DE3016042C2

DE3016042C2 - Aufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE3016042C2
Application number: DE3016042A
Authority: DE
Inventors: Shumi Kumagai; Akira Kawasaki Mizoguchi; Yuetsu Ochiai; Kazufumi Suzuki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1982-09-30
Also published as: GB2049345A; FR2455409B1; GB2049345B; US4342051A; DE3016042A1; JPS55146582A; JPS6244656B2; FR2455409A1

Description

eine vorlagengetreue Wiedergabe sichergestellt ist Mit dieser Ausgestaltung ist eine sehr flexible Binärziffern-Organisation ermöglicht. Darüber hinaus lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgerät nunmehr auch Aufzeichnungsköpfe verwenden, die Punkte mit von der Kxeisform abweichender Form aufzeichnen und mit denen sxh beim Stand der Technik aufgrund der Erhöhung der Anzahl der aufgezeichneten Punkte um jeweils 1 bei Erhöhung des Intensitätspegels um jeweils einen Intensitätsschritt keine zufriedenstellenden Aufzeichnungsergebnisse erzielen lassen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich auch die Differenz zwischen dem Mittelwert der Intensitätspegel einer Vielzahl zuvor abgetasteter Elementarflächen und dem Mittelwert der den zuvor abgetasteten Elementarflächen zugeordneten digitalen Werte, d.h. den sich auf dem Aufzeichnungsfeld ergebenden Intensitätswerten zu dem für eine nachfolgend abgetastete Eiementarfiäche ermitteuen Intensitätspegelwert hinzuaddiert, um somit geringfügige Dichteunterschiede zwischen der Originalvorlage und dem aufgezeichneten Bild zu kompensieren, die eventuell auftreten können, wenn die Änderungsgeschwindigkeit der Vorlagendichte die Raumfrequenz der abgetasteten Elementarflächen erreicht.

Mit der Ausgestaltung des Aufzeichnungsgeräts gemäß Anspruch 3 weisen die Binärziffern-Muster unterschiedliche Größe auf, so daß mittels der Binärziffern-Muster-Auswähleinrichtung in Abhängigkeit von dem den gemessenen Intensitätspegel darstellenden Digitalsignal gezielt eines der Binärziffern-Muster auswählbar ist, während sich mit der Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 4 die exakte Tonwertwiedergabe noch weiter verbessern läßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erläuternde Darstellung zu der Bezeichnung der Elemente in einer Matrix;

F i g. 2 eine erläuternde Darstellung des Grundgedankens der Erfindung;

Fig.2a einen Teil der Originalvorlage in Form von Matrizen, die durch die Vielzahl der Abtastlinien gegeben sind;

Fig.2b die Umsetzungs-Punktmustermatrizen. die der Bilddichte der abgetasteten Fläche entsprechen;

F i g. 2c ein Aufzeichnungsfeld ebenfalls in Form von Matrizen entsprechend der Originalvorlage;

Fig.3a bis 3c Ansichten zur Erläuterung zu dem Vorgang der Analog-Digitalumsetzung gemäß dem in F i g. 2 beschriebenen Grundprinzip;

F i g. 4a, 4b und 5a, 5b den beschriebenen Umsetzungsvorgang;

Fig.6a, 6b ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Aufzeichnungsgeräts;

Fig. 7 ein alternatives Auführungsbeispiel zu dem in F i g. 6 gezeigten Schalbild;

F i g. 8a, 8b und 8c eine erläuternde Darstellung einer modifizierten Form;

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel des in den F i g. 8 erläuterten Grundgedankens;

Fi g. 10 eine Darstellung einer weiteren Modifikation, die die Aufzeichnung von Bildern mittels eines

änderungen die Raumfrequenz der abgetasteten Elementarflächen erreicht; und

Fig. 12 eine Schaltung zur Realisierung des anhand der F ig. 11a bis lic erläuterten Prinzips.

Vor der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen soll zunächst in Verbindung mit den F i g. 1 bis 5 das Grundprinzip erklärt werden.

F i g. 1 zeigt Bildelemente in einer einfachen Matrix 2, die den Zweck hat, jedes Bildelement durch die von der linken oberen Ecke der Matrix gezählte Zahl der Zeilen und der Spalten zu identifizieren. Beispielsweise ist ein Bildelement 1 durch X 2, Y3 identifiziert Hierbei bezeichnet A"die Spalte und Y die Zeile und damit die Richtungen, in der die Originalvorlage in einer im folgenden beschriebenen Weise abgetastet wird. Bei diesem Beispiel weist die Matrix vier Spalten in X-Richtung und vier Zeilen in K-Richtung auf.

