[0001] 本发明涉及一种图像曝光装置，尤其涉及一种选择从光源照射的光中朝向用于记录图像的感光性记录介质平行的光并利用该光进行曝光的图像曝光装置。

[0002] 对于照片或光掩模等的曝光使用成像系统的光学系统即投影光学系统。然而，在投影光学系统的情况下，在图像和感光材料之间需要透镜等光学系统，并且需要大体积。当用光掩模曝光半导体等的图案时，使掩模与感光材料密合或几乎密合。此时，在感光材料和掩模图案之间设置间隙或保护板，并投射平行光而使图像不模糊。

[0003] 并且，使用从光源射出的光中与感光材料平行地射出的光而照射到感光材料并进行曝光，从而使图像不模糊。例如，在下述专利文献1中，在感光材料与电子显示屏等发光图像之间设置光纤陈列等，并且在从显示屏向感光性材料照射的光中，只选择从显示屏朝向感光材料平行的光(准直)并照射到感光材料，从而能够曝光感光材料而不使发光图像模糊。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：美国专利第9126396号说明书

[0060] 以下，根据附图对本发明所涉及的图像曝光装置进行说明。

[0061] (图像曝光装置)

[0062] 利用图1和图2，对应用本发明的图像曝光装置进行说明。图1是图像曝光装置的分解立体图，图2是图像曝光装置的剖视图。

[0063] 图1中的图像曝光装置10具备：图像显示装置12，具有像素13；感光性记录介质支撑部21，支撑记录图像显示装置12的图像的感光性记录介质14；以及透射光控制部16，设置在图像显示装置12与支撑感光性记录介质14的感光性记录介质支撑部21之间，并且层叠3层以上的透射部件(图3中用符号100表示)而成，所述透射部件形成有多个开口(图3中用符号102表示)并且仅透射入射于开口的光。

[0064] [图像显示装置]

[0065] 作为图像显示装置12，能够使用智能手机和平板电脑等形态终端、液晶显示装置(LCD：liquid crystal display)、阴极射线管显示装置(CRT：cathode ray tube)、发光二极管显示装置(LED：light emitting diode)、等离子显示装置等。图像显示装置12具备用于显示图像的多个像素13(图2中，作为一例，示出一个像素)。像素13是构成图像显示面的颜色信息的最小单位。通过具有像素13，图像显示装置12能够显示图像。

[0066] 在从图像显示装置12照射光的面侧设置有玻璃窗26。后述的图像显示装置12与透射光控制部16的透射部件100之间的距离为包括该玻璃窗26的厚度的距离。因此，在设计透射部件100的距图像显示装置12的第1层透射部件100的距离时需要考虑这一点。

[0067] 像素13只要具有能够从图像显示装置12照射一些光的功能即可，并且灯并不是必需的。图像显示装置12例如包括以液晶显示装置为代表的背光灯等由灯照射光的情况，以及以发光二极管显示装置为代表的由自身照射光的情况。

[0068] 图1和图2中示出的图像显示装置12的像素显示面具有排列成二维状的像素13。二维是指沿X-Y方向延伸的状态。另外，图像显示装置中，也能够设为图4和图5中示出的排列成一维状的像素13。

[0069] [感光性记录介质支撑部]

[0070] 感光性记录介质支撑部21以感光性记录介质14配置在与图像显示装置12的照射光的面相对的位置上的方式支撑感光性记录介质14。另外，感光性记录介质支撑部21可以直接支撑也可以间接支撑感光性记录介质14，只要能够支撑感光性记录介质14则其结构并没有特别限制。

[0071] [感光性记录介质]

[0072] 感光性记录介质14具有曝光面14A。作为感光性记录介质14，只要能够通过从图像显示装置12照射的光进行曝光，并且能够形成图像，则并没有特别限制。例如，能够使用装在快速照相机(例如，Fujifilm Corporation制造，checky)的胶片盒18。

[0073] 胶片盒18通过将感光性记录介质14安装到壳体20中而形成。在设置于壳体20内的多个感光性记录介质14之间设置有未图示的遮光片，通过该遮光片，仅有位于胶片盒18的最上面的感光性记录介质14被曝光。作为感光性记录介质14中使用的材料，例如可举出底片、反转片、相纸、单片或剥离(peel apart)型快速摄影胶片等摄影感光材料。

