JP2009199040A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化する。
【解決手段】深彫り時には、レーザの出力（パワー）を上げ、まず光ファイバ７０Ａ（光ファイバ端部群３０１Ａ）の光ファイバ端部７１Ａから射出されたレーザビームＬＡで深度Ｙ２（第一深度）まで彫刻したのち、同一走査線上を光ファイバ７０Ｂ（光ファイバ端部群３０１Ｂ）の光ファイバ端部７１Ｂから射出されたレーザビームＬＢで深度Ｙ３（第二深度、深彫り時における所望する深度Ｙ３）まで彫刻する。
【選択図】図１０

Description

露光装置に関する。

外周面に記録プレート（記録媒体）が装着されたドラムを主走査方向に回転させると共に、記録プレートに彫刻（記録）すべき画像の画像データに応じたレーザビームを主走査方向と直交する副走査方向に走査させることで、２次元画像を記録プレートに彫刻（記録）して製版するための露光装置が知られている。

この種の露光装置においては、狭い領域を彫刻（細線や網点などの精密彫刻）する場合などは記録プレートを浅彫りし、広い領域を彫刻する場合などは記録プレートを深彫りする場合がある。

そして、深彫り時において、複数の露光ヘッドから複数のレーザビームを射出し、それぞれ同じ走査線上を走査して彫刻することで、記録プレートの表面をより深く掘り込む露光装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

或いは、複数の露光ヘッドで異なるスポット径の複数のレーザビームで、それぞれ同じ走査線上を走査して彫刻することで、より高速に深彫りすることが可能な露光装置が提案されている（例えは、特許文献２、特許文献３を参照）。
特許第３５５６２０４号 特開２００６−９５９３１号公報 特開平０５−１６３１８号公報

しかしながら、従来の露光装置では複数の露光ヘッドから複数の光ビームを射出する構成である。よって、露光ヘッドが複数必要であるので、コスト高になるという問題点があった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化することができる露光装置を提供することが目的である。

請求項１に記載の露光装置は、露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、前記露光ヘッドは、各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、を備え、複数の前記光ファイバ端部群は、前記光ファイバ端部におけるコア径が第一コア径からなる第一光ファイバ端部群と、前記光ファイバ端部におけるコア径が第二コア径からなる第二光ファイバ端部群と、を少なくとも有することを特徴とする露光装置。

請求項１に記載の露光装置では、露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、記録媒体の表面を彫刻する。

つまり、一つの露光ヘッドが第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、低コストで高速化される。つまり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻が高速化される。

請求項２に記載の露光装置は、前記第一コア径と前記第二コア径とは、異なるコア径とされていることを特徴としている。

請求項２に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群の光ファイバ端部におけるコア径は第一コア径とされ、第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部におけるコア径は、第一コア径とコア径が異なる第二コア径とされている。第一コア径と第二コア径とが異なるので、第一光ファイバ端部群の光ファイバ端部のＮＡ（開口数）と第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部のＮＡ（開口数）とが異なる。つまり、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームの広がりと第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの広がりとが異なる。よって、第一光ファイバー端部群から射出された光ビームと第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの方とで、結像位置近傍の光ビームの広がりが異なる。

このため、光ビームの出力が同じであれば、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで記録媒体の掘り込む量が異なる。

このように、一つの露光ヘッドがコア径の異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、低コストとされる。

請求項３に記載の露光装置は、前記第二コア径は、前記第一コア径よりも大きいことを特徴としている。

請求項３に記載の露光装置では、第一コア径よりも大きな第二コア径が大きいので、第一光ファイバ端部群の光ファイバ端部のＮＡ（開口数）よりも第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部のＮＡ（開口数）の方が小さい。つまり、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームの広がりよりも第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの広がりの方が小さい。よって、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの方が、結像位置近傍の光ビームの広がりが少ない（光ビームの太りが少ない）。

このため、光ビームの出力が同じであれば、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの方が、露光ヘッド内での光のけられを小さくできるため、出射する光ビームの露光量を高くできる上、しかも記録媒体の表面から深い位置ではビームのボケが小さいため比較的パワー密度を高く維持できる。したがって、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの方が記録媒体の表面から深く掘り込むことができる。

請求項４に記載の露光装置は、前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームの前記記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームの前記記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が一致していることを特徴としている。

請求項４に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群のから射出した光ビームの記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群のから射出した光ビームの結像点の副走査方向の間隔と、が一致しているので、制御が容易である。

請求項５に記載の露光装置は、前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が異なっていることを特徴としている。

請求項５に記載の露光装置は、第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が異なっているので、例えば、一方の光源パワーを大きくすることが、容易に可能とされる。その結果、より高速に彫刻が可能とされる。

請求項６に記載の露光装置は、前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した領域を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴としている。

請求項６に記載の露光装置では、露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、記録媒体の表面を彫刻する。また、記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと、浅彫りよりも深く彫る深彫りと、が可能とされている。そして、深彫り時において、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、第一光ファイバ端部群が走査した領域を、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻する。つまり、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、低コストで高速化される。つまり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻が高速化される。

ここで、例えば、第一コア径よりも大きな第二コア径が大きい場合、光ビームの出力が同じであれば、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの方が、記録媒体の表面から深く掘り込むことができる。

よって、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、第一光ファイバ端部群が走査した領域を、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することで、より高速に深彫りすることができる。

請求項７に記載の露光装置は、深彫りを必要としない浅彫り時は、前記第一コア径からなる第一光ファイバ端部群と前記第二コア径からなる第二光ファイバ端部群とで、コア径の小さい方の光ファイバ端部群で精密な彫刻をすることを特徴としている。

請求項７に記載の露光装置では、例えば、白抜き細線や網点などの微細な精密彫刻の領域は深く掘る必要がないので、浅彫りの場合は、コア径の小さい方の光ビームで彫刻（浅彫り）が行なわれる。

請求項８に記載の露光装置は、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなることを特徴としている。

請求項８に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなるので、より高速に彫刻される。

請求項９に記載の露光装置は、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームは、第一結像位置に結像し、前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームは、前記第一結像位置よりも、前記記録媒体の前記表面から深い第二結像位置に結像することを特徴としている。

請求項９に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームは第一結像位置に結像し、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームは、第一結像位置よりも記録媒体の表面から深い第二結像位置に結像する。このため、光ビームの出力が同じであれば、第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部から射出された光ビームの方が、記録媒体の表面から深い位置ではビームのボケが小さいため比較的パワー密度を高く維持できる。すなわち、記録媒体の表面から深く掘り込むことができる。したがって、記録媒体への彫刻がより高速化される。

請求項１０に記載の露光装置は、露光ヘッドから射出された複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、前記露光ヘッドは、各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、を備え、複数の前記光ファイバ端部群は、第一結像位置に光ビームが結像する第一光ファイバ端部群と、前記第一結像位置よりも前記記録媒体の前記表面から深い第二結像位置に光ビームが結像する第二光ファイバ端部群と、を少なくとも有することを特徴としている。

