一种激光阵列中激光光斑偏移检测方法、系统及相关设备技术方案

本申请实施例提供了一种激光阵列中激光光斑偏移检测方法、系统及相关设备。本申请实施例中，控制两颗相对位置固定的激光器光斑分别以不同的间隔距离沿激光扫描方向分别对第一区域、第二区域中的像素行依次进行扫描标定，被标定的点分别形成主尺线阵、副尺线阵。其中，主尺线阵中相邻线段之间的间隔距离大于副尺线阵中相邻线之间的间隔距离，通过测量两颗激光器的光斑在曝光面上同步标定的线段之间的距离，进而间接得到两个激光器的激光光斑的距离。检测精度为两颗激光器扫描标定的间隔距离的差值，该间隔距离的差值精度可达像素级，大大提高了检测精度。大大提高了检测精度。大大提高了检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种激光阵列中激光光斑偏移检测方法、系统及相关设备


[0001]本申请涉及激光成像
，尤其涉及激光阵列中激光光斑偏移检测方法、系统及相关设备。

技术介绍

[0002]激光直接成像是指控制激光照射曝光面上的感光涂层进行图像曝光，显影之后生成预设的图像。激光直接成像技术相对于传统工艺，无需制作掩膜，降低了工艺复杂度，节约了生产成本，可应用于丝网印刷制版、PCB制造等领域。
[0003]为提高激光成像效率，相关技术(例如申请号为：201310084860.3，平面丝网印刷网版用激光直接制版装置及方法)中的激光直接成像设备中设置有多颗激光器沿直线等距离分布组成激光阵列对曝光面进行扫描曝光。
[0004]相关技术中，由于激光器的安装误差、激光器在曝光面上的光斑偏移等因素影响，激光器在曝光面上的光斑在X方向(与激光扫描方向平行)的坐标值可能存在偏差，需要基于偏差值对激光成像过程进行校准。相关技术中的激光直接成像设备的曝光幅面可达2米，且校准精度往往要达到十微米左右，目前的CCD相机很难在大幅面范围内达到十微米级的精度识别要求，且光斑识别困难，如何精确测量激光阵列中的多颗激光器的光斑之间的偏移值成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种激光阵列中激光光斑偏移检测方法、系统及相关设备，用于提高激光阵列中激光光斑偏移检测的精度和检测效率。
[0006]本申请实施例第一方面提供了一种激光阵列中激光光斑偏移检测方法，所述激光阵列中包含至少两颗相对位置固定的激光器，分别为标定激光器、目标激光器，所述方法可包括：
[0007]控制标定激光器、目标激光器沿激光扫描方向分别对第一区域、与第一区域邻接或部分重叠的第二区域中的像素行进行扫描标定，使得所述标定激光器的标定点形成多条与所述激光扫描方向垂直且间距均为S1的线段，组成主尺线阵，使得所述目标激光器的标定点形成与所述激光扫描方向垂直且间距均为S2的线段，组成副尺线阵；其中，S1大于S2，且所述目标激光器标定目标线段L1上的多个标定点时，记录所述标定激光器在所述第一区域中同步标定的多个点形成所述主尺线阵中的线段L0；
[0008]沿所述激光扫描方向确定所述副尺线阵中最先与主尺线阵任一线段对齐的线段L2；
[0009]以所述L2与所述L0之间的距离为D1，所述L2与所述L1之间的距离为D2；根据所述D1与所述D2的差值计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量。
[0010]可选的，作为一种可能的实施方式，所述根据所述D1与所述D2的差值计算所述目
标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量，可包括：
[0011]将一组初始值为零，公差为S1的等差数列中的数值依次与主尺线阵中沿所述激光扫描方向排列的各条线段建立映射关系；
[0012]沿所述激光扫描方向的相反方向在所述主尺线阵中确定与所述L1最近的线段L3；
[0013]根据所述映射关系获取所述L0、所述L3的映射值X0、X3；
[0014]确定所述L2与所述L1之间间隔的S2的个数N，则D1＝X3
‑
X0+N*S1，D2＝N*S2；
[0015]根据公式P＝∣X3
‑
X0+(S1
‑
S2)*N∣计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量。
[0016]可选的，作为一种可能的实施方式，所述根据所述D1与所述D2的差值计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量，可包括：
[0017]将一组初始值为零，公差为S1的等差数列中的数值依次与主尺线阵中沿所述激光扫描方向排列的各条线段建立映射关系；
[0018]根据所述映射关系获取所述L0、所述L2的映射值X0、X2，则D1＝X2
‑
X0；
[0019]确定所述L2与所述L1之间间隔的S2的个数N，则D2＝N*S2；
[0020]基于公式P＝∣X2
‑
X0
‑
N*S2∣，计算所述目标激光器的光斑中心相对于所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量P。
[0021]可选的，作为一种可能的实施方式，以所述L0为起点，在所述主尺线阵中沿所述激光扫描方向的相反方向还分布有M条线段，所述M为正整数。
[0022]可选的，作为一种可能的实施方式，所述激光阵列中激光光斑偏移检测方法还可以包括：
[0023]判断D1与D2的大小，若D1不小于D2，则确定在所述激光扫描方向上，所述目标激光器的光斑中心相对于所述标定激光器的光斑中心位置沿激光扫描方向超前；若D1小于D2，则确定在所述激光扫描方向上，所述目标激光器的光斑中心相对于所述标定激光器的光斑中心位置沿激光扫描方向滞后。
[0024]可选的，作为一种可能的实施方式，当激光阵列中包含多颗激光器时，所述方法还可以包括：
[0025]将激光阵列中激光器两两分组，每一组中的一颗激光器作为标定激光器，另一颗激光器作为目标激光器，以同时控制多组激光器进行扫描标定。
[0026]本申请实施例第二方面提供了一种激光阵列中激光光斑偏移检测系统，可包括：
[0027]扫描控制模块，用于控制标定激光器、目标激光器沿激光扫描方向分别对第一区域、与所述第一区域邻接或部分重叠的第二区域中的像素行进行扫描标定，使得所述标定激光器的标定点形成多条与所述激光扫描方向垂直且间距均为S1的线段，组成主尺线阵；使得所述目标激光器的标定点形成与所述激光扫描方向垂直且间距均为S2的线段，组成副尺线阵；其中，S1大于S2，且所述目标激光器标定所述副尺线阵中的目标线段L1的多个标定点时，记录所述标定激光器在所述第一区域中同步标定的多个点形成所述主尺线阵中的线段L0；
[0028]第一处理模块，从所述L1开始，沿所述激光扫描方向确定所述副尺线阵中最先与主尺线阵任一线段对齐的线段L2；
[0029]计算模块，若所述L2与所述L0之间的距离为D1，所述L2与所述L1之间的距离为D2；
根据所述D1与所述D2的差值计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量。
[0030]可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中，所述计算模块可包括：
[0031]第一映射单元，将一组初始值为零，公差为S1的等差数列中的数值依次与主尺线阵中沿所述激光扫描方向排列的各条线段建立映射关系；
[0032]第一确定单元，沿所述激光扫描方向的相反方向在所述主尺线阵中确定与所述L1最近的线段L3，根据所述映射关系获取所述L0、所述L3的映射值X0、X3；
[0033]第二确定单元，确定所述L2与所述L1之间间隔的S2的个数N，则D1＝X3
‑
X0+N*S1，D2＝N*S2；
[0034]第一计算单元，根据公式P＝∣X3
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光阵列中激光光斑偏移检测方法，其特征在于，所述激光阵列中包含至少两颗相对位置固定的激光器，分别为标定激光器、目标激光器，所述方法包括：控制标定激光器、目标激光器沿激光扫描方向分别对第一区域、与第一区域邻接或部分重叠的第二区域中的像素行进行扫描标定，使得所述标定激光器的标定点形成多条与所述激光扫描方向垂直且间距均为S1的线段，组成主尺线阵，使得所述目标激光器的标定点形成与所述激光扫描方向垂直且间距均为S2的线段，组成副尺线阵；其中，S1大于S2，且所述目标激光器标定目标线段L1上的多个标定点时，记录所述标定激光器在所述第一区域中同步标定的多个点形成所述主尺线阵中的线段L0；沿所述激光扫描方向确定所述副尺线阵中最先与主尺线阵任一线段对齐的线段L2；以所述L2与所述L0之间的距离为D1，所述L2与所述L1之间的距离为D2；根据所述D1与所述D2的差值计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述D1与所述D2的差值计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量，包括：将一组初始值为零，公差为S1的等差数列中的数值依次与主尺线阵中沿所述激光扫描方向排列的各条线段建立映射关系；沿所述激光扫描方向的相反方向在所述主尺线阵中确定与所述L1最近的线段L3；根据所述映射关系获取所述L0、所述L3的映射值X0、X3；确定所述L2与所述L1之间间隔的S2的个数N，则D1＝X3
‑
X0+N*S1，D2＝N*S2；根据公式P＝∣X3
‑
X0+(S1
‑
S2)*N∣计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述D1与所述D2的差值计算所述目标激光器与所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量，包括：将一组初始值为零，公差为S1的等差数列中的数值依次与主尺线阵中沿所述激光扫描方向排列的各条线段建立映射关系；根据所述映射关系获取所述L0、所述L2的映射值X0、X2，则D1＝X2
‑
X0；确定所述L2与所述L1之间间隔的S2的个数N，则D2＝N*S2；基于公式P＝∣X2
‑
X0
‑
N*S2∣，计算所述目标激光器的光斑中心相对于所述标定激光器的光斑中心在激光扫描方向的偏移量P。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，以所述L0为起点，在所述主尺线阵中沿所述激光扫描方向的相反方向还分布有M条线段，所述M为正整数。5.根据权利要求1至3中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乃奇，胡学艳，
申请(专利权)人：深圳市先地图像科技有限公司，
类型：发明
国别省市：