UNIDAD DE ILUMINACION Y PROCEDIMIENTO PARA LA ILUMINACION PUNTUAL DE UN MEDIO.

Unidad de iluminación para la iluminación puntual de un medio que comprende una fuente de luz que comprende una pluralidad de emisores de luz dispuestos para iluminar al menos una superficie de iluminación a través de una disposición de microobturadores de dicha unidad,

comprendiendo dicha disposición de microobturadores una pluralidad de microobturadores, comprendiendo cada microobturador un canal de luz y un dispositivo (4) de diafragma que puede activarse eléctricamente asociado con el mismo,

caracterizada porque al menos uno de los emisores (1) de luz está dispuesto para iluminar al menos dos microobturadores a través de una primera disposición (2; 23) de lentes de dicha unidad, comprendiendo dicha disposición de lentes al menos una microlente dispuesta con respecto a cada microobturador, enfocando de este modo la luz emitida por los emisores de luz en o en la proximidad del eje óptico del canal (6; 26) de luz de los microobturadores individuales

Unidad de iluminación y procedimiento para la iluminación puntual de un medio.

Campo de la invención

La invención se refiere a una unidad de iluminación para la iluminación puntual de un medio tal como se expone en la parte introductoria de la reivindicación 1, y a un procedimiento para iluminar un medio tal como se expone en la parte introductoria de la reivindicación 19.

En la industria gráfica, las planchas de impresión offset se producen tradicionalmente copiando una película que contiene la imagen que va a imprimirse sobre la plancha de impresión.

Esto tiene lugar en una prensa a vacío para garantizar un buen contacto entre la película y la plancha de impresión. La película, cuya fotoemulsión es sensible en un intervalo dado, por ejemplo de 350-450 nm, se ilumina a través de la película por una lámpara potente, tal como por ejemplo una lámpara de mercurio o xenón, por lo que la imagen de la película se transfiere a la plancha de impresión.

La imagen sobre la película usada se ha producido normalmente dibujando un haz láser la imagen sobre la película en un montador de imágenes. El haz láser se enciende y se apaga mediante un modulador que se controla mediante información digital.

Por tanto están implicadas dos etapas de proceso principales: la fabricación de película y el copiado de plancha.

Es evidente que puede ahorrarse tanto tiempo como dinero saltándose la fabricación de película e iluminando directamente la imagen sobre la plancha basándose en la información digital. Esta solución sería particularmente ventajosa si fuera posible exponer planchas de impresión convencionales comercialmente atractivas.

Sin embargo, es problemático obtener fuentes de iluminación controladas digitalmente o más particularmente fuentes de láser que puedan iluminar las planchas de impresión convencionales a la longitud de onda correcta y con suficiente potencia óptica. Este problema es particularmente pronunciado en la zona UV y la zona azul en el intervalo de 350-450 nm.

Una forma de obviar estas circunstancias puede ser, por ejemplo, desarrollar planchas particularmente muy sensibles que puedan exponerse mediante láser a longitudes de onda mayores. Esta técnica se usa en la actualidad en las denominadas máquinas CtP (Computer-to-Plate Image Setters, montadores de imágenes de ordenador a plancha). Sin embargo, estas planchas de impresión son de obtención costosa, al igual que estas planchas de impresión altamente sensibles deben manipularse en consideración con el hecho de que se exponen a la luz del día. Por tanto, sería una ventaja en varios aspectos si fuera posible conseguir suficiente iluminación de más planchas de impresión comercialmente atractivas con menos sensibilidad, que puede conseguirse aumentando la intensidad de luz en la propia plancha de impresión.

Sin embargo, esta solución dará lugar a nuevos problemas, puesto que las únicas fuentes de luz comercialmente disponibles tales como las mencionadas anteriormente no proporcionan suficiente potencia óptica a las longitudes de onda necesarias.

Este problema puede obviarse usando por ejemplo lámparas de arco corto que pueden emitir una mayor potencia óptica.

Sin embargo, esta solución técnica supone complicaciones adicionales, puesto que una lámpara no puede modularse de la misma manera que los láseres conocidos lo que puede solucionarse, sin embargo, mediante una modulación meramente mecánica de la fuente de luz.

Las patentes europeas EP 0 642 423 y EP 0 643 645 del presente solicitante dan a conocer aplicaciones del tipo mencionado anteriormente, en las que se ilumina directamente una película o una plancha de impresión a través de denominados microobturadores mediante una denominada exposición directa. Sin embargo, estas aplicaciones con requisitos de resolución de iluminación aumentados serán relativamente complicadas y caras en su estructura, puesto que cada microobturador se ilumina por una fuente de luz asociada en forma de una fibra óptica y una óptica asociada. Por tanto, en caso de grandes resoluciones de iluminación, éstas suponen una complejidad muy alta y la necesidad de un número muy grande de fibras ópticas, teniendo que calibrarse cada una para la aplicación en cuestión. Por tanto, en el caso de sistemas de iluminación del tipo mencionado anteriormente, las fibras ópticas restringirán la posible resolución puesta en práctica, al igual que las pérdidas ópticas serán un factor limitante para todo el sistema, puesto que la utilización de esta exposición de proximidad requiere iluminar uniformemente los puntos de aguja individuales por toda la superficie de orificios en el lado de entrada. Si la luz se conduce meramente hacia abajo hacia los puntos de aguja individuales desde, por ejemplo, una lente de colimación, habrá una pérdida muy grande de luz que incide fuera del punto de aguja. Si la luz se enfoca hacia abajo al interior del orificio, por ejemplo mediante una microlente, el perfil de intensidad de la luz en la entrada al orificio no será uniforme, aunque se asemejara a una curva de Gauss, y por tanto sólo puede usarse una pequeña parte del haz para conseguir una iluminación uniforme.

