FR2595833A1 - Table tracante photographique utilisant un modulateur de lumiere et procede pour reproduire des graphiques par exposition - Google Patents
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Abstract
DANS LA TABLE SERVANT A REPRODUIRE PAR EXPOSITION DES GRAPHIQUES SUR UNE FEUILLE 12 DE MATERIAU PHOTOSENSIBLE, COMPORTANT DES MOYENS 16 POUR SOUTENIR LA FEUILLE DANS UN POSTE D'EXPOSITION, UNE SOURCE DE LUMIERE 20 ECLAIRANT LA FEUILLE, UN MODULATEUR DE LUMIERE 24 ET DES MOYENS 34 SERVANT A COMMANDER INDIVIDUELLEMENT LA TRANSMISSIVITE DE CHACUNE DES ZONES PARTIELLES 28 D'UNE SURFACE PRINCIPALE 26 DU MODULATEUR DE LUMIERE, LES ZONES PARTIELLES 28 POSSEDENT TOUTES ESSENTIELLEMENT LES MEMES DIMENSIONS ET LA MEME FORME ET SONT ESPACEES UNIFORMEMENT ET SELON DES LIGNES ET DES COLONNES, ET IL EST PREVU DES MOYENS SERVANT A DEPLACER LE MODULATEUR DE LUMIERE ET LADITE FEUILLE L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE DANS DEUX DIRECTIONS PERPENDICULAIRES ENTRE ELLES ET PARALLELES AUXDITES LIGNES ET COLONNES POUR L'EXPOSITION SELECTIVE DE ZONES. APPLICATION NOTAMMENT AUX TRACEURS DE COURBES.
Description
i L'invention concerne une table traçante photographique et un procédé
associé pour reproduire par exposition des graphiques sur une feuille de matériau photosensible, comme par exemple une feuille d'une pellicule photographique, un mat ou une 5 plaque utilisé dans l'impression photolithographique, une plaque recouverte par une résine photosensible et destinée à être utilisée pour la fabrication de plaquettes à circuits imprimés ou analogues, et concerne plus particulièrement une table traçante et un procédé, à l'aide desquels les détails d'un graphi10 que reproduit par exposition sont définis par un modulateur de
lumière interposé entre la surface photosensible et une source de lumière et possédant un nombre élevé de zones partielles ou d'éléments d'image, pour chacun desquels on peut commander individuellement la transmissivité à la lumière.
Tel qu'il est utilisé ici, le terme "table traçante photographique " concerne un dispositif qui fonctionne de manière à créer, composer et/ou tracer un graphique au cours du processus d'exposition, à partir d'une information numérique ou de signaux semblables appliqués par un dispositif de commande as20 socié, comme par exemple un ordinateur ou un dispositif de commande numérique.
On connait bien des tables traçantes ou traceurs photographiaues de différents types, qui sont largement utilisés pour la reproduction par exposition de graphiques sur diffé25 rents matériaux photosensibles. Par exemple on les utilise habituellement pour la reproduction par exposition de dessins et/ ou d'un texte sur une feuille formée par une pellicule photographique. Après développement de la pellicule, on peut obtenir un positif Photographique destiné à être utilisé directe30 ment ou bien on peut obtenir un négatif photographique ou une diapositive utilisable en tant que masque lors d'une phase ultérieure de photo-exoosition, comme par exemple un masque pour la fabrication d'une plaquette à circuits imprimés ou d'une microplaquette à circuits intégrés. On utilise souvent des tables 35 traçantes photoqraDhioues connues dans la mise en oeuvre de processus d'impression photolithographique pour réaliser l'exposition de mats ou de plaques d'impression photosensibles et pour la mise en oeuvre de procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés, pour réaliser l'exposition directe d'une 5 couche de résine photosensible sur une ébauche de plaquette à
circuits imprimés.
Dans une forme antérieure de tables traçantes photographiques, telle que celle décrite par le brevet US N 3 330 182, un spot ou une tache de lumière est projeté sur la surface pho10 tosensible et est déplacé suivant des directions de coordonnées
X et Y par rapport à cette surface afin de produire un graphique ou un dessin-modèle sur la feuille photosensible, le procédé mis en oeuvre étant analogue à celui de l'inscription réalisée sur une feuille de papier avec un stylo ou un crayon, hor15 mis que le stylo ou le crayon est remplacé par le spot lumineux.
Dans une autre forme usuelle de table traçante, telle que décrite dans le brevet US N 4 354 196, on déplace un faisceau de lumière, habituellement un faisceau laser, selon un balayage sur la surface d'un support photosensible, selon un ba20 layage de trame et on le branche ou on le débranche au choix
& chaque incrément de déplacement ou élément d'image sur la longueur de chaque ligne de balayage, le graphique obtenu étant de ce fait exposé élément d'image après élément d'image, et ce d'une manière générale d'une manière semblable au mode de créa25 tion d'une image slir un écran de télévision.
Les brevets US N 3 689 932 et 3 724 347 représentent des tables traçarges photographiques, dans lesquelles des spots ou des figures cr.és sur l'écran d'un tube cathodique sont utilisés pour la reproduction par exposition de graphiques sur un 30 matériau photosensible. Le brevet US N 3 695 154 décrit une
table traçante photograDhiaue qui "écrit" sur une feuille de matériau photosensible à l'aide d'un spot lumineux projeté, qui possède en outre des dimensions et une forme variables au cours du processus d'écriture de manière à fournir différents avan35 tages.
L'ensemble des tables traçantes photographiques de l'art antérieur, mentionnées précédemment, présentent des caractéristiques qui les rendent appropriées individuellement pour différentes applications spécifiques, mais en règle générale, 5 elles tendent a requérir une durée considérable d'exposition
d'un graphique raisonnablement complexe et présentent d'autres caractéristiques qui les rendent difficiles à utiliser ou inappropriées dans certains cas.
Le but général de la présente invention est par consé10 quent de fournir un nouveau type de table traçante photographique apte d'une manière générale à réaliser l'exposition de graphiques à une vitesse plus grande que dans les tables traçantes photograPhiaues connues et présentant des caractéristiques qui la rendent plus appropriées que les tables traçantes 15 photoélectriques actuellement connues, dans de nombreuses applications.
