JPH08194302A - 除去伝達像形成装置および方法 - Google Patents

除去伝達像形成装置および方法

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JPH08194302A
JPH08194302A JP26391395A JP26391395A JPH08194302A JP H08194302 A JPH08194302 A JP H08194302A JP 26391395 A JP26391395 A JP 26391395A JP 26391395 A JP26391395 A JP 26391395A JP H08194302 A JPH08194302 A JP H08194302A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザを用いて媒体上で除去し伝達し像を形
成する改良された装置および方法を提供する。 【解決手段】 除去の露光しきい値を有する除去可能媒
体を用い、連続的レーザビームを発光して記録媒体を露
光する。このときに、変調器は、回折されないレーザビ
ームを常に出力するが、第１モードでは、減衰されるビ
ームを出し、第２モードでは、減衰されないビームを出
す。スキャン装置は、このビームで媒体上を可変速度で
スキャンして、媒体上に所望の除去トラックのパターン
（像）を記録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザを用いて媒
体の少なくとも一部に除去を誘起し媒体に像を記憶する
装置と方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザアドレスが可能な感光性膜は、グ
ラフィックアート業界において、像を形成した光ポリマ
リトグラフ印刷板の生産のための紫外線マスクとして現
在用いられている。通常のグラフィックアートの像形成
用の膜は、レーザ放射波長に感じる感光性ハロゲン化銀
エマルジョンを含む。所望のデジタルパターンすなわち
像は、レーザ光で膜を露光するように連続的に走査する
ように、変調されたレーザスポットで媒体を走査するこ
とにより、膜の上に記録される。像形成用のスキャン装
置により膜の上に作られる像の質は、露光プロセスの性
質に依存する。感光性膜にとって、像のコントラスト
は、像を形成しない媒体部分へレーザ光を露光しないよ
うにレーザ光を完全に閉じ、ふさぎまたはわきへそらせ
るレーザ走査システムの能力に大きく依存する。レーザ
光または外部の光への不注意な露光から媒体を保護する
ために、特別の注意が払われねばならない。像形成用の
スキャン装置は、そのような媒体を用いて使用するため
に市販されており、業界で周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】残念ながら、これらの
像形成装置において使用される感光性膜は、環境に有害
である処理薬品を用いる必要がある。一般に、あらかじ
め被覆したアルミニウム板（印刷板）を、真空中に、露
光された／像が形成された上記の感光性膜と接触して置
き、この印刷板を紫外線放射を用いて上記のマスク膜を
通して露光することにより、そのような感光性膜を用い
て印刷板に像を作る。典型的には、この光ポリマ板が、
露光の後で、上記の露光された、または、露光されない
ポリマを化学的に洗いだすことにより処理される。この
洗いだしステップにおいて使用される液体の化学生成物
は、環境に対し有害であることがある。さらに、この処
理ステップは、リトグラフ印刷板の全体の生産に対し、
コスト、複雑性および時間を加える。洗いだしの後で、
この板は、紙に像を印刷する印刷プレスの上に設置され
る。さらに、これらの膜は、印刷板に接触・露光される
前にしばしば検査される。これは、あらかじめ被覆され
たドナー・レセプタ材料を有する膜マスクを接触し、露
光して、ドナーからレセプタへ色(複数)を伝達し、色プ
ルーフ(proof)を作ることにより行われる（たとえば、
３ＭのマッチプリントIIITM）。
【０００４】最近、ドナーからレセプタ媒体への、レー
ザで誘起された材料の熱伝達が、中間調の色プルーフ、
膜、および印刷板を作るために使用されている。この方
法は、単純であり、湿式処理技法を必要としない。その
ような媒体の例は、米国特許第５,１２６,７６０号(DeB
oer)、米国特許第５,２７８,０２３号(Bill他)、米国特
許第５,３０８,７３７号(Bill他)、米国特許第５,２５
６,５０６号(Ellis他)、米国特許第３,９７８,２４７号
(Braudy他)、米国特許第４,７０２,９５８号(Itoh他)、
米国特許第４,５８８,６７４号(Stewart他)、および、
米国特許第３,７８７,２１０号(Roberts)である。これ
らの媒体の有用性は、文献においては長い間認識されて
きた（Myers,W.C.著、"Laser Micrographic Recording
on Non-silver Halide Organic-based Media"、SPSE Sy
mposium III、 Unconventional Photographic System、
１９７１年１０月）。いくつかのレーザで誘起される熱
伝達材料は、エネルギー吸収のしきいレベルを有する。
このしきいレベルの下では、ドナーからの材料の除去
（または前進）は、起こらない。たとえば、米国特許第
５,２５６,５０６号とＭｙｅｒｓ，Ｗ.Ｃ.の上記の文献
とを参照せよ。レーザで除去可能な媒体に像を形成する
ために、高出力（約１０5Ｗ／ｃｍ2より大きなスポット
ピーク強度）のレーザの焦点を合わせ、適当なレーザ除
去可能材料のドナーシートをスキャンする。吸収された
エネルギーが、ドナーシートの１部分でしきいレベル越
えるとき、その部分のレーザ除去可能材料は、ドナーシ
ートから、ドナーシートの隣に置かれたレセプタに除去
（または前進）される。もしビームがスキャンする点に
入射する単位面積あたりの露光エネルギーが、しきいレ
ベルを越えないならば、材料は、ドナーシートから移動
されることはない。
【０００５】多重ビーム高出力レーザスキャンシステム
は、これらの媒体を露光するために発展された。これら
のスキャン装置は、７８０〜８６０ｎｍ波長の範囲で光
を出す高出力ＡｌＧａＡｓレーザダイオードアレーを使
用する。これらのスキャン装置の例は、米国特許第４,
７４３,０９１号（Gilbart）、米国特許第５,３０９,１
７８号（Gross）および国際出願ＷＯ ９２／１６３７４
号（Ferschl他）に記載される。残念ながら、これらの
システムは、非常に高価であり、そのアレー設計アプロ
ーチにより生じる、集まる（banding）人工物の影響を
受けやすい。除去伝達像形成システムの１例は、Ｌｅ
ｅ,Ｉ.Ｙ.Ｓ.，Ｔｏｌｂｅｒｔ,Ｗ.Ａ.およびＤｌｏｔ
ｔ,Ｄ.Ｄ.の論文（Journal of Imaging Science and Te
chnology, ３６(２),180-187(1992)）に見い出される。
このシステムにおいて、音響・光学変調器（すなわち
「Ａ／Ｏ変調器」）からの回折されたレーザビーム（１
次の光）は、除去を起こすために用いられる。市販の除
