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Verfahren zur Steuerung eines Lichtstrahles, ins-
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besondere beim Lichtsatz Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Steuerung eines Lichtstrahles, insbesondere beim Lichtsatz, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll eine hohe Genauigkeit beim
Schreiben von Text und Bildern auf einer lichtempfindlichen Fläche mittels eines
Lichtstrahles erreicht werden. Bei diesem Verfahren wird die Stellung des Strahles
mittels besonderer Linien-oder Gitterraster gemessen, die aus Schlitzen oder Linien
bestehen. Auf der Grundlage dieser Messungen ist die Stellung des Strahl es während
des Schreibvorganges genau bekannt, und damit kann der momentane Schreibvorgang
zur gewünschten Position auf der Bildfläche gesteuert werden. Die Positionsmessung
in einer Richtung auf der Bildfläche beruht auf der Ablenkung des Lichtstrahles
über die Schlitze bzw. Schlitzblenden außerhalb der Bildfläche mittels einer geeigneten
Technik und der Erfassung der Position des Lichtstrahles an einem Schlitzrand. Da
die Lichtstrahlbewegung wiederholbar und reproduzierbar gemacht werden kann, ergibt
dieses die Möglichkeit, überall auf der Bildfläche die
Stellung
des Lichtstrahles in Koordinaten dieser Richtung zu erkennen. Die Positionskoordinate
auf der Bildebene in einer Richtung, die auf dieser letztgenannten Richtung senkrecht
steht, kann durch ein anderes, aus Schlitzen oder Linien bestehendes Raster gemessen
werden. In ähnlicher Weise fällt entweder der Schreibstrahl oder ein von ihm abgezweigter
Referenzstrahl auf die Rasterung, und während der Schreibvorgang in der fraglichen
Richtung fortschreitet, erzeugt der Strahl auf der Liniierung ein Signal, das die
Stellung des Strahles anzeigt.
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Beim Lichtsatz, bei der Vorbereitung von Druckplatten, bei Rechnerausdrucken,
bei Faksimile-Ubertragung und bei anderen Aufgaben, bei denen Bild- oder Textmaterial
auf eine zweidimensionale Fläche übertragen werden, wird ein Lichtstrahl zum Schreiben
verwendet. Wenn ein hochgenaues Ergebnis erforderlich ist, wird ein Laserstrahl
verwendet, der einen Lichtpunkt hoher Lichtstärke bei kleiner Flächenausdehnung
ergibt. Auf diesem Gebiet sind Verfahren zur Ablenkung und Modulation eines Laserstrahles
zu Schreibzwecken bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren beruht die Steuerung der
Strahlposition auf genauen mechanischen Bewegungen und in einigen Fällen auf einem
durch einen Referenzstrahl erzeugten Signal, während dieser eine Liniierung entlangläuft.
Die erforderliche hohe Genauigkeit von etwa 10.000 bis 100.000 Auflösungselementen
in beiden Richtungen auf der Bildebene kann so jedoch nicht ohne weiteres erreicht
werden.
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Mit der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen soll auch
ein Verfahren zur Steuerung eines Lichtstrahles, insbesondere beim Fotosatz, geschaffen
werden, mit dem die erforderliche hohe Steuerungsgenauigkeit des Lichtstrahles exakt
und sicher reproduzierbar und ohne störanfällen mechanischen Aufwand erreicht wird,
mit der Möglichkeit, Informationen in
Form von Meßwerten über die
augenblickliche Stellung des Lichtstrahles, beispielsweise auf einer Bildfläche,
abzugeben, und diese Information zur Steuerung beispielsweise eines Schreibvorganges
heranzuziehen.
