CN1314615A - 激光束扫描机构和相片处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明在于在每次测定时,在不放入测定器的情况下,测定受照射体上的照射位置,容易进行机构的装配确认。该激光束扫描机构100包括:发生激光束的激光光源104R等,以及将该激光束按照照射到感光纸1上的方式进行导向的扫描光学系统105。该机构设置有在位于框架102内部形成共轭关系的位置上,检测激光束在感光纸1上的照射位置的PSD1002与PSD信号处理电路1004。

Description

激光束扫描机构和相片处理设备
本发明主要涉及适合用于曝光的激光束扫描机构和通过激光束对感光材料进行曝光的相片处理设备。
作为近年的相片处理设备,人们提交有下述装置的专利申请(JP特开平11-84293号文献),在该装置中,通过相片图像数据,对由激光驱动器驱动的激光束发生装置所输出的激光束,进行强度调制,并且通过扫描光学系统,使经调整的激光束进行扫描,沿主扫描方向对沿副扫描方向传送过程中的相片感光纸(感光材料)面进行曝光。在上述的激光束扫描机构中,通常使激光光源中的半导体激光器产生振荡,进行扫描光学系统的装配确认或评价,如果激光束与感光纸上的预定的激光束照射位置发生偏移,则必须调整扫描光学系统。特别是,在将多根激光束重叠地照射于感光纸上的同一位置上的彩色打印机(colour print)中,如果各激光束偏移地照射于感光纸上,则颜色洇,画质降低,由此,必须特别精心地确认,调整各激光束在感光纸上的重合情况。由此,在过去,在感光纸的预定的激光束照射位置上,临时形成测定器,由此,测定各激光束的实际照射位置。或拆除位于扫描光学系统的最终反射位置的反射镜,将测定器放入到真实图像的成像位置,进行上述测定。
但是,在感光纸的预定的激光束照射位置上,临时地按照各种方式设置测定器,会花费较长时间。在临时设置测定器的状态,会产生于感光纸上照射激光束时的麻烦。另外,一旦临时装配激光束扫描机构,由于其装配于相片处理设备内部,故不能够简单地放入测定器。与激光束扫描机构中的扫描光学系统的反射镜或透镜等的使用期限相比较,激光光源或光调制装置等的电动系统的使用期限较短,尽管伴随这样的部件更换的修理等较多,但是此场合的测定是极为困难的,由此,具有不得不更换整个机构的不利情况。
本发明是为了解决上述已有实例的问题而提出的,本发明的目的在于提供一种激光束扫描机构和相片处理设备,其中在每次测定时,在不放入测定器的情况下,测定受照射体上的照射位置,可容易地进行机构的装配确认。
本发明之1的发明涉及下述激光束扫描机构,其包括发生激光束的激光束发生部,以及第1光路,该第1光路通过设置于机构主体内部的扫描光学系统,将上述激光束发生部发出的激光束送向受照射体,其特征在于相对上述机构主体内部的第1光路途中,形成第2光路,在该第2光路上,设置检测上述激光束在受照射体上的照射位置的激光束照射位置检测机构。
按照上述构成,由于在上述扫描光学系统的适合位置,相对第1光学途中,形成第2光路,在机构主体内的第2光路上,检测上述激光束的受照射上的照射位置,故即使在每次测定时,不将测定器放入到机构主体内部的情况下,仍测定受照射体上的照射位置。另外,即使在于装配完毕之后,不从框架内部,拆除激光束照射位置检测机构的情况下,同样在此后,对受照射体进行照射激光束的情况下,仍完全不产生麻烦。如果将激光束照射位置检测机构残留于机构主体内部,则用于伴随部件更换的修理等的场合。
 本发明之2的特征在于激光束照射检测机构设置于与激光束在受照射体上的照射位置处于共轭关系的位置。按照上述构成,便正确地测定受照射上的照射位置。另外,这里所提到的“处于共轭关系的位置”指相对受照射体上的共轭像的成像位置的,真实图像的成像位置。
本发明之3的特征在于激光束照射位置检测机构为面传感器。通过上述的构成,以二维方式测定受照射体上的照射位置。
本发明之4的特征在于该机构包括将通过激光束照射位置检测机构检测到的位置显示于监视器上的显示控制机构。通过该构成,在监视器上确认受照射体上的照射位置。
