DE10208054C1

DE10208054C1 - Control device for acousto-optical modulator used in laser printing has output power amplifier provided as counter-clock amplifier stage

Info

Publication number: DE10208054C1
Application number: DE2002108054
Authority: DE
Inventors: Joerg-Achim Fischer
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2022-02-26

Abstract

The control device provides a HF signal (9) for the acousto-optical modulator (3) by modulation of a carrier frequency (21) with an image signal (23), using an oscillator (20) providing the carrier frequency, a modulation stage (22) and a power amplifier (24), provided as a counter-clock amplifier stage. A number of acousto-optical modulators and associated control circuits can be combined.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstech nik und betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines akustooptischen Modula tors in einer Belichtungseinheit, in der mit einem modulierten Laserstrahl Druckvor lagen oder Druckplatten belichtet werden.The invention relates to the field of electronic reproduction technology nik and relates to a device for controlling an acousto-optical module tors in an exposure unit, in which printing with a modulated laser beam layers or printing plates are exposed.

In der elektronischen Reproduktionstechnik werden Belichtungseinheiten zur Be lichtung von Druckvorlagen und Druckformen eingesetzt. Dazu wird ein Laserstrahl oder ein Bündel von parallelen Laserstrahlen relativ zum Aufzeichnungsmaterial zeilenweise bewegt, und mit jedem Überstreichen des Aufzeichnungsmaterials werden eine bzw. mehrere Zeilen der aufzuzeichnenden Bilddaten gleichzeitig be lichtet. Die Druckformen können auf Filmmaterial belichtet werden, so dass soge nannte Farbauszugsfilme entstehen, die anschließend mittels eines fotografischen Umkopierverfahrens zur Herstellung von Druckplatten dienen. Statt dessen können auch die Druckplatten selbst in einem Plattenbelichter oder direkt in einer digitalen Druckmaschine belichtet werden. Schließlich gibt es auch die Anwendung von Be lichtungsverfahren, um Flexodruckformen oder Tiefdruckformen durch selektives Abtragen von Material mit Laserstrahlen hoher Leistung herzustellen. Das Auf zeichnungsmaterial kann sich auf einer Trommel befinden (Trommelbelichter), in einer zylindrischen Mulde (Innentrommelbelichter) oder auf einer ebenen Fläche (Flachbettbelichter).In electronic reproduction technology, exposure units are used used for printing templates and printing forms. To do this, use a laser beam or a bundle of parallel laser beams relative to the recording material moved line by line, and each time the recording material was scanned one or more lines of the image data to be recorded are loaded simultaneously thins. The printing forms can be exposed on film material, so that so-called called color separation films, which are then created using a photographic Copying process for the production of printing plates are used. Instead, you can also the printing plates themselves in an platesetter or directly in a digital one Printing machine to be exposed. Finally, there is also the use of Be clearing process for flexographic or gravure forms by selective To remove material with high-power laser beams. The up drawing material can be on a drum (drum imagesetter), in a cylindrical trough (inner drum imagesetter) or on a flat surface (Flat bed system).

Zur Erzeugung und Modulation von Laserstrahlen sind eine Reihe von optischen Anordnungen und Prinzipien bekannt. Bei einer häufig verwendeten Anordnung wird ein Laserstrahl mittels eines akustooptischen Modulators abgelenkt und zu gleich in der Intensität moduliert. Der Laserstrahl kann auch mit einem akustoopti schen Modulator in mehrere einzeln Strahlen aufgespaltet werden, die gleichzeitig in der Intensität moduliert werden. Man kann auch mehrere Laser verwenden, von denen jeder mit einem separaten akustooptischen Modulator moduliert wird. A number of optical ones are used to generate and modulate laser beams Orders and principles known. With a frequently used arrangement a laser beam is deflected and closed by means of an acousto-optical modulator immediately modulated in intensity. The laser beam can also be used with an acoustoopti The modulator can be split into several individual beams that work simultaneously be modulated in intensity. You can also use multiple lasers from each of which is modulated with a separate acousto-optic modulator.

