DE2704566B2 - Belichtungssteuervorrichtung für Photosetzmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belichtungssteuervorrichtung für Fotosetzmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das unmittelbare Fotosetzen von einem Zeichenvorrat aus ist der Bewegungsbildprojektion dahingehend ähnlich, daß die Zeichenvorratsquelle in sorgfältiger Weise mit einheitlicher Dichte hergestellt ist und entsprechend keine Notwendigkeit besteht, die Irisgröße oder die Lichtintensität zu verändern, wenn diese beiden veränderbaren Paramitter einmal in richtiger Weise und in Abstimmung auf die fotoempfindliche Oberfläche gewählt sind, auf die das Bild projiziert wird. Ein gedruckter Text jedoch fordert häufig innerhalb einer Setzzeile bzw. -linie Punktgrößenänderungen und erfordert noch häufiger, daß dieselbe Maschine bei einer Arbeitsperiode in verschiedenen, getrennten Auftragen Textdrucke mit verschiedenen Punkt- bzw. Zeichengrößen erzeugt.

Eine bekannte gattungsgemäße Belichtungssteuervorrichtung (DE-AS 25 27 893) für eine Fotosetzmaschine mit einer über einen Motor kontinuierlich angetriebenen Zeichenscheibe, mit der verschiedengroße Schriftzeichen erzeugbar sind, ist dadurch gebildet, daß die Drehzahl des Antriebsmotors der Zeichenscheibe über eine Programmsteuoreinrichtung in Abhängigkeit von der Größe der jeweils zu setzenden Zeichen gesteuert ist. Die Lichtstärke der Projektionslichtquelle ist dabei konstant Bei größeren Punktgrößen des gerade projizierten Zeichens wird die Drehzahl der Zeichenscheibe verringert, so daß längere Belichtungszeichen möglich werden. Eine Eigenart dieser bekannten Belichtungssteuervorrichtung liegt darin, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der Fotosetzmaschine durch die ggf. erfolgende Verminderung der Drehzahl der Zeichenscheibe verringert ist Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Belichtungssteuervorrichtung für Fotosetzmaschinen zu schaffen, welche gestattet die zur Projektion eines Zeichens in die Bildebene gelangende Lichtmenge an die gewählte Punktgröße des gerade projizierten Zeichens anzupassen, ohne daß dadurch die Arbeitsge schwindigkeit der Fotosetzmaschine wesentlich beein trächtigt wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Bei der erfindungsgemäßen Belichtungssteuervor richtung wird somit mit Hilfe der Steuereinrichtung die Lichtstärke der Lichtquelle selbst entsprechend dem jeweils projizierten Zeichen verändert Die Steuereinrichtung kann auf diese Weise ohne irgendeine mechanische Verstellung arbeiten, wodurch sie in

Μ einfacher Weise voll elektronisch und dadurch schnell und zuverlässig arbeitend ausgebildet werden kann.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausführungsformen der Steuereinrichtung. Mit der Erfindung wird ein optisches System geschaffen, das mit einem elektronisch gesteuerten Blitzausgang arbeitet und mit einer Iriseinstellung des Belichtungspegels arbeitet um Änderungen in der Papierempfindlichkeit zeitlich langfristige und ähnliche Änderungen auszugleichen. Der elektronisch gesteuerte Blitzausgaüg arbeitet beim normalen Betrieb mit einer gleichbleibenden Iriseinstellung zusammen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert Es stellt dar

F i g. 1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Linsensystems mit Darstellung der Projektionslichtquelle;

F i g. 2 ein Grobschaltbild eines elektronischen Systems, wie es in einer bevorzugten Ausführungsform der Belichtungssteuervorrichtung verwendet wird;

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Hochspannungsquelle, die gesteuert von der Belichtungssteuervorrichtung arbeitet; F i g. 4A und 4B Ausgangssignale in zeitlicher Folge von Bauteilen gemäß F i g. 2;

F i g. 5 ein vereinfachtes Schaltbild eines Oszillators gemäß F ig. 3;

F i g. 6 ein vereinfachtes Schaltbild eines Begrenzers gemäß F i g. 3 und

so F i g. 7 die wesentlichen Teile eines integrierten Schahungschip, das als Regler gemäß F i g. 3 dient.

Bezugnehmend auf F i g. 1 enthält ein insgesamt mit 10 bezeichnetes optisches System eine Zeichenspeicherscheibe 11, die von einem Antriebsmotor 14 drehange- trieben ist. Bevorzugt ist die Scheibe herkömmlicher Bauart und enthält verschiedene α-numerische Zeichen, die durch transparente Flächen herkömmlicher Form definiert sind. Die Scheibe stellt einen sorgfältig präparierten Zeichenvorrat bzw. eine Zeichensetzein richtung dar und stellt wenigstens einen Satz von zu projizierenden Zeichen zur Verfugung. Sie weist einheitliche Dichte auf und erfordert normalerweise keine Veränderung der Lichtintensität, um in einer Bildfläche eine gleichmäßige Beleuchtung zu erzeugen.

Eine herkömmliche Blitzlampe 16 projiziert ein gewähltes Zeichenbild durch das Linsensystem auf einen photoempfindlichen Film 18. In einer Lichtsetztechnik ist bekannt, wie eine

Zeitablaufsteuerung zu bauen ist, um ein gewähltes Zeichen zu dem optischen System und zur Blitzlampe ausgerichtet zu einem Zeitpunkt anzuordnen, zu dem die Blitzlampe aufleuchtet, um das Zeichen zu projizieren. Ein Zeichen, das in dieser Lage während der richtigen Zeitdauer angeordnet ist, wird als an einer ProjektionssteUe angeordnet bezeichnet Jedesmal, wenn die als Projektionslichtquelle dienende Blitzlampe 16 aufleuchtet, wird längs eines insgesamt mit 20 bezeichneten Weges ein Zeichenbild projiziert Das Bild ι ο wird von einer Variatorlinse 22 empfangen und in eine Kollimatorlinse 24 projiziert Das die Kollimatorlinse 24 verlassende- Lichtbündel ist parallel und fokussiert nicht Das Fokussieren geschieht mittels einer Dekollimatorlinse 26. Die Kombination der einstellbaren Linse 22, um ein flächiges Bild eines gewählten Zeichens zu erzeugen, und die weitere Vergrößerung dieses flächigen Bildes durch die Kollimatorlinse 24 stellt ein Linsensystem mit veränderbarer Vergrößerung dar, das zum Erzeugen der erwünschten projizierten Größe des Zeichens und zum Projizieren des beleuchteten Zeichens von der Zeichensetzeinrichtung auf eine Bildebene verwendet wird.

Die Blitzlampe 16 ist ein Blitz großer Lichtstärke und kurzer Dauer, der aufblitzt wenn ein gewähltes Zeichen der Zeichensetzeinrichtung seine Projektionsstelle bezüglich des Linsensystems erreicht

Die einstellbare — bzw. Variatorlinse 22 und die Kollimatorlinse 24 sind auf Schlitten 30 bzw. 32 angebracht die von Schrittschaltmotoren 34 und 36 oder einem anderen Antrieb gesteuert bzw. angetrieben werden. Die Dekollimatorlinse 26 und ein Spiegel 28 sind auf einem dritten Schlitten 38 angebracht, der mittels eines hin- und herbewegenden Antriebs, beispielsweise eines Schrittmotors, beweglich ist. Ein vollständiges Linsensystem veränderbarer Vergrößerung, mit dem das beleuchtete Zeichen von der Zeichensetzeinrichtung in die Bildebene projiziert werden kann, enthält die Dekollimatorlinse und den Spiegel mit dem dritten Schlitten 38. Der den Schlitten 38 antreibende Schrittschaltmotor ist nicht dargestellt, da er sich direkt hinter dem Schlitten und der Linse der F i g. 1 befindet und nicht sichtbar ist. Der Schlitten 38 wird gegenüber dem photoempfindlichen Film 18 bzw. Bauteil seitlich bewegt, wodurch die ausgewählten Zeichen über das photoempfindliche Bauteil in gegenseitigem Abstand verteilt werden und eine gesetzte Typenlinie bilden. Weil der Abstand zwischen der Dekollimatorlinse 26 und dem photoempfindlichen Bauteil konstant bleibt hat die Bewegung des Schlittens so 38 keinen Einfluß auf das Fokussieren bzw. die Schärfe des Bildes.

Der bisher beschriebene Aufbau ist wie bei einer herkömmlichen Photosetzeinrichtung, die, wie in handelsüblichen Photosetzmaschinen mit einer veränderbaren Irisblende arbeitet um eine /"-Zahl zu schaffen, die die Vergrößerung mit der Geschwindigkeit bzw. Belichtung des optischen Systems in Beziehung setzt, um mittels der Strahlung der Lichtquelle in der Bildebene eine notwendige Beleuchtung zu schaffen, um eine annehmbare Dunkeldruckkopie zu erzeugen. Die Betätigung solcher herkömmlicher irisgesteuerter Vorrichtungen geschieht normalerweise mit Hilfe einer an einem Rahmen angebrachten Nockenfläche und einem Folgerarm am Irisring. Wenn die Variatorlinse längs der optischen Achse bewegt wird, gleitet der Nockenfolger über die Nockenfläche und stellt die Iris auf eine vorbestimmte /-Zahl, die für die jeweilige Vergrößerung richtig ist

Mechanische Irissysteme haben bei Maschinen mit einem begrenzten Punktgrößenbereich zufriedenstellend funktioniert Wenn aber eine irisblende durch Nockenwirkung von einer kleinen Punktgröße, beispielsweise etwa fünf Punkte, bis auf eine große Punktgröße in der Gegend von zveiundsiebzig Punkten gesteuert werden soll, wird der Nockenwinkel im letzteren Bereich so groß, daß ein Fressen auftritt und keine Betätigung. Entsprechend sind Steuervorrichtungen notwendig, mit denen ein solches Fressen vermieden wird; solche Steuervorrichtungen sind kompliziert und in ihrer Steuerwirkung unsicher.

Die Erfindung zielt also darauf, eine Vorrichtung zum Verändern der Beleuchtung in der Bildebene durch die Strahlung bzw. Helligkeit der Lichtquelle und nicht unmittelbar durch Steuerung der /-Zahl einer Linse mittels einer Iris zu schaffen.

In F i g. 1 ist eine Blitzenergiequelle SO dargestellt die die Blitzlampe 16 steuert Die Blitzenergiequelle 30 ist nur ein Teil der gesamten Computersteuereinrichtung, die die Lichtsetzeinrichtung insgesamt einschließlich der Zeichenwahl und Linsensteilung zur Steuerung der Punktgröße betätigt Da die vorliegende Erfindung nur auf das Konzept gerichtet ist die Strahlung der Lichtquelle zu verändern — im Gegensatz zur Irissteuerung — ist nur der Bereich der Blitzenergiequelle 50 der gesamten Steuereinrichtung dargestellt. Die Steueranlagen sind in der Technik bekannt

Wenn auch eine Steuerung der Helligkeit Inhalt der Erfindung ist, werden im in F i g. 1 dargestellten Aufbau nichtsdestoweniger eine Irisblende 52 und ein Steuerhebel 53 verwendet Diese Einrichtung herkömmlicher Konstruktionen wird beibehalten, da Veränderungen der Bestrahlungserfordernisse aufgrund von Veränderungen der Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Empfängers, der Helligkeit der Blitzlampe und der Energiespeicherkondensatoren durch eine einmalige Einsteilung der Irisblende leichter ausgeglichen werden als durch eine ständige Helligkeitssteuerung für jedes spezielle Helligkeitserfordernis. Wenn die Irisblende einmal für ein spezielles Helligkeitserfordernis eingestellt ist wird sie selten nochmals eingestellt

Bezugnehmend auf das Blockdiagramm der Hochspannungsenergieversorgung gemäß F i g. 3 stellt der Block A einen Oszillator dar, der an seinem Ausgang eine Wellenform erzeugt wie sie in Fig.4A typischerweise als Dreieckwelle dargestellt ist

Doppelt wirkende Begrenzer, wie in F i g. 3 mit Block B dargestellt, erzeugen abwechselnd in den Leitungen A und B Impulse, die zeitlich gegeneinander verschoben sind. Der Block C enthält Leistungstreiber und Transformatoren. Die Begrenzer treiben die Leistungstreiber und entsprechend die Transformatoren, um eine Hochspannungswechselstromwelle zu erzeugen. Diese Hochspannungswechselstromwelle wird weiter in Gleichrichtern und Filterkondensatoren in Spannungsverdopplerschaltung gemäß Block D verarbeitet, um eine hohe Gleichspannung zu erzeugen, die einen Kondensator in der Triggerstufe G gemäß Fig.3 wieder aufzuladen und zum Regler E zurückzukoppeln. Der Ausgang des Reglers bestimmt die Stelle, an der die Dreieckwelle abgeschnitten wird und steuert dadurch die Breite der Impulse, die zu den Leistungstreibern im Block D gelangen.

Wenn die Hochspannung voll vorhanden ist, schiebt der Regler E den Abschneide- bzw. Begrenzungspunkt an eine Stelle jenseits der Spitze der Dreieckwelle und

die Begrenzer erzeugen keinen Ausgangsimpuls, bis die Hochspannung unter eine durch den Regler £ eingestellte Spannung abfällt.

Eine Triggerschaltung, Block Fgemäß F i g. 3, enthält einen Kondensator, einen SCR und einen Triggertransformator. Wenn von einem Computersteuergerät in bekannter Weise ein Triggerimpuls kommt, der das Vorhandensein eines gewählten Zeichens an der Projektionsstelle anzeigt, löst der Impuls den SCR aus und der Kondensator entlädt sich durch die Primärwicklung einer Wicklung innerhalb der Triggerstufe und bewirkt daß die Blitzlampe aufblitzt.

Die folgende technische Beschreibung bezieht sich auf die in der Blockschaltung gemäß F i g. 3 enthaltenen Schaltungen.

Oszillator (F ig. 5)

Der Oszillator enthält einen Komparator X mit positiver Rückkopplung und eine RC (Widerstand, Kondensator)-Schaltung. Der Kondensator C3 lädt sich durch die Widerstände RS und R 6 auf, bis seine Spannung gleich der Spannung an der Klemme 9 des Komparators ist, zu weichem Zeitpunkt die Ausgangsklemme 14 auf niederen Wert geht und der Kondensator beginnt, sich durch R 6 zu entladen. Die Spannung an der Klemme 9 schaltet mit dem Ausgang und stellt die hohe und niedere Spannung der Dreieckwelle am Kondensator C3 ein. Fig.5 ist eine vereinfachte schematische Darstellung, die den Widerstand R 4 mit einer Spannungsquelle verbunden zeigt Die positive Spitze der Dreieckwelle ist dann durch den Spannungsteiler R5,R2 und R 4 bestimmt und die negative Spitze, bei der die Klemme 14 auf niederem Wert ist durch R 2 und R 4.

Die typische Spitze-zu-Spitze-Spannung beträgt etwa 17 Volt und die Periode liegt bei 60 μβεΰ (vgl. F i g. 4A).

Begrenzer (s. F i g. 6)

Die im Block B dargestellten Begrenzer sind aus zwei zusätzlichen Teilen eines Quad-Komparators aufgebaut Jeder Teil vergleicht die Dreieckwelle mit einer in F i g. 4A mit Va oder Vb bzeichneten Bezugsspannung. Der obere Komparator erzeugt immer einen positiven Impuls, wenn die Dreieckwelle negativer als Bezugsspannung Vb ist Wenn der Strom klein ist sind die Bezugsspannungen Va und Vb außerhalb der Spitzen der Dreieckwelle und die Komparatoren erzeugen keine Impulse. Der Transistor Q_x befindet sich innerhalb des Spannungsreglers und liegt schief, um den Strompfad zu zeigen.

In der tatsächlichen Schaltung ist eine Hysterese um jeden Komparator vorgesehen, um s^:-'.ierzustellen, daß sie nahe der Schaltzeit nicht schwingt i.

Leistungstreiber

Die Leistungstreiber des Blocks C in Fig.3 sind Darlington-Leistungstransistoren, die das von den Begrenzern erzeugte Signal verstärken und den Transformator abwechselnd positiv und negativ treiben. Die Spitze-zu-Spitze-KoUektorspannung beträgt etwa 50 Volt und die Kollektorströme erreichen eine Spitze von etwa 4 A, wenn der Blitzkondensator wieder geladen wird.

Transformator

Der Transformator ist ein Transformator mit Topfferritkern und hohem Windungsverhältnis. Die Primärspule wird mit 50 Volt Spitze-zu-Spitze betrieben und die Sekundärspule erreicht daher eine typisch Spannung von 1500 Volt Spitze-zu-Spitze. Die zusätzli chen Windungen der Primärspule erzeugen ein Spitzenspannung von etwa 75 Volt um einen Trigger kondensator zu laden.

Regler

Der Regler ist um einen Präzisionsspannungsregle herumgebaut. F i g. 7 zeigt eine vereinfachte Schaltung

ίο des Reglerteils.

Die Eingänge zum internen Differentialverstärke werden über Spannungsteilernetzwerke von der positiven und negativen Hochspannung abgenommen. Wei die Spannung zwischen den Eingängen in einem

is direkten Verhältnis zur Hochspannung steht, veränder sich der Ausgang ebenfalls proportioniert, jedoch verstärkt. Das Verhältnis wird durch die Einstellung von einer Eingangsleitung 5 gemäß Fig.7 und Widerstän den R 25, R 26, R 28 und R 20, R 29 und R 30 bestimmt.

Der Ausgangstransistor Q_x und die Widerstände R 7, R9, R 12 und R 14 bilden ein abgeglichenes, phasenaufspaltendes Netzwerk, was bedeutet daß der Spannungs abfall am Widerstand R 7 gleich dem Spannungsanstieg am Widerstand R12 ist und der Spannungsabfall am Widerstand R 9 gleich dem Spannungsanstieg am Widerstand R 14 ist. Dies ist derselbe Spannungsteile wie er in F i g. 6 dargestellt ist.

Es ist zwar denkbar, die Beleuchtung in der Bildebeni durch die Strahlung der Lichtquelle mittels eine Abschirmvorrichtung zu verändern; die hier geschiider te bevorzugte Ausführungsform arbeitet jedoch mi dem Konzept ein Programm in der Steuervorrichtung einer Liciitsetzvorrichtung zu verwenden, die mittel eines Digital/Analogwandlers arbeitet um an den Eingang 5 in F i g. 7 eine veränderbare Spannung anzulegen.

F i g. 2 zeigt eine Steuertafel mit einem Interface, da über eine Reihe von Eingangsstiften 60 am Ende dei Tafel Eingangssignale empfängt Das Interface interpre tiert vom Computer kommende Signale, um zu bewirken, daß die Steuertafel der F i g. 2 die Codierung erkennt die zum Einstellen der Lichtstärke de Lichtquelle bestimmt ist Das Interface überträgt eini digitale Zahl in ein Punktgrößenregister 65, dem übe das Interface das Computerprogramm zugeführt wird Die im Register 65 angeordnete Punktgrößenzahl ist i Programm vorgegeben, um eine Spannung festzulegen die für eine spezielle Punktgröße erforderlich ist die di Steuervorrichtung durch Einstellen der Variator- unc

Kollimatorlinse eingerichtet hat wie oben erläutert.

Das Punktgrößenregister 65 bewirkt einen StromfluC im Digital/Analogwandler 67.

Eine über einen Widerstand 66 wirksame Spannungs quelle mit — 9VoIt arbeitet als Konstant-Stromquelle um eine Offsetvorspannung in einem Transistor 68 zi erzeugen. Der veränderbare Strom aus dem DigitaL Analogwandler 67 fließt in der Leitung 70 und de Strom aus der — 9VoIt Spannungsquelle und den Wandler 67 werden im Emitter des Transistors 6!

summiert und bilden in der Leitung 4 in Fig. entsprechenden Leitung 75 einen Steuerstrom. Die Leitung 5 in F i g. 7 ist mit einer Spannnungsquelle voi +5 Volt verbunden, wie in F i g. 2 dargestellt Wenn das Programm der Steuervorrichtung einei erwünschten Strom eingestellt hat, um damit eini Regelung der Hochspannungsblitzenergiequelle, wii beschrieben, zu bewirken, wird die Triggerstufe G ii F i g. 3 mittels einer Triggerschaltung im Block F de

F i g. 3 betätigt.

Ein Blitz wird dadurch ausgelöst, daß sich ein Kondensator durch die Primärspule eines Transformators entlädt, der im Inneren der Triggerstufe G ist. Wenn das Programm bewirkt hat, daß sich ein Zeichen an der Projektionsstelle befindet, wird im Blitztrigger ein Impuls hervorgerufen, damit die Triggerstufe feuert

und durch die Blitzlampe 16 eine vorbestimmte Energiemenge entlädt. Diese vorbestimmte Energiemenge hat einen Wert, der derart berechnet ist, daß für eine gegebene, vom Computer durch Einstellung des Linsensystems gewählte Punktgröße die richtige Bestrahlung bzw. Helligkeit hervorruft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   L Belichtungssteuervorrichtung für Fotosetzmaschinen mit einer Zeichensetzeinrichtung, die wenigstens einen Satz zu projizierender Zeichen zur Verfügung stellt und einzelne Zeichen an einer Projektionsstelle anordnet, einer Projektionslichtquelle zum Beleuchten des Satzes von Zeichen, einem Linsensystem mit einstellbarer Vergrößerung, um die erwünschte Größe des Zeichens zu projizieren und das beleuchtete Zeichen von der Zeichensetzeinrichtung in eine Bildebene zu projizieren, und einer Steuereinrichtung, die die zur Projektion des Zeichens in die Bildebene gelangende Lichtmenge an die gewählte Punktgröße des gerade projizierten Zeichens anpaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionslichtquelle ein Blitz (Blitzlampe 16) großer Lichtstärke und kurzer Blitzdauer ist, der blitzt, wenn ein ausgewählter Zeichen des Satzes die Projektionsstelle erreicht, und daß die Steuereinrichtung (60, 65, 67) die Lichtstärke des Blitzes entsprechend der gewählten Punktgröße des gerade projizierten Zeichens verändert
2. 2. Belichtungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60, 65, 67) die an die Lichtquelle (Blitzlampe 16) angelegte Spannung verändert
3. 3. Belichtungssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinrichtung (60,65,67) die Punktgröße der zu projizierenden Zeichen einstellbar ist