專利名稱：：計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置的制作方法計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是它的掃描光頭。技術(shù)背景傳統(tǒng)的圖文輸出設(shè)備，例如激光照排機(jī)，其激光像素輸出方式大致有三種，絞盤式、外鼓式和內(nèi)鼓式。在介質(zhì)材料是基于銀鹽技術(shù)的高感光度材料時(shí)，這三種技術(shù)都同時(shí)被廣泛應(yīng)用。每一種都各有優(yōu)缺點(diǎn)。今天印刷產(chǎn)業(yè)的介質(zhì)材料發(fā)展到了利用聚合物的光分解或光聚合效應(yīng)的低敏感度材料(如熱敏版)時(shí)，傳統(tǒng)的圖像掃描技術(shù)遇到了挑戰(zhàn)。基于銀鹽技術(shù)的膠片、光敏版曝光能量非常小，僅僅需要功率為lmW的激光功率就可以，所以可以采用內(nèi)鼓式和絞盤式照排機(jī)等使用單束激光高速掃描的方式。而熱敏版的曝光能量高達(dá)150mJ每平方厘米，需曝光功率高達(dá)30W以上才能得到可接受的曝光速度。如果對(duì)單束30W的激光束采用聲光調(diào)制器調(diào)制，則晶體將無法承受如此的功率密度而導(dǎo)致光損傷。所以對(duì)于熱敏版等低敏感度的介質(zhì)材料，外鼓式掃描方式是最容易實(shí)現(xiàn)的方式。外鼓式照排機(jī)將膠片用真空吸附在旋轉(zhuǎn)的外圓滾筒上，然后裝有激光掃描光頭的小車慢慢移動(dòng)，在膠片上象刻螺紋那樣掃描出圖文。外鼓式照排機(jī)的激光到膠片的距離非常近且處處相等，而且膠片相對(duì)于滾筒來說保持不動(dòng)也不會(huì)承受張力的影響，所以精度遠(yuǎn)高于絞盤式照排機(jī)。但沉重的外鼓不可能轉(zhuǎn)的很快，掃描的速度較慢，要提高速度需要使用多路光并行掃描。傳統(tǒng)的多路掃描采用聲光調(diào)制器(AOM)頻分調(diào)制。對(duì)于聲光調(diào)制器而言，偏轉(zhuǎn)角正比于超聲波的頻率，故改變超聲波的頻率(實(shí)際是改變換能器上電信號(hào)的頻率)即可改變光束的出射方向。同樣，如果超聲波包含幾個(gè)不同的頻率分量，則產(chǎn)生幾束不同偏轉(zhuǎn)角的衍射光。利用這個(gè)原理可以通過聲光調(diào)制器將一束入射光調(diào)制成幾束衍射光以實(shí)現(xiàn)多路掃描的目的。有些公司生產(chǎn)的照排機(jī)和光繪機(jī)就是使用這種原理實(shí)現(xiàn)了4-8路激光同時(shí)掃描，但由于聲光調(diào)制器的渡越時(shí)間和調(diào)制頻率的關(guān)系，由這種方法最多能達(dá)到可分辨的8路光同時(shí)掃描，且無法實(shí)現(xiàn)大功率。因此8路光的掃描速度仍然較慢。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)多路掃描，提高掃描速度。為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置，它具有一個(gè)鏡頭，在鏡頭中設(shè)置有用于掃描的光纖，光纖固定在硅片上，在硅片上刻有V形槽陣列，在每個(gè)V形槽中放置一根光纖，光纖的直徑略小于V形槽的間距，在每個(gè)光纖的尾部獨(dú)立連接激光二極管。作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，v形槽陣列的平面與掃描方向具有夾角。本發(fā)明中，v形槽陣列中的光纖構(gòu)成了多路光源，每一個(gè)光源都根據(jù)圖像信號(hào)獨(dú)立調(diào)制，多路光合并成一個(gè)陣列同時(shí)進(jìn)行掃描。