DE2214868C2 - Light drawing head with a movable slide - Google Patents

Light drawing head with a movable slide

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DE2214868C2
DE2214868C2 DE19722214868 DE2214868A DE2214868C2 DE 2214868 C2 DE2214868 C2 DE 2214868C2 DE 19722214868 DE19722214868 DE 19722214868 DE 2214868 A DE2214868 A DE 2214868A DE 2214868 C2 DE2214868 C2 DE 2214868C2
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Peter Dipl.-Ing. 6056 Heusenstamm Brembs
Wolfgang Dipl.-Ing. 6078 Neu Isenburg Pabst
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Description

ten Antriebes wird das gewünschte Objekt in den gegenstandes sind den Unteransprüchen zu entneh-th drive, the desired object in the subject can be found in the subclaims.

Abbildungsstrahlengang gebracht. 50 men.Imaging beam path brought. 50 men.

Derartige Lichtzeichenköpfe arbeiten mit einer nu- Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines inSuch light signal heads operate with a simple The invention is described below with reference to a in

merisch gesteuerten Zeichenmaschine zusammen, der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh-merically controlled drawing machine together, the drawing schematically illustrated execution

wobei ein lichtempfindlicher Zeichnungsträger ver- rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtwhere a light-sensitive drawing carrier is explained in more detail. It shows

wendet wird. F i g. 1 einen Teil eines Lichtzeichenkopfes, deris turned. F i g. 1 part of a light drawing head that

Die Genauigkeit der auf dem Zeichnungsträger er- 55 aus Objektträger mit Antriebsmotor besteht,The accuracy of the 55 slide with drive motor on the drawing carrier,

stellten Zeichnung ist sowohl durch die Positionier- Fig.2 einen Ausschnitt de* Objektträgers mitThe drawing provided is a section of the slide with both the positioning Fig. 2

genauigkeit der Zeichenmaschine, als auch durch die einer Marke und einer Abtasteinrichtung, die auf denaccuracy of the drawing machine, as well as that of a mark and a scanning device that clicks on the

Positionsgenauigkeit des auf die Zeichnung aufge- Antriebsmotor und einen weiteren Motor einwirkt,Position accuracy of the drive motor and another motor on the drawing,

brachten Lichtbildes der Lichtzeicheneinrichtung ge- F i g. 3 eine Ausbildung der abgetasteten Markebrought the photo of the traffic light device. F i g. 3 a formation of the scanned mark

geben. 60 des Objektträgers,give. 60 of the slide,

Bei komplexen, geometrischen Strukturen mit un- F i g. 4 eine andere Ausbildung dieser Marke,In the case of complex, geometric structures with un- F i g. 4 another training of this brand,

terschiedlichen Strichstärken und verschiedenen F i g. 5 die Lagerkorrektur durch die Steuerung derdifferent line widths and different f i g. 5 the stock correction by controlling the

Symbolen muß eine Mehrzahl von auf dem Objekt- Zeichenmaschine.Symbols must be a plurality of on the object drawing machine.

träger des Lichtzeichenkopfes befindlichen Objekten Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in derobjects located in the carrier of the light drawing head For the sake of clarity, the

herangezogen werden. Die Einbringung der Objekte 65 F i g. 1 vom erfindungsgemäßen Lichtzeichenkopfcan be used. The introduction of the objects 65 F i g. 1 of the light drawing head according to the invention

in den optischen Strahlengang des Lichtzeichenkop- nur der scheibenförmige Objektträger 1 mit einigenin the optical beam path of the light drawing scope only the disc-shaped slide 1 with some

fes erfolgt programmgesteuert. lichtdurchlässigen Objekten 2 dargestellt, der vonfes is program-controlled. translucent objects 2 shown by

Um sehr genaue Zeichnungen herstellen zu kön- einem Motor 3, welcher ein Schrittmotor sein kann,In order to be able to produce very precise drawings - a motor 3, which can be a stepper motor,

angetrieben wird. Im optischen Strahlengang 20 mig ausgebildet sein. Die ^J^^sSSeL Die (F ig. 2) befindet sich jeweils eines der Objekte!. nung «J^Satttoik der Umkreis (ge-Diese Ausbildung ist bekannt. Marke 4 «'J^tfd" Pfaoto-Detektoren-Anord-is driven. Be formed in the optical beam path 20 mig. The ^ J ^^ sSSeL Die (Fig. 2) is each one of the objects !. nung «J ^ Satttoik of the periphery (ge-This training is known. Brand 4« 'J ^ t f d "Pfaoto -detektoren-Anord-

