DE1934050C - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Bildmusters mit einem ausgefüllten Polygon - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildmusters mit einem ausgefüllten Polygon auf einem Aufzeichnungsträger durch eine programmgesteuerte Relativverschiebung zwischen dem Aufzeichnungsträger und einer Bilderzeugungsvorrichtung in zueinander senkrechten Richtungen, wobei das Polygon in Abhängigkeit von seinen Ecken in eine Anzahl kleinerer auszufüllender Polygjnbilder unterteilt wird, von denen wenigstens einige Rechtecke sind, die durch einander parallel überlappende rechteckige Bildteile ausgefüllt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen <"es Verfahrens.

Die Erfindung läßt sich für die Herstellung von künstlerischen Bildmustern verwenden, besondere Bedeutung hat sie jed'^h bei der industriellen Formgestaltung für ri;-_ Erzeugung von genauen industriellen oder technischen Bildmustern, z. B. für die Herstellung von Mutterschablonen und Abdeckmasken, wie sie für die Herstellung von gedruckten oder geätzten Leiterplatten, integrierten Schaltungen. Codiervorrichlungen u. dgl. benötigt werden.

Um Bildmuster schnell und genau herstellen zu können, sind bereits die verschiedensten Werkzeuge und Einrichtungen entwickelt worden.

Ein Typ einer solchen Einrichtung enthält eine Steuervorrichtung, die eine Relativbewegung zwischen einem Bilderzeugungsinstrument und einer Halterungsvorrichtimg für ein Abbildungsmedium oder einen Aufzeichnungsträger bewirkt, um auf letzterem ein Bild oder ein Muster aufzuzeichnen. Die Halterungsvorrichtiing kann ruhen, während das Bilderzeugungsinstrument durch die Steuervorrichtung entweder manuell oder automatisch in einer Ebene bewegt wird, die parallel zu einer Oberfläche des Aufzeichnungsträgers verläuft. Die Wahl der Hilderzeiigimgsvorrichtimg und des Aufzeichnungs-

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trägers hängt bis zu einem gewissen Grade voneinander ab. Wenn die Bilderzeugunesvorrichtunt; beispielsweise eine Feder oder ein Schreibstift ist kann der Aufzeichnungsträger aus Papier oder einem anderen geeigneten Flächenmaterial bestehen. Ist die Bilderzeugungsvorrichtung ein Gravierwerkzeug, H) kann man als Aufzeichnungsträger z. B. eine Folie aus einen roten Werkstoff .die auf eine Folie aus einen transparenten Material aufkaschiert ist. verwenden, [line andere Möglichkeit besteht darin. Aufzeichnungen mittels eines Elektronenstrahls herzustellen. Bei einem anderen Typ von Bilderzeugungsvorrichtungen, z. B. Projektionsköpfen. wird eine Lichtquelle verwendet. Als Aufzeichnungsträger eignet sich dann irgendein lichtempfindliches Material, z. B. ein photographischer Film. Aus der britischen Patentschrift 1 107 981 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Zeichnen von Linien mittels eines in Abhängigkeit von gespeicherten Daten selbsttätig gesteuerten Lichtstrahls bekannt bei der die Breite der Linie durch Verstehen einer rechteckigen Blende verändert wurden kann. Die insbesi ndere für kartographisch*. Zwecke geeignete bekannte Vorrichtung dient aber nicht zum Ausfüllen eines Polygons.

Aus der deutschen Patentschrift 1 259 19n ist auch schon ein Verfahren zur Erzeugung von Flächenmustern durch Zusammensetzen einzelner Teilmuster auf einer lichtempfindlichen Fläche, insbesondere zur Herstellung von gedruckten Schaltungen, bekannt, bei dem die Teiimuster mittels eines auswechselbaren gelochten Aufzeichnungsträgers erzeugt werden. Hierbei weiden untereinander gleiche Felder der zu belichtenden Fläche durch je eine besondere Lochposition des Aufzeichnungsträgers in aufeinanderfolgend unterschiedlichen Lagen des Objektivs belichtet, was relativ zeitraubend ist.

