JPH0323900B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、写真製版とか印刷回路板等の被露光
体の露光装置およびこの露光装置を使用しての露
光操作方法に関するもので、さらに詳言すれば、
画線の解像度を高めると共に被露光体の全表面に
わたつて均一な露光を達成することを目的とした
ものである。

〔従来の技術〕

被露光体の露光焼付を行なう場合には、原稿の
画線を精密に再生させなければならず、このため
には解像度の優れた平行露光光線を得ることがで
きるように、露光用光源としては点光源であるこ
とが望ましい。

しかしながら、現実には完全な点光源を得るこ
とはできず、また点光源に近いものを得ることは
できても露光に必要とされる充分な光量を得るこ
とができないものとなつていた。

このため、従来は露光用光源として、充分な露
光光量を得ることのできる高圧水銀灯等の或る程
度の長さを持つた線光源を使用していた。

この線光源を使用した露光光源は、方物線面鏡
とか変形楕円面鏡等の反射鏡の焦点に線光源を配
置固定して構成され、露光のための充分な光量を
得ることができるものとなつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、線光源を使用した露光光源は、露
光のための充分な光量を得ることができるのであ
るが、線光源であるために反射鏡の焦点に位置し
た中央部分以外の部分からも露光能力のある光が
照射されると共に、線光源から直接照射面に照射
される方向の一定しない光もあるために、被露光
体の露光に作用する露光光線の平行度が極めて悪
く、これがため解像度が著しく劣るものとなつて
いた。

この露光光線の平行度の悪さを修正する手段と
しては、従来から種々の手段、例えばレンズと反
射鏡とを組合せた光学系を組付ける等の手段が採
用されていたが、いずれもその構造が複雑となつ
てしまうばかりか、大きな設置スペースを必要と
するものとなつていた。

また、周知の如く、線光源による照度分布は、
点光源のように、周囲に均一に形成されることは
なく、線光源の軸線に直交する方向に強く、軸線
の延長方向に弱く分布して決して均一とならない
ために、この線光源からの光を反射鏡で反射して
得られた照射面における照度分布も均一とはなら
ず、これがため被露光体各部における露光程度、
すなわち受光量が均一とならないと云う不都合が
生じていた。

このように、被露光体表面の各部の受光量が均
一とならないと、被露光体表面に過剰露光部分と
露光不足部分とが同時に生じることになり、不良
露光品を多量に生じる結果となつていた。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本発明は、上記した従来例における問題点およ
び欠点そして不都合を解消すべく創案されたもの
で、照射面に照射される光線のうち、被露光体の
露光に不適当である光線を線光源に一体的に組付
けられた遮光板により遮光し、もつて露光光線を
ほぼ均一な平行光線とし、また被露光体に対して
露光光源の姿勢を回動変位させることによつて、
照射面における照度分布の不均一による受光量の
不平均を無くすようにしたものである。

以下、本発明を、本発明の一実施例を示す図面
を参照しながら説明する。

本発明による露光装置は、露光光源１が形成す
る照射面９を横切つて往復移動可能に設けられた
写真製版とか印刷回路板等の被露光体組付け用の
露光台６と、露光光源１とを有し、露光光源１
は、放物線面鏡および変形楕円面鏡等を使用した
反射鏡２と、この反射鏡２の焦点にその中心Ｏを
位置させて照射面９に平行な姿勢で配置された線
光源３と、この線光源３と照射面９との間に線光
源３と一体的に設けられ、極力照射面９に垂直に
近いのみを照射させるため、線光源３から照射面
９に直接照射されようとする光と反射鏡２からの
反射光の内、照射面９に対して大きな照射角度で
照射されようとする光とを遮光することのできる
所定形状に成形された遮光板４とから構成されて
いる。

露光光源１の構成部分である線光源３と遮光板
４との組合せ物は、照射面９に沿つて、線光源３
の中心Ｏを中心として回動変位自在に組付けられ
ており、また遮光板４は、その平面形状が、被露
光体７表面各部の累積受光量が等しくなるような
形状に設定されている。

すなわち、線光源３は、或る程度の長さ幅をも
つているために、この線光源３が形成する照度分
布８は、線光源３の中心Ｏに関して、その周囲に
均一に形成されるわけではなく、線光源３の光源
軸線３ａを対称線とした特有の分布形態（第３図
参照）を描くことになる。

