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Photographisches Aufnahmegerät Die Erfindung betrifft ein photographisches
Aufnahmegerät mit mindestens zwei parallelen Führungsschienen, auf denen sich ein
Objektträger, dem eine Beleuchtungsvorrichtung zugeordnet ist, und ein Bildaufnahmegerät
befinden, in welchem die lichtempfindliche Platte in zwei zueinander senkrechten
Richtungen parallel zu der ebenen Fläche eines Objektivträgers des auf den Führungsschienen
befestigten Bildaufnahmeobjektivs verschiebbar ist, und mit einem Markierungssystem,
das den genauen Abstand der Bildzeilen und -spalten herstellt. Mit diesem Aufnahmegerät
wird ein gewähltes Objektmuster auf einer photographischen Platte wiedergegeben,
um auf der Platte eine zweidmensionale Reihe identischer Muster mit genau bestimmter
Teilung zwischen den beiden Dimensionen der Reihe und mit beträchtlich reduziertem
Maßstab zu erzeugen.
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Reproduktionssysteme dieser Art haben große Bedeutung bei der Herstellung
von Ätzmasken gewonnen, die in der Serienproduktion von integrierten Mikrominiaturschaltungen
verwendet werden. Diese Technologie erfordert eine Vielzahl von Ätzstufen, die auf
einem Halbleiterstamm ausgeführt werden, der dann in winzige identische Scheibchen
zerschnitten wird. Jede Ätzstufe erfordert die Verwendung einer besonderen Maske.
Es ist wichtig, daß die bei den aufeinanderfolgenden Ätzstufen eines gegebenen Schaltungsfabrikationsprozesses
verwendeten zahlreichen Masken genau registrierbar sind.
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Mikrophotographische Aufnahmegeräte, die bisher verwendet wurden,
besaßen im allgemeinen einen Querschlittenmechanismus mit Mikrometerschrauben ähnlich
dem Querschlitten und Führungsgewindemechanismus, der bei zahlreichen Werkzeugmaschinen
verwendet wird, um die photoempfindliche Platte gegenüber dem Aufnahmeobjekt längs
zwei Dimensionen in einer Ebene zu verschieben, die senkrecht zur optischen Achse
der Kamera steht. Eine sich drehende Index-Lochscheibe, die Vergleiche mit Photozellen
durchführte, wurde im allgemeinen verwendet, um die photographische Aufnahmeleuchte
in jeder gewünschten Stellung der Platte in ihrer zweidimensionalen Bahn einzustellen.
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Um die gewünschte Genauigkeit in der Größenordnung eines Mikrons mit
einem System dieser Art zu erreichen, müssen die Maschinentoleranzen der verschiedenen
Gleitführungen und der Steigungen der Führungsschrauben in der Größenordnung eines
Bruchteils eines Mikrons liegen. Während derart extreme Toleranzen durch großen
anfänglichen Zeitaufwand und große Kosten erreicht werden können, ist es praktisch
unmöglich, sie für jede beträchtliche Zeitperiode zu erhalten. Die unvermeidliche
Reibungsabnutzung auf den Gewindeoberflächen der Führungsschrauben hat besonders
die Lebensdauer üblicher photographischer Aufnahmebänke begrenzt und die Herstellungskosten
von Ätzmasken und der damit erzeugten mikroelektronischen Teile beträchtlich erhöht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein photographisches Aufnahmegerät
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die gewünschte extreme Präzision
sehr leicht erreicht und für sehr lange Zeiträume beibehalten werden kann. Diese
Aufgabe ist bei dem oben beschriebenen Aufnahmegerät dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß
die lichtempfindliche Platte auf einer Trägerplatte angeordnet ist, die frei in
den beiden zueinander senkrechten Richtungen bewegbar ist, von denen eine durch
einen in mit dem Objektivträger fest verbundenen Lagern gleitenden Gleitarm und
die andere durch einen auf letzterem befestigten, zu diesem senkrecht stehenden
Führungsarm festgelegt ist.
