DE2354732A1 - PREPARATION OF PRINT SURFACES - Google Patents
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Description
ing. H. NEGENDANK · dipl.in&. H, HAlJCK · bipl.-phys. W. SCHMITZ PIPL.-ING. E. GRAALFS · bipi^-ing. W. WEHNERTing. H. NEGENDANK · dipl.in &. H, HAlJCK · bipl.-phys. W. SCHMITZ PIPL.-ING. E. GRAALFS · bipi ^ -ing. W. WEHNERT
HAMBURG-MÜNCHEN 2 35 4 73 HAMBURG-MUNICH 2 35 4 73
TEI,. 86 74 88 UND 3Θ 41 18TEI ,. 86 74 88 AND 3Θ 41 18
TEIi. 5 38 03 88TEIi. 5 38 03 88
Hamburg, 29. Okt. 1973 Hamburg, Oct. 29, 1973
CROSFIELD ELECTRONICS LIMITED
766 Holloway Road,
London, NT9 3JG/ England CROSFIELD ELECTRONICS LIMITED
766 Holloway Road,
London, NT9 3JG / England
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gravieren eines Gravurdruckkörpers, in den bis zur erforderlichen Höchstdrucktiefe Gravurzellen dngeätzt und mit einem Material gefüllt worden sind, das gegenüber einem Gravieren empfänglicher ist als das eigentliche Druckkörpermaterialο Ein solches Verfahren ist beispielsweise in dem britischen Patent Nr. 1 229 beschrieben. In der letztgenannten Beschreibung,wird zum Gravieren dn Laserstrahl benutzt, jedoch es könnte auch wahlweise ein Elektronenstrahl benutzt werden.The invention relates to an engraving device an engraving pressure body, in the up to the required maximum pressure depth Engraving cells have been etched and filled with a material that is more susceptible to engraving is considered the actual pressure hull materialο such a process is for example in British Patent No. 1,229 described. In the latter description, engraving is used The laser beam is used, but it could also be used as an option an electron beam can be used.
Bei einem solchen Gravieren besteht die Möglichkeit der Bildung eines unerwünschten Interferenzmusters. Dieses Muster, das als "Moire" bekannt ist, entsteht, wenn die Wirkung einer Anzahl aneinander angrenzender Zeilen des das Bild erzeugenden Strahls bei einer gegebenen Intensität nicht gleichmäßig ist. Es kann" beispielsweise infolge von Fehlern im Profil der wirksamen Intensity des Strahls oder im Abstand von einer Tast-With such an engraving, there is a possibility of formation an unwanted interference pattern. This pattern, known as "moire", is created when the effect of a number adjacent lines of the imaging beam is not uniform for a given intensity. It can "for example as a result of errors in the profile of the effective Intensity of the beam or at a distance of a tactile
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zeile zur nächsten die Wirkung des Strahls in der Mitteline to the next the effect of the beam in the middle
jeder einzelnen Tastzeile intensiver sein als am Rand, wo sie die nächste überlappt, oder umgekehrt. In einigen Bereichen des Bildes mag die Intensivere Wirkung des Strahls vorwiegend an den Zellenwänden entlang liegen, wo sie nur wenig zur Wirkung kommt, während sie in anderen Basichen vorwiegend quer über die Zellen liegt, wo sie zu einer Verstärkung in der Druckdichte führt.every single touch line be more intense than at the edge, where it overlaps the next, or vice versa. In some areas of the picture the more intense effect of the Ray mainly lie along the cell walls, where they have little effect, while they are in others Basichen lies predominantly across the cells, where it leads to an increase in the print density.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Strahl— erzeugungs-Graviereinrichtung zur Entfernung des Füllmaterials aus einer Zelle, auf die der Gravierstrahl gerichtet wird, einen Zellendetektor einschließlich einer Tas'teinrichtung zum Abtasten der Oberfläche des Druckkörpers, sowie Pühleiririchtungen zur Feststellung des Vorhandenseins einer gefüllten Zelle an einem abgetasteten Punkt auf der Oberfläche, Einrichtungen, die auf den Ausgang der Fühleinrichtungen ansprechen, um elektrische Signale entsprechend der Stellung des Abtastpunkts, an welchem eine Zelle entdeckt wurde, zu erzeugen, sowie eine Strahlführungseinrichtung, die von den elektrischen Signalen des Zellendetektors gesteuert wird, um den Gravierstrahl so einzustellen, daß er auf die von dem Detektor festgestellte zu gravierende Zelle fällt.A device according to the invention contains a beam- generation engraving device for removing the filler material from a cell on which the engraving beam is directed a cell detector including a scanning device for scanning the surface of the pressure hull, as well as peeling devices for determining the presence of a filled cell on a scanned one Point on the surface, devices that respond to the output of the sensing devices to electrical Generate signals corresponding to the position of the sampling point at which a cell was detected, as well as a beam guiding device, which is controlled by the electrical signals of the cell detector, to the Adjust the engraving beam so that it falls on the cell to be engraved as determined by the detector.