F i g. 2a zeigt, daß das Gebiet df.; Originalvorlage 3 in eine Vieizahi von Matrizen aufgeteilt ^:st Die durch die stärkere Umrandung herausgehobene Matrix 2 weist zwei Bildelemente Xa und Xb auf, die, wie durch die schrägen Linien mit unterschiedlichem Abstand angedeutf-; ist, unterschiedliche Schwarzwerte haben. Wie in der folgenden Beschreibung gezeigt werden wird, wird das Bildfeld elektronisch unterteilt, so daß das Feld nicht notwendigerweise durch sichtbare Linien unterteilt ist Die Stärke oder der Schwarzwert eines jeden Bildelementes wird gemessen, wenn die Originalvorlage 3 abgetastet wird, und der analoge Wert des gemessenen Schwarzwertes wird — beispielsweise — in einen von 16 diskreten Werten umgesetzt, von denen jeder einem der in Fig.2b gezeigten 16 unterschiedlichen Punktmustern entipricht

Jedes Punktmuster wird durch die Anwesenheil oder Abwesenheit eines Punktes oder von Punkten dargestellt, die in einer zu der Matrix 2 der Crigin<-ivorlage identischen Matrix angeordnet sind. Beispielsweise wird angenommen, daß das Bildelement Xa einen Schwarzwert 5/16 hat, der dem Muster 5 entspricht, das fünf Punkte (Xl, Vl)₁(A^-A YXl(Xl, Y2).(X2, YZ) und (XZ, YZ) aufweist Das im späteren beschriebene Gerät überprüft die Beziehung zwischen dem Ort des Bildelementes in der Originalmatrix 2 und dem Ort des Matrixelementes mit dem entsprechenden Stärkemuster. Da das Bildelement la an der Stelle Xl, Y2 der Matrix 2 angeordnet ist, und ein schwarzer Punkt an der Stelle Xl, Y2 des entsprechenden Musters 5 vorhanden ist, wird der Punkten der später genannten Stelle auf die entsprechende Stelle der Matrix 2' in dem Wiedergibefeld 3MnFi g. 2c übertragen.

r.nisprechcnd wird angenommen, daß das Bildelement Ii) einen Schwarzwert 7/16 hat, der dem Muster 7 entspricht. Da in der Mustermatrix Nr. 7 käin Punkt an der Stelle X I₁ V 4 ist, bleibt die entsprechende Stelle in der Matrix 2' des Wiedergabefeldes frei.

Hat ein in Fig. 3a gezeigtes Originalbild 3" unterschiedliche Schwarzwerte, wie sie durch die gestrichelten Flachen a, b und c angedeutet sind, und nimmt man an, daß jedes Bildelement der Matrix 2 den in Fig. 3b angegebenen diskreten Schwarzwert hat, io erhält man für das Originalbild 6 die in F i g. 3c gezeigte entsprechende Punktmatrix, die auf dem Wiedergabefeld gedruckt wird. Bei einem Vergleich der F i g. 3a und

-Analogwertes erlaubt wenn, dieser.einen, bestimmten^ 3c—ergibt sich, dalL,det^MUtelwert der..diskreten

Wert überschreitet; b5 Schwarzwerte in der Matrix 2 in Fig.3b 8,1/16 ist,

Fig. 11 a, lib und lic Darstellungen des Kompensa- während der Mittelwert der Schwarzwerte der Matrix tionsvorganges für ve-lorene Bildpunkte; dieser Verlust 2' in FigJc 8/16 ist, also im wesentlichen gleich dem kann auftreten, wenn die Geschwindigkeit der Dichte- ursprünglichen Mittelwert ist.

Bei der beschriebenen Punktmuster-Umsetzung wird ein in Pig. 4a gezeigtes Bild mit drei unterschiedlichen Bilddichte-Flächen 4a, 46 und 4c auf der Originalvorlage 3 in das in Fig.4b gezeigte Punktmuster auf dem Aufzeichnungsfeld 3' umgesetzt. Entsprechend wird ·> eine in F i g. 5a gezeigte geneigte Linie 5 mit drei Flächen 5a, 56 und 5c mit unterschiedlichen Dichten in ein in F i g. 5b gezeigtes Punktmuster umgesetzt.

Fig, 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts in zwei in den F i g. 6a und 6b gezeigten Teilen. F i g. 6a zeigt ein optisches System tO, das ein optisches Bild auf einem Abtastsystem 12, beispielsweise einer Fernsehkamera entwirft, die ein Videosignal erzeugt, das an eine ladungsgekoppelte Vorrichtung 11 (im folgenden CCD-Element) über einen V-Eingangsdeccder !la entsprechen Hen von dem Abtastsystem an den X- und K-Decoder 11a und 116 angelegten Synchronsignalen angelegt wird. Das CCD-Element wirkt somit als eine Originalvorlage, bei der das ursprüngliche optische Bild in analogen Werten gespeichert ist. Um das gespeicherte Signal, das die Bilddichte jeder Elementarbildfläche der Originalvorlage darstellt, wiederaufzufinden, ist das CCD-Element 11 mit einem X-Ausgangsdecoder Wd und einem K-Ausgangsdecoder lic versehen. Die Abtastsignale werden mittels eines elektromagnetischen Umwandlers 15 erhalten, der nahe einem Zahnkranz 8a aus magnetischem Material angeordnet ist, der mit der Welle einer Drehtrommel 8 verbunden ist, die mittels eines Elektromotors 7 gedreht wird. Dreht sich der Zahnkranz 8a, so werden vom Umwandler 15 Impulse erzeugt, die an den V-Decoder lic wie auch an einen Binärzähler 14 als Y- bzw. Zeilen-Positionsanzeigesignale gelegt werden. Im einzelnen wird ein V-Positionsimpuls erzeugt, wenn die Trommel 8 um eine Größe gedreht wird, die einer Bildelementarfläche des Aufzeichnungsmaterials bzw. des Wiedergabefehls 6 entspricht, das um die Trommel 8 gerollt ist.