In der deutschen Patentanmeldung P 19 34 051.3 wird ein Bilderzeugungsverfahren beschrieben, bei dem das Bild eines ausgefüllten Polygons dadurch erzeugt wird, daß man ein Umrißbild und eine Anzahl von inneren, sich überlappenden, etwa rahmenförmigen Ausfüllbildern so bildet, daß das Umrißbiki und die Ausfüllbikler zusammen das ganze Polygonbild ergeben. Das Umrißbild hat eine ver hältnismäßig geringe Breite, so daß die Ecken des Polygons relati" scharf sind. Die Breite der Bildlinien, aus denen die Ausfüllbilder bestehen, wird dur.'h den gewünschten Überlappungsgrad und die Linienbreite oder Dicke, die noch in den kleinsten Innenwinkel paßt, bestimmt. Jedes in Richtung η ich innen folgende Ausfüllbild kann breiter sein als das unmittelbar vorhergehende Ausfüllbild, wenn mehr belichtete Bildfläche für die Überlappung zur Verfugung steht. Ein solches Bilderzeugungsverfahren hat den Vorteil, daß die erforderlichen Einstellpunkte cut mit automatischen Rechengeräten errechnet werden können, da für die aufeinanderfolgenden BiULr ähnliche Rechnungen erforderlich sind. Es wurde jedoch gefunden, daß die für die Erzeugung des gewünschten Bildes erforderliche Zeit verringert werden kann, wenn die Breite der bilderzeugeiulen Li'iicn in erster Linie in Abhängigkeit von der Breite der zu markierenden oder belichtenden Fläche und nicht in Abhängigkeit vom kleinsten Innenwinkel beiimmt wird.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung anzugeben, mit denen ein gegebenes Polygon selbsttätig durch ein Steuerprcgramm in möglichst kurzer Zeit ausgefüllt wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zum Ausfüllen jedes der kleineren Rechteckbilder aus einer Gruppe verfügbarer Glieder zur Erzeugung von balkenformigen Bildern unterschiedlicher Brüte jeweils dasjenige ausgewählt wird, welches das ίο breiteste in den jeweils noch unausgefüllten Teil des betreffenden Rechteckbildes passende Balkenbild erzeugt, und daß die derart ausgewählten Glieder unter Erzeugung von parallelen, einander überlappenden Balkenbildern linear relativ zum Aufzeichnungsträger is in Längsrichtung des Rechteckträgers bewegt und jeweils dazwischen in der hierzu senkrechten Richtung relativ zum Aufzeichnungsträger verschoben werden. Bei diesem Verfahren wird also die mögliche Breite der die Rechtecke ausfüllenden balken ao förmigen Bilder durch - ο Breite des betreffenden Rechteckes, der Betrag cLr gewünschten Überlappung benachbarter Balkenbilder und die verfügbaren Aufzeichnungslinienbreiten begrenzt. Du kleineren Rechteckbilder können durch mindestens ein balkenfnrmiges Linienbild erzeugt werden, das sich über die Lange des Rechteckes erstreckt. Wenn dann noch unausgefüllte Bereiche des Rechteckes vorhanden sind, werden weitere in Längsrichtung verlaufende Striche erzeugt, bis das gewünschte rechteckige Bild vervollständigt ist. Bei einem einspringenden Polygon, d. h. einem Polygon, das einen einspringenden Innenwinkel aufweist, der größer als 180 ist, kann eine Seite eines rechteckigen Teilbildes durch mindestens einen Teil einer der den einspringenden Winkel bildenden Seiten und eine innere Verlängerung dieser Seite bestimmt sein. Wenn das gewünschte Polygon zwei parallele Seiten hat, besteht die Möglichkeit, ein rechtckförmiges Bild zu erzeugen, das durch diese beiden Seiten begrenzt ist. Wenn jedoch diese parallelen Seiten des gewünschten Polygons in zugehörigen Ecken enden, zwischen denen das Polygon mindestens eine weitere Ecke aufweist, können d'.J kleineren polygonalen Teilbilder eine Anzahl von rechteckigen Bildern iimfassen, die durch eine Anzahl paralleler Seiten begrenzt sind, die durch die parallelen Seiten und eine zu diesen parallele Zwischenlinie, die durch du¹ weitere Ecke verläuft, begrenzt sind. Wenn das Polygon zwei zueinander senkrechte Seiten hat. können die kleineren polygonalen Bilder mindestens ein rechteckiges Bild enthalten, das durch eine der beiden zueinander senkrechten Seiten begrenzt wird, und mindestens ein weiteres ;echteckiges Bild, das durch eine längs der anderen dieser beiden zueinander senkrechten Seiten begrenzt wird. In allen Fällen, in denen Jie Bilderzeugungsvorrichtung und der Aufzeichnungsträger relativ zueinander in zwei aufeinander senkrecht siehenden Richtungen beweglich sind, wird das oder werden die rechteckigen Teilbilder des ausgefüllten Polygonbildes zweckmäßigervveise so angeordnet, daß ihre Achsen mit den Bewegungsrichtinigen zusammenfallet).

Diese und weitere Möglichkeiten für die Durchführung des Bilderzeugungsverfahrens gemäß der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in denen auch ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung /iir Durchführung ties Veifahrens dargestellt isi. Is zeim

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Υ\%. 1 cine Hinrichtung zur Durchführung des iia.L-'r steuerbar isi und mit einer Lichtbündcl-Bild-Vcrfahrens gemäß der F.rimdung. welche /um Teil erzeugungsvorrichtung arbeitet.

in Draufsicht und 7iim Teil als Blockschaltbild dar- Die in Fig. I schematisch dargestellte Zeichen-

gestellt ist, maschine arbeitet mit einem Aufzeichnungsträger 10.

F i g. 2 eine vergrößerte Schnittansieht einer Bild- 5 der auf einen Tisch 11 aufgespannt ist. Der Auferzcugungsvorrichtung in der Einrichtung gemäß zeichnungsträger kann aus einem Blatt eines kon-Fig. 1. der Schnitt verläuft dabei in einer Ebene 2-2 trastreicli arbeitenden photographischen Filmes beder Fig. 1, stehen, z. B. aus einem Reprofilm.

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer in der über dem Aufzeichnungsträger 10 und dem Tisch

