一種滾筒成像面的位置檢測裝置制造方法及圖紙

一種滾筒成像面的位置檢測裝置，其包括主鏡頭、固定平臺和滾筒，鏡頭上有輔助光路組件，輔助光路組件發出的輔助測量光束與滾筒焦點切平面平行，并聚焦在成像光束的焦點上；平臺上有光電池，接收輔助光路組件發出的輔助測量光束的光能量，光電池的尺寸滿足焦距伺服的動態范圍；光電池連接有偏置電路。本實用新型專利技術由于采用聚焦測量光束直接探測滾筒像面的位置，因此具有極高的探測靈敏度。實驗結果表明，在高速動態跟蹤狀態下，焦距誤差為亞μｍ級，完全可以滿足直接制版機對焦距的跟蹤精度要求。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于滾筒類的掃描成像設備，如光學繪圖機，激光照排機，直接制版機的光學成像系統，用于成像面的位置檢測。
技術介紹
在滾筒類掃描成像設備中，一般需要將激光束匯聚成與分辨率匹配的點。例如在 光學繪圖機中，分辨率可高達20000DPI (每英寸20000點)，此時成像點距只有1. 27 y m，像 點直徑應在1.8ym左右。這時需要采用大數值孔鏡的制版鏡頭以提高成像分辨率。另外， 在直接制版機中，需要透鏡匯聚相當高的激光能量，這時也需要采用大數值孔徑的制版鏡 頭。 大數值孔徑的制版鏡頭無一例外都只有很短的焦深。例如在直接制版機中像方數 值孔徑一般在0. 5-0. 55之間，此時的焦深只有1-2 ii m，這對焦距的調整和成像過程焦距的 保持都提出了極高的要求。 在滾筒成像掃描結構中，無論滾筒表面的圓柱度、軸承回轉誤差，還是掃描平臺導 軌的直線度，都很難達到這樣的精度等級。因此，在光學繪圖機和直接制版機中尤其有必要 采用自動對焦，或焦距自動跟蹤隨動系統，簡稱"焦距伺服"。 在焦距伺服系統中，最重要的是對像面的檢測。檢測像面的方案有多種，有基于圖 像分析的，有氣浮的，有用輔助光束做三角測距的。這其中有的因結構和原理原因不能用于 直接制版鏡頭，有的動態響應不夠，也有的測距精度不理想。例如有采用輔助光束三角測距 法，其除了光學結構復雜外，測距精度為5 ii m，也不夠理想。
技術實現思路
本專利技術提出的像面測量方案，是基于滾筒成像面是弧面這一結構特點，采用一輔 助測量激光束，沿滾筒像面焦點的切線直接探測像平面的位置。輔助測量激光束與成像激 光一般具有不同的波長，如熱敏成像采用830nm波長，此時輔助激光束采用650nm的波長， 并且兩者能量相差極大，不會導致版材感光。輔測測量光束可以采用窄束的準直平行光束， 也可以采用聚焦光束，后者具有窄的動態范圍和高的探測靈敏度。 具體的技術方案為 —種滾筒成像面的位置檢測方法，其有一輔助測量激光束，所述輔助測量激光束 與成像激光具有不同的波長，并且兩者能量相差極大； 所述輔助測量激光束與滾筒焦點切平面平行，并聚焦在成像光束的焦點上； 所述輔助測量激光束對應位置處有光電池，所述光電池連接有偏置電路，在鏡頭 隨動平衡狀態所述光電池應只接收到所述輔助測量激光束的部分能量，這個值Ip由所述 偏置電路調整轉換； 偏置電流為Ib，所述輔助測量激光束轉換電流為Ip， 若Ip = Ib，焦距伺服處于動態平衡狀態，主焦距是正確的； 若Ip > Ib，主焦距遠離焦，伺服電路將通過馬達推動鏡頭2左移隨動； 若Ip < Ib，主焦距近離焦，伺服電路將通過馬達推動鏡頭2右移隨動。 輔助測量激光束的一種優選方案為所述輔助測量激光束為窄束的準直平行光束。輔助測量激光束的另一種優選方案為所述輔助測量激光束為聚焦光束。 在鏡頭隨動平衡狀態所述光電池應只接收到所述輔助測量激光束的一半能量。 —種滾筒成像面的位置檢測裝置，其包括主鏡頭、固定平臺和滾筒，所述主鏡頭通 過直線導軌連接到所述固定平臺上； 所述滾筒固定在固定平臺上，所述鏡頭連接有伺服馬達； 所述鏡頭上有輔助光路組件，所述輔助光路組件發出的輔助測量光束與所述滾筒 焦點切平面平行，并聚焦在成像光束的焦點上； 所述平臺上有光電池，接收所述輔助光路組件發出的輔助測量光束的光能量，所 述光電池的尺寸滿足焦距伺服的動態范圍； 所述光電池連接有偏置電路。 所述輔助光路組件包括激光二極管，光闌，聚焦鏡，反射棱鏡。 本專利技術由于采用聚焦測量光束直接探測滾筒像面的位置，因此具有極高的探測靈 敏度。