In der Patentschrift US 5,837,962 wird ein System beschrieben, das mit einem Leistungslaser Zeichen, wie beispielsweise Buchstaben und Ziffern, in ein Werk stück graviert. Zum Schreiben eines Zeichens wird der Laserstrahl von zwei akusto optischen Modulatoren in zwei orthogonal zueinander stehenden Richtungen um kleine Winkel abgelenkt. Dazu werden die Modulatoren mit bezüglich der Frequenz und der Amplitude variablen Hochfrequenzimpulsen so angesteuert, dass der La serstrahl auf dem Werkstück einen Pfad in der Form des zu gravierenden Zeichens beschreibt. Mit den Hochfrequenzimpulsen werden Laserimpulse erzeugt, die das Zeichen als eine Folge von eingravierten Punkten in dem Werkstück markieren. Mit zwei Galvanometerspiegeln, deren Drehachsen orthogonal zueinander sind, wird der Laserstrahl um größere Winkel abgelenkt, so dass er Zeichen für Zeichen und Zeile für Zeile die zu beschreibende Fläche auf dem Werkstück überstreicht.In the patent US 5,837,962 a system is described, which with a Power laser characters, such as letters and numbers, in a work piece engraved. To write a character, the laser beam is acoustically emitted by two optical modulators in two orthogonal directions distracted by small angles. To do this, the modulators are used in terms of frequency and the amplitude of variable high-frequency pulses so that the La a path in the form of the sign to be engraved on the workpiece describes. With the high-frequency pulses, laser pulses are generated, which Mark characters as a series of engraved points on the workpiece. With two galvanometer mirrors, whose axes of rotation are orthogonal to one another the laser beam is deflected by larger angles so that it is character by character and Line by line, the area to be written on covers the workpiece.

In der Offenlegungsschrift US 2001/0038458 A1 wird ein Laserrecorder beschrie ben, der mit einem oder mehreren Laserstrahlen eine Druckform für das flexografi sche Druckverfahren erzeugt. Dazu wird eine Außentrommel mit einem Flexoman tel bespannt, und ein Laserschreibkopf wird an der Trommel axial entlang geführt, während die Trommel rotiert. Jeder Laserstrahl wird mit einem akustooptischen Modulator entsprechend dem aufzuzeichnenden Bildsignal moduliert. Um die durch die spiralförmige Aufzeichnung entstehende Verzerrung zu kompensieren, werden in einer der Ausführungsformen die Laserstrahlen mit den akustooptischen Modula toren in axialer Richtung gegenläufig zur Schräge des spiraligen Aufzeichnungswe ges abgelenkt, so dass trotz des kontinuierlichen Vorschubs für jede Trommelum drehung geschlossene Kreisspuren aufgezeichnet werden. Dazu werden die Fre quenzen der an den Modulatoren anliegenden Hochfrequenzsignale nach einer Sägezahnfunktion verändert.A laser recorder is described in US 2001/0038458 A1 ben who uses one or more laser beams to create a printing form for flexography cal printing process. For this, an outer drum with a Flexoman tel covered, and a laser write head is guided axially along the drum, while the drum is rotating. Each laser beam comes with an acousto-optical Modulator modulated according to the image signal to be recorded. To the through to compensate for the distortion resulting from the spiral recording in one of the embodiments, the laser beams with the acousto-optical modules gates in the axial direction opposite to the slope of the spiral record ges distracted, so that despite the continuous feed for each drum closed circular tracks can be recorded. For this the Fre sequences of the high-frequency signals applied to the modulators after a Sawtooth function changed.

In der Patentschrift US 5,002,348 wird ein optisch arbeitender Fourier Prozessor beschrieben. In einer Ausführungsform wird ein Laserstrahl mit einem akustoopti schen Ablenker abgelenkt, so dass ein semitransparentes Medium, das eine Bildin formation enthält, gescannt wird. Mit einem weiteren akustooptischen Ablenker wird der mit der Bildinformation modulierte Laserstrahl synchron zum ersten Ablenker "entscannt" und auf einen feststehenden Fotodetektor gelenkt. US Pat. No. 5,002,348 describes an optically operating Fourier processor described. In one embodiment, a laser beam with an acoustoopti deflector, so that a semi-transparent medium containing an image formation contains, is scanned. With another acousto-optical deflector the laser beam modulated with the image information in synchronism with the first deflector "scanned" and directed onto a fixed photo detector.

