DE3708147C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Photoplotter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Betrieb dieses Photoplotters nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Ein derartiger Photoplotter ist aus der DE 28 12 206 A1 bekannt. Dieser bekannte Photoplotter arbeitet mit ortsfester Lichtmodulatorplatte, wobei eine Mehrfachbelichtung des Bogens photoempfindlichen Materials zu einer vorbestimmten Graustufung des Musters auf dem Bogen führt. Nachteilig an diesem bekannten Photoplotter ist, daß die erzeugbare Belichtungsdichte auf dem Bogen photoempfindlichen Materials zu wünschen übrig läßt. Dieser Nachteil ergibt sich daraus, daß die ortsfest angeordnete Lichtmodulatorplatte ein Abbildungsmuster schafft, das zwischen den den Matrixzellen entsprechenden Belichtungsbereichen der Lichtmodulatorplatte einen Abstand beläßt, welcher den regelmäßigen Abständen der Zellen zueinander entspricht. Dieser Abstand ist zwar durchweg kleiner als die Ausdehnung der Zellen, jedoch durchaus so groß, daß er auf der zu erzeugenden Abbildung auf dem Bogen photoempfindlichen Materials mit bloßem Auge erkennbar ist.

Aus der US 36 95 154 ist es bekannt, das Belichtungselement eines Photoplotters zum Zwecke der Abbildung in zwei Koordinatenrichtungen zu verschieben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Photoplotter der eingangs genannten Art, sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb zu schaffen, mit dem eine nahtlose Belichtung des photoempfindlichen Bogens gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 3. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Unteranspruch 2 angegeben. Der Nachteil einer geringen Bilddichte bei dem vorstehend genannten Photoplotter der eingangs genannten Art wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Lichtmodulatorplatte verschiebbar angeordnet ist, wobei der Verschiebehub der Lichtmodulatorplatte in den beiden orthogonalen Richtungen der Zeilen und Spalten der Zellenmatrix im wesentlichen der Kantenlänge der quadritischen Zellen entspricht, die in jeder orthogonalen Richtung im wesentlichen mit der doppelten Zellkantenlänge voneinander beabstandet sind. Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Verschiebehub der Lichtmodulatorplatte wird erreicht, daß auch die Bereiche zwischen den Zellen nahtlos belichtbar sind, so daß sich in zuverlässiger Weise der gewünschte Grauwert für das abzubildende Muster einstellen läßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Photoplotters, bei dem die erfindungsgemäße Verschiebeeinrichtung für die Lichtmodulatorplatte nicht mit dargestellt ist;

Fig. 2 den erfindungsgemäß mit einer Lichtmodulatorplatten-Verschiebeeinrichtung versehenen Photoplotter von Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Teil-Draufsicht auf die Lichtmodulatorplatte des Photoplotters von Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Teil-Ansicht eines Abschnitts der Lichtmodulatorplatte von Fig. 3, wobei bestimmte Teile weggebrochen sind, um die Struktur anderer Teile besser zu offenbaren;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Photoplotters;

Fig. 6 eine schematische, perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Photoplotters;

Fig. 7 eine Teil-Ansicht im Schnitt im allgemeinen auf der Linie 7-7 in Fig. 6 und

Fig. 8 und 9 schematische, perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Photoplotters.

Fig. 1 zeigt einen allgemein mit 10 bezeichneten Photoplotter, der zum Erzeugen einer graphischen Dar­ stellung auf einem Bogen 12 aus photoempfindlichem Material verwendet wird. Die Beschaffenheit des Bogens 12 kann ver­ schieden sein. Zu Veranschaulichungszwecken wird ange­ nommen, daß der Bogen ein photographischer Film ist, der bei Entwicklung nach der Belichtung ein photographisches Negativ ergibt, das zum Herstellen nachträglicher Positivabzüge dient, oder der durch Belichtung direkt ein photographisches Positiv wird. Eine auf dem Bogen 12 durch Belichtung erzeugte graphische Darstellung ist beispielsweise mit 14 bezeichnet.

Der Photoplotter 10 in Fig. 1 schließt eine Einrichtung zum derartigen Abstützen des Bogens 12 an einer Belichtungsstation ein, daß seine lichtempfindliche Oberfläche für eine Belichtung zugänglich ist. Diese Einrichtung besteht aus einem Tisch 16 mit einer flachen Auflage­ fläche 18, die als Belichtungsstation dient und den Bogen 12 in flach ausgebildetem Zustand trägt. Zum Halten des Bogens 12 an der Auflagefläche 18 während des Belichtungsvorgangs kann irgend­ ein passendes, nicht bildlich dargestelltes Mittel wie eine Ansaugeinrichtung verwendet werden.

