DE10034967A1

DE10034967A1 - Verfahren und Vorrichtung zum genauen Positionieren von Linsenrasteranordnungen mit periodischen Strukturen bezüglich zusammengesetzter Bilder

Info

Publication number: DE10034967A1
Application number: DE10034967A
Authority: DE
Inventors: John A Agostinelli; Lee W Tutt
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2001-03-01
Also published as: GB0013583D0; GB2354659B; GB2354659A; JP2001066549A; US6200713B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren einer Linsenrasteranordnung (8) mit periodischen Strukturen zum Erzeugen eines Bildes auf derselben. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte: (a) Erzeugen eines ersten Lichtstrahls (15) mittels einer ersten Lichtquelle (10); (b) Durchführen des ersten Lichtstrahls (15) durch die Linsenrasteranordnung (8); (c) Bilden einer Lichtlinie (100) mittels des ersten Lichtstrahls (15) der ersten Lichtquelle (10), nachdem dieser durch die Linsenrasteranordnung (8) geführt wurde, derart, dass die Lichtlinie (100) sich senkrecht zu Längsachsen der periodischen Strukturen erstreckt; (d) Drehen der Linsenrasteranordnung (8), um die Lichtlinie (100) über einen ersten Detektor (110) zu drehen; (e) Erzeugen eines Signals, wenn die Lichtlinie den ersten Detektor (110) überstreicht; (f) Bestimmen, wann das maximale Signal vom ersten Detektor (110) erzeugt wird; und (g) Drehen der Lisenrasteranordnung (8) in eine richtige Stellung, die auf einer vom maximalen Signal abhängigen Winkelstellung basiert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Positionieren einer Linsenrasteranordnung (8) mit periodischen Strukturen gekennzeichnet durch: (i) eine die Linsenrasteranordnung (8) drehbar lagernde Stufe (65); (ii) eine einen ersten Ausrichtungslichtstrahl (15) erzeugende erste Lichtquelle (10), die derart angeordnet ist, dass sie Licht auf die eine Seite der ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Drucken ineinandergreifender Bilder, die in Verbindung mit Linsenrasteranordnungen, Lichtstrahlsperrschirmen und ähnlichem verwendbar sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, um gedruckte, ineinandergreifende Bilder in Bezug auf Anordnungen mit periodischen Strukturen auszurichten, beispielsweise mit Linsenrasteranordnun gen oder Lichtstrahlsperrschirmen.

Linsenrasteranordnungen werden verwendet, um Bildern einen Tiefeneindruck zu verleihen. Insbesondere umfasst eine Linsenrasteranordnung eine durchsichtige obere Schicht A mit schmalen, parallelen Linsen (zylindrischen Linsen) B auf einer Außenfläche und einer bildtragenden Substratschicht C (siehe Fig. 1A). Das Bild auf der Substratschicht C wird als zusammengesetztes Bild bezeichnet. Es wird durch einen Satz von Bildlinien D gebildet. Das Bild, so wie es von dem Betrachter gese hen wird, der auf eine Linsenrasteranordnung blickt, wird als Linsenbild bezeichnet. Die beiden Schichten einer Linsenrasteranordnung erzeugen das Linsenbild derart, dass verschiedene Ansichten dieses Linsenbildes wahlweise als Funktion des Winkels sichtbar sind, aus dem die Linsenrasteranordnung betrachtet wird. Wenn das betrachtete Bild dadurch erzeugt wird, dass eine Anzahl unterschiedlicher Teile einer aus unterschiedlichen Winkeln fotografierten Szene in ein einziges zusam mengesetztes Bild gebracht wird, und wenn die Linsen vertikal ausgerichtet sind, sieht jedes Auge eines Betrachters unterschiedliche Elemente, und der Betrachter interpretiert das Ergebnis als dreidimensionales (3-D) Bild. Der Betrachter kann seinen Kopf zudem relativ zur Linsenrasteranordnung bewegen, wobei er mit jedem Auge andere Ansichten betrachtet, was den Tiefeneindruck verstärkt.

Ein weiteres Verfahren zur Darstellung von 3-D-Bildenn ist die Verwendung eines Parallaxemediums, etwa eines Lichtstrahlsperrschirms (siehe Fig. 1 B), das in einem bestimmten Abstand zu den ein zusammengesetztes Bild bildenden Bildlinien ange ordnet ist. Dieser auch als Parallaxeprozess bekannte Prozess bewirkt, dass alle Bildlinien gesperrt werden, außer denen, die einem bestimmten Bild zugeordnet sind. Dadurch können die Augen eines Betrachters unterschiedliche Bilder als dreidimensionale (3-D) Bilder sehen, wenn der Lichtstrahlsperrschirm vertikal ausgerichtet ist.

Wenn eine Linsenrasteranordnung oder ein Lichtstrahlsperrschirm horizontal ausge richtet ist, empfängt jedes Auge dasselbe Bild. In diesem Fall können mehrere Bilder eine Bewegung vortäuschen, wenn das zusammengesetzte Bild, das auf der Rück seite einer Linsenrasteranordnung oder eines Lichtstrahlsperrschirms angeordnet ist, um eine Linie parallel zu den Augen des Betrachters gedreht wird. Auf diese Weise wird eine Bewegung simuliert, indem man entweder eine Linsenrasteranord nung oder einen Lichtstrahlsperrschirm antippt, der das zusammengesetzte Bild enthält, oder indem der Betrachter seinen Kopf in einen anderen Winkel zu der Linsenrasteranordnung oder zu einem Lichtstrahlsperrschirm dreht.

Wenn die Linsenrasteranordnung oder der Lichtstrahlsperrschirm vertikal oder hori zontal ausgerichtet ist, wird jedes der betrachteten Bilder durch die Bildlinien erzeugt, die bei einer (durch die Breite der Linse vorgegebenen) Raumfrequenz der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms verschachtelt wurden. Das Verschachteln jedes Bildes mit anderen Bildern wird als Ineinandergreifen bezeich net. Ein vollständiger Satz dieser ineinandergreifenden Bildlinien bildet das zusam mengesetzte Bild. Das Ineinandergreifen lässt sich anhand eines Beispiels verdeut lichen, bei dem vier Bilder ein zusammengesetztes Bild aus einem Material mit mindestens drei Linsen bilden. In diesem Beispiel ist Linie 1 jedes der vier Bilder passgenau mit der ersten Linse ausgerichtet; Linie 2 jedes der vier Bilder ist pass genau mit der zweiten Linse ausgerichtet usw. Jeder Linie ist eine Vielzahl von Bild linien D oder ein Bildliniensatz zugeordnet (siehe Fig. 1C), und der Betrachter sollte jeweils nur eine Bildlinie jedes Satzes mit jedem Auge für jede Linse sehen. Es ist wichtig, dass die Bildliniensätze genau auf die Linsen ausgerichtet sind, so dass beim Betrachten der Anordnung das richtige Bild erzeugt wird. Dies zu erreichen ist jedoch schwierig.

Ein Verfahren zum konventionellen Aufzeichnen der ineinandergreifenden Bildlinien macht es erforderlich, die ineinandergreifenden Bildlinien auf einem Aufzeich nungsmaterial aufzuzeichnen, das in der Substratschicht C beinhaltet ist, und dann die Substratschicht C auf der oberen Schicht A aufzubringen, wobei die aufgezeich neten Bildlinien D genau auf die Linsen B ausgerichtet sein müssen, um die gewünschte Bildstruktur zu erhalten. Die genaue Ausrichtung der jeweiligen Linsen auf den gewünschten Bildliniensatz, während das Aufzeichnungsmaterial auf die Linsenschicht (z. B. die obere Schicht A) aufgebracht wird, ist schwierig zu erreichen. Eine ungenaue Ausrichtung führt zu Einbußen bei der Bildqualität.

Bisweilen wird das zusammengesetzte Bild auf einen separaten Planbogen geschrieben, wodurch ein Bildbogen entsteht, der dann ausgerichtet und mit der Rückseite der Linsenrasteranordnung verklebt wird. US-A-5,492,578 beschreibt beispielsweise ein Verfahren und eine Anordnung zum Ausrichten eines Bildbogens mit einer Linsenrasteranordnung durch Biegen und Dehnen des Bildbogens in Bezug zu der Linsenrasteranordnung, wobei die Ausrichtung während des Klebe vorgangs überwacht wird. Diese Technik macht einen hohen manuellen Arbeitsanteil und ein flexibles Medium für den Bildbogen erforderlich. US-A-5,479,270 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Linsenrasteranordnung mit einem separaten Bildbogen, wobei eine Videokamera und Moire-Techniken zum Einsatz kommen.