Der Zähler 14 erzeugt einen Ausgangsimpuls, wenn der Zählerstand eine Zahl erreicht, die gleich der *o Gesamtzahl von Elementarflächen in einer abgetasteten Bahn ist, d. h. der Zahl der gespeicherten Stellen in dem CCD-Element 11 in V-Richtung bzw. in Spaltenrichtung. Der Ausgangsimpuls des Zählers 14 wird an den X-Ausgangsdecoder Wd angelegt, um das gespeicherte Signal in der nächsten Zeile zu adressieren. Ferner wird das Ausgangssignal an eine Bewegungseinrichtung 17 angelegt, die eben Träger 20 um eine Bahnbreite in X-Richtung verschiebt. Der Träger 20 trägt einen Schreibkopf 9, beispielsweise eine TintenausstoOeinheit, die entsprechend einem Schreibsignal einen Tintenstrom auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 6 ausstößt. Deshalb wird der Schreibkopf kontinuierlich in K-Richtung in bezug auf das Aufzeichnungsmaterial verschoben, wenn sich die Trommel 8 dreht, und nacheinander in A"-Richtung entsprechend dem Ausgangssignal des Zählers 14 verschoben. Als Ergebnis hiervon werden die abgetasteten Punkte auf dem Aufzeichnungsmateria! 6 in orthogonale Richtungen synchron zu der Verschiebung des aus dem Bildfeld des w CCD-Elementes Il ausgelesenen Punktes verschoben. Selbstverständlich kann das CCD-Element durch eine Vielzahl von Schreib/Lese-Speichern (RAM) und eine Vielzahl von Eingangs- und Ausgangs-X- und - V-Deco— dem ersetzt werden, die mit dem jeweiligen RAM zum Speichern eines umgesetzten digitalen Videosignales in einer Vielzahl von Speicherzellen verbunden sind, die in der Z-Achse der RAM angeordnet sind.

Das aus der adressierten Speicherstelle det> CCD-F.le mentes 11 ausgelesene Videosignal wird an einen Analog/DigitalÜmsetzer 13 angelegt, der das Eingangssignal in ein 4-Bit-Digitalsignal umsetzt, das über Leitungen 16 an einen in Fig.6b gezeigten Wähler 28 übertragen wird, der ein entsprechendes Punktmuster auswählen soll.

Das Punktmuster wird in der in F i g. 6b Punktmuster-Generator-Schaluing erzeugt die eine Vielzahl von als Bitmuster-Generatoren dienenden Wiedereingabe· bzw. Umlauf-Schieberegistern 23-1 bis 23-8 vom 4-Bit-Typ aufweist, von denen zur Vereinfachung der Darstellung nur ein Teil gezeigt ist. Jedes Schieberegister ist aus einem Paar vom komplementären Schieberegistern aufgebaut, in denen Binärzahlen gespeichert sind, die entsprechend dem Ausgangssignal des Sensors 15, das über eine Leitung 24 angelegt ist, geschoben werden, um einen Satz von 16 sich wiederholenden Folgen von Impulsen zu erzeugen, die den Punkt oder die Punkte darstellen, die in jeder Spalte der Punktmuster Nr. 1 bis 16 angeordnet sind. Beispielsweise sind die folgenden Binärziffern in den Schieberegistern 23-1 bis 23-8 gespeichert:

Schiebe register	Ausgang	0	Komplemen tärer Ausgang
23-1	0 0 0	0	1111
23-2	1 0 0	0	Olli
23-3	0 1 0	0	10 1!
23-4	0 0 1	1	110 1
23-5	0 0 0	0	1110
23-6	1 1 0	0	0 0 11
23-7	1 0 1	1	0 10 1
23-8	1 0 0	0 110

