EP1621336B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsüberwachung von Lasern in einer Belichtungseinheit einer Druckmaschine - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsüberwachung von Lasern in einer Belichtungseinheit einer Druckmaschine Download PDF

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EP1621336B1
EP1621336B1 EP05012647A EP05012647A EP1621336B1 EP 1621336 B1 EP1621336 B1 EP 1621336B1 EP 05012647 A EP05012647 A EP 05012647A EP 05012647 A EP05012647 A EP 05012647A EP 1621336 B1 EP1621336 B1 EP 1621336B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
laser
light
exposure unit
closure element
lasers
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP05012647A
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English (en)
French (fr)
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EP1621336A1 (de
Inventor
Matthias Riepenhoff
Olivier Stehlin
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Wifag Maschinenfabrik AG
Original Assignee
Wifag Maschinenfabrik AG
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Publication date
Application filed by Wifag Maschinenfabrik AG filed Critical Wifag Maschinenfabrik AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1075—Mechanical aspects of on-press plate preparation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/02—Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04—Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05—Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1083—Mechanical aspects of off-press plate preparation

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for monitoring the function of lasers, in particular in an exposure unit, such as an outer-drum imagesetter of a printing press, for example a laser capsule in an inking unit of a rotary printing machine.
  • an exposure unit such as an outer-drum imagesetter of a printing press
  • a laser capsule in an inking unit of a rotary printing machine.
  • a device for producing a printing form with a radiation source which is directed to a material to be imaged, wherein between the radiation source and the material to be imaged a parallel to the surface of the material movable slide is provided with openings, which allows a free radiation passage during imaging and shielding the non-imaging between the material to be imaged and the radiation source is introduced.
  • the DE 103 23 112 A1 describes an apparatus for producing a printing form with a radiation source emitting an imaging beam which is directed onto a material to be imaged and with a shutter which can be positioned shielding between the radiation source and the material when not imaging, the shutter being formed by the action of an image formed during imaging Action occurring working piston can be positioned.
  • the invention relates to a device for monitoring the function of, for example, lasers or the optics of an exposure unit having at least one sensor, in particular a photosensor, wherein, for example, a diaphragm or a closure element as described above has a light-reflecting or light-scattering surface, so that the light-diffusing or light-reflecting surface facing a laser can reflect or scatter the light emitted by the laser which can be measured by the at least one sensor to detect, for example, whether one or more lasers or an entire laser module is defective , there is a fault in one data line, there is a drop in the power of one laser relative to another, an optic is dirty, or there are other malfunctions.
  • the exposure unit and in particular at least one laser is provided together with the at least one sensor in a light-tight or opaque housing which has on one side a shutter or shutter mechanism as described above, on the inside of the housing a light-scattering or light-reflecting surface or coating to perform a function monitoring of the laser within the light-tight housing, for example, with the shutter closed.
  • One or more sensors such as, for example, photodiodes, may be provided for monitoring the function, wherein, for example, a sensor is assigned to a laser or a sensor for monitoring the function of a plurality of, for example, sequentially controlled lasers is used.
  • a reflective or light-scattering surface provided according to the invention can be processed mechanically, for example by sandblasting or graining, or else treated chemically and, for example, roughened. It is also possible, for example, that a light-scattering and / or light-reflecting layer in the form of a paint, a plasma sprayed layer or an adhesive tape is applied, this surface or layer can be preferably inserted into the beam path of a laser of the exposure unit to interrupt the exposure process and to perform a function monitoring.
  • the reflective and / or light-diffusing surface is provided at a location, for example, inside the light-tight housing, which also allows the laser light reflected or scattered by the surface to pass through an optic of the exposure unit, either before impinging on the surface or after Abstrahling has passed from the surface, so that it can be determined on the basis of the reflected or scattered and detected by a sensor light, if the optics of the exposure unit, so for example a focusing lens, functional or impaired in function and dirty, for example.
  • the invention relates to a method for preferably automatically monitoring the function of at least one laser with at least one sensor, wherein the at least one laser is switched on and a light reflected or scattered on a reflective or light-scattering surface of the laser is measured with the at least one sensor ,
  • image data for driving lasers of an exposure unit can be calculated as a function of the measured light.
  • the measured reflected or scattered light beams can be quantitatively evaluated, for example, to detect, for example, whether there is a power loss on a laser or this is defective, so that this laser and / or further, for example, adjacent laser so driven in a subsequent imaging can be compensated for these dysfunctions.
  • a sequential measurement is made, wherein first a laser turned on, reflected or scattered light measured and the laser is turned off again. Subsequently, the function test of the next laser is carried out until all existing lasers have been checked.
  • a dark measurement is performed, i. the aperture of the light-tight housing is closed and a measurement is carried out with the at least one provided in the light-tight housing sensor with lasers off, for example, to detect an offset or noise of the sensors or photoreceptor and, for example,vonspeichem to these values at a subsequent measurement to monitor the function of the laser to use.
  • a reference measurement can be carried out with one or more lasers, wherein the result of the reference measurement can be stored, for example, to have a comparison value for subsequent measurements and to detect from the comparison, for example, if there is a power drop of a laser.
  • the function monitoring according to the invention of the lasers of an exposure unit can take place, for example, between two exposure processes of the exposure unit installed in a printing press in order to detect, for example, before an exposure process, if there is a malfunction.
  • a diagnosis can be carried out on the basis of a reflected or scattered light detected by the at least one sensor and, for example, output to an operating unit that there is a malfunction, for example, in the form of a defective laser or soiled optics.
  • status messages relating to the monitored function of lasers of an exposure unit can be output or also stored, for example to obtain statistical information about the laser lifetime.
  • a device for moving a diaphragm in particular for moving at least one closure element, for example a striking plate, which can close one or more outlet openings located, for example, between front plates for one or more laser beams for imaging a roller lying, for example, parallel to the imaging device or to the diaphragm opening, has a guide mechanism, which makes it possible that the closure element in at least two different directions, so two-dimensional, can be moved.
