DE2507269A1 - Verfahren und geraet zum lesen bzw. abtasten eines aufzeichnungstraegers - Google Patents

Description

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Herr Graham Stewart Brandon STREET, Cambridge / England

Verfahren und Gerät zum Lesen bzw. Abtasten eines Aufzeichnungsträgers

Die Erfindung befasst sich mit .der Abtastung eines Aufzeichnungsträgers mittels eines Monitorstrahles, welcher von den auf dem Aufzeichnungsträger vorhandenen Linien od. dgl. stärker als von dem Hintergrund durchgelassen oder reflektiert wird. Der Monitorstrahl tastet also den Aufzeichnungsträger ab und bestimmt dabei die Position von Elementen des Aufzeichnungsinhaltes, wozu Veränderungen in der Intensität des von dem Aufzeichnungsträger durchgelassenen oder reflektierten Strahles beobachtet werden. Die Intensitätsveränderungen können photoelektrisch bestimmt werden und die Positionsinformation, die normalerweise die Position von Punkten in gewissen Abständen entlang der Linien des Aufzeichnungsträgers wiedergibt, kann analysiert und zur Einleitung und Steuerung von Arbeitsvorgängen verwendet werden.

Geräte zum Lesen bzw. Abtasten von Aufzeichnungsträgern bzw. Aufzeichnungen in dieser Art sind bekannt und verwenden üblicherweise Spiegel zur Steuerung des Monitorstrahles, wobei die Spiegel so gesteuert werden, dass sie beispielsweise

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eine Raster-Abtastung des Strahles über einen Bereich des Aufzeichnungsträgers erzeugen, wodurch eine Linie, die sich über diesen Bereich erstreckt, festgestellt werden kann. Laserstrahlen können üblicherweise benutzt werden und die Intensitätsveränderungen, die dem Monitorstrahl durch den Aufzeichnungsträger überlagert werden, können mittels- einer Photozelle oder eines Photo-Multipliers bestimmt werden.

Ein derartiges Lesegerät ist die Spur-Folgemaschine, welche in der US-PS 3 651 392 und der entsprechenden GB-PS 1 286 809 beschrieben ist. Bei dieser bekannten Maschine führt der Strahl keine Raster-Abtastbewegung aus, sondern eine kleine, kreisförmige Abtastbewegung, um so die Richtung einer Aufzeichnungsspur bzw. Linie zu bestimmen. Die Steuerspiegel sind so angesteuert, dass der Monitorstrahl hierdurch dazu gebracht wird, der Spur bzw. Linie auf dem Aufzeichnungsträger zu folgen. In der GB-PS 1 324' 241 ist ein Gerät beschrieben, welches einen gesteuerten Lichtstrahl zur Aufzeichnung einer Information benutzt. Die Art, in der das Gerät zum Lesen bzw. Abtasten einer Aufzeichnung bzw. eines Aufzeichnungsträgers verwendet werden kann, ist in der US-Patentanmeldung 310,679 vom 30. JMov. 1972 mit dem Titel "Light-beam stearing apparatus" beschrieben.

Der Lesevorgang kann vollständig oder teilweise von einer Bedienungsperson gesteuert werden, die in der Lage ist, den Aufzeichnungsträger zu beobachten und den Monitorstrahl auf dem Aufzeichnungsträger zu positionieren, bevor der Lesevorgang eingeleitet wird. Eine andere Möglichkeit ist die, den ganzen Vorgang automatisch zu steuern. In beiden Fällen besteht Jedoch die Gefahr, dass Teile des Aufzeichnungsträgers mehr als einmal gelesen bzw. abgetastet werden, da die Bedienungsperson oder das automatische Steuersystem nicht in der Lage ist, sich zu erinnern, welche Teile bereits gelesen

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bzw. abgetastet wurden. Es ist selbstverständlich theoretisch möglich, ein automatisches Steuersystem zu konstruieren, welches in der Lage ist "sich zu erinnern", d.h. zu speichern, und zwar Informationen hinsichtlich der Linien, die bereits gelesen wurden und infolgedessen festzustellen,ob eine Linie bereits gelesen bzw. abgetastet wurde. In der Praxis erfordert ein derartiges System jedoch sehr komplizierte und durchdachte Computer-Steuerprogramme, die sehr teuer wären.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Gerät zu schaffen, welche es gestatten, leicht und zuverlässig festzustellen, ob eine Linie bereits abgetastet wurde.

Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zum Lesen eines Aufzeichnungsträgers, welcher sine aufgezeichnete Information in Form einer bzw. mehrerer heller Linien auf dunklem Hintergrund trägt, vorgeschlagen, bei dem ein Blatt eines lichtempfindlichen Materiales gegenüber dem Aufzeichnungsträger plaziert wird, worauf der Aufzeichnungsträger mittels eines Monitorstrahles, welcher von den die Information darstellenden Linien stärker als vom Hintergrund durchgelassen oder reflektiert wird und das lichtempfindliche Material ohne dessen Aktivierung durchstrahlt, abgetastet wird, wobei jeweils nach Abtastung einer Linie oder eines Linien-Abschnittes ein Aufzeichnungssstrahl aufgezeichnet wird, der das lichtempfindliche Material unter Veränderung der Farbe oder Dichte bei gemeinsamer Betrachtung des Aufzeichnungsträgers und des lichtempfindlichen Materiales aktiviert, wodurch es möglich ist, die bereits abgetasteten Linien bzw. Linien-Abschnitte von den noch nicht abgetasteten zu unterscheiden.

