DE69411019T2 - Optische aufzeichnung von daten - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen und Verfahren zur optischen Datenaufzeichnung und bezieht sich insbesondere, obgleich nicht ausschließlich, auf das Farbstoffthermotransferdrucken.
• Beim Farbstoffthermotransferdrucken wird Wärme auf ausgewählte Pixelbereiche einer Farbstofflage übertragen, um zu bewirken, daß Farbstoff von den erwärmten Bereichen übertragen wird, um gedruckte Pixel an einer benachbarten Farbstoffaufnahmelage zu bilden und dadurch ein gedrucktes Bild zu bilden.
• Es werden oftmals Laserdioden als die Wärmequellen ausgewählt, da sie kostengünstig, zuverlässig und kompakt sind. Bei einer typischen Druckeinrichtung wird der Ausgangsstrahl von einer einzigen Laserdiode in seiner Intensität moduliert, wenn er über die Farbstofflage tastet, und jede Abtastung druckt eine Pixelzeile auf der Aufnahmelage. Der Strahl kann lediglich an- oder ausmoduliert werden, so daß ein Pixel entweder gedruckt wird oder nicht, oder die Strahlintensität kann über einen Bereich von Werten variiert werden, um die Menge des von einem Pixelbereich übertragenen Farbstoffs zu variieren und Pixel mit verschiedenen Tönen vorzusehen, um ein Drucken mit kontinuierlichen Tönen zu ermöglichen.
• Laserdioden emittieren jedoch typischerweise Licht von einem langgestreckten Streifenbereich, und somit ist die Strahlqualität asymmetrisch, wobei der Ausgangsstrahl eine hohe Divergenz in der Achse der Streifenbreite und eine geringe Divergenz in der Achse der Streifenlänge aufweist. Ein Problem bei Laserdioden ist dann, daß, obgleich der Strahl ziemlich leicht in seiner Achse mit hoher Divergenz auf eine relativ hohe Auflösung fokusiert werden kann, es schwieriger ist, dies in der Achse mit geringer Divergenz zu tun, und somit ist es schwierig, eine hohe Gesamtaufösung zu erhalten.
• Ein weiteres Problem der vorangehenden Einrichtung ist, daß die Druckgeschwindigkeit gering ist, da wiederum jedex Pixel einzeln gedruckt werden muß. Ferner ist der optische Aufbau zum Strahlabtasten komplex und erhöht die Kosten und die Größe der Einrichtung, während die Zuverlässigkeit gesenkt wird.
• Ein Weg zum Erhöhen der Druckgeschwindigkeit und zum Vereinfachen des Abtastaufbaus ist das Anordnen einer Mehrzahl von Laserdioden in einem Feld, und jede Laserdiode einzeln in ihrer Intensität zu modulieren, während die Ausgangsstrahlen zusammen die Farbstofflage abtasten. Dies ermöglicht dann, daß eine Mehrzahl von Pixellinien gleichzeitig gedruckt wird. Die Verwendung einer Mehrzahl von Laserdioden trägt jedoch selbst zur Erhöhung der Kosten und Komplexität der Einrichtung bei. Die US-4162121 offenbart das Ersetzen eines herkömmlichen Abtasters in einem Drucksystern durch ein Feld von nahe beiemanderliegenden Umwandlern.
• Gemäß einem ersten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Datenaufzeicheneinrichtung vor, umfassend eine Laserdiode, welche im Gebrauch einen Lichtstrahl von einem langgestreckten Streifenbereich emittiert, ein Modulatormittel, welches in einer Dimension lediglich parallel zu der Achse mit geringer Divergenz des Strahls angeordnet ist und zum individuellen Modulieren verschiedener Bereiche des Strahlquerschnitts entlang der Achse betreibbar ist, um eine Mehrzahl von individuell modulierten Strahlabschnitten zu erzeugen, und ein Mittel zum Fokusieren der Strahlabschnitte auf ein Aufzeichenmedium, um die Datenaufzeichnung zu bewirken.
• Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Datenaufzeichenverfahren vor, welche das Modulieren des Lichtstrahls von einer Laserdiode in einer Dimension umfaßt, welche Dimension parallel zur Achse mit geringer Divergenz des Strahls ist, derart, daß verschiedene Querschnittsbereiche des Strahls entlang der Achse individuell moduliert werden, um jeweilige Strahlabschnitte vorzusehen, welche auf ein Aufzeichenmedium fokusiert werden.
