專利名稱：對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法。
背景技術(shù)：
以往，公知有一種制版設(shè)備，該制版設(shè)備包括有用于把圖像記錄材料安裝在其外圓表面上的圓筒形記錄滾筒、用于使該記錄滾筒圍繞著沿該記錄滾筒的軸線配置的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)、用于把根據(jù)一個圖像信號調(diào)制的光束對準(zhǔn)該圖像記錄材料的記錄頭 (描繪裝置)。在這樣一種制版設(shè)備中，通過把來自描繪裝置的光束對準(zhǔn)安裝在以高速轉(zhuǎn)動的記錄滾筒的外圓表面上的圖像記錄材料，沿著與記錄滾筒的轉(zhuǎn)動軸相平行的方向移動描繪裝置，把所需要的圖像記錄在該圖像記錄材料上。
在描繪裝置中，由于激光的聚光性、直線性、波長單一性好，所以激光非常適于作為光源。但是，發(fā)射激光的發(fā)射設(shè)備即激光二極管(LD)的使用壽命有限，在生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命中需要更換激光二極管設(shè)備。另外，在更換了激光二極管之后，為了確保激光二極管射出的 激光的直線性，需要對更換后的激光二極管進行校準(zhǔn)。因此，通常采用內(nèi)部與光纖結(jié)合從一端的光纖連接器射出激光的光纖耦合式激光二極管。若采用這樣的光纖耦合式激光二極管，則具有如下的優(yōu)點，即，僅通過在連接器部進行安裝和拆卸就能夠交換光源而不需要進行任何光學(xué)調(diào)整。
在使用光纖耦合式激光二極管的描繪裝置中，優(yōu)選使用能夠有效地取出激光二極管的光量的芯徑大的多模光纖(multimode fiber)。但是另一方面,在芯在描繪介質(zhì)上成像時，由于其像的大小取決于描繪析像度，所以在微細描繪中需要成像光學(xué)系統(tǒng)為匯聚光學(xué)系統(tǒng)。
參照圖11說明其中的關(guān)系。如圖11所示，將光纖二極管的光纖連接器I的芯徑設(shè)定為Y1，將成像的圖形的尺寸設(shè)定為Yy將光纖固有數(shù)值孔徑(Numerical Aperture)設(shè)定為NAfibw，將光纖的發(fā)揮作用的數(shù)值孔徑設(shè)定為NAtjw，將形成的圖形的數(shù)值孔徑設(shè)定為 NAimg。根據(jù)亥姆霍茲算式Ii1 -Y1 -NAobj=H2 -Y2 .NAimg可知，在光學(xué)水平放大倍率O 的匯聚光學(xué)系統(tǒng)中，NAobJ<NAimg U1=Ii2=I. O的空氣環(huán)境下)。另外，由于NAinig受到透鏡的像差(aberration)和焦深(focus depth)等問題的限制,所以通常NAtjbj小于光纖固有數(shù)值孔徑即 NAfibw。
在此，考慮從光纖耦合式激光二極管的光纖連接器端射出的光的利用效率。在光纖耦合激光二極管的光纖中傳導(dǎo)的光基本上以由光纖的芯和金屬包層的折射率決定的光纖固有數(shù)值孔徑NAfibwT的發(fā)散角從光纖端部出射。但是，實際描繪使用的光僅是由后面的成像光學(xué)系統(tǒng)而決定的數(shù)值孔徑NAtjw所決定的部分。在此，將數(shù)值孔徑NAtjw所決定光量與光纖固有數(shù)值孔徑NAfito下的光量的比例定義為光利用效率，稱為輸出開口比。S卩，輸出開口比=NAtjbj的能量(power) /NAfiber的能量。
以往公開有如下的用于正確測定上述輸出開口比的測定光學(xué)系統(tǒng)，如圖12B所示，在此測定光學(xué)系統(tǒng)中，使從光纖連接器出射的光通過傅里葉變換透鏡C投射在開口板(傅里葉板)FP上，其中，關(guān)于開口板FP中的開口的直徑D，在將傅里葉變換透鏡C的焦距設(shè)定為fc的情況，該開口的直徑D=2XfcX Sin(NA0bj)o由此，在從光纖連接器出射的光中，僅數(shù)值孔徑NAtjbj的能量通過開口，并借助后面的透鏡G的聚光作用射入積分球(integrating sphere)功率計IS。這樣,將此能量作為NAtjbj的能量。另外,如圖12A所示,移除開口板, 測量從光纖連接器出射的全部的光的量，將側(cè)能量作為NAfito的能量。由此如上所述求出輸出開口比。
如圖12A、12B所示，來自光纖連接器的出射光與測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸完全一致，為所謂的理想狀態(tài)的位置關(guān)系，在該狀態(tài)下檢測出的輸出開口比最為準(zhǔn)確，因此希望在理想狀態(tài)下進行檢測。但是實際上，在光纖連接器的設(shè)置中，如圖13A所示，有時出現(xiàn)出射光與測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行錯位的情況，另外如圖13B所示，有時出現(xiàn)出射光相對于測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸傾斜的情況。在出現(xiàn)平行錯位的情況時，由于出現(xiàn)慧差(coma aberration),所以想求出的出射光束不通過開口或想求出的光束以外的光纖通過開口，這樣就會產(chǎn)生測量誤差。另外，在出現(xiàn)傾斜的情況下，同樣根據(jù)幾何學(xué)作圖可知，也會形成上述的想求出的出射光束不通過開口或想求出的光束以外的光纖通過開口的狀態(tài)，從而產(chǎn)生測量誤差。