DE3339128A1 - Fotografische auftragvorrichtung - Google Patents
Fotografische auftragvorrichtungInfo
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
-■ 9 -.
Die Erfindung bezieht sich auf fotografische Auftragvorrichtungen,
bei denen ein fotosensitiver Datenträger gemäß einer erwünschten grafischen Darstellung belichtet wird.
Grafische Aufzeichnungsvorrichtungen sind nach dem Stand der
Technik, bekannt. Benutzt wurden u.a. die hinreichend bekannten
Stiftauftragvorrichtungen, bei denen ein Datenträger und einer oder mehrere. Stifte zur Erzeugung der erwünschten grafischen
Darstellung.relativ zueinander bewegt werden, häufig
unter der Steuerung eines numerischen Reglers oder Computers. Bei zahlreichen Anwendungsfällen ist jedoch eine Steuerung
der Linienbreite über die leicht mit einer Stiftauftragvorrichtung erzielte hinaus erforderlich, teilweise wegen der
Schwierigkeiten bei der Steuerung der Breite der aufgetragenen Linien infolge von Schwierigkeiten in Verbindung mit Tintenfluß
„
Auch kann der gewünschte Anwendungszweck der grafischen Aufzeichnungsvorrichtung
Beschränkungen auferlegen. Beispielsweise verlangen zahlreiche Anwendungsfälle in der Fertigung
ein Transparent, das als eine Maske verwendet werden kann, beispielsweise beim Ätzen der Platten für gedruckte Schaltungen.
Die Erzeugung grafischer Darstellungen auf einem anderen Datenträger und Übertragung auf ein Transparent verlangt ein
fotografisches Verfahren, welches in sich zu üngenauigkeiten
.../10
:- , ': ; "■; ' 3339Ί28
- ίο - ■'.■■■
in der Maske beitragen kann. Die Abweichungen in der Linienbreite können weiter verschlimmert werden, wenn eine bedeu-.
tende Größenabweichung zwischen der Auftragung bei ihrer Erzeugung und beim Auftragen derselben besteht.
Wegen der oben erwähnten Schwierigkeiten sind fotografische Aufzeichnungsvorrichtungen oder Fotoauftragvorrichtungen zum
Gebrauch eingeführt worden. Jedoch neigen diese fotografischen
Auftragvorrichtungen dazu, sehr kostspielig, massiv und langsam zu sein. Bei einer kennzeichnenden fotografischen Auftragvorrichtung
wird ein Strahlungsenergiemuster auf einem fotosensitiven Datenträger· erzeugt, beispielsweise auf einem
fotografischen Film, und der Datenträger und das Schema werden gemäß der gewünschten Belichtungsspur auf dem Datenträger'
relativ, zueinander bewegt. Beispielsweise kann ein geformter Lichtstrahl von einer stationären Lichtquelle aus
auf einen Film gerichtet und der Film relativ zu dem von dem Lichtstrahl auf dem Film gebildeten Muster bewegt werden.
Herkömmliche Konstruktionen verwenden zwei Plattformen für. Filmlagerung und Bewegung, die jeweils in einer Richtung
rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der anderen beweglich sind, und bei denen eine Plattform zur Bewegung mit der
anderen gelagert ist. Bei den verlangten Filmgrößen moderner Anwendungszwecke sind derartige Plattformen groß und schwer.
Demgemäß sind die Systeme, die die Plattformen, bewegen, not-
.../11
wendigerweise massiv und häufig langsam. Es kommt im allgemeinen für jede Plattform ein getrenntes Bewegungssystem
zur Anwendung, bei dem an jeder Plattform typisch eine angetriebene Leitspindel befestigt ist.
Eine allgemein übliche aus Leitspindel und Plattform be·»
stehende Antriebsvorrichtung verwendet eine Leitspindel hoher Präzision, die von einem Schrittschaltmotor gedreht
wird. Die Aufrechterhaltung der Lage der Plattformen und somit des Films mit hoher Genauigkeit (weniger als z.B.
ein mil) verlangt die Verwendung kostspieliger Komponenten und wiederum massive Lagerstrukturen. Andere Lösungen des
Problems schlagen vor, den Film stationär zu halten, während die Vorrichtung, welche den Belichtungslichtstrahl erzeugt, relativ zu dem Film bewegt wird. Während dies die
oben erwähnten Schwierigkeiten zu verringern scheint, werden doch diese Schwierigkeiten nur in einem bestimmten Ausmaß
verringert und bestehen weiter als Erschwerungsfaktoren fort. .
Die vorliegende Erfindung schafft eine fotografische Auftragvorrichtung,
bei welcher auf einem fotosensitiven Datenträger ein Strahlungsenergiemuster erzeugt wird, und zwar unter
Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Datenträger und dem Strahlungsenergiemuster gemäß einer gewünschten Beiichtungsspur
auf dem Datenträger. Es wird der Unterschied zwi-
.../12
sehen der tatsächlichen und der erwünschten Relativbewegung
zwischen dem Datenträger und dem Muster, festgestellt und
das Muster in Abhängigkeit von diesem Unterschied zum Ausgleich desselben verändert. Auf diese Weise werden Positionsfehler,
welche auf die die primäre Relativbewegung erzeugenden Einrichtungen zurückzuführen sind, ausgeglichen, ohne
daß diese Einrichtungen hochgradige Präzisipnseinrichtungen
sein müßten. Auch wird die Genauigkeit der Zeichnung insgesamt nicht durch Stellungsfehler der Art berührt, bei welcher
die Bewegungseinrichtung der erwünschten Stellung nacheilt oder ihr vorauseilt, wie sie im allgemeinen bei Systemen
auftreten, die mit hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen arbeiten. Der Positionsfehler dieser Art ist der
Hauptfaktor, der zu einer langsamen Arbeitsgeschwindigkeit der bekannten fotografischen Auftragvorrichtungen führt. Im
Sinne dieser BeSchreibung und dieser Ansprüche bedeutet die Bezeichnung
"verändern" einen Ausgleich in dem Strahlungsenergiemuster, der den Einrichtungen zur Erzeugung der primären
Relativbewegung beigeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Strahlungsenergiemuster erzeugt.von einem Mustergenerator
mit einer Platte, auf der ein veränderliches Musterobjekt entsprechend dem gewünschten Strahlungsenergiemuster
dargestellt wird. Das Strahlungsenergiemuster wird verändert
.../13
;-' ; ■ : ■ 3339Ί28
durch Veränderung der Position des Musterobjekts auf der Platte des Mustergenerators. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform enthält der Mustergenerator eine Kathodenstrahlröhre
(CRT), welche auf ihrer Displayplatte eine Musterobjektspur erzeugt, und zwar unter Veränderung der
Position der Musterobjektspur auf der Platte gemäß den festgestellten Unterschieden zwischen der tatsächlichen und der
erwünschten Relativbewegung zwischen dem Datenträger und dem Strahlungsenergiemuster. In dieser Ausführungsform ist die
Musterobjektspur auf der Displayplatte der Kathodenstrahlröhre
ein lineares Muster mit einer Länge entsprechend der gewünschten Breite der Belichtungsspur auf dem Datenträger.
Auf der CRT-Platte wird eine Reihe derartiger Objektspuren erzeugt, wobei die Anzahl derartiger je Zeiteinheit erzeugter
Musterobjektspuren abhängig ist von der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen dem Datenträger und dem Musterobjekt.
