DE19716066C1 - Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckbogen und Testformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckerzeugnissen und Testformen, bestehend aus einem Gehäuse mit Grundplatte, Meßkopf, Display, Bedienelementen und einer Meß- und Auswertelektronik.

Solche Handmeßgeräte sind bspw. nach der DE 43 05 968 C2 bekannt. Die Messung der optischen Dichte und der farbmetrischen Kennwerte an Druckkontrollstreifen und Testformen erfolgt durch eine von Hand mit dem Meßgerät auf der Meßfläche ausgeführte Bewegung, bei der eine größere Anzahl von Meßfeldern abgetastet wird. Außerdem können mit dem Handmeßgerät Messungen im Bild ausgeführt werden, wobei das Meßgerät auf den ausgewählten Stellen genau und wiederholbar positioniert wird.

Reflexionsmessungen auf Druckbogen und Testformen werden zur Bestimmung der optischen Dichte und der davon abgeleiteten Kennwerte wie Tonwert­ zunahme und Druckkontrast vorgenommen. Außerdem werden farbmetrische Messungen mit Dreibereichsfarbmeßgeräten und Spektralphotometern zur Bestimmung der CIE-Werte an Testformen und Druckerzeugnissen verschiedener Art ausgeführt. Einige Spektralphotometer können sowohl die Kennwerte der optischen Dichte als auch farbmetrische Kennwerte in Kombination messen.

Für Dichtemessungen auf Drucken werden am Bogenrand Druckkontrollstreifen mitgedruckt, die aneinandergereihte Kontrollfelder für die am farbigen Bild beteiligten Farben besitzen. Bevorzugt sind das die für den Vierfarbendruck genormten Prozeßfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Die Kontrollfelder sind meistens nur 5 bis 6 mm breit, so daß ein Druckkontrollstreifen, der sich über die gesamte Druckbreite erstreckt, bei einem mittleren Bogenformat aus mehr als 200 Kontrollfeldern bestehen kann.

Noch mehr Kontrollfelder enthalten Testformen, mit denen die Druckqualität der Druckmaschinen im ganzen Format geprüft und optimiert wird. Eine völlig neue Art der Testformen ist für die Farbkalibration von digitalen Proofgeräten entstanden, deren Kontrollfelder vorwiegend farbmetrisch gemessen werden. Um die durch spezielle Softwareprogramme berechnete Farbkalibration möglichst lückenlos im gesamten sichtbaren Farbenraum zu erhalten, sind Testformen für das sogenannte Color Management entwickelt worden, die zwischen 200 und 2000 Meßfelder beeinhalten. Die bekannte Testform der internationalen Norm ANSI IT8.7/3-1993 enthält zum Beispiel 928 Meßfelder. Die herkömmliche Art der Auswertung von Druckkontrollstreifen und Testformen erfolgt mit Handmeßgeräten, mit denen nacheinander allerdings immer nur ein Kontrollfeld gemessen werden kann. Solche Geräte sind preiswert, aber zu langsam, um viele Kontrollfelder schnell und komfortabel auszuwerten. Daran hat auch eine Ausführung nichts geändert, bei der der Meßkopf motorisch bewegt wird (siehe EP 0171360). Hierbei muß immer noch das Gerät von Feld zu Feld geschoben und eine als Sucher ausgeführte Lochblende exakt auf dem Meßfeld positioniert werden, bevor die motorische Bewegung des Meßkopfes ausgelöst werden kann, wobei der Meßkopf aus einer Öffnung im Meßgerät herausfährt, über dem Meßfeld kurz stehenbleibt und dann wieder in die Ausgangsposition zurückkehrt.

Ein bezüglich des motorisch angetriebenen Meßkopfes deutlich verbessertes Handdensitometer ist nach der DE 43 18 637 C1 bekannt. Bei diesem ist der Meßkopf mit einem an ihm angeordneten Führungsausleger zur Längsachse des Gehäuses querverschieblich gelagert. Im Gehäuse ist auf dessen Boden ein mit der Steuerelektronik verbundener Umkehrmotor mit seiner Welle parallel zur Längsachse des Gehäuses angeordnet. Dabei ist an der Welle des Umkehrmotors ein direkt mit dem Meßkopf gekoppelter, zwischen Endstellungen begrenzt beweglicher Kurbeltrieb angeordnet. Der aus Umkehrmotor und Kurbeltreib gebildete Verstellantrieb des Meßkopfes ist mit Elementen zur Erzeugung von Endstellungsimpulsen ausgestattet. Mittels dieses Kurbelgetriebes ist die seitliche Anordnung von Sucher und Meßkopf mit einem motorischen Verstellantrieb auf einfache und raumsparende Art möglich, zumal relativ aufwendige Kulissen- oder Schwingenführungen, wie sie beim Gerät nach der EP 0 171 360 zwecks Stillstandes des Meßkopfes bei weiterlaufendem Motor erforderlich sind, außer Betracht gelassen werden können.

