بخشی از مقاله
چکیده - دراین مقاله به صورت نظري و تجربی نشان داده شده است که با اندازه گیري خودهمبست تابع تراگسیل تصویر حاصل از یک توري رانکی می توان تابع انتقال مدولاسیون MTF ، دستگاه تصویرساز را به دست آورد. از این روش براي اندازه گیري تابع انتقال مدولاسیون دستگاههاي چاپگر استفاده شده است. دو توري رانکی یکسان بر روي طلق هاي شفاف چاپ می شود و به طور موازي روي هم نهاده می شوند. با تاباندن باریکه نوري یکنواخت بر این توري ها و اندازه گیري شدت کل نور عبور کرده از آنها به ازاي جابجایی یک توري نسبت به توري دیگر، تابع خود همبست توري بدست می آید.
-1 مقدمه
یکی از کمیت هایی که براي تعیین کیفیت دستگاههاي اپتیکی بکار می رود، تابع انتقال مدولاسیونMTF است .[1] روشهاي مختلفی براي اندازه گیري این تابع وجود دارد-2] .[5 این تابع منحصر به دستگاههاي اپتیکی نبوده و قابل تعمیم براي دستگاههاي الکترو اپتیکی نیز است.[6] براي چاپگرها نیز MTF تعریف می شود. کارهاي چندي در مورد اندازه گیري MTF چاپگرها انجام شده است.[10-7]
دو روش متداول براي اندازه گیري MTF چاپ وجود دارد.
یکی استفاده از تابع پخشیدگی خط و دیگري تابع پخش شدگی لبه است. در این روشها یک خط یا یک لبه چاپ شده با استفاده از ریز چگالی سنج - میکرودنسیومتر - - که متشکل از شکافی باریک و آشکارسازي حساس است- جاروب می شود و تابع پخشیدگی مربوط به خط یا لبه بدست می آید. نشان داده می شود که با محاسبه تبدیل فوریه تابع پخشیدگی خط یا مشتق تابع پخشیدگی لبه می توان تابع انتقال مدولاسیون را محاسبه کرد. این روشها احتیاج به شکاف باریک و آشکارساز حساس دارند که در عمل مشکل سازند. بعلاوه، این روشها حساسیت زیادي به نوفه تصویر دارند.
درکارهاي قبلی [12-11]، نشان داده شده است که با اندازه گیري تابع تراگسیل متوسط نقش ماره ناشی از برهمنهی دو توري رانکی یکسان چاپ شده بر روي طلق شفاف می توان تابع انتقال مدولاسیون چاپگر را محاسبه کرد. در این مقاله روشی که براي اندازه گیري تابع انتقال مدولاسیون ارائه می شود بر مبناي اندازه گیري تابع خود همبست توري چاپ شده است. در این روش علاوه بر مزیت هاي کار قبلی که عدم نیاز به آشکارساز حساس و شکاف باریک است، خطاهاي ناشی از نوفه هاي تصویر بدلیل استفاده از سطحی بزرگ کاهش می یابد. بعلاوه در روش قبلی باید جاروبی به اندازه یک گام ماره صورت می گرفت در صورتی که در اینجا جابجایی نسبی دو توري به اندازه یک گام توري، کافی است و این سرعت اندازه گیري بالا می برد.
-2 مبانی نظري
با استفاده از توزیع کاتوره اي اشیا مشابه در صفحه شیئ، MTF دستگاههاي اپتیکی با اندازه گیري تابع همبست ضربی شیئ و تصویر، محاسبه شده است2]و.[14-13 ولی استفاده از توري رانکی به عنوان شیئ و کاربرد روش خودهمبست در تعیین MTF چاپگرها انجام نشده است. روشی که در این مقاله ارائه می شود مبتنی بر اندازه گیري تابع خودهمبست دو توري رانکی چاپ شده است. به طور عملی می توان تابع خودهمبست توري رانکی را اندازه گیري کرد. بدین ترتیب که دو توري یکسان را به طور کاملا موازي برروي هم قرار می دهیم، بطوریکه یکی از توریها نسبت به دیگري قابل جابجا شدن باشد. اگر باریکه اي موازي و یکنواخت بر دو توري تابانده شود، شدت عبوري از دو توري متناسب با تابع خودهمبست توري به ازاي جابجایی یک توري به اندازه x نسبت به دیگري خواهد بود.
