DE10010619A1

DE10010619A1 - Laser-Belichtungsvorrichtung für lichtempfindliche Medien, insbesondere für Druckplatten

Info

Publication number: DE10010619A1
Application number: DE2000110619
Authority: DE
Inventors: Christoph Bittner; Peter Freudenthal
Original assignee: Krause Biagosch GmbH
Current assignee: Krause Biagosch GmbH
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-13

Abstract

Eine Laser-Belichtungsvorrichtung (10) für lichtempfindliche Medien, insbesondere für Druckplatten, umfaßt eine oder mehrere Laserlichtquellen (12) zur Erzeugung von Laserstrahlen (16), deren Intensität modulierbar ist, eine optische Führungseinrichtung (14) zur Vereinigung der Strahlen (16) zu einem gemeinsamen Strahl (18) und eine Umlenkeinheit (22), die um die Achse (R) des gemeinsamen Strahls (18) rotierbar ist. Die Umlenkeinheit (22) dient zum Umlenken und Fokussieren der den Laserstrahlen (16) entsprechenden Komponenten des Strahls (18) in verschiedenen Brennpunkten (F¶1¶, ..., F¶8¶) auf der Oberfläche des Mediums (28). Das Medium ist als Teil eines Zylindermantels um die Rotationsachse (R) gewölbt angeordnet. Die Laserstrahlen (16) weisen unterschiedliche Wellenlängen (lambda¶1¶, ... lambda¶8¶) auf, und die Umlenkeinheit (22) umfaßt einen spektral dispersives optisches Element (26, 32, 38, 40, 42, 44) zur Auftrennung des Strahls (18) in seine spektralen Komponenten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laser-Belichtungsvorrichtung für licht empfindliche Medien, insbesondere für Druckplatten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Offset-Druckplatten werden üblicherweise belichtet, indem sie zeilenweise mit einem Lichtstrahl abgetastet werden. Dazu wird zweckmäßigerweise Laserlicht verwendet, dessen Intensität während des Abtastvorgangs moduliert wird. Zur Erreichung möglichst hoher Belichtungsgeschwindigkeiten wird das Laserlicht durch eine optische Führungsanordnung auf eine rotierende Umlenkeinheit ge richtet, welche das Licht auf die Oberfläche der Druckplatte umlenkt und dort fokussiert. Die Druckplatte ist durch Einspannen in eine Trommel zylinderför mig um die Rotationsachse gewölbt angeordnet. Durch Verschieben der rotieren den Umlenkeinheit entlang der Rotationsachse wird die eingespannte Druck platte zeilenweise mit sehr hoher Geschwindigkeit belichtet.

Die Belichtungsgeschwindigkeit ist durch die Rotationsgeschwindigkeit der Um lenkeinheit und die Modulationsgeschwindigkeit der Strahlintensität begrenzt. Aufgrund der hohen Fliehkräfte liegt die Grenze für die Rotationsgeschwindig keit bei etwa 50000 bis 60000 Umdrehungen pro Minute. Eine Möglichkeit zur weiteren Erhöhung der Belichtungsgeschwindigkeit besteht in der Verwendung mehrstrahliger Systeme. Dabei werden die verschiedenen Strahlen durch die Umlenkeinheit in unterschiedlichen Brennpunkten fokussiert, die entlang der Rotationsachse gegeneinander versetzt sind. Dies führt zu einer mehrzeiligen Belichtung. Werden beispielsweise zwei Strahlen verwendet, so werden bei einer Rotation der Umlenkeinheit gleichzeitig zwei Zeilen erzeugt, und die Belich tungsgeschwindigkeit wird verdoppelt.

