(57)【要約】  感光性印刷プレートを走査するようになされた共通キャリッジ上に、いくつかの光学ヘッドを取り付ける。各ヘッドは、レーザ源（５１０、５１０´）、変調器（７２０、７２０´）および投射光学部品（７６０、７６０´、７４０、７４０´、７５０、７５０´、G、G´）を備え、複数の画素を含む線分を投射することができる。ヘッドの幅ならびに高さを短くするように、各ヘッド内のビームの光路は、数回折り返される。キャリッジがプレートの一方の縁部から他方の縁部に移動すると、画素の帯状列が投射される。各ヘッドは、それが生成する線分の幅、位置、配向および強度を調節する手段を含む。キャリッジを１回掃引する間に少なくとも２本の隣接する帯状列が投射されてより幅の広い帯状列が生成されるように、各ヘッドはキャリッジ上で正確に位置決めされる。
2005509893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像アセンブリであって、
所望の像領域に対するキャリッジの位置を示す信号を生成する信号生成器を含む移動可能なキャリッジと、
キャリッジに結合された複数の結像モジュールであって、各モジュールが少なくとも１つの他のモジュールと隣接し、各モジュールが、協働可能に配列されて個別の光ブラシを生成する少なくとも１つのレーザ光源および変調器を含み、各モジュールが、前記複数のモジュールが各モジュールが生成した各個別の光ブラシを合成したレーザ光を像ごとに生成するように、その他のモジュールに対して位置合わせされ、各モジュールが、各個別のモジュールからのレーザエネルギーの像ごとの生成を遅延させる信号受信機を含む結像モジュールと、を備える結像アセンブリ。
【請求項２】
前記キャリッジが、所望の像領域より大きな距離を１回の偏位運動で横切ることができ、キャリッジが該所望の像領域を１回横切るたびに、複数の前記モジュールが、各モジュールによって生成される各個別の光ブラシを合成したものである連続的なレーザ光のバンドを生成する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
各モジュールが他のモジュールから直角に偏倚している、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
４つのモジュールを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
変調器がＴＩＲ変調器である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
各モジュールが、２５６画素の像ごとのレーザ光を生成することができる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
レーザ光源が複数のレーザダイオードを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
結像アセンブリであって、
移動可能なキャリッジと、
少なくとも１つの他のモジュールとそれぞれ隣接し、協働可能に配列されて個別の光ブラシを生成するレーザ光源および変調器をそれぞれ含む、キャリッジに結合された複数の結像モジュールと、
前記複数のモジュールが各モジュールが生成した各個別の光ブラシを合成したレーザ光を像ごとに生成するように、各モジュールをその他のモジュールに対して位置合わせする手段と、
所望の像領域に対するキャリッジの位置に関する情報を搬送する入力信号に応答して、各個別のモジュールからのレーザエネルギーの像ごとの生成を遅延させる手段と、を備える結像アセンブリ。
【請求項９】
結像システムであって、
（ａ）結像アセンブリであって、
（ｉ）所望の像領域に対するキャリッジの位置を示す信号を生成する信号生成器を含む移動可能なキャリッジと、
（ｉｉ）キャリッジに結合された複数の結像モジュールであって、少なくとも１つの他のモジュールとそれぞれ隣接し、協働可能に配列されて個別の光ブラシを生成する少なくとも１つのレーザ光源および変調器をそれぞれ含み、前記複数のモジュールが各モジュールが生成した各個別の光ブラシを合成したレーザ光を像ごとに生成するように、その他のモジュールに対してそれぞれ位置合わせされ、各個別のモジュールからのレーザエネルギーの像ごとの生成を遅延させる信号受信機をそれぞれ含む複数の結像モジュールと、を含む結像アセンブリと、
（ｂ）結像アセンブリがプレートセッタ内にある印刷プレートに対してレーザエネルギーを像ごとに供給するように結像アセンブリと協働可能に配列された平台プレートセッタと、を備える結像システム。
【請求項１０】
結像システムであって、
（ａ）結像システムであって、
（ｉ）所望の像領域に対するキャリッジの位置を示す信号を生成する信号生成器を含む移動可能なキャリッジと、
（ｉｉ）キャリッジに結合された複数の結像モジュールであって、協働可能に配列されて個別の光ブラシを生成する少なくとも１つのレーザ光源および変調器をそれぞれ含み、前記複数のモジュールが各モジュールが生成した各個別の光ブラシを合成したレーザ光を像ごとに生成するように、その他のモジュールに対してそれぞれ位置合わせされ、各個別のモジュールからのレーザエネルギーの像ごとの生成を遅延させる信号受信機をそれぞれ含む複数の結像モジュールと、を含む結像アセンブリと、
（ｂ）結像アセンブリが回転ドラムの表面上にある印刷プレートに対してレーザエネルギーを像ごとに供給するように結像アセンブリと協働可能に配列された平台プレートセッタと、を備える結像システム。
【請求項１１】
印刷プレートを準備する方法であって、
（ａ）結像アセンブリを提供する段階であって、
（ｉ）所望の像領域に対するキャリッジの位置を示す信号を生成する信号生成器を含む移動可能なキャリッジと、
（ｉｉ）キャリッジに結合された複数の結像モジュールであって、少なくとも１つの他のモジュールとそれぞれ隣接し、協働可能に配列されて個別の光ブラシを生成する少なくとも１つのレーザ光源および変調器をそれぞれ含み、前記複数のモジュールが各モジュールが生成した各個別の光ブラシを合成したレーザ光を像ごとに生成するように、その他のモジュールに対してそれぞれ位置合わせされ、各個別のモジュールからのレーザエネルギーの像ごとの生成を遅延させる信号受信機をそれぞれ含む複数の結像モジュールと、を含む結像アセンブリを提供する段階と、
（ｂ）結像用の印刷プレートを提供する段階と、
（ｃ）結像アセンブリを使用して、像ごとに印刷プレートにレーザ光を供給する段階と、を備える方法。
【請求項１２】
前記プレートが、結像アセンブリと協働可能に配列された平台プレートセッタ内にある、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プレートが、結像アセンブリと協働可能に配列された回転ドラムの表面上にある、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
結像システムであって、
放射線感応媒体の幅を横切って移動することができる移動可能なキャリッジと、
キャリッジ上に選択的に位置決めされた複数の結像ヘッドであって、レーザ源、変調手段および投射手段が少なくとも１つの個別の光ブラシを生成するように協働可能に配列された少なくとも１つのレーザ源、レーザエネルギーを変調する変調手段、および変調レーザエネルギーを投射する投射手段をそれぞれ含み、かつキャリッジが媒体の幅を横切って１回移動する間に少なくとも１つの分離した光ブラシのバンドをそれぞれ生成する複数の結像ヘッドと、
キャリッジの１回の横断の間に該分離したバンドが投射されてそれら分離したバンドの幅の合計に等しい幅を有する連続的なバンドを形成するように、分離したバンドの投射を調節する補償手段と、
キャリッジの横断移動と直交する方向に媒体を段階的に移動させる手段と、
媒体の幅を横切るキャリッジの横断の長さおよび位置を制御する手段と、
媒体の縁部に対するキャリッジの位置を検出する手段と、
検出手段に応答して分離したバンドの投射のタイミングをとる手段と、を備える結像システム。
【請求項１５】
異なるモジュールのレーザパワーを分流器によって等化する、請求項１に記載の結像アセンブリ。
【請求項１６】
レーザ結像アセンブリであって、
感光性媒体の上を移動することができるキャリッジと、
レーザ源及びそれと関連する光学構成要素をそれぞれ含み、放射エネルギーのブラシをそれぞれ投射し、キャリッジに脱着可能に取り付けられた、キャリッジ上に選択的に位置決めされた複数の光学モジュールと、
各モジュールを選択した基準点に対して位置決めする、キャリッジ上の位置決め手段と、を備えるレーザ結像アセンブリ。
【請求項１７】
各モジュールが、磁気によってチャ着脱可能にキャリッジに取り付けられる、請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
位置決め手段が、全てキャリッジを位置決めするように動作可能に関連付けられた信号検出器、エンコーダ、および電子制御装置を備える、請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