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠通過CCD相機觀察來自光纖連接器的出射光與測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸的平行錯位和傾斜的狀態(tài)并能夠進行調(diào)整的光纖耦合式激光二極管的檢查方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案I提供一種對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于，包括光纖耦合式激光二極管設(shè)置工序，將光纖耦合式激光二極管設(shè)置在夾具上；觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，將觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路的下游側(cè)；判定工序，通過所述觀察光學(xué)系統(tǒng)中的CCD相機觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光來判定是否存在設(shè)置錯誤。
在技術(shù)方案2中，優(yōu)選在觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序中，在所述光纖稱合式激光二極管的出射光的下游側(cè)設(shè)置傅里葉透鏡，在所述傅里葉透鏡的所述出射光的下游側(cè)設(shè)置傅里葉板，在所述傅里葉板的所述出射光的下游側(cè)設(shè)置第一凸透鏡、第二凸透鏡、CCD相機，并且在第一凸透鏡與第二凸透鏡之間設(shè)置焦距小于第二凸透鏡的焦距的第三凸透鏡，其中，所述第一凸透鏡配置在與傅里葉板相距第一凸透鏡的焦距的距離的位置，所述第二凸透鏡配置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第二凸透鏡的焦距之和的距離的位置，所述第三凸透鏡設(shè)置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第三凸透鏡的焦距之和的距離的位置，所述CCD 相機配置在與第二凸透鏡相距第二凸透鏡的焦距的距離的位置。。
在技術(shù)方案3中，優(yōu)選在判定工序中，通過所述CCD相機觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光的近場圖像是否處于CCD相機的成像部的中央，來判定是否存在設(shè)置錯誤中的平行錯位設(shè)置錯誤。
在技術(shù)方案4中，優(yōu)選在判定工序中，取出所述第三透鏡、通過所述CCD相機觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光的遠場圖像是否處于CCD相機的成像部的中央，來判定是否存在設(shè)置錯誤中的傾斜設(shè)置錯誤。
在技術(shù)方案5中，優(yōu)選還具有將能量測定光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路的下游側(cè)的能量測定光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序
在技術(shù)方案6中,優(yōu)選所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)不處于同一光路上，通過可動反光鏡改變所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路，使所述出射光射入所述觀察光學(xué)系統(tǒng)或所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)。
在技術(shù)方案7中，優(yōu)選所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)的光路相差90度。
在技術(shù)方案8中，優(yōu)選在調(diào)整可動反光鏡使所述出射光射入所述觀察光學(xué)系統(tǒng)進行設(shè)置錯誤檢查并進行調(diào)整之后，調(diào)整可動反光鏡使所述出射光分別射入能量測定光學(xué)系統(tǒng)來測定輸出開口比。
本發(fā)明的技術(shù)方案9提供一種對光纖耦合式激光二極管進行檢查的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括觀察光學(xué)系統(tǒng)，通過所述觀察光學(xué)系統(tǒng)觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光來判定是否存在設(shè)置錯誤。
在技術(shù)方案10中，優(yōu)選所述觀察光學(xué)系統(tǒng)包括設(shè)置在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的下游側(cè)的傅里葉透鏡、設(shè)置在所述傅里葉透鏡的所述出射光的下游側(cè)的傅里葉板、以及在所述傅里葉板的所述出射光的下游側(cè)依次設(shè)置的第一凸透鏡、第二凸透鏡和 CCD相機，其中，所述第一凸透鏡配置在與傅里葉板相距第一凸透鏡的焦距的距離的位置， 所述第二凸透鏡配置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第二凸透鏡的焦距之和的距離的位置，所述CCD相機配置在與第二凸透鏡相距第二凸透鏡的焦距的距離的位置。
在技術(shù)方案11中，優(yōu)選所述觀察光學(xué)系統(tǒng)還包括設(shè)置在第一凸透鏡與第二凸透鏡之間的焦距小于第二凸透鏡的焦距的第三凸透鏡，該第三凸透鏡設(shè)置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第三凸透鏡的焦距之和的距離的位置。
