DE2558437A1 - Lichtsetzverfahren sowie lichtsetzvorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.\^v/kickm*nn, Dipi.-Phys. Dr. K.Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

DYMO INDUSTRIES, INC.

1 Embarcadere Center

San Francisco, California 94111

V. St. A.

Lichtsetzverfahren sowie Lichtsetzvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtsetzanordnung bzw. vorrichtung und auf Lichtsetzverfahren.

Lichtsetzanlagen, die derzeit in großem Umfang benutzt werden, fallen in zwei Hauptkategorien, und zwar in die Kategorie der Maschinen, die Licht durch Bilder in Matrizen produzieren und die als "Matrix"-Maschinen bezeichnet werden, und in die Kategorie der Maschinen, welche Zeichen mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre bilden und welche als Kathodenstrahlröhren-Maschinen bezeichnet werden.

Die Matrixmaschinen, von denen die Maschinenreihe mit der Bezeichnung "Pacesetter" der Firma Photon ein gutes Beispiel

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ist, bringen die Vorteile mit sich, daß sie eine qualitativ relativ hochwertige Zeichensetzung bei mittelhohen Geschwindigkeiten liefern können und daß sie relativ/unabillig sein können. Überdies können derartige Maschinen einen mittleren Grad an Vielseitigkeit aufweisen, was bedeutet, daß sie imstande sind, eine Zeichensetzung innerhalb eines verhältnismäßig guten Bereiches von Typengrößen und Typenarten auszuführen.

Die Kathodenstrahlröhren-Maschinen auf der anderen Seite sind imstande, bei wesentlich höheren Arbeitsgeschwindigkeiten zu arbeiten, und außerdem weisen, sie eine wesentlich größere Vielseitigkeit auf. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Zeichen dadurch gebildet werden, daß ein Elektronenstrahl über die Leuchtfläche einer Kathodenstrahlröhre eine Abtastbewegung ausführt. Der Elektronenstrahl kann extrem schnell bewegt werden, was extrem hohe Geschwindigkeiten zuläßt. Darüber hinaus kann die zur Erzeugung der Zeichen erforderliche Information in einem Rechnerspeicher gespeichert werden, aus welchem die Information für neue Schriftarten und Schriftgrößen wesentlich schneller herausgeführt werden kann als in einer Matrixmaschine. Die übliche Kathodenstrahlröhrenanordnung ist jedoch wesentlich teurer als die gewöhnliche Matrixmaschine; deshalb findet die Kathodenstrahlröhrenanordnung einen wesentlich eingeschränkteren Markt. Außerdem leidet häufig die Qualität der Zeichen, die durch Kathodenstrahlröhren-Maschinen erzeugt werden, und zwar aufgrund der.. Tatsache, daß die Leuchtschirme dazu neigen, die auf ihnen durch den Elektronenstrahl gebildeten Leuchtflecke auszudehnen, und aufgrund der Tatsache, daß einige bekannte Kathodenstrahlröhren-Anordnungen Hysteresisprobleme aufweisen, aufgrund derer sich die Neigung ergibt, Fehler in

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der Lage der Leuchtflecke auf dem Leuchtschirm hervorzurufen. Ferner leidet die Qualität unter Mängeln in den Leuchtschirmen, was nicht leicht zu korrigieren ist.

Ein weiteres Problem, das bei beiden Arten von Maschinen existiert, liegt darin, daß ein beträchtlicher Zeit- und Arbeitsaufwand erforderlich ist, um einen photographischen Film oder photograph!sehes Papier in eine Druckplatte umzusetzen. Zunächst muß der Film oder das Papier unter Ausführung der üblichen schwierigen Dunkelkammerverfahren ent-

und

wickelt werden/ sodann muß der entwickelte Film dazu herangezogen werden, eine lithographische Platte herzustellen. Obwohl spezielle durch Wärme entwickelbare photographische Papiere entwickelt worden sind, um die Forderung nach einer chemischen Entwicklung des Filmes zu vermeiden, und obwohl lithographische Platten vorgeschlagen worden sind, die direkt den produzierten Lichtbildern ausgesetzt werden können, erfordern diese Papiere und diese Platten jedoch einen relativ hohen Helligkeitswert (für das Setzen mit hoher Geschwindigkeit) der in bisher bekannten Lichtsetzanlagen schwierig und teuer bereitzustellen ist.

Es sind bereits Matrix-Maschinen unter Verwendung Von Laser-Quellen als Lichtquellen vorgeschlagen worden, wie z.B. in der US-PS 3 703 138. Obwohl die Laser-Quelle Licht ausreichender Helligkeit liefert, ist die Geschwindigkeit und Vielseitigkeit derartiger Maschinen jedoch begrenzt, und außerdem sind weitere Probleme mit derartigen Maschinen verbunden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Lichtsetzmaschine und ein Lichtsetzverfahren für einen Betrieb bei sehr hoher Geschwindigkeit und zur Erzielung einer

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sehr hohen Vielseitigkeit zu schaffen, wobei dies bei wesentlich geringerem finanziellen Aufwand erfolgen soll als bei bisher bekannten Anlagen mit gleichbaren Eigenschaften. Überdies soll eine solche Maschine und ein solches Verfahren geschaffen werden, die bzw. das imstande ist, Zeichenbilder relativ hoher Qualität zu liefern. Überdies soll eine solche Maschine und ein solches Verfahren geschaffen werden, die bzw. das Zeichenbilder mit wesentlich höherer Lichtstärke liefert als dies bisher möglich war, so daß das Setzen auf neuen wärmeempfindlichen Fotopapieren oder unmittelbar auf vorsensibilisierten lithographischen oder Relief-Platten möglich ist, und zwar im Unterschied zu der Verbindung eines gewöhnlichen fotographischen Filmes oder Papieres, so daß das Lichtsetzen vereinfacht und die Kosten des Lichtsetzens vermindert sind.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Lichtsetzvorrichtung mit einer Laserstrahlquelle und mit Einrichtungen zur Projizierung des Laserstrahls auf eine lichtempfindliche Oberfläche. Ferner sind Ablenkeinrichtungen vorgesehen, die den Strahl in zwei Querrichtungen vorwärts und zurück bewegen. Außerdem sind Einrichtungen vorgesehen, die eine Strahlaustastung in Übereinstimmung mit einem Programm vornehmen, und zwar derart, daß Zeichenbilder gebildet werden und daß diese Zeichenbilder proportional auf der lichtempfindlichen Oberfläche spationiert werden. Ein bevorzugtes spezielles Merkmal der Erfindung liegt in einer Anordnung, in der ein Teil des Laserstrahls auf eine fotoelektrische Einrichtung projiziert wird, die ein elektrisches Signal liefert, welches genau die Lage des betreffenden Strahls in bezug auf die lichtempfindliche Oberfläche anzeigt. Dieses Signal wird zur Zeitsteuerung des Betriebs der Ablenkeinrichtung und der Austasteinrichtung herangezogen, um genau um-

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rissene Zeichen guter Qualität zu bilden, während die betreffenden Zeichen auf dem Film mit der für eine kommerzielle Zeichensetzung erforderlichen Genauigkeit spationiert und angeordnet sind.

Die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei sehr hoher Geschwindigkeit betrieben werden, da es lediglich erforderlich ist, gewichtslose Laserstrahlen zu bewegen. Die betreffende Maschine kann jedoch wesentlich billiger hergestellt werden als Kathodenstrahlröhren-Maschinen, da die Maschine gemäß der Erfindung den Aufwand der Bildung eines Vakuumkolbens für die Kathodenstrahlröhre vermeidet sowie eines Leuchtschirms für die betreffende Röhre. Außerdem sind bei der Maschine gemäß der Erfindung die teuren Korrektureinrichtungen vermieden, die erforderlich sind, um durch die Verwendung eines derartigen Leuchtschirms hervorgerufene Fehler zu korrigieren. Überdies ist eine teure Hochspannungs-Ablenkschaltung vermieden, die für Kathodenstrahlröhren erforderlich ist. Die Geschwindigkeit der Maschine kann dadurch gesteigert v/erden, daß die Höhen der Zeichen ermittelt und die Bewegungsgeschwindigkeit des Laserstrahls umgekehrt zu der Zeichenhöhe verändert wird. Dies bedeutet, daß je kleiner die Zeichen sind, umso höher ist die Geschwindigkeit und umgekehrt.

Die Lichtstärke der Zeichenbilder reicht ohne weiteres aus, um die derzeitigen,durch Wärme entwickelbaren fotographischen Papier in geeigneter Weise zu belichten. Die Lichtstärke kann außerdem ausreichend gemacht werden, um die Zeichen unmittelbar auf vorsensibilisierte lithographische Platten oder Reliefplatten zu projizieren, wodurch ein erheblicher Aufwand hinsichtlich der Umsetzung des fotographischen Ergebnisses des Lichtsetzverfahrens in Druckplatten eingespart wird.

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Die Setzqualität ist deutlich besser als jene in Kathodenstrahlröhren-Maschinen, da hier kein Leuchtstoff vorhanden ist, der die Lichtflecke ausbreitet, und da keine Hysteresis vorhanden ist, wie in Kathodenstrahlröhren-Maschinen. Dies ermöglicht es, kleinere, genauer festgelegte Lichtflecken auf dem fotografischen Film oder fotografischen Papier festzulegen, wodurch die Bilder schärfer werden und saubere Außenlinien erhalten.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Vorteilen nachstehend beispielsweise näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht eine gemäß der Erfindung aufgebaute Maschine.

Fig. 2 zeigt in einer Perspektivansicht ein optisches System in der in Fig. 1 dargestellten Maschine.

Fig. 3 zeigt einen elektrischen Schaltplan für die in Fig. und 2 gezeigte Maschine.

Fig. 4 zeigt in einer Perspektivansicht eine bevorzugte Ausführungsform der Maschine gemäß Fig. 1.

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm die Anordnung einer in einem Zentralspeicher einer Einrichtung der Maschine gemäß Fig. 1 gespeicherten Information.

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Zeichens, welches durch die Maschine gemäß der Erfindung und durch das Verfahren gemäß der Erfindung gebildet ist. Fig. 7 zeigt ein Signal- und Impulsdiagramm zur Erläuterung einiger Betriebsmerkmale der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des optischen Systems gemäß der Erfindung. Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 8 dargestellten Systems.

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Fig. 10 zeigt in einer detaillierten Draufsicht einen Teil des in Fig. 8 und 9 dargestellten Systems. Fig. 11 veranschaulicht schematisch den Betrieb eines Teiles des in Fig. 8 bis 10 gezeigten Systems.

Allgemeine Beschreibung

In Fig. 1 ist eine Lichtsetzmaschine 10 gezeigt, die gemäß der Erfindung aufgebaut und gemäß der Erfindung erfolgreich betrieben worden ist. Die Maschine enthält ein Gehäuse 12, ein optisches System 14 innerhalb des Oberteiles des Gehäuses und ein elektrisches System 16. Eine Filmkassette 18 dient zur Aufnahme des Filmes, auf den} die Zeichen zu setzen sind. Die Maschine enthält ferner ein Steuerfeld bzw. eine Steuerplatte 20, einen Magnetbandleser 22 und eine Magnetplattendatei 24 (in Fig. 1 nicht sichtbar), um einen Teil der Zeichen- und Steuerprogramminformation zu speichern. Die Maschine wird mit der Eingabeinformation von dem Magnetband her betrieben, welche mittels des Bandlesers 22 gelesen wird; die Maschine kann aber auch durch einen über ein Kabel angeschlossenen Rechner oder durch einen Lochstreifen erforderlichenfalls betrieben werden. Das Magnetband oder der Lochstreifen kann entweder ein sogenanntes Endlosband oder ein sogenannter Endlosstreifen sein, d.h. ein Band bzw. Streifen ohne eine Zeilenende- oder Zeilenlängsninformation, oder das betreffende Band bzw. der betreffende Streifen kann ein Band bzw. Streifen mit einer derartigen Information nach Vorbereitung entweder durch einen Rechner oder durch eine Bedienperson sein, die dazu eine Zähltastatur verwendet.

Die Maschine kann einen guten Satz auf einem herkömmlichen Lichtsetzfilm oder auf herkömmlichem Lichtsetzpapier oder auf

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durch Wärme entwickelbaren Papieren liefern. Unter Vornahme von Modifikationen zur Steigerung der Laserleistung und/oder zur Steigerung der Belichtungszeit kann die Maschine eine Kopie unmittelbar auf fotografisch sensibilisierten lithographischen Platten erzeugen.

Optisches System

In Fig. 2 ist schematisch das optische Syystem 14 der in Fig. 1 dargestellten Maschine 10 gezeigt. Das optische System enthält eine Dauerstrichlaserstrahlquelle 50, die einen Laserstrahl erzeugt, der längs eines optischen Weges 52 geleitet wird, welcher in Fig. 2 durch stark ausgezogene Linien angedeutet ist. Der Laserstrahl erreicht dabei schließlich ein Blatt eines fotografischen Filmes oder Papieres 54, der bzw. das in der Filmkassette 18 gemäß Fig. 1 untergebracht ist. Dabei ist in Fig. 2 lediglich ein Teil des Filmes dargestellt, und die Kassette 18 ist der Klarheit wegen in den Zeichnungen weggelassen worden.

Der Laserstrahl tritt durch eine akustisch-optische Blende bzw. durch einen akustisch —-optischen Verschluß 56 hindurch, der dazu benutzt wird, selektiv den Laserstrahl auszutasten. Dies bedeutet, daß die Einrichtung 56 dazu herangezogen wird, den Laserstrahl am Erreichen des Filmes dann zu hindern, wenn es erwünscht ist, daß der betreffende Strahl auf dem Film 54 kein Bild erzeugt.