去伝達像形成システムの１例は、Ｒ.Ｍ.Ｌａｎｄｓｍａ
ｎｎの論文（The LongEscan Laser Platemaking Syste
m、Proc. TAGA, 1977、および、Design and Use of The
rmal Imaging Systems for the Graphic Arts, SPIE Vo
l.169, Laser Printing(1979)）に記載されている。こ
の除去伝達システムは、また、米国特許第３,７３９,０
８８号に記載される。そのようなシステムは、２５ｎｍ
のスポットに合焦され２５ｎｍの幅の線を作るようにス
キャンする水冷固体Ｎｄ:ＹＡＧレーザを使用する。レ
ーザでアドレス可能な除去伝達像形成システムの他の例
は、米国特許第５,２１２,５００号(Harrigan他)、米国
特許第５,１２６,７６０号(DeBoer)および米国特許第
５,１５９,３５２号(Ferla他)に記載されている。しか
し、水冷Ｎｄ：ＹＡＧレーザの信頼性は、グラフィック
アート用レーザスキャン装置に、充分には適していな
い。より信頼性の高いダイオードでポンプされたＮｄ：
ＹＡＧレーザおよびＮｄ：ＹＬＦレーザが最近開発さ
れ、除去可能媒体の露光に適している。これらのレーザ
は、この発明において明らかになるように、媒体フォー
マット（たとえば１１×１７インチ）の単一ビームスキ
ャンシステムによく適している。
【０００６】本発明の目的は、グラフィックアートに適
した除去伝達像形成装置および方法を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、除去の露光し
きい値を有する除去伝達層を有する基板を備える除去伝
達像形成用媒体（ＡＴＩ媒体ともいう）を除去し伝達し
像を形成する装置を提供する。この装置は、ＡＴＩ媒体
を使用する装置は、(ａ)連続的レーザビームを発光する
連続波固体レーザと、(ｂ)第１モード（減衰モード）で
あるときに、回折されないで通過するレーザビーム（０
次）の強度を減衰して、減衰された強度の回折されない
ビーム（０次）を出し、第２モード（非減衰モード）で
あるとき（たとえば、変調器が起動されたとき）に、減
衰されない強度の回折されないビームを出して、回折さ
れないビームを連続的に出す変調器とを備える。こうし
て、回折されないビームは、連続的に変調器から出され
る。この装置は、さらに、（ｃ）上記の媒体の上に所望
の除去されたトラックのパターンを作るように、真っす
ぐな経路（線）を可変直進速度で上記の媒体からの上記
の回折されないビームを上記の媒体の上でスキャンする
スキャン装置を備える。
【０００８】本発明の装置は、レーザ除去可能な（以下
では単に「除去可能な」という）像形成材料を露光し
て、レーザエネルギーを効率的に使用して、所望のトラ
ック生成を高速で行う。これを達成するために、ガウス
分布の強度を有するレーザビーム（または、以下では
「ガウス分布ビーム」という）を、このＡＴＩ媒体上で
の除去されたトラックの幅がほぼ１／ｅ2半径に等しい
ような速度で、スキャンする。１／ｅ2半径は、１／ｅ2
直径の半分であり、後者は、ＡＴＩ媒体上のガウスビー
ムスポットの中心（ピークレーザ光強度を有する）のま
わりの円の直径である。ここで、円周で、レーザ光強度
は、ビームのピーク強度の１／ｅ2の強度である。本発
明の装置は、レーザエネルギーの効率的使用を促進する
という特徴を有する。レーザエネルギーの（より低いレ
ーザパワーが使用できるような）効率的使用は、高出力
レーザの構造の複雑さと費用のために、デジタル的にア
ドレスされるレーザ像形成にとって重要である。この装
置は、レーザエネルギーの効率的使用を可能にする速度
でスキャンするように調整できる。他の観点では、もし
共鳴ガルバノメータが０次ビームをスキャンするために
使用されるならば、少なくともスキャンの中心におい
て、０次ビームの使用は、結果的に、像形成のための利
用可能なレーザパワーを実質的に全て利用する。このこ
とは、さらに、レーザエネルギーの効率的使用に寄与す
る。１実施形態では、空冷レーザが使用でき、これは、
水冷レーザより、構造がより簡単であり、また、より安
価である。他の実施形態では、本発明の装置において使
用されるガルバノメータは、媒体（たとえば、除去伝達
像形成用媒体）上にレーザビームをスキャンする。その
ようなガルバノメータ、特に共鳴ガルバノメータは、ポ
リゴンミラーシステムよりも使用が簡単で、より安価で
ある。同様に、本発明において使用される音響／光学変
調器は、レーザビームの減衰のためにより簡単に使用で
き、電気／光学変調器よりも安価である。
【０００９】音響光学変調器は、電気光学変調器（Ｅ／
Ｏ変調器）よりもコントラスト比（減衰されない０次ビ
ームの強度の、減衰される０次ビームに対する強度の
比）が比較的低いので、像形成のための０次ビームの使
用は、所望しない除去を生じることがある。この問題を
解決するために、この発明の装置は、除去されたトラッ
クの端でのピークレーザ強度が、ビームスポットの中央
でのピークレーザ強度の約６０％のレーザ強度で露光さ
れるように、適当なコントラスト比で、スキャンするよ
うに調整できる。この装置は、レーザビームの効率的な
使用を可能にし、所望の除去されたトラックの間での所
望しない除去を防止する。スキャンするレーザビームの
位置の安定性は、サイン関数的に振動するガルバノメー
タを使用することにより、さらに増大される。そのよう
なサイン関数的に振動するガルバノメータの使用を達成
するために、本発明では、除去伝達像形成媒体上をスキ
ャンするレーザビームの強度が、レーザビームの位置の
サイン関数的変化に対応して変調されて、一様な幅の一
様な除去されるトラックを形成するように変調器を調整
する。
【００１０】また、本発明は、平面で、除去の露光しき
い値を有する媒体を除去し伝達し像を形成する方法を提
供する。この方法は、（ａ）レーザビームを連続的に発
光し、（ｂ）レーザビームを変調して、強度の変化す
る、回折されない（０次）連続的なビームを作り、そし
て、（ｃ）上記の媒体の上に、回折されない連続的なビ
ームを、所望の除去されたトラックのパターンを作るよ
うに、可変直進速度で指向しスキャンする。この方法で
の回折されないビームの強度は、第１モード（減衰モー
ド）（たとえば、音響光学変調器が作動されるとき）で
減衰でき、第２モード（非減衰モード）（たとえば、音
響／光学変調器が作動されないとき）で、回折されない
ビームを連続的に生じるように減衰されない。ここで、
「平面」という用語は、平らな表面、または、レーザビ
ームが、媒体を照射するとき、その上にスポットを形成
する間に、ドラムの軸に平行であり軸から固定した距離
の２本の線で区画されるドラム（または円筒）の真っす
ぐで長手方向の側面を含む。このスポットが、スキャン
においてドラムの表面または側面を移動するにつれ、真
っすぐな（すなわち、線状の）経路（ドラムを区画する
線に平行である経路）をトレースする。
【００１１】本発明の装置は、従来のシステムより、よ
り簡単な構造のより安価な部品を使用でき、レーザエネ
ルギーの使用においてより効率的である。本装置は、中
間調像を作るのに必要な時間を短縮でき、除去トラック
反復可能性を改善でき、与えられたレーザスポットの寸
