DE2500564A1

DE2500564A1 - Verfahren und vorrichtung fuer eine gerastete bildreproduktion

Info

Publication number: DE2500564A1
Application number: DE19752500564
Authority: DE
Inventors: Richard Melville Gascoigne; Michael John Perriman; Peter Charles Pugsley
Original assignee: Crosfield Electronics Ltd
Current assignee: Crosfield Electronics Ltd
Priority date: 1974-01-07
Filing date: 1975-01-07
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE2500564C2; US3997911A; GB1493924A

Description

Zum Herstellen einer Halbton-Reproduktion eines Bildes ist es bekannt, den Halbton-Raster auf elektronischem Wege herzustellen, indemnan einen Belichtungskopf verwendet, der eine Anzahl von Lichtelementen trägt, die in einer Reihe angeordnet sind, wobei . die Reihe der Lichtelemente, wenn sie völlig erleuchtet ist, eine Lichtlinie über die Weite der abgetasteten Linie auf einem lichtempfindlichen Medium erzeugt, das belichtet werden soll. Die Lichtelemente werden durch ein normales Bildsignal im Hinblick auf den Punkt der abgetasteten Linie und individuelle, einen Raster darstellende Signale gesteuert, wobei die letztgenannten Signale derart sind, wie sie beim Abtasten eines vignettieren Kontaktrasters mit einer Auflösung, die viel feiner ist, als die des abtastenden Rasters, erzeugt werden.

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~ Tu

Die bekannten Verfahren erfordern es, daß der Winkel der Rasterdrehung eine rationale Tangente aufweist, daß alle Punktzentren, die auf einem Gitter liegen, aus einer endlichen Nummer im gleichen Abstand angeordneter Linien pro Längeneinheit bestehen, und daß das Teilungsverhältnis der Punktmitten, die auf derselben Gitterlinie liegen, von einem Raster einer Farbteilung zu einem Raster für eine andere Farbteilung rational ist, wobei sich die Gitterlinien parallel oder senkrecht zur Richtung der abgetasteten Linien erstrecken. Ander^ausgedrückt: Es ist erforderlich, daß das Punktmuster, das aus der Übereinanderlagerung von Rastern bei unterschied-

' . - __ entsteht,

lichem Winkel über das gesamte Bild in beiden Richtungen/ein genaues Ebenbild abgibt. Die Einschränkung bei der Vervrendung von Punktmustern, die diese Bedingung erfüllt, resultiert in einem unerwünschten moire-Muster, wenn gerastete Bilder uberexnandergelegt werden.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Bild, das reproduziert v/erden soll, abgetastet, um davon elektrische Signale abzuleiten, die dem Wert der Schwarz färbung oder dem Wert der Farbelementdichte von der Reihe nach abgetasteten Bildelementen entsprechen, und die den Raster darstellenden Signale werden dadurch erzeugt, daß χ und y Impulsreihen synchron mit der Erzeugung von Signalen erzeugt werden, die vom Abtasten des zu reproduzierenden Bildes in zwei betreffenden zweiseitig senkrechten Richtngen abstammen, daß weitere erste und zweite Impulsreihen .erzeugt werden, indem die Frequenz der χ Impulsreihe mit ersten bzw. zweiten Faktoren multipliziert wird, daß weitere dritte und vierte Impulsreihen erzeugt werden, indem die Frequenz der y Impulsreihe mit dritten und vierten Faktoren multipliziert wird, wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Faktoren irrational oder

fast irrational sind und verschiedene Funktionen des für den

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Druck ausgewählten Rasterwinkels darstellen, daß die ersten und dritten Inipulsreihen an erste Speicher- und Verbindungsvorrichtungen gegeben werden, und daß die zweiten und vierten Impulsreihen an zweite Speicher- und Verbindungsvorrichtungen gegeben werden, daß jede der Speichervorrichtungen so beschaffen ist, daß wenn'der gespeicherte Inhalt einen vorgegebenen Wert überschreitet, der vorgegebene Wert vom gespeicherten Ausgang abgezogen wird, daß.die Ausgänge der Speicher- und Verbindungsvorrichtungen an einen Funktionsgenerator weitergegeben v/erden, der ein bestimmtes Rastermuster signal erzeugt, daß eine periodische zweidimensionale Funktion der Stellung des abgetasteten Bildelementes in den obengenannten zweiseitig senkrechten Richtungen darstellt,-wobei ein Muster erhalten ' wird, das einen Rasterwinkel aufv/eist, dessen Tangente irrational oder fast irrational ist, und daß dieses periodische Signal mit dem das Bild darstellenden Signal verbunden wird, wobei das daraus resultierende Signal an eine Ausgangsvorrichtung gegeben wird, die einen Halbtondruck ausführt.

