<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Farben bei der optisch-elektrischen Abtastung farbiger Musterzeichnungen, bei dem das Abtastlicht jedes abgetasteten Punktes in mehrere, unterschiedlichen Spektralbereichen zugeordneten Lichtbündel zerlegt wird und entsprechend viele elektrische Signale erzeugt werden, deren Amplituden den Intensitäten der zugeordneten Lichtbündel proportional sind.
Zur Herstellung von Strick- oder Webwaren, Mosaikbildern, Drucken oder andern flächigen, buntgemusterten Gegenständen werden in immer stärkerem Masse elektronisch steuerbare Maschinen eingesetzt. Unter "elektronischer" Steuerung wird hiebei verstanden, dass den einzelnen Antriebsorganen der Maschine elektrische Steuersignale in einer Weise zugeführt werden, dass das Farbmuster des von der Maschine hergestellten Gegenstandes genau einer vorgewählten Musterzeichnung entspricht. Beispielsweise muss daher bei Strickwaren jede Masche, bei Mosaikbildern jeder Mosaikstein einem bestimmten Punkt auf der Musterzeichnung zugeordnet sein und eine diesem äquivalente Farbe besitzen.
Zur elektronischen Steuerung von Maschinen gibt es zwei grundsätzliche Methoden. Die eine besteht darin, eine farbige Musterzeichnung Punkt für Punkt mit optisch-elektrischen Wandlern abzutasten und die von jedem abgetasteten Punkt erhaltenen Abtastsignale auszuwerten und so zu ordnen, dass sie genau in denjenigen Augenblicken den Arbeitsorganen der gleichzeitig in Betrieb befindlichen Maschine zugeführt werden, in denen diese die den abgetasteten Punkten entsprechenden Fäden, Mosaiksteinchen, Farben od. dgl. auswählen. Die andere Methode besteht darin, die durch Abtastung der Musterzeichnung erhaltenen Abtastsignale auf Loch- oder Filmstreifen, Magnetbändern od. dgl. zu speichern und die eigentlichen Steuersignale im Bedarfsfall durch Abtasten oder Auslesen der Zwischenspeicher zu gewinnen.
Beiden Methoden ist gemeinsam, dass die Qualität der hergestellten Gegenstände wesentlich von der Genauigkeit der optisch-elektrischen Abtastung der Musterzeichnung abhängt, weil Fehler bei der Abtastung zu äquivalenten Fehlern in der Fertigware führen.
Die optisch-elektrischen Abtastvorrichtungen besitzen im allgemeinen eine oder mehrere photoelektrische Wandler, denen optische, aus Linsen und Filtern bestehende Systeme vorgeschaltet und elektrische bzw. elektronische Auswerte- und Normierkreise nachgeschaltet sind.
Gemäss einem Vorschlag in der deutschen Offenlegungsschrift 152263 (D 3097) besteht der optisch-elektrische Wandler beispielsweise aus einem Satz von mehreren Photozellen, die nur auf das Licht aus je einem engen Wellenlängenbereich ansprechen. Wird der Wandler bei der Abtastung über die Musterzeichnung geführt, dann wird bei der Abtastung eines Punktes, dessen Farbe einem dieser engen Wellenlängenbereiche entspricht, nur in der diesem zugeordneten Photozelle ein elektrisches Signal erzeugt.
Nachteilig bei diesen und andern optisch-elektrischen Abtasteinrichtungen ist stets, dass die Amplitude der erzeugten elektrischen Signale beispielsweise von der Belichtung der Musterzeichnung während der Abtastung, vom Abstand zwischen dem optisch-elektrischen Wandler und der Musterzeichnung, vom Transmissions- bzw.
Reflexionsfaktor der für die Musterzeichnung verwendeten Farben und von andern, im wesentlichen optischen Eigenschaften abhängt. Änderungen dieser Eigenschaften während des Betriebes führen zu Musterfehlern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels denen die durch derartige optische Einflüsse bewirkten Fehler vermieden werden können.
Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Verfahren besteht die Erfindung darin, dass jeweils dasjenige Signal, das dem Lichtbündel mit der grössten Intensität zugeordnet ist, auf eine von dieser Intensität unabhängige, konstante Amplitude verstärkt wird, und dass die restlichen Signale mit genau demselben Verstärkungsgrad verstärkt werden, so dass ihre Amplitude das Verhältnis der Intensität der ihnen zugeordneten Lichtbündel zur Intensität des Lichtbündels mit der grössten Intensität angibt, und dass nur die derart verstärkten Signale zur Farberkennung verwendet werden.
Eine Vorrichtung zur optisch-elektrischen Abtastung farbiger Musterzeichnungen, enthaltend eine Anzahl von lichtempfindlichen Elementen, denen verschiedenartige Farbfilter vorgesetzt sind, ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch einen Mehrkanal-Verstärker, dessen Verstärkerkanäle je einem leichtempfindlichen Element nachgeschaltet sind, und durch eine mit dem Mehrkanalverstärker gekoppelte Steuerschaltung, durch die der für alle Verstärkerkanäle gleiche Verstärkungsfaktor jeweils auf einen solchen Wert einregelbar ist, dass das Ausgangssignal desjenigen Verstärkerkanals, der dem am stärksten belichteten lichtempfindlichen Element nachgeschaltet ist, eine von der Intensität unabhängige Amplitude aufweist.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass Belichtungsschwankungen u. dgl. bei der Abtastung oder von Punkt zu Punkt schwankende Transmissions- bzw. Reflexionsfaktoren keinen Einfluss auf die Erkennung der Farben haben können, solange die Farben, die die abgetasteten Punkte haben bzw. haben sollen, auch zur stärksten Belichtung des zugehörigen lichtempfindlichen Elements führen. Diese Bedingung ist jedoch, ausser in extremen Fällen, stets erfüllt.
Die Zeichnungen stellen die Erfindung beispielsweise dar : Fig. 1 und la das Blockschaltbild der Gesamtanlage, Fig. 2 die schematische Darstellung des Abtastkopfes, Fig. 2a den Abtastkopf im rechten Winkel zur Zeilenrichtung gesehen, Fig. 3 die Farberkennungsschaltung zur Rasterung von vierfarbigen Mustervorlagen Ausführungsart I, Fig. 4 die Farberkennungsschaltung Variation II, Fig. 5 den Farbdruckerkopf teilweise
<Desc/Clms Page number 2>
geschnitten und von vorne gesehen, Fig. 6 den Querschnitt längs der Linie A-B in Fig, 5, Fig. 7 die Seitenansicht des Farbdruckerkopfes von der Seite gesehen, Fig. 8 die schematische Darstellung der beiden Koordinatenzeichenmaschinen.
Die Anlage besteht aus zwei Koordinatenzeichenmaschinen --MS 1 und MS 2--, deren Koordinatenwagen in beiden Richtungen von Schrittmotoren--24, 32,42, 49--angetrieben werden. Auf dem Saugtisch der einen Koordinatenzeichenmaschine wird die abzutastende Musterzeichnung aufgelegt und von einem am Koordinatenwagen angebrachten farbempfindlichen Abtastkopf --72-- jeweils zwölf Zeilen des Musters gleichzeitig abgetastet. Die Musterzeichnung kann eine in den drei abtastbaren Farben Rot, Grün, Blau frei oder bereits gerastert (z. B. auf Millimeterpapier) gezeichnete Vorlage sein, deren Massstab der Maschengrösse 0, 8 X 0, 8 mm2 bis 2 X 2 mm2 auf der Zeichnung entspricht, also demjenigen Massstabbereich der praktisch vorkommt.
