DE1785570A1

DE1785570A1 - Method and device for optical-electrical scanning of colored pattern drawings

Info

Publication number: DE1785570A1
Application number: DE19661785570
Authority: DE
Inventors: Stock Hans Joachim
Original assignee: Franz Morat GmbH
Current assignee: Franz Morat GmbH
Priority date: 1966-12-27
Filing date: 1966-12-27
Publication date: 1972-03-02
Also published as: DE1785570B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur optisch-elektrischen Abtastung farbiger Musterzeichnungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optisch-elektrischen Abtastung farbiger Musterzeichnungen, wobei das Abtastlicht Jedes sbgetasteten Punktes in mehrere, unterschiedlichen Spektralbereichen zugeordnete Lichtbündel zerlegt wird und entsprechend dele elektrische Signale erzeugt werden, deren Amplituden den Intensitäten der zugeordneten Lichtbündel proportional sind.Method and device for optical-electrical scanning of colored Pattern drawings The invention relates to a method and a device for optical-electrical scanning of colored pattern drawings, whereby the scanning light Each sampled point is assigned in several different spectral ranges Light bundle is broken down and corresponding dele electrical signals are generated, the amplitudes of which are proportional to the intensities of the associated light bundles.

Zur Merstellung von Strick-ode Webwaren, Mosaikbildern, Drucken oder anderen flächigen, buntgemusterten Gegenständen werden in immer stärkeren Ma#e elektronisch steuerbare Maschinen eingesetzt. Unter "elektronischer" Bteuerung wird. hierbei verstanden, daß den einzelnen Arbeitsorganen der Maschine elektrische Steuersignale in einer Weise zugeführt werden, daß das Farbmuster des von der Maschine hergestellten Gegenstandes nau einer rorgeihlten Musterzeichnung entspricht. Beispielsweise muß daher bei Strickwaren jede Masche, bei Mosaikbildern Jeder Mosaikstein einem bestimmten Punkt auf der Musterzeichnung zugeordnet sein und eine diesem äquivalente Farbe besitzen, Zur elektronischen Steuerung von Maschinen gibt es zwei grundsitzliche Methoden. Die eine besteht darin, eine farbige Musterzeichnung Punkt für Punkt mit optisch-elektrischen Wandlern abzutasten und die vor Je abgetasteten Punkt erhaltenen Abtastsignale auszuwerten und so au nen, da# sie genau in denjenigen Augenblicken den Arbeitsorganen der gleichzeitig in Betrieb befindlichen Maschine zugefijhrt werden, in denen diese die den abgetasteten Punkten entsprechenden Faden, Mosaiksteinchen, Farben oder der gleichen auswählen. Die ender Methode besteht darin, die durch Abtastung der Musterzeichnung erhaltenen Abtastsignale auf Loch- oder Filmstreifen, Magnetbändern oder dergleichen zu sneichPrn und die eigentlichen Steuersignale im Bedarfsfall durch Abtasten oder Auslesen der Zinischenspeicher zu gewinnen.For the creation of knitted or woven goods, mosaic pictures, prints or Other flat, colorfully patterned objects are becoming increasingly electronic controllable machines used. Under "electronic" control is. here understood that the individual working organs of the machine electrical control signals be supplied in such a way that the color sample of the produced by the machine Object corresponds exactly to a rust-proofed pattern drawing. For example, must therefore every stitch in knitwear, every mosaic stone in mosaic pictures a specific one Point to be assigned to the pattern drawing and a color equivalent to this Own, for the electronic control of machines there are two basic seated Methods. One is to use a colored pattern drawing point by point optical-electrical Transducers to be sampled and those sampled before Je Point to evaluate received scanning signals and so out that # they exactly in those Moments of the working organs of the machine that is in operation at the same time are fed, in which these the threads corresponding to the scanned points, Select tesserae, colors or the same. The end method is to the scanning signals obtained by scanning the pattern drawing for hole or Film strips, magnetic tapes or the like to print and the actual control signals to gain if necessary by scanning or reading out the interim memory.

Beiden Methoden ist gemeinsam, daß die Qualität der hergestellten Gegenstände wesentlich von der Genauigkeit der optisch-elektrischen Abtastung der Musterzeichnung abhangt, weil Fehler bei der Abtastung zu äquivalenten Fehlern in der Fertigare führen.Both methods have in common that the quality of the manufactured Objects significantly from the accuracy of the optical-electrical scanning of the Pattern drawing depends because errors in sampling lead to equivalent errors in the finishedare lead.

Die e optisch-elektrischen Abtastvorrichtungen besitzen im allgemeinen eine oder teurere fotoelcktrische Wandler, de nen optische, aus Linsen und Filtern bestehende Systeme vorgeschaltet und elektrische bzw elektronische Auswerte-und Normierkreise nachgeschaltet sind.The optical-electrical scanning devices generally have one or more expensive photoelectric converters, de NEN optical, made up of lenses and filters existing systems upstream and electrical or electronic evaluation and Scaling circuits are connected downstream.

Gemä# einem Vorschlag in der DT-OS 15 226.3 (D 30970 besteht der optisch-elektrische Wandler beispielsweise aus einem Satz von mehreren Fotozellen, die nur auf das Licht aus Je einem engen Wellenlängenbereich ansprechen. Wird der Wandler bei der Abtastung über die Musterzeichnung geführt, dann wird bei der Abtastung eines Punktes, dessen Farbe einem dieser engen Wellenlängenbereiche entspricht, nur in der diesei zugeordneten Fotozelle ein elektrisches Signal erzeugt.According to a suggestion in DT-OS 15 226.3 (D 30970, the optical-electrical Converter, for example, from a set of several photocells that only act on the light each address a narrow wavelength range. Will the transducer when sampling guided over the pattern drawing, then when scanning a point, its colour corresponds to one of these narrow wavelength ranges, only in the assigned one Photocell generates an electrical signal.

