專(zhuān)利名稱(chēng)：一種彩色掃描投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及彩色照片沖曬領(lǐng)域，特別是一種彩色掃描投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)鏡式彩色掃描系統(tǒng)，用轉(zhuǎn)鏡提高掃描速度，為校正多面轉(zhuǎn)鏡輪番工作造成的塔差像抖動(dòng)，引入了復(fù)雜的非球面校正系統(tǒng)，制造成本高。隨著振鏡技術(shù)的提高，振鏡技術(shù)下的掃描速度已經(jīng)能和洗像速度匹配，可以適應(yīng)商業(yè)對(duì)印像速度的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本使用新型的目的是把振鏡技術(shù)和f-theta鏡頭結(jié)合、把電調(diào)信號(hào)保證不同色點(diǎn)重合技術(shù)和f-theta鏡頭，在排除非球面光學(xué)系統(tǒng)的情況下，實(shí)現(xiàn)高速、高質(zhì)量印像掃描，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成像質(zhì)量高的彩色掃描投影系統(tǒng)。從單色鏡頭出發(fā)，用光學(xué)手段，部分地校正了軸向色差，使前置變焦擴(kuò)束系統(tǒng)能夠有效地改變f-theta鏡頭呈在感光介質(zhì)上的高斯光斑的大小，達(dá)到補(bǔ)償剩余軸向色差的目的；同時(shí)在選擇玻璃、調(diào)整光學(xué)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中兼顧垂軸色差，只留下二級(jí)光譜，由掃描的電子系統(tǒng)校正。
本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型是彩色掃描投影系統(tǒng)，包括紅、綠、藍(lán)三色激光器，掃描鏡頭，其特點(diǎn)是掃描鏡頭前面是一個(gè)振鏡，振鏡前面是1個(gè)3元組合的合光鏡組，合光鏡組前面是三個(gè)擴(kuò)束系統(tǒng)，擴(kuò)束系統(tǒng)前面是紅、綠、藍(lán)三色激光器。掃描鏡頭的殘余垂軸色差是用不同彩色信號(hào)之間的時(shí)間延遲或超前消除的，對(duì)f-theta條件的殘余畸變是不同各信號(hào)同時(shí)延遲消除的。
所述激光器與擴(kuò)束系統(tǒng)之間設(shè)有聲光調(diào)制器(AOM)用于調(diào)制激光強(qiáng)度，用輸入的電信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)光強(qiáng)。
所述紅色激光器與聲光調(diào)制器(AOM)之間設(shè)有用于對(duì)紅色激光器光束整形的聚焦(縮束)系統(tǒng)，使光束尺寸達(dá)到聲光調(diào)制器(AOM)的要求。
所述擴(kuò)束系統(tǒng)包括可用調(diào)整間隔進(jìn)行單色調(diào)焦以消除f-theta鏡頭軸向色差的雙分離鏡組和使掃描光點(diǎn)方形化的光欄。
所述合光鏡組由分光反光鏡組成，在藍(lán)色激光光路上的是反光鏡，在綠色激光光路上的是反綠透藍(lán)分光鏡，在紅色激光光路上的是反紅透藍(lán)綠分光鏡。
所述掃描鏡頭是f-theta鏡頭，由3塊透鏡組成，沿著光線(xiàn)入射方向依次是第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡，第一透鏡是厚的負(fù)透鏡，第二透鏡是正透鏡，第三透鏡也是正透鏡。
所述第一透鏡是負(fù)透鏡，彎向物方，玻璃折射率大于1.65，阿貝數(shù)小于30；第二透鏡是正透鏡，彎向像方；第三透鏡也是正透鏡，彎向像方。第二透鏡和第三透鏡間有較大的分離。第二、第三透鏡的玻璃折射率大于1.6，阿貝數(shù)大于50。
每片透鏡滿(mǎn)足下述關(guān)系-0.19＜f1′/f′＜-0.130.18＜f2′/f′＜0.260.43＜f3′/f′＜0.63其中，f′是掃描鏡頭的焦距，f1′是掃描鏡頭第一透鏡的焦距，f2′是掃描鏡頭第二透鏡的焦距，f3′是掃描鏡頭第三透鏡的焦距。
所述掃描鏡頭有如下結(jié)構(gòu)參數(shù)面序號(hào) 半徑厚度折射率阿貝數(shù)1(入瞳) ∞ 25 Air2-90.4 18.91.72 29.535000.0 1.7 Air4-1598.4 10.61.62 53.25-103.1469.1 Air6929.0 15.51.61 58.97-345.7 - Air第一個(gè)面是鏡頭左邊的空氣，第二個(gè)面是第一透鏡，第三個(gè)面是第一透鏡與第二透鏡間的空氣，第四個(gè)面是第二透鏡，第五個(gè)面是第二透鏡與第三透鏡間的空氣，第六個(gè)面是第三透鏡，第七個(gè)面是鏡頭右面的空氣。
所述掃描鏡頭后設(shè)有調(diào)整光路結(jié)構(gòu)的折疊反光鏡，把光路轉(zhuǎn)折90度再投射到感光成像介質(zhì)上。
f-theta鏡頭各光學(xué)元件和振鏡的相對(duì)位置是用一體化構(gòu)件由機(jī)械加工保證的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)保證運(yùn)行速度的情況下，取消了復(fù)雜昂貴的非球面光學(xué)校正系統(tǒng)；(2)靠不同色光電子信號(hào)的延時(shí)消垂直色差，用前置調(diào)焦消軸向色差，從而用簡(jiǎn)單的三片式掃描鏡頭實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的彩色掃描，達(dá)到了軸上軸外一致的只受衍射限制的彩色成像效果。


圖1為本實(shí)用新型的各部件按照光路設(shè)置的示意圖；
圖2為掃描鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為f-theta鏡頭與振鏡一體化的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中折疊反光鏡1、掃描鏡頭2、振鏡3、反紅透藍(lán)綠分光鏡4、反綠透藍(lán)分光鏡5、反光鏡6、擴(kuò)束系統(tǒng)7、光欄8、第一透鏡9、第二透鏡10、第三透鏡11、聲光調(diào)制器(AOM)12、紅色激光器13、綠色激光器14、藍(lán)色激光器15、聚焦縮束系統(tǒng)16、帶鏡筒的f-theta鏡頭17、連接座18。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該彩色掃描投影系統(tǒng)包括紅、綠、藍(lán)三色激光器13、14、15，掃描鏡頭2和成像介質(zhì)，紅、綠、藍(lán)三色激光器13、14、15與掃描鏡頭2之間按照光路入射方向依次設(shè)有3個(gè)擴(kuò)束系統(tǒng)3、1個(gè)3組元的合光鏡組4、5、6和1個(gè)振鏡3，激光器與擴(kuò)束系統(tǒng)7之間設(shè)有用于調(diào)制激光強(qiáng)度的聲光調(diào)制器(AOM)12，紅色激光器13與聲光調(diào)制器(AOM)12之間設(shè)有聚焦系統(tǒng)16，掃描鏡頭2后設(shè)有光路折疊反光鏡1，把光路轉(zhuǎn)折90度再投射到感光成像介質(zhì)上。
擴(kuò)束系統(tǒng)7包括可調(diào)間隔的雙分離鏡組和光欄8。合光鏡組由分光反光鏡組成，在藍(lán)色激光光路上的是反光鏡6，在綠色激光光路上的是反綠透藍(lán)分光鏡5，在紅色激光光路上的是反紅透藍(lán)綠分光鏡4。
掃描鏡頭是由3塊透鏡組成，沿著光線(xiàn)入射方向依次是第一透鏡9、第二透鏡10及第三透鏡11，第一透鏡9是厚的負(fù)透鏡，彎向物方，玻璃折射率大于1.65，阿貝數(shù)小于30；第二透鏡10是正透鏡，彎向像方；第三透鏡11也是正透鏡，彎向像方。第二透鏡10和第三透鏡11間有較大的分離。第二、第三透鏡10、11的玻璃折射率大于1.6，阿貝數(shù)大于50。f-theta鏡頭各光學(xué)元件和振鏡3的相對(duì)位置是用一體化構(gòu)件由機(jī)械加工保證的，結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，連接座18把帶鏡筒的f-theta鏡頭17與振鏡3固裝再一起。
三個(gè)前置變焦擴(kuò)束鏡組發(fā)出紅、綠、藍(lán)三個(gè)光束，經(jīng)過(guò)合光鏡組，形成為共軸線(xiàn)的單束，完成三光混色。然后，振鏡3使合成束通過(guò)f-theta鏡頭在接受介質(zhì)上掃描。f-theta鏡頭作用是把合成束聚焦在成像介質(zhì)上，f-theta鏡頭在感光介質(zhì)上形成的高斯光斑的大小由前置變焦擴(kuò)束鏡組調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償f-theta鏡頭的剩余軸向色差的目的，f-theta鏡頭的剩余垂軸色差(即二級(jí)光譜)被掃描電子系統(tǒng)矯正。
權(quán)利要求1.一種彩色掃描投影系統(tǒng)，包括紅、綠、藍(lán)三色激光器(13)、(14)、(15)，掃描鏡頭(2)和感光成像介質(zhì)，其特征在于掃描鏡頭(2)前面是一個(gè)振鏡(3)，振鏡(3)前面是1個(gè)3元組合的合光鏡組(4、5、6)，合光鏡組(4、5、6)前面是三個(gè)擴(kuò)束系統(tǒng)(7)，擴(kuò)束系統(tǒng)(7)前面是紅、綠、藍(lán)三色激光器(13)、(14)、(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述激光器與擴(kuò)束系統(tǒng)之間設(shè)有聲光調(diào)制器AOM(12)用于調(diào)制激光強(qiáng)度，聲光調(diào)制器核心光學(xué)部件是聲光晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述紅色激光器(13)與聲光調(diào)制器AOM(12)之間設(shè)有用于對(duì)紅色激光光束整形聚焦的聚焦縮束系統(tǒng)(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述擴(kuò)束系統(tǒng)(7)包括可用調(diào)整間隔進(jìn)行單色調(diào)焦以消除f-theta鏡頭軸向色差的雙分離鏡組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述擴(kuò)束系統(tǒng)(7)包括可用于使掃描光點(diǎn)方形化的光欄(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述合光鏡組(4、5、6)由分光反光鏡組成，在藍(lán)色激光光路上的是反光鏡(6)，在綠色激光光路上的是反綠透藍(lán)分光鏡(5)，在紅色激光光路上的是反紅透藍(lán)綠分光鏡(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述掃描鏡頭(2)是f-theta鏡頭，由3塊透鏡組成，沿著光線(xiàn)入射方向依次是第一透鏡(9)、第二透鏡(10)及第三透鏡(11)，第一透鏡(9)是厚的負(fù)透鏡，第二透鏡(10)是正透鏡，第三透鏡(11)也是正透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡(9)是負(fù)透鏡，彎向物方，玻璃折射率大于1.65，阿貝數(shù)小于30；第二透鏡(10)是正透鏡，彎向像方；第三透鏡(11)也是正透鏡，彎向像方，第二透鏡和第三透鏡間有較大的分離；第二、第三透鏡的玻璃折射率大于1.6，阿貝數(shù)大于50。
9.根據(jù)權(quán)利7所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于每片透鏡滿(mǎn)足下述關(guān)系-0.19＜f1′/f′＜-0.130.18＜f2′/f′＜0.260.43＜f3′/f′＜0.63其中，f′是掃描鏡頭的焦距，f1′是掃描鏡頭第一透鏡的焦距，f2′是掃描鏡頭第二透鏡的焦距，f3′是掃描鏡頭第三透鏡的焦距。
10.根據(jù)權(quán)利7所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述掃描鏡頭有如下結(jié)構(gòu)參數(shù)面序號(hào)半徑厚度折射率阿貝數(shù)1(入瞳) ∞ 25 Air2 -90.4 18.91.72 29.53 5000.0 1.7 Air4 -1598.4 10.61.62 53.25 -103.1469.1 Air6 929.0 15.51.61 58.97 -345.7 - Air。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色掃描投影系統(tǒng)，其特征在于所述掃描鏡頭后設(shè)有調(diào)整光路結(jié)構(gòu)的折疊反光鏡(1)，把光路轉(zhuǎn)折90度。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及彩色照片沖曬領(lǐng)域，特別是一種彩色掃描投影系統(tǒng)，包括紅、綠、藍(lán)三色激光器，掃描鏡頭，其特點(diǎn)是掃描鏡頭前面是一個(gè)振鏡，振鏡前面是1個(gè)3元組合的合光鏡組，合光鏡組前面是三個(gè)擴(kuò)束系統(tǒng)，擴(kuò)束系統(tǒng)前面是紅、綠、藍(lán)三色激光器。把振鏡技術(shù)和f－theta鏡頭結(jié)合、把電調(diào)信號(hào)保證不同色點(diǎn)重合技術(shù)和f－theta鏡頭，在排除非球面光學(xué)系統(tǒng)的情況下，實(shí)現(xiàn)高速、高質(zhì)量印像掃描，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成像質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B9/12GK2876815SQ200520119688
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者陳振華 申請(qǐng)人:廣東易美圖數(shù)碼影像科技有限公司