Система та машина (варіанти) для перенесення цифрових зображень на носій зображення, або ж навпаки

Об'єктом цього винаходу є система для перенесення цифрових зображень на чутливий носій, або ж навпаки. Об'єктом цього винаходу є також машина для втілення зазначеної системи. Даний винахід може знайти переважне, хоча і не виключне, використання у сфері створення зображень високої роздільної здатності, наприклад, у виробництві плівок. У сфері створення зображень високої роздільної здатності ця роздільна здатність є значною, такою, що відповідає професійному рівню, і може визначатися (хоча таке визначення не слід вважати обмежуючим) як така, що знаходиться у межах значення кроку пікселів, тобто відстані від одного піксела до іншого, що дорівнює 10 пікселам на мікрон. Як це має бути очевидним для спеціалістів, у комп'ютерній практиці терміном "піксел" позначаються відомі точки, які, у сукупності, складають зображення. Це значення у загальній практиці також визначається як растр £10. Сам процес перенесення цифрового зображення у вигляді пікселів від комп'ютера до машини, яка здійснює відтворення, визначено у цьому тексті як процес растеризації. Одним з головних застосувань цього винаходу, хоча і не єдиним, є виготовлення друкованих схем. Однак ніщо не заважає використанню запропонованих системи та машини у будь-якій іншій галузі, де застосовується фотоплівка, наприклад, у поліграфічній галузі тощо. З рівня техніки відомі машини для активування фото- та кіноплівок з різноманітних світлочутливих матеріалів, для різноманітних цілей. Машини високої роздільної здатності здебільшого базуються на використанні світлової головки, що активує світлочутливий матеріал, або ж, в технологічно більш досконалих рішеннях, на використанні лазерної головки. Така машина включає в себе опорний елемент для світлочутливого матеріалу із циліндричною або плоскою-поверхнею. У разі використання опорного елемента із циліндричною поверхнею є два технологічні рішення: або обертається барабан, а головка здійснює зворотно-поступальне переміщення у поперечному напрямку (вздовж твірної циліндра), або ж циліндр є нерухомий та пустотілий і лист світлочутливого матеріалу розміщується усередині циліндра, вздовж осі якого розташовується головка, яка не лише здійснює зворотнопоступальне переміщення у поперечному напрямку, але ще й обертається. У такий чин, завдяки належній координації відповідних переміщень, цифрове зображення відтворюється шляхом перенесення відповідних точок одна за одною, згідно із відповідними координатами, до повного відтворення зображення. Технологічне рішення із використанням опорного елемента із плоскою поверхнею менш популярне у практиці, оскільки воно вважається складнішим і дорожчим у порівнянні з описаним вище, і в ньому використовується значною мірою аналогічний технологічний принцип, із тією відмінністю, що воно (рішення) реалізується у формі плотера, де плотерна головка переміщується відносно зазначеної поверхні вздовж відповідних координат, так само як це здійснюється у комп'ютерному графопобудовнику. Переміщення матеріалу-носія зображення вздовж осей X-Y викладене, наприклад, у документі GB-A2187855. Ідея використання множини джерел світла викладена, наприклад, у документі WO-A-93/24236, де описано спосіб, який дозволяє значно підвищити швидкодію. Усі ці технологічні рішення дорогі та складні, і в будь-якому випадку потребують значних витрат часу на відтворення зображення. Роздільна здатність зображення є, безумовно, більш високою при використанні лазера, однак час та витрати, необхідні для придбання та експлуатаційного обслуговування машини, залишаються дуже значними, частково через наявність значної кількості рухомих механічних елементів. Аналіз усіх зазначених типів машин показує, що в кожній з них використовується лише одна робоча головка, яка є спроможною переносити одну або декілька точок щоразу, здійснюючи свої функції послідовно, відповідно із прийнятою логікою, до завершення відтворення всього зображення на призначеній для експонування поверхні, починаючи, наприклад, від верхнього кута і закінчуючи у діагонально протилежному нижньому куті. Виконання зазначених функціональних операцій у встановленій логічній послідовності робить практично неможливим суттєве підвищення швидкостей здійснення способу. У згаданому вище документі