DE2616947C3

DE2616947C3 - Verfahren zum Aufzeichnen der durch Abtasten zu reproduzierender Bildvorlagen gewonnenen Bildsignale

Info

Publication number: DE2616947C3
Application number: DE2616947A
Authority: DE
Inventors: Nobuo Sugaya
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1975-04-22
Filing date: 1976-04-17
Publication date: 1982-03-11
Also published as: DE2616947A1; JPS51123511A; NL165972C; NL7604116A; NL165972B; GB1504231A; DE2616947B2; US4071849A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen der durch Abtasten zu reproduzierender Bildvorlagen gewonnenen Bildsignale, bei dem die Bildvorlage zeilen- und punktweise abgetastet und die Tonabstufung jedes Bildpunktes in einer Zeile digital in einem Speicher gespeichert wird und von dort abgerufen mindestens einem Bildreproduktionselement zugeführt wird.

Bei einem aus der DE-AS 1193 534 bekannten Verfahren der vorgenannten Art wird die Bildvorlage punkt- und zeilenweise abgetastet. Die Tonabstufungen aller Bildpunkte einer Zeile werden in digitaler Form in einen Speicher eingegeben. Sobald die Informationen über eine Zeile im Speicher eingegeben sind, werden diese punktweise abgerufen und einem einzigen Bildreproduktionselemcnt zugeführt, das die Tonabstufungen der Bildpunkle einer Zeile punktweise nacheinander aufzeichnet. Hierbei ist nachteilig die relativ lange Aiifzeichnungsdaucr des Hildreproduktionselements für eine Zeile, da die Punkte einer Zeile nacheinander aufgezeichnet werden. Die Bildvorlage und der Aufzeichnungsträger sind auf sich kontinuierlich drehenden Trommeln angeordnet. Eine rationelle Arbeitsweise ist hierbei nur möglich, wenn die Bildvorlage und der Aufzeichnungsträger den gesamten Trommelumfang bedecken. Außerdem müssen die Drehgeschwindigkeiten der Trommeln zueinander und zum Takt der Abtastung und der Aufzeichnung genau abgestimmt sein, da sonst Zeilenverschiebungen unvermeidlich sind.

Der DE-OS 15 97 793 ist ein Verfahren zum Herstellen von Offsetdruck-Klischees entnehmbar, bei welchem das Bilreproduktionselement aus einer Elektrode besteht, die punkt- und zeilenweise über eine Metallschicht geführt wird. Die Dauer der Bestromung der Elektrode und damit die punktweise Zerstörung der Metallschicht ist abhängig von der Lichtintensität des bei der Bildvorlage abgetasteten Bildpunkts. Auch hier ist nachteilig die relativ lange Aufzeichnungsriauer für eine Zeile, da die Punkte einer Zeile aufeinanderfolgend aufgezeichnet werden.

Gemäß einem aus der DE-OS 21 07 738 bekannten Verfahrens zur Erzeugung von Halbtonbildern besteht das Reproduktionselement aus mehreren Laserstrahlen, die zusammen einen Bildpunkt erzeugen. Die Größe jedes Bildpunktes ist abhängig von der Helligkeit der Laserstrahlen. Hier tritt jedoch der gleiche vorerwähnte Nachteil auf.

Es besteht die Aufgabe, das eingangs genannte Verfahren so zu verbessern, daß die Reproduktionszeit pro Bildzeile wesentlich verkürzt wird und Zeilenverschiebungen nicht auftreten.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine charakteristische Kurve des Verhältnisses zwischen Heiztemperatur und den Tonstufungen;

F i g. 2 ein Blockdiagramm zur Speicherung von Bildern mit verschiedenen Tonstufungen;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach F i g. 2;

F i g. 4 ein Schaltdiagramm eines Beispiels des Auswahlgatterschaltkreises von F i g. 3 und

Fig.5 ein Schaltdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels eines in F i g. 2 gezeigten Pufferspeichers.

