TW398102B - Diode-pumped system and method for producing image spots of constant size - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（〖） 發-服皇量— 發.朋__.領._.城_.. 本發明偽有關一種數位式列印裝置及方法，特別是有 關一種以受數位控制之雷射輸出使影像式石販印刷的列 印構件進行凸販或平販印刷的条統。 相..麗並„術..盈_.服._ 平版式石版印刷術中，可印影像會以吸墨-(親油性的） 及排墨-(疏油性的）表面積構成的圖案出現在列印構件 上。墨水一旦加到這些面積上就會依具有實質傳真性之 影像化圖案方式被有效地轉移到記錄媒體上。乾燥列印 条統所利用的是其排墨部分對墨水有充分的排斥性而允 許將墨水直接施加其上的列印構件。均勻加到列印構件 上的墨水只依影像化圖案的方式轉移到記錄媒體上。通 常，首先會使列印構件與稱為蓋覆圓柱的順式中間表面 接觸，而此蓋覆圓柱則將影像加到紙或其他記錄媒體上。 於典型的進紙印刷版条統中，記錄媒體是以扣針釘在刻 印圓柱上而使之與蓋覆圓柱形成接觸。 溼石販印刷条統中，非影像面積是呈現水性的而其必 要的排墨性是於供應墨水之前藉由在底Μ上施加弄溼 (或貯墨）溶液之初始程序而達成的。沾黏墨水的貯墨溶 液會防止墨水黏箸到非影像面積，但是不會影響影像面 積的親油性特徽。 若某一印刷販要列印一種以上的顔色，則每一種顔色 都需要有相應的分開列印構件。將原始影像分解成一条 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） __» I —I _ I _ I , . — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -- 義 五、發明説明（ A7 B7 勺 G Z 白歹 珥 獻所件 貢件構 之構印 色同列 顔不値 印使一 列成每 可定 C 應標上 相是份 出置備 應位印 反的列 各件於 是構錄 或印記 案列會 圖 。成 化 J 組 像圖色 影離顔 的分的 列 Γ 印 式 形 的 體 積 成 形 之 與 或 (-顔 上殊 柱待 圓有 的附 J 上 片版 底刷 Γ 印 於在 設組 裝這 是而 常 ， 色 國 πϋ 歹 為 稱 是 常 通 對 ί Η 底 及 設 裝 - 片 底 的 術 技 印 列 統 傳 表 代 像 過 ku & 〇 了 站為 印 業數 , 成 序存 程儲 影案 顯圖 相化 照像 的»; 煩將片 麻即底 類亦在 之式印 業方壓 作代接 準替直 的 制 控 腦 電 從 德 Ο 上 0 的案 , I .含 子圔，t 置 電此 裝 出將丨 像 展並Μ 發式1 已形Η 者位底 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例 ο 身 雷 勺 白 式 形 種 各 第 利 專 國 美 中 件 文 號 射 第雷 及率 7 1 功 6 低 1Χ 5 用 3 ,是 5 統 条 代 替 的 示 掲 刷備 印準 販了 石造 的創 層下 多影 更顯 或相 層照 一 要 中需 案不 圖在 化而 像因 影 ， 除片 去底 電白 放空 以用 行 印 進列 體到 好極焦 統 条 些 β, 男 據 根 ο 件 構 印 列 的 墨 著 上層 面此 表 ， 此上 到層 焦膜 聚的 並感 面敏 表最 印磨 列 削 il射 導雷 引對 二聚 從時 出要 輸必 射是 雷或 將ί 面 表 於 位 是 般 施 從 料 材 致 導 量 能 4U 雷 用 則 統 系 他 其 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Η Η 負 1 ί 戈 i罩 光 過 透 是 或 處 磨 削 非 綠 記 以 上 Η 薄 體 )ο受 下到 底移 層轉 討件 勺 己 ,Β 酉 中鏡 件透 文焦 號聚 2 , 9 及 ..J S.M ，纖 85光 用 利 物 u 並 及 代 7出 替61輸 狀1’射 點 CO 雷 的5,生 光第産 暴利處 體專遠 整國於 為美可 成如 ， 而 論 5 第 及 用表 錄用 記錄 於記 焦 印 聚亦 射一 輻度 將深 ,焦 是聚 白 白 要意 重滿 〇 人 Η 令 底持 白維 空以 用上 錄 Η 記底 到白 帶空 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 而上量自完美聚焦的可忍受偏移量。適當的聚焦深度對 成像設備的建造和使用而言是很重要的，工作用的聚焦 深度愈小則更需要做機械式微調且其易受傷害的缺點也 因為伴隨正常使用而産生的校準平移而使其功能退化得 嚴重。可以藉由使輸出射束的發散度保持最小而使聚焦 深度達最大值。 不幸的是，由於透鏡不能變更所校正輻射的亮度而只 能改變其光學路徑，故光學上為減小射束發散度所做的 努力也減少了功率密度。因此，光學校正會在聚焦深度 與功率耗損之間出現天生的消長。於1 9 9 6年7月8日所 提出標題為「受二極體激勵的雷射条統及方法（£)1〇心-Pumped Laser System and Method)」的美國專利申請 案第08 / 676 ,470號文件中掲示了一種趨近法，傺利用 半導體或二極體雷射的發散輸出對雷射晶體作光學激勵 ，而雷射晶體本身會發射實質上具有較小射束發散度而 其功率密度相當的雷射輻射，此雷射晶體會將發散的進 來輻射轉換成具有較高亮度的單-模輸出。 將雷射晶體的輸出聚焦於記錄用媒體表面上以執行成 像功能。削磨-型式的条統中，射束是聚焦於記錄用材料 的「削磨層」上，而此種材料是設計成易於回應雷射輻 射；R雷射射束的聚焦深度 '也會提供相當程度的可忍受 偏移量。於轉移-型式的条統中，射束則是聚焦於轉移 層上，，如以下所用的「底片」或「構件」指的是任何型 式的列印構件或是藉由對墨水及/或貯墨溶液呈現不同 -5 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

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、ST 辞· A7 B7 五、發明説明（4 ) 親和性的各區域所需定義出且能記錄影像的表面；適用 的結構包含裝設於列印用模板之底Η圓柱上的傳統式平 面或彎曲的石販印刷底片，但是也包含無接合線的圓 柱（例如底Η圓柱上的滾動表面）、循環皮帶、或其他配 置。 實際的成像儀器需要的雷射是幾乎能瞬間回應高頻的 方波電力脈波以致影像點-亦即雷射射束在記錄用材料 上産生的點-顯得清楚、不連續、且大小一致的普通圓 形。在各値緊密地隔開的間隔上必須是列印有影像點或 是其記錄用空間留白以達成標準的列印解析度。雖然美 國專利申請案第08/676, 470號文件的應用中掲示了能 夠藉由在某些極限内變化其脈波寬度以控制影像點大小， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 。 。度。會若的各改 變射比密暗也，度度憑 改輻分素愈小如密密僅 而射百像便大例素含法 0 度雷的變色點。像常無正 密到置改顔光準低通題修 印收位藉的於校於件問到 列接素是成由的像文個得 的際像調造則致成於這而 點實之色所 ，一 則由，化 像内"或則化立，且域變 影場¾¾度大變建小。區的 隨像 W 密愈而度較淡的小 能影1^階期期密比還織大 小栺 U 灰週週色是的交點 大是 U 中作作彩時期互光 的詞 Η 統工 Η 對期預相正 點一 1.