DE3021985C2

DE3021985C2 - Verfahren zum Stabilisieren der Intensität eines Lichtstrahles

Info

Publication number: DE3021985C2
Application number: DE3021985A
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Ibaraki Osaka Hohki
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1980-06-12
Publication date: 1983-09-01
Also published as: DE3021985A1; US4367926A; GB2054888B; IL60345A; IL60345A0; FR2459508A1; JPS561923A; GB2054888A; FR2459508B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren der Intensität eines von einer Lichtquelle ausgesandten und von einem akustisch-optischen Deflectorelement abgelenkten Lichtstrahls, wobei das Deflectorelement durch ein Regels'gnal gesteuert wird, das aus dem Vergleich der IST-Intensität des Lichtstrahls (IST-Wert) mit einer vorbestimmten SOLL-Intensität (SOLL-Wert) resultiert. "

Bei einem Belichtungskopf einer Bildabtast-Reproduziermaschine od. dgl. wird heutzutage eine Laserröhre verwendet, weil diese große Helligkeit. Monochromatizität. Parallelität des Strahles usw. gewährleistet. Zum Ablenken des Laser- Lichtstrahles wird ein akustisch-op- *" tisches Deflectorelement verwendet, durch welches der Lichtstrahl hindurchfällt. Demgemäß wurde ein Belichtungskopf entwickelt, der aus der Kombination einer Laserröhre und eines akustisch-optischen Deflectors besteht.

Bei einem derarigen Belichtungskopf verändert sich die Intensität des Laserstrahles aus der Laserröhre über eine relativ lange Zeitdauer. Die Intensität des durch den akustisch-optischen Deflector abgelenkten Lichtstrahles verändert sich ebenfalls, und zwar je nach dem Anlenkungswinkel. Um die Intensität des Lichtstrahles zu stabilisieren, wurden bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen.

Bei einem herkömmlichen Stabilisierungsverfahren wird ein Teil des aus der Laserröhre kommenden Lichtstrahles an einem Strahl-Splitter reflektiert Die Intensitäisveränderung des Lichtstrahles wird von einem Lichtdetektor erfaßt. Je nach der erfaßten Intensitätsänderung wird ein Korrektursignal in umgekehrter Phase zur Intensitätsänderung des Lichtstrahles erzeugt und sodann wird durch das Korrektursignal ein Hochfrequenz-Trägersignal bezüglich der Amplitude moduliert. Sodann wird der Lichtstrahl in einem optischen Modulatorelement durch das amplitudenmodulierte Signal moduliert, wobei die Intensität des Lichtstrahles stabilisiert wird.

Dieses Verfahren ist sehr wirkungsvoll bei ι ichtstrahlen, die über eine relativ lange Zeitdauer schwanken. Wird der Lichtstrahl jedoch während einer ganz kurzen Zeitdauer, beispielsweise während einiger Mikrosekunden, abgelenkt, und zwar durch Verwendung eines akustisch-optischen Deflectorelementes, so daß Halbton-Punkte in einer Bildreproduziermaschine wie einem Farbscanner erzeugt werden, so verzögert sich die Rückführung des Korrektursignales zum Korrigieren der Intensitätsän; «rung des Lichtstrahles je nach Ablenkungswinkel. Demgemäß verzögert sich auch die antwort des akustisch-optischen Deflectorelementes. Dies hat zur Folge, daß eine negative Rückkopplung oft zu einer positiven Rückkopplung wird, aufgrund der Phasenverzögerung des Rückkopplungssignales. Demgemäß läßt sich bei diesem Verfahren die Rückkopplungs-Regelung kaum anwenden.

Um diesen Nachteil auszuschalten, wurde schon anstelle des akustisch-optischen Deflectorelementes ein elektro-optischer Modulator verwendet Ein solcher elektro-optischer Modulator ist jedoch bei Temperaturänderungen sehr instabil, und -s ist schwierig, die Temperatur des elektro-optischen Modulators aufrechtzuerhalten. Außerdem ist er teuer.

