FR2627276A1 - Dispositif pour exposer de facon selective diverses images sur une surface photosensible, disque pourvu d'orifices pour un tel dispositif et procede de realisation d'un tel disque - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système d'indexage pour orienter sélectivement l'un des orifices 36 d'une série d'orifices de tailles et/ou de formes différentes placées sur un cercle et formées sur un disque utilisé dans une tête de phototraçage destinée à exposer sur une surface photosensible des informations graphiques détaillées au moyen d'un faisceau lumineux. Le disque pourvu d'orifices possède à sa surface des repères équidistants 42 en forme de fente permettant à l'énergie de rayonnement produite par un composant photoémissif 44 de frapper un détecteur photosensible à cellule fractionnée et de l'exciter. Un système de contrôle fait tourner les moyens pourvus d'orifices à une première vitesse jusqu'à une autre position sélectionnée jusqu'à ce qu'un orifice se trouve au voisinage de l'autre position sélectionnée, puis fait tourner le disque à une seconde vitesse, plus lente, de manière à positionner avec précision l'autre position sélectionnée dans l'alignement du faisceau lumineux.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour indexer de façon

sélective une roue pourvue d'orifices en différents points répartis le long d'une circonférence; elle concerne plus particulièrement un dispositif pour orienter de façon précise des orifices formés dans la roue en alignement avec un faisceau de lumière ou d'énergie de rayonnement similaire afin de produire sélectivement diverses images sur une

surface photosensible par exposition photographique.

Lorsque que l'on forme des informations graphiques sur une surface photosensible, on peut faire varier les épaisseurs des lignes que l'on inscrit sur la surface en fonction du motif d'information en positionnant sélectivement des orifices de différentes tailles dans l'alignement du faisceau lumineux, afin de former un point ou spot lumineux unique sur la surface photosensible. On forme une ligne sur la surface photosensible par le mouvement relatif du spot lumineux et de la surface photosensible. Lorsque l'on forme divers détails d'information graphique tels qu'un masque sur lequel sont dessinés des circuits très précis, une tête de phototraçage doit opérer des sélections successives de différentes formes et/ou tailles d'orifices, de façon rapide et précise. Comme le déplacement de la tête de phototraçage par rapport à la surface photosensible ne peut avoir lieu avant que l'on ait terminé la sélection de l'orifice approprié, on gagne un temps important lorsque les orifices choisis peuvent être

indexés rapidement.

Dans le US-A-3 330 182 délivré le 11 Juillet 1967, on utilise une roue pourvue d'orifices pour positionner sélectivement des orifices de différentes tailles et/ou formes dans l'alignement d'un faisceau lumineux qui projette des images sur une surface photosensible. Un cliquet mécanique pivote de manière à venir en prise et hors de prise avec des dents disposées circonférentiellement, de manière à obtenir un verrouillage positif de la roue sur une orientation angulaire choisie. La précision obtenue en orientant sélectivement chacune des orifices est fonction des tolérances que l'on peut maintenir entre les surfaces en

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prise du cliquet et de la dent. Après un usage prolongé, on peut penser que cette précision diminuera en raison de l'usure inhérente qui découlerait de cet usage prolongé. En outre, dans ce brevet la roue pourvue d'orifices ne peut pas tourner jusqu'à l'orientation voulue suivante avant que le cliquet n'ait pivoté de manière à venir hors de prise d'avec la broche respective. De la même façon, le dispositif de projection ne peut commencer à former la trace avant que cliquet n'ait à nouveau pivoté pour venir en prise avec la nouvelle broche se trouvant dans l'alignement. De la sorte, le temps qui est nécessaire pour faire pivoter le cliquet afin de le faire venir en prise et hors de prise avec les broches respectives peut devenir relativement important lorsque l'on utilise plusieurs indexages consécutifs, pour

former des informations graphiques complexes.

Généralement, il est souhaitable de pouvoir déplacer la tête de phototraçage à vitesse maximale selon un système de coordonnées d'entraînement, de manière à projeter rapidement les informations graphiques sur la surface photosensible. La tête de phototraçage doit donc avoir la masse la plus réduite possible afin de réduire les forces d'inertie développées lorsque l'on déplace rapidement la tête de phototraçage puis qu'on l'immobilise au moyen du système d'entraînement en coordonnées. A cet égard, les dispositifs d'indexation mécaniques augmentent la masse de la tête de phototraçage et limitent de façon gênante la vitesse maximale à laquelle on peut contrôler le système d'entraînement en coordonnées, car la masse accrue produit une force d'inertie supplémentaire que l'on doit compenser

par une réduction de la vitesse maximale.

C'est pourquoi l'un des buts généraux de la présente invention est de proposer des moyens d'indexation perfectionnés permettant d'orienter sélectivement une roue pourvue d'orifices dans une tête de phototraçage. Plus précisément, l'un des buts de la présente invention est de proposer un système d'indexation pour une tête de phototraçage utilisant un capteur électronique et des moyens de contrôle permettant d'indexer avec précision et rapidité, sur des positions correspondant à des orientations voulues, une roue pourvue d'orifices se trouvant à l'intérieur d'une

tête de phototraçage.

Un autre but de la présente invention est de proposer une tête de phototraçage légère utilisant un capteur électronique et des moyens de contrôle pour indexer une roue pourvue d'orifices de faible masse, permettant ainsi d'éliminer la masse supplémentaire résultant de

l'utilisation d'éléments d'indexation mécaniques.

Un autre but encore de la présente invention est de proposer un dispositif du type général mentionné plus haut, dans lequel on fait tourner rapidement la roue pourvue d'orifices jusqu'à une orientation voulue, en faisant tourner la roue dans celui de ses deux sens de rotation qui

est le plus favorable.

Un autre but encore de la présente invention est de proposer une tête de phototraçage utilisant un système d'indexation comportant des moyens de contrôle permettant de faire tourner la roue pourvue d'orifices à une première vitesse jusqu'à ce que l'orifice choisi soit déplacé au voisinage du faisceau lumineux, puis de faire tourner la roue pourvue d'orifices à une seconde vitesse, plus lente, jusqu'à ce que l'orifice choisi se troue dans l'alignement

précis du faisceau lumineux.

