レーザ露光装置
【課題】 廉価なレーザ露光装置によって、１２８００ｄｐｉ以上の解像度を実現でき、グラビア製版、オフセット製版、フレキソ製版等における高解像度のレーザ製版を行い得るようにすること、更には、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品における回路パターンのレーザ露光や紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも用いることのできる高解像度のレーザ露光装置を提供する。
【解決手段】 投影光学部の結像部に配列されるレーザスポットの夫々が矩形であるレーザ露光装置において、該レーザスポットの夫々を長手方向で少なくとも２以上の領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその少なくとも１つの分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にすることにより、該レーザスポットの長手方向のサイズよりも４辺いずれもが小さい四角形のピクセルを露光するようにした。
【解決手段】 投影光学部の結像部に配列されるレーザスポットの夫々が矩形であるレーザ露光装置において、該レーザスポットの夫々を長手方向で少なくとも２以上の領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその少なくとも１つの分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にすることにより、該レーザスポットの長手方向のサイズよりも４辺いずれもが小さい四角形のピクセルを露光するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラビア製版、オフセット製版、フレキソ製版等におけるレーザ製版で用いることができ、更には、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品における回路パターンのレーザ露光や紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも用いることのできる高解像度のレーザ露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷は、円筒状の版胴（グラビアシリンダ）の表面に形成された微細な凹部（セル）内にインキを充填し、余分なインキはドクターで掻き取りつつ、版胴を被印刷体（紙等）に押圧して、セル内のインキを被印刷体に転写するものであり、セルの深さの程度によって、インキの階調や濃淡が表現されるようになっている。グラビア印刷における製版は、グラビアシリンダの表面にセルを形成することによって行われるところ、従来からの機械的彫刻によるものもあるが、近年では高精細度印刷や生産性向上などの観点から半導体レーザを用いたＸ−Ｙ走査方式のレーザ露光装置によって製版情報（文字や画像等のデジタルデータ）を直接に露光するレーザ製版が主流となってきている。レーザ製版は、高速回転するグラビアシリンダ表面に塗布された感光材被膜に対し、例えば波長８３０ｎｍの半導体レーザを製版情報で光変調して露光し、現像し、エッチングし、クロムメッキするというものである。レーザ製版は、文字や画像等の製版情報のデジタルデータをフィルムを経由せずに直接プレートに出力して製版する所謂ＣＴＰ（computer to plate）において特に好適に利用される。また、レーザ製版はグラビア製版だけでなく、オフセット製版、フレキソ製版等の各種製版にも使用されている。既に、本発明者らは、このレーザ製版の全工程を全自動化したレーザ製版システムを開発し、大変な好評を得ている（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
現在、レーザグラビア製版用のレーザ露光装置としては、３２００ｄｐｉ（dot per inch）程度の解像度を有するものが広く普及しており、この場合、１ピクセル（画素）を約７．９2μｍ2で表現している。この３２００ｄｐｉという解像度は、通常の本、雑誌、カタログ、包装フィルム等の一般的な印刷業の分野では充分な性能であると言えるが、応用分野として可能性があるプリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品の製造業の分野において、従来のマスクフィルムを重ねて一括露光やステップ露光することに替えて、Ｘ−Ｙ走査方式のレーザ露光装置によって各種回路パターンを露光する場合や、或いは紙幣等における偽造防止用特殊印刷等では更なる高解像度が要求される。
【０００４】
従来のレーザ露光装置の場合、感光材である版材に照射されるレーザ光のレーザスポットの形状には、円形と矩形のものがある（図４及び図５参照）。円形のレーザスポットとは、図４に示した如くのものであり、山形の光量分布と円形のレーザスポット形状をなすものである〔図４（ａ）、特許文献３及び特許文献４参照〕。このような円形のレーザスポットＳ’では、多数のレーザ光の配列がずれて重なるようにオーバーラップ配列とされるが〔図４（ｂ）参照〕、露光部と非露光部の界面が波形乃至ギザギザの形状となるため高解像度の露光には限界がある。
【０００５】
また、矩形のレーザスポットとは、図５に示した如くのものであり、角形乃至台形の光量分布で矩形のレーザスポット形状をなすものである〔図５（ａ）、特許文献５参照〕。このような矩形のレーザスポットＳ”は、１ピクセル（画素）と同サイズの矩形のレーザスポットにすることも勿論可能であるが、長さ（Ｘ方向）又は幅（Ｙ方向）の一方（例えばＸ方向）だけを１ピクセルと等しいサイズとし、他方（例えばＹ方向）は１ピクセルよりも小さいサイズの矩形のレーザスポットＳ”として、これを１ピクセルよりも小さいサイズの方向（例えばＹ方向）でスライドせしめることで１ピクセルＰ分を露光することによっても行われている〔図５（ａ）、特許文献５参照〕。例えば３２００ｄｐｉ（１ピクセル＝約７．９2μｍ2）の場合であれば、長さ約７．９μ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳ”とし、これを１ピクセルＰ内の幅方向（Ｙ方向）の一側端から他側端にスライドせしめ、約７．９2μｍ2の１ピクセルＰを露光するというものである。
【０００６】
しかし、このような矩形のレーザスポットを採用した場合、水平方向又は垂直方向の直線を表現する場合であれば、露光部と非露光部の界面も直線状になるが、斜線や曲線を表現する場合は、１ピクセル単位で段差が生じるため、階段状のギザギザの形状が生じることとなる〔図５（ｂ）、図６（ｂ）〕。これを解消するためには、レーザ露光装置自体の性能を向上させて、より微細なレーザスポットを照射し、より微細なピクセル単位で表現できるようにすれば理論上は可能であるが、そのようなレーザ露光装置を開発する技術的困難性に加え、開発費用や時間の問題があり、仮に製造可能だとしても、非常に高価な装置となり量産に適さず現実的ではない。従って、例えば、比較的廉価な普及品である３２００ｄｐｉ（１ピクセル＝約７．９2μｍ2）程度のレーザ露光装置と同程度の性能（解像度）と価格で、製造コストも高騰させずに、その４倍以上の１２８００ｄｐｉ（１ピクセル＝約１．９2μｍ2）以上の解像度を有するレーザ露光装置を実現することは困難であった。
【特許文献１】特開平１０−１９３５５１号公報
【特許文献２】特開平６−８４７４１号公報
【特許文献３】特開２００１−１０９１６３号公報
【特許文献４】特開平９−８５９２７号公報
