DE69108010T2

DE69108010T2 - Druckgerät.

Info

Publication number: DE69108010T2
Application number: DE69108010T
Authority: DE
Inventors: Guillermo Ferla; Fawwaz Habbal
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1991-09-23
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2011-09-24
Also published as: EP0511335B1; ATE119475T1; JP2718570B2; DK0511335T3; DE69108010D1; ES2072628T3; EP0511335A1; US5355303A; WO1992009437A1; JPH05503200A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zur Erzeugung der Kopie eines Bildes, welches in elektronischer Form verfügbar ist, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Hardcopy eines Bildes, welches beispielsweise und nicht beschränkend durch eine medizinische Abbildungsvorrichtung, beispielsweise ein Röntgenstrahlgerät, eine CAT-Abtasteinrichtung, eine MR- Einrichtung, eine Ultraschalleinrichtung oder dergleichen, erzeugt worden ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Hardcopy ist beispielsweise in einem Artikel von D. G. Herzog mit dem Titel "Hardcopy Output of Reconstructed Imagery", J. Imaging Technology, Vol. 13, Nr. 51 Oktober 1987, S. 167-178, wie folgt definiert: "Ein Bild, welches einem menschlichen Betrachter sichtbar ist und welches eine gewisse Dauerhaftigkeit aufweist und ohne Beschädigung des Bildinhalts transportiert und behandelt werden kann. Eine Hardcopy ist normalerweise ein Bild, welches auf Transparenten gedruckt ist, wo das Bild betrachtet wird, indem Licht durch das Medium geschickt wird, oder es ist ein Bild, welches auf einem opaken Material aufgedruckt ist, wo das Bild durch Reflexion des Lichtes vom Bild betrachtet wird." Es sind zahlreiche Versuche auf diesem Gebiet unternommen worden, um eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Hardcopy eines elektronisch erzeugten und gespeicherten Bildes herstellen kann.
Es ist bekannt, daß Vorrichtungen, die Hardcopies erzeugen, im typischen Fall ihre Bildinformation als Ausgang von einer Bilddatenquelle empfangen, beispielsweise von einer Gruppe von Sensoren, von einem Computerbildverarbeitungssystem oder von einem Hardcopyspeicherservice. Obgleich diese Einrichtungen Bilddaten entweder in analoger oder digitaler Form empfangen können, geht der allgemeine Trend heutzutage dahin, die Bilddaten in digitaler Form zu liefern. Derartige Vorrichtungen umfassen im typischen Fall Puffer, Speicher, Nachschlagtabellen usw., um: (a) eine elektronische Verarbeitung und/oder Formatierung der Eingangsbilddaten zu bewirken, und (b) die Geräteübertragungsfunktion so zu modifizieren, daß Effekte kompensiert werden, die eine Verschlechterung des Bildes liefern, beispielsweise Nichtlinearitäten im Druckmedium, oder es soll eine Kompensation bewirkt werden oder eine Bildkontrastverbesserung. Außerdem weisen derartige Hardcopyvorrichtungen im typischen Fall ein Bildgeneratoruntersystem auf, welches einen Energieumformmechanismus aufweist und eine Elektronik besitzt, um eine Energiequelle, beispielsweise einen Laserstrahl oder den Strahl einer Kathodenstrahlröhre (CRT), in fokussierte Punkte umzuwandeln, um eine Abtastung auf einem Medium vorzunehmen.
Es gibt gewisse wichtige Bildqualitätsparameter, die in Betracht gezogen werden müssen, wenn eine Hardcopyvorrichtung entworfen wird. Als erstes ist ein wichtiger Bildqualitätsparameter die Auflösung. Die meisten Bilderzeugungseinrichtungen haben die Fähigkeit, zahlreiche Tausend Bildelemente (Pixel) über dem Medium aufzuzeichnen. Die Fähigkeit, zwischen den einzelnen Pixeln zu unterscheiden oder das Bild zwischen Pixeln zu glätten, wird durch die Auflösung bestimmt. Ein zweiter wichtiger Bildqualitätsparameter sind der Raster und die Bildeinschnürung. Raster und Bildeinschnürung sind Bildfehler, die gewöhnlich bei Aufzeichnungssystemen auftreten, die Pixel um Pixel verarbeiten.
Der Raster wird durch unvollständige Verschmelzung der Abtastlinien verursacht und erscheint als regelmäßiges Muster der Dichtemodulation mit Pixelabstand, während die Bildeinschnürung durch Ungleichförmigkeiten der Pixelplazierung auf dem Medium verursacht werden, und diese können als reguläres oder zufälliges Muster einer Dichteveränderung in der Querabtastung oder in der Längsabtastung auftreten. Das Auftreten von Bildeinschnürungen hängt von der Quelle der Versetzungsfehler ab, und da das menschliche visuelle System sehr empfindlich gegenüber Versetzungsfehlern ist, können Versetzungsfehler schon in der Größenordnung von 1 % erkannt werden. Infolgedessen müssen die Bildeinschnürungserfordernisse sorgfältig betrachtet werden im Hinblick auf die Kosten der Erzeugung präziser Pixel und einer präzisen Zeilenabtastplazierung.
Ein dritter wichtiger Bildqualitätsparameter ist die geometrische Wiedergabetreue. Geometrische Wiedergabenormen definieren die Präzision, mit der Pixel auf dem Medium angeordnet werden, und beziehen sich darauf, wie das Medium schließlich benutzt wird.
Ein vierter wichtiger Bildqualitätsparameter ist die getreue Wiedergabe der Dichte. Das Datenblatt über die Wiedergabetreue der Dichte definiert die Übertragungsfunktion des digitalen Eingangswertes (oder der analogen Spannung) zur Ausgangsdichte. Dieses Datenblatt umfaßt die Übertragungsfunktion von Werten auf Dichte und die Übertragungsfunktion von irgendeinem benutzten Duplikationsprozeß. Die Übertragungsfunktion ist abhängig von Prozeßvariablen und von der Natur des spezifischen benutzten Mediums. Das Datenblatt der Wiedergabetreue der Dichte kann in vier Teile aufgeteilt werden: (a) Wiederholbarkeit der absoluten Dichte; (b) relative Dichte in Abhängigkeit von der Eingangssignalübertragungsfunktion; (c) Bereichsmodulation in Abhängigkeit von der kontinuierlichen Tonaufzeichnung; und (d) Gleichförmigkeit der Dichte. Der erste dieser Teile, die Wiederholbarkeit der absoluten Dichte, ist die Fähigkeit des Hardcopydruckers, ständig die gleiche Dichtewerte für gegebene Eingangssignale zu liefern. Der zweite dieser Teile, die relative Dichte in Abhängigkeit von der Eingangssignalübertragungsfunktion, d. h. die Tonskala, bezieht sich auf die Tatsache, daß bei gewissen Anwendungen eine lineare Dichte in Abhängigkeit von der Eingangssignalübertragungsfunktion genutzt wird, während in anderen Fällen eine freiwillige Verzerrung der Übertragungsfunktion benutzt wird, um eine Kompensation der Kontrasteinstellung oder eine Verbesserung in gewissen Teilen des Dichtebereichs zu erzeugen. Die Gestalt der relativen Dichte in Abhängigkeit von der Eingangssignalübertragungsfunktion kann eingestellt werden, indem Eich-Nachschlagtafeln benutzt werden, die im digitalen Eingangssignalverarbeitungspfad liegen, und diese Tabellen können entweder fest oder örtlich über Einstellvorrichtungen eingestellt werden, oder über ein Steuerinterface von Ferne beschickt werden. Wenn die Form der relativen Dichte gegenüber der Eingangssignalübertragungsfunktion kritisch ist, sind ein Betriebsszenarium-Mediumprozessor, eine periodische Übertragungsfunktionsmessung und eine periodische Eich-Nachschlagtabelle erforderlich, die aktualisiert wird. Der dritte dieser Teile, die Bereichsmodulation gegenüber der kontinuierlichen Tonaufzeichnung, wird weiter unten im einzelnen beschrieben. Der letzte Teil, nämlich der vierte Teil, die Dichtegleichförmigkeit, bezieht sich auf die Fähigkeit des Hardcopydruckers, ein gleichförmiges flaches Feld über die gesamte Bildfläche zu erzeugen.
Eine kontinuierliche Tonaufzeichnung hat scheinbare kontinuierliche Grauwerte, wie sie beispielsweise in Photographien und natürlichen Szenen auftreten. Dies steht im Gegensatz zu der Bereichsmodulationsaufzeichnung, die im typischen Fall aus einem geometrischen Muster, beispielsweise aus Druckpunkten, besteht, wobei zu berücksichtigen ist, daß ein Drucken mit Mustern veränderlicher Punktgröße häufig auf diesem Gebiet als Halbtonaufzeichnung bezeichnet wird. Bei der Halbtonaufzeichnung wird die ausgedruckte Punktgröße in einem regulären Feld geändert, um einen Tonbereich zu erzeugen, der vom menschlichen Auge als Graukeil erkannt wird.
Dem Fachmann ist es bekannt, daß ein kontinuierlicher Graukeil in Halbtonaufzeichnungen angenähert werden kann, weil eine Veränderung in der ausgedruckten Punktgröße beispielsweise zu einem sich ändernden Prozentsatz von Lichtreflexion von einem ausgedruckten Bild führt, und infolgedessen wird die Illusion eines Graukeils erzeugt. Obgleich die Halbtonaufzeichnung grundsätzlich binär ist, würde man auf den ersten Blick erwarten, daß ein Halbtonaufzeichnungsbild jenes einer Zeilenkopie ist.
Eine Halbtonaufzeichnung wird jedoch kompliziert durch das Vorhandensein räumlicher Frequenzen, die nicht im Bild enthalten sind, und diese räumlichen Frequenzen können zu einem unerwünschten Moirémuster und anderen Fehlern in dem Halbtonaufzeichnungsbild führen.
Der Stand der Technik beschreibt, daß in einem Halbtonaufzeichnungsverfahren zur Erlangung einer Graukeildarstellung durch binäre Vorrichtungen, d. h. durch Vorrichtungen, die feste Punktgrößen darstellen oder ausdrucken, die keine Graukeilmöglichkeit zeigen, jede Halbtonzelle, die hierbei als Pixel bezeichnet wird, aus einem oder mehreren Molekülkomplexen einzelner Druck- oder Darstellungseinheiten besteht, die hier als "Pels" bezeichnet werden sollen. Die am häufigsten gebrauchte Form eines Halbtonpixels ist eine N x N Quadrat-Pelmatrix aus binären Pels fester Größe. Das allgemeine Konzept dieses Verfahrens besteht darin, eine berechnete Zahl von Pels innerhalb eines Halbtonpixels auszudrucken oder darzustellen, um einen durchschnittlichen Graukeilwert zu erhalten, der dem durchschnittlichen Dichtewert eines entsprechenden Abschnitts des Originalbildes angenähert ist. Beispielsweise sind bei einem solchen bekannten Halbtonaufzeichnungsverfahren die Pels in einem Pixel gebündelt, um die Formation eines einzigen Halbtonpixels zu imitieren, und bei einem anderen zum Stande der Technik gehörenden Halbtonaufzeichnungsverfahren sind die Pels in vorbestimmter Weise dispergiert. Gemäß einem weiteren bekannten Halbtonaufzeichnungsverfahren, welches als "Fehlerdiffusion" bezeichnet wird, wird eine Entscheidung getroffen, ein Pel auszudrucken oder nicht, und zwar in Abhängigkeit von der lokalen abgetasteten Dichteinformation des Originalbildes und eines Grauwertfehlers, der durch bereits behandelte Nachbarn in der Aufzeichnung geliefert wird. Zusätzlich hierzu ist es bekannt, daß, obgleich die Halbtonaufzeichnung Grauskalenwerte für ein Pixel in durchschnittlicher Weise reproduziert, dennoch ein Verlust an einer feinen Detailaufzeichnung eines Bildes vorhanden sein kann, wenn die Abmessung des Pixels zu groß ist.
Sämtliche erwähnten bekannten Halbtonaufzeichnungsverfahren benutzen binäre Punkte fester Größe, die dargestellt oder ausgedruckt werden. Im Gegensatz hierzu beschreibt die US-A-4 651 287 ein Halbtonaufzeichnungsverfahren, bei welchem jedes darzustellende oder auszudruckende Bildelement programmierbar so eingestellt werden kann, daß es einen von einer festen Zahl von Grauwerten besitzt. Das Patent beschreibt eine Halbtonaufzeichnungsvorrichtung, die folgende Teile aufweist: (a) einen Bilddateneingangsapparat, beispielsweise einen CCD-Scanner, zum Abtasten des Originalbildes und zur Erzeugung eines Feldes von Bildeingangsdaten entsprechend den Grauwerten der Bildelemente des Originalbildes; (b) eine Verarbeitungsvorrichtung, die das Feld von Bildeingangsdaten empfängt und ein Feld von Druckwerten berechnet, wobei jeder Druckwert einem Grauwert aus einer festen Zahl von Grauwerten entspricht; und (c) eine Druckvorrichtung, die in der Lage ist, Bildelemente auszudrucken, deren Punktgröße einem der festen Grauskalenwerte entspricht.
Außerdem beschreibt das Patent, daß ein Drucker, der in der Lage ist, Bildelemente auszudrucken, bei denen jedes Bildelement eine Punktzahl hat, die einem einer festen Zahl von Grauwerten entspricht, eine Vorrichtung aufweisen kann, die die Energie verändert, welche zur Erzeugung eines Druckpunktes notwendig ist. Weiter beschreibt das Patent, daß die zur Erzeugung eines Druckpunktes notwendige Energie im allgemeinen in Form eines elektrischen Signalimpulses vorgeschrieben wird, der eine vorbestimmte Zeitdauer und einen vorbestimmten Spannungspegel besitzt. Schließlich beschreibt das Patent, daß eine Veränderung der Energie dadurch bewirkt werden kann, daß die folgenden Parameter des elektrischen Signalimpulses geändert werden: die Anschaltzeit (Arbeitszyklus); der Spannungspegel; oder der elektrische Stromfluß.
Die US-A-4 661 859 beschreibt eine Vorrichtung, die ein Pixel mit einem veränderbaren Grauwert erzeugt. Insbesondere wird ein eindimensionales elektronisches Halbtonerzeugungssystem beschrieben, welches aus einer Quelle digitaler Daten, die der Pixelgrauskala entsprechen, einem Zähler zur Speicherung der Digitaldaten und einer Impulse erzeugenden Logik besteht, die auf die Zählung anspricht, um einen Lasermodulator gemäß den digitalen Daten zu aktivieren, die jedes Pixel repräsentieren. Insbesondere wird ein Sechs- Bit-Datenwort benutzt, um einen von 64 Grauskalenwerten für ein Pixel zu repräsentieren, und die Impulserzeugungslogik spricht auf das Datenwort an, indem ein Impuls vorbestimmter Dauer oder Breite erzeugt wird, der den Laser für eine vorbestimmte Zeitdauer antreibt, um einen vorbestimmten Grauskalenwert für das Pixel zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Drucker ist in der EP-A-0 361 538 beschrieben. Der bekannte Drucker befaßt sich mit dem Problem einer Randverbesserung zur Erzeugung verbesserter Halbtonbilder. Die Bilder werden von Eingangsbildern mit kontinuierlichem Ton erzeugt, deren Pixel als Grauskalenwerte digitalisiert sind, wobei ein Drucker benutzt wird, der die Fähigkeit besitzt, eine Gruppe von Ausgangs-Pelmustern zu drucken, die eine entsprechende Gruppe diskreter Grauskalenwerte erzeugen. Zur Randverbesserung wird der Helligkeitsgradient, der jedes Eingangspixel umgibt, bestimmt, und ein Schwellwert wird angesetzt, dem dieser Gradient als klein klassifiziert wird und über dem er als groß klassifiziert wird. Wenn der Gradient klein ist, dann wird das diskrete gewählte Muster für das Pixel gedruckt, und wenn der Gradient groß ist, wird das Pelmuster abgeändert, und der Block, der das Pixel repräsentiert, wird ausgedruckt, wobei die Pels darin nach den dunkleren Eingangspixeln hin vorgespannt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucker zu schaffen, der eine getreue Reproduktion eines Bildes schnell herstellen kann, der eine hohe Grauwertskalenempfindlichkeit aufweist, ohne daß die Auflösung hierunter leidet, und der insbesondere geeignet ist zur Reproduktion eines Bildes, das von einer medizinischen Bilderzeugungseinrichtung geliefert wird, beispielsweise einem Röntgengerät, einer CAT-Abtastvorrichtung, einer MR-Einrichtung, einer Ultraschallvorrichtung und dergleichen.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung befriedigen den oben erwähnten Bedarf, indem ein Apparat geschaffen wird, der die Kopie eines Bildes liefert und der insbesondere eine Hardcopy eines Bildes liefert, das beispielsweise und nicht beschränkend von einer medizinischen Bilderzeugungseinrichtung, beispielsweise einem Röntgenstrahlgerät, einem CAT-Abtastgerät, einer MR-Ausrüstung, einer Ultraschallvorrichtung oder dergleichen, geliefert wird. Insbesondere erzeugen die Ausführungsbeispiele der Erfindung eine flächenmäßig modulierte Hardcopy des Bildes, wobei die Hardcopy eine große Zahl von Grauwerten pro Bereichsmodulationszelle (Pixel) besitzt, und außerdem eine hohe Dichteempfindlichkeit für beispielsweise eine große Zahl von Grauwerten. Dies wird durch eine Impulsbreitenmodulation von zwei unterschiedlich bemessenen Druckstrahlen bewerkstelligt.
Insbesondere weist der Drucker gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgende Bestandteile auf: Mittel zur Erlangung oder Messung der Strahlungsintensitätspegel von digitalen Eingangsbilddaten, die reflektiert oder durch ein Bild hindurchgeleitet werden; Mittel zur Interpolierung und/oder Verarbeitung der digitalen Eingangsbilddaten, um digitale Intensitätspegel zu liefern, die dem Bereich auf dem Medium entsprechen, wobei die erwähnten Bereiche Bereichsmodulationspixel sind, die ihrerseits aus Untereinheiten bestehen, die als Pels bezeichnet werden; Mittel, um jeden der digitalen Intensitätspegel in ein vorbestimmtes Muster von Pels einzuschließen; Mittel, um ein Antriebssignal einer Quelle von Laserstrahlung zu liefern, um die Quelle zu aktivieren, damit ein vorbestimmtes Muster von Pels auf dem Medium ausgedruckt wird, wobei die Quelle aus einer Quelle von zwei unterschiedlich bemessenen Druckstrahlen besteht und wobei die Pels durch Impulsbreitenmodulation der Quelle der beiden unterschiedlich bemessenen Strahlen erzeugt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bewirkt der Drucker ein "Weißschreiben", um die Genauigkeit der Copy bei hohen Dichten zu verbessern, wobei der Ausdruck "Weißschreiben" die Benutzung eines Mediums bedeutet, wobei ein unbeschriebenes Medium die höchste Dichte hat, d. h. insgesamt Schwarz und ein Strahl, beispielsweise ein Laserstrahl, bewirken, daß Abschnitte von Schwarz vermindert werden, um niedrigere Dichten zu erreichen.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Neuheitsmerkmale, die für die Erfindung als charakteristisch angesehen werden, ergeben sich zusammen mit ihrer Organisation und dem Arbeitsverfahren aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch einen elektronischen "Farbpinsel" von Laserstrahlen, die benutzt werden, um ein flächenmoduliertes Pixel bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu schreiben,
Fig. 2A bis 2T schematisch Pelkonfigurationsmuster für verschiedene 90 pm x 90 um Pixel Grauskalenwerte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Pixelgenerators, der gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung gestaltet ist,
Fig. 5 schematisch einen Vergleich zwischen einer Anordnung von 60 um x 60 um Fixeln und 90 um x 90 um Pixeln und
Fig. 6 wie Laserantriebsdaten für 90 um x 90 um Pixel angeordnet sind.