Die Ausgänge der Schieberegister 23-1 bis 23-8 sind über ein Verbindungsnetzwerk 25 in einer bestimmten Weise mit den Eingangsanschlüssen von Wahlschaltungen 26-1 bis 26-16 verbunden, um sich wiederholende Spaltendaten zu erzeugen, die in die nächste Spalte entsprechend dem Ausgangssignal eines Decoders 22 geschoben werden, dessen Eingang mit dem Zähler 14 verbunden isL Jede der Streifen-Wahlschaltungen 26 weist vier Eingangsanschlüsse Nr. 1 bis 4 auf, die mit den Ausgängen des Verbindungsnetzwerkes 25 und damit mit den Ausgängen der Schieberegister 23 verbunden sind. Beispielsweise sind alle Eingänge der Wahlschaltung 26-1 mit dem (wahren) Ausgang des Schieberegisters 23-1 verbunden, um das Punktmuster Nr. 1 zu erzeugen. Der erste Eingang der mit dem Punktmuster Nr. 2 verknüpften Wahlschaltung 26-2 ist mit dem (wahren) Ausgang des Schieberegisters 23-2 verbunden, und ihr zweiter bis vierter Eingang mit dem (wahren) Ausgang des Schieberegisters 23-1. Entsprechend sind der erste bis dritie Eingang der Wahlschaliung 26-15 mit dem komplementären. Ausgang, des. Schieberegisters 23-1 und der vierte Eingang mit dem komplementären Ausgang des Schieberegisters 23-5 verbunden, um das Punktmuster !5 zu erzeugen. Das Punktmuster 16 wird entsprechend durch die Wahlschaltung 26-16 erzeugt,

deren samtliche Eingänge mit dem komplementären Ausgang des Schieberegisters 23-1 verbunden sind.

Der AusgangsanschluG jeder Wahischaltung 26 ist selektiv mit einem ihrer Eingangsanschlüsse entsprechend einem binären 2-Bit-Steuersignal verbunden, das von ό..ιπ Decoder 22 geliefert wird, so daß beispielsweise die Wahlschaltung 26-3 eine sich wiederholende Abfolge des Bitmusters «1000« erzeugt, wobei jedes Bit in seiner Stelle entsprechend dem Schieben einer jeder abgetasteten Elementarfläche während der Zeit gescho- n> ben wird, wenn eine der X t-Spalte entsprechende Bahn abgetastet wird.

Die Anwesenheit oder Abwesenheit einer »I« in den erzeugten Impulsfolgen an einer Stelle, die dem abgetasteten Punkt entspricht, wird mittels eines Wählers 28 festgestellt, der von dem Analog/Digital-Verfahren der Erhöhung der Matrixgröße. Bei diesem (exemplarischen) Ausführungsbeispiel sind 24 Konversions-Punktmatrizen vorgesehen, die sechs 6x6 Matrizen /| bis k umfassen, sechs 5x5 Matrizen y'i bis ß, sechs 5x4 Matrizen A*i bis kt und sechs 4x4 Matrizen /ι bis 4. Dies ist in F i g. 8b gezeigt. Die Zahl der in jeder Matrix enthaltenen Punkte wächst proportional zu der Bilddichte, um eine Entsprechung zwischen ihnen wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen herzustellen.

Wird ein Bildelement (in F i g. 8a gestrichelt) abgetastet, um seine Bilddichte zu messen, und entsprich! letztere einer der Umwandlungs-Matrizen /Ί bis 4, so entspricht die ursprüngliche Position der abgetasteten Fläche in der Originalvorlage 3, die X9, K7 ist, der X3-, Kl-Position in den 6x6 Matrizen. Ist in der letzteren Position ein Punkt vorhanden, so wird auf der

umsetzer υ ein utiiaics t-oii-rvaitisigiiai uuci uic Leitungen 16 erhält. Die 16 Eingangsanschlüsse des Wählers 28 sind jeweils mit den Ausgangsanschlüssen der Wahlschaltungen 26 und sein Ausgangsanschluß mit dem Schreibkopf 9 verbunden. Der Ausgangsanschluß wird selektiv mit einem der Eingangsanschlüsse entsprechend einem Wahlsignal so verbunden, daß eines der 16 Punktmuster entsprechend der Bilddichte der abgetasteten Elementarfläche gewählt wird.

Erscheint die Binärstelle »1« an dem Ausgang des Wählers 28, so wird ein Punkt auf die abgetastete Elementarfläche des Aufzeicnnungsmaterials 6 durch Beta.igen des Schreibkopfes 9 aufgebracht. Erscheint jedoch eine »0«, so bleibt die abgetastete Elementarfläehe leer, d. h. unbednjckt.

