DE1547305C - Lichtprojektionsvorrichtung für Daten-Aufzeichnungsgeräte, Zeichenmaschinen o. dgl - Google Patents

Description

gegenüber der lichtempfindlichen Fläche steuernden io der'Spiegel derart angebracht ist, daß nur das von

Einrichtungen. ihm reflektierte Licht zu der lichtempfindlichen

Bei bekannten Lichtprojektionsvorrichtungen die- Fläche gelangt.

scr Art wird die Intensität des Lichtflecks dadurch Um das oder die Filter vor der gegebenenfalls von seiner Lineargeschwindigkeit gegenüber der lichtemp- der Lichtquelle ausgehenden Wärmestrahlung zu findlichen Fläche angepaßt, daß die Intensität der 15 schützen, kann die Vorrichtung in der Weise ausge-Lichtquelle in Abhängigkeit von seiner Geschwindig- bildet sein, daß vor dem Filter eine mit einer Verkeit gesteuert wird. Die für eine solche Steuerung Schlußvorrichtung versehene öffnung vorgesehen ist. benötigten Einrichtungen sind kompliziert und, ins- Die nachstehende Beschreibung erläutert die Erbesondere wenn die Lichtquelle, wie dies aus Zweck- findung an Hand eines in der Zeichnung dargestellmäßigkeitsgründen meist der Fall ist, aus einer Glüh- 10 ten Aiisführungsbeispiels. Inder Zeichnung zeigt lampe besteht, mit einer erheblichen Trägheit behaf- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Lichttet, so daß ihre Empfindlichkeit zu wünschen übrig projektionsvorrichtung nach der Erfindung, die auf läßt und durch Veränderungen der linearen Zeichen- einem geeigneten Schlitten so angeordnet ist, daß sie geschwindigkeit bedingte Veränderungen der Decke sich über der Aufzeichnungsfläche einer automati- bzw. des Schwärzungsgrades der gezogenen Linien 25 sehen Zeichenmaschine kreuz und quer verstellen läßt, sich nicht ganz vermeiden lassen. Fig. 2 eine Draufsicht auf die Inneneinrichtung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Mängel der bekannten Lichtprojektionsvorrichtungen für Daten-Aufzeichnungsgeräte, Zeichenmaschinen od. dgl. zu vermeiden und die Anpassung der Intensität des Lichtflecks an seine Lineargeschwindigkeit gegenüber der lichtempfindlichen Fläche zuverlässig mit hoher Empfindlichkeit und trotzdem unter Verwendung einfacher und billiger Einrichtungen zu ermöglichen.

Erfindungsgeinäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Lichtprojektionsvorrichtung der eingangs erwähnten Art die Veränderung der Intensität des Lichtflecks durch Filler mit veränderbarer

der Vorrichtung nach Fig. 1, teilweise im Schnitt, F i g. 3 eine Seitenansicht der Inneneinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 1, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie6-6 in Fig. 2, Fig. 5 eine Draufsicht auf die in der Lichtprojektionsvorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Filterscheiben von veränderbarer Dichte, und Fig. 6 eine Abwandlung der Lichlprojektionsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine automatische Zeichenmaschine 10 mit einer Aufzeichnungsfläche 12 und einem Schlitten 14, der die Aufzeichnungsfläche in zwei durch die Pfeile X und Y angedeuteten Koordinaten-

Lichtdurchlässigkeit, durch die die Lichtstrahen hin- +0 richtungen überqueren kann. Auf dem Schlitten 14 durchtreten, und durch derartige Veränderung der ist eine Lichtprojektionsvorrichtung 16 nach der ErFilter in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit
des Lichtflecks gegenüber der lichtempfindlichen

Fläche erfolgt, daß ihre Lichtdurchlässigkeit in Ab-

keit bestehen und die Filterscheiben um ihre Mittelachse drehbar angeordnet sind.

Eine besonders zweckmäßige bauliche Ausbildung der Vorrichtung wird dadurch erreicht, daß die F.in-

findung so angeordnet, daß sie in Abhängigkeit von Eingangssignalen, die der Zeichenmaschine über eine ihr zugeordnete Eingabevorrichtung, beispielsweise hängigkeit von den Änderungen der Geschwindigkeit »5 über einen allgemein mit 17 bezeichneten Rechner des Lichtflecks verändert wird. (Computer), zugeführt werden, zu einem beliebigen