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Die relative Genauigkeit der mit einem solchen Aufnahmegerät erhaltenen
Aufnahmen ist völlig unabhängig von den Toleranzdimensionen der mechanichen Teile
und nicht verringert durch Reibungsabnutzung auf Gewindeoberflächen von Führungsschrauben,
selbst wenn derartige Schrauben zur Bewegung der Trägerplatte verwendet werden.
Diese Genauigkeit ist im wesentlichen durch die Genauigkeit des optischen Gitterüberwachers
bestimmt, die so groß wie gewünscht gemacht werden kann und nicht mit der Zeit abnimmt.
Eine
vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen Aufnahmegerätes
besteht darin, daß durch dichte, elastische Bälge gegen Staub geschützte ebene Längskugellager
das Gleiten der Trägerplatte auf der ebenen Fläche des Objetivträgers gewährleisten.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerätes besteht darin, daß eine Mikrometerschraube nach vorheriger Entsperrung
des Gleitarms durch Aufhebung des durch pneumatische Heber an festen Kugellagern
anliegenden Druckes die mit der Verschiebung der durch den Gleitarm und den Führungsarm
gebildeten Führungsvorrichtung fest verbundene Verschiebung der Trägerplatte gewährleistet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerätes besteht darin, daß eine gegen einen mit der Trägerplatte fest verbundenen
Anschlag drückende Mikrometerschraube das Gleiten der ebenen Flächen der Trägerplatte
auf den von diesen durch dichte, elastische Bälge gegen Staub geschützte Nadellager
getrennten Flächen des Führungsarms steuert.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegeräts besteht darin, daß die automatische Korrektur von zwischen den ebenen
Teilen des Objektträgers und des Objektivträgers auftretenden Parallelitätsfehlern,
die auf eine möglicherweise ungleiche Dehnung der Führungschienen zurückzuführen
ist, auf denen die Träger ruhen, durch alleinige Befestigung des gegenüber dem Objektivträger
frei bewegbaren Objektträgers auf einer Führungsschiene erreicht ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerätes ; besteht darin, daß die Trägerplatte an ebenen Anschlägen des Objektivträgers
und an den ebenen Teilen des Führungsarms unter Wirkung der Erdanziehungskraft anliegt
und der durch den Geräteboden und die darauf ruhenden Führungsschienen gebildete
Winkel zwischen 0 und 90° veränderbar ist.
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Ein erfindungsgemäßes photographisches Aufnahmegerät, bei dem das
Markierungssystem zur Festlegung des Abstandes der Bildzeilen und -spalten ein optisches
System ist, das Visiere aufweist, auf denen durch Lichtquellen beleuchtete, einander
parallele lichtundurchlässige Striche graviert sind, die von Projektionsobjektiven
auf den Spalten von in der Ebene des Aufnahmeobjekts und gegenüber entsprechenden
Visieren angebrachten photoelektrischen Zellen vergrößert abgebildet werden, ist
dadurch besonders vorteilhaft, daß pro Achse ein auf der Trägerplatte angebrachtes
Visier vorgesehen ist, dessen Striche senkrecht zu der betreffenden Achse verlaufen
und das bezüglich den Projektionsobjektiven derart verschiebbar ist, daß sich das
Bild der Visierstriche vor den photoelektrischen Aufnahmezellen verschiebt, und
daß die von diesen erzeugten Signale an mit jeweils einem Meßelement und mit einem
das Auslösen der hinter dem Aufnahmeobjekt befindlichen Blitzlampe steuernden Steuerelement
verbundenen Vergleichsschaltungen liegen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerätes besteht darin, daß für die beiden Achsen jeweils zwei voneinander
im Abstand befindliche photelektrische Zellen vorgesehen sind, von denen eine durch
ihren Spalt eine Lichtstärke aufnimmt, deren Maximum zweimal so groß ist wie die
von der anderen Zelle aufgenommene, und daß das Auslösen der Blitzlampe indem Moment
