[发明专利]在工件的不平整表面上激光直接成像的设备及成像方法

权利要求书

1.一种在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于，包括：设置在光轴上的发光光源、准直镜、可沿光轴移动的成像透镜，可转动光路反射单元和计算机控制系统，所述工件的不平整表面上涂镀有感光油墨层；

所述发光光源发出的激光经准直镜准直后形成准直光，所述准直光经过所述成像透镜透射后入射至所述可转动光路反射单元，经所述可转动光路反射单元改变光路传播方向后改变光路传播方向后形成出射光，所述出射光将所述感光油墨层曝光，将存储于计算机控制系统中的待印制图像印制在所述感光油墨层上；

所述计算机控制系统用于：读取所述工件的不平整表面的信息，以及将待印制图像光栅化后投影到所述感光油墨层，处理成若干个待曝光点；控制所述可转动光路反射单元、所述成像透镜和所述工件运动，以及控制所述发光光源有效出光，使所述出射光在感光油墨层上进行若干次往复扫描，将若干个待曝光点全部曝光。

2.如权利要求1所述的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于，计算机控制系统将待印制图像光栅化的具体步骤为：计算机控制系统将待印制图像划分为m行*n列，得到m*n个像素点。

3.如权利要求2的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于，所述计算机控制系统控制所述可转动光路反射单元、所述成像透镜和所述工件运动，使出射光在所述工件的不平整表面上进行若干次往复扫描，将若干个待曝光点全部曝光的具体步骤为：

选取投影到所述感光油墨层的待印制图像的第p(1≤p≤m)行第i(1≤i≤n)列的像素点Q_pi作为待曝光点；

定义所述发光光源到所述成像透镜的光心的物距为U_Pi，所述成像透镜的光心到所述可转动光路反射单元的光束入射点的距离为V_pi，所述待曝光点Q_pi到所述可转动光路反射单元的出射点的距离为D_Pi,定义所述成像透镜的焦距为f；

由透镜成像公式计算机控制系统根据D_Pi值的变化控制成像透镜沿着光轴移动,以使全部待曝光点Q_pi在所述感光油墨层上聚焦曝光；

其中，D_Pi、U_Pi和V_pi的值随着扫描点的不同而变化。

4.如权利要求3所述的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于，计算机控制系统控制所述发光光源出光的方法为：当出射光扫描到待曝光点时，计算机控制系统控制发光光源出光；当出射光未扫描到待曝光点时，控制系统控制发光光源不出光。

5.如权利要求1所述的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于，所述光路反射单元为正多边形棱镜或平面镜。

6.如权利要求5所述的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于，所述正多边形棱镜为正六边形棱镜。

7.如权利要求1所述的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于：所述光轴和所述可转动光路反射单元的回转中心垂直。

8.如权利要求1所述的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于:所述发光光源为405nm波长单模激光光源。

9.如权利要求1所述的在工件的不平整表面上激光直接成像的设备，其特征在于：所述设备还包含测距模块。