經濟部中央標準局員工消費合作社印製 438880 A7 B7 五、發明説明（『）
發明背景 發JLH 本發明係有闞一種數位式列印裝置及方法，更特別的 是有關一種使用受數位控制之雷射輸出而用於造影石版 印刷列印構件所進行之凸版或平版印刷的系統。 相關H說明_ 平版式石販印刷術中，可印影像會Μ吸墨-(親油性的） 及排墨疏油性的）表面積構成的圖案出規在列印構件 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用媒體上。乾燥列 印糸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_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用媒體上 。通常，首先會使列印構件與稱為蓋覆圓柱的顒式中間 表面接觸，而此蓋覆圓柱則將影像加到紙或其他記錄用 媒體上。於典型的進紙印刷販系統中，記錄用媒體是Κ 扣針钉在刻印圓柱上而使之與蓋覆圓柱形成接觸。 溼石販印刷糸统中，非影像區域是呈親水性的而其必 要的排墨性是於供應墨水之前藉由在底片上豳加弄溼（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ih墨水黏著到非影像區域，但是不會影響影像區域 的親油性特徵。 若某一印刷版要列印一種K上的顏色，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系 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ----------裳------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) " A7 B7 五、發明説明（> ) 列的影像化圈案或是各反鼴出相褰可列印顔色之貢獻的 「分雕_j β列印構件的位置是檫定成使不同構件所列 印的顔色組成會記錄於列印備份上。每一侮剌印構件平 常是裝設於「底Η」的圔柱上（或與之形成一鳢的形式） ，而逭組在印刷版上附有特殊顔色的圇柱組通常是稱為 列印站。 為了铫過像代表傳統列印技術的底Η-裝設及底Η-對 準作業之類麻煩的照相顯影程序，業者己發展出電子的 替代方式亦即將影像化画案儲存成數位形式並將此國案 直接壓印在底片上β耪從電臞控制的底片-造彩裝置含有 各種形式的雷射。例如，美國専利第5,351,617及5,385, 092號文件中所掲示的燒蝕登錄条统是用低功率雷射進行 以放電去除影像化顯案中一層或更多層的石版印刷列印 用空白底H，因而在不裔要照相顥影下創造了準備好-著 墨的列印携件。根據那些条统，將雷射输出從二極體引 導到列印表面並聚焦到此表面上（或是必要時聚焦到對雷 射削磨最敏威的瞑層上，此層一般是位於表面層底下）。 其他糸统則用雷射能置導致材料從施龌薄片轉移到受體 薄片上以記錄非削磨處或是透遇光罩或底Η而成為整體 暴光的鲇狀替代物β 如美國專利第5, 351,617及5, 385,092¾文件中的討論 ，可於遠處産生電射輪出並利用光嚴及聚焦透鏡組裝帶 到記錄用空白底H。重要的是，将輻射聚焦於記錄用空 白底Η上以維持令人滿意的聚焦深度一亦即記錄用表面 本紙张尺度適川中國固家標啤（（'NS ) Λ4規格（210Χ297公釐）+ — n . , ~n n ^ I ———線 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 3 8680¾ A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印策 五、發明説明 ( ) 1 I I 上 量 白 完 美 聚 焦 的 可 忍 受 偏 移 量 〇 適 當 的 聚 隹 “V、 深 度 對 造 1 1 I 影 設 備 的 建 造 和 使 用 而 1 是 很 重 要 的 工 作 用 的 聚 隹 深 1 度 愈 小 則 更 需 要 做 機 械 式 微 調 且 其 易 受 傷 害 的 缺 點 也 因 請 先 1 1 為 伴 随 正 常 使 用 而 產 生 的 校 準 平 移 而 使 其 功 眭 退 化 得 更 閲 ik 1 背 I 嚴 重 〇 可 藉 由 輸 出 射 束 的 發 散 度 保 持 最 小 而 使 聚 隹 1 深 面 之 1 度 達 最 大 值 〇 注 意 事 1 不 幸 的 是 > 由 於 透 鏡 不 能 m 更 所 校 正 辐 射 的 亮 度 而 只 項 再 1 填 i 能 改 變 其 光 學 路 徑 9 故 光 學 上 為 減 小 射 束 發 敗 度 所 做 的 寫 本 裝 努 力 也 減 少 了 功 率 密 度 〇 因 此 * 光 學 校 正 會 在 聚 隹 深 度 頁 1 1 與 功 率 耗 損 之 間 出 現 天 生 的 抵 換 〇 於 1 99 6 年 7月8 Η 所 提 1 1 出 標 題 為 厂 受 二 極 體 泵 抽 的 雷 射 糸 統 及 方 法 (D i 〇 d e -P U - 1 1 m P e d L a s e r S y s t e m an d He t h 〇 d )J 的美國專利申請案 1 訂 第 08/676 ,47 0號 文 件 中 揭 示 了 ~ 種 m 近 法 係 利 用 半 導 1 I 體 或 二 極 體 雷 射 的 發 散 輸 出 對 雷 射 晶 體 作 光 學 泵 抽 » 而 1 1 雷 射 晶 體 本 身 會 發 射 實 質 上 具 有 較 小 射 束 發 散 度 而 其 功 1 1 率 密 度 相 當 的 雷 射 福 射 此 雷 射 晶 體 會 將 發 散 的 a 來 輻 ί 線 射 轉 換 成 具 有 較 高 亮 度 的 單 -模輪出。 