請求項１０に記載の露光装置では、露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、記録媒体の表面を彫刻する。

ここで、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの結像位置は、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームが結像する第一結像位置よりも、記録媒体の表面から深い位置にある第二結像位置に結像する。このため、光ビームの出力が同じであれば、第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部から射出された光ビームの方が、記録媒体の表面から深い位置ではビームのボケが小さいため比較的パワー密度を高く維持できる。したがって、記録媒体の表面から深く掘り込むことができる。

つまり、一つの露光ヘッドが結像位置の異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、低コストとされる。つまり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻が高速化される。

請求項１１に記載の露光装置は、前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が一致していることを特徴としている。

請求項１１に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が一致しているので、制御が容易である。

請求項１２に記載の露光装置は、前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が異なっていることを特徴としている。

請求項１２に記載の露光装置は、第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が異なっているので、例えば、一方の光源パワーを大きくするこが、容易に可能とされる。その結果、より高速に彫刻が可能とされる。

請求項１３に記載の露光装置は、前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した領域を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴としている。

請求項１３に記載の露光装置では、露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、記録媒体の表面を彫刻する。光ビームによる記録媒体の表面の彫刻においては、記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされている。そして、深彫り時において、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、第一光ファイバ端部群が走査した領域を第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻する。

ここで、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの結像位置は、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームが結像する第一結像位置よりも、記録媒体の表面から深い位置にある第二結像位置に結像する。このため、光ビームの出力が同じであれば、第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部から射出された光ビームの方が、記録媒体の表面から深い位置ではビームのボケが小さいため比較的パワー密度を高く維持できる。したがって、記録媒体の表面から深く掘り込むことができる。

よって、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、第一光ファイバ端部群が走査した領域を、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することで、高速に深彫りすることができる。また、一つの露光ヘッドが結像位置の異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、低コストで高速化される。つまり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻が高速化される。

なお、白抜き細線や網点などの微細な精密彫刻の領域は、深く掘る必要がないので浅彫りとすることで、記録媒体への彫刻が高速化される。また、浅彫りの場合は、例えば、光源の出力を抑えた主に第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで彫刻（浅彫り）が行なわれる。

請求項１４に記載の露光装置は、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなることを特徴としている。

請求項１４に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなるので、より高速に彫刻される。

請求項１５に記載の露光装置は、前記第一光ファイバ端部群は、前記光ファイバ端部におけるコア径が第一コア径からなり、前記第二光ファイバ端部群は、前記光ファイバ端部におけるコア径が、前記第一コア径と異なる第二コア径からなる、ことを特徴としている。

請求項１５に記載の露光装置では、一つの露光ヘッドが、結像位置とコア径の両方が異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、低コストで高速化される。つまり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻がより高速化される。

請求項１６に記載の露光装置では、前記第二コア径は、前記第一コア径よりも大きいことを特徴としている。

請求項１６に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群の光ファイバ端部におけるコア径は第一コア径とされ、第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部におけるコア径は、第一コア径よりも大きな第二コア径とされている。よって、光ビームの出力が同じであれば、第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部から射出された光ビームの方が、記録媒体の表面から深い位置では光ビームのボケが小さいため比較的パワー密度を高く維持できる。したがって、記録媒体の表面から深く掘り込むことができるので、記録媒体への彫刻がより高速化される。

請求項１７に記載の露光装置は、前記光ファイバ端部群を構成する光ファイバは、前記第一コア径と前記第二コア径のどちらか大きいコア径から小さい方のコア径に、前記光源と前記光ファイバ端部の途中で縮径されていることを特徴とする。

請求項１７に記載の露光装置では、光ファイバ端部群を構成する光ファイバは、第一コア径と前記第二コア径のどちらか大きいコア径から小さい方のコア径に、光源と光ファイバ端部の途中で縮径されているので、高出力の光源を用いることが容易に可能とされる。よって、記録媒体への彫刻がより高速化される。

また、第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とは光源側のコア径が同一であるので、同じ光源を用いることが可能である。つまり、第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とで同じ（共通の）光源を用いることで、コストダウンをはかることが可能とされる。

したがって、コストをより抑えつつ、記録媒体への彫刻がより高速化される。

請求項１８に記載の露光装置は、前記光ファイバ端部は所定ピッチで直線状に配列されると共に、前記第一光ファイバ端部群と前記第二光ファイバ端部群とは平行に配設され、光ビームの走査方向と平行な方向からみると、前記第一光ファイバ端部と前記第二光ファイバ端部とが並んで配設されていることを特徴としている。

請求項１８に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とが平行に配設されることで、例えば、第一光ファイバ端部と第二光ファイバ端部とを一列に並べる構成と比較し、露光ヘッドの全長が短くなり、露光ヘッドが小型化される。

請求項１９に記載の露光装置は、露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、前記露光ヘッドは、各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、を備え、複数の前記光ファイバ端部群は、前記光ファイバ端部におけるコア径が第一コア径からなる第一光ファイバ端部群と、前記光ファイバ端部におけるコア径が第二コア径からなる第二光ファイバ端部群と、を少なくとも有し、前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した同一走査線上を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴としている。

請求項１９に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、同一走査線上を第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することで、高速により深彫りすることができる。つまり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻が高速化される。

請求項２０に記載の露光装置は、露光ヘッドから射出された複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、前記露光ヘッドは、各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、を備え、複数の前記光ファイバ端部群は、第一結像位置に光ビームが結像する第一光ファイバ端部群と、前記第一結像位置よりも前記記録媒体の前記表面から深い第二結像位置に光ビームが結像する第二光ファイバ端部群と、を少なくとも有し、前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した同一走査線上を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴としている。

請求項２０に記載の露光装置では、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、同一走査線上を第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することで、高速により深彫りすることができる。つまり、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻が高速化される。

請求項１に記載の露光装置によれば、一つの露光ヘッドが第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項２に記載の露光装置によれば、一つの露光ヘッドがコア径の異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻をより高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項３に記載の露光装置によれば、一つの露光ヘッドで、第一光ファイバ端部群と、第一光ファイバ端部群よりも記録媒体の表面を深く掘り込むことができる第二光ファイバ端部群と、を有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻をより高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項４に記載の露光装置によれば、副走査方向のピッチが同じなので各光ファイバー端部群の組立や画像信号の制御が容易である、という優れた効果を有する。

請求項５に記載の露光装置によれば、例えば、一方のコア径の大きな高出力光源を利用して光パワーを大きくすることが、容易に可能である、という優れた効果を有する。

請求項６に記載の露光装置によれば、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項７に記載の露光装置によれば、記録媒体を精密に彫刻することができる、という優れた効果を有する。

請求項８に記載の露光装置によれば、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなるので、より高速に彫刻することができる、という優れた効果を有する。

