Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt zum Belichten von
fotoempfindlichem Belichtungsmaterial innerhalb eines lichtabgeschlossenen Gehäuses.
Ein solches Gehäuse erfordert zumindest einen Eingangs- und/oder
Ausgangsschlitz, so daß das bahnförmige Belichtungsmaterial durch denselben Schlitz
eingeführt und wieder ausgeführt werden kann (DD 0 154 852) oder einen durch Rollenpaare
im Innern des lichtabgeschlossenen Gehäuses auf einer Seite gebildeten Eingangs
und eines gleich ausgebildeten Ausgangs auf der anderen Seite einer kreiszylindersegmentartigen
Anlage für das bahnförmige Belichtungsmaterial (EP 0 126 469 B1).
Grundsäztlich wird das bahnförmige Belichtungsmaterial in eine kreisbogenförmige
Ebene in einem genau gleichbleibenden Abstand zu einer Mittellängsachse gebracht.
Das bekannte Verfahren arbeitet dabei in der Art, daß ein Laser einen Laserstrahl
erzeugt, der über einen Lasermodulator in einen Kollimator gelenkt wird. Beim Austreten
aus dem Kollimator wird der Laserstrahl auf einen rotierenden Spiegel gerichtet,
der schräg zur Mittellängsachse angeordnet ist und von dort in Form von punktweisen
Signalen als Belichtungsflecke auf das Belichtungsmaterial geworfen.
Im Grunde genommen hat sich dieses Verfahren bewährt, weil eine hohe
Auflösung einer Bild- oder Textdarstellung in relativ kurzer Zeit auf das Belichtungsmaterial
gebracht werden kann. Vorrichtungstechnisch ist die bekannte Vorrichtung geeignet,
das Belichtungsmaterial in Bahnform zu verarbeiten, so daß bei Einfahren einer
auf die belichtete Bahn folgenden Bahn ein hoher Automationsgrad erreicht werden
kann. Nachteile entstehen bei diesem Verfahren jedoch dann, wenn die Anzahl der
zu übertragenden Belichtungsflecke wächst und bei sehr speicherintensiven Abbildungen
oder Texten das Belichten eine Zeitdauer in Anspruch nimmt, die Gegenstand von
Kritik durch den Anwender der Belichtungsvorrichtungen sein könnte.
Der in Anspruch 1 und im Anspruch 4 angegebenen Erfindung liegt das
Problem zugrunde, im Zuge der erhöhten Auflösung eines Bildes, d.h. bei sehr hohen
Pixel-Zahlen ein schnelleres Übertragen der Signale zu erreichen, so daß hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeiten
erzielt werden können.
Die mit der Erfindung gemäß Anspruch 1 erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß eine Verdoppelung der die Belichtungsflecke übertragenden
Lichtstrahlen entweder die Belichtungszeit halbiert oder in gleicher Zeit ein Abarbeiten
einer doppelt so hohen Auflösung der Bilder oder Texte gestattet.
Eine besonders hohe Übertragungsgenauigkeit wird dadurch erzielt,
daß die parallelen Lichtstrahlen des Kollimators auf Spiegelflächen gerichtet
werden, die unter einem Winkel von 45 Grad zur Mittellängsachse angeordnet sind
und zueinander einen Winkel von 90 Grad bilden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 3 angegeben.
Demgemäß wird vorgeschlagen, daß der erste radiale Belichtungsstrahl einer ersten
Spiegelfläche auf den Teilumfang eines bogensegmentförmigen Belichtungsmaterials
von 180 Grad und der radiale, zweite Belichtungsstrahl einer zweiten Spiegelfläche
ebenfalls auf den Teilumfang des bogensegmentförmigen Belichtungsmaterials von
180 Grad und dort um einen festgelegten Spurenabstand versetzt belichtet wird.
Hier wird erstmalig der Vorteil erreicht, volle 2 mal 180 Grad eines bogenförmigen
Belichtungsmaterials zu belichten, währenddem von den 360 Grad einer Belichtungstrommel
immer ein Abzug für die Eintritts- oder Austrittsöffnungsbreite zu machen ist,
so daß früher der Umfang von 360 Grad = 2 mal 180 Grad nicht zu erreichen war.
Die Vorrichtung für ein Fotosetzgerät, in dessen kreisbogenförmigem,
lichtabgeschlossenen Innenraum ein fotoempfindliches Belichtungsmaterial mittels
eines Laserstrahls belichtbar ist, sieht einen Schlitten vor, der in Richtung der
Mittellängsachse schrittweise oder kontinuierlich vorschiebbar ist und einen Laser
trägt, dessen optische Achse mit der Mittellängsachse übereinstimmt. Der erzeugte
Laserstrahl wird in einem Lasermodulator moduliert und über einen Kollimator, der
die Lichtstrahlen aufweitet mit entsprechender Strahlenverteilung auf einen rotierbaren
Spiegel gelenkt. Von dem Spiegel geht ein radialer, fokussierter, auf das Belichtungsmaterial
gerichteter Belichtungsstrahl in Form von punktweisen Signalen als Belichtungsflecke,
die die erwähnten Pixel erzeugen, aus.
