DE2246466B2 - Fotografisches farbkopiergeraet - Google Patents

Description

eines Farbkopiergerätes gem. F i g. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Lichtquelle bezeichnet, die in allen erforderlichen Wellenlängenbereichen Strahlen aussendet Deren Licht wird über einen Doppelkondensor 2 auf einen Kaltlichtspiegel 3 geworfen, der über weitere Kondensorlinsen 4 das licht in einen Mischschacht 5 umlenkt Vor dem Mischschacht 5 sind komplementärfarbige Filter 6, 7, 8 angeordnet, die je nach Bedarf für eine bestimmte Kopiermaterialempfindlichkck mehr oder weniger weit in den Strahlengang geschoben werden können und auf diese Weise den Strahlengang anfärben. Der Mischschacht 5 sorgt dann für eine gleichmäßige Durchmischung des von den Filtern angefärbten Strahlenganges, so daß an einer Kopiervorlage 9 eine gleichmäßige Helligkeits- und Farbverteilung vorliegt In Richtung des Strahlenganges hinter der Kopiervorlage 9 sind durch Farbfilter selektivempfindlich gemachte Fotoempfänger, im vorliegenden Fall Siliziumfotoelemente 10 außerhalb des Abbildungsstrahlenganges, jedoch im Streulichtbereich angeordnet Diese Elemente tO sind an eine Schaltvorrichtung 11 angeschlossen, die anhand der F i g. 2 noch eingehend erläutert ist. Hinter den Elementen 8 ist ein elektromagnetisch betätigbarer Verschluß 12 angeordnet, dahinter liegt das Abbildungsobjektiv 13, das ein scharfes Bild der Kopiervorlage 9 auf einem lichtempfindlichen Schichtträger 14 entwirft Der Schichtträger 14 kann z. B. in Rollenform vorliegen und automatisch jeweils nach einer Belichtung weitertransportiert werden. Die Eigenschaften des Kopiermaterials spielen für die Einstellung der Schaltvorrichtung 11 eine erhebliche Rolle.

Zwischen dem Mischschacht 5 und der Kopiervorlage 9 sind Führungen für Farbfilter 15, 16 und 17 in den Komplementärfarben vorgesehen, die über Elektromagnete 18, t9 und 20 in den Strahlengang einführbar sind. Die Elektromagnete sind mittels Leitungen 21, 22 und 23 an die Schaltvorrichtung 11 angeschlossen, die für jede der Farbbelichtungen ein Signal gibt, wenn durch Einführung der Farbfilter die betreffende Belichtung beendet werden soll.

In Fig.2 ist die Schaltvorrichtung 11 genauer dargestellt. Diese setzt sich aus drei Farbkanälen 26, 27 und 28 zusammen, in denen jeweils die Signale für eine der Farben verarbeitet werden.

Die Kanä'e stimmen völlig überein, so daß es im folgenden genügt, den Farbkanal 26 eingehend zu beschreiben: Im Streulichtbereich hinter der Kopiervorlage 9 sind für jede Farbe gleichmäßig am Umfang verteilt mehrere, im vorliegenden Fall vier Siliziumfotoelemente 10 angeordnet, die jedoch parallel geschaltet sind, so daß in Fig.2 für jeden Farbkanal nur ein einziges Fotoelement 10,24 und 25 dargestellt ist.

