СВЕТОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СВЕТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОБЪЕКТА Российский патент 2018 года по МПК B41J2/45 G03F7/20 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к световой установке для обеспечения света для обработки объекта. Изобретение относится далее, к обрабатывающей установке, способу обработки и компьютерной программе обработки для обработки объекта в рабочей плоскости.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

US 2004/0046860 раскрывает лазерный принтер, содержащий двухмерную решетку поверхностно-излучающих лазеров с вертикальным резонатором (VCSEL) и оптический блок отображения для отображения двухмерной решетки VCSEL-лазеров на рабочую плоскость. Оптический блок отображения должен быть технически относительно сложным и иметь относительно большие размеры для того, чтобы обеспечивать высокое качество отображения без значительных оптических аберраций, что необходимо для высококачественной лазерной печати.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является представление световой установки для обеспечения света для обработки объекта с высоким качеством, в которой может быть использован относительно небольшой оптический блок отображения. Дополнительной задачей настоящего изобретения является предоставление обрабатывающей установки, способа обработки и компьютерной программы обработки для обработки объекта в рабочей плоскости, которые могут использовать эту световую установку.

В первом аспекте настоящего изобретения представлена световая установка для обеспечения света для обработки объекта, при этом световая установка содержит:

- кольцо источников света для генерации обрабатывающего света для обработки объекта,

- блок отображения для отображения кольца источников света на рабочую плоскость, в которой находится объект, который должен быть обработан,

причем кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы так, что отображения источников света в рабочей плоскости распределены эквидистантно в направлении, являющемся параллельным диаметру отображенного кольца в рабочей плоскости.

Высококачественное отображение кольца источников света на рабочую плоскость может быть обеспечено посредством относительно небольшого и технически простого блока отображения, такого как оптическая линза. Поэтому блок отображения может быть относительно небольшим и технически простым оптическим элементом, при этом блок отображения все еще обеспечивает высококачественное отображение кольца источников света. Более того, поскольку кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы таким образом, что изображения источников света в рабочей плоскости распределены эквидистантно в направлении, являющемся параллельным диаметру отображенного кольца в рабочей плоскости, световая установка может быть легко использована в обрабатывающей установке для обработки объекта, такой как однородная обработка этого объекта вдоль оси, являющейся параллельной диаметру отображенного кольца. Таким образом, световая установка может быть использована, чтобы обеспечивать высококачественную обработку объекта без потребности в относительно громоздком и технически сложном блоке отображения. Это может привести также к уменьшенной стоимости производства световой установки.

Источники света кольцевой компоновки, предпочтительно, скомпонованы таким образом, что центры источников света размещены внутри области между двумя концентричными окружностями, определяющими кольцо. Предпочтительно, радиус внутренней окружности составляет более чем 50%, более предпочтительно, - более чем 75%, и еще более предпочтительно, - более чем 90% от радиуса внешней окружности. Кольцо источников света и блок отображения, предпочтительно, подобраны так, что центральное кольцо, которое размещено по центру между внутренней окружностью и внешней окружностью кольца, отображено на рабочую плоскость наиболее резко.

Источники света, предпочтительно, являются индивидуально адресуемыми и адаптированы для генерации световых импульсов. Световые импульсы разных источников света могут подаваться не одновременно, а последовательно. Таким образом, в рабочей плоскости может присутствовать не полностью отображенное кольцо, а только часть, сгенерированная соответствующим источником света, обеспечивающим соответствующий световой импульс. Источники света, предпочтительно, являются лазерами, а именно, VCSEL лазерами.

Конфигурация источников света и блока отображения описана такой, что отображения источников света в рабочей плоскости распределены эквидистантно в направлении, являющемся параллельным диаметру отображенного кольца в рабочей плоскости, то есть, отображенное кольцо содержит диаметр, который определяет направление, в котором отображения источников света эквидистантно распределены. Альтернативно, эта конфигурация могла бы также быть описана такой, что математические проекции отображений источников света на диаметр отображенного кольца в рабочей плоскости распределены эквидистантно, при этом математическая проекция выполнена вдоль линии, являющейся нормальной к диаметру, и при этом соответствующая математическая проекция и соответствующее отображение имеют одни и те же размеры. Поскольку математические проекции отображений распределены эквидистантно вдоль диаметра отображенного кольца, то расстояния между центрами соседних математических проекций вдоль диаметра, предпочтительно, подобны для разных пар соседних математических проекций, при этом соседние математические проекции могут перекрываться, могут быть смежными одна с другой, или же между соседними математическими проекциями могут быть зазоры.