Vorrichtung gemäß Fig. 2 enthaltenen Blenden- 10 11 ist eine als l'rojektionskopf dargestellte Bildscheibe, erzeugungsvorrichtung 12 mittels einer Lcitspindol-F i g. 4 eine in Umrißlinien gezeichnete Draufsicht und Antriebsanordnung 13, die die Vorrichtung 12 auf ein unterteiltes Polygon, parallel zum Film 10 zu verschieben gestattet, an-F i g. 5 eine Draufsicht eines Umrißbildcs eines geordnet. Die Leitspindel· und Antriebsanordnung der rechteckigen Teile des in Fig. 4 dargestellten 15 13 enthält eine erste Leitspindel 14 und eine Polygons, FUhrungsstange 15, auf denen die Bilderzcugungs-Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Ecke vorrichtung 12 läuft. Die Leitspindel 14 wird durch des in Fig. 4 dargestellten Polygons; eine ^f-Schrittmotoranordnung 16 angetrieben und F i g. 7 und 8 zeigen teilweise in Urnrißlinien ge- ermöglicht eine Verstellung der Vorrichtung in der zeichnete Draufsichten des Umrißbildes und innerer »0 waagerechten Richtung, die im folgenden als balkcnförmiger Bilder, die zusammen ein recht- A'-Richtung bezeichnet wird. Die Leitspindel 14 und eckiges Teil'nild gemäß dem Verfahren nach der Er- die FUhrungsstange 15 sind an ihren Enden auf Leitfindung ergeben, und spindeln 17 und 18 gelagert Die Leitspindeln 17 Fig. 9 zeigt eine in Umrißlinien gezeichnete Dar- und 18 sind an entgegengesetzten Seiten der Oberstellung des Bereiches um eine Ecke 67 des in Fi g. S »5 fläche des Tisches 11 gelagert und durch Kegelraddargc^etlten l'mriRhildes «triebe 19 und 20 mit einer Antriebswelle 21 ge-Das Verfahren zum Herstellen von Bild- oder koppelt. Die Antriebswelle 21 und damit auch die Flächenmustern gemäß der Erfindung eignet sich für Leitspindeln 17 und 18 werden durch eine V-Schrittdie verschiedensten Anwendungen, bei denen Bild- motoranordnung 22 angetrieben, durch die also die erzeugung*- oder Aufzetchnungsinstrumente Ver- 30 Leitspindel 14 und die Bilderzeugungsvorrichtung 12 Wendung finden. Als Beispiel für die Anwendung auf in der senkrechten Richtung, die im folgenden als die Herstellung eines technischen Musters soll kurz y-Richtung bezeichnet werden soll, verstellt werden auf die Herstellung einer integrierten Schaltung ein- kann.

gegangen werden. Bei der Herstellung einer solchen Die X- und V-Motoranordnungen bestehen aus

integrierten Schaltung stellt ein Produktentwerfer 35 einem oder mehreren Schrittmotoren, die durch eine Anzahl maßstabsgerechter Bildmuster her, von digitale Signale steuerbar sind, die ihnen von denen eines oder mehrere das Layout oder die X- bzw. V-Impulsvervielfacherstufen 23 bzw. 24 zutopologische Anordnung von diffundierten Zonen im geführt werden. Die A' und y-Verwielfacherstufen Substrat der integrierten Schaltung darstellen kön- haben jeweils einen Eingang, dem Taktsignale C_F zu nen. Das Muster kann vom' Entwerfer auf irgend- 40 geführt werden. Einem zweiten Eingang der A'- und einem geeigneten Aufzeichnungsträger hergestellt y-Vervielfacherstufen 23 und 24 werden X- und werden, z. B. auf gewöhnlichem Zeichenpapier, auf y-Befehlssignalgruppen zugeführt, die in X- bzw. einer transparenten Folie, wie einer Polyesterfolie, y-Speicherstufen 25 bzw. 26 gespeichert sind. Die u. dgl. Anschließend wird dann das vom Entwerfer X- und y-Befehlssignalgruppen entsprechen in hergestellte Muster mittels einer Bilderzeugungs- 45 numerischer Form, z. B. als Binärzahlen, dargestellvorrichtung exakt auf eine vorläufige Mutterfolie ten Befehlen für die Bewegung der Vorrichtung 12 übertragen. Das Präzisionsmuster auf der vorläufigen um bestimmte Strecken in der X- bzw. y-Richtung, Mutterfolie wird dann abgebildet ov'er vervielfältigt, die den gewünschten Bewegungsverlauf ergeben, z. B. durch Koniaktkopien, photographi?che Ver- Durch die X- und y-Vervielfacherstufen werden

kleineruttg oder irgendwelche anderen Verfahren, um 50 die X- bzw. y-Befehlssignalgruppen praktisch mit eine Arbeitsvorlage oder -schablone der efforder- dem Taktsignal C_p multipliziert, wobei Zöge von liehen Größe zu erzeugen. Die Arbeitsschablone X- bzw. y-Steuersignalen für den AntrieD des wird dann zur Herstellung der diffundierten Zonen X- bzw. y-Motors erzeugt werden, entsprechend ^rem ursprünglichen Präzisionsmuster Dct Betrag und die Richtung der Bewegung der

in oder auf den* Substrat der integrierten Schaltung 55 Vorrichtung 12 werden also durch die X- und verwendet. y-Befehlssignalgruppen gesteuert Wenn also bei-

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit spielsweise weder die X- noch die y-Befehlszahl jeder gewünschten Bearbeitung^ oder Aufzeich- gleich Null ist, wird die Vorrichtung 12 sowohl in nungsvorrichtang durchgeführt werden, die eine Auf- der X- als auch in der y-Richtung um bestimmte zeichnungs- oder Bilderzeugungsvorrichtung zum 60 Strecken mit bestimmten Geschwindigkeiten verstellt. Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnung^- so daß sie sich um eine gewünschte Strecke in einer träger enthält. Die Bilderzeugungsvorrichtung kann gewünschten Richtung bewegt Wenn die Af-Zahl ζ B. ein Elektronenstrahl in einer Kathodenstrahl- Null und die y-Zahl ungleich Null ist, wird die röhre, ein Lichtstrahl, eine Feder oder irgendein Vorrichtung 12 nur in der y-Richtung verstellt anderes Aufzeiclwungsinstrument sein. Die F.rfin- 65 Wenn andererseits die y-Zahl Null und die A^--ZaW dung wird im folgenden an Hand eines Zeichen- ungleich Null ist, wird die Vorrichtung 12 nur in der s>;>tems näher erläutert, das entweder durch eine A'-Richtung bewegt. Tastatur oder einen bandförmigen Aufzeichnung- Die LhnrhTune gemäß Fig. 1 enthält außerdem

noch eine D-Socichcrstufc 27 zum Speichern einer rBefeWssignalgrupi^oder D-Zahl. Entsprechend der ί-Zahl Sn verschiedene Zustände in der Belichtung aufgezeichneten Bildes im Gegensatz zur iatsächlichen Größe der Öffnung bezeichnet werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich .st, sind manche öflnun-