Eine wesentliche Verbesserung wurde mit einem Handmeßgerät erreicht, bei dem der motorisch angetriebene Meßkopf in einer Linie über mehrere Kontrollfelder hinweg bewegt wird und dabei die einzelnen Felder mißt (siehe DE 37 23 701). Auf diese Weise können in einem Zug zwischen zwölf und vierundzwanzig Felder gemessen werden.

Die Auswertung vollständiger Druckkontrollstreifen über die gesamte Länge hinweg in einem Vorgang ist heute nur mit großen Scandensitometern möglich, bei denen es sich um regelrechte Meßmaschinen mit hohem technischen Aufwand handelt, die entsprechend teuer sind.

Noch größer ist der Aufwand von Meßplottern, die den Meßkopf in XY-Richtung bewegen und damit die automatische Auswertung ganzer Testformen ermöglichen. Meßplotter besitzen aber den einzigartigen Vorteil, daß damit auch im gedruckten Bild gemessen werden kann, weil der Meßkopf auf beliebige Punkte im Bild mit hoher und wiederholbarer Genauigkeit positioniert werden kann. Dagegen ist das Wiederauffinden bestimmter Meßstellen im Bild mit einem Handmeßgerät nur mit Einschränkungen möglich.

Ausgehend von einem Handmeßgerät der eingangs genannten Art, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, solche Handmeßgeräte dahingehend zu verbessern, daß mit diesen und im Vergleich zu den bisherigen Handmeßgeräten, wesentlich beschleunigt, viele Meßstellen in einem Zuge erfaßt und ausgewertet werden können.

Eine erste und besonders einfache Lösung besteht darin, daß auf der Anordnungsseite des Meßkopfes am Gehäuse an dessen unteren Längsrand eine Parallelführungsleiste angeordnet ist, die im Bereich des Meßkopfes mit einer Durchsichtsausnehmung für dessen Meßöffnung versehen ist.

Die erste Lösung verlangt zwar die Zuhilfenahme einer auf dem zu testenden Druckbogen längs des Druckkontrollstreifens in geeigneter Weise fixiert aufzulegenden Leiste, durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist aber die Voraussetzung geschaffen, das Handmeßgerät schnell längs der Leiste über alle Meßfelder des Druckkontrollstreifens kontinuierlich parallel verschieben zu können, was mit bisherigen Handmeßgeräten allein schon deshalb nicht möglich war, weil dafür der Meßkopf im Wege steht, egal in welcher Weise dieser am Gehäuse angeordnet bzw. diesem zugeordnet ist.

Bei der zweiten Lösung, die allerdings einen etwas größeren apparativen Aufwand verlangt, ist eine solche Parallelführung ohne Zuhilfenahme einer Leiste bzw. eines Lineals erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der Grundplatte mit der Achse quer zur Richtung der Abtastbewegung beim Messen eine um wenige Zehntelmillimeter aus der Grundplatte herausragende Führungswalze angeordnet ist. In der weiteren Ausbildung ist auf der Achse der Führungswalze ein elektronischer Drehgeber angeordnet, wobei der Drehgeber mit einer elektronischen Schaltung für die Auswertung und Umrechnung der Drehgebersignale in Wegstrecken verbunden ist, welche Schaltung ihrerseits mit der Meß- und Auswertelektronik in Verbindung steht.

Abgesehen davon, daß ein derart ausgebildetes Meßgerät dank der Parallelführungswalze ohne Leiste parallel geführt werden kann, ist mit dieser Ausführungsform der Erfindung die Voraussetzung für Weiterbildungen dahingehend geschaffen, daß Messungen reproduzierbar auch im Bild selbst durchführbar sind.

Beiden Lösungen ist also grundsätzlich zu eigen, daß die erfindungsgemäßen Handmeßgeräte in einer von Hand ausgeführten kontinuierlichen Bewegung in einer Linie über mehrere Kontrollfelder geführt werden können, wobei Beginn und Ende der einzelnen Meßfelder erkannt und die Meßfelder nach optischer Dichte oder nach ihren farbmetrischen Werten einzeln ausgewertet werden. Der Übergang von einem Meßfeld zum nächsten wird anhand der kontinuierlich, in kurzen zeitlichen Abständen gemessenen Remissionswerte erkannt.