• Die Erfindung ist vorzugsweise zur Verwendung bei dem Farbstoffthermotransferdrucken, in welchem Fall das Aufzeichenmedium ein Paar benachbarter Farbstoffabgabe- und Aufnahmeelemente sein kann. Andere Anwendungen können jedoch in Betracht gezogen werden, wie z.B. das Ätzen von Mulden oder die Reorientierung von Bereichen eines magnetischen Materials als Daten in einem geeigneten Aufzeichenmedium.
• Durch das räumliche Aufteilen des Hauptstrahls in ein Feld separater Strahlabschnitte entlang der Achse mit geringer Divergenz (d.h. entlang der Achse, welche parallel zur langen Abmessung des Laserdiodenemissionsstreifens ist) werden die Probleme der Auflösung in dieser Achse verringert, da jeder separate Strahlabschnitt auf einen separaten Pixelbereich fokusiert werden kann. Es kann daher eine bessere Auflösung in der Achse mit geringer Divergenz erzielt werden, welche, wenn gewünscht, derart eingestellt werden kann, daß sie an die Auflösung in der Achse mit hoher Divergenz angepaßt ist, entlang welcher der Strahl nicht aufgeteilt ist.
• Ferner können die separaten Strahlabschnitte eine Mehrzahl von Pixeln gleichzeitig drucken, wodurch die Druckgeschwindigkeit erhöht wird und das Erfordernis für große optische Strahlabtasteinrichtungen vermieden oder verringert wird, ohne die Verwendung einer Mehrzahl separater Laserdioden zu erfordern.
• Das Modulatormittel kann jegliche geeignete Form annehmen und kann beispielsweise ein LCD-Feld umfassen, bestehend aus einer einzigen Reihe von LCD-Zeilen, welche sich über die Achse mit geringer Divergenz des Laserstrahls erstreckt, wobei jede Zelle einzeln schaltbar ist, um die Intensität des Bereichs des Laserstrahls, welcher auf diese fällt, zu modulieren, so daß jede Zelle einen separaten, individuell modulierten Strahlabschnitt erzeugt.
• In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jedoch das Moduatormittel einen akusto-optischen-Modulator, welcher sich über die Achse mit geringer Diverenz des Laserstrahls erstreckt, wobei Mittel vorgesehen sind, um einen akustischen Wellenzug in dem Modulator zu erzeugen, wobei Bereiche des Wellenzugs als Beugungsgitter wirken, welche jeweils einen abgelenkten Strahlabschnitt von einem jeweiligen Bereich des Laserdiodenstrahlquerschnitts erzeugen, wenn der Strahl durch den Modulator hindurchgeht, wobei die Intensität eines abgelenkten Strahlabschnitts von der Amplitude des diesen erzeugenden Wellenzugbereichs abhängt.
• Die Einrichtung kann derart ausgebildet sein, daß die abgelenkten Strahlabschnitte auf das Aufzeichenmedium fokusiert werden, und die Abschnitte des Strahls, welche nicht abgelenkt sind, werden durch geeignete Mittel blockiert. Alternativ können Mittel vorgesehen sein zum Blockieren der abgelenkten Strahlabschnitte, und die Einrichtung kann dazu ausgebildet sein, die nicht abgelenkten Strahlabschnitte auf das Aufzeichenmedium zu fokusieren. Bei dieser letzteren Anordnung ist es jedoch schwierig, die Intensität der nicht abgelenkten Strahlabschnitte linear zu variieren. Ferner ist es nicht möglich, all das Licht in einen abgelenkten Strahlabschnitt zu beugen. Daher ist es nicht möglich, die nicht abgelenkten Strahlabschnitte vollkommen abzuschalten. Dies kann unerwünschenswert sein, insbesondere beim kontinuierlichen Farbtondrucken, und somit wird das Fokusieren der abgelenkten anstelle der nicht abgelenkten Strahlabsohnitte bevorzugt.
