DE2621378A1 - Belichtungsvorrichtung - Google Patents

Belichtungsvorrichtung

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DE2621378A1
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light
amplifier
circuit
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DE19762621378
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Gerald Bachur
George Edwards Richardson
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Description

OPTICAL ASSOCIATES, 2306 Lafayette Street, Santa Clara (Calif.)ι V.St.ν.α.
Belichtungsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Belichtungsvorrichtungen; sie betrifft speziell eine Belichtungsvorrichtung, die in Verbindung mit Kurzlichtbogen-Quecksilberlampen o.dgl. von besonderem Vorteil ist.
Bei vielen Industrie- und Laboratoriumsverfahren wird ein Belichtungssystem zur Erzeugung von sichtbarem oder unsichtbarem Licht in einer Belichtungsebene benutzt. Bei Lichtdruck- und Halbleiter-Pertigungsverfahren wird häufig eine solche Belichtung angewandt, wofür bisher verschiedene .arten von Belichtungsvorrichtungen zur Anwendung gelangten.
Insbesondere ist as beispielsweise bei der Herstellung bestimmter Arten von Halbleitervorrichtungen erforderlich, Siliziurascheiben, die mit einem Photowiderstandsmaterial beschichtet worden sind, mit Ultraviolettlicht zu belichten. Das Beliehtungsmuster wird dabei im allgemeinen durch eine Kaske bestimmt. Als Quelle des Ultraviolottlichts wird eine Kurzlichtbogen-Queclcsirberlazrpe verwendet. Die Belichtungszeit, d.h. die Zeitspanne, in der das von der Lampe stammende Licht auf die die Scheibe enthaltende Belichtungsebene gerichtet ist, bestimmt sich hierbei durch die für die einwandfreie Belichtung des Photowiderstandsmaterials erforder-
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liehe Lichtenergiemenge.
Eine typische Belichtungsvorrichtung verwendet eine Lampe, die durch eine geeignete Stromversorgung gespeist wird, und eine Einrichtung zur Führung des Lichts von der Lampe über einen entsprechenden Strahlengang zur Belichtungsebene. Ein im Strahlengang zv/ischen Lampe und Belichtungsebene angeordneter Verschluß steuert die Belichtungszeit. Die Lichtenergie der Lampe kann durch, einen parabolischen Reflektor o.dgl. gebündelt und mit Hilfe einer oder mehrere optischer Linsen über den Strahlengang auf die Belichtuiigsebene geworfen werden.
Die bisherigen Belichtungsvorrichtungen und -systeme sind r:;it einer Vielzahl von Mangeln behaftet, u.a. mit dem Nachteil, daß derartige Vorrichtungen häufig nicht in der Lage sind, eine Gleichmäßigkeit der Äusleuchtung in der Beiichtungsebene zu gewährleisten. Hieraus ergibt sich eine ungleichmäßige Belichtung des Photowiderstandsmaterials mit verschlechterter Ausbeute an Halbleitern annehmbarer Güte, die aus einem Plättchen herzustellen sind.
.andere Nachteile herkömmlicher Belichtungsvorrichtungen ergebe:,;, daraus, daß bei Kurzlichtbogen-Quecksilberlampen o.dgl. die Helligkeit mit zunehmendem Betriebsalter schwankt. Außerdem können bestimmte .abschnitte einer vorgegebenen Lampe eine höhere Lichtenergie ausstrahlen als andere Abschnitte. Der Betrieb solcher Lampen bei SpannungsSchwankungen
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über lange Zeitspanne hinweg kann eine beträchtliche Verkürzung der Betriebslebensdauer der Lampe zur Folge haben. Eine Verminderung der Lampenausgangsleistung erfordert eine Kompensation über die Belichtungszeit, damit die auf die
Belichtungsebene auftreffende Gesamtenergie bei jedem Belichtungsvorgang jeweils konstant ist. Derartige Einstellungen können sich allerdings als außerordentlich schwierig erweisen. Durch eine verkürzte Betriebslebensdauer der Lampe ergibt sich andererseits eine verlängerte Stillstandszeit der Belichtungsvorrichtung. Austausch und Neujustierung von Lampen und Leistungsausgängen sind mit Kosten- und Zeitaufwand verbunden, wodurch die !Fertigungsleistung vermindert wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Belichtungsvorrichtung, die sich speaiell zur Verwendung in Verbindung mit Kurzlichtbogen-Quecksilberlampen und dgl. eignet.
Daneben bezweckt die Erfindung, eine Belichtungsvorrichtung zu schaffen, die eine hohe Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung der zu belichtenden Fläche in der Belichtungsebene gewährleistet.
Bei dieser Belichtungsvorrichtung soll die Betriebslebensdauer der Lampe beträchtlich zu verlängern sein.
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Weiterhin soll diese Belichtungsvorrichtung wesentliche Vorteile gegenüber den bisher "bekannten Vorrichtungen dieser Art gewährleisten. Sie soll sich kostensparend und einfach herstellen lassen.
Nachstellend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Belichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Reglers zur Konstanthaltung der Intensität, der Stromversorgung und der zugeordneten Strom- oder Schaltkreise bei der Belichtungsvorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild einer Synchronspannung/Impulsbreiten- ¥andlerschaltung, einer Yierfachmischer- (quadmixer) und Filtersehaltung sowie eines Haupt-Regel-Summierverstärkers bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein Schaltbild einer Starterschaltung für die Vorrichtung gemäß Fig. 2 und
Fig. 5 ein Schaltbild einer optischen Regelschleife für die Vorrichtung gemäß Fig. 2.
Ganz allgemein gesagt, weist die erfindungsgemäße Belichtungsvorrichtung eine Lampe 11 und eine Stromversorgung 12 zur Ansteuerung bzw. Speisung der Lampe mit einem Spannungspegel
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auf, bei dem eine optimale Betriebslebensdauer der Lampe erreicht wird. Elemente 13, 14 und 15 leiten das Licht von der Lampe in einem Strahlengang zu einer Belichtungsebene Eine Verschlußeinrichtung 17 steuert die Belichtungszeit, während der von der Lampe ausgestrahltes Licht mit einem vorgewählten Intensitätspegel die Belichtungsebene erreicht. Im Strahlengang sind mit der YerSchlußeinrichtung 17 zusammenwirkende Lichtfühler 18 zur Messung der Lichtintensität während der Belichtungszeit vorgesehen. Eine mit der Stromversorgung 12 verbundene Regeleinrichtung 19 spricht auf die Lichtfühler 18 an und bewirkt eine Einstellung der Stromversorgung, um während der Belichtungszeit einen vorbestimmten Pegel des Lichtausgangs γοη der Lampe 11 zu gewährleisten.
