特許 6226957 オブジェクトをプロセスするための照明を提供する照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6226957

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】オブジェクトをプロセスするための照明を提供する照明装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20171030BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 505

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-506337(P2015-506337)

(86)(22)【出願日】2013年4月16日

(65)【公表番号】特表2015-523585(P2015-523585A)

(43)【公表日】2015年8月13日

(86)【国際出願番号】IB2013053008

(87)【国際公開番号】WO2013156926

(87)【国際公開日】20131024

【審査請求日】2016年4月13日

(31)【優先権主張番号】61/635,918

(32)【優先日】2012年4月20日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590000248

【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ

【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】グローネンボルン，シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】ホイスラー，ゲロ

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５０３３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５８１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１６９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｓ ５／１８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オブジェクトをプロセスするための照明を提供する照明装置であって：
前記オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を生成する光源のリングと、
前記オブジェクトがプロセスされる作業平面上に前記光源のリングを結像させるためのイメージユニットであり、前記作業平面は、相互に垂直な第１軸と第２軸を含む、イメージユニット、を含み、
前記光源のリングと前記イメージユニットは、前記作業平面の前記第１軸上への前記光源の画像の数学的な投射が、等間隔に配置されるように、構成されている照明装置。

【請求項2】

前記光源のリングと前記イメージユニットは、前記作業平面の前記第１軸上への前記光源の画像の数学的な投射が、お互いに隣接するように構成されている、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

画像リングは、前記作業平面において、Ｒ＝（Ｎ−１）×ｐ／２で定められる半径Ｒを有する円を形成し、ここで、Ｎは前記光源の数量であり、ｐは前記第１軸の方向における前記作業平面での前記光源の画像のピッチである、
請求項２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記光源のリングと前記イメージユニットは、前記作業平面における前記第１軸上への前記光源の画像の数学的な投射がオーバーラップするように、または、前記作業平面の前記第１軸上への前記光源の画像の隣接する数学的な投射間にギャップが存在するように構成されている、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項5】

前記光源は、個々にアドレス可能である、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項6】

前記光源のリングと前記イメージユニットは、前記第２軸の方向における前記光源の画像の位置が、前記第１軸の方向において隣接する光源間の距離の整数倍によって定まるように、構成されている、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項7】

前記光源は、レーザである、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項8】

前記光源は、垂直共振器面発光レーザである、
請求項７に記載の照明装置。

【請求項9】

オブジェクトをプロセスするためのプロセス装置であって、請求項１に記載の照明装置を含んでいる、プロセス装置。

【請求項10】

前記プロセス装置は、さらに、
前記オブジェクトと前記照明装置を、移動方向においてお互いに関して移動するための移動ユニットを含み、
前記移動方向は、前記作業平面の前記第１軸に対して垂直である、
請求項９に記載のプロセス装置。

【請求項11】

前記プロセス装置は、さらに、
前記移動ユニットが前記照明装置と前記オブジェクトをお互いに関して移動する場合、オペレーションの最中に、異なる光源からの照明パルスが、前記作業平面における前記オブジェクト上に直線を形成するように、前記照明装置と前記移動ユニットのうち少なくとも一つをコントロールするためのコントロールユニット、を含む、
請求項１０に記載のプロセス装置。

【請求項12】

前記プロセス装置は、印刷プロシージャ、溶解プロシージャ、および、焼結プロシージャのうち少なくとも一つを実行するように適合されている、
請求項９に記載のプロセス装置。

【請求項13】

前記プロセス装置は、コンピュータ・トゥ・プレート印刷プロセスを実行するように適合されている、
請求項１２に記載のプロセス装置。

【請求項14】

オブジェクトをプロセスするためのプロセス方法であって：
光源のリングによって前記オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を生成するステップと、
前記オブジェクトがイメージユニットによってプロセスされる作業平面上に前記光源のリングを結像させるステップであり、前記作業平面は、相互に垂直な第１軸と第２軸を含み、前記作業平面の前記第１軸上への前記光源の画像の数学的な投射は、等間隔に配置されている、ステップと、
前記オブジェクトと照明装置を、移動ユニットによって移動方向においてお互いに関して移動するステップであり、前記移動方向は、前記作業平面の前記第１軸に対して垂直である、ステップと、
を含む、プロセス方法。

