DE2453610C2 - Einrichtung zum Erzeugen eines Rasterbildes durch punktweises Abtasten einer Halbtonvorlage - Google Patents
Einrichtung zum Erzeugen eines Rasterbildes durch punktweises Abtasten einer HalbtonvorlageInfo
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Description
a) die Abtastvorrichtung mindestens drei in Vorschubrichtung nebeneinanderliegende Photozellen (1146,1148,1150,Fi g. 20) enthält, von
denen die mittlere (1143) auf den Abtastfleck
zentriert ist, daß
b) ein Rasterpunkt-Positionsgenerator (146) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der
Rasterteilung, Rasterdrehung und Trommelposition ir. dem Moment ein Aktivierungssignal
liefert, in welchem ein Pasterpunkt aufzuzeichnen ist, und daß
c) die auf Unterschiede der T-rmwerte in Vorschubrichtung ansprechende Schaltung (134) von den
drei nebeneinanderliegenden Photozellen derart gesteuert wird, daß die Schwerpunktverschiebung der aufgezeichneten Rasterpunkte in
oder entgegen der Vorschubnchtung erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schwerpunktverschiebung der
Rasterpunkte bewirkende Schaltung (134) eine Vergleicheranordnung (1116 bis 1122) enthält, der
die Ausgangssignale der Photozellen zugeführt werden (F i g. 1B und 6A).
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleicheranordnung (1116—
1122) mit einer Schaltungsanordnung (rechter Teil von F i g. 6A) gekoppelt ist, die in Abhängigkeit vom
Vergleich der Tonwerte (L, C bzw. T) der von den drei Photozellen erfaßten, in Vorschubnchtung
aufeinanderfolgenden Bereichen der Halbtonvorlage Rasterpunktversetzungssignale der folgenden
Vorzeichen und relativen Größen erzeugt, wobei ein positives Vorzeichen eine Verschiebung in Vorschubrichtung und ein negatives Vorzeichen eine
Verschiebung gegen die Vorschubnchtung bedeutet:
Rasterpunktversetzungssignale
L>C | (+), klein |
L> O T | (+), mittel |
or | (+), gtOß |
L> Cund T> C | 0 |
O Tund O L | 0 |
L = C=T | 0 |
OL | (-), groß |
T> OL | (-), mittel |
T>C | (-), klein |
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterpunktversetzungsschaltang (Fig.6B) durch ein dem Tonwert des
Abtastflecks entsprechendes Signal (auf der Leitung 100) derart gesteuert wird, daß die Verschiebung der
Lage der Rasterpunkte im Rasterbild bei kleinen Rasterpunkten größer ist als bei großen.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen
Abstände der drei Photozellen (1146, 1148, 1150) einstellbar sind
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei
weitere Photozeüen (1144, 1152) symmetrisch auf entgegengesetzten Seiten der mittleren (1148) der
drei ersterwähnten Photozellen in Abständen von dieser angeordnet sind, die sich von den Abständen
zwischen der mittleren Photozelle und den beiden äußeren (1146, 1150) der drei ersterwähnten
Photozellen unterscheidet, und daß die Ausgänge der ersten drei Photozellen (1,146, 1148,1150) oder
die Ausgänge der mittleren (1148) dieser drei Photozellen und der beiden zusätzlichen Photozellen (1144, 1152) durch eine Schaltvorrichtung (123)
wahlweise mit der Vergleicheranordnung (1116 ... 1122) koppelbar sind.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivierungssignal vom Rasterpunkt-Positionsgenerator
(146) und ein dem Tonwert im Abtastfleck entsprechendes Signal (ec) einer Rasterpunkterzeugungsschaltung (102) zugeführt werden, die ein die
Position und Größe des jeweils aufzuzeichnenden Rasterpunktes steuerndes Positions- und Größensignal liefert, und daß die Aufzeichnungsvorrichtung
(144,231) durch das mit dem Ausgangssignal der die
Schwerpunktverschiebung der Rasterpunkte bewirkenden Schaltung (Rasterpunktversetzungsschaltung 134) vereinigte Positions- und Größensignal
gesteuert wird.
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. 65 zeichneten Rasterpunkte werden unabhängig voneinan-
bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung liegen die Abtastfleckhälften gesteuert. Hierdurch ergibt sich an
beiden Abtastflecken in Abtastrichtung gesehen neben- einer Grenze zwischen einem Bereich helleren und
53=610
dunkleren Tons»eineVerschiebung-des,Rasterpunkt-;
Schwerpunktes,-die Bei ejnem EJositiyBÜä zurdünklerenj'."
Seite hin gesichtet ist
Aus der DE7OS 22 08$58 ist ein Verfahren und eine
Vorrichtung^um Gravieren von Dnickfönnen Bekannt, '5
bei der durch seitHcheiYerscKeburig der aufgezeiqhneten
Rasterpunlete eine-.; Bisterdrehung; nachgeahmt ;
werden kann. Dies.wird mittels eines,elektronischeiH!
Speichers erreicht, in dem mehrere Abtastzeäen zu
entsprechenden Verarbeitunggespeichert.werden. Die.io
Aufzeichnung der-Rasterpunkte, erfolgt mittels eines'
schrittweise abgelenkten Hektrönenstrahls. V
Aus der DE-ÖS. 20 21 728,ist ein Verfahren zur
elektro-optischeri Aüfzeicfinung' von gerasterten Halbtonbildera
bekannt bei welchem jedes Raster vorgege- .-15 benen Rasterwinkels in kongruente Parzellen zerlegt
wird. Die Konfiguration dieser Zellen wird'elektronisch
gespeist Beim Aufzeichnen eines Rasters werden die Zeljenformen elektronisch abgefragt und: die Raster^
punkte werden mittels eines feinen Elektronenstrahls;: dessen Durchmesser Mein imVergleich zur Größe dsrgewünschten
Rasterflecke -seih muß, aufgezeichnet Weder hier noch bei der zuvor erwähnten Gre.viervoj~
richtung sind Maßnahmen zur Glättung von. To.nwert^ grenzen im Rasterbild durch yerschlebuhg der : Rasterpunkte
vorgesehen. . ;".
'"DeY v"oilfegen<Jen-Erfindung liegt'denientsprethend
die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß; Rasterbilder mit
einem gewünschten ^.asterwinkel hergestellt werden
können, bei denen an Rändern zwischen Bereichen unterschiedlicher Tonwerte keine störende Rauheit
oder Ausfransung oder Einschnittbildung infolge einer ungünstigen Lage der Rasterpunkte bezüglich der
Ränder von Bilddetails auftreten. - &
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Einrichtung
der eingangs genannten Art durch die. im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen « der erfindungsgemäßen Einrichtung sind Gegenstand
von Unteransprijchen.
Die vorliegende Einrichtung gestattet es, ein oder mehrere Rasterbilder (Farbauszüge) von einer
Schwarz-Weiß- bzw. Farbbild-Vorlage mit gewürsschtem Rasterwinkel herzustellen, bei denen die Ränder
von Bilddetails im Rasterbild ohne störende Unscharfe
wiedergegeben werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert, dabei werden weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile, der Erfindung zur Sprache
kommen.
In den F i g. 1 bis 7 ist dargestellt, wie die Fi g. IA bis
1D, 2A und 2B, 3A und 3B.4A und 4B, 5A und 5B, 6A und
6B sowie 7A und 7B zusammenzusetzen sind.
Die Fig.IA bis ID zeigen, wenn sie gemäß Fig. 1
angeordnet sind, ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung
zur Herstellung von vier gerasterten Farbauszügen entsprechend einer farbigen Halbtonvorlage;
Fig.2A und 2B zeigen das Blockschaltbild einer
Anordnung, welche einen Steuerteil eines Rasterpunktpositionsgenerators gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung enthält;
F i g. 3A und 3B, 4A und B sowie 5A und B zeigen
Schaltbilder von Rasterpunkterzeugungsschaltungen eemäß der Ausführungsform der Erfindung;
Fi g.6A und B zeigen eine Rasterpünktverseizungsschaltung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig.7A uöd; B zeigen ein· iBlockschältbfld einer
Schaltungsanordnung mit einem Eingangs-Ausgangs-Teilfür
eine Ausführungsform der Erfindung;
Fig.8 zeigt eine etwas mehr ins Einzelne gehende
Darstellung eines Teiles der Einrichtung-gemäß Fi g. IA
bis D, die mit Laserstrahlungsbündeln arbeitet welche zur Aufzeichnung der Rasterbilder durch Lage- :und
Breite-Galvanometer moduliert werden;
F i g. 8A bis D sind Ansichten in Ebenen 8~>*-8A bis
8D-8D in Fi g. 8, gesehen in Richtung der eingezeichneten
Teile;
Fig.9 zeigt eine schematische Darstellung einer
anderen Ausführungsform des in Fig:8 dargestellten
Einrichtungsteiles;
Fig. 10 zeigt schematisch eine Anordnung-zur
Galvanometersteuerung für eine Einrichtung gemäß der Erfindung; ' ;
Fig. Π bis 16 sind graphische Darstellungen, auf die
bei der Erläuterung des Rasterpunk-oildungsprozesses
eingegangen wird;
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung für
eine Einrichtung gemäß der Erfindung, die einen
• Rasterpunktpositionsgenerator umfaßt;
Fig. 18 zeigt die graphische Därstejlung,eines z.B.
durch einen Rechner durchgeführten'Arbeitsverfahrens,
das bei einer Ausführungsform der Erfindung Verwendung finden kann;
F i g. 19 ist eine schematische Darstellung von Ab'tast-
und Rasterpunktkoordinaten, wie sie bei einer Einrichtung gemäß der Erfindung Verwendung finden können;
Fig.20 ist ein Schaltbild einer elektro-optischen
Rasterpunktformeinrichtung und -vorverstärkerschaltung für eine Einrichtung gemäß der Erfindung und:
Fig.21 zeigt eine schematische Darstellung; der
Versetzung von Rasterpunkten bei Hell/Dunkel-Obergängen
bzw. Dunkel/Hell-Übergängen.
Bei der nun folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung wird zuerst auf die
Fi&. IA bis D bezug genommen, in der verschiedene
Untereinheiten einer Einrichtung gemäß der Erfindung zum Teil in Form von Blöcken dargestellt sind, die
Bezeichnungen wie »Rasterpunktbildungssshaltung«, »Rasterpunktversetzungsschaltung« us:v. tragen! Anschließend
werden die verschiedenen Untereinheiten anhand der entsprechenden anderen Figuren .erläutert,
in denen die in Fig. 1 nur in Blockform dargestellten
Anordnungen genauer dargestellt sind. Bezüglich bekannter Anordnungen wird auf einschlägige Patentschriften
verwiesen.
I. Allgemeiner Aufbau
In den F i g. IA bis D ist vereinfacht ein Ausführungsbeispiel einer Hinrichtung gemäß der Erfindung
dargestellt das zur Herstellung von vier Farbauszügen
20, 22, 24 und 26 dient die auf einer um eine Welle drehbaren Trommel montiert sind und den Gelb-,
Magenta-, Cyan- bzw. Schwarzauszug einer Bildvorlage 32 darstellen, die z. B. aus einer Zeichnung oder einer
Photographie, wie einem 35-mm-Transpärehtbild (Fig. IA) bestehen kann. Die Farbaus?üge 20, 22, 24
und 26 können optisch aufgezeichnet oder durch Gravieren hergestellt werden; die Bildvorlage 32 kann
opak oder transparent sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Farbauszüge "20 bis 26
optisch aufgezeichnete photographische Bilder und die Bildvorlage 32 ist ein vollfarbiges Transparentbild.
Die Bildvorlage 32 ist auf einer Glastrommel oder irgend einem anderen transparenten Träger 34 montiert,
innerhalb dessen sich eine Lichtquelle 36 und eine Sammellinse 38 (oder ein entsprechendes optisches
System) befinden. Die Sammellinse bildet die Lichtquelle 36 auf einen Teil 40 der Bildvorlage 32 ab. Der Teil 40
der Bildvorlage ist nicht punktförmig, sondern hat eine so große Fläche, daß ein gewisser Bereich des
Transparentbildes 32, der Detailstrukturen umfassen kann, beleuchtet wird. Der durch die Lichtquelle 36
beleuchtete Bereich wird durch eine Projektionsoptik 42 abgebildet und das projizierte Licht wird durch
mehrere dichroitische Spiegel oder einen anderen Strahlungsteiler, wie Prismen oder halbdurchlässige
Spiegel in Verbindung mit Farbfiltern zerlegt, worauf unten noch näher eingegangen werden wird.
Wenn die Bildvorlage opak ist, werden die Lichtquelle 36 und die Sammellinse 38 auf derselben Seite wie die
FfOjekiioüäopiik 42 angeordnet »n» Prinzip bleibt die
Arbeitsweise der Einrichtung jedoch gleich.
Der aus einer Glastrommel oder dergleichen bestehende Träger 34 wird im Betrieb durch einen
Antrieb 46 um seine Achse 44 gedreht, so daß die Bildvorlage 32 durch den beleuchteten Teil 40, der im
folgenden als »Beleuchtungsfleck« bezeichnet werden soll, längs einer in Umfangsrichtung des trommeiförmigen
Trägers 34 verlaufenden Abtastlinie abgetastet wird. Außerdem werden die Lichtquelle 36 und die
Sammellinse 38 während jeder Umdrehung des trommeiförmigen Trägers 34 z. B. mittels einer Leitspindel
um eine gewisse Vorschubstrecke Pin Richtung der
Achse 44 des trommeiförmigen Trägers verschoben, so daß die Abtastlinie eine Spirallinie darstellt und die
gesamte Oberfläche der transparenten Bildvorlage 32 Zeile für Zeile abgetastet wird. Die Vorschubstrecke P
beträgt in typischen Fällen z. B. ca. 58 μπι (1/439 Zoll)
und ist in Fig. 19 durch vertikale Striche dargestellt.
Der Durchmesser des Beleuchtungsfleckens 40 auf der Bildvorlage 32 ist erheblich größer und zwar vorzugsweise
im Durchmesser um mindestens den Faktor 20 als die Vorschubstrecke P bzw. der Abstand zwischen den
Abtastlinien oder -zeilen, so daß verschiedene Verfahren zur Kontrasterhöhung oder anderweitigen Bildkorrektur
angewendet werden können.
Der Zweck des vorliegenden Ausführungsspieles der Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, die vier
monochromatischen Farbauszüge 20, 22, 24 und 26 für den Vierfarbendruck herzustellen, welche jeweils einem
unterschiedlichen Bereich des elektromagnetischen Spektrums der von der transparenten Bildvorlage 32
durchgelassenen optischen Information entsprechen. Im Farbauszug 20 wird z. B. in Schwarz-Weiß die
Gelbinformation der Bildvorlage 32 aufgezeichnet; der Farbauszug 22 enthält in Schwarz-Weiß die Magentainformation
der Bildvorlage 32; der Farbauszug 24 enthält in Schwarz-Weiß die Cyaninformation der Bildvorlage
32 und der Farbauszug 26 stellt in Schwarz-Weiß die Schwarzinformation der Bildvorlage 32 dar.
Das aus der Projektionsoptik 42 austretende Lichtbündel fällt auf einen Spiegel 50, der für die
Rasterpunktversetzung und Unscharfmaskierung vorgesehen ist Der Spiegel 50 ist teildurchlässig. Der
durchgelassene Teil des Lichtbündels fällt auf eine Blende 54. die eine Öffnung 56 vorgegebener Größe
aufweist.
Die Öffnung 56 der Blende 54 ist vorzugsweise rechteckig und hat eine kleine, konstante Länge in der
Richtung der schnellen Abtastung (Umfangs- oder /-Richtung). Die Breite jeder öffnung in der Richtung
der langsamen Abtastung (Vorschub- oder x-Richtung) beträgt ein Mehrfaches der Steigung oder Vorschubstrecke
P. Der Grund dafür, eine rechteckige Öffnung s mit einer kleinen Abmessung in der /-Richtung und
einer großen Abmessung in der x-Richtung vorzusehen,
besteht darin, daß die Abmessung der Öffnung in der /-Richtung umgekehrt proportional der durch das
Rauschen begrenzten Auflösung ist, während die
ίο Abmessung in der x-Richtung der maximalen Rasterpunktabmessung
(im Schatten oder Schwarz) sein soll, da ein Rasterpunkt unabhängig von seiner tatsächlichen
Größe die mittlere Tondichte in einem Bereich mit einem Durchmesser gleich der maximalen Rasterpunkt-
abmessung darstellen soll, je kleiner die öffnung (bis zu
der durch das Rauschen, also durch Störungen gesetzten
Grenze), umso höher ist offensichtlich die Auflösung. Mit zunehmender Auflösung müssen selbstverständlich
die Frequenzbandbreite des Systems erhöht oder die Abtastgeschwindigkeit verringert werden.
Ein Teil des durch die Blende 54 fallenden Lichtes gelangt durch einen dichroitischen Spiegel 32 zu einer
Photovervielfacherröhre 64 (im folgenden kurz SEV), die für den roten Spektralbereich empfindlich ist. Ein
2S anderer Teil wird durch den Spiegel 62 und einen
weiteren dichroilischen Spiegel 66 reflektiert und fällt auf einen SEV 68, der auf den blauen Spektralbereich
anspricht. Ein Teil des auf den dichroitischen Spiegel 66 fallenden Lichtes wird von diesem durchgelassen und
?.o von einem dritten dichroitischen Spiegel 70 auf einen SEV 72 reflektiert, der auf den grünen Spektralbereich
anspricht. Die SEV 64, 68 und 7Z liefern Signale, die
Cyan, Gelb bzw. Magenta entsprachen. Der Spiegel 62 ist so ausgelegt, daß er ein Drittel des einfallenden
Lichtes durchläßt und zwei Drittel reflektiert, der Spiegel 66 läßt die Hälfte des einfallenden Lichtes durch
und reflektiert die andere Hälfte, während der Spiegel 70 das ganze auffallende Licht reflektiert Bei diesen
Werten sind die in der Praxis kleinen Absorptionsverluste vernachlässigt.
Die SEV 64,68 und 72 liefern analoge Ausgangssignale
auf Leitungen 74,76 bzw. 78, die jeweils ausschließlich der Helligkeit (und nicht der Sättigung oder dem
Farbton) des im betreffenden Zeitpunkt durch die Blende 54 fallenden Lichtes im cyanfarbenen, gelben
bzw. magentafarbenen Spektralbereich entsprechen. Die Signale werden durch Vorverstärker 80,82 bzw. 84
verstärkt und die verstärkten Signale werden über Leitungen 88, 90 bzw. 92 einem konventionellen
Analogrechner 86 (Fig. ID) oder einer anderen entsprechenden Schaltung des in den US-PS 26 05 245
und 35 88 322 beschriebenen Typs zugeführt. Der Analogrechner 86 bereitet die ihm zugeführten Signale
auf und erzeugt analoge, den Tonwerten entsprechende Farbsignale für Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, die
über Leitungen 94, 96, 98 und 100 Rasterpunkterzeugungsschaltungen
102 zugeführt werden. Das Signal für Schwarz wird im Analogrechner 86 in üblicher Weise
aus den Signalen für die drei Primärfarben erzeugt
Ein Teil des aus der Projektionsoptik 42 austretenden
Lichtes wird vom Spiegel 50 reflektiert und fällt auf eine Anzahl von Photodioden 112, die mit zugehörigen
Schaltern 114 in Fig.IA schematisch und in Fig.20
genauer dargestellt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig.20 sind insgesamt neun individuelle
Photodioden vorhanden. Nur drei davon werden während einer bestimmten Abtastung geschaltet,
nämlich die mittlere Photodiode zuzüglich zweier
Photodioden, die sich auf entgegengesetzten Seiten der mittleren Photodiode, in gleichen Abständen von dieser
befinden. Die Photodioden 112 bilden eine lineare Anordnung, die sicS in der x-Richtung erstreckt, also in
der Vorschubrichtung bzw, der Richtung der langsamen Abtastung. Sie sind nicht durch eine Blende mit einer
kleinen öffnung wie die Blende 56 abgedeckt und erfasse;* daher einen (in der Vorschubrichtung) voreilenden
Teil des augenblicklich abgetasteten Bildbereiches, die Mitte des augenblicklich abgetasteten Bildbereiches
und einen in der Vorschubrichtung nacheilenden Teil des augenblicklich abgetasteten Bildbereiches,
wobei drei entsprechende Ausgangssignale auf einer Leitung 116, 118 bzw. 120 erzeugt werden. Die Signale
durchlaufen eine Vorverstärker-Verstärkungsgrad-Schaltvorrichtung 122, die mit den Schaltern 114 der
Photodioden durch eine mechanische Kopplung 123 verbunden ist, und sie werden duirch Vorverstärker 124,
126 bzw. 128 verstärkt Die Vorverstärker 124, 126 und 128 erzeugen auf Leitungen 136,138 bzw. 140 Signale L
(leading = voreilend), C(center= Mitte) und 7"(trailing-
= nacheilend).
Die verstärkten Signale L C und T von den Vorverstärkern 124, 126 und 128 werden über die
Leitungen 136, 138 bzw. 140 Rasterpunktversetzungsschaltungen 134 zugeführt. Diese Schaltungen bereiten,
.w.ie_.anhand der Fig.6A und B näher erläutert werden
wird, die Signale L Cund Tauf und erzeugen adf'einer
Leitung 142 eine Spannung, die die Galvanometersteuerverstärker 144 für jeden der vier Kanäle (Gelb,
Mage ita. Cyan und Schwarz) unter bestimmten Umständen veranlaßt, die Rasterpunkte gegenüber den
Orten, die sie sonst einnehmen wurden, zu verschieben
und ihre Form zu verändern. Der Betrag und die Richtung der Versetzung hängt vom Helligkeitsverhältnis
des voreilenden, mittleren und nacheilenden Teiles im betreffenden Augenblick abgetasteten Bildbereiches
ab. Der Zweck der Versetzung besteht darin, die Rasterpunkte auf Bildbereichränder auszurichten. Die
sonst rauh erscheinenden Ränder werden auf diese Weise geglättet.
Die Rasterpunkte nehmen Plätze ein, die bezüglich eines Rasterpunktkoordinatengitters (Fig. 19) gemessen
werden, das durch einen Rasterpunktpositionsgenerator 146 elektronisch erzeugt wird. Der Rasterpunktpositionsgenerator
146 ist in F i g. 1B schematisch und in den Fig.2A und B, 7A und B, 17 und 18 genauer
dargestellt. Er erhält Eingangssignale von einer Anzahl
von Signalquellen, zu denen ein Teilungswähler 147a, ein Winkelwähler 147Z>
und ein Vorschubwähler 147c gehören.