Gemäß Pig. 1 ist eine Kurzlichtbogen-Queckeilberlampe 11 in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 21 montiert, wobei sie an ihrem Anodenende 23 durch einen in das Gehäuse 21 hineinreichenden Armstern 25 gehaltert ist. Das Kathodenende der Lampe 11 ist in einer Lampenfassung 29 gehalten, die von einer Halterung 31 getragen wird. Das Gehäuse 21 ist durch eine Deckelplatte 33 verschlossen, die gleichzeitig die Halterung 31 zentriert und haltert, und die mit Belüftungsöffnungen 35 für die Kühlung der Lampe 11 versehen ist. An der Deckelplatte 33 ist mittels Tragzapfen 39 eine Lichtabschirmung 37 angebracht, die mit einer zentralen Öffnung versehen ist, durch welche sich die Lampe erstreckt. Die
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Lichtabschirmung vermindert eine Rüekwärtsabstrahlung von Licht durch die in der Gehäuserückseite vorgesehenen Belüftungsöffnungen 35.
Die das Licht der Lampe zur Belichtungsebene leitenden Elemente sind Spiegeln 43 bzw. Reflektoren, die in Reihen um die Lampe 11 herum im Gehäuse 21 angeordnet sind. Bei der dargestellten, besonderen üusführungsform bestehen die Reflektoren 43 aus einer Yielzahl von Planspiegeln, die gemäß Pig. 1 von einem oder mehreren Tragringen 45 und 47 gehalten sind. Diese Tragringe 45 und 47 halten die Spiegel unter genau berechneten 'Jini: ein j so daß das Licht des Lichtbogens in die Lampe 11 zurückgeworfen und seine Energie auf noch zu beschreibende ",ve.'.se auf die vorgesehene Pläche in der Beuchtungsebene 16 gev/'afen wird. Die Spiegel 43 können jeden beliebigen geeigneten Durchmesser besitzen; vorzugsweise besitzen Sie jedoch mindestens einen Durchmesser von etwa 5 mm. Es hat sich erwiesen, daß für eine zufriedenstellende Arbeitsweise mindestens vierzehn Reflektoren vorgesehen sein sollten. Die Spiegel sind dabei in ringförmiger Anordnung um jeden Tragring 45 und 47 herum in gleichen Abständen voneinander verteilt. Die Wahl der speziellen Durchmesser und der Halterungswinkel der Spiegel 43 hängt von den speziellen Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls der Belichtungsvorrichtung ab.
Bei der dargestellten Ausführungsform aind zwei Tragringe nebst zugeordneten Spiegeln vorgesehen. Brsichtlicherweise
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kann jedoch jede beliebige Zahl von Tragringen und zugeordneten Spiegeln angewandt werden. Die Tragringe 45 und 47 sind mit Hilfe zweckmäßiger, nicht dargestellter Elemente, wie Schrauben am Gehäuse 21 befestigt. Das Gehäuse 21 ist mit einander diametral gegenüberliegenden Bohrungen 49 und 51 versehen, die zur Axialverstellung der Ringe 45 und 47 zweckmäßig abgewinkelt sind. Beispielsweise können die Bohrungen 49 und 51 Teile eines Gewindes mit einer Achse beschreiben, die mit der Achse des. Gehäuses 21 und der Lampe 11 zusammenfällt» Die Bohrungen 49 und 51 durchsetzende Bolzen 53 bzw. 55 sind in einen der miteinander verbundenen Tragringe 45 und 47 eingeschraubt. Auf den Bolzen 53 und 55 sind geeignete Knöpfe 57 und 59 montiert, die ein festes Terspannen der Tragringe gegen das Gehäuse 21 ermöglichen. Bei gelockerten Knöpfen 57 und 59 können die Tragringe durch entsprechende Drehung in den Bohrungen 49 und 51 verstellt werden, wobei sich die ineinandergefügten Tragringe 45 und 47 im Gehäuse 21 axial verschieben.
Wenn die Tragringe 45 und 47 längs der Achse der von ihnen umschlossenen Lampe 11 aufwärts oder abwärts verschoben oder die Spiegel-Neigungswinkel an den Tragringen 45 und 47 geändert werden, kann die Konvergenz oder Divergenz des Strahls der von den Reflektoren zurückgeworfenen Lichtenergie variiert werden. Bei Verwendung einer größeren oder kleineren Zahl von Tragringen wird ebenfalls eine größere oder kleinere Zahl von Spiegeln zum Sammeln der,Lichtenergie vorgesehen.
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Auf diese Weise können die Energieausgangsleistung und die Kolliffiationseigenschaften der Vorrichtung nach Belieben variiert v/erden. Die Kreisebene, auf welcher die Spiegel montiert sind, kann ausgewählte Durchmesser und (Feigungs-) Winkel besitzen, um auf diese Weise jeden Spiegel so anzuordnen, daß durch ihn ein maximaler Anteil der Lichtenergie vom Lampen-Lichtbogen gesammelt und längs des vorgesehenen Strahlengangs zur Zielfläche gexrorfen wird.
Das aus dem offenen unteren Ende des Gehäuses 21 austretende Licht trifft bei der dargestellten Ausführungsform auf einen Spiegel 14. Dieses Licht wird unter einem Vf ink el von etwa 90 zu einem weiteren Spiegel 15 reflektiert. Mittels einer weiteren Änderung des Winkels des Strahlengangs wird der Lichtstrahl dann abwärts in eine durch die Schraffur angedeuteten, Fläche auf die Belichtungsebene 16 abgelenkt. Jedes auf die Belichtungsebene projizierte Bild des Lampen-Lichtbogens wird dabei so vergrößert, daß es die gesamte, vorgesehene Belichtungsfläche bedeckt. Durch entsprechende Einstellung der Reflektoren 43 und ihrer Halterungen kann der kurze Lichtbogen aus der Lampe 11 in der Belichtungsebene in 3form einer Anzahl von scheinbaren Bildern wiedergegeben werden, die einander mit unterschiedlicher Orientierung derart überlagern, daß auf der Belichtungsebene 16 eine äußerst gleichmäßige Ausleuchtung erzielt wird. Die Ausleuchtung ist infolge der Vielfachlichtquellenwirkung äußerst gleichförmig und inkohärent. Hierdurch werden stehende Wellen
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oder Kutantenringe (mutant rings) -vermieden, die eventuell durch in den Strahlengang eintretende," unerwünschte Staubkörnchen hervorgerufen werden können. Stehende Wellen oder Mutantenringe haben unerwünschte Belichtungsfehler zur Folge. Den Linsensystemen und Parabolspiegelsystemen eigene Mangel aufgrund ihres Unvermögens, eine Vielzahl von Scheinlichtquellen wiederzugeben, und mithin mangelnde Gleichförmigkeit werden vermieden.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Belichtungsvorrichtung eine zwischen dem Spiegel 14 und dem Spiegel 15 angeordnete Verschlußeinrichtung 17 auf. Andere Ausführungsfonnen von Belichtungseinrichtungen können verschiedene optische, mechanische oder elektrische Vorrichtungen oder Kombinationen davon auf\^eisen, welche die zur Belichtungsebene geworfene Lichtmenge auf einen vorbestimmten Pegel regeln. Die Verschlußeinrichtung weist einen geeigneten Verschlußträger 61 und den Verschluß 63 selbst auf. Ein nicht dargestellter, zweckmäßiger Antriebsmechanismus dient zum Öffnen und Schließen des Verschlusses 63, um dadurch je nach Bedarf den Lichtstrahl von der Lampe 11 zur Belichtungsebene 16 durchzulassen oder zu unterbrechen. Die Zeitspanne der Verschlußöffnung bestimmt dabei die Belichtungszeit, wobei diese Zeitspanne je nach der erforderlichen Belichtungszeit entsprechend variiert werden kann.