[0074] 如图2所示，多个感光性记录介质14容纳在具有遮光性的盒形壳体20中。壳体20上设置有曝光开口22，为了曝光感光性记录介质14的曝光面，所述曝光开口22使从图像显示装置12照射的光通过。并且，曝光开口22的相反一侧设置有按压部件(未图示)，并且通过按压部件，感光性记录介质14向曝光开口22侧按压。由此，感光性记录介质14被压在曝光开口22的周围，与图像显示装置12之间的距离减小，并且能够将良好的图像记录到感光性记录介质14。

[0075] 作为壳体20，可使用摄影感光材料、磁记录材料和光记录材料等各种记录材料中使用的记录材料用树脂部件，记录材料用树脂部件是指用于将上述记录材料进行收纳、包装、包覆、保护、搬送、保管、形态支撑等的容器，盖子及附属于其的附属部件，或者装填上述记录材料而发挥作用的各种部件。

[0076] 曝光后的感光性记录介质14在展开辊(未图示)之间通过，由此设置于感光性记录介质的舱(pod)部破裂。舱部内含有显影处理液，并且通过舱部破裂，显影处理液蔓延到感光性记录介质14内部。在经过1分钟至几分钟后，显影处理完成并且在感光性记录介质14上形成图像。

[0077] [透射光控制部]

[0078] 图3是详细地记载透射光控制部的图像曝光装置的概略剖视图。透射光控制部16层叠3层以上的形成有多个开口102的透射部件100而成。通过至少层叠3层以上的透射部件100，能够仅使从图像显示装置的像素13照射的光中的平行光到达感光性记录介质14的曝光面14A。倾斜入射于开口102的光被多个透射部件100中任一透射部件100阻挡，因此不能到达感光性记录介质14的曝光面14A。如此，通过仅利用来自图像显示装置12的平行光将图像记录到感光性记录介质14，能够记录良好的图像。另外，对透射光控制部16进行后述。

[0079] 在图1中示出的图像曝光装置10中，在图像显示装置12上像素13是沿X-Y方向延伸的排列成二维状，并且使图像显示装置12的图像显示面的尺寸大于透射光控制部16和胶片盒18的曝光开口22的大小。开口曝光22的尺寸成为感光性记录介质14的曝光区域。因此，能够在来自图像显示装置12的图像上，同时曝光感光性记录介质14的所有曝光面。将要曝光的图像显示在图像显示装置12。来自图像显示装置12的像素13的光通过透射光控制部16并成为平行光。该平行光到达感光性记录介质14，并且能够同时曝光于感光性记录介质的所有曝光面。将图像显示装置12的图像显示面设为与感光性记录介质的曝光区域相同的尺寸以上，由此即使不具备后述的扫描单元，也能够曝光图像。并且，在将图像显示装置12安装感光性记录介质支撑部21时，能够为设置的位置精度提供余量。

[0080] 图4是表示另一实施方式的图像曝光装置40的图。图像曝光装置40的图像显示装置42的像素13被排列成一维状。一维是指沿X-Y方向中的一个方向延伸的状态。如图4所示，图像显示装置42配置在沿X方向延伸的位置，并且图像显示装置42的多个像素13也一维排列。

[0081] 图像显示装置42具有与感光性记录介质14的X方向大致相同的长度。另一方面，图像显示装置42的像素13的排列是一维的，因此图像显示装置42的Y方向的长度比感光性记录介质14的长度短。即，图像显示装置42小于感光性记录介质14的曝光部。

[0082] 图4中示出的图像曝光装置40中，为了曝光感光性记录介质14，图像显示装置42沿着与像素13的排列方向垂直的方向(Y方向)进行扫描。

[0083] 如图4所示，图像曝光装置40具备用于扫描图像显示装置42的扫描单元58。扫描单元58具备：支撑部件60，支撑图像显示装置42；支撑基座64，支撑胶片盒18；以及驱动部(未图示)，内置于支撑基座64。支撑基座64具备轨道62，驱动部能够使支撑部件60沿着轨道62在Y方向进行扫描。