各モジュールが、調節可能な位置決め要素を備えることにより、各モジュールを治具上で独立して調節して各モジュールのブラシをｘ、ｙ、ｚ座標に従って位置決めすることができる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
光学投射ヘッドであって、
複数の発光体を有するレーザダイオードアレイと、
印加電界に従ってアレイからの光線を回折することができるＴＩＲ変調器と、
アレイからのエネルギービームを等化することができる光学ミキサと、
レーザアレイからのエネルギー光線を成形してミキサに向けることができる、第１光学構成要素群と、
ミキサから出る光線を変調器に向けることができる第２光学構成要素群と、
変調器から出る光線を、望ましくない回折光線を除去することができる当り部材に対して収束させることができるレンズと、
当り部材から出た光線を放射線感応媒体に対して収束させることにより像を生成することができる結像対物アセンブリであって、変調器からの光線の発散を像幅に影響を与える選択した値に調節する手段を含む光学アセンブリと、を備える光学投射ヘッド。
【請求項２１】
光学投射ヘッドであって、
互いに直交する遅軸線および速軸線に沿ってエネルギー光線を生成することができる複数の発光体を有するレーザダイオードアレイと、
アレイからのエネルギー光線を印加電界に従って回折させることができるＴＩＲ変調器と、
アレイからのエネルギービームを等化することができる光学ミキサと、
レーザアレイからのエネルギー光線を成形してミキサの入力に向けることができる、第１光学構成要素群と、
ミキサの出力から出る遅軸線光線を、その焦点からの遅軸線光線を変調器に向けることができる円筒形レンズの焦点に向けて送り、収束させることができる円筒形レンズユニットと、
速軸線光線を、変調器の活性領域に向けて送り、そこに集中させることができるレンズと、
活性領域から出る光線を集光して、望ましくない光線を除去することができる当り部材上に点の像を形成することができるレンズと、
感光性表面上に像を投射することができる対物アセンブリと、を備える光学投射ヘッド。
【請求項２２】
調節手段が一対のレンズを備える、請求項２０に記載のヘッド。
【請求項２３】
光学ヘッドであって、
入力端におけるビームおよび出力端における像形成ビームのレーザ源と、
入力端と出力端の間に前記ビームに沿って位置する、ビームから像を得るための複数の光学構成要素とを含み、ビームは、入力端と出力端の間で反射表面によって複数回折り返される、光学ヘッド。
【請求項２４】
折り返されたビームが、複数の平行な表面内に位置する、請求項２３に記載のヘッド。
【請求項２５】
変調器が、約５ｍｏｌ．％のＭｇＯまたは約７ｍｏｌ．％のＺｎを有するＬｉＮＢＯ３結晶を備える、請求項２０に記載のヘッド。
【請求項２６】
変調器が、約５ｍｏｌ．％のＭｇＯまたは約７ｍｏｌ．％のＺｎを有するＬｉＮＢＯ３結晶を備える、請求項２１に記載のヘッド。
【請求項２７】
変調器が、１つまたは複数のドライバを有するＴＩＲ変調器である、請求項２０に記載のヘッド。
【請求項２８】
変調器が、１つまたは複数のドライバを有するＴＩＲ変調器である、請求項２１に記載のヘッド。
【請求項２９】
変調器のドライバが、変調器の結晶に、直接、取り付けられる、請求項２７に記載のヘッド。
【請求項３０】
変調器のドライバが、変調器の結晶に、直接、取り付けられる、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項３１】
結晶およびドライバがカプセルに入れられた、請求項２９に記載のヘッド。
【請求項３２】
結晶およびドライバがカプセルに入れられた、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項３３】
レーザダイオードおよび当り部材が、循環冷媒によって冷却される、請求項２０に記載のヘッド。
【請求項３４】
レーザダイオードおよび当り部材が、循環冷媒によって冷却される、請求項２１に記載のヘッド。
【請求項３５】
変調器が、光線を９０°偏向させることができる少なくとも１つのプリズムエッジを有する全反射結晶を備える、請求項２０に記載のヘッド。
【請求項３６】
変調器が、光線を９０°偏向させることができる少なくとも１つのプリズムエッジを有する全反射結晶を備える、請求項２１に記載のヘッド。
【請求項３７】
対物アセンブリがｘ軸線およびｙ軸線に沿って移動することができ、それにより対物アセンブリが当り部材のスリット上で心合せされる、請求項２０に記載のヘッド。
【請求項３８】
対物アセンブリがｘ軸線およびｙ軸線に沿って移動することができ、それにより対物アセンブリが当り部材のスリット上で心合せされる、請求項２１に記載のヘッド。
【請求項３９】
結像ヘッドであって、
複数のレーザ光エネルギー源と、
対応するレーザ光エネルギー源からのレーザ光を第２の光学配列に向けて送る複数の第１光学配列と、
第２光学配列からのレーザ光を受光する複数の第３光学配列と、
複数の前記第３光学配列からのレーザ光を受光する第４光学配列と、
第４光学配列からのレーザ光を受光する複数の第５光学配列と、
複数の前記第５光学配列からのレーザ光を対応して受光する複数の変調器と、
複数の前記変調器からのレーザ光を対応して受光する複数の第６光学配列と、を備える結像ヘッド。
【請求項４０】
レーザ光源が、それぞれ複数の発光体を有するレーザダイオードである、請求項３９に記載の結像ヘッド。
【請求項４１】
第１光学配列がそれぞれ、第１レンズ、第２レンズ、半波ブレード、偏光キューブおよび第３レンズを備える、請求項３９に記載の結像ヘッド。
【請求項４２】
第２光学配列が第１共通光学配列である、請求項３９に記載の結像ヘッド。
【請求項４３】
第１共通光学配列が、ミラー、第１レンズ、および第２レンズを備える、請求項４２に記載の結像ヘッド。
【請求項４４】
第３光学配列が、それぞれミキシングブレードを備える、請求項３９に記載の結像ヘッド。
【請求項４５】
第４光学配列が第２共通光学配列である、請求項３９に記載の結像ヘッド。
【請求項４６】
第２共通光学配列が、第１レンズ、第２レンズ、第１ミラーおよび第２ミラーを備える、請求項４５に記載の結像ヘッド。
【請求項４７】
第５光学配列が、それぞれ第１レンズおよび第２レンズを備える、請求項４５に記載の結像ヘッド。
【請求項４８】
変調器が全反射変調器である、請求項４５に記載の結像ヘッド。
【請求項４９】
第６の光学配列が、それぞれ第１レンズと、第１および第２のミラーと、結像レンズ群と、を備える、請求項４５に記載の結像ヘッド。
【請求項５０】
２つのレーザ光エネルギー源と、レーザ光エネルギー源からのレーザ光を対応して受光する２つの第１光学配列と、第１光学配列からのレーザ光を受光する第１共通光学配列と、第１共通光学配列からのレーザ光を受光する２つの第２光学配列と、第２光学配列からのレーザ光を受光する第２共通光学配列と、第２共通光学配列からのレーザ光を受光する２つの第３光学配列と、第３光学配列からのレーザ光に対応して受光する２つの変調器と、変調器からのレーザ光を対応して受光する２つの第４の光学配列とを含む、請求項３２に記載の結像ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型結像ヘッド、このようなヘッドを複数含む高速マルチヘッドレーザ結像アセンブリ、およびこのアセンブリを使用して感熱性または感光性媒体を画像形成すなわちイメージングする方法に関する。特に、このアセンブリは、一斉に動作してレーザ発光体群からの放射を変調器に向けて送る小型結像ヘッド（言い替えることができる場合にはモジュールとも呼ぶ）を複数含む。本発明のアセンブリおよび方法は、各モジュールが生成した放射エネルギーを、印刷プレートなどの感熱性または感光性媒体をイメージングするために方向付けることができる。
【背景技術】
【０００２】
熱オフセット印刷プレート業界の現在の傾向のいくつかは、特にそれらがいわゆる「Computer to Plate」（ＣＴＰ）システムに関係がある場合には、生産性の向上にある。しかし、従来のシステムには、特に熱オフセットプレートに関係のあるものである場合には、現在のところ制限がある。従来の内部ドラム形システムでは、例えば、ミラーのスピン速度、（例えばＹＡＧレーザ、赤色およびＵＶレーザダイオード、ならびに光ファイバレーザを備えた音響光学変調器の）レーザビームのコミュテーション(commutation)のオン/オフ、およびレーザ源のパワーなどに関する制限がある。ダイオードなどのレーザ源を複数有する従来の外部ドラム形システムでは、例えば、それぞれの回転速度、それぞれのダイオードの数、ダイオードが発生させる全パワーなどに関する制限がある。空間変調器を利用する従来の外部ドラムにも、パワー制限ならびにそれが生成するスポット数に関する制限がある。従来の平台システムには、「プレート幅」の制限、解像度の制限、ならびに走査速度、変調周波数および各レーザ源のパワーの制限がある。
【０００３】