法と焦点深さに対する分解能を増大できる。本発明の装
置と方法は、中間調印刷などの多くの用途において効果
的に使用でき、中間調記録によりグラフィックアートに
おけるデジタルカラープルーフ、および、印刷板の直接
的な像形成を得る。たとえば、中間調印刷におけるドッ
トは、媒体を除去して隣接するトラックを生成してドッ
トの像を形成することにより、得られる。また、種々の
寸法の像は、種々の長さの除去されたトラックのパター
ンを形成することにより、適当に除去可能媒体の上に記
録できる。
【００１２】
【実施の形態】本発明は、高い割合の除去が作れるよう
にレーザを用いて媒体を効率的に除去することにより記
録をする装置を提供する。本発明の装置は、通常の市販
の部品を用いて製造できる。図１を参照して、本発明の
好ましい実施形態の装置１は、所定のパワーのレーザ２
を備える。このレーザ２は、コヒーレントな光のビーム
３を音響・光学変調器６に伝える。（レーザビームの装
置を通る経路は、図１の部品を結合する矢印付きの線に
より示めされる。）音響・光学変調器６から出る回折さ
れないビーム７は、回折されないビームを媒体上に線状
にスキャンするスキャン装置（またはスキャンシステ
ム）９によりピントが合わされる。レーザ２は、好まし
くは、高出力（１Ｗを越えた出力）の連続波レーザであ
る。適当なレーザは、たとえば、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：
ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ4および他の固体レーザである。
小フォーマット寸法（たとえば、Ａ４フォーマット、２
１ｃｍ×３０ｃｍ）に適用可能なレーザの１例は、ＭＯ
ＰＡ（マスター(Master)発振器・パワー増幅器）ダイオ
ードレーザである。また、好ましくは、レーザは、ＴＥ
Ｍ00モード（スポットの両方向にガウス分布の空間強度
形状を有する最低次の横波電磁波モード）を備える。除
去されるトラックの生成の割合を増加するために、好ま
しくは、より高出力のレーザ（たとえば７Ｗより大きな
連続波パワーを有するレーザ）を使用する。
【００１３】しかし、より高出力のレーザは一般により
多くの熱を生じ、冷却システムが装置の複雑さを増し、
また、冷却システムは高価である。このため、水冷を必
要としない冷却システムが好ましい。したがって、空冷
のレーザダイオードでポンプされるレーザがより好まし
い。図１の好ましい実施形態では、レーザ２は、４Ｗの
Ｎｄ：ＹＬＦのレーザダイオードでポンプされるレーザ
（たとえばスペクトラ・フィジックス社により製造され
るレーザ）である。レーザ２から放出されるレーザビー
ムは、好ましくは、音響電気変調器６に入る前に、分離
器４（たとえばオプティックス・フォー・リサーチ社の
ＩＯ−５−ＹＡＧ）を通る。後方反射がもし存在すると
レーザモードの動作の安定性を撹乱するが、分離器４
は、後方反射がレーザキャビティに入るのを防止する。
変調器６は、回折されないビームが除去伝達像形成(Ａ
ＴＩ)媒体を強度を変化しつつスキャンできるようにレ
ーザビームを減衰するために使用される。変調器の第１
モードの動作の間に、変調器は、減衰された強度の回折
されないビームを出力するように起動される。変調器の
第２モードの動作の間に、変調器に入るレーザビーム
は、実質的に減衰されず、変調器に入るビームと出るビ
ームとは実質的に同じ強度（６％より少ない減衰）を有
する。
【００１４】動作において、変調器は、第１モードと第
２モードで連続体として動作するように制御できる。た
とえば、除去されるトラックを作るスキャンにおいて、
変調器は、起動されず、中間スキャンにおいて、回折さ
れない光の最大の透過を可能にする。スキャナが中間ス
キャン位置から媒体の端のほうにずれるにつれ、変調器
は起動され、より多くの光を回折して０次ビームをより
少なく通すように制御される。こうして、一様な幅の除
去されたトラックが作られる。さらに、２つの隣接する
画素の間の隙間（すなわち空間）を有する画素を作るス
キャンにおいて媒体を除去するために、変調器は、十分
に起動されて、媒体に当たる光のエネルギー量を最小に
する。電子音響（Ｅ／Ｏ）変調器（たとえばコノプティ
ックス社の型３６１−８０）は、本発明において使用で
きる。そのような電子・音響変調器は、８５％の透過効
率を与えることができ、入射する光の８５％が、減衰さ
れない光として通過できる。この種の変調器は、約１０
０：１のコントラスト比を有することができ、変調器か
ら出ていく減衰されないビームが、非減衰（第２）動作
モードに比べて減衰（第１）動作モードにおいて９９％
減衰される。音響・光学変調は、電子信号を用いて光
（これは本実施形態でのレーザビームである）の強度を
変える１方法である。音響・光学変調は、ＩＥＥＥ Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，５４(１０)，１９６６において
Ｅ．Ｉ．Ｇｏｒｄｏｎにより説明される。
【００１５】本発明において最も応用可能な音響光学変
調器は、ピエゾ電気変換器を取り付けたガラス基板を含
む。ラジオ波（ＲＦ）パワーの変換器への透過は、ガラ
スでの音響波の伝播を起こす。光ビームが音響波の伝播
方向と垂直な方向にガラスを通るとき、光ビームの一部
がある角度（ブラッグ角）で回折され、音響・光学変調
器から、回折されたビームと回折されないビームとを生
じる。種々の質の音響・光学変調器が本発明において使
用できるけれども、本発明に典型的に応用可能な音響光
学変調器は、起動されないときに（すなわち、動作の第
２モードにおいて）、実質的にすべての（典型的には約
９５％、好ましくは約９８％より多い）入射レーザビー
ムを、回折されない（０次）ビームとして通過する。し
たがって、入射光の重要でない量の光のみが、起動され
ない音響光学変調器により吸収されまたは回折される。
このことは、大きな割合のレーザエネルギーが、除去可
能なＡＴＩ媒体の除去伝達像形成のために利用されるこ
とを可能にする。
【００１６】音響・光学変調器が起動されてレーザビー
ムの１部が回折されるとき、変調器が起動されないとき
の０次ビームに比べて０次ビームの強度が減衰される。
音響光学変調器は、０次ビームの種々の程度の減衰を与
えるように制御できる。好ましくは、本発明に応用可能
な音響光学変調器は、回折されないビームの最大の減衰
のために起動されるとき、変調器が起動されないときに
存在する０次ビームの５０％より多い、好ましくは６０
％より多い、さらに好ましくは７０％より多い（すなわ
ち８０％の）回折を生じる。しかし、より大きなコント
ラスト比を有する音響光学変調器は製造がより困難であ
り、最大に減衰されたビームが減衰されないビームの強
度の約２０〜５０％であるように０次ビームを変調する
ことは、最適面積カバー率（後で説明する）に対応する
最適速度でＡＴＩ媒体をスキャンするために実用可能で
ある。応用可能な音響光学変調器の例は、ＩＳＯＭＥＴ
１２０１Ｅ２（アイソメットコーポレーション社）、Ａ
ＯＭ-６０.８Ｒ（イントラアクションコーポレーション
社）およびＡＯＭＯ ３２００-１２２（クリスタルテク
ノロジー社）であるが、これに限られない。
