专利名称：带有多路光头装置的扫描机的制作方法
技术领域：
一种用于电脑排版系统的多路光头扫描机。
在印刷领域中已广泛使用电脑排版系统，其基本原理是将所需印刷的图象和文字信息通过计算机的键盘输入到计算机内进行一系列的处理，再用处理后由点阵构成的图象和文字信号去控制扫描机的光源，而该光源发出的光束，通过空间进入一透镜将点阵信号聚焦在感光材料上形成象素，从而构成图象和文字。
目前国内的电脑排版系统中所采用的扫描机如中国专利86200012文字图象光学扫描输出机和华光I型扫描器(JZJ－380型激光照排机、CWP－LA照排机)均采用单光源(有普通光源和激光光源)，即这种扫描机中发出的光只有一束光，而我们知道，每行字由n行扫描象素组成，则需来回扫n行，显然，这就大大地限制了电脑排版的速度，影响了其推广和普及。近来，国内还出现了四路激光光束的光源，如华光四型扫描器，可将扫描速度提高4倍，但是，由于其内采用了价格昂贵而体积大寿命较短的声光调制器和激光器，欲再增光束路数，不仅大大增加了成本，而且在结构上也是不可行的。因此，目前国内仅停留在单路激光光源和四路光束的水平上。
本实用新型的目的就在于提供一种价格低廉，体积小、寿命长而具有多束光路光源的多路光头扫描机，以提高电脑排版系统的扫描速度，从而解决现有技术存在的问题。
为实现本发明的目的可采用如下的技术解决方案根据n束光同时扫描得以使扫描速度提高n倍的道理，我们选用n个发光二极管——体积小寿命长且价亷与n条光纤——外层覆盖高折射率介质，能使光在其中呈全反射而传输损耗小加之光纤细软可任意弯曲等特点进行耦合制成n路光头(n可根据需要选择)实现多束光路扫描，从而提高了电脑排版系统的扫描速度，其特征在于选用发光强度大的发光二极管(LED)，将其发光面进行平整光洁处理，同时选用大孔径芯径的光纤，除去其端面附近的保护层，并用酒精洗净，使其穿过较细的玻璃管并涂以环氧树脂胶(或其他树脂胶)，为增加强度在外套一不锈钢管，使三者同心和三者的端面对齐，固化为一体，经平整光洁处理达到较高光洁度，将上述分别进行处理过的发光二极管和光纤分别伸入一金属(或胶木或塑料)套管的两端(发光二极管在大端，光纤伸入小端)进行耦合，然后将所有耦合的发光二极管与光纤并排排列到与其排列长度相同的两块有机玻璃片之间并涂以树脂胶，在两片有机玻璃片外面再用两个大小相同的铜片夹住，涂满胶使之牢固成一体，最后进行平整加工，至此形成了多路光头装置，配置公知的电脑并行接口，光源驱动电路，主扫描驱动电路、付扫描驱动电路、透镜、滚筒型或平面型装有感光材料的暗盒等主要组件即构成多路光头扫描机。
现在结合附图对多路光头扫描机作更详尽的描述
图1多路光头装置原理示意图；图2多路发光二极管驱动电路原理图；图3套管结构简图；图4滚筒型多路光头扫描机工作框图；图5平面型多路光头扫描机工作框图。
参见
图1、图2、图3，多路光头装置(14)由光源驱动电路(1)、发光二极管与光纤的耦合装置(2)、光纤输出口(3)和透镜(4)组成光源驱动电路(1)如图2所示由电脑并行接口获取信号驱动、控制多路发光二极管电路，即电脑并行接口的信号通过R1进入三极管3DG6G的基极，当信号为“0”时通过选择R1、R2的范围使三极管工作于截止状态(R1＝2.5～8.5千欧，R2＝50～100欧)，发光二极管不发光；当信号为“1”时，三极管工作于导通状态，此时流过R2的电流在15～45毫安范围内，发光二极管LED发光。
发光二极管与光纤的耦合装置(2)如
图1所示选择发光强度至少为50毫烛光(mcd)，没有封装的，发光颜色为红色或绿色(根据感光材料来确定)的发光二极管，选择大孔径芯径的光纤－－至少不小于100微米，首先除去光纤端面附近的保护层，用酒精洗净光纤端面，外表面涂以环氧树脂胶，使其穿过一根长2厘米的细玻璃管(内径略大于光纤外径)，再将其外涂以环氧树脂胶穿过一根与其相同长度的不锈钢管，使光纤、玻璃管、不锈钢管三者同心、三者的端面对齐，并固化为一体，对三者对齐的端面进行平整光洁处理，使达到较高光洁度。发光二极管与光纤的数量可根据所需光束路数确定。
制作一个如图3所示结构的套管，用金属材料或胶木或塑料制成，其作用是发光二极管和光纤能稳固地耦合为一体，(发光二极管和光纤分别由B端与A端伸入)，提高其牢固程度。
组装将上述处理过的发光二极管与光纤分别伸入套管的大、小两端，二者在管内相耦合，用光通量测试仪调整二者的相对位置，使光纤另一端输出的光强最大，然后涂以环氧树脂胶，保持二者相对位置直到固化，三者为一体。
光纤输出口(3)，根据需要光束路数选择相应根数的光纤，在其输出端附近除去保护层，用酒精清洗端面，按选择的光纤根数并排排列的长度制作同样大小的有机玻璃片和铜片各两块要求平整光洁。在有机玻璃片上涂以环氧树脂胶，将光纤在其上整齐排列，尽量靠拢，用另一块有机玻璃片压住，直到固化，再将两块铜片夹住两块有机玻璃片，涂满胶使之牢固成一体，要求光纤的端面与两对玻璃片、铜片的边沿对齐，再对其进行平整光洁加工即可。
