CN102905905A - 印刷设备和控制印刷设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）向目标对象（120）供应能量以形成图像的基于激光的印刷设备（100）。该印刷设备（100）包括：激光源装置（110，400，600），其包括多个激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810），布置所述多个激光源，使得所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）的激光束（114，410，805，806）沿移动方向（122）在不同目标点（123，124，125，412，414，416，616，610，802）与目标对象（120）的表面（121）相交；传送机构（130），用于沿所述移动方向（122）相对于彼此移动所述目标对象（120）和所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）；以及控制装置（140），所述控制装置被实现为基于图像数据（150）控制所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）和/或所述传送机构（130），从而通过沿所述移动方向（122）的至少两个不同激光源的辐照逐步增加目标点（123，124，125，412，414，416，616，610，802）的能量水平。本发明还描述了一种控制这种基于激光的印刷设备（100）的方法。

Description

印刷设备和控制印刷设备的方法

技术领域

本发明涉及一种基于激光的印刷设备，其使用激光源向目标对象供应能量以形成图像，包括：包括多个激光源的激光源装置，传送机构和连接到激光装置和传送机构的控制装置。本发明还描述了一种用于控制基于激光的印刷设备的方法。由此，在本发明的语境中使用术语“印刷”表示产生图像，与所得图像是二维还是三维无关。存在不同的间接和直接印刷技术。间接技术的实例是根据图像数据利用激光束辐照带电目标对象，例如旋转的感光鼓或带，由此改变其电学性质。目标对象的带电区域然后以静电方式拾取例如墨颗粒，接下来将其印刷到最终印刷介质上，例如纸上。直接印刷技术的实例是辐照、即加热实际也是最终印刷介质的目标对象。可以使用这项技术加热热激活的墨或在激光烧结期间，激光源直接熔化粉末材料的小颗粒，成为三维图像。

背景技术

很多应用都对激光印刷越来越关注，包括在包装上印刷、胶印版书写和三维结构的激光烧结。

有参考文献提到利用激光辐照目标对象并改变电学性质或简单地加热目标对象来进行激光印刷。例如，美国专利US 2004/0046860A1公开了一种装置和对应方法，用于向包括多个单独可控的激光源的印刷墨载体输入能量。

小激光源、比如垂直腔面发射激光器（VCSEL）阵列，容易控制且成本效率高，这使得它们是用于印刷设备中的理想候选光源。令人遗憾的是，它们的功率密度相对较低。另一方面，对于印刷过程中快速移动的目标对象（例如纸、货物），激光辐照的时间非常有限。因此，常常需要较高的激光功率密度。

一种可能的解决方案可以是在目标对象的一个点叠加几个激光源的光束。不过，这需要激光源的特定光学装置和/或利用额外的透镜。几何约束限制着可以叠加的激光束数量，在立体角和集光率方面一般有限制。另一个缺点是，来自侧面的激光束具有非垂直入射角，因此可能被以不同方式吸收，并可能呈现出扭曲的照射图案。

因此，本发明的一个目的是提供一种形成图像的设备和方法，能够以经济而简单的方式向目标对象供应充分多能量，无需复杂的光学装置。

发明内容

本发明的目的是由根据权利要求1所述的印刷设备和根据权利要求11所述的方法实现的。

根据本发明的印刷设备包括激光源装置，激光源装置包括多个激光源，布置所述多个激光源，使得激光源的激光束沿移动方向在不同目标点与目标对象的表面相交。印刷设备还包括传送机构，用于沿移动方向相对于彼此移动目标对象和激光源，以使目标对象和激光源到达适当位置接受辐照。在本发明的语境中，为被激光源辐照以便直接或间接印刷目标图像的对象使用术语“目标对象”。间接表示被辐照之后的目标对象仅包含完整图像部分的表达，然后必须通过其他处理步骤将其变换成目标图像。本发明语境中使用术语“目标点”表示印刷过程期间激光源辐照的目标对象的点。每个目标点对应于目标图像的像点。在本发明的语境中，“辐照”要被理解为表示激光源作为电磁辐射而辐射的光功率。