Einzelbeschreibung

Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Drucker erzeugt eine Hardcopy eines Bildes, und das Bild kann eines von einer großen Zahl unterschiedlicher Bildtypen sein, wie dies für den Fachmann klar ist. Beispielsweise kann das Bild, jedoch ohne Beschränkung, ein medizinisches Bild sein, welches durch ein Röntgenstrahlgerät, eine CAT-Abtasteinrichtung, eine MR-Einrichtung, eine Ultraschalleinrichtung oder dergleichen erzeugt ist. Statt dessen kann das Bild auch ein Bild sein, welches beispielsweise in digitaler oder analoger Form in einem Speichermedium, beispielsweise einem Videoband, einer Optikscheibe, einer Magnetscheibe oder dergleichen, gespeichert ist.
Eine durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugte Hardcopy wird in einem Medium ausgedruckt, das eine hohe Auflösung besitzt, und das thermische Bilderzeugungsmedium erzeugt Bilder gemäß einer intensiven Strahlung, beispielsweise einer Laserstrahlung.
Geeignete Mediummaterialien zur Erzeugung eines Hardcopybildes benutzen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit thermischem Bildaufzeichnungsmaterial, welches in der Internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/US 87/03249 von M. R. Etzel beschrieben ist (veröffentlicht am 16. Juni 1988 als Internationale Publikation Nr. W88/04237). Eine detaillierte Beschreibung eines Mediummaterials, welches vom Standpunkt der Erzeugung eines Bildes mit der gewünschten Dauerhaftigkeit zu bevorzugen ist, findet sich in der Patentanmeldung von K. C. Chang mit dem Titel "Thermal Imaging Medium", Anwaltsakte Nr. 7620, welche gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde.
Ein bevorzugtes binäres thermisches Bildaufzeichnungsmedium ist ein laminares Medium, welches aus zwei Blättern besteht, von denen wenigstens das eine transparent ist. Die Blätter tragen das Bilderzeugungsmaterial als Schichtenkörper zwischen ihren inneren Oberflächen, und dieses haftet vorzugsweise anfänglich an einem der Blätter an. Bei Belichtung durch Impulse thermischer Strahlung wird die anfängliche bevorzugte Adhäsion umgekehrt, so daß dann, wenn das Blattpaar getrennt wird, unbelichtete Teile des Bilderzeugungsmaterials an dem Blatt anhaften, an welchem anfänglich eine bevorzugte Adhäsion ist, während belichtete Abschnitte an jenem Blatt anhaften, wo die umgekehrte bevorzugte Adhäsion vorhanden ist, wodurch komplementäre Bilder auf jeweils einem der Blätter erzeugt werden können. Ein bevorzugtes Bildlaminat, welches gemäß der intensiven Bilderzeugungsstrahlung zur Erzeugung von Bildern in Farb/Binder-Material erzeugt werden kann, umfaßt zur Benutzung in einem erfindungsgemäßen Drucker folgende Bestandteile:
(1) ein erstes blattartiges Bandmaterial, welches gegenüber der Bilderzeugungsstrahlung transparent ist und wenigstens eine Oberflächenzone oder -schicht mit Polymerisationsmaterial aufweist, das durch Wärme aktivierbar ist, wenn das thermische Bildaufzeichnungsmedium einer kurzen und intensiven Strahlung unterworfen wird;
(2) fakultativ eine thermoplastische Zwischenschicht mit einer Kohäsionskraft, die die Kohäsionskraft für die Oberflächenzone oder -schicht aus wärmeaktivierbarem Polymerisationsmaterial überschreitet;
(3) eine Schicht aus einer porösen oder partikelförmigen Substanz auf der thermoplastischen Zwischenschicht, wobei die poröse oder teilchenförmige Bilderzeugungssubstanz eine Adhäsionskraft gegenüber der thermoplastischen Zwischenschicht besitzt, die größer ist als die Adhäsionskraft der thermoplastischen Zwischenschicht für die Oberflächenzone oder die Schicht aus wärmeaktivierbarem Polymerisationsmaterial; und
(4) ein zweites blattartiges Bandmaterial, welches die Schicht aus der porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanz abdeckt und direkt oder indirekt auf die Bilderzeugungssubstanz laminiert ist.
Das thermische Bildaufzeichnungsmedium ist in der Lage, eine Strahlung an oder in der Nähe der Zwischenfläche der Oberflächenzone oder Schicht des wärmeaktivierbaren Polymerisationsmaterials und der thermoplastischen Zwischenschicht bei Wellenlängen der Belichtungsquelle zu absorbieren und die absorbierte Energie in eine thermische Energie genügender Intensität umzuwandeln, damit die Oberflächenzone oder Schicht schnell aktiviert wird. Die wärmeaktivierbare Oberflächenzone oder Schicht heftet bei rapider Abkühlung die thermoplastische Zwischenschicht fest auf dem ersten blattartigen Bandmaterial auf.
Das thermische Bildaufzeichnungsmedium wird benutzt zur Bilderzeugung durch bildweise Belichtung von Abschnitten hiervon durch Strahlung genügender Intensität, um belichtete Abschnitte der thermoplastischen Zwischenschicht und der Bilderzeugungssubstanz fest auf dem ersten blattartigen Bandmaterial anzuheften, und durch Abnahme des zweiten blattartigen Bandmaterials nach Trennung von erstem und zweitem blattartigen Bandmaterial nach der bildweisen Belichtung von Abschnitten der Bilderzeugungssubstanz und der thermoplastischen Zwischenschicht werden erste und zweite Bilder auf dem ersten bzw. zweiten blattartigen Bandmaterial erzeugt.
Die fakultative thermoplastische Zwischenschicht bewirkt einen Oberflächenschutz und macht das zweite Bild auf dem zweiten blattartigen Bandmaterial dauerhaft.
Demgemäß sind zwei Schritte erforderlich, um eine Hardcopy unter Verwendung des thermischen Hardcopymaterials zu erzeugen. Der erste Schritt umfaßt die Belichtung des Mediums mit einer genügenden Wärme, um ein latentes Bild zu erzeugen, und der andere Schritt umfaßt die Behandlung der latenten Kopie durch ein Abschälverfahren, wobei das zweite Blatt die unbelichteten Teile der Bilderzeugungssubstanzen trägt und gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie dies weiter unten beschrieben wird, die Hardcopy bildet. Obgleich das bevorzugte Medium einen Schichtenaufbau besitzt, ist es klar, daß zwei nicht laminierte Blätter mit äquivalenten Funktionen ebenfalls benutzt werden können, um die Erfindung zu verwirklichen.
Laser sind insbesondere geeignet zur Belichtung des Materials, weil das Material einen Schwellwert für einen binären Film bildet. Das heißt, es besitzt einen hohen Kontrast, und wenn es über einen bestimmten Schwellwert hinaus belichtet wird, ergibt sich eine maximale Dichteänderung, während unter diesem Schwellwert überhaupt keine Dichte erlangt wird.
Eine durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugte Hardcopy besteht aus einer Vielzahl von Pixeln. Insbesondere ist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung jedes Pixel etwa 60 um x 60 um, etwa 90 um x 90 um groß, oder die Pixelgröße liegt in diesem Bereich. Außerdem wird die Hardcopy durch eine digitale Flächenmodulation erzeugt, die auch als räumliche Zittermodulation in der Technik bezeichnet wird. Die Flächenmodulation ist ein Verfahren, bei welchem jedes Pixel aus einer vorbestimmten Zahl von Pels besteht, und ein spezieller Ton, eine spezielle Dichte oder ein spezieller Grauwert für ein Pixel wird in Form eines vorbestimmten Musters von Pels erzeugt. Wie bekannt, liefert die Flächenmodulation eine Illusion eines kontinuierlichen Tonbildes in einem Medium, das in der Lage ist, nur schwarze und weiße Pels zu erzeugen, da die Flächenmodulationstöne unterschiedliche Dichten zu haben scheinen, wenn sie aus einer entsprechenden Entfernung betrachtet werden.
Im folgenden werden die Kriterien beschrieben, die zur Bestimmung der Pixelgröße, der Pelgröße, und des Pelkonfigurationsmusters für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt werden.
Es ist allgemein bekannt, daß allgemein ein Kompromiß zwischen der Auflösung der Hardcopy und der Zahl von Grauwerten getroffen werden muß, die benötigt werden, um eine qualitativ hochwertige Kopie eines Bildes zu erzeugen. Beispielsweise erlaubt die Benutzung eines Flächenmodulationspixels, welches aus n x m Pels besteht, eine Reproduktion von nm + 1 unterschiedlichen Grauwerten für ein binäres Medium. Wenn die gleiche Pelgröße benutzt wird, kann eine erhöhte Zahl von Grauskalenwerten erlangt werden, indem die Größe eines Flächenmodulationspixels vergrößert wird. Wenn die Größe der Pixel ansteigt, ergibt sich jedoch ein Verlust an Auflösung in der Hardcopy. Wenn andererseits zu wenig Graustufenwerte vorhanden sind, dann kann es zu wenige Schritte in der Tonskala geben. Dies ist das Erscheinungsbild einer Kontur in der Hardcopy, die im Originalbild nicht vorhanden war und oft auftritt, wenn eine Reproduktion mit einem großen sich stetig ändernden Grauskalenwertübergang erzeugt wird.
Demgemäß sind wenigstens zwei Messungen wichtig bei der Bestimmung der Qualität einer Hardcopy, die unter Benutzung eines Druckers unter Verwendung eines binären Mediums hergestellt wird: (1) die Flächenmodulationsfrequenz, d. h. die Zahl von Flächenmodulationspixeln pro linearer Einheit und (2) die Zahl der unterscheidbaren Grauskalenwerte. Die erforderliche Zahl von unterschiedlichen Grauskalenwerten in einer Hardcopy hängt von der Möglichkeit eines unbewaffneten Auges ab, dicht benachbarte Grauskalenwerte zu unterscheiden. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß bei einem normalen Leseabstand das menschliche Auge eine Reflexmodulation von ungefähr 0,5 % bei einer räumlichen Frequenz in der Nähe von 1 Zyklus/mm feststellen kann. Der inverse Wert hiervon ist die "gerade wahrnehmbare" Modulation. Diese wird als maximale Zahl von Grauskalenwerten interpretiert, die ein menschliches Auge noch empfangen kann, d. h. nach einer Daumenregel in der Druckindustrie ist ein gerade noch annehmbares" Bild so auszubilden, daß es etwa 65 Grauskalenwerte enthält, und bei einer hochqualitativen Kopie sind 100 oder mehr Werte erforderlich, und für medizinische Anwendungen 200 und noch mehr Grauwerte. Außerdem ist es bekannt, daß eine beträchtliche Verbesserung in der Kopiequalität erreicht werden kann, wenn die Pels mehr als zwei Grauskalenwerte besitzen.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen wurden die folgenden Kriterien benutzt, um eine Auswahl hinsichtlich der Größe der Pixel und Pels für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zu treffen: (1) Ein Pixel sollte so klein sein, daß es für das unbewaffnete menschliche Auge unsichtbar ist und eine hochqualitative Kopie erzeugt; (2) für eine gegebene Pelgröße sollte ein Pixel groß genug sein, um eine bestimmte große Zahl von Pels aufnehmen zu können, die eine geeignete Zahl unterscheidbarer Grauwerte liefern, und um eine geeignete Einschließung von Dichtewerten vom Bild nach der Kopie zu erzeugen, wie dies unten erläutert wird (obgleich das Verhältnis der Größe eines Pixels zur Größe eines Pels die Anzahl von Pels bestimmt, die ein Pixel bilden, und hierdurch wiederum die Zahl von Grauwerten bestimmt wird, die erreichbar ist, ergibt dieses Verhältnis allein noch nicht die Möglichkeit für eine 1:1-Wiedergabe der Dichte eines Bildes für die Kopie); und (3) das Pelmuster sollte nicht zu einer Textur oder Kontur in der Kopie beitragen.
Außerdem haben wir ein zusätzliches Kriterium entwickelt, welches von der Tatsache abgeleitet ist, daß ein empfangener Grauskalenwert eines Pixels nicht linear auf das Verhältnis von schwarzen und weißen Flächen darin bezogen ist, weil das menschliche Auge den Grauskalenwert nicht als lineare Funktion aufnimmt, sondern als logarithmische Funktion der Intensität. Eine Folge davon ist, daß der Grauwert eines Pixels, dessen Dichte eine Dichteeinheit von der maximalen Pixeldichte beträgt, durch die Größe eines Pels bestimmt wird, und infolgedessen ist der Dichtesprung von der höchsten Dichte auf der Grauskala, d. h. Dmax, nach der nächsthöheren Dichte auf der Grauskala, d. h. Dmax-1, notwendigerweise klein. Schließlich wird die Wahl der Pixelgröße, der Pelgröße und des Pelkonfigurationsmusters in Anbetracht der Tatsache gewählt, daß die Zahl von Grauskalenwerten, die durch das menschliche Auge wahrgenommen werden können, d. h. der geringste Kontrast, der wahrgenommen werden kann, schnell mit der räumlichen Frequenz abfällt. Demgemäß muß man an der Auflösungsgrenze des Auges nur Schwarz und Weiß repräsentieren.
Gemäß den oben erwähnten Kriterien wurde eine Pixelgröße von etwa 60 um x 60 um festgelegt, und diese liefert Kopien hoher Auflösung, und es wird das Problem der Pixelsichtbarkeit für eine Kopieseite der allgemein verfügbaren Abmessungen gelöst, beispielsweise für Abmessungen von 20,3 cm x 25,4 cm; 27,9 cm x 35,6 cm; 35,6 cm x 43,2 cm (8 Zoll x 10 Zoll, 11 Zoll x 14 Zoll, 14 Zoll x 17 Zoll). Außerdem wird im Hinblick auf die Kopiergeschwindigkeit auch ein Pixelausdruck von etwa 90 um x 90 um ins Auge gefaßt.