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In der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung hat der Druckkörper eine zylindrische Gestalt und wird zum Umlauf um seine eigene Achse angetrieben; gleichzeitig findet zwischen der Graviereinrichtung und dem Zylinder eine relative Längsbewegung statt, so daß der Gravierstrahl, wenn er für die Dauer einer solchen Umdrehung und relativen Längsverschiebung eingeschaltet ist, einen spiralförmigen Weg auf der Oberfläche des Zylinders beschreiben würde. Die Bewegungsrichtung des Taststrahls relativ zu dem Zylinder ist derart, daß er auf der Zylinderfläche einen Weg parallel zu der UmIaufachse des Zylinders beschreibt. Dieser Tastpfad liegt vor der Stellung des Gravierstrahls relativ zu der umlaufenden Zylinderfläche, und die Signale, welche erzielt werden, wenn der Taststrahl eine Zelle erreicht, und die die Stellung des Taststrahls in dem bestimmten Augenblick darstellen, werden gespeichert, bevor sie zur Führung des Gravierstrahls benutzt werden. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Signale in Pufferspeichern gespeichert, auf denen sie dann durch geeignete Schieberimpulse geschoben werden können; die Pufferspeicher enthalten jeweils eine Reihe von Speicherelementen, wobei entsprechende Speicherelemente in den verschiedenen Pufferspeichern jeweils aufeinanderfolgende Punkte längs einer abgetasteten Linie auf der Oberfläche des .Druckkörpers dastellen. Beim Umlauf des Zylinders und bei AnnäherungIn the preferred embodiment of the invention, the Pressure body has a cylindrical shape and is used for circulation driven around its own axis; finds at the same time between the engraving device and the cylinder a relative longitudinal movement instead, so that the engraving beam, if he for the duration of such a turn and relative Longitudinal displacement is switched on, describing a spiral path on the surface of the cylinder would. The direction of movement of the probe beam relative to the cylinder is such that it is on the cylinder surface describes a path parallel to the axis of rotation of the cylinder. This tactile path is in front of the position of the engraving beam relative to the circumferential cylinder surface, and the signals obtained when the probe beam reaches a cell, and which is the position of the Representing the scanning beam at the specific moment are stored before they are used to guide the engraving beam to be used. In the preferred embodiment, the signals are stored in buffers, on which they can then be pushed by suitable slide impulses; the buffers each contain a number of storage elements, with corresponding Storage elements in the various buffers each successive points along a scanned line on the surface of the pressure body put there. When the cylinder revolves and when it approaches
\ '■ ; ,409-8i9/0-9'25 ' - . -\ '■; , 409-8i9 / 0-9'25 '-. -
einer festgestellten Zelle an den Auftreöpunkt des Gravierstrahls auf den Zylinder werden Signale von einem durch die Drehbewegung des Zylinders betätigten Umformer dazu verwendet, um die Zellenstellungssignale auf den Pufferspeichern zu verschieben. Diese Signale werden, sowie die festgestellte Zelle die Arbeitsfläche des Strahls erreicht, aus den Speichern herausgeschoben und zum Ablenken des Gravierstrahls benutzt, so daß er auf die Mitte der gefüllten Zelle auftrifft. Der Gravierstrahl kann ein Elektronenstrahl oder ein Laserstrahl sein.A detected cell at the point of impact of the engraving beam on the cylinder are signals from a converter actuated by the rotary movement of the cylinder is used to convert the cell position signals to move to the buffers. These signals, as well as the detected cell, become the work surface of the beam reached, pushed out of the storage and used to deflect the engraving beam, so that it hits the center of the filled cell. The engraving beam can be an electron beam or a laser beam.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nunmehr ein Beispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung iri.t Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:For a better understanding of the invention, reference is now made to an example of the device according to the invention on the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 ein Schema der Vorrichtung zum Gravieren eines Zylinders mittels einer Elektronenstrahlgraviereinrichtung, Fig. 1 is a diagram of the device for engraving a Cylinder by means of an electron beam engraving device,
Fig. 2 eine Vergrößerung eines Teils der Oberfläche des in Fig. 1 gezeigten Zylinders bei Darstellung des Bereiches, dessen Inhalt in den Pufferspeichern nach Fig. 1 dargestellt ist,FIG. 2 is an enlargement of part of the surface of the cylinder shown in FIG. 1 when shown the area, the content of which is shown in the buffer memory according to FIG. 1,
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Fig. 3 in größeren Einzelheiten die Verbindungen für bestimmte der in Fig. 1 gezeigten Gitterkreise,Fig. 3 shows in greater detail the connections for certain of the lattice circles shown in Fig. 1,
Fig. 4 eine Anordnung zur Feststellung einer gefüllten Zelle undFig. 4 shows an arrangement for determining a filled Cell and
Fig. 5 und 6 Wellenformen, abgenommen von Teilen der Vorrichtung nach Fig. 4.FIGS. 5 and 6 are waveforms taken from portions of FIG Device according to FIG. 4.
