Technologia GLV Đ zastosowania w CtP
6 gru 2016 14:42

Naukowa koncepcja technologii Grating Light Valve (GLV) powstała na Uniwersytecie Stanforda w USA. W celu rozwijania i wdrażania produktów opartych na GLV w 1994 roku utworzona została firma Silicon Light Machines, będšca obecnie częœciš Cypres Semiconductor Corporation. Pojęcie GLV może być przetłumaczone na język polski następujšco: dyfrakcyjny zawór œwietlny. GLV należy do kategorii półprzewodnikowych mikromechanicznych układów optycznych, podobnie jak układy DMD firmy Texas Instruments*. A zatem ponownie mamy do czynienia z układem scalonym wysokiej skali integracji zawierajšcym zbiór mikroskopijnych ruchomych elementów zdolnych odbijać i modulować œwiatło. Na rys. 1 przedstawiono układ scalony zawierajšcy matrycę liniowš z 1080 modułami GLV; obok widoczna jest szpilka tablicowa. Zastosowania Ze względu na dużš szybkoœć działania GLV jest stosowane nie tylko w wysokiej jakoœci wielkoekranowych monitorach, telewizorach i projektorach kinowych, lecz także w transmisyjnych sieciach optycznych do przełšczania, tłumienia i regeneracji sygnałów. Od niedawna znajduje też zastosowanie w termicznych urzšdzeniach przeznaczonych do cyfrowego naœwietlania form drukowych. ăEkranowaÓ pozycja GLV jest sprawdzona i ugruntowana. Jednakże w przypadku zastosowań poligraficznych cišgle jest to nowoœć i badania jeszcze trwajš, pomimo że odbyły się już œwiatowe premiery urzšdzeń CtP: Xcalibur 45 (Agfa) oraz Ultima (Screen). Zasada działania GLV wykorzystuje zjawisko dyfrakcji do przełšczania, tłumienia i modulacji œwiatła**. W stanie statycznym pełni rolę lustra, zaœ w stanach przejœciowych zachowuje się jak zmienna siatka dyfrakcyjna. W poprzek podłużnej wspólnej elektrody rozpięte sš mostki pokryte warstwš odblaskowš. Powierzchnie mostków rozmieszczonych równolegle tworzš lustro, które odbija padajšce œwiatło (rys. 2). Jeœli ugięty zostanie co drugi mostek, wówczas płaszczyzna lustra przekształca się w regularnš siatkę dyfrakcyjnš o ostrych kwadratowych krawędziach. Taka siatka dyfrakcyjna zamiast odbijać œwiatło Đ rozprasza je (rys. 3). Każdy mostek to odrębna elektroda miniaturowego kondensatora powietrznego, którego drugš okładkš jest elektroda wspólna. Jeœli pomiędzy okładkami takiego kondensatora wystšpi różnica potencjałów, wówczas na skutek przycišgania elektrostatycznego mostek ugnie się. Głębokoœć ugięcia może być różna Đ użyteczny zakres wynosi od zera do l/4 (l = długoœć fali œwiatła, np. 830 nm). Jeœli przejœcie to odbywa się jednym skokiem, mówimy o cyfrowym trybie pracy GLV (m.in. zastosowania w CtP). Analogowy tryb pracy GLV polega na wykorzystaniu stanów poœrednich (np. zastosowania ekranowe). Czyli w trybie cyfrowym œwiatło padajšce jest odbijane i dociera do wybranego celu (np. formy drukowej) lub go nie osišga, bo jest rozpraszane dzięki zjawisku dyfrakcji. W trybie analogowym występuje efekt dodatkowy: płynna zmiana głębokoœci ugięcia mostków od zera do l/4 daje płynnš zmianę od maksimum jasnoœci do zera. Podstawowy moduł GLV odpowiada za modulację jednej wišzki. A zatem jeœli w jednej linii ustawionych zostanie 1080 modułów, to znaczy, że padajšcy strumień œwiatła zostanie podzielony na 1080 wišzek (pikseli). Moduł GLV generujšcy kwadratowy piksel o boku 25 ľm zawiera 6 mostków. Każdy z nich ma szerokoœć 3 ľm, długoœć 100 ľm, gruboœć 125 nm. Gruboœć szczeliny powietrznej wynosi około 650 nm. W procesie dyfrakcji bierze udział œrodkowa częœć każdego mostka (rys. 4). A zatem strumień œwiatła padajšcy na liniowš matrycę zawierajšcš 1080 modułów GLV musi być wstęgš o gruboœci 25 ľm i szerokoœci prawie 30 mm. Właœciwoœci W porównaniu z innymi rozwišzaniami spotykanymi w dziedzinie półprzewodnikowych mikromechanicznych