DE1786167C3 - Einrichtung zur automatischen Regulierung der Beleuchtung einer am Arbeitswagen einer automatischen, programmgesteuerten, photoelektrischen Zeichenmaschine angeordneten Lochblendenanordnung - Google Patents

Description

ist, ist es notwendig, die Helligkeit des auf die

photographische Schicht wirkenden Lichtstrahle-oündels, z.B. mit Hilfe eines neutral absorbierenden Graukeils, verändern zu können. Die bisher bekannten Einrichtungen weisen einen verhältnismäßig genauen Graukeil mit linear verlaufendem Absorptionsvermögen auf, welcher durch einen nach einem Programm gesteuerten Schrittmotor verschoben wird. Die Zeichenmaschine gemäß US-PS 33 30 182 enthält beispielsweise eine drehbare Scheibe, deren Absorptionsvermögen sich in Umfangsrichtung verändert. Die hierbei erforderliche Genauigkeit des Graukeils bezüglich seines Absorptionsvermögens ist jedoch nur mit großen Schwierigkeiten zu erreichen. Falls aber die momentane Helligkeit des auf die photographische Schicht wirkenden Lichtstrahlenbündels nicht genügend genau der momentanen Zeichengeschwindigkeit angepaßt ist, ergeben sich Belichtungsfehler, welche sich als Strichdickenänderungen zeigen und natürlich bei kleinen Striuhdicken mehr ins Gewicht fallen als bei großen Strichdicken. Der Grund dieser Tatsache liegi bekanntlich sowohl in der Diffusion des kegelförmigen, den Strich erzeugenden Lichtstrahlenbündels in der photographischen Emulsion als auch in der Reflexion des Lichtes an den Grenzflächen der verschiedenen Brechungsindizes Luft-Emulsion-Emulsionsträger-Lichthofschutzschicht-Luft.

Die vorliegende Er^r:ndung bezieht sich demnach auf eine Einrichtung zur automatischen Regulierun '., der Beleuchtung einer am Arbeitswagen einer automatischen, programmgesteuerten, photoelektrischen Zeichenmaschine angeordneten Lochblendenanordnunr, deren öffnung zum Ziehen von Strichen auf einer photographischen Schicht bestimmt ist, indem im Strahlengang zwischen einer Lichtquelle konstanter Leuchtkraft und der photographischen Schicht ein Kondensor zur Erzeugung eines reellen Bildes der Lichtquelle in einer ersten Lochblende, in der Nähe der ersten Lochblende ein gesteuertes Strahlenfilter zur Beeinflussung der Lichtstärke, eine zweite Lochblende mit verschieden großen, verstellbaren Blendenöffnungen zur Festlegung der Strichdicke und ein Objektiv vorgesehen sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der genannten Art, die Beleuchtung der verstellbaren öffnung der zweiten Lochblende auf die jeweilige öffnung zu beschränken und Strichdickenänderungen, die sich aufgrund von Belichtungsänderungen ergeben, zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Strahlengang zwischen der ersten und der zweiten Lochblende ein halbdurchlässiger Spiegel unter 45° zur optischen Achse angeordnet ist, um das Licht auf die zweite Lochblende zu lenken, daß ferner in Richtung der optischen Achse nach dem Spiegel eine elektrische Photozelle angeordnet ist, um mit dem Strom der Photozelle den Graukeil einzustellen, und daß im Strahlengang zwischen der ersten Lochblende und dem halbdurchlässigen Spiegel ein weiterer, verschiebbar angeordneter Kondensor vorgesehen ist, um mit dem vom halbdurchlässigen Spiegel reflektierten Teil des vom reellen Bild der Lichtquelle in der ersten Lochblende ausgehenden Strahlenbündels nur die jeweilige eingestellte öffnung der zweiten Lochblende zu beleuchten.