Bei der zweiten Lösung kommt vorteilhaft noch hinzu, daß zusätzlich die zurückgelegte Wegstrecke durch eine besondere Meßeinrichtung gemessen wird, bei der die mit elektronischen Drehgebern verbundene mindest eine Führungswalze oder eine in alle Richtungen bewegliche Kugel auf dem Druckbogen oder der Testform abrollen, was noch näher erläutert wird.

Die kompakte Bauform und vor allem die feste Anordnung des Meßkopfes im Meßgerät gemäß DE 43 05 968 machen es möglich, das Meßgerät als ganzes von Hand über den Druckkontrollstreifen oder entlang einer Meßfeldreihe zu führen. Die Anordnung des Meßkopfes am Meßgerät auf der dem Bediener zugewandten Seite und die besondere Ausbildung des zylinderförmigen Meßlichtkanals erlauben es, die jeweilige Position des Meßgeräts und des Meßkopfes während der Bewegung in Bezug auf den Druckkontrollstreifen oder die Meßfeldreihe zu kontrollieren.

Die erfindungsgemäßen Handmeßgeräte und ihre vorteilhaften Weiterbildungen nach den Unteransprüchen werden nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch das Handmeßgerät gemäß erster Lösung mit der zugehörigen Parallelführungsleiste, angelegt am Druckkontrollstreifen eines Druckbogens;

Fig. 2 die typische Darstellung eines Meßwertprofils als Ergebnis einer computergestützten Auswertung;

Fig. 3 das Prinzip der optoelektronischen Meßfelderkennung;

Fig. 4 perspektivisch und schematisch die Grundplatte des Handmeßgerätes nach der zweiten, erfindungsgemäßen Lösung;

Fig. 5 das Vorgehen beim Messen im Bild;

Fig. 6 perspektivisch eine Teildarstellung der Grundplatte des Handmeßgerätes in besonderer Ausführungsform für Messungen im Bild;

Fig. 7 das Blockschaltbild der elektronischen Schaltung des Handmeßgerätes in bevorzugter Ausführungsform und

Fig. 8 das Blockschaltbild der elektronischen Schaltung für das Handmeßgerät nach Fig. 1.

Das Handmeßgerät besteht nach wie vor aus dem den Meßlichtkanal aufweisenden Meßkopf, einem Gehäuse mit Display, Bedientasten und einer Meß- und Auswertelektronik.

In Fig. 1 ist die Ausführungsform des Handmeßgeräts gemäß erster Lösung dargestellt, mit der unter Zuhilfenahme eines Lineals oder einer Leiste 100 Druckkontrollstreifen 101 und Meßfeldreihen 105 durch eine von Hand in Richtung des Pfeiles P ausgeführte Bewegung des Handmeßgeräts abgetastet werden können. Der Druckkontrollstreifen 101 besteht aus mehreren aneinandergereihten Kontrollfeldern 103, die sich nach Dichte oder Farbe unterscheiden. Die von außen erkennbaren Elemente des Meßgeräts sind das Gehäuse 1, das Display 5, die Bedienungstasten 6, eine Starttaste 7 und der Meßkopf 3, der zum Teil und mit seinem Meßlichtkanal 3' auf der dem Bediener zugewandten Seite aus dem Gehäuse 1 herausragt. Das Handmeßgerät besitzt eine Grundplatte 2, auf der alle Elemente wie der Meßkopf 3, das Gehäuse 1 und auch die nicht dargestellte Leiterplatte mit der Meß- und Auswertelektronik MA (siehe Fig. 7) angeordnet sind.

