DE3226205A1 - Bildabtast- und bildaufzeichnungs-vorrichtung - Google Patents

Bildabtast- und bildaufzeichnungs-vorrichtung

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DE3226205A1 DE19823226205 DE3226205A DE3226205A1 DE 3226205 A1 DE3226205 A1 DE 3226205A1 DE 19823226205 DE19823226205 DE 19823226205 DE 3226205 A DE3226205 A DE 3226205A DE 3226205 A1 DE3226205 A1 DE 3226205A1
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Description

PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER DR. WERNER KlNZEBACH DR. ING. WOLFRAM BUNTE
BEIM
EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
telefon: (oae) 2 71 es es
TELEX! OS2IS2Oe ISAR O BAUERBTRABSE 22. D-8OOO MÜNCHEN
München, deal3.· OuIi 1982
UNSERE AKT* M/2 3 OURREF=
BETREFF:
RE
DÄINIPPON SCREEN MANUFACTURING CO., LTD.
Tenjin Kitamachi 1-1, Teranouchi-agaru 4-chome, Horikawadori, Kamikyo-ku, Kyoto, Japan
Bildabtast- und Bildaufzeichnungs-Vorrichtung
POSTANSCHRIFT: D-8O0O MÜNCHEN 43. POSTFACH 78O
M/23 150
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufzeichnen von Bildern, insbesondere eine solche Anordnung wie sie in Bildabtast- und Aufzeichnungsvorrichtungen zum duplizieren und aufzeichnen von Halbtonbildern auf photosensitivem Material entsprechend Bildsignalen von photoelektrischen Abtastvorrichtungen benützt werden.
Aus der Japanischen Patentschrift 33523/1977 ist eine derartige Anordnung bekannt, in der ein Lichtbündel von einer Lichtquelle in eine Vielzahl von Lichtbündeln über eine Kombination von halbdurchlässigen Spiegeln und Spiegeln aufgetrennt wird. Die Lichtbündel werden dann unabhängig voneinander moduliert und zwar entsprechend den Bildsignalen von einem Original,
wobei die Modulation durch einen elektrooptischen Lichtmodulator geschieht, der den jeweiligen Lichtbündeln entsprechend zugeordnet ist, so daß auf diese Weise Halbtonbilder aufgezeichnet werden. Derartige 2^ elektrooptische Lichtmodulatoren werden jedoch in hohem Maße von Schwankungen der Umgebungstemperatur beeinf1ußt und benötigen somit im Einsatz eine Anordnung zur Temperaturregelung,, wodurch die Größe der Vorrichtung.unvorteilhafterweise wächst. Weiterhin
en ' ■ -
muß man, um eine perfekte An-Aus-Kontrolle der individuellen Lichtbündel zu erreichen, eine Vorspannung auf die elektrooptischen Lichtmodulatoren geben, wodurch sich die entsprechenden Schaltungen verkomplizieren.
35
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Weiterhin muß man bei einer solchen Anordnung den Lichtstrahl einer Lichtquelle in eine Vielzahl von Lichtstrahlen bzw. Lichtbündeln vor der Modulation aufteilen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anordnung zu schaffen, die .in einfacher Weise eine kleine und kostengünstige Aufzeichnungseinheit bildet.
Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung nach dem Hauptanspruch gelöst, weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und.den nachfolgenden Ausführungsbeispielen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist als Lichtmodulatoren für den Lichtstrahl ein akustooptisches Lichtmodulierelement auf, das mehrere Ultraschallwellen erzeugende Abschnitte beinhaltet, die nebeneineinander auf einem einzelnen akustooptischen Medium angeordnet sind, wodurch die Größe der Anordnung reduziert wird und ihre Stabilität steigt.
Wenn man mehrere Lichtbündel» die von dem Lichtmodulator ausgestrahlt werden, auf ein Fokussierl linsensystem fallen läßt, das Reihen von kleinen hellen Punkten entsprechend den jeweiligen Lichtbündeln auf ein phptosensitives'Material zur Bildung von Halbtonbildern fallen läßt, ordnet man vorteilhafterweise Lichtübertragungsmittel, z. B. Lichtleiterbündel, zwischen dem Lichtmodulator und dem Fokussierl insensystem an. Auf diese Weise kann man die Lichtquelle und den Lichtmodulator getrennt vom Fokussierlinsensystem und in
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einiger Entfernung zu ihm anordnen.