Die in Fig. 6b gezeigte Punktmuster-Erzeugungsschaltung kann alternativ durch die in F i g. 7 gezeigte ersetzt werden, bei der Teile, die denen in Fig. 6b entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die in Fig. 7 gezeigte Schaltung weist einen Satz von vier Wählschaltungen 36-1 bis 36-4 auf, die jeweils 16 Eingangsanschlüsse haben, die mit den Ausgangsanschlüssen eines Verbindungsnetzwerkes 35 verbunden sind. Zur Vereinfachung der Darstellung ist nur die mit <o dem Verbindungsnetzwerk 35 verbundene Wählschaltung 36-1 gezeigt. Jede Wählschaltung 36 empfängt von dem Analog/Digital-Umsetzer 13 ein Steuersignal um selektiv den Ausgang eines der Schieberegister 23-1 bis 23-8 mit einem Wähler 38 zu verbinden, an den das von <5 dem Decoder 22 gelieferte Steuersignal angelegt ist. Das Verbindungsnetzwerk 35 ist so geschaltet, daß die an die Eingänge der Wählschaltung 36-1 angelegten Impulse den in der Spalte X 1 der Punktmatrix Nr. 1 bis 16 angeordneten Punkten entsprechen. In ähnlicher Weise entsprechen die an die Wählschaltung 36-2 angelegten Impulse den in der Spalte XI der Punktmatrix angeordneten Punkten, usw. Das Ausgangssignal des Analog/Digital-Umsetzers 13 ermöglicht die Wahl einer sich wiederholenden Abfolge von 4-Bit-Impulsen entsprechend der gemessenen Bilddichte. Der Decoder 22 ermöglicht die Wahl einer 1 -Bit-Zahl (0 oder 1) aus der gewählten Impulsfolge, die von der Position der abgetasteten Bahn abhängt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung besitzt jede m> Bildfeldmatrix bzw. Punktkonversionsmatrix eine bestimmte Zahl von Matrixelementen, nämlich vier Zeilen und vier Spalten. Bei diesem Ausführungsbeispie! wird die Biiddichie somit in 16 diskrete Tönungsstufen aufgelöst. Die Zahl der Tönungsstufen kann vorteilhafterweise durch Variieren der Größe der Matrizen als Funktion der gemessenen Bilddichte erhöht werden.

Die Fig. 8a bis 8c zeigen ein Beispiel für das

AMJIZ.CIlllllUllgäl IdCIIC J III UCI Λ 7*, / /TÖSiÜGll, VMC ill

F i g. 8c gezeigt, ein Punkt aufgezeichnet.

F i g. 9 zeigt die Schaltung des Punktmuster-Generators, der zu dem in den F i g. 8a bis 8c gezeigten Ausführungsbeispiel gehört. Eine Vielzahl von 6-Bit-Umlaufschieberegistern 60, 5-Bit-Umlaufschieberegistern 61 und 4-Bit-Umlaufschieberegistern 62 sind vorhanden, die die von dem Umwandler 15 gelieferten Schiebeimpulse empfangen, um eine sich wiederholende Abfolge von Binärzahlen, d. h. eine Binärziffern-Musterfolge zu erzeugen. Die Ausgänge der 6-Bit-Schieberegister 60 sind mittels eines Netzwerkes 63 mit den sechs Eingangsanschlüssen jeder von Muster-Wählschaltungen 64-1 bis 64-6 verbunden, um 6x6 Punktmuster zu erzeugen. Die Ausgänge der 5-Bit-Schieberegister 61 sind mit den fünf Eingangsanschlüssen jeder von Wählschaltungen 65-1 bis 65-6, um 5 χ 5 Punktmuster zu erzeugen und auch mit den vier Eingangsanschlüssen jeder von Wählschaltungen 66-1 bis 66-* verbunden, um 5x4 Punktmuster zu erzeugen. Entsprechend sind die 4-Bit-Schieberegister 62 mit den vier Eingangsanschlüssen jeder von Wählschaltungen 67-1 bis 67-6 verbunden, um 4x4 Punktmuster zu erzeugen.

Die Muster-Wählschaltungen 64 bis 67 empfangen das Steuersignal von einem 3-Bit-Decoder 69, dessen Eingang mit dem Zähler 14 verbunden ist, so daß der Ausgang jeder Wählschaltung selektiv mit einem der Eingangsanschlüsse synchron zu dem Schieben der abgetasteten Bahn verbunden ist, um eine sich wiederholende Abfolge von Impulsen zu erzeugen, die den in der Spalte der entsprechenden Punktmustermatrix angeordneten Punkten entsprechen. Die sich wiederholende Impulsfolge wird zu der nächsten Impulsfolge durch Verschieben der abgetasteten Bahn geschoben. Deshalb wird in jeder der Wählschaltungen 64 eine Folge von sich wiederholenden 6-Bit-lmpulsen für jede der sechs abgetasteten Bahnen erzeugt, während in jeder der Wählschaltungen 65 eine Folge von sich wiederholenden 5-Bit-Impulsen für jede der fünf abgetasteten Bahnen erzeugt wird. Entsprechend wird in jeder der Wählschaltungen 66 eine Foige von sich wiederholenden 4-Bit-lmpulsen für jede der fünf abgetasteten Bahnen und in jeder der Wählschaltungen 67 eine Folge von sich wiederholenden 4-Bit-lmpulsen für jede der vier abgetasteten Bahnen erzeugt.

Die Ausgangsanschlüsse der Wählschaltungen 64 bis 67 sind mit einem Wähler 68 verbunden, damit einer der Ausgänge der Wählschaltungen selektiv mit dem Schreibkopf 9 entsprechend einem die Bilddichte der abgetasteten Bildelementarfläche darstellenden 5-Bit-Steuersignal des Analog/Digital-Umsetzers 13 verbunden wird.