Nachteilig bei diesen und anderen optisch-elektrischen Abtasteinrichtungen ist stets, daß die Amplitude der erzeugten elektrischen Signale beispielsweise von der Belichtung der Musterzeichnung während der Abtastung, vom Abstand chen dem optisch-elektrischen Wandler und der Musterzeichnung, vom Transmissions- bzw. Reflexionsfaktor der für die Musterzeichnung verwendeten Farben und von anderen, im wesentlichen optischen Eigenschaften abhängt.Disadvantages of these and other optical-electrical scanning devices is always that the amplitude of the generated electrical signals, for example of the exposure of the pattern drawing during the scanning, from the distance between the opto-electrical Converter and the pattern drawing, from the transmission or reflection factor of the for the pattern drawing used colors and other, essentially optical Properties depends.

Änderungen dieser Eigenschaften während des Betriebes führen zu Musterfehlern.Changes to these properties during operation lead to pattern errors.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schatten, mittels denen die durch derartige optische Einflässe bewirkten Fehler veriiedqn werden können.The invention is therefore based on the object of a method and a device to shade by means of which the through such optical inlets caused errors can be avoided.

Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Verfahren besteht die Erfindung darin, daß Jeweils dasjenige Signal, das dem Lichtbündel mit der größten Intensität zugeordnet ist, auf einen von dieser Intensität unabhängigen konstanten Wert verstärkt wird, und daß die restlichen Signale mit genau demselben Verstä.rkungsgrad verstärkt werden, so daß ihr Wert das Verhältnis der Intensität der ihnen zugeordneten Lichtbündel zur Intensität des Lichtbündels mit der größten Intensität angibt.The invention is based on the method described at the outset that in each case the signal that the light bundle with the greatest intensity is assigned, amplified to a constant value independent of this intensity and that the remaining signals are amplified with exactly the same degree of amplification so that their value is the ratio of the intensity of the light bundles assigned to them indicates the intensity of the light beam with the greatest intensity.

Eine Vorrichtung zur optisch-elektrischen Abtastung farbiger Musterzeichnungen, enthaltend eine Anzahl von lichtempfindlichen Elementen, denen verschiedenartige Farbfilter vorgesetzt sind, ist erfindungsgemä# gekennzeichnet durch einen Mehrkanal-Verstärker, dessen Kanäle Je einem lichtempfindlichen Element nachgeschaltet sind, und durch eine mit dem Verstärker gekoppelte Steuerschaltung, durch die der fb.r alle Kanäle gleiche Verstärkungsfaktor Jeweils auf einen solchen Wert eingestellt wird, daB das Ausgangssignal des-Jenigen Verstärkerkanals, der dem am stärksten belichteten lichtempfindlichen Element nachgeschaltet ist, einen von der Intensität unabhängigen Wert aufweist.A device for the optical-electrical scanning of colored pattern drawings, containing a number of photosensitive elements of various types Color filters are placed in front of it, according to the invention # is characterized by a Multi-channel amplifier, whose channels are each connected downstream of a light-sensitive element, and through a control circuit coupled to the amplifier, through which the fb.r all channels equal gain factor is set to such a value thatB the output signal of the amplifier channel that is the most exposed light-sensitive element is connected downstream, one independent of the intensity Has value.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß Belichtungsschwankungen und dergleichen bei der Abtastung oder von Punkt zu Punkt schwankende Transmissions-bzw. Reflexionsfaktoren keinen Einfluß auf die Erkennung der Farben haben können, solange die Farben, die die abgetasteten Punkte haben bzw. haben sollen, auch zur stärksten Belichtung des zugehörigen lichtempfindlichen Elementes führen. Diese Bedingung ist Jedoch, außer in extremen Fällen, stets erfüllt.The main advantage of the invention is to be seen in the fact that exposure fluctuations and the like during the scanning or from point to point fluctuating transmission or. Reflection factors can have no influence on the recognition of the colors as long as the colors that the scanned points have or should have, including the strongest Lead exposure of the associated photosensitive element. This condition However, except in extreme cases, it is always fulfilled.

Die Erfinäung wird. im folgenden in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention will. in the following in connection with the enclosed Drawing of exemplary embodiments described.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum automatischen Abtasten eines unhgerasterten Musterentwurfs und zum gleichzeitigen Ausdrucken einer gerasterten Zeichnung.Fig. 1 shows schematically a device for automatic scanning of a non-rasterized sample design and for simultaneous printing of a rasterized one Drawing.

Die Fig. 2 zeigt einen Abtastkopf zum Abtasten eines Punktes des Musterentwurfs.Fig. 2 shows a scanning head for scanning a point of the pattern design.

Die Fig. 3 zeigt das zur Vorrichtung nach Fig. 1 gehörende Blockschaltbild.FIG. 3 shows the block diagram belonging to the device according to FIG.

Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen desjenigen Teils der Vorrichtung nach Fig. 1, der zur Abtastung des Musterentwurfs und zur Auswertung der Abtastsignale benötigt wird.FIGS. 4 and 5 show two embodiments of that according to the invention Part of the device of FIG. 1, which is used for scanning the pattern design and for Evaluation of the scanning signals is required.

Gemä# Fig. 1 sind zwei konstruktiv gleiche Koordinaten-Zeichenmaschinen 31 und MS2 vorgesehen. Auf dein Tisch der Koordinaten-Zeichenmaschine MSl ist ein ungerasterter Musterentwurf MS25 aufgespannt, der beispielsweise aus einer frei gezeichneten Künstlerzeichnung besteht und von einem optischelektrischen Abtastkopf 72 zeilen- und spaltenweise abgetastet wer der kann, indem dieser in X- bzw. Y-Richtung transportiert wird.According to # Fig. 1 are two structurally identical coordinate drawing machines 31 and MS2 are provided. On your table of the coordinate drawing machine MSl is a non-screened sample design MS25 stretched, for example from a free drawn artist's drawing and an optoelectronic scanning head 72 lines and columns scanned who can by doing this in the X or Y direction is transported.

