DE3504516A1 - Verfahren und vorrichtung zur belichtung eines fotografischen filmes durch mehrere modulierte laserstrahlen in einem abtast-bildreproduktionssystem - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur belichtung eines fotografischen filmes durch mehrere modulierte laserstrahlen in einem abtast-bildreproduktionssystem

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Description

8. Februar 1985 D 9515 - uoss
350451a
Dainippon Screen Mfg., Co., Ltd. Kyoto/ Japan
Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung eines fotografischen Filmes durch mehrere modulierte Laserstrahlen in einem
Abtast-BildreProduktionssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Belichtung eines fotografischen Filmes durch mehrere modulierte Laserstrahlen in einem Abtast-Bildreproduktionssystem.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 52-12370 (entsprechend der britischen Patentanmeldung Nr. 8518/76) ist ein Verfahren zur Einstellung der wechselseitigen Abstände zwischen mehreren parallelen Laserstrahlen beschrieben, bei dem die Durchmesser der Lichtpunkte, die von den entsprechenden Laserstrahlen geworfen werden, nicht variiert werden. Bei der in dieser Vorveröffentlichung beschriebenen Erfindung sind eine Maske mit Öffnungen, deren Anzahl derjenigen der Laserstrahlen entspricht, und eine kombiniertes Prisma (Dobe-Prisma) vorgesehen. Die Longitudinal-Abstände werden
dadurch eingestellt, daß die Winkel der projizieren Lichtpunkte verändert werden, indem die parallelen Laserstrahlen jeweils um eine optische Achse verdreht werden. Bei dem in dieser Vorveröffentlichung beschriebenen Verfahren sind jedoch eine Maske, ein kombiniertes Prisma und eine Steuereinrichtung hierfür erforder 1 ich, was zu einer großen und komplizierten Bauweise führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bzw. der die gegenseitige Entfernung zwischen den verschiedenen mehreren parallelen Laserstrahlen eingestel1t werden kann.
Diese Aufgabe wird, was das Verfahren angeht, durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.
Die Aufgabe wird, was die Vorrichtung angeht, durch die im Kennzeichen des Anspruches 4 beschriebene Erfindung gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Anspruch 5 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die schematische perspektivische Ansicht einer
bevorzugten Ausführungsform einer Aufzeichnungsvorrichtung in einem Bild-Abtastsystem;
Fig. 2 die vereinfachte Draufsicht auf dieselbe Ausführungsform;
Fig. 3 ein Erlauterungsdiagramm, in dem das Prinzip der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
In Fig. la wird ein Laserstrahl, der von einer Laserquelle imitiert wird, in eine geeignete Form gebracht, in der er von den verschiedenen nachfolgend beschriebenen Elementen verarbeitet werden kann und dann auf einen fotografischen Film (fotoempfindliches Material) 2a imitiert wird, welches auf eine Aufzeichnungseinrichtung 2 in einem Bildabtastsystem aufgeklebt ist.
Nachdem die Intensität der Strahlung des Laserstrahles 3 durch eine Intensitäts-Steuereinrichtung 4 eingestellt ist, die weiter unten beschrieben wird, wird der Laserstrahl 3 in mehrere parallele Strahlen 6 durch einen Strahlteiler 5 aufgeteilt. Als Strahlteiler 5 kann beispielsweise derjenige verwendet werden, welcher in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 52-122135 (entsprechend der britischen Patentanmeldung Nr. 8517/76, Crossfield Electronics) beschrieben ist. Der Strahlteiler 5 ist ein Glasblock mit zwei parallelen, gegenüberliegenden Flächen, von denen eine so überzogen ist, daß sie eine vollständige Reflexionsebene bildet. Die andere Fläche ist so überzogen, daß ihr Transmissionskoeffizient schrittweise variiert wird. Auf diese Weise wird die Intensität der Strahlung der verschiedenen Lichtstrahlen, die aus der Ebene austreten, gleichmäßig gemacht.
