[其他]連續(xù)調(diào)透明原版的掃描設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000006361
• 申請(qǐng)日: 1986-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN86106361B
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 托馬斯·澤倫卡博士
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯?shù)婪颉ず諣柟W(xué)博士股份公司
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

對(duì)透明圖象原版進(jìn)行掃描的設(shè)備，由原版出發(fā)的散射光通過透鏡傳到一彌散屏上，彌散屏置于一光線混合器上。在光線混合器中，光線供多次反射而混合，再經(jīng)混合器的輸出端傳到截面轉(zhuǎn)換器，截面轉(zhuǎn)換器由大量光導(dǎo)纖維組成。截面轉(zhuǎn)換器把光線導(dǎo)向一光電轉(zhuǎn)換器。本設(shè)備具有高效率并減少由卡利爾效應(yīng)引起的圖象失真，使之在復(fù)制時(shí)不再起妨礙作用。

本發(fā)明涉及電子翻版技術(shù)，尤其是平板掃描儀中對(duì)連續(xù)調(diào)原版（Halbtonvorlage）進(jìn)行透射掃描的設(shè)備。

在對(duì)圖象原版（一般是銀粒底片）進(jìn)行透射掃描時(shí)，如果采用方向性強(qiáng)的光線照明，在光線穿透后測(cè)得的黑度值將不同于使用散射光照明的情形。在方向性強(qiáng)的照明條件下獲得的黑度值將向光密度高的方向偏移。這種所謂的卡利爾效應(yīng)的現(xiàn)象是由于光線在照相底片中的銀粒處發(fā)生的散射而引起的，并顯著依賴于銀粒的顆粒度及其分布。

在電子翻版技術(shù)中這種效應(yīng)使圖象失真。特別是在所謂的平板掃描儀的場(chǎng)合，平放的原版為垂直于原版移動(dòng)方向而運(yùn)動(dòng)的細(xì)光束掃描時(shí)這種失真更為明顯（所謂的飛點(diǎn)掃描）。在現(xiàn)代平板掃描儀中用激光作光源，激光的細(xì)束在擴(kuò)展后行經(jīng)一旋轉(zhuǎn)著的多角形反射鏡，通過一個(gè)所謂的掃描器-透鏡來校正偏轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的象差，再由此掃描器-透鏡聚焦到原版平面上。通過這多角形反射鏡來實(shí)現(xiàn)光束的擺動(dòng)，而原版則垂直于擺動(dòng)平面而緩慢地移動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了逐線掃描。通過原版的光線強(qiáng)度依賴于該光線所通過的象素的黑度，該光線沿著掃描線以適當(dāng)?shù)姆绞綄?dǎo)向一光電轉(zhuǎn)換器，于是原版的黑度值即轉(zhuǎn)換成一串電信號(hào)。

如果不采取進(jìn)一步措施，用這種掃描方式獲得的光密度值將由于上述卡利爾效應(yīng)而失真，這就妨礙圖象的再現(xiàn)。

歐洲專利第0065242號(hào)提出一種透射掃描的光學(xué)照相裝置，其中在原版下面平行于掃描線設(shè)置有一個(gè)內(nèi)部部分鏡面反射，部分亂反射的柱體，它有一平行于掃描線的長(zhǎng)縫讓透過原版的光線通過。由大量光導(dǎo)纖維組成的截面變換器的端面垂直于光線的入射軸。

除了非常低的效率以外，這種設(shè)備的缺點(diǎn)在于：被掃描的原版的支持物照例由一玻璃板構(gòu)成，從穩(wěn)定性考慮它必須有足夠的厚度。因此光線入射狹縫與原版之間至少需相距這一玻璃片的厚度。另外，該光線入射狹縫必須盡可能窄以便讓這設(shè)備有一個(gè)合理的工作效率。結(jié)果，散射光束的入射孔徑受到顯著的限制，以至僅能不完全地消除卡利爾效應(yīng)所引起的干擾。

在中等光密度時(shí)由原版出發(fā)的散射光束的孔徑角就已大大超過柱體上由狹縫邊所限制的入射角，因此被狹縫邊所阻擋的散射光對(duì)測(cè)量值沒有貢獻(xiàn)。

