(57)【要約】      （修正有）【課題】  シャープな画像を生成する。【解決手段】  画像化システムは、照明変調器が第１の非活性化モードにあるときは０次反射照明フィールドが第１の照明ブロッキング装置に向けて指向され、そして変調器が第２の活性化モードにあるときは別の１次反射照明フィールドが第２の照明ブロッキング装置に向けて指向されると同時に１個の１次反射照明フィールドが画像化面に向けて指向されるように、照明変調器の表面に第１の照明フィールドを提供するための第１の軸外れ照明源を備える。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明変調器が第１の非活性化モードにあるときは０次反射照明フィールドが第１の照明ブロッキング装置に向けて指向され、そして前記変調器が第２の活性化モードにあるときは別の１次反射照明フィールドが第２の照明ブロッキング装置に向けて指向されると同時に１個の１次反射照明フィールドが画像化面に向けて指向されるように、照明変調器の表面に第１の照明フィールドを提供するための第１の軸外れ照明源を備えた画像化システム。
【請求項２】
前記変調器が前記第１の非活性化モードにあるときに０次の第２の反射照明フィールドが第３の照明ブロッキング装置に向けて指向され、そして前記変調器が前記第２の活性化モードにあるときは１次の第２の反射照明フィールドが前記画像化面に向けて指向されるように、前記システムが、前記照明変調器の表面に第２の照明フィールドを提供するための第２の軸外れ照明源を更に備える請求項１に請求された画像化システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の軸外れ照明フィールドが、共通の照明源により作られる請求項２に請求された画像化システム。
【請求項４】
前記１個の１次反射照明フィールドが、前記１個の１次の第２の反射照明フィールドと一致する請求項２に請求された画像化システム。
【請求項５】
前記１個の１次反射照明フィールドが、前記変調器に直角な方向に沿って画像化面に向けて指向される請求項１に請求された画像化システム。
【請求項６】
前記変調器が前記第２のモードにあるときにのみ、前記変調器が、前記１個の１次反射照明フィールドの方向に沿って照明を反射する請求項１に請求された画像化システム。
【請求項７】
第１の方向から照明変調器の表面に第１の照明フィールドを提供するための軸外れ照明源を備え、前記照明変調器は第２の方向に沿って相互に間隔を空けられた変調器要素を有し、前記第１の方向が前記第２の方向と直交しない画像化システム。
【請求項８】
前記変調器が前記第１の非活性化モードにあるとき０次反射照明フィールドが第１の照明ブロッキング装置に向けて指向され、そして前記変調器が前記第２の活性化モードにあるとき１個の１次反射照明フィールドが画像化面に向けて指向され、この間、別の１次反射照明フィールドが第２の照明ブロッキング装置に向けて指向される請求項７に請求された画像化システム。
【請求項９】
前記０次反射照明フィールド、前記１個の１次反射照明フィールド、及び前記別の１次反射照明フィールドが全体として単一の平面を定め、そして前記第１の方向が前記平面外にある請求項８に請求された画像化システム。
【請求項１０】
前記０次反射照明フィールド、前記１個の１次反射照明フィールド、及び前記別の１次反射照明フィールドが全体として単一の平面を定め、そして前記第１の方向が前記平面内にある請求項８に請求された画像化システム。
【請求項１１】
前記変調器が第１の非活性化モードにあるとき０次の第２の反射照明フィールドが第３の照明ブロッキング装置に向けて指向され、そして前記変調器が第２の活性化モードにあるとき１次の第２の照明フィールドが前記画像化面に向けて指向されるように、前記システムが、前記照明変調器の表面に第２の照明フィールドを提供するための第２の軸外れ照明源を更に備える請求項８に請求された画像化システム。
【請求項１２】
前記第１及び第２の軸外れ照明フィールドが共通の照明源により作られる請求項８に請求された画像化システム。
【請求項１３】
前記１個の１次反射照明フィールドが、前記１個の１次の第２の反射照明フィールドと一致する請求項８に請求された画像化システム。
【請求項１４】
前記１個の１次反射照明フィールドが、前記変調器と直角な方向に沿って画像化面に向けて指向される請求項８に請求された画像化システム。
【請求項１５】
前記変調器は、前記変調器が前記第２のモードにあるときにだけ、前記１個の１次反射照明フィールドの方向に沿って照明を反射する請求項８に請求された画像化システム。
【請求項１６】