Auf dem Saugtisch der andern Koordinatenzeichenmaschine wird ein Bogen verzugsfreier weisser, unbedruckter Zeichenkarton aufgelegt und von dem am Koordinatenwagen angebrachten Farbdruckerkopf --73-- mit drei Punktdruckern-67, 68, 69-in den Farben Rot, Grün, Blau pro Zeile in zwölf Zeilen gleichzeitig im genauen 2 mm-Raster entsprechend den Farbsignalen bedruckt, die vom Farbabtastkopf--72-- der Musterzeichnungsabtastung über je eine Farberkennungs-und Auswerteschaltung--53 bis 63-- (Fig. 1) pro Zeile geliefert werden.
Die Auswerteschaltung ist so ausgelegt, dass nur entweder ein Farbsignal Rot oder Grün oder Blau bei eindeutig erkannten Farben oder kein Signal bei Weiss und bei etwa auftretenden Mischfarben abgegeben wird, z. B. im Grenzbereich zwischen zwei verschiedenfarbigen Musterfiguren, so dass bei der nachfolgenden Korrektur der gerasterten Zeichnung von Hand auf dem Reissbrett an diesen Stellen nur die richtige Farbe nachgetragen, aber keine falsch gedruckte gelöscht werden muss. Die Schrittmotoren--24, 32-der zweiten Koordinatenzeichenmaschine--MS 2--, auf der die Rasterzeichnung gedruckt wird, werden mit einer festen Frequenz gesteuert und jeweils nach Zurücklegung von 2 mm wird ein Steuerimpuls abgegeben, der den Druckvorgang auslöst.
Die Schrittmotoren der ersten Koordinatenzeichenmaschine--42, 49--, auf der die Vorlage abgetastet wird, werden von einer entsprechend dem Massstabverhältnis einstellbaren Frequenz gesteuert, die mit der Steuerfrequenz der zweiten Maschine fest verkoppelt ist, weil beide Frequenzen durch Frequenzteilung aus einem gemeinsamen Steuergenerator--l--abgeleitet werden.
Die 670 kHz-Sinusspannung dieses Generators--l--wird in einem Rechteckformer--2--zu
EMI2.1
die Stoptaste gedrückt wurde.
Der dritte Eingang des UND-Gatters --3-- erhält dauernd ein Signal von dem Ausgang--A2--des Impulsformer-Monovibrators--25--, welcher nur jeweils für zirka 5 msec unterbrochen wird, wenn dieser einen Auslöseimpuls erhält, wie weiter unten beschrieben wird.
EMI2.2
--5-- zugeführt,--37--, dessen Ausgänge--AI und A2--je eine, dem gewünschten Massstabverhältnis zwischen dem Massstab der abzutastenden Mustervorlage und dem 2 mm-Raster der zu druckenden Rasterzeichnung entsprechend eingestellte Impulsfrequenz für die weiter unten näher beschriebene Schrittmotorsteuerung des Xund Y-Transports der Abtastmaschine an die UND-Gatter--38 und 45--abgeben.
Die 164 Hz-Impulse des Teilers-5-werden einerseits über den Impulsformer-Monovibrator-6-- den beiden ersten UND-Gattern--21 und 29-der Schrittmotorsteuerung--22, 30-- der Rasterdruckmaschine für den X-und Y-Transport zugeführt und anderseits dem fünfstufigen binären Teiler - -7--, der die 164 Hz-Impulse im Verhältnis 32 : 1 auf zirka 5 Hz herunterteilt.
Da der mechanische Antrieb der Koordinatenwagen der Rasterdruckmaschine so ausgelegt ist, dass diese mit 32 Schritten des Schrittmotors genau 2 mm Weg zurücklegen, gibt also der Ausgang des Teilers--7--
EMI2.3
zirka 5 msec bewirkt, damit nicht die vielen nachfolgend beschriebenen, hintereinandergeschalteten Schaltfunktionen, die auf einen solchen Schritt folgen können, wenn dieser gerade der letzte in einer gerade laufenden Bewegungsrichtung ist, alle innerhalb einer Periode der 670 kHz-Frequenz ablaufen müssen.
Anderseits werden diese Steuerimpulse einem elektronischen Vorwahlzähler--8--zugeführt, welcher die Steuerung des Transportablaufes der Koordinatenwagen der beiden Koordinatenzeichenmaschinen bewirkt.
Da sowohl der Farbabtastkopf-72-als auch der Farbdruckerkopf --73-- je zwölf Zeilen bestreichen, aber aus Gründen ihres mechanischen Aufbaus jeweils eine Zeile Zwischenraum lassen, ergibt sich folgender Bewegungsablauf für die Koordinatenwagen beider Maschinen : Aus der mechanisch von Hand eingestellten Anfangsstellung erfolgt ein X-Transport in Rapportbreite, also z. B. 420 Rasterschritte für ein Muster, welches bei Rundstrickmaschinen viermal in einem Zylinderumfang von 1680 Nadeln aufgehen soll, dann ein Rasterschritt in Y-Richtung, damit beim folgenden X-Rücktransport um 420 Rasterschritte die ausgelassenen
<Desc/Clms Page number 3>
Zeilen abgefahren werden und nach dem X-Rücktransport ein Y-Transport um 23 Rasterschritte, danach wiederholt sich dieser Zyklus bis das ganze Muster abgetastet ist.
Ein auf die Rasterschrittzahl der Rapporthöhe dividiert durch 24 und aufgerundet auf die nächsthöhere Zahl eingestellter Vorwahlzähler --36-- bewirkt dann die Endabschaltung. Die Zähler--8, 36 und 37--sowie der vierstufige Ringzähler--18--sind (vor dem Start der Abtastung) mit der Taste--0--auf ihre Anfangsstellung zurückgestellt worden, beim Ringzähler--18--ist das die Stufe--A--.
Diese gibt ein Signal über die ODER-Schaltung --20-- an die zweiten Eingänge der UND-Gatter - -21, 26 und 38--, so dass die 164 Hz-Impulse am ersten Eingang des UND-Gatters --21-- wirksam werden und über die Drehrichtungssteuerung--22--und die Schrittmotorsteuerung--23--dem Schrittmotor --24-- für den X-Transport der Rasterdruckmaschine zugeführt werden. Das UND-Gatter-26-kann nun die seinem ersten Eingang aus dem Teiler --7-- über den Impulsformer-Monovibrator--25--zugeführten Impuls über den Impulsformer-Monovibrator--27--an die Farbabtastschaltung weitergeben und dort das Ausdrucken der gerade abgelesenen Farben bewirken, wie weiter unten noch näher beschrieben wird.
Auch das UND-Gatter-38-kann nun die vom Ausgang-AI--des der nötigen Massstabumsetzung entsprechend eingestellten Vorwahlzähler --37-- abgegebenen Schrittimpulse über den Impulsformer-Mono- vibrator--39--an die Drehrichtungssteuerung--40--und weiter an die Schrittmotorsteuerung --41-des Schrittmotors --42-- zur Betätigung des X-Transports der Abtastmaschine weitergeben. Ausserdem wird das Signal der Ringzählerstufe --A-- den Eingängen --V-- der Drehrichtungssteuerungen --22 und 40-der X-Transporte der Rasterdruckmaschine und der Abtastmaschine zugeführt, so dass beide Schrittmotoren in Vorwärtsrichtung laufen. Ausserdem steht das Signal der Ringzählerstufe --A-- am UND-Gatter --9--.
Erreicht nun der Vorwahlzähler-8-die eingestellte Zahl der Rapportbreite, also z. B. 420, dann gibt der Ausgang--AB--einen Impuls an den zweiten Eingang des UND-Gatters--9--, welcher über das ODER-Gatter --14-- den Verzögerungs-Monovibrator --15-- anstösst, welcher nach zirka 1 msec den Impulsformer-Monovibrator--16--zur Abgabe eines Impulses anstösst. Dieser Impuls gelangt an den Zähleingang --E-- des Ringzählers --18--, stellt diesen um eine Stufe weiter auf die Stufe --B-- und gelangt ausserdem über das ODER-Gatter--17--an den Rückstelleingang--R--des Vorwahlzählers--8-- und stellt diesen auf Null zurück.