【請求項15】

作業平面においてオブジェクトをプロセスするためのコンピュータプログラムであって、プロセス装置をコントロールしているコンピュータ上で前記コンピュータプログラムが実行される場合、請求項９に記載のプロセス装置に、請求項１４に記載のプロセス方法に係るステップを実行させる、ためのプログラムコードを含んでいる、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オブジェクトをプロセスするための照明を提供する照明装置に関する。本発明は、さらには、作業平面においてオブジェクトをプロセスするためのプロセス装置、プロセス方法、および、コンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

米国特許出願公開第２００４／００４６８６０号明細書は、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）の２次元アレイおよびＶＣＳＥＬの２次元アレイを作業平面上に結像させるための任意のイメージユニットを含むレーザプリンタを開示している。光学的イメージユニットは、技術的には比較的に複雑であり、比較的に大きな寸法であることを要する。高品質のレーザプリントのために必要なように、著しい光学的収差が無い高品質な画像を提供するためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００４／００４６８６０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、高品質にオブジェクトをプロセスするための照明を提供する照明装置を提示することであり、ここでは、比較的に小さな光学的イメージユニットが使用され得るものである。本発明の更なる目的は、照明装置を使用することができる、作業平面においてオブジェクトをプロセスするためのプロセス装置、プロセス方法、および、コンピュータプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

光源のリングは、オブジェクトをプロセスするための照明を生成し、かつ、イメージユニットは、オブジェクトがプロセスされる作業平面上に光源のリングを結像させる。ここで、光源のリングとイメージユニットは、作業平面における光源の画像が、作業平面における画像リングの直径に対して平行である方向において等間隔に配置されている。リング配置によって、比較的に小さく、技術的に簡単な光学系エレメントを使用して、高品質な画像ができる。比較的に小さい照明装置が、従って提供され、レーザプリンタのようなアプリケーションに使用することができる。

【0006】

本発明の第１の態様において、オブジェクトをプロセスするための照明を提供する照明装置が提示される。本照明装置は、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を生成する光源のリングと、オブジェクトがプロセスされる作業平面上に光源のリングを結像させるためのイメージユニットと、を含み、光源のリングとイメージユニットは、作業平面における光源の画像が、作業平面における画像リングの直径に対して平行である方向において等間隔に配置されるように構成されている。

【0007】

作業平面上への照明のリングの高品質な画像が、光学レンズのような、比較的に小さく技術的に簡素なイメージユニットによって提供され得る。イメージユニットは、従って、比較的に小さく技術的に簡素な光学系エレメントであり得る。ここで、イメージユニットは、なお、光源のリングの高品質な画像を提供する。さらに、光源のリングとイメージユニットは、作業平面における光源の画像が、作業平面における画像リングの直径に対して平行である方向において等間隔に配置されるように構成されているので、オブジェクトをプロセスするためのプロセス装置において照明装置が使用され、画像リングの直径に対して平行なラインに沿ってオブジェクトを均質にプロセスすることを容易に提供することができる。従って、照明装置は、比較的に大きく技術的に複雑なイメージユニットを必要としないで、オブジェクトに係る高品質なプロセスを提供するために使用され得る。このことは、また、照明装置の製造コストの削減も生じさせる。

【0008】

リング配置に係る光源は、優先的には、光源の中心が、リングを定める２つの同心円の間の領域内に位置するように配置される。優先的には、内側の円の半径は外側の円の半径の５０％以上である。さらに、望ましくは７５％以上、さらにまた、望ましくは９０％以上である。光源のリングとイメージユニットは、優先的には、リングに係る内側の円と外側の円との間に中心的に配置されている中心円が、作業平面上に最もシャープな画像を有するように適合される。

【0009】

光源は、優先的には、個々にアドレス可能であり、かつ、照明パルスを生成するように適合されている。異なる光源の照明は同時ではないが、連続的に提供される。従って、作業平面には、完成した画像リングが存在するのではなく、それぞれの照明パルスを提供するそれぞれの光源によって生成される部分だけが存在する。光源は、優先的には、レーザ、特にはＶＣＳＥＬである。

