DE2313528B2 - Vorrichtung zum schnellen Erfassen und Charakterisieren von Farbtönen opaker oder transparenter Bereiche auf schnellaufenden, durchgehend oder partiell eingefärbten Materialbahnen - Google Patents
Vorrichtung zum schnellen Erfassen und Charakterisieren von Farbtönen opaker oder transparenter Bereiche auf schnellaufenden, durchgehend oder partiell eingefärbten MaterialbahnenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 niedergelegt ist.
Zur Kontrolle der Farbwiedergabe bei Einfärbungsprozessen,
z. B. Druckprozessen, setzt man in zunehmendem Maße Farbdichtemeßgeräte, Densitometer
ein, die mit Strahlungsquellen, verschiedenen Farbfiltern und Strahlungsempfängern ausgerüstet sind. Sie werden
nach dem Druckprozeß auf den Bedruckstoff aufgesetzt, auf die zu messende Stelle ausgerichtet und manuell in
Funktion gesetzt. Um den Zeitaufwand bei diesen Vorgängen zu reduzieren, ist es bekannt, den mit
Farbmarken bedruckten Streifen des Bedruckstoffes in eine Vorrichtung einzuspannen, den Meßkopf des
Densitometers mittels eines geeigneten Antriebes darüber zu bewegen, den Filterwechsel automatisch
vorzunehmen und die gemessenen optischen Dichten oder Dichtedifferenzen zu einem vorgegebenen Sollwert auszudrucken (Fogra-Mitteilungen, München,
September 1968).
Der hohe Zeitaufwand für die Probeentnahme, Messung und Auswertung ermöglicht jedoch kein
schnelles Eingreifen in den Produktionsprozeß zur Veränderung von Produktionsparametern.
Es ist weiterhin bekannt, gemäß DE-PS 11 31 427 die
Dichtemessungen während des Druckprozesses in der Druckmaschine vorzunehmen, indem mitgedruckte
Farbmarken mittels synchron mit der Druckmaschine rotierender Blenden abgetastet und die remittierte
Lichtstrahlung in elektronischen Schaltungen mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden. Dabei
arbeitet man ohne Filter. Die rotierende Blende dient bei ständig betriebener Strahlungsquelle dazu, durch
intermittierendes Abdecken des Strahlungsempfängers »Weißsignale« zu erzeugen, auf die die Farbsignale
ι ο bezogen werden können. Die Zeitdauer der Farbsignale
wird dabei durch die Länge der Farbmarke und die Geschwindigkeit der Bedruckstoffbahn bestimmt Dadurch
wird die Auslegung der elektronischen Auswerteeinrichtung negativ beeinflußt, da sie in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit der Bedruckstoffbahn unterschiedliche Frequenzen verarbeiten muß. Dadurch
verringert sich die Meßgenauigkeit
Es ist auch bekannt, während des Druckprozesses mit Farbfiltern zu arbeiten, z. B. werden Messungen unter
Verwendung von 3 Farbfiltern durchgeführt Das vom Meßobjekt reflektierte Licht wird durch Strahlenteiler
in drei Teillichtströme zerlegt und diese den Farbfiltern und nachgeordneten Strahlungsempfängern zugeführt
(Pressemitteilung der Firma GRETAG vom 15. Juni 1971,R.Quirighetti).
Die in den drei Strahlungsempfängern erzeugten kontinuierlichen Signale werden zu bestimmten vorgegebenen
Zeiten in Meßwerte umgesetzt, die bestimmten Meßcrten der laufenden Bahn entsprechen. Es werden
konventionelle Lichtquellen, Metallhalogenidlampen, eingesetzt. Dabei führen die in den drei Strahlungsempfängern
erzeugten kontinuierlichen Signale in den nachgeschalteten Verstärkern insbesondere bei unterschiedlich
eingefärbten Materialbahnen, bei denen in periodischen Abständen Flächen mit größter optischer
Dichte auf Flächen mit geringer Dichte folgen, zu unerwünschten Integrationseffekten, durch die die
Meßergebnisse verfälscht werden. Weiterhin vermittelt die Messung in drei relativ weiten Spektralbereichen
to nicht genügend Informationen zur zuverlässigen Charakterisierung
von Farbtönen. Geräte dieser Art sind nicht in der Lage, kleine Färbungsunterschiede zu
erfassen, die das menschliche Auge bereits erkennt.
