(57)【要約】【課題】　印刷機の印刷ユニットに利用できる設置スペースへ容易に組み込むことができる、版に画像付けするコンパクトな装置を提供する。【解決手段】　版に画像付けする装置１０は、複数の光源１４と、版１２の上で光源の複数の画点１６を生成するための結像光学系１８とを備え、結像光学系１８は、屈折光学部品からなる少なくとも１つのマクロ光学系２０を含んでいる。ここで、光源１４から画点１６への光路２２がマクロ光学系２０を２度通過する。【選択図】　図１
2004062205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　複数の光源（１４）と、版（１２）の上に前記光源（１４）の複数の画点（１６）を生成するための結像光学系（１８）とを備え、前記結像光学系（１８）は、屈折光学部品（３２，５６，５８，６０，６２，６４）からなる少なくとも１つのマクロ光学系（２０）を含んでいる、版（１２）に画像付けする装置（１０）において、
　前記光源（１４）から画点（１６）までの光路（２２）が前記マクロ光学系（２０）を２度通過することを特徴とする、版に画像付けする装置。
【請求項２】
　前記光路（２２）が中心からずれている、請求項１に記載の版を画像付けする装置。
【請求項３】
　前記光路（２２）が前記マクロ光学系（２０）の光学軸（２４）に関して対称に延びている、請求項１または２に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項４】
　前記マクロ光学系の第１の主面（２６）と第２の主面（２８）が前記マクロ光学系（２０）の一方の側に位置している、請求項１から３までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項５】
　前記マクロ光学系（２０）に少なくとも１つのミラー（３０）が付属している、請求項１から４までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項６】
　前記マクロ光学系（２０）が、適応制御光学系として作られた少なくとも１つの部分を含んでおり、または少なくとも１つのミラー（３０）が適応制御式に作られている、請求項５に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項７】
　前記マクロ光学系（２０）が少なくとも１つの可動のレンズ（３２）を含んでいる、請求項１から６までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項８】
　前記光源（１４）が個別に制御可能なレーザである、請求項１から７までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項９】
　個別に制御可能な前記レーザ（１４）がダイオードレーザまたは固定レーザである、請求項８に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１０】
　個別に制御可能な前記レーザ（１４）がバーに組み込まれている、請求項８または９に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１１】
　複数の前記光源（１４）の後に、前記マクロ光学系（２０）の前に配置されたミクロ光学系（３４）が配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１２】
　個別に制御可能な前記レーザ（１４）の後に、前記レーザから射出された光線の、互いに直交する２つの軸におけるビーム直径に互いに独立して影響を与えることが可能なミクロ光学系（３４）が配置されている、請求項８から１０のいずれかに記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１３】
　前記ミクロ光学系（３４）が中間虚像（４４）を生成し、これが前記マクロ光学系（２０）によって結像される、請求項１１または１２に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１４】
　前記マクロ光学系（２０）への複数の光源（１４）の光の入射が少なくとも１つの光偏向素子（４６）を介して行われる、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１５】
