CH553668A - Procede et dispositif pour impressionner a l'aide d'un faisceau lumineux une couche photosensible en vue de realiser un trace. - Google Patents

Description

  
 



   La présente invention a pour objet un procédé ainsi qu'un dispositif pour impressionner à l'aide d'un faisceau lumineux une couche photosensible en vue de réaliser un tracé permettant notamment de réaliser, à partir d'une épure, sur cette couche photosensible, un négatif aux dimensions exactes d'un circuit imprimé.



   Généralement, pour réaliser une telle reproduction, on reproduit à l'aide d'une optique sur la couche photosensible l'image d'un diaphragme ou d'un masque éclairé par une source lumineuse. Puis en provoquant un déplacement relatif entre cette image du diaphragme et la couche photosensible on crée une trace impressionnée dans cette couche qui peut ensuite être développée.



  La largeur de cette trace correspond à la dimension principale du diaphragme mesurée dans une direction perpendiculaire au déplacement relatif. Par contre la dimension principale de ce diaphragme mesurée dans la direction du déplacement relatif n'a qu'un effet pratiquement linéaire sur le temps d'exposition.



   Bien entendu il faut tenir compte de la loi de réciprocité bien connue qui veut que pour obtenir un noircissement désiré il faut que le produit du temps d'exposition par l'intensité lumineuse ou éclairement reste constant pour une émulsion photographique donnée.



   Si   l'on    s'arrange pour que les dimensions principales de tous les diaphragmes utilisés mesurées dans la direction du déplacement relatif entre ce diaphragme et la couche photosensible soient égales, le principe de réciprocité énoncé ci-dessus peut s'exprimer ainsi:
 Pour obtenir un noircissement désiré dans une émulsion photographique donnée il faut que le quotient de l'éclairement par la vitesse relative de déplacement soit constant.



   Dans les dispositifs connus à l'heure actuelle, cette loi de réciprocité est réalisée en ce qu'on adapte ou règle l'intensité lumineuse à la vitesse de déplacement relative existante.



   Ceci est actuellement réalisé de deux façons différentes:
 a) On pilote la tension d'alimentation de la lampe à incandescence illuminant le diaphragme par la vitesse de déplacement.



  Plus la vitesse de déplacement est grande, plus la tension d'alimentation est élevée.



   b) La lampe est toujours alimentée à sa tension nominale, mais la quantité de lumière frappant la couche sensible est réduite en fonction de la vitesse de déplacement, par des moyens connus tels qu'un filtre dont le facteur d'absorption varie de façon continue. Plus la vitesse de déplacement est grande, moins la portion de filtre utilisée absorbera de lumière.



   Ces deux procédés connus présentent de graves inconvénients.



  En effet, dans le premier cas a) précité, l'éclairement frappant la couche photosensible n'est pas proportionnel à la tension d'alimentation de la source lumineuse notamment pour les raisons suivantes:
 - La résistance électrique du filament de la lampe varie avec la température de fonctionnement, température qui varie en fonction de la tension d'alimentation.



   - Le spectre de la lumière émise par la lampe se modifie en fonction de sa température de fonctionnement.



   - L'émission lumineuse de la lampe est modifiée par des fluctuations de la tension d'alimentation de la lampe et donc de celles du réseau de distribution.



   - Le vieillissement de la lampe provoque une diminution de la lumière émise par des caractéristiques d'alimentation constantes.



   - L'inertie du filament ne permet pas   tin    réglage rapide de la quantité de lumière émise.



   Dans le second cas b) précité il faut compter avec les difficultés suivantes:
 - Il y a toujours une perte de luminosité dépendant du matériau utilisé comme filtre.



   - Du fait de l'inertie mécanique du filtre, celui-ci ne peut être déplacé aussi vite qu'il serait souhaitable pour obtenir un réglage adéquat.



   - Le réglage de l'intensité lumineuse en fonction de la vitesse de déplacement ne peut se faire avec la précision voulue qu'avec l'aide du dispositif de contrôle externe.



   Le procédé, objet de la présente invention, pour impressionner à   à   l'aide d'un faisceau lumineux une couche photosensible tend à obvier aux inconvénients précités. Selon ce procédé on crée à l'aide d'une source lumineuse et d'une optique l'image d'un diaphragme sur une couche photosensible. Ce procédé se distingue par le fait qu'on commande la vitesse du déplacement relatif de cette image par rapport à la couche photosensible en fonction de l'éclairement de la source lumineuse.



   Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte une source lumineuse éclairant au travers d'une optique un diaphragme dont l'image est projetée sur une couche photosensible, ainsi que des moyens pour provoquer un déplacement relatif de cette image par rapport à cette couche photosensible, comprenant au moins un moteur d'entraînement, caractérisé par le fait qu'il comporte une cellule photo-électrique éclairée par la source lumineuse et pilotant la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et donc la vitesse du déplacement de l'image par rapport à la couche photosensible.



   Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple deux formes d'exécution du dispositif selon l'invention.



   La fig. 1 illustre une première forme d'exécution du dispositif.



   La fig. 2 illustre une seconde forme d'exécution du dispositif.



   La fig. 3 illustre une forme préférée de diaphragme.



   Selon le présent procédé, et contrairement aux procédés existants décrits ci-devant, on considère comme grandeur d'entrée l'intensité lumineuse émise par la source lumineuse, respectivement reçue par la couche photosensible et commande en fonction de cette intensité lumineuse la vitesse du déplacement relatif entre le faisceau lumineux, respectivement l'image du diaphragme et la couche photosensible.



   De ce fait il est possible d'éliminer complètement les facteurs gênants suivants:
 - Les influences des non-linéarités entre les paramètres élec
 triques de fonctionnement de la lampe et son émission
 lumineuse.



   - Les fluctuations de la tension d'alimentation de la lampe.



     o      ¯   La baisse de luminosité due au vieillissement de la lampe.



   - Le décalage du spectre d'émission de la lampe.



   - L'inertie de la lampe.



   Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comporte dans une première forme d'exécution illustrée à la fig. 1, une source lumineuse 1 par exemple constituée par une lampe à incandescence ou une lampe halogène éclairant au travers d'une optique une couche photosensible 2.



   Cette optique comporte dans le cas illustré une première lentille 3 transformant le faisceau lumineux émis par la lampe 1 en un faisceau de rayons parallèles qui est renvoyé par un miroir 4 sur une seconde lentille 5 focalisant le faisceau lumineux sur un obturateur 6. Le faisceau lumineux est ensuite focalisé par deux lentilles 7, 8 sur un diaphragme 9 puis focalisé à l'aide de la lentille 10 sur la couche photosensible 2 où se forme l'image du diaphragme 9.



   Le dispositif comporte encore une cellule photo-électrique   1 1    éclairée par la source lumineuse 1 au travers d'un filtre 12 ne laissant passer que la fraction spectrale sur la cellule photo-électrique 11 égale à la fraction spectrale de la sensibilité de la couche photosensible 2.



   Le signal électrique émis par la cellule photo-électrique 11 pilote la fréquence d'un oscillateur 13 commandant le moteur d'entraînement 14 qui dans cette réalisation est un moteur pas à pas. Ce moteur 14 provoque le déplacement relatif entre l'image du diaphragme 9 et la couche photosensible, par exemple par l'entraînement en rotation d'un tambour sur la surface périphérique duquel la couche photosensible 2 est fixée.  



   On commence et termine toujours le traçage d'une ligne à une même vitesse minimum. Ceci est obtenu par la sous-alimentation à une valeur définie de la lampe 1.



   Si   l'on    trace des lignes courtes la lampe 1 reste sous-alimentée à sa valeur définie, l'opération de traçage s'effectue de ce fait à la vitesse minimum correspondant à l'intensité de la lampe 1 sousalimentée, la longueur de ces distances courtes étant définie de telle sorte que l'opérateur ne soit pas retardé dans la poursuite de son travail. A titre d'exemple on considère que ces lignes courtes doivent pouvoir être réalisées en l'espace de quelques secondes.



   Pour le traçage de lignes plus longues, par contre, dès le commencement du traçage on augmente la puissance photométrique de la lampe   I    selon une fonction. La vitesse pilotée par la cellule photo-électrique 12 augmente analogiquement à la puissance photométrique de la lampe 1. On termine le traçage d'une manière inverse pour atteindre à nouveau la vitesse minimum. La fonction d'augmentation respectivement de décroissance de la puissance photométrique de la lampe 1 est définie de manière que le servomécanisme de réglage de la vitesse de déplacement puisse suivre.



   La seconde forme d'exécution du dispositif illustrée à la fig. 2 comporte une partie optique 1 à 12 identique à celle de la première forme d'exécution et ne sera pas redécrite ici. Dans cette seconde forme d'exécution le déplacement relatif entre l'image du diaphragme 9 et la couche photosensible est commandé par deux moteurs 14a et 14b provoquant chacun un déplacement suivant une coordonnée. Avec cette disposition il est donc possible de déplacer dans un plan ou une surface de révolution l'image du diaphragme 9 sur la couche photosensible 2.