【0010】

光源のリングとイメージユニットの構成は、作業平面における光源の画像が、作業平面における画像リングの直径に対して平行である方向において等間隔に配置されるものとして説明される。つまり、画像リングは、光源の画像が等間隔に配置される方向を定める直径を含んでいる。代替的に、この構成は、作業平面における画像リングの直径上への光源の画像の数学的な投射が等距離に配置されるものとしても、説明される。ここで、数学的な投射は直径に対して垂直なラインに沿って実行され、それぞれの数学的な投射およびそれぞれの画像は同一の寸法を有している。画像の数学的な投射が画像リングの直径に沿って等間隔に配置されているので、直径に沿って隣接する数学的な投射の中心間の距離は、優先的には、隣接している数学的な投射の別のペアと同様である。ここで、隣接する数学的な投射は、隣接する数学的な投射間において、オーバーラップし、お互いに隣り合い、または、ギャップが存在してよい。

【0011】

このように、一つの実施例において、光源のリングとイメージユニットは、作業平面における画像リングの直径上への光源の画像の数学的な投射が、お互いに隣接するように構成されている。つまり、一つの実施例において、光源は、作業平面における画像リングの直径上への光源の画像の隣接する数学的な投射間にギャップがなく、かつ、これらの数学的な投射間にオーバーラップもないように構成されている。このことは、直径に沿ってさらに増加した均質の程度をもってオブジェクトをプロセスすることを提供するプロセス装置によって使用され得る、照明装置を生じさせる。

【0012】

別の実施例において、光源のリングとイメージユニットは、作業平面における画像リングの直径上への光源の画像の投射が、オーバーラップするように構成されている。これにより、直径に沿って、オブジェクトのプロセスの空間的な解像度を増すことができる。さらなる実施例において、光源のリングとイメージユニットは、作業平面における画像リングの直径上への光源の画像の隣接する数学的な投射間において、ギャップが存在するように構成されている。

【0013】

一つの実施例において、画像リングは作業平面において円を形成する。円は、Ｒ＝（Ｎ−１）×ｐ／２で定まる半径Ｒを有している。ここで、Ｎは光源の数量であり、ｐは直画像のピッチである。つまり、直径の方向における作業平面での光源の隣接する画像に係る中心間の距離である。光源のリングとイメージユニットは、直径に対して垂直である方向における光源の画像の位置が、直径の方向において隣接する光源間の距離の整数倍によって定まるように構成されている。照明装置が、オブジェクトをプロセスするための印刷装置のようなプロセス装置に含まれている場合、オブジェクトと照明装置を移動方向においてお互いに関して移動するための移動ユニットを含むものであるが、このことにより、プロセス装置のより容易なコンセプトが可能である。異なるピクセル間、つまり異なる光源の画像間での時間遅延が、いつでも、移動方向におけるピクセル距離に係る距離によって割り算された、照明装置とオブジェクト間の相対速度の整数倍だからである。

【0014】

本発明のさらなる態様においては、オブジェクトをプロセスするためのプロセス装置が提示される。ここで、プロセス装置は、照明装置を含んでいる。プロセス装置は、優先的には、オブジェクトと照明装置を、移動方向においてお互いに関して移動するための移動ユニットを含み、移動方向は、画像リングの直径に対して垂直である。プロセス装置は、さらに、移動ユニットが照明装置とオブジェクトをお互いに関して移動する場合、オペレーションの最中に、異なる光源からの照明パルスが、作業平面におけるオブジェクト上に直線を形成するように、照明装置と移動ユニットのうち少なくとも一つをコントロールするためのコントロールユニット、を含むことが望ましい。このように、オブジェクトと照明装置がお互いに関して移動される間に、オブジェクトは、ライン毎に高品質にプロセスされ得る。例えば、オブジェクトをライン毎にプロセスする間に、オブジェクトは、照明装置に関してオブジェクトを移動するためのコンベヤベルトまたは別の移動ユニットの上に配置され得る。

