DE2759718C2 - Verfahren zur Herstellung gerasterter Druckformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gerasterter Druckformen, bei dem die Gravur als Folge von in einem Druckraster angeordneten Näpfchen mittels eines elektromagnetischen Gravierorgans durchgeführt wird, bei dem das Gravie. organ durch ein Bildsignal und ein Rastersignal zur Erzeugung des Druckrasters angesteuert wird, wobei der Gravierstichel des Gravierorgans jeweils bei einem periodisch wiederkehrenden Amplitudenwert des Rastersignals seine größte Auslenkung in Richtung der Druckform erfährt, und bei dem das durch optoelektronische Abtastung einer Vorlage gewonnene analoge Bildsignal mit der Frequenz des Rastersignals in Bildwerte digitalisiert und nach einer anschließenden Digital/Analog-Wandlung zur Ansteuerung des Gravierorgans dem Rastersignal überlagert wird.

Die Vorlagen können Halbu vorlagen, sogenannte Strichvorlagen mit Schriften und Strichdarstellungen oder Kombinationen von Halbton- und Strichvorlagen sein.

In der DE-OS 29 09 643 wird bereits eine Graviermaschine zur Herstellung einer gerasterten Druckform von einer Vorlage beschrieben. Die zu reproduzierende Vorlage, die auf einem rotierenden Abtastzyiinder aufgespannt ist, wird von einem parallel zum \btastzylinder entlanggeführten optoelektronischen Abtastorgan punkt- und zeilenweise nach einem Abtastraster abgetastet. Je nach den Tonwerten der abgetasteten Bildpunkte wird mehr oder weniger Licht von der Vorlage in das Abtastorgan reflektiert und dort optoelektronisch in ein Bildsignal umgewandelt, das nvuels einer Abtasttaktfolge digitalisiert und nach einer vorgegebenen Logarithmus- und/oder Gradationskurve durch Umcodieren mittels eines programmierten Festwertspeichers modifiziert wird. Das modifizierte digitale Bildsignal wird dann wieder in ein analoges Bildsignal

zurückgewandelt und einem elektromagnetischen Gravierorgan mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug zugeführt, das sich axial an einem ebenfalls rotierenden Druckzylinder entlang bewegt. Bei der Druckformherstellung graviert der Gravierstichel des Gravierorgans eine Folge von nahtlos in einem Druckraster angeordneten Näpfchen in den Druckzylinder, wobei die Tiefen der gravierten Näpfchen von den Tonwerten der zugeordneten Bildpunkte der Vorlage abhängig sind. Zur Erzeugung des Druckrasters wird dem analogen Bildsignal ein Rastersignal überlagert, dessen Frequenz sich nach dem Di uckraster und nach der Oberflächengeschwindigkeit des Druckzylinders richtet. Während das Rastersignal eine dem Druckraster entsprechende vibrierende Hubbewegung des Gravierstichels erzeugt und die Zeitpunkte für die Gravur der Näpfchen festlegt, bestimmt der momentane Bildsignalwert die Eindringtiefe des Gravierstichels in das betreffende Näpfchen und damit den Tonwert. Der gravierte Druckzylinder bildet die Druckform für den späteren Druckprozeo in einer Tiefdruck- Rotationsmaschine.

Ein besonderes Problem stellt die exakte V. iedergabe von Konturen der Vorlage in der gerasterten Druckform dar.

Bei der bekannten Gravieranlage sind die Positionen der Näpfchen auf der Druckform durch das Druckraster fest vorgegeben, dagegen verlaufen die Konturen in der Vorlage willkürlich zum Abtastraster, das zu dem Druckraster kongruent ist. Feine Konturenve/iäufe lassen sich daher in einer starren Näpfchenanordnung nur mangelhaft reproduzieren. Beispielsweise werden schräg zu der Abtastrichtung verlaufende, feine Konturen mit störenden Treppenstrukturen reproduziert.

Hinzu kommt, daß die Tonwerte im Bereich einer Kontur bei der bekannten Gravieranlage aufgrund der Übertragungseigenschaften des massebehafteten, elektromagnetischen Gravierorgans verändert wiedergegeben werden, was ebenfalls als nachteilig angesehen wird.

Prinzipiell ließe sich eine schärfere Konturenwiedergabe bereits durch ein feineres Druckraster erzielen. Ein feineres Druckraster hat aber den Nachteil, daß im späteren Druckprozeß die Farbabgabe aus den Näpfchen auf das Druckmedium aufgrund des geringen Näpfchenvolumens mangelhaft ist.