Veränderungen in derartigen CRT-Musterobjektspuren können nahezu augenblicklich durchgeführt werden, was diese
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu einer bevorzugten
macht.
Es zeigen: '
Fig. 1 den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung,
.../14
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung die hauptsächlichen
mechanischen und optischen Charakteristika der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine Kathodenstrahlröhre mit zugeordnetem Steuerkreis, die einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden, und
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung die Steuerfunktionen
eines Teils einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein grundlegendes Konzept der vorliegenden Erfindung,
in welchem parallele angedeutete Linien 10 die Begrenzungen einer geraden Linie festlegen, die belichtet werden
soll, wobei die gerade Linie eine Breite gleich dem Abstand zwischen den angedeuteten Linien.10 hat. Bei den meisten
Anwendungsarten einer fotografischen Auftragevorrichtung ist
es wünschenswert, über dem gesamten Bereich zwischen den
Linien 10 eine gleichmäßige Belichtung zu haben. Jedoch .
verwenden fotografische Auftragvorrichtungen nach dem Stand
der Technik im allgemeinen eine kreisförmige Öffnung zur Bildung eines kreisförmigen Belichtungsmusters mit einem
Durchmesser entsprechend der Entfernung zwischen den Linien 10. Die Belichtung einer Linie auf einem fotosensitiven Datenträger
durch Bewegung eines solchen Lichtmusters führt zu einer
.../15
bedeutend größeren Belichtung im Mittelpunkt ( in der Mitte zwischen den Linien 10) als an den Kanten (im Bereiche der
Linien 10).
Die oben erwähnte ungleiche Belichtung ist angesprochen worden durch Vorsehung, einer anderen als einer runden öffnung,
beispielsweise einer rechteckigen Öffnung. Jedoch kann in solchen Fällen ein Richtungswechsel der gewünschten Beiichtungsspür
einen Orientierungswechsel der das Muster erzeugenden
Öffnung verlangen. Dies wurde erreicht durch eine Neuorientierung der Mustergeneratoreinheit. Während eine
Belichtungsspur mit einer nicht kreisförmigen Öffnung gleichmäßiger belichtet werden kann, ist die Umorientierung des
Mustergenerators beschwerlich.
Die Erfindung begegnet dem Problem der ungleichen Belichtung innerhalb des Bereichs zwischen den angedeuteten Linien 10
durch Erzeugung einer Reihe linearer Strahlungsenergiemuster auf dem Datenträger, die sich jeweils bei Überlappung benachbarter
Muster zwischen den angedeuteten Linien 10 erstrecken. D.h., es sind gemäß der Darstellung in Fig. 1 eine Reihe linearer
Muster 11 und 12 so angeordnet, daß sich ihre größere Abmessung von einer der angedeuteten Linien 10 zu der anderen
der angedeuteten Linien 10 erstreckt, wobei benachbarte Muster sich überlappen. Die Muster 11 und 12 sind identisch mitein-
.../16
ander; die Muster 12 sind in angedeuteten Linien dargestellt, um die Überlapptbeziehung zwischen den Mustern 11 oder-12
und ihren benachbarten Mustern deutlicher zu zeigen. Die Hauptabmessung der Muster 11 und 12 liegt lotrecht zu der
Richtung der zu belichtenden Linie (das ist die Richtung der angedeuteten Linien 10 im Belichtungsbereich).
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Muster 11 und
12 optisch projizierte Bilder einer auf .einer CRT-Displayplatte
erzeugten Musterobjektspur. Jedes der Muster 11 und 12 entsteht aus einer linearen Spur auf dem CRT-Display.
Es wird jeweils eine CRT-Objektspur für jede Abtastung
("sweep") des CRT-Strahls quer über den Schirm bei einer solchen Geschwindigkeit erzeugt, welche sicherstellt, daß
sie das vorher erzeugte Bild oder Muster leicht überlappt, wie in Fig. 1 gezeigt. Da jedes Muster 11 und 12 eine finite
Breite hat (Entfernung längs den Linien 10), ist die zeitliche Abstimmung der CRT-Abtästungen notwendigerweise
mit der Relativgeschwindigkeit zwischen den Mustern und dem
Datenträger verkettet t auf den das Muster projiziert wird.
Jedoch läßt sich die Spurerzeugung leicht steuern und mit der Geschwindigkeit der Relativbewegung koppeln.
Während die CRT-Spur unter Bezugnahme auf Fig. 1 in Verbindung mit einer geraden Linie beschrieben wurde, kann sie
.../17
leicht in Stellung und Abmessung von einer Abtastung zur nächsten verändert werden, wodurch es möglich wird, andere
Objekte als Linien mit einer einzigen Breite zu zeichnen, beispielsweise durch Vergrößerung oder Verringerung der
CRT-Spurenlänge während der Bewegung des Spurenbildmusters
auf dem Datenträger quer über dessen Oberfläche. Bei geeigneten Steuerungen schließen die Objekte, die "gezeichnet"
werden können, Rechtecke, Kreise usw. ein. Tatsächlich können, da keinerlei mechanische Bewegungen erforderlich sind,
um die Abtastung auf dem CRT-Display zu verändern, praktisch alle beliebigen Formen "gezeichnet" werden, einschließlich
alphanumerischer Zeichen.
Ein Hauptvorteil in der Verwendung einer CRT als Mustergenerator besteht darin, daß die Lage des Musterobjekts auf
der Displayplatte bei hoher Geschwindigkeit verändert werden kann. Die vorliegende Erfindung benutzt dies Merkmal
zum Ausgleich von Fehlern in der relativen Lage zwischen dem Bildmuster und dem fotosensitiven Datenträger. D.h.,
es kann bei einer gegebenen beabsichtigten oder erwünschten Bildmusterposition in einem bestimmten Datenträgerbereich,
bei der sich jedoch infolge eines Positionsfehlers zwischen dem Träger und dem Bildmuster das Bildmuster tatsächlich in
einer' anderen Stellung auf demTräger befindet, das Musterobjekt
beispielsweise durch Veränderung seines Platzes auf der CRT-Displayplatte verändert werden, um das Bildmuster
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in den beabsichtigten Trägerbereich in Stellung zu bringen. Aus diesem Grunde brauchen die Einrichtungen zur Erzeugung
der Relativbewegung keine Hochleistungsgeräte zu sein, noch
ist die Betriebsgeschwindigkeit des Systems abhängig von der Geschwindigkeit, bei welcher Korrekturen von der Einstellvorrichtung
durchgeführt werden können. Ferner können Fehler auch aus anderen Gründen als infolge von Ungenauigkeiten in
der Positionierungseinrichtung auftreten; es können Schwingungen auf die Fotoplatte übertragen werden, die dann Stellungsfehler
über die in der beabsichtigten Auftragung gegebene Toleranzgrenze hinaus erzeugen. Auch diese können durch
die vorliegende. Erfindung ausgeglichen werden, was eine Verminderung
in der "Steifigkeit" der Fotoplatteneinrichtung gestattet. . ' " .. y
In der offenbarten Ausführungsform koppelt die vorliegende
Erfindung die Erzeugung von Musterobjektspuren mit der Geschwindigkeit
der Relativbewegung zwischen dem fotosensitiven Datenträger und dem Mustergenerator. Es besteht daher
während der Beschleunigung oder Verlangsamung eine gleich-.mäßige
Filmbeiichtung, ohne daß Veränderungen.in der Intensität des Lichtes oder der Belichtung erforderlich wären.