Conformément à l'invention, il est prévu une table traçante photograohique comprenant des moyens pour supporter une feuille d'un matériau photosensible dans un poste d'exposition, 20 une source de lumière dirigée vers le poste d'exposition et un
modulateur de lumière situé entre le poste d'exposition et la source de lumière et comportant une pluralité de zones partielles ou d'éléments d'image pouvant être commandés individuellement de manière que la transmissivité de lumière de chaque zone 25 partielle puisse être modifiée. Un ordinateur ou un autre dispositif de commande associé au modulateur de lumière-commande ou règle la transmissivité de chaque zone partielle de manière que la lumière traversant le modulateur reproduise par exposition un graphique désiré sur la feuille de matériau photosensi30 ble portée par la surface de support.
Selon l'invention, il est en outre prévu que la lumière délivrée par la source de lumière est collimatée, que le modulateur de lumière est du type utilisant un cristal liquide, que les zones partielles ou éléments d'image du modulateur de lu35 mière sont disposés sur une seule ligne ou suivant une série de lignes et de colonnes et que la source de lumière est du type émettant une lumière ultraviolette ou une lumière présentant
un certain nombre de couleurs différentes.
Conformément à l'invention il est en outre prévu que 5 le modulateur de lumière est déplaçable sur de faibles distances ayant la taille d'un élément d'image ou moins par rapport au poste d'exposition de manière à permettre la production de certains effets souhaitables, comme par exemple une exposition polychrome, une exposition en demi-teinte et le remplissage
1-0o d'espaces qui peuvent apparaître entre des zones partielles voisines du modulateur de lumière, au moyen d'une combinaison d'expositions multiples et d'un déplacement du modulateur de lumière entre les expositions.
Selon l'invention, il est également prévu que la source 15 de lumière et le modulateur de lumière sont combinés dans une
seule unité formant tête de reproduction photographique, qui est déplaçable par rapport à la surface photosensible exposée de manière à permettre une reproduction incrémentale du graphique par exposition sur la surface photosensible.
Selon l'invention, il est en outre prévu un procédé pour
reproduire par exposition un graphique sur une feuille d'un matériau photosensible et selon lequel on interpose un modulateur de lumière entre une source de lumière et la surface photosensible et on règle la transmissivité de chaque zone partielle 25 ou de chaque élément d'image du modulateur de lumière de manière que la lumière traverse de telles zones de manière à reproduire par exposition un graphique désiré sur le matériau photosensible.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente 30 invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexes, sur lesquels:
- la figure 1 est une vue en perspective schématique montrant, selon une vue partiellement explosée, les composants constituant une table traçante conforme à l'invention;
- la figure 2 est une vue montrant une forme de réali-
sation de l'invention semblable à la figure 1, mais dans laquelle le modulateur de lumière peut être déplacé par rapport à la feuille photosensible exposée; - la figure 3 est une vue en plan partielle montrant une partie du modulateur de lumière de la figure 2 et de la feuille photosensible exposée, les éléments d'image de la feuille photosensible et leurs subdivisions en "points" étant représentés par des lignes en trait plein et des lignes formées de tirets, qui sont imaginaires et n'apparaissent pas sur la feuille 10 réelle; - la figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle d'une partie du modulateur de lumière de la figure 1, dont certaines parties ont été arrachées pour mieux montrer la structure des autres éléments; - la figure 5 est une vue en perspective montrant une table traçante photographique selon une autre forme de réalisation de la présente invention; - la figure 6 est une vue en perspective schématique montrant une autre forme de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une vue en coupe partielle prise d'une manière générale suivant la ligne 7-7 sur la figure 6; - la figure 8 est une vue partielle prise suivant la ligne 8-8 sur la figure 7; et - les figures 9 et 10 sont des vues en perspective sché25 matique qui d'une manière générale sont semblables à la figure
1, mais montrent des tables traçantes photograohiques conformes à d'autres formes de réalisation de la présente invention.
En se référant à la figure 1, une table traçante photographique conforme à l'invention est désignée d'une manière 30 générale par la référence 10 et est utilisée pour reproduire par exposition un graphique sur une feuille 12 d'un matériau photosensible. La nature de la feuille 12 peut varier, mais à des fins d'illustration, on considère qu'il s'agit d'une feuille formée d'une pellicule photographique qui, lorsqu'elle est 35 développée après exposition, fournit un négatif photographique
utilisé pour réaliser des copies positives ultérieures ou bien qui fournit directement un positif photographique. Un graphique reproduit par exposition sur la feuille 12 est repéré à titre d'exemple par la référence 14, mais on comprendra que d'une ma5 nière générale un tel graphique reste invisible jusqu'au développement de la feuille, qui intervient a la suite de l'exposition.
La table traçante photographique 10 de la figure l comporte des moyens servant a soutenir la feuille 12 dans un pos10 te d'exposition de manière à sensibiliser et présenter sa surface photosensible et en permettre l'exposition. Ces moyens sont représentés sous la forme d'une table 7 possédant une surface de support plane supérieure 18 qui sert de poste d'exposition et supporte la feuille 12 a plat. On peut utiliser n'importe 15 quel moyen non représenté, comme par exemple un dispositif de
retenue à dépression, pour maintenir la feuille 12 sur la surface de support 18 pendant l'opération d'exposition.
Au-dessus de la surface de support 18 se trouve disposée une source de lumière 20 qui de préférence fonctionne de 20 manière à émettre une lumière collimatée représentée par les rayons 22, en direction de la surface de support 18. Les rayons collimatés 22 s'étendent d'une manière générale perpendiculairement à la surface de support 18 et le faisceau global délivré par la source de lumière 20 et constitué par les rayons 22 pos25 sèdent une forme et des dimensions en coupe transversale, qui sont au moins aussi étendues que celles de la feuille 12, de sorte que l'ensemble de la feuille 12 peut être soumise à une exposition de la part du faisceau, sans au'il soit nécessaire de déplacer la source de lumière ou toute autre partie par rap30 port à la surface de support 18. L'intensité du faisceau de lumière est également de préférence uniformedans sa section transversale de sorte que n'importe quelle surface plane insérée dans
ce faisceau est éclairée d'une manière uniforme.