Über der Auflagefläche 18 befindet sich eine Lichtquelle 20, mit der kolli­ miertes, von den Strahlen 22, 22 dargestelltes Licht auf die Auflagefläche 18 ausgesandt wird. Die kollimierten Strahlen 22, 22 verlaufen im wesentlichen lotrecht zur Auflage­ fläche 18, und das gesamte, von der Lichtquelle 20 ausgehende Strahlenbündel weist eine Quer­ schnittsform und -größe auf, die wenigstens so groß sind wie die des Bogens 12, so daß der ganze Bogen 12 vom Bündel belichtet werden kann, ohne daß die Lichtquelle oder irgendwelche ande­ ren Teile relativ zur Auflagefläche 18 bewegt werden müssen. Vorzugsweise ist die Intensität des Lichtbündels auch über ihren Querschnitt gleichmäßig.

Der Photoplotter 10 umfaßt eine Lichtmodulatorplatte 24, die zwischen der Auflagefläche 18 und der Lichtquelle 20 angeordnet ist. Die Platte 24 umfaßt eine Aktivfläche 26, die parallel zur Auflagefläche 18 verläuft und wenigstens so groß wie der Bogen 12 ist. Die Aktivfläche 26 enthält eine große Anzahl von matrixartig angeordneten Zellen 28, deren jeweilige Durchlässigkeit einzeln verändert werden können, um den Lichtdurchtritt durch die Zellen 28 von der Lichtquelle 20 zum Bogen 12 zu steuern.

Die Verwendung einer Lichtquelle, die kollimiertes Licht auf die Lichtmodulatorplatte 24 aussendet, hat den Vorteil, daß eine hohe Auflösung erreicht werden kann, d. h. daß die bildlichen Darstellungen der von der Lichtmodulatorplatte definierten Abbildungen auf den lichtempfindlichen Bogen 12 scharf abgesetzt übertragen werden trotz eines gewissen Ab­ standes zwischen der waagerechten Gegenstandsebene der Modulator­ platte 24 und der waagerechten Ebene des Bogens 12, wobei dieser Abstand möglicherweise auf die Dicke der Platten 24 zurückzuführen ist und/oder auf einen tatsächlichen Abstand zwischen der Boden­ fläche der Platte 24 und dem Bogen 12. Alternativ können auch andere Arten von Lichtquellen verwendet werden. So kann z. B., wenn der Boden der Modulator­ platte 24 ziemlich dicht am Bogen 12 zu liegen kommt, eine Punkt­ lichtquelle wie eine Glüh- oder eine Lichtbogenlampe mit zufriedenstellenden Ergebnissen verwendet werden, und zwar insbesondere dann, wenn die Punktlichtquelle durch eine lange Strahlenbahn von der Platte 24 beabstan­ det ist, so daß die die Platte 24 illuminierenden Strahlen nur geringfügig divergieren.

Die Lichtmodulatorplatte 24 hat im wesentlichen die gleiche Funktion wie ein photographisches Negativ, ein Transparent­ bild oder eine Maske, wie sie in vielen herkömmlichen Photo­ reproduktionsprozessen Verwendung finden, wobei der Unter­ schied darin liegt, daß die von der Platte 24 hervorge­ rufene "bildliche Darstellung" von einem zugeordneten Computer od. dgl. zum Zeitpunkt der Belichtung digital definiert wird, momentan veränderlich ist und gesteuert werden kann, während das herkömmliche Negativ eine feststehende, vor der Belichtung erstellte bildliche Darstellung ist. Daher kann ein gewisser Teil derselben Ausrüstung und der gleichen Techniken, wie sie in der Vergangenheit zum Illuminieren von Negativen in einem Photoreproduktionsprozeß verwendet wurden, zusammen mit der Lichtmodulatorplatte 24 Verwendung finden. Beispielsweise kann die Platte 24 fortschreitend ausgeleuchtet werden, etwa durch Verwendung einer Laserstrahl-Abtasteinrichtung. Alternativ hierzu kann die mittels der Platte 24 er­ stellte graphische Darstellung über eine geeignete Linse oder ein geeignetes Linsensystem auf den Bogen 12 projiziert werden.

Zugunsten einer guten Auflösung und Detail­ wiedergabe in der belichteten graphischen Darstellung sind die Zellen 28 von recht geringer Größe.