Zur Regelung der Intensität des die Belichtungsebene 16
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anziehenden Lichts weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen der Belichtungseinrichtung zugeordneten Lichtfühler auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Fühler ir. Strahlengang auf der von der Lampe 11 angewandten Seite der Verschlußeinrichtung 17 angeordnet, so daß der Lichtdetektor wirksam wird, wenn der Verschluß öffnet. Obgleich ,jede geeignete Positon des Lichtdetektors möglich ist, wird bei der dargestellten üusführungsform der Erfindung ein Spiegel 15 verwendet, der teildurchlässig (z.B. 5 - 15%) für das auf ihn auftreffenden Lichts ist. Obgleich sich der Fühler 18 somit hinter dem Spiegel 15 "befindet, liegt er wegen der Durchlässigkeit des Spiegels 15 dennoch im Strahlengang. Der Fühler 18 liefert während der Belichtungsperiode bei offenem Verschluß 63 eine unmittelbar auf die Lichtintensität bezogene Information. T,iahlweise kann der Spiegel auch so angeordnet sein, daß er den größten Teil des Lichts zur Belichtungsebene durchläßt und einen kleinen Prozentsatz des Lichts zum Lichtfühler reflektiert.
Die von Fühler 18 gelieferte.. Information bezüglich der Lichtintensität wird zur Regelung des Lichtausgangs der Lampe während der Belichtungsperiode benutzt. Dies geschieht durch Einspeisung dieser Information in die Regeleinrichtung 19, die mit der Stromversorgung 12 für die Lampe 11 verbunden ist. Wie noch erläutert wird, spricht die Regeleinrichtung auf den Fühler 18 an und regelt die Stromversorgung so, daß während der Belichtungsperiode eine vorbestimmte Lichtmenge von der
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Lampe 11 ausgestrahlt wird. Zu jedem anderen Zeitpunkt, an dem die erfindungsgemäße Belichtungsvorrichtung betätigt wird, kann die Lampe 11 durch die Stromversorgung 12 mit einem Spannungswert aktiviert oder angesteuert werden, bei dem eine optimale Betriebslebensdauer der Lampe erzielt wird. Die Schaltung der Einrichtung 19 bewirkt, daß die Stromversorgung 12 die Lampe von diesem optimalen Pegel aus nach oben oder unten aussteuert, wie dies erforderlich ist, um während der Belichtungsperiode die vorgewählte, gewünschte Lichtmenge zu erzielen. Vorzugsweise spricht die Regelschaltung schnell genug auf den Lichtfühler an, um zu gewährleisten, daß die Lichtausgangsleistung der Lampe 11 während zumindest 95$ der Belichtungsperiode den vorgewählten Sollpegel besitzt. Die noch zu beschreibende Schaltungsanordnung vermag einen solchen Wert von 99$ zu bieten. Hierfür ist eine Ansprechzeit von weniger' als etwa 10 ms und sogar weniger als etwa 5 ms nötig.
Der !Fühler 18 verwendet einen oder mehrere stabile Silizium-Photodetektoren 65 und ein optisches FiItersystem 67, z.B. ein Subtraktionsfilter. Photodetektoren und Filter, die miteinander zusammenwirken, sind dabei so gewählt, daß das Ansprechspektrum auf das Spektrum des in der Belichtungsebene zu belichtenden photoempfindliche Material abgestimmt ist. Bei entsprechender Wahl dieses Ansprechspektrums kann der Fühler den gleichen Spektralbereich abtasten, der das Photowiderstandsmaterial o.dgl. beeinflußt, wodurch eine größt-
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mögliche Belichtungsgenauigkeit der Vorrichtung gewährleistet ist.
Die gewünschte Belichtung wird durch entsprechende Einstellung in der noch zu erläuternden Schaltkreisanordnung vorgewählt, so daß die Regelschaltung die Lampe 11 auf einen für eine einwandfreie Belichtung erforderlichen Energiepegel aussteuert. Typischerweise basiert diese vorgewählte Größe auf der gewünschten Leistung pro Flächeneinheit in einem vorgeschriebenen Wellenlängenband unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des verwendeten photoempfindlichen Materials. Wenn sich der Verschluß öffnet, erhält der Fühler 18 einen Teil der Lichtenergie im Strahlengang zur Belichtungsebene und die Regeleinrichtung 19 setzt diese Lichtenergie zur vorgewählten Größe in Beziehung. Hierauf wird die Stromversorgung 12 so geregelt, daß sie die Lampe mit einem höheren oder niedrigeren Leistungspegel als dem Ruhepegel ansteuert, wie dies für eine einwandfreie Belichtung erforderlich ist. Der ideale Belichtungspegel wird aufrechterhalten, bis die Belichtungszeit abgelaufen ist und der Verschluß schließt. Hierauf kann die Lampe 11 auf ihren Ruheleistungspegel zurückkehren. Infolgedessen ist die Lebensdauer einer typischen Kurzlichtbogenlampe bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträchtlich langer als dies bei den herkömmlichen Belichtungssystemen möglich ist. Beispielsweise besitzt eine" gewöhnliche 250 W-Lampe bei üblichem Betrieb mit 235 W typischerweise eine Lebensdauer, von etwa 200 h, während bei
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der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Betriebslebensdauer vergleichbarer Lampen typischerweise 700 h übersteigt.
Pig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Regeleinrichtung 19 zusammen mit der Lampen-Stromversorgung 12. Der Strom von einem gewöhnlichen, z.B. 117 V-Netz wird übei einen Netzeingangskreis 71 herkömmlicher Bauart mit einer gewöhnlichen Sicherung und einem Schalter (nicht dargestellt) angelegt. Ein Transformator 3 koppelt den Eingangskreis 71 an eine Gleichrichter- und FiIterschaltung 73 an, die ebenfalls von herkömmlicher Bauart ist. In ihr werden entsprechende Kondensatoren und Dioden verwendet; sie liefert den Strom zu einer noch näher zu erläuternden Leistung-Treiber- bzw. Ansteuerschaltung 75· Von der PiIterschaltung 73 kann außerdem der Strom für den Betrieb der weiteren Schaltelemente entnommen wei'den.