Abgesehen davon, daß die Parallelführungsleiste 8 auch als separates Teil an der Grundplatte 2 angesetzt und befestigt sein kann, ist vorteilhaft und wie dargestellt, die Parallelführungsleiste 8 aus einem über die Längsseitenfläche 10 des Gehäuses 1 herausragenden Rand der Grundplatte 2 gebildet, der im Bereich des Meßkopfes 3 mit einer Durchsichtsausnehmung 9 versehen ist, damit die Position der Meßöffnung 4 über den Kontrollfeldern 103 bei Beginn und während des Meßvorgangs vom Bediener beobachtet werden kann. Durch das Anlegen des Lineals 100 parallel zum Druckkontrollstreifen 101 kann das Handmeßgerät mit seiner Parallelführungsleiste 8 am Lineal 100 entlang geradlinig über den Druckkontrollstreifen geführt werden. Die Breite B der Parallelführungsleiste ist zweckkmäßig so bemessen, daß die Meßöffnung 4 in der Mitte der üblicherweise sechs Millimeter hohen Kontrollfelder 103 liegt, wenn das Lineal 100 am unteren Rand des Druckkontrollstreifens 101 anliegt. Das erleichtert dem Bediener die schnelle Zuordnung von Lineal 100, Druckkontrollstreifen und Handmeßgerät und beeinträchtigt auch nicht das Messen an größeren Kontrollfeldern. Damit das Handmeßgerät nicht mit seiner ganzen Bodenfläche auf dem Druckbogen 110 aufliegt, sind in der Grundplatte 2 vier ballig ausgeführte Scheiben 11 aus leicht gleitfähigem Kunststoff angeordnet, die zwischen Grundplatte 2 und Druckbogen 110 für einen Abstand von wenigen Zehntelmillimetern sorgen. Mit einer der Bedienungstasten 6 kann eine Vorwahl für einzelne Messungen oder für das kontinuierliche Abtasten von mehreren Kontrollfeldern 103 eingestellt werden. Die getroffene Vorwahl wird im Display 5 angezeigt. Ist das Handmeßgerät auf einzelne Messungen eingestellt, wird es auf herkömmliche Art mit seiner Meßöffnung 4 schrittweise von Feld zu Feld verschoben, und es wird mit der Starttaste 7 jeweils eine Messung pro Meßfeld gestartet und ausgeführt. Bei der Einstellung auf kontinuierliches Abtasten wird mit der Starttaste 7 der Meßvorgang gestartet und automatisch beendet, wenn das Handmeßgerät nicht mehr weiterbewegt wird und das Meßsignal sich nicht mehr ändert. Zusätzlich kann der Meßvorgang durch eine zweite Betätigung der Starttaste 7 beendet werden. Mit einer der Bedienungstasten 6 können die Meßwerte der abgetasteten Felder nacheinander im Display 5 zur Anzeige gebracht werden. Vorzugsweise wird das Meßgerät aber über eine bidirektionale Schnittstelle mit dem Datenkabel 25 an einen Computer angeschlossen, um die Meßdaten der vielen Kontrollfelder rechnergestützt auszuwerten und übersichtlich darzustellen.

Eine der üblichen Darstellungen auf dem Bildschirm ist zum Beispiel, daß die Dichtewerte 104 - wie in Fig. 2 gezeigt - als Profil über der Meßfeldreihe 105 abgebildet werden. In ähnlicher Form können farbmetrische Werte oder deren Abweichung zu vorgegebenen Sollwerten dargestellt werden.

Der Anschluß des Meßgeräts an einen Computer erlaubt es, auf das Display 5 zu verzichten und die Bedienelemente auf die Starttaste 7 zu reduzieren. Auch die Elektronik des Meßgeräts kann auf die Funktionen der Gewinnung, Verstärkung, Digitalisierung und vorübergehenden Speicherung der Meßsignale beschränkt werden, wenn die weitere Datenverarbeitung in einem Computer erfolgt. Damit gelingt es, das Meßgerät besonders kompakt, leicht und kostengünstig auszubilden.

Voraussetzung für die in Fig. 1 dargestellte einfache Ausführung des Handmeßgeräts ist, daß die einzelnen Meßfelder 103 beim Abtasten des Druckkontrollstreifens 101 mit Hilfe der Meßsignale ohne eine besondere Wegstreckenmessung identifiziert werden, was unter den folgenden Bedingungen möglich ist.

Berücksichtigt man die praktische Handhabung, dann kann davon ausgegangen werden, daß der Bediener das Meßgerät etwa innerhalb einer Sekunde über die Breite eines DIN A4 Bogens führen kann. Das entspricht einer Abtast­ geschwindigkeit von rund 200 Millimetern pro Sekunde und bedeutet, daß ein Druckkontrollstreifen von 1000 mm Länge bei einem mittleren Druckformat in fünf Sekunden abgetastet wird. Geht man weiterhin davon aus, daß während der Bewegung des Handmeßgeräts in Abständen von einer Millisekunde gemessen wird, dann erfolgen die einzelnen Messungen im Abstand von 0,2 mm. Bei einer Meßfeldbreite von fünf Millimetern entspricht das fünfundzwanzig Einzel­ messungen pro Feld, wobei allerdings nur die Messungen im mittleren Teil des Meßfeldes auswertbar sind. Die Anzahl der Einzelmessungen pro Feld nimmt zu, wenn das Handmeßgerät langsamer bewegt wird und nimmt ab bei einer schnelleren Bewegung.