Der Laserstrahl wird anschließend mittels einer akustischoptischen Zelle 58 derart moduliert bzw. abgelenkt, daß eine sehr schnelle Aufwärtsbewegung und Abwärtsbewegung des betreffenden Strahls hervorgerufen wird. Der Laserstrahl wird

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sodann auf einen rotierbaren Spiegel 62 reflektiert, der durch einen Antriebsmotor 60 gedreht wird, um den Laserstrahl über den Film in der Horizontal- oder X-Richtung abzulenken. Der Laserstrahl durchläuft sodann eine Feldebnungslinse 64; er wird an einem Spiegel 66 reflektiert und auf den Film 54 gerichtet. Die X-Ablenkeinrichtung bewirkt eine Ablenkung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung über den Film in der durch den Pfeil 68 bezeichneten Richtung, so daß der Vertikalabtaststrahl veranlaßt wird, längs vieler, in geringem Abstand voneinander liegender Spuren über den Film zu laufen. Ob der Strahl ein fotografisches Bild auf dem Film zurückläßt oder nicht hängt davon ab, ob er zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgetastet wird oder nicht. Die Austastung bzw. Dunkeltastung und die Helltastung des Strahles wird durch das elektronische Steuersystem 16 gesteuert, das in Fig. 1 und 3 gezeigt ist und das weiter unten noch im einzelnen erläutert werden wird.

Gemäß einem Merkmal der bevorzugten Merkmale der Erfindung ist ein Strahlteiler 70 in dem optischen Weg 52 derart untergebracht, daß es den Laserstrahl aufnimmt und einen Teil dieses Laserstrahls längs eines gesonderten optischen Weges, der durch die gestrichelte Linie 72 angedeutet ist, zu der X-Ablenkeinrichtung hin durch die Feldebnungslinse 64, über den Spiegel 66 auf eine Raster- bzw. Gitterplatte 74 hin reflektiert. Die Gitterplatte 74 wird dabei in einer festen Position gehalten; sie weist eine Strichplatte bzw. ein Gradnetz auf, das aus in dichtem Abstand angeordneten Linien 75 gebildet ist. In Fig. 2 sind einige wenige Linien 75 dargestellt; ihr Abstand ist der Klarheit wegen übertrieben dargestellt worden. Die Rasterlinien erstrecken sich tatsächlich über die gesamte Breite einer auf den Film zu projezierenden

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Setzzeile. Das Licht, welches durch das Gitternetz übertragen wird, wird von einer Horizontallage-Anzeigeeinrichtung 76 ermittelt.

Die Anzeigeeinrichtung 76 enthält einen geradüragen fotoelektrischen Detektor, der die durch das Gitternetz hindurchtretende Laserstrahlung ermittelt und der einen Impuls jeweils dann erzeugt, wenn der Laserstrahl sich um eine Strecke zwischen benachbarten Linien 75 bewegt. Eine (in Fig. 2 nicht dargestellte) Vervielfacherschaltung dient dabei dazu, drei zusätzliche Impulse auf das Auftreten jedes derartigen Impulses hin zu erzeugen. Dies erfolgt deshalb, weil die Linien 75 in wirtschaftlicher Weise oder ohne weiteres nicht so dicht beisammen angeordnet werden können, wie der gewünschte Abstand zwischen vertikalen Strichen des Laserstrahles. Die von der Einrichtung 76 erzeugten elektrischen Signale geben somit genau die Lage des Laserstrahls in bezug auf den Film an; sie stellen, wie im einzelnen weiter unten noch erläutert werden wird, ein Mittel zur zeitlichen Steuerung des Betriebs der Austasteinrichtung und anderer Bauteile des Systems dar, so daß ein einen genauen Abstand und eine genaue Lage aufweisender Zeichensatz guter Qualität geschaffen wird.

Das Rasternetz 74 liegt im Brennpunkt der Linse bzw. des Objektivs 64. Der Fotodetektor ist eine herkömmliche, langgestreckte Halbleiter-Fotodiodeneinrichtung, wie sie als Modell L-9 von der Firm United Detector Technologie Inc. hergestellt wird.

Nunmehr sei das optische System 14 im einzelnen betrachtet. Die Austasteinrichtung bzw. Dunkeltasteinrichtung 56 enthält

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einen bekannten akustisch-optischen Laserstrahlmodulator 86, eine Kondensorlinse 88 und eine Loch- bzw. Aperturplatte Der Modulator 86 ist ein Modulator des Typs DLM-20, wie er von der Firma Data Light Inc. hergestellt und vertrieben wird. Da der Betrieb der betreffenden Einrichtung bekannt ist, wird er hier nicht im einzelnen beschrieben. Die grundsätzliche Betriebsart der Einrichtung ist jedoch folgende: Der Laserstrahl wird durch einen Glas__block geleitet, der durch hochfrequente Ultraschall-Druckwellen sehr schnell Kontraktionen ausgesetzt wird. Die Wellen werden in dem Glas mittels Ultraschallwandler hervorgerufen, die an dem Glasblock befestigt sind. Die Kontraktion des Glases bewirkt, daß der Laserstrahl um einen Winkel abgelenkt wird, der direkt proportional zur Frequenz der Ultraschallwellen ist. Durch Ändern der Frequenz der Ultraschallwellen zwischen zwei festen Werten (z.B. 50 und 100 MHz) ist dem Laserstrahl ermöglicht, sich längs der optischen Achse 52 zu bewegen oder von dieser Achse etwas abgelenkt zu werden.

Die Linse 88 fokussiert den Laserstrahl auf die kleine Mittelöffnung 91 in der Öffnungsplatte bzw. Aperturplatte 90. Die betreffende Platte ist mit Ausnahme der Öffnung 91- lichtundurchlässig. Wenn der Laserstrahl von der Achse 52 weggelenkt wird, dient somit die Öffnungsplatte 90 als Sperre, die die Weiterleitung des Laserstrahls blockiert. Auf diese Weise erfolgt eine Austastung bzw. Dunkeltastung des Laserstrahls, wenn Ultraschallenergie der einen Frequenz der beiden Frequenzen zugeführt wird, während der Laserstrahl weitergeleitet wird, wenn Energie der anderen Frequenz zugeführt wird.

Der Einsatz der Austasteinrichtung 56 bringt den Vorteil mit sich, daß diese Einrichtung vollständig die Übertragung des Laserstrahls sperrt, wenn sie im Austastbetrieb arbeitet. Auf

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diese Weise ist das Auftreten von unerwünschten Lichtspuren auf dem Film vermieden. Darüber hinaus arbeitet die Austasteinrichtung 56 sehr schnell. Die Anstiegszeit des Modulators 56 ist z.B. mit 15ns festgelegt, das sind 15 · 10 see.

Die Vertikal-Ablenkeinrichtung 58 ist eine akustisch-optische Zelle ähnlich der Zelle 86. Die Energieversorgung der Zelle 86 umfaßt ebenfalls ein Hochfrequenzsignal, dessen Frequenz jedoch schnell zwischen zwei Werten derart hin- und zurück geändert wird, daß der Laserstrahl schnell in einer fortwährenden Aufwärts- und Abwärtsbewegung abgelenkt wird.

Die Laserstrahlquelle 50 ist eine Dauerstrich-Gaslaserquelle, wie das Spektra-Physikmodell 162, das ein luftgekühlter Argon-Laser ist, dessen Abgabeleistung 10 mW bei 488 mn, einem Strahldurchmesser von 0,65 mm und einer Strahldiv_ßrgenz von 1 Milliradian beträgt. Es können aber auch andere Laserquellen verwendet werden, wie ein Helium-Cadmium-Laser, der bei einer Wellenlänge von 441,6 nm betrieben wird. Der zuletzt genannte Laser verursacht insbesondere geringe Kosten, obwohl er noch nicht eine· solange Lebensdauer aufweist wie der andere, oben erwähnte Laser.

Der Laserstrahl 52 wird mittels zweier Spiegel 78 und 80 um zwei 90°-Winkel abgelenkt. Zwischen diesen beiden Spiegeln ist der Strahlteiler 70 angeordnet. Der Grund für die Verwendung der beiden Spiegel 78 und 80 liegt darin, die Ebene des Laserstrahlweges auf die Ebene des optischen Systems anzuheben.

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Der von dem Spiegel 80 wegreflektierte Strahl besitzt einen sehr dünnen Durchmesser; seine Einhüllende ist in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien 81 angedeutet. Die Größe der Außenlinie 81 ist zum Zwecke der Veranschaulichung vergrößert dargestellt.

Eine Strahlauf weitungslinse 82 dient zur Aufweitung des Durchmessers des Laserstrahls. Demgemäß ist der aus der Linse 82 austretende Laserstrahl mit einer größeren Umhüllenden 84 dargestellt. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, den Durchmesser des Strahls aufzuweiten, um dessen Form für die Verwendung in Verbindung mit dem Modulator 86 zu optimieren.

Die Kondensorlinse 88 fokussiert den Laserstrahl in dfer Öffnung bzw. Apertur 91 der Öffnungsplatte 90. Der Strahl breitet sich dann nach außen aus, wie dies durch die kegelförmige Strahl-Außenlinie 93 angedeutet ist; der Strahl wird durch die Linse 92 dann wieder kollimiert. Sodann wird der Strahl um zwei 90°-Winkels mittels zweier Spiegel 94 und 96 reflektiert. Anschließend gelangt der Strahl durch eine halbzylindrische Linse 98, die den betreffenden Strahl zu einer dünnen vertikalen Linie formt, wie dies durch die Außenlinie 100 angedeutet ist. Dieser Strahl ist auf die vertikale Ablenkeinrichtung 58 fokussiert.

Der aus der Ablenkeinrichtung 58 austretende Strahl gelangt durch eine weitere halbzylindrische Fläche, die gegenüber der Linse 98 vorgesehen ist. Dadurch wird der aus der vertikalen Ablenkeinrichtung 58 austretende modulierte Laserstrahl wieder kollimiert.

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Der modulierte Strahl gelangt dann durch eine Kondensorlinse 106, eine Öffnungsplatte 108 und eine Aufweitungslinse 110. Der Zweck dieser Maßnahme dient dazu, die Divergenz des Strahles zu vermindern. Der Strahl wird sodann um zwei 90°-Winkel mittels Spiegel 112 und 114 zu einem Spiegel Ho reflektiert und dann zu dem Schwingspiegel 62 hin geleitet. Der modulierte Strahl wird durch die FeIdebnungslinse 64 übertragen, die von herkömmlichem Aufbau ist und die den Laserstrahl im Brennpunkt auf dem Film 54 bzw. auf dem Gitternetz 74 hält, und zwar unabhängig von der Tatsache, daß der Abstand, über den der Strahl von dem Spiegel 62 zu dem Film oder der Gitternetzebene geleitet wird, sich bei verschiedenen Abständen von der Linsenmitte aus ändert.

Derjenige Anteil 72 des Laserstrahles, der auf das Gitternetz 75 gerichtet wird (und der zuweilen als "Abfühl"-Strahl bezeichnet wird), wird durch einen Kollimator 118 zu einem Spiegel 120 hingeleitet, der unterhalb des Spiegels 116 vorgesehen ist. Der betreffende Spiegel reflektiert den Strahl 72 zu einem Spiegel 122. Dieser Spiegel 122 ist in bezug auf die Vertikale etwas geneigt, und zwar derart, daß der Abfühl-Strahl zu dem Spiegel II6 hin reflektiert wird, der seinerseits den Abfühl-Strahl auf den rotierbaren Spiegel 62 reflektiert. Wenn der Abfühl-Strahl aus der Linse 64 austritt, befindet er sich unmittelbar oberhalb des modulierten Strahles 62 (der zuweilen als "Schreib"-Strahl bezeichnet wird), so daß der betreffende Abfühl-Strahl

an dem Spiegel 64 vorbej läuft und auf das Gitternetz bzw.

Gitter 75 auftrifft.

Die X-Ablenkeinrichtung 60 besteht aus einer Ablenkeinrichtung mit der Bezeichnung Modell Nr. 306, wie es von der

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Firma General Scanning Corp. hergestellt wird. Ferner umfaßt die betreffende Ablenkeinrichtung einen Spiegel 62, wie er unter der Bezeichnung Nr. 068670 von der Firma Datalight, Inc. hergestellt wird. Der Strahlteiler 70 ist unter der Bezeichnung Nr. MPM 15-5 von der Firma Labda Airtron Optical, Inc. erhältlich.

Steuerschaltung - Allgemeine Beschreibung

In Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der Steuerschaltung 16 der Maschine 10 gezeigt. Die Steuerschaltung 16 enthält eine Datenverarbeitungseinrichtung 154, eine Zeichensteuerschaltung 150, die in dem gestrichelten Teil enthalten ist, eine mit 152 angedeutete Lasersteuerschaltung, den Magnetbandleser 22, die Plattendatei 24, das Steuerfeld 18 und eine Leitsteuerschaltung 160. Fakultativ kann ein Lochstreifenleser 156 als Eingabeeinrichtung verwendet werden. Dieser Leser nimmt einen Lochtstreifen auf, der auf einem Streifenlocher 159 hergestellt worden ist, und zwar entweder von einer Bedienperson, die eine "örtliche Kopie" herstellt, oder von einer Nachrichtendienst-Eingangsleitung 158. Bevor die Steuerschaltung und die Datenverarbeitung für das Setzen von Zeichen erläutert werden kann, sollten zunächst das Datenspeicherprinzip und das Eingabeprinzip erläutert werden.

Eingabedaten-Mitnahmebetrieb

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, daß die Maschine 10 als "Mitnahme"-Maschine arbeitet. Dies bedeutet , daß die betreffende Maschine von einem Magnetband oder einem Lochstreifen her betrieben wird, das bzw. der von einem Rechner erstellt worden ist, oder daß die betreffende Maschine über

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ein Kabel mit einem Rechner direkt verbunden ist. Das Band bzw. der Lochstreifen oder der Rechner liefern Bindestrichinformationen, Informationen bezüglich der Links- und Rechtsbündigkeit und weitere Informationen. Die "Mitnahme"-Maschine selbst weist keine Eigenschaften hinsichtlich der Bindestrich-Darstellung oder Ausrichtung bzw. Bündigkeit auf.

In der nachstehenden Tabelle I ist der Codeaufbau für die Information veranschaulicht, die auf dem Magnetband auftritt, welches von dem Bandleser 22 gelesen wird, wenn die Maschine 10 im Mitnahmebetrieb betrieben wird.