Die Ansteuerschaltung 75 kann von beliebiger Bauart sein und beispielsweise einen (nicht dargestellten) Leistungstransistor aufweisen, der in den Anoden-Kathodenkreis der Lampe 11 in Reihe eingeschaltet ist, um die Lampe mit dem Arbeitsstrom zu speisen.
Zur Betätigung des nicht dargestellten Leistungstransistors in der Ansteuerschaltung 75 ist eine zweckmäßige Leistungstransistor-Steuerschaltung 77 vorgesehen, die von beliebiger herkömmlicher Konstruktion sein und beispielsweise einen
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JK-Flip-Flop-Oszillator bilden kann. Bei einer solchen Schaltung dient der Oszillator dazu, über einen JK-Plip-Flop-Kreis die Basisansteuertransistoren des Leistungstransistors zu aktivieren. Die Ansteuerfrequenz kann z.B. bei etwa 20 kHz liegen.
Für die Lieferung von Spannung und S-trom werden sowohl die Spannung an der Lampe als auch der Anoden-Kathoden-Strom in der Lampe abgegriffen bzw. gemessen. Dies kann in an sich bekannter Weise durch Verwendung eines zweckmäßigen Reihenwiderstands in der Ansteuerschaltung 75 und durch Verwendung einer zweckmäßigen Diode oder eines Widerstands erfialgen, die bzw. der zur Spannungsmessung mit der Lampe 11 parallelgeschaltet ist, wie dies ebenfalls an sich bekannt ist. Ein für die Spannung repräsentatives Signal wird dabei über eine Leitung 79 an einaiStrom- und Spannungs-Meßverstärker 81 angelegt. Ebenso wird das für den Strom repräsentative Signal über eine Leitung 83 an den Verstärker 81 angelegt.
Der Verstärker 81 von beliebiger herkömmlicher Bauart dient zur Verstärkung der an den Leitungen 79 und 83 anliegenden, für Spannung und Strom repräsentativen Signale. Das verstärkte Spannungssignal wird durch die Verstärkerschaltung 81 einer Synchronspannung/Impulsbreiten-Wandlerschaltung 85 eingespeist, die mit einer Vierfachmischer- (quadmixer) und PiIterschaltung 87 kombiniert ist. Die Schaltungen 85 und 87 werden nachstehend noch näher erläutert. Das Stromsignal wird
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vom Verstärker 81 unmittelbar der Schaltung 87 eingegeben.
Die Schaltung 85 ist bei z.B. etwa 20 kHz mit dem Oszillator in der Steuerschaltung 77 synchronisiert und liefert ein Signal, bei dem die Breite des Ausgangsimpulses der an die Schaltung 85 angelegten Spannung proportional ist. Je größer also die Spannung an der Lampe ist, desto größer ist die Breite der durch die Schaltung 85 erzeugten Impulse.
Die Mischer- und Filterschaltung 87 kombiniert die von der Schaltung 85 gelieferten, spannungsbezogenen Signale und das Stromsignal von der Schaltung 81 zur Erzeugung eines Signals, bei dem die Signal- oder Impulsbreite für die Spannung und die Amplitude für die Stromstärke repräsentativ ist. Eine noch zu beschreibende, geeignete Schaltung dient zum Filtern und Puffern dieses Signals und zur Lieferung eines Ausgangsstroms an einen Punkt 89 in einem Haupt-Regel-Summierverstärker 91. Das am Punkt 89 anliegende Signal steuert den Verstärker 91 an, der ein zweckmäßiger Operationsverstärker mit einer darin vorgesehenen Stromsummierverzweigung am Punkt 89 sein kann.
Das Ausgangssignal des Summierverstärkers 91 wird einer Spannung/Impulsbreiten-Wandlerschaltung 93 eingegeben, welche der bei der Wandlerschaltung 85, die noch zu beschreiben sein wird, verwendeten Schaltungsanordnung ähnelt. Die Wandlerschal tung 93 wandelt das Ausgangssignal des Verstärkers 91
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in eine Sägezahnwellenform bzw. ein Sägezahnsignal zur Ansteuerung des nicht dargestellten JK-Flip-Flop in der Steuerschaltung 77 um, um dadurch die Basisansteuertransistoren in der leistungstransistor-Steuerschaltung 77 zu aktivieren.
Zur Einleitung des Lampentetriebes ist eine Starterschaltung 95 vorgesehen. Beim Schließen eines Starterschalters erzeugt die Starterschaltung 95 eine Reihe von Impulsen, die über einen geeigneten Impulswandler gekoppelt werden, um für ein Durchschalten der Lampe einen Impuls ausreichender Größe zu erzeugen. Typischerweise genügt hierfür ein 13 kY-Impuls. Wenn die Lampe zu leuchten oder zu zünden beginnt, wird das Stromsignal auf Leitung 83 über die Yerstärker 81 an eine Starterfolgesperrenschaltung 97 angelegt, die einen zweckmäßigen, an sich bekannten Komparatorschalter aufweist und bei Empfang eines Eingangssignals dem JK-Flip-Flop in der Schaltung 77 ein Ausgangssignal liefert, welches das Flip-Flop sperrt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 81 wird auch zur Beendigung eines etwaigen weiteren Pulsierens der Starterschaltung 95 an diese angelegt. Wie noch zu erläutern sein wird, verwendet die Starterschaltung 95 eine Anzeigelampe, die in dem Fall an Spannung gelegt wird, damit die Quecksilberlampe 11 nach einer Reihe von ihr in einer vorbestimmten Zahl zugeführten Impulsen nicht zu leuchten beginnt .
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Die Schaltung 95 dient zudem als Überspannungsregler. Wenn die Spannung an der Lampe einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt, der durch die Schaltung 81 bestimmt wird, wird über eine Leitung 101 ein Signal an die Leistungstransistor-Steuerschaltung 77 geliefert, um die Treiber- oder Ansteuerimpulse zu blockieren und den Leistungstransistor in der Schaltung 75 zu sperren. Gleichzeitig wird die erwähnte Anzeigelampe an Spannung gelegt, so daß hierdurch angezeigt wird, daß die Kurzlichtbogen-Quecksilberlampe 11 ersetzt werden muß.
