DE3407981A1

DE3407981A1 - Bildwiedergabeverfahren

Info

Publication number: DE3407981A1
Application number: DE19843407981
Authority: DE
Inventors: Tatsunosuke Masuda; Yoshio Kyoto Ono
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1983-03-24
Filing date: 1984-03-03
Publication date: 1984-10-04
Also published as: GB8407654D0; DE3407981C2; GB2138646A; GB2138646B; FR2543395B1; FR2543395A1

Description

340Τ98Ί

Anwaltsakte: P 1116 Dainippon Screen Seizo K.K.

Kyoto, Japan

Bildwiedergabeverfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Bildes, wie beispielsweise eines Verdrahtungsschemas od.dgl. durch Drucken des Bildes auf Abbildungsmaterial, das mit einem Film aus lichtempfindlichem Stoff beschichtet ist. Hierzu verwendet man beispielsweise Tafelmaterial, das zur Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet wird, und zwar entsprechend Eingangsbildsignalen ohne Entwicklungs-Dimensionsverzerrung (developing dimensional distortion).

Verdrahtungsschemata lassen sich auf Isoliertafeln wiedergeben, die zur Herstellung von gedruckten elektronischen Schaltungen geeignet sind, entsprechend einer Kontakt- oder einer direkten Belichtungsmethode.

Bei der Kontakt-Belichtungsmethode wird eine Tafel, die einen auf ihrer Oberfläche aufgetragenen Widerstandsfilm trägt, mit einem Maskierfilm belichtet, in welchem ein negatives oder positives Muster gebildet ist, und mit dem Widerstandsfilm in Berührung gehalten. Die derart belichtete Tafel wird dann entwickelt, womit ein Widerstandsbild erhält.

Das Kontakt-Belichtungsverfahren hat jedoch einige Nachteile. Das Herstellen eines Maskierfilmes eines gewünschten Bildes oder Musters, beispielsweise mittels eines Koordinatenplotters, erfordert einen mehrstündigen Zeitaufwand. Bei einem auf einer Isoliertafel gebildeten Verdrahtungsschema treten Dimensionsverzerrungen auf; ein Maskierfilm (mask film) unterliegt Schrumpfungen oder Ausdehnungen und verändert sich somit bei Temperatur- oder Feuchtigkeitsschwankungen. Sofern derartige Dimensionsabweichungen auftreten, so treten die dann unangenehm in Erscheinung, wenn man dann die entstehende gedruckte Schaltung in einem nachfolgenden Verfahrensschritt bohrt, da die Positionen wenigstens einiger der Bohrungen von der derart gedruckten Schaltung abweichen.

Anders als das zuvor erwähnte, herkömmliche Kontakt-Belichtungsverfahren stellt das Direkt-Belichtungsverfahren ein Bild oder ein Muster auf die folgende Weise her, ohne einen Maskierfilm zu verwenden: Es werden zwei dimensionale Bilddaten als Digitalbildsignale in einem Speicher od.dgl. gespeichert. Diese gespeicherten Bilddaten werden sodann als Bildsignale ausgelesen. Sodann wird eine isolierte Tafel, die zur Herstellung gedruckter Schaltungen geeignet ist, durch einen Lichtstrahl abgetastet, der durch die Bildsignale zuvor geregelt wurde.

In Figur 1 sieht man ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Direkt-Belichtungssystemes veranschaulicht.

In einem Speicher 1 sind binäre, zweidimensional angeordnete Bildsignale gespeichert. Die Bildsignale werden von einer zentralen Prozeßeinheit (CPU) 2 derart kontrolliert, daß sie in Zeitserien-Abtastsignale (time-series scanning signals) zum Zwecke des Aufzeichnens eines Bildes oder eines Musters umgewandelt werden, das den im Speicher 1 gespeicherten binären Bildsignalen entspricht, und zwar mittels Abtasttechnik.

Die resultierenden Abtastsignale werden einem akustisch-optischen Lichtmodulator 3 eingespeist.