Dies ergibt sich aus folgender Überlegung: Der mit Densitometern ermittelte Meßwert wird durch nachstehende, von der Wellenlänge λ abhängige Funktion bestimmt, wobei P1. die spektrale Leistungsverteilung der zur Beleuchtung der Farbfläche benutzten Strahlungsquelle, Vf die spektrale Transparenz des Farbfilters, β die spektrale Remission der zu beurteilenden farbigen Fläche und s die spektrale Empfindlichkeit des Strahlungsempfängers sind.
Dies ergibt sich aus folgender Überlegung: Der mit Densitometern ermittelte Meßwert wird durch nachstehende, von der Wellenlänge λ abhängige Funktion bestimmt, wobei P1. die spektrale Leistungsverteilung der zur Beleuchtung der Farbfläche benutzten Strahlungsquelle, Vf die spektrale Transparenz des Farbfilters, β die spektrale Remission der zu beurteilenden farbigen Fläche und s die spektrale Empfindlichkeit des Strahlungsempfängers sind.
Man erhält eine durch die spektrale Empfindlichkeit des Strahlungsempfängers bewertete Strahlungsleistung
Λ2
wenn λ ι und λι die Grenzen des wirksamen Wellenbereiches
sind. Φ ist die dem ermittelten Meßwert äquivalente physikalische Größe. Dabei ist zu berücksichtigen,
daß sich bei Verwendung bekannter konventioneller Temperaturstrahler die spektrale Leistungsverteilung Pl infolge Alterung ändert.
Diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum
schnellen Erfassen und Charakterisieren von Farbtönen haften jedoch wesentliche Mängel an. Bei Verwendung
von Densitometern zur Farbkontrolle im Anschluß an den Druckprozsß ist der Zeitaufwand, selbst bei
automatischem Probewechsel und Einsatz eines Datendruckers so hoch, daß er sich mit den Anforderungen
an eine moderne Produktionsweise nicht vereinbaren läßt Hierbei ist lediglich eine Auswertung von
Stichproben kleinen Umfangs möglich, die keine genauen Aussagewerte ergeben- Hinzu kommt ein
weiterer Mangel, der sämtlichen densitometrischen Methoden anhaftet, auch denen, die in der Druckmaschine
während des Druckprozesses angewandt werden. Dieser Mangel ergibt sich aus der bereits
genannten Gleichung, wonach es nicht möglich ist, aus dem meßbaren Funktionswert Φ eindeutige Rückschlüsse
auf den gemessenen, durch β eindeutig charakterisierten Farbton zu ziehen, selbst dann nicht, wenn die
t-'unktionen Pl. Tf und s genau bekannt sind; denn es
existiert in einem relativ großen Wellenbereich λ2—λι=Δλ eine unendliche Vielzahl von Remissionsfunktionen ß, d. h., eint Vielzahl von visuell unterscheidbaren
Farbtönen, die alle die obengenannte Gleichung befriedigen.
Die mangelhafte Aussagekraft der bekannten densitometrischen Meßmethoden, die mit Hilfe der angeführten
Gleichung erläutert wurde, kann sich um so nachteiliger auswirken, je größer der Spektr albereich
Ak ist, über den sich eine Einzelmessung erstreckt.
Der Nachteil der Verwendung konventioneller Lichtquellen liegt auch darin, daß Kühleinrichtungen
erforderlich sind, die zu einem großen Volumen des Meßkopfes führen. Außerdem unterliegen konventionelle
Lichtquellen Alterungserscheinungen, die die Meßergebnisse ebenfalls verfälschen.
