DE19747302A1 - Vorrichtung zum Beschreiben von thermografischem Material - Google Patents
Vorrichtung zum Beschreiben von thermografischem MaterialInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschreiben von thermo
grafischem Material gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der EP 0 734 870 A2 bekannt. Bei dieser be
kannten Vorrichtung wird ein thermografisches Material mittels eines Heizmittels
in Form von einer drehbar gelagerten Heiztrommel auf eine Temperatur
unterhalb einer Schreibtemperatur des thermografischen Materials vorgeheizt, so
daß ein Beschreiben des thermografischen Materials aufgrund des Vorheizens
nicht stattfindet. Mittels einer optischen Einrichtung wird der Lichtstrahl eines
einzigen Lasers auf das thermografische Material projiziert. Der Laser wird mit
einem Informationssignal moduliert. Das thermografische Material weist eine
Schicht zur Wandlung von Strahlungsenergie in Wärmeenergie auf. Trifft der
modulierte Laserstrahl auf diese Schicht, so wird in dem thermografischen Mate
rial eine Wärmeenergie entsprechend dem Informationssignal erzeugt. Diese
wird der Wärmeenergie, die aufgrund der Vorheizung erzeugt wird, überlagert,
so daß dadurch die Schreibtemperatur des thermografischen Materials über
schritten wird. Auf dem thermografischen Material wird daher eine Schwärzung
mit einer Dichtevariation entsprechend dem Informationssignal, mit dem der
Laser moduliert wird, erzeugt. Die Schwärzung des thermografischen Materials
erfolgt zeilenweise, wobei die Punkte der Zeile nacheinander geschwärzt wer
den. Dazu enthält die optische Einrichtung zur Projektion des Laserstrahls auf
das thermografische Material einen Polygonspiegel, der mit sehr hoher Ge
schwindigkeit gedreht wird. Dadurch wird der Laserstrahl von dem Polygonspie
gel so reflektiert, daß die gesamte Zeile des thermografischen Materials durch
den Laserstrahl geschwärzt werden kann. Der Laserstrahl wird dabei von dem
einen Ende der Zeile des thermografischen Materials zu dem anderen Ende ge
führt. Für die Schwärzung der nächsten Zeile des thermografischen Materials
wird die Heiztrommel, und damit ebenfalls das thermografische Material, eine
Zeilen breite weitergedreht.
Bei der bekannten Vorrichtung ist es notwendig, eine aufwendige Spiegel- und
Linsenanordnung zur Fokussierung und Lenkung des Laserstrahles vorzusehen,
um so das Beschreiben der gesamten Zeile zu ermöglichen. Dadurch entsteht
ein langer optischer Weg, auf dem es zu Ungenauigkeiten in der Laserstrahlfüh
rung kommen kann. Des weiteren ist eine sehr exakte Justierung und Lagerung
des Polygonspiegels notwendig, dessen Bewegung dazu noch extrem schnell
sein muß, um eine genügend schnelle Schwärzung des Materials gewährleisten
zu können.
Aus der EP 0 424 175 A2 ist eine Vorrichtung zur Belichtung von fotosensitivem
Material bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind eine Vielzahl von lichtemittierenden
Dioden (LED) nebeneinander geschaltet, wobei diese LEDs einzeln angesteuert
werden können. Dadurch ist es möglich, das lichtsensitive Material punktweise
zu belichten. Zur Fokussierung des von den LEDs ausgesandten Lichtstrahls ist
zwischen den LEDs und dem fotosensitiven Material eine Linsenanordnung an
gebracht. Durch die bekannte Belichtungsvorrichtung sollen starke Intensitäts
schwankungen zwischen benachbarten Bildpunkten vermieden werden, wenn
eine gleiche Lichtenergie zu den Bildpunkten eines Bereichs des lichtsensitiven
Materials ausgesandt wurde. Das Beschreiben von thermografischem Material
ist mit solchen LEDs wegen deren geringer Lichtleistung nicht möglich.
Ausgehend von den bekannten Vorrichtungen liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Vorrichtung zu schaffen, mit der auf ein
fache Weise ein Beschreiben von thermografischem Material ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die technische Lehre des An
spruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschreiben von thermografischem
Material ist ein Schreibmittel vorgesehen, das eine Vielzahl von einzeln ansteu
erbaren Punktquellen aufweist, mit denen das thermografische Material nach
Vorgabe eines Informationssignals punktweise beschreibbar ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf die Verwendung eines
Polygonspiegels vorteilhafterweise verzichtet werden. Aufgrund der Beabstan
dung des Schreibmittels von dem thermografischen Material kommt es zu kei
nem direkten Kontakt zwischen Schreibmittel und Material, so daß Beschädigun
gen und Abnutzungen sowohl des Schreibmittels als auch des thermografischen
Materials vermieden werden.
