DE2507269C3 - Verfahren zum Lesen bzw. Abtasten eines Aufzeichnungsträgers und Gerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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 Aufzeichnungsinhaits, wozu Veränderungen in der Intensität des von dem Aufzeichnungsträger durchgelassenen oder reflektierten Strahles beobachtet werden. Die Intensuätsveränderungsn 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 .im 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 dc> 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 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 fTaxis 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 Aufzeichnungsträger vorhandenen Linien od. dgl. stärker als von dem Hintergrund durchgelassen oder reflektiert wird, vorgeschlagen, bei dem ein Blatt eines photosensiblen 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 jinem Hilfs-Ablenkglied, d^!e 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-Abltnkung 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 Onginalzeichnung oder eine geänderte Zeichnung bzw. ein Dokument auf irgendeiner Art von Zeichen- oder Schreibvorrichtung zu reproduzieren. Diese Obersetzung 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 i.inie bzw. eines Merkmales wird durch Beleuchtung des Filmes mittels eines Lichtstrahles bestimm:, 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 gi oßer 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.

F i g. 3 ein Blockschaltbild des Intensitäts-Steuerkrei sesderFig I 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 des Monitorstrahles muß andererseits derart gewählt werden, daß er von den die Aufzeichnung darstellenden Linien auf dem Aufzeichnungsfilm ■ 14, durchgelassen wird und auch den phöto'chromatischen 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 Betrachtungsschrirru Das Haüpt-Ablenkglied 13 besteht aus einem Paar

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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 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 Trägheit 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 Y-Koordinatenriehtung verläuft und die rasche Ablenkung in der X- Koordinatenrichtung bewirkt wird, wird ein rechteckiges Rasier-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 Moniwstrahl 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 erzeugen, 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-Steuerkr-Ms 22, das Hilfs-Ablenkglied 11 und das Haupt-Ablenkglied 13 benutzt, um den aktivierenden bzw. Aufzeichnungsstrahl entlang der gespeicherten Spur zu steuern. Der 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 öder Schwärzungbzw. Dichte.

Wenn der aktivierende Strahl benutzt wird, um eine Linie aufzuzeichnen, die gespeichert würde, ist es wichtig, sicherzustellen, daß er bei seiner Wirkung auf den photochromatischen Film 15 eine; Spur gleicher Dichte bzw. Schwärzung erzeugt. Es ist infolgedessen

ίο 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 lntensitäts·

is Steuerkreises 26 gesteuert, der ein Geschwindigkeitssignal von dem Ablenk-Steuerkreis 22 erhält, sowie ein Dichtesignal von dem Rechner 23. wobei letzteres die Gesamtdichie 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 überkieuzten 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 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-optif>5 scher Modulator ist der Ultraschallschwingungen zur Steuerung der Brechung des Strahles mittels eines Blockes verwendet, durch den der Strahl durchtritt wodurch der Anteil des von einer Sperre durchgelasse-

nen Strahles verändert wird.

Der Intensita'ts-Steuerkreis 26 ist in Fi g. 3 wiedergegeben. Er muß die augenblickliche Bewegung des Aufzeichnungsstrahles über den photöchromatischen 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 V-Bewegungen des Strahles repräsentieren. Es werden so die X-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 V-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 Y-Digital-Analog-Konverter 46 verbunden. Die Glieder 43 und 44 werden durch Impulse in der Form einer Rechteckwelle mit der Frequenz co gesteuert, wobei die Impulse zu den beiden Gliedern um 90° phasenverschoben sind.