Ein weiterer Mangel der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Dichtemessung an schnell bewegten
Bahnen besteht darin, daß das beim Abtasten einer Farbmarke erzeugte Signal eine Zeitdauer aufweist, die
nicht nur von der Längenausdehnung der Farbmarke in Bewegungsrichtung abhängt, sondern auch von ihrer
Geschwindigkeit. Daraus resultiert, daß infolge der technologisch bedingten Veränderlichkeit der Produktionsgeschwindigkeit
unvermeidbar Signale unterschiedlicher Zeitdauer entstehen, wodurch sich nachteilige
Forderungen an die elektronischen Auswerteeinrichtungen ergeben.
Messungen an eng begrenzten Teilen einer größeren Fläche, z. B. einem Bild, bereiten bei Anwendung
bekannter Vorrichtungen Schwierigkeiten, denn in Vorrichtungen, die mit rotierenden Blenden arbeiten,
müssen die Blendenausschnitte an die veränderliche Bildverteilung auf der Bahn so angepaßt werden, daß
ein vom Farbsignal getrenntes »Weißsignal« erhalten wird und bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen
die Meßsignale durch Synchronisationsimpulse bei ständig betriebener Strahlungsquelle erzeugt werden,
treten dann das Meßsignal verfälschende Integrationseffekte dadurch auf, daß vom Strahlungsempfänger
ständig Hemissionssignale unterschiedlicher Amplituden,
d. h· dem Bildinhalt entsprechende Amplituden, verarbeitet werfen Müssen. Ein weiterer Nachteil der
bekannten Einrichtungen besteht darin, daß die Abtasteinheiten, die ift unmittelbarer Nähe der bewegten
Stoffbahn installiert werden müssen, durch die erforderlichen rotierenden Blenden, Farbfilter, konventionellen
Strahlungsquellen usw. ein sehr großes Volumen einnehmen und dadurch die Messunger, auf
der Materialbahn innerhalb der Druckmaschine erheblich erschweren.
Aus der französischen Patentschritt 14 65 448, auf die der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorliegender
Anmeldung zurückgeht, ist es besannt, eine Meßeinrichtung
einzusetzen, die dadurch charakterisiert ist, daß eine Xenon-Impulslichtlampe in Verbindung mit einem
schmalbandigen Filter zur Messung der Färbung eines Meßortes der bewegten Materialbahn verwendet wird.
ίο Der Meßkopf der vorgeschlagenen Einrichtung enthält
dabei als wesentliche Teile die Impulslichtlampe, das schmalbandige Filter und den Strahlungsempfänger.
Die von der Xenon-Impulslichtlampe ausgestrahlte: Energie ist von Lichtimpuls zu Lichtimpuls unterschied-Hch,
da sie von der Ionisierung des Gases und von der geometrischen Ausbildung des Lichtbogens während
der Entladung abhängig ist Hinzu kommt, daß dem Kontinuum ein Linienspektrum überlagert ist dessen
Energie sich ebenso von Lichtimpuls zu Lichtimpuls ändert Dadurch ergeben sich, besonders bei schmalbandiger
Filterung, Energieinhomogenitäten, die zu Meßwertverfälschungen führen. Die gemäß FR-PS 14 65 448
verwendeten Interferenzfilter haben zwar schmale Durchlaßbereiche, aber noch Durchlässigkeiten höherer
Ordnung, die ebenfalls zu fehlerhaften Meßergebnissen führen können. Schmale Durchlaßbereiche haben
Interferenzfilter nur, wenn auf sie paralleles Licht fällt. Da der zu messende Bereich mit spektral sehr
breitbandigem Licht beleuchtet wird und durch die
jo Oberflächenstruktur am Meßort bei der gewählten
optischen Anordnung auch ein nichtparalleler Strahlengang bezüglich des Interferenzfilters entsteht, ergibt
sich bereits durch geringe Unterschiede der Oberflächenstruktur eine spektrale Verschiebung des Durch-
i"> laßbereiches, die zu Meßfehlern führt
Während bei den bekannten, vorstehend beschriebenen Vorrichtungen mit jeder, insbesondere aus Impulslichtlampe,
schmalbandigem Filter und Strahlungsempfänger bestehenden Einheit nur Flächen jeweils gleicher
Farbe ausgemessen werden, wäre es an sich durchaus nahegelegt zur eindeutigen Unterscheidung mehrerer
Farben auch mehrere Spektralbereiche auszumessen. In diesem Zusammenhang ist es nämlich bekannt, die in
den einzelnen Spektralbereichen dann erhaltenen Signale unter Berücksichtigung der Normspektralwerte,
wie z. B. in DIN 5033, Blatt 4, Abschnitt 1 und 2 (April 1954), dargelegt, zu transformieren.
