JPS5928611A - 画像面積率測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は表面に画像が形成され、かつこの画像部とそ
れ以外の非画像部とに於いて反射率が異なるオフセット
印刷版等のシート又はプレート状物の画像の面積率を測
定する装置に関するものでル、る。

特開昭５６−２４５０８号公報、特開昭４９−６７７１
４号公報、特開昭５１−２５０５号公報等に見られるよ
うにオフセット印刷版の画線部の面積率を光学的手段を
用いて測定し、この測定値に基づきそのオフセット印刷
版が取り着けられる印刷機のインキキーの開度を調節す
ることによって印刷開始前にインキ供給量を設定し、こ
れにより印刷開始直後から校正刷と′同等の印刷物を得
て損紙を減少させ、またインキキーの調節等印刷工程の
簡便化を図ることが提唱されている。

ところが、上記従来例によればオフセット印刷版の画線
部の面積率を測定する光学的手段は、螢光打着しくは白
熱球等の通常の光源と多数のフォトダイオード等の受光
素子により実現されているため、個々の受光素子の感度
等の特性の均−化及び長時間の安定性を保つことが困菓
１（であり、従って正確な測定値が得にくく、また受光
素子若しくはオフセント印刷版を機械的に搬送してその
全面を走査する／ステムであるため測定に長時間を要し
、高速化が難しい。

このような従来例の欠点を解決するものとして、オフセ
ット印刷版を回動ミラー等の手段によりレーザービーム
で走査し、この反射光をフォトマルチグライヤ等の受光
素子で受けて画線部の面積率を測定するシステムが考え
られている。

これによれば、光源は１台のレーザー光源であり、かつ
受光素子も１個で良いため上動従来例に見られ゛るよう
な個々の素子間の特性のバラツキによる危惧が′解消さ
れ、より正確な測定が可能となり、またレーザービーム
の照射方向を変化させることによりオフセット印刷版を
走査する光学的な走査であるため短時間の測定が可能と
なる。

本発明は、このようなレーザービームを用いてオフセッ
ト印刷版の画線部の面積率を測定する装置を改良したも
のであり、簡潔な構成でより高精度な測定を可能とした
ものである。

以下に本発明を図面の実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明にかかるオフセット印刷版の画線部の面
積率を測定する装置の外観図であり、第２図は同光学系
の説明図である。

オフセット印刷版（以下単に印刷版と云う）の画線部面
積率測定装置１は第１図に示されるようにその上面が印
刷版載置面２となって画線部の面積率を測定すべき印刷
版Ｐを載置できるものであり、この印刷版載置面２の側
部にこの装置の動作を制御する制御装置及び測定された
データの処理を行なう演算装置等が配されている。

光学系設置部乙の先端は前記印刷版載置面２の中央部上
方に位置するように構成されているものであり、その内
部に後に詳しく説明するレーザー１１及び受光素子であ
るフォトマルチプライヤ（光電子増倍管）１２等の光学
系が設置されており、その先端部においてレーザービー
ムラ照射し、かつ印刷版Ｐからの反射光を受光するもの
である。

操作盤４は制御キー、テンキー、セットキー等のキ一群
、光電管等の表示素子、及び測定結果である面積率デー
タを磁気カード等に出力する出力装置等を有するもので
あり、印刷機番号、印刷機のインキキーピッチ、版サイ
ズ等のデータをこのキ一群から入力することによりこれ
に従って測定データが演算処理され、印刷機で読取り可
能なデータとなって出力装置から出力されることになる
。

このような装置に於いて、印刷版Ｐにレーザービームを
照射し、この反射光をフォトマルチプライヤ等の光電素
子に受けて反射光の強弱を電気信号の強弱に変換する光
学系について第２図に基づき説明する。

・レーザー光源１１かも発振されたレーザービームはコ
リメータレンズ１６によりあるビーム径に調整されガル
バノメータ１９にまり回動制御されるミラー１４により
反射され、印刷版載置面２に載置されている印刷版Ｐに
照射される。