Die Zeichnungen zeigen einen Zylinder 8 mit yorgeätzten und gefüllten Zellen auf seiner zylindrischen Außenseite, der mittels einer Elektronenstrahlgraviereinrichtung 4 graviert wird (deren Stellung in der Zeichnung schematisch dargestellt ist); der Strahl 5 der Graviereinrichtung fällt auf die Arbeitsfläche 10 des Zylinders. Der Strahl 5 kann in die Richtungen χ und y abgelenkt werden, und zwar mit Hilfe von Ablenkungssteuerkreisen, die noch zu beschreiben sind. Während des Gravierens wird der Zylinder 8 ununterbrochen von einem Motor 11 zum Umlauf angetrieben; außerdem findet zwischen dem Zylinder 8 und der Strahlgraviereinrichtung 4 eine langsame relative Längsbewegung parallel zur Umlaufachse des Zylinders statt, so daß der Gravierstrahl auf der zylindrischen Oberfläche einen spiralförmigen Pfad zeichnet. Diese Längsbewegung kann beispielsweise durch Anordnung der Graviereinrichtung auf einer Leitspindel bewirkt werden, dieThe drawings show a cylinder 8 with yorge etched and filled cells on its cylindrical outside, which by means of an electron beam engraving device 4 is engraved (the position of which is shown schematically in the drawing); the beam 5 of the engraving device falls on the working surface 10 of the cylinder. The beam 5 can be deflected in the directions χ and y, and although with the help of diversion control circuits that are still too describe are. During the engraving, the cylinder 8 is continuously driven to rotate by a motor 11; In addition, there is a slow relative between the cylinder 8 and the jet engraving device 4 Longitudinal movement takes place parallel to the axis of rotation of the cylinder, so that the engraving beam on the cylindrical Surface draws a spiral path. This longitudinal movement can be achieved, for example, by arranging the engraving device be effected on a lead screw that
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von dem Motor 11 über ein Reduziergetriebe zum Umlauf angetrieben wird.is driven to rotate by the motor 11 via a reduction gear.
Der Zellendetektor in der gezeigten Vorrichtung enthält eine Kathodenstrahlröhre 12, die einen Lihtpunktabtaster darstellt, zusammen mit einer fotoelektrischen Zelle und zugeordneten Stromkreisen zur Erzeugung von Signalen, die darstellend sind für die Lage einer festgestellten Gravurzelle. Die Kathodenstrahlröhre 12 projiziert eine einzige Tastlinie 14 parallel zur Achse des Zylinders auf den Teil des Zylinders, welcher sich dem Gravierstrahlarbeitsbereich 1O nähert. Eine Zeitbasis für die Steuerung der Linientastung äs: Röhre 12 enthält einen Impulse erzeugenden Oszillator 16, einen Zähler 18, der die Impulse von dem Oszillator 16 zählt und eine auf die erforderliche Länge der Tastlinie 14 abgestimmte Kapazität hat, einen Digital-Analog-Konverter 20, der den Zählerausgang empfängt, sowie einen Ablenkungsverstärker 22, der das analoge Signal von dem Konverter 20 auf die Ablenkungselektroden in der Röhre 12 übertragen. In dem dargestellten Beispiel kehrt der Zähler nach jeder Maximalzählung auf Null zurück, und es wird demzufolge eine sägezahnförmige Wellenform auf die Ablenkungselektroden übertragen. Gegebenenfalls könnte der Zähler auch abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen zählen; in diaem Falle würde eine dreieckige Wellenform auf die Äblenkungselektroden übertragen. Die Tastwieder-The cell detector in the apparatus shown includes a cathode ray tube 12 which is a light point scanner, together with a photoelectric cell and associated circuits for generating signals representative of the location of a detected gravure cell. The cathode ray tube 12 projects a single tactile line 14 parallel to the axis of the cylinder onto the part of the cylinder which approaches the engraving beam working area 10. A time base for the control of the line scanning äs: tube 12 contains a pulse-generating oscillator 16, a counter 18 which counts the pulses from the oscillator 16 and has a capacity adapted to the required length of the scanning line 14, a digital-to-analog converter 20 which receives the counter output and a deflection amplifier 22 which transmits the analog signal from converter 20 to the deflection electrodes in tube 12. In the example shown, the counter returns to zero after each maximum count and a sawtooth waveform is consequently transmitted to the deflection electrodes. If necessary, the counter could also count alternately in opposite directions; in that case a triangular waveform would be transmitted to the deflection electrodes. The key repeat
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holgeschwindigkeit ist derart, daß jede gefüllte Zelle auf einer zylindrischen Oberfläche bei ihrem Durchgang durch dbn Arbeitsbereich der Röhre 12 wenigstens einmal abgetastet wird.fetch speed is such that every filled cell on a cylindrical surface as it passes through the working area of the tube 12 at least once is scanned.
