DE4435893C1 - Handmeßgerät für densitometrische und farbmetrische Reflexionsmessungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handmeßgerät für densitometrische und farbmetrische Reflexions­ messungen zur Bestimmung der optischen Dichte und der farbmetrischen Kennwerte gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Densitometer und Farbmeßgeräte sind zum Beispiel nach EP 0 299 445 B1 DE 43 18 637 C1 und DE-GM 88 12 641 bekannt. Wesentliche Bauelemente dieser Geräte sind das Gehäuse, ein Anzeigefeld für die Darstellung der Meßwerte, Bedienelemente in Form von Schaltern oder Tasten, eine im Gehäuse angeordnete Steuerelektronik und ein Meßkopf, der alle für die Meßwertaufnahme notwendigen mechanischen und optischen Bauteile enthält. Solche Bauelemente sind außerdem in der DE 43 05 968 A1 im einzelnen näher beschrieben.

Solche Densitometer und Farbmeßgeräte werden immer häufiger auch in Verbindung mit Computern eingesetzt, und zwar derart, daß die Meßwerte zum Computer übertragen und mit Hilfe von Softwareprogrammen weiter ausgewertet und zum Beispiel in Form von graphischen Darstellungen auf dem Bildschirm aufbereitet werden. Die Bedienung des Computers erfolgt durch eine Tastatur und immer häufiger durch zusätzliche Eingabegeräte. Am gebräuchlichsten sind zwei Eingabegeräte, die in der Fachsprache Maus und Trackball genannt werden. Maus und Trackball sind mit einem Kabel an den Computer angeschlossen. Einige wenige Typen kommunzieren aber auch durch Infrarotimpulse oder hochfrequente Funksignale mit dem Computer. Das wesentliche Bauelement von Maus und Trackball ist eine Kugel, mit deren Bewegung auf dem Bildschirm des Computers ein Pfeil (Cursor) an beliebigen Stellen positioniert werden kann. Zusätzlich besitzen Maus und Trackball zwei oder mehrere Klicktasten, mit denen dem Computer Funktionsbefehle erteilt werden. Maus und Trackball unterscheiden sich in der Anordnung der Kugel am Gehäuse. Im Fall der Maus ist die Kugel auf deren Unterseite angeordnet und wird durch Verschieben der Maus auf der Tischplatte bewegt. Beim Trackball ist die Kugel auf der Oberseite angeordnet und kann mit einem Finger in alle Richtungen bewegt werden. Beide Eingabegeräte funktionieren derart, daß die Bewegung der Kugel auf zwei optoelektronische Elemente übertragen wird, die die notwendigen Verstell­ signale für den Cursor in X- und Y-Richtung auf dem Bildschirm liefern. Das Funktions­ prinzip eines elektromechanisch arbeitenden Wandlerelements, das eine Drehbewegung in elektrische Signale umsetzt, ist in der DE 24 56 541 B2 beschrieben. Hierbei wird die Drehbewegung eines oder zweier bodenseitig am Wandlerelement angeordneter Räder auf eine geschlitzte, mit Licht beaufschlagte Blende übertragen und per Lichtimpulse einer Photozelle übermittelt.

Bei einer besonderen Ausführung des Trackballs ist die Kugel durch einen in allen Richtungen neigbaren Wippschalter ersetzt. Kugel und Wippschalter besitzen gleichwertige Funktionen, so daß die folgenden Darlegungen auf beide Typen anwendbar sind, auch wenn nicht mehr ausdrücklich darauf hingewiesen wird. In Verbindung mit besonderen Softwareprogrammen wird durch Maus und Trackball die Bedienung der Computer wesentlich vereinfacht und beschleunigt. Dabei werden auf dem Bildschirm Funktionsfelder dargestellt, deren Funktion durch Schrift oder Symbole vom Bediener leicht erkannt werden kann. Sobald der Cursor in dem gewünschten Funktionsfeld mit Hilfe der Kugel positioniert worden ist, kann die dargestellte Funktion mit einer der Klicktasten ausgeführt werden. Der von Maus und Trackball gebotene Bedienungskomfort wird aber erheblich eingeschränkt, wenn dieser Bedienungskomfort auch für Messungen der eingangs genannten Art nutzbar gemacht werden soll, da in diesem Fall außer dem Eingabe­ gerät auch noch das Handmeßgerät bedient werden muß, also beide Geräte ständig abwechselnd in die Hand genommen werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handmeßgerät der gattungsgemäßen Art dahingehend auszubilden und zu verbessern, daß für den Zweck densitometrischer und farbmetrischer Reflexionsmessungen bei gewünschter Computerumsetzung ein solcher Bedienungskomfort für den Meßvorgang selbst und dessen Computerumsetzung gegeben ist.

