CN86106361B - 连续调透明原版的扫描设备 - Google Patents

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托马斯·泽伦卡博士
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
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Abstract

对透明图象原版进行扫描的设备，由原版出发的散射光通过透镜传到一弥散屏上，弥散屏置于一光线混合器上。在光线混合器中，光线供多次反射而混合，再经混合器的输出端传到截面转换器，截面转换器由大量光导纤维组成。截面转换器把光线导向一光电转换器。本设备具有高效率并减少由卡利尔效应引起的图象失真，使之在复制时不再起妨碍作用。

Description

连续调透明原版的扫描设备
本发明涉及电子翻版技术，尤其是平板扫描仪中对连续调原版（Halbtonvorlage）进行透射扫描的设备。
在对图象原版（一般是银粒底片）进行透射扫描时，如果采用方向性强的光线照明，在光线穿透后测得的黑度值将不同于使用散射光照明的情形。在方向性强的照明条件下获得的黑度值将向光密度高的方向偏移。这种所谓的卡利尔效应的现象是由于光线在照相底片中的银粒处发生的散射而引起的，并显著依赖于银粒的颗粒度及其分布。
在电子翻版技术中这种效应使图象失真。特别是在所谓的平板扫描仪的场合，平放的原版为垂直于原版移动方向而运动的细光束扫描时这种失真更为明显（所谓的飞点扫描）。在现代平板扫描仪中用激光作光源，激光的细束在扩展后行经一旋转着的多角形反射镜，通过一个所谓的扫描器-透镜来校正偏转时发生的象差，再由此扫描器-透镜聚焦到原版平面上。通过这多角形反射镜来实现光束的摆动，而原版则垂直于摆动平面而缓慢地移动，这样就实现了逐线扫描。通过原版的光线强度依赖于该光线所通过的象素的黑度，该光线沿着扫描线以适当的方式导向一光电转换器，于是原版的黑度值即转换成一串电信号。
如果不采取进一步措施，用这种扫描方式获得的光密度值将由于上述卡利尔效应而失真，这就妨碍图象的再现。
欧洲专利第0065242号提出一种透射扫描的光学照相装置，其中在原版下面平行于扫描线设置有一个内部部分镜面反射，部分乱反射的柱体，它有一平行于扫描线的长缝让透过原版的光线通过。由大量光导纤维组成的截面变换器的端面垂直于光线的入射轴。
除了非常低的效率以外，这种设备的缺点在于：被扫描的原版的支持物照例由一玻璃板构成，从稳定性考虑它必须有足够的厚度。因此光线入射狭缝与原版之间至少需相距这一玻璃片的厚度。另外，该光线入射狭缝必须尽可能窄以便让这设备有一个合理的工作效率。结果，散射光束的入射孔径受到显著的限制，以至仅能不完全地消除卡利尔效应所引起的干扰。
在中等光密度时由原版出发的散射光束的孔径角就已大大超过柱体上由狭缝边所限制的入射角，因此被狭缝边所阻挡的散射光对测量值没有贡献。
本发明的任务在于：提出一种透射扫描装置，特别是对于平板扫描仪，它可以消除卡利尔效应的影响，或者至少是使它不再起破坏作用。本发明采用以下措施来达到这个目的，即由激光源产生的光束通过旋转着的多角形反光镜对垂直于扫描方向移动的原版一条条线地进行扫描，其特点为：通过原版的光线至少通过一个柱透镜再投射于
Figure 86106361_IMG2
散屏上，
Figure 86106361_IMG3
散屏形成了由透明材料组成的，基本上是长方形的光线混合器的入射面，在光线混合器的出射面放着一个主要是由大量单个光导纤维组成的截面变换器，其输入端的几何形状相当于光混合器的光线出射面的形状，而其另一端则取光电转换器中光敏层的形状。其明显的改进为：用一个费涅尔透镜代替柱透镜，来聚集由透明原版出发的散射光束;采用全息透镜来聚集由透明原版出发的散射光束;采用衍射光栅来代替散屏;光线混合器的至少一个外表面是反射镜面。
下面根据图来对本发明作细致的说明，此图简单地表示了光路的安排。
由激光源1发出的光束2经过一无焦光学系统3变成一平行光束4。此光束落射到一个由电机6带动而旋转着的多角形反光镜5。这多角形反光镜把光束偏向一个所谓的“扫描器-透镜”进行f-θ调整，即补偿因角速度不同而引起的正切误差，并同时使光束保持聚焦于平面透明原版8上的笔直的扫描线9上，被扫描的透明原版将由一个未示出的机构慢慢地沿着箭头方向移动，这样就实现了逐线扫描。
由于卡利尔效应，方向性很强的入射光会以或多或少张开的散射束状离开原版下表面。如上所述，散射发生于底片上的银粒处，并依赖于它的颗粒度及其分布。在扫描线9下面设置的柱透镜10把这光束聚焦于
Figure 86106361_IMG5
散屏11。如果未发生任何散射（原版未变黑，光密度为零），那么在
Figure 86106361_IMG6
散屏上仅形成一个较小的焦点。相反，在黑度较大处，即散射较强时，聚焦斑将呈或长或短的椭园形，其长轴平行于扫描线9。散屏11是所谓的光线混合器12的前表面，光线混合器基本上由一块长方形透光材料-玻璃或普列克斯玻璃（聚甲基丙烯酸酯有机玻璃）-组成，其外表面抛光。由
Figure 86106361_IMG8
散屏11出发的强烈的散射光在此玻璃体内经过多次反射传到下表面，因而光线以大面积出射而与打到
Figure 86106361_IMG9
散屏上的聚焦斑的形状无关。这样就消除了卡利尔效应的影响或者至少是强烈地减弱到使之在实际上不再呈现干扰现象。由光线混合器12的下表面出来的光线通过截面变换器13，后者由很多无规则的光导纤维组成。紧靠光线混合器12处，光束具有光线混合器12的下表面的形状，而在另一端则聚集成另一种截面，它基本上相应于光电转换器14的灵敏层的形状。光电转换器给出电的输出信号，通过根据本发明制成的设备，这输出信号进一步排除了卡利尔效应的影响。

Claims (7)

1、一用以消除卡利尔效应，特别是对平放的透明原版进行扫描时的卡利卡效应的装置，其中由激光源产生的光束通过旋转着的多角形反光镜对垂直于扫描方向移动的原版一条条线地进行扫描，通过原版的光线投射于弥散屏上，再经过一由透明材料组成的光线混合器进入一主要是由大量单个光导纤维组成的截面变换器，再导入一光电转换器;其特征在于，通过原版的光线至少先通过一个柱透镜再投射于弥散屏上;弥散屏形成了基本上为长方形的光线混合器的入射面;截面变换器的输入端几何形状相应于光线混合器的光出射面的形状，而它的输出端则取光电转换器中光敏层的形状。
2、按照权利要求1的装置，其特征在于：用一个费涅尔透镜代替柱透镜，来聚集由透明原版出发的散射光束。
3、按照权利要求1的装置，其特征在于：采用一全息透镜来聚集由透明原版出发的散射光束。
4、按照权利要求1的装置，其特征在于：采用衍射光栅来代替弥散屏。
5、按照权利要求2的装置，其特征在于：采用衍射光栅来代替弥散屏。
6、按照权利要求3的装置，其特征在于：采用衍射光栅来代替弥散屏。
7、按照权利要求1-6中的任一项的装置，其特征在于：光线混合器的至少一个外表面是反射镜面。
CN86106361A 1985-09-20 1986-09-20 连续调透明原版的扫描设备 Expired CN86106361B (zh)

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