DE2758305A1

DE2758305A1 - Verfahren und vorrichtung zur vermeidung von zeilenstrukturen bei der bildaufzeichnung

Info

Publication number: DE2758305A1
Application number: DE19772758305
Authority: DE
Inventors: Heinrich Juergensen
Original assignee: Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1979-11-08
Also published as: FR2413677B1; NL7812222A; CH636489A5; NL177548C; DE2758305C2; NL177548B; IT7830980A0; FR2413677A1; US4244005A; JPS5497057A; GB2015295B; IT1100744B; JPH0330125B2; GB2015295A

Description

Kennwort: "Zeilenfreie Bildaufzeichnung mit AOM"

kiel, 21. Dezember 1977 Lf/Wl

Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Zeilenstrukturen bei der Bildaufzeichnung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung von Zeilenstrukturen bei der Bildaufzeichnung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei der Bildaufzeichnung wie Fernsehen, übertragung von Pressefotos, Wetterkarten, Schriftstücken oder dergleichen über Leitungen oder über Funk, wird das Bild zeilenweise abgetastet und wieder aufgezeichnet. Bei der Aufzeichnung des Bildes wird ein zeilenweise abgelenkter Energiestrahl verwendet, der entsprechend einem bei der Abtastung des Bildes gewonnenen Bildsignal moduliert wird. Dieses Aufzeichnungsverfahren ist seit langem allgemein bekannt, z.B. in der Fernsehtechnik oder in der DT-OS 22 10 310, hat aber den Nachteil, daß die Zeilenstruktur, die sich aus der Gauß'sehen Energieverteilung des verwendeten Energiestrahls und aus dem Abstand der Einzelzeilen zueinander ergibt, sichtbar wird. Diese beiden Ursachen führen zu einer Alternative zwischen zwei Fehlern.

Entweder die benachbarten Zeilen stehen relativ zur mittleren Strahlbreite weiter auseinander, dann ist zwar wegen der guten örtlichen Trennung der Bildinformation die Bildschärfe optimal,

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aber die im Rhythmus der Zeilenfolge schwankende Zeilenhelligkeit zeichnet sich störend ab. Wenn andererseits der Zeilenabstand enger als die mittlere Strahlbreite ist und durch die Überlappung die Helligkeitsschwankungen der Zeilen eliminiert werden, tritt ein Schärfeverlust auf. Diese Probleme sind bekannt und z.B. in "Elektrotechnische Zeitschrift", 13. Jahrgang, Heft 22, 30. Oktober 1961, Seite 590, und in der US-PS 3,997,722 behandelt. Um diesen Fehlern zu begegnen, wird entweder der Schreibfleck mehr oder weniger unscharf verbreitert, womit das Bild unschärfer wird, oder der Schreibstrahl wird quer zur Aufzeichnungsrichtung schnell gewobbelt. Dies ist zwar besser, die Schärfe wird gewahrt, aber im Anschluß von Zeile zu Zeile verbleibt noch eine restliche Helligkeitsstörung, wenn die Wobbeiamplitude nicht sehr genau auf den Zeilenabstand justiert ist. Geringfügige Veränderungen der Wobbeifrequenz oder mechanische Veränderungen im Betrieb bewirken, daß sich die Intensitätsverteilung in Wobbeirichtung ändert, wobei in einer Auslenkungsrichtung eine -stärkere Strahlintensität auftritt als in der anderen, wodurch aber wieder eine Zeilenstruktur erzeugt wird.