Ein Lichtstrahlausgang aus einer Belichtungsstrahlquelle, beispielsweise einer Argon-Ionen-Laser-Röhre 4 ist durch den akustisch-optischen Lichtmodulator 3 ON-OFF-moduliert und wird sodann mittels eines Expanders 9 sowie feststehender Spiegel 5, 6 auf einen polyedrischen Reflektor 7 gerichtet, wobei der Belichtungsstrahl in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene unter einem vorbestimmten Ablenkwinkel reflektiert und abgelenkt wird (sweep angle).

Sodann tritt der belichtende Strahl durch eine Fokussierlinse 10, die sich sehr dicht bei dem polyedrischen Reflektor 7 befindet; er wird sodann durch einen festen Spiegel 11 im Bereich einer isolierten Tafel 12 abgelenkt, die ihrerseits zur Herstellung gedruckter Schaltungen geeignet ist. Der Lichtstrahl wird sodann abgelenkt und belichtet die unbelichtete isolierte Tafel 12, wobei er hierauf Lichtpunkte abbildet.

Die isolierte Tafel 12 ist auf einer Bühne 13 befestigt. Diese ist bei konstanter Geschwindigkeit senkrecht zur Strahlablenkrichtung verfahrbar (d.h. in der durch Pfeil 0 in der Figur angedeuteten Richtung), und zwar mittels eines Antriebsmotors 14, womit ein Abtast-Geschwindigkeit-Mechanismus gebildet ist.

Läuft der polyedrische Reflektor 7 um und wird die Bühne 13 verschoben, so wird die isolierte Tafel 12 nacheinander auf ihrer gesamten Fläche abgetastet, und zwar am Bildpunkt des belichtenden Strahles.

Die Genauigkeit der Bewegung von Bühne 13 in Abtastrichtung hängt vom mechanischen Antrieb der Bühne 13 ab. Diese Genauigkeit kann ohne nennenswerte Schwierigkeiten des direkten Be-

lichtungssystemes so lange auf einen bestimmten Niveau gehalten werden, als Motor 14 und Kraftübertragungsmechanismus entsprechend gestaltet sind. Die Genauigkeit der Strahlablenkgeschwindigkeit und - Breite, die mit dem Umlauf des polyedrischen Reflektors 7 zusammenhängen, in anderen Worten die Genauigkeit in Hauptabtastrichtung, wird durch den Aufbau und die Herstellungsgenauigkeit des optischen Systems bestimmt, die den polyedrischen Reflektor 7, die Fokussierlinse 10 usw. umfassen. Es ist aber nicht einfach, die auf die Konstruktion oder die Herstellungsgenauigkeit zurückgehenden Fehler so weit zu verringern, daß den Anforderungen genügt wird. Außerdem ist es aus technischer Sicht äußerst schwierig, die Linearität des Umlaufwinkels des polyedrischen Reflektors sowie jene der Bildpunkte über die Abtastlinie (sweeping line) .des Lichtstrahles mit genügender Genauigkeit aufrechtzuerhalten.

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Belichtungssystemes, das die vorgenannten Nachteile vermeidet. Alle Elemente von Figur 2, die dieselben Bezugszeichen wie die Elemente von Figur 1 tragen, haben dieselben oder entsprechende Funktionen wie die entsprechenden Elemente in Figur 1. Deswegen kann auf eine nähere Erläuterung dieser Elemente verzichtet werden.

Das in Figur 2 veranschaulichte System ist zusätzlich mit einer schmalen, gitterartigen Skala 15, einem Photosensor 16 sowie einer Hilfs-Laser-Röhre 17 ausgestattet. Außerdem wurden die festen Spiegel 5, 11 von Figur 1 durch Halbspiegel 5¹, II¹ ersetzt.

Figur 3 zeigt einen Teil der schmalen, gitterartigen Skala 15 von Figur 2.

In Figur 2 ist die Skala 15 dem Belichtungspunkt der isolierten Tafel 12 konjugiert, das ist der Bildpunkt der Wiedergabefläche auf der isolierten Tafel 12 relativ zum Halbspiegel II¹.