Unter "fast irrational" wird eine Zahl verstanden, die, wenn sie in nicht reduzierbarer gebrochener Form ausgedrückt wird, so beschaffen sein würde, daß entweder der Zähler oder der. Nenner eine Zahl sein würde, die größer ist als 20 oder sowohl Zähler als auch Kenner wurden Zahlen sein, die größer sind als 20. Vorteilhafterweise sind beide Zahlen größer als 40.

In einer Vorrichtung, die sich solch einer Methode bedient, kann eine phasenstarre Schleife verwendet werden, um die Signale

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mit modifizierter Frequenz durch Multiplikation der Eingangsfrequenz mit m/n zu erzeugen. Dieses kann durchgeführt werden, indem in der Rückkopplungsschleife eine Schaltung zum Dividieren mit m und in der Ausgangsleitung eine Schaltung zum Dividieren mit η vorgesehen sind.

Zum besseren Verständnis wird nun die vorrichtungsgemäße Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;

Fig. 2 ein Rastermuster, das mit der Vorrichtung gemäß Erfindung erzeugt v/erden kann;

Fig. 3 eine Rechenanlage zum Erzeugen eines Signals, das das Rastermuster in Fig. 2 darstellt;

Fig. 4 Wellenformen, die die Ausgänge der Elemente in Fig. 3 darstellen;

Fig. 5 ein weiteres Rastermuster;

Fig. 6 eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Signals entsprechend dem Rastermuster in Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Vorrichtung in Fig. 6;

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Fig. 8 die Wirkungsweise eines Teiles der Vorrichtung in Fig. 3 unter bestimmten Voraussetzungen;

Fig. 9 ein Dazuschalten eines Hiifsoszillators in den Kreis der phasenstarren Frequenzraultiplizierschaltung;

Fig. 10 ein weiteres Rastermuster.

Fig. 1 zeigt ein gesamtes Blockdiagramm mit einer Eingangstrommel 1, einer Ausgangstrommel 2 und einem Wellen-Wandler 3, die auf einer gemeinsamen'VielIe angeordnet sind. Die Eingangstrommel wird von einem Abtastanalysierkopf 4 a abgetastet und die Ausgangstrommel 2 wird von einem Bel±chtungskopf 4 b mit vielen Ausgängen abgetastet. Diese beiden Köpfe sind mechanisch mittels eines Elementes 4 £ miteinander verbunden und bewegen sich entlang einer Führungsschraube 5, die durch eine Seitenservovorrichtung 6 gesteuert wird. Die Seiten-Servovorrichtung wird wiederum durch Impulse vom Wellen-Wandler 3 gesteuert. Der Ausgang des Abtastkopfes 4 a wird an eine Farbberechnungseinheit 7 weitergegeben, in der Korrekturen vorgenommen werden, die in ihrer Art bekannt sind, und der Ausgang der Schaltung 7 wird an jede einzelne einer gewissen Anzahl von Vergleichsvorrichtungen 8 weitergegeben. Die Vergleichsvorrichtungen empfangen individuelle Signale von einem Raster-Generator 9, und Jede Vergleichsvorrichtung vergleicht sein individuelles

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Rastersignal mit dem gewöhnlichen Bildsignal aus Schaltung 7 und steuert dementsprechend die zugehörige Lichtausgangsquelle im Kopf 4 b . Die Art, in der die Raster-Generator-Signale gebildet werden, soll nun beschrieben werden.

Λ.

Jedes Rastermuster kann grundsätzlich als ζ = F (x, y) dargestellt werden, wobei F eine Funktion ist, die sowohl für χ als auch y periodisch ist. Eine wichtige Klasse dieser Funktionen ist die Klasse der teilbaren Funktionen, ausgedrückt als ζ = f (x) · f (y), wobei f eine periodische Funktion darstellt. Eine dieser Funktionen ist die Cosinusfunktion ζ = cos 2ΓΪΧ · cos 2ITy. Auf die oben angegebene Funktion soll nun näher eingegangen werden. Die Kurven für diese Funktion sind in Fig. 2 dargestellt, und es kann festgestellt werden, daß sie normalen Punktmustern sehr ähneln.

Unter der Verwendung von standardtrigonometrischen Ausdrucken

ausgedrückt werden kann dieses ebenso als ζ = ^- cos 2Π (x + y) + ■=- cos 217. (x - y) , /

eine Form, die ebenso praktisch für eine Zusammensetzung ist.

