DE2443674A1 - Verfahren und vorrichtung zur autotypen aufrasterung von bildvorlagen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur autotypen Pufrasterung von Bildvorlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur autotypen Aufrasterung von Bildvorlagen, wobei nach P 23 o6 184.6 mittels eines Objektives eine Vorlage auf eine lichtempfindliche Schicht zur Gradationssteuerung unter Zwischenschaltung eines Linsenrasters abgebildet wird.
• Bisher wurden zur Aufrasterung von Bildvorlagen entweder in einem gewissen Abstand vor dem lichtempfindlichen Material befindliche Kreuzraster oder Kontaktraster verwendet. Kreuzraster weisen die Nachteile auf, daß sie umständlich zu handhaben, teuer und lichtschwach sind. Kontaktraster müssen mit der lichtempfindlichen Schicht in Kontakt stehen, was einer Verwendung beispielsweise in der Elektrofotografie im Wege steht.
• Für den Nehrfarbendrudc ist es erforderllch, die Raster gegeneinander zu verdrehen, um auffällige Moireerscheinungen zu vermeiden. Wenn bereits gerasterte Vorlagen, etwa Drucke 9 ein zweites Mal gerastert werden müssen, treten besonders schwierige Probleme bei der Verhinderung von Afoiré auf. Außerdem müssen für die Drehungen aufwendige apparative Einrichtungen vorgesehen werden.
• Während in der konventionellen Drucktechnik aufgrund des Zusammenwirkens mehrerer aufeinander abstimmbarer Verfahrensschritte mit herkömmlichen Rastern für die Praxis ausreichend gute Ergebnisse erzielt werden, ist bei neueren, unkonventionellen Einschrittverfahren, beispielsweise bei Amateurbildern, der Elektrofotografie oder bei Sofortbildverfahren eine über das bisher übliche hinausgehende Steuerung der Tonwertwiedergabe durch komplexe Modifizierung des Rasterprofiles wünschenswert. Die Verwirklichung solcher Profile durch Kontaktraster ist zwar im Prinzip immer möglich, führt aber in der Praxis wegen der zwangsläufig hohen Absorptionsverluste zu untragbaren Belichtungszeiten.
• Ein wesentlicher Fortschritt wird bereits durch die Verwendung von Linsenrastern nach der Ilauptanmeldung P 23 o6 184.6 erzielt. Jedoch ist hierbei zur Erzeugung anderer als einfacher, rotationssymmetrischer Punktprofile der Einsatz entsprechend ausgebildeter Blenden im Abbildungsstrahlengang erforderlich, womit immer noch ein gewisser Lichtverlust verbunden ist.
• Es ist das Ziel der Erfindung9 in Weiterbildung des Gegenstandes der Hauptanmeldung ein Verfahren zu schaffen, das eine Erhöhung der Lichtstärke bringt, wie sie in bestimmten Fällen, insbesondere bei der Massenfertigung von Farbauszügen; zur Abkürzung der Kopierdauer wünschenswert ist.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als Muster ein Raster von verallgemeinerten Linsen verwendet wird, welches das gewünschte Punktprofil als Transformation der Austrittspupille des Objektives vielfach auf die lichtempfindliche Schicht abbildet.
• Dadurch lassen sich ohne Absorptionsverluste auch kompliziertere Rasterpunktprofile realisieren, so daß im Vergleich zu konventionellen Verfahren kurze Belichtungszeiten ermöglicht werden.
• Der zur Durchführung erforderliche Raster wird seinerseits gemäß der Erfindung durch Vielfachabbildung eines vorgegebenen Intensitätsmusters auf ein lichtempfindliches Medium, z.B. mittels eines Linsenrasters, einer "Step-and-Repeat-Kamera oder durch Scanbelichtung und anschließendes Umwandeln der Aufzeichnung auf dem lichtempfindlichen Medium in ein Phasenmuster hergestellt.
• Besonders vorteilhaft wird das Phasenmuster als Oberflächenrelief ausgeführt, so daß eine einfache Massenherstellung durch Präge- oder Gießverfahren möglich wird.
• Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematisch eine Anordnung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kinoformhologrammrasters, Fig. 2 schematisch eine Anordnung zur Aufrasterung einer Vorlage mit einem Kinoformhologrammrasters, Fig.3a,b,c eine mögliche Form eines Rasterelements in halbperspektivischer Darstellung, die von diesem Raster erzeugten Rasterpunkte sowie den Intensi<ätsverlauf in der Abbildungsebene längs der Linie AB.
• Fig. 4a,b,c eine andere Form eines Rasterelements in perspektivischer Darstellung, die erzeugten Rasterpunkte sowie den Intensitätsverlust längs der Linie AB.
• Die sphärische Linse kann als Spezialfall eines Phasentransform£tionselementes betrachtet werden, daß ein ebenes Feld in eine Kugelwelle überführt.
• Allgemeine Transformationselemente werden, soweit synthetisch hergestellt, nach Hirseh/Lesem/Jordan (IBM Journal. Res. Develop.
• 13, 1969, 150) Kinoforms genannt und gestatten die Realisierung einer großen, wenn auch nicht unbegrenzten Gruppe optischer Transformationen. Bildet man daher in diesem Sinne die einzelnen Rasterelemente nicht als Linsen, sondern als entsprechende asphärische Reliefstrukturen aus, so kann man damit eine große Zahl exotischer, z.B. ringförmiger, elliptischer, quadratischer, dreieckiger oder sternförmiger Rasterpunkte erzeugen, wobei die Information über die Punkt struktur im Phasenprofil des Einzelelmentes gespeichert ist.
• Während der Glasgravurraster optisch eine multiplen Loch- und der Linsenraster einer ebensolchen Linsenkamera entspricht, besteht der erfindungsgemäße Raster aus einer Matrix solcher komplizierter asphärischer Phasenelemente. Jedes dieser Elemente besitzt die Eigenschaft, eine vorgegebene Lichtquelle, und zwar im Fall der Aufrasterung von Bildvorlagen die Austrittspupille des Abbildungsobjektives in das gewünschte Rasterprofil zu transformieren.
• Der Herstellungsprozeß des erfindungsgemäßen Rasters gliedert sich in folgende Verfahrensschritte Zunächst wird der Intensitätsverlauf im Punktprofil nach den Erfordernissen des jeweiligen Reproduktionssystems festgelegt. Hierbei ist insbesondere die Problematik der Kontinuität der Tonwertkurve zu beachten, was häufig zu einer Bevorzugung unsymmetrischer Profile führt.
• Das gewünschte Intensitätsprofil ergibt sich im Abbildungsstrahlengang nach Fig. 2 als Faltung der Pupillenfunktion 3 mit dem Fourierspektrum des Rasterelementes. Die Berechnung des einzelnen Phasenprofils erfordert daher, wie aus der Theorie des synthetischen Hologramms bzw. Kinoformhologramms bekannt, zunächst die Berechnung der Fouriertransformation der aus dem Intensitätsprofil gewonnenen Amplitudenverteilung und danach die Entfaltung des Phasenprofils mit der fouriertransformierten Pupillenfunktion. Hierzu wird als Literaturstelle auch auf Collier/Burckhardt/Lin:Optecal Holography, Chapter 19S Computer-Generated Hologramms verwiesen.
• Das so festgelegte Profil kann nunmehr durch ein geeignetes Formgebungsverfahren in einem transparenten Material hergestellt werden. Wegen der mikroskopischen Feinheit der zu erzeugenden Strukturen sind jedoch fotomechanische Prozesse vorzuziehen.
• Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit besteht dabei darin, nach Fig. 1 über ein Linsenraster LR der gewünschten Rasterkonstante in Kombination mit der Kollimationslinse K eine entsprechende Transparenzverteilung A9 die über eine Streuscheibe St von einer Lichtquelle L beleuchtet wird, auf ein lichtempfindliches Phasenmedium F, das beispielsweise Fotolack, Ohromatgelatine oder eine zu bleichende Fotoemulsion sein kann, vielfach abzubilden. Die erforderliche Intensitätsverteilung A berechnet sich aus dem zu erzeugenden Phasenprofil unter Berücksichtigung von Brechungsindex, charakteristischer Kurve und Modulationsübertragungsfunktion des Aufzeichnungsmaterials sowie der Nodulationsübertragungsfunktion des Linsenrasters.