本发明之5的特征在于显示控制机构为同步示波器。按照该构成,便定量地把握受照射体上的照射位置。
本发明之6的特征在于扫描光学系统由多个反射镜形成,通过该多个反射镜中的至少一个反射镜,将激光束中的至少一部分送向激光束照射位置检测机构。按照该构成,通过激光束照射位置检测机构,对上述至少一部分激光束进行测定。
本发明之7的特征在于上述至少1个反射镜为设置于激光束的最终反射位置的反射镜。按照此构成,通过多个反射镜之间的多重反射,在确保fθ透镜120的设计上必要的光路长度的状态下,进行上述测定。
本发明之8的特征在于上述至少1个反射镜为半透明反射镜。按照该构成,通过反射镜,将激光束的一部分反射,使用于上述测定的,剩余的激光束透过,将其照射于受照射体上。
本发明之9的特征在于上述多个反射镜包含可调整激光束的反射方向的反射镜。按照此构成,通过根据上述测定结果,调整反射方向,由此,与激光束发生部的位置调整相对应,正确地调整激光束在受照射体上的照射位置。
本发明之10的特征在于激光束发生部分别发生3原色的激光束,扫描光学系统按照重叠地照射到照射体上的基本相同位置的方式,对各激光束进行导向。按照此构成,将各激光束重叠于受照射体上。
本发明之11的特征在于上述显示控制机构将各颜色的激光束的照射位置显示于监视器上。按照此构成,确认各颜色的受照射体上的重合情况。
本发明之12涉及下述相片处理设备,其中受照射体由照相感光材料形成,该设备采用权利要求1~11中的任何一项所述的激光束扫描机构。按照该构成,获得上述的作用。
以下对附图作简单说明。
图1为适合采用本发明的激光束扫描机构的相片处理设备的基本结构图。
图2为激光束扫描机构的透视图。
图3为反射镜的结构和其角度调整动作的说明图。
图4为表示激光束扫描机构中的扫描光学系统和控制系统的一个实例的图。
图5为表示监视器画面的一个实例的说明图。
图6为表示激光束扫描机构的装配确认时的动作等的流程图。
在上述附图中,100-激光扫描机构,102-框架(机构主体),104R、104G、激光光源,105-扫描光学系统,1002-PSD(激光光束照射位置检测机构),1004-PSD信号处理电路,1006-监视器,1008-同步示波器(显示控制机构),L1-第1光路,L2-第2光路。
实施例
图1为表示适合采用本发明的激光束扫描机构的相片处理设备的结构的一个实例的图。
上述相片处理设备由下述部分构成,该部分包括激光束扫描机构100,其根据下述图像数据,对感光材料(感光纸)1进行扫描曝光,该图像数据指比如,通过图中省略的扫描仪,读取底片的各片格的拍摄影像而获得的,或由图外的计算机等传送来的;感光材料接纳机构200,其接纳呈滚筒状卷绕的感光纸;显影机构300,其对已通过激光束扫描机构100曝光的感光纸1进行显影,漂白定影,稳定处理;干燥机构400等,该干燥机构使已进行了稳定处理的感光纸1进行干燥,另外上述相片处理设备包括传送沿各机构之间而设置的感光纸1的,图中省略的传送系统。
图2为表示激光束扫描机构100的透视图。另外,该图用于完全说明激光束扫描机构100的构思,其不限于各构成部分的设置。此外,在这里,虽然省略说明内部结构的框架的顶面侧,但是通常,框架(机构主体)102的顶部中安装有遮光盖等。
在激光束扫描机构100中,在框架102的内的适合部位,设置有3原色用的3个激光光源(激光束发生部)104R,104G,104B。激光光源104R由半导体激光器(LD)构成,该半导体激光器射出比如,波长为680nm的R(红色)的激光束。激光光源104G由半导体激光器LD,以及波长转换元件(SHG)构成,该波长转换元件将由该半导体激光器LD射出的激光束转换为比如,波长532nm的G(绿色)的激光束,该激光光源104B由半导体激光器LD和波长转换元件(SHG)构成,该波长转换元件将由上述半导体激光器射出的激光束,转换为比如,波长为473nm的B(蓝色)的激光束。
