專利名稱：帶有多路光頭裝置的掃描機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于電腦排版系統(tǒng)的多路光頭掃描機。
在印刷領(lǐng)域中已廣泛使用電腦排版系統(tǒng)，其基本原理是將所需印刷的圖象和文字信息通過計算機的鍵盤輸入到計算機內(nèi)進行一系列的處理，再用處理后由點陣構(gòu)成的圖象和文字信號去控制掃描機的光源，而該光源發(fā)出的光束，通過空間進入一透鏡將點陣信號聚焦在感光材料上形成象素，從而構(gòu)成圖象和文字。
目前國內(nèi)的電腦排版系統(tǒng)中所采用的掃描機如中國專利86200012文字圖象光學(xué)掃描輸出機和華光I型掃描器(JZJ－380型激光照排機、CWP－LA照排機)均采用單光源(有普通光源和激光光源)，即這種掃描機中發(fā)出的光只有一束光，而我們知道，每行字由n行掃描象素組成，則需來回掃n行，顯然，這就大大地限制了電腦排版的速度，影響了其推廣和普及。近來，國內(nèi)還出現(xiàn)了四路激光光束的光源，如華光四型掃描器，可將掃描速度提高4倍，但是，由于其內(nèi)采用了價格昂貴而體積大壽命較短的聲光調(diào)制器和激光器，欲再增光束路數(shù)，不僅大大增加了成本，而且在結(jié)構(gòu)上也是不可行的。因此，目前國內(nèi)僅停留在單路激光光源和四路光束的水平上。
本實用新型的目的就在于提供一種價格低廉，體積小、壽命長而具有多束光路光源的多路光頭掃描機，以提高電腦排版系統(tǒng)的掃描速度，從而解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的可采用如下的技術(shù)解決方案根據(jù)n束光同時掃描得以使掃描速度提高n倍的道理，我們選用n個發(fā)光二極管——體積小壽命長且價亷與n條光纖——外層覆蓋高折射率介質(zhì)，能使光在其中呈全反射而傳輸損耗小加之光纖細(xì)軟可任意彎曲等特點進行耦合制成n路光頭(n可根據(jù)需要選擇)實現(xiàn)多束光路掃描，從而提高了電腦排版系統(tǒng)的掃描速度，其特征在于選用發(fā)光強度大的發(fā)光二極管(LED)，將其發(fā)光面進行平整光潔處理，同時選用大孔徑芯徑的光纖，除去其端面附近的保護層，并用酒精洗凈，使其穿過較細(xì)的玻璃管并涂以環(huán)氧樹脂膠(或其他樹脂膠)，為增加強度在外套一不銹鋼管，使三者同心和三者的端面對齊，固化為一體，經(jīng)平整光潔處理達到較高光潔度，將上述分別進行處理過的發(fā)光二極管和光纖分別伸入一金屬(或膠木或塑料)套管的兩端(發(fā)光二極管在大端，光纖伸入小端)進行耦合，然后將所有耦合的發(fā)光二極管與光纖并排排列到與其排列長度相同的兩塊有機玻璃片之間并涂以樹脂膠，在兩片有機玻璃片外面再用兩個大小相同的銅片夾住，涂滿膠使之牢固成一體，最后進行平整加工，至此形成了多路光頭裝置，配置公知的電腦并行接口，光源驅(qū)動電路，主掃描驅(qū)動電路、付掃描驅(qū)動電路、透鏡、滾筒型或平面型裝有感光材料的暗盒等主要組件即構(gòu)成多路光頭掃描機。
現(xiàn)在結(jié)合附圖對多路光頭掃描機作更詳盡的描述


圖1多路光頭裝置原理示意圖；圖2多路發(fā)光二極管驅(qū)動電路原理圖；圖3套管結(jié)構(gòu)簡圖；圖4滾筒型多路光頭掃描機工作框圖；圖5平面型多路光頭掃描機工作框圖。
參見
圖1、圖2、圖3，多路光頭裝置(14)由光源驅(qū)動電路(1)、發(fā)光二極管與光纖的耦合裝置(2)、光纖輸出口(3)和透鏡(4)組成光源驅(qū)動電路(1)如圖2所示由電腦并行接口獲取信號驅(qū)動、控制多路發(fā)光二極管電路，即電腦并行接口的信號通過R1進入三極管3DG6G的基極，當(dāng)信號為“0”時通過選擇R1、R2的范圍使三極管工作于截止?fàn)顟B(tài)(R1＝2.5～8.5千歐，R2＝50～100歐)，發(fā)光二極管不發(fā)光；當(dāng)信號為“1”時，三極管工作于導(dǎo)通狀態(tài)，此時流過R2的電流在15～45毫安范圍內(nèi)，發(fā)光二極管LED發(fā)光。