Un autre but de la présente invention est de proposer un disque pourvu d'orifices léger et de faible coût pourvu de repères formés d'une seule pièce avec le disque et orientés

en relation avec des orifices correspondants.

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La présente invention réside dans un système d'indexation d'orifices comportant des moyens électroniques capteurs et de contrôle pour positionner sélectivement des moyens

pourvus d'orifices par rapport à un faisceau lumineux.

L'appareil comporte un support définissant un axe du faisceau, une source d'émission d'énergie de rayonnement située à l'une des extrémités de l'axe du faisceau et des moyens imageurs de faisceau placés en coïncidence avec l'axe du faisceau pour former un faisceau lumineux à partir de la source d'énergie de rayonnement. Les moyens pourvus d'orifices sont supportés en rotation par le support dans un plan perpendiculaire à l'axe du faisceau. Des orifices de passage de lumière sont formés dans les moyens pourvus d'orifices et définissent deux profils curvilignes espacés l'une de l'autre en direction -radiale. Le premier profil curviligne est formé d'orifices de tailles et/ou de formes différentes, et le second profil curviligne est formé d'une pluralité de repères. Les moyens pourvus d'orifices sont supportés en rotation de manière à pouvoir placer le premier profil curviligne dans l'alignement de l'axe du faisceau formé par les moyens imageurs de faisceau. Des moyens d'entraînement sont portés par le support et viennent en prise avec les moyens pourvus d'orifices afin de faire tourner sélectivement ces moyens pourvus d'orifices de manière à positionner l'une des différentes tailles d'orifices dans l'alignement de l'axe du faisceau. Il est également prévu des moyens de référencement permettant de référencer un repère donné en tant que point initial. Le mouvement des repères est détecté par un capteur fixé au support et situé dans l'alignement du second profil rectiligne, de manière à produire un signal correspondant au mouvement d'un repère devant le capteur. Des moyens de contrôle sont reliés au capteur et aux moyens d'entraînement afin de recevoir les signaux produits par le capteur et d'établir, à partir de ces signaux, la position des moyens pourvus d'orifices par rapport au repère de référencement donné et ordonner aux moyens d'entraînement de faire tourner les moyens pourvus d'orifices de manière à positionner sélectivement une autre des différentes tailles d'orifices

avec précision dans l'alignement de l'axe du faisceau.

Les moyens pourvus d'orifices de la présente invention utilisent un disque pourvu d'orifices formé à partir d'une mince feuille plane de matériau, et ils sont réalisés par un procédé utilisant des techniques d'exposition sur film mince. A l'origine, les différentes tailles d'orifices et les repères sont dessinés sur un film photosensible par un faisceau lumineux, puis on développe le film ce qui permet de réaliser une matrice qui sera ensuite utilisée pour obtenir des épreuves par contact du disque pourvu d'orifices. On va maintenant décrire un exemple de réalisation de

l'invention.

La figure 1 est une vue perspective d'un système de contrôle en coordonnées utilisant la tête de phototraçage de

la présente invention.

La figure 2 est une vue en coupe de la tête de

phototraçage, prise suivant 2-2 de la figure 3.

La figure 3 est une vue de dessus de la tête de

phototraçage, prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2.

La figure 4 est prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2, mais montre une variante de réalisation des moyens

pourvus d'orifices utilisés par l'invention.

La figure 5 est un schéma par blocs illustrant les moyens de contrôle utilisés par la présene invention pour effectuer l'indexation à deux vitesses des moyens pourvus d'orifices.

La figure 6 est un schéma par blocs des moyens de.

contrôle utilisés par la présente invention, illustrant plus en détail la logique de l'unité centrale de traitement

coopérant avec les moyens de contrôle.

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La figure 1 montre une tête de phototraçage selon la présente invention, utilisée avec un système d'entraînement à contrôle en coordonnées. La tête de phototraçage 8 est supportée par une base 20 et se déplace dans un sens et dans l'autre suivant une première direction de coordonnées sur un

chariot porte-outil supporté à coulissement par le pont 34.

La pièce d'oeuvre photosensible F est supportée par une

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table de travail mobile coulissant dans un sens et dans l'autre suivant uen seconde direction de coordonnées, perpendiculaire à la première direction de coordonnées. Un faisceau lumineux est émis par la tête de phototraçage 8 de manière à exposer sélectivement une figure sur la pièce d'oeuvre F. Les mouvements relatifs précis de la tête de phototraçage par rapport à la table de travail permettent d'exposer sur la surface photosensible F une information graphique précise utilisée par exemple pour former des

motifs de circuits miniaturisés.

Des moyens imageurs de faisceau, illustrés figure 2, produisent un point lumineux fortement focalisé sur la pièce d'oeuvre photosensible F. Une lampe à incandescence 6, partiellement recouverte par un réflecteur qui renvoie vers la pièce d'oeuvre F la lumière qui autrement serait perdue,

forme un moyen d'émission d'énergie de rayonnement.