Das Verfahren nach der Erfindung kann unter Verwendung eines erfindungsgemässen Gerätes durchgeführt werden, welches Mit-

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tel zur Erzeugung eines Monitorstrahles aufweist, der von den auf dem Auf zeichnungs tr eager vorhandene:' Liziien mehr als vom Hintergrund durchgelassen oder reflektiert ^/ird. sowie Mittel zur Steuerung des Monitor^troahleE aur Abtastung bzw. zum Lesen des Aufzeichnung, er ä^>~:c-i '-ma. Mittel zur Speicherung der von äem Abtastvorgang abgeleiteten Information. Einrichtungen zur Erzeugung eines Aufzeichnungsstrahles- der sine gegenüber der des MonitorStrahles unterschiedliche Freqiisnz bzw, einen unterschiedlichen Frequenzbereich aufweist, ε c- dass der Auf zeichnungs- bzw, Akt i vie rungs strahl in der Lage ist, eine Bahn bzw, ein Blatt eines photosensiblen Materiales zu aktivieren, das nicht auf den Monitorstrahl anspricht und gegen den Aufzeichnungsträger gelegt ist. Schliesslich weist aas Gerät nach der Erfindung eine Antriebseinrichtung für den Aufzeichnungsstrahl auf_s weiche abhängig von der gespeicherten information gesteuert ist und einer Linie oder einem Linien-Abschnitt folgt, der von dem Monitorstrahl abgetastet wurde, wobei dadurch das photosensible Material aktiviert wird.

Der Aufzeichnungsträger hat zweckmäsjsigerweise die Form eines photographischen Filmes _t in welchem Falle es möglich ist, Ihn durch durchgehendes Licht abzutasten, Bas photoempfindliche Material ist vorzugsweise ein plioto-chromatischer Film» Das photoempfindliche Material kann so gsv/ählt werden, dass es nach Aktivierung bewirkt, dass die aufgezeichnete Linie mit dem Hintergrund zusammenfällt und so aus dem Gesichtsfeld verschwindet, oder derart, dass die aufgezeichnete Linie gegenüber dem Hintergrund entweder als Linie unterschiedlicher Dichte, d.h. als hellere oder dunklere Linie, erscheint, oder als Linie mit unterschiedlicher Farbe gegenüber den noch abzutastenden Linien,

Es ist möglich, das gleiche optische System zur Steuerung des Monitorstrahles und als Antrieb für den Aufzeichnungs-

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strahl zu verwenden, wobei beide Strahlen unterschiedliche Wellenlänge besitzen können und von einem einzigen oder getrennten Lasern erzeugt sein können. Der Monitorstrahl wird vorzugsweise derart beeinflusst, dass eine Raster-Ablenkung über einen Bereich des Aufzeichnungsträgers bewirkt wird, in welchem Falle die Positions-Information durch Bestimmung des Punktes im Ablenkweg erhalten wird, an dem eine Linie überquert wird; hierbei erhält man eine Erhöhung der Intensität des Monitorstrahles am Detektor, iine andere Möglichkeit wäre, den Detektor so einzusetzen, dass c.sr Monitorstrahl gezwungen wird, einer Linie zu folgen, wie di-s in der GB-PS 1 286 809, die bereits erwähnt wurde, geschildert ist, in welchem Falle die Stellung des Strahles dann in Intervallen aufgezeichnet wird.

Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform des üorätes besteht das optische Steuersystem aus einem Kaupt-Ablenkglled mit zwei Ablenkspiegeln für die Ablenkung in X- u,-id Y-Richtung sowie einem Hilfs-Ablenkglied, welches ein elektro-optisches Gerät sein kann oder ein Paar kleiner, sich schnell bewegender Spiegel. Ein derartiges System ist in der GB-PS 1 324 241 beschrieben. Zum Antrieb kann der Ablenkstrahl genau wie in dieser Druckschrift erläutert gesteuert werden. Zur Steuerung des Konitorstrahles kann das Haupt-Ablenksystem benutzt werden, um den Strahl in die gewünschte Ausgangsstellung gegenüber dein Aufzeichnungsträger zu bewegen, während dann das Hilfs-Ablenksystem dazu benutzt wird, zusammen mit dem Haupt-Ablenksystem eine Ftaster-Ablenkung zu erzeugen.

Es wurde vorstehend erläutert, dass der Monitor- und Aufzeichnungsstrahl bewegt werden können; es ist Jedoch selbstverständlich auch möglich, den Aufzeichnungsträger stattdessen zu bewegen.

