CN101408737A - 一种平台式曝光影像检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平台式曝光影像的检测方法及装置，其是在一移动平台上设置一成像平面及用于对成像平面进行曝光的至少一联动的曝光模块，还设有至少一与成像平面等高的影像传感器组，然后将各联动的曝光模块分别在成像平面上各自的区域内进行曝光，再将影像传感器组对曝光模块在成像平面上的至少一个曝光影像的进行检测，将获得的曝光模块的实际曝光影像的状态信息与控制单元中理论影像进行比对后，根据比对结果调整曝光模块光束。本发明通过在平台上布置多个影像传感器直接对曝光影像进行检测，可以更准确的直观的反映多个曝光模块在所述成像面上的各自的曝光影像的成像状态，进一步提高检测的准确性，便于用软件分析，实现自动校正过程。

Description

一种平台式曝光影像检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于计算机制版领域以及排照领域，尤其涉及一种平台式成像装置及成像装置中曝光影像的检测方法及装置。

背景技术

在平台式制版设备及其它成像装置中，为提高成像速度和成像面积，曝光装置中可采用DMD等数字微反射镜器件，也可以采用若干个曝光装置的阵列形式。无论采用哪种形式，其原理都是通过移动曝光装置或者成像平面，使得曝光装置在成像平面上扫描成像，但由于加工及装配的限制及系统的误差等原因，曝光装置在成像平面上的曝光影像会出现位置的偏移或者变形，这样在扫描成像过程中，曝光装置在成像平面上的曝光影像不能实现完整的拼接，成像后图像会出现条纹状甚至扭曲的缺陷，影响成像质量。

采用DMD等数字微反射镜器件的曝光装置，根据对应于图像数据所生成的控制信号，通过控制装置对DMD的各个微反射镜来进行开闭(ON/OFF)控制，对激光束进行调制(偏向)，将所调制的激光束照射在成像平面上进行曝光。成像平面中有感光材料，一边从多束曝光头的多个曝光模块分别向成像平面照射激光束并成像光束点的位置，相对于感光材料进行移动，一边根据图像数据来调制各个DMD，这样，才能够在感光材料上实施图像曝光处理。

中国专利CN200710188799.1中公开了一种平台曝光装置，其具有用于曝光且基于曝光数据被驱动的DMD曝光部，并具有借由DMD被照射的绘制区域、以及位置检测部具有PD群，其具有检测出有关于借由DMD被照射位置的信息的发光二极管。其采用4个发光二极管检测由DMD照射到其上的十字形影像，单个发光二极管可以检测到十字影像的两条分支的边缘，单个发光二极管根据照射在其上的分支的面积来输出一个反映光强度的值，然后结合四个发光二极管的输出值可以检测出曝光头的影像的状态。上述方法不需要获得影像数据来做影像处理，电路结构比较简单，但需要将多个PD群进行分割处理，然后基于被分割的数据每一个和上述多个PD群被检测的位置信息作为曝光数据进行处理，由于输出值是模拟量，检测结果必须经过分析，且不能很直观的反映成像状态，通过检测照射的光强，结果也没有用影像检测那样的准确性，故而同样影响成像质量。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种平台式曝光影像的检测方法，可很直观的反映成像状态，以提高检测曝光影像的准确性。

本发明是这样实现的，一种平台式曝光影像的检测方法，其是：

于一移动平台上设置一成像平面及用于对所述成像平面进行曝光的至少一联动的曝光模块；

在所述移动平台上设置至少一影像传感器组，所述各影像传感器组感光面与成像平面等高；

将各联动的曝光模块分别在成像平面上各自的区域内进行曝光；

将所述影像传感器组对所述曝光模块在所述成像平面上的至少一个曝光影像进行检测；

将获得所述曝光模块的实际曝光影像的状态信息与控制单元中理论影像进行比对；

根据比对结果调整曝光模块光束。

本发明另一目的在于提供了一种平台式曝光装置，包括成像平面以及用于对所述成像平面进行联动曝光之曝光单元，所述成像平面置于一移动平台上，所述曝光单元置于移动平台上方且与移动平台具有相对位移；在所述移动平台上，还具有至少一可对至少一个曝光影像进行检测之影像传感器组，所述各影像传感器组感光面与成像平面等高。

进一步地，

所述曝光单元包含至少二个联动的曝光模块及可对光束进行调制的控制单元。

所述曝光单元与移动平台交错设置，其中所述移动平台置于第二直线导轨上，且由与之相连的第二直线电机带动沿该直线导轨上移动，在所述第二直线导轨上，还设有可获取移动平台位移数据之Y向光栅尺；所述曝光单元置于第一直线导轨上，且由与之相连的第一直线电机带动沿该直线导轨上移动，在所述第一直线导轨上，还设有用于获取曝光单元位移数据的X向光栅尺。