Diese Maßnahme wurde aber offenbar für das schnelle Erfassen und Charakterisieren von Farbtönen,
so wie dies z. B. bei Messungen an Rotationsdruckmaschinen od. dgl. notwendig ist, schon deshalb nicht erwogen
oder realisiert, weil die Messung in mehreren Spektralbereichen gemäß dem Stand der Technik den Einsatz
einer Vielzahl von Farbfiltern voraussetzen würde.
Um z. B. mit der Vorrichtung nach FR-PS 14 65 448
mehrere Spektralbereiche zu messen, wäre bei Verwendung eines einzigen Meßlcopfes ein mechanischer
Filterwechsel, synchronisiert mit der irapulsartigen Strahlung der Impulslichtlampe, erforderlich. Ein hoher
bo Aufwand an Synchronisier-, Antriebs- und Getriebemitteln und damit eine bauliche Vergrößerung des
Meßkopfes bis in unbrauchbare Abmessungen wären die Folge.
Trotz des hohen Aufwandes für Abgleich, Steuerung
Trotz des hohen Aufwandes für Abgleich, Steuerung
hi u. dgl. bliebe die Genauigkeit der Messung, wie bereits
o. a., eingeschränkt Ein Hinweis darüber, wie ohne die
Anwendung von schmalbandigen Farbfiltern eine exakte Farbtonmessung in mehreren Spektralbereichen
rasch erfolgen kann, ist aus dem Stand der Technik nicht zu entnehmen. Vielmehr wird bereits in der Erläuterung
zum Meßprinzip in der erwähnten DIN 5033, Blatt 4, zu Abschnitt 1 u. a. dargelegt: »Das Spektralverfahren ist
zur Zeil das zuverlässigste Farbmeßverfahren ... und ist ■■■,
trotz seines verhältnismäßig großen Zeitbedarfs unentbehrlich.« Bei der Messung z. B. an schnellaufenden
Materialbahnen steht aber Zeit nicht zur Verfugung, sondern die Messungen müssen in Bruchteilen von
Sekundenerfolgen.
Andererseits wären für die Messung in mehreren Spektralbereichen in jeder Meßeinrichtung mehrere
Meßköpfe, bestehend jeweils aus Impulslichtlampe, Filter und Empfänger, notwendig. Deren Abgleich wäre
sehr aufwendig und deren Meßgenauigkeit ebenfalls eingeschränkt. Ein Ausrichten mehrerer Meßköpfe auf
eine engbegrenzte Fläche ist ausgeschlossen, so daß wieder nur jede Farbfläche nur in einem Spektralbereich
gemessen würde.