Die fotoelektrische Einrichtung 24 (welche eine Anzahl von Fotozellen enthalten kann) stellt das Vorhandensein einer gefüllten Gravurzelle beim Abtasten der Zelle durch den Lichtfleck von der Röhre 12 aufgrund des Unterschiedes in der Reflektionskraft der Zellenwände und des Füllmaterials fest. "-.-..-·The photoelectric device 24 (which may contain a number of photocells) establishes the presence a filled gravure cell when the cell is scanned through the light spot from the tube 12 due to the difference in the reflectivity of the cell walls and the filler material fixed. "-.-..- ·
Die Impulse von der fotoelektrischen Einheit 24 werden durch Impulsformkreise 26 auf UND-Gatter 28 übertragen. Die anderen Eingänge für diese UND-Gatter werden von dem Dekodierer 30 abgeleitet, der mit dem Ausgang von dem Zähler 18 gespeist ist. Die Wirkung hiervon bedteht darin, daß die UND-Gatter 28 in die Lage versetzt werden. Impulse von der fotoelektrischen Einheit jeweils einzeln hindurchzuführen, wobei der Steuerimpuls von dem Dekodierer synchron mit der Bewegung des tastenden Lichtflecks von der Röhre 12 auf dem Weg 14 der zylindrischen Oberfläche entlang auf der gesamten Zeile der UND-Gatter von einem UND-Gatter 28 zu dem nächsten geht. Somit werden die aufeinanderfolgenden Zustände der Fotozellen» die mit aufeinanderfolgenden Zählungen in der Zählvorrichtung zusammenfallen, als logische Werte Null oder 1 in aufein-The pulses from the photoelectric unit 24 are transferred to AND gate 28 through pulse shaping circuits 26. The other inputs for these AND gates are derived from the decoder 30 which is connected to the output of the Counter 18 is fed. The effect of this is that the AND gates 28 are enabled. Impulses to pass through the photoelectric unit one at a time, wherein the control pulse from the decoder is synchronous with the movement of the scanning light spot from tube 12 on path 14 of the cylindrical surface going along the entire row of AND gates from one AND gate 28 to the next. Thus become the successive states of the photocells »the with successive counts in the counting device coincide, as logical values zero or 1 in one
— Q —- Q -
■';■ 409819/0922■ '; ■ 409819/0922
"■ 8 —"■ 8 -
anderfolgenden einer Anzahl von parallelen Pufferspeichern 32 eingetragen. Die Anzahl Pufferspeicher (und daher die Kapazität des Zählers 18) ist die Zahl, die erforderlich ist, um die Schritte der Zellenstellung iijÜer Richtung χ auf der Oberfläche des Zylinders 8 aufzulösen. .consecutive one of a number of parallel buffers 32 registered. The number of buffers (and therefore the capacity of the counter 18) is the number that is required is to follow the steps of cell positioning Direction χ to resolve on the surface of the cylinder 8. .
Jeder der Pufferspeicher 32 ist von der Art "zuerst drinnen, zuerst draußen" (¥irs.t in, first out" kind) und ist so ähnlich ausgebildet wie ein Schieberegister. Es bilden daher entsprechende Stellen in allen Pufferspeichern 32 einen Satz, der einem Satz Punkte auf der abgetasteten Linie 14 in der Richtung χ der zylindrischen Oberfläche entspricht, wobei der Inhalt dieser Speicherstellen in Form der gespeicherten logischen Werte 0 und 1 das Fehlen oder das Vorhandensein einer Zelle an jedem abgetasteten Punkt längs der Linie 14 angibt. Diese Wertsätze werden durch Impulse auf der Linie 33, die von einem auf der Zylinderwelle gelagerten Umformer 34 abgenommen werden, auf den Pufferspeichern verschoben, wobei jeder derartige Schiebeimpuls eine Zunahme in der Winkelbewegung des Zylinders darstellt. Es ist somit ersichtlich, daß der Inhalt der aufeinanderfolgenden Stellen eines einzelnen Speichers 32 jeweils das Vorhandensein oder NichtVorhandensein von Gravurzellen an aufeinanderfolgenden Punkten auf einer Umfangslinie des Zylinders 8 bestimmt, d»h. auf einer Linie in der Richtung y auf 'der zylindrischen Oberfläche. 409819/092S _ g Each of the buffer memories 32 is of the type "first in, first out" (¥ irs.t in, first out "kind) and is constructed in a manner similar to a shift register Set of points on the scanned line 14 in the direction χ of the cylindrical surface, the contents of these storage locations in the form of the stored logic values 0 and 1 indicating the absence or presence of a cell at each scanned point along the line 14. These sets of values are shifted to the buffers by pulses on the line 33 taken from a transducer 34 mounted on the cylinder shaft, each such shift pulse representing an increase in the angular movement of the cylinder Memory 32 each the presence or absence of engraving cells on successive Points on a circumferential line of the cylinder 8 determined, ie. on a line in the direction y on 'the cylindrical surface. 409819 / 092S _ g
Die Länge der Pufferspeicher in Form der Stellenanzahl und der Abstand zwischen dem Arbeitsbereich 10 und der abgetasteten Linie 14 auf der zylindrischen Oberfläche ist derart, daß ein Satz Werte in x-Richtung der Speicher 32 die Ausgangsenden der Speicher genau dann erreicht, wenn die Strahlgraviereinrichtung bereit ist, jede gefüllte Zelle, die beim Abtasten der zylindrischen Oberfläche durch die Röhre 12 auf diesem Abschnitt der zylindrischen Oberfläche festgestellt wurde, zu graieren. Die Inhalte aller Pufferspeicher bilden somit Zellenspeicherstellen in einem Bereich· der zylindrischen Oberfläche (in Fig. 2 schraffiert gezeigt); deren eine Seite durch die Tastlinie 14 begrenzt ist, und deren andere Seite den-Punkt 10 a einschließt, an welchem der nicht abgelenkte Elektronenstrahl auf den Zylinder auftrifft. Es ist zu beachten; daß in den Figuren 1 und 2 die Länge der Linie 14 und ihre Trennung vom Einfallspunkt des Elektronenstrahls im Interesse der Klarheit übertrieben gezeigt sind»The length of the buffer in the form of the number of digits and the distance between the work area 10 and the The scanned line 14 on the cylindrical surface is such that a set of values in the x-direction of the memory 32 reaches the output ends of the memory exactly when the jet engraving device is ready, each filled cell, when the cylindrical surface is scanned by the tube 12 on this section the cylindrical surface was found to be graze. The contents of all buffers thus form Cell storage locations in an area · the cylindrical Surface (shown hatched in Fig. 2); one side of which is delimited by the tactile line 14, and the other side includes the point 10 a, at which the undeflected electron beam hits the cylinder. It should be noted; that in the Figures 1 and 2 show the length of line 14 and its separation from the point of incidence of the electron beam in the interest of Clarity are shown exaggerated »
Die Stellung jeder in der x-Richtung der Tastlinie festgestellten Zelle wird dargestellt durch den Wertesatz, der von dem Ausgang des Pufferspeichers auf einen Kodierer und Digital-Analog-Konvertee 36 übertragen wird.The position of each in the x-direction of the tactile line determined cell is represented by the set of values, from the output of the buffer memory to a Encoder and digital-to-analog converter 36 is transmitted.