GB-2187855 описується фотоплотер, в якому використовується світловий затвор із єдиним джерелом світла та опорний елемент для листа світлочутливого матеріалу, що підлягає експонуванню, при цьому світловий затвор розташовується між зазначеним джерелом світла та зазначеним листом, забезпечуючи розділення зображення на листі на множину відокремлених ділянок або пікселів, світлопроникність яких регулюється індивідуально за допомогою відповідного комп'ютера, задля здійснення необхідного експонування відповідно до відтворюваного графічного або ж художнього зображення. Зазначений світловий затвор може переміщуватися відносно зазначеного листа для експонування зон, що є спочатку відповідали проміжкам між зазначеними пікселами. Це рішення є досить цікавим, але його вадою є те, що в ньому не забезпечується контроль усього зображення, чому заважає тінь (мертва зона) від зазначеного світлового затвора. У вищезгаданому документі WO-A-93/24396 описується спосіб та засіб для утримування тонкого носія між двома елементами. Для забезпечення більш швидкого та більш якісного експонування носія були розроблені електронні мікросхеми, що уможливлюють створення множини селективно модульованих світлових каналів. Ці мікросхеми (чіпи) можуть застосовуватися при використанні стрижневого елемента, що розташовується упоперек носія для здійснення експонування, завдяки чому носій освітлюється когерентно-лінійно по всій його ширині (US 4899222, US 5030970, GB 187855). Спираючись на вищезгадані технічні рішення, даний винахід має за мету уникнення зазначених вад та створення, зокрема, недорогої надійної швидкодійної машини, яка потребує мінімальних витрат на експлуатаційне обслуговування і є нескладною в експлуатації, і яка може забезпечити найвищу роздільну здатність зображення, ніскільки не погіршуючи зазначений необхідний рівень належної чіткості, використовуючи описаний у патенті США №4176947 механізм покрокового експонування. Зокрема, в ньому розглядається апарат для пересування листового матеріалу, у першу чергу мікрофіші, у множину положень у координатах X-Y за допомогою повітряної подушки, що формується над пластиною,, у якій зазначений листовий матеріал пересувається за допомогою повітряних струменів або ж подібного механізму. Ця та інші цілі цього винаходу реалізуються, як це викладено у формулі винаходу, у системі для перенесення цифрових зображень з комп'ютера на необов'язково світлочутливий матеріал-носій зображення, або ж навпаки, яка використовує точкові джерела світла. Запропонована система включає в себе: плоску активаційну пластину з експонувальними засобами або детекторами для зазначеного матеріалуносія зображення, яка має множину (п) джерел світла - точкових експонувальних засобів або детекторів, фіксовано розміщених на зазначеній пластині по одному на квадрат у растровій сітці з (п) квадратів, виконаних з можливістю підключення до зазначеного комп'ютера, так що уможливлюється, із використанням відповідних програмних засобів, активізування того чи іншого з зазначених точкових експонувальних засобів або детекторів відповідно до цифрового зображення, що його належить переносити, так що щоразу адресується лише одна точка (р), яка відповідає лише одному пікселу (р) квадрата (n), при цьому кожний квадрат (n) зазначеної растрової сітки є здатним містити у собі множину пікселів або ж точок зображення, яка дорівнює (х), так що загальна кількість пікселів або ж точок усього зображення складає (nх); засіб для утримування зазначеного матеріалу-носія зображення над зазначеною активаційною пластиною; та засіб для пересування зазначеної активаційної пластини та/або зазначеного матеріалу-носія зображення, виконаний з можливістю пересування одного з зазначених об'єктів відносно іншого відповідно до оцифрованих координат, що відповідають принаймні одному квадрату (n) усього зображення, що підлягає перенесенню, з активізуванням, для одержання послідовних точок зазначеного квадрата (n), відповідного джерела світла (n), і так кожного разу і крок за кроком, так що кожне зазначене джерело світла (n) експонує/сканує усю поверхню відповідного йому квадрата (n) матеріалу-носія зображення, що його належить активувати, для одержанняактивованого квадрата (n) матеріалу-носія зображення, і одержання повного потрібного зображення за допомогою інших (n) джерел