Zweck der Erfindung ist es, durch eine Vorrichtung den zur Farbkontrolle notwendigen Zeitaufwand bei
geringer Störanfälligkeit zu senken und bei gleichzeitiger Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit der Materialbahn
genaue Meßergebnisse zu erhalten und damit sofort auf den weiteren Produktionsprozeß und somit
positiv auf die Qualität des Erzeugnisses einzuwirken. Weiterhin sollen die Messungen auch an schwer
zugänglichen Stellen der Materialbahn bzw. Bedruckstoffbahn innerhalb der Druckmaschine möglich sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine jo
Vorrichtung zum schnellen Erfassen und Charakterisieren von Farbtönen opaker oder transparenter Bereiche
auf schnellaufenden, durchgehend oder partiell eingefärbten Materialbahnen, vorzugsweise während des
Druckprozesses zu schaffen, die eine fortwährende r> schnelle Prüfung der farbigen Fläche und eine sofortige
Auswertung der Meßergebnisse während des Produktionsprozesses ermöglichen und eindeutige Rückschlüsse
auf den gemessenen Farbton zulassen. Die erforderliche farbige Meßfläche soll verkleinert werden, und die 4«
Zeitdauer der erzeugten Signale soll unabhängig von der Geschwindigkeit der farbigen Fläche sein. Dabei
sind konventionelle Glüh- und Blitzlampen, die dazu erforderlichen Kühleinrichtungen sowie optische Filter
zu vermeiden. Es sind nur solche Lichtquellen η einzusetzen, die es ermöglichen, eine ausreichende
Anzahl von Einzelmessungen in unterschiedlichen und eng begrenzten Wellenlängenbereichen durchzuführen.
Die Vorrichtung soll dabei für die Erfassung unterschiedlicher Farbtöne nur einen Strahlungsempfänger >n
und einen Meßkopf kleiner Abmessungen enthalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß mehrere um einen Strahlungsempfänger angeordnete, sequentiell ansteuerbare, in verschiedenen, eng
begrenzten Strahlungsbereichen emittierende Halbleiterstrahlungsquellen vorgesehen sind, die eine gleiche
eng begrenzte Fläche des Meßgutes mit mehreren, praktisch monochromatischen, sehr kurz aufeinanderfolgenden
Lichtimpulsen unterschiedlicher Spektralbereiche, die sich zeitlich nicht überlappen, beleuchten und t>o
deren Strahlungsrichtungen einen gleichen Winkel mit der Normalen der beleuchteten Fläche des Meßgutes
bilden.
Zweckmäßigerweise werden dabei als Halbleiterstrahlungsquellen
Lumineszenz- oder Laserdioden ver- b5 wendet oder es können als Halbleiterstrahlungsquelle
Halbleitersysteme, z. B. in geeigneter Weise dotierte Halbleiterkristalle oder integrierte Halbleiteranordnungen,
verwendet werden.
Durch die Erfindung wird vor allem der Vorteil erreicht, daß mit einem raumsparenden Meßkopf eine
sehr kleine Fläche des Meßgutes, in extrem kurzer Zeit und in mehreren Spektralbereichen meßbar ist. Zu
Meßfehlern führende Farbfilter fallen durch die Erfindung völlig weg. Veränderungen des Farbtons sind
auch auf kleinster Farbfläche während des Produktionsprozesses sofort feststellbar. Eine sofortige Einflußnahme
auf den Produktionsprozeß, selbst bei hohen Geschwindigkeiten der Materialbahn, ist möglich. Der
Anfall unbrauchbarer Erzeugnisse wird weitestgehend verringert und die Qualität der Erzeugnisse insgesamt
verbessert Selbstverständlich können auch mit mehreren Meßköpfen an mehreren unterschiedlichen, auseinanderliegenden
Flächen des Meßgutes jeweils in mehreren Spektralbereichen Messungen durchgeführt
werden. Dies kann zeitlich verschoben oder auch gleichzeitig erfolgen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, das in der
Zeichnung dargestellt ist.
Eine mit der Geschwindigkeit ν bewegte, partiell eingefärbte Materialbahn 1 wird durch in ihrer Anzahl
beliebig wählbare, sequentiell angesteuerte Lumineszenz- oder Laserdiode als Halbleiterstrahlungsquellen
2.1. ... 2.n. beleuchtet, die z. B. auch aus einem
entsprechend dotierten, in mehreren engen Spektralbereichen emittierenden Halbleiterkristall oder durch eine
andere integrierte Halbleiteranordnung bestehen können. Dabei sind die Halbleiterstrahlungsquellen 2.1....