透镜(4)，由于光束排列密度为8根／毫米(光束呈喇叭状向前散开)而印刷要求为40根／毫米，则需在光纤的前方放置一个透镜，使之聚焦，并使光斑缩小五倍(采用 1/(f) ＝ 1/(u) ＋ 1/(U) 公式计算)再配置电脑并行接口，主扫描驱动电路、付扫描驱动电路、暗盒等即构成了多路光头扫描机。
根据上述实施例，如选择光束路数n为8，即用8个三极管、8个发光二极管、8根光纤即可组成一个8路光头装置，以此替换中国专利86200012中的光学系统，就构成一滚筒型多路光头扫描机。
根据上述实施例，如选择光束路数n为24，即采用24个三极管，24个发光二极管，24根光纤即可组成24路光头装置，以此替换长春光学精密机械研究所生产的JZJ——380型激光照排机中的激光光源，就构成平面型多路光头扫描机。
根据上述实施例，如选择光束路数n为128，即采用128个三极管，128个发光二极管、128根光纤即可组成128路光头装置，以此替换日本产理光(RICOH)909E激光打印机中的激光二极管将大大提高该机的打印速度。
根据上述实施例，如选择光束路数n＝1000，即采用1000个三极管，1000个发光二极管，1000根光纤即可组成1000路光头扫描机，其扫描幅面可做到250毫米，并且不必采用图4、图5中的主扫描驱动电路，主扫描可做成全电子扫描，仅用付扫描驱动电路。
本实用新型工作过程可以图4、图5所示的滚筒型多路光头扫描机和平面型多路光头扫描机为例作如下叙述滚筒型多路光头扫描机(图4)由电脑并行接口(17)送来将图象、文字转换成n位点阵信号，送入多路光头驱动电路(11)，每一束光路驱动信号可驱动一个发光二极管，当该位信号为1时，发光二极管亮；而当该位信号为零时，发光二极管截止，n路信号控制n个发光二极管，多路光头装置(14)上的n个发光二极管所发出的n束光注入n根光纤中传输，n根光纤整齐紧密排成一列光束，通过透镜(4)聚光，投射在暗盒(16)上的感光材料(15)上进行感光，这时主扫描驱动电路(13)控制滚筒转动一周，付扫描驱动电路(12)控制拖板上的多路光头装置横移n×δ毫米，(n为光束数目，δ代表分辨率)，不断地重复上述过程，可完成一页的扫描，感光材料经显影，定影得到电脑图文信息。
平面型多路光头扫描机，如图5所示，由电脑来的图文信息送到电脑并行接口电路(17)转换成n位信号，送到多路光头驱动电路(11)，每一路控制一个发光二极管的亮和熄，n个驱动电路控制多路光头装置(14)的n个发光二极管，n束光由光纤导光经透镜(4)聚光对感光材料10进行暴光。主扫描驱动电路(28)控制多路光头装置(14)左右移动对感光材料进行扫描，扫描一次后，收片电路(23)控制电机(24)转动，暗盒(22)里卷片机构转动，扫描过的片子保存在暗盒(22)里。反复进行上述过程直到电脑图文信息送完，整个过程结束。
本实用新型具有如下优点1、采用廉价、寿命长的发光二极管作为光源使扫描机成本大大降低为现有扫描机价格的1／8；2、扫描机中实现多束光路扫描，大大提高了扫描速度；3、采用传输损耗很小的光纤导光，能量损耗小且光纤细软，可任意弯曲，克服了以往光线只能直线发射的局限性；4、发光二极管体积小频率响应好，功耗小，则使扫描机的体积大大减小，可做成台式扫描机。
权利要求1.一种用于电脑排版系统的多路光头扫描机，由电脑并行接口、光源驱动电路、多路光头装置、主扫描驱动电路、付扫描驱动电路、透镜、装有感光材料的暗盒组成，其特征在于所说的多路光头装置，它由同等数目的发光二极管和光导纤维耦合而成，其中的每根光导纤维穿过一外面套有不锈钢管的细玻璃管，并使三者同心且三者端面对齐，在光纤输出端将各光纤并排排列在两块有机玻璃片间，外层用两块铜片夹住，并涂以树脂胶使之成为一个牢固的整体。
2.根据权利要求1的多路光头扫描机，其特征是发光二极管与光导纤维的数量根据需要的光束路数在1～1000中选择。
3.根据权利要求1的多路光头扫描机，其特征是可以做成滚筒型或平面型。
4.根据权利要求1的多路光头扫描机，其特征是发光二极管的发光强度至少为50毫烛光(mcd)。
5.根据权利要求1的多路光头扫描机，其特征是光纤的孔径至少为100微米。
专利摘要一种带有多路光头装置的扫描机，由电脑并行接口、光源驱动电路、多路光头装置、主扫描驱动电路副扫描驱动电路、透镜和装有感光材料的暗盒等组件组成，其主要特征在于采用了体积小，寿命长且价格低廉的发光二极管与传输损耗小的光纤耦合而构成多路光头装置，实现了多束光路扫描，从而提高了扫描速度。可以做成滚筒型和平面型，具有体积小(可做成台式)，成本低(仅为现有扫描机价格的1/8)寿命长等优点。
文档编号B41B19/00GK2031750SQ8820139
公开日1989年2月1日 申请日期1988年3月10日 优先权日1988年3月10日
发明者周海筹, 刘建平, 方中坚, 林伟青, 郑承梁 申请人:周海筹, 刘建平, 方中坚, 林伟青, 郑承梁