このため、反射鏡２によつて反射された線光源
３からの光によつて、形成される照射面９におけ
る照度分布は、線光源３が個有に持つ照度分布８
に従つて不均一となつてしまう。

遮光板４は、この照射面９における照度分布の
不均一に対応してその形状が設定されるもので、
露光台６の移動に従つて、被露光体７が照射面９
を横切つた際に、被露光体７の表面各部の受光量
がほぼ均一となるように、計算と実測結果とに従
つて設定される。

また、遮光板４は、被露光体７表面各部の累積
受光量をほぼ均一にするだけのために、照射面９
への照射光線の一部を遮光するものではなく、露
光作用に不適当な光線をも遮光するためのもので
もあるので、この露光作用に不適当な光線をも遮
光できる形状ともなつている。

このように、遮光板４は、線光源３から照射面
９に直接照射されようとする光を遮光すると共
に、照射面９に対して大きな照射角度で照射され
ようとする反射光を遮光し、さらに照射面９を横
切つた被露光体７表面各部の累積受光量をほぼ等
しくすることができる形状に成形されているもの
であるが、照射面９における照度分布形態は極め
て複雑であり、かつ不要な光線の遮光のための形
状と露光に過剰となる光線の遮光のための形状と
が必ずしも一致するとは限らないので、遮光板４
の形状設定だけでは被露光体７表面各部における
累積受光量を均一にすることは極めて難しい。

このため、被露光体７表面各部の累積受光量を
等しい値にすべく、上記した露光装置を以下の如
き操作方法に従つて操作する。

まず、被露光体７の露光に先立つて、線光源３
を露光台６の移動方向に対して所定取付け角度α
だけ傾斜した姿勢で回動位置させておく。

この状態から、被露光体７を組付けた露光台６
を待期位置Ａから露光位置Ｂを通過することによ
つて照射面９を横切つて前進限位置Ｃまで前進移
動させて、被露光体７の第１次の露光を行なう。

露光台６の前進限位置Ｃまでの移動が完了した
ならば、線光源３と遮光板４との組合せ物を所定
の回動角度βだけ回動変位させる。

この線光源３と遮光板４との組合せ物の回動角
度βだけの回動変位が完了したならば、露光台６
を前進限位置Ｃから照射面９を横切つて待期位置
Ａまで後退移動させることによつて、被露光体７
の第２次の露光を行ない、これによつて被露光体
７の露光作業を終了する。

この被露光体７の露光操作において、線光源３
の取付け角度αおよび回動角度βは、予め設定さ
れている遮光板４の形状に適合させて、被露光体
７表面各部に対する累積照射光量を等しくするこ
とができる値に設定されている。

すなわち、線光源３の形成する照度分布８がど
うしても、光軸線３ａを対称線として形成される
ことになり、これがため照射面９における照度分
布８も、第３図に示した照度分布８の形状に従つ
た形態となり勝ちであるため、仮に線光源３を、
その光源軸線３ａを被露光体７の移動方向と平行
に、または直角にした姿勢で配置したとすると、
この照射面９における照射分布の均一でない形態
の影響と、被露光体７が一定の姿勢を保持したま
ま直線移動することの影響とによつて、被露光体
７表面各部に地域的、すなわち被露光体７の移動
方向に沿つたラインによつて区割りされた形態
で、累積受光量の差が生じてくることになる。

この被露光体７表面各部における累積受光量の
不均一をなくすべく線光源３を、その光源軸線３
ａを被露光体７の移動方向に対して取付け角度α
だけ傾斜させて組付けるのである。

このように、線光源３を取付け角度αだけ傾斜
させて組付けると、照射面９における異なる照度
分布域が、被露光体７表面の幅方向（移動方向と
は直角の方向）のより広い幅範囲に照射されるこ
とになり、これによつて被露光体７表面における
地域的な累積受光量の差をより小さくすることが
できるのである。

また、取付け角度αで線光源３を取付けること
によつて、第３図に示した線光源３の照度分布８
の形態から明らかなように、被露光体７の露光に
充分な光量を受光できる受光域は、線光源３の光
源軸線３ａに直交する方向に幅広となつているた
めに、この線光源３が形成する照射面９の充分な
光量を得ることのできる受光域を、被露光体７に
対して、より広い幅方向に形成することができ
る。

