專利名稱：成象裝置、成象方法及印刷裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用以激光光源等為代表的光束照射源的成象裝置及成象方法，更具體的是涉及使用數(shù)字控制的光束而在成象底片、成象底板等成象媒體上產生與成象數(shù)據(jù)對應的凹凸或針對溶媒的可溶性變化等成象特性變化(物理性變化)的裝置及方法。并且涉及所述成象裝置中使用的光纖陣列裝置和成象頭裝置。還涉及使用所述成象裝置的印刷裝置。
背景技術：
使用激光光源等光束照射源的成象裝置的示例如圖61所示。成象裝置9如日本發(fā)明專利公開1994-186750號公報(與美國專利第5,339,737號對應)所記載的，具有在外表面卷繞成象媒體98用的媒體支承圓筒91、包括光束照射源及將從該光束照射源射出的光束聚光用的光學系統(tǒng)的成象頭92、光束照射制單元96以及把成象頭92與光束照射源控制單元96連接的電纜95。成象頭92固定在相對媒體支承圓筒91的軸向平行移動的線性平臺94上。
作為線性平臺94，一般是使用線性馬達直接驅動的線性馬達式線性平臺或使用滾珠絲杠式線性引導器的滾珠絲杠式線性平臺。另外，為了使光束在成象媒體表面聚光，要調節(jié)成象頭92與成象媒體98之間的間隔。而且為了在成象媒體98的光束照射部和非照射部產生物理性的凹凸或針對溶媒的可溶性變化、即成象特性的變化(物理性變化)，要調節(jié)光束照射源的輸出，使之成為足夠大的輸出。
而且在實施成象時，用脈沖馬達等馬達93使卷繞有成象媒體98的媒體支承圓筒向圖中箭頭R方向旋轉，同時一邊使固定在線性平臺94上的成象頭92沿平行于媒體支承圓筒的軸的圖中箭頭S方向移動，一邊對應成象數(shù)據(jù)而切換光束照射源。這樣，就在成象媒體表面形成與2維成象數(shù)據(jù)對應的物理性凹凸或針對溶媒的可溶性變化等成象特性的變化。
一般把通過媒體支承圓筒91的旋轉而成象的行方向R定義為主掃描方向，把通過成象頭92平行移動而成象的行方向S定義副掃描方向。
作為提高這種成象裝置性能的方法，很容易想到使用可獨立驅動的多個光束照射源。
這里所說的成象裝置的性能提高是指成象速度的提高以及分辨率的提高，成象速度與分辨率處于折衷選擇關系。這里的所謂分辨率是表示每一單位長度可形成多少個點，其單位一般使用dpi(dots per inch)。
譬如2540dpi相當于100dots/mm。例如考慮使用設有i個光束照射源的成象頭并用i個光束照射源同時對在主掃描方向連續(xù)的i行成象。這時，實現(xiàn)規(guī)定分辨率r的點間隔dp是1/r。而且在使用線性馬達式線性平臺的場合，很多場合是在主掃描方向結束了一周的成象后，而在滾珠絲杠式線性平臺的場合則在媒體支承圓筒旋轉1圈的時間內，成象頭移動規(guī)定的距離。該規(guī)定距離是成象媒體上的點間隔dp的i倍。
然后，對下一個i行成象，反復進行這些一連串的動作后就完成整個成象區(qū)域的成象。通過將光束照射源做成i個，成象所需的時間可以在分辨率相同的情況下縮短到1/i。
另外，要把分辨率提高到j倍時，要把點間隔設為dp/j，且要把成象頭的移動距離設為dpi/j，成象所需的時間為j/i倍。
使用多個光束照射源的方法之一是激光二極管陣列，其一般外觀如圖39所示。
激光二極管陣列8是在1個芯片中包含可獨立驅動的8個激光二極管，各自具有激光射出端81a～81h和驅動端電極82a～82h以及全體激光二極管共同的背面通用電極83。通過使規(guī)定的電流流入驅動端電極82a～82h，從對應的激光射出端81a～81h射出激光。這里所謂規(guī)定的電流意味著激光二極管開始激光振蕩的臨界值以上的電流值。
使用多個光束照射源的另一方法是光纖排列，圖42表示光纖輸出的激光裝置的外形。
激光裝置6由組件部61和將激光向外部引導的光纖62構成，其中組件部61由至少具有1個發(fā)光端的激光二極管芯片、實現(xiàn)二極管芯片的電極與外部之間電氣性接觸用的導電性構件、將二極管芯片的熱量向外部釋放用的導熱構件以及把激光從激光二極管射入光纖用的光學系統(tǒng)構成。
從光纖的射出端63射出激光。光纖的射出端63如圖58所示，由鐵芯部64和包層部65構成，激光從鐵芯部64輸出。而且多個光纖輸出的激光裝置的光纖射出端63排列成陣列狀后就是光纖陣列。不過，把光纖陣列作為光束照射源使用時，光束照射源間隔的最小值要受包層部65的外形尺寸限制。
無論是采用激光二極管陣列還是光纖陣列，常常不能把光束照射源、即各自的射出端無間隙地相鄰設置。因此，為了在成象媒體的成象范圍內無間隙地成象，如圖6所示，必須將陣列7對副掃描方向S傾斜規(guī)定的角度θ。陣列7由8個光束照射源71a～71h構成，其傾斜角θ是用下式(1)規(guī)定的角度。
cosθ＝ds/as…………………(1)式中as是光束照射源的間隔，光源面點間隔ds是把為了得到副掃描方向S的規(guī)定分辨率而應形成的點的中心間隔換算成光束照射源面上的尺寸，并用光學系統(tǒng)的倍率除以媒體面點間隔dp。
譬如當分辨率為2540dpi時，dp＝10μm，在光學倍率為1/4的場合，ds＝40μm。不過，此時的光束直徑為了能對整個成象區(qū)域完全成象，應設定得大于點間隔dp，最好是設定為倍左右。
另外，日本發(fā)明專利公開1993-16320號公報中公開了一種在這種成象裝置上改善激光光源的響應性以提高成象速度的方法。該方法是在無成象數(shù)據(jù)時預先使電流達到激光光源發(fā)生振蕩的臨界值附近，以縮短激光光源從無成象數(shù)據(jù)狀態(tài)變成有成象數(shù)據(jù)狀態(tài)的時間。
圖50表示激光二極管的電流一光輸出特性的一例。如該圖所示，光輸出開始上升的電流值是臨界值電流Ith，而實際實施成象時的電流值是動作電流Ion。這時從激光光源射出的光輸出Pon是足以使成象媒體的激光照射部和非照射部發(fā)生成象特性變化的輸出。圖62表示在作成象動作時，從激光光源控制單元內的激光驅動電路傳遞到激光二極管的控制信號及流到激光二極管的電流值、以及從激光光源射出的光輸出的變化狀態(tài)。
另外，日本發(fā)明專利公開1993-16320號公報還公開了一種把無成象數(shù)據(jù)時的電流值設定為半導體激光的臨界值電流程度的方法。在其說明書中，說到在無成象數(shù)據(jù)時不在版面形成凹處也可以，且如果是不能形成凹處的激光能量，則使半導體激光振動也無妨。但是，實際的許可范圍究竟如何，沒有具體的數(shù)據(jù)記載。
這里，上述成象裝置中所用的光纖陣列裝置的制作方法之例如圖63A和圖63B所示。如圖63A所示，是在光纖支承構件3012上設有與光纖根數(shù)對應的V字槽并在前述槽中排列光纖，用壓緊構件3013從上部將光纖壓緊后，在縫隙內填入粘接劑使其硬化而粘接成一體。另外，圖63B所示是在光纖支承構件3012上設置寬度與光纖根數(shù)對應的光纖固定槽并在前述固定槽中排列光纖，用壓緊構件3013從上部將光纖壓緊后，在縫隙內填入粘接劑，使其硬化而粘接成一體。
另外，根據(jù)本發(fā)明人等的知識，這種光纖陣列裝置通過改進副掃描裝置并重排圖象，可以將光纖陣列裝置如圖64A那樣沿平行于副掃描方向的方向排列使用，而不是如圖64B那樣傾斜規(guī)定的角度。
這時所謂對副掃描裝置的改進，是指在譬如設光纖射出端的個數(shù)為n個、為得到所需的分辨率所必要的點間隔為dp、已在成象媒體上投影的射出端的間隔為ap時，調節(jié)光學系統(tǒng)的倍率1/h，以形成ap＝hdp的關系，并將副掃描的進給作為(h-1)次dp進給和1次{n ap-(h-1)dp}進給的反復進行。
在實現(xiàn)這種規(guī)則的進給的場合，最好使用線性馬達驅動平臺。另外，所謂數(shù)據(jù)的重排意味著由于在實施前述副掃描進給的場合是對在副掃描方向不連續(xù)的行同時成象而進行的相應重排。不過，這種場合的光纖陣列裝置的制作方法與前述方法相同，只要在將光纖陣列裝置裝入成象頭裝置中時改變角度即可。
這里，使用將上述的全部光纖射出端排列在一條直線上的光纖陣列式激光光源的成象頭裝置時，必須使全部激光都在成象媒體上良好地聚光。
但是，隨著光纖射出端數(shù)量的增加，必須更加擴大為覆蓋兩端的光纖射出端而使用的光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域，故光學系統(tǒng)不僅價格昂貴，且尺寸也增大。還有，在同時將激光相對副掃描方向S傾斜設置的場合，在兩端的光纖射出端，對主掃描方向的同一位置的點進行成象的定時會發(fā)生很大偏差。為了使用這種成象頭裝置形成的點在主掃描方向的位置一致，必須對其偏移量進行電路計數(shù)，故隨著排成一列的光纖射出端的數(shù)量增加，控制成象定時的電路變得復雜且價格昂貴。
為了解決這種問題，考慮將光纖射出端排列成多排(光纖多排)。光纖射出端的排列方法之例如圖65A和圖65B所示。圖65A是交錯堆積排列成2排，圖65B是垂直堆積排列成3排。
這里，所謂交錯堆積排列成2排，是在光纖的射出端相互以規(guī)定的間距排成一排的第1光纖排上以與第1光纖排相同的射出端間距排列第2光纖排，第1光纖排與第2光纖排之間在排列方向以規(guī)定間距的0.5倍錯開。采用這種排列方法，由于光纖的形狀為大致圓筒形，故一排光纖排的凸部進入另一排光纖排的凹部，使光纖排之間最緊密地接觸。而所謂垂直堆積就是光纖排之間沒有偏移。在作這種排列時，光纖陣列的制作方法基本與前述的方法相同。
在進行圖66A的交錯排列成2排的場合，在光纖支承構件3012上設置光纖固定槽，其寬度比光纖根數(shù)多出1根的量，在該固定槽中排列第1層的光纖排和假光纖3014。然后在其上排列第2層光纖排，并用壓緊構件3013從上部將光纖壓緊后，在縫隙內填入粘接劑，使其硬化后粘接成一體。
另一方面，在進行圖66B的垂直堆積排成3排的場合，在光纖支承構件3012上設置寬度與光纖根數(shù)對應的光纖固定槽，在該固定槽中排列第1層光纖排。然后在其上隔著墊片3018排列第2層光纖排，再隔著墊片3018排列第3排光纖排。最后用壓緊構件3013從上部將光纖壓緊后，在縫隙內填入粘接劑，使其硬化后粘接成一體。
這里，進行交錯排列時用的假光纖3014和進行垂直堆積時用的墊片3018是為了穩(wěn)定光纖的位置。
然而，使用這種將多個光束照射源排列成陣列狀的成象頭的傳統(tǒng)成象裝置，在多個光束照射源中至少一個發(fā)生故障時，陣列全體或成象頭全體在得到修理或更換之前就陷于完全不能工作的狀態(tài)。而且在制作成象頭時，當在同一個半導體芯片內形成多個光束照射源的場合，如果由于半導體芯片內局部缺陷而使多個光束照射源中至少1個成為次品就會導致全體報廢，故成象頭的成品率極低。這些問題在為了提高成象裝置的性能而增加每1成象頭的光束照射源數(shù)量的場合尤其突出。
另一方面，在所有光束照射源排列在一條直線上的場合，隨著光束照射源的數(shù)量增加，為了將其全部良好地在成象媒體上聚光，必須更加擴大覆蓋光束照射源兩端用的光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域。因此就出現(xiàn)光學系統(tǒng)價格昂貴、尺寸增大的問題。而且由于要同時將光束照射源相對副掃描方向S傾斜設置，故在兩端的光束照射源，對主掃描方向同一位置上的點進行成象的定時會發(fā)生很大偏差。為了使用這種光束照射源形成的點在主掃描方向的位置一致，必須對其偏移量進行電路計數(shù)。因此，隨著排列成一排的光束照射源數(shù)量的增加，對成象定時進行控制的電路也變得復雜且價格昂貴。
另外，即使是在為了改善激光光源的響應性以提高成象速度而在無成象數(shù)據(jù)時使電流值達到激光光源發(fā)生振蕩的臨界值附近的那種傳統(tǒng)成象裝置上，激光光源發(fā)生振蕩的臨界值電流Ith與得到足以在成象媒體上產生物理性形狀變化或針對溶媒的可溶性變化等成象特性的變化(物理性變化)的輸出的工作電流Ion相比仍相當小。因此，不可能大幅度縮短切換時間。
還有，如日本發(fā)明專利1993-16320號公報所示，考慮過如果在無成象時也設定較大的電流值，以形成尚未達到成象媒體的靈敏度程度的曝光能量，則可以得到大大的改善。然而，采用這種方法，在用多個激光光源對相鄰的多個主掃描方向的行同時成象時，最接近的行在有成象數(shù)據(jù)的場合，由于相鄰的激光光源的照射區(qū)域重疊，故如果設定成與成象媒體的靈敏度相當接近的曝光能量，則即使是無成象數(shù)據(jù)的部分也可能被誤成象。
另外，在傳統(tǒng)的成象裝置上，包含激光光源的成象頭與成象媒體的間隔調節(jié)很微妙，為了使光束在成象媒體表面良好地聚光、良好地成象，調節(jié)非常費時。該調節(jié)作業(yè)實際上是一種嘗試的作業(yè)，即用放大鏡等來觀察成象結果，根據(jù)結果用焦點調節(jié)裝置對前述間隔進行再度調節(jié)后再度成象，還有，對有的成象媒體，僅用成象結果往往還不能進行判斷，而要把該成象媒體作為印版印刷后才能進行評價，在這種場合還必須進行成象后處理和印刷工序，會更加耗費成本和時間。而且在成象媒體的厚度發(fā)生變化的場合還必須對成象頭和成象媒體的間隔進行再度調節(jié)。還有，所謂用1臺成象裝置對厚度不同的多種成象媒體進行成象，由于要頻繁地進行復雜的成象頭與成象媒體的間隔調節(jié)，故往往是不可能的。
另外，傳統(tǒng)的光纖多層堆積排列有以下問題。
首先，在圖65A所示的交錯排列的場合，第2層(上層)的光纖的光軸在副掃描方向的位置正好位于第1層(下層)光纖的光軸的中心。因此，雖然與1排的水平排列相比，其分辨率達到2倍，但為了在成象媒體的成象范圍內無間隙地成象，要將包層直徑縮小到與鐵芯直徑接近的程度，或是仍舊如前述那樣致力于改進副掃描方法，同時要重排成象數(shù)據(jù)。還有，在用交錯排列法堆積第3層時，光纖的光軸在副掃描方向的位置與第1層一致，故完全失去了多層堆積的效果。
而在采用圖65B所示的垂直堆積排列時，為了使光纖陣列的光軸向副掃描方向的投影間隔一定，就要將光纖陣列傾斜一定角度。然而由于各光纖排在副掃描方向的偏移量僅由該傾斜角來規(guī)定，且不能對各層的偏移分別進行規(guī)定、調節(jié)，故要制作位置精度優(yōu)良的光纖陣列十分困難。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的即在于提供一種在多個光束照射源的一部分發(fā)生故障時不會造成裝置完全不能動作、而可以立即容易地作替代動作的成象裝置。
本發(fā)明的又一目的在于，在制作成象頭時將多個光束照射源形成在同一個半導體芯片內的場合，即使由于半導體芯片內的局部缺陷造成多個光束照射源中的一部分不良，仍可有限制地使用，以防止成品率的明顯下降。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種不會增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸、同時不會使控制成象定時的電路復雜化或增加成本、具有排列了更多光束照射源的成象頭的成象裝置。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種在使用可獨立驅動的多個光束照射源進行成象的成象裝置中可大大縮短光束照射源的從無成象數(shù)據(jù)狀態(tài)變化到有成象數(shù)據(jù)狀態(tài)所需的時間、提高成象速度的成象裝置及成象方法。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種成象裝置及成象方法，其不易因相鄰的激光光源的照射區(qū)域重疊而發(fā)生因設定與成象媒體的靈敏度相當接近的曝光能量造成無成象數(shù)據(jù)部分誤成象的問題。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種能夠容易地調節(jié)成象頭與成象媒體的間隔的成象裝置。
本發(fā)明的再一目的在于，提供位置精度好的多層堆積的光纖陣列裝置、使用該光纖陣列裝置的成象頭裝置以及用前述成象頭裝置來實施成象的成象裝置。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種采用由前述成象裝置成象的成象媒體在記錄媒體上進行印刷的印刷裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是一種成象裝置，具有可個別驅動的多個光束照射源，其特點是，具有含k個(k為大于或等于2的整數(shù))光束照射源的n個(n為大于或等于2的整數(shù))光源塊以及可與前述各塊分別連接的1個以上、n個以下(≥1且≤n)的光束照射源驅動裝置。
本發(fā)明的另一方案是一種成象裝置，具有可個別驅動的多個光束照射源，其特點是，具有成象媒體的支承裝置、含k個(k為大于或等于2的整數(shù))光束照射源的n個(n為大于或等于2的整數(shù))光源塊、可與前述各塊分別連接的至少1個以上、n個以下(≥1且≤n)的光束照射源驅動裝置、以及可變更進給量的、前述光源塊與前述支承裝置之間的副掃描方向的掃描裝置。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述各塊包含在行上排列的多個光束照射源。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述各塊排列在與塊內的光束照射源排列方向相同的方向。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述各塊與塊內的光束照射源排列方向形成規(guī)定角度排列。
本發(fā)明的再一方案是，前述成象裝置具有使用前述塊內的光束照射源中至少1個正常工作、且至少1個不正常工作的光源塊制作的成象頭。
本發(fā)明再一方案是，在前述成象裝置中，前述光束照射源是用化合物半導體形成的激光裝置的射出端。
本發(fā)明再一方案是，在前述成象裝置中，一個塊內的光束照射源在同一個半導體芯片內形成。
本發(fā)明再一方案是，在前述成象裝置中，全部的光束照射源在同一個半導體芯片內形成。
本發(fā)明較佳方案是，在前述成象裝置中，前述光束照射源是光纖的射出端。
本發(fā)明再一方案是一種成象方法，是用前述成象裝置使在成象媒體上產生與成象數(shù)據(jù)對應的物理特性變化。
本發(fā)明的再一方案是一種印刷裝置，是利用通過前述成象裝置成象的成象媒體在記錄媒體上進行印刷。
本發(fā)的較佳方案是，在前述印刷裝置中將前述成象裝置包含在內部，在裝置內部實施成象動作，然后利用成象媒體在裝置內部進行印刷。
本發(fā)明再一方案提供一種光纖陣列裝置，具有光纖的射出端相互以規(guī)定間距排成一排的多個光纖排和支承前述光纖排的光纖支承構件，其特點是，具有沿該光纖排而與前述光纖排緊密接觸的平行部位、通過限制該光纖排在前述排列方向的移動而進行定位、以使處于對前述排列方向形成規(guī)定角度的投影方向的前述各光纖排端部的光纖光軸的相互間隔實質上成為固定值的限制部位。
本發(fā)明的再一方案是，在前述光纖陣列裝置中，前述光纖支承構件上具有2個以上的平行部位，在前述各平行部位的至少一端具有限制部位。
本發(fā)明的再一方案是，在前述光纖陣列裝置中，前述光纖支承構件由1個以上的光纖排列構件和前述排列構件的支承構件構成，前述平行部位中的至少1個以及限制部位中的至少1個設于前述光纖排列構件上。
本發(fā)明的再一方案是，前述光纖陣列裝置還具有至少1個與同前述平行部位緊密接觸的光纖排緊密接觸、且光纖的射出端相互以前述規(guī)定的間距排成一排的另外的光纖排。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述光纖陣列裝置中，與前述平行部位緊密接觸的光纖排與前述另外的光纖排中的至少1排之間的排列是交錯排列。