請求項９に記載の露光装置によれば、一つの露光ヘッドで結像位置が異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、より高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項１０に記載の露光装置によれば、一つの露光ヘッドが結像位置の異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項１１に記載の露光装置によれば、副走査方向のピッチが同じなので各光ファイバー端部群の組立や画像信号の制御が容易である、という優れた効果を有する。

請求項１２に記載の露光装置によれば、例えば、一方のコア径の大きな高出力光源を利用して光パワーを大きくすることが、容易に可能である、という優れた効果を有する。

請求項１３に記載の露光装置によれば、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項１４に記載の露光装置によれば、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなるので、より高速に彫刻することができる、という優れた効果を有する。

請求項１５に記載の露光装置によれば、一つの露光ヘッドが結像位置とコア径の両方が異なる第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とを有しているので、複数の露光ヘッドを用いる構成と比較し、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻をより高速化することができる。

請求項１６に記載の露光装置によれば、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームの方が記録媒体の表面をより深く掘り込むことができる、という優れた効果を有する。

請求項１７に記載の露光装置によれば、高出力の光源を用いることが容易に可能とされるので、コストをより抑えつつ、記録媒体への彫刻をより高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項１８に記載の露光装置によれば、第一光ファイバ端部と第二光ファイバ端部とを一列に並べる構成と比較し、露光ヘッドの全長を短くして小型化することができる、という優れた効果を有する。

請求項１９に記載の露光装置によればコストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化することができる、という優れた効果を有する。

請求項２０に記載の露光装置によれば、コストを抑えつつ、記録媒体への彫刻を高速化することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下では、まず、図１を参照して、第一実施形態に係るレーザ記録装置１０を備える製版装置１１の構成について説明する。

第一実施形態に係るレーザ記録装置１０を備える製版装置１１は、外周面に記録プレートＦ（記録媒体）が装着されたドラム５０を主走査方向に回転させると共に、記録プレートＦに彫刻（記録）すべき画像の画像データに応じた複数のレーザビーム同時に射出しつつ、所定ピッチで露光ヘッド３０を主走査方向と直交する副走査方向に走査させることで、２次元画像を記録プレートに高速で彫刻（記録）する。また、狭い領域を彫刻（細線や網点などの精密彫刻）する場合などは記録プレートＦを浅彫りし（図９（Ａ）参照）、広い領域を彫刻する場合などは記録プレートＦを深彫りする（図９（Ｂ）参照）。

図１に示すように、製版装置１１は、レーザビームによって彫刻され画像が記録される記録プレートＦが装着され且つ記録プレートＦが主走査方向に移動するように図１矢印Ｒ方向に回転駆動されるドラム５０と、レーザ記録装置１０と、を含んで構成されている。レーザ記録装置１０は、複数のレーザビームを生成する光源ユニット２０と、光源ユニット２０で生成された複数のレーザビームを記録プレートＦに露光する露光ヘッド３０と、露光ヘッド３０を副走査方向に沿って移動させる露光ヘッド移動部４０と、を含んで構成されている。なお、ドラム５０の回転方向Ｒが主走査方向とされ、矢印Ｓで示すドラム５０の軸方向（長手方向）に沿って露光ヘッド３０が移動する方向（詳細は後述する）が副走査方向とされる。

光源ユニット２０には、各々光ファイバ２２Ａ、２２Ｂの一端部が個別にカップリングされたブロードエリア半導体レーザによって構成された各３２個の半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂ（合計６４個）と、半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂが表面に配置された光源基板２４Ａ，２４Ｂと、光源基板２４Ａ，２４Ｂの一端部に垂直に取り付けられると共にＳＣ型光コネクタ２５Ａ、２５Ｂのアダプタが複数（半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂと同数）設けられたアダプタ基板２３Ａ，２３Ｂと、光源基板２４Ａ，２４Ｂの他端部に水平に取り付けられると共に記録プレートＦに彫刻（記録）する画像の画像データに応じて半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂを駆動するＬＤドライバー回路２６（図７を参照）が設けられたＬＤドライバー基板２７Ａ，２７Ｂと、が備えられている。

各光ファイバ２２Ａ，２２Ｂの他端部には各々ＳＣ型光コネクタ２５Ａ、２５Ｂが設けられており（図２参照）、ＳＣ型光コネクタ２５Ａ、２５Ｂはアダプタ基板２５Ａ，２５Ｂに接続されている。したがって、各半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂから射出されたレーザビームは、それぞれ光ファイバ２２Ａ、２２Ｂによってアダプタ基板２３Ａ，２３Ｂに接続されているＳＣ型光コネクタ２５Ａ、２５Ｂに伝送される。

また、ＬＤドライバー基板２７Ａ，２７Ｂに設けられているＬＤドライバー回路２６における半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂの駆動用信号の出力端子は、半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂに個別に接続されており、各半導体レーザ２１Ａ，２１ＢはＬＤドライバー回路２６（図７を参照）によって各々個別に駆動が制御される。

一方、露光ヘッド３０には、複数の半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂから射出された各レーザビームを取り纏めて射出するファイバーアレイ部３００（図２参照）が備えられている。このファイバーアレイ部３００には、各々アダプタ基板２３Ａ，２３Ｂに接続されたＳＣ型光コネクタ２５Ａ，２５Ｂに接続された複数の光ファイバ７０Ａ，７０Ｂによって、各半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂから射出されたレーザビームが伝送される。

図３には、ファイバーアレイ部３００の露光部２８０（図２参照）を図１に示す矢印Ａ方向に見た図が示されている。この図３に示すように、ファイバーアレイ部３００の露光部２８０は、２枚の基台３０２Ａ、３０２Ｂを有している。基台３０２Ａ，３０２Ｂには各々片面に半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂと同数、すなわち夫々３２個のＶ字溝２８２Ａ，２８２Ｂが所定の間隔で隣接するように形成されている。そして、基台３０２Ａ、３０２Ｂは、Ｖ字溝２８２Ａ，２８２Ｂが対向するように配置されている。

基台３０２Ａの各Ｖ字溝２８２Ａには、光ファイバ７０Ａの他端部の光ファイバ端部７１Ａが１本ずつ嵌め込まれている。同様に基台３０２Ｂの各Ｖ字溝２８２Ｂに各光ファイバ７０Ｂの他端部の光ファイバ端部７１Ｂが１本ずつ嵌め込まれている。したがって、ファイバーアレイ部３００の露光部２８０から、各半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂから射出された複数、本実施形態では６４本（３２本×２）のレーザビームが同時に射出される。

すなわち、本実施の形態のファイバーアレイ部３００は、複数（本実施形態では３２本×２＝合計６４個）の光ファイバ端部７１Ａ、７２Ｂが所定方向に沿った直線状に配置されて構成された光ファイバ端部群３０１Ａ，３０１Ｂが、上記所定方向と直交する方向に平行に２列設けられて構成されている。