1 將 雷 射 晶 體 的 輸 出 聚 焦 於 記 錄 用 媒 體 表 面 上 以 執 行 造 1 | 影 功 能 〇 燒 蝕 -型式序 7系統中， 射束是聚焦贫 ί記錄用材料 1 I 的 厂 »--h 燒 蚰 J 上 i 而 此 種 材 料 是 設 計 成 揮 發 Μ 回 應 雷 射 幅 1 1 射 » 且 雷 射 射 束 的 聚 焦 深 度 也 會 提 供 相 當 程 度 的 可 忍 受 1 偏 移 量 〇 於 轉 移 -型式甲 J系统中， 射束則是聚焦於 :轉移 1 ( 層 上 〇 如 Μ 下 所 用 的 1 厂 底 片 J 或 厂 構 件 J 指 的 是 任 何 1 1 型 式 的 列 印 構 件 或 是 藉 由 對 黒 5 - 水 及 /或貯墨溶疲呈 .現不 1 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 4 3 66 8 0 A7 B7五、發明説明（4 ) 同親和力的各區域而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 面或彎曲的石版印刷底Η,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 。雷射造影技術也廣泛用於石版印刷術的範圍之外，Μ 產生例如耐色的，Κ及其他圖型-藝術產品。 首際的造影儀器需要的雷射是幾乎能瞬間回應高頻的 方波電力脈波Κ致影像點一亦即雷射射束在記錄用材料 上產生的點-顯得清楚、不連鑛、且尺寸一致的普通圓 形。在各個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Μ達成標準的列印解析度。雖然美 _專利申請案第08/676,470號文件的應用中揭示了能夠 藉由在某些極限內變化其脈波寬度Κ控制影像點尺寸， 同時發琚影像點的尺寸能隨影像點的列印密度而改變。 「工作週期」一詞是指影像場内實際接收到雷射輕射（ 亦即雷射晶體受到激發的頻率時間與其處於非活性狀態 時間之比）之像素位置的百分比。由於數位列印系統中 灰階密度或色調是藉改變像素密度而達成的，故其工作 遇期愈大則所造成的顔色便愈暗。 若光點尺寸隨工作週期而變化，則由於光點尺寸也會 影W密度故無法對彩色密度建立一致的校準。例如，若 光點於低工作週期時是比較小，則造影於低像素密度的 面積會列印得比預期的遒淡。且由於文件通常含有密度 各異且依複雜圖案相互交織的區域，這個問題無法僅憑 -6 - 裝 訂 線 (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隼（CNS ) AOg ( 210x〗97公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印衷 __B7_ 五、發明説明（r ) 改變像素密度Μ校正光點尺寸的變化而得到修正。 一個有關造影的問題係涉及掃描勖作期間在雷射輸出 與記錄用媒體之間距離的變化。一般而言這是因為造影 糸統中某呰機構的不對齊琨象且會出現週期性條件的趨 勢所致（係例如因記錄用媒體於造影期間所附著圓柱之 偏心旋轉而發生的）。雖則這個問題的背後起源是落在 造影系統的機構上而不是雷射的回應，然造影距離及雷 射功率随工作週期之函數的變化會傾向於奎生視覺上的 類似表琨（依改變光點尺寸的形式 >,所以生成相互增強 的誤差。 發麗_總...1. 本發明減少了或幾乎排除了整假工作週期頻譜（其範 圃一般是從U到100¾—亦即其列印密度跨越了每隔一百 個像素到每隔相鱭的像素）上因距離變化的结果而造成 之光點尺寸的變化。應該強調的是「造影」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 式中造影指的是記錄層的燒蝕（馍蝕-型式的底片中）或 是陁體材料到受體薄Η的轉移（轉移-型式的底片中）。 雖然本發明的較佳茛腌例會捗a石版印刷列印構件的 m射造影程序，通常本發明是廣泛地應用於涉及各種不 同製鬭藝術结構的雷射-記錄系緣。遵循本發明之校正 的m射包含例如二極體雷射及受二極體泵抽的晶體雷射 。二極體雷射是一種固態裝置（平常稱作半導體雷射且 通常是μ砷化鎵鋁或（砷化 > 鎵鋁姻化合物為基礎），且 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2 i 0 X 297公釐） ---------I------1Τ------@ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 五、發明説明（έ ) 1 1 係 用 於 通 常 在 紅 外 媒 (IR)或近 -紅外腺波譜區域發射的 1 1 | 造 影 應 用 中 0 1 J 據 此 而 依 第 一 個 槪 念 * 本 發 明 提 供 了 種 裝 置 Μ 便 對 請 先 1 1 造 影 裝 置 的 輸 出 位 準 上 的 工 作 週 期 效 應 作 電 氣 補 償 0 一 閱 讀 1 背 I 種 說 明 用 的 設 備 含 有 之 輻 射 源 的 輸 出 位 準 會 因 輸 人 位 準 之 1 注 | 及 不 必 要 地 因 X 作 週 期 而 變 化 〇 此 種 設 備 也 含 有 將 輻 射 意 i 聚 焦 到 記 錄 表 面 之 上 的 裝 置 * Μ 及 用 於 驅 動 輻 射 源 的 電 項 再 I 填 i 源 〇 在 二 極 體 W 射 的 例 子 裡 電 源 會 送 出 可 變 電 流 而 其 寫 本 大 小 PJI 決 定 了 雷 射 的 功 率 輸 出 值 0 操 作 輻 射 源 便 在 