Bei der dargestellten Lichtmodulatorplatte 24 sind längs eines Randabschnitts 30 eine nicht dargestellte Klemme für jede Reihe der Zellen 28 und längs eines anderen Rand­ abschnitts 32 eine nicht dargestellte Klemme für jede Spalte von Zellen 28 vorgesehen und die Lichtdurchlässigkeit der Zellen 28 wird von an diese Klemmen angelegten elektrischen Signalen gesteuert, und zwar mit Hilfe eines Computers 34, der mit den Randabschnitten 30 und 32 der Lichtmodulatorplatte 24 durch Kabel 36 und 38 verbunden ist. Dieser Computer 34 ist auch mit der Lichtquelle 20 über ein Kabel 40 verbunden und steuert deren Ein- und Ausschalten. Daten, die die auf dem Bogen 12 zu belichtende graphische Darstellung definieren, werden in den Computer beispielsweise über eine Tastatur 42 oder eine andere Dialogvorrichtung oder mittels einer Aufzeichnung wie eines Magnetbandes oder einer Magnetplatte eingegeben und von dem Computer 34 zur Steuerung der Lichtmodulatorplatte verarbeitet.

Das von der Lichtquelle 20 ausgesendete kollimierte Licht ist derart ausgewählt, daß es zur Empfindlichkeit des zu belich­ tenden Bogens 12 paßt. Im allgemeinen ist dies sichtbares Licht. Dies braucht jedoch nicht immer der Fall zu sein, und die Lichtquelle 20 ist z. B. dort, wo der zu be­ lichtende Bogen 12 gegenüber ultraviolettem Licht empfindlich ist eine Lichtquelle, die ultraviolettes Licht aussendet. Weiter kann die Lichtquelle 20, wenn der Bogen 12 ein Kodacolor- oder Kodachrome-Film ist, der gegenüber der Farbe des belich­ tenden Lichts empfindlich ist, eine Lichtquelle sein, die dazu ausgelegt ist, Licht aus einer Anzahl verschiedener Farben wie Rot, Blau und Grün, je nachdem, wie dies für das spezielle, für den Bogen 12 verwendete Material erforderlich ist, zu unterschied­ lichen Zeitpunkten in Aufeinanderfolge auszusenden. In diesem Fall erregt der Computer 34 die Lichtmodulatorplatte 24 während der Zeit, wo sie mit jeder einzelnen Lichtfarbe verwendet wird, so daß das Licht von einer Farbe, das den Bogen 12 erreicht, von dem Licht von einer anderen Farbe, das den Bogen 12 erreicht, getrennt ge­ steuert wird, wie dies üblicherweise zum Erstellen von vielfarbigen graphischen Darstellung erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Lichtmodulatorplatte in einem Belichtungs­ schritt als erste Farbtrennungsmaske wirken, um eine erste Primärfarbbilddarstellung auf dem Bogen 12 abzubilden, und in darauffolgenden Belichtungsschritten kann sie als zweite und als dritte Trennungsmaske wirken, um eine zweite Primärfarbbild­ darstellung und dann eine dritte Primärfarbbilddarstellung auf dem Bogen 12 abzubilden.