Herkömmlicherweise wurden zusammengesetzte Bilder mit einer stereoskopischen Aufzeichnungsvorrichtung anhand einer optischen Belichtung aufgezeichnet. Eine Lichtquelle, beispielsweise eine Halogenlampe, wird durch ein Originalbild über ein Projektionsobjektiv projiziert, und die Lichtstrahlen werden durch die Linsen übertra gen und auf der Substratschicht der Linsenrasteranordnung fokussiert. Das zusammengesetzte Bild wird auf einem Aufzeichnungsmaterial auf der Substrat schicht in Form ineinandergreifender Bildlinien belichtet. Die Qualität des zusam mengesetzten Bildes leidet jedoch durch die von den Linsen eingeführte Aberration.

Die Kontaktbelichtung eines zusammengesetzten Bildnegativs auf einer strahlungs empfindlichen Schicht, die auf der Rückseite und in Ausrichtung mit einer Linsen rasteranordnung beschichtet ist, wird in US-A-5,729,332 beschrieben. Das beschriebene Ausrichtungsverfahren nutzt mehrere Videokameras und Detektoren sowie spezielle Referenzgitterstrukturen, die in die Linsenrasteranordnung eingear beitet sind, sowie ähnliche Gitterstrukturen auf dem Bildnegativ. Die Analyse von Moire-Rändern, die durch die Kombination der Gitterstrukturen entstehen, wird zur Ausrichtung der Linsenrasteranordnung mit dem Bildnegativ genutzt.

Das Aufnehmen zusammengesetzter Bilder mittels Belichtung durch die Rückseite von Linsenrasteranordnungen ist bekannt. US-A-5,539,487 beschreibt ein Verfahren zum direkten Belichten einer lichtempfindlichen Aufnahmeschicht (typischerweise eine Silberhalogenidschicht), die auf der Rückseite einer Linsenrasteranordnung aufgebracht ist. Die Belichtungsvorrichtung nutzt drei optische Wellenlängen, die entweder im Abtastverfahren oder im CRT-Verfahren (Vollbild) zur Erzielung einer Vollfarbenabbildung projiziert werden. Um das Bild. zu entwickeln, ist, wie bei den meisten Silberhalogenidfilmen, eine Nachverarbeitung erforderlich. Bei der in US-A- 5,539,487 beschriebenen Gitterkonstantenmesstechnik wird eine Lichtquelle in Zusammenwirken mit einem Lichtdetektor verwendet. Die Lichtquelle und der Licht detektor sind hinter gegenüberliegenden Kanten der Linsenrasteranordnung derart positioniert, dass der Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle und dem Detektor parallel zur Ebene der Linsenrasteranordnung verläuft, und dass der Lichtstrahl parallel zur Längsachse der Linsen verläuft. Die Linsenrasteranordnung wird in einer Richtung senkrecht zu den Längsachsen der Linsen umgesetzt. Es ist daher möglich, dass das von der Quelle ausgestrahlte und zum Detektor weitergeleitete Licht entweder blockiert oder übertragen wird, da dieses Licht abwechselnd auf den Rand einer Linse trifft oder entlang dem Tal zwischen zwei benachbarten Linsen hindurchwan dert. Das von dem Detektor erzeugte Signal wird benutzt, um Informationen über die Gitterkonstante der Linsenrasteranordnung bereitzustellen. Die resultierende Signalmodulation ist jedoch relativ klein, wodurch es schwierig ist, die Gitterkon stante der Anordnung genau zu bestimmen. In einem anderen Ausführungsbeispiel beschreibt US-A-5,539,487 die Verwendung einer Positionsmarkierung. Diese Markierung ist auf der Linsenrasteranordnung an einem Ort außerhalb des Bildauf zeichnungsbereichs vorgesehen. Dies macht es erforderlich, dass die Linsenra steranordnung eine Übergröße aufweist, und dass der die Markierung beinhaltende Bereich abgetrennt wird. Das führt zu einer Erhöhung der Produktionskosten und zu einer Verschwendung von Teilen der Linsenrasteranordnung. US-A-5,539,487 sagt nichts darüber aus, ob oder wie die Linsenrasteranordnung in Bezug auf Bildlinien drehend ausrichtbar ist.

Die Publikation "Development of Motion Image Printer", von H. Akahori, Kenji lwano, K. Ikeda, Y. Fukui, K. Nobori, K. Kayashima, IS, Protokolle der 50. Jahreskonfe renz, Seite 305, beschreibt einen Drucker zum Drucken stereoskopischer Bilder mit Hilfe eines Thermodruckkopfes und eines Farbthermotransfer-Verfahrens in Ausrichtung mit der Rückseite einer Linsenrasteranordnung, wodurch ein integrier tes stereoskopisches Bild entsteht. Die Linsenrasteranordnung muss erwärmt werden; um die richtige Gitterkonstante der Linsen zur genauen Ausrichtung der Bildlinien mit den richtigen Linsen zu erreichen.

US-A-5,279,912 beschreibt das Schreiben eines zusammengesetzten Bildes durch direkte Abtastbelichtung einer strahlungsempfindlichen Schicht, die auf die Rück seite einer Linsenrasteranordnung aufgebracht ist. Ein Betrachter würde ein dreidi mensionales Bild durch Betrachten der Linsenrasteranordnung sehen. Es wird eine Ausrichtungstechnik beschrieben, die mit einem separaten Lichtstrahl arbeitet, der eine andere Wellenlänge aufweist als die der Lichtstrahlen, die über die strahlungs empfindliche Schicht streifen, um ein zusammengesetztes Bild zu erzeugen. US-A- 5,279,912 beschreibt kein automatisches Verfahren zur Winkelausrichtung des zusammengesetzten Bildes in Bezug auf die Linsenrasteranordnung.

EPA 0 596 629 A2 und EPA 0 659 026 A2 beschreiben die Verwendung eines Abtast-Laserstrahls zur thermischen Übertragung eines Farbstoffs von einem Geberblatt auf ein Empfängerblatt auf einer Linsenrasteranordnung, um dreidimen sionale Bilder zu erzeugen. EPA 0 596 629 A2 beschreibt die Verwendung eines Zweiachsen-Scanners mit zwei Vorobjektiven und die Verwendung spezieller Struk turen auf der Linsenrasteranordnung außerhalb des Bildbereichs. Das macht ein Abschneiden der Linsenrasteranordnung nach dem Drucken der Bildlinien erforder lich, um die Bereiche (der Linsenrasteranordnung) zu beseitigen, die diese Struktu ren aufweisen. EPA 0 659 026 A2 beschreibt die Verwendung von Detektoranord nungen, um eine Ausrichtung eines gedruckten zusammengesetzten Bildes mit den Linsen zu erreichen. Die Detektoranordnung erkennt die Position des Laserstrahls, während dieser den Farbstoffgeber belichtet, während sich der Laserstrahl in der Schnellabtast-Achse bewegt (d. h. in diesem Fall die Achse, die senkrecht zu den Längsachsen der Linsen verläuft). Ein Teil des Lichts tritt durch das absorbierende Geberblatt sowie durch zuvor aufgetragene Farbstoffe hindurch und wird durch die entsprechende Linse auf einer Position auf der Detektoranordnung abgebildet, die Informationen über die Lage des fokussierten Punktes (in der Ebene des Geber blattes) in Bezug auf die Linsenrasteranordnung ergibt. Diese Information wird benutzt, um den Laserstrahl zu modulieren, damit eine entsprechende Übertragung des Farbstoffs an der entsprechenden Position auf dem Empfangsblatt stattfindet. Dieses Ausrichtungsverfahren hat den Nachteil, dass es komplex ist, und dass die Detektoren mit wenig Licht oder mit gar keinem Licht beaufschlagt werden, es sei denn, die übertragenen Farbstoffe sind gegenüber dem Laserlicht durchlässig, oder es sei denn, die Diffusionsschicht ist an der Linsenrasteranordnung befestigt. Obwohl die beiden europäischen Patentanmeldungen die Möglichkeit erörtern, dass die Schnellabtast-Achse parallel zu den Längsachsen der Linsen verläuft, besagen diese Patentanmeldungen nichts darüber, wie die erforderliche Drehausrichtung der Schnellabtast-Achse mit der Längsachse der Linsen erzielbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Linsenrasteranordnung oder eines Licht strahlsperrschirms mit einem Satz ineinandergreifender Bildlinien, die ein zusam mengesetztes Bild erzeugen, bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur einfachen Erfassung und Steuerung der räumlichen Beziehung in der Drehung zwischen dem zusammengesetzten Bild und der Linsenrasteranord nung oder dem Lichtstrahlsperrschirm bereitzustellen, um eine Drehausrichtung des zusammengesetzten Bildes in Bezug auf die Linsenrasteranordnung oder auf den Lichtstrahlsperrschirm vorzusehen.