En vue de définir les graphiques devant être reproduits 35 par exposition sur la feuille 12, la table traçante photogra-
phique 10 comporte un modulateur de lumière -24 interposé entre la surface du support 18 et la source de lumière 20. Ce dispositif 24 comporte une face ou surface principale 26 disposée parallèlement à la surface de support et aui est au moins aussi 5 étendue que la feuille 12 et est subdivisée en ou contient un grand nombre de zones partielles, dont on peut modifier individuellement les transmissivités à la lumière de manière à commander le passage de la lumière à travers ces zones partielles depuis la source de lumière 20 en direction de la feuille 12. 10 La forme, les dimensions et la disposition de ces zones partielles 28 peut varier d'un modulateur de lumière 24 à un autre en fonction du type de graphique devant être reproduit par exposition par la table traçante photoélectrique. Par exemple, lorsqu'un graphique devant être exposé a toujours ou n'a jamais une 15 figure ou une configuration située en un emplacement donné, le dispositif 24 peut comporter une zone partielle correspondante de la même figure ou de la même configuration de manière à commander la reproduction ou la non reproduction par exposition de cette figure ou de cette configuration sur la feuille 12. 20 Cependant, pour avoir la souplesse d'utilisation maximale et,
comme représenté, la surface principale 26 du dispositif 24 est de préférence subdivisée en des zones partielles 28 disposées sous la forme d'une matrice de lignes et de colonnes de manière à former ou représenter des éléments d'image, à partir desquels 25 un graphique possédant n'importe quelle forme peut être reproduit par exposition sur la feuille 12, grâce à une commande individuelle de la transmissivité de chaque zone partielle.
L'utilisation d'une source de lumière envoyant une lu mière collimatée sur le modulateur de lumière 24 présente comme 30 avantage de fournir une résolution élevée -c'est-à-dire que les images des éléments d'image définis par le modulateur de lumière sont transférées de façon précise sur la feuille photosensible 12 en dépit de l'espacement entre le plan objet horizontal du dispositif 24, dans lequel on peut prévoir que les zones par35 tielles ou les éléments d'image sont situés optiquement, et le plan horizontal de la feuille 12, un tel espacement étant dû éventuellement à l'épaisseur des plaques ou d'autres couches faisant partie du dispositif 24 et/ou à un espacement effectif entre la surface inférieure du dispositif 24 et la feuille 12. 5 Cependant, dans ses aspects les plus larges, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'une lumière collimatée, et l'on peut utiliser différents autres types de sources de lumière dans différents cas. Par exemple, si la partie inférieure du dispositif 24 est maintenue assez proche de la feuille 12, on peut 10 utiliser une source ponctuelle de lumière, comme par exemple
un filament ou une lampe à arc, tout en obtenant des résultats satisfaisants dans de nombreux cas, en particulier si la source ponctuelle est séparée du dispositif 24 par un long trajet des rayons, de sorte que les rayons éclairant le dispositif sont 15 seulement légèrement divergents.
Le modulateur de lumière 24 est utilisé essentiellement pour exécuter la même fonction que celle d'un négatif photographique, une diapositive ou un masque, du type utilisé dans de nombreux procédés classiques de reproduction photographique, 20 la différence consistant en ce que "l'image" produite par le dispositif 24 est définie numériquement, et peut être instantanément modifiée et réglée a l'instant de l'exposition par un ordinateur associé ou analogue, tandis que le négatif classique comporte une image fixe préparée avant l'exposition. C'est pour25 quoi une partie du même équipement et des mêmes techniques, que ceux utilisés par le passé pour éclairer des négatifs lors d'une opération de reproduction photographique, peuvent être utilisés en association avec le modulateur de lumière 24. Par exemple, comme cela a été exDliqué précédemment de façon plus détaillée, 30 le dispositif 24 peut être éclairé progressivement comme par
exemple grâce à l'utilisation d'un dispositif de balayage à faisceau laser déplacé sur la surface supérieure du dispositif, ou bien l'image fournie par le dispositif 24 peut être projetée (au lieu d'être imprimée par contact) sur la feuille 12, grâce 35 à l'utilisation d'une lentille ou d'un système de lentilles ap-
proprié placé entre le dispositif 24 et la feuille 12, auquel cas l'éclairement du dispositif 24 est de préférence tel que le plan objet du dispositif 24 est situé dans une zone de lumière relativement "mélangÉe", c'est-à-dire une lumière constituée par des rayons s'étendant suivant des directions aléatoires. La constitution réelle du modulateur de lumière 24 peut varier, mais pour obtenir une bonne résolution et de bons détails dans le graphique reproduit par exposition, il est préférable que les zones partielles 24 possèdent des dimensions 10 très petites et soient par exemple des carrés possédant des côtés d'une longueur de quelques millièmes de centimètres ou des cercles possédant un diamètre d'une valeur de quelques millièmes de centimètres. En outre dans le dispositif 24 représenté, il est prévu, le long de chaque élément de bord 30, une borne 15 non représentée pour chaque ligne de zones partielles ou d'éléments d'image,et le long d'un autre élément de bord 32, il est prévu une borne non représentée pour chaque colonne de zones partielles ou d'éléments d'image. C'est pourquoi chaque zone partielle 28 est associée à une borne de ligne et à une borne 20 de colonne et sa transmissivité est commandée par des signaux électriques appliqués à ces bornes. Cette commande de la transmissivité des zones partielles individuelles est réalisée au moyen d'un dispositif de commande associé, comme par exemple l'ordinateur 34 représenté, qui est raccordé aux éléments de 25 bord 30 et 32 du dispositif 24 au moyen de câbles 36 et 38. Cet ordinateur 31 est également raccordé à la source de lumière 20 par l'intermédiaire d'un câble 40 et commande le branchement et le débranchement de la source de lumière 20. Naturellement on comprendra que les données définissant le graphique devant 30 être reproduit par exposition sur la feuille 12, sont introduites dans l'ordinateur 31, comme par exemple par l'intermédiaire d'un clavier 42 ou d'un autre dispositif interactif ou bien au moyen d'un enregistrement réalisé sur un support tel qu'une bande ou un disque magnétique, et que l'ordinateur 34 traite de 35 telles données de manière à envoyer aux câbles 36,38 et 40 les
signaux nécessaires pour amener la table tracante photographique à reproduire par exposition le graphique désiré sur la feuille 12.