Ähnlich dem in Figur 2 beschriebenen System läßt man einen Laserstrahlausgang aus einer Argon-Laser-Röhre 4 über die unbelichtete isolierte Tafel 12 streichen, so daß die isolierte Tafel 12 durch den Laserstrahl belichtet wird. Andererseits ist eine Hilfs-Laser-Röhre 17 derart angeordnet, daß jeder Laserstrahl, der aus Laserröhre 17 austritt, derselben optischen Achse folgen kann, wie der Laserstrahlausgang aus der Argon-Laser-Röhre 4. Der Laserstrahlausgang aus der Hilfs-Laser-Röhre 17 hat eine Wellenlänge, die außerhalb des Farbempfindlichkeitsbereichs ist, mit dem das die isolierte Tafel 12 beschichtende lichtempfindliche Material belichtet wird. Der Laserstrahlausgang aus der Hilfs-Laser-Röhre 17 streicht über die isolierte Tafel 12 und gleichzeitig über die Frontfläche der schmalen Skala 15 in Richtung parallel zur Längserstreckung dieser Skala 15.

Der Laserstrahl, der die Skala 15 abgetastet hat, tritt sodann durch die Öffnungen (siehe Figur 3) der Skala hindurch und wird hierbei in einen Laserstrahl umgewandelt, der wiederholt bei einer Frequenz proportional zur Uberstreichgeschwindigkeit abgeschaltet wird. Der letztgenannte Laserstrahl tritt sodann in den Photosensor 16 ein.

Der Photosensor 16 wandelt den derart eingegebenen Laserstrahl um, so daß er Signale entsprechend der Uberstreichgeschwindigkeit abgibt. Die resultierenden Impulssignale werden sodann der CPU 2 eingegeben, die Bildsignale aus dem Speicher synchron mit den Impulssignalen ausliest. Deshalb wird auf der isolierten Tafel 12 ein verzerrungsfreies Bild oder Bildmuster belichtet.

Bei dem in Figur 2 veranschaulichten herkömmlichen System werden zwei Arten von Laserstrahlen mit unterschiedlichen Frequenzen verwendet. Selbst dann, wenn die Fokussierlinse bezüglich ihrer chromatischen Aberration minimiert ist, so verbleibt denn-

noch eine chromatische Aberration (in Bezug auf die Vergrößerung). Eine weitere Aberration kann zusätzlich noch am Halbspiegel II¹ entstehen, je nach dem Einfallswinkel des einzelnen Laserstrahls. Es besteht somit hierbei der weitere Nachteil, uao uie scnmaxe, gitterartige Skala 15, die in Figur 3 veranschaulicht ist, eine nichtlineare Konfiguration aufweisen muß, um solche Fehler zu korrigieren.

Da der Abstand zwischen dem polyedrischen.Reflektor 7 und der isolierten Tafel 12 beim Belichten der isolierten Tafel 12 durch Überstreichenlassen des Laserstrahles an dem polyedrischen Reflektor 7 groß ist, kann ein weiterer Nachteil auftreten, es sei denn, daß die optischen Achsen der beiden Laserstrahlen völlig miteinander zusammenfallen. Es kann nämlich ein Unterschied zwischen den Abtastpunkten beider Laserstrahlen auf der isolierten Tafel 12 auftreten, je nach dem Maß ue~ Strahlüberstreichwinkels.

Im Hinblick auf das Vorgesagte liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bildwiedergabeverfahren zu schaffen, das die Genauigkeit des wiedergegebenen oder aufgezeichneten Bildes oder Musters verbessert; außerdem sollen die Herstellungskosten der dieses System verwirklichenden Apparatur verringert werden, verglichen mit dem in Figur 2 veranschaulichten Verfahren unter Verwendung von nur einem einzigen Laserstrahl.

Gemäß der Erfindung wird somit ein Verfahren zum Aufzeichnen eines gewünschten Bildes durch Überstreichenlassen eines Lichtstrahles erzielt, den man von einer Lichtstrahlquelle erhält; sodann wird mit dem derart bewegten Lichtstrahl eine aufzuzeichnende Fläche abgetastet, auf welche lichtempfindliches Material aufgetragen wurde. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des überstreichenden Lichtstrahles durch einen Halbspiegel abgezweigt und sodann