そして、図１及び図３に示すように、本実施形態に係るレーザ記録装置１０では、以上のように構成されたファイバーアレイ部３００（露光ヘッド３０）が、上記所定方向が副走査方向に対して傾斜された状態とされている。また、図３と図６とに示すように、ファイバーアレイ部３００を主走査方向に見て、副走査方向に光ファイバ端部群３０１Ａと光ファイバ端部群３０１Ｂとが重ならないで並ぶように配設されている。

図１に示すように、露光ヘッド３０には、ファイバーアレイ部３００側より、コリメータレンズ３２、開口部材３３、及び結像レンズ３４が、順番に並んで配列されている。なお、開口部材３３は、ファイバーアレイ部３００側からみ見て、開口がファーフィールド（ｆａｒ ｆｉｅｌｄ）の位置となるように配置されている。これによって、ファイバーアレイ部３００における複数の光ファイバ７０Ａ，７０Ｂの光ファイバ端部７１Ａ，７１Ｂから射出された全てのレーザビームに対して同等の光量制限効果を与えることができる。

露光ヘッド移動部４０には、長手方向が副走査方向に沿うように配置されたボールネジ４１及び２本のレール４２が備えられており、ボールネジ４１を回転駆動する副走査モータ４３（図７も参照）を作動させることによってボールネジ４１上に配置された露光ヘッド３０をレール４２に案内された状態で副走査方向に移動させることができる。また、ドラム５０は主走査モータ５１を作動させることによって、図１の矢印Ｒ方向に回転させることができ、これによって主走査がなされる。

なお、本実施の形態では、レーザビームを高出力とするために、コア径の比較的大きな多モード光ファイバを光ファイバ２２Ａ，２２Ｂに適用している。具体的には、本実施形態においては、コア径が１０５μｍとされている。また、半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂは最大出力が８．５ｗ（２４８６−Ｌ３）を使用している。

図４に示すように、光ファイバ７０Ｂのコア径Ｒ２は１０５μｍとされている。一方、光ファイバ７０ＡはＳＣ型光コネクタ２５Ａ（図１、図２参照）側（光源側）のコア径Ｒ２は１０５μｍとされているが、途中のコア径縮径部６９でコア径が１０５μｍから６０μｍに縮径（変換）され、光ファイバ端部７１Ａにおけるコア径Ｒ１は６０μｍとされている。

図５に示すように、コリメータレンズ３２及び結像レンズ３４で構成される結像手段によって、レーザビームは記録プレートＦの露光面（表面）ＦＡの近傍に結像される（開口部材３３は図５では図示略）。なお、本実施形態では、結像位置（結像位置）Ｐは、露光面ＦＡから内部側（レーザビームの進行方向側）に１０５μｍの範囲になることが、細線再現性等の観点から望ましい。また、本実施形態においては、結像倍率は０．５とされている。よって、スポット径は、光ファイバ端部７１Ａにおけるコア径が６０μｍ（Ｒ１）の光ファイバ７０Ａ（光ファイバ端部群３０１Ａ）から射出されたレーザビームＬＡはφ３０μｍとされ、光ファイバ端部７１Ｂにおけるコア径が１０５μｍ（Ｒ２）の光ファイバ７０Ｂ（光ファイバ端部群３０１Ｂ）から射出されたレーザビームＬＢはφ５２．５μｍとされている。

また、図６に模式的に示すように、光ファイバ端部群３０１Ａと光ファイバ端部群３０１Ｂとを主走査方向に見ると、光ファイバ端部７１Ａ，７１Ｂの間隔、すなわち走査線Ｋの間隔が１０．５８μｍ（解像度２４００ｄｐｉ）とされている。そして、光ファイバ端部群３０１Ａの端部の光ファイバ端部７１ＡＴの次に光ファイバ端部群３０１Ｂの端部の光ファイバ端部７１ＢＴが並ぶ構成とされている（図３も参照）。なお。図６では判りやすくするため、光ファイバ端部７１Ａ，７１Ｂの数を実際よりも少なく図示している。

次に、本実施形態に係るレーザ記録装置１０を備える製版装置１１（図１参照）の制御系の構成について説明する。

図７に示すように、レーザ記録装置１０を備える製版装置１１の制御系は、画像データに応じて各半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂを駆動するＬＤドライバー回路２６と、主走査モータ５１を駆動する主走査モータ駆動回路８１と、副走査モータ４３を駆動する副走査モータ駆動回路８２と、主走査モータ駆動回路８１及び副走査モータ駆動回路８２を制御する制御回路８０と、を備えている。制御回路８０には、記録プレートＦに彫刻（記録）する画像を示す画像データが供給される。

次に、以上のように構成されたレーザ記録装置１０（図１参照）によって、記録プレートＦに彫刻（記録）する工程について説明する。なお、図８は、レーザ記録装置１０によって画像記録を行う際の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、記録プレートＦに彫刻（記録）する画像の画像データを一時的に記憶する不図示の画像メモリから制御回路８０に転送する（ステップ１００）。制御回路８０は、転送されてきた画像データ、及び記録画像の予め定められた解像度を示す解像度データ、浅彫り及び深彫を示すデータ（詳細は後述する）等に基づいて、調整された信号をＬＤドライバー回路２６、主走査モータ駆動回路８１、及び副走査モータ駆動回路８２に供給する。

次に、主走査モータ駆動回路８１は、制御回路８０から供給された信号に基づいて上記解像度データに応じた回転速度でドラム５０を図１矢印Ｒ方向に回転させるように主走査モータ５１を制御する（ステップ１０２）。

副走査モータ駆動回路８２は、上記解像度データに応じて副走査モータ４３による露光ヘッド３０の副走査方向に対する送り間隔を設定する（ステップ１０４）。

次いで、ＬＤドライバー回路２６は、画像データに応じて各半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂの駆動を制御する（ステップ１０６）。

各半導体レーザ２１Ａ，２１Ｂから射出されたレーザビームは、光ファイバ２２Ａ，２２Ｂ、ＳＣ型光コネクタ２５Ａ、２５Ｂ、及び光ファイバ７０Ａ，７０Ｂを介してファイバーアレイ部３００の光ファイバ端部７１Ａ，７１Ｂから射出され、図１と図５に示すように、コリメータレンズ３２によって略平行光束とされた後、開口部材３３によって光量が制限され、結像レンズ３４を介してドラム５０上の記録プレートＦの露光面ＦＡの近傍に結像される（集光される）。

この場合、記録プレートＦには、各半導体レーザ２１から射出されたレーザビームＬＡ，ＬＢに応じてビームスポットが形成される。これらのビームスポットにより、露光ヘッド３０が前述したステップ１０４で設定された送り間隔のピッチで副走査方向に送られると共に、前述したステップ１０２により開始されたドラム５０の回転によって、解像度が解像度データによって示される解像度となる２次元画像が、記録プレートＦ上に彫刻（形成）される（ステップ１０８）。