本發(fā)明的再一方案是一種光纖陣列裝置，具有多個由第1光纖排和第2光纖排構成的光纖復排，第1光纖排由光纖的射出端相互以規(guī)定間距排成1排形成，第2光纖排與該第1光纖排緊密接觸且光纖的射出端相互以前述規(guī)定間距排成一排形成，且沿前述排列方向與前述第1光纖排錯開前述規(guī)定間距0.5倍排列，其特點是，具有沿前述第1光纖排而與前述第1光纖排緊密接觸的平行部位、通過限制該光纖復排在前述排列方向的移動而進行定位、以使處于對前述排列方向形成規(guī)定角度的投影方向的前述各光纖排端部的光纖光軸的相互間隔實質上成為固定值的限制部位，同時設有支承前述光纖復排的光纖支承構件。
本發(fā)明較佳方案是，在前述光纖陣列裝置中，前述光纖支承構件上具有2個以上的平行部位，且在前述平行部位的至少一端設有限制部位。
本發(fā)明的較佳方案，是在前述光纖陣列裝置中，前述光纖支承構件具有1個以上的光纖排列構件和前述排列構件的支承構件，且前述平行部位中的至少1個以及限制部位中的至少1個設于前述光纖排列構件上。
本發(fā)明的較佳方案提供一種光纖陣列裝置，具有光纖的射出端相互以規(guī)定間距排成一排形成的多個光纖排和支承前述光纖排的光纖支承構件，其特點是，具有沿該光纖排而分別與前述光纖排的兩側緊密接觸的一對平行部位、通過限制該光纖排在前述排列方向的移動而進行定位、以使處于對前述排列方向形成規(guī)定角度的投影方向的前述各光纖排端部的光纖的光軸的相互間隔實質上成為固定值的限制部位。
本發(fā)明的再一方案是一種成象頭裝置，具有可向前述光纖陣列裝置及前述光纖陣列裝置內的各光纖供給光的激光發(fā)光端和將從光纖陣列裝置射出的激光進行聚光的光學系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一方案是一種成象裝置，是通過前述成象頭裝置實施成象。
本發(fā)明的再一方案是一種成象裝置，是利用可獨立驅動的多個光束照射源使在成象媒體上產生與成象數(shù)據(jù)對應的物理性變化，其特點是，具有在成象區(qū)域中的成象動作時始終保持光束照射源為接通狀態(tài)、并對光束照射源進行控制、以使之對有成象數(shù)據(jù)的部分照射照射能量密度大于成象媒體靈敏度臨界值的能量光束、對無成象數(shù)據(jù)的部分照射照射能量密度小于成象媒體靈敏度臨界值的能量光束的光束照射源控制裝置；對副掃描裝置或光束照射源進行控制、以使之在前述成象動作時不對最接近的主掃描方向的行同時進行成象的副掃描控制裝置。
本發(fā)明的再一方案是一種成象裝置，是利用可獨立驅動的多個光束照射源使在成象媒體上產生與成象對應的物理性變化，其特點是，具有在成象區(qū)域中的成象動作時始終保持光束照射源為接通狀態(tài)、并控制光束照射源、使之對有成象數(shù)據(jù)的部分照射照射能量密度為成象媒體靈敏度臨界值的1.5～2.5倍的能量光束、對無成象數(shù)據(jù)的部分照射照射能量密度為成象媒體靈敏度臨界值的70％～90％的能量光束的光束照射源控制裝置。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置上中進行在前述成象動作開始之前在成象區(qū)域以外的待機位置上將光束照射源接通、在成象媒體支承圓筒的旋轉速度達到成象動作時的穩(wěn)定的旋轉速度后使成象頭移動到成象區(qū)域內的控制。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述待機位置在前述光束照射源的可照射光束的部位內，在照射能量密度成為焦點位置照射能量密度的1/10以下的位置上設有能量光束散熱體。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，進行在前述成象動作開始以前使成象頭移動到成象區(qū)域內、在成象媒體支承圓筒的旋轉速度達到成象動作時的穩(wěn)定的旋轉速度后在成象區(qū)域內將光束照射源接通的控制。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述光束照射源是用化合物半導體形成的激光裝置的射出端。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述成象裝置中，前述光束照射源是光纖的射出端。
本發(fā)明的再一方案是一種成象方法，是利用前述成象裝置在成象媒體上產生與成象數(shù)據(jù)對應的物理性變化。
本發(fā)明的再一方案是一種印刷裝置，是利用通過前述成象裝置成象的成象媒體在記錄媒體上進行印刷。
本發(fā)明的再一方案是，在前述印刷裝置中，將前述成象裝置包含在內部，并在裝置內部實施成象動作，然后利用前述成象媒體在裝置內部進行印刷。
本發(fā)明的再一方案是一種成象裝置，是利用光束照射源在成象媒體上生成與成象數(shù)據(jù)對應的物理性變化，其特點是，設有成象媒體支承裝置、在安裝于該成象媒體支承裝置上的成象媒體上照射根據(jù)成象數(shù)據(jù)而調制的能量光束的光束照射裝置、對應前述成象媒體上的位置來調節(jié)設于前述成象媒體支承裝置上的光束照射裝置與成象媒體之間位置關系的焦點位置調節(jié)裝置。
本發(fā)明的再一方案是一種成象裝置，是利用光束照射源在成象媒體上生成與成象數(shù)據(jù)對應的物理性變化，其特點是，設有成象媒體支承裝置、在安裝于該成象媒體支承裝置上的成象媒體上照射根據(jù)成象數(shù)據(jù)而調制的能量光束的光束照射裝置、具有對應前述成象媒體上的位置而設置在前述成象媒體支承裝置上的、根據(jù)前述能量光束的調焦狀態(tài)來變化前述能量光束通過狀態(tài)的能量通路的焦點位置檢測裝置、對通過前述焦點檢測構件的能量光束進行測量的檢波器、調節(jié)光束照射裝置與成象媒體之間位置關系的焦點位置調節(jié)裝置。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，具有根據(jù)前述焦點位置檢測裝置的輸出值來控制前述焦點位置調節(jié)裝置的動作的焦點位置控制裝置。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述成象裝置中，前述能量通路是能量通過用的基本上為矩形的開口部，在進行焦點位置調節(jié)時，前述開口部中在副掃描方向附近的那一個在副掃描方向的位置設定在與能量光束的中心軸大致相等的位置上。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述能量通路是能量通過用的圓形開口部，前述開口部的直徑是焦點位置上的能量光束的光束直徑的0.9～1.1倍。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述能量通路周期性地設于主掃描方向。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述成象裝置中，前述檢波裝置(detector)具有以能量光束的中心軸為基準在副掃描方向分開的能量檢測元件，能夠對射入前述能量檢測元件各部分的能量光束的輸出分別進行測量。
本發(fā)明的再一方案是一種成象裝置，是利用光束照射源在成象媒體上生成與成象數(shù)據(jù)對應的物理性變化，其特點是，設有成象媒體支承裝置、在安裝于該成象媒體支承裝置上的成象媒體上照射根據(jù)成象數(shù)據(jù)調制的能量光束的光束照射裝置、與前述光束照射裝置一體地移動的焦點位置檢測裝置、調節(jié)光束照射裝置與成象媒體之間位置關系的焦點位置調節(jié)裝置。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述成象裝置中，前述焦點位置檢測裝置是激光式位移傳感器。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述成象裝置中，前述焦點位置檢測裝置是渦流式位移傳感器。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述成象裝置中，前述焦點位置檢測裝置是靜電電容式位移傳感器。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述焦點位置調節(jié)裝置使光束照射裝置相對固定在成象媒體支承裝置上的成象媒體而在與主掃描方向和副掃描方向中的任一個正交的方向動作以調節(jié)光束照射裝置與成象媒體之間的位置關系。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述焦點位置調節(jié)裝置是帶千分尺的X平臺。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述焦點位置調節(jié)裝置是由步進馬達驅動的X平臺。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述焦點位置調節(jié)裝置是由線性馬達驅動的X平臺。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述媒體支承裝置是圓筒。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，使用可獨立驅動的多個前述光束照射源。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述光束照射源是用化合物半導體形成的激光裝置的射出端。
本發(fā)明的再一方案是，在前述成象裝置中，前述光束照射源是光纖的射出端。
本發(fā)明的再一方案是一種成象方法，是用前述成象裝置實施成象。
本發(fā)明的再一方案是一種印刷裝置，是利用通過前述成象裝置成象的成象媒體進行印刷。
本發(fā)明的較佳方案是，在前述印刷裝置中將前述成象裝置包含在內部，并在裝置內部實施成象動作。
在本發(fā)明中，所謂成象媒體是指含有對激光光源等光束照射源的照射顯示特定反應的層的多層結構的底片或底板等。上述特定反應根據(jù)反應的不同，在大部分場合分屬于光子模式或加熱模式。
在光子模式的場合，顯示特定反應的層、即感光層對于特定溶劑的可溶性等成象特性根據(jù)光束的光能量而發(fā)生變化的。即，譬如可溶性的物質變化為不溶性的，或不溶性的物質變化為可溶性的。另外，有的物質還會發(fā)生光透過率的變化或與表面的特定液體之間產生親和性這類特性變化。而且通過在成象處理后用特定溶媒施行顯影處理來形成原版底片或印版。
而在加熱模式的場合，顯示特定反應的層、即熱敏層會被光束的熱能除去，或是容易除去。當只用光束的照射不能完全除去的場合，就通過其后的物理性后處理完全地除去。這樣而在成象媒體表面生成物理性凹凸，形成印版。
此外，成象媒體不限于印刷用的印版或原版底片，既可以是譬如最終要印刷的記錄媒體(譬如印相紙等)本身，也可以是電子照相印刷機的感光體一類暫時形成影象、再將該影象轉印到最終記錄媒體上用的物體。而且也可以是顯示元件等。
還有，作為印刷用的印版，最好采用如上述日本發(fā)明專利公開1994-186750號公報中所記載的那樣的，具有底板、在其上形成的熱敏層(或光敏層)、以及在該熱敏層上形成的表面層，且熱敏層和表面層對墨水或墨水排斥液(浸濕水)等印刷用液體具有不同親和性的印板。而且可以在熱敏層(感光層)與底板之間設置底層，并使該底層與表面層之間具有不同的親和性。作為加熱模式用的熱敏層，最好使用在硝化棉上散布碳黑形成的物質或鈦等的金屬膜。
如上所述，關于在成象媒體上受光束照射的部分和未受照射的部分之間不同的形狀、化學的親和性、光透過率這類特性在本說明書中稱為成象媒體的成象特性或物理特性，特別是將其變化稱為物理性變化。
在本發(fā)明中，所謂“光束照射源”除了發(fā)生激光束一類光(紫外線、可視光、紅外線等電磁波均包含在內)的光束外，還包括電子線等粒子束等的發(fā)生源。另外，除了明確具有指向性的光束以外，凡通過用于靜電印刷機等的角針電極等的放電，結果能在成象媒體的微小部位發(fā)生上述成象特性變化的均包含在本發(fā)明的“光束照射源”中。
不過，最適宜的光束照射源是將光纖與激光光源或光源的射出端連接而結合的光纖的射出端等。為了使裝置小式化，最好使用半導體激光作為光束照射源，在需要得到大功率時，最好使用氬離子激光或二氧化碳激光這類氣體激光或稱為YAG激光的固體激光。另外，所述“光束照射源”，包括光束照射源和把從光束照射源得到的光束照射在成象媒體上的光學系統(tǒng)，除了光束照射源以外，也可包括反射板、鏡頭系統(tǒng)、桿式鏡頭(ロツドレンズ)系統(tǒng)等光學導向類。
在本發(fā)明中，所述“線性平臺”是指“線性馬達式線性平臺”或“滾珠絲杠式線性平臺”。線性馬達式線性平臺是指一種可動平臺，這種平臺在線性馬達之類作動器與移動對象物之間不設齒輪、滾珠絲杠等必須有游隙的機械性傳導機構。譬如，線性馬達通過永久磁鐵或電磁鐵的排斥力以及吸引力而使可動平臺沿線性導向部移動，以此減輕游隙的發(fā)生。由于采用這樣的驅動原理，即使在作間歇驅動的場合也能得到很高的位置精度，比較容易動態(tài)地、即在作每一個驅動時變化移動距離。
而滾珠絲杠式線性平臺是經過可在線性導向部內旋轉的滾珠絲杠或齒輪之類不可避免游隙的機械性機構來連接可動平臺，并用步進馬達等使該機構旋轉，以此來使可動平臺移動。滾珠絲杠式線性平臺由于其不可避免游隙的機械性傳動機構的性質，在作間歇驅動這類反復停止和運動的動作時容易產生位置上的偏差，故通常是使用一定速度下的連續(xù)驅動。然而線性馬達式線性平臺由于驅動方式的復雜性需要使用高價的驅動裝置和高價的永久磁鐵材料等，而滾珠絲杠式線性平臺的驅動裝置和材料則比較價廉。
不過，用連續(xù)驅動方式對線性平臺進行驅動的缺點是，在使媒體支承圓筒以一定速度連續(xù)旋轉的同時使成象頭沿媒體支承圓筒的旋轉軸方向以一定速度連續(xù)移動的場合，會使制作的圖象對成象媒體本來在成象區(qū)域的基準方向傾斜。
即，在用圖59所示的成象裝置9使成象媒體98向R方向(媒體支承圓筒91的旋轉方向)以圓周速度Vx旋轉、且使成象頭92以進給速度Vy沿S方向(媒體支承圓筒91的旋轉軸方向)移動的場合，理想的狀態(tài)是如圖60A所示，在成象媒體98的成象區(qū)域101內形成的成象點102沿成象區(qū)域101的方向排成長方形的矩陣狀。
然而，成象裝置9是一邊使媒體支承圓筒旋轉、一邊使成象頭沿旋轉軸方向進行掃描。因此，在將成象媒體98以其成象區(qū)域的基準方向與媒體支承圓筒91的旋轉軸平行的狀態(tài)安裝在前述媒體支承圓筒91上、且成象頭的掃描方向與S方向完全一致(圖中δ＝0)時，成象頭102成為圖60B所示的平行四邊形。
通常，為了避免成象媒體98上的圖象成為平行四邊形，在成象裝置9上采用使成象頭的進給方向以成象裝置的可成象范圍的中央為中心、預先以媒體支承圓筒91的旋轉軸和光束照射源方向為軸而傾斜δ的方法。結果是如圖60C所示，制作的圖象相對成象媒體98本來在成象區(qū)域101的基準方向就傾斜δ。只要使用可以對成象頭92的掃描進行間歇驅動的線性馬達式線性平臺就不會發(fā)生這種圖象傾斜的問題。
在本說明書中，即使發(fā)生這種傾斜δ，除了對上述問題進行專門議論的場合外，為了方便起見，有時不去區(qū)分成象媒體支承圓筒的旋轉軸方向與副掃描方向，或是實質上看成為同一方向。
在本發(fā)明中，所謂“掃描裝置”是指使成象媒體和光束的指向位置相對移動的裝置。作為掃描裝置，除了上述的線性平臺外，還可通過圓筒的旋轉進行掃描，或是采用多面反射體等光束偏轉裝置進行掃描等。特別是在成象媒體的支承裝置為圓筒的場合，最好主掃描裝置利用圓筒的旋轉，而副掃描裝置利用線性平臺，在支承平臺為平板式平臺的場合，最好主掃描裝置除了線性平臺外還使用光束偏轉裝置，而副掃描裝置則主要使用線性平臺。
在本發(fā)明中，所謂“進給量”是指在使用線性馬達式線性平臺的場合，在主掃描方向完成一圈的成象后平臺移動的距離，并且意味著在使用滾珠絲杠式平臺的場合，在媒體支承圓筒1旋轉的過程中平臺移動的距離。
另外，本說明中把應產生成象特性變化(物理性變化)的成象媒體的那部分稱為有成象數(shù)據(jù)的部分，而把不應產生成象特性變化的成象媒體的那部分稱為無成象數(shù)據(jù)的部分。而且，成象媒體上產生成象特性變化的部分即使是在紙之類最終記錄媒體上也往往成為成象點，但是由于成象媒體與墨水或墨水排斥性液體等的不同親和性等，有時也會反過來，是沒有產生成象特性變化的部分在最終記錄媒體上成為成象點。
在本發(fā)明中，所謂“焦點位置檢測裝置”是對包括光束照射源在內的成象頭與成象媒體的間隔進行檢測的裝置。實際上是用位移傳感器對成象媒體或成象媒體支承構件與變位傳感頭之間的距離進行測量，從位移傳感器與成象頭及成象媒體或成象媒體支承構件之間的位置關系算出成象頭與成象媒體的間隔。
作為位移傳感器的距離測量原理，有利用光干擾、脈動等的激光器的光學式、對渦流的變化進行檢測的渦流式以及對靜電電容的變化進行檢測的靜電電容式等。此外還有后述的對成象用光束對焦狀態(tài)直接進行檢測的、使用能量通路的方式。焦點位置檢測裝置既可以與成象用的光束照射源形成一體，也可以與成象媒體或其支承裝置形成一體。
上述任何一種焦點位置檢測裝置可采用任何一種形式，但光學式、渦流式及靜電電容式與光束照射源形成一體更便于使用，而使用能量通路的方式時，如果是透過式，則置于成象媒體或支承裝置一側時更便于使用，而如果是反射式，則與光束照射源形成一體時更便于使用。
在本發(fā)明中，所謂“能量通路”是用于使照射在該部分的能量光束的一部分或全部透過或反射，其時的透過能量或反射能量的大小、方向、相位等在焦點對準的狀態(tài)下和焦點未對準的狀態(tài)下是變化的。具體的是例子是具有開口部，它在譬如對焦的狀態(tài)下使全部能量光束透過，而一旦焦點偏離，則部分能量光束的通路就偏離開口部，使能量光束的透過狀態(tài)發(fā)生變化。另外，鏡頭或反射鏡等也可作為能量通路使用。在這種場合，透過或反射的能量光束的大小和方向隨著對焦狀態(tài)而發(fā)生變化。


圖1是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的方塊圖。
圖2表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的配置。
圖3是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的一部分發(fā)生故障時的替代動作的方塊圖。
圖4是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的成象頭的適用性的方塊圖。
圖5表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的配置。
圖6是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源傾斜安裝的配置圖。
圖7表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的一部分發(fā)生故障時的狀態(tài)。
圖8表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的一部分發(fā)生故障時的狀態(tài)。
圖9是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的一部分發(fā)生故障時的替代動作的方塊圖。
圖10表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的配置。