記 賁 1 1 錄 表 面 產 生 光 點 的 影 像 化 rat m 案 且 有 一 個 調 節 設 腌 會 改 1 I 寧 雷 源 輪 出 Μ 補 倌 因 工 作 週 期 - 亦 IP 來 自 雷 射 動 作 狀 態 1 1 的 新 近 圖 案 — 而 導 致 的 輸 出 位 準 變 化 0 1 訂 平 常 > 隨 著 工 作 週 期 而 變 化 的 功 率 輸 出 反 Utif m 出 隨 体 止 1 I 狀 態 而 發 生 之 作 業 效 率 的 改 變 〇 特 別 是 在 受 到 泵 抽 之 晶 1 1 體 雷 射 的 例 子 裡 « 必 須 進 行 熱 學 引 致 的 结 構 崎 變 以 達 成 1 1 m 射 作 用 t 故 休 止 狀 態 的 時 段 會 造 成 晶 體 的 弛 媛 現 象 » 1 線 结 果 滅 少 了 輸 出 0 據 此 t 本 發 明 利 用 輻 射 源 的 新 近 動 作 1 狀 態 辨 識 出 適 用 於 動 作 狀 態 之 fgT m 案 的 校 正 係 數 〇 此 校 f i ΪΕ 係 數 繼 而 將 輸 人 功 的 位 準 放 大 成 適 合 在 輪 出 功 率 中 1 I 調 節 出 預 期 減 少 量 的 程 度 〇 於 第 一 實 施 例 中 9 本 發 明 含 1 有 — 涸 上 -下計數器會於掃描整個記錄用媒體時依糸列 1 I 形 式 接 收 用 Μ 決 定 輻 射 源 狀 態 的 相 同 二 進 位 影 像 資 料 當 1 I 作 輸 人 (R在鄰近記錄用媒體上將要寫人的位置時造成 1 1 射 源 的 啟 動 當辐射源處於動作狀態時計數器會在時 -8 - 1 i 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—工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（7 ) 鐘週期内増量而會在体止週期内減最。结果，計數器的 狀態一般會反應出輻射源活動狀態的最近圖案，且Μ其 内容將校正數值的清單定址。 於第二實胞例中，係系統的影像責料加到移位暫存器 而不是計數器中。這為新近活動狀態的圖案提供了更明 確的記錄，並再一次以記錄器的瞬時内容為校正數值的 清單定址。 依第二個槪念，本發明提供了一種裝置以便對造影裝 置的輸出位準上的偏心旋轉效應作電氣補償。一般而言 ,經常將本發明的這個概念應用於圓柱形造影配置，此 配置包括：其上裝設有記錄用媒體之旋轉圓柱的；輻射 源（其中可能含有一個或更多個雷射）；用於顆動輻射源 的電源；以及沿圓柱軸向地拉引輻射源的裝置.輻射源 的軸向蓮動及圓柱的旋轉會有利輻射源掃描整個裝設於 圓柱上的記錄用媒體。圓柱的偏心旋轉會造成在到達記 錄用媒體之功率密度上的變化（不管輻射源實際出射的 功率），且有一個調節電路會補償功率上的這砦增加和 減少。 圖式簡述 本發明將參照以下圖示加以說明。 第1圖、係用以簡略說明有利地應用本發明的代表性 造影環境。 第2圖、顯示的是習知（習用設計）雷射-晶體配置中 随工作週期而變化的光點尺寸。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210 X 297公釐） I. 裝------訂--_-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ) 1 1 1 第3 係 用 Μ 顯 示 圓 柱 的 偏 rmi 心 旋 轉 如 何 造 成 書 寫 頭 1 1 I 與 阆 杵 表 面 之 間 距 離 產 生 變 化 的 層 析 簡 圖 〇 1 I 第 3Β画 說 明 在 圓 柱 的 完 整 旋 轉 期 間 發 生 於 光 點 尺 寸 請 先 1 1 閱 1 Κ 之 效 的 曲 線 圖 0 讀 1 背 1 第4Α圓 係 用 Μ 校 正 因 圓 柱 的 偏 心 旋 轉 而 m 致 的 功 率 面 之 1 注 1 m 化 之 電 路 的 簡 略 tmt 圆 示 〇 意 事 1 第4Β圖 係 說 明 以第4A圖Μ電路豳行校正功 能 的 曲 線 項 再 1 填 1 1ST m 0 寫 本 百 1 第 5 面 圖 > 係 用 以 校 正 因 工 作 週 期 的 變 化 而 導 致 的 功 率 貝 1 1 m 化 之 電 路 的 簡 略 圖 示 0 1 I 第 6 fgl 酬 Λ 係 如 第 5 圖 之 替 代 電 路 的 簡 略 圖 示 0 1 1 I 發 明 的 詳 m Ift 明 1 訂 較佳鬣ίΤυΰϋ i j 首 先 參 照 第 1 圖 9 其 中 簡 略 地 顯 示 了 可 Μ 應 用 本 發 明 i 之 環 境 的 基 本 組 件 〇 像 石 版 印 刷 的 空 白 底 片 或 其 他 製 画 1 1 藝 術 结 構 之 類 的 記 錄 用 媒體50是於造影程序期間 固 定 在 1 線 支 架 上 的 〇 於 上 述 說 明 的 拖 行 方 法 中 該 支 架 是 圓 柱 52 1 而 其 外 園 m 包 裏 著 記 錄 用 媒 JU8 腊 50 〇 若 必 要 時 » 可 Μ 直 接 1 1 地 將 圓 柱 52聯 结 到 習 知 石 版 印 刷 的 印 刷 版 之 内 而 扮 演 著 1 I 此 印 刷 版 之 底 Η 圓 柱 的 角 色 〇 圓 柱52是 支 持 於 框 架 上 且 1 i 由 標 準 電 動 馬 達 或 其 他 習 知 裝 置 加 Μ 旋 轉 〇 圓 柱 52的角 I j 度 位 置 是 受 到 附 有 偵 測 器 5 5的 軸 心 m WB 碼 器 的 監 控 〇 本 發 1 I 明 中 說 明 如 下 的 光 學 組 件 可 Μ 裝 設 於 書 寫 頭 内 以 便 在 塞 1 1 鉛 螺 絲 及 會 陳 其 旋 轉 而 横 越 記 錄 用 媒體50的 引 導 棒 配. 1 I 10 1 1 i 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ίΟΧ297公釐i) 4 3 86 80 A7 __B7五、發明説明（？） 