Aus der DF-OS 24 53 610 ist es bereits bekannt, eine schärfere Konturenwiedergabe durch Lageverschiebung von Rasterpunkten im Bereich der Konturen zu erreichen. Bei dem dort beschriebenen Reproduktionsgerät zum Belichten von Rasterbildern auf ein lichtempfindliches Medium werden zum Zwecke einer schärferen Konturenwiedergabe diejenigen Rasterpunkte, die Konturlinien wiedergeben, derart gegenüber den durch das Druckraster vorgegebenen Positionen verschoben, daß sie im wesentlichen auf die Konturlmien fallen. Dazu wird die Vorlage zusätzlich mit einer quer /ur Abtastrichtung angeordneten Fotodioden/eile abgetastet. Diese Fotodioden/eile liefert beim Auftreten einer in Abtastnchtung verlaufenden Kontur eir: Steuersignal an das Aufzeichnungsorgan. Das Steuersignal lenkt einen im Strahlengang der Aufzeichnungsüchtquelle befindlichen drehbaren Spiegel aus, wodurch die Rasterpunkte im Bereich der Konturlinien senkrecht zur Aufzeichnungsrichtung in die Konturlinien hinein verschoben werden.

Diese Reproduk'.ionseinrichtung hat den Nachteil, daß lediglich in Abtastrichtung verlaufende Konturlinien durch eine Rasterpunkt-Verschiebung schärfer wiedergegeben werden können. Eine genaue Ortsbestimmung für Konturen ist nicht möglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die beschriebene Rasterpunkt-Verschiebung nicht bei elektromagnetischen Gravierorganen verwenden läßt, da der Gravierstichel weder in Auf/eichnungsrichlung noch quer da/u schnell auslenkbar ist, sondern lediglich eine radial zum Druckzylinder gerichtete Hubbewegung ausführt.

Aus der DE-PS 9 60 693 ist auch schon eine Graviermaschine bekannt, bei der eine schärfere Konturenwiedergabe durch Erzeugung von doppelsymmetrischen Raster strukturen durch Verschiebung von Näpfchen bei der Gravur der Druckform erreicht wird, wobei das Gravierorgan wiederum durch ein Rastersignal und durch ein Bildsignal gesteuert wird. Dort wird die gewünschte Verschiebung von Näpfchen durch eine entsprechende Verschiebung der maximalen Amplitudenwerte des Rastersignals zwischen zwei minimalen Amplitudenwerten in Abhängigkeit der Intensität des Bildsignals herbeigeführt. Insbesondere soll die Maximalwert-Verschiebung im Rastersigna¹'' jrch den über eine vorhergehende Periode des Rastersignais integrierten Amplituden wert des Bildsignals gesteuert werden, wozu ein mit dem Bildsignal beaufschlagter Wechselstromgenerator vorgesehen ist. welcher das entsprechende Rastersignal erzeugt.

Das bekannte Verfahren zur Erzeugung von doppelsymmetrischen Rasterstrukturen hat den Nachteil, daß nicht in allen Fällen eine verbesserte Konturenwiedergabe in der gerasterten Druckform erreicht wird und daß auch keine genaue Konturenerkennung möglich ist. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren dahin gehend zu verbessern, daß nunmehr Konturen in der Vorlage genau erkannt und optimal bei der Gravur von Druckformen reproduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorlage mit einer in Abtastriehtung höheren Auflösung als die des Druckrasters abgetastet vird. indem während der Analog/Digital-Wandlung des Bildsignals zwischen den mit der Frequenz des Rastersignals erzeugten digitalen Haupt-Bildwerten zusätzliche Zwischen-Bildwerte gewonnen und mit den Haupt-Bildwerten in der Reihenfolge ihrer Entstehung weiterverarbeitet und dem Rastersigna! überlagert werden.

Diese Lösung unterscheidet sich grundlegend von der aus der DEPS 9 60 693 bekannten Lösung. Durch die Abtastung der Vorlage in einem feineren Abtastraster werden pro Näpfchen mehrere ßildsignalwerte gewonnen, nämlich ein Haupt-Bildsignalwert, welcher die BiIdinformation des ortsmäßig zugeordneten Bildpunktes auf der Vorlage darsiellt. und Zwisehen-Bildsignalwerte, welche Zwischen-Infomationen liefern, durch welche die .'.a_tje von Konturen in der Vorlage genau erfaßt wird. Durch die zeitverset/te Überlagerung von Zwi schen-Bildsignalvv.rten und Haupt-Bildvgnalwei ten mit dem Rastersignal wird erreicht, daß die Napfchen mit unterschiedlichen Ein- und Ausstichen graviert werden, welche sich wie eine Näpfchen-Verschiebung aus den an sich durch das Druckraster vorgegebenen Posi-

