DE2446435A1 - Bildabtaster mit lichtemittierenden dioden - Google Patents

Description

ΡΑΪΕΛ Τ A N *VA L Γ Β

DK. ing. H. NEGENDANK- dim.-ijvg. H. HAU CK · dipl.-phys. W. SCHMITZ DIPX.-ING. E. GRAALFS · dipl-ing. W. WEHNERT

HAMBURG-MÜNCHEN

!Patentanwalt

ZtJSTEI₁IiTJNGSANSCHRIFT: HAMBTTR^filr^i^W^^fttBtL

TEL. 36 74 28 UND 86 41IB

TElEGH. NEGEDAl'ATENT HAMBUHG

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J^OO AUIl(JVVu₁)' J.I.UWU TEL. 0380386

.υΟΏΐίΟΊ, -, I :-) J ti tf/-'-flp,l^nt.l TEEEGR. NEGEDAEATENT MÜNCHEN

HAMBURG, 25. i--'ipt. I974

BiId¹H Dta ster !lib li-chtemittierenden Dioden

-iin bekanntes Verfahren aur reproduktion eines bildes besteht ia punktwolsen Abtasten dos. üri^iaaid rslttals eisir fotoolektrioohon "vorrichtun_oJ uu ein elektrisches .^i^nal abzuleiten, das die I-ichte ler hintereimndar abgetasteten I-'unkte retiräsentiert. .uei eine^i SVirbbildabt^ster ¹WiI¹U der iarbgehslt eines J?arboriginals punktweise riittels JTotoelektri:3ch?r Torrichtung en und farbfilter analysiert, um elektrische CignaIe für die i'arbkoijpoiieriten vorzusehen, die boi der iisrstellung-von .u'arbausaugen ver^.^iiOur;^ finden köηπ-;-η, Xi':! allgemeinen v.'ird das Abtasten bewirkt, indcn öws üriginal uäi eine Trommel he3?u.ingpv'u;jden v/ird un; öle !Trommel an eineia Abtastkopf vort-eirotiert, wobei die iCrommel oder der Abtastkopf eine langsame Longitudinalbewegung ausführen, so äeti der Abtastveg auf der Oberfläche des Zylinders schraubenform ig ver 1 auf t..

In einem Abtast-Beliehtungs-öystem wird das von dem Mngangs-

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abtaster abgeleitete Signal an einen .üelichtungsabtaster weitergegeben, der oo angeordnet ist, daß er eine lichtempfindliche Oberfläche, die wiederum um eine Trommel herumgewunden sein !rann, abtasten kann. !Tor mal er v/ei ae findet bei dem Ziel ichtungakopf eine Trie nt er lamp ο oder eine Lichtquelle mit einen; i.^;odulator Verwendung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt der Belichtungsabtaster eine Auflage für ein lichteqfindliches Aufzeichnungsmaterial, einen Belichtungskopf sowie Mittel zur Durchführung einer ersten Relativbewegung in einer ersten Richtung zwischen dem Eelichtungs'icopi' und dem Aufzeichnungsmaterial für die Zeilenabtastung de3 Aufzeichnungsmaterials sowie einer aweixen langsameren Relativbewegung in einer zweiten Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur e?:'sten Pachtung verläuft, wobei der Belichtungskopi ein Raster auf dem Aufzeichnungsmedium abtastet und wobei der Lelichtungskopf eine Reihe von Lichtquellen aufweist, die so angeordnet sind, daß ihr Licht auf nebeneinander angeordnete Bereiche des zu belichtenden Aufzeichnungsmaterials fällt, so daß ein Lichtstreifen gebildet wird, der sich in einer Richtung senkrecht zur Zeilenabtastrichtung des Rasters erstreckt, wobei der Abtaster des weiteren steuersignalerzeugende Mittel einschließt, die so geschaltet sind, dal? sie ein gemeinsames bildreprä-' sentierendes Eingangssignal empfangen und die Lichtintensität der Lichtquellen an der' Oberfläche des Aufzeichnungsmediums entsprechend dem wert des bildrepräsentierenden Eingangssi'g-

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nales steuern, wo "bei die Steuer eienalerseugenaen .riitt = L für jede Lichtquelle kitt^l zum Liu^ell^n aer Lichtintensität auf dein aufz-eichnungsmsdiuffi .für ein -^? ^r osnes Lingangssignal einschließen.

Vorzugsweise ..andelt es sich "bei jeder Lichtquelle um sine lichtemittierende Diode, "wobei die steuersignalerzeugenden drittel den Stromfluß durch jede Diode steuern.