Die Zähiraten in den Zählern 40 und 42 repräsentieren Verschiebungen Δ X und Δ 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

\a 1 λ'
\b I ν

woraus man eine gesamte Ablenkung von

\a( \Xf + b( 1 Y)²

erhält. Die richtige resultierende Größe bzw. Amplitude erhält man in der Schaltung der F i g. 3 durch Aufsummieren einer Sinuswelle mit der Amplitude a Δ X und einer Kosinuswelle mit der Amplitude ΟΔ Y. Die Sinus- und Kosinus-Anteile werden durch die Glieder 43 und 44 erzeugt, und die Amplituden werden durch die Digital-Analog-Konvener 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 48 ist infolgedessen die Summe der Harmonischen erster Ordnung

la 1 X ■ sin o, -t , b 1 Y cos <·<
der Rechteckwellen mn der erforderlichen Amplitude

■ α{

b{ 1 Y)²

Dieses Signal wird einem Leseverstärker 49 zugeführt, der einen mittels eines Potentiometers 5G eingestellten Schwellwert besitzt. Dieser Schwellwert wird derart eingestellt, daß dann, wenn ^ich der Strahl ein Stück über die Oberfläche des Filmes i5 bewegt hat. welches kleiner ist als der Durchmesser des Aufzeichnungsstrahles; wobei typische Werte 16 μ (16 χ 1O^-6 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 μ in der Bewegung des Strahles über den photo-chromatisehen Film 15 erzeugt. Die Punkte werden in 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 der Aufhellimpulse steuert Das Ausgangssignal des monostabilen Schaltgliedes 53 wird zur Ansteuerung eines Gliedes 54 benutzt. Das Eingangssignal des Gliedes 54 wird von e-nem 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 Glied 54 gelangt zum Modulator 19.

Die F i g. 4 zeigt Einzelheiten des Ablenk-Steuerkreises 22 der Fig. 1 mit einem zusätzlichen Kreis zur Steuerung des Aufzeichnungsstrahles mittels des Hilfs-Ablenkgliedes 11 zur Ausführung einer kleinen,

3c 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-chromatischen Filmes während einer kurzen Zeit nicht erforderlich ist F i g. 4 gibt eine Übersichtsschaltung 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 BR V 301 für die V-Ablenkung. Die Ausgangssignale der Binärratenvervielfacher 300 und 301 gelangen über UND-Glieder 302 bzw. 303 zu ODER-Gliedern 304 bzw. 305. an die auch Eingangssignale von entsprechenden Streifenzählern gelangen, die die Positionen der Haupt-Ablenkspiegel feststellen. Die Glieder 304 und 305 versorgen Fehler-Maßstabsglieder 306 und 307 für die X- bzw. Y-Ablenkung. Die Fehler-Maßstabsglieder 306 und 307 steuern die Spiegelantriebe 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 2-kHz-Oszillator 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

fc> 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

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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 K-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 Eingangssignal 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 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 photochromatische Film vor dem Aufzeichnungsträger angeordnet sein. Bei Vorhandensein eines filmartigen Aufzeichnungsträgers, bei dem die Linien transparent sind, ist es auch möglich, den photochromatäschen 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 v/erden, 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 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 der Film-Aufzeichnungsträger ein Diazo-Film, der bei der Entwicklung normalerweise helle transparente Linien auf einem dunklen blauen oder magentaroten .Hinter-· grund ergibt. Ein orangefarbiger photochromatischer Film, der aus einer homogenen Lösung eines Quecksilr, berkomplexes in einem Polymer besteht, mit'dem eine transparente Polymer-Trägerbähn 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 Ä eines Argon-Krypton-Gaslaser£ oder mit einer Wellenlänge von 6328 Ä 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 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 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 Monitorstrahl zu einer anderen Information od. dgl. bewegen, die noch nicht gelesen wurde.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

'f Patentansprüche:

1. Verfahren zum Lesen bzw. Abtasten eines Aufzeichnungsträgers mittels eines Monitorstrahles, s

- welcher von den auf dein 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 Monitorstrahl (10) diese mittels eines Aufzeichnungsstrahlei. (17) nachgezeichnet wird, welcher das photosensible Material aktiviert, um so bereits abgetastete Linien Ijzv/. Linien-Abschnitte von den noch nicht abgeta- »teten zu unterscheiden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet. 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 ! 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 Aufzeichnungsstrahles über eine Linien-Positionsinformation 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 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. 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 Aufzeichnungsstrahles vorgesehen ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, bei dem das Ablenksystem ein Haupt- und ein Hilfs-Ablenkglied aufweist, die von dem gleichen Fehlersignal ge-. steuert 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 Gesatntbewegung 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.