Die Vorrichtung wird im einzelnen zweckmäßig vorbestimmten Punkt auf der Aufzeichnungsfläche 12 so ausgebildet, daß die Filter aus mindestens einer hin oder von ihm fort bewegt werden kann. Vorzugsim wesentlichen kreisrunden Scheibe mit einer sich weise kann der Schlitten die Vorrichtung 16 entlang in Umfangsrichtung verändernden Lichtdurchlässig- 50 einer beliebigen Linie, die gerade oder gekrümmt sein

kann, über die Aufzeichnungsfläche 12 bewegen, wobei die Vorrichtung 16 im Verlaufe eines solchen Linienziehvorgangs so betrieben werden kann, daß sie entweder stetig eine durchgehende Linie oder

richtungen zum Richten der Lichtstrahlen von der 55 intermittierend eine Reihe von Punkten oder Strichel-Lichtquelle auf die lichtempfindliche Fläche ein I.in- linien oder von sonstigen Zeichen erzeugt. Eine sehr sen.sy.stem enthalten, das ein reelles Bild der Licht- wichtige Verwendung, welcher eine Vorrichtung nach quelle erzeugt,, wobei die Hauptfläche des Fillers mit der Eirfindtmg zugeführt werden kann, ist die Ilerveränderbarer Dichte zu den Lichtstrahlen im wesent- stellung von gedruckten Schaltungen. Die Vorrrichlichen rechtwinklig angeordnet ist, während das FiI- 60 tung 16 kann einzelne Teile (Teilbereiche) eines auf ler selbst angrenzend an das reelle Bild der Licht- die Aufzeichnungsfläche 12 gelegten lichtempfindliquelle angeordnet ist. chen Films oder eines sonstigen lichtempfindlichen

DaI)Ci kann die Anordnung der Filter in der Vor- Mateiials belichten, wobei durch Verwendung eines richtung zweckmäßig in der Weise erfolgen, daß die Rechners oder einer sonstigen Eingabevorrichtung Filter im Strahlengang einer ein I'unkllicht erzeugen- r,_r, /ur .Steuerung der Bewegung des .Schlittens die gedeii Lampe /.wischen dem reellen Bild derselben und druckte Schaltung wie ein pliotogniphische.s Negativ einer Kondensorlinse angeordnet sind, welch letztere gezeichnet werden kann, ohne daß ein umgreifen in der rbene eines ihr nachgcschallelen Loches paial- durch Menschenhand notwendig wäre.

Der Einfachheit halber ist das durch die Vorrichtung 16 zu belichtende lichtempfindliche Material im Nachstehenden allgemein als lichtempfindlicher Film bezeichnet. Es ist jedoch klar, daß die Vorrichtung nicht unbedingt auf eine Verwendung mit Film beschränkt ist und daß sie auch dazu verwendet werden kann, eine beliebige lichtempfindliche Fläche zu belichten, wie sie beispielsweise durch eine auf eine Glasplatte oder einen sonstigen Träger aufgebrachte lichtempfindliche Emulsion oder einen lichtempfindlichen Überzug entsteht. Bei der Anfertigung von Negativen für gedruckte Schaltungen oder von anderen gleichartigen Negativen ist die gewöhnlich gewählte und verwendete lichtempfindliche Emulsion eine solche mit hoher Kontrastfähigkeit bei geringer oder überhaupt keiner Grauskala. Jedoch läßt sich bei Verwendung einer Emulsion mit erheblicher Grauskala die Vorrichtung 16 dazu verwenden, eine Helligkeitsabstufung der Bereiche dadurch herbeizuführen, daß sie Linien im unterschiedlichen Grautönen zeichnet, was dadurch erreicht wird, daß die Intensität des von ihr ausgesandten Lichtstrahls verändert wird.

Für lichtempfindlichen Film, insbesondere für solchen mit hoher Kontrastfähigkeit, wie er zur Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet wird, ist es charakteristisch, daß eine ziemlich genaue Lichtenergiemenge erforderlich ist, um eine brauchbare Belichtung zu erhalten. Bei zu wenig Licht wird auf dem Film keine Linie oder keine Stelle gezeichnet oder es wird bestensfalls ein unscharfes unterbelichtetes Bild erzeugt, während bei zuviel Licht eine Streuung und Auflösung stattfindet, so daß andere Bereiche des Films gedunkelt werden und bestensfalls eine faserige Linie, schlimmstenfalls ein völlig geschwärzter Film erzeugt wird. Der zum einwandfreien Belichten des Films erforderliche Beleuchtungsgrad ist somit ziemlich kritisch und stellt verschiedene Probleme hinsichtlich der Konstruktion einer Lichtquelle, die sich in bezug auf den Film bewegen läßt. Im einzelnen hat man festgestellt, daß mit der Veränderung der Bewegungsgeschwindigkeit eines Belichtungsstrahls in bezug auf den Film seine Intensität ebenfalls verändert werden muß, um eine brauchbare Belichtung zu erhalten. Dies beruht auf der Tatsache, daß der Lichtstrahl bei langsamer Bewegung langer auf einem gegebenen Teilbereich des Films verweilt als bei schneller Bewegung. Deshalb muß, um zu bewirken, daß auf einen gegebenen Teilbereich des Films jeweils im wesentlichen gleiche Lichtenergiemengen übertragen werden, die Lichtstrahlintensität für hohe Lichtstrahlgeschwindigkeiten bedeutend größer sein als die Intensität, die bei niedriger Lichtstrahlgeschwindigkeit oder bei in bezug auf den Film unbeweglicher Lichtquelle verwendet wird.

