电子束数字录象与折象制造技术

本发明专利技术属于电子束信号记录与读取技术是一种数字图象输入输出方法及装置．本发明专利技术由两部分构成，电子束数字录象和电子束解析图象，二者结合在一个计算机控制下构成一个图象输入输出系统．电子束数字录象是以计算机控制下的数字图象记录．它具有极高的图象分辨率和灰度等级．电子束析象是利用电子扫描方式，进行模拟图象解析数字化输入计算机的装置．它也具有很高的图象分辨率和灰度等级．该技术可利用于高精度图象处理技术．计算机文件缩微存贮技术，电视图象至电影胶片的转换技术．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子束信号记录与读取技术。七十年代初国外专利技术了电子束信号记录技术，其代表性的技术是电子束热塑录象，详细内容请参阅“Electron Beam Recording of Signals on Thermo Plastic Film”英国专利-GB1458-777号，该技术的特点是利用电子束轰击热塑材料记录电视信号，电子注入热塑材料之后累积电荷形成了静电力，当加热此材料时，材料软化，材料表面将根据表面电荷的密度不同形成深浅有别的沟槽，这些沟槽的形状是和电视信号相对应的，待材料冷却后信号则被固化。用此种记录片可以复制电视磁盘(DISC)。此种电子束记录技术，也应用于图象处理技术中，做为图象信息的记录设备。但是该项技术中电视信号的馈入是通过了复杂的硬件设备来实现的，即利用复杂的电子线路，将电视信号从电子枪的高压供电电路引入从而由高压电路控制电子束的强度，电子束的强度决定了热塑材料电荷注入量。这种电子束强度调制法的缺点是线路复杂，控制动态范围不宽，故图象层次不够丰富;记录后的图象不能直接显示要经过特制设备显示观察;这种方法不具备图象读取功能，即将图象读取为信号信息。然而这种可逆功能在图象输入输出技术中是十分必要的。但是一般的图象输入输出设备(如飞点扫描装置等)又不具备电子束设备的特殊优点(空间分辨率高，信号能量强，噪音低等)。针对上述情况，本专利技术主要解决了1，数字图象信息在计算机控制下的电子束图象记录方法与装置;2，将模拟黑白图象数字化读取输入计算机的方法和装置;3，将二者通过计算机及相应软件控制组成了一个图象输入输出功能完备的电子束数字录象析象系统。1本专利技术中所谓电子束数字录象其原理是，不加入复杂的电子线路，直接利用计算机软件及相应接口控制电子束记录多灰级图象。所谓多灰级图象信息一般来说，是存贮于计算机内存或相应外部设备的黑白数字信号它是一个二维阵列 所谓数字录象是指计算机程序控制下依次读取图象信息Gij，Gij代表图象该坐标点的图象灰度值。Gij经D/A通道输入至电子束曝光装置，被控制曝光，其曝光能量E =∫t1t2IOdt ——(2)]]>(2)式中l0为束流强度，t2-t1表示曝光时间，利用程序可以有效地控制(t2-t1)的值，从而获得予期的曝光。当曝光结束时，利用一对静电偏转板将束关断。所谓D/A通道是指X-D/A，Y-D/A(图1〔5〕)Z-D/A(图1〔4〕)利用程序控制D/A的通断实现曝光量控制。一幅图象的曝光过程将在程序自动控制下逐点进行，(从第一点至最后一点)曝光后的底片上就产生实象或潜象，对于一般的黑白银盐材料则产生潜象，显影后即为实象，但利用酸敏变色片等材料则可以立即显示实象，不需显影、定影。这种图象是人眼可见的。是数字形式的，在图象处理技术，图象信息缩微存贮技术，影视转换技术中是实用性的方法和设备。本专利技术的特征是不采用复杂的电子耦合线路技术，不是模拟量信息记录，所谓数字录象是实现程序控制数字信息记录的方法和装置。图1显示电子束录象装置的示意图，图1中〔1〕〔2〕〔3〕为电子枪之阴、栅、阳极，产生高能量电子束，〔5〕为X，Y，D/A接口直接由计算机驱动控制曝光，〔4〕为Z-D/A也由程序控制，以切断束流。实现录象曝光控制的子程序图示于图3，该程序通过X-D/A，Y-D/A，及Z-D/A的动作实现数字图象记录。2、所谓电子束数字析象技术是以电子束读取图象数据并数字化的方法和装置，其特征是一个特殊的透过率信号的测量装置，如图2，它利用一块光纤维面板〔3〕，涂以荧光粉层〔2〕置于电子束真空室内，将被解析图象胶片〔4〕，贴于光纤面板的另一面，利用电子束〔1〕扫描光纤板的荧光面，则荧光物发光，在真空室外安装一个1/5倍光学镜头〔5〕，光点经镜头缩小后成象于光电倍增器〔6〕的阴极面上，则此发光点的亮度被放大，并经A/D变换器〔7〕输入计算机，记入内存，然后由计算机控制逐点扫描，直至将一幅图象的最后一点亮度值输入完毕，即将一幅多灰级图象解析并数字化完成。