   Pour ce faire il faut que la vitesse résultant des vitesses commandées par les moteurs 14a et 14b suivant les deux coordonnées soit proportionnelle à l'éclairement de la lampe 1. Ainsi avant d'alimenter l'oscillateur 13, le signal délivré par la cellule photoélectrique est mis en forme en 15.



   Dans l'exemple illustré, le dispositif est conçu pour tracer des lignes suivant les deux axes de coordonnées ainsi qu'à   45    par rapport à ces axes. Ainsi lorsqu'on trace une ligne parallèle à l'axe d'une coordonnée, le signal de la cellule photo-électrique 11 est délivré sans modification à l'oscillateur qui alimente alors le moteur 14a. Pour tracer une ligne parallèle à l'autre coordonnée, le signal de la cellule photo-électrique est transmis directement à l'oscillateur qui alimente alors l'autre moteur 14b.



   Pour tracer une ligne à   45 ,    le signal de la cellule photo-électrique est divisé par    > /2    en 15 avant de piloter l'oscillateur 13 qui cette fois alimente simultanément les deux moteurs 14a et 14b. De cette façon la vitesse résultante sera proportionnelle au signal émis par la cellule photo-électrique et donc à l'intensité lumineuse de la lampe 1. L'un des moteurs 14a entraîne le tambour portant la couche photosensible 2 en rotation, tandis que l'autre 14b entraîne la tête d'impression, donc le faisceau lumineux et l'image du diaphragme, dans un déplacement linéaire suivant une génératrice de ce tambour.



   Il est évident que le diaphragme 9 peut présenter une ouverture de forme et de dimension variables. Lorsque   l'on    trace des lignes suivant deux directions perpendiculaires seulement,   l'ouver-    ture du diaphragme peut être carrée par exemple.



   Toutefois lorsqu'on désire tracer des lignes suivant différentes directions, il est avantageux d'utiliser un diaphragme présentant une ouverture circulaire. Une telle forme circulaire ne permet cependant pas une illumination égale du centre et des bords du trait que   l'on    trace, ce qui est un inconvénient. La moitié supérieure a de la fig. 3 illustre un diaphragme circulaire et en a' les répartitions lumineuses qu'il provoque.



   Pour remédier à cet inconvénient on utilise un diaphragme dont l'ouverture est annulaire b et qui donne une répartition lumineuse beaucoup plus favorable b'. 

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé pour impressionner à l'aide d'un faisceau lumineux une couche photosensible en vue de réaliser un tracé permettant notamment de réaliser à partir d'une épure, sur cette couche photesensible, un négatif aux dimensions exactes d'un circuit imprimé, selon lequel on crée à l'aide d'une source lumineuse et d'une optique l'image d'un diaphragme sur une couche photosensible, caractérisé par le fait qu'on commande la vitesse du déplacement de cette image par rapport à la couche photosensible en fonction de l'éclairement de la source lumineuse.

   Il. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, comportant une source lumineuse éclairant au travers d'une optique un diaphragme dont l'image est projetée sur une couche photosensible ainsi que des moyens, provoquant un déplacement relatif entre cette image et la couche photosensible, présentant au moins un moteur d'entraînement, caractérisé par le fait qu'il comporte encore une cellule photo-électrique éclairée par la source lumineuse et pilotant la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et donc la vitesse du déplacement de l'image par rapport à la couche photosensible.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on sous-alimente la source lumineuse au début et à la fin d'un déplacement relatif entre l'image du diaphragme et la couche photosensible pour qu'elle n'émette qu'une fraction de sa puissance photométrique et par le fait que dans la partie médiane du déplacement on élève puis diminue la puissance photométrique de la source lumineuse suivant une fonction donnée.

   2. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on sous-alimente la source lumineuse et maintient la puissance photométrique de celle-ci constante pendant la totalité d'une opération de traçage.

   3. Procédé selon la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on déplace la couche photosensible par rapport à l'image du diaphragme.

   4. Dispositif selon la revendication Il, caractérisé par le fait que la cellule photo-électrique est éclairée au travers d'un filtre ne laissant passer que la fraction spectrale de la source lumineuse égale à la fraction spectrale de la sensibilité de la couche photosensible.

   5. Dispositif selon la revendication Il ou la sous-revendication 4, caractérisé par le fait que le moteur d'entraînement est un moteur pas à pas.

   6. Dispositif selon la revendication II, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit de mise en forme du signal délivré par la cellule photo-électrique et par le fait que les moteurs d'entraînement sont deux moteurs pas à pas provoquant des déplacements relatifs entre l'image du diaphragme et la couche photosensible suivant deux directions.

   7. Dispositif selon la revendication Il, caractérisé par le fait que le diaphragme comporte une ouverture annulaire de forme circulaire.