Die in F i g. 3 dargestellte Lichtprojektionsvorrichtung 16 besitzt einen im Grunde aus einer unteren horizontalen Platte 38 und einer oberen horizontalen Platte 32 bestehenden Rahmen, der sich an dem Schlitten 14 der Aufzeichnungsmaschine 10 anbringen läßt. Der Schlitten 14 läßt sich seinerseits durch Drehung der Leitspindel 15 in der Richtung Y nach F i g. 1 verstellen und wird bei dieser Verstellung durch eine ihm zugeordnete Führungsbahn 13 geführt. Die Leitspindel 15 und die Führungsbahn 13 gehören zu einem größeren zweiten Schlitten, der in der Richtung X nach F i g. 1 verstellbar ist, so daß sich die Lichtprojektionsvorrichtung 16 durch richtiges Verstellen der beiden Schlitten über jede beliebige Linie oder zu jedem beliebigen Punkt auf der Aufzeichnungsfläche 12 bewegen läßt.

Wie bereits vorstehend erörtert, muß zum Bewirken der richtigen und gleichmäßigen Belichtung beim Zeichnen einer Linie die Intensität des von der Vorrichtung 16 ausgesandten Lichtstrahls entsprechend der Geschwindigkeit des Lichtstrahls in bezug

ίο auf den Film verändert werden. Diese Veränderung der Intensität des Lichtstrahls wird bei der Vorrichtung 16 durch Verwendung eines zwischen der Lichtquelle und dem Film eingesetzten Filters erreicht, das eine Fläche besitzt, über die seine Lichtdurchlässigkeit sich in einer Richtung verändert. Solche Filter werden allgemein als Filter mit veränderbarer Dichte oder Durchlässigkeit bezeichnet, da, wenn man sie gegen ein Licht hält und durch sie hindurchschaut, sich ihre sichtbare Lichtdurchlässigkeit über die Fläehe, durch die das Licht hindurchtritt, verändert. Die bei der Vorrichtung 16 nach der Erfindung verwendete besondere Filterart ist ein kreisrundes Filter, bei welchem sich die Dichte in Drehrichtung um seine Mitte allmählich verändert. Wenn entweder die Breite des durch das Filter hindurchgeleiteten Lichtstrahls oder das Dichtegefälle des Filters groß ist, weist der Lichtstrahl nach seinem Durchtritt durch das Filter über seine Querschnittsfläche eine bedeutende Veränderung seiner Intensität auf, und zwar auf Grund der Tatsache, daß verschiedene Teile des Lichtstrahls durch Teile des Filters von erheblich unterschiedlicher Dichte hindurchtreten. Um diese Wirkung zu beheben oder auf ein Mindestmaß herabzusetzen und um einen gefilterten Lichtstrahl von über seine gesamte Querschnittsfläche im wesentlichen gleichmäßiger Intensität zu erzeugen, während trotzdem ein verhältnismäßig kleines Filter mit veränderbarer Dichte bei verhältnismäßig starkem Dichtegefälle verwendet wird, besitzt die Vorrichtung 16 eine Einrichtung zum Erzeugen einer im wesentlichen punktförmigen Lichtquelle und ist das Filter an oder sehr nahe an dieser punktförmigen Lichtquelle angebracht, so daß sich das durch das Filter hindurchtretende Licht nur über einen sehr kleinen Bereich des Filters erstreckt, über welchem Teilflächenbereich die Dichte des Filters im wesentlichen gleichmäßig ist.

Die punktförmige Lichtquelle könnte möglicherweise einfach eine Lampe oder eine gleichartige Vorrichtung sein, aus welcher die ausgesandten Strahlen von einer konzentrierten Zone austreten, so daß annähernd eine punktförmige Lichtquelle erreicht wird. Jedoch besitzen alle eine im wesentlichen punktförmige Lichtquelle erzeugenden bekannten Lampen Glaskolben und/oder sie erzeugen soviel Wärme, daß es im allgemeinen unmöglich wird, das Filter so nahe an der Lampe anzuordnen, daß ein Filter von praktischer kleiner Größe verwendet werden kann. Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist deshalb die punktförmige Lichtquelle, in deren unmittelbarer Nähe das Filter angeordnet wird, ein reelles Bild einer wirklichen Lichtquelle, das durch ein der wirklichen Lichtquelle zugeordnetes optisches System erzeugt wird. Dieses reelle Bild steht im wesentlichen fest im Raum ohne jegliche umgebenden Behinderungen, so daß das Filter so nahe wie erwünscht an ihm angeordnet werden kann.