• Ein akusto-optischer Modulator weist eine Anzahl an Vorteilen gegenüber einem LCD-Feld auf, da er kostengünstiger ist, weniger komplex ist und zuverlässiger ist. Ferner ist die Auflösung, d.h. die Pixelgröße, durch die Längen der Beugungsbereiche des Wellenzugs bestimmt (unterliegt jeglicher Vergrößerung/Verkleinerung durch das Abbildungsmittel), welche einfach und genau steuerbar sind, um das Erreichen höherer Auflösungen als bei LCD-Feldern zu ermöglichen. Ferner kann die Auflösung schnell und leicht durch geeignetes Verändern der akustischen Welle modifiziert werden, im Gegensatz zu LCD-Feldern, welche nur eine feste Aufl sung vorsehen. Ein weiterer Vorteil ist, daß es relativ leicht ist, die Amplitude einer akustischen Welle zu modulieren, um Strahlabschnitte mit sich ändernder Intensität zu erzeugen, während es schwieriger und aufwendiger ist, eine LCD-Zelle zu erzeugen, die dazu in der Lage ist, eine Strahlintensität über einen Bereich von Werten hinweg genau zu variieren. Akusto-optische Modulatoren sehen ferner einen besseren Kontrast vor als LCD-Felder.
• Die bei dem akusto-optischen Modulator angewandten akustischen Wellen können jegliche geeignete Form aufweisen und könnten beispielsweise eine Mehrzahl von Wellenimpulsen umfassen, wobei jeder Impuls die gleiche Amplitude oder eine andere Amplitude aufweist. Vorzugsweise ist jedoch die akustische Welle in der Form einer amplitudenmodulierten Trägerwelle, da dies eine besonders einfache und ansprechende Anordnung vorsieht, und Steuermittel können vorgesehen sein, um eine Trägerwelle bei dem akusto-optischen Modulator anzuwenden und um die Trägerwelle beruhend auf den aufzuzeichnenden Daten in ihrer Amplitude zu modulieren. Wenn beispielsweise die abgelenkten Strahlen auf eine Farbstofflage fokusiert werden, dann kann ein Bereich der Trägerwelle mit einer hohen Amplitude moduliert werden, um ein dunkles Pixel zu drucken, mit einer geringeren Amplitude, um ein helleres Pixel zu erzeugen, und mit einer sehr geringen oder null-Amplitude, um zu verhindern, daß ein Pixel gedruckt wird.
• Unabhängig von der Art der akustischen Welle weist diese vorzugsweise eine Frequenz auf, welche eine optimale Beugung des Laserlichts erzeugt.
• Da die akustische Welle nicht stationär ist sondern sich durch den Modulator ausbreitet, sind vorzugsweise Mittel vorgesehen, um den Laserdiodenstrahl für eine Zeit pulsartig zu erzeugen, welche im Vergleich zur Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle kurz ist. Dies ermöglicht, daß der Laserdiodenstrahl mit der sich ausbreitenden Welle an einer momentanen zeitlichen Lage der Welle in Wechselwirkung tritt. Ferner kann ein gepulster Strahl erforderlich sein, wenn andere Modulatoren verwendet werden, beispielsweise um den Zellen eines LCD-Feldes Zeit zum Ändern ihres Zustands zu geben; wenn selbstverständlich die LCD-Zellen dazu in der Lage sind, ihren Zustand schnell genug zu ändern, dann wird beispielsweise ein gedrucktes Bild während der Änderung nicht nachteilhaft beeinträchtigt.
• Ein potentieller Nachteil des akusto-optischen Modulators ist, daß die Wiederholungszeit der Laserimpulse, und somit beispielsweise die Bilddruckzeit, durch die Zeit begrenzt ist, die dafür erforderlich ist, daß die akustische Welle sich über die Länge des Modulators bewegt, so daß ein neuer Wellenzug, welcher neue aufzuzeichnende Daten definiert, den Modulator füllen kann. Das LCD-Feid weist diese langen akustischen Ausbreitungswartezeiten nicht auf, da der Zustand der Zellen parallel geändert werden kann.
• Ein weiteres Beispiel für ein geeignetes Modulatormittel zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist ein Feld von Mikrospiegeln, welches sich in der Achse mit geringer Divergenz des Strahls erstreckt, welche beispielsweise durch ein Feld von ladungsgekoppelten Vorrichtungen betätigt werden können. Jeder Spiegel in dem Feld könnte Licht in verschiedenen Richtungen in Abhängigkeit von der Spiegelorientierung reflektieren, so daß in einer Orientierung das reflektierte Licht auf das Aufzeichenmedium fokusiert würde, während in einer weiteren Orientierung das reflektierte Licht durch geeignete Mittel blockiert würde. Ein Nachteil von Mikrospiegelfeldern ist, daß es schwierig ist, Strahlen von dem Feld derart zu modulieren, daß sie veränderbare Intensitäten aufweisen. Diese Felder weisen jedoch einen größeren Kontrast als LCD-Felder auf, und die Orientierung der Mikrospiegel kann parallel geändert werden, so daß es keine langen akustischen Ausbreitungswartezeiten gibt, wie bei dem akusto-optischen Modulator.