Die vom Abtastkopf 72 abgegebenen elektrischen Signale werden einem Druckerkopf 73 zugeleitet, der synchron zur Bewegung des Abtastkopfes 72 über den Tisch der Koordinaten-Zeichenmaschine MS2 bewegt wird, auf dem ein Zeichenpapier aufgespannt ist.The electrical signals emitted by the scanning head 72 become a Printer head 73 supplied, the synchronous to the movement of the scanning head 72 over the The table of the coordinate drawing machine MS2 is moved, on which a drawing paper is stretched.

Auf diese Weise wird während der Abtastung des Entwurfs 1825 auf dem Zeichenpapier eine geresterte Zeichnung MS26 ausgedruckt, deren Ränder aufgrund der Rasterung stufenförmig verlaufen.In this way, while the draft 1825 is being scanned, the Drawing paper printed out a rasterized drawing MS26, the margins of which are due the grid run in steps.

Zum schrittweisen Transport des Abtastkopfes 72 und des Druckerkopf es 73 ist beispielsweise die folgende Einrichtung vorgesehen: Auf einem gemeinsamen oder auf zwei voneinander unabhängigen Saugtisoken sind Je zwei zur T-Achse parallele Laufschienen M85, MS6 bzw. MS7, MS8 vorgesehen, auf denen je eine Zahnstange MS9 bis MS11 befestigt ist. Mit den Zahnstangen befinden sich Zahnräder MS17 bis MS So im Eingriff, die, ggf. über geeignete Getriebe, and zwei in X-Richtung zwischen je zwei der Zahnstangen angeordneten Wellen MS15 und YS 16 befestigt sind.For the step-by-step transport of the scanning head 72 and the printer head The following device is provided, for example: On a common or on two independent suction tables there are two parallel to the T-axis Running rails M85, MS6 or MS7, MS8 provided, on each of which a toothed rack MS9 until MS11 is attached. With the racks there are gears MS17 to MS So in engagement, if necessary via suitable gear, and two in the X direction between two of the racks arranged shafts MS15 and YS 16 are attached.

Die beiden Wellen sind drehbar, aber axial unverschieblich, an Je einem Schlitten MS13 bzw. MS14 gelagert, wobei am Schlitten MS13 ein Schrittmotor 49 und am Schlitten MS14 ein Schrittmotor 32 befestigt ist, mittels denen die zugehörigen Wellen MS15 bzw. MS16 derart in Umdrehungen versetzt werden können, da# die Schlitten MS13 und MS14 schrittweise in Y-Richtung vorgeschoben werden.The two shafts are rotatable, but axially immovable, on each mounted on a slide MS13 or MS14, with a stepper motor on the slide MS13 49 and a stepper motor 32 is attached to the slide MS14, by means of which the associated Shafts MS15 or MS16 can be set in revolutions in such a way that # the slides MS13 and MS14 are advanced step by step in the Y direction.

Auf den beiden Schlitten MSl3 und 1814 ist außerdem Je ein weiterer, in X-Richtung verschieblicher Schlitten Ms3 bzw.On the two slides MSl3 and 1814 there is also one more slide Ms3 movable in X-direction resp.

MS4 befestigt, wobei der Schlitten MS3 den Abtastkopf 7P und einen Schrittmotor 42 und der Schlitten MS4 den Druckerkopf 73 und einen Schrittmotor 24 trägt. Die Antriebszahnräder MS23 bzw. MS24 der Schrittmotoren 42 und 24 stehen, ggf. über geeignete Getriebe, mit Je einer Zahnstange MS21 bzw. MS22 in Antriebsverbindung, die an einer Seitenkante des zugehörigen Schlittens MS13 bzw. MS14 angeordnet sind.MS4 attached, the carriage MS3 the scanning head 7P and a Stepping motor 42 and the carriage MS4 the printer head 73 and a stepping motor 24 wears. The drive gears MS23 and MS24 of the stepper motors 42 and 24 are if necessary via suitable gear, each with a toothed rack MS21 or MS22 in drive connection, which are arranged on a side edge of the associated slide MS13 or MS14.

Durch die Schrittmotoren 42 und 24 können somit die Schlitten MS3 und MS4 in X-Richtung relativ zu den Schlitten MS13 und MS14 schrittweise verschoben werden.The carriages MS3 and MS4 displaced step by step in the X direction relative to the carriages MS13 and MS14 will.

In Fig. 2 sind Einzelheiten eines Abtastkopfe dargestellt, der das von einem Musterentwurf M reflektierte Licht empfängt.In Fig. 2 details of a scanning head are shown, which receives light reflected from a pattern design M.

Die Beleuchtungsoptik ist aus Gründen der besseren Klarheit weggelassen worden. Außerdem ist in Fig. 2 nur der zur Abtastung eines einzigen Punktes benötigte Teil des Abtastkopfes dargestellt, d.b. in der zur Zeichenebene senkrechten Richtung können mehrere entsprechende Abtasteinrichtungen nebeneinander angeordnet sein, wenn mehrere Punkte gleichzeitig abgetastet werden sollen.The lighting optics are omitted for clarity been. In addition, only that required to scan a single point is shown in FIG Part of the scanning head shown, d.b. in the direction perpendicular to the plane of the drawing several corresponding scanning devices can be arranged next to one another, if several points are to be sampled at the same time.

Die Punkte P und 2 bilden etwa das obere bzw. untere Ende eines Abtastpunktes, der von der Beleuchtungsoptik durch eine Zylinderlinse L3 hindurch ausgeleuchtet wird, deren Länge senkrecht zur Zeichenebene der Zahl der gleichzeitig abzutastenden Punkte entspricht. Die vom Abtastpwikt remittierten Lichtstrahlen werden von der Zylinderlinse L3 gesammelt und auf eine Linse L4 gerichtet, von der sie in einer Ebene ZI abgebildet werden, die mit der Eintrittsfläche eines Lichtleiters LL übereinstinrt. Auf diese Weise wird der Punkt P im Punkt P' und der Punkt 2 im Punkt @' abgebildet.The points P and 2 form approximately the upper and lower end of a sampling point, which is illuminated by the lighting optics through a cylindrical lens L3 the length of which is perpendicular to the plane of the drawing of the number of simultaneously to be scanned Points. The remitted from the sampling point Rays of light are collected by the cylindrical lens L3 and directed onto a lens L4, from which they are mapped in a plane ZI, which is with the entrance surface of a light guide LL matches. In this way, point P becomes in point P 'and point 2 in Point @ 'shown.