第１の方向から照明変調器の表面に第１の照明フィールドを提供するための軸外れ照明源を備え、前記照明変調器は第２の方向に沿って相互に間隔を空けられた変調器要素を有し、前記第１の方向は、前記変調器が第１の活性化モードにあるとき１次の反射照明フィールドを画像化面に向けて指向させ、かつ前記変調器が第２の活性化モードにあるとき０次反射照明フィールドを画像化面から離れるように指向させるように、前記第２の方向と直交しない画像化システム。
【請求項１７】
前記変調器が前記第２の活性化モードにあるとき１次の第２の反射照明フィールドが前記画像化面に向けて指向されるように、前記システムが、前記照明変調器の表面に第２の照明フィールドを提供するための第２の軸外れ照明源を更に備える請求項１６に請求された画像化システム。
【請求項１８】
前記第１及び第２の軸外れ照明フィールドが共通の照明源により作られる請求項１６に請求された画像化システム。
【請求項１９】
前記１個の１次反射照明フィールドが、前記１個の１次の第２の反射照明フィールドと一致する請求項１６に請求された画像化システム。
【請求項２０】
前記１個の１次反射照明フィールドが、前記変調器と直角な方向に沿って画像化面に向けて指向される請求項１６に請求された画像化システム。
【請求項２１】
前記変調器は、前記変調器が前記第２のモードにあるときにだけ、前記１個の１次反射照明フィールドの方向に沿って照明を反射する請求項１６に請求された画像化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に画像化システムに関し、特に照明変調器を使用する画像化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されたような画像化システムは、照明源、フィールドレンズ系、照明変調器、画像化用光学系、及び画像化面を備える。画像化中、フィールドレンズ系が照明フィールドを光変調器上に指向し、光変調器は、一つのモードにおいては照明フィールドをある画像化面に向けて反射し、そして別のモードにおいては照明フィールドを画像化面から離れるように反射する。変調器は、例えばカルフォルニア州、サニーベールのシリコン・ライト・マシンズ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ）より発売のグレーティングライトバルブ（Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ  Ｖａｌｖｅ，ＧＬＶ）を含み、システムは、画像化用光学系を介して、０次反射又は１次反射を種々の実施例の画像化面に向けて指向させることができる。
【特許文献１】米国特許第６，４３３，９３４号  明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特に、画像は、画像化中に、図１Ａに示されたように画像化面１６において、変調器１４からの照明フィールド１２の０次反射１０から記録される。図１Ｂに示されるように、変調器１４が活性化されたときは、照明フィールド１２は１次反射１８Ａ及び１８Ｂで反射され、反射の次数が大きくなると大きさが小さくなる（図示せず）。１次反射１８Ａ及び１８Ｂは、エネルギーを吸収するブロッキングフィルター２０Ａ及び２０Ｂにより画像化面１６への到達が阻止される。このため、図１Ａに示されたように、変調器１４が活性化されていないときに画像化が生ずる。理想的には、図１Ｂに示されるように変調器１４が活性化されたときには、０次反射の経路に沿って指向される照明はない。しかし、実際は０次方向からの照明を完全に無くすことは困難である。照明フィールド１２及び反射フィールド１０，１８Ａ及び１８Ｂは、照明源が、例えば方向性ブロッキングフィルター及びビームスプリッターの使用により反射信号から保護される限り同一面上にある。
【０００４】
別の通常の画像化システムは、図２Ａに示されるような０次方向１０のエネルギー吸収用ブロッキングフィルター２２、及び図２Ｂに示されるような１次反射１８Ａ及び１８Ｂを画像化面１６に向けて指向させるレンズ２４を使用する。しかし、かかる画像化システムは、１次反射１８Ａ及び１８Ｂを画像化面１６上の共通の焦点において集束させることを確保するために構成要素の極めて正確な整列を必要とする。これら構成要素のいかなる整列誤差も画像の質を著しく低下させる。更に、軸外れ画像化のため、画像化システムにおける利用可能な焦点深度が限定される。
【０００５】
また、多くの画像化システムは、画の要素（又は画素）の列を同時に画像化し得る一般に照明列の形状の照明フィールドを使用する。従って、照明フィールド１０、１２、１８Ａ及び１８Ｂは、それぞれ変調器１４に沿い及び画像面１６に沿って短い距離を伸びる列の形状とすることができる。列状の照明フィールドの使用は、幾つかの軸外れ画像化の制御を更に困難にすることがある。