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zum Positionieren einer Anordnung mit periodischen Strukturen zum Erzeugen eines Bildes auf derselben folgende Schritte: (a) Erzeugen eines ersten Lichtstrahls mittels einer ersten Lichtquelle; (b) Durchfüh ren des ersten Lichtstrahls durch die Linsenrasteranordnung; (c) Bilden einer Licht linie mittels des ersten Lichtstrahls der ersten Lichtquelle, nachdem dieser durch die Linsenrasteranordnung geführt wurde, derart, dass die Lichtlinie sich senkrecht zu Längsachsen der periodischen Strukturen erstreckt; (d) Drehen der Linsenraster anordnung, um die Lichtlinie über einen ersten Detektor zu drehen; (e) Erzeugen eines Signals, wenn die Lichtlinie den ersten Detektor überstreicht; (f) Bestimmen, wann das maximale Signal vom ersten Detektor erzeugt wird; und (g) Drehen der Linsenrasteranordnung in eine richtige Stellung, die auf einer vom maximalen Signal abhängigen Winkelstellung basiert.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfah ren zudem folgende Schritte:
Erzeugen von Bildlinien auf einer Empfangsfläche der Anordnung durch Abtasten eines Schreibstrahls über diese Anordnung derart, dass eine Schnellabtast-Achse im wesentlichen parallel zu den Längsachsen der periodischen Strukturen verläuft.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfah ren zudem folgende Schritte: (i) paralleles Verschieben der Linsenrasteranordnung in einer zur Schnellabtast-Achse im wesentlichen senkrecht verlaufenden Richtung; (ii) Abtasten eines zweiten Lichtstrahls entlang der Schnellabtast-Achse; (iii) wech selweises Messen des abgetasteten zweiten Lichtstrahls durch einen zweiten Detektor und dritten Detektor, wobei der zweite und dritte Detektor entlang der Schnellabtast-Achse in der Nähe gegenüberliegender Ränder der Linsenraster anordnung angeordnet sind; (iv) Erzeugen im wesentlichen periodischer Signale mittels des zweiten und dritten Detektors in Abhängigkeit von deren Messung des zweiten Lichtstrahls; (v) Bestimmen relativer Phasen der periodischen Signale, wobei die relativen Phasen einer Fehlausrichtung der Linsenrasteranordnung entsprechen; und (vi) Abtasten von Phasen der periodischen Signale und Drehen der Linsenrasteranordnung derart, dass die Längsachsen der periodischen Struktu ren im wesentlichen parallel zur Schnellabtast-Achse verlaufen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Bildlinien in richtiger Ausrichtung mit einer Linsenrasteranordnung oder einem Lichtstrahlsperr schirm geschrieben, und zwar unter Verwendung eines Lasers, um Farbe thermisch und nacheinander von thermischen Gebermaterialien (cyan, magenta und gelb) ausgerichtet auf die Linsenrasteranordnung oder den Lichtstrahlsperrschirm zu übertragen. Dieses Verfahren erzeugt ein hochaufgelöstes Linsenbild.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Übertragen eines skalierten, zusammengesetzten Bildes direkt auf eine Linsen rasteranordnung mit einer Vielzahl von Linsen, wobei das Verfahren eine Winkel beziehung zwischen einer Schnellabtast-Achse eines fokussierten Schreib-Laser strahls und einer Linsenrasteranordnungsrichtung erfasst und steuert, und wobei die Linsenrasteranordnungsrichtung parallel zu den Längsachsen der Linsen verläuft, folgende Schritte: a) Bringen der Längsachsen der periodischen Strukturen der Linsenrasteranordnung in Drehausrichtung mit der Schnellabtast-Achse des fokus sierten Schreiblaserstrahls durch (1) paralleles Verschieben der Linsenrasteranord nung in einer zur Schnellabtast-Achse im wesentlichen senkrecht verlaufenden Richtung; (ii) Abtasten eines Scanner-Lichtstrahls entlang der Schnellabtast-Achse; (iii) wechselweises Messen des abgetasteten zweiten Lichtstrahls mittels eines der beiden Detektoren, wobei die beiden Detektoren entlang der Schnellabtast-Achse in der Nähe gegenüberliegender Ränder der Linsenrasteranordnung angeordnet sind; (iv) Erzeugen im wesentlichen periodischer Signale mittels der beiden Detektoren in Abhängigkeit von deren Messung des Lichtstrahls; (v) Bestimmen relativer Phasen der periodischen Signale, wobei die relativen Phasen einer Fehlausrichtung der Linsenrasteranordnung entsprechen; (vi) Abtasten von Phasen der periodischen Signale und Drehen der Linsenrasteranordnung derart, dass die Längsachsen im wesentlichen parallel zur Schnellabtast-Achse verlaufen; b) in Kontakt bringen der thermischen Gebermaterialien mit einer Rückseite der Linsenrasteranordnung; c) Modulieren des fokussierten Schreiblaserstrahls entsprechend der Bilddaten; und d) Abtasten des fokussierten Schreiblaserstrahls entlang der Schnellabtast-Achse über den thermischen Gebermaterialien und paralleles Verschieben der Anordnung quer zur Schnellabtast-Richtung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Anordnen einer Linsenrasteranordnung mit periodischer Struktur: (i) eine die Linsenrasteranordnung drehbar lagernde Stufe; (ii) eine einen ersten Ausrichtungs lichtstrahl erzeugende Lichtquelle, die derart angeordnet ist, dass sie Licht auf die eine Seite der Linsenrasteranordnung projiziert; (iii) einen auf der anderen Seite der Linsenrasteranordnung vorgesehenen Detektor zur Grobausrichtung; und (iv) eine Ausrichtlinse, die zwischen der Linsenrasteranordnung und dem Detektor zur Grobausrichtung angeordnet ist, wobei die Ausrichtlinse und die Linsenrasteranord nung gemeinsam eine Lichtlinie erzeugen, die in Abhängigkeit von der ersten Licht quelle in einer Ebene liegt, in der der Detektor zur Grobausrichtung angeordnet ist, wobei die Drehung der Linsenrasteranordnung eine entsprechende Drehung der Lichtlinie in der Ebene bewirkt.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie ein verbessertes Verfahren zum Erzeugen hochwertiger, ineinandergreifender Bildlinien in Ausrich tung mit einer Linsenrasteranordnung oder einem Lichtstrahlsperrschirm bereitstellt. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung arbeitet dieses Verfahren trocken und benötigt daher keine Nasslösungen. Das Verfahren erfordert zudem keine nachträgliche Ausrichtung, wodurch kein Dehnen oder Erwärmen des das zusammengesetzte Bild beinhaltenden Blattes erforderlich ist, um die richtige Gitterkonstante der Bildlinien zu erhalten. Das vollkommen automatische (d. h. ohne manuellen Eingriff arbeitende) und robuste Ausrichtungsverfahren wird mit einfachen, preisgünstigen Komponenten erzielt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie eine Dreh ausrichtung der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms in Bezug auf das zusammengesetzte Bild, eine entsprechende Liniengitterkonstante für das zusammengesetzte Bild in Bezug auf die Gitterkonstante der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms und die Ausrichtung der Mittelansicht in der Ansichtenfolge in Bezug auf die Linsenrasteranordnung oder den Lichtstrahlsperr schirm vorsieht, so dass die Mittelansicht an einer gewünschte Position in Bezug zum Betrachter betrachtbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Linsenrasteranordnung nach dem Stand der Technik.

Fig. 1B einen Lichtstrahlsperrschirm nach dem Stand der Technik.

Fig. 1C Bildlinien, die bestimmten Linsen der Linsenrasteranordnung nach dem Stand der Technik aus Fig. 1A zugeordnet sind;

Fig. 2A eine schematische, perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels einer verbesserten Vorrichtung für die Laserübertragung einer einzigen Farbe auf eine Empfangsfläche einer Linsenrasteranordnung.

Fig. 2B den Abtastspiegel und den Geberbogen aus Fig. 2A sowie die Bewegung des Abtastlichtstrahls, während dieser den Geberbogen überstreicht.