• Es ist vorzugsweise ein Mittel vorgesehen zum Fokusieren des Laserdiodenstrahls in seiner Achse mit hoher Divergenz, so daß ein Bild des Laserdiodenstreifens an einer ausgewählten Position entweder einen kurzen Abstand vor der Lichtaufnahmefläche des Modulatormittels oder an der Fläche des oder innerhalb des Modulatormittels gebildet wird. Wie gesagt, kann der Strahl auf eine hohe Auflösung in der Achse mit hoher Divergenz fokusiert werden, es können jedoch Änderungen in dieser Auflösung weiter gewünscht werden, beispielsweise um die Pixelgröße in beiden Strahachsen gleichzumachen. Durch Bewegen des fokusierten Bildstreifens von der Mitte (oder Fläche) des Modulatormittels zu einer Position geringfügig vor der Fläche wird die Breite des an dem Modulatormittel in der Achse mit hoher Divergenz erzeugten Bildes vergrößert, und somit wird die Auflösung verringert. Ein weiterer Vorteil des Fokusierens des Strahls geringfügig vor dem Modulatormittel ist, daß das Modulatormittel nicht der vollen Intensität des Strahls ausgesetzt wird und die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung oder des Ausbrennens des Modulatormittels verringert wird.
• Der Strahl wird vorzugsweise in der Achse geringer Divergenz nicht auf das Modulatormittel fokusiert. Stattdessen ist vorzugsweise ein Mittel vorgesehen, um den Strahl in dieser Achse aufzuweiten, so daß er die Länge des Modulatormittels im wesentlichen vollständig ausleuchtet und an diese angepaßt ist. Vorzugsweise sind Mittel vorzusehen, um den Laserdiodenstrahl in der Achse mit geringer Divergenz zu kollimieren, bevor der Strahl aufgeweitet wird.
• In Anbetracht der verschiedenen optischen Anforderungen in den beiden Achsen, kann die Einrichtung ein Entzerrungsoptikmittel zum Fokusieren des Laserdiodenstrahis in der Achse mit hoher Divergenz in, auf oder direkt vor dem Modulatormittel und zum Kollimieren des Strahls in der Achse mit geringer Divergenz umfassen. Die Einrichtung kann ferner ein Mittel zum anamorphen Expandieren des Laserdiodenstrahls in der Achse mit geringer Divergenz bezüglich der, z.B. ohne Beeinträchtigung der, Achse mit hoher Divergenz umfassen. Dieses letztere Mittel kann beispielsweise ein entzerrendes zylindrisches Teleskopsystem sein.
• Stromabwärts des Modulatormittels fokusiert das Abbildungsmittel die individuell modulierten Strahlabschnitte auf das Aufzeichenmedium, und kann ferner dazu eingerichtet sein, die Pixelbilder, welche durch die Strahlabschnitte vorgesehen sind, wenn erforderlich, auf eine gewünschte Auflösung zu vergrößern oder zu verkleinern. Das Modulatormittel kann in einer konjugierten Ebene zu derjenigen des Aufzeichenmediums angeordnet sein, so daß beide in einer Fokusebene des Abbildungsmittels sind, und in diesem Falle wird das Modulatormittel beispielsweise gemäß einem gewünschten Druckbild aktiviert. In einer alternativen Ausführungsform ist jedoch das Modulatormittel derart eingerichtet, daß es in einer Fourier- Ebene liegt, so daß das gewünschte Bild auf dem Aufzeichenmittel durch Aktivieren des Moduatormittels gemäß einer Fourier-Transformation beispielsweise eines gewünschten Druckbildes erzeugt wird. Dies kann vorteilhaft sein, da an einem Drucker ankommende Bilddaten bereits die Form einer Fourier-Transformation aufweisen können, da dies ein Standardverfahren zur Datenkompression ist, und somit kann das Erfordernis nach Mitteln zum Umwandeln der Fourier-Transformation in Bilddaten vermieden werden. Ein transformiertes Bild ermöglicht ferner verschiedene Bildmanipulationsvorgänge, und die optische Transformation eines pixelartigen Musters sieht eher verschwommen als pixelartig aus und erzeugt somit ein Bild mit besserer Qualität (d.h. weniger pixelartig).
