DE2309634A1

DE2309634A1 - Bildabtast- und aufzeichnungsanlage

Info

Publication number: DE2309634A1
Application number: DE19732309634
Authority: DE
Inventors: Sadao Ueda
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1973-02-13
Filing date: 1973-02-27
Publication date: 1974-09-05
Also published as: DE2309634B2; GB1423424A; DE2309634C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Abtasten und Aufzeichnen eines Originalbildes durch Drehzylinder, auf denen das Original für elektronische Farbaiiszugsplatten oder der Reprodiiktions- und Aiifzeichmuigsfilin befestigt sind, wobei sich Abtast- und Aufzoiolmungsköpfο (E.xpositionsköpfe) entlang der Welle dieser Zylinder bewegen und die Vergrößerung oder ein grüßonniäßiges Verhältnis zwischen dem Original und seinem reproduzierten Bild kontinuierlich verändert werden kann.

Bekannte Verfahren zur Veränderung der Vergrößerung bei derartigen Bildabtast- und -Aufzeichnungsanlagen sind folgende!

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Erstens, zwei Zylinder für ein Originalbild und Aufzeichnungsfilme werden hin- und herbewegt und synchron in einem Bereich beliebiger Winkel gedreht, und die Vergrößerung wird durch adäquat gesteuerte Drehwinkel der zwei Zylinder oder durch die hin- und hergehende Bewegung und die Drehung des Originalbildzylinders synchron zum Aufzeichnungszylinder, dessen Drehung bei konstanter Geschwindigkeit gehalten wird, verändert. Bei diesem Verfahren gibt es jedoch Nachteile, wie z.B. eine niedrige AbtastgeschwindigkD it, die durch eine derartige hin- und hergehende Bewegung begrenzt ist, eine Verzerrung oder Verzeichnung in den reproduzierten Bildern infolge der Schwierigkeit, die Drehungen über jeden Hub konstant zu halten, und eine geringe Lebensdauer der Vorrichtung.

Zweitens, die Vergrößerung wird dadurch verändert, daß man Originalbild- und Aufzeichnungszylinder unterschiedlichen Durchmessers verwendet. In diesem Fall bestimmt das Verhältnis zwischen den Durchmessern der zwei Zylinder die Vergrößerung. Folglich ist ein Zylinder für eine Art von Vergrößerung erforderlich. Dies bedeutet hohe Kosten und eine stufenweise Vergrößerung.

Drittens, die Vergrößerung wird dadurch verändert, daß man die Relativdrehungen der zwei Zylinder variiert. Bei diesem Verfahren muß das Verhältnis zwischen solchen Umdrehungen eine ganze Zahl sein. Dies bedeutet, daß die

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Vergrößerung nur auf ganzzahlige Vielfache beschränkt ist,

Viertens, die Vergrößerung wird dadurch verändert, daß man die Originalbilder mit einem Abtaststrahl abtastet, der auf einem Spiegel reflektiert wird, welcher elektronisch oder mechanisch vibriert oder in Schwingungen versetzt ist, und daß man die Amplitude des Spiegels einstellt· In diesem Falle jedoch gibt ein Punkt die Genauigkeit in der Steuerung der Vibrationswinkel des Spiegels. Dies ist wegen der komplizierten Techniken nicht praktisch, die für die genaue Festsetzung des Bildmaßes und der Verzeichnung notwendig sind.

Fünftens, eine Kathodenstrahlröhre vird für die elektronische Abtastung benutzt.

In diesem Falle ist das Maß eines Punktes oder Fleckes auf der Kathodenstrahlröhre zu groß, um irgendein scharfes Bild zu formen; die Helligkeit ist unzureichend; und die Verzeichnung wegen der Abtoikung ist hoch. Somit erhaltene Ergebnisse sind nicht zufriedenstellend.