Fig. 3A einen Querschnitt der Stufe, die die Linsenrasteranordnung und den Geberbogen lagert.

Fig. 3B die Vorderansicht der in Fig. 3A gezeigten Stufe.

Fig. 4 eine Anordnung, bei der die Empfangsfläche um die Schnellabtast-Achse gekippt ist in schematischer Darstellung.

Fig. 5 eine Anordnung, bei der die Bildlinien in Bezug auf die Linsen drehbar ausgerichtet sind in schematischer Darstellung.

Fig. 6A-6C eine Anordnung, bei der die Linsenrasteranordnung gekippt ist, um einem Betrachter unterschiedliche Bilder darzustellen.

Fig. 7 die Platzierung der mittleren Bildlinie des Bildliniensatzes, der einer mittle ren Ansicht einer Bewegungsfolge entspricht.

Fig. 8 die drehbare Ausrichtung der Bildlinien in Bezug auf die Linsen.

Fig. 9A und 9B die Erzeugung einer Lichtlinie mit der Linsenrasteranordnung und einer Grobausrichtungslinse aus Fig. 2A.

Fig. 9C die durch eine Brechung des Lichtstrahlsperrschirms erzeugte Lichtlinie.

Fig. 10 die periodischen Signale von jedem Fotodetektor, der die Mittel zur Messung der Drehfeinausrichtung umfasst. Die Phasendifferenz zwischen den Signa len wird ebenfalls dargestellt und entspricht der Drehausrichtung.

In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung einer Abtastbelich tung eines Farbgeberbogens durch eine laserinduzierte Thermoübertragung des Farbstoffs von dem Geberbogen bereitgestellt. Das zusammengesetzte Bild wird direkt auf der Rückseite einer Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperr schirms aufgezeichnet. Das aufgezeichnete, zusammengesetzte Bild ist drehbar mit der Linsenrasteranordnung oder dem Lichtstrahlsperrschirm durch Erfassung und Steuerung der Winkelbeziehung zwischen der Schnellabtast-Achse und entweder der Richtung der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms ausge richtet. Die Richtung der Linsenrasteranordnung ist als Richtung parallel zur Längs achse der Linsen definiert. Die Richtung des Lichtstrahlsperrschirms ist als Richtung parallel zu den Sperrlinien des Lichtstrahlsperrschirms definiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel bildet die verbesserte Vorrichtung ineinander greifende Bild linien unter Verwendung eines oder mehrerer fokussierter Abtastlaserstrahlen, während gleichzeitig folgendes bereitgestellt wird: i) eine automatische Drehaus richtung der Schnellabtast-Achse mit der Richtung der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms, ü) eine verbesserte automatische Messung der Gitter konstante der Linsen oder Sperrlinien, und iii) eine verbesserte Ausrichtung der mittleren Sicht. Diese Vorrichtung wird schematisch in Fig. 2A dargestellt.

Es wird vorausgesetzt, dass die Bilddaten 5, die einem zusammengesetzten Bild entsprechen, das eine Vielzahl von Ansichten entweder eines dreidimensionalen Bildes oder einer Bewegungsbildfolge oder einer Folge mehrerer Standbilder bereit stellt, als eine digitale Datei 7 mit den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren erzeugt wurde. Diese digitale Datei 7 enthält Codewerte für jede Pixel position des zu druckenden zusammengesetzten Bildes. Das den Bilddaten 5 entsprechende und in der digitalen Datei 7 gespeicherte zusammengesetzte Bild wird direkt auf die Rückseite der Linsenrasteranordnung 8 (mit einer Vielzahl von Linsen 8A) oder des (nicht gezeigten) Lichtstrahlsperrschirms in genauer Ausrich tung mit der Linsenrasteranordnung 8 oder dem Lichtstrahlsperrschirm gedruckt, wie nachfolgend beschrieben.

Eine Lichtquelle, vorzugsweise ein Diodenlaser 10 mit einer Einmodencharakteristik in einer Dimension, ist an einem Wärmeleitblock 20 befestigt und richtet einen Licht strahl 15 auf einen drehbaren Abtastspiegel 40, der seinerseits an einem Galvano meter 30 befestigt ist. Andere Abtastverfahren umfassen die Polygonabtastung und die Hologonabtastung. Die Galvanometerabtastung wird besonders bevorzugt, weil sie preisgünstig, flexibel und gegenüber Wellenlängen unempfindlich ist. Die Ausgangsleistung des Diodenlasers 10 wird durch Amplitudenmodulation über einen Treiberschaltkreis 45 gesteuert, der ein moduliertes Treibersignal entsprechend der Bilddaten 5 bereitstellt. Vorzugsweise werden die gewünschten Druckdichten in jeder aufeinanderfolgend gedruckten Cyan-, Magenta- und Gelbschicht unter Einsatz von Transformationstabellen erzielt, um das jeweilige Ansprechverhalten des Drucksystems zu berücksichtigen. Weitere Modulationstechniken sind neben der Amplitudenmodulation ebenfalls möglich, beispielsweise die Pulsbreitenmodula tion. Nach Reflexion am Abtastspiegel 40 tritt der modulierte Lichtstrahl 15 durch ein Abtastobjektiv 50, das den Lichtstrahl 15 auf einen Punkt in der Ebene eines Geber bogens 55 fokussiert. Die Bewegung des Abtastspiegels 40 führt den fokussierten Lichtstrahl über den Geberbogen 55. Der Abtastlichtstrahl 15 verfährt entlang der Schnellabtast-Achse 56 (Fig. 2B) und bildet die Bildlinie 57 (Fig. 5 und 7). Die Richtung des Abtastlichtstrahls 15 über dem Geberbogen 55 wird als Schnellabtast- Richtung bezeichnet. Geeignete Zusammensetzungen von Geberbogen werden in US-A-4,772,582 beschrieben. Der Geberbogen 55 befindet sich in engem Kontakt mit einer Empfangsfläche 60, bei welcher es sich um die Rückseite (d. h. die Seite, die die Linsen nicht enthält) der Linsenrasteranordnung 8 oder des Lichtstrahlsperr schirms handelt (siehe Fig. 2A). Der Geberbogen 55 wird von der Empfangsfläche 60 durch (nicht gezeigte) Kügelchen getrennt, wie in US-A-4,876,235 beschrieben. Der Geberbogen 55 kann allerdings mit jedem geeigneten, konventionellen Verfah ren dicht zur Empfangsfläche 60 gehalten werden. Die Linsenrasteranordnung 8 oder der Lichtstrahlsperrschirm werden auf einer Stufe 65 gehaltert (Fig. 3A, 3B). In diesem Ausführungsbeispiel wird der Geberbogen 55 ebenfalls durch die Stufe 65 gehaltert. Dies wird in Fig. 2A und 3A gezeigt. Die Stufe 65 ist drehbar und linear verschiebbar. Die parallele Verschiebung der Stufe 65 in einer Richtung 71, welche senkrecht zur optischen Achse 72 des Abtastobjektivs 50 verläuft und ebenfalls senkrecht zur einer Schnellabtast-Achse 56 ist, ist durch die Bahn des Abtastbrenn punktes in der Ebene des Geberbogens 55 bestimmt. Die Drehung der Stufe 65 erfolgt um eine senkrechte Achse zur Ebene der Linsenrasteranordnung 8 (oder des Lichtstrahlsperrschirms), wie durch den Pfeil 73 bezeichnet (siehe Fig. 2A, 3A und 3B).

Zumindest ein Teil der Stufe 65 ist durchsichtig. Um die Durchsichtigkeit zu ermög lichen, besteht die Walze 66 oder ein Teil der Walze 66 vorzugsweise aus einem Acrylat oder einem Polycarbonatpolymer. Warum die Durchsichtigkeit wichtig ist, wird an späterer Stelle erläutert. Die Stufe 65 umfasst eine Vakuumwalze 66. Die Vakuumwalze umfasst eine Aussparung 67 zur Aufnahme einer Linsenrasteranord nung oder eines Lichtstrahlsperrschirms, eine Oberfläche 68 zum Haltern eines Geberbogens 55, eine Vakuumnut 69A zum Fixieren des Geberbogens und eine Vakuumnut 69B zum Haltern der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperr schirms in der Aussparung 67.