Eine Drehung des oben angegebenen Musters wird durch die ge wöhnliche Substitution erreicht:

ζ = f (x cos θ - y sin Θ) · f (x sind θ + y cos θ), was im Fall dieser Cosinusfunktion ergibt: ζ = -j cos [2nx(cos θ + sin Θ) + 2IIy (cos θ - sin ©)J + ^- cos L²^x (sin θ - cos Θ) + 2ITy (sin θ + cos 9)J .

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Das Muster, wie es in Fig. 2 gezeichnet ist, würde normalerweise als ein Raster von 45° angegeben werden, folglich unterscheidet sich der Winkel θ in dem oben angegebenen Ausdruck um 45° von dem äquivalenten üblichen Winkel.

Ein grundsätzliches Blockdiagramm der Vorrichtung, die dazu benutzt v/erden kann, diese Funktion zu berechnen, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Richtung entlang der Abtastlinien wird als χ angegeben und die Richtung schräg zu den Abtastlinien als y. Fig. 3 zeigt die Vorrichtung zum Erzeugen eines Signals für die Kontrolle eines einzelnen Elements des Ausgangskopfes. Die Schaltung eines Kopfes mit vielen Elementen darf als selbstverständlich vorausgesetzt werden. Die Vorrichtung in Fig. 3 wird durch einen Strom von χ und y Impulsen betrieben. Der χ Impuls-Fluß wird durch einen zusätzlichen Wandler, der mit der Trommelwelle verbunden ist, erzeugt. Der y Impuls-Strom wird in ähnlicher Weise synchron mit der seitlichen Bewegung des Ausgangskopfes erzeugt, der normalerweise ebenfalls von dem Wellen-Wandler gesteuert wird.

In Fig. 3 werden die χ Impulse zu den phasenstarren Schleifen 10 und 12 geleitet und die y Impulse zu den phasenstarren Schleifen 14 und 16. Die Schleife 10 erzeugt die Funktion k (cos θ + sin Θ). Die anderen Schleifen 12 und 16 erzeugen die Funktionen, wie sie in den Kästen aufgeführt sind.

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Es ist besonders günstig, daß in jedem einzelnen Teil der Vorrichtung nur eine begrenzte Anzahl von Rasterwinkeln θ

benötigt wird. Dementsprechend können für jedes der Rasterin Klammern

muster die Werte der trigonometrischen Ausdrücke / als sehr angenäherter Bruch·' gespeichert werden, der fast irrational ist. Folglich ist der Bruch m/n in Block 10 annähernd gleich K (cos θ + sin θ ) , wobei K ein Haßfaktor i_st. Die Ausgangsfrequenz aus der Schleife 10 ist gleich der Eingangsfrequenz multipliziert mit m/n.

In der Schleife 10 werden die χ Eingangsimpulse an eine Phasenvergleichsvorrichtung 18 gegeben, die ebenfalls ein Schleifen-Rückkopplungssignal empfängt, wie im folgenden beschrieben wird. Der Ausgang der Phasenvergleichsvorrichtung wird durch einen Schleifenfilter 20, der zur Stabilisation der Schleife notwendig ist, an einen spannungsgesteuerten Oszillator 22 gegeben. Der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators wird in den zweiten Eingang durch eine Impulsteilerschaltung 24 zurückgegeben. Diese Schaltung dividiert das zurückgeführte Sicfnal durch m. Dieses ist eine bekannte Technik, um die Eingangsfrequenz um den Faktor m zu multiplizieren, so daß der Ausgang des Oszillators 22 tatsächlich eine Frequenz aufweist, die mdie Eingangsfrequenz zu der Schaltung darstellt. Der Ausgang des Oszillators wird in eine weitere Teilerschaltung 26 geführt, die die Impulsfrequenz durch η teilt.

Ähnliche Schaltungen sind in den Blöcken 12, 14 und 16 vorhanden.

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— ο —

Bei der Verwendung von L.S.I, prograininierbaren Zählern können m und η vorteilhafterweise ziemlich groß werden, d. h. Hunderter oder Tausender, ohne übermäßige Kosten zu verursachen. Dieses ermöglicht eine dichte Annäherung an jedes gewünschtes trigonometrisches Verhältnis. K ist ein so bemessener Faktor, daß er zu den Systemparametern paßt. Die Ausgänge der trigonometrischen Funktion sind so bemessen, daß ein Rastermuster-Zyklus von einer geeigneten Anzahl von Impulsen dargestellt wird, d. h. 2⁸. .

