DE3882359T2 - Abtast-gemultiplexte lichtventildrucker mit streifenverminderndem aufbau. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Lichtventildrucker, bei denen die effektive Auflösung durch Multiplexabtastung der Abbildung der Lichtventilanordnung in der Druckzone erhöht wird, insbesondere auf verbesserte Konstruktionen zur Verminderung von bandförmigen "Treppenstufen"-Artefakten in der Ausgabe derartiger Drucker.
• WO-A-86/01613 beschreibt eine elektrooptische Abtast- und Moduliereinrichtung mit 1) Lichtventilelementen, die selektiv aktiviert werden können, um durch diese Elemente hindurchgehendes Licht entweder durchzulassen oder zu blockieren, 2) Fokussiermitteln zur Abbildung der jeweils durch die Lichtventilelemente hindurchgehenden Lichtstrahlen in einer Vielzahl von Pixeln in der Abbildungszone und 3) Austritts- Abtastmittel, die den Lichtstrahl entlang der Abbildungszone ablenken.
• Aus WO-A-89/03150, die dasselbe Prioritätsdatum wie diese Anmeldung hat, sind Bilderzeugungsvorrichtungen bekannt, bei denen eine Lichtquellenanordnung (z.B. mit einer linearen Lichtventilanordnung) relativ grober Auflösung in einer Druckzone so abgebildet wird, daß sich eine Belichtung relativ höherer Auflösung ergibt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verwendet diese Lösung (i) eine Lichtquellenanordnung mit belichtenden Pixeln der Breite (W) und dazwischenliegenden nicht belichtenden Abständen, so daß sich ein Mittenabstand S ergibt, und (ii) ein optisches Multiplexer- Abtastsystem, z.B. mit einer Linse und einem Spiegel, das die Abbildung der Belichtungsanordnung in mehreren, etwa S÷W, Schritten nacheinander über eine lineare Druckzone indexiert. Dieses System bietet wesentliche Vorteile dadurch, daß es die Herstellung der Anordnung vereinfacht und seine elektronische Komplexität vermindert.
• Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei bestimmten Anwendungen, zum Beispiel beim Drucken qualitativ hochwertiger Halbtonabbildungen, bei den vorgenannten Systemen unerwünschte Streifenartefakte auftreten. Es wurde entdeckt, daß die Ursache dieser Artefakte darin liegt, daß das Multiplexer-System das ungleichmäßige Lichtstärkenprofil des von der Lichtquelle auf die Lichtventilanordnung eingestrahlten Lichts noch verstärkt.
• Eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Drucksystem mit einer im Multiplexsystem abgetasteten Lichtventilanordnung anzugeben, das die Vorteile der vorgenannten Lösung bietet, dabei aber die Streifenartefakte der Druckausgabe dieses Systems wesentlich verringert. Damit liegt ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der beträchtlichen Verbesserung der Ausgabe beim Lichtventildrukken mit Multiplexabtastung. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß diese Verbesserungen der Druckausgabe mit einer einfachen und zuverlässigen Konstruktion erzielt werden, die ohne besondere Anpassungsmaßnahmen bei einer Vielzahl unterschiedlicher Lichtquellen anwendbar ist.
• Gemäß einer in Anspruch 1 beschriebenen Ausführungsform besteht die Erfindung aus einem elektronischen Bilderzeugungssystem zum Belichten einer linearen Abbildungszone bei relativ hoher Auflösung mit a) einer Belichtungsanordnung, die aus einer Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten, selektiv aktivierbaren Lichtventilen besteht, b) einer Lichtquelle, die Licht auf eine Eintrittsfläche der Belichtungsanordnung lenkt, c) Mitteln zum Erzeugen eines Bildes der Belichtungsanordnung in einer linearen Abbildungszone und d) Austritts-Abtastmitteln, die das aus der Anordnung austretende Licht linear längs der Abbildungszone abtasten, wobei das System gekennzeichnet ist durch e) Eintritts-Abtastmittel, welche das von der Lichtquelle abgegebene Licht linear längs der Anordnung in eine bestiiniten zeitlichen Verhältnis zu der Abtastung durch die Austritts-Abtastmittel abtasten.
• Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:
• Fig. 1-4 schematische Darstellungen eines Multiplexer-Abtastsystems gemäß des Standes der Technik, bei dem der verbesserte Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung realisierbar ist;
• Fig. 5 eine schematische Darstellung der Mechanismen, die die erfindungsgemäß zu lösenden Streifenbildungsprobleme verursachen;
• Fig. 6 eine schematische Darstellung einer eine Ausführungsform der Erfindung beinhaltenden Lichtventil- Bilderzeugungsvorrichtung;
• Fig. 7 eine schematische Darstellung, in der zu erkennen ist, in welcher Weise die Gleichmäßigkeit der Abbildung erfindungsgemäß verbessert wird;
• Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung;
• Fig. 9 ein Diagramm einer sinnvollen alternativen Ausbildung der Ausführungsform gemäß Fig. 8 und
• Fig. 10 ein Diagramm des Strahlenganges der Ausführungsform gemäß Fig. 9.
• Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform des in der vorgenannten Anmeldung von Agostinelli et al beschriebenen Druckersystems. Der detaillierte Aufbau dieses Lichtventilsystems sowie auch des diesem nachgeschalteten Lichtleitsystems ist beispielhaft für die in erfindungsgemäßen Systemen verwendbaren Konstruktionen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um einen Multiplexdrucker, der allgemein eine Lichtquellengruppe 2 mit einer Vielzahl selektiv aktivierbarer Belichtungselemente umfaßt, ferner eine Druckstation 3, die derart aufgebaut und angeordnet ist, daß sie Zeilenabschnitte des Druckmediums M nacheinander zu einer Druckzone L und durch diese hindurch transportieren kann, eine (durch die Linse 4 repräsentierte) Optik, die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie eine Abbildung der Lichtquellenanordnung 2 (mit einer ausgewählten Vergrößerung F, z. B. 1:1, 2:1, 1:2, usw.) in der Druckzone ausbildet, sowie eine Abtastgruppe 5, die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie die Lichtabbildung der Lichtquellenanordnung 2 in der Druckzone L indexiert in jeweils anderer Position wiedergibt.
• Die Lichtquellenanordnung 2 besitzt eine Lichtquelle 21, die eine Kollimatorlinse 22 gleichmäßig beleuchtet, wobei letztere gebündeltes Licht auf den Eintritts-Polarisator 23 der Lichtventilanordnung 20 richtet. Die im einzelnen in Fig. 2 dargestellte Lichtventilanordnung 20 besitzt ferner eine zwischen dem Eintritts-Polarisator 23 und dem Austritts-Polarisator 25 angeordnete elektrooptische Platte 29. Die Platte 29 ist derart gestaltet, daß sie eine Vielzahl diskreter Belichtungsabschnitte aufweist, die durch beabstandete Elektrodenstrukturen 25, 26 gebildet werden, so daß das selektive Anlegen eines elektrischen Feldes quer zur Richtung des durch die Platte hindurchgehenden Lichts möglich ist. Derartige Lichtventilstrukturen sind Stand der Technik, z.B. US-A-4,371,892 und US-A-4,569,573. Grundsätzlich sind die Richtungen derartiger Polarisatoren 23, 24 in einem Winkel von 90º zueinander angeordnet, und die elektrooptische optische Platte 29 (die zum Beispiel aus PLZT-Material bestehen kann) ist derart ausgebildet, daß sich bei Anlegen eines aktivierenden elektrischen Feldes an die Elektroden die Polarisationsrichtung des hindurchgehenden Lichts um 90º ändert. Normalerweise ist bei einem Paar von Lichtquellenabschnitten jeweils eine Elektrode eine Referenzelektrode 25 mit z.B. Erdpotential, die andere eine selektiv durch Treiberschaltungen 27 aktivierbare Adresselektrode. Wenn daher die aktivierbare Elektrode 25 aktiviert wird, bewirkt das zwischen ihr und der Referenzelektrode 26 erzeugte Feld, daß das dazwischenliegende elektrooptische Material die Richtung des vom Eintritts-Polarisator 23 einfallenden polarisierten Lichts um 90º ändert und das Licht somit durch den Austritts-Polarisator 24 hindurchgeht. Wird die Adresselektrode 25 eines Lichtquellenabschnitts nicht aktiviert, ändert sich die Polarisationsrichtung des durch diesen Abschnitt der Modulatorplatte hindurchgehenden Lichts nicht, so daß das Licht durch den Austritts-Polarisator blockiert wird. In der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 ist eine Maskenschicht 28 vorgesehen, zum Beispiel auf dem Austritts-Polarisator 24 ausgebildet, die zwischen Elektrodenpaaren ausgerichtet angeordnete lichtdurchlässige Abschnitte 43a und zwischen letzteren angeordnete lichtundurchlässige Abschnitte 43b besitzt. Gemäß einer anderen (nicht dargestellten) bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Maskenschicht 28 direkt auf der Austritts-Fläche der Modulatorplatte 29 ausgebildet, wodurch Ausrichtungsprobleme entfallen.
• Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als Lichtquellen für selektiv aktivierbare Belichtungen PLZT- Lichtventilanordnungen verwenden, ist für den Fachmann jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß auch andere Belichtungsmittel, zum Beispiel LED-Anordnungen oder Flüssigkristall- Lichtventilanordnungen verwendet werden können. Desgleichen verwendet die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung einen Spiegel 51, der zum Zwecke der steuerbaren Indexierung der Abbildung der Lichtventilanordnung 2 an einem bimorphen Biegeelement 52 befestigt ist, wobei jedoch auch andere Galvo- Spiegelsysteme und Bildabtastsysteme, z.B. rotierende Polygonspiegel, verwendet werden können.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird das bimorphe Biegeelement 52 durch eine Spiegelantriebsschaltung 53 steuerbar betätigt, um den Spiegel 51 so (schrittweise oder kontinuierlich) zwischen der durchgezogen und der gestrichelt dargestellten Stellung zu bewegen, daß die Abbildung der mit der Maske versehenen Fläche der Lichtventilanordnung an verschiedenen Stellen der Zeile des dann in der Abbildungszone der Station 3 vorhandenen Aufzeichnungsmediums M (z.B. des lichtempfindlichen Films oder Papiers) indexiert abgebildet wird. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, kann die Station 3 einen mittels eines Antriebes 32 betätigten beweglichen Tisch 31 besitzen, mittels dessen Zeilenbereiche des darauf aufliegenden Abbildungsmediums nacheinander in der Druckzone L mit der von der Linse 4 und dem Spiegel 51 ankommenden Zeilenabbildung in Ausrichtung gebracht werden können. Die Abbildung der Lichtventilanordnung wird in der Druckstation 3 in Fig. 1 vergrößert; es ist jedoch ersichtlich, daß die Abbildung je nach den Erfordernissen der speziellen Anwendung auch 1:1 oder verkleinert erfolgen könnte.
• In Fig. 3 sowie auch in Fig. 1 ist zu erkennen, daß die gemäß der Lösung der vorgenannten Patentanmeldung von Agostinelli und Mir aufgebaute Lichtquelle 2 Belichtungselemente L&sub1;-L&sub4; umfaßt, die in Längsrichtung der Anordnung eine vorbestimmte Breite (W) aufweisen. Die einzelnen Elemente sind außerdem in Längsrichtung in einem Mittenabstand (S) mit dazwischenliegenden lichtundurchlässigen Abschnitten 43b, die durch Bereiche der Maske 28 ausgebildet werden, angeordnet.