Da bei der erfindungsgemäßen Einrichtung unabhängig von der Größe der eingestellten Blendenöffnung der zweiten Lochblende nur diese öffnung beleuchtet wird, wird erreicht, daß bei Lochblenden mit kleinem Durchmesser das gesamte abgestrahlte Licht der Lichtquelle durch die Lochblende fällt und nicht wie bei der bekannten Zeichenmaschine der größere Teil des Lichts abgeblendet wird. Anders ausgedrückt kann also eine ausreichende Belichtung der photographischen

> Schicht bei jeder Blendenöffnung mit kleinerer Lichtstärke, d. h. kleinerer elektrischer Energie, und damit kleinerer Verlustwärme erzielt werden. Zudem werden durch die Maßnahme der Messung der Lichtmenge nach dem zweiten Kondensor und entsprechenoer Steuerung

ίο der Lichtmenge Belichtungsänderungen weitgehend ausgeschaltet.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

'ö Fig. 1 eine Seitenansicht dieser Einrichtung in der Einstellung zum Ziehen dünner Striche und

Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Einrichtung zum Ziehen dicker Striche.
Alle Teile der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung sind am Arbeitswagen der nicht dargestellten automatischen, photoelektrischen Zeichenmaschine oder dergleichen angeordnet bzw. gelagert.

Mit 1 ist eine Lichtquelle konstanter Leuchtkraft bezeichnet, welche über einen aus zwei senkrecht zueinander stehenden optischen Gliedern 2a und 2b, zwischen weichen ein im Winkel von 45° angeordneten Umlenkspiegel 3 vorgesehen ist, bestehenden Kondensor 2a, 2b eine erste Lochblende 4 beleuchtet. Dieser Lochblende 4 kann, wie dargestellt ist, ein Verschluß 5 vorgeschaltet sein. Hinter der Lochblende 4 ist ein Graukeil 6 in einer zur Lochblende 4 parallelen Führung verschiebbar geführt. Für die Einstellung dieses Graukeils 6 ist ein elektrischer, in der nachstehend beschriebenen Weise gesteuerter Stellmotor 7 vorgesehen, auf dessen Welle ein Zahnritzel 8 sitzt, weiches mit einer am Graukeil 6 angeordneten Zahnstange 9 kämmt. In Lichtrichtung hinter dem Graukeil 6 ist in einer zur optischen Achse des Teils 2b des Kondensors 2a. 2b koaxialen Führung ein zweiter, zum Teil 2b des Kondensors 2a, 2b koaxialer Kondensor 10 verschiebbar geführt. Für diesen zweiten, verschiebbaren Kondensor 10 ist ein elektrischer Stellmotor 11 vorgesehen, auf dessen Welle ein Zahnritzel 12 sitzt, welches mit einer an der Fassung des Kondensors 10 angeordneten Zahnstange 13 kämmt. Dieser Stellmotor 11 wird durch die elektronische Programmsteuerungseinrichtung der Zeichenmaschine oder dergleichen in der nachstehend beschriebenen Weise gesteuert. Der Kondensor 10 erzeugt ein reelles Bild des Loches der Lochblende 4, dessen Bildort bei der Verschiebung des Kondensors 10 aus seiner einen Grenzstellung A in seine andere Grenzstellung B von der Ebene C in die Ebene D wandert. In Lichtrichtung hinter dem Kondensor 10 ist ein teildurchlässiger Spiegel 14 im Winkel von 45° zur optischen Achse des Kondensors 10 angeordnet, welcher einen Teil des vom Kondensor 10 ausgehenden, abbildenden Lichtstrahlenbündels rechtwinklig nach der Seite reflektiert. Im Strahlengang des vom teildurchlässigen Spiegel 14 durchgelassenen Teils des Lichtstrahlenbündels ist nahe vor der Ebene Deine Photozelle 15 angeordnet, welche die Lichtstärke des Lichtstrahlenbündels laufend mißt und über eine nicht dargestellte, elektronische Steuerungseinrichtung den den Graukeil 6 verschiebenden Stellmotor 7 steuert.