Die Tönung des wiedergegebenen Bildes kann weiter durch Kombinieren des vorstehend beschriebenen digital umgesetzten Bildes mit einem analogen Bild erhöht werden, wobei die Tönung kontinuierlich variiert. Oie Schaltung in Fig. 10 zeigt diese Digital/ ί Analog-Kombination. Ein digitaler Pegeldetektor ist mit den Ausgängen des Analog/Digilal-Umsetzers 13 verbunden, um die Zeit zu messen, in der die Bilddichte der abgetasteten Fläche oberhalb eines bestimmten Wertes liegt. Die digitalen Ausgangssignale des Analog/Digital-Umsetzers 13 werden mittels eines Schalters 42 an den Wähler 28 gelegt, wenn die Bilddichte geringer als dieser Wert ist, um die Auswahl von Punkten der Konversionsmatrix für eine Punktaufzeichnung zu ermöglichen. Entsprechend dem Ausgangssignal des Pegeldetektors 41 wird der Schalter 42 geschaltet, um das digitale Bilddichtesignal an einen Digital/Analog-Umsetzer 43 und damit an den Schreibkopf 9 zu legen, um das Bild analog aufzuzeichnen. Bei diesem modifizierten Ausführungsbeispiel ist Vorzugsweise ein Schreibkopf zu verwenden, mit dem die Punktgröße auf dem Aufzeichnungsmaterial geändert werden kann.

Die Fig. I la bis I Ic zeigen eine weitere Ausgestaltung des Aufzeichnungsgeräts. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, auch wenn diese sehr klein ist, daß bei einer gegebenen Matrix eine Aufzeichnung mit vollständig leeren Flächen erzeugt wird, sogar wenn der Mittelwert der Bilddichte der gegebenen Matrix verhältnismäßig groß ist. Die in F i g. 1 la hervorgehobene 4 χ 4 Matrix hat einen Mittelwert von 8,3/16. Bei dem in Verbindung mit den F i g. 2a bis 2c beschriebenen Verfahren sind alle Elemente der entsprechenden Matrix auf dem Wiedergabefeld 6, wie in Fig. 11b gezeigt ist, als Ergebnis der Abwesenheit eines Punktes an der entsprechenden Stelle der Punktumsetzungsmatrix unbesetzt. Diese Gegebenenheiten können dann auftreten, wenn d><- Änderungsgeschwindigkeit der Bilddichte relativ hoch ist und den Wert der Raumfrequenz der Elementarflächen erreicht Das verlorene Bild kann durch Hinzufügen eines Korrekturwertes zu der Elementarfläche der nächsten angrenzenden Matrix auf dem Aufzeichnungsfeld dadurch kompensiert werden, daß der Mittelwert der Bilddichten, die mit den Elementarflächen der vorangehenden Matrix verknüpft sind, und der Mittelwert der Bilddichten der umgesetzten Elementarflächen gemessen werden, und daß der Unterschied zwischen den beiden Mittelwerten bestimmt wird. Beispielsweise wird der Mittelwert d, von mit in Fig. lla gezeigten Bildelementen 51, 52, 53 und 54 verbundenen Dichte gemessen und mit einem Mittelwert dp der mit den Punktumsetzungs-Matrixelementen 51a, 52a 53a und 54a verbundenen Dichte verglichen, um die Differenz zwischen beiden zu messen. Der Differenzwert wird mit einer Konstanten R multipliziert, um einen Korrekturwert Czu erhalten, der zu dem Wert d_N der Bilddichte einen nächsten angrenzenden Bildelements 55 addiert wird, so daß der korrigierte Wert d/J genutzt wird, um die zugehörige Punktmuster-Umsetzungsmatrix zu ändern. Nimmt man beispielsweise an, daß R gleich 1.0 und der wert tides Büdelementes 55 gleich 6,5/16 ist, so ist da d_R für die Flächen 51a bis 54a Null ist, der Korrekturwert Cgieich 6,5/16 und somit der Wert dt/ gleich 7,5/16. Entsprechend ist bei Anwendung desselben Verfahrens der korrigierte Wert dt/ für die Flächen 56 und 57 gleich 16,7/16 bzw. 11/16. Dieses Ergebnis wird, wie in Fig. lic gezeigt ist, in Punkten in den Flächen 55;?, 56a, und 57a aufgezeichnet.