Diese Vorrichtung wird nunmehr derart weiterentwickelt, daß in, Strahlengang
auf den Kollimator folgend ein rotierbarer Spiegel mit zumindest zwei Spiegelflächen
angeordnet ist, daß auf der Reflexionsachse jeder Spiegelfläche eine fokussierende
Optik in radialem Abstand zur Mittellängsachse vorgesehen ist und daß der Fokussionspunkt
jeweils auf die Oberfläche des Belichtungsmaterials einstellbar ist. Dadurch entstehen
hintereinanderfolgende Lichtstrahlen, die sowohl jeweils einen 180 Grad-Bogen des
Belichtungsmaterials belichten können oder aber einen 360 Grad-Bogen, d.h. das
Innere einer Trommel. Es ist jedoch auch möglich, kleinere Bogensegmente unter
180 Grad zu belichten.
Eine solche Zusammenarbeit der beiden Belichtungsstrahlen wird insbesondere
auch dadurch gefördert, daß jede der Spiegelflächen einen Winkel von 45 Grad zur
Mittellängsachse bildet und daß die zwei Spiegelflächen am Umfang um 180 Grad versetzt
sind.
Weitere Vorteile für die Abstimmung der beiden Belichtungsstrahlen
ergeben sich dadurch, daß der mit mehreren Spiegelflächen ausgestattete rotierbare
Spiegel mit einem Halter verbunden ist, der Außenringe für die Aufnahme von radial
gleich beabstandeten fokussierenden Optiken bildet.
Ein besonderer Vorteil entsteht außerdem dadurch, daß die Außenringe
des Halters und damit die fokussierenden Optiken parallel zur Mittellängsachse
axial zueinander im Mikrometerbereich spielfrei verschiebbar bzw. einstellbar sind.
Der Abstand der beiden Belichtungsstrahlen als Spur auf dem Belichtungsmaterial
wird dadurch nur noch vom Vorschub des Schlittens, der den Laser trägt, abhängig.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden für das Verfahren und die Vorrichtung näher beschrieben.
Es zeigen
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht in das Innere des Gehäuses
(das weggelassen ist),
- Fig. 2
- einen axialen Längsschnitt durch das kreisbogenförmige Gehäuse mit eingelegtem
Belichtungsmaterial und
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht auf den Schlitten mit dem Strahlengang, ausgehend
von dem Laser, dem Lasermodulator, dem Kollimator und dem Doppelspiegel.
Das Verfahren zum Belichten von fotoempfindlichem Belichtungsmaterial
1, das aus Bahnen, Platten, Streifen u.dgl. bestehen kann, findet innerhalb eines
lichtabgeschlossenen Gehäuses 2 statt. Das Belichtungsmaterial, z.B. eine Filmbahn,
liegt in einer kreisbogenförmigen Ebene 3 mit genau gleichbleibendem Abstand zu
einer Mittellängsachse 4. Der gleichbleibende Abstand wird auch dadurch gewährleistet,
daß unter dem Belichtungsmaterial, sofern dieses flexibel ist, keine Luftblasen,
Hohlräume u.dgl. vorhanden sind.
Bei dem Verfahren erzeugt ein Laser 5 einen Laserstrahl 6, der über
einen Lasermodulator 7, in dem das Laserlicht moduliert, d.h. in eine gewünschte
Wellenform gebracht wird. Anschließend wird das Laserlicht in einen Kollimator
8 gelenkt und aus diesen, austretend auf einen rotierenden Spiegel 9 gerichtet.
Der Spiegel 9 ist im Prinzip schräg zur Mittellängsachse 4 angeordnet. Ein die
Signale übertragender Laser-Lichtstrahl 10 belichtet in Form von punktweisen Signalen
als Belichtungsflecke in der Größenordnung von wenigen Mikron das Belichtungsmaterial
1.
Gemäß der Erfindung werden die aus dem Kollimator 8 achsparallel
austretenden Laser-Lichtstrahlen 10 auf zwei unter einem Winkel 11 (Fig. 2) zur
Mittellängsachse 4 angeordnete Spiegelflächen 12a und 12b gelenkt, darauf werden
die parallelen Laser-Lichtstrahlen 10 in einer Optik 13 fokussiert und radial auf
eine Fukussionsebene 14 der Belichtungsmaterial-Oberfläche 1a rotierend umlaufend
geworfen. Hierbei treffen die parallelen Lichtstrahlen 10 des Kollimators 8 auf
den Spiegelflächen 12a und 12b, die unter einem Winkel 11 von jeweils 45 Grad
zur Mittellängsachse 4 angeordnet sind und zueinander einen Winkel von 90 Grad
bilden, d.h. aufeinander senkrecht stehen.