運書 向此 轴記 的檑 頭後 寫之 書52 成柱 造圓 而過 轉繞 旋趟 的一 達每 馬於 進並 步絲 因螺 。 鉛 SW 移動 上轉 之會 件動 多論 更討 或要 個將 一 下 由Μ 動 ◦ 啟描 Μ掃 體化 媒像 用影 錄的 記始 擊開 撞60 會體 射極 輻二 的射 用雷 。r用 顔浩1 柚 m 泵 記器達 於制抵 中控69 集。縫 ίικFL 樣度狭 圖密出 的率輸 小功的 很的60 以率射 出效雷 輸高在 射極便 雷有以 的具67 部成器 全生動 將而躍 會 t 射 件 5 雷 組體作 學媒操 光用會 的錄65 則便每 否JW生 :上產 湧準能 電位個 影量一 造能含 生用包 產影好 時造最 上非器 點的動 當上驅 適線此 的基。 對在小 相持最 50保得 體60變 媒射間 用雷時 鏵將換 記 H·切 與可使 路 電 波 脈 的 波 脈 驅 射 雷 © 微 數 在 落 是 數 级 其 使 即 亦 短 當 相 ο 是 ο 都 40波 秒哌 0 一 每 中 其 圓置 言 位 而該 出將 輸而 射控 雷監 對常 〇 恆 科 的 資55 收器 接測 源偵 來到 個受 兩是 從置 會 位 65度 器角 制的 控52 杵 器 ^u 希 控 給 供 提 示 標 號腦 信雷 的即 外 另 器 制 控 給 供 提 號 信 料 資 將 會 也 亦在 ο 料 I7M 源象 像 料 影 資 ο 像 5 影‘> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央棹準局負工消費合作社印褽 影的 人60 寫射 要雷 將使 出料 義資 定像聯 上影關 50用生 體會產 媒6550 用器體 錄制媒 記控用 器 測 偵 同 如 的相 點間 像瞬 告 報 Μ 錄描 所記掃 。 與在 點置使 些位 Μ 一對)) 器器 動描 驅掃 射知 雷習 的是 當路 適電 an 啟控 間和 時器 當動 適驅 的 的 内需 間所 I 50計 體種 媒這 用行 錄施 記 。 的3Ϊ 知 5 热第 所利 中專 計國 設美 機的 圈有 繪共 及用 應 本 為 時 同 如 例 計 設 的 合 適 第 利 專 國 美 及 件 文 號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ^ 3 ；：' ~ ^ Α7 ----B7______ 上、發明説明（、〇 ) 5 ,174,205¾文件中所掲示的且因此将之列為參考文獻《 雷射60的輪出會泵抽雷射晶艨75,且實際上就是晶應 75的發射會抵逹記錄用媒體50。一条列的透鏡77，79會 将雷射60的輪出集中於晶體75的某一端點面85之上β箱 射會随箸自雷射60的狹缝69出射而逐渐擴敗且會在決缝 的邊緣發散。一般主要鼷心的是沿第1 _中短轅或是「 快J軸的擴散（表為「數值口徑J或是ΝΑ)，這種擴散現 象楚利用發散-縮小透鏡77而得以減低。較佳的構造是 充金柱狀的透鏡，基本上是一種具有適笛直徑的玻瓌棒 Η段；不過，也可以在有利的情況下使用像具有半球形 截面而能同畤修正快_和慢軸之類透鏡的其他光學配置。 聚焦透鏡73會將從透鏡77放射出來的輻射聚焦於晶驪 75的某一端黏面85之上β透鏡77和79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饞的推進❶透 鏡79可能是雙-非球面透鏡。一般而言，端點面85,87具 有面鏡覆被層會限制起源於泵抽源以外之輻射的谁入並 局限其輪出輻射。依這種方式，有南種覆被層會有利雷 射放大的内反射特撖而防止撝诰輻射的進入•例如，毎 ---------裝------1Τ------.^ (誚先閱讀背.6之注意事項再填寫本页) 有 供 提 都出 87输 * /V 85米 面撤 點毫 端64 _10 1 之 其 生 jiui 産 會 層 為 率 射 透 其 及 以 1^3 輻 X 撤 3 毫 9 8 9 ο > 8 率之 射5Χ 反 射 * j X 反 5 高 ο 的 ± 射*( 輻95 }為 入® Ξ {射 米反 層 被 覆 之 米 撤 毫 及出 以輪 其 生 ρί 産 會 層 透 其 及 以 射 輻 為後 率最 射 透 由 0 出 10* 層 — 隹值 被 A N 覆 )fl低 (R的 射化 反直 的準 射度 輻高 米經 撤中 毫75 8 醍 ο 0 Ϊ 晶 將 之 ^紙張尺度ii用中國國家標肀(('NS ) Λ4ίΐΆ ( 210X297^ ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（"） 鏡90聚焦到記錄用媒體50的表面（或適當的内層）之上， 此透鏡可能是平-凸透鏡（如画所示）或其他適用的光學配 置。ΪΚ常情況下是將雷射、雷射晶體、及光學組件承載 於單獨的伸長形外盒內。記錄用媒體50會回應由晶體75 發射出的造影用輻射，例如透過造影層的焊接或是藉由 非焊接式的轉移將材料從_體薄Η轉移到受體薄片。 雷射晶體75的功能是在不致過度損失來自雷射60之能 最下牽生低ΝΑ值的雷射輸出，基本上損失掉的能量代表 了增加其聚焦-深度的代價。一般而言，晶體75最好（雖 然並非必要）是由「熱透鏡作用」材料構成的平-平型單 體結構；傳遞到端點面85的光學功率會導致端點面85, 87依弓形曲線的形式發生偏轉，而產生共振腔Μ利雷射 作闬。