Таким образом, в одном варианте осуществления кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы так, что математические проекции отображений источников света на диаметр отображенного кольца в рабочей плоскости являются смежными одна с другой, то есть, в одном варианте осуществления источники света скомпонованы так, что нет никакого зазора между соседними математическими проекциями отображений источников света на диаметр отображенного кольца в рабочей плоскости, кроме того, нет никакого перекрытия между этими математическими проекциями. Это приводит к световой установке, которая может быть использована обрабатывающей установкой для обеспечения обработки объекта с еще более увеличенной степенью однородности вдоль диаметра.

В другом варианте осуществления кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы так, что проекции отображений источников света на диаметр отображенного кольца в рабочей плоскости перекрываются. Это дает возможность для повышенного пространственного разрешения при обработке объектов вдоль диаметра. В еще одном варианте осуществления кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы так, что существует зазор между соседними математическими проекциями отображений источников света на диаметр отображенного кольца в рабочей плоскости.

В одном варианте осуществления отображенное кольцо образует в рабочей плоскости окружность, которая имеет радиус R, определенный как , где N есть количество источников света, а р есть шаг изображений, то есть, расстояние между центрами соседних отображений источников света в рабочей плоскости в направлении диаметра. Кольцо источников света и блок отображения могут быть сконфигурированы так, что положения отображений источников света в направлении, являющемся перпендикулярным диаметру, определены целыми кратными расстояния между соседними источниками света в направлении диаметра. Если световая установка содержится в составе такой обрабатывающей установки, как печатающая установка для обработки объекта, которая содержит перемещающий блок для перемещения объекта и световой установки по отношению друг к другу в направлении перемещения, это может дать возможность более легкой концепции обрабатывающей установки, поскольку временная задержка между разными пикселями, то есть между различными отображениями источников света, всегда есть целое кратное относительной скорости между световым устройством и объектом, деленное на расстояние в пикселях в направлении перемещения.

В другом аспекте представленного изобретения обеспечена обрабатывающая установка для обработки объекта, при этом обрабатывающая установка содержит световую установку. Обрабатывающая установка предпочтительно содержит перемещающий блок для перемещения объекта и световой установки по отношению друг к другу в направлении перемещения, при этом направление перемещения перпендикулярно диаметру отображенного кольца. Дополнительно является предпочтительным, что обрабатывающая установка содержит блок управления для управления по меньшей мере одним из светового устройства и перемещающего блока так, чтобы время работы, когда перемещающий блок перемещает световую устройству и объект относительно друг друга, импульсы света разных источников света образовывают прямую линию на объекте в рабочей плоскости. Таким образом, объект может быть обработан построчно с высоким качеством, в то время как этот объект и световая установка перемещаются относительно друг друга. Например, объект, в то время как этот объект построчно обрабатывается, может быть скомпонован на ремне конвейера или на другой перемещающем блоке для перемещения объекта относительно световой установки, пока объект построчно обрабатывается.

Обрабатывающая установка, предпочтительно, адаптирована для выполнения по меньшей мере одной из следующих процедур: печати, плавки, спекания. Печать может быть прямой печатью, когда свет, обеспеченный световой установкой, напрямую вносит изменения, например, цвета и/или отражательной способности объекта, или печать может быть опосредованной печатью, при которой свет, обеспеченный световой установкой, производит тепло, которое изменяет, например, цвет, отражательную способность и/или форму объекта. Печать может также включать в себя подготовку печатных форм, которые могут рассматриваться как объект, при этом печатные формы могут быть напрямую или опосредованно подвергнуты воздействию света, и при этом могут быть обеспечены вызванные светом или теплом изменения адгезии водо- или масляно-иммерсионных красок. Обрабатывающая установка может быть адаптирована для выполнения печатного процесса «компьютер - форма» (computer-to-plate, СТР).

В еще одном аспекте представленного изобретения представлен способ обработки для обработки объекта, при этом способ обработки содержит:

- генерацию обрабатывающего света для обработки объекта посредством кольца источников света;

- отображение кольца источников света на рабочую плоскость, в которой объект должен быть обработан, посредством блока отображения, при этом отображения источников света в рабочей плоскости распределены эквидистантно в направлении, являющемся параллельным диаметру отображенного кольца в рабочей плоскости;

- перемещение объекта и световой установки по отношению друг к другу в направлении перемещения посредством перемещающего блока, при этом направление перемещения перпендикулярно диаметру отображенного кольца.

В еще одном аспекте представленного изобретения представлена компьютерная программа обработки для обработки объекта в рабочей плоскости, при этом компьютерная программа обработки содержит средство программных кодов для побуждения обрабатывающей установки, как она определена в п. 9 формулы изобретения, приводить в исполнение этапы способа обработки, как определено в п. 14, когда эта компьютерная программа обработки исполняется на компьютере, управляющем обрабатывающей установкой.

Следует понимать, что световая установка по п. 1, обрабатывающая установка по п. 9, способ обработки по п. 14 и компьютерная программа обработки по п. 15 имеют подобные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы.

Следует понимать, что предпочтительным вариантом осуществления изобретения может быть также любая комбинация зависимых пунктов с соответствующим независимым пунктом.

Эти и другие объекты изобретения станут очевидными и осознанными при обращении к описанным далее вариантам осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

НА ЧЕРТЕЖАХ:

ФИГ. 1 схематично и для примера показывает вариант осуществления обрабатывающей установки для обработки объекта.

Фиг. 2 схематично и для примера иллюстрирует компоненты световой установки обрабатывающей установки.

Фиг. 3 схематично и для примера иллюстрирует компоновку источников света световой установки.

Фиг. 4 схематично и для примера иллюстрирует отображение компоновки источников света, показанных на фиг. 3, как оно сгенерировано блоком отображения световой установки.

Фиг. 5 схематично и для примера иллюстрирует дополнительное возможное кольцо источников света световой установки.

Фиг. 6 схематично и для примера иллюстрирует отображение компоновки источников света, показанных на фиг. 5, как оно сгенерировано блоком отображения световой установки.

Фиг. 7 показывает последовательность операций, иллюстрирующую для примера вариант осуществления способа обработки для обработки объекта.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 схематично и для примера показывает вариант осуществления обрабатывающей установки для обработки объекта. Обрабатывающая установка 1 содержит световую установку 2 для обеспечения света 4, который используется для обработки объекта 3. Обрабатывающая установка 1 дополнительно содержит перемещающий блок 5 типа ременного конвейера для перемещения объекта 3 в направлении 6 перемещения, чтобы дать возможность обрабатывающей установке 1 обрабатывать различные части объекта 3. Обрабатывающая установка дополнительно содержит блок 7 управления для управления по меньшей мере одним из световой установки 2 и перемещающего блока 5 так, чтобы во время работы, когда перемещающий блок 5 перемещает объект 3 относительно световой установки 2, импульсы света от разных источников света образовывали на объекте 3 прямую линию, которая является перпендикулярной направлению 6 перемещения. Это позволяет обрабатывающей установке 1 обрабатывать объект 3 построчно. Обрабатывающая установка 1 может быть адаптирована для выполнения по меньшей мере одного из процедуры печати, процедуры плавки и процедуры спекания посредством использования света 4 световой установки 2 для обработки объекта. В частности, обрабатывающая установка 1 может быть адаптирована для выполнения процесса СТР печати.

Фиг. 2 схематично и для примера показывает вариант осуществления световой установки 2 более подробно. Световая установка 2 содержит компоновку 8 источников света, которая проиллюстрирована на фиг. 3. Компоновка источников света представляет собой кольцо 11 источников 12 света, чтобы генерировать свет 4 для обработки объекта 3. Световая установка 2 дополнительно содержит блок 9 отображения для отображения кольца 11 источников 12 света на рабочую плоскость 16, в которой обрабатывается объект 3. Источники 12 света расположены на окружности 13, имеющей первый диаметр 14 и второй диаметр 15. В этом варианте осуществления источники 12 света расположены на окружности 13 так, чтобы соответствующий центр соответствующего источника 12 света совпадал с окружностью 13.

Блок 9 отображения может быть простой линзой, ахроматом, асферической линзой, дублетом или объективом, содержащим две или более линз.

Отображенное кольцо 17, образованное из отображений 18 источников света в рабочей плоскости 16, схематично и для примера проиллюстрировано на фиг. 4. Отображения 18 источников света размещены на окружности 21, имеющей первый диаметр 19 и второй диаметр 20. Кольцо 11 источников 12 света и блок 9 отображения сконфигурированы так, что математические проекции отображений 18 источников света на первый диаметр 19 отображенного кольца 17 в рабочей плоскости 16 распределены эквидистантно. Другими словами, в направлении, являющемся параллельным первому диаметру 19, отображения 18 источников света распределены эквидистантно. Более того, в этом варианте осуществления кольцо 11 источников 12 света и блок 9 отображения сконфигурированы так, что математические проекции отображений 18 источников света на первый диаметр 19 отображенного кольца 17 в рабочей плоскости 16 являются смежными друг с другом. Таким образом, источники 12 света скомпонованы так, что нет никакого зазора между соседними математическими проекциями отображений 18 источников света на первый диаметр 19 отображенного кольца 17 в рабочей плоскости 16, и что нет также никакого перекрывания этих математических проекций.

Отображенное кольцо 21, предпочтительно, имеет радиус R, который может быть определен посредством следующего уравнения:

где N указывает количество источников 12 света, которое в этом варианте осуществления равно 16, и где р указывает шаг между соседними отображениями 18 источников света в рабочей плоскости 16 в направлении первого диаметра 19. Этот первый диаметр 19 можно рассматривать, как определяющий ось х, и перпендикулярный второй диаметр 20 можно рассматривать, как определяющий ось у. В координатной системе, определенной осью х и осью у, положения отображений 18 источников света могут быть определены посредством следующих уравнений:

В этом варианте осуществления ширина отображений 18 в направлении х подобна шагу р этих отображений 18, то есть, подобна расстоянию между центрами соседних отображений 18 в направлении х. Таким образом, если предположено, что блок 9 отображения имеет коэффициент увеличения М, то в уравнениях (1) и (2) шаг р отображений может быть заменен на произведение ширины источников света в направлении х на коэффициент увеличения М.

В уравнении (3) берется знак "плюс", если индекс i нечетный, и знак "-", если индекс i четный, или наоборот.

Источники 12 света являются индивидуально адресуемыми VCSEL-лазерами. Они скомпонованы так, чтобы направление 6 перемещения, в котором объект 3 движется относительно световой установки 2, было перпендикулярно первому диаметру 14 кольца 11 источников 12 света и, таким образом, перпендикулярно первому диаметру 19 отображенного кольца 17. Это позволяет получать отображения 18 источников света, смежные вдоль прямой линии, перпендикулярной направлению 6 перемещения объекта 3, чтобы дать возможность обрабатывающей установке 1 обрабатывать объект 3 построчно.

На фиг. 3 и 4 центры источников 12 света и, соответственно, отображений 18 совпадают с соответствующими окружностями 13, 21, на которых скомпонованы источники 12 света и, соответственно, отображения 18. Однако источники света и отображения источников 12 света могут быть скомпонованы на соответствующей окружности также и другим образом для обеспечения соответствующей кольцевой компоновки. Например, как схематично и для примера показано на фиг. 5 и 6, кольцо 22 источников 23 света и блок 9 отображения могут быть сконфигурированы так, чтобы положения отображений 28 источников света в направлении, перпендикулярном первому диаметру 29, определялись целыми кратными одной и той же постоянной величины, причем эта одна и та же постоянная величина, предпочтительно, является шагом отображений 28 источников света в направлении первого диаметра 29. Таким образом, координаты y отображений 28 источников света могут быть целыми кратными шага отображений 28 источников света в направлении х. Кроме того, в этом примере источники 23 света образуют кольцевую компоновку 22, при этом в этом примере центры источников 23 света не обязательно совпадают с окружностью 24, вдоль которой скомпонованы источники 23 света.

На практике окружность 24 и, таким образом, кольцо 22 имеют первый диаметр 25 и второй диаметр 26, перпендикулярный первому диаметру 25. Показанное на фиг. 6 отображенное кольцо 27 содержит отображения 28, которые скомпонованы вдоль окружности 31, имеющей первый диаметр 29, который соответствует первому диаметру 25 кольца 22 источников 23 света, и второй диаметр 30, который соответствует второму диаметру 26 кольца 22 источников 23 света. Кроме того, в этом примере первый диаметр 29 образует ось х, а второй диаметр образует ось у. Радиус окружности 31 кольца 27 отображений 28 и координат х отображений 28 определены вышеуказанными уравнениями (1) и (2). Координаты y соответствуют соответствующей ближайшей координате y, которая является целым кратным расстояния между соседними источниками света в направлении диаметра по отношению к y-положениям, определенным посредством уравнения (3), то есть, в этом примере координаты y, определенные уравнением (3), смещены к ближайшему целому y-положению, определенному целым кратным расстояния между соседними источниками света в направлении диаметра, то есть, в направлении х.

Далее в качестве примера со ссылками на последовательность операций, показанную на фиг. 7, будет описан вариант осуществления способа обработки для обработки объекта в рабочей плоскости.

На этапе 101 генерируется обрабатывающий свет для обработки объекта кольцом источников света. На этапе 102 кольцо источников света отображается на рабочую плоскость, в которой должен обрабатываться объект, посредством блока 9 отображения, при этом проекции отображений источников света на диаметр отображенного кольца в рабочей плоскости распределены эквидистантно. Кроме того, на этапе 102 объект и световая установка перемещаются относительно друг друга в направлении перемещения посредством перемещающего блока 5, при этом направление перемещения перпендикулярно диаметру отображенного кольца. Это позволяет в способе обработки на этапе 102 обрабатывать объект построчно, и при этом каждая линия расположена перпендикулярно направлению перемещения. В частности, по меньшей мере одно из световой установки и перемещающего блока управляется так, что когда перемещающий блок перемещает световую установку и объект относительно друг друга, световые импульсы разных источников света образуют прямую линию на объекте в рабочей плоскости. В одном варианте осуществления перемещающий блок перемещает объект с постоянной скоростью по отношению к световой установке, при этом блок управления управляет световой установкой так, что при данной постоянной скорости световые импульсы, то есть, отображения источников света образуют прямые линии на объекте параллельные для его обработки, и при этом прямые линии перпендикулярны направлению перемещения.

VCSEL-лазеры особенно пригодны для печати, в частности, для СТР-печати, а также для селективной лазерной плавки и селективного лазерного спекания вследствие многих преимуществ по сравнению с лазерами с торцевым излучением, такими как возможность компоновок двухмерных решеток с индивидуальной адресацией и форм кольцевого пучка. Для электрического разделения между соседними VCSEL-лазерами необходим минимальный зазор. Вообще говоря, для достижения на объекте плотной пиксельной картины, в частности, на печатаемом объекте, два или более рядов лазерных источников смещены относительно друг друга. Такая конфигурация является идейно простым дизайном для обеспечения возможности индивидуального электрического контактирования. Однако если такая двухмерная решетка VCSEL-лазеров должна быть отображена на рабочую плоскость, то возникают проблемы. Например, чтобы быть экономически эффективной, и чтобы можно было иметь компактные модули, отображающая оптика, как правило, должна иметь небольшие размеры, но небольшая отображающая оптика нуждается в коротких фокусных расстояниях поэтому часто страдает от кривизна поля и асферической аберрации и комы. Коррекция этих оптических погрешностей в отображенной решетке VCSEL-лазеров требует технически очень сложных и дорогостоящих оптических модулей. Для того чтобы преодолеть эти недостатки известных систем, в установке отображения, описанной ранее со ссылками на фиг. с 1 по 6, VCSEL-лазеры скомпонованы так, чтобы образовывать отдельные пиксели, расположенные на кольце с таким радиусом, чтобы проекции на ось х давали плотную пиксельную картину. Оптические аберрации для источников на этом радиусе могут быть скорректированы с использованием менее сложных оптических модулей по сравнению с такими системами, как вышеописанные известные системы, содержащие полные двухмерные VCSEL-лазерные решетки. Таким образом, кольцевая компоновка повышает качество отображения пикселей и, в то же время, сокращает стоимость отображающей оптики. Кроме того, могут быть уменьшены также и тепловые перекрестные наводки между VCSEL-лазерами.

Блок управления может быть адаптирован для вычисления необходимых временных задержек для отдельных каналов, то есть, для отдельных источников света, по координатам y отображений источников света. Если координаты y отображений источников света определены целыми кратными расстояния между соседними изображениями источников света в направлении первого диаметра, то есть, если компоновка VCSEL-лазеров хоть не на много отличается от идеальной кольцевой формы, то вычисленные временные задержки между световыми импульсами соседних источников света в направлении х являются целыми кратными времени между двумя импульсами каждого канала, то есть, времени между двумя световыми импульсами одного и того же источника света. Это может упростить управление световой установкой или перемещающим блоком.

Хотя в вышеописанных вариантах осуществления кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы таким образом, что проекции отображений источников света на первом диаметре отображенного кольца в рабочей плоскости являются смежными по отношению друг к другу, так что нет никакого зазора между соседними математическими проекциями и нет также и никакого перекрытия между соседними математическими проекциями, в других вариантах осуществления кольцо источников света и блок отображения могут также быть сконфигурированы так, чтобы математические проекции отображений источников света на первый диаметр отображенного кольца в рабочей плоскости перекрывались, или так, чтобы между соседними математическими проекциями были зазоры.

Хотя в вышеописанных вариантах осуществления световая установка содержит некоторые кольцевые компоновки источников света, в других вариантах осуществления световая установка может содержать также и другую кольцевую компоновку. Например, источники света могут быть скомпонованы так, чтобы центры источников света размещались на кольце, определенном областью между внутренней окружностью и внешней окружностью, при этом радиус внутренней окружности, предпочтительно, составляет более чем 50%, более предпочтительно, - более чем 75%, и еще более предпочтительно, - более чем 90% от радиуса внешней окружности.

Объект может быть конечным объектом, который должен быть обработан посредством прямого приложения к объекту излучения источников света, или же объект может быть промежуточным объектом, который обработан светом источников света, при этом промежуточный объект может быть использован для обработки следующего объекта. Например, промежуточный объект может быть фоточувствительным, таким как вращающийся барабан или цилиндр лазерного принтера, который может быть обработан светом кольца источников света, для того чтобы лазерный принтер мог использовать фоточувствительный барабан для лазерной печати нужного изображения или текста.

Специалистами в данной области, практически занимающиеся заявленным изобретением, в результате изучения чертежей, описания и приложенных пунктов формулы изобретения могут быть придуманы и реализованы другие изменения в раскрытые варианты осуществления.

В пунктах формулы слово "содержащий" не исключает присутствия других элементов или этапов, а признаки единственного числа не исключают множественности.

Один блок или устройство может выполнять функции нескольких позиций, упомянутых в пунктах формулы изобретения. Тот простой факт, что некоторые размеры упоминаются во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что для получения положительного эффекта не может быть использована комбинация этих размеров.

Управление обрабатывающей установкой в соответствии со способом обработки может выполняться посредством средства с программными кодами компьютерной программы и/или посредством специализированного оборудования.

Компьютерная программа может сохраняться или распространяться на соответствующем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставленный вместе с или как часть другого оборудования, но может также распространяться и другими способами, такими как через интернет или посредством других проводных или беспроводных телекоммуникационных систем.

Любые ссылочные знаки в пунктах формулы изобретения не должны истолковываться как ограничивающие его объем.

Изобретение относится к световой установке для обеспечения света для обработки объекта. Кольцо источников света генерирует обрабатывающий свет для обработки объекта, а блок отображения отображает кольцо источников света на рабочую плоскость, на которой находится объект, который должен быть обработан, при этом кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы так, что отображения источников света на рабочей плоскости распределены эквидистантно в направлении, являющемся параллельным диаметру изображенного кольца на рабочей плоскости. Такая компоновка кольца позволяет осуществлять высококачественное отображение посредством относительно небольшого и технически простого оптического элемента. Таким образом может быть обеспечена относительно небольшая световая установка, которая может быть использована для приложений, таких как лазерная печать.

Cветовая установка для обеспечения света для обработки объекта содержит кольцо источников света для генерации обрабатывающего света для обработки объекта, блок отображения, который отображает кольцо источников света на рабочую плоскость, в которой находится обрабатываемый объект. Кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы так, что проекции изображений источников света в рабочей плоскости распределены эквидистантно вдоль оси, принадлежащей указанной плоскости. Технический результат заключается в обеспечении высококачественного отображения посредством относительно небольшого и технически простого оптического элемента, что в свою очередь обеспечивает уменьшение габаритов световой установки, которая может быть использована для лазерной печати. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Световая установка для обеспечения света для обработки объекта, причем световая установка (2) содержит:

- кольцо (11, 22) источников света (12, 23) для генерации обрабатывающего света для обработки объекта (3),

- блок (9) отображения для отображения кольца (11, 22) источников (12, 23) света на рабочую плоскость (16), в которой объект (3) должен быть обработан, причем рабочая плоскость содержит первую ось и вторую ось, перпендикулярные друг другу,

причем кольцо (11, 22) источников света (12, 23) и блок (9) отображения сконфигурированы так, что математические проекции отображений (18, 28) источников света на первую ось рабочей плоскости (16) распределены эквидистантно.

2. Световая установка по п. 1, в которой кольцо (11, 22) источников света (12, 23) и блок (9) отображения сконфигурированы так, что математические проекции отображений (18, 28) источников света на первую ось рабочей плоскости (16) смежны одна другой.

3. Световая установка по п. 2, в которой отображенное кольцо образует в рабочей плоскости окружность, которая имеет радиус R, определенный как , причем N является количеством источников (12, 23) света, а р является шагом отображений источников света в рабочей плоскости (16) в направлении первой оси.

4. Световая установка по п. 1, в которой кольцо источников света и блок отображения сконфигурированы так, что математические проекции отображений источников света на первую ось рабочей плоскости перекрываются, или так, что существует зазор между соседними математическими проекциями отображений источников света на первую ось рабочей плоскости.

5. Световая установка по п. 1, в которой источники (12, 23) света являются индивидуально адресуемыми.

6. Световая установка по п. 1, в которой кольцо (22) источников (23) света и блок (9) отображения сконфигурированы так, что положения отображений (28) источников света в направлении второй оси определены целыми кратными расстояния между соседними источниками (23) света в направлении первой оси.

7. Световая установка по п. 1, в которой источники (12, 23) света являются лазерами.

8. Световая установка по п. 7, в которой источники (12, 23) света являются поверхностно-излучающими лазерами с вертикальным резонатором.

9. Обрабатывающая установка для обработки объекта, при этом обрабатывающая установка (1) содержит световую установку (2) по п. 1.

10. Обрабатывающая установка по п. 9, при этом обрабатывающая установка (1) дополнительно содержит перемещающий блок (5) для перемещения объекта (3) и световой установки (2) по отношению друг к другу в направлении (6) перемещения, при этом направление (6) перемещения перпендикулярно первой оси рабочей плоскости.

11. Обрабатывающая установка по п. 10, причем обрабатывающая установка (1) дополнительно содержит блок (7) управления для управления по меньшей мере одним из световой установки (2) и перемещающего блока (5) так, что во время работы, когда перемещающий блок (5) перемещает световое устройство (2) и объект (3) относительно друг друга, импульсы света от разных источников (12, 23) света образуют прямую линию на объекте (3) в рабочей плоскости (16).

12. Обрабатывающая установка по п. 9, причем обрабатывающая установка (1) адаптирована для выполнения по меньшей мере одной из следующих операций: печати, плавки, спекания.

13. Обрабатывающая установка по п. 12, причем обрабатывающая установка (1) адаптирована для выполнения печатного процесса «компьютер - форма».

14. Способ обработки для обработки объекта, причем способ обработки содержит:

- генерацию обрабатывающего света для обработки объекта (3) посредством кольца (11, 22) источников (12, 23) света;

- отображение кольца (11, 22) источников света на рабочую плоскость (16), в которой объект (3) должен быть обработан посредством блока (9) отображения, причем рабочая плоскость содержит первую ось и вторую ось, перпендикулярные друг другу, при этом математические проекции отображений (18, 28) источников света на первую ось рабочей плоскости (16) распределены эквидистантно;

- перемещение объекта (3) и световой установки (2) по отношению друг к другу в направлении (6) перемещения посредством перемещающего блока (5), причем направление (6) перемещения перпендикулярно первой оси рабочей плоскости.

15. Считываемый компьютером носитель для обработки объекта в рабочей плоскости, причем считываемый компьютером носитель содержит средство программных кодов для побуждения обрабатывающей установки (1) по п. 9 приводить в исполнение этапы способа обработки по п. 14, когда упомянутый считываемый компьютером носитель считывается и средство программных кодов исполняется на компьютере, управляющем обрабатывающей установкой (1).