[0084] 扫描单元58在Y方向对图像显示装置42进行扫描，由此图像显示装置42能够对感光性记录介质14依次进行曝光。来自图像显示装置42的像素的光通过透射光控制部16并成为平行光。该平行光到达感光性记录介质14，并且能够依次进行曝光。

[0085] 图5是表示图4中示出的图像曝光装置40的变形例的图。变形例的图像显示装置42中，透射光控制部16与图像显示装置42的像素13相同地构成为沿X方向延伸的一维状。

[0086] 扫描单元58沿着与图像显示装置42的像素的排列方向垂直的方向即Y方向扫描图像显示装置42和透射光控制部16，由此图像显示装置42能够依次曝光于感光性记录介质14。来自图像显示装置42的像素的光通过透射光控制部16并成为平行光。该平行光到达感光性记录介质14，并且依次进行曝光。

[0087] 另外，图4和图5中示出的图像曝光装置40对一边扫描图像显示装置42一边进行曝光的情况进行了说明，但只要图像显示装置42和感光性记录介质14能够相对地进行扫描，则也可以一边扫描感光性记录介质一边进行曝光。

[0088] 图6是表示又一实施方式的图像曝光装置70的图。在图像曝光装置70中，图像显示装置72的像素13在比感光性记录介质14的曝光面的面积小的区域排列成二维状。图像曝光装置70具备扫描单元88，所述扫描单元88不仅在Y方向对图像显示装置72进行扫描，而且在X方向上也进行扫描。

[0089] 扫描单元88具备：滚珠丝杠96；以及移动部98，具有与滚珠丝杠96卡合的螺母。通过滚珠丝杠96的旋转运动，移动部98能够在X方向移动。移动部98优选具有用于保持图像显示装置72的保持部(未图示)。并且，对于Y方向上的移动，能够通过与图像曝光装置40相同的方法进行。

[0090] 扫描单元88在X方向和Y方向扫描图像显示装置72，由此图像显示装置72能够对感光性记录介质14的曝光面依次进行曝光。来自图像显示装置72的像素的光通过透射光控制部16并成为平行光。该平行光到达感光性记录介质14的曝光面，并且能够依次进行曝光[0091] 在图像曝光装置70中，能够有效地适用于曝光于比图像显示装置72大的感光性记录介质14的情况。

[0092] 图7是表示图6中示出的图像曝光装置70的变形例的图。对于变形例的图像曝光装置70，与排列有图像显示装置72的像素13的区域相同地，透射光控制部16的主表面成为具有比感光性记录介质14的面积小的二维状区域。

[0093] 扫描单元88在X方向和Y方向扫描图像显示装置72和透射光控制部16，由此图像显示装置72能够对感光性记录介质14的曝光面依次进行曝光。来自图像显示装置72的光通过透射光控制部16并成为平行光。该平行光到达感光性记录介质14，并且依次进行曝光。

[0094] 图6和图7中示出的图像曝光装置70对一边扫描图像显示装置72一边进行曝光的情况进行了说明，但只要图像显示装置72和感光性记录介质14能够相对地进行扫描，则也可以一边沿X方向和Y方向扫描感光性记录介质14一边进行曝光。

[0095] 另外，图像曝光装置40和图像曝光装置70中，图像显示装置小于感光性记录介质。在基于来自图像显示装置的像素的光的所述感光性记录介质的所述曝光面被支撑的位置上的曝光范围内，相邻的曝光范围可以部分重叠。当曝光范围部分重叠时，担心会在感光性记录介质上产生未曝光区域。优选避免由于未曝光区域而引起在感光性记录介质上未形成图像的状态。

[0096] <透射光控制部>

[0097] 返回图3，对通过透射光控制部16内的光的路径进行说明。透射光控制部16通过在形成有开口102的透射部件100和透射部件100之间配置间隔件104而形成。根据所配置的间隔件104的高度调整透射部件100彼此之间的距离。并且，为了使光通过，间隔件104可以使用玻璃材料。只要能够调整透射部件100之间的距离即可，也可以是内部空洞而仅制成外框。