Die einzeln ansteuerbaren Punktquellen können zumindest teilweise gleichzeitig
angesteuert werden, so daß das thermografische Material sehr schnell be
schreibbar ist, da die Punkte des thermografischen Materials, die den gleichzeitig
angesteuerten Punktquellen zugeordnet sind, nahezu gleichzeitig beschrieben
werden können. Es ist ebenfalls möglich, eine längere Zeit für das Beschreiben
eines Bildpunktes zur Verfügung zu stellen, so daß dadurch eine längere Reak
tionszeit für jede einzelne Punktquelle des Schreibmittels für das Beschreiben
des ihr zugeordneten Bildpunktes entsteht. Dadurch kann vorteilhafterweise die
Leistung, die von jeder Punktquelle zum Beschreiben des ihr zugeordneten Bild
punktes aufgebracht werden muß, gering gehalten werden, da der jeweiligen
Punktquelle eine längere Zeit zum Beschreiben des Bildpunktes zur Verfügung
steht. Des weiteren kann die notwendige Ansprechzeit, die die jeweilige
Punktquelle benötigt, um auf ein verändertes Einstellsignal zu reagieren, relativ
groß sein. Dadurch ist es möglich, die Punktquellen technisch weniger aufwendig
auszugestalten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthalten die einzeln ansteu
erbaren Punktquellen jeweils einen Laser. Dieser Laser sendet im Betrieb der
erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Laserstrahl aus, der auf eine Schicht des
thermografischen Materials trifft, die die Strahlungsenergie des Laserstrahls in
Wärmeenergie umwandelt. Die Verwendung eines Lasers ist vorteilhaft, da er
auf einfache Weise mit einem Einstellsignal moduliert werden und eine ge
nügend hohe Leistung zur Verfügung stellen kann.
Vorteilhafterweise können mehrere Punktquellen parallel geschaltet werden, so
daß sie gemeinsam einen einzigen Punkt des thermografischen Materials be
schreiben. Die von den einzelnen, parallel geschalteten Punktquellen aufzubrin
gende Leistung zum Beschreiben des zugeordneten Bildpunktes auf dem ther
mografischen Material kann daher entsprechend der Anzahl parallel geschalteter
Punktquellen reduziert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem
Schreibmittel und dem thermografischen Material ein Mittel zur Beeinflussung
von von den Punktquellen ausgesandten Strahlungsenergien angeordnet. Für
den Fall, daß die Punktquellen jeweils einen Laser aufweisen, ist dieses Mittel
zur Beeinflussung der Strahlungsenergien einfachheitshalber eine optische
Linse. Auf diese Weise läßt sich der Strahlengang der ausgesandten Strah
lungsenergien der einzelnen Punktquellen so korrigieren, daß die Strahlungs
energien der insbesondere parallel geschalteten Punktquellen in dem zugeord
neten Bildpunkt des thermografischen Materials konzentriert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, in der die
Punktquellen jeweils einen Laser aufweisen, sind diese Laser auf einem Halblei
termaterial in zwei Reihen angeordnet, so daß die Laser der einen Reihe räum
lich gegenüber denen der anderen Reihe versetzt sind. Dadurch entsteht bei der
Produktion der Laser ein genügend großer Abstand zwischen den Lasern, der
zum Durchtrennen des Halbleitermaterials zwischen zwei Lasern benutzt werden
kann. Auf diese Weise kann die Herstellung des Schreibmittels mit einer geeig
neten Anzahl von Lasern beträchtlich vereinfacht werden.
Vorteilhafterweise ist als Heizmittel eine drehbar gelagert, induktiv beheizbare
Trommel vorgesehen. Mittels einer ersten und einer zweiten Andrückrolle kann
das thermografische Material an diese Trommel angedrückt werden. Das
Schreibmittel ist dabei so angeordnet, daß die ausgesandte Strahlung der ein
zelnen Punktquellen des Schreibmittels zwischen den beiden Andrückrollen auf
das thermografische Material auftreffen. Durch dieses Andrücken des thermo
grafischen Materials an die Trommel kann vorteilhafterweise gewährleistet wer
den, daß während des Beschreibens des thermografischen Materials ebenfalls
eine Erwärmung stattfindet. Dadurch wird der Schreibvorgang auf dem thermo
grafischen Material erheblich erleichtert. Die von den Lasern aufzubringende
Leistung kann dabei gering gehalten werden. Darüber hinaus können die beiden
Andrückrollen ebenfalls für die Führung und den Weitertransport des thermogra
fischen Materials verwendet werden.