• Das Feld von Strahlabschnitten kann über das Aufzeichenmedium, wie z.B. eine Farbstofflage, in einer geeigneten Art und Weise, z.B. in einer Richtung orthogonal zu der Achse des Modulatormittels, getastet werden, so daß mehrere Linien von Pixeldaten gleichzeitig erzeugt werden.
• Die Erfindung sieht eine besonders vorteilhafte Druckanordnung vor, da die Strahlqualität der Laserdiode in der Achse mit geringer Divergenz effektiv verbessert wird, wodurch eine hohe Auflösung und ein schnelles Drucken durch eine kostengünstige, zuverlässige Einrichtung ermöglicht werden. Gleichzeitig verwendet die Erfindung vorteilhafterweise die hohe Strahlquahtät in der anderen Achse.
• Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun, lediglich anhand von Beispielen, mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
• Figur 1 ein schematisches Diagramm einer Einrichtung zum eindimensionalen Aufteilen eines Laserdiodenstrahls entlang dessen Achse mit geringer Divergenz bei Betrachtung in dieser Achse ist;
• Figur 2 ein schematisches Diagramm der Einrichtung der Figur 1 bei Betrachtung in der Achse mit hoher Divergenz des Strahls ist; und
• Figur 3 ein schematisches Diagramm ist, welches das Steuermittel für die Einrichtung der Figuren 1 und 2 zeigt.
• Wenn man sich den Figuren 1 und 2 zuwendet, so emittiert eine Laserdiode 1 Licht von einem langgestreckten Streifenoberflächenbereich (nicht gezeigt). Der emittierte Strahl 2 ist von asymmetrischer Qualität und weist in der Achse der Strahlenbreite eine hohe Divergenz auf und in der Achse der Strahlenlänge eine geringe Divergenz.
• Eine Linse 3 kollimiert den Strahl 2 in der Achse mit geringer Divergenz, und ein zylindrisches Teleskop 4 erweitert den Strahl 2 in dieser Achse, so daß der Strahl die Länge eines akusto-optischen Modulators 5 vollständig beleuchtet. In der Achse mit hoher Divergenz des Strahls 2 fokusiert die Linse 3 den Strahl 2 auf die Mitte des acousto-optischen Modulators 5, wohingegen das zylindrische Teleskop 4 keine Auswirkung hat. Der akustooptische Moduator 5 wird in einem sogenannten "Schophoney-Modus" betrieben.
• Ein amplitudenmodulierter akusto-optischer Wellenzug breitet sich entlang der Länge des Modulators 5 aus, wobei Bereiche desselben als Beugungsgitter wirken, um jeweils einen abgelenkten Strahlabschnitt 6 und einen nicht abgelenkten Strahlabschnitt 7 zu erzeugen, deren relative Intensitäten durch die Amplitude des Wellenzugs an den verschiedenen Bereichen bestimmt sind.
• Die abgelenkten Strahlabschnitte 6 werden durch eine telezentrische Abbildungslinse 8 auf eine Farbstofflage 9 fokusiert, so daß jeder Strahlabschnitt 6 einen separaten Pixebereich der Farbstofflage 9 erwärmt, um zu bewirken, daß Farbstoff von den erwärmten Bereichen auf eine Aufnahmelage 10 übertragen wird, um gedruckte Pixel zu bilden. Die nicht abgelenkten Strahlabschnitte 7 werden auf einen Stopper 11 nullter Ordnung abgebildet.
• Durch die Amplitudenmodulation des Trägerwellenzugs kann die Intensität des abgelenkten Strahls 6 variiert werden, so daß ein gewünschtes Linienmuster gedruckter Pixel erzeugt werden kann.