• Mittels einer Vorrichtung, wie vorstehend beschrieben, können die Spiegelantriebsschaltung 53 und die Treibersteuerschaltung 60 so koordiniert werden, daß eine Zeilenbelichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erfolgt. Die Schaltungen arbeiten daher in der Weise, daß die Belichtungsquelle L&sub1; nacheinander Bildpunktbereiche P&sub1;&submin;&sub1; bis P&sub1;&submin;&sub6; in der Druckzone, die Lichtquelle L&sub2; nacheinander Bildpunktbereiche P&sub2;&submin;&sub1; bis P&sub2;&submin;&sub6; in der Druckzone, die Lichtquelle L&sub3; nacheinander Bildpunktbereiche P&sub3;&submin;&sub1; bis P&sub3;&submin;&sub6; in der Druckzone und die Lichtquelle L&sub4; nacheinander Bildpunktbereiche P&sub4;&submin;&sub1; bis P&sub4;&submin;&sub6; in der Druckzone adressiert. Dieses grundsätzliche Verfahren kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt werden, wobei jedoch zwei grundlegende Dinge wichtig sind. Erstens wird die Anzahl (M) der mit jeder Lichtquelle auszuführenden aufeinanderfolgenden Belichtungsschritte entsprechend dem Verhältnis (S÷W) X ausgewählt, in dem der Abstand der Belichtungselemente in Längsrichtung der Anordnung zur Breite des Belichtungselementes in Längsrichtung der Anordnung steht, wobei X die Anzahl der in der Druckzone auszuführenden verschiedenfarbigen Belichtungen ist. Bei dem bisher anhand der Figuren 1 bis 3 besprochenen Einfarben-Belichtungssystem (X = 1) ist das Verhältnis S÷W gleich 6, so daß die für die Adressierung, z.B. durch die Lichtquelle L&sub1;, zur Verfügung stehenden diskreten Positionen die sechs Bildpunktbereiche P&sub1;&submin;&sub1; bis P&sub1;&submin;&sub6; umfassen. Gegebenenfalls kann das Verhältnis S÷W etwas von der ganzen Zahl der im linearen Abbildungsbereich ausgeführten Multiplex-Druckfolgen abweichen. Wenn zum Beispiel eine geringfügige Überlappung der belichteten Bildpunktbereiche bevorzugt wird, kann das Verhältnis S÷W etwas größer sein als die Zahl der Multiplex-Belichtungsfolgen (M). Wird zwischen adressierten Bildpunktbereichen ein Abstand gewünscht, kann S÷W etwas größer sein als die Anzahl der adressierten Bildpunktbereiche. Die Auswahl eines bevorzugten S÷W-Verhältnisses ist in gewissem Maße von der Auflösung des optischen Systems abhängig. Um gute Ergebnisse zu erhalten, sollte die Indexierung derart gewählt werden, daß die Überlappung oder der Abstand zwischen den in der Druckzone belichteten Bildpunkten um nicht mehr als etwa 50% gegenüber dem Zustand abweicht, in dem die Bildpunkte aneinander angrenzen. Um jedoch eine bestmögliche Abbildungsqualität bei nur einer Lichtfarbe zu erzielen, sollten die Lichtpunktabschnitte, zum Beispiel P&sub1;-P&sub6;, uber den Bereich L&sub1; der Abbildungszone hinweg gleichmäßig beabstandet und die Anzahl diskreter Bildpunktabschnitte innerhalb eines Bereiches etwa gleich S÷W sein.
• Aus dem vorstehend Gesagten geht hervor, daß ein zweiter wesentlicher Punkt der allgemeinen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darin besteht, die Bewegung des Spiegels 51 in vorbestimmter Weise mit der Lichttreiberschaltung 27 zu synchronisieren. Wichtig ist daher, daß in jedem Abschnitt L'&sub1;, L'&sub2;, usw. die adressierten Bildpunktbereiche (z.B. P&sub1;&submin;&sub1; bis P&sub1;&submin;&sub6;) des Abschnitts in Längsrichtung jeweils gleichen Abstand zueinander aufweisen. Vom Prinzip her ist dabei angestrebt, die Lichtquellen in Bildbewegungsschritten in der Abbildungszone zu betätigen, die etwa der Belichtungselementbreite (W) mal dem Systemvergrößerungsfaktor (F) entsprechen.
• Die Figuren 1-4 veranschaulichen eine bevorzugte praktische Ausführungsform einer derartigen Steuerung. Wie am besten in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, besitzt die Maske 28 auch eine Vielzahl abwechselnd mit einer Liniendichte je Längeneinheit entsprechend 1÷W angeordneter lichtundurchlässiger und lichtdurchlässiger Bereiche 44a und 44b. Damit Licht von der Lichtquelle 21 durch die Rasterbereiche 44a hindurchgehen kann, ist die an das Raster angrenzende Unterlage 19 lichtdurchlässig. Gegebenenfalls könnte die Unterlage auch wegfallen oder als elektrooptisches Polarisator-Verbundelement mit lichtdurchlässig geschalteten Elektroden ausgebildet sein.
