Vorrichtung zum Aufzeichnen von Daten auf einer lichtempfindlichen Datenträgeranordnung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Daten auf einer lichtempfindlichen Datenträgeranordnung in Gestalt eines Modulationsmusters bezüglich der Dichten beziehungsweise Intensitäten mit einem Datenencoder zum Umwandeln der aufzuzeichnenden Daten in in Intensitätsstufen intensitätskodierte Datensignale, mit einer mit dem Datenencoder verbundenen Datenaufarbeitungsanordnung, mit der aus den intensitätskodierten Datensignalen in Abhängigkeit von in einer Belichtungsparameter- speicheranordnung abspeicherbaren Belichtungsparametern Steuersignale erzeugbar sind, mit einer Strahlungsquellenanordnung, mit der elektromagnetische Ausgangsstrahlung erzeugbar ist, mit einer mit der Datenaufarbeitungsanordnung verbundenen Modulatoranordnung, der die Steuersignale sowie die Ausgangsstrahlung der Strahlungsquellenanordnung einspeisbar sind, und mit einer von der unter Einfluss der Steuersignale modulierten Ausgangsstrahlung beaufschlagbaren Belichtungsstrahlformungs- anordnung, mit der ein Belichtungsstrahl auf die lichtempfindliche Datenträgeranordnung lenkbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus WO 2004/114655 A1 bekannt. Bei der vorbekannten Vorrichtung ist ein Datenencoder vorhanden, mit dem aufzuzeichnende Daten in in Intensitätsstufen intensitätskodierte Datensignale umwandelbar sind. Der Datenencoder ist mit einer Datenaufarbeitungsanordnung verbunden, die eine Korrektureinheit aufweist, mit der aus den intensitätskodierten Datensignalen in Abhängigkeit von in einer Belich- tungsparameterspeichereinheit abspeicherbaren Belichtungsparametern Steuersignale erzeugbar sind. Weiterhin ist eine Strahlungsquellenanordnung vorgesehen, mit der elektromagnetische Ausgangsstrahlung erzeugbar und die mit einer Modulatoranordnung verbunden ist, der die Steuersignale sowie die Ausgangsstrahlung mit der Strahlungsquellenanordnung einspeisbar sind. Eine Belichtungsstrahlformungsanordnung ist mit der unter Einfluss der Steuersignale modulierten Ausgangsstrahlung beaufschlagbar, um einen Belichtungsstrahl auf einen Film als lichtempfindliche Datenträgeranordnung zu lenken.

Bei der vorbekannten Vorrichtung werden zum Vermeiden von Auslesefehlern durch den Belichtungsstrahl auf den Film aufgebrachte Bildpunkte räumlich so angeordnet, dass gegenseitige Störungen soweit als möglich vermieden sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Bereiche ähnlicher Intensität nahe beieinander angeordnet sind, um die Intensitäten benachbarter Bereiche besser voneinander differenzieren zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der ein Modulationsmuster erzeugbar ist, das bei einer hohen Speicherdichte mit einer weitgehend universellen Ausleseeinrichtung wieder in den aufgezeichneten Daten entsprechende Auslesedaten umwandelbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Datenaufarbeitungsanordnung ein Datenträgerkorrekturmodul aufweist, mit dem die intensitätskodierten Datensignale in Abhängigkeit der Intensitätsstufen von auf der Datenträgeranordnung benachbarten Bereichen und in Abhängigkeit von Belichtungsparametern in Steuersignale umwandelbar sind, mit denen auf der Datenträgeranordnung ein Modulationsmusters erzeugbar ist, das die entsprechenden relativen Intensitätsstufen wie die intensitätskodierten Datensignale eingangsseitig vor dem Belichten aufweist.

Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Korrektureinheit ein Datenträgerkorrekturmodul aufweist, mit dem die intensitätsmodulierten Datensignale so in Steuersignale umwandelbar sind, dass das Modulationsmuster aufgrund einer änderung der Steuersignale über das Datenträgerkorrekturmodul die entsprechenden relativen Intensitätsstufen wie die intensitätskodierten Datensignale aufweist, wobei hierbei die verschiedenen Einflüsse auf einen spezifischen Schreibbereich von aufzuzeichnenden Daten wie die Intensität benachbarter Bereiche, die räumliche Strahlcharakteristik des Belichtungsstrahles und die Modulationstransferfunktion sowie spektraler Eigenschaften des Materiales der Datenträgeranordnung auskorrigiert sind, weist das Modulationsmuster geänderte, in ihren relativen Intensitäten jedoch den ursprünglichen aufgezeichneten Daten entsprechende und damit universelle Intensitätsstufen auf. Durch das Auskorrigieren wird weiterhin eine hohe Speicherdichte erzielt, da das durch verschiedene Einflüsse bedingte räumliche übersprechen weitgehend beseitigt ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung.