Die Ausgänge der trigonometrischen Funktion werden in vier Speichern 28, 30, 32 und 34 gespeichert, die in diesem Beispiel eine Kapazität von 8 Bits hat. Während der ersten Trommeldrehung ist die "cos θ + sin Θ" Zählung in dem oberen χ Speicher gespeichert und wird in paralleler, digitaler Form in den Cosinus-Generator geleitet. Beim Beginn der nächsten Linie wird der χ Speicher durch ein Signal der Leitung 36 gelöscht,und die Zählung des y Speichers wird in ihn hineingegeben, ohne daß die letztere gelöscht wird. Die beiden unteren Speicher arbeiten ähnlich.

Die zwei χ Speicher enthalten so zu jedem Zeitpunkt die Werte I \2 ITx (cos θ + sin Θ) + 2riy (cos θ - sin O)J I und I \jl Πχ (sin θ - cos Θ) + 2ITy (sin θ + cos G)J I , die dem laufenden χ und y Wert entsprechen, wie es zu Beginn der laufenden Abtastlinie der Fall war. Dieses ist eine ausreichende Annäherung an die laufenden x, y Werte.

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AO

Dieses stellt nicht den Schraubenwinkel der abgetasteten Linien auf der Ausgangstrommel in Rechnung, aber da die daraus resultierende Verzerrung normal für alle Raster ist, die von dem System erzeugt werden, wird ihre relative Geometrie davon nicht beeinflußt. Das Wesen der Zählungen an den Ausgängen der vier Speicher wird durch die Diagramme A, B, C und D in Fig. 4 aufgezeigt. Es muß hervorgehoben v/erden, daß die dargestellten Zählungen (die nicht maßstäblich sind) die Zählungen der Speicher unabhängig wiedergeben. Die Zählungen A und C sind jedoch nicht unabhängig, da der Ausgang des Speichers 28 A + B darstellt und der Ausgang des Speichers 32 C + D. Wie in ausgezogener Linie für die Zählungen A und B dargestellt ist, nehmen diese Zählungen in einer Serie kleiner Schritte bis zu einer Spitze zu und fallen dann in Sägezahnform auf Null ab. Die Frequenzen der Zählung mit Sägezahnwellenform sind keine rationalen Funktionen der Eingangsfrequenzen χ und y. Jede Zählung ist völlig unabhängig von den anderen in Phase und in Frequenz, obwohl die Zählungen, die von dem y Signal herrühren, eine viel niedrigere Sägezahnfrequenz aufweisen als die, die von dem χ oder der Linienabtastimpulsreihe herrühren.

Um die oben angegebene gestrichelt dargestellte Funktion zu erzeugen, werden die Zählungen im Speicher 28 und 32 an cosinuserzeugende Schaltungen 38 bzw. 40 geleitet. Es wird nur das Modul der Funktionen am Ausgang der Schaltungen 28 und 32 benötigt, da der folgende Arbeitsgang, den Cosinus zu nehmen, nicht empfindlich auf das Vorzeichen an den- Eingängen ist.

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Die χ und y Eingänge zu einem Paar der Speicher können von entgegengesetztem Vorzeichen sein, wobei es dann notwendig ist, eine weitere logische Schaltung (nicht dargestellt) zu verwenden, um die Ergänzung des Inhalts des y Speichers in den χ Speicher zu überführen. Die Cosinus-Funktions-Generatoren können jede geeignete Form haben, die einen parallelen, digitalen Eingang annehmen und die einen analogen Spannungs (oder Strom)-Ausgang aufweisen. Ein Nur-Lesespeicher (Programmspeicher), der von einem Digital-Analogwandler gefolgt wird, ist geeignet. Andererseits kann eine Dreiecksfunktion durch einen .Digital-Analogwandler erzeugt werden, der von einer geeigneten logischen Schaltung betätigt wird, wobei der Ausgang durch normale nicht lineare Schaltungen sinusförmig geformt wird.

Die Ausgänge werden durch eine analoge Summierschaltung 42 addiert, um den erwünschten RasterSignalausgang zu geben. Es soll beachtet werden, daß die Kapazität jedes Speichers so ausgewählt ist, daß sie einem Zyklus des Cosinus-Generators entspricht". Da der Cosinus eine periodische Funktion darstellt, kann ein überlaufen der Speicher ohne einen Fehler vernachlässigt werden.

Es wird gezeigt v/erden, daß die Eingangssignal χ und y Impulsreihen sind und daß die Ausgänge der phasenstarren Schleifen Impulsreihen mit modifizierter Frequenz sind. Die Speicherausgänge sind parallel digitale Ausgänge, und die Ausgänge der Cosinus-Generatorschaltungen sind in ihrer Form analog.