Ein akustooptischer Modulator wird mit einem Hochfrequenzsignal angesteuert, das in einem Kristall eine Beugung eines einfallenden Laserstrahls bewirkt. Der Beu gungswinkel ist von der Frequenz abhängig und die Lichtleistung des gebeugten Laserstrahls von der Amplitude des Hochfrequenzsignals. Zur Erzeugung, Modula tion und Verstärkung des Hochfrequenzsignals werden nach dem Stand der Tech nik Baugruppen verwendet, die für die Fernsehtechnik entwickelt wurden und die gegebenenfalls für die Anwendung bei einem akustooptischen Modulator leicht verändert wurden. Solche Baugruppen eignen sich für diesen Anwendungsfall, da die Frequenz des Hochfrequenzsignals bis zu einigen 100 MHz beträgt. Die Leis tungsstufe des Verstärkers, der das Hochfrequenzsignal mit einer für den Modula tor erforderlichen Leistung abgibt, hat im Vergleich zur abgegebenen Leistung eine hohe Leistungsaufnahme, beispielsweise eine Leistungsaufnahme von 14 W bei einer abgegebenen Hochfrequenzleistung von 1,5 W. Eine so hohe Verlustleistung ist nachteilig, da sie in der Belichtungseinheit eine zu hohe Erwärmung erzeugen kann bzw. eine entsprechende Kühlung der Baugruppen erforderlich macht. Be sonders nachteilig ist es, wenn die Verlustwärme die Temperatur des Modulator kristalls erhöht. Durch die Wärmeentwicklung ist es weitgehend nicht möglich, den akustooptischen Modulator und seine Ansteuerschaltung in einer kleinen kompak ten Baugruppe zu integrieren. Andererseits verursacht eine getrennte Anordnung des Modulators und der Ansteuerschaltung häufig elektromagnetische Störungen, so dass ein hoher Aufwand zur Abschirmung der Bauelemente und der Verbin dungskabel erforderlich ist. Eine Integration des akustooptischen Modulators und der Ansteuerschaltung ist deshalb erwünscht.An acousto-optical modulator is controlled with a high-frequency signal that diffraction of an incident laser beam in a crystal. The Beu angle depends on the frequency and the light output of the diffracted Laser beam from the amplitude of the radio frequency signal. For generation, modula tion and amplification of the high-frequency signal according to the state of the Tech nik used modules that were developed for television technology and possibly for use with an acousto-optic modulator have been changed. Such modules are suitable for this application because the frequency of the high-frequency signal is up to a few 100 MHz. The leis tion stage of the amplifier, the high-frequency signal with one for the Modula the required performance, has a compared to the output high power consumption, for example a power consumption of 14 W. a high-frequency power output of 1.5 W. Such a high power loss is disadvantageous because they generate excessive heating in the exposure unit can or requires appropriate cooling of the modules. Be It is particularly disadvantageous if the heat loss is the temperature of the modulator crystal increased. Due to the heat development, it is largely not possible acousto-optic modulator and its control circuit in a small compact to integrate th assembly. On the other hand, it causes a separate arrangement of the modulator and the control circuit often electromagnetic interference, so that a high effort for shielding the components and the connector cable is required. An integration of the acousto-optical modulator and the control circuit is therefore desirable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur An steuerung eines akustooptischen Modulators anzugeben, die eine geringe Verlust leistung und damit verbunden eine geringe Wärmeentwicklung erzeugt. Die erfin dungsgemäße Vorrichtung ermöglicht dadurch eine Integration eines akustoopti schen Modulators und der zugehörigen Ansteuerschaltung in einer kompakten Mo dulationseinheit. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. The object of the present invention is to provide a device for control of an acousto-optic modulator specifying a low loss performance and associated low heat generation. The invent The device according to the invention thus enables integration of an acoustoopti rule modulator and the associated control circuit in a compact Mo dulationseinheit. The object is solved by the features of claim 1. Advantageous further developments are specified in the subclaims.

Der Stand der Technik und die Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeich nungen erläutert. Es zeigen:The prior art and the invention are described below with reference to the drawing explained. Show it:

Fig. 1 die grundsätzliche Arbeitsweise eines akustooptischen Modulators in einer Belichtungseinheit, Fig. 1, the basic operation of an acousto-optic modulator in an exposure unit,

Fig. 2 eine herkömmliche Ansteuerschaltung für einen akustooptischen Modula to r, Fig. 2 shows a conventional drive circuit for an acousto-optic Modula to r,

Fig. 3 das Bildsignal und das modulierte Hochfrequenzsignal, und Fig. 3, the image signal and the modulated radio frequency signal, and

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Ansteuerschaltung für einen akustooptischen Mo dulator. Fig. 4 shows an inventive control circuit for an acousto-optical modulator.