(«5 Der Sollwert der Lichtstärke des auf die Photozelle 15 wirkenden Lichtstrahlenbündels wird durch einen Computer unter Berücksichtigung der jeweiligen Zeichengeschwindigkeit laufend berechnet, und die

Abweichung der jeweils auf die Photozelle 15 wirkenden Lichtstärke von diesem Sollwert wird durch von dieser Photozelle 15 an die elektronische Steuerungseinriciiiung des Stellmotors 7 für den Graukeil 6 abgegebene Steuerimpulse in der Weise kompensiert, daß der Stellmotor 7 den Graukeil 6 verschiebt, bis di«: Photozelle 15 mit der Sollichtstärke beleuchtet wird. Bei dieser Anordnung ist es nicht erforderlich, daß das Absorptionsvermögen des Graukeils 6 sehr genau linear verläuft, sondern es genügt, wenn der Graukeil 6 in seinem jeweils optisch verwendeten Bereich keine zu großen Absorptionsdifferenzen aufweist und wenn sein Absorptionsgradient längs seines verwendeten Bereiches sein Vorzeichen nicht wechselt, was verhältnismäßig leicht zu erreichen ist. ι s

Der vom teildurchlässigen Spiegel 14 reflektierte Teil des vom Kondensor 10 ausgehenden Lichtstrahlenbündels beleuchtet das Loch einer in gleicher Lichtwegdistanz wie die Ebene D vom Kondensor 10 angeordneten Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16. Das beleuchtete Loch dieser Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16 wird über einen zum teildurchlässigen Spiegel 14 parallelen Spiegel 17 und ein aus zwei optischen Gliedern 18a und 186 bestehendes Objekt 18a, 186 auf die photographische Schicht 19 abgebildet, welche auf einen Schichtträger, z. B. eine Glasplatte, eine Transparentfolie, aufgebracht ist, welcher auf dem Zeichentisch der Zeichenmaschine oder dergleichen gelagert und fixiert ist. Der Durchmesser des Loches der Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16 bestimmt die jeweilige Dicke des auf der photographischen Schicht 19 zu ziehenden Striches. Diese Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16 wird durch die bereits erwähnte Programmsteuerungseinrichtung der Zeichenmaschine oder dergleichen synchron mit der Verschiebung des Kondensors 10 in der Weise eingestellt, daß ihr Lochdurcnmesser die jeweils geforderte Strichdicke ergibt, wobei durch die gleichzeitig erfolgende, entsprechende Verschiebung des Kondensors 10 erreicht wird, daß praktisch nur gerade ihr Loch beleuchtet wird, so daß dieses das ganze verfügbare Licht erhält und kein Licht vom lichtundurchlässigen Teil der Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16 abgefangen wird und verlorengeht.

Um, insbesondere bei Verwendung einer großen Blendenöffnung der Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16, d. h. beim Ziehen von Strichen größerer Dicke, Überbelichtung der photographischen Schicht 19 und dadurch verursachte Fehler, z. B. Striche mit unscharfen Rändern, zu dicke Striche, zu vermeiden, ist jeder Blendenöffnung der Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16 ein neutral absorbierendes Graufilter 20 zugeordnet, dessen Absorptionsvermögen mit der Größe der Blendenöffnung zunimmt. Diese Graufilter 20 können bei einer Revolver- oder Trommelblende 16 direkt vor jeder Blendenöffnung angebracht sein. Ist eine Irisblende 16 vorgesehen, wird zweckmäßig ein drehbar gelagerter Kreisgraukeil verwendet, welcher in Abhängigkeit von der Verstellung der Irisblende 16 von der Programmsteuerungseinrichtung der Zeichenmaschine oder dergleichen gedreht wird.