Eine derartige Veränderung in der Lichtintensität kommt bei
bekannten Systemen häufig zur Anwendung, um eine gleichmäßige Filmbelichtung zu gewährleisten. Die tatsächliche Gleichmäßigkeit
in den bekannten Vorrichtungen ist ferner abhängig von
.../19
der Genauigkeit der Beschleunigung und Verlangsamung.
Während die Erfindung im Zusammenhang mit einer Kathodenstrahlröhre
beschrieben wird, können doch selbstverständlich
andere Lichtmustergeneratoren zur Berichtigung von Positionierungsfehlern durch Umpositionieren eines Musterbildes auf
einer Platte eines Mustergenerators verwendet werden. Beispielsweise
sind mechanische Lochplatten von der in bekannten Anlagen verwendeten Art von relativ leichtem Gewicht und
können mittels Servoeinrichtungen, die auf Filmpositionsfehlersignale
zum Ausgleich von Fehlern in der relativen Lage ansprechen, umpositioniert werden. Obwohl derartige Servoeinrichtungen
gewisse Nachteile der bekannten Anlagen aufweisen, können sie doch weitaus schneller wirksam sein als eine Servoeinrichtung,
die die Bewegung des gesamten Mustergenerators oder der gesamten Filmlagerung steuert. Außerdem kann ein
optisches System verwendet oder benötigt werden, um eine Bildspur von dem Mustergenerator auf den zu belichtenden Film zu
projizieren. Die Manipulation des optischen Systems kann in- ~ nerhalb des Bereichs der Erfindung auch benutzt werden, um
das Energiemuster auf dem Film zu verändern.
Fig. 2 zeigt die mechanischen Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung einschließlich eines fotosensitiven Datenträgers 20 in Form eines von einer ersten Plattform
21 getragenen Films. Die Plattform 21 ist zur Bewegung in
.../20
Längsrichtung einer Leitspindel 22 gelagert, welche von
einem Motor 23 angetrieben wird. Die Plattform 21 bewegt sich beim Drehen der Leitspindel 22 durch den Motor 23 in
bekannter Weise auf der Leitspindel 22 entlang. Die Plattform 2if die Leitspindel 22 und der Motor 23 sind zur Bewegung
mit einer zweiten Plattform 24 gelagert, welche in Längsrichtung einer Leitspindel 25 beweglich ist, wobei diese
Bewegung der Leitspindel 25 unter der Steuerung des Motors erfolgt. Auf diese Weise kann, wie im Stand der Technik bekannt,
eine Bewegung des Films 20 in zwei Richtungen im rechten Winkel durchgeführt und gesteuert werden.
Es kann ein Mustergenerator 27 mit einer Displayplatte 28 zur Erzeugung eines Musterobjekts in Form einer linearen
Spur 29 verwendet werden. Wie oben erwähnt, ist der Mustergenerator
27 vorzugsweise eine Kathodenstrahlröhre. In der gezeigten Ausführungsform ist der Mustergenerator 27 stationär,
während der Film 20 bei Bewegung der Plattformen und 24 derart bewegt wird, daß sich ein Musterbild 3 0 des
Musterobjekts 29 und der Film 20 relativ zueinander bewegen. Eine derartige Bewegung kann in ähnlicher Weise erreicht werden
durch Bewegung des Mustergenerators 27 relativ zu einer Lagerung für den Film 20 oder durch eine Dualbewegung des
Mustergenerators 27 und des Films 20 in bekannter Weise. Die Bewegung des Films 21 in einer Richtung und des Mustergenerators
27 in einer Richtung im rechten Winkel dazu ist in
.../21
bestimmten Fallen gegenüber einer rechtwinkligen Bewegung des Films 21 allein(zu bevorzugen. Ein Faktor bei der Bestimmung
dieses Vorzugs liegt in der Größe des Films und seiner Auswirkung auf die Größe der Filmlagerungsstruktur.
Da1 die vorliegende Erfindung eine Verbesserung erbringt, die
bei jeder beliebigen Vorrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung
verwendet werden kann, und derartige Einrichtungen hinreichend bekannt sind, wird im Interesse der Klarheit
nur eine solche dargestellt. Lagerungseinrichtungen wie Lager, die jede beliebige der bezeichneten Relativbewegungen erlauben,
sind hinreichend bekannt.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die gewünschte
Spur eine gerade Linie, die durch die angedeuteten Linien 10 definiert ist, wobei das Bildmuster 3 0 einem der Elemente 11
oder 12 nach Fig. 1 entspricht. Das Element 31 in Fig„ 2 stellt ein beliebiges optisches Element dar, das erforderlich
ist, um das Objektmuster 29 als Bildmuster 3 0 mit geeigneten Vergrößerungen und Verkleinerungen je nach Anwendungszweck
zu projizieren. Die Zähler 36 und 37 und die Steuerung 38 werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren
3 und 4 beschrieben.
Mit Ausnahme der als Mustergenerator 27 dienenden Kathodenstrahlröhre
entspricht das bis jetzt beschriebene System nach der Darstellung in Fig. 2 den nach dem Stand der Technik be-
.../22
kannten fotografischen Auftragvorrichtungen. Ebenso nach
dem Stand der Technik bekannt ist die Verwendung von Laserinter ferometern, die. allgemein bei 33 in Fig. 2 gezeigt sind
und von denen, das eine 3'3 zur Zusammenwirkung relativ zu
einem von der Plattform 21 getragenen reflektierenden Element 34 in Stellung gebracht ist und das andere zur Zusammenwirkung
relativ zu einem von der Plattform 24 getragenen re-. flektierenden Körper 35 in Stellung gebracht ist. Bei den
Anlagen nach dem Stand der Technik werden die Ausgänge von den Interferometern 33. als Eingänge für die Servoeinrichtungen
verwendet, durch welche die Motoren 23 und 26 gesteuert werden.
Die Steuerung jeglicher hochentwickelter bekannter grafischer
Auftragvorrichtungen ist ein komplexer Arbeitsgang. Im allgemeinen steuert ein externer Computer die Bewegung eines
Stiftes oder Lichtstrahls auf dem Datenträger entlang, auf welchem eine Zeichnung erzeugt werden soll, indem er den
Schaltkreisen der Auftragvorrichtung "eine Reihe Koordinaten-' punkte präsentiert, die anzeigen, wohin sich der Stift oder
Lichtstrahl zunächst weiterbewegen sollte. Die Servoeinrichtungen erzeugen die benötigten Bewegungen, wobei Stellungssensoren
den Schaltkreisen der Servoeinrichtungen den Ort
des sich bewegenden Körpers anzeigen. Mit dieser Information und der Information von dem Computer hinsichtlich des Ortes,
wo sich der in Bewegung befindliche Körper befinden sollte,
.../23
wird ein Fehlersignal erzeugt. Das Fehlersignal wird verstärkt und zur Erregung des oder der die Relativbewegung erzeugenden
Motors oder Motoren benutzt.
Die Computerprogramine, die zur Erzeugung der Information
zur Steuerung der Bewegung der Komponenten des Systems gemäß der Erfindung benotigt werden-, sind komplex. Jedoch sind
derartige Programme sehr ähnlich denjenigen vorhandener Stiftauftragvorrichtungen. Die Abweichungen von vorhandenen
Programmierungen, die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung erforderlich sind, liegen tatsächlich reichlich innerhalb
des Tätigkeitsbereichs eines durchschnittlichen Fachmanns und werden daher nicht im einzelnen diskutiert.