erfolgt, in dem die auf die Zellen einer Achse fallenden Lichtstärken gleich groß
und nicht minimal sind.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerätes besteht darin, daß das Bildaufnahmegerät ein zum Austausch einer
Gruppe von Objektiven gegen das einzige Objektiv und umgekehrt vorgesehenes Wechselsystem
aufweist, daß das gleichzeitige Aufnehmen von mehreren Bildern des gleichen Objektes
oder das Aufnehmen eines einzigen Bildes auf der photographischen Platte ermöglicht.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerätes in die Erfindung erläuternden Teilansichten, Schaltbildern und Diagrammen
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen photographischen Aufnahmegerätes, F i g. 2 ein die verschiedenen
Stellungen der optischen Komponenten zueinander veranschaulichendes Schema sowie
die zugehörigen elektronischen Schaltungen in Blockform, F i g. 3 in vergrößertem
Maßstab eine Ansicht von III-III der F i g. 1, F i g. 4 die gleiche Ansicht wie
in F i g. 3, wobei jedoch die Trägerplatte fortgelassen wurde, F i g. 5 in vergrößertem
Maßstab ein Lager der F i g. 3, F i g. 6 eine Ansicht von VI-VI der F i g. 1 und
F i g. 7 ein perspektivisches optisches Diagramm. Das in F i g. 1 dargestellte photographische
Aufnahmegerät besitzt einen festen Ständer mit einem Boden 50 mit aufrechten Beinen
7 an einem Ende. Ein Paar von im Abstand befindlichen Führungsschienen 5 (in der
Zeichnung ist nur eine Führungsschiene zu sehen) ist auf dem Boden und den Beinen
7 durch stoßsichere Stützen 6 mit einer Neigung von z. B. 30° gegenüber der Horizontalen
errichtet.
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Am oberen Ende der Führungsschiene 5 ist eine längs ausgerichtete
Kameraeinheit befestigt, während unterhalb davon auf den Führungsschienen ein Objektträger
51 angebracht ist, der zu der Kameraeinheit 1 und von ihr weg gleitend eingestellt
werden kann. Der Objektträger 51 besitzt zwei Führungsbuchsen 52, die auf den Führungsschienen
5 verschiebbar sind und von denen eine durch nicht dargestellte Verriegelungsglieder
auf ihrer Schiene verriegelt werden kann. Weiterhin besitzt der Objektträger eine
Aperturplatte 2, die einen Rahmen 32 (s. auch F i g. 6) trägt, in dem ein Objekt
3 in Form eines lichtdurchlässigen Gegenstandes mit einem lichtundurchlässigen Muster,
das aufgenommen werden soll, so eingepaßt ist, daß es ausgewechselt werden kann.
Weiterhin besitzt der Objektträger eine Beleuchtungsvorrichtung 4, die eine Lichtquelle,
insbesondere eine Blitzlampe aufweist, die auslösbar ist, um das Objektmuster 3
zu beleuchten.
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Die Kameraeinheit 1 besitzt einen Objektivträger 53, der fest auf
den oberen Enden der Schienen 5 auf einer aufrecht stehenden Grundplatte 8 befestigt
ist. Weiterhin wird eine verschiebbare Trägerplatte 9 von der oberen (oder äußeren)
Seite der Grundplatte für begrenzte parallele Verschiebungen ihr gegenüber in allen
Richtungen einer zu den Führungsschienen 5 senkrecht stehenden Ebene getragen.
Zu
diesem Zweck (s. F i g. 3 und 5) besitzen beide Platten 8 und 9 drei voneinander
im Abstand befindliche gleich ebene Lagerflächen 10, die mit einem Satz von zwischen
zugehörigen Flächen liegenden Kugeln 23 zusammenwirken. Flexible gefaltete Balge
dichten diese Kugellager gegen den Eintritt von Schmutz ab. Mit dieser Anordnung
kann die verschiebbare Trägerplatte 9 in allen Richtungen reibungslos gegenüber
der Platte 8 in einer beiden Platten 8 und 9 parallelen Ebene verschoben werden.
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Die Trägerplatte 9 besitzt eine viereckige Öffnung, in der eine photoempfindliche
Platte 15 durch nicht dargestellte Mittel austauschbar befestigt gehalten wird.