為了產生平滑的影像點，而期望得到單一橫向的 作業莫式（最好是最低冪次的基礎TEM(jQ模式），其横出 發散度儘可能地接近繞射-掻限的（輻）射源。 雷射晶體依上述配置受到習知操作時的行為是如第2 圄的說明。曲線100顯示的是對2毫米厚而其攙雜達5¾ 的四氧化釩釔與铷的共價金匾化物（Nd;YV〇4)晶體而言 其光點尺寸隨工作週期而變化的情形，而曲線102顯示 的是1毫米厚晶體的這種變化的情形。於這兩種例子裡 ，光點尺寸會在低工作週期時有宵質的改變而在其餘的 範園作緩慢的改變。這些變化足夠使列印色澤相對於預 期的有顧著的改變（對相同的光點尺寸而言 第3A鬮顯示的是偏心位移引致送達依圓柱形式裝設之 -1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 批衣 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局—工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（) 記錄用媒體150的功率產生變化的方式。圓柱152會在稍 微偏雜中心的軸心155上旋轉，且圓柱上含有空缺Η段 157並Μ扣針將記錄用媒體150的邊緣訂於其内。位移的 结果.書寫頭160與記錄用媒體150之間的距離d會因旋 轉的偏心率而改變Zd的量。雖則附圖中為說明的目的 而誇大了偏心率的標準屋值，然而由於實際上抵達記錄 用媒腊150的輻射通量密度會隨®離的平方而銳減，故 即使是很小的偏移量也會在所胞加之影像密度上產生相 當的變化。第3B圖顯示的是記錄用媒體150表面的有效 功率隨著阆柱15 2旋轉而改變的一般方式（為顯示的目的 而假定旋轉的0°會對應到偏心率衝程或「衝出」」<n 。這種效應是功率會隨著圓柱152旋轉而作正弦的增加 或減少。 為偏心旋轉的效應提供補償的電路係如第4A圖所示， 而第4B園顯示的Μ是其作業方式。參照稍後的圖示，此 電路的目的是Μ簡化的方式補償功率的變化。因為首際 h _柱1 5 2的周緣延伸中只有6 0 - 7 0 Ϊ：會化表可造影面積， 故一般而言單-向的線性校正（例如於135°與225°之間 胞加的功率對第3B麗中所顯示函數的增加量）就足夠了。 瑄種形式的校正是顯示於第4 B圖中。於旋轉中從0 °到 13 5°的延遲片段時間，為雷射驅動器67提烘的電流_ 節是維持在起始值。若想要在功率上有所增加則這®数 位值將會是零。在延遲距離（或角度）的端點上，調節電 潦是每隔K個編碼脈被（如同下列的討論，每一個哌波代 -1 4 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐') I---------^------ΪΤ------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43 8680^ A7 B7 五、發明説明（〇 ) 表著離散的角位移）作一次增量，直到額外的電流達終 ih值為ih。調節電流會維持在终止值上直到書寫頭160 再次完全通過空缺Η段157為止，在這個點上調節電流 V —次掉冋起始值上。若想要達成的是雷射功率的減少 而不是增加，刖終ih值將會是所叠加電流之某種正的數 鬱而起始值將會是零。調節電流是®加到像偏壓電流以 及對WT作辋期為基礎之功率變化的校正值之類的現存 柃《F侑h。 瑄個教位值代表的是未經修正的預設電流位準，且可 能是大於零以便提供有利將雷射晶體7 5快速地切換到發 射狀態的偏壓。終止值係於偏心率能使距離在1 8 0 °有最 大增加時得到的，代表的是最大校正值-亦卽驅動電流 上的增加_在遍及旋轉的剩餘部分都維持在此值上。校 正線的斜率會決定出所施加的校正有多快（也就是說，圓 柱1 5 2在校正期間會旋轉的角動距離）。當書寫頭1 6 0再 次完全通過空缺片段157時，刖將所施加的電流設定為 起始值。 第4A圓所顯示的電路是積體地形成於控制器65之内， 而刺餘的邏輯電路、其記憶體（RAH)和記錄器則代表性 地標示在1 7 5上。控制器6 5含有一個位址排流1 S 0是連接 到各種記錄器及記憶體Μ利對其内特定資料位置的存取 。這些組件也連接到資料排流1 8 2 Μ利其中資料的交換 及傳遞。通路排流184允許對特殊雷射裝置的選擇，如 同下列討論通常每一個都有自己的相關操作程序和埵輯 Ί 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2! 0 X 297公釐） ---------1------IT------^ (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聚 經濟部令央樣準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（β ) 電路。負載線186允許使用者經由界面（未標示）而提供 儲存於控制埋輯電路1 7 5之記憶體（亦即R A M , E P R Ο Η ,快閃 ROM,或某種姐合）内的各種參數值。編碼器線190會從偵 測器55的軸心煸碼器接收資料。空缺線195會於空缺Η 段157與書寫頭160相對時（參見第3Α画）接收信號；也就 是說，空缺信號於圓柱152的旋轉將書寫顔160帶到與空 缺Η段157相對的間隔之内時為真，而在其餘的旋轉週 期内全部為假。 偏心率-補償電路含有延遲計數器200、除以Ν計數器 202、輪出堉計數器204、算術比較器206、以及保有终 ih堉位準的終止值記錄器208。計數器200,202,204也含 有內部資料記錄器。這些記錄器以及終止值記錄器208 會經由資料排流182而接收它們的内容。