In den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
ist es erforderlich, eine Reihe von Koordinatenpunktwerten (beispielsweise die gewünschten X- und Y-Koordinatenwerte
des Mittelpunkts jedes linearen Bildmusters) bei solchen Raten vorzusehen, die mit den Be-schleunigungs- und Geschwindigkeitskapazitäten
der Antriebsmotoren und dem Beharrungsvermögen der beweglichen Teile verträglich sind. Nachdem
einmal der Zustand einer stetigen Geschwindigkeit erreicht ist, muß dennoch die Wechselrate der Koordinatenwerte auf einen
Wert wenigstens etwas unterhalb der Geschwindigkeitskapazität des Systems begrenzt werden, die z.T. eine Funktion der
Helligkeit des Bildmusters und der Empfindlichkeit der foto-
.../24
sensitiven Oberfläche ist. Zusätzlich zu den Koordinatenwerten liefert der Computer eine Information, die sich auf
die Objektmusterlänge bezieht, welche der Linienbreite auf
dem belichteten Film, der Objektmusterbreite und der Winkelorientierung
des Objektmusters entspricht. Die Winkelorientierung des Objektmusters ist derart, daß ein Musterbild auf
dem Datenträger sich im rechten Winkel zur Richtung 'der auf dem Datenträger aufzubauenden Linie befindet. Außerdem kann
der Mustergenerator abgeschaltet werden, um denjenigen Augenblicken Raum zu geben, wo keine Belichtung des Films erwünscht
ist, beispielsweise bei der Bewegung von einem Zeichnungsobjekt zu dem nächsten, wo keine gegenseitige Verbindungsleitung
zwischen diesen Gegenständen erwünscht ist.
Fig. 3 zeigt eine Kathodenstrahlröhre 40, die in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird,
sowie ihre Steuerung (allgemein mit 38 in Fig. 1 bezeichnet). Für die Zwecke dieser Diskussion können die Steuersignale
auf die "X"- und "Y"-Achse bezogen werden, wobei selbstverständlich diese Bezugnahmen mehr oder weniger willkürlich
sind und sich auf mit Bezug aufeinander lotrechte Achsen beziehen. Ein Y-Achsenablenkungssignal ist auf Leitung 41
für die Kathodenstrahlröhre 40 vorgesehen, während über die Leitung 42 ein X-Achsenablenkungssignal vorgesehen ist. Über
die Leitung 43 wird von einem Computer (nicht gezeigt) ein Spurbreitensteuersignal präsentiert, während über die Leitun-
.../25
gen 44 bzw. 45 Spurstellungskorrektursignale der X- und Y-Achse
übertragen werden. Die Leitungen 44 und 45 sind in Fig. 4 gezeigt und werden im Anschluß hieran mit Bezug auf
diese Figur ausführlicher diskutiert.
Auf den Schaltkreis der Fig. 3 wird über eine Leitung 46
ein Sinuswertsignal übertragen, während über eine Leitung
47 ein Cosinuswertsignal übertragen wird. Die Sinus- und Cosinuswertsignale sind in digitaler Form und sind variable
in Abhängigkeit von der gewünschten Länge der Spur und dem Sinus bzw. Cosinus des Winkels, bei welchem die Spur auf der
Platte der Kathodenstrahlröhre zu erzeugen ist. Bei einem Winkel von 30 und einer Spurlänge von 200 Einheiten würde
der "Sinuswert" 200 (Sinus 30) und der "Cosinuswert" 200 (Cosinus 3 0) betragen.
Die Leitungen 46 und 47 sind an Digital/Analogkonverter 48
bzw. 4 9 angeschlossen. Die Ausgänge der Digital/Analogkonverter 48 und 4 9 sind an Abtastkreise angeschlossen, deren
Ausgänge an Leitungen 41 und 42 angeschlossen sind, wobei jeder Abtastschaltkreis einen Verstärker 50, Widerstände 51
bis 53, einen Kondensator 54 und einen Feldeffekttransistor
55 enthält. Die Gatter der Feldeffekttransistoren 55 sind an eine Leitung 56 angeschlossen, die zum Empfang eines Abtastsignals
von dem Steuercomputer angeschlossen ist.
.../26
Die Abtastschaltkreise sind Integratoren, wenn sich die Feldeffekttransistoren 55 im nicht leitenden Zustand befinden.
Wenn sich die Feldeffekttransistoren 55 im Leitzustand
befinden^ dann bildet die Ausgangsspannung des Verstärkers
50 in Verbindung mit dem Konverter 48 eine •Sinusfunktion, während der.Ausgang des Verstärkers 50 in Verbindung
mit dem Konverter 49 eine Cosinusfunktion bildet. Wenn
das Signal auf der Leitung 56 positiv wird, dann werden die Feldeffekttransistoren 55 in den nicht leitenden Zustand versetzt,
so daß die Integration beginnt. Für die Zwecke dieser Diskussion sei angenommen, daß die Schaltkreiselemente mit
gleichen Bezügszeichen gleiche Werte haben und daß die Ablenkungsempfindlichkeit
der Kathodenstrahlröhre 4 0 bei sowohl horizontaler als auch vertikaler Ablenkung die gleiche ist.
Die Bezeichnung "Zeitkonstante" bezieht sich in dieser Beschreibung auf das. Produkt aus dem Widerstand des Widerstandes
51 und der Kapazitanz des Kondensators 54 in Ohm bzw. Farad. .
Wenn die Konstanten der Proportionalität der Konverter 48 und 49 so eingestellt sind, daß eine bestimmte Ablenkungsspannung eine Ablenkung von ein Zoll erzeugt (wenn der
Strahl eingeschaltet ist), dann würde der Startpunkt für eine Spur irgendwo auf einem Kreis mit einem Radius von
einem Zoll, zentriert auf den Schirm, liegen, unter der Annahme, daß keine Stellungskorrekturspannungen auf die
../27
■ ■
Leiter 44 und 45 übertragen werden. D.h., daß die Anfangsspannungen den Strahl irgendwo auf einem kreisförmigen Ort
von zwei Zoll Durchmesser positionieren wurden. Zu einer
Zeit gleich der Zeitkonstanten würde der Strahl im Schirmmittelpunkt
und zu einer Zeit gleich |era Zweifachen der
Zeitkonstanten würde er an dem gegenüberliegenden Punkt auf demselben Kreis von zwei Zoll angeordnet sein. Dies ist der
FaIl7 weil für jeden Integrator ungeachtet der Anfangsspannjtjng
der Ausgang um den Betrag in der Zeit entsprechend der Zeitkonstanten abnimmt. In einem besonderen Fall, in welchem
der Sinuswert gleich Null und die Länge der gewünschten Spur gleich zwei Zoll ist, befindet sich der Anfangspunkt
der Spur um einen Zoll nach links vom Schirmmittelpunkt,
und die Spur schreitet fort durch die Schirmmitte zu einem Punkt, der ein Zoll rechts von der Schirmmitte liegt. Zu
dem Zeitpunkt, wo das Ende der Spur erreicht ist, muß der Computer ein Signal zum Abschalten des Kathodenröhrenstrahls
liefern; der Computer ist so programmiert, daß er die Zeitdauer der Spurerzeugung ausrechnet, um ein Signal zum Abschalten
des Strahls zu erzeugen und die Integrationsschaltkreise zurückzustellen. Der Spurwinkel mit Bezug auf die
Waagerechte kann daher von dem Computer gesteuert werden durch Bildung von Sinus- und Cosinuswerten auf den Leitungen
46 und 47, die erforderlich sind, um das Bild auf den Datenträger im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des
Musterbildes relativ zu dem Film zu halten.