實驗結果表明，在高速動態跟蹤狀態下，焦距誤差為亞ym級，完全可以滿足直接制 版機對焦距的跟蹤精度要求。附圖說明圖1為本專利技術實施例結構示意圖； 圖2為本專利技術實施例偏置電路圖。具體實施方式以下通過實施例來描述本專利技術，應該指出的是，所列舉的實施例不應理解對專利技術 的限制。 結合圖1解釋本方案。 主鏡頭2通過直線導軌5連接到固定平臺4上；滾筒1也安裝到固定平臺4上，因 此鏡頭2可以在伺服馬達3的驅動下相對于滾筒水平運動；在鏡頭2上還連接安置有輔助 光路組件，包括激光二極管12，光闌ll，聚焦鏡10，反射棱鏡9。輔助測量光束7被反射棱 鏡折射9(T與滾筒焦點切平面平行，并聚焦在成像光束8的焦點上。因此，垂直的測量光 束7與主鏡頭2是同步連動的，它的位置代表主焦距位置。在平臺4上安置有光電池6用 于接收輔助測量光束7的光能量，光電池的尺寸應足夠大以滿足焦距伺服的動態范圍。 在鏡頭隨動平衡狀態，光電池6應只接收到測量光束7的部分能量，例如一半。這 個值可以由偏置電路調整設定。參見圖2。 設偏置電流為Ib，測量光束的轉換電流為Ip，若Ip = Ib，則表明焦距伺服處于動 態平衡狀態，主焦距是正確的； 若Ip > Ib，則表明主焦距遠離焦，伺服電路將通過音圈馬達推動鏡頭2左移隨 動； 若lp〈Ib，則表明主焦距近離焦，伺服電路將通過音圈馬達推動鏡頭2右移隨動。 本專利技術由于采用聚焦測量光束直接探測滾筒像面的位置，因此具有極高的探測靈 敏度。實驗結果表明，在高速動態跟蹤狀態下，焦距誤差為亞ym級，完全可以滿足直接制 版機對焦距的跟蹤精度要求。 顯然，上述內容只是為了說明本專利技術的特點，而并非對本專利技術的限制，有關技術領 域的普通技術人員根據本專利技術在相應的
做出的變化應屬于本專利技術的保護范疇。權利要求一種滾筒成像面的位置檢測裝置，其特征還在于其包括主鏡頭、固定平臺和滾筒，所述主鏡頭通過直線導軌連接到所述固定平臺上；所述滾筒固定在固定平臺上，所述鏡頭連接有伺服馬達；所述鏡頭上有輔助光路組件，所述輔助光路組件發出的輔助測量光束與所述滾筒焦點切平面平行，并聚焦在成像光束的焦點上；所述平臺上有光電池，接收所述輔助光路組件發出的輔助測量光束的光能量，所述光電池的尺寸滿足焦距伺服的動態范圍；所述光電池連接有偏置電路。2. 根據權利要求1所述的一種滾筒成像面的位置檢測裝置，其特征還在于所述輔助 光路組件包括激光二極管，光闌，聚焦鏡，反射棱鏡。專利摘要一種滾筒成像面的位置檢測裝置，其包括主鏡頭、固定平臺和滾筒，鏡頭上有輔助光路組件，輔助光路組件發出的輔助測量光束與滾筒焦點切平面平行，并聚焦在成像光束的焦點上；平臺上有光電池，接收輔助光路組件發出的輔助測量光束的光能量，光電池的尺寸滿足焦距伺服的動態范圍；光電池連接有偏置電路。本技術由于采用聚焦測量光束直接探測滾筒像面的位置，因此具有極高的探測靈敏度。實驗結果表明，在高速動態跟蹤狀態下，焦距誤差為亞μm級，完全可以滿足直接制版機對焦距的跟蹤精度要求。文檔編號G01B11/04GK201532190SQ20092026015公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日專利技術者劉曉東, 梁漢斌 申請人:深圳市東方宇之光電子科技有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種滾筒成像面的位置檢測裝置，其特征還在于：其包括主鏡頭、固定平臺和滾筒，所述主鏡頭通過直線導軌連接到所述固定平臺上；所述滾筒固定在固定平臺上，所述鏡頭連接有伺服馬達；所述鏡頭上有輔助光路組件，所述輔助光路組件發出的輔助測量光束與所述滾筒焦點切平面平行，并聚焦在成像光束的焦點上；所述平臺上有光電池，接收所述輔助光路組件發出的輔助測量光束的光能量，所述光電池的尺寸滿足焦距伺服的動態范圍；所述光電池連接有偏置電路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉曉東，梁漢斌，
申請(專利權)人：深圳市東方宇之光電子科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：94[中國|深圳]