DE3687931T2

DE3687931T2 - Text- und grafikbildsetzgeraet.

Info

Publication number: DE3687931T2
Application number: DE8686109687T
Authority: DE
Inventors: Walter I Hansen; Herbert Klepper
Original assignee: Linotype Hell AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1993-07-22
Anticipated expiration: 2006-07-16
Also published as: EP0209834A3; DE3687931D1; CN86103635A; US4719474A; EP0209834B1; CN1006873B; JPS6221116A; EP0209834A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft das Gebiet des Bildsetzens und speziell eine Vorrichtung zum Erstellen von Bildern hoher Güte auf photoempfindlichem Material.

2. Hintergrund der Erfindung

Damit die Leser, die mit der Technik vertraut sind, den Zusammenhang und die Bedeutung der durch die vorliegende Erfindung erzielten Verbesserungen einschätzen können, folgt eine Liste mit Hintergrundinformationen, d. h. ein Verzeichnis folgender US-Patente:
US-Patent Nr. 3.514.534 - Korpel US-Patent Nr. 3.687.025 - Rosin US-Patent Nr. 3.698.006 - Ovshinsky US-Patent Nr. 3.700.911 - Wildhaber US-Patent Nr. 3.702.094 - Sinnott et al. US-Patent Nr. 3.710.698 - Sinnott et al. US-Patent Nr. 3.820.123 - Ammann US-Patent Nr. 3.827.063 - Sinnott et al. US-Patent Nr. 3.898.627 - Hooker et al. US-Patent Nr. 3.995.147 - Sinnott et al. US-Patent Nr. 4.000.493 - Spaulding et al. US-Patent Nr. 4.037.231 - Broyles et al. US-Patent Nr. 4.944.363 - Morgan US-Patent Nr. 4.053.898 - Hirayama et al. US-Patent Nr. 4.089.008 - Saga et al.
US-Patent Nr. 4.122.462 - Hirayama et al. US-Patent Nr. 4.200.369 - Richards et al. US-Patent Nr. 4.222.643 - Kitamura et al. US-Patent Nr. 4.232.954 - Kitamura et al. US-Patent Nr. 4.277.154 - Sakabinos US-Patent Nr. 4.284.994 - Radl US-Patent Nr. 4.290.689 - Kleinschnitz, Jr. US-Patent Nr. 4.293.202 - Ohnischi et al. US-Patent Nr. 4.299.458 - Burton et al. US-Patent Nr. 4.305.646 - Bechtold US-Patent Nr. 4.419.676 - Lenk et al. US-Patent Nr. 4.450.453 - Kitamura et al.
Anhand der oben aufgeführten Referenzunterlagen ist ersichtlich, daß schon eine Vielzahl von Druckern, einschließlich der als Punktmatrixdrucker klassifizierten, entwickelt worden ist. Die meisten dieser Drucker haben eine typische Punktmatrixauflösung von ≤ 39,37 Punkten pro cm (100 dpi = Punkte pro Inch), obwohl einige von ihnen offensichtlich 118,11 Punkte pro cm (300 dpi) liefern können, was bei Druckern als hohe Qualität gilt. Andererseits sind Laser-Textsetzgeräte in der Lage, Schreibauflösungen zwischen 283,46 (720) und 984,25 Punkten pro cm (2500 dpi) zu liefern, wobei die große Masse dieser Geräte Auflösungen bietet, die im Bereich von 383,85 (975) bis 472,44 Punkten pro cm (1200 dpi) liegen.
Was jedoch auf diesem Gebiet fehlt ist ein kosteneffizientes Gerät, mit dem der unabdingbare hohe Auflösungsgrad beim Bildsetzen erzielt wird.
Deshalb ist es ein Hauptziel dieser Erfindung, ein Bildsetzgerät zur Erzeugung von Bildern in Reproqualität zur Verfügung zu stellen, das einen niedrigen Preis und hohe Auflösung bietet.
Ein weiteres, spezielleres Ziel ist es, die Herstellung von Ausgabebildern mit einer Breite von ≥ 30,48 cm (72 Pica, 12 Inch) zu erleichtern.
Ein weiteres spezielles Ziel ist das Setzen von Bildern mit Auflösungen im Bereich bis zu 944,88 Punkte pro cm (2400 dpi) und mit einer Geschwindigkeit von 170 Rastern pro Sekunde, was einer Ausgabe von 2,54 cm (1 Inch) pro sieben Sekunden bei 472,44 Punkten pro cm und proportional kürzeren Zeiten bei gröberen Auflösungen entspricht.