In der F i g. 1 ist die Einrichtung in ihrer Einstellung zum Ziehen eines dünnen Striches, d. h. bei Verwendung der kleinsten öffnung der Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16, dargestellt. Hierbei ist der verschiebbare Kondensor 10 in seine Lage B geschoben. In der Fi g. 2 ist dagegen diese Einrichtung in ihrer Einstellung zum Ziehen eines dicksten Striches, d. h. bei Verwendung der größten öffnung der Revolver-, Trommel- oder Irisblende 16, gezeichnet. Hierbei ist der verschiebbare Kondensor 10 in seine andere Grenzstellung A geschoben.

Gegebenenfalls kann auch ein spektral selektiver teildurchlässiger Spiegel 14 verwendet werden, welcher den langwelligen Teil des auf ihn fallenden Lichtes durchläßt. Der dabei vom teildurchlässigen Spiegel 14 durchgelassene, langwellige Teil des Lichtes wird hierbei für die Belichtung der photographischen Schicht nicht verwendet und dient nur zur Beleuchtung der Photozelle 15, während der vom teildurchlässigen Spiegel 14 reflektierte, kurzwellige Teil des Lichtes zur Belichtung der photographischen Schicht 19 dient

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur automatischen Regulierung der Beleuchtung einer am Arbeitswagen einer automatisehen, programmgesteuerten, photoelektrischen Zeichenmaschine angeordneten Lochblendenanordnung, deren Öffnung zum Ziehen von Strichen auf einer photographischen Schicht bestimmt ist, indem im Strahlengang zwischen einer Lichtquelle konstanter Leuchtkraft und der photographischen Schicht ein Kondensor zur Erzeugung eines reellen Bildes der Lichtquelle in einer ersten Lochblende, in der Nähe der ersten Lochblende ein gesteuertes Strahlenfilier zur Beeinflussung der Lichtstärke, eine zweite Lochblende mit verschieden großen, verstellbaren Blendenöffnungen zur Festlegung der Strichdicke und ein Objektiv vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen der ersten (4) und der zweiten Lochblende (16) ein halbdurchlässiger Spiegel (14) unter 45° zur optischen Achse angeordnet ist, um das Licht auf die zweite Lochblende (16) zu lenken, daß ferner in Richtung der optischen Achse nach dem Spiegel (14) eine elektrische Photozelle (15) angeordnet ist, um mit dem Strom der Photozelle (15) den Graukeil (6) einzustellen, und daß im Strahlengang zwischen der ersten Lochblende (4) und dem halbdurchlässigen Spiegel (14) ein weiterer, verschiebbar angeordneter Kondensor (10) vorgesehen ist, um mit dem vom halbdurchlässigen Spiegel (14) reflektierten Teil des vom reelllen Bild der Lichtquelle in der ersten Lochblende (4) ausgehenden Strahlenbündels nur die jeweilige eingestellte öffnung der zweiten Lochblende (16) zu beleuchten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lochblende (16) als Revolver-, Trommel- oder Irisblende ausgebildet ist, die von der Programmsteuerung der Zeichenmaschine entsprechend der jeweils verlangten Strichdicke laufend eingestellt wird, und daß der weitere verschiebbare Kondensor (10) in einer Führung parallel zur optischen Achse an einen Stellmotor (11) angekoppelt ist, welcher Stellmotor (11) durch die Programmsteuerung der Zeichenmaschine synchron zur Einstellung der Revolver-, Trommel- oder Irisblende (16) den weiteren Kondensor(10) einstellt, um nur die jeweilige öffnung der Revolver-, Trommel- oder Irisblende (16) zu beleuchten.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lochblende (16) eine Irisblende ist, welcher ein drehbar gelagerter Kreisgraukeil (20) zugeordnet ist, der durch die Programmsteuerung der Zeichenmaschine gleichzeitig mit der Einstellung der Irisblende (16) so gedreht wird, daß das Absorptionsvermögen seines jeweils zur Wirkung kommenden Abschnittes mit der Vergrößerung der Blendenöffnung zunimmt und umgekehrt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der teildurchlässige Spiegel (14) ein das auf ihn fallende Licht spektral aufteilender, den langwelligen Teil des Lichtes durchlassender Spiegel ist.