Auf der Grundlage der zahlreichen Einzelmessungen können die Meßfelder 103 voneinander unterschieden werden. Der Wechsel der Meßöffnung von einem Meßfeld zum nächsten kann anhand des Meßwertprofils erkannt werden, das beim Abtasten der Reihe der Meßfelder entsteht. Fig. 3 zeigt vier aneinander­ gereihte Meßfelder 103 unterschiedlicher Farbe oder Dichte und das Meßwertprofil 115, das durch die Aneinandereihung der digitalisierten Meßsignale 116 gebildet wird. In Fig. 3 ist von Verhältnissen ausgegangen, wonach die Breite der Meßfelder 103 fünf Millimeter beträgt und der Meßkopf 3 mit der Meßöffnung 4 von drei Millimeter Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 200 mm pro Sekunde über die Meßfelder geführt wird, und daß die Einzelmessungen in Abständen von einer Millisekunde erfolgen. Unter diesen Verhältnissen werden pro Meßfeld 103 durch die Analogdigitalwandlung der Geräteelektronik fünfundzwanzig digitale Meßsignale gewonnen, die in einem Speicherbaustein der Geräteelektronik gespeichert werden und zur Auswertung zur Verfügung stehen.

Auswertbare Meßsignale entstehen beim Abtasten nur im Kernbereich 107, solange die Meßöffnung 4 sich vollständig innerhalb des Meßfeldes 103 befindet. Sobald die Meßöffnung 4 die Meßfeldgrenze 106 überschreitet, werden Signale gemessen, die aus einer Mischung der Dichte oder Farbe der beiden benachbarten Meßfelder 103 gebildet sind und für eine Auswertung nicht in Betracht kommen. Die auswertbaren Meßsignale stammen aus dem Kernbereich 107 des Meßfeldes 103 und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie gleich groß sind. Die nicht auswertbaren Meßsignale stammen aus dem Übergangsbereich von einem Meßfeld 103 zum nächsten und sind ab- oder zunehmend, je nachdem ob das folgende Meßfeld schwächer oder stärker gefärbt ist. Auf dieser Grundlage erfolgt die optoelektronische Erkennung der einzelnen Kontrollfelder 103. Diese Erkennung hat den Vorteil, daß auch verschieden breite Meßfelder 103 innerhalb einer Reihe ohne weitere Maßnahmen korrekt erkannt werden, sofern eine bestimmte Breite nicht unterschritten wird. Weiterhin können durch eine besondere Auswertung der verwertbaren Signale wie Mittelwertberechnung und ähnliche mathematische Verfahren leichte Meßwertschwankungen ausgeglichen werden, wodurch zum Beispiel drucktechnisch bedingte Farbschwankungen berücksichtigt werden.

Eine weitere Ausgestaltung des Handmeßgeräts besteht darin, daß durch eine in die Grundplatte eingelassene Führungswalze 12 das Handmeßgerät bei der Abtastbewegung geradlinig bzw. parallel geführt wird, wodurch das in Fig. 1 dargestellte Lineal 100 als Hilfsmittel entbehrlich ist. Zugleich kann die Führungswalze 12 für eine Wegstreckenmessung benutzt werden, wodurch nicht nur die Meßfelderkennung unterstützt werden kann, sondern vorteilhaft auch die Auswertung von Farbverläufen möglich wird.

Fig. 4 zeigt die Anordnung einer solchen Führungswalze 12 auf der Grundplatte 2. Die Führungswalze 12 ist drehbar in Lagern 14' angeordnet und ersetzt zwei der Gleitscheiben 11 bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Führungswalze 12 ragt wenige Zehntelmillimeter aus der Grundplatte 2 nach unten heraus und wird beim Verschieben des Handmeßgeräts auf dem Druckbogen 110 in Drehung versetzt. Das Abrollen der Führungswalze 12 auf dem Druckbogen 110 erzwingt eine geradlinige Bewegung des Handmeßgeräts. Wird das Handmeßgerät vor der Messung in seiner Längsachse parallel zum Druckkontrollstreifen ausgerichtet, dann wird im Verlauf der von Hand ausgeführten Bewegung das Handmeßgerät parallel zum Druckkontrollstreifen 101 verschoben. Um Schlupf zwischen der Führungswalze 12 und dem Druckbogen 110 zu vermeiden, ist die Führungswalze 12 aus Hartgummi oder einem Material mit ähnlich hohem Reibungskoeffizient gebildet. Um andererseits eine Berührung der Führungswalze 12 in ihrer ganzen Länge auf dem Druckbogen 110 zu vermeiden, ist diese mit einer breiten Flachnut 19 versehen, wodurch nur zwei äußere Abrollringe 20 mit dem Druckbogen 110 in Kontakt kommen.