Es ist bekannt, daß bei Laser-Bildsetzgeräten, bei denen mehrflächige Spiegel in Verbindung mit einem konventionellen optischen System verwendet werden, jede Fläche aufgrund der Einschränkungen bei den Flächenfertigungstoleranzen einzeln korrigiert werden muß, damit die Flächen untereinander angepaßt sind.
Dazu kann speziell Bezug genommen werden auf das obengenannte US-Patent Nr. 4.284.994. Die darin beschriebene Erfindung betrifft Laserstrahlaufzeichnungsgeräte oder -Drucker, bei denen ein polygonaler Spiegel als Abtastvorrichtung verwendet wird, wobei die Verbesserung speziell auf ein optisches System zur Kompensation von geneigten Flächen eines polygonalen Spiegels abzielt.
Im Patent 4.284.994 wird allgemein ein Schema oder ein System offengelegt, an dem ein Laserstrahl beteiligt ist, der Eingangsinformationen enthält, und das Mittel zum Reflektieren dieses Strahls durch ein Abtastobjektivsystem enthält, und zwar einen polygonalen Spiegel, dessen Funktion es ist, einen Abtaststrahl mit konstanter Winkelgeschwindigkeit zu erzeugen. Das Abtastobjektiv reagiert auf den Abtaststrahl und wirkt so, daß ein Bildpunkt erzeugt wird, der sich mit konstanter Geschwindigkeit über den Film hinwegbewegt. Zusammen oder abwechselnd mit der Bewegung des Abtaststrahls bewegt ein mechanischer Abtaster den Film entweder kontinuierlich oder in Einzelschritten, um so das andere Maß für das erforderliche zweidimensionale Bild zur Verfügung zu stellen.
Konventionelle Laser-Textsetzgeräte arbeiten generell auf der Basis von Gas-Lasern, z. B. Helium-Neon-Lasern. Solche Laser mit zugehörigem Netzteil, Modulator und Modulatortreiberstufe sind nicht nur relativ teuer, sondern insbesondere der Helium-Neon-Laser weist den Nachteil auf, daß die Spitzenmodulationsrate durch die Größe des abgegebenen Strahls begrenzt ist. Nur durch weitere optische Verbesserungsmaßnahmen, die zusätzliche Kosten mit sich bringen, ist es möglich, die Modulationsleistung zu verbessern.
Im Gegensatz dazu können derzeit verfügbare Laserdioden im Milliwattbereich in einem Bildsetzgerät leicht mit Frequenzen von mindestens 20 MHz moduliert werden. Dementsprechend ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, mit einer einzigartigen Kombination von Vorrichtungen in wohlüberlegter Weise die Leistungsfähigkeit solcher Laserdioden bei hohen Modulationsraten auszunutzen.
Ein weiteres, spezielleres Ziel ist es, einen effizienten Kompromiß zwischen den Geschwindigkeits- und Ausrichtungserfordernissen bei der Erzeugung Bilder hoher Qualität auf photoempfindlichem Material zu erzielen.
Noch ein weiteres spezielles Ziel ist es, einen effizienteren Nutzen der verfügbaren Laserlichtenergie zu ermöglichen, indem dafür gesorgt wird, daß der an der optischen Anordnung beteiligte Prismenspiegel eine relativ längere Verweilzeit auf dem photoempfindlichen Material als bei konventionellen Systemen erzielt.
Bei früher bekannten Lichtsatzgeräten bestand durch den Aufbau der Vorrichtung zum Empfangen des Bildes und zum Transportieren des Films ein gravierender Nachteil. Häufig enthalten die früheren technischen Lösungen der Mechanismen zum Transport des Films einen relativ langen Filmweg ab dem Punkt, an dem der Film von einer Filmvorratskassette abgewickelt und am optischen System vorbei zu dem Punkt bewegt wird, wo er auf einer Ausgabespule oder ähnlichem aufgewickelt wird.
Deshalb ist es ein weiteres Hauptziel der vorliegenden Erfindung, die Vergeudung von photoempfindlichem Material, die mit dem langen Weg von den Eingangs- zu den Ausgangspunkten verbunden ist, zu beseitigen.

