專利名稱：導(dǎo)光板以及用于該導(dǎo)光板的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用于液晶顯示元件、鍵盤、電話機、照明用面光源等的背光的導(dǎo) 光板的圖像形成裝置，具體涉及一種以如下內(nèi)容為特征的圖像形成裝置以及利用該圖像形 成裝置制造而成的導(dǎo)光板，其特征在于將激光光束分離成若干個而形成若干個聚光激光 光束，并利用可以沿著上、下、左、右方向移動的頭部移動器掃掠激光光束，從而形成導(dǎo)光圖像。
背景技術(shù)：
通常情況下，導(dǎo)光板(light guide panel)是提供均勻分散及擴散光源掃掠的光 線的路徑的板狀體，適用于液晶顯示元件等受光型平板顯示裝置或者使用于燈箱等的面光 源裝置。使用導(dǎo)光板的面光源裝置中使用范圍最廣泛的方式是設(shè)置冷陰極熒光燈(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或者 LED 的方式。韓國專利申請?zhí)柕?1994-33115 號、 第 2001-25870 號、第 2001-53844 號、第 2002-223 號、第 2002-289 號、第 2003-034 號、第 2004-73443號、第2005-號、第2006-321號、第2006-207號等已經(jīng)公開了上述面光源裝置。圖1是圖示現(xiàn)有面光源裝置的概略截面圖。如圖1所示，現(xiàn)有面光源裝置(10)包括導(dǎo)光板(11)、設(shè)置在導(dǎo)光板(11)下部的反 射板(12)、設(shè)置在導(dǎo)光板(11)側(cè)壁的光源(13)以及覆蓋光源(13)的蓋件(14)。所述光 源(13)可以使用冷陰極熒光燈或者LED等。為了分散及擴散照射到透明的丙烯酸樹脂一面的光線，在導(dǎo)光板(11)上形成若 干個導(dǎo)光圖像部(15)，該導(dǎo)光圖像部(15)是采用含有顆粒(bead)狀氧化鈦(TiO2)和玻璃 或丙烯酸等的墨汁印刷而成的。上述面光源裝置(10)中，光源(13)發(fā)射的光線照射導(dǎo)光板(11)，而照射的光線如 箭頭所示，通過導(dǎo)光板(11)導(dǎo)光之后，通過反射板(12)和導(dǎo)光圖像部(15)反射成為在各 個部位具備比較均衡的光照度?？墒?，通過印刷方式形成的導(dǎo)光圖像部(15)具有如下弊端。形成導(dǎo)光圖像部(15)所需墨汁的制造及印刷工序非常復(fù)雜且不合格比率高，如 被印刷的部分中部分部位出現(xiàn)脫落或者斑痕等。因此，導(dǎo)光圖像部(15)的收益率偏低，只 有約80至90%左右。而且，印刷方式的導(dǎo)光板(11)因去除印刷圖像之后不能再次使用而 導(dǎo)致環(huán)境污染，這有悖于環(huán)保原則。特別是，導(dǎo)光圖像部(15)采用的方式是印刷墨汁本身的光反射，這不可避免地發(fā) 生墨汁本身的光吸收現(xiàn)象。這種光吸收現(xiàn)象必然會降低面光源裝置的光效率。為了解決上述問題，采用了無印痕方式，如，利用模具的注塑成型方式。上述方式為了使圖像達(dá)到最佳效果，需要數(shù)十次以上反復(fù)修改模具(51)，這顯然 會提高開發(fā)費用。由于模具(51)的制作時間變長，很難滿足產(chǎn)品品種急劇變化時的開發(fā)需 求。而且，產(chǎn)品的厚度變厚時，注塑之后的冷卻時間依據(jù)水分含量變長，這會降低生產(chǎn)效率。與此相反，產(chǎn)品厚度很薄且面積寬時，由于不能實施完美無缺的注塑，會產(chǎn)生沒有形成圖像 等不合格產(chǎn)品。為了改善上述問題，采用了使用激光加工導(dǎo)光圖像部的方法。使用激光時，不會受 到材料厚度差的影響，且可以依據(jù)所愿尺寸加工出品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，更不需要安裝模具或 者掩模等附帶裝置。另外，由于圖像上不需要涂敷特殊的物質(zhì)，可以重新使用，符合環(huán)保原 則?？墒牵捎谛枰獙τ谒袌D像一次一件地依次實施激光加工，加工時間變得很長，生產(chǎn) 效率變低。為了解決上述弊端，本發(fā)明提供一種可以在導(dǎo)光板上同時加工出若干個圖像的用 于導(dǎo)光板的圖像形成裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第1實施例提供一種以如下內(nèi)容為特征的圖像形成裝 置，其特征在于所述圖像形成裝置是在導(dǎo)光板上形成若干個圖像化導(dǎo)光圖像部的用于導(dǎo) 光板的圖像形成裝置，包括圖像設(shè)計系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、XY移動部、激光頭移動器、激光系統(tǒng)、 一個以上光束分離器和光學(xué)器；該圖像設(shè)計系統(tǒng)輸入即將形成于導(dǎo)光板的圖像的數(shù)據(jù)；該 控制系統(tǒng)與圖像設(shè)計系統(tǒng)連接而傳輸與即將形成于導(dǎo)光板的各個圖像的坐標(biāo)值一致的位 置信號；該XY移動部依據(jù)從控制系統(tǒng)接收的位置信號機械性地沿著上、下、左、右方向移 動；該激光頭移動器具備與XY移動部結(jié)合向所述導(dǎo)光板反射激光系統(tǒng)掃掠的激光光束的 至少一個激光頭；該激光系統(tǒng)依據(jù)與激光頭移動器的動作同步的脈沖信號輸出激光光束； 該一個以上光束分離器位于激光頭內(nèi)將從激光系統(tǒng)輸出且經(jīng)由激光頭移動器的激光光束 分離成兩束以上激光光束；該光學(xué)器反射及聚光由光束分離器分離成兩束以上的激光光 束；從光學(xué)器同時輸出的兩束以上激光光束與各個導(dǎo)光板的加工面相隔給定間距并以多焦 點模式聚光。