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Die Werte, die erzielt v/erden, wenn die oben aufgeführten Funktionen für gegebene Werte für χ und y berechnet v/erden, sind in Fig. 2 dargestellt. Zum Beispiel ergibt sich für χ = ^- und

1 11

y = ·=- der Wert 1. Für χ = -j oder γ = j beträgt der Wert Null, unabhängig von den.Werten, die y bzw. χ annehmen. Der so erhaltene Wert wird mit dem ankömmenden Bildsignal in Leitung 20 (Fig. 3) verglichen, und wenn die Resultierende aus der Verbindung der Funktionen das Bildsignal überschreitet, dann wird ein Signal über die Leitung 22 gegeben, um die Lichtquelle für die Belichtung zu erhellen. Wenn zum Beispiel ein Bildsignal den Wert -j aufweist, wird die Lichtquelle für die Belichtung erleuchtet, wenn die χ und y Werte Punkte definieren, die innerhalb der schraffierten Flächen in Fig. 2 liegen.

Wie oben angegeben, wiederholt sich die Schaltung in Fig. 3 für jedes der Elemente des Ausgangskopfes in Fig. 1.

Weitere Funktionen, die verwendet werden können, sind die folgenden (diese Funktionen brauchen nicht normalisiert zu werden):

1) Das Produkt XY; X = I Ff₁ (cos θ + sin Θ) +

F₂ (cos θ - sin Θ) j

und Y = I Jf₁ (sin θ - cos Θ) + F₂ (sin Θ + cos θ)\ \ , v/obei F- und F₂ periodische Funktionen sind (d. h. 2Πχ bzw.

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Al

2) ' Die Funktion T £2 - ^ | τ|J T=X+ Y

3) Eine Funktion, die nicht einfach in mathematischer Form auszudrücken ist, die aber in dem Nur-Lese~ speicher (Programmspeicher) gespeichert werden kann.

Die erste dieser Funktionen ist einfach in eine Vorrichtung einzubringen, sie weist jedoch eine schlechte Kurve für die Druckdichte gegenüber dem Signalniveau auf. Die zweite Funktion ergibt ein genaues lineares Netz für die Druckdichte gegenüber dem Signalniveau, alle Punkte sind rechteckig. Der dritte der oben gemachten Vorschläge kann jede der Anzahl von Funktionen verwenden, die rechteckige Punkte erzeugt. Die Cosinusfunktion, wie in den Fig. 2 und 4 verwendet, ergibt Punkte von sehr guter Form, aber sie ist schwieriger in eine Vorrichtung aufzunehmen als das Produkt XY.

Ein Beispiel für die Produkt-Funktion XY ist die Dreiecksfunktion f (X) =1 - 4 I X j für I X i%^j, für das die Periode 1 ist. Die Kurven für f (X) · f (Y) für diese Funktion sind in Fig. 5 dargestellt und ergeben eine gute Annäherung an normale Punktmuster außer den viereckigen Formen der kleineren Punkte. Dieses ist keine Ilaterialbeanstandung.

Fig. 6 zeigt ein zusätzliches System, um die Funktion mit Dreieckswellenform zu erzeugen. Sie wirkt ähnlich wie die Cosinusfunktion außer dem folgenden:

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In Fig. 6 wird die χ Impulsreihe an die phasenstarren Schleifenschaltungen 50 und 52 gegeben, die die Pulsreihenfrequenz mit K cos θ bzw. K sin θ multiplizieren. Die y Impulsreihe wird an die phasenstarren Schleifenschaltungen gegeben, die die Impulsreihenfrequenz mit K sin θ bzw. K cos θ multiplizieren. Die Impulsreihen von den Schaltungen 50, 52, 54 bzw. 56 v/erden an die Speicher 58, 60, 62 und 64 gegeben. In den Fig. 6 arbeiten diese Speicher als Hoch- und Herunter-Speicher mit zusätzlichen Hoch- und Herunter^- und Vorzeichenbits, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Durch Multiplizieren der Speicherzählung mit +1 oder -1 entsprechend dem Vorzeichenbit erhält man die erwünschte Dreieckswelle. Die Hoch- und Herunter-Bits als auch die Vorzeichenbits, als auch die Zählung v/erden von dem y Speicher in den χ Speicher beim Start jeder Linie überführt.