Der Teilungswähler liefert ein Ausgangssignal auf einer von sechs Leitungen 147t/, die in F i g. 1B durch
einen breiten Pfeil angedeutet sind. Der Teilungswähler liefert entsprechend seiner Einstellung ein Eingangssignal
an den Rasterpunktpositionsgenerator 146, das die gewünschte Rasterteilung oder -feinheit angibt Welche
Werte einstellbar sind, ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, es können z. B. 110,120,133,150, 175
und 200 Linien pro Zoll einstellbar sein.
Der Winkelwähler 1476 liefert ein Ausgangssignal auf
vier von sechs Leitungen 147e, die in Fig. IB ebenfalls
nur schematisch dargestellt sind Durch die Einstellung des Winkelwähleis kann der Rasterpunktpositionsgenerator
146 im Falle von vier Farbkanälen auf vier Rasterwinkel eingestellt werden. Die Winkelwerte sind
für die vorliegende Erfindung, ebenfalls nicht wesentlich,
es kann sich z.B. um 15°, 30°, 45°, 60°, 75° und 90° handeln. Die Definitionen für diese Rasterwinkel folgen.
Der Vorschubwähler 147c Hefen ein Ausgangssignal auf eines· von sechs in Fig. IB nur schematisch
dargestellten Leitungen 147/! Durch die Einstellung des
Vorschubwählers wird die im Rasterpunktpositionsgenerator 146 verwendete Vorschubstrecke bestimmt.
Auch hier sind die speziellen Werte für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, es können z. B. 110,120,133,
150, 175 und 200 Linien pro Zoll einstellbar sein. Die
to Einstellung der Wähler erfolgt durch eine Bedienungsperson entsprechend der gewünschten Rasterart.
Der Rasterpunktpositionsgenerator 146 liefert vier Aktivierungssignale, d. h. zeitbestimmende Takt- oder
Druckkomniando-Ausgangsimpulse (jeweils einen für Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz), die den Rasterpunkterzeugungsschaltungen
102 über Leitungen 148, 150, 152, 154 zugeführt werden, sowie vier ortsbestimmende
oder dx-Signale (jeweils eines für Gelb,
Magenta, Cyan und Schwarz), die über Leitungen 158, 160, 162 bzw. i64 einem Digitai/Anaiüg-Uniseizcr 156
zugeführt werden.
Die Taktsignale bestimmen jeweils den Zeitpunkt der Aufzeichnung eines speziellen Rasterpunktes und damit
seine Lage in Richtung der schnellen Abtastung (also die Lage längs der y-Achse, gemessen vom Anfang der
Abtastlinie aus). Die Taktsignale werden, wie unten noch näher erläutert werden wird, in teilweiser
Abhängigkeit vorr den Signalen von einem Wellendrehungscodierer
168 erzeugt. Der Wellendrehungscodie-
jo rer 168 erzeugt einerseits auf einer Leitung 170 Impulse,
die eine hohe Winkelauflösung ermöglichen, und andererseits auf einer Leitung 172 einen Index-Impuls
pro Umdrehung. Die Leitungen 170 und 172 sind mit dem Rasterpunktpositionsgenerator 146 verbunden.
Pro Abtastlinie (Zeile) werden beispielsweise 212 oder
4096 Impulse auf der Leitung 170 auf ein Indeximpulse auf der Leitung 172 erzeugt. Hierdurch wird gewährleistet,
daß der RssterpuRktpositionsgenerator 146 synchron
mit dem Wellendrehungscodierer 168 und damit mit der Trommel 28 bleibt auf der die Farbauszüge 20
bis 26 gebildet werden, und daß die Taktimpulse jeweils zum richtigen Zeitpunkt erzeugt werden.
Die dx-Signale (im folgenden kurz Ortsignale)
bestimmen die Versetzung eines Rasterpunktes vom linken Rand der Abtastlinie nach rechts (den Ort längs
der x-Achse, gemessen vom linken Rand der Abtastlinie). Die Orte der Rasterpunkte sind durch die Takt- und
Ortsignale vollständig bestimmt, wenn der gerade abgetastete Bildbereich keinen Tonwertsprung aufweist.
Beim Abtasten eines Tonwertsprunges oder einer Kentur wird dies jedoch durch die Photodioden 112
wahrgenommen und die Rasterpunktversetzungsschaltuifgcn
134 erzeugen eine Rasterpunktversetzungsspannung, die die Lage der Rasterpunkte so einstellt, daß sie
bezüglich des Tonwertsprunges oder der Kontur ausgerichtet sind. Dies wird noch näher erläutert
werden. Der Rasterpunktpositionsgenerator 146 erzeugt ferner auf Leitungen 174, 176, 178 und 180
D/A-Tastimpulse, die dem Digital/AnaIog:Umsetzer
156 zugeführt werden. Der Digital/Analog-Umsetzer 156 erzeugt auf Leitungen 182,184,186 und 188 Signale
für die Galvanometersteuerverstärker 144. Die dx-Information
wird dem Digital/Analog-Umsetzer 156 fortlaufend in digitaler Form zugeführt und aus diesem
tn analoger Form zu Zeiten ausgegeben, die von den Impulsen auf den Leitungen 174 bis 180 abhängen, um
die noch zu beschreibenden Lagegalvanometer zu
steuern.
Die Tastimpulse auf den Leitungen 174 bis 180 werden erst erzeugt, nachdem dem Rasterpunktpositionsgenerator
146 über Leitungen 190,192,194 und 1% Rasterpunkt-Fertig-Impulse für den entsprechenden
Farbkanal zugeführt worden sind, und nachdem »nächster-Rasterpunkt-errechnetw-Impulse, die im Rasterpunktpositionsgenerator
146 intern errechnet werden und in F i 3.2B dargestellt sind, ein Signal geliefert
haben, daß der hierfür vorgesehene Rechner im Rasterpunktpositionsgenerator 146 mit der Berechnung
des nächsten Rasterpunktortes fertig ist.
Mit der tatsächlichen Aufzeichnung wird erst bei Erzeugung der zeitbestimmenden Taktimpulse begonnen,
obgleich die Lagegalvanometer schon eingestellt worden waren, als der Rasterpunktpositionsgenerator
146 die Lage des nächsten Rasterpunktes berechnet hatte und der Rasterpunkt-Fertig-Impuls erzeugt
worden war.
Die Rasterpunkterzeugungsschaiiung ist in Fig. IC
schematisch und in den F i g. 3A und B, 4A und B sowie 5A und B genauer dargestellt. Diese Schaltung erzeugt
unter Steuerung durch den Rasterpunktpositionsgenerator 146 Signale zur Steuerung der Lage und Breite der
Rasterpunkte, die die Farbauszüge 20, 22, 24 und 26 bilden. Die Rasterpunkte jedes Kanals sind jedoch an
Tonwertsprüngen und Konturen, die eine Komponente parallel zur y-Richtung haben, gegenüber der durch den
Rasterpunktpositionsgenerator 146 bestimmten Normallage in Abhängigkeit von der durch die Rasterpunkt-Versetzungsschaltungen
134 erzeugten Rasterpunkt-Versetzungsspannung versetzt.
Die Rasterpunkterzeugungsschaitung 102 liefert auf Leitungen 198, 200, 202, 204, 206, 208, 210 und 212
Signale, die geeigneten Vorrichtungen zur Herstellung der Farbauszüge 20,22,24 und 26 steuern.
Zwei der vier Schaltungen bestimmen die Abmessung und Form der Rastcrptsnkte bezüglich zweier Rasterwinkel,
die 30°, 60°. 75° oder 105° betragen können, was durch die Einstellung des Winkelwählers 147t bestimmt
wird. Eine der beiden Schaltungen ist in F i g. 3A und B dargestellt, die andere stimmt mit dieser überein. Die
anderen beiden Schaltungen sind ähnlich, jedoch nicht gleich, sie bestimmen die Abmessungen und Form der
Rasterpunkte bezüglich der Rasterwinkel 45° bzw. 90°. Die Schaltungsanordnung für den Rasterwinkel 45° ist
in den F i g. 4A und B dargestellt, während die F i g. 5A und B die Schaltungsanordnung für den Rasterwinkel
90° zeigen.
Vorzugsweise steuern diese Signale Galvanometersteuerverstärker,
die durch einen Block 144 in Fig. IC schematisch und in den Fig.8, 9 und 10 genauer
dargestellt sind
Die Galvanometersteuerverstärker 144 erzeugen Breite- und Lagesignale hoher Leistung auf Leitungen
216 und 218 für Gelb, auf Leitungen 220 und 222 für Magenta, auf Leitungen 224 und 226 für Cyan und auf
Leitungen 228 und 230 für Schwarz. Diese Breite- und
Lagesignale steuern Galvanometer- oder Drehspulmodulatoren, die in einem Block 23t (Fig.ID) enthalten
sind. Es sind vier Sätze Galvanometer vorhanden (siehe
F i g. 8 oder 9 und F i g. 1 C), die in Verbindung mit einem Lichtzerhacker vier Laserstrahlungsbündel 232,234,236
und 238 modulieren. Die Laserstrahlungsbündel werden auf einen Zerhacker oder eine messerartige Kante bzw.
an dieser vorbei reflektiert, um einen photographischen Film zur Aufzeichnung der Farbauszüge 20, 22, 24 und
26 zu belichten. Die Ortsignale auf den Leitungen 218,
222, 226 und 230 bestimmen eine der beiden seitlichen Grenzen jedes Rasterpunktes der Farbauszüge 20 bis
26, indem das »Bild« des Zerhackers oder der messerartigen Kante bewegt wird, während der
betreffende Punkt in /-Richtung aufgezeichnet wird.
Die Breite-Signale auf den Leitungen 216. 220, 224
und 228 bestimmen die andere Grenze jedes Rasterpunktes der Farbauszüge 20 bis 26 durch kontinuierliche
Verstellung der Breite des betreffenden Rasterpunktes beider Aufzeichnung.
Zur Aufzeichnung der Rasterpunkte kann andererseits auch eine Einrichtung verwendet werden, die
Lampen hoher Intensität, Glimmlampen, faseroptische Systeme oder Graviervorrichtungen enthält. Die die
Farbauszüge 20, 22, 24 und 26 darstellenden Bilder werden jedenfalls gemäß der Erfindung derart gebildet,
daß die Rasterstruktur unauffällig ist, daß die Ränder zwischen Bildbereichen mit verschiedenen Tonwerten
scharf definiert sind und daß der Kontrast gesteigert ist.
11. Beschreibung der Untereinheiten A. Laserlichtquelle und Galvanometermodulatoren
In den Fig.8 und 8A bis D sind ein erstes
Ausführungsbeispiel mit einer Laserlichtquelle Und mit Galvanometermodulatoren 231 (optisches Rasterungssystem)
dargestellt. Durch eine Lichtquelle, die vorzugsweise aus einem Laser 240 besteht, wird ein,
vorzugsweise kohärentes, Lichtbündel 242, das eine
to Anzahl von Wellenlängen umfaßt, um Beugungsringe zu vermeiden, auf eine Blende 244 geworfen. Das
Lichtbündel 242 vom Laser 240 hat einen kreisförmigen Querschnitt, wie in F i g. 8A dargestellt ist. Die Blende
244 hat eine rechteckige öffnung 246, deren lange Abmessung in Fig.8 senkrecht zur Zeichenebene
verläuft. Aus der Blende 244 tritt dementsprechend ein Lichtbündel 248 rechteckigen Querschnitts aus, das auf
einen ersten Galvanometerspiegel 250 fällt. Dieser Spiegel ist der Breite-Spiegel, da seine Drehung um
seine Schwenkachse 252 bestimmt, wie breit der Teil des reflektierten Lichtbündels 254 ist, der an einer
messerartigen Schneide oder Kante 256 vorbei fällt, wodurch die momentane Breite des in Bildung
befindlichen Rasterpunktes bestimmt wird. Zum Beispiel kann das Lichtbündel 254 vollständig durch die
messerartige Kante 256 abgefangen werden, wie links in Fig.8c dargestellt ist oder das Lichtbündel kann
teilweise durch die Kante 256 abgefangen werden und teilweise an ihr vorbeifallen, wie in F i g. 8C in der Mitte
dargestellt ist, oder das Lichtbündel kann ganz an der messerartigen Kante 56 vorbeilaufen, wie in Fig.8C
rechts dargestellt ist Die Breite des Bündelteiles 232 hinter der messerartigen Kante 256 ist also verstellbar.
Hinter der Kante 256 fällt das Lichtbündel auf den Spiegel eines Galvanometers 284, das als Lagegalvanometer
bezeichnet werden kann, da durch die Schwenkung des Spiegels um seine Drehachse 260 der brt oder
die Lange des Auftreffens des an der Kante 256 vorbeigefallenen und durch den Spiegel 258 reflektierten
Teiles 232 des Lichtbündels auf dem Film für die Farbauszüge 20,22,24 oder 26 (in F i g. 8 ist der Film für
den Farbauszug 20 beispielsweise dargestellt) bestimmt wird.
Fig.8D zeigt die Wirkung der Verdrehung des
Spiegels 250 des Breite-Galvanometers 282 zwischen den in Fig.8C dargestellten Stellungen und der
gleichzeitigen Drehung des Spiegeis 258 des Lägegalvanometers 284 bei der Bildung eines Rasterptinktes. In
dem der linken Abbildung in Fig. 8C entsprechenden
Fall wird das Lichtbündel 254 durch die Kante 256 vollständig abgefangen, so daß der Teil 232 des
Lichtbündels verschwindet und am Ort 262 (links in F i g. 8D), wo ein Rasterpunkt entstehen würde wenn
das Lichtbündel 254 durch die Kante 256 nicht vollständig abgefangen würde, wird kein Rasterpunkt
erzeugt. Im Falle daß ein Teil 264 (F i g. 8C, Mitte) an der Kante 256 vorbeiläuft, wird dieser Teil bei 266 (F i g. 8D
Mitte) abgebildet. Die Richtung der Abtastung ist durch einen Pfeil 268 angegeben und in der Mitte der F i g. 8D
ist der früher gebildete Teil mit 270 bezeichnet. Man sieht, daß die Bildung eines Rasterpunktes mit einem
Punkt oder einer Spitze beginnt und daß der Rasterpunkt dann zunehmend wächst, wenn der von der
Kante 256 nicht zurückgehaltene Teil 264 (F i g. 8C) des Lichtbündels zunehmend größer wird.
In der rechten Abbildung der F i g. 8C hat der von der
Kante 256 nicht abgefangene Teil 264 seine maximale Größe. In diesem Falle wächst der Rasterpunkt auf die
maximale Breite, die er in einem schmalen Streifen 272 beibehalten kann und er nimmt dann in einem weiteren
Bereich 274 wieder zu einem Punkt oder einer Spitze 276 ab, wie aus F i g. 8D ersichtlich ist.
In Fig. 8C ist der von der Kante 256 nicht abgefangene Teil 264 des Lichtbündels am äußeren
Rand bei 278 und am inneren Rand bei 280 begrenzt. Der innere Endteil oder Rand 280 entspricht dem Bild
der messerartigen Kante 256. Die Breite des aufzeichnenden Lichtbündels in der x-Richtung wird also
ausschließlich durch den Spiegel 250 des Breite-Galvanometers bestimmt, die Lage des inneren Randes 280
des aufzeichnenden Lichtbündels 232 auf dem Film für den Farbauszug 20 wird ausschließlich durch den
Spiegel 252 des Lagegalvanometers bestimmt und die Lage des äußeren Randes 278 des aufzeichnenden
Bündels 232 auf dem Film wird durch den Spiegel 250 des Breitegalvanometers zusammen mit dem Spiegel
258 des Lage-Galvanometers bestimmt.
Die Spiegel 250 und 258 werden durch Galvanometermodulatoren 282 bzw. 284 so gedreht, daß das
Lichtbündel 232 die gewünschten Rasterpunkte für den Farbauszug 20 aufzeichnet. Die Steuerung der Galvanometermodulatoren
282,284 wird weiter unten erläutert.
Außer den in F i g. 8 dargestellten Galvanometerspiegeln
und -modulatoren für den Gelbkanal sind selbstverständlich noch drei weitere Sätze für die
übrigen drei Kanäle vorgesehen.
Fig.9 zeigt eine zweite Ausführungsform für ein
optisches Rasteraufzeichnungssystem mit Laserlichtquelle und Galvanometermodulatoren. Die Ausführungsform
gemäß F i g. 9 enthält eine Lichtquelle 286, die vorzugsweise aus einem Laser besteht und ein
Bündel 288 aus kohäVenter elektromagnetischer Strahlung liefert Das Strahlungsbündel 288 wird durch ein
20fach vergrößerndes Objektiv 290 auf eine Modenblende 292 abgebildet, die den Zweck hat, etwaige
Unregelmäßigkeiten im Strahlungsbündel 288 des Lasers zu verringern oder zu beseitigen. Des Strahlungsbündel
288 wird dann durch eine Kollimatorlinse 294 in ein Parallelstrahlenbündel umgewandelt, das auf
eine Antigaußmaske 296 fällt, die zwei Funktionen erfüllt: Sie definiert die Form des Strahlungsbündels 288
vom Laser und gewährleistet daß die Intensität in den verschiedenen Elementarbereichen des Bündels wenigstens
annähernd gleich ist
Das Strahlungsbündel 288 wird dann durch vier Spiegel 300,302,304 und 306 eines Strahlteilers in vier
Teilbündel 308, 310, 312 und 314 gleicher Intensitäten unterteilt. Um dies zu erreichen, läßt der Spiegel 300
drei Viertel des einfallenden Lichts durch und reflektiert ein Viertel; der Spiegel 302 läßt zwei Drittel des
einfallenden Lichts durch und er reflektiert ein Drittel; der Spiegel 304 läßt die Hälfte des auffallenden Lichtes
durch und reflektiert die andere Hälfte, und der Spiegel 306 reflekt schließlich das ganze auffallende Licht, alies
mit Ausnahme von kleinen, unvermeidlichen Verlusten.
Die Teilbündel 308, 310, 312 und 3J4 werden alle in
der gleichen Weise weiterverarbeitet. Es ist daher nur die weitere Verarbeitung des Teilbündels 308 in F i g. 9
dargestellt. Die Seiten des Strahlungsbündels 308 werden durch eine Blende 316 begrenzt und das Bündel
308 wird dann durch eine Linse 318 auf den Spiegel 250 des Breite-Galvanometers abgebildet. Das vom Spiegel
250 des Breite-Galvanometers reflektierte Strahlungsbündel 320 wird durch die Linse 318 wieder kollimiert
(in ein Parallelstrahlenbündel verwandelt) und fällt dann auf einen Zerhackerspiegei 322 mit einer nicht
reflektierenden Zerhackermaske 324. Die Zerhackermaske 324 entspricht der messerartigen Kante 256 in
F i g. 8. Die räumliche Lage des Strahlungsbündels 320 ist durch elektrische Signale steuerbar, die dem
Breite-Galvanometer mit den. Spiegel 250 zugeführt werden, so daß unterschiedliche Teile der Breite des auf
den Zerhackerspiegel 322 fallenden Strahlungsbündels 320 in Form eines Bündels 326 reflektiert werden,
während der übrige, in der Breitenabmessung gerechnete Teil des Strahlungsbündels 320 durch die Zerhackermaske
324 absorbiert wird. Der das Bündel 326 bildende reflektierte Teil des Strahlungsbündels 320 wird durch
die Linse 318 auf den Spiegel 258 des Lage-Galvanometers fokussiert. Das durch den Spiegel 258 reflektierte
Bündel 328 wird durch die Linse 318 wieder kollimiert und in seiner Lage durch dem Lagegalvanometer-Modulator
zugeführte elektrische Signale gesteuert. Das Bündel 328 wird durch einen an der vorderen
Oberfläche reflektierenden Spiegel 330 auf eine Zylinderlinse 332 geworfen, die ein nach einer weiteren
Reflexion des Bündels durch einen Spiegel 336 ein reelles B'-'i 334 erzeugt. Die Breite des reellen Bildes
334 wird durch die Einstellung des Spiegels 250 des Breite-Galvanometers und die Einstellung £58 des
Lage-Galvanometers bestimmt.
Vom reellen Bild 334 aus divergieren die Strahlen wieder und fallen dann durch ein Mikroskopobjektiv
338, welches ein kleines Bild des ausgeblendeten Teiles des Laserstrahlungsbündels auf den Film für den
Farbauszug 20 fokussiert. Die Teilbündel 310, 312 und 314 werden in entsprechender Weise verarbeitet und
erzeugen die Farbauszüge 22, 24 und 26 auf entsprechenden photographischen Filmen.
B. Galvanometer-Steuerverstärker und ihre
Beziehung zu den Lage- und
Breiten-Galvanometerspiegeln und Modulatoren
Breiten-Galvanometerspiegeln und Modulatoren
Die Galvanometer-Steuerverstärker und Modulatoren sind in F i g. 10 genauer dargestellt Es sind ingesamt
acht Spiegel zur Moduiation oder Lichtbündelbeeinflussung vorhanden und zwar zwei für jeden der vier
Kanäle: ein Breite-Spiegel 250 und ein Lage-Spiegel 258 für den Gelbkanal; ein Breite-Spiegel 340 und ein
Lage-Spiegel 342 für den Magentakanal; ein Breite-Spiegel 344 und ein Lage-Spiegel 346 für den Cyankanal
sowie ein Breite-Spiegel 348 und ein Lagespiegel 350 für den Schwarzkanal.
Jeder Spiegel wird durch ein Galvanometer gesteuert
Das Galvanometer 282 steuert den Spiegel 250, das Galvanometer 284 steuert den Spiegel 258. Sie wurden
bereits erwähnt In entsprechender Weise ist ein Galvanometer 352 für die Steuerung des Spiegels 340
vorgesehen, ein Galvanometer 354 für den Spiegel 342,
ein Galvanometer 356 für den Spiegel 344, ein Galvanometer 358 für den Spiegel 346, ein Galvanometer 360 für den Spiegel 348 und ein Galvanometer 362
für den Spiegel 350.
Die oben beschriebene Anordnung bildet einen Teil des Blockes 231 in Fig. ID. Der Block 144 in Fig. IC
enthält Galvanometer-Steuerverstärker 364, 366, 368, 370, 372, 374, 376 und 378 für die Steuerung der
Galvanometer 282,284,352, 354,356,358,360 bzw. 362.
Den Galvanometer-Steuerverstärkern 364 bis 378 werden ar.aloge Steuereingangssignale Yen, Ye^ Me13,
Me15. Ce13. Geis, Be13 bzw. Bets von den Rasterpunkterzeugungsschaltungen 102 über ebenfalls in Fig. IC
dargestellte Leitungen 198 bis 212 zugeführt Die mit dein index 13 bezeichneten Signale von den Rasterpunkterzeugungsschaltungen 102 steuern die jeweiligen
Breite-Galvanomeier während die Signale, die nit dem Index 15 bezeichntt sind, zur Steuerung der entsprechenden Lage-Galvanometer dienen.