6Q Honen auswirken. Dabei bleibt im Gegensatz /u der bekannten Lösung das Rastersignal unbeeinflußt. Es wird also auch kein von dem Bildsignal gesteuerter Wechselstromgenerator benötigt.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran-Sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Gravieranlage:

F i g. 2 ein Zeitdiagramm;

Fig.3 eine grafische Darstellung der Gravur einer Kontur;

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel für einen Raster-Generator; und

F i g. 5 ein weiteres Zeitdiagramm.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Gravieranlage zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Abtastzylinder 1 und ein Druckzylinder 2 sind über eine Kupplung 3 miteinander verbunden und werden von einem Synchronmotor4 in Richtungeines Pfeiles 5 angetrieben. Der Synchronmotor 4 wird aus einem Kunstnetz 6 mit der Frequenz /j gespeist, die durch einen Umrichter 7 aus dem Primärnetz 8 mit der Frequenz f\ gewonnen wird. Die Frequenz /ides Kunstnetzes 6 und damit auch die Drehzahl des Synchronmotors 4 ist von der Frequenz der Führungstaktfolge Γι des Umrichters 7 abhängig.

Die Führungstaktfolge Γι wird durch Frequenzteilung aus einer Taktfolge To eines Steueroszillators 9 gewonnen. Dazu ist zwischen Steueroszillator 9 und Umrichter 7 eine Teilerstufe 10 geschaltet, deren Teilungsfaktor q\ entsprechend der gewünschten Drehzahl des Synchronmotors 4 einstellbar ist.

Der Umrichterantrieb schafft eine absolut starre Zeitbeziehung zwischen der Taktfolge To und der Umfangsgeschwindigkeit der Zylinder. Selbstverständlich können die Zylinder auch getrennt durch je einen Synchronmotor angetrieben werden. Anstelle von Synchronmotoren kann auch ein mit Gleichlaufschwankungen behafteter Antriebsmotor für die gekoppelten Zylinder Anwendung finden. In diesem Falle ist der Steueroszillator 9 als Impulsgeber ausgebildet, der mit der Welle der Zylinder verbunden ist. Die Erfindung kann auch bei Flachbett-Gravieraniagen angewendet werden.

Auf dem Abtastzyiinder i ist eine zu reproduzierende Vorlage 11 befestigt, die Halbtonbereiche und Schriftbereiche aufweisen möge.

In einem Halbtonbereich, der z. B. Bilder en'hält, werden zwischen »Schwarz« und »Weiß« eine Vielzahl in sich verlaufender Dichtestufen unterschieden. Dichtesprünge treten nur an Konturen auf. Im Schriftbereich, mit Texten und Strichdarstellung, werden lediglich zwei Dichtewerte, nämlich »Schwarz« und »Weiß« unterschieden, wobei an den Schwarz-Weiß-Obergängen (Konturen) steile Dichtesprünge auftreten.

Zur Gewinnung eines Bildsignals wird die Vorlage 11 von einem optoelektronischen Abtastorgan 12 punkt- und bildiinienweise nach einem Abtastraster abgetastet

Das Abtastorgan 12 bewegt sich mit Hilfe einer Spindel 13 und eines Motors 14 parallel zum Abtastzylinder 1 in Richtung eines Pfeiles 15. Der Motor 14 wird über eine Motorsteuerstufe 16 von einer Taktfolge Γ? gespeist. Die Taktfolge T? entsteht durch Teilung derTaktfolge To des Steueroszillalors 9 in einer Teilerstufe 17 mit dem Teilungsfaktor q₂.

Das Bildsignal wird einem Verstärker IS zugeführt, indem es verstärkt und logarithmiert wild, so daß das Bildsignal der abgetasteten Vorlagendichte proportional ist.

Das verstärkte Bildsignal gelangt auf einen A/D-Wandler 19. Der A/D-Wandler 19 hat eine Auflösung von 8 bit, d. h. ein von Null (Schwarz) bis zum Maximalwert (Weiß) ansteigendes analoges Bildsignal wird in 256 diskrete Dichtewerte (Bildwerte) von 0 bis 255 digitalisiert.

Die Analog-Digitai-Wandlung des Bildsignals wird durch eine Abtasttaktfolge Γι mit der Frequenz f.\ gesteuert, wobei jedem Takt ein abgetasteter Bildpunkt zugeordnet ist. Die Abtasttaktfolge Ta wird durch Frequenzteilung der Taktfolge T₀ in einer weiteren Teilerstufe 20 mit dem Teilungsfaktor ^ erzeugt und einem Steuereingang 21 des A/D-Wandlers 19 zugeführt.