在激光光源104R,104G,104B的激光射出侧,设置有平行光管透镜106,以及对激光束进行强度调制的音响光学调制元件(Acousto-OpticModulator,下面称为“AOM”)108,并且设置有用于构成扫描光学系统的,反射镜100或多面反射镜118等,该镜118沿图中的A方向按照恒定速度旋转,在规定范围内使激光束进行扫描。
在多面反射镜118中的激光射出侧,依次设置有fθ透镜120,柱状透镜122,反射镜124,126。另外,随多面反射镜118的旋转,朝向主扫描方向(B方向)偏转,通过上述透镜等反射的激光束沿副扫描方向(C方向),照射到传送中的感光纸1上,从而对该感光纸1进行曝光。
本发明的激光束扫描机构100包括第1光路L1,以及第2光路L2,该第1光路L1通过框架102内的扫描光学系统105,将通过激光光源104R,104G,104B中的半导体激光器LD发生的激光束,送到框架102外的感光纸1上,该第2光路L2在框架102内的适合位置,相对第1光路L1的途中形成。
即,扫描光学系统105由多个反射镜110,124,126等形成,这些反射镜中的,设置于最终反射位置的反射镜126为半透明反射镜,将激光束的一部分送向后面将要描述的PSD1002(图4)(第2光路L2),将剩余的激光束送向感光纸1(第1光路L1)。
此外,为了重叠地将各激光束照射到感光纸1上的基本相同的位置上,激光光源104R,104G,104B从框架102的适合位置,获取其水平方向精度的基准,并且可沿高度方向,通过垫片调整,此外,反射镜110应调整各激光束在水平面内的偏差,可按照后面将要描述的方式,调整各激光束的反射方向。
图3为表示反射镜110的结构和其角度调整动作的说明图,图中的标号P表示上述高度方向,RQ面与上述水平面保持一致。但是,在图中,为了便于说明,反射面M1在上面。如该图所示,在从前面看(Q方向看)呈凹状的反射镜保持部1221的内侧,保持基本呈长方形的反射镜主体1222。在反射镜主体1222中的,与反射面M1相对的左右两侧面M2,M3上,在后面M4一侧,按照规定距离偏心,旋转轴1223,1223相互沿相反方向延伸,通过分别设置于反射镜保持部1221的两侧壁部1221b,1221c上的轴承部1229,1230,分别以可旋转的方式支承。另外,在左侧面M3一侧,形成带底的长孔1227,凸部1228的前端以可滑动的方式插入到该长孔1227中。上述凸部1228中的支承端与反射镜保持部1221中的侧壁部1221c螺合,通过其旋转,凸部1228的前端可穿过侧壁部1221c,实现进退。此外,在反射镜主体1222的内面M6与反射镜保持部1221之间,设置有图中未示出的弹簧等,将反射镜主体1222朝向图中的向上方向弹性地偏置。
在反射镜角度调整时,L字形的工具1224的主体1224a可安装于反射镜主体1222的前面M5一侧,另外头部1224b可按照分别与反射面M1相对的方式,通过固定用小螺钉1225,安装于反射镜保持部1221的前端部1221a上。此外,在工具1224中的头部1224b上,以螺纹方式嵌合有调整用小螺钉1226,通过其旋转,调整用小螺钉1226的前端可穿过头部1224b,实现进退。
因此,如果在将工具1224安装于反射镜保持部1221的前端部1221a上的状态,比如,使调整用小螺钉1226右旋,由于其前端穿过头部1224b,按压反射镜主体1222的反射面M1,故反射镜主体1222抵抗上述弹簧等的弹性偏置力,沿图中的D方向,以旋转轴1223,1223为中心旋转,直至内面M6基本上与反射镜保持部1221接触。随着该旋转的进行,在长孔1277内,凸部1228的前端实现滑动。此外,按照不对旋转造成不利影响的方式,反射镜主体1222的前面M5构成适合的曲面。还有,如果使反射镜主体1222旋转规定角度,则便比如,使凸部1228的支承端右旋,将该前端按压于长孔1227的底面上。于是,反射镜主体1222通过下述方式,固定在上述规定角度,该方式为:侧面M2与侧壁部1221b的内侧接触,通过摩擦力的作用,限制该旋转。此后,可使工具1224的固定用小螺钉1225左旋,使其与反射镜保持部1221的前端部1221a脱开。另外,同样在右侧面M2一侧,也可包括与上述左侧面M1一侧相同的长孔和凸部,从而通过两个凸部对两个长孔底面的按压,限制反射镜主体1222的旋转。