Der ersten Andrückrolle kann vorteilhafterweise wenigstens eine weitere An
drückrolle vorgeschaltet sein. Dadurch wird gewährleistet, daß das thermogra
fische Material vor dem Beschreiben durch die Laser über einen längeren Zeit
raum vorgeheizt wird, so daß eine genügend hohe Vorheiztemperatur in dem
thermografischen Material auch dann erzeugt werden kann, wenn die Heiztem
peratur der Trommel entsprechend niedrig ist. Darüber hinaus ist ebenso ein
schnelles Beschreiben des thermografischen Materials möglich, da das thermo
grafische Material über einen langen Trommeloberflächenweg aufgeheizt wird,
so daß ein schnelles Drehen der Trommel möglich ist, ohne daß auf eine genü
gend hohe Vorheiztemperatur verzichtet werden müßte.
Die Andrückrollen können insbesondere so ausgestaltet sein, daß sie eine ge
ringe Wärmekapazität aufweisen oder gegen die Aufnahme von Wärme isoliert
sind. Dadurch wird vermieden, daß ein Speichern von Wärmeenergie in den An
drückrollen erfolgt und diese gespeicherte Wärmeenergie erneut an das thermo
grafische Material abgegeben wird, so daß es zu einer Überlagerung dieser in
den Andrückrollen gespeicherten Wärmeenergie und der durch die beheizte
Trommel zugeführten Wärmeenergie kommen würde, was zu einer ungewollten
Schwärzung des thermografischen Materials führen könnte.
Einfachheitshalber werden die Punktquellen des Schreibmittels digital mittels
pulsweitenmodulierter Signale angesteuert. Dadurch wird eine besonders exakte
Beschreibung der den Punktquellen zugeordneten Bildpunkte auf dem thermo
grafischen Material gewährleistet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Patent
ansprüchen zu entnehmen.
Im folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Ausführungs
beispielen und Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Beschreiben von thermografischem Material,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
Darstellung des Strahlengangs der in Betrieb befindlichen Punktquellen,
Fig. 3 eine Anordnung von mehreren Punktquellen auf einem Halbleitermaterial,
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
mehreren Andrückrollen.
Im folgenden werden für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Ausfüh
rungsbeispiele durchweg gleiche Bezugszeichen verwendet.
Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schreibvor
richtung 1 zum Beschreiben von thermografischem Material 5. Die Schreibvor
richtung 1 weist eine Laserzeile 10 auf, die als Schreibmittel zum Beschreiben
des thermografischen Materials 5 nach Vorgabe eines Informationssignals s(t)
verwendet wird. Dieses Informationssignal s(t) wird an einer Eingabeschnitt
stelle 16 an eine Laserzeilensteuerung 14 angelegt und enthält Informationen
über ein Bild, das auf dem thermografischen Material 5 aufgezeichnet werden
soll. Das an der Eingabeschnittstelle 16 angelegte Informationssignal s(t) kann
beispielsweise von einer Aufnahmeeinrichtung für medizinische Anwendungen
stammen. In der Laserzeilensteuerung 14 wird das Informationssignal s(t) für die
Ansteuerung der Laserzeile 10 aufbereitet. Die Laserzeile enthält eine Vielzahl
von einzeln ansteuerbaren Lasern, die auf das thermografische Material 5 ge
richtet sind. Mit der Laserzeile 10 ist eine Zeile 15 des thermografischen Materi
als 5 beschreibbar, indem auf dem thermografischen Material 5 eine Schwär
zung erzeugt wird. Die Laserzeile 10 ist dabei von dem thermografischen Mate
rial beabstandet. Zur Fokussierung der Laserstrahlen kann zwischen den einzel
nen Lasern der Laserzeile 10 und dem thermografischen Material 5 eine Optik
(nicht dargestellt) angeordnet werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Laser der Laser
zeile 10 mittels pulsweitenmodulierter Signale angesteuert. Diese pulsweitenmo
dulierten Signale werden aufgrund des Informationssignales durch die Laserzei
lensteuerung 14 erzeugt. Über eine elektrische Verbindung werden die von der
Laserzeilensteuerung 14 erzeugten, pulsweitenmodulierten Signale an die ein
zelnen Laser der Laserzeile 10 angelegt. Diese werden mit den pulsweitenmodu
lierten Signalen moduliert und senden jeweils einen intensitätsmodulierten La
serstrahl in Richtung des thermografischen Materials 5, das hier ein thermogra
fischer Film ist. Die Gesamtheit der von der Laserzeile 10 ausgesandten Laser
strahlen ist in der Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 11 dargestellt. Die Fig. 1 zeigt
den Laserstrahl 12 des rechten äußeren Lasers und den Laserstrahl 13 des lin
ken äußeren Lasers der Laserzeile 10.