Unmittelbar an den Fotoempfänger 10 ist auch in geringer räumlicher Entfernung ein Operations-Verstärker 29 angeschlossen, in dessen Gegenkopplungskreis über einen Umschalter 31 wahlweise einschaltbar ein Widerstand 30 oder ein aus einem Kondensator 32 und einem Widerstand 33 bestehendes /?C-Glied eingeschaltet ist. Ferner liegt im Gegenkopplungskreis ein Potentiometer 34, das zum Zweck des Formatausgleiches dient Am Ausgang des Verstärkers 29 liegt ein Logarithmierverstärker 35, der über einen Widerstand den ersten Eingang eines Additionsverstärkers 36 bildet. Am anderen Eingang liegt der Schleifer 37a eines Potentiometers 37, dessen beide Anschlüsse mit einer hochkonstanten Gleichspannung von einer Quelle 41 beaufschlagt sind. Der eine Pol des Potentiometers liegt dabei auf Masse. Über einen Widerstand 39 ist der Schleifer des Potentiometers 37 mit dem anderen Eingang des Additionsverstärkers 36 verbunden, während im Gegenkopplungskreis ein Widerstand 38 liegt Der Ausgang des Additionsverstärkers 36 bildet den 1. Eingang eines Vergleichsverstärkers 40, an dessen Ausgang die Leitung 21 zu dem ersten Farbfiltermagneten liegt.
Das Potentiometer 37 dient dazu, nicht immer

ίο gleichbleibende Werte zu speichern und zu berücksichtigen, z. B. die Empfindlichkeit des Papiers in einer bestimmten Farbe und/oder spezielle Eigenschaften einer bestimmten Filmart. Diese Werte bleiben unverändert, solange dieselbe Papieremulsionsnummer oder die gleiche Fümart verarbeitet werden. Für die Potentiometer 37 in den verschiedenen Farbkanälen gibt es Gruppenspeicher, die z. B. von einer Filmart auf eine andere umschaltbar sind, wenn für beide Arten die Werte in den Speichern enthalten sind.

:o An dem zweiten Eingang des Vergleichsverstärkers 40 liegen eine Reihe von Spannungswerten, die sich aus verschiedenen, aufgrund verschiedener Auswerteüberlegungen der Kopiervorlagen einstellbarer Speicherpotentiometer eingestellt werden. Es sind dies die Potentiometer 42 und 43, die ebenfalls an der Stromquelle 41i liegen. Ihre Schleifer sind über Widerstände 44, 45 mit dem einen Eingang eines Additionsverstärkers 46 verbunden, an dessen anderem Eingang durch die Einstellung von Werten in anderen Farbkanälen beeinflußte Spannungswerte über Widerstände 47, 48 zugeführt werden. Ferner werden dem Additionsverstärker 46 zwei Spannungswerte über Widerstände 49 und 50 zugeführt, die ein Maß für eine Farbunterkorrektur und eine slope-Korrektur darstellen.

Der Spannungswert für die Farbunterkorrektur wird zunächst entnommen hinter dem Verstärker 36, dessen Ausgangsspannung in der gezeigten Stellung des Umschalters 31 einen logarithmierten Wert der jeweiligen Vorlagenhelligkeit in der betreffenden Farbe, nämlich die Farbdichteabweichung von einem Eichnegativ darstellt. Dieser Wert wird einem sogenannten »sample and hold«- oder Speicherverstärker 51 zugeführt, und zwar über einen Widerstand 52 ebenso wie ein Signal für ein eingestelltes slopecenter, welches von einem Potentiometer 53 über einen Widerstand 54 dem Verstärker 51 zugeführt wird. Der Verstärker 5t hat die Funktion, ein ihm von dem Verstärker 36 zugeführtes Differenzsignal zwischen dem jeweiligen Dichtewert der betreffenden Farbe und dem slopeccnter-Wert, der der Farbdichte eines Eichnegativs entspricht, über die Dauer der Messung, d. h. über das Umlegen des Umschalters 31 hinaus zu speichern und in die nachfolgende Schaltung während der Belichtung einzugeben. Das Ausgangssignal des Verstärkers 51 liegt an dem einen Anschluß eines Farbunterkorrekturpotentiometers 55, dessen anderer Anschluß an einer Leitung liegt, an der die Farbunterkorrekturpotentiometer aller anderen Farbkanäle angeschlossen sind. In

do dieser Leitung 56 ergibt sich deshalb eine Spannung

U₁ = -Jj(Di-DiE).

Die Schleifer der drei Farbunterkorrekturpotentiometer in den drei Farbkanälen sind auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, so daß sie gemeinsam in gleicher Weise verstellt werden. Wenn man mit λ die normierte

Winkelstellung des Schleifers am Potentiometer 55 bezeichnet, die sich zwischen 0 und 1 verändern kann, so ergibt sich die Spannung an dem Potentiometerabgriff mit der Gleichung

U₁ = ^(Di - DiE)+ (\-^)-

i -DiE).

