WO1999053486A1 - Aufzeichnungsgerät - Google Patents

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WO1999053486A1
WO1999053486A1 PCT/DE1999/001015 DE9901015W WO9953486A1 WO 1999053486 A1 WO1999053486 A1 WO 1999053486A1 DE 9901015 W DE9901015 W DE 9901015W WO 9953486 A1 WO9953486 A1 WO 9953486A1
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light beam
optical axis
point
recording
diaphragm
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PCT/DE1999/001015
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English (en)
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Inventor
Thomas Zelenka
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/465—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using masks, e.g. light-switching masks

Definitions

  • the invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to an electronic recording device for the point-by-line recording of information on a recording material by means of a modulated light beam.
  • a light beam generated in a light source is intensity-modulated by an image signal which contains the information to be recorded.
  • the intensity-modulated light beam is limited by a pinhole, focused on a recording material as an exposure point by means of a lens, and guided point and line by line over the recording material by a relative movement between the light source and the recording material.
  • a laser diode is often used as the light source.
  • the laser diode generates a laser beam which has a strongly elliptical cross-sectional area and thus an asymmetrical intensity or illumination profile with respect to the optical axis.
  • an anamorphic imaging i.e. an image with different image scales is carried out in two planes by means of cylindrical lenses, through which the elliptical beam cross section is converted into a circular beam cross section.
  • a circular, approximately uniformly illuminated beam cross section can also be cut out of the elliptical beam cross section of the laser beam and used for recording.
  • the laser beam then has a uniform illumination profile, which leads to strong diffraction effects when the laser beam is subsequently focused on the recording material by means of the lens.
  • the diffraction effects in turn cause secondary maxima in the illumination profile of the exposure point on the recording material, which have a disturbing effect as blurring during recording.
  • the object of the present invention is therefore to improve an electronic recording device for the point-by-line recording of information on a recording material by means of a modulated light beam in such a way that good recording quality is achieved.
  • Fig. 3 is a graphical representation to explain the result.
  • Fig. 1 shows the basic beam path of a light beam in an electronic recording device.
  • a light source (1) generates a light beam (2) along an optical axis (3).
  • the light beam (2) is brightness-modulated by an image signal (B) which is supplied to the light source (1) and which contains the information to be recorded.
  • the light beam (2) passes through a gradient diaphragm (4) arranged on the optical axis (3) and is focused on a recording material (6) as exposure point (7) by means of an objective (5) also arranged on the optical axis (3).
  • the recording material (6) is fixed on a holder (8), - 3 -
  • Fig. 2 shows an example of the course of the transmittance ( ⁇ ) of the diaphragm (4) with the radius (R) as a function of the normalized radius R / R max .
  • the gradient diaphragm (4) can, if necessary, also have a different curve of the transmittance ( ⁇ ).
  • the light beam (2) in the plane of the objective (5) is provided with an illumination profile that is rotationally symmetrical with respect to the optical axis (3), with the maximum light intensity (I) in the optical axis (3) and one to the edges falling light intensity corresponding to the course of the transmittance ( ⁇ ) of the gradient diaphragm (4).
  • I maximum light intensity
  • ⁇ transmittance
  • Fig. 3 explains the result obtained by the gradient diaphragm (4) in comparison to that of a conventional pinhole (prior art) as a graphic representation.
  • Graph (A) shows the measured light intensity (I) at the exposure point (7) with the radius (r) as a function of the normalized radius (r / r max ) when using a conventional pinhole.
  • Graph (B) shows the measured light intensity (I) at the exposure point (7) when using the gradient diaphragm (4). From the illustration it can be seen that the increase in intensity when using the gradient diaphragm (4) is steeper, which corresponds to an increase in sharpness.

