專利名稱：線陣或面陣制版曝光頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及感光制版設備，特別是感光制版打印機或感光制版繪圖儀等使用的線陣或面陣制版曝光頭。
點陣打印機是目前電子計算機最常用的外部設備，工作時在計算機程序的控制下，其上的撞針式點陣打印頭可沿橫向往、返并在縱向移動的輸出介質例如打印紙上依照原稿內容輸出打印結果。打印結果更準確地說是由撞針式點陣打印頭里的打印電磁鐵驅動打印針撞擊打印色帶將打印色帶上的油墨涂染在輸出介質例如打印紙上形成的，由于色帶擴張、油墨浸潤等因素的影響，實際輸出分辨率較打印針或機械定位系統能給出的分辨率指標要低很多，例如現在市場上稍好一點的點陣打印機的標稱分辨率為每25.4毫米360點，但打印輸出的實際效果尚不如標稱分辨率為每25.4毫米240點的激光打印機或液晶打印機的打印輸出效果清晰，這限制了點陣打印機在諸如圖文印刷制版、印刷電路制版等那樣的要求高分辨率、高清晰度的應用領域的深入應用。
本發明的任務是提出感光制版打印機或感光制版繪圖儀等感光制版設備用的線陣或面陣制版曝光頭。用本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭簡單地取代先前點陣打印機中的撞針式點陣打印頭便可構成實用的感光制版打印機，類似的也可以構成實用的感光制版繪圖儀，或者是根據本發明另行設計新的感光制版打印機或感光制版繪圖儀等，它們用于感光制版時可在感光膠片等光敏介質上同時輸出滿足高分辨率、高清晰度要求的多根曝光光束，對感光膠片的曝光格式為一維線陣或二維面陣，適合于圖文印刷制版、印刷電路制版等那樣的要求輸出高分辨率、高清晰度的膠片底版或光敏掩膜的場合作為輸出設備使用。
本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭主要由電光源、光學整形會聚器件和外殼等組成。電光源具有模擬或脈沖或模擬脈沖復合的可控特性，這樣在完整的制版系統中感光制版設備就可在計算機程序的控制下依照原稿內容通過接口和驅動電路對電光源進行調節與控制，比如調制輸出光束的亮度、色調或開、關時刻等;電光源發出的光束對感光膠片的曝光格式為高分辨率、高清晰度的一維線陣或二維面陣形式，如果電光源不能直接滿足該要求則需配用合適的光學整形會聚器件，例如用光導纖維將任意排列、任意大小的電光源的輸出光束整形重排成對感光膠片的曝光格式為高分辨率、高清晰度的一維線陣或二維面陣的形式，用光學會聚透鏡將原本分辨率較低甚至很低的電光源的輸出光束會聚縮小到滿足制版要求的高分辨率、高清晰度水平等。除此之外，一個合適的外殼連同完成與主機之間連接的電纜或光纜或接插件也是必要的。
下面結合具體示例和附圖對本發明的結構與實現作進一步的說明附
圖1是用發光二極管實現本發明提出的線陣制版曝光頭的示意圖;
附圖2是用發光二極管實現本發明提出的面陣制版曝光頭的示意圖;
附圖3是改進的準線陣曝光面的示意圖;
附圖4是用液晶光閥板實現本發明提出的面陣制版曝光頭的示意圖;
附圖5是本發明提出的線陣制版曝光頭配合現有點陣打印機構成一個可用的線陣制版打印機的實施例示意圖。
附圖1中的發光二極管原本是專為光纖通訊設計的，除了象普通結構的發光二極管那樣具有模擬或脈沖或模擬脈沖復合的可控的電氣輸入端(1)和管芯管殼(2)外，自身還帶有能高效率輸出管芯發出的光線的光導纖維輸出端(3)。這里(1)、(2)是電光源，(3)是光學整形會聚器件，(1)、(2)、(3)在結構上是一體化的。將多個這樣的發光二極管的光導纖維輸出端(3)在曝光面(5)上排成線陣(4)，便構成了一種線陣制版曝光頭。
附圖2是附圖1沿線陣(4)的垂線方向經擴展得出的，各發光二極管的光導纖維輸出端(3)在曝光面(7)上排成面陣(6)，從而構成了一種面陣制版曝光頭。
發光二極管的發光光譜特性要求盡量與膠片的光譜特性相一致或相近，必要時可在曝光面上加校光片或通過校光軟件等進行校正。發光二極管驅動控制方式的確定主要考慮作業性質和電路復雜程度等因素，例如，制作兩調黑白版或有色版時發光二極管可選用脈沖的開關驅動控制方式、制作具有兩級以上灰度的黑白版或具有兩級以上色度的有色版時發光二極管可選用模擬的連續驅動控制方式等。采用變色二極管及模擬驅動控制方式是制作彩色照片或彩色幻燈片或彩色負版的推薦方案。激光二極管是發光二極管的一種變種，也可以使用，產品有帶光導纖維輸出端的也有不帶光導纖維輸出端的，配合紅外感光膠片很適合快速制作兩調黑白版或有色版。當使用按集成電路工藝制造的集成線陣發光二極管或集成面陣發光二極管時如果分辨率夠高則無需額外的光學整形會聚器件便可直接配合外殼等構成線陣或面陣制版曝光頭。變色發光二極管和激光二極管也可用集成電路工藝制做成集成線陣或集成面陣的結構形式，使用上可參照按集成電路工藝制造的集成線陣發光二極管或集成面陣發光二極管的使用方法使用。普通發光二極管作為電光源也可以使用，只是和光導纖維之間的光耦合效率很差;采用聚光透鏡可以顯著改善光耦合效率，但在和內芯直徑10微米以下的單模光纖耦合時工藝要求高了一些。
電光源的選用并不局限于發光二極管之類的半導體產品。場致發光器件或等離子體發光器件也可用以構成本發明提出的線陣或面陣感光制版曝光頭;白熾燈泡和先前用于大屏幕顯示的象元管及它們的派生器件也可使用，例如根據彩色電視技術中的三基色原理用一端分為三條分枝的光纖將三個紅、綠、藍三基色的白熾燈泡或三個紅、綠、藍三基色的象元管的輸出耦合到一起構成線陣或面陣制版曝光頭等。具體實施時其它的電光源或電光源組件仿照上述示例都可考慮選用。
光學會聚透鏡作為光學整形會聚器件可單獨使用，也可與光導纖維相互換用或混用。例如前面提到的發光二極管、集成線陣發光二極管、集成面陣發光二極管、場致發光器件、等離子體發光器件、白熾燈泡、象元管以及它們的派生器件等和后面將要提到液晶光閥板的分辨率如果不夠高則可用光學會聚透鏡將其會聚縮小到滿足所要求的高分辨率水平;又如原本分辨率較低甚至可以說很低的5×7點陣的發光二極管顯示板組件即可用光導纖維對其整形重排、也可用光學會聚透鏡將其會聚縮小到滿足所要求的高分辨率水平等;
普通光導纖維是由內芯(8)和包層(9)構成的，請參看附圖3。通過卷曲光纖短距離內也能讓進入包層的光線基本上不反映到曝光面上，這意味著分辨率主要是由內芯決定的。但在附圖1、附圖2中包層的存在將影響最好分辨率的獲得，解決的辦法是采用改進的準線陣曝光面，如附圖3所示按相鄰兩列光纖的內芯與同一條水平直線相切的原則將先前的線陣抽點、重組、再排成盡量少的幾列，使得各光導纖維的內芯在水平方向上的投影不留空也不重疊，工作時通過軟件補償、校正因重組再排引入的相位差，使得對感光膠片的曝光在格式上仍為一維線陣。當然，準線陣曝光面中如果對給定的光導纖維無需追求其最好的分辨率等，則各光導纖維的內芯在水平方向上的投影可以留空、也可以重疊;為便于加工裝配，先前的線陣重組再排的列數也可以多一些。