Diese Aufgabe ist mit einem Handmeßgerät der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Gehäuse ein mit der Steuerelektronik verbundenes, elektronisches Computereingabesystem mit mindestens einer Klicktaste und einem außen am Gehäuse ebenfalls zugriffszugänglichem Stellelement, und am Gehäuse eine mit dem Computereingabesystem verbundene Anschlußbuchse für eine Schnittstelle zur Datenübertragung zu einem Computer angeordnet sind.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Für das Stellelement des erfindungsgemäßen Handmeßgeräts ist eine Trackballkugel oder ein in allen Richtungen neigbarer Wippschalter vorgesehen. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Handmeßgerätes sind also die Funktionen eines Trackballsystems unmittelbar in das Handmeßgerät integriert, so daß nur das Handmeßgerät einerseits wie üblich gehandhabt werden muß, wobei aber gleichzeitig mit der gleichen, das Handmeßgerät führenden Hand das Computereingabesystem, egal an welcher zu messenden Stelle der Vorlage sich das Handmeßgerät befindet, bedient werden kann.

Die Lösung bietet darüber hinaus einen weiteren wesentlichen Vorteil. Densitometrische und auch farbmetrische Messungen werden sehr häufig auf den Meßfeldern von Druckkontrollstreifen ausgeführt. Solche Druckkontrollstreifen werden für die Kontrolle der Farbführung an Druckmaschinen eingesetzt. Sie werden am Rand des Druckbogens mitgedruckt und erlauben mit ihren farbigen Meßfeldern eine Kontrolle und Abstimmung der an den mehrfarbigen Drucken beteiligten Einzelfarben. An Offsetdruckmaschinen ist die Druckbreite in mehrere Farbzonen unterteilt, deren Farbführung unabhängig voneinander reguliert werden kann. Das bedeutet, daß sich die Druckkontrollstreifen über die gesamte Bogenbreite erstrecken und daß die in den verschiedenen Kontrollfeldern gemessenen Dichtewerte bestimmten Farbzonen zugeordnet werden müssen. Diese Zuordnung war bisher den sogenannten Scan­ densitometern vorbehalten, die mit einem beweglichen Meßkopf die ganze Länge des Druckkontrollstreifens in einem Zug abtasten und dabei von jedem Meßfeld seine Position erkennen können (siehe hierzu EP 0 149 424 A2).

Solche Scandensitometer liefern damit Meßwerte, die außerdem mit einer Positionsangabe des gemessenen Kontrollfeldes versehen sind. In Verbindung mit einer computerunterstützten Auswertung liefern Scandensitometer auf dem Bildschirm des Computers Farbprofile, bei denen zum Beispiel die Dichte einer Druckfarbe in Form eines Balkendiagramms über der Reihe der Farbzonen aufgetragen ist. Einzelheiten dazu beschreibt auch die EP 0 453 830. Eine den Scandensitometern vergleichbare Auswertung ist mit einem herkömmlichen Handdensitometer und einem getrennt angeordneten Eingabegerät wegen der umständlichen Handhabung praktisch nicht durchführbar. Die Bedienbarkeit wird aber durch das erfindungsgemäße Handdensitometer mit integriertem Trackballsystem so weit verbessert, daß in Verbindung mit einem geeigneten Computerprogramm auch solche komplexen Messungen ausgeführt werden können.

Eine weitere Erleichterung und Beschleunigung der Messung und Übertragung wird erreicht, wenn die Messung mit einer der Klicktasten ausgelöst wird und die Meßwertübertragung automatisch, ohne weiteres Zutun erfolgt, wofür auf der Steuerelektronik des Meßgeräts geeignete elektronische Bauteile vorgesehen werden.

Das gleiche Verfahren kann angewendet werden, wenn anstelle von Druckkontrollstreifen zum Beispiel Testformen auszuwerten sind. Derartige Testformen besitzen zahlreiche unter­ schiedlich gestaltete Meßfelder, die nach dem Drucken eine differenzierte Qualitätsbeurteilung einer Druckmaschine erlauben. Deshalb werden Testformen bei der Endabnahme neuer Druckmaschinen und generell bei der Optimierung der Einstellung einer Druckmaschine bevorzugt eingesetzt. Die zahlreichen Meßfelder können durch ein geeignetes Software­ programm besonders effizient ausgewertet werden. Mit der Darstellung der Meßfelder der Testform auf dem Bildschirm und der Einbindung in ein Softwareprogramm können das Auswählen und Messen der Kontrollfelder und ihre Auswertung wesentlich erleichtert werden, da das erfindungsgemäße Meßgerät nunmehr über ein integriertes Computereingabesystem verfügt.