Die ursprünglichen Versuche zur Herstellung von Kopien benutzten ein "Druck"-Pixel von etwa 90 um x 90 um unter Benutzung von drei Laserstrahlen, von denen jeder ein Pel lieferte mit einer Punktgröße von etwa 30 um x 3 um auf dem Material. Jedoch liefert, wie oben erläutert, eine solche Anordnung nur 91 lineare Übertragungszunahmen, und dies liefert, so hat sich gezeigt, eine unzureichende Zahl von Grauwertpegeln für bestimmte Anwendungen. Tatsächlich ist eine weit größere Zahl von Transmissionszunahmen erforderlich, um eine mehr geeignete Zahl von Grauwerten zu schaffen. Eine größere Zahl von Transmissionszunahmen wird gemäß der Erfindung durch eine Impulsweitenmodulation des Treibersignals für die Strahlen vorgesehen, und bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt das Treibersignal für die Laserquelle variabel bemessene Pels.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Pixel mit einem vorbestimmten Flächenmodulationsmuster von Pels "gemalt", wobei das vorbestimmte Flächenmodulationsmuster von Pels einem vorbestimmten Intensitätspegel im ursprünglichen Bild oder einem vorbestimmten Intensitätspegel entspricht, der durch den Drucker berechnet wurde. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Ausdruck "gemalt" auf die Belichtung eines Pixels des wärmeempfindlichen Materials durch Laserstrahlung. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Pixel so gewählt, daß es etwa 60 um x 60 um oder 90 um x 90 um in der Flächenausdehnung aufweist, und ein elektronischer "Farbpinsel", d. h. die Laserstrahlen, die benutzt werden, um das Pixel mit Pels auszumalen, besteht aus vier getrennten Laserstrahlen. Wie in Fig. 1 dargestellt, liefert jeder der ersten drei Strahlen 200, 210 und 220 einen elektronischen Farbpinsel 250, der einen Punkt auf dem Medium erzeugt, dessen kleinster Abdruck ein Bereich ist, der etwa 30 um x 3 um beträgt. Die Strahlen 200 bis 220 sind versetzt ausgerichtet, so daß ein Hub des Farbpinsels, der mit 250 bezeichnet ist, eineinhalb (1,5) 60 um x 60 um Pixel oder 90 um x 90 um Pixel bedeckt. Wie oben erwähnt, wurde die Größe der Strahlen 200, 210 und 220 durch die Kriterien bestimmt, die oben erläutert wurden, und durch Faktoren wie komplexer Aufbau und Kosten, die erforderlich sind, um kleiner bemessene Pels zu erzeugen, und die zusätzliche Druckzeit, die erforderlich ist, um eine Hardcopy mit kleiner bemessenen Pels zu erzeugen, und außerdem sind komplexer Aufbau, Kosten und Druckzeit in Betracht zu ziehen, die die Benutzung zusätzlicher Laserstrahlen mit sich bringt.
Wie ebenfalls in Fig. 1 dargestellt, besteht der Farbpinsel 250 außer aus den Strahlen 200 bis 220 aus einem vierten Strahl, nämlich dem Strahl 230. Der Strahl 230 liefert einen Punkt auf dem Aufzeichnungsmaterial, dessen kleinste Ausleuchtzone in einem Bereich liegt, der etwa gleich ist 5 um x 3 um, und der Strah 230 ist so ausgerichtet, daß er eine Linie überquert, die grob gesagt durch die Mitte des Strahls 210 verläuft.
Wie oben beschrieben, hat bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel jeder der Strahlen 200 bis 230 eine minimale Ausleuchtbreite auf dem Medium, d. h. der Abstand der Ausleuchtzone von oben nach unten beträgt etwa 3 um. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Breite der Ausleuchtzone für jeden der vier Strahlen veränderbar, d. h. für die Strahlen 200 bis 230. Die Ausleuchtzonenbreite wird dadurch geändert, daß man den Strahl auf das Medium während einer unterschiedlichen Zeitdauer auftreffen läßt, wenn das Medium unter dem Strahl hindurchläuft. Die variable Zeitdauer, während der ein Strahl auf dem Medium auftreffen kann, wird gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch Impulsbreitenmodulation eines jeden Laserstrahls bewirkt, so daß die Ausleuchtzonenbreite, die sich von der Dicke des Laserstrahls, d. h. etwa 3,0 um oder mehr, auf grob gesagt 60,0 um oder 90,0 um in Schritten von 0,375 um ändern kann. Dieses Verfahren der Impulsbreitenmodulation der Laserstrahlung wird unten als "slicing" bezeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das "slicing" dadurch erreicht, daß die Schreibfrequenz eines Lasertreibersignals derart moduliert wird, daß der Laser auf eine minimale Schreibzeit t abgestimmt wird, um beispielsweise 3 um oder für eine längere Zeit t + x*dt zu schreiben, wobei dt die Zeit ist, um eine Scheibe zu schreiben, und x die Zahl der gewünschten Scheiben ist. Die Benutzung des slicing-Verfahrens (Scheibchenbildung) erhöht die wirksame Zahl von Pels in einem Pixel.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Wahl der Scheibchengröße dadurch bestimmt, daß ein Kompromiß zwischen der Notwendigkeit, eine angemessene Zahl von Grauwerten zur Verfügung zu haben, und der Schwierigkeit getroffen wird, sehr kleine Scheibchen herzustellen. Sehr kleine Scheibchen stellen große Anforderungen sowohl in bezug auf die Hardware als auch auf das Medium. Die Hardware muß sehr viel komplexer ausgebildet sein, und das Medium muß in der Lage sein, sehr kleine Punkte zu erzeugen. Infolgedessen wurde bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Scheibchen von etwa 0,375 um gewählt. Es ist jedoch für den Fachmann klar, daß diese spezielle Wahl der Zahl von scheibchen und die minimale und maximale Breite für ein Pel eine Auslegungssache ist und den Rahmen vorliegender Erfindung nicht beschränkt.
Im folgenden werden die vorteilhaften Ergebnisse beschrieben, die erlangt wurden unter Benutzung von Laserstrahlen, die unterschiedliche Ausleuchtzonen auf dem Medium hatten, d. h. Laserstrahlen 200 bis 220, die jeweils eine minimale Ausleuchtzone von 30 um x 3 um aufwiesen, und einem Laserstrahl 230, der eine minimale Ausleuchtzone von etwa 5um x 3 um besaß. Wenn Kopien auf dem erwähnten Medium aufgedruckt wurden, dann lag der höchste Grauwertpegel für das oben beschriebene Medium bei einem Wert entsprechend einer Dichte Dmax annähernd gleich 3,0. Unter Verwendung von Pixeln von 90 um x 90 um und Laserstrahlen mit einer minimalen Ausleuchtzone, d. h. einer Pelgröße von etwa 30 um x 3 um, würde der nächsthöhere Grauwert in der Kopie einem Dichtewert von Dmax-1, d. h. etwa 2 entsprechen. Eine andere Möglichkeit des Verständnisses für dieses Ergebnis besteht darin, daß man Kopien erzeugt unter Benutzung von Pels, die eine minimale Ausleuchtzone von etwa 30 um x 3 um aufweisen, wobei dann der Dichtebereich zwischen 2 und 3 in den Kopien unzugänglich wäre. Dies ist natürlich für einen Drucker, der Kopien von Bildern erzeugt, die durch chemische Einrichtungen aufgenommen wurden, unannehmbar, weil lebenswichtige Informationen durch Dichteveränderungen aufgezeichnet sind. In Neblettes Handbook of Photography and Reprography, 7. Aufl., hg. von John M. Sturge, Van Nostrand and Reinhold Company, wird auf S. 558/559 gesagt: "Der wichtigste sensitometrische Unterschied zwischen Röntgenfilmen und Filmen für die allgemeine Photographie besteht in dem Kontrast. Röntgenfilme erzeugen einen hohen Kontrast, weil die Dichteunterschiede des Aufnahmegegenstandes gewöhnlich gering sind und eine Verbesserung dieser Unterschiede in der Aufnahme deren diagnostischen Wert erhöht.
Radiographien enthalten normalerweise Dichtebereiche zwischen 0,5 bis über 3,0, und sie werden am wirksamsten überprüft durch eine Beleuchtung mit einstellbarer Lichtintensität. ... Wenn nicht ein sehr begrenzter Dichtebereich ausreichend ist, dann muß das Drucken von Radiographien auf photographischem Papier als unzweckmäßig angesehen werden, weil die Dichteskala photographischer Papiere nur einen sehr schmalen Dichtebereich aufweist."
Infolgedessen muß der Drucker in der Lage sein, ein Pel zu schreiben, das beträchtlich kleiner ist als 30 um x 3 um. Diese Möglichkeit wird gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen, und wie oben erwähnt geschieht dies durch Benutzung eines Laserstrahls 230. Obgleich im Prinzip der Laserstrahl 230 dem Pinsel 250 auf irgendeine Weise zugesetzt werden könnte, liefert die Plazierung gemäß Fig. 1 eine bevorzugte Plazierung, wobei der Laserstrahl 210 durch den Laserstrahl 230 zu vorbestimmten Zeitpunkten ersetzt wird. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die minimale Größe der kleinen Pel bei etwa 5 um x 3 um, und infolgedessen liegt Dmax-1 bei ungefähr 2,7 für ein 90 um x 90 um Pixel. Da die Fokussierungstiefe, die erforderlich ist, um ein Pel bestimmter Größe zu erzeugen, umgekehrt proportional zum Quadrat der Pelgröße ist, stellt eine Pelgröße von etwa 5 um x 3 um eine vernünftige Größe dar im Hinblick auf den komplexen Aufbau und die Kosten, die für kleiner bemessene Pels erforderlich wären.
Wie oben erwähnt, wird das slicing-Verfahren für Pels angewendet, die durch den vierten und letzten Laserstrahl erzeugt werden, und infolgedessen wird die Zahl der Grauwerte drastisch vergrößert, und es sind geringe Zunahmen zwischen den Grauwerten erkennbar. Die Erhöhung der Zahl der Grauwerte ist bei hohen Dichten besonders vorteilhaft, weil das menschliche Auge am meisten gegenüber Änderungen in der Durchlässigkeit oder Reflexionsfähigkeit anspricht, die bei hohen Dichten auftreten. Insbesondere ist das menschliche Auge empfindlich gegenüber Helligkeitsänderungen als Funktion von dL/L, wobei dL die Änderung der Helligkeit und L die Durchschnittshelligkeit ist. Wenn die Dichte hoch ist, d. h. wenn L klein ist, dann ist die Empfindlichkeit für einen gegebenen dL-Wert groß, während bei geringer Dichte, d. h. wenn L groß ist, die Empfindlichkeit für ein gegebenes dL gering ist. In Anbetracht dieser Tatsache liefern bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung vorzugsweise kleine Stufen zwischen Grauwerten am Ende mit hoher Dichte der Grauwerte. Demgemäß ist es auch zweckmäßig, die hohen Dichtewerte der Grauskala so genau als möglich auf zuzeichnen, weil das menschliche Auge empfindlicher ist gegenüber Intensitätsdifferenzen, die in jenem Teil der Grauskala auftreten. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch bewerkstelligt, daß, wie oben erwähnt, "weiß" auf das Medium geschrieben wird. Wie oben erwähnt, ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Medium derart, daß in einem unbedruckten Zustand das Medium schwarz ist. Die Herstellung einer Kopie benutzt die Strahlung von Laserstrahlen 200 bis 230, um die die Kopie bildenden Substanzen zu veranlassen, an dem Medium an der Oberfläche des Bandes anzuhaften. Wenn dann die Abdeckung abgeschält wird, bleiben die belichteten Bereiche auf dem Band, und die unbelichteten Bereiche verbleiben auf der Abdeckung und bilden die Hardcopy. Da die Hardcopy unter Benutzung von Laserstrahlen 200 bis 230 beschrieben wurde, um Bereiche auf der fertigen Kopie zu erzeugen, bei der Schwarz entfernt ist, wird die Erzeugung der Hardcopy als ein Verfahren bezeichnet, bei dem mit Weiß geschrieben wird. Dies ist, wie aus vorstehenden Ausführungen hervorgeht, vorteilhaft, da der Laserstrahl 230, der das kleine Pel erzeugt, benutzt wird, um Grauskalenwerte zu erzeugen, die einem hohen Dichtewert entsprechen. Dieser Vorteil leitet sich ab aus der Tatsache, daß die Genauigkeit der Beschreibung von Grauwerten hoher Dichte von der Positionierung eines einzelnen Laserstrahls abhängt, nämlich vom Laserstrahl 230, der für das Schreiben der kleinen Pel verantwortlich ist. Wenn das Medium in Schwarz beschrieben würde, dann würden die Grauskalenwerte hoher Dichte durch das Zusammenwirken verschiedener, wenn nicht aller Laserstrahlen 200 bis 230 geschrieben, wodurch sich eine größere Wahrscheinlichkeit für Positionierungsfehler ergibt. Infolgedessen müßte ein Drucker einen komplexeren Aufbau besitzen, was eine Verteuerung mit sich bringt, um einen vergleichbaren Genauigkeitspegel zu erhalten, wie dieser erreicht wird, wenn man mit Weiß schreibt. Dies liegt daran, daß die Intensitätsdifferenzen leichter im hohen Dichtebereich der Grauskala festgestellt werden können und medizinische Bilder im typischen Fall dunkler sind als Bildphotographien. Nichtsdestoweniger muß festgehalten werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das Weißschreiben beschränkt ist und daß die Erfindung auch Ausführungsbeispiele mit Schwarzschreiben umfassen soll.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Pelkonfigurationsmuster zum "Pinseln" eines 90 um x 90 um Druckpixels geeignet, verschiedene Ziele zu erfüllen, die notwendig sind, um wiederholbare Bilder hoher Qualität zu erzeugen. Ein erstes Ziel bei der Entwicklung des Pelkonfigurationsmusters für das bevorzugte Ausführungsbeispiel, welches weißschreibt, besteht darin, so wenig Änderungen in dem Bereichsmodulationspixel als möglich für Grauwerte hoher Dichte zu schaffen, weil die kritischste Information bei den meisten medizinischen Bildern in den dunkleren Bereichen eines Bildes liegt. Außerdem besteht ein zweites Ziel der Entwicklung der Pelkonfigurationsmuster darin, die Wirkung der Überbrückung im Medium auf die Bildqualität zu vermindern. Die Überbrückung ist ein Phänomen, welches in dem erwähnten Medium immer dann auftritt, wenn eine Abdeckung abgeschält wird und dicht benachbarte belichtete Materialbrücken vorhanden sind, d. h. es werden unbelichtete Materialteile dazwischen von der Abdeckung abgezogen. Es ist klar, daß die Überbrückung zu Dichteänderungen führt und demgemäß zu Kopien minderer Qualität. Die Überbrückung kann verhindert werden, indem Pelkonfigurationsmuster benutzt werden, die einen minimalen Abstand des unbelichteten Materials im Medium zwischen Clustern unbelichteten Materials aufrechterhalten. Beispielsweise wurde festgestellt, daß die Wahrscheinlichkeit einer Überbrückung, d. h. die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Cluster des belichteten Materials überbrückt werden, beträchtlich vermindert wird, wenn eine minimale unbelichtete Distanz zwischen den Clustern verbleibt, die etwa 10 um bis 12 um beträgt.
Die Fig. 2A bis 2T zeigen verschiedene Pelkonfigurationsmuster für verschiedene 90 um x 90 um Pixel-Grauwerte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung. Diese Figuren sind am besten verständlich, wenn sie in Verbindung mit der Tabelle I (letzte Seite der Beschreibung) betrachtet werden.
