无畸变拷贝照相底片的大面积平面光源及其实现方法技术

本发明专利技术涉及一种照相底片无畸变拷贝用的大面积纯平平面光源及其实现方法，所述的光源包含一个由计算机控制的彩色电子扫描显示器的显示器屏幕，一个其内存储着一系列用以校正上述显示器发光强度分布的数字图像的计算机，通过将拷贝的照相底片与显示屏密合，并根据拷贝片的光学特性，由计算机控制，以显示屏幕为面光源对底片进行电子扫描曝光，再对底片进行显影、定影等步骤实现照相底片无畸变拷贝，该光源具有广泛的应用性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明光学领域中的大面积平面光源，尤其是用于照相底片无畸变拷贝的纯平大面积平面光源的实现方法，以及在该实现方法中所使用的纯平大面积平面光源。在现有的光学工程技术，例如遥感技术，光学复原技术，图像再现技术中，需要对拍摄的照相底片进行无畸变的拷贝，而要实现这种无畸变的拷贝就需要相应的无畸变的大面积光源，也就是说，在大面积内要求均匀的光强分布，还要求无失真色的还原性，例如在光刻中，为了生产高质量大规模集成电路，在光刻中必须要求照明工作表面的的光束具有±(2-5)％的光照均匀性。已有技术中采用成象光学系统的CAD技术，或者后照光系统，光管照射技术，激光照射技术等。在刊物“高新技术”中介绍了一种“照明光学系统照度分布的计算机模拟分析”(“光学技术”1998年11月，NO.6第45-47页)，其中介绍了几种照明光学系统照度分布的计算原理与方法，但是并没有涉及有关大面积平面光源以及如何制做大面积平面光源的技术方案。由此，本专利技术根据拷贝大面积照相底片的需要以及在现有技术中大面积光源在使用中所存在的问题，例如要求平面光源通过光学系统，共轭变换到被拷贝的照相底片平面上时，共轭面上的每一个点，它在拷贝曝光的时间间隔T内的分光强度平均值I不能处处相等；以及面光源的频谱分布与底片感光灵敏度相匹配的问题。这说明，要实现无畸变拷贝，供拷贝用的面光源在照相底片的共轭平面上的光场分布，即面光源的光场分布应该是一个“高均匀度的频谱分布可调的大面积平面光源”。因此，本专利技术提出一种高均匀度、频谱分布可调的大面积平面光源和该大面积平面光源的实现方法。本专利技术的目的在于，提供一种用于照相底片无畸变拷贝的大面积纯平平面光源，在光源通过光学系统，共轭变换到被拷贝的照相底片平面上时，共轭面上每一个点，它在拷贝曝光的时间间隔T内的发光强度平均值I应处处相等。本专利技术的其它的目的还在于，为了防止色畸变，所述面光源的频谱结构与底片的感光灵敏度相匹配。本专利技术的另一目的在于，通过一种实现上述用于照相底片无畸变拷贝的大面积纯平平面光源的方法。下面，将对本专利技术的大面积纯平平面光源和它的实现方法进行详细的说明。用于照相底片无畸变拷贝的大面积平面光源，只须满足如下两个条件1、设底片在拷贝时的曝光时间为T，光源发光平面上任意点M(x，y)处频率为w的光强为i(x，y，w，t)，M(x，y)点发的光在时间间隔T内光强度的平均值为I(x,y,w)=1T∫0Ti(x,y,w,t)dt]]>则上述面光源须满足I(x，y，w)的取值与(x，y)无关，亦即面光源上任意点的发光强度在时间间隔T内的平均值，处处相等。这实际上是面光源发出的光在时间间隔T内的平均值高度均匀一致的数字表达方式。2、上述面光源的频谱分布I(x，y，w)，要与所拷贝底片的感光灵敏度相匹配。亦即若用I(x，y，R)、I(x，y，G)、I(x，y，B)的光强配比对底片进行曝光，显影、定影后可获得中性灰的底片。附图说明图1是本专利技术所述的大面积平面光源的构成示意图；图2是本专利技术所述的大面积平面光源的一种实施例的构成示意图；在图1和2中，所述的光源包含内存着一系列校正显示器发光强度分布的数字图像的计算机(未图示)，电子扫描显示器的纯平的显示屏幕1，底片2，支撑平面3，以及充气垫4。其中，用于拷贝的照相底片与电子扫描显示器的显示屏幕1密合，为了确保两者的密合，可以用充气垫4通过充气，使底片紧贴在电子扫描显示器的显示屏幕1上，充气垫4可以由支撑平面3支撑，另一种方式是，直接将支撑平面3支撑底片2，并使底片与纯平屏幕1密合。下面将说明，本专利技术中如何获得能满足上述条件的大面积平面光源。亦即如何获得可用于照相底片无畸变拷贝的大面积纯平平面光源以及实现该光源的方法。其中，1.