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Dies wird durch die Erfindung insbesondere dadurch erreicht, daß die
Liniierungen außerhalb der Bildfläche eine genaue Information über die augenblickliche
Stellung des Lichtstrahl es auf der Bildebene erzeugen und diese Information zur
Steuerung des Schreibprozesses verwendet wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
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Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäß zu verwendenden
Bildebenenmaske mit Justierschlitzen, Fig. 2 in einer Vorderansicht, einer Seitenansicht
und einer Draufsicht eine erfindungsgemäß zu verwendende Druckplatten-Setzvorrichtung,
Fig. 3 in einer Draufsicht, einer Seitenansicht und einer Vorderansicht den Strahlengang
bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 in einer Draufsicht,
einer Seitenansicht und einer Vorderansicht eine weitere Möglichkeit der Führung
des Strahlengangs beim erfindungsgemäßen Verfahren und Fig. 5 eine Vorderansicht
und eine Seitenansicht einer dritten Möglichkeit der Führung des Strahlengan-
ges
beim erfindungsgemäßen Verfahren.
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Anhang von Fig. 1 wird nachfolgend eine Anordnung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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Ein Streifen der Höhe h auf der Bildfläche wird in einem Zuge belichtet.
Wenn sich der Lichtpunkt oder Lichtfleck in horizontaler Richtung bei der gewählten
Darstellung von links nach rechts bewegt, wird er gleichzeitig schnell in vertikaler
Richtung über die Höhe h abgelenkt. Wenn der Strahl gleichzeitig moduliert wird,
kann alles Text- und Bildmaterial auf der Fläche mit der Höhe h belichtet werden.
Die gesamte Seite wird dadurch beschrieben, daß eine ausreichende Anzahl von aneinander
angrenzenden Streifen belichtet wird. Daher ist es wichtig, daß die Streifen genau
aneinander anschließen. Die Messung und die Positionssteuerung werden in der nachfolgend
erläuterten Weise durchgeführt.
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Wenn der Strahl so abgelenkt wird, daß er auf den in Fig. 1 mit b
bezeichneten Streifen fällt, wird vor dem Schreibbeginn eine Kalibrierung durchgeführt.
Der Strahl wird in vertikaler Richtung über die Schlitze S1 und (vgl. Fig. 1) an
der linken oberen und linken unteren Ecke des Streifens b abgelenkt. Die Treiberspannungswerte
der Ablenkeinheit, die Zeitwerte oder einige ähnliche, dem Queren des Strahls über
die oberen Ränder oder Kanten der Schlitze S1 und S2 entsprechende Informationen
werden erfaßt. Dann wird der Strahl zur rechten Seite der Bildfläche abgelenkt und
die Schlitzen S3 und S4 in der rechten oberen und rechten unteren Ecke des Streifens
b entsprechenden Werte erfaßt. Dadurch wird die Stellung des Streifens b mit hoher
Genauigkeit gemessen.
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Da die Messung mit demselben Strahl, der für den Schreibvorgang benutzt
wird, durchgeführt wird, werden alle Fehler infolge von Fluchtungs- oder Ausrichtungsfehlern
und infolge von Ungenauigkeiten der mechanischen Teile und mechanischen Bewegungen
automatisch kompensiert.
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In ähnlicher Weise verursachen die Ungenauigkeiten und
die
Drift in den elektronischen Bauteilen, die die Vertikalablenkung erzeugen, keine
Fehler beim Schreibvorgang.
