DE2507269B2 - Verfahren zum lesen bzw. abtasten eines aufzeichnungstraegers und geraet zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum lesen bzw. abtasten eines aufzeichnungstraegers und geraet zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
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 Aufzeichnungsinhalts, 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 widergibt, 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 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 Intensi*ätsveränderungen, die dem Monitorstrahl durch
den Aufzeichnung!» 1 ger überlagert werden, können mittels einer Photozelle oder eines Photo-Multipliers
bestimmt werden.
Ein derartiges Lesegerät ist die Spur-Folgemaschine,
welche in der US-PS 36 51 392 und der entsprechenden GB-PS 12 86 809 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 13 24 241 ist ein Gerät beschrieben, welches einen gesteuerten Lichtstrahl
zur Aufzeichnung einer Information benutzt.
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 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 bzw. ,
Abtasten eines Aufzeichnungsträgers mittels eines Monitorstrahles, welcher von den auf dem Aufzeich
nungsträger vorhandenen Linien od. dgl. stärker als von dem Hintergrund durchgelassen oder reflektiert wird,
vorgeschlagen, bei dem ein Blatt eines photosensiblen ,5
Materials, welches durch den Monitorstrahl nicht aktivierbar ist, gegen den Aufzeichnungsträger angelegt
wird und bei dem jeweils nach Abtastung einer Linie oder eines Linien-Abschnittes durch den Monitorstrahl
diese mittels eines Aufzeichnungsstrahls nachgezeichnet wird, der das photosensible Material aktiviert, um so
bereits abgetastete Linien bzw. Linien-Abschnitte von den noch nicht abgetasteten zu unterscheiden.
Der Aufzeichnungsträger kann dabei zweckmäßigerweise die Form eines photographischen Filmes haben, in
welchem Falle es möglich ist, ihn durch durchgehendes Licht abzutasten. Das photoempfindliche Material ist
vorzugsweise ein photo-chromatischer Film. Das photoempindliche Material kann so gewählt 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.
Das Verfahren nach der Erfindung kann unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Gerätes durchgeführt
werden, bei dem ein Ablenksystem im Lichtweg des Monitorstrahles und des Aufzeichnungsstrahles
vorgesehen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gerätes besteht das optische Ablenksystem aus einem Haupt-Ablenkglied
und einem Hilfs-Ablenkglied, die von dem
gleichen Fehlersignal gesteuert sind, wobei das Hilfs-Ablenkglied kleine, mit hoher Geschwindigkeit erfolgende
Korrekturbewegungen erzeugt, wobei erfindungsgemäß mit dem Hilfs-Ablenkglied ein Raster-Ablenkkreis
verbunden ist, der eine Linien-Ablenkung der Gesamtbewegung des Monitorstrahles über den Aufzeichnungsträger
überlagert.
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 (>o
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 bestimmes 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.
Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Gerätes nach der Erfindung anhand der
Zeichnung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Lesegerätes gemäß der Erfindung,
F i g. 2 mehr ins einzelne gehend ein Schaltbild für den Linien-Positionskreis der F i g. 1,
Fi g. 3 ein Blockschaltbild des Intensitäts-Steuerkreises
der F i g. 1 und
F i g. 4 ein Blockschaltbild des Ablenk-Steuerkreises der F i g. 1 mit einem elektronischen Verschlußsystem.
Das in Fig. 1 gezeigte Lesegerät umfaßt einen Monitorlaser 10, von dem ein Monitorstrahl ausgeht,
welcher ein Hilfs-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 photochromatischen Filmes 15 angeordnet. Der Monitorstrahl
passiert den photochromatischen 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 zum Hilfs-Ablenkglied
11 und von dort durch die Linse 12 sowie das Haupt-Ablenkglied 13, woran anschließend er auf den
photochromatischen Film 15 trifft. Die Wellenlänge des Aufzeichnungsstrahles ist so gewählt, daß er den
photochromatischen Film aktiviert, weshalb in der nachfolgenden Beschreibung der Strahl auch als
aktivierender Strahl bezeichnet werden wird. Die Wellenlänge aes Monitorstrahles muß andererseits
derart gewählt werden, daß er von den die Aufzeichnung darstellenden Linien auf dem Aufzeichnungsfilm
14 durchgelassen wird und auch den photochromatischen Film 15 ohne Aktivierung dieses Filmes 15
durchsetzt. Zur Untersuchung bzw. Betrachtung des Aufzeichnungsträgers durch die Bedienungsperson wird
ein Projektionsstrahl durch den photochromatischen Film 15 und den Aufzeichnungsfilm 14 von der
Rückseite hindurch gerichtet und eine Projektionslinse 21 wirf ein Bild auf einen Betrachtungsschrim.