【特許文献５】特開２０００−３１８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、比較的廉価な従来の３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するレーザ露光装置と同程度の性能のレーザ露光装置によって、その４倍以上の１２８００ｄｐｉ以上の解像度を実現でき、グラビア製版、オフセット製版、フレキソ製版等における高解像度のレーザ製版を行い得るようにすること、更には、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品における回路パターンのレーザ露光や紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも用いることのできる高解像度のレーザ露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザ露光装置は、レーザ光を発振するレーザ光源と、該レーザ光を複数の制御信号で空間的に配列分割して光変調する光変調部と、光変調部からの配列された出力光を縮小投影する投影光学部とを備え、投影光学部の結像部に配列されるレーザスポットの夫々が矩形であるレーザ露光装置において、該レーザスポットの夫々を長手方向（Ｘ方向）で少なくとも２以上の領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその少なくとも１つの分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にすることにより、該レーザスポットの長手方向（Ｘ方向）のサイズよりも４辺いずれもが小さい四角形のピクセルを露光するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
前記分割領域の長手方向（Ｘ方向）のサイズと同じサイズ分だけ前記レーザスポットを該長手方向と直交する幅方向（Ｙ方向）にスライドせしめ、該レーザスポットの長手方向（Ｘ方向）のサイズよりも４辺いずれもが小さい正方形のピクセルを露光するようにすることが好ましい。また、前記レーザスポットを４つの領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその４分の３の分割領域で重なり合うようにオーバーラップ配列とすることが好ましい。
【００１０】
即ち、矩形のレーザスポット（例えば、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの長方形）は、３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するレーザ露光装置であれば出力できるが、これでそのまま約７．９2μｍ2の１ピクセルを露光するのではなく、このレーザスポットをその長手方向（Ｘ方向）で少なくとも２以上の領域に等しく分割し（例えば４等分して、１．９μｍ×１μｍの分割領域とし）、隣接するレーザスポット同士の少なくとも１つの分割領域（例えば４等分した場合の４分の３の分割領域）で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にする。そして、この分割領域の長手方向（Ｘ方向）のサイズ（４等分した場合なら１．９μｍ）と同じサイズ分だけ該レーザスポットを該長手方向と直交する幅方向（Ｙ方向）にスライドして、正方形（４等分した場合なら１．９2μｍ2）の１ピクセルを露光することとしたものである。
【００１１】
なお、レーザースポットの幅方向（Ｙ方向）へのスライドは必須ではない。例えば、矩形のレーザスポットを長さ約７．９μｍ×幅１．９μｍの長方形とし、これをレーザスポットの長手方向（Ｘ方向）で４等分して、１．９μｍ×１．９μｍの分割領域とし、隣接するレーザスポット同士の４等分した分割領域の４分の３で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にした場合であれば、既に１ピクセルは１．９μｍ×１．９μｍの正方形をなしているので、上述したようなレーザースポットの幅方向（Ｙ方向）へのスライドは行わなくともよい。
【００１２】
これによれば本来３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するに過ぎないレーザ露光装置でも、実質的に、１ピクセルを１．９2μｍ2以下とし、１２８００ｄｐｉ以上の解像度を有するようにすることができる。前記レーザ光源は、複数の発振部（マルチエミッタ）を有する半導体レーザアレイであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来の３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するレーザ露光装置と同程度の性能のレーザ露光装置によって、その４倍以上の１２８００ｄｐｉ以上の高解像度を実現でき、グラビア製版、オフセット製版、フレキソ製版等における高解像度のレーザ製版を行うことができ、更には、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品における回路パターンのレーザ露光や紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも用いることのできる高解像度のレーザ露光装置を提供することができるという著大な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されたもので、本発明の技術的思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことは言うまでもない。
【００１５】
まず、本発明のレーザ露光装置を装置構成ついて以下に説明する。図１は、本発明のレーザ露光装置の基本的装置構成を示すブロック図である。図中、符号１０はレーザ露光装置であり、レーザ露光装置１０はレーザ走査機構４を有し、レーザ走査機構４は、レーザ光源１と、レーザ光を所定のビーム形状に成形するビーム成形照射部２とから構成されており、また、製版情報に基づいて、レーザ光源１、ビーム成形照射部２、レーザ走査機構４及び版胴５の動作を制御する制御部３を備えている。製版対象となる版胴５には、その表面に感光材である版材６が膜形成されている。
【００１６】
レーザ光源１は、例えば波長８３０ｎｍの半導体レーザのレーザ発振部を複数有する半導体レーザアレイであり、連続的にレーザ発振する。レーザ光源１から出射されたレーザ光はビーム成形照射部２に入射する。
【００１７】
ビーム成形照射部２は、開口成形部７と光変調部８と投影光学部９より構成されている。開口成形部７は、入射したレーザ光のビーム形状を光変調部８の入射開口に合わせて成形し、光変調部８に入射させる。本発明では、レーザスポットの形状を矩形とする必要があるので、ビーム形状も矩形に成形する。なお、ビーム形状を矩形に成形する方法は公知の方法によればよいが、例えば、レーザ光を長方形の孔を有する光弁に通過させるようにすればよい（特許文献５参照）。
【００１８】
光変調部８は、数十から数百の独立した光変調開口を有する液晶型空間変調器や電気駆動される微小ミラーアレイ、或いは音響光学空間変調器などから構成される光変調部であり、製版情報に基づいて複数の信号でレーザ光を空間的に配列分割して光変調制御する。例えば電子駆動される微小ミラーを多数配列した回折格子型ミラーアレイの場合、数エレメントを１チャンネルとして駆動制御され２００ｋＨｚ程度で入射するレーザ光線の光強度変調が可能であり、数百チャンネルくらいの独立した光変調器として使用できるものである。制御部３からの製版情報を付与された変調信号によって個々独立に強度変調され数百チャンネル分の配列されたパルス的回折光として出射する。
【００１９】