Die vorstehend erwähnte Lichtquelle, die in der Lage ist, Licht aus einer Anzahl unterschiedlicher Farben auszusenden, kann in Gestalt einer Anzahl von einzelnen, monochromatischen Lichtquellen ausgeführt sein, welche jeweils Licht aus einer anderen Farbe erzeugen, oder durch eine einzige, weiße Lichtquelle in Kombi­ nation mit einer Anzahl von Filtern aus unterschiedlichen Farben, die zwischen die Quelle und die Lichtmodulatorplatte 24 wahlweise einge­ fügt werden können. Als Alternative dazu kann jedoch bei der Erstellung einer vielfarbigen graphischen Darstellung die Lichtquelle eine Quelle weißen Lichts und die Lichtmodulatorplatte 24 derart konstruiert sein, daß sie auch als Lichtfilter dient, so daß jede Zelle der Platte 24 nicht nur zwischen einem nicht-lichtdurchlasssenden Zustand und einem licht-durchlassenden Zustand umgeschaltet werden kann, son­ dern des weiteren wahl­ weise konditionierbar ist derart, daß beispielsweise entweder rotes, blaues oder grünes Licht oder Licht aus anderen Primär­ farben durchgelassen wird. Zellen, die eine Steuerung der durchgelassenen Lichtfarbe ermöglichen, können so ausgeführt sein, daß jede Zelle aus drei kleineren Unterzellen besteht, welche innerhalb der Begrenzungen der umfassenden Zelle dicht nebeneinander angeordnet sind, wobei jede Unterzelle ein Filterelement aufweist, das den Durchlaß von Licht aus nur einer der drei Primär­ farben gestattet, und wobei jedes der Filterelemente der drei Unterzellen eine andere der drei Primärfarben durchläßt. Als weitere Verfeinerung ist die Lichtmodulaturplatte 24 derart ausgestaltet, daß sie leicht in eine und relativ zu einer festen waagerechten Bezugsebene bewegt werden kann und daß ihr zweckgemäße Antriebseinrichtungen (wie sie nachstehend in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben werden) zugeordnet sind, so daß jede Unterzelle eine gegebene, feste Position in der Bezugsebene einnimmt, damit die von den drei Unterzellen vorgenommenen Belichtungen auf dem Bogen 12 einander überlappen. In einigen Fällen kann es jedoch erwünscht sein für jede Zelle mit unter­ schiedlichen Farben drei kleine, dicht benachbarte, aber nicht überlappende Bereiche des Bogens 12 zu belichten. In diesem Fall ist ein Verschieben der Platte 24 zwischen Belichtungen mit unterschiedlichen Farben nicht erforderlich.

Die Lichtmodulatorplatte 24 kann auch so ausgebildet sein, daß sämtliche Zellen 28 zum Steuern des jeweiligen Lichtdurchlasses gleichzeitig erregbar sind.

Der Photoplotter 10 kann auch entweder zum Erzeugen graphischer Doppeltondarstellungen oder von graphischen Darstellungen mit Halbtönen oder wechselnder Grauskala verwendet werden kann. Für eine graphische Doppelton­ darstellung wird die Lichtmodulatorplatte 24 derart betrieben, daß jede Zelle 28 zwischen zwei Durchlässigkeitspegeln umgeschaltet werden kann, wobei einer ein Pegel von im wesentlichen Nulldurchlässigkeit und der andere ein im wesentlichen fester Durchlässigkeitspegel ist. Für graphische Halbtondarstellungen kann die Lichtmodulatorplatte 24 derart betrieben werden, daß jede Zelle 28 zwischen einer Anzahl von unterschiedlichen Durchlässigkeitspegeln umgeschaltet werden kann, wobei einer ein Pegel von im wesentlichen Nulldurchlässigkeit ist. Bei einer aus Flüssigkristallen aufgebauten Modulatorplatte 24 (Fig. 4) kann dies durch Verändern des elektrischen Feldes erreicht werden, das quer über die Flüssigkristallage jeder Abbildung erzeugt wird, um die Kristalle in einen lichtdurchlassenden Zustand zu versetzen. Bei letzterer Betriebsart wird angenommen, daß immer dann, wenn die Flüssigkristalle einer Zelle erregt werden, diese für eine feste Zeitperiode erregt ist, so daß die Belichtung des zugeordneten Bereichs des Bogens 12 einzig und allein durch Verändern der Durchlässigkeit der Zelle 28 gesteuert wird. Die Belichtung eines Bereichs des Bogens 12 kann jedoch, falls erwünscht, des weiteren durch Variieren des Zeitmaßes gesteuert werden, während dessen jede Zelle 28 Licht hindurchläßt. Auf diese Weise können auch Halbtonwerte erzeugt werden, wenn die Zellen 28 nur zwischen zwei Durchlässigkeits­ pegeln geschaltet werden, wobei einer ein Pegel von im wesent­ lichen Nulldurchlässigkeit und der andere ein im wesentlichen fester Durchlässigkeitspegel ist.