• Diese Vorschriften gelten in Strenge nur für monochromatisches Licht. In der Praxis ist es jedoch möglich, auch mit breitbandigerem oder weißem Licht zu arbeiten, wobei die auftretende Verwaschung bzw.
• Verbreiterung des Punktprofils bereits von vornherein zu berücksichtigen ist.
• Die Anordnung zum Aufrastern einer Bildvorlage ist aus Fig. 2 ersichtlich. Darin bedeuten 1 die Vorlage, 1' die ;~bbi£dung, 2 das Abbildungsobjektiv, 3 seine Austrittspupille, 4 das erfindungsgemäße Raster und 5 das Aufzeichnungsmaterial. 5a,b,c sind Bereiche einzelner Rasterprofile, die beispielsweise über den drucktechnischen oder reprografischen Diskriminierungsprozeß zu der gewünschten Tonwertwiedergabe führen.
• Im folgenden werden zwei Ausführungsformen beschrieben. Eine mögliche Ausführungsform ist das kreisförmige oder elliptische Ringprofil nach Fig. 3b.
• Als erzeugendes Rasterelement ergibt sich nach dem oben geschilderten Verfahren wie in Fig. 3a angedeutet ein toroidales Gebilde. Das Intensitätsprofil entlang des Schnittes AB ist in Fig. 3c dargestellt.
• Als Komplementärstruktur zur normalen Rasterung ist das Wabenmuster nach Fig. 4b anzusehen. Es wird durch ein sattelförmiges Element, das in Fig. 4a schematisch angedeutet wird, erzeugt. Fig. 4c zeigt wiederum das Intensitätsprofil entlang des Schnittes AB in Fig. 4b.

Claims (7)

1. Ansprüche

   Verfahren zur auto typen Aufrasterung von Bildvorlagen, wobei nach P 23 o6 184.6 mittels eines Objektives eine Vorlage auf eine lichtempfindliche Schicht zur Gradationssteuerung unter Zwischenschaltung eines Phasenrasters abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Raster ein Raster (4) von verallgemeinerten Linsen verwendet wird, welches die Austrittspupille (3) des Objektives (2) in das gewünschte Punktprofil transformiert und vielfach auf die lichtempfindliche Schicht (5) abbildet.
2. 2. Raster zur autotypischen Aufrasterung von Bildvorlagen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Matrix von verallgemeinerten Linsen besteht, die bei der Abbildung die geometrische Form des Objekts in definierter Weise transformiert.
3. 3. Raster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet9 daß es durch Vielfachabbildung eines vorgegebenen Intensitätsmusters (A) auf ein lichtempfindliches Medium (F) mittels eines Linsenrasters (LR) und anschließendes Umwandeln der Aufzeichnung auf dem lichtempfindlichen Medium (F) in ein Phasenmuster hergestellt ist.
4. 4. Raster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Matrix von Kinoformhologrammlinsen besteht.
5. 5. Raster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Vielfachabbildung eines vorgegebenen Intenstätsmusters auf ein lichtempfindliches Medium mittels einer Step-and-Repeat-Kamera und anschließendes Umwandeln der Aufzeichnung auf dem lichtempfindlichen Medium in ein Phasenmuster hergestellt ist.
6. 6. Raster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Aufbelichtung eines vorgegebenen periodischen Musters auf ein lichtempfindliches Medium mittels eines örtlicii und intensitätsmäßig gesteuerten fokussierten Lichtstrahls und anschließendes Umwandeln der Aufzeichnung auf dem lichtempfindlichen MediuZm in ein Phasenmuster hergestellt ist.
7. 7. Raster nach anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Aufbelichtung eines vorgegebenen periodischen Musters auf ein elektronen-empfind liches Medium mittels eines örtlich und intensitätsmäßig gesteuerten fokussierten Xlektronenstrahls und anschließendes Umwandeln der Aufzeichnung auf dem lichtempfindlichen Medium in ein Phasenmuster hergestellt ist.