La lumière collimatée émise par la source de lumière 5 20 est choisie de manière a correspondre à la sensibilité de la feuille 12 devant être exposée et est en général une lumière se situant dans le spectre visible. Cependant ceci n'est pas nécessairement toujours le cas et, par exemple lorsque la feuille 12 devant être exposée est une feuille sensible à la lumière 10 ultraviolette, comme dans le cas de certains mats ou de certaines plaques d'impression, la source de lumière 20 est une source émettant une lumière ultraviolette. En outre, si la feuille 12 est une feuille telle qu'une pellicule connue sous l'appellation commerciale Kodacolor ou Kodachrome, qui est sensible 15 à la couleur de la lumière d'exposition et peut produire un graphique polychrome, la source de lumière 20 peut être une source apte à émettre successivement, à des instants différents, une lumière possédant un certain nombre de couleurs différentes, comme par exemple la couleur rouge, la couleur bleue et la cou20 leur verte, comme cela est requis par le matériau particulier constituant la feuille 12. Dans ce cas, l'ordinateur 34 agit de manière à brancher le modulateur de lumière 24 pendant l'intervalle de temps o il est utilisé avec chaque couleur de lumière de telle sorte que la lumière possédant une couleur et 25 atteignant la feuille 12 est commandée séparément de la lumière possédant une autre couleur et atteignant la feuille 12, comme cela est habituellement nécessaire pour produire le graphique polychrome désiré. Ainsi, lors d'une phase d'exposition, le dispositif peut fonctionner en tant que masque de séparation d'une 30 première couleur pour produire par exposition une image formée par une première couleur primaire sur la feuille 12, et lors de phases ultérieures d'exposition, il peut fonctionner en tant que second et troisième masques de séparation pour reproduire par exposition une image formée d'une seconde couleur primaire, 35 nuis une image formée d'une troisième couleur primaire sur la
feuille 12.
La source de lumière mentionnée ci-dessus, qui est apte à émettre une lumière possédant des couleurs différentes, peut être constituée par un certain nombre de sources de lumière monochromatiques individuelles produisant chacune une lumié5 re d'une couleur différente ou bien au moyen d'une seule source de lumière blanche, en combinaison avec un certain nombre de filtres possédant des couleurs différentes et pouvant être insérés au choix entre là source et le dispositif 24. Cependant, à titre de variante de cette disposition, lors de la réalisa10 tion d'un graphique polychrome, la source de lumière peut être une source de lumière blanche et le dispositif 27 peut être agencé de manière à servir également de filtre de lumière de sorte que chaque zone partielle ou élément d'image non seulement est commutable entre un état de non transmission de la 15 lumière et un état de transmission de la lumière, mais peut en outre être conditionné au choix, lorsqu'il est réglé dans l'état de transmission de la lumière, afin de permettre par exemple une lumière soit rouge, soit bleue, soit verte, ou une lumière possédant d'autres couleurs primaires. De telles zones partielles permettant la commande de la couleur de lumière transmise peuvent être réalisées de manière que chacune desdites zones partielles soit constituée par une zone partielle assez étendue comportant trois zones partielles plus petites étroitement voisines les unes des autres dans les limites de la zo25 ne partielle plus étendue, chacune desdites zones partielles plus petites possédant un élément de filtre qui lui est associé et permet la transmission de la lumière possédant une seule des trois couleurs primaires, et chacun desdits éléments de filtre des trois zones partielles plus petites de chaque 30 zone partielle de surface plus étendue, transmettant une différente couleur respective parmi les trois couleurs primaires.A titre de perfecti onnement supplémentaire, dans ce dernier cas le dispositif peut être agencé de manière à être déplaçable légèrement dans un plan de référence horizontal fixe et par rapport à un tel plan, et on peut lui associer des moyens de commande appropriés (du type décrit ultérieurement en référence à la figure 2) de telle sorte que, lorsque chaque zone partielle plus petite est utilisée, elle occupe une position fixe donnée dans ledit plan de référence 5 de sorte que les expositions réalisées à l'aide des trois zones partielles plus petites se chevauchent réciproquement sur la feuille 12. Mais dans certains cas, il peut être souhaitable ou suffisant, pour chaque zone partielle plus étendue, de réaliser, avec trois couleurs différentes, l'exposition de trois 10 petites zones étroitement voisines, mais non en recouvrement réciproque, de la feuille 12, auquel cas il n'est pas nécessaire de déplacer le dispositif 24 entre des expositions réalisées
avec des couleurs différentes.
Le dispositif 24 formant modulateur de lumière peut être 15 une matrice active dont on peut situer simultanément toutes les
zones partielles 28 en vue de commander leurs transmissivités.
De tels dispositifs en forme de matrices actives sont actuellement d'une construction complexe et onéreuse, et une caractéristique de la présente invention réside dans le fait que le 20 modulateur de lumière 24 peut être d'une constitution plus simple, dans laquelle les zones partielles ou les éléments d'image sont excités uniquement un par un ou ligne par ligne ou colonne par colonne. C'est-à-dire que, contrairement à des dispositifs d'affichage optiques du type utilisés pour des écrans d'ordina25 teurs, il n'est pas nécessaire, dans la table traçante photographique 10, que l'ensemble d'un graphique soit reproduit par exposition sur la feuille 12 à un instant donné, mais au lieu de cela, il suffit de réaliser l'exposition graduellement selon
un fonctionnement du type à balayage.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que l'on peut utiliser la table traçante photographique 10 soit pour produire des graphiques en deux teintes, soit des graphiques a demi-teintes, soit des graphiques présentant une échelle de gris variable. Pour un graphique à deux teintes, on 35 peut faire fonctionner le modulateur de lumière 24 de manière que chaque zone partielle 28 puisse être commutée entre deux niveaux de transmissivité, dont l'un est un niveau de transmissivité essentiellement nul et dont l'autre est un niveau essentiellement fixe de transmissivité. Pour des graphiques en demi5 teintes, on peut faire fonctionner le dispositif 24 de manière que chaque zone partielle 28 soit commutable entre un certain nombre de niveaux différents de transmissivité, dont l'un est un niveau correspondant à une transmissivité essentiellement nulle. Lorsque le dispositif 24 est un dispositif à cristal li10 quide, comme cela sera décrit ci-après et représenté sur la figure 4, ceci peut être exécuté en modifiant la chute de tension ou le champ électrique, qui est appliqué aux bornes de la couche de cristal liquide de chaque élément d'image, afin de la placer dans un état de transmission de la lumière, la transmis15 sivité dépendant directement de l'intensité du champ électrique et se situant entre un état de valeur nulle et un état de transmissivité maximale. Ce dernier type de fonctionnement suppose que chaque fois qu'une zone partielle est excitée, elle est excitée pendant un intervalle de temps fixe de sorte que l'expo20 sition de la zone partielle associée de la feuille 12 est commandée uniquement au moyen de la variation de la transmissivité de la zone partielle 28. Cependant, si on le désire, l'exposition d'une zone partielle de la feuille 12 peut en outre être commandée au moyen d'une modification de l'intervalle de temps 25 pendant lequel chaque zone partielle 28 du dispositif 24 est excitée. De cette manière, on peut également obtenir des valeurs en demi-teintes en réalisant la commutation des zones partielles 28 entre seulement deux niveaux de transmissivité, l'un de ces niveaux étant un niveau correspondant à une transmissi30 vité essentiellement nulle et l'autre niveau étant un niveau
essentiellement fixe de transmissivité.