本發(fā)明第2實施例提供一種以如下內(nèi)容為特征的圖像形成裝置，其特征在于所 述圖像形成裝置是在導(dǎo)光板上形成若干個圖像化導(dǎo)光圖像部的用于導(dǎo)光板的圖像形成裝 置，包括圖像設(shè)計系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、XY移動部、兩個以上激光頭移動器、兩個以上激光系統(tǒng)、 光束分離器和光學(xué)器；該圖像設(shè)計系統(tǒng)輸入即將形成于導(dǎo)光板的圖像的數(shù)據(jù)；該控制系統(tǒng) 與圖像設(shè)計系統(tǒng)連接且將與即將形成于導(dǎo)光板的各個圖像的坐標(biāo)值一致的位置信號分成 兩個以上而傳輸；該XY移動部依據(jù)從控制系統(tǒng)接收的位置信號機械性地沿著上、下、左、右 方向移動；該兩個以上激光頭移動器具備分別與XY移動器結(jié)合向所述導(dǎo)光板反射激光系 統(tǒng)掃掠的激光光束的激光頭；該兩個以上激光系統(tǒng)依據(jù)與激光頭移動器的啟動同步的脈沖 信號輸出激光光束；該光束分離器分別位于兩個以上激光頭移動器內(nèi)將從激光系統(tǒng)輸出且 經(jīng)由激光頭移動器的激光光束分離成兩束以上激光光束；該光學(xué)器分別位于兩個以上激光 頭移動器內(nèi)反射及聚光由光束分離器分離成兩束以上的激光光束；分別從激光頭內(nèi)光學(xué)器 同時輸出的4束以上激光光束與各個導(dǎo)光板的加工面相隔給定間距并以多焦點模式聚光。優(yōu)選地，形成于所述導(dǎo)光板的導(dǎo)光圖像以由兩個以上的點形成的兩點、由兩條虛 線形成的兩虛線或者由兩條直線形成的兩直線的溝槽形成。優(yōu)選地，所述圖像形成裝置進一步包括為了防止導(dǎo)光板因激光光束的局部加熱而 彎曲設(shè)置于導(dǎo)光板下面的真空部。
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優(yōu)選地，所述圖像形成裝置進一步包括為了去除導(dǎo)光板上形成導(dǎo)光圖像部時產(chǎn)生 的煙霧設(shè)置于導(dǎo)光板上面的排氣部。優(yōu)選地，所述導(dǎo)光圖像部是離光源越遠(yuǎn)，各個雙溝槽的長度逐漸變長。優(yōu)選地，所述導(dǎo)光圖像部是離光源越遠(yuǎn)，各個雙溝槽之間的間距逐漸變窄。優(yōu)選地，所述導(dǎo)光圖像是離光源越遠(yuǎn)，各個雙溝槽的長度逐漸變長且各個雙溝槽 之間的間距逐漸變窄。優(yōu)選地，所述導(dǎo)光圖像部是離光源越遠(yuǎn)，雙溝槽之間的寬度逐漸變窄。優(yōu)選地，并用所述導(dǎo)光圖像部離光源越遠(yuǎn)，各個雙溝槽之間的長度逐漸變長或者 各個雙溝槽之間的間距變窄或者各個雙溝槽之間的寬度變窄的方式。優(yōu)選地，所述圖像形成裝置進一步包括依據(jù)從控制系統(tǒng)接收的調(diào)整光學(xué)器信號來 調(diào)整所述光學(xué)器的調(diào)整光學(xué)器裝置，以使依據(jù)導(dǎo)光板上加工位置改變形成雙溝槽的激光光 束的焦點間距離。本發(fā)明第2實施例提供一種導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光板是一面具備若干個 圖像化導(dǎo)光圖像部的導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光圖像部以由兩個以上的點形成的兩點、由兩條虛線 形成的兩虛線或者由兩條直線形成的兩直線的溝槽形成。優(yōu)選地，所述導(dǎo)光圖像部是離光源越遠(yuǎn)，雙溝槽之間的寬度逐漸變窄。優(yōu)選地，并用所述導(dǎo)光圖像部離光源越遠(yuǎn)，各個雙溝槽之間的長度逐漸變長或者 各個雙溝槽之間的間距變窄或者各個雙溝槽之間的寬度變窄的方式。優(yōu)選地，所述圖像形成裝置進一步包括依據(jù)從控制系統(tǒng)接收的調(diào)整光學(xué)器信號來 調(diào)整所述光學(xué)器的調(diào)整光學(xué)器裝置，以使依據(jù)導(dǎo)光板上加工位置改變形成雙溝槽的激光光 束的焦點間距離。


圖1是圖示現(xiàn)有面光源裝置的概略截面圖。圖2是圖示使用本發(fā)明一實施例中導(dǎo)光板的面光源裝置的分離斜視圖。圖3是圖示在本發(fā)明第1實施例中導(dǎo)光板上形成導(dǎo)光圖像部的圖像形成裝置的結(jié) 構(gòu)圖。圖4是圖示本發(fā)明一實施例中激光頭移動器的結(jié)構(gòu)圖。圖5是圖示本發(fā)明一實施例中激光頭的結(jié)構(gòu)圖。圖6是圖示在本發(fā)明第2實施例中導(dǎo)光板上形成導(dǎo)光圖像部的圖像形成裝置的結(jié) 構(gòu)圖。圖7是圖示本發(fā)明第1實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。圖8是圖示本發(fā)明第2實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。圖9是圖示本發(fā)明第3實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。圖10是圖示本發(fā)明第4實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。圖11是圖示本發(fā)明第5實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。
具體實施例方式實施例