發(fā)光二極管與光纖的耦合裝置(2)如
圖1所示選擇發(fā)光強度至少為50毫燭光(mcd)，沒有封裝的，發(fā)光顏色為紅色或綠色(根據(jù)感光材料來確定)的發(fā)光二極管，選擇大孔徑芯徑的光纖－－至少不小于100微米，首先除去光纖端面附近的保護層，用酒精洗凈光纖端面，外表面涂以環(huán)氧樹脂膠，使其穿過一根長2厘米的細(xì)玻璃管(內(nèi)徑略大于光纖外徑)，再將其外涂以環(huán)氧樹脂膠穿過一根與其相同長度的不銹鋼管，使光纖、玻璃管、不銹鋼管三者同心、三者的端面對齊，并固化為一體，對三者對齊的端面進行平整光潔處理，使達到較高光潔度。發(fā)光二極管與光纖的數(shù)量可根據(jù)所需光束路數(shù)確定。
制作一個如圖3所示結(jié)構(gòu)的套管，用金屬材料或膠木或塑料制成，其作用是發(fā)光二極管和光纖能穩(wěn)固地耦合為一體，(發(fā)光二極管和光纖分別由B端與A端伸入)，提高其牢固程度。
組裝將上述處理過的發(fā)光二極管與光纖分別伸入套管的大、小兩端，二者在管內(nèi)相耦合，用光通量測試儀調(diào)整二者的相對位置，使光纖另一端輸出的光強最大，然后涂以環(huán)氧樹脂膠，保持二者相對位置直到固化，三者為一體。
光纖輸出口(3)，根據(jù)需要光束路數(shù)選擇相應(yīng)根數(shù)的光纖，在其輸出端附近除去保護層，用酒精清洗端面，按選擇的光纖根數(shù)并排排列的長度制作同樣大小的有機玻璃片和銅片各兩塊要求平整光潔。在有機玻璃片上涂以環(huán)氧樹脂膠，將光纖在其上整齊排列，盡量靠攏，用另一塊有機玻璃片壓住，直到固化，再將兩塊銅片夾住兩塊有機玻璃片，涂滿膠使之牢固成一體，要求光纖的端面與兩對玻璃片、銅片的邊沿對齊，再對其進行平整光潔加工即可。
透鏡(4)，由于光束排列密度為8根／毫米(光束呈喇叭狀向前散開)而印刷要求為40根／毫米，則需在光纖的前方放置一個透鏡，使之聚焦，并使光斑縮小五倍(采用 1/(f) ＝ 1/(u) ＋ 1/(U) 公式計算)再配置電腦并行接口，主掃描驅(qū)動電路、付掃描驅(qū)動電路、暗盒等即構(gòu)成了多路光頭掃描機。
根據(jù)上述實施例，如選擇光束路數(shù)n為8，即用8個三極管、8個發(fā)光二極管、8根光纖即可組成一個8路光頭裝置，以此替換中國專利86200012中的光學(xué)系統(tǒng)，就構(gòu)成一滾筒型多路光頭掃描機。
根據(jù)上述實施例，如選擇光束路數(shù)n為24，即采用24個三極管，24個發(fā)光二極管，24根光纖即可組成24路光頭裝置，以此替換長春光學(xué)精密機械研究所生產(chǎn)的JZJ——380型激光照排機中的激光光源，就構(gòu)成平面型多路光頭掃描機。
根據(jù)上述實施例，如選擇光束路數(shù)n為128，即采用128個三極管，128個發(fā)光二極管、128根光纖即可組成128路光頭裝置，以此替換日本產(chǎn)理光(RICOH)909E激光打印機中的激光二極管將大大提高該機的打印速度。
根據(jù)上述實施例，如選擇光束路數(shù)n＝1000，即采用1000個三極管，1000個發(fā)光二極管，1000根光纖即可組成1000路光頭掃描機，其掃描幅面可做到250毫米，并且不必采用圖4、圖5中的主掃描驅(qū)動電路，主掃描可做成全電子掃描，僅用付掃描驅(qū)動電路。
本實用新型工作過程可以圖4、圖5所示的滾筒型多路光頭掃描機和平面型多路光頭掃描機為例作如下敘述滾筒型多路光頭掃描機(圖4)由電腦并行接口(17)送來將圖象、文字轉(zhuǎn)換成n位點陣信號，送入多路光頭驅(qū)動電路(11)，每一束光路驅(qū)動信號可驅(qū)動一個發(fā)光二極管，當(dāng)該位信號為1時，發(fā)光二極管亮；而當(dāng)該位信號為零時，發(fā)光二極管截止，n路信號控制n個發(fā)光二極管，多路光頭裝置(14)上的n個發(fā)光二極管所發(fā)出的n束光注入n根光纖中傳輸，n根光纖整齊緊密排成一列光束，通過透鏡(4)聚光，投射在暗盒(16)上的感光材料(15)上進行感光，這時主掃描驅(qū)動電路(13)控制滾筒轉(zhuǎn)動一周，付掃描驅(qū)動電路(12)控制拖板上的多路光頭裝置橫移n×δ毫米，(n為光束數(shù)目，δ代表分辨率)，不斷地重復(fù)上述過程，可完成一頁的掃描，感光材料經(jīng)顯影，定影得到電腦圖文信息。