Der Lichtleiter LL besitzt an seinen der Eintrittsfläche entgegengesetzten Ende drei Verzweigungen LZ1, LZ2 und LZ3, auf die das einfallende Lichtbündel nach mehreren Totalreflexionen gleichförmig verteilt wird. An den Au.-trittsenden der Verzweigungen sind zun,chst Farbfilter (RF=rot, GF=grün, BF=blau) und daran anschlie#end drei Fotodiode 50, 51 und 52 vorgesehen. Aufgrund. der beschriebenen Anordnung werden somit von dem gesamten, zwischen den Punkten P und p des Musterentwurfs M reflektierten Lichtbündel drei ii wesentlichen gleiche Teilbündel gebildet, die entsprechend ihrem Rot-, Grün- bzw.The light guide LL has on its opposite to the entrance surface End of three branches LZ1, LZ2 and LZ3, on which the incident light beam is directed several total reflections is uniformly distributed. At the outgoing senders of the Branches are first color filters (RF = red, GF = green, BF = blue) and then afterwards three photodiode 50, 51 and 52 are provided. Because of. the described arrangement thus reflected from the whole between points P and p of the design M Light bundle formed three ii essentially identical partial bundles, corresponding to their Red, green or

Blauanteil am Ausgang einer der Fotodioden 5o bis 52 ein elektrisches Signal zur Folge haben, dessen Amplitude der Intensität des zugeordneten Teilbündels proportional ist.Blue component at the output of one of the photodiodes 5o to 52 is an electrical one Signal result in the amplitude of which corresponds to the intensity of the associated partial bundle is proportional.

Gemä# Fig. 3 werden die von den Fotozellen 50 bis 52 abgegebenen elektrischen Signale in einem Dreikanalverstärker 53 verstärkt. Dieser Verstärker 53 besitzt eine für alle drei Farbkanäle gleichmäßig wirkende Verstärkungsregelung, mittels der die Schwankungen der zur Abtastung benötigten Beleuchtungsoptik oder des Abstandes zwischen Abtastkopf 72 und Musterentwurf M oder such Schwankungen des Absorptions-bzw. Reflexionsgrades der abgetasteten Farben ausgeglichen werden. Die Verstärkungsregelung wirkt dahingehend, daß, von einem kleinen Mindestwert der elektrischen Abtastsignale an, imner derjenige Verstärkerkanal, dendem stärksten gbtastsignal zugeordnet ist, so ausgesteuert wird, da# sein Ausgangs signal einen 1oo0Vergleichswert für die beiden anderen Farbkanäle darstellt. Mit anderen Worten wird immer dasjenige elektriscbe Signal, das dem Teilbündel mit der größten Intensität zugeordnet ist, auf ei nen von dieser Intensität unabhängigen konstanten Wert verstärkt, wahrend die restlichen Signale mit genau demselben Verstärkungsgrad verstärkt werden, so da# ihr Wert das Verhältnis der Intensität der ihnen zugeordneten Lichtbündel zur Intensität des Lichtbündels mit der größten Intensität angibt. Aüf diese Weise können Schwankungen der Intensität, die z.B. auf unterschiedliche Belichtungsverhältnisse während der Messung zurückzuführen sind, keine unterschiedlichen Ausgangsspannungen am Verstärker 53 bewirken.According to Fig. 3, the output from the photocells 50 to 52 are electrical Signals are amplified in a three-channel amplifier 53. This amplifier 53 has a gain control that acts uniformly for all three color channels, by means of the fluctuations in the lighting optics or the distance required for scanning between scanning head 72 and draft M or looking for fluctuations in the absorption or. Reflectance of the scanned colors are compensated. The gain control acts to, from a small minimum value, the electrical sensing signals on, regardless of the amplifier channel that is the strongest gbutton signal is assigned, it is controlled in such a way that # its output signal has a 1oo0 comparison value for the other two color channels. In other words, it always becomes that electrical signal that is assigned to the partial bundle with the greatest intensity, amplified to a constant value independent of this intensity, while the remaining signals are amplified with exactly the same degree of amplification, see above since # their value is the ratio of the intensity of the light bundles assigned to them to Indicates the intensity of the light beam with the greatest intensity. You can do this in this way Fluctuations in intensity, e.g. due to different lighting conditions can be traced back during the measurement, no different output voltages effect on amplifier 53.

Den Ausgängen 53R, 53G, und 55B des Verstärkers 53 ist je ein Schmitt-Trigger 54, 55 bzw. 56 nachgeschaltet, deren Schwellwerte auf etwa 7o% desjenigen Wertes eingestellt sind, der sich an den Ausgängen 53R, 53G bzw. 53B bei Aussteuerung auf den 100%-Vergleichswert ergibt.The outputs 53R, 53G, and 55B of the amplifier 53 each have a Schmitt trigger 54, 55 and 56 are connected downstream, their threshold values to about 70% of that value are set, which can be found at the outputs 53R, 53G or 53B when it is controlled gives the 100% comparison value.