　前記マクロ光学系（２０）への複数の光源（１４）の光の入射がポロプリズム（４８）によって行われる、請求項９に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１６】
　前記マクロ光学系（２０）が両側でテレセントリックである、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１７】
　前記マクロ光学系（２０）が実質的に１：１の結像を可能にする、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１８】
　前記マクロ光学系（２０）の後に、画像の大きさを調整するための修正光学系（５０）が配置されている、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項１９】
　前記修正光学系（５０）が２つのレンズ（５２，５４）からなるズーム対物レンズである、請求項１５に記載の版（１２）を画像付けする装置（１０）。
【請求項２０】
　前記光源（１４）の複数の画点（１６）の隣接する画点（１６）が版（１２）の上で実質的に等しい間隔ａを有しており、この間隔ａは最小の印刷点間隔ｐの整数倍である、請求項１から１９までのいずれか１項に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項２１】
　複数の前記光源（１４）がｎ個であり、ここでｎは数（ａ／ｐ）と互いに素である、請求項２０に記載の、版に画像付けする装置。
【請求項２２】
　印刷ユニット（８８）において、
　請求項１から２１までのいずれか１項に記載の、版（１２）に画像付けする装置（１０）を少なくとも１つ備えていることを特徴とする印刷ユニット。
【請求項２３】
　印刷機（９０）において、
　請求項２２に記載の印刷ユニット（８８）を少なくとも１つ備えていることを特徴とする印刷機。
【請求項２４】
　複数の光源（１４）と、前記光源の複数の画点（１６）を版（１２）の上に生成するための結像光学系（１８）とを備え、前記結像光学系（１８）は少なくとも１つのマクロ光学系（２０）を含んでいる、版（１２）に画像付けをする装置（１０）において版（１２）の位置に対して画点（１６）の位置を相対的に変化させる方法において、
　前記光源（１４）から前記画点（１６）までの光路（２２）が２回通過するマクロ光学系（２０）のレンズ（３２）を変位させることを特徴とする、版の位置に対して画点の位置を相対的に変化させる方法。
【請求項２５】
　請求項１から２１までのいずれか１項に記載の、版（１２）に画像付けする装置（１０）を利用する、請求項２４に記載の版の位置に対して画点の位置を相対的に変化させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、複数の光源と、版の上に光源の複数の画点を生成するための結像光学系とを備え、結像光学系は、屈折光学部品からなる少なくとも１つのマクロ光学系を含んでいる、版に画像付けする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　版、特に刷版を、インキをとどめる領域とインキをはじく領域とに構造化するために、当初は構造化されていなくて１つの状態、たとえばインキをとどめる状態にある版の表面が、特に熱やさまざまな波長の光などの電磁放射作用を部分的に受け、その結果、こうした作用が生じた位置に、別の状態、たとえばインキをはじく状態がしばしば生じる。版の的確、正確、かつ迅速な露光を行うために、個別に制御可能な複数の光源、特に列をなして、もしくはマトリクスの形態でアレイに配置されたレーザ光源が、並行動作で用いられることが多く、これらの光源は結像光学系によって、結像光学系の画像フィールドに配置された版の表面に投影される。
【０００３】
　版に画像付けする当該分野の装置における結像光学系に関しては、版露光器の内部においてであれ印刷ユニットの内部においてであれ、さまざまな機能性を果たすために一連の要求事項が課せられる。一方では、結像光学系の一部には、複数の光源をできるだけ結像収差のないように包括的に画点に投影するという目的がある。このような部分を、本明細書の説明との関連ではマクロ光学系と呼ぶ。他方では、結像光学系の別の一部、もしくはマクロ光学系自体の一部は、たとえば焦点位置を調節するための手段といった別の機能性を果たすことができる。
【０００４】
