DE2658502B2 - Einrichtung zur Herstellung gerasterter Druckformen ' - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung geraslelcr Druckformen, bei der eine Bildvorlage i" zur Gewinnung eines Bildsignals optoelektronisch abgetastet wird und das Bildsignal einen Aufzeichnungsstrahl für die Rasterpunkterzeugung intcnsilätsmäßife beeinflußt, wobei der Aufzeichnungsstrahl zu bestimmten Zeitpunkten und um bestimmte Auslenkbeträge ι · entsprechend einem gewünschten Raster quer zur Schreibzeile ablenkbar ist.

Die Erfindung soll beispielsweise bei Graviermaschinen zur I lerstellung von Druckformen für den Tiefdruck Anwendung finden. ■»

Deshalb wird zunächst die Wirkungsweise einer solchen an sich bekannten Graviermaschine beschrieben und die zu lösende Aufgabe erläutert.

Die zu reproduzierende Vorlage, die Halbtonbilder und Schriften enthalten kann, ist auf einem rotierenden ■ · Abtaslz.ylindcr aufgespannt und wird von einem Lichtpunkt eines parallel zum Abtastzylinder entlanggeführten Abtastorgans punkt- und zeilenweise abgetastet. |e nach Tonwert der abgetasteten Bildpunktc wird mehr oder weniger Licht von der Vorlage in das mi Abtastorgan reflektiert und dort optoelektronisch in ein Bildsignal umgewandelt.

Die Aufrasterung der Halbtonvorlagc wird mittels eines Rastcrsignals durchgeführt.

Bildsignal und Rastersignal steuern ein axial zu einem *>·> ebenfalls rotierenden Druckzylinder bewegten Aufz.eichnungsorgan, das bei der punkt- und zeilenweisen Aufzeichnung eine Folge von nahtlos in einem Tiefdruckrasiernetz angeordneten mehr oder weniger tiefen Näpfchen in die Oberfläche des Druckzylinders graviert, wobei die Tiefe eines Näpfchens vom Tonweri des zugeordneten Bildpunktes abhängig ist.

Das Aufzeichnungsorgun kann ein elektromagnetisches Graviersystem mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug sein. Zur Gravur der Näpfchen bewirkt das Rastersignal eine vibrierende Hubbewegung des Gravierslichels, während das Bildsignal die Eindringliefe des Gravierstichel in die Oberfläche des Druckzylinders bestimmt.

Das Aufzeichnungsorgan kann aber auch ein Energieslrahlerzeuger sein, dessen Energiestrahl durch clcktrooptische Mittel auf die Oberfläche des Druckzylinders fokussiert ist. In diesem Falle erfolgt die Gravur der Näpfchen durch örtliche Materialverdampfung. Das Rastersignal legt die Pulsfolge und die Bildsignalwerte die jeweilige Einwirkungsdauer des Energicstrahls auf die Oberfläche der Druckform bei der Gravur eines Näpfchens fest.

Für die Reproduktion einer mehrfarbigen Vorlage wird von jedem Farbauszug ein Druckzylinder graviert.

In einer Tiefdruckroiaiionsniaschine erfolgt dann der Übcreinanderdruck der verschieden cingcfärbten Druckformen eines Farbsatzes zu der mehrfarbigen Reproduktion.

Da es in der Praxis.nicht gelingt, die Druckpunkte der einzelnen Auszugsfarben exakt aufeinander zu drucken, entstehen Moire und Farbspiel. Beide Erscheinungen machen sich besonders bei Betrachtung des fertigen Druckbildes störend bemerkbar.

Die Sichtbarkeil von Moire und Farbspiel wird in der Drucktechnik dadurch verkleinert, daß die Rastcrneize der einzelnen Farbauszüge eines Farbsatzes gegencinander verdreht übereinander gedruckt werden. Für eine solche Raslerdrehung benötigt man Druckzylinder, bei denen die einzelnen Rasternetze gegenüber der Aufzeichnungsrichlung um unterschiedliche Rasierwinkcl gedreht aufgezeichnet sind.

Entsprechend den Farbauszügen »Magenta«. »Cyan«, »Gelb« und »Schwarz« werden im allgemeinen vier feste Rasterwinkel benötigt. Es besteht über in der Drucktechnik der Wunsch. Rasternetze mit beliebigen Raslcrwinkcln aufzuzeichnen. Dies ist beispielsweise der F'all, wenn weitere Farben gedruckt, andere Druckträger verwendet oder unterschiedliche Rasterweiten aufeinander gedruckt werden.

Rasternclze mit frei wählbarem Rasterwinke! lassen sich beispielsweise durch gleichzeitiges Gravieren mehrerer Gravier/eilen mittels einer Anzahl von Gravicrorgancn erzeugen. Die Gravierorgane können dabei in Achsrichtung des Druckzylinders nebeneinander angeordnet oder am Umfang des Druckzylinders verteilt sein.

Besonders einfach wird die Gravur, wenn ein Encrgicstrahl-Gravicrorgan verwende! wird, da der Encrgieslrahl Irägheitslos quer zur Aufzeichnungsrichtung ablenkbar ist.

Eine solche Gravieranordnung wird in der DE-OS 22 08 658 vorgeschlagen. Dort findet ein Elektronenstrahlerzeuger Verwendung, der gleichzeitig mil einer Bildinformation und einer Stcucrinformation zur Auslenkung des Elektronenstrahls beaufschlagt wird.

Infolge der gesteuerten Auslenkung und der kontinuierlichen Drehbewegung des Druckzylinders überstreicht der Brcnnflcck des Elektronenstrahls die Oberfläche des Druckzylinders derart, daß Rasternelzc mit beliebigen Rastcrwinkeln und Näpfchenabständen

erzeugt werden.

Während ein Rechner die benötigte Steuerinformation bereitstellt, wird die Bildinformation durch Abtastung der Vorlage gewonnen. Für eine verzerrungsfreie Reproduktion ist es nun aber erforderlich, daß der Tonwert für ein zu gravierendes Näpfchen einem auf der Vorlage geometrisch zugeordneten ALtastpunkt entnommen wird.

Dazu müßten entsprechend der Querablenkung des Elektronenstrahls quer zur Abtastzeile liegende Abtastpunkte durch das Abtastorgan ebenfalls trägheitslos anwählbar sein.

Diese Bedingungen erfüllten herkömmliche Abtastorgane nicht. In der vorgeschlagenen Gravieranordnung wird daher vor der Aufzeichnung die Vorlage in bekannter Weise punkt- und zeilenweise mittels eines herkömmlichen Abtastorgans abgetastet und die dabei gewonnenen Bildinformationcn der gesamten Vorlage in einem Digitalspeicher abgelegt. Bei der Aufzeichnung ruft dann ein Rechenwerk die Bildinformation bildpunktweisc in der durch die Rasteranordnung und den Rasterwinknl vorgegebenen Reihenfolge >us dem Digitalspeicher ab. wobei der abgelesenen Bildinformation die entsprechende Stcuerinformation ninzugefügt wird.

Eine Reproduktion kann daher bei dieser Gravieranlage nur in zwei getrennten, nacheinander auszuführenden Schritten durchgeführt werden. Eine synchrone Abtastung und Aufzeichnung ist nicht möglich, was als erheblicher Nachteil angesehen wird. Außerdem werden eine große Speicherkapazität und aufwendige Steuereinrichtungen benötigt.

Der in Anspruch I angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung zur Herstellung gerasteicr Druckformen anzugeben, welche die aufgezeigten Nachteile beseitigt.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigt

I·'i g. I ein Abtast- und Aufzeichnungsschema für ein gedrehtes R»';tcrnctz;

Ki g. 2 ein Blockschallbild einer Gravieranlage:

Fig. J ein Ausführungsbeispiel für eine Auswahlschaltung;

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel für eine Vcrzögerungsstufc.

F i g. I zeigt ein Ablast- und Auf a'ichnungsschema für ein gedrehtes Rasternelz, das durch einen aiislcnkbarcn Elektronenstrahl aufgezeichnet wird.

In Fig. la ist ein Oberflächenausschnitt 1 eines Druckzylinders mit eines;¹ gedachten Aufzeichnungsrasternet/. 2 dargestellt, dessen vertikale Linien in Umfangsrichtung (Pfeil 3) und horizontale Linien in Achsrichtung (Pfeil 4) des Druckzylinders verlaufen.

Ein schematisch dargestelltes Elcktroncnstrahl-Gravierorgan 5 führt aufgrund der Drehbewegung des Druckzylinders eine Relativbewegung in Richtung des Pfeiles 3 und eine Vorschubbewegung am Druckzylinder entlang in Richtung des Pfeiles 4 aus.

Dem Aufzcichnungsraslcrnctz 2 ist ein Drucknistcrnctz 6 überlagert, das gegenüber der IJinfangsrichtung des Druckzylinders um einen Raslerwinkel /x gedreht ist.

Zur Gravur der jeweils in den Kreuzungspunkten der Linien des Druckrasternetzes 6 angeordneten Näpfchen 7 sind zwischen dem Atifzciehnungsrastcrnctz 2 und dem Druckrasternetz 6 geometrische Beziehungen herzustellen, die nach der DE-PS 19 01 101 dann besonders einfach sind., wenn der Tangens des Rasterwinkels « eine einfache rationale Zahl. z. B. 1/2.

I/J usw. ist.

In der Fig. la ist ein Rasterwinkel λ = arc tan 1/2 dargestellt. Im Falle eines solchen rationalen Rasters ergeben sich für beide Rasternetze gemeinsame Flächenelemente 8, von denen in der Fig. la eines mit den Eckpunkten P«, P\, Pi und P\ gezeichnet ist.

Das Flächenelement 8 enthält die Grundstruktur des Druckrasternetzes 6, die sich periodisch auf der Oberfläche des Druckzylinders wiederholt.

In dem Aufzeichnungsrasternetz 2 des Flächenelementes 8 wird jede Gravierposition des Gravierorgans 5 durch horizontale Rasterschritte α bis /"und vertikale Rasterschrittc 0 bis 5 festgelegt.

ledern vertikalen Rasterschritl ist ein Takt einer Aufzeichnungstaktfolge Ti zugeordnet,die in Fig. la in einem Impulsdiagramm 9 angedeutet ist.

Der Brennfleck des Elektronenstrahls beschreibt durch die Relativbewegung des Gravierorgans 5 entlang der Linie a in Richtung des Pfeiles 3 und durch eine überlagerte Querauslenkung des Elektronenstrahls innerhalb des Flächenelementcs ό die gestrichelt gezeichnete Gravierzeile 10 mit den Griivierpositionen Ο/.·/; lib; 4/cund 5/;j. Zur Aufzeichnung der Näpfchen 7 in den bezeichneten Gravierpositionen benötigt man eine Rastertaktfolgc Ti, die durch Auswahl der Takte 0, 2,4 und J aus der Aufzeichnungstakifolge Γι entsteht.

Wie aus dem Verlauf der Gravierzeile 10 ersichtlich ist, folgt der Brennfleck mit wachsender Auslenkung des Elektronenstrahls von der Bezugslinre α zunächst einer Linie des gedrehten Druckrasternetz.es G und macht dann in der Gravierposition AIc einen Rücksprung zu einer vorherigen Linie. Dieser Rücksprung ist notwendig, weil dei Elektronenstrahl nur begrenzt auslenkbar ist.

Zur Aufzeichnung einer gesamten Gravierzeile wiederholt sich der Bahnverlauf periodisch am Umfang des Druckzylinders. Nach einer Umdrehung des Druckzylinders hat das Gravierorgan 5 eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 4 zur neuen Bezugslinie d ausgeführt, letzt beschreibt der Brennfleck des Elektronenstrahls zur Aufzeichnung der nachfolgenden Gravierzeile 11 eine Bahn, in der die Gravierposilionen gegenüber denen der Bahn 10 phasenverschoben sind. Die Breite einer Gruviirzcile ist durch die maximale Auslenkung des Elektronenstrahls festgelegt.

Fig. Ib zeigt einen Oberflächenausschnitt 14 einer zu reproduzierenden Vorlage, die auf einem nicht gezeigten Abtastzylinder aufgespannt ist.

Der Oberflächenausschnitt 14 ist mit einem zum Auf/.cichnungsraste.'nctz 2 kongruenten Abtastrastcrnctz 15 überdeckt, das in Achsrichtung (Pfeil 16) und in Umfangsrichtung bzw. Abtastrichtung (Pfeil 17) des Ablas.Zylinders orientiert ist.

Ein nicht dargestelltes Ablastorgan führt aufgrund der Drehbewegung des Abtastzylindcrs eine Relativbewegung in Richtung des Pfeiles 17 und eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 16 aus. Das Ablaslorgan besteht im Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl von fotoclcklrischen Wandlern 19, die zu einer quer, vorzugsweise senkrecht zur Abtastrichlung angeordneten Mchrfach-Abtastzeilc 20 zusammengefaßt sind. Die Abstände der nebcneinanderliegenden Wandler 19 sind dem Abtastrasternclz 15 angepaßt.

Der Übersichtlich'ieit wegen sind in Fig. Ib nur diejenigen Wandler 19 der Mehrfach-Abtastzcilc 20 dargestellt, deren Bildinformationcn zur Aufzeichnung des Druckrasternetzes 6 nach Fi e. la benötigt werden.

Diese Wandler 19 lasten auf der Vorlage einen der Breite einer Gravierzeile entsprechenden Teilbereich ab. wobei aber lediglich die zur Orlslagc der Näpfchen im Aufzciehnungsraslcrnclz 2 korrespondierenden Bildinformationen im Ablaslrastcrnetz 15 ausgewertet werden.

In den nacheinander eingenommenen Umfangsposilioncn der Mchrfach-Abtastzcile 20 sind diejenigen Wandler 19, deren Bildinformationen auszuwerten sind, schraffiert dargestellt.

Nach einer Umdrehung des Abtast/ylinders hat die Mehrfach-Abtasl/.cilc 20 eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 16 ausgeführt, und die Wandler 19 befinden sich über den Linien </. c und f des Abtastrastcrnet/es 15. jetzt wird der folgende Teilbereich der Vorlage abgetastet und die Bildinformalionen der schraffiert dargestellten Wandler 19 ausgewertet.

Verbindet man die schraffiert gezeichneten Wandler i9 durch gestrichelte Linien 22 bzw. 2.3. ergeben sicli die /u den Gravierzcilcn kongruenten Abtasi/eilen.

Anstelle einer Vorschubbewegung der Mchrfach-Ahtastzeilc 20 kann auch eine benachbarte Gruppe von Wandlern 19 zur Abtastung verwendet werden.

Die Gewinnung der zur Aufzeichnung der ersten (jravierzeile benötigten Bildinformationen erfolgt derart, dall in jeder Unifangsposition der Mehrfach-Abtast-/cilc 20 zunächst die Bildinformationen aller Wandler 19 mittels einer Abfragetaktfolge Ts abgefragt werden. Zur Weiterverarbeitung werden dann jeweils die Bildinformationen OIn: bib; 12/rund 15/.) ausgewählt.

In der zweiten Abtastzeile erfolgt dann die Auswertung entsprechender Bildinforniationcn jeweils um eine Unifangsposition der Mehrfach-Abtastzeile 20 verschoben.

Die Abfragctaktfolge 7": ist in einem Impulsdiagramm 21 angedeutet. Den Urnfangsposilionen sind die Takte einer Abtasttaktfolge Tt zugeordnet.

Im Ausführungsbeispiel ist die frequenz der Abfragctaktfolge Ti dreimal so hoch wie die Frequenz der Abtasttaktfolgc 7*. so daß die Abfrage der drei Wandler 19 bei Erreichen der nächsten Umfangsposition bereits beendet ist.

Eine Aufzeichnungsvariante besteht darin, daß die Näpfchen benachbarter Gravierzeilen gleichzeitig graviert werden. Dann überstreicht der Brennflcck des [Elektronenstrahls eine Bahn 10. die in Fig. la strichpunktiert angedeutet ist. In Fig. 1 wurde die Gravur von Näpfchen mit einem auslenkbarcn Energiestrahl beschrieben. Wie bereits erwähnt, lassen sich Rasternetze mit beliebigem Rasterwinkel aber auch durch gleichzeitiges Gravieren mehrerer Gravierzeilen mittels einer Anzahl von Gravierorganen mit Sticheln als Schneidwerkzeuge herstellen, die keine Querauslenkung erlauben.

Auch in diesem Falle erfolgt die Gewinnung der zugehörigen Bildinformationen nach dem erfindungsgemäßen Abtastprinzip.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, das Abtastprinzip auch dann anzuwenden, wenn anstelle der Gravur eine Materialbelichtung durch einen Aufzeichnungsstrahl erfolgt. Der Aufzeichnungsstrahi kann ein Lichtstrahl (Laser) oder auch ein Elektronenstrahl sein.

Die Belichtung kann mit mehreren Aufzeichnungsstrahlen oder aber mit einem auslenkbaren Aufzeichnungsstrahl erfolgen in der Art, wie es z. B. in der DE-OS 2! 07 738 zur Aufzeichnung eines Rasterpunktes beschrieben ist.

Das Abtastprinzip ist selbstverständlich auch dann anwendbar, wenn Druckrasterneize mit Rasterwinkeln aufgezeichnet werden, deren Tangens irrationale Zahlen sind.

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Gravicranlagc zur I lcrslellung genisteter Druckformen.

Fin Abtastzylinder 26 und ein Druckzylinder 27 sind mechanisch über eine Welle 28 gekoppelt und werden gemeinsam von einem Motor 29 in Richtung des Pfeile» 3 angetrieben. Auf dem Abtastzylinder 26 ist eine zn reproduzierende Vorlage 30 aufgespannt, die zur F.rzcugung eines Bildsignals von der Mehrfach-Ablast· zeile 20 in einem Abtastorgan 31 abgelastet wird. Da» Ablaslorgan 31 kann mittels eines Motors 33 und einer Spindel 34 axial zum Abtastzylinder 26 in Richtung des Pfeiles 16 bewegt werden.

Die Vorlage 30 wird von einer nicht dargestellten Abtastlichtquclle beleuchtet und das von ihr reflektierte und mit dem Bildinhalt modulierte Licht gelangt über die Linsen 35 auf die Wandler 19 der Mehrfach Ablast zeile 20, in denen es in elektrische Bildsignale umgewandelt wird. Der Übersichtlichkeit wegen sind in F i g. 2 wiederum nur drei Wandler 19 der Mehrfach Ab taslzeile 20 dargestellt. Die an den Wandlern 19 jewcil· gleichzeitig anstehenden Bildsignale repräsentieren die Tonwerlinformalionen einer Reihe von nebeneinander liegenden Bildpnnktcn tier Vorlage 30.

Die Abs'ände der ncbencinandcrlicgcndcn diskreten Wandle·· 19 bestimmen die Ablaslfcinhcil. Um die Abslände zu verkleinern, könnten die Wandler 19 in einiger Entfernung von der Oberfläche des Abtastzylinders 26 liegen und diesen die Bildinformation der Vorlage 30 über Lichtleitfasern ungeführt werden. Die Stirnflächen der Lichtleitfasern lassen sich sehr dicht nebeneinander anordnen.

Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, die Mehrfaeh-Ablastzeile 20 mit einer integrierten Fotodiodenzeile zum Beispiel vom Typ FPA 700 der Firma Fairchild aufzubauen. Vorzugsweise wird eine sogenannte sclbstabtastcndc Fotodiodenzeile verwendet. Solche Fotodiodcnzeilen sind als CCD-Schaltungen (Charge Coupled Device, beispielsweise vom T\p CCDIlO der Fa. Fairchild) bekannt und im Handel erhältlich.

Eine CCD-Schaltung enthält eine große Anzahl von in einer Reihe integrierten Fotodioden, denen jeweils eine Speicherkapazität zur Speicherung einer der empfangenen Lichtmengen proportionalen ladungsmenge und ein MOS-Transistor als Schalter zugeordnet ist. über den die l.adungsmengen abgefragt werden. Parallel zu der Reihe von Fotodioden ist ein Schieberegister mit einer der Anzahl Fotod'^den entsprechenden Stufenzahl integriert, mit dem durch sequentielle Ansteuerung der Schalter die einzelnen Ladungsmengen abgefragt werden. Durch die Integration läßt sich ein kompakter Aufbau der Mehrfach-Abtastzeile 20 erreichen, wodurch die Abtastfeinheil wesentlich erhöht wird.

Selbstverständlich kann eine Steigerung der Abtastfeinheit auch durch Interpolation von jeweils zwei Bildsignalen benachbarter Wandler 19 erreicht werden.

Eine Verringerung der Abtastfeinheit läßt sich allgemein dadurch erreichen, daß die Bildinformalion nicht aller nebeneinanderliegenden Wandler 19, sondern nur diejenigen ausgewertet werden, die einen dem gewünschten Abtastrasternetz entsprechenden Abstand voneinander haben.

Die analogen Bildsignale werden in den Wandlern 19 nachgeschalteten Verstärkern 36 verstärkt und in

/Vl)-WüMilleiM 37 in »inärdalcn, /. IJ. im K-Bil-Iiiformalionen. umgewandelt. Die Analug-Digital-Wandlung wird durch die Abtasttakifolge 7'· auf einer Leitung 38 gesteuert, wobei die Taktzchen die Zeitpunkte der Abtastung bestimmen. Die Digitalausgänge der ^r> A/D-Wandler 37 sind an die l'arallcleingänge eines Schieberegisters 39 angeschlossen.

I)", ■ Schieberegister 39 ist /.. B. aus mehreren integrierten Hausteinen vom Typ SN 74 165 N der la. Texas Instruments aufgebaut. Diese und alle noch Hi genannten Hausteine sind im Handel erhältlich und dem l'~achmann bekannt, so dall sich ihre detaillierte Hesclireibung erübrigt.

Mil jedem Takt der Abtasttakifolge /4. die über die l.eilting 38 an den IJbernahmecingang des Schieberegi- '■"> slers 39 gelangt, werden die gleich/eilig an den Digitalulisgängen der A/D-Wandler 37 erzeugten Binärdaten in das SchicbcrcgiMcr 39 übernommen.

Durch die Ahfrugctaktfoluc 7"i auf einer Leitung 40 werden die Binärdaten der einzelnen Wandler 19 in 21 > einer Reihenfolge über die Datenausgänge 41 des Schieberegisters 39 herausgeschoben, die der Anordnung der Wandler 19 in der Mehrfach-Abtastz.cile 20 entspricht.

Die herausgeschobenen Hinärdaten werden über eine 2'> Mehrfachleitung 42 einem Pufferspeicher 43 zugeführt, in dem jeweils nur die /ur Aufzeichnung benötigten Daten mit Hilfe einer Schreihtaktfolgc T-, eingeschrieben werden. Der Lesevorgang wird mit einer der Rastcrtaktfolge 7j entsprechenden l.csetaklfolgc T_h ^!" gesir'iert.

Die Notwendigkeit einer Zwischenspeicherung ergibt sich aufgrund unterschiedlicher Schreib- und Lesegeschwindigkeiten.

Der Pufferspeicher 43 ist beispielsweise eine inte- '"> grierle Schaltung vom Typ 3341 der la. Fairehild. die dem I achmann auch unter der Bezeichnung I HO(HrSt In/I-'irsi Out Serial Memory) bekannt ist. Line solche Schaltung besieht aus mehreren hinlereinandcr geschalteten Speichergruppen. Die eingegebenen Informatio- ⁴" ncn werden durch eine interne Taktfolge durch die Speichergruppen hindurchgeschoben und in der letzten nicht besetzten Speichergruppe abgelegt. Die Entnahmc erfolgt in der Reihenfolge der Eingabe immer aus der letzten Speiehergruppe, wobei alle abgelegten ^iS> Informationen um eine .Speichergruppe weitergeschoben werden. Hin derartiger Pufferspeicher wird beispielsweise in der DE-PS 11 29 181 beschrieben.

Der Pufferspeicher 43 ist über eine Mehrfachleitung 44 mit den Digitaieingängen eines D/A-Wandlers 45 verbunden.

Gegebenenfalls ist in die Mehrfachleitung 44 eine Speichereinrichtung 46 geschaltet. Die Speichereinrichtung 46 kann einen programmierten Festwertspeicher enthalten, um durch Umcodieren von Binärdaten eine Gradationsänderung der Reproduktion vorzunehmen. Mit der Speichereinrichtung 46 könnte aber auch eine Maßstabsänderung der Reproduktion nach DE-PS 11 93 534 durchgeführt werden. Ebenso ist es denkbar, in der Speichereinrichtung 46 die Binärdaten der gesamten Vorlage zu speichern, um sie zeitversetzt oder gegebenenfalls an einem anderen Ort zur Steuerung des Gravierorgans auszulesen.

Der D/A-Wandler 45 wandelt die Binärdaten in ein analoges Bildsignal zurück, das einer Steuerstufe 47 für *'■ das Elektronensirahl-Gravierorgan 5 über eine Leitung 48 zugeführt wird. Die Steuerstufe 47 ist außerdem über eine Leitung49 mit der Rastcrtaktfolge T₂ beaufschlagt.

Das Elektronensfrahl-Gravicrorgan besieht aus einer Strahlkummer 50 und einer Vakuumkammer 51. die einen Teil der zu gravierenden Oberfläche des Druckzylinders 27 abdeckt. Eine Vakuumanlage ist nicht dargestellt. In der .Strahlkammer 50 befindet sich ein Elcktronenstrahl-Erzeugungssystem 52, das einen Elektronenstrahl 53 konstanter Leistung liefen. Der Elektronenstrahl 53 wird durch eine Fokussierspule 54 auf die Oberfläche des Druckzylinders 27 fokussiert. Durch eine elektrostatische Ablenkanordnung mit zwei Ablenkplatten 55 kann der Elektronenstrahl aus seiner Normallage, in der er auf den Druckzylinder 27 auflriffi. derart ausgelenkt werden, dall er auf einen Auffänger 5d auftriffl und unwirksam ist.

Bildsignal und Rasterlaktfolgc Ti beeinflussen über die Sicucrstufc 47 die Ablenkung des Elektronenstrahls 53. wobei das Bildsignal die Pulsdauer und die Raslcrtaktfolge 7^die Pulsfolgc bestimmt.

Die Strahlkammer 50 enthält außerdem eine weilenstatische Ablenkanordnung mit zwei Ablenkplatten 57. Die Ablenkplatten 57 sind mil einem Hochspannungsgenerator 58 verbunden, der zur Qucrauslcnkung des Elektronenstrahls 53 gcmäli den Bahnen 10 und 11 in F i g. I a eine sägezahnförmigc Steucrspannung liefert.

In dem Hochspannungsgenerator 58 erfolgt die Synchronisierung der Steuerspannung mit der Rastertaktfolge 7}. die dem Hochspannungsgenerator 58 über eine Leitung 59 zugeführt wird.

Das Gravierorgan 5 bewegt sich mit Hilfe einer Spindel 60 und eines Motors 61 in Richtung des Pfeiles 16 am Druckzylinder 27 entlang. Zur Steuerung der beschriebenen Abläufe ist ein ortsfester Abtaster 62 vorgesehen, der eine mil einem .Strichraster 63 versehene Scheibe 64 auf der Welle 28 des Abtastzylinders 26 optoelektronisch abtastet und eine Taktfolge T_n erzeugt, die mit der Drehbewegung des Zylinders synchronisiert ist.

Die Taktfolge T₁₁ wird einem Frequenzumsetzer 65 zugeführt, dessen Umsctzungsvcrhältnis /j an einem Stcllcingang 66 einstellbar ist. um die Frequenz der Taktfolgen an verschiedene Zylinderdruckmesscr und an unterschiedliche Rasterwinkel und Rasterweiten anzupassen.

Die Frequenzumsetzung kann entweder durch Frequenzteilung oder durch Frequenzvervielfachung erfolgen.

Im Falle einer Frequenzteilung besteht der Frequenzumsetzer 65 aus einstellbaren Teilerstufcn. beispielsweise vom Typ SN 74 192. Im Falle einer Frequenzvervielfachung ist der Frequenzumsetzer 65 aus einem Phasenregelkreis (Phase-Locked-Loop-Schaltung) mit eirem entsprechenden Rückkopplungsnetzwerk aufgebaut. Als Phasenregelkreis kann z. B. ein Schaltkreis vom Typ CD 4046 A der Fa. RCA Verwendung finden. Solche Phasenregelkreise sind dem Fachmann bekannt und ausführlich in der RCA-Information ICAN-6101 beschrieben.

Die Ausgangstaktfolge 7ö' des Frequenzumsetzers 65 gelangt an eine Verzögerungsstufe 67. in der die Ausgangstaktfolqe To' in bezug auf einen Umfangsimpuls verzögert wird. Zur Erzeugung des Umfangsimpulses ist ein weiterer Abtaster 68 vorgesehen. Der Abtaster 68 tastet eine Umfangsmarke 69 auf einer Scheibe 70 ab. die ebenfalls auf der Welle 28 des Abtastzylinders 26 angebracht ist. Der Umfangsimpuls wird ebenfalls der Yerzögerungsstufe 67 zugeführt.

Die Verzögerungsstufe 67 liefert die Abfragetaktfoige Ti. die dem Schieberegister 39 des Abtastorgans 31

über die Leitung 40 und einer Teilersmfe 72 über eine Leitung 73 zugeführt wird.

In der Teilerstufe 72 wird durch Frequenz.unterset-/ung die Abtasttaktfolge T₄ gewonnen, mit der die .Steuereingänge der A/D-Wandler .37 über die Leitung 38 beaufschlagt werden.

Der an einem Programmeingang 75 der Teilerstufe 72 einstellbare Teü"ngsfaktor ti entspricht der Anzahl von Wandlern t9 tier Mehrfach-Abtastz.eile 20, deren Bildinformationen zur Aufzeichnung eines Rastcrnetz.es mit einem bestimmten Rasterwinkel benötigt werden. Heim Druckrasternetz 6 nach I'ig. la isi der Teilungsfaklor »drei«.

Die Abfrngetaktfolgc T₁ wird außerdem über eine Leitung 7f> einer Auswahlschaltung 77 zugeführt, in der bestimmte Takte als Schreibmktfolge /'·, zur Steuerung des F.inschreibvorgangs in den Pufferspeicher 43 ausgewählt werden.

In einer zweiten Auswahlschaltung 80 werden bestimmte Takle der Aufzeichnungstaktfolge Ti als Lese- und Rastertaktfolge Tj zur Steuerung des l.esevorgangs und der Rasterung ausgewählt. Das Frequenzverhältnis von Aufzeichnung*- und Abtasttaktfolge bestimmt den Reproduktionsmaßstab. Im Ausführungsbeispiel wird im Maßstab I : I reproduziert, und Abtasiiakifolge T₄ und Aufzeichnungstaktfolge 7i sind gleich groß. In diesem Rille wird der Auswahlschaltung 80 die Abtasttaktfolge T₄ über eine Leitung 79 zugeführt.

Die Auswahlschaltungen 77 und 80 werden in I" ig. J ausführlich beschrieben.

Im folgenden soll insbesondere die Wirkungsweise des Ablastorgans 31. des Pufferspeichers 43 und der 'Vuswahlschultungcn 77 und 80 am Beispiel eines Druckrasiernety.es mil einem Rasterwinkel \ = arc tan 112, wie in [·" i g. I dargestellt, erläutert werden.

Wie aus [·" i g. Ib ersichtlich, werden die Bildinformationen von drei ncbcncinanderliegcnden Wandlern 19 der Mchrfach-Abtastzeile 20 im Abtastorgan 31 benötigt, so daß der Teilungsfaklor der Teilersmfe 72 h = 3 ist.

Mit einem von dem Abtaster 68 erzeugten Umfangsimpuls gelangt der nullte 1 akt der Abtasttaklfolge 7Ί an die .Steuereingänge der A/D-Wandler 37 und leitet die Analog-Digital Wandlung der nullten Bildpunktreihe ein. Die liildinformationen ()/,;. 0/b und 0/r werden parallel in das Schieberegister 39 übernommen und mit der Abfragetaktfolge 7Ί in der Reihenfolge ü/.i. 0//>und 0/c" wieder herausgeschoben.

Da die Frequenz der Abfragetaktfolge ΤΊ dreimal so hoch wie die der Abtasttaktfolge T₄ gewählt wurde, ist der Schiebevorgang beendet, bevor die Analog-Digital-Wandiung der ersten Bikipunkireihe mit dem ersten Takt der Ablasttaktfolge T₄ eingeleitet wird. Mit dem ersten Takt der Abtasttaktfolge T₄ werden die Bildinformationen Ma. Mb und I/ein das Schieberegister 39 übernommen und seriell wieder hinausgeschoben. Mit dem fünften Takt der Abtasttaktfolge T₄ sind sämtliche Bildinforniationen eines Flächenelemcntes 8 abgetastet, wobei aber nur die Bildinformationen 0/a,- bib: 12/c· und 15/a entsprechend der F i g. Ib auszuwerten und in den Pufferspeicher 43 z.u übernehmen sind.

Da die Übernahme einer Bildinformation in den Pufferspeicher 43 jeweils durch einen zeitgleich mit der Bildinformation anstehenden Takt der Schreibtaktfolge T₅ erfolgt, ist die Auswahlschaltung 77 derart programmiert, daß von den Takten der Abfragetakif-Ige Ti jeweils nur die Takte 0; 7; Hund 15 als Schreibtaktfolge T-, ausgewählt werden.

Entsprechend (.'.η Gravierpositionen nach I- ig. la isi die Auswahlschaltung 80 so vnreingestellt. daß jeweils nur die Takte 0, 2, 4 und 5 der Abtasttaktfolge T₄ als "> Lese- bzw. Rastertaktfolge /j weitergeleiiet werden. Beim Erscheinen des Umfangsimpulses gelangt auch erstmalig der nullte Takt des Lese- bzw. Rastertaktes Tj un den Pufferspeicher 43 bzw. an das Gravierorgan 5. und die Aufzeichnung der ersten Gravierzeile wird mit

IU der Gravur des ersten Näpfchens in der Graviirposiiion 0/;i eingeleitet. Mit den Takten 0: 1: 2 und J der Lesebzw. Rastertaklfolge Tj werden somit innerhalb des I■lächetielemcnles 8 die üildinformulioncn ti'.-/: 2'b: 4V und "i/.-f aus dem Pufferspeicher 43 uusgel.sen und als

π Näpfchen im Druckrasternel/β aufgezeichnet.

Dieser Vorgang wiederholt sich, bis beim erneuten Hrseheinen des Umfangsimpulses nach einer Zylinder Umdrehung die erste Gravierzeile vollende! und das Gravierorgan 5 und das Abtastorgan 31 einen

;n Vorschubschrill zu den Bezugslinien </ ausgeführt haben. Zur Aufzeichnung der nächsten Gravierzeile wird die Taklfolge 77/ in der Verzögeriingsstiife 67 um einen vertikalen Rasierschrill verzögert, so daß this erste Näpfchen der neuen Gravierzeile in der Gravierposilion \lil graviert und die zugehörige Bildinformalion in der Abtastposition Md abgelastet werden.

F i g. 3 zeigt ein Aiisfülmingsheispiel für die Auswahlschaltung 77 bzw. 80 nach I i μ. 2.

ίο Sie besieht aus einem programmierbaren Festwertspeicher 85 (PROM), beispielsweise ein 2% χ Η Bit-PROM vom Typ 1702 der Fa. Intel, dessen Adresseneingange 86 mil ilen Dai-n.uisgängcn 87 eines 8-Bii-Speicherregisters 88 vom Typ SN 74 100 N verbunden

)5 und dessen Datenausgänge 84 auf die Dateneingänge 90 des .Speicherregisters 88 zurückgeführt sind. Die an den Datenausgängen 87 des Speicherregisters 88 anstehen de Bitkombination wählen entsprechende Adressen des Festwertspeiehers 85 an, unter denen jeweils eine gegenüber den zugeordneten Adressen um »I« höhere Bitkombination abgespeichert ist. Die abgespeicherten Ritkombinutionen werden nacheinander jeweils mit einem Takt der an dem Takteingang 91 des .Speicherregisters 88 anliegenden Fingangsiakifolge Ti in das Speicherregister 88 übernommen, wodurch zyklisch alle Adressen des Festwertspeichers 85 von der Anfangs adresse Null bis zu einer Lndadresse η aufgerufen werden. Der Zyklus ist beendet, wenn unter der Adresse η die Bitkombination Null abgespeichert ist. mit der

so nach dem (n + l)-ien Takt der Eingangstaktfolge Ti wiederum die Adresse Null aufgerufen wird. Parallel zu dem Festwertspeicher 85 ist ein weiterer Festwertspeicher 92 angeordnet, dessen Adresseneingänge 93 ebenfalls mit den Datenausgängen 87 des Speicherregisters 88 verbunden sind, so daß jeweils dieselben Adressen in beiden Speichern aufgerufen werden. Der Festwertspeicher 92 ist nun beliebig programmierbar, so daß die Auswahlschaltung 77 bzw. 80 beliebige zyklisch wiederkehrende Ausgangstaktfolgcn Ti in Abhängigkeit der Eingangstaktfolge Ti erzeugt.

Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verzögerungsstufe 67 der F i g. 2, mit welcher der verzögerte Einsatz der Taktfolge To' nach Erscheinen des Umfangsimpulses gesteuert wird. Die Verzögerung ist dabei von der Anzahl der Umfangsimpulse bzw. von der Anzahl der bereits aufgezeichneten. Gravierzeüen abhängig.

Die Verzögerungsstufe 67 besteht z. B. aus einem

Schieberegister 97, einem DaK'nselektor 98, einen) Uinärz;ihlcr99und einem UND-Tor 100. Die Umfangsimpulsc auf Jer Leitung 101 werden in ilem Uinärziihler 99 eingezahlt und laden gleichzeitig jeweils ein logisches »H« in das Schieberegister 97, das mit ccr zu verzögernden Taklfolgc Tn am Takteingang 102 durch das Schieberegister 97 hindurchgeschoben wird.

Die Ausgange 10.3 des Schieberegisters 97 gelangen dadurch nacheinander in den Il-Hereich, während die übrigen jeweils im I.-Bereich liegen. Die Ausgange 10) des Schieberegisters 97 sind mit den Diileneingiingen 104 ilcs Datenselcklors 98 verbunden. Mit dem

Datenseleklor 98 wird ausgewählt, welches der H-Signale des Schieberegisters 97 zum Ausgang 105 des Datenseleklors 98 weitcrgelcitet wird. Die Auswahl erfolgt durch die Bitknmbination an den Daten-Seleklionseingüngen 106 des Datcnselcktors 98, die mit den Ausgängen 107 des ßinärzählers 99 verbunden sind. Somit ist die Auswahl abhängig vom Zählerstand des Binär/ählcrs 99, d. h. von der Anzahl der eingezahlten Umfangsimpulsc. Mit einem gegenüber dem Umfangsimpuls verzögerten U-Signal am Ausgang 105 des Diitcnsclcktors 98 wird das UND Tor 100 vorbereitet und die Taklfolge TW freigegeben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Herstellung gerüsteter Druckformen, bei der eine Bildvorlage zur Gewinnung eines Bildsignals optoelektronisch abgetastet wird und das Bildsignal einen Aufzeichnungsstrahl für die Rasterp inktcr/eugung intensitätsmäßig beeinflußt, wobei der Aufzeichnungssirahl zu bestimmten Zeitpunkten und um bestimmte Auslenkbeträge entsprechend einem gewünschten Raster quer zur Schreibzeile ablenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildvorlage mit einem aus einer Anzahl von Abtastelementen bestehenden Mchrspur-Abtastorgan abgetastet wird, daß, falls die Auslenkbeträge mit Vielfachen des Spurabstandes übereinstimmen, jeweils durch den Auslcnkbetrag die Auswahl desjenigen Abtastelement erfolgt, dessen Bildsignalwert verwendet wird und daß bei fehlender Übereinstimmung aus den Bildsignalwerten positionsmäßig benachbarter Abtasteleinente ein Mittelwert gebildet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Abtastelementeti gewonnenen Bildsignalwcrtc digitalisiert und mittels einer Taktfolge parallel in ein Schieberegister übernommen werden und daß die digitalen Bildsignalwcrte mittels eines Taktviclfachs jeweils zwischen den Übernahmen seriell aus dem Schieberegister herausgeschoben werden, wobei jeweils der Auslcnkungsbeirag denjenigen Takt des Taktvielfachs bestimmt, dem der gewünschte Bildsignalwcri zugeordnet ist.

}. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meh~spur-A"' laslorgan eine Fotodiodenzcilc verwendet ν ird.