DE2046887C3 - Vorrichtung zur Steuerung der Belichtung eines Aufnahme- oder Kopiermaterials in zwei Farben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Belichtung in zwei Farben eines Aufnahme- oder Kopiermaterials, insbesondere eines Zweischichtenmaterials, dessen Gradation für verschiedene Farben unterschiedlich ist, mit einem Einsteller für die Gesamtbelichtungszeit entsprechend der Maximaloder Minimaldichte und mit einem Einsteller für das ^ Verhältnis der Farbanteile entsprechend dem Dichteumfang mittels für die betreffende Charge des Materials durch"cfi>hrten Probehelichtuneen mit unterschiedlichen Farbanteilen und Grauwerten der Vorlage, deren Ergebnisse auf einem mit dem zweiten Einsteller verbundenen Träger mit einer mit dem erstgenannten Einsteller verbundenen Skala als Anzeigeeinrichtung zusammenwirken, wobei nach Patent 15 72 236 an einem elektronisch gesteuerten Zeitgeber neben den beiden Einstellern zwei Eichglieder zur getrennten Berücksichtigung der Empfindlichkeit der jeweiligen Kopiermaterialcharge in den beiden Farben vorgesehen sind und der zweite Einsteller mit dem Träger für eine Eichkurve getrieblich verbunden ist, welche die auf Grund von Probeaufnahmen ermittelte Abhängigkeit der zum Erreichen eines konstanten Kopiedichteumfanges erforderlichen Farbanteile von dem Vorlagendichteumfang wiedergibt

Die Vorrichtung nach dem Hauptpatent, die zur Steuerung einer gradationsbeugenden Belichtung von grafischem Materia! mit hoher Genauigkeit dient, kann zeitliche Schwankungen in der Helligkeit der Vorlagenbeleuchtung nicht kompensieren. Für verhältnismäßig kleine Lampenleistungen ist es möglich, kurzfristige Helligkeitsschwankungen durch eine Konstanthaltung der Lampenspannung zu vermeiden. Dies ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich, wenn die mehrere Kilowatt betragende Leistung von Lichtquellen in Kameras der grafischen Industrie konstant gehalten werden soll. Die dort häufig verwendeten impulsbetriebenen Xenonlampen weisen sehr kurzfristige Heliigkeitsschwankungen auf, die bei einer reinen Zeitgeberschaltung nicht erfaßt werden.

Bei Kopiergeräten zur Herstellung fotografischer Kopien für den Amateurmarkt ist es üblich, dem Kopierlicht einen lichtelektrischen Wandler auszusetzen, dessen Ausgangsstrom einem Ladekondensator zugeführt wird, dessen Potential von einer Abschalteinrichtung überprüft wird, so daß beim Erreichen einer vorgegebenen Grenzspannung die Belichtung beendet wird. Eine derartige, den Lichtstrom integrierende Schaltungsanordnung ist jedoch nicht für die hohen Genauigiceitsanforderungen der grafischen Industrie anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es. bei einer Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent eine Berücksichtigung auch von sehr kurzfristigen Veränderungen der Lampenhelligkeit durchzuführen.

Diese Aufgabe ist gelöst durch die in dem Anspruch 1 beschriebene Erfindung. Durch die Erfindung kann eine für grafische Reproduktionsgeräte bewährte Schaltung insbesondere für eine gradationsbeugende Belichtung in zwei verschiedenen Farben eines entsprechenden Kopiermiaterials beibehalten werden, wenn auch sehr kurzfristige Änderungen der Lampenspannung in der Belichtungszeit berücksichtigt werden sollen.

Weiteire Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand einer Zeichnung eingehend beschrieben ist. Die Fitfur zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Kopiergerätes. In der Figur ist mit 1 eine Kopierlichtquelle bezeichnet, die z. B. über einen Doppelkondensor 2 eine Kopiervorlage 3 ausleuchtet. Diese Kopiervorlage wird über ein Objektiv 4 auf einen Kopieträger 5 abgebildet. Zwischen dem Objektiv 4 und dem Kopieträger 5 liegt ein von einem Elektromagnet 6 betätigter Verschluß 7, der bei Bestromen des Magneten 6 den Kopierlichtstrom unterbricht. Bei stromlosem Magnet kehrt der Verschluß unter der Wirkung einer Rückholfeder 8 in die Offenstellung zurück. Ebenfalls im

Strahlengang liegt ein Filterschieber 9, der einen z. B. gelben Filterbereich 9a und einen blauen Filterbereich 9b enthält Der Filterschieber 9 wird von einem Elektromagneten 10 angetrieben, in dessen stromloser Stellung unter der Wirkung einer Rückholfeder 11 der Bereich 9a im Strahlengang liegt, während nach dem Anziehen des Elektromagneten der blaue Bereich 9b im Strahlengang liegt