Die Zeichnung zeigt in einem schematischen Schaubild ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt in einem schematischen Schaubild eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der in einem Datenspeicher 1 auf einer hier als polychromatischer Film 2 mit mehreren spektral unterschiedlich empfindlichen lichtempfindlichen Schichten ausgebildeten Datenträgeranordnung optisch in einem aus Belichtungsbereichen zusammengesetzten Modulationsmuster bezüglich der Dichte beziehungsweise bezüglich der Intensitäten aufzuzeichnende Daten abspeicherbar sind. Der Datenspeicher 1 ist mit einem Datenencoder 3 verbunden, dem die aufzuzeichnenden Daten einspeisbar und in in eine Anzahl von diskreten Intensitätsstufen intensitätskodierte Datensignale umwandelbar sind. Der Datenencoder 3 ist mit einem Datenträgerkorrekturmodul 4 einer Datenaufarbeitungsanordnung 5 verbunden. Die Datenaufarbeitungsanordnung 5 verfügt weiterhin über einen mit dem Datenträgerkorrekturmodul 4 verbundenen Datenträgerdatenspeicher 6 und ein Belichtungskorrekturmodul 7, das zum einen mit dem Datenträgerkorrekturmodul 4 und zum anderen mit einem Belichtungsdatenspeicher 8 der Datenaufarbeitungsanordnung 5 verbunden ist.

In dem Datenträgerdatenspeicher 6 sind für den zum Einschreiben der aufzuzeichnenden Daten verwendeten Film 2 charakteristische Parameter als Teil von Belichtungsparametern abspeicherbar. Hierzu gehören insbesondere die sogenannte Modulationstransferfunktion (MTF) des Films 2, die angibt, wie üblicherweise in Linien pro Millimeter angegebene Ortsfrequenzen übertragen werden, und die Parameter, die die spektrale Sensitivität des Films 2 durch entsprechende wellenlängenabhängige, wellenzahlabhän- gige oder frequenzabhängige Empfindlichkeitskurven für charakteristische Spektralwerte oder Spektralbereiche sowie deren spektrale Querempfindlichkeiten angeben. Weiterhin finden in die Belichtungsparameter die erzeugten Farbnebendichten der chromatischen Schichten Eingang. Mit den in dem Datenträgerdatenspeicher 6 abgelegten Parametern sind die in einer Anzahl von diskreten Stufen intensitätskodierten Datensignale dahinge-

hend modifizierbar, dass die Intensitätskodierung zum Ausgleich der Spektralcharakteristik des Films 2 korrigiert werden.

In dem Belichtungskorrekturmodul 8 sind als weitere Parameter der Belichtungsparameter charakteristische optische Kenndaten einer Strahlungsquellenanordnung 9 und einer Modulatoranordnung 10 einspeisbar.

Die Strahlungsquellenanordnung 9 verfügt bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel als polychromatische Strahlungsquellen über einen im sichtbaren blauen Spektralbereich emittierenden blauen Laser 11 , einen im sichtbaren grünen Spektralbereich emittierenden grünen Laser 12 und einen im sichtbaren roten Spektralbereich emittierenden roten Laser 13. Der relative kleine Spektralbereich, in dem die Laser 11 , 12, 13 emittieren, wird nachfolgend kurz „Farbe" genannt. Die Ausgangsstrahlung des blauen Lasers 11 beaufschlagt einen blauen Intensitätsmodulator 14, die des grünen Lasers 12 einen grünen Intensitätsmodulator 15 und die des roten Lasers 13 einen roten Intensitätsmodulator 16 der Modulatoranordnung 10.

Die Modulatoranordnung 10 verfügt über einen Modulatortreiber 17, der mit dem Belichtungskorrekturmodul 7 verbunden ist und dem die Steuersignale aus dem Belichtungskorrekturmodul 7 einspeisbar sind.