レーザビームを一方向に拡大して、相当数の電気光学ゲートのアレイをカバーする（それにより隣接するスポットを多数形成し、「ワイドブラシ」を構成することができる）従来のシステムが、参考文献として本明細書に援用する従来技術文献に記載されている。この特許は、特に、ゲートによってビームを複数の潜在スポット形成ビームに分割することを開示している。結像のために各ビームを感光性表面に伝播させることを所定のパターンまたはプログラムによって選択的に禁止しながら、これらのビームを感光性表面に対して掃引して文字その他の像を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第４，７４６，９４２号明細書
【０００４】
しかし、この特許に記載されているブラシのスポット数は、光学収差によって制限されることがある。さらに、感熱プレートは感度が低いので、単一のレーザ源が発生させることができるパワーにより、感熱プレートの結像速度が制限される。単一のレーザ源を備えた空間変調器の性能も制限される可能性がある。一般に電気光学強誘電性セラミック（ＰＬＺＴ）変調器、全反射（ＴＩＲ）変調器、マイクロミラーなどの空間変調器を使用する従来の「ブラシ」システムも、同様の制限を受ける。
【０００５】
ＬｉＮＢＯ３結晶を用いることを基礎とするＴＩＲ変調器は、それらの転流速度のために特に関心を持たれている。このタイプの変調器は、上記文献およびいくつかの特許、例えば参考文献として本明細書に援用する別の従来技術文献に記載されている。ただし、高レベルのエネルギーを必要とする感熱プレートのイメージングでは、結晶は、変調器の動作に悪影響を及ぼす光屈折効果を引き起こす強いエネルギー密度にさらされる。「光損傷」「ＤＣドリフト」などと呼ばれるこれらの効果は、扱うことができるエネルギーの量を制限する（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】米国特許第４，２８１，９０４号明細書
【０００６】
レーザエネルギー源と、関連する光学部品と、線分または「ブラシ」を生成することができる変調器とを含む結像「ヘッド」が、参考文献として本明細書に援用する、同じ譲受人に譲渡されたまた別の従来技術文献に記載されている。このモジュールまたはヘッドは、通常は、幅５．２ｍｍの細い（すなわち１２ミクロン）線分またはブラシ（すなわち２５６画素線分）を投射する。このように線分のサイズが小さいことにより、結像システムの結像生産性が制限されてしまう。
【特許文献３】米国特許第６，１３７，６３１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的の１つは、上述した従来のＣＴＰシステムの制限および欠点を、それらの生産性を向上させることによって克服することである。本発明の別の目的は、複数の小型結像ヘッドが生成するブラシを各ヘッドが数百の光スポットを発生するように並置することにより、レーザビームを用いて発生させるスポットの数を増加させることである。従って、従来のＣＴＰシステムの有効パワーおよび画素レートを、本発明のアセンブリおよび方法で実現されるヘッドの数だけ増倍させることができる。本発明の別の目的は、本発明のシステムを、上述のように内部ドラム形システムおよび外部ドラム形システムで、またその全ての開示を参考文献として本明細書に援用するさらにまた別の従来技術文献に記載のものなどの平台プレートセッタシステムで利用することである。本発明の別の目的は、本発明のアセンブリおよび方法で利用することができる小型結像ヘッド（「モジュール」と呼ぶこともある）を提供することである（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献４】国際特許出願第００/４９４６３号パンフレット
【０００８】
本発明の１つの特徴は、ヘッドアセンブリ内の各モジュールが生成する光のブラシを制御して、各ヘッドから発出される個々のブラシの集合体である連続的な走査線を形成し、それにより結像に利用する走査線全体で隙間が形成されないようにすることである。本発明の別の特徴は、各ブラシの幅、配向、形状、パワーおよびタイミングを制御して、個々のブラシの集合体を連続的な走査線として使用できるようにすることである。したがって、本発明のシステムおよび方法は、通常は小さな（例えば２５６画素）線分に制限される制限される既存の「単一ヘッド」システムの制限を克服することができるので有利である。本発明のシステムおよび方法のその他の目的、特徴および利点は、当業者には明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
いくつかの光学ヘッドを、感光性印刷プレートを走査するようになされた共通のキャリッジに取り付ける。各ヘッドは、レーザ源、変調器および投射光学部品を備え、複数の画素を含む変調器の活性領域の像（すなわち「ブラシ」）を投射することができる。ヘッドの幅を短くするように、各ヘッド中のビームの光路は、数回折り返される。キャリッジがプレートの一方の縁部から他方の縁部に移動すると、ブラシで描いたように、画素の帯状列（swath）が投射される。各ヘッドは、それが生成するブラシの高さ、空間位置、配向および強度を調節する手段を含む。キャリッジを１回掃引する間に少なくとも２本の隣接する帯状列が投射されてより幅の広い帯状列が生成されるように、各ヘッドはキャリッジ上で正確に位置決めされる。キャリッジは、プレートの縁部の位置に対するキャリッジの位置を示すパルスを生成する。各ヘッドは、ブラシの投射のタイミングをとるための信号を受信することができる。キャリッジと感光性プレートの間の相対移動は、電子手段によって制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明およびその様々な実施形態は、以下の詳細な説明を読み、添付の図面を詳細に参照すれば明らかになるであろう。
【００１１】
小型結像モジュール
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明のアセンブリおよび方法で使用することができる例示的な小型結像モジュールまたはヘッド３６の拡大側面図である。図３Ａから図３Ｃは、それぞれ異なる平面上の、図２Ａおよび図２Ｂに示すモジュール３６の様々な部分の展開正面図である。このモジュール３６は、支持装置（図２Ａおよび図２Ｂには図示せず）に取り付けられた、光束５（図２Ａ参照）を発し、その上に配置されたレーザ源１０（通常は複数の発光体を含むレーザバーまたはダイオードアレイ）を有する。本明細書に記載のレーザ源１０は、マイクロチャネルを流れる液体によって冷却される。このようなレーザ源としては、Ｊｅｎｏｐｔｉｋ  Ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ社から入手することができるＪＯＬＤ−３２−ＣＡFＣ−１Ｌ（出力３２ワット）がある。本明細書に記載のこの特定のレーザ源１０は、長さ１センチメートルで１９個の発光体を含むバーであるが、その他のレーザ源を使用することもできる。
【００１２】
視準レンズ２０は、レーザ源１０から出るレーザ光線の速軸線を視準するように位置決めされる。この実施形態では、視準レンズ２０は、ＬｉＭｏ−ＬｉｓｓｏｔｓｃｈｅｎｋｏＭｉｃｒｏｏｐｔｉｋ社から入手できるＦＡＣ−８５９Ｄレンズであるが、その他のレンズを使用することもできる。このレンズを通して光束５を投射すると、屈折率の高いガラスと組み合わせた視準レンズ２０の非球面円筒形プロフィルにより、回折限界に近いビームが生じる。このビームの遅軸線に沿った発散は、モジュール３６内に設けられた円筒形レンズ３０のアレイ（図２Ａでは単一のレンズとして示す）によって低減される。
【００１３】
モジュール３６内に設けられた円筒形レンズ３０は、それぞれがレーザ源１０の１つの発光体と対応していることが好ましい。円筒形レンズ３０から出たビームは、偏光ミラー４０によって反射され、結像（半波）ブレード５０に到達する。半波ブレード５０は、ビームがそこから出た直後に、そのビームの偏光面を変調器１５（やはりモジュール３６内に設けられる）の効率が最適となる方向に位置決めすることを可能にする。２つで１群とする円筒形レンズ６０および７０を利用して、レンズ６０と７０の間の距離を調節することによって、速軸線に沿ったビームの発散を制御または調節する。このレンズ６０と７０の間の距離調整は、プレート位置４００におけるビーム出力の幅に影響を及ぼす。このようにして、未調整状態では様々なビーム幅を有するビームを生成するモジュール３６のビーム出力を調節することができる。さらに、モジュール３６が出力しているビームのビーム特性が劣化または変化している（例えば、モジュールの特定の結像構成要素の欠陥によるビーム幅の変化など）と判定された場合には、上述した２つの円筒形レンズ６０および７０の調節機能を使用して、モジュール３６内の構成要素のある種の不整を補償することができる。
【００１４】