Fig. 1 zeigt schematisch die Arbeitsweise einer Belichtungseinheit, in der ein von einer Laserlichtquelle 1 erzeugter Laserstrahl 2 mit einem akustooptischen Modu lator 3 moduliert wird. Der Modulator arbeitet nach Art eines Beugungsgitters und zerlegt bzw. beugt den einfallenden Laserstrahl 2 in den aktiven Laserstrahl 4 und einen ausgeblendeten Laserstrahl 5. Die Ausblendung erfolgt hier mittels eines Umlenkspiegels 6 und einem Laserstrahlsumpf 7, beispielsweise einer Kühlfläche. Der aktive Laserstrahl 4 wird mit einer Linsenanordnung 10 auf das Aufzeich nungsmaterial 11 fokussiert. In den akustooptischen Modulator 3 wird eine Schall leistung über einen Transducer 8 in einen Kristall 12 eingekoppelt. Dazu wird der Transducer 8 mit einem Hochfrequenzsignal 9 in Schwingungen versetzt, die im Innern des Kristalls 12 eine Ultraschallwelle erzeugen. Durch die Ultraschallwelle bilden sich periodische Änderungen des Brechungsindexes als sogenanntes Bragg-Gitter aus. Der einfallende Laserstrahl 2 wird an diesem Gitter gebeugt, so dass aus dem Kristall 12 ein Strahl nullter Ordnung als aktiver Laserstrahl 4 und ein Strahl erster Ordnung als ausgeblendeter Laserstrahl 5 austreten. Dabei ent spricht die Gesamtintensität beider Laserstrahlen 4, 5 der Intensität des einfallen den Laserstrahls 2. Wie viel Licht in die erste Ordnung gebeugt wird, hängt von der Amplitude des angelegten Hochfrequenzsignals 9 ab, und der Beugungswinkel ist von der Frequenz des Hochfrequenzsignals 9 abhängig. Fig. 1 shows schematically the operation of an exposure unit in which a laser beam 2 generated by a laser light source 1 is modulated with an acousto-optical modulator 3 . The modulator works in the manner of a diffraction grating and breaks up or diffracts the incident laser beam 2 into the active laser beam 4 and a blanked out laser beam 5 . The blanking takes place here by means of a deflection mirror 6 and a laser beam sump 7 , for example a cooling surface. The active laser beam 4 is focused with a lens arrangement 10 on the recording material 11 . In the acousto-optic modulator 3 , a sound power is coupled into a crystal 12 via a transducer 8 . For this purpose, the transducer 8 is set in vibration with a high-frequency signal 9 , which generates an ultrasound wave in the interior of the crystal 12 . The ultrasonic wave forms periodic changes in the refractive index as a so-called Bragg grating. The incident laser beam 2 is diffracted at this grating, so that a crystal of the zero order emerges from the crystal 12 as an active laser beam 4 and a beam of the first order as a hidden laser beam 5 . The total intensity of both laser beams 4 , 5 corresponds to the intensity of the incident laser beam 2 . How much light is diffracted into the first order depends on the amplitude of the applied high-frequency signal 9 , and the diffraction angle depends on the frequency of the high-frequency signal 9 .

Die Hochfrequenzspannung 9 wird mit dem aufzuzeichnenden Bildsignal modu liert, so dass das Bildsignal in entsprechende Intensitätsschwankungen des akti ven Laserstrahls 4 umgesetzt wird. Ob der gebeugte oder der ungebeugte Strahl als aktiver Laserstrahl 4 verwendet wird, hängt vom Anwendungsfall ab. Beides ist prinzipiell möglich. Dabei wird dann der jeweils nicht aktive Strahl in den Laser strahlsumpf 7 gelenkt.The high-frequency voltage 9 is modulated with the image signal to be recorded, so that the image signal is converted into corresponding intensity fluctuations in the active laser beam 4 . Whether the diffracted or the non-diffracted beam is used as the active laser beam 4 depends on the application. In principle, both are possible. The respectively inactive beam is then directed into the laser beam sump 7 .