Sur les figures 3 et 4, on a représenté un autre mode de production d'images en demi-teintes. Sur la figure 3, le modulateur de lumière 24 est le même que celui de la figure 1, 35 hormis qu'à ce dispositif se trouvent associés deux dispositifs
d'entraînement mécanique 25 et 27, tels que des dispositifspiézoélectriques, servant à déplacer respectivement le modulateur de lumière 24 sur de faibles quantités selon deux directions de coordonnées, repérées par les flèches 29 et 31, dans le plan 5 horizontal du dispositif 24 et par rapport à la surface de support 18 et à la feuille 12 en matériau photosensible, portée par cette surface. Comme cela est représenté sur la figure 4, les zones partielles 28 de transmission de la lumière du dispositif 24, tel qu'il est utilisé sur la figure 3, sont disposées 10 selon des lignes et des colonnes espacées les unes des autres.
C'est pourquoi, lorsque le modulateur de lumière 24 se trouve dans n'importe quelle position fixe donnée par rapport à la feuille photosensible 12 qui est exposée, chaque zone partielle 28 réalise l'exposition d'une seule petite zone ou "point" équi15 valent situé sur la feuille 12. Cependant, si l'on déplace le modulateur de lumière 24 sur de faibles distances dans son plan horizontal, par rapport à la feuille 12, grâce à l'utilisation des dispositifs d'entraînement 25 et 27, on peut amener chaque zone partielle 28 à exposer (ou a ne pas exposer), au moyen d'ex20 positions successives et a l'aide d'un déplacement entre les expositions, un certain nombre de petites zones ou "points" situés sur la surface photosensible 12 et regroupés à l'intérieur d'une petite zone ou élément d'image de cette surface. On peut par conséquent obtenir différentes valeurs de demi-teintes en 25 commandant le nombre des petites zones ou "points" exposés à
l'intérieur de chaque élément d'image de la feuille photosensible 12.
Afin de donner une illustration plus détaillée à titre d'exemple, sur la figure 4 on a représenté les petites zones 30 28 transmettant la lumière comme possédant une forme carrée, dont chaque côté possède la longueur d et qui sont situées selon des lignes et des colonnes espacées les unes des autres de la distance 2d. Sur la figure 4, le modulateur de lumière 24 est représenté dans une position neutre par rapport à la feuil35 le photosensible 12 et dans cette position chaque petite zone 24 de transmission de la lumière est située au-dessus du point central faisant partie de neuf "points" 33 situés à l'intérieur d'un élément d'image 35 formé de neuf points. Le dispositif d'entraînement 25 agit de manière & déplacer le dispositif 24 sur 5 la distance d dans l'une ou l'autre des directions de l'axe de coordonnées représenté par la flèche 29, à partir de la position neutre représentée sur la figure 4; et de façon analogue le dispositif d'entrainement 27 agit de manière à déplacer ce dispositif 24 sur une distance d dans l'une ou l'autre des di10 rections le long de l'axe de coordonnées représenté par la flèche 31. Par conséquent chaque zone partielle 28 est déplaçable successivement d'une manière alignée avec chacun des neuf points 33 de l'élément d'image 35, qui lui est associé, sur la feuille 12. Lors de l'opération d'exposition, le dispositif 24 est dé15 placé pas-à-pas sur une suite de neuf positions différentes par rapport à la feuille 12, ce qui amène chaque zone partielle 28 à être alignée successivement avec chacun des neufs points 33 de l'élément d'image 35, qui lui est associé, sur la feuille 12, et à la fin de chaque pas, une nouvelle exposition est ef20 fectuée avec une commande différente des transmissivités des
zones partielles 28 pendant chacune des neuf expositions séparées requises pour chaque exposition complète. Par conséquent, lorsque l'exposition est terminô,un nombre quelconque des neuf points de chaque élément d'image 35 de la feuille 12 peuvent 25 être exposés de manière a produire la valeur de demi-teinte désirée pour chaque élément d'image.
Outre le fait d'utiliser l'appareil des figures 3 et 4 pour produire des graphiques en demi-teintes, on peut également utiliser cet appareil pour produire des graphiques en 30 deux teintes, auquel cas, compte tenu de considérations de construction, il est difficile de prévoir un modulateur de lumière comportant des zones partielles 28 de transmission de la lumière disposées côte-à-côte ou à proximité directe les unes des autres, on utilise le déplacement du dispositif 24 et la mise 35 en oeuvre d'expositions multiples associées à ce déplacement pour remplir les espaces vides, qui sinon, apparaîtraient sur la feuille exposée 12, si le modulateur de lumière 24 n'était
pas déplacé par rapport & la feuille 12.