円筒形レンズ６０および７０を出たビームは、別のレンズ８０を通して投射され、ミラー９０および１００で反射され、レンズ１１０および１２０に向けられる（図３Ａ参照）。ミラー９０および１００が存在することにより、モジュール３６のサイズを縮小することができる。これは、少なくとも部分的には、ミラー９０および１００によってビームを反射する、すなわち折り返すことによって実現することができる。ビーム路「折り返す」ことによってモジュールをさらに小型化することについて、以下でさらに詳細に論じる。レンズ８０、１１０および１２０は、モジュール３６のレーザ源１０から出るビームを視準するテレセントリック対物構成に配列される。これらのレンズ８０、１１０および１２０は、そこに入るビームの特性を修正して、レーザ源の遅軸線に沿った光学ミキサ（ここではミキシングブレード１３０）の入力面において発光体の像を形成する。光学ミキサは、レーザダイオードアレイから受けたエネルギービームを等化することができる。上述のように、光学構成要素２０、３０および８０の群または組合せは、レーザ源１０からのエネルギー光線を成形し、光学ミキサの入力に向けて送ることができる。
【００１５】
その後、ビームは、ブレード１３０の出力端から一群の円筒形レンズ１４０および１５０に入射し（すなわちレンズ１４０、１５０を直接通り）、図示のようにミラー１６０および１７０で反射または折り返され、最終的にレンズ１８０に入射する。ミラー１６０および１７０は、ビームを再度反射または折り返すように、結像光路中に（すなわちビーム経路に沿って）位置することが好ましく、このようにすることによってモジュール３６の小型化は促進される。その結果生じた、円筒形レンズ１４０、１５０および１８０から出る遅軸線ビームは、変調器１５の中心２１０においてミキサブレードの出口面の像を形成する。レンズ１４０および１５０の組合せまたは群は、光学ミキサ１３０の出力から出る遅軸線光線を方向付けしてレンズ１８０の焦点５００に収束させることができ、レンズ１８０は遅軸線光線を焦点５００から変調器１５に方向付けすることができる。この円筒形レンズ１４０、１５０および１８０の配列は、遅軸線に沿ったテレセントリック特性も有する。したがって、像について、変調器１５上で一様な光の分布を生成することができる。この一様な光分布を用いた変調器１５は、参考文献としてその全ての開示を本明細書に援用する、同じ譲受人に譲渡された米国特許第６,１３７,６３１号明細書にも記載されている。
【００１６】
変調器に到達する前に、ビームは、速軸線のビームを変調器１５の活性領域に対して収束させ、方向付ける別の円筒形レンズ１９０に向けられる。その結果生じるビーム（例えば、光束）の幅は、変調器１５の入口で、例えば、特定の機械要素２００（例えば、当り部材）によって制限される。１つの例示的な変調器１５は、４つのドライバ３５０によって制御される一列に並んだ２５６個の能動素子を有する活性領域を有するＴＩＲ型変調器である（例えば米国カリフォルニア州ＳｕｎｎｙｖａｌｅのＳｕｐｅｒｔｅｘ社製のＳＵＰＥＲＴＥＸ  ＩＮＣ  ＨＶ５７７０８など）。個々の光ブラシを投射する（以下で述べる）ための光の変調ならびに変調光の投射は、例えば参照によりその全てを本明細書に組み込む米国特許第４,７４６,９４２号明細書および６,１３７,６３１号明細書に記載されている変調および投射の技術および機器を用いて実施することができる。その全ての開示を参考文献として本明細書に援用する同時係属の米国特許第６,２２２,６６６号明細書に図示および記載されるるように、変調器１５は、２５６個のスポットおよび横方向領域の列をイメージングするための１つまたは複数のドライバによって制御される活性結像中心領域に分割することができる。これらのドライバ（例えばドライバ３５０）は、結晶２２０に直接取り付けることができ、また耐衝撃性を高めるためにカプセル封じすることもできる。変調器１５は、「明視野」と呼ばれるモードで動作することが好ましい。こうして、ビームは、ドライバ３５０および機械要素２００を用いてそれらのビームを修正または構成する変調器１５に向けて送られる。
【００１７】
特に、光ビーム５´´は、結晶２２０の平面の法線に対して５°傾いた結晶面２３０を通って結晶２２０に入射する。したがって、これらのビームは結晶２２０内で偏向し、小さな入射角では変調器１５の活性領域内で全反射される。修正後のビーム５´´´は、結晶２２０のプリズム面２４０でもう一度反射された後で、結晶２２０の平面と直交する方向に結晶２２０を出る。結晶２２０の組成は、高エネルギー密度での光屈折効果（例えばイメージング損傷（例えば、イメージング損傷(imaging damage)やＤＣドリフトなど）を避けるように選択されることが好ましい。好ましい結晶組成は、ＭｇＯを約５mｏｌ％またはＺｎを約７mｏｌ％含むＬｉＮｂＯ３である。特に好ましい実施形態では、変調器は、光線を９０°偏向させることができるプリズムエッジを少なくとも１つ有する全反射結晶を含むＴＩＲ変調器である。
【００１８】
その後、図３Ｂに示すように、ビーム５´´´は、別のミラー２５０を介してレンズ２６０に到達する。レンズ２６０は、活性領域から出た光線を集光して当り部材（２７０）上に像（５００´）を形成することができる。当り部材は、望ましくない光線を除去することができる。ミラー２５０は、当技術分野では周知のように回折次数のより大きな光線を阻止するためにレンズ２６０の焦点におけるフーリエ変換平面に近接して位置することが好ましい当り部材２７０にビームを向け直す。当り部材２７０の較正済みの開口またはスリットは、未回折の光線が、通過して次の光学要素に向かって進むことを許す。本発明の一実施形態では、当り部材は要素２８０、２９０、３００、３１０および３２０を含む対物群から独立している。レーザバーが使用する水回路と同じ循環冷媒を使用して熱安定性を確保することができる。この像の高さは、球面レンズ２６０と当り部材２７０の間の距離を変化させることによって調節される。当り部材の開口上に像３４０´の中心を正確に位置合わせすることは、レンズ１８０を横方向に変位させることによって達成される。部材２７０の開口から出る光線は、結像レンズ群２８０、２９０、３００、３１０、３２０および３３０に入射する。これらのレンズは、変調器２２０の出口面２４０の像３４０´を、プレート４００の感光面まで中継する。この感光面では、この像は３４０で示される。対物レンズアセンブリのレンズ３２０を使用して、像３４０のサイズに影響を与えずに焦点面を修正することができる。
【００１９】
本発明の別の目的は、図２Ｃに概略的に表すようにビームを折り返し、図２Ａおよび図２Ｂに示すように光学構成要素をほぼ同一平面内に配置することによって、各ヘッドのサイズを縮小することである。このようにして、ヘッドの高さは大幅に短縮され、ヘッドの幅（図７にＷで示す）は最小値に保たれる。折り返しビームによって表される平面は、ブラシ像３４０に対して直交することが好ましい。こうして、高さが短縮され、幅が最小限に抑えられた（Ｗ＝３０ｍｍ）小型モジュールを製造することができる。
【００２０】
対物アセンブリは、石英で構成した任意選択の保護カバー３３０を備えることもできる。支持要素（図示せず）を対物アセンブリに取り付けて、像３４０を形成する収束した光束（またはビーム）のずれの関数として、対物アセンブリの軸線を正確にある程度変位させることができる。このような調節により、結像アセンブリ内の全ての結像モジュールについて同一であることが好ましい収束ビームの、特定の基準点に対する空間位置を得ることが可能になる。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、本発明のアセンブリおよび方法で利用することができる小型結像モジュールまたはヘッド波、図９および図１０に示すようなものである。図９は、図２Ａから２Ｂおよび図３Ａから３Ｃに関連して前述したように通常はレーザダイオードであるレーザ源５１０および５１０´を含む２重結像ヘッドの構成要素を示す内部図である。レーザ源５１０からのビームは、対応する第１のセットの光学配列に向けて送られる。この第１のセットの光学配列は、レンズ５６０および５７０と、半波ブレード５５０と、偏光キューブ５４０とレンズ５８０とを含む。同様に、レーザ源５１０´からのビームは、レンズ５６０´および５７０´と、半波ブレード５５０および５５０´と、偏光キューブ５４０´（図示せず）とレンズ５８０´（図示せず）とを含む対応する光学配列に向けて送られる。対応する第１の光学配列から出たビームは、この実施形態ではミラー６００Ａとレンズ６１０Ａおよび６２０Ａとを含む第１の共通光学配列に向けて送られる。レーザ源５１０および５１０´からの発光体の像は、レンズ６２０Ａを通って第１の共通光学配列を出て、この実施形態では図示のように結像ブレード６３０および６３０´を含む第２の対応する光学配列の入力面においてレーザ源の像をそれぞれ形成する。ビームは、ミキシングブレード６３０および６３０´から出て、この実施形態ではレンズ６４０Ａおよび６５０Ａとミラー６６０Ａおよび６７０Ａとを含む第２の共通光学配列に向けて送られる。次いで、ビームは、レンズ６８０および６９０（レーザ源５１０用）とレンズ６８０´（図示せず）および６９０´（レーザ源５１０´用）とを含む第３の対応する光学配列に向けてそれぞれ送られる。ビームは第３の対応する光学配列を出て、対応する速軸線のビームは、それぞれ変調器７２０および７２０´の活性領域に向けて送られる。これらの変調器は、図２Ａから２Ｂおよび図３Ａから３Ｃに関連して前述した変調器と同様の構成を有し、それらと同様に動作する。ビームは、変調器７２０および７２０´から出て、図９に示すようにそれぞれ対応する第４の光学配列に向けて送られる。第４の光学配列は、レンズ７６０と、ミラー７４０および７５０と、結像レンズ群Ｇ（以上レーザ源５１０用）、ならびにレンズ７６０´と、ミラー７４０´および７５０´と、結像レンズ群Ｇ´（以上レーザ源５１０´用）とを含む。また、図９に示すように、結像レンズ群ＧおよびＧ´は、本明細書でさらに説明するように、走査しているキャリッジの進行経路に対して直交する方向に位置がずれている。この位置ずれは、本明細書で述べる図１Ｃに５１で示す位置ずれに相当する。ビームは、結像レンズ群ＧおよびＧ´によって、イメージングしようとする結像可能媒体に投射される。
【００２２】
図１０は、図９の結像アセンブリの外観図である。図１０では、ハウジング１０００が、図９に関連して前述した各要素を収容しており、このハウジングは、本明細書でさらに説明するように、キャリッジに脱着可能に、または固定して取り付けることができる。
【００２３】
本発明のさらに別の実施形態では、本発明で使用する結像モジュールまたはヘッドは、参考文献として本明細書に援用する米国特許第６,１６９,５６５号明細書に記載の光学要素を損なうこともできる。
【００２４】
モジュラ結像アセンブリ
本発明によるモジュラ結像アセンブリとは、共通のキャリッジに脱着可能に結合または搭載される、モジュールと呼ばれる相互交換可能な同じ結像ヘッドのアセンブリを指す。図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄは、本発明の様々な実施形態を概略的に示す図である。本発明の目的の１つは、印刷プレートおよび結像光学部品を互いに相対移動させて連続した画素のバンドを生成して印刷プレートをイメージングすることができるプレートセッタの生産速度を高めることである。このようなシステムは、例えば、全て参考文献として本明細書に援用する、米国特許第４,７４６,９４２号明細書および第４,８１９,０１８号明細書ならびに国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに記載されている。単一の結像モジュールが生成および投射してバンド状にすることができる画素の数は、上記で論じた理由により制限されている。理論的には、ブラシの幅（例えば画素２５６個分）以下の結像モジュールまたはヘッドを製造することができる場合には、いくつかのヘッド４４を共通のキャリッジ上に向き合わせて取り付けることによって、キャリッジの１回のエクスカーション(excursion)すなわち偏位運動で結像のためにプレート上で掃引することができる画素の数を増やすこともできる。しかし、このような配列は、現況技術では不可能である。２０ミクロンの画素２５６個からなる隣接するブラシを生成するためには、各ヘッドの幅は、ブラシの幅、例えば５．２ｍｍに制限されることになる。それぞれブラシ１つ分の幅を有するこのような理論ヘッドを４つ備えたアセンブリを、図１Ａに示す。
【００２５】
図１Ｂは、本発明以前に当業者が利用できる技術を用いて共通キャリッジ上に並べて搭載した４つのモジュールまたはヘッド３８のアセンブリを示す図である。例えば、各ヘッドは、当技術分野で周知のようにピンによってその上で正確に位置決めすることができるキャリッジに、磁気的に脱着可能に取り付けることができる。図１Ｂに示すように、この配列は、各画素バンドまたはブラシ３４´の間に隙間４５が残るので、許容することはできない。このような隙間をなくすことは、本発明の重要な目的である。
【００２６】
この本発明の目的は、国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに詳細に記載されているものなどの平台プレートセッタの様々な構成要素を概略的に示している図１Ｃに概略的に示す本発明の結像アセンブリによって達成される。レール５２上を滑動する結像キャリッジ３７は、プレート４２の一方の縁部から他方の縁部まで連続的に移動または横断し、感光性または感熱性媒体上に画素の帯状列を投射してそれらを結像する。それぞれ画素２５６個分の幅を有する４本の接合するバンド（すなわち３４−１´、３４−２´、３４−３´および３４−４´）が、キャリッジ３７の左から右への、またその逆の１回のエクスカーションで投射される。その結果、キャリッジの１回のエクスカーションで画素１０２４個分の幅を有する帯状列４６が投射される。この結果は、図１Ｃの左側に示すように、個々の結像モジュールまたはヘッドＭ−１からＭ−４（それぞれ画素ブラシ３４−１、３４−２、３４−３および３４−４を投射してバンド３４−１´、３４−２´、３−４−３´および３４−４´を生成する）を、キャリッジの異なるレベル３８−１、３８−２、３８−３および３８−４に位置づけることによって得られる。これらのレベルは、連続した画素ブラシ３４−１、３４−２、３４−３および３４−４が正確に位置合わせされるように精密に決定され、１つのブラシの底部が図１Ｃおよび図１Ｄの配向に従って隣のブラシの上部と正確に接するようになっている。このようにして、これら複数のモジュールが各像ごとに(imagewise)各モジュールが生成する個々の光ブラシを合成したレーザ光を生成するように、モジュールは互いに位置合わせされる。この位置合わせは、以下で述べるようにして達成される各ブラシ像または帯状列を像ごとに投射する際の遅延と組み合わせて、上述したモジュールの階段状配列を用いることによって達成される。
【００２７】
上述した図１Ｃに示すシステムの動作では、適当な差動タイミングおよび各バンドの投射の補償が必要であることは当業者には明らかであろう。国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに記載の同様のキャリッジの動作を参照すると、キャリッジ３７は、図１Ｃの左側に示す末端位置（すなわち結像領域の近位側）から右側に（矢印F２）移動するので、キャリッジ３７は、５５で示す平面の結像領域の縁部に対するキャリッジ３７の位置を（図示しない検出器などを介して）電子制御装置（図示せず）に連続的に知らせるパルスを生成する信号生成器と結合されたエッジ検出器を含む。エッジ検出器はヘッドに取り付けられる。利用するエッジ検出器は、例えば、国際特許出願第００/４９４６３号パンフレット、特にその図１１に記載され、言及されているプレートエッジ検出器でもよい。プレートを幅方向に横切るキャリッジが横断する長さおよび位置の制御は、例えば、国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに記載のエンコーダを前述のようにパルスを生成する信号生成器と合わせて使用することによって行うことができる。第１のモジュールＭ−４から出た「潜在」ブラシ像３４−４（すなわち本明細書で述べるように、モジュールから発出されたが、実際に結像はしていないレーザエネルギー）が距離５６だけ移動したとき、この「潜在」ブラシ像は、好ましくは国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに記載のようにヘッドに取り付けられたエッジ検出器で検出される像領域の境界５５を横切り、モジュールが起動されて第１の結像帯状列またはブラシ３４−４´の投射を開始する。モジュールＭ−３からの第２の帯状列またはブラシ３４−３´の投射は、潜在ブラシ像３４−３が各モジュールを走査方向に隔てる距離５０に相当する画素数だけ移動したことを示す入力信号を、キャリッジ３７が信号受信機を介して制御装置に対して生成した直後に開始されることになる。したがって、第２の帯状列３４−３´の投射を遅らせると、モジュールＭ−３に対するモジュールＭ−４の垂直方向の位置ずれ５２が補償され、帯状列３４−４´と正確に位置合わせされた第２の帯状列が生じることになる。キャリッジ３７が右方向に移動し続けると、その後の潜在ブラシ像は同数のパルスだけ遅れ、その後に次の帯状列の投射が行われ、以下同様に続いていく。キャリッジが結像領域の片側にあるプレートの縁部の先にあるその末端位置に到達した後で、隣接する帯状列の合計幅に相当する距離４６だけプレート４２を上方に移動させる。キャリッジおよびプレート送りの運動を逆転させるのに必要な短時間の遅延の後で、キャリッジ３７（３７´と示す）は左方向に戻り、モジュールＭ−１（エッジ検出器を備えることが好ましい）が最初に結像境界を横切ることを除けば上記と同じシーケンスが行われる。プレート送りは、国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに記載のものなど、当業者には周知のプレート送り技術および機器を利用して段階的に移動させて行うことができる。したがって、モジュールのサイズに対応するために必要なモジュールの機械的な位置ずれは、適当な電子回路によって補償されることが分かる。このことは、当業者なら理解されよう。各ブラシ像または帯状列を像��とに投射する際のタイミングまたは遅延は、連続的に移動するキャリッジ３７がプレート４２の縁部からある距離だけ移動して、新しい走査の像をその前の走査と位置合わせして配置するように、連続ブラシ投射の像生成を遅らせることによって実施される。これは、例えば、国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに記載のエンコーダシステムを利用して実施することができる。このようにして、上述の差動タイミングまたは補償は達成される。