首先，本专利技术所述的大面积平面光源是，一个由计算机控制的纯平、高稳定度、高亮度的彩色电子扫描显示器6(CRT显像管)的显示器屏幕1；一个其内存储着一系列用以校正上述显示器发光强度分布的数字图像的计算机5。这些供校正用的数字图像具有这样的功能当电子扫描显示器工作在某一辉度状态时，显示器发光屏幕上任意点M(x，y)的发光强度在时间间隔T内的平均值为I(x，y，w)，其大小通常与M(x，y)点的位置有关；如果把上述某一供校正用的数字图像输入后，则显示器显示该图像的屏幕，其上各点的发光强度在时间间隔T内的平均值I(x，y，w)，就会彼此处处相等。2.其次，为了求取具有如上所述功能的供校正用的数字图像，将拟用于拷贝的照相底片2，与上述电子扫描显示器的屏幕1密合，为了确保两者的密合，可以使用支撑平面4，例如通过充气的充气垫3，通过充气垫3的充气迫使底片紧贴在电子扫描显示器的屏幕1上。3、根据用于拷贝的照相底片2的感光特性，按照实际拷贝时拟采用的显示器辉度和曝光时间，由计算机5控制，以显示器屏幕1为面光源，对上述底片2实施电子扫描曝光。然后根据底片2的感光特性，利用与其配套的显影、定影工艺，对底片进行显影、定影。显然，处理出来的底片2，其上的灰度分布，通常都不会是绝对均匀的；而底片2上这种灰度的不均匀性，正好反映了显示器发光屏幕1上各点发出的光对时间间隔T的平均值的不均匀性，两者具有一一对应关系。底片上灰度值最大的区域，对应着屏幕1上密合区发光强度平均值最大；底片2上灰度最小的区域，对应着屏幕1上密合区发光强度平均值最小。4、为了对上述底片2上的(R、G、B)分布有确切的、定量的描述，通过高保真度图像数字化仪(未图示)，对上述底片2进行数字化扫描作业，得到三幅(R、G、B)数字图像。这三幅数字图像灰度值的不均匀性，与显示器屏幕(R、G、B)三基色发光强度平均值的不均匀性，彼此一一对应。5、为了精确描述上述三幅数字图像的灰度分布的不均匀性，先找出每幅数字图像中灰度取极大值或极小值的像元，并以该像元的灰度值为参考(基准)，求出每一个像元的灰度值与上述基准值的差。如果把灰度取极值的像元，其中心点的坐标记为(x0，y0)，把该点的灰度记为D(x0，y0)，再把数字图像中第j行、第k列的像元灰度记为d(xjk，yjk)，把两者的差值为ΔD(xjk，yjk)ΔD(xjk，yjk)＝D(x0，y0)-D(xjk，yjk)然后，把ΔD(xjk，yjk)作为第j行、第k列像元的灰度值，作一幅对应的反映灰度分布不均匀性的数字图像，则这幅数字图像就是供校正用的数字图像。(注上述过程对R、G、B三基色分别进行，得到三幅相似的供校正用的数字图像。)6、利用计算机5，将上述供校正用的数字图像输入电子扫描显示屏，如果以此时的屏幕1作光源对照相底片2进行拷贝曝光，则经显影、定影后底片2平面上的灰度分布将处处相等。这是因为，此时底片2上第j行、第k列的像元灰度为D(xjk，yjk)+ΔD(xjk，yjk)＝D(xjk，yjk)+＝D(x0，y0)亦即，此时每个像元的灰度值均与基准点(x0，y0)的灰度值相等，均为D(x0，y0)。7、为了减小操作误差，上述过程可以重复若干次，然后以ΔD(xjk，yjk)的平均值作为供校正用的数字图像的像元灰度值。实施例，在实施中所采用的平面光源的面积不小于250×250mm2。利用前述由计算机控制的纯平、高稳定度、高亮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照相底片无畸变拷贝用的大面积纯平平面光源，其特征是，所述的平面光源包含，一个由计算机（５）控制的纯平、高稳定度、高亮度的彩色电子扫描显示器（６）（ＣＲＴ显像管）的显示器屏幕（１），一个其内存储着一系列用以校正上述显示器发光强度分布的数字图像的计算机（５），该计算机使所述的供校正用的数字图像，当电子扫描显示器工作在某一辉度状态时，显示器发光屏幕上任意点Ｍ（ｘ，ｙ）的发光强度在时间间隔Ｔ内的平均值为Ｉ（ｘ，ｙ，ｗ），其大小通常与Ｍ（ｘ，ｙ）点的位置有关；如果把上述某一供校正用的数字图像输入后，则显示器显示该图像的屏幕，其上各点的发光强度在时间间隔Ｔ内的平均值Ｉ（ｘ，ｙ，ｗ），彼此处处相等。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王其祥，王刚，
申请(专利权)人：王其祥，王刚，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]