einem optischen Sweep-Positions-Detektor eingespeist wird; der Lichtstrahl von der Lichtquelle wird mittels eines Bildsignales moduliert, das in Synchronisation mit einem Positionssignal erhalten wurde, das seinerseits wiederum durch den Detektor auf der Basis des derart erfaßten Teiles des abgelenkten Lichtstrahles erzeugt wurde, wobei der derart modulierte Lichtstrahl ständig wenigstens auf einem solch niedrigen Lichtmengenlevel gehalten wird, daß er zu klein ist, um das lichtempfindliche Material wesentlich zu belichten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Aufzeichnen eines gewünschten Bildes durch Verschwenken eines Lichtstrahles erhalten, der von einer Lichtstrahlenquelle erzeugt wird. Mittels des derart verschwenkten Lichtstrahles wird eine aufzuzeichnende Fläche, die mit lichtempfindlichem Material beschichtet wurde, abgetastet. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des verschwenkten Lichtstrahles (swept light beam) mittels eines Halbspiegels abgezweigt und sodann einem optischen Swep-Positions-Detektor eingespeist; der Lichtstrahl von der Lichtstrahlquelle wird mittels eines Bildsignales moduliert, das in Synchronisation mit einem Positionssignal erhalten wurde, das seinerseits durch den Detektor auf der Basis des somit erfaßten Teiles des verschwenkten Lichtstrahles derart erzeugt wurde, daß der derart modulierte Lichtstrahl ständig wenigstens auf einem so niedrigen Lichtmengenlevel gehalten wird, daß er zu schwach ist, um das lichtempfindliche Material nennenswert zu belichten; der Level des Positionssignales, das durch den Detektor erhalten wurde, wird auf einen vorbestimmten■Wert verändert, und zwar in Abhängigkeit von dem Level des Bildsignales, das die Intensität des Lichtstrahles aus der Lichtstrahlenquelle kontrolliert.

Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht es, die Gesamt-Herstellungskosten von Bildaufzeichnungssystemen, die jeweils zur

Anwendung in der Praxis geeignet sind, erheblich zu verringern, und zwar aufgrund der Anwendung von nur einer einzigen Laserstrahlröhre; demgegenüber haben die zuvor erwähnten herkömmlichen Verfahren in der Praxis ein aufwendiges System bedingt, aufgrund der unvermeintlichen Abhängigkeit von zwei Laserröhren,

Außerdem braucht man bei Anwendung der Erfindung keinerlei Überlegungen bezüglich der chromatischen Aberration anzustellen, wobei als Fokussierlinse 10 eine billige Fokussierlinse verwendet werden kann. Man muß nur an die Aberration von nur einer einzigen Farbe in Bezug auf die schmale gitterartige Skala 15 denken, deren Einzelheiten in Figur 3 wiedergegeben sind.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht in der Anwendung eines einzelnen Stückes einer Laserröhre. Hierdurch wird das Ausrichten von optischen Achsen, wie bei Anwendung zwei Laserröhren notwendig, überflüssig. Außerdem sind bei den genannten erfindungsgemäßen Verfahren alle Störeinflüsse ausgeschaltet, die durch Abweichungen des Abtastwinkels auftreten; diese Abweichungen waren wiederum die Folge von Unterschieden zwischen zwei optischen Achsen.

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

Fig. 1 zeigt, wie bereits erwähnt, ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel eines konventionellen Direkt-Belichtungssystemes wiedergibt, das zum Herstellen gedruckter Schaltungen verwendet wird.

-AS- *

Fig. 2 - ebenfalls schon erwähnt - ist ein Blockschaltbild eines konventionellen Direkt-Belichtungssystemes mit zusätzlicher Anwendung eines Hilfslaserstrahles, wiederum verwendet zur Herstellung gedruckter Schaltungen.

Fig. 3 - ebenfalls erwähnt - ist eine Vorderansicht

eines Ausführungsbeispieles einer schmalen gitterartigen Skala, die auch in Fig. 2 enthalten ist.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildaufzeich-

nungssystemes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Direkt-Belich-

tungssystemes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Zur Vervollständigung der Erfindung benutzt man einen Hinweis aus der Belichtungscharakteristik, anders ausgedrückt, dem Verhältnis zwischen der belichtenden Lichtquelle und der Dichte des resultierenden, entwickelten Bildes oder Musters bei lichtempfindlichem Material, mit dem eine isolierte Tafel zum Herstellen^von gedruckten Schaltungen beschichtet ist. Die Erfindung benutzt somit - ganz allgemein gesprochen - lichtempfindliches Material zur Herstellung gedruckter Schaltungen und mit hohen ^-Charakteristika. Dieses Material wird überhaupt nicht belichtet von einem Licht, das eine bestimmte oder geringere Lichtmenge aufweist, jedoch mit Sicherheit von einem Licht, das eine größere Lichtmenge aufweist.