所述曝光模块包括数字微反射镜器件、成像镜片，并通过光纤与作为光源的激光器相连。

所述影像传感器组呈矩形阵列排列。

所述影像传感器组中各影像传感器呈等间距间隔排列。

本发明通过在平台上布置多个影像传感器直接对曝光影像进行检测，可以更准确的直观的反映多个曝光模块在所述成像面上的各自的曝光影像的成像状态，与现有技术中相比，可以进一步提高检测的准确性，便于用软件分析，实现自动校正过程。

附图说明

图1是本发明平台式曝光装置实施例的结构示意图；

图2是本发明平台式曝光装置实施例中单个曝光模块成像光路示例图；

图3是本发明平台式曝光装置实施例的曝光影像几种情况的示意图。图示中：

1-移动平台；        2-成像平面；    3-第二直线电机；

4-第二直线导轨；    5-Y向光栅尺；   6-影像传感器组；

61-影像传感器；     7-曝光单元；    8-曝光模块；

9-控制单元；     10-第一直线电机；      11-第一直线导轨；

12-X向光栅尺；   13-曝光影像；          14-曝光区域；

15-成像镜片；    16-数字微反射镜器件；  17-激光器；

18-束状光纤；    19-光纤；              20-底板；

21-支承座；      22-横梁。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明首先提供了一种平台式曝光影像的检测方法，其为：

设置一成像平面，具体地，该成像平面可位于一移动平台上，由其带动做Y向或X向移动。在成像平面上方，设置至少一用于可对所述成像平面进行曝光的曝光模块，相应地，该曝光模块则沿X向或Y向移动，即可相对沿与移动平台成90°的方向交错运动，可对成像平面做连续扫描。所述曝光模块与控制单元相连，由所述控制单元控制曝光模块之曝光时间、速度及光束；

在所述成像平面等高的位置上，还设置至少一个呈矩形阵列的影像传感器组，即所述成像平面与各影像传感器组感光面等高，同时，所述影像传感器组中各影像传感器可按相等的间距间隔排列，以保证得到准确的位置图像。

然后，将多个联动的曝光模块分别在成像平面上各自的区域内进行曝光；

曝光完毕后，将所述影像传感器组对所述曝光模块在所述成像平面上的至少一个曝光影像上的至少三个点进行检测，以获得实际的曝光影像；

再将获得所述曝光模块的实际曝光影像的状态信息，如位置、光强及形状信息与控制单元中理论影像进行比对；

最后根据比对结果调整曝光模块光束，便可消除不良成像状况，以得到准确的图像，从而提高了成像的质量。

本发明还提供了一种基于上述检测方法所设计的平台式曝光检测装置。

参见图1，本发明装置包括成像平面2以及用于对所述成像平面2进行曝光的曝光单元7，所述成像平面2置于一移动平台1上，所述曝光单元7与移动平台1交错设置，其中所述移动平台1位于一底板20上，所述底板20上平面上平行设置有两根第二直线导轨4，所述移动平台1与第二直线电机3相连，其底部开设有可与第二直线导轨4配合的凹槽，可由第二直线电机带动沿Y向做来回移动；在其中一第二直线导轨4上，还设有一Y向光栅尺5，可获取移动平台1沿Y向位移的数据，以控制移动平台1之移动位置和距离。所述曝光单元7置于移动平台1上方，与第一直线导轨11配合，且可由与之相连的第一直线电机10带动，沿X方向在第一直线导轨11上做来回移动。所述第一直线导轨11中心线与第二直线导轨4中心线垂直，亦分设有两根，平行固定于跨越移动平台1之横梁23的侧面，该横梁23两端分别通过两支承座21固定在底板20之上平面。在所述第一直线导轨11上，还设有用于获取曝光单元7之位移数据的X向光栅尺12，同样地，可控制曝光单元7之移动位置和距离。

参见图1，本发明装置实施例在所述移动平台1上，含有曝光区域14及理论曝光影像13，在与所述成像平面2等高的位置上，还具有至少一可对至少一个曝光影像进行检测之影像传感器组6。具体地，所述各影像传感器组6感光面与成像平面2高度相等，且呈矩形阵列排列，影像传感器组6中各影像传感器61呈等间距间隔排列。本发明实施例优选在移动平台1上，未覆盖成像面的位置装有四个矩形排列的CCD影像传感器组6，四个CCD影像传感器组6间的相对位置关系与曝光单元7的理论曝光影像13相对应，使每个CCD影像传感器61的中心理论上对应曝光影像13的四个顶点。