  • the guide mechanism is designed so that the closure element can move parallel and perpendicular to a cylinder axis of a printing cylinder to be imaged.
  • the closure element for closing the aperture initially moved parallel to the cylinder axis and, for example, perpendicular to this parallel movement approximately in the circumferential direction of the cylinder to be imaged so that, for example, provided in the closure element opening before the displacement allows the passage of light rays and after Displacement interrupts or blocks, with the guide mechanism then the closure element, for example in a radial direction of the cylinder, so for example perpendicular to the cylinder axis or on the cylinder to or from the cylinder can be moved away.
  • an aperture formed for example as an elongated slot can be easily and safely closed by the closure element, in addition to example a provided on the closure element approximately the shape of the aperture opening corresponding filler can be inserted or inserted into the aperture, whereby a better sealing of an aperture disposed behind the aperture exposure unit can be achieved, so that, for example, provided in a light-tight housing exposure unit with the guide mechanism according to the invention the two-dimensional movement of the closure element, which is preferably made of an intransparent material, can be easily and securely sealed light-tight, which also protection against pollution can be obtained.
  • the closure element can be guided by the guide mechanism so that the closure element performs movements for opening the aperture, which are opposite to the movements for closing the aperture, wherein, for example, a inserted in an aperture filler of the closure element by moving or folding the Closing element is pushed out of the aperture and then the closure element is moved so that an opening provided in the closure member opening is so in front of the aperture that a light or laser beam of the imaging unit can escape through the closure element opening and the aperture.
  • a smooth, yet light and dirt-tight closure mechanism can be realized, as an interruption of the beam path by a movement of a closure element by means of a guide mechanism in a first direction and a secure sealing by a movement of the closure element in a second different direction ,
  • a provided on the closure element filling into an aperture can be realized without, for example, a game of leadership between the closure element and the aperture must be provided, which although the ease of the device supports but a worse Sealing leads or without a mechanically tight closure mechanism leads to a dense but tough aperture.
  • the guide mechanism may comprise, for example, one or more guide curves in or on which one or more pins may be guided to translate, for example, a motor-driven movement of the imaging device or a cooling plate carrying the imaging device into the sequentially-described successive different movements of the closure element.
  • a first guide curve of different sections with a straight path, an adjacent to the straight path oblique path and a further straight path may be formed, whereby, for example, a closing element provided as a closing element initially moves horizontally, ie parallel to the imaging device in a closing operation can be, with an aperture formed as an elongated slot initially remains open and then the closure element is displaced by a guided in the guide curve pin relative to the imaging device, for example, in a vertical direction so that the aperture is closed.
  • a guide curve can be arranged both in the closure element and in a member movable relative to the closure element, such as a cooling plate or the imaging device, wherein a pin or bolt of the element opposite the guide curve engage or abut the guide curve and so on Control relative movement of two elements.
  • one or more guide curves can be provided with which a movement of the closure element can be controlled in at least one further, for example, second or third from the first different direction, so that the closure element, for example, to the imaging device to or from this or from a roller to be imaged or moves towards this or, for example, can be tilted about an axis parallel to the longitudinal axis of the roller to be imaged.
  • the guide mechanism is designed as a lever system, with which the desired sequence of movement of the closure element can be realized in at least two different directions.
  • the device is designed so that the movement of the closure element can be realized by a provided for moving the imaging device or the laser module positioning or drive motor.
  • the guide mechanism may be configured such that movement of the imaging device, such as a laser module, can be translated into movement of the closure element in the directions described above.
  • the movement of the imagesetter generated by the positioning drive can be translated, for example, by means of pins which engage in the above-described guide curves or with a lever system in movements of the closure element in at least two different directions in order to enable a smooth and secure closure of a diaphragm.
  • spring elements can be provided which can ensure that an exposure head is mechanically relieved when the shutter is open and / or the shutter is pressed closed.
  • closure element filler can be inserted in such a movement in the aperture, whereby a better seal can be realized.
  • this sequence of movements can be performed in reverse order, wherein, for example, at least partially inserted into the aperture opening filler pulled out of the aperture and / or the closure element can first be moved away from the aperture and then in a different direction, for example, parallel can be displaced to a longitudinal direction or in a transverse direction perpendicular to the longitudinal direction so that an opening provided in the closure element is located approximately in front of the aperture, so that a laser beam required for imaging can pass through the opening of the closure element and the aperture.
  • a movement of the imaging device or a laser module is converted into a relative movement between the closure element and the diaphragm or aperture in at least two different directions as described above.
  • FIG. 1 shows a device for moving a locking plate serving as a closing element 5.
  • the cooling plate 7 is horizontal linearly by means of the motor 1 via a Threaded spindle moves.
  • This drive motor 1 is connected via the connecting rod 2 with the cooling plate 7.
  • the linear drive movement of the cooling plate 7 is used simultaneously to actuate the shutter and the striking plate 5 to move.
  • FIG. 1 shown position in the FIG. 2 shown section A
  • the starting position for the imaging is shown.
  • the striking plate 5 is opened and the lasers contained in the laser module 6 can through the open slot 10 in the strike plate 5 and the opening 15 of the in FIG. 6 shown front sealing strip expose the printing plate.
  • the cooling plate 7 shifts horizontally to the right with the laser module 6 and the guide plate 8 arranged on the cooling plate 7, wherein the guide pin 8 has reached the end of the straight path on the guide plate 9 after the end of the exposure, as by Position B in FIG. 2 shown.
  • the provided in the striking plate 5 angle of serving as a guide cam 9 milled causes the striking plate 5 by the movement of the bolt 8 laterally guided by plates 3 relative to the cooling plate 7 and thus relative to the laser module 6 lowers until the guide pin 8 from the in FIG. 2 shown position C is moved horizontally along the guide curve 9 again.