Comme cela a été mentionné, le modulateur de lumière 5 24 de la figure 1 peut posséder n'importe quelle constitution
appropriée, qui fournisse un nombre élevé de zones partielles 28, dont les transmissivités peuvent être commandées individuellement. Mais, de préférence, le dispositif 24 est un dispositif & cristal liquide et à titre d'exemple peut être un dispositif 10 tel que représenté sur la figure 4. Cette figure montre une petite partie du dispositif 24, dans lequel les épaisseurs des différentes couches de ce dispositif ont été représentées d'une manière exagérée pour la description faite. Le dispositif 24 représenté est constitué par une plaque avant transparente 44 15 et une plaque arrière transparente 46, qui enserrent entre elles
une couche 48 de cristal liquide. Une couche avant de polarisation 52 est disposée au voisinage de la face avant 50 de la plaque avant 44 et une couche arrière de polarisation 56 est disposée au voisinage de la face arrière 54 de la plaque arrière 20 46. Sur la face arrière 58 de la plaque avant 44 se trouvent disposées une pluralité de bandes métalliques conductrices transparentes extrêmement minces 60 qui s'étendent dans une direction en travers du dispositif 24 et sont espacées uniformément les unes des autres dans l'autre direction. Sur la face avant 25 62 de la plaque arrière 46 se trouvent disposées une pluralité
de bandes métalliques conductrices transparentes extrêmement minces semblables 64 qui s'étendent en travers du dispositif 24 dans la direction perpendiculaire à la direction des bandes 60. La surface, sur laquelle chaque bande 60 recouvre l'une des 30 bandes 64 définit une zone partielle 28, dont l'une est représentée sur la figure 4 par des lignes formées de tirets. Par conséquent, en appliquant des signaux de tension appropriée aux bandes 60 et 64, on peut modifier le champ électrique apparaissant aux bornes de la couche de cristal liquide 48, dans chaque 35 zone partielle, une telle variation du champ électrique comman-
dant la polarisation de la lumière traversant la couche de cristal liquide 48 au niveau de cette zone partielle, ce qui permet alors de commander, en liaison avec la couche arrière de polarisation 56 et avec la couche avant de polarisation 54, la trans5 missibilité de la lumière à travers cette zone partielle. Naturellement on comprendra que les bandes métalliques conductrices 60 sont raccordées à des bornes situées dans l'élément de bord 30 du dispositif 24 et que les bandes conductrices 64 sont raccordées à d'autres bornes situées dans l'élément de bord 32 10 du dispositif, comme représenté sur la figure 1, de sorte que des signaux de tension peuvent être apppliqués aux bornes 60 et 64 sous la commande de l'ordinateur 34. Les bandes 60 définissent des lignes, dans lesquelles les zones partielles 28 sont disposées, et les bandes 64 définissent des colonnes. Dans un 15 mode typique de fonctionnement, les bandes 60 sont excitées une par une successivement et, lorsque chaque bande 60 est excitée, les bandes 64 sont excitées soit parallèlement (simultanément)
soit en série (successivement).
Dans les tables traçantes photographiques 10 représen20 tées sur les figures 1 à 4, le modulateur de lumière 24 et la source de lumière 20 possèdent des dimensions appropriées pour permettre la reproduction par exposition de l'ensemble du graphique désiré sur la feuille 12, sans avoir à déplacer la feuille par rapport au dispositif 24, hormis peut- être sur les très 25 faibles distances indiquées ci-dessus en référence aux figures 2 et 3 de manière à produire des images en demi-teintes ou bien pour combler les espaces existant entre les zones partielles 28 de transmission de la lumière, aue comporte le modulateur de lumière. Lorsque l'on doit réaliser la reproduction par ex30 position de graphiques très étendus, il peut être impossible d'utiliser un modulateur de lumière d'une taille aussi étendue et dans un tel cas, on peut agencer la table traçante conforme à l'invention de manère à pouvoir réaliser le déplacement du modulateur de lumière par rapport à la feuille photosensible 35 de telle sorte que cette dernière peut être exposée pas- à-pas ou progressivement zone par zone. Une telle table traçante photographique 64 est représentée sur la figure 5 et comporte une tête photographique 68 constituée par une source de lumière, telle que la source de lumière 20 de la figure 1, et un modula5 teur de lumière, tel que le dispositif 24 de la figure 1, ces éléments étant montés fixes l'un par rapport à l'autre sous la forme d'une seule unité. Cette tête photographique 68 est montée sur le chariot 70 se déplaçant suivant la direction Y d'un dispositif 72 de positionnement X-Y. Ce dispositif 72 comporte, 10 en dehors du chariot 70 déplaçable suivant la direction X, un chariot 74 déplaçable suivant la direction X c'est-à-dire la direction représentée de la coordonnée X, tandis que le chariot 70 déplaçable suivant la direction Y est monté sur ce chariot 74 de manière à se déplacer dans la direction représentée de 15 la coordonnée Y. C'est pourquoi la tête photographique 68 peut
être avancée pas-à-pas sur différentes zones 76 d'une feuille en un matériau photosensible 78 supporté par la surface de support 80 du dispositif 72. Un ordinateur 82 commande le fonctionnement à la fois des dispositifs 72 de positionnement X-Y et 20 de la tête photographique 68.
Une autre table traçante photographique 84 servant à reproduire progressivement par exposition un graphique sur une feuille d'un matériau photosensible est représentée sur les figures 6,7 et 8. Dans cette table traçante photographique 84, 25 la feuille de matériau photosensible 86 est enroulée sur deux rouleaux 88 et 90 et est entrainée suivant la direction de coordonnées X sur une plaque de support 92 par déroulement à partir du rouleau 88 et enroulement sur le rouleau 50, sous la commande d'un moteur 94 et d'un embrayage/frein 96. Une tête photo30 graphique 98 s'étend en travers de la feuille 86 suivant la direction de coordonnées Y, et un ordinateur 100 commande le déplacement de la feuille 86 suivant la direction de coordonnées
X et le fonctionnement de la tête photographique.
La tête photographique 98, telle que représentée sur 35 la figure 7, comporte un boîtier 102 contenant une source de lumière 104, qui d'une manière générale est semblable à la source de lumière 20 de la figure 1, et un modulateur de lumière 106, la source de lumière 104 émettant une lumière, représentée par les rayons 108, tombant sur le modulateur de lumière 106. 5 Le modulateur de lumière 106 de la figure 7 peut être d'une manière générale semblable au dispositif 24 de la figure 1, dans lequel les zones partielles sont disposées suivant une pluralité de lignes et de colonnes sur une zone rectangulaire possédant une longueur et une largeur substantielles, et dans 10 ce cas la feuille photosensible 86 est avancée pas-à-pas dans
la direction de coordonnées X de sorte qu'une nouvelle bande transversale possédant une dimension substantielle dans la direction de coordonnées X est exposée lors de chaque fonctionnement de la tête photographique 98.