Im folgenden soll die erste Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Figur 4 beschrieben werden. Das in Fig. 4 darge-

stellte Wiedergabesystem unterscheidet sich von jenem gemäß Fig. 2 dadurch, daß die Hilfs-Laser-Röhre 17 entfallen und Halbspiege 5' durch einen festen Spiegel 5 ersetzt ist.

Wie bereits unter Bezugnahme auf Figur 2 beschrieben, wird der Eingangs-Laserstrahl im akustisch-optischen Lichtmodulator 3 entsprechend binären Bildsignalen moduliert, die ihrerseits von der CPU 2 eingespeist werden. Der Strahl wird sodann vom akustisch-optischen Lichtmodulator 3 als Laserstrahlen abgegeben, die zwei verschiedene Lichtmengenlevel aufweisen: Der eine Laserstrahl hat eine solche Intensität, die die Belichtung des lichtempfindlichen Materiales erlaubt, während der andere eine Intensität hat, die eine Belichtung des lichtempfindlichen Materiales nicht erlaubt, die aber sehr wohl den Photosensor 16 den Laserstrahl in Form von Impulsen erfassen läßt.

Diese Zweilevel-Laserstrahl-Modulationskontrolltechnik unter Verwendung des akustisch-optischen Lichtmodulators 3 sowie die Laserstrahlerfassungstechnik mit dem Photosensor 16 sind an sich nicht Gegenstand der Erfindung. Jede bekannte Technik ließe sich hierfür verwenden. "Deshalb sind diese Techniken auch nicht im einzelnen beschrieben.

Die Erfindung erlaubt es, eine Laserröhre wegfallen zu lassen; sie verwendet statt dessen eine Linse, die nicht besonders gestaltet ist, um eine chromatische Aberration zu verringern. Demgemäß ergeben sich durch die Anwendung der Erfindung die bereits erwähnten Vorteile: Montage- und Justier-Arbeiten, wie das Ausrichten optischer Achsen, werden überflüssig, die Herstellungskosten eines Farbwiedergabesystemes werden verringert, und die Anhäufung von Fehlern aufgrund von Veränderungen des Abtastwinkels, die durch Nichtausrichten optischer Achsen zweier Laserstrahlen auftreten könnten, werden vermieden.

Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden eine schmale gitterförmige Skala 15 sowie ein Photosensor 16, wie bereits erwähnt, verwendet. Statt der Skala und des Photosensors ist es auch denkbar, einen eindimensionalen photoelektrischen Array-Sensor zu verwenden.

Bei dem oben, beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel läßt man einen Lichtstrahl mit einer das Bildaufzeichnungsmaterial nicht nennenswert belichtenden Lichtmenge dieses bildaufzeichnende Material dann bestreichen, wenn ein bildfreier Bereich des bildaufzeichnenden Materiales abgetastet wird. Ein Teil des Bildaufzeichnungs- und Abrasterungs-Lichtstrahles verzweigt sich bereits von sich aus, wobei eine Position erfaßt wird, die genau einem'Abrasterungspunkt (swept point) auf dem Bildaufzeichnungsmaterial entspricht. Auf der Basis des resultierenden Positionssigna'ls wird ein Rückführsignal (feedback signal) erzeugt, das den zeitlichen Verlauf der optischen Modulation kontrolliert.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Teil des aufzeichnenden Lichtstrahles durch eine Halbspiegel od.dgl. verzweigt; der aufzeichnende Lichtstrahl erhält dann zwei verschiedene Level, um zwei Positionssignale entsprechend den abrasternden Lichtstrahlen zu erhalten. Es wird ein Photosensor verwendet, der nur einen einzigen Empfindlichkeitslevel hat. Dieser Sensor wird für abrasternde Lichtstrahlen verwendet, und zwar für die beiden folgenden Fälle: Sowohl dann, wenn nur eine kleine Lichtmenge, die das bildaufzeichnende Material nicht wesentlich zu belichten vermag, auf dieses Material gelangt, als auch dann, wenn ein Bildteil des bildaufzeichnenden Materiales aufgezeichnet wird; der Level des abrasternden Lichtstrahles weist nur eine geringe Lichtmenge auf und ist derart gestaltet, daß er einen bildfreien Teil abrastert; dieser Level kann in unzulässiger Weise von jenem Level des abrasternden