  • the beginning of the closing process takes place only vertically along the milling grooves 3a and 3b serving as guide curves in the side plate 3 from position D to position E, as in FIG FIG. 3 shown enlarged detail B of FIG. 1 shown.
  • the slope of the grooves at position E in FIG. 3 have reached the lock plate 5 also shifts forward.
  • the end guide pin 8 the end of the slope at position C in FIG. 2 has reached in the guide cam 9 of the striker plate 5, the closing operation is completed.
  • the striking plate 5 is locked in this position by the self-locking of the drive motor 1.
  • the plate and motor spindle position and the opened plate position are mutually adjusted, using as starting or reference point, for example, the in FIG. 1 shown left wall side can be used.
  • FIG. 4 shows in cross section the in FIG. 1 shown device, wherein the strike plate 5 with a sealing strip 12 disposed thereon, which can close the opening in the front panels 11 and 14, pulled out of the opening 15 and moved together with the strike plate 5 so that the opening provided in the strike plate 5 10 before the opening 15 is arranged in the front panels 11 and 14, so that a laser beam 13 can emerge from the laser module 6 for imaging a printing plate, not shown.
  • the sealing strip 12 can be inserted into the opening 15 of the front panels 11, 14 and the slot between the upper front panel 11 and the lower front panel 14 are securely closed by the sealing strip 12.
  • the movement of the closing strip 5 connected to the sealing strip 12 can be made obliquely downward, for example, at an angle of about 45 °.
  • the angles of the flanks of the sealing strips 11 and 14 advantageously have a different by 5 ° from the corresponding contact surfaces of the sealing strip 12 angle, whereby the sealing strip 12 can center itself when closing and in addition a sealing function is achieved.
  • FIG. 7A shows in plan view along with FIG. 7B schematically in cross section the device according to the invention in an exposure starting position, wherein a slot 10 of the closing plate 5 in front of the opening or the longitudinal slot 15 of the front plates 11 and 14 is located so that laser light can pass. If the striking plate 5 is moved by displacing the guide bolt 8 in the guide cam 9 by a displacement of the cooling plate 7 connected to the drive motor 1 via the connecting rod 2, then the strike plate 5, as in FIGS Figures 8A and 8B shown, pulled down until the slot 10 as in the Figures 9A and 9B shown completely closed.
  • FIG. 10 shows the in FIG. 5 shown device, wherein on the inside of the striker plate 5 according to the invention, a reflective and / or light-scattering coating 18 is mounted so that the emitted from the laser module 6 laser beam 13 is reflected or scattered by the reflective coating 18, so that within the by the laser module 6 and further elements arranged light-tight chamber arranged photo sensor 17 can receive a reflected or scattered light from the laser module 6 to check whether the individual provided in the laser module 6 laser are functional or must be driven, for example, with a higher power for imaging a printing plate because, for example, there is a power loss of one or more lasers. Likewise, it can be determined on the basis of the quantitative amount of the light received by the photosensor 17, for example, whether the optics of the laser module 6 functional or impaired and dirty, for example, to issue a related status or warning signal.
  • FIG. 11 shows a plan view of the in FIG. 10 in which a laser beam 13 emitted by a laser diode 6a of the laser module 6 is emitted onto a reflective coating 18 extending along the inside of the closing plate 5 and is reflected back therefrom onto a sensor array 20 where the laser beam 13 is detected by a photosensor 17 of the Sensor array 20 is detected.
  • the sensor signal S of the photosensor 17 is transmitted to a processor 21, which can exchange control signals with the laser electronics 19 for controlling the individual laser diodes 6a.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Funktionsüberwachung von Lasern, insbesondere in einer Belichtungseinheit, wie zum Beispiel einem Außentrommel-Belichter einer Druckmaschine, beispielsweise einer Laserkapsel in einem Farbwerk einer Rotationsdruckmaschine.
  • Aus der DE 100 13 454 A1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer Druckform mit einer Strahlungsquelle bekannt, welche auf ein zu bebilderndes Material gerichtet ist, wobei zwischen der Strahlungsquelle und dem zu bebildernden Material ein parallel zur Oberfläche des Materials beweglicher Schieber mit Öffnungen vorgesehen ist, welcher beim Bebildern einen freien Strahlungsdurchgang ermöglicht und beim Nichtbebildern abschirmend zwischen das zu bebildernde Material und die Strahlungsquelle eingebracht wird.
  • Die DE 103 23 112 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Herstellen einer Druckform mit einer einen Bebilderungsstrahl aussendenden Strahlungsquelle, die auf ein zu bebilderndes Material gerichtet ist und mit einem Verschluss, der beim Nichtbebildern abschirmend zwischen der Strahlungsquelle und dem Material positionierbar ist, wobei der Verschluss durch die Wirkung eines beim Bebildern in Aktion tretenden Arbeitskolbens positionierbar ist.
  • In PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Bd. 004, Nr. 158 (M-039), 5. November 1980 & JP 55-109588 A wird eine Vorrichtung zum Einstellen der Arbeitsleistung eines Lasers beschrieben, wobei ein Spiegel den Laserstrahl zum Teil zu einem Fotodetektor durchlässt und zum Teil auf einen Shutter lenkt, hinter welchem eine Linse und ein Element liegen. Ein Filter mit kontinuierlicher variabler Durchlässigkeit wird durch einen Servomotor im Strahlengang des Laserlichtes gedreht, um die Leistung des von dem Oszillator ausgesandten Laserlichtes konstant zu halten.
  • Aus der US 5,681,490 ist bekannt, dass mit einem Transmissionssensor und einem Reflektionssensor Licht, welches beim Bearbeiten von Metall reflektiert oder transmittiert wird, aufgenommen wird. Dabei wird das von dem Laser ausgesandte Laserlicht an einer Fläche reflektiert, welche nicht auf einem Verschlusselement sitzt oder bewegt werden kann.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Funktionsüberwachung zum Beispiel von Lasern in einer Belichtungseinheit vorzuschlagen, welche ein einfaches Überprüfen der korrekten Funktionsfähigkeit der Belichtungseinheit ermöglichen.