Bei Wärmekopiergeräten sind eine Vielzahl von als Bildreproduktionselemente dienenden Heizköpfen in Form von Spitzen nahe einem temperaturempfindlichen Papier angeordnet. Jeder Heizkopf wird durch ein elektrisches Eingangssignal erhitzt. Die Tonabstufung des temperaturempfindlichen Papiers wird durch die Temperatur der Heizköpfe bestimmt, so daß ein Muster entsprechend den Eingangssignalen auf das Papier gedruckt wird. Die Tonabstufung des temperaturempfindlichen Papiers ist proportional der Heiztemperatur und diese Bezeichnung hängt ab von den Eigenschaften des temperaturempfindlichen Papiers. In Fi g. 1 ist eine solche Beziehung dargestellt. Die Ordinate gibt die Temperatur und die Abszisse die Tonabstufungen wieder. Die Heiztemperatur wird bestimmt durch die vom Heizelement erzeugte Wärme und der Wärme, die auf das lemperaturempfindliche Papier übertragen wird. Durch Steuern der vom Heizelement erzeugten Wärme ist es somit möglich, die Tonstufung des temperaturempfindlichen Papiers zu steuern. Weiterhin ist die vom Heizelement erzeugte Wärme proportional einem Produkt der an das Heizelement angelegten Spannung und der Dauer des Anlegens dieser Spannung

entsprechend dem Joule-Effekt. Unter Berücksichtigung dieser Umstände wird im vorliegenden Fall die Wärmeerzeugung gesteuert durch Steuerung der Bestromungszeit jedes Bildteilreproduktionselemems, um eine Kopie zu erzeugen, die eine Vielzahl von Tonabstufungen aufweist.

Die Fig.2 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels, An einen Speicher 1 sind nebeneinander Bildpunktreproduktionselemente 5 angeschlossen. Ein Pufferspeicher 2 dient zur Speicherung von Bildpunktinformationen, ausgedrückt in drei Bits. Mit 3 ist ein Steuerschaltkreis bezeichnet, der die Antriebszeit der Bildpunktreproduktionselemente 5 steuert. Teil 4 ist ein Auswahlgatterschaltkreis, welcher Ein- oder Aussignale dem Speicher Ϊ zuführt in Abhängigkeit von dem Inhalt eines Bildpunkts im Pufferspeicher. Die Bildpunktreproduktionsclemente 5 sind auf einer Geraden in Kontakt mit einem Papier angeordnet. Es sind weitere Schaltkreise vorhanden, wie beispielsweise ein Treiberschaltkreis für eine Anpassungskopplungselektronik zwischen dem Speicher 1 und den Bildpunktreproduktionselementen 5, die jedoch in F i g. 2 weggelassen sind, da sie kein Teil der vorliegenden Erfindung darstellen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Bildpunktreproduktionselemente 5 nebeneinander in einer Geraden angeordnet Jeder Bildpunkt kann acht Tonabstufungen aufweisen. Demgemäß wird ein Bildpunkt bestimmt durch binär kodierte Signale von 3 Bits.

Die Arbeitsweise des Reproduktionssystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der F i g. 3 erläutert. Die F i g. 3 zeigt ein Zeitdiagramm der Arbeitsschritte bei diesem Ausführungsbeispiel. Die Bezugszahl 6 stellt die Arbeitsweise des Pufferspeichers 2 dar. Mit 7 sind die Impulse des Schaltkreises 3 zur Steuerung der Antriebszeit bezeichnet und 8 zeigt die Verschiebedauer, die notwendig ist zur Übermittlung der Informationen vom Pufferspeicher 2 zum Speicher I. In Fig.3 ist die Gesamtreproduktionsdauer zum Ansteuern der Bildpunktreproduktionselemente 5 mit T bezeichnet. Diese Dauer T wird unterteilt in zehn Zeitintervalle to bis tg infolge der Impulse, welche durch die Steuerschaltung 3 erzeugt werden. Im vorliegenden Fall ist die Gesamtreproduktionsdauer unterteilt in zehn Zeitintervalle, während die Anzahl der verschiedenen Tonabstufungen acht beträgt. Es sind also zehn Zeitintervalle für acht Tonabstufungen vorhanden, was erforderlich ist infolge der nichtlinearen Beziehung der Ansteuerzeit für die Bildpunktreproduktionselemente und der Farbtonabstufunpen.

