-
Vorrichtung zum Herstellen eines Steuerfilms Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines zur Steuerung von Maschinen geeigneten
Steuerrilme1 der in Längsrichtung verlauf fenden Spuren und senkrecht dazu angeordneten
Zeilen durchsichtige Markierungen auf undurchsichtigem Grund aufweist. Bekannte
Vorrichtungen dieser Art enthalten eine elektronisch-optische Belichtungsvorrichtung
mit einer der Anzahl der Spuren entsprechenden Anzahl von Belichtungselementen zur
zeilenweisen Belichtung des Steuerfilms, eine Transportvorrichtung zum Herstellen
einer Relativbewegung zwischen Belichtungsvorrichtung und Steuerfilm und eine der
Belichtungsvorrichtung vorgeschaltete, durch elektrische Signale gesteuerte Schaltungsanordnung
zur Betätigung ausgewählter Belichtungselemente pro Belichtungszeile.
-
Bei der aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 437 769 (D 3096) bekannten
Vorrichtung zum Herstellen von Steuerfilmen weist die Belichtungsvorrichtung eine
der Spurenzahl des Films entsprechende Anzahl von diskreten Lichtquellen auf, die
über ein optisches
System auf die Filmoberfläche abgebildet sind.
Der Film wird schrittweise an der Belichtungsvorrichtung vorbeitransportiert. Nach
jedem Transportschritt senden nur die mittels einer digitalen Information ausgewählten
Lichtquellen kurze Lichtblitze aus, so daß der Steuerfilm bei jedem Belichtungsschritt
nur an ausgewählten Stellon belichtet wird.
-
Die Steuerfilme können zur Steuerung aller solcher Maschinen verwendet
werden, die eine Anzahl von Systemen oder Arbeitsstellen besitzen, die in festgelegter
Weiso gleichzeitig oder nacheinander tätig werden müssen.
-
Das Arbeitsspiel für die verschiedenen Systeme ist auf je einer Spur
des Steuerfilus gespeichert, so daß die Systeme der Maschine durch Signale gesteuert
werden können, die man durch optisch-elektrisches Abstasten der ihnen zugeordneten
Spur des Steuerfilms erhält.
-
Als Beispiele für derart steuerbare Maschinen seien insbesondere Maschinen
zum Herstellen von gemusterten flächigen Gegenständen wie Strickmaschinen, Webmaschinen,
Tuftingmaschinen, Kottenwirkmaschinen, Raschelmaschinen oder Maschinen zum Herstellung
von Mosaikbildern erwähnt.
-
Die digitale Information, die für eine geordnete Belichtung des Steuerfilms
benätigt wird, kann aut verschiedene
Weise erhalten werden. Bei
der Herstellung von Strick- oder Webwaren oder von Mosaikbildern erhält man die
Information beispielsweise dadurch, daß man einen Musterentwurf, dessen Muster dem
Muster des mit der Maschine herzustellenden Gegenstandes entspricht, mit optischen
Mitteln abtastet und in digitale elektrische Signale umformt. Die digitalen Signale
werden dann so geordnet,' wie es für die richtige Markierung des Steuerfilms notwendig
ist, und anschließend zur kurzzeitigen Herstellung der verschiedenen Lichtquellen
verewendet. In der Regel wird für die digitalen Signale der Binärcode verwendet,
d..h. man bildet für Jede Murkierungszeile aes Steuerfilms oin Wort, dessen Bitzahl
gleich der Zahl der anzusteuernden Lichtquellen ist. Jedes einzelne i3it dient dann
zur Hellsteuerung einer zugeordneten Lichtquelle.
-
Soll die eu steuernde Maschine einen bestimmten Arbeitevorgang mehrmals
hintereinander wiederholen, dann wird im Steuerfilm mehrmals hintereinander das
gleiche Programm gespeichert. In diesen Fällen ist das zu wiederholende Programm,
bei Strickmaschinen der Raport, häufig in digitalen Datenverarbeitungsanlagen, z.B.
-
deren Kernspeicher, gespeichert, und wird dann während der Filmherstellung
mehrmals hintereinander ausgelesen und an die Lichtquellen weiterelcitet.
-
Da die zur Bedienung der Lichtquellen benötigten Informationen, insbesondere
bei ihrer Entnahme aus einer Datenverarbeitungsanlage, sehr schnell zur Verfügung
stehen, wird die Herstellungsgeschwindigkeit des Steuerfilms durch die Geschwindigkeit
bestimmt, mit der die Lichtquellen, beispielsweise Stroboskoplampen, arbeiten. Die
Lichtquellen werden impulsmäßig betrieben und der zu belichtende Steuerfilm muß
so lange unter den Lichtquellen verbleiben, bis der Lichtblitz abgeklungen ist,
weil andernfalls auf dem Film anstelle von Markierunggpunkten längere Streifen mit
unscharfen Kanten entstehen, die bei der späteren optischen Abtastung Fehler verursachen
können. Außerdem werden bei der impulsmäßigen Belichtung relativ hohe Anforderungen
an dio Intensität der Lichtquellen gestJ1lt, da die Qualität dor Markierungen auf
dem Steuerfilm außer von der Belichtungsdauer und vom Filmmaterial auch von der
Beleuchtungsstärke abhängt. Aus diesen Gründen ist die Herstellungsgeshwindigkeit
der Filme begrenzt. Lin weiterer Nachteil bei Verwendung von Stroboskoplampen besteht
in. der thermischen Belastung, die durch die konstruktionsbedingte Vergoudung ton
Licht entsteht.