Fallen im Strahlengang 20 die Mitten der nachein- strichelt ^p*1!"*:' „ «,,. nur aUf einen kleinen ander eingebrachten Objekte 2 nicht zusammen, so 5 nuug und das L15°»^" . photo_Detektoren.If in the beam path 20 the centers of the dashed lines ^ p * 1 ! "*: '"",,. Only for a small other introduced object 2 do not coincide, then 5 and the L1 5 °" ^ ". photo _Detectors.

sind die auf den lichtempfindlichen Zeichnungsträger TeU der ^üv£n V^n ^ ^^ Gleich]icht. projizierten Lichtbilder untereinander verschoben Durch die üm£?T. c_in!sätzüch reichen zurare those on the light-sensitive drawing carrier TeU of the ^ üv £ n V ^ n ^ ^^ equal] icht . projected light images shifted from one another through the üm £? t. c_ in ! Sentences are enough

(Mittenversatz). Γ^?/^LaSbweichung eines im Strahlen-(Center offset). Γ ^? / ^ Deviation of one in the radiation

Erfindungsgemäß ist jedem Objekt 2 eine nahe an Korrektur *? Jf8^£JJes2 6 also auch nur zwei diesem üegende Marke4 zugeordnet. Diese Zuord- ,· gang befindlichen Objekt2 J ^, ^ According to the invention, each object 2 has a correction close to *? Jf8 ^ £ JJes 2 6 therefore only assigned to two brands4 which are the most important of these. This assignment, located object2 J ^, ^

nung von Objekt2 und Marke4 ist sehr genau mög- Ρ^θ6"3Ξη 18' Signalspannun-IiCh8DIe Marken 4 werden auf die in der Beschrei- Gebe" Jf/^^dS ein radiale? Lagefehlervoltage obj2 and Marke4 is very accurate possible Ρ ^ θ6 "3Ξ η 18 'signal voltages-iiCH 8 THe marks 4 are in the descriptions Giving up the" J f / ^^ dS a radial? Position error

bungseinleitung erwähnte Vorlage bei der Herstel- gen aus, ^*°&?&£*4 zugeordneten und sich lung des Objektträgers aufgebracht, so daß sich eme £ todg»«*»™£^obfektes 2 vorliegt. Die unveränderliche Zuordnung ergibt. *5 im StiahIengW*r^iSn den Differenzenverstär-Introduction to the exercise mentioned template in the production from, ^ * ° &? & £ * 4 assigned and applied to the slide so that there is an eme £ todg »« * »™ £ ^ o b f ectes 2. The unchangeable assignment results. * 5 im St i ahIengW * r ^ iSn the differential amplification

Wie aus der F i g. 2 ersichtlich, ist der Marke 4 des Jigpiatapaiimijffn JJnd der Polarität der Einim Strahlengang befindlichen Objektes2 eine Abtast- ker9 an^ aer εη^*70 derart steuert, daß sich anordnung zugeordnet, die aus einer Lichtquelle 5, f^f^^S^n oder verkürzt, wodurch einer Sammellinse 6 und einer positionsempfindli- dessen ^del 1S ^a ^ . Pfeilrichtung verschochen Photo-Detektoranordnung? besteht, deren Si- «. der Mi^ 5°S™£ das sich im Strahlengang gnale auf zwei Verstärker 8,9 geführt sind. ben w nd1 und_damit aucn ^as ^ ^ g.As shown in FIG. 2, the mark 4 of the Jigpiatapaiimijffn JJ nd the polarity of the object located in the beam path 2 a scanning ker9 an ^ aer εη ^ * 7 0 controls in such a way that an arrangement is assigned that consists of a light source 5, f ^ f ^^ S ^ n or shortened, whereby a converging lens 6 and a position sensitive ^ del 1S ^ a ^ . Direction of arrow shunted Photo-detector arrangement? exists whose Si- «. the M i ^ 5 ° S ™ £ which are guided in the beam path signals to two amplifiers 8.9. ben w nd1 and_thus also ^ as ^ ^ g .

Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, ist der Motor 3 an befindliche Objekt2 undirwM' * g, NuAs shown in FIG. 1 can be seen, the motor 3 is located on object 2 undirwM '* g , Nu "

einem SchwenkamT 11 befestigt, der im Punkt 12 in gnalspannunge η der Photo-J*«gJe Lagcfehler des Doppelpfeilrichtung drehbar |elagert ist. Der Mo- worden «nd. DamU J^5^5*& (*-R«itor 3 hat einen Vorsprung 13, an welchem ein weite- a5 sich im Strahlengang betinaiicnen j rer, feststehend gelagerter Motor 10 angreift. Der ^^/^.f'f^^o.netektoren 18 Signalspannungen Vorsprung 13 wird über eine Feder 14 gegen den Geben die J^^^Jjüuissittaler Lagefehlerattached to a pivot arm 11, which is rotatably mounted at point 12 in the signal voltage η of the photo-J * «gJe position error of the double arrow direction. The modern day DamU J ^ 5 ^ 5 * & (* -R «itor 3 has a projection 13 on which a wide a 5 fixed motor 10, which is fixed in the beam path, engages. The ^^ / ^. F'f ^ ^ o.netectors 18 signal voltages projection 13 is over a spring 14 against giving the J ^^^ Jjüuissittaler position error

Motor 10bgedrückt. Das Drehteil des Motors 10 ist aus, so ist «^^,^,SSoidwi Objektes 2 als Spindel 15 ausgebildet, deren Kopf 16 gegen den des sich ™ ?*^SgS^ ™d an den Differen-Vorsprung 13 des Motors3 drückt. Wird der Motor 30 vorhegt D.e Signalspanm„gen sgangskreisMotor 10 b pressed. The rotating part of the motor 10 is off, so the object 2 is designed as a spindle 15, the head 16 of which presses against the one of the differing projection 13 of the motor 3. If the motor 30 is present, the signal voltage circuit is present

10 erregt, so wird auch die Spindel 15 entweder her- «nv^ta,r.ke n r B 8 Ä^ 3 hegt. Der Wicklungsein- oder herausgedreht und der den Objektträger 1 die Wxc"^3J^M°5dam dreht sich die Welle antreibende Motor3 in der Tangantialrichtungr be- strom wird f^.™^™ βεΐ. Entsprechend wegt. Der Motor 3 für den Objektträger 1 wird vom des Motor* 3 um einen Weinen Be J ν fa Verstärker 8 und der Motor 10 vom Verstärker 9 an- 35 '«!^"^^"jSSSS Senkrecht stehendenExcite 10, so the spindle 15 either manufacturing "nv ^ ta is r. ke n r B 8 Ä ^ 3 harbors. Unscrewed the Wicklungsein- or and of the slide 1, the WXC "^ 3 J ^ M ° 5dam rotates the shaft driving Engine3 in the Tangantialrichtung r loading current is f ^. ™ ^ β ε ΐ 3β. Moved accordingly. The motor 3 for the slide 1 is driven by the motor * 3 for a weeping Be J ν fa amplifier 8 and the motor 10 by the amplifier 9 is vertical

Fig.3 zeigt, kann die Marke4 quadra- ^SSSU^^^^ Fig.3 shows the mark 4 quadra- ^ SSSU ^^^^

si iiss^^ ^HH strahlengang befind"si iiss ^^ ^ HH beam path is "

18' angeordnet sind. Die Signale der beiden gegen- 40 lic5f.n 9bje r^afen Jnd taneentialen ILageabweichung18 'are arranged. The signals of the two opposing 40 lic 5f. n 9 bje r ^ a fen Jnd taneential I position deviation

überliegenden Photo-Detektoren 18 sind an den M- ^ %££?££& der S-Detekto^ 18, 18'overlying photo detectors 18 are at the M- ^% ££? ££ & the S-Detekto ^ 18, 18 '

ferenzenverstärkerS (Fig.2) und die Signale der f^1^^^^^!»*, adttele Ana-reference amplifierS (Fig. 2) and the signals of the f ^ 1 ^^^^^! »*, adttele Ana-

beiden gegenüberliegenden Photo-Detektoren 18 ^"'.^m^ Sl 52 auch in digitale Posi-two opposite photo detectors 18 ^ "'. ^ m ^ Sl 52 also in digital posi-

sind an den Differenzenverstärker 9 geführt. Die log-DigittJ""™***!'1J werden die einer numeri-are fed to the differential amplifier 9. The log DigittJ "" ™ ***! '1J will be a numerical