Die Lage-Galvanometer 284, 354, 358 und 362 werden jeweils außerdem durch Analogsignale gesteuert die die Ar-Information für Gelb, Magenta, Cyan
bzw. Schwarz darstellen. Diese Signale werden durch den Digital/Analog-Umset^er 156 (Fig. IC und 10) auf
den Leitungen 182,184,186 bzw. 188 erzeugt
Die Lage-Galvanometer erhalten schließlich die Rasterpunktversetzungsspannung von der Leitung 142
(Fig. IC und 10.)
Die Rasterpunkterzeugungsschaltungen 102 (Fig. IC) liefern Signale, welche größtenteils die
Galvanometersteuerverstärker und damit die Lage und Breite der Rasterpunkte in den Farbauszügen 20,22,24
und 26 steuern. *o
Die Rasterpunkte für die jeweiligen Farbauszüge 20, 22, 24 und 26 sind in einem gitterartigen Muster
angeordnet und die vier Muster sind alle verschieden orientiert um Moire-Effekte zu vermeiden, d. h. jedes
Rasterpunktgitter hat einen anderen Rasterwinkel Θ. Der Rasterwinkel θ für ein vorgegebenes Gitter,
gemessen bezüglich einer Bezugsrichtung, wie der Abtastrichtung oder einer hierzu senkrechten Richtung,
kann theoretisch jeden beliebigen Wert haben, in der Praxis hat er jedoch einen von sechs Werten, so
üblicherweise 45°, 60°, 75°, 90°, 105" bzw. 120°. In der
Drucktechnik werden diese Winkel gewöhnlich in Uhrzeigerrichtung gemessen und die Null-Gradlinie
verläuft vom Ursprung horizontal nach links. Der Rasterwinkel 105° wird manchmal auch mit 15° SS
(105° -90°) angegeben und für den Rasterwinkel 120° wird manchmal auch der Wert 30° (120° -90°) benutzt
In typischen Fällen, in denen beispielsweise vier Farbauszüge 20,22,24 und 26 herzustellen sind, werden
nur vier der sechs zur Verfügung stehenden Winkel benutzt.
Für die Rechnungen, aufgrund derer die Rasterpunkterzeugerschaltungen gemäß der Erfindung arbeiten, ist
die Rasterwinkelbezugsrichtung die Richtung der schnellen Abtastung und die Winkel werden im »5
Uhrzeigersinne gemessen. Als Rasterwinkel, der konventionellerweise mit 105° oder 15° bezeichnet wird,
wird für die Zwecke dieser Rechnungen der Winkel 15°
verwendet In entsprechender Weise wird der Wert 30°
für deß konventionellerweise mh 120° oder 30° bezeichneten Rasterwinkel verwendet, 45° bleibt 45°,
60° wird 30°, 75° wird 15° und 90° wird 0°. Man beachte, daß der Rasterwinkel θ für den vorliegenden
Zweck nie größer als 45° zu sein braucht; für die größten Winkel kann das Komplement substituiert
werden, da das Rasterpunktkoordinatengrtter quadratisch ist In den weiter unten angegebenen Rechnungen
und den Angaben bezüglich der Relation der verschiedenen durch die Rasterpunkterzeugungsschaltungen
erzeugten Signale bezüglich des Rasterwinkels hat θ nicht die konventionelle sondern die oben definierte
spezielle Bedeutung. Die konventionelle Bedeutung bleibt jedoch an anderen Stellen erhalten, wie sich aus
dem Zusammenhang ergibt
Die Rasterpunkterzeugungsschaltungen 102 sind in
den Fig.3A und B, 4A und B sowie 5A und B
dargestellt, die nun der Reihe nach beschrieben werden. Zur Erzeugung der Signale eu und eis dienen die
Schaltungen gemäß F i g. 3A und 3B (zur Erzeugung von
Rasterpunkten für den Rasterwinkel von 60°, 75°, 105° oder 120° gemäß konventioneller Bezeichnung),
F i g. 4A und B (zur Bildung der Rastetpunkte wenn der Rasterwinkel 45° gemäß konventioneller Bezeichnung
ist) und F i g. 5A und B (zur Erzeugung der Rasterpunkte, wenn der Rasterwinkel 90° gemäß konventioneller
Bezeichnung ist)
Da jeder Rasterpunkt symmetrisch um seinen durch den Rasterpunktpositionsgenerator 146 errechneten
Mittelpunkt wachsen soll, sind Zeit und Ort des Anfangs jedes Rasterpunktes, gleichgültig wie groß der betreffende Rasterpunkt ist, proportional zu eo womit das
Tonwertsignal bezeichnet wird, das durch den Analogrechner 86 geliefert wird, und zur Drehzahl der Welle
30. Dies erfolgt automatisch auf die folgende Weise: Ein Aufzeichnungskommando oder Taktsignal von einem
von vier entsprechend zugeordneten digitalen, Kleinrechnern 814, 816, 818 und 820 (Fig. 17) im kasterpunktpositionsgenerator 146 erscheint auf einer der vier
Leitungen 148, 150, 152 und 154 (Fig. IB). Angenommen das Signal trete auf der Leitung 148 auf. Dies tost
einen Zeitgeber 398 (Fig.3A) aus. Der Zeitgeber 398
erzeugt dann einen positiven Spannungspegel auf einer Leitung 399, die einen Feldeffekttransistor-Schalter 400
schließt, so daß eine negative Spannung ej einem Eingang 402 eines Integrators 404 zugeführt wird. Das
Signal ej wird durch einen Frequenz : Spannungs-Umsetzer 406 erzeugt. Der Umsetzer 406 erzeugt positive
und negative Spannungen ej bzw. e* die den gleichen
Absolutwert haben und der Drehzahl der Trommel 28 (F i g. 1 D) proportional sind. Die Drehzahl wird durch
die Frequenz der hochauflösenden Impulse gemessen, die auf der Ausgangsleitung 170 des Weflendrehüngscodierers 168 auftreten. Das Signal vom Zeitgeber 398
öffnet ferner einen FET-Schalter 408, wodurch der Kurzschluß zwischen einem Ausgang 410 des Integrators 404 und dessen Summierungsklemme 412 aufgehoben wird. Der Zeitstartintegrator beginnt dann zu
integrieren und erzeugt eine rampenartig ansteigende Spannung e«, die einer positiven Eingangsklemme 414
eines V-Start-Vergleichers 416 zugeführt wird. Der
negativen Eingangsklemme 418 des Vergleichers 416 wird als Eingangssignal eine Spannung V5 zugeführt, die
vom Ausgang eines Operationsverstärkers 420 stammt. Dem einen Eingang des Operationsverstärkers 420 wird
eine Spannung Vc zugeführt, bei der es sich um die
Spannung am Umkehrpunkt handelt. Der Umkehrpunkt
ist der Punkt, bei dem die ein Galvanometer steuernde
Rasterpunkterzeugungsspannung abzunehmen beginnt. Er kann als die Mitte der Rasterpunkterzeugung
angesehen werden. In Wirklichkeit tritt sowohl beim Lage- als auch beim Breite-Galvanometer ein Umkehrpunkt auf und die Umkehrpunkte treten in der Praxis
nicht genau in der Mitte der Rasterpunkterzeugung auf. Dies wird in Verbindung mit der Erläuterung der
Fi g. 11 bis 16 noch deutlicher werden.
Das andere Eingangssignal des Operationsverstärkers 420 ist eine Referenzspannung Vc, die einen
konstanten Wert» wie —6,5 V hat Sie wird durch ein Potentiometer 421 aus einer Referenzspannung — Vr
erzeugt- Die Spannung Vrwird durch einen Operationsverstärker 422 erzeugt, an dessen einem Eingang die
gleiche Referenzspannung Vc liegt und dessen anderem Eingang ein Signal ec' zugeführt wird, bei dem es sich um
das Tonwert- oder Farbsignal ec vom Rechner86 für den
betreffenden Farbkanal handelt, das durch einen doppelseitigen Begrenzer 423 so begrenzt worden ist
daß es nicht größer als Vb entsprechend dem absoluten
Minimalwert der Rasterpunktgröße oder kleiner als V1
entsprechend absoluten Maximalwert der Rasterpunktgröße werden kann. Das Signal ec tritt auf einer der
Leitungen 94 bis 100 (F i g. 1C und D), beispielsweise der
Leitung 94 auf.
Der Vergleicher 416 ändert seinen Zustand^enn die
seiner. Plus-Eingangsklemme 414 zugeführte Spannung e4 die seiner Minus-Eingangsklemme 418 zugeführte
Spannung Vs überschreitet. Wenn der Vergleicher 416 seinen Zustand ändert, liefert er auf einer Leitung 419
ein Ausgangssignal, das bewirkt, daß die tatsächliche Aufzeichnung eines Rasterpunktes beginnt. Die für die
Aufzeichnung eines Rasterpunktes erforderlichen Spannungen werden.wie folgt erzeugt: Ein Zeitgeber 422a
erzeugt, wenn er ein Eingangssignal vom Vergleicher 416 erhält, eine positive Spannung, die einen FET-Schalter 424 schließt. Dann kann die negative Spannung ej,
die durch den Frequenz/Spannungsumsetzer 406 erzeugt wird, einer Klemme 426 eines Breite-Integrators
428 als Eingangssignal zugeführt werden, der für der Klemme 426 zugeführte Signale einen Verstärkungsfaktor proportional zu I/(cos θ + sin Θ) hat, wobei θ der
Rasterwinkel ist. Die Spannung ej wird anstelle einer
konstanten Gleichspannung verwendet, damit die Bildung des Rasterpunktes auf dem Film unabhängig
von etwaigen Änderungen der Abtastgeschwindigkeit symmetrisch bleibt. Das Ausgangssignal des Zeitgebers
422a wird ferner einem ODER-Glied 403 als Eingangssignal zugeführt. Das ODER-Glied 430 liefert dementsprechend ein Ausgangssignal, das einen FET-Schalter
432 öffnet. Dies unterbricht den Kurzschluß zwischen einer Summierklemme 434 des Breite-Integrators und
einer Ausgangsklemme 436 und ermöglicht den Beginn der Integration, so daß ein Signal es an der
Ausgangsklemme 436 erscheint. Das Signal es wird einer
Minus-Klemme 438 eines Wendepunkt-Vergleichers 440 als Eingangssignal zugeführt. Der Plus-Klemme 442
des Vergleichers 440 wird als Eingangssignal die durch
den Operationsverstärker 422 (Fig.3A) erzeugte Spannung Vrzugeführt.
Wenn das Signal e-, gleich VY (F i g- 3B) wird, nimmt
das Ausgangssignal des Wendepunkt-Vergleichers 440 einen negativen Wert an und löscht über eine Leitung
443 den Zeitgeber 422a. Hierdurch wird der FET-Schalter 424 geöffnet und die ansteigende integration des
Breite-Integrators 428 beendet.
Rückflanke des Zeitgabeimpulses, die in negativer
Richtung verläuft, einen Zeitgeber 444. Das Ausgangssignal Q des Zeitgebers 444 wird dem ODER-Glied 430
zugeführt, so daß der FET-Schalter 432 offen bleibt
Gleichzeitig bewirkt das Verschwinden des komplementären Ausgangssignals ζΓ das Schließen eines
FE !-Schalters 446 und die Zuführung einer Spannung
ei die durch den Frequenz/Spannungsumsetzer 406
erzeugt wird und den gleichen Absolutwert wie die
to Spannung ej hat, jedoch eine positive anstelle einer
negativen Polarität aufweist, zu einer Klemme 448 des Breite-Integrators 438. Für Signale an der Klemme 448
hat der Inte' .ator 428 einen Verstärkungsgrad proportional zu l/(cos Θ—sin Θ). Dies ermöglicht den Beginn
einer linear abfallenden Integration. Das Ausgangssignal es, das nun linear abfällt wird der Plus-Eingangsklemme 450 eines Vb-Vergleichers 452 zugeführt Jessen
andere Eingangsklemme 454 an Masse liegt Wenn die Spannung es also zu Null wird, liefert der Vb-Vergleicher
452 auf einer Leitung 455 ein Ausgangssignal das die
Zeitgeber 398 und 444 löscht Die Zeitgeber 398, 422 und 444 sind dann für das nächste Aufzeichnungs- oder
Taktsignal bereit Das ODER-Glied 430 liefert ebenfalls kein Ausgangssignal mehr, so daß der FET-Schalter 432
schließt und die Ausgangsklemme 436 des Breite-Integrators 428 mit dessen Summierklemme 434 kurzschließt--und .den,..Integrator 428 dadurch für den
nächsten Arbeitszyklus bereitmacht
enthaltene Schaltungsanordnung erzeugte Signal es
wird zusammen mit anderen Signalen zur Steuerung des Breite-Galvanometers verwendet wie weiter unten
noch näher erläutert werden wird. Die Steuerung des Lage-Galvanometers erfolgt durch eine Anordnung, die
eine Schaltungsanordnung 458 enthält Diese Schaltungsanordnung stimmt bis auf die Zeitkonstanten mit
der Schaltungsanordnung 456 überein. Das .Signal et,
wird in der Schaltungsanordnung 458 auf folgende Weise erzeugt.
Wenn der Vergleicher 416 ein positives Ausgangssignal zu liefern beginnt was anzeigt, daß ei gleich Vs
geworden ist, erscheint ein ins Positive gehendes Signal, das einen Zeitgeber 460 startet. Der Zeitgeber 460
erzeugt ein Signal, das einen FET-Schalter 462 schließt,
wodurch das negative Signal ei als Eingangssignal der
einen Klemme 464 eines Lager-Integrators 466 zugeführt werden kann, der für Signale an der Klemme
464 eine Verstärkung proportional zu 1/cos0-sin0)
hat, wobei θ der Rasterwinkel ist. Das Ausgangssignal
des Zeitgebers 4€0 wird ferner einem ODER-Glied 468
als Eingangssignal zugeführt, das einen FET-Schalter 470 schließt und den Kurzschluß zwischen einem
Ausgang 472 und einer Summierklemme 474 des Lage-Integrators 466 aufhebt. Die Integration kann
daher beginnen. Das Ausgangssignal d des Lageintegrators 466 wird als Eingangssignal einer Minusklemme
476 eines Umkehr-Spannung-Vergleichers 478 zugeführt. Der Plus-Klemme 480 des Vergleichers 478 wird
die durch den Operationsverstärker 422 (F i g. 3A und B)
erzeugte Spannung Vrzugeführt.
Wenn die Spannung &, (F i g. 3B) gleich der Spannung
Vr wird, erzeugt der Umkehrpunkt-Spannungsvergleicher 478 auf einer Leitung 481 ein Ausgangssignal, das
den Zeitgeber 460 abschaltet und dadurch die positive
Integration durch den Integrator 466 beendet. Das in
negativer Richtung verlaufende Signal, das der Zeilgeber 460 beim Abschalten liefert, startet einen Zeitgeber
482, der ein Ausgangssignal Q liefert, das dem Eingang
des ODER-Gliedes 468 zugeführt wird, so daß der
FET-Schalter 470 offen bleibt Gleichzeitig läßt da£
Verschwinden des komplementären Ausgangssignals Q einen FET-Schalter 484 schließen und ein positives
Signal ei das. dem Betrag nach gleich dem negativen
Signal es- ist, zu einer Eingangsklemme 486 des
Lageintegrators 466 gelangen. Der Lage-Integrator 466 hat für Signale, die der Klemme 486 zugeführt werden,
eine Verstärkung proportional zu {.!'/(cbsO+sin.e),
wobei θ der Rasterwinkel ist. Der Lage-Integrator 466 to beginnt dann negativ zu integrieren, so daß das
Ausgangssignal es linear abnimmt Die Spannung es et
wird einer PlusTEingangsklemme 488 eines Vo-Vergleichers
490 zugeführt, dessen andere Eingangsklemme
492 an Masse liegt Wenn die Spannung es den Wert is
Null erreicht, liefert der Vergleicher 490 auf einer
Leitung 493 ein Ausgangssignal, das den Zeitgeber 482 ausschaltet und dadurch die Integration beendet Auch
das ODER-Glied 468 liefert dann kein Ausgangssignal mehr, so dag der FET-Schalter 470 schließt und die
Summierklemme 477 des Lageintegrators 466 mit dessen Ausgang 472' kurzschließt und dadurch den
Integrator 466 für den nächsten Arbeitszyklus bereitmacht
Der Zweck der den Vergleichern 440, 452, 478 und
490 zugeführten Tastsignale Qfcesteht darin sicherzustellen,
daß die Ausgangssignale dieser Vergleicher sich im richtigen Zustand befinden, so daß die Zeitgeber, die
sie steuern, ebenfalls den richtigen Zustand aufweisen, um beim Eintreffen der jeweiligen Eingangssignale die
zeitbestimmenckm Signale richtig beginnen zu lassen.
Die SchaltungsanordEungen £36, 458 gewährleisten,
daß die Signale es und e-, die richtige Dauer haben.
Weitere Schaltungsanordnungen,"iiif die unten eingegangen
werden wird, gewährleisten, daß diese Signale die richtigen Amplituden haben.
Das Signal es wird einem Kippungs-Korrekturverstärker
494 zugeführt, dessen Verstärkungsgrad proportional zu (cos θ+sin θ tan Θ) ist, wobei θ wieder der
Rasterverdrehungswinkel ist Der Kippungskorrekturverstärker 494 erzeugt ein Signal er, das einer
Eingangsklemme 496 eines einseitigen Begrenzers <98 zugeführt wird. Die andere Eingangsklemme 400 des
einseitigen Begrenzers 498 wird mit einer Spannung e?
gespeist, die durch einen Operationsverstärker 502 erzeugt wird, dessen Verstärkungsgrad proportional zu
(cos θ + sin θ tan ey(Rasterteilung) ist. Das Eingangssignal
des Operationsverstärkers 502 ist eine konstante Referenzspannung Va die z. B. auf den Wert -2,4375 V
eingestellt ist, eine Zahl, die durch auf Maßstabsüberle- so gungen beruhenden Rechnungen ermittelt wurde, aber
nicht kritisch ist. Die Referenzspannung K/wird mittels
eines Potentiometers 504 gewonnen, das mit einer Referenzspannung V« von beispielsweise -9 V gespeist
wird.
Das Ausgangssignal des einseitigen Begrenzers 498 ist gleich der Spannung ej, solange diese dem Betrag
nach nicht die Spannung es überschreitet. Wenn der
Absolutwert von ei jedoch den Absolutwert von ej
übersteigt, ist das Ausgangssignal des einseitigen §0 Begrenzers 498 einfach gleich der Spannung e*. In
beiden Fällen ist das Ausgangssignal des einseitigen Verstärkers 498 mit et0 bezeichnet.
Die Spannung et wird einem Kippungskorrekturverstärker
506 als Eingangssignal zugeführt, der einen Verstärkungsgrad proportional zu (cos θ + sin θ tan Θ)
wobei θ wieder der Rasterwinkel ist. Der Kippungskorrekturverstärker 506 erzeugt ein Ausgangssignal eg, das
einer Klemme 508 eines einseitigen Begrenzers,510 als
Eingangssignal zugeführt wird. Eine Klemme 512. des einseitigen Begrenzers 510 wird die Gleichspannung es
als Eingangssignal zugeführt. Der einseitige Begrenzer
512 liefert ein Ausgangssignal en, das einer Siimmierschaltung
514 als Eingangssignal zugeführt wird. Die Summierschaltung 514 summiert die Spannung elf zur
Spannung en und erzeugt eine Spannung 012, die. liner
Summierschaltung 516 als Eingangssignal zugö ührt wird. Das andere Eingangssignal der Summierscha
hing
516 ist eine Falschlicht-Referenzvorspannung Vr1 die
durch ein an der Referenzspannung VR liegendes
Potentiometer 518 erzeugt wird. . ..
Die Summierschaltung516 summiert die Spannungen
Vf und ei2 unter Erzeugung einer Spannung eil. Die
Spannung e« stimmt mit en überein mit der Ausnahme,
daß ei3 auf einen Fehllichtvorspannungssockel aufgesetzt
ist wenn ein FET-Schalter 520 durch1 ein
Rasterpunktfenstersignal von einem ODER-Gliet 522 geöffnet ist Die Fehllichtvorspannung Vf übe'rw: ndet
die mechanische Vorspannung des betreffenden Galvanometers.
Wenn die Fehllichtvorspannung V>abgeSchaltet ist, wird das Laserstrahlungsbündel durch die
mechanische Vorspannung des Galvanometers soweit von der messerartigen Kante 256 (F i g. 8) wegWjjvegt
daß kein Fehllicht an der messerartigen Kanti 256 (Fig.8) vorbeigelangen kann. Hierdurch wird eine
vorzeitige oder anderweitig unerwünschte Belichtung des Films verhindert ■,..;.
Das ODER-Glied 522 liefert ein Ausgangsllgnal, wenn das ODER-Glied 430 oder das ODER-Güjjri 468
ein Ausgangssignal liefert d. h. immer dann, wenTrsich
ein Rasterpunkt gebildet wird. Das Ausgangssigifäl des
ODER-Gliedes 522 dauert also solange w& der Rasterpunkt-Bildungsprozeß. Aus diesem Grund wird
dieses Ausgangssignal auch als Rasterpunktferistersignal
bezeichnet Am Ende des Rasterpunkt-BilHüngsprozesses wird der FET-Schalter 520 geschlossen, der
Ausgang der Summierschahung ^ifi wird mit ihrem
Eingang kurzgeschlossen und en wird Null. .,
Das Ausgangssignal en des einseitigen Begrenzers
510 wird ebenfalls einer Summierungschaltung 524 zugeführt. Das andere Eingangssignal für die Summierschaltung
524 kommt von einem Kippungsverslärker 526, dessen Verstärkungsgrad für Signale an seiner
Eingangsklemme 528 proportional zur sin Θ/Raiterteilung
ist und für Signale an der Eingangsklemrne 530 einen Verstärkungsgrad proportional zu sin θ hat
wobei θ wie oben definiert ist Der Eingangsklemme 528 des Kippungsverstärkers 526 wird eine konstante
Spannung Vh zugeführt die gleich einem geeigneten
honstanten Wert, wie -1,2617 V ist. Die Spannung Vh
wird durch auf Maßstabsüberlegungen beruhende Rechnungen ermittelt und in der Praxis durch eiri an der
Referenzspannung Vr liegendes Potentiomet r 532 erzeugt. Der Eingangsklemme 530 des Kipputgsverstärkers
526 wird die durch den Integrator 404 ^F g. 3A) erzeugte Spannung e« zugeführt. Die Ausganj ^spannung
en (F i g. 4B) des Kippungsverstärkers 526 St eine in negativer Richtung verlaufende rampenartig'! oder
sägezahnartige Spannung. Die Spannung en wird in der
Summierschaltung 524 unter Erzeugung einer Spannung e,5 zur Spannung en addiert. Das Ergebnis ist eine ins
Negative gehende rampenartige Spannung bis zu dem Punkt, bei dem die Rasterpunktbildung beginnt. Die
messerartige Kante 256 (Ausführungsform gemäß F i g. 8) wird längs der Linie eis positioniert, um einen
zur Linie en symmetrischen Rasterpunkt zu erzeugen.