【０００６】
ある種の用途においては、コントラストの大きい画像化システムを提供することが望ましい。これは、変調器が励起されないときは画像化しないだけでなく、多くの構成要素の精密な整列を必要とせず、かつ容易に最適の画質に調整することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一実施例により、照明変調器が第１の非活性化モードにあるときは０次反射照明フィールドが第１の照明ブロッキング装置に向けて指向され、そして変調器が第２の活性化モードにあるときは別の１次反射照明フィールドが第２の照明ブロッキング装置に向けて指向されると同時に１個の１次反射照明フィールドが画像化面に向けて指向されるように、照明変調器の表面に第１の照明フィールドを提供するための第１の軸外れ照明源を備えた画像化システムを提供する。
【０００８】
本発明の更なる実施例により、画像化システムは、変調器が第１の非活性化モードにあるときに０次の第２の反射照明フィールドが第３の照明ブロッキング装置に向けて指向され、そして変調器が第２の活性化モードにあるときは１次の第２の反射照明フィールドが画像化面に向けて指向されるように、照明変調器の表面に第２の照明フィールドを提供するための第２の軸外れ照明源を更に備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下の説明は付属図面を参照し更に理解されるであろう。図面は説明の目的にのみ示され、一定の縮尺にはよらない。
【００１０】
本発明のシステムは、照明フィールド、照明変調器、及び画像化面（例えば外面式画像化用ドラム）を備えた、例えば、感熱式画像化システムのような種々の画像化システムにおいて使用することができる。変調器はフィールドレンズ系から照明フィールドを受け、そして画像化用光学系を介して変調された照明フィールドを画像化面に指向させる。照明フィールド、フィールドレンズ系、変調器、画像化用光学系及び画像化面は、参考文献としてその開示がここに取り入れられた特許文献１に開示されたようにすることができる。変調器は、例えばカルフォルニア州、サニーベールのシリコン・ライト・マシンズ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ）より発売のグレーティングライトバルブ（Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ  Ｖａｌｖｅ，ＧＬＶ）を含むことができる。
【００１１】
図３Ａに示されるように、画像化システムは、本発明の実施例により、変調器が活性化されないときは、０次反射照明フィールド３４がエネルギー吸収用ブロッキングフィルター３６に向けて指向されるように照明フィールド３０を軸外れ方向に沿って照明変調器３２に向けて指向させることを含む。この場合、変調器が活性化されないときに画像化面３８に向けて指向される照明はない。図３Ｂに示されたように、画像化中は、＋／−１次反射フィールド４０及び４２は、それぞれ、画像化面３８及び別のエネルギー吸収用ブロッキングフィルター４４に向けて指向される。１次反射フィールド４０は、面３８に直角な方向に沿って画像化面３８に向けて指向される。反射フィールド４２は、画像化には使用されず処理効率を低下させるが、システムは高コントラストを提供する。
【００１２】
本発明の別のシステムは、追加の照明フィールド５０を更に備え、これは、変調器が活性化されないときは図４Ａに示されるように、０次反射照明フィールド５２をエネルギー吸収用のブロッキングフィルター５４に向けて指向させるように軸外れ方向（例えば、照明フィールド３０に関して負の軸外れ方向）に沿って変調器３０に向けて指向される。この場合も、変調器が活性化されないときは、画像化面３８に向けられる照明はない。図４Ｂに示されるように、画像化中は、＋／−１次反射フィールド５６及び５８は、それぞれ、画像化面３８、及び別のエネルギー吸収用ブロッキングフィルター６０に向けて指向される。１次反射フィールド５６は、１次反射フィールド４０と一致し、両者は面３８に直角な方向に沿って画像化面３８に向けて指向される。図４Ａ及び４Ｂのシステムは、照明フィールド３０及び５０を提供するために２個の独立照明源を使用することができ、又は一つの照明源からの照明フィールドを分割するための光学系を使用することができる。変調器は、図４Ａに示されるように、２個の１次反射を提供するために変調器を横切る水平方向に沿って複数の変調器要素を持つことができる。
【００１３】