準線陣曝光面沿線陣的垂線方向經擴展可得到準面陣曝光面。
附圖4中用具有兩維排列的許多液晶光閥單元(12)組成的面陣液晶光閥板(11)和背射攝影碘鎢燈(10)實現本發明提出的面陣制版曝光頭。用具有一維排列的許多液晶光閥單元組成的線陣液晶光閥板和背射攝影碘鎢燈可以實現本發明提出的線陣制版曝光頭。液晶光閥不能主動發光因而需借助于攝影碘鎢燈作為背射光源才能工作，調制是針對液晶光閥進行的，其它環節與前面的考慮類同。背射攝影碘鎢燈可換用其它的電光源或電光源組件，它們與液晶光閥板之間必要時加有柔光板或隔熱板。采用彩色液晶光閥板及模擬驅動控制方式是制作具有豐富色彩的彩色照片或彩色幻燈片或彩色負版的推薦方案。
選用不同種類的電光源和光學整形會聚器件還可組合出除上述示例以外的許多種結構，具體實施時可參照上述示例進行合理的選擇，不再一一介紹。
本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭可用以構成線陣或面陣制版打印機或線陣或面陣制版繪圖儀等感光制版設備。從電子計算機外部設備和聯機所需的軟硬件來看它們分別與先前技術中的點陣打印機和筆墨繪圖儀或光學繪圖儀對偶。當本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭的線陣長度或面陣的長和寬大于或等于當前工作幅面的長度或長和寬時，本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭將可以特有的單位移自由度或零位移自由度的輸出模式工作，這樣本發明用于感光制版時較先前技術或者速度明顯加快，或者可有較簡單的機架結構，或兩者兼而有之。
以下介紹本發明提出的發光二極管線陣制版曝光頭配合現有點陣打印機構成一個實用的線陣制版打印機的實施例，請看附圖5附圖5中(13)、(14)、(16)分別對應于附圖1中的(1)、(2)、(3)，是光纖通訊用的雙異質結高亮度發光二極管，能很好地配合紅外感光膠片(18)(20)工作。借用拆去打印針和打印電磁鐵后的原點陣打印機的撞針式點陣打印頭的外殼，各發光二極管的電氣輸入線(13)經一限流電阻焊接在與原打印電磁鐵的引線對應位置，各管芯和外殼(14)占用原打印電磁鐵的對應空間，各光導纖維輸出端(16)順原撞針式點陣打印頭外殼前擋板上的各小孔穿出，內側用膠粘牢，外側修光磨平，便成了一個線陣制版曝光頭。線陣制版曝光頭的機械固定方式同先前一樣，和主機之間的電氣連接仍通過先前的帶狀電纜完成，工作時原點陣打印機的摩擦走紙膠輥(19)按箭頭(22)所示的方向轉動并帶動紅外感光膠片(18)(20)按箭頭(17)(21)所示的方向移動，線陣制版曝光頭按箭頭(15)所示的方向往、返移動并在先前主機及接口驅動電路的控制下依照原稿內容對紅外感光膠片曝光，曝光后經顯影、定影等工序便可得到所需的膠片底版。
權利要求
1.一種感光制版設備用的線陣制版曝光頭，特征是主要由電光源、光學整形會聚器件和外殼等組成，具有多根曝光光束，對感光膠片等光敏介質的曝光格式為線陣。
2.根據權利要求1所述的線陣制版曝光頭，其特征在于對感光膠片等光敏介質的曝光格式為準線陣。
3.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源和光學整形會聚器件是一體化結構的發光二極管。
4.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源和光學整形會聚器件是一體化結構的激光二極管。
5.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的發光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
6.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的發光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
7.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的激光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
8.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的激光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
9.根據權利要求1或2或3所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是變色發光二極管。
10.根據權利要求1或2或5或6所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是變色發光二極管。
11.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣發光二極管并不含光學整形會聚器件。
12.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣變色發光二極管并不含光學整形會聚器件。
13.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣發光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
14.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣發光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
15.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣變色發光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
16.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣變色發光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
17.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣激光二極管并不含光學整形會聚器件。