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Die Erfindung kann zur Anwendung gelangen, wenn es erforderlich ist, eine Zeichnung oder eine Urkunde (beispielsweise eine Konstruktionszeichnung, eine Karte, einen Schaltkreis) in einen Satz von Koordinatenpunkten oder anderen Informationen zu übersetzen, die gespeichert und in einem Computer bzw. Rechner weiterverarbeitet werden können, wobei diese Informationen dann verwendet werden können, um die Originalzeichnung oder eine geänderte Zeichnung bzw. ein Dokument auf irgendeiner Art von Zeichen- oder Schreibvorrichtung zu reproduzieren. Diese Übersetzung bzw. Digitalisierung wird normalerweise auf einer Digitalisier-Maschine durchgeführt, die abhängig von ihrer Entwicklungsstufe ein bestimmtes Mass Unterstützung von einer Bedienungsperson benötigt.

Ein Verfahren zur Speicherung bzw. Verarbeitung erfordert die Benutzung einer Filmaufzeichnung der Originalzeichnung bzw. des ursprünglichen Dokumentes. Das Vorhandensein einer Linie bzw. eines Merkmales wird durch Beleuchtung des Filmes mittels eines Lichtstrahles bestimmt, wobei ein Licht-Detektor hinter dem Film angeordnet ist. Die Veränderung in der Licht-Durchlässigkeit bei Ablenkung des Lichtstrahles über den Bereich, der die fragliche Linie umfasst, wird dazu benutzt, um die Linie zu lokalisieren.

Eine grössere praktische Schwierigkeit, die bei Speicherung bzw. Digitalisierung einer komplizierteren Aufzeichnung auftritt, liegt darin, dass man wissen muss, welche Teile der Aufzeichnung bereits gespeichert wurden. Es ist leicht möglich, Zeit dadurch zu verschwenden, dass einige Merkmale mehr als einmal gespeichert werden. In automatisierten, rechnergesteuerten Systemen muss ein grosser Teil der Speicherkapazität und ein beachtlicher Anteil der Rechnerzeit verwendet werden, um Wiederholungen zu vermeiden und festzustellen, wann die Aufzeichnung bzw. Speicherung vollständig ist.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles eines Gerätes nach der Erfindung anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Lesegerätes gemäss der Erfindung;

Figur 2 mehr ins einzelne gehend ein Schaltbild für den Linien-Positionskreis der Figur 1;

Figur 3 ein Blockschaltbild des Intensitäts-Steuerkreises der Figur 1 und

Figur 4 ein Blockschaltbild des Ablenk-Steuerkreises

der Figur 1 mit einem elektronischen Verschlusssystem.

Das in Figur 1 gezeigte Lesegerät umfasst einen Monitorlaser 10, von dem ein Monitorstrahl ausgeht, welcher ein Hiifs-Ablenkglied 11, eine Linse 12 und ein Haupt-Ablenkglied 13 durchläuft und auf einem Film-Aufzeichnungsträger 14 auftrifft. Vor dem Aufzeichnungsträger 14 ist eine Bahn bzw. ein Blatt eines photo-chromatischen Filmes 15 angeordnet. Der Monitorstrahl passiert den photo-chromatischen Film 15 und den Aufzeichnungsträger 14 und trifft auf einen Photo-Sensor 16, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines Photo-Multipliers hat. Ein Aufzeichnungslaser 17 erzeugt einen Aufzeichnungs-Laserstrahl mit einer gegenüber der Wellenlänge des MonitorStrahles unterschiedlichen Wellenlänge. Der Aufzeichnungsstrahl läuft von dem Laser 17 aus über einen mechanischen Verschluss 18, einen Modulator 19 und einen teilreflektierenden Spiegel 20 zürn Hilfs-Ablenkglied 11 und von

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dort durch die Linse 12 sowie das Haupt-Ablenkglied 13, woran anschliessend er auf den photo-chromatischen Film 15 trifft. Die Wellenlänge des Aufzeichnungsstrahles ist so gewählt, dass er den photo-chromatischen Film aktiviert, weshalb in der nachfolgenden Beschreibung der Strahl auch als aktivierender Strahl bezeichnet werden wird. Die Wellenlänge des Monitorstrahles muss andererseits derart gerwählt werden, dass er von den die Aufzeichnung darstellenden Linien auf dem Aufzeichnungsfilm 14 durchgelassen wird und auch den photo-chromatisehen Film 15 ohne Aktivierung dieses Filmes 15 durchsetzt. Zur Untersuchung bzw. Betrachtung des Aufzeichnungsträgers durch die Bedienungsperson wird ein Projektionsstrahl durch den photo-chromatischen Film 15 und den Aufzeichnungsfilm 14 von der Rückseite hindurch gerichtet und eine Projektionslinse 21 wirft ein Bild auf einen Betrachtungsschirm.

Das Haupt-Ablenkglied 13 besteht aus einem Paar von Steuerspiegeln, von denen einer zur Ablenkung in der X-Koordinatenrichtung und der andere zur Ablenkung in der Y-Koordinatenrichtung dient. Das Hilfs-Ablenkglied 11 besteht in ähnlicher Weise aus X- und Y-Koordinaten-Ablenkelementen, die entweder kleine Spiegel oder elektro-optische Einrichtungen sein können. Das Hilfs-Ablenkglied 13 bewirkt eine Hochgeschwindigkeitskorrektur über einen kleinen Bereich gegenüber der Position, die von dem Haupt-Ablenkglied 11 bestimmt ist, welches eine grössere Trägheit besitzt und so die genaue Stellung langsamer erreichen kann. Beide Ablenkglieder werden von dem gleichen Fehlersignal ausgehend von einem Ablenk-Steuerkreis 22 gesteuert. Weitere Einzelheiten des Hilfs-Ablenkgliedes 11, Haupt-Ablenkgliedes 13 und des Ablenk-Steuerkreises 22 können der GB-PS 1 324 241 entnommen werden.