Dem A/D-Wandler 19 ist eine Speichereinrichtung 22 nachgeschaltet.

Diese Speichereinrichtung 22 kann eine Gradationsstufe in Form eines programmierbaren Festwertspei- chers (PROM) sein, in dem die digitalen Bildwerte nach einer vorgegebenen Gradationsfunktion modifiziert werden.

Die Gradation ist in Form digitaler Werte unter den zugeordneten Adressen des Festwertspeichers abgespeichert. Häufig erfolgt auch die Logarithmierung des Bildsignals in der Gradationsstufe. Dann ist der Festwertspeicher mit einer aus der Logarithmus- und Gradationsfunktion gebildeten Summenfunktionen programmiert, und die Logarithmierung im Verstärker 18 entfällt.

Zum Zwecke einer Maßstabsänderung zwischen Vorlage und Reproduktion ist die Speichereinrichtung 22 z. B. nach der DE-PS 11 93 534 aufgebaut. Das Verhältnis von Schreib- und Lesetakt bestimmt dann den Reproduktionsmaßstab.

Zum Zwecke eines elektronischen Ausgleichs unterschiedlicher Durchmesser von Abtast- und Druckzylinder bei einer Reproduktion im Maßstab 1 :1 kann die Speichereinrichtung 22 z. B. nach der DE-PS 25 08 734 aufgebaut sein.

Ebenso ist es denkbar, in der Speichereinrichtung 22 die Binärdaten der gesamten Vorlage zu speichern, um sie zeitversetzt oder ggf. an einem anderen Ort zur Steuerung des Gravierorgans auszulesen.

Die aus der Speichereinrichtung 22 ausgelesenen digitalen Biidwerte werden in einem nachfolgenden D/A-Wandler 23 wieder in ein analoges Bildsignal zurückgewandelt.
Das in einem Gravierverstärker 24 verstärkte und mit einem Rastersignal überlagerte Bildsignal wird einem elektromagnetischen Gravierorgan 25 mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug zugeführt, das die Gravur der Näpfchen auf dem Druckzylinder 2 vornimmt.
Das Gravierorgan 25 wird mit Hilfe einer Spindel 26 und eines Motors 27 parallel zum Druckzylinder 2 in Richtung eines Pfeiles 28 bewegt Der Motor 27 wird von einer Motorsteuerstufe 29 gespeist, die ebenfalls mit der Taktfolge T₂ beaufschlagt ist.

Zur Erzeugung des Rastersignals ist ein Raste Geneso rator 30 vorgesehen, in dem aus einer Taktfolge T₁ eine dem aufzuzeichnenden Druckraster entsprechende Wechselspannung mit der Frequenz /c als Rastersignal erzeugt wird. Die Wechselspannung kann z. B. Sinusoder Sägezahn-Form haben.

An einem Programmiereingang 31 kann eine Phasenverschiebung g>o zwischen dem Rastersignal und der Taktfolge Γ3 eingestellt werden.

Die Taktfolge Ti wird mittels einer weiteren Teilerstufe 32 mit dem Teilungsfaktor q₃ aus der Taktfolge T₀ des Steuersoszillators 9 abgeleitet

Während das Rastersignal eine vibrierende Hubbewegung des Gravierstichels erzeugt, wobei dieser jeweils bei einem periodisch wiederkehrenden Amplitudenwert des Rastersignais die größte Auslenkung in Richtung der Druckform erfährt und ein Näpfchen graviert bestimmt das Bildsignal die Eindringtiefe des Gravierstichel in die Oberfläche der Druckform und damit der. aufzuzeichnenden Tonwert

Erfindungsgemäß wird die Vorlage 11 in Abtastrichtung nach einem gegenüber dem Druckraster feineren Abtastraster abgetastet, so daß eine genauere Lagebestimmung einer Kontur erreicht und mehrere Bildinformationen pro Näpfchen erzeugt und weiterverarbeitet werden.

Im Ausführungsbeispiel ist die Abtastfeinheit doppelt so &?oß gewählt, wodurch für jedes zu gravierende Näpfchen zwei zeitlich versetzte Helligkeitsinformationen zur Verfügung stehen. Die Haupt-Bildwerte repräsentieren die Helligkeitsinformationen der den Näpfchen im aufzuzeichnenden Raster geometrisch zugeordneten Bildpunkte in der Vorlage und die Zwischen-Bildwerte zwischen diesen Bildpunkten abgetastete Helligkeitsinformationen.