[0098] 从图像显示装置12的像素照射的光从图像显示面朝向180°的所有方向照射光。所照射的光通过设置在图像显示装置12的玻璃窗26，并入射到透射光控制部16。能够仅使入射到透射光控制部16的光中与将图像显示装置12和感光性记录介质14连接而得直线平行的光通过透射部件100的开口102。并且，对于倾斜照射到将图像显示装置12和感光性记录介质14连接而得的直线的光，即使通过了第1层透射部件100的开口102，也会因第2层透射部件100而导致光被阻挡。并且，即使通过了第1层和第2层透射部件100的开口102，也会由于第3层透射部件100而导致光被阻挡。

[0099] 并且，通过将第1层透射部件100的距离设为距离图像显示装置12较短的范围内，能够以较宽的角度用第1层透射部件100阻挡从图像显示装置12的像素13照射的光中倾斜照射的光。

[0100] 对于设置在透射光控制部16的透射部件100的数量，由于数量越多越能够阻挡光，因此优选。但是，即使数量过多，效果也不会改变，并且透射光控制部的厚度会变厚，因此透射部件100的数量优选设为8个以下(8层以下)，更优选为6层以下，进一步优选为4层以下。

[0101] 作为透射部件100的材料，只要能够在除开口102以外的部分阻挡光通过即可。

[0102] 图8表示透射光控制部16的分解立体图。透射部件100具有在整个面上贯穿透射部件100的开口102。并且，在本实施方式中仅使用从图像显示装置12照射的平行光。因此，多个透射部件100的开口102的位置需要在与将图像显示装置12的显示面和感光性记录介质14的曝光面连接的方向垂直的面上配置在相同的位置。因此，优选在单个透射部件100上，开口102以恒定的大小和恒定的间隔形成，而且在所层叠的多个透射部件100之间，开口102形成为相同的大小并且形成于相同的位置。并且，当层叠透射部件100时，优选具有确定透射部件100的位置的定位孔106，以使开口102的位置相同。并且，利用定位孔106确定透射部件100的位置，由此能够在使用中防止透射部件100移位。

[0103] 并且，如图8所示，透射部件100的开口102的排列能够设为开口102沿X-Y方向延伸的XY排列。并且，也能够设为六方紧密排列(六方晶格阵列)等。当开口102的间距与像素间距大致相等时容易产生摩尔纹，因此通过将透射部件100的开口102的重复单元的排列设为与图像显示装置12的像素13的排列方向不同方向的排列，能够减少摩尔纹，因此优选。作为使开口102的排列与像素13的排列不同的方法，例如，通过使图像显示装置12的图像显示面和透射部件相对于水平面相对倾斜，能够使像素的排列方向与开口的排列方向不同。

[0104] 作为开口102的尺寸，例如能够设为10μm。对于开口102的尺寸的优选范围，优选下限为像素间距的1/1000以上，更优选为像素间距的1/100以上，进一步优选为像素间距的1/20以上。并且，优选上限为像素间距的10倍以下，更优选为像素间距的5倍以下，进一步优选为像素间距的2倍以下，最优选为像素间距的1倍以下。通过将开口102的尺寸设为大于上述下限，能够容易的加工透射部件。并且，通过将开口102的尺寸设为小于上述上限，能够保持图像的分辨率。并且，透射部件100的1层的厚度能够设为1μm。

[0105] 图9至图11表示通过透射部件100的配置而引起的透射光控制部内光的状态的图。图9是透射部件100为2层的情况，当透射部件100为2层时，倾斜行进的光通过并且光容易泄漏。如图10所示，通过追加第3层透射部件100，对于通过了第2层透射部件100的光也能够用第3层透射部件100来阻挡光。并且，图11是设置有3层透射部件100的图，表示第1层透射部件100与第2层透射部件100之间的距离、和第2层透射部件100与第3层透射部件100之间的距离相同的透射光控制部16。当设置有3层透射部件100时，如果各个透射部件100之间的距离相等，则通过了第2层透射部件的光保持原样直线状地行进并且还会通过第3层透射部件。因此，当层叠透射部件100时，如图10所示，优选各个透射部件100之间的距离配置为不同。