• Die Auflösung des Drucks in der Richtung der Strahachse geringer Divergenz hängt von der Größe der abgelenkten Strahlabschnitte 6 in dieser Achse und von jeglicher Vergrößerung/Verkleinerung ab, welche durch die telezentrische Abbildungslinse 8 vorgesehen ist. Daher kann eine höhere Druckauflösung erhalten werden, als wenn der Laserdiodenstrahl 2 lediglich ohne aufgeteilt zu werden auf die Farbstofflage 9 abgebildet würde. Ferner kann die Auflösung leicht durch Modifizieren des akustischen Wellenzugs eingestellt werden, um die Längen der Beugungsbereiche zu variieren.
• Die Strahlteilung weist keine Auswirkung auf die Druckauflösung in der Achse mit hoher Divergenz des Strahls 2 auf, welche durch die Größe des Strahls 2 in dieser Achse, wenn dieser auf den Modulator 5 auftrifft, und durch die Verkleinerung der telezentrischen Abbildungslinse 8 definiert ist. Somit kann die Auflösung in dieser Achse durch Fokusieren des Strahls in dieser Achse geringfügig vor dem Modulator 5 verändert werden, so daß die Strahlbreite in der Achse mit hoher Divergenz nach dem Fokusieren auseinandergeht und beim Erreichen des Modulators 5 geringfügig breiter ist. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß, obgleich die Figur 2 den Strahl 2 auf die Mitte des Modulators 5 in der Achse mit hoher Divergenz fokusiert zeigt, diese Anordnung verursachen könnte, daß der Modulator 5 durch die Intensität des Strahls 2 beschädigt wird. In der Praxis wird daher der Strahl 2 typischerweise geringfügig vor dem Moduator 5 fokusiert.
• Die Figur 3 zeigt die Steuerung der Druckeinrichtung. Eine Steuer/Regeleinrichtung 12 umfaßt eine Laserimpuls-Steuereinrichtung 13, einen Zeilendatengenerator 14, einen Rahmendatengenerator 15 und eine Drucktransportsteuereinrichtung 16.
• Daten, welche das gewünschte Druckbild wiedergeben, werden in dem Rahmendatengenerator 15 gespeichert, welche die Daten seriell Pixelzeile nach Pixelzeile auf den Zeilendatengenerator 14 überträgt, welcher dann ein Steuersignal zu dem akusto-optischen Moduator 5 ausgibt, um die Ausbreitung eines amplitudenmodulierten Trägerwellenzugs entlang der Modulatorlänge zu bewirken. Dieser Wellenzug wird gemäß den Pixeldaten moduliert, so daß er Bereiche mit hoher, geringer und verschiedenen Zwischenamplituden aufweist. Die Bereiche mit geringer Amplitude entsprechen einem Pixel-aus-Zustand und die modulierten Bereiche mit einer Zwischen- oder hohen Amplitude entsprechen verschiedenen Graden von Pixel-an- Zuständen, wobei gilt, je höher die Amplitude, desto dunkler das Pixel.
• Wenn der Wellenzug mit diesen Daten den Modulator 5 vollständig füllt, dann schaltet die Laserimpuls-Steuereinrichtung 13 die Laserdiode 1 pulsartig an, so daß diese einen kurzen Lichtimpuls 2 ausgibt, dessen Dauer beträchtlich kürzer als die Ausbreitungszeit des akustischen Wellenzugs in dem Modulator 5 ist, so daß der Impuls mit dem Wellenzug nur an einer momentanen Wellenposition wechselwirkt. Die abgelenkten Strahlen 6, welche durch diese Wechselwirkung erzeugt werden, werden dann auf die Farbstofflage 9 abgebildet, um den Farbstofftransfer auf die Aufnahmelage 10 zu bewirken. Dieser Vorgang erzeugt eine einzige Pixellinie des Drucks, und zum Erzeugen einer weiteren Drucklinie bewegt die Drucktransportsteuereinrichtung 16 die Farbstofflage 9 und die Aufnahmelage 10 um eine Pixellinle weiter, während ein neuer Wellenzug mit neuen Pixedaten sich durch den Modulator 5 ausbreitet. Die Laserdiode 2 wird wieder impulsartig angeschaltet, wenn der Trägerwellenzug den Modulator 5 mit den neuen Pixeldaten füllt. Auf diese Art und Weise kann ein gewünschtes Druckbild Zeile nach Zeile aufgebaut werden.