ZUSAMMENFASSUNG

Bei der Erfüllung der obengenannten Zielsetzungen liegt ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung in einer einzigartigen Kombination eines Phototextsetzgeräts, das folgendes umfaßt: Ein Mittel, mit dem dieses photoempfindliche Planfilmmaterial an einem Bildpunkt vorbei transportiert wird, um eine erste Dimension des zweidimensionalen Bildes auf diesem photoempfindlichen Material zu erzeugen; eine Lichtquelle zum Erzeugen eines modulierten Lichtstrahls; ein drehbares Konvexprisma mit zwei nach außen geneigten Spiegelseitenflächen, deren Ebenen sich in einer gemeinsamen Linie schneiden, und mit senkrecht auf dieser Linie stehender Drehachse, das den Lichtstrahl so reflektiert, daß ein Abtaststrahl mit im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit entsteht; und ein Abtastobjektiv, das so im Lichtweg des Abtaststrahls wirkt, daß sich ein fokussierter Strahlauftreffpunkt wiederholt in linearer Richtung über das photoempfindliche Material an dem Bildpunkt bewegt, um die andere Dimension des zweidimensionalen Bildes auf dem photoempfindlichen Material zu erzeugen.
Eine Verbesserung dieser Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die Lichtquelle eine Laserdiode umfaßt, die einen kohärenten Lichtstrahl aussendet, wobei dieser Strahl mit einem elektrischen Signal moduliert wird, das das zu erzeugende Bild darstellt.
Eine weitere Verbesserung der vorliegenden Erfindung liegt in dem Befestigungsmittel für den im optischen System verwendeten speziellen Prismenspiegel oder "Drehspiegel". Weil die Vorrichtung zwei Spiegelflächen besitzt, ist nur ein Grad Spieleinstellung erforderlich. Dementsprechend sorgt ein einfaches Einstellmittel dafür, daß der Strahl von beiden Flächen an derselben Stelle auf dem photoempfindlichen Material auftrifft.
Eine weitere Verbesserung der vorliegenden Erfindung betrifft einen einzigartigen Filmtransportmechanismus. Der Film wird von einer geeigneten, in einem Behälter oder einer Kassette untergebrachten Spule abgewickelt und wird zwischen den Antriebswalzen hindurchbewegt. Dann wird er an einer Vorrichtung zum Schneiden des Films vorbei zu einem Ausgabebehälter bewegt, wo er dann, falls gewünscht, auf einer passenden Spule aufgerollt werden oder im nicht aufgewickelten Zustand verbleiben kann. Dadurch, daß der Filmweg von der Eingabe bis zur Ausgabe kurz gehalten und speziell dadurch, daß direkt auf den Film unter einer der erwähnten Antriebswalzen geschrieben wird, wird ein hoher Grad an Wirtschaftlichkeit bei der Nutzung des photoempfindlichen Materials erzielt.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung ist eine Anordnung mit einem Schrittmotor, der ein Schneckenradgetriebe so antreibt, daß eine einfache, direkte Steuerung der Position von einem geeigneten elektronischen Steuersystem aus möglich ist. Eine solche Anordnung mit Schneckenradgetriebe trägt mit zur Stabilität bei und das Lichtsatzsystem kann Präzision erzielen, ohne daß hohe Anforderungen an die Fertigungstoleranz oder an die Präzision beim Zusammenbau gestellt werden.
Sonstige und weitere Ziele, Vorteile und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung werden verständlich, wenn man die folgende technische Beschreibung in Verbindung mit den im Anhang befindlichen Zeichnungen liest, in denen gleiche Teile durch gleiche Nummern gekennzeichnet sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung des vollständigen Geräts, einschließlich Gehäuse, in dem die vorliegende Erfindung realisiert ist.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Hauptbauteile des Lichtsatzgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, und zwar als Seitenaufriß des Gehäuses in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine ähnliche Darstellung, eine weitere schematische Darstellung wie in Fig. 2, aber diesmal eine Aufrißzeichnung von oben.
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einiger der wichtigsten Bauteile des Systems, wobei speziell die Bewegung eines Bildpunktes auf einer Ebene eines Films gezeigt wird, der auf das Licht einer Lichtquelle reagiert, das von einem Spiegelsystem durch ein Objektiv reflektiert wird.
Fig. 5 ist eine Teilansicht des Spiegels oder "Drehspiegels" gemäß der vorliegenden Erfindung, in der speziell die einstellbaren Befestigungsmittel für diesen Spiegel dargestellt werden.
Fig. 6, Fig. 7 und Fig. 8 sind Ansichten von vorne, von oben bzw. von hinten der Justieranordnung für das in Fig. 5 dargestellte Befestigungsmittel.
Fig. 9 zeigt die Aufrißzeichnung des Transportmechanismus für das photoempfindliche Material, auf dem Bilder gemäß der vorliegenden Erfindung gesetzt werden.