Zur Steuerung der Belichtung über die Elektromagnete 6 und tO ist ein im wesentlichen aus der DE-OS 15 72 236 bekannter elektronischer Zeitgeber 12 vorgesehen. Dieser enthält angeschlossen an eine noch zu beschreibende Gleichstromquelle ein erstes Potentiometer 13, dessen Abgriff über einen Widerstand 14 an dem einen Eingang eines Operations-Verstärkers 15 angeschlossen ist, während der andere Eingang an Masse liegt Der Verstärker ist rückgekoppelt über einen Kondensator 16, so daß der Verstärker als Integrator wirkt Der Kondensator wird überbrückt durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors 17, dessen Basis an eine Programmeinrichtung 18 angeschlossen ist, welche zu bestimmten Zeitpunkten durch einen Impuls auf den Transistor 17 die Entladung des Kondensators 16 verursacht

Der Ausgang des Verstärkers 15 liegt über zwei Widerstände 19 und 20 jeweils am Eingang von zwei Vergleichsverstärkern 21 und 22, deren zweite Eingänge an Masse liegen. Die Vergleichsspannung für den Vergleichsverstärker 21 liegt über einen Widerstand 24 an dem einen Pol eines als Spannungsteiler geschalteten Potentiometers 23, während von dem Schleifer des Potentiometers 23 über einen Widerstand 25 die Vergleichsspannung für den Verstärker 22 abgegriffen wird.

Im Lichtstrom der Kopierlichtlampe 1 liegt ein lichtelektrischer Wandler, vorzugsweise ein Siliziur"-Fotoelement 26, das an den beiden Eingängen ein».,* Operations-Verstärkers 27 angeschlossen ist. Der eine Eingang liegt außerdem auf Masse. Der Verstärker 27 wird von einem Kondensator 28 überbrückt, der zur 4" zeitlichen Integration kurzfristiger Schwankungen der Lampenhelligkeit, wie sie z. B. bei impulsbetriebenen Xenonlampen auftritt, vorgesehen ist. Ober einen Widerstand 29 liegt der nicht geerdete Eingang des Verstärkers 27 ferner an dem Abgriff eines einstellbaren ι ^ Widerstandes 30, der zusammen mit einem in Reihe liegenden Widerstand 31 einen am Ausgang des Verstärkers 27 angeschlossenen Spannungsteiler bildet. Die Baugruppe der Widerstände 30, 31 dient zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 27. Die von dem Verstärker 27 abgegebene Spannung wird einmal über ein Instrument, z. B. ein Drehspulinstrument 32, das an einem über einen Widerstand 33 einstellbaren negativen Potential liegt, ablesbar gemacht. Zum anderen wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 27 einer Baugruppe 34 zugeleitet, die aus einem Operations-Verstärker 35 und Widerständen 36,37,38 und 39 besteht. Dieser Bauteil 34 verstärkt die Eingangsspannung in ganz bestimmter Weise über- bzw. unterproportional zum Ausgleich des Schwarzschildexponenten, der t>o bekanntlich die Abweichung der Schwärzung einer fotografischen Schicht von dem Reziprozitätsgesetz it = const, beschreibt. Dieser Verstärker ist so eingestellt, daß er für einen Änderungsbereich der Lichtstärke an dem Wandler 26 von ±30% Sollwert und für einen Schwarzschildexponenten von ρ = 0,90 die Ausgangsspannung mii einer Genauigkeit von weniger als ± 1 % regelt.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 35 wird über ein Potentiometer 40 einem weiteren Operations-Verstärker 41 zugeleitet, der die Schwarzschildkorrektur für die unterschiedliche Dauer der Belichtung in Abhängigkeit von den Einstellwerten an den Potentiometern 13 und 23 durchführt Zu diesem Zweck ist der einstellbare Schleifer des Potentiometers 40 mechanisch gekuppelt mit dem des Potentiometers 13, was z. B. durch eine Anordnung der beiden Potentiometer auf einer gemeinsamen Einstellachse erreicht werden kann.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist nun folgendermaßen:

Beim Vorliegen einer Kopiervorlage 3 für den reprografischen Sektor, bei der durch Belichtung in zwei verschiedenen Farben sowohl die minimale als auch die maximale Dichte der Kopie festgelegt werden soll, wird durch eine fotoelektrische Messung die Maximal- oder Minimaldichte am Potentiometer 13 und am Potentiometer 23 das; Verhältnis der Blau- zur Geibbelichtung entsprechend dem Unterschied der größten und kleinsten Dichte in der Kopiervorlage eingestellt Wird dann die Belichtung eröffnet, so wird gleichzeitig durch den Verstärker 15 der Kondensator 16 aufgeladen. Hat dieser eine Spannung erreicht, die der Vergleichsspannung an dem Vergleichsverstärker Tl entspricht so wird der Magnet 10 bestromt und die anfängliche Gelbbeüchtung wird durch eine Blaubelichtung abgelöst Auch während der Blaubelichtung wird die Aufladung des Kondensators 16 fortgesetzt, bis an dem Verstärker 21 die Kondensiitorspannung und die Vergleichsspannung den entsprechenden Differenzwert z. B. Gleichheit erreicht haben. Dann wird der Magnet 6 bestromt und die Belichtung durch den Verschluß 7 beendet. Die Baugruppe 1:2 stellt also einen elektronischen Zeitgeber dar, dessen Laufzeit nur durch die an den Potentiometern 13 und 'A3 eingestellten Werte, jedoch nicht durch die Helligkeit der Lampe ! beeinflußt wird, sofern an dem Potentiometer 13 eine konstante Spannung liegt. Diese Eingangsspannung am Potentiometer 13 wird außerdem durch den Verstärker 41 entsprechend dem eingestellten Schwarzschildexponenten beeinflußt. Em derartiger Zeitgeber läßt sich mit vertretbarem Aufwand für sehr große Genauigkeit herstellen, wie sie bei der Belichtungssteuerung im grafischen Gewerbe verlangt wird.