Das Verfahren kann nunmehr so ausgeübt werden, daß ein erster Belichtungsstrahl
15 einer ersten Spiegelfläche 12a auf den Teilumfang eines bogensegmentförmigen
Belichtungsmaterials 1 von 180 Grad und ein radialer, zweiter Belichtungsstrahl
16 der zweiten Spiegelfläche 12b ebenfalls auf den Teilumfang des bogensegmentförmigen
Belichtungsmaterials 1 von 180 Grad und dort um einen festgelegten Spurenabstand
versetzt belichtet wird. Gemäß Fig. 3 ist ein Schlitten 17 als Träger für den Laser
5 ausgebildet. Eine optische Achse 18 des Lasers 5 stimmt mit der Mittellängsachse
4 überein. Der erzeugte Laserstrahl 6 wird in dein Lasermodulator 7 moduliert und
über den Kollimator 8 auf die rotierbare erste Spiegelfläche 12a und die zweite
Spiegelfläche 12b gelenkt. Von den Spiegelflächen 12a und 12b wird jeweils ein
fokussierter Belichtungsstrahl 15 bzw. 16 in Form von den erwähnten punktweisen
Signalen als Belichtungsflecke von ca. 6 bis 15 Mikron auf das Belichtungsmaterial
belichtet.
In einem Strahlengang 19 folgt auf den Kollimator 8 der rotierbare
Spiegel 9 mit den zwei Spiegelflächen 12a und 12b, wobei auf einer Reflexionsachse
20 in einem gleichgroßen radialen Abstand 21 zu der Mittellängsachse 4 die fokussierende
Optik 13 befestigt ist, und zwar derart, daß der Fokussionspunkt 22 jeweils auf
die Oberfläche 1a des Belichtungsmaterials 1 eingestellt ist. Dadurch, daß jede
der Spiegelflächen 12a und 12b der, Winkel 11 von 45 Grad zur Mittellängsachse
4 bilden und daß die zwei Spiegelflächen 12a und 12b am Umfang um 180 Grad versetzt
sind, können Spurabstände von wenigen Mikron auf dein Belichtungsmaterial 1 belichtet
werden.
Ein aufgrund des Vorschubs des Schlittens 17 mit einem Graufilter
17a, einem ersten Umlenkspiegel 17b, einem zweiten Umlenkspiegel 17c und einem
dritten Umlenkspiegel 17d bei gleichbleibender Drehgeschwindigkeit der durch einen
Motor 17e um die Mittellängsachse 4 angetriebenen Spiegelflächen 12a und 12b, erfolgt
eine sehr genaue Belichtung Spalte neben Spalte auf dem Belichtungsmaterial 1.
Eine Korrektur oder eine gewünschte Justierung wie auch ein gewollter
Spaltenabstand, der der Vorschubgeschwindigkeit des Motors 17e überlagert werden
kann, ergibt sich dadurch, daß der mit den Spiegelflächen 12a und 12b ausgestattete
rotierbare Spiegel 9 mit einem Halter 23 verbunden ist, der Außenringe 24 und 25
für die Aufnahme von radial gleichbeabstandeten fokussierenden Optiken 13 bildet
(Fig. 2). Die Außenringe 24 und 25 des Halters 23 tragen die fokussierenden Optiken
13 und sind parallel zur Mittellängsachse 4 axial zueinander im Bereich von wenigen
Mikron spielfrei vorschiebbar und wie gezeichnet deckungsgleich eingestellt, so
daß gemäß Fig. 2 lediglich die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens 17 zur Wirkung
kommt. Die Drehgeschwindigkeit des Motors 17e liegt über 10.000 Umdrehungen/min.
Bezugszeichenliste
- 1
- Belichtungsmaterial
- 1a
- Oberfläche des Belichtungsmaterials
- 2
- Gehäuse
- 3
- Ebene, kreisbogenförmige
- 4
- Mittellängsachse
- 5
- Laser
- 6
- Laserstrahl
- 7
- Lasermodulator
- 8
- Kollimator
- 9
- Spiegel, rotierend
- 10
- Lichtstrahlen
- 11
- Winkel
- 12a
- Spiegelfläche, erste
- 12b
- Spiegelfläche, zweite
- 13
- Optik, fokussierende
- 14
- Fokussionsebene
- 15
- Belichtungsstrahl, erster
- 16
- Belichtungsstrahl, zweiter
- 17
- Schlitten
- 17a
- Graufilter
- 17b
- Umlenkspiegel
- 17c
- Umlenkspiegel
- 17d
- Umlenkspiegel
- 17e
- Motor
- 18
- Laser-Achse
- 19
- Strahlengang
- 20
- Reflexions-Achse
- 21
- Abstand, radialer
- 22
- Fokussionspunkt
- 23
- Halter
- 24
- Außenring
- 25
- Außenring