新型CMYK密度测量仪的光学头设计与系统实现.pdf

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1、口科研设计成果口doi：lO．3969／j．issn．1671—1041．2010．01．015新型CMYK密度测量仪的光学头设计与系统实现耶晓东(陕西理工学院电信系，陕西汉中723003)摘要：提出了一种印刷中CMYK密度测量的新方法。将白色LED的否检测到红绿蓝的不同光强。基于这种原理，组合方案设计女I1下：光谱特性与颜色传感器S'／505的感应特性相结合，以印刷三原色为检方案一：标准光电二极管+RGB单色LED测对象，实现了不同网点百分比的测量。缩小了仪器体积。实验表明，图1是标准光电二极

2、管的响应曲线，图2是红、绿、蓝色本方法在检测微弱光时，能较好地满足测色需要，且应用前景广阔。LED的发光强度。从图中可看出，标准光电二极管的响应曲关键词：印刷：颜色检测；LED；光学头线在RGB三色区域内感应都较好，正好可以均匀吸收来自分类号：TP216文献标识码：ARGB单色LED的反射光谱。但是，这种方案在使用RGB的TheopticalheaddesignofnewCMYKLED和一个标准光电二极管作密度计时，需要以校准过程为基础进行RGB三通道对CMYK的相关性计算。densitymea

3、surementinstrumentandlnrealizationofsystem，丁、"O4ftYEXiao-dong；。7lf＼l萋o2(DepartmentofElectronicandInformationEngineering，譬，n“I手一V-f＼nj_光I“／{、，一＼＼’．ShanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，China)．K⋯t)Abstract：AnovelmethodfordetectingCMYKdensi~inpdnt

4、ingfield。图1GaAIAs光电二极管与标准图2红绿蓝LED的whichisbasedonspectralcharacteristicoftheLEDandinductive硅光电二极管的光谱晌特性相对发光强度characteristicof505。wasreposedinthisstudy．Thestudiesare方案二：全光谱光源+RGB多色窄带硅光二极管头cardedoutusingthreeprimarycolors，realizingmeasurementofdifer-使用显

5、色性好的全光谱光源和RGB多色窄带硅光二极管entdotpercentageandreducingthevolume．Theexperimentdemon—头进行CMYK密度测量。其特点是无相关性干扰，易计算。stratedthatthemethodcanbe~ermeettheneedsofcolormeasure．meritinthedetectionoffaintlight。andhasbroadappliedfields．考虑到方案二无相关性干扰，且实现简单，故本设计采用方案二。全光谱光

6、源采用白色聚焦LED，其光谱特性如图3所Keywords：print；colordetection；LED；opticalhead、示，从图中可以看出，LED在可见光内，光谱连续且比较饱和。O引言RGB多色窄带硅光二极管头可采用s7505的传感器，其引脚随着我国工业的发展，颜色已逐渐成为许多产品质量评如图4。光谱特性如图5所示。从图可看出，它具有在R、G、B定的重要指标j。特别是在印刷行业，用户对印刷品的颜色不同波段分别感应光强的能力。质量提出了越来越高的要求。而印刷品的颜色检测仪器直接决定着印

7、品最终的颜色质量I4J。目前，在印刷行业中，普遍采用国外颜色检测仪器进行印刷油墨量的控制与检测，国内的检测仪器体积大，精度低，与国外存在较大差距。因此，研制性能可靠、结构简单、适合我国国情的印刷CMYK密度测量仪便显得十分迫切和必要，市场前景广阔。本文基于新的LED光源和光电二极管，使用新的密度测量原理，设计了一种新型CMYK密度测量仪的光学头。在此基础上，完成了系统的整体设计，实现了印刷中三原色的检测。圈3白色LED和白炽灯的发光光谱1密度测量仪的光学头设计1．1光源与传感器的组合方案光源及传

8、感器是密度测量系统光学头设计最重要的两个部分，它们的选择直接关系到整个检测系统的性能，因此对光源及传感器的合理选择就非常必要。传统颜色检测仪器普遍采用卤钨灯，白炽灯作为检测光源，这种型号的灯泡体积小，在可见光范围内光谱功率分布比PHOTOS￡NSITIvE较饱和，所以常用做仪器光源。但它们温度较高，散热不好。随着固体发光材料的进一步开发，半导体技术的逐步改进，用LED作为仪器光源己成为现实-6]。LED具有体积小、寿命长(可达100000h以上)、光输出稳定、易驱动等许多优点，作为仪器光源是十分