·条其隨法週比案校 0 像 J印故小無作得圖以 影期 U 列，大故工印雜度 現週SS位的點度低列複密沭 發作 P 數成光密於會依素概 時工 於達若響點積a像明 同 ί 由而 影光面異變薛 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（，） 透過使用新奇的裝設及調和策略，本發明幾乎排除了 整個工作週期頻譜（其範圍一般是從1 %到1 〇 〇 % -亦即 其列印密度跨越了每隔一百個像素到每隔相鑲的像素） 上光點大小的變化。應該強調的是「成像」一詞一般指 的是列印底片之親和特徵的永久替代物，於較佳施行方 式中成像指的是記錄層的削磨（削磨-型式的底Η中）或 是施體材料到受體薄Η的轉移（轉移-型式的底片中）。 雖然本發明的較佳實施例會涉及石販印刷列印構件的 雷射成像，通常本發明是廣泛地應用於涉及各種不同製 _蕤術結構的雷射-記錄系統。 較佳實施例中至少以一種發射紅外線且最好是近紅外 線區域的雷射裝置當作激勵源以便使受削磨的列印構件 (例如美國專利第5 , 3 5 1，6 ] 7及第5，3 8 5，0 9 2號文件以及 美國專利第5,3 39, 737及第5 ,379, 698號文件中所掲示的） 或是轉移-型式的列印構件（於1 9 9 5年1月2 3日所提出標 題為「藉由熱學非削磨式放電方式而用於石版印刷列印 構件之雷射成像的方法及設備（Method and Apparatus for Laser Imaging o f Lithographic Printing Members by Thermal Non. - Ablative Discharge)」美國專利申請 案第08/37(5,766號文件中所掲示的）成像。激勵用雷射 通常是固態裝置（平常是稱為半導體雷射且通常是以砷 化緒鋁或銦化鍺鋁化合物）；顯然地這呰材料是旣經濟 又方便，目.可以結合各種記錄媒體而使用。使用紅外線 輻射有利廣泛地應用有機和無機特別是屬半導體或導體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29·/公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、tT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（b ) 型式的化合物。 為了鑑賞本發明的革新，認識使晶體發出雷射的激勵 機制是很重要的。適用的晶體一般是一種由「熱透鏡作 用」材料構成的平-平型單Η，傳遞到此終端面的光學 功率會導致此終端面及相對終端面依弓形曲線的形式發 生偏轉（於入射激勵輻射的區域内），而産生共振腔以利 雷射輸出的自動-增強反射特徵。雖然熱透鏡作用對使 晶體發出雷射是必需的，過景的熱透鏡作用（以及整個 晶體上與共振無關的體透鏡作用）會造成效率很差的作 業以及複數的輸出模式。為了産生平滑的影像點，而 期望得到單一横向的作業模式（最好是最低層次的基礎 Τ Ε Μ 00模式-亦即高斯射束縱剖商），其輸出發散度儘 可能地接近繞射-極限的（輻）射源。 已經發現有一種光點-大小會變化的射源是一種很差 的熱管理。因為由受到激勵之晶體所發射的能量總是小 於來自激勵源的入射能量而必需産生熱，且若不去除這 種熱能則會促成多餘的透鏡作用。通常，此晶體是以像 氟化矽之類的黏劑接合於熱導（經常是金屬）架之内。不 過，因為聚合黏劑和金屬架的熱膨脹及熱能穿透等偽數 是很不相同的，故很難將熱能從晶體傳導出去。此外， 膨脹速率的差異可以造成黏劑與金屬架之間的不完美接 觸而進一步危害熱能的去除。 另外，黏劑通常只加在晶體的外部邊緣。而晶體的各 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線@- kl B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 7 ) 1 1 而 平 常 是 座 落 於 架 壁 上 〇 再 __- 次 因 為 熱 導 性 的 失 配 而 1 1 I 減 低 了 熱 能 的 輸 送 0 1 1 據 此 而 依 第 _· 値 概 念 ) 本 發 明 曰 疋 藉 由 使 用 其 熱 膨 脹 及 -N 請 1 1 1 熱 能 穿 透 等 偽 數 實 質 上 與 金 屬 架 的 熱 膨 脹 及 熱 能 穿 透 等 閱 讀 1 1 偽 數 適 配 的 材 料 將 雷 射 晶 體 固 定 於 架 上 而 改 良 了 習 知 的 τέ 之 裝 設 配 置 0 於 較 佳 實 施 例 中 雷 射 晶 體 是 收 納 於 具 有 較 注 意 1 1 事 1 大 滴 橫 當 向 熱 尺 學 度 特 的 徴 低 的 窪 焊 處 接 之 物 内 加 > 以 所 填 得 充 到 0 的 % 空 外 隙 » 面 晶 積 體 是 中 由 至 具 少 有 有 項 再 填 寫 本 1 Φ I 一 値 面 是 金 屬 化 的 以 便 為 架 上 的 接 觸 部 分 提 供 熱 學 匹 配。 頁 V---' 1 | 依 第 二 © 概 念 » 雷 射 晶 體 的 厚 度 亦 即 雷 射 空 腔 的 深 度 1 1 是 選 擇 成 能 在 更 改 I 作 週 期 時 使 光 點 大 小 的 變 化 達 到 最 1 1 小 雖 妖 需 要 共 振 行 為 以 引 致 雷 射 作 用 限 制 了 能 夠 接 1 丁 受 厚 度 的 範 圍 然 而 已 經 發 現 這 個 範 圍 内 存 在 有 理 想 的 I 厚 度 (或是- -値厚度的小範圍） 〇 量 白 理 想 厚 度 偏 移 量 導 1 1 致 光 點 大 小 與 工 作 週 期 之 間 有 更 顯 箸 的 關 聯 0 1 I 依 第 三 個 概 念 } 已 發 現 晶 體 的 攙 雜 位 準 也 會 影 響 種 1 1 關 聯 〇 雷 射 晶 體 一 般 是 攙 雜 有 像 m 之 類 的 稀 土 族 元 素 > 且 就 是 當 這 種 元 素 埋 藏 於 像 YV04 (四氣化釩釔） t YLF ( 臾 I 丹 螢 石 )， 或YAG (釔鋁石榴石） 之 類 的 晶 體 基 片 内 時 •實 1 1 際 上 在 受 到 適 田 激 勵 下 導 致 雷 射 作 用 0 再 —- 次 可 以 接 1 1 受 之 攙 雜 物 ：M 度 的 範 圍 因 有 效 雷 射 功 能 的 要 求 而 受 到 1 I 限 制 > 不 過 Μ 常 可 以 辨 識 出 理 想 的 濃 度 (或是- -値濃度 1 1 的 小 範 圍 )〇 I 本 發 明 的 第 四 個 概 念 關 心 的 是 晶 體 及 其 附 屬 光 學 配 件 1 1 9 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（ί ) 的外盒結構。晶體架一般可以是圖柱形外盒而其内則收 納有呈熱學（71；配的聚焦元件。互相結合時，這呰組件會 保護此晶體+並提供熱消散機構；而固定於聚焦元件内的 透鏡會將激勵用的輻射引導至晶體表而之上。來自激勵 用雷射的輻射會利用與雷射的直接連接或者更典型地經 由光纖雷纜而進入聚焦元件。由受激勵晶體發射出的輻 射會跑出晶體架並通過圓桶而終止於光學配置内，此配 置可使低-NA信的輻射聚焦而應用於記錄用的構造上。外 盒結構的元件套在一起以便在包含其内的操作性組件中 建立適當的光學作用。 依相關的概念，本發明提供一種策略以増加來自激勵 源而耦合於光纖電纜内之雷射功率的數量，所以能作激 發雷射晶體之用。 外盒經常是裝設於書寫頭内，而此書寫頭内可以在均 勻間隔開的區間上含有複數的這種配件。控制器會引致 書寫頭與記錄用媒體之間的相對蓮動，有效地掃描整値 表而上的雷射或各雷射，並在與底片上選出的點或面積 相鄰的位置上使各雷射發出放射。