Die Mehrzahl der parallelen Laserstrahlen 6, die aus dem Strahlteiler 5 austreten, wird dann zu einem akusto-optischen Mehrkanalmodulator 7 geleitet. Der akusto-optisehe Modulator 7 hat, wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-10742 und der japanischen Patentschrift Nr. 58-14135 beschrieben (entsprechende Anmeldungen sind die US-Patentanmeldung S.N. 395, 436; die britische Patentanmeldung Nr. 20316/86; die deutsche Patentanmeldung P 32 26 208.6 sowie die französische Patentanmeldung Nr. 82 12 204) mehrere Überschallerreger, die an einem einzigen akusto-optischen Medium angeordnet sind, und moduliert jeden Laserstrahl unabhängig, indem jeder der mehreren Laserstrahlen entsprechend Bildsignalen ausgestrahlt wird.
Die Mehrzahl von Laserstrahlen 6, die vom Modulator 7 moduliert sind, werden dann durch zwei Spiegel 8 und 9 aufeinanderfolgend reflektiert und die Beugung 0. Ordnung, die bei der Modulation der Laserstrahlen 6 durch den Modulator 7 entsteht, wird abgetrennt und mit einem Schlitz 10 eliminiert. Es fällt somit nur die Beugung 1. Ordnung auf einen Strahl kompressor 11. Der Strahl kompressor 11 verändert die jeweiligen Abstände zwischen den entsprechenden mehreren parallelen Laserstrahlen 6 nach Wunsch. Das heißt, wie in Fig. 3 dargestellt, der Strahl kompressor 11 besteht aus einer Zoom-Linse 12, deren Hauptpunkt mit 12a bezeichnet ist, und einer konvexen Linse 13. Die Durchgänge der Lichtstrahlen, die auf den Strah1 kompressor 11 fallen, sind, wie in Fig. 3 gezeigt, geformt, so daß also alle Abstände zwischen den entsprechenden parallelen Laserstrahlen 6 kontinuierlich variiert werden können. Das heißt, die mehreren
parallelen Strahlen 6a, 6b, ..., welche auf die Zoom-Linse 12, wie in Fig. 3 gezeigt, fallen, werden auf eine optische Achse zwischen der Zoom-Linse 12 und der konvexen Linse 13 fokussiert, die so angeordnet sind, daß sie gemeinsame Brennpunkte F1 und F2 besitzen. Vom Brennpunkt F„ aus werden diese Strahlen auf die konvexe Linse 13 projiziert und von dort aus wieder parallel ausgestrahlt. Alle Abstände zwischen diesen mehreren parallelen Strahlen und alle Durchmesser dieser Strahlen sind jedoch in die entsprechenden Abstände und Durchmesser der Strahlen 6a, 6b, ..., welche auf die Zoom-Linse 12 projiziert werden, umgewandelt.
Das heißt, der die Zoom-Linse 12 und die konvexe Linse 13 umfassende Strahl kompressor 11 kann die Mehrzahl auffallender Laserstrahlen (X-X in Fig. 2) und die jeweiligen Abstände zwischen diesen ausgestrahlten Laserstrahlen (Y-Y in Fig. 2) und die Durchmesser der Strahlen variieren. Indem der Hauptpunkt der Zoom-Linse 12 von 12a nach 12a1 bewegt wird, können die jeweiligen Abstände zwischen den entsprechenden Laserstrahlen 6 und die Durchmesser der Strahlen frei eingestellt werden. Wenn sich beispielsweise der Hauptpunkt am Punkt 12a befindet, d. h., wenn die Brennweite r, ist, sind die entsprechenden optischen Wege der Strahlen so, wie dies in Fig. 3 durchgezogen dargestellt ist. Wenn der Hauptpunkt an die Stelle 12a1 bewegt ist, d. h., wenn die Brennweite r„ kurzer als die Brennweite r, ist, verlaufen all diese Strahlen entlang der optischen Wege, die gestrichelt dargestellt sind. Wenn außerdem der Hauptpunkt bei 12a eingestellt ist, sind die jeweiligen Abstände zwischen den entsprechenden Strahlen und deren
Durchmesser kleiner als dann, wenn der Hauptpunkt auf die Stelle 12a1 eingestellt ist. Dadurch, daß der Hauptpunkt der Zoom-Linse auf eine bestimmte Position zwischen den Punkten 12a und 12a1 gebracht wird, lassen sich die gewünschten Werte der Abstände und Durchmesser frei einstellen.
