一种基于双声光调制器的直接制版机打印方法 |
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| 申请号 | CN202311556146.X | 申请日 | 2023-11-21 | 公开(公告)号 | CN117518537A | 公开(公告)日 | 2024-02-06 |
| 申请人 | 爱司凯科技股份有限公司; | 发明人 | 李兵涛; 唐晖; 李明之; 陆怀恩; 申广杰; 李海红; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于双声光 调制器 的直接制版机打印方法，属于直接制版机技术领域，其包括以下步骤：步骤1.随机偏振激光射入第一声光调制单元，第一声光调制单元将随机偏振激光中偏振方向与其匹配的一半 能量 调制分光为第一多通道激光，剩余的偏振方向与第一声光调制单元不匹配的一半能量作为出射光线透过第一声光调制单元；步骤2.第一多通道激光和出射光线同时进入第二声光调制单元，第二声光调制单元将偏振方向与其匹配的出射光线调制为第二多通道激光，第一多通道激光透过第二声光调制单元；步骤3.用第一多通道激光和第二多通道激光进行扫描打印。本发明偏振 激光束 的能量全部得到利用， 激光器 使用效率提高一倍，对激光器功率的要求会相应降低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于双声光调制器的直接制版机打印方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种基于双声光调制器的直接制版机打印方法技术领域[0001] 本发明属于直接制版机技术领域，尤其涉及一种基于双声光调制器的直接制版机打印方法。 背景技术[0002] 计算机直接制版机(CTP制版机)一般分成内鼓式，外鼓式，平板式，曲线式四大类。在这四种类型中，使用的最多的是内鼓和外鼓式；其中性能比较好的高档CTP制版机都采用的是外鼓式。如附图1和2所示，在外鼓式制版机系统中，印版3被固定在成像鼓2的外侧，当成像鼓2以每分钟几百转的速度沿圆周方向旋转时，印版3会随着成像鼓2以相同的速度旋转。与此同时，光学打印头1发射的激光照射在印刷版上，光学打印头1沿着轨道10移动，完成对印版3的扫描。一般情况下，为提高生产效率，经常采用多个激光束进行扫描。 [0003] CTP制版机根据打印版材的不同又分为多种，其中用于打印柔版的设备被称作柔板制版机，其分辨率也要求在5080DPI以上，并且柔板制版机的打印幅面更大，激光打印功率更高，板材的厚度比传统胶印的0.27mm更厚，其厚度在0.9mm～4mm左右。柔版制版机打印功率比标准胶印CTP设备版材功率高近一个数量级，目前常用的方式是使用数百瓦的工业光纤激光器，对其光束进行多通道分光调制，来进行打印，多通道分光的器件通常采用声光调制器。 [0004] 声光调制器使用超声波换能器产生超声波，超声波在声光晶体中穿过，其波峰与波谷处的晶体折射率不同，使得声光晶体成为一个相位光栅，激光束穿过相位光栅从而发生衍射，从而实现了对激光束的调制，进而在印版上形成多个细小的光斑。声光调制器调试光束的响应速度，取决于超声波穿越整个光束直径的时间，因此穿过声光调制器的激光束越细，则声光调制器调制开关激光束的速度越快。对于大功率激光而言，越细的激光束意味着激光能量密度越高，声光晶体将无法承受激光功率，因此激光束的粗细需要一个合理值。工业光纤激光器除了特殊的保偏激光器外，经过光纤输出的激光束无论单模还是多模，均为随机偏振的激光。而声光调制器进行分光调制时，采用布拉格衍射，能够有效进行调制的光束为偏振方向合适的线偏振光，对于随机偏振的激光，则需要使用偏振分光镜，将一半激光反射掉，使用剩余的一半线偏振激光进行分光调制打印，基于上述原理，目前传统的CTP制版机的光学打印头1的光学系统如附图3所示，包括依次设置在激光光路上的偏振分光镜 4、声光调制器5和成像单元6。 [0005] 上述CTP制版机的光学系统需要将一半激光反射掉，然，柔板打印分辨率要求很高，激光器需要使用纯单模激光器，高功率的单模激光器，不仅成本高，而且光束质量更加难以做好，因此，如果能够实现随机偏振的激光束全部能量能够使用，激光器的使用效率提高一倍，对激光器功率的要求也会相应降低。 发明内容[0006] 本发明提供了一种基于双声光调制器的直接制版机打印方法，以解决现有制版机的光学系统需要反射掉一半激光，导致制版机对激光器的功率要求高的问题。 [0007] 为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为： [0008] 本发明涉及一种基于双声光调制器的直接制版机打印方法，包括以下步骤： [0009] 步骤1.随机偏振激光射入第一声光调制单元，第一声光调制单元将随机偏振激光中偏振方向与其匹配的一半能量调制分光为第一多通道激光，剩余的偏振方向与第一声光调制单元不匹配的一半能量作为出射光线透过第一声光调制单元； [0010] 步骤2.第一多通道激光和出射光线同时进入第二声光调制单元，第二声光调制单元将偏振方向与其匹配的出射光线调制为第二多通道激光，第一多通道激光透过第二声光调制单元； [0011] 步骤3.成像单元对第一多通道激光和第二多通道激光进行调焦，并将第一多通道激光和第二多通道激光投射到印版上进行扫描打印。 [0012] 优选的，所述的第一声光调制单元为一个第一声光调制器，所述的第二声光调制单元包括一个半波片和一个第二声光调制器，第一声光调制器和第二声光调制器所匹配的偏振方向相同； [0013] 所述步骤2具体包括： [0014] 步骤2.1.第一多通道激光和出射光线进入半波片，半波片将第一多通道激光和出射光线的偏振方向旋转90°； [0015] 步骤2.2.偏振方向旋转后的第一多通道激光和出射光线进入第二声光调制器中，第二声光调制器将出射光线调制为第二多通道激光，第一多通道激光透过第二声光调制器，第一多通道激光和第二多通道激光沿一条直线布置。 [0016] 优选的，所述的第一声光调制单元为一个第一声光调制器，所述的第二声光调制为一个第二声光调制器，第一声光调制器和第二声光调制器所匹配的偏振方向垂直； [0017] 所述步骤2中调制形成的第二多通道激光中各激光的排布方向与所述步骤1中调制形成的第一多通道激光中各激光的排布方向垂直。 [0018] 优选的，所述步骤3通过第一声光调制器控制第一多通道激光中各激光的调制角度，使得第一多通道激光中相邻通道的激光相切；通过第二声光调制器控制第二多通道激光中各激光的调制角度，使得第二多通道激光中相邻通道的激光相切，第二多通道激光中激光的数量与第一多通道激光中激光的数量相同； [0019] 扫描打印时，扫描方向与第一多通道激光排布方向及第二多通道激光排布方向的夹角均为45°，第一多通道激光中的每一道激光在扫描方向上均存在有一道第二多通道激光中激光。 [0020] 优选的，所述步骤3通过第一声光调制器控制第一多通道激光中各激光的调制角度，通过第二声光调制器控制第二多通道激光中各激光的角度，使第一多通道激光中相邻通道的激光投射到印版上时形成的光斑间隔布置，使第二多通道激光中相邻通道的激光投射到印版上时形成的光斑间隔设置，第二多通道激光中激光的数量与第一多通道激光中激光的数量相同； [0021] 扫描打印时，扫描方向与第一多通道激光的排布方向及第二多通道激光的排布方向的夹角均为45°，第一多通道激光和第二多通道激光中各激光在扫描方向的垂直方向交错布置。 [0022] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果： [0023] 本发明涉及的基于双声光调制器的直接制版机打印方法先用第一声光调制单元将随机偏振激光中偏振方向与其匹配的一半能量调制分光为第一多通道激光，剩余的偏振方向与第一声光调制单元不匹配的一半能量作为出射光线透过第一声光调制单元；再用第二声光调制单元将偏振方向与其匹配的出射光线调制为第二多通道激光；最后用第一多通道激光和第二多通道激光进行扫描。