Lichtstrahles abweichen, der eine große Lichtmenge aufweist und derart gestaltet ist, daB er einen bildtragenden Bereich abtastet. Die Level der resultierenden Impulssignale können sich somit verändern, wobei das Verarbeiten des von der Lichtstrahlenquelle gelieferten Lichtstrahles instabilisiert wird; dieses Verarbeiten soll mit den Bildsignalen synchronisiert werden.

Das in Figur 5 veranschaulichte Direkt-Belichtungssystem läßt sich verwenden für ein Bildaufzeichnungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Dieses Verfahren erlaubt das Durchführen des oben beschriebenen Verarbeitens in einer stabilen Weise.

Zusammenfassend läßt sich folgendes ausführen: Das erfindungsgemäße Bildwiedergabeverfahren nach der zweiten Ausführungsform umfaßt beispielsweise das Vorsehen eines Verstärkers in einer letzten Stufe des Photosensors, das Verändern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers entsprechend Bildsignalen und das Einspeisen von Feedback-Impulssignalen, die derart gestaltet sind, daß sie die zeitliche Wiedergabe der optischen Modulation durch Synchronisieren dieser zeitlichen Wiedergabe mit den Bildsignalen korrigieren, wobei die Signallevel eine saubere digitale Verarbeitung erlauben; demgemäß können Erfassungsimpulssignale (detection pulse signals), die man beim Abrastern eines bildfreien Bereiches erhält (während die Lichtmenge des abrasternden Strahles auf einem niedrigen Level ist), ständig auf einem vorgeschriebenen konstanten Level gehalten werden. .

In Figur 5 wurde ein Verstärker 18 zusätzlich in den Feedback-Kreis der Impulssignale P geschaltet; dieser feedback-Kreis erstreckt sich zwischen dem Photosensor 16 und der CPU 2 in Figur 4. Die übrigen Elemente sind mit jenen gemäß Fig. 4 identisch und brauchen daher nicht mehr beschrieben zu werden.

Der Laserstrahl, der durch die schmale, gitterartige Skala 15 hindurchgetreten ist, wird daher am Photosensor 16 gemäß der Abrasterungsgeschwindigkeit des Laserstrahles in Impulssignale P umgewandelt. Die Impulssignale P dienen dazu, eine Positionsinformation bereit zu stellen, die die entsprechenden Belichtungspunkte des abrasternden Lichtstrahles auf den isolierten Kreis 12 veranschaulichen, beispielsweise durch Zählen der Anzahl der Impulssignale oder durch eine ähnliche Methode. Die Impulssignale werden sodann durch den Verstärker 18 verstärkt, wobei der Verstärkungsfaktor variabel ist; die Signale werden sodann wieder der CPU 2 eingespeist.

Dem Verstärker 18 wurde bereits ein aus der CPU 2 ausgelesenes binäres Bildsignal als Verstärkungsfaktor-Kontrollsignal G eingespeist. Je nachdem, ob das Bildsignal auf einem oder einem niedrigen Level ist, ändert der Verstärker 18 seinen Verstärkungsfaktor. Der Verstärkungsfaktor ändert sich somit zum niedrigen Level hin, wenn die Level der Impulssignale P hoch sind; er ändert sich zum hohen Level hin, wenn die Level der Impulssignale P niedrig sind. Aufgrund der Anordnung des Verstärkers 18 lassen sich Impulssignale mit einem vorbeschriebenen konstanten Level erhalten, obwohl der Photosensor 16 Impulssignale mit unterschiedlichen Leveln abgibt.

Falls ein Laserstrahl, der entsprechend einem Bildsignal gemäß einem bildfreien Teil modifiziert ist und der eine kleine Lichtmenge aufgrund der durch die Skala 15 hindurchtretenden Laserstrahlen hat, wird der Verstärkungsfaktor für seine entsprechenden Impulssignale angehoben, so daß das S/N-Verhältnis eines jedes Teiles der Positionsinformation, die der CPU 2 wieder eingespeist wird, verbessert wird; demgemäß läßt sich die Zeitablaufskontrolle in der CPU 2 ganz genau durchführen.