Fig. 2 zeigt schematisch eine herkömmliche Ansteuerschaltung für den akustoopti schen Modulator 3. Ein Oszillator 20 erzeugt eine Trägerfrequenz 21, beispielswei se mit einer Frequenz von 200 MHz. In einer Modulationsstufe 22 wird das Bild signal 23 auf die Amplitude der Trägerfrequenz 21 aufmoduliert und dann der Leis tungsverstärkungsstufe 24 zugeführt. Das Ausgangssignal der Leistungsverstär kungsstufe 24 wird als Hochfrequenzsignal 9 schließlich an den Steuereingang des akustooptischen Modulators 3 weitergegeben. Im Gehäuse des akustooptischen Modulators 3 erfolgt durch ein Impedanznetzwerk 25 noch eine Widerstandsanpas sung an den Eingangswiderstand des Transducers 8, z. B. von 50 Ohm auf 10 Ohm. Dadurch kann eine handelsübliche Koaxialleitung mit einem Leitungswider stand von 50 Ohm verwendet werden, um den Ausgang der Leistungsverstär kungsstufe 24 und den Steuereingang des akustooptischen Modulators 3 zu ver binden, wenn die Ansteuerschaltung und der Modulator räumlich weiter entfernt sind. Fig. 2 shows schematically a conventional control circuit for the acousto-optic modulator 3rd An oscillator 20 generates a carrier frequency 21 , for example with a frequency of 200 MHz. In a modulation stage 22 , the image signal 23 is modulated onto the amplitude of the carrier frequency 21 and then supplied to the power amplification stage 24 . The output signal of the power amplification stage 24 is finally passed on as a high-frequency signal 9 to the control input of the acousto-optical modulator 3 . In the housing of the acousto-optic modulator 3 through an impedance network 25 , a resistance adjustment is made to the input resistance of the transducer 8 , e.g. B. from 50 ohms to 10 ohms. As a result, a commercially available coaxial line with a line resistance of 50 ohms can be used to connect the output of the power amplification stage 24 and the control input of the acousto-optic modulator 3 when the control circuit and the modulator are spatially further away.

Wie in Fig. 2 angedeutet, wird die Leistungsverstärkungsstufe 24 im A-Betrieb be trieben, d. h. mit einer Arbeitspunkteinstellung, bei der durch den Endtransistor T und seine Lastwiderstände R1 und R2 auch ohne ein Steuersignal von der Modu lationsstufe 22 schon ein Kollektorruhestrom fließt. Durch ein Steuersignal von der Modulationsstufe 22 an der Basis des Endtransistors T wird der Kollektorstrom sowohl in positiver als auch in negativer Richtung vom Kollektorruhestrom aus ge steuert. Eine solche Betriebsweise der Leistungsverstärkungsstufe 24 ist erforder lich, wenn wie z. B. in der Fernsehtechnik ein moduliertes Signal möglichst linear und verzerrungsfrei verstärkt werden soll. Der Nachteil des A-Betriebs ist, dass die Leistungsverstärkungsstufe 24 durch den Kollektorruhestrom unabhängig vom Bildsignal 23 ständig eine hohe Verlustleistung aufnimmt, d. h. unabhängig davon, ob der akustooptische Modulator 3 gerade eine Schallleistung zur Beugung des einfallenden Laserstrahls 2 aufnimmt oder nicht. Bedingt durch die hohe Verlust leistung entwickelt die Leistungsverstärkungsstufe 24 viel Wärme, und sie hat auch nur einen schlechten Wirkungsgrad, gemessen als Verhältnis der an den akustooptischen Modulator 3 abgegebenen Steuerleistung zur aufgenommenen Verlustleistung.As indicated in Fig. 2, the power amplification stage 24 is operated in A mode, ie with an operating point setting in which through the output transistor T and its load resistors R1 and R2 even without a control signal from the modulation stage 22 a collector quiescent current already flows. By a control signal from the modulation stage 22 at the base of the end transistor T, the collector current is controlled in both positive and negative directions from the collector quiescent current. Such an operation of the power amplification stage 24 is required if such. B. in television technology, a modulated signal should be amplified as linearly and without distortion as possible. The disadvantage of A-mode is that the power amplification stage 24 constantly absorbs a high power loss due to the collector idle current, regardless of the image signal 23 , ie regardless of whether the acousto-optic modulator 3 is currently absorbing sound power to diffract the incident laser beam 2 or not. Due to the high power loss, the power amplification stage 24 develops a lot of heat, and it also has only a poor efficiency, measured as the ratio of the control power delivered to the acousto-optical modulator 3 to the power loss absorbed.