Landscapes

  • Optical Head (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Aufzeichnungsgerät zur punkt- und zeilenweisen Aufzeichnung von Information auf ein Aufzeichnungsmedium mittels eines modulierten Lichtstrahles, das aus einer Laserdiode (1) zur Erzeugung eines modulierten Lichtstrahls (2) entlang einer optischen Achse (3), einer auf der optischen Achse (3) angeordneten Verlaufsblende (4) und einem Objektiv (5) zur Fokussierung des Lichtstrahles (2) als Belichtungspunkt (7) auf ein Aufzeichnungsmaterial (6) besteht. Durch die Verlaufsblende (4) erhält der Lichtstrahl (2) ein bezüglich der optischen Achse (3) rotationssymmetrisches Ausleuchtungsprofil in der Ebene des Objektivs (5), wodurch störende Nebenmaxima in der Intensitätsverteilung des Belichtungspunktes (7) auf dem Aufzeichnungsmaterial (6) vermieden werden und eine verbesserte Punktschärfe erreicht wird.

Description

Aufzeichnungsgerät
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein elektronisches Aufzeichnungsgerät zur punkt-und zeilenweisen Aufzeichnung von Information auf ein Aufzeichnungsmaterial mittels eines modulierten Lichtstrahls.
In einem elektronischen Aufzeichnungsgerät, auch Belichter oder Recorder genannt, wird ein in einer Lichtquelle erzeugter Lichtstrahl durch ein Bildsignal, wel- ches die aufzuzeichnende Information enthält, intensitätsmoduliert. Der intensi- tätsmodulierte Lichtstrahl wird durch eine Lochblende begrenzt, mittels eines Objektivs auf ein Aufzeichnungsmaterial als Belichtungspunkt fokussiert und durch eine Relativbewegung zwischen Lichtquelle und Aufzeichnungsmaterial punkt- und zeilenweise über das Aufzeichnungsmaterial geführt.
Als Lichtquelle wird oft eine Laserdiode verwendet. Die Laserdiode erzeugt einen Laserstrahl, der eine stark elliptische Querschnittsfläche und damit ein unsymmetrisches Intensitäts- oder Ausleuchtungsprofil bezüglich der optischen Achse aufweist. Zur Korrektur des Ausleuchtungsprofils eines Laserstrahles wird häufig eine anamorphotische Abbildung, d.h. eine Abbildung mit unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben in zwei Ebenen mittels Zylinderlinsen durchgeführt, durch die der elliptischer Strahlquerschnitt in einen kreisförmigen Strahlquerschnitt umgeformt wird. Alternativ zum Einsatz von teuren Zylinderlinsen kann auch ein kreisförmiger, etwa gleichmäßig ausgeleuchteter Strahlquerschnitt aus dem elliptischen Strahlquerschnitt des Laserstrahls herausgeschnitten und zur Aufzeichnung verwendet werden.
Der Laserstrahl verfügt dann über ein gleichmäßiges Ausleuchtungsprofil, das bei der anschließenden Fokussierung des Laserstrahles auf das Äufzeichnungsmate- rial mittels des Objektivs zu starken Beugungseffekten führt. Die Beugungseffekte verursachen ihrerseits Nebenmaxima im Ausleuchtungsprofil des Belichtungs- punktes auf dem Aufzeichnungsmaterial, welche sich in störender Weise als Unscharfe bei der Aufzeichnung auswirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektronisches Aufzeichnungsgerät zur punkt- und zeilenweisen Aufzeichnung von Information auf ein Aufzeichnungsmaterial mittels eines modulierten Lichtstrahls derart zu verbessern, daß eine gute Aufzeichnungsqualität erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 : den prinzipiellen Strahlengang eines Lichtstrahls in einem elektronischen Aufzeichnungsgerät,
Fig. 2 den Verlauf des Transmissionsgrades einer Verlaufsblende und
Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Ergebnisses.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Strahlengang eines Lichtstrahls in einem elektronischen Aufzeichnungsgerät. Eine Lichtquelle (1 ) erzeugt einen Lichtstrahl (2) entlang einer optischen Achse (3). Der Lichtstrahl (2) wird durch ein der Lichtquelle (1 ) zugeführtes Bildsignal (B), welches die aufzuzeichnen de Information enthält, helligkeitsmoduliert. Der Lichtstrahl (2) durchläuft eine auf der optischen Achse (3) angeordneten Verlaufsblende (4) und wird mittels eines ebenfalls auf der optischen Achse (3) angeordneten Objektivs (5) auf ein Aufzeichnungsmaterial (6) als Belichtungspunkt (7) fokussiert. Das Aufzeichnungsmaterial (6) ist auf einer Halterung (8) fixiert, - 3 -
die sich zur punkt- und zeilenweise Aufzeichnung relativ zum Lichtstrahl (2) bewegt.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für den Verlauf des Transmissionsgrades (τ) der Verlaufsblende (4) mit dem Radius (R) in Abhängigkeit von dem normierten Radius R/Rmax. Der Transmissionsgrad (τ) ist in der optischen Achse (3) (R = 0) am größten und nimmt zu den Rändern (R = Rmax) hin ab und hat in dem Beispiel einen rotationssymmetrischen Verlauf bezüglich der optischen Achse (3) des Lichtstrahls (2). Die Verlaufsblende (4) kann, falls erforderlich, auch einen anderen Verlauf des Transmissionsgrades (τ) aufweisen.
Der Transmissionsgrad (τ) läßt sich nach der Gleichung: lt(R) = τ(x,y) . Is(x,y)
berechnen, in der bedeuten: lt(R) = gewünschte Strahlungsintensität des Lichtstrahls hinter der
Verlaufsblende, ls(χ.y) = Strahlungsintensität des Lichtstrahls vor der Verlaufsblende, τ(x,y) = Transmissionsgrad der Verlaufsblende und x,y = Koordinaten in der Querschnittsebene des Lichtstrahls.
Durch die erfindungsgemäße Verlaufsblende (4) erhält der Lichtstrahl (2) in der Ebene des Objektivs (5) ein bezüglich der optischen Achse (3) rotationssymmetrisches Ausleuchtungsprofil mit der maximalen Lichtintensität (I) in der optischen Achse (3) und einer zu den Rändern abfallenden Lichtintensität entsprechend dem Verlauf der Transmissionsgrades (τ) der Verlaufsblende (4). - 4 -
Aufgrund des erzielten Ausleuchtungsprofils des aufzeichnenden Lichtstrahls (2) werden in vorteilhafter Weise die störenden Nebenmaxima in der Intensitätsverteilung des Belichtungspunktes (7) vermieden, und es wird eine verbesserte Punktschärfe bei der Aufzeichnung erreicht.
Fig. 3 erläutert das durch die Verlaufsblende (4) erzielte Ergebnis im Vergleich zu dem einer herkömmlichen Lochblende (Stand der Technik) als graphische Darstellung.
Graph (A) zeigt die gemessene Lichtintensität (I) im Belichtungspunkt (7) mit dem Radius (r) als Funktion des normierten Radius (r/rmax) bei Verwendung einer herkömmlichen Lochblende.
Graph (B) zeigt die gemessene Lichtintensität (I) im Belichtungspunkt (7) bei Verwendung der Verlaufsblende (4). Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß der Intensitätsanstieg bei Nutzung der Verlaufsblende (4) steiler ist, was einer Schärfesteigerung entspricht.