按照上述方式,反射镜110可进行反射镜主体1222的水平面内的角度调整。图中的标号L3表示已射入的激光束,标号L4表示已射出的激光束,相对立于反射镜主体1222中的反射面M1上的法线O,保持前后对称。
感光材料接纳机构200设置于激光束扫描机构100的底部,其可接纳将呈滚筒状卷绕的感光纸1按照挡光方式设置于其内部的感光纸盒201。通过传送系统,将感光纸1从感光纸盒201中拉出,在按照规定尺寸,通过图中省略的切割器将该感光纸1切断之后,将其传送给激光器扫描机构100。
显影机构300对已通过激光束扫描机构100曝光的感光纸1进行显影,漂白定影,以及稳定处理。上述干燥机构400通过显影机构300,对进行了显影,漂白定影和稳定处理的感光纸1进行干燥处理。在干燥机构400的顶部,设置有将已排出的感光纸1按照叠置方式支承的排出部401。在该排出部401中,设置比如,叠置有1张底片中的数个片格的第1传送带402,并且设置有第2传送带403,每当1张底片的排出结束时,其通过第1传送带402转移到第2传送带403上。在第2传送带403上,可设置底片的多个相片。
图4为表示本发明的激光束扫描机构的扫描光学系统和控制系统的一个实例。
在这里,在检测从激光光源104等的半导体激光器LD照射的激光束在感光纸1上的位置的激光束照射位置检测机构中,作为面传感器的一个实例的二维PSD(Position Sensitive Detectors)1002,以及对由PSD1002发出的输出信号进行规定的处理,形成同步画面用的输出信号的PSD信号处理电路1004通常设置于框架102内部,其中,PSD1002设置于相对感光纸1上的共轭像的成像位置P1的真实图像的成像位置(即,与P1处于共轭关系的位置)P2。另外,PSD信号处理电路1004设置于紧靠PSD1002的位置,由于极力地缩短来自PSD1002的信号线,难于拾取杂音。但是,对于PSD信号处理电路1004,其不必设置于框架102内部。此外,包括下述同步示波器(显示控制机构)1008,其通过由PSD信号处理电路1004生成的同步画面用的输出信号,将PSD1002的各激光束的检测位置显示于监视器1006上。还有,包括ROM1010,其存储用于使上述PSD1002,PSD信号处理电路1004,监视器1006和同步示波器1008动作的程序;RAM1012,其临时存储对动作必要的各种参数等,在CPU1014的控制下,进行上述各种动作。再有,还设置有用于输入操作人员的判断“YES”,“NO”的键盘等的输入机构1016。但是,在PSD1002的位置检测中,必须通过获取多面反射镜118的基准位置数据,将该基准位置处的感光纸1上的照射位置P1显示于监视器1006上。此目的的信号线与CPU1014连接。在此场合,也可使多面反射镜118停止于基准位置,进行检测,还可使该反射镜118旋转,实现同步,或获取旋转中的全部的照射位置数据,将其临时存储于RAM1010中,从中,取出与基准位置相对应的数据。
图5表示显示于监视器1006中的测定画面的一个实例,在该图中,按照分别通过X-Y坐标的方式,标号R表示红色激光束在感光纸1上的照射位置,G表示绿色激光束在感光纸1上的照射位置,B表示蓝色激光束在感光纸1上的照射位置。从该图可看出,R与B保持一致,但是G与前述两者错开。但是,如果该偏差为忽略不计的程度,则在此状态对感光纸1进行曝光的场合,如在已有实例所描述的那样,颜色洇,画质降低。于是,按照在画面上,使G沿箭头方向移动,使其与R,B保持一致的方式,进行上述的激光光源104B的水平方向和高度方向的调整,以及反射镜110的水平面内的反射角度的调整。
图6为表示激光束扫描机构的装配确认时的动作等的流程图。