Das Gitter in den Fig. 2A bis 2T repräsentiert ein 90 um x 90 um Pixel, welches drei Reihen umfaßt, und jede Reihe besteht aus 30 Zeilen. Die Pels in der ersten Reihe werden durch einen breiten Laser 3 geschrieben; die Pels in der zweiten oder mittleren Reihe werden durch einen breiten Laser 1 oder einen schmalen Laser 4 geschrieben; und die Pels in der dritten oder letzten Reihe werden durch einen breiten Laser 2 geschrieben. Die Koordinaten des jeweiligen Pels in dem Gitter sind bezüglich der Zeile durch 0 bis 29 gekennzeichnet und bezüglich der Reihe durch die Laserzahl, die das Pel zeichnet. Wenn man die Fig. 2A bis 2T betrachtet, muß man berücksichtigen, daß ein "Negativ" auf einem weiß geschriebenen Medium betrachtet wird, d. h. die weißen Bereiche der Figuren stellen unbelichtete Bereiche darf und die schwarzen Flächen sind "ausgemalte" Bereiche. Demgemäß stellt die Hardcopy das Umgekehrte dieser Figuren dar. Fig. 2A zeigt beispielsweise ein "Negativ" eines völlig unbelichteten Mediums, und infolgedessen stellt dieses ein Pixel dar, das den dunkelsten Grauwert besitzt.
Bei der Erstellung des Pelkonfigurationsmusters für das bevorzugte Ausführungsbeispiel gemäß den obigen Kriterien wurde das Pelkonfigurationsmuster in die Gruppen A bis J unterteilt, und es werden gewisse "Ausmal"regeln für die verschiedenen Gruppen beschrieben. Diese Regeln sind in der Tabelle I wiedergegeben und in den Fig. 2B bis 2T dargestellt. Insbesondere zeigen Figurenpaare von 2B bis 2T das anfängliche Pelkonfigurationsmuster für eine Gruppe bzw. das letzte Pelkonfigurationsmuster einer Gruppe. Insbesondere bezieht sich gemäß Tabelle I die mit "Gruppe" bezeichnete Reihe auf die Pelkonfigurationsmuster in den verschiedenen Gruppen A bis J; die Reihe unter der Überschrift "Beginn der Clusterlokalisierung" liefert Gitterkoordinaten in Ausdrücken von Zeilen und Laser für Pels in dem ersten Pelkonfigurationsmuster einer Gruppe; die Reihe unter der Überschrift "Clustergrößenbereich in Scheibchen" liefert die minimale und die maximale Zahl von Scheibchen für jeden Laser, der benutzt wird, um Pelkonfigurationsmuster einer Gruppe zu erzeugen. Die Tabelle I und die Fig. 2B zeigen, daß das erste Pelkonfigurationsmuster in der Gruppe A sechs Scheibchen enthält, die durch den Laser 4 aufgezeichnet wurden, beginnend mit der Zeile 5. Die Tabelle I und Fig. 2C zeigen, daß das letzte Pelkonfigurationsmuster in der Gruppe A 200 Scheibchen umfaßt, die vom Laser 4 aufgezeichnet wurden, wobei in der Zeile 5 begonnen wurde. Die Tabelle I und Fig. 2D zeigen, daß das erste Pelkonfigurationsmuster in der Gruppe B 110 Scheibchen umfaßt, die durch den Laser 4 aufgezeichnet wurden, wobei in Zeile 5 begonnen wurde, und 12 Scheibchen, die durch den Laser 3 aufgezeichnet wurden, beginnend mit der Zeile 0. Weiter zeigen Tabelle I und Fig. 2E, daß das letzte Pelkonfigurationsmuster in Gruppe B 200 Scheibchen umfaßt, die durch den Laser 4 aufgezeichnet wurden, beginnend in Zeile 5, und 12 Scheibchen, die vom Laser 3 aufgezeichnet wurden, beginnend in Zeile 0. Die Tabelle I und die Fiig. 2F zeigen, daß das erste Pelkonfigurationsmuster in der Gruppe C 110 Scheibchen umfaßt, die vom Laser 4 aufgezeichnet wurden, beginnend in Zeile 5, 12 Scheibchen, die durch den Laser 3 aufgezeichnet wurden, beginnend in Zeile 0, und 12 Scheibchen, die vom Laser 2 aufgezeichnet wurden, beginnend in Zeile 15. Außerdem zeigen Tabelle I und Fig. 2G, daß das letzte Pelkonfigurationsmuster in der Gruppe C 200 Scheibchen umfaßt, die durch den Laser 4 aufgezeichnet wurden, beginnend in Zeile 5, 12 Scheibchen, die vom Laser 3, beginnend in Zeile 0, aufgezeichnet wurden, und 12 Scheibchen, die vom Laser 2, beginnend in Zeile 15, aufgezeichnet wurden. Die übrigen der Fig. 2B bis 2T können in gleicher Weise unter Bezugnahme auf Tabelle I interpretiert werden.
Die Gruppen F bis J, die den unteren Dichten entsprechen, benutzen den kleinen Laser 4 nicht. Dies ist jedoch kein Nachteil, da, wie oben erwähnt, das menschliche logarithmische Sichtansprechen bedeutet, daß größere Durchlässigkeits- oder Reflexionsdifferenzen in Bereichen niedriger Dichte für das menschliche Auge nahezu unsichtbar sind.
Aus den Fig. 2A bis 2T und der Tabelle I ergibt sich, daß mehr Pelkonfigurationsmuster geliefert werden können als benutzt werden, um beispielsweise 256 Grauskalenwerte zu erzeugen. So hängt in einem speziellen Fall die geeignete Aufteilung der verschiedenen Pelkonfigurationsmuster gemäß Fig. 2A bis 2T und Tabelle I von den speziellen Erfordernissen des jeweiligen Falles ab, und demgemäß wird eine geeignete Gruppe gewählt, um eine Annäherung an die speziellen Tonerfordernisse zu gewährleisten. Jedoch kann man das folgende methodische Verfahren anwenden, um Pelkonfigurationsmuster aus zahlreichen Möglichkeiten einer Gruppe auszuwählen. Zunächst wird das erste Pelkonfigurationsmuster für eine Gruppe betrachtet, und es wird für jeden Laser der Flächenbereich bestimmt, der "ausgemalt" werden kann, um das letzte Pelkonfigurationsmuster für die Gruppe zu erreichen. Zweitens wird zuerst das Pelkonfigurationsmuster jener Gruppe, die nicht das erste Pelkonfigurationsmuster enthält, als solches ausgewählt, welches durch "Ausmalen" mit dem Laser erhalten wird, das den größten Bereich hat, der "ausgemalt" werden kann. Da jedoch der gewählte Laser so aufzeichnet, daß das gewählte Pelkonfigurationsmuster erhalten wird, fällt der Flächenbereich, der vom Laser "ausgemalt" wird, ab. Drittens kann dann, wenn der Flächenbereich, der durch den ersten Laser "ausgemalt" wurde, gleich ist dem Flächenbereich, der von einem anderen Laser "ausgemalt" werden kann, das Pelkonfigurationsmuster gewählt werden, das alternativ von den zwei Lasern "ausgemalt" wird.
Die Laserquelle, die benutzt wird, um einen Strahl zu liefern, der das kleine Pel aufzeichnet, kann gleich sein jenem, der benutzt wird, um die breiten Pels zu schreiben, aber sein Strahlungsausgang wird unter Benutzung von Spiegeln geeigneter Abmessungen abgeschnitten. Statt dessen könnte auch ein Laser benutzt werden, der einen kleineren Emissionsbereich besitzt.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Druckers 10, der eine Hardcopy des Bildes 50 auf dem Medium 205 erzeugt. Wie in Fig. 3 dargestellt, umfaßt der Drucker 10 folgende Teile: (a) ein Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100, welches Bilddaten in elektronischer Form entsprechend dem Bild 50 aufnimmt; (b) einen Bildrahmenspeicher 110, der die Bilddaten speichert, die durch das Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 geliefert wurden; (c) eine Systemsteuerung 115, die: (i) die Bilddaten verarbeitet, die im Bildrahmenspeicher 110 gespeichert waren, und zwar derart, wie dies weiter unten beschrieben wird, (ii) die verarbeiteten Daten und andere Informationen, die später beschrieben werden, veranlaßt, auf andere Abschnitte des Druckers 10 überzugehen, und in gewissen Fällen (iii) eine Eingangsinformation von einem Benutzer empfängt, um eine Druckformatinformation oder dergleichen zu erhalten; (d) einen Pixelgenerator 700, der Bilddaten vom Bildrahmenspeicher 110 und eine Steuerinformation vom Systemsteuergerät 115 erjält und demgemäß dem Lasermodul 750 einen Ausgang liefert; und (e) ein Lasermodul 750, welches die Laser 195 umfaßt, die eine Hardcopy des Bildes 50 auf dem Medium 205 gemäß dem Ausgang des Pixelgenerators 700 erzeugen.
Bei dem Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 handelt es sich um eine Einrichtung, die für den Fachmann bekannt ist und die zum Abtasten des Bildes 50, zum Acquirieren der Bilddaten vom Bild 50 in analoger oder digitaler Form und zur Umwandlung der acquirierten Bilddaten in digitale Form dient, wenn dies erforderlich ist. Ausführungsbeispiele von Bildabtast- und Acquisitionsmoduln 100 sind dem Fachmann bekannt, und sie bestehen beispielsweise aus einer Vorrichtung: (a) zur Abtastung des Bildes 50 mit einem Strahlungsausgang, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre; (b) zum Messen der Strahlungsmenge, die vom Bild 50 reflektiert und/oder durch das Bild 50 hindurchgelassen wird, wobei die Messung mit Photodetektoren in einer Weise erfolgt, die dem Fachmann bekannt ist, und (c) zur Umwandlung beispielsweise des Ausgangs der Photodetektoren in digitale Bilddaten, indem der Ausgang durch Analog/Digital- Wandler in einer Weise geschicht wird, die für den Fachmann bekannt ist. Statt dessen kann das Abtast- und Acquisitionsmodul 100 ein CCD-Abtaster sein. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zur Veranschaulichung angenommen, daß der digitale Bilddatenausgang vom Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 aus acht (8) Bitdaten besteht, von denen jedes einer 256 Stufen Grauskala entspricht. Außerdem entsprechen beispielsweise, aber nicht beschränkend, alle acht Bitbilddaten der Intensität der Strahlung, die von einem vorbestimmten Bereich des Bildes 50 reflektiert wurde, oder die von einem vorbestimmten Bereich des Bildes 50 hindurchgelassen wurde. Außerdem sollte klar sein, daß die Bilddaten, die vom Abtast- und Acquisitionsmodul 100 ausgegeben werden und die dem Eingang des Bildrahmenspeichers 110 unter der Steuerung der Systemsteuerung 115 zugeführt werden, gerade so gut von einem Speichermedium gelesen werden könnten, beispielsweise einem Videoband, einer optischen Disk, einer Magnetdisk usw., und bei einem solchen Ausführungsbeispiel würde der Ausgang der Speichereinrichtung als Eingang dem Bildrahmenspeicher 110 zugeführt. Statt dessen könnten die digitalen Bilddaten auch an einer entfernten Stelle erzeugt und dem Bildrahmenspeicher 110 über ein Datennetz (LAN) oder über ein kleines Computersysteminterface (SCSI) usw. zugeführt werden. Es ist klar, daß die Bilder nicht in irgendeinem speziellen digitalen oder analogen Format gespeichert werden müssen, und es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, Bildinformationen eines jeden Formates verarbeiten zu können.
Es ist klar, daß jeder Bilddatenausgang vom Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 auf einer Fläche wiedergegeben werden kann, die größer als ein Pixel ist, oder die gleich einem Pixel ist, oder die kleiner ist als ein Pixel. Beispielsweise könnte die spezielle Wahl auf der Basis Format in Abhängigkeit vom Inhalt vorgenommen werden, wobei der Ausdruck "Format" sich beispielsweise auf das Aspektverhältnis der Kopie und der Ausdruck "Inhalt" sich auf die Auflösung und den Tonwert der Kopie bezieht. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann eine solche Auswahl vom Benutzereingang dem Systemsteuergerät 115 zugeführt werden. In dem weiter unten beschriebenen Beispiel ist jedoch beispielsweise und nicht beschränkend eine den Bilddaten des Bildes 50 entsprechende Fläche gewöhnlich größer als ein Pixel, und hieraus ergibt sich eine geringere räumliche Auflösung. Infolgedessen gibt es mehr Pixel in der Hardcopy, die vom erfindungsgemäßen Drucker 10 hergestellt wurde, als Bereiche auf dem Bild 50 vorhanden sind. Außerdem wird das Medium 205 beispielsweise ohne Beschränkung an der äußeren Oberfläche einer nicht dargestellten Trommel festgelegt, die, wie dem Fachmann bekannt ist, eine zylindrische Gestalt besitzt. Bei einer typischen derartigen Ausbildung ist es für den Fachmann auch klar, in Verbindung mit der Trommel und dem daran befestigten Medium Strahlungsausgänge von Lasern 195 im Lasermodul 750 zu benutzen, die zeilenweise auf dem Medium 205 auftreffen. Dabei ist eine genügend große Zahl von Zeilen auf dem Medium 205 ausgebildet, um die Hardcopy des Bildes 50 auf dem Medium 205 zu liefern, wenn der Strahlungsausgang von den Lasern 195 des Lasermoduls 750 in einer Richtung quer zur Zeilenrichtung bewegt wird. Eine Seite eines Hardcopyausgangs kann mehrere Bilder umfassen, die beispielsweise auf einer 20,3 cm x 25,4 cm (8 x 10 Zoll) Hardcopy erzeugt werden, und die Pixelgröße, das Pixelaspektverhältnis und die Zahl aktiver Zeilen pro Seite können in der 20,3 cm (8 Zoll) Richtung und die Zahl der aktiven Pixel pro Seite in 25,4 cm (10 Zoll) Richtung sind programmierbar und variabel, und die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nicht auf irgendwelche derartigen Parameter beschränkt.
Ein Bildrahmenspeicher 110 ist jede Vorrichtung, die dem Fachmann bekannt ist und dazu dient, zeitweise Bilddaten zu speichern, die vom Bild 50 oder von mehreren derartigen Bildern gewonnen wurden. Das Systemsteuergerät 115 setzt eine Seite zusammen und formatiert diese, und diese "Seite" muß als Hardcopybild auf dem Medium 205 im Bildrahmenspeicher 110 in der Weise erzeugt werden, wie dies für den Fachmann bekannt ist. Als Ergebnis kann eine "Seite" aus einem einzigen Bild, wie dem Bild 50, bestehen, oder sie kann zusammengesetzt sein aus mehreren Bildern entsprechend dem Bild 50.