Die Trägerplatte 9 besitzt zwei weitere öffnungen, in denen das sogenannte optische
überwachergitter fest angeordnet ist. Das überwachergitter besitzt X-Gitter 17 und
Y-Gitter 16. Jedes Gitter kann aus einer Glasplatte bestehen, auf der ein genauer
Satz von dünnen, lichtundurchlässigen Linien in einem vorgeschriebenen Abstand aufgebracht
ist. In dem Y-Gitter 16 stehen die parallelen Linien senkrecht zur Y-Achse, während
die Linien des X-Gitters 17 senkrecht zur X-Achse stehen. Die beiden Achsen schneiden
sich in der Mitte der photographischen Platte 15.
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Wie schematisch in F i g. 2 dargestellt, ruft das optische System
drei parallele optische Achsen M, N und L hervor. Die Achse M ist der photographischen
Platte 15, die Achse N dem X-Gitter 17 und die Achse L dem Y-Gitter 16 zugeordnet.
In der M-Achse ist eine Kameralinse 14 auf der Grundplatte 8 durch nicht dargestellte
Mittel befestigt. Auf den N und L-Achsen sind die jeweiligen Projektionslinsen 19
und 18 ebenfalls auf der Grundplatte 8 befestigt. Die durch die Linsen 14, 18 und
19 gebildeten Objektive haben die gleiche Brennweite. Weiterhin sind auf den N-
und L-Achsen Lichtquellen 22 zur Beleuchtung der Gitter 17 und 16 durch Durchscheinen
vorgesehen. Die zur Montierung der Quellen 22 verwendeten Mittel, die aus Gründen
der übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, können einen üblichen starren Arm
aufweisen, der auf der Grundplatte 8 befestigt ist und sich frei durch eine Öffnung
in der Trägerplatte 9 erstreckt.
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In dem Objektträger 51 sind in dem Objektträgerrahmen 32 zwei Paare
von photoempfindlichen Zellen 21 und 20 vorgesehen, die jeweils beiderseits
der N- und L-Achsen angeordnet sind, um durch die Projektionsobjektive 19 und 18
mit den X- und Y-Gittern 17 und 16 zusammenzuwirken. Das aufzunehmende Objektmuster
liegt mit seinem Zentrum auf der M-Achse, um über das Kameraobjektiv 14 auf die
Photoplatte 15 einzuwirken.
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Die Grundplatte 8 trägt in der Y-Richtung ausgerichtete Kugellager
25. Auf diesen Kugellagern ist ein Gleitarm 27 verschiebbar, der einen nahe seinem
unteren Ende fest mit ihm verbundenen Führungsarm 13 aufweist. Der Führungsarm 13
besitzt an seinen Enden koplanare flache Lagerflächen 31. Die Trägerplatte 9 ist
mit koplanaren Lagerflächen 30 versehen, die auf den Flächen 31 durch Nadellager
ruhen, die in flexiblen Stauabdichtungen 29 eingeschlossen sind. Eine erste Mikrometer-Führungsschraube
11 (X-Schraube) bewegt ein in einem Ende des Führungsarms 13 geformtes Gewinde und
berührt mit ihrer Spitze eine Seite eines an der Trägerplatte 9 angebrachten Anschlags
55. Eine leichte Zugfeder 57, die an dem Führungsarm 13 und der Trägerplatte 9 anliegt,
treibt die Trägerplatte 9 nach links, um den Anschlag 55 gegen die Schraube 11 zu
drücken. Diese Anordnung ist für die geregelte Verschiebung der Trägerplatte 9 in
X-Richtung vorgesehen.
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Eine zweite Mikrometer-Führungsschraube 12
(Y-Schraube) bewegt
ein beispielsweise in dem unteren Teil eines unteren Kugellagers 25 geformtes Gewinde
und wirkt auf das untere Ende des Gleitarms 27 ein. Die Schwerkraft, die teilweise
(entsprechend eventuellen Erfordernissen) durch nicht dargestellte Federn aufgehoben
sein kann, treibt die Trägerplatte 9 gegen den Führungsarm 13 über Gleitflächen
30-31 und treibt ebenfalls die gesamte bewegbare Anordnung, die die Trägerplatte
9, den Führungsarm 13 und den Gleitarm 27 umfaßt, zusammen mit der Y-Schraube 12.