Wie oben beschrieben, fallen die umgewandelten mehreren parallelen Laserstrahlen auf eine Fokussier1inse 14 der nächsten Stufe. Diese projiziert sie auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials 2a, welches auf die Außenfläche der Aufzeichnungstrommel 2 aufgeklebt ist. Die Entfernung zwischen der Fokussier 1inse 14 und dem fotoempfindlichen Material 2a sollte möglichst gleich der Brennweite der Fokussier1inse 14 sein. Vorzugsweise sollte die Entfernung mit einer Position zusammenfallen, in der die Durchmesser der Laserstrahlen am kleinsten sind. Es ist jedoch nicht notwendig, diese Position exakt einzuhalten; jede Position in der Nähe des Brennpunktes der Fokussierlinse 14 oder eine Strahlverengung, bei der sich kein optischer Störeffekt ergibt, ist geeignet.
Wie oben beschrieben, wird in dem optischen System, welches den Strahl kompressor 11 und die Fokussierlinse 14 umfaßt, der effektive Wert von F für die Laserstrahlen groß, so daß die Fleckgröße des fokussierten Strahles nicht zu klein ist. Er wird mit einem geringeren Reduktionsverhältnis als die Abstände zwischen den entsprechenden Strahlen ausgestrahlt. Dies führt dazu, daß die Entfernungen zwischen den einzelnen Lichtpunkten verkleinert werden.
350A516
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Zoom-Linse 12 und der konvexen Linse 13 ein drehbares Solenoid 15 vorgesehen, welches einen Verschluß 15a antreibt. Eine an diesem angebrachte Fotozelle 16 kann auf diese Weise in die Position der Strahl Verengung (F,, F~ in Fig. 3) von jedem Laserstrahl hinein und aus dieser wieder herausgebracht werden. Die Fotozelle 16 erzeugt ein Lichtüberwachungssignal, welches die Intensitäts-Steuereinrichtung 4 ansteuert. Diese umfaßt zwei Polarisationsplatten 4, und 4?, welche die Intensität des Laserstrahles 6 auf einen bestimmten Wert einstellen und so einen Lichtintensitätsmangel kompensieren, der dann auftritt, wenn der Abtast-Zeilenabstand beim Aufzeichnen groß ist. Durch ihn werden die Durchmesser der Lichtpunkte, die auf das fotoempfindliche Material 20 gestrahlt werden, eingestellt.
Ein Laserstrahl besitzt eine Polarisationsebene. Die Intensitäts-Steuereinrichtung 4 steuert die Strahlungsintensität des Laserstrahles unter Ausnutzung der Tatsache, daß zwischen dem Drehwinkel der Polarisationsplatte 4 und der Intensität des durchtretenden Laserstrahles eine konstante Beziehung besteht. Die Beziehung zwischen dem Drehwinkel der Polarisationsplatte 4 und der Intensität des durchtretenden Laserstrahles ist zuvor in einem Speicher abgelegt, der sich in einem Rechenkreis 17 befindet. Die Intensitäts-Steuereinrichtung bewirkt die gewünschte durchgelassene Lichtintensität, indem die Polarisationsplatte 4 durch einen Impulsmotor 18 verdreht wird, der entsprechend einem Drehwinkelwert angetrieben wird. Dieser wird dadurch erhalten, daß derjenige Drehwinkel der Polarisationsplatte 4 errechnet
wird, welcher der gewünschten Lichtintensität, basierend auf den Ausgangsdaten des Rechenkreises 17, entspricht, in Antwort auf ein Signal der Fotozelle 16.
Wenn jedoch die so erhaltene, gewünschte Transmissions-Lichtintensität bleibt, wie sie ist, variiert die Polarisationsebene des durchgelassenen Laserstrahles, was zu Fluktuationen des Modulationswirkungsgrades in dem akusto-optischen Modulator der nachfolgenden Stufe führt. Daher wird die zweite Polarisationsplatte 4 vorgesehen, welche die Polarisationsebene des Laserstrahles korrigiert.
