DE69125826T2

DE69125826T2 - Druckverfahren

Info

Publication number: DE69125826T2
Application number: DE69125826T
Authority: DE
Inventors: Janet Allen; Guillermo Ferla
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1991-09-23
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2011-09-24
Also published as: JPH05507189A; WO1992010052A1; DK0514504T3; DE69125826D1; AU8869891A; JP2651493B2; EP0514504B1; WO1992010054A1; EP0514504A1; AU642790B2; US5369497A; ATE152310T1; ES2103829T3; KR960014312B1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Kopie eines Bildes, welches in elektronischer Form verfügbar ist, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Druckkopie eines Bildes, das beispielsweise für Zwecke der Veranschaulichung und ohne Beschränkung durch eine medizinische Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise durch ein Röntgengerät, eine CAT-Abtastvorrichtung, eine MR-Vorrichtung, eine Ultraschalleinrichtung und dergleichen, erzeugt wurde.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Druckkopie (hardcopy) ist beispielsweise in einem Artikel von D. G. Herzog unter der Bezeichnung "Hardcopy Output of Reconstructed Imagery" beschrieben (J. Imaging Technology, Vol. 13, Nr. 5, Oktober 1987, S. 167-178. Hier wird die Hardcopy als ein Bild definiert, das einem menschlichen Betrachter sichtbar ist, welches einen gewissen Grad von Dauerhaftigkeit zeigt und das transportiert und behandelt werden kann, ohne daß das Bild beschädigt wird. Eine Hardcopy ist normalerweise ein Bild, welches auf Transparenten aufgedruckt wird, wo das Bild dadurch sichtbar wird, daß Licht durch das Medium geschickt wird, oder das Bild wird auf opakem Material aufgedruckt, wo das Bild durch Lichtreflexion des Bildes sichtbar wird. Es sind zahlreiche Versuche auf diesem Gebiet unternommen worden, um eine Vorrichtung herzustellen, die eine Hardcopy eines elektronisch erzeugten oder gespeicherten Bildes herstellen kann.
Es ist bekannt, daß Vorrichtungen zur Erzeugung von Hardcopies im typischen Fall eine Bildinformation als Ausgang von einer Bilddatenquelle erhalten, beispielsweise einer Gruppe von Sensoren, einem Computerbildverarbeitungssystem oder von Hardcopyspeichervorrichtungen. Obgleich diese Vorrichtungen die Bilddaten entweder in analoger Form oder in digitaler Form empfangen können, besteht heutzutage der allgemeine Trend, Bilddaten in digitaler Form zu empfangen. Derartige Vorrichtungen weisen im typischen Fall Puffer, Speicher, Nachschlagtabellen usw. auf, um: (a) die Eingangsbilddaten elektronisch zu verarbeiten und/oder zu formatieren, und (b) die Vorrichtungsübertragungsfunktion so zu modifizieren, daß gewisse Effekte kompensiert werden, wie beispielsweise Nichtlinearitäten des Druckmediums, oder daß eine Bildkontrastverbesserung bewirkt oder der Kontrast kompensiert wird. Eine derartige Vorrichtung zum Drucken von Hardcopies umfaßt im typischen Fall ein Bildgenerator- Untersystem, das Energieverarbeitungsmechanismen und eine Elektronik aufweist, um eine Energiequelle, beispielsweise einen Laserstrahl oder einen CRT-Strahl, in fokussierte Punkte umzuwandeln, um eine Abtastung auf einem Medium durchzuführen.
Es gibt gewisse wichtige Bildqualitätsparameter, die berücksichtigt werden müssen, wenn eine solche Druckvorrichtung entwickelt wird. Ein erster wichtiger Bildqualitätsparameter ist die Auflösung. Die meisten Bildaufzeichnungsvorrichtungen haben die Möglichkeit, viele Tausende von Bildelementen (Pixel) auf dem Medium aufzuzeichnen. Die Fähigkeit zur Unterscheidung der einzelnen Pixel oder zur Glättung des Bildes zwischen den Pixeln wird durch die Auflösungsspezifikation bestimmt. Ein zweiter wichtiger Bildqualitätsparameter sind der Raster und die Bildeinschnürung. Raster und Bildeinschnürung sind Kunsterzeugnisse, die gewöhnlich bei Aufzeichnungssystemen auftreten, die pixelweise abbilden.
Ein Raster wird durch eine unvollkommene Verschmelzung von Abtastzeilen verursacht und erscheint als reguläres Muster einer Dichtemodulation im Pixelabstand, während die Bildeinschnürung durch eine Ungleichförmigkeit der Pixelplazierung auf dem Medium erzeugt wird, und dies kann als reguläres oder zufälliges Muster der Dichteveränderung quer zur Abtastung oder in Abtastrichtung auftreten. Das Auftreten der Bildeinschnürung hängt von der Quelle der Plazierungsfehler ab, und da das menschliche Sichtsystem sehr empfindlich gegenüber Plazierungsfehlern ist, können solche Plazierungsfehler schon in der Größenordnung von 1 % erkannt werden. Infolgedessen müssen Bildeinschnürungserfordernisse sorgfältig betrachtet werden im Hinblick auf die Kosten der Schaffung präziser Pixel und einer genauen Abtastzeilenplazierung.
Ein dritter wichtiger Bildqualitätsparameter ist die geometrische Treue. Geometrische-Treue-Spezifikationen definieren die Präzision, mit der Pixel auf dem Aufzeichnungsmaterial lokalisiert werden, und die geometrische Treue bezieht sich darauf, wie das Aufzeichnungsmaterial schließlich benutzt wird.
Ein vierter wichtiger Bildqualitätsparameter ist die Dichtetreue. Die Dichtetreuespezifikation definiert die Übertragungsfunktion des digitalen Eingangswertes (oder der Analogspannung) zu der Ausgangsdichte. Diese Spezifikation umfaßt die Übertragungsfunktion von Dichtewerten und die Übertragungsfunktion irgendeines benutzten Vervielfältigungsverfahrens. Die Übertragungsfunktion ist abhängig von Verarbeitungsvariablen und von der Natur des speziellen benutzten Mediums. Die Dichtetreuespezifikation kann in vier Teile getrennt werden: (a) absolute Dichtewiederholbarkeit; (b) relative Dichte in Abhängigkeit von der Eingangssignalübertragungsfunktion; (c) Feldmodulation in Abhängigkeit von der kontinuierlichen Tonwertaufzeichnung; und (d) Dichtegleichförmigkeit. Der erste dieser vier Teile, die absolute Dichtewiederholbarkeit, ist die Fähigkeit des Hardcopydruckers, genau die gleichen Dichtewerte für gegebene Eingangssignale zu erzeugen. Der zweite dieser Teile, die relative Dichte in Abhängigkeit von der Eingangssignalübertragungsfunktion, d. h. die Tonwertskala, ist auf die Tatsache bezogen, daß bei gewissen Anwendungen eine lineare Dichte in Abhängigkeit von der Eingangssignalübertragungsfunktion benutzt wird, während in anderen Fällen eine willkürliche Verzerrung der Übertragungsfunktion benutzt wird, um eine Kontrasteinstellung, eine Kompensation oder Verbesserung in gewissen Teilen des Dichtebereichs zu bewirken. Die Form der Übertragungsfunktion relativer Dichte zum Eingangssignal kann unter Benutzung von Eich-Nachschlagtabellen eingestellt werden, die in einem digitalen Eingangssignalverarbeitungspfad angeordnet sind, und diese Tabellen können entweder fest, örtlich über Steuereinrichtungen einstellbar angeordnet sein, oder über ein Steuerinterface von Ferne geladen werden. Wenn außerdem die Form der Übertragungsfunktion relative Dichte gegenüber Eingangssignal kritisch ist, dann kann eine betriebsmäßige Szenenmediumverarbeitungssteuerung, eine periodische Übertragungsfunktionsmessung und eine periodische Eichung der Nachschlagetabellenaktualisierung erforderlich sein. Der dritte dieser Teile, die Feldmodulation gegenüber der kontinuierlichen Tonwertaufzeichnung, wird weiter unten im einzelnen beschrieben. Schließlich bezieht sich der vierte dieser Teile, die Dichtegleichförmigkeit, auf die Fähigkeit eines Hardcopydruckers, ein gleichförmiges flaches Feld über die gesamte Bildfläche zu erzeugen.
Eine kontinuierliche Tonwertaufzeichnung besitzt eine scheinbar durchgehende Grauwertskala, wie diese beispielsweise in Photographien und natürlichen Szenen beobachtet wird. Dies steht im Gegensatz zu der Feldmodulationsaufzeichnung, die im typischen Fall aus geometrischen Mustern aus beispielsweise gedruckten Punkten besteht - dabei ist zu berücksichtigen, daß der Druck mittels verschieden bemessener Punkte häufig in der Drucktechnik als Halbtonaufzeichnung bezeichnet wird. Bei einer Halbtonaufzeichnung wird die ausgedruckte Punktgröße in einem regulären Feld geändert, um einen Tonwertbereich zu liefern, der als Grauwertskala durch das menschliche Auge aufgenommen wird.
Wie es dem Fachmann bekannt ist, kann eine kontinuierliche Grauwertskala durch eine Halbtonaufzeichnung angenähert werden, weil Veränderungen in der gedruckten Punktgröße beispielsweise zu einer unterschiedlichen prozentualen Lichtreflexion vom gedruckten Bild führen und infolgedessen die Illusion einer Grauwertskala erzeugen. Obgleich eine Halbtonaufzeichnung grundsätzlich binär ist, würde man auf den ersten Blick erwarten, daß ein Halbtonaufzeichnungsbild gleich ist einer Zeilenkopie.
Eine Halbtonaufzeichnung ist jedoch kompliziert durch das Vorhandensein von Raumfrequenzen, die in dem Originalbild nicht enthalten sind, wobei diese Raumfrequenzen zu einem unerwünschten Moiré-Muster oder anderen Kunsterzeugnissen in dem Halbtonaufzeichnungsbild führen.
Aus dem Stande der Technik ist es bekannt, daß bei einem Halbtonaufzeichnungsverfahren zur Herstellung einer Grauwertskala durch binäre Vorrichtungen, d. h. durch Vorrichtungen, die Punkte fester Größe darstellen oder drucken, die keine Grauwertskalenfähigkeit besitzen, jede Halbtonzelle, die hier als Pixel bezeichnet wird, aus einer oder mehreren Gruppen einzelner Druck- oder Darstellungseinheiten besteht, die hier als Pels bezeichnet werden sollen. Die am weitesten verbreitete Form eines Halbtonpixels ist eine quadratische N x N-Pel-Matrix aus binären Pels fester Größe. Das allgemeine Konzept dieses Verfahrens besteht darin, eine berechnete Zahl von Pels innerhalb eines Halbtonpixels zu drucken oder darzustellen, um einen durchschnittlichen Grauwertskalenpegel zu schaffen, der sich dem durchschnittlichen Dichtewert eines entsprechenden Abschnitts des Originalbildes annähert. Bei einem derartigen bekannten Halbtonaufzeichnungsverfahren werden die Pels in einem Pixel beispielsweise so gruppiert, daß die Formation eines einzigen Halbtonpixels imitiert wird. Bei anderen bekannten Halbtonaufzeichnungsverfahren werden die Pels in vorbestimmter Weise verteilt. Bei einem weiteren bekannten derartigen Halbtonaufzeichnungsverfahren, welches als "Fehlerdiffusion" bezeichnet wird, erfolgt die Entscheidung, ein Pel zu drucken oder nicht zu drucken, auf der Basis einer lokalen abgetasteten Dichteinformation von dem Originalbild sowie von Grauwertdichtefehlern, die von bereits benachbarten Werten der Aufzeichnung abgeleitet werden. Außerdem weiß der Fachmann, daß sich ein Verlust einer Auflösung feiner Details eines Bildes ergeben kann, wenn die Abmessung des Pixels zu groß ist, obgleich die Halbtonaufzeichnung eine Grauwertskala für ein Pixel in einem durchschnittlichen Sinne reproduziert.
Bei allen oben erwähnten bekannten Halbtonaufzeichnungsverfahren werden binäre Druckpunkte oder Displaypunkte fester Größe benutzt. Im Gegensatz hierzu beschreibt die US-A-4 651 287 ein Halbtonaufzeichnungsverfahren, bei dem jedes zu druckende oder darzustellende Bildelement programmierbar so eingestellt werden kann, daß man einen Grauwert aus einer festen Zahl von Grauskalenwerden erlangt. Diese Patentschrift beschreibt eine Halbtonaufzeichnungsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: (a) einen Bilddateneingangsapparat, beispielsweise einen CCD-Scanner, zum Abtasten eines Originalbildes und zur Erzeugung eines Feldes von Bildeingangsdaten, die den Grauskalenwerten der Bildelemente des Originalbildes entsprechen; (b) eine Verarbeitungsvorrichtung, die das Feld der Bildeingangsdaten empfängt und ein Feld von Druckwerten berechnet, wobei jeder Druckwert einem Grauskalenwert der festen Zahl von Grauskalenwerten entspricht; und (c) eine Druckvorrichtung, die in der Lage ist, Bildelemente auszudrucken, deren Punktgröße einem der festen Grauskalenwerte entspricht.
Ferner beschreibt diese Patentschrift, daß ein Drucker, der in der Lage ist, Bildelemente auszudrucken, wobei jedes Bildelement eine Punktgröße besitzt, die einem Grauwert einer festen Zahl von Grauwerten entspricht, eine Einrichtung aufweisen kann, die die Energie ändert, die notwendig zur Erzeugung eines Druckpunktes ist. Weiter beschreibt diese Patentschrift, daß die Energie, die zur Erzeugung eines Druckpunktes erforderlich ist, allgemein in Form eines elektrischen Signalimpulses vorgegeben wird, der eine vorbestimmte Zeitdauer und einen vorbestimmten Spannungspegel besitzt. Schließlich beschreibt diese Patentschrift, daß Änderungen der Energie dadurch bewirkt werden können, daß die folgenden Parameter des elektrischen Signalimpulses geändert werden: die Anschaltzeit (Tastgrad); Spannungspegel; oder elektrischer Stromfluß.
Die US-A-4 661 859 beschreibt eine Vorrichtung, die ein Pixel mit einer variablen Grauwertskala erzeugt. Insbesondere wird in dieser Patentschrift ein eindimensionales elektronisches Halbtonerzeugungssystem beschrieben, welches folgende Teile aufweist: eine Quelle digitaler Daten, die für die Pixelgrauwertskala repräsentativ sind; einen Zähler, um die digitalen Daten zu speichern; und eine Pulserzeugungslogik, die auf den Zähler anspricht, um einen Lasermodulator gemäß den digitalen Daten zu aktivieren, die für jedes Pixel repräsentativ sind. Insbesondere wird ein 6-Bit-Datenwort benutzt, um einen Grauwert einer 64-Grauwertstufenskala für ein Pixel zu repräsentieren, und die Pulserzeugungslogik spricht auf das Datenwort durch Erzeugung eines Impulses vorbestimmter Dauer oder Breite an, wodurch der Laser für eine vorbestimmte Zeitdauer angeschaltet wird, um einen vorbestimmten Grauwertpegel für das Pixel zu erzeugen.
Die US-A-4 533 941 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Halbtonreproduktion eines Originalbildes mit veränderbaren Tonwerten, wobei aufeinanderfolgend abgetastete skalierte Dichtewerte, die ein sich änderndes Tonwertbild repräsentieren, elektronisch dargestellt werden, um binäre Elementdaten zu liefern, die, wenn sie abgebildet werden, um ein Feld senkrecht zueinander angeordneter binärer Bildelemente auf einem Körper abzubilden, Farbtrennbilder jenes Originalbildes erzeugen, geeignet zur Benutzung als Druckplatten in einer lithographischen Druckerpresse. Die Schirmabbildung erfolgt durch Vergleich aufeinanderfolgender Dichtedaten mit gewählten Schirmmatrixdaten, die in einem Speicher enthalten sind. Die Matrixdaten werden durch Dichtewerte geordert, die nach außen von der Mitte der Matrix nach den Ecken und Rändern ansteigen. Die Matrixdaten werden von den Matrixstellen gewählt, die auf die gewünschte Schirmfrequenz bezogen sind, und der Winkel mit der gewählten Matrixstelle wird durch Anwendung einer fundamentalen rechtwinkligen trigonometrischen Beziehung zur Matrix bestimmt. Die Abbildung erfolgt aufeinanderfolgend, wobei zwei Dichtedaten gleichzeitig mit Matrixdaten verglichen werden. Die binären Elemente der verschiedenen Platten werden in einem Durchgang über der Oberfläche des Körpers erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine getreue Wiedergabe eines Bildes schnell liefern können, wobei das Verfahren und die Vorrichtung eine genaue Grauwertempfindlichkeit besitzen, ohne daß dadurch die Auflösung beeinträchtigt würde, wobei das Verfahren und die Vorrichtung insbesondere geeignet sind zur Herstellung einer Reproduktion eines Bildes, welches von einer medizinischen Aufnahmevorrichtung geliefert wird, beispielsweise von einem Röntgengerät, einer CAT-Abtastvorrichtung, einer MR-Vorrichtung, einer Ultraschallvorrichtung oder dergleichen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die kombinierten Merkmale des Anspruchs 1, soweit es die Vorrichtung betrifft, und durch die gemeinsamen Merkmale des Anspruchs 10, soweit es das Verfahren betrifft.
Durch die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele wird der oben erwähnte Bedarf dadurch befriedigt, daß Verfahren und Vorrichtungen geschaffen werden, mit denen eine Kopie eines Bildes hergestellt werden kann und insbesondere eine Hardcopy eines Bildes, welches zum Zwecke der Illustration und ohne Beschränkung von einer medizinischen Bildaufnahme- Vorrichtung erzeugt worden ist, beispielsweise einem Röntgengerät, einer CAT-Abtastvorrichtung, einer MR-Ausrüstung, einer Ultraschalleinrichtung oder dergleichen. Im einzelnen erzeugen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine feldmodulierte Hardcopy des Bildes, wobei die Hardcopy eine große Zahl von Grauwerten pro Feldmodulationszelle (Pixel) besitzt und eine hohe Dichteempfindlichkeit, beispielsweise eine große Zahl von Graupegelschritten. Dies wird durch Impulsbreitenmodulation von zwei unterschiedlich bemessenen Druckstrahlen bewirkt.
Im einzelnen umfaßt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Drucker die folgenden Teile: Mittel zur Erlangung oder Messung von Strahlungsintensitätspegeln, die von einem Bild reflektiert oder durch dieses durchgelassen wurden, in Form von digitalen Bildeingangsdaten; Mittel zur Interpolation und/oder Verarbeitung der digitalen Bildeingangsdaten, um digitale Intensitätspegel zu liefern, die den Feldern auf einem Medium entsprechen, wobei die Felder als Feldmodulationspixel bezeichnet werden, die ihrerseits aus Untereinheiten bestehen, welche als "Pels" bezeichnet werden; Mittel zur Abbildung eines jeden digitalen Intensitätspegels in einem vorbestimmten Muster von Pels; Mittel, die einer Laserstrahlungsquelle ein Startsignal liefern, um die Quelle zu aktivieren und das vorbestimmte Muster von Pels auf dem Medium aufzudrucken, wobei die Quelle zwei unterschiedlich bemessene Druckstrahlen aufweist und wobei die Pels durch Impulsbreitenmodulation der Quelle der zwei unterschiedlich bemessenen Strahlen erzeugt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bewirkt der Drucker ein "weißes Schreiben" um die Genauigkeit der Kopie bei hohen Dichten zu verbessern, wobei der Ausdruck "weißes Schreiben" die Benutzung eines Mediums bezeichnet, wobei ein unbeschriebenes Medium die höchste Dichte besitzt, d. h. insgesamt schwarz ist, und ein Strahl, beispielsweise ein Laserstrahl, bewirkt, daß Abschnitte des schwarzen Bereichs reduziert werden, wenn man niedrigere Dichten vorsieht.