Es ist daher in der DT-OS 24 04 393 eine weitere Möglichkeit angegeben worden, die Zeilenstruktur des Bildes zu unterdrücken. Bei Verwendung eines Lichtstrahls zur Aufzeichnung wird der Lichtstrahl mit Hilfe mehrerer nebeneinanderliegender blendenförmiger öffnungen in mehrere Teilstrahlen zerlegt, diese werden

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dann über eine Optik als mehrere parallele Einzelzeilen aufgeschrieben, wodurch die Zeilenzwischenräume entfallen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß Lichtverluste durch die Blendenzwischenräume und die peripheren Bereiche auftreten. Weitere Lichtverluste treten dadurch auf, daß die Blende nur in dem mittleren Bereich des Strahlprofils, der annähernd gleiche Intensität hat, angeordnet sein kann, wenn die Teilstrahlen gleiche Intensität haben sollen. Außerdem ist die Herstellung solcher Blenden aufwendig, und es können Störungen durch Verschmutzung der Blenden auftreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, dieses Problem besser und sicherer zu lösen und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem die Zeilenstruktur völlig unterdrückt werden kann, ohne daß ein Schärfeverlust auftritt. Ein weiteres Problem, das sich bei dieser Art der Bildaufzeichnung ergibt, ist die Einstellbarkeit der Zeilenbreite. Dies kann auftreten, wenn man mit unterschiedlicher Auflösung abtasten und aufzeichnen will oder wenn eine Maßstabsveränderung zwischen Original und Reproduktion erfolgen soll. Bei der eingangs genannten DT OS 24 04 393 kann zum Beispiel nur die Zeilenbreite um die Breite eines Blendensegments verändert werden, was dazu führt, daß man nur in relativ groben Stufungen die Zeilenbreite variieren kann, es sei denn, man würde für jede Auflösung, d.h. Zeilenbreite, die Blende oder das Objektiv wechseln, wodurch aber die Nachteile dieser Blendenanordnung nicht Überwunden würden. Es ist daher weiterhin ein Ziel der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, daß auch die Zeilenbreite kontinuierlich

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geändert werden kann, ohne daß eine Zeilenstruktur aufCTitT? Die vorliegende Erfindung erreicht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 7 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Intensitätsverteilung des Schreibstrahls über mehrere Zeilen eines Bildes, wobei die Zeilenstruktur sichtbar wird (Stand der Technik),

Fig. 2 die Intensitätsverteilung einer Zeile gemäß der Erfindung,

Fig. 3 die Intensitätsverteilung über mehrere Zeilen gesehen,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 den prinzipiellen Aufbau eines akustooptischen Modulators,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7a den Intensitätsverlauf einer Schreibzeile gemäß dem Beispiel der Fig. 6,

Fig. 7b das FrequenzSpektrum für ein Beispiel der Fig. 6.

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Fig. 1 zeigt den Intensitätsverlauf des Schreibstrahls bei herkömmlicher Aufzeichnung mit Zeilenstruktur am Beispiel von drei Zeilen A, B und C, deren Mittellinien gestrichelt gezeichnet sind, und mit dem Maximum der Energie der Einzelstrahlen, deren Verteilung nach einer Gauß-Funktion verläuft, zusammenfallen. Als Ordinate wurde die Richung Z senkrecht zur Zeilenaufzeichnungsrichtung gewählt* Obschon sich die Teilstrahlen überlappen, liegt die Intensität an den Uberlappungsstellen unterhalb der Belichtungsschwelle S des Aufzeichnungsmaterials.

Fig. 2 zeigt die Intensitätsverteilung einer Zeile, wenn der Lichtstrahl in sechs verschiedene Teilstrahlen aufgefächert wird, was durch Anlegen der Spannungen U₁, U₂, u,, u., und u,. der Frequenzen f.. bis f_, die im oberen Teil a) dargestellt sind, erreicht wird. Man erkennt im Teil b) der Fig. 2, welche die Intensität I₁, I₃, I₃, I₄ und I₅ der Teilstrahlen zeigt, daß die Summenkurve immer über der Belichtungsschwelle S liegt und daß innerhalb der Zeilen keine Unterzeilenstrukturen auftreten. Der Flankenanstieg der durch die Auffächerung entstandenen Zeile ist außerdem viel steiler als bei einer einfachen Gauß-Verteilung, die auftritt, wenn die Zeile, wie in Fig. 1, nur mit einem einzigen Schreibstrahl geschrieben wird.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Intensitätsverteilung in einem Fall, in dem mehrere Zeilen aneinanderstoßen. Die erste Zeile Z₁ sei schwarz, die zweite Zeile Z₃ weiß, die dritte und vierte Zeile Z., und Z. wieder schwarz. Man erkennt, daß an den Zeilen-