在技術(shù)方案12中，優(yōu)選還具有用于求出輸出開口比的能量測定光學(xué)系統(tǒng)。
在技術(shù)方案13中，優(yōu)選所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)不處于同一光路上，通過可動反光鏡改變所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路，使所述出射光射入所述觀察光學(xué)系統(tǒng)或所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)。
在技術(shù)方案14中，優(yōu)選所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)的光路相差 90度。
以往，在光纖連接器的設(shè)置中，有時出現(xiàn)出射光與測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行錯位的情況，另外有時出現(xiàn)出射光相對于測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸傾斜的情況。
根據(jù)本發(fā)明，僅通過在傾斜設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)中插入一個凸透鏡LS就能夠形成平行錯位設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)，僅通過插入或去除一個凸透鏡LS就能夠?qū)A斜設(shè)置錯誤和平行錯位設(shè)置錯誤的觀察進行切換，從而能夠迅速地檢測出上述的錯誤，并對光纖連接器FC進行正確的調(diào)整。
另外，在本發(fā)明中，通過可動反光鏡改變所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路，使出射光分別射入觀察光學(xué)系統(tǒng)和能量測定光學(xué)系統(tǒng)，因此僅通過轉(zhuǎn)動可動反光鏡和設(shè)置或取出凸透鏡，就能夠觀察傾斜設(shè)置錯誤和平行錯位設(shè)置錯誤并基于這些錯誤進行調(diào)整，而且測定能量求出開口比，從而能夠迅速地進行觀察、調(diào)整以及測定。


圖I是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的主視立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的后視立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的打開前板后的主視立體圖。
圖4是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部圖。
圖5是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的記錄滾筒的側(cè)視圖。
圖6是表示描繪裝置與記錄滾筒的示意圖。
圖7是表不光纖稱合式激光二極管的不意圖。
圖8A是表示檢測平行錯位設(shè)置錯誤的方法的示意圖。
圖SB是表示檢測傾斜設(shè)置錯誤的方法的示意圖。
圖9是表示利用反光鏡既能夠檢測平行錯位設(shè)置錯誤也能夠測量輸出開口比的情況的的不意圖。
圖10是表示利用反光鏡既能夠檢測傾斜設(shè)置錯誤也能夠測量輸出開口比的情況的的示意圖。
圖11是表不現(xiàn)有的成像光學(xué)系統(tǒng)的不意圖。
圖12A、圖12B是表示現(xiàn)有的輸出開口比的檢測計算方法的示意圖。
圖13A是表示平行錯位設(shè)置錯誤的示意圖。
圖13B是表示傾斜設(shè)置錯誤的示意圖。
具體實施方式
下面，參照附圖Γ5說明本發(fā)明，以將本發(fā)明應(yīng)用于作為計算機直接制版(CTP)裝置的制版設(shè)備的情況為例來進行說明。
圖I是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的主視立體圖。圖2是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的后視立體圖。圖3是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的打開前板后的主視立體圖。圖4是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部圖。圖5是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的記錄滾筒的側(cè)視圖。圖 6是表示描繪裝置與記錄滾筒的示意圖。圖7是表示光纖耦合式激光二極管的示意圖。圖 8A是表示檢測平行錯位設(shè)置錯誤的方法的示意圖。圖SB是表示檢測傾斜設(shè)置錯誤的方法的示意圖。圖9是表示利用反光鏡既能夠檢測平行錯位設(shè)置錯誤也能夠測量輸出開口比的情況的的示意圖。圖10是表示利用反光鏡既能夠檢測傾斜設(shè)置錯誤也能夠測量輸出開口比的情況的的不意圖。圖11是表不現(xiàn)有的成像光學(xué)系統(tǒng)的不意圖。圖12A、圖12B是表不現(xiàn)有的輸出開口比的檢測計算方法的示意圖。圖13A是表示平行錯位設(shè)置錯誤的示意圖。 圖13B是表示傾斜設(shè)置錯誤的示意圖。另外，為了便于說明，按照主視情況下的方向定義本發(fā)明的上方、下方、左方、右方、前方、后方(參照圖I)。