• In den Figuren 1 und 4 ist zu erkennen, daß entlang des Randes des Strahlenganges des von der Lichtquelle 21 durch das Raster 44a, 44b der Maske 28 hindurchgehenden Lichts ein Spiegel 45 so angeordnet ist, daß dieses Licht durch ein Raster 47 und eine Linse 48 auf einen Photodetektor 46 fällt.
• Das Raster 47 ist so gestaltet, daß es dieselbe Gitterkonstante aufweist wie das im Belichtungsbereich L abgebildete Raster 44a, 44b der Maske 28. Dies bedeutet, daß das Raster 47 eine Gitterkonstante von F (1÷W) besitzt, wobei F die Systemvergrößerung ist. Dieses zusammenwirkende Rastersystem erzeugt ein kontraststarkes Moiré-Muster, und während des Abtastens des Spiegels 51 erzeugt das das Raster 47 passierende Licht ein sinusföriiges Spannungsausgangssignal des Photodetektors. Damit entspricht jedes Spannungsmaximum (oder -minimum) des Photodetektorsignals einem Multiplexvorgang, d.h. einem Signal, das die Treibersteuerschaltung 60 aktiviert, um den Lichtventiltreibern Druckinformation zuzuleiten. Diese Synchronisiertechnik ist äußerst wirksam zur Vermeidung von Ungleichmäßigkeiten, die durch Flattern des bimorph bewegten Spiegels verursacht werden. Obwohl das soeben beschriebene optische System zur Synchronisierung der Rasterlage vorteilhaft ist, können zur Durchführung der erforderlichen Synchronisationsaufgaben auch andere Positions- Erfassungssysteme, z.B. Wellencodierer oder Antriebssignalzähler, eingesetzt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen des Systems nach Figur 4 wird die Linse 48 nicht benötigt.
• Im Betrieb erhält die Treibersteuerung (bei der es sich um einen Teil einer Mikroprozessoreinheit handeln kann) Druckdaten von einem Pufferspeicher, in dem sie in einem Format gespeichert sind, das sich für die Versorgung der Treiber der Lichtquellen L&sub1; bis L&sub4; mit Druck/Nichtdruckdaten für ihre jeweiligen Abschnitte der Bildpunktbereiche eignet. In der ersten Stufe der Zeilenbelichtungsfolge werden den Gattern der Treiber für die Lichtquellen L&sub1; bis L&sub4; also parallel Daten für die Bildpunktbereiche P&sub1;&submin;&sub1;, P&sub2;&submin;&sub1;, P&sub3;&submin;&sub1; bzw. P&sub4;&submin;&sub1; zugeführt. Sobald der Detektor 46 das entsprechende Ablauffolgesignal liefert (das anzeigt, daß der Spiegel 51 in der richtigen Position für die Adressierung der betreffenden Bildpunktbereiche ist), wird den Gattern signalisiert, die Treiber für die Lichtquellen L&sub1;-L&sub4; entsprechend den eingegebenen Druck/Nichtdruckdaten zu betätigen, und entsprechend fällt Licht auf die Lichtpunktbereiche. Anschließend werden den Gattern Daten für die Positionen P&sub1;&submin;&sub2;, P&sub2;&submin;&sub2;, P&sub3;&submin;&sub2; bzw. P&sub4;&submin;&sub2; zugeführt und das Signal der Treibersteuerung, daß der Spiegel 51 nun die nächste Bildpunkt-Adressierposition eingenommen hat, abgewartet. Dieser Ablauf wiederholt sich solange, bis für jeden Abschnitt alle Bildpunktbereiche adressiert sind; dann bewegt sich der Drucktisch weiter, während der Spiegel 51 in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß mittels der Techniken, wie sie in US-A-4,378,568 bzw. US-A-4,449,153 beschrieben sind, in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung eine mehrstufige Grauskalenabbildung von Bildpunkten erreicht werden kann.