Die Kompensation ist durch die folgende Gleichung

gegeben und wird durch eine in Fig. 12 gezeigte Schaltung durchgeführt, die einen Satz von vier CCD-Elementen 80-1 bis 80-4 aufweist, deren Eingangsanschlüsse mit dem Ausgang des CCD-Elements Π verbunden sind, um das analoge Bilddichtesignal du synchron mit den von dem Umwandler 15 gelieferten Schiebeimpulsen zu empfangen. Die CCD-Elemente 80-1 bis 80-4 haben ein, zwei drei bzw. vier Elemente, so daß das CCD-Element 80-4 die analogen Werte der vorher abgetasteten vier Bildelemente und das CCD-Element 80-3 Hip analogen Werte der vorher abgetasteten drei Bildelemente speichert, usw. Die gespeicherten Analogsignale werden nacheinander über entsprechende Widerstände 81 an den invertierenden Eingang eines Addierers 82 und damit an einen Inverter 83 angelegt, um so den Mittelwert d, der Bilddichte für die vier Bildelemente zu bilden. Andererseits werden die in die entsprechenden Punkte umgesetzten Signale aus dem Wähler 28 nacheinander entsprechend den Schiebeimpulsen des Umwandlers 15 an ein 4-Bit-Schieberegister 84 gelegt und dann nacheinander in paralleler 4-Bit-Form über entsprechende Widerstände 85 an den invertierenden Eingang eines Addierers 86, dessen Ausgang mit einem Inverter 87 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 87 bildet einen Mittelwert Dndes digital umgesetzten Signals der entsprechenden vier Bildelemente; das Signal Or liegt an dem invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 88 zum Vergleich mit dem Mittelwertsignal d, an, das an dem nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers anliegt, um die Differenz zwischen beiden zu bilden, so daß sich ein Korrektursignal C an dem Ausgang des Verstärkers ergibt. Das Korrektursignal wird zu de^n Signal c/vdes CCD-Elementes 11 in einem Addierer 89 addiert, um ein Signal du' zum Anlegen an den Analog/Digital-Umsetzer 13 zu erhalten, der mit den Schiebeimpulsen synchronisiert ist, um das Signal du' in entsprechende Binärsignale in 4-Bit-Form zum Anlegen an den Wähler 28 umzusetzen.

Die elementweise Umsetzung des Bildes in digitale Werte ist insbesondere vorteilhaft für die Übertragung über größere Distanzen, da die digitale Übertragung, die eine weitverbreitete Anwendung findet, gegenüber der analogen Übertragung Vorteile bietet.

Das beschriebene Konzept kann genau so gut bei Anwendungen verwendet werden, bei denen eine Vielzahl von parallelen Bahnen gleichzeitig unter Verwendung einer entsprechenden Zahl von Abtastelementen und Abtastköpfen abgetastet werden.

Wie vorstehend beschrieben, wird die Originalvorlage nacheinander jeweils in parallelen Bahnen abgetastet, um die Bilddichte der abgetasteten Bildelementarflächen zu messen, wobei eine Vielzahl von sich wiederholenden Binärziffern-Mustern für jede der abgetasteten Bahnen synchron mit der Bildabtastung jeder Bildelementarfläche erzeugt wird, .»ο daß Punktmuster-Umsetzungsmatrizen, deren Zahl der Zahl der Tönungsstufen oder Bilddichten entspricht, durch die Punkte in jeder Matrix darstellenden Impulsen gebildet werden. Die gemessene Bilddichte wird dazu verwandt, die entsprechende der Punktmuster-Matrizen auszuwählen, um die abgetastete Fläche mit einem Punkt, wenn letzterer vorhanden ist. in einer speziellen Position

in der entsprechenden Matrix dadurch dazustellen, daß die entsprechend ausgewählte sich wiederholende Impulsfolge an die Aufzeichnungseinheit angelegt wird, die in bezug auf eine Aufzeichnungsoberfläche synchron mit der Abtastung der Originalvorlage bewegt wird.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

■1. Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen von Halbtonbildern durch Erzeugen von Punkten in Druckstellungen, bei dem der Intensitätspegel jeder einzelnen von mehreren aufeinanderfolgend entlang mehrerer Bahnen abgetasteten Elementarflächen mittels einer Abtasteinrichtung ermittelt und durch ein Digitalsignal dargestellt wird, mit einem to Punktmuster-Generator zum Erzeugen zyklisch wiederkehrender Bitmuster mit einer vorbestimmten Anzahl von in einer Matrix in X- und ^-Richtung angeordneten Binärziffern, die jeweils in V-Matrixrichtung mit einer der Frequenz der Elementarflä- is chenabtastung und -verschiebung in A"-Matrixrichtung in Abhängigkeit von der Beendigung der Bahnabtastung entsprechenden Folgefrequenz zyklisch umlaufend auftreten, wobei das Digitaisignai bei Herstellung einer vorbestimmten Beziehung M zwischen Digitalsignal und Bitmuster durch das Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines Punkts konstanter Größe in der Druckstellung dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Punktmuster-Generator eine Mehrzahl von Bitmuster-Generatoren (23-1 bis 23-8; 60 bis 62) zum gleichzeitigen Erzeugen einer Mehrzahl periodisch wiederkehrender Binärziffern-Muster {PTN 1 bis PTNXS; ι'. bis /6,jl bis 76, Jt 1 bis Jt6, 11 bis 16) aufweist, wobei jedes Bini'rziffern-Muster jeweils einen Intensitäispege¹ darstellt daß eine Binärziffern-Muster-Auswähleiiiricht-ng (22, 25, 26, 28; 65 bis 67) zum Auswählen eines aus den Binärziffern-Mustern in Abhängigkeit von dem durch das Digitalsignal dargestellten Intensitätspegel vorgesehen ist und daß die Aufzeichnung eines Punkts in der Druckstellung in Abhängigkeit vom gleichzeitigen Auftreten des Digitalsignals und einer binären »1« im ausgewählten Binärziffern-Muster erfolgt.
2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (80, 81, 82, 83) zum Ermitteln des Mittelwerts der Intensitätspegel der zuvor abgetasteten Elementarflächen, eine Einrichtung (84, 85, 86, 87) zum Bilden des Mittelwerts der den zuvor abgetasteten Elementarflächen zugeordneten digitalen Werte, eine Einrichtung (88) zum Bilden der Differenz zwischen diesen beiden Mittelwerten und eine Einrichtung (89) um Addieren dieses Differenzwertes zum ermittelten Intensitätspegel der nachfolgend abgetasteten EIementarfläche.
3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Bitmuster-Generatoren (60 bis 62) erzeugten Binärziifern-Muster unterschiedliche Binärsiellenzahl aufweisen.
4. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (41), die ermittelt, daß das Digitalsignal einen über einen vorbestimmten Wert liegenden Intensitätspegel darstellt und eine Einrichtung (42, 43) zum w> Umwandeln des Digitalsignals in ein analoges Signal, das anstelle des Digitalsignals zur Aufzeichnung herangezogen wird, wenn der Intensitätspegel über dem vorbestimmten Wert liegt.