Wird der Lichtstrahl durch die Rückkopplungs-Regelung unter Anwendung des akustisch-optischen Deflectorelementes stabilisiert, um die Zeitverzögerung des Lichtstrahles zu verbessern, so wird der Lichtstrahl sehr nahe bei einem Ultraschallwellensignalgenerator vorbeigeführt und demgemäß dem Einfluß der Wärme ausgesetzt, die von dem Ultraschallwellensignalgenerator erzeugt wurde.

Bekannt ist beispielsweise aus der DE-OS 19 36 905 eine Vergleichseinrichtung für IST- und SOLL-Intensi- »äten mit daraus resultierender Folgeregelung. Bei der bekannten Vorrichtung vollzieht sich die genannte Folgeregelung jedoch in konventioneller Weise, d. h. die Veränderung des Lichtstrahles bzw. der Lichtintensität in Richtung SOLL-Intensität erfolgt stufenweise, was sich im Hinblick auf die Nachstellzeit (Regelzeit) sehr ungünstig auswirkt.

Aus dem Buch von Max Syrbe: »Messen. Steuern, Regeln mit Prozeßrechnern«. Akad. Verlagsgesellschaft ■ Frankfurt 1972, S. 286-292, ist es bereits bekannt, mit einem einzigen Nachregelvorgang die Übereinstimmung vom Ist-Wert und SOLL-Wert zu erreichen. Dabei handelt es sich jedoch ausschließlich um eine theoretisch-mathematische Offenbarung, ohne jeglichen Bezug zur vorliegenden Erfindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren zum Stabilisieren der Intensität eines Lichtstrahles zu schaffen, das ungeachtet des Ablenkungswinkels frei von den oben beschriebenen Nachteilen ist und das außerdem zuverlässig und stabil arbeitet Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß ineinem ersten Verfahrensabschnitt (Speicherzyklus) die bei jeweils bestimmten Ablenkungswinkeln auftretenden Differenzen zwischen IST- und SOLL-Wert ermittelt und in Form äquivalenter Signale (Korrektursignale) gespeichert werden, und daß beim anschließenden Arbeiten mit der Lichtquelle (Arbeitszyklus) das Regelsignal auf der Grundlage der gespeicherten und ausgelesenen Korrektursignale gebildet wird.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Das in F i g. 1 gezeigte Diagramm veranschaulicht die Abhängigkeit zwischen einer Lichtintensität und einem Ablenkungswinkel eines Lichtstrahles mittels eines akustisch-optischen Deflectorelementes. und zwar unter Bezugnahme auf eine Bezugs-Intensität des Lichtstrahles, wobei der Ablenkungswinkel einer Frequenz eines Ultraschall-Wellensignals entspricht das den", akustischoptischen Deflector eingeprägt ist

F i g. 2 veranschaulicht in schematischer Darstellung ein System zum Ausführen eines Verfahrens zum Stabilisieren der Intensität eines Lichtstrahles, der mittels Amplitudenmodulation gemäß der Erfindung geregelt wird.

F i g. 3 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einer Lichtintensität eines Lichtstrahles, der dun.* eine Öffnung hindurchfällt und einem geschwärzten Bereich eines photosensitiven Materials.

F i g. 4 zeigt in schematischer Darstellung ein anderes System zur Durchführen eines weiteren Verfahrens zum Stabilisieren der Intensität eines Lichtstrahles, der mittels Frequenzmodulation gemäß der Erfindung geregelt wird.

Die erste Ausführungsform wird im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2. und die zweite ⁴⁽ Ausführungs'orm. unter Bezugnahme auf die F i g. 3 und 4, beschrieben werden.