Die erfindungsgemäße Schreibvorrichtung 1 gemäß der Fig. 1 weist ein Heizmit
tel in Form einer drehbar gelagerten, induktiv beheizbaren Trommel 20 auf. Da
durch kann die Temperatur der Trommel 20 nahezu totzeitfrei geregelt und eine
relativ kleine Trommel 20 mit geringer Wärmekapazität verwendet werden. Es ist
allerdings ebenso möglich, eine anders heizbare Trommel zu verwenden.
Die Trommel 20 ist in eine Drehrichtung A drehbar und mit einer Heiztrommel
steuerung 23 verbunden, mit der die Temperatur, auf die die Trommel 20 aufge
heizt wird, regelbar ist. Die Trommel 20 ist direkt unterhalb der Laserzeile 10
angeordnet. Zwischen der Laserzeile 10 und der Trommel 20 kann der thermo
grafische Film 5 mit der Trommel 20 in Kontakt gebracht werden. Zur Verstär
kung dieses Kontaktes und zum Führen und Weitertransportieren des thermo
grafischen Films 5 weist die Schreibvorrichtung 1 zwei Andrückrollen 21 und 22
auf, die so zwischen der Laserzeile 10 und der Trommel 20 angeordnet sind
daß der thermografische Film 5 zwischen die Andrückrollen 21 und 22 einerseits
und die Trommel 20 andererseits geschoben werden kann. Die Andrückrolle 21
ist dabei vor der Zeile 15 des thermografischen Films 5 und die Andrückrolle 22
hinter dieser Zeile 15 angeordnet. Mit den beiden Andrückrollen 21 und 22 wird
der thermografische Film 5 an die Trommel 20 angedrückt, so daß das thermo
grafische Material vor dem Beschreiben und während des Beschreibens durch
die von der Trommel 20 abgegebene Wärmeenergie erwärmbar ist. Das Weiter
transportieren des thermografischen Films 5 erfolgt in eine Vorschubrichtung B.
Die Drehgeschwindigkeit der Trommel 20 und der Abstand zwischen der Auflage
der ersten Andrückrolle 21 auf der geheizten Trommel 20 und dem Ort des Be
schreibens des thermografischen Filmes 5 bestimmen die Zeit der Vorerwär
mung. Typische Zeiten, in denen der thermografische Film 5 die Temperatur der
Trommel 20 erreicht, liegen zwischen 0,3 und 0,5 Sekunden. Die Temperatur der
Trommel 20 beträgt vorteilhafterweise 110 bis 115°C; sie muß unterhalb einer
Schreibtemperatur liegen, die für das Beschreiben des thermografischen Mate
rials 5 notwendig und für das jeweilige thermografische Material spezifisch ist.
Durch die Vorerwärmung des thermografischen Films 5 darf kein Schleiern des
Films 5 auftreten. Je höher allerdings die Temperatur zum Vorheizen des Films 5
gewählt wird, umso geringer ist die erforderliche Leistung, die von den einzelnen
Lasern der Laserzeile 10 zum Beschreiben des Films 5 aufgebracht werden
muß. Eine exakte Regelung der Temperatur der Trommel 20 und eine genaue
Abstimmung dieser Temperatur auf das spezifische, gewählte thermografische
Filmmaterial sind daher vorteilhaft.
Die Andrückrollen 21 und 22 haben in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine sehr geringe Wärmekapazität, so daß möglichst wenig Wärmeenergie in
diesen Andrückrollen gespeichert wird. Dadurch kann vermieden werden, daß
die Andrückrollen ihrerseits das Beschreiben des thermografischen Films 5 mit
der in ihnen abgespeicherten Wärmeenergie beeinflussen. Alternativ oder ergän
zend ist es zum Erreichen dieses Zwecks beispielsweise ebenfalls möglich, die
Andrückrollen 21 und 22 gegen die Aufnahme von Wärme zu isolieren.