Die Einrichtung zur Erzeugung der im wesent-

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lichen punktförmigen Lichtquelle besteht unter Be- der die Lichtstrahlen aus dem reellen Bild 23 nach zugnahme insbesondere auf F i g. 2 und 3 aus einer unten durch eine von der oberen horizontalen Platte wirklichen Lichtquelle in Form einer Quecksilber- 32 getragene Kondensorlinse, durch einen einge-Xenondampflampe 20 mit einem Glaskolben, der schlossenen Tubus 28 und von dort durch ein Paar zwei voneinander getrennt angeordnete Elektroden 5 von Projektionslinsen 30 und 31 oder ein sonstiges einschließt, zwischen denen an dem in F i g. 3 mit 21 passendes Projektionslinsensystem auf den zu belichbezeichneten Punkt ein konzentrierter Lichtbogen tenden Bereich des Films richtet,
erzeugt wird. Von diesem Punkt ausgehende und Die Lampe 20, ihr Reflektor 22, die Linsen 24 a, durch die verschiedenen Teile des zugeordneten 24 b, 24 c und 91, das Filter 56 mit veränderbarer optischen Systems hindurchtretende Lichtstrahlen io Dichte, der Verschluß 25 und die übrigen Teile sind sind durch die durch den Punkt 21 verlaufenden alle mit Hilfe geeigneter Halter u. dgl. an der horistrichpunktierten Linien dargestellt. Hinter der zontal angeordneten oberen Rahmenplatte 32 ange-Lampe20 ist ein sphärisch gekrümmter konkaver bracht, die an ihrem vorderen und ihrem hinteren Spiegel 22 angebracht, der die auf ihn auftreffenden Ende von zwei Stützen 34 bzw. 35 getragen wird. Lichtstrahlen zurück durch den Punkt 21 hindurch- 15 Die untere horizontale Rahmenplatte 38 ist mit Ablenkt, um die Leistung zu steigern. Die aus der Lampe stand senkrecht unter der oberen Rahmenplatte 32 nach vorn verlaufenden Lichtstrahlen treten durch angeordnet und trägt die Stützen 34 und 35. Die ein passendes Linsensystem 24 hindurch, das die untere Rahmenplatte 38 wird ihrerseits auf dem der Lichtstrahlen an dem mit 23 bezeichneten Punkt zu Platte zugeordneten Schlitten 14 so getragen, daß sie einem reellen Bild des Punktes 21 formt. Das Linsen- 20 von ihm leicht abzunehmen und auf ihm leicht wiesystem 24 kann verschiedenartige Formen haben, der anzubringen ist. Auf der oberen Rahmenplatte ohne dadurch den Bereich der Erfindung zu verlas- 32 ist ein lichtdichtes Innengehäuse 39 angebracht, sen, und es besteht gemäß dem dargestellten Bei- das in Verbindung mit der Platte 32 die Lampe und spiel aus zwei Kondensatorlinsen 24 α und 24 b sowie die übrigen, oberhalb der Oberseite der Platte 32 aneiner Sammellinse 24 c. 25 gebrachten Teile umgibt. Die untere Rahmenplatte

Angrenzend an die Stelle 23 des reellen Bildes be- 38 nimmt ihrerseits eine in F i g. 3 in strichpunktierfindet sich das vorerwähnte Filter mit veränderbarer ten Linien dargestellte Abdeckung 36 auf, um die Dichte, das die Form einer kreisrunden Scheibe 56 oberhalb der Platte 38 liegenden Bauteile, einschließhat und im Nachstehenden noch näher zu beschrei- lieh des Innengehäuses 39, vollständig zu bedecken ben sein wird. Außerdem befindet sich an der Stelle 30 und einzuschließen.

23 ein allgemein mit 25 bezeichneter Verschluß, der Zu der Vorrichtung 16 gehört eine in der Nähe der

in F i g. 2 und 4 am deutlichsten dargestellt ist. Die- Kondensorlinse 91 auf ihrer dem Projektionslinsen-

ser Verschluß kann von allgemein üblicher Bauart system zugekehrten Seite angebrachte Einrichtung

sein und besteht im Grunde aus einem Verschlußarm zum Verändern der Abmessungen und/oder der

46, der in bezug auf eine Öffnung 41 in einer Loch- 35 Form des auf den Film projizierten Lichtflecks oder

platte 42 in eine und aus einer Verriegelungslage be- -Strahls, um die Breite der durch Bewegen des Strahls

wegbar ist. über den Film gezeichneten Linie zu verändern oder

Vorzugsweise hat die öffnung 41 eine solche um die Projektion verschiedener unterschiedlicher

Größe, daß sie den Durchtritt des Bildes des Punktes Schriftzeichen oder Symbole zu bewirken. Außerdem