.../28
Die Zeit des Auftretens jeder Abtastung wird durch den Computer
über Leitung 56 derart gesteuert, daß sie einige-Mikrosekunden nach der Übertragung der neuen Koordinateninformation
liegt, um es einem neuen Fehlersignal zu gestatten, sich zu festigen ("settle"), bevor eine Abtastung tatsächlich
beginnt. Das "Abtastungs"-Steuersignal leitet die auf die
senk- und waagerechten Ablenkungsplatten der Kathodenstrahlröhre 40 übertragenen linearen Spannungsrampen ein. Für eine
sichtbare Spur von zwei Zoll Länge wird ein Einschalten des Strahls der Kathodenstrahlröhre 40 über das Signal auf dem
Leiter 43 in demselben Augenblick veranlaßt, in welchem die Ablenkspannungsabtastungen beginnen. Der Computer signalisiert
dem Strahl, für zwei Zeitkonstanten angeschaltet zu bleiben. Für eine sichtbare Spur von einem Zoll Länge wird
der Strahl zu einem Zeitpunkt gleich der Hälfte der Zeitkonstante angeschaltet, um für eine Zeit gleich einer Zeitkonstanten
angeschaltet zu bleiben.
Der Computer "weiß", wo auf der Displayplatte der Kathodenstrahlröhre
40 sich das Bild befindet, in dem Sinne, daß das Bild immer dort erscheint, wohin der Computer es zuletzt beordert hat, ungeachtet von Verzögerungen in dem mechanischen
Filmtransporteinbau. Das System der. Erfindung schafft eine im wesentlichen augenblickliche Korrektur für derartige Verzögerungen.
Daher kann der Computer so programmiert werden, daß er Abtastungen gemäß der Entfernung erzeugt, die ein
.../29
Bildmuster relativ zu dem Film zurückgelegt hat; es gibt keine Zeitabhängigkeit. Hierdurch wird es möglich, die aus
den aufeinanderfolgenden Spuren auf der Kathodenstrahlröhre entstehenden Bildmuster zu überlappen, ungeachtet der Geschwindigkeit
der Relativbewegung zwischen dem Bildmuster und dem Datenträger.
Fig. 4 zeigt ein Blockschema mit den Leitungen 44 und 45 (siehe Fig. 3), den Motoren 23 und 26, den Leitspindeln 22
und 25 und den Zählern 36 und 37 (siehe Fig. 2). Die gestrichelten Linien zwischen den Zählern und Motoren bezeichnen
deren Verbindung durch die Interferometer 33 (siehe Fig. 2). Die Zähler 36 und 37 sind 20-Bit Auf/Abzähler. Das
bedeutet, daß sie bis zu etwa einer Million Fransen (fringes) oder Interferometerausgangssignale zählen können, was der
Bewegung der entsprechenden Plattform über eine Entfernung von einer Million Wellenlängen des Interferometerlaserlichtes
entspricht. Bei HeNe-Laserstrahlen mit einer Wellenlänge von
annähernd 25 Mikrozoll sind die Zähler in der Lage, Fransen für eine Bewegung von annähernd 25 Zoll zu zählen. Jedoch
ist in zahlreichen Anwendungsfällen die Messung von einer Genauigkeit bis zu diesem Grad übermäßig im Vergleich zu der
Auflösung der Kathodenstrahlröhre 40. Daher brauchen nur die oberen 16' Bits der Zähler 36 und 37 benutzt zu werden. Die
16 Bits entsprechen auch dem allgemeinen Computergebrauch.
.../30
Außerdem erzeugen die Digitalsubstraktionsschaltkreise 6 0 und 61 nach Fig. 4 ein Signal, welches darstellend ist für
den Unterschied zwischen den tatsächlichen und den gewünschten Plattforrastellungen. Beispielsweise empfängt der Substraktionsschaltkreis
60 über die Leitung 62 ein 16-Bit Signal, welches darstellend ist für die gewünschte Plattformstellung
auf der X-Achse, während der Substraktionsschaltkreis ein entsprechendes Signal der gewünschten Stellung
auf der Y-Achse über Leitung 63 empfängt. Die tatsächliche Stellung auf der X-Achse wird von dem Zähler 3 6 auf
den Digitalsubtraktionsschaltkreis 60 übertragen, während die tatsächliche Stellung auf der Y-Achse von dem Zähler
37 auf den Digitalsubtraktionsschaltkreis 61. übertragen wird. Der Ausgang dieser Subtraktionsschaltkreise 60 und 61 zeigt
die Größe und das Vorzeichen des Stellungsfehlers in der
X-Achse bzw. der Y-Achse, an. Diese Fehlersignale können nach.
Umwandlung in die analoge Form benutzt werden, um die Spurstellung zu berichtigen, und zwar durch Veränderung des Ortes
auf der CRT-Displayplatte der nächsten.zu erzeugenden Spur. ■
Die Fehlersignale können auch als Fehlersignale zur Korrektur
des mechanischen Stellungsfehlers der in Betracht stehenden Plattform benutzt werden, sowie auch zur Bestimmung dessen,
ob die Darste1lungsrate der neuen Stellungskoordinaten aufrechterhalten
werden sollte oder nicht. Diese Funktionen werden im folgenden beschrieben. .
.../31
Die Subtraktionsschaltkreise 60 und -61 sind hinreichend bekannte
Digitaleinrichtungen, welche gemäß den Unterschieden zwischen den Eingängen Zahlen mit Vorzeichen (positiv oder
negativ) erzeugen. Der digitale Ausgang von den Subtraktionskreisen 60 und 61 wird in bekannter Weise in ein Analogsignal
umgewandelt, und zwar durch Digital/Analogkonverter 65, deren Ausgänge in bekannter Weise zur Steuerung der waagerechten
und senkrechten Ablenkung der Kathodenstrahlröhre über Leitungen 44 bzw. 45 angeschlossen sind. Der Analogausgang des
Konverters 65 wird ebenso auf Servoverstärker 66 übertragen, welche Ausgangsspannungen der richtigen Polarität erzeugen,
um die Motoren 23 und 26 zu veranlassen, die Plattformen derart umzupositionieren, daß der Stellungfehler vermindert wird,
Wie ersichtlich, wird die Information von dem Computer, die einen gewünschten Wechsel in der Plattformstellung anzeigt,
von der offenbarten Ausführungsform als ein Stellungsfehler
behandelt, was zu einer Aktivierung der Motoren 23 und 26 sowie zur übertragung eines Veränderungssignals auf die CRT-Ablenkungsschaltkreise
führt. Das let-ztere erfolgt fast augenblicklich,
was einen bedeutenden Vorteil in der vorliegenden Erfindung schafft.