^inter-

sprechende Speiherstufen über eine Verteilerstufe »o «™rlvJni Rnänteßeräten eineeführt die bei dem dargestemen ÄuffSSisp^l aus einem BandfSä30"und einer Stluerkonsole 31 mit Tastatur Randleseee'ät kann entweder ein iS i" Lochstreifenkser sein,

SemJnderfolgenden Verstellungenn der Vorrichtung K aufeinanderfolgenden Informationsblöcken auf dem Band gespeichert sind. Die verschiedenen iSoSionsblöcke werden dann der Verteilerstufe 29 züge ührt, die die X-, Y- und D-Zahlen auf die zugfhörigen Speicherstufen 25,26 bzw. 27 verteilt. M? Refehiwahlen können auch von einer Beji so7 JU Te SteSrkonsole 31 ein-SeSn werden. Die Verteilerstufe dient auch zur Verteilung der über die Tastatur eingegebenen Befehlszahlen auf die Speicherstufen 25,26 und 27. Du ch eine nicht dargestellte Taktschaltung werden beim Eintreffen jedes neuen Informationsblockes in der Verteilerstufe 29 eine Übertragung auf die °"_if-hP«t„f_Pn ,nwie eine erfrechende Betätigung der"Y-"und r-Vervielfachers'tufen und der Bilderzeugungsvorrichtungs-Steuerstufc 28 bewirkt. erzeugung» f°_v. _{Ί 7eiBt} die wesentlichen

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eine Licht-

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34 emeStrahlablenkvorrichLg 35, ein Projektionsobjekt 36 und einen Verschluß 40. Ein Teil des von Se Lichtquelle 32 nach verschiedenen Richtungen abgestrahlten Lichtes fällt auf den Parabolspiegel 33. Der Parabolspiegel 33 reflektiert das auffallende ifrhi ™r Tichtauelle32 wo es sich mit dem nach ^S^V^^SSL· zu einem divergente^ Bündel 37 verlinigl Das Lichtbtindel 37 wird dulden Kondensor 34 in ein konvergentes Bündel 38 umEefomt Das konvergierende Bündel 38 wird durdTdie Ablenkvorrichtung 35 um 90° umgelenkt. Das umgelenkte Bündel wird dann durch eine der S « in einer Blendenscheibe 42 geformt. iektiv36 bUdet dann ein geformtes aSeÄSSSS» Dichtung als Fflffles 10 DeTverSuß 40 wird durch die Steuerstufe

«feuert und bestimmt die Zeit der Belichtung des gesteueri unu £^*^"" , -_g

M? XJ⁰VeSnB wird praktisch das Bild-Mil aem *«=" auseeschalteL Für die

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, κ Z^nL Oraufilter vorresehen, um die Uchtstellte neutMeGrautilter «"^*^ _öfe

intensitat bezüglich der betreffenden Ottnung zu

steuern. m-„rf»n«cheibe 42 sind am

D«e Öffnu.i^41 der Blendensdieibe« suiö am

besten in der perspektivisch«, «m J»&3^ erkennen. Die ver^^^

_{schlitzförmigen en 25 lang und}

haben Breiten zwischen etwa 0,38 und 4,4 mm, wo-κ> bei als Breite die größere, veränderliche Abmessung bezeichnet wird, die die unten definierte Bildgröße oder Breite bestimmt. Die in F ι g. 3 mit 41X bezeichneten schlitzförmigen Öffnungen sind so angeordnet, daß auf dem Aufzeichnungsträger 10 ein «5 schlitzförmiges Bi.d erzeugt wird, dessen Breite sich in der ^Richtung erstreckt und ein bahnförmiges Bild in derJf-Richtung erzeugt. Die anderen schhtzförmigen öffnungen 41 y and so angeordnet, daß sich die Breitennchtung der entsprechenden Bilder ao in der ^-Richtung erstreckt so daß sie ein balkenförmigee Bild in der F-Richtung liefern. Das Blendenrad 42 wird unter Steuerung durch die Steuerstufe 28 so angestellt, daß sich die gewünschte öffnung« im Weg des umgelenkten Strahlungsa₅ bUndels befindet

Der Projekuonskop der Zeichenmaschine wird also durch Befehlszahlen von einer Stellung in die andere entweder m der horizontalen ^-Richtung oder in der vertikalen r-Richtung oder einer Richtung, die schräg zur X- bzw. /-Richtung verlauft, bewegt Bei jeder einzelnen Bewegung Kann aer Projektionskopf aus- oder eingeschaltet sein, und im letzteren Falle kann sich im Weg des Bundeis 39 jjde gewünschte öffnung befinden. Außerdem kann der Film 10 bei Steuerung des Verschlusses 40 durch entsprechende D-Befehlt vom Bündel 39 blitzartig oder intermittierend belichtet werden