圖11是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的一部分發(fā)生故障時的替代動作的方塊圖。
圖12表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源的配置。
圖13表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的切換波型。
圖14表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的激光束在主掃描方向的移動。
圖15表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的成象點的形成。
圖16A～圖16C是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的激光光源的配置和用其光源進行成象的主掃描方向的行的示意圖。
圖17是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖18是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)方法的示意圖。
圖19是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)方法的示意圖。
圖20是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)方法的示意圖。
圖21是表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)裝置的示意圖。
圖22是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖23是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的線性平臺部的示意圖。
圖24是本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖25表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的光纖射出端的配置。
圖26A～圖26E表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的制作工序。
圖27是本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖28表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的光纖射出端的配置。
圖29是本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖30表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的光纖射出端的配置。
圖31A～圖31E表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的制作工序。
圖32是本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖33表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的光纖射出端的配置。
圖34A～圖34E表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的制作工序。
圖35是本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖36表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的光纖射出端的配置。
圖37是表示本發(fā)明光纖陣列裝置一實施形態(tài)的光纖支承部位的放大圖。
圖38是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖39是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的激光二極管陣列的外觀圖。
圖40是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的激光二極管陣列實際安裝示例的外觀圖。
圖41是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的激光二極管陣列實際安裝示例的外觀圖。
圖42是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光纖輸出二極管的外觀圖。
圖43表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源配置。
圖44是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光束照射源配置的放大圖。
圖45表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光纖陣列的實際安裝示例。
圖46表示用本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光學系統(tǒng)排列光束照射源的方法。
圖47表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的激光照射源的排列。
圖48是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖49是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的方塊圖。
圖50表示本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的激光二極管的光輸出-電流特性。
圖51是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)方法的示意圖。
圖52是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)方法的示意圖。
圖53是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)方法的示意圖。
圖54是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的剖視圖。
圖55是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖56是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的剖視圖。
圖57是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的焦點調節(jié)方法的示意圖。
圖58是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的光纖輸出激光射出端的外觀圖。
圖59是本發(fā)明成象裝置一實施形態(tài)的示意圖。
圖60A～圖60C是用本發(fā)明的成象裝置成象的區(qū)域的示意圖。
圖61是傳統(tǒng)技術的成象裝置的示意圖。
圖62表示傳統(tǒng)技術的切換波形。
圖63A、圖63B表示傳統(tǒng)技術的光纖陣列裝置的制作方法。
圖64A、圖64B表示傳統(tǒng)技術的光纖陣列裝置的光纖射出端的排列。
圖65A、圖65B表示傳統(tǒng)技術的光纖陣列裝置的光纖射出端的排列。
圖66A、圖66B表示傳統(tǒng)技術的光纖陣列裝置的制作方法。
具體實施例方式
首先說明當多個光束照射源中的一部分發(fā)生故障時裝置不是完全不能工作而是立即能夠容易地采用替代動作的本發(fā)明的成象裝置的實施形態(tài)。
圖1是本發(fā)明成象裝置的實施形態(tài)一例的方塊圖。在成象裝置1上，成象頭14包括4個光源塊A～D(15a～15d)，各光源塊包括未圖示的k個(k為2以上的整數(shù))光束照射源。各光源塊以塊單位與光束照射源驅動裝置A～D(13a～13d)連接，各光束照射源驅動裝置A～D內至少包括k個光束照射源驅動電路。各光束照射源驅動裝置及成象數(shù)據(jù)保存用存儲器12與主控制裝置11連接。
在進行成象動作時，主控制裝置11參照保存在成象數(shù)據(jù)保存用的存儲器12中的成象數(shù)據(jù)，向光束照射源驅動裝置A～D(13a～13d)傳遞根據(jù)成象數(shù)據(jù)而對各光束照射源切換用的信號。收到該信號后各光束照射源驅動裝置驅動對應的光束照射源。在本實施形態(tài)中，成象頭內包含的光源塊的數(shù)量n為4個，但實際上只要是2個以上即可，最好是4～8個。
圖2表示成象頭14內光源塊的配置例1，在各塊內有排列在一條直線上的8個光束照射源(16a～16h、17a～17h、18a～18h、19a～19h)，各光源塊沿與光源塊內光束照射源的排列方向相同的方向排列。
在本實施形態(tài)中，1個塊內的光束照射源數(shù)量k為8個，但實際上只要是2個以上即可，最好是4～16個。
然后，如圖3所示，在成象裝置1中，假設塊A(15a)中的1個光束照射源發(fā)生故障。
如果是傳統(tǒng)的成象裝置，只要有1個光束照射源發(fā)生故障，整個陣列或整個成象頭在得到修理或更換之前完全不能工作。
但是在本發(fā)明的成象裝置1中，是將塊A(15a)與光束照射源驅動裝置A(13a)割開，將主控制裝置11的成象數(shù)據(jù)輸出用軟件從4個塊均使用改為3個塊用的，即使用塊B～D(5b～15d)。這樣一來，雖然成象裝置1的成象速度下降到原來的3/4，但裝置不會停止工作，可以持續(xù)成象動作。
一般在具有n個塊的成象裝置上，當兩端的1個塊發(fā)生故障時，雖然成象速度會降低到(n-1)/n，但裝置不會停止，而是可持續(xù)成象動作。這時，裝入成象頭內的光學系統(tǒng)為了將從光束照射源射出的光束在成象媒體上聚光，能夠把來自所有光源塊的光束同樣地聚光。故無需對光學系統(tǒng)進行機械性的再調節(jié)，而只需將成象動作時的線性平臺進給量用軟件變更為初始值的(n-1)/n倍即可。同樣地，在至少有1個光源塊正常工件的場合，通過準備好與該塊的配置對應的成象數(shù)據(jù)輸出用軟件以及副掃描方向的進給量控制軟件，雖然成象速度有所降低，卻不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。
另外，本發(fā)明的成象頭14也可用于為了降低成本而控制成象速度的成象裝置上。即，如圖4所示，如果為了只使用4個塊中的1個(圖中為塊A)而只連接1臺光束照射源驅動裝置，成象頭14仍可使用。這時，價格昂貴的光束照射源驅動裝置只需1臺即可，而且主控制裝置11的電路及軟件也可簡化，因此可降低成本。
還有，如果正在使用的那個光源塊的光束照射源發(fā)生故障，則通過把與光束照射源驅動裝置間的連接換成與其他正常光源塊的連接，就可以簡單地實現(xiàn)同等規(guī)格的成象裝置。這時，裝入成象頭內的光學系統(tǒng)為了將從光束照射源射出的光束在成象媒體上聚光而能夠把來自所有光源塊的光束同樣地聚光。因此，只要準備了對各光束照射源位置進行補償?shù)能浖?，就不必再對光學系統(tǒng)進行極麻煩的機械性調節(jié)。
另外，當在成象頭制作階段發(fā)現(xiàn)部分光束照射源不良時，如果是傳統(tǒng)成象裝置，則成象頭或陣列全體成為次品。
但是，本發(fā)明的成象裝置1即使某一光源塊內的1個光束照射源不良，只要其他光源塊內的光束照射源是正常的，就能用于前述的為降低成本而控制成象速度的成象裝置。因此原來作為次品而報廢的成象頭或陣列仍可有限制地加以利用，可以防止成品率降低。
圖5所示為成象頭14內的光源塊配置示例2。在各塊內有排列在一條直線上的k個(圖中為8個)光束照射源，各光源塊對塊內的光束照射源排列方向形成規(guī)定角度φ排列。在采取這種排列方式時，最好光源塊數(shù)n和光源塊內的光束照射源數(shù)k數(shù)量相同，且最好是4～16個。設光源塊內的光束照射源在副掃描方向的間隔設為as、各光源塊在主掃描方向的間隔為b時，規(guī)定的角度φ可用下式(2)表示。
tanφ＝n·b/as…………(2)式中的n為成象頭內的光源塊個數(shù)(圖5中是4個)。
另外，在使用該光束照射源的排列的場合，如圖6所示，能夠對整個成象區(qū)域成象而不必將陣列對副掃描方向傾斜。這時的媒體面點間隔ds是在光源面點間隔ds＝as/n上乘以光學系統(tǒng)的倍率。另外，在作這種排列的場合，與所有的光束照射源都排列在一條直線上的場合相比，光學系統(tǒng)所要求的較佳圖象區(qū)域可以縮小到足以包含1塊大小的程度即可，故可以排列更多的光束照射源而不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸。
由于光束照射源在主掃描方向的偏離量可以縮小到(n-1)b的程度，故可以排列更多的光束照射源，而不會因偏離造成控制成象定時的電路復雜化或是高價化。本實施形態(tài)把光源塊對副掃描方向的傾斜角設為0，而為了獲得所需的分辨率，有時也要傾斜。即使在傾斜的場合，與全部光束照射源均排列在一條直線上的場合相比，可將其傾斜角設定得較小，而且在設計、制作光學系統(tǒng)及控制定時的電路方面仍是有利的。
以下假設在成象裝置1中，塊A(15a)中的光束照射源發(fā)生故障。
使用傳統(tǒng)成象裝置時，在光束照射源中至少有1個發(fā)生故障，則在修理或更換整個陣列或整個成象頭之前，裝置完全不能工作。而本發(fā)明的成象裝置1可以實行下述的2個替代動作。
首先，第1替代動作是與發(fā)生故障的光束照射源的位置對應而切換成象頭在副掃描方向的進給量和成象數(shù)據(jù)的輸出軟件。假設光束照射源的故障部位如圖7所示，是在光源塊A的第3個和第4個時，就將進給量切換成2ap、6ap、2ap、6ap、···2ap、6ap，且與此對應地切換成輸出數(shù)據(jù)的軟件。在這種場合，雖然成象速度降低為1/2，但不必停止成象裝置1，可繼續(xù)成象動作。
其中ap是在光源間隔as上乘以光學系統(tǒng)的倍率后的值，表示成象媒體面上的光束照射源間隔。另外，當光束照射源的故障部位如圖8所示，是光源塊A的第3個～第6個時，就將進給量切換成2ap、2ap、4ap、2ap、2ap、4ap、···2ap、2ap、4ap，并與此對應地切換成輸出數(shù)據(jù)的軟件。在這種場合，雖然成象速度下降到1/3，但不必停止成象裝置1，可繼續(xù)成象動作。
一般在1個塊內的光束數(shù)為k個的成象裝置上，當全部光束照射源都正常工作時，是通過反復進行進給量為ap的1次副掃描方向的進給來實施成象。而在發(fā)生故障時，則通過反復進行覆蓋故障光束照射源的h次(h為2以上k以下的整數(shù))副掃描方向的進給來實現(xiàn)整個區(qū)域的成象。這時各進給量為ap的整數(shù)倍，h次的進給量合計為kap，成象時間為h倍。但是，成象裝置可以不停止地持續(xù)成象動作。還有，這種場合不需要對光束照射源的位置作再調節(jié)。不過，第1替代動作在使用線性馬達式線性平臺的場合可以實現(xiàn)。
第2替代動作如圖9所示，是把塊A(15a)與光束照射源驅動裝置A(13a)割開，把塊C(15c)與光束照射源驅動裝置C(13c)割開，把塊D(15d)與光束照射源驅動裝置D(13d)割開，并且把控制裝置11的成象數(shù)據(jù)輸出用軟件從4個塊均使用切換為1個塊使用，再使成象頭內的光源塊傾斜規(guī)定角度，只使用塊B(15b)。
在這種場合，當塊數(shù)為n個時，雖然成象速度下降到1/n，但成象裝置1卻可不停止地持續(xù)成象動作。當然，如果其他的塊是正常的，則也可使用任何一塊。另外，在保持相同的分辨率時，規(guī)定的角度θ為cos-1(1/n)。還有，第2替代動作在使用線性馬達式平臺和滾珠絲杠式線性平臺中任一種線性平臺時都能實現(xiàn)。
成象頭14內的光源塊配置例3如圖10所示，各塊內有以as的間隔排列在一條直線上的8個光束照射源，各光源塊以其中包括的光束照射源的排列方向與副掃描方向平行的形式配置。而且若以光源塊A(15a)的位置為基準，則光源塊B(15b)在主掃描方向錯開3as/3、在副掃描方向錯開as/2，光源塊C(15c)在主掃描方向錯開3as/3+b、在副掃描方向錯開as/4，光源塊D(15d)在主掃描方向錯開23as/3+b，在副掃描方向錯開3as/4排列。
本實施形態(tài)中1個塊內的光束照射源數(shù)k為8個，而實際上只要是2個以上都可以。最好是8～64個。另外，在使用這種光束照射源的排列時，如圖6所示，不必使陣列對副掃描方向傾斜就可以對整個成象區(qū)域成象。
在進行這種排列的場合，與全部光束照射源排列在一條直線上的場合相比，光學系統(tǒng)所要求的較佳圖象區(qū)域可以縮小到足以包含1塊的大小的程度即可。因此，不必用高價的光學系統(tǒng)或是增大其尺寸就可排列更多的光束照射源。另外，光束照射源在主掃描方向的偏離量可縮小到23as/3+b。因此不會因該偏離而造成控制成象定時的電路復雜化或高價化?？膳帕懈嗟墓馐丈湓矗韵略O成象裝置1的塊A(15a)中的光束照射源發(fā)生故障。
如果是傳統(tǒng)的成象裝置，當光束照射源中至少有1個發(fā)生故障時，則在修理或更換整個陣列或整個成象頭之前，裝置完全不能工作。但是本發(fā)明的成象裝置1可實行如下說明的2個替代動作。
首先，第1替代動作是與有故障的光束照射源的位置相對應來切換成象頭在副掃描方向的進給量和成象數(shù)據(jù)的輸出軟件。這與在配置2中說明的動作一樣。
第2替代動作如圖11所示，是把塊A(15a)與光束照射源驅動裝置A(13a)割斷，把塊B(15b)與光束照射源驅動裝置B(13b)割斷，把4個塊全部使用主控制裝置11的成象數(shù)據(jù)輸出用的軟件切換為2個塊使用，又如圖12所示，將成象頭內的光源塊傾斜規(guī)定的角度θ，只使用塊C和塊D(15c和15d)。這樣，雖然成象速度降低到1/2，但不必停止成象裝置1，可繼續(xù)成象動作。這時的規(guī)定角度θ為cos-1(1/2)＝60°，可以保持相同的分辨率。另外，第2替代動作在使用線性馬達式平臺和滾珠絲杠式平臺中的任何一種線性平臺時都可實現(xiàn)。
以下說明可大幅度縮短光束照射源從無成象數(shù)據(jù)狀態(tài)向有成象數(shù)據(jù)狀態(tài)變化所需的時間、提高成象速度的本發(fā)明的成象裝置。
圖13所示為本發(fā)明成象裝置實施形態(tài)的成象動作時，從激光光源控制單元內的激光光源驅動電路傳輸?shù)郊す舛O管的控制信號以及流入激光二極管中的電流值、以及從激光光源射出的光輸出的變化狀態(tài)。
如圖14所示，設想使用以時刻t＝0時的光束1021a的中心位置為原點、以副掃描方向為x軸、以主掃描方向為y軸的座標系統(tǒng)，在成象媒體上聚光成半徑為r[m]的光輸出P[W]的激光在成象媒體上以速度v[m/s]移動。
這時，如設與1個成象點對應的激光的發(fā)光時間為Δt，則時刻t＝Δt的光束1021b沿主掃描方向R(y軸的正方向)移動vΔt。而且成象媒體上每一單位面積的曝光能量E(x、y)是該時間的光輸出的時間積分，故用下式(3)表示。