L'énergie de rayonnement est focalisée en un premier faisceau par un condenseur 2 et en un second faisceau, plus

réduit, par l'objectif 4. Pour une description plus complète

du rôle du condenseur 2 et de l'objectif 4, on pourra se référer au US-A3 330 182. On notera cependant que la lampe 6, le condenseur 2 et l'objectif 4 sont alignés suivant un axe de faisceau s'étendant verticalement 14 et qui est intercepté par des moyens pourvus d'orifices désignés de façon générale par la référence numérique 10. L'axe du faisceau 14 est dans l'ensemble parallèle à un axe de rotation 12 des moyens pourvus d'orifices. Les moyens pourvus d'orifices ou roue pourvue d'orifices 10 sont formés par un ensemble d'éléments supportés à rotation sur un support 22, et présentent devant la lampe 6 une surface dans l'ensemble opaque. Des orifices de différentes tailles 36 sont formés à distance les uns des autres, sont orientés concentriquement par rapport à l'axe central de rotation 12,et sont alignés sur l'axe du faisceau 14. Chacun des orifices 36, lorsqu'on le fait tourner pour le mettre dans l'alignement de l'axe du faisceau 14, permet de faire passer par la roue 10, de façon sélective, différentes valeurs d'intensité lumineuse. Comme les orifices 36 ont des diamètres dont la taille varie en fonction de leur position sur un profil curviligne, le positionnement sélectif en rotation de la roue 10 par rapport à l'axe du faisceau 14 permet de faire varier la taille et/ou la forme du spot lumineux que l'on focalise sur la feuille d'oeuvre photosensible F. Ainsi, selon l'invention, on fait tourner sélectivement les orifices 36 pour les placer dans l'alignement précis de l'axe du faisceau 14 par des moyens de contrôle électronique. Un moteur pas-à-pas d'entraînement 16 est porté par le support 22 et possède un pignon 18 qui vient en prise avec une couronne dentée 25 de manière à faire tourner la roue 10 soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans le sens contraire. La roue 10 comporte un plateau support léger 26 fixé à la couronne dentée d'entralnement 25 et un disque pourvu d'orifices 28 porté par le plateau support 26. Le disque pourvu d'orifices 28 est un élément pratiquement opaque dans lequel sont formés les orifices de différentes tailles qui laissent passer sélectivement la lumière au travers de la surface opaque du disque pourvu d'orifices 28. Un plateau transparent de couverture 30 recouvre le disque pourvu d'orifices 26 en aidant à le

maintenir, et vient en contact avec le plateau support 26.

Un ergot 32, tourné vers le bas, est fixé au plateau support 26 et pénètre dans des orifices correspondants du disque pourvu d'orifices 28 et du plateau de couverture 30 afin d'assurer correctement la transmission positive de la rotation du plateau support 26 au disque pourvu d'orifices 28. On comprendra que le plateau support 26 est perforé de manière à former des orifices globaux le long de deux cercles pour permettre à la lumière de traverser le plateau 26 en des endroits alignés avec les orifices du disque pourvu d'orifices. Ces perforations sont surdimensionnées de manière à ne pas interférer avec le faisceau lumineux défini par un orifice du disque 28. En outre, des portées pivotantes 33 constituent un moyen pour supporter la roue 10 en rotation par rapport au support 22 autour de l'axe de rotation 12 et positionner-l'ensemble 10 de la roue pourvue d'orifices à une distance radiale fixe de l'axe du faisceau 14. En fonctionnement, le moteur 16 entraîne la roue 10, soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans le sens contraire, afin de positionner l'un des orifices 36 que l'on a choisi dans l'alignement de l'axe du faisceau 14. Comme expliqué plus haut, le disque pourvu d'orifices 28 est une feuille de matériau mince, dans l'ensemble opaque, comportant une configuration d'orifices 36 formés le long

d'un premier profil curviligne centré sur l'axe central 12.

Pour indiquer la présence des orifices 36 le long du disque, des repères 42 équidistants sont formés le long d'un second profil curviligne du disque 28, concentrique au premier profil curviligne des orifices 36. En outre, comme illustré figure 3, chacun des orifices 36 et son repère correspondant 42 sont placés dans l'alignement radial précis du centre C de la roue. Comme les orifices 36, les repères 42 sont des orifices optiques permettant à l'énergie de rayonnement de traverser sélectivement la surface optique du disque pourvu d'orifices 28. Les repères 42 sont des fentes de forme précise ayant une une largeur uniforme et s'étendant radialement vers l'intérieur depuis le périmètre circonférentiel extérieur du disque 28, et ils indiquent l'espacement angulaire entre les orifices 36. Des orifices globaux en forme de fentes sont découpés dans le plateau support 26 en des points alignés sur les repères 42, afin de permettre à la lumière de traverser le plateau support 26, comme cela a été décrit précédemment. Ces orifices globaux sont légèrement surdimensionnées par rapport à la largeur de chaque repère, ce qui les empêche d'interférer avec le

passage d'énergie de rayonnement défini par les repères 42.

Le second profil curviligne défini par les repères 42 est placé dans l'alignement d'un capteur électronique 44

comportant un composant photoémissif 40 et un détecteur 38.

Le détecteur 32 et le composant photoémissif 40 sont tous deux fixés au support à distance l'un de l'autre. Comme illustré figure 2, la partie qui s'étend vers l'extérieur du disque 28 et qui définit la configuration des repères 42 vient se loger dans l'intervalle défini entre le détecteur 38 et le composant photoémissif 40. Lorsque le disque 28 tourne devant le capteur 44, l'énergie de rayonnement émise par le composant photoémissif 40 atteint les repères 42, ce qui fait en sorte qu'un faisceau de lumière défini par la largueur d'un repère vient frapper 'Le détecteur 38 et indiquer ainsi la présence d'un orifice pour cette orientation angulaire. Ainsi, la roue pourvue d'orifices 10 et le capteur 44 évitent le recours à un dispositif mécanique d'indexage et permettent d'avoir un positionnement rapide et plus précis des orifices sélectionnés dans

l'alignement de l'axe du faisceau 14.

La présente invention concerne également des moyens de contrôle pour faire tourner sélectivement différents orifices 36 dans l'alignement de l'axe du faisceau 14. Une caractéristique importante des moyens de contrôle de la

présente invention est le fractionnement du détecteur 38.