Um die einzelnen Lichtbündel aus dem Lichtmodulator mit hohem Wirkungsgrad in die Lichtlibertragungsmittel einzuleiten, ordnet man vorteilhafterweise ein verkleinerndes optisches System vor den Lichtübertragungs· mitteln an, wodurch Gewicht und Größe des optischen Aufzeichnungssystems weiter verringert werden.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung eines BiId-
abtast und -aufnahmesystems, wie es in der vorliegenden Erfindung benutzt wird,
Figur 2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung,
Figur 3 einen vergrößerten Querschnitt durch die Ausgangsenden einer Anordnungsform von
optischen Fasern,
25
Figur 4 eine ähnliche Ansicht wie in Figur 3 mit
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung von optischen Fasern.
Figur 1 zeigt ein Bildabtast-und .Aufnahmesystem wie
es in einem Farbabtaster angewendet wird. Gleichzeitig mit einem Originalzylinder 11, der über eine Welle mit einem Aufnahmezylinder 12 verbunden zusammen mit diesem in der benötigten Geschwindigkeit gedreht wird» wird eine Vorschubgewindestange 20 über einen Motor
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und einer Untersetzung 19 so in Drehung versetzt, daß ein Aufzeichnungskopf 14 und ein Abtastkopf 13 mit der richtigen Geschwindigkeit axial zu den Zylindern verschoben werden, wobei der Abtastkopf 13 ein Original, das auf dem Originalzylinder 11 montiert ist, photoelektrisch abtastet und so Bildsignale bildet. Die Bildsignale werden als elektrische Farbtrennungssignale einer Farbverrechnungsschaltung 21 zugeführt, und dort, Wie bei den üblichen Colorabtastern, einer Farbkompensation und Gradationskompensation zur Anpassung an den Druck unterworfen. Die kompensierten Bildsignale werden dann in eine Punkt-Formungsschaltung 22 geführt. Die Punkt-Formungsschaltung 22 bildet Halbton bildende Signale entsprechend den Signalen eines Drehwinkelgebers 16 und entsprechend den Bildsignalen. Diese halbtonbildenden Signale werden dem Aufzeichnungskopf 14 über eine Treiberschaltung 23 zugeführt, welche die einzelnen Lichtbündel aus dem Aufzeichnungskopf 14 steuert. Auf diese Weise werden Halbtonbilder auf dem Film 25 auf dem Aufnahmezylinder 12 aufgezeichnet. Die hier gezeigte Anordnung eines Colorabtasters nach
Figur 1 ist wesentlich vereinfacht, die vorliegende
Erfindung soll auch nicht zur Anwendung auf derartige Vorrichtungen beschränkt gesehen werden.
■ Figur 2 zeigt eine Bildaufzeichnungsanordnung entspre-
chend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Lichtquelle 26, z. B. ein Laser, ein Strahlabflacher 29, bestehend aus einem Paar von Zylinderlinsen 27 und 28, ein akustooptisches Mo-dulatorelement 30, Lichtbündelübertragungsmittel 34 mit Ausgangsenden 35, ein optisches Verkleinerungssystem 37 mit einer Vielzahl
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von kleinen Linsen in Übereinstimmung mit den modulierten LichtbUndeln von dem Lichtmodulator 30 und den LichtUbertragungsmittel 34 und ein Fokussierlinsensystem 31 zur Projektion der Lichtbündel aus den Ausgangsenden 35 der Lichtlibertragungsmittel 34 in einem vorbestimmten Verkleinerungsmaßstab auf einen Film, der auf dem Aufnahmezylinder (nicht gezeigt) montiert ist, vorgesehen sind.
Eine derartige Anordnung ist im Aufnahmekopf 14 nach Figur 1 angeordnet. Die in der Punkt-Bildungsschaltung 22 generierten Halbton bildenden Signale werden über die Treiberschaltung 23 auf die Ultraschallwellen erzeugenden Abschnitte auf dem akustooptischen Modulatorelement 30 geführt. Diejenigen Lichtbündel, die auf Ultraschallwellen erzeugende Abschnitte, bzw. das darunter liegende akustooptische Medium fallen, werden unabhängig voneinander an- und ausgesteuert.