світла, кожне з яких пересувається у його відповідному квадраті (n) зазначеної растрової сітки. Таким чином забеспечується очевидна перевага - підвищення швидкості перенесення та активування у стільки разів, скільки є секторів (n) у растровій сітці. Цей висновок, безумовно, є теоретичним; він також зроблений виходячи з того, що електронні операції перенесення здійснюються із швидкістю світла. Навіть із урахуванням того, що мають застосовуватися складніші процедури опрацювання інформації та обчислення, швидкодія підвищується більше ніж на 70%. При цьому забезпечуються додаткові переваги система суттєво спрощується, зменшується вартість виробництва (для активаційної пластини можуть використовуватись звичайні світлодіоди) тощо. У варіанті, якому віддається перевага, зазначений засіб для пересування виконаний з можливістю пересування матеріалу-носія зображення, а система включає в себе пластину, протилежну до зазначеної активаційної пластини, і зазначені активаційна пластина та протилежна пластина виконані з можливістю утворення між ними повітряної подушки, для утримування в ній у підвішеному стані матеріалу-носія зображення, представленого світлочутливим листом. У цьому випадку пересування є дуже легким та швидким, та не передбачає пересування значних мас. Крім того, світлочутливий лист не торкається поверхні активаційної пластини та не пошкоджується. У варіанті, якому віддається перевага, для утворення зазначеної повітряної подушки зазначені активаційна пластина та протилежна пластина споряджені множиною точкових повітряних отворів-сопел, виконаних так, щоб утримувати зазначений світлочутливий лист у підвішеному стані між поверхнями зазначених двох пластин. При цьому зазначені засоби для утримування і пересування захоплюють зазначений лист лише з одного боку. Цей винахід також поширюється на машину для перенесення цифрових зображень з комп'ютера на світлочутливий носій, представлений листом, яка є реалізованою і функціонує згідно із системою, описаною вище. Ця машина включає в себе активаційну пластину із множиною експонувальних джерел світла для експонування світлочутливого матеріалу, які можуть бути активізовані або не активізовані незалежно один від іншого, засіб для утримування світлочутливого листа над зазначеною пластиною, і засіб для пересування зазначеного листа принаймні .відносно зазначеної активаційної пластини, або навпаки. При цьому зазначена машина виконана з можливістю взаємодії з засобами для програмованого вмикання або вимикання зазначених експонувальних джерел світла. В ще одному варіанті пропонується машина для перенесення цифрових зображень з комп'ютера на світлочутливий носій, представлений листом, яка є реалізованою і функціонує згідно із системою, описаною вище, яка включає в себе активаційну пластину із множиною експонувальних джерел світла для експонування світлочутливого матеріалу, які можуть бути активізовані або не активізовані незалежно один від іншого, пластину, протилежну до зазначеної активаційної пластини і розташовану на певній відстані від неї, з утворенням проміжку для приймання листа світлочутливої плівки; засіб, що уможливлює проходження зустрічних струменів повітря (f) між поверхнями зазначених пластин, забезпечуючи у такий спосіб утримування зазначеного листа у підвішеному стані між зазначеними пластинами; засіб для пересування зазначеного листа принаймні відносно зазначеної активаційної пластини, або навпаки. При цьому зазначена машина виконана з можливістю взаємодії з засобами для програмованого вмикання або вимикання зазначених експонувальних джерел світла. У переважному варіанті машина включає в себе автоматичний подавач листів у робоче положення. Ці та інші переваги цього винаходу будуть зрозумілішими з подальшого тексту опису варіантів втілення винаходу, з посиланнями на надані креслення. Деталі реалізації цих варіантів втілення слід розглядати не в обмежуючому плані, а як суто ілюстративний приклад. На фіг.1 схематично зображено вигляд зверху активаційної пластини. На фіг.2 у збільшеному масштабі зображено вигляд сегмента "n" растрової сітки, який теоретично є однією із складових зображення, що підлягає копіюванню, і містить множину "х" точок або пікселів зазначеного зображення. На фіг.3 у розрізі схематично зображена запропонована машина. На фіг.4 зображена схема