[0106] 优选图像显示装置12与最靠近图像显示装置12的透射部件100(第1层透射部件)之间的距离为图像显示装置12的像素间距以上。并且，上限优选为像素间距的100倍以下。像素间距是指排列在图像显示装置12上的相邻的多个像素13之间的距离。另外，图3中配置成与设置在图像显示装置12的玻璃窗26接触，但也能够在玻璃窗26与第1层透射部件100之间设置间隔件来调整距离。并且，图像显示装置12与透射部件100之间的距离是指图像显示装置12的像素13与透射部件100之间的距离，并且当具有玻璃窗26时至少会具有与玻璃窗
26的厚度对应的距离。

[0107] 通过将图像显示装置12与第1层透射部件100之间的距离设为上述范围，能够阻挡从图像显示装置12倾斜照射的光，并且能够仅使从图像显示装置12照射的光中与图像显示装置12垂直的光通过。通过缩短第1层透射部件100与图像显示装置12之间的距离，能够以较宽的范围阻挡从图像显示装置12照射的光中倾斜照射的光。因此，能够减少通过第1层透射部件100的光，而且通过配置第2层和第3层透射部件100，能够防止倾斜照射的光到达感光性记录介质14。并且，利用第1层透射部件100减少所通过的光，由此能够增加配置第2层和第3层透射部件100的自由度。

[0108] 并且，优选多个透射部件100中，最靠近图像显示装置12的透射部件100与最远离图像显示装置12的透射部件100之间的距离(在3层的情况下，为第1层透射部件与第3层透射部件之间的距离)为像素间距的100倍以下。通过将透射部件100之间的厚度设为上述范围，能够缩短相邻的透射部件100的距离。通过缩短透射部件100之间的距离，能够容易地用下一透射部件100阻挡倾斜地通过了透射部件100的开口102的光。并且，通过缩短透射部件100之间的距离，能够抑制透射光控制部16的厚度，并且能够将整个图像曝光装置10小型化。

[0109] 并且，除了透射部件100之外，透射光控制部16还能够设置使从图像显示装置12照射的光成为平行于感光性记录介质14的方向的平行光的部件。通过在图像显示装置12与透射光控制部16之间设置使光成为平行光的部件，能够用透射光控制部16透射成为平行光的光，并且能够仅利用平行光在感光性记录介质14中记录图像，因此能够形成良好的图像。

[0110] 作为使光平行的部件，可举出狭缝、光纤板和毛细管板，可以使用选自它们中的至少一个。

[0111] 狭缝(称为百叶窗)包括多个光透射部和光吸收体，使光不会到达相邻的空间。光纤板是一种板材，包括二维排列有多个且传输光的光纤，以及吸收从光纤泄漏的光的吸收体玻璃。毛细管板是由二维排列有多个且具有几十μm的直径的毛细管(Capillary)的集合体制成的板材。

[0112] 接着，根据模拟对本发明的效果进行说明。图12是作为比较例，配置2层透射部件，在横轴记载开口位置，在纵轴记载以图像显示装置(发光位置)为基点时的透射部件的位置，并示出所照射的光的行进路径的图。并且，图13是图12中距发光位置的距离为2900μm至3500μm的部分的放大图。

[0113] 另外，作为模拟条件，将图像显示装置12的像素间距设为80μm，将透射部件100的开口102的直径设为10μm。另外，在模拟中，设为开口仅在横轴方向上变宽而进行计算。实际上，开口也在贯穿纸面的方向上变宽。对于配置透射部件100的位置，从图像显示装置(发光位置)起，将第1层设为3000μm，将第2层设为3100μm。并且，对于计算，将图像显示装置12的像素的宽度设为10μm，并设为从该像素的中心发出各种角度的光而进行计算。设为从0度到30度以0.01度的增量均匀地发出光来计算角度。并且，感光性记录介质14的尺寸设为
200mm，并且不考虑向该200mm外侧发出的光而进行计算。

[0114] 并且，图14是在图12中在距图像显示装置3500μm的位置上设置有透射部件作为第3层透射部件的图，图15是图14中距发光位置的距离为2900μm至3500μm的部分的放大图。