• Das in den Figuren 1 - 4 dargestellte System ist ein wirksames und einfaches Verfahren zum optischen Multiplexen einer Lichtventilanordnung, das jedoch bei bestimmten Anwendungen mit dem Nachteil gewisser unerwünschter Artefakte verbunden ist. Wie in dem Diagramm der Fig. 5 dargestellt, weisen die meisten Belichtungssysteme eine gewisse Ungleichmäßigkeit von der Feldmitte zu den Feldrändern hin auf. Eine gewisse Verbesserung läßt sich durch zusätzliche optische und lichtstreuende Elemente erreichen, wodurch jedoch die Lichtintensität verringert wird. Derartige Ungleichmäßigkeiten sind bei manchen herkömmlichen Belichtungssystemen kein ernsthafter Nachteil; bei dem in den Figuren 1-4 dargestellten Multiplexersystem hat sich jedoch gezeigt, daß sie zu einem höchst unerwünschten Artefakt in der Abbildungsebene führen. Um dies zu illustrieren, ist in dem Diagramm der Fig. 5 die ungleichmäßige Lichtverteilung auf Lichtventilebene durch die Werte I&sub1;, I&sub2;...In bei den Lichtventilen 1, 2...n bezeichnet. Da das bimorphe Element die Abbildung eines jeden Lichtventils bis zur Grenze der ursprünglichen Abbildungsposition des angrenzenden benachbarten Lichtventils abtastet, zeigen die den Lichtstärken I&sub1;, I&sub2;...In entsprechenden Belichtungen eine stufenförmige Ausbildung. Daher werden sich selbst bei idealen Lichtventilen mit gleichmäßigem Transmissionsgrad erkennbare Belichtungsschwankungen auf Abbildungsebene ergeben. Wenn der typische Abstand zwischen den Multiplexbereichen in der Größenordnung von 1 mm liegt, ergibt sich eine höchst unerwünschte sichtbare sinusförmige Streifenbildung, da das Auge für Ungleichmäßigkeiten in diesem Liniendichtenbereich sehr empfindlich ist.
• Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, daß auf der Basis von brechenden und reflektierenden optischen Elementen optisch "kompensierte" Multiplexsysteme streifenförmige "Treppenstufenmuster" der in Fig. 5 dargestellten Art verhindern. Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines solchen auf der Basis brechender optischer Elemente kompensierten Multiplexsystems. Dabei wird die Lichtquelle 21 mittels einer Linse 62 auf einem an einem Ende eines bimorphen PZT-Elements 64 befestigten Abtastspiegel 63 abgebildet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung weist das bimorphe Element 64 noch einen zweiten, an seinem gegenüberliegenden Ende befestigten Spiegel 65 auf und ist mittels des Elements C so befestigt, daß es die genannten Spiegel symmetrisch angeordnet sind. Hierzu ist das bimorphe Biegeelement über seine gesamte Länge gleichmäßig aufgebaut und mittig befestigt, so daß seine zu den Spiegeln 63 und 65 führenden Schenkel jeweils gleich lang sind. Wird nun eine gegebene Spannung an das bimorphe Element angelegt, tasten die Spiegel 63 und 65 symmetrisch jeweils einen gleichen Winkel ab, da ja die Lichtstrahlablenkungen beiderseits der Befestigung gleich sind.
• Nach Ablenkung durch den ersten Spiegel des bimorphen Elements passiert das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht die Linse 66, die so ausgelegt und angeordnet ist, daß sie den Lichtstrahl bündelt, zum Beispiel indem ihre Brennweite gleich ihrem Abstand zum ersten Spiegel 63 des bimorphen Elements ist. Anschließend wird der Lichtstrahl vom Spiegel 67 reflektiert und tritt in die Lichtventilanordnung 20 ein. Das Lichtstärkemuster des von der Lichtquelle abstrahlten Lichtstrahls an der Eintrittsfläche der Anordnung 20 entspricht dem in einer Abbildungsebene in der Nähe der Linse 62, das von der Linse 66 projiziert wird. Das Belichtungsmuster, d.h. das Lichtverteilungsmuster, ist jedoch nicht stationär, da es durch die Bewegung des ersten Spiegels 63 des bimorphen Elements abgetastet wird.