Es sei vorausgesetzt, daß die Bildpunktinformation für eine Zeile im Pufferspeicher 2 mit 3 Bits für jeden Bildpunkt gespeichert ist. Für das erste Zeitintervall ίο bedeutet die 3-Bit-Bildpunktinformation 000, daß kein Signal ausgesandt wird. In den anderen Fällen wird ein EIN-Signal mit hoher Geschwindigkeit durch den Auswahlgatterschaltkreis 4 dem Speicher 1 zugeführt. Die Zeitdauer zur Übertragung ist in Fig.3 mit 8 bezeichnet. Der Speicher 1 arbeitet so, daß ein Bildpunktreproduktionselement 5 bei Vorliegen eines EIN-Signals bestromt wird und nicht bestromt wird bei Vorliegen eines AUSSignals. Diese Operation wird innerhalb des Zeitintervalls i₀ durchgeführt. Wenn die Informationsübermittlung für eine Zeile beendet ist, dann kehrt der Pufferspeicher in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Währen des nächsten Zeitintervalls t\ wird eine entsprechende Arbeitsweise ausgeführt mit der Ausnahme daß AUS-Signale cr/cugt werden in dem Fall, wo die Bildpunklinforination des Pufferspeichers

000 und 001 ist. In den anderen Fällen wird ein EIN-Signal dem Speicher 1 zugeführt, so daß die Bildpunktreproduktionselemente entsprechend diesen Signalen bestromt werden. Während der folgenden Zeitintervalle ti bis ig werden analoge Operationen durchgeführt. Dies bedeutet also, daß ein Bildpunktreproduktionselement nicht bestromt wird während der Zeitintervalle ίο bis t% falls für diesen Bildpunkt die 3-Bit-Bildpunktinformation im Pufferspeicher 2000 beträgt. Ein Reproduktionselement wird bestromt lediglich ·> ährend des Zeitintervalls fo, falls die Information 001 lautet Eine Bestromung eines Reproduktionselements liegt während der Zeitintervalle fo und fi vor, falls die Information für diesen Bildpunkt 010 lautet. Reproduktionselemente werden in analoger Weise bestromt, wenn die Information 011 bis 111 lautet. Auf diese Weise werden die Bildpunkte für jede Zeile mit unterschiedlichen Tonabstufungen entsprechend dc-i jeweiligen Dauer der Bestromungszeit wiedergegeben. Die für die Übermüdung erforderliche Zeit entsprechend der Position 8 in F i g. 3 ist sehr kurz in Bezug auf die Zeitdauer jeder der Intervalle to bis h und kann daher vernachlässigt werden. Wenn die Zeitsteuerung von to bis b beendet ist, wird die Bildpur.iitinformation für die nächste Zeile in den Zwischenspeicher 2 eingespeichert und die zuvor beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt. Durch Wiederholung dieser Arbeitsweisen kann auf diese Weise eine Halbtonvorlage reproduziert werden.

Weisen benachbarte Bildpunkte in einer Zeile Tonabstufungen in der Folge erster Punkt 001, zweiter Punkt 010, dritter Punkt 110 .... und letzter Punkt 000 auf, dann werden während der Wiedergabe dieser Zeile in der Zeitdauer T das erste Reproduktionselement während des Zeitintervalls ίο, das zweite Reproduktionselement während der Zeitintervalle to und t\, das dritte Reproduktionselement während der Zeitintervalle ίο bis U und das letzte Reproduktionselement während keines Zeitintervalls bestromt.

Der Auswahlgatterschaltkreis 4 wählt und übermittelt die Information, ob die Bildpunktreproduktionselemente 5 bestromt werden sollen oder nicht, und zwar in Abhängigkeit vom Zeitsteuerschaltkreis 3 und der 3-Bit-Bildpunktinformation im Pufferspe'cher 2, die zum Speicher I gelangt. Ein Beispiel eines Auswahlgatterschaltkreises ist in Fig.4 gezeigt. Teil 4—1 ist ein Speicher I.Teil 4-2 ein Pufferspeicher 2,Teil 4-3 ein Steuerschaltkreis 3 zur Steuerung der Bestromungszeit, Teil 4 —4 Einzelheiten eines Auswahlgatterschaltkreises 4 und 4-4-1 stellt ein NAND-Gatter dar. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, wird während des Zeitintervall ίο in dem Fall, wo die Bildteilinformation von 000 uiteijchiedlich ist, ein Signa! dem Speicher 4—1 zugeführt. Während der darauffolgenden Zeitintervalle ii bis h werden dann die Operationen ausgeführt, wie sie im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben wurden.

Diese Schaltungsanordnung kann vereinfacht werden durch Verwendung eines Digitaikomparators an Stelle des Auswahlgatterschaltkreises 4-4.

Die Erfindung wurde erläutert bei einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Pufferspeichers 2 mit einer Kapazität von 3 Bits und einem Schieberegister für jedes Bit. Es ist jedoch klar, daß hierfür auch ein Schieberegister verv endet werden kann, das die gleiche Kapazität aufweist. In diesem Fall ist der Pufferspeicher 2 ausgebildet, wie er in F i g. 5 dargestellt ist.