Bei solchen mehrstrahligen Systemen ist ein Strahlversatz zwischen den in die rotierende Umlenkeinheit eingekoppelten Strahlen höchst unerwünscht, da die ser aufgrund der Rotation durch eine aufwendige Kompensationsoptik ausgegli chen werden muß, wie es beispielsweise in der EP 0 632 434 dargestellt ist. Eine weitere Möglichkeit, die in der EP 0 483 827 gezeigt ist, besteht darin, die ver schiedenen Strahlen zunächst durch eine optische Führungsanordnung zu ei nem gemeinsamen Strahl zu vereinigen, etwa in einem Lichtleiter, aus dem der gemeinsame Strahl koaxial zur Rotationsachse auf die Umlenkeinheit gerichtet wird. Zur Unterscheidung der verschiedenen Strahlkomponenten ist es in die sem Fall notwendig, die Strahlen unterschiedlich zu polarisieren, während die Umlenkeinheit so ausgebildet ist, daß die unterschiedlich polarisierten Kompo nenten in verschiedenen Brennpunkten fokussiert werden und die gewünschte mehrzeilige Belichtung ermöglicht wird. Der Nachteil dieses Systems liegt jedoch in der aufwendigen Trennung des Laserstrahls in unterschiedlich polarisierte Bestandteile und deren Wiedervereinigung. Außerdem läßt dieses System maxi mal zwei unterschiedlich polarisierte Strahlen zu, so daß allenfalls eine Ver dopplung der Belichtungsgeschwindigkeit möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Laser-Belichtungsvorrichtung der ein gangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei einem vergleichsweise einfachen Aufbau höhere Belichtungsgeschwindigkeiten ermöglicht als die bekannten Be lichtungsvorrichtungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Laserstrahlen, die von einer oder mehreren Laserlichtquellen der erfin dungsgemäßen Belichtungsvorrichtung ausgehen, weisen unterschiedliche Wel lenlängen auf und werden in bekannter Weise durch eine optische Führungsan ordnung zu einem gemeinsamen Strahl vereinigt. Die Umlenkeinheit umfaßt ein spektral dispersives optisches Element, das zur Auftrennung dieses Strahls in seine spektralen Komponenten dient, die den unterschiedlichen Laserstrahlen entsprechen. Entsprechend der Dispersion dieses optischen Elements werden die spektralen Komponenten in unterschiedlichen Brennpunkten fokussiert, so daß die gewünschte zeilenweise Belichtung der Druckplatten ermöglicht wird. Diese Belichtungsvorrichtung ist vergleichsweise einfach aufgebaut und ermög licht die Verwendung einer relativ großen Anzahl von Einzelstrahlen. Infolgedes sen wird bei einer Rotation der Umlenkeinheit eine entsprechend große Zahl von Zeilen erzeugt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Laser-Belichtungsvorrich tung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus der er findungsgemäßen Laser-Belichtungsvorrichtung;

Fig. 2 ist ein Diagramm, in welchem das Verhältnis von Wel lenlänge und Intensität der Laser dargestellt ist;

Fig. 3 bis 8 sind schematische Darstellungen verschiedener Aus führungsformen der Umlenkeinheit der erfindungsge mäßen Laser-Belichtungsvorrichtung;

Fig. 9 bis 11 zeigen schematisch verschiedene Ausführungsformen von Einkopplungsanordnungen der Laser-Belichtungs vorrichtung;

Fig. 12 zeigt schematisch eine Anordnung zur Intensitätsmo dulation eines Lasers;

Fig. 13 ist ein Diagramm, in welchem die Laserintensität ge gen die Zeit entsprechend Fig. 12 aufgetragen ist;

Fig. 14 zeigt eine weitere Einkopplungsanordnung, die gleich zeitig zur Intensitätsmodulation dient;

Fig. 15 zeigt einen externen Resonator zur Wellenlängenstabi lisierung eines Lasers.