光変調部８を出射し、それぞれ光変調されたレーザ光は、独立の光変調開口に相当する配列されたレーザ光線になっており、これを投影光学部９に入射させる。投影光学部９は入射光を所定の倍率で縮小投影する複数のレンズで構成された縮小投影光学系であり、レンズ系及びオートフォーカス機能などを有し、光変調部８を入射光源面として版材６面上を結像面とする縮小光学系である。光変調部８の位置でのチャンネルの形状で決められるレーザ光ビーム径とレーザ光ビーム間隔を、版材面上で所定のビームスポットとレーザスポット間隔になるように縮小投影する。例えば、投影光学部の縮小比を１０対１とすると、光変調部８で５０μｍ径、５０μｍ間隔で配列されたレーザスポット列は版材６面上でのレーザスポット列は５μｍ径で５μｍ間隔に縮小投影される。
【００２０】
これらのレーザ光源１から投影光学部９までの光学系を搭載しているレーザ走査機構４は、製版情報によって順次版胴５に沿って走査される。版材６は感光材であり、制御部３からの製版情報に基づく版胴５の回転と、レーザ走査機構４のビーム照射部２の版胴５面に沿った水平移動との協働により、感光材全面がスパイラルに或いはステップ走査でレーザ照射される。
【００２１】
版材６は、レーザ照射された部分が感光され、非照射部は感光されないため、版胴５面全体に製版情報が付与される。その後、版胴５は、現像、金属面のエッチング、レジスト剥離、クロムメッキ処理によって、グラビア印刷版として供される。このようなレーザ露光装置としては、例えば 特許文献２記載のレーザ露光装置を利用できる。
【００２２】
次に、本発明のレーザ露光装置の動作について説明する。図２は、本発明のレーザ露光装置によるレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）は１つのレーザスポットであり、（ｂ）は５つのレーザスポットをオーバーラップ配列した状態である。図３は、本発明のレーザ露光装置によって斜線を露光した場合の模式説明図である。図中、符号Ｓはレーザスポットであり、符号Ｐはピクセルである。
【００２３】
なお、解像度（ｄｐｉ）とピクセルサイズ（μｍ2）の対応関係は例えば以下の通りであり、以下の説明では、３２００ｄｐｉの解像度を有するレーザ露光装置で、実質的に１２８００ｄｐｉの解像度を実現する場合について説明するが、その他の解像度の場合でも原理は同様である。
〔解像度（ｄｐｉ）とピクセルサイズ（μｍ2）の対応関係〕
３２００ｄｐｉ＝７．９３７５2μｍ2
４８００ｄｐｉ＝５．２９１６2μｍ2
６４００ｄｐｉ＝３．９６８７2μｍ2
８０００ｄｐｉ＝３．１７５2μｍ2
９６００ｄｐｉ＝２．６４５８2μｍ2
１２８００ｄｐｉ＝１．９８４３2μｍ2
１６０００ｄｐｉ＝１．５８７５2μｍ2
２５６００ｄｐｉ＝０．９９２１2μｍ2
【００２４】
解像度３２００ｄｐｉのレーザ露光装置は、上記の通り、１ピクセルを約７．９2μｍ2で露光する能力を備えている。解像度３２００ｄｐｉのレーザ露光装置で、そのまま解像度３２００ｄｐｉ（１ピクセルを約７．９2μｍ2）で露光する場合であれば、上述した図５（ａ）に示したように、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳ”とし、これを１ピクセルＰ内の幅方向（Ｙ方向）の一側端から他側端にスライドせしめ、約７．９2μｍ2の１ピクセルＰを露光している。しかし、斜線や曲線を表現する場合は、１ピクセル単位毎（例えば約７．９2μｍ2毎）で段差が生じるため、階段状のギザギザの形状が生じることとなる〔図５（ｂ）、図６（ｂ）〕。
【００２５】
解像度３２００ｄｐｉの４倍の解像度である１２８００ｄｐｉを表現するためには、上記対応関係の通り、１ピクセルを約１．９2μｍ2で露光する必要がある。そこで、本発明では、上記解像度３２００ｄｐｉのレーザ露光装置と同様の長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳをその長手方向（Ｘ方向）で４つの領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄに等しく分割する〔図２（ａ）〕。すると、各分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄはその長手方向（Ｘ方向）の長さが約１．９μｍの分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄとなる〔図２（ａ）〕。他方、レーザスポットＳの幅は１μｍであるので、分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの長手方向（Ｘ方向）の長さと同じにして正方形にするため、レーザスポットＳを幅方向（Ｙ方向）に０．９μｍだけ（合計で１．９μｍの幅となるように）スライドして露光する。してみると、露光された全体領域としては、長さ約７．９μｍ×幅１．９μｍの矩形領域が露光されたことになるが、これを４等分した分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄとしてみた場合は、幅１．９μｍ×長さ約１．９μｍの正方形の４つのピクセルＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が露光されることとなる〔図２（ａ）〕。
【００２６】
そして、この４等分した分割領域を正方形の４つのピクセルとして扱うために、隣接するレーザスポット同士が４分の３の分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にする〔図２（ｂ）〕。即ち、レーザスポットＳ１の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ２の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにし、レーザスポットＳ２の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ３の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにし、レーザスポットＳ３の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ４の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにし、レーザスポットＳ４の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ５の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにしてオーバーラップ配列とするものである〔図２（ｂ）〕。
【００２７】
このようにして、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳ１〜Ｓ５によって、実質的に、幅１．９μｍ×長さ約１．９μｍの正方形の８つのピクセルＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８を表現することができることとなる。なお、レーザスポットＳの幅を１μｍではなく、最初から１．９μｍで露光している場合であれば、レーザスポットＳを幅方向（Ｙ方向）にスライドさせる必要はない。
【００２８】
本発明によれば、斜線や曲線を表現する場合でも、上記要領で、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳによって、長さ１．９μｍ×幅１．９μｍの正方形のピクセルを表現できるため、図３に示したように、１．９2μｍ2のピクセル単位で段差を表現でき、極めて微細な露光が可能となる〔図３、図６（ａ）〕。ちなみに、１．９2μｍ2のピクセル単位での段差程度であれば、後述する図６（ａ）に示されるように、露光後の現像、エッチング及びクロムメッキの各処理を通じて端面が多少なだらかにされるため、最終製品にはほとんど段差としては残らず、略完全に綺麗な直線状の斜線や曲線を表現できるようになるものである。