Beschreibung der Zeichnungen

Die neuartigen Merkmale, die als charakteristisch für die vorliegende Erfindung angesehen werden, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Hinblick auf die Anordnung und das Verfahren der Durchführung, wobei weitere Zweckbestimmungen und Vorteile anhand der dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 in schematischer Form einen "Malerpinsel" von Laserstrahlen, die benutzt werden, um ein Feldmodulationspixel bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufzuzeichnen,
Fig. 2A-2T in schematischer Form aus Pels bestehende Konfigurationsmuster für verschiedene 90 µm x 90 µm-Pixel einer Grauwertskala gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Pixelgenerators, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 5 in schematischer Form einen Vergleich zwischen Pixel der Größe 60 µm x 60 µm und der Größe 90 µm x 90 µm, und
Fig. 6 zeigt, wie Lasertreiberdaten für ein 90 µm x 90 µm-Pixel angeordnet sind.

Einzelbeschreibung

Ein gemäß der Erfindung hergestellter Drucker erzeugt eine Druckkopie (Hardcopy) eines Bildes, welches von sehr unterschiedlicher Form und Gestalt sein kann, wie dies auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist. Beispielsweise kann das Bild, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre, ein medizinisches Bild sein, welches beispielsweise durch ein Röntgengerät, eine CT-Abtastvorrichtung, eine MR-Ausrüstung, eine Ultraschallausrüstung oder dergleichen hergestellt wurde. Statt dessen kann es ein Bild sein, welches beispielsweise in digitaler oder analoger Form auf einem Speichermedium, beispielsweise einem Videoband, einer optischen Disk, einer magnetischen Disk usw., aufgezeichnet ist.
Eine durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugte Hardcopy wird in einem Medium erzeugt, und dieses ist ein thermisches Bildaufzeichnungsmaterial hoher Auflösung, welches Bilder gemäß einer intensiven Strahlung, beispielsweise einer Laserstrahlung, liefert.
Ein bevorzugtes binäres thermisches Bildaufzeichnungsmaterial ist ein laminares Medium, welches zwei Blätter aufweist, von denen wenigstens das eine transparent ausgebildet ist. Zwischen den inneren Oberflächen der Blätter befindet sich in Sandwichform das Bilderzeugungsmaterial, und anfänglich haftet dieses Bildaufzeichnungsmaterial an einem dieser Blätter. Wenn das Bildaufzeichnungsmaterial Impulsen thermischer Strahlung ausgesetzt wird, wird die anfängliche Haftung umgekehrt, so daß bei Trennung des Blattpaares nicht belichtete Abschnitte des Bilderzeugungsmaterials an dem Blatt haften, an dem das Bilderzeugungsmaterial anfänglich anhaftete, während belichtete Abschnitte an jenem Blatt anhaften, an dem vorher keine Haftung stattfand. Dadurch können komplementäre Bilder auf jeweils einem der Blätter erzeugt werden. Ein bevorzugtes Bildaufzeichnungslaminat, welches gemäß einer intensiven Bildaufzeichnungsstrahlung betätigbar ist, um Bilder in einem Farb-/Binder-Material der mit dem erfindungsgemäßen Drucker benutzten Type zu erzeugen, umfaßt in der nachstehenden Reihenfolge die folgenden Teile:
(1) ein erstes blattartiges Bandmaterial, wobei das Bandmaterial für die Bilderzeugungsstrahlung transparent ist und wenigstens eine Oberflächenzone oder -schicht aus Polymermaterial aufweist, das wärmeaktivierbar ist, wenn das thermische Aufzeichnungsmaterial einer kurzen und intensiven Strahlung ausgesetzt wird;
(2) fakultativ eine thermoplastische Zwischenschicht mit einer Kohäsionskraft, die größer ist als die Adhäsionskraft für die Oberflächenzone oder -schicht des durch Wärme aktivierbaren Polymermaterials;
(3) eine Schicht aus porösem oder teilchenförmigem Bildaufzeichnungsmaterial auf der thermoplastischen Zwischenschicht, wobei die poröse oder teilchenförmige Bildaufzeichnungssubstanz eine Adhäsionskraft gegenüber der thermoplastischen Zwischenschicht besitzt, die größer ist als die Adhäsionskraft der thermoplastischen Zwischenschicht für die Oberflächenzone oder -schicht aus wärmeaktivierbarem Polymermaterial; und
(4) ein zweites blattartiges Bandmaterial, welches die Schicht aus porösen oder teilchenförmigen Bildaufzeichnungssubstanzen bedeckt und direkt oder indirekt mit der Bilderzeugungssubstanz laminiert ist.
Das thermische Bildaufzeichnungsmaterial ist in der Lage, die Strahlung an der Grenzfläche zwischen der Oberflächenzone oder -schicht aus wärmeaktivierbarem Polymermaterial und der thermoplastischen Zwischenschicht oder in der Nähe hiervon bei der Wellenlänge der Belichtungsquelle zu absorbieren und die absorbierende Energie in thermische Energie genügender Intensität umzuwandeln, um durch Wärme die Oberflächenzone oder -schicht schnell zu aktivieren. Die durch Hitze aktivierte Oberflächenzone oder -schicht heftet nach schneller Kühlung die thermoplastische Zwischenschicht fest an dem ersten blattartigen Bandmaterial an.
Das thermische Bildaufzeichnungsmaterial ist demgemäß in der Lage, eine Abbildung durch bildweise Belichtung von Abschnitten durch Strahlung genügender Intensität zu erzeugen, wenn die Intensität ausreicht, die belichteten Abschnitte der thermoplastischen Zwischenschicht und die Bilderzeugungssubstanz fest auf dem ersten blattartigen Bandmaterial anzuheften, wobei durch Entfernung des zweiten blattartigen Bandmaterials nach Trennung von erstem und zweitem blattartigen Bandmaterial nach der bildweisen Belichtung von Abschnitten der Bilderzeugungssubstanz und der thermoplastischen Zwischenschicht erste bzw. zweite Bilder auf dem ersten bzw. zweiten blattartigen Bandmaterial erzeugt werden.
Die fakultativ angeordnete thermoplastische Zwischenschicht ergibt einen Oberflächenschutz und macht das zweite Bild auf dem zweiten blattartigen Bandmaterial dauerhaft.
Demgemäß sind zwei Schritte erforderlich, um eine Hardcopy mit dem thermischen Hardcopymaterial herzustellen. Der erste Schritt besteht darin, das Material einer genügenden Hitze auszusetzen, um ein latentes Bild zu erzeugen, und der zweite Schritt besteht darin, die latente Kopie durch Abziehen zu behandeln, wodurch das zweite Blatt die unbelichteten Teile der Bilderzeugungssubstanz mit sich führt und dieses gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als die Druckkopie (Hardcopy) bildet.
Obgleich das bevorzugte Medium einen Laminataufbau besitzt, ist es klar, daß zwei nicht laminierte Blätter mit äquivalenten Funktionen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt werden könnten.
Besonders geeignet zur Belichtung des Mediums sind Laser, weil das Medium als ein Schwellwerttyp oder ein Binärtyp eines Films bezeichnet werden kann. Das heißt, das Medium besitzt einen hohen Kontrast, und bei Belichtung über einen gewissen Schwellwert ergibt sich eine maximale Dichteänderung, während unterhalb dieses Schwellwertes überhaupt keine Dichte erlangt wird.
Eine Hardcopy, die durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, besteht aus einer Vielzahl von Pixeln. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat jedes Pixel eine Abmessung von etwa 60 µm x 60 µm, etwa 90 µm x 90 µm oder gewisse Abwandlungen dieser Abmessungen. Weiterhin wird die Hardcopy durch digitale Feldmodulation erzeugt, was auf diesem Gebiet der Technik auch als "spatial dithering" bezeichnet wird. Die Feldmodulation ist ein Verfahren, bei welchem jedes Pixel aus einer vorbestimmten Zahl von Pels besteht, und der jeweilige Tonwert bzw. Dichtewert oder Grauskalenwert für ein Pixel wird als vorbestimmtes Muster von Pels erzeugt. Wie auf diesem Gebiet der Technik bekannt, bewirkt die Feldmodulation die Illusion eines kontinuierlichen Tonbildes in einem Medium, das in der Lage ist, lediglich schwarze und weiße Pels zu erzeugen, wobei die Feldmodulationstonwerte unterschiedliche Dichten zu haben scheinen, wenn man sie aus einer geeigneten Entfernung betrachtet.
Im folgenden werden die Kriterien beschrieben, die bei der Bestimmung der Pixelgröße, der Pelgröße und des Pelkonfigurationsmusters bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung benutzt werden.
Es ist auf diesem Gebiet der Technik allgemein bekannt, daß ein Kompromiß zwischen Auflösung und Zahl der Grauskalenwerte getroffen werden muß, die benötigt werden, um eine qualitätsmäßig gute Kopie eines Bildes zu erzeugen. So erlaubt beispielsweise die Benutzung eines Feldmodulationspixels, das aus n x m-Pels besteht, die Reproduktion von nm + 1 verschiedenen Grauskalenwerten für ein binäres Medium. Außerdem kann unter Benutzung der gleichen Pelgröße eine größere Zahl von Grauskalenwerten durch Erhöhung der Größe eines Feldmodulationspixels erreicht werden. Wenn die Abmessung eines Pixels jedoch vergrößert wird, ergibt sich eine Verminderung der Auflösung in der Hardcopy. Wenn andererseits zu wenig Grauskalenwerte zum Druck verfügbar sind, ergeben sich zu wenige Schritte in der Tonwertskala. Dies ist das Erscheinungsbild einer Kontur in der Hardcopy, die im Originalbild nicht vorhanden war und oft auftritt, wenn eine Reproduktion mit einem zu großen sich ändernden Grauskalenübergangswert geschaffen wird.
Demgemäß sind im allgemeinen wenigstens zwei Maßnahmen wichtig zur Bestimmung der Qualität einer Hardcopy, die durch einen Drucker unter Benutzung eines binären Mediums hergestellt wird: (1) die Feldmodulationsfrequenz, d. h. die Zahl von Feldmodulationspixeln pro linearem Zoll, und (2) die Zahl der unterscheidbaren Grauskalenwerte. Die erforderliche Zahl unterschiedlicher Grauskalenwerte in einer Hardcopy hängt von der Möglichkeit eines unbewaffneten Auges ab, dicht nebeneinander liegende Grauskalenwerte zu unterscheiden. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß bei einem normalen Leseabstand das menschliche Auge eine Reflexmodulation von ungefähr 0,5 % bei einer Raumfrequenz in der Nähe von 1 Zyklus/mm wahrnehmen kann. Die Umkehrung dieser "gerade noch wahrnehmbaren" Modulation wurde als maximale Zahl von Grauskalenwerten interpretiert, die das menschliche Auge empfangen kann, d. h. eine Faustregel in der Druckindustrie ist ein gerade noch wahrnehmbares Bild, welches ungefähr 65 Grauskalenwerte und bei einer qualitativ guten Kopie 100 Werte oder mehr erfordert. Für medizinische Anwendungen sind jedoch 200 Grauskalenwerte oder noch mehr zu bevorzugen. Außerdem ist es bekannt, daß eine beträchtliche Verbesserung der Kopiequalität erreicht werden kann, wenn die Pels mehr als zwei Grauskalenwerte besitzen.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen wurden die folgenden Kriterien benutzt in der Wahl der Größenabmessung eines Pixels oder eines Pels bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung: (1) Ein Pixel sollte so klein sein, wie es erforderlich ist, um es für das menschliche unbewaffnete Auge unsichtbar zu machen und dennoch eine hochqualitative Kopie herzustellen; (2) bei einer gegebenen Pelgröße sollte ein Pixel so groß sein, wie es erforderlich ist, um eine große Zahl von Pels in einem Pixel unterzubringen und um dadurch eine geeignete Zahl unterscheidbarer Grauskalenwerte zu erhalten und eine geeignete Aufzeichnung der Dichtepegel von dem Bild auf die Kopie zu übertragen (wie weiter unten erläutert, bestimmt, obgleich das Verhältnis von Pixelgröße zu Pelgröße die Zahl der Pels bestimmt, die ein Pixel bilden, dies wiederum die Zahl der Grauskalenwerte, die erreicht werden können; dieses Verhältnis allein ergibt nicht die Fähigkeit für eine Eins-zu- Eins-Aufzeichnung der Dichte von einem Bild auf eine Kopie); und (3) das Pelmuster sollte nicht zu einer Textur- oder Konturbildung in der Kopie beitragen.
Zusätzlich zu dem obigen haben wir ein zusätzliches Kriterium entwickelt, welches von der Tatsache abgeleitet wird, daß ein empfangener Grauskalenwert eines Pixels nicht linear auf das Verhältnis schwarzer und weißer Flächen darin bezogen ist, weil das menschliche Auge Grauskalenwerte nicht als lineare Funktion wahrnimmt, sondern als logarithmische Funktion der Intensität. Eine Folge davon ist, daß der Grauskalenwert eines Pixels, dessen Dichte eine Dichteeinheit der maximalen Pixeldichte hat, durch die Größe eines Pel bestimmt wird und infolgedessen der Sprung in der Dichte von der höchsten Dichte auf der Grauwertskala, d. h. Dmax, zur nächsthöheren Dichte auf der Grauwertskala, d. h. Dmax-1, klein sein muß. 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 wahrnehmbar ist, d. h. der geringste gerade noch wahrnehmbare Kontrast, mit der Raumfrequenz rapide absinkt. Demgemäß braucht man bei der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges nur Schwarz und Weiß darzustellen.
Gemäß den oben erwähnten Kriterien haben wir gefunden, daß eine Pixelgröße von etwa 60 µm x 60 µm hochaufgelöste Kopien liefert und das Problem der Pixelsichtbarkeit für eine Kopieseite löst, die allgemein verfügbare Größenordnungen aufweist, beispielsweise eine Bogengröße von 20,3 x 25,4 cm, 28 x 35,6 cm, 35,6 x 43,2 cm (8 Zoll x 10 Zoll, 11 Zoll x 14 Zoll, 14 Zoll x 17 Zoll), oder dergleichen. Außerdem wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf die Erwägungen bezüglich der Empfindlichkeit der Kopie ein "Druck"-Pixel von 90 µm x 90 µm beschrieben.