在計算機直接制版設(shè)備是一種綜合性的、多學(xué)科的產(chǎn)品，是集光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、彩色數(shù)字圖像技術(shù)、計算機軟硬件、精密儀器及印刷版技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。計算機直接制版(CTP)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由機械系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)3大部分組成。
在利用計算機直接制版設(shè)備進行制版時，由激光器產(chǎn)生的單束原始激光，經(jīng)過多路光學(xué)纖維或者復(fù)雜的高速旋轉(zhuǎn)光學(xué)裂束系統(tǒng)分裂成多束(通常是20(Γ500束)極細的激光束分別經(jīng)過聲光調(diào)制器按照來自計算機的圖像信息的亮暗等信息，對激光束的亮暗變化記憶進行調(diào)制后，形成受控光束。使該受控光束再進行聚焦后，使幾百束微激光直接射到印刷版表面來進行掃描刻版。在進行了掃描刻版之后，在印刷版上形成圖像的潛影。然后，經(jīng)過顯影，將來自計算機的圖像信息還原在印刷版上供膠印機直接印刷。
利用計算機直接制版設(shè)備進行制版，與傳統(tǒng)的制版相比，不需要進行拼曬板，校色快，印刷準(zhǔn)備時間短，從而能夠節(jié)約材料、人工以及工作時間等。
計算機直接制版的印刷版具有銀鹽印刷版、熱敏印刷版、光聚合印刷版和噴墨印刷版。銀鹽印刷版主要具有銀鹽與PS版復(fù)合型印刷版、向上擴散型印刷版和向下擴散型印刷版三種類型。銀鹽與PS版復(fù)合型直接印刷版主要利用銀鹽乳劑層的高感光度和寬感色范圍完成印刷版的激光直接掃描成像。銀鹽與PS版復(fù)合型印刷版結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要多冊曝光和顯影(定影)等后處理，工藝繁雜。向上擴散型直接印刷版由版基、銀鹽乳劑層和物理顯影核層構(gòu)成。激光掃描成像后，進行擴散顯影。沒有曝光區(qū)域的銀離子向上擴散，在表層物理顯影核的作用下還原成金屬銀，成為親油表面；曝光區(qū)域的表層仍然為乳劑層，具有良好的親水性。向下擴散型銀鹽印刷版由具有良好親水表面的鋁版基、物理顯影核層和銀鹽乳劑層構(gòu)成。激光掃描成像后，進行擴散顯影。曝光區(qū)域的銀離子向下擴散，在底層物理顯影核的作用下還原成金屬銀，成為最后的親油表面；然后將乳劑層去掉，曝光區(qū)域的親水版基表面裸露出來成為親水層。向下擴散型銀鹽印刷版具有非常高的感光度和感光范圍，耐印力也非常高，適合于高檔商業(yè)印刷。
熱敏印刷版(紅外熱敏印刷版)分為熱燒蝕型直接印刷版和非熱燒蝕型直接印刷版，非熱燒蝕型直接印刷版分為熱交換型直接印刷版、熱轉(zhuǎn)移型直接印刷版和熱致相變化型直接印刷版。熱燒蝕印刷版由斥油的硅膠表面層、光熱轉(zhuǎn)換層(吸光層)、親油底層和版基構(gòu)成。硅膠表面層將構(gòu)成最終的非印刷表面，在熱的作用下會隨光熱轉(zhuǎn)換層的汽化作用而被去掉，從而使下面的親油層裸露出來成為接受油墨的印刷表面。光熱轉(zhuǎn)換層的主要作用是吸收掃描激光發(fā)出的光能，并有效地將吸收的光能轉(zhuǎn)換成熱能，使版面的溫度升高達到汽化溫度水平。熱交聯(lián)印刷版由熱敏涂層和親水版基構(gòu)成。熱敏涂層一般有(堿)水溶性成膜樹脂(例如，酚醛樹脂)、熱敏交聯(lián)劑和紅外染料構(gòu)成；親水版基可以使用與傳統(tǒng)PS版完全一樣的鋁板基。熱轉(zhuǎn)移印刷版和熱致相變化印刷版都屬于成像后不再需要化學(xué)后處理就可以印刷的無后處理直接印刷版(Processless CTPlate),而且在激光掃描成像過程中也不會產(chǎn)生燒蝕碎片和汽霧等廢棄物。光聚合印刷版通常有鋁版基、感光層和表面層構(gòu)成。 光聚合層主要由聚合單體(+低聚物)、引發(fā)劑、光譜增感激和成膜樹脂構(gòu)成。弓I發(fā)劑一般采用量子效率高的多元引發(fā)劑體系，光譜增感劑的作用是有效地將引發(fā)劑的感光范圍延伸到激光的發(fā)光波長區(qū)域。
(整體結(jié)構(gòu))
如圖f圖3所示，本發(fā)明的制版設(shè)備I具有箱體10，該箱體10具有框架，在框架上安裝前板101、后板102、左側(cè)板103、右側(cè)板104、頂板105和底板106，由此形成制版設(shè)備的內(nèi)部空間。另外，在前板101的右側(cè)設(shè)置有電源開關(guān)S，在頂板105上設(shè)置有操作面板，并且在頂板105上設(shè)置傳導(dǎo)部T。在傳導(dǎo)部T上設(shè)置有印版設(shè)定用刻度Tl和印版檢測傳感器 T2。
另外，如圖3、圖4所示，在制版設(shè)備I的內(nèi)部空間中內(nèi)置有記錄滾筒20、描繪裝置830、控制基板部(未圖示)、電路部(未圖示)、對記錄滾筒20進行驅(qū)動的驅(qū)動部(未圖示)以及對描繪裝置30進行驅(qū)動的驅(qū)動部(未圖示)。另外，在左側(cè)板103上安裝有I個排氣風(fēng)扇， 在右側(cè)板104上安裝有3個吸氣風(fēng)扇，在后板102上形成有2個吸氣風(fēng)扇，由此形成散熱系統(tǒng)。另外，在后板102上還形成有開口部(排氣孔)。
(記錄滾筒)
下面，簡單描述記錄滾筒20。圖5是表示本發(fā)明的制版設(shè)備的記錄滾筒的側(cè)視圖。 參照圖5，記錄滾筒20被設(shè)置于制版設(shè)備I之內(nèi)，借助電動機(未圖示)產(chǎn)生的驅(qū)動力，該記錄滾筒20繞著圓柱軸旋轉(zhuǎn)。由此被傳送來的印版被安裝和纏繞于記 錄滾筒20的外表面(環(huán)形曲面)周圍。