Fig. 10 ist eine Seitenaufrißzeichnung des vollständigen Laserabtastsystems der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist eine Detailzeichnung des Einstellmittels, mit dem eine Blendenöffnung im Objektivweg des Systems eingestellt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN REALISIERUNG

Die Figuren, insbesondere Fig. 1 bis 3, zeigen eine perspektivische Ansicht des vollständigen Geräts; außerdem enthalten sie schematische Zeichnungen der Seiten- und Vorderansichten des Lichtsatzgeräts 10, das gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, daß es ein zweidimensionales Bild aus der elektrischen Darstellung dieses Bildes liefert. Das Gerät 10 ist in einem Gehäuse 12 enthalten, auf dessen Oberseite sich ein Behälter 14 zur Aufnahme des photoempfindlichen Materials befindet, auf dem Bilder gesetzt worden sind.
In dem Gehäuse 12 sind primäre Baugruppen enthalten, die schematisch in den Abbildungen 2 und 3 zu sehen sind. Zu diesen Baugruppen gehört eine Lichtquelle 16, von der ein modulierter Lichtstrahl ausgesendet wird. Ein drehbarer Prismenspiegel reflektiert den Strahl 18 auf ein Abtastobjektiv 22, durch das der Strahl zu einem Bildpunkt auf dem photoempfindlichen Material 24 hindurchgeht.
Besonders zu beachten ist, daß der drehbare Prismenspiegel 20 mit zwei Spiegelflächen 32 und 34 (Fig. 4) versehen ist, wobei diese Flächen entsprechend der dreieckigen Prismenkonstruktion in einer gemeinsamen Linie 30 zusammengefügt sind. Der Spiegel oder Drehspiegel 20 wird über einen Synchronmotor mit hoher Drehzahl 36 angetrieben, dessen Geschwindigkeit im Mittel konstant ist, jedoch in begrenztem Umfang einem Jitter- und Wandereffekt unterliegt.
Es ist zu erkennen, daß, wenn der Prismenspiegel oder Drehspiegel 20 gedreht wird, der aus dem Abtastobjektiv 22 austretende Strahl einen fokussierten Punkt 38 rasterartig entlang einer Bildebene des Films 24 wandern läßt. Der Strahlwinkel R, der von einer gegebenen Spiegelfläche (entweder Fläche 32 oder Fläche 34) während des Abbildungsvorgangs überstrichen wird, beträgt ca. 60º. Während dieser Periode wird die in dem modulierten Laserstrahl enthaltene Information auf den Film niedergebracht. Es ist natürlich klar, daß die durch die Fläche 34 hervorgerufene Strahlauslenkung eine halbe Umdrehung des Spiegels 20 später erfolgt als die durch die Fläche 32 hervorgerufene Auslenkung. Zwischen diesen beiden aktiven Perioden gibt es Totzeiten von jeweils 120º. Während dieser Totzeiten schaltet die Elektronik des Systems den Abtaststrahl ein, so daß die beginnende Auslenkung von einer Photozelle 110 festgestellt werden kann. Setzt man eine vorgeschriebe Geschwindigkeit des Motors 36 als gegeben voraus, dann ist offenkundig, daß die Abtastzeit beim Rastern mit dem Prismenspiegel oder "Drehspiegel" gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der Abtastzeit bei einem konventionellen, polygonalen Spiegel um den Faktor 2 länger ist, wodurch die Verweilzeit des Strahls auf dem photoempfindlichen Material größer wird. In den Vorläufersystemen, wie am Beispiel des US-Patents Nr. 4.204.994 verdeutlicht, wird wegen des Verhältnisses von 2:1 zwischen dem Drehwinkel und dem Winkel des Abtaststrahls nur der halbe, von einer gegebenen Spiegelfläche überstrichene Winkel ausgenutzt.
In Fig. 10 sind nun weitere Einzelheiten des Abtastsystems gemäß der bevorzugten Realisierung zu sehen. Aus dieser Abbildung geht hervor, daß die Lichtquelle 16 eine Laserdiode 48 enthält, die in einem geeigneten Behälter untergebracht ist und eine Quelle kohärenten Lichts 50 darstellt, das durch Kollimatorobjektive 52 und 54 übertragen wird. Je nach Art der Lichtquelle und erzeugtem Strahl kann der Kollimator durch andere Mittel zur Strahlsteuerung ersetzt werden.