Das Systemsteuergerät überträgt dann das folgende nach dem Pixelgenerator 700 vorzugsweise über einen VME-Bus 695 als Einrichtungsdaten, die vom Pixelgenerator 700 benutzt werden, um seine Funktion durchzuführen: (a) Es werden Werte für gewisse programmierbare Parameter des Pixelgenerators 700 geliefert, beispielsweise: (i) Zahl der Zeilen pro Seite; (ii) Zahl von Pixeln pro Zeile in Drehrichtung der Trommel; (iii) Zahl von Pels per Pixel in Richtung der Drehung der Trommel; (iv) Pixelaspektverhältnis usw.; (b) eine Nachschlagtabelle, die benutzt wird, um Signale zu erzeugen, die das Lasermodul 750 in der Weise antreiben, wie dies im einzelnen weiter unten beschrieben wird; und (c) eine Software zur Benutzung durch einen digitalen Signalprozessor (DSP), der einen Teil des Pixelgenerators 700 umfaßt. Es ist für den Fachmann klar, daß bei gewissen Ausführungsbeispielen derartige Daten und eine derartige Software übertragen werden können, bevor jedes Hardcopybild erzeugt wird, während bei anderen Ausführungsbeispielen Teile derartiger Daten und die Software immer dann übertragen werden können, wenn die relevanten Daten und die Software oder Teile hiervon für verschiedene Abschnitte der Hardcopy geändert werden müssen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, besteht der Pixelgenerator 700 aus den folgenden Bestandteilen: (a) einem VME-Interface 119, welches seinen Eingang über den VME-Bus 695 erhält und ein Interface zwischen der inneren Schaltung des Pixelgenerators 700 und dem VME-Bus 695 bildet; (b) einem DSP 120, welches Parameterdaten, Software und Bilddaten vom Systemsteuergerät 115 erhält (diese Daten und Informationen werden vom Systemsteuergerät 115 nach dem VME-Interface 119 über den VME-Bus 695 geliefert und über das VME-Interface 119 dem DSP 120 zugeführt); (c) dem DSP-Speicher 121, der bewirkt (i) er empfängt Parameterdaten und Software vom Systemsteuergerät 115 (diese Daten und Informationen werden vom Systemsteuergerät 115 dem VME-Interface 119 über den VME-Bus 695 zugeführt, und sie werden durch das VME- Interface 119 dem DSP 120 zugeführt und schließlich dem DSP 121 durch den DSP 120), und (ii) es werden Parameterdaten und Software dem DSP 120 zugeführt; (d) dem INX- Speicher 130: (i) er empfängt Bilddaten vom Systemsteuergerät 115 (diese Bilddaten werden vom Systemsteuergerät 115 dem VME-Interface 119 über den VME-Bus 695 zugeführt und durch das VME-Interface 119 nach dem DSP 120 geschickt und schließlich dem INX 125 dem DSP 120 zugeführt), und (ii) es werden Bilddaten dem DSP 120 gemäß Befehlen vom DSP 120 zugeführt; (e) einem Ausgangspuffer 140: (i) dieser empfängt Bilddaten vom DSP 120; (ii) er empfängt eine Adresseninformation über Pixelgröße 163; und (iii) er überträgt Bilddaten dem LUT-Prozessor 170; (f) einer Pixelgrößenstufe 163: (i) sie empfängt Parameterdaten (beispielsweise Zahl von Zeilen pro Seite, Zahl von Pixeln pro Zeile in Richtung der Trommeldrehung und Zahl von Pels per Pixel in Trommeldrehrichtung) vom Systemsteuergerät 115 (diese Daten werden vom Systemsteuergerät 115 dem VME-Interface 119 über den VME-Bus 695 zugeführt und durch das VME-Interface 119 der Pixelgrößenstufe 163); und (ii) es wird die Pixeladresseninformation dem Ausgangspuffer 140 und die Peladresseninformation dem LUT-Prozessor 170 zugeführt; (g) einem LUT-Prozessor 170, der Nachschlagtabellenspeicher LUTO und LUT1 umfaßt (es sollte für den Fachmann klar sein, daß der LUT-Prozessor 170 nicht auf zwei Speicher beschränkt ist, und er kann auch nur einen Speicher oder mehr als zwei Speicher umfassen), von denen jeder Speicher Nachschlagetabellen aufweisen kann, die eine Zusammenstellung von Intensitätspegeln zu Pelkonfigurationsmustern zur Benutzung beim digitalen Modulationsdruck auf dem Medium 205 liefern; ein LUT-Prozessor 170: (i) empfängt Zusammenstellungsdaten vom Systemsteuergerät 115 (diese Daten werden vom Systemsteuergerät 115 dem VME-Interface 119 über den VME-Bus 695 übermittelt und durch das VME-Interface 119 nach dem LUT-Prozessor 170 geschickt); (ii) er empfängt den Intensitätspegeleingang vom Ausgangspuffer 140; und (iii) es werden die Peladresseninformationen von der Pixelgrößenstufe 163 empfangen; (h) einer Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180, die bewirkt: (i) es wird der Eingang vom LUT-Prozessor 170 empfangen, der eine Lasertreiberinformation in 16 Bit- Wörtern enthält, wobei die 16 Bit-Wörter aus vier-Bitwerten für jeden der vier Laser bestehen, die aus den Lasern 195 bestehen, und (ii) es wird ein Eingang vom DSP 120 empfangen, der Informationen enthält, die benutzt werden, um zu bestimmen, wie die Nachschlaginformation in den zwei 16 Bit-Wörtern von den LUT0 und LUT1 des LUT-Prozessors 170 in 16 Bit-Informationen umgewandelt werden, die für jeweils einen Laser 195 geeignet sind; (i) einer Slicestufe 190, die (i) einen Eingang vom PLL 185 empfängt; (ii) die einen 16 Bit-Eingang von der Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 empfängt; und die (iii) die 16 Bit-Eingangssignale in Signale umwandelt, die zum Treiben der Lasergeneratoren der Laser 195 geeignet sind; (j) einem PLL 185, der als phasenstarrer Schleifentaktgeber arbeitet, der: (i) den Eingang vom Trommeldecoder 187 empfängt und (ii) die Ausgänge eines Taktgebers empfängt, der mit der sich drehenden Trommel synchronisiert ist; und (k) einem Trommelcodierer 187, der ein Signal empfängt, wenn die Trommeldrehung eine vorbestimmte Stellung erreicht.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Pixelgenerators 700 im einzelnen beschrieben. Das Systemsteuergerät 115 erlangt Daten, die einem Abschnitt eines Bildes entsprechen, das formatiert und im Bildrahmenspeicher 110 gespeichert ist. Das Systemsteuergerät 115 überträgt die entsprechenden 8 Bit-Daten dem Pixelgenerator 700 über den VME-Bus 695 in Echtzeit. Der Ausdruck "Echtzeit" bedeutet, daß beispielsweise Daten, die dem Abschnitt (ein solcher hat zwei Zeilen des formatierten Bildes im Bildrahmenspeicher 110) vom Pixelgenerator 700 pro Trommelumdrehung übertragen und verarbeitet werden. Für eine 8 x 10 Zoll-Kopie, die unter Benutzung von 60 um x 60 um Pixeln ausgedruckt wird, ist die maximale Zahl von 8 Bit-Pixeln, die pro Zeile bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel übertragen werden, 4096.
Die 8 Bit-Pixeldaten, die vom Systemsteuergerät 115 nach dem Pixelgenerator 700 übertragen wurden, werden über den VME-Bus 695 über das VME-Interface 119 übertragen und als Eingang dem digitalen Signalprozessor 120 (DSP 120) zugeführt. Der DSP 120 übertrag dann die Daten seinerseits dem INX-Speicher 125. Der INX-Speicher 125 ist ein Gerät, welches für den Fachmann bekannt ist, um digitalisierte Bilddaten zu speichern. Beispielsweise kann der INX-Speicher 125 ein Direktzugriffsspeicher sein. Der INX-Speicher 125 wird als Eingangspufferspeicher benutzt, um Bilddaten zu speichern, die vom DSP 120 verarbeitet werden. Der INX- Speicher 125 kann verschiedene Zeilen von Bilddaten aufnehmen, aber im typischen Fall nimmt er nicht eine gesamte "Seite" auf.
Zu gegebener Zeit erhält der DSP 120 Bilddaten vom INX- Speicher 125, behandelt diese und speichert die behandelten Daten in einem Ausgangspuffer 140. Ausführungsbeispiele des DSP 120 sind für den Fachmann bekannt. Beispielsweise ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der DSP 120 ein Motorola 56001 Digitalsignalprozessor. Der DSP 120 hat Zugriff auf den DSP-Programmspeicher 121, beispielsweise einen RAM-Speicher, um Software zu erhalten, die bewirkt, daß der DSP 120 die digitalisierten Eingangsbilddaten in eine Form überträgt, die kompatibel ist mit dem Ausgangsformat, das zur Herstellung der Hardcopy erforderlich ist, d. h. es werden die Flächenbilddaten in Pixeldruckdaten umgewandelt, und/oder es wird die Qualität der Hardcopy durch ein "Schärfe"-Verfahren verbessert. Beispielsweise und zum Zwecke der Veranschaulichung und ohne Beschränkung wird bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch den DSP 120 eine zweidimensionale Interpolation der digitalen Bilddaten durchgeführt, indem zwei eindimensionale Interpolationsschritte durchgeführt werden. Im einzelnen bewirkt der DSP 120: (a) einen eindimensionalen Interpolationsschritt, um digitalisierte Bilddaten für eine "interpolierte" Zeile auf dem Bild 50 zu schaffen, die zwischen zwei aktuellen Zeilen liegt, die vom Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 acquiriert wurden; und (b) es wird ein zweiter eindimensionaler Interpolationsschritt bei jeder der Abtastzeilen durchgeführt, und zwar aktuell oder interpoliert, um digitalisierte Bilddaten für interpolierte Datenpunkte zu liefern, die zwischen den Eingangsdatenpunkten liegen. Insbesondere kann ein solcher Interpolationsschritt ohne Beschränkung die folgenden Interpolationsschritte umfassen, die für den Fachmann klar sind: eine Interpolation bezüglich des nächstliegenden Nachbars; eine bilineare Interpolation; eine kubische Faltung usw. Außerdem können, wie oben erwähnt, die digitalisierten Bilddaten einschließlich der interpolierten digitalisierten Bilddaten hinsichtlich der Schärfe in einer Weise verbessert werden, wie dies für den Fachmann klar ist. Außerdem können bei speziellen Ausführungsbeispielen der Erfindung unterschiedliche Verfahren der Interpolation bei verschiedenen Teilen des Bildes 50 angewandt werden. Weiterhin wird, wie oben erwähnt, die Software, die im DSP-Programmspeicher 121 gespeichert war, vom Systemsteuergerät 115 übertragen. Dabei ist festzustellen, daß: (a) bei einigen Ausführungsbeispielen die Software geladen werden kann, bevor jede Seite gedruckt wird, damit verschiedene Bildalgorithmen für verschiedene Bilder geliefert werden können; (b) bei anderen Ausführungsbeispielen die Software vor dem Ausdruck verschiedener Abschnitte eines Bildes geladen werden kann; oder (c) bei verschiedenen anderen Ausführungsbeispielen die Software einmal geladen wird, wenn das System hochläuft.
Der Ausgang der Bildverarbeitung, die vom DSP 120 geliefert wird, umfaßt bei diesem Ausführungsbeispiel acht Bit- Nummern, die den Grauwerten der behandelten Pixel entsprechen. Es ist jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Benutzung von acht Bit-Intensitätspegel beschränkt ist. Der Bildverarbeitungsausgang wird im Ausgangspuffer 140 gespeichert. Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel, welches die Übertragung von Bilddaten nach dem Pixelgenerator 700 umfaßt, speichert diese im INX-Speicher 125 und führt eine Bildverarbeitung der Bilddaten in Echtzeit durch, was vorteilhaft ist, weil Speicherkosten bei dem erfindungsgemäßen Drucker eingespart werden.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Bilddaten, die erforderlich sind, um zwei Ausgangszeilen auf dem Medium 205 zu erzeugen, dem Pixelgenerator 700 zugeführt, während sich die Trommel einmal dreht, und im Pixelgenerator 700 wird eine Ausgangszeile definiert, die sich in Drehrichtung erstreckt. Während der nächsten Umdrehung der Trommel werden zwei weitere Zeilen übertragen, während die zwei Zeilen, die während der vorherigen Drehung erzeugt wurden, bildmäßig behandelt werden und dem Ausgangspuffer 140 geliefert werden. Bei der dritten Umdrehung werden zwei weitere Zeilen eingegeben, und die Zeilen der vorhergehenden Drehung werden verarbeitet und gespeichert, und die Zeilen, die während der zweiten Drehung verarbeitet wurden, werden auf der sich drehenden Trommel aufgedruckt. Dies setzt sich fort, bis die gesamte "Seite" bedruckt ist. Gewisse Bilder erfordern jedoch nicht zwei Zeilen bei jeder Umdrehung jeder Ausgangszeile. Dies kann im Falle der Interpolation, wenn die Eingangszeilen dem Pixelgenerator 700 übertragen werden, weniger häufig sein.
Wie oben beschrieben, überträgt die Bildverarbeitungsstufe DSP 120 digitalisierte acht Bit-Ausgangsbilddaten dem Ausgangspuffer 140 zur Speicherung. Der Ausgangspuffer 140 ist eine Vorrichtung, wie diese dem Fachmann bekannt ist, um digitalisierte Bilddaten abzuspeichern. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Ausgangspuffer 140 beispielsweise ein Doppelportpuffer, beispielsweise ein Doppelport-RAM, mit der Möglichkeit des Auslesens und Schreibens über einen Port durch das DSP 120 mit einer ersten Geschwindigkeit und mit einer Lesemöglichkeit durch den LUT-Prozessor 170 über den zweiten Port. Hierdurch wird es möglich, einen Datenzugriff über den restlichen Ausgangspfad des Pixelgenerators 700 mit einer Geschwindigkeit zu erhalten, die an die Rate angepaßt ist, mit der das Bild geschrieben wird, und angepaßt ist an die Drehzahl der Trommel. Ferner ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Ausgangspuffer 140 so zu gestalten, daß eine oder zwei Pixelzeilen von unterschiedlichen Abschnitten ausgegeben werden können, wobei das DSP 120 bis zu 4K Pixel pro Zeile darin speichert. Der Ausgangspuffer 140 ist jedoch nicht notwendigerweise ein Doppelport-RAM und kann beispielsweise ein FIFO sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung empfängt der LUT-Prozessor 170 Pixeldaten vom Ausgangspuffer 140 in Form von Pixelwerten und Peladressierinformationen von der Pixelbemessungsstufe 163, die unten als Zeilenadressen bezeichnet werden. Der LUT-Prozessor 170 benutzt den Eingang, um die Pelkonfigurationsmusterinformation aus mehreren vorbestimmten Pelkonfigurationsmustern auszuwählen. Die Pixeldaten vom Ausgangspuffer 140 (der Puffer wird vom DSP 120 gewählt) wird dem LUT-Prozessor 170 gemäß der Adresseninformation übertragen, die von der Pixelgrößenstufe 163 empfangen wird.
Die Art und Weise, mit der der LUT-Prozessor 170 Pixeldaten konvertiert, d. h. die digitalisierten Bildausgangsdaten für ein Bereichsmodulationspixel in Pelinformation, die von mehreren vorbestimmten Pelkonfigurationsmustern abgeleitet wird, soll weiter unten im einzelnen beschrieben werden. An dieser Stelle wird jedoch der Aufbau des LUT-Prozessors 170 im einzelnen beschrieben. Insbesondere weist der LUT- Prozessor 170 Nachschlagetabellenspeicher LUT0 und LUT1 auf. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält jeder Speicher die gleichen Nachschlagtabellendaten zur Benutzung bei der Abbildung von dem Intensitätspegel, d. h. den Pixeldaten im Pelkonfigurationsmuster. LUT0 und LUT1 sind, wie bekannt, aus Speicherstufen aufgebaut, die für den Fachmann geläufig sind. Ein Pelkonfigurationsmuster, welches allen möglichen Intensitätspegeldaten entspricht, wird beispielsweise aus den Ergebnissen psychophysikalischer Versuche vorbestimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Benutzung einer speziellen Abbildung beschränkt. Insbesondere liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß bei gewissen Ausführungsbeispielen die Tonskalenabbildung zwischen einem speziellen Intensitätspegel und einem Pelkonfigurationsmuster dadurch geändert werden kann, daß die anfängliche Konfiguration des Druckers 10 geändert wird, oder indem verschiedene Gruppen von Abbildungen gespeichert werden und indem ein manueller Eingang von einem Benutzer empfangen wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, in Verbindung mit dem die vorbestimmte Tonskalenabbildung benutzt werden soll, um eine spezielle Kopie herzustellen. Beispielsweise kann der manuelle Eingang über einen Benutzer empfangen werden, der eine Anzeigevorrichtung einstellt oder einen Knopf drückt, oder durch einen Benutzer, der dem Benutzerinteraktivsystem einen Eingang liefert. Die Tonskala kann zur Benutzung in einer speziellen Anwendung, beispielsweise um Helligkeit und/oder Kontrast einzustellen, verändert werden.