Mit diesem Schaltvorgang sind auch die Schrittmotoren--24 und 42--für den X-Transport der Rasterdruckmaschine und der Abtastmaschine stillgesetzt, da das Signal der Stufe-A-- des Ringzählers--18--an den zweiten Eingängen der UND-Gatter--21 und 38--weggefallen ist, ebenso am zweiten Eingang des UND-Gatters--26--, so dass während des folgenden Y-Transports der Farbdruckerkopf ausser Tätigkeit bleibt.
Das Signal der Stufe--B--des Ringzählers--18--liegt nun über das ODER-Gatter--28--an den zweiten Eingängen der UND-Gatter--29 und 45--. Das UND-Gatter --29-- kann jetzt die seinem ersten Eingang vom Teiler --5-- über den Impulsformer-Monovibrator --6-- zugeführten 164 Hz-Impulse der Drehrichtungssteuerung--30--und über diese der Schrittmotorsteuerung--31--des Schrittmotors --32-- für den Y-Transport der Rasterdruckmaschine zuführen.
Ebenso kann das UND-Gatter --45-- die seinem ersten Eingang vom Ausgang --A2-- des entsprechend der gewünschten Massstabumsetzung eingestellten Vorwahlzählers--37--zugeführten Schrittimpulse über den Impulsformer-Monovibrator--46-der Drehrichtungssteuerung--47--und über diese der Schrittmotorsteuerung--48--des Schrittmotors --49-- für den Y-Transport der Abtastmaschine weitergeben. Ausserdem liegt das Signal der Stufe-B-des Ringzählers --18-- am ersten Eingang des UND-Gatters--10--.
Erreicht nun der Vorwahlzähler--8-- die fest eingestellte Zählstufe "eins", dann gibt der Ausgang--AI--einen Impuls an den zweiten Eingang des UND-Gatters-10-, welcher über das ODER-Gatter --14-- den Verzögerungs-Monovibrator --15-anstösst, welcher nach zirka 1 msec den Impulsformer-Monovibrator--16--zur Abgabe eines Impulses anstösst. Dieser Impuls gelangt an den Zähleingang des Ringzählers-18--, stellt diesen um eine Stufe weiter auf die Stufe--C--und gelangt ausserdem über das ODER-Gatter--17--an den Rückstelleingang--R-- des Vorwahlzählers--8--und stellt diesen auf Null zurück.
Mit diesem Schaltvorgang sind auch die Schrittmotoren--32 und 49--für den Y-Transport der
EMI3.1
nun über das ODER-Gatter --20-- die Schrittmotoren --24 und 42-in gleicher Weise wie oben für das Signal der Stufe--A--beschrieben, lediglich liegt das Signal der Stufe-C--an den beiden Eingängen --R-- der Drehrichtungssteuerungen--22 und 40-- der X-Transporte der Rasterdruckmaschine und der Abtastmaschine, so dass die Schrittmotoren-24 und 42-nunmehr rückwärts laufen.
Da das Signal der Stufe - über das ODER-Gatter --20-- auch am zweiten Eingang des UND-Gatters-26-liegt, kann die Farbabtastschaltung wieder die Impulse des Teilers-7-über den Impulsformer-Monovibrator-25-- erhalten und die vom Farbabtastkopf jeweils nach 2 mm Weg des Farbdruckerkopfes abgelesenen Farben ausdrucken.
Ferner liegt das Signal der Stufe-C-am ersten Eingang des UND-Gatters Erreicht der
<Desc/Clms Page number 4>
Vorwahlzähler-8-die eingestellte Zahl der Rapportbreite, im genannten Beispiel also die Zahl 420, dann gibt der Ausgang-AB-einen Impuls an den zweiten Eingang des UND-Gatters-11-ab, welcher, wie schon beschrieben, cuber-14, 15, 16-- die Weiterschaltung des Ringzählers --18-- auf seine nächste Stufe --D-- und die Rückstellung des Vorwahlzählers-8-bewirkt.
Mit diesem Schaltvorgang sind die Schrittmotoren-24 und 42--für den X-Rücktransport der beiden Maschinen und der Farbdruckerkopf stillgesetzt, da das Signal der Stufe --C-- des Ringzählers --18-- an den zweiten Eingängen der UND-Gatter-21, 26 und 38--weggefallen ist. Dafür steht nun das Signal der Stufe--D-über das ODER-Gatter-28-an den zweiten Eingängen der UND-Gatter-29 und 45-und setzt damit die Y-Transporte der beiden Maschinen in Tätigkeit in gleicher Weise und Drehrichtung, wie vorher für das Signal der Stufe--B--beschrieben, nur dass das Signal der Stufe--D--am ersten Eingang
EMI4.1
wird.
Nun läuft der beschriebene Zyklus wieder in gleicher Weise ab und wiederholt sich so oft, bis das ganze Muster abgetastet ist.
Jedesmal beim Einschalten der Stufe --C-- des Ringzählers --18-- wird der Impulsformer-34zur Abgabe eines Impulses angestossen, der nach Verstärkung im Leistungsverstärker --35-- den elektromechanischen Vorwahlwähler--36--um eine Ziffer weiterschaltet. Dieser Vorwahlzähler wird vor dem Start der Musterabtastung auf die Zahl eingestellt, die sich nach Aufrundung auf die nächste ganze Zahl aus dem Verhältnis Rapporthöhe (in Maschenreihen oder Zeilen) dividiert durch 24 ergibt.
Damit werden also die Transportbewegungszyklen gezählt, die bis zur vollständigen Abtastung des Musters durchlaufen werden müssen.
EMI4.2
Ringzählers-18-wird,UND-Gatters --32-- den Eingang des ODER-Gatters--33--und damit den Eingang "Stop" des bistabilen Flipflops--4--erreichen und diesen umschalten, so dass dessen Ausgangssignal am zweiten Eingang des UND-Gatters --3-- wegfällt und damit die 670 kHz-Rechteckimpulse für die angeschlossenen Zähler gesperrt werden. Damit ist der weitere Transportablauf unterbrochen.
Unter den vielerlei im Handel befindlichen Schrittmotoren sind für die beschriebene Anlage nur solche brauchbar, bei denen die Drehrichtung elektronisch umkehrbar ist, also solche mit drei- oder unterphasigen Wicklungen. Bei einem solchen, hier als Beispiel genannten Schrittmotor mit drei jeweils in bestimmter Reihenfolge nacheinander eingeschalteten Wicklungen --für jeden Schritt eine Umschaltung - wird die Reihenfolge der Wicklungseinschaltung durch einen von den Steuerimpulsen jeweils um eine Stufe weitergeschalteten, vor-oder rückwärts zählenden dreistufigen Ringzähler gesteuert, bei dem die Umschaltung von Vorwärtszählung auf Rückwärtszählung dementsprechend die Drehrichtungsänderung des Motors bewirkt.
Diese Umschaltung geschieht elektronisch durch Umschalten eines bistabilen Multivibrators. Diese Schrittmotorsteuerungen werden zu den Motoren mitgeliefert und daher hier nicht näher beschrieben.
Zur Erleichterung des Einrichtens der Massstabumsetzung sind die Schaltung--X und Y-- (Fig. l) vorgesehen. Mit ihrer Betätigung wird zwar der elektrische Ablauf der Steuervorgänge prinzipiell beibehalten, jedoch in der jeweils nicht kontrollierten Transportrichtung der Transport ganz abgeschaltet und der Zählvorgang drastisch verkürzt, so dass in der kontrollierten Transportrichtung der Ablauf nahezu unverkürzt erfolgt und es werden die Farbdrucker abgeschaltet. Wird der Schalter --X-- aus der gezeichneten Stellung, die für den normalen Abtastvorgang gilt, umgeschaltet, dann geschieht folgendes :
1.