Die vorhegende Einrichtung kann durch ,ie Befehlszahlen entweder koordinatenmaßig oder inkrementmäßig gesteuert werden. Beim koordmaten- maßigen Betrieb bewirken die Jf- und y-Befehlszahlen, daß sich der Kopf 12 zu einem bestimmten Punkt bezüglich eines für die Abbildungsfläche deflnierten Ursprunges bewegL Beim inkrementmaß.gen Betneb veranlassen die Befehlszahlen den Kopf 12, sich von der augenblicklichen Stellung um eine bestimmte Strecke in einer bestimmten Richtung zu be-

^we|^en- . .,,,.. .._D . _c

Be. Verwendung des Verfahrens gemäß der Er-

3· findung kann eme Aufzeichnungseinnchtung, wie eine Zeichenma^e, abgefüllte polygonale Bilder auf einem Aufeeicnnungstrager mit relativ wenigen Bewegungen der Bflderzeugungsvornchtong erzeugen. Bei dem im folgenden beschriebenen Beispiel

» enth^e BUde^ugnn^inrichtung einen Projeküonskopf als bflderzeugende Vornchtung und einen photographisdien FJn als Aufzeichnungsträger wie oben bereits erwähnt worden war. Es sei an dieser _{SteIIe jedoch} bemerkt, daß das vorliegende Ver-

^ ^^^ _{Emu&sa ansge}füllter polyfonfönniger Bilder auf alle ausgefüllten Polygone anwendbar ist, sperieflen künstlerischen oder techSschen Muster^oAanden sind. Das Verfahren gemaß der Erfindung kann also z. B. bei der oten-

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Das auf den photographischen Film abzubildende einzigen Informationsblock aus X-, Y- und D-Bc-

Muster kann zuerst auf irgendeinem geeigneten fehls/.dhlen bewirkt werden.

Medium, z. B. Zeichenpapier, hergestellt werden. Beim nächsten Verfahrensschritt wird auf dem

Anschließend werden dann die Eckpunkte der im Film ein Bild des Polygons hergestellt, indem eine

Muster enthaltenen Polygone in bezug aufeinander 5 Anzahl kleinerer benachbarter polygonförmiger

festgelegc, so daß die Abstände und Richtungen Bilder, die zusammen das Bild des ganzen Polygons

zwischen ihnen bestimmt werden können. Das ergeben, aufgezeichnet wird. Bei diesem Verfnhrens-

Zeicheripapier kann z. B. horizontale und vertikale schritt wird das aufzuzeichnende Polygon in eine

Einheitslinien enthalten, wie es bei Millimeterpapier Anzahl integraler Teile unterteilt. Die Zeit, die die

der Fall ist, so daß die vertikalen und horizontalen io Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung des Bikk-s

Abstände zwischen zwei Ecken ermittelt werden benötigt, wird gemäß der Erfindung dadurch wescnt-

können. Diese X- und y-Verschiebungen werden bei Hch herabgesetzt, daß man die integralen Teile aus

der Eingabe sowohl über die Tastatur als auch über Rechtecken wählt, wenn immer dies durchführbar

Band durch die X- und F-Befehlszahlen ausgedrückt ist, so daß größere Teile des polygonförmigen Bildes

Das Verfahren gemäß der Erfindung soll nun am 15 mit den breitesten Bildern hergestellt werden können,

Beispiel der Herstellung eines Bildes des in Fig. 4 die verfügbar sind und in den speziellen rechteckigen

im Umriß dargestellten Polygons erläutert werden. Bereich des Filmes passen.

Dieses Polygon hat Ecken 60 bis 67, die, beginnend Jedes vorgegebene Polygon kann auf viele ver- an der linken unteren Ecke, in Uhrzeigerrichtung schiedene Weisen so unterteilt v/erden, daß einige der fortschreitend numeriert sind. Das in Fig. 4 dar- ao Teile rechteckig sind. Bei einer bevorzugten Aus gestellte Polygon ist definitionsgemäß ein ein- führungsform der Erfindung wird die eine der beiden springendes Polygon und hat zwei einspringende Polygonseiten, die einen einspringenden Winkel Winkel, und zwar jeweils einen an den Ecken 62 bildet, in das Innere der Figur verlängert, bis sie ent- und 63. Ein einspringendes Polygon ist als Polygon weder eine andere Polygonseite oder eine andere definiert, das mindestens einen Innenwinkel hat, der as innere Verlängerung einer Polygonseite schneidet. größer als 180° ist. Im Gegensatz dazu ist ein nicht- Bei dem Beispiel gemäß Fig. 4 ist das vorgegebene einspringendes Polygon als Polygon definiert bei Polygon durch gestrichelte Linien in drei rechteckige dem alle Innenwinkel kleiner als 180° sind. Das in Polygone 70,71 und 72 sowie zwei dreieckige Po' y- Fi g. 4 im Umriß dargestellte spezielle Polygon dient gone 73 und 74 unterteilt. Eine Seite des Rechteckes nur zur Erläuterung. Selbstverständlich läßt sich das 30 70 wird durch eine innere Verlängerung der Polygon- Verfahren gemäß der Erfindung ganz allgemein auf seiic 61-62 von der einspringenden Ecke 62 bis *u beliebige Polygone, und zwar sowohl einspringende einem Punkt 75 auf der Polygonseite 66-67 gebildet. als auch nichteinspringende, anwenden, welche in Die übrigen Seiten des Rechteckes 70 sind durch die verschiedene Teile oder kleinere Polygone, von Polygonseiten 60-61 und 60-67 sowie einen Teil denen mindestens eines ein Rechteck ist, unterteilt 35 67-75 der Polygonseite 66-67 definiert. In ent- werden können. sprechender Weise ist die Polygonseite 63-64 von Das Verfahren enthält die Schritte, die Bild- der einspringenden Ecke 63 bis zum Punkt 76 auf erzeugungsvorrichtung, z. B. den Projektionskopf, ein- der gestrichelten inneren Verlängerung 62-75 verzurichten und dann auf dem Aufzeichnungsträger, längen.