Die χ Speicher treiben direkt Digital-Analog-Kettenleiter-Wandler 66 und 68. Jeder Digital-Änalog-Kettenleiter-Wandler multipliziert das an ihn durch den digitalen Eingang gegebene Bezugsniveau, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das ihr Produkt darstellt. Die oben erwähnte Produkt-Punkt-Funktion wird dadurch erzielt, daß der analoge Ausgang der ersten Leiter-Schaltung 66 als Bezugsspannung an die zweite Leiter-Schaltung 68 gegeben wird. Die Polarität am Ausgang wird dadurch erzielt, daß die Vorzeichenbits im Speicher 58 und 60 in einer Vergleichsvorrichtung 70 verglichen v/erden, und wenn diese nicht äquivalent sind, machen sie eine Inverterschaltung 72 wirksam.

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Wie in Fig.-7 dargestellt ist, geben die Hoch- und Herunter-Bits an, ob der Speicher nach oben oder nach unten zählt. Wenn der Vorzeichenbit Null ist, so wird der Inverter 72 wirksam, und die entsprechenden Bereiche der dreieckigen Wellenform, die in ausgezogener Linie dargestellt ist, werden wirkungsvoll durch Dreiecksbereiche·ersetzt, wie sie in gestrichelten Linien angegeben sind.

Es wird bevorzugt, daß die verwendeten Frequenzen im Vergleich mit der "Punkt"-Frequenz hoch sind, um eine Annäherung an das irrationale Verhältnis durch das Verhältnis von großen ganzen Zahlen zu ermöglichen.

Als ein Beispiel soll der alleroberste Bahnverlauf für ein System angenommen werden, das die folgende Beschreibung aufweist (Fig. 3).

x-Eingangsmaß
Ausgangs-Rasterteilung

1024 Impulse pro cm 60 Linien/cm (normal angeordnet,

d. h. 45° Richtung in Fig. 2)

Erforderliche Rasterwinkel Gosinus-Generator-Eingangsmaß;

OO (θ = 45 )
75° (Θ = 30°)

Zählung von 256 pro Ausgangs-Zyklus

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- yg -AU

Fig. 8 zeigt den Zustand für θ = 45 , wofür cos θ + sin θ -Sfö. sine In diesem Falle muß der trigonometrische Block mit 15 multipli-

15 ziert werden und die angemessene Konstante K hat den Wertv-W .

Wenn θ = 30° ist, so ist der benötigte Multiplikationsfaktor für den trigonometrischen Block K (cos 30° + sin 30 )

' ¹T ' 2

15 N/3 + D 75

2
= 14,4888874

Eine sehr nahe Annäherung hieran kann durch das Verhältnis 2__ - 14,48888889 erhalten werden. Der Fehler liegt etwa bei

einem Teil in 10 .

Das oben beschriebene System kann abgeändert v/erden, um Rastermuster zu erzeugen, die Winkel mit wahren irrationalen Tangenten aufweisen, indem die trigonometrischen-Multiplizier-Blöcke in folgender Weise abgeändert werden.

Ein Frequenz-Schiebeblock wird in den Eiirjangs- oderAusgangsverlauf des trigonometrischen Blockes oder innerhalb des Blockes selbst eingefügt, der in der Lage ist, die Signalfrequenz einen schmalen Betrag zu verschieben, indem er ihr eine beliebige Frequenz hinzufügt. Die beliebige Frequenz wird in einer Vorrichtung erzeugt, die nicht mit der routierenden Trommel verbunden ist, und die ein beliebiges und - falls es erwünscht wird -

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irrationales Verhältnis zu ihr hat. Es sind drei Vorrichtungen zum Erzeugen der beliebigen Frequenz möglich.

a) Unabhängiger Niederfrequenz-Oszillator

b) Drehbarer Phasenschieber, der von einem unabhängigen Motor mit Geschwindigkeitskontrolle angetrieben wird

c) Drehbarer Phasenverschieber, der von der Ausgangstrommel durch einen Reibungsantrieb angetrieben wird.

In den Fällen (a) und (b) ist es notwendig, sowohl die Geschwindigkeit der Ausgangstrommel als auch die Geschwindigkeit des Hilfsoszillators oder des Motors gleichzuhalten. Es wird jedoch keine große Genauigkeit erfordert, da der trigonometrische Block annähernd das richtige Verhältnis erzeugt und das Hilfssignal führt lediglich eine kleine Korrektion durch. Im Fall (c) wird die relative Geschwindigkeit automatisch durch den Reibungsantrieb z.B. einem Riementrieb, aufrechterhalten, es ist jedoch notwendig, das Antriebsverhältnis' zu wechseln, wenn der Rasterwinkel gewechselt wird.