Das Lichtbündel - es hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt - von der Lichtquelle 26 fällt auf den Lichtbündelabflacher 29, der aus einem Paar von Zylinderlinsen 27 und 28 gebildet wird. Diese Linsen sind derart angeordnet, daß sie eine gemeinsame Brennachse und einen gemeinsamen Brennpunkt aufweisen. Auf diese Weise wird das runde Lichtbündel in flache Lichtbündel umgeformt, die der Licht-Einstrahlfläche . des nachfolgenden akustooptischen Modulatorelementes entsprechen.
Diejenigen LichtbUndel, die auf die Stellen des akustooptischen Mediums des Lichtmodulators 30 fallen, die
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1
den Ultraschallwellen erzeugenden Abschnitten entsprechen, werden durch Ultraschal!signale moduliert, da die Ultraschal1 signale von den Wandler-Abschnitten durch das akustooptische Medium wandern und den Halbton bildenden Signalen, die in der Punkt-Formungsschaltung 22 nach Figur 1 generiert werden, entsprechen. Die modulierten Lichtbündel werden vom Lichtmodulator 30 als Licht 0-ter und erster Ordnung als viele Lichtbündel abgestrahlt. Diejenigen Lichtbündel, die auf Stellen auf dem akustooptischen Medium fallen, die keinen Ultraschallwellen erzeugenden Abschnitten entsprechen, laufen einfach durch das akustooptische Medium durch. In diesem Fall wird darum nur das Licht erster Ordnung (mehrere entsprechend den Bildsignalen modulierte Lichtstrahlen) in die Lichtbündel übertragungsmittel 34 durch entsprechende verkleinerte optische Symste 37 eingeleitet. Die Lichtbündel aus den Ausgangsenden 35 der Lichtübertragungsmittel 34 werden in einem vorbestimmten Verkleinerungsmaßstab auf lichtempfindliches Material 25 auf dem Aufzeichnungszylinder 12 über ein Fokussierlinsensystem 31 projiziert und bilden dort Reihen von kleinen hellen Punkten, welche Kalbtonbilder duplizieren und aufzeichnen. Da die Lichtbündel parallel sind, muß man das optische System 37 aus einem Paar van optischen Verkleinerungssystemen aufbauen, wie dies später beschrieben wird.
Wenn die Ausgangsenden. 35 der Lichtbündel übertragungsmittel 34 in einer Reihe angeordnet sind, so neigt man diese Reihe etwas gegen die eine Abtastachse, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Auf diese Weise wird
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sichergestellt, daß die Verteilung der Lichtmenge in einer Reihe von kleinen hellen Punkten konstant bleibt. Wenn man zwei Reihen vorsieht, so werden diese im Zick-Zack angeordnet, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. Auf diese Weise erzielt man eine konstante Verteilung der Lichtmenge. Wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, muß man diese Anordnung vorsehen, um den Einfluß der Ummantelungen 36, welche die optischen1 Fasern, aus denen die Lichtstrahlübertragungsmittel bestehen, umhüllen, auf die Lichtmenge zu eliminieren.
Figur 5 zeigt eine Anordnung zur Bildaufzeichnung entsprechend einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungs- form unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Figur 2 darin, daß der Lichtstrahl von der Lichtquelle 26 in eine Vielzahl von Lichtbündeln über einen Lichtbündelaufteiler 39 aufgetrennt wird. Der Lichtbündelaufteiler 39 besteht aus einem lichtdurchlässigen Körper, der zwei einander gegenüberliegend und keilförmig gegeneinander geneigte Flächen aufweist. Die hieraus entstehenden Lichtstrahlen fallen stuf den Lichtmodulator 30 und gelangen von dort (moduliert) in die Lichtübertragungsmittel 34, wobei sie alle zusammen oder gleichzeitig in diese über ein einzelnes optisches System 38 mit einem relativ großen Durchmesser (z. :B. .durch ein Paar von konvexen Linsen) eingeleitet werden. Wenn man ein optisches Verkleinerungssystem 38 mit einem relativ großen Durchmesser, wie bei dieser Ausführungsform gezeigt, benutzt, so spart man sich die Positionierung von mehreren optischen Verkleinerungssystemen in den optischen Achsen der Lichtstrahlen vom Licht-
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-M-
modulator 30. Aus diesem Grunde ist die hier gezeigte bevorzugte AusfUhrungsform besonders einfach herzustellen und besonders praktisch. Man kann bei dieser Anordnung natürlich anstelle des oben beschriebenen Lichtbündelaufteilers eine Kombination von Spiegeln und halbdurchlässigen Spiegeln - wie dies bekannt ist benützen oder auch einen Strahlaufteiler, bestehend aus planparallelen Platten, wie er in den Japanischen Patentanmeldungen 118302/1977 und 123701/1977 gezeigt ist. Man kann natürlich auch einen StrahlabfTacher benützen, Wie er in.Figur 2 gezeigt und vorher beschrieben ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist folgende Vorteile auf:
1. Ein Lichtstrahl wird als Bündel von Licht verwendet-, so daß man die Anordnung in ihren Ausmaßen reduzieren kann.
2. Nachdem,. Lichtquelle und Fokussierl insensystem voneinander getrennt angeordnet werden können, kann man das Teil zur Aufnahme des Fokussier-
1 insensystems (z. B. das optische Aufzeichnungssystem) in seiner Größe verringern und darüber hinaus die Relativposition der Lichtquelle zum Fokussierlinserisystem frei wählen.
3. Wenn man mehrere Lichtbündel-übertragungsmittel verwendet, die flexibel sind, so kann man deren Ausgangsenden nah beieinander anordnen und so die Anordnung den Anordnungen von Lichtpunkten
frei bestimmen.
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- AL-
4. Bei flexiblen Lichtübertragungsmitteln in Form von optischen Fasern oder Lichtleitern kann man die Reihe von Lichtbündeln in Zick-Zack-Reihen anordnen und das Fokussierlinsensystem drehen. Darüber hinaus verhindern diese optischen Fasern die Störung der Lichtstrahlen durch Luftbewegungen oder Staub in der Luft. IO
5. Nachdem die Ausgangsenden der optischen Fasern frei wählbar eng beieinander angeordnet werden können, kann man die Verteilung der Lichtmenge gleichmäßig machen.

Claims (6)

  1. •1 M/23 150
    Paten t a η s .ρ r ü -c h e
    Bildabtast- und Aufzeichnungsvorrichtung mit einer Aufzeichnungseinheit zum duplizieren und aufzeichnen von Halbtonbildern auf photosensitivem Material, gekennzeichnet durch
    ein akustooptisches Lichtmodulierelement (30) bestehend aus mehreren Ultraschallwellen erregenden Abschnitten, die nebeneinander auf einem einzelnen akustooptischen Medium angeordnet sind, wobei die Ultraschallwellen erzeugenden Abschnitte unabhängig voneinander einfallendes Licht in mehrere modulierte Lichtbündel entsprechend Bildsignalen von photoelektrischen Abtastmitteln modulieren,
    ein optisches Verkleinerungssystem (38) zur Ver-26
    kleinerung des Durchmessers der modulierten
    Lichtbündel, und
    mehrere Lichtübertragungsmittel (34) zum übertragen der Lichtbündel vom optischen Verkleinerungssystem (37) zu einem Fokussierlinsensystem (31).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtübertragungsmittel (34) ein Bündel von Lichtleitern umfassen.
    M/23 150 ~2"
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Verkleinerungssystem (37) genauso viele kleine Linsen umfaßt, wie Lichtübertragungsmittel (34) vorgesehen sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Verkleinerungssystem (37) eine einzelne optische Einheit aufweist um die modulierten Lichtbündel in die Lichtüber- . tragungsmittel (34) zusammen einzuleiten.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsenden (35) jedes einzelnen Lichtübertragungsmittels (34) in einer Reihe eng nebeneinander in einer Geraden angeordnet sind, die zur einen Abtastrichtung eine Neigung aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsenden (35) der einzelnen Lichtübertragungsmittel (34) in mehreren Reihen eng nebeneinander und parallel zur einen Abtastrichtung angeordnet sind, wobei die Ausgangsenden einer Reihe abwechselnd in dieser Richtung relativ zu denen in der angrenzenden Reihe versetzt sind.
DE19823226205 1981-07-18 1982-07-13 Bildabtast- und bildaufzeichnungs-vorrichtung Granted DE3226205A1 (de)

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