z. B. dem Film, eine Anzahl von Bildern zu er- 40 Die von den einspringenden Ecken nach innen zeugen, die zusammen das vollständige Bild des gerichteten Verlängerungen unterteilen das vorPolygons ergeben. Das Bild wird integral dadurch gegebene Polygon also in drei nichteinspringende gebildet, daß Bilder einer Anzahl von integralen Teile, nämlich das Rechteck 70, das Dreieck 73 und Teilen des Polygons aufgezeichnet werden. ein irreguläres Polygon mit den Ecken 64, 65, 66, 75 Bei der Einrichtung wird der Projektionskopf mit 45 und 76. Dieses irreguläre nichteinspringende Polygon abgeschaltetem Lichtbündel an eine Stelle über dem kann durch eine Gerade 65-77 weiter unterteilt wer- FiIm gebracht, die dem Bereich des Filmes ent- den, die durch die zwischen den parallelen Seiten spricht, wo das Polygonbild aufzuzeichnen ist Wenn 63-64 und 67-66 gelegene Ecke 65 geht um relativ das Polygon das erste des aufzuzeichnenden Musters große rechteckige Bereiche 71 und 72 (s. die geist, hat der Kopf im allgemeinen eine Bezugsstellung, 50 strichelten Linien 65-77 und 64-78) und das kleine er befindet sich beim koordinatenmäßigen Betrieb Dreieck 74 zu bilden. Die Dreiecke 73 und 74 könnz. B. im Ursprung und beim tnkrementmäßigen Be- ten jeweils noch weiter unterteilt werden, um ein trieb in einer Anfangsstellung, z. B. bei einer Ecke Rechteck und zwei Dreiecke zu bilden. Hierbei ist des Filmes. Wenn andererseits bereits andere Teile jedoch abzuwägen, wie viele X-, Y- und D-Komdes Musters abgebildet worden sind, hat der Kopf 55 mandos zur Ausfüllung eines Dreieckes und wie viele eine Lage, die dem Endpunkt seiner letzten Be- solcher Kommandos zum Ausfüllen zweier kleinerer wegung entspricht Dreiecke und eines Rechteckes erforderlich sind. Bei Im Speziellen kann der Kopf zu einem Einstell- verhältnismäßig kleinen Dreiecken wird man im allpunkt bewegt werden, der einer Ecke des Polygons gemeinen besser auf eine weitere Unterteilung verentspricht z. B. der Ecke 60. Die X- und F-Befehls- 60 ächten.

zahlen für den Einrichtschritt entsprechen ds"m den Beim Aufzeichnungsschritt werden auf dem FiIn

X- und F-Verschiebungen des Kopfes von seiner Bilder für jeden durch die Aufteilung gewonnener

ursprünglichen Stellung zu einem Einstellpunkt der Bereich des vorgegebenen Polygons aufgezeichnet «

der Ecke 60 entspricht Der Mittelpunkt der öffnung daß zusammen das ganze Polygonbild erzeugt wird oder des Bündels wird also, gleichgültig, ob eine 65 An Hand der Fig. 5 bis 8 soll nun die Aufzeichnunj

runde oder eine spaltförmige öffnung eingeschaltet an Hand der Erzeugung eines Bildes des Rechtecke;

ist, über den Anfangseinstellpunkt gebracht Diese 70 erläutert werden. In diesen Figuren entsprechei

Einrichtbewegung des Kopfes kann z. B. mit einem die schattierten Bereiche belichteten Flächen und dii

hellen Bereiche dem unbelichteten photographischen Film. Vorzugsweise wird zuerst ein Umriübild 80 für das Rechteck 70 aufgezeichnet, insbesondere dann, wenn eine verhältnismäßig genau Runddefmition gelordert wird. Das Umrißbild kann jedoch entfallen. wenn keine großen Ansprüche an die Genauigkeit gestellt werden. Für die Aufzeichnung des Umrißbildes 80 wird eine verhältnismäßig kleine runde Öffnung, z. B. die kleinste in der Scheibe 42 (F i g. 3) durch den D-Befehl gewählt, um die bestmöglichen Punktdefinitionen für die Ecken des abgebildeten Polygons zu erreichen. Das im Querschnitt kreisförmige bilderzeugende Bündel 39 (F i g. 2) erzeugt ja abgerundete Ecken. Dies ist gewöhnlich jedoch tragbar, da das nur etwa 0,13 mm dicke Bündel der oben beschriebenen Maschine gewöhnlich wesentlich kleiner als das jeweils herzustellende Polygon ist. Das Umrißbild 80 ist in F i g. 5 zur Vereinfachung der Zeichnung wesentlich breiter als 0,13 mm dargestellt.