Die Führungswalze 12 ergibt in Verbindung mit der vorbeschriebenen optoelektronischen Meßfelderkennung ein funktionsfähiges Handmeßgerät, mit dem Druckkontrollstreifen und Meßfeldreihen durch eine von Hand geführte Bewegung des Meßgeräts ohne zusätzliche Hilfsmittel abgetastet werden können.

In einer weiteren Ausgestaltung ist auf die Achse 14 der Führungswalze 12 ein inkrementaler Drehgeber 15 angeordnet, der die Messung der mit dem Handmeßgerät zurückgelegten Wegstrecke erlaubt. Derartige Drehgeber sind bekannt und handelsüblich und arbeiten nach dem Prinzip, daß eine mit Löchern oder Strichmarken 21 versehene Scheibe 22 durch eine Lichtschranke 23 geführt wird. Die auf diese Weise erzeugten Impulse werden einem Impulszähler in der Geräteelektronik (Fig. 7) zugeführt und in Wegstrecken umgerechnet. Damit können die anhand von Fig. 3 beschriebenen Meßsignale ihrem Meßort auf dem Druckkontrollstreifen und im Meßfeld zugeordnet werden. Drehgeber mit zwei Lochreihen oder zwei Lichtschranken liefern zwei um 90° phasen­ verschobene Impulsreihen, die neben der Wegstreckenmessung auch die Bewegungsrichtung erkennen. Eine fehlerhafte Bedienung des Handmeßgeräts, die in einer vorübergehenden Bewegung in die verkehrte Richtung besteht, kann auf diese Weise erkannt und signalisiert oder korrigiert werden.

Die geradlinige Führung des Handmeßgeräts kann durch eine zweite Führungswalze 13 (rechts in Fig. 4) zusätzlich verbessert werden, so daß das Handmeßgerät auch bei einer weniger sorgfältigen Handhabung seine Spur beibehält. Ein Vergleich der Impulse der Drehgeber 15 der beiden Führungswalzen 12, 13 zeigt an, ob beide Führungswalzen 12, 13 ohne Schlupf auf dem Druckbogen 110 abrollen und die Wegstrecken korrekt gemessen werden. Bei geringem Schlupf kann eine geeignete Korrektur der Wegmessung vorgenommen werden. Starker Schlupf führt zu einer akustischen und optischen Fehlermeldung und zum Abbruch des Meßvorgangs. Die Impulsrate von einem der Drehgeber 15 kann außerdem zu einer Fehleranzeige bei einer zu schnell ausgeführten Bewegung des Handmeßgeräts benutzt werden. Die wichtigste Funktion der Wegstreckenmessung besteht aber darin, daß damit Farbverläufe aufgenommen werden können und Messungen im gedruckten Bild möglich sind. Solche Messungen im Bild sind dann notwendig, wenn aus Platzgründen keine Druckkontrollstreifen 101 auf dem Druckbogen 110 angebracht werden können oder wenn im gedruckten Bild an ausgewählten Stellen die farbmetrischen Werte mit einem Proof oder dem Original verglichen werden sollen. Hierbei besteht die Notwendigkeit, die zur Messung ausgewählten Bildstellen auf allen Druckbogen exakt zu treffen, weil sonst bildabhängige Farbänderungen fälschlicherweise als druckbedingte Farbschwankungen interpretiert werden können.

Das mit einer oder zwei Führungswalzen 12, 13 und Drehgebern 15 ausgestattete Handmeßgerät kann für Messungen im Bild eingesetzt werden, wenn nach einer Methode Verfahren wird, die nachfolgend anhand Fig. 5 erläutert wird. Im in Fig. 5 mit 109 bezeichneten Bildfeld des Druckbogens 110 sind als Beispiel drei Bildstellen 111 dargestellt, die zur Messung ausgewählt sind. Als Ausgangspunkt der XY-Koordinaten bietet sich einer der Eckpunkte des Bildes an, der hier mit 112 bezeichnet ist. Da das mit Führungswalzen ausgestattete Handmeßgerät nur geradlinig in X-Richtung bewegt werden kann, muß der Ausgangspunkt auf dem als Y-Achse benutzten linken Bildrand mit Anlegemarken 113 versehen werden, die als dünne unauffällige Striche mitgedruckt werden oder - was umständlicher und weniger genau ist - auf jeden neu zu messenden Druckbogen 110 mit Hilfe eines Maßstabes eingezeichnet werden. Im Kreuzungspunkt von Anlegemarke und Bildrand kann der Meßkopf 3 sehr genau positioniert und dann nach rechts in den ausgewählten Bildpunkt 111' verschoben werden. Dabei ist die Wegstrecke 114 zurückzulegen, die vor Druckbeginn bestimmt und im Meßgerät oder im Computer gespeichert worden ist. Die Wegstrecke 114 wird beim Verschieben des Meßgeräts vom Drehgeber 15 gemessen und nach Erreichen der ausgewählten Meßstelle im Display 5 des Handmeßgeräts oder am Monitor eines per Datenkabel angeschlossenen Computers angezeigt oder auch akustisch signalisiert. Dann kann die Messung gestartet werden.