　光源アレイは、特定の相互間隔で、通常は実質的に等しい間隔で、半導体基板の上に配置され、結晶の破面（Ｋｒｉｓｔａｌｌｂｒｕｃｈｅｂｅｎｅ）を介して厳密に定義された共通の射出面を備える、個別に制御可能な一定数のダイオードレーザ、特に単一モードダイオードレーザで構成されていることが多い（ＩＡＢ，個別にアドレス指定可能なバー、個々に制御可能なダイオードレーザバー）。このようなダイオードレーザの光放出円錐は、互いに実質的に直交する２つの対称面において異なる広さに開いているので、射出される光の非対称な発散を少なくするために、光学的な修正をする必要が生じる。ビーム角の比率の個別的な調節を行うことができる。この修正は、個々の光源を対象として、ミクロ光学系とも呼ばれる結像光学系の部分で実施される。
【０００５】
　従来技術より、画像担体に画像付けするダイオードレーザ列を結像するために特別に具体化された、一連の結像光学系が公知である。たとえば特許文献１より、個々のレーザには、発散修正を行うために、近くにあるレンズがそれぞれ付属している半導体レーザアレイで画像付けをする装置が公知である。半導体レーザは次に光が対物レンズによって集められ、画像担体に焦点合わせされる。特許文献２より、個別にアドレス指定可能なダイオードレーザアレイによって画像付けをする装置が公知である。結像光学系は、ミクロ光学系の部分とマクロ光学系の部分とを有している。マクロ光学系の部分は、両側がテレセントリック（ｔｅｌｅｚｅｎｔｒｉｓｃｈｅ）な共焦点のレンズ機構である。先願の特許文献３より、光源のアレイによって画像付けをする装置が公知である。結像光学系は、光源の中間虚像を生成するミクロ光学系と、共通の湾曲中心点をもつ凸面鏡と凹面鏡、いわゆる開放型の組合せを有し、中間虚像の実像を生成するマクロ光学系を含んでいる
【特許文献１】米国特許明細書４，４２８，６４７
【特許文献２】欧州特許出願公開明細書０８７８７７３Ａ２
【特許文献３】ドイツ特許出願１０１１５８７５．０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　従来技術から公知となっている解決策に共通しているのは、機能性に比べて広い設置スペースが必要なことである。改良や、新たな機能性の追加をするのが難しい。一方では、このような種類の機械の設置スペースは非常に限られており、また他方では、画像付け装置を設置するために、版露光器または印刷ユニットの構造や構成を変更することもあまりできないので、必要な機能性を制約することなく、結像光学系の必要な設置スペースを減らすことが必要である。さらに、印刷機や版露光器における結像光学系は揺れや振動を受けるので、従来技術から公知となっている光学機構は、版露光器や、印刷機の印刷ユニットの内部で使用するために簡単には移動させられないのが普通である。
【０００７】
　本発明の目的は、印刷機の印刷ユニットの利用できる設置スペースへ容易に組み込むことができる、版に画像付けするコンパクトな装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　この目的は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を備える、版に画像付けする装置によって達成される。本発明の有利な発展態様は、従属請求項に特徴が記載されている。
【０００９】
　本発明によれば、版に画像付けする装置は、複数の光源と、版の上に光源の複数の画点を生成するための結像光学系とを有している。結像光学系は、屈折光学部品または屈折光学素子からなる少なくとも１つのマクロ光学系、特に複数のレンズを含んでおり、光源から画点までの光路がこれを２度通過する。この説明との関連で光路という用語は、複数の光源のすべての光路を意味している。特に、屈折光学部品は２度通過される。これは、複数の画点を生成するのに主要な貢献を果たす屈折光学部品である。マクロ光学系を光路が複数回通ることで、もしくはあらためて通ることで、機能性を同じに保ちながら、１重の光路を備えるマクロ光学系に比べてマクロ光学系をコンパクトかつ省スペースに設計することができる。光源の数は１個であってもよいが、複数の光源が設けられるのが好ましい。光源は、一次元（特に直線）または二次元のアレイに配置されていてよく、特に規則的に、好ましくはデカルト座標（ｃａｒｔｅｓｉｓｃｈ）に配置されていてよい。光源と画点は、互いに１対１の関数関係にある。画点は互いに離接して位置している。画点は互いに密接して、または特に密接せずに位置していることができ、すなわち画点の間隔は、付けられるべき印刷点の最小間隔よりも大きくてよい。最小の印刷点間隔の単位における、版の上で互いに隣接する画点の間隔は、特に、画点（光源）の数と互いに素な自然数である。版は、特にオフセット版である。