【００１７】変調器、好ましくは音響光学変調器は、変
調器制御器８により制御される。図１の音響光学変調器
は、音響・光学ドライバ（図示しない）により制御さ
れ、このドライバは、変調の起動と移送された０次ビー
ムの強度変化とを制御するコンピュータにより制御され
る。０次ビームの変調は、０次ビームがＡＴＩ媒体上を
平面上でのまっすぐな経路（すなわち線）（たとえば、
平らな表面上での直線にそってスキャンするとき、一様
な幅の除去されたトラックが作成可能なように制御され
る。音響光学変調器を制御する電子回路は、当業界にお
いて知られている。除去は、しきい値を越えたエネルギ
ーの吸収により起こされ、ＡＴＩ媒体上のレーザビーム
のスキャン速度は一様な幅の除去されるトラックを作る
には直線にそって一様でないので、一様な幅の除去され
るトラックを作るため、０次ビームの強度と、ＡＴＩ媒
体のビームへの露光時間とは変化されねばならない。こ
うして、音響光学変調器は、レーザビームスポットのス
キャン速度、減衰されない０次ビームの強度、および、
媒体上の入射角を含むパラメータに基づいて時間に対し
て制御される。
【００１８】図１において、音響光学変調器は、ＡＴＩ
媒体上での除去されたトラックの幅が１／ｅ2半径に等
しくなる速度で、ガウス分布のレーザビームが媒体をス
キャンする（すなわち、その上に入射し通過する）よう
に使用される。前に述べたように、本発明のレーザビー
ムは、好ましくは、ＴＥＭ00のガウス分布の強度分布を
有する。図２を参照して、ＡＴＩ媒体の表面上へのビー
ムのスキャンは、その上にレーザスポットを生じる。レ
ーザビームスポットＦの強度プロファイル（ガウス曲線
ＣＢＡＤにより図に表される）は、Ａでピークを有し、
Ｃで１／ｅ2半径を有し、Ｂでの直径は１／ｅ2半径に等
しい。トラックＴの端でのピーク光強度はＤである。Ａ
ＴＩ媒体のある部分で媒体により吸収されたエネルギー
がしきいレベルを越えるとき、媒体の除去が起こり、ビ
ームがＡＴＩ媒体をスキャンするにつれ、幅２ｙTの除
去トラックＴを生じる。
【００１９】速度ｖでスキャンする、合焦されたガウス
分布レーザビームスポットの強度形状Ｉは、次のとおり
である。
【数１】 ここに、Ｐは、像面でのレーザパワー（Ｗ）である。ω
xは、ｘ（イン・スキャン）方向での１／ｅ2レーザスポ
ット半径（ｃｍ）であり、ここに、１／ｅ2レーザビー
ムスポット半径は、中心でのピークの強度の１／ｅ2の
強度を有する円周を生じる。ωyは、ｙ（クロス・スキ
ャン）方向での１／ｅ2半径（ｃｍ）であり（ここに、
ｘとｙは、それぞれ、イン・スキャン（in-scan）とク
ロス・スキャン（cross-scan）の位置座標である）、ｔ
は時間変数である。レーザスポットがＡＴＩ媒体をスキ
ャンするとき、スキャンされるスポットの中でどこかで
しきいエネルギーレベルを越えるときに、幅２ｙTの像
が形成されたトラックが作られる。レーザビームスポッ
トスキャン経路にそって、媒体は、レーザスポットが材
料をスキャンするにつれｙ方向にガウス分布の時間変動
する強度のパルスで照射される。
【００２０】±ｙTで、媒体に入射するピーク強度Ｉ
Tは、（照射の一時的パルスの性質のため時間の関数と
して）次のように与えられる。
【数２】 この式は、媒体のピークしきい強度を定義する。時間変
動パルスの形状は、式(１)の最後の指数関数項により決
定される。最大値での１／２での時間変動ガウス分布の
パルス幅の全幅（ＦＷＨＭ）（これは、時間変動パルス
のピーク強度の１／２の強度での時間変動パルス幅の幅
であり、時間の単位を有する）は、この項から計算で
き、次のように与えられる。
【数３】 除去トラックの端でのしきい照射エネルギーは、次の積
分から計算できる。
【数４】 しきい照射エネルギーＥTが、しばしば文献に引用され
る、重み付けた全平均照射エネルギーＥavgと同一でな
いことに留意する。Ｅavgは、ＥTより大きく、通常は、
Ｅavg＝Ｐ／ＡＣＲとして計算される。ここに、ＡＣＲ
は、後に定義される面積カバー率である。式(３)と(４)
とを組み合わせて積分すると、次のようになる。
【数５】 図５は、ΔｔFWHMのＩTに対する図を一定のＥTに対して
示す。カーブの上の領域は、しきいエネルギーレベルを
越える露光エネルギーを表し、像形成領域として定義さ
れる。カーブの下のドウェル時間とピーク強度は、像を
作らない。
【００２１】与えられたＰに対してＥTがＩTとωyとに
弱く依存すると仮定すると、面積カバー率（ＡＣＲ）
は、Ｐ、ωy、ＥTおよびｖが与えられるときに、閉じた
形で計算できる。ＡＣＲ（ｖopt）を最大にするｖの値
は、次に示すように、計算できる。ＡＣＲは、像が形成
／除去された線の幅とスキャン速度との積であり、次の
ように与えられる。
【数６】 式(６)、(５)、(３)を組み合わせることにより、ＡＣＲ
は次のようになる。
【数７】 速度に関して式（７）の微分をとり、それを０に等しい
とすると、ＡＣＲが最大になる速度ｖoptについて、次
の式が得られる。
【数８】 ｖoptを式(７)に代入すると、最大のＡＣＲ、すなわ
ち、ＡＣＲmaxは次のようになる。
【数９】
【００２２】こうして、パワーＰのガウス分布ビーム、
露光エネルギーしきい値ＥT、および、既知のレーザス
ポットサイズおよびレーザスポット形状について、最大
のＡＣＲは、レーザパワーに比例し、露光しきいエネル
ギーに逆に関連する。ＡＣＲmaxをＶoptにより書き直す
と、次の式が得られる。
【数１０】
【００２３】式（１０）と式（６）を比較すると、最適
の面積カバー率が、除去トラック幅が１／ｅ2半径に等
しくなる速度で達成される。この幅は、ピーク強度がビ
ームの中心の強度の約６０％（より正確には６０.７
％）になるビーム上の位置（複数）に対応する。強度プ
ロファイルの傾きは、このレベルで最も急であり、こう
して、除去トラックの幅をレーザスポット幅の変化に対
し、より敏感でないようにする。像を形成されたトラッ
クの幅が１／ｅ2直径に等しいとき（図２における点
Ｃ、ここでは、ガウス分布におけるピーク強度の１３.
５％を有する）に計算されるＡＣＲに対するＡＣＲmax
の理論的比が計算できる。ビームが円状にガウス分布で
あると仮定すると、式(２)、(３)、(５)および(６)を組
み合わせて、
【数１１】 式(９)におけるＡＣＲmaxの式(１１)におけるＡＣＲ1/e
2に対する比をとると、次の式が得られる。
【数１２】 こうして、１３.５％の強度の点（１／ｅ2半径の位置に
対応する）の代わりにビーム上での６０.７％の強度の
点（１／ｅ2直径の位置に対応する）に端を有するトラ
ックを作るように像を形成することにより、像形成時間
が因子２だけ短縮できる。像形成速度が最大になる一
方、全体のレーザパワーの要求を最小にするので、この
ことは望ましい。
【００２４】高分解能の色プルーフと膜像形成とを含む
用途のために、像を形成された線の整合性(consistenc
y)が望ましい。式(６)、(７)を用いて、像を形成された
線の幅ｌの次の表現が得られる。
【数１３】 線幅の感度の微分ｄＩ／ｄＰ、ｄＩ／ｄＥT、ｄＩ／ｄ
ωyは、式(１４)から計算でき、つぎの通りである。
【数１４】
【数１５】
【数１６】 もしＰが３Ｗであり、ωyが２５ｍｍであり、ＥTが０.