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übergängen zwischen den Zeilen Z₃ und Z. keine Zeilenstruktur auftritt, da die Intensität immer oberhalb der Schwelle S liegt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Aufspaltung in drei oder mehr Teilstrahlen. Es sind z.B. drei Oszillatoren 1, 2 und 3 vorgesehen, die drei verschiedene Frequenzen f_a, f„, f_ erzeugen. Diese Frequenzen sollen zur Wahl

A ο w

der Zeilenbreite an den Potentiometern Ρ_Λ/ P_D und P_n, einstellbar

Ao C

sein und z.B. auf die Werte 35, ,40 45 MHz justiert sein. Anzahl und Frequenzabstand der Oszillatoren bestimmen, wie aus den vorangehenden Figuren hervorgeht, die Zeilenbreite. Man kann aber ebenso auch Oszillatoren mit starren Frequenzen, z.B. Quarz-Oszillatoren, verwenden, wenn keine veränderbare Zeilenbreite gefordert wird.

Über ein Widerstandsnetzwerk bestehend aus den Widerständen 4, 5 und 6, werden die Ausgangsspannungen der Oszillatoren 1, 2 und 3 addiert und einem Eingang L eines Amplitudenmodulators 7 zugeführt. Als Modulator .kann man verschiedene aktive oder passive Schaltungen verwenden. Im vorliegenden Fall sei z.B. ein käuflicher Modulator "Double Side Band Mixer" Type 10514A der Firma Hewlett & Packard verwendet.

Gesteuert wird der Modulator 7 über ein Anpassungsnetzwerk, bestehend aus den Widerständen 8,9 und 10 und einem Transistor 11, wobei eine Signalquelle 12, die das Bildsignal liefert, über den Transistor so an den Modulator 7 geschaltet ist, daß eine Stromsteuerung am Eingang X des Modulators 7 stattfindet. Es ist ^Λ jedoch auch möglich, den Modulator direkt mit einer angepaßten

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Eingangsspannung zu steuern. Als höchste Video-Frequenz sei hier 500 kHz angenommen. Das am Ausgang R des Modulators 7 auftretende Signal wird einem HF-Leistungsverstärker 14 zugeführt, wie er z.B. von der Firma Isomet, Typ RFA 1106 zu beziehen ist. Der Ausgang dieses Verstärkers wird einem akustooptischen Modulator 15 zugeführt. Man könnte statt an dieser Stelle aber auch auf den Modulator 7 zwischen den Ausgang des Verstärkers und dem akustooptischen Modulator schalten. Der akustooptische Modulator 15, dessen Funktion später in Fig, 5 näher beschrieben wird, beugt und spaltet den von einem Laser 16 ankommenden Lichtstrahl 17 in mehrere Teilstrahlen auf, wobei zwischen dem Laser und dem akustooptischen Modulator eine Anpassungsoptik vorgesehen ist, welche schematisch durch die Linsen L₁ und L„ dargestellt ist. Die durch den Modulator aufgefächerten Teilstrahlen werden über eine weitere Optik, bestehend aus einer ebenfalls schematisch dargestellten Linse L-, auf einen Aufzeichnungsträger 18 gerichtet. Durch eine Blende 19 wird der nicht gebeugte Teilstrahl ausgeblendet. Im vorliegenden Falle ist ζ·Β, eine Treiberleistung für den akustooptischen Modulator von etwa 2 Watt erforderlich.