Fur die Erkennung einer bestimmten Farbe eines abgetasteten Punktes ergeben sich daher die folgenden Möglichkeiten: Überschreiten die Signale an allen drei Ausgängen 53R, 53G und 53B die 70%-Grenze und schalten infolgedessen alle drei Schmitt-Trigger 54, 55 und 56 um, dann wird ein wei#er Punkt abgetastet. Erreicht keines der Signale an den Ausgängen des Verstärkers den 70%-Wert, dann ist der abgetastete Punkt in schwarzer Farbe gezeichnet. Überschreitet nur eines der Signale en den Ausgängen des Verstärkers 53 die 70%-Grenze, dann ist dies gleichbedeutend damit, daß der abgetastete Punkt die diesem Ausgang bzw. Kanal zugeordnete Farbe, d. h. rot, grün oder blau aufweist. Schließlich kann noch der Fall eintreten, da# zwei Signale an den Ausgängen des Verstärkers cX oberhalb der 70%-Grenze liegen. In diesem Fall ist der abgetastete Punkt gleichzeitig rot und griin oder rot und blau oder min und blau.For the recognition of a certain color of a scanned point Therefore the following possibilities arise: Exceeding the signals at all three outputs 53R, 53G and 53B exceed the 70% limit and consequently switch all three Schmitt trigger 54, 55 and 56 around, then a white point is scanned. Achieved none of the signals at the amplifier outputs the 70% value, then the sampled one Point drawn in black color. Exceeds only one of the signals ends Outputs of amplifier 53 exceed the 70% limit, then this is equivalent to that the scanned point has the color assigned to this output or channel, i.e. H. has red, green or blue. Finally the case can arise there# two signals at the outputs of the amplifier cX are above the 70% limit. In this case the scanned point is red and green or red and at the same time blue or min and blue.

Mit den Ausgängen 54A, 55A und 56A der Schmitt-Trigger ist eine aus UND-Gliedern 58, 59 und 60 sowie UND-Gliedern 5?, 61, 62 und 63 bestehende Logik mit drei Ausgängen 58A, 59A und 60A verbunden, denen je ein Leistungsverstärker 64, 65 und 66 nachgeschaltet ist, an die sich Je ein Drucker 57, 68 und 69 des Druckerkopfes 73 onschlie#t. Wenn anstelle nur eines Punktes beispielsweise gleichzeitig Je 12 Punkte des Musterentwurfs M abgetastet werden sollen, dann enthält der aBtastkopf 72 insgesamt 12 Gruppen mit Je drei Fotodiode 50 bis 52 und der Druckerkopf 73 insgesamt 12 Gruppen mit je drei Druckern, 67 bis 69, wobei die drei Drucker einer Gruppe auf Je einen einzieen Punkt des Zeichenpapiers einwirken und in Abhängigkeit von den Abtastsignalen einen roten, grünen oder blauen Punkt ausdrucken.With the outputs 54A, 55A and 56A of the Schmitt trigger one is off AND gates 58, 59 and 60 and AND gates 5 ?, 61, 62 and 63 existing logic connected to three outputs 58A, 59A and 60A, each of which is a power amplifier 64, 65 and 66 is connected downstream to each of which a printer 57, 68 and 69 of the printer head 73 onclose. If instead of just one point, for example, 12 Points of the pattern design M are to be scanned, then the scanning head contains 72 a total of 12 groups with three photodiodes 50 to 52 each and the printer head 73 in total 12 groups with three printers each, 67 to 69, with the three printers in one group act on a single point of the drawing paper and depending on print out a red, green or blue dot on the scanning signals.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die aus T und NAND-Gliedern bestehende Logik so mit den Ausgängen der Schmitt-Trigger verbunden, daß den Druckern 67 bis 69 nur bei Erkennung eines roten, grünen oder blauen Punktes ein Signal zugeleitet wird, während in allen anderen der oben genannten Fälle an keinem der Ausgänge 58A bis 60A der Logik ein Signal erscheint. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß ein weißer Punkt des Musterentwurfs auch in der ausgedruckten Rasterzeichnung als weißer Punkt erscheint, während schwarze oder zweifarbige Punkte des Musterentwurfs zunächst ebenfalls unbedruckt bleIben, damit sie sräter von Hand mit der richtigen Farbe nachgezeichnet werden können.In the exemplary embodiment described, it consists of T and NAND gates existing logic so connected to the outputs of the Schmitt trigger that the printers 67 to 69 a signal is only transmitted when a red, green or blue point is detected is, while in all other of the above cases at none of the outputs 58A until a signal appears in the logic. This has the advantage that a white point of the pattern design also in the printed raster drawing as white Dot appears as pattern design initially black or two-tone dots also remain unprinted so that they can be hand-painted in the correct color can be traced.

Gemäß Fig. 4 kann die Empfindlickeit der Fotodioden 5. e, 51 und 52 mit Hilfe der drei WiderständeR532@, g,b und mit Hilfe dreier in einem Block 70 zusammengefa#ten M-R-instrumente V7olr, b, einzeln eingestellt werden. Vor Inbetriebnahme der beschriebenen Vorrichtung wird der Block 70 mittelt eines Schalters FI:, g, b nacheinander an alle vorhandene Gruppen aus je drei Fotodioden angeschlossen, um dies bei Abtastung eines weißen Teils des Musterentwurfs M so einzustellen, da# sich an den Ausgangen aller drei Kanäle des Verstärkers 53 unabhängig von der Qualität des für den Musterentwurf verwendeten Zeichenpapiers der 100%-Vergleichswert ergibt. According to FIG. 4, the sensitivity of the photodiodes 5. e, 51 and 52 with the help of the three resistors R532 @, g, b and with the help of three in a block 70 combined M-R instruments V7olr, b, can be set individually. Before putting into service of the device described, the block 70 by means of a switch FI :, g, b connected one after the other to all existing groups of three photodiodes each, in order to set this when scanning a white part of the design M so that # at the outputs of all three channels of the amplifier 53 regardless of the quality of the drawing paper used for the sample design results in the 100% comparison value.

Im folgenden werden anhand der Fig. 4 und 5 zwei Beispiele für Dreikanalverstärker mit erfindungsgemä# gleichmä#iger Verstärkungsregelung beschrieben.Two examples of three-channel amplifiers are given below with reference to FIGS. 4 and 5 described with uniform gain control according to the invention.