Zur Steuerung des Monitorstrahles arbeiten das Hilfs- und

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Haupt-Ablenkglied zusammen, um die Bewegungen im grösserem Massstab des Strahles über den Aufzeichnungsfilm 14 zu steuern, Ein Befehlsvektor, der an den Ablenk-Steuerkreis 22 von einem Computer 23 unter der Steuerung einer Bedienungsperson oder automatisch angelegt wird, führt zu einer Bewegung des Strahles in der gewünschten bzw. erforderlichen Richtung. Zur Bestimmung von Linien des Aufzeichnungsträgers ist eine rasche, wiederholte. Ablenkung in einer Koordinatenrichtung der Gesamtbewegung des Strahles mittels eines Raster-Ablenkkreises (Zeitbasis-Kreises) überlagert, der das Hilfs-Ablenkglied 11 ansteuert. Wenn daher die Gesamtbewegung des Strahles in der Y-Koordinatenrichtung verläuft und die rasche Ablenkung in der X-Koordinatenrichtung bewirkt wird, wird ein rechteckiges Raster-Ablenkmuster erzeugt werden* Allgemein wird jedoch die Gesamtbewegung einem Vektor entsprechen, der der grundsätzlichen Richtung der zu verfolgenden Linie nahe kommt, und die rasche Ablenkung wird nicht senkrecht zu diesem Vektor bzw. dieser Richtung verlaufen.

Die Linien auf dem Aufzeichnungsfilm 14 sind heller als der Hintergrund und lassen den Monitorstrahl durch, wenn er sie kreuzt. Der durchgelassene Strahl fällt auf den Photo-Sensor 16, der jedesmal dann, wenn eine Linie überquert wird, einen Impuls erzeugt. Die Impulse aus dem Photo-Sensor 16 sowie das Ausgangssignal des Raster-Ablenkkreises 24 werden auf einen Linien-Postionsanzeigekreis 25 gegeben, der die Position der Punkte bestimmt, an denen die Linien des Aufzeichnungsträgers überquert werden, die dann dem Rechner 23 zugeführt werden. Auf diese Weise wird in dem Computer eine gespeicherte bzw. digitalisierte Abwandlung der auf dem Film-Aufzeichnunsträger 14 enthaltenen Information aufgebaut.

Während der Monitorstrahl verwendet wird, um die gespeicherte bzw. digitalisierte Information zu erzeugen, wird der me-

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chanische Verschluss 18 geschlossen gehalten, um den aktivierenden Strahl völlig unwirksam zu machen. JMachdem ein Teil des Aufzeichnungsträgers abgetastet und gespeichert wurde, wird der Verschluss 18 geöffnet und die in dem Computer 23 enthaltene Information über den Ablenk-Steuerkreis 22, das Hilfs-Ablenkglied 12 und das Haupt-Ablenkglied 13 benutzt, um den aktivierenden bzw. Aufzeichnungsstrahl entlang der gespeicherten Spur zu steuern. Der aktivierende Strahl aktiviert so den photo-chromatischen Film 15 entlang einer Spur, die direkt über der Spur auf dem Aufzeichnungsträger 14 liegt. Werden diese beiden Spuren dann mittels eines Projektionssystemes betrachtet, so kann der Teil der Spur, der von dem aktivierenden Strahl aufgezeichnet wurde, leicht von dem Teil unterschieden werden, der noch mittels des Monitorstrahles abgetastet werden muss, und zwar aufgrund einer unterschiedlichen Farbe oder Schwärzung bzw. Dichte.

Wenn der aktivierende Strahl benutzt wird, um eine Linie aufzuzeichnen, die gespeichert wurde, ist es wichtig, sicherzustellen, dass er bei seiner Wirkung auf den photo-chromatischen Film 15 eine Spur gleicher Dichte bzw. Schwärzung erzeugt. Es ist infolgedessen erforderlich, die Wirkung des aktivierenden bzw. Aufzeichnungsstrahles in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit zu steuern, mit der er über den photochromatischen Film 15 bewegt wird. Zu diesem Zweck wird der Modulator 19 mittels eines Intensitäts-Steuerkreises 26 gesteuert, der ein Geschwindigkeitssignal von dem Ablenk-Steuerkreis 22 erhält, sowie ein Dichtesignal von dem Rechner 23, wobei letzteres die Gesamtdichte der Aufzeichnung bestimmt. Wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben werden wird, steuern der Modulator 19 und der Intensitäts-Steuerkreis 26 den Aufzeichnungsstrahl derart, dass er auf das photo-chromatische Material in dicht aufeinanderfolgenden Punkten einwirkt, die von einem "Hell"-Signal bestimmt

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sich

werden, dessen Auftrittszeit / abhängig von der Aufzeichnungsgeschwindigkeit ändert, um so Punkte zu erzeugen, die entlang der Spur gleichen Abstand haben.