Die Linie e^ fällt mit der Rasterachse zusammen, deren
Richtung proportional zum Winkel θ ist. Am Ende des Rasterpunktes nimmt das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
522 einen niedrigen Wert an und ein Zeitgeber 534 erzeugt dadurch einen »Rasterpunkt-Fertig«-Impuls
auf einer der Leitungen 190 bis 196 (Fi g. IB and C
sowie Fi g.3B). Die Signale e?. es, es, eio, en und ei2 sind
in Fig. 11 für Rasterpunkte dargestellt, deren Größe
unterschiedlichen Prozentsätzen des Maximaiwertes entspricht
Fig-12 läßt sich mit Hilfe der folgenden mathematischen
Betrachtungen besser verstehen. Hierfür sollen folgende Definitionen getroffen werden:
R = Rasterieilung in Rasterpunkten pro Zoll;
d = linearer Abstand in Zoll längs der Oberfläche
iler Trommel 28 in Fig. ID vom Ort der
Abtastung im Zeitpunkt des Aufzeichnungskommandos;
W = Winkelgeschwindigkeit der Trommel 28 in Umdrehungen pro Sekunde;
V = lineare Geschwindigkeit an der Oberfläche der Trommel 28 in Zoll pro Sekunde;
D = Durchmesser der Trommel 28 in Zoll;
Cc = Farbsignal vom Analogrechner 86 in Volt;
θ = Rasterwinkel (Rasterverdrehungswinkel), der jedoch nicht wie_ üblich sondern wie oben für
die Rechenvorgänge in den teisterbiidungsschaltungen
definiert ist
Der Maximalwert von ec ist 6,5 V und bei dieser
Spannung wird der Rasterpunkt mit der kleinstmöglichen Größe erzeugt, die theoretisch 0% sein kann. Der
Minimalwert von ec ist 0 Volt und bei diesem Spannungswert wird der Rasterpunkt mit der maximal
möglichen Größe erzeugt, die theoretisch 100% betragen kann. Für einen mittleren Wert von 3,25 V für
er wird ein Rasterpunkt mit der Größe 50% erzeugt In
der Praxis ^ibt es jedoch gewisse Grenzen für die
Abmessungen der Rasterpunkte und sie sind in einem praktischen System gewöhnlich niemals kleiner als etwa
5% und niemals größer als etwa 95%. Dies ist der Zweck des in Fig.3A dargestellten doppelseitigen
Begrenzers 423 und ähnlicher Schallungsanordnungen, die schenutisch in den F i g. 4A un<j! 5A dargestellt sind
und später noch genauer behandelt werden. Ohne Berücksichtigung dieser (praktischen) Bereichsgrenzen
ist die Rasterpunktgröße im allgemeinen gleich einem Prozentsatz der theoretischen maximalen Rasterpunktgröße
gemäß dem folgenden Ausdruck:
Fig. 12 ohne weiteres ersichtlich, da
Die ist aus
r=c/sin0ist.
r=c/sin0ist.
• Der Wert des in Zoll längs der Oberfläche der
Trommel 28 (Fig. ID) gemessenen linearen Abstandes
d'vom Abtastort im Zeitpunkt des Aufzeichnungskommandos
zum Ort der Abtastung im Zeitpunkt, in dem die Bildung und der Aufzeichnung des Rasterpunktes
tatsächlich beginnt, hängt von Θ, R und ec gemäß der
folgenden Gleichung ab:
6,5 R
Für eineu Rasterpunkt, dessen Größe 50% des Maximalwertes
beträgt, ist
cos θ
2R
Wie Fig. 12 zeigt, hängt der maximale Ordinatenweri
ft des Signais el3 von β, R und e.«emäß der folgenden
Gleichung ab:
(6,5-ec)cose
Für einen Rasterpunkt, dessen Größe 50 % beträgt, ist:
30
2R
Ad' ist der in der schnellen Abtastrichtung oder y- Richtung gemessene Abstand zwischen dem Punkt,
wo es, es und eis ihren kleinsten Ordinatenwert
erreichen, und dem Punkt, wo en die Abszisse kreuzt Es
ist ferner der in der Richtung der schnellen Abtastung und der y-Richtung gemessene Abstand zwischen dem
Punkt, wo en die Abszisse kreuzt und dem Punkt, wo e;,
e? und et3 ihren maximalen Ordinatenwert erreichen. Ad'
hängt von 0, R und ec wie folgt ab:
45
50
Ad(e,R,ec)
6,5«
Für einen 50% Rasterpunkt ist:
sine
sine
Ad'(6,R, 3,25)
2Ä
Der Wert h' ist gleich Differenz zwischen dem maximalen Ordinatenwert von e, und exv Er hängt von Θ, R
und \ wie folgt ab:
Der Wert für rfhängt von der Rasterteilung R ab. Es ist 55 .l(a „ >
_ Λ Jt »,„ a _ (6,5 - ς.) sin θ tan θ
insbesondere:
Für einen 50%-Rasterpunkt ist
60
Der in Fig. 12 angegebene Wert von /-ist die parallel
zur Ordinate gemessene Höhe zwischen der Linie e14, e,5
und der Abszisse. Dieser Wert ist eine Funktion des Rasterwinkels θ und des Betrages der Rasterteilung R,
nämlich:
sinö
h'(ß,R,3,2S)
sin θ tan
θ
2R
Der Wert h" ist der maximale Ordinatenwert von ej
und hängt von θ, R und ec gemäß der folgenden Gleichung
ab:
h"(e,R,ec) =
(6,5 - ec) (cos
θ +
sin
&
tan
ff)
6,5 R
Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
h" (Θ, R, 3,25)
(cos θ + sin θ tan Θ)
—
Der Wert ζ ist gleich dem maximalen Ordinatenwert
der Spannung 3 und ferner gleich dem längs der der Spannung eXi entsprechenden Kurve gemessenen
Abstand von dem Punkt, an dem die Rasterpunktbildung beginnt, bis zu dem Punkt, in dem die Kurve eu die
Abszisse erreicht.
Er hängt von R und ec wie folgt ab:
Der Weit z' ist der längs den Kurven entsprechend den Spannungen e,4 und ets gemessene Abstand zwisehen
dem Abtastort im Zeitpunkt des Auftretens des Aufzeichnungskommandos bis zu dem Punkt, wo die
Rasterpunktbildung beginnt. Er hängt von R und ^ wie folgt ab:
10
' '' R 6,5 R
6,5 R
6,5 Λ '
Fur einen 50%-Rasterpunkt ist:
Fur einen 50%-Rasterpunkt ist:
3'25 = _i_
ZR'
15
^3,25) = ^.
Der Wert Λ'" ist die Differenz zwischen dem maxima-[en Ordinatenwert von
^ und dem maximalen Ordinatenwert
von en, erhängt von Θ, R und e( wie folgt ab:
6,5 Λ
z-h
zh
-O-(6,5-Q cos» „ (6,5-fc)(l -cos θ)
Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
Aus den Gleichungen für h" und ζ läßt sich die folgende Gleichung ableiten:
h" . (6.5 -Q (cos θ + sin θ tang) (6,5 R) =cqsq + sin0 tan'e.
z(0) 6,5R(6,5-ς.)
Der Wert d" ist der lineare Abstand (in Zoll) längs der Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
Oberfläche der Trommel 28 in Fig. Id vom Ort der 35 ^ ^ cosq
Abtastung bei Beginn der Bildung des Rasterpunktes </"(©, R, 3,25) = 2^ ·
bis zu dem Punkt, wo c,4 die Abszisse trifft. Er hängt von
θ Runde wie folgt ab · Der Wert (L ist der lineare Abstand (in Zoll) gemessen
längs der Oberfläche der Trommel 28 in Fi g. 1D vom
Beginn der Rasterpunktbildung bis zum Ort, wo 3, e,
und en die maximalen Ordinatenwerte erreichen. Er ist
eine Funktion von θ, Λ und ^
^" ta ο ^- a- (6,5-gc) cosg d (0,*,O-zcos0 — .
».λΑ. (6,5-Q cos β+(6,3-Q sine _ (6,5 - ^) (cos β + sin β)
+Ad = gj^
65Ä
Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
Der Wert A ist der Abstand zwischen dem Anfang der bi
Rasterpunktbildung bis zu dem Punkt, in dem ^, $, el5
ihre minimalen Ordinatenwerte erreichen, gemessen parallel zur Abszisse. Er hängt von Θ, R und ec gemäß
der folgenden Gleichung ab:
(6,5 - 4) (cos θ - sin Θ)
d.(Θ, R, ec) — d —Ad _ -
6p η
55
Bei dem beschriebenen System ist D~ 4138". Für alle
Systeme ist V = ^ß. Bei dem beschriebenen System
ist daher V-YiW.
Der Wert Twl ist die Zeitspanne zwischen dem Begun
der Rasterpunktbildung und dem Zeitpunkt, indem £
e, und et3 ihre maximalen Ordinatenwerte erreichen, tr
hängt von 0, R, e. und JF wie folgt ab:
IF) = Jt. -
f.,(β, Ä, 3,25, JK) = f„<e, Ä, 3Ä »0 =
Der Wert twl ist die Zeitspanne zwischen dem Augenblick, in dem «$, ej und e13 ihre maximalen Ordinatenwerte
erreichen und dem Ende des Rasterpunktes. Er hängt von Θ, R, ec und W wie folgt ab:
/,2(0,Ä,ec, W) -ί,,ίθ,Λ,^ W) =
Für «inen 50%-Rasterpunkt ist:
Für «inen 50%-Rasterpunkt ist:
/w2(0, Ä, 3,25, W) = ΐρ](θ, Λ, 3,25,
Der Wert t, ist die Zeitspanne zwischen dem Augenblick des Auftretens der Aufzeichnungskommandos
und dem Zeitpunkt, in dem die Bildung des Rasterpunkts beginnt. Er hängt von Θ, R, erund if wie folgt ab:
t/g = (6,5 - gt) (cos 0 - sin 0) V 6,5Ä(13W)
cos θ - sin 0
,m Re.. W^= ^
V
e-COS0
6,5Ä(13»')
Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
ί,(θ,Λ,3,25, W)
cos θ
2R(UW)'
2R(UW)'
Der Wert /' ist die Zeitspanne zwischen dem Beginn der Rasterpunktbildung und dem Zeitpunkt, in dem die
der Spannung eu entsprechende Kurve die Abszisse
kreuzt. Er hängt von Θ, R, erund W wie folgt ab:
Für einen 50%-Rasterpunkt ist:
ί'(0,A, 3,25, W)
cos θ
2<R (13 W)
F i g. 11 zeigt das Anwaschen von ej, e». ei0. ei ι und ei 2
mit zunehmender Rasterpunktgröße. Die Breite des Rasterpunktes wird durch eu bestimmt, das gleich
eio-eii ist, letzteres ist eine negative Spannung. Das
Signal e? ist in F i g. 11 als konstante Begrenzungsspannung
dargestellt. Es begrenzt die Auswanderung des Galvanometers in der x-Richtung für Rasterpunkte, die
größer als 50%-Rasterpunkte sind. Hierdurch wird die Belastung der Galvanometer verringert und eine
Überlappung der Rasterpunkte vermieden. Für Rasterpunkte bis einschließlich einer Größe von 50% stimmen
die Signale ei und e.o überein. In entsprechender Weise
sind die Signale e» und en gleich. Für Rasterpunkte, die
größer als 50% der Maximalgröße sind, nehmen die Absolutwerte von e? und eg wie vorher bis zu einem
Maximum zu. Die Signale do und,en werden jedoch
durch die Spannung eg auf den Maximalwert begrenzt, dem sie im Falle eines 50%-Rasterpunktes annehmen.
Für Rasterpunkte bis zu einer Größe von 50% ist die Spannung en, welche ein Maß für die Breite des
Rasterpuiiktes darstellt, zwischen dem Zeitpunkt, in
dem die Spannung en ihren Minimalwert annimmt und dem Zeitpunkt, in dem die Spannung eio ihren
Maximalwert annimmt, konstant. Für Rasterpunkte, die größer als 50% sind, hat die Spannung en einen relativ
steilen positiven Anstieg bis zu dem Punkt, in dem die
Begrenzungsspannung eg die Spannung en begrenzt,
und von diesem Punkt an einen flacheren positiven Anstieg bis zu dem Punkt, wo eio durch eg begrenzt wird.
Dies ist der Maximalwert von en. In entsprechender
Weise hat diese Spannung eine relativ flache negative Steigung, die den gleichen Absolutwert wie die Steigung
von en, jedoch das umgekehrte Vorzeichen hat,
zwischen uem Punkt, wo ei ι einen Wert annimmt,
dessen absoluter Betrag kleiner als &) ist, und dem Punkt,
wo die Spannung eio kleiner als &» wird. Vom letzteren
Punkt an hat die Spannung ei2 einen steileren Abfall, der
(für einen vorgegebenen Rasterdrehungswinkel Θ) gleich dem Abfall bei Kasterpunkicii ist, deren Große
kleiner oder gleich 50% der maximalen Größe ist.
Fig. 13 zeigt das Anwachsen von Rasterpunkten
unterschiedlicher Größe auf dem Film. Es ist der gleiche Rasterdrehungswinkel Θ dargestellt wie in den F i g. 11
und 12. Der Zeitpunkt des Auftretens des Aufzeichnungskommandos ist in Fi^. i3 mit ii bezeichnet.
Rasterpunkte bis zu einer Größe von 50% des Maximalwerts sind quadratisch; Rasterpunkte, die
größer als 50% sind, haben sechs Seiten, von denen die beiden ersten und die beiden letzten gleich den Seiten
JO eines 50%-Rasterpunktes sind, während die beiden mittleren Seiten eine Länge zwischen 0 (im Falle eines
50%-Rasterpunktes) und dem Doppelten der Seitenlänge eines 50%-Rasterpunktes geteilt durch die Quadratwurzel
von 2 (im Falle eines 100%-Rasterpunktes) schwankt. Die Aufzeichnung eines 50%-Rasterpunktes
beginnt im Punkt 1 und endet im Punkt 2 während die Aufzeichnung eines 100%-Rasterpunktes im Punkt 3
beginnt und im Punkt 4 endet. Die Pfeile geben die Richtung an, in der die Rasterpunktränder zunehmen.
In Fig. K sind Vr und Vs in Abhängigkeit von ecjeweii:
in Volt aufgetragen. Die Wene von Vr und V5
reichen ? 'ischen 0 und 8,775 Volt irrt Falle der gröbsten Rasterteilung und zwischen 0 und kleineren Maximalspannungen
im Falle vor. feineren Rasterteilungen. Wie oben erwähnt, kann die Rasterteilung R irgend einen
gewünschten Wert haben, z.B. 110. 120, 133, 150, 175
oder 200 Linien pro Zoll. Der Wertebereich von ec liegt
zwischen 0 und 6.5 Volt unabhängig von der verwendeten Rasterteilung. Vr und Vs sind lineare Funktionen
so von ec und ändern sich mit der Rasterteilung. Die
Kürvenscharen für Vrund Vs mit symmetrisch bezüglich
des Wertes ec=3,24 Volt; mit zunehmendem ec nehmen
die Werte von Vr linear ab, während die Werte von Vs
linear zunehmen.
Ein großer Teil der Beschreibung der F i g. 3A und B gilt auch für die F i g. 4A und B. Der wesentliche Teil der
Unterschiede beruht auf der Tatsache, daß die Fi g. 3A
und 3B die Schaltungsanordnung für die Bildung der Rasterpunkte mit Rasterdrehungswinkeln von 30°, 60",
75° oder 105° (15°) konventioneller Bezeichnung darstellen, während die F i g. 4A und 4B die Schaltungsanordnung
für den Fall zeigen, daß der Rasterverdrehungswinkel 45" ist
Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. IA und B wird das Aufzeichnungskommando von der entsprechenden Leitung (z. B. 150) des Rasterpunktpositionsgenerators 146 (Fig.IB) einer Schaltungsanordnung 536 zugeführt, die alternierende Ausgangssignale Q und
Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. IA und B wird das Aufzeichnungskommando von der entsprechenden Leitung (z. B. 150) des Rasterpunktpositionsgenerators 146 (Fig.IB) einer Schaltungsanordnung 536 zugeführt, die alternierende Ausgangssignale Q und
ζΤίη Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden Aufzeichnungskommandosignale
liefert. Das Ausgangssignal Q tritt auf einer Leitung 537 auf und löst einen Zeitgeber
538 aus. Wenn das Ausgangssignal des Zeitgebers 538 dabei positiv wird, schließt es einen FET-Schalter 540.
Hierdurch kann die durch einen Frequenz/Spannungs-Umsetzer 542 erzeugte negative Spannung ej der
Klemme 544 eines Breite-Integrators 546 als Eingangssignal zugeführt werden. Der Verstärkungsfaktor für
Signale, die dieser Klemme zugeführt werden, ist proportional zu l/(cos0 + sin Θ), wobei θ der Rasterwinkel
(Rasterverdrehungswinkel) gemäß der obigen speziellen Definition ist. Das Ausgangssignal des
Zeitgebers 538 wird ferner einem Eingang eines ODER-Gliedes 548 zugeführt. Das ODER-Glied 548 ii
liefert dadurch ein Ausgangssignal, das einen FET-Schalter 550 öffnet. Hierdurch werden eine Summiereingangsklemme
552 des Breite-Integrators 546 vom Ausgang es getrennt und die iiiiegiaiiün kann beginnen.
Durch das Öffnen des FET-Schalters 550 wird also der Kurzschluß des integrierenden Verstärkers des Breite-Integrators
546 aufgehoben. Das Ausgangssignal es wird einem Umkehrpunkt-Vergleicher 554 als eines Eingangssignal
zugeführt. Das andere Eingangssignal für den Umkehrpunkt-Vergleicher 554 ist eine durch einen
Verstärker 556 erzeugte Spannung e* Das Eingangssignal
des Verstärkers 556 ist eine Spannung Vd, die einen konstanten Wert von -2,4375VoIt hat. Der Verstärkungsfaktor
für die dem Verstärker 556 zugeführten Signale ist proportional zu (cos θ+ sin θ tan 0)/(Raster- jo
teilung), wobei θ der Rasterverdrehungswinkel gemäß der obigen speziellen Definition ist. Die Eingangsspannung
Vd wird von einem Potentiometer 558 abgenommen,
das an der Referenzspannung Vr liegt.
Wenn die Spannung es gleich e? wird, liefert der
Vergleicher 554 ein negatives Ausgangssignal, das den Zeitgeber 538 abschaltet Hierdurch wirf) die positive
Integration des Breite-Integrators 546 beendet. Wenn der Zeitgeber 538 abschaltet, löst die Rückflanke des
zeitbestimmenden Impulses, die in negativer Richtung verläuft, einen Zeitgeber 560 aus.
Das Ausgangssignal Q des Zeitgebers 560 wird dem ODER-Glied 548 zugeführt, so daß der FET-Schalter
550 offen bleibt. Gleichzeitig wird durch das Verschwinden des komplementären Ausgangssignals (J ein
FET-Schalter 562 geschlossen, so daß die durch den Frequenz/Spannungsumsetzer 542 erzeugte positive
Spannung e2 zu einer Klemme 564 des Breite-Integrators
546 gelangen kann. Für Signale an dieser Klemme ist der Verstärkungsfaktor proportional zu so
l/(cos0—sin0), wobei θ wieder der oben speziell
definiertes Rasterwinkel ist Damit kann eine linear abfallende Integration beginnen. Das linear abfallende
Ausgangssignal es wird einer Eingangsklemme 566 eines
Vo-Vergleichers 568 zugeführt, dessen andere Eingangsklemme
570 an Masse liegt Wenn also die Spannung es zu 0 wird, liefert der Vergleicher 568 ein Ausgangssignal,
das den Zeitgeber 560 abschaltet Der Zeitgeber 560 ist dann für das nächste Aufzeichnungskommandosignal
bereit Der Zeitgeber 538 wird durch den Umkehrpunkt-Vergleit-ber 554 abschaltet, so daß er
ebenfalls für das nächste Aufzeichnungskommando bereit ist
Die oben beschriebene Schaltungsanordnung 572 wirkt bei der Steuerung des Breitegalvanometers mit
Die Steuerung des Lagegalvanometers erfragt durch eine Anordnung mit einer Schaltungsanordnung 574.
Diese Schaltungsanordnung stimmt mit Ausnahme der Zeitkonstanten mit der Schaltungsanordnung 572
überein. Der Lagegalvanometer wird folgendermaßen gesteuert: Wenn das Signal Q durch die Schaltungsanordnung
536 auf einer Leitung 575 erzeugt wird, löst dies einen Zeitgeber 576 aus. Der Zeitgeber 576 liefert dann
ein Ausgangssignal Q, das einen FET-Schalter 578 schließt, der die Zuführung der durch den Frequenz/
Spannungs-Umsetzer 542 erzeugten negativen Spannung ej zu einer Klemme 580 eines Lageintegrators 582
ermöglicht. Für Signale an der Klemme 580 ist der Verstärkungsfaktor proportional zu 1/(cos θ-sin θ),
wobei Θ wieder der Rasterwinkel gemäß der obigen speziellen Definition ist. Das Ausgangssignal des
Zeitgebers 576 wird ferner einem Eingang eines ODER-Gliedes 584 zugeführt, das dann einen FET-Schalter
586 öffnet, so daß der Kurzschluß zwischen einem Ausgang 588 und einer Summierklemme 590 des
Lageintegrators 582 aufgehoben wird. Die Integration kann dann beginnen. Das Ausgangssignal e* des
Lageintegrators 582 wird einem Eingang eines Umkehrpunktspannungsvergleichers 592 zugeführt. Der andere
Eingang des Vergleichers 592 erhält die Grenzspannung ft, die durch den Verstärker 556 erzeugt wird. Wenn die
Spannung es gleich der Spannung es wird, erzeugt der
Umkehrpunktvergleicher 592 ein Ausgangssignal an einer Ausgangsklemme 594, das den Zeitgeber 576
abschaltet und die positive Integration durch den Integrator 582 beendet. Das in negativer Richtung
verlaufende Signal vom Zeitgeber 576 löst einen Zeitgeber 5% aus, der ein Ausgangssignal Q liefert, das
dem FET-Schalter 586 über das ODER-Glied 584 zugeführt wird, so daß der FET-Schalter offen bleibt.
Gleichzeitig wird durch das Verschwinden des komplementären Ausgangssignals Q vom Zeitgeber 5% ein
FET-Schalter 598 geschlossen und das durch die Schaltungsanordnung 542 erzeugte positive Signal e2
kann zu einer Eingangsklemme 600 des Lageintegrators 582 gelangen. Für Signale an dieser Klemme ist der
Verstärkungsfaktor proportional zu l/(cos6 + sin Θ),
wobei θ der oben speziell definierte Rasterwinkel ist. Der Lageintegrator 582 beginnt dann im negativen
Sinne zu integrieren, so daß die Ausgangsspannung e6 linear abnimmt. Die Spannung ee wird der einen
Eingangsklemme 602 eines Vo-Vergleichers 604 zugeführt, dessen andere Eingangsklemme 606 an Masse
liegt. Wenn die Spannung es den Wert 0 erreicht, liefert
der Vergleicher 604 ein Ausgangssignal an einer Ausgangsklemme 608, das den Zeitgeber 596 abschaltet.
Durch das Abschalten des Zeitgebers 5% wird die Integration unterbrochen. Außerdem liefert das ODER-Glied
584 nun kein Ausgangssignal mehr, so daß der FET-Schalter 586 schließt und die Summierklemme 590
des Lageintegrators 582 mit dem Ausgang 588 kurzschließt
Der Zweck der durch den Zeitgeber 560 erzeugten und den Vergleichern 554 und 568 zugeführten
Tastsignale Q und ^sowie der durch den Zeitgeber 596
erzeugten und den Vergleichern 592 und 604 zugeführten Tastsignale Q und φ besteht darin, sicherzustellen,
daß die Ausgangssignale dieser Vergleicher den richtigen Zustand haben und die durch sie gesteuerten
Zeitgeber-Schalter zum Starten der Zeitgabe bereit sind, wenn die jeweiligen Zeitgeber ihre Eingangssignale
erhalten.
Die Schaltungsanordnungen 572 und 574 gewährleisten, daß die Signale es und ee die richtige Dauer haben.
Die im folgenden beschriebenen Schaltungsanordnungen gewährleisten, daß diese Signale auch die richtige
Amplitude aufweisen.
Die Signale e, und e6 werden zwei Eingangsklemirien
einer Majoritätsschaltung 610 zugeführt, die ein Ausgangssignal eu liefert, das gleich der Spannung es
oder &, ist, die den größten Wert hat. Das Signal ei7 wird
einem Kippungskorrekturverstärker 612 zugeführt, dessen Verstärkungsgrad proportional zu
(cos Θ+ sin θ tan Θ) ist, wobei 0 der Rasterwinkel
gemäß der obigen speziellen Definition ist.
Der Kippungskorrekturverstärker 612 liefert ein Signal ei, das der einen Eingangsklemme 614 eines
einseitigen Begrenzers 616 zugeführt wird. Eine zweite Eingangsklemme 618 des Begrenzers 616 wird mit einer
Spannung V7- gespeist. Dies ist jedoch keine feste
Spannung wie die Spannung e* in Fig.3B, sondern die
veränderliche Ausgangsspannung eines Verstärkers 620. Der Verstärker 620 liefert ein Ausgangssignal, das
sich in Abhängigkeit von ej ändert. Das Signal ej ist das
Tonwertsignale ev auf der zugehörigen Leitung, wie der
Leitung96, ;om Analogrechner 86(Fig. IC und D),das
durch einen zweiseitigen Begrenzer 622 so begrenzt worden ist, das es im Bereich Vj,<el-<
Vj bleibt, wobei V(, dem absoluten Minimum der Rasterpunktgröße und
Vj dem absoluten Maximum der Rasterpunktgröße
entsprechen. Das Signal ec' wird einer Eingangsklemme
624 des Verstärkers 620 zugeführt und proportional der Rasierteilung verstärkt. Einer zweiten Eingangsklemme
626 des Verstärkers 620 wird eine konstante Eingangsspannung zugeführt, die mitteis einer Potentiometers
628 aus der Referenzspannung - Vr erzeugt wird.
Das Ausgangssignal des einseitigen Begrenzers 616 ist eine Spannung eio, die kleiner ist als die Spannungen
VYund ei.
Die Spannung ei? wird ferner einem Eingang eines
Kippungskorrekturverstärkers 630 zugeführt, der einen Verstärkungsgrad proportional zu (cos θ+ sin θ tan 0)
hat, wobei ö der oben spezielle definierte Rubierwinke!
ist. Dieser gibt ein Ausgangssignal eg, das der einen
Eingangsklemme 632 eines einseitigen Begrenzers 634 zugeführt wird. Der anderen Eingangsklemme 635 des
einseitigen Begrenzers 634 wird die Spannung VY zugeführt. Der einseitige Begrenzer 634 liefert eine
Ausgangsspannung en, die dem einen Eingang einer
Summierschaltung 636 zugeführt wird. Dem anderen Eingang der Summierschaltung 636 wird die Spannung
do zugeführt. Die Summierschaltung 636 addiert die Spannung eio zur Spannung en und liefert eine
Ausgangsspannung ei2. Die Ausgangsspannung en wird
dem einen Eingang einer Summierschaltung 638 zugeführt. Der andere Eingang der Summierschaltung
638 ist eine Fehllichtreferenzvorspannung V>, die mittels eines Potentiometers 640 erzeugt wird, das an der
Referenzspannung - VR liegt. Sie Summierschaltung
638 summiert V>zu en und liefert ein Ausgangssignal en
für den Breite-Galvanometerverstärker (Fig. 10). Die
Spannung en stimmt mit der Spannung et2 überein, mit
der Ausnahme, daß eine Falschlichtvorspannung V1
zugesetzt wird, wenn ein FET-Schalter 642 durch das Rasterpunktfenstersignal eie von einem Breite-Torimpuls-Vergleicher
644 geöffnet wird. Der Vergleicher 644 liefert ein Ausgangssignal, wenn sein Eingangssignal ei7
die Spannung Vs übersteigt. Letztere ist das Ausgangssignal
eines Verstärkers 446 (F i g. 4A), dessen Eingangsklemme 648 das Signal Vr und dessen Eingangsklemme
640 das Signal Vc zugeführt wird. Für Signale an der ersten Eingangsklemme 648 ist der Verstärkungsfaktor
gleich 1, während er für Signale an der zweiten Eingangsklemme 650 proportional zum Reziprokwert
der Rasterteiiung ist. Das Ausgangssignal des Breite-Torimpulsvergleichers
644 dauert also solange wie der Rasterpunktbildung^prozeß.
Am Ende des Rasterpunktbildungsprozesses wird der FET-Schalter 642 geschlossen, der Ausgang der
Summierschaltung 638 wird mit ihrem Eingang kurzgeschlossen
und en wird Null. Ein Rasierpunkt-Fertig-impuls
wird auf der entsprechenden Leitung, wie der Leitung 192 (siehe auch Fig. IB und C) durch einen
ίο Zeitgeber 652 erzeugt, wenn das Signal vom Breite-Torimpulsvergleicher
644 endet. Wenn die Spannung eu zu Null wird, schallet dies die Falschlichtvorspannung V/ab
und das LaF' Strahlungsbündel wird eine solche Strecke
von der riesserarügen Kante 256 wegbewegt, wie es beispielsweise in Fig.8 dargestellt ist, daß kein
Falschlicht über die messerartige Kante 265 hinausgelangen kann.
Das Ausgangssignal des einseitigen Begrenzers 634 wird ferner einem inverter 554 zugeführt. Dieser
invertiert das Signal unter Erzeugung eines Ausgangssignals et-, für den Lagegalvanomoterverstärker
(Fig. 10).
Im Falle der 45°-Rasterpunktbildungsschaltung erfüllen
also die Breite- und Lageintegratoren 546 und 582 abwechselnd die gleichen Aufgaben, leder steuert die
Breite und die Lage des Rasterpunktes, da der Rasterpunkt symmetrisch zur Rasterachse liegt, die
einen Winkel von 45° bezüglich der Abtastrichtung bildet. Bei dieser speziellen Rasterorientierung kann
man also entweder nur die Schaltungsanordnung 572 oder nur die Schaltungsanordnung 574 verwenden. Es
hat jedoch gewisse Vorteile, beide Schaltungsanordnungen unter Aufteilung der Betriebszeiten zu verwenden,
da die Schaltungsanordnung dann besser mit den für die anderen Rasterorientierungen verwendeten Schaltungsanordnungen
übereinstimmt.
F i g.! 5 zeigt in der linken Hälfte das Entstehen
(Wachsen) eines Rasterpunktes auf dem Film in Abhängigkeit von et-. uri in der rechten Hälfte das
Entstehen von ei3 und e]4 in Abhängigkeit von e^ Die x-
oder Z"-Achse (entsprechend der langsamen Abtastrichtung
odf ■ Spannung) verläuft senkrächt, während die y-
oder f-Achse (entsprechend der schnellen ^btastrichtung
oder der Zeit) horizontal verläuft. Zwei Aufzeichnungskommandos oder Taktimpuiszeiten sind durch
von unten nach obtn weisende Teile dargestellt, sie geben den Anfang aufeinanderfolgender Rasterpunktbildungsprozesse
an. In der linken Hälfte zeigen die mit 1 bezeichneten gepfeilten Striche die Bildung eines
50%-Rasterpunktes, die Striche mit der Nummer 2 die Bildung eines Rasterpunktes, der größer als 50% der
maximalen Größe ist und die Striche mit der Nummer 3 die Bildung eines noch größeren Rasterpunktes.
Innerhalb der Grenze des 50%-Rasterpunktes ist ein Quadrat dargestellt, daß die Bildung eines Rasterpunktes
zeigt, der kleiner als 50% der Maximalgröße ist Die ganz außen befindliche Linie stellt die Bildung eines
100%-Rasterpunktes dar.
In der rechten Hälfte gehört die Nummer 1 wieder zur Erzeugung eines 50%-Rasterpunktes. Der Wert der Spannung e)3 ist gleich dem Doppelten des invertierten Wertes von et5. Die Zahl 2 entspricht der Bildung eines Rasterpunktes, der größer als 50% ist und die äußere Grenze stellt die Bildung eines Rasterpunktes in der Größe 100% dar. Innerhalb des 50%-Rasterpunktes ist die Bildung eines Rasterpunktes, der kleiner als 50% der Maximalgröße ist, dargestellt
In den F i g. 5A und 5B sind die Schaltungsanordnung
In der rechten Hälfte gehört die Nummer 1 wieder zur Erzeugung eines 50%-Rasterpunktes. Der Wert der Spannung e)3 ist gleich dem Doppelten des invertierten Wertes von et5. Die Zahl 2 entspricht der Bildung eines Rasterpunktes, der größer als 50% ist und die äußere Grenze stellt die Bildung eines Rasterpunktes in der Größe 100% dar. Innerhalb des 50%-Rasterpunktes ist die Bildung eines Rasterpunktes, der kleiner als 50% der Maximalgröße ist, dargestellt
In den F i g. 5A und 5B sind die Schaltungsanordnung
gen dargestellt, die bei der Steuerung der Bildung der
Rasterpunkte mitwirken, wenn der Rasterwinkel 90° beträgt Das Aufzeichnungskommando oder Signa! vom
zugehörigen digitalen Kleinrechner wird einer Schaltungsanordnung 6SS auf einer Leitung, beispielsweise
der Leitung 154 zugeführt (siehe auch Fig. IB und C).
Die Schaltungsanordnung 656 liefert entsprechend den aufeinanderfolgenden Aufzeichnungskommandosignalen abwechselnd Ausgangssignale und Q und ζΧ Das
Signal Q löst einen Zeitgeber 658 aus. Der Zeitgeber 658 erzeugt dann eine positive Spannung, die einen
FET-Schalter 660 schließt, so daß eine durch einen Frequenz/Spannungs-Umsetzer 662 erzeugte negative
Spannung ej einem Eingang 664 eines Integrators 666 zugeführt werden kann. Für Signale an dieser
Eingangsklemme 664 ist der Verstärkungsgrad proportional zu l/cos Θ. wobei θ der oben speziell definierte
Rasterwinkel ist Das Signal vom Zeitgeber 658 öffnet ferner einen FET-Schalter 668, der dann den Kurzschluß
zwischen dem Ausgang 670 des Integrators 666 und dessen Surmnierklemme 672 aufhebt. Der Integrator
666 beginnt zu integrieren und erzeugt eine rampsn-Mer sägezahnartige Spannung e*. Die Spannung e« wird
der einen Eingangsklemme 674 eines V-Start-Bergleichers 676 zugeführt, der an seiner Ausgangsklemme 678
am Anfang eines Startpunktes ein Signal erzeugt. Der anderen Eingangskiemme 680 des Vergleichers 676 wird
eine Spannung V5 zugeführt, die vom Ausgang eines
Operationsverstärkers 682 stammt. Dem einen Eingang des Operationsverstärkers 682 wird eine Spannung Vr
zugeführt, bei der es sich um die Spannung am Umkehrpunkt handelt. Dem anderen Eingang des
Operationsverstärkers 682 wird eine Referenzspannung Vc zugeführt, die -63 Volt beträgt. Die Spannung VT
wird durch einen Operationsverstärker 684 erzeugt, an dessen Eingang die schon erwähnte Referenzspannung
Vc liegt, während dem anderen Eingang das Signal ej
zugeführt wird, das dem durch einen doppelseitigen Begrenzer 686 begrenzten Signal er auf einer der
Leitungen 94 bis 100, mit der Leitung 100, vom Analogrechner 86 (siehe auch F i g. 1C und D ist), so daß
sie nicht kleiner als Vj, entsprechend dem absoluten
Minimum der Rasterpunktgröße und nicht größer als V1
entsprechend dem absoluten Maximum der Rasterpunktgröße werden kann. Der Vergleicher 676 schaltet
UJi, wenn die Spannung V1 an seiner Eingangsklemme
680 die an seiner Eingangsklemme 674 liegende Spannung e« überschreitet. Wenn der Vergleicher 676
umschaltet, liefert er auf einer Leitung 687 ein Ausgangssignal und ein Zeitgeber 688 (F i g. 5B) erzeugt
ein positives Ausgangssignal und schließt einen FET-Schalter 690). Die durch den Frequenz/Spannungs-Umsetzer 662 (F i g. 5A) erzeugte negative Spannung ei
wird dann einer Eingangsklemme 692 (Fig.5B) eines
Breite-Integrators 694 zugeführt. Die dieser Klemme 692 zugeführten Signale werden proportional zu
l/(cose + sin6) verstärkt, wobei θ der oben speziell
definierte Rasterwinkel ist. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 688 wird ferner einem ODER-Glied 6%
zugeführt. Das ODER-Glied 696 liefert dadurch ein Ausgangssignal, das einen FET-Schalter 698 öffnet.
Hierdurch wird eine Summierklemme 700 des Breite-Integrators 694 von seinem Ausgang, an dem die
Spannung es auftritt, getrennt und die Integration kann
beginnen. Durch das öffnen des FET-Schalters 698 wird
also der Kurzschluß des Integrierverstärkers des Breite-Integrators 694 aufgehoben. Das Ausgangssignal
es wird dem einen Eingang eines Umkehrpunkt-Vergleichers 702 zugeführt, einem zweiten Eingang des
Vergleichers 702 wird die durch den Operationsverstärker 684 (Fig.5A) erzeugte Spannung Vr zugeführt.
Wenn das Sigual es (Fig.5B) gleich VT wird, wird das
Ausgangssignal des .Vergleichers 702 negativ und es
schaltet den Zeitgeber 688 ab. Hierdurch wird die positive Integration des Breite-Integrators 694 beendet.
Wenn der Zeitgeber 688 abschaltet, löst die in negativer Richtung verlaufende Rückflanke des zeitbestimmen
den Impulses einen Zeitgeber 704 aus. Das Ausgangssi
gnal Q des Zeitgebers 704 wird dem ODER-Glied 696 zugeführt, so daß der FET-Schalter 698 offen bleibt. Das
Verschwinden des komplementären Ausgangssignals ~Q
vom Zeitgeber 704 schließt einen FET-Schalter 706, so
daß die durch den Frequenz/Spannungs-Umsetzer 662
erzeugte positive Spannung es zu einer Eingangsklemme 708 des Breite-Integrators 694 gelangen kann. Der
Verstärkungsgrad für Signale an der Klemme 708 ist proportional zu !/(cos Θ—sin6), wobei θ der oben
speziell definierte Rasterwinkel ist Dadarch kann nun
eine linear abfallende Integration -beginnen. Das linear
abfallende Ausgangssignal es wird der Plus-Eingangsklemme 710 eines VVVergleichers 712 zugeführt, dessen
Minus-Eingangsklemme 714 an Masse liegt Wenn die
Spannung es zu Null wird, liefert der Vergleicher 712
daher auf einer Leitung 715 ein Ausgangssignal, das die Zeitgeber 658 (Fig.5A) und 704 (Fig.5B) abschaltet
Die Zeitgeber 658 and 704 sind dann wieder für das nächste Aufzeichnungskommando bereit
Die oben beschriebene Schaltungsanordnung 716 bewirkt bei der Steuerung des Breite-Galvanometers
mit Die Steuerung des Lage-Galvanometers erfolgt durch eine Anordnung mit einer Schaltungsanordnung
718. Diese Schaltungsanordnung entspricht mit Ausnah
me der Zeitkonstanten der Schaltungsanordnung 716.
Die bei der Steuerung des Lage-Galvanometers mitwirkende Schaltungsanordnung 718 arbeitet folgendermaßen:
abwechselnd ein Signal (5und ein Signal Q. Das Signal ζΤ
schaltet einen Zeitgeber 720 ein. Der Zeitgeber 720 erzeugt dann eine positive Spannung, die einen
FET-Schalter 722 schließt so daß die durch einen Frequenz/Spannungsumsetzer 622 aus dem Codierer
signal ei auf der Leitung 170 (Fig. IC und D) erzeugte
negative Spannung e3 einer Eingangsklemme 724 eines T-Start-Integrators 726 zugeführt wird. Für Signale an
der Klemme 724 ist der Verstärkungsgrad proportional zu 1/COS0, wobei θ der oben speziell definierte
Rasterwinkel ist. Das Signal vom Zeitgeber 720 öffnet ferner einen FET-Schalter 728, der dadurch den
Kurzschluß zwischen einem Ausgang 730 des T-Start-Integrators 726 und dessen Summierklemme 732
aufhebt. Der T-Start-Integrator 726 beginnt dann zu
integrieren und eine rampenartige oder sägezahnartige Spannung e<
zu erzeugen. Die Spannung et wird dem einen Eingang eines V-Start-Vergleichers 734 zugeführt.
Dem anderen Eingang des Vergleichers 734 wird die Spannung Vs vom Ausgang des Operationsverstärkers
682 zugeführt. Dar VergJeieher 734 schaltet um, wenn
die Spannung e* an seiner Eingangsklemme 736 die Spannung Vj an seiner Eingangsklemme 738 überschreitet. Wenn der Vergleicher 734 umschaltet, liefert auf
einer Leitung 739 ein Ausgangssignal und ein Zeitgeber 740 (F i g. 5B) liefert dann ein positives Ausgangssignal,
das einen FET-Schalter 742 schließt. Die durch den Frequenz/Spannungsumsetzer 662 (Fig.5A) erzeugte
negative Spannung ej kann dann zur einen Eingangs-
klemme 744 (Fig.5B) eines Lageintegrators 746
gelangen. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 740 wird ferner einem Eingang eines ODER-Gliedes 748
zugeführt. Das ODER-Glied 748 öffnet und den Kurzschluß zwischen einer Ausgangsklemme 752 und
einer Summierklemme 754 des Lageintegrators 746 aufhebt Dadurch kann nun die Integration beginnen.
Das Ausgangssignal es des Lageintegrators 746 wird einer Eingangsklemme 756 eines Umkehrpunktspannungs-Vergleichers
758 zugeführt. Der anderen Eingangsklemme 760 des Vergleichers 758 wird die durch
den Operationsverstärker 684 (Fig.5A) erzeugte
Spannung V7- zugeführt. Wenn die Spannung es gleich
der Spannung W wird, erzeugt der Vergleicher 758 an
seiner Ausgangsklemme 762 ein Ausgangssignal, das den Zeitgeber 740 abschaltet und die positive
Integration durch den Integrator 746 beendet Das in negativer Richtung verlaufende Signal vom Zeitgeber
740 löst einen Zeitgeber 764 aus, der ein Ausgangssignal Q and das ODER-Glied 748 liefert, so daß der
FET-Schalter 750 offen bleibt Gleichzeitig wird infolge des Verschwindens des komplementären Ausgangssignals
TJ vom Zeitgeber 764 ein FET-Schalter 766 geschlossen, so daß das durch die Schaltungsanordnung
662 (Fig.5A) erzeugte positive Signal ej einer
Eingangsklemme 768 des Lageintegrators 746 zugeführt werden kann. Der Lageintegrator 746 beginnt dann
negativ zu integrieren, so daß das Ausgangssignal et,
linear abnimmt Das Ausgangssignal e& wird einer Plus-Eingangsklemme 770 eines V0-Vergleichers 772
zugeführt, dessen Minus-Eingangsklemme 774 an Masse liegt Wenn die Spannung e6 den Wert Null erreicht,
liefen der Vergleicher 772 auf einer Leitung 775 ein Ausgangssignal, das die Zeitgeber 720 (Fig. 5A) und 764
(Fig.5B) abschaltet. Durch das Abschalten werden diese Zeitgeber 720 und 764 in den richtigen Zustand für
den nächsten Arbeitszyklus eingestellt und das Abschalten des Zeitgebers 764 beendet außerdem die
Integration. Das ODER-Glied 748 liefert dann auch kein Ausgangssignal mehr, so daß der FET-Schalter 750
schließt und die Summierkiemme 754 des Lageintegrators
746 mit einer Ausgangsklemme 752 kurzschließt
Der Zweck der Tastimpulse Q und T^ die von den
Ausgängen der Vergleicher 702 und 712 dem Zeitgeber 704 zugeführt werden, und der Tastimpulse Q und φ die
den Vergleichern 758 und 772 von den Ausgängen des Zeitgebers 764 zugeführt werden, besteht, darin, zu
gewährleisten, daß die Ausgangssignale dei Vergleicher
702,712,758 und 772 sich im richtigen Zustand befinden,
so daß die durch sie gesteuerten Zeitgeber beim Eintreffen von Eingangssignalen für den Beginn der
Zeitgilbe bereit sind. Die oben beschriebenen Schaltungsanordnungen 716 und 716 gewährleisten, daß die
Rasterpunkte die richtige Dauer haben. Die im folgenden beschriebenen Schaltungsanordnungen gewährleisten,
daß die die Rasterpunkte erzeugenden Signale die richtige Amplitude haben.