Durch eine derartige Anordnung kam eine Schwierigkeit nahezu überwunden werden, die bei den meisten Ausführungsformen von Abtastköpfen auftritt,- nämlich das Lrzielen einer genau geregelten Intensitätsverteilung über die Breite der Abtastzeile. Sine unrichtige Verteilung führt zur Erzeugung eines moirierten Basters bei der nachfolgenden Behandlung, wenn ei-n Halbton- oder Tiefdruckraster (gravure screen) verwendet wird, gemäß der Wechselwirkung zwischen den Abtestzeilen und dem Halbtonraster. Bei der obigen Anordnung können die Dioden über getrennte Betriebsverstärker betrieben werden, die unabhängige Terstärkungs- und ITiveaueinstellmöglichkeiten aufweisen. Auf diese Weise kann der Lichtausgang der Dioden unabhängig gesteuert werden, so daß eine genaue Steuerung der Intensitätsverteilung über die Breite der Abtastzeile möglich wird. Zusätzlich dazu w^Tird die Auswahl von verschiedenen Abtastabständen dadurch erleichtert, daß die Breite'des Abtastpunktes, die dem Abtastabstand entspricht, ohne Notwendigkeit zur Durch·

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führung einer oechaniechen oder optischen einstellung erhalten v/er el en kann, inde^ die Dioden an den Lnden der Dioden- rei he an- oder ausgeschaltet v/erden.

Li n° ΓΊ.οαen reihe kann auch für die elektronische Lrzeugung einec iJalbtonpunktrasters verv/enlct werden. L-. in derartiges taster kann daher auf eine von der "aiii der Dioden zur Bildung von linzelsignalen für die Dioden in der Reihe gesteuerte Auflösung (resolution) hin abgetastet werden, oder die elektrischen Signale können ohne Abtasten eines existierenden Rasters erzeugt werden. Jedem dieser einzelnen Punktrastersignale vird ein gemeinsames Signal hinzugefügt, das das üildelement für den abgetasteten Punkt auf der Oberfläche des lichtempfindlichen iiediums repräsentiert. Bei der Steuerung der Dioden zur Erzeugung des Halbtonpunktrasters handelt es sich um eine An/Aus-Cteuerung; es ist jedoch ebenfalls eine individuelle Steuerung der Modenbetriebsströme ■wünschenswert, um irgendwelche Unregelmäßigkeiten in ihren Eigenschaften auszubalancieren.

Eine Ausfuhrungsform der Lrfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt, von denen

j?ig. 1 in scheaatischer . eise die erfindungsgemäße Torrichtung zeigt;

Jig. 2 eine Betriebsschaltung für die lichtemittierende«.

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Dioden der Ji¹Ig^-. 1 für einen kontinuierlichen Ton .zeigt; und

Ji¹IfJ."-3 eine Betriebsschaltung zeigt j wenn ein Halbton oder gerasterter Effekt gefordert wird.

ein

Gemäß j?ig. 1 wird' lichtempfindliches Blatt 4, das auf einem Zylinder 5 montiert ist, durch ?±βώ lielichtungskopf 6 auf einer Führungsspindel 7 abgetastet. Die Abtastrclativbewegung wird erreicht, indem man den Zylinder um die Achse ':> ■ und die Führungsspindel 7 rotieren liU't, so dai.' sich der uelichtungskopf 6 auf der opindsl in ei tier Dichtung parallel zur 'Zylinderachse 'entlangbewegt. Die Jtotation der i^ührungsspindel 7 ist in Verhältnis zur Zylinder rot η ti ο 3 langsam, so da ^ oj.n? S¹OIg? von in aiciale·- Ahstanl angeordneten TJnf.-njgjlinien auf den lichtempfino.l ionen I'31att 4, das un dⁿa Ζ,νΐϊη-

/ ist
der 5 her¹ um gewunden , abgetastet wird. Der I-elichtungs'kopf δ weist eine rceihe von nebeneinander angeordneten lichtemittierenden Dioden ■'; auf. Die Gesagt br ei te des Licht streif ens, der auf die licht empfindliche oberfläche 4 projeziert virä, gleicht der !Breite der geforderten Abtastzeile. Daher ist in dem ^e- ^eigten Beispiel die Abtastzeile in querrichtung in sieben nebeneinander angeordnete .'tlemente aufgeteiD.t. um den Lichtausgang der Dioden zu steuern, werden Signale vo.n einem ^.ingangsabtaster 9, der herkömmlich ausgebildet sein kann, an einen Verstärker 10 weitergeleitet. Diese Signale sine; für alle Dioden geraeinsam. Line Stromsteuereinheit 11 enthält für

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jede Diode eine jeweilige Steuerschaltung und. ermöglicht es, aie AnsprecheTipiindlichkeit der Diode zu- steuern, so daß diegeforderte einheitliche Intensität über die Zeile oder irgendein anderes gefordertes Intensitätsprofil erreicht werden