印刷版Ｐの表面全面をこのレーザビームにより走査し、
印刷版Ｐの画線部面積率を測定する構成について説明す
れば、まずレーザービームを予め印刷版■）の−隅に設
定される原点ｓｐに位置するようにガルバノメータ１９
及びモータ２２を駆動し、この原点ｓｐからスタートし
てガルバノメータ１９によりミラー１４を回転させて印
刷版Ｐの゛横方向に走査して行く。原点ｓｐから印刷版
■）の横方向の端まで走査したら、ガルバノメータ１９
を逆方向に回転させてレーザービームを印刷版Ｐの原点
ｓ’ｐ側の端に復帰させるとともにモータ２２によりガ
ルバノメータ１９がとりつけられている回転板２１を回
転させ天地方向にあるピッチにて送り、この状態から前
回と同様にガルバノメータ１９を駆動して横方向の走査
を実行し、このような横方向の走査と天地方向の走査と
を繰り返すことにより印刷版Ｐの表面全面を走査するこ
とができる。なお、レーザービームの発振はレーザー光
源１１に接続されているレーザー駆動制御装置２３によ
り制御され、レーザービームの走査ニ係わるガルバノメ
ータ１９、モータ２２の動作は光学系駆動制御装置２４
により制御される。

このような走査により印刷版１】に照射されたレーザー
ビームは印刷版の表面にて一部は吸収され、一部は乱射
されて印刷版Ｐの上方に位置するフォトマルチプライヤ
１２に受光され、光電変換される。通常、印刷版（ポジ
タイプの２８版）の感光層の色はシアン又はグリーンで
あるのでこの感光層が残存している画線部はシアン又は
グリーンを呈１〜ており、非画線部に於いてはこの感涜
層が除去されているので砂目立てされたアルミニウム素
地の色を呈している。従って、レーザー光源としてＨｅ
　−Ｎ　ｅレーザー（波長６６２８Ｘ）等を用いた場合
、前記レーザービームは画線部では殆んど吸収され、他
方非画線部では乱反射されることになる。

オフセット印刷版は網点の大小により色の階調をつけて
いる為にハイライト部では画線部に相当する網点面積が
少ないために乱反射される量が多くなり、逆にシャドウ
部では画線部に相当゛する網点面積が木きいために乱反
射される量は少なくなる。

従って、この乱反射光の多寡により印刷版表面の状態が
判別でき、乱反射光をフォトマルチプライヤ１２に受け
て光電変換し、電気信号の強弱となして演算処理するこ
とにより印刷版の画線部の面積率を測定することができ
る。

而るに、このような光学系では回転するミラー１／ＩＫ
よりレーザービームを屈折させ印刷版Ｈに入射し妾（す
る構成であるため、レーザービームに対するミラーの角
度が経時的に変化する。このような状況に於けるレーザ
ービームの反射特性は第３図に示されるように、座標軸
として横軸に波長、縦軸に反射率をとった場合、レーザ
ービームのミラー１４への入射角が４５°であった場合
その特性はカーブＡＫ示される如＜　Ｈｃ　−Ｎ　ｅレ
ーザーの波長６５２　ｓ　Ｘ−［ピークを有するものと
なるが入射角度が６０°に変化した場合その反射特性は
カ二ブＢに示されるようにそのピークはＨｅ　−Ｎｅレ
ーザーの波長６６２８人から短波側にシＶトしてしまう
現象が生じ、波長６３２８Ｘに於いてはその反射率がＹ
かもＹ′　に減少し、このため回転１−るミラー１４を
介したレー、ザービームの印刷版Ｐへの入射光量はミラ
−１４０角度の変化に伴なって増減し、均一な照射が不
可能となる。後述する如く、フォトマルチプライヤ１２
の直前には外光を遮断し、信号光であるレーザービ一本
の印刷版からの反射光のみを受光できるようそのレーザ
ービームの波長（Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザーでは＋５！＋
２８Ａ）のみを通過させる干渉フィルクー１７が設けら
れており、このため、特定波長に於ける均一な照射が不
可能となれば、正確な面積率の測定に重大な支障をきた
すことになる。

このような問題は、第４図に示されるようにミラー１４
としてＨｅ　−Ｎ　ｅ　Ｌ／−ザーの波長６Ａ２ＢＡを
含むある波長域Ｘ１〜Ｘ２でその反射率が一定となるよ
うな特性をもつミラーを用いれば解決され得る。