Der Ausgang vom LUT-Prozessor 170 wird von Daten gebildet, die benutzt werden, um das Verhalten der Laser 195 des Lasermoduls 750 zu steuern. Insbesondere liefert bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der LUT-Prozessor 170 sechzehn Bitzahlen, die aus vier hexacodierten Bits für jeden der vier Laser bestehen, die zusammen die Laser 195 bilden. Zum Zwecke dieser Beschreibung und wie unten erwähnt werden die Laser 1, 2 und 3 des Laseraufbaus 195 so ausgebildet, daß sie im wesentlichen 30 um x 3 um Pels liefern, während der Laser 4 der Laseranordnung 195 in der Lage ist, etwa 5 um x 3 um Pels zu liefern. Die vier hexacodierten Bits werden so codiert, daß sie das Scheibchenverfahren wirksam machen, welches oben beschrieben wurde, wobei dieses Scheibchenverfahren die Zeit aufteilt, während der ein Laser aktiviert wird, so daß man in der Lage ist, das Medium 205 in Bereichen zu beleuchten, die Bruchteile einer Pelgröße umfassen.
Die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 kann in der Weise hergestellt werden, wie dies für den Fachmann klar ist, und zwar aus kommerziell verfügbaren Schieberegistern oder aus programmierbaren Gatterfeldern. Insbesondere empfängt die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 die oben erwähnten 16 Bitzahlenausgänge vom LUT-Prozessor 170 sowie die Information vom DSP 120, was anzeigt, ob ein 60 um x 60 um oder ein 90 um x 90 um Pixel gedruckt wird. Diese Information wird in einer Weise benutzt, die im einzelnen weiter unten beschrieben wird, und hierdurch werden vier Bits pro Laser gewählt. Die vier Bits pro Laser werden benutzt, um Signale abzuleiten, die ihrerseits benutzt werden, um weiter Signale zu entwickeln, die die Laser 1 bis 4 antreiben. Die Signale, die den vier Bits für einen der Laser 1 bis 4 entsprechen, werden außerdem relativ zueinander durch die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 verzögert.
Die relative Verzögerung der verschiedenen Laserantriebssignale ist wie folgt zu verstehen. Wie oben beschrieben, benutzt das bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckers vier Laser in der Laseranordnung 195, um Pinselstriche zu liefern, um Zeilen der Hardcopy auf dem Medium 205 zu drucken. Demgemäß sind die Laserstrahlen, die den Pinsel ausmachen, nicht physikalisch nebeneinander auf einer Zeile angeordnet, um eine Störung zwischen den Rändern der Strahlen zu verhindern, die beispielsweise durch Beugung und Strahlunregelmäßigkeiten eintreten könnten und die Druckfehler verursachen könnten, die am häufigsten an den Strahlrändern auftreten. Die Strahlunregelmäßigkeiten resultieren aus der Tatsache, daß die Intensität eines fokussierten Gaußschen Laserstrahls graduell von einem Maximum in der Mitte des Strahls nach außen hin abnimmt. Da die fokussierten Laserstrahlen keinen gleichmäßig intensiven Punkt erzeugen können, besteht die Möglichkeit, daß gewisse Stellen des Mediums weit unter oder weit über dem Belichtungspegel liegen. Um Probleme an den Rändern zu vermeiden, sind die Laser räumlich in Richtung der Abtastung versetzt. Demgemäß muß die Zündung der Laser relativ zueinander derart verzögert werden, daß die Pels, die durch die Laser 1, 2, 3 und 4 erzeugt werden, aufeinander ausgerichtet sind, wenn sie das Medium belichten. Demgemäß bewirkt die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 ein Addieren oder ein Subtrahieren vorbestimmter Verzögerungen in den Zündzeiten für die Laser, die die Pinselstriche erzeugen, um eine Kompensation bezüglich der räumlichen Versetzung zu liefern. Beispielsweise werden gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Laser 2 und 3 um 64 usec relativ zum Laser 1 verzögert, und der Laser 4 wird um 128 usec relativ zum Laser 1 verzögert.
Die Multiplexer-Verzögerungsstufe 180 überträgt die vier Bitzahlen für jeden der vier Laser nach der Slicestufe 190. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede vier Bit-Zahl eine vier Bit-Hexadezimalzahl zwischen 7 und 15, die bestimmt, für wie viele Scheibchen eines Pels der Laser erregt werden muß, wobei ein Pel eine maximale Länge von 3 um in Drehrichtung der Trommel aufweist.
Die Slicestufe 190 kann in der Weise hergestellt werden, wie es für den Fachmann klar ist, und zwar aus einem kommerziell verfügbaren programmierbaren Logikfeld oder aus programmierbaren Gatterfeldern. Insbesondere wandelt die Slicestufe 190 den Eingang der Multiplexer-Verzögerungsstufe 180 in vier digitale Signale um, und zwar eines pro Laser, und diese werden als Eingang einem Lasertreiber im Lasermodul 750 zugeführt, wobei diese digitalen Signale Eins bzw. Null betragen, wenn ein Laser an- bzw. abgeschaltet ist.
Die Phasenverriegelungsstufe 185 (PLL 185) empfängt einen Eingang vom Trommelcodierer 187, der die Drehung der Trommel detektiert und ein Signal liefert, welches einen Eingang für die Slicestufe 190 bildet, so daß der Ausgang der Slicestufe 190 mit der rotierenden Trommel synchronisiert ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht ein Takt des Scheibchentaktgebers 0,375 um bei 2150 min&supmin;¹ oder irgendeiner anderen geeigneten Geschwindigkeit.
Gemäß dem digitalen Signalausgang der Slicestufe 190 erzeugen die Lasertreiber im Lasermodul 750 Hochstromantriebssignale, die zum Treiben der Laser 195 angelegt werden. Gemäß den Treibersignalen liefern die Laser 195 zeitlich abgestimmte Strahlen, die auf das Medium 205 auftreffen und hierauf eine Kopie des Bildes 50 erzeugen. Es ist jedoch für den Fachmann klar, daß weitere Zeilen auf dem Medium 205 aufgedruckt werden, wenn der Strahlungsausgang der Laser 195 über das Medium 205 in einer Richtung quer zur Zeilenrichtung bewegt wird, wenn der nicht dargestellte optische Kopf im Lasermodul 750, der die Laser 195 hält, in Querrichtung bewegt wird. Ein Beispiel eines geeigneten optischen Kopfes ist beispielsweise in der US-Patentanmeldung (Anwaltsakte 7584) mit dem Titel "Printer Optical Head" beschrieben, die gleichzeitig mit vorliegender Anmeldung eingereicht wurde. Außerdem werden die Laser nur betrieben, wenn ihre Strahlen auf dem Medium 205 auftreffen, und sie werden nicht betrieben, wenn ihre Strahlen beispielsweise auf den Trommelklemmen auftreffen. Außerdem ist es für den Fachmann klar, daß der erfindungsgemäße Drucker 10 außerdem eine Vorrichtung aufweist, die im Stande der Technik bekannt ist, jedoch zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung weggelassen wurde. Beispielsweise umfaßt der erfindungsgemäße Drucker 10 die folgenden Typen von Modulen (ohne daß dies eine Beschränkung darstellen würde): Trommelantriebsvorrichtung, Synchronisationsmittel für die Trommelpositionierung, Laserautofocus, Mediumtransport und dergleichen.
Nunmehr wird die Art und Weise beschrieben, wie die Daten, die im Ausgangspuffer 140 gespeichert sind, als Eingang an den LUT-Prozessor 170 angelegt werden, um die Lasertreibersignale zu erzeugen. Die verarbeiteten acht Bit-Daten im Ausgangspsuffer 140 werden als obere Adresse für LUT0 und LUT1 ausgegeben. Die Adresse der acht Bit-Daten im Ausgangspuffer 140 wird durch ein Signal bestimmt, welches von der Pixelgrößenstufe 163 übertragen wird, und dies ist die Adresse der Druckerseite des Doppelport-RAM des Ausgangspuffers 140. Dieses Adressensignal wird mit einer Pixelrate aktualisiert. Beispielsweise wird für ein 60 um x 60 um Pixel die Adresse alle 60 um aktualisiert, während bei einem 60 um x 80 um Pixel die Adresse alle 80 um aktualisiert wird. Der untere Teil der Adresse von LUT0 und LUT1, d. h. die Reihenadresse, wird gemäß einem Ausgangssignal der Pixelgrößenstufe 163 erzeugt, welches als Eingang dem LUT-Prozessor 170 zugeführt wird. Der Reihenadressenzähler zählt von 0 bis 29 mit einer Pelrate und läuft bei einer Rate über, die den 3 um Pels entspricht.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel können die Pixelraten und die Pelraten aus der folgenden Information bestimmt werden: die Länge der Seite, beispielsweise 25,4 cm (10 Zoll); die Größe der Pixel, beispielsweise 60 um x 60 um, 90 um x 90 um usw.; die Größe der Pel; und die Drehgeschwindigkeit der Trommel. Beispielsweise ist die Pelgeschwindigkeit gleich Scheibchentakt/8, und bei einem Ausführungsbeispiel, bei der die Trommeldrehzahl 2400 min&supmin;¹ beträgt und ein Pel 3 um groß ist, beträgt die Pelrate 30 MHz/8. Außerdem ist die Pixelrate die Pelrate/Zahl von Pels in einem Pixel. Schließlich ergeben sich für ein 60 um x 60 um Pixel 20 Pels/Pixel und für ein 90 um x 90 um Pixel 30 Pels/Pixel.
Nunmehr soll im einzelnen die Art und Weise beschrieben werden, wie die Daten vom LUT-Prozessor 170 erlangt werden, und dies geschieht unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6. Fig. 5 unterstützt das Verständnis, wie die Daten, die in LUT0 und LUT1 gespeichert sind, wiedererlangt werden, um eine Pelinformation zu liefern, die benutzt wird, um die Laser 195 im Lasermodul 750 zu treiben. Insbesondere unterstützt Fig. 5 das Verständnis, wie die Daten wiedererlangt werden, um eine Pelinformation für ein 60 um x 60 um Pixel und ein 90 um x 90 um Pixel gemäß der Entdeckung wiederzuerlangen, daß die Abbildung für ein 90 um x 90 um Pixel auch benutzt werden kann, um ein 60 um x 60 um Pixel sowie andere Pixelgrößen zu liefern.
Insbesondere soll zunächst der Fall eines 90 um x 90 um Pixels betrachtet werden. Wie oben unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, besteht ein Pinsel für die Laser 195, wie durch die Pfeile 2000 in Fig. 5 angegeben, aus dem Laser 3, den Lasern 1 und 4 und dem Laser 2. Die Ausleuchtzone eines jeden Lasers 1, 2 und 3 beträgt 30 um, und die Ausleuchtzone des Lasers 4 beträgt 5 um längs der Richtung, die durch den Pfeil 2000 angegeben wird. Demgemäß erfolgt, wenn die Laser 1 bis 4 erregt werden und auf das Medium 205 längs des Pfades zwischen den Zeilen 1003 und 1004 auftreffen, ein Ausmalen mit einer Pinselbreite von 90 um. Wie ebenfalls aus Fig. 5 hervorgeht, beträgt der Abstand zwischen den Pfeilen 2000 und 2002 90 um. Demgemäß befinden sich 30 Pels in dem 90 um x 90 um Pixel, dessen Grenzlinien 1003 und 1004 sind und die Linien, die durch die Pfeile 2000 und 2002 gekennzeichnet sind.
Die in LUT0 und LUT1 gespeicherten Daten sind identisch jenen Daten, die dem soeben beschriebenen 90 um x 90 um Pixel entsprechen. Infolgedessen braucht man für ein 90 um x 90 um Pixel nur Daten wiederzuerlangen, die in LUT0 gespeichert sind. Fig. 6 zeigt eine Matrix von Daten entsprechend einem 90 um x 90 um Pixel. Die Reihen 0 bis 29 entsprechen den Pels für die Laser 1 bis 4, und jede Reihe, d. h. jede Reihe 0 bis 29, enthält eine 16 Bit-Zahl, die vier Bit, hexadezimal codierte Werte für jeden Laser 1 bis 4 hat.
Um diese Daten wiederzugewinnen, muß man den LUT-Prozessor 170 mit zwei Informationen versehen, d. h. dem Intensitätspegel der Pixel (gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dies eine 8 Bit-Zahl zwischen 0 und 255) und einer Pelnummer (in diesem Ausführungsbeispiel ist eine Pelnummer eine Zeilenadresse zwischen 0 und 29, die den Pels entspricht, die ausgemalt werden, wenn der Laserstrahl auf das medium 205 zwischen den Pfeilen 2000 und 2002 auftrifft). Gemäß dieser Information erlangt der LUT-Prozessor 170 wieder eine 16 Bit-Zahl von LUT0, wobei die Bits 0 bis 3 für den Laser 2, die Bits 4 bis 7 für den Laser 1, die Bits 8 bis 11 für den Laser 3 und die Bits 12 bis 15 für den Laser 4 benutzt werden. Natürlich ist es für den Fachmann klar, daß diese Wahl von Bits rein willkürlich ist, und daß Änderungen bei anderen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können. Beispielsweise kann diese Wahl von Bits in der Software oder bei der Verkabelung geändert werden.
Die Eingänge für den LUT-Prozessor 170, die den Intensitätspegeln der Pixel entsprechen, und die Reihenadressen der Pels werden aus dem Ausgangspuffer 140 bzw. der Pixelgrößenstufe 163 gewonnen. Die Pixelgrößenstufe 163 besitzt drei Register, die die folgenden Informationen umfassen: die Zahl von Pels/Pixel; die Zahl von Pixeln/Zeile; und die Zahl von Zeilen/Seite. Als solches überträgt die Pixelgrößenstufe 163 eine Zahl an den Ausgangspuffer 140, die der Stelle der Pixel in einer Zeile entspricht, die ausgedruckt werden soll. Der Ausgangspuffer 140 benutzt diese Zahl, um die Pixel zu adressieren, die darin gespeichert sind und die einer Zeile entsprechen. Aus dem Ausgangspuffer 140 wird der Wert in dem Speicher wiedergewonnen, der dem Intensitätspegel der Pixel entspricht, und es wird dieser als Eingang dem LUT-Prozessor 170 zugeführt. Gleichzeitig liefert die Pixelgrößenstufe 163 den Wert eines Zeilenzählers, der zwischen 0 und 29 zyklisch als Eingang zu dem LUT-Prozessor 170 verläuft.
Es ist klar, daß dann, wenn der Ausgangspuffer 140 zyklisch über die Pixel streicht, die in seinem Speicher gespeichert sind, und für jedes solches Pixel, da die Pixelgrößenstufe 163 zyklisch über 0 bis 29 läuft, eine Datenzeile erlangt wird, die benutzt wird, um die Laser 195 im Lasermodul 750 zu zünden.