Ein bisher nicht erwähntes Bauteil ist eine einstellbare drehbare Platte 56 (Fig. 11) mit einer Schlitzblende 58. Die Platte 56 wird mit Hilfe einer Drehmagnetspule 60 mit einer geeigneten, an einem Ende der Platte befestigten Achse gedreht. Diese einstellbare Blendenplatte 56 ist eine optionale Besonderheit gemäß der vorliegenden Erfindung; sie ist jedoch nützlich bei der Bemessung und Steuerung der Punktgröße und der Punktform auf dem photoempfindlichen Filmmaterial. Obwohl eine Schlitzöffnung 58 gezeigt wird, kann diese Öffnung, falls gewünscht, auch rund sein. Durch die Verwendung dieser Blendenplatte ist es möglich, einen Punkt mit der Nenngröße von 25 um am Bildpunkt auf dem photoempfindlichen Material zu einem elliptischen Punkt mit den Maßen 25 · 50 um zu verbreitern (wobei 25,4 um = 1/1000 Inch sind).
Die Schlitzöffnung 58 in der Blendenplatte 56 ist so ausgerichtet, daß das lange Maß des elliptischen Punkts auf der Filmebene vertikal in Bezug auf den abgebildeten Text oder die abgebildete Grafik auf dem photoempfindlichen Film angeordnet ist. Wenn die Blende eingesetzt ist, dann bewirkt der verbreiterte Punkt ein korrektes Ausfüllen zwischen aufeinanderfolgende Abtastlinien, während der Film mit einer groben vertikalen Auflösung (z. B. 800 Zeilen pro Inch) vorwärtsbewegt wird. Wird der Film mit Feinauflösung (bis zu 2.400 Zeilen pro Inch) vorwärtsbewegt, dann wird die Blendenplatte entfernt, damit der fokussierte Punkt rund und klein bleibt.
Die Betätigung der Drehmagnetspule 60 kann abhängig von der vom Bediener gewählten vertikalen Auflösung automatisch erfolgen oder sie kann unabhängig durch den Bediener gesteuert werden.
Das Abtastobjektiv, das vorzugsweise aus drei einzelnen Linsen aufgebaut ist, funktioniert nach dem in dem obengenannten US-Patent Nr. 3.687.025 (Rosin) beschriebenen Prinzip. Insbesondere das Abtastobjektiv ist so konstruiert und angeordnet, daß es den Strahl gemäß der Beziehung y' = fR justiert, dabei ist y' der Abstand des Bildes vom Schnittpunkt der Achse des Abtastobjektivs mit der Bildebene, f die effektive Brennweite des Abtastobjektivs zur Bildebene und R der Winkel zwischen dem Strahl und der optischen Achse des Abtastobjektivs. Das Abtastobjektiv 22 fokussiert den Strahl auf die photoempfindliche Oberfläche und kompensiert dabei durch Abweichungen des Strahls von der optischen Achse verursachte Schwankungen der Bildschärfe.
Aufgrund der Tatsache, daß der Spiegelabtaster 20 mit nur zwei Flächen ausgestattet ist, kann durch eine einfache Einstellung sichergestellt werden, daß der Abtaststrahl von beiden Spiegelflächen an derselben Stelle (entlang derselben Linie) auf dem photoempfindlichen Material 34 auftrifft.
Zu diesem Zweck sind Befestigungsmittel vorhanden, deren Einzelheiten aus den Abbildungen 5 bis 8 ersichtlich sind. Der Spiegelabtaster 20 ist so befestigt, daß er mit hoher Geschwindigkeit von einem Motor 36 angetrieben wird, wobei eine Nabe 74 dafür vorgesehen ist, am Ende der Motorachse einzurasten. Der Spiegelabtaster 20 ist auf einen Sockel 76 aufgeklebt, der zusammen mit der Nabe 74 aus einem Stück besteht.
Anhand von Fig. 5 wird ersichtlich, daß der Sockel 76 mit zwei durchgehenden Gewindebohrungen 80 versehen ist. Zwei mit passendem Gewinde versehene Stellschrauben 82 sind so angepaßt, daß sie in die Bohrungen 80 passen. Durch das Herein- oder Herausdrehen dieser Stellschrauben wird ein geeignetes Neigen des Spiegelabtasters 20 in Bezug auf die Drehachse erreicht. Zwei weitere Schrauben 78 sind vorhanden, um die Schrauben 82 nach jedem Neueinstellen der Schrauben 82 zwischen den Hälften des Sockels 76 festzuklemmen. Folglich läßt sich die Spieleinstellung von einem Grad, die bei diesem zweiflächigen Spiegelabtaster nötig ist, leicht durchführen.