作為用于將印版(圖像記錄材料)穩(wěn)定于記錄滾筒20的外表面上的結(jié)構(gòu)，包括至少四個定位銷201、前端夾具202和尾端夾具203。定位銷201被固定于記錄滾筒20的外表面上，并被排列為能夠被傳送來的印版的一端(即前端)。尾端夾具203被構(gòu)造為可從記錄滾筒20的外表面松開。在尾端夾具203從記錄滾筒20松開的同時，尾端夾具203由第一夾具驅(qū)動部分(未圖示)保持。一旦尾端夾具203附著于記錄滾筒20上，該尾端夾具203就在記錄滾筒20的外表面上夾住被傳送來的印版的另一端(即尾端)。
旋轉(zhuǎn)編碼器204被附著于記錄滾筒20的旋轉(zhuǎn)軸上，以檢測其各種角位置。在當(dāng)前的圓柱形外表面掃描設(shè)備中，預(yù)先限定了第一角位置X、第二角位置Z和第三角位置Q。特別地，前端夾具202在第一角位置X處夾緊；第二角位置Z與尾端夾具203的定位有關(guān)；以及前端夾具202的夾緊在第三角位置Q處被松開。如圖5所示，相對于預(yù)定的基準(zhǔn)線S來限定每個角的位置。在記錄滾筒20處于第一角位置X時，前端夾具202被第一夾具驅(qū)動部分(未圖示)驅(qū)動，以夾住印版的前端。在記錄滾筒20處于第三角位置Q時，前端夾具202 被第二夾具驅(qū)動部分(未圖示)驅(qū)動，以松開已被夾住的印版的前端。在記錄滾筒20處于第二角位置Z時，尾端夾具203可被第三夾具驅(qū)動部分(未圖示)驅(qū)動，以附著于記錄滾筒20 的外表面上，以便夾住印版的尾端。在記錄滾筒20處于第二角位置Z時，這樣附著于記錄滾筒20外表面上的尾端夾具203可通過第三夾具驅(qū)動部分而脫離外表面，由此松開印版的尾端。由于第一至第三夾具驅(qū)動部分不構(gòu)成本發(fā)明的實質(zhì)部分，所以將省略其具體描述。
而且，作為用于保持印版緊密接觸記錄滾筒20外表面的結(jié)構(gòu)，圓柱形外表面掃描設(shè)備包括多個小孔和槽(下文稱為“吸孔”和“吸槽”)，其設(shè)置于記錄滾筒20的外表面上，用于吸附印版；鼓風(fēng)機(未圖示)，其與吸孔和吸槽相配合以建立真空系統(tǒng)；擠壓輥(未圖示)，其設(shè)置于記錄滾筒20的附近。由于吸孔、吸槽、鼓風(fēng)機和擠壓輥不構(gòu)成本發(fā)明的實質(zhì)部分，所以將省略其具體描述。
(描繪裝置)
下面，將描述描繪裝置30。如圖4所示，描繪裝置30被設(shè)置于工作臺60上，該工作臺60被設(shè)置于記錄滾筒20附近。該描繪裝置30借助輸送螺桿機構(gòu)61所產(chǎn)生的驅(qū)動力，在平行于記錄滾筒20旋轉(zhuǎn)軸的方向上移動，并且利用光束來掃描印版，由此，描繪裝置 30進行曝光處理以將圖像記錄于印版上。
具體地說，描繪裝置30接收圖像數(shù)據(jù)，并朝向記錄滾筒20輸出利用該圖像數(shù)據(jù)調(diào)制了的激光。通過記錄滾筒20的旋轉(zhuǎn)，該激光沿著作為主掃描方向的周向在卷繞在記錄滾筒20的外周面上的印刷版上進行掃描。另外，描繪裝置30被輸送螺桿機構(gòu)61驅(qū)動而在導(dǎo)軌(未圖示)上恒速移動。因此，激光沿著副掃描方向(平行于記錄滾筒20旋轉(zhuǎn)軸的方向)在印刷版上掃描。從而，在印刷版上形成有向作為主掃描方向的周向以及副掃描方向擴展的二維圖像。使用這樣形成有圖像的印刷版進行印刷。
(描繪裝置中的光纖耦合式激光二極管)
如圖7所示，光纖耦合式激光二極管包括激光二極管LD、光纖F、光纖連接器FC。 如圖6所示，圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到時間控制電路，通過時間控制電路控制光纖耦合式激光二極管，從光纖連接器FC出射的激光進一步通過下游的導(dǎo)通路徑最終射向印刷版，從而在印刷版上形成圖像。
(對光纖耦合式激光二極管進行檢查的觀察光學(xué)系統(tǒng))
在現(xiàn)有的輸出開口比的測定光學(xué)系統(tǒng)中，如圖12A、12B所示，在來自光纖連接器的出射光與測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸完全一致即所謂的理想狀態(tài)下檢測出的輸出開口比最為準(zhǔn)確，因此希望在理想狀態(tài)下進行檢測。但是實際上，在光纖連接器的設(shè)置中，如圖13A所示，有時出現(xiàn)出射光與測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行錯位的情況，另外如圖13B所示，有時出現(xiàn)出射光相對于測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸傾斜的情況。在出現(xiàn)平行錯位的情況時，由于出現(xiàn)慧差 (coma aberration),所以想求出的出射光束不通過開口或想求出的光束以外的光纖通過開口，這樣就會產(chǎn)生測量誤差。另外，在出現(xiàn)傾斜的情況下，同樣根據(jù)幾何學(xué)作圖可知，也會形成上述的想求出的出射光束不通過開口或想求出的光束以外的光纖通過開口的狀態(tài)，從而產(chǎn)生測量誤差。
本發(fā)明是為了解決這樣的問題而提出了一種在輸出開口比的測定光學(xué)系統(tǒng)，在該測定光學(xué)系統(tǒng)中具有用于檢測光軸設(shè)置錯誤的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，光軸設(shè)置錯誤包括平行錯位設(shè)置錯誤和傾斜設(shè)置錯誤