-
Aufgabe der Erfindung ist es' nun, eine Vorrichtung zu schaffen, mit
dsr die Herstellungsgeschwindigkeit der ateuerfilmo gesteigert und insbesondere
die Genauigkeit dor Filmmarkierung erhöht worden kann.
-
Diese Aufgabe wird bei der eingange beschriebenen Vorrichtung dadurch
gelost, daß die Belichtungselemente die Fenster in einer den Bildschirm einer Katodenstrahlrohrs
abdeckenden Belichtungsmaske sind, und daß der über den Bildschirm abgelenkte Elektronenstrahl
mittels der Schlatungsanordnung derart steuerbar ist, dan der Steuerfilm mit Hilfe
des auf dem Bildschirm erscheinenden Lichtflecks nur durch ausgewählte Fenster der
Belichtungsmaske hindurch belichtet wird.
-
Bis Belichtung durch ausgewahlte Belichtungsfernster kann dadurch
vorgenommen werden, daß der Lichtfleck auf einer geraden Linie nacheinander über
alle Belichtungsfenster bewegt und beim Erreichen ausgewählter Belichtungsfenster
entsprechend der vorliegenden Information heli- bzw. dunkelgesteuert wird. Eine
andere Möglichkeit besteht darin, daß der dauernd auf volle Intensität gesteuerte
Lichtfleek auf einer zu den Belichtungsfenstern parallelen Bahn über den Bildschirm
bewegt und nur dann kurzzeitig aus seiner Bahn abgelenkt und zu einem ausgewählten
Belichtungsfenster geführt wird, wenn er eine bestimmte Sollposition erreicht hat
und gleichzeitig ein Belichtungsbefehl vorliegt.
-
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die mit diskrsten Lichtquelien
bei sehr kurzen Belichtungszeiten
verbundenen Intensitäts- und
Trägheitsprobleme beseitigt sind. Da die Lichtintensität des Lichtflecks zur Belichtung
des Filme volkommen ausreicht, ist die Belichtungszeit bei kurzer Nachleuchtdauer
des Bildschirms allein durch den kurzen Moment gegeben, während dem sich der Lichtfleck
im Bereich eines Belichtungsfensters befindet. Da die Hell/Dunkel-Steuerung und
die Ablenkung des Lichtflecks nahezu träglichheitslos vor sich gehen, kann ein Belichtungsschritt,
d.h.
-
das Einschreiben eines vollen, einer Markierungszeile des Films entsprechenden
Wortes, in etwa einer Millisekunde vorgenommen werden. Derartige Geschwindigkeiten
sind mit diskreten Lichtquellen nur erzielbar, wenn sehr teure Instruments, beispielsweise
Laserdioden verwendet werden.
-
Gemäß einer vervesserten Ausführungsform der Erfindung ist der Bildschirm
der Katodenstrahlröhre mit einer zusätzlichen Hilfsmaske abgedeckt, deren Fenster
je einem Belichtungsfenster zugeordnet sind, und ist der nacheinander über alle
Hilfsfenster abgeienkte Elektronenstrahl derart steuerbar, daß er beim Erreichen
vorgewählter Hilfsfenster zur Belichtung des Film über den Bereich der zugeordneten
Belichtungsfenster abgelenkt wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Genauigkeit
der Positienierung der einzelnen Markierungen auf dem Steuerfilm mit wesentlich
einfacheren Mitteln erreicht werden kann und Außderdem wesentlich größer im Vergleich
zu den bekannten Vorfahren ist. Vorzugsweise sind die
Hilfsfenster
auf genau den gleichen X- oder Y-Koorc dinaten des Bildschirm-Koordinatensystems
angebracht.
-
Erreicht der Lichtfleck den Bereich eines Hilfsfenster, dann wird
mittels einer vor dem Hilfsfenster angeordneten Fotozelle ein Signal erzeugt, durch
welches der Lichtfleck bei Vorliegen eines Belichtungsbefehls über die zugeordnete
Belichtungsmaske bewegt wird.
-
Liegt dagegen keine Information vor, d.h. soll an disser ,Stelle nicht
belichtet werden dann wird der Lichtfleck unmittelbar zur nächsten Hilfsmaske weitergeleitet.
Auf diese Weise können sich auch bei grdßtor Wortlange keine Positionierungsfehler
durch mangelnde StaF bilisierung der Spannungsquellen oder Nichtlinearitäten der
Ablenkspannungen ergeben.
-
Die digitale Information, die angibt, an welchen Stollen der Film
belichtet werden soll, kann auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in binär
codierter Form vorliegen, indem beispielsweise eine binäre nun die Information beinhaltet,
daß der Lichtfleck, wenn er eine bestimmte Hilfsmaske erreicht hat, zur zugeordneten
Belichtungsmaske abgelenkt werden soll, wohingegen eine binäre "0" bedeutet, daß
eine solche Ablenkung nicht stattfinden soll.
-
Aufgrund der kuzen Belichtungszeiten kann
der zu belichtende
Film ohne Verminderung der Markierungsgenauigkeit kontinuierlich vorgeschoben werden.
Dis Synchronisation zwischen Inforitationswechsel und Filmtransport erhalt man in
diesem Fall vorzugsweise dadurch, daß mit der Transportvorrichtung des Films eine
Einrichtung gekoppelt wird, die immer dann ein Signal abgibt, wenn sich der Film
in der für da.
