專利名稱：一種消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置。
背景技術：
大功率激光雕刻系統(tǒng)和熱敏直接制版系統(tǒng)分別采用由多通道激光組成的激光束，燒蝕或曝光感光材料，以幀記錄方法實現(xiàn)圖像在感光材料上的還原。幀記錄方法具體為激光束的各通道激光分別完成一列圖像的記錄(即激光束完成一幀圖像的記錄)后，再進行下一幀圖像的記錄。由于激光束最邊上的一個或幾個通道的激光與其他通道的激光燒蝕或感光的感光材料所處的熱環(huán)境不相同，前者接受的光熱量小于后者，導致前者所曝光或燒蝕的像素點比后者略小，造成相鄰兩幀圖像的交界處出現(xiàn)微弱但視覺上卻很明顯的條紋， 即激光圖像的邊緣效應。現(xiàn)有技術的激光記錄裝置采用以下幾種方法，以消除或減小這種激光圖像的邊緣效應。其一是離散地配置多通道激光器，該方法可以使各通道的激光曝光或燒蝕的感光材料所接受的光熱量相同，從而基本消除了邊緣效應，但需采用插補法進行圖像記錄，影響了圖像精度，而且要求激光器的裝配位置精度很高。其ニ是對記錄相鄰兩幀圖像交界處的兩個通道激光寫入相同的數(shù)據(jù)(一般為該二通道激光對應的兩列圖像數(shù)據(jù)的“與”值)；其三是在有效激光束的兩側分別增設ー個通道的激光，以增強激光束最邊上的激光燒蝕或感光的感光材料所接受的光熱量。這兩種方法均在一定程度上減小了邊緣效應，但卻都降低了圖像精度，且無法完全消除邊緣效應。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，而提供一種實現(xiàn)方便、但效果明顯的消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置。它采用多通道激光密排的光學引擎，并對激光束最邊上的激光記錄的像素進行重復記錄。本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，它主要由計算機、控制器、主電機、減速器、輥筒、進給電機、絲杠、導軌和光學引擎組成；所述的主電機與減速器相連，減速器又與輥筒相連，所述的絲杠與進給電機、光學引擎分別相連，光學引擎安裝在導軌上可以移動，控制器與光學引擎、主電機、進給電機以及帶有控制程序的計算機分別相連。所述的控制器包括主控制單元、圖像數(shù)據(jù)輸入單元、狀態(tài)檢測單元、激光數(shù)據(jù)處理單元、主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元，其中所述的主控制單元是以DSP為處理器的嵌入式微處理系統(tǒng)，由DSP及外圍接ロ電路、圖像數(shù)據(jù)緩存、激光數(shù)據(jù)緩存和輸入輸出接ロ組成；圖像數(shù)據(jù)輸入?yún)g元是基于SCSI總線的數(shù)據(jù)接ロ電路，圖像數(shù)據(jù)輸入?yún)g元的數(shù)據(jù)輸入接ロ通過SCSI總線與計算機相連，其控制輸入接ロ與主控制單元的輸出接ロ相連，其數(shù)據(jù)輸出接ロ與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入接ロ相連；狀態(tài)檢測単元的輸入接ロ與記錄裝置的傳感元件相連，其輸出接ロ與主控制單元的輸入接ロ相連；激光數(shù)據(jù)處理単元的數(shù)據(jù)輸入接ロ與主控制單元的數(shù)據(jù)輸出接ロ相連，其數(shù)據(jù)輸出接ロ與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入接ロ相連；主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元的輸入接ロ分別與主控制單元的輸出接ロ相連，主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元的輸出接ロ分別與主電機2、進給電機I以及光學引擎7相連。所述的光學引擎包括多通道激光器和光學鏡頭，各通道激光器相互間以密排方式安裝，并可單獨開關和控制光強。本實用新型具有如下有益的技術效果I、對激光束最邊上的激光所記錄的圖像進行重復記錄，消除了激光圖像的邊緣效應，具有實現(xiàn)容易、效果明顯的特點；2、采用多束激光密排的光學引擎，記錄速度快，精度高，裝配簡單；3、采用基于DSP嵌入式系統(tǒng)和SCSI總線的模塊化設計的控制器，數(shù)據(jù)傳輸速度快，性能穩(wěn)定可靠。