[0115] 如图13所示，透射部件为2层时，对于所通过的倾斜的光，也能够通过设置如图15所示的第3层透射部件，而用第3层透射部件阻挡光。如图15所示，即使在第1层透射部件和第2层透射部件通过了横轴方向上相同的开口位置时，也能够通过增大第3层透射部件的距离，从而阻挡以小角度倾斜照射的光。

[0116] 图16至图23中示出的图表表示改变透射部件的位置并通过模拟求出从一个开口照射的光的数量而得的结果。除了改变透射部件距图像显示装置的距离以外，以与上述模拟相同的条件进行。

[0117] 图16中示出的图表表示针对透射部件的距离，将第1层设为距图像显示装置3000μm的距离，将第2层设为表的上栏的距离，将第3层设为表的左栏的距离时的光透射的数量。图中用数值“1”示出的透射部件的配置表示从图像显示装置仅使与感光性记录介质平行的光通过的条件。“2”以上的数值表示除了来自图像显示装置的平行光以外，还有1条以上的倾斜的光通过的情况。所通过的光的数量优选为1条。

[0118] 并且，图17是图16的区域A的放大图。例如，将上述第2层距图像显示装置的距离设为3100μm时，第3层的优选范围成为3400μm～3950μm、4150μm～4400μm。并且，参考图16，4750μm～5000μm、5200μm～5650μm、6600μm～7000μm、7250μm～7400μm的范围成为优选范围。

[0119] 另外，图16和图17中示出的图表是以一维(即，像素间距的宽度即80μm)进行的，但实际上以二维状(具有深度)变宽，并且像素间距最宽成为对角线即80μm的√2倍，即113μm间距。若在该条件下进行计算，则对于不产生倾斜光的(即，表中的数为“1”的)距离，将第3层透射部件的距离设为3300μm～4450μm、4700μm～5800μm、6400μm～7500μm的范围成为优选范围。与以像素间距80μm进行计算的情况相比，该范围扩大。即，如果对间距最窄的部位进行计算，则计算可以确定能够阻挡倾斜光的透射部件的配置。

[0120] 图18是将第1层透射部件设为距图像显示装置1000μm时的结果。如上所述，通过缩短第1层的距离，能够以较宽范围的角度，用第1层透射部件阻挡从图像显示装置照射的光中倾斜照射的光。能够从图18中“1”的数量多的情况来理解该情况。因此，能够增加配置第2层和第3层透射部件的自由度。

[0121] 图19是将第1层设为距图像显示装置5000μm时的结果，图20是将第1层设为距图像显示装置7000μm时的结果，图21是将第1层设为距图像显示装置8000μm时的结果。如图19至图21所示，通过增加到第1层的距离，减少了能够仅使平行光通过的条件。

[0122] 并且，图22中示出将第1层设为距图像显示装置80μm，将第2层设为表的上栏，将第3层设为表的左栏时光透射的数量。如图22所示，通过将第1层的距离设为距图像显示装置
80μm，关于第2层和第3层透射部件的配置，能够提高距透射部件的距离的自由度。

[0123] 而且，图23是表示在图18中示出的条件下，作为第4层透射部件，在距图像显示装置4000μm的位置上设置透射部件时光通过的数量的图。与配置有3层透射部件的情况相比，通过配置第4层透射部件，能够确认光通过的数量减少。因此，通过配置第4层透射部件，能够阻挡倾斜照射的光，并且能够仅形成平行光。

[0124] 根据上述模拟结果，距第1层透射部件的图像显示装置的距离优选设为80μm(即，与像素间距的长度相同的距离)以上。并且，距第1层透射部件的图像显示装置的距离的上限优选设为像素间距的100倍即8000μm。如图19所示，如果第1层透射部件与图像显示装置的距离为8000μm，则存在能够将光透射的数量设为1条的条件，而且，通过增加透射部件的数量，能够仅使用平行光来曝光图像。

[0125] 符号说明

[0126] 10、40、70-图像曝光装置，12、42、72-图像显示装置，13-像素，14-感光性记录介质，16-透射光控制部，18-胶片盒，20-壳体，21-感光性记录介质支撑部，22-曝光开口，26-玻璃窗，58、88-扫描单元，60-支撑部件，62-轨道，64-支撑基座，96-滚珠丝杠，98-移动部，100-透射部件，102-开口，104-间隔件，106-定位孔。