E(x，y)＝∫0ΔtI(x，y-vt)dt [J/m2](3)式中I(x，y)[W/m2]是光輸出的分布函數(shù)，由激光光源及光學系統(tǒng)的特性所決定。當激光光源為激光二極管的射出端的場合，該分布通常成為高斯分布，故這種場合用下式(4)來表示。
I(x，y)＝2P/πr2·exp{-(x2+y2)/r2}…………(4)而且用于加熱模式成象的1W左右的高輸出激光二極管基本上是多態(tài)的，光束內的光輸出的空間分布大多平坦，光束內的功率分布基本相等。結果是，分布函數(shù)I(x，y)[W/m2]成為以下式(5)所示的分級函數(shù)式的分布。而且即使激光光源使用多態(tài)光纖輸出的激光射出端、且使用一樣的縮小或放大光學系統(tǒng)，也同樣如此。
I(x，y)＝P/πr2(x2+y2≤r2時)＝0 (x2+y2＞r2時)…………(5)如圖13所示，在成象動作時是通過始終使大于激光二極管的臨界值Ith的電流流過來保持激光光源的接通狀態(tài)。并對激光光源作如下控制，在有成象數(shù)據(jù)時，所需成象區(qū)域內的曝光能量密度成為大于成象媒體靈敏度臨界值Eth的光輸出Pon，在無成象數(shù)據(jù)時，在整個激光照射區(qū)域，曝光能量成為小于成象媒體靈敏度臨界值Eth的光輸出Poff。
為了明確地說明上述光輸出的意義，設想光輸出的分布函數(shù)為式(4)所示的分級函數(shù)，光束的移動速度v為r/Δt。
這時，圖14所示的時刻t＝0的光束1021a與時刻t＝Δt的光束1021b的重疊部分1022上有P/πr2的光輸出始終照射。因此，在激光光束照射的部分中，該重疊部分1022的曝光能量密度達到最大，根據(jù)式(2)，其曝光能量密度成為PΔt/πr2。
而且，雖然在無成象數(shù)據(jù)時P＝Poff，但不成象的條件為PoffΔt/πr2＜Eth，即，Poff＜Ethπr2/Δt，另一方面，雖然在有成象數(shù)據(jù)時P＝Pon，但如果PonΔt/πr2≥Eth，則形成大于重疊部分1022尺寸的成象區(qū)域。這里，PonΔt/πr2＝αEth(1.5≤α≤2.5)，即如果設Pon＝αEthπr2/Δt，就形成與圖15所示的激光光束大致相等尺寸的成象區(qū)域。
這里，如果設激光光束不移動的場合以Δt的時間在成象媒體上形成成象區(qū)域的光輸出為Po，則Po＝Ethπr2/Δt，故上述條件可以表示成Pon＝αPo(1.5≤α≤2.5)、Poff＜Po。
本實施形態(tài)的激光的配置示例如圖16所示。該光源的配置是把2排的k個激光光源與副掃描方向平行地配置，在圖16A中，排列k＝8的激光光源71a～71p。為了在成象媒體面上進行換算后得到所需的分辨率，將這時的激光光源間隔as設定成必要點間隔的2倍。
而且如圖16B所示，在最初的成象媒體支承圓筒旋轉1圈的過程中成象頭與成象媒體相對的時間內，對2k根(圖中為16根)光束的奇數(shù)行的主掃描方向行(圖中為72a～72p)同時成象。在這時的成象媒體支承圓筒旋轉1圈的過程中成象頭不與成象媒體相對的時間、即空白時間內，通過副掃描裝置使成象頭移動as/2。
然后，如圖16C所示，在下一次成象媒體支承圓筒旋轉1圈的過程中成象頭與成象媒體相對的時間內，對2k根(圖中為16根)光束的偶數(shù)行的主掃描方向行(圖中為73a～73p)同時成象。在這時的成象媒體支承圓筒旋轉1圈過程中的空白時間內，通過副掃描裝置使成象頭移動(4k-1)as/2。當k＝8時，該移動量成為31as/2。
通過反復進行這一連串的動作來對整個成象媒體實施成象。
在用圖6所示的傳統(tǒng)光源配置方式對最接近的主掃描方向的行同時實施成象時，如果把Poff設定在Po的附近，則在最接近的主掃描方向的行有成象數(shù)據(jù)時，雖然實際上是無掃描數(shù)據(jù)的位置，也有可能被誤成象。而采用本實施形態(tài)的成象裝置時，最接近的主掃描方向的行只在與成象媒體支承圓筒旋轉1圈對應的時間內間隔地成象。因而，即使設定為Poff＝βPo(0.7≤β0.9)左右的接近臨界值的值，也不會被誤成象。
還有，本實施形態(tài)的激光光源的排列是2排，每排8個，當然為了提高成象裝置的性能，也可使用更多的激光光源，或是為降低成本而使用更少的激光光源。而且在上述實施形態(tài)中，作為線性平臺是使用線性馬達，但采用滾珠絲杠式的也可作本質上相同的動作。
另外，作為不對最接近的主掃描方向的行同時實施成象的方法，可以把相鄰的光束照射源的照射定時錯開。即，在成象媒體支承圓筒旋轉2圈的過程中使副掃描裝置停止移動，在旋轉第1圈時，對譬如奇數(shù)行的主掃描方向行實施成象，在旋轉第2圈時，對偶數(shù)行的主掃描方向行實施成象。在這種場合，雖然副掃描方向的光束照射源的實質間隔必須是前述方法的1半，但可達到相同的目的。
以下說明容易實行成象頭與成象媒體的間隔調節(jié)的本發(fā)明成象裝置。
圖17是本發(fā)明成象裝置實施形態(tài)一例的示意圖。該圖中凡與圖61所示的傳統(tǒng)技術相同的部分均標上相同符號并省略說明。
本實施形態(tài)的成象裝置9是在傳統(tǒng)技術的成象裝置上加上具有可供能量光束通過的開口部2099且安裝在媒體支承圓筒91上未卷繞成象媒體98的部位上的焦點位置檢測構件2034、以及對已通過開口部2099的前述激光進行測量的測量裝置(未圖示)。
開口部2099與成象媒體98的位置關系如下成象頭92與開口部2099相對時開口部2099與成象頭92之間的距離等于成象頭92與成象媒體98相對時成象媒體98的焦點對準位置、即使用加熱式成象媒體98時的熱敏層位置與成象頭92位置之間的距離。
本實施形態(tài)的成象裝置9的焦點位置檢測基本原理為一般的刀口(ナイフエツジ)法。在實際調節(jié)焦點時，成象頭92如圖17虛線所示，經過開口部2099移動到前述測量裝置對面的位置。圖18是包含這時的成象頭92、焦點位置檢測構件2034、前述測量裝置的能量光束中心軸和媒體支承圓筒91的軸在內的面上的剖視圖。
測量裝置2031具有以能量光束2033的中心軸為基準在副掃描方向S分割的受光元件2032a和2032b，可以各自對分別射入的能量光束的輸出進行檢測。另外在該圖中，開口部2099在紙面上的下端作為刀口發(fā)揮作用。圖18表示焦點對準后的狀態(tài)，從成象頭92射出的能量光束2033通過焦點位置檢測構件2034的開口部2099后大部分射入受光元件2032a及受光元件2032b。這時，從受光元件2032a的輸出信號減去受光元件2032b的輸出信號后的信號基本為0。以下稱此信號為對焦信號。
圖19表示成象頭92與媒體支承圓筒91過于接近的場合。這時，開口部2099下端的刀口將能量光束2033的一部分隔斷，受光元件2032a中幾乎沒有能量光束2033射入。這時前述對焦信號成為負值。
相反，成象頭92與媒體支承圓筒91距離過遠的場合則如圖20所示。這時能量光束2033的一部分也被開口部2099下端的刀口隔斷，受光元件2032b中幾乎沒有能量光束2033射入。這時前述對焦信號成為正值。
如上所述，通過對從受光元件2032a的輸出信號減去受光元件2032b的輸出信號后的信號、即對焦信號進行測量，可以知道焦點是否對準，或現(xiàn)在成象頭92的位置沿哪個方向偏離焦點位置。就這樣對該對焦信號進行監(jiān)視并使焦點調節(jié)裝置動作，為縮小該對焦信號的絕對值而進行調節(jié)。
另外，焦點調節(jié)裝置是圖21所示的帶行千分尺的X平臺2051，成象頭92經過X平臺2051而固定在副掃描裝置、即線性平臺94上。而且在進行焦點調節(jié)時，是旋轉X20451的帶千分尺的調節(jié)旋鈕2052。由此而使成象頭92沿圖中箭頭方向移動，調節(jié)成象頭92與安裝在媒體支承圓筒91上的焦點位置檢測構件2034的開口部2099之間的距離。
在本實施形態(tài)中，是用手動的焦點調節(jié)裝置，當然也可以在為調節(jié)焦點而使成象頭移動時使用步進馬達或帶線性馬達的X平臺等進行自動調節(jié)。在裝置進行初始調節(jié)時、長期不用后確認焦點位置時、更換成象頭等部件后、以及改變成象媒體厚度后的再調節(jié)時等要進行該焦點調節(jié)動作。
另外，在改變了成象媒體的厚度后，要相應地更換焦點位置檢測構件。當然，也可以在成象媒體支承圓筒的空白部設置焦點位置檢測構件等，以在成象動作時以實時實施焦點位置調節(jié)。
本發(fā)實施形態(tài)是在圖18中把下端作為刀口發(fā)揮作用，當然也可以把開口部2099的上端(紙面上)作為刀口發(fā)揮作用。不過，這時對焦信號的符號倒置。另外，如果在圓周方向設置多個開口部2099，在圓筒旋轉一圈的過程中得到的對焦信號數(shù)據(jù)就多，可提高焦點調節(jié)的精度。
還有，本實施形態(tài)可以對偏心造成的周期性的對焦狀態(tài)的變化進行檢測。從而，通過根據(jù)其結果對成象過程中的焦點位置作周期性調節(jié)，即使在偏心的圓筒上也始終能得到良好的對焦狀態(tài)。另外本實施形態(tài)中的成象媒體支承裝置是圓筒式的，當然前述成象媒體支承裝置也可以是平板床(フラツトベツド)式的。而即使前述媒體支承裝置是平板床式的，確認對焦狀態(tài)的方法也與圓筒式的場合相同。
圖22為本發(fā)明成象裝置另一實施形態(tài)一例的示意圖。該圖中凡與圖61所示的傳統(tǒng)技術相同的部分均標上相同符號并省略對共同部分的說明。
本實施形態(tài)的成象裝置9是在傳統(tǒng)技術的成象裝置上，將成象頭92及焦點位置檢測裝置2053經過X平臺2051固定在線性平臺94上，并與成象頭92形成一體地移動。圖23表示從上部看的線性平臺部。
在焦點位置檢測裝置2053中裝入了光學式、渦流式、靜電電容式等位移傳感器，用該位移傳感器可以測量焦點位置檢測裝置2053和媒體支承圓筒91之間的間隔。成象頭92與成象媒體98的距離可以作為如下數(shù)值計算出，即，用裝入焦點位置檢測裝置2053中的位移傳感器得到的焦點位置檢測裝置2053與媒體支承圓筒91之間的間隔，加上成象頭92與焦點位置檢測裝置2053之間在主掃描方向和副掃描方向兩個方向的垂直方向位置差，并減去成象媒體98的厚度。
另外，焦點調節(jié)裝置就是用線性馬達驅動的X平臺2051，而成象頭92以及焦點位置檢測裝置2053經過X平臺2051固定在副掃描裝置、即線性平臺94上。
而且，在作焦點調節(jié)時，對該X平臺2051的線性馬達進行驅動，使成象頭92及焦點位置檢測裝置2053沿圖中箭頭方向移動，調節(jié)成象頭92與安裝在媒體支承圓筒91上的成象媒體98之間的距離。
本實施形態(tài)中所用的是使用線性馬達的自動調節(jié)裝置，當然在為了調節(jié)焦點而移動成象頭時既可以使用步進馬達等，也可以利用帶千分尺的X平臺進行手動調節(jié)。
在對裝置作初始調節(jié)時、長期不用后確認焦點位置時、更換成象頭等部件后以及在改變了成象媒體厚度后進行再調節(jié)時等要進行上述的焦點調節(jié)動作。而且，即使是在改變了成象媒體厚度的場合，也只需將表示對焦位置的信號電平按成象媒體厚度的變化量錯開即可。當然，也可以在成象過程中以適當?shù)亩〞r使焦點位置檢測裝置動作，以實時實施焦點位置調節(jié)。
以下說明本發(fā)明成象裝置中所用的位置精度優(yōu)良的多層堆積光纖陣列裝置。圖24為本發(fā)明光纖陣列裝置一例。圖25為其光纖射出端的排列。
光纖陣列裝置3001由4個光纖排(3011a～3011d)構成，每排有10個光纖射出端排列在一條直線上。在這個排列中，由光纖排3011a和3011b形成的光纖雙排3011ab以及光纖排3011c和3011d形成的光纖雙排3011cd成為分別交錯排列的2排排列。
在各光纖排內，具有以as為間隔排列在一條直線上的10個光纖射出端，各光纖排以其中所包含的光纖射出端的排列方向平行于副掃描方向的形式(向主掃描方向的投影方向對排列方向形成90°角)配置。
另外，如果以光纖排3011a的位置為基準，則光纖排3011b在主掃描方向錯開3as/2排列，在副掃描方向錯開as/2排列，光纖排3011c在主掃描方向錯開3as/2+b排列，在副掃描方向錯開as/4排列，光纖排3011d在主掃描方向錯開3as+b排列，在副掃描方向錯開3as/4排列。b是as的3～5倍左右。本實施形態(tài)中1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)量n為10個，但實際上只要是2個以上即可，最好是8～32個。
另外，在使用這種光纖射出端的排列時，不必將光纖陣列裝置如圖6那樣對副掃描方向傾斜即可對整個成象區(qū)域成象。而且在作這種排列的場合，與所有的光纖射出端排列在一條直線上的場合或將光纖射出端排成2排的場合相比，光學系統(tǒng)所要求的較佳圖象區(qū)域可以縮小到足以包含1個光纖排長度的程度即可。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸即可排列更多的光纖射出端。
還有，由于光纖射出端在主掃描方向的偏移量可縮小到3as+b，故不會因該偏移而造成控制成象定時的電路復雜化或高價化，可排列更多的光纖射出端。另外，在這種場合，不一定要致力于副掃描的方法和重排數(shù)據(jù)。而且在交錯排列時，一排光纖排與另一排光纖排在排列方向的位置偏差可以精確地控制在光纖間距的0.5倍。
以下說明用精確的光纖射出端位置精度制作這種光纖陣列裝置的方法。圖26A～圖26E表示制作工序。
首先，如圖26A所示，準備好制作光纖支承構件的、由不銹鋼等構成的圓柱形材料3019。然后如圖26B所示，通過是電火花線切割加工等在上下2個方向形成其寬度可排列(n+1)根光纖的光纖固定槽后做成光纖支承構件3017。
在以下說明中，材料3019均使用相同材料。
在將光纖定位時，該光纖固定槽的底面作為平行部位3015a、3015b發(fā)揮作用，側面作為限制部位3016a～3016d發(fā)揮作用。因此要進行精密加工，以使平行部位3015a、3015b平行，使限制部位3016a和限制部位3016c以及限制部位3016b和限制部位3016d在光纖排列方向錯開3as/4。
然后如圖26C所示，把由n根光纖構成的光纖排3011b和直徑等同于成為光源的光纖的1根假光纖3014排列在平行部位3015a上，使位于左端的光纖與限制部位3016a緊密接觸，假光纖3014a的右端與限制部位3016b緊密接觸。
再在由n根光纖構成的光纖排3011b和1根假光纖3014a之上將由n根光纖構成的光纖排3011a錯開排列。然后在其上壓入壓緊構件3013a，并如圖26D那樣將其上下倒置。
然后，在由n根光纖構成的光纖排3011c和1根假光纖3014b之上將由n根光纖構成的光纖排3011d與圖26C同樣地配置，最后如圖26E所示，壓入壓緊構件3013b，并在縫隙內填入粘接劑，使其硬化后形成一體。
本發(fā)明的光纖陣列裝置的又一例如圖27所示。其光纖射出端的排列如圖28所示。
光纖陣列裝置3001由2個光纖排(3011a、3011b)構成，每排有20個光纖射出端排列在一條直線上。
在各光纖排內具有以as的間隔排列在一條直線上的20個光纖射出端，各光纖排以其中所包含的光纖射出端的排列方向與副掃描方向S形成規(guī)定角度θ的形式(對投影方向的排列方向形成的角度為(90°-θ))配置。角度θ是用式(1)規(guī)定的角度。
另外，一旦以光纖排3011a的位置為基準，則光纖排3011b在主掃描方向錯開0、在副掃描方向錯開20ds排列。本實施形態(tài)1個光纖排內的光纖射出端數(shù)量n為20個，但實際上只要是2個以上即可。最好是8～32個。
另外，在作這種排列的場合，與全部光纖射出端都排列在一條直線上的場合相比，光學系統(tǒng)所要求的較佳圖象區(qū)域可以縮小到足以包含1個光纖排長度的程度即可。因此不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，就可以排列更多的光纖射出端。另外，由于光纖射出端在主掃描方向的偏離量可以縮小約一半，故不會因偏離造成控制成象定時的電路復雜化或高價化，可以排列更多的光纖射出端。
用精確的光纖射出端位置精度制作光纖陣列裝置的方法基本上與圖26A～圖26E所示的制作工序相同，區(qū)別在于1個光纖固定槽中只設置1排光纖，以及平行部位與限制部位的關系。光纖固定槽的寬度為可以排列n根光纖的寬度。而且要進行精密加工，使平行部位的間隔為as(nsin θcos θ-1)、限制部位錯開ascos2θ。
圖29所示為本發(fā)明光纖裝置的又一例。圖30則是其光纖射出端的排列。
光纖陣列裝置3001由6個光纖排(3011a～3011f)構成，每排有10個光纖射出端排列在一條直線上。
在各光纖排內具有以as的間隔排列在一條直線上的10個光纖射出端，各光纖排以其中所包含的光纖射出端的排列方向平行于副掃描方向的形式配置。
另外，如果以光纖排3011a的位置為基準，則光纖排3011b在主掃描方向錯開3as/2排列，在副掃描方向錯開as/2排列，光纖排3011c在主掃描方向錯開3as/2+b排列，在副掃描方向錯開as/6排列，光纖排3011d在主掃描方向錯開3as+b排列，在副掃描方向錯開2as/3排列，光纖排3011e在主掃描方向錯開3as+2b排列，在副掃描方向錯開as/3排列，光纖排3011f在主掃描方向錯開33as/2+2b排列，在副掃描方向錯開5as/6排列。b是as的1～5倍左右。
本實施形態(tài)中1個光纖排內的光纖射出端數(shù)量n為10個，但實際上只要是2個以上即可，最好是8～32個。
在使用這種光纖射出端的排列的場合，不必將光纖裝置如圖6那樣對副掃描方向傾斜即可對整個成象區(qū)域實施成象。而且在作這種排列的場合，與全部光纖射出端排列在一條直線上的場合或將光纖射出端排成2排的場合相比，光學系統(tǒng)所要求的較佳圖象區(qū)域可以縮小到足以包含1個光纖排長度的程度即可。故不心增加光學系統(tǒng)的成本和尺寸即可排列更多的光纖射出端。
另外，光纖射出端在主掃描方向的偏移量可以縮小到33as/2+2b的程度。因此，不會因偏移造成控制成象定時的電路復雜化或高價化，可排列更多的光纖射出端。而且也不必致力于副掃描方法和重排數(shù)據(jù)。
下面說明將光纖陣列裝置3001的光纖射出端的位置精度制作得更好的方法。圖31A～圖31E表示制作工序。
首先，如圖31A所示，準備形成光纖支承構件的圓柱形的材料3019。其次，如圖31B所示，通過電火花線切割加工等形成2層槽，底部寬度可配列(n+1)根光纖，開口部的寬度與光纖配列構件3017b、3017c的寬度相等，制成支承構件3017a。另外，在光纖配列構件3017b、3017c上形成寬度可配列(n+1)根光纖的光纖固定槽。
支承構件3017a與光纖配列構件3017b、3017c如后所述被做成一體，作為光纖支承構件發(fā)揮功能；配列構件的支承構件3017a的槽的底面起到平行部位3015a的功能；光纖配列構件3017b、3017c的光纖固定槽的底面起到平行部位3015b、3015c的功能；支承構件3017a的槽的側面起到限制部位3016a、3016b的功能；光纖配列構件3017b、3017c的槽的側面起到限制部位3016c～3016f的功能。
因此，為使平行部位3015a～3015c成為平行，將限制部位3016a、3016c、3016e及限制部位3016b、3016d、3016f的光纖配列方向的錯開精密加工成間距為as/6。
接著，如圖31C所示，使位于左端的光纖緊貼于限制部位3016a、假光纖3014a緊貼于限制部位3016b地將由n根光纖組成的光纖排3011a和直徑與成為光源的光纖相等的1根假光纖3014a配列在平行部位3015a上。
再把由n根光纖組成的光纖排3011a與在1根假光纖3014a的上面由n根光纖組成的光纖排3011b配列成疊層。
接著，如圖31D所示，在其上面壓入光纖配列構件3017b，在平行部位3015b上配列由n根光纖組成的光纖排3011c和直徑與成為光源的光纖相等的1根假光纖3014b，使位于左端的光纖緊貼于限制部位3016c，假光纖3014b緊貼于限制部位3016d。再在這些光纖的上面，呈疊層狀配列由n根光纖組成的光纖排3011d。
然后，與圖31D所示情況相同地配置光纖配列構件3017c、由n根光纖組成的光纖排3011e、1根假光纖3014c及在其上面由n根光纖組成的光纖排3011f，最后，如圖31E所示，壓入按壓構件3013，并在縫隙內填入粘接劑，使其硬化而粘著成一體。
另外，圖32表示本發(fā)明的光纖陣列裝置的另一例子。而圖33表示其光纖射出端的配列。
光纖陣列裝置3001由10個光纖射出端配列在一直線上的4個光纖排(3011a～3011d)構成。在光纖排3011a與光纖排3011b及光纖排3011c與光纖排3011d之間，分別設有規(guī)定厚度的隔板308a及隔板3018b。
在各光纖排內，具有以as的間隔配列在一直線上的10個光纖射出端，各光纖排配列成其中所包含的光纖射出端的配列方向與副掃描方向平行。
另外，當以光纖排3011a的位置為基準時，在主掃描方向錯開c、在副掃描方向錯開as/2來配列光纖排3011b；在主掃描方向錯開c+b、在副掃描方向錯開as/4來配列光纖排3011c；在主掃描方向錯開2c+b、在副掃描方向錯開3as/4來配列光纖排3011d。b是as的3～5倍左右，c是光纖的包覆直徑與隔板的厚度之和。
另外，在本實施形態(tài)中，將1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目n做成10個，但實際上只要是2個以上即可，最好是8～32個。
在使用該光纖射出端的配列的場合，如圖6所示無需將光纖陣列裝置3001相對副掃描方向傾斜，就可對成象區(qū)域整體進行成象。另外，在如此配列的情況下，與所有的光纖射出端被配列在一直線上的情況或將光纖射出端配列成2排的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可以狹窄到足以包含1個光纖排的長度的狀態(tài)。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，可配列更多的光纖射出端。
此外，由于光纖射出端的主掃描方向的偏移量能小到2c+b，故不會因該偏移而使控制成象定時的電路變得復雜或價格昂貴，可配列更多的光纖射出端。并且在該場合，不一定要考慮副掃描方法、重排數(shù)據(jù)。
下面說明將該光纖陣列裝置的光纖射出端的位置精度制作得更好的方法。圖34A～圖34E表示制作工序。
首先，如圖34A所示，準備形成光纖支承構件的圓柱形的材料3019。其次，如圖34B所示，通過電火花線切割加工等在上下2個方向形成寬度可配列n根光纖與可配列(n+1)根光纖的2層的光纖固定槽，制成光纖支承構件3017。
此時，在光纖定位時，所述光纖固定槽的底面起到平行部位3015a、3015b的功能，第1層的側面3016a、3016b、3016e、3016f及第2層的側面3016c、3016d、3016g、3016h起到限制部位的功能。因此，為使平行部位3015a、3015b成為平行，將限制部位3016a、3016c、限制部位3016b、3016d、限制部位3016e、3016g及限制部位3016f、3016h的光纖配列方向的錯開精密加工成間距為as/2，將限制部位3016a、3016e及限制部位3016b、3016f的光纖配列方向的錯開精密加工成間距為as/4。
接著，如圖34C所示，分別使位于左端的光纖緊貼于限制部位3016a、位于右端的光纖緊貼于限制部位3016b地將由n根光纖組成的光纖排3011b配列在平行部位3015a上。并且，將隔板3018a放在由n根光纖組成的光纖排3011b的上面，再在其上面，使假光纖3014a的左端緊貼于限制部位3016c、位于右端的光纖緊貼于限制部位3016地配列由n根光纖組成的光纖排3011a和直徑與成為光源的光纖相等的1根假光纖3014a。
接著，在其上面壓入按壓構件3013a，如圖34D所示，將上下翻轉，然后，與圖34C所示情況相同地配置由n根光纖組成的光纖排3011c、隔板3018b及在其上面由n根光纖組成的光纖排3011d和1根假光纖3014b，最后，如圖34E所示壓入按壓構件3013b，并在縫隙內填入粘接劑，使其硬化而粘著成一體。
另外，圖35表示本發(fā)明的光纖陣列裝置的另一例子。而圖36表示其光纖射出端的配列。
光纖陣列裝置3001由4個光纖射出端配列在一直線上的10個光纖排(3011a～3011j)構成。在各光纖排內，配置有以如朝向副掃描方向的投影為as/4那樣的間隔及角度配列在一直線上的4個光纖射出端。
另外，當以光纖排3011a的位置為基準時，在副掃描方向錯開as來配置光纖排3011b；在副掃描方向錯開2as來配置光纖排3011c；在副掃描方向錯開3as來配置光纖排3011d；…；在副掃描方向錯開9as來配置光纖排3011j。
在本實施形態(tài)中，將1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目n做成4個，但實際上實用的是2到8個，最好是4個。
另外，在使用該光纖射出端的配列的場合，如圖6所示無需將光纖陣列裝置3001相對副掃描方向傾斜，就可對成象區(qū)域整體進行成象。另外，在如此配列的情況下，與所有的光纖射出端被配列在一直線上的情況或將光纖射出端配列成2排的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可以狹窄到包覆直徑的光纖排個數(shù)的2倍左右。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，就可配列更多的光纖射出端。
光纖射出端的主掃描方向的偏移量能小到光纖的包覆直徑的3倍以下。因此，故不會因該偏移而使控制成象定時的電路變得復雜或價格昂貴，可配列更多的光纖射出端。并且在該場合，不一定要考慮副掃描方法、重排數(shù)據(jù)。由于在上述各實施形態(tài)中可將光纖射出端的配列更小型化，故可將成為必要的透鏡的較佳圖像范圍做成最小限度。
另外，在上述例子中，在梳狀光纖支承構件的各個狹縫中插入了單排的光纖，但也可插入數(shù)排光纖。此場合，有時必須注意規(guī)定投影方向中的個光纖光軸的間隔。
下面，圖37表示可將該光纖陣列裝置3001的光纖射出端的位置精度制作得更好的梳狀光纖支承構件3027的光纖支承部位的放大圖。
如圖37所示，梳狀光纖支承構件3027的光纖支承部位，通過電火花線切割加工等而形成有數(shù)排的寬度可配置1根光纖的、且深度與1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目相對應的梳狀的槽。由于在光纖定位時使該光纖固定槽的底面起到限制部位3016a、3016b、3016c、…、3016j的功能，使側面起到平行部位3015a、3015b、3015c、…、3015t的功能，故為了平行部位3015a、3015b、3015c、…、3015t均成為平行，將限制部位3016a、3016b、3016c、…、3016j精密加工成主掃描方向的偏移為0；與副掃描方向的相鄰的限制部位的距離為as；另外，槽的寬度為光纖直徑的1.012～1.020倍的范圍。
實際的制作方法通過如下來實現(xiàn)將40根光纖緊貼配置在梳狀光纖支承構件3027的光纖支承部位上，在其上面壓入按壓構件3013，在縫隙內填入粘接劑，使其硬化而粘接成一體。
由于梳狀光纖支承構件3027可設置一對的與各光纖排的兩側實際上緊貼的平行部位，故實際上也可對與各光纖的平行部位正交的方向的位置進行限制，定位就非常容易。
另外，在本實施形態(tài)中，梳狀光纖支承構件3027是一體形成的，但也可交替重疊長度不同的枝狀構件，形成同樣的梳狀光纖支承構件。
本發(fā)明的成象頭裝置，被用作為具有如上述說明的光纖陣列3001的成象頭92。
下面，用圓筒外面記錄方式的成象裝置表示本發(fā)明的具體實施例。
(實施例1)故障時的對策圖38表示成象裝置的示意圖。另外，在該圖上，對于與圖61所示的現(xiàn)有技術相同的部分標上相同的符號。
成象裝置9具有將成象媒體98卷裝在外表面上用的媒體支承圓筒91；包含使光束照射源和從其光束照射源射出的光束聚光用的光學系統(tǒng)的成象頭92；具有光束照射源驅動裝置的光束照射源控制單元96；以及將成象頭92與光束照射源控制單元96連接的電纜95a～95d。另外，該連接電纜可用后述的光源塊單位連接。
成象媒體98由設在媒體支承圓筒91上的夾緊裝置(未圖示)來固定，而在媒體支承圓筒91上有未卷裝成象媒體98的空白部分。另外，在成象頭92的內部，分成包含8個光束照射源的4個光源塊來安裝可分別驅動的32個光束照射源。此外，關于這些光束照射源的詳細規(guī)格及配列方法如后詳述。
使從所述光束照射源射出的光束聚光用的光學系統(tǒng)，被配置、調整成可將所有的光束同樣地聚光在成象媒體98上。并且，媒體支承圓筒91支承在成象裝置9的框架上，通過標準的電動機93向圖中箭頭R方向旋轉，其角度位置始終由編碼器(未圖示)監(jiān)測。此外，成象頭92固定在實現(xiàn)平行移動的標準的線性平臺94的上面，向圖中的箭頭S方向平行移動。作為該線性平臺，也可使用由線性電動機直接驅動的線性電動機型平臺或使用滾珠絲桿式線性導向體的滾珠絲桿型線性平臺中的任何一種。
另外，圖1表示成象裝置9的方框圖。在圖1所示的成象裝置中，成象頭14包含4個光源塊A～D(15a～15d)，各個光源塊由未圖示的8個光束照射源構成。并且，各光源塊以塊單位與光束照射源驅動裝置A～D(13a～13d)連接，在各光束照射源驅動裝置內包含有8個光束照射源驅動電路。再有，各光束照射源驅動裝置及成象數(shù)據(jù)保存用貯存器12與主控制裝置11連接。
現(xiàn)說明使用本實施例成象裝置9的實際的成象方法。
當接通電源時，搭載了成象頭92的線性平臺94移動到可將光束聚光在受光元件97上的位置，受光元件97設置在與將成象媒體98卷裝在媒體支承圓筒91上后的焦點距離相等的位置。受光元件97接受光束并將與該光輸出對應的信號輸出到主控制裝置11。
這樣，控制光束照射源的信號從主控制裝置11傳遞給光束照射源驅動裝置A～D，1個1個點亮光束照射源，此時，參照受光元件97的信號，所有的光束照射源的光輸出被依次調整成規(guī)定的值。所謂此場合的規(guī)定值，是光輸出足以在成象媒體98的表面產生與二元成象數(shù)據(jù)對應的物理性凹凸或相對于溶劑的可溶性變化等特性的變化。
當如上的初期輸出調整動作結束且成象開始的指令輸入到主控制裝置時，首先，媒體支承圓筒91開始旋轉，在成為需穩(wěn)定成成象狀態(tài)的旋轉速度后，以由編碼器輸出的主掃描方向的基準位置信號為基，對每光束照射源調整成象的定時，以使各光束照射源進行成象的主掃描方向的線路的主掃描方向的位置一致。
此時，主控制裝置11參照保存在成象數(shù)據(jù)保存用貯存器12中的成象數(shù)據(jù)，將與成象數(shù)據(jù)對應而切換各光束照射源用的信號傳遞給光束照射源驅動裝置A～D(13a～13d)。由該動作來完成主掃描方向的32根光束(4塊×8光束)的成象。并且，在使用線性電動機型線性平臺的場合，在到下個32根光束開始成象為止的期間，即，在成象頭92通過媒體支承圓筒91的空白部分的時間，在使用滾珠絲桿型線性平臺的場合，且在媒體支承圓筒91旋轉1次的時間，搭載了成象頭92的線性平臺94向圖中箭頭S方向移動到下一個32根光束可進行成象的位置。
重復該一系列的動作，直到成象頭92到達成象區(qū)域的副掃描方向的一端。作為該成象動作的結果，在成象媒體98上，產生與二元成象數(shù)據(jù)對應的物理性凹凸或相對于溶劑的可溶性變化等特性的變化。
現(xiàn)揭示成象裝置9的成象頭92內的光束照射源配列的例子。作為實現(xiàn)多個光束照射源的措施，一般而言，具有激光二極管陣列和光纖陣列，故分別說明。
(a)激光二極管陣列光束照射源形成在如圖39所示的激光二極管陣列8內。激光二極管陣列8系由GaAs系化合物半導體制成在1個芯片中可獨立驅動的8個激光二極管，且在其各個上面具有激光射出端81a～81h和驅動側電極82a～82h以及與整個激光二極管共用的背面公共電極83。這些激光射出端成為光束照射源。
另外，一般將位于激光二極管芯片內的激光二極管的個數(shù)稱作通道數(shù)。通過在驅動側電極82～82h中流過規(guī)定的電流，從對應激光輸出端81a～81h射出輸出功率為0.4～1.0W左右、波長為780～960nm左右的紅外區(qū)域的激光。這里，所謂規(guī)定的電流，指激光二極管開始激光振蕩的超過閾值的電流值。具體地說，閾值電流是0.2～0.6A左右，實際動作電流是0.7～1.3A左右。另外，各激光射出端的寬度是80～120μm左右，間隔是150～250μm左右，各驅動側電極的間隔也相同。激光射出端的寬度是為獲得該高輸出功率所必需的尺寸。并且，各激光射出端及各驅動側電極的間隔是為當使激光二極管動作時選擇性地通電所必需的間隔。
現(xiàn)再說明光束照射源代表性的配列方法。
第1配列方法是，所有的光束照射源形成在同一的半導體芯片內，光源塊配列在與塊內的光束照射源配列的方向相同的方向，成為如圖2所示的結構。在圖39的激光二極管陣列8中，雖然在1個半導體芯片中包含8個光束照射源，但在該場合，將32個光束照射源做在1個芯片內，并將其分割成4個光源塊A～D(15a～15d)。此時，在1個光源塊內就包含8個光束照射源。
在將該激光二極管陣列裝入成象頭時，如圖6所示，傾斜規(guī)定的角度θ。當成象分辨率設為2540dpi時，成象媒體上的點子間隔dp為10μm，在將光學系統(tǒng)的倍率設為1/5的情況下，由于在光源面的點子間隔ds為50μm，且光束照射源的間隔as是200μm，故由(1)式角度θ成為75.5°。
如圖3所示，當光源塊A(15a)中的1個光束照射源產生故障時，將光源塊A(15a)與光束照射源驅動裝置A(13a)割斷，且將主控制裝置11的成象數(shù)據(jù)輸出用的軟件從4塊均使用的切換到3塊用的，從而使用光源塊B～D(15b～15d)。由此，雖然成象速度下降到3/4，但不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。
此時，為了將由光束照射源射出的光束聚光在成象媒體上，裝在成象頭內的光學系統(tǒng)設計成同樣地可將來自所有的光源塊的光束聚光。因此，不必對光學系統(tǒng)進行機械性的再調整，只要將成象時的副掃描方向的平臺的進給量從4塊的320μm(10μm×32)變更到3塊的240μm(10μm×24)即可。
另外，采用這種配列的成象頭適用于既考慮降低成本又控制成象速度的成象裝置。即如圖所示，為在有4個光源塊中使用塊A，只要連接1臺光束照射源驅動裝置，成象頭仍可適用。此時，僅1臺高價的光束照射源驅動裝置即可，且由于主控制裝置的電路及軟件也可簡單化，故可實現(xiàn)成本降低。
此外，如果使用的光源塊的光束照射源產生故障，通過將與光束照射源驅動裝置的連接換接成另外的光源塊，可簡單地再現(xiàn)完全相同規(guī)格的成象裝置。此時，為了將由光束照射源射出的光束聚光在成象媒體上，裝在成象頭內的光學系統(tǒng)設計成同樣地可將來自所有的光源塊的光束聚光。因此，若準備好將各個光束照射源的位置予以補償?shù)能浖?，則不必對非常花工夫的光學系統(tǒng)再進行機械調整。
另外，在成象頭工作階段，即使光源塊內的光束照射源中的1個產生不良狀態(tài)，只要其他的光源塊內的光束照射源正常，對于考慮前述的為成本降低而控制成象速度的成象裝置還是可以使用的?，F(xiàn)假設1個光束照射源的合格率為90％，則具有8個光束照射源的光源塊的合格率就為43％。因此，其陣列相對使用條件的出現(xiàn)的比率如表1，若限定使用條件，約90％可使用。
表1

此外，所述表的驗算，是針對將激光二極管陣列內的激光二極管從一端依次有規(guī)則地進行分塊的場合。但是，通過根據(jù)有缺陷的位置而靈活地設定分塊，可獲得更高的合格率。激光二極管陣列與光束照射源驅動裝置的連接，相應于如此設定后的分塊來進行。該方法說明了有效的典型例子。
考慮將16通道的激光二極管陣列分別分成4通道、4塊的情況。如果第1、6、11、16號的激光二極管產生不良，則對從端部依次有規(guī)則地進行分塊的方法中，所有的塊就產生不良，但利用第2～5、第7～10、第12～15的激光二極管就可使用3個光源塊。
第2配列方法是，以與塊內的光束照射源配列的方向成規(guī)定角度來配列個光源塊，成為如圖5所示的結構。與圖39的激光二極管陣列相同，在1個半導體芯片中包含8個光束照射源。該1個激光二極管陣列與光源塊對應。在副掃描方向以光束照射源的間隔as＝200μm的1/4，即依次錯開僅50μm而將其安裝在成象頭上。關于該安裝方法的一例子在后敘述述。當利用相對于間隔二極管的結合面的倍率1/5的光學系統(tǒng)而將該光束照射源聚光在成象媒體上時，可按分辨率2540dpi成象。
在如此的配列中，與光學系統(tǒng)所要求的激光二極管的結合面平行的方向的較佳圖象區(qū)域可狹窄到足以包含1塊大小的水平，即，可狹窄到1.6mm(光束照射源的間隔200μm×8個光束照射源)，由于與所有的光束照射源配列在一直線上的6.4mm情況相比非常小，故可使光學系統(tǒng)成本降低和小型化。
另外，在如此配列光束照射源的場合，當塊A(15a)中的光束照射源產生故障時，可實行如下說明的2個替代動作。
首先，第1替代動作是與發(fā)生故障的光束照射源的位置相對應而切換成象頭的副掃描方向的進給量(一般是320μm)和成象數(shù)據(jù)的輸出軟件。
當假定光束照射源的故障部位是如圖7所示那樣在光源塊A的第3個與第4個時，則將進給量切換成80μm、240μm、80μm、240μm、…、80μm、240μm，與此對應地切換成輸出數(shù)據(jù)的軟件。在這種場合，雖然成象速度下降為1/2，但不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。
另一方面，當光束照射源的故障部位是如圖8所示那樣在光源塊A的第3個～第6個時，則將進給量切換成80μm、80μm、160μm、80μm、80μm、160μm、…80μm、80μm、160μm，并與此對應地切換成輸出數(shù)據(jù)的軟件。在這種場合，雖然成象速度下降到1/3，但不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。另外，在該情況下不需要再調整光束照射源的位置。但在使用線性電動機型線性平臺的情況下可實現(xiàn)第1替代動作。
其次，第2替代動作如圖9所示，是把塊A(15a)與光束照射源驅動裝置A(13a)、塊C(15c)與光束照射源驅動裝置C(13c)以及塊D(15d)與光束照射源驅動裝置D(13d)割斷，且把主控制裝置11的成象數(shù)據(jù)輸出用的軟件從4塊均使用的切換成1塊用的，再將成象頭內的光源塊傾斜規(guī)定角度，僅使用塊B(15b)。由此，雖然成象速度下降到1/4，但不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。當然，若塊C與塊D正常，也可使用任何的塊。在保持相同分辨率的場合，此時規(guī)定的角度為cos-1(1/4)＝75.5°。另外，即使在使用線性電動機型線性平臺與滾珠絲桿式線性平臺的任一個線性平臺的場合，都可實現(xiàn)第2替代動作。
下面說明將激光二極管陣列配列成圖5所示用的安裝方法。圖40、圖41表示安裝方法的一例子。
激光二極管陣列安裝單元5具有將由激光二極管陣列所產生的熱量向外部的散熱裝置等散發(fā)用的導熱性的散熱構件51；主安裝板52；副安裝板調整螺釘53a～53d；副安裝板54a～54d；端子固定板55；電極引出端子56a～56h、57a～57h、58a～58h、59a～59h。
這里，圖40是從激光光源的射出端方向看到的圖，圖41是從激光二極管陣列的驅動電極側看到的圖。在這些圖中，僅表示處于最眼前的副安裝板調整螺釘53d、副安裝板54d以及電極引出端子59a～59h，而在其下方的同樣位置具有副安裝板調整螺釘53a～53c、副安裝安54a～54c以及電極引出端子56a～56h、57a～57h、58a～58h。主安裝板52如圖40及圖41所示，呈L字型的形狀，設有用于安裝副安裝板54a～54d的槽，以便激光陣列內的光束照射源的主掃描方向的位置成為規(guī)定的間隔(例如是1mm)，并且還安裝有用于調整副安裝板的副掃描方向位置的副安裝板微調螺釘53a～53d。
首先，激光二極管陣列的背面公共電極被模片接合成與用導熱性且導電性良好的材料做成的副安裝板54a～54d電阻性接觸。其次，將模片接合了激光二極管陣列的副安裝板54a安裝在用導熱性與導電性良好的材料所做成的主安裝板上。
并且，將導電性的電極引出端子56a～56h安裝在絕緣性的端子固定板55上，并用導線84a～84h對激光二極管陣列8的驅動側電極82a與電極引出端子56a、驅動側電極82b與電極引出端子56b、…驅動側電極82h與電極引出端子56h進行導線焊接。接著，將模片接合了激光二極管陣列的副安裝板54b安裝在主安裝板上。
此時，由副安裝板調整螺釘53b進行微調，以使副安裝板54b上的光束照射源的副掃描方向的位置相對副安裝板54a上的光束照射源的副掃描方向的位置成為as/4＝50μm，并且，與副安裝板54a相同，將驅動側電極與電極引出端子進行導線焊接。
對于副安裝板54c、副安裝板54d進行同樣的作業(yè)，最后，當將散熱構件51安裝在主安裝板52上時，就制成了圖41所示的激光二極管陣列安裝單元5。
在本實施例中，雖然是用層疊端面的激光二極管來實現(xiàn)光束照射源的二元配列的，但也可用面發(fā)光激光來實現(xiàn)同樣的二元配列。
另外，本發(fā)明的光束照射源的配列，也可利用使用了棱鏡等光學零件的光學系統(tǒng)來實現(xiàn)。其一例子如圖46所示。該圖所示的成象頭3具有包含8個激光二極管的4個激光二極管陣列31a～31d；各個激光二極管陣列的射出光向平行光的變換及對激光位置進行微調的4個各個光學系統(tǒng)32a～32d；在內部具有以S偏光與P偏光使反射率及透過率的面37的偏光棱鏡33；縮小光學系統(tǒng)34；2個散熱構件35a～35b。
各激光二極管陣列31a～31d呈圖39所示的結構，其內部的結構二極管的間隔是200μm。激光二極管陣列31a～31d，為在垂直于紙面方向排列各激光二極管的射出端，如圖41所示，激光二極管陣列31a、31c安裝在散熱構件35a上，通過在各個驅動側電極流過規(guī)定的電流，向面37射出S偏光的激光。另外，激光二極管陣列31b、31d也同樣安裝在散熱構件35b上，通過在各個驅動側電極流過規(guī)定的電流，向面37射出P偏光的激光。
從激光二極管陣列31a、31c射出的激光，分別利用各個光學系統(tǒng)32a、32c變換成平行光，從偏光棱鏡33的面36a進入棱鏡內部。另外，從激光二極管陣列31b、31d射出的激光分別利用各個光學系統(tǒng)32b、32d變換成平行光，從偏光棱鏡33的面36b進入棱鏡內部。所述的激光中，S偏光的激光，即從激光二極管陣列31a、31c射出的激光，由棱鏡內的面37反射，另一方面，P偏光的激光，即從激光二極管陣列31b、31d射出的激光透過棱鏡內的面37，最后從面36c向外部射出。圖47表示該面36c的激光38a～38d的位置。
實際上對各個光學系統(tǒng)32a～32d進行調整，以使激光38a～38d成為如此的配置，即副掃描方向S的錯開是激光二極管的間隔的1/4，也就是說，為50μm。這些激光，再通過倍率1/5的縮小光學系統(tǒng)34，使副掃描方向S的間隔為10μm，從而可進行2540dpi成象的成象頭。
此外，再使用1種激光二極管陣列芯片、以提供規(guī)格與價格不同的一系列的成象裝置的情況為例子來說明本發(fā)明的另一的效果。這就是綜合協(xié)調由成象裝置的用途所產生的性能與成本的制約，即包含成象區(qū)域的大小、分解能、成象時間、可靠性程度及光束照射源驅動裝置的成象頭的成本等要求，來選擇最適當?shù)姆謮K與光束照射源驅動裝置的數(shù)目的方法。
例如，如果是72通道的激光二極管陣列芯片，除了72通道1塊外，可從36通道2塊、24通道3塊、18通道4塊、12通道6塊、9通道8塊等的分塊中進行選擇。如此，對于一系列的成象裝置通過使用1種共用的激光二極管陣列芯片，可抑制可以說是關鍵裝置的激光二極管陣列芯片的開發(fā)成本和半導體加工成本，同時在成象裝置的制造、維修等方面也有工業(yè)性優(yōu)點。
(b)光纖陣列圖42表示光纖輸出的激光裝置6的外形圖。激光裝置6具有將激光從激光二極管芯片及激光二極管射入光纖用的容納光學系統(tǒng)的插件部61和將激光導向外部的光纖62。激光從光纖的射出端63射出。而使用多個光纖輸出的激光裝置6并將多個光纖的射出端配列固定成陣列狀的就是光纖陣列。本發(fā)明所說的光束照射源是指該射出端63。
下面說明光纖陣列的配列方法。
第1配列方法如圖43所示。與副掃描方向S傾斜ψ配置光源塊。光源塊內的光纖間隔是125μm，各光源塊間的間隔b是150μm，在將光纖系統(tǒng)的倍率做成1/3的情況下，用于實現(xiàn)分辨率2540dpi的ds是30μm。若看將圖43局部放大的圖44得知，由于有cosψ＝4ds/asd的關系，故ψ約為16.3°。這里，4對應于光源塊的數(shù)目。另外，光源塊的偏移量s由圖44得到下式(6)的關系，約為75μm。
s＝ds/cosψ+tanψ..................(6)在這種配列的情況下，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可狹窄到足以包含1塊的大小的程度，即，可狹窄到1mm(光束照射源的間隔125μm×8個光束照射源)，由于與所有的光束照射源32配列在一直線上的4mm情況相比非常小，故可使光學系統(tǒng)成本降低與小型化。另外，還可將用于使主掃描方向的點子位置一致的成象定時的控制用電路簡單化或降低成本。
另外，在如此配列光束照射源的場合，當塊A(15a)中的光束照射源產生故障時，可實行如下說明的2個替代動作。
首先，第1替代動作是與發(fā)生故障的光束照射源的位置對應而切換成象頭的副掃描方向的進給量(一般是320μm)和成象數(shù)據(jù)的輸出軟件。
當假定光束照射源的故障部位是光源塊A的第3個與第4個時，則將進給量切換成80μm、240μm、80μm、240μm、…，80μm、240μm，與此對應地切換成輸出數(shù)據(jù)的軟件。在這種場合，雖然成象速度下降為1/2，但不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。
另一方面，當光束照射源的故障部位如圖8所示那樣在光源塊A的第3個～第6個時，則將進給量切換成80μm、80μm、160μm、80μm、80μm、160μm、…80μm、80μm、160μm，與此對應地切換成輸出數(shù)據(jù)的軟件。在這種場合，雖然成象速度下降到1/3，但不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。另外，在該情況下不需要再調整光束照射源的位置。但在使用線性電動機型線性平臺的情況下可實現(xiàn)第1替代動作。
第2替代動作如圖9所示，是把塊A(15a)與光束照射源驅動裝置A(13a)、塊C(15c)與光束照射源驅動裝置C(13c)以及塊D(15d)與光束照射源驅動裝置D(13d)割斷，且把主控制裝置11的成象數(shù)據(jù)輸出用的軟件從4塊均使用的切換成1塊用的，再將成象頭內的光源塊傾斜規(guī)定角度，僅使用塊B(15b)。由此，雖然成象速度下降到1/4，但不必停止裝置，可繼續(xù)成象動作。當然，若塊C與塊D正常，也可使用任何的塊。在保持相同分辨率的場合，此時規(guī)定的角度為cos-1(30/125)＝76.1°。另外，即使在使用線性電動機型線性平臺與滾珠絲桿式線性平臺的任一個線性平臺的場合，都可實現(xiàn)第2替代動作。
第2配列方法如圖10所示。在各塊內具有以as＝120μm的間隔配列在一直線上的8個光束照射源，各光源塊配列成其中所包含的光束照射源的配列方向與副掃描方向平行。另外，塊B與塊C的間隔b為300μm。由于ds是30μm、光學系統(tǒng)的倍率是1/3，故分辨率是2540dpi。當以光源塊A(15a)的位置為基準時，在主掃描方向錯開69μm、在副掃描方向錯開60μm來配列光源塊B(15b)；在主掃描方向錯開369μm、在副掃描方向錯開30μm來配列光源塊C(15c)；在主掃描方向錯開438μm、在副掃描方向錯開90μm來配列光源塊D(15d)。
在使用配列成該光纖陣列的情況下，不必如圖6所示那樣將陣列相對副掃描方向傾斜，就可對成象區(qū)域整體進行成象。另外，在如此配列的情況下，與所有的光束照射源配列在一直線上的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可狹窄到足以包含了1塊的大小，即可狹窄到0.96mm(光束照射源的間隔120μm×8個光束照射源)程度。因此，由于與將所有32個光束照射源排列在直線上的3.84mm情況相比非常小，故可使光學系統(tǒng)成本降低與小型化。另外，還可將用于使主掃描方向的點子位置一致的成象定時的控制用電路簡單化或降低成本。
此外，當塊A(15a)中的光束照射源產生故障時，可實行如下說明的2個替代動作。
首先，第1替代動作是與發(fā)生故障的光束照射源的位置對應而切換成象頭的副掃描方向的進給量(一般是320μm)和成象數(shù)據(jù)的輸出軟件。這與在第1配列方法中說明的動作相同。
第2替代動作如圖11所示，是把塊A(15a)與光束照射源驅動裝置A(13a)、塊B(15b)與光束照射源驅動裝置B(13b)割斷，且把主控制裝置11的成象數(shù)據(jù)輸出用的軟件從4塊均使用的切換成2塊用的，再如圖12所示，將成象頭內的光源塊傾斜規(guī)定的角度θ，通過僅用塊C與塊D(15c與15d)，雖然成象速度下降到1/2，但不必停止裝置，就可繼續(xù)成象動作。
此時的規(guī)定角度θ是cos-1(1/2)＝60°，可同樣保持分辨率。另外，即使在使用線性電動機型線性平臺與滾珠絲桿式線性平臺的任一個線性平臺的場合，都可實現(xiàn)第2替代動作。
下面說明將光纖陣列配列成圖10所示用的光纖陣列的安裝方法。圖45表示安裝方法的一例子。
光纖陣列安裝單元4具有被光纖固定構件41a、41b夾住的16個光纖射出端。在該配列方法的情況下，用8個在紙面橫方向的光纖射出端構成1個光源塊。另外，光纖芯部64a的直徑是50μm，包層部65a的直徑是90μm。光纖固定構件41a、41b設計成光纖射出端的間隔as為120μm，光源塊的中心位置距上面或下面構件的一端為b/2＝150μm、上下的光源塊間隔為69μm。
光纖陣列的制作方法是，首先，在光纖固定構件41a的谷部排列、固定8個光纖射出端，其次再排列成將8個光纖射出端裝入臨時固定的8個光纖之間，其上載放、固定光纖固定構件41b。
由此，制成使圖10的光源塊A與光源塊B合并的光纖陣列安裝單元4。光源塊C與光源塊D也可與光源塊A及光源塊B完全相同地制作。
接著，通過錯開as/4＝30μm對這些光源塊AB及光源塊CD的2個安裝單元4進行結合，實現(xiàn)圖10所示的光纖陣列的配列。
(實施例2)成象速度的提高本實施例的成象裝置是，成象區(qū)域的尺寸與A3對應，分辨率為2540dpi。所謂成象區(qū)域對應A3，是指可在紙類的最終記錄媒體的尺寸297mm×420mm上制作成可印刷的刷版。因此當考慮用于位置一致等的調頭制作等時，需要稍大于最終記錄媒體尺寸的成象區(qū)域。在本實施例中，以成象區(qū)域為330mm×460mm進行說明。
圖48表示本實施例的成象裝置的示意圖。另外，在該圖中，對于和圖61所示的現(xiàn)有技術相同的部分標上相同符號。
成象裝置9具有將成象媒體98卷裝在外表面上用的直徑190mm的媒體支承圓筒91；包含使激光光源和從其激光光源射出的激光聚光用的光學系統(tǒng)的成象頭92；具有激光光源驅動裝置的激光光源控制單元96；將成象頭92與激光光源控制單元96連接的電纜95。
靈敏度閾值為Eth[J/m2]的成象媒體98，利用自動裝拆裝置或手動夾具等并通過設在媒體支承圓筒91上的夾緊裝置(未圖示)來卷繞、固定成長度方向與副掃描方向一致。加熱式成象媒體98的靈敏度閾值最好是2000～6000[J/m2](200～600[μJ/cm2])左右。
在媒體支承圓筒91上留有空白部分，即未成象的部分在周向的長度是267mm。另外，在成象頭92的內部，安裝有可分別驅動的n個激光光源。這些激光光源是光纖輸出的激光裝置的光纖射出端，在光纖射出端，最大光輸出功率是Pmax[W]，波長是λ[nm]，光束直徑是ls[μm]。當對加熱式成象媒體進行成象時，最好光輸出功率為400～2000mW左右，波長為760～1100nm的近紅外區(qū)域，光束直徑為20～80μm左右。
光纖射出端與圖16A所示的相同，成為k個×2列的光纖，k個激光光源的列與副掃描方向平行。另外，在射出端的光源間隔是ds[μm]。此外，將從這些激光光源射出的光束進行聚光用的光學系統(tǒng)，配置、調整成倍率為m、透過率為T以及將所有的光束同樣可聚光在成象媒體上。因此，在成象媒體上，光束直徑ls＝mls[μm]、光源間隔a＝mds[μm]以及最大光輸出功率為Pmax[W]。
當光纖射出端的光束直徑是60μm時，為了將成象媒體上的光束直徑聚光成20μm左右，倍率可做成1/3左右。此時，若將射出端的光束間隔設為120μm，則在成象媒體上的光束間隔是40μm。另外，若在光纖射出端的最大光輸出功率設成600mW，則透過率為90％左右，且成象媒體上的最大輸出功率是540mW左右。
另一方面，媒體支承圓筒91支承在成象裝置9的框架上，靠標準電動機93向圖中箭頭R方向旋轉，其角度位置始終由編碼器(未圖示)監(jiān)測。成象頭92固定在實現(xiàn)平行移動的標準線性平臺94上，并向圖中箭頭S方向作平行移動。圖49表示成象裝置的方框圖。
圖49表示的程序裝置1具有主控制裝置11；數(shù)據(jù)保存用記憶裝置12；2k個激光光源驅動裝置1013；2k個激光光源1014；主掃描方向控制裝置1015；使媒體支承圓筒旋轉而實現(xiàn)主掃描的電動機93；副掃描方向控制裝置1016；使成象頭平行移動而實現(xiàn)副掃描的線性平臺94。
在主控制裝置11上，連接有成象數(shù)據(jù)保存用記憶裝置12、2k個激光光源驅動裝置1013、主掃描方向控制裝置1015以及副掃描方向控制裝置1016，從主控制裝置11將控制信號傳遞給各單元。并且，各個激光光源驅動裝置1013上連接有對應的激光光源1014；主掃描方向控制裝置1015上連接有電動機93；副掃描方向控制裝置1016上連接有線性平臺94，傳遞用于驅動各個裝置的信號。
現(xiàn)就采用了本實施例成象裝置的實際的成象方法進行說明。當接通電源時，搭載了成象頭92的線性平臺94，移動到可將光束聚光在受光元件97上的位置，受光元件97設置在與將成象媒體98卷裝在媒體支承圓筒91上后的焦點距離相等的位置。受光元件97接受光束并將對應于該光輸出的信號輸出到主控制裝置11。
這樣，控制激光光源的信號從主控制裝置11傳遞給激光光源驅動裝置1013，使激光光源1個1個點亮，此時，參照受光元件97的信號，所有的激光光源的光輸出被調整。在該調整中設定2階段的光輸出。
一方與有成象數(shù)據(jù)對應、應進行成象的區(qū)域的曝光能量密度是大于成象媒體的靈敏度閾值Eth那樣的光輸出Pon，另一方與無數(shù)據(jù)對應、在激光照射區(qū)域整個面曝光能量密度是小于成象媒體的靈敏度閾值Eth那樣的光輸出Poff。另外，光輸出Pon是足以在成象媒體表面上產生與二元成象數(shù)據(jù)對應的成象特性的變化的輸出，Poff是在成象媒體表面上不產生與二元成象數(shù)據(jù)對應的成象特性的變化的輸出。
就實際的Pon與Poff的設定規(guī)格進行說明。首先，如圖14所示，導入以時刻t＝0的光束1021a的中心位置為原點、副掃描方向為x軸、主掃描方向為y軸的坐標系。若將在成象媒體上的光輸出功率設為P[W]，光束半徑設為r[m]，光束的移動速度設為v[m/s]，與1個成象點子對應的激光的點亮時間設為Δt[s]，則時刻t＝Δt[s]的光束1021b向主掃描方向R(y軸的正方向)移動vΔt[m]。
在該移動距離為10μm的場合，主掃描方向的分辨率是2540dpi。作為滿足該條件的具體數(shù)值的一例子，被列舉為r＝10μm、Δt＝5μs和v＝2m/s。
另外，在光輸出的分布函數(shù)是式(4)所示的階躍函數(shù)的場合，對于圖14所示的時刻t＝0的光束1021a與時刻t＝Δt[s]的光束1021b的重疊部分1022，始終照射P/πr2[W/m2]的光輸出。因此，在照射激光光束的部分中，曝光能量密度為最大，由式(2)其曝光能量密度成為PΔt/πr2[J/m2]。
并且，當無成象數(shù)據(jù)時，P＝Poff，不進行成象的條件在r＝10μm、Δt＝5μs時為1.6×104Poff＜Eth，在Eth＝4000[J/m2](400[μJ/cm2])的場合，為Poff＜250mW。另一方面，在有數(shù)據(jù)時，P＝Pon，若在r＝10μm、Δt＝5μs時為1.6×104Pon＜Eth，則形成超過重疊部分1022的尺寸以上的成象區(qū)域。
這里，若設為1.6×104Pon＝αEth(1.5≤α≤2.5)，則形成尺寸如圖15所示那樣的與激光光束大致相等的成象區(qū)域1023。在Eth＝4000[J/m2]的場合，Pon＝375～625mW。
另外，在激光光束不移動的場合，把在Δt的時間中能將成象媒體成象的光輸出設為Po，由于Po＝Ethπr2/Δt，故上述條件可表示為Pon＝αPo(1.5≤α≤2.5)、Poff＜Po。當Δt＝5μs、Eth＝4000[J/m2]時，Po＝250mW。
在同時對最接近的主掃描方向線路進行成象的現(xiàn)有的成象裝置中，當Poff設定在Po的附近時，在最接近的有成象數(shù)據(jù)的場合，實際上不僅有無成象數(shù)據(jù)的位置，而且有誤成象之虞。
但是，在本實施例的成象裝置中，最接近的主掃描方向線路以與成象媒體支承圓筒旋轉1次所對應的時間留有間隔而進行成象。因此，可設定在Poff＝βPo(0.7≤β≤0.9)左右的Po附近。當Po＝250mW時，Poff是175～225mW。
另外，與該場合的各個光輸出對應的電流值在光輸出功率-電流特性中是Ion＝1.0A、Ioff＝0.6A，開/關的電流值差為0.4A，轉換所要的時間δt可縮短到現(xiàn)有成象裝置的1/2左右。另一方面，在圖62所示的現(xiàn)有的成象裝置中，光輸出功率是Pon＝500mW及Poff＝0mW，與其對應的電流值是Ion＝0.3A，所述差是0.7A。
當如此的初期輸出調整動作結束時，成象頭92就移動到圖48中虛線所示的待機位置。
并且，當成象開始的指令輸入到主控制裝置時，首先，媒體支承圓筒91開始旋轉，在成為成象狀態(tài)所必需的、穩(wěn)定的規(guī)定旋轉速度后，使全激光點亮，以成為Poff的光輸出。如果在成為成象狀態(tài)所必需的、穩(wěn)定的規(guī)定旋轉速度前將激光點亮，則旋轉速度慢的狀態(tài)相對地與曝光能量高的狀態(tài)對應，因此這就是在該狀態(tài)當激光照射成象媒體98時未想要的部分是有被成象之虞的緣故。