Halbtonabbildungen können alternativ auch gemäß den Fig. 2 und 3 erzeugt werden. In Fig. 2 ist die Lichtmodulatorplatte 24 die gleiche wie die in Fig. 1 mit der Ausnahme, daß ihr zwei mechanische Antriebseinrichtungen 25 und 27, beispielsweise piezoelektrischer Art zum Verschieben der Platte 24 um geringe Beträge in zwei Koordinatenrichtungen, angedeutet durch die Pfeile 29 und 31, in der waagerechten Ebene, rela­ tiv zur Auflagefläche 18 und dem Bogen 12 aus lichtempfind­ lichem Material zugeordnet sind. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die steuerbaren lichtdurchlässigen Zellen 28, 28 der Modulatorplatte 24, wie sie in Fig. 2 Verwendung findet, in voneinander beabstandeten Reihen und Spalten angeordnet. Daher wird, wenn die Lichtmodulatorplatte 24 sich in irgendeiner gegebenen, festen Position relativ zum gerade belichteten lichtempfindlichen Bogen 12 befindet, jede Zelle 28 nur einen äquivalenten kleinen Bereich oder ein ebensolches Feld auf dem Bogen 12 belichten. Durch Verschieben der Lichtmodulatorplatte 24 in der waage­ rechten Ebene relativ zum Bogen 12 mittels der Antriebseinrichtungen 25 und 27 kann jede Zelle 28 über aufeinanderfolgende Belichtungen und durch Verschieben zwischen den Belichtungsvorgängen veranlaßt werden, eine Anzahl von Feldern auf dem licht­ empfindlichen Bogen 12 zu belichten (oder nicht zu be­ lichten), die in einem kleinen Bereich oder einer kleinen Ab­ bildung dieser Oberfläche zusammengefaßt sind. Unterschiedliche Halbtonwerte können daher durch Steuern der Anzahl von Feldern, die bei jedem Belichtungsvorgang des lichtempfindlichen Bogens 12 belichtet werden, erhalten werden.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weisen die lichtdurchlässigen Zellen 28, 28 Quadratform mit einer Länge d auf jeder Seite auf und sind in Reihen und Spalten angeordnet, die um die Abmessung 2d von­ einander beabstandet sind. In Fig. 2 befindet sich die Licht­ modulatorplatte 24 in einer neutralen Stellung relativ zum lichtempfindlichen Bogen 12, in welcher jede lichtdurchlässige Zelle 28 über dem mittleren von neun Feldern 33 liegt, die sich innerhalb einer Neun-Felder-Abbildung 35 befinden. Die Antriebseinrichtung 25 bewirkt ein Verschieben der Platte 24 um die Entfernung d in irgendeiner Rich­ tung entlang der Koordinatenachse, welche durch den Pfeil 29 angedeutet ist, aus der dargestellten neutralen Stellung in Fig. 2, und ebenso bewirkt die Antriebseinrichtung 27 ein Verschieben derselben um eine Entfernung d in irgend­ einer Richtung entlang der Koordinatenachse, welche durch den Pfeil 31 angedeutet ist. Auf diese Weise kann jede Zelle 28 nacheinander in Übereinstimmung mit jedem der neun Felder 33 seiner zugeordneten Abbildung 35 auf dem Bogen 12 bewegt werden. Beim Belichtungsvorgang wird die Platte 24 schrittweise durch eine Reihe von neun verschiedenen Stel­ lungen relativ zum Bogen 12 bewegt, wodurch jede Zelle 28 nacheinander mit jedem der neun Felder 33 seiner Abbil­ dung 35 auf dem Bogen 12 in Übereinstimmung gebracht wird, und am Ende jedes Schrittes wird eine neue Belichtung vorge­ nommen, wobei die Durchlässigkeiten der Zellen 28 während jeder der neun getrennten Belichtungen, die für jede vollständige Belichtung erforderlich sind, unterschiedlich gesteuert werden. Daher kann bei abgeschlossenem Belich­ tungsvorgang eine beliebige Anzahl der neun Felder jeder Abbildung 35 des Bogens 12 belichtet worden sein, um den für diese Abbildung gewollten und gewünschten Halbtonwert zu erzeugen.

Abgesehen davon, daß die Vorrichtung in Fig. 2 und 3 zum Er­ zeugen von graphischen Halbtondarstellungen verwendet wird, kann sie darüber hinaus auch zum Erzeugen von graphischen Doppeltondarstellungen Verwendung finden. Aus konstruktionstechnischen Gründen ist es schwierig Zellen die Lichtmodulatorplatte mit lichtdurchlässigen Zellen 28 zu versehen, die unmittelbar nebeneinander oder sehr dicht bei­ einander liegen. Dieser konstruktionstechnische Nachteil wird durch das vorstehend beschriebene Verschieben der Platte 24 sowie durch Mehrfachbelichtungen ausgeglichen, wodurch die Räume ausgefüllt werden, die ansonsten auf dem belichteten Bogen 12 auftreten würden, wenn die Lichtmodulatorplatte 24 nicht relativ zum Bogen 12 bewegt werden würde.