しかしながら、上記した如く、線光源３を被露
光体７の移動方向に対して傾斜した取付け角度α
で組付けることによつて、被露光体７表面各部に
おける地域的な累積受光量の差をなくすことがで
きるのであるが、反射鏡２の構造とか、線光源３
の構造等による予測し得ない要因によつて生ずる
局部的な照度の差は、この取付け角度αの設定に
よつてはなくすことができない。

この予測し得ない照度差による被露光体７表面
各部の累積受光量の差をなくすために第１次露光
操作と第２次露光操作とでは、線光源３と取付け
角度を回動角度βだけ変位させる。

第１次露光操作時と第２次露光操作時とで、線
光源３の取付け角度を回動角度βだげ変位させる
ことによつて、第１次露光操作時に被露光体７表
面の一定位置に照射されていた照射光線部分は、
第２次露光操作時には、他の被露光体７表面の他
の位置に照射されることとなり、これがため被露
光体７表面の予測し得ない局部だけが他の表面部
分と異なる累積受光量で照射されることがなくな
り、被露光体７表面各部のより均一な累積受光量
を得ることができることになる。

このように、線光源３を回動角度βで回動変位
させることは、被露光体７表面各部における局部
的な累積受光量の不均一の発生を防止するのに極
めて有効に作用するのであるが、この線光源３の
回動角度βの回動変位は、上記した作用の他に次
のような作用も発揮することになる。

すなわち、照射面９を形成する照射光線は、そ
の全部が被露光体７表面に対して垂直に照射され
るわけではなく、わずかに傾斜して照射されるも
のもかなりある。

このように、垂直方向からずれた角度で照射さ
れた光線により露光を終了すると、解像度が大幅
に低下することは周知のことである。

そこで、第２図に示す如く、基板７ｆの上に感
光材７ｂおよび原稿７ａを積重した被露光体７に
対して、往路においては方向Ｄに沿つて照射され
ていた露光光線を、復路においては、垂直方向Ｆ
に関して方向Ｄとは反対側となる方向Ｅから照射
し、もつて露光光線の平均照射角度をほぼ垂直と
することができるように、線光源３を往路と復路
とで回動角度βだけ回動変位されるのである。

この線光源３の回動角度βの回動変位によつ
て、感光材７ｂには未感光部分７ｃと完全感光部
分７ｅと、そしてこの未感光部分７ｃと完全感光
部分７ｅとの境界部分で、原稿７ａのパターンの
周端縁直下に位置する半感光部分７ｄとが形成さ
れることになるが、この半感光部分７ｄに対して
は、往路において方向Ｄからの露光光線の照射と
同時に垂直方向Ｆからの露光光線の照射があり、
同様に復路において方向Ｅからの露光光線の照射
と同時に垂直方向Ｆからの露光光線の照射がある
ために、半感光部分７ｄの完全感光部分７ｅ側の
半分は完全感光部分となり、これによつて垂直方
向Ｆに沿つた縁部を有する完全感光部分を形成す
ることができることになる。

〔実施例〕

図示実施例の場合、線光源３と遮光板４との組
合せ物は、露光装置全体の枠体に対して回転自在
ではあるが不動に取付けられた回動軸５の上端
に、遮光板４によつて取付けられており、この線
光源３と遮光板４との組合せ物は、回動軸を外部
から操作することにより、所望された角度だけ回
動変位できるようになつている。

露光台６は、適当な搬送手段により、設定され
た一定速度で、待期位置Ａから露光光源１の真下
である露光位置Ｂを通つて前進位置Ｃまで前進
し、さらにこの前進限位置Ｃから露光位置Ｂを通
つて待期位置Ａまで後退移動する往復移動が可能
に設けられていて、その上に組付けた被露光体７
を、往路において第１次の露光をし、復路におい
て第２次の露光をして被露光体７の露光を完了さ
せるようになつている。

線光源３と照射面９との間に配置された遮光板
４（以下、特に第３図および第４図参照）は、線
光源３から直接照射面９に照射されようとする光
を遮光する部分４ａと、照射面９に対して大きな
照射角度で照射されようとする反射光線を遮光す
ると共に、被露光体７の露光に必要とされる以上
の過剰となつた光量を除去するための部分４ｂと
を有している。

遮光板４の部分４ａは、その目的からして明ら
かなように、線光源３の平面形状に従つたものと
なるので、その形状設定が極めて簡単であるが、
部分４ｂの方は、不良反射光の遮光と同時に過剰
光線の遮光をも達成しなければならないので、そ
の形状設定には、多くの実測実験と計算とが必要
とされる。

この遮光板４の部分４ｂの基本的な形状は、多
くの実測実験によれば、第３図に示したような、
ほぼ舟型とするのが良く、かつこの舟型となつた
部分４ｂを、線光源３に対して、部分４ｂの長軸
が線光源３の光源軸線３ａに直角となる姿勢に配
置するのが望ましいことが解かつた。

このように、部分４ｂの形状としては舟型が良
いとなつた理由としては、露光力の強い不良反射
光が、線光源３の中央部分から発生した光により
成形されるものであり、かつその分布は線光源３
の照度分布８の形態にほぼ従うものであるからと
思われる。

また、部分４ｂの姿勢を、部分の長軸を光源軸
線３ａに直交する姿勢に設定するのが良いとした
理由は、照射面９における反射光の照度分布が、
第３図に示した線光源３の照度分布８に追従して
成形されるものとなるため、照射面９の中心から
光源軸線３ａに直交する方向に沿つた部分の照度
が、他の照射面９部分の照度よりも大きくなり勝
ちであり、このためこの部分の光量を減少させる
ためであると思われる。

しかしながら、この遮光板４の形状および部分
４ｂの姿勢は一律に定められるものではなく、線
光源２の光度、線光源２の大きさと照射面９の大
きさとの関係、露光台６の移動速度、要求される
露光光量等に従つて設定されるもので、例えばよ
り大きな露光光量が要求される場合には、第４図
に示す如く、部分４ｂの線光源３に対する取付け
姿勢を、直角姿勢からやや変位させ、もつて単位
光量の大きい部分に対する遮光作用を取去つて、
より大きな光量を照射面９に照射することができ
るようにすれば良い。

ただし、このように部分４ｂを光源軸線３ａに
対して傾斜した姿勢で取付けたとしても、遮光板
４全体の線光源３に対する位置関係および形状
は、中心Ｏを対称点して点対称関係にあることに
は変りがない。

第５図および第６図は、第３図に示した実施例
を使用した場合における照射面９に対する遮光影
１０の位置関係を示すもので、第５図図示実施例
は、線光源３の取付け角度αを45度に設定した場
合を示しており、第６図は第５図の状態から回動
角度βを90度に設定して線光源３と遮光板４との
組合せ物を回動変位させた場合を示している。

取付け角度αを45度に設定したのは、照射面９
における照射光量の少ない部分、すなわち線光源
３の光源軸線３ａの直下に位置する照射面９の周
端部分と、照射面９における照射光量の多い部
分、すなわち遮光影１０の端部が位置する照射面
９の周端部分とが、露光台６の移動に従つて同一
被露光体７の表面部分に対向位置することができ
ることになり、これによつて受光量の極端に少な
い被露光体７の表面部分の発生を防止することが
できるばかりでなく、被露光体７表面各部に対す
る往路における累積受光量をほぼ等しくすること
ができるからである。

また、線光源３の回動角度βを90度に設定した
のは、取付け角度αの45度に対応させるためで、
回動角度βを90度に設定することによつて、被露
光体７表面各部に照射される光量のうち、復路に
おける受光量の半分は、往路の時とは異なる反射
鏡２部分からの反射光線によつて与えられること
になるためで、このように同一被露光体７表面部
分に対する露光光線の照射を、被露光体７の往路
と復路とで違えることによつて、被露光体７表面
各部での局部的な累積受光量のかたよりをならす
ことができることになり、また回動角度βを90度
に設定することによつて、回動変位した線光源３
の対被露光体７に対する姿勢は、移動方向に直交
する方向に関して対称となり、これがため被露光
体７表面に照射される露光光線の入射平均角度を
ほぼ垂直にすることができることになる。

なお、図示実施例の場合、被露光体７に対する
片面露光の場合を示したが、本発明は片面露光に
限定されるものではなく、必要に応じて両面露光
を行なうこともできるものであることは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

このように、本発明は線光源３を使用している
にもかかわらず、この線光源３から照射面９に直
接照射されようとする光線、および照射面９に対
して垂直方向から大きくずれた照射角度で照射さ
れようとする光線、そして過剰となつた露光光線
のそれぞれを遮光する遮光板４を線光源３と一体
的に設けたので、被露光体７を照射面９を横切る
形態で移動させて、その被露光体７表面に露光光
線を照射すると、被露光体７表面各部における累
積光量をほぼ均一にすることができることにな
る。

また、線光源３に対して被露光体７を相対的に
往復移動させて被露光体７の露光を達成するよう
にしたので、少なくとも移動方向に沿つて隣接す
る被露光体７表面各部は、必ず均一な累積受光量
となり、これがため被露光体７表面各部に対する
累積受光量をより均一なものとすることができる
ことになる。

さらに、線光源３の被露光体７に対する取付け
角度αを自由に設定することができるばかりか、
この取付け角度αを被露光体７の往路と復路とで
回動角度βだけ回動変位させるので、被露光体７
表面各部に対する累積照射光量をより完全に均一
にすることができ、もつて常に良好な露光を得る
ことができることになる。

そして、被露光体７の往路と復路とで線光源３
の取付け角度αを回動角度βだけ回動変位させる
ので、被露光体７表面に照射される露光光線が、
例え垂直方向からわずかに外れたものであつて
も、平均照射角度を垂直とすることができること
になり、これによつて極めて高い解像度の露光を
得ることができる。

またさらに、線光源３に遮光板４を一体的に取
付け、この線光源３と遮光板４との組合せ物を回
動変位に取付け、さらに露光台６を走行移動可能
に設けただけの構成であるので、その構成を比較
的簡単なものとすることができ、またその露光操
作も単に露光台６を往復移動させると共に、線光
源３と遮光板４との組合せ物を回動角度βだけ回
動変位させるだけであるので、その操作および取
扱いが容易である。

以上の説明から明らかな如く、本発明による露
光装置および露光操作方法は、線光源を使用して
いるにもかかわらず、被露光体表面の各部に対す
る累積照射量をほぼ完全に均一にすることがで
き、これによつて良質な露光を得ることができる
ばかりか、極めて高い解像度を発揮することがで
き、また構成が簡単であるので安価にかつコンパ
クトに製造することができ、さらに熟練を要する
ことなく、正確にかつ確実に露光操作を達成でき
る等多くの優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における簡略構成
図を示す正面図である。第２図は、被露光体に対
する露光光線の作用形態の説明に供する拡大縦断
面図である。第３図は、線光源と、この線光源に
よる照度分布と、そして遮光板との形状および位
置関係を示す一実施例の平面図である。第４図
は、遮光板の形状を異にした他の実施例の平面図
である。第５図は、露光台の往路における線光源
と照射面と遮光影との位置関係の一例を示す平面
図である。第６図は、第５図示実施例の復路時に
おける位置関係を示す平面図である。 符号の説明、１；露光光源、２；反射鏡、３；
線光源、４；遮光板、６；露光台、７；被露光
体、８；照度分布、９；照射面、１０；遮光影、
α；取付け角度、β；回動角度、３ａ；光源軸
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 露光光源が形成する照射面を横切つて往復移
   動可能に設けられた被露光体組付け用の露光台
   と； 放物線面鏡および変形楕円面鏡等を使用した反
   射鏡と、該反射鏡の焦点を通つて照射面に平行な
   姿勢で配置された線光源と、該線光源と照射面と
   の間に、前記線光源から照射面に直接照射される
   光および反射光のうち照射面に対して大きな照射
   角度で照射される光を遮光すべく前記線光源に一
   体的に設けられた所定形状の遮光板とから構成さ
   れる露光光源と；を有し、 前記線光源と遮光板との組合せ物を照射面に沿
   つて回動変位自在とすると共に、前記遮光板の形
   状を、被露光体表面各部の累積受光量がほぼ等し
   くなる形状に設定してなる露光装置。 ２ 線光源を露光台の移動方向に対して所定角度
   傾斜した姿勢に位置させた状態で被露光体を組付
   けた前記露光台を照射面を横切つて前進移動さ
   せ、該露光台の前進移動動作の完了を待つて線光
   源と遮光板との組合せ物を所定角度回動変位さ
   せ、次いで前記露光台を照射面を横切つて後退移
   動させて被露光体の露光を達成し、前記露光台の
   移動方向に対する線光源の傾斜角度および線光源
   と遮光板との組合せ物の回動角度を、前記遮光板
   の形状に適合させて、被露光体表面各部の累積受
   光量が等しくなる値に設定する露光操作方法。