Figur 2 zeigt die Schaltung des Linien-Stellungsindikators 25. Die Impulse vom Photo-Sensor 16 werden einem Rechteck-Logikschaltkreis 30 zugeführt, der sie in Rechteckimpulse umformt. Zu Beginn jeder Abtast- bzw. Ablenklinie erzeugt der Raster-Ablenkkreis 24 ein Signal, welches einen Ablenklinienzähler 31 auf JMuIl zurückstellt und im gleichen Zeitpunkt auch einen Stop- Flip- Flop 32 rückführt. Während der Abtastung einer einzigen Linie erzeugt der Raster-Ablenkkreis 24 eine regelmässige Folge von Impulsen, die abwechselnd an den Leitungen 33 und 34 erscheinen. Zu Beginn einer Linie der Ablenkung bzw. Abtastung gelangen diese Impulse über das ODER-Gatter 35 und das UWD-Gatter 36 zum Zähler 31. Wenn die Vorderflanke eines Rechteckimpulses des Kreises ein UND-Gatter 37 erreicht, werden die Impulse der Leitung 34 gesperrt und so die Zählrate halbiert. Die Hinterflanke des Rechteckimpulses stellt den Stop-Flip - Flop 32 in einen Zustand, in dem er das Gatter 36 sperrt und so die Zählung unterbricht. Das Zählergebnis im Zähler 31 gibt die Stellung des Mittelpunktes der jeweils vom Abtaststrahl überkreuzten Linien wieder, weil die Zählung über die gesamte Breite der Linien nur mit der halben Rate fortgesetzt wurde. Diese Information wird dann in den Computer eingegeben.

Der Intensitätsmodulator 19 kann von einer Pockel-Zelle in Verbindung mit einem Wollaston-Prisma gebildet sein, das den Laser-Strahl in zwei Komponenten mit unterschiedlicher Polarisationsrichtung spaltet, die sich auf geringfügig unterschiedlichen Wegen fortsetzen. Eine der Komponenten wird als aktivierender bzw. Aufzeichnungsstrahl benutzt. Dessen Intensität wird durch Drehung der Polarisationsebene

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des einfallenden Strahles mittels der Pockel-Zelle und infolgedessen Veränderung der Energieverteilung zwischen den beiden Komponenten moduliert. Eine andere Möglichkeit wäre, dass der Modulator ein akusto-optischer Modulator ist, der Ultraschallschwingungen zur Steuerung der Brechnung des Strahles mittels eines Blockes verwendet, durch den der Strahl durchtritt, wodurch der Anteil des von einer Sperre durchgelassenen Strahles verändert wird.

Der Intensitäts-Steuerkreis 26 ist in Figur 3 wiedergegeben. Er muss die augenblickliche Bewegung des AufzeichnungsStrahles über den photo-chromatischen Film 15 in Rechnung ziehen und wird zu diesem Zweck mit Bewegungs-Steuerimpulsen aus dem Ablenk-Steuerkreis 22 versorgt, die sowohl die X- als auch die Y-Bewegungen des Strahles repräsentieren. Es werden so die X-Ablenk-Ausgangsimpulse von dem Steuerkreis 22 über eine Leitung 39 einem 4-bit-Zähler 40 der Type S1M7493W zugeführt. Diese Impulse repräsentieren durch ihre Zahl und Geschwindigkeit das Mass und die Bewegungsgeschwindigkeit in der X-Richtung. Dank der Wirkung des sekundären Ablenksystems kann angenommen werden, dass sich der Strahl, genau in Übereinstimmung mit diesen Befehlen bewegt. Die Zählrate im Zähler 40 gibt daher die Grosse oder Amplitude der X-Ablenkung wieder. In ähnlicher Weise liefert der parallele Spiegel-Steuerkreis für die Y-Ablenkung Bewegungs-Steuerimpulse auf einer Leitung 41 an einen Zähler 42, der ebenfalls von der Type SN7493JU sein kann. Die Zähler 40 und 42 sind durch entsprechende Gat ter 43 und 44 mit einem X-Digital-Analog-Konverter 45 bzw. einem Y-Digital-Analog-Konverter 46 verbunden. Die Gatter 43 und 44 (der Type 7408) werden durch Gatterimpulse in der Form einer Rechteckwelle mit der Frequenz oo gesteuert, wobei die Gatterimpulse zu den beiden Gattern um 90° phasenverschoben sind.

