专利名称：激光散斑接触网屏及制造用的光学系统的制作方法
技术领域：
本发明属于彩色印刷与印染领域的重要技术。
接触网屏是彩色制版中的编码元件，按网目结构可以分为规则网目与随机网目两类。制作规则网目的接触网屏采用图1所示的光学系统(见U.S.3493381)，其中1为光源，2是光圈，3是十字线屏，4是感光胶片。迄今为止，国内外还没有制造随机网目接触网屏的光学系统。因而把随机网点印刷列为特种印刷，如珂罗版印刷和无网印刷等，其特点是没有一张进行照相加网的接触网屏。规则网目的接触网屏用于彩色制版时，需要有角度加网，当角度出现偏差时，还会出现龟纹。采用珂罗版或无网印刷工艺时，虽能得到随机网点图象，但因工艺复杂，技术上难予掌握，而且印版的耐印力低，因而无法在印刷上大量推广和应用。
本发明的目的旨在设计一个光学系统，能制造随机网目结构的接触网屏。从而将胶印与随机网目印刷二者的优点集于一体而屏弃掉二者的弱点。因为有了随机网目的接触网屏，就可以象规则网目的接触网屏那样进行照相加网制版，最后采用胶印机印刷，这就解决了珂罗版印刷与无网印刷中印版的耐印力低和工艺复杂的问题;同时，又因网目是随机结构的，因而在照相分色时，可以无角度加网，并且在印刷成品中不会出现龟纹，节省了成本，提高了效率。该项技术还可以移植到现代电子分色机上，最终实现在电子分色机上的无角度加网。
激光散斑是相干光从粗糙表面上反射或通过折射率无规涨落的介质传播时所形成的无规的强度分布。一般情况下，散斑图样既取决于入射光的相干性，也取决于无规表面或介质的特性。对于完全相干光，若散射体引起的程差大于一个波长时，则散斑图样几乎与散射体无关。图2给出了生成散斑的原理图。在图2感光胶片6上任取一点P，则该点的光场是由粗糙表面F上大量的子波源发出的光场的迭加，当散射板5表面起伏满足上述条件时(h＞λ)，P点强度I(P)的概率密度趋于下面负指数分布
在感光胶片上，散斑图样的平均颗粒大小为δx＝λz/a(2)式中λ代表相干光波长，a为光波照明散射板毛面的有效直径，z为散射板毛面至感光胶片的距离。
通过对(1)式和(2)式的分析表明，散斑的密度分布与通常接触网屏的阴性网目相似，而且网线的大小可调，非常灵活，网目结构的随机性好，只要设计合乎要求的相干光学系统就可以制造出满足印刷要求的随机网目结构的接触网屏。
图1制造规则网目接触网屏的光学系统。
图2产生散斑的原理图。
图3制作激光散斑接触网屏的光学系统图。
下面结合附图，详细介绍
发明内容
本发明的光学系统见图3所示。它由10个元部件组成。[7]激光光源，由激光管与稳压电源组成，光源有Ar激光器和He-Ne激光器两种，选用何种光源取决于正色感光胶片的感光曲线。当采用氩离子激光器时，还配有冷却系统。[8]电子定时快门，由一个电子定时器与一个快门组成，快门与定时器之间电接通，快门的动作状态与时间由定时器控制，快门只取开与关两种状态。[9]光路升降器两个反射镜架安装在一直立的杆上，能沿杆上下移动或绕杆转动，通过升降器能调整光路的高度。[10]消杂光光栏。[11～12]针孔滤波器，由显微物镜[11]与针孔[12]组成，其作用一是扩束，一是滤波。[13]光能校正面。光能校正面是专门用来修正光源发出的激光束的高斯光能量分布的。采用的是实时振幅修正的方法。因为通过针孔滤波器后的光束受光学元件和调整架的影响，不可能每次完全一样，所得能量分布曲线也与理论曲线稍有差异，而采用图3光学系统中的修正方法则能避免这些问题。[14]通光光栏。