首先，說明對光纖連接器的出射光相對于測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸傾斜的傾斜設(shè)置錯誤進行觀察的傾斜設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)。
在傾斜設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)中，在開口板(傅里葉板)FP的光路下游側(cè)設(shè)置凸透鏡LP、LQ以及CXD相機C。將凸透鏡LP、LQ的焦距分別為fP、fQ，如圖8B那樣設(shè)置凸透鏡 LP、LQ和CXD相機C。即，在傅里葉板FP的光路的下游與傅里葉板FP相距焦距fP的位置設(shè)置凸透鏡LP，在凸透鏡LP的下游與凸透鏡LP相距焦距fP+fQ的位置設(shè)置凸透鏡LQ，并且在透鏡LQ的下游與凸透鏡LQ相距焦距fQ的位置設(shè)置CXD相機C。
在本發(fā)明中，通過上述的傾斜設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)觀察光纖連接器FC的出射光通過傅里葉變換透鏡C并經(jīng)由傅里葉板而形成的傅里葉圖像即光纖的出射光的遠場圖像(FFP far field pattern),來通過觀察光纖的出射光的遠場圖像判斷傾斜設(shè)置錯誤。
具體地說，在沒有出現(xiàn)傾斜設(shè)置錯誤時，光纖的出射光的遠場圖像經(jīng)由上述那樣設(shè)置的凸透鏡LP、LQ的中心形成在CXD相機C的成像部I的中心。而在出現(xiàn)傾斜設(shè)置錯誤時，如圖SB所示，光纖的出射光的遠場圖像在經(jīng)由上述那樣設(shè)置的凸透鏡LP、LQ之后，不會形成在CXD相機C的成像部I中心。這樣通過判定遠場圖像是否形成在CXD相機C的成像部I的中心就能夠判定是否出現(xiàn)傾斜設(shè)置錯誤。
其次，說明對光纖連接器的出射光相對于測定光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行錯位的平行錯位設(shè)置錯誤進行觀察的平行錯位設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)。
在平行錯位設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)中，在開口板(傅里葉板)FP的光路下游側(cè)設(shè)置凸透鏡LP、LS、LQ以及CXD相機C。將凸透鏡LP、LS、LQ的焦距分別為fP、fs、fQ，其中焦距 fs的二倍小于fQ，并且如圖8A那樣設(shè)置凸透鏡LP、LS、LQ和C⑶相機C。即，在傅里葉板FP 的光路的下游與傅里葉板FP相距焦距fP的位置設(shè)置凸透鏡LP，在凸透鏡LP的下游與凸透鏡LP相距焦距fP+fQ的位置設(shè)置凸透鏡LQ，在凸透鏡LP的下游與凸透鏡LP相距焦距fP+fs 的位置設(shè)置凸透鏡LS，并且在透鏡LQ的下游與凸透鏡LQ相距焦距fQ的位置設(shè)置CXD相機 Co
在本發(fā)明中，通過上述的平行錯位設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)觀察光纖連接器FC的出射光通過傅里葉變換透鏡C并經(jīng)由傅里葉板而形成的傅里葉圖像即光纖的出射光的近場圖像(NFP near field pattern),來通過觀察光纖的出射光的近場圖像判斷平行錯位設(shè)置錯誤。
具體地說，在沒有出現(xiàn)平行錯位設(shè)置錯誤時，光纖的出射光的近場圖像經(jīng)由上述那樣設(shè)置的凸透鏡LP、LS、LQ的中心形成在C⑶相機C的成像部I的中心。而在出現(xiàn)平行錯位設(shè)置錯誤時，如圖8A所示，光纖的出射光的遠場圖像在經(jīng)由上述那樣設(shè)置的凸透鏡LP、 LS、LQ之后，不會形成在C⑶相機C的成像部I中心。這樣通過判定近場圖像是否形成在 CXD相機C的成像部I的中心就能夠判定是否出現(xiàn)平行錯位設(shè)置錯誤。
另外，如上所述，將凸透鏡LS的焦距fs設(shè)定為其二倍小于焦距fQ，但是并不限定于此，只要能夠適于觀察光纖的出射光的近場圖像，可以將凸透鏡LS的焦距fs設(shè)定為小于焦距fQ的任意值。
根據(jù)上述內(nèi)容可知，在本發(fā)明中，僅通過在傾斜設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)中插入一個凸透鏡LS就能夠形成平行錯位設(shè)置錯誤觀察光學(xué)系統(tǒng)，僅通過插入或去除一個凸透鏡 LS就能夠?qū)A斜設(shè)置錯誤和平行錯位設(shè)置錯誤的觀察進行切換，從而能夠迅速地檢測出上述的錯誤，并對光纖連接器FC進行正確的調(diào)整。
(具有觀察光學(xué)系統(tǒng)的測定光學(xué)系統(tǒng))
另外，在本發(fā)明中，測定光學(xué)系統(tǒng)具有觀察光學(xué)系統(tǒng)和能量測定光學(xué)系統(tǒng)，其中， 觀察光學(xué)系統(tǒng)與圖8A、圖SB基本相同，能量測定光學(xué)系統(tǒng)與圖12A、圖12B基本相同。為了能夠?qū)A斜設(shè)置錯誤和平行錯位設(shè)置錯誤進行觀察并且能夠測定輸出開口比，將能量測定光學(xué)系統(tǒng)配置在與光纖連接器FC的出射光大致同軸的路徑上，將觀察光學(xué)系統(tǒng)配置在與能量測定光學(xué)系統(tǒng)垂直的路徑上。另外，在傅里葉板的后方設(shè)置能夠光纖連接器FC的出射光的出射方向改變90度的可動反光鏡M。