控制器會標記此書寫 頭，並在完成每一趟跨越或沿列印構件的工作之後，可 由從書寫頭放射出的射束數目及想要的解析度（每單位 長度内的影像點數目）而決定出一個距離。雷射放射的 圖案是由提供提供給且對應於複製到底Η上之原始文件 或圖案的影像信號決定的，以便為原始物件産生明確負 Η或IF. Η的影像。影像信號是依位元画資料檔案的形式 -1 0 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本瓦) ml t I nn I I . 壽· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 儲存於電腦上。這種檔案可藉由掃描區影像處理器u I p) 或其他適當的機構來産生。例如，RI p可以依整頁-描述 語言亦即定義了要轉移到列印用底K時需要的所有性質 ，或是依結合整頁-描述語言及一個或更多影像資料檔 案的方式接受輸入資料。建造出位元圖以定義出彩色的 色調以及屏幕頻率及角度。本發明的組件可以落在某一 痼印刷版上，此例中影像底片是立即準備好以供列印之 用：或落在某一個孤立的底H-製作器（或「底Η設定器」） 上，此例中是去除影像底片並手動地轉移到印刷版上。 存在於任何聚焦配置的設計中的頑固困難是射束的二 維校準程序，使得射束撞擊在底Μ表面上的點會實體地 對應到位元圖中標示為X , y的位置上。為了以能使適當 的校準自動化的精密套件製造外盒及書寫頭，會在製造 及裝配上需要可觀的費用。取代的是使用如第1圖所示 的配置。如圖所示，光纖電纜10終止於SMA (或類似的） 連接器包1 2 ,其中包含能自由旋轉而攻有螺紋的環管1 4 。聚焦配件1 6包含與頂蓋1 4結合之攻有螺紋的套筒1 8、 管狀的第一段外盒20、及第二段外盒22。套筒18是由螺 帽24牢牢地固定於Η段20上且對Η段20而言是位於離心 處。換句話說，套筒1 δ的中心軸是對片段2 0 , 2 2的中心 軸作徑向平移而定義出具有内壁3 1的單一連續鑽孔3 0。 片段2 0和2 2相互之間可以作自由旋轉，但是可以由一對 I 螺帽2 6 , 2 8鎖在想要的杻轉方位。Η段2 2含有一對聚焦 透鏡3 2 , 3 4及其標的物。 -1 1 - I· H ! I - xi - I - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210乂297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（κ ) 因為套筒1 8是位於偏離軸心處，來自電纜1 〇的射束不 能通過纘孔30的中心，故射束軸總是維持在自鑽孔30的 中心軸平移出的位置，而Η段2 0 , 2 2的旋轉則會平移光 軸或射束軸的角度位置。這種構造的理由是如第2圔所 示。假定作了完美裝設的聚焦配件1 6會有中心軸通過X ,y軸的原點。這種完美性的逹成實際上是既昂貴又困 難。因此，假設代表性的聚焦配件1 6的中心軸4 0對原點 作了如圖所示的位移。因為裝設時的離心率故射束會位 移得更多而到達位置4 2處。不過，Η段2 0 , 2 2的相對旋 轉會很方便地將射束帶進水平校準（亦即與y -軸相交處） 之内，而通常可以用簡單的時序調整去補償所造成的垂 直偏移。例如於鼓狀構造内，當射束聚焦於旋轉中列印 構件的表面之上而導致沿y -軸的相對蓮動時，可以只憑 令雷射放射時刻超前或延後而平移其有效原點，若有一 影像點將要寫入於原點之上，雷射控制器會於發射雷射 之前等到列印構件上的真實原點抵達與射束的偏移位置 相鄰處為止。 雖則適用於許多應用，然前述設計還是呈現了某些設 計上的缺點。卽使是將其中心業已完美對準的雷射射束 散發到鑽孔3 0之内能發散並撞擊内壁3 1 ,也會在焦點平 而内産生具有各種不同直徑的鬼影反射。由於外圍射線 會比較快撞擊到内壁3 1 ,故光軸的離心率會使這値問題 更形惡化而導致額外的交互作用。實際上，由於必須有 足夠的射束擴散才能在不管其離軸發射為何都確保有適 -12- 1.!11[_ — 蠢！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 I 當 的 能 量 通 過 中 心 軸 m 種 反 射 光 絶 大 部 分 都 是 無 法 避 1 1 | 免 的 〇 來 自 傳 回 鑽 孔 30 内 的 射 束 以 及 從 Η 段 20 後 壁 的 内 1 1 部 表 面 偏 離 出 來 的 反 射 光 m 産 生 更 進 _‘ 步 的 交 互 作 用 '·~·、 請 ! 1 先 1 〇 所 有 Μ 類 的 交 互 作 用 的 對 稱 性 都 導 致 遮 蔽 '及 鬼 影 反 閲 讀 1 背 1 射 其 終 極 結 果 是 焦 點 平 面 上 不 必 要 而 偽 造 的 能 量 > 且 面 ) j 之 1 1 結 合 其 他 因 素 而 在 校 準 期 間 引 致 不 準 確 的 功 率 讀 數 ϋ 注 意 1 J 事 1 式 美 配 國 置 專 > 利 是 第 利 08/ 用光 6 0 2 , 學元 88 1 件去 號 修 文 正 件 水 中 平 所 射 掲 束 示 的 的 位 移 種 t 替 也 代 就 項 再 填 寫 本 1 w | 是 說 聚 焦 用 透 鏡 可 以 作 離 軸 聚 焦 而 使 得 射 束 的 路 徑 稍 後 頁 1 I 地 偏 離 -中心的且其水平位移是透過透鏡的旋轉而得到 1 I 的 〇 當 然 ♦ 這 種 配 置 需 要 特 殊 規 格 的 光 學 元 件 〇 1 1 根 據 本 發 明 的 第 値 概 念 > 其 外 盒 包 含 一 値 具 有 徑 向 訂 1 位 移 (亦即離心） 之 鑽 孔 的 卡 匣 〇 射 束 -聚焦用的光學元 件 可 以 套 進 卡 匣 内 而 不 致 影 響 射 束 的 路 徑 j 也 就 是 説 射 1 1 束 可 以 透 ija m 聚 焦 用 的 光 學 元 件 而 維 持 在 軸 上 9 以 致 能 夠 1 I 使 用 習 知 透 鏡 0 圓 柱 形 的 卡 匣 是 收 納 在 書 寫 頭 之 内 $ 且 1 1 外 盒 / 卡 匣 配 件 對 此 書 寫 頭 的 旋 轉 因 卡 匣 鑽 孔 的 離 心 腎 率 而 導 致 水 平 方 向 的 射 束 位 移 〇 I 本 發 明 經 常 是 jm. 用 於 印 刷 之 外 的 環 境 〇 事 實 上 » 任 何 1 1 需 要 高 頻 且 準 直 化 的 雷 射 射 束 的 應 用 都 可 以 受 益 於 以 下 1 I 所 說 明 的 各 種 趨 近 法 〇 1M 類 的 應 用 包 含 切 割 焊 接 Λ 醫 1 I 學 治 療 等 c 1 1 亂 早 說 明 1 1 „1, /. 刖 述 Μ 論 可 以 從 以 下 對 本 發 明 的 詳 細 説 明 並 結 合 所 附 1 I -1 3 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖 的週圖 晶部 示分而 面 略 時 作 積 射 的 圖.，部 期 正 簡 境工容 雷架點示的週 的 .，的 環 隨 等 .，中 片 端Μ件 作 盒 圖正 性 小 的 示圖 雙 的面配 Η .，外 析修 表 大 體 圖5Β之 盒平之 隨 示鏡 層作 代 點 晶 點第 ·，件 外的件 小 圖透 除移 於 光 射 端和圖組.體開組 大 面之 切位 行 中 雷 面圖面有 晶割有 點 截示 分束 施If-.)