Bei der Schaltung gemä# Fig. 4 liegt Jede der mit den Widerständen R532r,g,b in Reihe geschalteten Fotodioden oder Fototransistoren 50, 51 und 52 an der gemeinsamen Spannungsquelle UB, Die Verbindungspunkte der Photodioden mit den Wider@ @nden R532 liegen au#erdem an der Basis Je eines Transistors T534r,g,b, die zusammen mit Je einem zwischen ihre Rollektoren und die Spnnnungsquelle UB geschalteten Kollektorwiderstand R533r,g,b und Je einem zwischen ihre Emitter und Masse geschalteten Emitterwiderstand R536r, g,b Je einen Trnasistorverstärker zur Verstärkung der an den Widerständen R532 abfallenden Spannung bilden.In the circuit according to FIG. 4, each of the resistors is connected R532r, g, b photodiodes or phototransistors 50, 51 and 52 connected in series of the common voltage source UB, the connection points of the photodiodes with the Against the R532 are also at the base of each transistor T534r, g, b, the together with one each connected between their roller gates and the UB voltage source Collector resistance R533r, g, b and one each connected between their emitter and ground Emitter resistor R536r, g, b One transistor amplifier each to amplify the an create a falling voltage across resistors R532.

)ie verstärkte, an den Kollektorwiderständen R533 abfal-: @de Spannung wird den nachgeschalteten Schmitt-Triggern @ bis 56 zugeführt. ) The amplified voltage drop across the collector resistors R533: @de voltage is fed to the downstream Schmitt triggers @ to 56.

Die Emitterwiderstände R536r, g,b bestehen aus gleichen, geminsam im Spalt eines Elektromagneten M536 angeordneten und magnetfeldabhängigen Widerständen. Die Erregung des Elektromagneten M536 wird von einem zusätzlichen Transistor T539 gesteuert, dessen Emitter mit der Spannungsquelle UB, dessen Basis über einen Widerstand R538 mit der Spannungsquelle UB bzw. über eine Zenerdiode D537 mit dem Ausgang eines ODER-Gliedes D535r, g, und dessen Kollektor über eine Wleklu'ng L536 des Elektromagneten M536 mit Masse verbunden ist.The emitter resistors R536r, g, b consist of the same, common Magnetic field-dependent resistors arranged in the gap of an M536 electromagnet. The excitement of the Electromagnet M536 is supported by an additional Transistor T539 controlled, its emitter with the voltage source UB, its base via a resistor R538 to the voltage source UB or via a Zener diode D537 with the output of an OR gate D535r, g, and its collector via a Wleklu'ng L536 of the electromagnet M536 is connected to ground.

Die Eingänge der Odergatter sind mit den Kollektorwiderständen R533r, R533b, R533g der Transistorenverstärker verbunden.The inputs of the OR gates are connected to the collector resistors R533r, R533b, R533g of the transistor amplifier connected.

Die Schaltungsanordnung rach Fig, 4 arbeitet.wie folgt Bei sehr geringer oder fehlender Belichtung der lichtempfindlichen Fotowiderstände 50, 51, 52 (entsprechend der Farbe "schwarz") besitzen die an den Transistoren T534 gebildeten Transistorverstärker einen maximalen Verstärkungsfaktor, weil für diesen Fall der Transistor T539 gesperrt ist und infolgedessen die magnetfeldabhängigen Widerstände R536 ihren kleinsten Wert aufweisen. Die Verbindungspunkte Y zwischen den Kollektorwiderständen R533 und den Dioden D535 sowie der Verbindungspunkt Z zwischen der Zener-Diode D537 und dem Widerstand R538 befinden sich aanahernd auf dem Potential UB der spannungsquelle.The circuit arrangement according to Fig. 4 works as follows At very low or lack of exposure of the light-sensitive photoresistors 50, 51, 52 (corresponding to the color "black") have the transistor amplifiers formed on the transistors T534 a maximum gain factor, because in this case the transistor T539 is blocked and as a result the magnetic field-dependent resistors R536 are their smallest Have value. The connection points Y between the collector resistors R533 and the diodes D535 and the connection point Z between the Zener diode D537 and the resistor R538 are almost at the potential UB of the voltage source.

Nimmt das Potential beispielsweise an nur einem der Punkte T aufgrund erhöhter Belichtung des zugehörigen Fotowiderstandes ab, dann hat dies zunächst keine Auswirkung auf das Potential am Punkt Z, weil durch die Zenerdiode D537 praktisch kein Strom fließt, solange die Zenerspannung nicht erreicht ist. Wenn Jedoch das Potential am betrachteten Punkt Y so groß wird, daß die an der Zener-Diode D537 liegende Spannung größer als die Zenerspannung wird, dann beginnt das Potential am Punkt Z gegenüber dem Potential abzunehmen, wodurch der Transistor T539 geöffnet wird. In Abhängigkeit vom Belichtungsgrund des betrachteten Fotowiderstandes fließt daher nach Uberschreiten der Zenerspannung durch die Wicklung L536 ein Strom, der die Werte der magnetfeldabhängigen Widerstände R536 erhoht und damit die Verstärkungsfaktoren aller Transistorverstärker T534 in gleicher Weite. verringert. Bei richtiger Dimensionierung der Schaltung bleibt der durch die Wicklung L536 fließende Strom stets gerade so gro#, daß das Potential des Punktes Y bis auf eine kleine Regelabweichung gleich demjenigen Potential ist, bei welchem an der Zenerdiode D537 die Zenerspannung liegt. Wenn somit nur einer der Fotowiderstände belichtet wird, dann befindet sich der zugehörige Punkt Y bei dem dem Erreichen der Zenerspannung entsprechenden Belichtungsgrad und bei allen größeren Belichtungsgraden auf einem konstanten Potential, das als Vergleichsnormal verwendet und definitionsgemaß als 100%-Wert bezeichnet wird.For example, if the potential is based on only one of the points T. increased exposure of the associated photoresistor, then this initially has no effect on the potential at point Z, because it is practical due to the Zener diode D537 no current flows as long as the zener voltage is not reached. However, if that Potential at the point Y under consideration becomes so great that that at the Zener diode D537 lying voltage becomes greater than the Zener voltage, then begins the Potential at point Z to decrease compared to the potential, whereby the transistor T539 is opened. Depending on the reason for exposure of the photoresistor under consideration Therefore, after the Zener voltage is exceeded, a current flows through the winding L536, which increases the values of the magnetic field-dependent resistors R536 and thus the gain factors all transistor amplifiers T534 in the same width. decreased. When dimensioned correctly In the circuit, the current flowing through winding L536 always remains just that large # that the potential of point Y is the same except for a small control deviation is the potential at which the Zener voltage is applied to the Zener diode D537. So if only one of the photoresistors is exposed, then that is Associated point Y at the degree of exposure corresponding to the reaching of the Zener voltage and at all greater exposure levels at a constant potential, which is than Comparison standard is used and, by definition, is referred to as the 100% value.