Diese Anordnung ist für die geregelte Verschiebung der Platte 9 in der Y-Richtung
gegenüber der Grundplatte 8 vorgesehen. Die bewegbare Anordnung kann in einer gewählten
Stellung in der Y-Richtung durch passende Verriegelungsmittel 26, z. B. zusammenwirkende
gekoppelte Preßluftglieder, in Verbindung mit Lagern 25 verriegelt werden.
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Im Betrieb wird ein Objektmuster 3 in den Rahmen 32 eingespannt. Das
Objektmuster 3 kann photographisch oder auf andere Weise auf einer transparenten
Platte aufgebracht sein. Das photographische Aufnahmegerät dient zur Reproduktion
dieses Objektmusters in einem weitestgehend reduzierten Maßstab, z. B. 1 : 100,
auf einer Photoplatte 15 als eine zweidimensionale Reihe von identisch wiedergegebenen
Mustern mit genau verteilten Orten längs der X-und Y-Achsen der Platte.
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Zu diesem Zweck wird die X-Schraube 11 vorzugsweise durch einen nicht
dargestellten elektrischen Motor gedreht, um der Trägerplatte 9 eine langsame Verschiebung
in einer gewählten Richtung (rechts oder links) längs der X-Achse gegenüber der
Grundplatte 8 zu geben. Wie in F i g. 7 dargestellt bilden die Linien des X-Gitters
17, die von der Quelle 22 beleuchtet sind und durch das Projektionsobjektiv 19 projiziert
sind, ein vergrößertes (Faktor 1.00) Linienbild in der Ebene der Photozellen
21. Wenn das X-Gitter 17 mit der Trägerplatte 9 sich in Richtung des Pfeiles X verschiebt,
bewegt sich das Linienbild 33 in der durch den Pfeil X' dargestellten umgekehrten
Richtung an den Photozellen 21 vorbei. Jede Photozelle hat einen dünnen Aufnahmeschlitz
parallel zu den Linien des X-Gitters 17 und empfängt daher ein Beleuchtungsminimum
zu dem Augenblick, wenn der Schlitz von einer dunklen Stelle des Gitterlinienbildes
33 überquert wird. Die Ausgangssignale der Photozellen 21 liegen an einer üblichen
Vergleichsschaltung 57, die auf der Leitung 59 in dem Augenblick ein Signal erzeugt,
wenn eine bestimmte Beziehung zwischen der von beiden Zellen 21 empfangenen Beleuchtungsstärke
vorliegt. Das Signal wird von der Leitung 59 an eine Blitzlampe 4 gelegt, um einen
kurzen Blitz intensiven Lichts zu erzeugen, der das Objektmuster 3 belichtet, so
daß die Kamera 14 ein verkleinertes Bild des Objektmusters 3 auf einem bestimmten
Bereich der photoempfindlichen Platte 15, die die optische Achse M in diesem Augenblick
schneidet, zu erzeugen. Wenn die Drehung der X-Schraube 11 fortgesetzt wird, findet
die Bewegung der Trägerplatte 9 weiter gleichmäßig statt, und identisch verkleinerte
Bilder des Objektmusters 3 werden so
aufeinanderfolgend in aufeinanderfolgenden
Stellungen längs der X-Achse aufgenommen.
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Wenn die Trägerplatte 9 eine vorbestimmte Endstellung auf der X-Achse
erreicht, sind Mittel zum Anhalten ihrer Bewegung und ihrer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Rückstellung in ihre Anfangsstellung vorgesehen. Übliche, nicht dargestellte
Mittel, wie z. B. ein durch einen Anschlag auf der Trägerplatte 9 betätigter Umkehrschalter,
der das Feld des die Schraube 11 treibenden Motors über eine höhere Spannungsversorgung
umkehrt, können zu diesem Zweck verwendet werden.