Wendet man sich nun-nehr ?ig. 2 au, so erkennt man, daS für die lieproduktion eines Bildes mit kontinuierlichem Ton, bei der eine Anzahl von lichtemittierenden.Dioden 8 in einer .Keine Anwendung findet, jede lichtemittierende.Diode zwischen* der positiven Schiene der Stromversorgung und dem Kollektor eines !Transistors 12, der über einen Differentialverstärker 13 gesteuert wird, angeordnet ist. Alle Differentialverstärker empfangen an ihren nicht-invertierenden Mngängen ein gemeinsames Bildsignal über die Leitung 14 von dem Eingangsabtaster 9 (s. Pig. 1). Der .'rrrvertierende Eingang eines jeden Diiferentialverfit-'irl-rers ist an eine einzelne Steuerschaltung angeschlossen. Diese behaltung schließt einen variablen Vadsrstand 15 zwischen dem imitter des Transistors und einer Lrdleitung und einem Potentiometer 16 zwischen der ITeggtiv schiene der stromversorgung und der Lrdleitung ein, . zu- 3c"'·- ¹^n mit eino'o ".-idoreta-n'i 17 swiscnen dem Kontaktarm des Potentiometers 16 und dem invertierenden Lingang des Diffentialverstärkers 13. Dieser invertierende Iiingang ist ebenfalls an den Emitter des Transistors angeschlossen. Die Potentiometer 16 v/erden zuerst einzeln eingestellt, wenn sich das gemeinsame Bildsignal auf ITullniveau befindet, so daß

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das untere Belichtungsniveau für alle lichtemittierenden Dioden ausbalanciert wird. Danach wird der variable Widerstand 15 eingestellt, während sich das Bildsignal auf einem höheren Niveau befindet, und die Dioden werden wiederum ausbalanciert. "Wenn die Einstellung auf diese Weise vorgenommen wird, stört die zweite Einstellung die erste nicht.

In Pig. 3 ist eine Betriebsschaltung gezeigt, die Anwendung findet, wenn gerasterte Belichtung gefordert wird. In diesem Falle erzeugt ein Schirrarastergenerator 18 rasterrepräsentierende Signale für dieüchtemittierenden, Dioden; für einen Kasterpunkt, der in bezug auf die liasterzeile. symmetrisch angeordnet ist, ist der .da st er wert ein iiaximum (oder Kiniraum, je nach Polarität) für die mittlere Diode und fällt in Richtung auf die äußeren Dioden in der iieihe ?b. «Jede von sieben Yergleichsschaltungen innerhalb der Kocparatoreinheit 24-erapfängt über die Leitung 14 ein gemeinsames Bildsignal und vergleicht dieses gemeinsame Bildsignal mit jeweils einem der rasterrepräsentierenden Signale. Sie'erzeugt dann erfc weder ein Signal mit einem logischen Wert ITuIl oder ein Signal mit einem logischen Wert eins, je nach dere Lrgebnis des Vergleiches. Dadurch soll erreicht werden, daß für verschiedene Werte des Bildsignales eine verschiedene Anzahl von Signalen mit dem logischen Wert eins erzeugt wird; wenn ein sehr kleiner Punkt gefordert wird, besitzt nur das logische Signal für

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die mittlere Mode den -ert 1 und wenn ein großer tun let gefordert wird, weisen dip logischen · erte für alle Dioden den Vert 1 auf. Diese logischen cignale v/erden an die Basen der Translatoren IS weitergegeben, die einen Transistor von/binem Ir-Hnsistorpaar Λ1 und 2C darstellen, die üb or einen variablen Viderstanö 21 enittergekoppelt sind. Die lichtimitieron-

/sich

de Diode G befindet'in dem Kollektorschaltkreis des Transistors 1M. "Die Basis des Transistors 20 ist an einen Punkt eines xleferenzpotentials 20 angeschlossen, das durch die werte der Widerstände 22 und 2'y bestimmt wird. Der variable vsiderstand 21 le£t den lingangstrooi für die entsprechende riehtemittierende Diode fest.