• Nach Durchgang des Lichtquellenmusters durch die Lichtventilanordnung 20 wird es von dem Spiegel 63 reflektiert und passiert die Linse 69, die es ihrerseits auf den zweiten bimorphen Spiegel 65 fokussiert. Damit werden sowohl der erste Abtastspiegel als auch die Lichtquelle auf der reflektierenden Oberfläche des zweiten Abtastspiegels 65 abgebildet. Die Linse 69 dient ferner dazu, die Lichtventilanordnung 20 in der endgültigen Abbildungsebene 3 abzubilden, wo die Belichtung erfolgt. Da die Anordnung 20 nach Ablenkung durch den zweiten Abtastspiegel 65 abgebildet wird, wird die Abbildung wie in bezug auf die Figuren 1-4 beschrieben indexiert, um das gewünschte optische Multiplexen zu erzielen. Das Lichtmuster der Lichtquelle 21 wird jedoch zweimal abgetastet, nämlich durch den ersten und den zweiten Abtastspiegel 63 bzw. 65. Das System gemäß Fig. 6 ist optisch so ausgelegt, daß sich die beiden Abtastungen gegenseitig kompensieren, so daß das Lichtmuster der Lichtquelle 21 in der Ebene 3 relativ feststehend ist, unabhängig von der Stellung der Abtastspiegel. Eine optimale Kompensation läßt sich in der Praxis leicht durch Anpassung der Befestigungsposition des bimorphen Elementes 64 erzielen. Die bemerkenswerte Wirkung dieser Kompensationstechnik führt zu dem in Fig. 7 dargestellten ebenmäßigen Lichtstärkenmuster, wodurch das in Fig. 5 dargestellte Streifenmuster vermieden wird.
• In Fig. 8 ist ein gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauter "gefalteter" und im optischen Multiplexbetrieb arbeitender Drucker dargestellt. Diese Ausführungsform bietet Vorteile hinsichtlich ihrer Kompaktheit und insofern, als sie keine Abbildungsoptik mit großer Blende benötigt. Die mit einem kleinen Leuchtkörper ausgestattete Lichtquelle 21 des in Fig. 8 dargestellten Systems richtet Licht durch eine Schlitzmaske 82 auf einen sphärischen Spiegel 83. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Leuchtelement der Lichtquelle achsversetzt, jedoch nahe des Krümmungsradius des Spiegels 83 angeordnet, so daß es auf der anderen Seite der optische Achse des Spiegels symmetrisch abgebildet wird. Ein kleiner an einem bimorphen PZT-Element 85 angeordneter Spiegel 84 ist so positioniert, daß er die Abbildung des Leuchtkörpers auffängt und auf den sphärischen Spiegel 83 zurücklenkt. Das Leuchtelement 81 der Lichtquelle und der bimorphe Abtastspiegel 84 sind als zueinander konjugierte Elemente ausgebildet; allerdings ist der Spiegel 84 so geneigt, daß die optische Achse nach der Ablenkung durch den Spiegel auf einen anderen Teil des sphärischen Spiegels 83 fällt als der durch den Schlitz 82 hindurchtretende Lichtstrahl. Eine Lichtventilanordnung 85 ist so angeordnet, daß sie das Licht nach der zweiten Ablenkung durch den sphärischen Spiegel 83 abfängt; und ein flacher Spiegel 86 ist derart positioniert, daß er das durch die Anordnung 85 hindurchgehende Licht zum Abtastspiegel 85 zurücklenkt. Nach dieser zweiten Reflexion durch den Abtastspiegel 84 fällt das Licht der Lichtquelle auf eine Linse 87, deren Aufbau und Anordnung so gewählt sind, daß eine Abbildung der Lichtventilanordnung 20 auf ein lichtempfindliches Material M in der Belichtungsebene 3 projiziert wird. Durch diese zweite Reflexion durch den Abtastspiegel 84 wird die Abbildung der Lichtventilanordnung wie vorstehend beschrieben in der Abbildungsebene indexiert, d.z. multiplexiert. Das Lichtstärkemuster der Belichtungsquelle erfährt jedoch wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 zwei kompensierende Abtastungen und ergibt ein im wesentlich feststehendes Belichtungsstärkenprofil in der Abbildungsebene, so daß die gewünschten Ergebnisse der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
• Vorzugsweise wird die geschlitzte Maske 82 so angeordnet, daß sie durch den sphärischen Spiegel 83 in der Ebene der Lichtventilanordnung 85 abgebildet wird. Infolgedessen wird der Schlitz vorzugsweise irgendwo zwischen dem Brennpunkt und dem Krümmungsradius des sphärischen Spiegels 83 positioniert. Zu beachten ist ferner, daß wenn die Lichtquelle 81 und der bimorphe Spiegel 84 als konjugierte Elemente erhalten bleiben sollen, die Lichtquelle außerhalb des Krüümungsradius des Spiegels 83, der angetriebene Abtastspiegel 84 jedoch innerhalb des Krümmungsradius jenes Spiegels positioniert werden sollte. Dies ist wünschenswert, um eine etwaige zusätzliche Länge des Strahlenganges auszugleichen, die durch die Ablenkung vom flachen Spiegel 86 entstehen könnte.