  • Diese Aufgaben werden durch den Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Gemäß einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Funktionsüberwachung zum Beispiel von Lasern oder der Optik einer Belichtungseinheit mit mindestens einem Sensor, insbesondere einem Fotosensor, wobei zum Beispiel eine Blende oder ein wie oben beschriebenes Verschlusselement eine lichtreflektierende oder lichtstreuende Oberfläche aufweist, so dass die einem Laser zugewandte lichtstreuende oder lichtreflektierende Oberfläche das von dem Laser ausgesandte Licht reflektieren oder streuen kann, welches von dem mindestens einen Sensor gemessen werden kann, um zum Beispiel erkennen zu können, ob ein oder mehrere Laser oder auch ein ganzes Laser-Modul defekt ist, ein Fehler in einer Datenleitung vorliegt, ein Leistungsabfall eines Lasers relativ zu einem anderen vorliegt, eine Optik verschmutzt ist oder andere Funktionsstörungen vorliegen.
  • Dabei ist vorzugsweise die Belichtungseinheit und insbesondere mindestens ein Laser zusammen mit dem mindestens einen Sensor in einem lichtdichten bzw. lichtundurchlässigen Gehäuse vorgesehen, welches an einer Seite einen wie oben beschriebenen Verschluss- oder Blendenmechanismus aufweist, der auf der Gehäuseinnenseite eine lichtstreuende oder lichtreflektierende Oberfläche oder Beschichtung aufweist, um eine Funktionsüberwachung des Lasers innerhalb des lichtdichten Gehäuses zum Beispiel bei geschlossener Blende durchführen zu können.
  • Somit ist es möglich defekte Laser oder andere Funktionsstörungen einer Belichtungseinheit zu erkennen, so dass zum Beispiel defekte Laser durch Nachbarlaser ersetzt werden können, wobei meistens eine längere Belichtungszeit in Kauf genommen werden kann. Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sichergestellt werden, dass alle Bildstellen belichtet werden, da eine Funktionsüberwachung eines Lasers bereits vor der Belichtung stattfinden kann und der Belichtungsvorgang zum Beispiel durch eine Umrechnung der Bilddaten und den Einsatz eines Nachbarlasers entsprechend gesteuert werden kann.
  • Es können ein oder mehrere Sensoren, wie zum Beispiel Fotodioden, zur Funktionsüberwachung vorgesehen sein, wobei beispielsweise ein Sensor einem Laser zugeordnet wird oder auch ein Sensor zur Funktionsüberwachung mehrerer zum Beispiel sequentiell angesteuerter Laser verwendet wird.
  • Eine erfindungsgemäß vorgesehene reflektierende oder lichtstreuende Oberfläche kann mechanisch zum Beispiel durch Sandstrahlen oder Körnen bearbeitet sein oder auch chemisch behandelt und beispielsweise aufgeraut sein. Ebenso ist es möglich, dass beispielsweise eine lichtstreuende und/oder lichtreflektierende Schicht in Form eines Farbanstrichs, einer Plasmaspritzschicht oder eines Klebebandes aufgebracht wird, wobei diese Oberfläche oder Schicht vorzugsweise in den Strahlengang eines Lasers der Belichtungseinheit eingeschoben werden kann, um den Belichtungsvorgang zu unterbrechen und eine Funktionsüberwachung durchführen zu können.
  • Vorzugsweise ist die reflektierende und/oder lichtstreuende Oberfläche an einer Stelle zum Beispiel im Inneren des lichtdichten Gehäuses vorgesehen, welche es auch ermöglicht, dass das von der Oberfläche reflektierte oder gestreute Laserlicht durch eine Optik der Belichtungseinheit entweder vor dem Auftreffen auf die Oberfläche oder nach dem Abstrahlen von der Oberfläche hindurchgetreten ist, so dass anhand des reflektierten oder gestreuten und von einem Sensor erfassten Lichtes auch festgestellt werden kann, ob die Optik der Belichtungseinheit, also zum Beispiel eine Fokussierlinse, funktionsfähig oder in der Funktion beeinträchtigt und zum Beispiel verschmutzt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur bevorzugt automatischen Funktionsüberwachung mindestens eines Lasers mit mindestens einem Sensor, wobei der mindestens eine Laser eingeschaltet und ein an einer reflektierenden oder lichtstreuenden Oberfläche reflektiertes oder gestreutes Licht des Lasers mit dem mindestens einen Sensor gemessen wird.
  • Vorzugsweise können Bilddaten zur Ansteuerung von Lasern einer Belichtungseinheit in Abhängigkeit von dem gemessenen Licht berechnet werden.
  • Die gemessenen reflektierten oder gestreuten Lichtstrahlen können zum Beispiel quantitativ ausgewertet werden, um zum Beispiel zu erkennen, ob an einem Laser ein Leistungsabfall vorliegt oder dieser defekt ist, so dass dieser Laser und/oder weitere zum Beispiel benachbarte Laser bei einer noch folgenden Bebilderung so angesteuert werden können, dass diese Funktionsstörungen ausgeglichen werden.
  • Vorzugsweise wird eine sequentielle Messung vorgenommen, wobei zunächst ein Laser eingeschaltet, reflektiertes oder Streulicht gemessen und der Laser wieder ausgeschaltet wird. Anschließend wird die Funktionsprüfung des nächsten Lasers durchgeführt bis alle vorhandenen Laser überprüft wurden.
  • Vorteilhaft wird eine Dunkelmessung durchgeführt, d.h. die Blende des lichtdichten Gehäuses wird geschlossen und es wird eine Messung mit dem mindestens einen im lichtdichten Gehäuse vorgesehenen Sensor bei ausgeschalteten Lasern durchgeführt, um zum Beispiel einen Offset oder ein Rauschen der Sensoren oder Fotoempfänger zu erkennen und zum Beispiel abzuspeichem, um diese Werte bei einer nachfolgenden Messung zur Funktionsüberwachung der Laser zu verwenden.