記録プレートＦ上への２次元画像の彫刻（記録）が終了すると、主走査モータ駆動回路８１は主走査モータ５１の回転駆動を停止し（ステップ１１０）、その後に本処理を終了する。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態のレーザ記録装置１０は、図９（Ａ）に示すように、狭い領域を彫刻（細線や網点などの精密彫刻）する場合などは記録プレートＦを浅彫りし、図９（Ｂ）に示すように広い領域を彫刻する場合などは記録プレートＦを深彫りする（図１０（Ｂ）も参照）。なお、浅彫りは深度Ｙ１（露光面ＦＡから深さ）とされ、深彫りは深度Ｙ３とされる。また、Ｙ１＜Ｙ２＜Ｙ３の関係となっている（Ｙ２は後述する）。

具体的には、図９（Ａ）に示すように、浅彫りの場合は、レーザの出力（パワー）を下げて、主に光ファイバ７０Ａ（光ファイバ端部群３０１Ａ）の光ファイバ端部７１Ａから射出されたレーザビームＬＡで走査して彫刻する（深度Ｙ１）。

一方、図９（Ｂ）及び図１０（Ａ）に示すように、深彫り時には、レーザの出力（パワー）を上げ、まず光ファイバ７０Ａ（光ファイバ端部群３０１Ａ）の光ファイバ端部７１Ａから射出されたレーザビームＬＡで深度Ｙ２（第一深度）まで彫刻したのち、図１０（Ｂ）に示すように、同一走査線Ｋ（図６参照）上を光ファイバ７０Ｂ（光ファイバ端部群３０１Ｂ）の光ファイバ端部７１Ｂから射出されたレーザビームＬＢで深度Ｙ３（第二深度、深彫り時における所望する深度Ｙ３）まで彫刻する。なお、本実施形態では、深度Ｙ２は２５０μｍ、深度Ｙ３は深度５００μｍとされている。

ここで、光ファイバ端部群３０１Ａの光ファイバ端部７１Ａにおけるコア径は６０μｍとされ、光ファイバ端部群３０１Ｂの光ファイバ端部７１Ｂにおけるコア径は、１０５μｍとされている。よって、光ファイバ端部７１ＡのＮＡ（開口数）よりも光ファイバ端部７１ＢのＮＡ（開口数）の方が小さい。よって、図９（Ｂ）及び図１０に示すように、光ファイバ７０Ａ（光ファイバ端部群３０１Ａ）の光ファイバ端部７１Ａ（コア径６０μｍ）から射出されたレーザビームＬＡと、光ファイバ７０Ｂ（光ファイバ端部群３０１Ｂ）の光ファイバ端部７１Ｂ（コア径１０５μｍ）から射出されたレーザビームＬＢとを比べると、レーザビームＬＢの方が広がらない。よって、深い深度であってもレーザビームＬＡと比べ、レーザビームＬＢの方がビームの太りが少ない（結像位置近傍のビームの広がりが少ない）。つまり、同じパワーであれば、レーザビームＬＢの方が深く掘ることが可能である。また、レーザビームＬＢの方が、レーザビームＬＡよりも露光ヘッド内でのビーム径が小さいため、露光ヘッド内での光のけられを小さくできるため、出射するレーザビームの露光量を高くできる。なお、本実施形態では、光ファイバ７０Ａは、途中でコア径が縮径されているので（図４参照）、ＮＡ＝（１０５／６０）×０．１４となる。

したがって、本実施形態の構成とすることで、一つの露光ヘッド３０で図９（Ａ）の浅彫り（精密彫り）と図９（Ｂ）及び図１０の深彫りとが両立が可能とされ、しかも、深彫りが高速で行なわれる。また、一つの露光ヘッド３０で実現されるので、複数の露光ヘッドを用いる場合と比較し、コストを抑えつつ、高速で彫刻し製版を作成することができる。

また、光ファイバ７０Ａは、光源側部分のコア径が１０５μｍとされているので、高出力の半導体レーザ２１Ａを用いることできる。よって、記録プレートＦへの彫刻（記録）がより高速化される。

また、光ファイバ７０Ａと光ファイバ７０Ｂとで、すなわち、半導体レーザ２１Ａと半導体レーザ２１Ｂとで同じものを用いることできる。よって、別々の半導体レーザを用いる場合と比較し、コストダウンがはかれる。

また、図３及び図５に示すように、光ファイバ端部群３０１Ａと光ファイバ端部群３０１Ｂとが平行に配設されることで、例えば、光ファイバ端部群３０１Ａと光ファイバ端部群３０１Ｂとを一列（同一直線状）に並べる構成と比較し、露光ヘッド３０全長が短くなるので、露光ヘッド３０が小型化される。

なお、図４に示すように、本実施形態では、光ファイバ７０Ａは、ＳＣ型光コネクタ２５Ａ側（光源側）のコア径は１０５μｍとされ、途中のコア径縮径部６９でコア径が１０５μｍから６０μｍに縮径され、光ファイバ端部７１Ａにおけるコア径は６０μｍとされていたが、これに限定されない。ＳＣ型光コネクタ２５Ａ側（光源側）のコア径及び光ファイバ端部７１Ａにおけるコア径がいずれも６０μｍとされていてもよい。なお、この場合、半導体レーザ２１Ａ（レーザ光源）の最大出力は２Ｗとされ、上記実施形態よりも低出力となるので、最大出力が低い分、上記実施形態の場合よりも第一深度の深さが浅くなる。

具体的には、図１１（Ａ）に示すように、光ファイバ７０Ａ（光ファイバ端部群３０１Ａ）の光ファイバ端部７１Ａから射出されたレーザビームＬＡで深度Ｙ２’（Ｙ２’＜Ｙ２）まで彫刻したのち、図１１（Ｂ）に示すように、同一走査線Ｋ（図６参照）上を光ファイバ７０Ｂ（光ファイバ端部群３０１Ｂ）の光ファイバ端部７１Ｂから射出されたレーザビームＬＢで深度Ｙ３まで彫刻する。なお、本実施形態では、深度Ｙ２’は１００μｍとされている。

つぎに、本発明の第二実施形態について詳細に説明する。なお、第一実施形態と同一の部材は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１２に示すように、本実施形態では、光ファイバ端部群３０１Ａを構成する光ファイバも光ファイバ端部群３０１Ｂと同じ、光ファイバ７０Ｂが用いられている。しかし、光ファイバ端部群３０１Ａの前には、結像位置変更手段としての透明な板状の結像位置シフト部材３５０が配設されている。これにより、光ファイバ端部群３０１Ａから射出されたレーザビームＬＡの結像位置Ｐ１が露光面ＦＡ側にシフトされている。