参见图2，本发明装置之实施例中，所述曝光单元7包含至少二个联动的曝光模块8及可对光束进行调制的控制单元9。所述曝光模块8包括数字微反射镜器件16、成像镜片15，所述数字微反射镜器件16，通过光纤19与作为光源的激光器17中引出的束状光纤18相连接。所述控制单元9可根据所期望的图像数据，将激光器17发出的光束中发送到对应曝光模块8的光束进行空间调制，光束投射到数字微反射镜器件16。所述数字微反射镜器件16与具有数据处理装置及反射镜驱动控制装置的控制单元9相连，所述控制单元9可根据所输入的图像数据，对每个曝光模块8生成驱动控制所述数字微反射镜器件16的应当进行控制的区域内的各个微反射镜的控制信号，控制各个曝光模块8内的数字微反射镜器件16的各个微反射镜的反射角度。从数字微反射镜器件16反射出的反映图像信息的光线可通过透镜15投射到成像平面2上，形成矩形的曝光影像13。

所述移动平台1相对曝光单元7沿Y方向的扫描运动形成带状的完成曝光区域14，曝光单元7相对移动平台1沿X方向的扫描运动使得带状的曝光区域14相连，直到整个成像平面被曝光单元7完全曝光。

图3展示了本发明方法之检测过程。

参见图3，在实际曝光过程中，采用本发明的四个CCD影像传感器组6对各个曝光模块的实际曝光影像进行检测，可将曝光单元7移动到CCD影像传感器组6的理论上设定的位置，则曝光模块8的理论曝光影像13如图3A所示，理论曝光影像13的四个顶点落在对应的CCD影像传感器61的中心位置，如图3B、图3C、图3D所示，由于曝光单元7加工装配及系统误差的影响，实际曝光影像可能会出现位置和角度的偏移，整体的变形等情况。以图3B所示的情形为例，如果不对曝光模块8进行校正，当曝光模块8相对移动平台1沿X方向做扫描运动时，曝光模块8的单步运动位移为单个曝光影像沿X方向的长度d，就会出现图3E所示的扫描结果，反映到最终成像，就会在图像边缘出现锯齿状，在图像中间会出现小块的重叠或者空白。因此，通过本发明的四个CCD影像传感器组6对各个曝光模块8的实际曝光影像进行检测后，就能知道实际的成像状态，从而可以对各个曝光模块8进行校正，消除上述不良的成像情况。

在本发明进一步的实施例中，还可以包括显示模块(未图示)，检测装置在检测到曝光模块的实际曝光位置后，可以在显示模块上显示该实际曝光影像的位置、光强和形状等信息，更为方便。

以上所述仅为本发明两个较佳的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种平台式曝光影像检测方法，其特征在于：

于一移动平台上设置一成像平面及用于对所述成像平面进行曝光的至少一联动的曝光模块；

在所述移动平台上设置至少一影像传感器组，所述各影像传感器组感光面与成像平面等高；

将各联动的曝光模块分别在成像平面上各自的区域内进行曝光；

将所述影像传感器组对所述曝光模块在所述成像平面上的至少一个曝光影像进行检测；

将获得所述曝光模块的实际曝光影像的状态信息与控制单元中理论影像进行比对；

根据比对结果调整曝光模块光束。

2、如权利要求1所述的一种平台式曝光影像检测方法，其特征在于：所述曝光模块于曝光影像上的至少三个点进行检测。

3、如权利要求1所述的一种平台式曝光影像检测方法，其特征在于：所述影像传感器组呈矩形阵列排列。

4、如权利要求3所述的一种平台式曝光影像检测方法，其特征在于：所述影像传感器组中各影像传感器呈等间距间隔排列。

5、一种平台式曝光影像检测装置，包括成像平面以及用于对所述成像平面进行联动曝光之曝光单元，其特征在于，所述成像平面置于一移动平台上，所述曝光单元置于移动平台上方且与移动平台具有相对位移；在所述移动平台上，还具有至少一可对至少一个曝光影像进行检测之影像传感器组，所述各影像传感器组感光面与成像平面等高。

6、如权利要求5所述的一种平台式曝光检测装置，其特征在于：所述曝光单元包含至少二个联动的曝光模块及可对光束进行调制的控制单元。

7、如权利要求5或6所述的一种平台式曝光影像检测装置，其特征在于：所述曝光单元与移动平台交错设置，其中所述移动平台置于第二直线导轨上，且由与之相连的第二直线电机带动沿该直线导轨上移动，在所述第二直线导轨上，还设有可获取移动平台位移数据之Y向光栅尺；所述曝光单元置于第一直线导轨上，且由与之相连的第一直线电机带动沿该直线导轨上移动，在所述第一直线导轨上，还设有用于获取曝光单元位移数据的X向光栅尺。

8、如权利要求5或6所述的一种平台式曝光影像检测装置，其特征在于：所述曝光模块包括数字微反射镜器件、成像镜片，并通过光纤与作为光源的激光器相连。

9、如权利要求5所述的一种平台式曝光影像检测装置，其特征在于：所述影像传感器组呈矩形阵列排列。

10、如权利要求9所述的一种平台式曝光影像检测装置，其特征在于：所述影像传感器组中各影像传感器呈等间距间隔排列。

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