Nachstehend ist der Schaltungsaufbau der optischen Regelschleife 103 näher erläutert. Wie erwähnt, wird das durch den Lichtfühler erfaßte Licht in ein passendes elektrisches Signal umgewandelt, das an der Summierverzweigung 89 im Haupt-Regel-Summierverstärker 91 an die Stromversorgung angelegt wird. Wenn das vom Lichtfühler abgegebene Signal eine übermäßige Lichtmenge angibt, wird ein entsprechendes Signal erzeugt, das zur Verminderung der Leistung der Lampe 11 an die Summierverzweigung 89 angelegt wird. Ist die Lichtleistung zu niedrig, so wird an die Summierverzweigung 89 ein entsprechendes Signal angelegt, um entsprechend der Einstellung des Systems eine Erhöhung des der Lampe eingespeisten Stroms herbeizuführen.
Das Schaltbild von Fig. 5 veranschaulicht die Synchronspannungs/lmpulsbreiten-Wandlerschaltung 85 und die Vierfachmischer-Filterschaltung 87 in Verbindung mit dem Haupt-Regel-
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Summierverstärker 91. Das Spannungssignal vom Strom- und Spannungsmeßverstärker 81 wird über einen Widerstand 111 einem Verstärker 113 eingegeben. Pur den Verstärker ist ein Rückkopplungskondensator 115 vorgesehen, wobei das Ausgangssignal des Verstärkers über einen Widerstand 117 einem Schaltkreis mit drei Transistoren 119, 121 und 125 aufgeprägt wird. Im Kollektorkreis des npn-Transistors 119 sind Vorspannwiderstände 125 und 127 zusammen mit einem Pilterkondensator 129 vorgesehen. Zwei Reihenwiderstände 131 und 133 dienen zum Vorspannen der Basis des Transistors 119 sowie der Basis des Transistors 121. Die Basis des Transistors 121, der ein npn-Transistor ist, ist mit dem Kollektor des pnp-Transistors 123 zusammengeschaltet, und die Basis des Transistors 123 ist mit dem Kollektor des Transistors 121 verbunden. Der Emitter des Transistors 123 ist über eine Diode 135 mit einem Parallelkondensator 137 an ein JK-Plip-Plop 139 angeschlossen. Der Widerstand 125 ist ebenfalls mit dem JK-Plip-Plop 139 verbunden, um ihm einen Vorspannstrom zu liefern. Eine Klemme 141 verbindet das Plip-Plop 139 mit dem Oszillator in der Leistungstransistor-Steuerschaltung 77 (Pig. 2), um die Arbeitsweise des Plip-Plops mit dem genannten Oszillator zu synchronisieren.
Der Schaltkreis aus den Transistoren 119, 121, 123 und dem JK-Plip-Flop 139 bildet eine Synchronspannungs/Impulsbreiten-Wandlerschaltung. Das von der Verstärkerschaltung 81 (Pig.2) gelieferte, für die Lampenspannung repräsentative Spannungs-
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ausgangssignal steuert die Breite der Ausgangsimpulse des Flip-Flops 139«
Das Ausgangssignal des JK-Flip-Flops 139 wird über eine Direktverbindung 145 und über einen Transistor 147 mit Basiswiderständen 149 und 151 an einen Vierfachschalter (quadswitch) 143 angelegt, dessen Eingangssignal außerdem über einen Reihenwiderstand 153 vom Stromsignälverstärkerteil der "Verstärkerschaltung 81 (Fig. 2) geliefert wird. Der Vierfachschalter 143 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Chips, das eine Vielzahl von Feldeffekttransistoren enthält. Das an einen Reihenwiderstand 155 mit einem Filterkondensator 157 angelegte Ausgangssignal des Vierfachschalters 143 besteht aus einer Reihe von Impulsen, deren Breite die Spannung an der lampe und deren Amplitude den über die Lampe fließenden Strom angeben.
Diese Impulsreihe wird durch einen Pufferverstärker 159 mit einem Rückkopplungswiderstand 161 sowie einen Reihenwiderstand 163 zur Summierverzweigung 89 geliefert, welcher, wie noch erläutert werden wird, auch das Ausgangssignal von der optischen Regelschleife zugeführt wird.
Die Summierverzweigung 89 stellt den Eingang zum Summierverstärker 165 dar. Ein Betriebs- bzw. Arbeitsstrompegel wird durch einen Widerstand 167 und ein Potentiometer 169 bestimmt, welches das Spannung/Stromsignal vom Vierfachschalter 143
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verändert bzw. variiert. Über den Verstärker 165 sind ein Rückkopplungswiderstand 171 und ein Filterkondensator 173 geschaltet, und das Ausgangssignal des Verstärkers wird über ein Potentiometer 175 und einen Reihenwiderstand 177 zur Spannung/Impulsbreiten-Wandlerschaltung 93 (Hg. 2) geliefert.
Im folgenden ist anhand von 3?ig. 4 die Starterschaltung mit dem Überspannungsregler 95 im einzelnen beschrieben. Der Starter- oder Anlaufschalter 181 legt ein Startpotential an einen Verstärker 183 an, der einen Teil eines vier Verstärker bildenden Chips darstellt, wie es üblicherweise als NAND-Glied bekannt ist und bei dem die Verstärker in Abhängigkeit von den Impulsen sperren und entsperren (ankoppeln und entkoppeln). Die anderen Verstärker des NAND-Glieds, dessen einer Teil der Verstärker 183 darstellt, sind Verstärker 185, 187 und 189.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 183wird über einen Widerstand 191 an eine Doppelbasisdiode bzw. einen Unijunction-Transistor 197 angelegt. Für den Transistor 193 sind Vorspannwiderstände 199 und 201 vorgesehen, während für den Transistor 197 Vorspannwiderstände 203 und 205 vorgesehen sind. Mr die Transistoren 193 und 197 sind je ein Basiswiderstand 207 bzw. 2D9 sowie ein Pilterkondensator 211 bzw. ein Zeitsteuer- oder Taktkondensator 213 vorgesehen, wie dies noch näher erläutert werden wird. Ein Eingangskreis für den Verstärker 185 weist einen 'Widerstand 215 und einen Kondensator 217 auf. ■
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Die Basis des Transistors 197 wird durch einen Transistor 219 mit einem Basiswiderstand 221, einer Kollektordiode ■und einem "Vorspannwiderstand 225 angesteuert. Das Ausgangssignal des Transistors 193 wird über die Spule oder Wicklung 223 eines in der Steuerschaltung 75 (Fig. 2) befindlichen Impulswandlers zur Lieferung von Starterimpulsen zur Lampe 11 geleitet. Impulse ausreichender Größe erzeugen dabei einen Durchschlagimpuls über die Lampe, um diese in Betrieb zu setzen.