Das erfindungsgemäße Handmeßgerät und dessen vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 perspektivisch ein Handmeßgerät mit integriertem Computereingabesystem in Anordnung über einem Druckkontrollstreifen;

Fig. 2 einen Computerbildschirm mit der Darstellung von Druckkontrollstreifen, Farbzonenreihe und Farbprofil;

Fig. 3 ebenfalls einen Computerbildschirm mit in einer Ecke darstellbarem Funktionsfenster für ein Handmeßgerät nach Fig. 4;

Fig. 4 perspektivisch eine besondere Ausführungsform des Handmeßgerätes;

Fig. 5 ein Blockschaltbild für das Handmeßgerät nach Fig. 1 und

Fig. 6 ein Blockschaltbild für das Handmeßgerät nach Fig. 4.

Das Handmeßgerät besteht wie bisher aus einem Gehäuse 1 mit Meßkopf 2 und einer im Gehäuse 1 angeordneten Steuerelektronik 22 für die Umsetzung der gemessenen Werte.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Gerätes, gemäß der bequem zugriffzugänglich nach dem Konstruktionsprinzip des Trackballs auf der Oberseite des Gehäuses 1 mit dem Meßkopf 2 und dem Anzeigefeld 3 eine Trackballkugel 4 für die Cursorverstellung angeordnet ist. Um die Kugel herum sind Klicktasten 5 angeordnet, mit denen dem Computer Funktionsbefehle erteilt werden können. Kugel 4 und Klicktasten 5 sind die allein am Gehäuse sichtbaren Bedienelemente des vollständigen Computereingabesystems 6, das über eine Steuerelektronik und bekannte optoelektronische Elemente für die Gewinnung der Verstellsignale verfügt. Damit die Verstellsignale des Computereingabesystems 6, die Funktionsbefehle der Klicktasten 5 und die Meßwerte des Meßgeräts zum Computer übertragen werden können, ist das Meßgerät mit elektronischen Bauteilen 7 und einer Anschlußbuchse 8 für eine in diesem Falle unidirektionale Schnittstelle ausgestattet. Durch diese Ausrüstung entfällt der ständige Wechsel von Eingabegerät und Meßgerät durch den Bediener, der die Tasten 9 des Meßgeräts und die Klicktasten samt Kugel jetzt leicht gemeinsam bedienen kann. Siehe hierzu auch das Blockschaltbild gemäß Fig. 5, das für eine sogenannte unidirektionale Betriebsweise bestimmt ist.

Wie vorerwähnt, ist eine den Scandensitometern vergleichbare Auswertung mit einem herkömmlichen Handdensitometer und einem getrennt zugeordneten Eingabegerät wegen der umständlichen Handhabung praktisch nicht durchführbar. Die Bedienbarkeit wird aber durch ein Handdensitometer mit integriertem Trackballsystem so weit verbessert, daß in Verbindung mit einem geeigneten Computerprogramm auch solche komplexen Messungen ausgeführt werden können. Dazu wird, wie Fig. 2 zeigt, auf dem Bildschirm 12 des angeschlossenen Computers der Druckkontrollstreifen 11 mit seinen Meßfeldern 10 dargestellt, wobei die farbige Darstellung die Unterscheidung der einzelnen Meßfelder ermöglicht. Dabei sind die dargestellten Meßfelder über das Softwareprogramm bestimmten Farbzonen der Druckmaschine zugeordnet. Das zur Messung ausgewählte Kontrollfeld wird mit dem Cursor 13 vom Densitometer aus markiert. Dann wird auf dem Druckkontrollstreifen des Druckbogens das zum Computerbild korrespondierende Kontrollfeld gemessen. Der auf diese Weise mit einer Positionsangabe versehene Meßwert kann jetzt auf dem Bildschirm in einem Farbprofil 14 über der Farbzonenreihe 15 in der bereits beschriebenen Form dargestellt werden, wobei im allgemeinen eine nach Druckfarben getrennte Darstellung bevorzugt wird.