Der Y-Transport wird abgeschaltet durch die Abtrennung des Ausganges des ODER-Gatters --28-- von den zweiten Eingängen der UND-Gatter-29 und 45--.
EMI4.3
<Desc/Clms Page number 5>
--36-- ist4. Die Auslösung der Farbdrucker ist unterbunden, weil die Leitung vom Ausgang des ODER-Gatters --20-- zum zweiten Eingang des UND-Gatters --26-- unterbrochen ist.
5. Das Signal der Stufe --A bzw. C-- des Ringzählers --18-- ist über das UND-Gatter--20-- mit dem ersten Eingang eines UND-Gatters--13--verbunden, dessen zweiter Eingang ist mit dem Ausgang--AB--des Vorwahlzählers--8--verbunden und der Ausgang über einen nun geschlossenen Kontakt des Schalters-X-und über das ODER-Gatter-33-mit dem Eingang "Stop" des bistabilen Flipflops--4--.
EMI5.1
genau mit der auf der Musterzeichnung vorgesehenen Endmarke verglichen werden. Dann wird der Startknopf gedrückt, der Steuervorgang läuft weiter mit den Impulsen und Schaltvorgängen für einen Rasterschritt für die Y-Richtung, der aber wegen des abgeschalteten Y-Transports nicht ausgeführt wird und nur 1/5 sec Zeit in Anspruch nimmt, dann schaltet sich die Stufe--C--des Ringzählers ein und steuert den X-Rücktransport.
Nach dessen Ablauf wird der Zähl-und Steuervorgang wieder über --13, 33,4 und 3--unterbrochen, so dass der Abtast- und der Farbdruckerkopf wieder in der Ausgangsstellung stehen. Nun kann eine eventuell festgestellte Abweichung der vom Abtastkopf erreichten Endstellung gegenüber der auf der Musterzeichnung vorgesehenen Endmarke durch Ändern der für den Ausgang --A1-- des Vorwählzählers --37-- eingestellten Vorwahlzahl vorgenommen und der eben beschriebene Kontrollvorgang mit der neuen Einstellung wiederholt werden.
Ist die Einstellung in X-Richtung auf diese Weise vollzogen und sind danach die Abtastköpfe wieder in die Ausgangsstellung zurückgefahren, dann wird der Schalter--X--wieder in die gezeichnete Stellung zurückgeschaltet und der Schalter--Y--aus der gezeichneten Stellung, die für den normalen Abtastvorgang gilt, umgeschaltet. Dadurch geschieht folgendes :
1. Der X-Transport ist abgeschaltet durch die Abtrennung des Ausganges des ODER-Gatters--20-- von den zweiten Eingängen der UND-Gatter--21 und 38--.
2. Die Auslösung der Farbdrucker ist unterbunden durch die Abtrennung des Ausganges des ODER-Gatters--20--vom zweiten Eingang des UND-Gatters-26-.
3. Die Abzählung der Rasterschritte in Richtung der Rapportbreite ist von der vollen Rapportbreite,
EMI5.2
des abgeschalteten X-Transports nicht ausgeführt wird, was nur 1/5 sec in Anspruch nimmt.
Die errechnete und am Vorwahlzähler--36--eingestellte Zahl der Transportbewegungszyklen läuft durch diese Schaltmassnahme nur in Y-Richtung und praktisch ohne Verzögerung durch den X-Transport ab, bis beim letzten Zyklus der Vorwahlzähler --36-- mit dem Einschalten der Stufe-C--des Ringzählers --18-- die vorgewählte Zahl erreicht und sein Ausgang--AH--ein Signal an den ersten Eingang des UND-Gatters-32-gibt.
Nach dem ersten Zählschritt des Vorwahlzählers-8-gibt dessen Ausgang --AI-- über den umgeschalteten Schalter--Y--sein Signal an den zweiten Eingang des UND-Gatters dessen erster Eingang schon von der Stufe--C--des Ringzählers--18-vorbereitet ist und löst damit nicht nur wie sonst die Weiterschaltung des Ringzählers --18-- und die Rückstellung des Vorwahlzählers--8--aus, sondern auch über --32, 33,4 und 3--die Endabschaltung. Nun kann die erreichte Endstellung des Abtastkopfes genau mit der auf der Musterzeichnung vorgesehenen Endmarke verglichen werden.
Dann wird der Vorwahlzähler --36-- durch Drücken des Rückstellknopfes-C--auf Null zurückgestellt, der Drehrichtungsschalter für den Y-Transport von der Stellung--YV--in die Stellung --YR-- umgeschaltet und der Startknopf gedrückt. Jetzt laufen der Abtastkopf --72-- und der Farbdruckerkopf--73--wieder in die Ausgangsstellung, der Drehrichtungsschalter--UB--wird wieder auf --YV-- zurückgeschaltet und der Rückstellknopf --O-- gedrückt. Jetzt kann eine eventuell festgestellte Abweichung der vom Abtastkopf erreichten Endstellung gegenüber der auf der Musterzeichnung vorgesehenen Endmarke durch Änderung der für den Ausgang --A2-- des Vorwahlzählers --37-- eingestellten Vorwahlzahl vorgenommen und der eben beschriebene Kontrollgang mit der neuen Einstellung wiederholt werden.
Ist die Einstellung in Y-Richtung auf diese Weise vollzogen und sind danach die Abtastköpfe wieder in die Ausgangsstellung zurückgefahren, dann wird der Schalter--Y--wieder in die gezeichnete Stellung und der Drehrichtungsschalter in die Stellung--YV--zurückgeschaltet und der Rückstellknopf --O-- gedrückt. Nun kann der eingangs beschriebene Musterabtast- und Rasterdruckvorgang durch erneutes Drücken der Starttaste inganggesetzt werden.
Bisher nicht erwähnt wurde, dass der Vorwahlzähler--37--immer dann einen Rückstellimpuls über das ODER-Gatter-43--, den Impulsformer-Monovibrator-44-und das ODER-Gatter-71-erhält, wenn
<Desc/Clms Page number 6>
entweder der Ausgang-AI-nach Erreichen der eingestellten Vorwahlzahl sein Signal über das UND-Gatter - -38-- an einen Eingang des ODER-Gatters-43-abgibt, oder der Ausgang --A2-- über das UND-Gatter--45--.
Im Farbabtastkopf--72--sind für jede der zwölf abzutastenden Zeilen je drei Photodioden oder Phototransistoren--50, 51, 52--eingebaut, welche durch vorgesetzte Farbfilter nur je eine der drei Farben Rot, Grün, Blau aufnehmen können.
Pro Zeile werden die von diesen Phototransistoren abgegebenen Signale in einem Dreifach-Verstärker
EMI6.1
einem niedrigen Mindestpegel an den Farbkanal mit der grössten Aussteuerung auf volle Aussteuerung ausregelt.
Das Signal dieses Farbkanals dient dann als 100%-Vergleichswert für die beiden andern Farbkanäle und schaltet den dem betreffenden Kanal nachgeschalteten Schmitt-Trigger-54 bzw. 55 bzw. 56-um, deren Schaltpunkte so eingestellt sind, dass sie nur bei einer Aussteuerung von mehr als zirka 70% umschalten.
Überschreiten die Signale aller drei Farbkanäle diese 70%-Grenze, dann bedeutet dies "Weiss" und das nachgeschaltete Gatter-Netzwerk mit den UND-Gattern-58, 59, 60- und den UND-Nichtgattern - -57, 61,62, 63-gibt an keinem seiner drei Ausgänge --58A, 59A und 60A-ein Signal ab.