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Wenn sich die Trägerplatte 9 wieder in ihrer Start-Stellung befindet,
wird ihr nun eine Bewegung längs der Y-Achse erteilt. Zu diesem Zweck wird die Y-Schraube
12 manuell oder automatisch betätigt, um die den Gleitarm 27, den Führungsarm 13
und die Trägerplatte 9 umfassende Anordnung emporzuheben. In dieser Bewegung arbeitet
das Y-Gitter 16 mit den Photozellen 20 in der gleichen Art, wie im vorhergehenden
in Zusammenhang mit F i g. 7 für die X-Achse beschrieben, zusammen. Die Ausgangssignale
der Photozellen 20 werden an eine Vergleichsschaltung 61 gelegt, die ein empfindliches
Zeigerinstrument 63 dahin beeinflußt, den Wert Null zu einem Augenblick anzuzeigen,
wenn eine bestimmte Beziehung zwischen den Beleuchtungen beider Photozellen 20 besteht.
Nach dieser Null-Einstellung werden Sperrglieder 26 betätigt, um die bewegbare Anordnung
in Lagern 25 zu verriegeln. Daraufhin wird der X-Motor erneut gestartet, um die
X-Schraube 11 zu drehen und die Trägerplatte 9 längs der X-Achse zu bewegen. Während
dieser Bewegung arbeitet nun die Vergleichsschaltung 57, um das Blitzlichtgerät
4 auszulösen und eine weitere Serie von Bildern des Objektmusters 3 in Stellungen
mit vorbestimmt anwachsendem Abstand längs der X-Achse, wie im vorhergehenden beschrieben,
aufzunehmen, woraufhin die Trägerplatte 9 wieder mit hoher Geschwindigkeit zu ihrer
Anfangsstellung zurückgeführt wird, dann die Y-Schraube 12 erneut gedreht wird,
um die Trägerplatte 9 in eine weitere höhere Stufe in der Y-Richtung zu bringen,
usw., bis die Gesamtheit der Bilder vorliegt. Das gesamte auf der photographischen
Platte 15 erzeugte Muster ist eine matrixähnliche Reihe von gleichen Mustern, die
über den Verkleinerungsmaßstab 1 : 100 identisch dem Objektmuster 3 und brauchbar
zur Verwendung als Ätzmaske für mikroelektronische Elemente sind.
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Eine besonders günstige Methode des Arbeitens mit dem photoelektrischen
überwachersystem ist folgende: Die Vergleichsschaltung 57 oder 61 wird eingestellt,
um ein Signal an ihrer Ausgangsleitung zu dem Augenblick zu erzeugen, wenn eine
der Photozellen eines zusammengehörigen Paares die doppelte ; Beleuchtungsstärke
der anderen empfängt. Dies ist in den Augenblicken der Fall, wenn eine der beiden
Photozellen voll beleuchtet ist, während sich die andere gerade in dem Übergang
vom Maximum zum Minimum befindet. Die damit erreichbare Präzision i der Verschiebungen
in der X- oder Y-Richtung wurde besser als 0,1 g, oder 1000 Angströmeinheiten gefunden.
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Wie in F i g. 6 dargestellt, sind Mittel, wie eine Mikrometerschraube
28 zur Wiederjustierung des Rahmens 32 in der Y-Richtung vorgesehen. Dies ist vorteilhaft,
da das Arbeiten der Sperrglieder 26 manchmal eine leichte Fehleinstellung der Trägerplatte
9 in der Y-Richtung hervorrufen kann. Die Einstellung der Schraube 28 ruft in diesem
Fall eine leichte Verschiebung des Objektmusters 3 zusammen mit den Y-Photozellen
20 gegenüber dem Y-Gitterlinienbild hervor. Die entsprechende Verschiebung
der X-Photozellen 21 stört jedoch nicht die X-Achseneinstellung, da diese Verschiebung
parallel zu den Linien des X-Gitters verläuft.