In einer Belichtungseinheit zur Aufzeichnung von Druckvorlagen, beispielsweise Druckplatten, ist jedoch kein besonders linearer und verzerrungsfreier Verstärker erforderlich. Die Druckvorlagen sind gerastert, d. h. unterschiedliche Tonwerte in den Farbauszügen werden durch Rasterpunkte dargestellt, deren Größe entspre chend den Tonwerten variiert wird. Die Rasterpunkte werden bei der Belichtung der Druckvorlagen aus vielen kleinen Belichtungspunkten zusammengesetzt, z. B. mit einer Auflösung von 1000 Belichtungspunkten/cm. Das Bildsignal 23 gibt nur an, ob an einer Stelle auf der Druckvorlage ein Belichtungspunkt als Teil eines Rasterpunktes belichtet werden soll oder nicht, d. h. das Bildsignal 23 kann nur zwei Werte annehmen, 0 oder 1. Dementsprechend besteht das auf die Träger frequenz 21 modulierte Bildsignal, d. h. auch das Hochfrequenzsignal 9, aus Impul sen der Trägerfrequenz 21. Wenn das Bildsignal den Wert 0 hat, ist in dem modu lierten Signal die Trägerfrequenz 21 ausgeschaltet, und wenn das Bildsignal den Wert 1 hat, ist in dem modulierten Signal die Trägerfrequenz 21 eingeschaltet. Das Bildsignal 23 und das zugehörige Hochfrequenzsignal 9 sind in Fig. 3 als Funktion der Zeit dargestellt.However, a particularly linear and distortion-free amplifier is not required in an exposure unit for recording printing originals, for example printing plates. The artwork is rasterized, ie different tonal values in the color separations are represented by halftone dots, the size of which is varied according to the tonal values. The halftone dots are composed of many small exposure points when exposing the artwork, e.g. B. with a resolution of 1000 exposure points / cm. The image signal 23 only indicates whether an exposure point is to be exposed as part of a halftone dot or not at one point on the print template, ie the image signal 23 can only assume two values, 0 or 1. Accordingly, there is the image signal modulated on the carrier 21 , ie also the high-frequency signal 9 , from pulse the carrier frequency 21st If the image signal has the value 0, the carrier frequency 21 is switched off in the modulated signal, and if the image signal has the value 1, the carrier frequency 21 is switched on in the modulated signal. The image signal 23 and the associated high-frequency signal 9 are shown in FIG. 3 as a function of time.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung des akustooptischen Modula tors 3 sieht vor, dass die Leistungsverstärkungsstufe 24 als Gegentaktverstärker ausgebildet ist, der vorzugsweise im C-Betrieb arbeitet. Dies ist in Fig. 4 in Form einer einfachen Gegentaktschaltung schematisch dargestellt. Wenn das Bildsignal den Wert 0 hat, d. h. wenn das von der Modulationsstufe 22 kommende modulierte Signal Null ist, sind die beiden Endtransistoren T1 und T2 der Leistungsverstär kungsstufe 24 gesperrt. Dementsprechend fließt kein Strom im Ausgangskreis und die Leistungsaufnahme ist gering. Wenn das Bildsignal den Wert 1 hat, d. h. wenn das von der Modulationsstufe 22 kommende modulierte Signal aus der eingeschal teten Trägerfrequenz 21 besteht, ist der Endtransistor T1 während der positiven Halbwellen leitend und liefert den Ausgangsstrom, während der Endtransistor T2 gesperrt ist. In den negativen Halbwellen der Trägerfrequenz 21 wird der Endtran sistor T2 leitend und der Endtransistor T1 ist gesperrt. Der Gegentaktverstärker nimmt nur dann eine nennenswerte Leistung auf, wenn durch die beiden Endtran sistoren T1 und T2 Strom fließt, d. h. nur in den Zeitabschnitten, in denen das Bild signal 23 die Trägerfrequenz 21 einschaltet. Wenn das Bildsignal 23 die Träger frequenz 21 ausgeschaltet hat, wird nur sehr wenig Leistung aufgenommen. Da durch wird weniger Wärme erzeugt und der Wirkungsgrad wird verbessert. Die Fig. 4 zeigt nur ein Beispiel für eine Leistungsverstärkungsstufe 24 in Gegentaktschal tung. Andere Varianten von Gegentakt-Leistungsverstärkungsstufen, wie sie aus der Hochfrequenztechnik bekannt sind, können erfindungsgemäß ebenfalls zur verlustarmen Ansteuerung eines akustooptischen Modulators 3 verwendet werden.The device according to the invention for controlling the acousto-optical modulator 3 provides that the power amplification stage 24 is designed as a push-pull amplifier, which preferably works in C mode. This is shown schematically in FIG. 4 in the form of a simple push-pull circuit. If the image signal has the value 0, ie if the modulated signal coming from the modulation stage 22 is zero, the two end transistors T1 and T2 of the power amplification stage 24 are blocked. Accordingly, no current flows in the output circuit and the power consumption is low. If the image signal has the value 1, ie if the modulated signal coming from the modulation stage 22 consists of the switched-on carrier frequency 21 , the end transistor T1 is conductive during the positive half-waves and supplies the output current while the end transistor T2 is blocked. In the negative half-waves of the carrier frequency 21 , the end transistor T2 becomes conductive and the end transistor T1 is blocked. The push-pull amplifier only takes up significant power when current flows through the two end transistors T1 and T2, ie only in the periods in which the image signal 23 turns on the carrier frequency 21 . If the image signal 23 has switched off the carrier frequency 21 , very little power is consumed. Because less heat is generated and the efficiency is improved. The Fig. 4 only shows an example of a power amplification stage 24 in push-pull tung scarf. Other variants of push-pull power amplification stages, as are known from high-frequency technology, can also be used according to the invention for low-loss control of an acousto-optical modulator 3 .