Die neue Koordinateninformation wird über die Leitungen 62 und 63 synchron mit den anderen vom Computer erzeugten Daten
(Sinus- und Cosinuswerte, sowie Spurstellung und -abmessung)
übertragen. Jedoch wird das Signal zum Beginn der Abtastung
.../32
("sweep start") (Leitung 5.6 in Pig. 3) einige'Mikr öse künde n
nach dem Empfang der Koordinaten- und Winkelinformation übertragen,
wodurch es den Schaltkreisen zur Erzeugung der Abtastung nach Fig.. 3 und den Subtraktions- und Konverterschaltkreisen'nach
Fig. 4 gestattet wird/ einen stetigen Betriebszustand anzunehmen. Auch stellt die Synchronisierung
sicher, daß Anforderungen für neue Koordinateninformation, die im folgenden zu beschreiben ist, und andere Tätigkeiten
nicht während" der Zeit stattfinden, während der eine oder der' andere der Zähler 36 und 37 infolge von Ausgängen der Inter-..
ferometer 33 (siehe Fig. 2) seinen Zustand wechselt. Während derartiger Zustandswechsel befinden sich die Zählerausgangs- ■
signale, in einem unbestimmten Zustand, was zu groben .Fehlern
(kurzzeitig) an den Ausgängen der Subtraktions schaltkreise 6 0
und 61 führen kann. Während zahlreiche Alternativen zur Anwendung kommen können, um dieses zu verhindern, fast die
vorliegende Erfindung die Verwendung von Tast- und Haltekreisen ins Auge, die sich normalerweise in dem "Tast"-Zustand
befinden, jedoch für wenige Mikrosekunden im Anschluß '
an entweder das Auftreten eines Interferometerimpulses oder einer·Anfrage nach neuer Information von dem Computer in den
"Halte"-Zustand versetzt werden. Diese wenigen Mikrosekunden,
10 beispielsweise, sind, kurz genug, um sicherzustellen, daß
kein bedeutender tatsächlicher .Wechsel in der Filmstellung
auftreten kann, noch in der Fehlerberichtigung'nennenswerte
Verzögerungen vorhanden sein können. Die Ausgänge der Sub-
.../33
copy \Γ
traktionsschaltkreise 60 und 61 können zu den Zeiten, die
als kritisch erscheinen, falsch sein, jedoch kommt dies nicht oft vor, und jeder derartige Vorfall kann zu nicht mehr als
einem vorzeitigen oder verzögerten Anfragen nach neuer Information
von dem Computer führen. Wenn derartige Wirkungen irgendwelche Folgen hätten, dann könnte der zu beschreibende Daten
wähler 70 leicht in einen zeitbestimmten Datenwähler ("clocked" data selector) umgewandelt werden, der auf eine sichere Zeit
im Anschluß an Datenwechsel eingestellt wird. Derartige zeitbestimmte
Datenwähler sind hinreichend bekannt, werden jedoch aus Gründen der Einfachheit nicht bevorzugt.
Der Datenwähler 70 und die ihm zugeordneten Komponenten nach Fig. 4 erzeugt Anfragen nach neuer Koordinateninformation von
dem Computer. Die Basis zum Abruf neuer Information ist die Fähigkeit zu Korrektur durch Spur.umpositionierung auf der
Kathodenstrahlröhre.., Die Schaltkreise 72 und 73 für absolute Werte sind mit den Ausgängen der Digitalsubtraktionsschaltkreise
60 bzw. 61 verbunden; derartige Schaltkreise für absolute Werte sind in der Technik hinreichend bekannt. Der
Ausgang der Schaltkreise 72 und 73 für absolute Werte wird auf einen Digitalsubtraktxonsschaltkreis 74 und auf den Datenselektor
70 übertragen. Demgemäß empfängt der Subtraktor 74 Anzeigen hinsichtlich der Größe sowohl der X- als auch
der Y-Filmstellungsfehler. Der Subtraktor 74 ist so ausgelegt,
daß er einen positiven Ausgang erzeugt, wenn der Sub-
.../34
trahendeingang der gleiche oder geringer ist als .der Minuendeingang. Die Konstruktion derartiger Subtraktionsschaltkreise
ist in der Technik hinreichend bekannt, und ihr. Zweck besteht darin anzuzeigen, welcher der Fehler größer ist. Der
größere Fehler ist derjenige, welcher von dem Logikschaltkreis verwendet wird, um zu bestimmen, ob neue Koordinateninformation
vom Computer angefordert werden sollte oder nicht, und gegebenenfalls die Rate zu bestimmen, bei welcher
sie angefordert werden sollte. Der X-Stellungsfehler (von '
dem Schaltkreis 72 für absolute Werte) ist der Minuendeingang,
während der Y-Steilungsfehler von dem Schaltkreis 73
für absolute Werte der Subtrahende.ingang ist. Der Ausgang des Datenwählers 70 entspricht dem X-Stellungsfehler (dem
Ausgang des Schaltkreises 72 für absolute Werte), wenn das Steuersignal von dem Subtraktorschaltkreis 74 positiv ist.
Wenn der Y-Stellungsfehler größer ist, erscheint er an dem
Ausgang des Datenwählers 70. Somit erscheint der größte der Fehler an dem Ausgang des Datenwählers 7.0. ■
Der Ausgang des Datenwählers 70 wird als ein Eingang auf
einen Größensensor 75 übertragen. Der Größensensor 75 hat vier Ausgänge 76 bis 79. Der Ausgang auf Leitung 76 ist
positiv, die Größe des größten Stellungsfehlers (von dem
Datenselektor 70) überschreitet nicht die Fähigkeit der Kathodenstrahlröhre zum Ausgleich. In einer bevorzugten
Ausführungsform wird dieser Fehler als Interferometerfransenlängen
von 16 384 entsprechend angesehen, so daß der
.../35
Größensensor 75 so ausgelegt ist, daß er auf der Leitung 76
einen negativen Ausgang erzeugt, wenn irgendein Bit des von dem.Datenwähler 70 gebotenen Signals über das 14. Bit
hinaus "eins" ist. Die Leitung 77 ist negativ, wenn irgendein Bit über das 13. Bit hinaus "eins" ist, während
die Leitungen 78 und 79 negativ sind, wenn irgendein Bit über das 12. bzw. 11. Bit hinaus "eins" ist. Die Konstruktion
eines derartigen Größensensors ist für einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Digitalschaltkreiskonstruktion
leicht durchzuführen.
Der Oszillator 80 ist ein IKHz Oszillator, dessen Ausgang
über einen Schalter 81 an einen.Frequenzteiler 82 angeschlossen ist. Der Schalter 81 führt Impulse von dem Oszillator
80 zu dem Teiler 82, wenn das Signal auf der Leitung
76 positiv ist. Somit wird der Oszillatorausgang auf den
Teiler 82 übertragen, wenn der Positionsfehler nicht zu groß ist, um von der Kathodenstrahlröhre ausgeglichen zu
werden. Der Teiler 82 teilt den Oszillatorausgang durch acht, wenn die Leitung 77 negativ ist; durch vier, wenn
die Leitung 78 negativ ist; und durch zwei, wenn die Leitung 79 negativ ist. Somit ist, wenn keiner der Eingänge
77 bis 79 negativ ist, der Ausgang des Teilers 82 eine IKHz
Impulsreihe, was zu einer Anforderung neuer Koordinatenpositionen von dem Computer bei der Oszillatorrate führt. Bei
einer Fehlerzunahme werden die Leitungen 79, 78 und 77
.../36
nacheinander negativ, was zu einer Abnahme in der Impulsrate von dem Teiler 82 und demgemäß zu einer Abnahme in der
Rate der an den Computer gerichteten Anforderungen neuer Koordinatenpositionen führt. Ein ausreichender Fehler zur
Erzeugung eines negativen Ausgangs auf der Leitung 76 führt zu einer Blockierung der Oszillatorausgänge 80 von dem Teiler
82, was zu einer Unterbrechung der Anforderungen neuer Koordinatenpositionsdaten führt, bis der.Fehler abnimmt.