Comme on peut le voir sur la figure 3, le.détecteur 38 est formé d'une cellule fractionnée comportant deux diodes photosensibles ayant des profils d'arc de courbe identiques fermés par des segments de droite placés en vis-à-vis. Ces segments de droite placés en vis-à-vis sont disposés symétriquement de part et d'autre d'un rayon R issu du centre C. Lorsque la lumière produite par la source 40 traverse un repère mobile 42 et frappe l'une des moitiés de la cellule fractionnée avant l'autre moitié, il apparaît une différence de tension entre les cellules. Ensuite, lorsque qu'un repère 42 se trouve aligné symétriquement sur le rayon correspondant R, les tensions des deux diodes photosensibles s'équilibrent. Lorsque chaque repère mobile 42 passe devant les deux diodes photosensibles, le point o les deux diodes photosensibles présentent une tension équilibrée indique aux moyens de contrôle qu'un repère se trouve exactement dans une position de symétrie radiale par rapport au rayon R. Un contacteur 45, illustré figure 2, est relié aux moyens de contrôle et il est fixé au support 22 de manière à venir en contact avec un ergot 46 placé sur la couronne dentée 25 en alignement radial avec l'un des repères 42 servant de repère de référence. Le contacteur 45, lorsqu'il est actionné par

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l'ergot 56, indique aux moyens de contrôle la présence du repère de référence au point de référence défini par la position du contacteur 45 sur le support 22. Les moyens de contrôle commencent le processus d'indexation en faisant tourner la roue 10 de manière à se référencer sur le repère de référence avec le contacteur 45. Ainsi, en comptant le nombre de points d'équilibre produits par le capteur 44 lorsque la roue 20 tourne dans l'un ou l'autre des deux sens devant le capteur 44, les moyens de contrôle calculent le déplacement angulaire de la roue par rapport au point de référence défini au référencement et orientent sélectivement l'une des différentes tailles d'orifices 36 dans l'alignement de l'axe du faisceau 14. Il y a lieu de noter que le composant photoémissif 40 est une source lumineuse infrarouge, que le détecteur 38 est un détecteur sensible au rayonnement infrarouge et que le contacteur 45 peut être un

composant de type quelconque sensible au mouvement.

La figure 5 est un schéma par blocs des moyens de contrôle utilisés par la présente invention pour positionner la roue 10 par rapport au support 22 de façon fidèle et précise en faisant tourner l'ensemble pourvu d'orifices à deux vitesses de rotation différentes. Comme expliqué plus haut, le détecteur à cellules fractionnées 38 produit une tension équilibrée lorsqu'un repère se trouve dans l'alignement radial précis du rayon R. Les tensions produites par chaque cellule fractionnée du détecteur 38 sont appliquées en entrée à un détecteur de zéro 600. Le détecteur de zéro 600, quant à lui, identifie une tension d'équilibre comme étant un signal représentant un point de zéro et produit un signal correspondant & la présence de la tension d'équilibre. On introduit également en entrée dans un contrôleur ou unité centrale de traitement 100 des valeurs de position correspondant à l'emplacement sur le cercle des repères 42 sur le disque 28 par rapport au repère de référence donné. D'autres données introduites dans l'unité centrale de traitement 100 donnent l'ordre à l'unité centrale de placer successivement différents orifices 36 dans l'alignement de l'axe du faisceau 14. Le détecteur de l 2627276 zéro, une fois qu'il a identifié un zéro, produit un signal reçu par le circuit conformateur d'impulsion 500. Le circuit conformateur d'impulsion 500, quant à lui, produit une impulsion appliquée en entrée à l'unité centrale 100 et correspondant à la présence d'un zéro. L'unité centrale 100 effectue la somme des impulsions lorsque les repères tournent devant le capteur 44 et compare la somme à la donnée en entrée identifiant la valeur de position du repère correspondant à l'orifice 36 suivant souhaité. Une

description détaillée des éléments particuliers permettant

la sommation et la comparaison des signaux sera donnée en référence à la figure 6. Lorsque la différence ou le déséquilibre entre la somme des impulsions et la valeur de position suivante souhaitée indique que la roue 10 se trouve à deux repères ou plus du repère correspondant à la position suivante souhaitée, l'unité centrale 100 produit un signal de tension ordonnant à l'oscillateur de contrôle de tension 700 puis au micromoteur pas-à-pas 800 de faire tourner le moteur pas-à-pas 16 à une première vitesse, rapide. En revanche, lorsque l'unité centrale 100 détermine que le déséquilibre entre la somme des impulsions et la valeur de position suivante souhaitée d'indexat:sn de la roue 10 se - trouve à un repère du repère correspondant à la position suivante souhaitée, le contrôle du moteur pas-à-pas 16 est transféré de l'unité centrale 100 au commutateur analogique 900. L'oscillateur de contrôle 700 reçoit maintenant en entrée un second signal de tension produit par le commutateur analogique 900 afin d'aligner avec précision le repère voulu à une seconde vitesse, plus lente, sur le rayon correspondant R. La seconde vitesse, lente, produite par le commutateur analogique 200, est proportionnelle à la quantité d'énergie lumineuse activant le détecteur à cellules fractionnées 38. Cependant, une fois que l'on a obtenu l'équilibre des tensions dans le détecteur le signal de vitesse lente disparait, le moteur d'entraînement 16 s'arrête et celui des repères 42 que l'on a sélectionné se trouve en alignement symétrique précis avec chaque moitié du détecteur à cellules fractionnées, correspondant ainsi au

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placement de l'orifice souhaité 36 dans l'alignement précis de l'axe du faisceau 14. De la sorte, le système de contrôle de la présente invention prévoit une première vitesse de positionnement et une seconde vitesse de positionnement, plus lente, de manière à indexer rapidement à la première vitesse un repère sélectionné dans la limite d'un repère par rapport au capteur puis pour déplacer avec précision à la seconde vitesse, plus lente, le repère sélectionné dans

alignement du détecteur à cellules fractionnées 38.