Es sind automatische, photoelektrische Zeichenmaschinen, Koordinatographen und dergleichen Geräte beispielsweise aus der US-PS 33 23 414 und der US-PS 33 30 182 bekannt, welche mittels Informationsträgern, wie z. B. Lochkarten, Lochstreifen, Magnetbändern, gesteuert werden, bei welchen das Loch einer von einer Lichtquelle beleuchteten, am Arbeitswagen des Gerätes angeordneten Lochblende auf eine photographische Schicht abgebildet wird. Bei der Bewegung des Arbeitswagens wird dabei der verlangte Strich auf der photographischen Schicht erzeugt. Um verschieden dicke Striche auf die photographische Schicht auftragen zu können, kann anstelle einer einfachen Lochblende auch eine Revolver-, Trommel- oder Irisblende vorgesehen sein. Symbole, z. B. Buchstaben, Ziffern, mathematische Zeichen, werden bei stillstehendem Arbeitswagen als Ganzes als Bild der öffnung einer entsprechenden Schablone auf die photographische Schicht aufgebracht.

Bei diesen bekannten Geräten ist ein Kondensor, welcher das Lichtbündel der Lichtquelle in die Ebene der Lochblende konzentriert, als ein im Strahlengang unbewegliches optisches Glied vorgesehen. Da zur Erzeugung aller geforderten Strichdicken Lochblenden, deren Lochdurchmesser im Verhältnis von etwa 1 :40 variieren, verwendet werden müssen, muß die Ausbildung und Anordnung des Kondensors so gewählt werden, daß auch die Lochblenden mit größeren Lochdurchmessern genügend ausgeleuchtet werden. Dies hat jedoch zur Folge, daß bei Verwendung von Lochblenden kleineren Lochdurchmessers die Konzentration des beleuchteten Lichtstrahlenbündels bei weitem nicht mehr maximal ist und ein großer oder der größte Teil des Beleuchtungslichtes vom lichtundurchlässigen Teil der Lochblenden kleineren Lochdurchmessers aufgefangen und somit unwirksam wird.

Bei der aus der US-PS 33 23 414 bekannten Zeichenmaschine wird die Lichtstärke im beleuchteten Strahlengang durch Steuerung des Lampenstromes verändert. Eine solche Lichtstärkensteuerung ist aber zu träge und zu wenig präzis.

Wenn die Lichtstärke im beleuchteten Strahlengang wie bei der Zeichenmaschine der US-PS 33 30 182 konstant gehalten wird, so wirkt sich dies aus den folgenden Gründen sehr unvorteilhaft aus:

Bei der Belichtung der photographischen Schicht zum Ziehen eines Striches bei konstanter Zeichengeschwindigkeit muß sich die Lichtstärke der Abbildung des Loches der Lochblende ungefähr linear reziprok zur Strichdicke verhalten. Dünne Striche verlangen also eine größere und dicke Striche eine kleinere Lichtstärke. Daraus folgt, daß infolge der großen Lichtverluste bei Verwendung von Lochblenden kleineren Lochdurchmessers, d. h. beim Ziehen dünner Striche, auch bei Verwendung einer sehr leistungsfähigen Lichtquelle die resultierende Lichtstärke des auf die photographische Schicht wirkenden Lichtstrahlenbündels nicht mehr genügt, d. h., daß die kleinste, einwandfrei erzielbare Strichdicke verhältnismäßig und unerwünscht groß ist.

Da die zur einwandfreien Belichtung der photographischen Schicht erforderliche Beleuchtung nicht nur von der gewünschten Strichdicke, d. h. der Wahl einer Lochblende eines bestimmten Lochdurchmessers, abhängt, sondern auch von der Geschwindigkeit, mit welcher der Arbeitswagen der Zeichenmaschine oder dergleichen läuft, welche