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Es ist zu beachten, daß die drei Platten die Trägerplatte 9 die Grundplatte
8 und die Aperturplatte 2 entsprechende Triplets optischer Komponenten in starren,
nicht deformierbaren, festen Dreieckkonfigurationen tragen, die geometrisch kongruent
sind und anfänglich mit großer Genauigkeit hergestellt werden können, um die drei
optischen Achsen, L, M,
N zu bilden, die genau geradlinig und parallel sind.
Diese anfängliche Parallelität wird über den folgenden Betrieb selbst bei Vorhandensein
von Störfaktoren hauptsächlich thermischer Art bewahrt, die insbesondere auftreten,
wenn die drei Platten 9, 8 und 2 aus einem üblichen Metall hergestellt sind, so
daß ihre Verformungen nicht die Linearität und die gegenseitige Parallelität der
drei optischen Achsen stören.
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Die Gründe für die große Überlegenheit des erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerätes über die üblichen mikrophotographischen Wiedergabegeräte sind folgende:
Die Anordnung einer einzigen Trägerplatte, die auf drei räumlich voneinander entfernten
Lagerbereichen 10 auf einer festen Grundplatte ruht, so daß sie mit zwei
Freiheitsgraden darüber frei beweglich ist, eliminiert die gesamten Führungstoleranzen
und Anhäufungen von Störquellen, die bei den üblichen Querschlittensystemen auftreten.
Weiterhin ist die in dem auf der photographischen Platte 15 wiedergegebenen Muster
erhaltene relative Genauigkeit völlig unabhängig von der Präzision der Bewegungen
der Schrauben 11 und 12, sondern allein durch die Präzision des optischen Liniengitterüberwachers
bestimmt. Die unvermeidbar bei den Gewindeoberflächen der Schrauben auftretende
Reibungsabnutzung im Laufe der Zeit hat keine Rückwirkungen auf die relative Präzision
des abgebildeten Musters, während die auf den Gewindeoberflächen der Führungsschrauben
der bisher verwendeten Querschlittensysteme auftretenden Reibungsabnutzungen direkt
auf die Präzision einwirkten. In dem erfindungsgemäßen photographischen Aufnahmegerät
ist dagegen die relative Präzision der Abbildungen, wie im vorhergehenden ausgeführt,
allein durch die Genauigkeit der verwendeten X- und Y-Gitter bestimmt. Diese Gitter
können außergewöhnlich genau hergestellt werden, und ihre Genauigkeit ändert sich
über unendlich lange Zeitperioden nicht. Während in dem erfindungsgemäßen photographischen
Aufnahmegerät ungleiche Reibungsabnutzung auf den Oberflächen geringe Verzerrungsbeträge
wie zwischen verschiedenen Teilen eines üblichen Aufnahmemusters hervorgerufen werden
können, berühren solche Verzerrungen die Muster verschiedener durch dieses Gerät
erzeugten Masken in genau der gleichen Art, so daß diese Masken genau miteinander
registriert werden können. Dies ist ein bedeutender Punkt in der Technologie, bei
der die Erfindung angewendet wird.
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Da die Präzision des erfindungsgemäßen photographischen Aufnahmegerätes
vorher durch die Präzision des optischen überwachergitters bestimmt ist, muß dies
mit großer Sorgfalt gewählt werden. Die hier erforderlichen Gitter hoher Qualität
sind zur
gegenwärtigen Zeit sehr teuer. Es können jedoch derartige
Gitter zur Benutzung in dem erfindungsgemäßen photographischen Aufnahmegerät ebenso
wie für andere Zwecke sehr einfach und zu einem geringen Bruchteil ihrer üblichen
Kosten durch das erfindungsgemäße photographische Aufnahmegerät selbst hergestellt
werden, indem ein einfacher erleuchteter Spalt als Objektmuster 3 mit einem Paar
von guten, üblichen Gittern 17 und 16, um damit zu beginnen, verwendet wird.
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Unter den vielen im Bereich der Erfindung liegenden möglichen Änderungen
sei noch folgende erwähnt: Die einzige Kameralinse 14 kann (beispielsweise austauschbar)
durch einen starren Satz von z. B. vier Linsen zum gleichzeitigen Bilden von vier
Abbildungen auf der photographischen Platte 15 ersetzt werden.