當(dāng)設(shè)置每一次的掃描間隔正好等于陣列寬度，連續(xù)的掃描就構(gòu)成了完整的圖像。在改進(jìn)的技術(shù)方案中，v形槽陣列的平面傾斜于掃描方向形成一定的夾角，這是為了消除陣列中光點(diǎn)和光點(diǎn)的間距。另外，為了補(bǔ)償陣列的傾斜，可以對(duì)陣列中每一路光源進(jìn)行固定的延時(shí)。本發(fā)明采用多個(gè)獨(dú)立調(diào)制的尾纖輸出的大功率激光二極管通過v型槽和并在一起，功率可達(dá)每一支激光二極管超過2瓦，路數(shù)可達(dá)64路。很好的解決了功率和通道數(shù)問題，而且易于獨(dú)立更換。圖1是本發(fā)明帶尾纖輸出的激光二極管陣列；圖2是V形槽光纖陣列的橫截面示意圖3是V形槽光纖陣列和透鏡組的剖面示意圖4是64路光點(diǎn)的傾斜排列示意圖5是由于V形槽傾斜導(dǎo)致的掃描圖像傾斜的示意圖6是激光光點(diǎn)的掃描補(bǔ)償?shù)脑韴D7是V形槽光纖陣列傾斜角度合適時(shí)的掃描示意圖8是V形槽光纖陣列傾斜角度偏大時(shí)的掃描示意圖9是V形槽光纖陣列傾斜角度偏小時(shí)的掃描示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置，它具有一個(gè)鏡頭，在鏡頭中設(shè)置有用于掃描的光纖，光纖固定在硅片上，在硅片上刻有V形槽陣列，在每個(gè)v形槽中放置一根光纖，光纖的直徑略小于v形槽的間距，在每個(gè)光纖的尾部獨(dú)立連接激光二極管。v形槽陣列的平面與掃描方向具有一定的夾角e。圖1表示了一個(gè)32個(gè)獨(dú)立的尾纖輸出的激光二極管以及調(diào)制電路、光纖、V槽和鏡頭。圖2表示了一個(gè)光纖V槽陣列的例子。V型槽可以采用硅片曝光后進(jìn)行濕法蝕刻得到。利用硅的111面蝕刻速度慢得到自然的V型槽。也可以采用金剛石刀片的劃片機(jī)切割而成。圖中光纖的外徑為125um，芯徑為60um，V槽的間隔為127um。采用這些尺寸只是為了便于說明，本發(fā)明不限于這些尺寸。通過將V槽光纖陣列輸出的光通過透鏡組成像到介質(zhì)上可得到一排光點(diǎn)。圖3表示了一個(gè)包含V槽光纖和透鏡組部件的剖面圖。假如說鏡頭的倍率為4:l的話，介質(zhì)上的光點(diǎn)直徑為60um/4^5um，間距為127um/4=31.75iim。光點(diǎn)和光點(diǎn)不是緊挨著的。如果希望得到的分辨率是2400dpi，也就是光點(diǎn)和光點(diǎn)之間的距離是2540um/2400=10.5833um。為了能夠達(dá)到這個(gè)分辨率，光纖的線陣需要和快掃描方向傾斜排列。圖4示出了64路光點(diǎn)的傾斜排列示意圖。Sine=像素大小/光點(diǎn)距離分辨率在2400dpi的時(shí)候，9角為arcsin(10.58333/31.75)=19.4712度V槽傾斜以后，分辨率達(dá)到了2400dpi，但是每一次掃描出來的圖像也產(chǎn)生如圖5所示的傾斜，整個(gè)圖像則形成鋸齒形的邊緣。為了補(bǔ)償這個(gè)傾斜，我們需要對(duì)曝光的數(shù)據(jù)事先進(jìn)行移位。而當(dāng)x方向和y方向的分辨率相同的時(shí)候，相鄰的像素之間的延時(shí)歸一化到像素的脈沖延時(shí)應(yīng)該為tg6=0.3535534。所以32個(gè)通道的延時(shí)值可以用下表表示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>925.4561028.2841131.1131233.9411336.7701439.5981542.4261645.2551748.0831850.9121953.7402056.5692159.3972262.2252365.0542467.8822570.7112673.5392776.3682879.1962982.0243084.8533187.681由表可見，延時(shí)值是個(gè)無理數(shù)。