本发明将原来光学打印头的光学系统中反射掉的一半激光束重新利用，偏振激光束的能量全部得到利用，激光器的使用效率提高一倍，对激光器功率的要求也会相应降低。 附图说明[0024] 图1是直接制版机的立体图； [0025] 图2是直接制版机的工作状态示意图； [0026] 图3是现有直接制版机的光学打印头的光路系统示意图； [0027] 图4是本发明实施例1涉及的光学打印头的光路系统示意图； [0028] 图5是本发明实施例1涉及的直接制版机在印版上形成的光斑图； [0029] 图6是本发明实施例2和3涉及的光学打印头的光路系统主视图； [0030] 图7是本发明实施例2和3涉及的光学打印头的光路系统俯视图； [0031] 图8是本发明实施例2涉及的直接制版机在印版上形成的光斑图； [0032] 图9是本发明实施例3涉及的直接制版机在印版上形成的光斑图。 [0033] 附图标记：1‑光学打印头，2‑成像鼓，3‑印版，4‑偏振分光镜，5‑声光调制器，6‑成像单元，7‑第一声光调制器，8‑第二声光调制器，9‑半波片，10‑轨道，11‑随机偏振激光，12‑第一多通道激光，13‑出射光线，14‑第二多通道激光。 具体实施方式[0034] 为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 [0035] 实施例1 [0036] 参照附图4所示，本发明涉及的直接制版机光学打印头的光路系统包括沿着激光光路设置的第一声光调制单元、第二声光调制单元和成像单元6。其中，所述的第一声光调制单元为一个第一声光调制器7，第二声光调制单元包括一个半波片9和一个第二声光调制器8，第一声光调制器7和第二声光调制器8所匹配的偏振方向相同。 [0037] 基于上述直接制版机光学打印头，本发明涉及的基于双声光调制器的直接制版机打印方法包括以下步骤： [0038] 步骤1.随机偏振激光11射入第一声光调制器7，第一声光调制器7将随机偏振激光11中偏振方向与其匹配的一半能量调制分光为第一多通道激光12，剩余的偏振方向与第一声光调制器7不匹配的一半能量作为出射光线13透过第一声光调制器7； [0039] 步骤2.第一多通道激光12和出射光线13同时进入第二声光调制单元，具体是： [0040] 步骤2.1.第一多通道激光12和出射光线13进入半波片9，半波片9将第一多通道激光12和出射光线13的偏振方向旋转90°； [0041] 步骤2.2.偏振方向旋转后的第一多通道激光12和出射光线13进入第二声光调制器8中，第二声光调制器8将出射光线13调制为第二多通道激光14，第一多通道激光12由于偏振方向与第二声光调制器8不匹配而透过第二声光调制器8；通过步骤1和步骤2形成的第一多通道激光12和第二多通道激光14沿一条直线布置。 [0042] 步骤3.成像单元6对第一多通道激光12和第二多通道激光14的各激光束进行调焦，并将第一多通道激光12和第二多通道激光14投射到印版上，此时，计算第一声光调制器7和第二声光调制器8的调制角度，使得第一多通道激光12和第二多通道激光14投射到印版上的光斑呈一条直线布置且相邻光斑紧密布置，如图5所示，采用该光斑进行扫描打印。 [0043] 实施例2 [0044] 参照附图6和7所示，本发明涉及的直接制版机光学打印头的光路系统包括沿着激光光路设置的第一声光调制单元、第二声光调制单元和成像单元6。其中，第一声光调制单元为一个第一声光调制器7，所述的第二声光调制为一个第二声光调制器8，第一声光调制器7和第二声光调制器8所匹配的偏振方向垂直。 [0045] 基于上述直接制版机光学打印头，本发明涉及的基于双声光调制器的直接制版机打印方法包括以下步骤： [0046] 步骤1.随机偏振激光11射入第一声光调制器7，第一声光调制器7将随机偏振激光11中偏振方向与其匹配的一半能量调制分光为第一多通道激光12，剩余的偏振方向与第一声光调制器7不匹配的一半能量作为出射光线13透过第一声光调制器7； [0047] 步骤2.