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Die Zählraten in den Zählern 40 und 42 repräsentieren Verschiebungen Δ X und Λ Y der Spiegel des Haupt-Ablenkgliedes 13. Da diese beiden Spiegel sich in unterschiedlichen Entfernungen von der Oberfläche des Filmes 15 befinden, kann die tatsächliche Ablenkung des Strahles über die Oberfläche angegeben werden als Va* Δ. Χ und Vb Λ Y. woraus man eine gesamte Ablenkung von χ a(A-X) + ti (Δ Y) erhält. Die richtige resultierende Grosse bzw. Amplitude erhält man in der Schaltung der Figur 3 durch Aufsummieren einer Sinuswelle mit der Amplitude Va¹ &. X und einer Kosinuswelle mit der Amplitude γ\Ρ Δ. Y. Die Sinus- und Kosinus-Anteile werden durch die Gatter 43 und 44 erzeugt und die Amplituden werden durch die Digital-Analog-Konverter 45 und 46 eingestellt, die veränderliche Verstärkung besitzen. Die beiden Analogsignale werden dann in einem Summierverstärker 47 kombiniert und durch ein auf die Frequenz U) der Gatter-Impulse abgestimmtes Filter 48 geleitet. Das Ausgangssignal des Filters 48 ist infolgedessen die Summe der Harmonischen erster Ordnung Va Δ.Χ· sinui + fb*A Y · cos ul der Rechteckwellen mit der erforderlichen Amplitude Va(AX-) + b(AY)²' . Dieses Signal wird einem Leseverstärker 49 zugeführt, der einen mittels eines Potentiometers 50 eingestellten Schwellwert besitzt. Dieser Schwellwert wird derart eingestellt, dass dann, wenn sich der Strahl ein Stück über die Oberfläche des Filmes 15 bewegt hat, welches kleiner ist als der Durchmesser des Aufzeichnungsstrahles, wobei typische Werte 16 /U (16x10" m) sind, der Leseverstärker 49 ausgelöst wird und ein Aufhellimpuls an den Modulator 19 angelegt wird, sofern eine Aufzeichnung gerade an diesem Punkt in Abhängigkeit von den Steuersignalen des Computers 23 gewünscht ist. Infolgedessen wird ein Aufhellimpuls jedesmal nach einem vollständigen Schritt von 16 ,υ. in der Bewegung des Strahles über den photo-chromatischen Film 15 erzeugt. Die Punkte werden in gleichmässigen Intervallen aufgezeichnet, um so eine Linie gleichmässiger Intensität über ihre Länge zu erzeugen.

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Das Triggersignal von dem Leseverstärker 49 stellt ein monostabiles Schaltglied 53, welches die Länge der Aufhellimpulse steuert. Das Ausgangssignal des monostabilen Schaltgliedes 53 wird zur Ansteuerung eines Gatters 54 benutzt. Das Eingangssignal des Gatters wird von einem Digital-Analog-Konverter 55 in Abhängigkeit von dem Dichtesignal auf einer vom Computer 23 kommenden Leitung 56 erzeugt. Infolgedessen wird die Amplitude des Aufhellimpulses zur Steuerung der Dichte bzw. Schwärzung der Spur auf dem photometrischen Film variiert. Das Ausgangssignal aus dem Gatter 54 gelangt zum Modulator 19.

Die Figur 4 zeigt Einzelheiten des Ablenk-Steuerkreises der Figur 1 mit einem zusätzlichen Kreis zur Steuerung des Aufzeichnungsstrahles mittels des Hilfs-Ablenkgliedes 11 zur Ausführung einer kleinen, kreisförmigen Abtastung. Durch Einfügung einer Blende mit kleinerem Durchmesser als dem Bereich der kreisförmigen Abtastung in dem Lichtweg des Aufzeichnungs- bzw. Aktivierungsstrahles erhält man eine Art eines schnell wirkenden elektronischen Verschlusses zur Unterbrechung des Aufzeichnungsstrahles, wenn eine Aktivierung des photo-chromatisehen Filmes während einer kurzen Zeit nicht erforderlich ist. Figur 4 gibt eine Ubersichtsschaltung für die Steuerung sowohl der X- als auch der Y-Ablenkung wieder. Der Rechner 23 liefert Befehls-Vektor-Komponenten zu einem BRV (Binärratenvervielfacher) 300 für die X-Ablenkung und einem BRV 301 für die Y-Ablenkung. Die Ausgangssignale der Blnärratenvervielfacher 300 und 301 gelangen über UND-Gatter 302 bzw. 303 zu ODEK-Gattern 304 bzw. 305, an die auch Eingangssignale von entsprechenden Streifenzählern gelangen, die die Positionen der Haupt-Ablenkspiegel feststellen. Die Gatter 304 und 305 versorgen Fehler-Massstabsglieder 306 und 307 für die X- bzw. Y-Ablenkung, Die Fehler-Massstabsglieder 306 und 307 steuern die Spiegel-

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antriebe für die Haupt-Ablenkspiegel über entsprechende Digital-Analog-Konverter 308 und 309, deren Ausgangssignale ebenfalls den Sekundär-Ablenksteuerkreisen zugeführt werden.