Bleiben die Signale zweier Farbkanäle unter der 70%-Grenze, dann gilt das Signal mit 100%-Aussteuerung und das Gatter-Netzwerk gibt an dem der betreffenden Farbe zugeordneten Ausgang ein Signal ab, welches in dem betreffenden Leistungsverstärker--64 bzw. 65 bzw. 66--verstärkt und von dem zugeordneten Farbdrucker-67 bzw. 68 bzw. 69-in der betreffenden Farbe ausgedruckt wird, sobald ein Auslöseimpuls aus dem Impulsformer-Monovibrator--27--an die ersten Eingänge der drei UND-Gatter--58, 59, 60-gelangt.
Überschreitet ausser dem Kanal mit der 100%-Aussteuerung noch ein weiterer Kanal die 70%-Grenze, dann verriegelt sich das Gatternetzwerk ebenfalls und gibt an keinem seiner drei Ausgänge ein Signal ab, es wird also keine Farbe gedruckt und der weiss bleibende Rasterpunkt auf der Rasterzeichnung kann bei der Korrektur von Hand in der richtigen Farbe nachgetragen werden.
Erreicht keiner der drei Kanäle den erwähnten Mindestpegel, so bedeutet dies "Schwarz" und es wird ebenfalls kein Signal an den drei Ausgängen des Gatternetzwerkes abgegeben, weil Schwarz nicht als Farbe in den Musterzeichnungen vorgesehen ist.
Die Empfindlichkeit der Photodioden ist mit Hilfe der Einstellwiderstände--R 532r, g b-- (Fig. 3) und der in die Messvorrichtung"Farbabtastkontrolle"--70--eingebauten drei Zeigerinstrumente--r g b-- (für jeden der drei Farbkanäle eines) einzeln einstellbar, so dass die 100%-Aussteuerung für alle drei Kanäle bei der Abtastung des weissen Papiers der Mustervorlage eingestellt werden kann, wenn dieses Papier gegebenenfalls einen schwachen Farbton hat.
Die Messvorrichtung --70-- kann mit dem Drucktastenschalter--Fl--an die drei Kanäle der ersten Abtastzeile angeschlossen werden, und mit den weiteren elf nicht gezeichneten und gegenseitig mechanisch verriegelten Drucktastenschaltern-F2 bis Flan die jeweils drei Kanäle der zweiten bis zwölften Abtastzeile.
Als Beispiele für Farberkennungsschaltungen der oben genannten erfindungsgemässen Art sind im folgenden zwei Ausführungsformen beschrieben :
Zwei Arten der Farberkennungsschaltung sind in Fig. 3 und 4 dargestellt. Mit dieser Schaltung wird folgendes erreicht :
Der Verstärkungsgrad aller der je einem jedem Photosensor--50, 51, 52--nachgeschalteten gleichartigen Verstärkerkanäle wird gemeinsam in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung desjenigen Verstärkerkanals mit der grössten Ausgangsspannung so geregelt, dass diese grösste Ausgangsspannung von einem kleinen Mindest-Beleuchtungsgrad des zugeordneten Photosensors an, einen auch bei allen stärkeren Beleuchtungsgraden dieses Photosensors gleichbleibenden vorbestimmten Wert beibehält,
so dass die Ausgangsspannung der übrigen Verstärkerkanäle proportional dem Verhältnis des Beleuchtungsgrades dieser übrigen Photosensoren zum Beleuchtungsgrad des Photosensors mit dem stärksten Beleuchtungsgrad und damit ein Mass für den Farbanteil der betreffenden Farben im prozentualen Verhältnis zur Hauptfarbe unabhängig von dem Beleuchtungs- und dem Reflexionsgrad der abgetasteten Farbe sind.
Von dieser Erkenntnis machen die beiden Schaltungen nach Fig. 3 und 4 Gebrauch.
Bei der Schaltung gemäss Fig. 3 liegt jede der mit mehreren durch Farbfilter für verschiedene Farben empfindlich gemachten Photodioden oder Phototransistoren--50, 51, 52--mit je einem Widerstand --R 532 r g b--in Reihe geschaltet an der gemeinsamen Betriebsspannung--UB--. Die Photosensoren liegen ferner an der gemeinsamen Betriebsspannung--UB-mit je einem aus einem Transistor--T 534 r g b-einem zwischen dessen Kollektor und die Betriebsspannung geschalteten Kollektorwiderstand--R 533 r g b-und einem, aus zwischen dessen Emitter und Masse geschalteten Emitterwiderstand--R 536 r, g, b-bestehenden Transistorverstärker, durch den die Spannung, die an dem vom Photostrom durchflossenen Widerstand-R 532 r, g, b-entsteht, verstärkt wird.
Diese verstärkte Spannung entsteht am Kollektorwiderstand--R 533 r, g, b--und wird je einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger--54, 55, 56--
<Desc/Clms Page number 7>
zugeführt. Die Emitter-Widerstände--R 536 r, g, b--bestehen aus jeweils gleichen, gemeinsamen im Spalt eines Elektromagneten 536-angeordneten Magnetfeld-abhängigen Widerständen. Die Erregung dieses
EMI7.1
539--gesteuert,ODER-Gatters-D 535 r, D 535 g und D 535 b-verbunden sind.
Die Eingänge der ODER-Gatter sind mit den Kollektorwiderständen-R 533 r, R 533 b, R 533 g-der Transistorenverstärker verbunden.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 (vgl. beiliegende neue Fig. 3) arbeitet wie folgt :
Bei sehr geringer oder fehlender Belichtung der lichtempfindlichen Photowiderstände--50, 51, 52-- (entsprechend der Farbe "schwarz") besitzen die aus den Transistoren--T 534-gebildeten Transistorverstärker einen maximalen Verstärkungsfaktor, weil für diesen Fall der Transistor--T 539-gesperrt ist und infolgedessen die magnetfeldabhängigen Widerstände 536-ihren kleinsten Wert aufweisen. Die Verbindungspunkte-Y-zwischen den Kollektorwiderständen --R 533-- und den Dioden --D 535--sowie der Verbindungspunkt-Z-zwischen der Zener-Diode-D 537-und dem Widerstand --R 538--befinden sich annähernd auf dem Potential--UB--der Spannungsquelle.
Nimmt das Potential beispielsweise an nur einem der Punkte-Y-auf Grund erhöhter Belichtung des zugehörigen Photowiderstandes ab, dann hat dies zunächst keine Auswirkung auf das Potential am Punkt --Z--, weil durch die Zenerdiode 537-praktisch kein Strom fliesst, solange die Zenerspannung nicht erreicht ist. Wenn jedoch das Potential am betrachteten Punkt--Y--so gross wird, dass die an der Zenerdiode --D 537--liegende Spannung grösser als die Zenerspannung wird, dann beginnt das Potential am Punkt --Z-- gegenüber dem Potential-UB--abzunehmen, wodurch der Transistor-T 539 geöffnet wird.
In Abhängigkeit vom Belichtungsgrad des betrachteten Photowiderstandes fliesst daher nach überschreiten der Zenerspannung durch die Spule-L 536-ein Strom, der die Werte der magnetfeldabhängigen Widerstände --R 536-- erhöht und damit die Verstärkungsfaktoren aller Transistorverstärker-T 534-in gleicher Weise verringert. Bei richtiger Dimensionierung der Schaltung bleibt der durch die Spule--L 536--fliessende Strom
EMI7.2
demjenigen Potential ist, bei welchem an der Zenerdiode--D 537--die Zenerspannung liegt. Wenn somit nur einer der Photowiderstände belichtet wird, dann befindet sich der zugehörige Punkt-Y--bei dem dem Erreichen der Zenerspannung entsprechenden Belichtungsgrad und bei allen grösseren Belichtungsgraden auf einem konstanten Potential, das als Vergleichsnormal verwendet wird.
Das Vergleichsnormal wird definitionsgemäss als 100%-Wert bezeichnet.