2.Π. so angeordnet, daß sie die gleiche eng begrenzte
Stelle der Materialbahn 1 des Meßgutes beleuchten und ihre Strahlungsrichtungen L\; Ln einen gleichen Winkel
mit der Normalen der beleuchteten Fläche 3 des Meßgutes, im Ausführungsbeispiel der Materialbahn 1,
bilden.
Zur Aufnahme der von der farbigen Fläche^von der ein eng begrenzter Teil beleuchtet wird, remittierten"
Strahlung wird" nur ein Strahlungsempfänger 4, im Ausführungsbeispiel eine Fotodiode, benutzt, dessen
Empfängerfläche im Winkel von 90° zur beleuchteten Fläche 3 der Materialbahn 1 steht. Ausgelöst durch eine
Bearbeitungsmaschine oder die bewegte Materialbahn 1, werden in bekannter Weise Synchronisationsimpulse
erzeugt, die die Messung an vorausbestimmten, begrenzten Stellen, z. B. an zwei Stellen der Materialbahn
1, ermöglichen, die nacheinander zu den Zeiten i|
und ti gemessen werden sollen. Dabei kann es sich um
unterschiedliche voll, partiell oder nicht eingefärbte Stellen der Materialbahn 1 handeln. Die in bekannter
Weise erzeugten Synchronisationsimpulse werden über einen Impulsformer 5 einer Ansteuerlogik 6 zugeführt,
in der zum Zeitpunkt fi durch den zugehörigen Synchronisationsimpuls ein Generator angestoßen wird,
der daraufhin eine Impulsgruppe /1 mit genau η Impulsen erzeugt, die zeitlich gleichabständig sind und
deren Folgefrequenz konstant und so bemessen ist daß an einer eng begrenzten Stelle der Materialbahn 1 η
Messungen durchgeführt werden können. Die Anzahl π der Impulse einer Impulsgruppe sowie die Anzahl π der
durchzuführenden Messungen wird durch die Anzahl der Halbleiterstrahlungsquellen Zl. ... Zn. bestimmt
Der gesamte Vorgang der Impulserzeugung wiederholt sich zum Zeitpunkt ti und, falls erforderlich, zu
bestimmten weiteren, durch die Synchronisationsimpulse vorausbestimmten Zeitpunkten.
Die weitere Beschreibung beschränkt sich auf zwei
Impulsgruppen I\ und /2.
Von der Ansteuerlogik 6 führen η Leitungen zu einer Verschlüsselungslogik 7, die die Zahl der weiterführenden
Leitungen reduziert. Die erste dieser η Leitungen wird jeweils mit dem ersten Impuls der Impulsgruppen
/1 und /2 belegt, die n-te Leitung entsprechend dem n-ten
Impuls beider Impulsgruppen. In entsprechender Weise werden die Impulse der Impulsgruppen /1 und h einer
getorten Multiplizierverstärkergruppe 8.1 8.n., einer
getorten Multiplizierverstärkergruppe 9.1. 9.n.
zugeleitet. Eine mit der Verschlüsselungslogik 7 verbundene Entschlüsselungslogik 10 führt die Impulse
der Impulsgruppen /1 und h Ansteuerverstärkern
11.1 ll./j. der Halbleiterstrahlungsquellen 2.1
2.Π., im Ausführungsbeispiel den Lumineszenz- oder
Laserdioden, über π Leitungen zu. Dadurch werden zwei nicht näher bezeichnete Lichtimpulsgruppen mit je
η Lichtimpulsen erzeugt.