Die in Fig. 1 gezeigte Laser-Belichtungsvorrichtung 10 umfaßt eine Anzahl von Laserlichtquellen, die in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichnet sind, eine optische Führungsanordnung 14 zur Vereinigung der von den Laserlichtquellen 12 aus gehenden Strahlen 16 zu einem gemeinsamen Strahl 18, eine Strahlformungs optik 20 und eine Umlenkeinheit 22, die durch einen Antrieb 24 rotierbar ist. Um die Rotationsachse R der Umlenkeinheit 22 herum ist eine nicht dargestellte Druckplatte auf solche Weise eingespannt, daß sie sich in Form eines Ab schnitts eines Zylindermantels um die Rotationsachse herumwölbt, d. h., jeder Punkt der inneren Oberfläche der Druckplatte weist den gleichen radialen Ab stand zur Rotationsachse R auf.

Bei den Laserlichtquellen 12 handelt es sich um Diodenlaser mit unterschiedli chen Wellenlängen λ₁ bis λ₈. Obwohl in Fig. 1 nur acht Laser 12 dargestellt sind, ist die erfindungsgemäße Belichtungsvorrichtung nicht auf diese Anzahl beschränkt, sondern es ist möglich, wahlweise mehr oder auch weniger Laser 12 zu verwenden. Denkbar ist ferner, abweichend von der hier dargestellten Aus führungsform eine einzige breitbandige Lichtquelle zu verwenden und deren Emission in eine Anzahl spektral unterschiedlicher Kanäle aufzutrennen, so daß die Lichtquelle in gewünschter Weise Strahlen 16 unterschiedlicher Wellenlän gen λ₁, . . ., λ₈ emittiert. Zu diesem Zweck läßt sich beispielsweise ein modenge koppelter Diodenlaser einsetzen.

Die Intensitäten der Strahlen 16 der Laser 12 sind einzeln modulierbar. Darüber hinaus ist es möglich, spektral abstimmbare Laserdioden zu verwenden, deren Emissionswellenlänge für jeden Belichtungsvorgang vorbestimmt und konstant gehalten wird.

Die aus der Anordnung von Laserdioden 12 austretenden Strahlen 16 unter schiedlicher Wellenlänge werden in die optische Führungsanordnung 14 einge koppelt, die zur Vereinigung der Strahlen 16 zu einem gemeinsamen Strahl 18 dient. Der Strahl 18 enthält somit alle Wellenlängen λ₁, . . ., λ₈ der eingehenden Strahlen 16 und ist koaxial zur Rotationsachse der Umlenkeinheit 22 ausgerich tet. Er passiert die Strahlformungsoptik 20 und fällt auf die rotierende Umlen keinheit 22, die den Strahl 18 in einer im wesentlichen radialen Richtung ab lenkt und das Licht auf der nicht dargestellten Oberfläche der Druckplatte fo kussiert. Wie im folgenden beschrieben werden soll, weist die Umlenkeinheit 22 ein spektral dispersives optisches Element auf, das die unterschiedlichen spek tralen Komponenten des gemeinsamen Strahls 18 unterschiedlich stark ablenkt, so daß der Strahl 18 wieder aufgetrennt wird und die unterschiedlichen Wellen längen λ₁, . . ., λ₈ in verschiedenen Brennpunkten fokussiert werden, die in axia ler Richtung entlang der Rotationsachse der Umlenkeinheit 22 versetzt sind.

In Fig. 1 sind der Übersichtlichkeit halber nur die beiden äußersten Brenn punkte F₁ und F₈ dargestellt, die den Wellenlängen λ₁ und λ₈ entsprechen. Die Brennpunkte der übrigen Wellenlängen, die größer als λ₁, aber kleiner als λ₈ sind, liegen zwischen diesen äußersten Brennpunkten. Jeder der Brennpunkte F₁, F₈ erzeugt bei einer Umdrehung der Umlenkeinheit 22 eine kreisförmige Be lichtungszeile Z₁, Z₈ auf der Druckplatte. Durch die Verwendung acht unterschiedlicher Laser 12 lassen sich somit während einer Umdrehung gleichzeitig acht Belichtungszeilen erzeugen. Zur vollständigen Belichtung der Platte wird die Umlenkeinheit 22 mit dem Motor 24 durch eine geeignete lineare Führungs einrichtung entlang der Rotationsachse R verschoben, so daß ein spiralförmiges Belichtungsmuster entsteht.

Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen der Laserwellenlängen λ und der In tensität I. Dem Diagramm ist zu entnehmen, daß die Strahlen 16 der Laser 12 alle eine etwa gleiche Intensität aufweisen, jedoch spektral einen relativ großen Abstand Δλ aufweisen, verglichen mit ihrer spektralen Bandbreite. Die einzelnen Intensitäten der Strahlen 16 werden zeitlich moduliert, so daß während der Ro tation das gewünschte Belichtungsmuster entsteht. Zur Korrektur der Lage der Brennpunkte F₁, F₈ können die Wellenlängen λ₁, λ₈ geringfügig korrigiert wer den, wobei ein spektraler Mindestabstand zu einer benachbarten Wellenlänge eingehalten werden muß.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Umlenkeinheit 22. Diese umfaßt ein Konkavgitter 26, also ein Reflektions-Beugungsgitter, das konkav wie ein Hohlspiegel gewölbt ist. Die optische Achse O₁ des Konkavgitters 26 ist gegenüber der Rotationsach se R der Umlenkeinheit 22 geneigt. Als Strahlformungsoptik 20 für den gemein samen Strahl 18 ist eine Bikonvexlinse vorgesehen. Das Strahlenbündel des Strahls 18, das koaxial zur Rotationsachse R ausgerichtet ist, passiert die Linse 20 und wird hinter dem Brennpunkt der Linse 20 wieder aufgeweitet. Dort trifft es auf das Konkavgitter 26, wo es entsprechend der im gemeinsamen Strahl 18 enthaltenen spektralen Komponenten gebeugt wird. Durch die Wölbung des Konkavgitters 26 werden die Beugungsordnungen gleichzeitig auf das Medium 28 fokussiert. Fig. 3 zeigt beispielhaft nur die Lichtwege zweier unterschiedli cher Beugungsordnungen B₁, B₂, die jedoch der gleichen Wellenlänge entspre chen. Tatsächlich erzeugt das Konkavgitter 26 entsprechend der Anzahl der La ser 12 eine entsprechende Anzahl von Brennpunkten F₁, F₈ in einer größeren Anzahl von Beugungsordnungen. Da zur Belichtung nur eine Beugungsordnung B₂ benötigt wird, werden die übrigen Ordnungen B₁ durch eine über der Ober fläche des Mediums 28 angeordnete Schlitzblende 30 abgeblendet.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Umlenkeinheit 22, die ebenfalls ein optisches Gitter 32 umfaßt. Bei dieser Ausführungsform ist das Gitter 32 je doch plan ausgebildet und so orientiert, daß die Rotationsachse R senkrecht zur Gitteroberfläche steht bzw. die optische Achse des Gitters 32 mit der Rotati onsachse R zusammenfällt. Der Strahl 18 wird hier zu einem parallelen Strah lenbündel kollimiert, das auf die Gitteroberfläche fällt und in einem Winkel zu beiden Seiten der optischen Achse des Gitters 32 gebeugt wird. Fig. 4 zeigt bei spielhaft nur die beiden einander entsprechenden Beugungsordnungen, bei spielsweise die 1. und -1. Ordnung einer ausgewählten Wellenlänge λ. Die Strah lenbündel der beider Ordnungen werden durch zwei Linsen 34, 36 fokussiert, welche diametral angeordnet sind und deren optische Achsen O₂, O₃ gegenüber der Rotationsachse R geneigt sind. In bekannter Weise wird jeweils das Licht ei ner Beugungsordnung auf der Oberfläche der Druckplatte 28 fokussiert, wäh rend die benachbarten Beugungsordnungen durch eine Schlitzblende 30 ausge blendet werden. Diese Anordnung ermöglicht es, eine Belichtung in diametral entgegengesetzten Raumrichtungen durchzuführen. Wird die Druckplatte 28 so eingespannt, daß sie genau den halben Umfang eines Zylindermantels bildet, lassen sich die in Fig. 4 dargestellten gegenüberliegenden Beugungsordnungen zur Belichtung ausnutzen, da in diesem Fall bei einer vollen Umdrehung der Umlenkeinheit 22 die Strahlenbündel dieser Ordnungen unmittelbar aufeinan derfolgend die Oberfläche der Druckplatte 28 abtasten und während der gesam ten Umdrehung der Umlenkeinheit 22 die Belichtung durchgeführt wird.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung ähnlich Fig. 4, bei der das plane Reflexionsgitter als Hologon 38 ausgebildet ist. Die Gitteroberfläche des Hologons 38 ist so ge staltet, daß sie das Licht des einfallenden Strahls 18 nicht nur beugt, sondern gleichzeitig fokussiert. In diesem Fall erübrigt sich die in Fig. 4 beschriebene Linsenanordnung 34, 36. Gegenüber dem Brennpunkt entsteht ein Streulicht kegel, der der diametral gegenüberliegenden Beugungsordnung entspricht und in geeigneter Weise durch eine Blende oder dergleichen abgeschirmt werden kann.