Nunmehr soll der Fall eines 60 um x 60 um Pixels betrachtet werden. Dieser Fall wird durch zwei Tatsachen kompliziert. Erstens erfordert ein 60 um x 60 um Pixel, um die Vorteile aller vier Laser auszunutzen, ein gleichzeitiges Ausdrucken auf eineinhalb derartiger Pixel. Zweitens steht infolge der Echtzeitbeschränkungen des Systems nicht genügend Zeit zur Verfügung, um die notwendigen Daten aus einem einzigen Nachschlagtabellenspeicher wiederzugewinnen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 gewinnt der LUT-Prozessor 170 die erforderlichen Laserantriebsdaten wie folgt. Zunächst soll der Bereich A&sub1; zwischen den Linien 1003 und 1005 sowie den Pfeilen 2000 und 2001 als Pixel 1 betrachtet werden; der Bereich, der mit A&sub2; bezeichnet ist und zwischen den Linien 1005 und 1006 sowie den Pfeilen 2000 und 2001 liegt, soll ein Pixel 2 sein; und der mit A&sub3; bezeichnete Bereich zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2000 und 2001 ist das Pixel 3. Die Pixel auf der Zeile des Pixels 1 werden mit dem Laser 3 und den Lasern 1 und 4 ausgemalt, wobei Daten von dem LUT0 benutzt werden; die Pixel auf der Zeile von Pixel 2 werden mit dem Laser 2 und dem Laser 3 unter Benutzung von Daten ausgemalt, die von LUT1 erlangt wurden; die Pixel auf der Zeile von Pixel 3 werden mit den Lasern 1 und 4 und dem Laser 2 ausgemalt, und zwar unter Benutzung von Daten, die von LUT0 erlangt wurden. Wie leicht erkennbar ist, erlangten die Zeilen der Pixel über eine Seite, d. h. in Richtung quer zur Richtung, in der die Zeilen ausgemalt werden, Daten, um die Laser abwechselnd von LUT0 und LUT1 in einer Vielzahl von Folgen zu treiben.
Da ein "Pinselstrich" den Laser 3, den Laser 1 und/oder den Laser 4 und den Laser 2 benutzt, bedeckt ein Pinselstrich gleichzeitig eineinhalb 60 um x 60 um Pixel. Die Daten, die diese Aufgabe lösen, werden wie folgt gewonnen. (1) Die Daten für den Laser 3 und die Laser 1 und 4 für die Pixel zwischen den Linien 1003 und 1005 und den Pfeilen 2000 und 2001 werden vom LUT0 erlangt, indem Intensitätspegel A&sub1; und Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 geliefert werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus gewonnen wird: Bits 8 bis 11 sind für den Laser 3; Bits 4 bis 7 sind für den Laser 1; und die Bits 12 bis 15 sind für den Laser 4. (2) Die Daten für den Laser 2 für eineinhalb Pixel zwischen den Linien 1005 und 1004 und den Pfeilen 2000 und 2001 werden vom LUT1 erlangt, indem ein Intensitätspegel A&sub2; und Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die daraus gewonnen wird: Bits 0 bis 3 werden für den Laser 2 benutzt. (3) Die Daten für den Laser 3 und die Laser 1 und 4 für die Pixel zwischen den Zeilen 1003 und 1005 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUT0 erlangt, indem ein Intensitätspegel B&sub1; und Zeilenadressen 20 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2001 und 2002 zugeführt werden, und indem ein Intensitätspegel B&sub1; und Zeilenadressen 0 bis 9 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2002 und 2003 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Bits 8 bis 11 sind für den Laser 3; Bits 4 bis 7 sind für den Laser 1; und die Bits 12 bis 15 sind für den Laser 4. (4) Die Daten für den Laser 2 für ein halbes Pixel zwischen den Zeilen 1005 und 1004 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUT1 erlangt, indem der Intensitätspegel B2 und die Zeilenadressen 20 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2001 und 2002 zugeführt wird, und dadurch, daß der Intensitätspegel B&sub2; und die Zeilenadressen 0 bis 9 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2002 und 2003 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus gewonnen wird: Die Bits 0 bis 3 werden für den Laser 2 benutzt. (5) Die Daten für den Laser 3 und die Laser 1 und 4 für die Pixel zwischen den Linien 1003 und 1005 und den Pfeilen 2003 und 2004 werden vom LUT0 dadurch erlangt, daß ein Intensitätspegel C&sub1; und Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Bits 8 bis 11 sind für den Laser 3; die Bits 4 bis 7 sind für den Laser 1; und die Bits 12 bis 15 sind für den Laser 4. (6) Die Daten für den Laser 2 für ein halbes Pixel zwischen den Zeilen 1005 und 1004 und den Pfeilen 2003 und 2004 werden vom LUT1 erlangt, indem der Intensitätspegel C&sub2; und die Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Die Bits 0 bis 3 werden für den Laser 2 benutzt.
Nunmehr wird die Art und Weise beschrieben, wie die Lasertreiberdaten für die zweite Hälfte der Zeile des Pixels 2 und die Zeile des Pixels 3 erhalten wird. (1) Die Daten für den Laser 3 für eine Hälfte des Pixels zwischen den Zeilen 1004 und 1006 und den Pfeilen 2000 und 2001 werden vom LUT1 dadurch erhalten, daß der Intensitätspegel A&sub2; und die Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Bits 8 bis 11 werden für den Laser 3 benutzt. (2) Die Daten für die Laser 1 und 4 und den Laser 2 für die Pixel zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2000 und 2001 werden vom LUT0 dadurch empfangen, daß ein Intensitätspegel A3 und Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Bits 4 bis 7 sind für den Laser 1; Bits 12 bis 15 sind für den Laser 4; und Bits 0 bis 3 sind für den Laser 2. (3) Die Daten für den Laser 4 für ein halbes Pixel zwischen den Linien 1004 und 1006 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUT1 erlangt, indem der Intensitätspegel B&sub2; und die Zeilenadressen 20 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2001 und 2002 zugeführt wird, und indem der Intensitätspegel B&sub2; und die Zeilenadressen 0 bis 9 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2002 und 2003 zugeführt werden. Für jede hieraus resultierende 16 Bit-Zahl Bits 8 bis 11 werden für den Laser 3 benutzt. (4) Die Daten für die Laser 1 und 4 und den Laser 2 für die Pixel zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUT0 dadurch erlangt, daß der Intensitätspegel B3 und die Zeilenadressen 20 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2001 und 2002 zugeführt werden und indem der Intensitätspegel B&sub3; und die Zeilenadressen 0 bis 9 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2002 und 2003 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Bits 4 bis 7 werden für den Laser 1 benutzt; Bits 12 bis 15 werden für den Laser 4 benutzt; und die Bits 0 bis 3 werden für den Laser 2 benutzt. (5) Die Daten für den Laser 3 für ein halbes Pixel zwischen den Linien 1004 und 1006 und den Pfeilen 2003 und 2004 werden vom LUT1 erlangt, indem der Intensitätspegel C&sub2; und die Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Bits 8 bis 11 werden für den Laser 3 benutzt. (6) Die Daten für die Laser 1 und 4 und den Laser 2 für die Pixel zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2003 und 2004 werden vom LUT0 erlangt, indem der Intensitätspegel C&sub3; und die Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16 Bit-Zahl, die hieraus resultiert: Bits 4 bis 7 sind für den Laser 1; die Bits 12 bis 15 sind für den Laser 4; und die Bits 0 bis 3 sind für den Laser 2.
Wie oben erwähnt, werden die Eingänge des LUT-Prozessors 170, die den Intensitätspegeln und den Zeilenadressen entsprechen, aus dem Ausgangspuffer 140 bzw. der Pixelgrößenstufe 163 erlangt. In diesem Fall jedoch bewirkt der Ausgangspuffer 140 eine Aufreihung über zwei Zeilen gleichzeitig, statt eine Aufreihung über eine einzige Zeile von Pixelintensitätspegeldaten vorzunehmen. Wie oben erwähnt, wird es hierdurch möglich, daß der LUT-Prozessor 170 den Intensitätspegel von einer Zeile dem LUT0 anlegt, während der Intensitätspegel von der anderen Zeile dem LUT1 angelegt wird. Der Intensitätspegel der Pixel in der Zeile von Pixel 1 wird dem LUT0 zugeführt, und der Intensitätspegel der Pixel in der Zeile des Pixels 2 wird an LUT1 angelegt. Danach, nachdem die Zeile des Pixels 1 und die erste halbe Zeile des Pixels 2 gedruckt sind, wird der Intensitätspegel von den Pixeln in der Zeile des Pixels 2 dem LUT1 angelegt, und der Intensitätspegel von den Pixeln in der Zeile des Pixels 3 wird dem LUT0 angelegt, um die zweite Hälfte der Zeile des Pixels 2 und die Zeile des Pixels 3 auszudrucken. Diese abwechselnde Technik setzt sich fort, bis sämtliche Zeilen auf der Seite ausgedruckt sind.
Zusätzlich zu obigem sollte beachtet werden, daß die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch für Situationen Anwendung finden, bei denen Pixelnachbildungen und eine Vergrößerung benutzt werden. Wenn beispielsweise Wiederholfaktoren für Zeilen und/oder für Pixel benutzt werden, kann ein Bild in jeder Richtung vergrößert werden, und zwar in ganzzahligen Zunahmen, wobei die kleinste Größe jene ist, die ein Pixel in einem einzigen Ausgangspixel bildet, wie dies oben unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel erwähnt wurde. Außerdem werden als Spezialfall Zeichenabschattungen realisiert, wenn die Wiederholungsfaktoren derart sind, daß jedes Eingangspixel eine gerade Zahl von Ausgangspixeln erzeugt. In diesem Fall wird der Intensitätspegel durch eine gesamte Matrix reprasentiert und nicht durch einen Bruchteil einer Matrix. Außerdem kann zusätzlich das Aspektverhältnis der Pixel durch Benutzung nicht-gleicher Pixel und Zeilenwiederholungen eingestellt werden, um eine Korrektur für nichtquadratische Eingangspixel und Ausgangspixel und/oder für beide vorzunehmen. Diese verschiedenen Ausführungsbeispiele können durch geeignete Programmierung des DSP 120 in einer Weise erlangt werden, die für den Fachmann klar ist.
Es muß betont werden, daß in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Pixel-zu-Pel-Konfigurationsmusterabbildung eine spezielle Art der Abbildung war. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung nicht auf die Benutzung der Abbildung des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschränkt ist. Allgemein bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Ausführungsbeispiele, bei denen die Pixel-zu-Pel-Konfigurationsmusterabbildung eine ganze Menge unterschiedlicher Abbildungsfunktionen ist, beispielsweise und nicht beschränkend eine Abbildung mit Flächenmodulation, erzeugt durch Schwellwertfelder, eine dispergierte Punktordnungszitterabbildung, rechteckige oder hexagonale Feldaufbauten, nicht-monotone Pelkonfigurationsmuster, wobei Pels, die im unteren Grauskalenpegel benutzt werden, nicht in höheren Grauskalenwerten benutzt werden sollen, usw.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die solche Veränderungen der Pixel-zu-Pel-Konfigurationsmusterabbildung benutzen, können dadurch hergestellt werden, daß der LUT-Prozessor 170 in einer für den Fachmann einleuchtenden Weise die jeweiligen Daten aus Matrizen gewinnt, die derartige Abbildungsdaten umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel des Druckers, bei dem das DSP 120 Pixelintensitätspegel liefert, die im Ausgangspuffer 140 gepuffert werden, so daß Mehrfachzeilen in einem einzigen Durchlauf eines Mehrfachschreibelementdruckkopfes ausgedruckt werden, der die Laseranordnung 195 aufweist, können die Zeilen im Ausgangspuffer 140 doppelt gepuffert werden, so daß dann, während eine Gruppe von Zeilen ausgedruckt wird, die nächste Gruppe von Zeilen eingelesen werden kann.
Bei einem solchen Ausführungsbeispiel wird der Pixelgenerator 700 beispielsweise wie folgt initialisiert: durch die Zahl von Zeilen; die Pixelintensitätspegel, die pro Zeile ausgedruckt werden; und die Zahl von Pels in einem Pixel. Außerdem wird Raum für die Puffer im Ausgangspuffer 140 vorgesehen; die Zeiger der gegenwärtigen Druck- und Einlesepuffer im Ausgangspuffer 140 werden initialisiert; und entsprechende Flaggen für diese beiden Bedingungen werden gesetzt.
Der erste Schritt beim Ausdrucken besteht darin, eine Zeile in den Puffer einzulesen. Es gibt ein Signal PGactive, welches die Stelle der sich drehenden Trommel anzeigt. PGactive zeigt an, wenn die Laser aktiv sind, d. h. wenn sie eine Zeile ausdrucken, und wenn die Laser über eine Klemme streichen, d. h. die Laser abgeschaltet sind. Wenn sich die Trommel um eine Umdrehung gedreht hat, füllt das DSP 120 einen Puffer im Ausgangspuffer 140, beginnend dann, wenn die Laser über der Klemme befindlich sind. Mit ein oder zwei Zeilen von 8 Bit-Pixeln wird das Pixel ausgedruckt, je nachdem, ob ein 60 um Pixel oder ein 90 um Pixel verwendet wird. Während der gleichen Umdrehung werden ein oder zwei Zeilen von 8 Bit-Pixeln, die in den Ausgangspuffer 140 vom DSP 120 während der vorherigen Umdrehung eingegeben wurden, vom Ausgangspuffer 140 dem LUT 170 ausgegeben, damit eine Seite gedruckt wird. Während der nächsten Umdrehung füllt das DSP 120 die Puffer, die vorher zum Druck benutzt wurden, und der Ausgangspuffer 140 gibt den Inhalt seiner Puffer frei, die durch das DSP 120 während der vorhergehenden Umdrehung gefüllt wurden.
Bei derartigen Ausführungsbeispielen erfordert der Ausdruck eines Pixels die Wiedergewinnung der Pixel-zu-Pel- Abbildung aus einem Speicher, beispielsweise dem LUT- Prozessor 170. Beispielsweise sind die Eingänge für die Abbildung der Intensitätspegel, der Reihenzeiger und der Zeilenzeiger für die Pels in einer bestimmten Reihe und Zeile der Matrix entsprechend dem Intensitätspegel. Die Art und Weise, wie derartige Abbildungsmatrizen gespeichert und vom Speicher wiedergewonnen werden können, ist für den Fachmann klar.
Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung einschließlich Zusätzen, Weglassungen, Streichungen und anderen Modifikationen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind für den Fachmann geläufig und sollen vom Rahmen der folgenden Ansprüche umfaßt bleiben. Tabelle I Beginn der Clusterlokalisierung Clustergrößenbereich in Scheiben Gruppe Zeile Laser Minimum Maximum