Der Abgriff des Potentiometers 55 liegt an dem einen Eingang eines Additionsverstärkers 57, dessen anderer Eingang an die Leitung 56 angeschlossen ist. Am Ausgang dieses Verstärkers ergibt sich die Spannung

= * [(Di-DiE)-

Der Ausgang des Verstärkers 57 ist dann über den Widerstand 49 an die Eingänge des Additionsverstärkers 46 angeschlossen.

Die von dem Verstärker 57 gelieferte Farbunterkorrekturspannung ist direkt proportional dem eingestellten Winkel λ, der die Spannungswerte mit einstellbaren Faktoren zwischen 0 und 1 beeinflußt. Der 1. Klammerteil ist proportional der Abweichung der jeweiligen Farbdichte von der Dichte des Eichnegativs in der betreffenden Farbe, während der 2. Klammerausdruck die mittlere Farbdichteabweichung vom Eichnegativ aller drei Farben beschreibt. Durch die Einstellbarkeit des Winkels λ an dem gemeinsamen Abgriff für die Schleifer der Potentiometer 55 kann der Anteil der von dem Verstärker gelieferten Farbunterkorrekturspannung mit allen Faktoren zwischen 0 und 1 multipliziert an den Additionsverstärker 46 weitergeleitet werden. Bei« gleich 0 tritt keine Unterkorrektur gegenüber dem Prinzip /· T= C ein, während für α = 1 eine solche Farbkorrektur gegeben wird, daß die Abweichung der Farbdichte von der mittleren Dichte nicht berücksichtigt wird, so daß die Belichtung nach dem T= C-Prinzip erfolgt

Für die slope-Spannung ist ein weiterer Additionsverstärker 58 vorgesehen, an dessen einem Eingang der Abgriff am Schleifer des Farbunterkorrekturpotentiometers 55 liegt, während am anderen Eingang die Leitung 56 mit dem Wert für die mittlere Farbdichteabweichung aller drei Farbkanäle angeschlossen ist. An den Ausgang des Verstärkers 58 ist der eine Anschluß zweier Potentiometer 59, 60 angeschlossen, an deren anderem Anschluß das über einen Umkehrverstärker 61 umgekehrte Ausgangssignal des Verstärkers 58 angeschlossen ist, so daß an dem Abgriff der Potentiometer 59,60 je nach deren Stellung eine positive oder negative Spannung einstellbarer Größe abgenommen werden kann. Die beiden Schleifer der Potentiometer 59,60 sind wahlweise über einen von einem Vergleichsverstärker 62 gesteuerten Umschalter 63 an einen Impedanzwandler 64 angeschlossen, dessen Ausgang über den Widerstand 50 an dem Eingang des Additionsverstärkers 46 liegt

An dem Ausgang des Verstärkers 58 liegt die Spannung

U₄ = \-o

Dieser Wert wird je nach Stellung der Schleifer an den Potentiometern 59 und 60 mit jedem Wert zwischen plus 1 und minus 1 multipliziert Der Vergleichsverstär ker 62 stellt das Vorzeichen der von dem Verstärker 58 gelieferten Spannung fest und schaltet bei positiver Abweichung, welche für Uberbelichtung eintritt, eir anderes Potentiometer in den Schaltkreis als be negativer Abweichung, d. h. bei unterbelichteten Ko piervorlagen. Auf diese Weise ist es möglich, diese beiden Arten von Kopiervorlagen mit unterschiedlicher slope zu belichten, was eine bessere Ausbeute an Erstkopien zur Folge hat.