【００２９】
また、上記実施の形態では、３２００ｄｐｉの解像度を有するレーザ露光装置で、実質的に１２８００ｄｐｉの解像度を表現する場合を説明したが、同様に、幅１μｍ×長さ約７．９μｍの矩形のレーザスポットＳを５等分すれば１６０００ｄｐｉ＝約１．６2μｍ2のピクセルを表現でき、８等分すれば、２５６００ｄｐｉ＝約１2μｍ2のピクセルを表現することが可能である。
【実施例】
【００３０】
以下に本発明の実施例をあげてさらに具体的に説明するが、各実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００３１】
（実施例１）
レーザグラビア製版システムを次のように構成した。版胴（グラビアシリンダ）は円周６００ｍｍで幅１１００ｍｍのアルミニウム製グラビアシリンダに８０μｍの銅メッキを施し、表面を鏡面研磨（表面粗さＲｙ＝０．１２μｍ）した。感光液としてはＴＳＥＲ−２１０４〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用い、感光膜の膜厚３．５μｍ、塗布後４５分間の風乾（温度２３℃）させた。感光液塗布装置としてはコーティング−ＦＸ−１３００〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用いた。レーザ露光装置として、ＬａｓｅｒＳｔｒｅａｍ−ＦＸ−１３００〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用い、露光パワーを２３０ｍＪ／ｃｍ2とし、露光時シリンダ回転数を２００ｒｐｍとした。現像液にはＴＬＤ現像液〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用い、現像方法は回転浸漬現像８０秒（温度２５℃）で行った。
【００３２】
上記システム構成中のレーザ露光装置において、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットを４等分して、隣接するレーザスポット同士が４分の３の分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列として、実質的に約１．９2μｍ2のピクセル単位（１２８００ｄｐｉ）で露光し、その他は通常のレーザグラビア製版を行った。その結果を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示される如く、斜線部分にもほとんど段差やギザギザは表れず、略完全に直線状の斜線を形成でき、極めて精確に微細な露光及び製版を行うことができた。
【００３３】
（比較例１）
実施例１と同様のレーザグラビア製版システムを用い、該システム構成中のレーザ露光装置において、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットをそのまま用いて（図５のようにして）約７．９2μｍ2のピクセル単位（３２００ｄｐｉ）で露光した以外は、実施例１と同様にして、レーザグラビア製版を行った。その結果を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示される如く、斜線部分にはピクセル単位の段差によるギザギザが表れており、充分に微細な露光及び製版を行うことはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
上記説明では、主にグラビア製版に適用される場合について説明したが、本発明のレーザ露光装置は、グラビア製版だけでなく、オフセット製版、フレキソ製版などの各種レーザ製版にも使用できる。また、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品の製造業の分野においても、従来のマスクフィルムを重ねて一括露光やステップ露光することに替えて、Ｘ−Ｙ走査方式のレーザ露光装置によって各種回路パターンを露光するのにも利用可能である。更に、紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のレーザ露光装置の基本的装置構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のレーザ露光装置によるレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）は１つのレーザスポットであり、（ｂ）は５つのレーザスポットをオーバーラップ配列した状態である。
【図３】本発明のレーザ露光装置によって斜線を露光した場合の模式説明図である。
【図４】従来のレーザ露光装置による円形のレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）はレーザスポットの投影形状と光量分布を示し、（ｂ）はオーバーラップ配列にした場合である。
【図５】従来のレーザ露光装置による矩形のレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）はレーザスポットの投影形状と光量分布を示し、（ｂ）は斜線を表現するために階段状に配列した場合である。
【図６】製版されたグラビアシリンダの電子顕微鏡写真であり、（ａ）は実施例１（１２８００ｄｐｉ）の結果を示し、（ｂ）は比較例１（３２００ｄｐｉ）の結果を示している。
【符号の説明】
【００３６】
１：レーザ光源、２：ビーム成形照射部、３：制御部、４：レーザ走査機構、５：版胴（グラビアシリンダ）、６：版材（感光材）、７：開口成形部、８：光変調部、９：投影光学部、１０：レーザ露光装置、Ｓ，Ｓ’，Ｓ”，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５：レーザスポット、Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ：レーザスポットの分割領域、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８：ピクセル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラビア製版、オフセット製版、フレキソ製版等におけるレーザ製版で用いることができ、更には、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品における回路パターンのレーザ露光や紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも用いることのできる高解像度のレーザ露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷は、円筒状の版胴（グラビアシリンダ）の表面に形成された微細な凹部（セル）内にインキを充填し、余分なインキはドクターで掻き取りつつ、版胴を被印刷体（紙等）に押圧して、セル内のインキを被印刷体に転写するものであり、セルの深さの程度によって、インキの階調や濃淡が表現されるようになっている。グラビア印刷における製版は、グラビアシリンダの表面にセルを形成することによって行われるところ、従来からの機械的彫刻によるものもあるが、近年では高精細度印刷や生産性向上などの観点から半導体レーザを用いたＸ−Ｙ走査方式のレーザ露光装置によって製版情報（文字や画像等のデジタルデータ）を直接に露光するレーザ製版が主流となってきている。レーザ製版は、高速回転するグラビアシリンダ表面に塗布された感光材被膜に対し、例えば波長８３０ｎｍの半導体レーザを製版情報で光変調して露光し、現像し、エッチングし、クロムメッキするというものである。レーザ製版は、文字や画像等の製版情報のデジタルデータをフィルムを経由せずに直接プレートに出力して製版する所謂ＣＴＰ（computer to plate）において特に好適に利用される。また、レーザ製版はグラビア製版だけでなく、オフセット製版、フレキソ製版等の各種製版にも使用されている。既に、本発明者らは、このレーザ製版の全工程を全自動化したレーザ製版システムを開発し、大変な好評を得ている（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