Beim Schließen des Starterschalters 181 wird außerdem ein Potential an den Eingang des Verstärkers 187 angelegt. Der Eingang des Verstärkers 187 enthält die Diode 223, wobei ein Filterkondensator 227 vorgesehen ist. Der Verstärker 187 wird durch einen Transistor 233 gesteuert, der Basiswiderstände und 233 aufweist und der durch einen Unijunction-Transistor 235 angesteuert wird. Letzterer ist mit Vorspannwiderständen 237 und 239 sowie einem Takt- oder Zeitgeberkreis mit einem Widerstand 241 und einem Zeitgeberkondensator 243 versehen. Dieser Zeitgeberkreis verhindert ein vorzeitiges Auslösen bzw. Schaltender erwähnten Überspannungsschutzschalter infolge von Leitungsübergängen oder anderen Abweichungen.
Das von der Schaltung 81 (Mg. 2) abgegebene, für die Lampenspannung repräsentative Signal wird an die Starterschaltung mit Überspannungsregler 95 am Komparatorverstärker 259 angelegt. Die Diode 245 ist mit dem Verstärker 189 verbunden,
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und wenn die Lampenspannung zu hoch ist, liefert der Verstärker 189 ein Signal von den Transistoren 235 und 229 sowie den Verstärkern 187 und 189 zur Diode 245. Hierdurch, wird der auf erwähnte Weise an die Steuerschaltung 77 (Fig. 2) angelegte Treiber- oder Ans teuer impuls "blockiert "bzw. entkoppelt. Außerdem wird über einen Widerstand 249 ein Signal zu einer Warnlampe 247 für die Anzeige eines nötigen Auswechselns der Lampe 11 geliefert.
Der Emitter des npn-Transistors 229 ist über eine Diode 251 mit dem Ausgang eines Verstärkers 253 verbunden, der seinerseits mit Stromversorgungs-Eingangswiderständen 255 und 257 versehen ist und an den das für den Strom repräsentative, durch die Verstärkerschaltung 81 (Fig. 2) erzeugte Signal angelegt wird. Ein weiterer Verstärker 259 weist einen Vorspannwiderstand 261 und ein Potentiometer 263 zur Einstellung seines Verstärkungsgrades auf. Das Eingangssignal zum Verstärker wird durch das von der Verstärkerschaltung 81 (Fig. 2) erzeugte, die Spannung darstellende Signal geliefert, während der Ausgang des Verstärkers 259 an einen Takt- oder Zeitgeberkreio mit dem Widerstand 241 und dem Kondensator 243 angeschlossen ist.
Im Betrieb werden der Verstärker 183 und der Unijunction-Transistor 193 beim Drücken des Starterschalters 181 veranlaßt, in Abhängigkeit vom Zeitgeberwiderstand 213 eine Reihe von Impulsen über den Impulswandler 223 zu liefern.
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Typischerweise kann es sich dabei um acht Impulse handeln, durch welche ein 13 kV-Impuls an die Lampe angelegt wird. Wenn die Lampe zündet, beendet das dem Komparatorverstärker 253 zugeführte Stromsignal auf erwähnte Weise jedes weitere Pulsieren der Starterschaltung. Palis die Lampe dann, wenn sich der Kondensator 213 entladen hat, nicht zündet, schaltet der Unijunction-Transistor 197 durch, so daß der Transistor 219 den Verstärker 189 aktiviert und die "Auswechsel"-Warnlampe 247 aufleuchten läßt.
Wenn die an der Lampe 11 liegende Spannung einen voreingestellten Grenzwert übersteigt, wird die Stromversorgung automatisch abgeschaltet. Dies geschieht dadurch, daß das die Lampenspannung angebende Signal von der Schaltung 81 (Pig. 2) zum Verstärker 259 geführt wird. Das Potentiometer 263 ist so eingestellt, daß es den gewünschten Abschaltpegel gewährlastet, der z.B. bei einem Wert von 65 - 75 V über der Lampe liegen kann. Wenn der Abschaltpegel erreicht ist, liefert der Verstärker 259 ein Ausgangssignal über den Unijunction-Transistor 235, den Transistor 229 und den Verstärker 187 zur Diode 245. Hierdurch wird ein Entkopplungs bzw. Sperrsignal zum Abschalten der Steuerschaltung (Pig. 2) geliefert, wodurch die Lampe abgeschaltet wird. Gleichzeitig läßt der Verstärker 189 "Auswechsel"-Warnlampe 247 aufleuchten.
In Pig. 5 sind die elektrischen Einzelheiten der optischen 609849/0898
Regelschleife 103 näher dargestellt. Das vom Lichtfühler erzeugte Stromsignal wird an die Eingangsklemmen 270 eines Verstärkers 271 angelegt, der ein Ausgangssignal über den Widerstand 273 liefert. Dem Verstärker 271 sind ein Rückkopplungswiderstand 275 und ein Filterkondensator 277 zugeordnet, wobei das Ausgangssignal des Verstärkers über einen Reihenwiderstand 279 und einen Filterkondensator 281 sowie einen weiteren Reihenwiderstand 283 an einen Verstärker 285 angelegt ist. Der Verstärker 285 ist über einen Widerstand 287 an Masse gelegt, und das weitere Eingangssignal zum Verstärker 285 wird über einen Widerstand 289 von Eingangsklemmen 291, an denen ein Signal von einem nicht dargestellten Verstärkungsgrad-Potentiometer abgenommen wird, im Lichtfühler oder Detektor geliefert. Dieses Signal wird über einen Eingangswiderstand 293 erzeugt. Über den Verstärker 285 ist ein Kondensator 295 geschaltet, wobei auch ein Filterkondensator 297 und ein Widerstand 299 vorgesehen sind. Der Ausgang des Verstärkers 285 liegt über einen Reihenwiderstand 301 an einem Verstärker 303, der wiederum einen Erdungswiderstand 305, einen Parallelkondensator 307 und eine Paralleldiode 309 aufweist. Der Ausgang des Verstärkers 303 ist über eine Diode 311 und einen Reihenwiderstand 313 an ein Potendiometer 319 und eine Ausgangsklemme 321 angelegt. Letztere ist mit der Summierverzweigung 89 im Hauptregel-Summierverstärker 91 (Fig. 2) verbunden.
Der Ausgang des Verstärkers 285 liegt über einen Schalter 323 609849/0898
und einen Reihenwiderstand 325 an einem Stellregler und -maßgerät 327. Zwischen dem Schalter 323 und den Eingangsklemmen 291 ist ein Trennwiderstand 329 vorgesehen. Der Ausgang des Verstärkers 285 liegt außerdem über einen Reihenwiderstand 331 an einem Komparatorverstärker 333, der in seiner nicht durchgeschalteten (untripped) Betriebsart ein Ausgangssignal über eine Diode 335, einen Reihenwiderstand 337 und ein Potentiometer 339 an die Ausgangsklemme 321 liefert. Die Ausgangsklemme 321 ist dabei mit der Summierverzweigung 89 (Fig. 2 und 3) verbunden, um die Lampenleistung auf dem Ruhepegel zu halten. Der Ausgang des Verstärkers 333 liegt zudem über eine Diode 341 am Eingang eines Verstärkers 343. Der Ausgang des Verstärkers 303 ist ebenfalls über eine Diode 345 mit dem Eingang des Verstärkers 343 verbund den, während der Ausgang des Verstärkers 343 über eine Diode 347 an einem Summersystem 349 liegt.
