CN1130599C - 用于将数字图像转印到感光载体上或将感光载体上的图像转换为数字图像的系统 - Google Patents

Abstract

用于从设置带多个点状曝光装置(11)的有源平板曝光装置(1)的计算机数字化图像获取高分辨率感光图像载体材料(3)的光学绘图仪，有源平板曝光装置(1)和相对有源平板曝光装置(2)之间形成了一个空气垫，感光图像载体材料被插入其中并被曝光，感光图像载体材料被绘图仪运动系统支撑，将其在划分为光栅的整个图像的一部分的区域内移动，从而可以用相应n个点状曝光装置(11)得到整幅图像。

Description

用于将数字图像转印到感光载体上或将感光载体 上的图像转换为数字图像的系统

本发明涉及一种用于将数字图像转印到感光载体上或将感光载体上的图像转换为数字图像的系统。

本发明还涉及一种用于在所述系统中使用的机器。

本发明特别(但并非仅限)用于在象胶片制造这样的高分辨率图像领域中。

在高分辨率图像领域中，分辨率是考虑的重点，因此对于专业类型的分辨率被看作是(即使不是以限定性方式)包括在10像素间距微米—即像素与像素之间的距离—的数值范围内的值。很明显在计算机语言中，像素表示在一起构成了一幅图像的已知图像点。此值还通常被定义为光栅≤10。

这里，用于将数字图像从计算机以像素为单位转印到用于进行复制的机器的处理本身被定义为光栅化处理。

本发明，即使并非专用，也主要是用于印刷电路的生产。

然而，本系统与机器无疑也可以用于任何其它需要感光胶片的领域，比如印刷领域。

现有技术中，已研制出多种用于使由不同感光材料制成的摄影胶片感光的多用途机器。高分辨率机器大多是利用发光头，或技术上更先进的激光头来使感光材料感光。

该种机器包括一个用于感光材料的圆柱形承载物或扁平承载物。

当使用的是圆柱形承载物时，有两种技术方案，或者是滚筒旋转而光头横向往返移动，或者是该圆柱体固定且中空，将感光片插入其间，而光头则沿轴向置于其中且同时作交替往返运动及旋转运动。

以此方式，利用相应形式的运动，可以通过根据各自的坐标逐一传送图像点来对图像进行重建，直至完成整幅图像的重建。

与前一种技术方案相比，由于通常认为其技术复杂且代价昂贵，所以很少采用与扁平承载物有关的技术方案，其实质上利用了与其前者相同的技术原理，所不同之处在于其工作过程更象其中绘图头沿各自坐标移动进行绘图的绘图仪，就象计算机中的制图机一样。

作为一个示例，GA-A-2187855中公开了图像载体材料的X-Y运动方法。

其思想与WO-A-93/24326中所公开的方法一样，也是利用多个发光光源，但新方法将大大减小工作量。

上述这些解决方案成本均十分昂贵且难于进行实施，而且均需要很长的复制时间。

当采用激光形式的方案时，很明显分辨率将会更高，但由于其中需要有大量用于运动的机械部件，所以用于购买及维护该机器的成本会很高，且复制时间仍然会很长。

通过分析上述多种类型的机器，可以发现在所有这些机器中，均只有一个从上方角开始一直到下方径向对角、以逻辑连续方式一次只发送一个或多个图像点、直至对被选中进行曝光的表面上的整幅图像均完成操作的工作头。

以逻辑连续方式执行这些步骤使其几乎不可能很大程度地提高操作的速度。

上述GB-2187855中公开了一种光学绘图仪，其采用了一种光阀装置，该装置使用单独光源以及用于将被曝光的感光材料平片的承载物，该光阀装置放置于该光源和该平片之间，用于将平片图像划分成多个相互间隔开的子区或像素，通过与其相连的计算机来对其光透射率分别进行控制，来对图形或人工作品的某一所需区域进行曝光。光阀装置可以相对于平片进行运动，以使最初与像素之间间隔相关的那些区域相对应的区域曝光。