Die Frequenzteiler der beschriebenen Art und deren Konstruktion sind in der Technik bekannt.
Es kann für die Steuerung einer grafischen Auftragvorrichtung zur Erzeugung der gewünschten grafischen Darstellungen eine ■
Vielzahl an Programmierungstechniken verwendet werden. Ein Lösungsweg besteht in der Darstellung der gewünschten grafischen
Darstellung als eine Anzahl von Linienvektoren im Speicher. Beispielsweise kann ein Kreis dargestellt werden
als eine große Anzahl kurzer, verbindender.Vektoren, deren Endpunkte alle auf einem kreisförmigen Ort von dem gewünschten
Durchmesser liegen. Ein Listing dieser Endpunkte ist von einem· Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet leicht herzustellen
und liegt außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung. Es. wird jedoch zum Verständnis der vorliegenden
Erfindung die Art der Computersteuerung diskutiert. Für die Zwecke dieser Diskussion sei angenommen, daß ein Liniensegment
von der Koordinate (0,750, 1,000) zu der Koordinate (1,000,
.../37
1,250) zu ziehen ist. Dieses ist eine gerade Linie, die bei 45° von der Senkrechten liegt. Der Computer erzeugt durch
übliche hinreichend bekannte Verfahren eine Reihe von Koordinatenpunkten, die etwa auf der 45 -Linie liegen, und
zeichnet diese als eine Liste im Speicher auf. Diese Koordinatenpunkte haben eine Trennung, die" durch die Betriebsparawster des
SysteHsvom Anfangspunkt bis zum Endpunkt bestimmt wird. Die
Abszissenwerte werden gegeben durch die Beziehung 0,750 + kn (Sinus 45 ), wo k die trennung zwischen den Punkten und η
der n. Punkt ist, während der Anfangspunkt der Nullpunkt ist. Die Ordinatenwerte werden ähnlich wie Cosinusfunktionen kalkuliert
und aufgelistet.
Während des tatsächlichen Zeichen- oder Belichtungsvorganges
werden die Koordinatenwerte nacheinander vom Speicher abgelesen, wobei jeder neue Koordinatenwert von einem Abtastbefehl
("sweep" command) und einem geeigneten zeitlich abgestimmten Sendebefehl ("beam on" command) begleitet ist, um
die gewünschte Liniensegmentspur und das entstehende Bildmuster auf dem zu belichtenden Datenträger zu erzeugen. Die
Breite jeder Spur sollte so gewählt sein, daß zwischen aufeinanderfolgenden Musterbildern eine Überlappung gegeben ist,
während die Länge jeder Spur durch die gewünschte Breite der zu belichtenden Linie bestimmt wird.
.../38
-'38 - ' ■
Es liegt auf der Hand, daß, wenn der Computer, schnell 1st,
er Koordinatenpositionswerte um ein Vielfaches schneller erzeugen könnte, als der Fotoauftragmechanismus folgen kann.
Dies könnte zu Fehlern führen, die die Fähigkeit der Anlage zum Korrigieren oder zum Ausgleichen überschreiten. Bei den
Fähigkeiten der Servoeinrichtungen zum Ausgleich für Beschleunigungen
und Verzögerungen handelt es sich auch um äußerst komplexe Rechenvorgänge. So verlangt"ein zuverlässiger Betrieb eine Übertragung neuer Koordinatenwerte bei
einer Rate, die sicherstellt, daß der Computer nicht die Fähigkeit des Auftragmechanismus, ihm zu folgen, überschreitet,
Die Auftragvorrichtung gemäß der Erfindung ist so ausgelegt, daß sie neue Koordinateninformation bei Raten verlangt, mit
denen der Mechanismus "Schritt halten" kann. Die verwendete Basis zum Abrufen von neuen Positionskoordinaten ist der
gegenwärtig bestehende Positionsfehler. Es wird keine neue. .
Koordinate abgerufen, wenn der Fehler einen übermäßigen Wert überschreitet. Die entstehende Pause gestattet dem Mechanismus
ein "Aufholen", Für geringere Fehlergrößen werden Koordinaten
bei einer Rate grob umgekehrt proportional zu dem bestehenden Fehler verlangt, die jedoch nicht die Rate überschreitet,
bei welcher neue Abtastungen von der Kathodenstrahlröhre und den zugeordneten Schaltkreisen erzeugt werden
können. Dies optimiert die Zeichengeschwindigkeit für eine gegebene fotografische Auftragvorrichtung und verein-
facht die Programmierung, indem sie vollständig unabhängig ist von den dynamischen Einrichtungen1der fotografischen
Auftragvorrichtung.
Bbi der obigen Diskussion ist angenommen, daß eine lineare
Elementspur eine- Breite hat, die etwas größer ist als die
von dem Computer gespeicherten Koordinatenpositionen, so daß die aus aufeinanderfolgenden Spuren des linearen Elements
entstehenden aufeinanderfolgenden Bildmuster auf der Displayplatte der Kathodenstrahlröhre sich auf dem fotosensitiven
datenträger überlappen. Je geringer die Trennung, um so größer ist der Betrag der Überlappung bei einer gegebenen
Spurbreite. Bei jeder Überlappung werden die überlappten Bereiche mehrfach belichtet. Bei einer hohen Abtastbewegung
quer über die Displayplatte der Kathodenstrahlröhre ist dies, sehr wohl zulässig. Jedoch ist es praktisch
leichter, langsamere Abtastungen genau zu erzeugen. Im In*- teresse der Einfachheit wird es bei der offenbarten Ausführungsform
bevorzugt, daß eine einzige Abtastung einmal je mil Bildmusterlänge auftritt, wobei die Koordinatenpunkte
innerhalb des Computers zu einer nominellen Bildmustertrennung von etwa 1 mil innerhalb des Erfordernisses' des
Überlappens führen.
Gleichlaufend mit der neuen Koordinatenwertinformation liefert der Computer eine Winke!information, um die richtige
.../40
Orientierung der Bildmuster auf dem fotosensitiven Datenträger vorzusehen. Diese Orientierungsinformation kann zur
Übertragung auf die fotografische Auftragvorrichtung zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor der Erzeugung einer Musterobjektspur auf der Displayplatte der Kathodenstrahlröhre errechnet
oder in einer Nachschlagtabelle festgestellt werden. Es sollte den Schaltkreisen zur Erzeugung der Abtastspannung
mehrere Mikrosekunden Zeit gegeben werden, um den stetigen Zustand zu erreichen.
Offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren zahlreiche
Abwandlungen und Veränderungen der vorliegenden Erfindung möglich. Beispielsweise sollte anerkannt werden, daß es, wenn
der Winkel zwischen zwei benachbarten Musterbildern erheblich ist, Teile dieser Musterbilder geben kann, die sich nicht
überlappen. Jedoch ist dies ein Vorkommnis, das Vorkommnissen in der Verwendung von Stiftauftragvorrichtungen in Fällen,
wo "dicke" Linien durch Ziehen einer Anzahl sich überlappender schmaler Linien'aufgebaut, werden, nicht unähnlich
ist. Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, wie Schwierigkeiten aufgrund dieses Umstandes überwunden werden können, und die
jeweilige Wahl hat keinerlei Einfluß auf die Grundsätze und Ziele der vorliegenden Erfindung. Auch können die Antriebseinrichtungen für die offenbarte Ausführungsform jede.beliebige
Form annehmen, während die bewegliche Datenträgerplattform durch eine Trommel ersetzt werden kann, um die herum
.../41
-' -; ;.: 3339Ί28
der Datenträger befestigt ist. In dem letztgenannten Fall nimmt in der Bestimmung der Datenträgerstellung der Trommelumlauf
die Stelle der Plattformverschiebung ein. Schließlich bildet die besondere offenbarte Servoschleife - außer
in Kombination - keinen Teil der Erfindung. Es können andere
Hochleistungssysteme leicht der vorliegenden Erfindung angepaßt werden, einschließlich der Vorsehung von Stellungsinformation von den Zählern 36 und 37 zu dem externen Computer
und Motorsteuerung durch den Computer, die in ihrer Programmierung Geschwindigkeiten in Betracht zieht. Es ist
daher darauf hinzuweisen, daß die Erfindung innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche auch anderweitig als im
einzelnen beschrieben durchgeführt werden kann.