Anfängliche Versuche zur Herstellung einer Kopie unter Benutzung eines "Druck"-Pixels von etwa 90 µm x 90 µm erforderten die Benutzung von drei Laserstrahlen, von denen jeder ein Pel erzeugte, das eine Größenabmessung von etwa 30 µm x 30 µm auf dem Medium besaß. Wie jedoch oben erwähnt, kann eine solche Anordnung nur 91 lineare Übertragungsstufen erzeugen, und es hat sich gezeigt, daß sich hierdurch nur unzureichende Grauskalenwerte für gewisse Anwendungen ergeben. Tatsächlich wird eine größere Zahl von Schritten benötigt, um eine größere Zahl von Grauwerten herzustellen. Eine größere Zahl von Stufen wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Impulsbreitenmodulation des Antriebssignals für die Strahlen erreicht, und bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt das Antriebssignal für die Laserquellen unterschiedlich bemessene Pels.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Pixel mit einem vorbestimmten Flächenmodulationsmuster von Pels "aufgemalt", wobei das vorbestimmte Flächenmodulationsmuster von Pels einem vorgestimmten Intensitätspegel im ursprünglichen Bild oder einem vorbestimmten Intensitätspegel entspricht, der durch den Drucker berechnet ist. In diesem Zusammenhang soll der Ausdruck "aufgemalt" sich auf die Belichtung eines Pixels eines wärmeempfindlichen Mediums gegenüber Laserstrahlung beziehen. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Pixel in der Größenordnung von 60 µm x 60 µm oder 90 µm x 90 µm benutzt, und ein "Pinsel", d. h. Strahlen des Lasers, die benutzt werden, um das Pixel zu "malen", besteht aus vier getrennten Laserstrahlen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liefert jeder der drei ersten Strahlen 200, 210 und 220 in dem "Pinsel" 250 einen Bereich auf dem Medium, dessen kleinster Fußdruck eine Fläche ist, die im wesentlichen gleich ist 30 µm x 30 µm. Die Strahlen 200 bis 220 sind versetzt zueinander derart angeordnet, daß ein Hub des "Pinsels" 250 eineinhalb (1,5) 60 µm x 60 µm-Pixel oder ein 90 µm x 90 µm-Pixel umfaßt. Wie oben erwähnt, wird die Wahl der Größe der Strahlen 200, 210 und 220 durch die oben erwähnten Kriterien festgelegt und durch Faktoren wie der komplexe Aufbau und die Kosten, die erforderlich sind, um kleiner bemessene Pels herzustellen. Außerdem ist die Druckzeit zu berücksichtigen, die bei der Erzeugung einer Hardcopy bei kleiner bemessenen Pels erforderlich ist, und es ist zu berücksichtigen, daß der Aufbau komplexer und teurer wird, wenn zusätzliche Laserstrahlen benutzt werden, wobei auch die Druckzeit verlängert wird.
Wie ebenfalls in Fig. 1 dargestellt, besteht der "Pinsel" 250 zusätzlich zu den Strahlen 200 bis 220 aus einem vierten Strahl, nämlich dem Strahl 230. Der Strahl 230 liefert einen Punkt auf dem Medium, dessen kleinster Fußdruck eine Fläche ist, die im wesentlichen gleich ist 5 µm x 3 µm, und der Strahl 230 ist so ausgerichtet, daß er eine Linie durchläuft, die, grob gesagt, durch die Mitte des Strahls 210 verläuft.
Wie oben beschrieben, hat jeder der Strahlen 200 bis 230 gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine minimale Fußabdruckbreite auf dem Medium, d. h. einen Abstand von oben nach unten im Fußabdruck, der etwa 3 µm beträgt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Fußabdruckbreite jedoch für jeden der vier Strahlen 200 bis 230 variabel. Die Fußabdruckbreite wird dadurch verändert, daß man den Strahl auf dem Medium verschieden lange auftreffen läßt, wenn das Medium unter dem Strahl hindurchläuft. Die variable Zeitdauer, während der ein Strahl auf dem Medium auftrifft, wird gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch Impulsbreitenmodulation eines jeden Laserstrahls bewirkt, so daß die Fußabdruckbreite sich von der Dicke des Laserstrahls, d. h. etwa 3,0 µm oder mehr, auf 60,0 µm oder 90,0 µm in Schritten von 0,375 µm ändern kann. Dieses Verfahren der Impulsbreitenmodulation des Laserstrahls wird im folgenden als "Scheibchenbildung" bezeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Scheibchenbildung dadurch erlangt, daß die Schreibfrequenz eines Lasertreibersignals derart moduliert wird, daß ein Laser für eine minimale Schreibzeit (t) angeschaltget wird, um beispielsweise 3 µm aufzuzeichnen, oder für eine längere Zeitdauer von (t + x*dt), wobei dt die Zeit ist, um ein Scheibchen zu schreiben, und x die Zahl der gewünschten Scheibchen ist. Die Benutzung der Scheibchenbildung erhöht die wirksame Zahl von Pels in einem Pixel.
Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Wahl der Scheibchengröße dadurch bestimmt, daß man die Notwendigkeit einer adäquaten Zahl von Grauskalenwerten gegenüber der Komplexheit abwägt, die verknüpft ist mit sehr kleinen Scheibchen. Sehr kleine Scheibchen stellen große Anforderungen sowohl an die Hardware und das Medium. Die Hardware muß sehr komplex werden, wenn das Medium in der Lage sein soll, kleine Punkte zu erzeugen. Infolgedessen haben wir gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Scheibchengröße von etwa 0,375 µm gewählt. Es ist jedoch für den Fachmann klar, daß die spezielle Wahl der Zahl der Scheibchen und die minimale und maximale Breite für ein Pel eine Frage der Wahl der Auslegung ist und den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt.
Im folgenden werden die vorteilhaften Ergebnisse beschrieben, die aus der Benutzung von Laserstrahlen herrühren, die unterschiedliche Fußabdrücke auf dem Medium hinterlassen haben, d. h. Laserstrahlen 200 bis 220 mit einem minimalen Fußabdruck von etwa 30 µm x 3 µm und dem Laserstrahl 230 mit einem minimalen Fußabdruck von etwa 5 µm x 3 µm. Wenn Kopien auf dem erwähnten Medium gedruckt wurden, entspricht der höchstens erreichbare Grauskalenwert bei dem oben beschriebenen Medium einen Dichtewert Dmax von etwa gleich 3,0. Bei Benutzung von 90 µm x 90 µm Pixeln und Laserstrahlen mit einem minimalen Fußabdruck, d. h. einer Pelgröße von etwa 30 µm x 3 µm, würde der nächsthöhere Grauskalenwert bei den Kopien einem Dichtewert von Dmax-1 von etwa gleich 2 entsprechen. Eine andere Möglichkeit des Verständnisses dieses Ergebnisses besteht darin, daß dann, wenn man Kopien erzeugen würde, die Pels mit einem minimalen Fußabdruck von etwa 30 µm x 3 µm benutzen, ein Dichtebereich zwischen 2 und 3 in den Kopien nicht erreichbar wäre. Dies ist natürlich bei einem Drucker unannehmbar, der Kopien von Bildern erzeugen soll, die durch medizinische Abbildungsvorrichtung hergestellt wurden, wo eine lebenswichtige Information durch Dichteänderungen aufgezeichnet ist. In Neblette's Handbook of Photography and Reprography, Seventh Edition, Edited by John M. Sturge, Van Nostrand and Reinhold Company, wird auf den Seiten 558-559 ausgeführt: "Der wichtigste sensitometrische Unterschied zwischen Röntgenfilmen und Filmen für die allgemeine Photographie besteht im Kontrast. Röntgenfilme sind so ausgebildet, daß sie einen hohen Kontrast liefern, weil die Dichteunterschiede des Aufnahmegegenstandes gewöhnlich klein sind und eine Erhöhung dieser Unterschiede in der Radiographie den diagnostischen Wert erhöht.
Radiographien enthalten gewöhnlich Dichtebereiche zwischen 0,5 bis über 3,0, und sie können am besten auf einem Sichtgerät betrachtet werden, bei dem die Lichtintensität einstellbar ist. ... Abgesehen von der Anwendung bei einem sehr begrenzten Dichtebereich ist das Drucken von Radiographien auf photographischem Papier unzweckmäßig wegen des schmalen Dichtebereichs in der Dichteskala der Papiere."
Infolgedessen muß der Drucker in der Lage sein, ein Pel aufzuzeichnen, welches beträchtlich kleiner ist als 30 µm x 30 µm. Diese Fähigkeit wird gemäß vorliegender Erfindung erreicht und wurde oben unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben, indem ein Laserstrahl 230 benutzt wurde. Obgleich im Prinzip der Laserstrahl 230 hinzugefügt werden könnte, um den "Pinselstrich" 250 auf irgendeine Weise herzustellen, ergibt die Anordnung gemäß Fig. 1 eine bevorzugte Ausbildung, bei welcher der Laserstrahl 210 durch den Laserstrahl 230 zu vorbestimmten Zeiten ersetzt wird. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die minimale Größe eines kleinen Pel bei etwa 5 µm x 3 µm, und infolgedessen liegt Dmax-1 bei etwa 2,7 bei einem 90 µm x 90 µm-Pixel. Da die Tiefenschärfe, die erforderlich ist, um ein Pel einer speziellen Größe zu erzeugen, umgekehrt proportional dem Quadrat der Pelgröße ist, ist eine Pelgröße von etwa 5 µm x 3 µm vernünftig im Hinblick auf komplexen Aufbau und Kosten, die sich bei der Aufzeichnung kleiner bemessener Pels ergeben.
Außerdem wird, wie oben erwähnt, die Scheibchenbildung auf Pels angewendet, die durch den vierten und kleinsten Laserstrahl erzeugt werden, und infolgedessen wird die Zahl der Grauskalenwerte drastisch vergrößert, und es sind auch kleine Schritte in der Zunahme zwischen Grauskalenwerten realisierbar. Die Erhöhung der Zahl der Grauskalenwerte ist äußerst wichtig bei hohen Dichten, weil das menschliche Auge sehr empfindlich ist gegenüber Durchlässigkeitsänderungen oder Reflexionsänderungen, die im hohen Dichtebereich auftreten. Speziell ist das menschliche Auge empfindlich gegenüber relativen Änderungen in der Lumineszenz als Funktion von dL/L, wobei dL die Änderung in der Lumineszenz ist und L die durchschnittliche Lumineszenz bedeutet. Wenn demgemäß die Dichte hoch ist, d. h. wenn L klein ist, dann ist die Empfindlichkeit für einen gegebenen dL-Wert hoch, während bei niedriger Dichte, d. h. wenn L groß ist, die empfindlichkeit für einen gegebenen dL-Wert klein ist. Demgemäß sollen die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele vorzugsweise kleine Schritte zwischen den Grauskalenwerten am Ende hoher Dichte der Grauwertskala liefern. Außerdem ist es demgemäß zu bevorzugen, den Teil hoher Dichte der Grauskala so genau wie möglich aufzuzeichnen, weil das menschliche Auge empfindlicher auf die Intensitätsdifferenzen reagiert, die in jenem Teil der Grauskala auftreten. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird dies, wie oben erwähnt, dadurch erreicht, daß "weiß" auf dem Medium aufgezeichnet wird. Wie oben erwähnt, ist das bevorzugte Aufzeichnungsmedium derart, daß in unbedrucktem jungfräulichem Zustand das Medium schwarz ist. Die Herstellung einer Kopie erfordert die Benutzung der Strahlung von Laserstrahlen 200 bis 230, die bewirken, daß die die Kopie bildende Substanz auf dem Medium auf der Oberfläche des Bandes anhaftet. Wenn dann die Abdeckung abgeschält wird, verbleiben die belichteten Bereiche auf dem Band, und die unbelichteten Bereiche verbleiben auf der Deckschicht und bilden die Hardcopy. Da die Hardcopy durch Benutzung der Laserstrahlen 200 bis 230 geschrieben wurde, um Flächen auf der endgültigen Kopie zu erzeugen, bei denen Schwarz entfernt ist, wird die Erzeugung dieser Hardcopy als ein Verfahren bezeichnet, wo man "weiß schreibt". Dies ist, wie aus obigem ersichtlich, vorteilhaft, da der Laserstrahl 230, der das kleine Pel erzeugt, benutzt wird, um Grauskalenwerte zu erzeugen, die der hohen Dichte entsprechen. Der Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß die Genauigkeit der Spezifikation der Grauskalenwerte hoher Dichte von der Positionierung eines einzigen Laserstrahls abhängt, nämlich vom Laserstrahl 230, der für das Schreiben der kleinen Pel verantwortlich ist. Wenn das Medium in "schwarz" geschrieben würde, dann würden die Grauskalenwerte hoher Dichte durch Zusammenwirken verschiedener, wenn nicht aller Laserstrahlen 200 bis 230 erzeugt, und dadurch würde sich die Möglichkeit von Positionierungsfehlern ergeben. Infolgedessen müßte ein Drucker sehr viel komplexer aufgebaut sein, mit einer entsprechenden Verteuerung der Herstellung, um einen Genauigkeitsgrad zu erlangen, der vergleichbar ist dem Genauigkeitsgrad, der durch einen Drucker erhalten wird, der das Verfahren des "weiß Einschreibens" bewirkt. Der Grund dafür liegt darin, daß, wie oben erwähnt, die Intensitätsdifferenzen leichter im Abschnitt hoher Dichte der Grauskalenwerte festgestellt werden können und medizinische Bilder im typischen Fall dunkler sind als Photographien. Trotzdem ist es klar, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das "weiß Schreiben" beschränkt ist und daß die Erfindung auch "schwarz Schreib"-Ausführungsbeispiele umfaßt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Pel-Konfigurationsmuster zum "Ausmalen" eines 90 µm x 90 µm-Druckpixels so ausgebildet, daß zahlreiche Bedingungen erfüllt sind, die notwendig sind zur wiederholbaren Herstellung eines Bildes hoher Qualität. Eine erste Bedingung bei der Entwicklung der Pel-Konfigurationsmuster für ein vorbestimmtes Ausführungsbeispiel, welches "weiß schreibt", besteht darin, so wenig Änderungen des Feldmodulationspixels vorzunehmen, wie dies möglich ist im Hinblick auf Grauskalenwerte höherer Dichte, weil die kritischste Information bei den meisten medizinischen Bildern in den dunkleren Bereichen eines Bildes liegt. Eine zweite Bedingung bei der Entwicklung der Pel-Konfigurationsmuster besteht darin, die Wirkung einer Überbrückung im Medium auf die Bildqualität zu vermindern. Die "Überbrückung" ist ein Phänomen, welches bei dem oben erwähnten Medium auftritt, wenn die Abdeckung abgeschält wird und dicht benachbarte belichtete Materialien einander überbrücken, d. h. es werden unbelichtete Materialien dazwischen von der Abdeckung abgezogen. Es ist klar, daß die Überbrückung zu Dichteveränderungen führt und demgemäß zu einer verringerten Qualität der Kopien. Die Überbrückung kann verhindert werden, indem man Pel-Konfigurationsmuster benutzt, die einen minimalen Abstand unbelichteter Materialien in dem Medium zwischen Gruppen belichteten Materials aufweisen. Wir haben beispielsweise festgestellt, daß die Wahrscheinlichkeit einer Überbrückung, d. h. die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Gruppen belichteter Materialien einander überbrückt werden, beträchtlich vermindert werden kann, wenn ein minimaler unbelichteter Abstand zwischen den Gruppen eingehalten wird, der etwa 10 µm bis 12 µm beträgt.