這樣，如圖9、圖10所示，在調(diào)整可動反光鏡M的角度，使出射光的出射方向(水平方向的出射光)改變90度時，能夠通過觀察光學(xué)系統(tǒng)對傾斜設(shè)置錯誤和平行錯位設(shè)置錯誤進行觀察和調(diào)整，在調(diào)整可動反光鏡M的角度，不使可動反光鏡M遮擋出射光時，能夠通過能量測定光學(xué)系統(tǒng)檢測能夠求出開口比。另外，在利用觀察光學(xué)系統(tǒng)時，能夠通過設(shè)置凸透鏡S來觀察平行錯位設(shè)置錯誤并進行調(diào)整，并且能夠通過取出凸透鏡S來觀察傾斜設(shè)置錯誤并進行調(diào)整。
另外，在本發(fā)明中可以具有在可動反光鏡M和凸透鏡S被設(shè)置時使它們的位置不變的定位機構(gòu)。另外，將觀察光學(xué)系統(tǒng)的光路與能量測定光學(xué)系統(tǒng)的光路設(shè)定為相差90 度，但不限于此，只要能夠通過使可動反光鏡M旋轉(zhuǎn)能夠進行觀察或檢測，能夠設(shè)定任意的角度差。
根據(jù)這樣的測定光學(xué)系統(tǒng)，僅通過轉(zhuǎn)動可動反光鏡M和設(shè)置或取出凸透鏡S，就能夠觀察傾斜設(shè)置錯誤和平行錯位設(shè)置錯誤并基于這些錯誤進行調(diào)整，而且測定能量求出開口比，從而能夠迅速地進行觀察、調(diào)整以及測定。
(觀察、調(diào)整以及測定的順序)
I.將光纖連接器FC設(shè)置在夾具上。
2.沿著光纖連接器FC的出射光的方向設(shè)置能量測定光學(xué)系統(tǒng)，沿著與能量測定光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)置方向垂直的方向設(shè)置觀察光學(xué)系統(tǒng)。
3.在設(shè)置有傅里葉板的情況，轉(zhuǎn)動可動反光鏡M使光纖連接器FC的出射光朝向觀察光學(xué)系統(tǒng)。
4.在觀察光學(xué)系統(tǒng)中插入凸透鏡LS，觀察是否存在平行錯位設(shè)置錯誤，在存在平行錯位設(shè)置錯誤時，調(diào)整夾具使近場圖像形成在CXD相機C的成像部I的中心(即進行粗調(diào)整，使出射光向CCD相機的中間移動)。
5.取出凸透鏡LS，觀察是否存在傾斜設(shè)置錯誤，在存在傾斜設(shè)置錯誤時，調(diào)整夾具使遠場圖像形成在C⑶相機C的成像部I的中心(即進行微調(diào)整，調(diào)整出射角度)。
6.從光路中移除可動反光鏡M，在具有傅里葉板的狀態(tài)下通過積分球功率計IS測量出NAtjbj的能量。
7.在移除傅里葉板的狀態(tài)下，通過積分球功率計IS測量出NAfito的能量。
8.算出輸出開口比。
上述的實施方式僅為用于說明本發(fā)明的實施例，不用于限定本發(fā)明的保護范圍， 本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書限定。還包括與權(quán)利要求書等同的意思及范圍內(nèi)的全部的變更。
權(quán)利要求
1.一種對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于，包括光纖耦合式激光二極管設(shè)置工序，將光纖耦合式激光二極管設(shè)置在夾具上；觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，將觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路的下游側(cè)；判定工序，通過所述觀察光學(xué)系統(tǒng)中的CCD相機觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光來判定是否存在設(shè)置錯誤。
2.如權(quán)利要求I所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于，在觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序中，在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的下游側(cè)設(shè)置傅里葉透鏡，在所述傅里葉透鏡的所述出射光的下游側(cè)設(shè)置傅里葉板，在所述傅里葉板的所述出射光的下游側(cè)設(shè)置第一凸透鏡、第二凸透鏡、CXD相機，并且在第一凸透鏡與第二凸透鏡之間設(shè)置焦距小于第二凸透鏡的焦距的第三凸透鏡，其中，所述第一凸透鏡配置在與傅里葉板相距第一凸透鏡的焦距的距離的位置，所述第二凸透鏡配置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第二凸透鏡的焦距之和的距離的位置， 所述第三凸透鏡設(shè)置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第三凸透鏡的焦距之和的距離的位置，所述CCD相機配置在與第二凸透鏡相距第二凸透鏡的焦距的距離的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于， 在判定工序中，通過所述CCD相機觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光的近場圖像是否處于CCD相機的成像部的中央，來判定是否存在設(shè)置錯誤中的平行錯位設(shè)置錯誤。