In der in Fig. 6 gezeigten Anordnung wird ebenfalls ein Hologon 40 verwendet, das jedoch nicht reflektiert, sondern in Transmission arbeitet. Der Brennpunkt entsteht also in diesem Fall auf der Seite des Hologons 40, die der Einfallsseite des Strahls 18 gegenüber liegt.

Ferner ist es möglich, ein bifokal ausgebildetes Hologon 42 einzusetzen, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Dieses Hologon ist mit zwei Gittersystemen versehen, die identisch, jedoch um 180° gegeneinander gedreht auf der Oberfläche des Hologons 42 vorgesehen sind. Durch ein bifokales Hologon 42 werden zwei diame tral gegenüberliegende Beugungsordnungen B₃, B₄ fokussiert, so daß eine Wir kung wie durch die beiden in Fig. 4 gezeigten Linsen 34, 36 erreicht wird und der Belichtungsvorgang so durchgeführt werden kann, wie er im Zusammen hang mit Fig. 4 beschrieben ist. Hologone der hier beschriebenen Art sind kei neswegs auf das hier beschriebene Erfindungsgebiet, nämlich dem Einsatz in ei ner Laser-Belichtungsvorrichtung beschränkt; vielmehr ist ihr Einsatz überall dort sinnvoll, wo eine gleichzeitige Beugung und Fokussierung von Licht er wünscht ist.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der das spektral dispersive optische Ele ment als Prisma 44 ausgebildet ist. Das gezeigte Prisma 44 ist ein Abbe-Prisma, das entsprechend der Achse des einfallenden Strahls 18 so angeordnet ist, daß insgesamt eine Ablenkung um 90° erfolgt. Die Fokussierung wird hier durch eine vor dem Prisma 44 angeordnete Linse 46 erzielt.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der optischen Führungsanordnung 14. Der Übersichtlichkeit halber sind hier und in den folgenden Figuren nur vier Laser lichtquellen 12 gezeigt. Die Anordnung umfaßt eine Anzahl von Glasfasern 48, die als Monomodefasern ausgebildet sein können. Jede der Fasern 48 ist mit ei ner Einkopplungs-Linsenanordnung 50 und einer Auskopplungs-Linsenanord nung 52 versehen. Das Licht jedes einzelnen Strahls 16 der Laserlichtquellen 12 wird somit durch die Einkopplungs-Linsenanordnung 50 in eine entsprechende Glasfaser 48 eingekoppelt und in dieser geführt. Die Auskopplungs-Linsenan ordnungen 52 sind so ausgebildet, daß das aus ihnen ausgekoppelte Licht der verschiedenen Laserlichtquellen 12 kollimiert wird und die Strahlen parallel sind. Diese parallelen Strahlen werden durch eine gemeinsame Einkopplungs linse 54 auf eine weitere Glasfaser 56 fokussiert und in diese eingekoppelt. Die se kann ebenfalls als Monomodefaser ausgebildet sein. Aus der gemeinsamen Faser 56 läßt sich anschließend in bekannter Weise ein Strahl 18 auskoppeln, der alle Laserwellenlängen λ₁, . . ., λ₈ enthält.

Fig. 10 zeigt eine weitere Möglichkeit zum Zusammenführen der verschiedenen Laserstrahlen. Diese Strahlen werden zunächst einzeln in eine Anzahl von Glas fasern 48 eingekoppelt, wie es bereits im Zusammenhang mit Fig. 9 beschrie ben ist. Diese Fasern 48 sind an die Eingangsseite eines integriert optischen Elements 58 angekoppelt, das eine Anzahl von optischen Y-Weichen 60 umfaßt.

Eine Y-Weiche 60 dient zum Zusammenführen von jeweils zwei Lichtstrahlen in einem gemeinsamen Lichtleiter. Durch sukzessives Zusammenführen werden die Lichtstrahlen der unterschiedlichen Laser schließlich in einen gemeinsamen Leiter 62 vereinigt, aus welchem der Lichtstrahl 18 in eine Glasfaser 56 einge koppelt werden kann. Das integriert optische Element 58 kann beispielsweise aus LiNbO₃ bestehen. Ferner kann das integriert optische Element 58 an seiner Eingangsseite eine Anzahl von Intensitätsreglern 64 zur Modulation der einzel nen eingekoppelten Lichtstrahlen umfassen. Diese Intensitätsregler 64, deren Funktionsweise z. B. auf Interferenz beruhen kann und als solche bekannt ist, sind nur schematisch dargestellt.

Eine weitere Ausführungsform einer Einkopplungsanordnung ist in Fig. 11 ge zeigt. Es handelt sich dabei um ein Konkavgitter 66, auf dessen sog. Rowland kreis K einerseits die Enden der die Laserstrahlen führenden Glasfasern 48 und andererseits die Einkopplungsseite der gemeinsamen Faser 56 angeordnet sind. Der Abstand der einzelnen Fasern 48 ist entsprechend der geführten Wellenlän gen λ₁, . . ., λ₄ und der Dispersion des Gitters 66 so gewählt, daß das aus ihnen austretende Licht auf die Faser 56 gebündelt und in diese eingekoppelt wird.

Fig. 12 zeigt eine Anordnung zur Modulation des von einem beispielhaft ausge wählten Laser 12 emittierten Strahls 16. Der Strahl 16 wird in einen akusto-op tischen Modulator 68 eingekoppelt, dessen Ultraschallfrequenz entsprechend der codierten Bildinformation gesteuert wird. Zu diesem Zweck wird die Be triebsspannung U des akusto-optischen Modulators 68 abhängig von der Zeit t moduliert, was zu einer Modulation der Intensität des dem akusto-optischen Modulator 68 passierenden Strahls 16 führt. Wird die Bildinformation durch ein digitales Signal repräsentiert, ergibt sich der in Fig. 13 gezeigte Intensitätsver lauf, nämlich ein Rechtecksignal mit Intensitätsschwankungen zwischen Null und einem konstanten Wert.

Schließlich zeigt Fig. 14 eine weitere Ausführungsform einer Einkopplungsan ordnung, die einen akusto-optischen Modulator 70 umfaßt. In dessen Inneren wird in bekannter Weise durch eine Anregungsfrequenz f ein Ultraschallgitter aufgebaut, das als dispersives optisches Gitter dient. Die aus den Fasern 48 ausgekoppelten einzelnen Lichtstrahlen 16 werden durch eine Linse 72 auf die ses optische Gitter fokussiert und daran in Transmissionsrichtung gebeugt. Der Eintrittswinkel zum Gitter wird so gewählt, daß der Bragg-Winkel eingehalten wird und möglichst viel Intensität transmittiert wird. Die Abstände der Fasern 48 bzw. der austretenden Strahlen 16 sind hierbei der entsprechend der Disper sion des akusto-optischen Modulators 70 so gewählt, daß die Strahlen 16 zu ei nem gemeinsamen Strahl 18 vereinigt werden, der durch eine Einkopplungslin se 74 in eine Glasfaser 56 eingekoppelt werden kann.