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Nach der Durchführung der Kalibrierung und der im Zusammenhang mit
der Kalibrierung stehenden, Fehler korrigierenden Berechnungen kann der Schreibvorgang
des fraglichen Streifens b beginnen. Der Streifen b wird durch das Streichen von
vertikalen Strichen der Länge h dicht nebeneinander von einem Ende des Streifens
b zum anderen geschrieben. Wenn beispielsweise eine Fläche von der Breite einer
Zeitungsseite belichtet wird, ist die Anzahl dieser Striche etwa 16.000. Für jeden
Strich ist vorher der Spannungs- oder Zeitwert berechnet worden, der dem mit B bezeichneten
Punkt am oberen Rand des Streifens b entspricht. In ähnlicher Weise ist die Stellung
des Punktes am unteren Rand des Streifens b berechnet worden. Damit ist die Höhe
h des Streifens b und die Höhe jedes Bildelementes bekannt. Aufgrund dieser Information
kann die Modulation des Lichtstrahl es mit der Vertikal ablenkung des Lichtstrahles
so synchronisiert werden, daß jedes Bildelement genau in die richtige Position geschrieben
wird. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, daß die Position des unteren Randes eines
Streifens (beispielsweise der Punkt B für den Streifen a in Fig. 1) mittels derselben
Schlitze S1 und S3 wie bei der Messung des oberen Randes des nächsten Streifens
(entsprechend Punkt B für den Streifen b in Fig. 1) gemessen wird; dies bedeutet
die Verwendung derjenigen Schlitze im Bereich des linken und rechten Randes der
Bildfläche, die auf derselben Höhe wie die Ränder der Streifen angeordnet sind.
Daraus ergibt sich, daß das schwierige Problem des genauen Stoßes aufeinanderfolgender
Streifen genau und zuverlässig gelöst wird.
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In bestimmten Fällen bewirkt die Verzerrung durch die Linse, daß die
Höhe h des Streifens, die einer bestimmten Ablenkspannung entspricht, in seitlichen
Randberei-
chen der Bildfläche größer ist als in ihrem Mittelbereich.
Um diese und bestimmte andere Verzerrungen zu korrigieren, kann ein weiterer Kalibrierungsvorgang
hinzugefügt werden. Oberhalb oder unterhalb der Bildfläche werden gerade horizontale
Schlitze oder Linien L1 und L2 und seitliche Schlitze Sa, Sb, Sc und Sd (val. Fig.
1) c 5d diesen entsprechend angeordnet. Diese Elemente werden dazu verwendet, beispielsweise
ein Mal täglich eine grundsätzliche Abstimmung der Einrichtung durchzuführen.
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Der Strahl wird auf der Höhe der Schlitze oder Linien L1 und L2 eingestellt,
und die Messung der Schlitze 5a bis Sd wird zunächst wie oben beschrieben durchgeführt.
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Danach wird der Strahl über den Streifen zwischen den Schlitzen oder
Linien L1 und L2 in gleicher Weise wie während des Schreibvorganges eines Streifens
abgelenkt.
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Für jeden vertikalen Strich und eventuell auch für eine geeignet ausgewählte
kleinere Anzahl von Strichen wird der Spannungs- oder Zeitwert, der dem Queren des
Strahls über den Schlitz oder die Linie L1 und ebenso über den Schlitz oder die
Linie L2 entspricht, erfaßt. Dadurch erhält man eine Grundeinstellung, die beim
Schreibvorgang der Bildfläche verwendet wird und die genau geradlinige obere und
untere Rändern für einen Streifen auf der Bildfläche ergibt.
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Die Positionsmessung in Richtung der anderen Dimension, also in horizontaler
Richtung, wird mittels einer geeigneten, horizontal angeordneten Liniierung mit
vertikalen Schlitzen oder Linien durchgeführt. Eine Möglichkeit hierzu ist beispielsweise,
einen Referenzstrahl aus dem Schreibstrahl auszutrennen, so daß der Referenzstrahl
entlang einer Liniierung außerhalb der Bildfläche verläuft. Eine solche Liniierung
ist im oberen Teil von Fig. 1 dargestellt. Ein der Liniierung zugeordneter Fotodetektor
erzeugt ein Signal, das die Bestimmung der horizontalen x-Koordinate erlaubt.
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Eine zweite Möglichkeit besteht in der Verwendung des
Schreibstrahles
selbst, wobei eine Ausführung in Fig. 2 veranschaulicht ist. Dort wird die lichtempfindliche
Bildfläche bewegt, um zu erreichen, daß der gewünschte Streifen an der Position
des Schreibstrahles positioniert wird. Wenn der gewünschte Streifen in der richtigen
Position ist, werden die diesem Streifen entsprechenden Schlitze 5a bis 5d gemäß
Fig. 2 verwendet, die Positionsmessung in der Vertikalrichtung zu kalibrieren.
