闪光灯在高速印刷机数字监控系统中的应用(一)

2007/8/10 15:04:24

摘要：介绍了闪光灯的工作原理及其在高速印刷机数字监控系统中的应用．应用效果表明，当印品高速运动时，闪光灯能够提供稳定的光源，并且其发光持续的时间可以作为CMOS图像传感器快门开启的时问，从而使高速印刷机数字监控系统能够拍摄到清晰的高速运动印品的照片．它已被成功地应用到印刷工业的生产现场．关键词：闪光灯；高速印刷机；监控系统随着计算机技术的发展，计算机技术、电子技术及网络技术迅速渗透到印刷行业是印刷业发展的必然趋势．对于印刷行业来说，印刷产品的图像质量检测手段向数字化的方向发展是不可避免的．目前市场上使用的是由基于CCD图像传感器的摄像头构成的检测系统，此系统应用在对高速印刷机进行质量监控和检测时都要使用辅助的光源如日光灯等．随着CMOS技术的迅速发展，使基于CMOS的数字图像系统的商品化成为可能．在高速印刷机数字监控系统中使用的CMOS图像传感器芯片是逐行曝光模式，且无内部电子快门，这就决定了它需要由外部复杂的机械快门与之配合才能拍摄到运动物体清晰的数码照片．如果使用自然光对系统进行补光，则由机械结构或者是电子快门实现这样快门速度的设计都较为复杂，而且在工作环境中自然光的光强不稳定及容易受到人造光源等外界因素的影响，而这些因素对拍摄的效果影响很大为了省去机械快门的设计，及减小印刷机周围环境中不稳定的光线对拍摄效果的影响，可以使用闪光灯作为提供稳定光线和足够亮度的光源，并且用它代替CMOS图像传感器芯片曝光时与之配合的电子快门．本文主要介绍了闪光灯的工作原理以及它在高速印刷机数字监控系统中的具体应用，目前已经成功地应用在工业现场中．1 闪光灯的工作原理闪光灯工作的电路分为普通型闪光灯的基本工作电路和自动调光式闪光灯的工作电路。1．1 普通型闪光灯的工作原理普通型闪光灯是指闪光灯输出能量是不可调的闪光灯，即闪光灯的闪光指数GN是不可调的．普通型闪光灯的触发电路分为整流充电和触发闪光两个部分，如图1所示．当220 V交流电接入电路时，经过整流二极管JD，、JD 、JD，、JD 全波整流后变成大于300 V的直流电压，对主电容C 和触发电容C，进行充电储能．当充电完成后，外部给出的同步触发脉冲信号触发电路(由C．、SCR和组成)产生脉冲电压，在的次级产生出瞬间高压(约10 kV)脉冲，通过xe闪光管的触发极使xe闪光管内的氙气电离并导通，主电容C：上储存的电能瞬间通过闪光灯管放电转化为光能，完成一次闪光．xe放电电流消失后，在电容c：中剩余的电压为10～80 v．加在SCR上的正向电压触发信号消失后，SCR恢复截止，电路就立即对主电容c 和触发电容C 进行充电，为下一次闪光作准备．图1中所示的闪光灯管xe和储能电容C，并联连接方式的闪光灯储能电容C 所储存的能量E为：1．2 自动调光式闪光灯的工作原理自动调光式闪光灯的工作控制框图如图2所示．闪光灯充足电后，照相机或者数码相机给出的同步触发信号触发闪光电路．在闪光灯发出闪光的期间，光从闪光灯发出照射到被摄物体上，从被摄物体反射回来进入到照相机／数码相机(进行曝光)和闪光灯光线的测量元件上．此测光元件很快将光能量变换成电信号输入积分电路，再由积分电路输出一个与闪光灯光线的光量值成正比的电信号．当闪光灯光线光量值达到合适曝光量的要求时，积分电路的输出电信号便使控制电路触发闪光停止电路，从而使闪光灯熄灭．

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