СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕНОСА ПРЕОБРАЗОВАННЫХ В ЦИФРОВУЮ ФОРМУ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНУЮ ОСНОВУ Российский патент 2002 года по МПК G03F7/20 G03F7/00 G11B7/00 

Область техники
Объект данного изобретения заключается в обеспечении системы для переноса преобразованных в цифровую форму изображений на чувствительную основу или наоборот.

Объектом данного изобретения также является устройство для осуществления указанной системы.

Данное изобретение конкретно, если не исключительно, применимо для области изображений высокой разрешающей способности, например при изготовлении пленок.

Здесь термин "высокая разрешающая способность" предполагает значительную четкость, то есть четкость профессионального типа, составляющую в качестве неограничивающего примера величину шага между элементами изображения, равную 10 микронам. Здесь термин "элемент изображения" означает - на компьютерном языке - известные точки, совместно составляющие изображение. Эту величину также обычно определяют как растр ≤10.

Сам процесс переноса преобразованного в цифровую форму изображения в элементе изображения из компьютера в устройство, выполняющее воспроизведение, здесь называется процессом растризации.

Одна из главных, если не исключительная, целей заключается в производстве печатных схем.

Система и устройство согласно данному изобретению также могут применяться в любой другой области, где требуется фотопленка, например в полиграфии и др.

Известный уровень техники
В известном уровне техники известны устройства сенсибилизации фотопленки различными фоточувствительными материалами и для разных целей. Работа устройств высокой разрешающей способности по существу основана на применении световой головки, которая сенсибилизирует фоточувствительный материал, либо в более современных технических решениях - на применении лазерной головки.

Устройство содержит цилиндрическую опору для фоточувствительного материала или плоскую опору.

В случае применения цилиндрической опоры имеются два решения: либо решение, предусматривающее вращение барабана и поступательно-возвратное перемещение головки в поперечном направлении, либо решение, согласно которому обеспечивают фиксированный и полый цилиндр, фоточувствительный лист помещают внутри цилиндра, и головку помещают в него в осевом направлении, которая не только перемещается попеременно-поступательно и возвратно, но также и вращается.

В этом способе при должной согласованности соответствующих перемещений преобразованное в цифровую форму изображение восстанавливают путем перенесения соответствующих точек одну за другой на основе соответствующих координат до полного восстановления изображения.

Решение с использованием плоской опоры применяют в меньшей степени, поскольку оно считается сложным и дорогостоящим по сравнению с предыдущими решениями, и в нем применяют по существу тот же принцип, с той разницей, что оно действует как графопостроитель, в котором пишущая головка перемещается по указанной поверхности вдоль по соответствующим координатам, совершенно аналогично графопостроителю в компьютере.

X-Y - перемещение материала основы изображения раскрывают, например, в патенте GB-A-2187855.

Концепцию использования совокупности освещаемых источников раскрывают, например, в WO-A-93/24326, но в этом документе предусматривают новый способ, позволяющий значительно сократить объем работы.

Все упомянутые выше решения являются дорогостоящими и трудными, и в любом случае для них требуются длительные сроки воспроизведения.

Разрешающая способность значительно выше в решениях, применяющих лазер, но время и издержки на закупку и техобслуживание такого устройства при этом остаются очень высокими также по причине наличия существенных механических перемещающихся деталей.

При рассмотрении всех этих типов машин можно отметить наличие только одной рабочей головки, которая может направлять одну или несколько точек одновременно в логической последовательности до завершения всего изображения на поверхности, выбранной для экспонирования, начиная, например, с верхнего угла до достижения нижнего диаметрально противоположного угла.

Логическая последовательность этих этапов делает практически невозможным значительное увеличение рабочей скорости.

Как упоминалось выше, GB-2187855 раскрывает фотопостроитель, в котором используют устройство оптического затвора с одним источником света, опору для листа фоточувствительного материала для экспонирования, причем устройство оптического затвора помещают между источником света и листом для разделения изображения на листе на совокупность отделяемых друг от друга интервалами субучастков или элементов изображения, при этом их коэффициентом пропускания света индивидуально управляют входящим в состав устройства компьютером, чтобы экспонирование соответствовало нужной графике или иллюстрации. Устройство оптического затвора можно перемещать относительно листа для экспонирования участков, соответствующих тем, которые первоначально относятся к интервалу между элементами изображения.