EMI7.3
Transistors--T 539--bzw. der Wert der Widerstände--R 536--und damit der Verstärkungsfaktor der Transistoren--T 534--immer von demjenigen Photowiderstand bestimmt, der am stärksten belichtet wird. Dies ergibt sich aus der Funktion des ODER-Gliedes, von dessen Dioden-D 535-beim Anliegen mehrerer, unterschiedlich grosser Spannungen nur diejenigen in Durchlassrichtung gepolt ist, an der die grösste Spannung liegt.
Im übrigen sind die Verstärkungsfaktoren aller Transistorverstärker--T 534--relativ zueinander stets gleich, weil sie gleich dimensioniert sind und alle magnetfeldabhängigen Widerstände--R 536--stets in gleicher Weise verändert werden. Dadurch entspricht das Potential desjenigen Punktes--Y--, dem der am stärksten belichtete Photowiderstand zugeordnet ist, einem Wert von 100%, wohingegen die Potentiale an den übrigen Punkten--Y--das Verhältnis des Belichtungsgrades des zugehörigen Photowiderstandes zum Belichtungsgrad des am stärksten belichteten Photowiderstandes angeben.
Die andere Ausführungsart der Farberkennungsschaltung ist in Fig. 4 dargestellt. Es sind mehrere durch Farbfilter für verschiedene Farben empfindlich gemachte Photowiderstände--150, 151, 152--als Emitterwiderstände zwischen der Masse und dem Emitter je eines Transistorverstärkers in Basisschaltung --T 1534 r, g, b--geschaltet. Zwischen dem Kollektor des Transistorverstärkers und der Betriebsspannung --UB-- liegt ein Kollektorwiderstand--R 1533 r, g, b--, an dem die verstärkte Spannung entsteht und je einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger-54, 55, 56-- (Fig. l) zugeführt wird. Die Basisanschlüsse aller Transistorverstärker--T 1534 r, g, b--sind mit dem Abgriff eines Spannungsteilers verbunden.
Dieser Span-
EMI7.4
dieses Transistors-R 1530-wird von einem weiteren Transistor vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp --T 1539--angesteuert, dessen Emitter mit der Betriebsspannung verbunden ist. Die Basis dieses Transistors --T 1539-ist über eine Zenerdiode-D 1537-mit dem Ausgang eines der ODER-Gatter - D 1535 r, D 1535 g, D 1535 b-verbunden. Die Ausgänge des ODER-Gatters sind mit den Kollektor- widerständen--R 1533 r, R 1533 g, R 1533 b--der Transistorverstärker-R 1534 r, T 1534 g, T 1534 b-verbunden.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 (vgl. beiliegende neue Fig. 4) arbeitet wie folgt :
Bei sehr geringer oder fehlender Belichtung der Photowiderstände-150, 151, 152-- (entsprechend der
<Desc/Clms Page number 8>
Farbe "schwarz") befinden sich die Basiselektroden bzw. der Punkt--X--und die Kollektoren bzw. die Punkte--Y--der drei Transistorverstärker--T 1534--nahezu auf dem Potential--UB--der Spannungsquelle und damit auf einem Potential, bei dem die Durchbruchspannung der Zenerdiode--T 1537--
EMI8.1
-D 1537-- und- T 1539 und T 1530-gesperrt sind. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die Zenerspannung erst bei einem bestimmten Belichtungsgrad eines der Photowiderstände erreicht.
Erst beim Erreichen dieses Belichtungsgrades (bzw. bei allen höheren Belichtungsgraden) werden die Transistoren --T 1539, T 1530--leitend, wodurch das Potential des Punktes--Z--und damit das Potential der
EMI8.2
belichteten Photowiderstand zugeordnet ist, auf einem etwa der Zenerspannung entsprechenden Potential liegt. Alle andern Punkte-Y-befinden sich dagegen auf einem kleinerem Potential, das jeweils das Verhältnis des Belichtungsgrades des zugehörigen Photowiderstandes zum Belichtungsgrad des am stärksten belichteten Photowiderstandes angibt.
Von den den Transistorverstärkern der Farberkennungsschaltung nachgeschalteten Schmitt-Triggern --54, 55, 56-- ist in Fig.3 nur --56-- ausführlich gezeichnet. Es handelt sich um die allgemein bekannte Schaltung des Schmitt-Triggers, so ausgelegt, dass die Umschaltung erfolgt, wenn die Eingangsspannung zwischen
EMI8.3
Ausgangsspannung des Transistorverstärkers. Am Kollektor des Transistors-T 561-wird das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers-56-abgenommen und über die Ausgangsbuchse-56A-dem Gatternetzwerk-57 bis 63--zugeführt. Die Schmitt-Trigger--54 und 55--sind genau gleich wie--56--, deren Ausgangsbuchsen sind mit-54A bzw. 55A-bezeichnet.
Das von einer abgetasteten Stelle der Mustervorlage reflektierte Licht muss den drei mit Farbfiltern versehenen Photodioden--50, 51, 52-- so zugeführt werden, dass jede der drei Photodioden ihr Licht aus genau demselben kleinen Flächenausschnitt erhält wie die beiden andern. Die Verteilung des Lichtes kann demnach entweder mit teildurchlässigen Spiegeln oder mit verzweigten Lichtleitfaserbündeln vorgenommen werden, bei denen die Fasern jedes Zweiges am gemeinsamen Ende statistisch verteilt sind, oder mit je einem Lichtleitstab für jede der drei Photodioden, wobei die von den Photodioden abgekehrten Enden der Lichtleitstäbe zusammengefasst auf dem Ende eines weiteren Lichtleitstabes so angeordnet sind, dass sie das Licht von diesem weiteren Lichtleitstab übernehmen,
welches dieser an seinem andern Ende direkt oder indirekt von der abzutastenden Stelle der Mustervorlage erhält. Es kann auch jede der drei Photodioden eine eigene Abbildungsoptik erhalten, die alle auf dieselbe Stelle der Mustervorlage gerichtet sind.
EMI8.4
aber langen Wendel--W--mit dem oberen bzw. unteren Ende-Wl bzw.
W2--wird mittels eines aus dem asphärischen Kondensor --L1-- und der plankonvexen sphärischen Linse-L2-bestehenden Linsensystem nach mehrfacher durch die räumliche Anordnung bedingter Spiegelumlenkung des Strahlenganges mittels der Planspiegel--S1, S2 und S3--auf der abzutastenden Mustervorlage--M--abgebildet, wobei das
EMI8.5
Erstreckungsrichtung der Leuchtkörperabbildung in diesem Strahlengang dicht über der Oberfläche der Mustervorlage, so dass das Licht des Leuchtkörpers--W--der Lampe auf einem extrem schmalen Streifen der Mustervorlage quer zur Zeilenrichtung der Abtastbewegung konzentriert wird.
Der Lichteinfall schräg von oben aus der Erstreckungsrichtung der stabförmigen Zylinderlinse--L3--ist dabei absichtlich gewählt, damit bei der Farbabtastung senkrecht von oben nur diffus von der Mustervorlage reflektiertes Licht in die Farbabtastvorrichtung gelangt und nicht der Glanz eines Farbauftrages auf der Mustervorlage"Weiss"vortäuschen kann.
Da wegen dieses schrägen Lichteinfalls die Abbildung--W2'--des Wendelendes--W2--weiter von dem Linsensystem-Ll und L2-entfernt ist als die Abbildung-Wl'-des Wendelendes-Wl-, ist die Achse der Projektionslampe und damit die Wendelachse entsprechend schräg gestellt, damit die Wendelabbildung zwischen den Punkten--Wl'und W2'--sich in ihrer Breite nur wenig ändert und scharf bleibt.
EMI8.6
2- Wl--ausgehen und im Abbildungspunkt--Wl'--auf der Mustervorlage--M--enden und durch zwei ausgezogene Linien, die vom Wendelende--W2--ausgehen und im Abbildungspunkt--W2'--auf der Mustervorlage-M-enden, dargestellt.