Selon un autre aspect de la présente invention, le système de contrôle fait tourner la roue 10 depuis une position courante jusqu'à la position souhaitée suivante par le trajet le plus court. On notera que, lorsque l'on peut indexer rapidement les orifices 36 que l'on sélectionne, on peut gagner beaucoup de temps si l'on forme l'information graphique en utilisant différentes tailles et formes d'orifices. La figure 6 illustre un schéma par blocs de la logique de l'unité centrale utilisée par la présente invention pour le contrôle directionnel du sens de rotation de la roue pourvue d'orifices 10. Comme indiqué plus haut, le moteur 16 entraîne la roue 10 soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans le sens contraire. La logique de l'unité centrale compare les valeurs croissantes correspondantes à une distance curviligne croissante entre chaque repère et le repère de référence. Les données introduites en entrée 110 donnent les caractéristiques particulières des orifices en fonction des valeurs correspondant à un repère aligné. Une position suivante que l'on souhaite indexer, et qui correspond à une valeur de repère, est également introduite en entrée et conservée temporairement dans un registre 200 de l'unité centrale 100, puis elle est transformée en un signal appliqué en entrée à un comparateur 300 lorsque l'on doit indexer la taille d'orifice suivante souhaitée. L'unité centrale 100 utilise un compteur 40 pour faire, comme indiqué précédemment, la somme des impulsions produites par le déplacement des repères devant le capteur 44. Lorsque l'on compte ces impulsions par rapport au repère de référence, le compteur 400 contient la valeur cumulée représentant la position angulaire du disque pourvu d'orifices 28 par rapport au point de référence fixe défini par le contacteur 45. Un signal correspondant à la position courante de la roue 10 est appliqué en entrée du compteur 400 au comparateur 300. Lorsque l'on souhaite indexer un autre orifice 36 dans l'alignement de l'axe du faisceau 14, la logique illustrée figure 6 de l'unité centrale détermine le sens de rotation qui permettra de suivre le chemin le plus court jusqu'à la position suivante, en comparant la valeur de position

courante cumulée à la valeur de position suivante souhaitée.

L'unité centrale 100 utilise le comparateur 300 pour comparer les deux valeurs et pour constater une inégalité due à la différence des deux valeurs. Le comparateur estime l'inégalité par rapport à la valeur de position courant et produit un premier signal directionnel lorsque la différence entre les valeurs est inférieure à zéro ou, inversement, produit un second signal de direction lorsque la différence entre les valeurs est supérieure à zero. Chaque signal de direction correspond à l'un des deux sens de rotation de la roue 10. Le signal de direction approprié est appliqué en entrée à l'oscillateur de contrôle de tension 700 de manière à entraîner le moteur 16 et donc à faire tourner la roue 10 d'une quantité correspondant à la différence entre les deux valeurs, soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans le sens contraire, de manière à positionner l'orifice suivant sélectionné 36 dans l'alignement de l'axe du

faisceau 14 en suivant le chemin le plus court possible.

Lorsqu'il n'y a aucun déséquilibre entre les valeurs comparées, ce qui indique que l'orifice sélectionné est déjà aligné sur l'axe du faisceau 14, il n'y a pas besoin d'alimenter le moteur 16. Le comparateur 300 produit ensuite un signal de départ envoyé à la logique de l'unité centrale pour contrôler les mouvement de traçage de la tête de phototraçage par rapport à la pièce d'oeuvre F. Selon la présente invention, en outre, le disque pourvu d'orifices 28 utilisé dans la têtede phototraçage 8 est formé d'une feuille transparente, plate et mince d'une matière sur laquelle a été formée une surface opaque. Le disque à orifices 28 a de préférence une épaisseur d'environ 1,0 mm. Les deux cercles définissant les orifices 36 et les repères 42 sont les parties transparentes du disque 28 qui sont constituées par des parties de la surface opaque du disque 28 que l'on a retirées, c'est-à-dire par des fenêtres lumineuses que l'on a formées dans celle-ci. Ces fenêtres lumineuses sont formées sur le disque 28 par un procédé d'exposition sur film mince. Lorsque l'on réalise le disque pourvu d'orifices 28, les orifices 36 et les repères 42 sont exposés par des spots lumineux au moyen d'une source lumineuse de précision sur une feuille de film photographique vierge. Un phototraceur tel que celui utilisé par la présente invention constitue une telle source lumineuse de précision qui peut être utilisée pour exposer sur le film les orientations et formes précises des orifices et des repères. Une fois que les spots ont été exposés sur le film, on développe le film et on forme une image positive définissant les repères et les orifices d'après l'exposition des spots sur le film. Le positif est ensuite utilisé comme matrice transparente pour faire des épreuves par contact de la configuration des marques sur un matériau de substrat. Le matériau de substrat est une feuille transparente formée de préférence d'une matière plastique transparente ou matière analogue qui donne au disque sa forme. On applique une mince couche photosensible d'émulsion opaque sur l'une des faces du substrat afin de former par contact, à partir de la matrice, le dessin de la - configuration des marques. La configuration de marques développée sur la matrice est transférée à la surface de l'émulsion formée sur le substrat en exposant des parties de

l'émulsion photosensible à la lumière traversant la matrice.

Lorsque l'on tire des épreuves par contact, on place la matrice en contact avec la surface de l'émulsion, de manière qu'il n'y ait aucune distorsion de l'énergie de rayonnement

traversant la matrice.

Ensuite, les zones exposées de la surface de l'émulsion photosensible définissent une image précise donnant

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exactement le profil des marques défini par la matrice, lorsqu'on développe cette image par des techniques

photolithographiques bien connues.

On peut choisir le film d'émulsion parmi un certain nombre de composés photosensibles dont la solubilité change lorsqu'ils sont exposés à une énergie de rayonnement, qui est de préférence une lumière ultraviolette. En outre, on choisit une émulsion de résine photosensible telle que l'on puisse retirer soit les région exposées soit les régions non exposées de l'émulsion par application d'un solvant approprié. Ainsi, les cercles de marquage définis sur la matrice n'ont pas nécessairement besoin d'être définis par une image positive mais pourraient, inversement, être définis par une image négative, avec une résine photosensible d'émulsion correspondante choisie de manière à

produire le dessin voulu du disque pourvu d'orifices 28.