Erfindungsgemäß ist eine Bildabtast- und-Aufzeichnungsanlage ohne die oben beschriebenen Nachteile vorgesehen, die die Veränderung der Vergrößerung bei hoher Geschwindigkeit und mit hoher Genauigkeit gestattet. Wesentliches Merkmal der Erfindung ist eine Einrichtung, die dazu vorgesehen ist,

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Originale und aufgezeichnete Bilde in Phase herzustellen, wodurch eine kontinuierliche Veränderung in der Vergrös-SDrung in dem System erreicht wird, welches unter 3· beschrieben ist, in dem die Vergrößerung dadurch verändert wird, daß man relative Umdrehungen der zwei Zylinder variiert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Herstellung einer elektronischen Farbauszugsplatte für Mehrfarbendruck, auf welchen sich die Erfindung bezieht,

Fig. 2 ein Begleitdiagramm der prinzipiellen Zeiteinstel— lungskorrektur bei der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht unter Darstellung eines Beispiels eines Impulsgenerators,

Fig. k ein Blockdiagramm eines Vervielfaltigungs-Steuerschal tkreises,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Zeiteinstellschaltkreises und Fig. 6 eine Korrektureinrichtung.

In Fig. 1 sind ein Aufzeichnungszylinder 1, ein Originalbildzylinder 2, ein Synchronmotor 3 und ein Servomotor k

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dargestellt, der den ersten bzw. letzteren Zylinder antreibt. Die Drehwellen beider Motore 3 und k treiben Zufuhr schraub en 7 und 8 über ein Untersetzungsgetriebe j bzw. 6 an, um einen Aufzeichnungskopf 9 und einen Abtastkopf parallel zu den Zylindern 1 und 2 zu bewegen.

Der Abtastkopf 10 weist eine Photoröhre und Filter für dou Farbauszug oder die Farbtrennung auf, um Signalströme 11 zu erzeugen, die Farbtönen und Schattierungen des Originalbildes entsprechen. Solche Signale 11 werden zum Aufzeichnungskopf 9 durch einen Farbkorrektur und -Eecluiungsschaltkreis 1.?, einen Zeiteinstellschaltkreis 13 und einen Verstärker 14 zugeführt, um einen auf dem Aufzeichnungszylinder 1 befestigten Film dem Licht der Farbauszugsbilder auszusetzen. Diese Funktion ist nicht das wesentliche Merkmal dieser Erfindung und kann durch herkömmliche Mittel erreicht werden. Somit ist eine ausführliche Beschreibung hier nicht notwendig.

Es ist klar, daß ein Bild, das so groß ist wie das Original, auf der elektronischen Farbauszugsplattenherstellungsvorrichtung reproduziert werden kann, die somit dadurch angeordnet ist, daß man die Durchmesser des Aufzeichnungszylinders 1 und des Zylinders 2 mit dem Original für dieselbe Umdrehung gleich und die Bewegungen der Aufzeichnungsund Abtastköpfe 9 und 10 synchron macht*

Um ein Original durch eine beliebige gewünschte Vergrösserung zu vergrößern oder zu verkleinern, wird ein Ver-

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hältnis zwischen den Bewegungsgesclwindigkeiten der Aufzeichnungsund Abtnstköpfe 9 und 10 in einfacher Weise gemäß der Vergrößerung in der Richtung parallel zur Zylinderwelle eingestellt. Eine relative Veränderung der Drehgeschwindigkeiten der zwoi Zylinder für eine solche Vergrößerung in der Richtung senkrecht zur Zylinderwelle kann jedoch eine Versetzung oder Vorzeichnung infolge der PhasenSchiebung zwischen dem Original und dem reproduzierten Bild hervorrufen.

Mit anderen Worten ist ein Verhältnis zwischen den Durchmesscrn und Umdrehungen der zwei Zylinder 1 und 2 und die Vergrößerung für die Reproduktion durch folgen-de Gleichung gegeben:

M = ^r1 ^d1

* d

wobei gilt

T₁: Umdrehung des Aufzeicbnungszylinders, r_: Umdrehung des Zylinders mit dem Original, Ci₁: Durchmesser des Aufzeiclinungszylinders, d„: Durchmesser des Zylinders mit dem Original und M: Vergrößerung

Wenn d₁ = d_of M = ^r1. und im Falle von r, / r» wild das

r
Original mit Verzeichnung reproduziert, ausgenommen Um-

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drehungen bei ganzzahliger Vergrößerung.

Erf indungsgemäß wird eine solche VcEteichmmg im reproduzierten Bild infolge irgondninor Phnscndifforenz, die aus r.. ji r₂ herrührt, dadurch korrigiert, daß man Bildsignalej die von dem Abtastkopf 10 einmal in einem Speicher aufgenommen sind, speichert und sie aus dem Speichel* ausliest, wenn sich der AufZeichnungszylinder 1 mit ihm in Phase befindet, wobei Uns Original immer ohne irgendeine Verzeiclinung rcprodtiziert werden kann.