Vorzugsweise ist das Abtastobjektiv 50 ein f-Theta-Objektiv mit einer flachen Bildflä che. Ein f-Theta-Objektiv ist durch eine gewisse Tonnenverzeichnung charakteri siert, derart, dass der entlang der Schnellabtast-Achse gemessene Brennpunkt abstand zur optischen Achse 72 des f-Theta-Objektivs 50 proportional zum Einfalls winkel des Lichtstrahls ist.

Vorzugsweise sind die Ebene der Empfangsfläche 60 und die Linearverschie bungsstufe 65 etwas in einem Winkel Δθ um die Schnellabtast-Achse 56 gekippt, um jegliche Streulichtreflexion zu beseitigen (von dem Geberbogen oder von dem Empfangsbogen oder einer anderen Fläche zum oder vom Diodenlaser 10). Vorzugsweise beträgt der Winkel Δθ ca. fünf Grad (5°). Dies wird in Fig. 4 gezeigt.

Ein aus einem bestimmten Betrachtungsabstand (zur Linsenrasteranordnung) gese henes Linsenbild muss dem Betrachter über die gesamte Bildfläche eine einzelne Sicht darstellen. Somit ist es erforderlich, dass die Gitterkonstante der (das zusam mengesetzte Bild bildenden) Bildlinien 57 genau in Bezug auf die Gitterkonstante der Linsenrasteranordnung 8 oder des Lichtstrahlsperrschirms abgestimmt ist. Ein zusammengesetztes Bild mit der Gitterkonstante, die auf die Gitterkonstante der Linsenrasteranordnung abgestimmt ist, wird daher als skaliertes zusammengesetz tes Bild bezeichnet. Ein skaliertes, zusammengesetztes Bild ist insbesondere als ein zusammengesetztes Bild definiert, das in Querrichtung zur Linsenrasteranordnung gemäß der Gitterkonstante der Linsenrasteranordnung skaliert ist, um den gewünschten Betrachtungsabstand zu erhalten, wenn man die dreidimensionalen oder Bewegungsbilder betrachtet. Ein typischer Betrachtungsabstand beträgt 20 bis 50 cm (8 bis 20 Zoll) und vorzugsweise 25 bis 40 cm (10 bis 16 Zoll). Zudem ist es erforderlich, dass die Bildlinien 57 des skalierten Linsenbildes drehbar in Bezug auf die Linsenrasteranordnung ausgerichtet sind, derart, dass sie parallel zu den Längsachsen der Linsen verlaufen (siehe Fig. 5).

Wie zuvor erwähnt, kann eine Linsenrasteranordnung dem Betrachter eine Reihe von Bildern darstellen. Eine Person, die einen Baseballschläger von einer Stellung in die andere schwingt, würde ein Beispiel für eine derartige Bildfolge sein. Diese Bildfolge lässt sich durch Kippen der Linsenrasteranordnung relativ zum Betrachter betrachten (Fig. 6A-6C). Vorzugsweise wird das mittlere Bild (d. h. die mittlere Sicht der Bewegungsfolge) betrachtet, wenn die Linsenrasteranordnung 8 oder der Licht strahlsperrschirm senkrecht zur Standortlinie des Betrachters angeordnet ist. Um die mittlere Sicht einer Bewegungsfolge zu betrachten, wenn die Linsenrasteranordnung 8 oder der Lichtstrahlsperrschirm in einem bestimmten Kippwinkel in Bezug zum Betrachter ausgerichtet ist, sollte die mittlere Bildlinie 75 des Bildliniensatzes, der der mittleren Sicht der Bildfolge entspricht, an einer Position angeordnet sein, die sich unmittelbar hinter dem Mittelpunkt der mittleren Linse 76 der Linsenras teranordnung befindet (wie in Fig. 7 zu sehen) oder hinter dem Mittelpunkt der mitt leren Sperrlinie des Lichtstrahlsperrschirms.

Ein Ausführungsbeispiel der Drehausrichtung der Linsenrasteranordnung 8 und der Bildlinien des zusammengesetzten Bildes stellt sich wie nachfolgend beschrieben dar. Das Ausrichtungsverfahren umfasst zwei Schritte: Schritt 1 - grobe Drehaus richtung, Schritt 2 - genaue Drehausrichtung. Die zweistufige Drehausrichtungstech nik führt zu einer Korrektur eines großen Bereichs an zulässiger Fehlausrichtung und zu einer sehr genauen Ausrichtung des zusammengesetzten Bildes in Bezug auf die Linsenrasteranordnung. Jeder der beiden Schritte lässt sich einzeln anwen den, d. h. unabhängig von dem anderen Schritt. Auf die grobe Ausrichtung kann verzichtet werden, wenn eine erste mechanische Ausrichtung beim Platzieren der Linsenrasteranordnung auf der Stufe zu einem Drehausrichtungsfehler von kleiner als 1/2 einer Linsenbreite W über im wesentlichen die gesamte Abtastlinie führt (Fig. 8). Dies ist darauf zurückzuführen, dass die genaue Ausrichtung, die später noch beschrieben wird, mehrere stabile Lösungen für Fehlausrichtungen ganzzahliger Vielfache der Linsenbreite vorsieht. In anderen Fällen kann eine grobe Ausrichtung bereits für sich genommen eine ausreichend genaue Ausrichtung ergeben.

Grobe Drehausrichtung

Bezug nehmend auf Fig. 2A wird nachfolgend die grobe Drehausrichtung der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms mit den das zusammen gesetzte Bild bildenden Bildlinien beschrieben.

Vor dem Übertragen eines Farbstoffs auf die Empfangsfläche 60 und vorzugsweise vor dem Auflegen eines Geberbogens 55 strahlt eine Grobausrichtungsquelle 80, beispielsweise eine LED oder eine Laserdiode, einen Lichtstrahl 82 ab, der durch die Anordnung mit einer periodischen Struktur hindurchtritt, d. h. durch den Lichtstrahlsperrschirm oder durch die Linsenrasteranordnung 8 (durch sowohl die Bildempfangsfläche und die die Linsen enthaltende Fläche) und durch einen durchsichtigen Bereich der Stufe 65 zu einer Grobausrichtungslinse 90. Die Grobausrichtungsquelle 80 wird von der Grobausrichtungslinse 90 als eine Lichtlinie 100 abgebildet, wobei die Lichtlinie 100 eine Richtung aufweist, die für jeden Drehwinkel der Linsenrasteranordnung 8 oder des Lichtstrahlsperrschirms um die optische Achse des Abtastobjektivs 50 genau senkrecht zur Richtung der Linsenrasteranordnung verläuft. Wenn der Lichtstrahlsperrschirm oder die Linsenrasteranordnung 8 von der Stufe 65 um die parallel zur optischen Achse 72 angeordnete Achse gedreht wird, dreht sich die Lichtlinie 100 in der Bildebene 101 der Grobausrichtungslinse 90. Die Bildebene 101 ist die Ebene, die die drehbare Lichtlinie 100 umfasst. Die von der Grobausrichtungslinse 90 erzeugte Lichtlinie 100 und die Linsenrasteranordnung 8 liegen senkrecht zu der Richtung der Linsenrasteranordnung, weü die dazwischen angeordnete Linsenrasteranordnung 8 aus den Linsen 8A besteht, die in einer den Längsachsen der Linsen entsprechenden Richtung keine optische Leistung aufweisen, wodurch der Lichtstrahl sich entlang der zu dieser Richtung senkrecht verlaufenden Richtung bricht (siehe Fig. 9A und 9B). Die durch den Lichtstrahlsperrschirm und die Grobausrichtungslinse 90 erzeugte Lichtlinie verläuft senkrecht zur Richtung des Lichtstrahlsperrschirms. Ein Grobausrichtungsdetektor 110 ist in der Bildebene 101 der Grobausrichtungslinse 90 in gewisser Entfernung zur optischen Achse der Grobausrichtungslinse 90 angeordnet und fällt mit der Lichtlinie 100 zusammen.