Die Fig. 2A bis 2T zeigen verschiedene Pel-Konfigurationsmuster für verschiedene 90 µm x 90 µm-Pixel-Grauwertskalen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Figuren werden am besten verständlich, wenn sie in Verbindung mit der Tabelle 1 (siehe S. 52) betrachtet werden.
Das Gitter in den Fig. 2A bis 2T repräsentiert ein 90 µm x 90 µm-Pixel, welches aus drei Reihen besteht, wobei jede Reihe 30 Zeilen besitzt. Die Pels in der ersten Reihe werden durch einen breiten Laser 3 "ausgemalt"; die Pels in der zweiten oder mittleren Reihe werden durch einen breiten Laser 1 oder durch einen schmalen Laser 4 "ausgemalt"; und die Pels in der dritten oder letzten Reihe werden durch einen breiten Laser 2 "ausgemalt". Die Koordinaten eines jeweiligen Pel in dem Gitter sind bezüglich der Zeilen durch die Nummern 0 bis 29 gekennzeichnet und wie die Reihen durch Lasernummern, die jene Pels "ausmalen". Bei der Betrachtung der Fig. 2A bis 2T muß man berücksichtigen, daß wir ein "Negativ" eines "weiß geschriebenen" Mediums betrachten, d. h. die weißen Bereiche in den Figuren sind unbelichtete Bereiche, und die schwarzen Bereiche sind "ausgemalte" Bereiche. Demgemäß wird die so hergestellte Hardcopy die Umkehrung dieser Figuren. Beispielsweise zeigt Fig. 2A ein "Negativ" eines vollständig unbelichteten Mediums, und infolgedessen wird hierdurch ein Pixel repräsentiert, welches den dunkelsten Grauskalenwert besitzt.
Bei der Aufbereitung der Pel-Konfigurationsmuster zur Benutzung bei dem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel haben wir unter Berücksichtigung der obigen Kriterien das Pel-Konfigurationsmuster in Gruppen A bis J unterteilt, und wir haben gewisse "Ausmal"-Regeln für die verschiedenen Gruppen aufgestellt. Diese Regeln sind in der Tabelle I wiedergegeben und in den Fig. 2B bis 2T veranschaulicht. Insbesondere zeigen Paare von Figuren von Fig. 2B bis 2T die Ausgangs-Pelkonfigurationsmuster für eine Gruppe bzw. das letzte Konfigurationsmuster in einer Gruppe. In der Tabelle I bezieht sich die Reihe mit der Überschrift "Gruppe" auf die Pel-Konfigurationsmuster in den verschiedenen Gruppen A bis J; die Reihe, die überschrieben ist mit "Beginn der Gruppenlokalisierung" liefert Gitterkoordinaten in Ausdrücken von Zeile und Laser für die Pels im ersten Pel-Konfigurationsmuster in einer Gruppe; und die Reihe, die überschrieben ist mit "Gruppengrößebereich in Scheibchen" gibt die minimale und die maximale Zahl von Scheibchen für jeden Laser an, der benutzt wurde, um das Pel-Konfigurationsmuster in einer Gruppe zu erzeugen. Die Tabelle I und die Fig. 2B zeigen, daß das erste Pel-Konfigurationsmuster in Gruppe A 6 Scheibchen umfaßt, die vom Laser 4 "ausgemalt" wurden, und zwar beginnend in Zeile 5. Weiter zeigen Tabelle I und Fig. 2C, daß das letzte Pel-Konfigurationsmuster in der Gruppe A 200 Scheibchen aufweist, die vom Laser 4, beginnend mit Zeile 5, "ausgemalt" wurden. Tabelle I und Fig. 2D zeigen, daß das erste Pel-Konfigurationsmuster in der Gruppe B 110 Scheibchen umfaßt, die durch den Laser 4 "ausgemalt" wurden, und zwar beginnend in Zeile 5, und 12 Scheibchen, die durch den Laser 3, beginnend in Zeile 0, "ausgemalt" wurden. Weiter zeigen Tabelle I und Fig. 2E, daß das letzte Pel-Konfigurationsmuster in der Gruppe B 200 Scheibchen umfaßt, die durch den Laser 4 "ausgemalt" wurden, und zwar beginnend in Zeile 5, und 12 Scheibchen, die durch den Laser 3, beginnend in Zeile 0, "ausgemalt" wurden. Die Tabelle I und Fig. 2F zeigen, daß das erste Pel-Konfigurationsmuster in Gruppe C 110 Scheibchen umfaßt, die durch den Laser 4 "ausgemalt" wurden, und zwar beginnend in Zeile 5, und 12 Scheibchen, die durch den Laser 3, beginnend in Zeile 0, "ausgemalt" wurden, sowie 12 Scheibchen, die durch den Laser 2, beginnend in Zeile 15, "ausgemalt" wurden. Weiter zeigen Tabelle I und Fig. 2G, daß das letzte Pel-Konfigurationsmuster in der Gruppe C 200 Scheibchen umfaßt, die durch den Laser 4, beginnend in Zeile 5, "ausgemalt" wurden, 12 Scheibchen, die durch den Laser 3, beginnend in Zeile 0, "ausgemalt" wurden, und 12 Scheibchen, die durch den Laser 2, beginnend in Zeile 15, "ausgemalt" wurden. Die übrigen Fig. 2B bis 2T können in gleicher Weise in Verbindung mit Tabelle I ausgedeutet werden.
Die Gruppen F bis J, die den geringeren Dichtewerten entsprechen, benutzen den kleinen Laser 4 nicht. Dies ist jedoch kein Nachteil, da, wie oben beschrieben, das menschliche Auge logarithmisch anspricht, was bedeutet, daß größere Durchlässigkeitsunterschiede oder Reflexionsunterschiede in Bereichen niedriger Dichte für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar sind.
Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, daß die Fig. 2A bis 2T und Tabelle I mehr Pel-Konfigurationsmuster liefern als benutzt würden, um beispielsweise 256 Grauskalenwerte zu erzeugen. Demgemäß wird in der Praxis eine geeignete Untergruppe verschiedener Pel-Konfigurationsmuster gemäß Fig. 2A bis 2T und Tabelle I für spezielle Zwecke benutzt, und zwar abhängig von dem jeweiligen Erfordernis, und es wird eine geeignete Untergruppe ausgewählt, um eine Annäherung an die spezielle gewünschte Tonwerteskala zu erreichen. Jedoch kann man die folgende Methode zur Auswahl von Pel-Konfigurationsmustern aus den verschiedenen Möglichkeiten in einer Gruppe in Betracht ziehen. Zunächst wird das Pel-Konfigurationsmuster für eine Gruppe betrachtet, und für jeden Laser wird der Flächenbereich bestimmt, der "ausgemalt" werden kann, um das letzte Konfigurationsmuster für die Gruppe zu erreichen. Als zweites werden die Pel-Konfigurationsmuster von jener Gruppe, die von den ersten Pel-Konfigurationsmustern verschieden sind, zunächst so gewählt, als wären sie jene, die durch "Ausmalen" mit dem Laser erlangt werden, der die größte "auszumalende" Fläche besitzt. Jedoch wird, wie die gewählte Laser- "Ausmalung" zur Schaffung des gewählten Pel-Konfigurationsmusters, der Anteil der Fläche, der durch jenen Laser "ausgemalt" wird, verringert. Wenn drittens das Ausmaß der Fläche, die durch den ersten Laser "ausgemalt" wird, sich dem Ausmaß der Fläche annähert, die durch einen anderen Laser "ausgemalt" werden kann, werden die Pel- Konfigurationsmuster dann so gewählt, daß diese beiden Laser abwechselnd "malen".
Die Laserquelle, die benutzt wird, um den Strahl zu erzeugen, der das kleine Pel schreibt, kann ähnlich jener Quelle sein, die einen Strahl liefert, der große Pels schreibt, jedoch wird der Strahlungsausgang unter Benutzung von Spiegeln entsprechender Abmessungen abgeschnitten. Statt dessen könnte man einen Laser mit einem kleineren Emitterbereich benutzen.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Druckers 10, der eine Hardcopy eines Bildes 50 auf einem Aufzeichnungsmaterial 205 erzeugt. Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der Drucker 10 folgende Teile auf: (a) ein Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100, das Bilddaten in elektronischer Form entsprechend dem Bild 50 acquiriert; (b) einen Bildrahmenspeicher 110, der die Bilddaten speichert, welche von dem Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 geliefert werden; (c) ein Systemsteuergerät 115, welches: (i) die Bilddaten verarbeitet, die im Bildrahmenspeicher 110 enthalten sind, wobei die Verarbeitung weiter unten im einzelnen beschrieben wird, (ii) die verarbeiteten Bilddaten und anderen Informationen, die weiter unten im einzelnen beschrieben werden, auf andere Teile des Druckers 10 überträgt, und bei gewissen Ausführungsbeispielen (iii) wird eine Eingangsinformation von einem Benutzer empfangen, um eine Druckformatinformation oder dergleichen zu liefern; (d) einen Pixelgenerator 700, der Bilddaten vom Bildrahmenspeicher 110 empfängt und die Information vom Systemsteuergerät 115 steuert und demgemäß einen Ausgang nach dem Lasermodul 750 erzeugt; und (e) ein Lasermodul 750, welches den Laser 195 aufweist, der eine Hardcopy des Bildes 50 auuf dem Medium 205 gemäß dem Ausgang des Pixelgenerators 700 erzeugt.
Das Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 ist eine dem Fachmann bekannte Vorrichtung zur Abtastung des Bildes 50, zur Acquirierung der Bilddaten vom Bild 50 in analoger oder digitaler Form und zur Umwandlung der acquirierten Bilddaten in digitale Form, falls dies erforderlich ist. Ausführungsbeispiele des Bildabtast- und Acquisitionsmoduls 100 sind dem Fachmann bekannt, und sie weisen beispielsweise eine Vorrichtung auf, mit der: (a) das Bild 50 mit einem Strahlungsausgang, beispielsweise von einem CRT, abgetastet wird; (b) die Strahlungsmenge gemessen wird, die vom Bild 50 reflektiert wird und/oder die durch das Bild 50 hindurchtritt, wobei die Messung durch Photodetektoren in bekannter Weise geschieht; und (c) zur Umwandlung beispielsweise des Ausgangs der Photodetektoren in digitale Bilddaten durch Übermittlung des Ausgangs, beispielsweise über Analog/Digital-Wandler, wie dies dem Fachmann ebenfalls bekannt ist. Statt dessen kann das Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 auch ein CCD-Skanner sein. Bei dem weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwecks Veranschaulichung und ohne Beschränkung angenommen, daß die digitalen Bilddatenausgänge vom Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 acht (8) Bitdaten aufweisen, wobei die Daten jeweils einem Schritt einer 256-Schritt-Grauskala entsprechen. Außerdem soll zur Veranschaulichung und ohne Beschränkung angenommen werden, daß acht-Bit-Bilddaten der Intensität der Strahlung entsprechen, die von einem vorbestimmten Bereich des Bildes reflektiert wurde, oder die durch einen vorbestimmten Bereich des Bildes 50 hindurchgetreten ist. Außerdem sollte es für den Fachmann klar sein, daß Bilddaten, die einen Ausgang von dem Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 liefern und die dem Bildspeicher 110 und der Steuerung des Systemsteuergerätes 115 zugeführt werden, genausogut von einem Speichermedium ausgelesen werden können, beispielsweise einem Videoband, einer optischen Disk, einer magnetischen Disk usw., und bei einem derartigen Ausführungsbeispiel würde der Ausgang des Speichers als Eingang dem Bildspeicher 110 zugeführt. Statt dessen könnten die digitalen Bilddaten auch an einer entfernten Stelle erzeugt und dem Bildspeicher 110 über ein Ortsbereichsnetz (LAN) oder ein kleines Computersystem über ein Interface (SCSI) usw. zugeführt werden. Es ist klar, daß das Bild nicht in irgendeinem speziellen digitalen oder analogen Format gespeichert sein muß, und es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß Bildinformationen eines jeden Formates verarbeitet werden können.
Es ist klar, daß alle Bilddatenausgänge vom Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 auf einer Fläche dargestellt werden können, die größer sein kann, die gleich ist, oder die kleiner ist als die Größe der Pixel. Beispielsweise kann die spezielle Wahl auf der Basis "Format in Abhängigkeit vom Inhalt" getroffen werden, wobei der Ausdruck "Format" sich beispielsweise auf das Aspektverhältnis der Kopie bezieht, und der Ausdruck "Inhalt" sich auf die Auflösung und den Tonwert der Kopie bezieht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann bei gewissen Ausführungsbeispielen eine solche Wahl durch den Benutzereingang nach dem Systemsteuergerät 115 vorgenommen werden. Bei dem unten beschriebenen Ausführungsbeispiel jedoch ist zum Zwecke der Veranschaulichung und ohne Beschränkung eine Fläche, die einem Bilddatum auf dem Bild 50 entspricht, gewöhnlich größer als ein Pixel und demgemäß von geringerer räumlicher Auflösung. Infolgedessen befinden sich mehr Pixel in der Hardcopy, die durch den erfindungsgemäßen Drucker 10 erzeugt wird, als in den Bereichen des Bildes 50. Außerdem ist zum Zwecke der Illustration und ohne Beschränkung das Medium 205 an der äußeren Oberfläche einer (nicht dargestellten) Trommel festgelegt, die, wie es für den Fachmann klar ist, eine zylindrische Gestalt besitzt. Bei einer typischen derartigen Anordnung trifft, wie es ebenfalls für den Fachmann bekannt ist, bei Drehung der Trommel mit dem daraufliegenden Medium der Strahlungsausgang von den Lasern 195 im Lasermodul 750 auf das Medium 205 längs einer Linie auf. Eine genügende Zahl von Linien wird auf dem Medium 205 erzeugt, um eine Hardcopy des Bildes 50 auf dem Medium 205 zu erzeugen, wenn der Strahlungsausgang der Laser 195 des Lasermoduls 750 in Richtung quer zur Richtung der Linie bewegt wird. Eine Seite eines Hardcopy-Ausgangs kann verschiedene Bilder enthalten, die beispielsweise auf einer 8 x 10 Zoll-Hardcopy reproduziert sind, und die Pixelgröße, das Pixelaspektverhältnis, die Zahl aktiver Linien pro Seite, beispielsweise die 8 Zoll-Richtung und die Zahl der aktiven Pixel pro Seite in der 10 Zoll-Richtung, sind programmierbar veränderbar, und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nicht auf eine spezielle Gruppe derartiger Parameter beschränkt.