Da der Wirkungsgrad des akustooptischen Modulators von der Frequenz abhängig ist und bei der Mittenfrequenz (40 MHz) am besten ist, würden - gleiche Steuerleistungen vorausgesetzt die beiden Randstrahlen etwas geringere Intensität zeigen. Um dies zu beseitigen, sind bei den Oszillatoren 1, 2 und 3 Einstellpotentiometer P₁, P_, und P₃ vorgesehen, mit deren Hilfe die Steuerleistung jedes Oszillators so angepaßt werden kann, daß eine gleichförmige Intensität, d.h. Helligkeitsverteilung inner-

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-*-- diⁿ

halb der Zeile, entsteht.

Als Laser 16 kann z.B. ein Modell der Firma Spectra, Type oder Type 120 verwendet werden. Außerdem können verschiedene Wellenlängen benutzt werden, z.B. Blau, Rot oder Grün.

über die Anpassungsoptik L₁ und I₁ wird der Laserstrahldurchmesser an den akustooptischen Modulator 15 so angepaßt, daß bei den vorgegebenen Frequenzen gerade ein Linienanschluß entsteht. So ist z.B. für eine Ultraschallaufzeit von 0,5 ms etwa ein Durchmesser von 1,5...2 mm erforderlich. Mit der Anpassungsoptik L₁ und L-, welche die Brennweiten f.. und f_ haben, können beliebige Laserstrahldurchmesser angepaßt werden. Es gilt folgende Beziehung:

^f1

wobei d₁ = Eingangsstrahldurchmesser d~ = Ausgangsstrahldurchmesser f. - Eingangsbrennweite
f = Ausgangsbrennweite

bedeuten.

Die aus dem akustooptischen Modulator austretenden Laserstrahlen haben bei drei gleichzeitig angelegten Frequenzen vier verschiedene Richtungen:

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1. Richtung O: das nicht abgebeugte Licht, das nicht das Foto

material erreichen soll,

2. Richtung 1 ·. das durch die Frequenz f abgebeugte Licht,

3. Richtung 1_n: das durch die Frequenz f_, abgebeugte Licht,

ü D

4. Richtung 1 : das durch die Frequenz f abgebeugte Licht.

Die Richtungen 1., 1_ß und 1_C sind Beugungen erster Ordnung und werden ausgenutzt, indem zwischen dem akustooptischen Modulator 15 und dem Fotomaterial 18, wie bereits erwähnt, eine Linse L₃ und eine Blende 19 angeordnet sind. Die Strahlen der Richtungen 1_A, 1 und 1_, werden fokussiert, d.h. auf das Fotomaterial 19 gerichtet und erzeugen die aneinandergereihten Schreibflecke 1_Ä, 1_n und 1 .

Es ist auch möglich, zwischen dem akustooptischen Modulator und der Objektivlinse L-, ein Teleskop anzuordnen, um den Strahldurchmesser nochmals zu übersetzen, z.B. um ihn an eine gegebene Objektiv-Brennweite anzupassen. In diesem Fall wird man die begrenzende Blende vorteilhafterweise im Brennpunkt des Teleskops anordnen. In der Praxis kann der Einzelschreibfleck-Durchmesser aus Objektiv-Durchmesser und Eintrittsstrahl-Durchmesser berechnet werden. Für eine grobe Abschätzung genügt oft die Beziehung

d <& K . — ,

wobei K = Korrekturfaktor,

f-j = Objektivbrennweite (mm) ist.

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Die Breite für drei Linien kann vorzugsweise etwa 36 /um betragen, wenn der Winkel 90° zur Zeilenrichtung beträgt, was einer Aufzeichnungsfeinheit von etwa 300 Linien/cm entspricht. Da bei unterschiedlichen Laserwellenlängen der Beugungswinkel verändert wird und somit auch die Linienbreite, ist es vorteilhaft, wenn das Objektiv als Zoomobjektiv ausgebildet ist, damit immer auf die gleiche Linienbreite eingestellt werden kann, wenn eine Farbbelichtung nacheinander erfolgen soll.