Fig. 9 zeigt die Schaltungsmethode (a). Ein spannungsgesteuerter Hilfsoszillator 80 empfängt ein Steuersignal von einem Potentiometer 82 und gibt ein Signal der Frequenz f an eine Schaltung

weiter, die den Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators als Steuersignal empfängt und die als gesteuerte Flankenverzögerung wirkt, um den Inverter 84 zu schalten. Die Verzögerungsschaltung 82 ist notwendig, um jeden Übergang in dem spannungsgesteuerten

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Hilfsoszillator-Ausgang zu verzögern, der manchmal so dicht auf einen übergang im spannungsgesteuerten Hauptoszillator-Ausgang stattfindet, daß er sonst verloren wäre. Auf diese Art werden zusätzliche Signale in die Rückkoppelungsschleife eingegeben, so daß nun der Ausgang- des spannungsgesteuerten Oszillators 22 mF. - F ist. Die Schaltung 26 teilt die Frequenz durch n.

Weitere Klassen von Rasterfunktionen können durch die Summierung der periodischen X und Y Funktionen erzeugt werden, wie z.B. ζ = f (X) + f (Y) .

Die daraus resultierenden Kurven sind in Fig. 10 dargestellt, wobei die gleichen Dreieckswellen-Funktionen wie zuvor benutzt v/erden. Auch dieses erzeugt eine annehmbare Familie von Punktformen. Es sei hierbei zu beachten, daß ein Raster mit einem Null-Winkel ohne Drehung erzeugt wird.

Ein Blockdiagramm zum" Herstellen dieser Funktion wird genau in Fig. 6 gezeigt, mit der Ausnahme, daß die zwei Analog-Digital-Leitern durch eine einzelne Leiter ersetzt werden, die von den zv/ei x-Speichern über einen parallel digitalen Additionskreis gespeist werden.

Es wird als Vorteil empfunden, daß die vom Abtaster hergeleiteten Signale gespeichert v/erden, und vom Speicher zu einer späteren Zeit abgenommen werden können, wenn die RastersignaTe erzeugt v/erden.

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Claims

Patentansprüche:

Γΐ J Verfahren zum Reproduzieren von Bildern durch Halbtondruck, bei dem ein Bild, das reproduziert v/erden soll, abgetastet wird, um elektrische Signale entsprechend den Vierten der Schwärζfärbung oder den Werten der Dichte der Farbelemente von der Reihe nach abgetasteten Bildelementen zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß einen Raster darstellende Signale dadurch erzeugt werden, daß χ und y Impulsreihen synchron der Erzeugung der das Bild darstellenden Signalen erzeugt werden, die vom Abtasten des zu reproduzierenden Bildes in zwei betreffenden zweiseitig senkrechten Richtungen abstammen, das weitere erste und zweite Impulsreihen erzeugt v/erden, indem die Frequenz der x-Impulsreihe mit ersten bzw. zweiten Faktoren multipliziert wird, daß v/eitere dritte und vierte Impulsreihen erzeugt werden, indem die Frequenz der y-Impulsreihe mit dritten und vierten Faktoren multipliziert wird, wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Faktoren irrational oder fast irrational sind und verschiedene Funktionen des für den Druck ausgewählten Rasterwinkels darstellen, daß die ersten und dritten Impulsreihen an erste Speicher-Verbindungsvorrichtungen gegeben v/erden, und daß die zweiten und vierten Impulsreihen an zweite Speicher- und Verbindungsvorrichtungen gegeben werden, daß jede der Speichervorrichtungen so beschaffen ist, daß, wenn der gespeicherte Inhalt einen vorgegebenen Wert überschreitet, der vorgegebene Wert vom gespeicherten Ausgang abgezogen wird, daß die Ausgänge der Speicherund Verbindungsvorrichtung^! an einen Funktionsgenerator

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weitergegeben werden, der ein bestimmtes Rastermuster-Signal erzeugt, das eine periodische zweidimensionale Funktion der Stellung des abgetasteten Bildelementes in den obengenannten zweiseitig senkrechten Richtungen darstellt, wobei ein Muster erhalten wird, das einen Rasterwinkel auf v/eist, dessen Tangente irrational oder fast irrational ist, und daß dieses periodische Signal mit dem das Bild darstellenden Signal verbunden wird, wobei das daraus resultierende Signal an eine Ausgangsvorrichtung gegeben wird, die einen Halbton-Druck ausführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische zweidimensionale Funktion die Form ζ ~ 2 ^cos |_2ΓΙχ (cos θ + sin Θ) + 2ITy (cos θ - sin 6)J

+ £ cos (2Πχ (sin θ - cos Θ) + 2Πγ (sin θ + cos e)J auf v/eist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische zweidimensionale Funktion die Form ζ = XY aufweist, wobei X =|£2rEx(cos θ + sin Θ) +'2TTy(COS θ - sin ©fj| ist

und Y = |[2nx(sin θ - cos Θ) + 2TIy (sin θ + cos 6)]| .
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische zweidimensionale Funktion laxitet:

ζ = T [2 - ^|ΐ|~| , wobei T =

l[2XIx(cos θ + sin Θ) + 2Hy(cos θ - sin G)J | + l[2nx(sin θ - cos Θ) + 2riy(sin θ + cos Θ)] | ist.