пересування, здійснюваного при перенесенні зображення з комп'ютера на чутливий носій (зворотна операція може здійснюватися у аналогічний симетричний спосіб). На наведених фігурах креслень поз.1 позначена активаційна пластина, яка несе на собі сітку із "n" квадратів, кожен із яких містить у собі світлодіод 11, який згідно із відповідною програмою має спроможність активувати у точковому режимі (точково) світлочутливу плівку 3, що підлягає експонуванню, яка розміщується між зазначеною активаційною пластиною 1 та протилежною пластиною 2. Обидві пластини - активаційна 1 та протилежна 2 - мають множину отворів 12, які у переважному варіанті є рівномірно розподілені і які забезпечують утворення зустрічних струменів стиснутого повітря (f), для уможливлення утримування плівки 3 у підвішеному стані між зазначеними пластинами, з її самоцентруванням у відповідно утвореній повітряній подушці, як це схематично зображено на фіг.3. У переважному варіанті зазначені отвори-сопла для стиснутого повітря розташовані між світлодіодами 11, призначеними для експонування плівки 3. Світлочутлива плівка 3, що її належить експонувати, розміщується між пластинами 1 та 2 за допомогою подавального пристрою, відомого з рівня техніки, і захоплюється затискачем 4 або іншим відповідним утримувальним пристроєм, утримувана у підвішеному стані. Пластини підводяться у робочу позицію, при цьому активаційна пластина 1 розташовується так, щоб відповідні світлодіоди 11 знаходилися у положенні, придатному для експонування плівки 3. Затискач 4 для плівки пересувається з використанням відомих з рівня засобів, подібних до плотера, задля здійснення сканувальною системою переносу зображення. Як це зображено на фіг.4, зображення у комп'ютері (S) розбивається на множину секторів - на кшталт шахової дошки, де кожний сектор "n" відповідної растрової сітки являє собою сегмент для сканування. Функціонування може також здійснюватися у цифровому режимі із використанням керувального програмного забезпечення, і, у такий чин, здійснюється дзеркальне переміщення A-B-C-D за допомогою перетворювачів, декодерів та кодерів, та процесорів, завдяки чому здійснюється його належне перенесення на світлочутливу плівку 3 або ж навпаки, у зворотному процесі. Повертаючись до винахідницького задуму, викладеного вище, запропонованому винаходу відповідає система для перенесення цифрових зображень з комп'ютера (S) на світлочутливу плівку 3, або ж навпаки. Ця система включає в себе плоску активаційну пластину 1 з експонувальними засобами для зазначеної світлочутливої плівки 3, на якій може бути розміщено зазначену плівку 3 і яка має множину (n) джерел світла точкових експонувальних засобів 11, фіксовано розміщених на зазначеній пластині по одному на квадрат у растровій сітці з (n) квадратів, виконаних з можливістю підключення до зазначеного комп'ютера (S), так що уможливлюється, із використанням відповідних програмних засобів, активізування того чи іншого з зазначених точкових експонувальних засобів 11 відповідно до цифрового зображення, що його належить переносити, так що щоразу переноситься лише одна точка (р), яка відповідає лише одному пікселу (р) квадрата (n), при цьому кожний квадрат (n) зазначеної растрової сітки є здатний містити у собі множину пікселів або ж точок зображення, яка дорівнює (х), так що загальна кількість пікселів або ж точок усього зображення складає (nх). Крім того, система включає в себе засіб 4 для утримування зазначеної плівки 3 над зазначеною активаційною пластиною 1, та засіб 5 для пересування зазначеної активаційної пластини 1 та/або зазначеної плівки 3, виконаний з можливістю пересування одного з зазначених об'єктів відносно іншого відповідно до оцифрованих координат, що відповідають принаймні одному квадрату (n) усього зображення, що підлягає перенесенню, з активізуванням, для одержання послідовних точок зазначеного квадрата (n), відповідного джерела світла (n), і так кожного разу і крок за кроком, так що кожне зазначене джерело світла (n) експонує/сканує усю поверхню відповідного йому квадрата (n) світлочутливої плівки 3, що її належить активувати, для одержання активованого квадрата (n) плівки 3, і одержання повного потрібного зображення за допомогою інших n джерел світла, кожне з яких пересувається у його відповідному квадраті (n) зазначеної растрової сітки. Така система