Auf das Anbringen solcher Anlegemarken 113 kann verzichtet werden, wenn das Handmeßgerät wie in Fig. 6 dargestellt, neben der Führungswalze 12 mit ihrem Drehgeber 15 eine in allen Richtungen bewegliche Kugel 16 mit zwei Drehgebern 17 und 18 aufweist, auf die die Bewegung der Kugel über mit ihr in Kontakt stehende kleine Walzen 24 einwirkt. Mit der Kugel 16 und ihren Drehgebern 17, 18 können gleichzeitig und voneinander unabhängig Wege in X- und Y-Richtung kontrolliert werden. Der Meßvorgang im Bild gemäß Fig. 5 geht so vor sich, daß das Handmeßgerät in einem der Eckpunkte des Bildfeldes 109 positioniert wird und direkt, also schräg zur ausgewählten Meßstelle bewegt wird. Um eine fehlerhafte Positionierung zu vermeiden, muß lediglich darauf geachtet werden, daß das Handmeßgerät beim Aufsetzen im Eckpunkt 112 des Bildfeldes 109 und nach Erreichen der Meßstelle 111' parallel zum oberen oder unteren Bildrand steht, was mit dem Auge hinreichend genau beurteilt werden kann. Um beim Abrollen auf dem Druckbogen 110 Schlupf zu vermeiden, besteht die Kugel aus einem wenig gleitfähigen Material.

Die Ausrüstung des Meßgeräts mit der Kugel 16 und der Führungswalze 12 hat den Vorteil, daß die wichtige Funktion, nämlich das Abtasten von Druckkontroll­ streifen 101 und von Meßfeldreihen 105 der Testformen ohne jede Beeinträchtigung der leichten Bedienbarkeit ausgeführt werden kann, weil die Kugel 16 das Verschieben des Handmeßgeräts in seiner Längsachse in keiner Weise behindert. Dagegen muß beim Messen im Bildfeld ein etwas größerer Widerstand überwunden werden, der von der Führungswalze 12 ausgeht, der aber auf die Genauigkeit der Positionierung keinen Einfluß hat. Mit der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist das Handmeßgerät für das abwechselnde Messen auf Druckkontrollstreifen und im gedruckten Bild universell einsetzbar Was nun die erforderliche Meß- und Auswertelektronik MA für die bevorzugte Ausführungsform betrifft, so wird auf Fig. 7 verwiesen, die das Blockdiagramm der elektronischen Schaltung des Handmeßgeräts zeigt. Das Handmeßgerät arbeitet nach der genormten 0°/45°-Meßgeometrie, wobei die Meßfläche 102 von der im Meßkopf 3 befindlichen Meßlichtlampe 31 senkrecht beleuchtet und das reflektierte Licht vom ebenfalls im Meißkopf 3 befindlichen Analysator 32 unter 45° aufgenommen wird. Der Analysator 32 kann in bekannter Weise aus mehreren Photodioden mit vorgeschalteten Filtern oder aus einem Gitter-Dioden- Modul für spektralphotometrische Messungen bestehen. Die Wegstrecken­ messung erfolgt durch die Führungswalze 12 und die bewegliche Kugel 16 und die Drehgeber 15 und 17, 18. Die Stromversorgung des Meßgeräts erfolgt vorzugsweise netzunabhängig durch die Batterie 33, deren Spannung für die Versorgung sämtlicher Bauteile mit Energiebedarf in der elektronischen Schaltung 34 nach Größe, Polarität und Konstanz aufbereitet wird. Die analogen Signale des Analysators 32 werden einem Verstärker 35 und einem Multiplexer 36 zugeführt, der vom Prozessor 37 gesteuert wird und der die analogen Signale der Photodioden des Analysators 32 im ständigen Zyklus mit hoher Frequenz schaltet und an einen Analogdigitalwandler 38 weitergibt, wo die Umwandlung der analogen Signale in digitale erfolgt. Der vom Prozessor 37 gesteuerte AD- Wandler 38 liefert die digitalen Signale zur weiteren Bearbeitung an den Prozessor 37, der mit dem Datenspeicher 39 und dem Programmspeicher 40 korrespondiert. Der Prozessor 37 steuert alle übrigen Funktionen des Handmeßgeräts, zu dem die Steuerung und der Datenaustausch mit der Schaltung 42 der Drehgeber 15, 17, 18 gehören und das Display 5. Über eine bidirektionale Normschnittstelle 41 kann der Datenaustausch auch mit einem hier nicht dargestellten Computer erfolgen. Von besonderer Bedeutung sind die vom Prozessor 37 ausgeführten Steuer- und Rechenoperationen, die die Meßsignale und die Signale der Drehgeber bearbeiten und miteinander in Bezug setzen.