圖I為本實用新型主要機構的示意圖；圖2為本實用新型控制系統(tǒng)的示意圖；圖3為本實用新型工作方式的示意圖；圖4為本實用新型實施例與現(xiàn)有技術記錄的像素數(shù)據(jù)表。圖中1.進給電機，2.主電機，3.減速器，4.絲杠，5.輥筒，6.感光材料，7.光學引擎，8.激光，9.導軌，10.計算機，11.控制器，12.未使用本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)，13.使用本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步說明。圖1、2所示，本實用新型主要由計算機10、控制器11、主電機2、減速器3、輥筒5、進給電機I、絲杠4、導軌9和光學引擎7組成；所述的主電機2與減速器3相連，減速器3又與輥筒5相連，所述的絲杠4與進給電機I、光學引擎7分別相連，光學引擎7安裝在導軌9上可以移動，控制器11與光學引擎7、主電機2、進給電機I以及帶有控制程序的計算機10分別相連。所述的控制器11包括主控制單元、圖像數(shù)據(jù)輸入單元、狀態(tài)檢測單元、激光數(shù)據(jù)處理單元、主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元。主控制單元是以DSP為處理器的嵌入式微處理系統(tǒng)，由DSP及外圍接ロ電路、圖像數(shù)據(jù)緩存、激光數(shù)據(jù)緩存和輸入輸出接ロ組成；圖像數(shù)據(jù)輸入?yún)g元是基于SCSI總線的數(shù)據(jù)接ロ電路。圖像數(shù)據(jù)輸入?yún)g元的數(shù)據(jù)輸入接ロ通過SCSI總線與計算機相連，其控制輸入接ロ與主控制單元的輸出接ロ相連，其數(shù)據(jù)輸出接ロ與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入接ロ相連；狀態(tài)檢測単元的輸入接ロ與記錄裝置的傳感元件相連，其輸出接ロ與主控制單元的輸入接ロ相連；激光數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)輸入接ロ與主控制單元的數(shù)據(jù)輸出接ロ相連，其數(shù)據(jù)輸出接ロ與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入接ロ相連；主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元的輸入接ロ分別與主控單元的輸出接ロ相連，主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元的輸出接ロ與主電機2、進給電機I以及光學引擎7相連。[0021]所述的光學引擎7包括多通道激光器和光學鏡頭，各通道激光器相互間以密排方式安裝，并可單獨開關和控制光強。ー種利用如上所述的消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置的記錄方法，它是對激光束最邊上的激光記錄的像素進行重復記錄，當激光通道數(shù)為N，相鄰兩列像素間距為W，重復記錄的像素列數(shù)為M時，具體工作方式有以下兩種I)螺旋工作方式親筒5旋轉，各通道激光8開關并進行記錄時，光學引擎7同步勻速進給。各通道激光8記錄滿一列像素(即輥筒5旋轉一周，激光束記錄完一幀圖像)時，光學引擎7進給的距離為(N-M-l)W。2)矩形工作方式輥筒5旋轉，各通道激光8開關并進行記錄時，光學引擎7不進給，各通道激光8記錄滿一列像素(即輥筒5旋轉一周，激光束記錄完一幀圖像)后，光學引擎7快速進給(N-M-I)W，然后各通道激光8再進行下一幀圖像的記錄；光學引擎7進給時，各通道激光8不進行記錄。 其中，M為1、2或3。兩種工作方式均保證光學引擎7的第1，2…….M_l和M通道激光分別對激光束記錄前ー幀圖像時第N-M，N-M+1……N-I和N通道激光所記錄的像素進行重復記錄。實施例具體實施時，主控制器11的圖像數(shù)據(jù)輸入?yún)g元接收經(jīng)計算機10內(nèi)置的程序處理后，通過SCSI總線送達的圖像數(shù)據(jù)，并存入其圖像數(shù)據(jù)緩存中；其狀態(tài)檢測単元檢測光學引擎7的各通道激光光強以及記錄裝置其他傳感元件的信號，并輸出至其主控制單元；其主驅動單元和副驅動單元分別驅動主電機2和進給電機I動作；主電機2帶動安裝或噴涂于輥筒5表面的感光材料6旋轉(大功率燒蝕型激光雕刻系統(tǒng)中，采用噴涂法將感光材料噴涂于輥筒表面；熱敏直接制版系統(tǒng)中，將感光版材安裝于輥筒上)，進給電機I拖動絲杠4并帶動光學引擎7沿導軌9進給；同時控制器11的激光數(shù)據(jù)處理單元讀取其圖像數(shù)據(jù)緩存中的圖像數(shù)據(jù)，生成各通道激光數(shù)據(jù)，存儲于其激光數(shù)據(jù)緩存中，并通過其激光驅動單元控制光學引擎7的各通道激光8開關，同時實時調(diào)整各通道激光8的光強，將圖像數(shù)據(jù)記錄在感光材料6上。圖3所示，所述的光學引擎7 :包括N個通道激光器和光學鏡頭(圖中均未示出)；N個通道的激光器相互間以密排方式安裝，分別發(fā)生激光A、B、C……N-I、N,并可單獨開關和控制其光強。本實施例取重復記錄的像素列數(shù)M為1，相鄰兩列像素間距為W，圖中的實線和虛線分別示出了記錄相鄰兩幀圖像時光學引擎7的位置，其中實線為記錄前一幀時的位置，虛線為記錄后一幀時的位置。