Weiterhin kann die Anordnung der zweiten Andrückrolle 22 vorteilhafterweise so
vorgenommen werden, daß der bereits beschriebene Teil des thermografischen
Films 5 möglichst schnell von der Umfangsoberfläche der Trommel 20 entfernt
wird. Dadurch kann gewährleistet werden, daß eine Nacherwärmung des be
schriebenen Teils des Films 5, die zu einer weiteren, unerwünschten Schwär
zung des Films 5 führen könnte, vermieden wird. In der Fig. 1 ist daher der Ab
stand zwischen der Heiztrommel 20 und der ersten Andrückrolle 21 kleiner als
der Abstand zwischen der Heiztrommel 20 und der zweiten Andrückrolle 22.
Dabei muß allerdings weiterhin eine exakte Führung des thermografischen
Films 5 gewährleistet sein, insbesondere darf sich der Film 5 an der Stelle der zu
beschreibenden Zeile 15 nicht wellen.
Der thermografische Film 5 hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine
Filmbreite von 14" (= 355,6 mm). Es ist allerdings ebenso möglich, andere Film
breiten zu verwenden, wie z. B. 8" oder 17"). Die Breite eines Punktes des ther
mografischen Films 5 wird auf 80 µm festgelegt. Dadurch kann eine Auflösung
von 300 dpi erreicht werden. Der Mittenabstand zweier Laser der Laserzeile 10
wird daher vorteilhafterweise ebenfalls auf 80 µm festgelegt. Für das Beschrei
ben einer Zeile des thermografischen Films 5 ist eine Anzahl von 4256 Lasern in
der Laserzeile 10 vorgesehen. Jedem dieser 4256 Laser ist ein Bildpunkt der
Zeile 15 des thermografischen Films 5 zugeordnet.
Im folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schreibvor
richtung 1 beschrieben. An der Eingabeschnittstelle 16 wird das Informations
signal s(t) an die Laserzeilensteuerung 14 angelegt. Das Informationssignal s(t)
beinhaltet Informationen, die auf dem thermografischen Film 5 bildlich dargestellt
werden sollen. In der Laserzeilensteuerung 14 wird das Informationssignal s(t)
für die Ansteuerung der Laserzeile 10 so aufbereitet, daß für jeden Laser der
Laserzeile 10 ein Signal zur Ansteuerung des jeweiligen Lasers erzeugt wird.
Das bedeutet, daß bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 4256 Signale aus
dem Informationssignal s(t) erzeugt werden. Die einzelnen Laser der Laser
zeile 10 werden mittels der durch die Laserzeilensteuerung 14 erzeugten An
steuersignale direkt moduliert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt
die Ansteuerung der einzelnen Laser in digitaler Weise, d. h. mittels pulsweiten
modulierter Ansteuersignale. Auf diese Weise kann eine besonders exakte Be
schreibung der den einzelnen Lasern zugeordneten Bildpunkte des thermografi
schen Films 5 gewährleistet werden. Die Dauer der Belichtung der den einzelnen
Lasern zugeordneten Bildpunkte bestimmt den Grad der Schwärzung der jeweili
gen Bildpunkte. Dadurch können unterschiedliche Graustufen auf dem thermo
grafischen Film 5 erzeugt werden. Die digitale Ansteuerung der Laser stellt eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar. Selbstverständlich kann die An
steuerung auch auf analoge Weise erfolgen. Die Aufbereitung des Informations
signals s(t) in der Laserzeilensteuerung 14 ist nicht erfindungswesentlich und
kann vom Fachmann an die jeweils vorliegenden Gegebenheiten angepaßt wer
den.
Die Laser der Laserzeile 10 werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
aufgrund der Ansteuersignale, die durch die Laserzeilensteuerung 14 erzeugt
werden, gleichzeitig angesteuert. Dadurch ist es möglich, die Bildpunkte der
Zeile 15 des thermografischen Materials 5 gleichzeitig zu beschreiben. Die Zeit,
die die Laserzeile 10 zum Beschreiben einer Zeile des thermografischen Materi
als 5 benötigt, liegt vorteilhafterweise bei etwa 3 ms. Dadurch kann der thermo
grafische Film 5 in einer sehr kurzen Zeit vollständig beschrieben werden.