【００２８】
本発明は、例えば米国特許第４,８１９,０１８号明細書に示すように、イメージングしようとする印刷プレートがドラムに取り付けられたシステムとともに用いられる形態にも等しく適用することができる。この実施形態について、図１Ｄに関連して説明する。図１Ｄでは、上述と同様のモジュールが参照符Ｎ１からＮ４で示してある。これらは、キャリッジ４９がドラム５４の軸線５７と平行な方向に滑動することができるようにレール５３で支持されたキャリッジ４９に取り付けられる。また、これらのモジュールは、図１Ｃに関連して述べたのと同じ距離だけ位置がずれている。１つの動作モードでは、キャリッジを静止させた状態で、ドラム５４が一回転して、４本の帯状列の合成投射を表す４６で示す１つの画素帯状列を生成する。この手続きは、モジュールに対する結像領域の位置を示すパルスを生成するのがキャリッジではなくドラム５４であることを除けば、図１Ｃに関連して上述した手続きと同様である。キャリッジが静止状態であるので、第２の画素バンドの投射は、ドラム５４の表面が第２のモジュールの位置ずれ５１´に相当する距離だけ移動するまで遅れ、バンドの投射は図１Ｃに関連して上述したように進行する。ドラム５４が完全に一回転すると、幅広の合成バンドが生成され、キャリッジ４９はこのバンドの幅と等しい距離だけ下方に移動する。別の動作モードでは、キャリッジ４９は、米国特許第４８１９０１８号明細書に記載のようにドラムの連続回転と同期して連続的に移動し、各回転の間に４本の画素バンドが投射される。この配列では、生成速度を向上させる、またはドラムの速度を低下させる、あるいはその両方を行うことができる。これは、回転するドラム５４の遠心力が取り付けられたプレートに及ぼす悪影響を軽減するために望ましいことがあるからである。
【００２９】
ビーム幅の調整
ビーム（例えば図２Ｂでは３４０）の幅は、レーザ源１０の速軸線のための変調器のレベルにおけるビームの幅の像である。モジュールが相互交換可能である本発明の好ましい実施形態では、異なるモジュールから出てプレートの結像位置に収束するブラシ形成ビームの各光束の幅は、形状およびパワーが同じでなければならない。このために、本発明では、これらの光束の不可避の特徴の差異を補償するために、各光束の幅、高さおよび空間位置の調節、ならびにレーザ発光体バーの有効パワーの等化を含むこともできる。そのような特徴としては、偏光、スマイル(smile)、速軸線視準レンズの品質および位置精度、発光パワー、ならびに異なるレーザ源（例えばダイオード）のエージングなどが挙げられる。
【００３０】
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、図示しないその他の構成要素を除外したときの速軸線に影響を及ぼす光学構成要素を示す概略図である。これらの図では、レンズ１９０の焦点面は変調器の活性領域に対応する。当業者には周知のように、レーザバーの発光体は完全に整列しているわけではなく、抑制が困難な製造時の欠陥により曲がって位置している。レーザバーの形状の直線からの偏位をレーザバーの「スマイル
」と呼び、これは例えば米国特許第６,１６６,７５９号明細書に記載されている。図５は、レーザバーの「スマイル」を示す図である。Ｅ１やＥ２などの発光体の位置は、速軸線用の視準レンズ２０の結像軸線の周りに広がっている。位置のばらつきは、レンズ１９０の焦点面５０１´において強く増幅され、したがって、対物系Ｏ（図３Ｅ参照）が５０１´の像を形成する結像平面４００においても強く増幅される。
【００３１】
米国特許第６,１６６,７５９号明細書で論じているように、スマイルは、レーザダイオードアレイなどの発光体アレイのアレイ間位置エラーを引き起こす。米国特許第６,１６６,７５９号明細書は、スマイルを補正する機械装置を開示している。これとは異なり、本発明では、スマイルが合焦に与える影響を補正する光学的方法を利用する。
【００３２】
位置のばらつきの影響は、発光体Ｅ１およびＥ２がＥ１´およびＥ２´に投射される図４Ａにも示されている。例えば、１つの発光体が結像軸線から１ミクロン偏位すると、平面４００のレベルでは３５ミクロンの偏位が生じる。したがって、ビーム幅は、レーザダイオードの本質的に可変なスマイルによって決まる。ビームの幅は、回折限界の値、したがってレンズ１９０上の光線の幅および分布によっても与えられる。後者は、発光体に対する視準レンズ２０の位置決めの精度、およびレンズ６０と７０の間の間隔によって決まる。視準レンズの理想位置からわずかにずらすと、ビームの発散状態が有意に変化し、平面４００のレベルにおける「回折限界」ビームの幅に影響を及ぼすことになる。例えば、発光体と視準レンズ２０の間の距離を、ビームが完全に視準されるその理論位置から１ミクロン短縮すると、ビームの拡散が増大し、それによりレンズ１９０上でのビームの幅および「回折限界」スポットの幅が４２ミクロンから２８ミクロンに変化する。このようにして、視準レンズ２０の位置の変化により、平面４００のレベルでのビームの幅が変化することになる。
【００３３】
上記のことから、スマイルを増大させるとビームの幅が増大し、発散を増大させるとビーム幅が減少することが分かる。目標は、これら２つの効果の兼ね合いを計り、全てのモジュールに対して一定幅のビームを得ることである。ダイオードのスマイルが小さいときには、発散を低減させて回折によって幅を拡大する。この発散の低減は、レンズ６０と７０（図４Ｃ）の間隔を広げることによって達成する。しかし、スマイルがより重要な場合には、レンズ６０と７０の間隔を縮小して発散を増大させる。レンズ６０と７０の間隔を調節することによって発散を調節し、書込みビームが収束する位置であり、かつ印刷プレートの感光面の位置でもある平面４００のレベルの像位置において一定幅のビームを得ることができる。したがって、例えば、一実施形態では、レンズ６０は負レンズであって、Ｆ＝−４０ｍｍで光束が発散し、レンズ７０は正レンズであって、Ｆ＝＋５０ｍｍで光線が収束する。これらのレンズの間隔を調節することにより、異なるレーザダイオードの発散のばらつきを補償することができる。理論的には、発散の調節による補償の原理は、レンズ６０および７０がなくても、視準レンズ２０の位置のみの調整で実施することができる。このようにして、図４Ａから４Ｃに示し、本明細書で述べるように、光線の発散は調節することができる。
【００３４】
モジュールのパワー調節
図６に示すように、各モジュール３６−１、３６−２、３６−３、３６−４のパワーを調節するために、各モジュール（例えば図２Ａ、２Ｂおよび図３Ａから３Ｃに示す例示的なモジュール）ごとに処理装置６００（例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ））によって制御された別個の電源を利用して、所定のパワーを生成することができる。ただし、このような実施形態では、キャリッジ（図７）は、モジュール３６−１、３６−２、３６−３、３６−４それぞれについて、２本の５０アンペアケーブルの末端を引かなければならない。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、各モジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４のレーザ源（例えばダイオード）を直列に接続することができる。したがって、モジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４に給電するのに１つの電源だけで済み、キャリッジ３７はモジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４の全てに電力を供給するのに２本のケーブルの末端のみを引けばよい。しかし、この場合には、発光パワーは各モジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４ごとに異なることになる。図６に示すように、インピーダンス回路は、処理装置６００によって制御することができる。この実施形態では、各モジュールの各レーザ源は分流器を介して分流することができる。したがって、各モジュールに給電するのに必要な電流の何分の１かを分路のダイオードに印加して、動作性の良好なモジュールを駆動するのに必要なパワーを減少させることができ、これにより各モジュールは、動作性の良好なモジュールと動作性の低いモジュールの性能を一様にする。分流器は、逆反応(Counter‐reaction)ループを備えたＭＯＳＦＥＴ回路（米国カリフォルニア州ＥＩ  ＳｅｇｕｎdｏのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓ社から入手可能なものなど）をベースとしており、モジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４それぞれの出力で測定されたパワー値に従って処理装置６００（例えばPＣカード）によって制御される。例えば、逆反応ループを備えたＭＯＳＦＥＴ回路は、各モジュールの出力で測定されたパワー値に従ってＰＣカードが生成した信号によって制御することができる。