【0015】

プロセス装置は、優先的には、印刷プロシージャ、溶解プロシージャ、および、焼結プロシージャのうち少なくとも一つを実行するように適合されている。印刷は、ダイレクト印刷であってよく、照明装置によって提供された照明が、例えば、オブジェクトの色及び/又は反射性の変化を直接的に引き起こす。または、印刷は、インダイレクト印刷であってもよく、照明装置によって提供された照明が熱を生成して、例えば、オブジェクトの色、反射性、及び/又は形状を変化させる。印刷は、また、オブジェクトであるとみなし得る、印刷プレートの準備を含んでよい。印刷プレートは、照明により直接的または間接的に影響され、照明または熱によって引き起こされる水または油絵具の付着に係る変化を提供する。プロセス装置は、また、コンピュータ・トゥ・プレート（ＣＴＰ）印刷プロセスを実行するように適合されてもよい。

【0016】

本発明のさらなる態様においては、オブジェクトをプロセスするためのプロセス方法が提示される。本プロセス方法は、光源のリングによってオブジェクトをプロセスするためのプロセス照明を生成するステップと、オブジェクトがイメージユニットによってプロセスされる作業平面上に光源のリングを結像させるステップであり、作業平面における光源の画像は、作業平面における画像リングの直径に対して平行である方向において等間隔に配置されている、ステップと、オブジェクトと照明装置を、移動ユニットによって移動方向においてお互いに関して移動するステップであり、移動方向は、画像リングの直径に対して垂直である、ステップと、を含む。

【0017】

本発明のさらなる態様においては、作業平面においてオブジェクトをプロセスするためのコンピュータプログラムが提示される。本コンピュータプログラムは、プロセス装置をコントロールしているコンピュータ上でコンピュータプログラムが実行される場合、請求項９に記載のプロセス装置に、請求項１４に記載のプロセス方法に係るステップを実行させる、ためのプログラムコードを含んでいる。

【0018】

請求項１に記載の照明装置、請求項９に記載のプロセス装置、請求項１４に記載の製造方法、請求項１５に記載のコンピュータプログラムは、特に、独立請求項において定義されるように、類似及び/又は同一の望ましい実施例を有することが、理解されるべきである。

【0019】

本発明の望ましい実施例は、それぞれの独立請求項と従属請求項とのあらゆる組合せであってもよいことが、理解されるべきである。

【0020】

本発明に係るこれら及び他の態様は、以降に説明される実施例に関して、明らかであり、説明される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、オブジェクトをプロセスするためのプロセス装置について、典型的な例を模式的に示している。

【図2】図２は、プロセス装置に係る照明装置のコンポーネントについて、典型的な例を模式的に示している。

【図3】図３は、照明装置の光源の配置について、典型的な例を模式的に示している。

【図4】図４は、照明装置のイメージユニットによって生成されたものとして、図３に示された光源の配置の画像について、典型的な例を模式的に示している。

【図5】図５は、更にあり得る照明装置のリングについて、典型的な例を模式的に示している。

【図6】図６は、照明装置のイメージユニットによって生成されたものとして、図５に示された光源の配置の画像について、典型的な例を模式的に示している。

【図7】図７は、オブジェクトをプロセスするためのプロセス方法に係る一つの典型的な実施例のフローチャートを示している。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、オブジェクトをプロセスするためのプロセス装置について、典型的な例を模式的に示している。プロセス装置１は、照明４を提供する照明装置２を含んでおり、オブジェクト３をプロセスするために使用される。プロセス装置１は、さらに、移動方向６にオブジェクト３を移動するためのコンベヤベルトのような移動ユニット５を含んでいる。プログラム装置１が、オブジェクト３の異なる部分をプロセスすることができるようにである。プロセス装置は、さらに、照明装置２と移動ユニット５のうち少なくとも一つをコントロールするためのコントロールユニット７を含んでいる。移動ユニット５がオブジェクト３を照明装置２に関して移動している場合、オペレーションの最中に、異なる光源からの照明パルスが、オブジェクト３上に、移動方向６に対して垂直である直線を形成するようにである。これにより、プロセス装置１はオブジェクト３をライン毎にプロセスすることができる。プロセス装置１は、オブジェクトをプロセスするための照明装置２の照明４を使用して、印刷プロシージャ、溶解プロシージャ、および、焼結プロシージャのうち少なくとも一つを実行するように適合され得る。特に、プロセス装置１は、コンピュータ・トゥ・プレート（ＣＴＰ）印刷プロセスを実行するように適合され得る。

【0023】

図２は、照明装置２のより詳細な実施例について、典型的な例を模式的に示している。照明装置２は、光源の配置８を含んでおり、図３において説明される。光源の配置は、オブジェクト３をプロセスするための照明４を生成する光源のリング１１である。照明装置２は、さらに、オブジェクト３がその上でプロセスされる、作業平面１０上に光源１２のリング１１を結像させるためのイメージユニット９を含んでいる。光源１２は、第１の直径１４と第２の直径１５とを有する円１３の上に配置されている。この実施例において、光源１２は、円１３の上に、それぞれの照明１２のそれぞれの中心が円１３と一致するように構成されている

【0024】

イメージユニット９は、一つの単レンス、アクロマート（ａｃｈｒｏｍａｔ）レンズ、球形レンズ、２つ以上のレンズを含む２重または対物レンズ、であってよい。

【0025】

作業平面１６において、光源の画像１８によって形成された画像リング１７について、図４は、典型的な例を模式的に示している。光源の画像１８は、第１の直径１９と第２の直径２０とを有する円２１の上に配置されている。光源１２のリング１１とイメージユニット９は、作業平面１６における画像リング１７の第１の直径１９上への光源の画像１８の数学的な投射が、等距離に配置されるように構成されている。別の言葉で言えば、第１の直径１９に対して平行な方向において、光源の画像１８は等距離に存在している。さらに、この実施例において、光源１２のリング１１とイメージユニット９は、作業平面１６における画像リング１７の第１の直径１９上への光源の画像１８の数学的な投射が、お互いに隣接するように構成されている。このように、光源１２は、作業平面１６における画像リング１７の第１の直径１９上への光源の画像１８の隣接する数学的な投射間にギャップがなく、かつ、これらの数学的な投射間にオーバーラップもないように構成されている。

【0026】

画像リング２１は、優先的には、半径Ｒであり、以下の数式で定義することができる。

【数1】

ここで、Ｎは光源１２の数量を表しており、この実施例においては、１６個である。そして、ここで、ｐは、第１の直径１９の方向における作業平面１６での２つの隣接する光源の画像１８の間のピッチを表している。第１の直径１９は、ｘ軸を定めているものとみなすことができ、かつ、垂直な第２の直径２０は、ｙ軸を定めているものとみなすことができる。ｘ軸とｙ軸によって定められる座標系において、光源の画像１８の位置は、以下の数式で定義することができる。

【数2】

【数3】

【0027】

この実施例において、ｘ方向における画像１８の幅は、これらの画像１８のピッチｐと同様である。つまり、ｘ方向において隣接する画像１８の中心間の距離と同等である。従って、イメージユニットがＭ倍の拡大率を有するものと仮定すると、数式（１）および（２）において、画像のピッチＰは、ｘ方向における光源の幅と拡大率との積によって代えられる。

【0028】

数式（３）においては、インデックスが偶数である場合にプラス符号が使用され、かつ、インデックスが奇数である場合にマイナス符号が使用される。もしくは、逆もまた同様である。

【0029】

光源１２は、個々にアドレス可能なＶＣＳＥＬである。それらは、オブジェクト３が照明装置２に関して移動する移動方向６が、光源１２のリング１１の第１の直径に対して垂直であり、かつ、従って、画像リング１７の第１の直径１９について垂直であるように、配置されている。これにより、オブジェクト３の移動方向６に対して垂直である直線に沿って隣接した光源の画像１８を提供することができる。プロセス装置１がオブジェクト３をライン毎にプロセスすることができるようにである。

【0030】

図３と図４において、光源１２の中心と画像１８の中心それぞれは、円１３、２１それぞれと一致しており、光源１２と画像１８は、それぞれに、その円上に配置されている。しかしながら、光源と光源の画像は、また、それぞれのリング配置を提供するために、それぞれの円上に別のやり方で配置されてもよい。例えば、図５と図６において模式的かつ典型的に示されているように、光源２３のリング２２とイメージユニット９は、第１の直径２９に対して垂直である方向における光源の画像２８の位置が同じ定数の整数倍によって定まるように、構成され得る。ここで、この同じ定数は、優先的には、第１の直径２９の方向における光源の画像２８のピッチである。従って、光源の画像２８のｙ座標は、ｘ方向における光源の画像２８のピッチの整数倍であってよい。この実施例においては、また、光源２３がリング配置２２を形成する。ここで、この実施例において、光源２３の中心は、それに沿って光源２３が配置されている円２４と必ずしも一致しない。

【0031】

特に、円２４と、従って、リング２２は、第１の直径２５に垂直である第１の直径２５と第２の直径２６を有している。図６に示されている画像リング２７は、画像２８を含んでいる。画像は、光源２３のリング２２の第１の直径２５に対応する第１の直径２９、および、光源２３のリング２２の第２の直径２６に対応する第２の直径３０を有している。この実施例においては、また、第１の直径２９がｘ軸を形成し、第２の直径３０がｙ軸を形成している。画像２８のリング２７に係る円３１の半径と画像２８のｘ座標は、上述の数式（１）と数式（２）によって定められる。数式（３）によって定められるｙ位置、つまり、この実施例において数式（３）によって定まるｙ座標に関して、最も近いそれぞれのｙ座標に対応するｙ座標は、直径の方向において隣接する光源間の距離の整数倍であり、そのｙ座標は、直径の方向、つまりｘ方向において隣接する光源間の距離の整数倍によって定まる最も近い整数のｙ位置にシフトされる。

【0032】

以降では、作業平面においてオブジェクトをプロセスするためのプロセス方法に係る典型的な実施例が、図７に示されるフローチャートに関して説明される。

【0033】

ステップ１０１においては、オブジェクトをプロセスするためのプロセス照明が光源のリングによって生成される。スステップ１０２においては、光源のリングが作業平面の上に結像され、そこでオブジェクトはイメージユニットによってプロセスされる。ここで、作業平面における画像リングの直径上への光源の画像の投射は、等間隔に配置されている。さらに、ステップ１０２において、オブジェクトと照明装置は、移動ユニットによって、移動方向においてお互いに関して移動される。ここで、移動方向は、画像リングの直径に対して垂直である。これにより、プロセス方法は、ステップ１０２においてオブジェクトをライン毎にプロセスすることができる。ここで、それぞれのラインは、移動方向に対して垂直に配置されている。特に、照明装置と移動ユニットのうち少なくとも一つは、移動ユニットが照明装置とオブジェクトをお互いに関して移動する場合に、異なる光源の照明パルスが、作業平面においてオブジェクト上に直線を形成するようにコントロールされる。一つの実施例において、移動ユニットは、オブジェクトを照明装置に関して一定速度で移動する。ここで、コントロールユニットは、照明パルス、つまり光源の画像、の所与の一定速度が、オブジェクトをプロセスするためにオブジェクト上に平行な直線を形成するように、照明装置をコントロールする。ここで、直線は、移動方向に対して垂直である。

【0034】

ＶＣＳＥＬは、印刷、特にＣＴＰ印刷、および、選択的レーザ溶解と選択的なレーザ焼結、に対して特に役に立つ。端面発光レーザと比較して、個々にアドレス可能な２次元アレイ配置の可能性および円状のビーム形状のような多くの利点があるからである。電気的な分離のために、隣接するＶＣＳＥＬ間にはギャップが必要である。一般的に、オブジェクト、特に印刷オブジェクト、の上に密集したピクセルパターンを達成するために、光源の２つ以上の列がお互いに関してシフトされる。こうした構成は、個々の電気的コンタクトを可能にする率直なデザインである。しかしながら、そうしたＶＣＳＥＬの２次元アレイが作業平面の上に結像する必要がある場合には、問題が生じる。例えば、イメージ光学系は、コスト効率がよく、かつ、コンパクトなモジュールを可能にするために、一般的には小さい寸法である。しかし、小さいイメージ光学系には、短い焦点距離が必要であり、従って、フィールドの湾曲と非球面、および、コマ収差に悩まされる。画像ＶＣＳＥＬアレイにおけるこれらの光学系エラーを修正するためには、技術的に非常に複雑でコストの高い光学系モジュールが必要である。既知のシステムのこれらの欠点を克服するために、図１から図６に関して上記に説明されたイメージ装置いおいて、ＶＣＳＥＬは、ｘ軸上の投射が密集したピクセルパターンを生じるような半径を有するリングの上に、個々のピクセルを形成するように配置されている。光学的収差は、全くの２次元ＶＣＳＥＬアレイを含む上述の既知のシステムのようなシステムと比較して、より複雑でない光学系モジュールを用いて、この半径上の光源について修正することができる。リング配置は、従って、ピクセルの画像品質を高め、かつ、同時に、イメージ光学系のコストを削減する。さらに、ＶＣＳＥＬ間の熱的なクロストークも、また、削減できる。