Die Signale es und e<, werden einer »größer-als-« oder
Majoritätsschaltung 776 zugeführt, die ein Ausgangssignal ei; liefert, das gleich dem größeren der beiden
Signale es und e6 ist. Das Signal ei7 wird einem
Kippungskorrekturverstärker 778 zugeführt, dessen Verstärkungsgrad proportional zu (cos θ-I-sin θ tan Θ)
ist, wobei θ der oben speziell definierte Rasterwinkel ist Der Kippungskorrekturverstärker 778 liefert ein Signal
ei an die eine Eingangsklemme 780 eines einseitigen
Begrenzers 782. Der anderen Eingangsklemme 784 des einseitigen Begrenzers 782 wird eine durch einen
Operationsverstärker 786 erzeugte Grenzwertspannung es zugeführt Dem Operationsverstärker 798 wird
als Eingangssignal eine Spannung Vd zugeführt, die eine
konstante Referenzspannung von hier —2,4375 Volt ist
Diese Referenzspannung wird mittels eines Potentiometers 788 erzeugt, das an der Referenzspannung — Vr
liegt Das Ausgangssignal des einseitigen Begrenzers 782 ist gleich der Spannung er, solange deren
Absolutwert die Spannung es nicht überschreitet Das
ίο Ausgangssignal des einseitigen Begrenzers 782 wird mit
do bezeichnet, gleichgültig ob die Eingangsspannung
über dem Begrenzungspegel liegt oder nicht
Die Spannung en wird ferner dem Eingang eines
Kippungskorrekturverstärkers 790 zugeführt, dessen
Verstärkungsgrad proportional zu (cos θ+sin θ tan θ)
ist, wobei θ der oben speziell definierte Rasterwinkel ist Dieser Verstärker liefert ein Ausgangssignal e&drjs der
einen Eingangsklemme 792 eines einseitigen Begrenzers 794 zugeführt wird. Der anderen Eingangsklemme 796
des Begrenzers 794 wird die Grenzwertspannung es zugeführt Der einseitige Begrenzer 7S4 liefert an seiner
Ausgangsklemme 798 ein Ausgangssignal e,i, das einer Summierschaltung 800 als zweites Eingangssignal
zugeführt wird. Sie Summierschaltung 8Ü0 summiert die Spannungen eio unter Erzeugung einer Spannung en.
Die Spannung ej2 bildet ein Eingangssignal einer
Summierschahung 8OZ Das andere Eingangssignal der Summierschaltung 802 ist eine Falschlichtvorspannungs-Bezugsspannung
Vf, die von einem Potentiometer 804 kommt, welches an der Referenzspannung V«
liegt. Die Summierschaltung 802 bildet die Summierschahung 802 bildet die Summe aus Vf und.ei2 und
erzeugt eine entsprechende Spannung en für den zugehörigen Breite-Galvanometerverstärker (Fig. 10).
Die Spannung e» stimmt mit der Spannung ei2 überein,
mit der Ausnahme, daß die Falschlichtvorspannung Vf
zugesetzt ist, wenn ein FET-Schalter 806 durch das Rasterpunktfenstersignal von einem ODER-Glied 808
betätigt ist. Das ODER-Glied 808 liefert ein Ausgangssignal, wenn das ODER-Glied 696 oder 748 ein
Ausgapgssignal erzeugt. Das Ausgangssignal des ODER-G l;edes 808 dauert also solange wie der
jeweilige Rasterpunkt- Bilduiigsprozeß. Am Ende eines
Rasterpunkt-Bildungsprozesses, solange noch kein neuer Rasterpunkt-Bildungsprozeß eingeleitet worden
ist, werden der FET-Schalter 806 geschlossen, Ausgang und Eingang der Summierschaltung 802 kurzgeschlossen
und geht en nach Null. Hierdurch wird die Fehllichtvorspannung Vf angelegt und «;ias Laserstrahlungsbündel
wird soweit von der messerartigen Kante
256 wegbewegt (wie beispielsweise in F i g. 8 dargestellt ist), daß kein FaLchlicht über die messerartige Kante
256 hinaus gelangen kann.
Das Ausgangssignal des einseitigen Begrenzers 794 wird ferner einem Inverter 810 zugeführt, der im Signal
eis für den zugehörigen Lagegalvanometerverstärker
(Fig. 10) liefert.
Fig. 16 zeigt das Entstehen eines Rasterpunktes auf
dem Film und den Verlauf von es, e6und ei7 als Funktion
von ec. Die Werte für χ oder e (entsprechend der
Richtung der langsamen Abtastung oder Spannung) sind in vertikaler Richtung aufgetragen, während die Werte
für y oder f (entsprechend der Richtung der schnellen Abtastung oder der Zeit) in horizontaler Richtung
aufgetragen sind. Es sind vier aufeinanderfolgende Aufzeichnungskommandosignale eingetragen. Die
Spannungen es und et erscheinen in abwechselnden
Zyklen, die sich an die aufeinandergolgenden Aufzeich-
nungskommandos anschließen. Die Werte für en sind
identisch mit denen für es bzw. es- Die Rasterpunktgröße ist durch die konstante Spannung eg begrenzt und die
Werte der Spannungen es und en, die über die durch es
gesetzten Grenzen hinausgehen, schlagen sich nicht in einer Zunahme der Rasterpunktgröße nieder und sind
daher gestrichelt dargestellt In entsprechender Weise haben es oder eg, welches gerade in Betracht kommt, und
ei7, soweit sie kleiner sind als die entsprechenden Werte
des benachbarten Zyklus, keine Wirkung auf die Verringerung der Rasterpunktgröße, da es das größere
Signal ist, daß die Steuerung bis zu der durch es
gesetzten Grenze bewirkt. Solche kleineren Werte von es, es und en sind daher ebenfalls gestrichelt dargestellt.
In Fig. 16 ist eine Reihe von 50%-Rasterpunkten
dargestellt, sie bilden Quadrate, die sich an den Ecken
berühren, wie die Felder eines Schachbrettes. In den 50%-Rasterpurikien sind kleinere Rasterpunkte dargestellt, die ebenfalls die Form gleicher Quadrate haben,
jedoch kleiner »aid voneinander getrennt sind. Der
Umriß von 100^6-Rasterpunkten verläuft, nachdem der
betreffende Rasterpunkt bis zu der durch es gesetzten
Grenze angewachsen ist, längs Linien beidseits der y,
r-Achse, während es, es. e^ abwechselnd von eg zu einem
Maximalwert ansteigen und dann wieder auf den Wert von es absinken. Zwischen den Umrissen der 50%-Rasterpurikte und der 100%-Rasterpunkte ist eine Reihe
von Zwischengrößen dargestellt Diese Rasterpunkte nehmen bis zu dem durch es gesetzten Grenzen zu,
behalten diese Grenzabmessungen eine gewisse Zeitspanne und nehmen dann nicht ganz bis auf Null ab,
anschließend beginnt dann wieder eine Zunahme im Verlaufe der Bildung des nächsten Rasterpunktes. Es
entsteht dann also ein schachbrettähnliches Muter, bei dem nicht die Rasterpunkte sondern jie freien Bereiche
oder»Löcher« voneinander getrennte Quadrate bilden.
Wie erwähnt, werden die Eingangssignale für die Rasterpunkterzeugungsschaltungen 102 (Fig. IC) vom
Rasterpunkt-Positionsgenerator 146 (F i g. 1 B) sowie vom Analogrechner 86 (F i g. 1 D) geliefert. Die Signale
vom Analogrechner 86 sind in üblicher Weise erzeugte Tonwertsignale. Die Eingangssignale vom Rasterpunkt-Positionsgenerator 146 sind die Aufzeichnungs-Kommandoimpulse(»wann«-Signale),die an die Rasterpunkterzeugungsschattungen 102 die Information liefern,
wenn die verschiedenen Rasterpunkte zu bilden sind. Im wesentlichen formt jede Rasterpunkterzeugungsschaltung einen neuen Rasterpunkt immer dann, wenn die
Abtastung an einem Punkt angelangt ist, wo der zugehörige Kleinrechner der vier im Rasterpunkterzeugungsgenerator 146 enthaltenen Kleinrechner ausgerechnet hat, daß ein Rasterpunkt zu bilden ist. Eine
Rasterpunkterzeugungsschaltung erzeugt also einen
Rasterpunkt immer dann, wenn der augenblickliche IST-Abtastungsort und der errechnete SOLL-Abtastungsort übereinstimmen.
Der Rasterpunkt-Positionsgenerator 146 (F i g. 1 B) ist in Fig, 17 etwas genauer dargestellt. Er enthält einen
Steuerteil 812, vier ihi^r speziellen Aufgabe angepaßte
Kleinrechner 814,816,818 und 820 sowie Eingangs/Ausgangs- oder Kopplungsteile 822, 824, 826 und 828. Das
Steuerteil 812 verkehrt über Byte-Leitungen 830, 832, 834 und 836 mit den Kopplungsteilen 822,824,826 bzw.
828 und diese verkehren ihrerseits über Bate-Leitungen 838, 840, 842 bzw. 844 mit den Kleinrechnern 814 bis
820. Die digitalen Kleinrechner 814 bis 820 sind in dem
Sinne ihrer speziellen Aufgabe angepaßt oder zugeordnet, daß sie mit halbpermanenten Festwertspeichern
(ROM-Speichern) die normalerweise nach Inbetriebnahme nicht geändert werden können, vorprogrammiert sind. Diese fest programmierten Rechner führen
die Rechnungen zu Feststellungen d?,r Lage oder der
örter der Rasterpunkte aus, die auf den Filmen für die
Farbauszug?: 20, 22,24 und 26 aufzuzeichnen sind. Für
jeden Rasterwinkel (RasterverdrehungswinkeB oder
to alternativ für jeden Farbkanal werden die Rechnungen
durch einen eigenen Kleinrechner durchgeführt Man kann selbstverständlich auch für alle Rechnungen eine
einzige digitale Rechner- oder Datenverarbeitungsanlage verwenden. Bei dem dargestellten Ausführungsbei-
!5 spiel werden im Kleinrechner 814 die Rechnungen für
den Rasterwinkel (Rasterverdrehungswinkel) 45° durchgeführt, im Kleinrechner 816 die Rechnungen für
den Rasterwinkel 105°, im Kleinrechner 818 die Rechnungen für den Rasterwinkel 75° und im Rechner
820 die Rechnungen für den Rasterwinkel 60°, 90° oder 120°. Alle diese Rasterwinkel entsprechen der konventionellen DeGnition in der Drucktechnik und nicht der
durchi die obigen Gleichungen gegebenen speziellen Definition.
Das Steuerteil 812 ist in Fig.2A und 2B genauer
dargestellt
Der Wellendrehucgscodierer 168 (Fig. ID) und 17)
ist direkt an der Welle 30 für den Filmträger angebracht und enthält eine übliche elektro-optische Vorrichtung,
die pro Umdrehung auf der Leitung 170 eine Rechteckschwingung mit 4096 Impulsen und auf der
Leitung 172 einen kurzen Einzelimpuls liefert Diese Impulse dienen im Rasterpunkt-Positionsgenerator 146
dazu, den Gleichlauf der Orte der belichtenden
Lichtbündel 232,234,236,238 (F i g. 1 D) auf den Filmen
für die Farbauszüge 20,22,24 bzw. 26 sicherzustellen.
Längs jeder Abtastlinie (Zeile) ist der Abstand zwischen dem augenblicklichen Ort des durch das
Lichtbündel 232, 234, 236 oder 238 erzeugten Abtast
lichtflecks und dem Ort des Ursprunges der Zeile
proportional der Anzahl der Impulse auf der Leitung 170 seit dem Anfang der betreffenden Zeile. Diese
Impulse werden durch einen Trommel-Zähler 846 (Fig.2B) gezählt und bilden ein Maß für die
/-Coordinate (schnelle Abtastrichtung) der Abtastung. Der Abstand zwischen jeder beliebigen Abtastlinie oder
Zeile auf der Bildvorlage oder dem Film für einen der Farbauszüge und der jeweils ersten Zeile ist proportional der Anzahl der einmal pro Umdrehung erzeugten
50· Impulse, die seit Beginn der Abtastung auf der Leitung
172 aufgetreten sind. Diese Impulse werden durch einen Abtastzeilenzähler 848 (F i g. 2A) gezählt und stellen ein
Maß für die x-Coordinate (Langsame Abtastrichtung)
der Abtastung dar.
Der Trommelzähler 846 (F i g. 2B) zählt praktisch die auf der Leitung 170 auftretenden Impulse. Da für jede
Abtastzeile eine neue Zählung erforderlich ist, wird der Trommelzähler 846 bei jeder Umdrehung durch einen
Umdrehung-vollendet-Code gelöscht, der durch ein
Schaltwerk 852 (F i g. 2A) auf einer Leitung 850 erzeugt wird. Das Signal auf der Leitung 850, das den
Abtastzeilenzähler (F i g. 2A) weiterschaltet, löscht also auch den Trommelzähler 846 (F i g. 2B). Das Ausgangssignal des Trommelzählers 846 wird über Byte-Leitun-
gen 854,856,858 und 860 und 860 vier Vergleichern 862,
864, 866 und 368 zugeführt. Diese Vergleicher erhalten ferner über Byte-Leitungen 870, 872, 874, 876 Signale
von den Kopplungsteilen 822, 824, 826 bzw. 828
(Fig.2B und 17). Die letzterwähnten Signale stammen
von den Kleinrechnern 814,816,818 bzw. 820 (F i g. 17)
und geben die durch Rechnung ermittelte Soll-Lage der Rasterpunkte auf den Filmen für die Farbauszüge 20,22,
24 und Fig. ID) an. Die Vergleicher 862, 864, 866 und
868 (Fi g. 2B) vergleichen also jeweils zwei Zahlen; von
denen die eine die IST-Lage des abtastenden Aufzeichnungs-Lichtbündels
232,234,236 und 238 (Fi g. ID) und
die andere die SOLL-Lage des nächsten Rasterpunktes angibt Wenn die Koordinaten übereinstimmen, d.h.
wenn die Lichtbündel an dem Punkt angelangt sind, wo
ein Rasterpunkt zu bilden ist, wird ein Übereinstimmungs-.
Takt-, oder Aufeeichnungskommando-Signal Λί-45, Λί-105, Αί-75 oder M-60 auf der Leitung 148,150,
152 bzw. 154 (Fig.IB und 2B), welche eben in Frage
kommt, erzeugt. Diese Signale zeigen jeweils an, daß im
45°-, 105' -, 75°- oder 60°/90°-120°-Kanal Obereinstimmung
besteht Für die Erläuterung sei angenommen, daß dies der Gelb-, Magenta-, Cyan- bzw. Schwarz-Kanal
sei, selbstverständlich kann im Prinzip einem Rechner ein beliebiger Farbkanal angeordnet werden Andererseits
könnte auch jeder Kleinrechner für dauernd einer bestimmten Farbe zugeordnet werden und vSie sechs
Winkel oder sechs Rasterteilungen können dann den Rahmen beliebig zugeordnet werden. In beiden Fällen
ist das Endergebnis das gleiche: Das Rasterpunkt-Koordinatengitter für jede Farbe kann mit jedem gewünschten
Rasterverdrehungswinkel (45°, 60°, 76°, 90°, 105° oder 120°) und jeder gewünschten Rasterteilung (111,
122, 133, 150, 175 oder 200 Linien pro Zoll) gebildet
werden.
Die Signale M-45, Λί-105, M-75 und M-60 werden den
Rasterpunkterzeugungsschaltungen, die die Rasterpunkterzeugung dann vorbereiten, sowie Test-Freigabe/Sperr-Schaltungen
878, 880, 882 bzw. 884 (im folgenden kurz »Tastschaltungen«) zugeführt Die
Tastschaltung 878 erhält ferner über eine Leitung 886 ein »nächster-Rasterpunkt-errechnetw-Signal vom
Kleinrechner 814 (Fig. 17), das anzeigt, daß der
Kleinrechner mit dem Errechnen der Soll-Position des nächsten Rasterpunktes für den 45°-KanaI fertig ist,
sowie über die Leitung 190 ein »letzter-Kasterpunkt-Fertig«-Signal
von den Rasterpunkterzeugungsschaltungen 102 (siehe auch F i g. 1B und C), das anzeigt, daß
die Aufzeichnung oder Bildung de.··· vorherigen Raster- « punktes für den 45°-Kanal fertig ist und daß die
Rasterpunkterzeugungsschaltungen 102 für die Bildung des nächsten Rasterpunktes bereit sind. In entsprechender
Weise erhalten die Testschaltungen 880,882 und 884 über Leitungen 888, 890 bzw. 892 »nächster-Rasterpunkt-er;echnet«-Signale
für den 105°-, 75°- und 60"/90"/120°-Kanal sowie über die Leitungen 192, 194
bzw. 196 »letzter-Rasterpunkt-fertig«-Signale für diese Kanäle.
Wenn die Tastschaltung 878 über die Leitungen 886 und 890 gleichzeitig Signale erhält, liefert sie ein
Tastausgangssignal auf der Leitung 174. In entsprechender
Weise bewirken gleichzeitig Signale auf den Leitungen 888 und 192, daß die Tastschaltung 880 auf
der Leitung 176 ein Tastausgangssignal liefert; gleich^ zeitig Signale auf den Leitungen 890 und 194 lassen die
Tastschaltung 882 ein Tastausgangssignal auf der Leitung 178 erzeugen und das gleichzeitige Auftreten
von Signalen cuf den Leitungen 892 und 196 hat schließlich zur Folge, daß die Tastschaltung 884 auf der
Leitung 180 ein Tastai igangssignal erzeugt.
Die Tastausgangsimpulse dienen zum Auftasten von Dieital/Analog-Umsetzern 892,894,896 bzw. 898. Diese
D/A-Umsetzer sind in Fig. IC schematisch durch den
Block 156 dargestellt Im aufgetasteten Zustand liefern diese D/A-Umsetzer ergänzte, auf den neuesten Stand
gebrachte Signale auf den Leitungen 182,184,186 bzw.
188. Diese Signale enthalten die Ax- oder Ortsinfonnation (»wo«-Information) in analoger Form entsprechend
der den D/A-Umsetzern über die Byte-Leitungen 158, 160, 162 bzw. 164 in digitaler Form zugeführten
Ac-Information. Die Information auf den Byte-Leitungen 158 bis 164 kommt von den vorprogrammierten
Kleinrechnern 814,816,818 bzw. 820 (F i g. 17) über die
Kopplungsteile 822, 824, 826 bzw. 828. Für den 45°-Kanal si"d z. B. die Byte-Leitungen 158 und 870, die
die Ax- ui.a ^Information in digitaler Form führen,
sowohl in F i g. 7 B als auch in F i g. 2B dargestellt
Das 2iZ, & h. 4096 Zyclen pro Abtastzeile umfassende
Kodierersignale ei auf der Leitung HO (F i g. 1B, C und
D) wird einer phasensynchronisierten Schleife (PLL) 902 zugeführt, um zu gewährleisten, daß alle Signale, die
durch die Schleife 902 erzeugt werden, mit dem
Wellendrehungscodierer 168 (Fig.iO) synchronisiert
sind. Sollte sich die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 28, auf der die Farbauszüge 20, 22,24 und 26
gebildet werden, ändern, so ändern auch der Wellendrehungscodierer 168 und das Aucgangssignal der Schleife
902 ihre Frequenz proportional. Der Zweck der phasenstaixen Schleife 902 besteht darin, die Frequenz
von 4096 Hz mit einem geeigneten Faktor zu multiplizieren, um den Einfluß von Abbruchfehlern möglichst
klein zu halten sowie die Genauigkeit und Auflösung der Rasterpunktposition zu verbessern.
Das Rasterpunkt-Positionsprogramm ist ein für den allgemeinen Fall ausgelegtes Computer- oder Rechnerprogramm
in allen vier digitalen Kleinrechnern 814,816, 820 und 818 zum Errechoen der Position oder Orte der
Rasterpunkte auf den zur Aufzeichnung dienenden Filmen od. dgl. für alle Rasterwinkel und Rasterteilungen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jeder digitale Kleinrechner permanent einem Rasterwinkel
zugeordnet mit der Ausnahme, daß der Kleinrechner 82"i>
(F i g. 17) von der Bedienungsperson mittels des Winkelw~hlers 147fa an der Frontplatte auf 60°, 90°
oder 120° eingestellt werden kann. Durch diesen Winkelwähler 147b werden dem Kleinrechner Einstellwertsignale
über Byteleitungen 147e (Fig. 13) zugeführt. Jeder Kleinrechner kann auf die gewünschte
Rasterteilung mittels des Rasterteilungswählers 147a eingestellt werden, der die entsprechenden Ausgangssignale
über Byteleitungen 147c/ an die Kleinrechner liefert. Der Schalter 147c/ enthalt mehrere mechanisch
gekoppelte Schalterebenen od. dgl., so daß gewährleistet ist, daß alle Kleinrechner auf dieselbe Rasterteilung
eingestellt sind.
Das vorgegebene Programm in den Festwertspeichern der Kleinre ""Jiner basiert auf einer Darstellung der
Position der belichtenden Lichtquelle bzw. des Lichtbündels durch ein erstes ^,y-Koordinatengitter und der
errechneten Rasterpunktpositionen durch ein zweites x.y-Koordinatengitter, das bezüglich des ersten um den
Rasterwiirkel Θ verdreht ist. In Fig. 19 ist das erste
Gitter durch Vorschublinien P0, P\, Pi, Pi, P4. Pi,... Pn
dargestellt. In F i g. 1 verlaufen diese Linien jeweils vertikal (der y-Richtung oder Richtung der schnellen
Abtastung) und die aufeinanderfolgenden Linien stellen die Änderungen der x-Koordinate (Richtung der
langsamen Abtastung) des ersten Gitters dar. Das Rasterpunktkoordinatengitter ist um 15° in Uhrzeigerrichtung
bezüglich des Lichtfleckpositionsgitters ge-
dreht und durch eine Matrix von Kreuzen dargestellt. Der Abstand « zwischen benachbarten Kreuzen in der
vertikalen oder horizontalen Richtung (bezogen auf das Rasterpunktkoordinatengitter) ist das Reziproke der
Rasterteilung. Für eine Rasterteilung von 200 Linien pro Zoll ist also beispielsweise der Abstand α gleich V200
Zoll oder 0,005 Zoll.
