光開啟過程中，通過對激光束位置的采樣，間接對掃描影像進行定位以用于后續(xù)圖像處理模塊拼接圖像。
[0051]如圖3所示，為影像板傳動模塊結(jié)構(gòu)示意圖，其中影像板傳動機構(gòu)包括傳送帶、主動輪、從動輪、張緊輪、支撐結(jié)構(gòu)、電機#1，以及電機驅(qū)動和控制電路#1。其中，其中，主動輪、從動輪、張緊輪用于帶動和緊固傳送帶；影像板張緊輪用于緊固影像板和影像板弧面塑形(柔性影像板)。電機#1與傳送帶一起工作，帶動影像板持續(xù)向前移動。所述的電機驅(qū)動及控制電路#1，用于驅(qū)動電機#1運行，并提供速度精度控制。
[0052]位置檢測單元包括位置傳感器以及位置檢測電路。所述的位置傳感器由多組光電對管或者光敏二極管構(gòu)成，不僅能夠檢測到影像板是否插入或者移出掃描模塊，還能對每行影像掃描進行初始零定位。所述的位置檢測電路，用于驅(qū)動位置傳感器工作，并進行有效信號檢測。
[0053]影像掃描模塊2
[0054]主要功能是，啟動激光器至輸出穩(wěn)定功率的激光光束，光經(jīng)過聚焦至一定的光斑大小后，垂直入射到影像板上某個很小的區(qū)域上，在該區(qū)域激發(fā)出與潛像灰度值成比例關(guān)系的熒光信號。激發(fā)的熒光信號經(jīng)過光路收集，并經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換等步驟，被等比例轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號流。
[0055]常規(guī)的影像板掃描裝置，所述的激光光束一般會經(jīng)過一個鏡面反射裝置，該裝置會在電機帶動下高速旋轉(zhuǎn)，因此實現(xiàn)了影像板上所有區(qū)域的掃描。但是如【背景技術(shù)】所述，這樣的裝置當(dāng)電機旋轉(zhuǎn)一周時只能生成一行掃描圖像。為了提高影像板掃描速度，本發(fā)明設(shè)計了一種改進的激光調(diào)整光路，上述激光器輸出的激光光束，經(jīng)過該激光調(diào)整光路后，能夠輸出多路經(jīng)過聚焦的激光光束，這些光束離散分布，能夠在電機帶動下高速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)分時掃描影像板，電機旋轉(zhuǎn)一周可以多次掃描影像板，獲得多行掃描圖像。改進裝置的影像掃描模塊結(jié)構(gòu)示意圖見圖4。其中各結(jié)構(gòu)介紹如下:
[0056]激光器以及激光器驅(qū)動電路
[0057]所述的激光器為影像掃描提供光源。激光器輸出紅光，光波長在600nm?700nm之間，要求單色性較好，可選擇使用氦氖激光器或者特定波長的半導(dǎo)體激光器。所述的激光器驅(qū)動電路，為激光器提供恒流驅(qū)動，其中電流可調(diào)節(jié)，并確保激光器的溫度穩(wěn)定性。
[0058]激光調(diào)整光路
[0059]如圖5所示，所述的激光調(diào)整光路，包括一個與激光器緊密連接的聚光透鏡組，以及一套與高速電機轉(zhuǎn)子固定連接的、用于激光分路的無源分光裝置，用于對激光器的輸出光源進行調(diào)整，確保投射到影像板上的光斑大小持續(xù)穩(wěn)定在所要求的范圍內(nèi)，比如光斑應(yīng)小于50微米。在本專利中，該激光調(diào)整光路通過增加無源分光裝置(光分路器)，使得同時由多于一路的光輸出，用于提高激光掃描速率。
[0060]所述的聚光透鏡組，可以由光闌，一個或多個透鏡，以及安裝定位光闌和透鏡的機械結(jié)構(gòu)組成。典型的聚光透鏡組如圖6所示。所述激光器發(fā)出的特定波長的激光，其出射方向一般較為發(fā)散，因此可在其前端加光闌進行限束，遮擋發(fā)散角度較大的出射光。經(jīng)過光纜整形的激光束，可通過一組或多組透鏡對光束進行調(diào)整，使光束聚焦在圖6中的F點。
[0061]上述的無源分光裝置，至少包括無源的光耦合器以及光分路器，二者剛性連接在一起，并與電機#2的轉(zhuǎn)子也剛性連接在一起。
[0062]所述的光耦合器，其作用是將經(jīng)過上述聚光透鏡組聚焦的光耦合到光纖中。在安裝結(jié)構(gòu)上，確保所述光耦合器的光纖端面與上述聚光透鏡組的出光口盡量靠近，但是無任何形式的剛性連接。光纖端面應(yīng)處于所述光耦合器的中心，并且結(jié)構(gòu)安裝保證光纖端面正好處在上述聚光透鏡組的輸出光焦點位置F處，用于將聚光透鏡組輸出的激光高效地耦合到光纖中。