21 ermöglicht und den Durchtritt von aus den er- 40 gehört zu der Vorrichtung 16 neben der Filterscheibe

hitzten Elektroden der Lampe 20 stammenden Strah- 56 mit veränderbarer Dichte eine Einrichtung, um

len verhindert oder sperrt. Die Öffnung 41 gewähr- die Intensität des prjizierten Lichtstrahls oder -flecks

leistet somit, daß nur Strahlen aus dem Punkt 21 und weiter zu steuern in Übereinstimmung damit, ob der

nicht aus den Elektroden, die bis zum Glühen erhitzt Lichtstrahl in bezug auf den Film stehend gehalten

sein können, zu den übrigen Teilen des optischen 45 wird, um ein Symbol, ein Schriftzeichen, einen Punkt

Systems gelangen. Demzufolge erreichen keine Strah- od. dgl. zu belichten, oder in bezug auf den Film

len aus den erhitzten Elektroden der Lampe den zu bewegt wird, um eine Linie zu belichten,

belichtenden Film, so daß Veränderungen in der Die zuletzt genannte Einrichtung kann verschie-

Filmempfindlichkeit infolge von Temperaturverände- dene unterschiedliche Formen annehmen und an ver-

rungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Wie 50 schiedenen unterschiedlichen Stellen zwischen dem

gezeigt, ist auch die Filterscheibe 56 vorzugsweise Film und der Lampe 20 angebracht sein. Jedoch sind

hinter der öffnung 41 angebracht, damit sie gegen vorzugsweise, wie gezeigt, diese Einrichtung und die

aus den Lampenelektroden austretende Wärmestrah- Einrichtung zum Verändern der Querschnittsform

len abgeschirmt ist. und -größe des auf den Film projizierten Lichtflecks

Auf der Lochplatte 42 ist eine drehbare Magnet- 55 im wesentlichen zu einer Einheit zusammengefaßt,

spule 48 angebracht, die eine nach vorn durch die Wei aus F i g. 3 ersichtlich, enthält diese Einheit eine

Lochplatte hindurch herausragende Ausgangswelle Lochscheibe 98, die drehbar angeordnet ist und auf

50 besitzt. Der Verschlußarm 46 ist mittels eines Ver- ihrem Umfang verteilt Lochblenden unterschiedlicher

bindungsteils 52 an dieser Welle befestigt. Folglich Querschnittsform sowie Filter mit verschiedener

führt das Erregen und Enterregen der Magnetspule 60 Lichtdurchlässigkeit aufweist, die wahlweise hinter

das Betätigen des Verschlusses herbei, um die öff- der Kondensorlinse 91 in den Strahlengang des Lichts

nung 41 zu öffnen oder zu schließen, damit Licht- gebracht werden können.

strahlen aus dem reellen Bild auf den Film gelangen Nachstehend sind an Hand der F i g. 2, 3 und 5

können oder ein Erreichen des Films durch diese das Filter 56 mit veränderbarer Dichte und seine

verhindert wird. 65 Betätigungseinrichtung im einzelnen beschrieben.

Hinter dem Punkt 23 des reellen Bildes, der Filter- Gemäß der Darstellung nach F i g. 5 hat das Filter

scheibe und dem Verschluß 25 befindet sich eine 56, wie bereits erwähnt, die Form einer kreisrunden

Spiegeleinheit 26, die aus einem Spiegel 92 besteht, Scheibe mit einer Lichtdurchlässigkeit, die sich in

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Dreh- oder Umfangsrichtung so verändert, daß an resultierenden Signals in ein geeignetes Signal für

einer Stelle, beispielsweise der Stelle A, die Scheibe den Antrieb des Servomotors 82. Jedoch wird in

verhältnismäßig lichtundurchlässig oder dicht ist und jedem der vorerwähnten Fälle der Servomotor mit

an einer anderen Stelle, beispielsweise an der Stelle B, Strom gespeist, um die Filterscheibe 56 in Überein-

verhältnismäßig transparent ist, wobei sich ihre 5 Stimmung mit der Geschwindigkeit der Vorrichtung

Dichte oder Lichtdurchlässigkeit bei Betrachtung von 16 oder des projiziertcn Lichtstrahls über den zu

Fig. 5 von der Srelle/i im Uhrzeigersinn in Richtung belichtenden Film einzustellen, um die Intensität des

auf die Stelle/? allmählich verändert. Das Filter ist projizieren Lichtstrahls bei Veränderungen der

außerdem vorzugsweise ein neutrales Filter, für das Lichtstrahlgeschwindigkeit entsprechend zu ver-

es zwischen den verschiedenen unterschiedlichen io ändern.