前述的所有組 件都可Μ當作分離的裝置或是當作多重裝置電路而加Μ _行。 計敝器200,202,204的時鐘端子會受到來自煸碼器線 190之信號的驅動。每一個編碼器脈波係代表圓柱152旋 轉了 一個固定而極小的角動增量。结果，各計数器的操 作调期是鍵入成圓柱的位置而不是時間間隔。延遲計數 器2 0 0的Q輸出是連接到除Μ Ν計數器2 0 2的動作中端子， 而瑄種裝置的輪出則提供為輸出值計數器204的動作中 端子。輸出值計數器2 0 4的多重-位元輸出係代表用於校 ΪΕ的資料一亦即修正驅動器6 7加到雷射6 0的功率（參見 第1圖）。據此且Μ下將會作更詳盡的說明，可Μ將瑄 -1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） ----------¾.------1T------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 —B7 —丨 — 五、發明説明（j) 種資料與預先存在的擊動器資料或是另外與由對以工作 泡期為基礎之功率變化作補償的罨路所産生的資料直接 組合。計數器204的输出也加到算術比較器206而將此數 值與終止值記錄器208内的數值作比較，且在兩宿數值 相等時將終止佶號送到延羥計數器200β 延遅計數器2 0 0之記錄器内的數值係代表第4 Β圏中所 顯示的延握Η段，亦即在開始校止之前由圓柱15 2進行 的旋轉。除以H計數器202之記錄器内的數值係擦示出校 正線的斜率一也就是說，施加校正的速率。跟饞箸延邂 Η段，除以Ν計數器202會在毎隔Ν偟编碼器脈波之後將 終止信被送到輸出值計數器204,造成校正輪出值有一 宿增量；據此，校正線的斜率是等於1/Ν。每一傾單位 校正增量的有效位數是依使用校正輪出值的方式而決定 的，如同以下更詳盡的説明。 作業中，控制邏輯霣輅17 5會《由將數值載入計數器 2 0 0，2 0 2 , 2 0 4的内部資料記錄器之内，並載入記錄器208 之内》控制通輯電輅17 5會為逭些組件中毎一倕將適當 數值放在資料排流18 2上並送出載入信號，造成指定組 件（且只有該組件）載入資料排流182的内容。國柱152會 開始旋轉而達成可以開始造影的穩定速度。當旋轉将空 缺Η段157帶過軎寫頭160畤，空缺信號會變成假且其 倒數則轉由反相器210而施加於計數器2 [)〇的重設端子上， 致使計數器開始計數β在瑄段時間内，除以N計數器2〇2 是處於休止狀態，故並無任何校正输出值施加其上β當 * 1 7 * 本紙張尺度適州中囤國家榡啤（（'NS > Λ4規格（21〇x2g7公釐） I I * ! I n I u I ^ I n In — I ί对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聚 "4 S A7 B7五、發明説明（4) 延遲計數器200達到儲存於其記錄器内之數值時一對應 到延遲Η段的完成一其輸出Q會變高而使除以N計數器 202呈動作中。在每一組Ν個編碼器脈波之後，除ΜΝ計 齡器202會將一個動作中信號送到輸出值計數器204,此 計數器會增最並將其電流值放在其輸出端子上。這個程 序#持鐮盲到校卍值輪出達到儲存於終止值記錄器2 0 8 內的敝值為ih。在瑄一點上，比較器206會將終止信號 送到延遲計數器上並將之清除。經過反相的空缺信號會 防I卜計數器2 0 0 34行計數直到空缺Η段1 5 7通過書寫頭1 6 0 為lh。 當然，也可能有更詳盡的校正方案。例如，若如第3B _所示的函數特徵良好.則可將其逆轉函數程式化成儲 存於控制器65內的软髓，並透過叠加器（例如，其輸出 可能會驅動一個數位-類比的轉換器）直接加到起始值位 準上，其輸出會決定驅動器67的輸出電流。同時應該注 意到偏心旋轉的程度會沿圓柱1 5 2的軸而改變，則圓柱的 旋轉不僅呈現偏心率堪有擺動現象。此例中，功率函數 將畲是三維的（例如，每一次書寫頭160的周緣掃過圓柱 152表面上時都可以表為如第3B圖中分開的功率曲線）。 呔例中.能夠（雖然麻煩1為圓柱發展出位元圖系譜，其 中每一個可造影點都是與從記憶體接收到的功率-校正位 準相關並沿相應的影像資料而施加其上。 偏心率的校正可以例如藉由將校正輸出值蠱加到起始 值上竝將其總和加到數位-到-類比的轉換器上，而此轉 -1 8 _ ---------扣衣------iT------0 (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') A7 B7 經濟部ΐ-央標準局員M消費合作杜印裝 五、發明説明 ( ^7 ) 1 1 換 器 的 輸 出 再 — 次 決 定 出 驅 動 器 67 的 輸出 電 流 〇 若 必 要 1 I I 時 9 可 Μ 利 用 倍 增 器 使 校 正 輸 出 值 的 單位 增 星 成 比 例 / 1 1 便 得 每 — 個 單 位 校 正 會 對 應 到 有 意 義 的電 流 量 ) 0 X—^ 請 先 1 1 最 好 是 校 正 輸 出 值 與 功 率 變 化 的 校正 结 合 成 工 作 週 閱 1 背 1 期 的 函 数 如 第 5 圖 和 第 6 圖 中 的 電 路 (其中的任_ -個都 之 1 注 | 是 設 計 成 供 單 —_ 雷 射 使 用 故 多 -雷射系統會需要有相 意 [ 事 1 應 數 巨 的 分 開 電 路 )所示 〕每- -涸瑄類電路背後的操作 項 再 1 填 1 槪 念 都 是 發 自 對 由 雷 射 效 率 伴 随 著 雷 射條 紋 之 間 的 各 間 寫 本 裝 隔 而 發 生 的 減 少 而 發 展 出 以 工 作 週 期 為基 礎 之 功 率 變 化 頁 S^ 1 1 的 認 識 t 超 出 休 止 狀 態 的 臨 限 時 段 的 情況 下 雷 射 驅 動 1 I 器 67上 的 給 定 電 流 會 產 生 滅 弱 的 輸 出 ,其 減 弱 的 程 度 則 1 1 決 於 間 隔 的 持 久 性 0 據 此 在 這 兩 個 電 路中 9 校 正 值 是 儲 1 訂 存 於 随 機 存 取 記 憶 體 (RAH)内， 而加在給定接合點上的 1 i 特 殊 值 是 依 雷 射 先 ·« *-刖 的 操 作 方 式 而 決 定的 〇 輸 出 變 化 是 1 1 工 作 週 期 的 非 線 性 函 數 > Μ 致 校 正 電 路不 能 只 是 將 預 設 1 I 電 流 設 定 乘 以 正 比 的 校 正 值 <? 