なお、本実施形態においては、光ファイバ端部群３０１Ａから射出されたレーザビームＬＡの結像位置Ｐ１は露光面ＦＡから１００μとされ、光ファイバ端部群３０１Ｂから射出されたレーザビームＬＢの結像位置Ｐ２は露光面ＦＡから３００μとされている。また、結像倍率は０．３倍とされている。よって、スポット径はそれぞれ３１．５μｍとなる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

図１３（Ａ）に示すように、深彫り時には、レーザの出力（パワー）を上げ、まず光ファイバ端部群３０１Ａから射出されたレーザビームＬＡで第一深度Ｙ２まで彫刻したのち、図１２（Ｂ）に示すように、同一走査線Ｋ（図６参照）上を光ファイバ端部群３０１Ｂの光ファイバ端部から射出されたレーザビームＬＢで第二深度Ｙ３（深彫り時における所望する深度Ｙ３）まで彫刻する。

ここで、光ファイバ端部群３０１Ｂから射出されたレーザビームＬＢの結像位置Ｐ２は、光ファイバ端部群３０１Ａから射出されたレーザビームＬＡの結像位置Ｐ１よりも、深い位置にある（レーザビームの進行方向の後方側に位置する）。このため、レーザビームの出力が同じであれば、光ファイバ端部群３０１Ｂから射出されたレーザビームＬＢの方が、記録プレートＦの露光面ＦＡから深い深度におけるパワーが大きい。したがって、レーザビームＬＢの方が深く掘り込むことができる。

したがって、本実施形態の構成とすることで、一つの露光ヘッドで浅彫り（精密彫り）との深彫りとが両立が可能とされ、しかも、深彫りを高速で行なうことができる。また、一つの露光ヘッドで実現されているので、複数の露光ヘッドを用いる場合と比較し、コストを抑えつつ、高速で彫刻し製版を作成することができる。

つぎに、本発明の第三実施形態について詳細に説明する。なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の部材は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１４に示すように、本実施形態では、第一実施形態と同様に光ファイバ端部群３０１Ａに光ファイバ７０Ａが用いられている。しかし、光ファイバ端部群３０１Ａの前には、透明な板状の結像位置シフト部材３５０が配設されている。

第一実施形態と同様に、光ファイバ端部群３０１Ａの光ファイバ端部７１Ａにおけるコア径は６０μｍとされ、光ファイバ端部群３０１Ｂの光ファイバ端部７１Ｂにおけるコア径は、１０５μｍとされ、且つ、第二実施形態と同様に光ファイバ端部群３０１Ａの前には、透明な板状の結像位置シフト部材３５０が配設されている。よって、光ファイバ端部群３０１Ａから射出されたレーザビームＬＡの結像位置Ｐ１が露光面ＦＡ側にシフトされている。

つぎに本実施形態の作用について説明する。

図１５に示すように、光ファイバ端部７１ＡのＮＡ（開口数）よりも光ファイバ端部７１ＢのＮＡ（開口数）の方が小さいので、レーザビームＬＢの方が広がらない。よって、深い深度であってもレーザビームＬＡと比べ、レーザビームＬＢの方がビームの太りが少ない（結像位置近傍のビームの広がりが少ない）。

更に、光ファイバ端部群３０１Ｂから射出されたレーザビームＬＢの結像位置Ｐ２は、光ファイバ端部群３０１Ａから射出されたレーザビームＬＡの結像位置Ｐ１よりも、深い位置にある（レーザビームの進行方向の後方側に位置する）。

したがって、レーザビームの出力が同じであれば、光ファイバ端部群３０１Ｂから射出されたレーザビームＬＢの方が、記録プレートＦの露光面ＦＡから深い深度におけるパワーが、第一実施形態及び第二実施形態よりも大きくなる。よって、更に高速で彫刻し製版を作成することができる。

なお、上記第一実施形態〜第三実施形態では、光ファイバ端部群３０１Ａ（第一光ファイバ端部群）から射出されたレーザビームＬＡ（光ビーム）で記録プレートＦ（記録媒体）を走査して第一深度まで彫刻した後、レーザビームＬＡが走査した同一走査線Ｋ上を光ファイバ端部群３０１Ｂ（第二光ファイバ端部群）から射出されたレーザビームＬＢ（光ビーム）で走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻したが、これに限定されない。つまり、レーザビームＬＡの走査線とレーザビームＬＢの走査線とは必ずしも同一でなくてもよい（レーザビームＬＡの走査線とレーザビームＬＢの走査線とは完全に一致する必要はない）。レーザビームＬＡが走査して彫刻した領域を、レーザビームＬＢで走査して彫刻すればよい。

ここで、上記第一実施形態〜第三実施形態では、レーザビームＬＡとレーザビームＬＢとで、副走査方向のピッチ間隔が同じであった。すなわち、露光ヘッドと記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が一致していた。或いは、第一光ファイバ端部群の光ファイバー端部の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群の光ファイバー端部の副走査方向の間隔と、が一致していた。

しかし、レーザビームＬＡとレーザビームＬＢとで副走査方向のピッチ間隔が異なっていてもよい。すなわち、第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が異なっていてもよい。或いは、第一光ファイバ端部群の光ファイバー端部の副走査方向の間隔と、第二光ファイバ端部群の光ファイバー端部の副走査方向の間隔と、が異なっていてもよい。

よって、つぎに、レーザビームＬＡとレーザビームＬＢとで副走査方向のピッチ間隔が異なる第四実施形態について詳細に説明する。なお、第一実施形態〜第三実施形態と同一の部材は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１６には、第四実施形態のレーザ記録装置のファイバーアレイ部６００の露光部５８を図１に示す矢印Ａ方向に見た図が示されている。

図１６に示すように、光ファイバ端部群６０１Ａには、レーザビームＬＡ（粗彫刻用）を射出するクラッド径２２０μｍ、コア径２００μmの光ファイバ６７０Ａの光ファイバ端部６７１Ａが略等間隔で１６個配置されている。また、光ファイバ端部群６０１Ｂには、レーザビームＬＢ（微細彫刻用）を射出するクラッド径１２５μｍ、コア径１０５μmの光ファイバ６７０Ｂの光ファイバ端部６７１Ｂが略等間隔で３２個配置されている。つまり、レーザビームＬＢ（微細彫刻用）を射出する光ファイバ端部６７１Ｂの二倍のピッチでレーザビームＬＢ（微細彫刻用）を射出する光ファイバ端部６７１Ａが並んでいる。

ファイバーアレイ部６００における複数の光ファイバ６７０Ａ，６７０Ｂの光ファイバ端部６７１Ａ，６７１Ｂから射出されたレーザビームＬＡ（粗彫刻用）及びレーザビームＬＢ（微細彫刻用）は、結像レンズで１／３に縮小され、記録プレートＦの表面上（又は表面近傍）に結像する。これにより、レーザビームＬＡのスポット径がΦ６７μm、レーザビームＬＢのスポット径がΦ３５μmとされる。