以下參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明中導(dǎo)光板以及用于導(dǎo)光板的圖像形成裝置的最優(yōu) 選實施例。以下實施例只用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明，且可以實施多種形態(tài)。本實施 例用以完整地實施本發(fā)明且使本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員完全地理解本發(fā)明的范圍。以下參考附圖詳細(xì)說明實施例。圖2是圖示使用本發(fā)明一實施例中導(dǎo)光板的面光源裝置的分離斜視圖。如圖2所示，面光源裝置(200)具備導(dǎo)光板(210)。導(dǎo)光板(210)的下面形成導(dǎo)光 圖像部(250)。導(dǎo)光板(210)的下部設(shè)置將照射的光線反射到上部的反射板(220)。導(dǎo)光 板(210)的側(cè)壁設(shè)置向?qū)Ч獍?210)掃掠光線的至少一個以上光源(240)。導(dǎo)光板(210) 的上部進一步設(shè)置分散及擴散光線的擴散板(230)。所述光源(240)發(fā)射的光線照射到所述導(dǎo)光板(210)的側(cè)面，而照射到導(dǎo)光板 (210)內(nèi)的光線依據(jù)鏡面反射效應(yīng)通過導(dǎo)光在導(dǎo)光板(210)內(nèi)部移動。被導(dǎo)光的光線中接 觸到導(dǎo)光圖像的光線依據(jù)超過鏡面反射臨界角的照射角度發(fā)射到導(dǎo)光板(210)的外部。如 此，從導(dǎo)光圖像發(fā)射的光線經(jīng)由反射板(220)并穿過導(dǎo)光板(210)之后，穿過導(dǎo)光板上面的 擴散板(230)發(fā)射到前面。此時，導(dǎo)光圖像部(250)中離光源(240)近的部分密度低但離 光源遠(yuǎn)的部分密度高，從而成為了均勻的面光源。圖3是圖示在本發(fā)明第1實施例中導(dǎo)光板上形成導(dǎo)光圖像部的圖像形成裝置 (300)的結(jié)構(gòu)圖，包括圖像設(shè)計系統(tǒng)(310)、控制系統(tǒng)(320)、激光系統(tǒng)(330)、激光頭移動 器(340)、排氣部(370)、真空部(380)以及防止導(dǎo)光板(210)彎曲的防止彎曲機構(gòu)(380、 391)。激光頭移動器(340)包括可以沿著XY方向機械性地移動的XY移動部(350)以及 與XY移動部(350)結(jié)合向?qū)Ч獍?210)反射一個以上激光系統(tǒng)(330)掃掠的激光光束的 激光頭(360)。激光頭(360)包括將激光光束分離成2束以上的光束分離器(361)以及為 了按照所愿角度反射及聚光被分離激光光束而具備鏡片部(圖4中附圖符號362)和透鏡 (圖4中406)的光學(xué)器(362,363)。如圖3所示，導(dǎo)光板(210)置于板狀體(390)上。導(dǎo)光板(210)上形成導(dǎo)光圖像 部(250)的面(250a)朝向掃掠激光光束的激光頭移動器(340)。導(dǎo)光板(210)中，導(dǎo)光圖 像部(250)的各個圖像(250)可以利用激光系統(tǒng)(330)掃掠激光光束而形成。通過光束分 離器(361)將一個以上激光系統(tǒng)(330)發(fā)射的激光光束分離成2束以上之后重新進行反射 及聚光。此時，如果光束分離器(361)是一個，可以將激光光束分離成2束，如果光束分離器 (361)是兩個，激光光束最多可以分離成3束。根據(jù)需要，通過鏡片(圖4中附圖符號362) 將被分離的光束反射成為所需角度之后，重新使用透鏡(圖4中附圖符號406)將按照上述 方法反射的光束形成為具備所愿直徑的激光光束聚光。此時，具備激光分離器(361)、鏡片 部(362)和透鏡部(406)的激光頭(360)因XY移動部(350)沿著XY方向移動而完成激光 光束的掃掠。XY移動部(350)接收控制系統(tǒng)(320)發(fā)送的位置信號沿著XY方向驅(qū)動導(dǎo)軌 而移動激光頭(360)。此時，激光系統(tǒng)(330)從控制系統(tǒng)(320)接收與位置信號同步的切換 信號而輸出激光光束。被輸出的激光光束移動至激光頭移動器(340)的激光頭(360)并在 激光頭(360)內(nèi)得到分離和聚光之后輸出到導(dǎo)光板(210)。以下進一步詳細(xì)說明激光頭移 動器(340)。圖4是圖示本發(fā)明一實施例中激光頭移動器(340)的結(jié)構(gòu)圖。為了說明XY移動部(250)，只圖示了圖3所示光學(xué)器(362、363)中的某一個。如圖4所示，激光頭移動器(340)如上述內(nèi)容包括可以沿著XY方向機械性地移動 的XY移動部(350)以及與XY移動部(350)結(jié)合向?qū)Ч獍?210)反射設(shè)置于一側(cè)的激光系 統(tǒng)(330)輸出的激光光束的激光頭(360)。XY移動部(350)設(shè)置沿著X軸方向分布的水平導(dǎo)軌(404)，該水平導(dǎo)軌(404)結(jié) 合激光頭(360)。水平導(dǎo)軌(404)設(shè)置第1鏡片部(331)，而激光頭(360)可以沿著水平導(dǎo)軌(404)移動。而且，水平導(dǎo)軌(404)上設(shè)置線性電動機(405)，以使激光頭(360)沿著水平導(dǎo)軌 (404)進行水平運動。水平線性電動機(405)是與激光頭(360)連接的水平運動供應(yīng)源。另外，結(jié)合分離激光頭的光束分離器(361)、調(diào)整光束角度的鏡片部(362)和用以 聚光的透鏡部(406)，且可以與激光頭(360)進行水平運動。水平導(dǎo)軌(404)的兩端設(shè)置若干個垂直導(dǎo)軌(407)。垂直導(dǎo)軌(407)設(shè)置至少一 個以上垂直線性電動機(408)。水平導(dǎo)軌(404)可以通過垂直線性電動機(408)沿著垂直 導(dǎo)軌(407)進行垂直運動。如此，至少一個激光頭(360)可以通過水平線性電動機(405)的動力沿著水平導(dǎo) 軌(404)進行水平運動，水平導(dǎo)軌(404)可以通過垂直線性電動機(408)沿著垂直導(dǎo)軌 (407)進行垂直運動。此時，控制系統(tǒng)(320)傳輸傳達(dá)到激光系統(tǒng)(330a)的輸出光線信號 或者傳達(dá)到水平線性電動機(405)的水平移送信號或者傳達(dá)到垂直線性電動機(408)的垂