Das Prinzip wird anhand Fig. 2 erläutert. Fig. 2a zeigt einen Kurvenverlauf unter Darstellung von Eingangssigna-.1 en zum AufZeichnungszylinder, in den C1, C2, C3 . . · Perioden sind, in deren jeder eine Unidrehung des Aufzeichnungszylinders gemacht wird. Wenn der Zylinder 2 mit dem Original in der Umdrehung synchron zum Aufzeichnungszylinder 1 ist, werden die Eingangssignale in derselben Periode zugeführt, wie jene des Aufzeichnungszylinders 1, wie in Fig. 2a gezeigt ist, und infolgedessen kann das Original in derselben Größe reproduziert werden.

Zur Aufzeichnung irgendeines Originals auf verkleinertem Maßstab muß der Zylinder 2 mit dem Original schneller gedreht werden als der Aufzeichnung zylinder 1, und die Bildsignale werden in solchen Perioden C1b, C2b, C3b ... erzeugt, wie in Fig. 2b gezeigt ist. Zur Reproduktion des

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Originals ohne Verzeichnung werden die Bildsignale der Fig. 2b einmal in einem Speicher· gespeichert und dann mit Zei!Verzögerungen ti, t2, t3 ··· ausgelesen, um dem Aufzcichnungskopf 9 zugeführt zu werden.

Es wird jetzt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildabtast- und -Aufzeiclmungsanlage erläutert.

Vie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Impulsgeneratoren 15 und 16 sowohl auf dem Aufzeichnungsz3^rlinder 1 als auch auf dem Zylinder 2 mit dem Original angeordnet·

Solche Impulsgeneratoren 15 und 16 können so, wie beispielsweise in Figo 3 gezeigt ist, konstruiert sein. Mit anderen l/orten sind ein Ring 100 zur Erzeugung von Musterpulsen und ein Ring zur Erzeugung von Impulsen bei einer Umdrehung in solcher Weise vorgesehen, daß sie synchron mit den zwei Zylindern 1 und 2 drehen, wobei eine Lichtquelle 102, ein Kondensor IO3, ein Halbspiegel 104, ein Spiegel 105» ein Kondensor 106, und Schlitze 108 und 109 für Musterpulse und Impulse für eine Umdrehung wie in Fig. 3 gezeigt angeordnet sind. Durch die zwei Schlitze hindurchtretendes Licht treffen auf Photozellen 110 und 111 und erzeugen Musterpulssignalströme 21a und 22a und Einumdrehungs-Impulssignalströmo 21b und 22b. Somit erzeugen die Impulsgeneratoren 15 und 16 Musterpulssignale 21a und 22a proportional zu den Umdrehungen der Zylinder 1 bzw. 2.

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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden Musterpulssigxialc 21a und 22a zu den Vergrüßerungsumvramilungsschaltkreisen 23 geführt, wie im einzelnen in Fig. h gezeigt ist. Die Musterpulssignale 21a vom Aufzeichnungsimpulsgenerator 15 werden zuerst zu einem Frequenzumwandlungsschaltkreis 2h geführt, wo sie entsprechend der Einstellung eines Spannungseinstellgerätes 25 in der Frequenz verändert werden· Solche in der Frequenz umgewandelten Pulssignale 26 und die Musterpulssignale 22a von dem Original-Inipulsgonerator 16 werden zu einer Phasenfrequenzvergleichseinriclitunc 27 geführt, die einen Ausgang solcher Signale erzeugen kann, damit sie proportional zur Große irgendeiner Differenz in der Phasenfrequenz zwischen zwei ImpulsSignalen sindo Die Signale werden durch einen Ausgangsverstärker 17 verstärkt und auf einen Impulsmotor h als Geschwindigkeitssteuersignale 28 gegeben, um die Drehgeschwindigkeit des Motors k zur Verringerung einer beliebigen Differenz in der Phasenfrequenz zu null zwischen den Impulssignalen 26 und 22a zu steuern. Somit wird der Zylinder 2 mit dem Origina¹. mit Umdrehungen entsprechend irgendeiner Vergrößerung bezüglich des Auf zeichnungszylinders 1 gedreht, der mit konstanter Geschwindigkeit mittels eines Synchronmotors gedreht wird. Ein Zeiteinstellschaltkreis 13 für die Korrektur irgendeiner Phasendifferenz weist einen Speicherantriebsschaltkreis und einen Zeiteinstellimpulsgenerator 29, einen Analogdigitalumwandler 30, eine Kernspeichereinrichtung 31 und einen Digitalanalogumwandler 32 auf.