In Fig. 1 ist die Abhängigkeit zwischen einer Lichtintensität und einem Ablenkungswinkel eines Lichtstrahles durch einen akustisch-optischen Deflector ⁴'' veranschaulicht und zwar unter Bezugnahme auf eine Bezugs-In-'ensität IVO. Hierbei en.spricht der Ablenkungswinke! einer Frequenz eines Ultraschallweiiensignales. welches das akustisch-optische Deflectorelement regelt. '■<'

Die Intensität des Lichtstrahles, der von dem akustisch-optischen Deflectorelement ausgeht, verändert sich je nach Ablenkungswinkel so. wie es in F i g. 1 veranschaulicht ist. Ist beispielsweise der Ablenkungswinkel θ 1 oder Θ/. so wird die ungenügende ^r' Lichtintensität Qt. die sich im Bereich zwischen Ql' und Q X" ändert, oder die überflüssige Lichtintensität Ql im Vergleich mit der Bezugs-Intensität WO vergrößert oder verringert, um die Intensität des Lichtstrahl-Ausganges zur Bezugs-Intensität WO zu korrigieren. Die Amplitude des Ultraschallwellensignales. das dem akustisch-optischen Deflectoreiement eingeprägt wird, wird dabei je nach der ungenügenden Lichtintensität Q I oder der überschüssigen Lichtintensität Ql um ein bestimmtes Maß Vergrößert oder verkleinert, welches der zu korrigierenden Menge entspricht.

Wird ein Halbton-Reproduktionsbild unter Anwendung eines Abtast-Belichtungskopfes gemäß den Bildsignalen durch Abtasten eines Originalbildes in einem Farbscanner od. dgl. abgetastet, so werden die Breite und die Mittelposition des Lichtstrahles verändert um Halbtonpunkte mit einem Schirmwinkel zu erzeugen. Bei dieser Ausführungsform werden die Breite und die Mittelposition des Lichtstrahles durch Anwendung einer mit Öffnungen versehenen Platte sowie zweier akustisch-optischer Deflectorelemente geregelt wie später noch beschrieben werden soll. "' In Fig.2 ist ein System zum Durchführen eines Verfahrens zum Stabilisieren der Intensität des Lichtstrahles veranschaulicht der durch das akustisch-optische Deflectorelement gemäß der Erfindung abgelenkt wird.

'"' Ein Laserstrahl wird von einer Laserröhre 1 ausgesandt und fällt auf ein akustisch-optisches Deflectorelement 2 ein; er wird dort vertikal unter einem Winkel α abgelenkt, wie im folgenden beschrieben werden soIL Der abgelenkte Lichtstrah! tritt sodann a> durch eine V-förmige Öffnung 4 einer Platte 3 hindurch. Beim Hindurchtreten des Laserstrahles durch diese Öffnung 4 wird die Breite des l-aserrtrahles auf einen bestimmten Wert verringert. Die Breite des Laserstrahles läßt sich durch Verändern des Ablenkungswinkels λ -j bestimmen.

Der Laserstrahl fällt sodann auf ein weiteres akustisch-optisches Deflectorelement 2a ein und wird dort horizontal unter einem Winkel θ/abgelenkt wie im folgenden beschrieben werden soIL Wird der Laser-J" strahl von Deflectorelement 2a abgelenkt so verändert sich der Ausgang des Laserstrahles aus dem akustischoptischen Deflectorelement 2a, je nach Ablenkungswinkel Qi, wie oben beschrieben.

Der durch das akustisch-optische Deflectorelement »~> 2a hindurchtretende Laserstrahl fällt auf einen Strahlsplitter 5 ein, in welchem ein Teil des Laserstrahles abgetrennt und auf photosensitives Material 7 gelenkt wird, das auf eine Schreibertrommel 6 aufgezogen ist um beschrieben zu werden. Der vom Strihlspütter 5 abgezweigte Strahl wird von einem Detektor 9 aufgenommen, der die Intensität des Laserstrahles erfeßt

Solange das photosensitive Material 7 noch nicht auf den Zylinder 6 aufgezogen ist, werden die Korrektur^l' werte bestimmt, die den Korrektur-Lichtimensitäten Ψ X-Qn entsprechen; diese Werte wt.den in einem Speicher 14 abgespeichert, wie im folgenden erläutert werden wird.