直移送信號。以下參考圖3和圖4進一步詳細(xì)說明具備上述結(jié)構(gòu)的激光頭移動器(340)的運行動作。通過控制系統(tǒng)(320)向激光系統(tǒng)(330)傳達(dá)與依據(jù)控制系統(tǒng)(320)的移送信號機 械性地移送的激光頭(360)的移動速度同步的脈沖信號，并從激光系統(tǒng)(330)輸出激光光
束ο如此輸出的激光光束到達(dá)固定于水平導(dǎo)軌(404) —側(cè)的第1鏡片部(331)。到達(dá) 第1鏡片部(331)的激光光束由于第1鏡片部(331)反射成為直角而到達(dá)激光頭(360)。到達(dá)激光頭(360)的激光光束由于光束分離器(361)的作用分離成強度更低的激 光光束，被分離的激光光束由于鏡片部(362)的作用反射成為所愿角度。然后，被反射的激 光光束通過透鏡部(406)得到聚光。被聚光的激光光束到達(dá)導(dǎo)光板(210)的掃掠面(250a) 而形成導(dǎo)光圖像部(250)。此時，隨著激光頭(360)通過水平線性電動機(405)沿著加工作 業(yè)區(qū)域的水平方向移動，成對激光光束沿著導(dǎo)光板(210)的水平方向輸出而形成由雙溝槽 形成的導(dǎo)光圖像部(250)。另外，水平導(dǎo)軌(404)的兩端部結(jié)合垂直導(dǎo)軌(407)，水平導(dǎo)軌(404)由于從控 制系統(tǒng)(320)接收垂直移送信號的垂直線性電動機(408)的動力沿著垂直導(dǎo)軌(407)向 垂直方向移動。因此，可以沿著導(dǎo)光板(210)的垂直方向輸出激光光束而形成導(dǎo)光圖像部 (250)。而且，導(dǎo)光圖像部(250)是通過上述非接觸方式加工而成，起到有效分散及擴散 光線的微透鏡的作用。
以下進一步詳細(xì)說明上述內(nèi)容。導(dǎo)光板(210)上形成由一個以上雙溝槽形成的若 干個導(dǎo)光圖像部(250)。導(dǎo)光圖像部(250)通過非接觸方式，即，通過從激光裝置輸出的激 光光束加工而成。為了有效分散及擴散從光源(240)導(dǎo)光到導(dǎo)光板(210)的光線，導(dǎo)光圖像部(250) 形成在導(dǎo)光板(210)的整個區(qū)域。即，導(dǎo)光圖像部(250)可以是由給定深度的溝槽形成的小 圓點型，或者是由給定深度的斷續(xù)型溝槽形成的虛線型，或者是由連續(xù)型溝槽形成的直線 型。而且，為了提高光線的分散率及擴散率，對于導(dǎo)光圖像部(250)可以采用離光源(240) 越遠(yuǎn)其規(guī)格也逐漸變大的方式或者導(dǎo)光圖像之間間距逐漸變小的方式。所述一個雙溝槽中的溝槽的數(shù)量與激光光束的分離數(shù)量一致。即，激光光束分離 成2個時，由2個溝槽成為一對形成導(dǎo)光圖像部，激光光束分離成3個時，由3個溝槽成為 一對形成導(dǎo)光圖像部。激光光束分離成2個且溝槽的形狀呈直線時，由兩個直線并排成為 一對形成導(dǎo)光圖像部。此時，優(yōu)選地，兩個溝槽之間的間距是100 2000微米。S卩，優(yōu)選地，由激光裝置加工而成的導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽的線寬達(dá)到大 約50至500微米左右，各個溝槽的深度達(dá)到10至400微米左右。這里，激光光束局部掃掠 到導(dǎo)光板(210)掃掠面(250a)中部分區(qū)域時，掃掠面(250a)上的加熱反應(yīng)逐漸擴大到激 光光束的寬度以上。這種加熱反應(yīng)嚴(yán)重時，可能會出現(xiàn)導(dǎo)光板(210)的變形，如彎曲現(xiàn)象。彎曲現(xiàn)象在導(dǎo)光板(210)的周邊部較嚴(yán)重。其結(jié)果，會改變激光光束的照射角而 很難形成精致的圖像。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)光板(210)上設(shè)置防止彎曲機構(gòu)。艮口， 安裝導(dǎo)光板(210)的板狀體(390)上具備真空部(380)，以使完全吸附與形成導(dǎo)光圖像部 (250)的區(qū)域相反的導(dǎo)光板(210)的一面。真空部(380)設(shè)置若干個真空通道部(391)，以使通過板狀體(390)內(nèi)部真空吸 附導(dǎo)光板(210)。真空部(380)是泵系統(tǒng)，如機械式真空泵或者移送運動量式真空泵或者 流入式真空泵。由于泵的泵力，可以通過真空通道部(391)真空吸附導(dǎo)光板(210)的下面。 如此，在通過防止彎曲機構(gòu)固定導(dǎo)光板(210)的狀態(tài)下，掃掠激光光束而形成導(dǎo)光圖像部 (250)，從而事先防止由于激光光束的局部加熱而引起的彎曲現(xiàn)象。另外，導(dǎo)光板(210)上通過激光光束進行蝕刻的方式是用強烈的能量加熱用丙烯 酸樹脂形成的導(dǎo)光板(210)的表面的方式。因此，由于蒸發(fā)的丙烯酸樹脂煙霧而產(chǎn)生煙灰。 這種煙灰在導(dǎo)光板(210)上形成導(dǎo)光圖像部(250)的掃掠過程中會導(dǎo)致激光光束的吸收或 者分散現(xiàn)象，從而減少掃掠到導(dǎo)光板(210)的激光光束的能量而阻礙在導(dǎo)光圖像部(250) 上加工出所愿圖像。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)光板(210)上設(shè)置排氣部(370)。