Der Bildspeicher 110 ist irgendeine Einrichtung, die für den Fachmann bekannt ist und die als zeitweiliger Speicher für Bilddaten dient, die vom Bild 50 oder von mehreren derartigen Bildern geliefert werden. Das Systemsteuergerät 115 setzt eine "Seite" zusammen und formatiert diese im Bildspeicher 110 in der für den Fachmann bekannten Weise, wobei die "Seite" als Hardcopybild auf dem Medium 205 erzeugt wird. Infolgedessen kann eine "Seite" aus einem einzigen Bild, wie dem Bild 50, bestehen, oder kann mehrere Bilder entsprechend dem Bild 50 aufweisen.
Das Systemsteuergerät überträgt dann das Folgende nach dem Pixelgenerator 700, vorzugsweise über einen VME-Bus 695, als Aufbaudaten, die vom Pixelgenerator 700 benutzt werden, um seine Funktion durchzuführen: (a) Werte für gewisse programmierbare Parameter des Pixelgenerators 700, wie beispielsweise: (i) eine Anzahl von Zeilen pro Seite; (ii) eine Anzahl von Pixel pro Zeile in Drehrichtung der Trommel; (iii) eine Zahl von Pels pro Pixel in Richtung der Drehung der Trommel; (iv) Pixelaspektverhältnis, usw.; (b) Nachschlagtabellendaten, die benutzt werden, um Signale zu erzeugen, die das Lasermodul 750 in der Weise treiben, wie dies im einzelnen weiter unten beschrieben wird; und (c) Software zur Benutzung durch einen Digitalsignalprozessor (DSP), der einen Teil des Pixelgenerators 700 bildet. Es ist für den Fachmann klar, daß bei gewissen Ausführungsbeispielen derartige Daten und derartige Software vor Herstellung der Hardcopybilder übertragen werden können, und bei anderen Ausführungsbeispielen können Teile dieser Daten und dieser Software immer dann übertragen werden, wenn die relevanten Datenteile und die Softwareabschnitte bei verschiedenen Abschnitten der Hardcopy geändert werden müssen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, besteht der Pixelgenerator 700 aus den folgenden Bestandteilen: (a) ein VME-Interface 119, das 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) DSP 120 empfängt die Parameterdaten, die Software und die Bilddaten vom Systemsteuergerät 115 (diese Daten und Informationen werden vom Systemsteuergerät 115 dem VME-Interface 119 über den VME-Bus 695 gesandt und durch das VME-Interface 119 verzögert dem DSP 120 zugeführt); (c) der DSP-Speicher 121, dieser: (i) empfängt die Parameterdaten und die Softwaredaten vom Systemsteuergerät 115 (diese Daten und Informationen werden vom Systemsteuergerät 115 dem VME-Interface 119 über die VME-Bus 695 zugeführt und durch das VME- Interface 119 dem DSP 120 übermittelt und schließlich dem DSP 121 über DSP 120 zugeführt), und (ii) überträgt die Parameterdaten und Software nach dem DSP 120; (d) ein INX-Speicher 130, dieser: (i) 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 verzögert nach dem DSP 120 geleitet und schließlich vom INX 125 über DSP 120 empfangen), und (ii) überträgt die Bilddaten nach dem DSP 120 gemäß den Befehlen des DSP 120; (e) ein Ausgangspuffer 140, der (i) Bilddaten vom DSP 120 empfängt; (ii) eine Adressierungsinformation von der Pixelgröße 163 empfängt; und (iii) die Bilddaten dem LUT-Prozessor 170 zuführt; (f) Pixelgröße 163: (i) hier werden Parameterdaten (beispielsweise die Anzahl der Zeilen pro Seite, die Zahl der Pixel pro Zeile in Richtung der Trommeldrehung und die Zahl der Pels pro Pixel in Richtung der Trommeldrehung) vom Systemsteuergerät 115 empfangen (diese Daten werden vom Systemsteuergerät 115 dem VME-Interface 119 über den VME-Bus 695 zugeführt und durch VME-Interface 119 der Pixelgrößestufe 163 zugeführt); und (ii) dieser überträgt die Pixeladresseninformation dem Ausgangspuffer 140 und die Peladresseninformation dem LUT-Prozessor 170; (g) ein LUT-Prozessor 170, der Nachschlagetabellen-Speicher LUT0 und LUT1 aufweist (es ist klar für den Fachmann, daß der LUT-Prozessor 170 nicht auf zwei Speicher beschränkt ist, und auch nur einen Speicher oder mehr als zwei Speicher aufweisen kann), jeder Speicher enthält Nachschlagtabellen, die eine Aufzeichnung von Intensitätspegeln in Abhängigkeit vom Pel-Konfigurationsmuster zeigen, zur Benutzung bei einem digitalen Modulationsdruckverfahren auf dem Medium 205 - ein LUT-Prozessor 170: (i) empfängt die Aufzeichnungsdaten 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 nach dem LUT-Prozessor 170 geleitet); (ii) er empfängt den Intensitätspegeleingang vom Ausgangspuffer 140; und (iii) die Pel-Information wird von der Pixelgrößenstufe 163 geliefert; (h) Multiplexer und Verzögerung 180: (i) diese empfängt den Eingang vom LUT-Prozessor 170, der die Lasertreiberinformation in 16-Bit-Worten enthält, wobei die 16-Bit-Worte aus vier 4-Bit-Werten für jeden der vier Laser bestehen, die die Laser 195 bilden, und (ii) empfängt den Eingang vom DSP 120, der Informationen enthält, die benutzt werden, um zu bestimmen, wie die Aufzeichnungsinformation in den zwei 16-Bit-Wörtern vom LUT0 und LUT1 des LUT- Prozessors 170 zur 16-Bit-Information umgeformt werden, die geeignet ist für die speziellen Laser 195; (i) Scheibchenstufe 190: (i) diese empfängt den Eingang vom PLL 185; (ii) sie empfängt einen 16-Bit-Eingang von der Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180; und (iii) überträgt die 16-Bit- Eingangssignale in Signale zum Treiben der Laser der Lasergruppe 195; (j) PLL 185; der PLL 185 ist ein phasenstarrer Schleifentaktgeber, der (i) einen Eingang vom Trommelkodierer 187 erhält und (ii) einen Takt liefert, der mit der rotierenden Trommel synchronisiert ist; und (k) ein Trommelkodierer 187, der ein Signal empfängt, wenn die Trommeldrehung eine vorbestimmte Stellung erreicht hat.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Pixelgenerators 700 im einzelnen beschrieben. Das Systemsteuergerät 115 erhält Daten, die einem Abschnitt eines Bildes entsprechen, das formatiert und im Bildspeicher 110 gespeichert ist. Das Systemsteuergerät 115 überträgt die 8-Bit-Daten entsprechend diesem Abschnitt auf den Pixelgenerator 700 über den VME-Bus 695 in Echtzeit. Der Ausdruck "Echtzeit" bedeutet, daß beispielsweise Daten, die diesem Abschnitt entsprechen, beispielsweise eine oder zwei Zeilen des formatierten Bildes im Bildspeicher 110, auf den Pixelgenerator 700 pro Trommelumdrehung übertragen und von diesem verarbeitet werden. Bei einer 20,3 cm x 25,4 cm (8 x 10 Zoll)-Kopie, die unter Benutzung von 60 µm x 60 µm-Pixeln gedruckt wird, beträgt die maximale Zahl von 8-Bit-Pixeln, die pro Linie übertragen werden können, bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 4096.
Die 8-Bit-Pixeldaten, die vom Systemsteuergerät 115 auf den Pixelgenerator 700 übertragen werden, werden wiederum über den VME-Bus 695 über das VME-Interface 119 übertragen und als Eingang dem Digitalsignalprozessor 120 (DSP 120) zugeführt. Der DSP 120 überträgt dann die Daten seinerseits in einen INX-Speicher 125. Der INX-Speicher 125 ist eine Einrichtung, die dem Fachmann bekannt ist und die digitalisierte Bilddaten speichert. Beispielsweise kann der INX-Speicher 125 ein Direktzugriffsspeicher sein. Der INX-Speicher 125 wird als Eingangspufferspeicher benutzt, um die Bilddaten zu speichern, die warten, um durch den DSP 120 weiterverarbeitet zu werden. Der INX-Speicher 125 kann mehrere Bildzeilen beinhalten, aber im typischen Fall hält er eine gesamte "Seite".
Im weiteren Verlauf erhält der DSP 120 Bilddaten vom INX-Speicher 125 und verarbeitet diese und speichert die verarbeiteten Daten in einem Ausgangspuffer 140. Ausführungsbeispiele des DSP 120 sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise ist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der DSP 120 ein Motorola 56001 Digitalsignalprozessor. Der DSP 120 greift in den DSP-Programmspeicher 121, beispielsweise einen RAM-Speicher, um Software zu erhalten, die den DSP 120 veranlaßt, die digitalisierten Eingangsbilddaten in eine Form umzuwandeln, die kompatibel ist mit dem Ausgangsformat, das erforderlich ist, um eine Hardcopy herzustellen, d. h. es erfolgt eine Umwandlung der "Flächengrößen"-Bilddaten in "pixelbemessene" "Druck"- daten, und/oder zur Verbesserung der Qualität der Hardcopy in einem Verfahren zur Schärfeerzeugung. Beispielsweise führt zum Zwecke der Illustration und ohne Beschränkung bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der DSP 120 eine zweidimensionale Interpolation der Ausgangsbilddaten durch, indem zwei eindimensionale Interpolationsschritte benutzt werden. Insbesondere bewirkt der DSP 120: (a) einen eindimensionalen Interpolationsschritt, um digitalisierte Bilddaten für eine "interpolierte" Zeile auf dem Bild 50 zu schaffen, die zwischen zwei tatsächlichen Zeilen befindlich ist, die durch das Bildabtast- und Acquisitionsmodul 100 erlangt wurden, und (b) einen zweiten eindimensionalen Interpolationsschritt bei jeder Abtastzeile, gleich, ob tatsächlich oder interpoliert, um digitalisierte Bilddaten für "interpolierte" Datenpunkte zu schaffen, die zwischen den Eingangsdatenpunkten liegen. Insbesondere können derartige Interpolationsschritte in keiner Weise beschränkend die folgenden Schritte aufweisen, die dem Fachmann bekannt sind: eine Interpolation bezüglich des nächsten Nachbarn; eine zweizeilige Interpolation; eine kubische Konvolution usw. Weiter können, wie oben erwähnt, die digitalisierten Bilddaten einschließlich interpolierter digitalisierter Bilddaten in der Weise "geschärft" werden, wie dies für den Fachmann bekannt ist. Außerdem können bei verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung unterschiedliche Verfahren der Interpolation bei verschiedenen Teilen des Bildes 50 angewandt werden. Wie oben erwähnt, kann die Software, die im DSP-Programmspeicher 121 gespeichert ist, auf diesen vom Systemsteuergerät 115 übertragen werden. Es ist klar, daß: (a) bei gewissen Ausführungsbeispielen die Software geladen werden kann, bevor jede Seite gedruckt wird, um unterschiedliche Bildalgorithmen für unterschiedliche Bilder benutzen zu können; (b) daß bei anderen Ausführungsbeispielen die Software vor dem Druck verschiedener Abschnitte eines Bildes geladen werden kann, oder (c) bei anderen Ausführungsformen die Software eingegeben werden kann, wenn das System hochläuft.
Der Ausgang der Bildverarbeitung, die durch den DSP 120 bei diesem Ausführungsbeispiel geliefert wird, umfaßt acht Bit- Zahlen, die den Grauwerten der verarbeiteten Pixel entsprechen. Es ist jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist auf die Benutzung von 8-Bit-Intensitätspegeln. Der Bildverarbeitungsausgang wird im Ausgangspuffer 140 gespeichert. Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel, welches die Übertragung der Bilddaten nach dem Pixelgenerator 700 umfaßt, die Speicherung in einem INX- Speicher 125 und die Durchführung der Bildverarbeitung nach den Bilddaten in Echtzeit, ist vorteilhaft, weil hierdurch die Speicherkosten für den erfindungsgemäßen Drucker vermindert werden.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Bilddaten, die erforderlich sind, um zwei Ausgangslinien auf dem Medium 205 zu erzeugen, als Eingang dem Pixelgenerator 700 zugeführt, während sich die Trommel um eine Umdrehung dreht, wobei eine Ausgangslinie dadurch definiert ist, daß sie sich in Richtung der Drehung erstreckt. Während der nächsten Drehung der Trommel werden zwei weitere Linien übertragen, während die beiden Linien, die während der vorherigen Drehung übertragen wurden, bildmäßig verarbeitet und dem Ausgangspuffer 140 zugeführt werden. Bei der dritten Umdrehung werden zwei weitere Linien eingegeben, und diese Linien auf der vorhergehenden Drehung werden verarbeitet und gespeichert, und die Linien, die während der zweiten Drehung verarbeitet wurden, werden ausgegeben, um auf der sich drehenden Trommel abgedruckt zu werden. Dies setzt sich fort, bis die gesamte "Seite" gedruckt ist. Gewisse Bilder erfordern jedoch nicht zwei Zeilen bei jeder Drehung für jede Ausgangslinie. Im Falle einer Interpolation kann die Übertragung der Eingangslinien auf den Pixelgenerator 700 weniger häufig erfolgen.
Wie oben beschrieben, überträgt bei der Bildverarbeitung der DSP 120 acht Bit digitalisierte Bildausgangsdaten an den Ausgangspuffer 140 zum Zwecke der Speicherung. Der Ausgangspuffer 140 ist eine an sich bekannte Vorrichtung, die digitalisierte Bilddaten speichert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Ausgangspuffer 140 als Zweitorpuffer ausgebildet sein, beispielsweise ein Zweitor-RAM mit der Möglichkeit der Ein- und Ausgabe durch ein Tor des DSP 120 und mit einer ersten Rate und mit einer Lesefähigkeit durch den LUT- Prozessor 170 durch das zweite Tor. Hierdurch wird es möglich, daß die Daten auf dem restlichen Ausgangspfad des Pixelgenerators 700 mit einer Rate zugänglich werden, die auf die Rate angepaßt ist, mit der das Bild aufgezeichnet wird, und auf die Drehzahl der Trommel. Außerdem ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Ausgangspuffer 140 so ausgebildet, daß eine oder zwei Linien von Pixeln von verschiedenen Abschnitten ausgegeben werden können, und der DSP 120 speichert bis zu 4 K Pixel pro Zeile darin. Der Ausgangspuffer 140 braucht jedoch nicht ein Doppeltor-RAM zu sein und kann beispielsweise ein FIFO sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung empfängt der LUT-Prozessor 170 Pixeldaten vom Ausgangspuffer 140 in Form von Pixelwerten und Pel-Adresseninformationen, die unten als "Zeilenadressen" bezeichnet werden, von der Pixelgrößenstufe 163. Der LUT-Prozessor 170 benutzt den Eingang, um die Pel-Konfigurationsmusterinformation aus einer Vielzahl von vorbestimmten Pel-Konfigurationsmustern wiederzugewinnen. Die Pixeldaten vom Ausgangspuffer 140 - der Puffer wird von der DSP-Stufe 120 angewählt - werden dem LUT-Prozessor 170 gemäß der Adresseninformation übertragen, die von der Pixelgrößenstufe 163 empfangen wurde.