-
Einschreiben einer Markierungszeile vorgesehenen Bereistellung befindet.
Mit diesem Signal wird der Belichtungsschritt, d. h. die Ablenkung des Lichtflecks
über alle Fenster dere Belichtungsmaske bzw. Hilfsmaske eingeleitet.
-
Um zu vermeiden, daß sich bei kontinuierlichem Filmvorschub und großer
Wortlänge Markierungsteilen auf den: Film ergeben, die nicht exakt senkrecht zu
den Markiorungspuren verlaufen, können die Delichtungsfenster in Transportrichtung
des Films versetzt angeordnet sein.
-
Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der beiligenden
Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben.
-
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Die Fig. 2 zeigt perspektivisch das Ausführungsbeispiel nach Fig.
1 in Verbindung init der Filmtransportvorrichtung.
-
Die Fig. 3 zeigt ein Impulsdiagramm zum Ausführungsbeispiel nach Fig.
1.
-
Die Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten
Belichtungsmaske.
-
Die Fig. 5 ist eine Vorderansicht auf den mit einer Hilfsmaske und
einer Belichtungsmaske versehenen Bildschirm einer Katodenstrahlröhre gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
-
Die Fig. 6 zeigt schematisch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5
in teilweise geschnittender Draufsicht in Verbindung mit einer Fotozelle für alle
Fenster in der Hilfsmaske.
-
Die Fig. 7 zeigt ein Impulsdiagramm für das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 6.
-
Die Fig. 8 zeigt schematisch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4
in teilweise geschnittener Seitenansicht In Verbindung mit je einer Fotozelle für
jedes Fenster in der Hilfsmaske.
-
Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist eine Vorrichtung, bei der zur Belichtung des Steuerfilms nur eine
Belichtungsmaske 11 mit Belichtungsfenster 13 verwendet und der auf dem Bildschirm
15 einer Katodenstrahlröhre 17 erscheinende
Lichtfleck 19 in Abhängigkeit
von der digitalen Information hell- oder dunkelgesteuert wird.
-
Mit dem Vertikalablenksystem der Katodenstrahlröhre 17 ist ein fremdgesteuerter
Sägezahngenerator 21 bekanntor Bauweise verbunden, der durch die von einer Fotozelle
23 erzeugten und mit einem Verstärker 25 verstärkten Signale gotriggert wird. Bei
Eingang eines Jeden solchem Signals wird der Lichtflock 19 in Y-Richtung einmal
von unten nach oben über den Bildschirm abelenkt, wobei er nacheinander an allen
Delichtungsfenstern 13 erscheint. Die von der Fotozelle erzeugten Signale werden
gleichzeitig einem ebenfalls fremdgesteuerten Taktimpulsgenerator 27 zugeleitet,
der mit dem Sägezahngenerator 21 synschronisiert ist und eine Impulsfolge abgibt1
deren Impulazahl gleich der Zahl der Uelichtungsfenster ist. Damit beispielsweise
der erste Impuls dom in Fig. 1 untersten Belichtungsfenster, der zweite Impuls dem
zweiten Belichtungsfenster von unten usw. zugeordnet ist, sind die Folgefrequenz
und die Impulsdauer des Taktimpulsgenerators 27 so gewählt, daß jeder Impuls zeitlich
kurz vor dem Augenblick beginnt, an dem der Lichtflock das zugeordnete Belichtungsfenster
erreicht, und zeitlich kurz nach dem Augenblick endet, an dem der Lichtfleck die
Hinterkante des zugeordneten Belichtungsfenster verlassen hat. Die
vom
Taktimpulsgenerator 27 erzeugten Impuls geben also die Zeitpunkte an, während denen
sich der Lichtfleck 19 im Bereich der zugeordneten Bleichtungsfenster befindet.
-
Die Taktsignale werden einem Positionszähler 29 zugeführt, der so
viele Zählstufen besitzt, wie Belichtsfenster 13 vorhanden sind. Die Ausgänge des
Positionszählers 29 sind mit je einem Eingang von UND-Gliedern verbunden, die zusammen
ein Eingangsgatter 31 bilden.
-
Die anderen Eingänge der UND-Glieder sind mit einem Eingangsregister
33 verbunden, dem über Leitungen 35 die digitale Information zugeführt wird. Die
Leitungen 35 führen beispielsweise zu einer Datenverarbeitungsanlage oder zum Ausgangskreis
einer Abtastvorrichtung, mittels der ein Musterentwurf abgetastet wird. Im Eingangsregister
33 ist Jeweils ein vollständiges Wort für einon Belichtungsschritt gespeichert,
d. h. die Ausgänge 1 bis 5 des Eingangsregisters liegen auf "0" - oder "1"-Potential.
Die Ausgänge der UND-Glieder des Eingangsgatters 31 sind mit den Eingängen eines
ODER-Gliedes 37 verbunden, dessen Ausgang zur Hell/Dunkel-Steuerung der Katodenstrahlröhre
führt. Am Ausgang des ODER-Gliedes 37 erscheinen somit, solange der Taktimpulagenerator
27 in Betrieb ist, nacheinander tiot- oder
"1"-Signale, mittels
denen der Lichtfleck dunkel-bzw. hellgesteuert wird.
-
Die Fotozelle 23 erhalt gemäß Fig. 2 ihre Signale von einer Lichtquelle
39. Zwischen' Lichtquelle 39 und Fotozelle t3 befindet sich eine Lochscheibe 41.
die in nicht gezeigten Lagern gelagert ist und von einer Rolle 43 gedreht wird.
Die Rolle 83 sitzt auf der gleichen Welle 44 mittels der eine Transportrolle 45
für den Film 47 angetrieben wird.Die Wolle 44 kann die Antriebswelle eines Antriebsmotor
46 sein, mittels dem der Film 47 schrittweise oder mit konstanter Goschwindigkeit
weitertransportiert wird. Am Umfang der Lochscheibe 41 sind Schlitze oder Löcher
42 mit solchem Abstand angebracht, daß die Fotozelle 23 immer dann ein elektrisches
Signal abgibt, wenn der Film 47 eine zur Belichtung geeignete Stellung erreicht
hato Wie in Fig. 2 perspektivisch angedeutet ist, befindet sich oberhalb des Films
die Katodenstrahlröhre 17 mit der Belichtungsmaske 11, die mittels eines optischen
Systems 48 auf den Film abgebildet wird. Mittels der Belichtungsfenster 13 in der
Belichtungsmaske 11 werden auf dem Film 47 Markierungen 49 aufgebracht, die nach
dem Umkopieren auf dem Positiv als durchsichtig.
-
Elemente auf undurchsichtigem Grund erscheinen, sofern nicht Umkehrfilme
verwendet werden und in parallelen, in
Längsrichtung des Films
verlaufenden Spuren 1,2,3, 4,5 und senkrecht dazu verlaufenden Zeilen a,b,c angeordnet
sind.
-
Die Betriebsweise der in Fig. 1 und 2 beschribenen Vorrichtung wird
im folgenden anhand der Fig. 3 beschrieben. Wenn der Film so weit Voreschoben ist1
daß sich gerade eine Markierungszeile unterhalb der Belichtungsmaske befindet, dann
wird von der Fotozelle 23 ein Startimpuls ausgelöst, der bewirkt, daß der Lichtfleck
19 durch den Sägezahngenerator 21 in Y-Richtung über die Belichtungsmaske 11 abgelenkt
wird. Gleichzeitig läuft der Taktimpulsgenerator 27 an. Der erste von ih erzeugte
Impuls erscheint nährend der Zeit, während der sich der Lichtfleck im Bereich des
in Y-Richtung ersten Belichtungsfensters befindet. Der hierdurch auf die Position
1 eingestellte Positionszähler 29 gibt ein Signal a, das für den Fall, daß an der
Stelle 1 des Eingangsregisters ein "1"-Signal vorliegt, einen Ausgangsimpuls am
ODER-Glied 37 bewirkt. Durch dieses Signal wird der Lichtfleck auf dem Bildschirm
der Katodenstrahrörhre hellgesteuert, wenn er bis zu dieser Stelle dunkelgesteuert
war, oder hell gelassen, wenn er bis zu dieser Stelle hellgesteuert war, so daß
der Film durch' das erst Belichtungsfenster belichtet wird. Seim Erscheinen des
zweiten Signals vom Taktimpulserzeuger
27 geschieht das gleiche.
Beim Erscheinen des dritten Signals vom Taktimpulsgenerator 27 entsprechend der
dritten Position des Positionszählers 29 wird durch das ODER-Glied beispielsweise
kein Signal übertragen, da angenommen sei, daß die Stelle 3 des Eingangsregisters
33 auf "0"-Potential liegt. Der Lichtfleck bleibt daher im Bereich des dritten Belichtungsfensters
dunkel wenn er bis su dicker Stelle dunkelgesteuert war, oder er wird dunkelgesteuert,
wenn er bi3 zu dieser Stelle hellgesteuert war. Durch das vierte Belichtungsfonster
findet dann z. B. wieder eine Belichtung statt, durch das fünfte Belichtungsfenster
dagegen wird nicht belichtet.
-
Dei dem in Fig. 3 gewählten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 3), bei
dem fünf Belichtungsfenster und infolgedesson fünf Spuren auf dem Film 47 vorgesehen
sind, erhält der Film bei einem ersten Belichtungsschritt in der ernten, und fünften
Spur eine Markierung, während die Spuren,2,3 und 4 ohne Markierung bleiben. Dies
entspricht der in Fig. 2 mit "c" bezeichneten Zeile des Films. In den beiden nächsten
Belichtungsschritten werden dann die Zeilen b und d so markiert, wie es au. den
Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.
-
Der Lichtfleck ist dabei im allgemeinen nur ein Punkt1 der durch zusätzliche
Maßnahmen, z. B. sogenanntes "Wobbeln", über eine größere Fläche ausgebreitet wird
und dadurch Jeweils die gesamte Fläche eines Fensters 13 überstreicht, wenn belichtet
werden soll.
-
In Fig. 4 ist eine verbsesserte Ausführungsform d-r Belichtungsmaske
dargestellt. Da es für eine möglichst exakte und schnelle Markierung des Films zweckmäßig
ist, den Film Mit konstanter Qeschwindigkeit vorzuschieben, erscheinen die einzelnen
Markierungen trotz der hohen Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahls nicht exakt
auf einer senkrecht zur Transportrichtung (Pfeil P) verlaufenden Zeile. Um dies
sicherzustellen, werden die Belichtungsfenster 13 in der Belichtungsmaske 11 in
X-Richtung vesetzt angeordnet (Fig. 4).
-
Durch geeignete Wahl der Filmgeschwindigkeit, der Ablenkgeschwindigkeit
des Lichtflecks und des Abstandes der Belichtungsfenster in X-Richtung wird sichergestellt,
daß elle Markierungen 49 auf einer genau senkrecht zur Transportrichtung verlaufenden
Linie liegen.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig., 5 dargestellt.
Ste unterscheidet sich ton der bisher beschriebenen Ausführungsform wesentlich dadurch,
daß zusätzlich zur Belichtungsmaske 11 eine Hilfsmaske 51 mit Hilfsfensten 53 vorgesehen
ist. Die Hilfsfenster 53 liegen' vorzugsweise genau auf der gleichen Y-Koordinate
wio die ihnen zugeordneten Belichtungsfenster 13.
-
Der wesentliche Unterschied dieses Ausführungsbeispiels zum Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 1 bis 3 beste@t darin, daß die Hilfsmaske für eine Positionsmeldung
herangezogen
wird und der Lichtfleck 19 nur dann über die Belichtungsmaske geführt wird, wenn
im Eingangaregister 33 (Fig. 1) eine Information gespeichert ist, die eine Belichtung
vorschreibt. Befinden sich beispielsweise bei einem Helichtungsschritt alle Ausgänge
des Eingangsregisters 33 auf "0"-Potential, dann wird der Lichtfleck bei diesem
Belichtungsschritt nur über die Hilfsmaske 51 geführt. Der Grund für die Verwendung
einer Hilfsmaske ist der, daß die im ersten Ausführungsbeispiel verwendete Hell/Dunkel-Steuerung
des Lichtflecks mit gewissen Nachteilen verbunden ist und hohe Anforderungen an
die Genauigkeit der einzelnen Signalfolgen und die Linearität der Ablenkspannungen
zu stellen sind, weil das Erreichen einer bestimmten Position des Lichtflecke nicht
signalisiert wird( sondern durch Justierung der gesamten Vorrichtung mit begrenzter
Genauigkeit vorhergesagt werden muß.
-
t Bei Verwendung einer Hilfsmaske 51 gemäß Fig. 5 kann auf verschiedene
Weise vorgegangen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den Lichtfleck 19 zunüchst
durch an sioh bekannte Mittel eine Oszillation in X-Richtung zwischen den Koordinaten
x1 und x2 ausführen zu lassen und ihnen gleichzeitig in Y-Richtung langsam abzulenken.
Hierdurch würde der Lichtfleck nacheinander die einzelnen Hilfstenster
53
beleuchten, ohne in den Bereich der Belichtungsmaske zu gelangen. Vor den einzelnen
Hilfsfenstern können Fotozellen angebracht sein, von denen ein Signal abgegeben
wird5 wenn der Lichtfleck ein Hilfsfenster erreicht. Da die Belichtungsfenster auf
den gleichen Y-Koordinaten wie die Hilfsfenster liegen, sind diese Signale ein Zeichen
dafür, daß der Lichtfleck eine Sollposition erreicht hat, an der sich ein Belichtungsfenster
befindet. Das erfindungsgemäße Prinzip besteht nun, darin, daß der Elektronenstrahl
beim Erreichen einer solchen Sollposition in den Bereich der Belichtungsmaske 11
abgelenkt wird. Während der Bewegung des Lichtflecks in X-Richtung kann dem Elektronenstrahl
eine Röherfrequente Oszillation in Y-Richtung überlagert werden, damit der gesamte
Bereich des betreffenden Belichtungsfensters kurzzeitig ausgeleuchtet und der Film
in entsprechender Weise belichtet wird.
-
Zu diesem erfindungsgemäßen Grundprinzip gibt os verschiedene Ausführungsmöglichkeiten.
Die eine besteht darin, daß die Ablekung des Elektronenstrahls in Y-Richtung beibehalten
wird und dem Strahl gleichzeitig eine hohfrequente Oszilation in Y-Richtung und
eine Bewegung in X-Richtung überlagert werden. Die Ablenkung in X-Richtung kann
beispielsweise so bemessen sein, daß
der Lichtfleck nun zwischen
den Koordinaten x2 und x3 osziliert. Andererseits kann man auch die Y-Ablenkung
für die Dauer der Auslenkung in X-Richtung unterbrechen und in der Pause die Belichtung
vornehmen.
-
Weiterhin wäre es möglich, die hochfrequente Oszillation in Y-Richtung
zu unterlassen und dafür den Elektronenstrahl bei aufrechterhaltener langsamer Y-Ablenkung
zwischen x1 und x3 oszillieren su lassen. Je nach Zweckmäßigkeit kann man in allen
diesen Fällen die Fenster der Belichtungsmaske größer oder kleiner als die Fenster
der Hilfsmaske ausbilden. Die Erfindung soll daher, ohne auf eine spezielle Ausführungsform
beschränlt zu sein, alle Möglichkeiten umfassen, die von dem erfindungsgemäßen Prinzip
Gebrauch machen.
-
Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand
der Fig. 6 und 7 beschrieben. Vor der Hilfsmaske 51 ist eine Fotozelle 81 angeordnet.