平面型多路光頭掃描機，如圖5所示，由電腦來的圖文信息送到電腦并行接口電路(17)轉(zhuǎn)換成n位信號，送到多路光頭驅(qū)動電路(11)，每一路控制一個發(fā)光二極管的亮和熄，n個驅(qū)動電路控制多路光頭裝置(14)的n個發(fā)光二極管，n束光由光纖導(dǎo)光經(jīng)透鏡(4)聚光對感光材料10進行暴光。主掃描驅(qū)動電路(28)控制多路光頭裝置(14)左右移動對感光材料進行掃描，掃描一次后，收片電路(23)控制電機(24)轉(zhuǎn)動，暗盒(22)里卷片機構(gòu)轉(zhuǎn)動，掃描過的片子保存在暗盒(22)里。反復(fù)進行上述過程直到電腦圖文信息送完，整個過程結(jié)束。
本實用新型具有如下優(yōu)點1、采用廉價、壽命長的發(fā)光二極管作為光源使掃描機成本大大降低為現(xiàn)有掃描機價格的1／8；2、掃描機中實現(xiàn)多束光路掃描，大大提高了掃描速度；3、采用傳輸損耗很小的光纖導(dǎo)光，能量損耗小且光纖細(xì)軟，可任意彎曲，克服了以往光線只能直線發(fā)射的局限性；4、發(fā)光二極管體積小頻率響應(yīng)好，功耗小，則使掃描機的體積大大減小，可做成臺式掃描機。
權(quán)利要求1.一種用于電腦排版系統(tǒng)的多路光頭掃描機，由電腦并行接口、光源驅(qū)動電路、多路光頭裝置、主掃描驅(qū)動電路、付掃描驅(qū)動電路、透鏡、裝有感光材料的暗盒組成，其特征在于所說的多路光頭裝置，它由同等數(shù)目的發(fā)光二極管和光導(dǎo)纖維耦合而成，其中的每根光導(dǎo)纖維穿過一外面套有不銹鋼管的細(xì)玻璃管，并使三者同心且三者端面對齊，在光纖輸出端將各光纖并排排列在兩塊有機玻璃片間，外層用兩塊銅片夾住，并涂以樹脂膠使之成為一個牢固的整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多路光頭掃描機，其特征是發(fā)光二極管與光導(dǎo)纖維的數(shù)量根據(jù)需要的光束路數(shù)在1～1000中選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的多路光頭掃描機，其特征是可以做成滾筒型或平面型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的多路光頭掃描機，其特征是發(fā)光二極管的發(fā)光強度至少為50毫燭光(mcd)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的多路光頭掃描機，其特征是光纖的孔徑至少為100微米。
專利摘要一種帶有多路光頭裝置的掃描機，由電腦并行接口、光源驅(qū)動電路、多路光頭裝置、主掃描驅(qū)動電路副掃描驅(qū)動電路、透鏡和裝有感光材料的暗盒等組件組成，其主要特征在于采用了體積小，壽命長且價格低廉的發(fā)光二極管與傳輸損耗小的光纖耦合而構(gòu)成多路光頭裝置，實現(xiàn)了多束光路掃描，從而提高了掃描速度?？梢宰龀蓾L筒型和平面型，具有體積小(可做成臺式)，成本低(僅為現(xiàn)有掃描機價格的1/8)壽命長等優(yōu)點。
文檔編號B41B19/00GK2031750SQ8820139
公開日1989年2月1日 申請日期1988年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月10日
發(fā)明者周?；I, 劉建平, 方中堅, 林偉青, 鄭承梁 申請人:周?；I, 劉建平, 方中堅, 林偉青, 鄭承梁