Раздел 4. Технические средства обработки текста и изображений

1. Методика светоэнергетического расчета лазерного фотовыводного устройства

Светоэнергетический расчет проводится для определения мощности лазерного излучения, необходимой для работы сканирующего устройства. При определении мощности лазера следует учитывать линейную скорость сканирования изображения и параметры оптической системы, которые характеризуют световые потери на отражение на преломляющих поверхностях, на поглощение и рассеяние внутри массы стекла.

Расчет мощности P лазерного излучения, необходимого для записи фотографического изображения с оптической плотностью , можно выполнить в следующем порядке.

Аналитически или по характеристике кривой использования фотоматериала для оптической плотности находится соответствующая ей экспозиция H. С учетом спектральной чувствительности фотоматериала получим требуемую экспозицию:

,

где H – номинальная экспозиция, а K( ) – коэффициент спектральной чувствительности фотоматериала к длине волны типа лазера.

Чтобы получить такую экспозицию, необходимо создать освещенность (лк) фотоматериала:

,

где - время экспонирования, с.

Время экспонирования определяется как время пробега лазерным лучом расстояния, равного диаметру светового пятна d (мм), т.е. величине, обратной разрешению ( ):

Время экспонирования одной точки равно:

; Для создания такой освещенности в световом пятне площадью нужен световой поток в светотехнических единицах (лм):

; где S – площадь светового пятна, . Через механический эквивалент света A можно перейти к световому потоку в энергетических единицах:

,

где A – механический эквивалент света, равный 0,001466 Вт/лм.

Для расчета необходимой мощности лазерного излучения следует также учесть оптические потери при прохождении луча через различные линзы и зеркала. Для этого используются значения коэффициентов отражения и пропускания телескопической системы, фокусирующей системы (объектива), поворотных зеркал, а также светоделительного элемента системы синхронизации записи. Поэтому в формулу для расчета мощности излучения подставляются коэффициенты отражения и пропускания тех оптических элементов, которые используются в данной схеме.

Коэффициенты отражения и пропускания оптических элементов:

телескопической системы - ; фокусирующие системы - ; зеркал - ; светоделительного элемента - . Зная требуемую мощность лазера , можно выбрать выпускаемый промышленностью лазер с выходной мощностью , близкой к требуемой.при этом необходимо выполнение условия . Если , то равенства выходной и требуемой мощности можно добиться, подобрав светоделительный элемент с большим коэффициентом поглощения или использовав светофильтр.

2. Методика расчета параметров лазерных выводных устройств, определ скорость сканирования

Производительность лазерных сканирующих устройств (ЛСУ) формной техники определяется рядом параметров, основными из которых являются: линейная скорость сканирования (скорость перемещения светового пятна по светочувствительному материалу при записи изображения) , частота вращения зеркального дефлектора n, скорость перемещения светочувствительного материала , максимальная частота работы модулятора , необходимая для сканирования изображения с заданным разрешением и точностью.

Сначала необходимо рассчитать линейную скорость экспонирования (скорость перемещения головок). При этом следует учесть, что производительность автомата включает в себя как время экспонирования формата, так и затраты времени на дополнительные обслуживающие операции (загрузка/выгрузка фотоматериала, включение/выключение вакуума и др.). В данной работе для упрощения расчетов это время примем равным 20% от времени экспонирования, поэтому в формулу для расчета скорости экспонирования вводится коэффициент 1,2:

,

где b – длинная сторона формата, П – производительность автомата, а k – число записывающих головок.

Зная скорость записи, можно рассчитать время экспонирования одной строки:

;

Далее находится частота вращения барабана, которая равна

,

где коэффициент 60 учитывает перевод в об/мин.

Полученная частота округляется до номинальной.

Скорректируем другие скоростные характеристики:

время записи строки , с;

скорость экспонирования , м/с;

производительность автомата , 1/ч.

После этого можно рассчитать время развертки изображения:

, с.

Далее, при расчете необходимой частоты модуляции луча, следует предусмотреть десятикратный запас для обеспечения точности позиционирования пятна. Для этого в формулу вводится коэффициент 10:

.