Wird ein Laserstrahl entsprechend einem Bildsignal gemäß einem bildtragenden Teil moduliert und weist er eine große Lichtmenge auf, so nimmt der Verstärkungsfaktor für seine entsprechenden Impulssignale ab, so daß die Impulssignale gemäß jedem bildtragenden Teil im wesentlichen den gleichen Level haben, wie jene entsprechend einem jeden bildfreien Teil.

Impulssignale, die von Photosensor 16 abgegeben wurden, werden bei einem entsprechenden Schwellenlevel mittels bekannter Techniken auf obige Weise abgeschnitten; hierbei werden Impulssignale Pa mit rechteckigen Wellen wieder zurück-eingespeist. Sie werden sodann in Hochfrequenzimpulse mittels eines PLL-Kreises od.dgl. umgewandelt. Sodann werden Auszählungsdaten über die derart umgewandelten Impulse der CPU 2 eingegeben, wobei die Bildsignal-Auslesegeschwindigkeit aus Speicher 1, in welcher die Bildsignale gespeichert sind, kontrolliert werder-.. Demgemäß läßt sich ein Bild oder ein Muster aufzeichnen, während man eine genaue Synchronisation zwischen der Umlaufgeschwindigkeit des polyedrischen Reflektors 8 und der Bildsignal-Auslesegeschwindigkeit erhält.

Der Laserstrahl entsprechend dem bildfreien Teil sowie jener entsprechend dem bildtragenden Teil werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beide in erfaßte Sweep-Positions-Impulssignale P an Photosensor 16 mittels des Halbspiegels II¹ und des schmalen gitterartigen Reflektors 15 umgewandelt. Die Verstärkungsfaktoren für beide Typen der Impulssignale werden jeweils durch Bildsignale geändert, entsprechend dem bildfreien und dem bildtragenden Teil des aufzuzeichnenden Bildes oder Musters. In manchen Fällen ist es besser, nur von Laserstrahlen entsprechend bildtragenden Teilen erhaltene Sweep-Portions-Impulssignale abzuschwächen. In anderen Fällen kann es besser sein, lediglich von Laserstrahlen entsprechend bildfreien Positionen erhaltene, erfaßte Sweep-Positions-Impulssignale zu verstärken.

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Der Verstärkungsfaktor kann dadurch verändert werden, daß das Verhältnis eines Feedback-Resistors und eines Eingangsresistors eines operationalen Verstärkers mittels eines Analogschalters od.dgl. verändert wird, wobei der Verstärker 18 aus dem operationalen Verstärker oder durch zwei Typen von Verstärkern, , Dämpfern (Attenuatoren) od.dgl. gebildet wird, und daß ihre Ausgänge mittels eines Analogschalters od.dgl. verändert werden, so daß Sweep-Positions-^Impulssignale desselben Levels vom Verstärker 18 abgegeben werden können.

Demgemäß werden aus Speicher 1 ausgelesene Bildsignale in Zeit-Serien-Abtastsignale (time-series scanning signals) umgewandelt werden, präzise mit der Strahlabrasterungsgeschwindigkeit synchronisiert, wobei ein verzerrungsfreies Bild oder Muster der isolierten Tafel 12 (insulated board) aufgezeichnet wird.

Bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung wurde unterstellt, daß eine isolierte Tafel belichtet wird, um eine gedruckte Schaltung herzustellen. Es versteht sich, daß die Erfindung in gleicher Weise auf andere Bildwiedergabematerialien anwendbar ist (beispielsweise auf photografische Filme, wärmeempfindliche Stoffe, die sich zur Belichtung mittels Infrarot-Laser-Strahlen eignen, usw.).