Da der Verlauf dieser Strahlen durch die dreimalige Spiegelumlenkung unübersichtlich ist, ist in derselben Figur der Strahlengang so gezeichnet, wie er sich bei Weglassung des Spiegels --Sl-- und der Zylinderlinse --L3-- ergeben würde. Die beiden vom Wendelende--Wl--ausgehenden
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
--W2"--. Zwischen-Wl"und W2"-ist die Abbildung des Wendels in Doppellinie gestrichelt angedeutet.
Die Mustervorlage wird bei der Bewegung des Abtastkopfes in X-Richtung (Zeilenrichtung) in einem Streifen abgetastet, dessen Breite der Breite von zwölf Zeilen auf der gerasterten Zeichnung entspricht.
Dementsprechend wird der von der Beleuchtungsoptik beleuchtete zwischen den Punkten--Wl'und W2'-- quer zur Zeilenrichtung liegende sehr schmale Streifen in seiner Erstreckungsrichtung in zwölf Abschnitte unterteilt, von denen jeder einer Zeilenbreite entspricht und der Punkt--ZI--auf der Mustervorlage--M-- also einem Punkt der ersten Zeile der gerasterten Zeichnung und der Punkt--Z 12--einem Punkt der zwölften Zeile der gerasterten Zeichnung entspricht. Dazwischen liegen die übrigen zehn Zeilen, die nicht bezeichnet sind.
Der Punkt--Z l--wird von der Linse--L4--in der Ebene--Z'--als Punkt--Z l'--auf der Eintrittsfläche eines Lichtleiters--LL1--abgebildet, der hiezu gehörende Strahlengang ist mit drei ausgezogenen Linien angedeutet.
Beim Eintreten in den Lichtleiter werden die Lichtstrahlen nur geringfügig gebrochen und verlassen nach mehrfacher Totalreflexion an den ebenen Seitenflächen den Lichtleiter, sind jedoch jetzt sehr gleichmässig über
EMI9.2
Photodiode--L3-- hat in ihrer Längsrichtung-entsprechend der Zeichenebene der Fig. 2-keine merkliche Wirkung auf den Verlauf des Strahlenganges.
Da die Mustervorlagen in verschiedenen Massstäben gezeichnet sein können, die dann mit der beschriebenen Anlage auf den einheitlichen Massstab der Rasterzeichnung umgesetzt werden sollen und weil für die Anordnung der Lichtleiter--LL l bis LL 12--und der zugehörigen Farbfilter und Photodioden feste, gleichbleibende Abstände vorgesehen sind, wird die Vergrösserung der Abtastoptik entsprechend einstellbar gemacht, u. zw. dadurch, dass die Linse--L4--aus einer Optik mit veränderlicher Brennweite (Zoom-Objektiv) besteht. Der gleiche Effekt kann natürlich auch wie beim Vergrösserungsapparat durch Veränderung der Abstände--M-L4 und L4-Z'--bei Verwendung einer Linse--L4--mit unveränderlicher Brennweite erfolgen.
Während Fig. 2 die Abtastoptik mit der Blickrichtung in Zeilenrichtung zeigt, ist die Blickrichtung der Fig. 2a quer zur Zeilenrichtung und die Zeichenebene der Fig. 2a schneidet die dargestellte Mustervorlage-M-also längs einer Zeile. Die Beleuchtungseinrichtung ist in dieser Darstellung weggelassen.
Die Punkte--P und p--liegen in geringem, hier der Deutlichkeit wegen grösser gezeichneten Abstand auf einer Zeile noch gerade innerhalb des genannten sehr schmalen von der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Streifens längs der Erstreckungsrichtung der Zylinderlinse--L3--. Diese ist in Fig. 2a in ihrem Querschnitt sichtbar, ihr Abstand von der Mustervorlage--M--ist etwas geringer als ihre Brennweite, so dass die von einem Punkt auf der Mustervorlage ausgehenden stark divergierenden Lichtstrahlen nach dem Durchgang durch --L3-- nur noch schwach divergieren und dementsprechend ein wesentlich grösserer Teil von ihnen die Linse --L4-- trifft.
Die vom Punkt--P--ausgehenden Strahlen-es sind drei davon durch ausgezogene Linien in Fig. 2a dargestellt-werden also von den Linsen--L3 und L4--gesammelt und vereinigen sich in der Ebene
EMI9.3
spitzem Winkel aufeinander zulaufenden ebenen Schmalseiten fort und verteilen sich gleichmässig in die drei Verzweigungen--LZ1 bzw. LZ2 bzw.
LZ3--des Lichtleiters an dessen schmaleren Ende und treten dann aus
EMI9.4
gleiche Strahlenverlauf ist für den Punkt--p--mit drei gestrichelten Linien dargestellt, für alle zwischen--P und p--liegenden Punkte der betreffenden Zeile der Mustervorlage--M--ist der Strahlenverlauf gleichartig und es ergibt sich eine gleichmässige Verteilung der von diesem kurzen Zeilenabschnitt reflektierten Lichtmenge auf die drei mit vorgesetzten Farbfiltern versehenen Photodioden, so dass beim Abtasten einer Farbgrenze zwischen zwei Musterfiguren die Umschaltung der Farberkennungs-und Auswerteschaltung nicht von der räumlichen Anordnung der Photodioden, sondern nur vom Überwiegen des Photostroms der einen oder der andern Photodiode abhängt.
Eine beispielsweise Ausführung des Farbdruckerkopfes wird in den Fig. 5, 6 und 7 beschrieben.
Dabei zeigt Fig. 5 die Draufsicht auf eines der aufeinandergeschichteten flachen pneumatisch betätigten Farbdruckerelemente mit einem Teilschnitt parallel zur Schichtebene (schraffiert) und einen Schnitt quer durch das Ventilgehäuse.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die aufeinandergeschichteten Farbdruckerelemente parallel zur Ebene der Rasterzeichnung in einer Schnittebene, die in Fig. 5 durch die strichpunktierte Linie--A-B--gekennzeichnet ist, und Fig. 7 stellt die Ansicht des Farbdruckerkopfes in der Zeilenrichtung gesehen dar mit teilweise
<Desc/Clms Page number 10>
ausgelassenen und zwei senkrecht in der Mitte durchschnittenen Farbdruckerelementen dar sowie einen Längsschnitt durch das Ventilgehäuse.
In Fig. 5 ist der Farbdruckerstift--671--im Schnitt gezeigt, er besteht aus einem dünnen Röhrchen, in welchem am unteren Ende der Schreibstift--6711--eines Filzschreibers eingesetzt ist. Die Zuführung der Farbflüssigkeit erfolgt durch die Bohrung des Röhrchens mittels eines am oberen Ende eingesetzten Schlauches --6716-- aus einer Verteilerleitung--6717--, welche durch einen Schlauch --6718-- aus dem Vorratsgefäss--6719--gespeist wird.
EMI10.1
--671-- ist- -6723-- und der längliche Raum --6722-- werden, wie auch die zu den beiden andern gleichartigen Farbdruckerstiften--681 bzw.
691--gehörenden Nuten--6821, 6921,6823, 6923-- und länglichen Aussparungen-6822 und 6922-desselben aus der platte --6720-- mit den drei Farbdruckerstiften --671, 681, 691--gebildeten Farbdruckerelements von der Platte des darauf aufgeschichteten nächsten Farbdruckerelements zu geschlossenen Hohlräumen abgedichtet. Wird nun in den Rohrstutzen--6724-Pressluft gedrückt, so wird diese von der Nut --6723-- zwischen das obere Ende des länglichen Raumes
EMI10.2
auftrifft und dort mit seinem mit Farbflüssigkeit getränkten Filzschreibereinsatz einen Farbpunkt druckt.