根据处理哪类目标对象，可能有利的是仅移动目标对象，而激光源静止不动，或反之，或移动目标对象和激光源两者。优选地，可以考虑任何种类的运动，即激光源和目标对象两者的位置和/或取向变化，例如沿线或曲线的运动，或者还有转动，由此定义移动方向。

传送机构和/或包括激光源的激光源装置连接到控制装置。所述控制装置被实现为基于图像数据控制所述激光源装置的激光源和/或所述传送机构，从而通过沿所述移动方向的至少两个不同的激光源的辐照将目标点的能量水平逐步增加到印刷目标图像所需的期望量。为此目的，控制装置可以包括功率控制模块，用于控制激光源的输出功率。

因此，在一种控制这种印刷设备的方法中，相对于彼此移动目标对象和激光源，使得激光源的激光束沿移动方向在不同目标点处与目标对象的表面相交，基于图像数据辐照目标对象，使得通过沿移动方向的至少两个不同激光源的辐照逐步增加目标点的能量水平。通过将目标点的能量水平提高到期望量，因此称为“最终能量水平”，触发目标对象的那些物理反应，这是进一步印刷过程所必需的。最终能量水平取决于目标对象的质地和所用的印刷技术，例如，改变电学性质或简单加热。

为了增大目标点的能量水平，控制装置控制传送机构和/或激光源，从而将目标对象和/或激光源移动到适当位置，在目标对象的冷却和热扩散显著降低目标点的能量水平之前，激光源再次辐照目标点。由此，控制装置根据目标对象和/或激光源的运动、目标对象的质地和使用的印刷技术调节辐照强度，使得目标点得到充分辐照。优选地，可以使用热导率低的目标对象（例如纸、塑料）。由于每个目标点被辐照多次，所以单个激光源未必要在阈值能量以上辐照目标点。因此，可以在快速或高速生产过程中有利地使用该印刷设备。出于同样的理由，可以使用功率更小、因此更有成本效率的激光源，克服了多次辐照的功率限制。由于不需要复杂的激光光学装置和/或使用额外的透镜，所以本发明可以实现灵活简单的系统设计。也可以将本发明有利地用于几何约束或不相称的复杂性和成本阻碍部署复杂光学装置和/或额外透镜的印刷应用。此外，甚至可以将目标点的能量水平升高到超过光学叠加限制。可以将此有利地用于需要高功率密度激光束进行印刷且目标对象以相当低的热导率为特征的应用。

从属权利要求和以下描述特别公开了本发明的有利实施例和特征。可以组合各实施例的特征以酌情给出其他实施例。

在印刷设备的优选实施例中，实现控制装置，使得激光源的控制与目标对象的移动同步。因此，控制装置根据激光源需要目标对象的位置数据。控制装置从原理上能够从传送机构进行的移动导出位置数据。由此，考虑了目标对象和/或激光源的速度和移动方向。也可以由额外的位置传感器获取位置数据，该位置传感器根据激光源测量目标对象的位置。传感器可以是激光源装置的一部分。于是，控制装置对传送机构的控制可能是过时的，因为可以连续地且独立于图像数据来移动激光源和/或目标对象。在这种情况下，可以基于图像数据和从位置传感器获得的位置数据进行印刷。

在有利实施例中，可以实现印刷设备的控制装置，使得基于图像数据仅单独控制激光源的子集，即，可以独立地对一部分激光源寻址。在这种特征的有利用法中，控制装置可以控制激光源，以便以更高能量效率操作，仅辐照目标对象需要的区域。

对于印刷过程，控制装置通过适当的接口接收图像数据。图像数据是已经适于控制装置的格式或多种标准图像格式（例如CAD文件、Adobe PostScript、HP 打印机命令语言）的任一种，控制装置在印刷之前将它们转换成适当的内部数据格式。