如图所示,如果接通电源,则通过激光光源104R等的半导体激光器,使激光器振荡(步骤S1)。从激光光源104等,射出激光束,该激光束通过AOM108或扫描光学系统105等,到达反射镜126。反射镜126为半透明反射镜,在这里,激光束的一部分透过,使剩余的激光束反射。透过的激光束射入PSD1002(步骤S2)。由于PSD1002为二维PSD,故从此,输出激光束的二维位置信息。该输出信息通过信号线,输入到PSD信号处理电路1004中,在这里,进行上述规定的信号处理(步骤S3)。在该处理时,采用上述多面反射镜118的基准位置数据,形成与该基准位置相对应的输出信号。另外,通过同步示波器1008,通过画面显示于监视器1006上(步骤S4)。
还有,操作人员观看该画面,在判定R,G,B的激光束的任何一个不保持一致的场合,通过输入机构1016,输入“ON”(步骤S5)。于是,使激光器振荡停止(步骤S6)。此后,操作人员进行上述的激光光源104R等的位置调整,以及反射镜110的角度调整(步骤S7),为了在调整结束后,返回到步骤S1,通过输入机构1016,输入“YES”(步骤S8)。如果在上述步骤S5中,输入“YES”,则使激光器振荡停止(步骤S9),结束全部的作业。
如果按照上述方式,采用本实施例,由于通过设置于框架102内的二维PSD1002与PSD信号处理电路1004,检测由激光光源104R等的半导体激光器LD照射的激光束在感光纸1上的位置,故即使在每次测定时,将测定器放入框架102内部的情况下,仍可测定受照射体上的照射位置,可容易地进行激光束扫描机构的装配确认。另外,由于即使在装配结束后,从框架102内部,不拆除二维PSD1002与PSD信号处理电路1004的情况下,同样在对此后的感光纸1,照射激光束的场合,仍完全不会产生不利情况,故可省略拆除作业。如果这些部件残留于框架102内部,则可在伴随部件更换的修理等的场合使用,这样是方便的。
再有,在上述实施例中,位于最终反射位置的反射镜126为半透明反射镜,但是,也可采用比如,仅仅在测定时后退的全反射的反射镜,以代替上述半透明反射镜126。还有,也可使上游侧的反射镜124等为半透明反射镜等,以代替位于最终反射位置的反射镜126。再有,激光束照射位置检测机构也可并列地采用多个一维PSD。另外,显示控制机构还可采用通常的监视器显示,以代替同步示波器。
另外,在上述实施例中,为了简化说明,对仅仅沿一个方向进行反射镜的角度调整的场合进行描述,但是,还可通过沿与反射镜主体1222的旋转轴1223,1223相垂直的方向,使比如,图3中的反射镜保持部1221旋转,沿二个方向调整反射镜主体1222。
此外,在上述实施例中,给出的是按照平面的方式在框架120上布置激光束扫描机构100的构成部分的实例,但是还可采用这样的立体布置,即将多面反射镜118设置于激光光源104R,104G,104B的底部(顶部),将反射镜124,126设置于反射镜110的底部(顶部)。
还有,在上述实施例中,对将激光束扫描机构100用于相片处理设备的场合进行了描述,但是本发明的适用范围不限于此场合,比如,其可容易地适用于,打印机等,采用激光束扫描机构的设备。
所述的发明(发明之1)涉及下述激光束扫描机构,其包括发生激光束的激光束发生部,以及第1光路,该第1光路通过设置于机构主体内部的扫描光学系统,将上述激光束发生部发出的激光束送向受照射体,其特征在于相对上述机构主体内部的第1光路途中,形成第2光路,在该第2光路上,设置检测上述激光束在受照射体上的照射位置的激光束照射位置检测机构,由此,即使在每次测定时将测定器放入到机构主体内部的情况下,仍可测定受照射体上的照射位置,可容易地进行激光束扫描机构的装配确认。另外,即使在于装配完毕之后,从框架内部,不拆除激光束照射位置检测机构的情况下,同样在此后,对受照射体进行照射的情况下,仍完全不产生不利影响。如果将激光束照射位置检测机构残留于机构主体内部,则可用于伴随部件更换的修理等的场合,这样是方便的。
此外,由于激光束扫描机构的特征在于激光束照射位置检测机构设置于与激光束在受照射体上的照射位置处于共轭关系的位置(发明之2),故可正确地测定受照射体上的照射位置。
还有,由于激光束扫描机构的特征在于激光束照射位置检测机构为面传感器(发明之3),故可通过二维方式测定受照射体上的照射位置。