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 V-Koordinatenrichtung dient. Das Hilfs-Ablenkglied 11 besteht in ähnlicher Weise aus X
und V-Koordinaten-Ablenkelementen, die entweder
kleine Spiegel oder elektro-optische Einrichtungen sein können. Das Hilfs-Ablenkglied 11 bewirkt eine Hochgeschwindigkeitskorrektur
über einen kleinen Bereich gegenüber der Position, die von dem Haupt-Ablenkglied
13 bestimmt ist, welches eine größere Trägheil besitzt und so die genaue Stellung langsamer erreichen
kann. Beide Ablenkglieder werden von dem gleichen Fehlersignal, ausgehend von einem Ablenk-Steuerkreis
22, gesteuert.
Zur Steuerung des Monitorstrahles arbeiten das Hilfs- und Haupt-Ablenkglied zusammen, um die
Bewegungen im größeren 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 K-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-Positionsanzeigekreis 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-Aufzeichnungsträger 14 enthaltenen Information aufgebaut
Während der Monitorstrahl verwendet wird, um die
gespeicherte bzw. digitalisierte Information zu erzeu gen, wird der mechanische Verschluß 18 geschlossen
gehalten, um den aktivierenden Strahl völlig unwirksam zu machen. Nachdem 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 11 und das Haupt-Ablenkglied 13
benutzt, um den aktivierenden bzw. Aufzeichnungsstrahl entlang der gespeicherten Spur zu steuern. Dei
aktivierende Strahl aktiviert so den photochromatischen Film 15 entlang einer Spur, die direkt über der
Spur auf dem Aufzeichnungsträger 14 liegt Werden diese beiden Spuren dann mittels eines Projektionssystems 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 photochromatischen 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 photochromatische Material in dicht aufeinanderfolgenden
Punkten einwirkt, die von einem »Hell«-Signal bestimmt werden, dessen Auftrittszeit sich abhängig
von der Aufzeichnungsgeschwindigkeit ändert, um so Punkte zu erzeugen, die entlang der Spur gleichen
Abstand haben.
F i g. 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 Abtastbzw.
Ablenklinie erzeugt der Raster-Ablenkkreis 24 ein Signal, welches einen Ablenklinienzähler 31 auf Null
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-Glied 35 und das UND-Glied 36 zum Zähler 31. Wenn die Vorderflanke eines
Rechteckimpulses des Kreises ein UND-Glied 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 Glied 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-ZeIIe in Verbindung mit einem Wollaston-Prisma
gebildet sein, das den Laser-Strahl in zwei Komponen
ten 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 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-opti-
scher Modulator ist der Ultraschallschwingunger zur
Steuerung der Brechung des Strahles mittels eines Blockes verwendet, durch den der Strahl durchtritt,
wodurch der Anteil des von einer Sperre durchgetiisse-
nen Strahles verändert wird.
Der Intensitäts-Steuerkreis 26 ist in F i g. 3 wiedergegeben. Er muß die augenblickliche Bewegung des
Aufzeichnungsstrahles über den photochromatischen Film 15 in Rechnung ziehen und wird zu diesem Zweck
mit Bewegungs-Steuerimpulseri aus dem Ablenk-Steuerkreis 22 versorgt, die sowohl die X- als auch die
K-Bewegungen des Strahles repräsentieren. Es werden so die A'-Ablenk-Ausgangsimpulse von dem Steuerkreis
22 über eine Leitung 39 einem 4-bit-Zähler 40 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 Größe oder Amplitude der X-Ablenkung
wieder. In ähnlicher Weise liefert der parallele Spiegel-Steuerkreis für die /-Ablenkung Bewegungs-Steuerimpulse
auf einer Leitung 41 an einen Zähler 42. Die Zähler 40 und 42 sind durch entsprechende Glieder
43 und 44 mit einem X-Digital-Analog-Konverter 45
bzw. einem V-Digital-Analog-Konverter 46 verbunden.
Die Glieder 43 und 44 werden durch Impulse in der Form einer Rechteckwelle mit der Frequenz ω
gesteuert, wobei die Impulse zu den beiden Gliedern um
90° phasenverschoben sind.
