CN102239449A - 多光束曝光扫描方法和设备，以及用于制造印刷版的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方面提供一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描以雕刻对象物的表面的多光束曝光扫描方法。所述方法包括：利用第一光束组形成第一形状(110)的第一曝光扫描过程，所述第一形状限定将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状(121)和围绕目标平坦形状(121)的倾斜部(122)的轮廓形状；以及第二曝光扫描过程，用于通过利用第二光束组来曝光和扫描与在第一曝光扫描过程中曝光和扫描的扫描线相同的扫描线而形成第二形状(120)，所述第二形状限定目标平坦形状(121)和围绕目标平坦形状(121)的倾斜部(122)的最终形状。

Description

多光束曝光扫描方法和设备,以及用于制造印刷版的方法
技术领域
本发明涉及一种多光束曝光扫描方法和设备。更加具体地，本发明涉及一种适用于例如柔性版的印刷版的制造的多光束曝光技术，并且涉及一种向其应用多光束曝光技术的印刷版的制造技术。
背景技术
传统上，已经公开了通过使用能够同时地照射多个激光束的多光束头而在板材的表面中雕刻凹进形状的技术(专利文献1)。当利用这种多光束曝光技术对板进行雕刻时，因为由于相邻光束引起的热的影响，非常难以稳定地形成诸如小点和细线的精细形状。
为了解决这种问题，专利文献1提出一种构造，其执行所谓的交错曝光以减轻在板材的表面上形成的光束点阵列中的相邻光束点之间的相互热效应。即，专利文献1采用如下一种方法，该方法以相应于雕刻密度的雕刻节距的两倍或者更多倍的间隔在板材的表面中形成多个激光点，从而在于第一曝光扫描中形成的扫描线之间提供间隔，并且该方法在第二和随后的扫描中曝光在第一曝光扫描中形成的扫描线之间的扫描线。
引用列表
专利文献
PTL1：日本专利申请特开No.09-85927
发明内容
技术问题
然而，在于专利文献1中描述的方法中，为了完全地减轻相邻光束的影响，在光束位置之间的间隔需要被设为足够地大于在板材的表面上的光束直径，并且在实践中，在扫描线之间的间隔需要被设为对应于几个像素(几条线)。因此，在图像形成光学系统中使用的透镜的像差成为问题，这引起很多实际限制，如使得难以形成具有精确的扫描线间隔的光束阵列，以及使得光学系统变得复杂。
已经鉴于上述情况而做出本发明。本发明的一个目的在于：提供一种多光束曝光扫描方法和设备，该方法和设备能够有效地减轻由与多光束曝光相关联的由相邻光束产生的热的影响，并且能够高度精确地形成例如精细形状的期望望的形状；和提供一种向其应用该多光束曝光扫描方法和设备的印刷版的制造方法。
问题解决方案
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的一种多光束曝光扫描方法，其通过利用多个光束同时地照射对象物而多次曝光和扫描相同扫描线以雕刻对象物的表面，其特征在于包括：利用第一光束组形成第一形状的第一曝光扫描过程，其中，该第一形状限定将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状和围绕目标平坦形状的倾斜部的轮廓形状；和通过利用第二光束组来曝光和扫描与在第一曝光扫描过程中曝光和扫描的那些相同的扫描线，从而形成第二形状的第二曝光扫描过程，其中，该第二形状限定目标平坦形状和围绕目标平坦形状的倾斜部的最终形状。
在本发明中，“对象物”可以是一种记录介质。
在本发明中，优选的是，在最终形状的附近照射到对象物(记录介质)的第二光束组的能量低于照射到记录介质的第一光束组的能量。为此目的，第二光束组的输出功率受到控制，以变得低于第一光束组的输出功率。
此外，根据本发明的另一个方面的一种多光束曝光扫描方法，其通过利用多个光束同时地照射对象物而多次曝光和扫描相同扫描线以雕刻对象物的表面，其特征在于包括：在将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部中，利用第一光束组形成沿着第一方向和不同于第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部的第一曝光扫描过程；以及，在第一曝光扫描过程之后，利用第二光束组形成沿着与第一方向和第二方向中的所述一个方向不同的另一个方向的第二边缘部的第二曝光扫描过程。
此外，根据本发明的另一个方面的一种多光束曝光扫描方法，其通过利用多个光束同时地照射对象物而多次曝光和扫描相同扫描线以雕刻对象物的表面，其特征在于包括：利用第一光束组绘制和雕刻将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成边缘部的第一曝光扫描过程；和在第一曝光扫描过程之后，通过利用第二光束组来曝光和扫描线图的外侧区域而形成围绕目标平坦形状的倾斜部的第二曝光扫描过程。
此外，根据本发明的另一个方面的一种多光束曝光扫描方法，其通过利用多个光束同时地照射对象物而多次曝光和扫描相同扫描线以雕刻对象物的表面，其特征在于：当将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且所述第一区域外侧的区域被设为第二区域时，第一区域经受交错曝光，在交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是2或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在交错曝光中在使得待被曝光的扫描线不同的情况下，通过多次执行扫描而连续地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线；并且第二区域经受非交错曝光，非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
本发明的有利效果
根据本发明，通过将雕刻的任务由多次执行的扫描曝光操作中的各个操作分担，并且在各个曝光扫描过程中执行光束功率控制、曝光位置控制等的方式，可以减小在将被保留的表面形状附近的热的影响。由此，可以以高精度形成期望表面形状和倾斜部(斜坡)。
附图简要说明
图1示出向其应用根据本发明的实施例的多光束曝光扫描设备的制版设备的构造；
图2示出被布置在曝光头中的光纤阵列部的构造；
图3是光纤阵列部的放大视图；
图4是光纤阵列部的图像形成光学系统的示意图；
图5是示出在光纤阵列部中的光纤的布置的实例和在光纤与扫描线之间的关系的图示；
图6是示出在根据本实施例的制版设备中的扫描曝光系统的概要的平面视图；
图7是示出根据本实施例的制版设备的控制系统的构造的框图；
图8A到8D是用于解释在第一实施例中的曝光的扫描序列的图示；
图9A和9B是在利用第一实施例在板材的表面中雕刻精细矩形形状的情形中的图示；
图10是示出在第一实施例中激光输出控制的实例的图；
图11A和11B是在利用第二实施例在板材的表面中雕刻精细矩形形状的情形中的图示；
图12是示出在第二实施例中激光输出控制的实例的图；
图13A和13B是在利用第三实施例在板材的表面中雕刻精细矩形形状的情形中的图示；
图14是示出根据第四实施例适用于螺旋曝光的光纤的布置形式和在光纤与扫描线之间的关系的示意图；
图15A和15B是示出根据第五实施例的扫描曝光系统的概要的示意图；
图16是示出在第五实施例中，在将在板材的表面上保留的区域、扫描线和光束位置(通道)之间的关系的示意图；
图17是示出根据第五实施例由第一扫描操作曝光的区域的图示；
图18是示出根据第五实施例由第二扫描操作曝光的区域的图示；
图19是示出在第五实施例中由各扫描操作形成的形状的图示；
图20是示出根据第六实施例的扫描曝光系统的概要的示意图；
图21是示出根据第六实施例由第一扫描操作曝光的区域的图示；
图22是示出根据第六实施例由第二扫描操作曝光的区域的图示；
图23是示出根据第六实施例由第三扫描操作曝光的区域的图示；
图24是示出在第六实施例中由各扫描操作形成的形状的图示；并且
图25A到25C是示出柔性版的制版过程的概要的图示。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的实施例。
<多光束曝光扫描设备的构造实例>
图1示出向其应用根据本发明实施例的多光束曝光扫描设备的制版设备的构造。图1所示制版设备11被构造为以如下的方式以高速在片状板材(相应于“记录介质”)的表面中雕刻(记录)二维图像，使得板材F被固定在具有筒形形状的滚筒50的外周表面上；使得滚筒50沿着在图1中的箭头R方向(主扫描方向)旋转；使得相应于将在板材F中雕刻(记录)的图像的图像数据的多个激光束被从激光记录设备10的曝光头30朝向板材F照射；并且使得曝光头30以预定节距沿着垂直于主扫描方向的副扫描方向(在图1中的箭头S方向)进行扫描。这里，将橡胶板或者树脂板被用于柔版印刷的情形描述作为实例。