Die Art und Weise, in der der LUT-Prozessor 170 Pixeldaten, d. h. die digitalisierten Ausgangsdaten für ein Flächenmodulationspixel, in eine Pel-Information umwandelt, die von mehreren vorbestimmten Pel-Konfigurationsmustern abgeleitet wird, wird weiter unten im einzelnen beschrieben. An dieser Stelle wird jedoch der Aufbau des LUT- Prozessors 170 im einzelnen beschrieben. So weist der LUT-Prozessor 170 Nachschlagetabellenspeicher LUT0 und LUT1 auf. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält jeder Speicher die gleichen Nachschlagetabellendaten zur Benutzung bei der Abbildung der Pel-Konfigurationsmuster von dem Intensitätspegel, d. h. den Pixeldaten. LUT0 und LUT1 bestehen in bekannter Weise aus Speichervorrichtungen, die dem Fachmann bekannt sind. Ein Pel-Konfigurationsmuster, das allen möglichen Intensitätspegeldaten entspricht, wird beispielsweise aus den Ergebnissen psycho-physikalischer 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 Tonwertskalenabbildung zwischen einem speziellen Intensitätspegel und einem Pel-Konfigurationsmuster dadurch verändert werden kann, daß die ursprüngliche Konfiguration des Druckers 10 geändert wird, oder durch Speicherung verschiedener Gruppen von Abbildungen und durch Empfang eines manuellen Eingangs eines Benutzers, wie in Fig. 3 dargestellt, für den die vorbestimmten Tonwertskalenabbildungen zur Herstellung einer jeweiligen Kopie benutzt werden müssen. Beispielsweise kann der manuelle Eingang dadurch empfangen werden, daß ein Benutzer eine Anzeigevorrichtung einstellt oder einen Knopf drückt, oder daß der Benutzer einen Eingang nach einem benutzerinteraktiven System liefert. Die Tonwertskala kann für eine spezielle Anwendung verändert werden, um beispielsweise die Helligkeit und/oder den Kontrast einzustellen.
Der Ausgang des LUT-Prozessors 170 wird von Daten gebildet, die benutzt werden, um das Verhalten der Laser 195 des Lasermoduls 750 zu steuern. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert der LUT-Prozessor 170 16-Bit-Zahlen, die aus vier hexagonal kodierten Bits für jeden der vier Laser bestehen, aus denen die Laser 195 zusammengesetzt sind. Zum Zwecke dieser Beschreibung und wie unten auseinandergesetzt, bezeichnen wir die Laser 1, 2 und 3 der Laseranordnung 195, welche in der Lage sind, 30 µm x 3 µm-Pels zu erzeugen, während der Laser 4 der Laseranordnung 195 in der Lage ist, ein 5 µm x 3 µm großes Pel zu erzeugen. Die vier hexagonal kodierten Bits werden dann so kodiert, daß das Scheibchenverfahren zustande kommt, welches oben beschrieben wurde, und dieses Scheibchenverfahren teilt die Zeit ein, während der der Laser aktiviert wird, so daß die Möglichkeit besteht, das Medium 205 in Flächenbereichen zu bestrahlen, die Bruchteile einer Pel-Größe sind.
Die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 kann, wie es für den Fachmann geläufig ist, aus kommerziell verfügbaren Schieberegistern oder aus programmierbaren Gatterfeldern zusammengesetzt sein. Insbesondere empfängt die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 den oben erwähnten 16-Bit- Zahlenausgang vom LUT-Prozessor 170 und vom DSP 120 eine Information, die anzeigt, ob ein 60 µm x 60 µm-Pixel oder ein 90 µm x 90 µm-Pixel gedruckt wird. Diese Information wird in der Weise ausgewertet, wie dies unten beschrieben wird, um 4 Bits pro Laser auszuwählen. Die 4 Bits pro Laser werden benutzt, um Signale zu liefern, die ihrerseits benutzt werden, um weitere Signale abzuleiten, die die Laser 1 bis 4 treiben. Die Signale entsprechen den vier Bits für jeweils einen der Laser 1 bis 4, und diese werden auch relativ zueinander durch die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 verzögert.
Die relative Verzögerung der verschiedenen Lasertreibersignale ist wie folgt zu verstehen. Wie oben erwähnt, benutzt das bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckers 10 vier Laser in der Laserstufe 195, um einen "Pinselstrich" zum Drucken von Zeilen einer Hardcopy auf dem Medium 205 vorzunehmen. Demgemäß sind die Laserstrahlen, die den "Pinselstrich" herstellen, nicht physikalisch in einer Linie seitlich nebeneinander angeordnet, um eine Störung zwischen den Rändern der Strahlen, beispielsweise durch Beugung und Strahlunregelmäßigkeiten, zu vermeiden, die zu unbeabsichtigten Druckfehlern führen, die oft 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 abnimmt. Da die fokussierten Laserstrahlen keinen gleichförmig intensiven Punkt erzeugen können, können gewisse Bereiche 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 zueinander versetzt. So muß die Zündung der Laser relativ zueinander so versetzt werden, daß die durch die Laser 1, 2, 3 und 4 erzeugten Pels aufeinander ausgerichtet sind, wenn sie das Medium belichten. Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 addieren oder subtrahieren vorbestimmte Verzögerungen in den Zündzeiten für die Laser, die den "Pinselstrich" erzeugen, um ihre räumliche Versetzung zu kompensieren. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Laser 2 und 3 beispielsweise um 64 µ relativ zum Laser 1 verzögert, und der Laser 4 wird um 128 µ relativ zum Laser 1 verzögert.
Die Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 überträgt die 4-Bit-Worte für jeden der vier Laser auf die Scheibchenstufe 190. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedes 4-Bit-Wort eine Vier-Bit-Hexagonalzahl zwischen 7 und 15, was bestimmt, wie viele Scheibchen eines Pel der Laser erregen muß, wobei ein Pel eine maximale Länge von 3 µm in Drehrichtung der Trommel besitzt.
Die Scheibchenstufe 190 kann in der Weise hergestellt sein, wie es dem Fachmann bekannt ist, und zwar besteht die Stufe aus kommerziell verfügbaren programmierbaren Feldlogikeinheiten oder aus programmierbaren Gatterfeldern. Insbesondere wandelt die Scheibchenstufe 190 den Eingang von der Multiplexer- und Verzögerungsstufe 180 in vier digitale Signale um, und zwar jeweils eines pro Laser, die als Eingang den Lasertreibern im Lasermodul 750 zugeführt werden, wobei die digitalen Signale L oder O sind, wenn ein Laser angeschaltet bzw. abgeschaltet wird.
Der Phasenregelkreis 185 (PLL 185) empfängt den Eingang vom Trommelkodierer 187, der die Drehung der Trommel detektiert und ein Signal erzeugt, das ein Eingang für die Scheibchenstufe 190 ist, so daß der Ausgang der Scheibchenstufe 190 mit der rotierenden Trommel synchronisiert ist. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht ein Takt des Scheibchentaktgebers 0,375 µm bei 2150 u/min oder bei irgendeiner anderen geeigneten Drehzahl.
Gemäß den digitalen Signalausgängen der Scheibchenstufe 190 erzeugen die Lasertreiber im Lasermodul 750 Hochstromteibersignale, die zum Treiben der Laseranordnung 195 angelegt werden. Gemäß diesen Treibersignalen werden Laser-195-Ausgangsstrahlen zeitlich abgestimmt geliefert, die auf dem Aufzeichnungsmaterial 205 auftreffen und auf diesem eine Kopie des Bildes 50 erzeugen. Es ist natürlich für den Fachmann klar, daß weitere Linien auf dem Aufzeichnungsmaterial 205 aufgedruckt werden, wenn der Strahlungsausgang von der Laseranordnung 195 über das Aufzeichnungsmaterial 205 in einer Richtung quer zur Zeilenrichtung bewegt wird, wenn der optische (nicht dargestellte) Kopf im Lasermodul 750, der die Laseranordnung 195 enthält, in Querrichtung bewegt wird. Außerdem werden die Laser nur dann angetrieben, wenn ihre Strahlen auf das Aufzeichnungsmaterial 205 auftreffen, und sie werden nicht angetrieben, wenn ihre Strahlen beispielsweise auf den Trommelklemmen auftreffen. Außerdem ist es für den Fachmann klar, daß der erfindungsgemäße Drucker 10 außerdem eine Vorrichtung enthält, die an sich bekannt ist und die der Übersichtlichkeit wegen weggelassen wurde. Beispielsweise enthält der erfindungsgemäße Drucker 10, ohne daß dies beschränkend wäre, die folgenden Typen von Moduln: Trommeltreiber, Synchronisationsmittel für die Trommelpositionierung, einen Laser-Autofokusapparat, eine Transportvorrichtung für das Aufzeichnungsmaterial und dergleichen.
Nunmehr wird die Art und Weise beschrieben, auf die die Daten, die im Ausgangspuffer 140 gespeichert sind, als Eingang dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden, um die Lasertreibersignale zu erzeugen. Die 8-Bit-Daten im Ausgangspuffer 140 werden als obere Adresse von LUT0 und LUT1 ausgegeben. Die Adresse der 8-Bit-Daten im Ausgangspuffer 140 wird durch ein Signal bestimmt, welches von der Pixelgrößenstufe 163 geliefert und der Druckerseite des Doppeleingang-RAM des Ausgangspuffers 140 zugeführt wird. Dieses Adressensignal wird mit einer Pixelrate aktualisiert. Beispielsweise wird bei einem 60 µm x 60 µm-Pixel die Adresse aller 60 µm aktualisiert, während für ein 60 µm x 80 µm- Pixel die Adresse aller 80 µm aktualisiert wird. Der untere Teil der Adresse von LUT0 und LUT1, d. h. die Zeilenadressen, werden gemäß einem Ausgangssignal der Pixelgrößenstufe 163 geliefert, der als Eingang dem LUT-Prozessor 170 zugeführt wird. Der Reihenadressenzähler zählt von bis 29 mit einer Pelrate und rollt über eine Rate ab entsprechend den 3 µm-Pels.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel können die Pixelraten und die Pelraten aus der folgenden Information bestimmt werden: die Länge der Seite, beispielsweise 10 Zoll; die Größe der Pixel, beispielsweise 60 µm x 60 µm, 90 µm x 90 µm usw.; die Größe der Pels; und die Drehzahl der Trommel. Beispielsweise ist die Pelrate gleich (Scheibchentakt)/8, und bei einem Ausführungsbeispiel, wo die Trommeldrehzahl 2400 u/min beträgt und ein Pel 3 µm groß ist, beträgt die Pelrate 30 MHz/8. Weiter beträgt die Pixelrate gleich (Pelrate)/(Zahl von Pels in einem Pixel). Schließlich ergeben sich bei 60 µm x 60 µm-Pixeln 20 Pels/Pixel und für 90 µm x 90 µm-Pixel 30 Pels/Pixel.
Nunmehr wird im einzelnen die Art und Weise beschrieben, wie die Daten vom LUT-Prozessor 170 wiedergewonnen werden. Die Beschreibung erfolgt und Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6. Fig. 5 unterstützt die Darstellung, wie die Daten, die im LUT0 und LUT1 gespeichert sind, wiedergewonnen werden, um eine Pel-Information zu liefern, die benutzt wird, um die Laser 195 im Lasermodul 750 zu treiben. Insbesondere unterstützt die Fig. 5 das Verständnis, wie die Daten wiedergewonnen werden, um die Pel-Information für ein 60 µm x 60 µm-Pixel und für ein 90 µm x 90 µm-Pixel wiederzugewinnen, und zwar gemäß der Entdeckung, daß die Aufzeichnung für ein 90 µm x 90 µm-Pixel auch benutzt werden kann, um ein 60 µm x 60 µm-Pixel und auch andere Pixelgrößen zu liefern.
Zunächst soll der Fall eines 90 µm x 90 µm-Pixels betrachtet werden. Wie oben unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, besteht ein Pinselstrich für die Laser 195, wie oben durch den Pfeil 2000 in Fig. 5 dargestellt, aus dem Laser 3, den Lasern 1 und 4 und dem Laser 2. Der Fußabdruck, d. h. die Ausleuchtzone eines jeden der Laser 1, 2 und 3 beträgt 30 µm, und die Ausleuchtzone des Lasers 4 beträgt 5 µm in Richtung des Pfeiles 2000. Wenn die Laser 1 bis 4 erregt werden und auf dem Aufzeichnungsmaterial 205 längs des Pfades zwischen den Linien 1003 und 1004 auftreffen, "malen" sie mit einem Pinsel einer Breite von 90 µm. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, beträgt der Abstand zwischen den 20 Pfeilen 2000 und 2002 90 µm. Demgemäß finden sich 30 Pels in dem 90 µm x 90 µm-Pixel, dessen Grenzlinien die Linien 1003 und 1004 sind und die Linien, die durch die Pfeile 2000 und 2002 angegeben sind.
Die im LUT0 und LUT1 gespeicherten Daten sind identisch, und diese Daten entsprechen dem 90 µm x 90 µm-Pixel, welches soeben beschrieben wurde. Infolgedessen braucht man für ein 90 µm x 90 µm-Pixel nur die Daten wiederzugewinnen, die im LUT0 gespeichert sind. Fig. 6 zeigt eine Matrix von Daten, die einem 90 µm x 90 µm-Pixel entsprechen. Die Zeilen 0 bis 29 entsprechen den Pels für die Laser 1 bis 4, und jede Zeile, d. h. jede der Zeilen 0 bis 29, enthält eine 16-Bit-Zahl, die vier Bit enthält, welche hexadezimal kodierte Werte für jeden der Laser 1 bis 4 sind.
Um diese Daten wiederzugewinnen, muß man den LUT-Prozessor 170 mit zwei Informationen versehen, d. h. dem Intensitätspegel für das Pixel - gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dies eine 8-Bit-Zahl zwischen 0 und 255 - und einer Pel-Zahl - bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Pel-Zahl eine Zeilenadresse zwischen 0 und 29, die den Pels entspricht, die als Laserstrahlen gemalt werden, welche auf dem Medium 205 zwischen den Pfeilen 2000 und 2002 auftreffen. Gemäß dieser Information gewinnt der LUT-Prozessor 170 eine 16-Bit-Zahl vom LUT0 wieder, 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 der Bits willkürlich ist und bei anderen Ausführungsbeispielen geändert werden kann. Beispielsweise kann diese Wahl von Bits in der Software oder in der Verkabelung geändert werden.