Benutzt man z.B. drei Laser und faßt die drei Laserstrahlen über eine Einheit von teildurchlässigen Spiegeln zusammen, bevor man in das Objektiv geht, so wird man die einzelnen Strahldurchmesser und Steuerfrequenzen vorher so anpassen, daß die Linienbreiten gleich sind.

Es ist auch möglich, den Abstand der Teilstrahlen in der Bildebene über den den Einzelfrequenzen zugeordneten Ablenkwinkel zu berechnen. Für den genannten Modulator. Type 304 der Firma Coherent_/beträgt die Winkeländerung 0,188 mrad pro MHz für die Wellenlänge 632,8 nm. Der Abstand in der Bildebene ergibt sich durch Multiplikation des Winkels mit der Objektivbrennweite der Linse L₃. Bei dem o.a. Beispiel ergibt sich für & F = 5 MHz und f, = 30 ran

a = 0,188 SSE · 5 . 0,03 m « 0,028 m « 28 /im. m '

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Wählt man für Geräte in der Faksimile-Übertragungstechnik z.B. eine Auflösung von 40 Linien/cm, so ist der Strahldurchmesser vor der Linse L₃ entsprechend zu verkleinern oder die Brennweite der Linse L₃ zu vergrößern.

Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Wirkungsweise des verwendeten akustooptischen Modulators. In einem Block 20 aus geeignetem optischen Material, z.B. Glas, wird über einen Piezo-Schwinger 21 eine Ultraschallwelle eingekoppelt. Die Ultraschallfrequenz beeinflußt den durch das Material verlaufenden Laserstrahl 17, indem ein Teil des Lichtes gebeugt wird. Bei geeigneten Abmessungen des Materialblocks 20 und bei Lichteinfall unter einem bestimmten Winkel, der auch Bragg'scher Winkel genannt wird, werden etwa 80% und mehr des Lichtes abgebeugt. Legt man an solch einen akustooptischen Modulator zwei oder mehr Frequenzen, z.B. 35, 40 und 45 MHz, so wird durch jede Frequenz ein Teil des Lichtes in unterschiedliche Richtungen gebeugt. Fokussiert man den Laserstrahl anschließend über die Linse L-, so kann man, wie bereits erwähnt, mehrere Punkte in einer Reihe erzeugen, deren Abstände den Abständen der Frequenzen entsprechen. Im vorliegenden Fall sind nur der gerade durchgehende Strahl I und ein abgelenkter Strahl I₁ dargestellt. Die Ansteuerung über einen Leistungsverstärker 14 und einen Modulator 7, der vom Bildsignal und einem Hochfrequenzoszillator beaufschlagt ist, entspricht im wesentlichen der Ansteuerung gemäß Fig. 4 und äer folgenden Figur.

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is

Die Anzahl der auflösbaren Punkte ist vom Durchmesser des Laserstrahls im akusto-optischen Modulator und dem Frequenzbereich, in dem der Modulator arbeitet sowie der Schallgeschwindigkeit des Materials abhängig.

Vom Durchmesser des Laserstrahls im akustooptischen Modulator ist ebenfalls die Schaltzeit T*abhängig, da ein Ein- und Ausschaltvorgang nicht schneller erfolgen kann, als die Laufzeit der Ultraschallwelle im Bereich des Strahldurchmessers es zuläßt. Für die erreichbare Auflösung findet man folgende Beziehung:

N =Τ'Δ£ + 1, wobei N = Anzahl der auflösbaren Punkte

Af = Frequenzbereich X = Schaltzeit

Wenn man eine Schaltzeit von =0,5 Ais wählt, so kann man bei Af von 10 MHz sechs Punkte auflösen. Wählt man also Strahldurchmesser und Frequenzbereich richtig, so wird erreicht, daß die einzelnen Spuren ineinander übergehen, wodurch die Zeilenstruktur völlig vermieden wird, ohne daß Schärfe eingebüßt wird.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung der Erfindung ergibt sich bei der Reproduktion von Farbbildern. Da Farbmaterial äußerst gleichförmig belichtet werden muß, um die gleiche Farbwiedergabe zu erreichen, ist die Gauß'sche Intensitätsverteilung eines Einzelschreibstrahls nachteilig, da wegen dieser Verteilung die Farbschichten nicht gleichförmig belichtet werden. Es tritt