Der Einfluß des Faktors λ am Farbunterkorrekturpotentiometer auf die Spannung am Ausgang des Verstärkers 58 hat zur Folge, daß die jeweilige Farbdichteabweichung vom Eichnegativ sehr stark in die Messung eingeht, während für die Einstellung « = 1 die slopepots mit der der mittleren Dichteabweichung vom Eichnegativ entsprechenden Spannung angesteuert werden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Im Ausgangszustand ist der Verschluß 12 geschlossen, der Schalter 31 nimmt die gezeichnete Stellung ein, die Farbfilter 15, 16 und 17 sind aus dem Strahlengang zurückgezogen und die Farbfilter 6,7 und 8 sind so weit in den Strahlengang eingeschoben, daß sich für ein Eichnegativ mit einem bestimmten Verhältnis der vertretenen Farben für alle drei Farbbelichtungen gleich lange Zeiten ergeben. Außerdem enthält das Potentiometer 37 und die entsprechenden Potentiometer in den anderen Farbkanälen den Empfindlichkeitswert für die jeweilige Kopiermaterialart in der betreffenden Farbe. Die Potentiometer 55, 59 und 61D sind nach den Erfahrungen der jeweiligen Bedienungsperson des Kopiergerätes für eine entsprechende Art von Kopiervorlagen eingestellt und bleiben für die folgenden Kopiervorgänge unverändert. Der Verstärker 51 enthält für die in der Kopierstellung befindliche Vorlage 9 das Signal für die Abweichung dieses Dichtesignals von dem in dem Potentiometer 53 gespeicherten Signal für die Farbdichte des Eichnegativs. Dieser Wert bleibt dort gespeichert bis zur Beendigung der Belichtung dieser Vorlage. Bereits in dieser Phase der Messung kann der Verstärker 62 den Vergleich vornehmen, ob die Kopiervorlage über- oder unterbelichtet ist und demnach das entsprechende Potentiometer 59 oder 60 in den Schaltkreis legen. Die Einstellung der Schleifer der Potentiometer 59 und 60 kann ebenfalls wie die der Potentiometer 55 für alle FarbkanäJe gemeinsam erfolgen.

Wird nun durch öffnen des Verschlusses 12 die Kopierbelichtung begonnen, wird gleichzeitig der Schalter 31 umgelegt Dadurch wird die Spannung an dem Kondensator stetig ansteigen, wobei der Widerstand 33 eine gewisse Vorhaltewirkung ausübt, die gerade die Verzögerung der Filterbetätigung ausgleicht Der Anstieg der Spannung vor dem Logarithmierverstärker 35 führt zu einem Anstieg der Spannung an dem Vergleichsverstärker 40, während an dem anderen Eingang dieses Verstärkers ein von der Helligkeit der Vorlage bzw. der über den Verstärker 51 festgehaltenen Farbdichteabweichung beeinflußtes Signal liegt Das Summensignal aller an den Eingängen des Additionsverstärkers 46 liegenden Spannungen liegt an dem Vergleichsverstärker 40, so daß bei Gleichheit der Signale über die Leitung 21 der Impuls an den Filtermagneten 18 gegeben wird, der die zugehörige Farbbelichtung beendet

Hat die Bedienungsperson an dem Kopiergerät vor Beginn der Belichtung ein besonderes Farbungleichgewicht in der Vorlage festgestellt, das motivbedingt ist und das durch die automatische Farbkorrektur nicht

ausgeglichen werden soll, so kann sie durch Einstellung der Farbkorrekturpotentiometer 43 bzw. 65 oder 66 die betreffende Farbe verstärken. Durch die von den Schleiferabgriffen gelieferte Spannung werden jedoch auch die von den Additionsverstärkern 46 gelieferten Vergleichsspannungen der anderen Farbkanäle beeinflußt, da jeweils entsprechende Widerstände 47, 48 zur Kompensation am anderen Eingang des Additionsverstärkers in den anderen Farbkanälen liegen. Dies bewirkt, daß die Dichte der gesamten Kopie durch die Änderung der Empfindlichkeit eines Farbkanals nicht verändert wird, da die Empfindlichkeit der beiden anderen Farbkanäle um den entsprechenden Betrag in entgegengesetzter Richtung geändert wird.