之 正5A平所 及之所 光 的所 部射 明 H · 化 的第的了 體件了 明 例圖 的之 發fflr屬 體到開合 晶配合 説 施12 置置 本^金 晶連剖結 之盒結 到 實第 裝位 了(·;和 射闊而示 示外示 得 代如 用空 示 知 鍍 雷射除所 所及所 而；替傺 C 焦真 展 習 塗 中輻切圖 圖盒圖 明圖之別 解聚自 地 是.，明 圔將分 6 6 外 9 發線明分 了知量 略 的形發5A以部第.，第痼第 本曲發圖 易習對 簡 示情本 第用的如圖如整如；依的本3B·， 容傜傜 傜；顯的傜 偽偽架偽面傺係傜圖傜形傺01示 更圖圖 圖件圖化圖 圖圖 Η 圖平圖圖圖面圖情圖Af圖 而 12 .3 組 4變 5 56 雙 Γ- 除 891 平 1 之 11 段 表第第.，第本第而第；第第之第切第第第除第化第第區 圖 示 基期示 體分 切 變 和 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（G ) 第1 3 C圖偽此外盒沿1 3 C - 1 3 C線段所取的區段圖示； 第1 4 A , 1 4 B和1 4 C圖分別偽如第1 2圖所示之透鏡外盒 的截而.、端點、和區段平面圖示； 第]5圖傺顯示透鏡圓桶與晶體外盒聯結方式的截面圖 示； 第1 6圖偽如第1 2圖所示之保留卡匣的端點圖示； 第1 7圖偽第1 2圖中已裝配組件的區段圖示；以及 第1 8圖像説明輸出功率會隨激勵源（例如由光纖電纜 所提供的）與雷射晶體之間的一致性而改變的曲線圖。 較佳實....施—例―的—説一日[ 首先參照第3圖，其中簡略地顯示了可以應用本發明 之環境的基本組件。像石販印刷的空白底Η或其他製圖 蕤術結構之類的記錄用媒體5 0是於成像處理期間固定在 支架上的。於上述說明的施行方法中，該支架是圓柱5 2 而其外圜則包裹著記錄用媒體5 0。若必要時，可以直接 地將圓柱5 2聯結到習知石版印刷的印刷販之内而扮演箸 此印刷販之底Η圓柱的角色。圓柱52是支持於框架上且 由標進馬達或其他習知機制加以旋轉。圓柱5 2的角度位 置是受到附有偵測器5 5的軸心編碼器的監控。本發明中 説明如下的光學紐件可以裝設於書寫頭内以便在鉛質螺 絲以及會随其旋轉而橫越記錄用媒體5 0的引導棒配件之 上移動（，因步進馬達的旋轉而造成書寫頭的軸向蓮動會 轉動鉛質螺絲並於每一趟繞過圓柱5 2之後標記此書寫頭 成像用的輻射會撞擊記錄用媒體50以啓動由一値或更 -1 5 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（) 多激勵用雷射二極體6 0開始的影像化掃描。以下會討論 的光學紺件會將全部的雷射輸出以很小的圖樣集中於記 綠用媒體5 0上而導致具有極高效率的功率密度。控制器 6 5會操作雷射驅動器6 7以便在雷射6 0的輸出狹縫6 9抵達 與記錄用媒體50相對的適當點上時産生成像電湧；如美 國專利申請案第0 8 / 6 7 6 , 4 7 0號文件的應用中的討論， ，否則可以將雷射β 0保持在基線上的非成像用能量位準上 以便使切換時間變得最小。此驅動器最好包含一値能産 生毎秒4 0 0 , 0 0 0個雷射驅動脈波的脈波電路，而其中每 …一個脈波都是相當短亦即使其级數是落在數微秒。 捽制器6 5會從兩値來源接收資料。將雷射輸出而言圓 柱5 2的角度位置是受到偵測器5 5的恒常監控而將該位置 的信號標示提供給控制器6 5。另外，影像資料源7 0 (亦 即電腦）也會將資料fe號提供給控制器6 5。影像資料會 在記錄用媒體5 0上定義出將要寫入影像點的一些點。所 以控制器6 5會用影像資料使雷射6 0的瞬間相對位置與記 綠用媒體5 0産生關聯（如同偵測器5 5所報告的）以便在掃 描記錄用媒體5 0期間内的適當時間啓動適當的雷射驅動 器。施行這種計劃所需的驅動器和控制電路是習知掃描 器及繪圖機設計中所熟知的，適合的設計如同時為本應 用共有的美國專利第5 , 3 8 5 , 0 9 2號文件以及美國專利第 5 , 1 7 4 , 2 0 5號文件中所掲示的且因此將之列為參考文獻。 雷射6 0的輸出會激勵雷射晶體7 5 ,且實際上就是晶體 7 5的發射會抵達記錄用媒體5 0。一条列的透鏡7 7 , 7 9會 -1 6 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（G ) 將雷射6 0的輸出集中於晶體7 5的某一端點面之上。輻射 會隨⑽自雷射6 0的狹縫6 9出射而逐漸擴散且會在狹縫的 邊緣發散。一般主要關心的是沿第3圖中短軸或是「快」 軸的擴散（表為「數值口徑」或是N A),這種擴散現象是 利用發散-縮小透鏡7 7而得以減低。較佳的構造是完全柱 狀的透鏡，基本上是一種具有適當直徑的玻璃棒Μ段； 不過，也可以在有利的情況下使用像具有半球形截面而 能同時修正快軸和慢軸之類透鏡的其他光學配置。 聚焦透鏡7 9會將從透鏡7 7放射出來的輻射聚焦於晶體 7 5的某一端點面8 5之上。透鏡7 7和7 9之間的光學路徑必 須是直接的，或者可以取代為透過光纖電纜的推進。透 鏡7 9可能是雙-非球而透鏡（參見例如美國專利第0 8 / 6 0 2，8 δ 1號文件中的應用）。一般而言，端點面8 5 , 8 7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 具有而鏡覆被層會限制起源於激勵源以外的輻射的進入 並局限其輸出輻射。依這種方式，有兩種覆被層會有利 雷射放大的内反射待徴而防止偽造雷射的進入。於某一 實施例中，毎一値端點面85，87都提供有一層會産生其 反射率> 9 9 . 8 %之1 0 6 4毫微米（輸出）輻射以及其透鏡率 為9 5 %之8 0 8毫徼米輻射的反射（R )覆被層。 最後，將晶體7 5中經高度準直化的Ν /\值輸出藉由透鏡 9 0聚焦到記錄用媒體5 0的表面（或適當的内層）之上，此 透鏡可能是平-凸透鏡（如圖所示）或其他適用的光學配 置，-.ΪΗ常倩況下是將雷射、雷射晶體、及光學組件承載 於單獨的伸長形外盒内β記錄用媒體5 0會回應由晶體7 5 - 1 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 發 射 出 的 成 像 用 輻 射 例 如 透 過 成 像 層 的 焊 接 或 是 藉 由 1 1 非 焊 接 式 的 轉 移 將 材 料 從 施 體 薄 Η 轉 移 到 受 體 薄 Η 〇 1 1 雷 射 晶 體 75的 功 能 是 在 不 致 過 度 損 失 來 g 雷 射 60之 能 請 1 先 1 景 下 産 生 低 N A值 的 雷 射 輸 出 1 基 本 上 損 失 掉 的 能 量 代 表 閲 讀 1 I 了 增 加 其 聚 焦 -深度的代價。 -般而言， 晶體7 5最好（雖 背 ! 之 ! 然 非 必 要 )是由 「熱透鏡作用」 材料構成的平- 平 型 act 単 注 意 1 1 ψ [ 體 結 構 ; 傳 遞 到 XUI m 點 面 85 的 光 學 功 率 導 致 端 點 面 85 項 再 \ I 8 7依 弓 形 曲 線 的 形 式 發 生 偏 轉 > 而 産 生 共 振 腔 以 利 用 田 寫 tSm 本 1 射 作 用 〇 為 了 産 生 平 滑 的 影 像 點 9 而 期 望 得 到 単 一 橫 向 頁 V^ 1 1 的 作 業 模 式 (最好是最低冪次的基礎T E Μ 0C 模 式 ), 其輸出 1 1 1 發 散 度 儘 可 能 地 接 近 繞 射 -極限的（ 輻 )射源。 1 1 雷 射 晶 體 依 上 述 配 置 受 到 習 知 操 作 時 的 行 為 是 如 第 4 1 訂 1 圖 的 説 明 〇 曲 線 1 0 0顯示的是對2 毫米厚而其攙雜達5% 的 四 氣 化 钒 釔 與 铷 的 共 價 金 屬 化 物 (Nd ： YVO , ί ) 晶 體 而 _a_- 1 1 其 光 點 大 小 隨 工 作 週 期 而 赞、 化 的 情 形 1 而 曲 線 102顯示的 1 | 是 1. 