Die Eingänge des LUT-Prozessors 170, die den Intensitätspegeln der Pixel und den Zeilenadressen der Pels entsprechen, werden vom Ausgangspuffer 140 bzw. der Pixelgrößenstufe 163 erlangt. Die Pixelgrößenstufe 163 besitzt drei Register, die die folgende Information enthalten: die Zahl von Pels/Pixel; die Zahl von Pixeln/Zeile; und die Zahl von Zeilen/Seite. Demgemäß überträgt die Pixelgrößenstufe 163 eine Zahl nach dem Ausgangspuffer 140, die dem Ort der Pixel in einer zu druckenden Zeile entspricht. Der Ausgangspuffer 140 benutzt diese Zahl, um die Pixel zu adressieren, die darin gespeichert sind und die einer Zeile entsprechen. Der Ausgangspuffer 140 gewinnt diesen Wert in seinem Speicher, der dem Intensitätswert des Pixels entspricht, und führt diesen als Eingang dem LUT-Prozessor 170 zu. Gleichzeitig liefert die Pixelgrößenstufe 163 den Wert eines Zeilenzählers, der zwischen 0 und 29 liegt, und liefert diesen als Eingang dem LUT-Prozessor 170.
Wenn der Ausgangspuffer 140 zyklisch über die in seinem Speicher gespeicherten Pixel läuft und bei jedem derartigen Pixel die Pixelgrößenstufe 163 die Zeilen 0 bis 29 durchläuft, wird eine Datenzeile wiedererlangt, um die Laser 195 im Lasermodul 750 zu zünden.
Nunmehr wenden wir uns einem 60 µm x 60 µm-Pixel zu. Dieser Fall wird durch zwei Tatsachen kompliziert. Zunächst erfordert, um die Vorteile aller vier Laser auszunutzen, ein 60 µm x 60 µm-Pixel das gleichzeitige Drucken von einem und einem halben derartigen Pixel. Zweitens ist nicht genug Zeit verfügbar, um die notwendigen Daten von einem einzigen Nachschlagetabellenspeicher wiederzugewinnen, weil sich durch die Realzeit Beschränkungen hinsichtlich des Systems ergeben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist ersichtlich, daß der LUT-Prozessor 170 die notwendigen Lasertreiberdaten wie folgt wiedergewinnt: Zuerst wird der Bereich A&sub1; betrachtet, der zwischen den Linien 1003 und 1005 und den Pfeilen 2000 und 2001 liegt, und dies ist das Pixel 1; der mit A&sub2; bezeichnete Bereich zwischen den Linien 1005 und 1006 und den Pfeilen 2000 und 2001 ist das Pixe 2; der mit A&sub3; bezeichnete Bereich zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2000 und 2001 ist das Pixel 3. Die Pixel in der Zeile des Pixels 1 werden mit dem Laser 3 und den Lasern 1 und 4 unter Benutzung der Daten vom LUT0 ausgemalt; die Pixel in der Zeile des Pixels 2 werden mit dem Laser 2 und dem Laser 3 ausgemalt, wobei Daten benutzt werden, die vom LUT1 erhalten werden; die Pixel auf der Zeile des Pixels 3 werden mit den Lasern 1 und 4 und dem Laser 2 unter Benutzung der Daten vom LUT0 ausgemalt. Es ist ersichtlich, daß die Zeilen der Pixel über einer Seite, d. h. in Richtung quer zur Richtung, in der die Zeilen gemalt werden, Daten erlangen, um die Laser abwechselnd vom LUT0 und LUT1 in einer Vielzahl von Folgen zu erhalten.
Da ein "Pinselstrich" den Laser 3, die Laser 1 und/oder 4 und den Laser 2 benutzt, bedeckt ein Pinselstrich ein und ein halbes 60 µm x 60 µm-Pixel gleichzeitig. Die Daten, die dies bewirken, werden wie folgt wiedergewonnen. (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 erhalten, indem ein Intensitätspegel A&sub1; und Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16-Bit-Zahl, die hieraus erlangt wird: Die 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. (2) Die Daten für den Laser 2 für ein halbes Pixel zwischen den Linien 1005 und 1004 und den Pfeilen 2000 und 2001 werden vom LUT1 erlangt, indem der Intensitätspegel A&sub2; und Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16-Bit-Zahl, die hiervon wiedergewonnen wird: Die Bits 0 bis 3 werden für den Laser 2 benutzt. (3) Die Daten für den Laser 3 und die Laser 1 und 4 für das Pixel zwischen den Linien 1003 und 1005 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUT0 erhalten, indem der Intensitätspegel B&sub1; und die Reihenadressen 20 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2001 und 2002 zugeführt werden, und indem 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 erlangt wird: Die 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. (4) Die Daten für den Laser 2 für ein halbes Pixel zwischen den Linien 1005 und 1004 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUT1 dadurch erlangt, daß der Intensitätspegel B&sub2; und Zeilenadressen 20 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 für den Abschnitt zwischen den Pfeilen 2001 und 2002 zugeführt werden und indem Intensitätspegel B&sub2; 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 wiedererlangt 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 das Pixel zwischen den Linien 1003 und 1005 und den Pfeilen 2003 und 2004 werden vom LUT0 erlangt, indem Intensitätspegel C&sub1; und Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16-Bit- Zahl, die hieraus wiedergewonnen wird: Die 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 Linien 1005 und 1004 und den Pfeilen 2003 und 2004 werden vom LUT1 erlangt, indem Intensitätspegel C&sub2; und Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16-Bit-Zahl, die daraus erhalten wird: 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 von Pixel 2 und der Zeile von Pixel 3 erlangt werden. (1) Die Daten für den Laser 3 für ein halbes Pixel zwischen den Linien 1004 und 1006 und den Pfeilen 2000 und 2001 werden vom LUT1 erlangt, indem der Intensitätspegel A&sub2; und Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16-Bit-Zahl, die hieraus gewonnen wird: Die Bits 8 bis 11 werden für den Laser 3 benutzt. (2) Die Daten für die Laser 1 und 4 und den Laser 2 für das Pixel zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2000 und 2001 werden vom LUT0 erlangt, indem der Intensitätspegel A&sub3; und die Zeilenadressen 0 bis 19 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16-Bit-Zahl, die hieraus gewonnen wird: Die 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. (3) Die Daten für den Laser 3 für ein halbes Pixel zwischen den Linien 1004 und 1006 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUTL 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 werden 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 16-Bit-Zahl, die daraus wiedergewonnen wird: Die Bits 8 bis 11 werden für den Laser 3 benutzt. (4) Die Daten für die Laser 1 und 4 und den Laser 2 für das Pixel zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2001 und 2003 werden vom LUT0 erlangt, indem der Intensitätspegel B&sub3; 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 auf diese Weise wiedergewonnen wurde: Die 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. (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 C2 und die Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede 16-Bit-Zahl, die hieraus gewonnen wird: Die Bits 8 bis 11 werden für den Laser 3 benutzt. (6) Die Daten für die Laser 1 und 4 und den Laser 2 für das Pixel zwischen den Linien 1006 und 1007 und den Pfeilen 2003 und 2004 werden vom LUT0 erlangt, indem der Intensitätspegel C3 und die Zeilenadressen 10 bis 29 dem LUT-Prozessor 170 zugeführt werden. Für jede so gewonnene 16-Bit-Zahl: Die 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, vom Ausgangspuffer 140 bzw. der Pixelgrößenstufe 163 erlangt. In diesem Falle folgt der Ausgangspuffer 140, statt über eine einzige Zeile von Pixelintensitätspegeldaten fortzuschreiten, über zwei Zeilen zur gleichen Zeit. Wie oben erwähnt, ermöglicht dies dem LUT-Prozessor 170, den Intensitätspegel von einer Zeile dem LUT0 zuzuführen, während der Intensitätspegel von der anderen Zeile dem LUT1 zugeführt wird. Insbesondere wird, wie oben gezeigt, der Intensitätspegel von den Pixeln in der Zeile des Pixels 1 dem LUT0 und der Intensitätspegel von den Pixeln in der Zeile des Pixels 2 dem LUT1 zugeführt. Nachdem die Zeile des Pixels 1 und die erste Hälfte der Zeile des Pixels 2 ausgedruckt ist, wird der Intensitätspegel von den Pixeln in der Zeile des Pixels 2 dem LUT1 zugeführt, und der Intensitätspegel der Pixel in der Zeile des Pixels 3 wird dem LUT0 zugeführt, um die zweite Hälfte der Zeile der Pixel 2 und die Zeile der Pixel 3 auszudrucken. Diese abwechselnde Technik setzt sich fort, bis sämtliche Zeilen auf der Seite gedruckt sind.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auch auf Situationen, die Pixelnachbildungen und -vergrößerungen benutzen. Beispielsweise könnte unter Benutzung von Wiederholungsfaktoren für die Zeilen und/oder für die Pixel ein Bild in irgendeiner Richtung vergrößert werden, und zwar in ganzzahligen Vielfachen der kleinsten Größe, derart, daß ein Pixel auf einem einzigen Ausgangspixel aufgezeichnet wird, wie dies unter Bezugnahme auf das oben beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel erläutert wurde. In einem speziellen Fall könnten Schattencharakteristiken realisiert werden, wenn die Nachbildungsfaktoren derart sind, daß jedes Eingangspixel eine integrale Zahl von Ausgangspixeln erzeugt. In diesem Fall wird der Intensitätspegel durch eine gesamte Matrix repräsentiert und nicht durch einen Bruchteil einer Matrix. Außerdem kann das Aspektverhältnis der Pixel eingestellt werden, indem man ungleiche Pixel und Zeilennachbildungen benutzt, um eine Korrektur hinsichtlich nicht-quadratischer Eingangspixel, Ausgangspixel und/oder beider zu bewirken. Derartige verschiedene Ausführungsbeispiele können durch entsprechende Programmierung des DSP 120 in einer Weise vorgenommen werden, die für den Fachmann geläufig ist.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgte die Pixel-zu-Pel-Konfigurationsmusteraufzeichnung auf eine besondere Weise der Aufzeichnung. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung nicht auf die Benutzung der Aufzeichnung des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschränkt ist. Im allgemeinen umfaßt die Erfindung Ausführungsbeispiele, bei denen die Pixel-zu-Pel-Konfigurationsmusteraufzeichnung eine Menge unterschiedlicher Aufzeichnungsfunktionen ist, so daß beispielsweise und ohne Beschränkung eine Bereichsmodulationsabbildung durch Schwellwertfelder, dispergierte Punkte, die zur Punktaufzeichnung benutzt werden, oder durch rechteckige oder hexagonale Feldstrukturen, nichtmonotone Pel-Konfigurationsmuster erzeugt werden kann, wobei die Pels, die im unteren Grauwertskalenpegel benutzt werden, nicht in höheren Grauwertpegeln benutzt werden können usw.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die solche Variationen in der Pixel-zu-Pel-Konfigurationsmusteraufzeichnung benutzen, können dadurch hergestellt werden, daß der LUT-Prozessor 170 in einer Weise arbeitet, wie es dem Fachmann klar ist, um die richtigen Daten aus Matrizen zurückzugewinnen, die derartige Aufzeichnungsdaten umfassen. So können beispielsweise bei einem Ausführungsbeispiel des Druckers, bei welchem der DSP 120 Pixelintensitätspegel liefert, die im Ausgangspuffer 140 so gepuffert werden, daß mehrere Zeilen bei einem einzigen Durchgang eines Schreibelementdruckkopfes gedruckt werden, der die Laser 195 umfaßt, die Zeilen des Ausgangspuffers 140 doppelt gepuffert werden, so daß, während eine Gruppe von Zeilen gedruckt wird, die nächste Gruppe von Zeilen eingelesen werden kann.
Beispielsweise wird bei einem solchen Ausführungsbeispiel der Pixelgenerator 700 initialisiert mit: der Zahl der Zeilen; den pro Zeile zu druckenden Pixelintensitätspegeln; und der Zahl von Pels in einem Pixel. Außerdem wird Raum für Puffer in dem Ausgangspuffer 140 belassen; es werden die Zeiger der gegenwärtigen Druck- und Ladepuffer im Ausgangspuffer 140 initialisiert; und es werden entsprechende Flags für diese zwei Bedingungen gesetzt.
Der erste Schritt beim Ausdrucken besteht darin, eine Zeile in den Puffer einzulesen. Es gibt ein Signal PGactive, das die Position der sich drehenden Trommel anzeigt. PGactive zeigt an, wenn die Laser aktiv sind, d. h. eine Zeile ausdrucken, und wenn die Laser sich über einer Klemme befinden, d. h. dann werden die Laser abgeschaltet. Wenn sich die Trommel über eine Umdrehung dreht, füllt der DSP 120 einen Puffer im Ausgangspuffer 140, und zwar beginnend, wenn die Laser über der Klemme befindlich sind, wobei eine oder zwei Zeilen von 8-Bit-Pixeln gedruckt werden, je nachdem, ob es sich um ein 60 µm-Pixel oder um ein 90 µm- Pixel handelt. Während der gleichen Umdrehung werden eine oder zwei Zeilen von 8-Bit-Pixeln, die dem Ausgangspuffer 140 vom DSP 120 während der vorherigen Drehung eingeschrieben wurden, vom Ausgangspuffer 140 an den LUT 170 ausgegeben, um auf einer Seite ausgedruckt zu werden. Während der nächsten Umdrehung füllt der DSP 120 die Puffer, die vorher zum Drucken benutzt wurden, und der Ausgangspuffer 140 liefert die Ausgänge von jenen Puffern, die während der vorherigen Umdrehung durch den DSP 120 eingegeben wurden.
Bei derartigen Ausführungsbeispielen erfordert der Ausdruck eines Pixels die Wiedergewinnung von einem Speicher, beispielsweise dem LUT-Prozessor 170 der Pixel-zu-Pel- Aufzeichnung. Beispielsweise sind die Eingänge der Aufzeichnung Intensitätspegel, Zeilenzeiger oder Reihenzeiger für die Pels der entsprechenden Zeile und Reihe der Matrix, entsprechend dem Intensitätspegel. Die Art und Weise, auf die derartige Matrizen gespeichert und eine Wiedergewinnung aus dem Speicher erfolgt, sind für den Fachmann klar.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung einschließlich Zusätzen, Weglassungen oder Streichungen und andere Modifikationen der beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind für den Fachmann klar, und sie werden vom Rahmen der Ansprüche umfaßt. Tabelle I