L'une des caractéristiques de la présente invention consiste à prévoir pour la roue pourvue d'orifices 38 des secteurs pourvus d'orifices facilement amovibles, qui peuvent être réalisés individuellement sur mesure en fonction des besoins de l'utilisateur. La figure 4 illustre un second mode de réalisation de l'ensemble de roue pourvue d'orifices 10 utilisant les secteurs pourvus d'orifices 48 fixés au plateau support modifié 26. La série d'ergots radialement alignés 32 est solidaire du plateau 26 et de la couronne dentée 25 et permet de solidariser les secteurs 48 au plateau 26. Il y a lieu de noter que l'un des secteurs qui définit le motif curviligne de marques est placé en alignement radial avec le doigt 46, ce qui permet de donner à l'unité centrale un point de référencement. Chaque paire d'ergots 32 fixe et positionne un orifice 52 formé sur le secteur amovible 48, qui a la forme d'un secteur circulaire, dans l'alignement de l'axe du faisceau 14 par l'intermédiaire d'une paire d'orifices de positionnement 46 formés sur chaque secteur 48 et coopérant avec les ergots 32. Les marquages définissant le repère 42 et l'orifice 52 sur le secteur 48 peuvent être formés par tirage par contact de ces marquages sur une pièce de matériau de substrat en

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forme de secteur circulaire, de la même manière qu'avec le procédé décrit plus haut. On notera cependant que, lorsque l'on réalise le secteur 48, on n'utilise à chaque fois qu'une petite bande de film non exposé pour former le secteur pourvu d'orifices 48. C'est pourquoi, dans les cas ou l'utilisateur n'a besoin que d'un nombre réduit de tailles ou de formes différentes d'orifices, ou lorsque l'utilisateur ajoute des tailles d'orifices différentes en fonction de ses besoins propres, il est souhaitable de pouvoir utiliser des secteurs pourvus d'orifices. En outre, on peut faire l'économie de parties inutilisées du disque 28 lorsque l'on n'a besoin que d'une fraction réduite du

matériau du disque.

Bien que l'on ait décrit un mode de réalisation préféré de la présente invention, on comprendra que l'on peut apporter diverses modifications et substitutions aux structures et au processus que l'on a décrits. Par exemple, le plateau support 26 est un élément léger formé d'un alliage d'aluminium, mais pourrait être aussi bien être réalisé à partir d'une matière possédant un poids et une rigidité similaires. On n'a ainsi décrit ce mode de réalisation préféré de la présente invention qu'à titre

d'illustration, sans caractère limitatif.

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Claims (23)

REVENDICATIONS

1. Un dispositif pour exposer de façon sélective diverses images sur une surface photosensible, comportant: - un support (22) avec un axe de faisceau (14), - portés par ce support, des moyens d'émission d'énergie de rayonnement, alignés sur l'axe du faisceau, pour produire une énergie de rayonnement permettant d'exposer des images sur une surface photosensible, - des moyens imageurs de faisceau, placés en coïncidence avec l'axe du faisceau, pour former à partir de l'énergie de rayonnement émise par les moyens d'émission un faisceau lumineux suivant l'axe du faisceau, et - des moyens pourvus d'orifices (10), possédant une pluralité d'orifices de tailles différentes (36) espacées les uns des autres et disposés le long d'une premier profil curviligne centré sur un axe de rotation, caractérisé par: - des moyens supportant les moyens pourvus d'orifices en rotation par rapport au support (22) autour du dudit axe de rotation, cet axe de rotation étant pratiquement parallèle à l'axe du faisceau et le premier prof>: curviligne venant couper l'axe du faisceau, et - des moyens d'entraînement (16, 18), portés par le support (22) et venant en prise avec les moyens pourvus d'orifices (10) pour positionner sélectivement l'un des orifices dans l'alignement de l'axe du faisceau, les moyens pourvus d'orifices (10) possédant une pluralité de repères (42) équidistants entre eux placés le long d'un second profil curviligne concentrique au le premier profil curviligne, chacun des ces orifices (36) étant radialement aligné avec.l'un des repères, - des moyens de référencement (45, 46), fixes par rapport aux repères et coopérant avec le support (22) de manière à associer l'un des repères à une position de référence par rapport au support, - un capteur (44), fixé au support (22) et placé dans l'alignement du second profil curviligne des moyens pourvus d'orifices de manière à produire un signal indicateur chaque fois que l'un des repères (43) passe devant le capteur (44), et - des moyens de contrôle (100), reliés au capteur et aux moyens d'entraînement, recevant les signaux indicateurs en provenance du capteur, déterminant à partir de ces signaux la position courante des moyens pourvus d'orifices (10) par rapport à la position de référence et actionnant les moyens d'entraînement pour faire tourner les moyens pourvus d'orifices de manière à placer l'une des différentes tailles

d'orifices dans l'alignement précis de l'axe du faisceau.

2. Le dispositif de la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (44) comprend un détecteur à cellule fractionnée (38) placé d'un des côtés des moyens pourvus d'orifices (10) et comportant deux diodes photosensibles, chaque diode présentant un contour courbe fermé par un côté opposé rectiligne, ces côtés opposés rectilignes étant disposés symétriquement de part et d'autre d'un rayon (R) donné s'étendant depuis l'axe de rotation (12) des moyens

pourvus d'orifices.

3. Le dispositif de la revendication 2, caractérisé en ce que la pluralité de. repères (42) des moyens pourvus d'orifices (10) est définie par des fentes ayant chacune une largeur uniforme et s'étendant radialement depuise l'axe de

rotation des moyens pourvus d'orifices.

4. Le dispositif de la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur (44) comporte en outre un composant photoémissif (40) porté par le support (22) et placé, de l'autre côté des moyens pourvus d'orifices (10), dans l'alignement du détecteur à cellule fractionnée (38), ce détecteur à cellule fractionnée (38) étant sensible à l'énergie de rayonnement produite par ce composant photoémissif (40) lorsque la pluralité de repères (42) tourne devant ce détecteur à cellule fractionnée, ce qui permet de produire des signaux électriques à partir d'une tension différentielle apparaissant lorsque l'énergie de rayonnement émise par le composant photoémissif (40), pendant que l'on fait tourner les moyens pourvus d'orifices (10) devant le composant photoémissif (40), traverse l'un des repères (42) et excite l'une des deux diodes photosensibles.