Fig. 9 zeigt einige weitere Einzelheiten des Transportmechanismus zum Transportieren des zuvor in den Fig. 2 und 3 gezeigten photoempfindlichen Planfilmmaterials oder Films. Der Film 24 wird zur Klemmstelle des Walzenpaars 90 und 92 geführt, wobei letzteres über eine Abordnung 94 aus einem Motor und einem Schneckengetriebe (Fig. 2) angetrieben wird. Eine bereits erwähnte Schneidevorrichtung 96 ist zum Schneiden des photoempfindlichen Materials vorhanden, nachdem dieses am Ende eines Textsetzdurchlaufs zwischen den Walzen hervortritt. Sie besteht aus einer drehbaren Klinge 97 oder ähnlichem, die entweder über einen Handbedienhebel 98 (Mol-%1) oder durch einen Motor gesteuert wird, der mit einer stationären Klinge 99 zusammenwirkt.
Es wird darauf hingewiesen, daß der Film beim Austritt aus seinem Gehäuse oder Behälter 102 auf ein Stück Samt trifft, das in geeigneter Weise auf einer ebenen Fläche 105 etwas versetzt von der Austrittsöffnung des Behälters 102 befestigt ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Film die richtige Spannung am Bildpunkt erhält und richtig um die Andruckwalze 90 herumgewickelt wird. Aufgrund der Eigenschaften des Samts entstehen keine Kratzer am Film.
Anhand der in Fig. 9 gezeigten Anordnung für den Transportmechanismus ist ersichtlich, daß ein derartiger Mechanismus einen extrem kurzen Weg für den Film bei seinem Durchlauf vom Behälter 102 zum Behälter 14 zur Verfügung stellt. Daraus resultiert eine sehr geringe Papiervergeudung zwischen den Durchläufen und die Gefahr eines Materialstaus beim Durchlauf des Films ist stark eingeschränkt.
Es ist klar, daß der vorhandene, extrem kurze Weg auf der Tatsache beruht, daß der durch ein Pfeilsymbol (106) markierte Bildpunkt auf einer der Walzen fokussiert wird, d. h. auf der Andruckwalze 90 an der Unterseite. Für das Funktionieren des Bildsetzgeräts nach der vorliegenden Erfindung sind verschiedene elektronische Steuerungen, insbesondere Video- oder Abtaststeuerungen und Schrittsteuerungen, vorhanden. Aus Fig. 4 ist nun ersichtlich, daß der photoelektrische Detektor 110 die seitliche Lage des Strahlpunkts 38 auf der Bildebene abtastet und einen elektrischen Impuls an eine programmierbare Verzögerungsstufe 112 und einen Strahlschaltstufe 113 abgibt. Die Strahlschaltstufe ist ihrerseits an eine Lasertreiberstufe (Verstärker) 114 angeschlossen, die gesteuerte Leistung an die Laserdiode liefert.
Die Strahlschaltstufe 113 dient dazu, die Laserdiode während der Zeit nach Erhalt eines Impulses vom Photodetektor 110 solange dunkelzutasten (auszuschalten), bis die Verzögerungsschaltung 112 den verzögerten Impuls erzeugt hat. Nach Erhalt des verzögerten Impulses schaltet die Strahlschaltstufe die Laserdiode entsprechend den eintreffenden Daten, die die auf dem photoempfindlichen Film zu erzeugenden Bilder repräsentieren, ein und aus. Die Strahlschaltzeiten werden von einem freilaufenden, stabilen 15 MHz-Oszillator synchronisiert und gesteuert.
Gemäß einer weiteren Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist die Lasertreiberstufe 114 in der Lage, eine gesteuerte Leistung an die Laserdiode zu liefern, wodurch es möglich ist, die Intensität des Strahls zu verändern. Bei der bevorzugten Realisierung kann die Leistung auf einen von acht verschiedenen Pegeln gesetzt werden, wobei diese Pegel bei der Fertigung der Maschine unter 256 möglichen (Genauigkeit bietenden) Pegeln gewählt werden können.
Wie im Falle der Blendenplatte besteht die Möglichkeit, daß der Leistungspegel automatisch bei der Wahl der vertikalen Auflösung durch den Bediener oder manuell gewählt wird, wodurch die von der Maschine gewählte Standardvorgabe außer Kraft gesetzt wird.