通过包括产生多个激光束的光源单元20、将由光源单元20产生的多个激光束照射到板材F上的曝光头30、和沿着副扫描方向移动曝光头30的曝光头运动部40，构造在根据本实施例的制版设备11中使用的激光记录设备10。
光源单元20包括多个半导体激光器21A和21B(这里总共64件)，并且各个半导体激光器21A和21B的光束分别地经由光纤22A、22B、70A和70B而被独立地传输到曝光头30的光纤阵列部300。
在本实施例中，宽面积半导体激光器(例如，波长：915nm)被用作半导体激光器21A和21B，并且半导体激光器21A和21B在光源基板24A和24B上被并排地布置。
各个半导体激光器21A和21B被独立地耦接到各根光纤22A和22B的一个端部，并且各根光纤22A和22B的另一端被连接到各个SC式光学连接器25A和25B的适配器。
支撑SC式光学连接器25A和25B的适配器基板23A和23B被分别垂直地联结到光源基板24A和24B的一个端部。此外，在其每一个之上安装用于驱动半导体激光器21A和21B的LD驱动器电路(在图1中未示出，并且在图7中由参考数字26表示)的LD驱动器基板27A和27B被联结到光源基板24A和24B的另一个端部。半导体激光器21A和21B经由独立的布线部件29A和29B而分别被连接到相应的LD驱动器电路，从而各个半导体激光器21A和21B被独立地驱动。
注意在本实施例中，具有较大芯直径的多模态光纤被应用于光纤70A和70B，从而增加激光束的输出。具体地，在本实施例中使用具有105μm的芯直径的光纤。此外，具有大约10W的最大输出的半导体激光器被用于半导体激光器21A和21B。具体地，采用例如由JDSUniphase Company销售并且具有105μm的芯直径和10W的输出的半导体激光器(6398-L4)等是可能的。
在另一方面，曝光头30包括收集并且发射从多个半导体激光器21A和21B发射的各个激光束的光纤阵列部300。光纤阵列部300的光发射部(在图1中未示出，并且在图2中由参考数字280表示)具有如下的构造，在其中，从相应的半导体激光器21A和21B引出的64根光纤70A和70B的发射端被并排地布置在各具有32个发射端的两列中(见图3)。
此外，在曝光头30中，从光纤阵列部300的光发射部一侧按照如下顺序并排地设置准直透镜32、开口部件33和图像形成透镜34。通过组合准直透镜32和图像形成透镜34而构造图像形成光学系统。开口部件33布置为使得当从光纤阵列部300一侧观察时，它的开口位于远场位置处。由此，能够给予从光纤阵列部300发射的所有的激光束相同的光量限制效果。
曝光头运动部40包括其纵向方向被沿着副扫描方向布置的滚珠螺杆41和两个导轨42。因此，当用于驱动和旋转滚珠螺杆41的副扫描马达(在图1中未示出，并且在图7中由参考数字43表示)被操作时，被布置于滚珠螺杆41上的曝光头30能够在被导轨42引导的状态中被沿着副扫描方向移动。此外，当主扫描马达(在图1中未示出，并且在图7中由参考数字51表示)被操作时，滚筒50能够沿着在图1中的箭头R方向旋转，并且由此主扫描得以执行。
图2示出光纤阵列部300的构造，并且图3是光纤阵列部300的光发射部280的放大视图(在图2中的视图A)。如在图3中所示，光纤阵列部300的光发射部280由在上和下两个级中组合的光纤阵列单元300A和300B来构造，并且其被构造为使得由引用字符70A和70B标识的、32根光纤的两列分别地被并排地布置在上和下级中，其中，每一根光纤具有105μm的相同芯直径。
光纤阵列部300具有两个基部(V凹槽基板)302A和302B。在各个基部302A和302B的一个表面中，与半导体激光器21A和21B相同数目的V形凹槽282A和282B，即，32个V形凹槽被分别地形成，以便以预定的间隔彼此邻近。此外，基部302A和302B被布置为使得V形凹槽282A和282B面对彼此。
作为各根光纤70A的另一个端部的光纤端部71A被装配到基部302A的各个V形凹槽282A中。类似地，作为各根光纤70B的另一个端部的光纤端部71B被装配到基部302B的各个V形凹槽282B中。即，根据本实施例的光纤阵列部300被以如下方式构造，使得分别地通过沿着预定方向线性地布置多个光纤端部71A和71B(在本实施例中总共64件＝32件×2)而构造的光纤端部组301A和301B被与垂直于预定方向的方向平行地设置在两列中。
因此，多个(32×2)激光束被从光纤阵列部300的光发射部280同时地发射。
图4是光纤阵列部300的图像形成系统的示意图。如在图4中所示，通过由准直透镜32和图像形成透镜34构造的图像形成装置，以预定的图像形成放大率在板材F的曝光表面(表面)FA的附近形成光纤阵列部300的光发射部280的图像。在本实施例中，图像形成放大率被设为1/3。由此，从具有105μm的芯直径的光纤端部71A和71B发射的激光束LA的光斑直径被设为φ35μm。
在具有这种图像形成系统的曝光头30中，当在参考图3描述的光纤阵列单元300A和300B的上和下级之间的间隔(在图3中的L1)、沿着列方向在相邻光纤之间的相对位置(在图3中的L2)、在该列中的相邻光纤之间的间隔(在图3中的L3)，和在固定光纤阵列部300时光纤端部组301A和301B的布置方向(阵列方向)的倾斜角度(在图5中的角度θ)被适当地设计时，在通过从布置在阵列上级(光纤端部组301A)和阵列下级(光纤端部组301B)的各列中的相邻位置处的光纤端部71A和71B发射的激光束而曝光的扫描线(记录线)K之间的间隔P1，和在通过在阵列上级的右端处的光纤端部71AT和在阵列下级的左端处的光纤端部71BT曝光的扫描线K之间的间隔P2，能够分别同样地设为10.58μm(相应于沿着副扫描方向的2400dpi的分辨率)，如在图5中所示。注意在图5中，出于示意方便的目的，减少了光纤的数目。即，能够基于光纤阵列部300的这种设计，在64个通道中实现相应于2400dpi的副扫描方向分辨率的扫描线间隔(P1＝P2≈10.6μm)。
当使用具有上述构造的曝光头30时，可以利用光纤阵列部300的两列光纤端部组301A和301B同时地扫描和曝光64条线的范围(一个行迹(swath))。
图6是示出在图1所示制版设备11中的扫描曝光系统的概要的平面视图。曝光头30包括焦点位置改变机构60和沿着副扫描方向执行进给的间歇进给机构90。
焦点位置改变机构60具有相对于滚筒50的表面前后地移动曝光头30的马达61和滚珠螺杆62，并且其能够通过马达61的控制在大约0.1秒中将焦点位置移动大约300μm。间歇进给机构90构造参考图1描述的曝光头运动部40，并且具有滚珠螺杆41和用于如在图6中所示地对滚珠螺杆41进行旋转的副扫描马达43。曝光头30被固定到在滚珠螺杆41上的平台(stage)44上，并且能够通过副扫描马达43的控制在大约0.1秒内沿着滚筒50的轴线52方向间歇地进给一个行迹(640μm)，从而达到相邻行迹。
注意在图6中，参考数字46和47表示以可旋转方式支撑滚珠螺杆41的轴承。参考数字55表示用于在滚筒50上卡紧板材F的夹具部件。夹具部件55的位置被设于在其中曝光头30不执行曝光(记录)的非记录区域中。在滚筒旋转时，64个通道的激光束被从曝光头30照射到旋转滚筒50上的板材F上。由此，相应于64个通道(一个行迹)的曝光范围92得以无间隙地曝光，从而板材F的表面被以一个行迹宽度来进行雕刻(图像记录)。然后当通过滚筒50的旋转而使得(在板材F的非记录区域中)夹具部件55穿过曝光头30的前部时，曝光头30被沿着副扫描方向间歇地进给，从而下一个行迹得以曝光。通过重复基于上述沿着副扫描方向的间歇进给的曝光和扫描，在板材F的整个表面上形成期望图像。
在本实施例中，使用片状板材F，但是还能够使用筒形记录介质(套筒类型)。
<控制系统的构造>
图7是示出制版设备11的控制系统的构造的框图。如在图7中所示，制版设备11包括：根据将被雕刻的二维图像数据来驱动相应的半导体激光器21A和21B的LD驱动器电路26、旋转滚筒50的主扫描马达51、驱动主扫描马达51的主扫描马达驱动电路81、驱动副扫描马达43的副扫描马达驱动电路82和控制电路80。控制电路80控制LD驱动器电路26和各个马达驱动电路(81，82)。
代表将在板材F中雕刻(记录)的图像的图像数据被供应到控制电路80。基于图像数据，控制电路80控制主扫描马达51和副扫描马达43的驱动，并且独立地控制各个半导体激光器21A和21B的输出(执行激光束功率控制)。注意，用于控制激光束的输出的装置不限于控制从半导体激光器21A和21B发射的光量的模式。替代该模式地，或者与该模式组合地，还可以使用光学调制装置，例如声光调制器(AOM)模块。