Die häufig über einen Meter langen Druckkontrollstreifen können mit ihren Kontrollfeldern auf dem Bildschirm hinreichend deutlich dargestellt werden, indem man sie in zwei oder drei Abschnitte 16 unterteilt und die Abschnitte, wie Fig. 2 zeigt, übereinander anordnet. Da sowohl der auf dem Bildschirm dargestellte als auch der gedruckte Druckkontrollstreifen in numerierte Segmente 17 unterteilt ist, bereitet das Auffinden des mit dem Cursor ausgewählten Meßfeldes auf dem gedruckten Kontrollstreifen keine Schwierigkeit.

Am Meßgerät selbst kann dessen Funktionalität verbessert werden, wenn das Computer­ eingabesystem 6 (Fig. 1) mit einem graphikfähigen Matrixdisplay 3′ als Anzeigefeld 3 (Fig. 1) kombiniert wird. Neben den am meisten verbreiteten Siebensegmentanzeigen und alphanumerischen Anzeigen werden gelegentlich auch Matrixdisplays an Densitometern und Farbmeßgeräten eingesetzt. Ihr Nutzen ist aber beschränkt, solange sie in Verbindung mit Tasten oder Drehschaltern arbeiten. Erst mit der Trackballkugel 4 kann auf dem Display ein Cursor in X- und Y-Richtung beliebig bewegt werden, wodurch die auf dem Display darstellbare Funktionsdichte wesentlich erhöht und die Anwählbarkeit der Funktionen vereinfacht und beschleunigt werden kann. Das Arbeiten mit dem vom Trackball gesteuerten Cursor auf dem Matrixdisplay 3′ des Meßgeräts ist vor allem auch dann vorteilhaft, wenn er in Verbindung mit graphischen Darstellungen benutzt wird. Hier erhält man ähnliche Manipulationsmöglichkeiten, wie Vergrößern, Verkleinern, Einblenden usw., wie sie sonst nur der Computerbildschirm bietet.

Eine völlig neue Art von Handmeßgerät erhält man, wenn mit Hilfe des im Meßgerät eingebauten Computereingabesystems 6 die normalerweise am Meßgerät vorhandenen Tasten 9 und das Anzeigefeld 3 ersetzt werden. Das führt nicht nur zu einer weiter vereinfachten Bedienung, sondern auch zu einer kostengünstigeren Herstellung des Meßgeräts. Hierfür ist vorgesehen, daß die Schaltfunktionen der Gerätetasten 9, wie in Fig. 3 gezeigt, durch Funktionsfelder 18 auf dem Bildschirm 12 des Computers dargestellt werden. Die gewünschte Gerätefunktion kann dann leicht mit der Trackballkugel 4 (Fig. 1) und dem Cursor 13 angewählt und mit einer der Klicktasten 5 (Fig. 1) aktiviert werden. Das sonst üblicherweise im Meßgerät vorhandene Anzeigefeld 3 wird durch ein entsprechendes Anzeigefeld 19 auf dem Bildschirm des Computers ersetzt. Die Funktionsfelder 18 der Tasten und das Anzeigefeld 19 werden zweckmäßig in einem sogenannten Fenster 20 zusammengefaßt und in einer der Ecken des Bildschirms 12 angeordnet, damit möglichst viel Platz für die übrigen Darstellungen auf dem Bildschirm nutzbar bleibt. Fig. 4 zeigt ein derartiges auf die Elemente Gehäuse 1, Steuerelektronik 22, Meßkopf 2, Computereingabesystem 6 mit Kugel 4 und Klicktasten 5 reduziertes Meßgerät, das im Vergleich zu den bekannten Ausführungen wesentlich kompakter und leichter gebaut werden kann. Dies setzt voraus, daß die übliche unidirektionale Schnittstelle, die den Datentransfer nur in der einen Richtung vom Meßgerät zum Computer zuläßt, durch eine bidirektionale Schnittstelle ersetzt wird, die durch den Schnittstellenbaustein 23 auf der Steuerelektronik 22 und einer Anschlußbuchse 24 hergestellt wird (siehe Fig. 6). Damit wird erreicht, daß die Funktionsbefehle des Computers zum Meßgerät übertragen werden. Im Meßgerät muß die Steuerelektronik 22 mit einem Speicher 25 ergänzt werden, der die vom Computer kommenden Funktionsbefehle aufnimmt und so lange für die Steuerung des Meßgeräts bereitstellt, bis sie durch neue Funktionsbefehle des Computers ersetzt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der bidirektionalen Schnittstelle besteht darin, daß von der Netzteilkarte 26 des Computers die Stromversorgung für das Meßgerät mit übernommen wird. Die Stromversorgung des Meßgeräts kann über zwei zusätzliche Adern des Datenkabels 27 erfolgen, so daß kein zweites Kabel notwendig ist, das die Handhabung des Meßgeräts beeinträchtigen würde. Für die Konstanthaltung und Anpassung der elektrischen Spannung an die Steuerelektronik 22 des Meßgeräts werden geeignete elektronische Bauteile 28 vorgesehen. Durch die Stromversorgung des Meßgeräts vom Computer aus entfallen der sonst übliche im Meßgerät eingebaute wiederaufladbare Akkumulator und das notwendige Ladegerät. Der Ladezustand des Akkumulators muß vom Bediener nicht mehr überwacht werden und der Ersatz und die Entsorgung der in ihrer Lebensdauer begrenzten Akkumulatoren entfällt. Zugleich werden Gewicht und Kosten weiter reduziert.