図１７は、走査面上（記録プレートＦの表面上）におけるレーザビームＬＡ、ＬＢによる露光位置（配置）を模式的に示している。なお。図１７では判りやすくするため、レーザビームの数を実際よりも少なく図示している（図の例では、レーザビームＬＡ，ＬＢの本数をそれぞれ８ｃｈと４ｃｈとされている）。

走査線Ｋは副走査方向に等間隔とされている。なお、便宜上Ｋ１とＫ２とが交互に順番に並んだ構成で図示している。レーザビームＬＡは走査線Ｋ１を走査し、レーザビームＬＢの走査線は走査線Ｋ１，Ｋ２の両方を走査する。そして、図中の点線（破線）の「○」は、レーザビームＬＡが、次に（一回転後）に走査する走査位置を示している。つまり、レーザビームＬＡは、レーザビームＬＢが走査した走査線を一つおきに、同一の走査線上を走査する。

つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態の構成とすることで、光ファイバ端部群６０１Ａの光ファイバ６７０Ａから射出されるレーザビームＬＡ用（粗彫刻用）の光源として、出力３５ＷのファイバーカップルドＬＤ光源を使用することができる。よって、１００μmのコア径のファイバーカップルドＬＤ光源に比べ、少ない光ファイバの本数で４倍のレーザ光量を照射することができる。これにより、例えば、深彫りする領域をレーザビームＬＡ（粗彫刻用）とレーザビームＬＢ（微細彫刻用）とで彫刻すれば、更に露光速度を高速化できる。つまり、彫刻速度を更に高速化することができる。

なお、本実施形態では、レーザビームＬＢ（微細彫刻用）を射出する光ファイバ端部６７１Ａの二倍のピッチでレーザビームＬＢ（微細彫刻用）を射出する光ファイバ端部６７１Ｂが並んでいたが、これに限定されない。

例えば、レーザビームＬＡ（粗彫刻用）を射出する光ファイバ端部６７１Ａの数をｍ、レーザビームＬＢ（微細彫刻用）を射出する光ファイバ端部６７１Ｂの数をｎとし、レーザビームＬＢ（微細彫刻用の走査線のピッチをｐとすると（ピッチｐで彫刻すると）、レーザビームＬＡ（粗彫刻用）のピッチ間隔をｐ×（ｍ／ｎ）とすればよい。

また、例えば、本実施形態では、レーザビームＬＡ（粗彫刻用）には、コア径１００μmのファイバーカップルドＬＤ光源を用いたが、コア径５０μｍコア径のファイバーカップルドＬＤ光源を用いてもよい。なお、このようにコア径５０μｍコア径のファイバーカップルドＬＤ光源を用いることで、レーザビームＬＢ（微細彫刻用）のビーム径をφ１７μｍと更に小さくすることができる。

また、本実施形態では、レーザビームＬＡの走査した走査線を一つおきに同一の走査線上を走査したが、これに限定されない。つまり、レーザビームＬＡの走査線とレーザビームＬＢの走査線とは必ずしも一致していなくてもよい（レーザビームＬＡの走査線とレーザビームＬＢの走査線とは完全に一致する必要はない）。レーザビームＬＡが走査して彫刻した領域を、レーザビームＬＢで走査して彫刻すればよい。

なお、本実施形態では、コア径が異なる二つの光ファイバ端部群で構成されていたが、これに限定されない。結像位置が異なる二つの光ファイバ端部群で構成される場合にも同様である。更に、結像位置とコア径の両方が異なる二つの光ファイバ端部群で構成される場合も同様である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、光ファイバ端部群は２つであったが、これに限定されない。３つ以上の光ファイバ端部群を備える構成であってもよい。なお、同じ構成の光ファイバ端部群が２つ以上あってもよい。例えば、第一光ファイバ端部群が一つ、第二光ファイバ端部群が２つある構成であってもよい。

また、例えば、上記実施形態では、一回目に走査する光ビーム（レーザビームＬＡ）のスポット径よりも二回目に走査する光ビーム（レーザビームＬＢ）のスポット径が大きい、とされているが、これに限定されない。一回目に走査する光ビームのスポット径よりも二回目に走査する光ビームのスポット径が小さくても、或いは、一回目と二回目のスポット径が同じであっても、同等の深さ（第二深度）まで深彫りすることは可能である。

また、例えば、上記実施形態では、一回目に走査する光ビーム（光ビームＬＡ）のコア径よりも二回目に走査する光ビーム（光ビームＬＢ）のコア径が大きい、とされているが、これに限定されない。一回目に走査する光ビームのコア径よりも二回目に走査する光ビームのコア径が小さくても、或いは、一回目と二回目のコア径が同じであっても、同等の深さ（第二深度）まで深彫りすることは可能である。

また、例えば、上記実施形態では、光ファイバ端部は所定ピッチで直線状に配列されると共に、第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とは平行に配設され、光ビームの走査方向と平行な方向からみると、第一光射出群と第二光ファイバ端部群とが並んで配設されていたが、これに限定されない。

例えば、直線状に第一光ファイバ端部群と第二光ファイバ端部群とが連続して並んでいてもよい。或いは、第一光ファイバ端部群の光ファイバ端部と第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部とが、千鳥状に並んでもよい。或いは、第一光ファイバ端部群の光ファイバ端部と第二光ファイバ端部群の光ファイバ端部とが交互に順番に同一直線状に並んでいてもよい。

また、例えば、第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、第一光ファイバ端部群が走査した領域を第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻したが、これに限定されない。

第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して彫刻する領域と、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して彫刻する領域と、が異なっていてもよい。つまり、深彫り時であっても、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームのみで彫刻してもよい。換言すると、深彫り時であっても、必ずしも第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで記録媒体を走査して彫刻した後、第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで彫刻しなくてもよい（深彫り時であっても必ずしも二度彫りしなくてもよい）。

本発明に係る第一実施形態のレーザ記録装置を備える製版装置を示す概略構成図（斜視図）である。 レーザ記録装置のファイバーアレイ部及び光ファイバを示す斜視図である。 レーザ記録装置のファイバーアレイ部の露光部を示す模式図である。 光ファイバを示す模式図である。 露光ヘッドの主要部と射出されたレーザビームとを模式的に図示した模式図である。光を説明するための説明図である。 光ファイバ端部の配置位置と走査線とを説明するため説明図である。 製版装置の制御系の構成を示すブロック図である。 レーザ記録装置によって画像記録を行う際の処理の流れを示すフローチャートである。 （Ａ）は浅彫り時のレーザビームの広がりと結像位置とを模式的に図示した模式図であり、（Ｂ）は深彫り時のレーザビームの広がりと結像位置とを模式的に図示した図である。 第一実施形態における深彫りを説明する説明図であり、（Ａ）は第一深度まで深彫りする図であり、（Ｂ）は第一深度の後に同一走査上を第二深度まで深彫りする図である。 第一実施形態の他の例における深彫りを説明する説明図であり、（Ａ）は第一深度まで深彫りする図であり、（Ｂ）は第一深度の後に同一走査上を第二深度まで深彫りする図である。 第二実施形態のレーザ記録装置の露光ヘッドの主要部と射出されたレーザビームとを模式的に図示した模式図である。 第二実施形態における深彫りを説明する説明図であり、（Ａ）は第一深度まで深彫りする図であり、（Ｂ）は第一深度の後に同一走査上を第二深度まで深彫りする図である。 第三実施形態のレーザ記録装置の露光ヘッドの主要部と射出されたレーザビームとを模式的に図示した模式図である。 第三実施形態における深彫り時のレーザビームの広がりと結像位置とを模式的に図示した図である。 第四実施形態のレーザ記録装置のファイバーアレイ部の露光部を示す模式図である。 第四実施形態の走査線を模式的に図示した模式図である。