Dieser Kreis bildet ein Analog-Signal zur Darstellung jeglicher Abweichung der festgestellten Zelle in der x-Richtung von dem Mittelpunkt der Gravierstrahlarbeits-This circle forms an analog signal to represent any deviation of the detected cell in the x-direction from the center of the engraving beam working
. fläche. Das Signal wird auf den x-Abweichungssteuerteil. area. The signal is sent to the x deviation control section
4 0 981 9 /092 5 .'■: . 1Q -4 0 981 9/092 5. '■:. 1Q -
der Strahlgraviereinriclitung 4 übertragen und zur Ablenkung des Strahls 5 in x-Richtung in dem erforderlichen Maße benutzt, um den Strahl in der Mitte der festgestellten gefüllten Zelle einfalten zu lassen.Wenn diese Zelle graviert worden ist, dann wird ein neuer Satz Werte von den Pufferspeichernherangeholt, um die x-Stellung des Gravierstrahls für die nächste Zelle zu steuern, und so weiter. Die Wertsätze werden aus den Pufferspeichern 32 mit Hilfe von "aus"-Impulsen entnommen, die über eine Leitung 37 auf alle Pufferspeicher übertragen werden. Diese Impulse werden, ähnlich wie die "ein"-Impulse auf der Leitung 33 von dem Umformer 34 abgenommen, gehen jedoch in diesem Fall durch einen Pufferzähler 38. Wenn einmal eine Zelle festgestellt worden ist, dann haufen sich IMPULSE in dem Pufferzähler 38, so daß ein weiterer Ausgang von den Pufferspeichern 32 verzögert wird. .the Strahlgraviereinriclitung 4 and transferred to the deflection of the beam 5 in the x-direction is used to the extent necessary to keep the beam in the center of the to fold in the filled cell. If this cell has been engraved, then a new set of values is fetched from the buffers to store the x-position of the engraving beam to control for the next cell, and so on. The value sets are made from taken from the buffers 32 with the aid of "off" pulses which are sent via a line 37 to all buffers be transmitted. These pulses, similar to the "on" pulses on line 33 from the Transformer 34 removed, but in this case go through a buffer counter 38. Once a cell has been detected, then IMPULSES accumulate in the buffer counter 38, so that another output of the buffers 32 is delayed. .
Da der Zylinder während des Gravierens seine Drehbewegung fortsetzt, wird der Gravierstrahl gezwungen, der sich bewegenden Gravurzelle in y-Richtung zu folgen, während er diese Zelle graviert. Dieses wird erzielt durch.Benutzung der Zählung in dem Pufferzähler 38, welcher die Verzögerung seit Beginn des Gravierens der Zelle darstellt, um die Gravierstrahlstellung in der y-Richtung zusteuern. Um dieses zu bewirken, wirdSince the cylinder continues to rotate during the engraving, the engraving beam is forced to to follow the moving engraving cell in the y-direction while engraving this cell. This is achieved by.Using the count in the buffer counter 38, which shows the delay since the start of the engraving of the cell to control the engraving beam position in the y-direction. To do this, will
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409819/092 5409819/092 5
- 11 - \ ■■...-.-■■.=- 11 - \ ■■ ...-.- ■■. =
der Zählerausgang durch einen Digital—Analog-Konverter \. 40 auf den y-Abweichungssteuerteil der Elektronenstrahlgraviereinrichtung 4 übertragen.the counter output through a digital-to-analog converter \. 40 is transferred to the y deviation control part of the electron beam engraver 4.
Da die Abtastung schneckenförmig ist, ist während des Gravierens auch eine Bewegung der Zelle in x-RicHung gegeben, jedoch ist diese so klein, daß sie vernachlässigt werden kann. Wie bereits oben beschrieben, wird der Püfferzähler 38 benutzt, um den Ausgang von Signaren von den Pufferspeichern 32 während des Gravierens einer Zelle zu verhindern, und verhindert somit eine Bewegung des Gravierstrahls in der x-Richtung, bis die Gravierung dieser Zelle vollendet ist.Since the scan is helical, during the Engraving also gives a movement of the cell in x-direction, but this is so small that it is neglected can be. As already described above, the buffer counter 38 is used to measure the output of signals from the buffers 32 during the engraving of a cell to prevent, and thus prevents a movement of the engraving beam in the x-direction until the engraving this cell is completed.