Für das sukzessive Beschreiben der verschiedenen Zeilen des thermografischen
Films 5 wird die Heiztrommel 20 in ihre Drehrichtung A weitergedreht. Diese
Drehung erfolgt kontinuierlich, so daß ein aufwendiger Schrittmotor zum Antrieb
der Heiztrommel 20 nicht notwendig ist. Dadurch wird bewirkt, daß der thermo
grafische Film 5 entsprechend der Drehung der Heiztrommel 20 in seiner Vor
schubrichtung B weiterbewegt wird.
Die Strahlungsenergie der Laserstrahlen der einzelnen Laser wird beim Auftref
fen des Laserstrahls auf den thermografischen Film 5 von einer darin vorge
sehenen Schicht in Wärmeenergie gewandelt. Die Menge dieser Wärmeenergie
hängt von der Intensität des Laserstrahles und der Dauer der Bestrahlung ab. Da
die Laser im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit pulsweitenmodulierten Signa
len angesteuert werden, kann die Intensität des Laserstrahles idealerweise nur
zwei Zustände annehmen. Die Intensität der Laserstrahlen beträgt entweder Null
oder einen von der vorgegebenen maximalen Ausgangsleistung der einzelnen
Laser abhängigen Maximalwert. Abhängig von der Menge der erzeugten Wär
meenergie nehmen die den einzelnen Lasern zugeordneten Bildpunkte des
Films 5 unterschiedliche Schwärzungsgrade an. Aufgrund der digitalen Ansteue
rung der einzelnen Laser hängen die verschiedenen Schwärzungsgrade der
Bildpunkte des Films 5 von der Dauer der Bestrahlung der einzelnen Bildpunkte
ab.
Anstelle der Laserzeile 10 kann auch eine andere Strahlungsquelle verwendet
werden, die aus einer Vielzahl einzeln ansteuerbarer Unterstrahlungsquellen
zusammengesetzt ist. Dabei muß allerdings beachtet werden, daß die Aus
gangsleistungen der Unterstrahlungsquellen so hoch sind, daß eine Schwärzung
des vorgeheizten thermografischen Materials in unterschiedlichen Schwär
zungsgraden erzeugt werden kann. Es wäre des weiteren ebenfalls denkbar, daß
die Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Unterstrahlungsquellen durch eine Viel
zahl von einzeln ansteuerbaren Wärmequellen ersetzt wird. Mit diesen einzeln
ansteuerbaren Wärmequellen könnte dann die Wärmeenergie, die zusätzlich zu
der durch das Vorheizen vorhandenen Wärmeenergie zum Beschreiben des
thermografischen Materials aufgebracht werden muß, erbracht werden. Auf die
Schicht zur Wandlung von Strahlungsenergie in Wärmeenergie in dem thermo
grafischen Material 5 könnte dann verzichtet werden.
Die Schreibvorrichtung 1 gemäß der Fig. 1 ist so ausgestaltet, daß die Laser
zeile 10 so viele Laser aufweist, daß die Bildpunkte einer gesamten Zeile des
thermografischen Films 5 gleichzeitig beschreibbar sind. Jedem Bildpunkt ist
dabei ein Laser der Laserzeile 10 zugeordnet. Die Laserzeilensteuerung 14
wandelt dabei das Informationssignal s(t) in so viele pulsweitenmodulierte Si
gnale um, wie Laser in der Laserzeile 10 vorhanden sind. Es ist aber ebenso
denkbar, daß die Laserzeilensteuerung 14 weniger Ansteuersignale erzeugt, als
Laser in der Laserzeile 10 vorhanden sind. Dann kann nur ein Teil der Laser
durch diese Ansteuersignale gleichzeitig angesteuert werden. Das Beschreiben
beispielsweise der kompletten Zeile 15 des Films 5 müßte dann in zwei oder
mehreren Schritten erfolgen. Es wäre ebenso möglich, die Laserzeile 10 so aus
zugestalten, daß sie weniger Laser aufweist, als Bildpunkte in einer Zeile des
Films 5 vorhanden sind. In diesem Fall müßte die erfindungsgemäße
Schreibvorrichtung so ausgestaltet sein, daß eine Relativbewegung zwischen
dem thermografischen Film 5 und der Laserzeile 10 in Ausbreitungsrichtung
einer der Zeilen des Filmes 5 möglich ist.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer Darstellung des Strahlengangs der in Betrieb befindlichen Punktquellen,
die hier ebenfalls Laser darstellen. Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Laser
zeile 10 mit vier nebeneinander angeordneten Lasern 30-33. Die Laser 30 bis 33
sind im Betrieb dargestellt und senden einen ihnen zugeordneten Laser
strahl 41-44 aus. Die Laserstrahlen 41-44 sind im vorliegenden Ausführungsbei
spiel senkrecht auf den zu beschreibenden thermografischen Film 5 gerichtet.