Claims (30)
- Ansprüche!.!Fotografische Auftragvorrichtung mit Einrichtungen zur Lagerung fotoempfindlicher Datenträger, Einrichtungen zur Erzeugung eines Strahlungsenergiemusters auf den fotosensitiven Datenträgern, sowie Einrichtungen zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem fotosensitiven Datenträger und einem darauf vorhandenen Strah-. lungsenergiemuster, die gemäß einer gewünschten Belichtungsspur auf dem fotosensitiven Datenträger stattfindet, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Feststellung eines Unterschiedes zwischen einer tatsächlichen und einer gewünschten Relativbewegung zwischen dem fotosensitiven..,12European Patent AttorneysZugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt /οοΛθτ /or rr onnrnnnn\ . Pnato^a^v Homhurir 2fi<i3-2O8Datenträger und dem Strahlungsenergiemuster, sowie Einrichtungen, die zur Veränderung des Strahlungsenergiemusters auf diesen Unterschied zum Ausgleich·desselben ansprechen.
- 2. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Einrichtung zur Veränderung zusätzlich zu der Einrichtung zur Erzeugung der Relativbewegung Mittel zur wahlweisen Veränderung der Lage des Strahlungsenergiemusters enthält.
- 3. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Platte und' eine Einrichtung zur Anzeige eines veränderlichen Musterobjekts auf der Platte enthält und die wahlweisen Veränderungseinrichtungen die Lage.des Musterobjekts auf. der Platte verändern.
- 4. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Kathodenstrahlröhre enthält mit einer Displayplatte, sowie Einrichtungen zur Erzeugung einer Musterobjektspur auf der Platte, und die wahlweisen Veränderungseinrichtungen die Lage der Musterobjektspur auf der Displayplatte verändern. '
- 5. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Platte und Einrichtungen zur Darstellung eines veränderlichen Musterobjekts auf der Platte enthält und die Einrichtung zur Veränderung die Darstellung des. Musterobjekts verändert.
- 6. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Kathodenstrahlröhre enthält mit einer Displayplatte und Einrichtungen zur Erzeugung einer Musterobjektspur auf der Platte.
- 7. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Musterobjektspur Einrichtungen zur Veränderung der Dimensionen und der Ausrichtung der Musterobjektspur enthält.
- 8. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung Mittel zur selektiven Veränderung der Lage der Musterobjektspur auf der Platte enthält.
- 9. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung Ein-richtungen zur wahlweisen Veränderung der Lage der Musterobjektspur auf der Platte enthält.
- 10. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Relativbewegung Einrichtungen zur Bewegung der Lagerung für den fotosensitiven Datenträger gemäß der gewünschten Belichtungsspur enthält. · '
- 11. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung Einrichtungen zur wahlweisen Veränderung der Lage des Strahlungsenergiemusters enthält.
- 12. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Platte und Einrichtungen.zur Darstellungeines veränderlichen Musterobjekts auf der Platte enthält und die Einrichtungen zur wahlweisen Veränderung die Lage des Musterobjekts auf der Platte verändern.
- 13. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Kathodenstrahlröhre mit einer Displayplatte und Einrichtungen zur Erzeugung einer Musterobjektspur auf der Platte enthält und die"Einrichtungen zur wahl-"Χ. "": .'-■;.■■ 3333128weisen. Veränderung die Stellung der Mus te rob j ekt spur auf de r D is p 1ayp1atte ve rände rn.
- 14. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Schemas eine Platte und Einrichtungen zur Anzeige eines veränderlichen Musterobjekts auf der Platte enthält und die Einrichtungen zur Veränderung die Darstellung des Musterobjekts verändern.
- 15. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Kathodenstrahlröhre mit einer Displayplatte und Einrichtungen zur Erzeugung einer Musterobjektspur auf der Displayplatte enthält.
- 16... Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 15 f dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Musterobjektspur Einrichtungen zur Veränderung der Abmessungen und der Orientierung der Musterobjektspur enthält.
- 17. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung Mittel zur selektiven Veränderung der Lage der Musterobjektspur auf der Platte enthält.
- 18. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung eine Leitspindel enthält und die Einrichtung zur Peststellung des Unterschiedes ein Laserinterferometer.enthält.
- 19. P.otografische Auftragvorrichtung, nach Anspruch. 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung zusätzlich zu den Einrichtungen zur Erzeugung der Relativbewegung Mittel zur wahlweisen Veränderung der Lage des Strahlungsenergiemusters enthält.
- 20. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung·zur Erzeugung des · Musters eine Platte und Einrichtungen zur Darstellung eines veränderlichen Musterobjekts auf der Platte enthält und die.Einrichtungen zur wahlweisen Veränderung die Lage des Musterobjekts auf der Platte verändern. .
- 21. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Kathodenstrahlröhre mit einer Displayplatte und Einrichtungen zur Erzeugung einer Musterobjektspur ■ auf der Platte enthält und die Einrichtungen zur wahlweisen Veränderung die Lage der Musterobjektspur auf der Displayplatte verändern.
- 22. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Platte und Einrichtungen zur Darstellung eines veränderlichen Musterobjekts auf der Platte enthält und die Einrichtungen zur Veränderung die Darstellung des Musterobjekts verändern.
- 23. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musters eine Kathodenstrahlröhre mit einer Displayplatte und Einrichtungen zur Erzeugung einer Musterobjektspur auf der Platte enthält.
- 24. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Musterobjekts Einrichtungen zur Veränderung der Dimensionen und der Orientierung der Musterobjektspur enthält.
- -25. Fotografische Auftragvorrichtung nach'Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung Einrichtungen zur wahlweisen Veränderung der Lage der Musterobjektspur auf der Platte enthält.
- 26. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsenergiemuster ein lineares Muster enthält, das allgemein lotrecht zur gewünschten Belichtungsspur liegt.
- 27. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des" Musters eine Kathodenstrahlröhre mit einer Displayplatte und Einrichtungen zur Erzeugung einer-linearen Musterobjektspur auf der Platte enthält und die Orientierung und die Abmessungen der linearen Musterobjektspur veränderlich sind. ' ' .
- 28. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Relativbewegung Einrichtungen zur Bewegung der Lagereinrichtung für den fotosensitiven Datenträger gemäß der gewünschten Belichtungsspur enthält.
- 29. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl je Zeiteinheit erzeugter linearer Musterobjektspuren abhängig ist von .der Geschwindigkeit der Einrichtung zur Heranführung des· fotosensitiven Datenträgers.
- 30. Fotografische Auftragvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen eine Leitspindel enthalten und die Einrichtung zur Feststellung des Unterschieds ein Laserinterferometer enthält.
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