Werden gleichzeitig mehrere Fotowiderstände 50, 5:1, 52 belichtet, dann wird der Zustand des Transistors R539 bzw. der Wert der Widerstände R536 und damit. der Verstärkungsfaktor der Transistoren T534 immer von demjenigen Fotowiderstand bestimmt, der am stärksten belichtet wird. Dies ergibt sich aus der Funktion des ODER-Gliedes, von dessen Dioden D535 beim Anliegen mehrerer, unterschiedlich großer Spannungen nur diejenige in Durchlaßrichtung gepolt ist, an der die größte Spannung liegt.If several photo resistors 50, 5: 1, 52 are exposed at the same time, then the state of the transistor R539 or the value of the resistors R536 and in order to. the gain factor of the transistors T534 always depends on that photoresistor which is most exposed. This results from the function of the OR gate, of whose diodes D535 when there are several, different sizes Voltages only that polarized in the forward direction at which the greatest voltage lies.

Im übrigen sind die Verstärkungsfaktoren aller Transistorverstärker T534 relativ zueinander stets gleich, weil sie gleich dimensioniert sind und alle magnetfeldabhängigen Widerstände R536 stets in gleicher Weise verändert werden. Dadurch entspricht das Potential desjenigen Punkte, dem der am stärksten belichtete Fotowiderstand zugeordnet ist, einem Wert von 100%, wohingegen die Potentiale an den übrigen Punkten Y das Verhältnis des Belichtungsgrades des zugehörigen Fotowiderstandes zum Belichtungsgrad des am stärksten belichteten Fotowiderstandes angeben.Incidentally, the gain factors are all transistor amplifiers T534 are always the same relative to each other because they are dimensioned the same and all magnetic field-dependent resistors R536 can always be changed in the same way. This means that the potential of the point corresponds to the at the the strongest exposed photoresistor, a value of 100%, whereas the potentials at the other points Y is the ratio of the degree of exposure of the associated photoresistor to the degree of exposure of the most exposed photoresistor indicate.

Die andere Ausführungsart der Farberkennungsschaltung ist in Fig. 5 dargestellt. Es sind mehrere durch-Farbfilter für verschiedene Farben empfindlich gemachte Fotowiderstände 15o, 151, 152 als Emitterwiderstände zwischen Masse und den Emitter je eines Transistorverstärkers in Basisschaltung T1534r,g,b geschaltet.The other embodiment of the color recognition circuit is shown in Fig. 5 shown. There are several through-color filters sensitive to different colors made photoresistors 15o, 151, 152 as emitter resistors between ground and the emitter of each transistor amplifier is connected in the base circuit T1534r, g, b.

Zwischen dem Kollektor des Transmistorverstärkers und der Betriebsspannung UB, liegt ein Kollektorwiderstand R1533r,g,b, an dem die verstärkte Spannung entsteht, die je einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger 54,55,56 (Fig. 3) zugeführt wird. Die Basisanschlüsse aller Transistorverstärker T1534r,g,b sind mit dem Abgriff eines Spannungsteilers verbunden. Dieser Spannungsteiler besteht aus einem mit der Betriebsspannung UB verbundenen Widerstand R1532 und der mit der Masse verbundenen Emitter-Kollektor-ßtrecke eines zusätzlichen Transistors R1530. Die Basis dieses Transistors RM530 wird von einem weiteren Transistor vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp T1539 angesteuert, dessen Emitter mit der Betriebsspannung verbunden ist. Die Basis dieses Transistor. T1539 ist über eine Zenerdiode D1537 mit dem Eingang eines Odergatters D1535r, D1535g, D1535b verbunden. Die Ausgänge des Odergatters sind rnt den Kollektorwiderständen R1533r, R1533g, R1533b der Transistorverstärker R1534r, T1534g, T1534b verbunden.Between the collector of the transistor amplifier and the operating voltage UB, there is a collector resistor R1533r, g, b at which the increased voltage is created, each of which is fed to a downstream Schmitt trigger 54,55,56 (Fig. 3). The base connections of all transistor amplifiers T1534r, g, b are connected to the tap of a Voltage divider connected. This voltage divider consists of one with the operating voltage UB connected resistor R1532 and the emitter-collector-ßrecke connected to ground an additional transistor R1530. The base of this transistor RM530 is from another transistor of the opposite conductivity type T1539 controlled, whose emitter is connected to the operating voltage. The base of this transistor. T1539 is connected to the input of an OR gate D1535r, D1535g, D1535b connected. The outputs of the OR gate are not related to the collector resistors R1533r, R1533g, R1533b of the transistor amplifiers R1534r, T1534g, T1534b are connected.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 5 arbeitet wie folgt: B sehr geringer oder fehlender Belichtung der Fotowiderstände 150, 151, 152 (entsprechend der Farbe "schwarz") befinden sich die Basiselektroden bzw. der Punkt X und die Kollektoren bzw. die Punkte T der drei Transistorverstärker T1534 nahezu auf dem Potential UB der Spannungsquellc und damit auf einem Potential, bei dem die Durchbruchspannung der Zenerdiode T1537 noch nicht erreicht ist. Infolgedessen befindet sich auch der Verbindungspunkt Z zwischen der Zenerdiode D1537 und dem Widerstand R1538 nahezu auf den Potential Bs so daß die Transistoren T1539 und T1530 gesperrt sind. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die Zenerspannung erst bei einem bestimmten Belichtungsgrad eines der FotowidersthJ.nde erreicht. Erst beim Erreichen dieses Belichtungsgrades (bzw. bei allen höheren Belichtungsgraden) werden die Transistoren T1539, T1530 ieitend, wodurch das Potential des Punktes Z tmd damit das Potential der Basiselektroden der Eransflstorverstärker T1534 erniedrigt wird. Die hierdurch bewirkte Verkleinerung des Verstärkungsgrades der Transistorverstärker hat zur Polige, daß derjenige Punkt #, er dem as stärksten belichteten Fotowiderstand zugeordnet ist, auf einem etwa der Zenerspannung entsprechenden Potential liegt. Alle anderen Punkte Y befinden sich dagegen auf einem kleineren Potential, das Jeweils das Verhältnis dci Belichtungsgrades des zugehörigen Potowiderstandes zum Belichtungsgrad des am stärksten belichteten Fotowiderstandes angibt.The circuit arrangement according to Fig. 5 operates as follows: B. Very little or no exposure of the photo resistors 150, 151, 152 (corresponding to the color "black") are the base electrodes or the point X and the Collectors or the points T of the three transistor amplifiers T1534 almost on the Potential UB of the voltage source and thus at a potential at which the breakdown voltage the Zener diode T1537 has not yet been reached. As a result, there is also the Connection point Z between the Zener diode D1537 and the resistor R1538 almost to the potential Bs so that the transistors T1539 and T1530 are blocked. Corresponding the embodiment of Fig. 3, the Zener voltage is only at a certain Exposure level reached one of the photo resistances. Only when you reach this The degree of exposure (or with all higher degrees of exposure) are the transistors T1539, T1530 conducting, whereby the potential of the point Z tmd thus the potential of the base electrodes of the Transflstor Amplifier T1534 is lowered. The result the reduction in the gain of the transistor amplifier has to do with the pole, that point #, he assigned to the as strongest exposed photoresistor is at a potential corresponding approximately to the Zener voltage. All other Points Y, on the other hand, are at a lower potential, the ratio in each case dci degree of exposure of the associated potentiometer resistor to degree of exposure of am the strongest exposed photoresistor.