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Beim tatsächlichen Schreibvorgang werden weiterhin die horizontalen
Schlitze oder Linien L1 und L2 in Fig. 2 zur genauen Steuerung der Vertikalablenkung
bei jedem Vertikalstrich verwendet. Nun kann die Positionsmessung in horizontaler
Richtung mittels einer geeigneten Horizontal-Liniierung durchgeführt werden. In
Fig. 2 besteht eine solche Horizontal-Liniierung aus kurzen schrägen Schlitzen unterhalb
des Schlitzes L1. Der Schreibstrahl wandert bei jedem Vertikalstrich über die Liniierung
aus diesen Schrägstrichen. Ein Fotodetektor erkennt, bei welcher genauen Position
der Strahl die Horizontal-Liniierung durchquert, und dieses Signal gibt somit die
x-Koordinate des betreffenden Vertikalstriches. Dieses Verfahren hat den Vorteil,
daß nur ein Strahl benötigt wird, nämlich der Schreibstrahl. Damit werden Fehler
infolge des Richtungsunterschiedes zwischen dem Schreibstrahl und dem Referenzstrahl
ausgeschaltet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wurde unter Laborbedingungen anhand
einer Vorrichtung überprüft, wie diese in Fig. 3 veranschaulicht ist. Diese Vorrichtung
weist einen Laser 1 auf, der einen Lichtstrahl für einen Modulator 2 erzeugt; weiterhin
ist eine akusto-optische Ablenkeinheit 3 vorgesehen, welche die Vertikal ablenkung
entsprechend der Höhe h erzeugt. Weiter entlang des Strahles ist ein Galvanometerspiegel
4 angeordnet, der die Horizontalablenkung über die Bildfläche erzeugt.
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Danach verläuft der Strahl durch eine Fokussierlinse 5 und weiterhin
durch einen teilreflektierenden Strahlenteiler
6, der den Strahl
in einen Schreibstrahl und einen Referenzstrahl teilt. Der Referenzstrahl fällt
auf eine Liniierung 7, die aus zwei Horizontalschlitzen besteht, die zur genauen
Bestimmung der Vertikalstellung und der Vertikalgeschwindigkeit des Strahl es während
jedes Striches verwendet werden. In Fig. 3 ist weiterhin ein zweiter Referenzstrahl
gestrichelt eingezeichnet, der nicht moduliert ist und der auf eine horizontale
Liniierung 8 fällt und einen dahinter angeordneten Fotodetektor 9 erreicht. Dieser
erzeugt das Signal zur kontinuierlichen Bestimmung der x-Koordinate.
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Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Anordnung besteht ein wesentliches
Merkmal darin, daß durch Verwendung einer akusto-optischen Ablenkeinheit die Vertikalablenkung
elektronisch ohne die Bewegung mechanischer Teile erfolgen kann. Dadurch wird ein
vollständig elektronisches Steuersystem zur Positionierung des Strahls erhalten.
Die mechanische Ablenkung, die mittels des Galvanometerspiegels 4 durchgeführt wird,
kann mit einem gleichbleibenden Rückstellantrieb frei von Steuerungszwängen durchgeführt
werden. Die Vertikalablenkung wird mit dieser freilaufenden mechanischen Ablenkung
in solcher Weise synchronisiert, daß die Vertikalablenkung beginnt, wenn der auf
der Liniierung 8 gemessene Strahl einen richtigen x-Koordinatenwert erreicht hat.
Dies ergibt anhand elektronischer Steuerung einen richtigen x-Koordinatenwert für
jeden Strich.