【００１０】
　光路は、マクロ光学系を中心からずれて（ｎｉｃｈｔ−ｚｅｎｔｒｉｓｃｈ）通過することができる。特に、光路はマクロ光学系を通る１回目の行程では、マクロ光学系を通る２回目の行程とは異なる光路であってよい。さらに、光路はマクロ光学系の光学軸に関して対称に通過することができる。特に、１回目の行程は２回目の行程に関して対称に通過することができる。
【００１１】
　マクロ光学系を通る光路の２度の通過は、マクロ光学系の第１の主面と第２の主面が、マクロ光学系の一方の側に位置するようになっていてよい。マクロ光学系は、物体（複数の光源）と画像がマクロ光学系の一方の側に位置するように設計されていてよい。換言すると、光路は１回目の行程でマクロ光学系を第１の方向に通過し、２回目の行程では第１の方向と反対の方向に通過する。
【００１２】
　版に画像付けをする装置の有利な実施態様では、マクロ光学系には少なくとも１つのミラー、特に平面ミラーが付属している。マクロ光学系は、光路がその１回目の行程でマクロ光学系を第１の方向に通過し、次いで、光が少なくとも１つのミラーに当り、そして２回目の行程で、マクロ光学系を第１の方向と反対の方向に通過するように設計されていてよい。マクロ光学系は、いわば２倍の大きさの光学機構に相当している。換言すれば、複数の光学素子からなるマクロ光学系が、１つまたは複数のミラーによって光学的に２倍の大きさになっており、もしくは倍増しており、１つまたは複数のミラーは、２回目にはマクロ光学系を対称に通過するように光を反射する。
【００１３】
　版に画像付けする本発明の装置では、マクロ光学系は、適応制御光学系として設計された少なくとも１つの部分を含んでいてよく、または、付属するミラーの少なくとも１つが適応制御的に設計されていてよい。特に、付属するミラーの少なくとも１つはアダプティブミラーとして設計されていてよく、すなわち、可変の曲率半径または可変の表面構造を備えるように設計されていてよい。曲率半径を変えることによって、画像の幅を変えることができる。曲率半径の変化は、アダプティブミラーの膨張度に比べて小さい。アダプティブミラーは、たとえば焦点合わせ／焦点外しの軸方向の変更を実現するために、マクロ光学系を通る光路における光の波面の操作も可能にする。アダプティブミラーは、結像収差を補正するための調節可能な素子であってよい。アダプティブミラーは、薄膜ミラー、静電ミラー、バイモルフ圧電ミラー、圧電駆動式の（たとえば研磨削りされた）金属ミラーなどであってよい。
【００１４】
　版に画像付けする本発明の装置の有利な実施態様では、マクロ光学系は少なくとも１つの可動のレンズ、またはこれに代えて可動のミラーを含んでいてよい。可動レンズは、特に、レンズの運動にもかかわらずマクロ光学系のテレセントリック性が維持されるという理由から好ましい。版または刷版が胴に張り渡される場合、この取付は、数百マクロメートルのオーダーで存在し得る、支障となる反り（「プレート・バブル」（Ｐｌａｔｅ　ｂｕｂｂｌｅ））につながることが多い。こうした反りのために、版表面が、レーザ放射の有効な焦点範囲の外に出ることがあり、その結果、焦点位置からこのような距離があると、受入れ可能な画像付け結果を得るにはレーザ放射の出力密度が不足してしまう。マクロ光学系の可動のレンズによって、レーザ放射の焦点位置を、光学軸の方向に移動させることが簡単なやり方で可能である（再焦点合わせ（Ｕｍｆｏｋｕｓｓｉｅｒｕｎｇ））。この再焦点合わせに対する精度要求は、レーザビームの焦点深度によって決まる。本発明の装置は、焦点移動の機能性の簡単な統合を可能にする。本装置は、最後の光学部品と版の間に所定の距離を有しており、この距離は焦点移動によって変化しない。それと同時に、可動レンズの変位距離と焦点位置変化との間の優れた伝達比を得ることができる。
【００１５】