1 線 參 照 第 5 圖 » 所 顯 示 的 電 路 利 用 的 是位 於 控 制 埵 輯 電 1 路 175 ( 參 見 第 4 A 圖 )內- -系列的旗標和記錄器的内容 > 1 | 雷 射 -開® ί旗標標示的是雷射60到痣是動作中堪是休止 1 I 吠 態 〇 開 啟 值 記 錄 器 含 有 標 明 將 要 由 驅動 器 67胞 加 之 預 1 設 ί未經右 芒正的） 電 流 位 準 的 資 料 而 關閉 值 記 錄 器 含 有 1 1 在 雷 射 不 發 射 時 標 明 將 要 加 到 雷 射 60 之電 流 位 準 的 資 料 \ 1 1 Q 再 一 次 如 同 美 國 專 利 串 請 案 第 08 /676,470 號 文 件 的 應 1 1 用 中 所 標 示 的 * 電 流 位 準 通 常 是 正 值 以便 將 晶 體 75 (參 1 i 19 I 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） 在3 868〇 A7
發明説明（α ) 翅第1圈）維持在準備好-輪出的狀雔。因此，當雷射是 動作中而具有開啓值（已修正的開啓值）電流位準時雷射 開啓旗擦是高的，而當雷射接收到鼷閉值記錄器中所 擦明的霣流位準時此旗檫是低的。 所解釋的電輅含有上-下計數器250、随機存取記憶醴 2 5 2、極限灌輯霉路254、疊加器260,26 2、培增器26 5、 以及軎寫-控制邏輯電路2 70。雷射腰動器67包括數位-到 '頰fcfc的轉換器（DAC)及受霣壓-控制的霉流源275。 雷射-開啓旗檫是迪接到上-下計數器250的输入端子上 。因此在每一赭時鐘醱波上，雷射-開啓旗標的狀態會決 定計數器2 5 0到底要增量還是減量。（此效鼴就像是将输 入端子直接建接到影像資料源70(參見第1圓）上一樣）。 上~下計數器250的输出會反應出内部計數用記錄器的狀 態且包括有許多位元。將虐ft输出提供給計數器控制邏 輯電路254及RAK252的位址線。計數器控制邐輯電路254 的輪出是連接到上-下計數器250的晶Η動作中端子上。 當上-下計數器250的输出達到最大值時，若雷射-開啓 旗檫在下一匍時鐘賑波上為真則計數器控制邋輯笛路2 54 會提出一傾信號以防上-下計數躲25Q准行狱增：同樣地 ，當上-下計數器25fl的輸出掉到零時.转雷射-開啓旗搂 在下一侮時鐘脈波上為假刖計教器掸制酱嘩雷路254會搔 -20- 本紙張尺度適/fl中國國家標.吟.（C，NS ) Λ4規格（2!OX 297公釐）乂 (讀先閱讀背面之注意事項再瑣寫本頁) -裝. 訂 A7 B7五、發明説明（β ) 出一掴信號以防上-下計數器25D淮行猇滅内 _由嚙接到RAM 2 5 2的事實，上-下計數器2 5 0之輪出的 功能為自儲存於RAM内選出迪當校正值的位址。因此，η-位元的計數器可以在2η宿校正值中作選擇。這些數值 是由書寫-控制遇輯電路270放進RAM252内，此邏輯電路 可能含有用於作業員之界面上的非揮發性儲存器及/或 貯藏物。例如，校正值的陣列可能取決於接受迪影的材 料而改變；可替代地，使用者界面上可能提供有繪圖式 「滑轨開關」而使用者則控制此開關而改變校正位準， 操作使用者界面以便根據使用者的選擇改變RAK252的一 条列預設值。書寫-控制级輯電路27fl會經由載入線186 而接收資料。可以使用單獨一摘這樣的邐輯電路而用通 路排流184將許多分別對_於不同雷射裝置的RA Η程式化。 若將工作遇期的校正與偏心率組合，將由上-下計數器 2 5 0選自RAH 2 5 2的資料以及來自第4Α圓所示電輅的校正值 加到叠加器260，眈疊加器260會將它們叠加而導出组合 的校正位準β將這個數值加到*加器262,此叠加器262 會將校正位準蠱加到預設開敔值上。倍增器265會接收此 —數值而當作叠加器262的輸出以及關閉值記錄器的内容 。倍增器265的輪出是加到雷射驅動器67上。當雷射-開 啓旗標為高時，倍增器265會将已校正的開啓值放在其輪 -2 1 - 本紙张尺度適扣中家標咋（CNS ) 規格（2丨0>< 297公楚） ---------裝------11------^ (讀先W讀背而之注意事項再填寫本頁) 4 3 α β 8 Ο Α7 Β7五、發明説明（〆） 出端子上；當雷射-開敔旗標為低時，倍增器265會將已 校正的關閉值放在其輪出端子上。 為了瞭解這椹電路的作業，考慮一梅四-位元的上-下計數器250;也就是説，其Q輪出會從0變到15。這 呰輪出值中每一齒都會對應到儲存於RAM252内的校正值 且可以由上-下計數器250的輪出定出其位址。毎一餡输 出值都代表箸先前雷射發射的團案，此圖案則擦示出必 要校正值的量值。在極端的情形下，一傾零數值指的是 雷射於最後十五俚時鐘遇期（亦即嬈圓柱152的最後十五 德角動增量）内就算有也不常受到激發；結果，將會箱要 最大的校正，以致最高的校正值會對應到上-下計數器 250的零輪出。