Claims

1. Drucker (10), der Treibersignale einer Energiequelle (750) liefert, deren Ausgang benutzt wird, um ein Bild in Hardcopyform aus mehreren Pixeln auf oder über einem Medium (205) zu erzeugen, wobei der Drucker folgende Bestandteile umfaßt:

- Mittel (110) zum Empfang von Eingangsbildsignalen, die wenigstens einen Teil eines Originalbildes (50) repräsentieren, das ausgedruckt werden soll;

- Mittel (115), die auf den Empfang der Bildsignale ansprechen, um wenigstens ein Pixelsignal zu erzeugen, welches wenigstens ein Flächenmodulationsmuster innerhalb eines Pixels repräsentiert, welches aus Unterpixeln, sogenannten Pels, besteht, wobei die Pixelfläche in der Helligkeit einem vorbestimmten Abschnitt des Originalbildes (50) entspricht;

- die Energiequelle (750) bewirkt eine Modulation des Pixelbereichs mit Mustern von Pels in mehreren im wesentlichen benachbarten Reihen; und

- Treibermittel (700), die auf das Pixelsignal ansprechen, um wenigstens eine Gruppe von vorbestimmten Pelkonfigurationsmustersignalen zu erzeugen, um die Energiequelle (750) zu aktivieren und um das erforderliche Pelmuster innerhalb eines Pixels zu erzeugen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (750) wenigstens zwei unterschiedlich bemessene Druckstrahlen (200, 210, 220; 230) erzeugt, die einer Impulsbreitenmodulation unterworfen sind.

2. Drucker (10) nach Anspruch 1, bei welchem die wenigstens zwei Druckstrahlen (200, 210, 220; 230) eine unterschiedliche Größe, gemessen quer zur Abtastrichtung, aufweisen und wobei die Impulsbreitenmodulation in Abtastrichtung bewirkt wird.

3. Drucker (10) nach Anspruch 2, bei welchem die Treibermittel (700) außerdem die Größe der Pels innerhalb der Säulen von Pels vergrößern, indem ihre anfängliche Abmessung dadurch vergrößert wird, daß eines oder mehrere Unterpels, genannt slices (Scheibchen), in Abtastrichtung hinzugefügt werden.

4. Drucker (10) nach Anspruch 1, bei welchem die Reihen von Pels einander um einen vorbestimmten Betrag in Richtung quer zur Abtastung überlappen.

5. Drucker nach Anspruch 1, bei welchem die Strahlungsenergiequelle eine Laserquelle (195) ist.

6. Drucker nach Anspruch 5, bei welchem die Laserquelle mehrere Laserquellen (1, 2, 3, 4) umfaßt, und zwar jeweils einen Laser für jede Reihe von Pels.

7. Drucker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung eines Bildes in einer Hardcopy aus mehreren Pixeln in oder über einem Medium (205), wobei die Pixel von Unterpixeln, sogenannten Pels, gebildet werden und der Drucker einen Druckkopf aufweist, welcher folgende Teile umfaßt:

- eine erste Strahlungsquelle (210) mit vorbestimmter fester Länge in einer Richtung quer zur Abtastrichtung, und

- wenigstens eine weitere Strahlungsquelle (200, 220, 230), die räumlich versetzt gegenüber der ersten Strahlungsquelle (210) in Abtastrichtung befindlich ist, wobei eine räumliche Überlappung um einen vorbestimmten Betrag in Richtung quer zur Abtastrichtung bewirkt wird.

8. Drucker nach Anspruch 7, bei welchem die Strahlungsquellen aus Lasern bestehen.

9. Drucker nach Anspruch 8, bei welchem die Laser Phasen-Array-Laserdioden sind.

10. Drucker nach Anspruch 7, welcher außerdem Mittel aufweist, um selektiv die Zündung der Strahlungsquellen in bezug aufeinander zu verzögern.

11. Drucker nach Anspruch 10, bei welchem die Verzögerung dadurch bestimmt wird, daß die Versetzungsdistanz durch die Lineargeschwindigkeitsbewegung des Druckkopfes über das Medium (205) in Richtung der Abtastung geteilt wird.

12. Drucker nach Anspruch 7, bei welchem vier Strahlungsquellen (1, 2, 3, 4) vorgesehen sind, von denen drei Strahlungsquellen (1, 2, 3) im wesentlichen die gleiche Größe und Geometrie besitzen, während die vierte Strahlungsquelle (4) eine ähnliche Geometrie besitzt, jedoch eine kleinere Größe als die gleich bemessenen Strahlungsquellen (1, 2, 3).

13. Drucker nach Anspruch 12, bei welchem zwei der gleich bemessenen Strahlungsquellen (200, 220) längs einer Zeile quer zur Abtastrichtung angeordnet und voneinander getrennt sind, während die dritte Strahlungsquelle (210) gegenüber diesen längs der Abtastrichtung versetzt ist und beide um einen vorbestimmten Betrag quer zur Abtastrichtung überlappt, und wobei die kleinere Strahlungsquelle (230) in Abtastrichtung entgegen der Versetzung der gleich bemessenen Strahlungsquellen (210) versetzt und dadurch in Abtastrichtung völlig überlappt ist.

14. Drucker nach Anspruch 13, bei welchem sämtliche Strahlungsquellen (200, 210, 220, 230) aus Phasen-Array- Laserdioden bestehen.