随着激光技术与印刷行业的不断发展,计算机直接制版技术（Computer To Plate,简称CTP）应运而生。CTP技术可以通过数字化流程,将计算机中的图文数据直接输出到版材,推动了印刷产业迈入数字化时代的步伐,实现了印刷产业的技术改造和产业升级。在CTP技术不断发展的过程中,衍生出了种类繁多的CTP制版机,本文将外鼓式结构可采用多光源扫描的优点与405nm紫激光二极管具有曝光速度快的优点相结合,建立一套以CTP制版镜头为核心,旨在于提升外鼓式紫激光CTP制版机制版质量的光机电一体化方案。首先,针对CTP制版镜头光学系统影响实际制版质量的相关因素进行分析,通过ZEMAX软件设计了一款适用于外鼓式紫激光CTP制版机的低场曲低畸变多光束激光扫描成像系统。该CTP制版镜头以128路405nm紫激光二极管作为光源,采用光纤直排的方式消除光点之间间隙,记录分辨率可以达到2400dpi。具体参数为:焦距39mm,共轭距180mm,截止频率400lp/mm处系统的MTF大于0.7,场曲小于1μm,畸变小于0.001%,仿真设计结果能够满足实际制版要求,并对光学系统进行了公差分析与机械加工。其次,针对外鼓式结构滚筒与版材在高速转动过程中引起的CTP制版镜头与版材之间距离波动变化,导致版材的部分区域出现曝光不足的问题,本文以ATxmega32A4单片机为核心设计了一套自动调焦系统,通过激光位移传感器实时测定CTP制版镜头与版材之间的相对距离,将偏移量转换成为步进电机的驱动信号,控制步进电机实时调整CTP制版镜头到最佳曝光位置,提高了制版效果的一致性,降低滚筒的加工工艺技术要求与整机的装配技术要求。最后,在保证符合制版流程的前提下,采用微观观察测控条中几何图案的方式,对整个系统进行实验验证,结果表明:系统能够清晰完整地将计算机中的图文数据复制到版材上,并有效减少滚筒与版材误差对制版效果一致性的影响,满足高质量制版要求,具有较高的应用前景。