An dieser Stelle sei erwähnt, daß die X- und y-Befehle wegen der endlichen Breite des 0,13 mm dicken Bündels nicht für die tatsächlichen Ecken des abzubildenden ursprünglichen Polygons, sondern für die Ecken einer verkleinerten oder geschrumpften Version des ursprünglichen Polygons bestimmt werden sollen. Die Ecktn des verkleinerten Polygons liegen so weit längs der Winkelhalbierenden der betreffenden Ecke im Inneren der Figur, daß die Seiten des verkleinerten Polygons in einem Abstand von den Seiten des ursprünglichen Polygons verlaufen, der gleich der Hälfte der Durchmesser des Lichtbündels entsprechend der kleinsten öffnung ist. Dies ist am besten aus Fig. 6 ersichtlich, die in Umrißlinien die Ecke 67 zeigt, wobei mit 67-o die ursprüngliche Ecke und mit 67-s die auf der Winkelhalbierenden liegende Ecke des verkleinerten Polygons bezeichnet ist Der Abstand zwischen den Seiten des ursprünglichen Polygons und des verkleinerten Polygons ist gleich dem halben Durchmesser der kleinsten öffnung, also bei dem vorliegenden Beispiel etwa gleich 0,063 mm. Die X-, Y- und D-Befehle für die Einrichtverstellung des Projektionskopfes geben also den Einrichtpunkt für die Ecke 67-s des verkleinerten Polygons und nicht den Einrichtpunkt für die Ecke67-o des Ursprungliehen Polygons an.

Das in Fig. 5 dargestellte Umrißbild wird dann durch eine Reihe von Befehlsblöcken erzeugt, durch die der Projektionskopf mit eingeschaltetem Strahlungsbündel in einer bestimmten Richtung um die Begrenzung des rechteckigen Polygons 70 bewegt wird. Bei einem Umlauf in Uhrzeigerrichtung würde also der erste Befehlsblock bewirken, daß sich der Projektionskopf von der Ecke 67 zur Ecke 60 bewegL Der zweite Befehlsblock würde dann die Verstellung des Kopfes von der Ecke 60 zur Ecke 61 steuern usw., bis der Kopf wieder an der Ecke 67 angelangt ist und das in Fig. 5 dargestellte Umrißbild aufgezeichnet hat

Nachdem das Umrißbild 80 aufgezeichnet worden ist, wird das Innere des Rechteckes dann mit rechteckigen oder balkenfönnigen Bildern abgebildet, die sich gegenseitig sowie das Umrißbild überlappen und integral das ganze rechteckige Bild ergeben. Bei der Erzeugung der balkenfönnigen Bilder werden die schlitzförmigen öffnungen 41X verwendet, wenn die längere Abmessung des Rechteckes in der X-Richtung verläuft. Wenn andererseits die längere Abmessung in der V-Richtung verläuft, werden die schlitzförmigen öffnungen 41 Y in Fig. 3 verwendet. Da die längere Abmessung des Rechteckes 70 in dc^r AT-Richtung verläuft, wird die größte der schlitz förmigen öffnungen 41 X (Fig. 3). die in das verbliebene Innere des unbelichteten Bereiches des Rechteckes 70 paßt, gewählt. Hieibei ybl es verschiedene Möglichkeiten: Die erste Möglichkeit besteht darin, daß eine der schlitzförmigen Öffnungen 41 X mit dem bestimmten Grad von Überlappung mit dem Umrißbild 80 genau in den unbelichteten Bereich paßt. Für diesen Fall werden nur zwei Befehlsblöcke benötigt, um das rechteckige Bild zu erzeugen, nämlich einer für den Anfangspunkt und der andere für den Endpunkt der Aufzeichnung.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, daß keine der verfügbaren schlitzförmigen öffnungen 41X genau mit dem gewünschten Grad von Überlappung mit dem Umrißbild 80 in den unbelichteten Innenbereich des Rechteckes paßt. In diesem Falle werden zwei oder mehr balkenförmige Bilder verwendet, um ein Bild des Rechteckes 70 aufzuzeichnen. Für das Rechteck 70 des vorliegenden Beispiels wird angenommen, daß dieser Fall vorliegt.

In Fig. 7 ist ein Teil des Umrißbildes 80 im Bereich der Ecke 67 teilweise in Form von Umrißlinien dargestellt, um die Einstellung des Projektionskopfes und die Wahl der öffnung bei der Belichtung für das erste balkenförmige Bild 81 besser zeigen zu können. Die Breite des Bildes 81 entspricht der Breite der größten der schlitzförmigen öffnungen 41 X. Das balkenförmige Bild 81 überlappt sich in F i g. 7 mit dem Umrißbild 80, und es reicht von der Ecke 67 bis zur Ecke 60.

Zur Erzeugung des balkenförmigen Bildes 81 wird der Projektionskopf von seiner Endstellung im Umrißbild bei der Ecke 67 durch einen ersten Block von X-, Y- und D-Befehlen in die durch die Öffnung 82 gezeigte Stellung bewegt. Durch einen zweiten Block von Befehlen wird der Kopf dann zur Vervollständigung des Bildes 81 mit eingeschaltetem Lichtbündel in der ΑΓ-Richtung zur Ecke 60 bewegt. Die Einstellpunkte für den Anfang und das Ende des Bildes 81 lassen sich leicht bestimmen. Als Beispiel ist der Einstellpunkt c für die öff^ring82 in Umrißlinien vergrößert in F i g. 9 für eine gewünschte Überlappung α in der X- und y-Richtung dargestellt. Bei diesem Beispiel reicht die Überlappung σ um eine Strecke b über die Ecke 67-s des verkleinerter Polygons hinaus. Die Strecke d ist die Breite de; Umrißbildes 80. Die Strecken e und / sind die Länge bzw. Breite der schlitzförmigen öffnung 82. Dei Einstellpunkt c läßt sich also einfach bestimmen, d; der Ort der Ecke 67-s des verkleinerten Polygon; und die Strecken a, b, d, e und / bekannt sind.