現在、レーザグラビア製版用のレーザ露光装置としては、３２００ｄｐｉ（dot per inch）程度の解像度を有するものが広く普及しており、この場合、１ピクセル（画素）を約７．９2μｍ2で表現している。この３２００ｄｐｉという解像度は、通常の本、雑誌、カタログ、包装フィルム等の一般的な印刷業の分野では充分な性能であると言えるが、応用分野として可能性があるプリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品の製造業の分野において、従来のマスクフィルムを重ねて一括露光やステップ露光することに替えて、Ｘ−Ｙ走査方式のレーザ露光装置によって各種回路パターンを露光する場合や、或いは紙幣等における偽造防止用特殊印刷等では更なる高解像度が要求される。
【０００４】
従来のレーザ露光装置の場合、感光材である版材に照射されるレーザ光のレーザスポットの形状には、円形と矩形のものがある（図４及び図５参照）。円形のレーザスポットとは、図４に示した如くのものであり、山形の光量分布と円形のレーザスポット形状をなすものである〔図４（ａ）、特許文献３及び特許文献４参照〕。このような円形のレーザスポットＳ’では、多数のレーザ光の配列がずれて重なるようにオーバーラップ配列とされるが〔図４（ｂ）参照〕、露光部と非露光部の界面が波形乃至ギザギザの形状となるため高解像度の露光には限界がある。
【０００５】
また、矩形のレーザスポットとは、図５に示した如くのものであり、角形乃至台形の光量分布で矩形のレーザスポット形状をなすものである〔図５（ａ）、特許文献５参照〕。このような矩形のレーザスポットＳ”は、１ピクセル（画素）と同サイズの矩形のレーザスポットにすることも勿論可能であるが、長さ（Ｘ方向）又は幅（Ｙ方向）の一方（例えばＸ方向）だけを１ピクセルと等しいサイズとし、他方（例えばＹ方向）は１ピクセルよりも小さいサイズの矩形のレーザスポットＳ”として、これを１ピクセルよりも小さいサイズの方向（例えばＹ方向）でスライドせしめることで１ピクセルＰ分を露光することによっても行われている〔図５（ａ）、特許文献５参照〕。例えば３２００ｄｐｉ（１ピクセル＝約７．９2μｍ2）の場合であれば、長さ約７．９μ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳ”とし、これを１ピクセルＰ内の幅方向（Ｙ方向）の一側端から他側端にスライドせしめ、約７．９2μｍ2の１ピクセルＰを露光するというものである。
【０００６】
しかし、このような矩形のレーザスポットを採用した場合、水平方向又は垂直方向の直線を表現する場合であれば、露光部と非露光部の界面も直線状になるが、斜線や曲線を表現する場合は、１ピクセル単位で段差が生じるため、階段状のギザギザの形状が生じることとなる〔図５（ｂ）、図６（ｂ）〕。これを解消するためには、レーザ露光装置自体の性能を向上させて、より微細なレーザスポットを照射し、より微細なピクセル単位で表現できるようにすれば理論上は可能であるが、そのようなレーザ露光装置を開発する技術的困難性に加え、開発費用や時間の問題があり、仮に製造可能だとしても、非常に高価な装置となり量産に適さず現実的ではない。従って、例えば、比較的廉価な普及品である３２００ｄｐｉ（１ピクセル＝約７．９2μｍ2）程度のレーザ露光装置と同程度の性能（解像度）と価格で、製造コストも高騰させずに、その４倍以上の１２８００ｄｐｉ（１ピクセル＝約１．９2μｍ2）以上の解像度を有するレーザ露光装置を実現することは困難であった。
【特許文献１】特開平１０−１９３５５１号公報
【特許文献２】特開平６−８４７４１号公報
【特許文献３】特開２００１−１０９１６３号公報
【特許文献４】特開平９−８５９２７号公報
【特許文献５】特開２０００−３１８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、比較的廉価な従来の３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するレーザ露光装置と同程度の性能のレーザ露光装置によって、その４倍以上の１２８００ｄｐｉ以上の解像度を実現でき、グラビア製版、オフセット製版、フレキソ製版等における高解像度のレーザ製版を行い得るようにすること、更には、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品における回路パターンのレーザ露光や紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも用いることのできる高解像度のレーザ露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザ露光装置は、レーザ光を発振するレーザ光源と、該レーザ光を複数の制御信号で空間的に配列分割して光変調する光変調部と、光変調部からの配列された出力光を縮小投影する投影光学部とを備え、投影光学部の結像部に配列されるレーザスポットの夫々が矩形であるレーザ露光装置において、該レーザスポットの夫々を長手方向（Ｘ方向）で少なくとも２以上の領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその少なくとも１つの分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にすることにより、該レーザスポットの長手方向（Ｘ方向）のサイズよりも４辺いずれもが小さい四角形のピクセルを露光するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
前記分割領域の長手方向（Ｘ方向）のサイズと同じサイズ分だけ前記レーザスポットを該長手方向と直交する幅方向（Ｙ方向）にスライドせしめ、該レーザスポットの長手方向（Ｘ方向）のサイズよりも４辺いずれもが小さい正方形のピクセルを露光するようにすることが好ましい。また、前記レーザスポットを４つの領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその４分の３の分割領域で重なり合うようにオーバーラップ配列とすることが好ましい。
【００１０】
即ち、矩形のレーザスポット（例えば、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの長方形）は、３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するレーザ露光装置であれば出力できるが、これでそのまま約７．９2μｍ2の１ピクセルを露光するのではなく、このレーザスポットをその長手方向（Ｘ方向）で少なくとも２以上の領域に等しく分割し（例えば４等分して、１．９μｍ×１μｍの分割領域とし）、隣接するレーザスポット同士の少なくとも１つの分割領域（例えば４等分した場合の４分の３の分割領域）で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にする。そして、この分割領域の長手方向（Ｘ方向）のサイズ（４等分した場合なら１．９μｍ）と同じサイズ分だけ該レーザスポットを該長手方向と直交する幅方向（Ｙ方向）にスライドして、正方形（４等分した場合なら１．９2μｍ2）の１ピクセルを露光することとしたものである。