Der Zweck des Rechnerprogramms besteht darin, das Rasterpunktkoordinatengitter mathematisch nachzufahren,
bis eine angegebene Rasterposition innerhalb des Bereiches ermittelt wird, dessen Abtastung durch
das exponierende Lichtbündel bevorsteht, und dann zu bewirken, daß ein Rasterpunkt aufgezeichnet wird,
wenn das Lichtbündel an dieser Stelle anlangt.
Die Vorschubschritte des exponierenden Lichtflecks auf dem Film sind selbstverständlich nicht unendlich
klein und jeder Rasterpunkt, der innerhalb eines Vorschubschrittes P(Fig. 19) liegt, wird aufgezeichnet,
wenn der Lichtfleck an der Kasterposition vorbeistreicht. Die x-Abweichung von der theoretischen,
idealen Rasterpunktposition ist daher kleiner als P.
Das Programm setzt zu Beginn einer Abtastung »Anfangsbedingungen« fest, indem es den Rechner
veranlaßt, die durch die Wähler 147a. 147b und 147c (Fig. IB) gewählten Einstellwerte abzulesen, um die
Rasterteilung, den Rasterwinkel und die Vorschubstrekke, die während der Abtastung verwendet werden
sollen, festzustellen. Wie in F i g. 18 bei 1066,1068,1070
dargestellt ist, bewirken die Einstellwerte die Wahl der richtigen Parameter, die im Programm zu verwenden
sind. Einer dieser Parameter ist R. Zu diesem Zeitpunkt werden auch die Werte für jr und /im Rasterpunktkoordinatengitter
auf Null zurückgestellt, so daß sich die Position des ersten Rasterpunkts am Anfang der
Abtastung befindet.
Der Steuerteil meldet an jeden Rechner, ob seit der Bildung des ieizten Rasterpunktcs eine neue Zeile
begonnen worden ist. Dies ist die »neue-Zeile«-Prüfung
am Entscheidungsblock 1072 in Fig. 18, bei ihrer Realisierung wird auf das Zeilen-Meldung-Signal
(Fig.2A) gewartet. Solange noch keine neue Zeile begonnen wurde, führt das Programm eine »Rasterpunkt-aufgezeichnetw-Entscheidung
(Entscheidungsblock 1074) durch. Bei der Realisierung dieser Entscheidung wird auf das Rasterpunkt-Meldung-Signal
(Fig.2A) gewartet. Wenn eine neue Zeile angefangen
hat, springt das Programm zu einem a,f>-Ergänzungsabschnitt.
auf den unten eingegangen wird.
Wenn am Anfang einer Zeile die angezeigte Antwort auf die Rasterpunkt-aufgezeichnet-Prüfung ja ist, geht
das Programm mit der Errechnung der Koordinaten des nächsten Rasterpunktes innerhalb des p-Feldes
(Fig. 19) weiter. Ist die Antwort nein, so tritt das Programm in eine Schleife ein, bis ein Rasterpunkt
aufgezeichnet oder eine neue Zeile aufgetreten ist
Das Programm enthält einen »weiter-nach-oben-undrechts«-Abschnitt
1076, der mathematisch einer Bewegung längs des Rasterpunktkoordinatengitters um eine
Strecke gleich «, dem Reziprokwert der Rasterteilung,
und in einer Richtung zunehmend der Werte von χ im Rasterpunktkoordinatengitter und zunehmendem x,y im
Lichtfleck- oder Abtastungsgitter entspricht- Geht man beispielsweise in Fig. 19 von der Position D-2 aus, so
bewirkt das Programm, wenn es am Abschnitt 1076 ankommt, einen mathematischen Obergang zum Ort
D-3.
Während das Programm mathematisch längs des Rasterpunktkoordinatengitters fortschreitet, muß
wiederholt geprüft werden, ob ein Rasterpunkt aufgezeichnet werden kann. Angenommen die nächste
Neue-Zeile-Prüfung am Entscheidungsblock 1078 ist negativ, so wird beim Entscheidungsblock 1080 eine
Jt<P-Priifung durchgeführt, um die Position des
Rasterpunktes festzustellen, die vom Rechner bezüglich des P-Feldes errechnet worden ist. Das »x« der Prüfung
ist der parallel zur Lichtfleckgitter-Ar-Achse zwischen dem Mittelpunkt der gerade durch den Rechner
errechneten Rasterpunktposition und der y-Achse des Lichtfleckgitters gemessene Abstand. Dieser Abstand χ
ist bezüglich des Rasterpunktes D-3 in Fig. 19 eingezeichnet. Die Entscheidungslogik der χ ^-Prüfung
am Entscheidungsblock 1080 sieht folgendermaßen aus:
nein -
Die errechnete Rasterpunktposition ist auf oder hinter dem laufenden P-FeId. 1st sie
hinter dem derzeitigen P-FeId;*o ist dieses an
der betreffenden Rasterpunktposition in einer vorangegangenen Abtastzeile vorbeigestrichen
oder die Rasterpunktposition liegt hinter der ersten Abtastzeile. Dies ist in Fig. 19 an
Hand der Rasterpunktposition D-I dargestellt, die sich hinter (links von) der laufenden
Vorschublinie oder Zeile P0 befindet, und durch den Rasterpunkt D-2, der sich in der
laufenden Vorschubzeile P0 befindet. Aufeinanderfolgende
Vorschubzeilen Pi, Pi ... Pn
werden nach rechts fortschreitend gebildet.
Die errechnete Rasterpunktposition ist vor dem laufenden P-FeId P0- Dies ist in Fig. 19 durch die Rasterpunktposition D-3 dargestellt, die sich rechts von der Vorschubzeile Po befindet.
Die errechnete Rasterpunktposition ist vor dem laufenden P-FeId P0- Dies ist in Fig. 19 durch die Rasterpunktposition D-3 dargestellt, die sich rechts von der Vorschubzeile Po befindet.
Wenn die Antwort auf diese Prüfung ja ist, muß der Fall, daß sich die errechnete Rasterpunktposition auf
dem P-FeId befindet, von dem Fall, daß sich die errechnete Rasterpunktposition hinter dem P-FeId
befindet, unterschieden werden. Im ersten Falle kann ein Rasterpunkt aufgezeichnet werden, im zweiten Falle
nicht. Diese Unterscheidung erfolgt durch eine x<0-Prüfung am Entscheidungsblock 1082 (Fig. 18),
dessen Entscheidungslogik wie folgt aussieht:
ja — Die errechnete Rasterpunktposition befindet sich hinter dem P-FeId. Dies ist durch die
Rasterpunktposition D-I (Fig. 19) dargestellt. Da ein Rasterpunkt in dieser Position in
der laufenden Vorschubzeile Po nicht ^jfgezeichnet
werden kann, springt das Programm zum »weiter-nach-oben-und-rechtSÄ-Abschnitt
1076 und bewegt sich wieder mathematisch von dieser Rasterpunktposition nach
oben und rechts auf dem Rasterpunktkoordinatengitter zur nächsten Rasterpunktposition
(D-2 bei dem vorliegenden Beispiel),
nein — Die errechnete Rasterpunktposition befindet sich im P-FeId, durch einen Eliminationspro
nein — Die errechnete Rasterpunktposition befindet sich im P-FeId, durch einen Eliminationspro
zeß. In diesem Falle kann ein Rasterpunkt in der laufenden Vorschubzeile aufgezeichnet
werden, sobald das abtastende Lichtbündel an der errechneten Rasterpunktposition angelangt
ist (bei dem vorliegenden Beispiel D-2).
Ein Satz von Ausgangskoordinaten Ax, K wird
bei 1084 erzeugt und in den Kopplungsteilregistern 990—998 (F i g. 7B) gespeichert, bis die
Abtastung durch den Lichtfleck an diesem Punkt anlangt. Sobald dies der Fall ist, wird
auf dem Film oder anderen Aufzeichnungsträger ein Rasterpunkt aufgezeichnet, und zwar
als Antwort auf ein Übereinstimmungs- oder Aufzeichnungskommandosignal vom zugehörigen
Vergleicher 862, 864, 866 bzw. 868 (Fig.2B), und das Steuer-Meldung-Schaltwerk
benachrichtigt den Rechner unter Leitung des »Lösche-Rasterpunkt-Meldung«- Blockes 1086 (Fig. 18), daß der Rasterpunkt
aufgezeichnet worden ist. Das Zl* ist der
parallel zur x-Achse des Lichtfleck- oder Abtastgitters gemessene Abstand zwischen
lo das Rasterpunktkoordinatengitter (Fig. 19) mathematisch
um die Strecke P nach links verschoben wird, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß sich der
belichtende Lichtfleck um die Strecke P nach rechts bewegt hat. Die Subtraktion P-a im Programmschntt
bewegt den Ursprung des Rasterpunktkoordinatengitters auf die linke Seite der x=0-Grenze des
Lichtfleckkoordinatengitters. Es ist daher erforderlich, einen neuen Ursprung für das Rasterpunktkoordinatengitter
zu finden, der an einem Schnittpunkt der Rasterpunktkoordinatenlinien mit dem Abstand \IR auf
dem vorherigen Rasterpunktkoordinatensystem liegt und 1) der y- O-Grenze am nächsten benachbart ist, 2)
SS==
y ist der längs der /-Achse des Abtast- oder Lichtfleckgitters gemessene Abstand zwischen
(a) der errechneten Rasterpunktposition und (b) der x-Achse des Lichtfleckgitters.
Wenn die Antwort auf die x< P-Prüfung nein ist, zeigt dies an, daß sich die Rasterpunktposition auf oder vor
dem P-FeId befindet und daß das Programm gemäß dem Block 1088 zurückgeschaltet (nach unten und links im
Gitter) werden muß, bis die Antwort auf die x< P-Prüfung ja ist, worauf dann die Positionsprüfung
wieder aufgenommen wird. In diesem Programmabschnitt
werden Gleichungen erzeugt, die eine mathematische Bewegung nach unten und links zu einer Position
hinter dem P-FeId bewirken. Wenn dieser Abschnitt durchgeführt ist. was durch die Antwort »ja« auf die
x < P-Prüfung angezeigt wird, springt das Programm zurück wird zur x<0-Prüfung und prüft die neue
Rasterpunktposition auf ihr Verhältnis (»Verträglichkeit«) zum P-FeId.
a.b- Ergänzung
Immer wenn das Steuerteil einem Rechner durch die Zeilen-Meldung-Signale über die Byteleitungen 1028
(Fig.2A) anzeigt, daß eine neue Zeile begonnen hat.
und der Rechner sich im Programm an einem Punkt befindet, wo eine neue Zeile geprüft wird, erfolgt ein
Sprung zum a.Zj-Ergänzungsabschnitt des Programmes.
Dieser Programmabschnitt trägt der Tatsache Rechnung, daß der Weg des belichteten Lichtflecks CP-FeId)
bei jeder Umdrehung des Filmträgers um eine Strecke gleich der Breite von P (nach rechts in Fig. 19)
weitergeschaltet wird.
Im Hauptabschnitt des Programmes bleiben die Werte von a und b, die den Ursprung oder
Anfangspunkt der aufzuzeichnenden Rasterpunktreihe angibt, unverändert Jedesmal wenn das Programm
jedoch zum a.ZvErgänzungsabschnitt springt, müssen
neue Werte von a und b erzeugt werden, um den neuen Anfangspunkt für die nächste Reihe oder Zeile von
Rasterpunkten, die aufzuzeichnen ist, festzulegen. Der Zweck der. Ergänzung von a und b ist also, die alten
Werte von a und b zu widerrufen, neue Werte zu errechnen und im Speicher die ergänzten Werte von a
und b zu speichern, die im Hauptprogramm bei der
Bestimmung der Rasterpunktposition zu verwenden sind Die einzelnen Operationen verlaufen im ^Abschnitt
wie folgt: . .
Sobald das Programm in diesen Abschnitt eintritt, werden a und b in entern Programmschritt 1090 aus dem
Speicher herausgelesen und P wird in einem Programmschritt 1092 von a abgezogen. Dies hat den Effekt, daß
£x0-Prüfung
ja -
Beim EiiBeheidungsschritt 1094 des Programms wird
auf Zx 0 geprüft. Diese Prüfung geschieht folgendermaßen:
Der neue Ursprung des Rasterpunktkoordinatengitters befindet sich außerhalb (unter)
der >-=0-Grenze des uchtfleckgitters. Diese
Bedingung, die durch den Rasterpunkt DA in F i g. 1 dargestellt ist, bedeutet, daß das
Programm den Ursprung des Rasterpunktkoordinatensystems im Programmschritt 1096 nach oben und rechts mathematisch um
einen Schritt verschieben muß, worauf die Z><0-Prüfung wieder im Entscheidungsschritt
1098 durchgeführt wird. Die Realisierung der zweiten ZxO-Prüfung geschieht folgendermaßen:
Der neue Ursprung des Rasterpunktkoordinateneitters ist immer noch außerhalb (unter)
der /= 0-Grenze des uchtfleckgitters. Uas
Programm springt dann zu den Gleichungen für die mathematische lnkrementierung des
Ursprunges des Rasterpunktkoordinatengiters nach oben und links' im Schritt 1100,
anschließend kehrt das Programm zurück zur ursprünglichen ZxO-Prüfung.
Wenn die Antwort auf die ZxO-Prüfung im Programmschritt 1904 oder 1098 nein ist,
bedeutet dies, daß sich der Ursprung des Rasterpunktkoordinatengitters innerhalb
(über) der y=0-Grenze des Lichtfleckgitters befindet und das Programm geht dann mit der
a < 0-Prüfung weiter.
a<0-Prüfung
Diese letzte Prüfung im Programmschritt 1102 wird wie folgt durchgeführt:
ja - Der neue Ursprung des Rasterpunktkoordinatengitters ist außerhalb (links von) der
x=0-Grenze des Lichtfleckgitters. Dies ist durch den Punkt D-5 in F i g. 19 dargestellt. Im
Programmschritt 1104 werden dann Gleichungen erzeugt, um den Ursprung des
Rasterpunktkoordinatengitters nach unten und rechts zu inkrementieren. nachdem dies
geschehen ist, kehrt das Programm zur ursprünglichen ixO-Prüfung im Schritt 1094
zurück und das Programm geht wie oben weiter.
nein —
10
nein — Der neue Ursprung des Rasterpunktkoordinatengitters befindet sich innerhalb der
y=0-Grenze, und die neuen Werte von χ und y, die dieselben sind wie a und b, werden im
Programmschritt 1106 in das Hauptprogramm eingegeben. Die Zeilenmeldung wird
im Programmschritt 1108 gelöscht.
E. Rasterpunktversetzungsschaltungen
(Fig.6Aund6B)
(Fig.6Aund6B)
Der Rasterpunktpositionsgenerator 146 (Fig. IB)
führt alle Funktionen der bekannten Einrichtungen durch, die für die Erzeugung von Rasterpunktkoordinatenpositionen
in regelmäßigen Intervallen vorgesehen sind.
Bei der Erzeugung von Rasterpunkten in regelmäßigen Intervallen treten jedoch Probleme dadurch auf,
daß die Rasterpunktpositionen unabhängig von der Lage von Tonwertsprüngen und Rändern im Bild sind.
Dies führt gewöhnlich zu ausgefransten Rändern, da letztere normalerweise nicht in Richtung der Rasterpunkte
verlaufen.
Bei der vorliegenden Einrichtung und dem vorliegenden Verfahren werden die Rasterpunktpositionen durch
die Rasterpunktverselzungsschaltungen 134 (F i g. 1 B) derart verschoben, daß sie mit den Tonwertsprüngen
oder Rändern von Details im Bild fluchten. Die Rasterpunktversetzungsschaltungen 134 werden über
die Leitungen 136, 138 und 140 mit Eingangssignalen gespeist, die der relativen Bildhelligkeit auf der rechten
und linken Seite der Mitte der Abtastlinie entsprechen, und verarbeiten diese Eingangssignale zu einer Rasterpunktversetzungsspannung
auf der Leitung 142, die die Rasterpunktpositionen zur dunkleren Seite der Abtastlinie
hin verschiebt. Die Rasterpunktversetzungsschaltungen 134 arbeiten folgendermaßen:
Die Signale L, C und T, die die durch die vordere,
mittlere bzw. hintere Photozelle gemessene Helligkeit darstellen, werden den Leitungen 136, 138 und 140
zugeführt, die in F i g. 1A und B, 6A und B sowie 20 dargestellt sind. Die Signale L, C und T werden zuerst
folgendermaßen verarbeitet, um Signale L', C'und Tzu
erzeugen (Fig.6A): Das Signal L wird durch einen
Widerstand 1110 unter Erzeugung des Signals L' geringfügig herabgesetzt; das Signal Cwird durch einen
Widerstand 1112 unter Erzeugung des Signals C geringfügig herabgesetzt, und das Signal T wird durch
einen Widerstand 1114 unter Erzeugung des Signals T
geringfügig herabgesetzt. Die herabgesetzten Signale L', C'und V werden erzeugt, um zu gewährleisten, daß
bei einem Vergleich z. B. der Signale L' und C in einem
Vergleicher 1116 erst dann angezeigt wird, daß L größer
ist als Q wenn der Wert von L den von C um einen Betrag übersteigt, der größer ist als ein vorgegebener
Mindestbetrag, welcher durch den Widerstand 1110 bestimmt wird und eine tote Zone oder einen
Sicherheitsfaktor bildet, der ein Auslösen der Schaltungsanordnungen durch Störungen verhindert
Durch vier Vergleicher 1116, 1118, 1120 und 1122 werden vier verschiedene Vergleiche zwischen den
Signalen L, C und T durchgeführt Durch diese
Vergleiche werden vier mögliche Bedingungen festgestellt: die Bedingung Xx entspricht dem Fall, daß L
größer ist als C; die Bedingung X2 bedeutet, daß C
größer ist als T- die Bedingung Xz ist gegeben, wenn C ^
größer ist als L, und die Bedingung Xa ist gegeben, wenn T größer ist als C Die vier Vergleiche mit den
entsprechenden Bedingungen und die zugehörigen Tonwertübergänge sind in der folgenden Tabelle I
aufgeführt:
Vergleich
Bedingung Tonwertübergang
L
C
C
T
T
L
C
von dunkel nach hell
von dunkel nach hell von hell nach dunkel von hell nach dunkel
von dunkel nach hell von hell nach dunkel von hell nach dunkel
Die obigen Bedingungen schließen sich gegenseitig bis zu einem gewissen Grade jedoch nicht völlig aus.
Der Zweck besteht darin, auf der Ausgangsleitung 142 (F i g. 1B sowie 6A und B) einen von sieben Spannungswerten zu erzeugen, die jeweils die Maximalwerte
(wenn WeißwertrasterDunkte zu bilden sind) von + 3 Volt, +2VoIt1 +1 Volt. OVoIt, -1 Volt, -2VoIt
bzw. -3 Volt haben, je nachdem, wie der Vergleich der Signale L C und T ausfällt. Wie unten noch erläutert
werden wird, werden diese Werte bei der Bildung von anderen als Weißwert-Rasterpunkten herabgestuft. In
der folgenden Tabelle Il ist angegeben, welche Kombinationen der Bedingungen ΛΊ bis Λ« den sieben
maximalen Spannungswerten entsprechen:
Bedingung
Spannung am Ausgang 214 (bei der Erzeugung von
Weißwert-Rasterpunkten)
Weißwert-Rasterpunkten)
Xl | + 1 |
Xu Χι | + 2 |
Xl | + 3 |
X\, Xt | |
oder | |
X2, X) | |
oder | 0 |
Keine der obigen | |
Bedingungen (Xx, X2, X3 | |
alle gleich) | |
X3 | -3 |
X), Xa | -2 |
X, | -1 |
Die Vergleicher 1116, 1118, 1120 und 1122 arbeiten wie folgt: Jeder Vergleicher erzeugt ein Ausgangssignal,
wenn die Eingangsspannung an der unteren Eirigangsklemme
(die mit + bezeichnet ist) die Eingangsspannung an der oberen Eingangsklemme (die mit —
bezeichnet ist) überschreitet (d.h. positiver ist als letztere).
Wenn also L' größer ist als C, was bedeutet, daß L
größer ist als C (da L größer ist als L'), liefert der Vergleicher 1116 das Signal X\ an den einen Eingang
eines UND-Gliedes 1124. In entsprechender Weise, wenn T'größer ist als Q was bedeutet, daß Γ größer ist
als C(da Tgrößer ist als V), liefert der Vergleicher 1122
ein Ausgangssignal Xa an den zweiten Eingang des UND-Gliedes 1124. Da die Eingangssignale X\ und Xa
gleichzeitig vorhanden sind, liefert das UND-Glied 1124
über einen in seine Ausgangsieitung geschalteten Inverter 1126 über ein ODER-Glied 1128 ein Sperrsignal
von 0 Volt das über eine Leitung 1130 dem einen
Eingang von 6 UND-Gliedern 1132 bis 1142 zugeführt
wird und diese sperrt. Da im Ausgang jeweils ein Inverter 1144 bis 1154 liegt, treten auf den Ausgatigsleitungen
1156 bis 1166 jeweils Ausgangssignale von Volt auf Dies sperrt Transistoren 1168 bis 1178. Wenn 5
alle diese Transistoren gesperrt sind, tritt weder auf einer Leitung 1180 noch auf einer Leitung 1182 ein
Signal auf, die Inverter 1184 und 1186 liefern das Ausgangssignal Null und das Ausgangssignal auf der
Leitung 142 ist ebenfalls Null. Wenn also die Helligkeit io
auf beiden Seiten der Abtastlinie größer ist als die
Helligkeit auf der Abtastlinie (das gleichzeitige Vorliegen der Bedingungen X, und X4 wird festgestellt), wird
keine Rasterpunktversetzungsspannung erzeugt und die
Rasterpunktposition wird weder nach rechts noch nach 15
links verschoben. .
Wenn in entsprechender Weise C größer ist als /.
w« bedeutet, daß Cgrößer ist als 7(da Cgrößer ist als
beaufschlagt wird, wenn der Transistor 1168 aufgetastet
ist und die Transistoren U70 und 1172 gesperrt bleiben;
während der Leitung 1180 ein niedrigerer maximaler Spannungswert, wie etwa +2VoIt. beaufschlagt wird,
wenn uer Transistor 1170 aufgetastet ist und die
Transistoren 1168 und 1172 gesperrt bleiben, während ein noch niedrigerer maximaler Spannungswert, wie
etwa 1 Volt, der Leitung 1180 beaufschlagt wird, wenn der Transistor 1172 leitet und die Transistoren 1168
sowie 1170 gesperrt bleiben.