再有,由于激光束扫描机构特征在于其包括将通过该机构检测到的位置显示于监视器上的显示控制机构(发明之4),故可在监视器上确认受照射体上的照射位置,可更加容易地进行激光束扫描机构的装配确认。
另外,由于该激光束扫描机构的特征在于显示控制机构为同步示波器(发明之5),故可定量地把握受照射体上的照射位置,可使激光束扫描机构的装配确认是客观的。
此外,由于该激光束扫描机构的特征在于扫描光学系统由多个反射镜形成,通过该多个反射镜中的至少一个反射镜,将激光束中的至少一部分送向激光束照射位置检测机构(发明之6),故可通过激光束照射位置检测机构,对上述至少一部分激光束进行测定。
还有,由于上述激光束扫描机构的特征在于上述至少1个反射镜为设置于激光束的最终反射位置的反射镜(发明之7),从而可通过多个反射镜之间的多重反射,在确保fθ透镜120的设计上必要的光路长度的状态下,进行上述测定,由此,可使该机构的整体尺寸减小。
再有,由于上述激光束扫描机构的特征在于上述至少1个反射镜为半透明反射镜(发明之8),故不必使该反射镜运动,不会使其安装精度降低。
另外,由于上述激光束扫描机构的特征在于上述多个反射镜包含可调整激光束的反射方向的反射镜(发明之9),故可根据上述测定结果,调整反射方向,可与激光束发生部的位置调整相对应,正确地调整激光束在受照射体上的照射位置。
此外,由于上述激光束扫描机构的特征在于激光束发生部分别发生3原色的激光束,扫描光学系统按照重叠地照射到照射体上的基本相同位置的方式,对各激光束进行导向(发明之10),故可将各激光束重叠于受照射体上。
还有,由于上述激光束扫描机构的特征在于显示控制机构将各颜色的激光束的照射位置显示于监视器上(发明之11),故可容易地确认各颜色的受照射体上的重合情况。
再有,由于发明之12所述的发明涉及下述相片处理设备,其中受照射体由受照射体或照相感光材料形成,该设备采用发明之1~11中的任何一项所述的激光束扫描机构。

Claims (12)

1.一种激光束扫描机构,其包括发生激光束的激光束发生部,以及第1光路,该第1光路通过设置于机构主体内部的扫描光学系统,将上述激光束发生部发出的激光束送向受照射体,其特征在于相对上述机构主体内部的第1光路途中,形成第2光路,在该第2光路上,设置检测上述激光束在受照射体上的照射位置的激光束照射位置检测机构。
2.根据权利要求1所述的激光束扫描机构,其特征在于激光束照射位置机构设置于与激光束在受照射体上的照射位置处于共轭关系的位置。
3.根据权利要求1或2所述的激光束扫描机构,其特征在于激光束照射位置机构为面传感器。
4.根据权利要求1~3中任何一项所述的激光束扫描机构,其特征在于其包括将通过上述激光束照射检测机构检测到的位置显示于监视器上的显示控制机构。
5.根据权利要求4所述的激光束扫描机构,其特征在于显示控制机构为同步示波器。
6.根据权利要求1~5中的任何一项所述的激光束扫描机构,其特征在于扫描光学系统由多个反射镜形成,通过该多个反射镜中的至少一个反射镜,将激光束中的至少一部分送向激光束照射位置检测机构。
7.根据权利要求6所述的激光束扫描机构,其特征在于上述至少1个反射镜为设置于激光束的最终反射位置的反射镜。
8.根据权利要求6或7所述的激光束扫描机构,其特征在于上述至少1个反射镜为半透明反射镜。
9.根据权利要求6~8中的任何一项所述的激光束扫描机构,其特征在于上述多个反射镜包含可调整激光束的反射方向的反射镜。
10.根据权利要求1~9中的任何一项所述的激光束扫描机构,其特征在于激光束发生部分别发生3原色的激光束,扫描光学系统按照重叠地照射到照射体上的基本相同位置的方式,对各激光束进行导向。
11.根据权利要求10所述的激光束扫描机构,其特征在于显示控制机构将各颜色的激光束的照射位置显示于监视器上。
12.一种相片处理设备,其中受照射体由照相感光材料形成,该设备采用权利要求1~11中的任何一项所述的激光束扫描机构。
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