Sinon, et comme cela est représenté sur la figure 8, le modulateur de lumière 106 de la tête photographique 98 peut ne comporter cu'une seule ligne de zones partielles ou d'éléments d'image 110. Avec cette forme de tête photographique 98, on peut faire fonctionner la table traçante photographique 84 20 de manière que l'avance de la feuille 86 dans la direction de coordonnées X soit arrêtée pendant chaque fonctionnement de la tête photographique ou, sinon, on peut la faire fonctionner en déplaçant de façon continue la feuille 86 suivant la direction de coordonnées X, le fonctionnement de la tête photographique 25 étant coordonné avec un tel déplacement de manière à exposer
une nouvelle ligne de zones partielles sur la feuille, chaque fois que cette dernière se déplace sur une distance correspondant à la largeur de la ligne des zones partielles.
Dans le cas de l'utilisation d'un modulateur de lumière 30 24 à cristal liquide, tel que celui représenté sur la figure 4, la lumière collimatée délivrée par la source de lumière est dépolarisée, une telle lumière étant polarisée lorsqu'elle traverse la couche polarisante 56. Si on le désire, on peut supprimer la couche arrière polarisante 56 du dispositif 24 et 35 transférer son action à la source de lumière 20. C'est-à-dire
que la source de lumière 20 peut être agencée de manière à émettre une lumière polarisée, ce qui rend inutile la couche polarisante arrière 56 du dispositif 24.
Comme ccla a été mentionné précédemment, dans une ta5 ble traçante photographique conforme aux aspects les plus larges de la présente invention, le moyen, par lequel le modulateur de lumière est éclairé, peut varier fortement et peut prendre la forme-d'un faisceau de lumière mobile que l'on déplace selon un balayage de trame sur la surface supérieure du modula10 teur de lumière. Un tel dispositif est représenté par exemple
sur la figure 9, sur laquelle la table traçante photographique 112 représentée comporte une table 16 et un modulateur de lumière 24, qui sont semblables à ceux de la table traçante photographique 10 de la figure 1. La source de lumière de la table 15 traçante photographique 110 comporte une unité d'éclairement 114 servant a déplacer un spot lumineux 116 selon un mode de balayage de trame sur la surface supérieure du dispositif 24.
L'unité 114 est constituée par une source de lumière 118, de préférence un laser, qui émet un faisceau de lumière 120 en di20 rection d'un miroir rotatif à facettes 122 aui dévie le faisceau 120 pour former le faisceau de balayage 124 qui se déplace de façon répétée sur la surface du dispositif 24 dans la direction de la flèche 126, entre les bords avant et arrière représentés 128 et 130 du dispositif 24. L'unité 114 est en outre 25 déplaçable dans une direction de coordonnées, repérée par la flèche 132, perpendiculaire au mouvement de balayage 126 du faisceau 124 de sorte que chaque fois que le spot lumineux 116 produit par le faisceau 124 effectue un balayage de la surface supérieure du dispositif 24, elle se déplace le long d'une nou* 30 velle ligne sur le dispositif. Une telle utilisation d'un éclairement, du type à balayage, de la surface supérieure du dispositif 24 est avantageux dans le cas o il est nécessaire que le faisceau, qui sort du modulateur de lumière 24 et expose la feuille 12 maintenue sur la table 16, possède une intensité éle35 vée. On notera que, dans ce type de fonctionnement, le faisceau
de lumière fourni par le laser ou par une autre source de lumière 118 peut être maintenu dans un état continuellement "branché" pendant son mouvement de balayage, auquel cas il n'est pas nécessaire de commander élément d'image par élément d'image son 5 état "branché" ou "débranché" comme dans les dispositifs d'exposition laser à balayage connus actuellement.
De même, comme mentionné précédemment, au lieu d'utiliser une table traçante photographique conforme à l'invention, dans laquelle l'image créée par le modulateur de lumière est 10 essentiellement imprimée par contact sur la feuille photosensible qui est exposée, on peut intercaler une lentille entre le modulateur de lumière et la feuille photosensible de manière à projeter l'image créée par le dispositif sur la feuille. Ceci présente un avantage particulier dans le cas o le modulateur 15 de lumière possède une épaisseur substantielle et o le plan objet, c'est-àdire le plan dans lequel l'image créée par le modulateur de lumière apparaît en réalité, est disposé à une certaine distance au-dessus de la surface inférieure du dispositif de telle sorte que, lorsque l'on met en oeuvre une procé20 dure d'impression par contact, il est impossible d'amener le plan objet de manière qu'il se situe à proximité immédiate de la surface de la feuille 12. Une table traçante photographique 134 conforme à l'invention est représentée sur la figure 10 et comporte une table 16, un modulateur de lumière 24 et une sour25 ce de lumière 20, qui sont semblables à ceux de la table traçante photographique 10 de la figure 1. Le modulateur de lumière 24 est cependant espacé de la table 16, à une plus grande distance qu'il ne l'est sur la figure 1, et une lentille de protection ou un système de lentilles de protection 136 est inter30 calé entre ces deux composants. La lentille 136 est réglée de manière à réaliser une focalisation précise dans le plan objet du dispositif 24 et sur la surface de la feuille 12 et par conséquent projette une image nette, qui apparaît dans ce plan objet sur la feuille 12. Par exemple, si le dispositif 24 est un 35 dispositif à cristal liquide tel que celui représenté sur la
figure 4, l'image réelle fournie par le fonctionnement de ce dispositif apparaît dans le plan de la couche de cristal liquide 48, qui est écartée, d'une distance substantielle, de la surface inférieure du dispositif 24, en raison de l'épaisseur des 5 couches 52 et 44. La lentille 136 peut par conséquent être réglée de manière à réaliser la mise au point sur la couche 48 de sorte que l'image fournie par le dispositif 24 est transférée sous une forme nette à la feuille 12.