Die Lichtmodulatorplatte 24 ist vorzugsweise aus Flüssigkristallen aufgebaut, wie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur ist ein kleiner Abschnitt der Platte 24 ge­ zeigt, bei dem die Dicken der verschiedenen Platten-Lagen übertrieben stark wiedergegeben sind. Die dargestellte Platte 24 besteht aus einer vorderen, dem Bogen 12 zugewandten transparenten Platte 44 und einer hinteren, der Lichtquelle 20 zugwandten transparenten Platte 46 mit einer Lage 48 aus Flüssig­ kristallmaterial zwischen diesen Platten. Neben der Stirnfläche 50 der vorderen Platte 44 befindet sich eine vordere Polarisierlage 52, und neben der Rückfläche 54 der hinteren Platte 46 befindet sich eine hintere Polarisierlage 56. Auf der Rückfläche 58 der vorderen Platte 44 befindet sich eine Vielzahl von extrem dünnen, transparenten, metallischen, leitenden Streifen 60, die sich in einer Richtung quer über die Lichtmodulatorplatte 24 er­ strecken und in der anderen Richtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Auf der Stirnfläche 62 der hinteren Platte 46 befindet sich eine Vielzahl von ähnlichen extrem dünnen, trans­ parenten, metallischen, leitenden Streifen 64, die sich quer über die Platte 24 in der Richtung erstrecken, die ortho­ gonal zu der Längserstreckung der Streifen 60 verläuft. Der Bereich, über dem jeder Streifen 60 einen der Streifen 64 überlappt, definiert eine Zelle 28. Eine dieser Zellen ist in Fig. 4 durch die unterbrochenen Linien angedeutet. Auf diese Weise kann durch Anlegen von geeigneten Spannungssignalen an die Streifen 60 und 64 das quer über der Flüssigkristallage 48 auftretende elektrische Feld an jeder Zelle verändert werden, wobei eine solche Veränderung des elektrischen Feldes die Polarisierung von Licht steuert, das durch die Flüssig­ kristallage 48 im Bereich der jeweiligen Zelle hindurchtritt, und in Verbindung mit der hinteren Polarisierlage 56 und der vor­ deren Polarisierlage 52, die Lichtdurchlässigkeit bestimmt. Zur Steuerung der Flüssigkristallage 48 sind die leitenden, metallischen Streifen 60 mit Klemmen im Rand­ abschnitt 30 der Vorrichtung 24 und die leitenden Streifen 64 mit anderen Klemmen im Randabschnitt 32 der Vorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, verbunden, so daß Spannungssignale an die Streifen 60 und 64 unter der Steuerung des Computers 34 angelegt werden können. Die Streifen 60 definieren Reihen, in denen die Zellen 28 angeordnet sind, und die Streifen 64 definieren Spalten. In einer typischen Betriebsart werden die Streifen 60 nacheinander in Reihenfolge erregt, und während jeder Streifen 60 erregt wird, werden die Streifen 64 entweder parallel (gleichzeitig) oder seriell (in Aufeinanderfolge) erregt.

Bei den in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen des Photoplotters 10 sind die Lichtmodulatorplatte 24 und die Lichtquelle 20 entsprechend groß, um die ganze gewünschte graphische Darstellung auf dem Bogen 12 zu erzeugen, ohne daß der Bogen 12 relativ zur Platte 24 zwecks vollständiger Belichtung bewegt werden muß mit Aus­ nahme der geringen Verschiebe-Beträge, die vorstehend in Ver­ bindung mit Fig. 2 und 3 behandelt wurden, um Halbtonbilddar­ stellungen zu erzeugen oder die Räume mitzubelichten, die zwischen den Zellen 28 der Lichtmodulatorplatte 24 bestehen. Wenn große graphische Darstellungen zu belichten sind, kann es unpraktisch sein, eine Lichtmodulatorplatte in der Größe des Bogens 12 vorzusehen. In einem solchen Fall kann es zweckmäßig sein, die Lichtmodulatorplatte relativ zum lichtempfind­ lichen Bogen derart zu verschieben, daß der Bogen schrittweise oder fortschreitend Bereich für Bereich belichtet werden kann. Ein derartiger Photoplotter 64′ ist in Fig. 5 dargestellt und umfaßt einen Photokopf 68, der aus einer Lichtquelle wie der Lichtquelle 20 in Fig. 1 und einer Lichtmodulatorplatte 24 wie in Fig. 1 besteht, welche relativ zuein­ ander in einer Einheit verbunden sind. Dieser Photokopf 68 ist am Y-Schlitten 70 einer X-Y-Positioniervorrichtung 72 angebracht. Diese Vorrichtung 72 umfaßt, abgesehen von dem Y- Schlitten 70, noch einen X-Schlitten 74, der in der angedeu­ teten X-Koordinatenrichtung bewegbar ist, wobei der Y-Schlitten 70 auf demselben lagert zum Zwecke einer Bewegung in der ange­ deuteten Y-Koordinatenrichtung. Daher kann der Photokopf 68 schrittweise zu verschiedenen Bereichen 76 eines Bogens aus lichtempfindlichem Material 78, der auf der Auflagefläche 80 der Vorrichtung 72 aufliegt, bewegt werden. Ein Computer 82 steuert den Betrieb sowohl der X-Y-Positioniervorrichtung 72 als auch des Photokopfes 68.