Der Laserstrahl ist auf das akustisch-optische "' Deflectorelement 2 gerichtet das mittels eines Ultraschall-Wellensignales, das eine Bezugsfrequenz aufweist, die von einem Ultraschall-Wellen-Generator 16 erzeugt wird, angetrieben oder frequenz-moduliert wird. Die Frequenz dieses Generators 16 wird von ' einem SOLL-Wert SWo geregelt, das seinerseits von einem Bezugssignalgenerator 17 erzeugt wurde. Demgemäß kann der Laserstrahl vertikal unter einem Bezugswinkel « abgelenkt werden, der von der Frequenz des Ultraschall-Wellen-Signales abhängt Der Laserstrahl tritt se Jann durch den Schlitz 3 hindurch, und die Breite des Laserstrahles wird auf Wodurch die Schlitzplatte 3 begrenzt

Der die Breite WO aufweisende Laserstrahl wird sodann dem akustisch-optischen Deflectorelement 2a eingegeben. Dieses Element wird angetrieben oder frequenz-moduliert /on einem Ultraschall-Wellen-Signal, das von einem Ultraschall-Wellen-Generator 16a erzeugt wurde. Die Frequenz dieses Generators wird

von einem vorbestimmten Positionssignal 5p geregelt, das den Ultraschall-Wellen-Generator 16a über einen Digital-Analog-Konverter 18 eingespeist wird. Demgemäß IaBt sich der Laserstrahl horizontal unter einem Winkel Θ/ ablenken, der von der Frequenz des Ultraschall-Wellen-Signales abhängt, welches von dem Ultraschall-Wellen-Generator 16a erzeugt wurde.

Der Laserstrahl wird dem Strahlsplitter S eingespeist, wobei ein Teil des Laserstrahles abgespalten wird. Der abgespaltene Laserstrahl wird dem Detektor 9 zugeführt, der die Intentsität des Laserstrahles erfaßt und einen IST-Wert *>f einem Komparator 10 eingibt. Der bereits erwähnte Bezugssignalgenerator 17 sendet den SOLL-Wert Swo an den Komparator 10. Dieser vergleicht den IST-Wert Sf mit dem SOLL-Wert Swo. Sofern die Differenz zwischen IST-Wert Sf und SOLL-Wert Swo außerhalb des zulässigen Bereiches liegt, d. h„ wenn Sf größer als Swo ist, so ist dies größer sis die obere Grenze, !st Sr kleiner als Swo, so liegt es unterhalb der unteren Grenze und Komparator 10 gibt ein Abwärts- oder Aufwärts-Befehlssignal an einen Abwärts-Aufwärts-Zähler 11. Dieser zählt sodann um einen Schritt abwärts oder aufwärts, und zwar durch Ansteuern des Oszillators 12, der den Zähler 11 auslöst.

Das von dem Ab-Auf-Zähler U erzeugte, negative oder positive »Eins«-Signal wird einem Digital-Analog-Konverter 13 eingespeist, um in ein negatives oder positives Analogsignal umgewandelt zu werden. Das negative oder das positive Ein-Zähl-Analog-Signal wird zusammen mit dem SOLL-Wert Swo, einem Addierwerk 15 eingespeist, das die beiden Signale zusammenzählt und das resultierende Signal an den Ultraschall-Wellen-Generator I6a abgibt. Sodann wird das Ultraschall-Wellen-Signal, dessen Frequenz durch das Positionssignal 5p in oben beschriebener Weise geregelt oder gesteuert wird, amplitudenmoduliert durch das resultierende, aus Addierwerk 15 austretende Signal. Demgemäß läßt sich die Intensität des durch das akustisch-optische Deflectorlement 2a abgelenkten Laserstrahles (Element 2a wird von Ultraschall-Wellen-Signal angetrieben) amplitudenmodulieren und verändern, um die Intensität des Laserstrahles zu korrigieren.