下面，将描述利用多光束曝光系统在制造印刷版时的曝光扫描过程。
<第一实施例>
在使用对相同扫描线进行多次曝光和扫描的多光束曝光系统的第一方法中，利用第一光束组形成将在记录介质的表面上保留的平坦形状的轮廓和平坦形状的倾斜部的轮廓(粗糙雕刻过程)，并且在粗糙雕刻过程中增加的板材F的温度降低至预定温度之后，利用第二光束组曝光和扫描相同的扫描线，从而通过精细雕刻(精细雕刻过程)来精确地形成(目标表面形状及其倾斜部的)最终形状。这里，优选的是，被照射到最终形状附近的记录介质的第二光束组的能量低于被照射到记录介质的第一光束组的能量。为此目的，第二光束组的输出功率被控制为变得低于第一光束组的输出功率。以此方式，采用了在对相同扫描线进行多次扫描和曝光时雕刻(粗糙雕刻和精细雕刻)的任务由各个光束组分担的多次扫描曝光系统。
将参考图8A到8D描述曝光扫描序列。
首先，在滚筒50以不变速度旋转时，通过利用从曝光头30发射的第一光束组(64个通道)曝光和扫描板材F而雕刻第一形状(图8A)。利用第一光束组的第一扫描曝光过程是粗糙雕刻过程，并不形成最终作为凸形平坦部和凸形平坦部的倾斜部而保留的表面形状。当滚筒50被旋转一次时，利用64个通道的宽度执行粗糙雕刻。然后，在相同的副扫描位置(在不移动曝光头30的情况下)处，通过使用具有较低功率的第二光束组(与第一光束组相同的通道)而在滚筒50的第二次旋转期间，在相同的位置处在相同的线上执行扫描和曝光，从而最终形状(第二形状)得以形成(图8B)。
在通过滚筒50的两次旋转而完成一个行迹的雕刻之后，当作为非记录区域的夹具部件55经过曝光头30的前部时，曝光头30被沿着副扫描方向(在图8A到8D中沿着向左方向)间歇地进给，从而被移动到用于执行下个相邻的一个行迹的雕刻的位置。然后，类似于图8A，在这个位置处执行使用第一光束组的粗糙雕刻(图8C)。然后，通过在相同的位置处在相同的线上扫描的第二光束组(与第一光束组相同的通道)再次执行精细雕刻的扫描和曝光，从而最终形状得以形成(图8D)。此后，重复上述过程，从而板材F的整个表面得以曝光。
图9A和9B是在于板材F的表面中雕刻精细矩形形状的情形中的图示。图9A示出通过利用第一光束组进行粗糙雕刻获得的形状(第一形状)110。图9B示出通过利用第二光束组进行精细雕刻获得的最终形状(第二形状)120。如在图9B中所示，假设通过以如下的方式来雕刻板材F的表面而形成目标最终形状120，即，通过在表面上保留精细矩形平坦部121(在本文中，为具有大约四个像素的一边的正方形)，并且形成围绕矩形平坦部121的倾斜部122和进一步的围绕倾斜部122的平坦底部124。
如在图9A中所示，曝光头30的相应的通道的激光功率首先受到控制，从而通过利用第一光束组进行曝光扫描来保留稍微粗糙的、几乎为矩形的表面部111。在图9A中的横向方向代表沿着副扫描方向的位置。相应于表面部111的位置的通道的激光输出被关断，并且相应于倾斜部112和底部114的通道的激光输出被设为相应于将被雕刻的深度的功率。
接着，第一形状110的表面被第二光束组曝光和扫描。在第二曝光中，相应的通道的激光输出功率被设为低于在第一曝光中的激光输出功率，从而第一形状110的表面部111和倾斜部112被稍微地去除，如在图9B中所示。
直到利用第一光束组的第一雕刻时增加的温度被降低为预定的温度才进行第二扫描曝光，并且此后利用第二光束组在低功率下执行精细雕刻。因此，抑制将被保留的表面部的温度升高是可能的。由此，热的影响得以降低，从而能够获得精确的矩形形状(矩形平坦部121)并且能够形成锐利(陡峭)的倾斜部122。
此外，在倾斜部122外侧的底部124利用与在第一雕刻时的相同的功率来进行雕刻，从而由此被深雕刻至大约为第一底部114的深度的两倍的深度。
通常，在高度精确的柔性版中，具有大约500μm的深度(凹进部的深度)的深雕刻是优选的。根据本实施例，能够在其中对相同的扫描线进行多次的曝光和扫描的构造中执行这种深雕刻。
图10是例示了在图9A中沿着线B-B(沿着主扫描方向在位置y＝yB处)在第一曝光和第二曝光时的激光输出的曲线图。在图10中，横坐标代表在光纤阵列部300中的光纤的通道位置(沿着副扫描方向的位置)，并且纵坐标代表激光输出(W)。细线(参考数字[1])代表第一光束组的激光输出，并且粗线(参考数字[2])代表第二光束组的激光输出。这里，为了说明简短起见，示意了通道ch1到ch24的范围，并且最大功率被设为10W。然而，根据将被雕刻的图像数据，将被使用的通道是不同的，并且依赖于设备构造等，输出也是不同的。
在图10中，第一光束组的通道ch1到ch5和ch18到ch24的输出被设为10W，并且利用这些通道雕刻在图9A中的底部114。此外，第一光束组的通道ch9到ch14的输出被设为0W(关断)，并且这些通道对应于在图9A中的表面部111的位置。相应于倾斜部112的通道ch6到ch8和ch15到ch17的输出被设于1W或者更大至小于10W的范围中，并且对应于通道位置而逐渐地增加或者降低。利用各个通道的这种功率控制(参考数字[1])获得了参考图9A描述的第一形状110。
在第二曝光时的第二光束组中，如在图10中由参考数字[2]标注地，通道ch5到ch9和ch14到ch18的输出被设为1W，并且通道ch10到ch13的输出被设为0W(关断)。由此，能够高度精确地形成参考图9B描述的矩形平坦部121的形状，并且能够形成陡峭的倾斜部122。
当假设在利用第一光束组进行第一扫描曝光时的激光输出(光束光量)被表达为作为各个通道(ch)的编号i和曝光头30的副扫描方向位置x的函数的PW1(i，x)，并且在利用用于在与被第一光束组曝光的那些相同的位置处对相同的线进行曝光的第二光束组的第二扫描曝光时的激光输出被表达为PW2(i，x)时，在被用于雕刻将最终保留作为表面形状的区域(在图9B中的矩形平坦部121)的边界的通道(在图10的情形中ch9和ch14)的外部附近的通道(在图10中的ch5到ch8和ch15到ch18)中的第二光束组的激光输出PW2(i，x)的功率被设为低于第一光束组的激光输出PW1(i，x)的功率(PW2(i，x)≤PW1(i，x))。然而，在参考图1描述的实施例中，编号被设为i＝1到64，并且能够基于对应于作为单位的行迹节距sp的副扫描进给量，通过间歇进给的进给步的数目(x＝0，1，2...)来表达位置x。
此外，通过多次扫描曝光过程，被用于雕刻将被保留作为最终表面形状的区域(在图9B中的矩形平坦部121)的边界的通道(在图10的情形中ch9和ch14)被设为最小输出(在图10中1W)。
能够通过这种功率控制来抑制在最终形状的表面部中的温度升高，从而能够高度精确地形成表面平坦部，并且还能够使得边缘部陡峭。
应注意，根据将被使用的板材(柔性敏化材料)的敏感性(对光的反应性)，功率控制的具体模式是不同的。适当的输出条件是根据板材的种类等而被以试验方式来确定的。
<第二实施例>
在使用对相同扫描线进行多次曝光和扫描的多光束曝光系统的第二方法中，在将在记录介质的曝光表面上保留的最终形状的边缘部中，沿着主扫描方向的边缘部或者沿着副扫描方向的边缘部是利用第一光束组形成的(第一方向边缘形成过程)，并且在通过第一方向边缘形成过程增加的温度被降低为预定的温度之后，利用第二光束组形成垂直于第一方向边缘的边缘部(第二方向边缘形成过程)，从而获得了期望最终形状(表面形状和倾斜部)。以此方式，采用了在其中雕刻任务(形成沿着第一方向的边缘部和沿着第二方向的边缘部的任务)在多次扫描和曝光中由相应的光束组分担的多次扫描曝光系统。
难以同时地以高精度沿着主扫描方向和副扫描方向这两个方向形成边缘，并且因此通过将边缘形成过程划分成多个曝光过程而形成沿着各个方向的边缘。即，当角部的两个垂直边缘将由一个曝光过程形成时，由于相邻光束产生的热的影响，难以很好地再现边缘。然而，当沿着各个方向形成边缘的过程被划分成利用第一光束组的曝光过程和利用第二光束组的曝光过程，从而使其如在上述第二方法中那样得以分担时，在将被保留的表面部中抑制温度升高是可能的。由此，具有期望形状的表面平坦部能够得以保留，并且还能够使得边缘陡峭。
图11A并且11B是在利用第二方法在板材F的表面中雕刻精细矩形形状的情形中的图示。图11A示出利用第一光束组获得的形状(第一形状)210。图11B示出利用第二光束组获得的最终形状(第二形状)220。
这里，相应的通道的激光输出受到控制，从而在第一扫描曝光时利用第一光束组形成沿着主扫描方向的线性边缘(在图11A中的表面部211的右和左边缘)215和216。用于沿着副扫描方向的上侧和下侧的激光输出在充分地位于最终目标表面形状(在图11B中的参考数字221)的边缘227和228的位置外侧的主扫描方向位置处被关闭。以此方式，获得了图11A所示第一形状210。