Vorzugsweise sollten die Längsachsen der Linsen oder der Sperrlinien des Licht strahlsperrschirms parallel zu der Schnellabtast-Achse 56 verlaufen. Während die Linsenrasteranordnung oder der Lichtstrahlsperrschirm gedreht wird, misst der Grobausrichtungsdetektor 110 das maximale Signal, wenn die Richtung der Linsen rasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms parallel zu der Schnellabtast- Achse 56 verlaufen. Die Messung und Steuerung der Drehbewegung arbeiten zusammen, um eine grobe Drehausrichtung der Linsenrasteranordnung 8 oder des Lichtstrahlsperrschirms in Bezug auf die Schnellabtast-Achse 56 zu erreichen. Der Lichtstrahlsperrschirm oder die Linsenrasteranordnung 8 werden in der Aussparung 67 der Stufe 65 platziert. Die Stufe 65 ist parallel verschiebbar und drehbar. Die Drehbewegung der Stufe 65 wird durch eine CPU-Einheit 114 ausgelöst. Während der Drehung der Linsenrasteranordnung 8 misst der Detektor das Licht und stellt der CPU-Einheit 114 ein Signal mit veränderlicher Amplitude bereit. Die CPU-Einheit 114 stellt entsprechende Daten bereit, die die Drehung der Stufe 65 steuern. Die Winkelstellung des Lichtstrahlsperrschirms oder der Linsenrasteranordnung 8 ent sprechend dem durch den Grobausrichtungsdetektor 110 bereitgestellten maximalen Signal wird durch die CPU-Einheit 114 ermittelt, worauf die CPU-Einheit 114 die Drehung der Stufe 65 veranlasst, bis die Stufe 65 ihre optimale Winkelstellung erreicht hat. Auf Basis dieser Daten aktiviert die CPU-Einheit 114 die Drehung der Stufe 65, bis die Linsenrasteranordnung 8 oder der Lichtstrahlsperrschirm mit der Schnellabtast-Achse 56 und somit mit den zu schreibenden Bildlinien einwandfrei ausgerichtet ist.

Unter Einsatz dieses Verfahrens wurde ein Ausrichtungsgrad erreicht, der besser als der geforderte Wert von 1/2 einer Linsenbreite ist. In diesem Ausführungsbeispiel wurde zudem eine Fehlausrichtung von bis zu +/- 6° automatisch korrigiert. Dieses Verfahren könnte zwar problemlos höhere Fehlausrichtungen kompensieren, aber es wurde davon ausgegangen, dass ein vernünftiges Verfahren zur mechanischen Positionierung einer Linsenrasteranordnung auf der Stufe 65 eine Ausrichtung der Linsenrasteranordnung innerhalb von +/- 6 Grad der optimalen Drehausrichtung ermöglicht.

Das Verfahren zur Bereitstellung einer groben Drehausrichtung des Lichtstrahl sperrschirms in Bezug auf die ineinander greifenden Bildlinien ist ähnlich der groben Ausrichtung der Linsenrasteranordnung 8. Die Lichtlinie 100 wird allerdings durch Interferenz und Brechung vom Lichtstrahlsperrschirm erzeugt. Insbesondere dient der Lichtstrahlsperrschirm als eine Vielzahl von Schlitzen und bewirkt damit ein Brechungsmuster. Das Ergebnis ist ein standardisiertes Brechungsmuster aus vielen Schlitzen, das ungefähr als Linie senkrecht zu den Schlitzen verläuft. Es gibt eine Untergrenze, wenn die Intensität deutlich herabgesetzt wird. Man muss daher einen zur Achse versetzten Bereich wählen, an dem eine maximale Intensität (keine mini male) für die Platzierung des Grobausrichtungsdetektors 110 zur Verfügung steht. Fig. 9C zeigt das durch viele Schlitze gebildete Brechungsmuster.

Genaue Drehausrichtung

Die genaue Drehausrichtung wird nach der groben Drehausrichtung durchgeführt. Die genaue Drehausrichtung wird mit Hilfe von zwei kleinen Fotodetektoren 120 und 130 vorgenommen. Diese Fotodetektoren 120 und 130 sind hinter der Linsenra steranordnung 8 oder dem Lichtstrahlsperrschirm angeordnet, wobei sich jeder Fotodetektor 120, 130 vorzugsweise in der Nähe einer der gegenüberliegenden Seiten 121, 131 der Linsenrasteranordnung 8 befindet, und wobei jeder Detektor vorzugsweise entlang einer Schnellabtast-Achse 56 angeordnet ist (Fig. 2A). Ein zweiter Lichtstrahl, der vorzugsweise der Schreibstrahl 15 des Diodenlasers 10 ist, und der im Vergleich zu der tatsächlichen Schreibenergie eine verringerte Leistung aufweist (vorzugsweise um den Faktor 10 oder mehr), wird von dem Abtastspiegel 40 durch einen durchsichtigen Bereich der Stufe 65 zu einem der Detektoren geführt, beispielsweise zum Detektor 120, und das resultierende Signal wird in dem CPU-Speicher gespeichert, während die Linsenrasteranordnung 8 in einer Richtung 71 (langsame Abtastrichtung) parallel verschoben wird. Dieser Lichtstrahl könnte auch aus einer anderen Lichtquelle stammen.

Das aufgezeichnete Signal ist ein periodisches Signal, und der größte Signalpegel liegt dann an, wenn der Lichtstrahl kollinear zur optischen Achse jeder abgetasteten Linse 8A verläuft. Wegen der für Linsen typischen kurzen Brennweite wird der Licht strahl beim Durchgang durch eine Linse 8A während dieser parallelen Verschiebung mit einer erheblichen Ablenkung um den Detektor 120 beaufschlagt, wobei der Licht strahl 15 auf den Detektor 120 tritt, wenn der Lichtstrahl 15 nicht abgelenkt wird. Dieser Schritt wird wiederholt, wobei der Lichtstrahl dann auf den zweiten Detektor 130 fällt. Die beiden periodischen Aufzeichnungen der lageabhängigen Intensität werden miteinander verglichen, und die Phasendifferenz Δ zwischen den beiden Signalfolgen wird ermittelt. Aus der Phasendifferenz Δ ergibt sich das Maß der verbleibenden Fehlausrichtung. Die relative Lage der Stufe 65 und damit der Linsen rasteranordnung 8 oder des Lichtstrahlsperrschirms in Bezug zur Schnellabtast- Achse 56 lässt sich sehr genau bestimmen, beispielsweise durch einen Mikro schrittmotor oder durch die Verwendung von Lagecodierern, beispielsweise von Messstreifen. Fig. 10 zeigt Beispiele periodischer Signale von den Fotodetektoren 120 und 130 sowie die Phasendifferenz Δ, die der Drehfehlausrichtung entspricht. Diese Informationen werden benutzt, um die Stufe 65 so lange anzusteuern, dass jegliche Fehlausrichtung zwischen dem Lichtstrahlsperrschirm oder der Linsenras teranordnung 8 und der Schnellabtast-Achse 56 vernachlässigbar ist. Alternativ hierzu kann ein Lichtstrahl zwischen den beiden Fotodetektoren 120, 130 während der parallelen Verschiebung der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperr schirms abgetastet werden, oder es können zwei Lichtstrahlen gleichzeitig auf beide Fotodetektoren 120, 130 auftreffen, oder ein einzelner breiter Lichtstrahl kann gleichzeitig auf beide Fotodetektoren 120, 130 auftreffen.

Die Detektoren 110, 120 und 130 können einfache Fotodetektoren sein, im Unter schied zu Zeilen Array-Detektoren oder zu lageempfindlichen Detektoren. Zu den bevorzugten Detektortypen zählen Fotodioden, Fototransistoren und geteilte Foto dioden, die in der Lage sind, Differenzmessungen durchzuführen. Im Falle der geteilten Fotodioden wird, wie allgemein bekannt ist, kein Signalmaximum gemes sen, um einen auf einen Detektor einfallenden Lichtstrahl zu erkennen, sondern ein Nulldurchgangspunkt.

Es sei darauf hingewiesen, dass die lineare Verschiebung der Stufe 65 auf mindes tens zwei unterschiedlichen Wegen möglich ist. Erstens kann die Stufe 65 in eine neue Position gebracht werden, bevor die nächste Bildzeile geschrieben wird, wobei sie in einer konstanten Position gehalten wird, während die Bildlinie geschrieben wird. Alternativ hierzu ist die Stufe 65 kontinuierlich antreibbar. Anhand von Versu chen wurde festgestellt, dass mit wachsender Verschiebegeschwindigkeit die Stufe 65 vorzugsweise kontinuierlich angetrieben wird. Die kontinuierliche Verschiebung der Stufe 65 vermeidet mechanische Schwingungen, die bei den starken Beschleu nigungen auftreten, die zur Bewegung der Stufe 65 im Schrittbetrieb erforderlich sind. Als Folge der kontinuierlichen Verschiebung der Stufe 65 tritt eine zusätzliche Drehfehlausrichtung dadurch auf, dass sich die Linsenrasteranordnung 8 oder der Lichtstrahlsperrschirm während der Schnellabtast-Zeit bewegen. Diese zusätzliche Fehlausrichtung ist konstant und kann einfach durch zusätzliche Drehung der Stufe 65 beseitigt werden, nachdem die zuvor beschriebenen Schritte zur Drehausrichtung durchgeführt worden sind. In der Praxis wird die zusätzliche Drehung berücksichtigt, und die Stufe 65 wird nur einmal gedreht.