Sodann wird der durch akustisch-optisches Deflectorelement 16a hindurchtretende Laserstrahl erneut dem Detektor 9 über Strahlsplitter 5 zugesandt Dieselbe Operation, wie oben beschrieben, wird solange wiederholt, bis die Differenz zwischen IST-Wert S_F und SOLL-Wert Swo innerhalb des zulässigen Bereiches liegt. Liegt die Differenz zwischen IST-Wert Sf und SOLL-Wert Swo inerhalb des erlaubten Bereiches, so hält der Kompa-ator 10 den Auf-Ab-Zähler 11 und den Oszillator 12 an und gibt einen Schreibbefehl an den Speicher 14. Je nach Schreibbefehl des Komparator 10 speichert der Speicher die negative oder positive, gezählte Ziffer, die von dem Auf-Ab-Zähler 11 gezählt wurde und die der Korrekturlichtintensität Qi ent spricht

Die von Zähler 11 gezählten Ziffern, die den Korrekturlichtintensitäten Qi bis Qn entsprechen, werden dadurch bestimmt, daß der Ablenkungwinkel Qi von Q1 bis Qn variiert; die Ziffern werden sodann eine nach der anderen in Speicher 14 gespeichert, wie oben beschrieben.

Der Ablenkungswinkel θ/'des durch das akustisch-optische Deflectorelement 2a abgelenkten Laserstrahles, der von der Frequenz des von Ultraschall-Wellen-Generators 16a erzeugten Ultraschall-Wellen-Signal und von der Frequenz des Positionssignales Sp abhängt, läßt sich in der Praxis in annähernd 100 Schritte zerlegen, und zwar durch Verändern des Wertes des Positionssignales Sp. Demgemäß braucht Speicher 14 keine so große Kapazität zu haben. Der nach oben oder nach unten gehende Schritt des Korrekturzyklus oder ein Korrekturzyklus der Amplitudenmodulation des Ultraschall-Wellen-Signales, wie oben beschrieben, kann in genügendem Maße innerhalb einer Zeitspanne eines Signales mit einer Frequenz von 200 KHz ausgeführt ίο werden, was die Zeit des Voranschreitens des Laserstrahles im akustisch-optischen Deflectorelement 2a beinhaltet. Oszillator 12 gibt demgemäß ein Auslösesignal aus. das eine Frequenz von 200 KHz hat. Falls der Ablenkungswinkel θ/'des Laserstrahles in der ι-, Praxis tatsächlich um 100 Schritte variiert, so können dennoch alle berechneten Ziffern, die den Korrekturlichtintensitäten Q 1 bis Q 100 entsprechen, in Speicher 14 innerhalb einer Sekunde völlig gespeichert werden. Nach dem Speichern aller dieser gezählten Ziffern in in Speicher 14 in zuvor beschriebener Weise wird das lichtempfindliche Material 7 (eine Folie od. dgl.) auf dem Zylinder 6 befestigt. Das Bedrucken des Reproduktionsbildes wird durch Abtasten des lichtempfindlichen Materiales mittels des Wiedergabekopfes ausgeführt. Bei diesem Vorgang werden dem System das Positionssignal Sp sowie ein Breitensignai 5m welches von den Bildsignalen erhalten wird, zugeführt.

Das Breitensignal Sw wird dem Ultraschall-Wellen-Generator 16 über einen Digital-Analog-Konverter 18a jo eingespeist, wobei das Breitensignal Sw in ein Analog-Signal umgewandelt wird. Im Ultraschall-Wellen-Generator 16 steuert das Breitensignal Sw die Frequenz des Ultraschall-Wellen-Signales, das dem akustisch-optischen Deflectorelement 2 eingeprägt wird, so daß Ablenkungswinkel λ des Laserstrahles, der durch das akustisch-optische Deflectorelement 2 abgelenkt wurde, verändert werden kann, um die Breite des Laserstrahles durch Öffnung 4 der mit dem Schütz versehenen Platte 3 zu verändern.

Das Positionssignal Sw wird zum Zwecke der Frequenz-Modulation des Ultraschall-Wellen-Signals über den Digital-Analog-Konverter dem Ultraschall-Wellen-Generator 16a zugeführt, wie oben beschrieben, sowie auch dem Speicher 14. Das Positionssignal 5p adressiert eine Adresse Θ/ in Speicher 14, um die darin gespeicherte gezählte Ziffer auszulesen, entsprechend der Korrekturlichtintensität Qi, die einem Korrektursignalgenerator 19 eingespeist wird.