Claims (5)
1. Table traçante photographique destinée à reproduire par exposition des graphiques sur une feuille (12) de matériau photosensible, et comportant des moyens (16) destinés 5 à soutenir la feuille de matériau photosensible au niveau d'un poste d'exposition, une source de lumière (20) -apte à diriger une lumière en direction dudit poste d'exposition, un modulateur de lumière (24) situé entre ladite source de lumière et ledit poste d'exposition de manière à commander la transmis10 sion de la lumière depuis ladite source de lumière jusqu'à la feuille de matériau photosensible (12) soutenue dans ledit poste d'exposition, de manière à reproduire par exposition des graphiques sur une telle feuille, ledit modulateur de lumière comportant une surface principale (26) subdivisée en un nombre 15 important de zones partielles (28), dont chacune peut être commandée individuellement de manière que sa transmissivité à la lumière soit modifiée, et des moyens (34) associés audit modulateur de lumière (24) pour commander individuellement la transmissivité de chacune desdites zones partielles, caractérisée 20 en outre en ce que lesdites zones partielles (28) possèdent toutes essentiellement les mêmes dimensions et la même forme et sont espacées uniformément les unes par rapport aux autres selon des lignes et des colonnes, que l'espacement entre lesdites lignes et lesdites colonnes est du même ordre de gran25 deur que la dimension maximale de l'une desdites zones partielles, que, dans le cas o elle est transmise à travers l'ensemble desdites zones partielles, lorsque ledit dispositif est fixé par rapport a ladite feuille de matériau photosensible, la lumière éclaire de façon correspondante une pluralité de 30 zones partielles situées sur ladite feuille et disposées de
façon analogue selon des lignes espacées et des colonnes espacées, que ledit modulateur de lumière (24) possède une position neutre par rapport à ladite feuille de matériau photosensible, et qu'il est prévu des moyens (25,27) servant à dépla35 cer ledit modulateur et ladite feuille de matériau photosensi-
ble l'un par rapport à l'autre dans deux directions perpendiculaires parallèles respectivement auxdites lignes et auxdites colonnes desdites zones partielles (28) dudit modulateur de lumière, sur des distances suffisamment faibles pour que, lors5 que le modulateur de lumière et la feuille sont déplacés à partir de la position relative neutre, la lumière transmise à travers lesdites zones partielles dudit modulateur de lumière éclaire des zones partielles de ladite feuille (12) situées entre lesdites lignes et lesdites colonnes de zones partielles de 10 ladite feuille, qui sont éclairées lorsque ledit dispositif et ladite feuille sont dans ladite position relative neutre et que la lumière est transmise a travers l'ensemble desdites
zones partielles dudit dispositif (24).
2. Table traçante photographique selon la revendica15 tion 1, caractérisée en outre en ce que lesdits moyens (25,27) servant a déplacer ledit modulateur de lumière (24) et ladite
feuille (12) de matériau photosensible l'un par rapport à l'autre dans deux directions perpendiculaires agissent, pour chacune de ces directions, en déplaçant ledit modulateur de lu20 mière entre ladite position neutre et au moins une autre position séparée de ladite position neutre par une distance du même ordre de grandeur que la dimension maximale de l'une desdites zones partielles.
3. Table traçant photographique selon la revendica25 tion 2, caractérisée en outre en ce que lesdites zones partielles (28) ont essentiellement une dimension d dans chacune desdites directions perpendiculaires, que lesdites colonnes sont espacées les unes des autres par une distance égale sensiblement à 2d, que lesdites lignes sont espacées les unes des au30 tres par une distance égale sensiblement à 2d, et que lesdits
moyens d'entraînement (25,27) dans lesdites directions perpendiculaires agissent de manière à déplacer ledit modulateur de lumière (24) sur une distance égale sensiblement à d dans ces deux directions perpendiculaires, à partir de ladite po35 sition neutre.
4. Table traçante photographiaue selon la revendication 1, caractérisée en outre en ce que ledit modulateur de
lumière (24) est un dispositif à cristal liquide.
5. Procédé pour reproduire par exposition un graphique 5 sur une feuille (12) de matériau photosensible, ce procédé consistant a: prendre une feuille (12) d'un matériau possédant une surface photosensible et la soutenir de manière à sensibiliser ladite surface photosensible, et à prévoir une source de lumière (20) dirigée vers la surface photosensible et à in10 terposer un modulateur de lumière (24) entre ladite source de lumière et ladite surface photosensible, ledit modulateur de lumière possédant une surface principale qui d'une manière générale est parallèle à ladite surface photosensible et est subdivisé en un nombre élevé de zones partielles (28) dont cha15 cune peut être commandée individuellement de manière que sa transmissivité à la lumière soit modifiée, caractérisé en outre en ce que lesdites zones partielles (28) sont par ailleurs uniformément espacées les unes par rapport aux autres suivant des lignes et des colonnes, l'espacement entre lesdites lignes 20 et lesdites colonnes est du même ordre de grandeur que la dimension maximale de l'une desdites zones partielles, que lors d'une première phase d'exposition, on maintient ledit modulateur de lumière (24) fixe par rapport à ladite surface photosensible (12) et, simultanément, on commande individuellement 25 la transmissivité de chacune desdites zones partielles dudit modulateur de lumière (24) de manière à commander la lumière traversant ledit modulateur afin d'exposer de façon sélective des zones partielles associées de ladite surface photosensible, on déplace ledit modulateur de lumière (24) jusque dans une 30 nouvelle position par rapport à ladite surface photosensible
(12) et, au cours d'une seconde phase d'exposition, on maintient ledit modulateur de lumière et ladite surface photosensible fixes l'un par rapport à l'autre dans ladite nouvelle position et, simultanément, on commande individuellement la 35 transmissivité de chacune desdites zones partielles dudit mo-
dulateur de lumière de manière à commander la lumière traversant ce dernier afin d'exposer de façon sélective d'autres zones partielles associées de ladite surface photosensible, la distance, sur laquelle ledit modulateur de lumière est déplacé 5 par rapport a ladite surface photosensible entre les première et seconde phases d'exposition,étant telle que les zones partielles de ladite surface photosensible, qui sont exposées pendant ladite seconde phase d'exposition, se situent entre les zones partielles de ladite surface photosensible, qui auraient 10 été exposées pendant ladite première phase d'exposition, si
la lumière avait été transmise par l'ensemble desdites zones partielles dudit modulateur de lumière, lors de ladite première phase d'exposition.
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