Die periodischen Signale von den Fotodetektoren 120, 130 werden auch benutzt, um die Gitterkonstante der Linsenrasteranordnung 13 oder des Lichtstrahlsperr schirms zu bestimmen. Wenn die Signale während der Verschiebung von im wesentlichen über die gesamte Linsenrasteranordnung (d. h. über die meisten Linsen) oder über den Lichtstrahlsperrschirm gesammelt werden, lässt sich die mittlere Periode der Linsenrasteranordnung 8 oder des Lichtstrahlsperrschirms mit größter Genauigkeit ermitteln. Ein bevorzugtes Verfahren zur Ermittlung der Gitter konstante der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahlsperrschirms aus den periodischen Signalen besteht darin, eine Fourier-Transformation der periodischen Signale von einem der Fotodetektoren 120, 130 durchzuführen. Es ist darauf zu achten, dass die Informationen der Harmonischen der Raumgrundfrequenz berück sichtigt werden, um die Genauigkeit der Messung zu verbessern. Ohne Berücksich tigung der Harmonischen ist die Genauigkeit der Messung durch die endliche Zahl abgetasteter Linsen oder Sperrlinien begrenzt, die das periodische Signal erzeugen. Mit Hilfe des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wurde die Gitterkonstante der Linsenrasteranordnung auf 200 ppm genau gemessen. Da die Gitterkonstante den Betrachtungsabstand bestimmt, ist dieses Maß an Genauig keit ausreichend, um einen Betrachtungsnennabstand von 30 cm innerhalb von +/- 2,5 cm steuern zu können.

Die periodischen Signale führen zudem ausreichende Informationen mit, um eine Ausrichtung der Mittelansicht vornehmen zu können, d. h. den Zustand, durch den die entsprechende Ansicht (beispielsweise eine Bewegtbildfolge) einem Betrachter durch den geeigneten Kippwinkel der Linsenrasteranordnung oder des Lichtstrahl sperrschirms in Bezug zu dem Betrachter dargestellt wird. Vorzugsweise wird die Mittelansicht einer Bewegungsfolge betrachtet, wenn eine Linsenrasteranordnung oder ein Lichtstrahlsperrschirm senkrecht zu Standortlinie des Betrachters ausge richtet ist. Das setzt voraus, dass eine Bildlinie, die der Mittelansicht entspricht und im wesentlichen in Nähe der mittleren Linse oder des mittleren Spalts zwischen der Sperrlinie angeordnet ist, auf oder in Nähe der optischen Achse für diese Linse oder entlang des Mittelpunktes dieses mittleren Spalts angeordnet ist. Beispielsweise wird eine derartige Anordnung erreicht, indem die periodischen Signale zunächst dazu genutzt werden, um die absolute Position der Schnellabtast-Achse 56 relativ zur Linsenrasteranordnung 8 zu bestimmen und dann das zusammengesetzte Bild relativ zur Linsenrasteranordnung 8 so weit zu verschieben, bis die Bildlinien der mittleren Ansicht der Bewegungsfolge derart positioniert sind, dass die mittlere Bild linie der mittleren Ansicht auf oder in Nähe der optischen Achse für die mittlere Linse angeordnet ist.

Nachdem die Drehausrichtung, die Gitterkonstantenmessung und die Ausrichtung der Mittelansicht durchgeführt worden sind, ist das skalierte zusammengesetzte Bild druckfertig. Ein die Farbstoffschicht enthaltender Geberbogen 55, der beispielsweise im Ausführungsbeispiel 2 von US-A-5,183,798 beschrieben wird, ist an der Empfangsfläche 60 der Linsenrasteranordnung 8 angebracht oder liegt darauf auf. Zur Trennung der Farbstoffschicht von der Empfangsfläche 60 dienen in dem Geberbogen 55 enthaltene Kügelchen. Dies wird in US-A-4,876,235 beschrieben. Der Abtastlichtstrahl 15 belichtet den Geberbogen 55 (während der Längsverschie bung der Linsenrasteranordnung) und überträgt Farbstoff in Ausrichtung mit den Linsen. Der fokussierte Schreiblaserstrahl ist vorzugsweise schmaler als 60 µm. Noch besser ist eine Breite des fokussierten Laserstrahls 15 und damit eine Breite der übertragenen Farbstofflinie von ca. 10 µm oder kleiner. Die geschriebene Breite der Bildlinien D ist deswegen so wichtig, weil die Gesamtzahl der Ansichten (die direkt proportional zu der Anzahl der Bildlinien ist, die hinter einer gegebenen Linse oder Sperrlinie geschrieben werden können) durch die Druckerauflösung in Quer richtung zur Linse oder Linie begrenzt ist. Für Vollfarbenbilder ist eine mehrfache Farbstoffübertragung erforderlich. Um Farbbilder zu erzeugen, wird der erste Geberbogen ohne Beeinträchtigung der Empfangsfläche entfernt, und anschließend wird ein neuer Geberbogen aufgebracht. Das beschriebene Belichtungsverfahren wird für die zweite Farbe und für die dritte Farbe jeweils wiederholt.

Das Bild kann auf dem Material auf der Rückseite der Linsenrasteranordnung lösungsmittelfixiert, thermisch fixiert oder unfixiert sein. Zum Schutz des Mediums, zur Erhöhung der Steifigkeit und als Reflexionsmaterial kann das Medium mit einem Abdeckblatt versehen sein.

Mögliche Faktoren, die die Bildschreibgeschwindigkeit begrenzen, umfassen die verfügbare Leistung des Schreiblasers und die Schnellabtast-Frequenz (die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde). Jeder dieser Faktoren kann dadurch umgangen werden, dass man anstelle eines einzelnen Schreiblasers mehrere unabhängig modulierte Laser vorsieht. Jeder der Laser führt den Schreibvorgang entlang oder parallel zur Schnellabtast-Achse des Scanners (Abtastspiegel 40 und Galvanometer 30) und des Abtastobjektivs 50 durch, um mehrere Abtastpunkte in der Bildebene des Abtastobjektivs 50 zu erzeugen. Mit dieser Anordnung werden gleichzeitig mehrere Linien geschrieben, wobei die Schreibzeit umgekehrt proportional zur Anzahl der Laser ist.

Es sei darauf hingewiesen, dass das zuvor beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zur Ausrichtung von Bildlinien mit einer Linsenrasteranordnung auch verwendbar ist, um die Bildlinien mit dem Lichtstrahlsperrschirm oder einer anderen periodischen Struktur auszurichten.

Claims

1. Verfahren zum Positionieren einer Linsenrasteranordnung (8) mit periodischen Strukturen zum Erzeugen eines Bildes auf derselben, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Erzeugen eines ersten Lichtstrahls (15) mittels einer ersten Lichtquelle (10);
Durchführen des ersten Lichtstrahls (15) durch die Linsenrasteranordnung (8);
Bilden einer Lichtlinie (100) mittels des ersten Lichtstrahls (15) der ersten Lichtquelle (10), nachdem dieser durch die Linsenrasteranordnung (8) geführt wurde, derart, dass die Lichtlinie (100) sich senkrecht zu Längsachsen der periodischen Strukturen erstreckt;
Drehen der Linsenrasteranordnung (8) um die Lichtlinie (100) über einen ersten Detektor (110);
Erzeugen eines Signals, wenn die Lichtlinie den ersten Detektor (110) über streicht;
Bestimmen, wann das maximale Signal vom ersten Detektor (110) erzeugt wird; und
Drehen der Linsenrasteranordnung (8) in eine richtige Stellung, die auf einer vom maximalen Signal abhängigen Winkelstellung basiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: Erzeugen von Bildlinien auf einer Empfangsfläche (60) der Linsenrasteranord nung (8) durch Abtasten eines Schreibstrahls über die Linsenrasteranordnung (8) derart, dass eine Schnellabtast-Achse im wesentlichen parallel zu den Längsachsen der periodischen Strukturen verläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibstrahl ein Laserstrahl ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
in Kontakt bringen eines thermischen Gebermaterials (55) mit einer Rückseite (60) der Linsenrasteranordnung (8);
Modulieren des Schreibstrahls entsprechend der Bilddaten; und
Abtasten des Schreibstrahls über dem thermischen Gebermaterial entlang der Schnellabtast-Achse (56) und paralleles Verschieben der Linsenrasteranord nung (8) quer zur Schnellabtast-Richtung, um mindestens einen Farbstoff aus dem thermischen Gebermaterial thermisch zu übertragen und dadurch ein zu sammengesetztes Bild auf der Rückseite der Linsenrasteranordnung (8) zu er zeugen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