接着，利用第二光束组曝光和扫描第一形状210的表面。在第二曝光中，相应的通道的激光输出受到控制，从而沿着副扫描方向的线性边缘(在图11B中的矩形平坦部221的上和下边缘)227和228得以形成，如在图11B中所示。
应注意，沿着主扫描方向的线性边缘215和216是在第一扫描曝光时利用第一光束组形成的，并且因此，在第二光束组中，从在边缘215和216的位置外侧的副扫描方向位置处的通道关断激光输出。
通过以此方式来将形成边缘的过程划分成多个扫描曝光过程，从而独立地形成沿着各个方向的各个边缘。由此，能够以高精度形成将被最终保留的表面形状，并且还能够使得边缘陡峭。此外，在第二方法中，还能够类似于参考图9描述的第一方法地深度地雕刻凹进部。
图12是例示了在图11A中沿着线C-C在第一曝光时的激光输出的图示。在图12中，横坐标代表在光纤阵列部300中的光纤的通道位置(沿着副扫描方向的位置)，并且纵坐标代表激光输出(W)。为了比较，在参考图10描述的“第一实施例”中的第一光束组的激光输出(参考数字[1])在图12中由虚线代表。在“第二实施例”的情形中，如在图12中由实线(参考数字[3])代表的，为了通过第一曝光完成沿着主扫描方向的具有最终线形的边缘，被用于雕刻最终线形的边界的通道ch9和ch14的输出被设为1W。
应注意，还能够采用如下的模式，在其中，沿着副扫描方向的线的边缘是利用第一光束组形成的，并且在其中，沿着主扫描方向的线的边缘是利用第二光束组形成的。
<第三实施例>
在使用对相同扫描线进行多次曝光和扫描的多光束曝光系统的第三方法中，通过如下方式来形成将在记录介质的曝光表面上保留的最终表面形状，即，通过利用具有低功率的第一光束组曝光细线从而仅仅形成最终表面形状的边缘部(轮廓线雕刻过程)，并且在由于轮廓线雕刻过程增加的温度被降低至预定温度之后，通过利用第二光束组曝光和扫描细线(轮廓线)的外侧而形成倾斜部(倾斜部雕刻过程)。
以此方式，采用了一种多次扫描曝光方法，在其中，雕刻的任务(形成轮廓线和倾斜部的任务)在多次扫描和曝光中由各个光束组分担。
由此，在将被保留的表面部上的热的影响能够受到抑制，从而表面平坦部的形状的精度能够得以改进，并且还能够使得边缘陡峭。
图13A和13B是在利用第三方法在板材F的表面中雕刻精细矩形形状的情形中的图示。图13A示出利用第一光束组获得的形状(第一形状)310。图13B示出利用第二光束组获得的最终形状(第二形状)320。在第一扫描曝光时，如在图13A中所示，利用具有低的激光输出(例如，1W)的第一光束组仅仅形成用于限定最终矩形平坦部321的轮廓形状的细线(凹槽313)。例如，凹槽313的宽度Ws通常被设为大约10μm到30μm。
此后，在第二扫描曝光时，利用第二光束组雕刻在凹槽313外侧的区域以达到凹槽313部分，从而如在图13B中所示地形成倾斜部322和底部324。
能够采用以此方式形成的形状作为最终形状。通过第三和随后的扫描曝光过程，可以更加陡峭地雕刻倾斜部322或者更加深入地雕刻底部324。
<第四实施例：关于螺旋曝光系统的设备构造>
在本发明的实践中，曝光系统不限于如参考图1到8描述的、基于沿着副扫描方向间歇进给的扫描曝光系统，并且还可以采用一种通过在滚筒旋转时沿着副扫描方向以不变速度移动曝光头30而以螺旋模式来扫描板材F的表面的螺旋曝光系统。
基于螺旋曝光系统的多光束曝光扫描设备的构造基本与参考图1描述的构造相同。通过使用相同的参考数字和字符描述了共有构件。
螺旋曝光系统的设备与间歇进给系统的设备的主要不同之处在于：曝光头30在滚筒50的一次旋转期间以不变速度沿着副扫描方向移动的扫描和驱动方法，以及在光纤阵列部300中的光纤的布置形式。
图14是示出在执行螺旋曝光的情形中光纤的适当的布置形式和在光纤与扫描线之间的关系的示意图。这里，为了说明简短起见，通道的数目被降低，并且描述了利用总共八个通道(4线×两行)的布置形式。
在图14中，由被沿着倾斜方向布置的一组通道ch1到ch4构造的第一列被用作第一光束组的通道，并且由一组其余的通道ch5到ch8构造的第二列被用作第二光束组的通道。在其中与利用前面的第一光束组(ch1到ch4)曝光的扫描线相同的扫描线由随后的第二光束组(ch5到ch8)曝光的多次扫描和曝光，通过以不变速度旋转滚筒50和以不变速度沿着副扫描方向运动曝光头30来执行。
在这种螺旋曝光系统的情形中，优选的是，对光束进行布置，从而在第一光束组(ch1到ch4)和第二光束组(ch5到ch8)之间提供了具有一个或者更多像素的间隙。图14示出其中沿着副扫描方向在ch4和ch5之间提供了具有4个像素的间隙的实例。能够通过适当地设计在如参考图3描述地、在上和下两个级中设置的光纤阵列单元300A和300B的列之间的距离(L1)来实现这种光束布置。
通过以此方式在第一光束组和第二光束组之间提供间隙，可以减小由利用各个光束组曝光引起的热的影响(热干扰)。
应注意，在如参考图1描述地设置有64个通道的光纤阵列部300的曝光头30的情形中，采用如下的模式，在其中，通过在滚筒的一次旋转期间，沿着副扫描方向以32个通道来移动曝光头30，从而利用前面的第一列(例如，在图3中属于光纤阵列单元300A的上级的通道组)的光束组执行第一扫描曝光；并且在其中利用随后的第二列(例如，在图3中属于光纤阵列单元300B的下级的通道组)的光束组执行第二扫描曝光。
并且在其中使用基于螺旋曝光系统的制版设备的情形中，采用如上所述的第一实施例到第三实施例的曝光扫描系统是可能的。
<第五实施例：交错曝光(两次扫描)的实例>
图15是示出根据第五实施例的多次扫描曝光系统的概要的示意图。假设在图15A中由参考数字510标注的矩形区域是将在板材F的表面上最终保留的区域。靠近并且包括区域510的周边区域(参考数字512)是通过在其中扫描线被稀疏化的交错扫描曝光来雕刻的区域(在下文中被称作“交错区域”)。在交错区域512外侧的区域(参考数字514)是利用非交错扫描曝光(在其中扫描线未被稀疏化的正常扫描曝光)来雕刻的区域(在下文中被称作“非交错区域”)。
在图15B的放大视图中，数字“1”代表在第一扫描中照射的光束组的通道的位置(扫描线的位置)，并且数字“2”代表在第二扫描中照射的光束组的通道的位置(扫描线的位置)。
以此方式，交错区域512是通过其中扫描线被以一个像素间隔稀疏化的两个扫描操作来雕刻的。由此，将被保留的区域510得以形成。
图16是示出在将被保留的区域510、扫描线和光束位置(通道)之间的关系的示意图。注意在图16中，为了图示方便起见，仅仅作为ch_k+1到ch_k+5示出了在总共64个通道中的五个通道的光束位置。图17示出被第一扫描操作曝光的区域，并且图18示出被第二扫描操作曝光的区域。
如在图17中所示，在第一扫描操作中，非交错区域514被利用所有的通道曝光，从而粗糙雕刻得以执行。此外，交错区域512被利用奇数通道(例如，包括ch_k+1、ch_k+3和ch_k+5的光束组)曝光。
此后，在第二扫描操作中，如在图18中所示，非交错区域514通过被利用所有的通道曝光而被深度地雕刻。此外，交错区域512被利用偶数通道(例如，包括ch_k+2和ch_k+4的光束组)来曝光。
图19示出在由图18中的线D-D代表的位置(主扫描方向位置)处的截面形状。在图19中，横坐标代表沿着副扫描方向的位置(单位mm)，并且纵坐标代表高度(单位μm)。注意纵坐标的高度对应于通过雕刻而被雕刻的深度，并且其基于最终得以保留而未被雕刻的板材表面的位置d0。
如在图19中所示，非交错区域514被第一扫描操作雕刻至高度d1(深度d0到d1)，并且交错区域512被雕刻成基本为梯形形状，具有在图19中由参考数字531标注的倾斜部。
然后，非交错区域514被第二扫描操作雕刻至高度d2(深度d0到d2)，并且交错区域512的表面形状和倾斜部被进一步地雕刻，如在图19中由参考数字532标注地，从而获得了最终目标形状。
根据这个模式，由于相邻光束引起的热难以造成影响，并且因此获得良好的目标形状是可能的。
<第六实施例：交错曝光(三次扫描)的实例>
参考图15到图19，描述了如下的实施例，在其中利用被划分成奇数通道和偶数通道这两组的通道，通过两个扫描操作来曝光交错区域，但是扫描次数不限于二次。采用其中通过将通道数目稀疏化为1/3而执行三次扫描的模式也是可能的。
图20是在通过三个扫描操作来雕刻交错区域512的情形中的示意图。在图20中，数字“1”代表在第一扫描操作中照射的光束组的通道位置(扫描线的位置)，数字“2”代表在第二扫描操作中照射的光束组的通道位置(扫描线的位置)，并且数字“3”代表在第三扫描操作中照射的光束组的通道位置(扫描线的位置)。
图21示出被第一扫描操作曝光的区域，并且图22和图23示出分别地被第二和第三扫描操作曝光的区域。在图21到图23中，与在图15到图19中的那些相同或者类似的构件由相同的参考数字和字符标识，并且省略了其解释。
如在图21中所示，在第一扫描操作中，交错区域512被具有通道号为1、4、7...的通道曝光。
然后，如在图22中所示，在第二扫描操作中，交错区域512被具有通道号为2、5、8...的通道曝光。
此外，如在图23中所示，在第三扫描操作中，交错区域512被具有通道号为3、6、9...的通道曝光。
图24示出在由图23中的线E-E线代表的位置(主扫描方向位置)处的截面形状。在图24中，横坐标代表沿着副扫描方向的位置(单位mm)，并且纵坐标代表高度(单位μm)。
如在图24中所示，非交错区域514被第一扫描操作雕刻至高度d1(深度d0到d1)，并且交错区域512被雕刻成基本为梯形形状，具有在图24中由参考数字541标识的倾斜部。
然后，非交错区域514被第二扫描操作雕刻至高度d2(深度d0到d2)，并且非交错区域514被进一步雕刻成表面形状和如在图24中由参考数字542标识的倾斜部。
然后，非交错区域514被第三扫描操作雕刻至高度d3(深度d0到d3)，并且交错区域512被进一步雕刻成表面形状和如在图24中由参考数字543标识的倾斜部，从而获得了最终目标形状。
根据这个模式，由于相邻光束引起的热更加难以造成影响，并且因此形成更好的目标形状是可能的。
采用类似于基于二次扫描(图15到19)和三次扫描(图20到24)的上述方法的方法，例如基于1/4稀疏化的四次扫描方法，和基于1/5稀疏化的五次扫描方法也是可能的。
即，能够采用如下的模式，在其中沿着副扫描方向将所有的通道均匀地稀疏化成1/N，从而将其划分成N个通道组(N是2或者更大的整数)，并且在其中通过改变在N次扫描操作的每一次中使用的通道组而执行多次扫描曝光。应注意，沿着副扫描方向布置的通道组从布置端部由通道号j(j＝1，2，3...)标识，并且通道组能够利用通过将通道号j除以N而获得的余数来进行分组。当在相邻光束之间的间隔增加时，可以获得降低相邻光束影响的更加显著的效果。
<第七实施例：交错曝光的另一种模式>
在上述第五和第六实施例中，非交错光束布置是由光纤阵列光源构造的。利用这种布置，记录介质(板材F)的非交错区域514(相应于“第二区域”)经受非交错曝光，而交错区域512(相应于“第一区域”)经受利用稀疏化的光束组的伪交错曝光。然而，采用如下实施例也是可能的，在其中光束布置自身由交错布置形成(例如，每隔一条扫描线)，并且在其中第一区域(交错区域512)被具有通过这个交错布置进一步增加的光束间隔的伪交错曝光进行曝光。
即，在如下的情形下：其中，沿着副扫描方向在扫描线之间的间隔被设为PK0；对将最终在记录介质的表面上保留的平坦形状区域和相应于围绕平坦形状区域的区域的“第一区域”进行曝光的光束组的相邻光束之间的间隔(沿着副扫描方向)被设为BP1；并且对在第一区域外侧的“第二区域”进行曝光的光束组的相邻光束之间的间隔(沿着副扫描方向)被设为BP2，执行在曝光各个区域时使用的光束布置的设计和通道的控制，使得关系PK0≤BP2＜BP1成立。
例如，采用具有每N条扫描线(N是二或者更大的整数)的交错布置作为光束布置，并且第二区域经受基于该交错布置的交错曝光扫描(BP2＝N×PK0)。此外，第一区域经受利用通过进一步均匀地将交错布置稀疏化为1/M(M是二或者更大的整数，BP1＝M×BP2)而形成的光束组的交错曝光扫描。
利用这种实施例，类似于第五和第六实施例地形成良好的目标形状也是可能的。
<实施例的组合>
上述第一到第七实施例的方法能够被适当地组合。
[组合实例1]
例如，存在如下的模式，在其中，如在第二实施例中，通过被划分成沿着副扫描方向的边缘部的形成过程和沿着主扫描方向的边缘部的形成过程，来执行在第一实施例中的精细雕刻过程。
[组合实例2]
存在如下的模式，在其中，在第一实施例中的粗糙雕刻过程之后，执行在第三实施例中的轮廓线雕刻过程和倾斜部形成过程。可替代地，存在如下的模式，在其中，在第三实施例中的轮廓线雕刻过程之后，执行在第一实施例中的粗糙雕刻过程和精细雕刻过程。
[组合实例3]
能够采用如下的模式，在其中，在第五到第七实施例中描述的交错曝光被用作在第一实施例中的精细雕刻过程。
[组合实例4]
能够采用如下的模式，在其中，在第五到第七实施例中描述的交错曝光被用作在第二实施例中的、沿着副扫描方向和主扫描方向中的各个方向的边缘的形成过程。
[组合实例5]
能够采用如下的模式，在其中，在第五到第七实施例中描述的交错曝光被用作第三实施例中的轮廓线雕刻过程和倾斜部形成过程中的至少一个过程。
此外，除了上述组合实例1到5之外，能够采用各种组合模式，并且可以通过副扫描方向间歇进给曝光系统和螺旋曝光系统中的任何一种来实现所述模式中的任何一种模式。
<柔性版的制造过程>
图25A到25C示出制版过程的概要。基于激光雕刻的制版中使用的原板700具有在基板702上的雕刻层704(橡胶层或者树脂层)，并且具有粘附在雕刻层704上的保护覆盖膜706。在制版处理时，如在图25A中所示，覆盖膜706被剥离以暴露雕刻层704。然后，通过将激光光束照射到雕刻层704上而移除雕刻层704的一部分，从而期望三维形状得以形成(见图24B)。已经参考图1到24描述了具体的激光雕刻方法。应注意，在激光雕刻期间产生的尘屑被抽吸设备(未示出)抽吸和回收。
在雕刻过程完成之后，如在图25C中所示利用清洗设备710执行水清洗(清洗过程)，并且然后通过经历干燥过程(未示出)而完成柔性版。
以此方式利用激光束来对板自身直接地进行雕刻的制版方法被称作直接雕刻方法。能够以比使用CO2激光器的激光雕刻机器更低的成本实现向其应用根据本实施例的多光束曝光扫描设备的制版设备。此外，能够通过使用多光束曝光系统来提高处理速度，从而印刷版的生产率能够得以提高。
<其它应用>
本发明不限于柔性版的制造，并且本发明还能够被应用于其它凸形印刷版或者凹形印刷版的制造。此外，本发明不限于印刷版的制造，并且本发明还能够被应用于用于各种应用的绘图记录设备和雕刻设备。
<附录>
如根据关于以上详细地描述的实施例的说明所领会地，本说明书包括各种技术概念的公开，其包括如将在下面描述的发明。
在以下发明中，“对象物”可以是记录介质。
(发明1)：一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描从而雕刻对象物的表面的多光束曝光扫描方法，所述方法的特征在于包括：利用第一光束组形成第一形状的第一曝光扫描过程，该第一形状限定将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状和围绕目标平坦形状的倾斜部的轮廓形状；以及通过利用第二光束组曝光和扫描与在第一曝光扫描过程中曝光和扫描的那些扫描线相同的扫描线从而形成第二形状的第二曝光扫描过程，该第二形状限定目标平坦形状和围绕目标平坦形状的倾斜部的最终形状。
根据本发明，粗糙雕刻是利用第一光束组执行的，所述第一光束组的光束被照射使得较大的能量被照射到记录介质上(第一曝光扫描过程)，并且此后利用第二光束组精确地雕刻最终目标形状，所述第二光束组的光束被照射使得较小的能量被照射到记录介质上(第二曝光扫描过程)。由此，可以减轻在将被保留的表面部上的热的影响。结果，可以提高最终形状的精度，并且还可以增加倾斜部的陡峭度(斜率)。
(发明2)：一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描从而雕刻对象物的表面的多光束曝光扫描方法，所述方法的特征在于包括：在将在对象物的曝光表面上保留的平坦形状的边缘部中，利用第一光束组形成沿着第一方向和不同于第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部的第一曝光扫描过程；以及，在第一曝光扫描过程之后，利用第二光束组形成沿着不同于第一方向和第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部的第二曝光扫描过程。
根据本发明，与其中沿着第一方向的第一边缘部和沿着第二方向的第二边缘部被一次(同时地)形成的情形相比，可以在两个边缘部在此处相互交叉的角部中减轻热的影响。因此，可以提高在角部处的形状的精度。
例如，存在如下的模式，在其中，第一方向和第二方向之一被设为主扫描方向，并且在其中另一个方向被设为副扫描方向。然而，从减轻在角部处的热效应的观点来看，第一方向和第二方向可以并非必然是相互垂直的。
(发明3)：一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描从而雕刻对象物的表面的多光束曝光扫描方法，所述方法的特征在于包括：第一曝光扫描过程，用于利用第一光束组绘制和雕刻将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成边缘部；以及第二曝光扫描过程，用于在第一曝光扫描过程之后，通过利用第二光束组来曝光和扫描线图的外侧区域，从而形成围绕目标平坦形状的倾斜部。
根据本发明，目标平坦形状的轮廓线利用第一光束组而被精确地绘制和雕刻，第一光束组的光束被照射使得较小的能量被照射到记录介质上(第一曝光扫描过程)，并且此后在轮廓线外侧的区域利用第二光束组而被雕刻，第二光束组的光束被照射使得较大的能量被照射到记录介质上(第二曝光扫描过程)。由此，在不过度地加热将被保留的表面部的情况下执行处理是可能的，并且因此高度精确地形成期望形状是可能的。
(发明4)：一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描从而雕刻对象物的表面的多光束曝光扫描方法，所述方法的特征在于，当将在记录介质的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且第一区域外侧的区域被设为第二区域时，第一区域经受交错曝光，在交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线；并且第二区域经受非交错曝光，非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
根据本发明，在将被保留的表面形状的附近(第一区域)，通过执行交错曝光而在相邻光束之间提供了间隙，从而减轻由于相邻光束引起的热的影响(热干扰)。由此，可以在降低热积累的同时执行精确雕刻。此外，在进一步地在第一区域外侧的第二区域中，能够利用非交错曝光执行粗糙雕刻、深雕刻等。
(发明5)：根据本发明1的多光束曝光扫描方法，其特征在于进一步包括：第三曝光扫描过程，用于在将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部中，利用第三光束组形成沿着第一方向和不同于第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部；和第四曝光扫描过程，用于在第三曝光扫描过程之后，利用第四光束组形成沿着不同于第一方向和第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部。
例如，能够采用如下的模式，在其中，在第二曝光扫描过程中执行第三曝光扫描过程和第四曝光扫描过程。
(发明6)：根据发明1、2和5之一的多光束曝光扫描方法，其特征在于进一步包括：第五曝光扫描过程，用于利用第五光束组绘制和雕刻将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成边缘部；以及第六曝光扫描过程，用于在第五曝光扫描过程之后，利用第六光束组曝光和扫描线图的外侧区域，以形成围绕目标平坦形状的倾斜部。
例如，能够采用如下的模式，在其中，在利用第五曝光扫描过程绘制和雕刻边缘部的线图之后，执行在发明1中的第一曝光扫描过程和第二曝光扫描过程。
(发明7)：根据发明1、2、3、5和6之一的多光束曝光扫描方法，其特征在于：当将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且第一区域外侧的区域被设为第二区域时，第一区域经受交错曝光，在交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线；并且第二区域经受非交错曝光，非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
例如，存在如下的模式，在其中，在发明1中的第二曝光扫描过程中执行交错曝光。
(发明8)：根据发明1到7之一的多光束曝光扫描方法，其特征在于：对象物被保持在滚筒的外周表面上，并且将多个光束照射到与滚筒一起地旋转的对象物的表面上的曝光头被构造为沿着滚筒的轴向方向自由地移动，从而在其中与滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设为间歇进给的状态中执行曝光扫描。
当滚筒的旋转速度较低时，根据本发明的模式的间歇进给系统是有效的。
(发明9)：根据发明1到7之一的多光束曝光扫描方法，其特征在于对象物被保持在滚筒的外周表面上，并且将多个光束照射到与滚筒一起地旋转的记录介质的表面上的曝光头被构造为沿着滚筒的轴向方向自由地移动，从而在其中与滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设为连续进给的状态中执行螺旋曝光扫描。
当滚筒的旋转速度较高时，根据本发明的模式的螺旋曝光系统是有效的。
(发明10)：根据发明9的多光束曝光扫描方法，其特征在于：使用一种曝光头，在所述曝光头中，光束组布置被设定为使得在对相同扫描线进行多次曝光中的之前的第一光束组和随后的第二光束组之间提供包括至少一个像素的间隙。
在螺旋曝光中使用的曝光头中，可以通过在第一光束组和第二光束组之间提供间隙而减少在被同时地照射的光束组之间的热干扰。
(发明11)：一种多光束曝光扫描设备，包括：被构造为通过利用多个光束同时地照射对象物而雕刻对象物的表面的曝光头；扫描装置，用于将对象物和曝光头相对于彼此移动，以对相同扫描线进行多次曝光和扫描；利用第一光束组实现第一曝光扫描操作以形成第一形状的第一曝光扫描控制装置，该第一形状限定将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状和围绕目标平坦形状的倾斜部的轮廓形状；以及第二曝光扫描控制装置，用于通过利用第二光束组来曝光和扫描与在第一曝光扫描操作中曝光和扫描的那些扫描线相同的扫描线，从而实现第二曝光扫描操作以形成第二形状，该第二形状是由目标平坦形状和围绕目标平坦形状的倾斜部形成的最终形状。
根据本发明，能够减少在将被保留的表面部上的热的影响。由此，可以提高目标表面形状的精度，并且还可以增加倾斜部的陡峭度(斜率)。
应注意，第一曝光扫描控制装置和第二曝光扫描控制装置这两者均被构造为用于控制曝光头和扫描装置，并且因此能够在物理上利用共用的控制电路来实现。
(发明12)：一种多光束曝光扫描设备，包括：被构造为通过将多个光束同时地照射到记录介质而雕刻记录介质的表面的曝光头；被构造为将对象物和曝光头相对于彼此移动从而对相同扫描线进行多次曝光和扫描的扫描装置；第一曝光扫描控制装置，用于在将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部中，利用第一光束组实现第一曝光扫描操作以形成沿着第一方向和不同于第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部；以及第二曝光扫描控制装置，用于在第一曝光扫描操作之后，利用第二光束组实现第二曝光扫描操作以形成沿着不同于第一方向和第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部。
根据本发明，能够以良好的精度雕刻在其中沿着第一方向的第一边缘部与沿着第二方向的第二边缘部相交叉的角部的形状。
(发明13)：一种多光束曝光扫描设备，包括：被构造为通过利用多个光束同时地照射对象物而雕刻对象物的表面的曝光头；将对象物和曝光头相对于彼此移动以对相同扫描线进行多次曝光和扫描的扫描装置；第一曝光扫描控制装置，用于实现第一曝光扫描操作以利用第一光束组绘制和雕刻将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成边缘部；以及第二曝光扫描控制装置，用于在第一曝光扫描操作之后，通过利用第二光束组来曝光和扫描线图的外侧区域而实现第二曝光扫描操作，从而形成围绕目标平坦形状的倾斜部。
根据本发明，可以抑制在将被保留的表面部的附近的热影响，并且因此可以以高精度形成期望表面形状。
(发明14)：一种多光束曝光扫描设备，包括：被构造为通过利用多个光束同时地照射对象物而雕刻对象物的表面的曝光头；将对象物和曝光头相对于彼此移动以对相同扫描线多次曝光和扫描的扫描装置；以及曝光扫描控制装置，该曝光扫描控制装置以如下方式控制曝光头和扫描装置，使得将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且第一区域外侧的区域被设为第二区域，第一区域经受交错曝光，在交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线；并且第二区域经受非交错曝光，非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