【００３６】
モジュールの位置決め
本発明による４つの結像モジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４を有するアセンブリを、図７に例示する。これらの各モジュールはキャリッジ３７から取り外すことができ、したがって故障状態および/または使用不能状態になった場合には容易に交換できる。図７に示すように、モジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４はそれぞれ、取外しおよび交換を迅速に行うことができるように、キャリッジ３７に磁気によって取り付けることができる。例えば、これらのモジュール３６−１、３６−２、３６−３および３６−４は、異なるバンドの位置を突き止めることでほぼ正確に並置することができるように、キャリッジ３７上で（高い精度で）位置決めすることができる。しかし、他の実施形態では、モジュールは、脱着可能にキャリッジに結合することも、キャリッジに堅く固定することもできる。
【００３７】
本発明の別の実施形態では、モジュールがX軸線（キャリッジの経路の方向）に沿って、またＹ方向（プレートが動く方向）に離間するように、前述の小型結像モジュールを複数キャリッジに結合することができる。結像バンド間の間隔はバンド幅の１つまたは数個分にすることができる。例えば、一実施形態では、２つのモジュール（本明細書ではモジュールＡおよびモジュールＢと呼ぶ）をキャリッジに結合し、結像可能プレートを、当業者なら理解できるように漸進的にまたは段階的に移動するように配置する。図８に示すように、キャリッジが、プレートを横切る第１のキャリッジ「掃引」において、Ｘ方向に第１の位置Ｘ１から第２の位置Ｘ２に移動する際に、バンド１がモジュールＡによってプレート上に生成され、バンド３がモジュールＢによってプレート上に生成される。その後、プレートをバンド幅１つ分だけＹ方向に移動させ、キャリッジを位置Ｘ２から位置Ｘ１に戻す。これにより、キャリッジが位置Ｘ２から位置Ｘ１への第２の掃引を行う際に、モジュールＡによってバンド２が生成され、モジュールＢによってバンド４が生成される。次いで、プレートをバンド幅３つ分だけＹ方向に移動させて、キャリッジが位置Ｘ１から位置Ｘ２に第３の掃引を行う際に、モジュールＡによってバンド５を生成し、モジュールＢによってバンド７を生成する。次いで、プレートをバンド幅１つ分だけＹ方向に移動させ、キャリッジが位置Ｘ２から位置Ｘ１に第４の掃引を行って、モジュールＡによってバンド６が生成され、モジュールＢによってバンド８が生成される。この手続きは、プレートが所望の通りに完全にイメージングされるまで繰り返すことができる。その他のかたちでモジュール同士の離間を行うことを含むその他の構成は、当業者には明らかであろう。
【００３８】
構成要素の調整
図３Ｄ、図３Ｅおよび図３Ｆでは、「白抜き」矢印内の参照番号明細書および以下の記述で括弧内に示す参照番号明細書は、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃの構成要素に対応する主要な構成要素の変位を表すものとする。「黒」矢印の中の番号明細書は、白矢印と関連付けた構成要素の変位の影響を表す。一部は「当り部材」部材２７０における変位であり、その他はプレートレベルにおける変位である。図示のように、レーザ源１０が傾斜（１）すると、ビーム５´´´´が部材２７０の入口においてｘ軸線に沿って移動する。レンズ１８０の横方向変位（２）を利用して、ｙ軸線に沿って当り部材プレート２７０の開口にビーム５´´´´の中心を合わせる。レンズ６０の垂直方向変位（３）を利用して、３で表すように最終的な像に影響を及ぼすビームの発散を調整する。レンズ３２０の垂直方向変位（４）を利用して像を移動させ、ブラシの高さ「ｈ」に影響を与えることなく、４で示すようにプレートの平面に正確に位置決めする。レンズ１９０を回転（５）させることによって、５で示すように最終的な像を正確に配向することができる。レンズ２６０の上下の変位（６）を利用して、ブラシの高さを調節する。レンズ１９０の変位（７）を利用して、変調器１５の活性領域にビームを心合せする。上述の調節可能な構成要素はそれぞれ、正確な位置決めを可能にするロック機構で支持体に取り付けることができる。好ましい一実施形態では、各モジュールは、止めねじなど、各モジュールブラシをｘ、ｙ、ｚ座標で位置決めできるように各モジュールを治具上で独立して調節できるようにする調節可能な位置決め要素を備える。これらは、以下で説明するような目視観測を必要とする。
【００３９】
目視観測
１.当り部材プレート上でのビームの心合せ（１）および（２）
心合せ調整を容易にするために、当り部材２７０は、ダイオードならびにそれに関連する光学要素、すなわちレンズ、ミラーおよび変調器と同じ支持体に取り付けられる。対物アセンブリＯは、当り部材から独立しており、到着するビーム（図３Ｅ参照）に影響を及ぼすことなく取り外すことができる。これは、目視観測のために、当り部材上のビームを視覚化するための適当な光学部品を備えたＩＲカメラで置き換えることもできる。このカメラは、当り部材のスリット（開口）を出る光線を「見る」。１つの調整（２）は、ゼロ次の光線を、ダイオードの遅軸線Ｙに沿って当り部材のスリットの中心に正確に位置決めするものである（図３Ｅ参照）。この調整は、最良の回折次数の分離、したがって最良のコントラストを得るために重要である。
【００４０】
もう一方の軸線（Ｘ）でも、光学収差を最小限に抑えるために心合せは重要である。その結果は、アセンブリレーザダイオード視準レンズから出るビームの角度を速軸線について調節することによって得られる。この調節は、レンズ６０または７０の光学軸線を変位させることによって行うこともできる。
【００４１】
２.ビームの調節:幅（３）、偏光（４）および配向（５）
観察および測定は、顕微鏡の対物系を備えたＩＲカメラを援用して行うこともできる。対物系Ｏ（図３Ｂ）を適所に配置すれば、ビームの像は露光平面４００に形成される。
【００４２】
（Ｘ）に沿ったビーム幅の調整は、レンズ６０と７０の間の間隔を調節することによって行うことができる（３）。この調節により、速軸線（Ｘ）についてレンズ７０を出るビームの発散が修正される。これにより、この軸線の対物系におけるビームの幅が変化し、回折の法則に従って焦点面４００におけるビームの幅が変化することになる。しかし、発散が変化することにより、レンズ１９０の焦点面の位置が変化することになる。この平面は、光の伝播する方向に従って、変調器の活性領域の中心にとどまっていなければならず、これはレンズ１９０の平行移動（３´）によって達成することができる。これは、投射光学部品が、変調器の活性領域にビームの像を再生するからである。遅軸線（Ｙ）については、これは変調器のゲートの物理的像であり、軸線（Ｘ）については、レンズ１９０の合焦領域である。最良の画素像は、一方の軸線に沿った最良のゲート像と、もう一方の軸線に沿った最良の合焦とを一致させることによって得られる。
【００４３】
プレートの理論平面上での収束ビーム５´´´´の位置決めは、レンズ３２０の位置を調節することによって行う。レンズ３２０の垂直方向変位（４）は、結像ビームの幅には影響を与えず、結像ビームのプレート（４）に対する垂直方向位置のみに影響を与える。
【００４４】
ビームの配向（５）は、レンズ１９０を伝播軸線Ｚの周りで回転（５）させることによって行う。
【００４５】
３.ブラシ高さの調節
ブラシ高さの調節は、レンズ２６０を変位（６）させることによって行う。この寸法は、カメラおよびマイクロメータテーブルを援用しても測定される。
【００４６】
４.変調器の活性領域上でのビームの心合せ（７）
ビームに含まれる全てのエネルギーを、変調器の電極領域で反射しなければならない。そのためには、レンズ１９０によって合焦させたビームの熱的影響を精密かつ安定に制御する必要がある。このレンズハレーザバーの像を形成するので、像の位置は、バーが発出する光線の角度ドリフトの影響を受けない。しかし、製造公差によって生じる誤差を補償するために調節（６）が必要である。
【００４７】
５.エネルギー光線の分布の調節
ブレード１３０の出力において一様な分布を得るためには、ビームは、良好な角度対称性でブレードに入射しなければならない。角度対称性は、レンズ３０、８０、１１０および１２０の位置に大きく左右される。完全に一様な分布を得るためには、機械的および光学的公差を補償するための調整が必要である。レンズ８０を平行移動させてこの調整を行うことが好ましい。また、平行移動レンズ３０、１１０および１２０によって行うこともできる。当業者なら理解するであろうが、この調整は、測定機器を用いて検査することができる。