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Ein Magnetband u.dgl. steht als Einrichtung zur Speicherung von Analogbildsignalen in der Form von digitalen Einsen zur Verfügung. Zieht man Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Steuerbarkeit in Betracht, so ist es bevorzugt, in einem Speicher nach Umwandlung solcher Analogsignale in digitale Einsen zu schreiben und durch Umwandlung umgekehrt auszulesen. Aus diesem Grunde sind der A-D-Umwandler 30 und der D-A-Umwandler 32 vor und nach einer Kcrnspcichereinrichtung 31 vorgesehene

Der den Schaltkreis- und Zeiteinstellimpulsgenerator 2°- antreibende Speicher nimmt Impulssignale 21a, 21b, 22a und 22b aus den Aufzoichnungs- und Original-Impulsgeneratoren 15 und 16 auf. Wenn Ein-ümdrehungssignale 22b von der Originalbildseite angenommen sind, werden Weisungen zum Schreiben in der Kernspeichereinrichtung 31 erzeugt, während bei der Aufnahme von EinumdrehungsSignalen 21b von der Aufzeichnungsseite Weisungen zum Auslesen aus der Kernspeichereinrichtung 31 erzeugt werden.

Das Schreiben und Lesen wird synchron mit solchen Musterpulssignalen 21a und 22a durchgeführt, die nicht verwendet werden kümu-n, wenn sie von den zwei Impulsgeneratoren für die Veränderung der Vergrößerung in Richtung des Umfanges kommen. Der Grund liegt darin, daß der Ring 100 zur Erzeugung von Musterpulsen synchron mit jedem dieser Zylinder gedreht wird. Zur Veränderung der Vergrößerung

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der Musterpulssignale 22a von der Originalbildscite muß in der Kernspeichcreinrichtung 31 synchron mit Frequenz umgewandelten Signalen geschrieben und in ähnlicher Weise mit Musterpul s signal en 21a von der Aufzeichnungsseite ausgelesen werden· Die Musterpulssignale von der Originalb ildseite können durch Frequenzumwanrilunc entsprechend irgendeiner Vergrößerung verwendet werden, die durch den Vergrößerungsumwand lungs schal tiere i s 23 eingestellt ist. Das heißt, wenn man die VergrÖflertuit; auf m annimmt, die Musterpulssignale 22a können synchron mit Impulssignalen geschrieben werden, die um 1/m frequenz-umgewandelt sind.

33 und 37 stellen hier Umwandliuigsveisungen für den Wandler und 36 Adressenweisungen für die Kernspeichereinrichtung dar.

Auf diese Weise werden Bildsignale nacheinander in der Kernspeichoreinrichtung 3It wie in Fig. 2f gezeigt ist, synchron mit Einuradrehungsimpulssignalen (Fig. 2e) aus dem Originalbildzylinder 2 geschrieben.

Auf der anderen Seite wird das Lesen synchron mit EinumdrehungsSignalen (Fig. 2d) vom AufZeichnungszylinder bewerkstelligt. Es kann somit goschchen, daß einmal geschriebene Bildsignale gelöscht warten, bevor sie überhaupt ausgelesen Kei'den (C^b in Fig. 2b beispielsweise). Mit anderen Worten kann die Aufzeichnung durch Überspringen einer Periode durch-

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Geführt worden. Dins kann jedoch vernachlässigt werden, wenn ein Abtastabstand klein genug ist, und kann auf folgende T'eise korrigiert werden.