5. Le dispositif de la revendication 4 caractérisant ce que les moyens pourvus d'orifices (10) comportent en outre un plateau support léger (26) pourvu, d'ouvertures globales qui y sont formées le long de deux profils curvilignes, chaque profil curviligne défini par ces ouvertures globales étant centré sur l'axe du faisceau (14) et sur le capteur (44) et permettant à l'énergie de rayonnement émise aussi bien par les moyens d'émission d'énergie de rayonnement (6) que par le composant photoémissif (60) de traverser le plateau support (26), les moyens pourvus d'orifices comprenant en outre une mince feuille de matière (28) portée par le plateau support, présentant une surface opaque et avec des parties transparentes (36) formées à sa- surface et définissant lesdits orifices et lesdits repères, ces parties transparentes (36) étant alignées avec les ouvertures globales respectives du plateau support afin de permettre aux parties transparentes formées à la surface, qui ailleurs est opaque, de la mince feuille de matière, d'être traversées par l'énergie de rayonnement sans interférence du

plateau support.

6. Le dispositif de la revendication 5, caractérisé en ce que l'on donne à la mince feuille de matière (28) la forme d'un disque recouvrant sur un cercle le plateau support (26) et dont le centre (C) coïncide avec l'axe central (12) des moyens pourvus d'orifices, les orifices (36) formés à la surface de la mince feuille de matière étant dimensionnés et/ou conformés de manière différente les

uns par rapport aux autres.

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7. Le dispositif de la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pourvus d'orifices comportent un plateau de couverture transparent (30) recouvrant la mince feuille de matière (28) et un ergot (32) s'étendant vers le haut à partir du plateau support (26) en alignement avec des orifices de positionnement formés à la fois dans la mince feuille de matière (28) et dans le plateau de recouvrement

transparent (30).

8. L'appareil de la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pourvus d'orifices (10) comprennent un plateau support léger (26) pourvu d'ouvertures globales qui y sont formées le long de deux profils curvilignes, chaque profil curviligne défini par ces ouvertures globales étant centré sur l'axe du faisceau (14) et sur le capteur (44) et permettant à l'énergie de rayonnement émise aussi bien par les moyens d'émission d'énergie de rayonnement (6) que par le composant photoémissif (60) de traverser le plateau support (26), les moyens pourvus d'orifices comprenant en outre une pluralité de secteurs pourvus d'orifices, chaque secteur étant formé à partir d'une mince feuille de matière ayant une surface opaque et portée par le plateau support, chacun des secteurs pourvus d'orifices (48, figure 4) ayant deux parties transparentes définissant respectivement l'un des orifices (52) et l'un des repères (42) , chacune de ces parties transparentes (36) étant alignés sur une ouverture globale respective du plateau support afin de permettre aux deux parties transparentes de la mince feuille de matière (28) d'être traversées par l'énergie de rayonnement sans

interférence du plateau support (26).

9. Le dispositif de la revendication 8, caractérisé en ce que la pluralité de secteurs pourvus d'orifices (48) sont en forme de secteurs circulaires et définissent un arc centré sur l'axe de rotation des moyens pourvus d'orifices, les moyens pourvus d'orifices comprenant en outre un plateau de couverture transparent (30) recouvrant la pluralité de secteurs pourvus d'orifices portés par le plateau support,

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ce plateau support comprenant en outre des ergots tournés vers le haut se logeant dans des orifices formés aussi bien dans les secteurs pourvus d'orifices que dans le plateau de recouvrement, la pluralité de secteurs pourvus d'orifices (48) possédant des orifices de tailles et/ou de formes

différentes formées à leur surface.

10. L'appareil de la revendication 4, caractérisé en ce que: - le composant photoémissif (40) est une source lumineuse infrarouge, - les diodes photosensibles (38) sont sensibles à l'infrarouge, et - les moyens d'émission d'énergie de rayonnement sont une source lumineuse à incandescence (6) possédant un réflecteur renvoyant sur les moyens pourvus d'orifices la lumière qui

autrement serait perdue.

11. Le dispositif de la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de cgntrôle (figure 5) comportent: - des premiers moyens de contrôle de vitesse (600, 500) pour faire tourner rapidement, à une première vitesse, les moyens pourvus d'orifices par rapport au capteur en passant devant les repères situés entre la position courante des moyens pourvus d'orifices et une autre position souhaitée des moyens pourvus d'orifices par rapport au capteur, et - des seconds moyens de contrôle de vitesse (900) pour positionner avec précision, à une seconde vitesse plus lente que la première vitesse, le repère correspondant à ladite autre position souhaitée dans l'alignement du capteur après que les premiers moyens de contrôle de vitesse aient fait rapidement tourner les moyenspourvus d'orifices jusqu'à une position correspondant, à un repère près, à cette autre

position souhaitée.

12. Le dispositif de la revendication 11, caractérisé en ce que:

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- les premiers moyens de contrôle de vitesse comprennent un contrôleur (100) recevant en entrée (110) ladite autre position souhaitée, ce contrôleur (100) faisant tourner rapidement les moyens pourvus d'orifices à la première vitesse devant les repères présents entre la position courante et ladite autre position souhaitée et ce contrôleur déterminant en outre le moment o l'on a fait tourner les moyens pourvus d'orifices jusqu'à la position correspondant, à un repère près, au repère correspondant à l'autre position souhaitée, et - les seconds moyens de contrôle de vitesse comprennent un contacteur analogique (900) actionné par le contrôleur (100) lorsque ce contrôleur a déterminé que les moyens pourvus d'orifices se trouvent à une position correspondant, à un repère près, à celle du repère correspondant à l'autre position souhaitée, ce contacteur analogique (900) faisant tourner les moyens pourvus d'orifices à la seconde vitesse plus lente de manière à mettre avec précision le repère correspondant à l'autre position souhaitée dans l'alignement du capteur (44)