• Ein geeigneter Modulator 5 ist eine Telluriumdioxid-Schermoduszelle, welche typischerweise eine Länge von 30 mm in der Achse mit geringer Divergenz des Strahls 2, eine Breite von 1 bis 4 mm in der Achse mit hoher Divergenz des Strahls 2 und eine Tiefe von ungefähr 10 mm in der optischen Achse (der Strahlausbreitungsrichtung) aufweist. Ein Trägerwellenzug kann sich entlang einer derartigen Zelle mit einer Geschwindigkeit von näherungsweise 600 mis ausbreiten und wird typischerweise eine Frequenz zwischen 20 MHz und 100 MHz aufweisen, in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Laserdiode; die Trägerfrequenz wird derart ausgewählt, daß die maximale Beugungseffizienz bei der Laserstrahlwellenlänge sichergestellt wird.
• Die Pixelhöhe ist im allgemeinen ein Minimum vom 2-fachen der Trägerwellenzug-Wellenlängen, und somit kann beispielsweise bei 20 MHz die Pixelhöhe nur 60 Mikron klein sein. Dies kann über eine 30 mm Zelle hinweg 500 Pixel ergeben, d.h. ein Zeilenabschnitt, welcher 500 Pixel lang ist, kann durch einen einzigen Laserimpuls gedruckt werden. Typischerweise werden jedoch weniger Pixel mit geringerer Auflösung verwendet, und in einer Ausführungsform werden 60 Pixel in eine 30 mm Zelle mit 0,5 mm pro Pixel gepaßt.
• Die telezentrische Abbildungslinse 8 kann typischerweise die Druckpixelgröße von 0,5 mm auf zwischen 10 und 100 Mikron verkleinern, so daß die 60 Pixel eine Zeilenläge von zwischen 0,6 und 6 mm abdecken. Diese Drucklängen erfordern typischerweise 25 uJ bzw. 2,5 mJ Laserenergie. Der erstere Wert entspricht einer Spitzenaserleistung von ungefähr 50 W und einer mittleren Leistung von ungefähr 0,5 W (d.h. einem Tastzyklus von 1 %). Diese Leistung kann beispielsweise durch ein Spectra-Diode-Labs-SDL- 3230-T-Diodenfeld mit Emissionsdimensionen von 10 mm x 1 Mikron erhalten werden. Eine Laserimpulzeit von 0,5 Mikrosekunden wäre annehmbar, und die Wiederholungsrate muß langsam genug sein, um zu ermöglichen, daß der akustische Wellenzug sich entlang der gesamten Länge des Modulators 5 ausbreitet, so daß das Impuls-Impuls-Intervall länger als 50 Mikrosekunden sein müßte, d.h. es wäre eine Wiederholungsrate von kleiner als 20 kHz erforderlich.
• Bei der vorliegenden Einrichtung werden benachbarte Pixel parallel auf das Druckmedium geschrieben, und so gibt es ein bestimmtes Ausmaß an thermischem Übersprechen zwischen diesen. Die Steuereinrichtung 12 muß dies kompensieren, indem die Intensität jedes Strahls 6 in Abhängigkeit von dem Zustand der Pixel, welche das Pixel umgeben, auf welches der Strahl 6 abgebildet wird, gesteuert wird.
• Vorangehend ist lediglich eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden, und viele andere Modifikationen können in Betracht gezogen werden. Beispielsweise könnten die nicht abgelenkten Strahlen 7 von dem Moduator 5 auf die Farbstofflage 9 anstelle der abgelenkten Strahlen 6 abgebildet werden. Ferner könnten andere Moduatoren, wie z.B. LCD- Felder oder Mikrospiegel-Felder, verwendet werden, und der Moduator 5 könnte in einer Fourier-Ebene der Farbstofflage 9 positioniert werden. In letzterem Falle müßte die Amplitudenmodution des Trägerwellenzugs in Antwort auf Daten durchgeführt werden, welche eine Fourier-Transformation des gewünschten Bildes wiedergeben.