Der an einen Reihenwiderstand 301 angeschlossene Ausgang des Verstärkers 285 ist außerdem über zwei Reihenwiderstände 353 und 355 mit einem Verstärker 351 verbunden. Zwischen die Widerstände 353 und 355 ist eine Potentiometeranzapfung 357 geschaltet, die über einen Kondensator 359 mit Masse und außerdem mit einer positiven Spannungsquelle verbunden ist. Über den Verstärker 351 ist ein Widerstand 361 geschaltet, während auch ein Erdungs- oder Massewiderstand 363 für den Verstärker vorgesehen ist.
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Im Betrieb wird das Signal vom Lientfühler 18, deren Verstärkungsgrad durch ein nicht dargestelltes Potentiometer regelbar sein kann, an die Klemmen 270 angelegt. Dieses Stromsignal wird durch den Verstärker 271 verstärkt, "bei dem es sich um einen Strom/Spannungs-Verstärker handelt, dessen Ausgangssignal auf den Lichtpegel bezogen ist. Eine weitere Verstärkungsgradregelung erfolgt durch den zweiten Operationsverstärker 285. Durch entsprechende Einstellung des nicht dargestellten Potentiometers im Lichtfühler 18 kann die Vorrichtung "beim Einbau justiert bzw. abgeglichen werden.
Das vom Verstärker 285 abgegebene Signal wird mit einem Bezugssignal verglichen, das durch die Einstellung des Potentiometers 327 geliefert wird, das sich an der nicht gezeigten Schalttafel der Vorrichtung befindet. Neben dem erwähnten Bezugssignal liefert das Potentiometer 327 auch ein 'Signal zum Verstärker 351, wenn der drucktastenbetätigte Schalter 323 kurzzeitig auf die der dargestellten Stellung gegenüberliegende Klemme umgelegt wird. Bei dieser kurzzeitigen Betätigung des Schalters 323 zeigt das Meßgerät des Potentiometers 327 den Wert an, auf den die Vorrichtung für den Betrieb eingestellt ist.
Wenn sich der Schalter 323 in der normalen bzw. eingezeichneten Stellung befindet, wird das Ausgangssignal des Verstärkers 285 am Heßgerät des Potentiometers 327 angezeigt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ohne weiteres so geeicht oder abgeglichen werden, daß diese angezeigte Aus-· gangsleistung als Lichtleistung in der Belichtungsebene,' z.B. mW/cm , wiedergegeben wird.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 285 wird auch an den Verstärker 333 angelegt, der als Komparator wirkt. Ein verhältnismäßig kleiner Änderungshereich (z.B. 0,75 V) im anliegenden Signal bewirkt bei entsprechend"gewählten Werten der Bauteile eine vergleichsweise große Schwankung (z.B. von +6,7 V auf -5,4 V) im Ausgangssignal des Verstärkers zwischen positiven und negativen Werten. Dieses Signal wird über die Diode 335 an den Widerstand 337 und das Potentiometer 339 angelegt, wobei letzteres zur Einstellung der Ruheleistung der Lampe beim Fehlen eines Ausgangssignals vom Verstärker 333 dient. Das Signal an der Klemme 321 wird der Summierverzweigung 89 (Pig· 2 und 3) aufgeprägt, an welcher die Signaleingänge bzw. Eingangssignale abgeglichen werden, um das Ruheleistungs-Ausgangssignal vom Regelverstärker 165 (Fig. 3) zu liefern)
Wenn die Ruheleistung beim Öffnen des Verschlusses zu niedrig ist, gibt der Verstärker 285 ein Ausgangssignal ab, welches den Komparatorverstärker 333 durchschaltet, der dann seinerseits das Ruhe(leistungs)signal über den Widerstand 337 und das Potentiometer 339 von der Summierverzweigung 89 (Fig. 2 und 3) trennt. Infolgedessen kann die Vorrichtung die der
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Lampe zugeführte Leistung erhöhen (wobei der obere Grenzwert durch das-Potentiometer 169 von Fig. 3 "bestimmt wird), und die gemessene Lichtleistung reicht aus, um das Ausgangs- ^ignal des Verstärkers 285 zu erhöhen, wodurch auch das Ausgangssignal des Verstärkers 303 erhöht wird. Sobald das Signal am Eingang zum Verstärker 303 aus- bzw. abgeglichen ist, stabilisiert sich die Vorrichtung auf dem neuen Stromoder Leistungspegel.
Wenn die Ruheleistung (Blindleistung) beim Öffnen des Verschlusses zu hoch ist, übersteigt das Signal des Verstärkers 285 das Signal des Potentiometers 327· Hierdurch wird der Verstärker 303 angesteuert, so daß er ein Signal über die Diode 311, den Widerstand 313 und das Potentiometer 319 abgibt, um die Summierverzweigung 89 (Pig. 2 und 3) in Unabgleich zu bringen. Infolgedessen wird durch die Vorrichtung die der Lampe augeführte Leistung bzw. Stromgröße verringert, bis am Ausgang des Verstärkers 285 ein Ausgleich bzw. Abgleich erreicht ist. Das Potentiometer 319 stellt den Verstärkungsgrad oder optischen Regelschleife 90 ein und bestimmt den unteren Grenzwert der Lampenleistung.
Sobald sich der Verschluß nach einer durchgeführten Belichtung schließt, gibt die Lichtfühlereinrichtung 18 kein Ausgangssignal mehr ab. Infolgedessen erzeugt der Verstärker. 333 ein durch seine Vorspannungsquelle bestimmtes Ausgangssignal (z.B. +6,7 V), worauf die Lampe auf die durch die
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Einstellung des Potentiometers 339 "bestimmte Ruheleistung ausgesteuert wird.
Palis die Schaltung gemäß Fig. 5 entweder in den Ruheperioden oder während der Belichtungszeitspannen keinen abgeglichenen Zustand zu erreichen vermag, ist am Ausgang des Verstärkers 303 eine kleine positive Spannung vorhanden, die jedoch so eingestellt ist, daß sie für die Aktivierung des Koinparatorverstärkers 343 unzureichend ist. Infolgedessen er'zeugt der Verstärker 343 ein negatives Ausgangssignal, durch das der Summer 349 lie tätigt wird. Hierdurch wird der Bedienungsperson eine Störung der Lampe angezeigt.