18.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣激光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
19.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成線陣激光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
20.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是場致發光器件并不含光學整形會聚器件。
21.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是等離子發光器件不含光學整形會聚器件。
22.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是場致發光器件，光學整形會聚器件是光導纖維。
23.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是等離子發光器件，光學整形會聚器件是光導纖維。
24.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是場致發光器件，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
25.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是等離子發光器件，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
26.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是白熾燈泡，光學整形會聚器件是光導纖維。
27.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是白熾燈泡，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
28.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是象元管，光學整形會聚器件是光導纖維。
29.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是象元管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
30.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色白熾燈泡，光學整形會聚器件是光導纖維。
31.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色白熾燈泡，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
32.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色象元管，光學整形會聚器件是光導纖維。
33.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色象元管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
34.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是由背射光源和液晶光閥板等組成的并不含光學整形會聚器件。
35.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是由背射光源和液晶光閥板等組成的，光學整形會聚器件是光導纖維。
36.根據權利要求1或2所述的線陣制版曝光頭，其特征在于電光源是由背射光源和液晶光閥板等組成的，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
37.一種感光制版設備用的面陣制版曝光頭，特征是主要由電光源、光學整形會聚器件和外殼等組成，具有多根曝光光束，對感光膠片等光敏介質的曝光格式為面陣。
38.根據權利要求37所述的面陣制版曝光頭，其特征在于對感光膠片等光敏介質的曝光格式為準面陣。
39.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源和光學整形會聚器件是一體化結構的發光二極管。
40.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源和光學整形會聚器件是一體化結構的激光二極管。
41.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的發光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
42.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的發光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
43.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的激光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
44.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是普通結構的激光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
45.根據權利要求37或38或39所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是變色發光二極管。
46.根據權利要求37或38或41或42所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是變色發光二極管。
47.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣發光二極管并不含光學整形會聚器件。
48.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣變色發光二極管并不含光學整形會聚器件。
