[发明专利]空间光调制器的组合调制方法

说明书

本申请与下列申请同时提出：

“数字微镜印刷机的照相制版方法和结构”，序列号＿＿＿，TI-17632；

“使用空间光调制器的灰度印刷”序列号＿＿＿，T1-17611。

本发明涉及印刷系统，尤其涉及使用空间光调制器阵列的印刷系统。

灰度印刷系统可通过几种方式来使用空间光调制器。通常必须把阵列限定到特定的维数，使得各种印刷应用类型需要不同的装置。使用600点/英寸(dpi)的高敏感介质的台式电子照相印刷系统需要一种结构的装置，而使用较不敏感介质的计算机胶版系统需要另一种结构的装置。这导致了高成本和小批量生产。而且，各种系统的需要必须满足。

计算机制版系统需要能够时延组合(time delay and integrate)(TDI)的大阵列。印刷板上一条线的图像数据通过传输线一行一行地传送到装置上，并且在印刷板处于装置下的全部时间内保持印刷板上该条线的图像数据。这对不具有非常高的敏感度的光敏介质产生高的能量转换。这种应用的典型阵列可多达256行。它能满足有256级灰度梯度印刷的需求。

然而，台式印刷存在不同的问题。由于鼓的曲率和转动，要在光学上环绕着鼓“裹覆”256行的设备几乎是不可能的。但仍得向印刷系统用户提供他们所需要的256行灰度。因此，必须开发一些能利用小型设备来达到灰度要求的方法，并使这些同样的设备能够与不同需要的系统兼容。

在此揭示的本发明提供一种方法，它把脉宽调制与时延组合(TD1)技术结合在一起，增加了灰度印刷可得到的灰度级数。本发明使能利用较小的装置来产生较多的灰度梯度，使该装置能在其它印刷应用中得到应用。

为了更全面地了解本发明及其深一层的优点，现参照附图作如下详细说明：

图1a-1c示出了已有的计算机胶印的时延组合方法。

图2a-2c示出了在一页的起点进行脉宽调制和TD1的空间光调制器阵列。

图3示出了在一页的中点进行脉宽调制和TD1的空间光调制器阵列。

图4示出了在分割成独立的芯片之前带有空间光调制器阵列的晶片。

图1a-1c示出了已有的计算机胶版印刷中时延组合的例子。光线照射到空间光调制器102上。图中行104所示的一个单元被激发，且如图所示偏转。这种调制器的一些例子为数字微镜装置(DMD)、液晶装置、(LCD)和磁光调制器。仅用于讨论，把所示的调制器假设为DMD，它有一个可偏转的独立镜面阵列，如图1a所示。

照射到偏转元件104上的光线通过透镜射到印板110的点112上。印板沿箭头108所示的方向移动。在图1b中，行106上的元件被偏转，光通过透镜射到印板110上的同一点112上。从图1a和图1b之间的行104至106的数据的移动与该过程中印板110的移动相协调，因此，图1a中的行104上的同一数据现在落在图1b中的行106上。

图1c示出了该过程的另一步骤。已经在图1b的行106上的数据现在落在图1c的行114上。偏转元件使光通过透镜并再次射到印板110上的点112上。这种方法使得，当印板移动通过调制器或调制器移动通过印板时，该印板上同一点能多次曝光。

图2a-2c示出了一种方法，它能得到比简单时延组合(TD1)方法更多的灰度梯度级数。印刷过程沿箭头208方向移动。空间光调制器的正面可以从图1a-1c中紧邻于调制器行104的纵向边沿处看到。

所选的调制器必须有较短的响应时间。对于600点/英寸(dpi)，调制器必须很快的装载和显示其数据。例如，假设一台印刷机每分钟即40页，即每分钟即440英寸或者每秒印7.3英寸。在600dpi时，每英寸有600个像素，要求调制器每秒印4400个像素。作为讨论，这里假设装置的结构为2600列，128行(600dpi×8.5″等于5100个像素列，所以有2台2600列的装置)。最坏的情况是，整个装置必须瞬间装载2600×128或332,800个像素。印刷4400个像素/秒×332,800的结果是数据速率为1.46GHz，这是个非常难以达到的速率。

然而，如果把调制器分成许多块，每个块装载其自己的数据，则能显著地降低数据速率。例如，如果把数据速率上限带宽设置为容易控制的25MHz，则调制器应分成58块。每页画面数等于600点/英寸×11.5英寸/页，或者6900画面/页和6900画面/页×页数/秒等于每秒画面数。40页/分钟或者40/60页/秒是个有高度挑战性的页速率。它产生的画面速率为4600个画面/秒。所产生的画面时间等于217微秒/画面。