JP6178054B2 - アナモルフィック光学系を用いる単一パス画像形成システム - Google Patents
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- 画像データファイルに従って、工程横断方向に広がる画像形成面上へ略一次元ライン画像を発生するための単一パス画像形成システムであって、
前記画像データファイルに従って二次元変調光場を発生するための手段と、
画像化されかつ集中される変調光場が前記略一次元ライン画像を前記画像形成面上へ前記工程横断方向に形成するように、前記二次元変調光場を画像化しかつ集中させるべく動作可能に位置合わせされかつ配置される2つ以上の円柱/非円柱光学素子を含むアナモルフィック光学系と、を備え、
前記手段は、
1つまたは複数の光ビームを発生するための少なくとも1つの光源と、前記1つまたは複数の光ビームを、均質化される光ビームの一部が均質な光場を形成するように均質化するための手段を含む少なくとも1つの光ホモナイザとを含む均質光発生器と、
アレイ状に配置される複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子を、前記二次元変調光場が第1の変調状態における前記複数の光変調素子のうちの第1の光変調素子から方向づけられる前記均質な光場の一部によってのみ発生されるように、画像データファイルに従って2つの変調状態のうちの一方へと個々に構成するための手段とを含む空間光変調器と、を含み、
前記工程横断方向は工程方向に対して垂直であり、
前記アナモルフィック光学系は、画像化されかつ集中される変調光場が前記画像形成面上へ前記略一次元ライン画像を形成するように、前記二次元変調光場を工程方向へ画像化しかつ集中させるべく動作可能に位置合わせされかつ配置され、
前記複数の光変調素子は、複数の行及び複数の列に配置され、
前記複数の列の各々は、前記複数の光変調素子における関連したグループを含み、
前記アナモルフィック光学系は、前記複数の列の各々における前記複数の光変調素子での前記グループの各々から受け入れた変調光部分を、延伸されるライン画像における関連するライン画像部分に集中させるように配置され、
前記2つ以上の円柱/非円柱光学素子は、工程横断サブ光学系及び工程サブ光学系を有する光学ユニットであり、
前記工程横断サブ光学系は、前記画像形成面上へ前記二次元変調光場を前記工程横断方向へ画像化すべく協働的に成形され、かつ、配置された二重円柱/非円柱レンズ素子を有する光学系であり、
前記二重円柱/非円柱レンズ素子は、前記工程横断方向に対して平行である中立軸沿いを中心とした一定の湾曲形状を有する光学表面を有し、かつ、前記略一次元ライン画像が前記画像形成面上で前記工程方向に予め決められた長さを有するように位置合わせされ、
前記工程サブ光学系は、前記二次元変調光場を前記画像形成面上へ前記工程方向に画像化し、かつ、集中させるように、協働的に成形され、かつ、位置合わせされる二重レンズ素子を有する光学系である
単一パス画像形成システム。 - 画像データファイルに従って、工程横断方向に広がる画像形成面上へ略一次元ライン画像を発生するための単一パス画像形成システムであって、
前記画像データファイルに従って二次元変調光場を発生するための手段であって、前記二次元変調光場は前記工程横断方向に第1の幅を有し、かつ工程方向に第1の高さを有する手段と、
前記画像形成面に前記二次元変調光場をアナモルフィックに画像化しかつ集中させるためのアナモルフィック投影光学系と、を備え、
前記アナモルフィック投影光学系は、
少なくとも1つの工程横断円柱/非円柱レンズ素子を含む工程横断サブ光学系であって、前記少なくとも1つの工程横断円柱/非円柱レンズ素子は、前記略一次元ライン画像が前記工程横断方向に前記二次元変調光場の第1の幅に等しい、またはそれより大きい第2の幅を有するように、前記画像形成面に前記二次元変調光場を工程横断方向に画像化すべく配置される工程横断サブ光学系と、