排氣部(370)吸入 從導(dǎo)光板(210)的掃掠面(250a)蒸發(fā)的導(dǎo)光板(210)的原材料丙烯酸樹脂的煙霧而排出， 從而防止激光光束由于煙霧被吸收或者分散的現(xiàn)象。圖5是圖示本發(fā)明一實施例中激光頭的結(jié)構(gòu)圖，進一步圖示了為了分別調(diào)整鏡片 (3621,3631)和透鏡(3622,3632)而設(shè)置的調(diào)整光學(xué)裝置(500、501、502、503)。如圖5所示，通過光束分離器(361)分離成2束激光光束的各個激光光束分別反 射到鏡片(3621,3631)之后，由于透鏡(3622,3632)得到聚光并掃掠到導(dǎo)光板(210)的位 置(2501、2502)。另外，光學(xué)器(360)進一步設(shè)置根據(jù)控制系統(tǒng)(320)傳達(dá)的調(diào)整光學(xué)器 信號調(diào)整若干個光學(xué)器組成因素(3621、3631、3622、3632)的調(diào)整光學(xué)裝置(500、501、502、
9503)，以使根據(jù)位置改變形成雙溝槽的激光光束的焦點間距離。如圖5所示，鏡片(3631) 通過調(diào)整裝置(501)調(diào)整為附圖符號3631-1所示狀態(tài)，透鏡(3632)也同樣通過調(diào)整裝 置(503)調(diào)整為附圖符號3632-1所示狀態(tài)，使激光光束聚光到導(dǎo)光板(210)的新掃掠面 (2503)上，從而根據(jù)位置改變激光光束的焦點間距離。如上所述，通過鏡片(3621、3631)和透鏡(3622、3632)將光束分離器(361)分離 的激光光束聚光到所愿位置，從而按照所愿規(guī)格確定一個雙溝槽中各個溝槽之間的間距。 此時，從控制系統(tǒng)(320)接收與鏡片(3621、3631)和透鏡(3622、3632)的位置信號同步的 焦點位置信號通過機械性地驅(qū)動電動機而調(diào)整鏡片(3621、3631)和透鏡(3622、3632)的位 置，從而使移動鏡片(3621、3631)和透鏡(3622、3632)稍微移動，并根據(jù)各個根據(jù)導(dǎo)光板上 的位置分別調(diào)整各個雙溝槽中各個溝槽之間的間距。圖6是圖示在本發(fā)明第2實施例中導(dǎo)光板上形成導(dǎo)光圖像部的圖像形成裝置的結(jié) 構(gòu)圖。與圖3不同，圖6圖示了具備2個以上激光系統(tǒng)(330a、330b)和激光頭移動器(340a、 340b)時的狀態(tài)。如圖6所示，激光系統(tǒng)l(330a)發(fā)射的第1激光光束經(jīng)由第1激光頭移動器(340a) 內(nèi)光束分離器(361a)分離成2束激光光束，而被分離的2束激光光束分別通過光學(xué)器 (362a、363a)聚光到導(dǎo)光板(210)的面(250a)。與此相同，激光系統(tǒng)2 (330b)輸出的第2 激光光束經(jīng)由第2激光頭移動器(340b)內(nèi)光束分離器(361b)分離成2束激光光束。被分 離的2束激光光束分別經(jīng)由光學(xué)器(362b、363b)聚光到導(dǎo)光板(210)的面(250b)。激光 頭移動器(340a、340b)的各個動作原理與圖3所示內(nèi)容相同?？墒牵c圖3之間的差異在 于，具備兩個激光系統(tǒng)(330a、330b)和激光頭移動器(340a、340b)，且控制系統(tǒng)(320)將和 即將形成于導(dǎo)光板的各個圖像的坐標(biāo)值一致的位置信號分成2個以上傳輸。圖6所示實施 例中，2個激光頭(360a、360b)分別設(shè)置在不同的水平導(dǎo)軌上。即，圖6所示實施例中圖像 形成裝置在垂直導(dǎo)軌上相隔給定間距設(shè)置2個水平導(dǎo)軌，且在各個水平導(dǎo)軌上設(shè)置激光頭 (360a,360b)。以下參考附圖7至附圖10詳細(xì)說明通過所述形成導(dǎo)光圖像裝置制造出的導(dǎo)光圖 像部的形狀。根據(jù)本發(fā)明的特征，為了更有效地分散及擴散照射的光線，通過激光加工在導(dǎo)光 板(210)的下面對于導(dǎo)光板的整個區(qū)域形成斷續(xù)型導(dǎo)光圖像部。由雙溝槽形成的所述導(dǎo)光 圖像部(250)是具備一定間距且相隔一定距離的非連續(xù)型集群，離光源越遠(yuǎn)，更按照一定 的設(shè)計規(guī)則形成。以下內(nèi)容中，雙溝槽的間距(P)是指光源分布方向和垂直方向的各個雙 溝槽之間的間距，雙溝槽的長度(L)是指光源分布方向和水平方向的各個雙溝槽的大小， 雙溝槽的寬度(W)是指光源分布方向和水平方向的各個雙溝槽之間的間距。圖7是圖示本發(fā)明第1實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。如圖7所示，導(dǎo)光板(210)上的一面形成導(dǎo)光圖像部(250)。導(dǎo)光圖像部(250)是 由若干個非連續(xù)型雙虛線形成的溝槽狀體，而各個雙溝槽相隔一定距離。而且，導(dǎo)光圖像部 (250)根據(jù)與光源(240)之間相對位置關(guān)系相關(guān)的一定設(shè)計規(guī)則形成于導(dǎo)光板(210)的掃 掠面上。即，導(dǎo)光板(210)的一側(cè)壁設(shè)置光源(240)。在鄰接光源(240)的導(dǎo)光板(210)的 周邊部沿著光源(240)的長度方向以溝槽的長度(Li)比導(dǎo)光板(210)的其它區(qū)域短的形態(tài)斷斷續(xù)續(xù)地形成若干個導(dǎo)光圖像部(250)。與此相反，離光源(240)越遠(yuǎn)，導(dǎo)光板(210)上雙溝槽的長度(L2)比鄰接光源 (240)的區(qū)域的雙溝槽的長度(Li)長。