Mit der Erfindung wird also eine Belichtungsvorrichtung geschaffen, bei welcher die Lichtausgangsleistung bei vorgegebenem Strom- oder Leistungseingang in einem weiten Bereich variabel ist. Außerdem ist der Lichtausgang äußerst gleichförmig und inkohärent, wodurch Belichtungsfehler vermieden werden. Belichtungsenergiepegel und -verteilung können ebenso wie die Kollimationsgröße oder die Divergenz/Konvergenz des Lichtstrahls ohne weiteres optimiert werden. Die genannten Vorteile führen zu beträchtlich herabgesetzten Betriebskosten und zu höherem Effizienz.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der Möglichkeit, jederzeit geregelte Belichtungspegel
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zu gewährleisten, und zwar entsprechend dem Ansprechspektrum dos betreffenden, zu belichtenden photoempfindlichen Materials. Die Vorrichtung läßt sich einfach auf eine gewünschte Lichtintensität justieren, wobei sie eine Optimierung der Lampenlebensdauer gewährleistet. Die Lampenlebensdauer wird weiterhin durch die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung angewandte Startertechnik verlängert. Fehlerhafte Belichtungsbehinderungen werden schnell festgestellt, so daß eine falsche Bearbeitung vermieden wird, und ein Überspannungsschutz verhindert eine Lampenexplosion und eine davon herrührende Beschädigung oder gar Zerstörung der optischen Bauteile.
Selbstverständlich sind dem Fachmann anhand der vorstehenden Beschreibung und der Zeichnungen verschiedene Abwandlungen der Erfindung möglich, ohne daß dabei vom Erfindungsrahmen abgewichen wird.
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Claims (18)

  1. Patentansprüche
    1J Belichtungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Lampe (11), eine Stromversorgung (12) zur Ansteuerung der Lampe mit einem ihre Betriebsiebensdauer optimierende Ruheleistungspegel, eine Einrichtung (13, 14, 15), die das Licht von der Lampe über einen Strahlengang auf eine Belichtungsebene (16) richtet, eine Belichtungseinrichtung (17) zur Steuerung der Belichtungszeit, während welcher von der Lampe ausgestrahltes Licht mit einer vorbestimmten Intensität die Belichtungsebene erreicht, einen im Strahlengang angeordnete, der Belichtungseinrichtung zugeordneten Lichtfühler (18) zur Bestimmung der Lichtintensität während der Belichtungszeitspanne, und eine an die Stromversorgung angeschlossene und auf den Lichtdetektor ansprechende Steuer- oder Regeleinrichtung (19) zur Einstellung der Stromversorgung zwecks Gewährleistung des vorbestimmten Pegels der Ausgangsintensität des von der Lampe abgestrahlten Lichts während der Belichtungszeitspanne.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (19) in weniger als etwa 10 ms auf den Lichtfühler (18) anspricht.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung so schnell auf den Lichtdetektor anspricht, daß die Lichtausgangsleistung der Lampe (11) über mindestens 95$ der Belichtungszeit hinweg auf dem vorbestimmten Pegel liegt.
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  4. 4. Vorrieh.tutig nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht-Richt- oder Leiteinrichtung Spiegel (14, 15) aufweist, von denen mindestens einer teildurchlässig ist, und daß der Lichtfühler hinter diedeni Spiegel (15) angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdetektoreinrichtung einen Lichtfühler oder -detektor und ein Filtersystem (67) mit einem kombinierten Spektralan— sprechverhalten aufweist, das auf das Spektralansprechverhalten des in der Belichtungsehene zu belichtenden Materials abgestimmt ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht-Leiteinrichtung ein Lampengehäuse (21) zur Aufnahme der Lampe (11), im Gehäuse vorgesehene Reflektorträger (45, 47) und mehrere an letzteren montierte Reflektoren (43) aufweist, die jeweils so angeordnet sind, daß sie die von der Lampe ausgestrahlte Lichtenergie mit einander überlagerten Scheinbildern in unterschiedlicher Orientierung auf die Belichtungsfläche richten.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorträger (45, 47) relativ zur Lampe verstellbar sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Starterschaltung (95) zur Lieferung einer vorbestimmten Zahl von Gleichstrom-Starterimpulsen zur Lampe (11), wobei die Starter-
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    -To-
    schaltung eine Einrichtung aufweist, die ein Nichtzünden der Lampe nach einer vorbestimmten Zahl von Impulsen anzeigt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung Mittel zur Verringerung der der Lampe zugefiihrten Leistung unter den Ruhepegel, Mittel zur Erhöhung dieser Leistung über den Ruhepegel und eine mit dem Lichtdetektor verbundene Summierschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignals zwecks Herbeiführung einer Verringerung oder Erhöhung der der Lampe zugefiihrten Leistung aufweist.
  10. 10. Belichtungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Lampe, ein die Lampe aufnehmendes Lampengehäuse, in letzterem vorgesehene Reflektortragmittel, eine Einrichtung zur Einstellung der Reflektortragmittel relativ zum Gehäuse und mehrere an den Reflektortragmitteln montierte Reflektoren in jeweils solcher Anordnung, daß sie die Lichtenergie von der Lampe auf jeweils eine unterschiedliche Fläche in der Belichtungsebene richten.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren jeweils aus einer praktisch planen Scheibe mit einem Durchmesser von mindestens etwa 5 mm bestehen.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Reflektortragmitteln mindestens vierzehn Reflektoren montiert sind.
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  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel mehrere ringförmige Träger sind und daß die Reflektoren in auf gleiche Abstände voneinander verteilter Reihenanordnung um jeden Träger herum montiert sind.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger untereinander austauschbar ausgebildet sind, so daß Reflektoren zur Vorrichtung hinzugefügt oder von ihr weggenommen werden können.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung eine Verschlußeinrichtung ist.
  16. 16. Verfahren zum Betreiben einer Belichtungsvorrichtung mit einer Lampe, deren Licht über einen Strahlengang zu einer Belichtungsebene geworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Licht einer vorbestimmten Intensität während einer vorgewählten Belichtungszeit auf die Belichtungsebene geworfen wird, daß die Lichtintensität im Strahlengang zwischen dem Verschluß und der Brennebene gemessen wird und daß die Helligkeit der Lampe innerhalb einer Zeitspanne von weniger als etwa 5fc der Belichtungszeit so eingestellt w±Ed, daß sie der vorbestimmten Intensität des gemessenen Lichts entspricht.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitspanne weniger als etwa 10 ms beträgt.
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  18. 18. Verfahren nach. Anspruch. 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit der Lampe durch Regelung der Stromzufuhr zu-ihr auf über oder unter einen vorbestimmten, die Lampenlebensdauer optimierenden Wert bzw. Pegel eingestellt wird und daß die Leistung "bzw. Stromstärke nach der Belichtungszeitspanne auf den vorbestimmten Viert bzw. Pegel zurückgeführt wird.
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