Die Zählraten in den Zählern 'M) und 42 repräsentieren Verschiebungen Δ X und A 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
la I X
\b ι y
woraus man eine gesamte Ablenkjng von
Ia(IX)2 + bÜ Y)2
erhalt. Die richtige resultierende Größe bzw. Amplitude erhält man in der Schaltung der Fig.3 durch
Aufsummieren einer Sinuswelle mit der Amplitude ü Δ X und einer Kosinuswelle mit der Amplitude
bu Y. Die Sinus- und Kosinus-Anteile werden durch
die Glieder 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 ω der Gatter-Impulse abgestimmtes Filter 48 geleitet.
Das Ausgangssignal des Filters 443 ist infolgedessen die Summe der Harmonischen erster Ordnung
\a Λ X ■ sin w + \ b A Y cos «<
der Rechteckwellen mit der erforderlichen Amplitude
der Rechteckwellen mit der erforderlichen Amplitude
I a (AXf + HlW.
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 Aufzeich nungsstrahles, wobei typische Werte 16 μ (16 χ 10~6 m
sind, der Leseverstärker 49 ausgelöst wird und eir Aufhellimpuls an den Modulator 19 angelegt wird
sofern eine Aufzeichnung gerade an diesem Punkt ii Abhängigkeit von den Steuersignalen des Computers 2:
gewünscht ist. Infolgedessen wird ein Aufhellimpul: jedesmal nach einem vollständigen Schritt von 16 μ ir
der Bewegung des Strahles über den photo-chromati
ίο sehen Film 15 erzeugt. Die Punkte werden ii
gleichmäßigen Intervallen aufgezeichnet, um so eine Linie gleichmäßiger Intensität über ihre Länge zu
erzeugen.
Das Triggersignal von dem Leseverstärker 49 stellt ein monostabiles Schaltglied 53, welches die Länge dei
Aufhellimpulse steuert. Das Ausgangssignai des monostabilen Schaltgliedes 53 wird zur Ansteuerung eines
Gliedes 54 benutzt. Das Eingangssignal des Gliedes 54 wird von einem Digital-Analog-Konverter 55 ir
Abhängigkeit von dem Dichtesignal auf einer vom Computer 23 kommenden Leitung 56 erzeugt. Infolgedessen
wird die Amplitude des Aufhellimpulses zut Steuerung der Dichte bzw. Schwärzung der Spur aul
dem photometrischen Film variiert. Das Ausgangssignal aus dem Glied 54 gelangt zum Modulator 19.
Die Fig.4 zeigt Einzelheiten des Ablenk-Steuerkreises
22 der F i g. 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 Verschlus· ses zur Unterbrechung des Aufzeichnungsstrahles, wenr
eine Aktivierung des photo-chromatischen Filmes während einer kurzen Zeit nicht erforderlich ist. F i g. A
gibt eine Übersichtsschaltung für die Steuerung sowoh der X- als auch der K-Ablenkung wieder. Der Rechnei
23 liefert Befehls-Vektor-Komponenten zu einem BR\ (Binärralenvervielfacher) 300 für die X-Ablenkung unc
einem ÄÄV301 für die Y-Ablenkung. Die Ausgangssi·
gnale der Binärratenvervielfacher 300 und 301 gelanger über UND-Glieder 302 bzw. 303 zu ODER-Gliedern 3(M
bzw. 305, an die auch Eingangssignale von entsprechen den Streifenzählern gelangen, die die Positionen dei
Haupt-Ablenkspiegel feststellen. Die Glieder 304 unc 305 versorgen Fehler-Maßstabsglieder 306 und 307 füi
die X- bzw. K-Ablenkung. Die Fehler-Maßstabsgliedei
306 und 307 steuern die Spiegelantriebe für die Haupt-Ablenkspiegel über entsprechende Digital-Ana
log-Konverter 308 und 309, deren Ausgangssignali ebenfalls den Sekundär-Ablenksteuerkreisen zugeführ
werden.
Das Ausgangssignal des Digital-Analog-Konverten
308 wird dem ΛΓ-Sekundär-Steuerkreis über einer
Summierverstärker 311 und einen Schalter 312 zugeführt. In ähnlicher Weise gelangt das Ausgangssigna
des Digital-Analog-Konverters 309 zum K-Sekundär· Steuerkreis über einen Summierverstärker 313 unc
einen Schalter 314. Ein 2-kHz-Oszillator 315 erzeugl
Sinus- und Kosinus-Ausgangssignale für Schalter 31f bzw. 317. Die Schalter 316 und 317 werden abwechselnc
mit den Schaltern 312 und 314 von einem Signal des Computers 23 an der Leitung 318 gesteuert, die mit der
Schaltern 312 und 314 über einen Umkehrverstärkei 319 verbunden ist Jeder der Schalter 312,314,316 und
317 kann ein mit Feldeffekt-Transistoren ausgerüsteter
609 540/30
ίο
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 photochromatischen 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 V-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.