Größe der Differenz ist ein Maß fik die Lageabwei- 45 ^"^^^f^SS^San. Die digitalenThe size of the difference is a measure of the positional deviation 45 ^ "^^^ f ^ SS ^ San. The digital

chung des sich gerade im Strahlengang 20 befindh- «hen :^^f3^1 umsttm werden hier mithen chung of itself befindh- just in the beam path 20 ': ^^ f ^ 3 1 umsttm be here with

vier akSven Fläch» der Pho.o-De.eku,™ 18, 18' %?££%£&£ £ S i!ch.!mpfMlich=nfour acSven areas of Pho.o-De.eku, ™ 18, 18 ' %? ££% £ & £ £ S i! ch.! possible = n

üe Marke 4 auchüe brand 4 too

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

1 2 ... nen, muß eine sehr hohe Lagegenauigkeit der Ob- Patentanspruche: .^ zueinander bzw. zu einem gemeinsamen Be-1 2 ... nen, a very high positional accuracy of the ob- Patent claims:. ^ To each other or to a common 1. Lichtzeichenkopf mit einem bewegbaren zugspunkt vorliegen, da anderenfalls beim Wechsel Objektträger, auf dem eine Vielzahl von licht- von Objekten eli Mittenversatz der Objekte auftritt, durchlässigen Objekten in Form von Punkten 5 welcher sich im vom Lichtzeichenkopf auf die Zei- und Symbolen aufgebracht ist, die von einer chenebene projizierten Lichtbild auswirkt.
Lichtquelle durchleuchtet und auf einem licht- Es sind Objektträger bekannt, die mit einer empfindlichen Zeichnungsträger abgebildet wer- Chromschicht bedampft sind, in die durch photo-liden, dadurch gekennzeichnet, daß den thographische Verfahren die Objekte eingebracht Objekten (2) ein Diskriminator (4,7) zugeordnet io sind. Lagefehler der Objekte können nun bei der ist, der bei Lageabweichung des sich im Strahlen- Herstellung des Objektträgers und bei dessen Posigang (20) befindlichen Objektes (2) von seiner tionierung auftreten. Die Objekte werden bei der Soll-Stellung Fehlersignale (18, 18') erzeugt, die Herstellung des Objektträgers von einer vergrößerten zur Korrektur der Abweichung des Objektes (2) Vorlage auf den Träger projiziert und aufbelichtet. dienen. 15 Lagefehler können bereits bei der Herstellung der
1. Light drawing head with a movable traction point, otherwise when changing the object carrier, on which there is a multitude of light from objects eli center offset of the objects, permeable objects in the form of points 5 which is applied to the drawing and symbols by the light drawing head that affects the light image projected from a plane.
Light source is shone through and on a light- There are known microscope slides which are vaporized with a sensitive drawing carrier, in which the objects (2) a discriminator (4, 7) are assigned io. Positional errors of the objects can now occur in the case of a positional deviation of the object (2) located in the beam production of the specimen slide and its position (20) from its position. The objects are generated at the target position error signals (18, 18 '), the production of the object slide from an enlarged template to correct the deviation of the object (2) is projected onto the support and exposed. serve. 15 Position errors can already occur during the manufacture of the
2. Lichtzeichenkopf nach Anspruch 1, da- Vorlage auftreten. Sind Vorlage und Objektträger durch gekennzeichnet, daß der Diskriminator aus nicht sehr genau zueinander ausgerichtet, so ergeben den Objekten (2) zugeordneten Markierungen (4) sich weitere Lagefehler. Auch durch Ungenauigkei- und einer diese positionsempundlich abtastenden ten der Einstellung des Objektträgers bei der Aufbc-Anordnung (?) besteht, die mit dem sich im ao lichtung können Fehler auftreten. Bei scheibenförmi Strahlengang (20) befindlichen Objekt (2) korre- gen Objektträgern, die auf einer Motorwelle sitzen, liert. treten bei nicht genauer Zentrierung der Scheibe2. Light drawing head according to claim 1, there template occur. Are template and slide characterized in that the discriminator is not very precisely aligned with one another, so result the objects (2) assigned markings (4) result in further positional errors. Also due to inaccuracy and one of these positionally sensitive scanning of the setting of the specimen slide in the case of the Aufbc arrangement (?) exists, errors can occur with the clearing in the ao. With disc-shaped Beam path (20) located object (2) correct object carriers that sit on a motor shaft, lates. occur if the disc is not precisely centered 3. Lichtzeichenkopf nach Anspruch 1 und 2, ebenfalls Lagefehler auf. Wie oben