此時，將主掃描方向的激光的移動速度設為2m/s，則直徑190mm的媒體支承圓筒91旋轉1次所要的時間是0.298s，規(guī)定的旋轉速度約為201rpm。另外，由于媒體支承圓筒91旋轉1次中的空白部分是267mm，故空白時間為0.134s。該待機位置，是所述光束照射源的可照射光束部位內，并且在照射能量密度成為焦點位置的照射能量密度低于1/10的位置設有能量光束散熱體99，在該位置，即使激光點亮也無問題。而且，利用線性平臺94使成象頭92移動到成象開始位置。
并且，為了激光光源的進行成象的主掃描方向的線路的主掃描方向位置一致，以由編碼器輸出成象定時的主掃描方向的基準位置信號為基準，對各激光光源進行調整，實施成象動作。此時如圖49所示，主控制裝置11參照由成象數(shù)據(jù)保存用記憶裝置12保存的成象數(shù)據(jù)，將各激光光源與成象數(shù)據(jù)對應而把成象用的信號傳遞給激光光源驅動裝置1013。圖13表示該轉換的狀態(tài)。
電流值與控制信號的開/關對應而變化成Ion/Ioff，光輸出隨其變化成Pon/Poff，并產生與成象數(shù)據(jù)對應的成象特性的變化?？吭搫幼飨冉Y束主掃描方向的2k根光束的成象。并且，在空白時間0.134s期間，如圖48所示，搭載了成象頭92的線性平臺94移動到可向圖中的箭頭S方向進行下一個2k根成象的位置。
本實施例的激光光源的配置，是與圖16所示的相同，配置成2列的k個激光光源與副掃描方向平行。在此時的激光光源的成象媒體上經換算的間隔ap，為獲得所需分辨率而成為必要的點子間隔的2倍。若分辨率是2540dpi，則ap＝20μm。此時的移動距離，逢單數(shù)旋轉時是副掃描方向的點子間隔ap的一半，逢偶數(shù)旋轉時是從副掃描方向的點子間隔ap的2k倍減去逢單數(shù)移動量ap/2的值，即，是(4k-1)ap/2。在k＝20、ap＝20μm時，逢單數(shù)的移動量是10μm，逢偶數(shù)的移動量是790μm。
重復這些一系列的動作，直到成象頭92到達成象區(qū)域的副掃描方向的一端。作為該成象動作的結果，在成象媒體98上的成象區(qū)域內產生與二元成象數(shù)據(jù)對應的成象特性的變化。
另外，在本實施例的成象裝置9中，由于副掃描方向的成象長度是460mm，故在k＝20、ap＝20μm時，通過575次的一系列動作(媒體支承圓筒的旋轉是1150次)，進行整個成象區(qū)域的成象，其時間約是343s。成象動作結束后，將整個結果光源完全關閉，使媒體支承圓筒91的旋轉停止。另外，在具備成象媒體98的自動裝拆裝置的場合，在減速到規(guī)定的轉速后，利用自動裝拆裝置將成象媒體98從媒體裝拆圓筒91上卸下而使其停止。然后，成象媒體98根據(jù)需要而被送到洗凈機等的待處理裝置。
此外，作為使最初激光光源點亮的另外的步驟，也可以是如下的步驟首先，在成象動作開始以前，使成象頭92在成象區(qū)域內移動，其次，使媒體支承圓筒91的旋轉速度穩(wěn)定在成象動作時的旋轉速度，然后，在成象區(qū)域內，將激光光源置于打開狀態(tài)。
另外，在本實施例中，就成象頭92為單一的結構進行了說明，但為了提高成象速度，也可使用多個成象頭的結構。
(實施例3)成象頭的焦點調整圖17表示進行焦點調整的本發(fā)明的另一成象裝置的示意圖。在該圖中，對于和圖61所示的現(xiàn)有技術相同的部分標上相同符號，省略說明共同部分。
在本實施形態(tài)的成象裝置9中，作為光束照射源，采用應用了40個光纖輸出的半導體激光裝置的光纖陣列。該激光光源的波長是815nm～845nm的紅外區(qū)域，光輸出功率在光纖射出端約為450～550mW，激光的光束直徑相同、在光纖的射出端約為60μm。
成象裝置9除現(xiàn)有技術的成象裝置外具備有激光輸出調整用受光元件97；具有能通過激光的開口部2099、在成象媒體支承圓筒的未卷裝成象媒體98的部分所安裝的焦點位置檢測構件2034；對通過開口部2099的所述激光進行測定的測定裝置(未圖示)。關于開口部2099的形狀設計有各種結構，詳細后述。
另外，與現(xiàn)有技術相同，成象頭92通過媒體支承圓筒91和帶有對成象頭92的間隔可微調的測微計的X平臺等的焦點調整裝置(未圖示)而安裝在線性平臺94上。成象頭92與成象媒體98的間隔用后述的焦點位置調整方法進行調整，以便激光聚光在成象媒體表面上。如此，焦點調整時的光學系統(tǒng)與成象媒體的間隔即工作距離是10mm左右。另外，由于該光學系統(tǒng)的倍率是1/3，透過率是90％，故成象媒體上的激光光束的直徑是20μm，光輸出功率是400mW～500mW。
當實際進行焦點位置調整時，成象頭92如圖17中虛線所示，透過開口部2099而移動到面對所述測定裝置的位置。然后，使最接近于激光光源1014內光學系統(tǒng)的光軸的1個點亮，對所述測定裝置輸出的信號進行監(jiān)測，通過使帶有測微計的X平臺的調整捏手旋轉來移動X平臺，進行焦點位置的調整。由于成象頭內的光學系統(tǒng)設計成同樣將所有的激光光源聚光，故用聚光光源中的1個進行焦點調整就足夠了。
下面，就使用了本實施例成象裝置的實際成象方法進行說明。接通電源后的聚光光源的光輸出調整作業(yè)與(實施例2)相同。輸出調整后，進行焦點位置的確認。
成象頭92如圖17虛線所示，通過開口部2099而移動到面對所述測定裝置的位置，使最接近于激光光源1014內光學系統(tǒng)的光軸的1個點亮，并對因所述測定裝置輸出的信號而產生的焦點調整進行確認。在該階段，如果焦點不一致，則通過使帶有測微計的X平臺的調整捏手旋轉來移動X平臺，進行焦點位置的調整。
在如上所述的初期調整動作結束后，就可進行成象動作，而實際的成象方法與(實施例2)相同。
另外，所述焦點調整動作，除了上述裝置始動前的調整時進行外，還在裝配裝置后的初期調整時、長期停止后的焦點位置確認時以及成象頭等的零件更換后等進行。此時，在用任何受光元件97調整激光功率后進行。當然，在成象媒體的厚度變更后的再調整時也必須進行焦點調整，在該場合，更換成與成象媒體厚度對應的焦點位置檢測構件。另外，成象媒體的厚度被限定在2～4種左右，在成象媒體的厚度變更頻繁、成象媒體支承圓筒的未安裝成象媒體的部分足夠的情況下，若預先將對應于個成象媒體厚度的多個焦點位置檢測構件均安裝在成象媒體支承圓筒上，則可省卻更換焦點位置檢測構件的工夫。
下面說明開口部的形狀及焦點調整方法。
(a)矩形開口部首先說明具有矩形開口部的焦點位置調整構件。
開口部的尺寸，例如主掃描方向的長度是0.1～0.5mm左右，副掃描方向的長度是1～5mm左右。為了用受光元件2032a、2032b檢測通過開口部的激光，開口部的主掃描方向的長度足夠長即可。在加熱型的成象媒體的情況下，1個點子成象所需時間是1～5μm，若分辨率設為2540dpi(1個點子是10μm)，則成象媒體支承圓筒表面的移動速度是2～10m/s左右。若對于用標準的受光元件2032a、2032b檢測通過開口部的激光所需的時間設為10μs，則開口部的尺寸只要將主掃描方向的長度做成0.1～0.5mm即可。
另一方面，開口部的副掃描方向的長度，為了焦點偏移時也可使激光通過開口部，其長度足夠長即可，例如只要超過1mm就行，從成象媒體支承圓筒上的設置空間和焦點檢測構件制作上的方便性出發(fā)，最好的范圍是小于5mm左右。另外，利用該形狀的開口部的焦點調整，不管是在使成象媒體支承圓筒旋轉的狀態(tài)下還是使其停止在適當位置的狀態(tài)下的任一種場合，都可進行。
圖18表示焦點停止時的成象頭92、焦點位置檢測構件2034、所述測定裝置的激光光軸以及在包含媒體支承圓筒91的軸的面上的剖視圖。
測定裝置2031具有以激光光軸為基準在副掃描方向而分割的受光元件，可分別檢測入射到受光元件2032a、2032b的光。另外，在該圖中，在開口部2099的紙面上的下端設定成起到刀口支承的效果。圖18表示焦點調整后的狀態(tài)，從成象頭92射出的激光2033，通過焦點位置檢測構件2034的開口部2099而大部分入射到受光元件2032a、2032b。
此時，從受光元件2032a的光強度信號中減去受光元件2032b的光強度信號的信號基本為0。下面稱該信號為對焦信號。
圖19表示媒體支承圓筒91過分接近成象頭92的情況。此時，利用開口部2099下端的刀口支承將激光2033的一部分遮住，激光就基本上不入射到受光元件2032。此時所述對焦信號為負值。相反，圖20表示媒體支承圓筒91過分遠離成象頭92的情況。此時也利用刀口支承將激光2033的一部分遮住，激光就基本上不入射到受光元件202b。此時所述對焦信號為正值。
如上述所示，通過測定從受光元件2032a的光強度信號中減去受光元件2032b的光強度信號的信號，即對焦信號，可知道焦點是否調整好、現(xiàn)在的成象頭92的位置是否從焦點位置向哪個方向偏移。因此，對該對焦信號進行監(jiān)測，用手動或自動方式使焦點調整裝置動作，從而進行調整使該對焦信號的絕對值變小。
另外，在本實施例中，雖然對激光光軸與焦點檢測構件為垂直的情況進行了說明，但為了檢測反射光以確認對焦狀態(tài)或防止朝向激光光源的反光，也可將焦點檢測構件與激光光軸垂直的方向傾斜規(guī)定角度來配置。
(b)圓形開口部下面就具有圓形開口部的焦點位置調整構件進行說明。
開口部的直徑最好做成在激光焦點位置的光束直徑的0.9～1.1倍。另外，開口部的中心設定成位于激光光軸的大致中央的位置。最好使成象媒體支承圓筒停止來進行應用了該形狀的開口部的焦點調整。
該焦點調整用的前期準備是首先利用副掃描裝置使成象頭移動到與開口部相對的位置。其次，使激光光源點亮而使成象媒體支承圓筒旋轉，并在由受光元件2032檢測的激光強度為最大的位置使成象媒體支承圓筒停止。
圖51表示焦點調整時的成象頭92、焦點位置檢測構件2034、所述測定裝置的激光光軸以及在包含媒體支承圓筒91的軸的面上的剖視圖。在該場合，開口部的全周起到刀口支承的效果。
測定裝置2031具有可檢測入射光強度的受光元件2032。圖51表示焦點調整后的狀態(tài)，從成象頭92射出的激光2033，通過焦點位置檢測構件2034的開口部2099基本上入射到受光元件2032。此時受光元件2032的光強度信號為最大。
圖52表示媒體支承圓筒91過分接近于成象頭92的情況。此時，利用刀口支承將激光2033的一部分遮住，減少入射到受光元件2032的激光。此時的光強度信號的絕對值，偏離焦點位置越大就越小。相反，圖53表示媒體支承圓筒91過分遠離成象頭92的情況。此時也利用刀口支承將激光2033的一部分遮住，減少入射到受光元件2032的激光。此時的光強度信號的絕對值，偏離焦點位置越大也越小。
如上述所示，通過測定受光元件2032的光強度信號，可知道焦點是否調整好、偏離焦點位置何種程度。因此，對移動焦點調整裝置時該信號怎樣變化進行監(jiān)測，用手動或自動方式使焦點調整裝置動作并調整焦點位置，以使該信號成為最大值。
以上所示的(a)矩形(b)圓形開口部的形狀是代表性例子，只要是實現(xiàn)同樣的功能，任何形狀都無關緊要。另外，也可混合使用這些形狀。
下面，圖54表示以包含在圖17所示的位置安裝焦點調整構件2034時的媒體支承圓筒的軸和激光光軸的面上的成象媒體附近的剖視圖。
在本實施形態(tài)的成象裝置9的媒體支承圓筒91上，固定有軸2036，軸2036旋轉自如地安裝在固定于框架2038的操作側支承構件2037a及驅動側支承構件2037b上。另外，在軸2036的驅動側安裝有圓筒驅動用的電動機(未圖示)。并且在媒體支承圓筒91的未卷裝成象媒體的部分(支承圓筒的操作側一端)，安裝有具有開口部2099的焦點位置檢測構件2034。
另一方面，在成為成象媒體91的焦點位置檢測構件2034開口部2099的基部的部分，設有比開口部2099大的孔。從成象頭射出的激光到達焦點位置檢測構件2034的開口部2099，通過開口部2099的光到達安裝在測定裝置2031上的受光元件。測定裝置2031與光輸出調整用的受光元件97相同，利用安裝件2035而固定在操作側支承構件2037a上，即使媒體支承圓筒91旋轉，由于其始終呈靜止狀，故難以受到因媒體支承圓筒91的旋轉而帶來的振動影響。
(c)實時焦點調整下面說明在實時可進行焦點調整的結構。
圖55表示在實時可進行焦點調整的成象裝置實施例的示意圖。
在該圖中，對于和圖17所示的本發(fā)明的成象裝置實施形態(tài)的一例子相同的部分標上相同符號，省略說明共同部分。
在本實施形態(tài)的成象裝置9中，將具有可通過激光的開口部2099的焦點位置檢測構件2034安裝在媒體支承圓筒91的成象媒體98的空白部分處。開口部2099最好是前述的(a)矩形形狀，但是，若可實現(xiàn)同等的功能，也可是其它形狀。
在本實施形態(tài)的場合，在成象動作中也可自動調整焦點位置。其方法是，當媒體支承圓筒91的空白部分來到面對成象頭92的主掃描方向的位置時，打開與開口部2099的副掃描方向的位置對應的激光光源，并且，利用受光元件(未圖示)來測定通過開口部2099的激光，并根據(jù)焦點位置的確認與需要而進行微調。此時的信號處理及其信號所產生的焦點偏移的判斷，通過已在(a)陳述的開口部的形狀采用適當?shù)姆椒▉磉M行。
另外，副掃描方向的開口部2099的間隔是10～50mm左右，這是能充分進行焦點確認或微調的間隔。此外，在主掃描方向還錯開5～10mm左右來配置開口部2099，這是因為最好將通過開口部2099的激光導向到對對焦狀態(tài)進行檢測的受光元件(未圖示)的緣故。
圖56表示以包含在圖55所示的位置安裝焦點調整構件2034時的媒體支承圓筒91的軸和激光光軸的面上的成象媒體附近的剖視圖，圖57表示焦點位置檢測構件2034來到與成象頭相對的位置時從媒體支承圓筒91的成象頭一側所看到的主視圖。
在本實施形態(tài)的成象裝置9的媒體支承圓筒91上固定有軸2036，軸2036旋轉自如地安裝在固定于框架2038的操作側支承構件2037a及驅動側支承構件2037b上。另外，在軸2036的驅動側，安裝有圓筒驅動用的電動機(未圖示)。此外，如圖55及圖57所示，在媒體支承圓筒91的空白部分，安裝有具有開口部2099的焦點位置檢測構件2034。而在成為成象媒體91的焦點位置檢測構件2034開口部2099的基部的部分，設有比開口部2099大的孔，在媒體支承圓筒91的內部固定有反射鏡2041a～2041f。
并且，從成象頭射出的激光到達焦點位置檢測構件2034的開口部2099，通過開口部2099的光由圓筒內部的反射鏡反射，再通過媒體支承圓筒91的激光通過窗2043而到達安裝在測定裝置2031上的受光元件。
根據(jù)成象頭的副掃描方向的位置來改變由哪個反射鏡反射，但為了不遮住其它反射鏡相互反射的激光光路，在媒體支承圓筒91的周向的距離錯開5～20mm左右來配置這些反射鏡2041a～2041f。測定裝置2031與光輸出調整用的受光元件97相同，利用安裝件2035而固定在操作側支承構件2037a上，即使媒體支承圓筒91旋轉，由于其始終呈靜止狀，故難以受到因旋轉而帶來的振動影響。
在上述形態(tài)中，將測定裝置2031設定為1個，且用反射鏡2041a～2041f來導向光束的，但也可在每個開口部2099設置測定裝置。
另外，只要成象媒體支承圓筒的空間允許，當使圖17所示的焦點檢測構件所作的焦點調整和圖55所示的焦點檢測構件所作的焦點調整一致時，即使是有偏心的圓筒，也可獲得實時且良好的對焦狀態(tài)。
圖22表示本發(fā)明成象裝置的焦點調整的第2實施例的示意圖。在該圖中，對于和圖61所示的現(xiàn)有技術及第1實施例相同的部分，標上相同符號，省略說明共同部分。
在本實施例的成象裝置9中，除了現(xiàn)有技術的成象裝置外，還通過X平臺2051將成象頭92及焦點位置檢測裝置2053固定在線性平臺94上，與成象頭92一體地移動。圖23表示從上部看到線性平臺的示圖。
在焦點位置檢測裝置2053上裝入有光學式、渦電流式、靜電電容式等的位移傳感器，利用該位移傳感器可對焦點位置檢測裝置53與媒體支承圓筒91之間的間隔進行測定。成象頭與成象媒體之間的距離，其值可計算為在由裝入焦點位置檢測裝置2053的位移傳感器而得到的焦點位置檢測裝置2053與媒體支承圓筒91之間的間隔，加上所述成象頭和焦點位置檢測裝置2053的在與主掃描方向和副掃描方向的兩方垂直的方向的位置之差5.000mm，減去成象媒體的厚度0.150mm。
在對焦狀態(tài)、即成象頭與成象媒體的距離為6.000mm的場合，焦點位置檢測裝置2053和媒體支承圓筒91的間隔是1.150mm。另外，焦點調整裝置，由線性電動機驅動的X平臺2051、成象頭92及焦點位置檢測裝置2053通過X平臺2051而固定在副掃描裝置即線性平臺94上。
并且，在焦點調整時，驅動X平臺2051的線性電動機，向圖中的的箭頭方向移動成象頭92及焦點位置檢測裝置2053，就可調整與安裝在成象頭92及媒體支承圓筒91上的成象媒體的距離。為使焦點位置檢測裝置的位移傳感器的數(shù)值成為與1.150mm對應的值，也可由線性電動機移動X平臺進行調整。
該焦點調整動作，在裝置的初期調整時、長期停止后的焦點位置確認、成象頭等零件的更換后以及成象媒體的厚度變更后的再調整時等進行。另外，在成象媒體的厚度變更后的場合，也可使表示對焦位置的信號電平偏移成象媒體厚度的變化量。
(實施例4)高精度光纖陣列現(xiàn)揭示本發(fā)明成象裝置所使用的光纖陣列裝置的具體實施例。圖24表示光纖陣列的第1實施例。另外，圖25表示該光纖射出端的配列。
光纖陣列裝置3001由10個光纖射出端配列在一直線上的4個光纖排(3011a～3011d)組成。在各光纖排內具有以125μm的間隔配列在一直線上的10個光纖射出端，各光纖排配列成其中所包含的光纖射出端的配列方向與副掃描方向平行。
另外，當以光纖排3011a的位置為基準時，在主掃描方向錯開108μm、在副掃描方向錯開62.5μm來配列光纖排3011b；在主掃描方向錯開608μm、在副掃描方向錯開31.25μm來配列光纖排3011c；在主掃描方向錯開716μm、在副掃描方向錯開93.75μm來配列光纖排3011d。圖中的b是500μm，且是光纖射出端的間隔125μm的4倍。
通過使用光纖陣列裝置3011和倍率0.32倍的光學系統(tǒng)，可進行2540dpi的成象。另外，在本實施例中，將1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目做成10個，但實際上也可是2個以上的任何數(shù)目，最好是8～32個。
在使用該光纖射出端的配列的場合，如圖6所示無需將光纖陣列裝置相對副掃描方向傾斜，可對成象區(qū)域整體進行成象。另外，在如此配列的情況下，與所有的光纖射出端被配列在一直線上的情況或將光纖射出端配列成2排的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可以狹窄到足以包含1個光纖排的長度左右，即可狹窄到約1.4mm。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，就可配列更多的光纖射出端。
此外，光纖射出端的主掃描方向的偏移量能小到最大716μm左右，即光纖射出端間隔的6倍以下。故不會因該偏移而使控制成象定時的電路變得復雜或價格昂貴，可配列更多的光纖射出端。并且在該場合，不必考慮副掃描方法、重排數(shù)據(jù)。
下面說明將光纖陣列裝置3001的光纖射出端的位置精度制作得更好的方法。圖26A～圖26E表示制作工序。
首先，如圖26A所示，準備形成光纖支承構件的圓柱形的材料3019。其次，如圖26B所示，通過電火花加工等，在上下2個方向形成寬度可配列11根光纖即1375μm的光纖固定槽，制成光纖支承構件3017。
這里，在光纖定位時，該光纖固定槽的底面起到平行部位3015a、3015b的作用，側面起到限制部位3016a～3016d的作用。因此，為使平行部位3015a、3015b成為平行，將限制部位3016a、3016c以及限制部位3016b、3016d的光纖配列方向的錯開精密加工成間距為93.75μm。