Das mit dem Datenträgerkorrekturmodul 4 verbundene Belichtungskorrekturmodul 7 modifiziert die von dem Datenträgerkorrekturmodul 4 generierten Datensignale dahingehend, dass unter Berücksichtigung der spezifischen räumlichen Anordnung der Belichtungsbereiche die optischen Charakteristika der Strahlungsquellenanordnung 9 und der Modulatoranordnung 10 dahingehend korrigiert werden, dass die intensitätsmodulierten Ausgangsstrahlungen der Intensitätsmodulatoren 14, 15, 16 auf dem Film 2 ein Modulationsmuster mit in den Belichtungsbereichen den intensitätskodierten Datensignalen entsprechenden relativen Intensitätsstufen erzeugen, sodass auch die optischen Charakteristika der Strahlungsquellenanordnung 9 und der Modulatoranordnung 10 auskorrigiert sind.

Die intensitätsmodulierten Ausgangsstrahlungen der Intensitätsmodulatoren 14, 15, 16 beaufschlagen eine Strahlungsüberlagerungseinheit 17 einer Belichtungsstrahlfor-

mungsanordnung, mit der die intensitätsmodulierten Ausgangsstrahlungen in einem Belichtungsstrahl 18 räumlich überlagerbar sind. Der Belichtungsstrahl 18 beaufschlagt eine Strahlungsablenkungsanordnung 19 der Belichtungsstrahlformungsanordnung, mit der der Belichtungsstrahl 18 über eine Abbildungsoptik 20 zum in einer Schreibrichtung 21 erfolgenden zeilenweisen Schreiben des Modulationsmusters in einem Schreibbereich 22 über den Film 2 ablenkbar ist, wobei sich der Film 2 rechtwinklig zu der Schreibrichtung 21 in einer Filmtransportrichtung 23 bewegt.

Durch das oben erläuterte Auskorrigieren der spezifischen Eigenschaften des verwendeten Materiales für die Datenträgeranordnung und der Gesamtheit der optischen Elemente ist eine hohe Speicherdichte erzielt, die beispielsweise in der Größenordnung von 50 KiloBytes pro Quadratmillimeter liegt.

Vorzugsweise sind die Belichtungsbereiche räumlich so angeordnet, dass zu einer Dateneinheit gehörige Datenwerte räumlich so weit voneinander entfernt angeordnet sind, dass relativ kleinflächige Störungen auf dem Film 2 lediglich einzelne Datenwerte zu einer Dateneinheit beeinträchtigen und somit eine effiziente Fehlerkorrektur durchführbar ist.

Zweckmäßigerweise verfügt der Film 2 in einem gesonderten Belichtungsbereich über räumliche Dekodierinformationen wie die räumliche Anordnung der zu einer Dateneinheit gehörigen Datenwerte sowie die räumliche Anordnung der Dateneinheiten zum Rückgewinnen der aufgezeichneten Daten in einer den ursprünglichen Daten entsprechenden Abfolge.

Weiterhin ist vorgesehen, dass der Film 2 in hierfür vorgesehenen eigenen Belichtungsbereichen der Strukturen zum ordnungsgemäßen Ausrichten des Filmes 2 sowie weitere datenrelevante Informationen, beispielsweise in Klarschrift, aufweist.

Für eine hohe Auslesesichemeit sind die Belichtungsbereiche zweckmäßigerweise so angeordnet, dass die relativen Intensitätswerte benachbarter Belichtungsbereiche um lediglich einen Wert voneinander abweichen. In diesem Zusammenhang ist weiterhin zweckmäßig, dass in vorzugsweise regelmäßiger Anordnung Referenzbelichtungsbereiche vorhanden sind, in denen in einer vorbestimmten Abfolge alle relativen Intensitäts-

stufen ausbelichtet sind, und dass eine lokale Kalibrierung der relativen Intensitätswerte anhand der Referenzbelichtungsbereiche erfolgt.

Die prinzipielle Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachfolgend näher erläutert.

Die folgende Datenmatrix „Z" stellt ausschnittsweise beispielhaft die Intensitätsstufen von intensitätskodierten Datensignalen für eine Farbe dar, wie sie aus dem Datenencoder 3 dem Datenträgerkorrekturmodul 4 eingespeist werden, wobei jedes Element der Datenmatrix „Z" einem Belichtungsfeld, auch „Pixel" genannt, zugeordnet ist:

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt acht Intensitätsstufen vorhanden, die durch die Ziffern 0 bis 7 dargestellt sind.