Aus der obigen, anhand der Zeichnung erfolgten Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles läßt sich der Hauptgedanke der Erfindung wie folgt zusammenfassen: Eine Mehrzahl paralleler Laserstrahlen fällt auf einen Strahl kompressor, welcher eine Zoom-Linse verwendet. Alle Abstände zwischen den entsprechenden Laserstrahlen werden auf einen gewünschten Wert dadurch eingestellt, daß der Hauptpunkt der Zoom-Linse reguliert wird. Außerdem werden alle Abstände zwischen den Lichtpunkten, welche in der Nähe des Brennpunktes einer Fokussier1inse fokussiert werden, eingestellt.

Claims (5)

8. Februar 1985 D 9515 - uoss 3504515 Dainippon Screen Mfg., Co., Ltd. Kyoto/ Japan Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung eines fotografischen Filmes durch mehrere modulierte Laserstrahlen in einem Abtast-Bildreproduktionssystem Ansprüche
1. Verfahren zur Belichtung eines fotografischen Filmes durch mehrere modulierte Laserstrahlen in einem Abtast-Bildreproduktionssystem, gekennzeichnet durch die folgenden Sehri tte:
Eine Mehrzahl paralleler Laserstrahlen (6) wird unabhängig, entsprechend einem Bildsignal, moduliert;
die Mehrzahl modulierter Laserstrahlen (X) wird in eine Mehrzahl von Laserstrahlen (Y) umgewandelt, deren Abstand voneinander durch ein strahl komprimierendes optisches System (11) komprimiert wird, welches zwei Linsen (12, 13) umfaßt, welche gemeinsame Konvergenzpunkte (Fp F2) für die Laserstrahlen haben;
-z-
die komprimierten Laserstrahlen (Y) werden als Mehrzahl von Linien aus Lichtpunkten, welche zwischeneinander einen bestimmten Abstand besitzen, auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials (2a) fokussiert, welches in der Nähe des Brennpunktes (F3) der Fokussierlinse (14) angeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite einer (12) der beiden Linsen (12, 13), welche gemeinsame Konvergenzpunkte (F,, F?) haben, variiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine (12) der beiden Linsen (12, 13) eine Zoom-Linse ist, deren Konvergenzpunkt (F,) immer mit demjenigen (F^) der anderen Linse (13) zusammenfällt.
4. Vorrichtung zur Belichtung eines fotografischen Filmes durch mehrere modulierte Laserstrahlen in einem Abtast-Bildreproduktionssystem, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
Eine Laserquelle (1), welche einen Laserstrahl (3) erzeugt;
eine die Intensität einstellende Einrichtung (4), welche die Intensität des Laserstrahles (3) entsprechend einem Signal einstellt, welches von einem lichtempfindlichen Element (16) herrührt, welches die Intensität des Lichtes erfaßt und auf der optischen Achse im hinteren Abschnitt angeordnet ist;
AL INSPECTED -
einen Strahlteiler (5), welcher den in der Intensität eingestellten Laserstrahl (3) in eine Mehrzahl von Strahlen (6) aufteilt;
einen akusto-optischen Mehrfachmodulator (7), welcher jeden der verschiedenen getrennten Laserstrahlen (6) unabhängig moduli ert;
einen Strahl kompressor (11), welcher jeden Abstand zwischen den modulierten Laserstrahlen (6), die auf ihn projiziert werden, ei nstelIt;
eine Fokussier1inse (14), welche jeden auf sie aus dem Strahl kompressor (11) auffallenden Laserstrahl (6) fokussiert und eine Vielzahl kleiner Lichtpunkte auf ein Aufzeichnungsmaterial (2a) projiziert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl kompressor (11) eine Zoom-Linse (12) und eine konvexe Linse (13) umfaßt, die einen gemeinsamen Brennpunkt (F2) mit der Zoom-Linse (12) hat.
DE19853504516 1984-02-15 1985-02-09 Verfahren und vorrichtung zur belichtung eines fotografischen filmes durch mehrere modulierte laserstrahlen in einem abtast-bildreproduktionssystem Granted DE3504516A1 (de)

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