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Tabelle I

Eingabecodeaufbau

Benutzte Codes

Gespeicherte Information

1. Rahmen

2. Rahmen

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Feste Breite

0 0 0

MSB Breite in Strichen

LSB

Standardbreite

Zeichen-2 X Breite änderung 3 XBreite

4 X Breite

0 0 0 MSB

Zeichenzahl
- 383

LSB

infor- Vorwärts matLcns-

addi-

tion

0 0

Rückwärts

MSB Führung in 1/2-Punkten LSI

Rückwiteün-kedne Trennung kein Ruaaidceln-Trennung fein Rück wickelnkeine üraiurg Rückwickeün-Trennung

0 0 N/A

Zeilen- Vorwärts ende Rückwärts

0 10

MSB Führung in 1/2-Punkten LSI

Aufze i chnung sende

0 10 N/A

Plattenstapel Auswahl

0

MSB Stapelkonfigurations-Nr.

Anzeige

0 1

MSB Seiten-Nr.

Zeichen

_MqR Zeichen- _ς ^MSB Identität ξ M
S
B

Zeichenbreite
in Strichen

1 = Volle Öffnung

0 ■ Textöffrung, wenn Standardbreite vorliegt (00) 0 = Schlitzöffnung, wenn keine Standardbreite vorliegt

MSB = Bit höchster Wertigkeit (nicht 00)

LSB = Bit niedrigster Wertigkeit

Sämtliche Daten treten mit ungerader Paritätsnorm auf

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Die auf dem Band bzw. Lochstreifen gespeicherte Information wird in ersten und zweiten Rahmen erfaßt bzw. gespeichert. Dies bedeutet, daß jeder Informationsposten durch zwei "Bytes" oder Datenwörter mit jeweils acht Bits dargestellt ist, die physikalisch in aufeinanderfolgenden Reihen auf dem Magnetband angeordnet sind, wobei die Codierung mit einer ungeraden Parität erfolgt. Die Bits mit den Nummern 1 bis 16 erscheinen an der Oberseite der ersten Rahmen und der zweiten Rah-' menspalte gemäß Tabelle I.

Das erste Bit im ersten Rahmen des jeweiligen Codes kennzeichnet die Information entweder als "Zeichen"-Information oder als "Funktions"-Information. Wenn das erste Bit eine "1" ist, kennzeichnet dies die Information als Zeichen-Information. Ist das erste Bit hingegen eine "0", so kennzeichnet dies die Information als Funktions-Information.

Im folgenden sei zunächst die erste Zeicheninformation im unteren Teil der Tabelle I betrachtet. Dabei dürfte ersichtlich sein, daß die letzten sieben Bits des ersten Rahmens zur Kennzeichnung bzw. Identifizierung des Zeichens benutzt werden. Die Bezeichnungen "MSB" und "LSB" kennzeichnen das Bit höchster Wertigkeit bzw. das Bit niedrigster Wertigkeit in dem Zeichen-Indentitätscode. Dabei besitzen die Bezeichnungen MSB" und "LSB" im übrigen Teil der Tabelle I dieselbe Bedeutung.

Die gesamten acht Bits des zweitenRahmens der Zeichen-Information werden zur Speicherung der Zeichenbreiten herangezogen, das ist die Anzahl der Striche des Laserstrahls, die auszuführen sind, um das jeweilige Zeichen zu setzen. Dabei kann eine Anzahl von bis zu 256 Strichen gespeichert werden.

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Der Bandleser 22 in der Maschine ist so ausgelegt, daß er die Information in Blöcken von bis zu 768 Datenwörtern eingibt. Deshalb sind die Daten auf dem Eingabeband bzw. Eingabeloohstreifen in entsprechenden Blöcken von bis zu 768 Wörtern angeordnet. Jeder Block muß einen "Aufzeichnungsende"-Code aufweisen, dem entweder ein "Stop"-Befehl oder ein "Zeilenende "-Befehl vorangeht.

Ein Teil der ersten Information in jedem Datenblock wird durch die Zeichenänderungsinformation gebildet sein. Bezugnehmend auf Tabelle I sei bemerkt, daß die Bits 2, 3 und 4 in dem ersten Rahman dazu herangezogen werden, die Information als Zeichenänderungsinformation zu identifizieren. Die Bits 5 und in dem ersten Rahmen werden herangezogen für die Kennzeichnung, ob die zu setzenden Zeichen eine Standardbreite besitzen oder ob sie das Zweifache, Dreifache oder Vierfache der Standardbreite besitzen. Das Bit 7 wird zum Teil in Kombination mit den Bits 5 und 6 dazu herangezogen, eine von drei Betriebsarten der Maschine anzuzeigen. Eine "1" in der Bitposition zeigt den Betrieb mit "voller Öffnung" an; dies ist der Betrieb, bei dem der vertikale Abstand, über den der Laserstrahl eine Abtastung ausführt, sein Maximum besitzt. Demgemäß ist das Setzen von Zeichen über 10 Punkte ermöglicht.

Eine "0" in der Bitposition 7 in Verbindung mit einer "0" in den Bitpositionen 5 und 6 kennzeichnet den Betrieb bei der "Textöffnung". Bei dieser Betriebsart, die weiter unten noch näher beschrieben werden wird, handelt es sich um eine solche Betriebsart, bei der die Höhe der Zeichen in einer Zeile von dem das Eingabeband erstellenden Rechner vor dem Setzen der Zeile gemessen wird. Wenn in einer Zeile kein Zeichen eine die 10-Punkt-Größe überschreitende Größe besitzt, wird der vertikale Abtastabstand proportional vermindert, und die

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horizontale Abtastgeschwindigkeit wird proportional erhöht, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine beträchtlich gesteigert wird. Dies ermöglicht den Schnell-Setzbetrieb, der auch als "glatter Satz" bekannt ist, das ist der Textsatz für Zeitungen und dgl..

Wenn in der Bitposition 7 eine "0" vorhanden ist und wenn in einer der Bitpositionen 5, 6 eine "1" vorhanden ist, dann wird der 'Schlitzöffnungs"-Betrieb angezeigt. Bei dieser Betriebsart werden Zeichen mit einer Punktgröße, die größer ist als ein bestimmter Maximalwert, in zwei gesonderten Durchläufen anstatt in einem Durchlauf gesetzt. Dies ist mit Rücksicht darauf erforderlich, daß eine bestimmte maximale Vertikalablenkung des Laserstrahls vorhanden ist, die nicht die Bildung sehr großer Zeichen bei einer Horizontalabtastung oder einem Horizontaldurchlauf ermöglicht.

Die letzten neun Bits in den Positionen 8 bis 16 sind Zahlen, die die Schrift bzw. den Zeichensatz kennzeichnen, der ausgewählt worden ist. Die Zahlen von 0 bis 383 sind in der Maschine verfügbar, die aufgebaut und untersucht worden ist. Dies bedeutet, daß alle Information für bis zu 384 Zeichensätzen zur Verfügung stehen.

In der Tabelle I bezeichnet der mit "fester Breite" angegebene Code einen zu setzenden weißen Zwischenraum. Die Bits 2, 3 und bezeichnen den Code und die Breite des weißen Zwischenraumes in der Anzahl von Strichen, die durch die übrigen 14 Bits dargestellt sind.

Die mit "Vorspanninformationsaddition" bezeichnete Information kennzeichnet einen speziellen Papier- oder Filmvorspann, der

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verschieden ist von dem am Ende einer Zeile vorgesehenen Teil, um bei der Spationierung der Setzzeilen voneinander auf dem Film für Spezialzwecke verwendet zu werden. Die Länge des Vorspanns ist in Viertelpunkt-Schritten durch die Bits 6 bis 16 dargestellt. Die Bitposition 5 zeigt dabei an, ob der Vorspann in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung erfolgt.

Die "Stop"-Information zeigt vier Betriebsarten an; in der einen Betriebsart wird das Magnetband zurückgewickelt, während der Film oder das Papier nicht geschnitten bzw. getrennt wird. In der zweiten Betriebsart wird das Magnetband nicht zurückgewickelt, sondern der Film oder das Papier wird getrennt. In der dritten Betriebsart wird das Magnetband nicht zurückgewickelt und das Papier oder der Film wird nicht getrennt. In der vierten Betriebsart wird das Magnetband zurückgewickelt, und der Film bzw. das Papier wird getrennt. Die Kennzeichnung der Betriebsarten des Stillsetzens wird durch die Bitpositionen 5 und 6 gegeben.

Die "Zeilenende"-Information ruft automatisch einen Vorspann in einer Größe hervor, die durch die Bitpositionen 6 bis 16 gekennzeichnet ist. Die Vorwärtsrxchtung oder die Rückwärtsrichtung ist durch die Bitposition 5 angegeben.

Der "Aufzeichnungsende"-Befehl zeigt das Ende eines Blockes von bis zu 778 Wörtern an, wie dies oben bereits erläutert worden ist.

Der "Plattenstapel"-Auswahlbefehl steuert die Maschine in der Weise, daß eine Information von einem neuen Plattenstapel ausgewählt wird; er liefert die Kennzeichnung des betreffenden Plattenstapels in den Bitpositionen 5 bis 16.

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Die "Anzeigeinformation¹¹ ist schließlich lediglich ein Befehl für die Maschine, eine bestimmte Nachricht in dem Bedienungsfeld 20 anzuzeigen, um nämlich die Bedienperson über bestimmte Betriebsbedingungen bzw. Betriebszustände in der Maschine zu informieren. Die Seitenzahlen der Eingabedaten werden ebenfalls bei der Anzeige im Suchbetrieb angezeigt, wie dies weiter unten noch im einzelnen erläutert werden wird.

Datenverarbeitungsfunktionen

Zurückkommend auf Fig. 3 sei bemerkt, daß die Datenverarbeitungsanordnung 154 eine Zentraleinheit (CPU) 164, einen Zentralspeicher 166 und einen Eingabe/Ausgabe-Steuerteil 162 umfaßt. Der Zentralspeicher 166 weist eine Kapazität von z.B. 4 K Wörtern (4096 Wörter) mit jeweils 16 Bits auf.

Die Plattendateieinheit 24 ist eine herkömmliche Einheit; sie besteht aus einer Vielzahl von sich schnell drehenden Magnetscheiben bzw. Magnetplatten, auf denen eine relativ große Datenmenge gespeichert ist. Die in der Plattendateieinheit gespeicherten Daten umfassen Steuerprogrammdaten, Zeichenformoder "Strich"-Informationen für eine große Anzahl von Zeichensätzen (bis zu 384 Zeichensätzen) und die relativen Startadressen in dem Plattenspeicher für den jeweiligen Zeichensatz.

Das Steuerprogramm für die Maschine 10 besitzt zwei Funktionen: "Organisatorische" Funktionen und Zeichenverarbeitungsfunktionen.

a) Organisatorische Funktionen

Die organisatorischen Funktionen umfassen im allgemeinen das Laden des Steuerprogramms in den Zentralspeicher 166, das Überprüfen auf das Vorhandensein von Eingabe/Ausgabe-Fehlern, das Speichern der Strichinformation in einen Zeichenformspeicher

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der einen Teil der in Fig. 3 dargestellten Zeichensteuerschaltung 150 bildet, die Anzeige bzw. Darstellung sämtlicher Nachrichten in einer externen Anzeigeeinrichtung der Maschine, die Steuerung des Lesens von Eingabedatenblöcken in die Maschine und ähnliche Funktionen.

Für den Beginn des Betriebs der Maschine ist eine Festwertspeicher-"Lade"-Anlaßeinrichtung 161 (Fig. 3) vorgesehen. Die betreffende Ladeeinrichtung 161 lädt die in dem ersten Plattensektor gespeicherte Information in die ersten 256 Wörter des Zentralspeichers 166. Nachdem die betreffende Ladeeinrichtung ihre Funktion ausgeführt hat, wird ein üblicher Programmsteuerzähler (nicht dargestellt) auf Null gesetzt, und eine herkömmliche Programmladeeinrichtung (ebenfalls nicht dargestellt) liest den übrigen Teil des Steuerprogramms in den Speicher 166 ein.

In Fig. 5 ist die Anordnung der Daten in dem Zentralspeicher veranschaulicht. Dabei kann aus Fig. 5 ersehen werden, daß das Steuerprogramm die ersten 2816 Wörter des Speichers einnimmt. Nachdem das Steuerprogramm in den Speicher 166 geladen ist, wird das "Datenträger-Inhaltsverzeichnis" 163 in einen 3/8 K-Teil des Speichers geladen. Das Datenträger-Inhaltsverzeichnis liefert die Startadresse in dem Plattenstapel für die Strichinformation des jeweiligen Zeichensatzes.

Ein Eingabedatenpuffer 167 nimmt 3/4 K des Speichers ein, und interne Schalter 171 nehmen 1/8 K des Speichers ein.

Schließlich sind bis zu vier Speicherbezugstabellen für vier unterschiedliche Zeichensätze in den Zeichensatz-Speicherbezugstabellenabschnitten I, II, III, IV gespeichert. Jede Zeichensatz-Speicherbezugstabelle enthält die relative Startadresse für die Strichdaten des jeweiligen Einzelzeichens

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innerhalb eines vorgegebenen Zeichensatzes.

Da der Speicher 166 irgendein Speicher mit wahlfreiem Zugriff ist, erfolgt der Zugriff zu der Information in den Zeichensatz-Speicherbezugstabellen sehr schnell. Da der Informationszugriff in der Plattendatei 24 "seriell" und langsamer erfolgt als der Informationszugriff in dem Speicher 166, wird vorzugsweise die Startadresseninformation für soviel Zeichensätze wie möglich in dem Speicher 166 abgespeichert. Tatsächlich kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine dadurch gesteigert werden, daß eine höhere Speicherkapazität bereitgestellt wird, um die Anzahl der Zeichensatz-Speicherbezugstabellen zu erhöhen, die in dem Speicher 166 gespeichert werden können.