Mittels eines zwischen den Hilfsfenstern 53 und der Fotozelle 81 angeordneten optischen
System 83 werden alle Hilfsfenster 53 auf die Fotozelle 81 abgebildet. Die Belichtungsfenster
13 dagegen werden mit einem optischen System 85 derart auf den Film 47 abgebildet,
daß die in Y-Richtung nebeneinander liegende Belichtungsfenster zu Marklor@@@@ 49
auf dem 47 führen, die nebeneinander
auf verschiedenen Spuren
liegen. Die in Fig.
-
6 dargestellte Fotozelle 23 entspricht der Fotozelle 83 in Fig. 2.
Außerdem entsprechen das Eingangregister 33, das Eingangsgatter 31, das ODER-Glied
37 und der Positienzähler 29 den entsprechenden Elementen der Vorrichtung nach Fig.
1.
-
Der Positionszähler 29 wird die von der Fotozelle 8t kommenden Signale
Jeweils um eine Stelle weitergestellt, so daß jedem seiner Ausgange (1 bis 5) ein
bestimmtes Hilfsfenster (z.B. y1 bis y5) zugeordnet ist.
-
Die Signale der Fotozelle 81 werden außerdem durch ein ODER-Glied
75 dem einen Eingang R (reset) eines Flipflop' 73 und dem Eingang einer Verzögerungsstufe
69 zugeleitet.
-
Der Ausgang der Verzögerungsstufe 69 und die Fotozelle 23 sind über
ein ODER-Glied 71 mit dem anderen Eingang s (set) des Flipflop 73 verbunden. Der
Ausgang des Fliptflop 73 führt zu einem Integrator 79, der mit dem Y-Ablenksystem
der Katodenstrahlröhre 17 verbunden ist, an das auch eine mit dem Ausgang des ODER-Gliedes
37 verbundener Einrichtung 65 angeschlossen ist. Der Ausgang des ODER-Gliedes 37
ist außerdem über eine Einrichtung 63 mit dem X-Ablenksystem der Katodenstrahlröhre
17 verbunden. Schließlich führt vom Ausgang 5 des Positionszählers 29 eine Leitung
zu einer Verzögerungsstufe 77 und von dort einerseits zu einem andoren Eingang des
Integrators
79 und andererseits durch das ODER-Glied 75 zum Eingang R des Flipflop 73. Die Verzögerungsstufe
77 istm immer mit dem letzten Ausgang des Positionszählers 29 verbunden, d.h. mit
demjenigen Ausgang, der dem letzten vom Lichtfleck während eines Belichtungsschrittes
erreichten Hilfsfenster 53 zugeordnet ist. Der über diese Leitung erscheinende Impuls
gibt daher stets das Wertende an und kann auch der Datenverarbeitungsanlage zugeführt
werden, um im Eingangsregister 33 das nächts Wort bereitzustellen.
-
Die Betriebsweise der Vorrichtung nach Fig. 6 wird im folgenden anhand
der Fig. 7 näher erläutert. Ein Belichtungsschritt, d.h. das Einschreiben eines
vollen Wortes auf den Film, wird dadurch eingeleitet, daß von der Fotozelle 23 ein
Startsignal abgegeben wird, welches anzeigt, daß der Film die zur Belichtung richtige
Stellung einnimmt. Das Startsignal gelangt über das ODER-Glied 71 auf den Eingang
S des Flipflop 73, wodurch dieses gesetzt wird. Die hat zur Folge, daß der Integrator
79 eine langsam größer werdende Spannung abgibt, durch die der Lichtfleck, der sich
zu diesem Zeitpunkt etwa bei y S 0 und x = @xF (vgl. Fi. 6) befindet, in Richtung
der positiven Y-Achse@abgelenkt wird. Beim Erreichen des ersten Hilfsfensters (y
= y1) gibt die Fotozelle 81 einen Impuls ab, der über das ODER-Glied
75
auf den Eingang R des Flipflop des 73 gelangt und dieses zurücksetzt. Dadurch wird
der Integrator gemäß Fig. 7a,uf seiner erreichten Spannung festgehalten, so daß
der Lichtflack bei y " y1 stehen bleibt Gleichzeitig gelangt der Impuls von der
Fotozelle 81 zum Positionszähler 29 und erscheint am Ausgang 1 desselbem, Wenn an
der Stelle 1 des Eingangsregisters 33 eine binäre nun ansteht, dann wird über das
dieser Stelle und dem Ausgang 1 dem Positionszählers 29 zugeordnete UND-Glied des
Eingangsgatters 31 ein Signal übertragen, das durch das ODER-Glied 37 zur Einrichtung
63 gelangt.
-
Diese Einrichtung 63 kann in verschiedener Weise ausgebildet sein
und, wie weiter oben beschrieben ist, den Lichtfleck in der gewünschten Weise in
X-Richtung auslenken. Für den Fall einer einzigen Auslenkung des Lichtflecks besteht
die Einrichtung 63 aus einem fremdgesteuerten Sägezahngenerator, der durch jeden
am Eingang erscheinenden Impuls eine Periode durchläuft.
-
Gleichzeitig bewirkt der am Ausgang des ODER-Gliedes 37 erscheinende
Impuls über die Einrichtung 65 eine der Bewegung in X-Richtung überlagerte Oszilation
in Y-Richtung, und zwar für die Dauer der Belichtung durch das zugeordnete, auf
der Koordinate y1 befindliche Belichtungsfenster. Steht an der Stelle 1 das Eingangsregistres
33 eine binäre "0" an, dann bleibt der Lichtfleck
unverändert
im Bereich des Hilfsfenster y1 stehen, da am Ausgang des ODER-Gliedes 37 kein Impuls
erscheint.