本發(fā)明的任務(wù)在于：提出一種透射掃描裝置，特別是對(duì)于平板掃描儀，它可以消除卡利爾效應(yīng)的影響，或者至少是使它不再起破壞作用。本發(fā)明采用以下措施來達(dá)到這個(gè)目的，即由激光源產(chǎn)生的光束通過旋轉(zhuǎn)著的多角形反光鏡對(duì)垂直于掃描方向移動(dòng)的原版一條條線地進(jìn)行掃描，其特點(diǎn)為：通過原版的光線至少通過一個(gè)柱透鏡再投射于散屏上，散屏形成了由透明材料組成的，基本上是長(zhǎng)方形的光線混合器的入射面，在光線混合器的出射面放著一個(gè)主要是由大量單個(gè)光導(dǎo)纖維組成的截面變換器，其輸入端的幾何形狀相當(dāng)于光混合器的光線出射面的形狀，而其另一端則取光電轉(zhuǎn)換器中光敏層的形狀。其明顯的改進(jìn)為：用一個(gè)費(fèi)涅爾透鏡代替柱透鏡，來聚集由透明原版出發(fā)的散射光束;采用全息透鏡來聚集由透明原版出發(fā)的散射光束;采用衍射光柵來代替散屏;光線混合器的至少一個(gè)外表面是反射鏡面。

下面根據(jù)圖來對(duì)本發(fā)明作細(xì)致的說明，此圖簡(jiǎn)單地表示了光路的安排。

由激光源1發(fā)出的光束2經(jīng)過一無焦光學(xué)系統(tǒng)3變成一平行光束4。此光束落射到一個(gè)由電機(jī)6帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)著的多角形反光鏡5。這多角形反光鏡把光束偏向一個(gè)所謂的“掃描器-透鏡”進(jìn)行f-θ調(diào)整，即補(bǔ)償因角速度不同而引起的正切誤差，并同時(shí)使光束保持聚焦于平面透明原版8上的筆直的掃描線9上，被掃描的透明原版將由一個(gè)未示出的機(jī)構(gòu)慢慢地沿著箭頭方向移動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了逐線掃描。

由于卡利爾效應(yīng)，方向性很強(qiáng)的入射光會(huì)以或多或少?gòu)堥_的散射束狀離開原版下表面。如上所述，散射發(fā)生于底片上的銀粒處，并依賴于它的顆粒度及其分布。在掃描線9下面設(shè)置的柱透鏡10把這光束聚焦于散屏11。如果未發(fā)生任何散射（原版未變黑，光密度為零），那么在散屏上僅形成一個(gè)較小的焦點(diǎn)。相反，在黑度較大處，即散射較強(qiáng)時(shí)，聚焦斑將呈或長(zhǎng)或短的橢園形，其長(zhǎng)軸平行于掃描線9。散屏11是所謂的光線混合器12的前表面，光線混合器基本上由一塊長(zhǎng)方形透光材料-玻璃或普列克斯玻璃（聚甲基丙烯酸酯有機(jī)玻璃）-組成，其外表面拋光。由散屏11出發(fā)的強(qiáng)烈的散射光在此玻璃體內(nèi)經(jīng)過多次反射傳到下表面，因而光線以大面積出射而與打到散屏上的聚焦斑的形狀無關(guān)。這樣就消除了卡利爾效應(yīng)的影響或者至少是強(qiáng)烈地減弱到使之在實(shí)際上不再呈現(xiàn)干擾現(xiàn)象。由光線混合器12的下表面出來的光線通過截面變換器13，后者由很多無規(guī)則的光導(dǎo)纖維組成。緊靠光線混合器12處，光束具有光線混合器12的下表面的形狀，而在另一端則聚集成另一種截面，它基本上相應(yīng)于光電轉(zhuǎn)換器14的靈敏層的形狀。光電轉(zhuǎn)換器給出電的輸出信號(hào)，通過根據(jù)本發(fā)明制成的設(shè)備，這輸出信號(hào)進(jìn)一步排除了卡利爾效應(yīng)的影響。