Das Ausgangssignal des Digital-Analog-Konverters 308 wird dem X-Sekundär-Steuerkreis über einen Summierverstärker 311 und einen Schalter 312 zugeführt. In ähnlicher Weise gelangt das Ausgangssignal des Digital-Analog-Konverters 309 zum Y-Sekundär-Steuerkreis über einen Summierverstärker 313 und einen Schalter 314. Ein 2kHz-0szillator 315 erzeugt Sinus- und Kosinus-Ausgangssignale für Schalter 316 bzw. 317. Die Schalter 316 und 317 werden abwechselnd mit den Schaltern 312 und 314 von einem Signal des Computers 23 an der Leitung 318 gesteuert, die mit den Schaltern 312 und 314 über einen Umkehrverstärker 319 verbunden ist. Jeder der Schalter 312, 314, 316 und 317 kann ein mit Feldeffekt-Transistoren ausgerüsteter Analogschalter sein. Das Signal auf der Leitung 318 hält normalerweise die Schalter 312 und 314 offen, um eine Steuerung der Sekundär-Ablenkung zu ermöglichen, und die Schalter 316 und 317 sind geschlossen. Wenn der Aufzeichnungsstrahl nicht zur Aktivierung des photo-chromatischen Filmes benötigt wird, schliesst ein "Strahl-blind"-Signal auf der Leitung 318 die Schalter 312 und 314 und öffnet die Schalter 316 und 317, um so die Sinus- und Kosinus-Signale von dem Oszillator 315 an die X- und Y-Sekundär-Ablenkkreise zu legen, wodurch bewirkt wird, dass der Strahl eine kleine, kreisförmige Bewegung ausführt. Der Durchmesser des Kreises ist so gewählt, dass der Strahl nicht durch die Öffnung in der Blende hindurch tritt, die infolgedessen als Verschluss wirkt. Dies ist erforderlich, weil der Modulator 19, der zwar ein grosses Verhältnis von etwa 500 : 1 zwischen der maximalen und minimalen durchgelassenen Intensität einzustellen in der Lage ist, nicht fähig ist, den Strahl vollständig auszulöschen.

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Die Summierverstärker 311 und. 313 in Figur 4 ermöglichen es, die gesamte Steuerung der Ablenkung durch das Ablenk-Steuersystem durch einen lokalen Steuereffekt mittels des Sekundär-Ablenkgliedes alleine zu ergänzen. Die Eingangssignale auf den Leitungen 320 und 321 bewirken diese ergänzende Steuerung des Sekundär- bzw. Hilfs-Ablenkgliedes 11 und es ist insbesondere der Raster-Ablenkkreis 24 entweder an die Leitung 320 oder die Leitung 321 angeschlossen, um eine Ablenkung entweder in der X- oder in der Y-Richtung zu bewirken.

Bei dem beschriebenen Gerät ist der photo-chromatische Film vor dem Aufzeichnungsträger angeordnet. Wenn die Aufzeichnung auf einem Papier oder einem anderen nichttransparenten Medium, jedoch noch in Form von helleren Linien auf einem dunkleren Hintergrund, vorhanden ist, kann sie mittels reflektierenden Lichtes abgetastet werden und es muss der photo-chromatische Film vor dem Aufzeichnungsträger angeordnet sein. Bei Vorhandensein eines filmartigen Aufzeichnungsträgers, bei dem die Linien transparent sind, ist es auch möglich, den photo-chromatischen Film hinter dem Aufzeichnungsträger anzuordnen. In diesem Falle muss die Aufzeichnung derart sein, dass der Aufzeichnungs- bzw. Aktivierungsstrahl ebenso wie der Monitorstrahl von den Linien stärker als von dem Hintergrund durchgelassen wird.

Anstelle des photo-chromatischen Filmes können auch andere photosensible Materialien verwendet werden, beispielsweise Flüssigkristall-Materialien, vorausgesetzt jedoch, dass sie ihre Farbe oder Intensität durch Einwirkung eines Aktivierungsstrahles ändern können, jedoch nicht durch Strahlung anderer Wellenlänge beeinflusst werden. In allen Fällen muss der Projektionsstrahl oder das zur Betrachung benutzte Licht natürlich eine Wellenlänge ausserhalb des Wellenlängen-

bereiches besitzen, der in der Lage ist, das photo-chromatische Material zu aktivieren. Erforderlichenfalls können die aktivierenden Wellenlängen ausgefiltert werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist der Film-Aufzeichnungsträger ein Diazo-Film, der bei der Entwicklung normalerweise helle transparente Linien auf einem dunklen blauen oder magentaroten Hintergrund ergibt. Ein orangefarbiger photo-chromatischer Film, der aus einer homogenen Lösung eines Uuecksilberkomplexes in einem Polymer besteht, mit dem eine transparente Polymer-Trägerbahn beschichtet ist, wird über den Diazo-Film gelegt. Im projezierten Bild erscheinen die Linien des Aufzeichnungsträgers orangefarbig. Der Monitorstrahl ist ein Strahl mit einer Wellenlänge von 6471 Ä eines Argon-Krypton-Gaslasers oder mit einer Wellenlänge von 6328 ft von einem Helium-JMeon-Laser. Dieser Strahl wird von den Linien des Diazo-Film-Aufzeichnungsträgers und von dem photo-chromatischen Film ohne Aktivierung des letzteren durchgelassen. Der Aufzeichnungs- bzw. Aktivierungsstrahl ist ein Strahl mit einer Wellenlänge von 4880 ft, der- aus dem Argon-Krypton-Laser oder einem getrennten Argon-Laser stammt. Dieser Strahl aktiviert den photo-chromatischen Film, der dadurch eine tiefblau-graue bis schwarze Farbe erhält, wodurch der Monitorstrahl absorbiert wird. Die von dem Aufzeichnungsstrahl überstrichenen Linien erscheinen dann als dunklere Linien auf dem dunklen Hintergrund des projizierten Bildes.