układów optycznych, GLV ma następujšce zalety: 1) znacznie wyższa szybkoœć przełšczeń (do 20 ns), 2) wysoka efektywnoœć optyczna, 3) precyzyjna i powtarzalna regulacja tłumienia przeprowadzana w sposób cišgły, 4) wysoka optyczna powtarzalnoœć kštowa, 5) niezawodnoœć i stabilnoœć parametrów w wysokiej temperaturze, 6) możliwoœć powiększania liczby oddzielnie sterowanych kanałów, 7) łatwoœć produkcji i sterowania. GLV w CtP GLV w zastosowaniach CtP to przełom technologiczny ze względu na możliwoœć znacznego przyspieszenia naœwietlania i dowolnoœć Ÿródeł œwiatła. GLV posiada zdolnoœć odbijania i modulowania œwiatła w całym zakresie długoœci fal stosowanych we współczesnych wiodšcych rozwišzaniach CtP od podczerwieni, poprzez œwiatło widzialne, fioletowe aż po ultrafiolet. Przyspieszenie naœwietlania zwišzane jest z łatwoœciš generowania prawie dowolnej liczby niezależnych strumieni i sterowania nimi. Od CtP oczekuje się coraz większej wydajnoœci. Jest to możliwe m.in. poprzez zwiększenie liczby promieni naœwietlajšcych. Dotychczas uzyskiwano to przez zwiększenie liczby Ÿródeł œwiatła lub większy podział jednej wišzki dużej mocy. Pomimo iż powiększenie liczby laserów w głowicy jest łatwe i często stosowane, to jednak taka koncepcja napotyka naturalne ograniczenia: więcej laserów fizycznie się nie zmieœci, a jeœli nawet, to liczyć się trzeba z zakłóceniem stabilnoœci geometrii. Jednoczeœnie wzrasta prawdopodobieństwo wystšpienia awarii. Oczywiœcie cena urzšdzenia gwałtownie roœnie, ponieważ każdemu laserowi towarzyszy osobny precyzyjny tor optyczny, zaœ głowica i jej sterowanie rozrastajš się monstrualnie (w skrajnym przypadku głowica jest w stanie naœwietlić płytę na całej szerokoœci). Natomiast stosowane dotychczas przez różne firmy zwielokrotnienie podziału strumienia energii dużej mocy na wiele pojedynczych wišzek jest trudne i obarczone stratami energii. Tymczasem GLV sprawdza się tu bardzo dobrze. Na razie pierwsze CtP z układami GLV zrealizowane zostały w paœmie podczerwieni 830 nm przy wykorzystaniu bębna zewnętrznego. Jednakże ze względu na cenę płyt najbardziej oczekiwanym przez rynek rozwišzaniem byłoby zastosowanie promieniowania UV. Na razie brak jakichkolwiek sygnałów, by prowadzone były badania w tym właœnie kierunku. Obecnie prawo do stosowania GLV w poligrafii posiadajš tylko firmy Agfa i Screen. Prognozy Zastosowanie œwiatła o długoœci fali innej niż 830 nm wydaje się być możliwe, ale najprawdopodobniej zwišzane jest z koniecznoœciš zastosowania soczewek o innych właœciwoœciach oraz GLV o innej geometrii. Dla UV oraz laserów fioletowych szerokoœci lustrzanych mostków i odległoœci pomiędzy nimi powinny być w przybliżeniu dwukrotnie mniejsze niż w przypadku promieniowania 830 nm. Wprawdzie i bez takiej modyfikacji œwiatło z pewnoœciš jest poprawnie odbijane, jednakże po przejœciu GLV w stan dyfrakcyjny całkowite rozproszenie może nie wystšpić; wówczas częœć strumienia zostanie odbita i dotrze do płyty, co w rezultacie spowoduje pogorszenie jakoœci. Nie można zatem wykluczyć, że w przyszłoœci pojawiš się szybkie urzšdzenia CtcP z bębnem zewnętrznym naœwietlajšce płyty tradycyjne przy wykorzystaniu œwiatła UV modulowanego za pomocš GLV. Opracowano na podstawie: 1. Materiałów dostępnych na stronach http://www.siliconlight.com 2. ăAnalyzing Publishing TechnologiesÓ The Seybold Report, Volume 2, Number 3, May 6, 2002. 3. ăScreen redefines the large-format CtP marketÓ, www.screeneurope.com, News, 10/04/02. 4. ăNew Platesetter a Grate InventionÓ The Bulletin Seybold News & Views on Electronic Publishing, Volume 7, Number 23; March 13, 2002. 5. ăUV and Ink-Jet CtP...Ó, The Seybold Report, Volume 2, Number 3, May 6, 2002.

error: Kopiowanie zabronione!
cript>