図５Ａ及び５Ｂは図４Ａ及び４Ｂのシステムと同様な本発明の更なるシステムを示し、これにおいては入射信号と反射信号とが同一面上にある。このシステムは、図５Ａに示されるように変調器が活性化されないときは、０次反射照明フィールド８０及び８２がエネルギー吸収用ブロッキングフィルター８４及び８６に向けて指向されるように、ビームスプリッター７４及び７６を介して照明フィールド７０及び７２を軸外れ方向に沿って照明変調器７８に向けて指向させることを含む。この場合、変調器が活性化されないときは画像化面８８に向けて指向される照明はない。図５Ｂに示されたように、画像化中は、１次反射フィールド９０及び９２が画像化面８８に向けて指向され、そして１次反射フィールド９４及び９６はそれぞれエネルギー吸収用ブロッキングフィルター９８及び１００に向けて指向される。１次反射フィールド９０及び９２は一致し、そして画像化面８８と直角な方向に沿って画像化面８８に向けて指向される。この場合も、反射フィールド９４及び９６は画像化には使用されないが、システムは大きいコントラスト比を提供する。同一面の入射フィールド及び反射フィールドの使用の利点は、同一面システムは線状の照明フィールドと比べて、入射フィールドが大きい入射角から変調器に向けて指向されたときの反射フィールド内に生じ得るいかなる収差も減らすことである。
【００１４】
図６は、照明フィールド１０２及び１０４がフィールドレンズ系１０６を介して、例えば８．５μｍの格子間隔を有するＧＬＶ１０８に向けて指向される画像化システムを示す。照明フィールドは、各が、ＧＬＶ１０８において視準された空間内に集束される。活性化されているときは、ＧＬＶ１０８からの１次反射フィールドは、１１０で示されたように互いに一致して指向され、そして画像化用光学系１１２を経て画像化用ドラム１１４の画像化面上に指向される。
【００１５】
図７Ａ及び７Ｂは、本発明の更なる実施例による照明システムを示し、これにおいては、変調器は図７においては活性化されず図７Ｂにおいては活性化されている。特に、照明システムは、照明を光学系１２２を介してブロードマスク（ｂｒｏａｄ  ｍａｓｋ）を経て変調器１２６上に向けて指向させる複数の照明源１２０を備える。変調器が活性化されないときは、反射された照明は多くの方向に散乱されるが、変調器が活性化されているときは、反射された照明は、図７Ｂに示されるように画像化用光学系１２８を介して画像化可能な媒体の面１３０上に向けられる。図８Ａに示されるように、システムは、０次方向（１３２）の周りに置かれた多くの照明源１２０を備えることができる。このシステムは、事実上、照明により変調器を溢れさせることができるが、図８Ｂに示されるように画像化用光学系１２８を使用して０次に沿った照明だけを反射する。照明源１２０は、単一軸の均一な角度拡散のための遅軸ディフューザーのある１個又はそれ以上のレンズバー（ｌｅｎｚ  ｂａｒ）を備えることができる。変調器における照明されたラインは活動面積より広く、マスクは、処理量を低下させるがコントラスト比には影響を与えない。図９は、図７Ｂの画像化システムの線９−９に沿って得られた側面図を示し、これにおいては変調器１２６上及び画像化面１３０上の画像化用の線の幅を見ることができる。
【００１６】
本技術熟練者は、本発明の精神及び範囲から離れることなく上述の実施例に対して多くの変更及び変化をなし得ることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】従来技術の画像化システムの略図を示す。
【図１Ｂ】従来技術の画像化システムの略図を示す。
【図２Ａ】別の従来技術の画像化システムの略図を示す。
【図２Ｂ】別の従来技術の画像化システムの略図を示す。
【図３Ａ】本発明の一実施例による画像化システムの略図を示す。
【図３Ｂ】本発明の一実施例による画像化システムの略図を示す。
【図４Ａ】本発明の別の実施例による画像化システムの略図を示す。
【図４Ｂ】本発明の別の実施例による画像化システムの略図を示す。
【図５Ａ】本発明の更なる実施例による画像化システムの略図を示す。
【図５Ｂ】本発明の更なる実施例による画像化システムの略図を示す。
【図６】本発明の別の実施例による画像化システムの概略平面図を示す。
【図７Ａ】本発明の更なる実施例による画像化システムの概略平面図を示す。
【図７Ｂ】本発明の更なる実施例による画像化システムの概略平面図を示す。
【図８Ａ】図７Ａに示された画像化システムの線８Ａ−８Ａに沿って得られた概略端面図を示す。
【図８Ｂ】図７Ｂに示された画像化システムの線８Ｂ−８Ｂに沿って得られた概略端面図を示す。
【図９】図７Ｂに示された画像化システムの線９−９に沿って得られた概略側面図を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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