另外，鄰接光源(240)的導(dǎo)光板(210)的周邊部中雙溝槽之間的間距(Pl)實際上 與離光源(240)最遠(yuǎn)的導(dǎo)光板(210)的雙溝槽之間的間距(P2)相同。導(dǎo)光板(210)的兩側(cè)壁分別設(shè)置光源(240)時，導(dǎo)光板(210)的中央部成為離光 源(240)最遠(yuǎn)的部分。因此，從導(dǎo)光板(210)中央部到導(dǎo)光圖像部(250)各個雙溝槽之間 的長度在導(dǎo)光板(210)的整個區(qū)域最長。與此相反，鄰接光源(240)的導(dǎo)光板(210)的周 邊部中導(dǎo)光圖像部(250)的溝槽最短。如此，導(dǎo)光板(210)中，離光源(240)越遠(yuǎn)，導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽逐漸變 長，而各個溝槽沿著設(shè)置光源(240)的方向成為非連續(xù)型虛線狀。因此，即使離設(shè)置于導(dǎo)光板(210) —側(cè)壁的光源(240)逐漸變遠(yuǎn)，導(dǎo)光圖像部 (250)的斷續(xù)型直線狀溝槽的長度也會逐漸變長而增加導(dǎo)光量且防止由于離光源(240)逐 漸變遠(yuǎn)引起的亮度下降現(xiàn)象，從而在導(dǎo)光板(210)整個區(qū)域的亮度均勻。如上所述，通過所述形成導(dǎo)光圖像部裝置的機械性驅(qū)動很容易形成由斷續(xù)型直線 狀溝槽形成的導(dǎo)光圖像部(250)。S卩，可以沿著成為導(dǎo)光板(210)的X軸方向的設(shè)置光源(240)的長度方向移動的 激光頭(360)在按照一定速度移動的過程中向?qū)Ч獍?210)反射激光系統(tǒng)(330)輸出的激 光光束，在所原位置形成導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽。此時，形成于導(dǎo)光板(210)的各個溝槽的長度相互不同。控制與輸入到并非由激 光頭(360)進行機械性控制的控制系統(tǒng)(320)的各個圖像的坐標(biāo)值相應(yīng)的位置信號的電氣 性切換信號A時，很容易加工出這種形狀。如此，由于激光頭(360)沿著導(dǎo)光板(210)的水平方向移動，形成于導(dǎo)光板(210) 上的導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽呈斷續(xù)型直線狀，不會出現(xiàn)暗線或者明線。圖8是圖示本發(fā)明第2實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。如圖8所示，導(dǎo)光板(210)上掃掠面形成由斷續(xù)型直線狀溝槽形成的導(dǎo)光圖像部 (250)。導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽根據(jù)與設(shè)置于導(dǎo)光板(210) —側(cè)壁的光源(240)之 間相對位置關(guān)系相關(guān)的一定設(shè)計規(guī)則形成在導(dǎo)光板(210)的掃掠面上。導(dǎo)光板(210)的整個加工區(qū)域均可以改變導(dǎo)光圖像部(250)各個溝槽的間隔。即， 鄰接光源(240)的導(dǎo)光板(210)的周邊部中各個溝槽之間的間距(P3)比離光源(240)相 對遠(yuǎn)的中央部中各個溝槽之間的間距(P4)寬。而且，從鄰接光源(240)的區(qū)域越靠近導(dǎo)光板(210)的中央部，各個溝槽之間的間 距逐漸變窄。另外，導(dǎo)光板(210)周邊部中溝槽的長度(L3)和中央部中溝槽的長度(L4) 實際上相同。如此，導(dǎo)光板(210)中，離光源(240)越遠(yuǎn)，導(dǎo)光圖像部(250)各個溝槽之間的間 距逐漸變窄。各個溝槽沿著設(shè)置光源(240)的方向呈斷續(xù)型直線狀。因此，即使離光源(240)漸遠(yuǎn)，導(dǎo)光圖像部(250)的溝槽之間的間距變得更密而增 加導(dǎo)光量且防止亮度的降低。當(dāng)然，使用所述形成導(dǎo)光圖像部的系統(tǒng)加工出所述導(dǎo)光圖像 部(250)的各個溝槽。
圖9是圖示本發(fā)明第3實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。如圖9所示，導(dǎo)光板(210)上通過激光光束形成以斷續(xù)型直線狀溝槽形成的導(dǎo)光 圖像部(250)。導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽可以根據(jù)與光源(240)相隔的距離改變長度 或者其間距。S卩，鄰接設(shè)置于導(dǎo)光板(210) —側(cè)壁的光源(240)的導(dǎo)光板(210)的周邊部中各 個溝槽的長度(L5)比離光源(240)相對遠(yuǎn)的導(dǎo)光板(210)的中央部中各個溝槽的長度 (L6)短。與此相反，導(dǎo)光板(210)周邊部中各個溝槽之間的間距(P5)比導(dǎo)光板(210)中央 部中各個溝槽之間的間距(P6)寬。另外，從鄰接光源(240)的導(dǎo)光板(210)的周邊部越靠近導(dǎo)光板(210)的中央部， 各個溝槽的長度逐漸變長，而各個溝槽之間的間距逐漸變窄。如此，導(dǎo)光板(210)中，離光源(240)越遠(yuǎn)，可以改變導(dǎo)光圖像部(250)各個溝槽 的長度和各個溝槽之間的間距，而各個溝槽沿著設(shè)置光源(240)的方向呈斷續(xù)型直線狀。形成所述導(dǎo)光圖像部的系統(tǒng)的激光頭(360)沿著水平方向以一定速度在導(dǎo)光板 (210)上掃掠面移動時，接收有關(guān)各個溝槽的長度或者各個溝槽之間的間距相關(guān)的電氣性 信號，通過控制時間，以所愿圖像加工出所述導(dǎo)光圖像部(250)。