毫 米 厚 晶 體 的 這 種 變 化 的 情 形 〇 於 這 兩 種 例 子 裡 » 1 1 光 點 大 小 -<1、 在 低 工 作 週 期 時 有 實 質 的 改 變 而 在 其 餘 的 範 # 圍 作 緩 慢 的 改 變 〇 這 愛. 化 足 夠 使 列 印 色 澤 相 對 於 預 期 , 1 } 的 有 顯 著 的 改 (對相同的光點大小而言） 0 1 1 本 發 明 中 代 表 性 實 施 例 的 組 件 以 及 其 應 用 在 簡 略 説 \ ! 明 於 第 3 圖 之 配 置 的 方 式 是 顯 示 於 第 5 圖 到 第 10 圖 中 〇 1 I 首 先 如 第 5 A 圖 和 第 5B 圖 所 示 » 雷 射 晶 體 1 7 5只是部分地 I 1 塗 鍍 有 鏡 覆 被 層 185, 1 87 這 些 鏡 面 覆 被 層 的 寬 度 實 質 1 | 上 是 大 於 來 白 激 勵 源 的 射 束 » 不 過 所 有 入 射 射 束 的 能 量 1 I - -1 8- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7五、發明説明（Q ) 都對雷射作用有貢獻。晶體1 7 5是沿覆被層1 8 5金屬化以 形成一對金屬膜支柱1 9 5 , 2 0 0。這類支柱1 9 5 , 2 0 0可以 成 17組 體層 晶積 於澱 積金 澱的 法埃 積00 K24 空及 真 餍 0 精 澱是 鉻面 的平 埃極 00偏 2J. 的 出 輸 體 晶 由 以 可 且 上 之 内的 5 ο 2 3 2 2 匣處 卡窪 盒 低 外之 «H75 7 ? 1Χ 晶 豊 <ζ I S Ϊ hj 晶 納 h I 定 收 7 固 是丨 5 P. 17可 體内 晶其 ，有 示具 所含 圖包 P 61® 於第卡 示如此 顯 ， 而盒 端外 前鏡 透外 於鏡 納透 收 。 是40 身2 22光 匣聚 卡了 。存 —保 也 盒 外 此 而 論 討 以 加 會 後 稍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 地 分 部 會 ， S 會 I 路 則 莖_0piΜ 此纟本 第 入 導 會 徑 Ρ 央 ， 5 5 中 2 24式路 路放通 通開而 形有 ’ 柱具50 圓壁〜 有此 含 ， VT 7 分 4 rv-RM 咅 方 前 的 路 通 7’形 24柱 壁圓 止的 献 h 5^較 23結個 盒終二 終 地 分 而 小 更 個 一 50 有25 πϋ -―U 貝 孑 面鑽 後向 52縱 為 成 而 寬 20變 25會 壁段 止 K 截形 個柱 一一 圓 第的 於心 結同 壁 止 截 外 鏡 透 K 輻 此ΐ 用 ο 勵 26激 柱將 芯 。 狀合 管結 的器 紋接 螺連 β, A 咅 Μ My 外 有 具 含 包 分B- 咅 方 後 的 準 標 與 便 以 變 改 經 3 2 是 盒柱 當通 且 伸 , 延 内會 之纖 獲光 電 ， 纖時 光上 的60 J 2 中 柱¾¾ 接 在 A 釘 SM器 於接 結連 終種 至這 導將 引絲 源螺 射以 示 。所 段圖 5 2 片 7 孔形第 鑽柱如 過圓 窄 最 的 ο 5 2 路 通 到 接 連 5 5 2 孔 鑽 將 以 用 近 趨 而 地 牢 牢 且 内 之 ο 5 2 路 通 於 納 收 ο 4 2 鏡 透

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處 窪 低 於25 納路 收通 勺 目C 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格.（210X297公釐） 經濟*郅中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（J) (於第7圖中，為了清楚起見前端面2·2δ是顯示成自截壁 2 4 7稍後位移出。）這種構造中，透鏡2 4 0使激勵用輻射 進到晶體1 7 5的前端面之上，而此前端面是保持在抵住 截[卜.壁2 4 7的位置使得支柱1 9 5， 2 0 0 (參見第5 Α圖和第 5 B圖）與截lh壁2 4 7有良好的機械接觸。外盒2 2 5 , 2 3 5 最奸是由像高導電無氣銅（0 F H C c 〇 p p e r :商標名）之類 金匾製诰而成。 現在參照第8圖，其中更詳盡地顯示了卡匣2 2 5的前 端而2 2 8以及晶體1 7 5放置其内的方式。前端面2 2 8上除 低痒處2 3 0之外一般而言是平坦的。開始於低窪處2 3 0的 是一痼會延伸通過卡匣2 2 5的中央縱向鑽孔2 8 0。低窪處 2 3 0會終結於鑽孔2 8 0底下以形成支持擱板2 8 5並使之對 鑽孔2 8 0有稍後的偏移，使得晶體1 7 5的各値邊緣毗連在 擱板2 8 5及低窪處2 3 0的右側邊緣上，而低窪處2 3 0内位 於晶體1 7 5上方靠左處則存在有未被佔用的空間。 依實質上付出未受干擾熱能轉移的方式將晶體1 7 5牢 牢地固定於卡II 2 2 5上，而晶體1 7 5則以晶體1 7 5上兩値 角落邊緣與擱板2 8 5及低窪處2 3 0某一垂直邊緣毗連的方 式放在低窪處2 3 0之内，使得晶體1 7 5實質上是對準鑽孔 2 8 0的中心。低窪處2 3 0内未被佔用的空間是镇充有其熱 膨脹及熱能穿透等偽數近似外盒2 2 5的傺數焊接物。「 接近」意指落在1 〇 %之内旦最好是落在5 %之内；依絶 對的意味，焊接物的熱膨脹傺數必須使得焊接物在使用 期間所經驗的全部膨脹度不致超過晶體所能承受之切變 .. -20- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明〇9 ) 張力的數量。因為從晶體1 7 5到卡匣2 2 5外部有連續熱-傳導路徑的結果，熱能是連續而有效地從晶體1 7 5發散 掉，避免了過量的熱及巨大之透鏡作用且因而減少了光 點大小的變化。 待別是與高導電無氣銅（0 F H C c 〇 p p e r :商標名）外盒 相關的，此焊接物最好是以絪或是像絪/金之類的合金 或兩金屬相阽體。替代地，也可以使用鉛/錫的合金。 眈焊接物是以習知的染料-接合技術施加的，且以化學 蝕刻進行表而-清潔工作。直到外盒2 2 5 , 2 3 5結合之後， 最好將所有的表面保存在惰性氣體的環境内以防止發生 氣化。， 現在參照第9圖和第1 0圖，其中顯示了根據本發明之 完整的聚焦及外盒用'配件3 0 0。配件3 0 0會將輻射從光纖 電纜3 0 5引導到列印構件的成像表面（未標示，但是放在 配件3 0 0之輸出端點的後方）。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖所示，光纖雷纜3 0 5會終結於包含攻有螺紋的環 管而能旋在管狀芯柱2 6 0之上的S Μ A連接器配件3 1 0 &可 以提供一個空間層3 1 5以確保光纖電纜3 0 5的輸出面3 2 0 逛聚光透鏡2 4 0之間有適當的距離隔開（為求簡潔而為顯 示於第9圖）。有了固定於卡匣2 2 5之内的晶體1 7 5 ,而 將卡匣2 2 5是收納於透鏡外盒2 3 5之内，外盒2 3 5刖是收 納於圓捅的第一片段3 2 5。