Das Laden der Zeichensatz-Speicher-Bezugstabellen I, II, III und IV erfolgt tatsächlich während der Zeichensetzung. Einer der ersten Befehle auf sämtlichen Eingabebändern ist ein Zeichensatz-Änderungsbefehl. Der den Zeichensatz kennzeichnende Code wird dem Datenträger-Inhaltsverzeichnis 163 (Fig. 5) hinzugefügt, um die Startadresse des bestimmten Zeichensatzes auf der Platte zu ermitteln. Wenn die Information für den betreffenden Zeichensatz auf der Platte ermittelt worden ist, ist die erste Information auf der Platte die Zeichensatz-Speichertabelle, die in einen der Zeichensatz-Speichertabellenbereiche des Speichers 166 geladen wird.

Zurückkommend auf Fig. 3 sei bemerkt, daß die nächsten, auf der Platte auftretenden Daten gegeben sind durch die Zeichenform- oder Strichinformation, die in einen Zeichenformspeicher 170 gelesen wird. Der Speicher 170 ist ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff und mit einer Kapazität von 16 K Wörtern mit jeweils 12 Bits. Die Maschine setzt sodann die Zeichenbildung und die Zeichensetzung in der weiter unten noch im einzelnen beschriebenen Art und Weise fort.

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Wenn anschließend ein neues Zeichensatz-Änderungssignal von dem Eingabeband her eingelesen wird, läuft im Programm eine Routine ab, innerhalb der bestimmt wird, ob die Information für den betreffenden Zeichensatz bereits im Speicher gespeichert ist. Ist dies der Fall, so zeigt der organisatorische Teil des Programms einfach an, welcher Block von gespeicherten Daten zu benutzen ist. Ist die Information für den betreffenden Zeichensatz nicht in dem Speicher bereits vorhanden, so legt der organisatorische Teil des Programms fest, ob genügend Platz in den Speichern 166 und 170 für die neue Information vorhanden ist. Ist dies der Fall, so wird die neue Information einfach in den Speicher eingelesen. Ist dies nicht der Fall, so werden der älteste benutzte Zeichensatz oder die ältesten benutzten Zeichensätze zerstörend aus dem Speicher ausgelesen, und außerdem wird die Information für den neuen Zeichensatz an die Stelle der betreffenden Zeichensätze eingelesen. Es dürfte selbstverständlich einzusehen sein, daß das Auslesen aus der Plattendatei 24 zerstörungsfrei erfolgt.

Der Speicher 170 speichert Strichdaten für minimal einen Zeichensatz und in vielen Fällen für mehr als einen Zeichensatz. In den Zeichensatz-Speichertabellen sind Daten für bis zu vier Zeichensätzen gespeichert.

Eine weitere organisatorische Funktion, die ausgeführt wird, besteht darin, daß in dem Steuerfeld sämtliche Anzeigenachrichten angezeigt werden, die dem Anzeigebefehl auf dem Eingabeband entsprechen (siehe Tabelle I oben).

Ein "Ablauf"-Schalter (nicht dargestellt) ist in der Maschine vorgesehen; es ist ein 3-Stellungs-Schalter. Befindet sich dieser Schalter in der "Ablauf-Stellung, so vermag die Maschine eine Zeichensetzung auszuführen. Eine zweite

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Schalterstellung ist eine das "fortlaufende Suchen" betreffende Stellung, in der die Maschine fortlaufend einen Suchvorgang ausführt, um Anzeigenachrichten in dem Eingabeband zu ermitteln. Die betreffende Information wird in den Bitpositionen 5 bis 16 gelesen (Tabelle I), in eine Zahl umgesetzt und in dem Steuerfeld 20 angezeigt. Sodann wird auf die nächste Anzeigenachricht übergegangen und danach auf die nächste Anzeigenachricht, bis schließlich das Bandende erreicht ist. Vorzugsweise liefern die Anzeigenachrichten die Seitennummern der von dem Eingabeband gelesenen Daten.

Der Ablauf-Schalter weist noch eine dritte Stellung auf, nämlich eine einen einzelnen Suchvorgang betreffende Stellung, in der das Lesen des Bandes angehalten wird, sobald eine neue Seitennummer ermittelt worden ist.

Eine weitere organisatorische Funktion besteht im Lesen des jeweiligen Informationsblockes (768 Wörter) von dem Band in einen Eingabepuffer 167 (siehe Fig. 5).

Schließlich ermittelt das organisatorische Programm auch das fünfte, sechste und siebte Bit des Zeichensatz-Änderungscodes, um zu bestimmen, ob der Text bei voller Öffnung, bei einer Textöffnung oder bei einer Schlitzöffnung zu setzen ist. Der Rechner, durch den das Eingabeband geliefert wird, tastet jede Setzzeile ab, um zu bestimmen, welche der drei Betriebsarten zu benutzen ist. Sodann führt der Rechner die Information in das Band ein.

Das organisatorische Programm und dasjenige Programm, welches dazu herangezogen wird, den Rechner zum Zwecke der Erstellung eines Eingabebandes mit den in der Tabelle I gezeigten Daten zu steuern, werden hier nicht weiter ins einzelne gehend

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erläutert, da sie von herkömmlicher Art und ohne weiteres verfügbar sind. Geeignete Programme sind z.B. von der Firma Digital Equipment Corporation erhältlich.

Für ein Verständnis des Zeichenbildungsprozesses dürfte es nützlich sein, den Codeaufbau für die Strichdaten zu kennen, das sind die Daten, die für die Bildung der Striche des jeweiligen Zeichens benutzt werden. In der nachstehenden Tabelle II ist dieser Codeaufbau bzw. diese Codestruktur angegeben.

Tabelle II - Strichdaten-Codeaufbau

Befehls- Daten-

struktur struktur Beschreibung

(A) 000 Start- und Stopbefehl; stets gefolgt

von 21 Datenbits. Die Daten bestimmen die Koordinaten, bei denen ein Strichsegment endet und anfängt. SXX "S" ist das Vorzeichenbit, welches

anzeigt, ob die nächste Änderung beim Koordinatenanfang positiv oder negativ ist. Eine "0" bedeutet ein positives Vorzeichen und eine "1" ein negatives Vorzeichen.

Die nächsten 9 "X" sind Bits, die die Startkoordinate festlegen, eine Zahl von 1 bis 511.

XS¹Y "S" ist das Vorzeichenbit für die Stopkoordinate.

YYY Die nächsten 9 "Y" sind die Bits, die die Stopkoordinate für das Segment festlegen.

YYY "Z" ist ein Bit, welches anzeigt, ob YY2 noch irgend weitere Segmente in dem

Strich vorhanden sind; eine "0" zeigt an, daß keine Segmente mehr vorhanden sind, und eine "1" zeigt an, daß zumindest ein weiteres Segment vorhanden ist.

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Befehls- Daten-

struktür struktur Beschreibung

(B) 001 Additions- oder Subtraktionsbefehl,

der die Addition oder Subtraktion einer Zahl zu bzw. von der letzten Koordinate bewirkt. Die Zahl kann entweder durch zwei Bits oder durch fünf Bits dargestellt sein.

YXX "Y" gibt an, ob die Zahl durch zwei

Bits oder durch fünf Bits dargestellt ist.

(XXX) Eine "0" bedeutet fünf Bits, und eine "1" bedeutet zwei Bits. Die "X" geben die Bits an, welche die zu addierende oder zu subtrahierende Zahl festlegen.

(C) 010 XXX Haltedatenbefehl, der bewirkt, daß die

durch die X dargestellte 6-Bit-Zahl zu speichern ist. Der Befehl wird für keine Auslösung bewirkende Befehle, für das Festhalten von Start- oder Stopbefehlen und für das Festhalten von Schrittbefehlen angewandt.

(D) 001 Festhalten des Starts oder Stops; Fest

halten der entsprechenden Koordinate. , und zwar derselben, die beim vorhergehenden Strich vorhanden war. Dieser Befehl kann nur einmal verwendet werden.

(E) 100 3 Bits Festhalten der Vergrößerung und Ver

kleinerung, und zwar bei einem bestimmtwn Start oder Stop in derselben Weise wie bei dem vorhergehenden Strich.

(F) 101 3 Bits Zeichenende.

(G) 110 3 Bits Mehrfach-Startkennzeichen, welches

jedem Strich vorangeht, in welchem eine Änderung bezüglich der Anzahl der Starts und Stops vorhanden ist; auf diese Weise erfolgt die Anzeige einer Änderung in der Anzahl der Segmente in dem betreffenden Strich.

(H) 111 3 Bits Keine Steuerung; dies bewirkt, daß der

Laser für den gesamten Strich ausgetastet bzw. dunkel getastet wird.

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Zur Erzielung eines vollständigeren Verständnisses des Codeaufbaus und dessen Beziehung auf die Steuerung des Lasers bei der Bildung eines Zeichens wird ein Beispiel gegeben, durch welches die Bildung eines großen Buchstabens A in einem Zeichensatz geschrieben wird, der mit "Crown 381" bezeichnet ist, wobei die Zeichenbildung in einer Sechs-Punkt-Größe erfolgt. Es dürfte einzusehen sein, daß der Ausdruck "Zeichensatz" im hier benutzten Sinne eine Gruppe von Zeichen, einschließlich großgeschriebener Zeichen und kleingeschriebener Zeichen sowie der Zahlen, etc. in einer einzigen Zeichenart oder Schriftzeichenart und in einer einzigen Größe bedeutet. Wenn entweder die Zeichenart oder die Zeichengröße geändert wird, muß ein neuer Zeichensatz ausgewählt werden, und dessen Daten müssen dann verwendet werden.

In Fig. 6 ist in einer vergrößerten Darstellung der große Buchstabe A aus dem Zeichensatz Crown 381 in einer Sechs-Punkt-Größe dargestellt. In dieser Größe würde der betreffende Buchstabe erscheinen, wenn er durch eine Rechnerausgabe gebildet worden wäre. Jedes der das betreffende Zeichen bildenden X-Zeichen legt die Koordinate eines runden Laserflecks auf dem Film fest. Jedes der X-Zeichen ist dabei an der Schnittstelle zwischen einer numerierten vertikalen Koordinatenlinie und einer numerierten horizontalen Koordinatenlinie vorgesehen. Tatsächlich erscheinen die vertikalen Spalten, die durch die X-Zeichen gebildet sind, als Vollinie auf dem Film, und das Ende jeder derartigen Linie wird abgerundet sein, da die Laserstrahlform rund ist.

Die Horizontal-Abtasteinrichtung 60 (Fig. 2) bewegt den Laserstrahl horizontal in der durch den Pfeil 175 in Fig. angedeuteten Richtung. Dies bedeutet, daß der Setzvorgang von links nach rechts fortschreitet. Ein Teil der maximalen

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Abtastfläche des Laserstrahls ist aus Fig. 6 weggelassen worden, um Zeichenplatz zu sparen.

In der nachstehenden Tabelle III sind die für die Bildung des in Fig. 6 dargestellten Zeichens benutzten Strichdaten aufgeführt .

Tabelle III

Strich
1
2
3

Code 111 111 000

(SXX) 000

(XXX) 001

(XXX) 010

(XSY) 001

(YYY) 100

(YYY) 101

(YYZ) 001

011 001 110 Keine Auslösung bzw. Steuerung Keine Auslösung bzw. Steuerung

Startsegment bei 80, Vorzeichenbit ist +

Stopsegment bei 83, Vorzeichenbit ist +

"1" in der Z-Stellung zeigt keine weiteren Stillsetzungen oder Startt in dem Strich an.

Festhalten des Starts Addiere 1 zur letzten Koordinate

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Strich Code

011 Festhalten des Starts 011 Festhalten des Stops

011 Festhalten des Starts 001 Addiere

101

011 Festhalten des Starts 001 Addiere

111

011 Festhalten des Starts 001 Addiere

101

011 Festhalten des Starts 001 Addiere

111

110 Mehrfach-Startkennzeichen

(Gebrauch für Rücksetzung des Segmentregisters)

000 Start 80+

000 Stop 84-

001

010

010

010

101

000 0 in der Z-Stellung bedeutet,

daß kein weiteres Segment in diesem Strich vorhanden ist.

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Erstes Segment

Strich Code

000 Start 88+

000 Stop 96+ 011

010 000 000 001 001

1.1 011 Festhalten des Starts")

011 Festhalten des Stops J

001 Addiere 3 zum Start des 2.Segments 111

001 Addiere 3 zum Ende des 2. Segments

111

011 Festhalten des Starts. 001 Subtrahiere

110

001 Addiere 1 zum Start des 2.Segments

110

100 Festhalten der Erhöhung (+3) am

Ende des zweiten Segments

110 Kennzeichen

011 Festhalten des Starts

011 Festhalten des Stops

000 Start 92+

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Strich Code

000 Stop 95+

111

010

001

111

101

000

000 Start 96+

000 Stop 105+

000

110

001

001

011

001

110 Kennzeichen

000 Start 92+

000 Stop 95+

111 010 001 111 101 000 000 Start 99+

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Strich

16

17

Code

011

000

110

001

101

011

001

011 011 001 111 001 111

011 011

001Ί.

