Выводные устройства для экспонирования фототехнических пленок называются также "устройствами
записи на фотопленку" (имиджсеттерами).
Экспонирующие устройства (ЭУ) могут иметь планшетное исполнение с протяжкой фотоматериала по
плоскости через оптическую систему (Capstan), а также
конструкцию барабанного типа (ЭУ с размещением материала внутри или на поверхности барабана. Текстовые
знаки и элементы изображений создаются из отдельных
световых пятен. При непрерывном экспонировании пятно образует прямые линии в направлении строчной развертки, а вместе с элементами последующих строк формирует картину сплошных участков изображения. Этим
способом создаются буквы и символы. Каждый знак
шрифта представляется множеством "микрострок".
Если текст и изображения выводятся вместе, то последние, которые также состоят из микрострок, построчно засвечиваются вместе со шрифтом. Разложение шрифта и изображений на микростроки происходит
в растровом процессоре (RIP – Raster Image Processor).
Чтобы иметь возможность получать знаки с максимально гладкими контурами и изображения с высокой четкостью, минимальная экспонируемая точка
(пятно) должна иметь очень маленький диаметр. Размер пятна определяет разрешение системы вывода:
7 мкм соответствуют примерно 5000 dpi, а 30 мкм –
примерно 1200 dpi (dpi = dots per inch = точек на
дюйм). Расстояния между точками в строке и расстояния между строками должны быть достаточно малыми для того, чтобы получать сплошное почернение.
Распространенные на рынке экспонирующие устройства имеют размеры пятна от 7 до 45 мкм; это соответствует разрешению в интервале примерно между 5080 и 800 dpi или соответственно 2000 и 315 см-1
(315 точек на см). Устройства с высоким качеством
экспонирования имеют разрешения до 8000 dpi,
т.е. 3150 см-1.
На рис. 1-3 схематически представлено, как за
данная фигура воспроизводится пятнами круглой
формы. На рис.1-3,а фигура воспроизведена лишь в
грубом приближении. На рис. 1-3,б расстояние между пятнами и их диаметр уменьшены вдвое. В результате наблюдается явное улучшение воспроизведения
контуров, но одновременно увеличивается количество
пятен и, соответственно, необходимый объем памяти.
Большое количество и маленький диаметр отдельных пятен, экспонируемых одно за другим, требуют высокой частоты световых пучков и высокоэнергетических источников света. В качестве источников используются лазерные диоды и газовые лазеры в видимом диапазоне длин волн, подобранные в
соответствии со светочувствительностью фотопленки (например, лазерные диоды с длиной волны
670 нм, гелиевонеоновые лазеры – 633 нм и аргоновые лазеры – 488 нм).
Планшетные экспонирующие устройства
В планшетных устройствах экспонируемый материал
размещается в виде плоских листов (рис. 4.37). Тем
самым обеспечивается простое конструктивное построение блока экспонирования и держателя фото
материала. С увеличением формата записи ЭУ усложняется конструкция оптической системы, так как
необходимо обеспечить точное позиционирование
пятен с сохранением их диаметра по всей площади
экспонирования. Планшетные экспонирующие устройства малых и средних форматов отличаются простотой конструкции, высокой надежностью и большой производительностью, что делает их особенно
подходящими для газетного производства.
Рис. 1-4
Фотовыводное устройство капстанового типа (AGFA)
Планшетные экспонирующие устройства с непре
рывной протяжкой фотоматериала через оптическую систему (Capstan)
На рис. 1-4 представлено экспонирующее устройство с непрерывной протяжкой материала через оптическую систему. Здесь используются материалы рулонного формата, которые транспортируются валиками. Экспонирование осуществляется с помощью устройства, которое перемещается по заданной программе. Оптические элементы направляют лазерный
луч вдоль образующей вала по всей ширине фотопленки. Лазерный луч и транспортирующие элементы
синхронизированы таким образом, что экспонирование производится строка за строкой, причем образуются прямолинейные строки. Специальный транспор
тирующий механизм и применение рулонного материала позволяют получить практически неограниченную запись по длине формата фотопленки. Большой
диапазон форматов отличает устройства типа Capstan
от устройств других типов.
Рис. 1-5
Примеры ошибок синхронизации в фотовыводном устройстве типа Capstan (на примере устройства AGFA)
Для обеспечения высокого качества записи решающей является точная синхронизация протяжки фотопленки и отклонения лазерного луча, которое непосредственно влияет на расстояние между пятнами, а также
строками. Неравномерности движения ведут к дефектам, несовмещению цветоделенных фотоформ. Особенно сильно на качество изображения влияют ошибки
синхронизации, появляющиеся при прерывании записи
на участках текста и изображения. Типичные дефекты,
связанные с такими остановками экспонирования при
строчной развертке – так называемые ошибки быстрой
развертки ("Fast-scan-Fehler"), а в направлении подачи
материала – ошибки медленной (кадровой) развертки
(Slow-scan-Fehler"), – представлены на рис. 1-5.
Рис. 1-6
Фотовыводное устройство с записью на внешней поверхности барабана (фотопленка поверх барабана) (AGFA)
Изображение записывается только в направлении
сканирования (но не при обратном ходе луча), а также после протяжки материала посредством шаговых
двигателей. Совершенные конструкции позволяют
избежать дефектов записи, вызванных чередованием пусков и прерываний записи.
Экспонирующие устройства с креплением фотопленки поверх барабана
Подлежащая экспонированию фотопленка закрепляется на барабане, который в процессе экспонирования вращается с большой частотой. Лазерный луч с
постоянной скоростью движется вдоль оси барабана
таким образом, что траектория его движения равномерно перекрывает поверхность барабана по винтообразной линии. При использовании данного принципа записи решающим для качества является точная синхронизация двух перемещений с частотой
экспонирования (рис. 1-6).
Простой принцип функционирования и короткий потоянный оптический путь лазерного луча по сравнению
с другими типами экспонирующих устройств обеспечивают наивысшее качество экспонирования.
Экспонирующие устройства с креплением фотопленки внутри барабана
Экспонирующие устройства с размещением материала на внутренней поверхности барабана (рис. 1-7)
чаще всего работают с рулонным фотоматериалом,
который для засветки лазерным лучом размещается
и позиционируется на поверхности светонепроницаемого пленкодержателя, имеющего форму полого цилиндрического сегмента. Фотоматериал в процессе
экспонирования находится в неподвижном состоянии. В зависимости от конструкции экспонирующего
устройства держатель фотоматериала может представлять собой цилиндрический сегмент с углом примерно от 180 до 270°. Лазерный луч движется точно
вдоль оси цилиндра, преломляется под прямым углом призмой или зеркалом, вращающимися с большой скоростью вокруг оси полого цилиндра, и проецируется на его внутреннюю поверхность. Скорость
вращения дефлектора достигает 30 000 об/мин, так
что посредством его синхронного перемещения
вдоль оси вся площадь пленки может быть засвечена в течение короткого времени (рис. 1-2).
Рис. 1-7
Фотовыводное устройство с записью на внутреннюю поверхность
барабана (фотопленка внутри барабана (AGFA)