  • Vorzugsweise kann eine Referenzmessung bei einem oder mehreren Lasern durchgeführt werden, wobei das Ergebnis der Referenzmessung gespeichert werden kann, um beispielsweise einen Vergleichswert für nachfolgende Messungen zu haben und anhand des Vergleichs zu erkennen, ob beispielsweise ein Leistungsabfall eines Lasers vorliegt.
  • Die erfindungsgemäße Funktionsüberwachung der Laser einer Belichtungseinheit kann zum Beispiel zwischen zwei Belichtungsvorgängen der in eine Druckmaschine eingebauten Belichtungseinheit erfolgen, um zum Beispiel vor einem Belichtungsvorgang zu erkennen, ob eine Funktionsstörung vorliegt. Dabei kann beispielsweise anhand eines von dem mindestens einen Sensor erfassten reflektierten oder gestreuten Lichtes eine Diagnose durchgeführt werden und beispielsweise an eine Bedieneinheit eine Information ausgegeben werden, dass eine Funktionsstörung zum Beispiel in Form eines defektes Lasers oder einer verschmutzten Optik vorliegt. Vorzugsweise können Statusmeldungen bezüglich der überwachten Funktion von Lasern einer Belichtungseinheit ausgegeben oder auch gespeichert werden, um zum Beispiel statistische Informationen über die Laserstandzeit zu erhalten.
  • Eine Vorrichtung zum Bewegen einer Blende, insbesondere zum Bewegen mindestens eines Verschlusselements, zum Beispiel eines Schließbleches, welches eine oder mehr beispielsweise zwischen Frontplatten liegende Austrittsöffnungen für einen oder mehrere Laserstrahlen zur Bebilderung einer zum Beispiel parallel zu der Bebilderungsvorrichtung oder zur Blendenöffnung liegenden Walze verschließen kann, weist einen Führungsmechanismus auf, welcher es ermöglicht, dass das Verschlusselement in mindestens zwei verschiedenen Richtungen, also zweidimensional, bewegt werden kann. Beispielsweise ist der Führungsmechanismus so ausgebildet, dass das Verschlusselement parallel und senkrecht zu einer Zylinderachse eines zu bebildernden Druckzylinders bewegen kann. Beispielsweise kann das Verschlusselement zum Verschließen der Blende zunächst parallel zur Zylinderachse bewegt und zum Beispiel senkrecht zu dieser Parallelbewegung etwa in Umfangsrichtung des zu bebildernden Zylinders so verschoben werden, dass beispielsweise eine in dem Verschlusselement vorgesehene Öffnung vor der Verschiebung den Durchtritt von Lichtstrahlen ermöglicht und nach der Verschiebung unterbricht bzw. blockiert, wobei mit dem Führungsmechanismus anschließend das Verschlusselement zum Beispiel in einer radialen Richtung des Zylinders, also beispielsweise senkrecht zur Zylinderachse oder auf den Zylinder zu bzw. von dem Zylinder weg bewegt werden kann.
  • Durch den Führungsmechanismus, welcher eine Bewegung eines oder mehrerer Verschlusselemente oder mehrerer in mindestens zwei verschiedenen Richtungen beim Öffnen und/oder Schließen einer Blende ermöglicht, kann eine zum Beispiel als länglicher Schlitz ausgebildete Blendenöffnung durch das Verschlusselement einfach und sicher verschlossen werden, wobei zusätzlich zum Beispiel ein an dem Verschlusselement vorgesehenes etwa der Form der Blendenöffnung entsprechendes Füllstück in die Blendenöffnung eingeführt oder eingeschoben werden kann, wodurch eine bessere Abdichtung einer hinter der Blende angeordneten Belichtungseinheit erzielt werden kann, so dass beispielsweise eine in einem lichtdichten Gehäuse vorgesehene Belichtungseinheit mit dem erfindungsgemäßen Führungsmechanismus durch die zweidimensionale Bewegung des Verschlusselementes, welches bevorzugt aus einem intransparenten Material gefertigt ist, einfach und sicher lichtdicht verschlossen werden kann, wodurch auch ein Schutz vor Verschmutzung erhalten werden kann.
  • Zur Belichtung kann beispielsweise das Verschlusselement durch den Führungsmechanismus so geführt werden, dass das Verschlusselement Bewegungen zur Öffnung der Blende ausführt, welche den Bewegungen zum Verschließen der Blende entgegengesetzt sind, wobei zum Beispiel ein in einer Blendenöffnung eingeschobenes Füllstück des Verschlusselementes durch ein Verschieben oder Klappen des Verschlusselementes aus der Blendenöffnung herausgeschoben wird und anschließend das Verschlusselement so verschoben wird, dass eine in dem Verschlusselement vorgesehene Öffnung so vor der Blendenöffnung liegt, dass ein Licht- oder Laserstrahl der Bebilderungseinheit durch die Verschlusselementöffnung und die Blendenöffnung hindurch austreten kann.
  • Somit kann mit der beschriebenen Vorrichtung ein leichtgängiger und dennoch licht- und schmutzdichter Verschlussmechanismus realisiert werden, da eine Unterbrechung des Strahlenganges durch eine Bewegung eines Verschlusselementes mittels eines Führungsmechanismus in einer ersten Richtung und ein sicheres Abdichten durch eine Bewegung des Verschlusselementes in einer zweiten davon verschiedenen Richtung, also zum Beispiel durch ein Einschieben eines an dem Verschlusselement vorgesehenen Füllstückes in eine Blendenöffnung, realisiert werden kann, ohne dass zum Beispiel ein Spiel einer Führung zwischen dem Verschlusselement und der Blendenöffnung vorgesehen werden muss, was zwar die Leichtgängigkeit der Vorrichtung unterstützt aber zu einer schlechteren Abdichtung führt oder ohne dass ein mechanisch eng gebauter Verschlussmechanismus zu einer zwar dichten aber schwergängigen Blende führt.