Die höhere Auflösung in Abtastrichtung wird im Ausführungsbeispiel durch eine gegenüber der Frequenz /Ό des Rastersignals höhere Frequenz Λ der Abtasttaktfolge la. erreicht.

Allgemein ist der Zusammenhang zwischen der Frequenz f* der Abtasttaktfolge Ta. und der Frequenz /c des Rastersignals durch die Formel U = η χ σι χ k gegeben, wobei mit »n« die Abtastfeinheit und mit »m« ein Proportionalitätsfaktor bezeichnet wird.

Da die Abtastfeinheit im Ausführungsbeispiel doppelt so groß ist. keine Maßstabsänderung erfolgen soll, und die Zylinder gleiche Durchmesser aufweisen mögen, ist η — 2 und m = 1.

Zur Gewinnung der Zwischen-Bildwerte könnte auch ein zweiter A/D-Wandler mit einer entsprechenden Taktsteuerung vorgesehen werden. Ebenso könnte die Vorlage 11 auch mit einer in Abtastrichtung ausgerichteten Fotodiodenzeils abgetastet werden, wobei die Bildsignale zwischenzuspeichern wären.

Da die Abtasttaktfolge T\ und das Rastersignal aus einem gemeinsamen Steueroszillator 9 abgeleitet sind. stEiisn öcidc ijignsie in einer testen . ..asenDezienting zueinander derart, daß die Takte der Abtasttaktfolge Ta und damit die Zeitpunkte für die Analog-Digital-Wandlung des Bildsignals in die periodisch wiederkehrenden Amplitudenwerte des Rastersignals fallen, wobei der Zwischen-Bildwert eines Näpfchens jeweils vor, und der zugeordnete Haupt-Bildwert jeweils bei der Gravur des Näpfchens dem Rastersignal überlagert und dem Gravierorgan zugeführt wird. Die zeitliche Zuordnung ist ausführlich in F i g. 2 dargestellt

Diese Maßnahme hat folgende Vorteile:

Bekanntlich weist ein elektromagnetisches Gravierorgan eine Tiefpaßcharakteristik auf, welche seine Übertragungseigenschaft, d. h. das Zusammenwirken von Eingangssignal und Bewegung des Gravierstichels, bestimmt Bei einem Bildsignalsprung nimmt der Gravierstichel daher seine durch den neuen Bildsignalwert vorgegebene Sollage bei der Gravur eines Näpfchens mit einer gewissen Zeitverzögerung ein. Durch eine in bezug auf die Phasenlage des Rastersignals gesteuerte Überlagerung der Bildsignalsprünge an einer Kontur läßt sich daher erfindungsgemäß der Einstich und der Ausstich des Gravierstichels in die Druckform und seine Eindringtiefe bei der Gravur der Näpfchen beeinflussen, wodurch eine Lageverschiebung der Näpfchen gegenüber dem Druckraster erzielt wird, die zur verbesserten Konturenwiedergabe ausgenutzt wird.

Im Falle eines Dichtesprunges (Kontur) in der Vorlage wird der zugehörige Bildsignalsprdüg beim Anrneldungsgegenstand in zwei Teilsprünge aufgeteilt die als Zwischen- und Haupt-Bildwerte nacheinander innerhalb einer Periode dem Rastersignal überlagert werden.

Dabei gibt der Zwischen-Bildwert die »Tendenz« für die Bewegungsrichtung des Gravierstichels an, in die er durch den nachfolgenden Haupt-Bildwert ausgelenkt wird.

Die Verschiebung der Näpfchen erfolgt in dem Sinne, daß Näpfchen, deren Größen Zwischenwerte zwischen zwei ancinandergrcnzcndcn Dichtenivcaus an einer Kontur entsprechen, dichter an diejenigen Näpfchen herangerückt werden, welche das höhere Dichteniveau

ίο repräsentieren, was in F i g. 3 näher dargestellt ist.

Zwischen dem Rastersignal und der Abtasttaktfolge Ta besteht eine konstante Phasenverschiebung φο. so daß bei Abtastung einer Kontur der zweite Teilsprung des Bildsignals (Haupt-Bildwert) jeweils zeitlich vorder Gravur eines Näpfchens dem Rastersignal überlagert wird, wodurch eine exaktere Tonwertwiedergabe erfolgt.