49.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣發光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
50.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣發光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
51.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣變色發光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
52.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣變色發光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
53.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣激光二極管并不含光學整形會聚器件。
54.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣激光二極管，光學整形會聚器件是光導纖維。
55.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是集成面陣激光二極管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
56.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是場致發光器件并不含光學整形會聚器件。
57.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是等離子發光器件不含光學整形會聚器件。
58.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是場致發光器件，光學整形會聚器件是光導纖維。。
59.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是等離子發光器件，光學整形會聚器件是光導纖維。
60.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是場致發光器件，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
61.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是等離子發光器件，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
62.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是白熾燈泡，光學整形會聚器件是光導纖維。
63.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是白熾燈泡，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
64.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是象元管，光學整形會聚器件是光導纖維。
65.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是象元管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
66.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色白熾燈泡，光學整形會聚器件是光導纖維。
67.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色白熾燈泡，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
68.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色象元管，光學整形會聚器件是光導纖維。
69.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是三基色象元管，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
70.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是由背射光源和液晶光閥板等組成的并不含光學整形會聚器件。
71.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是由背射光源和液晶光閥板等組成的，光學整形會聚器件是光導纖維。
72.根據權利要求37或38所述的面陣制版曝光頭，其特征在于電光源是由背射光源和液晶光閥板等組成的，光學整形會聚器件是光學會聚透鏡。
73.根據權利要求1直到權利要求36所述的線陣制版曝光頭，其特征在于多根曝光光束所形成的線陣或準線陣的長度大于或等于當前工作幅面的長度，支持單自由度工作模式。
74.根據權利要求37直到權利要求72所述的面陣制版曝光頭，其特征在于多根曝光光束所形成的面陣或準面陣的長度和寬度大于或等于當前工作幅面的長度和寬度，支持零自由度工作模式。
全文摘要
本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭主要由電光源、光學整形會聚器件和外殼等組成。用于圖文印刷制版、印刷電路制版等那樣的要求輸出高分辨率、高清晰度的膠片底版或光敏掩膜的場合作為輸出設備較先前技術或速度明顯加快，或可有較簡單的機架結構，或者兩者兼而有之。當本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭的線陣長度或面陣的長和寬大于或等于當前工作幅面的長度或長和寬時，本發明提出的線陣或面陣制版曝光頭將可以特有的單位移自由度或零位移自由度的輸出模式工作。
文檔編號G03F7/20GK1062982SQ9110935
公開日1992年7月22日 申請日期1991年9月28日 優先權日1991年9月28日
發明者溫建紅 申請人:溫建紅