Farben oder Frequenzen der Lichtstrahlen keinen Die Anordnung ist ferner so, daß bei Zunahme der Unterschied gibt. In seinem Aufbau kann das Filter Lichtstrahlgeschwindigkeit die Filterscheibe 56 gebeispielsweise aus einer Grundscheibe aus Glas oder dreht wird, um ihre weniger dichten Teile in den sonstigem transparenten Material bestehen, auf die Weg des Lichtstrahls zu bringen zwecks Steigerung eine Schicht aus durchscheinendem Material aufge- 15 der Intensität des projizierten Lichtstrahls. Um eine bracht ist, deren Dicke sich in Umfangsrichtung der verhältnismäßig geringe Winkelverstellung der Filter-Scheibe verändert. Das Filter ist zu Achse des Licht- scheibe herbeizuführen, sind mehrere Umdrehungen Strahls allgemein rechtwinkelig angeordnet und wird des Servomotors 82 erforderlich, so daß die Genauigvon einer in einem Lagerblock 60 gelagerten Welle keit und die Wiederholbarkeit der Filterscheibenein-58 getragen. Das hintere Ende der Welle 58 trägt, 20 stellung sehr gut sind. Außerdem kann durch geeigwie am besten in Fig. 4 veranschaulicht, ein kleines nete Formgebung des Kurvenschlitzes 70 in der Kur-Stirnrad 62, das mit einem in dem Lagerblock 60 venscheibe72 die Kennlinie Lichtstrahlgeschwindigdrehbar gelagerten größeren Stirnrad 64 in Eingriff keit/Lichtstrahlintensität so bestimmt werden, daß steht. Das größere Stirnrad 64 trägt einen Mitnehmer- sie trotz möglicher Nichtlinearitäten im· Gefälle der arm 66, der an ihm starr befestigt ist und in allge- 25 Filterdichte oder sonstiger Teile des Systems den mein radialer Richtung nach außen herausragt. Am Belichtungsanforderungen des verwendeten, besonäußeren Ende des Arms 66 befindet sich eine Kur- ders lichtempfindlichen Films einwandfrei angevenscheibenablaufrolle 68, die mit einem in der Kur- paßt ist.

venscheibe 72 ausgebildeten Steuerkurvenschlitz 70 Es sei angenommen, daß bei Steuerung der Stelin Eingriff steht. Die Kurvenscheibe 72 ist an einem 30 ]_Ung der Filterscheibe 56 zum Zeichnen einer Linie großen Stirnrad 74 befestigt, das von einer Welle 76 der projizierte Lichtstrahl so anläuft, daß er sich drehbar getragen wird, die in von der Welle 58 ge- sofort mit einer gegebenen niedrigen Geschwindigkeit trenntcr Lage in dem Lagerblock 60 gelagert ist. Das bewegt, statt mit der Geschwindigkeit »Null« anzu-Stirnrad74 steht mit einem kleinen Stirnrad 78 in laufen. Die Filterscheibe 56 ist deshalb so angeordnet Eingriff, das auf der Welle 80 eines Motors 82 35 bzw. eingerichtet, daß sie nach Fertigstellung einer (F i g. 2) angebracht ist, der ein Servomotor oder ein Linie in eine Normalstellung zurückkehrt, in welcher schrittweise arbeitender Motor sein kann. durch sie die richtige Lichtmenge hindurchtritt, um Der Motor 82 wird seinerseits durch ein Signal in eine bei der als Anlaufgeschwindigkeit für jede Linie Betrieb gesetzt, das zu der Lineargeschwindigkeit der angenommenen niedrigen Lichtstrahlgeschwindigkeit Vorrichtung 16 in bezug auf die Aufzeichnungsfläche ₄₀ gezeichnete Linie einwandfrei zu belichten. Somit ist oder den Film so in Beziehung steht, daß die Winkel- am Anfang jeder Linie das Filter einwandfrei eingestellung des Filters 56 in bezug auf den Lichtstrahl stellt, um die Linie zu beginnen. Beim Belichten in Abhängigkeit der Veränderungen in der Linear- kreisrunder Stellen oder sonstiger, sich nicht bewegeschwindigkeit des Lichtstrahls über den Film ver- gender Formen verharrt die Filterscheibe 56 in ihrer ändert wird. Dieses auf die Geschwindigkeit an- 45 Normalstcllung und es wird der Verschluß für eine sprechende Signal kann auf verschiedenartigste Weise von der Filmempfindlichkeit abhängige und durch hergeleitet und, wie in Fig. 2 gezeigt, beispielsweise den Rechner automatisch gesteuerte vorbestimmte durch Verwendung von zwei Drehzahlfühlern 83 er- Zeitspanne geöffnet. Außerdem wird der Verschluß zeugt werden, von welchen je einer die Drehzahl der beim Zeichnen von Linien am Anfang der Linie ge-Ausgangswelle des betreffenden der beiden Motoren 50 öffnet und an ihrem Ende geschlossen,
für die beiden Schlitten der Aufzeichnungsmaschine Obwohl die Filterscheibe 56 im Vorstehenden abfühlt. Den beiden Drehzahlfühlern 83 ist eine Ein- etwas detailliert dargestellt und beschrieben worden richtung 85 zugeordnet, die die Ausgänge der beiden ist, ist klar, daß diese Form von Filtern mit veränder-Drehzahlfühler vektoriell kombiniert, um ein zu der barer Dichte nur als Beispiel veranschaulicht wurde Lineargeschwindigkeit der Vorrichtung 16 in Bezie- 55 und anstelle der Filterscheibe 56 die verschicdenhung stehendes resultierendes Signal zu erzeugen und artigsten anderen Typen von veränderbaren Filtern um dieses resultierende Signal in ein für,den Antrieb verwendet werden können, ohne daß man dadurch des Servomotors 82 passendes Signal umzuwandeln. den Bereich der Erfindung verläßt. Ein solches Filier Die Motoren 81 werden durch geeignete Signale ange- kann beispielsweise aus einer etwas trüben oder halb trieben, die ihnen durch den Rechner 17 zugeführt 60 liehtundurchlässigen Flüssigkeit bestehen, die zwiwerden und die die gewünschten Gcschwindigkeits- sehen zwei Glasplatten enthalten ist, die zu- und vonkomponenten der Vorrichtung 16 in der Richtung X einander bewegt werden, um die Dicke der Flüssig- und der Richtung Y darstellen. Als Variante zu der keitsschicht und somit die optische Dichte des Filters Verwendung von Drehzahlfühlcrn zur Steuerung des zu verändern. Ein noch anderes Filter kann aus einer das Filter einstellenden Servomotors 82 kann der 65 Anzahl von Filterscheiben in Form von Platten be-Rechner 17 eine geeignete Einrichtung besitzen zum stehen, die hintereinander angeordnet sind und sich vekloricllen Kombinieren der Motorantriebssignale einzeln oder in Gruppen in den Lichtstrahl hinein und zum Umwandeln des auf diese Weise erzeugten oder aus ihm heraus bewegen lassen, um so eine

