Фотогравировальное устройство Советский патент 1982 года по МПК B41C1/02 

Изобретение относится к фотогравировапьнъвл устройствам и может быть использовано в гравировальных автоматах полиграфической промышленности.

Известно фотогравировальное Устройство, содержащее узел подачи оригинала, соединенный через фотопреобраэо ватель с линейньм усилителем, подключенньм к нелинейному усилителю и сумматору, связанному через преобразователь напряжения в импульсы тока с узлом гравировального механизма 1.

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность фотогравирования .

Цель настоящего изобретения - повышение эффективности фотогравирювания.

Поставленная цель достигается тем, что фотогравировальное устройство, содержащее узел подачи оригинала, соединенный через фотопреобразователь с линейным усилителем , подключенньм к нелинейному усилителю и сумматору, связанному через преобразователь напряжения в импульсы тока с узлом гравировального механизма, имеет дополиительный нелинейный усилитель и узел выбора полярности и максимального значения, при этом первый выход нелинейного усилителя соединен с первым входом узла выбора полярности и максимального значения, подключенного вторым входом к выходу дополнительного нелинейного усилителя, связанного входом со вторым синфазным выходом нелинейного усилителя, причем выход узла выбора полярности и максимального значения соединен с информационным вхо10дом Сумматора.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит узел 1 подачи оригинала рисунка (несущий вал), фор15мирователь 2, состоящий из фотоприемника 3 и усилителя 4, корректор 5, линейный усилитель 6, нелинейный усилитель 7, сумматор 8, формирователь 9 растрового сигнала, усилитель 10, гра20вирующую электродинамич-ескую систему 11, гравируемый вал 12, узел 13 выбора полярности и максимального значения, регулятор 14 уровня компенсации входного напряжения, операционный уси