Es wäre möglich, eine vollständig automatisch arbeitende Maschine zu entwerfen, in der der Photo-Sensor nur auf den Monitorstrahl anspricht, der von Linien durchgelassen wird, die nicht vorher bereits abgetastet bzw. gelesen wurden, wobei in gewissen Abständen entlang der Linien oder bei Unterbrechungen die Maschine automatisch auf den Aufzeichnungs-

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strahl umschaltet, um so die vorher gelesenen Linien aufzuzeichnen. Dies würde jedoch komplizierte Steuerprogramme im Rechner erfordern und unverhältnismässig teuer werden. Eine andere, gegensätzliche Möglichkeit wäre die, den gesamten Vorgang von einer Bedienungsperson steuern zu lassen. Die Bedienungsperson müsste dann den Monitorstrahl auf bestimmte Punkte der Spur bewegen und die Koordinaten ablesen, wobei dann periodisch in der Spur zurückgegangen und diese mit dem Aufzeichnungsstrahl nachgezeichnet werden müsste.

Das bevorzugte System ist jedoch ein halbautomatisches System, bei dem die Bedienungsperson anfangs den Monitorstrahl über eine bestimmte Information bzw. Stelle des Aufzeichnungsträgers einstellt und dann die automatische Abtastung dieser Information einleitet. Die Umschaltung auf den Aufzeichnungsstrahl kann von Hand oder automatisch erfolgen, wobei jedoch die Abtastung der Information bzw. des Merkmales, die bereits ausgelesen wurde, automatisch in Abhängigkeit von der Linien-Stellungs-Information, die in dem Computer gespeichert ist, gesteuert wird. Die Bedienungsperson kann dann erneut eingreifen und den Monitorstrahl zu einer anderen Information od. dgl. bewegen, die noch nicht gelesen wurde.

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Claims (8)

1. Patentansprüche;

   _viy Verfahren zum Lesen bzw. Abtasten eines Aufzeichnungsträgers mittels eines Monitorschalters, welcher von den auf dem Aufzeichnungsträger vorhandenen Linien od. dgl. stärker als von dem Hintergrund durchgelassen oder reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blatt (15) eines photosensiblen Materiales, welches durch den Monitorstrahl nicht aktivierbar ist, gegen den Aufzeichnungsträger (14) angelegt wird, und dass jeweils nach Abtastung einer Linie oder eines Linien-Abschnittes durch den Monitorstrahl (10) diese mittels eines Aufzeichnungsstrahles (17) nachgezeichnet wird, welcher das photosensible Material aktiviert, um so bereits abgetastete Linien bzw. Linien-Abschnitte von noch nicht abgetasteten zu differenzieren.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung durch Ablenkung und Bewegung des Monitorstrahles über einen Bereich des Aufzeichnungsträgers (14) und Bestimmung der Position einer Linie des Aufzeichnungsträgers bei der Abtastung mittels eines Photo-Sensors (16) erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsstrahl in Abhängigkeit von der Aufzeichnungsgeschwindigkeit zur Aktivierung von Punkten mit gleichem Abstand entlang seiner Spur moduliert wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnung mittel -Ie=*

   • ο -.

   Aufzeichnungsstrahles über eine Linien-Positionsinformation gesteuert wird, die durch das Abtasten des Aufzeichnungsträgers (14) mittels des Monitorstrahles erhalten wird.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination aus Aufzeichnungsträger (14) und photosensiblem Material (15) zur Beobachtung durch die Bedienungsperson mittels eines Lichtstrahles beleuchtet wird, aus dem die Wellenlängenbereiche, auf die das photosensible Material anspricht, herausgefiltert sind.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Monitorstrahl und der Aufzeichnungsstrahl mittels des gleichen Ablenksystems (11, 12, 13, 22, 24) abgelenkt werden.
7. 7. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablenksystem (11, 12, 13) im Lichtweg des Monitorstrahles und des Aufzeichnungsstrahles vorgesehen ist.
8. 8. Gerät nach Anspruch 7, bei dem das Ablenksystem ein Haupt- und ein Hilfs-Ablenkglied aufweist, die von dem gleichen Fehlersignal gesteuert sind, wobei das Hilfs-Ablenkglied kleine, mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Korrekturbewegungen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Hilfs-Ablenkglied (11) ein Raster-Ablenkkreis (24) verbunden ist, der eine Linien-Ablenkung der Gesamtbewegung des Monitorstrahles über den Aufzeichnungsträger (.14) überlagert.

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   Gerät nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Modulator (19) im Strahlengang des Aufzeichnungsstrahles und einen Intensitäts-Steuerkreis (26),. der mittels eines Ablenk-Steuerkreises (22) so angesteuert ist, dass Aufhellimpulse an den Modulator in von der Aufzeichnungsgeschwindigkeit abhängigen Zeitabständen angelegt werden, um so jeweils gleichen Abstand aufweisende Punkte auf dem photosensiblen Material (15) zu erzeugen.

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