Darüber hinaus lassen sich durch eine entsprechende Frequenzsteuerung des akusto-optischen Modulators 70 die Intensitäten der einzelnen Strahlen 16 mo dulieren. Dies geschieht, indem der akusto-optische Modulator 70 gleichzeitig mit einer Anzahl verschiedener Frequenzen f₁, . . ., f_n betrieben wird. Jede dieser Frequenzen f ist einer Wellenlänge λ auf solche Weise angepaßt, daß das Licht dieser Wellenlänge λ beim Zuschalten dieser Frequenz f in den gemeinsamen Ausgangsstrahl 18 hinein gebeugt wird. Durch eine ähnliche Modulation, wie im Zusammenhang mit Fig. 12 beschrieben ist, läßt sich somit die Intensität des in den Ausgangsstrahl 18 hinein gebeugten Anteils der jeweiligen Wellenlän ge steuern.

Fig. 15 zeigt eine Anordnung zur Wellenlängenstabilisierung der Laser 12 durch einen externen Resonator 76. Es handelt sich dabei um eine sog. Littman- Anordnung mit einem planen optischen Reflektionsgitter 78 und einem gegen über dem Gitter 78 angeordneten Spiegel 80. Der Laser wird in einem solchen Winkel auf das optische Gitter 78 gerichtet, daß ein Teil des Lichtes reflektiert wird und ein Teil des vom Gitter 78 gebeugten Lichts, also z. B. die 1. Beu gungsordnung, durch den Spiegel auf das Gitter und zum Laser 12 zurückge worfen wird. Der zurückgeworfene Anteil läßt sich durch Schwenken des Spiegel 80 mittels einer entsprechenden Schwenkvorrichtung 82 steuern, und durch die entstehende Rückkopplung ist die Laserwellenlänge steuerbar. Die Wellen länge läßt sich stabilisieren, in dem die Schwenkvorrichtung 82 des Spiegels 80 und eine nicht dargestellte Wellenlängen-Meßvorrichtung zu einer Regelschleife verbunden werden.

Damit eine hohe Genauigkeit der Strahlposition und Strahlintensität erreicht wird, ist es ferner möglich, in der Oberfläche des durch die Druckplatte 28 defi nierten Zylinders einen Detektor vorzusehen, der die Brennpunktpositionen und Intensitäten der fokussierten Strahlen mißt und dessen Meßdaten zur Regelung der Intensität und der Laserwellenlängen verwendet werden:

Claims

1. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) für lichtempfindliche Medien (28), insbe sondere für Druckplatten, mit einer oder mehreren Laserlichtquellen (12) zur Er zeugung einer Anzahl von Laserstrahlen (16), deren Intensität modulierbar ist, einer optischen Führungsanordnung (14) zur Vereinigung der Laserstrahlen (16) zu einem gemeinsamen Strahl (18) und einer Umlenkeinheit (22), die um die Achse (R) des gemeinsamen Strahls (18) rotierbar ist und zum Umlenken und Fokussieren der den einzelnen Laserstrahlen (16) entsprechenden Komponenten des Strahls (18) in verschiedenen Brennpunkten (F₁, . . ., F₈) auf der Oberfläche des Mediums (28) vorgesehen ist, welches als Teil eines Zylindermantels um die Rotationsachse (R) herum gewölbt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlen (16) unterschiedliche Wellenlängen (λ₁, . . ., λ₈) aufweisen und die Umlenkeinheit (22) ein spektral dispersives optisches Element (26, 32, 38, 40, 42, 44) zur Auftrennung des gemeinsamen Strahls (18) in seine spektralen Komponenten umfaßt.

2. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das spektral dispersive optische Element als optisches Gitter (26, 32, 38, 40, 42) ausgebildet ist.

3. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gitter als Konkavgitter (26) ausgebildet ist.

4. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gitter (32) plan ausgebildet ist und die Umlenkeinheit (22) eine Linsenanordnung (34, 36) zur Fokussierung des vom Gitter (32) gebeugten Lichts umfaßt.

5. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Linsenanordnung (34, 36) zur Fokussierung zweier bezüglich des einfallenden Lichtstrahls (18) gegenüberliegender Beugungsordnungen vor gesehen ist.

6. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gitter als Hologon (38, 40, 42) zur Fokussierung des ge beugten Lichts ausgebildet ist.

7. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Hologon (42) bifokal ausgebildet ist und die Brennpunkte be züglich des einfallenden Lichtstrahls (18) einander gegenüberliegen.

8. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das spektral dispersive optische Element als Prisma (44) ausge bildet ist.

9. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorgehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Führungsanordnung (14) eine Lichtleitfaser (56) sowie eine optische Einkopplungsanordnung zum Einkoppeln der Strahlen (16) der Laserlichtquelle(n) (12) in die Lichtleitfaser (56) umfaßt.

10. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lichtleitfaser (56) als Monomodefaser ausgebildet ist.

11. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einkopplungsanordnung eine Linsenanordnung (52, 54) umfaßt.

12. Laser-Belichtungsvorrichtung(10) gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einkopplungsanordnung ein integriert-optisches Ele ment (58) umfaßt, mit einer Anzahl von optischen Weichen (60) zum Zusam menführen der in die Eingangsseite des integriert optischen Elements (58) ein gekoppelten Strahlen (16) der Laserlichtquelle(n) (12) in einen einzigen Lichtlei ter (62), aus welchem der Lichtstrahl (18) an der Ausgangsseite in die Lichtleitfa ser (56) einkoppelbar ist.

13. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einkopplungsanordnung ein spektral dispersives Ein koppelelement (66, 70) umfaßt, das zur Vereinigung räumlich versetzt eintreten der Strahlen (16) der Laserlichtquelle(n) (12) zu einem einzigen Strahl (18) ange ordnet ist.

14. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß das Einkoppelelement als Konkavgitter (66) ausgebildet ist.

15. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß das Einkoppelelement als akusto-optischer Modulator (70) aus gebildet ist.

16. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle (12) ein modengekoppel ter Diodenlaser vorgesehen ist, dessen Emission in eine Anzahl spektral ge trennter Kanäle trennbar ist.

17. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquellen (12) als Laserdioden ausge bildet sind.

18. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die Laserdioden (12) durch einen externen Resonator (76) wellen längenstabilisiert sind.

19. Laser-Belichtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensitäten der Strahlen (16) der Laser lichtquelle(n) (12) durch akusto-optische Modulatoren (68) modulierbar sind.

20. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der als Einkoppelelement dienen de akusto-optische Modulator (70) gleichzeitig mit einer Anzahl unterschiedli cher Modulationsfrequenzen (f₁, . . . f₈) betreibbar ist, die den Wellenlängen (λ₁, . . ., λ₈) der der Strahlen (16) auf solche Weise angepaßt sind, daß die Intensität des gebeugten Anteils eines Strahls (16) durch Zu- oder Abschalten der entspre chenden Modulationsfrequenz modulierbar ist.

21. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß das integriert optische Element (58) eine Anzahl von Modulatoren (64) zur Intensitätsmodulation der eingekoppelten Strahlen (16) umfaßt.

23. Laser-Belichtungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprü che, gekennzeichnet durch einen Detektor zur Messung der Intensitäten und Brennpunktpositionen der von der Umlenkeinheit (22) fokussierten Lichtstrah len, und eine Regelungseinrichtung zur Regelung der Intensitäten und Wellen längen der Laserlichtquellen (12) anhand der Meßwerte.