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Entsprechend werden in der y-Richtung die Bildelemente durch Messung
der y-Koordinate des Strahls und durch Synchronisierung der Modulation des Strahl
es ausgerichtet, so daß jedes Bildelement zum richtigen Zeitpunkt geschrieben wird,
bei dem der Strahl die zutreffende Position in der y-Koordinate erreicht hat. Damit
wird auch die Positionssteuerung in der y-Richtung elektronisch durchgeführt, und
beeinträchtigen Herstellungsfehler bei mechanischen Bauteilen nicht die Genauigkeit.
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Weiterhin ist von Bedeutung, daß die Positionssteuerung
auf
einer geometrischen Liniierung beruht, die leicht mit hoher Genauigkeit hergestellt
werden kann und bei der die Aufrechterhaltung der Genauigkeit gewährleistet werden
kann.
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Das erläuterte Meßsystem zur Positionserfassung erlaubt es, eine
Vorrichtung der in Fig. 4 veranschaulichten Art zu bauen. Der Übergang von einem
Streifen zum nächsten Streifen wird dabei durch einen zweiten Galvanometerspiegel
16 durchgeführt, der hinter der hier mit 15 bezeichneten Fokussierlinse angeordnet
ist. Man erhält dann eine Einrichtung mit einem tatsächlich wahlfreien Zugriff in
Vertikalrichtung. Die Drehzeit für ein Galvanometer liegt in der Größenordnung von
einigen -zig Millisekunden und ist in gewissem Umfange unabhängig vom Drehwinkel.
In jedem konventionellen System ist es unmöglich, einen solchen Betrieb mit wahlfreiem
Zugriff zu erreichen, da die Richtungsgenauigkeit eines Galvanometerspiegels zur
Erzielung der erforderlichen Schreibgenauigkeit ungenügend ist. Das erfindungsgemäße
Positionssteuersystem ist jedoch insbesondere im Hinblick auf seine Verwendung des
Schreibstrahles für die Positionsmessung und seine elektronische Betriebsweise so
schnell und genau, daß die Verwendung eines Galvanometers für wahlfreien Zugriff
möglich wird. Eine Einrichtung mit wahlfreiem Zugriff ist beispielsweise beim Lichtsatz
von Nutzen, weil dann der Text und die Bilder getrennt und zu verschiedenen Zeiten
geschrieben werden können und es nicht erforderlich ist, die ganze Seite in einer
bestimmten Reihenfolge zu schreiben, beispielsweise von der linken oberen Ecke bis
zur rechten unteren Ecke. Die Rechnersteuerung beim Lichtsatz ganzer Seiten mit
gemischten Arten von graphischen Elementen wird so erheblich vereinfacht.
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Das in Fig. 4 veranschaulichte System arbeitet mit einer zylindrischen
Bildebene 18 der Fokussierlinse 15. Die Achse des Zylinders fällt mit der Achse
des Galvano-
meters 16 zusammen. In einigen Anwendungen ist es
jedoch wichtig, daß die Bildfläche eine Ebene ist. Dies wird durch den Strahlengang
gemäß Fig. 5 erreicht. Nach dem dortigen Galvanometer 26 ist im Strahlengang ein
Satz von Planspiegeln 27 angeordnet, die entlang einer Parabolfläche positioniert
sind. Durch geeignete Dimensionierungen kann so die nachfolgend erläuterte Arbeitsweise
verwirklicht werden.
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Wenn der Lichtstrahl auf den Mittelbereich eines der Planspiegel 27
gerichtet wird, so ergibt sich eine scharfe Abbildung auf einer ebenen Bildfläche
28. Da das Galvanometer 24 für die Horizontalablenkung und die akusto-optische Ablenkeinheit
für die Vertikalablenkung vor der Fokussierlinse 25 liegen, bleibt der Strahl bei
Verwendung einer entsprechend fokussierenden Feldlinse unabhängig vom Ablenkungswinkel
der Ablenkeinheiten auf einer ebenen Bildfläche fokussiert. Die Einrichtung gemäß
Fig. 5 ermöglicht es dann, auf einer großen ebenen Fläche zu schreiben, ohne diese
körperlich bewegen zu müssen, so daß die wahlfreie Zugriffsmöglichkeit erhalten
bleibt.