Die Summierverstärker 311 und 313 in Fig.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 V-Richtung zu bewirken.
Bei dem beschriebenen Gerät ist der photochromatische Film vor dem Aufzeichnungsträger angeordnet.
Wenn die Aufzeichnung auf einem F'apier 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 photochromatischc Film vor dem Aufzeichnungsträger
angeordnet sein. Bei Vorhandensein eines filmartigen Aufzeichnungsträgers, bei dem die Linien transparent
sind, ist es auch möglich, den photochromatischen 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 photochromatischen Filmes können auch andere photosensible Materialien verwendet werden,
beispielsweise Flü.,sigkrista!l-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 Betrachtung benutzte Licht natürlich
eine Wellenlänge außerhalb des Wellenlängenbereiches besitzen, der in der Lage ist das photochromatische
Material zu aktivieren. Erforderlichenfalls können die aktivierenden Wellenlängen ausgefiltert werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dei
Film-Aufzeichnungsträger ein Diazo-Film, der bei dei
Entwicklung normalerweise helle transparente Linier auf einem dunklen blauen oder magentaroten Hinter
grund ergibt. Ein orangefarbiger photochromatischei Film, der aus einer homogenen Lösung eines Quecksilberkomplexes
in einem Polymer besteht, mit dem eine transparente Polymer-Trägerbahn beschichtet ist, wird
über den Diazo-Film gelegt. Im projizierten Bild
ι ο erscheinen die Linien des Aufzeichnungsträgers orangefarbig.
Der Monitorstrahl ist ein Strahl mit einer Wellenlänge von 6471 A eines Argon-Krypton-Gaslasers
oder mit einer Wellenlänge von 6328 A von einem Helium-Neon-Laser. Dieser Strahl wird von den Linien
des Diazo-Film-Aufzeichnungsträgers und von dem photochromatischen Film ohne Aktivierung des letzteren
durchgelassen. Der Aufzeichnungs- bzw. Aktivierungsstrahl ist ein Strahl mit einer Wellenlänge von
4880 A, der aus dem Argon-Krypton-Laser oder einem getrennten Argon-Laser stammt. Dieser Strahl aktiviert
den photochromatischen 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 Aufzeichnungsstrahl 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 Bedienungs-
4c person 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 Merkmals, 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 Moniiorstrahl zu einer anderen Information od. dgl.
bewegen, die noch nicht gelesen wurde.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zum Lesen bzw. Abtasten eines Aufzeichnungsträgers mittels eines Monitorstrahles,
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 Materials, 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 Monhorstnihl (10)
diese mittels eines Aufzeichnungsstrahles (17) ,5
nachgezeichnet wird, welcher das photosensible Material aktiviert, um so bereits abgetastete Linien
bzw. Linien-Abschnitte von den noch nicht abgetasteten zu unterscheiden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Zeichnet,
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. 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. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung
mittels des Aufzeichn.ungsstrahles über eine Linien-Positionsinformatkm gesteuert wird, die
durch das Abtasten des Aufzeichnungsträgers (14) mittels des Monitorstrahles erhalten wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination
aus Aufzeichnungsträger (14) und photo-Sensiblem Material (15) zur Beobachtung durch die
bedienungsperson mittels eines Lichtstrahles beleuchtet wird, aus dem die Wellenlängenbereiche,
Huf die das photosensible Material anspricht, herausgefiltert sind.
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. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Ablenksystem (11, 12, 13) Im Lichtweg des Monitorstrahles und des Aufzeichhungsstrahles
vorgesehen ist.
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.
9. 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.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB783674 | 1974-02-21 | ||
GB7836/74A GB1494492A (en) | 1974-02-21 | 1974-02-21 | Reading recorded data by means of a monitoring beam |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2507269A1 DE2507269A1 (de) | 1975-08-28 |
DE2507269B2 true DE2507269B2 (de) | 1976-09-30 |
DE2507269C3 DE2507269C3 (de) | 1977-05-18 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2507269A1 (de) | 1975-08-28 |
US3988610A (en) | 1976-10-26 |
GB1494492A (en) | 1977-12-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |