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Lichtelektrische Vorrichtung Die Erfindung betrifft eine lichtelektrische
Vorrichtung zur Überprüfung der Herstellung von Reproduktionen. Die Reproduktionen
können in beliebiger Weise, z. B. auf fotografischem Wege oder durch Ablagerung
von Farbe, erzeugt sein.
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Es ist bekannt, Teile einer Reproduktion eines Originals lichtelektrisch
abzutasten und mit den gleichen Teilen des ebenfalls lichtelektrisch abgetasteten
Originals zu vergleichen. Die abgetasteten Teile sind dabei klein gegenüber dem
Gesamtobjekt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß Reproduktion und Original nicht
auf derselben Bahn angeordnet sein können, wodurch leicht Fehler, die sich aus Längs-und
Querverschiebungen der beiden Darstellungen gegeneinander und somit gegenüber der
Abtasteinrichtung ergeben, auftreten können. Bei der bekannten Anordnung ist somit
die zur Prüfung notwendige Registerhaltigkeit von Original und Reproduktion nur
schwer herzustellen und beizubehalten. Die mangelnde Registerhaltigkeit führt dann
zu einer Fehleranzeige, obwohl die Reproduktion gut ist.
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Mittels der Vorrichtung nach der Erfindung werden diese Nachteile
dadurch beseitigt, daß je zwei zweidimensionale reproduzierte Darstellungen des
gleichen Gegenstandes, die sich beide auf einem Träger befinden, synchron durch
zwei lichtempfindliche Einrichtungen zur Erzeugung zweier erster elektrischer Signale
abgetastet werden, daß mittels der beiden ersten Signale sich entsprechende abgetastete
Flächenelemente der zwei Reproduktionen verglichen werden, daß zur Ermittlung von
in beiden verglichenen Reproduktionen enthaltenen, gleiche erste Signale ergebenden
Fehlern ein erstes Signal bei der Abtastung der Reproduktion integriert wird und
das Ergebnis dieser Integration mit einem den Normwert für das insgesamt von einer
Reproduktion reflektierte oder durchgelassene Licht darstellenden zweiten Signal
verglichen wird und daß Differenzen zwischen den beiden ersten und zwischen dem
ersten und zweiten Signal zur Anzeige gebracht werden oder, sobald die Differenzen
einen vorgegebenen Wert überschreiten, eine Hilfsvorrichtung in Betrieb gesetzt
wird. Durch diese Maßnahmen wird weiterhin eine höhere Prüfgeschwindigkeit, etwa
um den Faktor Zwei höher, bei gleichbleibender Genauigkeit der Prüfung erzielt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird bei Bogen, die auf beiden
Seiten mit Reproduktionen bedruckt sind, jeder Bogen am Umfang eines Zylinders gehalten
und mit diesem an einer Abtasteinrichtung vorbeigeführt und anschließend einem weiteren,
in entgegengesetzter Richtung umlaufenden Zylinder
übergeben und an einer weiteren
Abtasteinrichtung vorübergeführt, wodurch jede Seite des Bogens einer Abtasteinrichtung
ausgesetzt ist.
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An Hand der Figuren werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben. Bei diesen Ausführungsbeispielen werden zwei benachbart gedruckte Reproduktionen,
die sich auf einer Bahn oder einem Blatt als Träger befinden, miteinander verglichen.
In den Figuren ist im einzelnen dargestellt in Fig. 1 und 2 das Schema einer Vorrichtung
zum Vergleich zweier benachbarter Reproduktionen auf einer bedruckten Bahn, in Fig.
3 eine schematische Darstellung der für die Vorrichtung der Fig. 1 und 2 verwendeten
Hilfsvorrichtung, in Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Integriervorrichtung, die
in Verbindung mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 verwendet wird, in Fig. 5 eine
schematische Darstellung der Anwendung der Erfindung für einzelne Bogen, welche
beidseitig bedruckt sind.
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Bei der Darstellung der Fig. 1 läuft eine Bahn 6, auf der in Querreihen
angeordnete Reproduktionen des gleichen Gegenstandes aufgedruckt sind, über Rollen
8 und 10 unter einer weißen Abdeckplatte 12 hindurch. Jede Querreihe besteht aus
zwei nebeneinanderliegenden Reproduktionen. Jedes der gedruckten Bilderpaare wird
beim Vorbeilaufen unter der Abdeckplatte 12 getrennt mit Lichtstrahlen abgetastet,
die von einem gemeinsamen Lichtfleck an der Oberfläche einer Kathodenstrahlröhre
14 kommen. Die
zwei gesonderten optischen Systeme, welche bei der
Darstellung der Fig. 1 nebeneinander liegen und als Linse 16 und Spiegel 17 dargestellt
sind, dienen dazu, den Lichtstrahl, von der Kathodenstrahlröhre ausgehend, auf die
zwei Druckflächen zu fokussieren. Der Lichtfleck auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre
wird durch Zufuhr einer Zeilenablenkspannung an die Ablenkspule 18 wiederholt über
eine einzige Zeile hinwegbewegt. Die Ablenkspule 18 erhält ihre Ablenkspannungen
aus einem Ablenkkreis 20, welcher mit einem Rechteckwellengenerator 21 gesteuert
wird Die Zeilenabtastung der Bahn 6 der Fig. 1 erfolgt in einer senkrecht zur Zeichenebene
verlaufenden Richtung. Die Bewegung der Bahn hat zur Folge, daß die aufeinanderfolgenden
Abtastlinien auf den Druckflächen progressiv in Richtung der Bahnbewegung versetzt
werden, so daß auf jedem der zwei benachbarten Druckflächen, wenn diese unter der
Abdeckplatte 12 hindurchlaufen, ein Abtastraster erzeugt wird. In der Praxis ist
die Kathodenstrahlröhre auch so ausgebildet, daß sie Bildablenkspannungen erzeugt,
doch haben diese nur eine langsame Bewegung der Abtastzeile über den Bildschirm
zur Folge, um die Gesamtheit der Phosphorschirmfiäche auszunutzen.
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Die Bildablenkspannungen sind aber nicht für die Längsbewegung der
Abtastpunkte über die zwei Bilder verantwortlich, da diese letztgenannte Bewegung
durch die Bahnbewegung hervorgerufen wird.
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Die Wicklung 22 der Kathodenstrahlröhre ist die Fokussierspule, welche
an den Fokussiersteuerkreis 24 angeschlossen ist. Das Gitter und die Kathode der
Kathodenstrahlröhre werden mit Hochfrequenz aus einem HF-Impulsgeber 26 gespeist,
dessen Ausgang mit dem des Rechteckwellengenerators 21 in einem Mischkreis 23 gemischt
wird. Die Aufgabe des HF-Impulsgebers besteht darin, die Phosphorschicht auf dem
Schirm der Kathodenstrahlröhre dadurch wirksamer auszunutzen, daß er nur für die
halbe Betriebszeit der Anlage aktiviert wird. Der Rechteckwellengenerator 21 sorgt
für eine Abdunklung des Schirmes während des Zeilenrücklaufes.
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Zwei nebeneinander an der Bahn angeordnete Lichtsammelvorrichtungen
28 verhindern einen Streuung des von den zwei benachbarten Druckflächen reflektierten
Lichtes. In der Fig. 1 ist nur eine dieser Lichtsammelvorrichtungen 28 erkennbar.
Zwei Fotozellenanordnungen 30 und 31, die ebenfalls nebeneinander angeordnet sind,
sind auf die zwei Lichtsammelvorrichtungen ausgerichtet und empfangen das von den
zwei Druckflächen reflektierte Licht. Die Signale aus diesen zwei Fotozellenanordnungen
werden über Leitungen 32 und 34 zwei Verstärkern 36 und 38 und über Gleichspannungswiederherstellungskreise
37 und 39, welche die »Schwarz«-Pegel eliminieren, einem gemeinsamen Differenzverstärker
40 zugeführt, dessen Ausgang über einen Leiter 42 einer Hilfsvorrichtung in Form
einer auf der Höhe der Abdeckplatte 12 vorgesehenen Markierungsvorrichtung 44 (Fig.
2) zugeführt wird.
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Nachdem die Bahn die Markierungsvorrichtung passiert hat, läuft sie
über Antriebsrollen 52 und unter einer Bahnzerteilungsvorrichtung 54 hindurch, welche
die einzelnen Reihen der gedruckten Bilder von dem übrigen Teil der Bahn abtrennt.
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In jedem Fotozellenkanal ist eine automatische Verstärkungsfaktorsteuerung
vorgesehen, die sicherstellt, daß beim Durchlauf identischer Kopien der Druckstücke
auch Signale mit im wesentlichen
gleichen Amplituden erzeugt werden. Um diese Wirkung
zu erzielen, werden die Ausgangssignale der Verstärker 36 und 38 den Kreisen 64
und 66 zugeführt, von denen jeder einen Scheitelwert-Gleichrichter und einen Vergleichskreis
enthält. Die Kreise 64 und 66 empfangen ferner aus einer einstellbaren Einrichtung
68, die ein Potentiometer sein kann, eine Gleichspannung. Die Gleichspannung aus
der Einrichtung 68 wird mit dem gleichgerichteten Scheitelwertsignal eines jeden
Kanals verglichen. Das Scheitelwertsignal ist das bei Abtasten des Randes der Druckfläche
erhaltene Weiß-Signal. Der Ausgang des Kreises 64, welcher der Differenz zwischen
dem Scheitelwertsignal und der aus der Einrichtung 68 kommenden Spannung entspricht,
dient dazu, einen Verstärker 70 bezüglich seines Verstärkungsfaktors zu steuern.
In diesem Verstärker 70 wird der aus der Quelle 72 kommenden Spannung eine veränderliche
Spannung hinzugefügt, so daß eine Summenspannung entsteht, welche als Speisespannung
für die Fotozellenanordnung30 verwendet wird. Der Verstärker 70 kann kathodenangekoppelt
sein, wobei dann die Kathodenbelastung mit der Stromquelle 72, soweit sie die Fotozellenanordnung
betrifft, in Reihe geschaltet ist und das Gitter der Verstärkerröhre den Ausgang
des Kreises 64 empfängt. Wenn somit die Amplitude der vom Rand der Druckflächen
abgeleiteten Signale infolge einer Alterung der Fotozellenanordnung geringer wird,
sorgt der Verstärker 70 für eine entsprechende Vergrößerung der der Fotozellenanordnung
30 zugeführten Spannung. In gleicher Weise entspricht der Ausgang des Kreises 66
der Differenz zwischen der gleichgerichteten Scheitelspannung im zweiten Fotozellenkanal
und der aus der Einrichtung 68 kommenden Spannung. Dieses Differenzsignal wird zur
Steuerung eines Verstärkers 74 verwendet, welcher die Betriebsspannungen für die
zweite Fotozellenanordnung in entsprechender Weise einstellt.
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Da bei der Vorrichtung nach der Erfindung ein Vergleich zweier Reproduktionen
durchgeführt wird, erscheint bei der bisher beschriebenen Anordnung kein Differenzsignal,
wenn bei beiden Reproduktionen derselbe Fehler vorhanden ist, beispielsweise wenn
die Farbzufuhr zu den Druckplatten für das Drucken der Reproduktioenen während des
Druckvorgangs unterbrochen wurde. Zur Feststellung dieser Fehler ist eine weitere
Anordnung vorgesehen, von der ein Ausführungsbeispiel in Fig. 4 schematisch wiedergegeben
ist: Das Signal aus dem Gleichspannungswiederherstellungskreis 37 oder 39 (Fig.
1) wird einem Integratorkreis 76 (Fig. 4) zugeführt. Eine einstellbare Quelle 78
liefert eine Gleichspannung, welche einem zweiten Integratorkreis 80 zugeführt wird.
Die Quelle 78 ist zuvor so eingestellt, daß sie eine Spannung liefert, die der durchschnittlichen
Reflexion der Druckfläche entspricht. Die Ausgangssignale aus den zwei Integratorkreisen76
und 80 werden zwei Torkreisen 82 und 84 zugeführt, welche periodisch mit Hilfe eines
elektronischen Schalters 86 geöffnet werden, um die beiden integrierten Signale
einem Differenzverstärker 88 zuzuführen. Der Ausgang des Differenzverstärkers dient
dazu, eine Markierungsvorrichtung zu betätigen.
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Der elektronische Schalter 86 wird mit einem Torkreis 90 gesteuert,
der über eine Leitung 92 ein Signal aus dem Gleichspannungswiederherstellungskreis
37 oder 39 und ferner auch über die Leitung 93 ein Signal aus dem Rechteckwellengenerator
21 erhält. Der
Torkreis 90 arbeitet in Koinzidenzbetrieb, d. h.,
er öffnet dann, wenn das verstärkte Signal aus der Leitung 92 einen zuvor festgelegten
Pegel übersteigt, wobei der Weiß-Pegel als Minimum zu gelten hat, und gleichzeitig
das Signal aus dem Rechteckwellengenerator seinen höchsten positiven Wert hat, d.
h. wenn der Schirm der Kathodenstrahlröhre erhellt ist.
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Auf diese Weise öffnet der Torkreis 90 für die Dauer der einer bedruckten
Fläche entsprechenden Signale, doch wird er geschlossen zwischen den einzelnen Zeilenabtastungen
und auch während der Abtastung des weißen Papiers zwischen aufeinanderfolgenden
Druckflächen. Während der Abtastung der Druckflächen dienen die Signale aus dem
Torkreis dazu, einen Kondensator in dem Schalter 86 aufzuladen, mit welchem die
Einschaltung eines Auslösekreises verhindert wird. Wenn für eine Zeitdauer, die
beispielsweise zwei Zeilenabtastungen entspricht, keine Signale aus dem Torkreis
kommen, entlädt sich der Kondensator so weit, daß der Auslösekreis eingeschaltet
wird. Hierdurch werden die Tore 82 und 84, wie zuvor beschrieben, geöffnet und zur
gleichen Zeit ein Rückstellschalter 94 in Betrieb gesetzt, welcher die zwei Integratorkreise
frei macht, um diese in den Nullzustand zurückzubringen. Auf diese Weise integriert
die beschriebene Vorrichtung die von einer der Abtastvorrichtungen erhaltenen Signale
während der Abtastung einer gesamten Druckfläche und vergleicht den integrierten
Wert am Ende des Rasters mit einem zuvor festgelegten Wert. Wenn die Differenz größer
ist als der zuvor festgelegte Wert, kommt die Markierungsvorrichtung in Betrieb
und sorgt dafür, daß die Reihe der Druckflächen verworfen wird.
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Der Grund dafür, daß eine genormte Spannung aus der Quelle 78 integriert
wird und nicht ein unmittelbarer Vergleich des Ausganges des Integratorkreises 76
mit einer genormten Spannung erfolgt, liegt darin, daß auf diese Weise die Vorrichtung
auch bei verschiedenen Druckgeschwindigkeiten betrieben werden kann. Wenn nämlich
die Druckgeschwindigkeit beispielsweise wächst, liegt die Reproduktion eine kürzere
Zeit unter der Abtasteinrichtung. Dadurch wird die Amplitude des Integrals der von
der Abtasteinrichtung abgegebenen Signale kleiner. Wenn nun das integrierte Signal
direkt mit einer genormten Spannung verglichen würde, die für eine andere Druckgeschwindigkeit
ausgewählt wurde, würden Fehler auftreten. Diese Fehler treten nicht auf, wenn auch
die genormte Spannung über eine Zeit integriert wird, die sich mit der Integrationszeit
der von der Abtastung einer Reproduktion herrührenden Signale ändert.
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Wird die Bahn 6 beidseitig bedruckt, kann unterhalb der Bahn eine
zweite Abtastanordnung mit einer weiteren Kathodenstrahlröhre und zwei optischen
Systemen und Fotozellenanordnungen angebracht werden, wobei dann die Ausgangssignale
der zwei Fotozellenanordnungen einem weiteren Differenzverstärker zugeführt werden.
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Die vorstehend in Verbindung mit einer laufenden Bahn beschriebene
Vorrichtung ist ebenfalls anwendbar bei einer blattweisen Zuführung. Die Fig. 5
zeigt schematisch eine Anordnung, bei der die Bogen beidseitig bedruckt werden und
jeder Bogen auf jeder Seite nebeneinander zwei Reproduktionen aufweist.
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Die Bogen werden einem üblichen Förderer 96 zugeführt, welcher eine
Anzahl von laufenden Bändern enthalten kann. Wenn ein Bogen das Ende des För-
derers
erreicht hat, wird er von den Greifern einer Greifervorichtung an einem Zyylinder98
erfaßt und dann um diesen herum in der Pfeilrichtung bewegt.
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Wenn der Bogen zwischen dem Zylinder 98 und einem Zylinder 100 hindurchläuft,
wird er von den Greifern des Zylinders 98 freigegeben und gleichzeitig von den Greifern
des Zylinders 100 erfaßt, um dann in Uhrzeigerrichtung um den Zylinder 100 herumzulaufen.
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Bei ihrem Umlauf um den Zylinder 100 werden die beiden Druckflächen
auf den Bogen mit einem Lichtpunkt abgetastet, welcher von einer gemeinsamen Kathodenstrahlröhre
102 herrührt, auf deren Schirm ein Zeilenraster in der gleichen Weise wie bei der
Anordnung gemäß Fig. 1 erzeugt wird. Das Licht von der Kathodenstrahlröhre wird
mit zwei hintereinander angeordneten und in der Fig. 5 durch eine Linse 104 symbolisierten
optischen Systemen auf den zwei Druckflächen fokussiert. Die Richtung der Zeilenabtastung
auf dem über den Umfang des Zylinders 100 der Fig. 5 hinwegwandernden Bogen erfolgt
senkrecht zur Zeichenebene. Die Bewegung des Bogens hat zur Folge, daß die Abtastzeile
über das Papier wandert und hierdurch auf dem letzteren einen Abtastraster erzeugt.
In ähnlicher Weise wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 sind Fotozellen und Lichtsammelvorrichtungen
vorgesehen, die das von den zwei Druckflächen reflektierte Licht sammeln. Die Schaltkreise,
welche die Ausgangssignale aus den zwei Fotozellenanordnungen empfangen, sind ebenfalls
ähnlich ausgebildet wie die in Fig. 1 gezeigten.
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Die bedruckten Bogen laufen weiter mit dem Zylinder 100 um, bis sie
die Übergangsstelle zwischen diesem Zylinder und einem weiteren Zylinder 106 erreichen,
an dem die Bogen von den Greiferfingern des Zylinders 100 freigegeben und von den
Greiferfingern des Zylinders 106, welcher entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung
umläuft, erfaßt werden. Die Wirkung dieses Überganges besteht darin, daß die Seite
des Bogens, welche den Zylinder 100 zugekehrt war, nunmehr Außenseite wird, und
umgekehrt. Der Bogen läuft nunmehr unter einer zweiten Abtastvorrichtung vorbei,
die in der Fig. 5 als Kathodenstrahlröhre 108 und Linse 110 dargestellt ist und
die Aufgabe hat, die Rückseite des Bogens abzutasten. Die Abtastvorrichtung enthält
zwei Fotozellenanordnungen und zwei Lichtsammelvorrichtungen und ferner auch eine
Gruppe von Schaltkreisen, die ähnlich ausgebildet sind wie die in Fig. 1 gezeigten.
Wenn das Differenzsignal aus einem der beiden den Kathodenstrahlröhren 102 und 108
zugeordneten Differenzverstärkern zu groß wird, kommt es zu einer Auslösung der
Markierungsvorrichtung und einer Markierung der fehlerhaften Bogen.
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Der Bogen läuft weiter mit dem Zylinder 106 um, bis er von den Greiferfingern
des letzteren an einer Stelle freigegeben wird, an der der Umfang des Zylinders
106 den Umfang eines Kettenrades 112 tangiert. An dieser Stelle wird der Bogen von
Greiferfingern erfaßt, die sich an Querstangen befinden, welche zwischen zwei Greiferketten
114 um Kettenräder herumlaufen. Der bedruckte Bogen läuft nunmehr um das Kettenrad
112 herum und dann entlang dem unteren Teil der Greiferkette 114. Der Rand des Bogens
wird mit einem Ausschußdetektor 116 untersucht, welcher aus einer Lampe und einer
Fotozelle besteht und dafür sorgt, daß die Greiferfinger den Bogen loslassen, wenn
an seinem Rand eine Markierung festgestellt wird. Der Bogen fällt dann in
einen
Ausschußbehälter 118 hinein. Wenn keine solche Markierung vorhanden ist, setzt der
Bogen seine Bewegung mit der Greiferkette fort, bis er den normalen Ablagebehälter
120 erreicht und an dieser Stelle von den Greiferfingern freigegeben wird.
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Die soweit an Hand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen Anordnungen dienen
dazu, zwei nebeneinander auf einer Bahn oder einem Bogen angeordnete Druckflächen
abzutasten. Es versteht sich jedoch, daß auch mehr als zwei Druckflächen gleichzeitig
abgetastet und verglichen werden können und daß die abzutastenden Flächen nicht
unbedingt in Querrichtung gegeneinander versetzt sein müssen, sondern auch in Bewegungsrichtung
der Bahn oder des Bogens versetzt angeordnet sein können. Im Hinblick auf die Erfassung
von Fehlern ist es jedoch vorzuziehen, Druckflächen zu vergleichen, die quer zurBewegungsrichtung
der Bahn oder des Bogens angeordnet sind.
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Beispielsweise kann für den gleichzeitigen Vergleich von mehr als
zwei benachbarten Flächen oder Bogen eine Bahn mit drei benachbart aufgedruckten
Bildern verwendet werden, wobei dann die drei Bilder gleichzeitig mit Lichtstrahlen
abgetastet werden, welche von einer gemeinsamen Kathodenstrahlröhre herkommen.
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Zum Empfang des von den drei Bildern reflektierten Lichtes würden
dann drei Fotozellenanordnungen vorgesehen werden, wobei dann die Signale aus diesen
Fotozellen paarweise miteinander verglichen oder auch jedesmal ein Vergleich zwischen
dem Signal der außenseitigen Druckbilder mit dem Signal des Mittelbildes vorgenommen
werden könnte.