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also ein Farbstich auf. Durch das Gauß'sche Profil des Strahls entsteht in der Mitte der Zeilen, also dort, wo die größte Intensität herrscht, eine stärkere Belichtung der Farbschicht. Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung wird dies vermieden, da, wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, der Flankenanstieg des aufgefächerten Schreibflecks viel größer ist als bei einem einfachen Gauß¹sehen Verteilungsprofil und eine gleichmäßige Amplitude der Intensität innerhalb der Zeile erreicht wird.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es ist wiederum ein Laser 16 und ein akustooptischer Modulator 15 vorgesehen, der von einem HF-Leistungsverstärker 14 angesteuert wird. Der Leistungsverstärker 14 wird mittels eines Frequenzgemisches angesteuert, das der Funktion

Y = sinat/"a + m · sin (Wt)J

folgt. Man erhält diese Spannung über einen Modulator 7, an den eine Trägerfrequenz Λ und die Funktion a+m-sin (i/t) angelegt werden. Die Größe a+m-sin (Wt) wird mittels eines Addierers 27 erhalten, indem eine Konstante a, welche die Helligkeit darstellt, mit einer Spannung m«sin (ftJt) zusammengeführt wird. Die Trägerfrequenz wird mittels eines Generators 26 erzeugt. Die Spannung m-sin (eft) wird von einem spannungsgesteuerten Oszillator 28 erzeugt, indem von einem Speicher 29 aus über D/A-Wandler 30 und 30' und Leitungen 31 und 32 die Größen u und m ausgegeben werden.

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Die Größe a wird vom Speicher 29 über den D/A-Wandler 3O¹' ausgegeben. Die Bedeutung dieser Größen und ihre Zusammenhänge werden im folgenden anhand der Fig. 7a und 7b näher erläutert.

Fig. 7a zeigt den Intensitätsverlauf von I und III von 3 Teilstrahlen, welche als Summe den Intensitätsverlauf IV ergeben, wenn die Kurve II nicht auftritt. Die einzelnen Teilstrahlen sind durch die Frequenzen Jl+v» undΛ-4Ι entstanden, deren Spektren in Fig. 7b dargestellt sind. Man gewinnt diese Frequenzen durch den Modulator 7 der Fig. 6. Der Abstand der Kurven I und III wird durch die Werte dieser drei Frequenzen bestimmt, die Höhe der Kurve durch den Modulationsfaktor m und durch die Amplitudenkonstante a. Im Beispiel der Fig. 7a wurde der auf die Trägerfrequenzü zurückgehende Teilstrahl unterdrückt.

Die Anordnung gemäß Fig. 6 ist besonders geeignet für eine Aufzeichnungseinheit, bei der mit unterschiedlichen Strichbreiten gearbeitet werden soll. Man hat es bei dieser Anordnung in der Hand, dem Speicher 29 verschiedene Parameter für a, m und für eine Größe u, durch welche die Frequenz ta bestimmt wird, einzu geben, und kann, falls eine andere Strichbreite gefordert wird, entsprechend andere Parameter für a, m und u aus dem Speicher abrufen und über den spannungsgesteuerten Oszillator 28, Addierer 27 und den Modulator 25 diese Größen in entsprechende Steuersignale für den akustooptischen Modulator umwandeln.

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Die Erfindung ist nicht auf die im Beispiel der Figuren 4 und 6 beschriebene Art der Modulation in der Helligkeit durch das Bildsignal auf elektrischem Wege beschränkt, es kann auch ein modulierbarer Laser oder ein im Strahlengang befindlicher weiterer Modulator zur Anwendung kommen. Das Bildsignal für die Helligkeitsmodulation kann z.B. direkt von einem optischelektrischen Abtaster oder auch von gespeicherten Bilddaten oder einem Zeichengenerator erfolgen.