散射板它是制造散斑网屏的关键元件，一面为光面，另一面为毛面，毛面起伏大于1μm，透过率均匀。利用它对光波位相的随机调制的特点和激光的相干性，才能得到高质量的散斑图。[16]抽真空吸附屏，其作用是将感光交片吸附在屏面上，保证软片与屏面密贴，从而使感光胶片处于正确的空间位置上。
具体操作过程介绍如下启动激光电源，将电流调至额定值或选定值，点燃激光器[7];将电子定时快门[8]的旋扭打到调焦挡，这时快门开启，光束通过;调节光路升降器[9]，使光路高度适合于后面的光学元件;将消杂光光栏[10]的光孔调整到正好让光束通过;调整显微物镜[11]，观察通过物镜的光束，满足要求时，装上针孔[12]，然后调整针孔架直至出光符合要求为止;在光能校正面[13]上装入感光胶片，记录下光束的高斯分布，经显影、定影、烘干后在校正面[13]上复位，按需要调整通光光栏[14]的大下;将散射板[15]插入光路中，选择曝光时间，把电子定时快门[8]中的旋扭打到定时档，这时快门关闭，打开真空泵，把感光软片装在吸附屏上，注意药膜面朝向光路，待胶片被吸气密贴后，按电子定时快门[8]的定时开关，对胶片进行曝光，将曝光后的软片经显影定影与烘干后即得到随机网目结构的激光散斑接触网屏。在制作网屏时，当确定网屏面积的大小后，即可算出通光光栏[14]的直径大小，然后按(2)式求出散射板[15]至吸附屏[16]的距离。注意到，在图3所示的光学系统中，(2)式中的a是指通光光栏在散射板[15]毛面上的投影直径。
实施例采用本发明图3所示的光学系统，其中光源为美国spectra-Physics公司制造的Ar激光器，额定电流I＞18
，选用4880A的出光谱线，功率选用120mw，通光光栏直径为φ10，散射板至吸附屏的距离为1.59m，散斑场直径为φ800，采用500×600的国产胶片作记录材料，曝光时间为5秒，所得网屏线数为79线/英寸。
采用79线/英寸(500×600mm2)的网屏对一幅200×250mm2的彩色原稿进行照象制板与印刷，结果表明，在不进行高光曝光和无网曝光的条件下，层次再现质量仍非常好，而且1%的网点小而结实，网点干净利落，质量大大优于传统工艺;不需要进行有角度加网，四色版均采用同一个角度;色彩和层次还原效果好，而且因网目是随机结构，印刷成品从根本上消除了龟纹;在中间调可以保持很小的网点距离，因此细微层次清晰度高。
权利要求
1.一种具有随机网目的接触网屏，其特征在于所述的接触网屏上的随机网目是激光散斑，所述的激光散斑是相干光从粗糙表面上反射或通过射率无规则涨落的介质时形成的。
2.一种制造激光散斑接触网屏的光学系统，其特征在于所述的光学系统由激光光源，电子定时快门，光路升降器，消杂光光栏，针孔滤波器，光能校正面，通光光栏，散射板和抽真空吸附屏组成。
3.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于其中所述的散射板，一面为光面，另一面为毛面，毛面起伏大于1μm，透过率均匀。
全文摘要
本发明涉及一种激光散斑接触网屏及制造用的光学系统，属彩色印刷和印染领域的重要技术。本发明设计出一个光学系统，能制造随机网目结构的接触网屏，从而将胶印和随机网目印刷二者的优点集于一体。这种随机网目的接触网屏，其网目是激光散斑，它由相干光从粗糙表面上反射，或通过折射率无规则涨落的介质时形成。由于网目是随机结构的，在照相制版时，可以无角度加网，并且印刷成品中不会出现龟纹，节省成本，提高效率。
文档编号G03F5/02GK1045870SQ89101460
公开日1990年10月3日 申请日期1989年3月23日 优先权日1989年3月23日
发明者采振祥, 邬敏贤, 金国藩 申请人:清华大学