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5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Reproduzieren von Bildern durch Halbton-Druck mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, die das Bild darstellen, die derat sind, wie man sie beim Abtasten eines Bildes, das reproduziert werden soll, erhält, und die den Schwarzfärbungswerten oder den Werten der Dichte der Farbkomponenten von Elementen des Bildes entsprechen und mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Rasterdarstellenden Signalen, die derart sind, wie man sie beim Abtasten eines vignettierten Kontaktrasters erhält, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zum Erzeugen von Impulsen enthält, und χ und y Irapulsreihen synchron mit dem Abtasten in zwei betreffenden zweiseitig senkrechten Richtungen der zu reproduzierenden Bilder ', eine erste und eine zweite Multipliziervorrichtung, um weitere erste und zweite Impulsreihen durch Multiplizieren der Frequenz der x~Impulsreihe mit ersten bzw. zweiten Faktoren zu erhalten, eine dritte und vierte Multipliziervorrichtung, um weitere dritte und vierte Impulsreihen durch Multiplikation der Frequenz der y-Impulsreihe durch dritte und vierte Faktoren zu erhalten, v/obei die ersten, zweiten, dritten und vierten Faktoren alle verschiedene und irrationale oder fast irrationale Funktionei eines gewünschten Rasterwinkels darstellen, eine erste Speicherund Verbindungsvorrichtung, die die ersten und dritten Impulsreihen empfängt, eine zweite Speicher- und Verbindungsvorrichtung, die die zweiten und vierten Impulsreihen empfängt, v/obei die Speicher- und Verbindungsvorrichtungen dergestalt sind, daß,wenn der gespeicherte Inhalt einen vorgegebenen Wert

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überschreitet, der vorgegebene Wert von dem gespeicherten Ausgang abgezogen wird, eine Funktionserzeugungsvorrichtung, die die Ausgänge der Speicher- und Verbindungsvorrichtungen empfängt und die ein bestimmtes Rastermustersignal erzeugt, welche eine periodische und zweidimensionale Funktion in der Stellung der beiden zweiseitig senkrechten Richtungen des Rasterelementes darstellt, das dem abgetasteten Bildelement entspricht, und eine Vorrichtung zum Verbinden dieses periodischen Signales mit dem Signal, das"das Bild darstellt, um ein daraus resultierendes Signal zu erhalten, das geeignet ist, an eine Ausgangs vor richtung zum Erzeugen eines Ilalbton-Druckes weitergeleitet zu werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Multipliziervorrichtung eine phasenstarre Schleife enthält, die in ihrer Rückkopplungsschaltung einen Frequenzteiler enthält, um mit dem Zähler eines Bruches zu dividieren, und die in ihrem Ausgang, nachdem das Rückkopplungssignal erzeugt wurde, einen Frequenzteiler aufweist, um mit dem Nenner des Buches zu teilen, wobei dieser Bruch die irrationale oder fast irrationale Funktion des gewünschten Rasterwinkels darstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere Vorrichtung zum Erzeugen eines Signales enthält, das mit den Abtastfrequenzen nicht verbunden ist, und eine Vorrichtung, die auf dieses Signal anspricht, indem sie die Frequenz der x-Impulsreihe oder der y-Impulsreihe

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oder ein damit verbundenes Signal verschiebt, wobei die Multiplikationsfaktoren echte irrationale Funktionen des gewünschten Rasterwinkels darstellen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zum.Erzeugen eines Signales einer Frequenz enthält, die mit den Abtastfrequenzen nicht verbunden ist, und eine Vorrichtung, die auf dieses Signal anspricht, indem sie das Signal in der Rückkopplungsschaltung der phasenstarren Schleife modifiziert, wobei die Multiplikationsfaktoren echte irrationale Funktionen des gewünschten Rasterwinkels darstellen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Erzeugen dieses Signales einer nicht verbundenen Frequenz ein spannungsgesteuerter Oszillator ist, der eine vorher eingestellte Spannung empfängt.

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