втілюється у машині, яка має дві пластини - активаційну пластину для активування світлочутливої плівки та протилежну їй пластину. Обидві пластини мають зустрічні повітряні отвори-сопла для підтримування світлочутливої плівки між ними у підвішеному стані. Затискач 4, що утримує плівку 3 між зазначеними пластинами, забезпечує можливість її пересування. Більш конкретно, як зображено на кресленнях, світлочутлива плівка просто вставляється між зазначеними двома пластинами, одна з яких несе на собі множину джерел світла. Зазначені джерела світла розташовані у такий спосіб, щоб охоплювати усю поверхню світлочутливої плівки. Відносне пересування плівки та джерел світла дозволяє здійснювати засвітлення будь-якої точки цієї плівки і у такий спосіб активувати її, відповідно до цифрового зображення та з потрібним рівнем роздільної здатності. Машина згідно з винаходом має підставку, усередині якої розміщується коробка із плівками, а також пристрій для їх подавання (такий пристрій тут не описується, оскільки вони добре відомі із рівня техніки і використовуються, наприклад, в автоматичних подавачах плівок або листів) та транспортування кожної плівки у зону експонування між зазначеними протилежними пластинами. Перед експонуванням плівка фіксується у системі пересування вздовж двох осей координат. Із сопел обох пластин виходять струмені повітря, які постійно утримують лист у центральному положенні, запобігаючи його контакту із поверхнями протилежних пластин. Зазначені пластини розташовуються близько одна від одної, але без контакту між ними, завдяки чому між ними утворюється повітряна подушка. Ця система може керуватися відповідним програмним забезпеченням, до функцій якого, зокрема, належать: збирання цифрових даних, що характеризують зображення; опрацювання цих даних, згідно із розміром та роздільної здатністю, що її потребує експонувальний пристрій, у такий спосіб, щоб вони могли спрямовуватися на окремі модулятори світла, відповідно до маршруту їхнього пересування при здійсненні процесу експонування. Вхідні дані для процесу експонування завжди мають цифрову форму. Первісне зображення може також бути оцифроване з оригіналу у формі звичайної фотографії або аналогічного носія, з використанням сканерів або інших засобів оцифровування зображень. Якщо зображення одержується у векторній формі, воно растеризується із роздільною здатністю експонування. Перед початком процесу експонування необхідно узгодити розміри та роздільну здатність зображення із розмірами та змінними параметрами експонувального пристрою. Задається співвідношення "піксел:піксел". Воно визначається механічними характеристиками експонувального пристрою та розмірами первісного зображення (оригіналу). Отже, одержується растрове відображення зображення. Це може зменшити потрібне місце, а також стиснути зображення. Як результат, зображення розбивається на окремі сектори відповідно до квадратів (n). Крім того, дані по кожному із секторів сортуються у послідовності, яка відповідає характеру відносного пересування експонувального пристрою та об'єкта експонування. Ці дані передаються на індивідуальні модулятори (джерела світла) із синхронізацією з відносним пересуванням, з забезпеченням охоплення всієї поверхні, що її належить опрацьовувати. Пересування плівки здійснюється вздовж двох координатних вісей. Крок цього пересування також визначає роздільну здатність зображення, що її може забезпечити машина, яка може бути різною для кожної з вісей. Крок пересування для кожної з зазначених двох вісей визначається відстанню між двома суміжними точками (світловими плямами). Коли завершується маршрут на одній з вісей, друга вісь здійснює пересування на один крок. Експонування завершується, коли друга вісь завершує весь маршрут. Слід підкреслити, що описане рішення забезпечує можливість пересування плівки із переміщуванням мінімальних мас. Оскільки крок пересування визначається відстанню між "плямами" світлового променя, він може бути зведений до мінімуму. У такий спосіб досягається значне скорочення часу експонування та суттєво вища точність у порівнянні із традиційними рішеннями. Безумовно, описана система може також використовуватися у зворотний спосіб, тобто для перенесення графічного зображення з відповідного зовнішнього носія (наприклад, паперу) у комп'ютер, у формі цифрового зображення.