Ein anderer Photoplotter 84 zum fortschreitenden Belichten einer graphischen Darstellung auf einem Bogen aus licht­ empfindlichem Material ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. Bei diesem Photoplotter 84 ist der Bogen aus lichtempfind­ lichem Material 86 auf zwei Rollen 88 und 90 gewickelt und wird in der X-Koordinatenrichtung über eine Auflagerplatte 92 durch Abwickeln von der Rolle 88 und Aufwickeln auf die Rolle 90 unter der Steuerung eines Motors 94 und einer Kupplungs­ bremse 96 bewegt. Ein Photokopf 98 erstreckt sich quer über den Bogen 86 in der Y-Koordinatenrichtung, und ein Computer 100 steuert die Bewegung des Bogens 86 in der X-Koordinatenrich­ tung und den Betrieb des Photokopfes.

Der in Fig. 7 dargestellte Photokopf 98 umfaßt ein Gehäuse 102, das eine Lichtquelle 104 enthält, die im allgemeinen der Licht­ quelle 20 in Fig. 1 ähnlich ist, und eine Lichtmodulatorplatte 106, wobei die Lichtquelle 104 durch die Strahlen 108 an­ gedeutetes Licht auf die Lichtmodulatorplatte 106 aussendet.

Die Lichtmodulatorplatte 106 in Fig. 7 entspricht in ihrem Aufbau der Platte 24 in Fig. 1, nur daß der lichtempfindliche Bogen 86 schrittweise in der X-Koordinatenrichtung vorgerückt wird, so daß ein neuer, sich in Querrichtung erstreckender Streifen von wesentlicher Abmessung in der X-Koordinatenrichtung während jedes Arbeitsvorgangs des Photokopfes 98 belichtet wird.

Wie vorstehend erwähnt, kann die Lichtquelle in Rasterabtastart über die obere Fläche der Lichtmodulatorplatte bewegt werden. Eine entsprechende Anordnung ist beispielsweise in Fig. 8 gezeigt, in der der Photoplotter 112 einen Tisch 16 und eine Lichtmodulatorplatte 24 einschließt, die denjenigen des Photoplotters 10 in Fig. 1 ähnlich sind. Als Lichtquelle schließt der Photoplotter 112 eine Illuminiereinheit 114 ein, um ein Abtasten nach Raster­ art über die obere Fläche der Platte 24 mittels eines Licht­ flecks 116 auszuführen. Die Einheit 114 besteht aus einer Licht­ quelle 118, vorzugsweise einem Laser, die bzw. der einen Licht­ strahl 120 auf einen sich drehenden, facettierten Spiegel 122 aussendet, der den Strahl 120 in einen Abtaststrahl 124 ablenkt, welcher sich wiederholt über die Oberfläche der Platte 24 in Richtung des Pfeils 126 zwischen den dargestellten Vorder- und Hinterrändern 128 und 130 der Platte 24 bewegt. Die Einheit 114 kann weiter in einer durch den Pfeil 132 angedeu­ teten Koordinatenrichtung rechtwinklig zur Abtastbewegung 126 des Strahls 124 bewegt werden, so daß immer dann, wenn der Licht­ fleck 116, der vom Strahl 124 hervorgerufen wird, quer über die obere Fläche der Platte 24 abtastet, er sich entlang einer neuen Linie auf der Platte bewegt. Eine derartige abtastartige Illuminierung der oberen Fläche der Platte 24 ist in Situationen von Vorteil, in denen es erwünscht ist, daß der Strahl von der Modulatorplatte 24 ausgeht und den vom Tisch 16 gehaltenen Bogen 12 mit hoher Intensität be­ lichtet.