Entsprechend der spektralen Remissionseigenschaft des Meßgutes entstehen dabei im Strahlungsempfänger
4 zwei Signalgruppen Si und S2 mit jeweils η Signalen
unterschiedlicher Amplituden. Diese π Signale gelangen über eine Verstärkereinheit 12, die als Rechenverstärker
zur Logarithmierung der Signale ausgebildet sein kann,
in die getorten Multiplizierverstärkergruppen 8.1
8./J. und 9.1 9./7, die durch die Impulse der
Impulsgruppen /1 und k in der bereits beschriebenen
Weise in Meßbereitschaft versetzt werden. In den
Multiplizierverstärkergruppen 8.1 8.n. und 9.1....
9./J. werden die Signale unter Berücksichtigung der Normalreizfunktion x, y, ζ verarbeitet. Die Ansteuerung
> der getorten Multiplizierverstärkergruppen 8.1 S.n.
und 9.1 9./7. bewirkt daß die erste Signalgruppe in
beiden Multiplizierverstärkergruppen 8.1 S.n. und
9.1 9.Π. verarbeitet wird und in Maximalmaiwertdiffe-
renzspeichern 13.1 13.n. die Differenz Null erzeugt.
Die zweite Signalgruppe gelangt dagegen nur durch die
getorte Multiplizierverstärkergruppe 8.1 8.n. und
bildet in den Maximalwertdifferenzspeichern 13.1.... 13.Π. die gewünschten Meßwerte, z. B. die durch die
Normalreizfunktion gewichteten Remissionsdifferenzen Δβ' bzw. Transmissionsdifferenzen Δτ'. Die Anzahl
der Multiplizierverstärkergruppen und die Anzahl der Maximalwertdifferenzspeicher ist dabei gleich der
Anzahl π der eingesetzten Halbleiterstrahlungsquellen 2.1.... Zn.
Die erhaltenen Meßwerte können in bekannter Weise angezeigt, gespeichert oder mittels einer Recheneinheit
14, beispielsweise einem bekannten Prozeßrechner, zur Steuerung einer Bearbeitungsmaschine verwendet werden.
Die Meßwerte können in der Recheneinheit 14 auch in bestimmte Funktionen umgeformt werden, die
zur Charakterisierung des Bearbeitungsprozesses geeignet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zum schnellen Erfassen und Charakterisieren von Farbtönen opaker oder
transparenter Bereiche auf schnellaufenden, durchgehend oder partiell eingefärbten Materialbahnen,
bei der die Materialbahn mit Lichtimpulsen mittels einer optischen Einrichtung beleuchtet wird und bei
der durch die Remission bzw. Transmission der Lichtimpulse Signale entstehen, die- angenäherte
Informationen über die Remissionsfunktion β(λ) bzw. Transmissionsfunktion r(A) vermitteln und bei
dem von einem nichteingefärbten Bereich der Materialbahn ein Bezugssignal erzeugt wird und aus
diesem und den von den zu messenden Bereichen erhaltenen Signalen Ausgangssignale abgeleitet
werden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere um einen Strahlungsempfänger (4) angeordnete,
sequentiell ansteuerbare, in verschiedenen, eng begrenzten Strahlungsbereichen emittierende
Halbleiterstrahlungsquellen (2.1. ... 2.n.) vorgesehen sind, die eine gleiche, eng begrenzte
Fläche des Meßgutes mit mehreren, praktisch monochromatischen, sehr kurz aufeinanderfolgenden
Lichtimpulsen unterschiedlicher Spektralbereiche, die sich zeitlich nicht überlappen, beleuchten
und deren Strahlungsrichtungen (Ly, Ln) einen gleichen Winkel mit der Normalen der beleuchteten
Fläche (3) des Meßgutes bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterstrahlungsquellen (2.1
2.Π.) Lumineszenz- oder Laserdioden verwendbar
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Halbleiterstrahlungsquellen (2.1... Zn.) ein Halbleitersystem, z. B. ein in geeigneter
Weise dotiertes Halbleiterkristall oder eine integrierte Halbleiteranordnung verwendbar ist.
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