按螺旋方式工作時，輥筒5旋轉，各通道激光8開關并進行記錄時，光學引擎7同步勻速進給。各通道激光8記錄滿一列像素(即輥筒5旋轉一周，激光束記錄完ー幀圖像)時，光學引擎7進給的距離為(N-2)W。按矩形方式工作時，輥筒5旋轉，各通道激光8開關并進行記錄時，光學引擎7不進給，待各通道激光8記錄滿一列像素(即輥筒5旋轉一周，激光束記錄完一幀圖像)后，光學引擎7快速進給(N-2)W，然后各通道激光8再進行下一幀圖像的記錄；光學引擎7進給時，各通道激光8不進行記錄。以上述兩種工作方式吋，激光束在記錄后一幀圖像吋，激光A均恰好將激光束記錄前ー幀圖像時激光N記錄的像素重復記錄一次。圖4所示，本實施例取光學引擎7的激光通道數(shù)N為6，輥筒5每周記錄的圖像像素數(shù)為k，6通道激光分別為A、B、C、D、E、F，其沿輥筒5圓周方向記錄的像素依次分別記作
A1' A2、A3......Ah、Ak，B1' B2、B3......B^1 > Bk, C1' C2、C3......C^1 > Ck, D1' D2、D3......D^1 > Dk, E1' E2、
E3……E1^ Ek和Fi、F2、F3……F1^Fk,取重復記 錄的像素列數(shù)M為I時，其記錄的像素如表13所示，與未使用本實用新型時記錄的像素(如表12所示)相比，前者在記錄后一幀圖像時，激光A恰好對記錄前一幀圖像時激光F記錄的像素重復記錄一次。
權利要求1.一種消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置，其特征在于它主要由計算機(10)、控制器(11)、主電機(2)、減速器(3)、輥筒(5)、進給電機(I)、絲杠(4)、導軌(9)和光學引擎(7)組成；所述的主電機(2)與減速器(3)相連，減速器(3)又與輥筒(5)相連，所述的絲杠(4)與進給電機(I)、光學引擎(7)分別相連，光學引擎(7)安裝在導軌(9)上可以移動，控制器(11)與光學引擎(7)、主電機(2)、進給電機(I)以及帶有控制程序的計算機(10)分別相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置，其特征在于所述的控制器(11)包括主控制單元、圖像數(shù)據(jù)輸入單元、狀態(tài)檢測單元、激光數(shù)據(jù)處理單元、主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元，其中所述的主控制單元是以DSP為處理器的嵌入式微處理系統(tǒng)，由DSP及外圍接口電路、圖像數(shù)據(jù)緩存、激光數(shù)據(jù)緩存和輸入輸出接口組成；圖像數(shù)據(jù)輸入單元是基于SCSI總線的數(shù)據(jù)接口電路，圖像數(shù)據(jù)輸入單元的數(shù)據(jù)輸入接口通過SCSI總線與計算機相連，其控制輸入接口與主控制單元的輸出接口相連，其數(shù)據(jù)輸出接口與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入接口相連；狀態(tài)檢測單元的輸入接口與記錄裝置的傳感元件相連，其輸出接口與主控制單元的輸入接口相連；激光數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)輸入接口與主控制單元的數(shù)據(jù)輸出接口相連，其數(shù)據(jù)輸出接口與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入接口相連；主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元的輸入接口分別與主控制單元的輸出接口相連，主驅動單元、副驅動單元和激光驅動單元的輸出接口分別與主電機(2)、進給電機(I)以及光學引擎(7)相連。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置，其特征在于所述的光學引擎(7)包括多通道激光器和光學鏡頭，各通道激光器相互間以密排方式安裝，并可單獨開關和控制光強。
專利摘要一種消除圖像邊緣效應的激光記錄裝置，它主要由計算機、控制器、主電機、減速器、輥筒、進給電機、絲杠、導軌和光學引擎組成；所述的主電機與減速器相連，減速器又與輥筒相連，所述的絲杠與進給電機、光學引擎分別相連，光學引擎安裝在導軌上可以移動，控制器與光學引擎、主電機、進給電機以及帶有控制程序的計算機分別相連；它采用多通道激光密排的光學引擎，并對激光束最邊上的激光所記錄的像素進行重復記錄；它具有消除圖像效應效果明顯、實現(xiàn)方便等特點，其記錄方法適用于大功率激光雕刻系統(tǒng)和熱敏直接制系統(tǒng)。
文檔編號B41J29/38GK202463183SQ201220086870
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權日2012年3月9日
發(fā)明者方平 申請人:方平