根据本发明，当将被保留的表面形状的附近(第一区域)被雕刻时，执行在相邻光束之间设置有间隙的交错曝光。因此，减少了由于相邻光束引起的热的影响，从而能够执行高度精确的雕刻。
(发明15)：根据发明11的多光束曝光扫描设备，进一步包括：第三曝光扫描控制装置，用于在将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部中，利用第三光束组实现第三曝光扫描操作以形成沿着第一方向和不同于第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部；以及第四曝光扫描控制装置，用于在第三曝光扫描操作之后，利用第四光束组实现第四曝光扫描操作以形成沿着不同于第一方向和第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部。
(发明16)：根据发明11、12和15之一的多光束曝光扫描设备，进一步包括：第五曝光扫描控制装置，用于实现第五曝光扫描操作以利用第五光束组来绘制和雕刻将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成边缘部；以及第六曝光扫描控制装置，用于在第五曝光扫描过程之后，实现第六曝光扫描操作以利用第六光束组来曝光和扫描线图的外侧区域，从而形成围绕目标平坦形状的倾斜部。
应注意，在发明15中的第三曝光扫描控制装置和第四曝光扫描控制装置，以及在发明16中的第五曝光扫描控制装置和第六曝光扫描控制装置全部被构造为用于控制曝光头和扫描装置，并且因此能够在物理上与第一曝光扫描控制装置和第二曝光扫描控制装置一起地利用共用控制电路来实现。
(发明17)：根据发明11、12、13、15和16之一的多光束曝光扫描设备，进一步包括：曝光扫描控制装置，该曝光扫描控制装置以如下方式控制曝光头和扫描装置，使得将在对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且第一区域外侧的区域被设为第二区域，第一区域经受交错曝光，在交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线；并且第二区域经受非交错曝光，非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
应注意，在发明15中的第三曝光扫描控制装置和第四曝光扫描控制装置；和在发明16中的第五曝光扫描控制装置和第六曝光扫描控制装置；以及在发明17中的曝光扫描控制装置，全部都被构造为用于控制曝光头和扫描装置，并且因此能够在物理上与第一曝光扫描控制装置和第二曝光扫描控制装置一起地利用共用控制电路来实现。
(发明18)：根据发明11到17之一的多光束曝光扫描设备，其特征在于：该扫描装置包括在其外周表面上保持对象物时旋转的滚筒，和沿着滚筒的轴向方向移动曝光头的头移动装置；并且在其中与滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设置为通过头移动装置进行的间歇进给的状态中，执行曝光扫描。
在其中，通过滚筒的旋转来执行沿着主扫描方向的扫描，并且在其中，通过曝光头沿着滚筒的轴向方向的运动执行沿着副扫描方向的扫描的设备构造中，采用其中副扫描进给被设为间歇进给的模式是可能的。
(发明19)：根据发明11到17之一的多光束曝光扫描设备，其特征在于：该扫描装置包括在其外周表面上保持记录介质时旋转的滚筒，和沿着滚筒的轴向方向移动曝光头的头移动装置；并且在其中与滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设为连续进给的状态中，执行螺旋曝光扫描。
在其中通过滚筒的旋转来执行沿着主扫描方向的扫描，并且其中通过曝光头沿着滚筒的轴向方向的运动来执行沿着副扫描方向的扫描的设备构造中，采用其中副扫描进给被设为连续进给的模式是可能的。例如，能够通过在滚筒以不变速度旋转的同时，以不变速度沿着副扫描方向进给曝光头，从而曝光沿着滚筒的周边表面的螺旋扫描线。应注意，沿着副扫描方向的进给速率可以根据光束组的阵列形式而改变。
(发明20)：根据发明19的多光束曝光扫描设备，其特征在于：该曝光头具有如下的光束组布置，所述光束组被设置为使得在多次曝光相同扫描线中的之前的第一光束组和随后的第二光束组之间提供了包括至少一个像素的间隙。
根据这个模式，可以抑制在光束组之间的热干扰。
(发明21)：一种印刷版的制造方法，其特征在于包括：利用根据发明1到10中任何一项的多光束曝光扫描方法来雕刻相应于对象物的板材的表面，以获得印刷版。
根据本发明，能够以高速和高精度来制造印刷版，从而能够提高生产率，并且能够实现成本降低。
符号说明
10...激光记录设备，
11...制版设备，
20...光源单元，
21A，21B...半导体激光器，
22A，22B，70A，70B...光纤，
30...曝光头，
40...曝光头运动部，
50...滚筒，
80...控制电路，
300...光纤阵列部，
512...交错区域，
514...非交错区域，
F...板材，
K...扫描线

Claims (21)

1.一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描以雕刻所述对象物的表面的多光束曝光扫描方法，所述方法包括：
利用第一光束组形成第一形状的第一曝光扫描过程，所述第一形状限定将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状和围绕所述目标平坦形状的倾斜部的轮廓形状；以及
通过利用第二光束组曝光和扫描与在所述第一曝光扫描过程中曝光和扫描的扫描线相同的扫描线，从而形成第二形状的第二曝光扫描过程，所述第二形状限定所述目标平坦形状和围绕所述目标平坦形状的倾斜部的最终形状。
2.一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描以雕刻所述对象物的表面的多光束曝光扫描方法，所述方法包括：
第一曝光扫描过程，用于在将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部中，利用第一光束组形成沿着第一方向和不同于所述第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部；以及
第二曝光扫描过程，用于在所述第一曝光扫描过程之后，利用第二光束组形成沿着不同于所述第一方向和所述第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部。
3.一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描以雕刻所述对象物的表面的多光束曝光扫描方法，所述方法包括：
第一曝光扫描过程，用于利用第一光束组绘制和雕刻将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成所述边缘部；以及
第二曝光扫描过程，用于在所述第一曝光扫描过程之后，通过利用第二光束组曝光和扫描所述线图的外侧区域而形成围绕所述目标平坦形状的倾斜部。
4.一种通过利用多个光束同时地照射对象物而对相同扫描线进行多次曝光和扫描以雕刻所述对象物的表面的多光束曝光扫描方法，其特征在于
当将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和所述目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且所述第一区域外侧的区域被设为第二区域时，
所述第一区域经受交错曝光，在所述交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在所述交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线，并且
所述第二区域经受非交错曝光，所述非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
5.根据权利要求1的多光束曝光扫描方法，进一步包括：
第三曝光扫描过程，用于在将在所述对象物的曝光表面上保留的所述目标平坦形状的边缘部中，利用第三光束组形成沿着第一方向和不同于所述第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部；以及
第四曝光扫描过程，用于在所述第三曝光扫描过程之后，利用第四光束组形成沿着不同于所述第一方向和所述第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部。
6.根据权利要求1、2和5之一的多光束曝光扫描方法，进一步包括：