Claims

- 5 -Patentansprüche
1. Elektronisches Aufzeichnungsgerät zur punkt- und zeilenweisen Aufzeichnung von Information auf ein Aufzeichnungsmedium mittels eines modulierten Lichtstrahles, bestehend aus
- einer Lichtquelle (1 ) zur Erzeugung eines modulierten Lichtstrahls (2) entlang einer optischen Achse (3),
- einer auf der optischen Achse (3) angeordneten Blende (4) und - einem Objektiv (5) zur Fokussierung des Lichtstrahles (2) auf ein Aufzeichnungsmaterial (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (4) zur Korrektur des Ausleuchtungsprofils des Lichtstrahls (2) als Verlaufsblende mit einem maximalen Transmissionsgrad (τ) in der optischen Achse (3) und einem zu dem Blendenrand abnehmenden Transmissionsgrad (τ) ausgebildet ist.
2. Elektronisches Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1 ) eine Laserdiode ist.
3. Elektronisches Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des Transmissionsgrades (τ) in der Verlaufsblende (4) rotationssymmetrisch bezüglich der optischen Achse (3) ist.
PCT/DE1999/001015 1998-04-09 1999-04-03 Aufzeichnungsgerät WO1999053486A1 (de)

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DE1998116040 DE19816040A1 (de) 1998-04-09 1998-04-09 Verlaufsblende für Belichtungsgeräte
DE19816040.2 1998-04-09

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DE19816040A1 (de) 1999-10-14

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