Die Erfindung kann aber auch mit Vorteil bei der gerasterten Bildaufzeichnung verwendet werden, um bei Rasterpunkten, die aus mehreren Strichsegmenten unterschiedlicher Anzahl und Länge zusammengesetzt werden, die zwischen den Strichsegmenten auftretende Zeilenstruktur zu vermeiden.

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Leerseite

Claims

\\ geändert ν:;ϊ?.~. Dr.-Ing. Rudolf Hell GmbH Kiel, 21". Dezember 1977 ' Grenzstraße 1-5 Lf/Wl Kiel 14 2758305 Patentanmeldung Nr. 77/468 Kennwort: "Zeilenfreie Bildaufzeichnung mit AOM" Patentansprüche

1. Verfahren zur Vermeidung von Zeilenstrukturen bei der Bildaufzeichnung mittels eines Laserstrahls, dessen Intensität von einem Bildsignal gesteuert wird, und in dessen Strahlengang ein akustooptischer Modulator angeordnet ist, durch den die Bildaufzeichnung zeilenweise auf einer Aufzeichnungsfläche vorgenommen wird, wobei eine Zeile bei der Aufzeichnung aus einem Zeilenvielfach aus mehreren Unterzeilen aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß der akustooptische Modulator mit einem Frequenzgemisch von Ultraschallwellen diskreter Frequenzen angesteuert wird, wodurch eine Aufspaltung des Strahls in mehrere, jeder diskreten Frequenz zugeordnete Teilstrahlen, erfolgt, die zusammen eine Zeilenbreite ergeben, und daß die einzelnen Frequenzen so bemessen werden, daß sich die Teilstrahlen überlappen, und daß die Amplituden der Frequenzen eine gleichmäßige Intensitätsverteilung innerhalb der Zeile ergeben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der akustooptische Modulator intensitätsmäßig vom Bildsignal der Abtastung bzw. von gespeicherten Bildsignalen oder einem Zeichengenerator gesteuert wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein modulierbarer Laser verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Modulierung der Intensität des Strahls ein zusätzlicher Modulator verwendet wird»

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulierung der Strahlintensität mittels des akustooptischen Modulators vorgenommen wird.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Laserstrahl-Generator, einem im Laserstrahl angeordneten akustooptischen Modulator, der mit einer Hochfrequenz-Steuerschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung aus mehreren auf unterschiedliche Frequenzen eingestellte Hochfrequenz-Oszillatoren besteht, die über eine Summierschaltung zusammengeführt und über einen Leistungsverstärker mit dem akustooptischen Modulator verbunden sind.

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7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Laserstrahl-Generator, einem im Laserstrahl befindlichen akustooptischen Modulator, der mit einer Hochfrequenz-Steuerschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der HF-Steuerschaltung ein adressierbarer Speicher vorgesehen ist, unter dessen Adressen Werte für die den diskreten Frequenzen zugeordneten Amplitudenparameter abgelegt sind.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Laserstrahl-Generator, einem im Laserstrahl angeordneten akustoopitschen Modulator, der mit einer Hochfrequenz Steuerschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz-Steuerschaltung einen Amplitudenmodulator aufweist, der mit einem Trägerfrequenz-Generator und einem spannungsgesteuerten Oszillator verbunden ist, daß eine Speichereinheit für verschiedene Frequenzen und den Frequenzen zugeordnete Amplitudenwerte und Modulationsfaktoren vorgesehen ist, daß die Speicherausgänge für die Frequenzen und Modulationsfaktoren über Digital-Analog-Wandler mit dem spannt.:·, gesteuerten Oszillator verbunden sind, daß der Speicherausgang für die Amplitudenwerte über einen Digital-Analog-Wandler mit einem Addierer verbunden ist, dessen anderer Eingang am Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators angeschlossen ist und daß der Ausgang des Addierers mit dem Modulator verbunden ist.

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