Um dem mit der Technik vertrauten Leser einen mehr ins Detail gehenden Satz an technischen Daten, nach denen ein physische Realisierung konstruiert werden kann, zur Verfügung zu stellen, werden folgende Daten genannt: Als Film 24 kann ein mit Silberhalogenit beschichteter Film oder beschichtetes Papier gewählt werden, der eine Standardbehandlung erfordert. Falls für die Lichtquelle 16 eine Laserdiode verwendet wird, muß infrarotempfindlicher Film verwendet werden. Solch ein Film kann von der Firma Eastman Kodak Co., Rochester, New York, unter der Bezeichnung D2622, Record 40302, 12'' · 150'', Spec. 175, bezogen werden.
Bei der vertikalen Schrittauflösung kann zwischen acht verschiedenen Stufen im Bereich von 2.400 Zeilen pro Inch (maximal) bis 240 Zeilen pro Inch (minimal) gewählt werden. Eine typische vertikale Schrittrate beträgt 173,6 Raster pro Sekunde (gleich 8,7 Inch pro Minute bei einer Auflösung von 1.200 Inch pro Minute). Die erreichbare Genauigkeit beträgt kumulativ ± 0,2%.
Die horizontale Abtastrate kann über eine Steuereinheit bis zu einem Maximalwert von 2.400 dpi gewählt werden. Dazu wird interner 15-MHz-Takt verwendet, dabei beträgt die mittlere Datenrate 5 MHz bei einer Auflösung von 2.400 dpi, 2,5 MHz bei 1.200 dpi, usw. Das Tastverhältnis beträgt 33% bei Vollmaß. Das horizontale Abtastmaß beträgt maximal 310 mm bei einer Linearität gleich ± 0,5 Punkt.
Für die Abbildung mit extrem feiner Qualität kann der Bediener außerdem die Maschine veranlassen, nur eine Seite des Prismenspiegels zu benutzen. Dadurch wird ein eventueller Qualitätsverlust aufgrund eines Fehlabgleichs der Spiegelseiten vermieden.
Die Punktgröße bei der Abbildung auf dem Film 24 beträgt nominell 25 um, wobei mit der einstellbaren Blende eine Punktgröße von 25 · 50 um gewählt werden kann. Die Punktleistung beträgt auf der Filmebene maximal 250 Erg/cm² (1 Erg = 10 -7 J); sie kann in 256 Schritten bis hinab zum Minimalwert von 50 Erg/cm² gewählt werden. Der Abtastmotor ist ein Synchronreluktanzmotor, der so konstruiert ist, daß minimales Zittern und Wandern erzielt werden. Ein Hysteresesynchronmotor kann ebenfalls verwendet werden.
Es wurde ein einzigartiges Bildsetzgerät beschrieben, das extrem kosteneffizient ist und das zugleich den beim Bildsetzen erforderlichen hohen Auflösungsgrad erzielt. Aufgrund seiner zahlreichen Besonderheiten eignet es sich nicht nur für das traditionelle Textsetzumfeld, sondern es kann sich gleichermaßen für den computerunterstützten Büroarbeitsplatz, für technische Publikationsabteilungen und sonstige sich entwickelnde Grafikausgabeerfordernisse als geeignet erweisen.

Claims

1. Ein Bildsetzgerät zur Erzeugung eines zweidimensionalen Bildes auf photoempfindlichem Planfilmmaterial, das folgendes umfaßt: - ein Mittel (90, 92), mit dem dieses photoempfindliche Planfilmmaterial (24) an einem Bildpunkt vorbei transportiert wird, um eine erste Dimension des zweidimensionalen Bildes auf diesem photoempfindlichen Material (24) zu erzeugen; - eine Lichtquelle (16) eines modulierten Lichtstrahls (18); - ein drehbares konvexes Prisma (20) mit zwei nach außen geneigten Spiegelseitenflächen (32, 34), deren Ebenen sich in einer gemeinsamen Linie (30) schneiden, und mit senkrecht auf dieser Linie (30) stehender Drehachse, das den Lichtstrahl (18) so reflektiert, daß ein Abtaststrahl mit im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit entsteht; und - ein Abtastobjektiv (22), das so im Lichtweg des Abtaststrahls wirkt, daß sich ein fokussierter Strahlauftreffpunkt (38) wiederholt in linearer Richtung über das photoempfindliche Material (24) an dem Bildpunkt bewegt, um die andere Dimension des zweidimensionalen Bildes auf dem photoempfindlichen Material zu erzeugen (24).