(57)【要約】【課題】印刷物通路に組み込まれた平面カメラ（３）とマトリックスセンサ（４）からなる、印刷物通路に沿って移動する印刷物（２）の帯状印刷面（１）の光学的検出のためのセンサ装置において、コントロール・ストリップ（１．Ｋ）に基づくスペクトル濃度測定又は色調整に適した帯状検出区域を有するセンサ装置のための費用を減少させる。【解決手段】印刷面（１）の基本サイズ方向に順次続く印刷面（１）の部分（６）を、平面カメラ（３）に前置された光学的手段例えば複数のミラー（５．Ｓ）によって互いに隣接させてマトリックスセンサ（４）に投影する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷物通路に組み込まれた平面カメラ（３）とマトリックスセンサ（４）からなる、印刷物通路に沿って移動する印刷物（２）の帯状印刷面（１）の光学的検出のためのセンサ装置において、
印刷面（１）の基本サイズ方向に順次続く印刷面（１）の部分（６）を、平面カメラ（３）に前置された光学的手段によって互いに隣接させてマトリックスセンサ（４）に投影することを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
光学的手段（５）が
印刷物幅にわたって規則的間隔で平面カメラ（３）の光軸（８）に沿って配分され、印刷面（１）のそれぞれ１つの部分（６）に割り当てられ、
平面カメラ（３）の光軸（８）に関して互いにずらせてあり、
印刷面（１）の当該の部分（６）の像をマトリックスセンサ（４）の隣接する行群（７）に投影し、その際部分（６）の順序が行群（７）の順序に相当する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
帯状の印刷面（１）が搬送方向を横切って伸びるコントロール・ストリップ（１．Ｋ）であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
光学的手段（５）がミラー（５．Ｓ）又はプリズムであることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ装置。
【請求項５】
物距離に依存する部分（６）の倍率が補償されるように、ミラー（５．Ｓ）が成形されていることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
照明装置（９）が帯状印刷面（１）をパルス方式で線状に照明することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
照明装置（９）で種々の照明スペクトルを作動させることができることを特徴とする請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項８】
照明装置（９）の照明強度を部分（６）の物距離に適応させることができることを特徴とする請求項６又は７に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物通路に沿って移動する印刷物上の帯状印刷面の光学的検出のための、請求項１の上位概念に基づくセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
輪転印刷機では移動する印刷物の印刷画像のチェックのために、以前から行又は平面カメラが使用される。その場合カメラの幾何学的解像力は０．１ｍｍ／画素とされた。搬送方向に見て比較的短いが、軸方向（印刷物の幅）にかなり長い区域、例えばコントロール・ストリップを検出するという課題がある場合は、次の問題が生じる。
【０００３】
（１）行カメラはセンサ当り約１００００画素とその数が多いため軸方向に画素当り０．１ｍｍの必要な幾何学的解像力が得られるが、しかし搬送方向の解像力は５ｍ／ｓの高い搬送速度で最大１０ｋＨｚのセンサの線周波数により０．５ｍｍに限られている。
【０００４】