Claims (14)

1. Datenaufzeicheneinrichtung, umfassend eine Laserdiode (1), welche im Gebrauch einen Lichtstrahl (2) von einem langgestreckten Streifenbereich emittiert, ein Modulatormittel (5), das lediglich in einer Dimension parallel zu der Achse geringer Divergenz des Strahls angeordnet ist und zum individuellen Modulieren verschiedener Bereiche des Strahlquerschnitts entlang der Achse betreibbar ist, um eine Mehrzahl individuell modulierter Strahlabschnitte zu erzeugen, und ein Mittel (8) zum Fokusieren der Strahlabschnitte auf ein Aufzeichenmedium zum Bewirken der Datenaufzeichnung.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, worin das Moduatormittel eine einzige Reihe von LCD-Zellen umfaßt, welche sich über die Achse geringer Divergenz des Laserstrahls erstreckt, wobei jede Zelle individuell zum Modulieren der Intensität des Bereichs des Laserstrahls schaltbar ist, welcher auf diese fällt, so daß jede Zelle einen separaten, individuell modulierten Strahlabschnitt erzeugt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, worin das Moduatormittel einen akusto-optischen Moduator umfaßt, welcher sich über die Achse mit geringer Divergenz des Laserstrahls erstreckt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, worin Mittel vorgesehen sind zum Erzeugen eines akustischen Wellenzugs in dem Modulator, wobei Bereiche des Wellenzugs als Beugungsgitter wirken, welche jeweils einen abgelenkten Strahlabschnitt von einem jeweiligen Bereich des Laserdiodenstrahlquerschnitts erzeugen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, worin die abgelenkten Strahlabschnitte auf das Aufzeichenmedium fokusiert sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, worin die akustische Welle die Form einer amplitudenmodulierten Trägerwelle aufweist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, worin Mittel vorgesehen sind zum pulsartigen Anschalten des Laserdiodenstrahls für eine Zeit, welche im Vergleich zur Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle kurz ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, worin das Moduatormittel ein Feld von Mikrospiegeln umfaßt, welches sich in der Achse geringer Divergenz des Strahls erstreckt.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin Mittel vorgesehen sind zum Fokusieren des Laserdiodenstrahls in seiner Achse hoher Divergenz, so daß ein Bild des Laserdiodenstreifens vor der Lichtempfangsfläche des Modulatormittels gebildet ist.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin Mittel vorgesehen sind zum Erweitern des Strahls in der Achse geringer Divergenz, so daß dieser im wesentlichen an die Länge des Modulatormittels angepaßt ist.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Modulatormittel dazu eingerichtet ist, in einer Fourier-Ebene zu liegen, so daß das gewünschte Bild auf dem Aufzeichenmedium durch Aktivieren des Modulatormittels gemäß einer Fourier-Transformation des Bildes gebildet ist.

12. Datenaufzeichenverfahren, welches das Modulieren des Lichtstrahls (2) von einer Laserdiode (1) in einer Dimension umfaßt, welche Dimension parallel zu der Achse geringer Divergenz des Strahls ist, derart, daß verschiedene Querschnittsbereiche des Strahls entlang der Achse individuell moduliert werden, um jeweilige Strahlabschnitte vorzusehen, welche auf ein Aufzeichenmedium fokusiert werden.

13. Verfahren zum Farbstoffthermotransferdrucken, in welchem ein Laserdiodenstrahl (2) dazu verwendet wird, ausgewählte Bereiche eines Farbstoffabgabeelements zu erwärmen, um die Übertragung von Farbstoff von diesen Bereichen auf ein Aufnahmeelement zu ermöglichen, worin verschiedene Querschnittsbereiche des Strahls entlang dessen Achse geringer Divergenz individuell moduliert werden, um jeweilige Strahlabschnitte vorzusehen, welche auf jeweilige Bereiche auf den Farbstoffabgabeelement fokusiert werden, wobei jeder Strahbereich im wesentlichen die volle Breite des Strahls in der Achse hoher Divegenz aufweist.

14. Datenaufzeicheneinrichtung, umfassend eine Laserdiode (1), welche im Gebrauch einen Lichtstrahl (2) von einem langgestreckten Streifenbereich emittiert, ein Modulatormittel (5), das zum individuellen Modulieren verschiedener Bereiche des Strahlquerschnitts entlang der Achse geringer Divergenz des Strahls betreibbar ist, um eine Mehrzahl individuell modulierter Strahlabschnitte zu erzeugen, und ein Mittel (8) zum Fokusieren jedes Strahlabschnitts auf einen jeweiligen Fleck an einem Aufzeichenmedium, um die Datenaufzeichnung zu bewirken, wobei jeder Querschnittsbereich im wesentlichen die volle Breite des Strahls in der Achse hoher Divergenz aufweist.