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Das Laborgerät wurde mit einem Argon-Ionen-Laser mit einer Wellenlänge
von 488 nm versehen. Der Strahl wurde mittels eines akusto-optischen Modulators
mit einer Bandbreite von 8 MHz moduliert. Die kurze Vertikalablenkung wurde mittels
einer akusto-optischen Ablenkeinheit erhalten. Die maximale Ablenkung auf der Bildfläche
war 8 mm und die Vertikalablenkzeit für einen Strich lag zwischen 50 eus und 2 ms
bei den verschiedenen Versuchen. Der Ablenkwinkel des Galvanometers für die Horizontalablenkung
betrug bis zu 300, die Zugriffszeit für wahlfreien Zugriff lag bei etwa 10 ms, und
die Horizontalablenkung lag zwischen 220 und 430 mm je nach der verwendeten Fokussierlinse.
Die Höhe der Streifen betrug 3,2 mm, und die Höhe der gesamten Bildfläche lag zwischen
300 und 600 mm. Im linken und rechten Randbe-
reich der Bildfläche
wurden für die Messung der y-Koordinate Liniierungen vorgesehen. Diese enthielten
50 Fm breite Schlitze in Abständen von 3,2 mm. Die zugelassene Maßabweichung im
Abstand zwischen den Schlitzen betrug t 2,5 m. Außerhalb der Bildfläche lag die
Liniierung zur Messung in der x-Koordinate, die aus identischen transparenten und
undurchsichtigen vertikalen Linien, jeweils mit einer Breite von 25 bestand. Als
Maßabweichung für diese Linien wurden + 2,5 rm zugelassen. Das durch die vertikale
Liniierung durchtretende Licht wurde Halbleiterdetektoren zugeleitet, unter Verwendung
von Lichtleit-Faserkabeln.
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Das durch die horizontale Liniierung durchtretende Licht wurde durch
einen linienförmigen optischen Detektor erfaßt. Die Einrichtung wies weiterhin eine
schlitzförmige Liniierung der in Fig. 3 veranschaulichten Art auf, wobei das durch
diese Liniierung hindurchtretende Licht mittels eines Szintillationszählers erfaßt
wurde.Die Elektronik des Steuerkreises arbeitete digital, wobei das Gerät eine Taktfrequenz
von 32 MHz aufwies. Da die maximale Vertikalablenkgeschwindigkeit des Lichtstrahles
200 m/Us betrug, entsprach das Intervall zwischen zwei Taktimpulsen 6,25 em.
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Die Abstände oder Entfernungen in vertikaler Richtung wurden durch
Zählen der Taktimpulse gemessen, die von dem Zeitpunkt an, zu dem der Strahl einen
Schlitz überquerte, bis zu dem Zeitpunkt anfielen, zu dem er einen anderen Schlitz
überquert Weiterhin konnte durch Messung der Anzahl von zwischen zwei Schlitzen
mit bekanntem gegenseitigem Abstand beobachteten Impulsen die vertikale Ablenkgeschwindigkeit
genau gemessen werden. Die verschiedenen Korrekturberechnungen wurden digital durchgeführt.
Danach wurde die Modulation des Lichtstrahles während jedes Vertikalablenkungs-Striches
durch die Berechnung der Startzeit für jedes Bildelement und die Erzeugung eines
Startsignales zu demjenigen Zeitpunkt gesteuert, zu dem der Takt anzeigte, daß die
Startzeit
erreicht war. Die Steuerung in der x-Richtung wurde dadurch erreicht, daß ein Startsignal
für die Vertikalablenkung jedesmal dann erzeugt wurde, wenn eine Grenze zwischen
einer transparenten und einer undurchsichtigen Linie auf der Horizontalliniierung
überquert wurde, mithin also in Abständen von 25 em. Die Positionsmessungs- und
Steuergenauigkeit des Systems innerhalb der gesamten Bildfläche lag bei einer Größenordnung
der Auflösung von 6,25 em.