Fig. 5 zeigt an einem Blockschaltbild die Zuordnung der Bauelemente des Meßgeräts nach Fig. 1 zum Computer. Der Computer 30 mit dem Bildschirm 12 und dem Cursor 13 ist über die Anschlußbuchse 8 und dem Schnittstellenbaustein 7 mit der Steuerelektronik 22 des Meßgeräts verbunden. An die Steuerelektronik 22 sind außerdem angeschlossen das in das Meßgerät integrierte Computereingabesystem 6 mit dem zugriffszugänglichen Stellelement 4 bzw. der Trackballkugel 4′ und den Klicktasten 5, außerdem das Anzeigefeld 3 bzw. das graphikfähige Matrixdisplay 3′ mit dem Cursor 13′, die Gerätetasten 9 und die elektronischen Bauelemente 29 für die automatische Datenübertragung.

Fig. 6 zeigt an einem Blockschaltbild die Zuordnung der Bauelemente des Meßgeräts nach Fig. 4 zum Computer. Der Computer 30 mit dem Bildschirm 12, den Tastenfunktionsfeldern 18, dem Anzeigefunktionsfeld 19 und dem Cursor 13 ist über das Datenkabel 27, der Anschlußbuchse 24 und dem bidirektionalen Schnittstellenbaustein 23 und einem Speicher 25 mit der Steuerelektronik 22 des Meßgeräts verbunden. Angeschlossen an die Steuerelektronik 22 sind außerdem das in das Meßgerät integrierte Computereingabesystem 6 mit dem zugriffszugänglichen Stellelement 4 bzw. der Trackballkugel 4 und den Klicktasten 5, die Computernetzteilkarte 26 und die elektronischen Bauteile 28 für die Anpassung und Konstanthaltung der elektrischen Spannung.

Claims (6)

1. Handmeßgerät für densitometrische und farbmetrische Reflexionsmessungen, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Meßkopf (2) und einer im Gehäuse (1) angeordneten Steuerelektronik (22) für die Umsetzung der gemessenen Werte, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein mit der Steuerelektronik (22) verbundenes, elektronisches Computereingabesystem (6) mit mindestens einer Klicktaste (5) und einem außen am Gehäuse (1) ebenfalls zugriffszugänglichem Stellelement (4), und am Gehäuse (1) eine mit dem Computereingabesystem (6) verbundene Anschlußbuchse (8/24) für eine Schnittstelle (7) zur Datenübertragung zu einem Computer angeordnet sind.

2. Handmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (4) eine Trackballkugel (4′) oder ein in allen Richtungen neigbarer Wippschalter, ist.

3. Handmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Computereingabesystem (6) eine zusätzliche Klicktaste (5′) für den Start der Messung aufweist und der Steuerelektronik (22) elektronische Bauelemente (29) zur automatischen Meßdatenübertragung an den Computer zugeordnet sind.

4. Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) sichtseitig ein graphikfähiges, mit der Steuerelektronik (22) und dem Computereingabesystem (6) verbundenes Matrixdisplay (3′) angeordnet ist.

5. Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbuchse (24) für den Anschluß einer bidirektionalen Schnittstelle zum wechselseitigen Datenaustausch zwischen Computer und Meßgerät ausgebildet und die Anschlußbuchse (24) über einen Schnittstellenbaustein (23) und einen Speicher (25) mit der Steuerelektronik (22) verbunden ist.

6. Handmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbuchse (24) an das Computernetzteil (26) angeschlossen ist und die Steuerelektronik (22) elektronische Bauteile (28) für die Anpassung und Konstanthaltung der elektrischen Spannung besitzt.