Zweckmäßig wird die Phasenverschiebung φο etwa gleich der Einschwingten des Graviersticheis bei einem Bildsigaalsprung gewählt, so daß der Gravierstichel jeweils in den periodisch wiederkehrenden Amplitudenwerten des Rastersignals bereits die durch den Bildsignalsprung vorgegebene Endlage erreicht hat. Die Amplitudenwerte sind vorzugsweise die Extremwerte des Rastersignals, im Ausführungsbeispiel jeweils die Minimalwerte der Wechselspannung.

F i g. 2 zeigt ein Impulsdiagramm zum Verdeutlichen des zeitlichen Ablaufes der Bildsägnalverarbeitung zwischen Abtastung und Aufzeichnung.

In A) ist ein willkürlicher Bildsignalverlauf bei Abtastung einer Bildlinie dargestellt, wobei der hohe Signalpegel dem Tonwert »Weiß« und der niedrige Signalpegel dem Tonwert »Schwarz« entspricht. Der Bildsignalverlauf weist einen Weiß/Schwarz-Übergang 38 und einen Schwarz/Weiß-Übergang 39 auf.

B) zeigt die Abtasttaktfolge T_A, mit der die Analog·

Piirtjjral.\l/prw41iirtrt Aac VHlActanalc Aiirn)nctfifiihrt u/irH

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In C) ist das Rastersignal als Wechselspannung dargestellt, jeweils im Minimum der Wechselspannung wird ein Näpfchen graviert, beispielsweise zur Zeit h, d<r η -te Näpfchen.

Die Frequenz A der Abtasttaktfolge T_A ist doppelt so groß wie die Frequenz /j, des Rastersignals gewählt, so daß auf eine Periode des Rastersignals zwei Takte der Abtasttaktfolge Ta entfallen.

Zur Zeit ty wird der Zwischen-Bildwert und zur Zeit ti der Haupt-Bildwert des η -ten Näpfchens innerhalb des Überganges 38 ermittelt.

D) zeigt ein Rastersignal, das gegenüber der Abtasttaktfolge T* um den Phasenwinkel φ\> verschoben ist.

In E) ist der Verlauf des rückgewandelten analogen Bildsignals dargestellt, das dem Rastersigna! überlagert wird.

Der bei Abtastung des Überganges 38 erzeugte große Bildsignalsprung zwischen »Weiß« und »Schwarz« ist in zwei kleinere Teüsprünge 40 und 41 aufgeteilt, die dem Rastersignal zur Gravur des π-ten Näpfchens nacheinander zu den Zeiten /i und h überlagert werden.

Im Falle der konstanten Phasenverschiebung φο des Rastersignals wird der zweite Teilsprung 41 ebenfalls zur Zeit h überlagert das π -te Näpfchen aber erst später zur Zeit t '₂ graviert

Fig.3 zeigt zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens Signaiverläufe, die Bewegung des Graviersticheis und die Gravur von Näpfchen bei der Wiedergabe einer Kontur.

In Fig.3a ist der Vorgang für den Weiß/Schwarz-Übergang 38 dargestellt

In A) ist der Bildsignalverlauf in Abtastrichtung bei dem Weiß/Schwarz-Übergang 38 aufgezeichnet, wobei auf der Abszisse die Zeitpunkte für die Analog-Digital-Wandlung des Bildsignals angedeutet sind.

Dabei ergibt eich nach der Rückwandlung der digitalen Bildwerte in ein analoges Bildsignal der in B) wiedergegebene Signalverlauf mit den Teilsprüngen 40 und 41. Als gestrichelte Linie 42 ist der volle Signalsprung angedeutet.

In C) ist die Bahn des Gravierstichels von einem Niveau Si (Weiß) auf ein zweites Niveau 52 (Schwarz) ohne Berücksichtigung des Rastersignals dargestellt. Im Falle der Teilsprünge 40 und 41 ergibt sich der Verlauf 43, dagegen bei dem vollen Bildsignalsprung 42 der Verlauf 44.

D) zeigt das Rastersignal mit der Phasenverschiebung ψο gegenüber den Abtasttakten.

in E) ist ein abgewickelter Schnitt durch die Oberflä chenschicht des Druckzylinders entlang einer Umfangslinie im Bereich einer Kontur aufgezeichnet.

Zur Zeit to wird ein Näpfchen 45 mit dem Tonwert »Weiß« und zur Zeit f2 ein Näpfchen 46 mit dem Tonwert »Schwarz« graviert. Im Obergangsbereich zwischen »Weiß« und »Schwarz« entsteht ein Näpfchen 47 mit einem Grauwert. Durch die Teilsprünge 40 und 41 des Bildsignals bleibt der Gravierstichel bei der Gravur des Näpfchens 47 langer im Material, so daß sein Ausstich 49 flacher als normal verläuft. Bezogen auf die Markierungen 50. die das Druckraster kennzeichnen sollen, ist das Näpfchen 47 in Richtung auf den dunkleren Tonwert der Kontur hin verschoben aufgezeichnet worden, wodurch die schärfere Konturenwiedergabe erreicht ist.