101 J

001

101

011 011 001 111 001 111

Stop 107+

Festhalten des Starts Festhalten des Stops Addiere 3 zum Start des 2.Segments

Addiere 3 zum Ende des 2. Segments

Festhalten des Starts Festhalten des Stops Addiere 2 zum Start des 2. Segments

Addiere 2 zum Ende des 2. Segments

Festhalten des Starts Festhalten des Stops Addiere 3

Addiere 3

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Strich	Code	Festhalten des Starts
18	011	Festhalten des Stops
	011	Addiere 2
	001
	101	Festhalten der Erhöhung am des 2. Segments
	100	Festhalten des Starts
19	011	Festhalten des Stops
	011	Start 106-
	000	Stop 117-
	001
	110
	110
	011
	010
	111
	001	Festhalten des Starts
20	011	Festhalten des Stops
	011	Subtrahiere 3 vom Start des 2. Segments
	0011 111 J	Festhalten des Stops
	011	Festhalten des Starts
21	011	Festhalten des Stops
	011	Festhalten der Erhöhung bei
	100

des 2. Segments

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Strich

Code	Subtrahiere 1 vom Ende des 2. Segments
001 110	Kennzeichen
110	Start 80+
000	Stop 83+
000
001
010
001
100
101
000	Start 92+
000	Stop 95+
000
111
010
001
111
101
000	Start 97+
000	Stop 114
010
000
110
000

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Strich

Code	Kennzeichen
100	Halte Start
111	Halte Stop
001	Start 92-
110	Stop 110
011
011
000
100
111
011
010	Halte Start
010	Halte Stop
011	Halte Start Stop
001	Subtrahiere 2 vom Anfang des 2. Segments
011	Halte Start
011	Addiere 1 zur Stopkoordinate
011
001 \ 010 J	Subtrahiere 3 vom Beginn des 2. Segments
011
001
110
001

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Strich

Code	Subtrahiere 3 vom Ende
111
001	Halte Start
111 .	Halte Stop
011	Halte Erhöhung
011	Halte Erhöhung
100	Kennzeichen
100	Start 80+
110	Stop 101-
000
000
001
010
011
010
011	Halte Start
001	Subtrahiere 3 vom Stop des Segments
011	Halte Start
001 111	Halte Erhöhung
011	Halte Start
100	Subtrahiere 2
011
001
101

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_ 39 —

Strich Code

011	Halte Start - Stop
001	Subtrahiere 3
111
011	Halte Start
100	Halte Erhöhung
011	Halte Start
011	Subtrahiere 2
101
011	Halte Start - Stop
001	Subtrahiere 1
110
011	Halte Start - Stop
100	Halte Erhöhung
011	Halte Start
011	Halte Stop
101	Zeichenbefehlsende

Die Grundlinie des Zeichens ist durch die Vertikalkoordinate 80 gegeben. Aus der Tabelle III kann dabei ersehen werden, daß die Strichanzahl der Horizontalkoordinate in Fig. 6 entspricht. Dies trifft lediglich mit Rücksicht darauf zufällig zu, daß in diesem Beispiel das Zeichen "A",das gesetzt wird, das erste Zeichen in einer Zeichensetzzeile ist.

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Aus der Tabelle III kann ferner ersehen werden, daß das Zeichen "bis zur dritten Horizontalkoordinate oder bis zum dritten Strich nicht begonnen wird. Deshalb sind die ersten beiden Codes "keine Steuerung bzw. Auslösung" bewirkende Codes, die den Laserstrahl veranlassen, während der ersten beiden Striche ausgetastet bzw. dunkel getastet zu werden.

Während des Striches Nr. 3 beginnt die Zeichenbildung. Deshalb wird ein Start- und Stopcode (000) aus dem Zeichenformspeicher 170 (Fig. 3) ausgelesen. In der Tabelle III sind die Buchstaben von der Tabelle II über die Daten eingefügt worden, die dem Start- und Stopbefehl folgen.

Das "S"-Bit ist Null, wodurch angezeigt wird, daß die nächste Änderung in der Startkoordinate eine positive Änderung ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, die Startkoordinate bis zur Strichnummer 14 dieselbe bleibt. An dieser Stelle wird die Startkoordinate das erstemal erhöht bzw. vergrößert. .

Die nächsten neun Bits in &r Tabelle III des Schrittes 3 kennzeichnen die Zahl 80; das ist die Koordinate, bei der der Laserstrahl eingeschaltet wird. Das S -Bit ist »o", wodurch angezeigt wird, daß die nächste Änderung in der Stopkoordinate eine positive Änderung ist.

Die nächste Änderung in der Stopkoordinate tritt gemäß Fig. während des nächsten Schrittes mit der Schrittnummer 4 auf. Die "1" in der Z-Stellung zeigt dabei an, daß- in diesem Schritt keine weiteren Stillsetzungen bzw. Stops oder Starts vorhanden sind. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß der Laserstrahl während dieses Striches nichts mehr zu schreiben hat. .

fi 0 9 8 2 8 / 0 2 4.9

Für den Strich mit der Strichnummer 4 bleibt die Startkoordinate dieselbe, und die Stopkoordinate vergrößert sich um 1. Anstatt der völlig neu erfolgenden Festlegung der Stop- und Startsegmente durch die Verwendung von 21 Datenbits wie beim Strich mit der Strichnummer 3 erfolgt eine Datenkompression durch herkömmliche Datenkompressionsverfahren. Demgemäß wird ein das Festhalten des Stops oder Starts betreffender Code benutzt, um dieselbe Startkoordinate beizubehalten. Anstatt der Neufestlegung der Stopkoordinate wird anschließend ein Befehl gegeben, um eine 1 zu der letzten Koordinate hinzuzuaddieren. Die ersten drei Bits kennzeichnen den Befehl, das vierte Bit zeigt an, daß die zu addierende Zahl aus lediglich zwei Bits besteht, und die letzten beiden Bits geben die Zahl an, die in diesem Fall 1 ist.

Die Strichnummer 5 ist mit der Strichnummer 4 identisch. Deshalb bestehen die aus dem Speicher ausgelesenen Daten zur Steuerung des Striches mit der Strichnummer 5 lediglich aus zwei aufeinanderfolgenden, das Halten des Starts oder Stops betreffenden Signalen.

Bei den Strichen mit den Strichnummern 6 bis 13 bleibt die Startkoordinate dieselbe. Deshalb wird die Startkoordinate dadurch beibehalten, daß lediglich die Haltestarteodes zu Beginn des jeweiligen Striches verwendet werden. Eine Ausnahme hiervon bilden jedoch die Striche 10 und 13, bei denen kein anderes Vorgehen erforderlich ist, und zwar mit Rücksicht auf die Änderung in der Anzahl der Segmente in den betreffenden Strichen. In den Strichen 6 bis 9 werden "Additions"-Befehle benutzt, um die Stopkoordinate um geeignete Beträge zu erhöhen.

Beim Strich 10 erhöht sich die Anzahl der Segmente in dem Strich von 1 auf 2. Dadurch ist es erforderlich, die Start-

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und Stopkoordinaten neu festzulegen. Dies ist mit Rücksicht darauf erforderlich, daß zu Beginn des Striches 10 ein Mehrfach- Startkennzeichen eingefügt werden muß, um nämlich sicherzustellen, daß die in Fig. 3 dargestellten Steuerschaltungen auch richtig arbeiten. Aus Fig. 6 kann dabei ersehen werden, daß das erste Segment (das ist das untere eine Segment) des Striches 10 bei der Koordinate 80 beginnt und bei der Koordinate 84 endet. Demgemäß wird das Start- und Stopsignal ausgelesen, und zwar zusammen mit den Daten, die die Startkoordinate bei 80 und die Stopkoordinate bei 84 festlegen. Das der Nummer 80 in der Tabelle II nachfolgende Plus-Vorzeichen zeigt an, daß die nächste Änderung in der Startkoordinate in positiver Richtung erfolgt. Die nächste Änderung in der Stopkoordinate erfolgt jedoch in negativer Richtung (beim Strich 12), so daß das Stop-Vorzeichen in der Tabelle III negativ ist. Eine in der Z-Stellung befindliche "0" zeigt dabei an, daß in dem Strich noch ein weiteres Segment vorhanden ist.

Das zweite Segment des Striches 10 beginnt bei der Koordinate 88 und endet bei der Koordinate 96. Dieses Segment ist in derselben Weise festgelegt wie das erste Segment in dem betreffenden Strich. Die Plus-Vorzeichen für die Stop-Koordinate und die Start-Koordinate zeigen an, daß die nächsten Änderungen in den Koordinaten positiv sind. Eine "1" an der Z-Stelle zeigt an, daß keine weiteren Segmente in diesem Strich vorhanden sind.

Beim Strich 11 ist das erste Segment mit dem ersten Segment des vorhergehenden Striches gleich. Deshalb beginnen die. Daten für den Strich 11 mit zwei,das Festhalten des Starts oder Stops betreffenden Signalen. Sodann wird eine 3 zu jeder der Koordinaten des zweiten Segments hinzuaddiert.

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Beim Strich 12 wird die Startkoordinate für das erste Segment festgehalten, während eine 1 von der Stopkoordinate abgezogen wird. Zu dem Start des zweiten Segments wird eine hinzuaddiert, und ein "Halte-Erhöhungs"-Befehl wird dazu benutzt, die Größe festzuhalten, um die die Stopkoordinate während des vorhergehenden Striches vergrößert worden war. Dies spart drei bis sechs Datenbits und vermindert somit den Bedarf an Speicherkapazität in dem Speicher 170.

Der Strich 13 weist drei Segmente im Unterschied zu zwei Segmenten bei dem Strich 12 auf. Deshalb ist der Beginn der Daten für den Strich 13 durch einen Kennzeichenbefehl gebildet. Das erste Segment ist mit dem vorhergehenden ersten Segment gleich, so daß es durch zwei "Halte-Start- oder Halte-Stop"-Signale festgelegt ist. Das zweite Segment ist durch einen Start- und Stopbefehl in Verbindung mit Daten festgelegt, welche die Koordinaten 92 und 95 bestimmen. Eine "1" an der Z-Stelle zeigt dabei an, daß ein weiteres Segment aufzutreten hat. Das dritte und letzte Segment wird in derselben Weise festgelegt wie das zweite Segment.

Beim Strich 14 ändert sich die Anzahl der Segmente wieder auf 2. Deshalb beginnen die Daten für den Strich 14 mit einem Kennzeichenbit. Fig. 6 zeigt dabei, daß das neue erste Segment bei der Koordinate 92 beginnt und bei der Koordinate 95 endet. Deshalb wird das erste Segment durch ein Start- und Stopsignal und einen vollständigen Datensatz festgelegt. Das zweite Segment wird ebenfalls durch einen vollständigen Datensatz festgelegt.

Die Striche 15 bis 18 sind einfach durch die Verwendung von ¹¹ Halte-Start"- und "Halte-Stop"-Signalen sowie durch "Additions "-Signale festgelegt. Es sei daran erinnert, daß die

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"Additions"-Signale tatsächlich Additions- oder Subtraktions-Signale sind. Sie sind durch die "Additions"-Signale bei der Festlegung der Striche 15 bis 18 bestimmt, da die Vergrößerungsbzw. Erhöhungs-Vorzeichen, die während des Striches 14 festgelegt worden sind, alle positiv sind. Wären die betreffenden Vorzeichen negativ, so wäre das "Additions"-Signal ein Subtraktions"-Signal. Bei dem Strich 18 wird ein "Halte -Vergrößerungs"-Signal dazu herangezogen, die Vergrößerung von dem vorhergehenden Strich beizubehalten.

Bei dem Strich 19 müssen die Koordinaten wieder vollständig festgelegt werden, da eine Änderung im Vergrößerungs-Vorzeichen . vorhanden ist, und zwar insoweit, als beim Strich 20 die Startkoordinate bei einem kleiner werdenden Wert beginnt anstatt bei einem größer werdenden Wert. Das Vorzeichen für das Stopsignal wird ebenfalls negativ, da die nächste Änderung eine Verkürzung bzw. Verkleinerung in der betreffenden Koordinate ist.

Die Striche 20 und 21 sind durch die Heranziehung der "Halte-Start"- und "Halte-Stop"-Signale sowie der '!Additions"- und "Halte-Vergrößerungs"-Signale codiert.

Beim Strich 22 ändert sich die Anzahl der Segmente auf 3. Deshalb beginnt die Information mit einem Kennzeichenbit. Jedes der drei Segmente ist vollständig festgelegt.

Beim Strich 23 ändert sich die Anzahl der Striche erneut, und ein weiterer Kennzeichenbefehl wird benutzt.

Mit Rücksicht auf die vorstehende Erläuterung können die für die übrigen Striche benutzten Codes ohne weiteres aus der Tabelle III ermittelt werden. Am Ende des letzten Striches

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mit der Strichnummer 36 tritt ein "Zeichenende"-Befehl auf, der signalisiert, daß das Setzen des Zeichens nunmehr beendet ist.

Die zur Codierung der Strichdaten für das jeweilige Zeichen benutzten Verfahren und Techniken umfassen die Anwendung eines auch als Flying-spot-Abtasters bezeichneten Bildröhrenabtasters, um große Hauptzeichen bzw. Leitzeichen abzutasten und die die betreffenden Zeichen bildenden schwarzen und weißen Bereiche zu codieren. Sodann werden die Daten mittels eines Rechnerprogramms verarbeitet, welches die Datenkompression ausführt und die Daten in der in Tabellen II und III angedeuteten Form ausgibt. Diese Vorgänge sind jenen Vorgängen sehr ähnlich, die bei der Codierung von Zeichen für die Verwendung in Kathodenstrahlröhren-Lichtsetzanlagen angewandt werden. Die betreffenden Vorgänge sind bekannt und werden daher hier nicht im einzelnen erläutert. Überdies sei noch bemerkt, daß bei dem betreffenden Verfahren genau die Vorgänge ablaufen, wie sie in folgender Druckschrift beschrieben sind: Report R. 246-51, PIB-187 U.S. Goverment Contract No. ¥28-099-ac-481, unter der Bezeichnung "Coding Processes for Bandwidth Reduction in Picture Transmission", von A. E. Laemmei. Die;* Druckschrift führt die Zugangsnummer U53062 in dem Lincoln Laboratory des Massachusetts Institute of Technology, vom 30. 8. 51.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Zeichensteuerschaltung beim Setzen von Zeichen näher erläutert.

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Arbeitsweise der Zeichensteuerschaltuns

Bei der Bildung von Zeichen umfaßt die Bildung des jeweiligen Vertikalstriches zwei Phasen: Eine Festsetzungsphase und eine Schreibphase. Während der Festsetzungsphase werden der Zeichensteuerschaltung 150 (Fig. 3) die von ihr benötigten Daten geliefert. Im übrigen erfolgt eine Vorbereitung auf den Schreibstrich. Sodann erfolgt das eigentliche "Schreiben" oder die
eigentliche Bewegung des Laserstrahls über die Oberfläche des Films.