為了盡可能減少誤差，延時(shí)值可以根據(jù)需要來決定小數(shù)點(diǎn)后面的位數(shù)。通常來說使用軟件移位就可以很容易的實(shí)現(xiàn)整數(shù)部分的延時(shí)值，小數(shù)點(diǎn)后面的位數(shù)只能用硬件實(shí)現(xiàn)。要求不高可以忽略。另外除了完成延時(shí)，還需要完成光點(diǎn)的補(bǔ)償。由于激光的光點(diǎn)是圓形的，所以掃描一個(gè)像素時(shí)將造成失真，理想的一個(gè)像素是個(gè)正方形，面積是l。但由于光點(diǎn)是圓形的，所以一個(gè)像素是個(gè)扁圓。歸一化處理后面積是1.7854。如果通過修改曝光時(shí)間的長(zhǎng)短。例如采用校準(zhǔn)時(shí)間為N-0.75,則兩個(gè)像素的面積為2.0354，而一個(gè)像素則為1.0354，非常接近于理想狀況，如圖6所示。V槽光纖的傾斜通過旋轉(zhuǎn)鏡頭來實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上不能用量角器來校準(zhǔn)這個(gè)角度。只能用量角器來大致調(diào)到這個(gè)角度，然后根據(jù)曝光的圖案來仔細(xì)調(diào)整。圖7的這個(gè)圖案表明角度完全正確，每一次掃描的最后一行和下一次掃描的第一行之間的距離和每一次掃描的內(nèi)部行間距一樣，都是1/2400英寸，非常均勻一致。圖8則表明這個(gè)角度太大了，從圖案來看，每一次掃描的最后一行和下一次掃描的第一行之間的距離太近，甚至都重疊上了，需要調(diào)小角度。圖9則表明角度太小了，從圖案來看，每一次掃描的最后一行和下一次掃描的第一行之間的距離太遠(yuǎn)了，比每一次掃描內(nèi)的行間距要大。權(quán)利要求1.一種計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置，它具有一個(gè)鏡頭，在鏡頭中設(shè)置有用于掃描的光纖，光纖固定在硅片上，其特征在于在硅片上刻有V形槽陣列，在每個(gè)V形槽中放置一根光纖，光纖的直徑略小于V形槽的間距，在每個(gè)光纖的尾部獨(dú)立連接激光二極管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置，其特征在于所述的V形槽陣列的平面與掃描方向具有夾角。全文摘要本發(fā)明公開了一種計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)的光頭裝置，它具有一個(gè)鏡頭，在鏡頭中設(shè)置有用于掃描的光纖，光纖固定在硅片上，在硅片上刻有V形槽陣列，在每個(gè)V形槽中放置一根光纖，光纖的直徑略小于V形槽的間距，在每個(gè)光纖的尾部獨(dú)立連接激光二極管。本發(fā)明中，V形槽陣列中的光纖構(gòu)成了多路光源，每一個(gè)光源都根據(jù)圖像信號(hào)獨(dú)立調(diào)制，多路光合并成一個(gè)陣列同時(shí)進(jìn)行掃描，當(dāng)設(shè)置每一次的掃描間隔正好等于陣列寬度，連續(xù)的掃描就構(gòu)成了完整的圖像。文檔編號(hào)B41B19/00GK101544093SQ2009100392公開日2009年9月30日申請(qǐng)日期2009年5月7日優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日發(fā)明者暉唐申請(qǐng)人:廣州市保利特企業(yè)發(fā)展有限公司