• Bei manchen Konstruktionen ähnlich der Ausführungsform gemäß Fig. 8, zum Beispiel bei Verwendung langer Lichtventilanordnungen, zeigt sich in der Bildebene eine unerwünschte Abtastkomponente. Dieser Effekt kann daraus resultieren, daß die Abtastachse des bimorphen Spiegels nicht kollinear zur Richtung der Lichtventilanordnung verläuft und das Abtasten nicht entlang einer Linie, sondern entlang eines Kreisbogens erfolgt. Dieser Effekt ist in den Abbildungen der Lichtventile am stärksten an den äußersten Enden der Anordnung festzustellen, ein Problem, das durch Verwendung der in den Figuren 9 und 10 dargestellten modifizierten Ausführungsform der Erfindung ausgeschaltet werden kann. Bei dieser Modifikation verläuft der letzte Strahlengang zum Abtastspiegel kollinear zur Abtastachse. Da die Anordnung mit der letzten Ablenkung durch den Abtastspiegel abgebildet sein muß, kann ein um 45º geneigter zweiter Spiegel 88 an dem bimorphen Element angeordnet werden (der also Licht aus der Zeichnungsebene der Fig. 9 herauslenkt). Falls noch eine weitere Kompensation erforderlich ist, kann für den zweiten Spiegel ein separates bimorphes PZT-Element verwendet werden. In Fig. 10 ist ein Strahlengang eines "gefalteten" Systems der vorgenannten Art dargestellt. Systeme der Art, wie sie anhand der Figuren 8 bis 10 beschrieben wurden (mit einem Krümmungsradius des sphärischen Spiegels von 8") passen bequem in einen Bereich von 10" x 16", das ist etwa ein Achtel des Raums, der für Systeme der in Fig. 6 dargestellten Art benötigt wird. Obwohl der sphärische Spiegel 83 Abbildungsqualität hat, kann statt dessen auch ein kostengünstigerer Spiegel von Kondensorqualität eingesetzt werden.
• Aus vorstehender Beschreibung wird ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung industrielle Vorteile bietet, da sie das Drucken auf lichtempfindlichem Material mittels des Lichtventilverfahrens mit geringeren Randartefakten ermöglicht.

Claims (3)

1. Elektronisches Bilderzeugungssystem zum Belichten einer linearen Abbildungszone (L) bei relativ hoher Auflösung mit

a) einer Belichtungsanordnung (20), die aus einer Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten, selektiv aktivierbaren Lichtventilen (43a) besteht,

b) einer Lichtquelle (21), die Licht auf eine Eintrittsfläche der Belichtungsanordnung lenkt,

c) Mitteln (6; 69; 83; 87) zum Erzeugen eines Bildes der Belichtungsanordnung in einer linearen Abbildungszone und

d) Austritts-Abtastmitteln (51; 65; 84; 88), die das aus der Anordnung austretende Licht linear längs der Abbildungszone abtasten,

gekennzeichnet durch

e) Eintritts-Abtastmittel (63; 84), welche das von der Lichtquelle abgegebene Licht linear längs der Anordnung in einem bestimmten zeitlichen Verhältnis zu der Abtastung durch die Austritts-Abtastmittel abtasten.

2. Elektronisches Bilderzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts-Abtastmittel und die Eintritts-Abtastmittel Spiegel (63, 65) aufweisen, die im optischen Strahlengang des Systems symmetrisch zu der Eintritts- und Austrittsfläche der Lichtventilanordnung angeordnet sind.

3. Elektronisches Bilderzeugungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts-Abtastmittel und die Eintritts-Abtastmittel ein gemeinsames Spiegelelement (84) besitzen.