（２）工業用平面カメラは現在約２０００×１５００画素の解像力を有し、ＲＧＢ（赤緑青）カメラではこれが３つの色チャネルに配分される。０．１ｍｍ／画素の必要な幾何学的解像力で全印刷物幅を検出するには、搬送方向を横切って移動し得るようにカメラをクロスヘッドに取付け、横変位運動により例えば２００ｍｍ幅の小さな部分に逐次差向け、印刷画像の走査のつど横送りしなければなければならなかった。これはかなりの設備費を必要とし、例えば２ｍの印刷物幅で全測定値群を検出するのに少なくとも１０個の順次続く印刷画像を走査する必要があり、これらの印刷画像の間にすでに顕著な差異が表れることがあり、比較可能性を限られたものにする。
【０００５】
解像力を高めるために、印刷物幅にわたって配分された複数のカメラにより測定を平行化することも可能であろう。多数の電子カメラの同期操作方法がドイツ特許公開ＤＥ１０２００４０３３４９５Ａ１により公知である。その場合個々のカメラが１つの起動信号で同時に各々１つの画像を撮影し、個々のカメラの画像データが１つの全体画像にまとめられる。撮影の終了後に各カメラからまず第１の数の画像ラインを読み出して廃棄する。続いて時間的に逐次に所定のカメラ順序で各カメラから第２の所定の数の画像ラインを読み出し、全体画像に処理する。最後に第２の数の画像ラインの読み出しの後に他のカメラに関係なく残りの画像ラインを読み出し、読み出した画像ラインを廃棄する。この解決策の欠点は多数のカメラのコスト、カメラの同期のための費用及び煩雑なデータ取り扱いのため画像データ処理速度が低いことである。  
【特許文献１】独国特許出願公開ＤＥ１０２００４０３３４９５Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の根底にあるのは、コントロール・ストリップに基づくスペクトル濃度測定又は色調整に適した、帯状検出区域を有するセンサ装置のための費用を減少させるという課題である。
【０００７】
この課題は本発明に基づき第１請求項の特徴を有するセンサ装置によって解決される。
【０００８】
マトリックスセンサを備えた安価なＲＧＢ（赤緑青）又はＳＷ（白黒）平面カメラとミラー又はプリズムの配列とを組み合わせ、チェックする帯状印刷面の基本サイズ方向に順次続く部分面（コントロール・ストリップではこれは一般に印刷物幅である）を光学的手段により互いに隣接させて行群としてマトリックスセンサに投影するセンサ装置を提供することを提案する。
【０００９】
本発明は帯状印刷面を部分帯条に光学的に分割することによって、センサマトリックスの固有解像力が完全に利用され、同時にマトリックスセンサが行に関してアドレス指定できず全センサマトリックスをシリアルに読み出さねばならないというＣＣＤ（電荷結合素子）カメラの欠点が克服される利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
帯状印刷面をコントロール・ストリップとして形成した実施例で、本発明を詳しく説明する。
【００１１】
図１で明らかなように、平面カメラ３は輪転印刷機の印刷物通路の脇に配置され、印刷物２はロール状又は枚葉状である。矢印方向に搬送される印刷物２は慣用のコントロール・ストリップ１．Ｋを有する。コントロール・ストリップ１．Ｋは印刷画像縁端区域の帯状印刷面１として搬送方向を横切って伸びており、色調整又は印刷品質チェックのために被着されたものである。
【００１２】
印刷物表面からほぼ一定の間隔でミラー５．Ｓからなる光学的手段５がマトリックスセンサ４の解像力に応じた規則的間隔で印刷物幅にわたって配分され、その際一部で平面カメラ３の光軸８に対して垂直に互いに影を作ることを回避するために、ミラー５．Ｓはその幅だけ互いに食い違いになっており、ほぼ平行ビームがマトリックスセンサ４に向けられる。マトリックスセンサ４に向けてビームを方向変換するために、ミラー５．Ｓの代わりにプリズムを使用することもできる。
【００１３】
各ミラー５．Ｓにコントロール・ストリップ１．Ｋの１つの部分６が割り当てられ、その画像がミラー５．Ｓから平面カメラ３の方向へ反射される。ミラー５．Ｓは、コントロール・ストリップ１．Ｋの並列する部分６の像が上下に重なってマトリックスセンサ４の行群７に投影されるように整列されている（図２）。
【００１４】