13. Le dispositif de la revendication 1, caractérisé en ce que: - les moyens d'entraînement font tourner sélectivement les moyens pourvus d'orifices dans l'un ou l'autre de leurs deux sens de rotation, et - les moyens de contrôle comprennent des moyens (figure 6) pour déterminer le chemin le plus court en rotation entre le repère correspondant à la position courante, par rapport au capteur, des moyens pourvus d'orifices et le repère correspondant à l'autre position souhaitée des moyens pourvus d'orifices et pour contrôler les moyens d'entraînement de manière à faire tourner les moyens pourvus d'orifices dans l'un ou l'autre de leurs deux sens de rotation afin de placer le repère correspondant à l'autre position souhaitée dans l'alignement du capteur en suivant

le chamin le plus court en rotation.

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14. Un disque pourvu d'orifices (28) utilisable dans une tête de phototraçage comportant une source lumineuse exposant sur une surface photosensible (F) diverses images et comportant un capteur lumineux (44) indiquant la position duw disque par rapport à la tête de phototraçage, ce disque pourvu d'orifices étant caractérisé en ce que comporte une feuille plane mince de matière ayant une surface dans son ensemble opaque définissant la forme du disque pourvu d'orifices, des premières marques (36) formées sur le disque pourvu d'orifices et placées le long d'un premier profil curviligne autour d'un point central, chacune de ces premières marques du premier profil curviligne permettant sélectivement à l'énergie de rayonnement produite par une source lumineuse de traverser la surface, qui ailleurs est opaque, du disque pourvu d'orifices pour venir frapper une surface photosensible, des secondes marques (42) formées sur le disque pourvu d'orifices et disposées le long d'un second profil curviligne concentrique au premier profil curviligne, chacune de ces secondes marques (42) du second profil curviligne permettant à l'énergie de rayonnement émise par le capteur de lumière (44) de traverser la surface, qui ailleurs est opaque, du disque pourvu d'orifices pour venir frapper un détecteur (38) faisant partie de ce capteur de lumière, chacune des premières marques du premier profil curviligne étant radialement alignée sur une seconde marque du second profil curviligne de telle sorte que le capteur puisse détecter la présence de l'une des premières marques définissant le premier profil curviligne lorsque la seconde marque correspondante radialement alignée définissant le second profil curviligne passe devant le capteur de lumière et permet à l'énergie de

rayonnement d'exciter le détecteur (38).

15. Le disque pourvu d'orifices de la revendication 24, caractérisé en ce que la surface opaque est un film opaque mince formé sur l'une des faces de la mince feuille plane, cette mince feuille plane étant formée d'une matière transparente et les premières marques définissant le premier

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profil curviligne étant des parties enlevées du mince film opaque exposant des parties transparentes de la mince feuille plane, chacune des premières marques (36) définissant la première courbe étant de taille et/ou de forme différente l'une par rapport à l'autre.

16. Le disque pourvu d'orifices (28) de la revendication , caractérisé en ce que: - les secondes marques (42) définissant la seconde courbe sont des parties retirées du mince film opaque exposant des parties transparentes de la mince feuille plane, et les secondes marques (42) définissant la seconde courbe sont des fentes disposées sur la circonférence et de largeur uniforme.

17. Le disque pourvu d'orifices (28) de la renvendication 16, caractérisé en ce que l'épaisseur du disque pourvu

d'orifices est d'environ 1,0 mm.

18. Un procédé- pour réaliser un disque pourvu d'orifices, caractérisé par les étapes consistant à: - mettre en place une feuille de film vierge, utiliser une source lumineuse de précision pour projeter sur ce film des spots à distance les uns des autres, - développer ce film pour former une image donnant la forme de ces spots sous forme de marques, - utiliser cette image comme matrice, - mettre en place un matériau de substrat définissant la forme générale du disque pourvu d'orifices, - appliquer sur l'une des faces de ce substrat un mince film d'émulsion photosensible opaque, - faire passer de la lumière au travers des zones de la matrice définissant le contour des marques jusqu'à venir frapper des zones correspondantes de l'émulsion, et - développer l'émulsion appliquée à la surface du substrat, de manière à retirer certaines zones précises de cette émulsion et laisser apparaître le matériau du substrat

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transparent en des points correspondant à la position des

différentes marques du motif.

19. Le procédé de réalisation d'un disque pourvu d'orifices de la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à: - placer la matrice en contact avec une surface exposée du film d'émulsion, et - faire passer de la lumière au travers desdites zones de la matrice qui définissent la forme des marques afin de projeter sans distorsion cette lumière sur -le film d'émulsion.

20. Le procédé de réalisation d'un disque pourvu d'orifices de la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à: développer le film de manière à former une image positive du motif de marques, et - utiliser cette image positive comme matrice pour former par tirage par contact sur des feuilles du matériau de substrat transparent les formes opaques de ce motif de marques.

21. Le procédé de réalisation d'un disque pourvu d'orifices de la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à: - projeter sur le film lesdits spots en motifs circulaires afin de former un premier profil circulaire de marques et un second profil circulaire de marques disposé sur la matrice concentriquement au premier profil circulaire.

22. Le procédé de réalisation d'un disque pourvu d'orifices de la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape consistant à exposer sur le film le motif de spots disposés sur un cercle comporte en outre l'étape d'exposition de ces spots de telle sorte que, sur la matrice, chacune des marques du premier profil circulaire

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soit radialement alignée sur une marque du second profil circulaire.

23. Le procédé de réalisation d'un disque pourvu d'orifices de la revendication 22, caractérisé en ce que l'étape consistant à exposer sur le film le motif de spots disposés sur un cercle comporte en outre l'étape d'exposition de ces spots de manière à former sur la matrice des marques de tailles et/ou de formes différentes le long du premier profil circulaire, des marques en forme de fente

étant formées sur la matrice le long du premier profil.