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird als Trägerfrequenz 21 ein hoch frequentes Rechtecksignal verwendet. Damit kann die Leistungsverstärkungsstufe 24 als verlustarmer Gegentakt-Schaltverstärker mit schnellen Feldeffekttransisto ren aufgebaut werden.According to a further feature of the invention, a highly frequented square wave signal is used as carrier frequency 21 . The power amplification stage 24 can thus be constructed as a low-loss push-pull switching amplifier with fast field-effect transistors.

Die verlustarme Ansteuerung eröffnet die Möglichkeit, die Ansteuerschaltung be stehend aus dem Oszillator 20, der Modulationsstufe 22 und der Leistungsverstär kungsstufe 24 zusammen mit dem akustooptischen Modulator 3 in einem Gehäu se als kompakte Modulationseinheit zu integrieren. In dem Fall kann das Impe danznetzwerk 25 auch entfallen, wenn die Leistungsverstärkungsstufe 24 so di mensioniert wird, dass sie widerstandsmäßig an den Eingangswiderstand des Transducers 8 angepasst ist. Durch moderne SMD Technologie (surface mounted devices) können alle Bauelemente auf sehr engem Raum integriert werden, und Feldeffekttransistoren ermöglichen eine praktisch leistungslose Übertragung des Bildsignals 23. Die Stromversorgung der Gegentakt-Leistungsverstärkungsstufe 24 benötigt aber eine gute Filterung, um zu verhindern, dass die integrierte Modulati onseinheit elektromagnetische Störungen verursacht. Eine solche kompakte Bau weise ist besonders vorteilhaft, wenn die Belichtungseinheit mit mehreren paralle len Laserstrahlen arbeitet, wobei für jeden Laserstrahl eine Modulationseinheit aus einem akustooptischen Modulator 3 und seiner Ansteuerschaltung vorgesehen ist. In einer noch höher integrierten Ausbaustufe können mehrere solche Modulations einheiten in einer Baugruppe zusammengefasst werden, die die akustooptischen Modulatoren 3 und die zugehörigen Ansteuerschaltungen für mehrere Laserstrah len enthält.The low-loss control opens up the possibility of integrating the control circuit consisting of the oscillator 20 , the modulation stage 22 and the power amplification stage 24 together with the acousto-optical modulator 3 in a housing as a compact modulation unit. In this case, the impedance network 25 can also be omitted if the power amplification stage 24 is dimensioned in such a way that it is resistance-adapted to the input resistance of the transducer 8 . Thanks to modern SMD technology (surface mounted devices), all components can be integrated in a very small space, and field effect transistors enable a practically powerless transmission of the image signal 23 . The power supply of the push-pull power amplification stage 24 , however, requires good filtering in order to prevent the integrated modulation unit from causing electromagnetic interference. Such a compact construction is particularly advantageous if the exposure unit works with a plurality of parallel laser beams, a modulation unit comprising an acousto-optical modulator 3 and its control circuit being provided for each laser beam. In an even higher integrated stage of expansion, several such modulation units can be combined in one assembly which contains the acousto-optic modulators 3 and the associated control circuits for several laser beams.