上述录象和析象功能统一于一台计算机控制下，构成了一个输入输出功能完备的高精度图象处理系统，它比一般光学方法能获得很高的图象质量。它比飞点扫描方法的空间分辨率高一个数量级、灰级高二倍。该系统已获得的技术的指标是空间最佳分辨率2微米，图象解析分辨率12微米，灰级分辨率128级，图象精度5微米，信噪比为60db。与本文引证的热塑录象相比，本专利技术可以直接采用普通胶片及通用感光材料，可以直接观察图象，本专利技术具有记录与读取两种功能，能直接和计算机连接，耦合线路简单，成象质量优良，精度高，噪音低，可应用于数字、模拟两种
中。实施例1本专利技术的电子束录象方法和装置;电子束析象方法和装置和计算机连接后，并采用本专利技术中的相应的软件，就可以构成如图4所示的高精度数字图象处理系统(除虚线部分以外)系统中的计算机可以采用其他类型计算机及外部设备，这种图象处理系统的几何精度为5微米，图象空间分辨率为2微米，灰度等级为200级。实施例2利用实施例1所述系统，利用本专利技术中的相应的软件(缩微软件)可以将计算机文件(文字、图形、图象)进行缩微记录，此时，通过程序设定记录文件的缩小比，就可以在胶片载体上利用电子束曝光记录缩小八十倍以下的任何比例的缩微文件，在每平方厘米的面积内可存5万字符。实施例3本专利技术的电子束录象方法和装置。按图4虚线框内配置，即可以将电视图象，磁带录象机图象，摄象机图象记录于胶片材料上构成了视频图象的记录装置，这种装置可以记录3000线/每帧高分辨图象。实施例4，按实施例3的装置配置，并结合实施例2的缩微功能，可以构成电视图象的缩微存贮装置，每幅图象尺寸为2毫米。实施例5，按实施例3的装置配置，当电子束录象装置与磁带录象机连接时，可以将磁带录象转录于胶片上，从而本装置就构成了磁带录象至电影胶片转换技术的关键设备。其转换分辨可以达到3000线/每帧。实施例6，按实施例3的装置配置，当电子束录象装置与摄象机连接时，可以将某种图表或文件缩微存贮于胶片上，从而构成直接摄取缩微存贮装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由电子束曝光装置和计算机构成的电子束数字录象与析象装置，其特征是：利用计算机控制电子束数字多灰级图象记录法；利用计算机控制电子束扫描多灰级图象的解析数字化方法，并将数字电子束录象法与电子束析象法结合起来，构成了图象记录与读取双重功能的装置。

【技术特征摘要】
1.一种由电子束曝光装置和计算机构成的电子束数字录象与析象装置，其特征是利用计算机控制电子束数字多灰级图象记录法；利用计算机控制电子束扫描多灰级图象的解析数字化方法，并将数字电子束录象法与电子束析象法结合起来，构成了图象记录与读取双重功能的装置。2.按权利要求1所述，电子束录象与析录装置其特征在于录象装置与析象装置同处于一个电子光学系统中，置于同一个真空系统里。它是录象功能与析象功能能可以任意选择使用的装置。3.按权利要求1所述，电子束数字录象析象装置其特征在于装置是由计算机，电子束装置及控制软件构成。4.按权利要求1所述，电子束数字录象析象装置其特征在于录象过程中曝光能量控制不是束流强度控制，而是由程序控制的时间能量调制法，它通过控制D/A接口的工作时间来实现，而不采用通常复杂的电子耦合线路技术。5.按权利要求1所述的电子束数字录象析象装置其特征在于析象装置是实现模拟图象数字化装置，它是由光纤维面板(图2〔3〕)光学镜头(图2〔5〕)光电倍增管(图2〔6〕)构成的检测装置。6.按权项3所述电子束数字录象析象装置其特征在于，计算机控制的实现是通过三路数模变换和一路模数变换完成的，X-D/A控制X向曝光，Y-D/A控制y向曝光，Z-D/A控制束...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长发，马菊仙，
申请(专利权)人：中国科学院自动化所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]