-
Nach einer durch die Verzögerungsstufe 69 vorgegebenen Verzogerungszeit,
die der Dauer der Belichtung mittels des Belichtun.ffafensters y1 entspricht, erscheint
über das ODER-Glied 71 am Eingang S des Flipflop 73 ein Signal, durch das das Flipflop
73 wieder gesetzt wird, der Integrator 79 erneut zu arbeiten beginnt und der Lichtfleck,
der eich nun wieder an der Koordinate xv befindet, in Y-Richtung bis zum nächsten
Hilfsfenster abgelenkt wird. Bei der Rückkehr des Ljchtflecks zu demjenigen Hilfenster,
von dem aus er abgelenkt wurde, findet keine nochmalige Positionsmeldung statt.
-
Der Lichtfleck wird vielmehr so lange unterdrückt, bis seine Y-Ablenkung
in Richtung des zweiten Hilfsfensters so weit fortgeschritten ist, daß er den Bereich
des ersten Hilfsfenster vollständig verlassen hat. Andererseits könnten auch die
aus dem Rückkehrvorgang resultierenden Signale entsprechend lange unterdrückt werden,
so daß die gesamte Schaltung erst dann wieder im Bereitzustand ist, wenn der Lichtfleck
kurz vor dem nächsten Hilfsfenster angekommen ist.
-
Beim Erreichen des zweiten Hilfsfenster (y2) wiederholen sich die
oben beschriebenen Vorgänge, wobei in Abhängigkeit davon, ob an der Stelle 2 des
Eingangsre.
-
gisters 33 eine binäre "1" oder eine binäre On vorliegt, über das
zweite Belichtungsfenster (y2) eine Belichtung vorgenommen wird oder nicht.
-
In Fig. 6 ist angenommen, daß je fünf Hilfs- und Belichtungsfonster
vorhanden sind. Domentsprechend weist der Rosltlonszähler 5 Ausgänge und das Eingangsregister
5
Stellen auf. Anhand von-Fig. 7 ergibt sich, daß das erste Wort
in der ersten, zweiten und vierten Stelle eine "1" und in der dritten und fünften
Stelle eine "0" aufweist. Infolgedessen erhält der Film nur tfl der ersten zweiten
und vierten Spur eine Markierung, wie in Fig. 2 durch die Zeile a dargestellt ist.
-
Beim Erreichen der letzten Stelle eines Wortes wird das Flipflop 73
nach Einschreiben des letzten Bit über die Verzögerungsstufe 69 erneut gesetzt so
daß der Lichtfleck noch über das letzte Hilfefenster hinaus abgelenkt wird. Zur
Rückstellung ries Integrators auf Null wird die zweite Verzögerungsstufe 77 verwendet,
die eine etwas größere Verzögertuig als die Stufe 69 bewirkt. Die zweite Verzögerungsstufe
77 erhalt immer.
-
nur dann ein Eingangssignal, wenn das letzte Bit eines Wortes erreicht
ist. Wenn daher nach Einschreiben dieses letzten Bit zunächst das Flipflop 73 erneut
gesetzt worden ist, dann erscheint über das ODER-Glied 75 ein Rücksetzimpulse und
gleichzeitig am anderen Eingang des Integrators 79 ein Rückstellimpuls, wodurch
der Lichtfleck wieder an die Stelle y ~ 0, x = xF zurückgeführt wird und dort verharrt,
In der Zwischenzeit wird der Film 47 kontinuierlich weitertransportiert. Beim Erreichen
der Bereitstellung für den nächsten Belichtungsschritt, die durch die Lochscheibe
4t (Fig. 2) vorgegeben ist, wird dann von der Fotozelle 23 erneut ein Startimpuls
abgegeben, der den nächsten Belichtungsschritt einleitet
| £iae weitere £iiche Au8tiihrungAtor ist lai Pig... |
| 8 darestellt. Im Cen£at£ urVorr.ichtZnnaoh |
| .P1S; 6 sind tor der 'ti;lftaok 51 so vl*Ae iaRaaska'51 |
| 1. |
| 35 ngeorrtnet, wie IJilfsfenster 53 rorXlanden sind. |
| Der im BcXleich eines ilfstensters 53 alte duai b'iid.. |
| 3CliirN der Latodenfgtste.l ohre 17 beiind iChG Lichtfleck |
| wird inittl o. optlffchets Systems 57 jeweils alut die |
| diossn jIi li'.£:ia tt'r direiSt gegeniil.weratohon.cle Poto2Eel1e |
| 55 abgehlldet, so d jedem Nilfs:fnster eine besondere |
| FOtozßlle?eordnet ist. Anstelle des POsitionUahlere |
29 in Fig. 6 ordnen also hier die verschiedenen Fotozellen jedem Bit eines Wortes
die richtige Position zu.