透鏡外盒2 3 5是由螺帽3 3 0固 定於圓桶片段3 2 5上，而且可能是落在對卡匣2 2 5的鑽孔 2 8 0而言的離心位置上以便有利機械的校準（例如美國專 -2 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（/ ) 利第0 8 / 6 0 2 , 8 8 1號文件中的説明）。圓桶Η段3 2 5是同 心地#納於第二個圓桶片段3 3 5之内且實質上會延伸到 其端點為lh ,,片段3 2 5 , 3 3 5是利用間隔用套筒3 4 0及螺 帽3 4 5而聯結在一起，且若必要時整個配件可以藉由空氣 交換或水循環而加以冷卻C 例如美國專利第0 8 / 6 0 2，δ 8 1號文件中的應用，是將 上述的聚焦及校正用透鏡3 5 0容納於保持鞘3 5 5之内，而 I比保持鞄本身則是固定於Η段3 3 5的端點上。保持鞘3 5 5 含有能露出透鏡3 5 0的視窗3 6 0 ,且其直徑會比片段3 2 5 的育徑還小（其中如第1 0圖所示，實際上當完全收納於 片段3 5 5之內時Κ段3 2 5會圍繞住透鏡3 5 0 )。透鏡3 5 0可 以利用0 -形墊圈3 6 5而保持於保持鞘3 5 5之内。 最好將片段3 2 5，3 3 5的所有内部表面染黑（例如以 E b η ο 1 ” C ”黑色）以防止反射。 如同稻早所提及的，由於晶體1 7 5的厚度決定了雷射 空腔的深度，這個參數也會影響光點大小因工作週期之改 變而發生的變化；較厚的晶體會進行較大程度的熱及體 雷射作用而造成較大的輸出變化。例如，對四氣化釩釔 與_的共價金屬化物（N d : Υ V 0 4 )晶體而言，已發現〇 . 7 5 毫米是最佳化的厚度。 使晶體的攙雜位準最佳化也會減少光點大小的變化。 通常，已證明適當的雷射功能所需要的最小攙雜位準是 理想的。於四氧化釩釔與铷的共價金屬化物（N d : YV0 4 ) 晶體中，低於1%的攙雜位準無法為雷射作用提供足夠 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（>1 ) 的能暈轉換；但是已發現落在1 %到1 . 1 2 %的攙雜位準 是有利於在使光點大小的變化最小的情況下發生雷射作 用，-. 第1 1圖顯示的是上述具有熱適配裝設配件的聯合效應 ，月使用的是具有1 %攙雜，其厚度為〇 . 7 5毫米而上有兩 種不同型式的鏡面覆被層的四氣化釩釔與铷的共價金屬 化物（N d : Y V 0 4 )晶體。曲線4 0 0顯示的是單趟覆被層的 效應：在工作週期的整個範圍内都將光點大小的變化保 持在一微米之内。（為了以下的目的，落在平均或標光 點大小的2 %以内的光點大小範圍都認為實質上是具有 定常的光點大小。）曲線4 0 2透露了使用雙趟覆被層會在 工作週期小於1 5 %時增加光點大小的變化；於工作週期 較高時，其變化也會維持在大約1微米之内。 第1 2圖到第1 7圔中顯示的是一種替代的外盒配置。一 般如第1 2圖所示，此配置包含透鏡外盒5 0 0 .、晶體外盒 5 0 2 .、聚焦用圚桶5 0 4 .、以及終結於筒夾並由筒夾螺帽5 1 0 固定於圓桶5 0 4上的保持卡匣5 0 6。 第1 3 A圖到第1 3 C圔中更詳盡地顯示透鏡外盒5 0 0的元件 。外盒5 0 0的前方部分有一個圍繞住圓柱形通路5 2 5的環 管5 2 0而其内收納有聚光透鏡（例如非球形透鏡）5 2 7。通 路5 2 5终結於截止壁5 2 Q ,此壁具有開放式中央口徑會導 入第二個較小的圓柱形通路，而通路本身則變寬成為縱 向鑽孔5 3 2。當收納於通路5 2 5之内時，透鏡5 2 7的外圍 邊界是由有彈性的0 -形墊圈5 3 7保持抵住截止壁5 2 9 ,而 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（》) 此0 -形塾圈則由頂蓋5 4 0強制套在環管5 2 0之上。 透鏡外盒5 0 0的後方部分包含一個具有外部螺紋（參見 第1 3 B圖）或其他裝設硬體以接受光纖電纜連接器的管狀 芯柱5 3 4。將這種連接器固定於芯柱5 3 4上時，光纖會延 伸通過鑽孔5 3 2而趨近較小的圓柱形通路以便將鑽孔5 3 2 與通路52 5隔開。 外盒500含有額外的鑽孔以便收納各種校準及裝設用 的元件。特別是，第二縱向鑽孔5 4 5是自纘孔5 3 2徑向偏 移出目會延伸穿過外盒500的主體。鑽孔5 45會收納一組 蟋絲5 4 7 (參見第1 2圖）且因為這個目的而含有一条列的 内部螺紋。另有兩個縱向鑽孔550a，550 b (參見第13C圔） 會延伸穿過外盒5 0 0的主體以收納晶體外盒5 0 2上所附的 一對校準扣針（討論如下）。最後，橫向鑽孔5 5 2會橫向 地延伸穿過外盒5 0 0的主體但是自中心軸偏移出，因此 其走向是落在（且垂直於）鑽孔5 5 0 a與鑽孔5 5 2之間。參 照第12圖，橫向鑽孔552會收納一個填塞環管555及填塞 螺帽5 5 7 ,前者具有平滑的内部而後者則具有内部螺紋。 環管5 5 5及螺帽5 5 7各有一値外部斜面。以校準扣針延伸 通過通路5 5 0 a , 5 5 0 b，將環管5 5 5引進鑽孔5 5 2的頂部而 將螺帽5 5 7引進鑽孔的底部。頂蓋螺絲5 6 0會通過環管5 5 5 而順箸螺紋旋進螺帽557之内。將螺絲5 6 0旋緊時，環管 5 5 5的斜而及螺帽5 5 7會嵌抵住通過鑽孔5 5 0 a的校準扣針 。在旋緊螺絲5 6 0之前，調節螺絲組5 4 7以便在透鏡外盒 5 0 0與晶體外盒5 0 2之間建立預期的位移。 -2 4 - -------------------#II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） Μ Β7 五、發明説明（W ) 現在參照第1 4 A圖到第1 4 C圖，其中詳盡地顯示了晶體 外# 5 0 2。晶體外盒5 0 2具有一痼除了其上含有更低窪處 β 7 4的通路5 7 2之夕卜-一般而言是呈平坦的前端面5 7 0。結 合上述第8圖中的說明，低窪處5 7 4含有支持擱板並收 納有晶體5 7 6 (目.若必要時也含有一個展示用晶體架5 7 8 )。 外盒5 0 2也含有一對作相對配置旦各收納有一値暗筍 扣針5 8 2 a , 5 8 2 b的低窪處5 8 0 a , 5 8 0 b。這些扣針是扮演 箸上述校準扣針的角色，且扣針5 8 2 a , 5 8 2 b上凸出到前 端而5 7 0之後的片段是收納於透鏡外盒5 0 0的鑽孔5 5 0 a , 5 5 0 h之内。於第1 4 C圖的區段圖示中可以看到最清楚， 開始於低窪處5 7 4的是一値中央縱向鑽孔5 8 5，此鑽孔在 礬寬達通路5 8 7内之前會延伸到外盒5 0 2的中途，而通路 5 8 7本身則會延伸到外盒5 0 2的前端面上。 第1 5圖顯示的是會與晶體外盒5 0 2結合之透鏡圓桶5 0 4 的組件。特別是，圓桶5 0 4在後方端點上有一個頸部K段 5 9 0會變寬而形成扃部5 9 2。頸部片段5 9 0會完全且整潔 地套在晶體外盒5 0 2的通路5 8 7之内；當頸部Η段5 9 0完 全收起時，肩部5 9 2會與晶體外盒5 0 2的前端面5 9 4毗連。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 縱向鑽孔6 0 0會全部延伸通過圓桶5 0 4並終結於定義出 圓桶5 0 4之前端面的環管6 0 2内。一値可能是習知非環形 透鏡的聚焦透鏡6 0 4是收納於鑽孔6 0 0之内且由有彈性的 0 -形塾障1 6 0 6及頂蓋6 0 8保持在其位置上，而將透鏡6 0 4 強制套在環管6 0 2之上。