a) paralleles Verschieben der Linsenrasteranordnung (8) in einer zur Schnellabtast-Achse (56) im wesentlichen senkrecht verlaufenden Rich tung;
b) Abtasten eines zweiten Lichtstrahls entlang der Schnellabtast-Achse (56);
c) wechselweises Messen des abgetasteten zweiten Lichtstrahls durch einen zweiten und dritten Detektor (120 und 130), wobei der zweite und dritte Detektor entlang der Schnellabtast-Achse in der Nähe gegenüber liegender Ränder der Linsenrasteranordnung angeordnet sind;
d) Erzeugen im wesentlichen periodischer Signale mittels des zweiten und dritten Detektors in Abhängigkeit von deren Messung des zweiten Licht strahls;
e) Bestimmen relativer Phasen der periodischen Signale, wobei die relativen Phasen einer Fehlausrichtung der Linsenrasteranordnung entsprechen;
f) Abtasten von Phasen der periodischen Signale und Drehen der Linsen rasteranordnung derart, dass die Längsachsen der periodischen Struktu ren im wesentlichen parallel zur Schnellabtast-Achse verlaufen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: Messen der Gitterkonstante der periodischen Struktur der Linsenrasteranord nung durch Bestimmen der Frequenz der periodischen Signale.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Bestimmen einer absoluten Position der Schnellabtast-Achse relativ zu einer in Nähe des Mittelpunkts der Linsenrasteranordnung angeordneten periodischen Struktur anhand der periodischen Signale; und
Schreiben einer Bildlinie entsprechend einer mittleren Bildlinie einer Mittel ansicht einer Bewegungsfolge derart, dass die Bildlinie auf oder im wesent lichen auf einer Symmetrielängsachse der mittleren periodischen Struktur angeordnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die periodische Struktur eine Linse ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die periodische Struktur ein Spalt zwischen zwei Sperrlinien eines Lichtstrahlsperrschirms ist.

10. Verfahren zum Erzeugen eines skalierten zusammengesetzten Bildes direkt auf einer Linsenrasteranordnung mit einer Vielzahl von Linsen, wobei das Verfah ren die Erfassung und Steuerung einer Winkelbeziehung zwischen einer Schnellabtast-Achse eines fokussierten Schreiblaserstrahls und der Richtung einer Linsenrasteranordnung nutzt, wobei die Richtung der Linsenraster anordnung parallel zu den Längsachsen der Linsen verläuft, gekennzeichnet durch:

a) Bringen der Längsachsen der Linsen der Linsenrasteranordnung in Dreh ausrichtung mit der Schnellabtast-Achse des fokussierten Schreiblaser strahls durch
- a) Abbilden einer ersten Lichtquelle mit einer ersten Linse durch die Linsenrasteranordnung zum Erzeugen einer Lichtlinie;
- b) Messen des die Lichtlinie bildenden Lichtes mit einem ersten Detektor;
- c) Erzeugen eines der Winkelbeziehung zwischen der Richtung der Linsenrasteranordnung und der Schnellabtast-Richtung entsprechen den Signals; und
- d) Drehen der Linsenrasteranordnung zur Erzielung einer Drehausrich tung zwischen der Linsenrasteranordnung und der Schnellabtast- Achse;
b) in Kontakt bringen der thermischen Gebermaterialien mit einer Rückseite der Linsenrasteranordnung;
c) Modulieren des fokussierten Schreiblaserstrahls entsprechend der Bild daten; und
d) Abtasten des fokussierten Schreiblaserstrahls entlang der Schnellabtast- Achse über den thermischen Gebermaterialien und paralleles Verschieben der Linsenrasteranordnung in einer Richtung senkrecht zu der Schnell abtast-Achse, um Farbstoffe aus den thermischen Gebermaterialien ther misch zu übertragen, so dass ein zusammengesetztes Bild auf der Rück seite der Linsenrasteranordnung entsteht.

11. Vorrichtung zum Anordnen einer Linsenrasteranordnung (8) mit einer periodi schen Struktur, gekennzeichnet durch:

a) eine die Linsenrasteranordnung (8) drehbar lagernde Stufe (65);
b) eine einen ersten Ausrichtungslichtstrahl (15) erzeugende erste Licht quelle (10), die derart angeordnet ist, dass sie Licht auf die eine Seite der Linsenrasteranordnung (8) projiziert;
c) einen auf der anderen Seite der Linsenrasteranordnung (8) vorgesehenen Detektor (110) zur Grobausrichtung; und
d) eine Ausrichtlinse (90), die zwischen der Linsenrasteranordnung (8) und dem Detektor (110) zur Grobausrichtung angeordnet ist, wobei die Aus richtlinse (90) und die Linsenrasteranordnung (8) gemeinsam eine Licht linie (100) erzeugen, die in Abhängigkeit von der ersten Lichtquelle (10) in einer Ebene liegt, in der der Detektor (110) zur Grobausrichtung ange ordnet ist, wobei die Drehung der Linsenrasteranordnung (8) eine entsprechende Drehung der Lichtlinie (100) in der Ebene bewirkt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter gekennzeichnet durch:
eine Stufenbewegungssteuerung zum

a) Aktivieren einer Drehbewegung der Stufe, abhängig von Signalen des Detektors zur Grobausrichtung; und
b) Stoppen dieser Drehbewegung der Stufe, wenn sich die Linsenraster anordnung (8) in der gewünschten Ausrichtung befindet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter gekennzeichnet durch:

a) mindestens eine einen Laserstrahl erzeugende Laserlichtquelle;
b) einen Scanner, der den Laserstrahl abtastet und damit einen Abtastlaser strahl erzeugt;
c) ein Objektivsystem, das den Abtastlaserstrahl fokussiert und in Zusam menwirken mit dem Scanner einen fokussierten Abtastlaserstrahl in Nähe der Stufe bereitstellt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, weiter gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Laserlichtquellen, die in Kombination eine Vielzahl von Schreiblaserstrahlen erzeugen, wobei die Schreiblaserstrahlen gleichzeitig entlang oder parallel der Schnellabtast-Achse abtastbar sind, und wobei die Vielzahl der Schreiblaser strahlen getrennt modulierbar ist, um gleichzeitig getrennte, benachbarte Bild linien zu erzeugen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe in einer Richtung senkrecht zu Schnellabtast-Achse verschiebbar ist, und dass die Stufe sich verschiebt und stoppt, bevor der fokussierte Abtastlaserstrahl jede nachfolgende Bildlinie schreibt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe in einer Richtung senkrecht zu Schnellabtast-Achse verschiebbar ist, und dass die Stufe sich kontinuierlich verschiebt, während der fokussierte Abtastlaser strahl ein zusammengesetztes Bild linienweise schreibt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Licht quelle eine Leuchtdiode ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Licht quelle eine Laserdiode ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor zur Grobausrichtung aus der eine Fotodiode, einen Fototransistor und eine geteilte Fotodetektor bildenden Gruppe wählbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch:

a) eine einen zweiten Lichtstrahl (82) erzeugende zweite Lichtquelle (80);
b) einen Scanner, der den zweiten Lichtstrahl über die Linsenrasteranordnung (8) abtastet;
c) zweite und dritte Detektoren, wobei die Detektoren den abgetasteten zweiten Lichtstrahl wechselweise messen, während die Linsenraster anordnung (8) in einer Langsamabtast-Richtung verschoben wird, und wobei der zweite und dritte Detektor periodische Signale in Ansprechen auf die Messung bereitstellen;
d) einen Analysator zur Messung der relativen Phasen der periodischen Signale von jeweils dem zweiten und dritten Detektor, wobei der Analysator auf den relativen Phasen basierende Signale ausgibt, und wobei die Signale eine Drehbewegung der Stufe auslösen können, bis die Linsen rasteranordnung (8) einwandfrei ausgerichtet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtquelle ein einen Schreiblaserstrahl erzeugender Laser ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtquelle ein Laser ist, der einen zum Schreiblaserstrahl kollinearen Licht strahl erzeugt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Scanner einen Galvanospiegel umfasst.