【００１１】
なお、レーザースポットの幅方向（Ｙ方向）へのスライドは必須ではない。例えば、矩形のレーザスポットを長さ約７．９μｍ×幅１．９μｍの長方形とし、これをレーザスポットの長手方向（Ｘ方向）で４等分して、１．９μｍ×１．９μｍの分割領域とし、隣接するレーザスポット同士の４等分した分割領域の４分の３で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にした場合であれば、既に１ピクセルは１．９μｍ×１．９μｍの正方形をなしているので、上述したようなレーザースポットの幅方向（Ｙ方向）へのスライドは行わなくともよい。
【００１２】
これによれば本来３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するに過ぎないレーザ露光装置でも、実質的に、１ピクセルを１．９2μｍ2以下とし、１２８００ｄｐｉ以上の解像度を有するようにすることができる。前記レーザ光源は、複数の発振部（マルチエミッタ）を有する半導体レーザアレイであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来の３２００ｄｐｉ程度の解像度を有するレーザ露光装置と同程度の性能のレーザ露光装置によって、その４倍以上の１２８００ｄｐｉ以上の高解像度を実現でき、グラビア製版、オフセット製版、フレキソ製版等における高解像度のレーザ製版を行うことができ、更には、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品における回路パターンのレーザ露光や紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも用いることのできる高解像度のレーザ露光装置を提供することができるという著大な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されたもので、本発明の技術的思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことは言うまでもない。
【００１５】
まず、本発明のレーザ露光装置を装置構成ついて以下に説明する。図１は、本発明のレーザ露光装置の基本的装置構成を示すブロック図である。図中、符号１０はレーザ露光装置であり、レーザ露光装置１０はレーザ走査機構４を有し、レーザ走査機構４は、レーザ光源１と、レーザ光を所定のビーム形状に成形するビーム成形照射部２とから構成されており、また、製版情報に基づいて、レーザ光源１、ビーム成形照射部２、レーザ走査機構４及び版胴５の動作を制御する制御部３を備えている。製版対象となる版胴５には、その表面に感光材である版材６が膜形成されている。
【００１６】
レーザ光源１は、例えば波長８３０ｎｍの半導体レーザのレーザ発振部を複数有する半導体レーザアレイであり、連続的にレーザ発振する。レーザ光源１から出射されたレーザ光はビーム成形照射部２に入射する。
【００１７】
ビーム成形照射部２は、開口成形部７と光変調部８と投影光学部９より構成されている。開口成形部７は、入射したレーザ光のビーム形状を光変調部８の入射開口に合わせて成形し、光変調部８に入射させる。本発明では、レーザスポットの形状を矩形とする必要があるので、ビーム形状も矩形に成形する。なお、ビーム形状を矩形に成形する方法は公知の方法によればよいが、例えば、レーザ光を長方形の孔を有する光弁に通過させるようにすればよい（特許文献５参照）。
【００１８】
光変調部８は、数十から数百の独立した光変調開口を有する液晶型空間変調器や電気駆動される微小ミラーアレイ、或いは音響光学空間変調器などから構成される光変調部であり、製版情報に基づいて複数の信号でレーザ光を空間的に配列分割して光変調制御する。例えば電子駆動される微小ミラーを多数配列した回折格子型ミラーアレイの場合、数エレメントを１チャンネルとして駆動制御され２００ｋＨｚ程度で入射するレーザ光線の光強度変調が可能であり、数百チャンネルくらいの独立した光変調器として使用できるものである。制御部３からの製版情報を付与された変調信号によって個々独立に強度変調され数百チャンネル分の配列されたパルス的回折光として出射する。
【００１９】
光変調部８を出射し、それぞれ光変調されたレーザ光は、独立の光変調開口に相当する配列されたレーザ光線になっており、これを投影光学部９に入射させる。投影光学部９は入射光を所定の倍率で縮小投影する複数のレンズで構成された縮小投影光学系であり、レンズ系及びオートフォーカス機能などを有し、光変調部８を入射光源面として版材６面上を結像面とする縮小光学系である。光変調部８の位置でのチャンネルの形状で決められるレーザ光ビーム径とレーザ光ビーム間隔を、版材面上で所定のビームスポットとレーザスポット間隔になるように縮小投影する。例えば、投影光学部の縮小比を１０対１とすると、光変調部８で５０μｍ径、５０μｍ間隔で配列されたレーザスポット列は版材６面上でのレーザスポット列は５μｍ径で５μｍ間隔に縮小投影される。
【００２０】
これらのレーザ光源１から投影光学部９までの光学系を搭載しているレーザ走査機構４は、製版情報によって順次版胴５に沿って走査される。版材６は感光材であり、制御部３からの製版情報に基づく版胴５の回転と、レーザ走査機構４のビーム照射部２の版胴５面に沿った水平移動との協働により、感光材全面がスパイラルに或いはステップ走査でレーザ照射される。
【００２１】
版材６は、レーザ照射された部分が感光され、非照射部は感光されないため、版胴５面全体に製版情報が付与される。その後、版胴５は、現像、金属面のエッチング、レジスト剥離、クロムメッキ処理によって、グラビア印刷版として供される。このようなレーザ露光装置としては、例えば 特許文献２記載のレーザ露光装置を利用できる。
【００２２】
次に、本発明のレーザ露光装置の動作について説明する。図２は、本発明のレーザ露光装置によるレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）は１つのレーザスポットであり、（ｂ）は５つのレーザスポットをオーバーラップ配列した状態である。図３は、本発明のレーザ露光装置によって斜線を露光した場合の模式説明図である。図中、符号Ｓはレーザスポットであり、符号Ｐはピクセルである。
【００２３】
なお、解像度（ｄｐｉ）とピクセルサイズ（μｍ2）の対応関係は例えば以下の通りであり、以下の説明では、３２００ｄｐｉの解像度を有するレーザ露光装置で、実質的に１２８００ｄｐｉの解像度を実現する場合について説明するが、その他の解像度の場合でも原理は同様である。
〔解像度（ｄｐｉ）とピクセルサイズ（μｍ2）の対応関係〕
３２００ｄｐｉ＝７．９３７５2μｍ2
４８００ｄｐｉ＝５．２９１６2μｍ2
６４００ｄｐｉ＝３．９６８７2μｍ2
８０００ｄｐｉ＝３．１７５2μｍ2
９６００ｄｐｉ＝２．６４５８2μｍ2
１２８００ｄｐｉ＝１．９８４３2μｍ2
１６０００ｄｐｉ＝１．５８７５2μｍ2
２５６００ｄｐｉ＝０．９９２１2μｍ2
【００２４】
解像度３２００ｄｐｉのレーザ露光装置は、上記の通り、１ピクセルを約７．９2μｍ2で露光する能力を備えている。解像度３２００ｄｐｉのレーザ露光装置で、そのまま解像度３２００ｄｐｉ（１ピクセルを約７．９2μｍ2）で露光する場合であれば、上述した図５（ａ）に示したように、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳ”とし、これを１ピクセルＰ内の幅方向（Ｙ方向）の一側端から他側端にスライドせしめ、約７．９2μｍ2の１ピクセルＰを露光している。しかし、斜線や曲線を表現する場合は、１ピクセル単位毎（例えば約７．９2μｍ2毎）で段差が生じるため、階段状のギザギザの形状が生じることとなる〔図５（ｂ）、図６（ｂ）〕。