Eine Abdichtung der quadratischen Nut --6721--, in der das runde Röhrchen des Farbdruckerstiftes-671-läuft, erfolgt durch die Beilagscheibe--6713--, welche von der Rückholfeder --6714-- auf die Öffnung gedrückt wird, welche auch den Farbdruckerstift--671--wieder zurückzieht, sobald die Pressluftzufuhr unterbrochen wird.
Die Steuerung der Pressluft erfolgt für den Farbdruckerstift--671--durch ein Magnetventil--67--, dessen Elektromagnet an den Leistungsverstärkern--64--der schon beschriebenen Farbauswerteschaltung (Fig. l) angeschlossen ist. Das Magnetventil sitzt in einem dichten Gehäuse--6730--, welches über den Pressluftschlauch --6731-- dauernd unter Pressluftdruck steht. Der Magnetanker --6727-- des Magneten --67-- verschliesst im Ruhezustand unter Einwirkung des Druckes einer Spiralfeder--6732--mit seinem
EMI10.3
erfolgt die Steuerung der Farbdruckerstifte--681 bzw. 691--genau entsprechend wie oben für den Farbdruckerstift --671-- beschrieben, über die Nut-6823 bzw. 6923--, den Rohrstutzen-6824 bzw.
6924--, den Schlauch-6825 bzw. 6925-und den Rohrstutzen-6826 bzw. 6926-von den Magnetventilen-68 bzw. 69--.
Für die oben beschriebene Anlage sind zwölf solche Farbdruckerelemente vorgesehen, welche auf zwei Bolzen--6733 und 6734--aufgereiht sind. Die Fig. 6 zeigt einige der aufgereihten Farbdruckerelemente in einer Schnittlinie, die in Fig. 5 zwischen dem Buchstaben--A und B--durch eine strichpunktierte Linie angegeben ist und lässt den Querschnitt einiger der beschriebenen Nuten, der Farbdruckerstifte und den als
EMI10.4
--6812-- des Farbdruckerstiftes --681-- inplatte --6720-- in Fig. 5 ist in Fig. 6 mit der strichpunktierten Linie zwischen-C und D-angegeben.
Die Fig. 7 ist eine Ansicht der auf die Bolzen--6733 und 6734--aufgereihten, zum Farbdruckerkopf vereinigten Farbdruckerelemente von der Seite in die Richtung der Zeilenbewegung des Farbdruckerkopfes (X-Koordinate) gesehen und die entsprechende Ansicht eines Schnittes durch das Magnetventil-Gehäuse --6730--, u. zw. liegt der linke Teil des Schnittes vor den Magnetventilen, die in Fig. 5 den Magnetventilen --67-- entsprechen, der rechte Teil des Schnittes läuft durch diese Magnetventilreihe hindurch. In Fig. 7 sind
<Desc/Clms Page number 11>
von links nach rechts zwei Farbdruckerelemente vollständig in der Ansicht von der Seite gezeichnet.
Die oben vorne herauskommenden Druckschläuche entsprechen den Schläuchen-6725-in Fig. 5, die dahinter sichtbaren und unten aus den Farbdruckerelementen herausstehenden Farbdruckerstifte mit ihren Rückholfedern entsprechen in Fig. 5 den Teilen-671 und 6714--.
EMI11.1
Achse des mittleren Farbdruckerstiftes entsprechend--681--gezeichnet, so dass der längliche Raum entsprechend --6822-- und der als Kolben wirkende Körper entsprechend --6812-- an dem Röhrchen des Farbdruckerstiftes im Schnitt erkennbar sind.
Das sechste Farbdruckerelement ist in derselben Schnittlinie gezeichnet, jedoch mit herausgenommenem mittlerem Farbdruckerstift entsprechend--681--, so dass nur noch die Seiten der überstehenden Farbdruckerstiftteile entsprechend--691, 6914, 6915--sichtbar sind. Ganz rechts ist eine Abschlussplatte - -6735-- dargestellt, die nur die Abdichtungsfunktion für das letzte Farbdruckerelement übernimmt.
Die Farbflüssigkeitsvorratsgefässe --6719, 6819 und 6919--sowie die Farbflüssigkeitsverteiler - -6717, 6817 und 6917-sind in Fig. 7 nicht eingezeichnet. Dementsprechend sind auch die zum
EMI11.2
Farbdruckerstiftes des fünften Elements und der zu --6917-- führende Schlauch des Farbdruckerstiftes entsprechend--691--des sechsten Farbdruckerelements unterbrochen gezeichnet.
Die Befestigung des Farbdruckerkopfes an den ihn tragenden Koordinatenwagen der Koordinatenzeichenmaschine ist ebenfalls weggelassen.
Die zwei Koordinatenzeichenmaschine --MS1 und MS2-- (Fig. 8) sind konstruktiv gleich. Sie unterscheiden sich voneinander nur dadurch, dass die eine den farbempfindlichen Abtastkopf--72-und die
EMI11.3
entspricht der Breite und die Länge derselben entspricht der Länge der abzutastenden Vorlage bzw. der Breite und Länge des zu bedruckenden Musterpatronenpapiers. Auf jeder Laufschiene ist eine Zahnstange--MS 9 bzw.
EMI11.4
gelagert.
Auf jedem Schlitten sitzt ein Schrittmotor--49 bzw. 32--, der eine durchgehende Welle--MS 15 bzw.
MS 16--antreibt, die drehbar, axial nicht verschiebbar auf dem Schlitten gelagert ist. An jedem Wellenende ist ein Übersetzungsgetriebe auf dem Schlitten angeordnet, dessen Abtriebszahnrad mit den beiden Zahnstangen --MS 9 und MS 10 bzw. MS 11 und MS 12--in Eingriff steht. In den Zeichnungen sind der besseren übersicht wegen keine Zwischenräder dargestellt, sondern nur je ein auf jedem Wellenende sitzendes Zahnrad --MS 17 und MS 18 bzw. MS 19 und MS 20--.
Stehen die Schrittmotoren-49 und 32-unter Strom, dann gleitet der Schlitten-MS 13 bzw.
MS14-- schrittweise in der einen oder andern Richtung der Y-Achse. Auf dem Schlitten-MS 13 bzw.
MS 14-sitzt in Richtung der X-Achse hin und her verschiebbar der Koordinatenwagen-MS 3 bzw. MS 4--.
Auf jedem Wagen sitzt ein Schrittmotor-42 bzw. 24--, der über ein nicht dargestelltes übersetzungsgetriebe mit einer Zahnstange-MS 21 bzw. MS 22-in Drehverbindung steht, die an einer Seitenkante des Schlittens befestigt ist. In den Zeichnungen ist nur ein auf der Schrittmotor-Abtriebswelle befestigtes, mit der Zahnstange
EMI11.5
auf dem Tisch liegenden Künstlerzeichnung zugekehrt ist.
Auf dem Koordinatenwagen-MS 4-ist der Farbdruckerkopf --73-- befestigt, dessen aktive Seite dem auf dem Tisch liegenden Patronenpapier zugekehrt ist.
Auf dem Tisch der Koordinatenzeichen-Maschine--MS l--ist beispielsweise die Zeichnung einer unregelmässigen Figur 25-dargestellt, die vom Abtastkopf --72-- durch schrittweise Bewegung derselben in Richtung der X- und Y-Achse gelesen wird und die gelesenen Impulse an den sich synchron mit dem Abtastkopf --72-- bewegenden Farbdruckerkopf --73-- sendet, der für jeden gelesenen Punkt einen
EMI11.6
Die Spannungsquelle und die elektrische Verbindung der Schrittmotoren sowie des Abtastkopfes mit dem Farbdruckerkopf ist in den Zeichnungen nicht dargestellt. Diese Verbindung ergibt sich aus den Schaltplänen.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.