圓桶5 0 4的長度特別是鑽孔6 0 0 之内的長度是由透鏡60 4的焦距標定出的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 五、發明説明（β ) 重新參照第1 2圖，透鏡圓桶5 0 4的整値長度是收納於 貫窃保存卡匣506的寬大縱向鑽孔620之内。卡匣506的 前端而是分割成弧形的片段以形成一値筒夾，且含有一 务列的外部螺紋6 2 5而與筒夾螺帽5 1 0結合。因此，當圓 桶5 0 4收納於卡匣5 0 6之内時，旋緊於螺紋6 2 5上的筒夾 蟶帽510是藉由壓縮將圓桶504固定在卡匣506之内，而 防lh 了圖桶的旋轉或平移C. 如第1 β圓中所標示的卡匣5 0 6後方端點，鑽孔6 2 0是相 對於中心軸稍後作了位移。如第1 7圔所示在聯結了配件 中的所有組件下，將此配件套進書寫頭乏内，並旋轉直 到射束會抵達對其相對底片支架而言屬適當的水平位置 為it ;然後將此配件固定於書寫頭之内（例如利用配置 於書寫頭之内的上鎖機制，且在與此機制結合時可以防 止配件的移動）。依這種方式，本配件的設計中由於進 行旋轉的是整個配件（而不是某一待定的組件），故即使 在雷射射束進行水平位移期間也會允許所有組件保持相 互固定在一起。 於美國專利第0 8 / 6 0 2 , 8 8 1號文件的應用中，所討論 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的幾個策略是使從雷射轉移到光纖電纜且最終轉移到雷 射晶體上的功率是最大的。，已發現可能因發射自光纖電 饞之輻射偏極性與雷射晶體之天然偏極性的失配而損失 掉功率。這種現象是顯示於第1 8圖中的曲線。當偏極平 而是對齊時，每旋轉3 6 0 °就有兩次會發生其功率輸出為 最大信的情形，:，因此，最好能在不管功率輸出的情況下 -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X 297公釐） 五、發明説明（< ) A7 B7 及 代旋 取的 〇 纖 合光 結箸 的隨 件並 配住 體套 晶地 散 鬆 鏡器 透接 與連 器此 接將 連該 纜應 電先 纖首 光’ 钜 是 避的 後使接 然若連 , 是的 —或用 ，鎖 轉上 旋-束的的 射一7Γ類 的顯之 當 中 3 適圖丨 用 1 利第 (由 藉 如 例 器 接 連 主 出 -•者 輸ΠΙ示 率It所 仞 功 < 圖 其噙17 _藤笔. *-ft'像. 而定一 轉固用 儀· 析 分 激 了 自 增 上 質 實 近 趨 的 0 . 1=° 合設 結與 的裝 制封 機對匕 ,ΤΓΤΓ 鎖述 上上 與出 過看 透能 刖 以 包所 器 勵 功 的 射 雷 體 晶 作 當 是 式 示 表 及 詞 名 的 用 使 下 以 式的 示 中 表其 及是 詞或 名性 些特 這效 用等 使的 在明 巨説 ，及 限示 極顯 是所 不與 而何 詞任 名除 的排 用 音| 明無 説時 申 附 所 明 發 本 在 能 主DE *νί 認 。 該正 應修 是種 但各 ,作 分下 部構 請 架 之 圍 範 利 專 I-----J---ΦII (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、tT 4. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 (>y ) 1 1 參者 符號 說明 1 1 | 10 .305 .光 纖 電 纜 1 1 12 .S Μ A連接器包 請 1 先 1 14 .攻 有 螺 紋 的 環 管 閱 讀 1 I 1 6 .聚 焦 配 件 背 1 之 1 18 .攻 有 螺 紋 的 套 筒 注 意 1 I 事 \ 20 .管 狀 的 —. 段 外盒. 項 I 22 .第 段 外 JIZL 再 寫 本 I 24 330 ,345 ,5 5 7. * * ' * 螺 帽 頁 '---- 1 1 2 6 28 . .螺 帽 對 1 1 I 3 0 280 ,532 ,6 0 0, 620 . .鑽孔 1 1 3 1 .内 壁 1 訂 3 2 3 4., 79,604. • ' * * .聚焦透鏡 1 50 . 錄 用 媒 體 1 1 5 2 * * * * * * * .圓 柱 1 I 55 * * * * * * * .偵 測 器 1 1 6 0 * * - .激 勵 用 雷 射 二 極體 - 6 5 * f * * * * ' .控 制 器 1 Ϊ 6 7 -雷 射 驅 動 器 1 1 6 9 .輸 出 狹 縫 1 | 70 . .影 像 資 料 源 1 I 7 5 175 ,576 ♦ * * * .雷射晶體 1 1 77 . ."· .發 散 -縮小透鏡 1 I 8 5 , 87 . * * * * .雷 射 晶 體 的 终 端面 1 I ' 28 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

五、發明説明（V A7 B7 90.........透鏡 1 8 5 , 1 8 7 ....鏡面覆被 1 9 5 , 2 0 0 ....金屬膜支柱 2 2 5 ........晶體外盒卡匣 2 2 8,5 7 0,5 94 .....前端面 2 3 0 , 5 7 4 , 5 8 0 a - b.....低窪處 2 3 5'........透鏡外盒 2 4 0，5 2 7 ....聚光透鏡 2 4 5 , 2 5 0 , 5 2 5 . . . . _ 柱形通路 2 4 7 , 2 5 2 , 5 2 9 ....截止壁 2 5 5,280, 5 3 2,545, 5 5 Oa-b,585 2 6 0 , 5 3 4 ....管狀芯柱 縱向鑽孔 -----1,---=---φ1, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2 8 5 ....... 3 0 0 ....... 3 1 0....... 31 3 2 0 .......325,335... 3 40 .......350*·»··*» 3 5 5 ....... 3 6 0 ....... 支持擱板 聚焦及外盒用配件 S Μ A連接器配件 空間層 輸出面 圓桶Μ段 間隔用套筒 聚焦及校正用透鏡 保持鞘 視窗 3 6 5 , 5 3 7 , 6 0 6 .... 0 -形墊圏 500 透鏡外盒 29 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 訂 A7 B7 五、發明説明（>〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 5 0 2 . 體 外 盒 5 0 4 . ..... ..聚 焦 用 圓桶 5 0 6. •.保 存 卡 匣 5 10. ..... ..筒 夾 螺 帽 5 2 0 . 6 0 2.. τΒΗ ♦ ♦ ί术 管 5 4 0. .頂 蓋 5 4 7 . ***** .螺 絲 組 5 5 2 . ***** .橫 向 鑽 孔 5 5 5 . .填 寒 環 管 5 6 0. .螺 絲 5 7 2 , 5 8 7.. .通 路 5 7 8 . .晶 體 架 5 8 2 a -b .… .暗 筍 扣 針 5 9 0. .頸 部 Η 段 5 9 2 . .肩 部 6 0 4. ...... .透 鏡 6 0 8 . .鞘 6 2 5 . •蝶 絲 6 3 0. .ST連 接 器 -30- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種用於使雷射-回應式記錄用構造成像之設備，該 設備包括： a .