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Drehwinkel für den Prismenspiegel (29) im wesentlich gleich dem Abtastwinkel des Abtaststrahls ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Drehachse parallel zu dem von der Lichtquelle (16) erzeugten Lichtstrahl (18) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelle (16) einen Laser enthält, der einen kohärenten Lichtstrahl aussendet, und einen mit diesem Laser verbundenen Laser-Treiber (114) zum Modulieren des Laserstrahls (18) mit einem elektrischen Signal, das das Bild darstellt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Laser (16) eine Diode ist, die Licht im Infrarotbereich liefert, und das photoempfindliche Material ein infrarotlichtempfindlicher Film (24) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Abtastobjektiv (22) so konstruiert und angeordnet ist, daß es den Abtaststrahl gemäß der Beziehung y' = f · R justiert, wobei y' der Abstand des Bildes vom Schnittpunkt der Achse des Abtastobjektivs (22) zu der Bildebene, f die effektive Brennweite des Abtastobjektivs (22) zur Bildebene und R der Winkel zwischen den parallen (kollimierten) Strahlen und der optischen Achse des Abtastobjektivs (22) ist, und daß es dadurch den Abtaststrahl auf das photoempfindliche Material fokussiert und gleichzeitig Änderungen in der Bildschärfe kompensiert, die durch Abweichung des fokussierten Strahls von der optischen Achse verursacht werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine veränderbar positionierbare Blende (58) im Strahlweg zwischen der Lichtquelle (16) und dem photoempfindlichen Material (24) positioniert ist, um so die Größe und die Form des durch den fokussierten Strahl erzeugten Lichtpunktes (38) zu verändern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem ein Mittel enthält, mit dem die Spiegelhalterung (76) so eingestellt wird, daß der Abtaststrahl von beiden Prismenflächen (32, 34) auf derselben Linie auf dem photoempfindlichen Material (24) auftrifft, wenn dieses photoempfindliche Material (24) feststehend ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem folgendes enthält: - Mittel (90, 92) zum Transportieren des photoempfindlichen Planfilmmaterials, das ein paralleles Walzenpaar (90, 92) enthält, an dessen Klemmstelle das Material (24) geklemmt wird; - Mittel (94), mit dem nur eine der beiden Walzen (92) getrennt und direkt gedreht werden kann, wobei die andere Walze (90) indirekt durch den Reibungskontakt des Materials (24) mit der Walze (92) gedreht wird; dabei liegt der Bildpunkt auf einer Linie auf der Oberfläche der anderen dieser beiden Walzen (90), die parallel zur ihrer Drehachse verläuft.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das Mittel zum Drehen der Walzen ein Schneckenrad (94) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, die außerdem einen Behälter (102) zum Bereithalten des an dem Bildpunkt vorbeizutransportierenden photoempfindlichen Filmmaterials (24) und einen zweiten Behälter (14) zum Aufnehmen des transportierten photoempfindlichen Filmmaterials (24) enthält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, die außerdem ein Mittel (96) umfaßt, das im Bewegungsweg des photoempfindlichen Materials (24) zwischen dem Transportmittel (90, 92) und dem zweiten Behälter (14) angeordnet ist, um das photoempfindliche Material (24) zu schneiden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, die außerdem ein feststehendes Mittel (104) umfaßt, das im Bewegungsweg des photoempfindlichen Materials (24) zwischen dem ersten Behälter (102) und dem Transportmittel (90, 92) angeordnet ist, um federnd auf das photoempfindliche Material (24) zu drücken, damit sichergestellt ist, daß dieses am Bildpunkt die richtige Spannung aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der dieses Andruckmittel eine samtbezogene Andruckfläche (104) hat.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem folgendes umfaßt: - eine veränderbar positionierbare Blende (58), die an einer Stelle im Lichtweg zwischen der Lichtquelle (16) und dem photoempfindlichen Material (24) angeordnet ist, an der durch die gesteuerte Positionierung der Blende (58) im Lichtweg eine Änderung der Größe und der Form des fokussierten Strahlauftreffpunkts (38) erfolgt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem folgendes umfaßt: - das Mittel (50, 52) zum Transportieren des photoempfindlichen Materials (24), das eine erste Dimension herstellt, und - ein Mittel (110, 112, 113, 114) zum Steuern dieser Lichtquelle (16) zwecks Einstellung der Helligkeit des Lichtstrahls (18), wenn dieser eingeschaltet wird, damit die auf dem photoempfindlichen Material (24) aufgebrachte Energiemenge entsprechend der Änderung der veränderbaren ersten Dimension zwischen den aufeinanderfolgenden, von dem Abtaststrahl erzeugten Bildzeilen gesteuert wird.