Zwischen den Lasern 30-33 und dem Film 5 ist eine Linse 40 angeordnet. Diese
Linse 40 ist eine sogenannte, im Handel erhältliche SELFOG-Linse. Die optische
Linse 40 wird zur Beeinflussung der Strahlungsenergien der Strahlen
gänge 41-44 der Laser 30 bis 33 verwendet. Sie soll gewährleisten, daß die
Laserstrahlen der Laser 30-33 exakt in den ihnen zugeordneten Bildpunkten des
thermografischen Films 5 auftreffen. Die Strahlengänge 41-44 der Laser 30-33
werden daher durch die optische Linse 40 in zwischen dieser Linse 40 und dem
Film 5 auftretende Strahlengänge 45-48 gewandelt. In Abhängigkeit von den
verwendeten Lasern 30-33 und der Form der von ihnen erzeugten Laserstrah
len 41-44 muß die Linse 40 eine Fokussierung oder Defokussierung der Strah
lengänge bewirken.
Fig. 3 zeigt einen Auszug aus einer Anordnung von mehreren Punktquellen, die
in diesem Ausführungsbeispiel Laser sind, auf einem Halbleitermaterial. Gemäß
der Fig. 3 sind auf einer Halbleiterscheibe 50 eine Vielzahl von Lasern darge
stellt, die Teil einer Laserzeile zum Beschreiben von thermografischem Material
sind. Die Laser sind in Gruppen angeordnet, die jeweils drei Teillaser aufweisen.
Diese drei Teillaser einer Gruppe sind parallel geschaltet und werden zum ge
meinsamen Beschreiben eines Bildpunktes des thermografischen Materials ver
wendet. Stellvertretend zeigt die Fig. 3 eine Gruppe von Teillasern, die aus ei
nem ersten Teillaser 51, einem zweiten Teillaser 52 und einem dritten Teilla
ser 53 besteht. Die Ansteueranschlüsse der drei Teillaser 51-53 sind über einen
Bonddraht 54 mit der Laserzeilensteuerung 14 verbunden. Über diesen Bond
draht 54 werden die pulsweitenmodulierten Ansteuersignale an die Steueran
schlüsse der drei Teillaser 51-53 angelegt. Aufgrund der Parallelschaltung der
drei Teillaser 51-53 senden sie jeweils den gleichen intensitätsmodulierten La
serstrahl aus. Durch die parallele Anordnung von mehreren Teillasern (in diesem
Ausführungsbeispiel die drei Teillaser 51-53) überlagern sich in dem zugeordne
ten Bildpunkt des thermografischen Films 5 die Strahlungsenergien dieser drei
Teillaser. Auf diese Weise kann die Ausgangsleistung der einzelnen Teillaser
klein gehalten werden, ohne auf eine entsprechend hohe Wärmeenergie zur Er
zeugung der Schwärzung des Films 5 zu verzichten.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 sind die in Gruppen
zusammengeordneten Teillaser in zwei nebeneinander liegenden Reihen 55 und
56 angeordnet. Die Gruppen von Teillasern der ersten Reihe 55 sind dabei
räumlich gegenüber den Gruppen von Teillasern der zweiten Reihe 56 versetzt
angeordnet. Auf diese Weise entstehen zwischen den einzelnen Gruppen von
Teillasern Schneisen auf der Halbleiterscheibe, die bei der Herstellung der La
serzeile zum Schneiden der Halbleiterscheibe verwendet werden können. Die
Fig. 3 zeigt einen solchen Halbleiterscheibenschnitt 57. Eine solche versetzte
Anordnung der Gruppen von Teillasern ist deshalb vorteilhaft, da bei der Herstel
lung der Laserzeilen viele Gruppen von Teillasern gleichzeitig auf einer Halblei
terscheibe hergestellt werden, die anschließend herausgesägt, geritzt und ge
brochen werden. Die Säge- oder Bruchkanten bei der Herstellung der Laserzeile
dürfen wegen der Beschädigungsgefahr nicht zu nahe an den aktiven Strukturen
der Laserzeile verlaufen. Die Erzeugung der pulsweitenmodulierten Ansteuersi
gnale in der Laserzeilensteuerung 14 muß diese versetzte Anordnung der Grup
pen von Teillasern berücksichtigen. Die Laserzeilensteuerung 14 muß daher
entsprechend ausgestaltet sein.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit mehreren Andrückrollen zum Andrücken des thermografischen Films 5 an die
Heiztrommel 20. Gemäß der Fig. 4 sind dabei der ersten Andrückrolle 21 eine
dritte Andrückrolle 24 und eine vierte Andrückrolle 25 vorgeschaltet. Durch die