輻射激勵源； b .雷射晶體，能回應激勵源以産生低-擴散性輻射； c .用於將來自晶體的輻射聚焦到記錄用表面之上的 機構； d .用於操作激勵源以便在記錄用構造上産生具有影 像化圖案的一些光點，這些光點具有大小及施加密度 ,而其大小實質上在某一施加密度的範圍内是維持定 常的。 2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中施加密度的範圍 是1 %到1 0 0 %而其光點大小的改變不會超過2 %。 3 .如申請專利範圍第1項之設備，尚包括用以為雷射晶 體定方位的機構，該定方位的機構包括： a.熱導架，此架具有熱膨脹及熱能穿透等偽數； b .用於使雷射晶體與熱導架藕合的機構，此耦合用 機構的熱膨脹及熱能穿透等偽數是近似熱導架的熱膨 脹及熱能穿透等傜數。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 .如申請專利範圍第3項之設備，其中該雷射晶體至少 包括有兩個邊與熱導架接觸，該耦合用機構包括至少 配置於接觸邊之一上的金屬膜以便與熱導架形成接觸。 5 .如申請專利範圍第4項之設備，其中該外盒材料是高 導電無氣銅（0 F H C c 〇 p p e r :商標名）而該膜則包括鉻 和金。 -3 1- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經漭部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8^、申請專利範圍 6 .如申請專利範圍第3項之設備，其中尚包括有從熱導 架傳導熱能用的機構。 7 .如申請專利範圍第4項之設備，其中該雷射晶體尚包 括有兩値邊是不與熱導架接觸，該踽合用機構也包括 有焊接物是使不接觸的邊與熱導架達成熱耦合。 8 .如申請專利範圍第7項之設備，其中該外盒材料是高 導電無氣銅（0 F H C c 〇 p p e r :商標名）而該焊接物則包 括銦。 9 .如申請專利範圍第7項之設備，其中該外盒材料是高 導電無氣銅（〇 F H C c 〇 p p e r :商標名）而該焊接物則是 錮/,錫的合金。 1 0 .如由請專利範圍第7項之設備，其中該外盒材料是 高導電無氧銅（OFHC copper:商標名）而該焊接物則 是鉛/錫的合金。 1 1 .如申請專利範圍第1項之設備，其中該雷射晶體包 括有攙雜物而其濃度是出現在從1 %到1，1 2 %的範圍 内。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之設備，其中的攙雜物是铷。 1 3 . —種方法，用於製造能呈現隨工作週期的增加而使 光點大小的變化變得最小之特徵的受激勵雷射晶體裝 置，該方法包括下列步驟： a .提供雷射晶體，使之能回應激勵源以産生低-擴 散性輻射； b .提供用於雷射晶體的外盒，該外盒包含有利來自 -32- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 , C8 D8 六、申請專利範圍 晶體輸出輻射之發射的機構；以及 C .將晶體配置於外盒之内，以便在從晶體到外盒間 提供實質上具二致牲的熱學晬徑，使晶.體曝射於 激勵源以産生具有光點大小的瀚出輻射，該光點在曝 tr 光頻率的範圍内實質上會維持是定常的。 1 4 .如申請專利範圍第1 3'填之方法，其中該雷射晶體具 有的厚度會在曝光頻率的範圍内使光點大小的變化 最小。 . 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之方法，其中要求該雷射晶體 具有最小厚度以産生輸出輻射，該晶體厚:.度是近似等 於但是不小於最小厚度。 16.如申請專利範圍第15項之方法，其中該雷射晶體是 四氧化钒釔與鋤的共價金屬化物（N d : Y V 0 4 )而其厚 度是接近0 . 75毫米。 1 7 .如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該雷射屋體具 有的攙雜物準位會在曝光頻率的範圍内使光點大小的 變化最小。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之方法，其中要求該雷射晶 體具有最小準位以産生輸出輻射.，:該攙雜物準位是近 似等於但是不小於最小準位。： 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之方法，其中該雷射晶體是 四氧化釩釔與铷的共價金屬化物（K d : Y V 0 4 )而其攙 雜物準位的範圍是從1 %到1 . 1 2 %。 20 . —種用於使雷射輻射準直化及聚焦之設備，該設備 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 包括： a .用於連接到輻射激勵源的貯藏器； b .雷射晶體，能回應激勵源産生低-擴散性輻射， 該晶體上具有輸入邊和輸出邊； c .用於保存該雷射晶體的機構； d .聚光透鏡，用於將'在貯藏器上接收到的輻射聚焦 到雷射晶體的輸入邊之上； e .聚焦透鏡，其焦距是用於將從雷射晶體的輸出邊 放射出來的輻射聚焦到記錄用媒體之上； f .圓桶，偽延伸於雷射晶體的輸出邊與聚焦透鏡之 間，該圓桶的長度是由聚焦透鏡的焦距所決定的； 有連續的光學路徑延伸而穿過該貯藏器、該聚光透 鏡、該雷射晶體保存機構、該圓桶、以及該聚焦透鏡。 21.如申請專利範圍第20項之設備，其中該聚光透鏡是 一種非球形透鏡。 2 2 .如申請專利範圍第2 0項之設備，其中該聚焦透鏡是 一種非球形透鏡。 2 3 .如申請專利範圍第2 0項之設備，尚包括一個卡匣是 建構成能穩固地套於書寫頭之内，該卡匣包括： a . —個拉長的主體有中心軸貫穿其間； b , —個鑽孔縱向地延伸而通過該主體以收納該圓桶 ，該圓桶是從該軸徑向地位移出： c . 一種機構，偽用於將收起的該圓桶扭轉地鎖在卡 匣之内。 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） --- —111 - -I ίι - - _ — - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 4 .如申請專利範圍第2 3項之設備，其中該扭轉上鎖用 機構包括圓桶上的筒夾以及套於其上的筒夾螺帽。 2 5 .如申請專利範圍第2 0項之設備，其中該貯藏器、該 聚光透鏡、該雷射晶體保存機構、該圓桶、以及該聚 焦透鏡是相互固定在一起以避免其間的旋轉或平移。 2 6 .如申請專利範圍第2 0項之設備，其中該雷射晶體保 存機構包括： a.熱導架，此架具有熱膨脹及熱能穿透等偽數； b .用於使雷射晶體與熱導架耦合的機構，此耦合用 機構的熱膨脹及熱能穿透等傺數是近似熱導架的熱膨 脹及熱能穿透等傜數。 2 7 . —種用於將雷射輻射聚焦於記錄用媒體之方法，此 方法包括： a .提供輻射激勵源； b .提供雷射晶體，使之能回應激勵源以産生低-擴散 性而具有偏極化角度的輻射； c .提供用於將輻射從激勵源傳導到雷射晶體的一種 機構，從傳導機構放射出來的輻射會有偏極化角度的 輻射；_ d .使各偏極化角度對齊；以及 e .將來自晶體的輻射聚焦到記錄用表面之上。 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -----；--,--^------^.玎丨·-----_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)