1. Festsetzungsphase

Vor der Festsetzungsphase für irgendein Zeichen ist die
Zeichensatz-Identifizierungsinformation von dem Magnetband
gelesen worden, und außerdem sind die notwendigen Zeichensatzdaten in den Speichern 166 und 170 (siehe Fig. 3) gespeichert worden. Um die Festsetzungsphase zu beginnen, gibt die Zentraleinheit ein Signal über eine Leitung 165 ab. Es dürfte einzusehen sein, daß im Zuge der vorliegenden Beschreibung eine
Leitung, wie die Leitung 165 - sofern nichts anderes angegeben ist- als einen Leiter oder mehrere Leiter enthaltene
Leitung aufzufassen ist. Die tatsächliche Anzahl der Leiter
einer Leitung hängt von der speziellen Art der Schaltungsbauteile, der Speicher und der verwendeten Adressierungslogik ab, wie dies für den auf dem vorliegenden Gebiet tätigen Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein dürfte. Das über die Leitung abgegebene Signal gelangt zu einem Speicheradressregister 168 hin, welches die erste Adresse des Teiles des Speichers 170
adressiert, der die Strichinformation für das betreffende
Zeichen enthält. Die betreffende Information wird in ein
Schieberegister 172 gelesen. Die Zentraleinheit gibt außerdem über eine Leitung 209 an einen Horizontalpositionszähler 210 Daten ab, welche die Startadresse und die Anzahl der Striche

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(Breite) für das zu setzende Zeichen angeben.

Die Information wird aus dem Schieberegister 172 durch eine Schiebesteuerschaltung herausgeschoben, welche durch eine fest verdrahtete Ablaufsteuereinrichtung 177 unter der Steuerung von Befehlen, die durch einen Decoder 176 decodiert werden, gesteuert wird. Die Schiebesteuerschaltung 174 sendet außerdem ein Signal über eine Leitung 175 an das Speicheradressregister 168 aus, um zu veranlassen, daß mehr Strichdaten aus dem Speicher 170 ausgelesen und in das Schieberegister 172 eingeführt werden, und zwar einmal auf jeweils zwölf Datenbits.

Aus der vorstehenden Erläuterung bezüglich der Zeichenverarbeitung dürfte ersichtlich sein, daß für jeden Vertikalstrich eine Information vorhanden ist, die die Anzahl der Segmente in dem betreffenden Strich angibt. Dies bedeutet, daß die Häufigkeit bzw. Anzahl angegeben wird, in der der Laserstrahl abzuschalten (auszutasten bzw. dunkel zu tasten) und einzuschalten ist. Diese Zahl wird über eine Leitung zu einem Segmentregister 200 für eine kurzzeitige Speicherung übertragen. Außerdem wird für jeden Strich von dem Register über die Leitung 179 folgende, in dem Zwischenspeicher 178 abgespeicherte Information übertragen: In dem Abschnitt 182 werden die Start- und Stopkoordinaten für das jeweilige Segment des Striches übertragen; in dem Bereich bzw. Abschnitt 184 wird das Vorzeichen der nächsten Änderung der Start- oder Stopkoordinate übertragen, und in dem Bereich bzw. Abschnitt 186 wird die Größe der Erhöhung oder Verkleinerung der Koordinate übertragen. Der Abschnitt bzw. Bereich 180 des Speichers 178 enthält die Adressenlogik für den Speicher. Die Stop/Start- und Erhöhungs- bzw. Vergrößerungsdaten werden über einen Multiplexer 195 zu einer Rechenlogik-

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einheit 188 übertragen, die die Stop/Start-Daten vergrößert oder verkleinert, um die richtigen Stop/Start-Koordinaten für den nächsten Strich zu liefern.

Ein Auswahlzähler 198 zählt Signale, die er von der Schiebesteuerschaltung 174 über eine Leitung 201 und ein ODER-Glied 206 zugeführt erhält. Ein Segmentvergleicher 194 vergleicht die Zählerstellung des Auswahlzählers mit dem Inhalt bzw. der Zählerstellung des Segmentregisters; der betreffende Vergleicher zeigt die Beendigung eines Striches dann an, wenn die beiden Zählerstellungen gleich sind. Ein Hückstellsignal für den Zähler 198 wird über das ODER-Glied 206 und eine Leitung 19: erhalten.

Das Segmentregister 200 hält seine Daten solange fest, bis ein Mehrfach-Startkennzeichensignal (siehe z.B. Strich 10, obige Tabelle III) das Register zurückstellt. Sodann werden neue Daten, welche die Anzahl der Segmente im nächsten Strich angeben, in das Register 200 eingelesen.

Das Ausgangssignal des Segmentvergleichers 194 wird einer Halteschaltung 106 zugeführt, die durch ein Flipflop gebildet ist, welches verhindert, daß die Schiebesteuerschaltung 174 einen SchiebeVorgang ausführt, und zwar solange, bis die Schreibphase abgeschlossen ist und der nächste Strich festzulegen ist.

Die Horizontalpositions-Anzeigeschaltung 76 liefert fortwährend ZeitSteuerimpulse bzw. Taktimpulse an den Horizontalpositions-Zähler 210 über die Leitung 205 und die Verzweigungsleitung 207 sowie zu einem Vertikalpositions-Zähler 192 über die Leitung 205 und die Verzweigungsleitung 214. Jeder Zeitsteuerimpuls signalisiert den Beginn der Schreibbetriebsphase.

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Das auf der Leitung 214 auftretende Signal, welches die Schreibphase einleitet, gibt den Vertikalpositions-Zähler frei, um das Zählen von Impulsen von einer Hochfrequenz-Taktimpulsquelle 197 her zu beginnen. Die Ausgangsimpulse dieser Taktimpulsquelle 197 sind mit den Ausgangssignalen der Horizontalpositions-Anzeigeeinrichtung 76 mittels einer herkömmlichen Phasenregelschleife synchronisiert, die schematisch mit 213 angedeutet ist.

Das Startsignal läßt ferner einen weiteren Zähler 179 an, der Taktimpulse von der Impulsquelle 197 zählt und der dazu benutzt wird, den Vertikal-Ablenkmodulator 58 (siehe Fig. 2 und 3) zu steuern. Das Ausgangssignal des Zählers 179 wird mittels eines Digital-Analog-Wandlers (D/A) 181 in eine stufenförmig verlaufende Sägezahnspannung umgesetzt, die einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 183 zugeführt wird, dessen Ausgangsfrequenz sich mit jeder Stufe des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators 183 ändert. Jede Frequenzänderung des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators bewirkt eine Verschiebung der Vertikalposition des Laserstrahls um einen geringen Betrag. Dadurch führt der Laserstrahl eine vertikale Abtastung aus.

In Fig. 7 sind in einem Impuls- und Signaldiagramm die entscheidenden Betriebssignale gezeigt, die beim Setzen einer Zeile von Zeichen benutzt werden. Die Zeitachse für die betreffenden Signale bzw. Impulse erstreckt sich über eine vollständige Zeichenzeile. Die Impulse bzw. Signale sind jedoch abgebrochen dargestellt, um in der Zeichnung dargestellt werden zu können.

Das "Systembereitschafts"-Signal 216, das "Horizontal-Bereitschafts"-Signal 218 und das "Horizontal-Starf-Signal 210 werden von der Zentraleinheit 164 erzeugt bzw. gebildet, wenn

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die Maschine bereit ist, eine Zeile zu setzen (d.h. dann, wenn der Horizontal-Rücklaufschritt beendet ist, etc..) Das Horizontal-Start-Signal 220 wird über die Leitung 215 (Fig.3) an die Laser-Horizontal-Ablenkeinrichtung 60 abgegeben. Dadurch wird die Bewegung des Spiegels 62 begonnen (Fig. 2). Dem Ablenkmotor wird ein Gleichstrom-Dauersignal zugeführt. Nachdem der Spiegel eine gleichbleibende Drehzahl erreicht hat, gelangt der Positionsanzeige-Laserstrahl 72 (Fig. 2) zunächst auf eine der Gitterlinien 75, was zur Folge hat, daß die Positionsanzeigeschaltung 76 den ersten Vertikal-Startimpuls 220 abgibt (Fig. 7). Das stufen- bzw. treppenförmig sich ändernde Ausgangssignal 226 des spannungsgesteuerten Oszillators 183 (Fig. 3) weist eine Stufe je Taktimpuls 230 auf. In Fig. 7 sind wegen Begrenzung des zur Verfügung stehenden Platzes lediglich einige wenige Stufen dargestellt.

Wenn der Zähler 179 (Fig. 3) bis zu einer Zählerstellung von 193 gezählt hat, gibt er ein Ausgangssignal 232 (Fig. 7) auf der Leitung 212 (Fig. 3) ab. Dieses Ausgangssignal macht den Vertikal-Positions-Zähler 192 unwirksam und stellt ihn zurück. Außerdem wird ein Vertikalstrich-Belegungs-Flipflop 204 zurückgestellt. Dadurch ist die Schiebesteuerschaltung in den Stand versetzt, die Festsetzungs- bzw. Festlegungsphase für den nächsten Strich zu beginnen. Das Flipflop 204 wird entweder durch ein Signal von der Halteschaltung 196 oder durch einen Vertikal-Startimpuls auf der Leitung 214 "gesetzt", um die Schiebesteuerschaltung 174 und die Ablaufsteuerschaltung 177 abzuschalten und um die Festlegungsschaltungsanordnung bis zu dem Zeitpunkt abzuschalten, zu dem die nächste Festlegungsphase auftritt.

Zurückkommend auf Fig. 7 sei bemerkt, daß die Impulse 236 und 238 "Helltastungs"-Signal sind, die ihrerseits den Laser-

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strahl für eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen einschalten, um zwei typische Segmente eines einzigen Vertikalstriches des Laserstrahls zu bilden. Die Dunkeltastung und die Heiltastung des Laserstrahls geschieht dabei wie folgt.

Der Vertikalpositions-Zähler zählt Taktimpulse von der Taktimpulsquelle 197; der Zählvorgang beginnt dabei, sobald der Startimpuls auf der Leitung 214 aufgenommen wird. Gleichzeitig werden die Start- und Stopkoordinatendaten von dem Zwischenspeicher 178 über die Leitung 217 an den Vergleicher 190 abgegeben, der außerdem das Ausgangssignal des Zählers 192 erhält. Wenn die Zählerstellung des Zählers 192 mit den Daten auf der Leitung 217 übereinstimmt, gibt der Vergleicher 190 ein Signal an das "Dunkeltastungs"-Flipflop 202 ab, um dessen Ausgangszustand zu ändern. Dadurch wird der Austast- bzw. Dunkeltastungsmodulator 86 betätigt, wodurch der Laserstrahl unter Bildung der Strichsegmente ein- und ausgeschaltet wird. Während irgendeines Striches ist die Anzahl der Zustandsänderungen des Flipflops 202 stets durch eine gerade Zahl gegeben. Der ausgangsseitige Zustand des Flipflops 202 ist normalerweise so, daß der Dunkeltastungsmodulator 86 veranlaßt wird, den Laserstrahl dunkel zu tasten bzw. auszutasten. Die gerade Anzahl von Zustandsänderungen stellt dabei sicher, daß der Laserstrahl am Ende des jeweiligen Striches während des Rücklaufs und zu Beginn des nächsten Striches dunkel getastet wird. Jeder Ausgangsimpuls des Vergleichers 190 wird dem Eingang des Auswahlzählers zugeführt, der sodann die die nächste Koordinate festlegenden Daten adressiert, die über die Leitung 217 ausgelesen werden.

Am Ende des ersten, oben beschriebenen Striches liegt eine kurze Zeitspanne 242 vor dem Auftreten des nächsten Vertikalstrich-Startimpulses 224. Während dieser Zeitspanne, die

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zuweilen auch als "Zubereitungszeit¹¹ bezeichnet wird, wird der Laserstrahl in seine Anfangsposition zugerückgeführt (und zwar aufgrund des scharfen Abfalls des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators). Außerdem erfolgt die Festlegung des nächsten Striches. Sodann wird ein neues stufenförmig verlaufendes Signal 228 von dem spannungsgesteuerten Oszillator erzeugt. Außerdem tritt ein Stopimpuls auf, und schließlich ist ein weiterer Laserstrich entwickelt worden. Dieser Vorgang setzt sich je Zeichen viele Male fort und viele Male für eine vollständige Zeichenzeile, bis die Zentraleinheit einen Horizontal-Rücklaufimpuls 240 erzeugt, der über die Leitung 215 an die Horizontal-Ablenkeinrichtung 60 abgegeben wird und der veranlaßt, daß diese den Ablenkspiegel in seine Ausgangsstellung zurückführt.

Zurückkommend auf Fig. 3 sei bemerkt, daß oben ausgeführt worden ist, daß die Zentraleinheit 164 die Anzahl der Striche in einem vorgegebenen Zeichen in dem Horizontalpositions-Zähler 210 speichert. Wenn das Zeichen beendet worden ist, tritt in dem Zähler 210 ein Überlauf auf. Daraufhin sendet der betreffende Zähler ein "Zeichenende"-Signal über die Leitung 211 an die Zentraleinheit. Dadurch wird die Zentraleinheit veranlaßt, die Daten in dem Speicher 170 für das nächste Zeichen zu adressieren und die Anzahl der Striche in dem Zähler 210 für das nächste Zeichen zu speichern.

Betrieb bei völliger Öffnung

Im Vorstehenden ist der "Textbetrieb" oder der mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Betrieb erläutert worden, der lediglich dann angewandt wird, wenn sämtliche Zeichen in einer Zeile bei oder unterhalb einer bestimmten Punktgröße, wie der 10-Punktgröße, liegen. Besitzt jedoch irgendein Zeichen in einer Zeile eine Größe, die die Größengrenze überschreitet ,

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so wird die Zeichensetzung im Betrieb bei völliger Öffnung fortgesetzt. Bei dieser Betriebsart wird das über die Leitung 215 (Fig. 3) an die Horizontal-Ablenkeinrichtung 60 abgegebene Signal derart geändert, daß die Ablenkgeschwindigkeit vermindert wird. Gleichzeitig wird die in dem Zähler 179 durch die Zentraleinheit über die Leitung 219 festgelegte Zählerstellung derart erhöht, daß die Länge des jeweiligen Vertikalstriches vergrößert ist. Die Änderung der Geschwindigkeit der Ablenkeinrichtung 60 ist dabei umgekehrt proportional zur Änderung der Strichlänge.