Zur Veranschaulichung der erreichten Verbesserung ist ein Näpfchen 47' angedeutet, das nach dem herkömmlichen Gravierverfahren bei einem vollen Bildsignalsprung 42 entstehen würde. Dieses Näpfchen 47' bringt keine Konturenverbesserung und erreicht auch nicht die Solltiefe, so daß ein verfälschter Tonwert entsteht.

Fig.3b zeigt den Vv-i'gang für den Schwarz/Weiß-Obergang 39.

Aufgrund der Teilsprünge 40 und 41 wird jetzt das Näpfchen 47 mit einem flacheren Einstich 48 und einem steileren Ausstich 49 des Gravierstichels graviert, so daß das Näpfchen 47 ebenfalls in Richtung des dunkleren Tonwertes der Kontur verschoben aufgezeichnet wird.

F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Raster-Generator 30 der F i g. 1.

Der Raster-Generator 30 wandelt die Taktfolge T₃ in eine sinusförmige Wechselspannung als Rastersignal um.

Der Raster-Generator 30 besteht im wesentlichen aus zwei 16- stufigen Schieberegistern 54 und 55. die z. B. aus 8-bit-Schieberegistern aufgebaut sind.

Jedem Ausgang Q_A bis Qp des Schieberegisters 54 ist ein Inverter 56, ein fester Arbeitswiderstand 57 und ein nach der Sinusfunktion gewichteter Widerstand 58 zugeordnet Die Arbeitswiderstände 57 sind an eine Spannungquelle 59 angeschlossen, die außerdem über einen Widerstand 60 mit dem nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 61 verbunden ist. Die gewichieten Widerstünde 58 stehen gemeinsam mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 61 in Verbindung. Im Operationsverstärker 61 wird über einen Widerstand 62 ein Strom U von einer weiteren Spannungsquelle 63 eingeprägt.

An dem Ausgang des Operationsverstärkers 61 entsteht die stufige Sinusspannung. Durch eine frequenzabhängige Rückkopplung, welche hochfrequente Frequenzantcilc unterdrückt, kann die stufige Sinusspannung geglättet werden.

Als Schiebetakt für beide Schieberegister 54 und 55 dient die Taktfolge Tj, die über eine Leitung 64 zugeführt wird.

Die Vorbereitungseingänge A/B des Schieberegisters

to 55 sind mit einer Taktfolge Ti auf einer Leitung 65 beaufschlagt, deren Frequenz U der Frequenz /c der Wechselspannung bzw. des Rastersignals entspricht.

Im Ausführungsbeispiel ist /3 = 32 χ Λ, so daß sich eine Periode der Wechselspannung aus zweiunddreißig Stufen zusammensetzt.

Die Ausgänge Qa bis Qp des Schieberegisters 55 sind wahlweise mit den Vorbereitungseingängen A/B dts Schiebefensters 54 verbindbar.

Dadurch kann die Phasenlage der Wechselspannung gegenüber der Taktfolge T* von 0 bis 180° in sechzehn Stufen verschoben werden, wobei eine Stufe der Taktperiode von T) entspricht.

Der Schiebetakt T₃ schiebt die Takte der Taktfolge Tt fortlaufend durch das Schieberegister 55, wobei jeweils nach zweiunddreißig Schiebetakten ein Durchlaufzyklus beendet ist. Dadurch erscheint an den Vorbereitungseingängen A/B des Schieberegisters 54 eine Taktfolge TU. die aber gegenüber der Taktfolge Ti um einen ausgewählten Betrag phasenverschoben ist. Wenn z. B.

eine Phasenverschiebung von 45° gewünscht wird, ist der Ausgang Qd des Schieberegisters 55 mit den Vorbereitungseingängen A/B des Schieberegisters 54 verbunden.

Die phasenverschobene Taktfolge TU wird durch den Schiebetakt Tj durch das Schieberegister 54 geschoben, wobei ebenfalls nach zweiunddreißig Schiebetakten jeweils ein Durchlaufzyklus beendet ist.