Bei der Einfachausführung des Handmeßgerätes, wie zu Fig. 1 beschrieben, reduziert sich die Elektronik entsprechend Fig. 8, in der entsprechende Elektronikelemente mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Grundplatte

3

Meßkopf

3

'Meßlichtkanal

4

Meßöffnung

5

Display

6

Bedientasten

7

Starttaste

8

Parallelführungsleiste

9

Durchsichtsausnehmung

10

Längsseitenfläche

11

Scheiben

12

Führungswalze

13

Führungswalze

14

Achse

14

'Lager

15

Drehgeber

16

Kugel

17

Drehgeber

18

Drehgeber

19

Flachnut

20

Abrollringe

21

Strichmarken/Löcher

22

Scheibe

23

Lichtschranke

24

Walzen

25

Datenkabel
MAMeß- und Auswertelektronik

31

Meßlichtlampe

32

Analysator

33

Batterie

34

elektronische Schaltung

35

Verstärker

36

Multiplexer

37

Prozessor

38

Analogdigitalwandler

39

Datenspeicher

40

Programmspeicher

41

Normschnittstelle

42

Schaltung

100

Lineal

101

Druckkontrollstreifen

102

Meßfläche

103

Kontrollfelder

104

Dichtewerte

105

Meßfeldreihe

106

Meßfeldgrenze

107

Kernbereich

109

Bildfeld

110

Druckbogen

111

Bildstellen

111

'Bildpunkt

112

Eckpunkt

113

Anlagemarken

114

Wegstrecke

115

Meßwertprofil

116

Meßsignale

Claims (8)

1. Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckerzeugnissen und Testformen, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Grundplatte (2), Meßkopf (3), Display (5), Bedientasten (6, 7) und einer Meß- und Auswertelektronik (MA) dadurch gekennzeichnet, daß auf der Anordnungsseite des Meßkopfes (3) am Gehäuse (1) an dessen unterem Längsrand eine Parallelführungsleiste (8) angeordnet ist, die im Bereich des Meßkopfes (3) mit einer Durchsichtsausnehmung (9) für dessen Meßöffnung (4) versehen ist.

2. Handmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelführungsleiste (8) aus einem über die Längsseitenfläche (10) des Gehäuses (1) herausragenden Rand der Grundplatte (2) gebildet ist.

3. Handmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aufsetzseitig an der Grundplatte (2) mindestens drei ballig ausgebildete, aus der Grundplattenfläche nur um wenige Zehntelmillimeter herausragende Scheiben (11) aus gut gleitfähigem Material angeordnet sind.

4. Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckerzeugnissen und Testformen, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Grundplatte (2), Meßkopf (3), Display (5), Bedientasten (6, 7) und einer Meß- und Auswertelektronik (MA) dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundplatte (2) mit der Achse (14) quer zur Richtung der Abtastbewegung (P) beim Messen mindestens eine um wenige Zehntelmillimeter aus der Grundplatte (2) nach unten herausragende Führungswalze (12) angeordnet ist.

5. Handmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Führungswalze (12) mit einer Flachnut (19) und an beiden Enden mit Abrollringen (20) versehen ist.

6. Handmeßgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Führungswalze (12) mit einem elektronischen Drehgeber (15) versehen ist, der mit einer elektrischen Schaltung (42) für die Auswertung und Umrechnung der Drehgebersignale in Wegstrecken verbunden ist, welche Schaltung (42) ihrerseits mit der Meß- und Auswertelektronik (MA) in Verbindung steht.

7. Handmeßgrät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundplatte (2) eine in allen Richtungen bewegliche, aus der Grundplatte (2) nur um wenige Zehntelmillimeter nach unten herausragende, mit längs und quer zur Abtastrichtung messenden elektronischen Drehgebern (17, 18) versehene Kugel (16) im Abstand zu der mindestens einen Führungswalze (12) angeordnet ist.

8. Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Drehgeber (15, 17, 18) Einrichtungen zur Erkennung der Bewegungsrichtung angeordnet sind.