-
Die Ausgänge der Fotozellen 55 sind mit je einem Eingang von UND-Gliedern
verbunden, die gemeinsam ein Eingangsgatter 59 bilden. Die anderen Eingänge dieser
UND-Glieder sind mit je einem Ausgang des Eingangsregisters 33 verbunden, das über
die Leitungen 35 an eine Datenverarbeitungsanlage oder dergleichen an geschlossen
ist. Die Ausgänge der UND-Glieder des Eingangsgatters 59 sind mit den Eingängen
des auch in Fig. 6 vorhandenen ODE-Gliedes 37 verbunden, dessen Ausgang über eine
Leitung 62 einerseits mit der Einrichtung 63. und andererseits mit der Einrichtung
65 verbunden ist. Die Einrichtung 63 dient wie in Fig. 6 zur Ablenkung des Lichtfleks
in X-Richtung. Die Einrichtung 65 besteht aus einem Oszillator, der durch jeden
über
die Leitung 62 erscheinenden Impuls für eine bestimmte Dauer,
die im wesentlichen der Belichtungsdauer für eine Markierung entspricht, in Gang
gesetzt wird und mit dem T-Ablenksystem der Katodenstrahlröhre verbunden ist, damit
der Lichtfleck bei seinem Vorbeigang an den Belichtungsfenstern in X-Richtung diese
Fenster auch in Y-Richtung vollständig ausfüllt. Die Einrichtung 65 kann fehlen,
wenn der Lichtfleck beim Erreichen eines Hilfsfensters und beim Vorliegen einer
entsprechenden Information aus dem ODER-Gied 37 in Schwingungen versetzt wird, die
sich in X-Richtung über die ganze Breite des Bildschirms (x1 bis x3) erstrecken
und gleichzeitig gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels die langsame
Bewegung des Lichtflecks in T-Richtung beibehalten wird.
-
Hit den Ausgängen der Fotozellen 55 sind außerdem die Eingänge eines
ODER-Gliedes 67 verbunden, dessen Ausgang in Analogie zur Vorrichtung nach Fig.
6 mit dem Eingang der Vermögerungsstufe 69 verbunden ist, die zum einen Eingang
eines weiteren ODER-Gliedes 71 führt.
-
Im übrigen weist die Vorrichtung nach Fig. 8 die gleichen Elemente
wie die Vorrichtung nach Fig. 6 auf. In Analogie zur Vorrichtung nach Fig. 6 ist
allerdings der Eingang der Verzögerungsstuffe 77 mit derjenigen Fotozelle 55 (y5)
verbunden, die dem bei der Verarbeitung eines Wortes vom Lichtfleck zuletzt erreichten
Hilfsfensters
(y5) zugeordnet ist. Infolgedessen wird von der Verzögerungsstufe
77 nur dann verzögert ein Impuls abgegeben, wenn das Wortende erreicht ist.
-
Die Betriebsweise der Vorrichtung nach Fig. 8 ist im wesentlichen
die gleiche wie die der Vorrichtung nach Fig. 6. Zu Beginn einer Belichtungsperilde
befindet sich der Lichtfleck etwa an der Stelle y = 0, x = x und wird, wenn das
vom Filmtransport erzeugte Signal (Fotozelle 23) erscheint, langsam in Y-Richtung
bewegt.
-
Beim Erreichen des ersten Hilfsfensters (y1) wird über die diesem
Fenster gegenüberstehende Fotozelle 55 ein Signal erzeugt, das über die ODER-Glieder
67 und 75 das Flipflop 79 zurücksetzt, so daß die Bewegung des Lichtflecks in Y-Richtung
unterbrochen wird. Gleichzeitig wird im Eingangsgatter 59 festgestellt, ob an dieser
Stelle ein. Belichtung vorgenommen werden soll oder nicht.
-
Wenn Ja dann erhalten die Vorrichtungen 63 und 65 Je ein Signal, wodurch
der Lichttleck in X-Richtung bis zum entsprechenden Belichtungsfenster (y1) bewegt
wird, wobei seiner Bewegung gleichzeitig eine Oszillation in Y-Richtung überlagert
ist. Nachdem die Belichtung stattgefunden hat, gibt die Verzögerungsstufe 69 ein
Signal ab, durch welches das Flipflop 73 wieder gesetzt und infolgedessen der Lichtfleck
wieder langsam in Y-Richtung weiterbewegt wird, bis er das nächste Hilfsfenster
erreicht hat. Am Wortende erscheint ein in der
Verzögerungsstufe
77 verzögertes Signal, durch das der für den nachsten Belichtungsschritt notwendige
Anfangszustand wiederhergestellt wird.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Insbesondere bleibt es dem Fachmann überlassen, welche elektronischen
Schaltkreise oder Schaltelemente zur Realisierung der einzelnen Verfahrensschritte
gewählt werden. Derartige Schaltkreise und Schaltelemente werden in der Elektrotechnik
vielfach in den verschiedensten Ausführungsformen verwendet, so daß sie an dieser
Stelle nicht im Einzelnen beschrieben werden brauchen. Zum besseren Verständnid
der Erfindung sind in der Beschreibung und in den Zeichnungen auch die üblichen
Verstärkungs-, Nermier- und Verzögerungskreise weggelassen, da sie dem Fachmann
ebenfalls allgemein bekannt und zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind.
Schließlich ist die Erfindung nicht auf eine besondere Anzahl von Hilfs- und Belichtungsfenstern
oder Spuren auf dem Steuerfilm beschränkt, da sich die Zahl der Spuren und die Verteilung
der Markierungen auf die Spuren nach der Art der Maschine richtet, die vom Film
gesteuert werden soll. Auch die Form und die relative Größe der Hilfs- und Belichtungsfenster
Wangen vom Einzelfall ab, wenn nur sichergestellt ist, daß sich auf dem Steuerfilm
Markierungen mit reproduzierbarer Form und Größe ergeben.