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In Abhängigkeit vom Anwendungsfall kann das erfindungsgemäße Positionssteuerungsverfahren
mit allen Einzelheiten oder in vereinfachter Form Anwendung finden. Wenn beispielsweise
das Galvanometer für die Horizontalablenkung von einer ausreichend hohen Qualität
ist und die erforderliche Positionierungsgenauigkeit nicht höher ist als sie durch
das Galvanometer erreicht wird, wird eine der vertikalen Liniierungen nicht benötigt.
Die Kalibrierung wird dann nur auf der linken Seite der Bildfläche vor dem Schreibvorgang
durchgeführt und die Arbeitsgeschwindigkeit der Einrichtung bzw, des Gerätes wächst.
Die Notwendigkeit horizontaler Linien L1 und L2 hängt ebenso von den Genauigkeitsanforderungen
ab. Wenn der betreffende Einsatzfall sehr kritisch ist, dann muß die horizontale
Position der Bildfläche zusätzlich zu den Messungen der Vertikalposition sogar noch
genauer dadurch gemessen werden, daß eine lange schmale gerade Vertikallinie an
der Bildfläche angebracht wird und ein Spannungs- oder Zeitwert erfaßt wird, der
dem Moment entspricht, wenn der Schreibstrahl diese Linie überquert.
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Eine hochgenaue Messung der x-Koordinate wird dadurch erzielt, daß
diese Anordnung mit dem Meßsystem für die x-Position unter Verwendung des Schreibstrahles
kombiniert wird, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wurde.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ergibt sich für den Fall, daß die
Höhe des Streifens nur ein Bildelement
beträgt. In diesem Fall
kann die vertikale Positionsmessung unter Verwendung von nur einem horizontalen
Schlitz oder einer Linie mit einer Länge durchgeführt werden, die größer ist als
die Breite der Bildfläche.
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Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, einen Referenzstrahl
aus dem Schreibstrahl abzuzweigen und den Referenzstrahl auf die aus der langen
horizontalen Linie oder dem langen horizontalen Schlitz bestehende Liniierung zu
richten. Die Menge des durch einen Schlitz hindurchtretenden oder durch eine Linie
reflektierten Lichtes hängt dann von der Relativstellung des Randes des Schlitzes
oder der Linie und des Lichtstrahles ab. Eine Ablenkeinheit, beispielsweise eine
akusto-optische Ablenkeinheit, ein piezoelektrischer Spiegel, ein Galvanömeter oder
eine ähnliche Einrichtung wird dann verwendet, um die Ausrichtung des Lichtstrahles
zu ändern, um hierdurch die durch die Liniierung beobachteten Fehler zu berichtigen
und eine genaue Vertikalposition während des Schreibvorganges zu erhalten. In diesem
Falle kann die Horizontalposition mit demselben Referenzstrahl oder mit einem anderen
Referenzstrahl gemessen werden. Im ersteren Fall muß die aus horizontalen Schlitzen
oder Linien bestehende Liniierung für die vertikale Positionsmessung irgendeine
zusätzliche Struktur besitzen, die eine Abhängigkeit von der x-Koordinate ergibt
und zur Messung der x-Position herangezogen werden kann. Ein Beispiel hierfür ist
eine Ronchi-Liniierung, die aus kurzen vertikalen Linien besteht, welche die lange
horizontale Linie überlagern. Wenn getrennte Referenzstrahlen für die horizontalen
und vertikalen Messungen eingesetzt werden, kann jede der beiden erforderlichen
Liniierungen einen einfacheren Aufbau besitzen als eine kombinierte Liniierung.