Sofern erwünscht, können die Horizontal—Ablenkgeschwindigkeit und die Strichlänge auf verschiedenen Werten festgelegt sein, um der Maschine zu ermöglichen, bei einer Geschwindigkeit zu setzen, die umgekehrt proportional zur Punktgröße der Zeichen ist.

Übergrößen-Zeichen

Zeichen mit einer über einer maximalen Punktgröße liegenden Größe werden während zweier verschiedener horizontaler Abtastungen gesetzt. Die Strichdaten für jede Hälfte, eines Zeichens werden so gespeichert, als wären sie Daten für ein vollständiges Zeichen; die beiden Hälften jedes Zeichens werden während aufeinanderfolgender horizontaler Abtastungen zusammengestellt bzw. kombiniert.

Schaltungselemente

Der Zeichenformspeicher 170 ist vorzugsweise ein mit relativ hoher Geschwindigkeit arbeitender Speicher, der aus statischen Halbleiter-MOS-Speicherchips gebildet ist. Dabei können z.B. 192 Chips mit der Kennzeichnung 2102 verwendet werden, um

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eine Speicherkapazität von 16 K zu 12 (Bit) festzulegen.

Die Arbeitsgeschwindigkeit der Ablaufsteuerschaltung 177 sollte so hoch wie möglich sein. Eine Anlage, die angemessen schnell arbeitet, verwendet neun Schottky-Halbleiter-Schieberegisterchips mit Parallelladung. Die Chips führen die Kennzeichnung Nr. 74S195.

Im übrigen sind in der Schaltungsanordnung der Maschine herkömmliche TTL-Schaltungen (Transistor-Transistor-Logik-Schaltungen) verwendet.

Die Zentraleinheit 164, der Zentralspeicher 166 und die Eingabe/Ausgabe-Steuereinrichtung 162 können eine mikroprogrammierbare Standard-Steuereinrichtung sein, wie sie auf dem vorliegenden Gebiet für die Steuerung einer Lichtsetzanlage bekannt ist, wie der von der Firma Photon Inc. unter der Bezeichnung "Pacesetter" vertriebenen Anlage.

Bindestrich-Einführung und Rechts- bzw. Linksbündigkeit

Sofern der Wunsch besteht, die Maschine in einem anderen Betrieb als einem Mitnahmebetrieb zu betreiben, muß eine zusätzliche Kapazität für den Zentralspeicher 166 und die übrige Hardware vorgesehen sein, so daß die Maschine Bindestrich- und Ausrichtungs- bzw. Bündigkeitsberechnungen durchführen kann und außerdem Striche und andere Daten, wie die in der obigen Tabelle I angegebenen Daten, bereitstellen kann. Diese Hardware und die Software für die Steuerung sind auf dem vorliegenden Gebiet bekannt und in weitem Umfang benutzt, weshalb sie hier nicht im einzelnen beschrieben werden.

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Bevorzugte Ausführungsform

In Fig. 4 ist die bevorzugte Lichtsetzmaschine 10' der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese Maschine 10' v/eist ein anderes Gehäuse 12' und ein anderes Steuerfeld 20' sowie einen Lochstreifenleser 23 auf. Die anderen Hauptteile sind dieselben wie bei der Maschine 10 in Fig. 1. Ein Magnetbandleser kann anstelle des Lochstreifenlesers 23 erforderlichenfalls verwendet werden. Gewisse Merkmale der Maschine 10' sind verschieden von den oben beschriebenen Merkmalen; die zuletzt erwähnten Merkmale werden daher weiter unten näher beschrieben.

In Fig. 8 bis 11 ist das bevorzugte optische System 300 für die Maschine 10' der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Zunächst sei auf Fig. 8 Bezug genommen, die in einer Draufsicht das optische System 300 zeigt. Die Einzelteile dieses optischen Systems sind dieselben wie in Fig. 2 gezeigt, weshalb hier auch dieselben Bezugszeichen für entsprechende Einzelteile verwendet sind.

Die Laserstrahlquelle 50 reflektiert den "Schreib"-Strahl 52 von den Spiegeln 310 und 312 durch die Austast- bzw. Dunkeltastungsmodulatoranordnung 76 und einen Kollimator 302. Der betreffende Strahl wird von einem Spiegel 304 zu dem Vertikal-Modulator 48 hin reflektiert.

Der Strahl gelangt von der Vertikal-Modulatoranordnung 58 aus durch einen Strahlteiler 316 zu einem Kollimator 318 und sodann zu dem rotierenden Abtastspiegel 62 hin. Die Bilder von dem Abtastspiegel 62 werden durch die Abtastlinse bzw. durch das Abtastbobjektiv 64 projiziert und zu dem Spiegel 64 hin geleitet, von welchem der betreffende Strahl nach oben zu dem photographischen Papier oder Film 54 hin reflektiert wird (siehe Fig. 9).

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Der "Abfühl"-Strahl 62 wird vom rückseitigen Ende 306 der Laserstrahlquelle 50 aufgenommen. Er wird von dem Strahlteiler 70 zu einem Spiegel 318 reflektiert, gelangt durch einen Kollimator 314 zu dem Strahlteiler 316 hin, der den betreffenden Abfühl-Strahl durch den Kollimator 318 zu dem Abtastspiegel 62 hin reflektiert. Die Spiegel in dem System sind etwas geneigt, um die Laserstrahlen nach oben zu führen. Dies dient dazu, Differenzen in den Höhen der Bauteile des Systems zu kompensieren.

Bezugnehmend auf Fig. 9 (in der lediglich der zuletzt genannte Teil des Systems gemäß Fig. 8 gezeigt ist) sei bemerkt, daß der Abfühl-Strahl von dem Abtastspiegel 62 unter einem geringen Winkel über dem Schreibstrahl 52 derart reflektiert wird, daß der betreffende Abfühl-Strahl 72 über den Spiegel 66 hinweg gelangt und auf eine Gittereinrichtung 320 auftrifft. Ein photoelektrischer Detektor 322 (siehe Fig. 8) ist gegenüber dem einen Ende 328 der Gittereinrichtung angeordnet.

Fig. 11 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht die Gittereinrichtung 320. Die betreffende Gittereinrichtung besteht aus einem langgestreckten rechteckigen Quarzstab mit in geringem Abstand angeordneten lichtundurchlässigen Linien 324, die ein Fadennetz bilden. Die Abstände zwischen den Linien 324 lassen Licht in den Quarzstab eintreten; Die Linien selbst blockieren hingegen den Lichteintritt. Auf diese Weise werden Lichtimpulse gebildet, wenn der Laserstrahl 72 eine Abtastung über den Stab ausführt. Die Linien 324 sind in weiterem Abstand voneinander gezogen als sie tatsächlich voneinander in Abstand liegen; dies ist der Klarheit wegen in der Zeichnung dargestellt worden.

Sämtliche Oberflächen des Quarzstabes sind flach bzw. eben geschliffen, und mit Ausnahme der Vorderfläche 326 tragen alle

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übrigen Oberflächen die Linien324. Das Ende 328 ist mit einer reflektierenden Aluminiumschicht durch Anwendung eines bekanntem DampfÜberzugsverfahrens überzogen. Wenn das Licht von dem Strahl 72 her in den Quarzstab eintritt, wird das betreffende Licht innen längs einer Vielzahl verschiedener Wege reflektiert wie dies durch die gestrichelten Linien 330 angedeutet ist. Ein Teil des Lichtes tritt aus dem nichtjüberzogenen Ende 328 in verschiedenen Richtungen aus, wie dies durch die Pfeile 332 angedeutet ist. Das austretende Licht wird mittels des photoelektrischen Detektors 322 ermittelt (Fig. 8). Auf diese Weise wird der Lichtimpuls in einen elektrischen Impuls umgesetzt. Dieser Vorgang wird jedesmal wiederholt, wenn der Laserstrahl über einen klaren bzw. durchsichtigen Bereich zwischen zwei Linien324 geführt wird. Die elektrischen Impulse werden modifiziert und zur Lieferung von Zeitsteuersignalen in derselben Weise herangezogen, wie bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung.

Wenn die Helligkeit des das eine Ende 328 des Stabes erreichenden Lichtes nicht in allen Positionen des Strahles 72 längs des Stabes ausreicht, kann ein weiterer Photodetektor am gegenüberliegenden Ende des Stabes hinzugefügt werden (das wäre das linke Ende ohne einen Aluminiumüberzug), und die Signale der beiden Photodektoren können dann zur Lieferung eines größeren Signals zusammengefaßt bzw. addiert werden.

Die Gittereinrichtung 320 ist vorzugsweise relativ lang, wie z.B. ca. 43 cm· (entsprechend 17 Zoll) entsprechend der Seite einer vollständigen Zeitungsseite. Demgemäß bewegt sich der Abfühl-Strahl 72 von einer extremen Stellung 334 zu der anderen extremen Stellung 336, wenn der Spiegel 62 von seiner extremsten Stellung in die andere Stellung schwenkt. Dies bewirkt, daß der Abfühl-Strahl eine Bewegung über die gesamte Weite der Gitter-

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einrichtung ausführt. Die E'ähigkeit, eine Zeitungsseite in der vollständigen Breite bei einem Durchlauf zu setzen,ist ein entscheidender Vorteil.

Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung 76 verwendet ein langes, durchgehendes lichtempfindliches Halbleiterelement, um die Lichtimpulse zu ermitteln, wenn diese durch das Gitter hindurchtreten und auf den Photodetektor auftreffen, während sich der Abfühl-Strahl 72 längs des Gitters bewegt. Ein derartiger Photodetektor ist relativ teuer, und zwar auch für mittlere Längen. Um einen Photodetektor mit einer Länge bereitzustellen, die genügt, um die volle Breite von ca. 43 cm des Gitter 74 zu erfassen, wie dies in Fig. 8 bis 11 veranschaulicht ist, sind zumindest zwei Photodetektoren Ende an Ende miteinander zu verbunden, und zwar unter Anwendung der derzeit zur Verfugung stehenden Technologie. Dies bringt weitere Kosten mit sich. Im Unterschied dazu verwendet das in Fig. 8 bis 11 gezeigte System lediglich einen einzigen, kleinen und relativ billigen Photodetektor 326 und eine einen höchsijmäßigen Preis verursachende Gittereinrichtung 320, um dieselbe Funktion zu erfüllen. Tatsächlich kann die Zeilenlänge (das ist die Länge des Gitters) über ca. 43 cm bei Bedarf vergrößert werden, ohne daß damit ein unmäßiger Kostenanstieg verbunden ist.

In dem in Fig. 8 bis 10 dargestellten System umfaßt die Austast- bzw. Dunkeitastungs-Modulatoranordnung 56 einen Modulator der Bezeichnung Isomet Model B-30075 mit einer Lochplatte, wie in Fig. 2. Die Spiegel 304, 308, 310 und 312 sind herkömmliche Spiegel. Jeder Spiegel ist z.B. ein Spiegel mit der Bezeichnung Isomet Model C-30064.

Bezugnehmend auf Fig. 10 sei bemerkt, daß die Abtastlinse bzw. das Abtastobjektiv 64 eine Drei-Element-Feldebnungslinse ist, umfassend ein plankonkaves Vorderelement 338, ein plan-

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konvexes Mittelelement und ein doppelkonkaves hinteres Element 342. Eine geeignete Linse bzw. ein geeignetes Objektiv ist die Linse bzw. das Objektiv mit der Bezeichnung Isomet Model B-10013A.

Der Kollimator 318 weist ein doppeltkonkaves vorderes Element 344, ein plankonvexes Element 346, eine Lochtplatte zur Herabsetzung der Strahldivergenz, eine doppel konvexe Linse 350 und eine doppeltkonkave Linse 352 auf.

Der Vertikal-Modulator 58 ist eine Spezialausführung, die zwei Ablenkeinrichtungen 356 und 360 der Bezeichnung Isomet Model LD 400 und zwei Polarisationsplatten 354 und 358 umfaßt. Die beiden Laser-Ablenkeinrichtungen 356 und 360 arbeiten zusammen, um Nichtlinearitäten zu korrigieren, die eine Ablenkeinrichtung allein aufweisen würde, und um das Ausmaß der Vertikalablenkung des Laserstrahles zu erweitern. Der Zweck der betreffenden Platten 354 und 358 besteht darin, die aufgenommenen Laserstrahlen in rechtsdrehende zirkulär polarisierte Energie strahlen umzusetzen, die von den LD-40Q-Ablenkeinrichtungen benötigt werden.

Der Strahlteiler 316 ist vorzugsweise ein Teiler des Models 63; die Laserstrahlquelle wird von der Firma American Laser Corporation hergestellt.

Die Plattendatei 24 ist vorzugsweise ein Diablo Modell 31. Der Magnetbandleser ist vorzugsweise ein Leser des Modells 9000, wie es von der Firma The Kennedy Company hergestellt wird.

Das Gitter 74 (Fig. 2) ist vorzugsweise ein Isomet-Model B 20007

Der Photodetektor 322 ist vorzugsweise ein Modell TIN-15» wie es von der Firma United Detector Technology Corp. hergestellt wird.