Verwendung mehrerer Andrückrollen 21, 24 und 25 zum Vorheizen des Films 5
wird die Strecke, während der der thermografische Film 5 mit der Oberfläche der
Heiztrommel 20 in Kontakt ist, und damit die Zeit, während der der thermogra
fische Film 5 durch die Heiztrommel 20 vorgeheizt wird, vergrößert. Auf diese
Weise kann das Vorheizen des thermografischen Materials 5 an unterschiedliche
thermografische Materialien angepaßt werden. In Abhängigkeit von der Zusam
mensetzung und der Verhaltensweise der unterschiedlichen thermografischen
Materialien kann die Dauer des Vorheizens verlängert bzw. verkürzt werden. Des
weiteren kann ebenfalls das Vorheizen des thermografischen Materials 5 auf die
Temperatur unterhalb der Schreibtemperatur exakter vorgenommen werden.
Claims (14)
1. Vorrichtung (1) zum Beschreiben von thermografischem Material (5) mit
- - einem Heizmittel (20) zum Vorheizen des thermografischen Mate rials (5) auf eine Temperatur unterhalb einer Schreibtemperatur, die für das Beschreiben des thermografischen Materials (5) notwendig ist, und
- - einem Schreibmittel (10) zum Beschreiben des thermografischen Materials (5) nach Vorgabe eines Informationssignals (s(t)), wobei das Schreibmittel (10) von dem thermografischen Material (5) beabstandet ist,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Punktquellen (30-33; 51-53) so angeordnet sind, daß die Punkte einer Zeile
des thermografischen Materials (5) beschreibbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Punktquellen (30-33; 51-53) so ansteuerbar sind, daß die von ihnen zu be
schreibenden Punkte einer Zeile des thermografischen Materials gleichzei
tig beschrieben werden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Punktquellen (30-33; 51-53) so ausgestaltet sind, daß eine Strah
lung zum Auftreffen auf eine Schicht des thermografischen Materials (5),
die zur Wandlung dieser Strahlung in Wärme vorgesehen ist, aussendbar
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Punktquellen (30-33; 51-53) Laser aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Punktquellen (51-53) parallel geschaltet sind, so daß mit ih
nen zusammen ein einziger Punkt des thermografischen Materials (5) be
schreibbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die La
ser (30-33; 51-53) auf einem Halbleitermaterial (50) in zwei Reihen (55, 56)
angeordnet sind und die Laser (30-33; 51-53) der einen Reihe (55) räum
lich gegenüber denen der anderen Reihe (56) versetzt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Schreibmittel (10) und dem thermografischen Mate
rial (5) ein Mittel (40) zur Beeinflussung von von den Punktquellen (30-33;
51-53) ausgesandter Strahlung angeordnet ist, um das punktweise Be
schreiben des thermografischen Materials (5) zu unterstützen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (40)
zur Beeinflussung der Strahlung eine optische Linse ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizmittel (20) eine drehbar gelagerte, beheizbare Trommel ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine er
ste (21) und eine zweite (22) Andrückrolle zum Andrücken des thermogra
fischen Materials (5) an die Trommel (20) vorhanden sind und das
Schreibmittel (10) so angeordnet ist, daß das thermografische Material (5)
zwischen den beiden Andrückrollen (21, 22) beschreibbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten
Andrückrolle (21) wenigstens eine weitere Andrückrolle (24, 25) vorge
schaltet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Andrückrollen (21, 22, 24, 25) eine geringe Wärmekapazität haben oder
gegen die Aufnahme von Wärme isoliert sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Steuermittel (14) zum Steuern der Punktquellen (30-33; 51-53)
vorgesehen ist, um das Informationssignal (s(t)) in eine Vielzahl von puls
weitenmodulierten Signalen zu wandeln.
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