【００４８】
６.レーザの発光強度の調整
この強度は、国際特許出願第００/４９４６３号パンフレットに示されるようにスリットおよびフォトダイオードを用いた較正セルで測定される。コンピュータで、ダイオードと並列なＭＯＳＦＥＴである分流器に与えられる電流を調整して、測定値と指定値を等しくする。
【００４９】
７.ブラシ像のＸおよびＹ方向の位置決めの調整
モジュラ配列の場合のようにブラシが複数ある場合には、ブラシ間の距離を厳密に考慮し、安定に保たなければならない。そのために、対物系Oを、その光学軸線を変位させることができる支持体に取り付ける。これにより、出射ビームをＸ軸線およびＹ軸線に対して精密に位置決めすることができる（図１１参照）。
【００５０】
上記の調整により、同一の特性および一様な強度分布を有するブラシを生成するヘッドまたはモジュールを製造することが可能となる。このようにして、バンディング(banding)現象を回避することができ、再調整を行わずにヘッドまたはモジュールを相互交換することが可能となる。
【００５１】
好ましい実施形態に関連して本発明について述べたが、本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更を加えることができることは当業者なら理解されよう。例えば、平台プレートセッタシステムで使用する場合について、本発明の例示的な実施形態について上述したが、それらの実施形態は、参考文献としてその全ての開示を本明細書に援用する米国特許第４,８１９,０１８号明細書に記載のシステムなど、回転ドラムシステムに適用することもできる。さらに、本明細書に記載の本発明のアセンブリおよび方法は、共通のキャリアに取り付けた独立かつ相互交換可能な小型結像モジュールが協働して受光器上に線分を投射する実施形態に関するものであったが、適時連続的に投射した隣接する個々の線分からなる連続的な直線状のレーザエネルギーを生成するように受光器に対して相対的に移動する任意の結像アセンブリも、本発明の範囲に含まれることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】個別モジュールのアセンブリを示す図である。
【図１Ｂ】個別モジュールのアセンブリを示す図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態によるモジュラ結像アセンブリを示す図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態による別のモジュラアセンブリを示す図である。
【図１Ｅ】本発明の説明で使用する様々な用語の定義を示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による小型結像モジュールの正面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による小型結像モジュールの側面図である。
【図２Ｃ】ヘッドの主要な光学構成要素を示す概略分解図である。
【図２Ｄ】遅軸線光線に影響を及ぼす図２Ｃの構成要素を示す概略分解図である。
【図３Ａ】異なる平面上に位置する３つの部分に分割した図２Ａおよび図２Ｂの結像モジュールを示す分解図である。
【図３Ｂ】異なる平面上に位置する３つの部分に分割した図２Ａおよび図２Ｂの結像モジュールを示す分解図である。
【図３Ｃ】異なる平面上に位置する３つの部分に分割した図２Ａおよび図２Ｂの結像モジュールを示す分解図である。
【図３Ｄ】本発明における光学要素の調整に用いられる要素を示す図である。
【図３Ｅ】本発明における光学要素の調整に用いられる要素を示す図である。
【図３Ｆ】本発明における光学要素の調整に用いられる要素を示す図である。
【図４Ａ】位置合わせされていないレーザ発光体が変調器上での速軸線光線の合焦に及ぼす影響を示す図である。
【図４Ｂ】位置合わせされていないレーザ発光体が変調器上での速軸線光線の合焦に及ぼす影響を示す図である。
【図４Ｃ】位置合わせされていないレーザ発光体が変調器上での速軸線光線の合焦に及ぼす影響を示す図である。
【図４Ｄ】ビームを折り返すように結晶を切断する方法を示す図である。
【図５】レーザバーの「スマイル」を示す図である。
【図６】本発明の結像アセンブリの一実施形態における各結像モジュール内のレーザダイオードのパワーの調整を説明する概略図である。
【図７】結像アセンブリが４つの結像モジュールを含む本発明の一実施形態を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるバンドの交互露光を用いた印刷プレートのイメージングを示す概略図である。
【図９】本発明の別の実施形態による結像ヘッドを示す分解図である。
【図１０】図９の結像ヘッドの外観図である。
【図１１】光学経路の末端に位置する本発明で利用する構成要素と、それらの調節方法とを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
３  バンド
５  光束
５´´  光ビーム
５´´´  修正後の光ビーム
５´´´´  ビーム
６、７、８  バンド
１０  レーザ源
１５  変調器
２０  視準レンズ
３０  円筒形レンズ、平行移動レンズ
３４−１、３４−２、３４−３、３４−４  画素ブラシ
３４−１´、３４−２´、３４−３´、３４−４´
３６  小型結像モジュールまたはヘッド
３７  キャリッジ
３８  モジュールまたはヘッド
３８−１、３８−２、３８−３、３８−４  キャリッジの異なるレベル
４０  偏光ミラー
４２  プレート
４４  ヘッド
４５  隙間
４６  距離
４９  キャリッジ
５０  結像ブレード
５１、５１´  位置ずれ
５２  レール
５４  ドラム
５５  平面の結像領域の縁部
５７  軸線
６０、７０  円筒形レンズ
１１０、１２０  平行移動レンズ
９０、１００  ミラー
１３０  ミキシングブレード
１４０、１５０、１８０、１９０  円筒形レンズ
１６０、１７０  ミラー
２００  機械要素
２１０  中心
２２０  結晶
２３０  結晶面
２４０  プリズム面
２５０  別のミラー
２６０  レンズ
２７０  当り部材
２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０  結像レンズ群
３４０  ブラシ像
３４０´  像
３５０  ドライバ
４００  プレート位置、結像平面
５００  焦点
５０１´  焦点面
５１０、５１０´  レーザ源
５４０、５４０´、  偏光キューブ
５５０、５５０´  半波ブレード
５６０、５６０´、５７０、５７０´、５８０、５８０´  レンズ
６００Ａ  ミラー
６１０Ａ、６２０Ａ  レンズ
６３０、６３０´  結像ブレード
６４０Ａ、６５０Ａ  レンズ
６６０Ａ、６７０Ａ  ミラー
６８０、６８０´、６９０、６９０´  レンズ
７２０、７２０´  変調器
７４０、７４０´、７５０、７５０´  ミラー
７６０、７６０´  レンズ
１０００  ハウジング
【図１Ａ】
2005509893.tif 000003
【図１Ｂ】
2005509893.tif 000004
【図１Ｃ】
2005509893.tif 000005
【図１Ｄ】
2005509893.tif 000006
【図１Ｅ】
2005509893.tif 000007
【図２Ａ】
2005509893.tif 000008
【図２Ｂ】
2005509893.tif 000009
【図２Ｃ】
2005509893.tif 000010
【図２Ｄ】
2005509893.tif 000011
【図３Ａ】
2005509893.tif 000012
【図３Ｂ】
2005509893.tif 000013
【図３Ｃ】
2005509893.tif 000014
2005509893.tif 000015
2005509893.tif 000016
2005509893.tif 000017
【図４Ａ】
2005509893.tif 000018
【図４Ｂ】
2005509893.tif 000019
【図４Ｃ】
2005509893.tif 000020
【図４Ｄ】
2005509893.tif 000021
【図５】
2005509893.tif 000022
【図６】
2005509893.tif 000023
【図７】
2005509893.tif 000024
【図８】
2005509893.tif 000025
【図９】
2005509893.tif 000026
【図１０】
2005509893.tif 000027
【図１１】
2005509893.tif 000028
【国際調査報告】
2005509893.tif 000029
2005509893.tif 000030
2005509893.tif 000031
2005509893.tif 000032