１Ｊ／ｃｍ2であり、ｖoptが５８０８ｃｍ／ｓであるな
ら（これは、ここに説明される発明のためのデジタル中
間調グラフィックアート像形成装置において用いられる
と思われるレーザ露光条件である）、式(１４)〜(１６)
の微分は次のようになる。
【数１７】
【数１８】
【数１９】 式(１４)〜(１９)は、上記の６０.７％の像形成条件
が、レーザビームのスポット寸法の変動により生じる線
幅の変動を小さくし、レーザパワーの変動を小さくし、
または、しきいエネルギーレベルの変動を小さくする。
【００２５】図１をふたたび参照すると、好ましくは、
音響光学変調器６から放出される０次ビーム７は、１次
ビーム絞り（すなわちブロック装置）１０のそばを通
り、ビーム拡大器１２に入る。１次ビーム絞り１０は、
音響光学変調器により（図１において矢のついた破線５
で示されるように）回折または散乱された光（主に１次
ビーム）がさらに伝播してＡＴＩ媒体の除去・伝達に影
響しないように、そのような光をブロックするために用
いられる。回折されない０次ビーム７は、１次ビーム絞
りによりブロックされない。光学系は、ＡＴＩ媒体上の
ビームスポットの寸法を適当に調整するために使用でき
る。この好ましい実施形態では、ビーム拡大器１２（た
とえば、メレス・グリオット社の５９ＬＢＲ５１９ビー
ム拡大器）は、逆望遠鏡として動作し、スキャン装置の
スキャンレンズが応用可能な適当なビーム寸法を与える
ために使用できる。そのようなビーム拡大器は、市販さ
れていて、所望の寸法までレンズビームを拡大するため
に当業界において知られている。さらに、変調器は、ま
た、変調器の中でビーム寸法を調節するための光学系を
備える。
【００２６】次に、得られたビームは、スキャンシステ
ム（すなわち「スキャン装置」）９を通り、実質的にま
っすぐな線（たとえば平らな表面上の線）にそって、Ａ
ＴＩ媒体の表面をレーザビームでスキャンして、除去さ
れたトラックを作る。スキャン装置９は、ＡＴＩ媒体の
表面にレーザビームを向けて移動（すなわちスキャン）
するためのポリゴンミラー、または、ミラーを有するガ
ルバノメータなどのスキャン機構を備える。媒体をスキ
ャンするためのポリゴンミラーの使用と制御とは当業界
において知られている。たとえば、米国特許第４,３４
０,８９４号（Oonoら）は、媒体上へビームを向けるポ
リゴンミラーを使用するレーザビーム記録機構を説明す
る。そのようなポリゴンミラーシステムは、本発明にお
いて使用するために適用できる。本発明において、レー
ザビームのスキャンを制御するミラーを備えたガルバノ
メータを用いたスキャン装置は、ポリゴンミラーを備え
たスキャン装置より好ましい。ポリゴンミラーを備えた
スキャン装置は、比較的高価であり構造が複雑である。
空気ベアリングは、ポリゴンミラーの適当な機能のため
に必要であり、ポリゴンミラーの小面の間の角度変化を
補償して小面から小面への誤差を補正するための光学系
が使用されねばならない。
【００２７】線状（linear）ガルバノメータと共鳴ガル
バノメータの両方が、本発明においてＡＴＩ媒体上に０
次ビームをスキャンするために使用できる。線状ガルバ
ノメータは、制御機構から受け取った入力信号に比例す
るミラー回転角を有する。この制御機構は、コンピュー
タを基にしており、回転角を時間とともに正確に制御す
る。そのような線状ガルバノメータは、媒体上のスキャ
ンビームスポットのスキャン速度がスキャンフィールド
（すなわち、スポットするレーザビームスポットにより
カバーできる媒体上の領域）の所望の部分で一定である
ように掃引を制御できる。そのような一定速度のスキャ
ンは、たとえば、線状ガルバノメータにランプ電圧信号
を加えることにより達成できる。本発明において適用可
能な線状ガルバノメータの１例は、ケンブリッジテクノ
ロジー社の型６６５０である。もし本発明で他のスキャ
ン速度変動が望ましいならば、線状ガルバノメータを制
御して、適当な波形の電気信号が発生でき線状ガルバノ
メータに通せる間は、そのような変動を生じることがで
きる。たとえば、もしスキャン速度のサイン波変動（以
下では「サイン波スキャン」という）が望まれるなら
ば、サイン波波形信号が、（ガルバノメータの応答の限
界内で）サイン波変動を有する速度でレーザビームスポ
ットをスキャンするために線状ガルバノメータを制御す
るために使用できる。一般に、ガルバノメータを用いた
サイン波スキャンは、非サイン波スキャンよりも媒体上
のスキャンするレーザビームスポットのクロススキャン
ウォブルを少なくする。ウォブルは、得られる中間調像
において集合した人工物やモアレを生じることがあるの
で、除去伝達像形成において望ましくない。したがっ
て、本発明において、サイン波スキャンは、除去される
トラックの全体の質を改善するために望ましい。また、
本発明は、好ましくは、サイン波速度変動を生じる機械
的共鳴を利用する「共鳴スキャン装置」を利用する。そ
のような共鳴スキャン装置は、典型的には、線状ガルバ
ノメータスキャン装置より速い。そのようなスキャン装
置は一定速度でレーザスポットをスキャンするために使
用できないけれども、スキャンされるレーザビームスキ
ャンにおけるウォブルをより少なく生じ、線状ガルバノ
メータより速い全体の振動周波数（したがってスキャン
速度）で作用できるという点でより安定である。
【００２８】サイン波で動作する共鳴スキャン装置（た
とえばＧＥＮＥＲＡＬ ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＳＸシリー
ズ）または線状ガルバノメータが使用されるとき、スキ
ャン速度は、以下の方程式により、スキャンフィールド
でサイン波で変化する。もしガルバノメータの位置が式
(２０)で表されるならば、
【数２０】 （ここに、ｑ0は、スキャン位置の中心からの、０から
ピーク位置への距離であり、ｆは、スキャン装置の発振
周波数であり、ｔは、スキャンの中心で０である時間変
数である）、レーザビームスポットスキャン速度は次の
とおりである。
【数２１】 最大スキャン速度は、スキャンの中心（すなわち中間ス
キャン）で起こり（ｔ＝０で、かつ、スキャン角度Ｑ＝
０）、０の速度は、端（すなわち、レーザビームが反転
して反対のスキャン方向に移動する点であり、ｔ＝＋ｔ
1、ｔ＝−ｔ1、Ｑ＝＋Ｑ1、Ｑ＝−Ｑ1に対応する）で起
こる。好ましくは、ガルバノメータは、像データが両ス
キャン方向に記録媒体（すなわちＡＴＩ媒体）上に書か
れるように、双方向にレーザビームをスキャンさせる。
【００２９】ＡＴＩ媒体は、しきいレベルのエネルギー
が吸収されたときに除去されるので、スキャン装置は、
一様な所望の幅をもつ除去されたトラックがＡＴＩ媒体
上に形成されるように、制御できる。もし所望の(複数
の)トラック(１スキャン内の直線にそって、または、複
数のスキャンの間で)の間の材料がレーザビームに露光
されるならば、かつ、もししきいレベルが越えられるな
らば、所望しないトラックが形成されるかもしれない。
音響光学変調器を用いた除去可能な材料の除去伝達像形
成のための０次ビームの使用は、一般に音響光学変調器
が、起動されるとき、０次の光を実質的に１００％より
小さく(一般に５０〜７０％に)減衰するので、特に挑戦
的である。見いだされたことは、およそ１／ｅ2半径の
幅の除去されるトラックを得るように調整される装置を
用いることにより、レーザビームエネルギーを効率的に
利用しつつ、所望しないトラックを生じないで、所望の
トラックをＡＴＩ媒体上に作ることができる。
【００３０】驚くべきことに、このことは、この発明に
よるサイン波スキャンガルバノメータを用いて達成でき
る。式(２１)により与えられる、スキャンの中心(すな
わち中間スキャン)での最大スキャン速度は、式(８)に
より与えられる最適スキャン速度と等しくされる。与え
られたパラメータは、像面での最大レーザパワーＰ、
（スキャンレンズにより決定される）像面での能動的ス
キャン長さＬ、０からピークまでの能動的スキャン角度
Ｑ1、媒体の（前に説明した）露光しきい値ＥT、１／ｅ
2半径ωy、および、音響光学変調器のコントラスト比Ｒ
を含む。コントラスト比Ｒは、変調器から出る最大パワ
ーの最小パワーに対する比に等しい。選択されねばなら
ない所望のスキャンパラメータは、０からピークまでの
スキャン角度Ｑ0とサイン波スキャン周波数ｆとを含
む。有限のＲ値について、最小スキャン速度があり、最
小スキャン速度の下では、音響光学変調器が完全に「オ
ン」になったときでさえ、除去が起こる。したがって、
Ｑ0の値は、(スキャン速度が０である)反転点が能動的
スキャン領域のどちらかの側の端を越えるように、有限
のＲ値に対してＱ1より大きくなければならない。式(１
３)と(２０)を用いて、次の式が示される。
【数２２】
【００３１】こうして、Ｑ0の値は、Ｑ1と音響光学変調
器のコントラスト比とに基づいて選択される。スキャン
速度ｆは、式(８)の最適スキャン速度を、式(２１)の最
大スキャン速度と等しくすることにより見いだされる。
得られた周波数は次の式により与えられる。
【数２３】
【００３２】レーザビームは、レーザビームスポットが
ＡＴＩ媒体をスキャンするとき、線状トラックの幅を１
／ｅ2半径にほぼ等しく維持するように、変調器（好ま
しくは、音響光学変調器）で変調される。図１におい
て、この変調は、音響光学変調器に対して、図３に示す
ような変化する電気信号を送ることにより、達成され
る。図３を参照して、Ｖ0は、除去のためのスキャンの
中心で（この点では、０次のレーザビームが減衰されな
い、すなわち音響光学変調器が起動されない）、音響光
学変調器に加えられる電圧である。スキャンの中心のス
キャンの端の方へのどちらかの側で、（除去を起こすた
めに音響光学変調器に加えられる電圧に対応する）電圧
の包絡Ｖa(ｔ)は、(＋θ1または−θ1に対応する)＋ｔ1
または−ｔ1に達するまで、実質的にサイン波のように
徐々に増加し、＋ｔ1または−ｔ1の点で、適当な電圧
（Ｖ1以上）が、０次のレーザビームを十分に減衰する
（すなわち最大減衰を達成する）ために音響光学変調器
に加えられる。スキャンの間に画素に対応する除去を作
るために、音響光学変調器への電圧は、Ｖ1（すなわ
ち、除去なしに対応する十分な「オン」モード）とＶ
a(ｔ)（すなわち、適当なトラック幅の除去に対応する
電圧）の間で切り換えられる。ここに、Ｖa(ｔ)の値
は、ｔの値に依存する。スキャン速度がｔ＝０で最も速
く、ｔ1と−ｔ1で最も遅いので、連続する除去電圧切り
換えの間の時間間隔がｔ＝０でよりも＋ｔ1と−ｔ1で長
い。明快さのため、時間間隔の変動は、図３の尺度にお
いて示されない。音響光学変調器への電気信号のそのよ
うな変調は、スキャンの中心の両側でのスキャンにそっ
て実質的に等しい寸法のレーザビームスポットを作るた
めに使用でき、したがって、まっすぐなスキャン経路に
そって実質的に一様な幅の除去されたトラックを生じ
る。たとえば、約＋２５°と−２５°の＋θ1と−θ
1（最適角）に対して、ガルバノメータのサイン波スキ
ャン運動に対応する音響光学変調器への電気包絡信号
は、一様な幅の除去されたトラックを生じる。
【００３３】音響光学変調器へのサイン波電気信号は、
通常の信号発生器により作成できる。可変ドウェル時間
データクロックは、像のスポットを一様にする。音響光
学変調器のサイクルを制御するためのマスメモリシステ
ムまたはラスタ像プロセッサ（ＲＩＰ）は、各画素の長
さが一様になるように、１つの信号発生器により取り扱
える。減衰される０次ビームの変化する強度を制御する
ための強度包絡変調信号は、第２の信号発生器により制
御できる。電気信号を変調するために特定の波形が選択
されると、信号発生器のプログラミングは、当業界に知
られた方法を用いて行える。音響光学ドライバインター
フェースは、これらの信号を共に加算するために使用さ
れる。ガルバノメータの位置へのデータの同期を達成す
る標準の方法は、当業界において知られている（たとえ
ば、Ｄ．Ｇ．Ｔｗｅｅｄ著、Ｌａｓｅｒ ＆ Ａｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎｓ、１９８５年８月参照）。
【００３４】図１をふたたび参照して、ミラーを備えた
共鳴ガルバノメータまたは線状ガルバノメータ１４（た
とえば、ケンブリッジテクノロジー社の型６６５０）に
よりスキャンされるレーザビームは、スキャンレンズ
（すなわちＦ−Θレンズ１８）を通って、平面の除去可
能な媒体に当たる。そのような平面の除去可能媒体は、
たとえば、平らな表面またはドラムの上に取り付けら
れ、または、除去可能層を配置した１枚の基板である。
この基板は、レーザビームがスキャンにおいて平らな表
面をまたはドラムの長さ方向を、直線としてスキャンす
るように取り付けられる。スキャンレンズと、平面媒体
とは、好ましくは、スキャンの中心の両側でスキャンす
る角度と速度が同様な変化を有するように配置される。
レーザビームを平面媒体上にピント合わせするために使
用できるスキャンレンズは、当業界において知られてい
る（たとえば、Ｂｅｃｋｅｒの米国特許第４,００１,８
４０号参照）。
【００３５】平らな表面が使用されるとき、ＡＴＩ媒体
は、１つのスキャンの後で媒体が新しい位置に進み、次
のスキャンで（たとえば図４において縦移動ステージ上
で）基板上の新しい（露光されていない）媒体をレーザ
ビームに露出するように配置できる。これの代わりに、
レーザビームは、媒体を移動することなく、媒体上の平
行な直線にそったトラックをスキャンするもう１つのガ
ルバノメータなどの手段により、移動できる。もし円筒
ドラム（媒体を真空でその上に固定するようなもの）の
上に取り付けられた媒体が使用されるならば、１つのス
キャンの後で、（図１の実施形態ではドラム制御器によ
り制御される）ドラムは回転されて、新しいスキャンが
新鮮な除去されない媒体上になされるように新しい位置
に進む。そのようなドラムの移動を行うために適用でき
る機構は、当業界において知られている。さらに、光ビ
ームブロック装置（すなわち「ビーム絞り」）などの手
段は、＋θ1または−θ1の位置でスキャンの終わりで使
用でき、レーザビームが＋θ1または−θ1の位置を越え
てスキャンしたときに、レーザビームをブロックし、媒
体を照射させず除去を起こさせない。このように、スキ
ャンの間に媒体により要求される時間間隔は、望まない
除去を起こさない。本発明において除去伝達像形成に適
用可能な除去可能媒体は、当業界において知られてい
る。この発明において有用ないくつかの除去可能媒体の
説明は、たとえば、米国特許第５,１２６,７６０号（De
Boer）、米国特許第５,３０８,７３７号（Bills他）お
よび米国特許第５,２７８,０２３号（Bills他）にあ
り、その説明は、この引用により本明細書に組み込まれ
る。
【００３６】図４は、本発明の除去伝達像形成装置の他
の実施形態を示す。この実施形態は、ポリゴンミラーを
利用する。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（たとえば、ＣＶＩレー
ザコーポレーション社のＣ-１４０ １０ Ｗ ＴＥＭ00モ
ード）４２は、音響光学変調器４６を通ってレーザビー
ム４３を送る。音響光学変調器（たとえば、アイソメッ
ト・コーポレーション社の１２０１Ｅ-１）から出る０
次ビーム４７は、（１次ビームをブロックする）１次ビ
ーム絞り５０により、ビーム拡大器（たとえば、メレス
・グリオット社の５９ＬＢＲ５０６）を通り、ポリゴン
ミラー５４（たとえば、リンカン・レーザ社のＭ２２５
−０３０−Ｘ１０Ｂ４、６側面、ＶＦＣ−２制御器）を
照射し、ポリゴンミラー５４は、それを照射するレーザ
ビームを、スキャンレンズ５８（たとえば、ローデンス
トック社の４４０１.３０２.０２１、焦点長さ＝１００
ｍｍ）を通し平面媒体上へスキャンする。図４におい
て、スキャナ５９は、ポリゴンミラー５９とスキャンレ
ンズ６０を含む。平面媒体６０は、縦移動ステージ（た
とえば、ニューポート・コーポレーション社のステージ
８５ＯＢ−２−ＨＳリニアモータ）上に取り付けられた
媒体であり、このステージは、ステージ移動制御器６２
により制御される。媒体６０は、スキャンからスキャン
へ、平行な除去されたトラックが形成できるように移動
される。ポリゴンミラー５４は、レーザビームスポット
が一定速度で媒体６０をスキャンするように制御され
る。音響光学変調器４６は、変調器制御器４８により制
御され、この制御器４８は、音響光学変調器４６の周期
的な起動と非起動を起こさせるためのパルス発生器から
の信号を受信する音響光学ドライバを含む。
【００３７】（好ましい実施形態の動作）本発明の装置
を用いると、最大の減衰の間に減衰された０次ビームが
減衰されない０次ビームの少なくとも約１０％を有する
ように０次ビームを減衰するために変調することによ
り、所望の除去を作る。より高いコントラスト比を有す
る変調器は、より低いコントラスト比を有する変調器よ
り製造が困難である。典型的には、音響光学変調器の場
合、０次ビームは、減衰されない０次ビームより、最大
の減衰において約５０〜７０％強度が低い。これは、変
調器の起動により回折されない減衰されない０次ビーム
の約３０〜５０％に対応する。レーザビームスポットの
１／ｅ2半径の幅でのピーク光強度は、スポットの中心
でのピーク強度の約６０％（より正確には６０.７％）
であるので、もしスキャン速度が１／ｅ2半径の除去さ
れたトラック幅に対応する最適スキャン速度より遅いな
らば、全パワーの６０％の減衰されたビームは、所望し
ない除去が起こるのを完全には防止できない。また、も
し全パワーの６０％を越えて減衰されたビームを生じる
ような変調器が用いられるならば、スキャン速度は、最
適レベルであることはない。レーザエネルギーを効率的
に利用するとともに、変調器の複雑さやコストを増加し
ないために、好ましくは、最大の減衰のときの０次ビー
ムの強度は、減衰されない強度の約２０〜５０％であ
る。
【００３８】レーザビームをより効率的に利用するた
め、好ましくは、除去されるトラックの端では、ピーク
光強度がガウス分布のビームの中心でのピーク強度の約
４０〜７０％、より好ましくは約５５〜６５％、最も好
ましくは約６０％である。図４に示した実施形態は、除
去されるトラックの生成を評価するために使用された。
１／ｅ2半径は、レーザビームプロファイラ（たとえば
フォトン・インコーポレーテッド社の型２１８０スキャ
ンスリットビームプロファイラ）でレーザスポットを測
定し、ビームプロファイルデータをガウス分布カーブに
合わせることにより決定された。除去可能な材料の露光
しきいレベルは、材料をスキャンし、対応する像を形成
された線幅を測定し、式(１３)を用いて計算することに
より測定された。音響光学変調器は、０次モードで動作
され、３：１のコントラスト比（コントラスト比＝(音
響光学変調器が動作しないときのパワー)／(音響光学変
調器が動作するときのパワー)）を示した。膜面での最
大のレーザパワーは５Ｗであり、ガウス分布のスポット
の寸法は２５μｍであり（１／ｅ2での全幅であり、２
５μｍでの外周が１３.５％のピーク強度を有すること
を意味する）、また、スポットスキャン速度は、２,０
００〜１７,１２５ｃｍ／ｓで変化する。最小スポット
寸法は、スキャンスリットレーザビームプロファイラ
（−ＮＩＲヘッドとＯＰＴＩＯＮ-Ｏ減衰器を備えるフ
ォトン社の型２１８０）で測定された。黒のドナー材料
（ジェームズ・リバー・グラフィックス社のカラーレー
ザプルーフ材料、製品コード３２５７）は、３Ｍ社の紙
７６００と真空中で接触して置かれ、いくつかのスキャ
ン速度で、膜面を２Ｗ（サイエンテックベクタ社の熱量
計測レーザパワーメータで測定された）でスキャンされ
た。音響光学変調器は、ビームがスキャンされる間、２
５０ｋＨｚの矩形波信号でパルスされる。
【００３９】像を形成されたドナーの顕微鏡写真は、除
去されるトラックが、スキャン速度が減るにつれ広くな
ることを示す。さらに、スキャン速度が減るときに、音
響光学変調器が起動される一方、所望しない除去が生じ
はじめる。これは、音響光学変調器における不十分なコ
ントラスト比により生じる。除去される線幅が１／ｅ2
レーザスポット半径にほぼ等しく、最大面積カバー率
（ＡＣＲ）が達成されるので、ｖ＝１４,５００ｃｍ／
ｓでのスキャンは、ほぼ最適なレーザスキャン条件を表
わす。レーザで除去されたトラックの幅は、各々のレー
ザスキャン速度について測定された。ΔｔFWHM、Ｉtお
よびＥTの値は、それぞれ、式(３)、(２)、(５)から計
算される。これらの計算値は、速度(ｖ)とトラック半値
幅(ｙT)などの測定値とともに、表１にまとめられる。
【００４０】
【表１】
【００４１】ＩTとｔFWHMの値は、図５に示される。さ
らに、式(５)に基づく固定しきいエネルギーカーブも、
ＥT＝０.０５１Ｊ／ｃｍ2について図示される。図５
（および図６）において、評価データは、４角のブロッ
クとして示され、０.０５１Ｊ／ｃｍ2の固定露光エネル
ギーしきいレベル（ＥT）に基づき理論的に導出した値
は、カーブとして図示される。データは、（レーザスポ
ットがガウス分布でない）より低いしきい強度でのデー
タを除いて、カーブに近く位置する。媒体上での除去さ
れる領域は、カーブの上のピーク強度とドウェル時間に
対応する。図６は、種々のスキャン速度に対するＡＣＲ
測定値を示す。図６の破線カーブは、ＥT＝０.０５１Ｊ
／ｃｍ2を仮定して、評価条件での式(６)を表す。ＡＣ
Ｒ評価データは、図６の理論値とよく一致する。ＥT＝
０.０５１Ｊ／ｃｍ2に対して、Ｖoptは、式(８)により
１５,３２２ｃｍ／ｓであり、これは、図６に示される
データによく適合する。
【００４２】図１に示される実施形態も評価された。そ
の結果は、トラックの端でのレーザビーム強度がスポッ
トの中心でのピークレーザビームスポット強度の約６０
％であるような幅（すなわち、幅が１／ｅ2半径にほぼ
等しいとき）を除去されたトラックが有するとき、レー
ザビームエネルギーの利用が起こることを示す。一様な
幅の除去されるトラックは、所望のトラックの間に所望
しない除去を生じることなしに、得られる。その結果
は、図５に示すようなドウェル時間とピークしきい強度
との関係と、図６に示すようなＡＣＲのスキャン速度と
の関係が図１の実施形態にも適用されることを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の装置の１実施形態の図式的な図であ
る。
【図２】 図１の実施形態における除去可能媒体上へス
キャンされたレーザスポットの強度のグラフである。
【図３】 図１の装置の実施形態を用いたスキャンにお
ける、音響光変調器に印加された電圧と、スキャン時間
との関係のグラフである。
【図４】 本発明の装置の別の実施形態の図式的な図で
ある。
【図５】 除去可能媒体に対するドウェル時間とピ−ク
しきい値強度（すなわち、像を形成されたスキャントラ
ックの端にそっての媒体上に入射するピーク強度）のグ
ラフであり、図４の実施形態から得られたデータを理論
カーブと比較する。
【図６】 面積カバー率とスキャン速度のグラフであ
り、図４の実施形態を用いて得られたデータを理論カー
ブと比較する。
【符号の説明】
１ 除去伝達像形成装置、 ２ レーザ、 ６ 変調
器、７ 変調制御器、 ９ スキャン装置、 １２ ビ
ーム拡大器。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０５ ５１１

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 除去の露光しきい値を有する除去伝達層
    を有する基板を備え、除去伝達像形成用媒体を除去し伝
    達し像を形成する装置であって、 （ａ） 連続的レーザビームを発光する連続波固体レー
    ザと、 （ｂ） 減衰モードであるときに、回折されないで通過
    するレーザビームの強度を減衰して、減衰された強度の
    回折されないビームを出射し、非減衰モードであるとき
    に、減衰されない強度の回折されないビームを出射し
    て、回折されないビームを連続的に出す変調器と、 （ｃ） 上記の媒体の上に所望の除去されたトラックの
    パターンを作るように、真っすぐな経路を可変直進速度
    で上記の媒体からの上記の回折されないビームを上記の
    媒体の上でスキャンするスキャン装置とからなる装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された装置において、上
    記の変調器は、上記のレーザビームが減衰されるとき
    に、回折されるビームが出射される音響・光学減衰器で
    あることを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載された装置において、上
    記の装置は、縦長の端を有する所望の除去されたトラッ
    クを作り、この端でのピーク強度は、トラックの中央で
    のピーク強度の４０〜７０％であることを特徴とする装
    置。
  4. 【請求項４】 請求項１、２または３に記載された装置
    において、上記のスキャン装置は、上記の回折されない
    ビームを上記の媒体上に線状経路にそって掃引するガル
    バノメータからなることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載された装置において、上
    記のスキャン装置は、上記の回折されないビームを、こ
    のビームに面する上記の媒体の凹表面上に掃引するミラ
    ーからなることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 除去の露光しきい値を有する媒体を除去
    し伝達し像を形成する装置であって、 （ａ） ガウス強度分布を有するレーザビームを発光す
    る、ダイオードでポンプされるＮｄ：ＹＡＧレーザと、 （ｂ） レーザビームを変調して、回折されるビームと
    回折されないビームとを出す音響光学変調器であって、
    中間スキャンで最大限での変調の間での上記の回折され
    るビームは、回折されないビームが連続的に変調器から
    出射されるように、変調器が起動されないときに回折さ
    れないビームの強度の２０％〜５０％を有し、上記の変
    調器は、最大限で減衰されないときに、時間とともに強
    度を変動する、減衰された回折されないビームを生じる
    変調器と、 （ｃ） １次ビームをブロックするブロック装置と、 （ｄ） 変調器からの０次ビームを拡大するビーム拡大
    器と、 （ｅ） 共鳴ガルバノメータとスキャンレンズとからな
    るスキャン装置であり、上記の媒体の上に所望の除去さ
    れたトラックのパターンを作るように、真っすぐな光路
    を可変直進速度で、上記の媒体からの上記の回折されな
    いビームを上記の媒体の上でスキャンして、縦長の端を
    有する所望の除去されたトラックを作り、この縦の端で
    のピーク強度は、トラックの中央でのピーク強度の５５
    〜６５％であるスキャン装置とからなる装置。
  7. 【請求項７】 除去の露光しきい値を有する媒体を平面
    で除去し伝達し像を形成する方法であって、 （ａ） レーザビームを連続的に発光し、 （ｂ） レーザビームを変調して、回折されないビーム
    を作り、この回折されないビームの強度が、減衰モード
    で、減衰され、非減衰モードで、減衰されないで回折さ
    れないビームを連続的に生じ、 （ｃ） 上記の媒体の上に所望の除去されたトラックの
    パターンを作るように、可変直進速度で上記の媒体から
    の上記の回折されないビームを上記の媒体の上でスキャ
    ンする方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載された方法において、上
    記の変調は、音響光学変調器を用いて行われ、回折され
    るビームはこの音響光学変調器から出射され、減衰モー
    ドの間は、上記の回折されないビームを用い、上記の所
    望の除去されたトラックは縦の端を有し、スキャンは、
    トラックの縦の端でのピーク強度がトラックの中央での
    ピーク強度の５５〜６５％であるような速度で行い、除
    去されたトラックは、中間スキャンで上記の回折されな
    いビームの１／ｅ2半径に等しい幅を有する方法。
  9. 【請求項９】 除去の露光しきい値を有する平面媒体を
    除去し伝達し像を形成する方法であって、 （ａ） ダイオードでポンプされるＮｄ：ＹＡＧレーザ
    から、レーザビームを出射し、 （ｂ） 音響光学変調器でレーザビームを変調して、第
    １変調モードにおいて、回折されないビームを作り、第
    ２変調モードにおいて、回折されるビームとともに、減
    衰された回折されないビームを作り、この減衰された回
    折されないビームは、第１変調モードで最大限の減衰の
    ときに、第２変調モードでの上記の回折されないビーム
    の強度の中間スキャンでの２０〜５０％を有し、 （ｃ） １次ビームをブロックし、 （ｄ） 共鳴ガルバノメータとスキャンレンズとを用い
    て、上記の平面媒体の上に線状経路を可変直進速度で、
    上記の媒体からの上記の回折されないビームを上記の媒
    体の上でスキャンして、縦長の端を有する所望の除去さ
    れたトラックを作り、このスキャンは、トラックの縦の
    端でのピーク強度が、トラックの中央でのピーク強度の
    ５５〜６５％である速度でなされ、 ここに、上記の減衰された、回折されないビームが、最
    大限で減衰されないとき、スキャン路にそって強度を変
    える方法。
JP26391395A 1994-10-18 1995-10-12 除去伝達像形成装置および方法 Pending JPH08194302A (ja)

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