【００２５】
解像度３２００ｄｐｉの４倍の解像度である１２８００ｄｐｉを表現するためには、上記対応関係の通り、１ピクセルを約１．９2μｍ2で露光する必要がある。そこで、本発明では、上記解像度３２００ｄｐｉのレーザ露光装置と同様の長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳをその長手方向（Ｘ方向）で４つの領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄに等しく分割する〔図２（ａ）〕。すると、各分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄはその長手方向（Ｘ方向）の長さが約１．９μｍの分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄとなる〔図２（ａ）〕。他方、レーザスポットＳの幅は１μｍであるので、分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの長手方向（Ｘ方向）の長さと同じにして正方形にするため、レーザスポットＳを幅方向（Ｙ方向）に０．９μｍだけ（合計で１．９μｍの幅となるように）スライドして露光する。してみると、露光された全体領域としては、長さ約７．９μｍ×幅１．９μｍの矩形領域が露光されたことになるが、これを４等分した分割領域Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄとしてみた場合は、幅１．９μｍ×長さ約１．９μｍの正方形の４つのピクセルＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が露光されることとなる〔図２（ａ）〕。
【００２６】
そして、この４等分した分割領域を正方形の４つのピクセルとして扱うために、隣接するレーザスポット同士が４分の３の分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にする〔図２（ｂ）〕。即ち、レーザスポットＳ１の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ２の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにし、レーザスポットＳ２の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ３の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにし、レーザスポットＳ３の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ４の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにし、レーザスポットＳ４の右側３／４の分割領域とレーザスポットＳ５の左側３／４の分割領域とが重なり合うようにしてオーバーラップ配列とするものである〔図２（ｂ）〕。
【００２７】
このようにして、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳ１〜Ｓ５によって、実質的に、幅１．９μｍ×長さ約１．９μｍの正方形の８つのピクセルＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８を表現することができることとなる。なお、レーザスポットＳの幅を１μｍではなく、最初から１．９μｍで露光している場合であれば、レーザスポットＳを幅方向（Ｙ方向）にスライドさせる必要はない。
【００２８】
本発明によれば、斜線や曲線を表現する場合でも、上記要領で、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットＳによって、長さ１．９μｍ×幅１．９μｍの正方形のピクセルを表現できるため、図３に示したように、１．９2μｍ2のピクセル単位で段差を表現でき、極めて微細な露光が可能となる〔図３、図６（ａ）〕。ちなみに、１．９2μｍ2のピクセル単位での段差程度であれば、後述する図６（ａ）に示されるように、露光後の現像、エッチング及びクロムメッキの各処理を通じて端面が多少なだらかにされるため、最終製品にはほとんど段差としては残らず、略完全に綺麗な直線状の斜線や曲線を表現できるようになるものである。
【００２９】
また、上記実施の形態では、３２００ｄｐｉの解像度を有するレーザ露光装置で、実質的に１２８００ｄｐｉの解像度を表現する場合を説明したが、同様に、幅１μｍ×長さ約７．９μｍの矩形のレーザスポットＳを５等分すれば１６０００ｄｐｉ＝約１．６2μｍ2のピクセルを表現でき、８等分すれば、２５６００ｄｐｉ＝約１2μｍ2のピクセルを表現することが可能である。
【実施例】
【００３０】
以下に本発明の実施例をあげてさらに具体的に説明するが、各実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００３１】
（実施例１）
レーザグラビア製版システムを次のように構成した。版胴（グラビアシリンダ）は円周６００ｍｍで幅１１００ｍｍのアルミニウム製グラビアシリンダに８０μｍの銅メッキを施し、表面を鏡面研磨（表面粗さＲｙ＝０．１２μｍ）した。感光液としてはＴＳＥＲ−２１０４〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用い、感光膜の膜厚３．５μｍ、塗布後４５分間の風乾（温度２３℃）させた。感光液塗布装置としてはコーティング−ＦＸ−１３００〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用いた。レーザ露光装置として、ＬａｓｅｒＳｔｒｅａｍ−ＦＸ−１３００〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用い、露光パワーを２３０ｍＪ／ｃｍ2とし、露光時シリンダ回転数を２００ｒｐｍとした。現像液にはＴＬＤ現像液〔（株）シンク・ラボラトリー製造販売〕を用い、現像方法は回転浸漬現像８０秒（温度２５℃）で行った。
【００３２】
上記システム構成中のレーザ露光装置において、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットを４等分して、隣接するレーザスポット同士が４分の３の分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列として、実質的に約１．９2μｍ2のピクセル単位（１２８００ｄｐｉ）で露光し、その他は通常のレーザグラビア製版を行った。その結果を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示される如く、斜線部分にもほとんど段差やギザギザは表れず、略完全に直線状の斜線を形成でき、極めて精確に微細な露光及び製版を行うことができた。
【００３３】
（比較例１）
実施例１と同様のレーザグラビア製版システムを用い、該システム構成中のレーザ露光装置において、長さ約７．９μｍ×幅１μｍの矩形のレーザスポットをそのまま用いて（図５のようにして）約７．９2μｍ2のピクセル単位（３２００ｄｐｉ）で露光した以外は、実施例１と同様にして、レーザグラビア製版を行った。その結果を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示される如く、斜線部分にはピクセル単位の段差によるギザギザが表れており、充分に微細な露光及び製版を行うことはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
