[发明专利]在工件的不平整表面上激光直接成像的装置及成像方法

说明书

本发明公开了一种在工件的不平整表面上激光直接成像的装置，包括：计算机控制系统以及至少一组一体设置在光轴上的发光光源、准直镜以及成像透镜，工件的不平整表面上涂镀有感光油墨层。发光光源、准直镜及成像透镜经计算机控制系统控制整体往复摆动扫描感光油墨层上的待曝光点。计算机控制系统用于控制发光光源、准直镜、成像透镜、工件协同工作，使出射光在感光油墨层上进行若干次往复扫描，对若干个待曝光点进行全部曝光。本发明还公开了一种在不平整表面上直接激光成像的方法。本装置和方法，解决了在不平整表面上不能直接进行激光成像的问题。

技术领域

本发明属于激光直接成像领域，尤其涉及到一种在工件的不平整表面上激光直接成像的装置及成像方法。

背景技术

LDI(laser Direct Image,激光直接成像),是直接利用CAM工作站输出的数据，驱动激光直接成像的装置。LDI具有以下优点：(1)、无需使用菲林，大大提高了生产效率，简化了制作工序；(2)、灵活的比例设定模式大大提高了机器的对位精度；(3)、明显提高制作精度，减少图形转移误差；(4)、操作性能好；(5)、清洁度高。尽管LDI有上述描述的优点，但是目前LDI只能对平整的平面或者回转体表面进行直接激光成像。随着工业的不断发展，各种具有不规则曲面形状的工件不断出现，很多时候在不规则曲面上需要激光直接成像，鉴于目前的技术现状，无法满足这一使用需求。

发明内容

本发明提供了一种在工件的不平整表面上激光直接成像的装置及成像方法，其目的在于解决现有技术中无法在工件的不平整表面上进行激光直接成像的问题。

本发明的方案如下：

一种在工件的不平整表面上激光直接成像的装置，包括，计算机控制系统以及至少一组一体设置在光轴上的发光光源、准直镜以及成像透镜；

发光光源、准直镜及成像透镜经计算机控制系统控制整体往复摆动；

发光光源发出的光经准直镜准直后入射至成像透镜，经过成像透镜出射后形成出射光，成像透镜经计算机控制系统控制沿着光轴移动，出射光往复扫描不平整表面上的感光油墨层上的待曝光点并曝光，并将存储于计算机控制系统中的待印制图像印制在感光油墨层上；

计算机控制系统还用于：读取工件的不平整表面的信息，将待印制图像光栅化后并投影到不平整表面上的感光油墨层处理成若干个待曝光点，控制发光光源有效出光以及控制工件的运动。

进一步地，将待印制图像光栅化的具体步骤为：将待印制图像划分为m行*n列，得到m*n个像素点，并将m*n个像素点投影到感光油墨层上作为待曝光点。

进一步地，成像透镜经计算机控制系统控制沿着光轴移动，出射光往复扫描不平整表面上的感光油墨层上的待曝光点并曝光，将存储于计算机控制系统中的待印制图像印制在感光油墨层上的具体步骤为：

选取投影到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；

定义发光光源到成像透镜的光心的物距为U_Pi，成像透镜的光心到待曝光点Q_pi的像距为V_pi,定义成像透镜的焦距为f；

根据透镜成像公式计算机控制系统根据V_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在工件的感光油墨层上聚焦曝光；

其中，V_pi的值随着待曝光点的不同而变化，U_Pi的值随V_pi的值变化而变化，f为定值。

进一步地，计算机控制系统控制发光光源有效出光的具体控制方为：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。