第一多通道激光12和出射光线13同时进入第二声光调制器8，由于第一多通道激光12的偏振方向与第二声光调制器8匹配的偏振方向呈90度夹角，第一多通道激光12直接透过第二声光调制器8，出射光线13的偏振方向与第二声光调制器8匹配，第二声光调制器8将出射光线13调制为第二多通道激光14； [0048] 步骤2中调制形成的第二多通道激光14中各激光的排布方向与步骤1中调制形成的第一多通道激光12中各激光的排布方向垂直。 [0049] 步骤3.成像单元6对第一多通道激光12和第二多通道激光14的各激光束进行调焦，并将第一多通道激光12和第二多通道激光14投射到印版上，第二多通道激光14中激光的数量与第一多通道激光12中激光的数量相同，此时，通过第一声光调制器7控制第一多通道激光12中各激光的调制角度，通过第二声光调制器8控制第二多通道激光14中各激光的调制角度，使第一多通道激光12中相邻通道的激光投射到印版上时形成的光斑相切，使第二多通道激光14中相邻通道的激光投射到印版上时形成的光斑相切，如图8所示，采用该光斑进行扫描打印，扫描打印时，扫描方向与第一多通道激光12排布方向及第二多通道激光14排布方向的夹角均为45°，第一多通道激光12中的每一道激光在扫描方向上均存在有一道第二多通道激光14中激光，如此，第一多通道激光12和第二多通道激光14在扫描方向上会一一对应重叠，每一个调制分光出来的光斑设置延时，使其在打印工作面上成像的点在同一处，从而实现两只声光调制器分光后的多通道光斑打印出的图案能够重叠，打印图案的每一个像素均被曝光两次，激光器的能量没有任何浪费。 [0050] 实施例3 [0051] 参照附图6和7所示，本发明涉及的直接制版机光学打印头的光路系统包括沿着激光光路设置的第一声光调制单元、第二声光调制单元和成像单元6。其中，第一声光调制单元为一个第一声光调制器7，所述的第二声光调制为一个第二声光调制器8，第一声光调制器7和第二声光调制器8所匹配的偏振方向垂直。 [0052] 基于上述直接制版机光学打印头，本发明涉及的基于双声光调制器的直接制版机打印方法包括以下步骤： [0053] 步骤1.随机偏振激光11射入第一声光调制器7，第一声光调制器7将随机偏振激光11中偏振方向与其匹配的一半能量调制分光为第一多通道激光12，剩余的偏振方向与第一声光调制器7不匹配的一半能量作为出射光线13透过第一声光调制器7； [0054] 步骤2.第一多通道激光12和出射光线13同时进入第二声光调制器8，由于第一多通道激光12的偏振方向与第二声光调制器8匹配的偏振方向呈90度夹角，第一多通道激光12直接透过第二声光调制器8，出射光线13的偏振方向与第二声光调制器8匹配，第二声光调制器8将出射光线13调制为第二多通道激光14； [0055] 步骤2中调制形成的第二多通道激光14中各激光的排布方向与步骤1中调制形成的第一多通道激光12中各激光的排布方向垂直。 [0056] 步骤3.成像单元6对第一多通道激光12和第二多通道激光14的各激光束进行调焦，并将第一多通道激光12和第二多通道激光14投射到印版上，第二多通道激光14中激光的数量与第一多通道激光12中激光的数量相同，此时，通过第一声光调制器7控制第一多通道激光12中各激光的调制角度，通过第二声光调制器8控制第二多通道激光14中各激光的调制角度，使第一多通道激光12中相邻通道的激光投射到印版上时形成的光斑间隔布置，使第二多通道激光14中相邻通道的激光投射到印版上时形成的光斑间隔设置，第二多通道激光14中激光的数量与第一多通道激光12中激光的数量相同，扫描方向与第一多通道激光12的排布方向及第二多通道激光14的排布方向的夹角均为45°，第一多通道激光12和第二多通道激光14中各激光在扫描方向的垂直方向交错布置，如图9所示，采用该光斑进行扫描打印。 [0057] 此时，每只激光束的各通道光点之间有间隔，并使第二声光调制器8的光束正好能补充进第一声光调制器7的间隔中，这样两只声光调制器的等效总打印通道数增加一倍，激光器的能量没有任何浪费。 |
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