Это решение представляет значительный интерес, но его недостаток заключается в том, что оно не может контролировать изображение целиком из-за тени указанного устройства оптического затвора.

Упоминаемый выше документ WO-A-93/24396 раскрывает способ и устройство, которые удерживают тонкий носитель между двумя телами.

В частности, с точки зрения более быстрого и лучшего экспонирования носителя разработаны электронные интегральные схемы, посредством которых можно формировать избирательно модулируемые световые каналы. Эти интегральные схемы можно использовать для построения стержня поперечно носителю для экспонирования, в результате чего носитель освещают в когерентной линии по всей его ширине (US 4899222, US 5030970, GB 187855). Исходя из этих решений, задача данного изобретения заключается в устранении указанных недостатков, в частности, в обеспечении недорогого, надежного, быстродействующего устройства, требующего минимального технического обслуживания, удобного в эксплуатации и в котором уровень разрешения может быть наивысшим, т. е. без того, чтобы подвергать какому-либо риску необходимый соответствующий уровень разрешения, как указано выше, используя решение согласно US 4176947, где раскрывают механизм шага и повтора. В частности, это относится к устройству перемещения листового материала, в первую очередь микрофиши, по совокупности положений осей Х и У с помощью газовой подушки, образованной на пластине, в котором листовой материал смещают с помощью направленных газовых струй или сносов.

Эти и другие задачи решаются заявляемой системой переноса преобразованных в цифровую форму изображений из компьютера на материал основы изображения, который может быть фоточувствительным, или наоборот, с помощью освещаемых точечных источников, отличающейся тем, что она содержит: средство экспонирования в виде плоской активной пластины, причем активная пластина содержит множество (n) световых источников точечного экспонирования, размещаемых на ней фиксированно из расчета один источник на квадрат в растре из (n) квадратов, выполненных с возможностью подключения к компьютерной системе и с возможностью сканирования светом посредством соответствующих программных средств в соответствии с преобразованным в цифровую форму изображением, подлежащим переносу, при этом обрабатывается только одна точка, соответствующая только одному элементу изображения на квадрат (n), причем каждый квадрат (n) растра выполнен с возможностью включения в себя множества элементов или точек изображения, равного (x), вследствие чего общее число элементов или точек всего изображения равно (nx), средство для опоры фоточувствительного материала, средство для перемещения фоточувствительного материала и/или активной пластины, выполненное с возможностью перемещения одного из них относительно другой в соответствии с преобразованными в цифровую форму координатами, соответствующими, по меньшей мере, квадрату (n) всего преобразованного в цифровую форму изображения, и с возможностью приведения в действие световых источников точечного экспонирования последовательно с шаговым перемещением по точкам так, что каждый источник экспонирует и сканирует всю поверхность, соответствующую его собственному квадрату (n) фоточувствительного материала, а также для получения всего изображения с помощью последующих световых источников точечного экспонирования, каждый из которых расположен в соответствующем квадрате (n) растра, для приведения в действие для последовательных точек указанного квадрата (n) соответствующих освещаемых источников (n) средств или детектора точечного экспонирования, каждый раз и поэтапно, в результате чего каждый указанный источник (n) (11) экспонирует/сканирует всю поверхность, соответствующую его собственному квадрату (n) подлежащего сенсибилизированию материала, для получения сенсибилизированного квадрата (n) материала основы изображения, и также для получения нужного целого изображения с помощью последующих (n) освещаемых источников, каждый из которых расположен в своем соответствующем квадрате (n) растра.

Вследствие этого имеется непосредственное преимущество повышения скорости переноса и сенсибилизирования, равного кратному числу секций растра (n).

При этом исходят из теоретического и фактического аспекта скорости действия электронного переноса, равной скорости света.

С учетом повышенной степени комплексности обработки и вычисления время работы сокращается более чем на 70%; при этом имеется также преимущество значительного упрощения системы, снижения себестоимости (для активной пластины, общей "светодиодной" поверхности), и пр.

Предпочтительно перемещение сообщают фоточувствительному листу, который удерживают в подвешенном состоянии между активной пластиной и контрпластиной в воздушной подушке.

Поэтому перемещение является очень легким и быстрым, без значительных перемещающихся масс.

Кроме этого, фоточувствительный материал не касается поверхности активной пластины и поэтому не повреждается.

Указанную воздушную подушку преимущественно выполняют посредством множества точечных воздушных струй, образуемых в противоположных пластинах, в результате чего лист находится в подвешенном состоянии между двумя поверхностями, и при этом механизм перемещения будет зажимать лист только на одной стороне в целях его простого и ограниченного перемещения.

Эти и другие преимущества будут очевидны из следующего ниже описания вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, подробности которых не следует рассматривать как ограничивающие и которые даны только в качестве примера.

Фиг. 1 - схематический вид спереди сенсибилизирующей активной пластины.

Фиг. 2 - увеличенный вид "n"-части подразделяемого растра, который теоретически составлен из подлежащего копированию изображения, включающего в себя множество "х" точек или элементов изображения, составляющих изображение.

Фиг. 3 - схематическое изображение поперечного сечения устройства, имеющего активную пластину, контрпластину и механизм, в котором соответствующий сенсибилизирующий лист подвешен и перемещается между двумя пластинами.

Фиг. 4 - схематическое изображение схемы перемещения для переноса изображения из компьютера на чувствительную основу; причем возможна обратная операция аналогичным и симметричным образом.

Со ссылкой на упомянутые чертежи раскрывают следующее.

Обращаясь к фиг. 1: активная пластина содержит ретикуляцию "n" квадратов, каждый из которых содержит освещаемый светодиод, который в соответствии с программой 11 выполнен с возможностью точечно сенсибилизировать подлежащую экспонированию фоточувствительную пленку 3, которую помещают между указанной активной пластиной 1 и контрпластиной 2.

Активная пластина 1 и контрпластина 2 оборудованы множеством отверстий 12, которые предпочтительно единообразно распределены, для выпуска противоположных струй сжатого воздуха (f), чтобы обеспечить подвешивание листа между ними, который самоцентруется в соответствующей воздушной подушке в соответствии с изображением в фиг. 3.

Отверстия струй воздуха преимущественно размещают между светодиодом экспонирования 11 и пленкой 3.

Экспонируемые пленку или фоточувствительный лист 3 помещают между пластинами 1 и 2 загрузочным средством в соответствии с известным уровнем техники и зажимают зажимом или соответствующим зажимным средством 4, и они находятся между ними в подвешенном состоянии.

Пластины позиционируют в направленном положении; активная пластина 1 также позиционирована относительно соответствующего светодиода 11 для экспонирования пленки 3.

Основу пленки 4 перемещают средствами известного уровня техники, выполненными в виде графопостроителя, приводимого в действие системой сканера, для переноса изображения.

В соответствии с фиг. 4 изображение в компьютере S подразделяют на совокупность секторов, как на шахматной доске, в которых каждый сектор соответствующего растра "n" является сканируемой частью.

Эту операцию можно также осуществлять в цифровом виде с помощью управляющих программных средств, и таким образом будет получено определенное перемещение A-B-C-D, которое посредством преобразователей, декодеров и кодеров, и процессоров будет соответствующим образом перемещаться на фоточувствительном материале 3 или, наоборот, с помощью обратного процесса.

В отношении концепции изобретения, как отмечалось выше, данное изобретение относится к системе для переноса преобразованных в цифровую форму изображений из компьютера S на фоточувствительный материал, содержащей источники света, которая согласно изобретению содержит средство экспонирования в виде плоской активной пластины 1, причем активная пластина 1 содержит множество (n) световых источников 11 точечного экспонирования, размещаемых на ней фиксированно из расчета один источник на квадрат в растре из (n) квадратов, выполненных с возможностью подключения к компьютерной системе S и с возможностью сканирования светом посредством соответствующих программных средств в соответствии с преобразованным в цифровую форму изображением, подлежащим переносу, при этом обрабатывается только одна точка, соответствующая только одному элементу изображения на квадрат (n), причем каждый квадрат (n) растра выполнен с возможностью включения в себя множества элементов или точек изображения, равного (х), вследствие чего общее число элементов или точек всего изображения равно (nx), средство 4 для опоры фоточувствительного материала 3, средство 5 для перемещения фоточувствительного материала 3 и/или активной пластины 1, выполненное с возможностью перемещения одного из них относительно другой в соответствии с преобразованными в цифровую форму координатами, соответствующими, по меньшей мере, квадрату (n) всего преобразованного в цифровую форму изображения, и с возможностью приведения в действие световых источников 11 точечного экспонирования последовательно с шаговым перемещением по точкам так, что каждый источник 11 экспонирует и сканирует всю поверхность, соответствующую его собственному квадрату (n) фоточувствительного материала, а также для получения всего изображения с помощью последующих световых источников точечного экспонирования, каждый из которых расположен в соответствующем квадрате (n) растра.

Указанную систему осуществляют в устройстве, содержащем противоположные пластины, активную пластину для сенсибилизирования фоточувствительного листа и противоположную пластину.

Обе пластины имеют противоположные отверстия для струй воздуха, чтобы поддерживать фоточувствительный лист (пленку) между ними.

Зажимная система листа между пластинами обеспечивает ее перемещение.

Более конкретно, со ссылкой на фигуры: фоточувствительный лист просто помещают между двумя поверхностями, каждая из которых представляет собой опору многих источников света.

Источники света расположены в порядке, охватывающем всю поверхность фоточувствительного листа (пленки).

Относительное смещение между пленкой и источниками света позволяет освещать любую точку пленки и вследствие этого сенсибилизировать ее преобразованным в цифровую форму изображением нужным образом и на нужном уровне разрешения.

Устройство состоит из основания, внутри которого помещают коробку с пленками и систему их загрузки (эта система не описывается, но является системой известного уровня техники, например системой, используемой в автоматических устройствах загрузки листов) для переноса каждого листа в область экспонирования внутри указанных противоположных пластин.

Пленку фиксируют перед экспонированием в системе двухосевого перемещения.

Из сопел пластин выходят струи воздуха, которые удерживают лист всегда в отцентрованном положении, предотвращая его контактирование с противоположными поверхностями.

Пластины размещают близко друг к другу, но без контактирования друг с другом, в результате чего получают воздушную подушку между поверхностями в относительном перемещении.

Систему можно выполнить с возможностью приведения ее в действие соответствующими программными средствами, которые будут обеспечивать команды по ее эксплуатации, а именно:
- команду сбора цифровых данных изображения;
- команду подготовки этих данных соответственно размеру и разрешению, требуемым для устройства экспонирования, чтобы их можно было передать на односветовые модуляторы согласно траектории, которую они описывают в процессе экспонирования.

Входные данные для процесса экспонирования всегда цифровые.

Исходное изображение можно преобразовать в цифровую форму начиная с простой фотографии, или аналогичного материала, с помощью сканеров или других средств преобразования изображения в цифровую форму.

Если изображение дают с помощью векторизованных данных, то его подвергают растризации с помощью разрешающей способности экспонирования.

До начала процесса экспонирования необходимо адаптировать размер и разрешающую способность изображения относительно размера и переменных параметров устройства экспонирования.

Определяют отношение "элемент изображения: элемент изображения".

Это определяют по механическим характеристикам устройства экспонирования и характеристикам измерения исходного изображения.

Таким образом получают изображение типа "поразрядной карты отображения информации".

Это делают для сокращения требуемого пространства и также для сжатия формы.

Поэтому изображения разделяют на отдельные секторы, соответствующие положениям (n) квадрата.

Кроме этого, данные каждого сектора сортируют в последовательности, соответствующей перемещению между устройством экспонирования и экспонируемым объектом.

Данные передают на отдельные модуляторы (источники света) синхронно с относительным смещением положения, чтобы охватить все пространство обрабатываемого участка.

Смещение пленок происходит по двум осям.

Шаг смещения также определяет разрешающую способность, которую может обеспечить устройство, и этот шаг может быть разным для каждой оси.

Ход каждой из указанных двух осей определяют по расстоянию между двумя прилегающими точками.

Когда траектория первой оси заканчивается, вторую ось смещают на один шаг.

Экспонирование заканчивается тогда, когда вторая ось завершает весь ход.

Нужно отметить, что данное техническое решение обеспечивает смещение пленки с массами в минимальном перемещении.

Поскольку ход определяется расстоянием между "точками" светового луча, его можно свести к минимуму.

Таким образом достигается значительно сокращенное общее время экспонирования и определенно более высокая точность по сравнению с имеющимися техническими решениями.

Разумеется, эту систему можно применять в обратном порядке, то есть для переноса графического изображения с соответствующей внешней основы (например, бумаги) в компьютер - всегда как преобразованное в цифровую форму изображение.

Изобретение относится к устройствам экспонирования, а именно к системам для переноса преобразованных в цифровую форму изображений на чувствительную основу. Заявленное устройство содержит активную пластину с множеством световых источников и контрпластину, которые образуют воздушную подушку, в которую помещают экспонируемую пленку, опирающуюся одной стороной на систему перемещения построителя, которая перемещает ее в пределах некоторой части всего изображения. Технический результат- быстрое и четкое экспонирование. 3 с. и 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Система для переноса преобразованных в цифровую форму изображений из компьютера (S) на фоточувствительный материал, содержащая источники света, отличающаяся тем, что содержит средство экспонирования в виде плоской активной пластины (1), причем активная пластина (1) содержит множество (n) световых источников (11) точечного экспонирования, размещаемых на ней фиксированно из расчета один источник на квадрат в растре из (n) квадратов, выполненных с возможностью подключения к компьютерной системе (S) и с возможностью сканирования светом посредством соответствующих программных средств в соответствии с преобразованным в цифровую форму изображением, подлежащим переносу, при этом обрабатывается только одна точка, соответствующая только одному элементу изображения (p) на квадрат (n), причем каждый квадрат (n) растра выполнен с возможностью включения в себя множества элементов или точек изображения, равного (x), вследствие чего общее число элементов или точек всего изображения равно (nx), средство для опоры (4) фоточувствительного материала (3), средство (5) для перемещения фоточувствительного материала (3) и/или активной пластины (1), выполненное с возможностью перемещения одного из них относительно другой в соответствии с преобразованными в цифровую форму координатами, соответствующими, по меньшей мере, квадрату (n) всего преобразованного в цифровую форму изображения, и с возможностью приведения в действие световых источников (11) точечного экспонирования последовательно с шаговым перемещением по точкам так, что каждый источник (11) экспонирует и сканирует всю поверхность, соответствующую его собственному квадрату (n) фоточувствительного материала, а также для получения всего изображения с помощью последующих световых источников точечного экспонирования, каждый из которых расположен в соответствующем квадрате (n) растра. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что фоточувствительный материал (3) установлен с возможностью перемещения и удерживания в подвешенном состоянии в воздушной подушке между активной пластиной (1) и контрпластиной (2). 3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что воздушная подушка образуется посредством множества точечных воздушных струй, создаваемых в противолежащих активной пластине (1) и контрпластине (2). 4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что фоточувствительный материал (3) зажат средством перемещения только на одной стороне. 5. Устройство для переноса преобразованных в цифровую форму изображений из компьютера (S) на фоточувствительный материал (3), выполненное и действующее в соответствии с системой по пп. 1-4, отличающееся тем, что содержит активную пластину (1) с множеством световых источников (11) точечного экспонирования фоточувствительного материала, приводимых или не приводимых в действие при освещении независимо друг от друга, средство для опоры (4) фоточувствительного материала (3) над активной пластиной (1), средство (5) для перемещения фоточувствительного материала (3) и/или активной пластины (1), выполненное с возможностью перемещения, по меньшей мере, одного из них относительно другой, причем устройство выполнено с возможностью связи со средством программированного включения и отключения световых источников точечного экспонирования. 6. Устройство для переноса преобразованных в цифровую форму изображений из компьютера на фоточувствительный материал, выполненное и действующее в соответствии с системой по пп. 1-4, отличающееся тем, что содержит активную пластину (1) с множеством световых источников (11) точечного экспонирования для фоточувствительного материала (3), приводимых или не приводимых в действие при освещении независимо друг от друга, контрпластину (2), расположенную от активной пластины (1) на расстоянии, необходимом для установки фоточувствительного материала (3) между указанными пластинами, средство (12) для подачи воздушных струй в направлении между активной пластиной (1) и контрпластиной (2) для удерживания фоточувствительного материала (3) в подвешенном состоянии между указанными пластинами, средство (5) для перемещения фоточувствительного материала (3) и/или активной пластины (1), выполненное с возможностью перемещения, по меньшей мере, одного из них относительно другой, причем устройство выполнено с возможностью связи со средством программированного включения и отключения световых источников (11) точечного экспонирования. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что содержит автоматическое загрузочное устройство для загрузки фоточувствительного материала в виде листов между активной пластиной и контрпластиной.