此解决方案很有新意，但也存在因为所述光阀装置的阴影而导致的不能对整幅图像进行控制的缺点。

上述WO-A-93/24396公开了一种用于使细薄介质保持在两物体之间的方法和装置。

具体地说，为了对该种介质更快及更好地进行曝光，研制出了多种利用其可容纳(romed)多条可选择性调制的光通道的电子芯片。可以用这些芯片来构成横贯所要曝光的介质的连杆，从而使其能够在整个宽度上按一条相干直线来对该种介质进行照射(US4899222，US5030970，GB187855)。

从上述介绍出发，本发明的目标是提供能够避免上述缺陷的方法，具体地说是发明一种廉价，可靠以及快速的、只需要最小限度维护且易于使用的机器，其中利用US416947介绍中所公开的步骤及重复机理，其可以达到在任何情况下均不会危及上述必要合适分辨率级的最高分辨率级。具体地说，其是一种用于利用气垫将平片材料，主要是微缩胶片移动到X轴和Y轴的多处位置上的设备，该气垫形成于平板上，该平板利用冲压式喷气嘴或摇杆来平移平片材料。

本发明的此目的及其它目的由这样一种系统来实现，该系统用于利用多个发光点光源将数字图像从计算机转印到一种任选感光图像载体材料上或反过来从感光图像载体材料转换为计算机中的数字图像，其特征在于包括：

用于所述感光图像载体材料(3)的有源平板曝光装置(1)，在其上可放置所述感光图像载体材料，所述有源平板曝光装置包括在n个方块的光栅中以每方块一个光源的固定方式置于其上的n个点状曝光装置(11)的发光光源，这些点状曝光装置被连到/可连到与所要处理的数字图像有关的计算机系统(S)上，该计算机系统能够利用合适的软件根据所要转印的数字图像使所述点状曝光装置(11)以光照方式来进行曝光/扫描，每次只扫描与每个方块中的一个像素(p)相对应的一个图像点，光栅的每个方块可以包括数目等于x的多个像素或图像点，因此整幅图像的像素或图像点总数等于nx；

用于所述有源平板曝光装置(1)上的感光图像载体材料(3)的承载装置(4)，及

使所述有源平板曝光装置(1)和/或所述感光图像载体材料(3)运动的装置(5)，允许其中的一个根据与所要数字化的整幅图像的至少一个方块所对应的数字坐标相对于另一个运动，逐次针对所述方块的顺序各点逐一激励点状曝光装置(11)的对应发光光源，使得每个所述光源对与被感光材料自身方块相对应的整个表面进行曝光/扫描，以便获得感光图像载体材料(3)的被感光方块，和以便进一步利用其它发光光源获得所需的整幅图像，每个发光光源位于其对应的光栅的方块处。。

以此方式，其优点在于其可以立即将转印及感光速度提高为与光栅分区倍数n相同的倍数。

很明显，其综合考虑了理论方面以及电子转印操作以光速进行运动的事实。

进一步考虑到其存在更复杂的处理和计算，其工作时间被将减少超过70％，另外其还具有简化系统、降低(对于有源平板，只需满足要求的普通“LED”即可)制造成本等重要优点。

优选地，此运动被传动给利用气垫悬浮在有源平板曝光装置和相对有源平板曝光装置之间的感光图像载体材料。

以此方式，感光图像载体材料的运动将十分轻微，快速及灵敏并且还不涉及过多的运动部件。

另外，由于感光图像载体材料不会碰到有源平板曝光装置的表面，因此其将不会被损坏。

优选地，利用相对有源平板曝光装置中的多个点状喷气嘴来形成所述气浮垫层，从而将该感光图像载体材料悬浮在两个表面之间，而同时运动机构将仅在一侧夹紧该感光图像载体材料以使其可以进行简单及有限地运动。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种在上述系统中使用的机器，其特征在于包括：

一个具有用于感光图像载体材料的多个彼此独立发光或不发光的点状曝光装置(11)的有源平板曝光装置(1)；

用于在所述有源平板曝光装置上承载感光图像载体材料的装置；

用于使所述有源平板曝光装置(1)相对于所述感光图像载体材料移动、或反过来使所述感光图像载体材料相对于所述有源平板曝光装置(1)移动的装置；

所述机器被连到或可连到用于以编程方式来打开或关闭所述点状曝光装置的装置上。

根据本发明的还一个方面，提供了一种在上述系统中使用的机器，其特征在于包括：

一个具有用于感光图像载体材料的多个彼此独立发光或不发光的点状曝光装置(11)的有源平板曝光装置(1)；

一个与所述有源平板曝光装置(1)间隔开并留有用于容纳所述感光图像载体材料的空间的相对有源平板曝光装置(2)，

用于让空气在两个有源平板曝光装置的表面之间相对喷射气体以使所述所述感光图像载体材料悬浮于有源平板曝光装置(1，2)之间的装置(12)；

用于使所述有源平板曝光装置(1)相对于所述感光图像载体材料移动、或反过来使所述感光图像载体材料相对于所述有源平板曝光装置(1)移动的装置；

所述机器被连到或可连到用于以编程方式来打开或关闭所述点状曝光装置(11)的装置上。

优选地，在所述有源平板曝光装置之间具有一个用于装载所述感光图像载体材料的自动装载器。

从接下来参照仅出于示意目的而不应被认为是对本发明的限制的附图对本发明的实施例所作的说明中，本发明的这些及其它优点将变得显而易见。

其中：

图1所示为有源平板曝光装置的主视图；

图2所示为理论上构成所要复制的图像的细分光栅的“n”部分的放大示意图，其中含有“x”个构成图像的图像点或像素。

图3所示为包括有有源平板曝光装置、其相对有源平板曝光装置以及用于使对应感光图像载体材料悬浮并运动于两个有源平板曝光装置之间的机构。

图4所示为用于将图像从计算机转印到感光图像载体材料上或以对称方式进行逆操作的运动方案的示意图。

参照上述附图，其公开了：

图1所示为一有源平板曝光装置，其中包括由“n”个方块所构成的网状物，其中每个方块均包括一个根据程序能够以点状方式使放置于所述有源平板曝光装置1和相对有源平板曝光装置2之间的所要进行曝光的感光图像载体材料3感光的点状曝光装置(11)。

有源平板曝光装置1和有源平板曝光装置2均配备有一组优选为均匀分布的用于出射反向压缩气流，以使感光图像载体材料如图3所示悬浮于有源平板曝光装置1和相对有源平板曝光装置2之间并自动位于对应气浮垫层中间位置的内孔12。

优选地，上述气流孔位于胶片3的点状曝光装置11内部中间位置。

所要曝光的感光图像载体材料3与现有技术一样由装载器引入到有源平板曝光装置1和2之间并由夹子或合适的夹紧装置4夹紧，从而悬浮于其中。

具体地说，两个有源平板曝光装置均靠近某一导引位置，而有源平板曝光装置1与各点状曝光装置11对应以对感光图像载体材料3进行曝光。

利用现有技术中形状如同绘图仪的装置可以使感光图像载体材料3的载体移动并由扫描仪来对图像进行转印。

如图4所示，计算机S中的图像被分为如同国际象棋棋盘的多个分区，其中光栅“n”的每个分区是所要扫描的部分。

也可以由一种控制软件以数字方式来执行此操作，以此方式，将实现利用变换器，解码器及编码器和处理器可以被合适地透射到感光片3的胶片上的A-B-C-D的镜面运动，或者利用逆过程来反向透射。

如上所述，本发明涉及一种用于将数字图像从计算机S转印到感光图像载体材料3上或反过来从感光图像载体材料上转换为数字图像的系统，其特征在于包括：

其上可以放置有必须被曝光的所述感光图像载体材料3的有源平板曝光装置1，其包括一组n个以固定方式排列在光栅的n个方块中用于进行点状曝光的点状曝光装置11，其连到/可连到与该数字图像有关的计算机系统S上，并能够利用合适的软件来根据所要转印的数字图像来点亮某一发光光源，但一次只传送与每个方块的一个像素p相对应的一个图像点p，由于光栅每个方块中可以包括数目等于x的多个像素或图像点，所以整幅图像的像素或图像点总数等于nx。

所述有源平板曝光装置1上的感光图像载体材料3的承载装置4，及

所述有源平板曝光装置1的运动装置5及/或所述感光图像载体材料3的运动装置，其能够根据与所要数字化的整幅图像的至少所述部分相对应的数字坐标来相对于另一方移动一方和/或一方的其它一个，并根据连续图像点来逐次逐一激励所述点状曝光装置的发光光源，以对所述感光图像载体材料3进行曝光，从而使每个光源分别感光与所要进行感光的材料自身方块相对应的整个表面并在位于光栅的每个方块处的n个发光光源的辅助下获得所需的整幅图像。

很明显可以将本系统实施于一种其中包括两个相对的有源平板曝光装置--其一为用于对感光图像载体材料进行感光的有源平板曝光装置而另一为与其相对的有源平板曝光装置--的机器中。

这两个有源平板曝光装置均具有用承载感光图像载体材料的相对气流孔(胶片在其之间)。

位于两有源平板曝光装置之间的用于感光图像载体材料的夹紧系统造成感光图像载体材料的运动。

具体地说，参照各附图，在其所公开的方法中，感光图像载体材料被简单地插入到两个表面之间，其中一个表面上有许多光源。

以可以使其覆盖感光图像载体材料整个表面的方式来排列这些光源。

感光图像载体材料与光源之间的相对位移的大小足够于让其照亮胶片上的任一图像点，并因此可以利用数字图像来将其感光为理想的分辨率级。

该机器包括一个其内部放置有用于盛放感光图像载体材料的盒子以及用于其装载操作的系统(本文中虽未对该系统进行说明，但其与现有技术，例如自动感光图像载体材料装载器中所用的系统一样)。

为了进行转印，每个感光图像载体材料均位于所述相对的两有源平板曝光装置之间的曝光区域中。

在曝光之前要先将该感光图像载体材料固定于一个双轴运动系统中。

气流从有源平板曝光装置的喷嘴中喷出，从而使感光图像载体材料始终处于中间位置以防止其与相对的两个表面相接触。

两有源平板曝光装置彼此靠得很近，但并不相接触，从而使得在相对运动的过程中可以在两表面之间形成气垫。

也可以将本系统制成由一种合适软件来进行操作，该软件用于给出与用途有关的指令，即：

采集图像的数字数据；

以一种与曝光装置所需尺寸和分辨率相对应的方式来准备指令，以使其能够分别被传送到与其在曝光处理中所描述的路径有关的单个光调制器上。

始终以数字方式给出到曝光处理的输入。

利用扫描仪或其它的图像数字化仪可以将原始图像从简单照片或类似的载体数字化为数字图像。

如果该图像提供有向量数据，则可以利用曝光分辨率(exposureresolution)将其光栅化。

在开始曝光处理之前，需要使图像尺寸和分辨率与曝光装置的尺寸和可变参数相互适配。

建立像素：像素这一比值。

其是由曝光装置的机械特性，原始图像的度量特性所决定的。

由此将得到一幅“位图”类型的图像。

这样做能够减小所需的空间并可以对其进行压缩。

其结果是，该图像被划分为与n个方块位置相对应的多个单独分区。

另外，每个分区的数据被存储在与曝光装置与被曝光物体之间的相对运动相对应的图像序列中。

为了覆盖所具体转印的区域的整个表面，与位置的相对位移同步地将该数据传送到单独的调制器(光源)上。

感光图像载体材料始在两个轴上均有位移。

位移的间距也定义了该机器所能给出的分辨率，且每个轴上可以互不相同。两个轴中每一个轴的行程是分别由两个相邻点(亮点)之间的距离来确定的。

当第一轴上的路径结束时，第二轴移动一个间距。

而当第二轴完成了整个行程时则曝光也便结束了。

本发明所采用的解决方案的重点便在于允许以最小量运动实现感光图像载体材料始的位移。

当定义行程为光束“亮点”之间的距离时，能够将其减小为最小值。

因此与传统的方法相比，曝光总时间将显著减小，而分辨率则无疑会更高。当然，也可以以相反方式来使用本系统，即用于将图形图像从各外部载体(例如纸张)转换为计算机中的数字图像。

Claims (8)

1.一种利用发光点光源将数字图像从计算机(S)转印到感光图像载体材料(3)，或反过来将感光图像载体材料上的图像转换为计算机中的数字图像的系统，其特征在于包括：

用于所述感光图像载体材料(3)的有源平板曝光装置(1)，在其上可放置所述感光图像载体材料，所述有源平板曝光装置包括在n个方块的光栅中以每方块一个光源的固定方式置于其上的n个点状曝光装置(11)的发光光源，这些点状曝光装置被连到/可连到与所要处理的数字图像有关的计算机系统(S)上，该计算机系统能够利用合适的软件根据所要转印的数字图像使所述点状曝光装置(11)以光照方式来进行曝光/扫描，每次只扫描与每个方块中的一个像素(p)相对应的一个图像点，光栅的每个方块可以包括数目等于x的多个像素或图像点，因此整幅图像的像素或图像点总数等于nx；

用于所述有源平板曝光装置(1)上的感光图像载体材料(3)的承载装置(4)，及

使所述有源平板曝光装置(1)和/或所述感光图像载体材料(3)运动的装置(5)，允许其中的一个根据与所要数字化的整幅图像的至少一个方块所对应的数字坐标相对于另一个运动，逐次针对所述方块的顺序各点逐一激励点状曝光装置(11)的对应发光光源，使得每个所述光源对与被感光材料自身方块相对应的整个表面进行曝光/扫描，以便获得感光图像载体材料(3)的被感光方块，和以便进一步利用其它发光光源获得所需的整幅图像，每个发光光源位于其对应的光栅的方块处。。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述运动被传动到利用气垫悬浮于有源平板曝光装置(1)和相对有源平板曝光装置(2)之间的感光图像载体材料(3)上。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述气垫是利用多个形成于在相对的两有源平板曝光装置(1，2)中的点状喷气嘴获得的，由此使所述感光图像载体材料(3)悬浮于它们之间。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述感光图像载体材料仅在其一侧被夹紧。

5.在根据前述权利要求1-4任一个所述的系统中使用的机器，其特征在于包括：

一个具有用于感光图像载体材料的多个彼此独立发光或不发光的点状曝光装置(11)的有源平板曝光装置(1)；

用于在所述有源平板曝光装置上承载感光图像载体材料的装置；

用于使所述有源平板曝光装置(1)相对于所述感光图像载体材料移动、或反过来使所述感光图像载体材料相对于所述有源平板曝光装置(1)移动的装置；

所述机器被连到或可连到用于以编程方式来打开或关闭所述点状曝光装置的装置上。

6.根据权利要求5所述的机器，其特征在于在所述有源平板曝光装置之间具有一个用于装载所述感光图像载体材料的自动装载器。

7.在根据前述权利要求1-4任一个所述的系统中使用的机器，其特征在于包括：

一个具有用于感光图像载体材料的多个彼此独立发光或不发光的点状曝光装置(11)的有源平板曝光装置(1)；

一个与所述有源平板曝光装置(1)间隔开并留有用于容纳所述感光图像载体材料的空间的相对有源平板曝光装置(2)，

用于让空气在两个有源平板曝光装置的表面之间相对喷射气体以使所述所述感光图像载体材料悬浮于有源平板曝光装置(1，2)之间的装置(12)；

用于使所述有源平板曝光装置(1)相对于所述感光图像载体材料移动、或反过来使所述感光图像载体材料相对于所述有源平板曝光装置(1)移动的装置；

所述机器被连到或可连到用于以编程方式来打开或关闭所述点状曝光装置(11)的装置上。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于在所述有源平板曝光装置之间具有一个用于装载所述感光图像载体材料的自动装载器。

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