第五曝光扫描过程，用于利用第五光束组来绘制和雕刻将在所述对象物的曝光表面上保留的所述目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成所述边缘部；以及
第六曝光扫描过程，用于在所述第五曝光扫描过程之后，利用第六光束组曝光和扫描所述线图的外侧区域，以形成围绕所述目标平坦形状的倾斜部。
7.根据权利要求1、2、3、5和6之一的多光束曝光扫描方法，其特征在于
当将在所述对象物的曝光表面上保留的所述目标平坦形状区域和所述目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且所述第一区域外侧的区域被设为第二区域时，
所述第一区域经受交错曝光，在所述交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在所述交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线，并且
所述第二区域经受非交错曝光，所述非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
8.根据权利要求1到7之一的多光束曝光扫描方法，其特征在于
所述对象物被保持在滚筒的外周表面上，并且
将多个光束照射到与所述滚筒一起地旋转的所述对象物的表面上的曝光头被构造为沿着所述滚筒的轴向方向自由地移动，从而在其中与所述滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设为间歇进给的状态中来执行曝光扫描。
9.根据权利要求1到7之一的多光束曝光扫描方法，其特征在于
所述对象物被保持在滚筒的外周表面上，并且
将多个光束照射到与所述滚筒一起地旋转的所述对象物的表面上的曝光头被构造为沿着所述滚筒的轴向方向自由地移动，从而在其中与所述滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设为连续进给的状态中来执行螺旋曝光扫描。
10.根据权利要求9的多光束曝光扫描方法，其特征在于
使用一种曝光头，在所述曝光头中，所述光束组布置被设定为使得在对相同扫描线进行多次曝光中的之前的第一光束组和随后的第二光束组之间提供包括至少一个像素的间隙。
11.一种多光束曝光扫描设备，包括：
被构造为通过利用多个光束同时地照射对象物而雕刻所述对象物的表面的曝光头；
扫描装置，用于将所述对象物和所述曝光头相对于彼此进行移动，以对相同扫描线进行多次曝光和扫描；
利用第一光束组来实现第一曝光扫描操作以形成第一形状的第一曝光扫描控制装置，所述第一形状是由将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状和围绕所述目标平坦形状的倾斜部所形成的轮廓形状；以及
第二曝光扫描控制装置，用于通过利用第二光束组来曝光和扫描与在所述第一曝光扫描操作中曝光和扫描的扫描线相同的扫描线而实现第二曝光扫描操作以形成第二形状，所述第二形状限定所述目标平坦形状和围绕所述目标平坦形状的倾斜部的最终形状。
12.一种多光束曝光扫描设备，包括：
被构造为通过利用多个光束同时地照射对象物而雕刻所述对象物的表面的曝光头；
扫描装置，用于将所述对象物和所述曝光头相对于彼此进行移动，以对相同扫描线进行多次曝光和扫描；
第一曝光扫描控制装置，用于在将在所述对象物的曝光表面上保留的平坦形状的边缘部中，利用第一光束组来实现第一曝光扫描操作，以形成沿着第一方向和不同于所述第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部；和
第二曝光扫描控制装置，用于在所述第一曝光扫描操作之后，利用第二光束组来实现第二曝光扫描操作，以形成沿着不同于所述第一方向和所述第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部。
13.一种多光束曝光扫描设备，包括：
被构造为通过利用多个光束同时地照射对象物而雕刻对象物的表面的曝光头；
扫描装置，用于将所述对象物和所述曝光头相对于彼此进行移动，以对相同扫描线进行多次曝光和扫描；
第一曝光扫描控制装置，用于实现第一曝光扫描操作，以利用第一光束组来绘制和雕刻将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成所述边缘部；以及
第二曝光扫描控制装置，用于在所述第一曝光扫描操作之后，通过利用第二光束组来曝光和扫描所述线图的外侧区域而实现第二曝光扫描操作，以形成围绕所述目标平坦形状的倾斜部。
14.一种多光束曝光扫描设备，包括：
被构造为通过利用多个光束同时地照射对象物而雕刻所述对象物的表面的曝光头；
扫描装置，用于将所述对象物和所述曝光头相对于彼此进行移动，以对相同扫描线进行多次曝光和扫描；和
曝光扫描控制装置，所述曝光扫描控制装置以如下的方式控制所述曝光头和所述扫描装置，使得将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和所述目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且所述第一区域外侧的区域被设为第二区域，所述第一区域经受交错曝光，在所述交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在所述交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线；并且所述第二区域经受非交错曝光，所述非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
15.根据权利要求11的多光束曝光扫描设备，进一步包括：
第三曝光扫描控制装置，用于在将在所述对象物的曝光表面上保留的所述平坦形状的边缘部中，利用第三光束组来实现第三曝光扫描操作，以形成沿着第一方向和不同于所述第一方向的第二方向中的一个方向的第一边缘部；以及
第四曝光扫描控制装置，用于在所述第三曝光扫描操作之后，利用第四光束组来实现第四曝光扫描操作，以形成沿着不同于所述第一方向和所述第二方向中的所述一个方向的另一个方向的第二边缘部。
16.根据权利要求11、12和15之一的多光束曝光扫描设备，进一步包括：
第五曝光扫描控制装置，用于利用第五光束组实现第五曝光扫描操作来绘制和雕刻将在所述对象物的曝光表面上保留的所述目标平坦形状的边缘部的线图，从而仅仅形成所述边缘部；和
第六曝光扫描控制装置，用于在所述第五曝光扫描操作之后，利用第六光束组实现第六曝光扫描操作以曝光和扫描所述线图的外侧区域，以形成围绕所述目标平坦形状的倾斜部。
17.根据权利要求11、12、13、15和16之一的多光束曝光扫描设备，进一步包括
曝光扫描控制装置，所述曝光扫描控制装置以如下方式控制所述曝光头和所述扫描装置，使得将在所述对象物的曝光表面上保留的目标平坦形状区域和所述目标平坦形状区域的周边区域被设为第一区域，并且所述第一区域外侧的区域被设为第二区域，所述第一区域经受交错曝光，在所述交错曝光中使用具有被设为扫描线间隔的N倍(N是二或者更大的整数)的相邻光束间隔的光束组，并且在所述交错曝光中在使得待被曝光的扫描线是不同的情况下，通过执行扫描多次而顺次地曝光在曝光的扫描线之间的未曝光扫描线；并且所述第二区域经受非交错曝光，所述非交错曝光利用具有等于扫描线间隔的相邻光束间隔的光束组来执行雕刻。
18.根据权利要求11到17之一的多光束曝光扫描设备，其特征在于
所述扫描装置包括在其外周表面上保持所述对象物的同时旋转的滚筒，和沿着所述滚筒的轴向方向移动所述曝光头的头移动装置，并且
在其中与所述滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设为通过所述头移动装置进行的间歇进给的状态中来执行曝光扫描。
19.根据权利要求11到17之一的多光束曝光扫描设备，其特征在于
所述扫描装置包括在其外周表面上保持所述对象物的同时旋转的滚筒，和沿着所述滚筒的轴向方向移动所述曝光头的头移动装置，并且
在其中与所述滚筒的轴向方向平行的副扫描进给被设为连续进给的状态中来执行螺旋曝光扫描。
20.根据权利要求19的多光束曝光扫描设备，其特征在于
所述曝光头具有光束组布置，所述光束组布置被设置为使得在对相同扫描线进行多次曝光中的之前的第一光束组和随后的第二光束组之间提供了包括至少一个像素的间隙。
21.一种印刷版的制造方法，其特征在于包括：
利用根据权利要求1到10中任一项的多光束曝光扫描方法来雕刻相应于所述对象物的板材的表面，以获得印刷版。
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