Dem Korrektursignalgenerator 19 werden das Breitensignal Sw sowie der SOLL-Wert Swo eingespeist Die Breite des Laserstrahles wird ge· lessen, abhängig von dem Anteil des Breitensignales Sw am SOLL-Wert Swo, das als ein Standardsignal (Normal) verwendet wird. Ein Korrekturfaktor, der der Breite des Laserstrahles entspricht, wird mit dem Zählerstand multipliziert, der aus dem Speicher 14 ausgelesen wird. Sodann wird die korrigierte Zahl dem Digital-Analog-Konverter 13 eingespeist und dort in ein Analog-Signal umgewandelt

Das Analog-Signal, das dem korrigierten Zählerstand entspricht sowie der SOLL-Wert Swo, werden dem Addierwerk 15 eingespeist, das die beiden Signale aufaddiert und das resultierende Signal dem Ultraschall-Wellen-Generator 16a zur Amplitudenmodulation des Ultraschall-Signales weiterleitet Sodann wird der durch die öffnung 4 der Platte 3 hindurchgetretene Laserstrahl durch das akustisch-optische Deflectorelement 2a abgelenkt, das durch das Ultraschall-Wellen-Signal

man einen Laserstrahl erhält, auf dem vorbestimmten Wert

geregelt wird, wobei dessen Lichtintensität gehalten wird.

Sodannn fällt der Lichtstrahl auf das lichtempfindliche Material 7, das auf den Zylinder 6 aufgezogen ist, und ■> zwar nachdem der Strahl durch den Strahl-Splitter 5 hindurchgetreten ist. Detektor 9 ist derart gestaltet, daß er nur <o lange arbeitet, bis der Aufzeichnungsvorgang vollendet ist.

Der von der Laserröhre 1 ausgesandte Laserstrahl in ändert über eine längere Zeitspanne hinweg häufig seine Intensität um einen gewissen Betrag. Die in Speicher 14 gespeicherten Zählerstände sind demgemäß bei derartigen Änderungen entsprechend zu korrigieren. Die Korrektur wird auf dieselbe Weise wie i> zuvor beschrieben ausgeführt, wenn der Lichtstrahl auf den freien Bereich 8 des Zylindermaterials fällt. Es wird dann ein Freibereichsignal Sfp an den Oszillator 12 weitergegeben, so daß dieser für das Durchführen der Operation in Bereitschaft versetzt wird. Die Operation des Korrigierens und Speicherns der gezählten und korrigierten Zählerstände wird wie oben beschrieben ausgeführt. Normalerweise ist die Zeitspanne zum Abtasten einer derart freien Bereiches 8 nicht so groß, daß alle Zählerstände, die den Korrekturlichtintensitäten entsprechen, durch die korrigierten ersetzt werden können; die nicht erfaßten Zählerstände lassen sich beim nächsten Umlauf-Zyklus der Trommel erfassen. Aus diesem Grunde läßt sich die Intensitätsänderung des Laserstrahles im wesentlichen während des Ausdri'ckvorganges korrigieren.

Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung soll in Zusammenhang mit den F i g. 3 und 4 beschrieben werden, wobei dieselben Bezugszeichen dieselben Elemente mit denselben Funktionen wie in F i g. 2 bedeuten.

Zunächst soll die Korrektur der Lichtintensität durch Frequenzmodulation unter Bezugnahme auf Fig.3 beschrieben werden.