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Die oben beschriebene Laserstrahlquelle 50 sollte einen Leistungsabgabepegel besitzen, der so hoch wie möglich ist, um dem Laserstrahl zu ermöglichen, eine vorsensibilisierte lithographische Platte direkt zu belichten. Ein Beispiel hierfür ist eine Argon-Laserquelle, die eine Abgabeleistung von 12W liefert und die derzeit verfügbar ist, z.B. als Modell der Firma Control Laser Corporation. Mit Hilfe einer derartigen Anordnung können bestimmte lithographische Platten direkt belichtet werden, obwohl derzeit die Setzgeschwindigkeit beträchtlich zu senken wäre. So wird z.B. angenomman, daß eine 12-Watt-Laserquelle dazu herangezogen werden könnte, eine Photowiderstandsplatte des Typs L, wie sie von der Firma Horizons hergestellt wird, etwa 5 bis 10 Minuten lang zu belichten. Bei einer derartigen Platte sind bekannte Photowiderstandsverfahren angewandt, die ähnlich jenen Verfahren sind, die in der Halbleiterindustrie angewandt werden. Das Photowiderstandsmaterial, das dem Laserstrahl ausgesetzt wird, wird chemisch so verändert, daß dann, wenn die Platte in einer chemischen Ätzlösung gewaschen wird, das belichtete Material nicht entfernt wird, während das übrige Material weggeätzt wird. Dieser Prozess kanndazu herangezogen werden, lithographische Platten oder Relief_.platten zu erzeugen, und zwar in Abhängigkeit davon, wann der Laserstrahl während der Zeichensetzung "eingeschaltet¹¹ ist. Mit eine höhere AbgabeIeistung aufweisenden Laserquellen und/oder bei geringeren Setzgeschwindigkeiten können Reliefdruckplatten dadurch direkt gebildet werden, daß ein dünner Metallfilm auf genau festgelegten Bereichen einer eine Kunststoffrückseite aufweisenden Platte aufgedampft bzw. von solchen Bereichen abgetragen wird. Derartige Platten werden von der Firma Gannett Corporation hergestellt. Ferner wird bei höheren Leistungspegeln angenommen, daß es dann möglich sein wird, Diazo- und Photo-Polymer-Platten zu belichten.

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Gemäß der Erfindung werden Schriftbilder auf einer lichtempfindlichen Oberfläche dadurch gebildet, daß ein Laserstrahl direkt auf die lichtempfindliche Oberfläche projiziert wird, während der betreffende Strahl schnell nach oben und nach unten sowie fortwährend in einer horizontalen Richtung abgelenkt wird. Außerdem erfolgt eine Austastung bzw. Dunkeltastung des betreffenden Strahles zu ausgewählten Zeitpunkten während der Vertikalbewegungen. Die Horizontalbewegung gibt den Zeichen die horizontalen Abmessungen und spationiert die Zeichen proportional voneinander, um gesetzte Zeichenzeilen zu bilden. Die Austastung des Strahles erfolgt durch Bereitstellung einer Absperreinrichtung nahe des optischen Weges des Strahles und durch Verwendung eines akustisch-optischen Modulators, um den Strahl schnell aus seinem Weg heraus und gegen die betreffende Sperreinrichtung auszulenken. Mittels eines programmierten Rechners wird eine Information bezüglich des Starts und Stops des jeweiligen Austast- bzw. Dunkeltastungsintervalls für jeden Vertikal-Strich gespeichert; auf diese Weise wird jedes der Zeichen einer nennenswerten Anzahl von Zeichensätzen gebildet. Ein optisch-elektrisches Rückkopplungssystem wird dazu benutzt, die genaue Lage des Laserstrahls in bezug auf die lichtempfindliche Oberfläche anzuzeigen. Diese Rückkopplungsanordnung umfaßt einen Strahlteiler, der einen Teil des Laserstrahls einfängt und diesen auf ein optisches Gitter projiziert, welches in einer festen räumlichen Beziehung zu der lichtempfindlichen Fläche angeordnet ist. Ein photoelektrischer Detektor wird dabei dazu herangezogen, die Lage des Laserstrahles zu ermitteln und ein elektrisches Signal abzugeben, um den Betrieb der Vertikal-Abtasteinrichtung und der Austasteinrichtung zeitlich zu steuern. Da der Laserstrahl, der zur Bildung der Zeichen bewegt wird, gewichtslos ist, kann dessen Bewegung sehr schnell erfolgen. Demgemäß kann die Zeichensetzgeschwindigkeit des Laserstrahls entsprechend hoch sein. Da die Zeichen-

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bildungsinformation in einem Rechnerspeicher hoher Kapazität gespeichert ist anstatt in optischen Matrizenplatten, wie bei einigen bisher bekannten Setzanordnungen, kann darüber hinaus die Zeichensetzung, bei der Änderungen hinsichtlich der Zeichenart oder Zeichengröße erforderlich sind, sehr schnell ausgeführt werden. Das Endergebnis sind eine Lichtsetzmaschine und ein Lichtsetzverfahren, die bzw. das bei einer sehr hohen Geschwindigkeit arbeiten und einen Satz von guter Qualität liefert.. Darüber hinaus ist die betreffende Lichtsetzmaschine imstande, mit großer Vielseitigkeit zu arbeiten, da die Information für eine große Anzahl von Zeichenarten und Zeichengrößen in der Maschine gespeichert werden kann. Die Geschwindigkeit der Maschine wird vorzugsweise dadurch gesteigert, daß die Höhe der Zeichen in einer zu setzenden Zeile ermittelt wird und daß dann, wenn die Maximalhöhe irgendeines Zeichens unterhalb eines vorbestimmten Pegels bzw. Wertes liegt, der von dem Laserstrahl durchlaufene vertikale Abtastabstand vermindert wird, während die Horizontal- und Vertikalabtastgeschwindigkeiten erhöht werden.

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Claims (20)

1. Patentansprüche

   j, 1 .JLi cht setzverfahren, gekennzeichnet durch die Erzeugung eines dünnen Laserstrahls (52), durch Projizieren des Laserstrahls (52) auf eine lichtempfindliche Oberfläche (54), währenddessen der Laserstrahl (52) in zwei Querrichtungen bewegt wird, und durch Dunkeltastung des Laserstrahls (52) zu bestimmten Zeitpunkten, derart, dai3 auf der lichtempfindlichen Oberfläche (54) proportional spationierte Zeichenbilder gebildet werden.
2. 2. Lichtsetzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der in einer Zeile zu setzenden Zeichen gemessen wird und daß der Bewegungsabstand in Richtung der Höhe der Zeichen entsprechend der betreffenden Höhe bemessen wird, während die Bewegungsgeschv/indigkeit in einer Richtung quer zu der genannten ersten Richtung umgekehrt geändert wird.
3. 3. Lichtsetzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl festgestellt wird, daß ein die Lage des Laserstrahls in bezug auf die lichtempfindliche Oberfläche (54> anzeigende Signal erzeugt wird und daß dieses Signal zur Steuerung der Bewegung des Laserstrahls in zumindest einer der genannten Richtungen ausgenutzt wird.
4. 4. Lichtsetzvorrichtung zur Durchführung des Lichtsetzverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laserstrahlquelle (50) für die Erzeugung eines Laserstrahls (52) vorgesehen ist, daß eine erste Ablenkeinrichtung (58) vorgesehen ist, die den Laserstrahl in einer ersten Richtung bewegt, daß eine zweite Ablenkeinrichtung (62) vorgesehen ist, die den Laserstrahl in einer zweiten, quer zu der genannten ersten Richtung verlaufenden Richtung bewegt, daß eine Projektionseinrichtung (64, 66) vorgesehen ist,

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   die den Laserstrahl auf eine lichtempfindliche Oberfläche (54) projiziert, und daß eine Austasteinrichtung (56) vorgesehen ist, die den Laserstrahl zu solchen ausgewählten Zeitpunkten dunkel zu tasten gestattet, daß auf der lichtempfindlichen Oberfläche (54) Zeichenbilder gebildet sind, die proportional spationiert sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektoreinrichtung (74, 76) vorgesehen ist, die die Lage des Laserstrahls in bezug auf die lichtempfindliche Oberfläche (54) ermittelt und ein dafür kennzeichnendes Signal abgibt, und daß Steuereinrichtungen (60) vorgesehen sind, die die zeitliche Steuerung der zweiten Ablenkeinrichtung ( 62 ) in Übereinstimmung mit dem betreffenden Signal bewirken.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Halteeinrichtung umfaßt, welche die lichtempfindliche Oberfläche (54) festhält, daß neben der betreffenden Halteeinrichtung und in fester Beziehung zu dieser eine Fühlereinrichtung ( 76 ) vorgesehen ist und daß eine Projektionseinrichtung (64) einen Teil des Laserstrahls auf die Fühlereinrichtung projiziert.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der lichtempfindlichen Oberfläche (54) ein optisches Gradnetz (74, 75) vorgesehen ist, daß Einrichtungen (64) vorgesehen sind, die Strahlungsenergie von dem Laserstrahl auf das Gradnetz (74, 75) projizieren, daß eine photoelektrische Einrichtung (76) vorgesehen und so angeordnet ist, daß sie die durch das betreffende Gradnetz hindurclxjbretende Strahlungsenergie aufnimmt und ein Signal zu erzeugen imstande ist, welches genau die relative Lage des Laserstrahls anzeigt,

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   und daß die Steuereinrichtung den Betrieb der zv/eiten Ablenkeinrichtung in Übereinstimmung mit diesem Signal steuert.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austasteinrichtung eine lichtundurchlässige Sperreinrichtung (90 ) neben dem optischen Weg des Laserstrahls sowie eine Ablenkeinrichtung ( 86) umfaßt, die den Laserstrahl aus dem betreffenden Strahlungsweg auslenkt und zu der betreffenden Sperreinrichtung hinführt, bevor der betreffende Laserstrahl die lichtempfindliche Oberfläche (54) erreicht.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinr-ichtung ein Brechungselement (86 ) in dem optischen Weg und eine Einrichtung (202 ) umfaßt, die in dem betreffenden Element hochfrequente Schwingungsdruckwellen erzeugt.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Höhe der Zeichen ermitteln und die den Abtastabstand und die Geschwindigkeit

    einer Modulationseinrichtung (86) in umgekehrter Beziehung zueinander einstellen.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die die Austasteinrichtung entsprechend den Breiten der Zeichen und den proportionalen Abständen der ausgerichteten Zeichenzeilen steuern.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Oberfläche (54) die Oberfläche einer

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    vorsensibilisierten photolithographischen Druckplatte ist.
13. 13· Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Trenneinrichtung umfaßt, welche den genannten Teil des Laserstrahls abführt und welche in dem optischen Weg des Laserstrahls zwischen der Laserstrahlquelle (50) und der ersten Ablenkeinrichtung angeordnet und eine Einrichtung umfaßt, welche bewirkt, daß die Ablenkung des betreffenden Teiles des Laserstrahls durch die erste Ablenkeinrichtung erfolgt.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffende Trenneinrichtung ein Strahlteiler (70 ) ist und daß die genannte erste Ablenkeinrichtung ein rotierbarer Reflektor (62 ) ist, der den Laserstrahl eine Abtastbewegung in der Richtung einer Setzzeile ausführen läßt.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Signal aus einer Reihe von Impulsen besteht, wobei ein Impuls auf jede Linie (75) der das Gradnetz bildenden Linien kommt, und daß Einrichtungen (197) vorgesehen sind, die zusätzliche Abstände mit gleichem zeitlichen Abstand zwischen benachbarten Impulsen erzeugen.
16. 16. Lichtsetzvorrichtung zur Durchführung des Lichtsetzverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laserquelle (50) für die Erzeugung eines Laserstrahls (52) vorgesehen ist, daß ein drehbarer Spiegel (62 ) und ein Antriebssystem zur Drehung des Spiegels zwecks Ablenkung des Laserstrahls in Richtung einer Setzzeile vorgesehen sind, daß eine vertikale Strich-Ablenkeinrichtung (58 ) vorgesehen ist, welche eine wiederholte Abtastbewegung des Laserstrahls über eine relativ kurze Strecke quer zu der genannten ersten Richtung ausführt, daß eine Austasteinrichtung ( 56) vorge-

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    sehen ist, die den Laserstrahl zu solchen ausgewählten Zeitpunkten dunkel zu tasten gestattet, daß Abtastbewegungen des Laserstrahls zum Zwecke der Bildung von Zeilen aus proportional spationierten Zeichen auf der lichtempfindlichen Oberfläche (54) hervorgerufen v/erden, daß ein Fadennetz (75, 324) in fester Beziehung zu der lichtempfindlichen Oberfläche (54) angeordnet ist, daß ein Strahlteiler ( 70 ) vorgesehen ist, der einen Teil des Laserstrahls abführt, daß eine Führungseinrichtung vorgesehen ist, die eine vertikale Ausrichtung des betreffenden Teiles des Laserstrahls mit dem modulierten Laserstrahl vornimmt, der auf den drehbaren Spiegel auftrifft, und daß eine solche Trennung des betreffenden Laserstrahlteiles von dem modulierten Laserstrahl erfolgt, daß der betreffende Laserstrahlteil zu dem modulierten Laserstrahl nach Ablenkung durch den drehbaren Spiegel vertikal ausgerichtet bleibt.
17. 17. Lichtsetzmaschine unter Verwendung einer Lichtsetzvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laserstrahlquelle (50) für die Bildung von Zeichen auf einer lichtempfindlichen Oberfläche (54) vorgesehen ist, daß Lagebestiramungseinrichtungen vorgesehen sind, die die Lage des Laserstrahls (52) in bezug auf die lichtempfindliche Oberfläche (54) bestimmen, und daß diese Ladebestimmungseinrichtungen eine Einrichtung umfassen, welche in Abhängigkeit von der Strecke, die der Laserstrahl (52) von einem Bezugspunkt aus bewegt worden ist, der in bezug auf die lichtempfindliche Oberfläche (53) während des Setzens festliegt, Signale erzeugt.
18. 18. Lichtsetzmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die das Signal erzeugende Einrichtung einen Impuls für jeden kleinen Schritfcabschnitt erzeugt, um den der Laserstrahl

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    weiterbewegt ist, und daß ein Zähler (179) vorgesehen ist, der die von der betreffenden Einrichtung erzeugten Impulse zählt.
19. 19· Lichtsetzmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den Laserstrahl (52) eine vertikale Abtastbewegung ausführen lassen und die den Laserstrahl (52) selektiv derart austasten, daß Zeilen aus proportional spationierten Zeichen auf der lichtempfindlichen Oberfläche gebildet sind, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die genannten Impulse für den Beginn der vertikalen Abtastbewegungen ausnutzen.
20. 20. Lichtsetzmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fadennetz (75; 324) in dem Weg zumindest eines Teiles des Laserstrahls enthalten ist, daß die ein Signal abgebende Einrichtung einen relativ kleinen Photodetektor umfaßt und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Laserstrahlung, die durch das genannte Fadennetz hindurchtritt, auf den Photodetektor fokussieren.

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