即ち、印刷版Ｐの横方向若しくは天地方向の走査に必要
なミラー１４の最大振り角が６０°である場合、レーザ
ービームのミラー１４への入射角力４５°±１５°でピ
ークの波長がシフトしても６３２８＾の波長での反射率
が一定となるようＸｌ及びＸ２を設定すればミラー１４
の回転にかかわらず印刷版Ｐへの６３２８Ａの波長の均
一なレーザービームの照射が可能となる。

なお、この例ではＨｅ　−Ｎ　ｅレーザーをレーザー光
源として用いた関係で６５２Ｅ３にの波長に於いて均一
な照射が可能となるように説明したが他のレーザーを用
いればそのレーザーの波長での均一な照射が可能となる
ようにすれば良い。

このような特性を持つミラーの具体例を述べれば、ガラ
ス基板の上にレーザービームの旦波長の膜厚の屈折率の
異なる２種類の誘導体（例えば５ｉ０２とＴｉＯ２等）
を交互に多層蒸着（通常１９〜２３層）することにより
得られる。ここでｎは整数である。このようなミラーを
用いれば前述の如くの特性を具備できる他、光が干渉し
ながら反射されるため一般のミラーの反射率が８０％前
後であるの罠対して９９％以上の反射率を得ることがで
き、印刷版Ｐへの入射光量を多くすることができる。

に入射させることが好ましい。

ただし本発明装置の場合、この７波長板を特に設けずど
も実用上差支えない精度を得ることは可能である。

また、印刷版Ｐに照射される前のレーザービームの行程
中に第２図に示されるように偏光ビームｆ−）１８が設
けられる。

即ち、第５図に示されるように上記の如くの偏光ビーム
スプリッタ若しくは偏光フィルタを用いないでレーザー
ビームを直接印刷版Ｐに入射し、その反射光をフォトマ
ルチプライヤ１２に受ける如くの光学系であれば、印刷
版Ｐ上の領域Ａに於いてはフォトマルチプライヤ１２に
入射する光は散乱光であり、領域Ｂでは直接反射光と散
乱光の両者の混在した光を受けることになり、かつ光量
的には散乱光よりも直接反射光の方が大きく、このため
印刷版２表面の画像が領域Ａと領域Ｂで同じであっても
領域Ａに於けるよりも領域Ｂの方が受光量が大きく測定
データに誤差が生じる原因となっている。

−に記の如くの偏光ビームスブリック−１６及び偏光フ
ィルター１８はこのような不備を防止するムが印刷版Ｐ
に入射される前に偏光ビームスプリッタ−１６が設けら
れる。偏光ビームスプリッタ−１６はＩ／−ザービーム
ｇｐ偏光成分のみ或いはＳ偏光成分のみのいずれか一方
の成分からなる光となすものであり、これによりｌ）偏
光成分のみ或いはＳ偏光成分のみからなるレーザービー
ムが印刷版Ｐに照射されることになる。一般に偏光ビー
ムスプリッタはレーザービームのｐ偏光成分を通過させ
、Ｓ偏光成分を反射する特性を有するものであるから、
偏光ビームスプリッタ−からの透過光及び反射光のいず
れか一方をカットし他方を印刷版に入射するようにすれ
ば良い。

このような偏光ビームスプリッタ−の設置位置としては
第２図ではレーザー光源１１とコリメータレンズ１６と
の間となっているが、この位置に限定されるものではな
く例えば回動ミラーと印刷版Ｉ）の間に設置しても良い
。

また、偏光ビームスプリッタ−に代えて偏光フィルター
を用いても同様の目的を達することができるものであり
、要はレーザービームを印刷版に照射する前にρ偏光成
分のみ或いはＳ偏光成分のみからなるものとなせば良く
−このような機能を持つ光学装置であれば上記偏光ビー
ムスプリッタに代えて用いることができる。

」二記の如くの構成をとることにより一印刷版Ｐに照射
されるレーザービームはｐ偏光成分或いはＳ偏光成分の
みからなるものとすることができるが、以下の説明に於
いては簡単のためにレーザービームをｐ偏光成分のみか
らなるようになしたものについて説明する８ Ｉ〕偏光成分のみからなるレーザービームの照射を受け
た印刷版Ｐからの反射光は上述したように直接反射光と
散乱光とに分けることができ、直接反射光はｐ偏光成分
のみからなり、散乱光はｐ偏光成分と５偏光成分とを含
んだものとなって（・る。

このような反射光をそのまま受けたのであれば直接反射
光と散乱光の両者を受けることになるので上記した測定
誤差が依然として生じることになる。従って、フォトマ
ルチプライヤ１２の直前に偏光フィルター１８をｐ偏光
成分をカットし、Ｓ偏光成分のみを透過するように設け
る。このように構成することにより、ｐ偏光成分のみか
らなる直接反射光はすべて遮光され、かつ散乱光のｐ偏
光成分が遮光され、結果として散乱光のＳ偏光成分のみ
がフォトマルチプライヤ１２ＶＣ，入光されることにな
る。

これにより、印刷版Ｐのどの位置に於いてもフォトマル
チプライヤ１２に受ける反射光は散乱光のＳ偏光成分の
みとなり、前述したような測定誤差が発生することを防
ぐことができる。

なお、Ｓ偏光成分のみからなるレーザービームを印刷版
Ｐ　Ｋ照射した場合、直接反射光はＳ偏光成分のみであ
り、散乱光はＳ偏光成分とｐ偏光成分の両方を含んでお
り、従ってフォトマルチプライヤ１２の直前にＳ偏光成
分を遮断するように偏光フィルターを設ければ直接反射
光を遮光することができ、かつ散乱光のｐ偏光成分のみ
をフォトマルチプライヤ１２に入光させることができる
ので、ｐ偏光成分のみからなるレーザービームな印刷版
Ｉ〕に照射した場合と同様の効果を得ることができる。

また、偏光フィルター１８に代えてｐ偏光成分或いはＳ
偏光成分を遮断する手段として偏光ビームスプリッタ−
等信の同様の目的を達することがでとるものを用いるこ
とも可能である。

また、Ｌ記の如く印刷版Ｐかもの散乱光のみを透過し得
たとしてもフォトマルチプライヤ１２ではこの信号光と
ともに室内の照明灯からの反射光等の外光をあわせて受
光してしまい測定に支障が生じることになる。

このような外光の影響を避けるために第６図に示されろ
ような特性を有する干渉フィルター１７をフォトマルチ
プライヤ１２の直前に偏光フィルターとあわせて設ける
。干渉フィルター１７は第６図から明らかなようにある
特定の波長域に在る光のみを透過するものであって、こ
の実施例ではＩＩ　ｅ−Ｎ　ｅレーザーを用いているの
でその波長６３２８Ａに透過率のピークを持ち、かつそ
の半値幅が約５０穴であるような干渉フィルターを用イ
Ｊｔｋｆ−レーザー波長のイ」近の光しか透過しないた
めにフォトマルチプライヤ１２は殆んどレーザー反射光
のみを受光することになり高精度な測定が可能となる、 さらに、本実施例ではレーザービームをガルバノメータ
１９により回転させられるミラー１４により横方向に振
り、かつモーター２２により駆動される回転板２１によ
り天地方向の走査を行なって印刷版Ｐの全面を走査して
いるものであり−このため次のような現象が生じる。

即ち、フォトマルチプライヤ１２への印刷版Ｐからの反
射光の入射角が前記走査のために経時的に変化し、仮に
フォトマルチプライヤ１２の直前に設けられる干渉フィ
ルター１７及び偏光フィルター１８等の光学フィルタ一
群２５が固定されていたとすると、この光学フィルタ一
群２５への反射光の入射角は変動することになる。

ところが、干渉フィルター１７の分光特性は干渉フィル
ター面への入射角の変化によりＨｅ−Ｎｅレーザーの主
波長６３２８にでの透過率も変化するものであり、例え
ば反射光の干渉フィルターへの入射角が干渉フィルター
の法線面に対し約３００であった場合の分光特性は第７
図に示されるヨウニ波長ｘ（６３２８Ｘ）Ｋピークをも
つ正規の分光特性から短波長側にシフトして波長ｒにピ
ークを有するものとなり、この結果Ｉ（ｅ　−Ｎ　ｅレ
ーザーの主波長での透過率はＹ“からＹ＃Ｆに減少して
しまうことになる。

このように干渉フィルターを透過する光量は入射角の変
化により変動してしまうために印刷版Ｐからの正確な反
射光量をフォトマルチプライヤ１２で測定できなくなる
不都合が生じる。

このような現象は偏光フィルター１８に関しても同様で
ｍ個光フイルターへの入射角の変化により偏光度が異な
ってくる欠点を有する。

従って、本発明では印刷版Ｐかもの反射光が光学フィル
タ一群２５に常に直角に入射するよう変動するレーザー
ビームの印刷版１）への照射位置に°対して光学フィル
タ一群２５が常に直面するようこれを回動させろ。

第２図に示されるように、光学フィルタ一群２５をガル
バノメータ２０に取りイτ］け、かつこのガルバノメー
タ２０をガルバノメータ１９及びフォトマルチプライヤ
１２の取りイマ１けられている回転板２１に取り伺ける
ー このような構成によりレーザービームの天地方向の走査
に対してはミラー１４と光学フィルタ、一群２５が同一
の回転板２１に取り付けられて・いるので常に一定角度
に保ち得、また横方向の走査については光学フィルタ一
群２５をミラー１４に同期して回転するように光学系駆
動制御回路２４でガルバノメータ２０を制御すれば光学
フィルタ一群２５への反射光の入射角を常にほぼ９０°
に維持することができ、結果的に印刷版Ｐ全面の走査に
於いて常にほぼ９０°の角度をもって印刷版Ｐからの反
射光を光学フィルタ一群２５に入射することができ、前
述の如くの不備を解消でき印刷版■）全面に渡って均一
な測定が可能となる。

なお、この実施例では印刷版Ｐの走査を１個のミラー１
４とこのミラー１４が取り付けられて０る回転板により
行なうものについて説明したが、回転板を用いず２個の
回転するミラーにより走査する形態のものであっても、
同様の思想によりこれらのミラーの回転に同期した回転
板及びガルレノくノメータ等を利用して光学フィルタ一
群を作動せしめれば良い。

また−光学フィルタ一群２５として説明したが一当然１
個のフィルターであっても同様の効果を得ること力ｔで
きる。

以上、オフセット印刷版を被測定物として説明を進めて
きたが、本発明はこれに限定されることなく一表面に画
像を有しかつその反射率が非画像部と異なるものである
ならば本発明装置によりその画像の面積率を測定可能で
ある。

本発明は以上に述べたように−レーザービームな被測定
物表面に照射することにより画像の面積率を測定するも
のに於いて、レーザービームの向きを変えるミラーの反
射特性を改良したことにより被測定物表面への均一なレ
ーザービームの照射を行なうことが可能となり、簡潔な
構成でより高精度に測定することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり一第１図は本
発明装置の外観図−第２図は同光学系の説明図、第６図
及び第４図はミラーの反射特性の説明図、第５図はレー
ザービームの照射についての説明図、第６図及び第７図
は干渉フィルターの分光特性の説明図である。 １・・・測定装置　１１・・・レーザー　１２・・・フ
ォトマルチプライヤ　　１６・・・コリメータレンズ１
４・・・ミラー　　１５・・・−波長板　　１６・・・
偏光ビ・−ムスプリッター　　１７°°°干渉フイルタ
ー１８°”ｍ光フイルタ−１９，２０・・・ガルバノメ
ーター　　２１・・・回転板　　２５・・・光学フィル
タ一群　　■）・・・印刷版 第３図 第５図 ５【灸（Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザービームを被測定物に照射し、画像部と非画像部
   とに於ける反射率の差異に基づいて画像の面積率を測定
   する装置に於いて、被測定物表面を走査するためにレー
   ザービームの照射角度を変える回動ミラーを設け、この
   回動ミラーはレーザービームの２波長の膜厚の屈折率の
   異なる二種類の誘導体を交互に多層蒸着したものであり
   、回動ミラーの角度が変化してもレーザービームの波長
   に於ける反射率が常に一定となるよう構成されてなる画
   像面積率測定装置。