上記説明では、主にグラビア製版に適用される場合について説明したが、本発明のレーザ露光装置は、グラビア製版だけでなく、オフセット製版、フレキソ製版などの各種レーザ製版にも使用できる。また、プリント基板、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の電子部品の製造業の分野においても、従来のマスクフィルムを重ねて一括露光やステップ露光することに替えて、Ｘ−Ｙ走査方式のレーザ露光装置によって各種回路パターンを露光するのにも利用可能である。更に、紙幣等における偽造防止用特殊印刷等にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のレーザ露光装置の基本的装置構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のレーザ露光装置によるレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）は１つのレーザスポットであり、（ｂ）は５つのレーザスポットをオーバーラップ配列した状態である。
【図３】本発明のレーザ露光装置によって斜線を露光した場合の模式説明図である。
【図４】従来のレーザ露光装置による円形のレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）はレーザスポットの投影形状と光量分布を示し、（ｂ）はオーバーラップ配列にした場合である。
【図５】従来のレーザ露光装置による矩形のレーザスポットの一例を示す模式説明図であり、（ａ）はレーザスポットの投影形状と光量分布を示し、（ｂ）は斜線を表現するために階段状に配列した場合である。
【図６】製版されたグラビアシリンダの電子顕微鏡写真であり、（ａ）は実施例１（１２８００ｄｐｉ）の結果を示し、（ｂ）は比較例１（３２００ｄｐｉ）の結果を示している。
【符号の説明】
【００３６】
１：レーザ光源、２：ビーム成形照射部、３：制御部、４：レーザ走査機構、５：版胴（グラビアシリンダ）、６：版材（感光材）、７：開口成形部、８：光変調部、９：投影光学部、１０：レーザ露光装置、Ｓ，Ｓ’，Ｓ”，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５：レーザスポット、Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ：レーザスポットの分割領域、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８：ピクセル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発振するレーザ光源と、該レーザ光を複数の制御信号で空間的に配列分割して光変調する光変調部と、光変調部からの配列された出力光を縮小投影する投影光学部とを備え、投影光学部の結像部に配列されるレーザスポットの夫々が矩形であるレーザ露光装置において、該レーザスポットの夫々を長手方向で少なくとも２以上の領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその少なくとも１つの分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にすることにより、該レーザスポットの長手方向のサイズよりも４辺いずれもが小さい四角形のピクセルを露光するようにしたことを特徴とするレーザ露光装置。
【請求項２】
前記分割領域の長手方向のサイズと同じサイズ分だけ前記レーザスポットを該長手方向と直交する幅方向にスライドせしめ、該レーザスポットの長手方向のサイズよりも４辺いずれもが小さい正方形のピクセルを露光するようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーザ露光装置。
【請求項３】
前記レーザスポットを４つの領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその４分の３の分割領域で重なり合うようにオーバーラップ配列とすることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ露光装置。
【請求項４】
前記１ピクセルが１．９2μｍ2以下であり、１２８００ｄｐｉ以上の解像度を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のレーザ露光装置。
【請求項５】
前記レーザ光源は、複数の発振部を有する半導体レーザアレイであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のレーザ露光装置。
【請求項１】
レーザ光を発振するレーザ光源と、該レーザ光を複数の制御信号で空間的に配列分割して光変調する光変調部と、光変調部からの配列された出力光を縮小投影する投影光学部とを備え、投影光学部の結像部に配列されるレーザスポットの夫々が矩形であるレーザ露光装置において、該レーザスポットの夫々を長手方向で少なくとも２以上の領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその少なくとも１つの分割領域で互いに重なり合うようにオーバーラップ配列にすることにより、該レーザスポットの長手方向のサイズよりも４辺いずれもが小さい四角形のピクセルを露光するようにしたことを特徴とするレーザ露光装置。
【請求項２】
前記分割領域の長手方向のサイズと同じサイズ分だけ前記レーザスポットを該長手方向と直交する幅方向にスライドせしめ、該レーザスポットの長手方向のサイズよりも４辺いずれもが小さい正方形のピクセルを露光するようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーザ露光装置。
【請求項３】
前記レーザスポットを４つの領域に等しく分割し、隣接するレーザスポット同士がその４分の３の分割領域で重なり合うようにオーバーラップ配列とすることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ露光装置。
【請求項４】
前記１ピクセルが１．９2μｍ2以下であり、１２８００ｄｐｉ以上の解像度を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のレーザ露光装置。
【請求項５】
前記レーザ光源は、複数の発振部を有する半導体レーザアレイであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のレーザ露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−５３４９９（Ｐ２００６−５３４９９Ａ）
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４１３２０（Ｐ２００４−２４１３２０）
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００１３１６２５）株式会社シンク・ラボラトリー (52)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００１３１６２５）株式会社シンク・ラボラトリー (52)
【Ｆターム（参考）】
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