Bei dem zweiten, in Figur 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Verstärkungs- oder Dämpfungsfaktor im Feedback-Kreis gemäß dem Level der Lichtmenge des.Lichtstrahles verändert, der seinerseits durch jedes aufzuzeichnende Bildsignal moduliert wird, so daß die resultierenden Sweep-Positions-Impulssignale auf einen vorgeschriebenen Impulssignal-Level entweder verstärkt oder gedämpft werden können. Es ist somit stets möglich, erfaßte Positionsimpulssignale von im we-

•-la-

sentlichen demselben Level zu erhalten, gleichgültig ob bildtragende oder bildfreie Bereiche abgetastet werden, wobei es möglich wird, ein vorgeschriebenes Bild oder Muster ohne Dimensionsverzerrungen auszudrucken.

Heidenheim, den 01.03.84
O196k/DrW/Srö

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Claims

2-407981 Anwaltsakte: P 1116 Dainippon Screen Seizo K.K, Kyoto, Japan Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufzeichnen eines gewünschten Bildes mittels Abrastern (Sweeping) durch einen von einer Lichtstrahlquelle erhaltenen Lichtstrahl durch anschlieSendes Abtasten mit dem derart abrasternden Lichtstrahl einer aufzeichnende
Fläche, die mit einem lichtempfindlichen Material beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Abraster-Lichtstrahles durch einen Halbspiegel abgezweigt und sodann einem optischen Sweep-Positions-Detektor eingespeist wird, daß der Lichtstrahl von der Lichtstrahlenqutlle mittels eines Bildsignales moduliert wird, das in Synchronisation mit einem Positionssignal erhalten wurde, welches wiederum seinerseits durch den Detektor auf der Basis des derart erfaßten Bereiches des Abraster-Lichtstrahles auf solche Weise erzeugt wurde, daß der derart modulierte Lichtstrahl kontinuierlich wenigstens auf einem derart niedrigen Lichtmengenlevel gehalten wird, daß er zu schwach ist, um
das lichtempfindliche Material nennenswert zu belichten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sweep-Positions-Detektor eine schmale, gitterartige Skala aufweist, die zu einem Bildpunkt auf der Wiedergabefläche relativ zu dem Halbspiegel in konjugiertem Verhältnis steht, wobei der Bildpunkt der Wiedergabefläche
durch den Abraster-Lichtstrahl abgerastert wird, und daß
ein Photosensor vorgesehen ist.

3. Verfahren nach Anspruch L, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sweep-Positions-Detektor ein photoelektrischer Array-Sensor ist, der eindimensional in einer Ebene angeordnet ist, die durch den Teil des Abraster-Lichtstrahles abgetastet wird.

4. Verfahren zum Wiedergeben eines gewünschten Bildes durch Abrastern mittels eines von einer Lichtquelle erhaltenen Lichtstrahles und sodann durch Abtasten mittels dieses Lichtstrahles einer Wiedergabefläche, die mit lichtempfindlichen Material beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Abraster-Lichtstrahles durch eine Halbspiegel abgezweigt und sodann einem optischen Sweep-Positions-Detektor eingespeist wird, daß der Lichtstrahl aus der Lichtquelle moduliert wird durch ein Bildsignal, das in Synchronisation mit einem Positionssignal erhalten wurde, welches seinerseits durch den Detektor auf der Basis des so erfaßten Teiles des Abraster-Lichtstrahles erzeugt wurde, und zwar derart, daß der derart modulierte Lichtstrahl ständig wenigstens auf einem solch niedrigen Lichtmengenlevel gehalten wird, daß er zu schwach ist, um das lichtempfindliche Material wesentlich zu belichten, und daß der Level des durch den Detektor erhaltenen Positionssignales entsprechend dem Level des Bildsignales, das die Intensität des von der Lichtstrahlenquelle erhaltenen Lichtstrahles kontrolliert, auf einen vorbestimmten Level verändert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sweep-Positions-Detektor an seiner Ausgangsseite mit Mitteln ausgerüstet ist, die derart gestaltet und angeordnet sind, daß sie den Verstärkungsfaktor des Positionssignales verändern, je nachdem, ob der Level des Bildsignales niedrig oder hoch ist.

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Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sweep-Positions-Detektor an seiner Ausgangsseite mit Mitteln ausgestattet ist, die derart gestaltet und angeordnet sind, daß sie das Positionssignal dann verstärken, wenn der Level des Bildsignales niedrig ist, daß sie aber das Positionssignal dann dämpfen, wenn der Level des Bildsignales hoch ist.

Heidenheim, den 01.03.84
O196k/DrW/Srö