  • Der Führungsmechanismus kann beispielsweise eine oder mehrere Führungskurven aufweisen, in oder an welchen ein oder mehrere Stifte geführt werden können, um beispielsweise eine von einem Motor angetriebene Bewegung der Bebilderungsvorrichtung bzw. einer die Bebilderungsvorrichtung tragenden Kühlplatte in die oben beschriebenen aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Bewegungen des Verschlusselementes umzusetzen. Dabei kann zum Beispiel eine erste Führungskurve aus verschiedenen Teilstrecken mit einer geraden Strecke, einer an die gerade Strecke angrenzenden schrägen Strecke und einer weiteren geraden Strecke ausgebildet sein, wodurch beispielsweise ein als Verschlusselement vorgesehenes Schließblech bei einem Schließvorgang zunächst horizontal, also parallel zu der Bebilderungsvorrichtung bewegt werden kann, wobei eine als länglicher Schlitz ausgebildete Blendenöffnung zunächst offen bleibt und anschließend das Verschlusselement durch einen in der Führungskurve geführten Stift relativ zur Bebilderungsvorrichtung zum Beispiel in einer vertikalen Richtung so verschoben wird, dass die Blende verschlossen wird. Allgemein kann eine Führungskurve sowohl im Verschlusselement, als auch in einem relativ zum Verschlusselement bewegbaren Element, wie zum Beispiel einer Kühlplatte oder der Bebilderungsvorrichtung angeordnet sein, wobei ein Stift oder Bolzen des der Führungskurve gegenüberliegenden Elements in die Führungskurve eingreifen oder an dieser anliegen und so die Relativbewegung zweier Elemente steuern kann. Weiterhin können auch eine oder mehr Führungskurve vorgesehen sein, mit welchen eine Bewegung des Verschlusselementes in mindestens einer weiteren zum Beispiel zweiten oder dritten von der ersten verschiedenen Richtung gesteuert werden kann, so dass das Verschlusselement beispielsweise auf die Bebilderungsvorrichtung zu oder von dieser weg bzw. von einer zu bebildernden Walze weg oder auf diese zu bewegt oder beispielsweise um eine zur Längsachse der zu bebildernden Walze parallele Achse gekippt werden kann.
  • Ebenso ist es möglich, dass der Führungsmechanismus als ein Hebelsystem ausgebildet ist, mit welchem die gewünschte Abfolge der Bewegung des Verschlusselementes in mindestens zwei unterschiedliche Richtungen realisiert werden kann.
  • Vorteilhaft ist die Vorrichtung so ausgelegt, dass die Bewegung des Verschlusselementes durch einen zur Bewegung der Bebilderungsvorrichtung oder des Lasermoduls vorgesehenen Positionierungs- oder Antriebsmotor realisiert werden kann. Beispielsweise kann der Führungsmechanismus so ausgebildet sein, dass eine Bewegung der Bebilderungsvorrichtung, wie zum Beispiel eines Lasermoduls, in eine Bewegung des Verschlusselementes in die oben beschriebenen Richtungen umgesetzt werden kann. Die durch den Positionierungsantrieb erzeugte Bewegung des Belichters kann zum Beispiel mittels Stiften, welche in die oben beschriebenen Führungskurven eingreifen, oder mit einem Hebelsystem in Bewegungen des Verschlusselementes in mindestens zwei verschiedene Richtungen umgesetzt werden, um ein leichtgängiges und sicheres Verschließen einer Blende zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise können Federelemente vorgesehen werden, welche dafür sorgen können, dass ein Belichterkopf bei geöffneter Blende mechanisch entlastet und/oder die Blende im geschlossenen Zustand zugedrückt wird.
  • Bei einem Verfahren zum Öffnen und/oder Schließen einer Blende zum Beispiel mit einem als Verschlusselement dienenden Schließblech, kann das Verschlusselement zum Verschließen einer beispielsweise in einer Außenwand einer Belichtungseinheit als Längsöffnung ausgebildeten Blendenöffnung zunächst etwa parallel zur Außenwand, also zum Beispiel in Längsrichtung der Längsöffnung und/oder senkrecht dazu, bewegt werden und anschließend oder auch ohne vorherige Parallelbewegung relativ zur Blendenöffnung so verschoben werden, dass eine in dem Verschlusselement vorgesehene Öffnung so relativ zur Blendenöffnung verschoben wird, dass ein Strahlengang durch diese Öffnungen unterbrochen wird. Anschließend wird beim Verschließen das Verschlusselement in Richtung der Blendenöffnung bewegt, wodurch zum Beispiel das Verschlusselement an der Öffnung anliegen und somit ein dichteres Verschließen ermöglichen kann. Ein optional an dem Verschlusselement vorgesehenes Füllstück kann bei einer solchen Bewegung in die Blendenöffnung eingeschoben werden, wodurch eine bessere Abdichtung realisiert werden kann. Zum Öffnen der Blende kann diese Bewegungsabfolge in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen werden, wobei beispielsweise ein zumindest zum Teil in die Blendenöffnung eingeschobenes Füllstück aus der Blendenöffnung herausgezogen und/oder das Verschlusselement zunächst von der Blendenöffnung wegbewegt werden kann und anschließend in einer davon verschiedenen Richtung zum Beispiel parallel zu einer Längsrichtung oder in einer zur Längsrichtung senkrecht stehenden Querrichtung so verschoben werden kann, dass eine in dem Verschlusselement vorgesehene Öffnung etwa vor der Blendenöffnung liegt, so dass ein zur Bebilderung benötigter Laserstrahl durch die Öffnung des Verschlusselementes und die Blendenöffnung hindurch treten kann.
  • Vorzugsweise wird bei dem Verfahren eine Bewegung der Bebilderungsvorrichtung oder eines Lasermoduls in eine Relativbewegung zwischen dem Verschlusselement und der Blende oder Blendenöffnung in mindestens zwei wie oben beschriebene verschiedene Richtungen umgesetzt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben.
    Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Vorrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements in einer Perspektivansicht;
    Figur 2
    einen Führungsmechanismus mit einer ersten Führungskurve für ein Schließblech gemäß Ausschnitt A in Figur 1;
    Figur 3
    eine zweite Führungskurve zur Führung des Schließblechs gemäß Ausschnitt B in Figur 1;
    Figur 4
    die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung mit geöffnetem Verschluss im Querschnitt;
    Figur 5
    die in Figur 4 gezeigte Vorrichtung mit geschlossenem Verschluss;
    Figur 6
    Frontplatten der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit eingezeichneter Bewegungsrichtung des Verschlusselements;
    Figuren 7A und 7B
    einen Verschlussmechanismus in Belichtungs-Ausgangsposition in Draufsicht und im Querschnitt;
    Figuren 8A und 8B
    den in den Figuren 7A und 7B gezeigten Mechanismus während des Verschlussvorganges;
    Figuren 9A und 9B
    den in Figur 8 gezeigten Mechanismus in Verschlussposition;
    Figur 10
    die in Figur 5 gezeigte Vorrichtung mit reflektierenden Elementen und Fotosensoren; und
    Figur 11
    eine Draufsicht auf die in Figur 10 gezeigte Vorrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Bewegen eines als Verschlusselement dienenden Schließbleches 5. Für die Belichtung einer nicht gezeigten zum Beispiel auf einer Walze angeordneten und der durch den Schlitz 10 und das Blech 5 gebildeten Blende gegenüberliegenden Druckplatte wird die Kühlplatte 7 horizontal linear mittels des Motors 1 über eine Gewindespindel bewegt. Dieser Antriebsmotor 1 ist über die Verbindungsstange 2 mit der Kühlplatte 7 verbunden. Über zwei in den Figuren 2 und 3 gezeigte Führungskurven 9 und 3a bzw. 3b wird die lineare Antriebsbewegung der Kühlplatte 7 gleichzeitig benutzt, um den Verschluss zu betätigen und das Schließblech 5 zu bewegen.
  • In der in Figur 1 gezeigten Position im in Figur 2 gezeigten Ausschnitt A ist die Startposition für die Bebilderung gezeigt. Das Schließblech 5 ist geöffnet und die in dem Lasermodul 6 enthaltenen Laser können durch den offenen Schlitz 10 im Schließblech 5 und die Öffnung 15 der in Figur 6 gezeigten vorderen Dichtleiste die Druckplatte belichten. Während der Belichtung verschiebt sich die Kühlplatte 7 mit dem darauf angeordneten Lasermodul 6 und dem an der Kühlplatte 7 angeordneten Führungsbolzen 8 horizontal nach rechts, wobei der Führungsbolzen 8 nach dem Ende der Belichtung das Ende der geraden Strecke auf der Führungsplatte 9 erreicht hat, wie durch Position B in Figur 2 gezeigt. Der in dem Schließblech 5 vorgesehene Winkel der als Führungskurve 9 dienenden Einfräsung bewirkt, dass sich das Schließblech 5 durch die Bewegung des Bolzens 8 seitlich durch Platten 3 geführt relativ zur Kühlplatte 7 und damit relativ zum Lasermodul 6 absenkt, bis der Führungsbolzen 8 ab der in Figur 2 gezeigten Position C wieder horizontal entlang der Führungskurve 9 verschoben wird.
  • Der Beginn des Schließvorganges erfolgt erst vertikal entlang den als Führungskurven dienenden Einfräsungen 3a und 3b in der Seitenplatte 3 von Position D bis Position E, wie in dem in Figur 3 dargestellten vergrößerten Ausschnitt B der Figur 1 gezeigt. Nachdem die mit dem Schließblech 5 verbundenen seitlichen Bolzen 4 die Schräge der Einfräsungen bei Position E in Figur 3 erreicht haben, verschiebt sich das Schließblech 5 zusätzlich nach vorne. Sobald der stirnseitige Führungsbolzen 8 das Ende der Schräge bei Position C in Figur 2 in der Führungskurve 9 des Schließblechs 5 erreicht hat, ist der Schließvorgang beendet. Zugleich ist das Schließblech 5 in dieser Position durch die Selbsthemmung des Antriebsmotors 1 arretiert.
  • Vor dem Beginn der horizontalen Platten- bzw. Laserbewegung werden die Platten- und die Motorspindelposition und die geöffneten Schildposition gegenseitig abgestimmt, wobei als Ausgangs- oder Referenzpunkt zum Beispiel die in Figur 1 gezeigte linke Wandseite verwendet werden kann.
  • Figur 4 zeigt im Querschnitt die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung, wobei das Schließblech 5 mit einer daran angeordneten Dichtleiste 12, welche die Öffnung in den Frontplatten 11 und 14 verschließen kann, aus der Öffnung 15 herausgezogen und zusammen mit dem Schließblech 5 so verschoben wurde, dass die im Schließblech 5 vorgesehene Öffnung 10 vor der Öffnung 15 in den Frontplatten 11 und 14 angeordnet ist, so dass ein Laserstrahl 13 aus dem Lasermodul 6 zur Bebilderung einer nicht gezeigten Druckplatte austreten kann.
  • Wird das Schließblech 5 wie oben beschrieben zunächst nach unten und dann in Richtung auf die Frontplatten 11 und 14 bewegt, so kann die Dichtleiste 12 in die Öffnung 15 der Frontplatten 11, 14 eingeschoben werden und der Schlitz zwischen der oberen Frontplatte 11 und der unteren Frontplatte 14 durch die Dichtleiste 12 sicher verschlossen werden.
  • Wie in Figur 6 gezeigt, kann die Bewegung der mit dem Schließblech 5 verbundenen Dichtleiste 12 schräg nach unten zum Beispiel in einem Winkel von etwa 45° erfolgen. Die Winkel der Flanken der Dichtleisten 11 und 14 weisen vorteilhaft einen um 5° von den entsprechenden Anlageflächen der Dichtleiste 12 abweichenden Winkel auf, wodurch sich die Dichtleiste 12 beim Verschließen selber zentrieren kann und zusätzlich eine abdichtende Funktion erreicht wird.
  • Figur 7A zeigt in Draufsicht zusammen mit Figur 7B im Querschnitt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Belichtungs-Ausgangsposition, wobei ein Schlitz 10 des Schließbleches 5 vor der Öffnung bzw. dem Längsschlitz 15 der Frontplatten 11 und 14 liegt, so dass Laserlicht hindurchtreten kann. Wird das Schließblech 5 durch ein Verschieben des Führungsbolzens 8 in der Führungskurve 9 durch eine Verschiebung der mit dem Antriebsmotor 1 über die Verbindungsstange 2 verbundenen Kühlplatte 7 bewegt, so wird das Schließblech 5, wie in den Figuren 8A und 8B gezeigt, nach unten gezogen, bis der Schlitz 10 wie in den Figuren 9A und 9B gezeigt, vollständig verschlossen ist.
  • Figur 10 zeigt die in Figur 5 gezeigte Vorrichtung, wobei auf der Innenseite des Schließblechs 5 erfindungsgemäß eine reflektierende und/oder lichtstreuende Beschichtung 18 angebracht ist, so dass der von dem Lasermodul 6 ausgesandte Laserstrahl 13 von der reflektierenden Beschichtung 18 reflektiert oder gestreut wird, so dass ein innerhalb der durch das Lasermodul 6 und weitere Elemente gebildeten lichtdichten Kammer angeordneter Fotosensor 17 ein reflektiertes oder Streulicht von dem Lasermodul 6 empfangen kann, um überprüfen zu können, ob die einzelnen im Lasermodul 6 vorgesehenen Laser funktionsfähig sind oder zum Beispiel mit einer höheren Leistung zur Bebilderung einer Druckplatte angesteuert werden müssen, da zum Beispiel ein Leistungsabfall eines oder mehrerer Laser vorliegt. Ebenso kann anhand der quantitativen Menge des von dem Fotosensor 17 empfangenen Lichtes festgestellt werden, ob zum Beispiel die Optik des Lasermoduls 6 funktionsfähig oder beeinträchtigt und zum Beispiel verschmutzt ist, um beispielsweise ein diesbezügliches Status- oder Warnsignal auszugeben.
  • Figur 11 zeigt eine Draufsicht auf die in Figur 10 gezeigte Vorrichtung, wobei ein von einer Laserdiode 6a des Lasermoduls 6 ausgesandter Laserstrahl 13 auf eine sich entlang der Innenseite des Schließbleches 5 erstreckende reflektierende Beschichtung 18 ausgesandt wird und von dieser zurück auf ein Sensorarray 20 reflektiert wird, wo der Laserstrahl 13 von einem Fotosensor 17 des Sensorarrays 20 erfasst wird. Das Sensorsignal S des Fotosensors 17 wird an einen Prozessor 21 übertragen, welcher Steuersignale mit der Laserelektronik 19 zur Ansteuerung der einzelnen Laserdioden 6a austauschen kann.

Claims (12)

  1. Belichtungseinheit für eine Druckmaschine mit einem Verschlusselement (5) zum Verschließen mindestens einer Austrittsöffnung für einen oder mehrere Laserstrahlen einer Belichtungseinheit (6) und mit einer Vorrichtung zur Funktionsüberwachung der Belichtungseinheit (6) mit mindestens einem Laser und mindestens einem Sensor (17, 20), wobei mindestens eine reflektierende und/oder lichtstreuende Oberfläche (18) auf dem Verschlusselement (5) vorgesehen ist, so dass ein von dem mindestens einen Laser ausgesandter Lichtstrahl zumindest zum Teil zu dem mindestens einen Sensor (17, 20) gelenkt werden kann.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem lichtdichten Gehäuse, in welchem der mindestens eine Laser, der mindestens eine Sensor und die mindestens eine reflektierende und/oder lichtstreuende Oberfläche angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei Sensoren, insbesondere mindestens zwei Fotodioden als Sensor vorgesehen sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die reflektierende und/oder lichtstreuende Oberfläche eine mechanisch und/oder chemisch bearbeitete oder eine beschichtete Oberfläche ist.
  5. Verfahren zur Funktionsüberwachung mindestens eines Lasers einer Belichtungseinheit, bei der mindestens ein Laser eingeschaltet und ein eine reflektierende und/oder lichtstreuende Oberfläche (18) aufweisendes Verschlusselement (5) so bewegt wird, dass der Strahlengang des Lasers unterbrochen wird und wobei ein von dem mindestens einen Laser ausgesandtes und an der reflektierenden und/oder lichtstreuendes Oberfläche (18) des Verschlusselementes (5) reflektiertes und/oder gestreutes Licht gemessen wird.
  6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei Bilddaten zur Ansteuerung von Lasern einer Belichtungseinheit in Abhängigkeit von dem gemessenen Licht berechnet werden.
  7. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Laser sequentiell angesteuert werden, um eine Funktionsüberprüfung eines jeden einzelnen Lasers durchzuführen.
  8. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dunkelmessung bei ausgeschalteten Lasern durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Referenzmessung bei mindestens einem eingeschalteten Laser durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Funktionsüberprüfung zwischen zwei Belichtungsvorgängen durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach einem der sechs vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Diagnose in Abhängigkeit von dem gemessenen reflektierten und/oder gestreuten Licht durchgeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der sieben vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Statusmeldung in Abhängigkeit von dem gemessenen reflektierten und/oder gestreuten Licht erzeugt wird.
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