Eine Einrichtung zur Korrektur treibt den Abtastkopf 10 für seine Horizontalzufuhr durch den Impulsmotor k so an, daß or ihn durch Schritte bewegt, die der Vergrößerung pro Umdrehung des AufzeichnungsZylinders 1 entsprechen. Auf diese Weise ist der oben beschriebene Nachteil eliminiert. Wenn ferner der Abtastkopf 10 über das Untersetzungsgetriebe 6 auf der Welle des Originalbildzylinders 2 angetrieben wird, wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 gezeigt ist, kann die Abtastkontinuität dadurch aufrechter!» lten werden, daß man die Lage der Blende im Abtastkopf, wie in Fig. 6 gezeigt ist, verändert. Mit anderen Worten ist eine Blende 201 in dem optischen System für eine Photoröhre 200 im Abtastkopf 10 zur Abtastung eines Punktes P₁ in der optischen Achse der Linsen 202 und 203 zur Abtastung auf dem Originalbildzylinder 2 vorgesehen. Wenn das Überspringen der Abtastlinien auftritt, wird die Blende 201 so bewegt, daß sie einen Punkt P₀ dadurch abtastet, daß sie den Abtastpunkt um einen Abstand verschiebt. Es ist möglich, die Abtasttätigkeit überhaupt ohne Linienüberspringen durchzuführen, indem man den Abtastpunkt auf P₁ auf ein Mittelmaß vor Auftritt des nächsten Liniensprungs zurückführt. Dies ist wegen der leichten Einstellung der Bewegungszeit und des Abstandes der Blende 201 entsprechend der notwendigen Vergrößerung und der Zahl der Abtastlinien eine sehr praktische Einrichtung für die Korrektur.

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Insofern ist beschrieben worden, daß die Erfindung das Einstellen der Vergrößerung gestattet, wie sie für die Vergrößerung und Verkleinerung in der Dildabtast- und
Aufzeichnungsanlage unter Verwendung von Zylindern erwünscht ist· Die Erfindung ist selbstvcrständlich nicht auf die oben bescliricbene Ausführungsform beschränkt,
beispielsweise die Vorrichtung zur Herstellung der elektronischen Farbauszugsplatte für das Hchrfnrbdruckon, sondern kann auch auf älrnliche Vorrichtungen angewendet
werden, wie z.Do FarbfdisLmile oder Farbnachbild u.dgl. Die Erfindung ist auch anwendbar auf ebene Abtastsysteme zum Abtasten von Originalen durch Bewegung eines Lichtstrahls, wenn beispielsv;ei.so ein Spiegel gedreht wird, anstatt einer '4rlindrisehen Abtastanlage.

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Claims

Patent a Ii s ρ r ü c h ο

·/ Dildabtast- und Aufzoiclmungsanlage für die Abtastung eines Originals auf einem Zylinder und die Aufzeichnung von Signalen, die durch eine notwendige Bereclinung der durch die Abtastung erzeugten Bildsignale erhalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung und Verkleinerung des aufzuzeichnenden Originals Einrichtungen (11 bis I7) zur Veränderung der Umdrehungen des Originalbildzylinders (2) relativ zu jenen des Aufzeicluiuntszylindex's (1) und eine Speichereinrichtung (31 ) vorgesehen sind, zum Speichern solcher Bildsignale einmal nach Analogdigitalumwandlung synchron zu ImpulsSignalen von einem Impulsgenerator (16) auf der Originalbildseite zur Herstellung eines aufzuzeiclrnenden Bildes in Phase damit, so daß die AufZeichnungseinrichtung (9) mit Signalen steuerbar ist, die aus der Speichereinrichtung (31 ) synchron zu ImpulsSignalen von einem Impulsgenerator (15) avf der Aufzeiclmungssoite nach Digitalanalogumwandlung ausgelesen sind, wobei die Vergrößerung voi'ändei'bar ist.

2, Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzeichnung in einem aufzuzeichnenden Bild dadurch eliminiert ist, daß der Abtastkopf (1O) im rechten Winkel mittels eines Impulsmotors (h) angetrieben ist und die Bewegungsgeschwindigkeit um den Betrag korrigiert ist, der proportional zur Wartezeit in der Speichereinrichtung (31)

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ist, um das Bild in Phase zu machen.

3· Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzeichnung in einem aufzuzeichnenden Bild dadurch eliminiert ist, daß die Lage einer Blende (201) in der optischen Anlage im Abtastkopf (1O) um den Betrag pro portional zur Wartezeit in der Speichereinrichtung (3¹) verschoben ist, um das Bild phasenglcich zu machen.

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