一镅十五的數值指的是雷射於之前的十 五锢時鐘邇期内經常受到激發，以致其校正值為零。其 間，選取的數值是為了反應雷射回應函數的非線性待擞 〇這些數值可以從對由雷射的啓動和中止狀態的各種組 合诰成之列印點的循常檢測而加以決定，選出校正值以 消除或至少實質上減少因不同組合而導致之光點尺寸的 差異。 這種趨近有一鋇間題是無法直接反應雷射條紋圖菜的 歷史，也就是說，由於其輪出所反應的是不超過最後十 五緒（在四-位元由輸出的例子裡）發射可能性的所有結 果，啓動和休止狀態的不同圖案可以從上-下計黻器250 本紙张尺度適用I®國家標卒（（'NS ) T 210 X 297公漦）： ---------裂------π------.¾ (对先閱讀背而之注意事項再填鈣本頁) 4 S c： ： A7 B7 五、發明説明（Μ ) 産生相阖的輪出。例如，相鐮的十_條紋後緊跟着五儀 無發射,條紋會産生與相鐮的阐館條紋後緊跟着十無發 射條紋相同的計數器輪出。由於前者有五楢時鐘理期是 處於休止狀態而後者有一鵪時鐘週期是處於休止狀態， 逭兩傾狀況可能無法呼叫完金相同的校正量。若雷射的 行為更楮細地取決於發射及無發射的國案而不是由一般 性地Γ回顱j最後十五餡時鐘週期所抓到的圔案，則箱 要—_更準確的趨近法。 第fi _潁示的是施行瘥種趨近法的霉路。所以取代上 -下計數器及控制邏輯電路的，此電路含有移位暫存器 300。移位暫存耱300的尺寸一也就是説，其内部單一-位元記億體單元的數目，其範圍是從最近的（最不重要 的）位元LSB到最适的（最重要的 >位元MSB—會對應到先 前用來決定校正值的時鐘週期數目，因為平移記錄器 30 0的内容是用來定出RAM252内容的位址。也就是説，移 位暫存器300的資料線是連接到RAM252的位址線，所以 直接為每一俪時鐘遇期選擇校正值《毎一鋇時鐘遇期都 平移了移位暫存器3(10的内容，所以此暫存器會為與記 錄器的位元數相同的先前時鐘遇期保持雷射啓動圔案的 精準記錄。於所顯示的實施例中，移位暫存器含有 六傾位元。若六鏑-遇期的歷史便足以決定出所有狀況 -23- 本紙张尺度通州中國國家標坪（（、NS ) Λ4規格（2I0X 297公釐） _ _ _ _ _ _ FI ί ..^1 n n n I n n T n _ _ _ _ n US--¾ Jvv, (¾先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43 86 8〇 A7 B7 五、發明説明（-1 ) 下的所需要的校正量則這種尺寸就會適用；例如，若雷 射會在六個休It：週期之後達到最無效率的情形，刖並無 需要以多於六個週期的動作歷史去決定其校正值，故六 -位元平移記錄器是適用的。若移位暫存器300的長度是 η個位元，刖RAM252會含有2*1個校正值。自然地，由 瑄種趨近法提供更大準確度的代價是會有更多數目的校 TF.項及位址線。 因此可K看出為校正造影糸統中功率密度變化的前述 镥圻法的豳行是既多用途又迅速。以下使用的名詞及表 琨式杲作解釋之用而非極限，且在使用這些名詞及表現 式時並無意排除已顯示和已說明或其中部分特性的等效 項目，但是知道能在不镉離本發明所附申請專利範圍的 架構下作各種修正。 I^IiT— I^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210x1^7公釐〕 438680 B7 五、發明説明 參考符號 Η ) 說明 50.150.. ，.記 錄 52.1 52.. ..圓 柱 55...... ..偵 測 60...... ，.泵 抽 65...... ，.控 制 67...... •.雷 射 6 9...... •.輸 出 7 0...... ..影 像 7 5...... ，.雷 射 77..... ..發 散 79..... ..聚 焦 85,87.. ..雷 射 90..... •.透 鏡 155 .... ..軸 心 157 .... ..空 缺 160 .... ..書 寫 175.... ..控 制 180.... ..位 址 182.... ..資 料 184.... ..通 路 186.... .•負 載 190.... .•煸 碼 195.... •.空 缺 用媒體 器 用雷射二極體 器 驅動器 狹縫 資料源 晶體 -縮小透鏡 透鏡 晶體的終端面 ---------1------1Τ------.^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Η段 頭 理輯 排流 排流 排流 線 器線 烺 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS > Α4规格（210X297公釐〉 A7 B7 五、發明説明（叫 200 ......延遲計數器 202 ......除以N計數器 204 ......輸出值計數器 206 ......算術比較器 2 08 ......終止值記錄器 2 1. 0......反相器 2 5 0 ......上-下計數器 2 5 2 ......随機存取記憶體 2 5 4 ......極限邏輯電路 260,262..# 加器 26 5 ......倍增器 270 ......書寫-控制邏輯電路 275 ......受電壓-控制的電流源 300 ......移位暫存器 ---------装------1T------^ (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策 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210XW?公釐_)