[0063]本發(fā)明中，還可以不使用光耦合器，而使用光纖旋轉(zhuǎn)連接器作為轉(zhuǎn)接件，連接器的定子與上述聚光透鏡組剛性連接，并且確保釘子的光纖端面正好處在上述聚光透鏡組的輸出光焦點位置F處，用于將聚光透鏡組輸出的激光高效地耦合到連接器定子的光纖中。連接器的轉(zhuǎn)子與光分路器剛性連接，在電機#2的帶動下，可以隨動旋轉(zhuǎn)。
[0064]所述的光分路器，實現(xiàn)將上述光耦合器光纖中的激光能量均勻地分配到N根光纖中。N>2。為實現(xiàn)分時掃描，N路激光需要位于同一平面內(nèi)。需要說明的是，為保證兩路激光不會重復(fù)掃描同一行，相鄰兩路激光之間的夾角Θ需不小于所述影像板在行掃描方向上的掃描夾角Θ1。本發(fā)明中N路激光的出光方向在平面內(nèi)可以是等角度也可以不是等角度，這就需要根據(jù)情況調(diào)整影像板的移動速度，以便實現(xiàn)每路激光可以掃描一行圖像信號。
[0065]當(dāng)然，為實現(xiàn)簡單控制，本發(fā)明實施例中，還要實現(xiàn)對各光纖出光口位置以及光照方向的嚴(yán)格控制，具體要求如下:
[0066]1)各光纖的出光口以及出光方向分布在同一平面內(nèi)；
[0067]2)各光纖的出光方向的反向延長線交匯于一點，即激光掃描的旋轉(zhuǎn)中心點；
[0068]3)各光纖的出光方向在平面內(nèi)等角度分布，ΝΘ = 360°。以四根分光光纖為例，則相鄰兩個出光方向之間夾角為90°，如圖7所示。
[0069]4)各光纖的出光強度一致，并且強度足以完成一次良好的影像掃描。
[0070]N的值大于等于2且N的值有上限。假設(shè)掃描模塊能夠掃描的最大影像板尺寸為wXh，其中w為沿行掃描方向長度，h為沿影像板進給方向長度，掃描半徑為R，則N的上限值定義為:
[0071]Nmax= floor (2 n R/w+0.5)-1
[0072]上述N的上限值~_保證了，在光分路器出光方向等角度分布情況下，當(dāng)掃描激光光路在電機#2帶動下高速旋轉(zhuǎn)時，同一時刻只有一束激光可以照射到影像板上，不會出現(xiàn)重疊掃描的情況。
[0073]實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)影像讀出速度要求、無源分光光路工藝實現(xiàn)的難易程度、以及電路延時等各種情況，優(yōu)選Ν的取值。
[0074]優(yōu)選地，為保證輸出的激光仍是聚焦的，并且聚焦的焦點能夠落在影像板上，還可以在各分光光纖的出光口設(shè)置額外的聚光透鏡組，如圖8所示。理想情況下各分光光束的經(jīng)過聚光透鏡組的會聚焦點應(yīng)正好落在影像板位置。所述的聚光透鏡組組成可以與激光器出口處的類似，也可以有所不同，只要實現(xiàn)既定的功能即可。
[0075]熒光收集光路
[0076]激光光束投射到影像板相應(yīng)位置上，會瞬間激發(fā)出一定波長的熒光，熒光的強度與影像板上記錄的潛像信息存在比例關(guān)系。熒光按照一定的角度分布規(guī)律向外散射，由熒光收集光路進行收集。熒光收集光路由一個弧面鏡，或一組弧面鏡拼接組成，目的是將從影像板表面散射出來的熒光，通過一次或多次發(fā)射，盡可能多地收集到光電轉(zhuǎn)換器件的光收集窗口中。
[0077]所述的激發(fā)熒光的峰值波長在390nm左右。
[0078]所述的弧面鏡應(yīng)做內(nèi)膽鍍膜，確保良好的光反射特性，減少光的入射損耗。并且所述的弧面鏡，不管其位置如何安裝，應(yīng)不能阻擋入射到影像板上的激光光束，必要時須在弧面鏡上阻擋激光光束的位置開有空隙。
[0079]光電轉(zhuǎn)換器件
[0080]用于收集進入器件窗口的熒光信號，并有效放大，按比例轉(zhuǎn)換成一定強度的電流信號。典型地，激光掃描裝置采用光電倍增管(PMT)進行光信號放大和光電轉(zhuǎn)換的工作。
[0081]優(yōu)選地，在熒光信號進入光電轉(zhuǎn)換器件的光收集窗口之前，應(yīng)先通過一個濾光透鏡，該透鏡能夠允許上述峰值波長在390nm左右的熒光信號幾乎無衰減的通過，卻能夠阻擋大部分其他波長的光信號，尤其是波長在600-700nm的入射激光的散射光。
[0082]信號采集控制電路
[0083]—方面為光電轉(zhuǎn)換器件提供驅(qū)動和控制，另一方面實現(xiàn)電信號的A/D米樣，將電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。采樣方式、采樣率等參數(shù)由中央控制器設(shè)定。
[0084]電機#2，以及電機驅(qū)動和控制電路#2
[0085]電機#2，用于帶動激光調(diào)整光路，尤其是帶動其中的無源分光裝