25 литель 15 в режиме масштабного сумматора, регулятор 16 величины напряжения с выхода линейного усилителя, сменный нелинейный элемент 17, резистор 18 нелинейного преобразователя, масштабный неинвертирующий сумматор 20, регулятор 21 величины выходного напряжения нелинейного усилителя, до полнительный нелинейный усилитель 22 и преобразователь 23 напряжения в им пульсы тока. Валы 1 и 12 вращаются синхронно. Формирователь 9 растрового сигнала «вязан кинематически с валами и усилителем 10 мощности. Вход линейного усилителя б является входом корректо ра. Нерегулируемый ВЕЛХОД линейного усилителя соединен с входомнелинёй ного усилителя 7, а регулируемый выход линейного усилителя соединен с одним из входов сумматора 8. Heperyi лируемый выход нелинейного усилителя 7 соединен с входом усилителя 22, ре гулируемые выходы нелинейных усилителей 7 и 22 соединены с входами узла 13 выбора полярности и максимального значения, выход которого соединен с другим входом сумматора 8, выход которого является выходом коррек тора и соединен с формирователем 9 растрового сигнала. Формирователь 9 растрового сигнала и усилитель 10 со тавляют преобразователь 23 напряжени в импульсы тока. Узел гравировального механизма имеет электродинамическую гравирующую систему 11 и гравиру емый вал 12. При этом первый выход нелинейног о усилителя 7 соединен с первым входом узла 13 выбора полярности и максимал ного значения, подключенного вторым входом к выходу дополнительного нели нейного усилителя 22, связанного вхо дом с вторым выходом нелинейного уси лителя 7, причем выход узла 13 выбор полярности и максимального значения соединен с информационньм входом сум матора 8. , Линейный усилитель б состоит из операционного усилителя 15 в режиме инвертирующего масштабного сумматора регулятора 14 величины опорного напряжения и регулятора 16 величины вы ходного напряжения линейного усилите ля. На выходе линейного усилителя 6 формируется величина К,-) к - {и.,,. + и f.Ktf-рл .. . I-/ мt, где Ugx входное (отрицательное в данном случае) напряжение корректора и - величина опорного напряжения с резистора 14; К - коэффициент усиления масштабного суммирующего усилителя 15 по входному напряжению; К2 - коэффициент усиления масштабного суммируклдего усилителя 15 по опорному напряжению; IKi, - коэффициент передачи резистора 16; . .v- выходное-напряжение нелиVJ DI Д- нейного усилителя 6. Нелинейный усилитель 7 состоит из масштабного неинвертирующего сумматора 20, на операционном усилителе, съемного нелинейного элемента - варистора 17, регулятора 19 компенсации нелинейного напряжения. На выходе нелинейного усилителя 7 формируется величина ивых (и1к,у . f К с) -К. 8Ь|Х oq j,, где Ugb,- выходное напряжение нелинейного усилителя 7 f не/ функция нелинейного преобразования нелинейного элемента 17 j К 4. - произведение коэффициентов усиления усилителя 20 по нелинейному входу и. коэффициента передачи делитетелей 17 и 18, Kf - коэффициент усиления усилителя 20 по входу опорного напряжения резистора 19; Кб - коэффициент передачи регулятора 21 нелинейного усилителя. Узел 13 выбора полярности значения представляет собой диодную матрицу, в которой количество диодов равно количеству использованных нелинейных усилителей. . Узел 13 формирует величину и ВЬ1Х 8ЫХ при Itix и т г где Ugbix выходное напряжение., нели- . нейнбго усилителя 22. Выход нелинейного усилителя 22 соединен аналогично нелинейному усилителю 7 с входом узла 13. Сумматор 8 формирует величину 8 . .6 „13 ъы. выи Устройство предназначено для работы с однополярным входньм напряжением, что характерно для фотопреобразователей, выполненных на фотоумножителях ; и интегральных микросхемах. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При включении фотогравировального устройства на выходе фотопреобразователя 2 возникает напряжение, пропорциональное интенсивности отраженных от оригинала световых лучей в точке считывания. При установке фотопреобразователя на считывание самой темной точки оригинала ( и даже полного перекрытия светового потока к фотоприемнику 3} напряжение на выходе фотореобразователя 2, а значит и на вхое корректора 5 не равно нулю и образовано так наэываемьо4и темновыми ами. Для фотоумножителей эта величина напряжения составляет более 4% от аксимального выходного напряжения. ри малом коэффициенте пользования отоприёмника доля темновых токов бысро растет. Для их Компенсации испоьзуется операционный усилитель в реиме инвертирующего суммирования, коорый после установки резистором 14 598 напряжения, равного напряжению,вызванному темновыми токами, вычитает . из входного сигнала темновые токи, чем достигается равенство нулю величины напряжения на выходе линейного усилителя 6 при считывании черных полей (точек) оригинала. В рабочем.соетоянии корректора на вход его подают сигнал с самой светлой части оригинала и регулятором 14 устанавливают на выходе сумматора 15 напряжение, .равное нулю, чем достигается получение на выходе линейного усилителя напряжения, дополнительного к входному. отрицательной полярности. Таким образом, при входном напряжении корректора, равном нулю (темновому напряжению выходное напряжение максимально. Это позволяет производить нелинейные oneрации с сигналом в том же квандранте, что уменьшает аппаратурные затраты, а темновые токи не оказывают влияния на работу корректора. f С выхода операционного усилителя 15 напряжение через нелинейный элемент 17 - варистор попадает на масштцабный.сумматор 20 нелинейного преобразованря, где компенсируется полностью или частично напряжением с регу лятора 19, которые выбирается точка начала нелинейного преобразования. Степень нелинейного преобразования определяется типономиналом варистора и рабочей точкой варистора и, посколь КУ варистор сменный, то этим достигается изменение степени функции нелинейного преобразования. Это позволяет уменьшить влияние физикр-механических свойств материала грешируемого вала 12, полученного различными технологиями: литье, прокат, электролити чески. осажденный материал. ПРИ использовании в качестве нелинейных элементов кремниевых диодов уменьшается динамическая зона нелинейного растрирования, поскольку навольт-амперной характеристике диода имеется зона нечувствительности ширинрй 6,3-0,6 В. Поэтому при малых максимальных значениях полезного сигнала корректор может оказаться в зрн ,абсолютной нечувствительности, что ограничивает использование микромощных микросхем в фотопреобразователе 2. Сумма напряжений с выхода неинвертирующего масштабного сумматрра 20 попадает на дополнительный линейный усилитель 22 и через регулятор 1 на узел выбора полярности и максимально го значения. На выходе сумматора 20 напряжение или положительно или отрицательно, так как суммируются напряжения противоположных полярностей. Отрицательная составляющая нелинейно преобразованно го выходного напряжения через узел 13 проходит на вхрд сумматора 8. При 9 . 6 больших глубинах гравирования однократного нелинейного преобразования может оказаться недостаточно для правильной коррекции тонов.оригинала в области темных тонов. В этом случае включают дополнительный нелинейный усилитель 22-между нерегулируемые выходом нелинейного усилите.ля 7 и вторым входом узла 13 выбора полярности и максимального значения, который на выход пропускает только одно {макси мальное) из двух входн напряжений, чем достигается повьниенная разрешающая способность фотогравировального устройства в области темных тонов при повышенных глубинах гравирования, При Ugbix вьи ° выходе узла 13 результирующая степень нелинейности равна произведению степеней нелинейности у сйлителей 7 и 22. Напряжение с выхода нелинейнрго усилителя 7 и выхода узла 13 выбора полярности и максимального значения попгщает на входы сумматора 8, где суммируется и с его выхода подается на формирователь растрового сигнала, Для работы корректора устанавливают Ugn равным U максимальная величина отрицательного входного сигнала) и на выходе линейного усилителя получают напряжение, дополнительное к входнсялу, пригодное для гравирования в. режиме Позитив, когда максимальная глубина печатающих элементов соответствует черным тойам оригинала. При этом компенсация темновых токов происходит автоматически, так как они не оказывают влияния на работу фотогравировального устройства. использование избЬретения повышает эффективность корректировки при повышенных глубинах гравирования, уменьшает влияние технологвв нзготов гравируемых валов, а также поз оляет применять микромощные интег „ьнне схемы с низковольтным пнтаниобработки входного сигнала корректора в фотопреобразователе. Кроме ого,Повышается эффективность фотогравированияФормула изобретения - . Фотогравировальное устройство, содержащее уэел подачи оригинала, соед„ненный через фотопреобразователь с линейным усилителем, подключенным к нелинейному усилителю и-сумматору. связанному.через преобразователь напряжения в импульсы тока с узлом гравировального механизма, отличат ю а е е с я тем, что, с целью повышения эффективности фотогравирования, оно имеет дополнительный нелинейный усилитель и узел выбора полярности я

максимального значения, при этом первый выход нелинейного усилителя соединен с первым входом узла выбора полярности и максимального значения, подключенного вторым входом к -выходу дополнительного нелинейного усилителя, связанного входом с вторым синфазным выходом нелинейного усилителя,

причем выход узла выбора полярности и максимального значения соединен с иафорйационным входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 787185, кл. В 41 С 1/02, 1978.