4.如權(quán)利要求2所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于， 在判定工序中，取出所述第三透鏡、通過所述CCD相機觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光的遠場圖像是否處于CCD相機的成像部的中央，來判定是否存在設(shè)置錯誤中的傾斜設(shè)置錯誤。
5.如權(quán)利要求I所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于， 還具有將能量測定光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路的下游側(cè)的能量測定光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序。
6.如權(quán)利要求5所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于， 所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)不處于同一光路上，通過可動反光鏡改變所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路，使所述出射光射入所述觀察光學(xué)系統(tǒng)或所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于， 所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)的光路相差90度。
8.如權(quán)利要求6或7所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于，在調(diào)整可動反光鏡使所述出射光射入所述觀察光學(xué)系統(tǒng)進行設(shè)置錯誤檢查并進行調(diào)整之后，調(diào)整可動反光鏡使所述出射光分別射入能量測定光學(xué)系統(tǒng)來測定輸出開口比。
9.一種對光纖耦合式激光二極管進行檢查的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括觀察光學(xué)系統(tǒng)，通過所述觀察光學(xué)系統(tǒng)觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光來判定是否存在設(shè)置錯誤。
10.如權(quán)利要求9所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述觀察光學(xué)系統(tǒng)包括設(shè)置在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的下游側(cè)的傅里葉透鏡、設(shè)置在所述傅里葉透鏡的所述出射光的下游側(cè)的傅里葉板、以及在所述傅里葉板的所述出射光的下游側(cè)依次設(shè)置的第一凸透鏡、第二凸透鏡和CCD相機，其中，所述第一凸透鏡配置在與傅里葉板相距第一凸透鏡的焦距的距離的位置，所述第二凸透鏡配置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第二凸透鏡的焦距之和的距離的位置， 所述CCD相機配置在與第二凸透鏡相距第二凸透鏡的焦距的距離的位置。
11.如權(quán)利要求10所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述觀察光學(xué)系統(tǒng)還包括設(shè)置在第一凸透鏡與第二凸透鏡之間的焦距小于第二凸透鏡的焦距的第三凸透鏡，該第三凸透鏡設(shè)置在與第一凸透鏡相距第一凸透鏡與第三凸透鏡的焦距之和的距離的位置。
12.如權(quán)利要求10或11所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還具有用于求出輸出開口比的能量測定光學(xué)系統(tǒng)。
13.如權(quán)利要求12所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)不處于同一光路上，通過可動反光鏡改變所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路，使所述出射光射入所述觀察光學(xué)系統(tǒng)或所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求13所述的對光纖耦合式激光二極管進行檢查的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述觀察光學(xué)系統(tǒng)和所述能量測定光學(xué)系統(tǒng)的光路相差90度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對光纖耦合式激光二極管進行檢查的檢查方法，其特征在于，包括光纖耦合式激光二極管設(shè)置工序，將光纖耦合式激光二極管設(shè)置在夾具上；觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置工序，將觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述光纖耦合式激光二極管的出射光的光路的下游側(cè)；判定工序，通過所述觀察光學(xué)系統(tǒng)中的CCD相機觀察所述光纖耦合式激光二極管的出射光來判定是否存在設(shè)置錯誤。
文檔編號G01B11/26GK102937514SQ201210452689
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者王舜祺 申請人:美迪亞印刷設(shè)備(杭州)有限公司