Der Bärieb des Pufferzählers 38 wird durch einen festen monostabilen Kreis 42 geregelt, der durch ein ODER—Gatter 44 gesteuert wird, welches von jedem der Pufferspeicher 32 Signale empfängt. Wenn somit irgendeiner der Pufferspeicher 32 ein Signal mit dem logischen Wert 1 an seinem Ausgang hat, dann überträgt das Gatter 44 auf den monostabilen Kreis 42 ein Signal, welches anzeigt, daß einie Zelle festgestellt worden ist. Dieses Signal bringt den Pufferzähler 32 in Betrieb, und die gespeicherte Zählung wird nach Ablauf einer von dem monostabilen Kreis 42 eingestellten Periode ausgelöst; diese Periode ist größer als die längs/mögliche Gravierzeit. 'The Bärieb of the buffer counter 38 is through a fixed monostable circuit 42 regulated by an OR gate 44 is controlled which of each of the buffer memories 32 receives signals. So if any of the buffers 32 has a signal with the logic value 1 at its output, then the gate 44 transmits to the monostable circuit 42 a signal indicating that a cell has been detected. This signal brings the buffer counter 32 into operation, and the stored count becomes one of the one-shot circuit after the expiry of the count 42 set period triggered; this period is greater than the longitudinal / possible engraving time. '
■;- ■/■■";■ - 12 -■; - ■ / ■■ "; ■ - 12 -
409819/0 9 25 ·409819/0 9 25
.-■ 12 -.- ■ 12 -
Bei der hier beschriebenen Vorrichtung wird die Tiefe der Gravierung bestimmt durch die Periode, während welcher der Strahl des Strahlgenerators 4 bei konstanter Energie eingeschaltet ist. Die Periode, für welche der Strahl eingeschaltet ist, wird durch das Bilddarstellungssignal von einer Eingangstastvorrichtung 46 oder von einer Quelle gespeicherter Bildinformation festgesetzt. Das Bilddarstellungssignal wird als ein Steuersignal auf einen spannungsgesteuerten monostabilen Kreis 48 übertragen, welcher beim Empfang des Signals "Zelle festgestellt" (cell located) von dem ODER-Gatter 44 einen Strahlschaltimpuls erzeugt, dessen Dauer durch . das Bilddarstellungssignal von dem Eingangsabtaster gesteuert wird. Von dem Eingangsabtaster werden Signale bei einer Geschwindigkeit abgenommen, die durch das Synchronisierungssignal von dem Umformer 34 gesteuert wird ,In the device described here, the depth of the engraving determined by the period during which the beam of the beam generator 4 at constant Power is on. The period for which the beam is on is determined by the image display signal set by an input scanner 46 or a source of stored image information. The image display signal is used as a control signal transmitted to a voltage-controlled monostable circuit 48, which upon receipt of the signal "cell determined "(cell located) generated by the OR gate 44 a beam switching pulse, the duration of which by. the image display signal is controlled from the input scanner. Signals are obtained from the input scanner decreased at a rate controlled by the synchronization signal from the transducer 34 will ,
Pig. 1 zeigt die Verbindungen für die Gatterkreise 48 in vereinfachter Form. In der Prais ist es wünschenswert, um die Feststellung einer Zelle durch mehr als eine Stelle der Pufferspeicher 32 (entweder in x- oder y-Richtung) zu verhindern, die Gatter 28 entsprechend der Darstellung in Fig. 3 untereinander zu verbinden. Hier empfangen die Gatter Signale von dem Dekodierer 30 und von der Fotozelle 24 über den Verstärker und Impulsformer 26 (Fig. 1) und ein Gatter 54, das von einem "ein"-Impuls auf Leitung 33a ausgelöst wird. AußerdemPig. 1 shows the connections for the gate circles 48 in FIG simplified form. In the Prais it is desirable to see a cell by more than one Place the buffer memory 32 (either in the x or y direction) to prevent the gates 28 from being connected to one another as shown in FIG. Here the gates receive signals from the decoder 30 and from the photocell 24 via the amplifier and pulse shaper 26 (Fig. 1) and a gate 54 which is triggered by an "on" pulse on line 33a. aside from that
409819/0925 -13-409819/0925 -13-
235A732235A732
hat jedoch jedes Gatter eine Anzahl weiterer Eingangsverbindungen und ist mit seinem Ausgang an einem monostabilen Kreis 52 angeschlossen» Stets dann, wenn ein Gatter an seinem Ausgang ein Signal "t" erzeugt, löst es seinen monostabilen Kreis 52sowie die Einspeisung des Signals "1" in den entsprechenden Pufferspeicher aus.' Der Ausgang des monostabilen Kreises 52 ist mit dem Eingang seines UND-Gatters rückverbunden, sowie: auch mit den Eingängen der verschiedenen angrenzenden Gatter in jeder Richtung (mit den beiden Gattern in jeder Richtung in der Anordnung in Fig« 3), Dieses verhindert, einen Betrieb dieser Gatter für einen durch den monostabilen Kreis festgelegte Periode. Es. wird-daher? wenneinmal eine Zelle festgestellt worden ist, ein bestimmter Bex&ch abgeblendet, so daß dieselbe Zelle nicht noch einmal festgestellt werden kann«, Der abgedeckte Bereich erstreckt sich gleichmäßig auf jeder Seite der Zelle in der x-Riehtung und folgt ihr in der