圖10是圖示本發(fā)明第4實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖。如圖10所示，導(dǎo)光板(210)的一面形成以斷續(xù)型直線狀溝槽形成的導(dǎo)光圖像部 (250)。導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽根據(jù)與設(shè)置于導(dǎo)光板(210) —側(cè)壁的光源(240)之 間相對位置關(guān)系相關(guān)的一定設(shè)計規(guī)則形成在導(dǎo)光板(210)的掃掠面上。導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽以改變其間距的方式形成在導(dǎo)光板(210)的整個加 工區(qū)域。S卩，鄰接光源(240)的導(dǎo)光板(210)的周邊部中各個溝槽之間的寬度(W7)比離光 源(240)相對遠(yuǎn)的中央部中各個溝槽之間的寬度(W8)寬。而且，從鄰接光源(240)的導(dǎo)光 板(210)的周邊部越靠近導(dǎo)光板(210)的中央部，其溝槽之間的寬度逐漸變窄。另外，實際上，導(dǎo)光板(210)的周邊部中各個溝槽的長度(L7)或者各個溝槽之間 的間距(P7)與中央部中各個溝槽的長度(L8)或者各個溝槽之間的間距(P8)相同。當(dāng)然， 可以通過上述形成導(dǎo)光圖像部的系統(tǒng)加工出所述導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽。所述導(dǎo)光板(210)中，離光源(240)越遠(yuǎn)，導(dǎo)光圖像部(250)各個溝槽之間的寬度 逐漸變窄，而各個溝槽沿著設(shè)置光源(240)的方向呈斷續(xù)型直線狀。因此，即使離光源(240)漸遠(yuǎn)，導(dǎo)光圖像部(250)各個溝槽之間的寬度變得更密而 增加導(dǎo)光量且防止亮度的降低。當(dāng)然，可以通過所述激光系統(tǒng)加工出所述導(dǎo)光圖像部(250) 的各個溝槽。圖11是圖示本發(fā)明第5實施例中導(dǎo)光圖像部的形狀的圖，圖示了各個溝槽之間存 在90度相位差時的形態(tài)。如圖11所示，導(dǎo)光圖像部(250)的各個溝槽(G1、G2)之間可以存在0度至90度 之間的相位差(Δ)。所述導(dǎo)光圖像部(250)的形狀并不局限于此，只要是可以從光源(240) 的整個面反射、擴散及擴散光線均可。而且，所述實施例導(dǎo)光圖像部(250)中，離光源(240) 越遠(yuǎn)，可以并用以改變各個溝槽的長度或者各個溝槽之間的寬度或者各個溝槽之間間距的 方式調(diào)整導(dǎo)光量分散特性來得到均勻的亮度。綜上所述，根據(jù)光學(xué)性結(jié)構(gòu)將激光光束分離成若干個，并使用光學(xué)器分別聚光各個被分離激光光束而形成若干個激光光束之后，以多焦點模式將形成的若干個激光光束聚
光在導(dǎo)光板的加工面上，從而在導(dǎo)光板上同時加工出若干個圖像。 以上參考附圖所示一實施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，可上述實施例只用以說明本發(fā)
明。本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明實施各種變形和均等的其它實施例。
因此，應(yīng)當(dāng)依據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求書中闡述的技術(shù)思想來確定本發(fā)明的真正的技術(shù)保護范圍。
權(quán)利要求
一種圖像形成裝置，其特征在于所述圖像形成裝置是在導(dǎo)光板上形成若干個圖像化導(dǎo)光圖像部的用于導(dǎo)光板的圖像形成裝置，包括圖像設(shè)計系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、XY移動部、激光頭移動器、激光系統(tǒng)、一個以上光束分離器和光學(xué)器；該圖像設(shè)計系統(tǒng)輸入即將形成于導(dǎo)光板的圖像的數(shù)據(jù)；該控制系統(tǒng)與圖像設(shè)計系統(tǒng)連接而傳輸與即將形成于導(dǎo)光板的各個圖像的坐標(biāo)值一致的位置信號；該XY移動部依據(jù)從控制系統(tǒng)接收的位置信號機械性地沿著上、下、左、右方向移動；該激光頭移動器具備與XY移動部結(jié)合向所述導(dǎo)光板反射激光系統(tǒng)掃掠的激光光束的激光頭；該激光系統(tǒng)依據(jù)與激光頭移動器的動作同步的脈沖信號輸出激光光束；該一個以上光束分離器位于激光頭內(nèi)將從激光系統(tǒng)輸出且經(jīng)由激光頭移動器的激光光束分離成兩束以上激光光束；該光學(xué)器反射及聚光由光束分離器分離成兩束以上的激光光束；從光學(xué)器同時輸出的兩束以上激光光束與各個導(dǎo)光板的加工面相隔給定間距并以多焦點模式聚光。