65 Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem aus der US-PS 40 32 978 bekannten Aufzeichnungsgerät erfolgt das Aufzeichnen von Halbtonbildern durch aufeinanderfolgende Ermittlung der Intensitätspegel von Vorlagen-Elenientarflächen und Umwandlung der ermittelten Intensitätepegel in digitale Signale. Die digitalen Signale werden bezüglich ihres Werts mit in einer Matrix angeordneten, von 0 bis 15 laufenden Zahlen verglichea Eine Aufzeichnung von Aufzeichnungspunkten erfolgt entsprechend denjenigen Matrixstellen, deren eingeschriebener Wert kleiner als der Wert des digitalen Signals ist Zur Unterdrükkung von Moir6-Effekten sind die einzelnen Matrixstellen von Spalte zu Spalte um jeweils 4 und in Spalteinrichtung um unterschiedliche Beträge erhöht Bei einer derartigen Matrixorganisation sind allerdings in dem einem bestimmten Intensitätsdichtepegel entsprechenden Aufzeichnungsmuster alle den darunter liegenden Intensitätsdichtepegeln entsprechenden Aufzeichnungsmuster mitenthalten, so daß man in der Freiheit der Auswahl der den einzelnen Intensitätsdichtepegeln zuzuordnenden Aufzeichnungsmuster relativ stark beschränkt ist

Bei dem aus der US-PS 36 04 846 bekannten Aufzeichnungsgerät und -Verfahren werden zur Wiedergabe von Halbtonbildern Vorlagenelemeniarflächen abgetastet und der jeweils ermittelte Intensitätspegel durch eine jeweils entsprechende Anzahl von in einer Matrix angeordneten Punkten auf einem Aufzeichnungsmaterial wiedergegeben. Hierbei tritt allerdings der Nachteil auf, daß zur Wiedergabe einer Vielzahl unterschiedlicher Intensitätsdichtepegel eine eine entsprechend große Vielzahl von Matrixstellen aufweisende Matrix bei der Wiedergabe verwendet werden muß, so daß die Wiedergabeauflösung relativ gering ist Zur Lösung dieses Problems wird in der GB-PS 14 89 433 vorgeschlagen, zusätzlich einen Bezugsspeicher vorzusehen, in dem Punktmatrizen abgespeichert sind, die ihrerseits Bestandteile einer Vielzahl übergeordneter Matrixgruppen bilden, die ihrerseits wiederum in ihrer Gesamtheit zumindest einen Matrizensatz bilden, wobei die tatsächliche Aufzeichnung in Abhängigkeit von dem räumlichen Intensitätsgradient der Vorlage entsprechend einer Matrixgruppe oder aber einer kleineren Punktmatrix erfolgt. Allerdings muß der hierzu vorhandene Bezugsspeicher eine sehr große Speicherkapazität besitzen und ist somit relativ aufwendig, so daß das bekannte Aufzeichnungsgerät relativ komplex ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I zu schaffen, bei dem bei frei wählbarer Zuordnung von Intensitätsdichtepegeln und entsprechenden Aufzeichnungsmustern eine vorlagengetreue Wiedergabe sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteingelöst.

ErfindungsgemäQ ist somit eine Mehrzahl von Bitmuster-Generatoren vorgesehen, die gleichzeitig eine Mehrzahl von Binärziffern-Mustern erzeugen. Die jeweils unterschiedlichen Intensitätsdichtepegeln zugeordneten Binärziffern-Muster können in ihrer Musterorganisation nunmehr unabhängig voneinander "ausgelegt und bestimmtwerdenvwobei die Auswahl des jeweils entsprechenden Binärziffern-Musters mittels einer Binärziffern-Wähleinrichtung in Abhängigkeit vom jeweiligen Intensitätsdichtepegel erfolgt, so daß