y-Richtung. Die Gatterzwischenverbindungen sind zyklisch, so daß die Feststellung eile: Zelle an einem Ende der Abtastlinie in der x-Richtung bestimmte Abschnitte an beiden Enden der Abtastlinie abdeckt« Dieses.verhindert eine Feststellung von zwei Zellen auf einer Linie, Die von der Kathoden-Strahlrohre in x-Richtung abgetastete-Linie ist natürlich etwas größer als der Zellenabstand, um sicherzustellen, daß nicht eine Zelle vollkommen ausgelassen ; infolgedessen würde ohne die oben beschriebeneHowever, each gate has a number of further input connections and its output is connected to a monostable circuit 52. Whenever a gate generates a signal "t" at its output, it releases its monostable circuit 52 and the feeding of the signal "1" into the corresponding buffer storage. ' The output of the monostable circuit 52 is connected back to the input of its AND gate, as well as: also to the inputs of the various adjacent gates in each direction (with the two gates in each direction in the arrangement in FIG. 3) Operation of these gates for a period determined by the one-shot circuit. It. will-therefore? once a cell has been detected, a certain bex & ch is dimmed so that the same cell cannot be detected again. "The covered area extends evenly on each side of the cell in the x-direction and follows it in the y-direction. The gate interconnections are cyclical so that the determination is made: cell at one end of the scan line in the x-direction covers certain sections at both ends of the scan line The line scanned in the x-direction is of course slightly larger than the cell spacing to ensure that a cell is not completely skipped; as a result, it would be without the one described above
4Ö9819/0925 ."' ■':4Ö9819 / 0925. "'■':
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Anordnung die Gefahr besiäien, daß gelegentlich zwei Zellen bei der Abtastung ein und derselben Linie festgestellt werden könnten. Arrangement, there is a risk that occasionally two Cells could be detected when scanning the same line.
Um zu verhindern, daß eine Zelle, die schon bei einer vorhergehenden Zylinderumdrehurjg graviert wurde, nochmals graviert wird, sind die Fotozelle und das optische System so angeordnet, daß sie auf gravierte Zellen nicht ansprechen. Dieses wird durch die in Fig. 4 gezeigte Anordnung erreicht, die darauf beruht, daß, wenn es sich bei der zylindrischen Oberfläche um poliertes Kupfer handelt, eine gefüllte Zelle einen leichten Abfall im spiegelnden Reflekt±nsgrad R zeigt und im Vergleich su der Oberfläche zwisctei den Zellen nur eine geringe Streuung S aufweist, während eine gravierte Zelle einen starken ÄMäll in dem spiegelnden Reflexionsgrad R und eine größere Zunahme in der Streuung S aufweist. Die Kathodenstrahlröhre 20 erleuchtet die Oberfläche des Zylinders 8·. Eine Fotozelle 6.2 empfängt Licht durch den spiegelnden Reflektionsgrad und überträgt ein Signal R.auf einen Muldendetektor und Impulsformkreis 64? eine Fotozelle 66 empfängt zerstreutes Licht und überträgt ein Signal S auf einen Schwellendetektor 68. Die Fotozellenausgänge für gefüllte und gravierte Zellen sind in Fig. 5 gezeigt. Die Signale von den Kreisen 64 und 68 werden auf einen Gitterkreis 7O übertragen, in welchem die Zunahme im Signal S zurIn order to prevent a cell that is already in a previous cylinder rotation was engraved again is engraved, the photocell and the optical system are arranged so that they are on engraved cells do not address. This is achieved by the arrangement shown in Fig. 4, which is based on the fact that, if the cylindrical surface is polished copper, a filled cell shows a slight decrease in specular reflectance ± degree R, and only compared to the surface between the cells has a low scatter S, while an engraved cell has a strong ÄMall in the specular Reflectance R and a greater increase in scattering S has. The cathode ray tube 20 illuminates the surface of the cylinder 8. A photocell 6.2 receives light through the specular reflectance and transmits a signal R. to a well detector and pulse shaping circuit 64? a photocell 66 receives scattered Light and transmits a signal S to a threshold detector 68. The photocell outputs for filled and engraved cells are shown in FIG. The signals from the circles 64 and 68 are transferred to a grid circle 7O in which the increase in the signal S for
409819/0925409819/0925
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Sperrung des Impulses von dem Kreis 64 benutzt wird. Wenn somit ein Ausgang von dem Kreis 70 "(Fig.. 6) vor-*- handen ist/ dann, arbeitet die Graviervorrichtung normal, wenn jedoch kein Ausgang von dem Kreis 70 vorhanden ist, dann wird die Feststellung einer Zelle durch die Vorrichtung der Fig. 1 verhindert.Blocking the pulse from circuit 64 is used. If thus an output from the circle 70 "(Fig. 6) before - * - is present / then the engraver operates normally, but if there is no output from the circuit 70 then the detection of a cell is passed the device of Fig. 1 prevents.