符号の説明

１０ レーザ記録装置（露光装置）
３０ 露光ヘッド
３２ コリメータレンズ（結像手段）
３４ 結像レンズ（結像手段）
７０Ａ 光ファイバ
７０Ｂ 光ファイバ
７１Ａ 光ファイバ端部
７１Ｂ 光ファイバ端部
３００ ファイバーアレイ部
３０１Ａ 光ファイバ端部群（第一光ファイバ端部群）
３０２Ａ 光ファイバ端部群（第二光ファイバ端部群）
６００ ファイバーアレイ部
６０１Ａ 光ファイバ端部群（第一光ファイバ端部群）
６０１Ｂ 光ファイバ端部群（第二光ファイバ端部群）
６７０Ａ 光ファイバ
６７０Ｂ 光ファイバ
６７１Ａ 光ファイバ端部
６７１Ｂ 光ファイバ端部
ＬＡ レーザビーム（光ビーム）
ＬＢ レーザビーム（光ビーム）
Ｆ 記録プレート（記録媒体）
ＦＡ 露光面（記録媒体の表面）
Ｒ１ 第一コア径
Ｒ２ 第二コア径

Claims (20)

1. 露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、
   前記露光ヘッドは、
   各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、
   複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、
   を備え、
   複数の前記光ファイバ端部群は、
   前記光ファイバ端部におけるコア径が第一コア径からなる第一光ファイバ端部群と、
   前記光ファイバ端部におけるコア径が第二コア径からなる第二光ファイバ端部群と、
   を少なくとも有することを特徴とする露光装置。
2. 前記第一コア径と前記第二コア径とは、異なるコア径とされていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記第二コア径は、前記第一コア径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、
   前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が一致していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
5. 前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、
   前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が異なっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
6. 前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、
   前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した領域を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の露光装置。
7. 深彫りを必要としない浅彫り時は、前記第一コア径からなる第一光ファイバ端部群と前記第二コア径からなる第二光ファイバ端部群とで、コア径の小さい方の光ファイバ端部群で精密な彫刻をすることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなることを特徴とする請求項1〜請求項５のいずれか１項に記載の露光装置。
9. 前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームは、第一結像位置に結像し、
   前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームは、前記第一結像位置よりも、前記記録媒体の前記表面から深い第二結像位置に結像することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の露光装置。
10. 露光ヘッドから射出された複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、
    前記露光ヘッドは、
    各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、
    複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、
    を備え、
    複数の前記光ファイバ端部群は、
    第一結像位置に光ビームが結像する第一光ファイバ端部群と、
    前記第一結像位置よりも前記記録媒体の前記表面から深い第二結像位置に光ビームが結像する第二光ファイバ端部群と、
    を少なくとも有することを特徴とする露光装置。
11. 前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向にと二次元的に走査して彫刻する場合において、
    前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が一致していることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
12. 前記露光ヘッドと前記記録媒体を、相対的に早く走査する主走査方向とこれと直交する方向に遅く走査する副走査方向とに二次元的に走査して彫刻する場合において、
    前記第一光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記録媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、前記第二光ファイバ端部群から射出した光ビームにおける記憶媒体上の結像点の副走査方向の間隔と、が異なっていることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
13. 前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、
    前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した領域を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の露光装置。
14. 前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームと前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームとで、彫刻する領域を分けてなることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の露光装置。
15. 前記第一光ファイバ端部群は、前記光ファイバ端部におけるコア径が第一コア径からなり、
    前記第二光ファイバ端部群は、前記光ファイバ端部におけるコア径が、前記第一コア径と異なる第二コア径からなる、
    ことを特徴とする請求項１０〜請求項１４のいずれか１項に記載の露光装置。
16. 前記第二コア径は、前記第一コア径よりも大きいことを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
17. 前記光ファイバ端部群を構成する光ファイバは、前記第一コア径と前記第二コア径のどちらか大きいコア径から小さい方のコア径に、前記光源と前記光ファイバ端部の途中で縮径されていることを特徴とする請求項１〜請求項９、請求項１５、請求項１６のいずれか１項に記載の露光装置。
18. 前記光ファイバ端部は所定ピッチで直線状に配列されると共に、前記第一光ファイバ端部群と前記第二光ファイバ端部群とは平行に配設され、
    光ビームの走査方向と平行な方向から見ると、前記第一光射出群と前記第二光ファイバ端部群とが並んで配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の露光装置。
19. 露光ヘッドから射出した複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、
    前記露光ヘッドは、
    各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、
    複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、
    を備え、
    複数の前記光ファイバ端部群は、
    前記光ファイバ端部におけるコア径が第一コア径からなる第一光ファイバ端部群と、
    前記光ファイバ端部におけるコア径が第二コア径からなる第二光ファイバ端部群と、
    を少なくとも有し、
    前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、
    前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した同一走査線上を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴とする露光装置。
20. 露光ヘッドから射出された複数の光ビームで記録媒体を走査することにより、前記記録媒体の表面を彫刻する露光装置であって、
    前記露光ヘッドは、
    各々光ビームを射出する複数の光ファイバ端部が配列された複数の光ファイバ端部群と、
    複数の前記光ファイバ端部群から射出した複数の光ビームを前記記録媒体の表面又は表面近傍に結像させる結像手段と、
    を備え、
    複数の前記光ファイバ端部群は、
    第一結像位置に光ビームが結像する第一光ファイバ端部群と、
    前記第一結像位置よりも前記記録媒体の前記表面から深い第二結像位置に光ビームが結像する第二光ファイバ端部群と、
    を少なくとも有し、
    前記記録媒体の表面を浅く彫る浅彫りと前記浅彫りよりも深く彫る深彫りとが可能とされ、
    前記深彫り時において、前記第一光ファイバ端部群から射出された光ビームで前記記録媒体を走査して第一深度まで彫刻した後、前記第一光ファイバ端部群が走査した同一走査線上を前記第二光ファイバ端部群から射出された光ビームで走査して第一深度よりも深い第二深度まで彫刻することを特徴とする露光装置。

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