erwähnt, ergebei, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignale sich weitere Lagefehler durch die Positionierung des (18, 18') Ist-Wert-Signale zweier Regelkreise as Objektträgers.3. Light drawing head according to claim 1 and 2, also positional errors. As mentioned above, result in characterized in that the error signals are further positional errors due to the positioning of the (18, 18 ') Actual value signals from two control loops as the slide. sind, deren Stellglieder (8, 9) den Objektträger Bisher ist derart vorgegangen worden, daß dieare, the actuators (8, 9) the slide So far, the procedure has been that the (1) entsprechend der Lageabweichung des im Fehler des Objektträgers gemessen und in eine Ts-(1) According to the positional deviation of the measured in the error of the slide and converted into a Ts- Strahlengang befindlichen Objektes (2) in zwei belle eingetragen wurden. Jedem Objekt ist ein \x- Beam path located object (2) were entered in two belle. Each object has a \ x- verschiedene Richtungen (X, Y) verschieben. und Λ y-Fehlerwert zugeordnet, die den Objektaufru-move different directions (X, Y) . and Λ assigned to the y-error value, which the object call- 4. Lichtzeichenkopf nach Anspruch 1 und 2, 30 fen zugeordnet in einen Computerspeicher gegebui dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignale werden. Wird ein Objekt aufgerufen, so wird dessen (18, 18') mittels Analog-Digital-Umsetzer (51, Fehlerwert mit dem zugeordneten Positionssoll- ode· 52) in digitale Positionseinheiten umgesetzt sind, Istwert der für die Zeichenmaschine verwendeten die zur Verrechnung mit den Programmwerten numerischen Steuerung verrechnet. Dieses Verfahren (P) einer eine Zeichenmaschine (54) steuernden 35 bedarf einer beträchtlichen Programmierarbeit, in' numerischen Steuerung (53) zugeführt sind. besondere bei einem Wechsel der Objektträger.4. Light drawing head according to claim 1 and 2, 30 fen assigned in a computer memory Gegebui characterized in that the error signals are. If an object is called up, its (18, 18 ') is converted into digital position units by means of an analog-digital converter (51, error value with the assigned position setpoint · 52) Numerical control calculates program values. This method (P) of a drawing machine (54) controlling 35 requires considerable programming work, in which the numerical control (53) is supplied. especially when changing the slide. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einenThe invention has for its object to be a Lichtzeichenkopf mit einem Objektträger zu schaffen, durch den gegenüber bekannten Lichtzeichen-40 köpfen eine höhere Lagegenauigkeit des von ihm aufTo create light drawing head with a slide, by the opposite known light signal 40 behead a higher positional accuracy of it E"ie Erfindung bezieht sich auf einen Lichtzeichen- die Zeichenebene projizierten Bildes erreicht wird,
kopf mit einem bewegbaren Objektträger, auf dem Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geeine Vielzahl von lichtdurchlässigen Objekten in löst, daß den Objekten ein Diskriminator zugeordnet Form von kreisförmigen oder eckigen Punkten und ist, der bei Lageabweichung des sich im Strahlengang Symbolen wie Ziffern, Buchstaben u.dgl. aufge- 45 befindlichen Objektes von seiner Soll-Stellung Fehbracht ist, die von einer Lichtquelle durchleuchtet lersignaie erzeugt, die zur Korrektur der Abweichung und auf einem lichtempfindlichen Zeichnungsträger des Objektes dienen.
The invention relates to a light sign- the image projected onto the plane of the drawing is reached,
head with a movable slide on which this object is achieved according to the invention by geeine a large number of translucent objects in that the objects are assigned a discriminator in the form of circular or angular points and which, if there is a positional deviation of the symbols such as numbers, letters and the like in the beam path. The object located on the object is wrong from its desired position, which is transilluminated by a light source and generates lersignaie which are used to correct the deviation and which are used on a light-sensitive drawing support of the object.
abgebildet werden. Mittels eines programmgesteuer- Zweckdienliche Weiterbildungen des Erfindungs-can be mapped. By means of a program-controlled expedient further developments of the invention
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