Der Muldendetektor und Impulsformkreis können von der Art sein, bei welcher das Eingangssignal mit einer leicht verzögerten^ Form desselben Signals verglichen und ein mönostabiler Kreis geschaltet wird, wenn der Unterschied zwischen den beiden verglichenen Signalen das Zeichen in der erforderlichen Richtung verändert·The well detector and pulse shaping circuit can be used by the Be kind in which the input signal is compared with a slightly delayed ^ form of the same signal and a monostable circuit is switched when the Difference between the two compared signals changed the sign in the required direction
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Strahlgravierungsteil der Vorrichtung in einem Vakuümeinschluß untergebracht ist. Dieses ist in der Zeichnung im Interesse der Klarheit ausgelassen worden.It can be seen from Fig. 1 that the jet engraving part the device is housed in a vacuum enclosure. This is in the drawing in the interest omitted for clarity.
Es mag in einzelnen Fäilen wünschenswert sein, zwischen dem Punkt auf dem Zylinder, an-welchem der Gravierstrahl arbeitet, und der durch die Kathodenstrahlröhre abgetästeten Linie eine Sperre'anzuordnen. Eine derartige Sperre würde eine Beschmutzung der optischen Einrichtungen des' Abtastsystems durch die Zersätzungserzeugnisse des Zellenfüllmaterials verhindern helfen. Die Pufferspeicher 32It may be desirable in individual cases to choose between the point on the cylinder at which the engraving beam works, and the scanned by the cathode ray tube To assign a barrier to the line. Such a barrier would contaminate the optical equipment of the ' Scanning system through the decomposition products of the cell filling material help prevent. The buffer memory 32
4098 19/09254098 19/0925
müssen natürlich so lang sein, daß die Sperre zwischen der Abtastlinie und dem Strahlarbeitspunkt untergebracht werden kann.must of course be so long that the barrier between the scan line and the beam operating point can be accommodated.
In einer geringfügig abgewandelten Form wird eine Speicherdatenquelle mit Komputereinrichtungen mit den laufenden Strahlablenkungswerten beschickt (d.h. mit dem Ausgang , von den Kreisen 36 und 38 bei Beginn einer Zelle), und diese werden benutzt, um das richtige Bildsignal für die genaue Stelle der jeweils gravierten Zelle zu bilden. Dieses verhindert die leichte Verzerrung, die bei, der Einrichtung nach Fig. 4 dadurch entsteht, daß die von dem Umformer 34 auf den Eingangsabtaster 46 übertragene Information nicht eindeutig die laufende SteLlung der jeweils gravierten Zelle wiedergibt, und zwar aufgrund der Ablenkung des Gravierstralis.In a slightly modified form, it becomes a memory data source loaded with computer equipment with the current beam deflection values (i.e. with the output, of circles 36 and 38 at the beginning of a cell), and these are used to determine the correct image signal for the to form the exact location of each engraved cell. This prevents the slight distortion that occurs with Device according to FIG. 4 arises in that the of the Transformer 34 on the input scanner 46 transmitted information not clearly the current position of each engraved cell due to the deflection of the engraving stralis.
Es ist ersichtlich,, daß bei der Abtastanlage und auch bei den Speicher-* und Steuerkreisen verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können. Es kann beispielsweise anstelle der Kathodenstrahlröhre 12 ein Laserstrahl mit elektrooptischer Ablenkung benutzt werden. WahVeise kann anstelle der Kombination der Kathodenstrahlröhre und der Fotozelle entsprechend der Zeichnung eine Fernsehbildröhre odar eine Bildzerlegerröhre benutzt werden.It can be seen that various modifications can be made to the scanning system and also to the memory and control circuits. It can for example Instead of the cathode ray tube 12, a laser beam with electro-optical deflection can be used. WahVeise can instead of the combination of the cathode ray tube and the Photocell according to the drawing a television picture tube or a picture decomposition tube can be used.
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Außerdem können einige oder alle digitalen Teile des Systems, die in dem Schema gezeigt werden, durch einen Allzweck-Digital-Komputer ersetzt werden, der mit Programm- und Grenzschicht ausgestattet ist, um durch Errechnung die Funktionen einiger oder aller Digitalblöcke des Schemas durchzuführen. . In addition, some or all of the digital parts of the Systems shown in the scheme by a General purpose digital computer equipped with program and boundary layer to be replaced by Calculate to perform the functions of some or all of the digital blocks in the scheme. .
Obwohl die hier beschriebene Einrichtung einen-Elektronenstrahl generator als Graviereinrichtung benutzt, wird doch darauf hingewiesen, daß wahlweise ein Laser mit elektrooptischer Ablenkung benutzt werden kann. Außerdem sind andere Partikelstrahlen als Elektronenstrahlen möglich, beispielsweise Ionenstrahlen.Although the device described here uses an electron beam generator is used as an engraving device but advised that optional a laser with electro-optic deflection can be used. aside from that particle beams other than electron beams are possible, for example ion beams.
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