Der verbliebene unbelichtete Innenbereich win dann in entsprechender Weise mit balkenfönnigei Bildern 83 und 84 ausgefüllt, wie es in F i g. 8 dar gestellt ist. In F i g. 8 ist das Rechteck 70 teilweise ii Umrißlinien dargestellt, um die Überlappung de verschiedenen Bilder 80, 81, 83 und 84 besser zeigei zu können. Die Bilder 81 und 83 sind im wesent liehen gleich breit Für diese Bilder 81 und 83 win also die breiteste der schlitzförmigen öffnungen 41J verwendet. Das Bild 84 hat eine etwas kleiner Breite, die einer der eine kleinere Breite aufweisen den öffnungen 41X entspricht.

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Die anderen beiden Rechtecke 71 und 72 (Fi g. 4) werden in ähnlicher Weise wie das Rechteck 70 auf dem Film aufgezeichnet. Zur Aufzeichnung der Bilder für die Rechtecke 71 und 72 werden jedoch die schlitzförmigen Öffnungen 41 Y verwendet, da die längeren Abmessungen dieser Rechtecke in der y-Richtmng verlaufen. Die Dreiecke 73 und 74 kön

:ien mittels eines beliebigen Verfahrens auf dem Film aufgezeichnet werden, z. B. mittels eines Verfahrens, wie es in der obenerwähnten gleichzeitigen Erfindung beschrieben ist. Die Bilder der Rechtecke 70. 71 und 72 und der Dreiecke 73 und 74 bilden zusammen das Bild der vorgegebenen polygonförmigen Figur, die in Fi g. 4 dargestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erzeugen eines Bildmusters mit einem ausgefüllten Polygon auf einem Aufzeichnungsträger durch eine programmgesteuerte Relativverschiebung zwischen dem Aufzeichnungsträger und einer Bilderzeugungsvorrichtung in zueinander senkrechten Richtungen, wobei das Polygon in Abhängigkeit von seinen Ecken in eine Anzahl kleinerer auszufüllender Polygonbilder unterteilt wird, von denen wenigstens einige Rechtecke sind, die durch einander na^'le! überlappende rechteckige Bildteile ausgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet. Gaß zum Ausfüllen jedes der kleineren Rechteckbilder (70. 71. 72) aus einer Gruppe verfügbarer Glieder (41A' oder 41 Y) zur Erzeugung von balkenförmigen Bildern unterschiedlicher Breite jeweslr. dasjenige ausgewählt wird, welches das breiteste in den jeweils noch unauseefüllten Teil des betreffenden Rechteckbildes" (ζ. Β. 7«) passende Balkenbild erzeugt und daß die derart ausgewählten Gliei' r (82) unter Erzeugung von parallelen, einander überlappenden Balkenbildern (81. 83. 84) linear relativ zum Aufzeichnungsträger in Längsrichtung des Rechteckbildes bewegt und jeweils dazwischen in der hierzu senkrechten Richtung relativ zum Aufzeichnungsträger ^schoben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das gewünschte ausgefüllte Polygon eine durch zwei Seiten gebildete '.'nspringende Ecke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite (64-76) eines kleineren rechteckigen Bildes (71) durch mindestens einen Teil einer der beiden Seiten (63-64) und eine innere Verlängerung (63-76) dieser Seite gebildet wird.

.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das gewünschte ausgefüllte Polygon zwei parallele Seiten hat, die jeweils am einen Ende in Ecken enden, zwischen denen sich mindestens eine weitere Ecke des gewünschten Polygons befindet, dadurch gekennzeichnet, daß kleinere rechteckige Bilder (71, 72) zwischen parallelen Begrenzungen liegen, welche durch die parallelen Seiten (63-64; 66-67) und eine zwischen diesen parallelen Seiten liegende und zu diesen Seiten parallel verlaufende Linie (65-77), die durch die weitere Ecke (65) geht, gebildet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das gewünschte ausgefüllte Polygon zwei Seiten aufweist, die senkrecht zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein rechteckiges Bild (70) eine längs einer solchen Seite (61-62) verlaufende Begrenzung aufweist und mindestens ein weiteres rechteckiges Bild (71) eine längs der anderen Seite (63-64) verlaufende Begrenzung aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aulzeichnuiigsträger(lO) und die Bilderzeugungsvorrichtung (12) zur Herstellung eines Bildes in /wei zueinander senkrechten Richtungen in bezug uufeinander bewegt werden und daß das oder jedes rechteckige Bild (70,71,72) mit seinen Achsen parallel zu diesen Richtungen auseerichtet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes kleinere Polygon ein Umrißbild (80) getrennt von der Bilderzeugung für das Innere hiervon hergestellt wird.

7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Projektionseinrichtung (12) ein Strahlenbündel (39) liefert und eine Anzahl von rechteckigen Blenden (4IA", 41 Y) enthält, die wahlweise in den Strahlengang gebracht werden können, wobei einige so orientiert sind, daß sie dis Breiten der balkenförmigen Bilder bestimmen, die in der einen Koordinatenrichtung gebildet werden, während andere so orientiert sind, daß sie die Breiten der balkenförmigen Bilder bestimmen, die in der anderen Koordinatennchtung gebildet werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine drehbare Blendenscheibe (42), die eine Anzahl von Blendenöffnungen aufweist, von denen mindestens ein Teil rechteckförmig ist, wobei die Längsseiten der Rechtecke zum TJi tangential und zum Teil radial verlaufen.