Mit dem vorliegenden Verfahren ist es also möglich, Bilder mit einer Vielzahl von Tnnahsiiifiineen auf

einfache Weise zu reproduzieren dadurch, daß die Bestromungszeit der Bildpunktreproduktionselemente durch eine Zeitschnittsteuerung gesteuert wird, wobei die meisten Operationen durch Sericnstcueriingcn bewirkt werden. Dies hat den Vorteil, daß hierbei auf dem Markt befindliche integrierte Schaltkreise hoher Verarbeitungsdichte verwendet werden können. Auf diese Weise wird das Reproduktionsgerät im Aufbau sehr klein und kompakt.

Im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Bildpunktreproduktionselementen um solche, die die Form von spitzen Hei/köpfen aufweisen F.s ist natürlich selbstverständlich, daß an Stelle von solchen Reproduktionselemenien auch andere verwendet werden können, beispielsweise solche bei denen die Abmessungen der Bildpunkte verändert werden. Stets handelt es sich darum, daß die dem jeweiligen RpnmHiiktinnsrlrmriil /nppfiihrtp plpUirisrhp Inprtrip

auf die vorstehend geschilderte Weise gesteuert wird.

Zusammenfassend sei noch einmal kurz die Wirkungsweise erläutert:

In einem Zwischenspeicher 2 werden die Tonabstufungen jedes Bildpunktes einer Zeile in einem Binärcode mit 3 Bits gespeichert. Die Binärcode erfaßt acht Farbtonabstufungen. Die Bildpunktinformation jedes Bildpunkies wird jeweils einem Auswahlgatterschaltkreis 4 zugeführt, der von einem Taktkreis 3 sequenziell getaktet wird und dessen Ausgang mit einem Speicher I verbunden ist. dessen Ausgang seinerseits mit einem Bildpunktreproduktionselement 5 verbunden ist. Knispricht die Bildpunktinformation, die dem Auswahlgatterschaltkreis 4 zugeführt wird, einer bestimmten Tonabstufung, dann bewirkt dieser Gattcrschaltkreis 4. daß entsprechend der Tonabstufung über mindestens ein Zeitintervall hinweg dem Reproduktionsclement 5 Fnergie zugeführt wird. Hierbei wird die Übertragungs-7pil Tlür pinp /pilp rlnrrh flpn Takllirois λ aufgeteilt in mehrere Zeitintervalle.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufzeichnen der durch Abtasten zu reproduzierender Bildvorlagen gewonnenen Bildsignale, bei dem die Bildvorlage zeilen- und punktweise abgetastet und die Tonabstufung jedes Bildpunktes einer Zeile digital in einem Speicher gespeichert wird und von dort abgerufen mindestens einem Bildpunktreproduktionselement zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zahl der Bildpunkte jeder Zeile entsprechende Anzahl von thermischen Bildpunktreproduktionselementen (5) in einer Reihe angeordnet sind, die Tonabstufungen aller Bildpunkte einer Zeile gleichzeitig vom Speicher (2) abgerufen und bei stillstehendem Aufzeichnungsträger die Bildreproduktionselemente (5) während Zeitintervallen (t) entsprechend der Tonabstufung des zugehörigen Bildpunkte· innerhalb einer Gesamtreproduktionsdauer (T) der Zeile bestromt werden, wobei die Gesamtreproduktionsdauer (T) der maximalen Bestromungszeit (to bis /₉) der Bildreproduktionselemente (5) entspricht und danach die Bildinformation der nächsten Zeile in den Speicher (2) eingegeben und nach einem Zeilen transport des Aufzeichnungsträgers diese Arbeitsweise wiederholt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digital gespeicherten Tonabstufungen in Binärform mit drei Bits dargestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gessrnitrepr/duktionsdaiier (T) in zehi! Zeitintervallen (to bis ig) unterteilt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (2) ein Pufferspeicher ist, die Speicherwerte für die Tonabstufung eines Bildpunktes vom Pufferspeicher (2) einem Auswahlgatterschaltkreis (4) zugeführt werden und von diesem und einem intaktendenden Steuerschaltkreis (3) in Zeitsteuersignale umgeformt und diese einem Steuerspeicher (1) zugeführt werden, an dem die Bildreproduktionselemente (5> angeschlossen sind.