印刷物を急速に移動したときのぶれを回避するために、照明装置９が印刷物通路に配置され、平面カメラ３と同期して、コントロール・ストリップ１．Ｋの並列する部分６をパルス方式で線状に照明する。線状照明は例えば円柱レンズで実現することができる。
【００１５】
照明装置９は短いフラッシュ時間を有し、様々な単色スペクトル、例えば赤、青、及び緑発光ダイオード群を有する光源で構成することができる。様々な照明スペクトルでフラッシングすることにより、平面カメラ３をスペクトル、三刺激色又は濃度センサとして利用することが可能である。
【００１６】
光源の様々な放出特性及びコントロール・ストリップ１．Ｋの部分６と平面カメラ３の間の様々な投影距離（物距離）並びにそれに伴ってマトリックスセンサ４に投影される像の様々な光の強さを補償するために、光源のフラッシュの強さを部分ごとに調節することが好ましい。反射を最小にするために、照明装置９をミラー５．Ｓに対して０°又は４５°の頂角で配列することが好ましい。
【００１７】
なるべく平坦な配列と、マトリックスセンサ４上に帯条の長方形の投影を得るために、平面カメラ３は印刷物２の表面に対して僅かに傾斜していることが好ましい。
【００１８】
物距離に応じて相違する倍率を補償するために、ミラー５．Ｓはとりわけ異なる曲率半径で形成されている。光路が拡開せずに平行に通る特殊な対物レンズを平面カメラ３に使用することが好ましい。こうして物距離に関係なく常に等しい像サイズが生じ、かつミラー５．Ｓを簡単に設計することができる。
【００１９】
本発明に基づく装置の機能及び作用は以下の通りである。
【００２０】
コントロール・ストリップ１．Ｋがセンサ装置の検出区域に進入すると、センサ装置が作動され、照明装置９が起動され、コントロール・ストリップ１．Ｋの像が平面カメラ３によって検出され、周知のように記憶され、又は印刷機制御のために再処理される。コントロール・ストリップ１．Ｋは例えば幅×高さ＝１０００ｍｍ×２０ｍｍの寸法を有する。印刷物２の上側に配置され、搬送方向を横切って印刷物幅にわたって配分された例えば５個のミラー５．Ｓによってコントロール・ストリップ１．Ｋのそれぞれ２００ｍｍ×２０ｍｍの５つの部分６．１・・・６．５が例えば２０００×１５００画素のマトリックスセンサ４に結像され、その際当初並列していた部分６が  −上下に重なって配列された−  ２００ｍｍ×１００ｍｍの面をなして、マトリックスセンサ４に投影され、各部分６．１・・・６．５が１つの行群７．１・・・７．５に映し出される。こうして最適な幾何学的条件で水平方向に画素当り０．１ｍｍ、垂直方向に画素当り０．０７ｍｍの理論解像力が生じる。この解像力でコントロール・ストリップを十分に正確にデジタル化し、可視化し又は計測することができる。
【００２１】
続いて所望の画像データを重要でない画像データから分離するために、拡散反射、濃度又はスペクトル測定値をアレイ形式で検出することによって、データアレイによる検索方法を画像検出に適用することができる。これはコントロール・ストリップ１．Ｋが細幅であって、マトリックスセンサ４によってコントロール・ストリップ１．Ｋを取り囲む印刷画像区域も一緒に検出される場合に特に好都合である。この画像区域はコントロール・ストリップ１．Ｋに属さず、従って印刷物品質のチェック、色調整又は印刷機制御のための再処理の前に画像データアレイから選別しなければならない。
【００２２】
提案のセンサ装置はコントロール・ストリップ１．Ｋの画像分析に限定されず、搬送方向を横切る又は搬送方向に沿った基本サイズ方向を有する帯状の印刷面１のその他のすべての画像検出機能にも同様に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ミラー系を有するセンサ装置の上から見た概略図を示す。
【図２】センサ装置の前面図を示す。
【符号の説明】
【００２４】
１  印刷面
１．Ｋ  コントロール・ストリップ
２  印刷物
３  平面カメラ
４  マトリックスセンサ
５  光学的手段
５．Ｓ  ミラー
６，６．１，…，６．５  印刷面の部分
７，７．１，…，７．５  行群
８  平面カメラの光軸
９  照明装置
【図１】
2007327953.tif 000003
【図２】
2007327953.tif 000004