少なくとも1つの工程方向円柱/非円柱レンズ素子を含む工程方向サブ光学系であって、前記少なくとも1つの工程方向円柱/非円柱レンズ素子は、前記略一次元ライン画像が前記工程方向に前記二次元変調光場の第1の高さの少なくとも3分の1である第2の高さを有するように、前記工程横断サブ光学系から受け入れられる画像形成光を工程方向に画像化しかつ集中させるべく配置される工程方向サブ光学系と、を含み
前記手段は、
1つまたは複数の光ビームを発生するための少なくとも1つの光源と、前記1つまたは複数の光ビームを、均質化される光ビームの一部が均質な光場を形成するように均質化するための手段を含む少なくとも1つの光ホモナイザとを含む均質光発生器と、
アレイ状に配置される複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子を、前記二次元変調光場が第1の変調状態における前記複数の光変調素子のうちの第1の光変調素子から方向づけられる前記均質な光場の一部によってのみ発生されるように、画像データファイルに従って2つの変調状態のうちの一方へと個々に構成するための手段とを含む空間光変調器と、を含み、
前記工程横断方向は前記工程方向に対して垂直であり、
前記複数の光変調素子は、複数の行及び複数の列に配置され、
前記複数の列の各々は、前記複数の光変調素子における関連したグループを含み、
前記アナモルフィック投影光学系は、前記複数の列の各々における前記複数の光変調素子での前記グループの各々から受け入れた変調光部分を、延伸されるライン画像における関連するライン画像部分に集中させるように配置され、
前記工程横断サブ光学系は、前記画像形成面上へ前記二次元変調光場を前記工程横断方向へ画像化すべく協働的に成形され、かつ、配置された二重円柱/非円柱レンズ素子を有する光学系であり、
前記二重円柱/非円柱レンズ素子は、前記工程横断方向に対して平行である中立軸沿いを中心とした一定の湾曲形状を有する光学表面を有し、かつ、前記略一次元ライン画像が前記画像形成面上で前記工程方向に予め決められた長さを有するように位置合わせされ、
前記工程横断サブ光学系は、前記二次元変調光場を前記画像形成面上へ前記工程方向に画像化し、かつ、集中させるように、協働的に成形され、かつ、位置合わせされる二重レンズ素子を有する光学系である
単一パス画像形成システム。 - 前記複数の光変調素子の各々は、基板に配置された電気機械式ミラー機構を含み、
前記電気機械式ミラー機構は、
ミラーと、
前記ミラーを、支持し、且つ、コントローラによって生成された関連する制御信号に従って、前記基板に対して傾斜した第1位置と前記基板に対して傾斜した第2位置との間で移動させる支持移動手段と、を含み、
前記均質光発生器、前記空間光変調器、及び前記アナモルフィック光学系は、前記電気機械式ミラー機構の各々の前記ミラーが、前記第1位置の場合に、受け入れた均質化された光のうちの関連する部分を、前記変調光部分が前記アナモルフィック光学系へ方向付けられるように反射し、前記電気機械式ミラー機構の各々の前記ミラーが、前記第2位置の場合に、受け入れた前記均質化された光の部分のうちの関連する部分を、前記アナモルフィック光学系から離れて方向付けられるように反射する位置に配される請求項1に記載の単一パス画像形成システム。 - 前記複数の光変調素子の各々は、基板に配置された電気機械式ミラー機構を含み、
前記電気機械式ミラー機構は、
ミラーと、
前記ミラーを、支持し、且つ、コントローラによって生成された関連する制御信号に従って、前記基板に対して傾斜した第1位置と前記基板に対して傾斜した第2位置との間で移動させる支持移動手段と、を含み、
前記均質光発生器、前記空間光変調器、及び前記アナモルフィック投影光学系は、前記電気機械式ミラー機構の各々の前記ミラーが、前記第1位置の場合に、受け入れた均質化された光のうちの関連する部分を、前記変調光部分が前記アナモルフィック投影光学系へ方向付けられるように反射し、前記電気機械式ミラー機構の各々の前記ミラーが、前記第2位置の場合に、受け入れた前記均質化された光の部分のうちの関連する部分を、前記アナモルフィック投影光学系から離れて方向付けられるように反射する位置に配される請求項2に記載の単一パス画像形成システム。
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