Anstelle einer konstanten Eingangsspannung wird nun über die Verstärker 27 und 35 an den Zeitgeber 12 eine Spannung geliefert, die entsprechend der Helligkeit an dem lichtelektrischen Wandler 26 gesteuert ist. Die Laufgeschwindigkeit des Zeitgebers 12 wird deshalb entsprechend der Lampenhelligkeit und damit entsprechend der tatsächlich erfolgten Belichtung des Kopiermaterials 5 verändert. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber einer Beeinflussung der Abtastspannung bzw. der Vergleichsspannung ist vor allem darin zu sehen, daß auch kurzzeitige Schwankungen in der Lampenhelligkeit zeitlich integriert und damit in ihrer Wirkung genauso festgehalten werden, wie durch die Schwärzung des Kopiermaterials.

Das Anzeigeinstrument 32 dient folgender Aufgabe: Bei kleineren Kopievorlagen besteht die Möglichkeit, die Messung: der hellsten und dunkelsten Stelle der Vorlage mittels eines Densitometers durch Bewegung der Vorlage gegenüber der Abtaststelle des Densitometers durchzurühren. Dies ist besonders bei großflächigen Kopiervorlagen ungünstig und deshalb wird bei sehr großen Kopiervorlagen und bei Kopiergeräten mit optischer Abbildung in der Kopieiebene mittels einer

beweglichen Sonde die Vorlagenhelligkeit abgetastet. Nachdem in diese Messung ebenfalls die Helligkeit der Lampe 1 voll eingeht, kann die jeweilige Lampenhelligkeit an dem Instrument 32 abgelesen und bei der Bemessung der Laufrollen des Zeitgebers entsprechend berücksichtigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung der Belichtung in zwei Farben eines Aufnahme- oder Kopiermaterials, insbesondere eines Zweischichtenmaterials, dessen Gradation für verschiedene Farben unterschiedlich ist, mit einem Einsteller für die Gesamtbelichtungszeit entsprechend der Maximal- oder Minimaldichte und mit einem Einsteller für das Verhältnis der Farbanteile entsprechend dem Dichteumfang mittels ι ο für die betreffende Charge des Materials durchgeführten Probebelichtungen mit unterschiedlichen Farbanteilen und Grauwerten der Vorlage, deren Ergebnisse auf einem mit dem zweiten Einsteller verbundenen Träger mit einer mit dem erstgenannten Einsteller verbundenen Skala alsAnzeigeeinrichtung zusammenwirken, wobei nach Patent 15 72 236 an einem elektronisch gesteuerten Zeitgeber neben den beiden Einstellern (4,5) zwei Eichglieder (31,32) zur getrennten Berücksichtigung der Empfindlichkeit der jeweiligen Kopiermaterialcharge in den beiden Farben vorgesehen sind und der zweite Einsteller (4) mit dem Träger für eine Eichkurve (8) getrieblich verbunden ist, welche die auf Grund von Probeaufnahmen ermittelte Abhängigkeit der zum Erreichen eines konstanten Kopiedichteumfanges erforderlichen Farbanteile von dem Vorlagendichteumfang wiedergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (12) eine Quelle (13) für eine der eingestellten Laufzeit entsprechende Gleichspannung, einen Verstärker (15, 16) zur zeitlichen Integration dieser Gleichspannung und eine Vergleichseinrichtung (21, 22) zum Vergleich der Ausgangsspannung des Verstärkers (15, 16) mit einer Vergleichsspannung und zur Abgabe eines Steuersignals beim Erreichen einer bestimmten Spannungsdifferenz enthält und daß dem Lichtstrom der Kopierlichtlampe ein lichtelektrischer Wandler (26) ausgesetzt ist, der im Stromkreis der Gleichspannungsquelle liegt und mit einer den Ausgangs- -to strom des Wandlers glättenden Einrichtung (27, 28) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler als Silizium-Fotoelement

(26) ausgebildet ist, dem ein Operationsverstärker

(27) nachgeschaltet ist, in dessen Rückkoppelungskreis ein Kondensator (28) als glättende Einrichtung liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der verstärkten und geglätteten Gleichspannung ein Anzeigeinstrument, insbesondere ein Drehspulinstrument (32) vorgesehen ist, dessen Gegenspannung einstellbar ist.