In Fig.3 erkennt man in der oberen Hälfte die -to Abhängigkeit zwischen dem V-förmigen Ausschnitt 4 der ausgeschnittenen Platte 3 und dem Laserstrahl, der eine Höhe a aufweist. Hierbei wird der Laserstrahl b vertikal unter dem Winkel α durch das akustisch-optische Deflectorelement 2 abgelenkt, wie durch die ausgezogenen Linien veranschaulicht Der Laserstrahl c wird unter dem Winkel α+Δ« abgelenkt, wie durch die unterbrochenen Linien veranschaulicht

Die beiden Laserstrahlen b und c werden sodann horizontal unter dem Winkel Θ/abgelenkt wie in F i g. 4 so veranschaulicht und zwar durch das akustisch-optische Deflectorelement 2a. Sodann fallen die Strahlen b und c nach dem Durchgang durch den Strahlen-Splitter 5, auf das lichtempfindliche Material 7. Die Intensitäten der Strahlen b und c werden auf dem lichtempfindlichen Material 7 jeweils durch eine ausgezogene Linie /und eine unterbrochene Linie g schematisch im unteren Teil von F i g. 3 veranschaulicht

Ein Symbol d gibt die kritische Belichtungs-Lichtintensität eines lithographischen Films wieder, wie in F i g. 3 gezeigt Eine Intensität oberhalb d schwärzt den Film, eine solche unterhalb d schwärzt den Film jedoch nicht vollständig.

Eine Breite W des Films wird durch Laserstrahl b geschwärzt Ist der durch Deflectorelement 2a abgelenkte Strahl b ideal, d. h. ist seine Lichtintensität nicht vermindert, so wäre die Intensität dieses Strahles b durch eine strichpunktierte Linie e zu veranschaulichen und die geschwärzte Breite wäre WO, was gleich der gewünschten Breite ist zwischen den Schnittstellen der idealen Intensitätslinie eund der kritischen Belichtungs-Lichtintensität d.

Die gewünschte, geschwärzte Breite WO wird auf folgende Weise erhalten: Der Laserstrahl b wird um den Winkel Δα. mittels des akustisch-optischen Deflectorelementes 2 abgelenkt — wie der Strahl c veranschaulicht — so daß die geschwärzte Breite des Films, die dem Strahl c ausgesetzt ist, die gewünschte Breite WO hat. Diese liegt zwischen den Schnittstellen der Lichtintensitätslinie g des Strahles c und der kritischen Belichtungs-Lichtintensität d

Um die Lichtintensität des Laserstrahles, der zunächst vertikal unter dem Winkel α durch das akustisch-optische Deflectorelement 2 abgelenkt wird, zu korrigieren, wird das Ultraschall-Wellen-Signal, das von dem Ultraschall-Wellen-Generator 16 erzeugt wird, frequenzmoduliert, so daß der Laserstrahl unter dem Winkel <χ+Δ<χ durch das Deflectorelement 2 abgelenkt wird. Das Deflectorelement 2 wird von dem Breitensignal Sw geregelt und der Laserstrahl wird nochmals horizontal unter dem Winkel θ/durch den akustisch-optischen Deflector 2a abgelenkt, der seinerseits durch das Positionssignal 5pgeregelt wird.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 trägt der Tatsache Rechnung, daß die Intensität des Laserstrahles unter der Bezugsintensität WO liegt, und daß die Lichtintensitätslinie ansteigt, wie in F i g. 1 durch Ablenkungswinkel θι, Θ2 oder Θ3 veranschaulicht ist. Liegt die Intensität des Laserstrahles unter der Bezugsintensität WO und nimmt die Lichtintensitätslinie ab, wie durch den Ablenkungswinkel θι in F i g. 1 veranschaulicht, so wird der Laserstrahl zum Zwecke der Korrektur der Lichtintensität weiter um den Winkel Δα. abgelenkt In diesem Falle sollte jedoch die oberste Lichtintensität der Linie g geringer sein, als jene der Linie f. Liegt die Intensität des Laserstrahles oberhalb der Bezugsintensität WO, so ist der Korrekturablenkungswinkel Δα negativ, in einem solchen Falle ist die oberste Intensität der Linie f größer als jene der Ideallinie e Nimmt die Lichtintensitätslinie ab — wie durch den Ablenkungswinkel 8k veranschaulicht— so ist die oberste Intensität der Linie # geringer als jene der Linie/