Die Belichtung der Kopie wird nun fortgesetzt, bis alle drei Leitungen 21, 22, 23 an die entsprechenden Filtermagneten das Signal zur Beendigung der Belichtung gegeben haben. Der Verschluß 12 wird dann eingeschwenkt, die Schalter 31 werden in die gezeichnete Stellung zurückbewegt, wodurch gleichzeitig ein Entladen der Kondensatoren und damit ein Löschen der gespeicherten Werte stattfindet. Nach einem Wechsel der Kopiervorlage erhält der »sample and hold«-Verstärker 51 die Dichteabweichung der nächsten Kopiervorlage. Der Ablauf kann dann nach eventueller Berichtigung der eingestellten Farbkorrektur oder der Dichtekorrektur an dem Potentiometer 42, die für sämtliche Farbkanäle wirksam ist, wie beschrieben erfolgen.

Die beschriebene Schaltung ist auch anwendbar bei anderen fotoelektrischen Wandlern, z. B. mit Fotowiderständen oder Fotodioden. Die beschriebenen Siliziumfotoelemente haben allerdings eine besonders hohe Empfindlichkeit, die auch über große Änderungen der Helligkeit konstant bleibt.

Anstelle der Potentiometer können zur Eingabe von Korrekturwerten wahlweise einschaiibare, abgestufte Festwiderstände vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

709 512/354

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fotografisches Farbkopiergerät mit einer automatischen Belichtungssteuervorrichtung, enthaltend drei Farbkanäle, von denen jeder wenigstens einen für die betreffende Farbe sensibilisiertin Fotoempfänger, eine Integrationsvorrichtung für dessen Ausgangssignal und eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleich des integrierten Signals mit einem auch die Unterkorrektur berücksichtigenden Vergleichssignal enthält, wobei die Vergleichsvorrichtungen jeweils Mittel zum Beendigen der betreffenden Farbbelichtung steuern, die in Richtung des Kopierlichtstrahlengangs vor der Kopiervorlage liegen und die drei Farbkanäle zum Zwecke der Unterkorrektur über einstellbare Spannungsteiler an eine gemeinsame Leitung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (31) vorgesehen ist, daß dem Fotoempfänger (10) ein Logarithmierer (35) nachgeschaltet ist, die in der einen Schaltstellung (3Ia) vor Beginn der Belichtung mit dem Eingang einer Speichereinrichtung (5ί) für das farbdichteabhängige Signal und in der anderen Schaltstellung (31 b) während der Belichtung mit der Integrationsvorrichtung (32,33) verbunden sind, und daß das gespeicherte Signal nach Mischung mit den gespeicherten Signalen der beiden anderen Farbkanäle mittels der gemeinsamen Leitung (56) als für die Dauer der Belichtung konstantes Vergleichssignal den Vergleichsvorrichtungen (40) zugeführt wird. ^o

2. Farbkopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Fotoempfängern, insbesondere Siliziumfotoelementen (10, 24, 25) je ein Operationsverstärker (29) nachgeschaltet ist, deren Gegenkopplungskreise umschaltbar je einen Wider- 3s stand (30) zur Analogverstärkung und je ein RC-GWed (32, 33) zur Integrationsverstärkung enthalten, wobei die Umschaltung auf Integrationsverstärkung mit dem Beginn der Belichtungszeit synchronisiert ist und an den Operationsverstärker eine Abtast- bzw. Speichereinrichtung (51) angeschlossen ist, der das Signal für die Helligkeit de>Vorlage während der Belichtungszeit festhält.

3. Farbkopiergerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsvorrichtung £40) von einem vorgeschalteten Summierverstärker (46) die für die betreffende Vorlage oder Vorlagenart einzustellenden Dichte/Farbkorrekturwerte, Dichte/Farbkompensationswerte, und slope-Korrekturwerte erhält.

4. Farbkopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Farbunterkorrektursignals an dem ein Signal für die Abweichung der Farbdichte der jeweiligen Vorlage von der entsprechenden Farbdichte einer Eichvorlage bildenden Speicherverstärker (51) ein Anschluß eines Potentiometers (55) liegt, an dessen anderem Anschluß auch die Anschlüsse der entsprechenden Potentiometer in den anderen Farbkanälen liegen, so daß sich ein Signal für die mittlere Dichteabweichung aller drei Farben von der Eichvorlage ergibt und daß der den Grad der Farbunterkorrektur bestimmende Schleifer den einen Eingang eines das Farbkorrektursignal liefernden Additionsverstärkers (57) bildet, während an dem anderen Eingang 6s das Signal für die mittlere Dichteabweichung von der Eichvorlage liegt.

Die Erfindung betrifft ein fotografisches Farbkopier gerät mit einer automatischen Belichtungssteuervorrichtung, enthaltend drei Farbkanäle, von denen jedei wenigstens einen für die betreffende Farbe sensibilisier ten Fotoempfänger, eine Integrationsvorrichtung füi dessen Ausgangssignal und eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleich des integrierten Signals mit einem auch die Unterkorrektur berücksichtigenden Vergleichssignal enthält, wobei die Vergleichsvorrichtungen jeweils Mittel zum Beendigen der betreffenden Farbbelichtung steuern, die in Richtung des Kopierlichtstrahlengangs vor der Kopiervorlage liegen und die drei Farbkanäle zum Zwecke der Unterkorrektur über einstellbare Spannungsteiler an eine gemeinsame Leitung angeschlossen sind.

Bei bekanntgewordenen Farbkopiergeräten der eingangs beschriebenen Art besteht eine Schwierigkeit darin, Farbstiche automatisch auszufiltern. Dies ist um so schwieriger, als das Überwiegen einer bestimmten Farbe auch motivbedingt sein kann. Es hat sich deshalb eingeführt, bei automatischen Belichtungssteuervorrichtungeii von Farbkopiergeräten eine gewisse Unterkorrektur anzuwenden, d. h. eine Schaltung einzusetzen, die ein starkes Überwiegen einer oder zweier Farben gegenüber den anderen teilweise ausgleicht.

Eine vollständige Farbkorrektur, wie sie auch angewendet wird, indem in jeder der drei Farben die Belichtung immer dann abgebrochen wird, wenn eine vorherbestimmte Lichtmenge auf den Schichtträger aufgetroffen ist, hat den Nachteil, daß motivbedingte Farbungleichgewichte unterdrückt werden und auf diese Weise Farbverfälschungen eintreten können.

FarbunterkorrekturschaltuMycn, die zwischenzeitlich bekanntgeworden sind, gehen alle von dem Integrationssignal aus, das in jedem der Farbkanäle zu jedem Zeitpunkt der Farbbelichtung vorliegt. Von dem Integrationssignal ausgehende Korrekturschaltungen erlauben jedoch nur eine näherungsweise Farbunterkorrektur. Diese reicht aus in einem mittleren Bereich durchschnittlich belichteter Kopiervorlagen, jedoch nicht bei stark über- oder unterbelichteten Vorlagen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein fotografisches Farbkopiergerät mit einer solchen Belichtungssteuervoirichtung auszustatten, daß auch Farbunterkorrekturwerte in beliebiger Stärke bei stark von einer mittleren Vorlagendichte abweichenden Vorlagen exakt bestimmt werden können. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem erfindungsgemäß ausgestalteten Farbkopiergerät besteht die Möglichkeit, ein Signal für die Dichte der Kopiervorlage in jeder der Farben zu vergleichen mit einem Signal für die Dichte einer Eichvorlage in der betreffenden Farbe und aufgrund eines Signals für die gesamte Farbdichteabweichung der Kopiervorlage ein Signal für die Farbunterkorrektur zu bilden. Die Verarbeitung der logarithmischen Signale ergibt die Möglichkeit, durch reine Additionsvorgänge mit Hilfe additiver Verstärker eine exakte Nachbildung der Gleichungen für den Schwärzungsvorgang zu finden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand von Figuren eingehend erläutert ist. Es zeigt

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Farbkopiergerät in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 ein Schaltbild zur Steuerung der Belichtung