　版に画像付けする本発明の装置の有利な実施態様では、光源が、個別に制御可能なレーザである。各々の光源が、画像付けビームを備える、個別にアドレス指定可能な画像付けチャンネルに対応する。光源は、特に、赤外スペクトル領域（有利）、可視スペクトル領域、または紫外スペクトル領域で放出をする。有利な発展例では、レーザは、調節可能および／またはパルス化されたレーザとして、ナノセカンド、ピコセカンド、またはフェムトセカンドの体系で作動する。特に、個別に制御可能なレーザは、ダイオードレーザまたは固体レーザであってよい。個別に制御可能なレーザは、１つまたは複数のバーに組み込まれていてよく、特に、これは１つまたは個別に制御可能な複数のダイオードレーザバー（ＩＡＢ）（特に単一モード）であってよい。通常のＩＡＢは４個から１０００個のレーザ、特に３０個から２６０個のレーザを含んでいる。レーザは、特に、実質的に等しい間隔をおいてＩＡＢの上、特に直線（一次元アレイ）または格子（二次元アレイ）の上に位置している。
【００１６】
　版に画像付けする本発明の装置では、複数の光源の後に、マクロ光学系の前に光路に沿って配置されたミクロ光学系が光路に沿って配置されていてよい。特にバーの上にあるダイオードレーザについては、ミクロ光学系を、特にビーム直径の調節に利用することができる。ＩＡＢの前面における個々のレーザビームの直径は非常に小さく、通常は水平方向に数マイクロメートル（遅軸）、垂直方向に数マイクロメートル（速軸）なので、通常は水平方向と垂直方向で数マイクロメートルである、版の上での必要な直径を得るために、ビーム直径の調節は両軸で互いに独立して行う必要がある。できるだけ理想的なガウスレーザビームを、基本モードで得る努力がなされる。なぜならば、このようなガウスレーザビームは最大の自然焦点深度（ｎａｔuｒｌｉｃｈｅ　Ｔｉｅｆｅｎｓｃｈaｒｆｅ）を有しており、それにより、焦点移動や「プレート・バブル」に対してもっとも影響を受けにくいからである。レーザは単一モードで作動するのが好ましい。個別に制御可能なレーザの後には、レーザから射出された光線のビーム直径に、互いに直交する２つの軸で互いに独立して影響を与えることができ、互いに独立して調整することができるミクロ光学系が配置されていてよい。ミクロ光学系の画点（中間画像）は実像または虚像であってよい。特に、ミクロ光学系は複数の光源の拡大された中間虚像を生成し、これがマクロ光学系によって結像される。
【００１７】
　版に画像付けする本発明の装置において、複数の光源の光のマクロ光学系への入射が、少なくとも１つの光偏向素子によって行われると特別に好ましい。この方策によって、構造をいっそうコンパクトにすることができる。複数の光源の光をマクロ光学系に入射するために、光偏向素子として、ポロプリズムまたはこれに代わる１組のミラーを用いるのが好ましい。ポロプリズムによって、マクロ光学系を通る光路の調節も行うことができる。
【００１８】
　有利な実施態様では、本発明による装置のマクロ光学系は両側でテレセントリックである。この関連で強調しておくと、たとえば本発明による装置のマクロ光学系におけるアダプティブミラーや可動レンズによる焦点合わせのときにも、テレセントリック性は維持される。換言すると、上に詳しく説明した焦点移動によって物体と像の間隔が変えられるが、その際に物体距離は固定されている。全領域にわたってテレセントリックな光路によって、ビーム伝搬（光学軸）と直交する方向では画像の大きさが変化せず、もしくは、通常は±１マイクロメートルの非常に小さな公差内でしか変化しない。さらに、マクロ光学系が、実質的に大きさの変化のない結像、特に１：１の結像を可能にすることが意図されるのが好ましい。マクロ光学系の焦点距離は無限であるのが好ましい。
【００１９】
　本発明による装置の有利な実施態様では、マクロ光学系の後には、光路に沿って画像の大きさを調整するための修正光学系が配置されていてよい。この修正光学系は、画点の非常に高い位置精度を可能にするとともに、画像の大きさの非常に正確な調整も可能にするという利点がある。修正光学系は２つのレンズからなるズーム対物レンズであるのが好ましい。ズーム対物レンズ自体は、マクロ光学系と同じく両側でテレセントリックである。画像の大きさを調節したときも、テレセントリック性は維持される。
【００２０】
　本発明による装置の有利な実施態様では、光源の複数の画点の隣接する画点は版の上で実質的に等しい間隔ａを有していてよく、この間隔ａは、最小の印刷点間隔ｐの整数倍である。特に、光源の数はｎであるのが好ましく、ｎは数（ａ／ｐ）と互いに素であり（割り切れない）、それにより、版に画像付けするために冗長性のないインターリーブ法を実施することができる。ｎと（ａ／ｐ）が両方とも同時に１でないことは明らかである。
【００２１】
　版に画像付けする本発明の装置の有利な実施態様では、画像付けされるべき版が、回転可能な胴に張り渡されていてよい。これに代えて、回転可能な胴の表面が版を形成していてもよい。換言すると、版は（１つの縁がある）プレート状の版または（２つの縁がある）スリーブ状の版であってよい。これは、１回だけ書き込みが可能な（従来式の）版、再被覆が可能な版、または再書き込みが可能な版であってよい。版とは、本発明による装置のこの説明の関連では、いわゆるデジタル版も指している。デジタル版とは、印刷インキが被印刷体に転移される前に、印刷インキの中間担体としての役目をする表面である。この場合の表面は、それ自体、インキをとどめる領域とインキをはじく領域に構造化されていてよく、あるいは構造化だけがなされた状態で、画像付けによって印刷インキを施されてもよい。デジタル版は、印刷インキが被印刷体または中間担体に転移される領域、もしくは転移されない領域へのレーザ放射により、相互作用によって構造化することができる。デジタル版の構造化は、版にインキを着ける前または後に行うことができる。版は、たとえば熱転写方式で採用するために、実質的に印刷インキ自体でできていてもよい。
【００２２】
　本発明による画像付け装置は、版露光器または印刷機の印刷ユニットで利用するのが特別に好ましい。印刷ユニットは、１つまたは複数の画像付け装置を含んでいてよい。複数の装置は、時間的に並行して版の部分領域を露光できるように配置されていてよい。本発明による装置を１つまたは複数有する本発明の印刷機は、ウェブ処理機械または枚葉紙処理機械であってよい。枚葉紙処理機械は、通常、給紙装置、排紙装置、および１つまたは複数の仕上処理部、たとえば塗工ユニットや乾燥機を含んでいる。ウェブ処理機械の後には、折り装置が配置されていてよい。本発明の印刷ユニットまたは本発明の印刷機の基礎となる印刷方式は、直接的または間接的な平版印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、デジタル印刷法などであってよい。
【００２３】
　複数の光源と、光源の複数の画点を版の上に生成するための結像光学系とを備え、結像光学系は少なくとも１つのマクロ光学系を含んでいる、版に画像付けをする装置で、版の位置に対して画点の位置を相対的に変化させる方法も、本発明の思想と関連している。本発明による方法は、光路が２回通過するマクロ光学系のレンズを変位させることを特徴としている。光路が２回通過するマクロ光学系を使えば、マクロ光学系のレンズを変位させることによって、物体距離は固定したままで、物体と像の間隔を変えることができる。テレセントリック性は維持されるのが好ましい。本発明の方法は、以上の記述で説明したような版の画像付け装置によって実施するのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
　次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
　図１は、版に画像付けする本発明の装置の結像光学系の有利な実施形態を示す図である。結像光学系１８は光路２２に沿って、複数の光源１４、好ましい実施形態では個別に制御可能なダイオードレーザバー（ＩＡＢ）を起点として、ミクロ光学系３４、ポロプリズム４８、マクロ光学系２０、１：１の結像を行う対物レンズ、および修正光学系５０を含んでいる。結像光学系１８は、複数の光源１４の複数の画点１６を生成する。図１の左上には、定量的な表現をするために縮尺がミリメートルの単位で付されている。
【００２６】
　ミクロ光学系３４により、伝搬方向（光学軸）に対して垂直な互いに直交する両方向で互いに無関係に、ビーム直径に影響を与えることができる。ミクロ光学系３４は、画像付けされるべき点の大きさの調節を可能にする。図２は、速軸レンズ３６と遅軸レンズ３８とを含むミクロ光学系３４を詳細に説明するための図である。複数の光源１４およびミクロ光学系３４は、ハウジングの中で一緒にカプセル封じされていてもよい。ポロプリズム４８、またはこれに代わる２つのミラーは、マクロ光学系２０の多重レンズの１：１対物レンズに光を入射し、画像平面でビームを調節する役目をする。ポロプリズム４８の内面は、全反射による光偏向素子４６としての役目をする。マクロ光学系２０は、第１のレンズ５６と、第２のレンズ５８と、第３のレンズ６０と、第４のレンズ６２と、第５のレンズ６４と、可動レンズ３２（運動方向を二重矢印で示す）と、ミラー３０とを含んでいる。マクロ光学系２０の各レンズ５６から６４，３２とミラー３０は、光学軸２４を中心として軸対称に配置されている。光路２２は光学軸２４に沿って通過するのではなく、中心から外れて、すなわち非心的またはオフアクシスで通過する。特に高度に反射をするようにコーティングされたミラー３０によって光が反射され、ミクロ光学系２０をあらためて通過するが、１回目の行程に対して、光学軸２４に関して左右対称に反射される。換言すると、光路２２は折り畳まれるようにマクロ光学系２０を通過する。マクロ光学系の第１の主面２６と第２の主面２８は、特に対称に、マクロ光学系２０の一方の側に位置している。図１に示す有利な実施形態では、マクロ光学系１０の前にポロプリズム４８が配置されている。その結果、光源１４がある反射された主面２７の点は、マクロ光学系２０の第２の主面２８に結像される。
【００２７】
　画点１６の焦点位置を調節するために、光路が２回通過するマクロ光学系２０の物体と像の間隔が的確に変更される。このことは、本実施形態では、可動レンズ３２を変位させることによって行われる。マクロ光学系２０の２回の通過と適切な設計によって、可動レンズ３２の変位と画点１６の焦点位置の変化との間の優れた伝達比が得られ、ｓだけ変位するとｍ×ｓ（ただしｍ＞＞１）の変化が引き起こされる。マクロ光学系２０を通る光路はテレセントリックである。画像の大きさを微調整するために、図１に示す実施形態ではマクロ光学系２０の後に、第１のレンズ５２と第２のレンズ５４を備えるテレセントリックな修正光学系５０が配置されている。修正光学系５０は、プラスマイナス数パーセントの範囲内で、ほぼ０．９から１．１の範囲内で、画像サイズの無段階の調整を可能にする、２枚レンズのズーム対物レンズである。
【００２８】
　図２および図３は、版を画像付けする本発明の装置のミクロ光学系の有利な実施形態を示す図である。図２には、垂直方向４２と、図の紙面から出ていく水平方向４０とを備える垂直平面の図が示されており、それに対して図３には、水平方向４０と、紙面に入っていく垂直方向４２とを備える水平平面の図が示されている。図２と図３の左上には、定量的な表現をするために縮尺がそれぞれミリメートルの単位で付されている。有利な実施形態では、ミクロ光学系３４は速軸レンズ３６と遅軸レンズ３８で構成される。速軸レンズ３６は、複数の光源１４のすべてのビームの発散をその速軸で遅らせる、片側で研磨されたガラスファイバである。遅軸レンズ３８は複数の円柱レンズからなるアレイであり、円柱レンズの数は光源の数と一致しており、それぞれ個々のレンズが、そのレンズに付属する光源１４のビームの発散を遅らせる。ミクロ光学系３４は、中間虚像４４を生成するように設計されている。
【００２９】
　図３は、版胴の上を版に画像付けする本発明の装置の有利な実施形態を示す概略図である。図３は、版胴６６の上に取り付けられた版１２に画像付けする装置１０を示している。ここではバーの上の個別に制御可能なダイオードレーザである複数の光源１４のビームは、ミクロ光学系３４によってフォーミングされてから、ポロプリズム４８によって、鏡３０を備えるマクロ光学系２０に入射される。光路２２はマクロ光学系２０を２度通過し、次いで修正光学系５０を通過する。光源１４は画点１６で版１２に結像される。画像付け装置１０の結像光学系の焦点位置と比較したときの版１２の位置を規定するために、三角測量センサ６８が組み込まれている。センサ光７０は版１２の表面で反射され、それによって距離の測定が可能である。版の表面は、数百マイクロメートルのオーダーの明らかな反りを有している場合があるので（「プレート・バブル」）、可動レンズ３２による焦点位置の変更が行われる。三角測量センサ６８は、回転方向８０への版胴６６の回転によって、後の時点で初めて画点１６の画像フィールドに達する、版１２の地点で測定を行うことができる。この地点は、版胴６６の軸に沿って、画点１６に対してオフセットされた地点であってもよい。複数の光源１４は、制御ユニット７４と作用接続されたレーザ駆動部７２と接続されている。
【００３０】
　図４には、印刷機の印刷ユニットで版を画像付けする本発明の装置の有利な実施形態が概略図で示されている。印刷機９０の印刷ユニット８８では、本発明による画像付け装置１０が、版胴６６の上の版１２に付属している。一例として、３つの画像付けビーム７６が、版１２の画像フィールド８２に３つの画点１６を生成する。版胴６６は軸７８を中心として回転方向８０へと回転可能であり、画像付け装置１０は、軸７８と平行に並進方向８６へと可動である。画点１６を通る張り渡し直線は、版胴６６の軸７８と実質的に平行に向いているのが好ましい。印刷点は、版胴６６の回転と画像付け装置１０の並進運動とが連係しながら、螺旋状の経路８４（渦巻線）に沿って版１２の二次元の表面で案内される画点１６によって、版１２の上に生成される。
【００３１】
　並進方向８６の送りと回転方向８０の回転は、冗長性はないが、密接に位置する印刷点を付けることができるように版１２を通過するように、組み合わされるのが好ましい。印刷点が画点１６によって付けられるべき、版１２の二次元の表面の地点を、複数の画像付けビーム７６で（１つの画像付け装置に配置されているか、複数の画像付け装置に配置されているかに関わりなく）冗長性なく通過するために、時間的に先行するステップで画像付けされる位置（地点）から、時間的に後続するステップで画像付けされる位置（地点）への通過に関して、何らかの送り規則を守らなくてはならない。画像付けステップにおいて、版１２の上で密接に位置していない位置（地点）で、すなわち間隔が最小の印刷点間隔ｐ（通常は１０マイクロメートル）ではない位置（地点）に、ｎ個の画像付けビーム７６によってｎ個の印刷点が付けられる場合には、この送り規則を、特に厳格に守らなくてはならない。版のアジムス角に着目すると、時間的に後続する画像付けステップで、すでに画像付けされている印刷点の間に印刷点が付けられると、密接な画像付けが実現される。このような方式は、インターリーブ法（インターリービング）の概念でも知られている。たとえば、これをもってその開示内容を本明細書に取り入れるドイツ特許出願公開明細書１００３１９１５Ａ１や米国特許出願公開明細書２００２／０００５８９０Ａ１には、版を画像付けするためのインターリーブ法が記載されている。すなわち所与の最小の印刷点間隔ｐのとき、版上の隣接する画点が、最小の印刷点間隔ｐの倍数である間隔ａを有する、張り渡し直線上で等しい相互間隔をもつ、ｎ個の画像付けチャンネルの、１列については、自然数ｎと（ａ／ｐ）が互いに素であれば、張り渡し直線の方向の距離（ｎｐ）の冗長性のない送りが保証される。インターリーブ送り規則を守ることは、互いに入り組んだ、画点の螺旋状の経路８４を生じることにつながる。画点１６は螺旋状の経路８４上で、アジムス角の張り渡し直線に沿って、以前の時点ですでに付けられている他の螺旋状の経路８４の画点１６の間に付けられる。本発明による画像付け装置１０を備える本発明の印刷ユニット８８では、インターリーブ法、特にドイツ特許出願公開明細書１００３１９１５Ａ１に記載されているインターリーブ法で、版１２に画像付けされるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】版に画像付けする本発明の装置の結像光学系の有利な実施形態を示す図である。
【図２】版に画像付けする本発明の装置のミクロ光学系の有利な実施形態の、垂直平面の部分図である。
【図３】版に画像付けする水平方向の部分図である。
【図４】版胴の上で版に画像付けする本発明の装置の有利な実施形態を示す概略図である。
【図５】印刷機の印刷ユニットで版に画像付けする本発明の装置の有利な実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０　画像付け装置
１２　版
１４　光源
１６　画点
１８　結像光学系
２０　マクロ光学系
２２　光路
２４　光学軸
２６　第１の主面
２８　第２の主面
３０　ミラー
３２　可動レンズ
３４　ミクロ光学系
３６　速軸レンズ
３８　遅軸レンズ
４０　水平方向
４２　垂直方向
４４　中間虚像
４６　光偏向素子
４８　ポロプリズム
５０　修正光学系
５２　第１のレンズ
５４　第２のレンズ
５６　第１のレンズ
５８　第２のレンズ
６０　第３のレンズ
６２　第４のレンズ
６４　第５のレンズ
６６　版胴
６８　三角測量センサ
７２　レーザ駆動部
７４　制御ユニット
７６　画像付けビーム
７８　軸
８０　回転方向
８２　画像フィールド
８４　螺旋状の経路
８６　並進方向
８８　印刷ユニット
９０　印刷機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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