ίο

große Anzahl einzelner gesonderter Dichtewerte verfügbar zu machen, wobei jede Filterscheibe oder jede Platte über ihre gesamte Fläche eine gleichmäßige Dichte aufweist. Dem Fachmann auf optischem Gebiet sind ohne weiteres noch andere pasende Filterarten geläufig.

Im Nachstehenden ist an Hand von F i g. 2 und 3 die Spiegeleinheit 26 beschrieben, bei welcher zwei in Querrichtung voneinander getrennt angeordnete und sich in senkrechter Richtung erstreckende Spiegelhalterungsplatten 84 mit Hilfe mehrerer Schrauben an der oberen horizontalen Rahmenplatte 32 angebracht sind und eine Querplatte 88 mit einer allgemein kreisrunden Öffnung 89 tragen. Der Spiegel 92 ist an der Platte 88 befestigt, die in bezug auf die Achse des Lichtstrahls in einem Winkel von etwa 45° geneigt ist, so daß der Spiegel 92 den durch die Filterscheibe 56 hindurchtretenden Lichtstrahl nach unten durch die Kondcnsorlinse91 und den Tubus 28 reflektiert. Der Spiegel 92 ist vorzugsweise ein als ;i kalter Spiegel« bezeichneter Spiegel, der aus einem besonders behandelten Glas hergestellt ist, das innerhalb eines verhältnismäßig engen Wellenlängenbereichs einfallende Lichtenergie reflektiert und das Lichtenergie mit Wellenlängen außerhalb dieses Bereichs durchläßt. Indem so in dem den Film erreichenden Teil des Lichtstrahls die Wellenlängen beschränkt werden, ist es möglich, den Wellenlängenbereich des Lichtstrahls einem beliebigen gewünschten Punkt der Filmsensibilitätskurve anzupassen, so daß die Belichtungszeit weniger kritisch wird und man einen größeren Spielraum in der zulässigen Belichtungszeit erhält. Diese Beschränkung des Wellenlängenbereichs in dem projizierten Lichstrahl verringert oder beseitigt außerdem die Notwendigkeit kostspieliger farbkorrigierter Linsen in dem Projektionslinsensystem. Der Spiegel 92 wird in einem passenden Rahmen 94 gehalten, der durch mehrere Schrauben 96 an der Spiegelplatte 88 befestigt ist und einen U-förmigen Ausschnitt 93 aufweist, der hinter dem den Lichtstrahl abfangenden Teil des Spiegels liegt, so daß nichtreflektierte Lichtenergie durch den Ausschnitt 93 und die Öffnung 89 hindurchtritt.