Von den gleichartigen Schmitt-Triggern, die dem erfindungsgemäßen Dreikanalverstärker 53 nachgeschaltet sind, ist in Fig. 4 nur der Schmitt-Trigger 56 dargestellt, der in bekannter Weise aus Transistoren T561 und T562 sowie Widerständen R564 his R567 aufgebaut und so ausgelegt ist, daß er umschaltet, wenn die Eingangs spannung zwischen UB und der am zugehörigen Kollektorwiderstand R535 liegenden Basis eines Transistors T561 grö#er bzw. kleiner als etwa 70% desjenigen Wertes wird, der durch die Zenerdiode D537 als der größte Wert der Ausgangsspannung der Transistorverstärker festgelegt ist. Das am Kollektor des Transistors T561 abgenommene Signal wird über den zugehörigen Ausgang 56A der oben beschriebenen Logik zugeführt.Of the similar Schmitt triggers that the invention Three-channel amplifiers 53 are connected downstream, only the Schmitt trigger is shown in FIG 56 shown, which in a known manner from transistors T561 and T562 and resistors R564 to R567 and is designed in such a way that it switches over when the input voltage between UB and the one at the associated collector resistor R535 lying base of a transistor T561 larger or smaller than about 70% of that Value is determined by the Zener diode D537 as the greatest value of the output voltage the transistor amplifier is fixed. The one removed from the collector of transistor T561 The signal is fed to the logic described above via the associated output 56A.

Claims

Claims 1) Method for optical-electrical scanning of colored Pattern drawings in which the scanning light of each scanned point is divided into several, light bundle assigned to different spectral ranges is broken down and corresponds. When many electrical signals are generated, their amplitudes correspond to the intensities of the associated light bundles are proportional, characterized in that each the signal that is assigned to the light bundle with the greatest intensity, is amplified to a constant value independent of this intensity, and because # the remaining signals are amplified with exactly the same degree of amplification, so that their value is the ratio of the intensity of the light bundles assigned to them indicates the intensity of the light beam with the greatest intensity.

2) Method according to claim 1, characterized in that for color recognition only those signals are used whose value after amplification is greater than is a selected constant value.

3) Device for point-by-point optical-electrical scanning of colored ones Buster drawings containing a number of light-sensitive elements that different types of color filters are placed in front of them; a multi-kahal amplifier whose Channels are each connected downstream of a light-sensitive element; and one with the Amplifier-coupled control circuit, through which the same for all channels Gain factor Each is set to such a value that the output signal of the one Amplifier channel, which follows the mm thickest exposed light-sensitive element Is, has a constant value independent of the intensity.

It) device according to claim 3, characterized in that the amplifier channels j e an amplitude discriminator connected downstream lot.

5) device make claim 3 or 4, characterized in that # Each amplifier channel consists of a transistor amplifier in its base circuit a light-sensitive resistor and a magnetic field-dependent resistor in its emitter circuit Resistance is switched on, and its via a resistor to the supply voltage horizontal collectors by means of a common OR gate and a Zener diode are connected to the control electrode of another amplifier, the output of which is connected to an electromagnet, in whose magnetic field the magnetic field-dependent Resistors are arranged.

6) Device according to claim 5, characterized in that # in the Base circles a variable resistor to adjust the sensitivity of the light-sensitive elements is switched.

7) Device according to claim 3 or 4, characterized in that # the amplifier channels consist of transistor amplifiers in their feeder circuits photosensitive Resistors are connected and their over a Resistance to the supply voltage lying collectors via n common OR element and a Zener diode connected to the control electrode of a further amplifier whose output is connected to the control electrode of one in the control circuits of the transistor amplifier connected amplifier.

L e r s e i t e