-3 کارها و نتایج تجربی
با استفاده از رهیافت نظري که بیان شد، MTF چاپگرهاي لیزري اندازه گیري شد. در این کار از چاپگر لیزري HP1200 براي تولید توریهاي رانکی بر روي طلق شفاف استفاده شد. با استفاده از نرم افزار VB برنامه اي براي تولید توریهاي رانکی نوشته شد. با توجه به این امر که توري تولیدي در نرم افزار، عملا یک توري رانکی آرمانی است، هر تغییري در شکل و کیفیت خطوط توري به معنی اعمال MTF چاپگر روي توري چاپ شده است. عمل چاپ توري در مد 1200dpi که بالاترین حد تفکیک این نوع چاپگر است، انجام شد.
براي اجراي این روش از دو چیدمان براي اندازه گیري استفاده شده است. در چیدمان اول مطابق شکل2 ، یک جفت توري یکسان با استفاده از تنظیم کننده هایی، کاملا موازي و در کمترین فاصله ممکن از هم قرار می گیرند. توري G1 ثابت بوده و توري G2 نسبت به آن در راستاي عمود بر خطوط توري حرکت می کند. با استفاده از یک جابجاگر بسیار دقیق، جابجایی هایی به اندازه 0/1 میکرون قابل انجام است. توریهايG1 و G2 هر کدام به شیشه هاي نگهدارنده g1 و g2 به ضخامت 1 میلی متر چسبانده شده اند.
بعد از شیشهg1 آشکارساز فوتو مولتی پلایر R649 شرکت Hamamatsu قرار دارد که قطر پنجره ورودي آن 10 میلی متر است. براي آنکه انتگرال گیري شدت در سطح یک مربع صورت گیرد، پنجره اي مربعی به قطر 10 میلی متر جلوي آشکارساز قرار گرفته و در فاصله بسیار نزدیک با توریها قرار داده می شود. چشمه یک LED پر شدت است که در مقابل آن شکافی متغیر قرار می گیرد که شدت نور فرودي بر توریها را می توان با آن تنظیم کرد. پس از شکاف، یک عدسی موازي ساز به فاصله کانونی 100 میلی متر و قطر 50 میلی متر قرار گرفته که شدت نور یکنواختی بر روي توریها ایجاد می کند. جابجایی توریها نسبت به هم به وسیله یک موتور پله اي انجام می شود که تحت کنترل رایانه است.
ولتاژ تغذیه فوتو مولتی پلایر باید طوري تنظیم شود که اشباع صورت نگیرد. بعد از فوتو مولتی پلایر یک تقویت کننده قرار دارد . سیگنال تقویت شده به کارت مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D که بر روي رایانه نصب است، وارد شده و با هر جابجایی 0/1 میکرونی شدت نور عبوري توسط کارت خوانده شده و در کامپیوتر ذخیره می گردد. کارت A/D مورد استفاده 12 بیتی است و دقت اندازه گیري ولتاژ آن در یک محدوده صفر تا ده ولتی در حدود 2/5 میلی ولت است.
البته با استفاده از کارتهاي دقیق تر می توان اندازه گیریهاي دقیق تري نیز انجام داد. براي کنترل حرکت جاروبگر و ثبت مقادیر ولتاژ خوانده شده A/D ، نرم افزاري تحت محیط ویژوال بیسیک نوشته شد که بطور خودکار موتور پله اي را به حرکت در می آورد و به ازاي هر گام موتور که معادل با جابجایی به اندازه یکدهم میکرون براي جاروبگر است، ده بار ولتاژ خوانده می شود تا خطاي آماري در حین آزمایش با متوسط گیري به حداقل برسد. سپس داده هاي ولتاژ در رایانه ذخیره می شود.