Nimmt die Lichtintensitätslinie ab — wie durch den Ablenkungswinkel Bm gezeigt — so ist die oberste Intensität der Linie g höher, als jene der Linie / In allen diesen Fällen müssen die obersten Intensitäten der Linie /und ^ größer sein als die kritische Belichtungs-Lichtintensität d

In Fig.4 ist ein weiteres System zum Durchführen eines anderen Verfahrens in bezug auf Fig.3 beschrieben, und zwar zum Stabilisieren der Intensität des Lichtstrahles gemäß der Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform wird der von der Laserröhre 1 emittierte Laserstrahl zunächst vertikal unter einem Winkel «/ durch das akustisch-optische Deflectorelement 2 abgelenkt und tritt sodann durch die geschlitzte Platte 3 hindurch. Der Laserstrahl wird dann horizontal unter dem Winkel Bi durch das akustisch-optische Deflectorelement 2a abgelenkt

In diesem Falle wird die Korrektur der Intensität des Laserstrahles durch Verändern des vertikalen Ablenkungswinkels «/durchgeführt, d. h. durch Verändern der Frequenz des Ultraschall-Wellen-Signales, das durch den Ultraschall-Wellen-Generator 16 erzeugt wird, und wird dem akustisch-optischen Deflectorelement 2

aufgeprägt.

Das »Einso-Zähl-Signal, das von dem Digital-Analog-Konverter 13 ausgesandt wurde, sowie das Breitensignal Sw werden über Digital-Analog-Konverter 18a. einem Addierwerk 15a eingespeist, das die beiden Signale aufaddiert und das resultierende Signal dem Ultraschall-Wv.llen-Generator 16 zum Ansteuern des akustisch-optischen Deflectorelementes 2 übergibt. Das Ultraschall-Wellen-Signal v/ird im Ultraschall-Wellen-Generator 16 frequenzmoduliert, und zwar durch das resultierende Signal, das vom Addierwerk 15a kommt.

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so daß der Laserstrahl unter dem gewünschten Winkel durch das Deflectorelement 2 abgelenkt werden kann; dieses Defleuiorelement ist seinerseits durch das Ultraschall-Wellen-Signal geregelt. Die Breite des Laserstrahles läßt sich auf den gewünschten Wert mittels der ausgeschnittenen Platte 3 einstellen, wie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Die übrigen Operationen, die weiteren Elemente, sowie deren Funktionen, sind die gleichen wie in Fig. 2; demgemäß kann auf die Erläuterungen im einzelnen verzichtet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Stabilisieren der Intensität eines von einer Lichtquelle ausgesandten und von einem akustisch-optischen Deflectorlement abgelenkten Lichtstrahls, wobei das Deflectorelement durch ein Regelsignal gesteuert wird, das aus dem Vergleich der IST-Intensität des Lichtstrahles (IST-Wert) mit einer vorbestimmten SOLL-Intensität (SOLL-Wert) resultiert, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensabschnitt (Speicherzyklus) die bei jeweils bestimmten Ablenkungswinkeln auftretenden Differenzen zwischen IST- und SOLL-Wert ermittelt und in Form äquivalenter Signale (Korrektursignale) gespeichert werden, und daß beim anschließenden Arbeiten mit der Lichtquelle (Arbeitszyklus) das Regelsignal auf der Grundlage der gespeicherten und ausgelesenen Korrektursignale gebildet wird. -²⁰

2. Verf-aeren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsignal durch das Korrektursignal amplitudenmoduliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsignal durch das Korrektursignal frequenzmoduliert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Lichtstrahles durch einen Kombination aus einer mit einem Ausschnitt versehenen Platte und einem akustisch-optischen Deflectorelement verändert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl einen freien Bereich belichtet, 'Jaß d^;~ Differenz zwischen Lichtstrahlintensität und Bezugslichtintensität erfaßt wird, und daß das Korrektursignal, das der erfaßten Differenz entspricht, in dem Speicher gespeichert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsignal ein Ultraschall-Wellen-Signal ist. das von einem Ultraschall-Wellen-Generator erzeugt wurde.