In entsprechender Weise haben die Widerstände 1210, 1212 und 1214 sukzessive kleinere Widerstandswerte·
der Wderstandswert des Widerstandes 1210 des Transistors 1174 ist der gleiche wie der des Widerstandes
des Transistors 1172; der Widerstandswert des Widerstandes 1212 des Transistors 1176 ist der gleiche
wie der des Widerstandes des Transistors 1170, und der Widerstandswert des Widerstandes 1214 des Transistors
i 178 ist der gleiche wie der des Widerstandes des
der 1132 bis 1142 zugeführt wird und diese sperrt, so daß
spannung erzeugt. Wenn also die Helligkeit beidseits der Abtastlinie kleiner ist als auf der Abtastlinie (das
gleichzeitige Vorliegen der Bedingungen Xi und X3 wird
festgestellt), wird keine Rasterpunktversetzungsspannung erzeugt, und der Rasterpunkt wird weder nach
rechts noch nach links verschoben.
Zusammenfassend gilt also, wenn: das Signal L größer ist als das Signal C
Zusammenfassend gilt also, wenn: das Signal L größer ist als das Signal C
und
das Signal Tgrößer ist als das Signal C
das Signal Tgrößer ist als das Signal C
oder wenn
das Signal Cgrößer ist als das Signal T
das Signal Cgrößer ist als das Signal T
und
das Signal Cgrößer ist als das Signal L so ist das Ausgangssignal auf der Leitung 142 gleich
Null. Dies bedeutet, daß keine Verschiebung der Rasterpunktposition eintritt.
Wenn andererseits diese Bedingungen nicht
Wenn andererseits diese Bedingungen nicht
τ Transistor 11/0 itm-i, «u···*-·— —
ird der selbe höchste maximale t bei dem obigen Beispiel) der
:uung 1182 beaufschlagt.
Die Spannungswerte werden in Abhängigkeit von Ausgangssignal eines Verstärkers 1216 herabgestuft,
dessen Eingang das Tondichtesignal für Schwarz ist, das
vom Analogrechner 86 auf der Leitung 100 (Fig. ID)
erzeugt w|rH Das Auseanessienal des Verstärker* 1216
ändert "sich invers zur Rasferpünktgröße zwischen 0 und
5VoIt Das heißt also, d?ß der Verstärker 1216 fur Rasterpunktc der minimalen Größe (Weißwert-Rasterpunkte)
ein Ausgangssignal von 5 Volt liefert und die oben erv ahnten maximalen Spannungswerte ( + 3V,
+ 2V oder +1 V) auf den Leitungen 1180 -fnd 1182
erzeugt werden, während der Verstärker i216 für Rasterpunkte der maximalen Große (Schwarzwertoder
Schatten-Rasterpunkte) ein Ausgangssignal von 0 Volt liefert so daß den Leitungen 1180 und 1182 keine
Spannung beaufschlagt wird, unabhängig davon, welche
der richtigen Ausgangsspannung auf der Leitung 142 bewirkt Die Ausga.jgsspannungen sind für Weißwert-Rasterpunkte,
also für Rasterpunkte, die hoher Helligkeit entsprechen, in Tabelle II aufgeführt Für andere
Rasterpunkte werden die Spannungen m der unten beschriebenen Weise abgestuft Die Erzeugung der
verschiedenen Spannungswerte erfolgt in der folgenden
Weise: , . , ...
Die Transistoren 1168 bis 1178 (Fig.6B) sind gleich
und liefern im aufgetasteten Zustand gleiche Ausgangssignale. Ihre Basiselektroden sind mit gleichartigen
Schaltungen 1192 bis 1202 verbunden, während ihre Emitterelektroden an Widerstände 1204 bis 1214
angeschlossen sind.
Die Widerstände 1204 bis 1208 haben sukzessive größere Widerstandswerte, so daß der Leitung 1180 ein
erster maximaler Spannungswert, wie etwa +3 Volt, wünscht ist, je kleiner der Rasterpunkt ist Die
Korrektur oder Verschiebung ist außerdem proportio-
nal zu R sin Θ. ...
Die Leitung 1182 führt während der Bildung eines Weißwert-Rasterpunktes, je nachdem, welcher der
Transistoren 1174 bis 1178 eingeschaltet ist, eine der
drei in Tabelle II aufgeführten Spannungen +1 V, +2 V
oder +3 V. Wenn die Transistoren 1174 bis 1178 alle gesperrt sind, führt die Leitung 1182 die Spannung
Volt In entsprechender Weise führt die Leitung 1180 je nachdem, welcher der Transistoren 1168 bis 1172
eingeschaltet ist während der Bildung eines Weißwert-
rasterpunktes die Spannung +3, +2 oder +1 Volt Mit
Ausnahme der Polaritätsumkehr entsprechen die letzterwähnten Spannungen den drei negativen Spannungen
-3 V, -2 V und -1 V in Tabelle H. Wenn die
Transistoren 1168 bis 1172 alle gesperrt sind, führt die
Leitung 1180 die Spannung OVoh-
Das Signal auf der Leitung 1180 durchläuft den Inverter 1186. Dieser erzeugt ein invertiertes (negatives) Ausgangssignal auf der Leitung 142, das im Falle
von Weißwert-Rasterpunkten ein Rasterpunktversetzungssignal von —3 V, —2 V oder —IV entsprechend
Tabelle II ist. Das Signal auf der Leitung 1182 wird zweimal invertiert, das erste Mal durch den Inverter
1184 und dann nochmal durch den Inverter 1186. Dies ergibt ein doppelt invertiertes, positives Ausgangssigna!
auf der Leitung 214. Im Falle von Weißwert-Rasterpunkten hat dieses Signal die Werte +1 V, +2 V oder
+3 V entsprechend Tabelle IL
Von den Transistoren 1168 bis 1178 kann jeweils nur
einer zu eit»em bestimmten Zeitpunkt leiten, sie können
jedoch alle gleichzeitig gesperrt sein. Hierdurch wird bei der Erzeugung von Weißwert-Rasterpunkten auf der
Leitung 142 einer der sieben in Tabelle I aufgeführten Spannungswerte erzeugt, der u. U. in Abhängigkeit vom
Ausgangssignal des Verstärkers 1216 herabgesetzt wird.
Um den richtigen der Transistoren 1168 bi* 1178
einzuschalten, werden die durch die Vergleicher 1116 bis
1122 erzeugten Signale X1 bis X4 in der folgenden Weise
weiter verarbeitet und angelegt:
Das durch den Vergleicher 1116 erzeugte Signal X1
wird über eine Leitung 1218 dem einen von drei Eingängen des UND-Gliedes 1138 sowie einem
Komplementsignalgenerator 1220 zugeführt. Der Komplementsignalgenerator 1220 erzeugt ein Signal Xu
wenn das Signal AV nicht vorhanden ist, während das
Signal X\ nicht erzeugt wird, wenn das Signal X\ da ist
Das Signal X1 wird einem von drei Eingängen des UND-Gliedes 1142 über eine Leitung 1221 zugeführt.
Das durch den Vergleicher 1118 erzeugte Signal X2
wird über eine Leitung 1222 jeweils dem einen von drei Eingängen der UND-Glieder 1140 und 1142 sowie
einem Komplementsignalgenerator 1224 zugeführt Der Komplementsignalgenerator 1224 erzeugt ein Signal
Xi, wenn das Signal X2 nicht vorhanden ist, während das *o
Signal X2 nicht erzeugt wird, wenn das Signal Xj da ist.
Das Signal X2 wird dem UND-Glied 1138 über eine
Leitung 1226 zugeführt
Das durch den Vergleicher 1120 erzeugte Signal Xi
wird über eine Leitung 1228 dem einen von drei «5 Eingängen der UND-Glieder 1134 und 1136 sowie
einem Komplementsignalgenerator 1130 zugeführt Der Komplementsignalgenerator 1130 erzeugt ein Signal X3
auf einer Leitung 1132, wenn das Signal Xj nicht
vorhanden ist, während das Signal Xj nicht erzeugt wird,
wenn das Signal Xj da ist Das Signal X3 wird dem einen
der drei Eingänge des UND-Gliedes 1132 zugeführt
Das durch den Vergleicher 1122 erzeugte Signal X*
wird schließlich über eine Leitung 1134 dem einen der
drei Eingänge von UND-Gliedern 1132 und 1134 sowie einem Komplementsignalgenerator 1136 zugeführt Der
Komplementsignalgenerator 1136 erzeugt ein Signal X*
auf einer Leitung 1138, wenn das Signal X4 nicht
vorhanden ist während das Signal X* nicht erzeugt wird,
wenn das Signal X4 da ist. Das Signal % wird dem
UND-Glied 1136 zugeführt
Wie die Tabellen I und Il sowie Fig.6 zeigen, wird,
wenn das Signal L größer ist als das Signal C, die Bedingung Xi festgestellt, die Bedingung X2 oder X4
(jedoch nicht beide), können vorliegen und die Bedingung Xj kann nicht vorliegen. Die UND-Glieder
1138 und 1140 erhalten beide Xi als Eingangssignal, während Xi keinem der anderen UND-Glieder 1132 bis
1142 als Eingangssignal zugeführt ist Von den UND-Gliedern 1132 bis 1142 können also hur die
UND-Glieder 1138 und 1140 ein Ausgangssignal erzeugen. Winn X2 nicht vorliegt ist sein Komplement
X2 vorhanden und umgekehrt Wenn also Xt vorhanden
ist und man annimmt, daß keine Sperrung durch das ODER-Glied 1128 vorliegt liefern das UND-Glied 1138
oder das UND-Glied 1140 ein AusgangssignäL je nachdem, ob das Signal Xi vorhanden st oder nicht
Dementsprechend wird der Transistor 1176 oder 1174 aufgetastet und liefert ein Signal auf der Leitung 1182,
dessen Maximalwert +1 V oder + 2 V beträgt
Die Tabellen 1 und II sowie die F i g. 6A und 6B zeigen
ferner, daß wenn das Signal Cgrößer ist als das Signal T, die Bedingung X2 festgestellt wird, daß die Bedingung
Xi oder X3 (jedoch nicht beide) vorliegen können und
daß die Bedingung X4 nicht vorliegen kann. X2 wird
sowohl dem UND-Glied 1140 als auch dem UND-Glied
1142 zugeführt, jedoch keinem der UND-Glieder 1132 bis 1142. Von den UND-Gliedern 1122 bis 1142 haben
daher nur die ÜND-Giieder 1140 und 1142 die
Möglichkeiten, ein Ausgangssignal zu erzeugen. Wenn Xi nicht vorhanden ist, liegt sein Komplement XT vor
und umgekehrt Wenn also X2 vorhanden ist und keine Sperrung durch das ODER-Glied 1128 erfolgt liefert
das UND-Glied 1140 oder 1142 ein Ausgangssignal, je
nachdem, ob Xi vorhanden ist oder nicht Hierdurch wird der Transistor 1176 oder 1178 aufgetastet und
liefert ein Signal auf der Leitung 1182, dessen Maximalwert +3 V bzw. +2 V beträgt
Ähnliche Überlegungen zeigen, daß beim Vorliegen der Bedingung Xj der Transistor 1170 aufgetastet wird,
wenn gleichzeitig noch die Bedingung X4 festgestellt wird, während der Transistor 1172 aufgetastet wird,
wenn die Bedingung X4 nicht festgestellt wird. Auf der
Leitung 1180 entsteht dabei ein Signal, dessen Maximalwert +2 V oder +1 V ist
Wenn schließlich die Bedingung X4 festgestellt wird,
wird der Transistor 1170 aufgetastet wenn außerdem noch die Bedingung Xj vorliegt während der Transistor
1168 aufgetastet wird, wenn die Bedingung Xj nicht
festgestellt wird. Auf der Leitung 1180 entsteht in diesen
Fällen ein Signal, dessen Maximalwert + 2 V bzw. + 3 V ist.
Wenn sich die Rasterpunkt-Versetzungsspannung während der Aufzeichnung eines Rasterpunktes ändert,
ändert sich auch die Form dieses Rasterpunktes.
Die Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Signale L, C und T, die über die Leitungen 136,138 bzw. 140 den
Rasterpunkt-Versetzungsschaltungen als Eingangssignale zugeführt werden, so daß diese Schaltungen die
Rasterpunkt-Versetzungsspannung auf der Leitung 142 erzeugen können, ist in Fig. IA durch die Einheiten 112
bis 128 schematisch und in F i g. 20 genauer dargestellt,
die eine bevorzugte Ausführungsform der Photodiodenanordnung 12, der Photodiodenschalter 114, der
Vorverstärker- Verstärkungsgrad-Schaltvorrichtung
122 und der Vorverstärker 124,126 und 128 zeigt
Die Photodiodenanordnung enthält Photodioden 1140 bis 1156, die eine lineare Anordnung bilden, so daß
es eine mittlere Photodiode 1148, zwei dieser am nächsten benachbarte Photodioden 1146 und 1150, ein
zweites Paar von Photodioden 1144 und 1152, die etwas
weiter von der mittleren Photodiode 1148 entfernt sind,
ein drittes Paar von Photodioden 1142 und 1154. die noch etwas weiter von der mittleren Photodiode 1148
entfernt auf entgegengesetzten Seiten von dieser angeordnet sind und ein Paar von äußeren Photodioden
1140 und 1156 gibt, die noch weiter von der mittleren Photodiode 1148 auf entgegengesetzten Seiten von
dieser angeordnet sind.
Die mittlere Photodiode V148 wird immer benutzt und sie ist daher auch durch eine Leitung 1158 fest mit
einem Vorverstärker 1160 verbunden. Der Vorverstärker 1160 liefert sein Ausgangssignal auf die Leitung 118.
Die Leitung 118 enthält einen Festwiderstand 1162 und einen veränderlichenWiderstand 1164 zur Einstellung
des Verstärkungsgrades der Verstärkerschaltung. Das Signal wird dem Vorverstärker 126 zugeführt, der das
Signal C auf der Leitung 138 für die Rasterpunkt-Versetzungsschaltungen 134 liefert. "
Die Abstände sollen so gewählt werden, daß sich eine optimale Bild- oder Kontrasterhöhung ergibt und
können in Abhängigkeit von der Rasterteilung, des Typs der Bilddetails usw. verändert werden. Die Gesamtbreite der Photodiodenanordnung soll im allgemeinen 2C
wenigstens in erster Näherung vergleichbar mit der maximalen Breite eines Rasterpunktes sein. Bei den
bekannten Einrichtungen werden an einem Tonwertsprung oder -rand Rasterpunkte fortlaufend abnehmender Größe vom dunkleren Bereich in den helleren
Bereich aufgezeichnet Bei der vorliegenden Einrichtung wird bei einem Hell/Dunkel-Obergang, dessen
Grenze eine Komponente parallel zur Richtung der schnellen Abtastung hat, der dunklere Bereich zuerst
durch die »vordere« Photodiode, dann durch die vordere und die mittlere Photodiode und schließlich
durch alle verwendeten Photodioden wahrgenommen. Wie aus den Tabellen I und 11 und der Beschreibung der
Rasterpunktversetzungsschaltungen ersichtlich ist, führt
dies zu einer Verschiebung der Orte der Rasterpunkte, die zuerst in einem Dunkel/Hell-Öbergang gebildet
werden, die kleiner ist als die Verschiebung der Orte der Rasterpunkte, die später im Dunkel/Hell-Obergang
erzeugt werden. Im Falle, daß sich die Rasterpunkt-Versetzungsspannung während der Bildung eines Raster-
punktes ändert, wird durch sie auch die Form des Rasterpunktes geändert. In Fig.21 sind nur die
Lageverschiebungen und nicht die Änderungen der Rasterpunktgrößen dargestellt.
Die Photodiodenschalter 114 und die Vorverstärker-Verstärkungsgrad-Schaltvorrichtung 122 (F i g. 1 A) dienen dazu, wahlweise verschiedene Paare von Photodioden zur mittleren Photodiode 1148 zuzuschalten, um den
Photodiodenabstand an die Vorschubstrecke P anzupassen. Wie Fig.20 zeigt, sind vier Schalter 1168 bis 1174
mit jeweils vier Schaltstellungen vorgesehen. Diese Schalter sind mechanisch gekuppelt, wie durch die
gestrichelte Linie 123 in Fig. IA und 20 angedeutet ist, so daß sie miteinander betitigt werden. Wenn sich also
z. B. der Schalter 1168 in der Stellung 1168-1 befindet,
wie es in Fig;20 dargestellt ist, befindet sich der
Schalter 1170 in der Stellung 1170-1, der Schalter 1172 in
der Stellung 1172-1 und der Schalter 1174 in der Stellung
1174-1. Die Schalter schalten in entsprechender Weise zusammen in die zweiten Stellungen 1168-2 bis 1174-2, 6Q
in ihre dritten Stellungen 1168-3 bis 1174-3 und ihre
vierten Stellungen 1168-4 bis 1174-4 um. Auf diese Weise wird jeweils eine der oberen Photodioden 1140,
1142, 1144 oder 1146 mit entsprechenden der unteren
Photodioden 1156, 1154, 1152 bzw. 1150 in der Schaltung mit den oberen Vorverstärkern 1176 und 124
bzw. den unteren Vorverstärkern 1178 und 128 gepaart.
Schalterstellung die Photodiode 1150 ein Ausgangssignal über eine Leitung 1180 durch den Schalter 1168, der
sich in der Schaltstellung 1168-1 befindet, und über die
Leitung 120 zum Vorverstärker 1178. Das Signal wird
durch diesen Vorverstärker verstärkt, und das verstärkte Ausgangssignal gelangt über den Schalter 1174, der
sich in der Schaltstellung 1174-1 befindet, zum
Vorverstärker 128. Dieser Vorverstärker verstärkt das Signal weiter und erzeugt dadurch das Signal Tauf der
Leitung 140. In entsprechender Weise erzeugt die Photodiode 1146 ein Signal auf der Leitung 1182, das
durch den Schalter 1170, der sich an der Schaltstellung 1170-1 beF .det, und über die Leitung 116 zum
Vorverstärker 1176. Das Signal wird durch diesen Vorverstärker weiter verstärkt und das verstärkte
Signal wird über den Schalter 1172, der sich in der Schaltstellung 1172-1 befindet, dem Vorverstärker 124
zugeführt Dieser Vorverstärker verstärkt das Signal weiter und erzeugt dadurch das Signal L auf der
Ausgangsleitung 136.
Die -Arbeitsweise der Schaltungsanordnung in den anderen drei Schalterstellungen ist ganz entsprechend
mit der Ausnahme, daß bei diesen anderen Schalterstellungen der mittleren Photodiode 1143 zwei beidseits
von ihr gelegene Photodioden zugeordnet werden, deren Abstand von der mittleren Photodiode progressiv
größer ist Man kann dadurch die durch die Photodiodenanordnung 112 ermöglichte Korrektur der Größe
der Vorschubstrecke Panpassen. Bei kleinem Vorschub wird man im allgemeinen der die Mittellinie abtastenden
Photodiode 1158 die ihr am nächsten benachbarten Photodioden 1146 und 1150 zuordnen. Für etwas
größere Vorschübe wird man die mittlere Photodiode in Kombination mit den Photodioden 1144 und 1152
verwenden. Für einen noch größeren Vorschub ist die Einschaltung der Photodioden 1142 und 1154 angezeigt,
während beim größten Vorschub, für den die Einrichtung ausgelegt ist, die Photodioden 1140 und 1156
eingeschaltet werden.
Dem Schalter 1172 sind für die verschiedenen Schaltstellungen 1172 bis 1174 und dem Schalter 1174
sind für Ke verschiedenen Schalterstellungen 1174-1 bis
1174-4 veränderbare Widerstände 1184 bis 1198 entsprechend zugeordnet. Hierdurch können die Verstärkungsgrade für alle Verstärkungskanäle und alle
Schalterstellungen gleich gemacht werden. Die Einstellungen erfolgen bei der Einjustierung der Anlage und
brauchen später nicht mehr verändert werden, solange sich nicht die Eigenschaften der Photodioden oder
andere in den Verstärkungsgrad eingehende Schaltungsparameter ändern.
Mit der vorliegenden Einrichtung können für eine
vorgegebene Rasterteilung schärfere gerasterte Bilder erzeugt werden als mit den besten bisher bekannten
Einrichtungen und Verfahren.
Selbstverständlich lassen sich die beschriebenen Ausführungsbeispiele in der verschiedensten Weise
abwandeln, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Zum Beispiel kann an Stelle des
Rasterpunktpositionsgenerators 146 eine andere Einrichtung (z. B. eine, die mit einer Magnetbandaufzeichnung oder eine, die mit einer Abtastung eines
vorgegegebenen Rasters arbeitet, um die Signale zu erzeugen usw.) verwendet werden, um die Signale zu
erzeugen, die den regelmäßig beabstandeten Positionen der Rasterpunkte entsprechen. Die Rasterpunkt-Versetzungssignale können u. U. auch mittels zweier
Photodioden oder mit mehr als drei Photodioden
erzeugt werden. Wenn mehr als drei Photodioden gleichzeitig verwendet werden, kann von jeder Zelle ein
eigenes Signal abgenommen werden, oder die Photozellen können so miteinander gekoppelt werden, daß drei
Signale entstehen. Man kann auch mit einer Vario-Optik
(Optik veränderbarer Brennweite) arbeiten. Die Galvanometer
können auch durch elektroakustische Lichtmodulatoren oder Lichtsteuereinrichtungen ersetzt werden.
Hierzu 31 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Einrichtung zum Erzeugen eines aus Rasterpunkten bestehenden Rasterbildes durch punktweises Abtasten einer Halbtönvorlage, mit einer
Abtastvorrichtung zum Abtasten eines in der Mitte liegenden Abtastbereiches in Form eines Abtastflekkes sowie eines diesem benachbarten Umfeldes, das
sich quer zur schnell durchlaufenden Hauptabtastrichtung, d. h. in Vorschubnchtung, erstreckt, ferner
mit einer ein Aufzeichnungsorgan aufweisenden Aufzeichnungsvorrichtung zur synchronen Aufzeichnung von Rasterpunkten auf dem Aufzeichnungsträger, deren Größe jeweils dem Tonwert des
Abtastflecks entspricht, weiterhin mit einer Unterschiede der Tonwerte in Vorschubnchtung auswertenden Schaltung, die die Aufzeichnungsvorrichtung
derart steuert, daß der Schwerpunkt von Rasterpunkten an einer vorlagenseiügen Hell-Dunkel-Greiize bei einem positiven Bild zur dunkleren Seite
hin verschöben wird, dadurch gekennzeichnet, daß
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/414,798 US3983319A (en) | 1973-11-12 | 1973-11-12 | Electronic screening for image reproduction |
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ID=23643010
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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US (2) | US3983319A (de) |
JP (1) | JPS5421121B2 (de) |
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