【0035】

コントロールユニットは、光源の画像のｙ座標からの個々のチャネル、つまり個々の光源に対して必要な時間遅延を計算するように適合され得る。光源の画像のｙ座標が第１の直径の方向において隣接する光源の画像間の距離の整数倍によって定められる場合、つまりＶＣＳＥＬの配置が完全なリング形状から少しはずれている場合に、ｘ方向において任意的に、接続されている光源の照明パルス間の計算された時間遅延は、それぞれのチャネルの２つの照明パルス間の時間、つまり同じ光源の２つの照明パルス間の時間、の整数倍である。このことにより、照明装置及び/又は移動ユニットのコントロールを簡単にすることができる。

【0036】

上述の実施例において、光源のリングとイメージユニットは、隣接する数学的な投射間にギャップが存在せず、かつ、隣接する数学的な投射間にオーバーラップもないように、作業平面における画像リングの第１の直径上の光源の画像の投射がお互いに隣接するように構成されているが、他の実施例においては、光源のリングとイメージユニットは、また、作業平面における画像リングの第１の直径上の光源の画像の数学的な投射がオーバーラップするように、または、隣接する数学的な投射間にギャップが存在するように構成され得る。

【0037】

上述の実施例において、照明装置は光源の所定のリング配置を含んでいるが、他の実施例においては、照明装置は、また、別のリング配置を含んでもよい。例えば、照明装置は、光源の中心が内側の円と外側の円との間の領域によって定められるリング状に配置されるように構成されてよい。ここで、優先的には、内側の円の半径は外側の円の半径の５０％以上である。さらに、望ましくは７５％以上、さらにまた、望ましくは９０％以上である。

【0038】

オブジェクトは、光源の放射をオブジェクトに対して直接的に適用することでプロセスされることを要する最終オブジェクトであってよく、または、光源の照明によって、プロセスされる中間オブジェクトであってよい。ここで、中間オブジェクトは、さらなるオブジェクトのプロセスのために使用され得る。例えば、中間オブジェクトは、レーザプリンタの回転ドラムまたはシリンダのような光レセプタであってよく、光源のリングの照明によってプロセスされる。所望の画像またはテキストをレーザプリントするために、レーザプリンタが光レセプタを使用できるようにするためである。

【0039】

図面、明細書、および添付の特許請求の範囲を研究すれば、クレームされた本発明の実施において、当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され、もたらされ得る

【0040】

請求項において、用語「含む（“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ“」は、他のエレメントまたはステップを排除するものではなく、不定冠詞「一つの（”ａ“または”ａｎ“）」は、複数を排除するものではない。

【0041】

単一のユニットまたはデバイスは、請求項で述べられる数個のアイテムに係る機能を満たし得る。特定の手段が、お互いに異なる従属請求項の中で引用されているという事実だけでは、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示すものではない。

【0042】

プロセス方法に従ったプロセス装置のコントロールは、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び/又は、専用のハードウェアとして実施されてよい。

【0043】

コンピュータプログラムは、光記録媒体もしくはハードウェアと供に、またはハードウェアの一部として提供される半導体媒体といった、好適な媒体上に記録され、配布され得る。しかし、インターネット、または他の有線もしくは無線の電子通信システムを介するといった、他の形式においても配布され得る。

【0044】

請求項におけるいかなる参照番号も、発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【0045】

本発明は、オブジェクトをプロセスするための照明を提供する照明装置に関する。光源のリングは、オブジェクトをプロセスするための照明を生成し、かつ、イメージユニットは、オブジェクトがプロセスされる作業平面上に光源のリングを結像させる。ここで、光源のリングとイメージユニットは、作業平面における光源の画像が、作業平面における画像リングの直径に対して平行である方向において等間隔に配置されている。リング配置によって、比較的に小さく、技術的に簡単な光学系エレメントを使用して、高品質な画像ができる。比較的に小さい照明装置が、従って提供され、レーザプリンタのようなアプリケーションに使用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】