Die aus der Datenmatrix „Z" mit der Datenaufarbeitungsanordnung 5 generierten und der Modulatoranordnung 10 eingespeisten relativen Steuersignale sind ebenfalls ausschnittsweise im gleichen Bereich wie bei der Datenmatrix „Z" zunächst nach einer änderung durch Hinzufügen eines Offsets und Neuskalierung zum späteren Ausgleich

des additiven Einflusses benachbarter Belichtungsfelder in der folgenden Transfermatrix „T"

'0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 ^N

0.5 0.57 0.99 0.5 0.5 0.78 0.78 0.5

0.5 0.5 0.92 0.78 0.99 0.99 0.78 0.5

0.5 0.92 0.99 0.78 0.64 0.92 0.71 0.5

T =

0.5 0.64 0.78 0.92 0.71 0.85 0.71 0.5

0.5 0.85 0.78 0.57 0.71 0.78 0.92 0.5

0.5 0.85 0.57 0.57 0.85 0.71 0.99 0.5 _v 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5J

und als Endwerte in der folgenden Steuersignalmatrix „A" dargestellt:

^/ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 ^N

0.5 0.271 0.746 0.197 0.2 0.492 0.475 0.5

0.5 0.18 0.61 1 0.474 0.738 0.651 0.467 0.5

0.5 0.659 0.666 0.455 0.295 0.625 0.401 0.5

A =

0.5 0.306 0.45 0.669 0.411 0.561 0.392 0.5

0.5 0.561 0.535 0.274 0.437 0.475 0.607 0.5

0.5 0.564 0.278 0.31 0.6 0.367 0.687 0.5 _v 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 j

Aus der Steuersignalmatrix „A" ist erkennbar, dass der relative Wert des Steuersignales für die betreffende Intensität beziehungsweise Farbe für ein Belichtungsfeld durch die Werte der betreffenden Farbe in benachbarten Belichtungsfeldern beeinflusst ist. Der relative Wert eines Ansteuersignales für ein Belichtungsfeld wird iterativ derart ange- passt, dass unter Berücksichtigung des räumlichen und im Fall einer polychromatischen Datenträgeranordnung auch des spektralen Einflusses der das betreffende Belichtungsfeld im Rahmen der zu erreichenden Intensitätsstufentrennschärfe noch relevant beeinflussenden benachbarten Belichtungsfelder die Summe der Werte für das betreffende Belichtungsfeld dem relativen Wert in der Datenmatrix „Z" entspricht.

Die folgende Belichtungsmatrix „B", die im Ergebnis zu der Transfermatrix „T" identisch ist, zeigt schließlich die der Datenmatrix „Z" zugeordneten Dichte- beziehungsweise Intensitätswerte der entsprechenden Belichtungsfelder des Modulationsmusters für die betreffende Farbe auf dem Film 2 nach dem Belichtungsvorgang:

^/ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 ^λ

0.5 0.57 0.99 0.5 0.5 0.78 0.78 0.5

0,5 0.5 0.92 0.78 0.99 0.99 0.78 0.5

0.5 0.92 0.99 0.78 0.64 0.92 0.71 0.5

B =

0.5 0.64 0.78 0.92 0.71 0.85 0.71 0.5

0.5 0.85 0.78 0.57 0.71 0.78 0.92 0.5

0.5 0.85 0.57 0.57 0.85 0.71 0.99 0.5 _v 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 j

Der Belichtungsmatrix „B" ist zu entnehmen, welche den intensitätskodierten Datensignalen entsprechende relativen Dichten der Datenträgeranordnung eingeschrieben werden. Aufgrund einer eineindeutigen änderung der relativen Intensitätsstufen gegenüber den ursprünglichen Intensitätsstufen der intensitätskodierten Datensignale in der Daten-

matrix „Z" weisen diese Werte in der Belichtungsmatrix „B" bei gleicher Anzahl von Intensitätsstufen einen Offset und einen umskalierten Maximalwert auf. So liegt bei diesem Ausführungsbeispiel der Offset der relativen Intensitätsstufen auf dem Film 2 bei 0,5 und der höchste Wert der relativen Intensitätsstufen bei 0,99, wobei die zwischenliegenden Intensitätsstufen um den relativen Wert von 0,07 verschieden sind, sodass sich entsprechend den ursprünglichen Intensitätsstufen insgesamt wieder acht relative Intensitätsstufen ergeben.

Diese relativen Intensitätsstufen des Modulationsmusters sind bei Kenntnis der räumlichen Anordnung der Belichtungsbereiche und Belichtungsfelder zur Rückgewinnung der aufgezeichneten Daten bezüglich der aufgezeichneten Intensitäten universell auslesbar.

Zweckmäßigerweise sind hierbei die Intensitätsstufen beim Lesen durch ein Histogramm der Intensitätsstufen an den umliegenden Beleuchtungsfeldern definiert, wobei das Histogramm sämtliche Intensitätsstufen liefert.