Jeder Ausgang Q des Schieberegisters 54 kann die logischen Zustände »L« und »H« einnehmen. Im Falle, daß an einem Ausgang Q L-Signal anliegt fließt durch den zugeordneten gewichteten Widerstand 58 ein Teilstrom, deren Größe von dem Widerstandswert abhängig ist. Die Teilströme aller gewichteten Widerstände 58 überlagern sich am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 61 zu einem Summenstrom /2, der entsprechend den sechzehn möglichen Zuständen der Ausgänge Qa bis Qp des Schieberegisters 54 sechzehn verschiedene Werte annehmen kann, so daß an dem Ausgang des Operationsverstärkers 61 ebenfalls sechzehn verschiedene Spannungswerte innerhalb einer Halbperiode der Wechselspannung erzeugt werden.

F i g. 5 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung der zeitlichen Abläufe bei der Erzeugung der Wechselspannung.

In A) ist die Taktfolge T₃ dargestellt, in B) die Taktfolge Ti und in C) die phasenverschobene Taktfolge TV D) zeigt den Verlauf der gestuften Sinusspannung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung gerasterter Druckformen, bei dem die Gravur als Folge von in einem Druckraster angeordneten Näpfchen mittels eines elektromagnetischen Gravierorgans durchgeführt wird, bei dem das Gravierorgan durch ein Bildsignal und ein Rastersignal zur Erzeugung des Druckrasters angesteuert wird, wobei der Gravierstichel des Gravierorgans jeweils bei einem periodisch wiederkehrenden Amplitudenwert des Rastersignais seine größte Auslenkung in Richtung der Druckform erfährt, und bei dem das durch Vorlagenabtastung gewonnene analoge Bildsignal mit der Frequenz des Rastersignals in Bildwerte (Haupt-Bildwerte) digitalisiert und nach einer anschließenden Digital/Analog-Wandlung zur Ansteuerung des Gravierorgans dem Rastej-<-'gnaI überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage zur Verbesserung der Konturenwiedergabe mit einer in Abtastrichtung höheren Auflösung als die des Druckrasters abgetastet wird, indem während der Analog/Digital-Wandlung des Bildsignals zwischen den mit der Frequenz des Rastersignals erzeugten digitalen Haupt-Bildwerten zusätzliche Zwischen-Bildwerte gewonnen und mit den Haupt-Bildwerten in der Reihenfolge ihrer Entstehung weiterverarbeitet und dem Rastersignal überlagert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösung i. Abtastrichtung doppelt so groß wie die des Pruckrasters gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch ' jder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Bildwerte bei der Analog/Digital-Wandlung des Bildsignals zu den Zeitpunkten der periodisch wiederkehrenden Amplitudenwerte des Rastersignals gewonnen und weiterverarbeitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Bildwerte bei der Analog/Digital-Wandlung des Bildsignals zeitlich vorei lend gegenüber den periodisch wiederkehrenden Amplitudenwerten des Rastersignals gewonnen und weiterverarbeitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreilung etwa gleich der Einschwingdauer des Gravierstichels des elektromagnetischen Gravierorgans bei einem Bildsignalsprung gewählt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Bildwerte zwischen Abtastung und Aufzeichnung zwischengespeichert werden und daß die Haupt-Bildwerte zu den Zeitpunkten der periodisch wiederkehrenden Amplitudenwerte des Rastersignals ausgelesen und weiterverarbeitet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Bildwerte zwischen Abtastung und Aufzeichnung zwisehengespeiehert werden und daß die Haupt-Bildwerte zeitlich voreilend gegenüber den periodisch wiederkehrenden Amplitudenwerten des Rastersignals aus dem Speicher ausgelesen und weiterverarbeitet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreilung etwa gleich der Einschwingdauer des Gravierstichels des elektromagnetischen Gravierorgans bei einem Bildsignalsprung gewählt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche i —8, dadurch gekennzeichnet, daß der periodisch wiederkehrende Amplitudenwert des Rastersignals einem Extremwert des Rastersignals entspricht

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —9, dadurch gekennzeichnet, daß die Analog/Digital-Wandlung des Bildsignals durch eine Abtasttaktfolge gesteuert wird und daß die in Abtastrichtung höhere Auflösung durch eine entsprechend höhere Frequenz der Abtasttaktfolge gegenüber der Frequenz des Rastersignals erreicht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 — 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastersignal aus einer Aufzeichnungstaktfolge abgeleitet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 — 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasttaktfolge und die Aufzeichnungstaktfolge durch Frequenzumsetzung aus einer gemeinsamen Taktfolge abgeleitet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage des Rastersignals gegenüber der Aufzeichnungstaktfolge verschoben wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 4, 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreilung durch eine entsprechende Phasenverschiebung zwischen Aufzeichnungstaktfolge und Rastersignal eingestellt wird.