Die^licn'^fcemi'^t'^fcierenden Dioden können von einem Galliumarsenid oder Gslliutrmhosphidtyp sein. Rot- emittierendelloden können mit einem panchromatischen i'ilra verwendet werden und grünemittierende. Dioden mit einem orthochromatischen Film, vorausgesetzt, daß das spektrale Ansprechen des Filmes in geeigneter Weise mit dem Lichtausgang der Diode abgestimmt ist. Das im Belichtungskopf verwendete optische System kann eine Öffnung zur Größenbegrenzung· , des auf der zu belichtenden Oberfläche gebildeten Punktes einschließen oder auch nicht.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. ir a t c η t a ώ s P ₁ r ü c h s :

   '1.JBelichtungsalotaster für die Bildreproduktion, der eine Unterlage für ein lichtempfindliches Aufaeichatmgsnedium umfaßt, einen Belichtung.¹ skopf sowie Mittel zur Durchführung einer ersten JlelativTDewegun;.·'; in einer ersten Richtung zwischen den Belichtung slrorjf und de rc Aufzeichnungsmediutn zur Zeilenabtastung des Aufzeichnungs">ediums und einer av^reiten langsameren ^telativbev/egung in einer zweiten "McIi tu ng, die im "Wesentlichen senkrecht zur ersten lach tu % verlauft, v. o-DGi der -oelichtu!! *βχοτ·ΐ '""L-I .r-z^^v 2uX' c.~v. ö.ui' ü^a'ic''.r,zvnp. siiefiiuii a'bt^ntiit roi. ι ob"i ."-r? "'-e".ii-uturr ε1:ο"·'ΐ:- ;:j:T- ...-?:: ¹^s 70ϊι lichtquellen einschließt, äie so s?^eoranst 3±-:\S . deS das τοπ ihnen ^!!gegebene Licht auf nebeneinander angeordnete jier-siche des zu "belichtenden Aufzeichnungsaediu.?is' fallt und daß ein .Dichtstreifen' gebildet wird, der sich in einer üich tung ΰ en kr e clrfc zur ' Ze ilen abt a s tr i cht ung de s Ha s ter s erstreckt, woTdei der Äbtaster des "veiteren steuersignalerzeugende llittel einschlie3t, die so geschaltet sind, daß sie ein getTjeinsames "bild-reprasentierend.es Lingangssignal ecip fangen - und die lichtintensität von den Lichtquellen an der Oberfläche des Aufzelchnungs^ediüiiis gemäß dem ^ert des "bild-repräsentierenden Liiig-angssignales steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die steuersignalerseugenden Kittel für jede Lichtquelle Mittel zum Linsteilen der Lichtintensität ara AufzeichnungsmediuiQ für ein gegehenenes Eingangssignal einschließen.

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   ?'. Belichtungsabtaster nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jede Lichtquelle eine lichtemittierendelJiode ist.

   3. Belichtungsabtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die steuersignalerzeugenden Mittel den Stromfluß durch jede iJiode steuern.

   4. Belichtungsabtaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die steuersignalerzeugenden Mittel Schaltungsmittel sur Verhinderung-"der erregung von einer oder mehreraiZnddioden der Keihen einschließen, wodurch Zeilen einer unterschiedlichen !breite an der Oberfläche des Aufzeichviun£37!e.diums illuminiert werden können.

   5. Belichtungsabtaster gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, sur Herstellung einer Halbton-Iieproduktion, bei dew die Lichtquellen zusarDnen ein !casterelement belichten, der riittel zu^:n irseugen eine·=? cignales für jede ^:der Lichtquellen einschließt, das die geforderte Rasterdichte repräsentie?.?t, und eine "An-/Aus -Steuer se haltung für jede Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, daß jede An-/Aus-Steuerschaltung das jeweilige rasterrepräsentierende Signal und das gemeinsame "bildrepräsentierende Signal empfängt und die Illumination ihrer jeweiligen Lichtquelle verursacht, wenn das Verhältnis des bildrepräsentierenden Signales zu den raaterrepcö-sentierenden Signal einen vorgegebenen ;;'3Χ'ΐ überschreitet.'

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   6." Belichtungsabtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die steuersignalerzeugenden Mittel für jede lichteai±ttierendel)iode einon Irarisistor einschließen, der sit der Diode in lieihe geschaltet ist, und cl.g.'B die Ausgleichsmittel. einen einstellbaren Widerstand einschließen, der mit den hauptstromführenden Elektroden des Transistors in Reihe geschaltet ist.

   7. Belichtungsabtaster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das 'bildrepräsentierende Signal an einen der invertierenden und nicht-invertierenden Eingänge eines Differentialverstärkers gegeben v/ird, wobei der andere der Eingänge dieses Differentialverstärkers an die Verbindung _y zwischen dem Transistor und dem einstellbaren Widerstand und der Ausgang des Differentialverstärkfers an die Basis des Transistors angeschlossen ist.

   8. Belichtungsabtaster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die steuersignalerzeugenden Mittel für jede lichtemittierendeDiode ein Transistorpaar einschließen, das über einen regelbaren Viderstand emittergekoppelt ist, wobei einer der Transistoren das gemeinsame bildrepräsentierende Signal und der andere das jeweilige rasterrepräsentierende Signal empfängt.

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