可以设计印刷设备，使得传送机构移动目标对象和/或激光源，从而由同一激光源辐照同一目标点若干次。不过，在印刷设备的进一步发展中，传送机构相对于彼此移动目标对象和激光源，使得每个激光源仅辐照同一目标点一次。通过这种方式，传送机构几乎无需或无需执行向后的移动。因此，可以将这种特征有利地用于高速印刷生产。

在印刷设备的优选实施例中，控制装置控制激光源，使得激光源在定义的功率操作点操作，该操作点是激光源最大输出功率的一部分。操作点是标准印刷操作期间激光源供应的输出功率量，以便实现目标对象的充分辐照，获得良好的印刷质量。优选地，实现控制装置，使其根据所用目标对象的质地，基于图像数据，将激光曝光的期望值转换成用于激光源的足够的操作点。可以根据所用目标对象的质地调节激光曝光值并例如由印刷设备制造商输入。这个特征实现了使用印刷设备时更大的灵活性。

在用于控制印刷设备的优选方法中，通过驱动其他正常工作或完全发挥功能的激光源来补偿故障激光源输出功率的不足或缺失，正常激光源在印刷过程期间，根据定义的补偿规则，以提高的功率水平辐照相同目标点（“对应激光源”）。优选地，可以将激光源的操作点定义为最大输出功率的“第（n-1/n）部分”，其中“n”是对应激光源的数量。然后可以通过以最大功率驱动对应的激光源来补偿故障激光源。

在印刷设备的另一优选实施例中，布置激光源，使得激光源之一辐照的目标对象区域不与另一激光源辐照的相邻区域交织。根据使用的透镜，激光二极管的被辐照区域一般大多呈现为圆形或椭圆形。这种被辐照区域在目标对象处的交织可能导致过热，即目标点获得比印刷过程期间它们应当获得的显著多的能量。结果可能是目标图像的失真甚至破坏。因此，可以有利地使用这个特征优化印刷图像的质量。在这个特征的优选实施例中，密集地布置被辐照区域，即基本没有辐照缺口。由此，可以使用诸如透镜或光学准直器的光学装置，以便通过更适于布置激光源而无交织被辐照区域的方式形成激光束。尤其是通过形成具有矩形截面的激光束，可以调节激光束，使得包括一组相邻激光束的激光束群束的总截面在激光束之间呈现出几乎没有或没有缺口。在这个特征的替代简化实施例中，仅避免了与移动方向横穿的交织的被辐照区域，因为移动方向上的交织的被辐照区域可以是可容忍的。

在印刷设备的优选实施例中，激光源装置包括激光源的子集，布置其使得它们的激光束沿着与移动方向横穿的线辐照目标点。这意味着，利用激光源和/或目标对象的每次移动，可以同时辐照超过一个的新的目标点。这个特征可以加快印刷过程，因为可以同时印刷多个像点。出于构造上的原因，可能有利的是将激光源布置成模块，例如激光源的矩阵，其中将激光源布置成行和列，以便形成矩形阵列。优选地，可以对矩阵进行取向，使得激光源的行垂直于移动方向，激光源的列相应地平行于移动方向。这样，一行的激光源可以在逐步提高一行目标点的能量水平期间负责单步辐照，而一列的激光源可以逐步辐照单个目标点。于是，可以简化激光源的系统架构和可控性，并降低生成成本。

完整的激光源装置又可以包括多个这样的激光源模块，以给出激光源的矩阵，由此将列布置成平行于运动方向，将行（由激光源模块给出）布置成基本与移动方向成直角。不过，个体激光源的布置不限于矩形图案。也可能希望还使用六边形或其他倾斜布置或替代形状，以便利用额外的行进行交织，提高印刷分辨率。

在印刷设备的有利实施例中，实现所述控制装置，使得激光源的至少第一激光源连续辐照所述目标对象，并且基于所述图像数据单独控制至少第二激光源。于是，由至少一个第一激光源“预加热”目标点，即将目标点辐照到恰好低于特定水平的能量水平，在特定水平，似乎需要修改来进行印刷，因此称为“能量阈值”。能量阈值取决于目标对象的质地和使用的印刷技术。可以将其存储于控制装置中。接下来，至少一个第二激光源基于图像数据辐照被预加热的目标点，跨过所述能量阈值向着最终的能量水平。因为预加热的缘故，所以仅需要从第二激光源供应较少的光功率，因此也需要较少的辐照时间。这样可以实现更快的印刷过程。

也可以将这个特征有利地用于目标对象的特定性质未呈现线性响应的应用，因此可用于预加热。由于避免了暂时的热扩散，所以额外的益处可以是图像清晰度方面良好的图像质量，因为超过能量阈值的辐照时间很短。在这个特征的另一有利实施例中，实现控制装置，从而将至少一个第二激光源的辐照时间保持为尽可能短，同时仍然达到最终能量水平。这可以避免在目标对象和/或激光源移动时涂抹掉激光束的强度。预加热到达温度亚能量阈值，因此并非很关键。在替代实施例中，激光源的至少第三激光源连续辐照，即后加热目标对象。

通常，根据图像数据单独控制各激光源以印刷图像是有用的。现在，在印刷设备的有利实施例中，实现控制装置，从而将激光源的至少一个子集作为一个、即作为单个实体加以控制。这意味着，控制装置的单个控制动作同时以相同方式影响或控制超过一个激光源。因此，无需对所有激光源独立寻址，这可以简化寻址和系统架构。这个特征可以简化目标点的预加热（参见上文），因为可以将多个预加热激光源作为一个加以控制。在这个特征的有利实施例中，作为一个而被控制的各激光源可以被物理连接到作为一个的控制实例，从而简化系统设计。在这个特征的另一有利实施例中，可以将与移动方向横穿地辐照目标点的各激光源作为一个加以控制。

可能有这样的情况，目标对象的热导率非常高，或更一般地，可能希望在一个目标点和在一个特定时间具有比单个激光源的最大输出功率更高的激光功率。因此，作为额外的手段，在印刷设备的增强实施例中，至少一个连续辐照的激光源的激光束用于在至少一个目标点给出与至少一个单独可控的激光源的激光束的光学叠加。将叠加的激光源安装成充分的几何布置和/或使用额外的透镜。在这个特征的有利实施例中，叠加的激光源的至少一种布置包括预加热激光源和“印刷激光源”，即增加缺失的光功率以到达用于印刷的最终能量水平的单独可控的激光源。

在印刷设备的有利实施例中，激光源中的至少一个包括垂直腔面发射激光器（VCSEL）。优选地，所有激光源都可以包括VCSEL。除了容易控制且成本效率很高之外，VCSEL还提供了较大的输出孔径。它们还产生输出光束较低的发散角和减小的阈值电流，实现低功耗并允许高的本征调制带宽。不过，VCSEL仍然具有较低的发射功率，但本发明应对并解决了这个问题。

在用于控制这种印刷设备的有利方法中，根据定义的负荷分配规则在单独可控的激光源的子集之间分配热负荷。例如，如果所有激光源或激光源模块都是相同类型并可以以相同成本替换，甚至可以在激光源之间分配负荷。于是，可以避免激光源过热。可以在控制装置中存储负荷分配规则。

在用于控制这种印刷设备的另一有利方法中，根据定义的图像质量规则单独控制单独可控的激光源的光输出功率水平和/或脉冲宽度。由此，可以定义图像质量规则，从而根据目标对象的质地选择光输出功率和/或脉冲宽度的值，以便优化印刷图像的质量，例如以避免涂抹。

本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得明了并参考其加以阐述。

附图说明

图1是仅具有光学叠加的现有技术方案示意图；

图2示意性示出了根据本发明的印刷设备的实施例；

图3示出了图2所示的印刷设备产生的强度分布；

图4示意性示出了利用预加热印刷的激光源装置；

图5示出了图4中所示的激光源装置产生的强度分布；

图6示意性示出了利用预加热印刷的替代激光源装置；

图7示出了图6中所示的激光源装置产生的强度分布；

图8示意性示出了利用光学叠加和预加热的替代激光源装置；

图9a和9b示出了由图8所示的一行激光源装置产生的两种替代强度分布；

在所有附图中，类似数字是指类似对象。图中的对象未必按比例绘制。

具体实施方式

为了更好地理解图中的空间取向，这些图在右下方包括微型笛卡尔坐标系。

图1是仅具有光学叠加的现有技术方案的示意图。布置三个激光源300，使得它们的激光束305、306在目标对象120的表面121上的一个目标点302处叠加。于是，目标点302处的功率密度可以大致是每一单个激光束功率密度的三倍。这可能有助于克服功率密度低的激光源、例如VCSEL的缺点。但是这种方法需要图1所示的激光源特定几何布置和/或利用额外的透镜，这意味着显著更复杂、因此成本效率更低的系统架构。此外，从图1可以清楚的是，几何约束限制着可以叠加的激光束数量。而且立体角和集光率方面的一般限制是公知的。此外，来自侧面305的激光束具有非垂直入射，因此可能被以不同方式吸收，可能呈现出扭曲的照射图案。

图2示意性示出了根据本发明的印刷设备100的实施例。图示的为直接印刷，即向最终印刷介质上印刷。印刷设备100包括激光源装置110、传送机构130和电连接到激光源装置110和传送机构130的控制装置140。传送机构130沿着移动方向122将目标对象120移动到适当位置，由激光源111、112、113辐照。将传送机构130的运动机械部分实现为，使得移动的精确度和准确度足以用于期望的印刷分辨率和图像质量。在这里，目标对象120也是最终印刷介质，即平面纸张，具有适于激光印刷的特殊表面121。这里仅示意性地示出了传送机构130，例如可以利用传输辊实现传送机构。

激光源装置110包括沿x方向布置的行形式的多个激光源的三个子集。由此，三个激光源，每行一个，形成平行于移动方向122的激光源列。图2中明确示出了一个激光源列111、112、113。图2中未明确示出的装置的其余激光源列根据同样原理工作。为了避免x方向上光功率输出的缺口，可以将激光源安装成紧密靠近。在这里，激光源是成本效率高且控制简单的半导体激光二极管，即垂直腔面发射激光器VCSEL，但也可以应用其他种类的激光源。可以将每行激光源构造成具有独立电缆的子模块，使得容易更换每个子模块，以便简化维护与修理。也可以将相邻激光行定位成紧密靠拢在一起，例如在印刷电路板上，从而构建成激光源模块。也可以在同一个半导体芯片上以单片方式构建相邻的激光行。

激光源111、112、113发射的激光束114被微透镜115聚焦到目标对象120的表面121上。典型的半导体激光器，例如VCSEL，由于其直径小，其输出几乎在刚离开孔径时就以高达50°的角度发散。不过，可以利用透镜将这样的发散光束变换成聚焦光束。根据印刷应用，例如在包装上的印刷、胶印版书写或激光烧结，激光源111、112、113辐照各种不同的目标表面。由此在每种目标表面上产生不同的物理效应，例如改变电学性质或熔化例如塑料、金属、陶瓷或玻璃的粉末材料的小颗粒。因此，根据其物理性质在适当位置将激光源安装到目标表面121，从而可以确保以充分高分辨率有效地辐照目标对象。

控制装置140包括图像数据接口141、图像数据转换器143和功率控制模块142。功率控制模块142控制激光源的电源160。电源向激光源供应电或其他类型的能量。在图2中，电源被示为一个模块，但实际上，对于每个单独受控的激光源，可以有不同的电源。需要同样功率的连续辐照激光源的组可以共享单个电源。可能有利的是，功率控制模块在从零到最大功率的范围之内提供功率调节。但为了保持系统简单，也可以考虑双态开关调节。控制装置140控制传送机构130沿移动方向122移动目标对象120。图2示出了在印刷过程期间三个不同阶段的一个目标点123、124、125。由此，目标点123、124、125一个接一个地通过三个受影响激光源111、112、113的激光束114的焦点。在这里，目标点123、124、125也是像点，因为示出了向最终印刷介质上印刷。一旦目标点通过受影响的激光源，功率控制模块142就基于图像数据150驱动该激光源的电源（160）以根据定义的控制算法向该目标点供应光功率。激光源列的第一激光源111首先辐照目标点，第二激光源112第二辐照目标点，第三激光源113最后辐照目标点。通过这种方式，在三个步骤之内将目标点的能量水平提高到足以印刷图像的期望水平。可以在控制装置140中存储控制算法。

印刷设备100的控制装置140经由图像数据接口141得到图像数据150，图像数据150编码成一种或任意数量的特定描述语言或格式，例如CAD文件、Adobe PostScript、纯文本数据或位图。图像数据转换器143将图像数据150转换成适于控制装置充分控制激光源的内部印刷格式。替换性地，可以在印刷过程之前通过某种外部后台系统进行变换；换言之，控制装置也可以接收已经是内部印刷格式的图像数据，根本无需使用图像数据转换器143。

图3示出了在印刷过程期间由图2中所示的印刷设备100的激光源装置110产生的强度分布200的实例。它示出了控制装置140如何通过功率控制模块142控制激光源以基于图像数据150辐照目标表面121。强度分布包括与激光源装置110的三行激光源111、112、113相关的x方向三条黑白区域202。白色区域205示出了激光源装置的激光源在该时刻不向目标表面121上供应任何光输出功率的位置。黑色区域示出了激光源装置110的激光源在该时刻向目标表面121上供应完整光输出功率的位置。从强度分布200可以看出，在这一实施例中，所有行的激光源装置110包括分别控制的激光源111、112、113。于是，根据它们的示出的强度分布，由全部三行激光源111、112、113的光输出功率总量确定印刷图像行的最终能量水平。

图4示意性示出了根据图2利用预加热印刷的印刷设备实施例的激光源装置400，图5示出了该激光源装置400产生的示范性强度分布500。激光源装置400包括沿x方向布置的行401、403、405形式的多个激光源的三个子集。三个激光源402、404、406，每行一个，形成平行于移动方向122的激光源列503。图4中未明确示出的其余激光源列根据同样原理工作。可以根据图像数据150单独控制激光源列503的最后激光源406，即，它是“印刷激光源”。第一402和第二404激光源对目标对象120的表面121预加热。将预加热激光源402、404的行作为一个单一实体或独立线加以控制，因为它们是以相同方式工作的，即，它们同时提供相同的输出功率，从而简化了控制和系统架构。在印刷过程期间，沿y方向122移动目标对象，每个目标点412、414、416一个接一个地通过三个激光源402、404、406的每个激光束410的焦点。图4示出了印刷过程期间三个不同阶段的一个目标点412、414、416。由此，第一激光源402负责对目标点412、414、416预加热的第一步，第二激光源404负责对目标点412、414、416预加热的第二步。最后，最后的激光源406印刷像点，即，其基于图像数据150辐照目标点412、414、416，跨过能量阈值到达最终能量水平。于是，确定最终目标图像的是印刷激光源406的行405。进行预加热，使得在目标表面121的冷却和热扩散显著降低目标点412、414、416的能量水平之前，进行预加热第二步的激光源404再次及时辐照目标点412、414、416。

以与图3中相同的方式表示图5中所示的强度分布500。沿y方向移动目标对象120。与图3中所示的强度分布200相比，在图5中，强度分布500示出了两个完全黑条502，表示图4中激光源装置400的预加热激光源402、404的两行401、403。于是，根据它们的示出的强度分布，由预加热激光源402、404的两行401、403和印刷激光源406的一行405的光输出功率总量确定印刷图像行的最终能量水平。

图6示意性示出了图4中所示激光源装置400的替代实施例，图7示出了由激光源装置600产生的示范性强度分布700。与图4中的激光源装置400相比，这种激光源装置600包括一行601更大面积的预加热激光源604，取代了两行401、403更小的预加热激光源402、404。就预加热而言，更大面积的激光源可以有利地替代多个更小的激光源。预加热要增大目标表面121面积610的能量水平，而不是辐照目标点612。利用更大面积的激光源604预加热可以简化系统架构，因此更有成本效率，因为每个激光源装置600可能整个需要更少的激光源。类似于图4中所示的激光源装置400，y方向上的最后激光源606是印刷激光源，即，其根据图像数据150跨越能量阈值辐照目标点616。

以与图3中相同的方式表示图7中所示的强度分布700。沿y方向移动目标对象120。与图5中所示的强度分布500相比，在图7中，强度分布700示出了一个更宽的完全黑条702，取代了图5中所示的两个窄条502。宽黑条702表示图6中激光源装置600的更大面积预加热激光源604的行601。于是，根据这种强度分布700，激光源装置600对一个宽广区域预加热以进一步进行印刷，并向目标表面上印刷一行图像数据150。

图8示意性示出了具有光学叠加和“偏移加热”的激光源800的子模块，偏移加热即独立于图像数据150的基本加热。该子模块可以取代图1、图4或图6的激光源装置110、400、600之内的单个印刷激光源。取代激光源行的一个激光源，在子模块800中布置三个激光源808、810，或三行这样的光源808、810，使得它们的激光束805、806叠加在目标对象120表面121上的一个目标点802。将垂直地辐照目标表面121的一个中央激光源808用作印刷激光源。中央激光源808的两侧布置的两个倾斜激光源810同时对目标表面121进行偏移加热。由于两个倾斜激光源810仅进行偏移加热而不“印刷”，所以如图1所讨论的根据非垂直入射角度产生扭曲照射图案的问题在这里不相关。

图9a和图9b示出了印刷期间产生的两个示范性强度分布901、902，如图8所示，由沿x方向延伸的一行激光子模块800进行预加热。以与图2中相同的方式表示强度分布900、910。图9a的强度分布是由根据图8的一行激光子模块800产生的，该子模块具有倾斜的偏移加热激光源810。由此，控制装置140开启该行所有倾斜的偏移加热激光源810。于是，虽然如此，但未被印刷激光源辐照的目标表面121的区域也被偏移加热。因此，图9a中的相关强度分布还示出了灰色区域906，其示出，仅发生了低于能量阈值的偏移加热，未进行最终印刷。这可能具有系统架构简单，因此成本低的优点。

替换性地，图9b示出了由一行激光子模块800产生的强度分布，该子模块具有两行倾斜的、分别控制的激光源，而不是图8中所示的两行倾斜偏移加热激光源810。由此，控制装置140仅寻址支持辐照目标点的印刷激光源808的这种倾斜激光源。于是，未被印刷激光源808辐照的目标表面121的区域不被偏移加热。可以从图9b中的强度分布导出这个结果，图9b示出了没有活动性的白色区域907或具有所有三个激光源的完整光功率输出的黑色区域908。这种方法能量效率更高，因为仅辐照需要的区域。

为了清楚的缘故，要理解在整个申请中使用“一”并不排除多个，使用“包括”一词并不排除其他步骤或元件。“单元”或“模块”可以分别包括多个单元或模块。在互不相同的从属权利要求中列举某些手段的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些手段的组合。

可以将根据控制印刷设备的方法对印刷设备的控制实现为计算机程序的程序代码段和/或专用硬件。

可以在适当的介质上存储/分布计算机程序，介质比如是与其他硬件一起供应或作为其他硬件一部分供应的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，比如通过因特网或者其他有线或无线电信系统。

权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1. 一种利用激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）向目标对象（120）供应能量以形成图像的印刷设备（100），包括：

-激光源装置（110，400，600），包括多个激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810），布置所述多个激光源，使得所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）的激光束（114，410，805，806）沿移动方向（122）在不同目标点（123，124，125，412，414，416，616，610，802）与目标对象（120）的表面（121）相交，

-传送机构（130），用于沿所述移动方向（122）相对于彼此移动所述目标对象（120）和所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810），以及

- 控制装置（140），所述控制装置被实现为基于图像数据（150）控制所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）和/或所述传送机构（130），从而通过沿所述移动方向（122）的至少两个不同的激光源的辐照逐步增加目标点（123，124，125，412，414，416，616，610，802）的能量水平。

2. 根据权利要求1所述的印刷设备（100），其中实现所述控制装置（140），使得控制所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）与所述目标对象（120）的移动同步。

3. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中实现所述控制装置（140），从而基于所述图像数据（150）仅单独控制所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）的子集。

4. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中所述传送机构（130）使所述目标对象（120）和所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）相对于彼此移动，从而使得每个激光源仅辐照同一目标点一次。

5. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中所述控制装置（140）控制所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810），从而在定义的功率操作点操作所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810），所述定义的功率操作点是所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）最大输出功率的一部分。

6. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中所述激光源装置（110）包括激光源的子集，布置所述子集，使得它们的激光束（114，410，805，806）与所述移动方向（122）横穿地辐照目标点。

7. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中实现所述控制装置（140），从而将激光源的至少一个子集作为单个实体加以控制。

8. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中实现所述控制装置（140），使得至少第一激光源（402，404，604）连续辐照所述目标对象，并且基于所述图像数据（150）单独控制至少第二激光源（406，606）。

9. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中至少一个连续辐照的激光源（810）的激光束（805）在至少一个目标点（802）处与至少一个单独受控的激光源（808）的激光束（806）光学叠加。

10. 根据权利要求1或2所述的印刷设备（100），其中所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）中的至少一个包括VCSEL。

11. 一种控制利用激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）向目标对象（120）供应能量以形成图像的印刷设备（100）的方法，其中

-使所述目标对象（120）和所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）相对于彼此移动，使得所述激光源（111，112，113，402，404，406，604，606，808，810）的激光束（114，410，805，806）沿移动方向（122）在不同目标点（123，124，125，412，414，416，616，610，802）与目标对象（120）的表面（121）相交，并且

-基于图像数据（150）辐照所述目标对象（120），从而通过沿所述移动方向（150）的至少两个不同激光源的辐照来逐步增加目标点（123，124，125，412，414，416，616，610，802）的能量水平。

12. 根据权利要求11所述的控制印刷设备（100）的方法，其中至少第一激光源（402，404，604）连续辐照所述目标对象（120），基于所述图像数据（150）单独控制至少第二激光源（406，606）。

13. 根据权利要求11或12所述的控制印刷设备（100）的方法，其中根据定义的负荷分配规则在单独可控的激光源的各子集之间分配热负荷。

14. 根据权利要求11或12所述的控制印刷设备（100）的方法，其中由其他激光源补偿故障激光源缺失的输出功率，所述其他激光源根据定义的补偿规则以增大的输出功率辐照同一目标点。

15. 根据权利要求11或12所述的控制印刷设备（100）的方法，其中根据定义的图像质量规则单独控制单独可控的激光源的功率水平和/或脉冲宽度。

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