Claims

1. Drucker (10) zum Erzeugen eines Ausgangs, der zur Schaffung eines Bildes in Form einer Hardcopy benutzbar ist, wobei die Hardcopy auf einem Medium (205) in Form einer Vielzahl von Pixeln ausgedruckt wird, wobei der Drucker (10) die folgenden Teile umfaßt:

- Mittel (110) zum Empfang eines Signals, welches wenigstens einen Abschnitt eines Bildes (50) repräsentiert;

- Mittel (115) zur Erzeugung wenigstens eines Pixelsignals, wobei jedes Pixelsignal ein Bereichsmodulationsmuster für ein Pixel repräsentiert und das Bereichsmodulationsmuster aus Unterpixeln, sogenannten Pels, besteht und der Dichte eines Pixels entspricht, wobei ein Pel die Ausleuchtzone eines Lasers innerhalb eines Pixels definiert;

- Treibermittel (700), die auf das wenigstens eine Pixelsignal ansprechen, um wenigstens eine Gruppe von vorbestimmten Pel-Konfigurationsmustersignalen zu erzeugen, entsprechend den Bereichsmodulationsmustern der Pels; und

- eine Laserquelle (750) mit mehreren Laserstrahlen, die relativ zu dem Medium in einer Abtastrichtung beweglich sind und auf die wenigstens eine Gruppe vorbestimmter Pel- Konfigurationssignale anspricht, um den Ausgang in Form von Laserausleuchtzonen (220, 210, 220, 230) zu erzeugen, von denen wenigstens eine eine kleinere minimale Abmessung quer zur Abtastrichtung besitzt als die übrigen Laserausleuchtzonen, die benutzt werden, um das Bild in Form einer Hardcopy aus einer Vielzahl von Pixeln zu erzeugen, wobei jedes Pixel als ein Bereichsmodulationsmuster von Pels gebildet wird und das Bereichsmodulationsmuster von Pels in Abtastrichtung in Form von mehreren, im wesentlichen benachbarten Zeilen von Laserausleucht-Pels gebildet wird;

wobei der Laser mit einer Ausleuchtzone kleinerer Dimension quer zur Abtastrichtung (230) eine Linie in Abtastrichtung durchläuft, die ungefähr durch die Mitte eines der Laser verläuft, der eine Ausleuchtzone größerer Abmessung quer zur Abtastrichtung (210) hat.

2. Drucker (10) nach Anspruch 1, bei welchem die wenigstens eine Gruppe vorbestimmter Pel-Konfigurationsmustersignale, die die Ausleuchtzonen bilden, Impulsbreitenmodulationssignale sind.

3. Drucker (10) nach den Ansprüchen 1 und 2, bei welchem wenigstens zwei der wenigstens einen Gruppe vorbestimmter Pel-Konfigurationsmustersignale zeitlich gegeneinander versetzt sind.

4. Drucker (10) nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei welchem vier Laserquellen vorgesehen sind, um drei Ausleuchtzonen (200, 210, 220) in Reihen benachbart zueinander quer zur Abtastrichtung und eine Ausleuchtzone (230) mit einer kleineren Abmessung quer zur Abtastrichtung in der Mitte einer Ausleuchtzone (210) größerer Abmessung quer zur Abtastrichtung zu erzeugen.

5. Drucker (10) nach Anspruch 1, bei welchem die Laserquellen mehrere Halbleiter-Laserdioden aufweisen.

6. Drucker (10) nach Anspruch 5, bei welchem die Halbleiter-Laserdioden Phasenfelder von Halbleiter-Laserdioden aufweisen.

7. Drucker (10) nach Anspruch 5, bei welchem jede der Halbleiter-Laserdioden eine Ausleuchtzone auf dem Medium besitzt, deren Abmessung etwa 3 µm in Abtastrichtung beträgt.

8. Drucker (10) nach Anspruch 7, bei welchem jede der Halbleiter-Laserdioden eine Ausleuchtzone mit einer minimalen Abmessung längs der Abtastrichtung besitzt, die etwa 3 µm beträgt, wobei die Abmessung der Ausleuchtzone um vorbestimmte Beträge, genannt Scheibchen, vergrößert werden kann, wobei diese Scheibchen etwa ein Achtel der minimalen Abmessung längs der Abtastrichtung betragen.

9. Drucker (10) nach den Ansprüchen 1 bis 8, bei welchem die vorbestimmten Pel-Konfigurationsmustersignale, die die Energiequelle (750) treiben, um den Ausgang zu erzeugen, der das Feldmodulationsmuster von Pels, entsprechend Dichtewerten in der Nähe der maximalen Dichte der Hardcopy, bildet, aus Signalen bestehen, die ein Feldmodulationsmuster von Pels bilden und aus Pels bestehen, die die kleinere Abmessung quer zur Abtastrichtung aufweisen.

10. Verfahren zum Drucken mit den folgenden Schritten:

- es werden digitale Bilddaten aufgezeichnet;

- es werden die digitalen Bilddaten verarbeitet, um digitale Dichtepegel zu erzeugen, die den Bereichen auf einem Medium entsprechen, wobei jeder Bereich als Bereichsmodulationspixel bezeichnet wird und jedes Bereichsmodulationspixel aus Untereinheiten besteht, die als Pels bezeichnet werden;

- es werden alle digitalen Dichtepegel für ein Bereichsmodulationspixel in einem vorbestimmten Muster von Pels abgebildet; und

- es wird gemäß einem vorbestimmten Muster von Pels ein Treibersignal der Laserstrahlungsquelle geliefert, um die Laserquelle zu aktivieren und einen Ausgang zu erzeugen, der das vorbestimmte Pel-Muster auf dem Medium repräsentiert, und es wird die Laserstrahlungsquelle relativ zu dem Medium in einer Abtastrichtung bewegt, wobei die Quelle ein Druckstrahlmuster auf dem Medium erzeugt, und wenigstens eines der Strahlungsmuster eine kleinere Abmessung quer zur Abtastrichtung besitzt als die übrigen Strahlungsmuster und wobei die Strahlungsmuster kontinuierlich selektiv in der Länge längs der Abtastrichtung eingestellt werden und die Treibersignale so angeordnet sind, daß das Strahlungsmuster innerhalb eines Pixels einmal oder mehrfach längs der Abtastrichtung erzeugt wird, und wobei das Bereichsmodulationspixel aus vorbestimmten Kombinationen unterschiedlich bemessener Pels (200, 210, 220) besteht und die Pels mit der kleineren Abmessung quer zur Abtastrichtung (230) mehr graduelle Dichteänderungen für eine feinere Tonwertreproduktion von einem Dichtewert nach dem nächsten liefern, verglichen mit den Dichteänderungen, die sonst möglich wären, wenn nur die Pels mit der größeren Abmessung quer zur Abtastrichtung benutzt würden,

wobei die Pels erzeugt werden durch die Schritte der Bildung eines Abschnitts von Pels mit vorbestimmter Anfangsgröße, gemessen in Abtastrichtung, und durch Vergrößerung gewisser Pels in Abtastrichtung durch Zufügung von Scheibchen zur Vergrößerung der Abmessung der Pels gegenüber ihrer vorbestimmten Anfangsgröße, wobei ein Scheibchen ein vorbestimmter Bruchteil der Anfangsgröße in Abtastrichtung ist, und

wobei das Pel mit der kleineren Abmessung quer zur Abtastrichtung (230) eine Linie in Abtastrichtung durchläuft, die etwa durch den Mittelpunkt eines (210) der Pels mit der größeren Abmessung quer zur Abtastrichtung verläuft.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Scheibchen durch Impulsbreitenmodulation der Quelle erzeugt werden.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, bei welchem das Medium der Druckstrahlung in Form eines vorbestimmten Musters von Pels auf dem Medium ausgesetzt wird, wobei die Belichtung des Mediums durch die Druckstrahlung die Dichte der Hardcopy im Vergleich mit unbelichteten Bereichen hiervon vermindert.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die vorbestimmten Pel-Konfigurationsmuster, die den Dichtewerten in der Nähe des maximalen Dichtewertes für die Hardcopy entsprechen, aus Pels bestehen, die durch die Strahlungsmuster mit der kleinerer Abmessung quer zur Abtastrichtung gebildet sind.