2.一種圖像形成裝置，其特征在于在導(dǎo)光板形成若干個圖像化導(dǎo)光圖像部的用于導(dǎo) 光板的圖像形成裝置，包括圖像設(shè)計系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、XY移動部、兩個以上激光頭移動器、兩 個以上激光系統(tǒng)、光束分離器和光學(xué)器；該圖像設(shè)計系統(tǒng)輸入即將形成于所述導(dǎo)光板上的 圖像的數(shù)據(jù)；該控制系統(tǒng)與所述圖像設(shè)計系統(tǒng)連接且將與即將形成于所述導(dǎo)光板的各個圖 像的坐標(biāo)值一致的位置信號分成兩個以上而傳輸；該XY移動部依據(jù)從控制系統(tǒng)接收的位 置信號機械性地沿著上、下、左、右方向移動；該兩個以上激光頭移動器具備分別與所述XY 移動器結(jié)合向所述導(dǎo)光板反射激光系統(tǒng)掃掠的激光光束的激光頭；該兩個以上激光系統(tǒng)依 據(jù)與所述激光頭移動器的啟動同步的脈沖信號輸出激光光束；該光束分離器分別位于所述 兩個以上激光頭移動器內(nèi)將從激光系統(tǒng)輸出且經(jīng)由所述激光頭移動器的激光光束分離成 兩束以上激光光束；該光學(xué)器分別位于所述兩個以上激光頭移動器內(nèi)反射及聚光由所述光 束分離器分離成兩束以上的激光光束；分別從所述激光頭內(nèi)光學(xué)器同時輸出的4束以上激 光光束與各個導(dǎo)光板的加工面相隔給定間距并以多焦點模式聚光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于形成于所述導(dǎo)光板的導(dǎo)光 圖像部以由兩個以上的點形成的兩點、由兩條虛線形成的兩虛線或者由兩條直線形成的兩 直線的溝槽形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于所述圖像形成裝置進一步 包括為了防止導(dǎo)光板因激光光束的局部加熱而彎曲設(shè)置于導(dǎo)光板下面的真空部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于所述圖像形成裝置進一步 包括為了去除導(dǎo)光板上形成導(dǎo)光圖像部時產(chǎn)生的煙霧設(shè)置于導(dǎo)光板上面的排氣部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源 越遠(yuǎn)，各個雙溝槽的長度逐漸變長。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源 越遠(yuǎn)，各個雙溝槽之間的間距逐漸變窄。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源 越遠(yuǎn)，各個雙溝槽的長度逐漸變長且各個雙溝槽之間的間距逐漸變窄。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源 越遠(yuǎn)，各個雙溝槽之間的寬度逐漸變窄。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于并用所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源越遠(yuǎn)，各個雙溝槽之間的長度逐漸變長或者各個雙溝槽之間的間距變窄或者各個雙溝 槽之間的寬度變窄的方式。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于所述圖像形成裝置進一步 包括依據(jù)從控制系統(tǒng)接收的調(diào)整光學(xué)器信號來調(diào)整所述光學(xué)器的調(diào)整光學(xué)器裝置，以使依 據(jù)導(dǎo)光板上加工位置改變形成雙溝槽的激光光束的焦點間距離。
12.一種導(dǎo)光板，其特征在于一面形成若干個圖像化導(dǎo)光圖像部的導(dǎo)光板中，所述導(dǎo) 光圖像部以由兩個以上的點形成的兩點、由兩條以上虛線形成的兩虛線或者由兩條以上直 線形成的兩直線形成的溝槽的組合形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源越遠(yuǎn)， 各個雙溝槽的長度逐漸變長。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源越遠(yuǎn)， 各個雙溝槽之間的間距逐漸變窄。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源越遠(yuǎn)， 各個雙溝槽之間的長度逐漸變長且各個雙溝槽之間的間距逐漸變窄。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)光板，其特征在于所述導(dǎo)光圖像部是離所述光源越遠(yuǎn)， 雙溝槽之間的寬度逐漸變窄。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)光板，其特征在于并用所述導(dǎo)光圖像部離所述光源越 遠(yuǎn)，各個雙溝槽的長度逐漸變長或者各個雙溝槽之間的間距變窄或者各個雙溝槽之間的寬 度變窄的方式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于導(dǎo)光板的圖像形成裝置，該裝置包括圖像設(shè)計系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、包含XY移動部的激光頭移動器及其激光頭、激光系統(tǒng)、光束分離器和光學(xué)器。該圖像設(shè)計系統(tǒng)輸入即將形成于導(dǎo)光板的圖像的數(shù)據(jù)；該控制系統(tǒng)與圖像設(shè)計系統(tǒng)連接而傳輸一個位置信號。該XY移動部依據(jù)該位置信號機械性地沿著上/下和左/右方向移動。該激光頭移動器與XY移動部結(jié)合，并向反射掃掠的激光光束。該激光系統(tǒng)通過脈沖信號輸出激光光束。該光束分離器將一束激光光束分離成兩束或多束激光光束。該光學(xué)器反射及聚光該兩束或多束激光光束。
文檔編號G02F1/13357GK101983353SQ200880128423
公開日2011年3月2日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者樸大成, 樸得一, 柳忠燁, 白基龍 申請人:株式會社Ls Tech