Außerdem sind geeignete Einrichtungen zum Kühlen der Lampe 20 vorgesehen, die aus einem Kühlgebläse bestehen, das mit einer entsprechenden Leitung und mit dem Raum über der Lampe 20 in Verbindung steht, um kühle Außenluft nach unten auf die Lampe zu blasen und um, ganz allgemein, für die eine Kühlung erfordernden Teile eine Kühlluftumwälzung herbeizuführen. Es können außerdem geeignete Leitflächen u. dgl. vorgesehen werden, um den Kühlluftstrom zu lenken und abzugrenzen. Für den Betrieb des Gebläsemotors sind ein passender Transformator und für den Betrieb der Lichtquelle ein zweiter Transformator vorgesehen:

Die gleichmäßige Beleuchtung des die Form des projizierten Lichtstrahls oder -flecks steuernden Loches wird vorzugsweise durch Verwendung einer Quecksilber-Xenonlampe oder einer sonstigen Lichtbogenlampe in Verbindung mit einem optischen System der in den F i g. I bis 6 veranschaulichten und an Hand von ihnen beschriebenen Bauart erzielt. Für die weiteren Gesichtspunkte der Erfindung ist die Verwendung einer Lichtbogenlampe jedoch nicht wesentlicher Bestandteil, und gewünschtenfalls kann die Lichtquelle aus einer Glühfadenlampe bestehen. Eine Vorrichtung mit einer solchen Lampe ist in

Fig. 6 in schematischer Darstellung veranschaulicht und stimmt im wesentlichen mit der Vorrichtung 16 nach den Fig. 1 bis 5 überein mit der Ausnahme, daß sie an Stelle der Lampe 20 der Vorrichtung 16 eine Glühlampe 210 enthält. Die übrigen Bauteile der Vorrichtung nach F i g. 6 sind oder können den entsprechenden Teilen der Vorrichtung 16 nach den Fig. 1 bis 5 ähnlich sein und haben demzufolge die gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Teile der Vorrichtung 16. Das Bezugszeichen 212 bezeichnet die lichtempfindliche Fläche, auf die der durch die Vorrichtung erzeugte Lichtstrahl oder Fleck projiziert wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lichtprojektionsvorrichtung für Daten-Aufzeichnungsgeräte, Zeichenmaschinen od. dgl. zum Projizieren eines Lichtflecks auf eine lichtempfindlichen Fläche, über die hinweg der Lichtfleck bewegbar ist, mit einer Lichtquelle sowie Einrichtungen, die die Lichtstrahlen von der Lichtquelle auf die Fläche zur Bildung des Lichtflecks richten, und mit die Intensität des Lichtflecks in Abhängigkeit von seiner Lineargeschwindigkeit gegenüber der lichtempfindlichen Fläche steuernden Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Intensität des Lichtflecks durch Filter (56) mit veränderbarer Lichtdurchlässigkeit, durch die die Lichtstrahlen hindurchtreten, und durch derartige Veränderung der Filter (56) in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Lichtflecks gegenüber der lichtempfindlichen Fläche (184) erfolgt, daß ihre Lichtdurchlässigkeit in Abhängigkeit von den Änderungen der Geschwindigkeit des Lichtflecks verändert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter aus mindestens einer im wesentlichen kreisrunden Scheibe (56) mit einer sich in Umfangsrichtung verändernden Lichtdurchlässigkeit bestehen und die Filterscheiben um ihre Mittelachse (58) drehbar ange ordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Richten der Lichtstrahlen von der Lichtquelle (20, 21) auf die lichtempfindliche Fläche ein Linsensystem (24) enthalten, das ein reelles Bild (23) der Lichtquelle (20,21) erzeugt, wobei die .Hauptfläche des Filters (56) mit veränderbarer Dichte zu den Lichtstrahlen im wesentlichen rechtwinklig angeordnet ist, während das Filter (56) selbst angrenzend an das reelle Bild (23) der Lichtquelle (20, 21) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (56) im Strahlengang einer ein Punktlicht erzeugenden Lampe (20) zwischen dem reellen Bild (23) derselben und einer Kondensorlinse (91) angeordnet sind, welch letztere in der Ebene eines ihr nachgeschalteten Loches (101) parallele, das Loch im wesentlichen gleichmäßig beleuchtende Lichtstrahlen erzeugt, die hinter dem Loch mittels eines Projektionslinsensystems (30, 31) zur Bildung des Lichtflecks ein Bild des Loches auf die lichtempfindliche Fläche projizieren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Filter (56) ein nur

einen engen Wellenlängen bereich reflektierender Spiegel (92) derart angebracht ist, daß nur das von ihm reflektierte Licht zu der lichtempfindlichen Fläche gelangt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Filter (56) eine mit einer Verschlußvorrichtung (25) versehene öffnung (41) vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen