一種能自動調整鏡頭焦距的電腦制版設備制造技術

本實用新型專利技術涉及一種能自動調整鏡頭焦距的電腦制版設備。包括光學掃描平臺和滾筒，在光學掃描平臺上設有成像用光源、成像鏡頭，其特征是所述光學掃描平臺上設有與控制模塊電連接的距離檢測裝置，所述距離檢測裝置與鏡頭相連，所述鏡頭設置在導軌上，所述鏡頭與控制鏡頭移動的電機相連，所述電機與控制模塊電連接。本實用新型專利技術結構簡單合理，消除了溫度和機構磨損對成像焦距的影響，提高了設備的成像質量。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種能高精度輸出激光圖形的電腦制版設備，特別是 電腦制版設備中的自動調焦裝置。 背條技術-中國專利ZL03202784.2公開了一種自動調焦和溫度補償的激光照排 設備的結構。為了補償由于溫度變化而引起的成像鏡頭的焦距變化，該專 利通過采用測量照排機內部的環境溫度，然后査找某一溫度所對應的焦距， 用調整裝置將鏡頭的焦距調整至該位置。這種裝置存在以下缺點l.精度 低，性能不穩定。由于該裝置本質上是一個開環控制系統，從自動控制理 論可知，開環控制系統具有精度低，性能不穩定的缺點，如果由于干擾等 原因使控制系統產生了移動誤差，那么這個誤差將永遠留在系統內部，隨 著調整次數的增加，這些誤差會積累起來，直到超過誤差的允許值，此時 系統就不能正常工作，必須用人工重新對系統進行調整，使鏡頭的焦距回 到工作范圍內才行；2.溫度測量不夠準確。由于滾筒需要旋轉，因此無法 直接測量滾筒的溫度，只能用照排機內部的環境溫度來代替，這只能是滾 筒溫度的近似值，不能反映滾筒的真實溫度，所以控制上必定存在誤差； 3.控制能力差。對于非溫度引起的誤差，如磨損等原因產生的誤差不能進 行補償。
技術實現思路
本技術主要解決了上述裝置精度低，性能不穩定，溫度測量不夠 準確控制存在誤差，以及控制能力差的問題，提供了一種采用閉環的調焦 控制方法，能夠使光學系統的焦距精確而穩定，不受設備的工作溫度和磨 損的影響的自動調焦的電腦制版設備。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是 一種能自動調整鏡、、r A口口rVi dn吐Alltel々 Gdtb吐ztilW::A々^+;^AlA^^"fc"i"kB:^/厶壬n磁齒 允光學掃描平臺上設有成像用光源、成像鏡頭，其特征在于所述光學掃描 平臺上設有與控制模塊電連接的距離檢測裝置，所述距離檢測裝置與鏡頭 相連，所述鏡頭設置在導軌上，所述鏡頭與控制鏡頭移動的電機相連，所 述電機與控制模塊電連接。上面所述的滾筒兩端通過軸承安裝在機架上， 滾筒的一個軸端和滾筒驅動裝置相連，機架上還固定有掃描平臺導軌，光 學掃描平臺設置于掃描平臺導軌上，所述掃描平臺導軌的中心線與滾筒的 中心線相互平行，以確保成像時鏡頭的移動方向。本技術的控制模塊可以是單獨的，也可以和制版設備的其它電路 組合在一起，該電路除了測量距離和驅動調焦電機的功能外，它還可以包 含與上位機通訊的功能，顯示的功能，故障報警的功能和數據存貯的功能 等。每次制版前，首先測量鏡頭和滾筒成像面間的距離，然后與設定值進 行比較，如這個距離與設定值存在偏差，不論這個偏差是什么原因(包括 溫度、磨損等)造成的，只要測量值和設定值存在偏差，控制電路都能夠 驅動調焦電機，將鏡頭移動到設計位置，從而確保制版設備始終保持在精確對焦的狀態，穩定地運轉。作為上述方案的一種優選方案，在光學掃描平臺上固定有一個小電機, 在電機轉軸上連接有螺桿，螺桿上設有螺母，該螺母與鏡頭相固定，同時， 光學掃描平臺上還固定有控制鏡頭移動方向的導軌，鏡頭設置在該導軌的 滑塊上。上述螺桿、螺母和導軌構成了鏡頭移動機構，本技術也可以 采用凸輪機構，還可以是連桿機構。在所述的鏡頭移動機構上還可以設有 間隙消除機構。作為上述方案的一種優選方案，所述距離檢測裝置通過剛性構件與鏡 頭相固定或直接固定在鏡頭的外殼上。作為上述方案的一種優選方案，所述鏡頭的光軸與距離檢測裝置處于 同一高度，鏡頭到滾筒的距離與設計值相等。作為上述方案的一種優選方案，所述光源可以是各種激光器，包括氣 體激光器、固體激光器和半導體激光器。作為上述方案的一種優選方案，所述光源為一個或者若干個。所述光 源還包含光電調制裝置，光路控制和整形用的光學鏡片等。作為上述方案的一種優選方案，在電機轉軸和螺桿之間設有減速裝置。 所示的減速裝置可以為減速箱。作為上述方案的一種優選方案，所述鏡頭移動機構的導軌與滾筒的成 像面垂直，且與鏡頭的光學軸平行。本技術的優點是l.本技術的自動調焦裝置，由于采用了能 夠直接測量距離的距離檢測裝置，因此，能夠精確地對鏡頭進行定位，也 能夠實現無級調焦；2.本技術的自動調焦裝置，由于采用距離檢測裝置，因此，能夠剔除多種誤差，包因括溫度變化引起的熱脹冷縮造成的焦 距變化，調焦系統磨損引起誤差，以及調焦用的步進電機失步引起的誤差,且這些誤差永遠不會積累起來；3.本技術的自動調焦裝置，其控制電 路可以借助于通訊的方式用上位機進行控制，調整使用非常方便。以下結合附圖和實施例對本技術進一步說明。 附圖說明圖1是本技術的一種結構示意圖； 圖2是本技術的一種結構框圖。1—滾筒2_光源3—電機4一鏡頭5 —導軌6 —剛性構件 7 —螺桿8_螺母9一距離檢測裝置IO—控制模塊 ll一光學掃描平臺12 —傳動機構 13 —步進電機14一單片機 15—模數轉換電路16a、 16b —掃描平臺導軌具體實施方式下面通過實施例，并結合附圖，對本技術的技術方案作進一步的 說明。實施例1:根據圖1所示，電腦制版設備包括光學掃描平臺ll和滾筒l，所述滾 筒兩端通過軸承安裝在機架上，滾筒的一個軸端和滾筒驅動裝置相連，機 架上還固定有掃描平臺導軌，光學掃描平臺設置于掃描平臺導軌上，所述 掃描平臺導軌16a、 16b的中心線于滾筒的中心線相互平行。在光學掃描平 臺上設有成像用光源2和成像鏡頭4，所述光源可以設置一個或多個，可 以是各種激光器，包括氣體激光器、固體激光器和半導體激光器；除激光器外，光源還包含光電調制裝置，光路控制和整形用的光學鏡片等。在平臺上還設置有導軌5，所述鏡頭滑動連接于導軌上，該導軌與滾筒的成像 面垂直，且與鏡頭的光學軸平行。在鏡頭旁邊設置有驅動鏡頭移動的電機 3,該電機轉軸上連接有螺桿7，螺桿上設有螺母8，該螺母與鏡頭相固定， 所述螺桿、螺母和導軌共同組成了鏡頭移動機構，在鏡頭移動機構上還可 以設置減速裝置和消除間隙裝置。平臺上還設置有控制模塊10，該控制模 塊為以單片機為核心的控制電路，所述電機與控制模塊電連接。在鏡頭上 設有一距離檢測裝置9，該距離檢測裝置通過剛性構件6與鏡頭4相固定。 所述距離檢測裝置電連接到控制模塊上。 實施例2:本技術還可以采用另一種方式，所述光學掃描平臺11上設置與上 個實施例一樣，其中電機與鏡頭之間不是采用螺桿和螺母所組成的鏡頭移 動機構，而是是采用連桿機構構成鏡頭移動機構。當然本技術的鏡頭移動機構還可以采用其他可以用驅動鏡頭軸向 移動的機構，如齒輪加齒條的結構，也可以采用凸輪機構等。如圖2所示，電路開始工作后，在單片機14的控制下，首先用距離檢 測裝置9(工業用的傳感器)測量鏡頭4和滾筒1表面的距離，產生4 20mA 或1~5V的標準電信號，然后用模數轉換電路15將這個測量信號轉換為數 字量，單片機14根據機械系統的傳動比等參數將這個數字量換算成步進電 機的步進脈沖數，驅動步進電機13轉動相應的角度，在傳動機構12的帶 動下，鏡頭4便可移動到所需的位置。權利要求1.一種能自動調整鏡頭焦距的電腦制版設備，所述電腦制版設備包括光學掃描平臺和滾筒，在光學掃描平臺上設有成像用光源、成像鏡頭，其特征在于所述光學掃描平臺(1)上設有與控制模塊(1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能自動調整鏡頭焦距的電腦制版設備，所述電腦制版設備包括光學掃描平臺和滾筒，在光學掃描平臺上設有成像用光源、成像鏡頭，其特征在于：所述光學掃描平臺（１）上設有與控制模塊（１０）電連接的距離檢測裝置（９），所述距離檢測裝置與鏡頭（４）相連，所述鏡頭設置在導軌（５）上，所述鏡頭（４）與控制鏡頭移動的電機（３）相連，所述電機與控制模塊（１０）電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭烈鋒，
申請(專利權)人：鄭烈鋒，柴忠華，
類型：實用新型
國別省市：86[中國|杭州]