Auch kann, wie vorstehend erwähnt, eine Linse zwischen die Licht­ modulatorplatte und den lichtempfindlichen Bogen eingefügt sein, um die mit der Modulatorplatte erzeugte bildliche Dar­ stellung auf den Bogen zu projizieren. Dies ist von besonderem Nutzen in Fällen, bei denen die Lichtmodulatorplatte eine nicht zu ver­ nachlässigende Dicke aufweist und die Gegenstandsebene - die Ebene, in der die mit der Lichtmodulatorplatte erzeugte bildliche Dar­ stellung erscheint - in einem gewissen Abstand über der unteren Fläche der Modulatorplatte positioniert ist, so daß es bei einer Abbildung nach dem Kontaktdruckverfahren unmög­ lich ist, die Gegenstandsebene in äußerst dichte Nähe zur Oberfläche des Bogens 12 zu bringen. Ein solcher Photoplotter 134 ist in Fig. 9 dargestellt und umfaßt, ähnlich wie der Photoplotter 10 in Fig. 1, einen Tisch 16, eine Licht­ modulatorplatte 24 und eine Lichtquelle 20. Die Licht­ modulatorplatte 24 liegt jedoch in einem größeren Abstand vom Tisch 16, als dies in Fig. 1 der Fall ist, und zwischen diese beiden Bauelemente ist eine projizierende Linse oder ein Linsensystem 136 eingefügt. Die Linse 136 ist derart eingestellt, daß sie auf der Gegenstandsebene der Platte 24 und auf der Oberfläche des Bogens 12 scharf fokussiert, und projiziert daher eine scharfe bildliche Darstellung von dem, was in dieser Gegen­ standsebene erscheint, auf den Bogen 12. So kommt beispiels­ weise, wenn die Platte 24 aus Flüssigkristallen wie die in Fig. 4 dargestellt aufgebaut ist, die mit dieser Platte 24 geschaffene bildliche Darstellung in der Ebene der Flüssigkristallage 48 zustande, die wegen der Dicke der Lagen 52 und 44 in einem nicht unerheblichen Abstand von der unteren Fläche der Vorrichtung 24 liegt. Die Linse 136 ist daher so eingestellt, daß sie auf der Lage 48 fokussiert.

Claims (3)

1. Photoplotter zum Erzeugen graphischer Darstellungen auf einem Bogen photoempfindlichen Materials, mit einer Lichtmodulatorplatte, die zwischen einer Lichtquelle und dem zu belichtenden Bogen parallel zu diesem angeordnet ist und aus einer Vielzahl von in ihrer Lichtdurchlässigkeit steuerbaren, gleichgroßen und gleichförmigen Zellen besteht, die in Matrixart mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei bei in einer Neutralstellung ruhender Lichtmodulatorplatte auf dem Bogen ein Muster abgebildet wird, das der Matrixform der Zellen entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen in jeder orthogonalen Richtung dieselbe Kantenlänge d aufweisen, daß der Abstand der Zellen voneinander in jeder orthogonalen Richtung im wesentlichen 2d beträgt, und daß eine Einrichtung (25, 27) zum Verschieben der Lichtmodulatorplatte (24) relativ zu dem Bogen (12) in den beiden orthogonalen Richtungen vorgesehen ist, wobei der Verschiebehub der Lichtmodulatorplatte (24) aus der Neutralstellung heraus im wesentlichen der Zellenkantenlänge d entspricht.

2. Photoplotter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmodulatorplatte (24) eine Flüssigkristallage (48) umfaßt.

3. Verfahren zum Betrieb des Photoplotters gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmodulatorplatte in einem ersten Belichtungsschritt relativ zu dem Bogen photoempfindlichen Materials ortsfest gehalten und gleichzeitig die Durchlässigkeit einer jeden Zelle der Lichtmodulatorplatte zum wahlweisen Belichten zugeordneter Bereiche des Bogens individuell gesteuert wird, daß die Lichtmodulatorplatte daraufhin in eine neue Stellung relativ zu dem Bogen verschoben wird, und daß die Lichtmodulatorplatte in einem zweiten Belichtungsschritt bei relativ zu dieser Platte feststehendem Bogen in der neuen Stellung gehalten wird und gleichzeitig die Durchlaßfähigkeit jeder der Zellen zum wahlweisen Belichten weiterer Bogenbereiche individuell gesteuert wird, wobei der Betrag, um welchen die Lichtmodulatorplatte relativ zum Bogen zwischen dem ersten und dem zweiten Belichtungsschritt verschoben wird, im wesentlichen der Zellenkantenlänge d entspricht.