接著如圖26C所示，分別使位于左端的光纖與限制部位3016a緊貼、假光纖3014a與限制部位3016b緊貼地將由10根光纖組成的光纖排3011b和直徑與成為光源的光纖相等的1根假光纖3014a配列在平行部位3015a上。再在這些光纖上，呈疊層狀配列由10根光纖組成的光纖排3011a。
在其上面壓入按壓構件3013a，如圖26D所示，將上下翻轉，然后，與圖34C所示情況相同地配置由10根光纖組成的光纖排3011c和1根假光纖3014b及在其上面由10根光纖組成的光纖排3011d，最后，如圖26E所示，通過壓入按壓構件3013b，并在縫隙內填入粘接劑使其硬化、使其粘著一體化，從而制成光纖陣列裝置。
另外，圖27表示光纖陣列裝置的第2實施例。而圖28表示其光纖射出端的配列。
光纖陣列裝置3001具有將20根光纖射出端配列在一直線上的2個光纖排(3011a、3011b)。在各光纖排內具有以125μm的間隔而配列在一直線上的20個光纖射出端，各光纖排配置成其中所包含的光纖射出端的配列方向與副掃描方向成為規(guī)定的角度θ。角度θ是由式(1)規(guī)定的角度，在該場合，因光纖射出端的間隔as是125μm、光源面點子間隔ds是31.25μm，故其是75.5°。
這里，當以光纖排3011a的位置為基準時，在主掃描方向錯開0、在副掃描方向錯開625μm來配列光纖排3011b。通過使用這種光纖陣列裝置和倍率0.32倍的光學系統(tǒng)，可進行2540dpi的成象。
另外，在本實施形態(tài)中，將1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目做成20個，但實際上也可是2個以上的任何數(shù)目，最好是8～32個。并且在如此配列的情況下，與所有的光纖射出端配列在一直線上的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可狹窄到足以包含1個光纖排的長度左右，即可狹窄到約2.9mm。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，就可配列更多的光纖射出端。
此外，由于光纖射出端的主掃描方向的偏移量能小到約一半，故不會因該偏移而使控制成象定時的電路變得復雜或價格昂貴，可配列更多的光纖射出端。
將該光纖陣列裝置的光纖射出端的位置角度制作得更好的方法基本上和光纖陣列的第1實施例所揭示的制作工序相同，不同的是，在1個光纖固定槽上僅設置1列光纖排以及平行部位與限制部位的位置關系。
光纖固定槽的寬度是可配列20根光纖的寬度，即2500μm。另外，精密加工成平行部位的間隔為480μm、限制部位的錯開為156μm。
接著，圖29表示光纖陣列的第3實施例。而圖30表示本實施例的光纖陣列裝置的光纖射出端的配列。
光纖陣列裝置3001具有將10個光纖射出端配列在一直線上的6個光纖排(3011a～3011f)。在各光纖排內具有以120μm的間隔配列在一直線上的10個光纖射出端，各光纖排配列成其中所包含的光纖射出端的配列方向與副掃描方向平行。
另外，當以光纖排3011a的位置為基準時，在主掃描方向錯開104μm、在副掃描方向錯開60μm來配列光纖排3011b；在主掃描方向錯開284μm、在副掃描方向錯開20μm來配列光纖排3011c；在主掃描方向錯開388μm、在副掃描方向錯開80μm來配列光纖排3011d；在主掃描方向錯開568μm、在副掃描方向錯開40μm來配列光纖排3011e；在主掃描方向錯開672μm、在副掃描方向錯開100μm來配列光纖排3011f。圖中的b是180μm，是光纖射出端的間隔120μm的1.5倍。
通過使用這種光纖陣列裝置和倍率0.5倍的光學系統(tǒng)，可進行2540dpi的成象。在本實施例中，將1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目n做成10個，但實際上也可是2個以上的任何數(shù)目，最好是8～32個。
另外，在使用該光纖射出端的配列的場合，如圖6所示無需將光纖陣列裝置相對副掃描方向傾斜，就可對成象區(qū)域整體進行成象。另外，在如此配列后的情況下，與所有的光纖射出端被配列在一直線上的情況或將光纖射出端配列成2排的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可以狹窄到足以包含1個光纖排的長度左右，即可狹窄到約1.1mm。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，就可配列更多的光纖射出端。
此外，由于光纖射出端的主掃描方向的偏移量能小到672μm左右，即光纖射出端間隔的6倍以下，故不會因該偏移而使控制成象定時的電路變得復雜或價格昂貴，可配列更多的光纖射出端。并且在該場合，不必考慮副掃描方法、重排數(shù)據(jù)。
下面說明將光纖陣列裝置的光纖射出端的位置精度制作得更好的方法。圖31A～圖31E表示制作工序。
首先，如圖31A所示，準備用于形成光纖支承構件的圓柱形的材料3019。其次，如圖31B所示，通過電火花線切割加工等，形成2層槽，底部寬度可配列11根光纖即是1320μm，開口部的寬度與光纖配列構件3017b、3017c的寬度相等即為1720μm，制成支承構件3017a。另外，在光纖配列構件3017b、3017c上形成寬度可配列11根光纖的光纖固定槽。
這里，支承構件3017a與光纖配列構件3017b、3017c如后所述被一體化，起到光纖支承構件的功能，配列構件的支承構件3017a的槽的底面起到平行部位3015a的功能，光纖配列構件3017b、3017c的光纖固定槽的底面起到平行部位3015b、3015c的功能，支承構件3017a的槽的側面起到限制部位3016a、3016b的功能，光纖配列構件3017b、3017c的槽的側面起到限制部位3016c～3016f的功能。因此，為使平行部位3015a～3015c成為平行，限制部位3016a、3016c、3016e及限制部位3016b、3016d、3016f的光纖配列方向的錯開精密加工成20μm間距。
接著，如圖31C所示，分別將位于左端的光纖與限制部位3016a緊貼、將假光纖3014a與限制部位3016b緊貼地把10根光纖組成的光纖排3011a和直徑與成為光源的光纖相等的1根假光纖3014a配列在平行部位3015a上。再在這些光纖上，呈疊層狀配列由10根光纖組成的光纖排3011b。
接著，如圖31D所示，在其上壓入光纖配列構件3017b，在該光纖固定槽上，分別將位于左端的光纖與限制部位3016c緊貼、假光纖3014b與限制部位3016d緊貼地把10根光纖組成的光纖排3011c和直徑與成為光源的光纖相等的1根假光纖3014b配列在平行部位3015b上。再在這些光纖上，呈疊層狀配列由10根光纖組成的光纖排3011d。
然后，與圖31D所示情況相同地配置光纖配列構件3017c、由10根光纖組成的光纖排3011e、1根假光纖3014c及在其上面由n根光纖組成的光纖排3011f，最后，如圖31E所示，壓入按壓構件3013，并在縫隙內填入粘接劑，使其硬化而粘著成一體。
圖32表示光纖陣列的第4實施例。圖33表示該光纖射出端的配列。
光纖陣列裝置3001具有將10個光纖射出端配列在一直線上的4個光纖排(3011a～3011d)。
在各光纖排內具有以125μm的間隔配列在一直線上的10個光纖射出端，各光纖排配列成其中所包含的光纖射出端的配列方向與副掃描方向平行。另外，當以光纖排3011a的位置為基準時，在主掃描方向錯開175μm、在副掃描方向錯開62.5μm來配列光纖排3011b；在主掃描方向錯開675μm、在副掃描方向錯開31.25來配列光纖排3011c；在主掃描方向錯開850μm、在副掃描方向錯開93.75μm來配列光纖排3011d。圖中的b是500μm，是光纖射出端的的間隔125μm的4倍。c是光纖的包覆直徑125μm與隔板的厚度50μm之和，是175μm。通過使用該光纖陣列裝置與倍率0.32倍的光學系統(tǒng)，可進行2540dpi的成象。
另外，在本實施例中，將1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目n做成10個，但實際上也可是2個以上的任何數(shù)目，最好是8～32個。并且，在使用該光纖射出端的配列的場合，如圖6所示無需將光纖陣列裝置相對副掃描方向傾斜，就可對成象區(qū)域整體進行成象。另外，在如此配列的情況下，與所有的光纖射出端被配列在一直線上的情況或將光纖射出端配列成2排的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可以狹窄到足以包含1個光纖排的長度左右，即可狹窄到約1.4mm。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，就可配列更多的光纖射出端。
此外，光纖射出端的主掃描方向的偏移量能小到850μm左右，即光纖射出端間隔的8倍以下。故不會因該偏移而使控制成象定時的電路變得復雜或價格昂貴，可配列更多的光纖射出端。并且在該場合，不一定要考慮副掃描方法、重排數(shù)據(jù)。
下面說明將光纖陣列裝置的光纖射出端的位置精度制作得更好的方法。圖34A～圖34E表示制作工序。
首先，如圖34A所示，準備形成光纖支承構件的圓柱形的材料3019。其次，如圖34B所示，通過電火花線切割加工等，在上下2個方向形成寬度可配列10根光纖與可配列11根光纖的2層的光纖固定槽，制成光纖支承構件3017。
這里，在光纖定位時，所述光纖固定槽的底面起到平行部位3015a、3015b的功能，第1層的側面3016a、3016b、3016e、3016f及第2層的側面3016c、3016d、3016g、3016h起到限制部位的功能。因此，為使平行部位3015a、3015b成為平行，將限制部位3016a、3016c、限制部位3016b、3016d、限制部位3016e、3016g及限制部位3016f、3016h的光纖配列方向的錯開精密加工成間距為62.5μm，將限制部位3016a、3016e及限制部位3016b、3016f的光纖配列方向的錯開精密加工成間距為31.25μm。
接著，如圖34C所示，分別使位于左端的光纖緊貼于限制部位3016a、位于右端的光纖緊貼于限制部位3016b地將由10根光纖組成的光纖排3011b配列在平行部位3015a上。
并且，將隔板3018a放在這些光纖的上面，再在其上面，使假光纖3014a緊貼于限制部位3016c、位于右端的光纖緊貼于限制部位3016地將由10根光纖組成的光纖排3011a和直徑與成為光源的光纖相等的1根假光纖3014a配列在平行部位3015a上。
接著，在其上面壓入按壓構件3013a，如圖34D所示，將上下翻轉，然后，與圖34C所示情況相同地配置由10根光纖組成的光纖排3011c、隔板3018b及在其上面由10根光纖組成的光纖排3011d和1根假光纖3014b，最后，如圖34E所示壓入按壓構件3013b，并在縫隙內填入粘接劑，使其硬化而粘著成一體。
圖35表示光纖陣列的第5實施例。而圖36表示其光纖射出端的配列。
光纖陣列裝置3001具有4個光纖射出端配列成一直線上的10個光纖排(3011a～3011j)。在各光纖排內，配置有以朝向副掃描方向的投影為50μm的間隔及角度配列在一直線上的4個光纖射出端。另外，當以光纖排3011a的位置為基準時，在副掃描方向錯開200μm來配置光纖排3011b；在副掃描方向錯開400μm來配置光纖排3011c；在副掃描方向錯開600μm來配置光纖排3011d；…；在副掃描方向錯開1800μm來配置光纖排3011j。
通過使用這種光纖陣列裝置和倍率0.20倍的光學系統(tǒng)，可進行2540dpi的成象。在本實施形態(tài)中，將1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目n做成4個，但實際上實用的是2到8個，最好是4個。
另外，在使用該光纖射出端的配列的場合，如圖6所示無需將光纖陣列裝置3001相對副掃描方向傾斜，就可對成象區(qū)域整體進行成象。另外，在如此配列的情況下，與所有的光纖射出端被配列在一直線上的情況或將光纖射出端配列成2排的情況相比，要求光學系統(tǒng)的較佳圖象區(qū)域可以狹窄到包覆直徑的光纖排個數(shù)的2倍左右，在本實施例中，由于包覆直徑是125μm、光纖排的個數(shù)是10個，故可狹窄到2.5mm左右。因此，不必增加光學系統(tǒng)的成本或尺寸，就可配列更多的光纖射出端。
此外，由于光纖射出端的主掃描方向的偏移量能小到光纖的包覆直徑的3倍以下，即比375μm還小，故不會因該偏移而使控制成象定時的電路變得復雜或價格昂貴，可配列更多的光纖射出端。并且在該場合，不一定要考慮副掃描方法、重排數(shù)據(jù)。
下面，圖37表示可將該光纖陣列裝置的光纖射出端的位置精度制作得更好的梳狀光纖支承構件3027的光纖支承部位的放大圖。
如圖37所示，通過電火花線切割加工等，形成有光纖排數(shù)目10個的寬度可配置1根光纖即127μm、且深度與1個光纖排內的光纖射出端的數(shù)目4個相對應即500μm的梳狀的槽。
這里，在光纖定位時，使該光纖固定槽的底面起到限制部位3016a、3016b、3016c、…、3016j的功能，使側面起到平行部位3015a、3015b、3015c、…、3015t的功能。因此，為了平行部位3015a、3015b、3015c、…、3015t均成為平行，將限制部位3016a、3016b、3016c、…、3016j精密加工成主掃描方向的錯開為0；與副掃描方向的相鄰的限制部位的距離為200μm；另外，槽的寬度為光纖直徑125μm的1.012～1.020倍，即126.5～127.5μm的范圍。
實際的制作方法通過如下來實現(xiàn)將40根光纖緊貼配置在梳狀光纖支承構件3027的光纖支承部位上，在其上面壓入按壓構件3013，在縫隙內填入粘接劑，使其硬化而粘接成一體。
另外，作為內部包含目前說明的本發(fā)明的成象裝置、還具備印刷裝置的本發(fā)明印刷裝置，可通過如下來實現(xiàn)將例如日本發(fā)明專利公告1990年第8585號公報所記載的帶有自動給排版裝置的平版印刷機和日本發(fā)明專利公告1993年第37112公報所記載的平版印刷機的版體用作為上述實施例中的媒體支承圓筒91，并在其周圍設置上述實施例中的成象頭和掃描裝置。這種裝置，利用自動給排版裝置將未處理的刷版卷裝在版體上，由成象頭進行成象，根據(jù)需要對殘留在版表面上的表面層的沉淀物等用紗頭等擦拭器件擦拭，或用刷子等去渣器件予以去除。
這樣，形成的成象處理后，由油墨裝置將油墨供給于刷版，接下去只要按通常的平版印刷機來使用即可。印刷后，通過上述自動給排裝置來取下版。
在該場合，由于在印刷機上進行版的位置對準(見當合わせ)變得沒有必要或變得極其簡單，故可大幅度降低印刷的工作時間。
工業(yè)上利用的可能性采用本發(fā)明的成象裝置、成象方法、成象頭裝置、印刷裝置以及光纖陣列裝置，當多個光束照射源一部分產生故障時，裝置不會完全不能動作，而可獲得替代動作。
另外，在成象頭工作階段，當多個光束照射源形成在同一半導體芯片內時，即使因半導體芯片內的局部缺陷而使多個光束照射源中一部分產生不良，也可有限制性使用，從而可防止合格率顯著下降。
另外，無需將光學系統(tǒng)做得高價或尺寸做大，可配列更多的光束照射源。
此外，采用本發(fā)明的成象裝置、成象方法、成象頭裝置、印刷裝置以及光纖陣列裝置，可大大縮短從光束照射源的無成象數(shù)據(jù)的狀態(tài)到有成象數(shù)據(jù)的狀態(tài)所花費的時間，并且可提高成象速度。
又，采用本發(fā)明的成象裝置、成象方法、成象頭裝置、印刷裝置以及光纖陣列裝置，在現(xiàn)有的成象裝置中對于較花費時間與工夫的進行作業(yè)的成象頭與成象媒體之間的間隔調整很容易進行。
另外，即使在成象動作過程中，也可進行對焦狀態(tài)的確認與微調。
另外，采用本發(fā)明的光纖陣列裝置，通過使用具有平行部位與限制部位的這種定位部位的光纖支承構件，可提供位置精度優(yōu)異的多層的光纖陣列裝置。
權利要求
1.一種光纖陣列裝置，具有光纖的射出端相互以規(guī)定間距排成一排的多個光纖排和支承所述光纖排的光纖支承構件，其特征在于，具有沿該光纖排而與所述光纖排緊密接觸的平行部位、通過限制該光纖排在所述排列方向的移動而進行定位、以使處于對所述排列方向形成規(guī)定角度的投影方向的所述各光纖排端部的光纖光軸的相互間隔實質上成為固定值的限制部位。
2.根據(jù)權利要求1所述的光纖陣列裝置，其特征在于，在所述光纖支承構件上具有2個以上的平行部位，在所述各平行部位的至少一端具有限制部位。
3.根據(jù)權利要求1所述的光纖陣列裝置，其特征在于，所述光纖支承構件由1個以上的光纖排列構件和所述排列構件的支承構件構成，所述平行部位中的至少1個以及限制部位中的至少1個設于所述光纖排列構件上。
4.根據(jù)權利要求1所述的光纖陣列裝置，其特征在于，還具有至少1個與同所述平行部位緊密接觸的光纖排緊密接觸、且光纖的射出端相互以所述規(guī)定的間距排成一排的另外的光纖排。
5.根據(jù)權利要求4所述的光纖陣列裝置，其特征在于，與所述平行部位緊密接觸的光纖排與所述另外的光纖排中的至少1排之間的排列是交錯排列。
6.一種光纖陣列裝置，具有多個由第1光纖排和第2光纖排構成的光纖復排，第1光纖排由光纖的射出端相互以規(guī)定間距排成1排形成，第2光纖排與該第1光纖排緊密接觸且光纖的射出端相互以所述規(guī)定間距排成一排形成，且沿所述排列方向與所述第1光纖排錯開所述規(guī)定間距0.5倍排列，其特征在于，具有沿所述第1光纖排而與所述第1光纖排緊密接觸的平行部位、通過限制該光纖復排在所述排列方向的移動而進行定位、以使處于對所述排列方向形成規(guī)定角度的投影方向的所述各光纖排端部的光纖光軸的相互間隔實質上成為固定值的限制部位，同時設有支承所述光纖復排的光纖支承構件。
7.根據(jù)權利要求6所述的光纖陣列裝置，其特征在于，所述光纖支承構件上具有2個以上的平行部位，且在所述平行部位的至少一端設有限制部位。
8.根據(jù)權利要求6所述的光纖陣列裝置，其特征在于，所述光纖支承構件具有1個以上的光纖排列構件和所述排列構件的支承構件，且所述平行部位中的至少1個以及限制部位中的至少1個設于所述光纖排列構件上。
9.一種光纖陣列裝置，具有光纖的射出端相互以規(guī)定間距排成一排形成的多個光纖排和支承所述光纖排的光纖支承構件，其特征在于，具有沿該光纖排而分別與所述光纖排的兩側緊密接觸的一對平行部位、通過限制該光纖排在所述排列方向的移動而進行定位、以使處于對所述排列方向形成規(guī)定角度的投影方向的所述各光纖排端部的光纖的光軸的相互間隔實質上成為固定值的限制部位。
10.一種成象頭裝置，其特征在于，具有可向權利要求1至9中任一項所述的光纖陣列裝置及所述光纖陣列裝置內的各光纖供給光的激光發(fā)光端和將從光纖陣列裝置射出的激光進行聚光的光學系統(tǒng)。
11.一種成象裝置，其特征在于，通過權利要求10所述的成象頭裝置實施成象。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有可個別驅動的多個光束照射源的成象裝置(1)、成象方法、光纖陣列裝置、成象頭裝置及印刷裝置。成象裝置(1)具有包含k個(k≥2且為整數(shù))光束照射源的n個(n≥2且為整數(shù))光源塊(15a～15d)以及可與各光源塊相連接的1個以上、n個以下(≥1且≤n)的光束照射源驅動裝置(13a～13d)。
文檔編號G02B6/38GK101032879SQ200710091719
公開日2007年9月12日 申請日期1998年3月24日 優(yōu)先權日1997年3月26日
發(fā)明者井上良規(guī), 巖生浩明 申請人:東麗株式會社