Die vorgeschlagene Bauweise einer integrierten akustooptischen Modulationsein heit ist jedoch nur für Anwendungen geeignet, bei denen nur ein aktiver Laser strahl 4 in jedem akustooptischen Modulator 3 erzeugt wird. Eine Arbeitsweise, bei der der Modulator mit einem Frequenzgemisch aus mehreren Trägerfrequenzen 21 angesteuert wird, die den einfallenden Laserstrahl 2 in mehrere modulierte akti ve Laserstrahlen 4 aufspalten, ist nicht möglich, da dafür eine linear arbeitende Leistungsverstärkungsstufe 24 benötigt wird. Für die Anwendung in einem Belich ter für gerasterte Druckvorlagen bzw. Druckplatten, die mit einem oder mehreren parallelen Laserstrahlen aufgezeichnet werden, ist die vorgeschlagene integrierte akustooptische Modulationseinheit sehr gut geeignet, wenn jeder Laserstrahl mit einen separaten Modulator moduliert wird. Wegen der erforderlichen Laserleistung gilt dies vor allem für Belichtungsverfahren, bei denen Druckformen durch selekti ves Abtragen von Material hergestellt werden. In dem Fall ist auch keine Linearität der Leistungsverstärkungsstufe 24 erforderlich. The proposed design of an integrated acousto-optical modulation unit is only suitable for applications in which only an active laser beam 4 is generated in each acousto-optical modulator 3 . A mode of operation in which the modulator is driven with a frequency mixture of a plurality of carrier frequencies 21 which split the incident laser beam 2 into a plurality of modulated active laser beams 4 is not possible since a linearly operating power amplification stage 24 is required for this. The proposed integrated acousto-optic modulation unit is very well suited for use in an exposure unit for rasterized printing originals or printing plates that are recorded with one or more parallel laser beams, if each laser beam is modulated with a separate modulator. Because of the required laser power, this applies above all to exposure processes in which printing forms are produced by selective removal of material. In this case, linearity of the power amplification stage 24 is also not required.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Laserlichtquelle
Laser light source

22

einfallender Laserstrahl
incident laser beam

33

akustooptischer Modulator
acousto-optical modulator

44

aktiver Laserstrahl
active laser beam

55

ausgeblendeter Laserstrahl
hidden laser beam

66

Umlenkspiegel
deflecting

77

Laserstrahlsumpf
laser swamp

88th

Transducer
transducer

99

Hochfrequenzsignal
RF signal

1010

Linsenanordnung
lens assembly

1111

Aufzeichnungsmaterial
recording material

1212

Kristall
crystal

2020

Oszillator
oscillator

2121

Trägerfrequenz
carrier frequency

2222

Modulationsstufe
modulation stage

2323

Bildsignal
image signal

2424

Leistungsverstärkungsstufe
Power amplification stage

2525

Impedanznetzwerk
Impedance network

Claims

1. Device for controlling an acousto-optical modulator ( 3 ) with a high-frequency signal ( 9 ), which is generated by the modulation of a carrier frequency ( 21 ) with an image signal ( 23 ), in an exposure unit for exposure of printing originals with an active laser beam ( 4 ), the high-frequency signal ( 9 ) being generated with a control circuit consisting of an oscillator ( 20 ), a modulation stage ( 22 ) and a power amplification stage ( 24 ), characterized in that the power amplification stage ( 24 ) is designed as a push-pull amplifier.

2. Device according to claim 1, characterized in that the power amplification stage ( 24 ) works in C mode.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the carrier frequency ( 21 ) is a square wave signal.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the acousto-optical modulator ( 3 ) and the control circuit are integrated in a compact modulation unit.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of acousto-optical modulators ( 3 ) and the associated control circuits are integrated in one assembly.