El objeto de la invención es por tanto en primer lugar conseguir un tipo de modulador que pueda usarse en un sistema de iluminación para una iluminación eficaz y económica de planchas de impresión convencionales que requieren una intensidad de iluminación relativamente alta.

Sumario de la invención

Cuando, tal como se expone en las reivindicaciones 1 y 19, al menos uno de los emisores de luz de la unidad de iluminación está dispuesto para iluminar al menos dos microobturadores a través de una primera disposición de lentes de dicha unidad, comprendiendo dicha disposición de lentes al menos una microlente dispuesta con respecto a cada microobturador de modo que la luz emitida por el emisor de luz se enfoca en o en la proximidad del eje óptico del canal de luz de los microobturadores individuales, se consigue un aparato muy adecuado para iluminar medios fotosensibles con una menor sensibilidad óptica.

La luz desde el emisor de luz o uno de los emisores de luz se enfoca por tanto en los microobturadores individuales, que por tanto pueden modular la luz coherente alimentada en un lugar de iluminación.

Por tanto se ha encontrado que cuando se usan planchas comercialmente disponibles puede proporcionarse suficiente "energía óptica" o intensidad desde un emisor de luz a varios microobturadores al mismo tiempo. Por tanto, según la invención será suficiente subdividir los microobturadores usados en grupos más pequeños.

Esto se consigue en parte por la circunstancia de que se ha encontrado que es mecánicamente posible distribuir un haz de luz colimada subdividiendo este haz de luz en varios haces de luz y enfocándolos en sus microobturadores respectivos mediante la primera disposición de microlentes según la invención. Además, se ha encontrado que esta distribución supone pérdidas ópticas sorprendentemente pequeñas, aunque mediante esta división pueden temerse pérdidas ópticas considerables.

Dentro del alcance de la invención las disposiciones de microlentes pueden construirse de varias maneras diferentes. Un ejemplo de una variación dentro del alcance de las reivindicaciones puede ser una disposición en línea de múltiples capas.

Debe indicarse que la optimización de potencia según la invención puede conseguirse enfocando todo o la mayor parte del haz de luz a través de los canales de luz asociados sin considerar la necesidad de un perfil de intensidad plano en la entrada de todo el canal de luz. Por tanto puede conseguirse un desperdicio de potencia mínimo o reducido entre las aperturas del obturador mediante un enfoque adecuado.

Según la invención, también es posible iluminar varios obturadores mediante un emisor de luz en forma de, por ejemplo, un extremo de fibra óptica.

Por tanto, a medida que tiene lugar la iluminación de un medio usando paralelamente uno o relativamente pocos emisores de luz, esta división hace posible conseguir y mantener una elevada intensidad de iluminación en los puntos de iluminación individuales a una tasa de iluminación muy alta.

Por tanto, es posible la iluminación reproducible de un medio basándose en datos digitales almacenados mediante exposición a tasa elevada, puesto que una intensidad de iluminación alta permite reducir los tiempos de apertura de los microobturadores individuales, lo que,...

1. Unidad de iluminación para la iluminación puntual de un medio que comprende una fuente de luz que comprende una pluralidad de emisores de luz dispuestos para iluminar al menos una superficie de iluminación a través de una disposición de microobturadores de dicha unidad, comprendiendo dicha disposición de microobturadores una pluralidad de microobturadores, comprendiendo cada microobturador un canal de luz y un dispositivo (4) de diafragma que puede activarse eléctricamente asociado con el mismo,

caracterizada porque al menos uno de los emisores (1) de luz está dispuesto para iluminar al menos dos microobturadores a través de una primera disposición (2; 23) de lentes de dicha unidad, comprendiendo dicha disposición de lentes al menos una microlente dispuesta con respecto a cada microobturador, enfocando de este modo la luz emitida por los emisores de luz en o en la proximidad del eje óptico del canal (6; 26) de luz de los microobturadores individuales.

2. Unidad de iluminación según la reivindicación 1, caracterizada porque adicionalmente comprende una segunda disposición (27) de microlentes dispuesta entre los microobturadores y la superficie de iluminación, enfocando de este modo luz transmitida a través del canal (6; 26) de luz del microobturador individual sobre la superficie (9; 28) de iluminación.

3. Unidad de iluminación según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos uno de los emisores de luz está formado por una guía (13; 29) de luz óptica que está conectada de manera óptica a al menos una fuente de luz.

4. Unidad de iluminación según la reivindicación 3, caracterizada porque la(s) guía(s) de luz óptica(s) está(n) formada(s) por fibras ópticas.

5. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque al menos una de las fuentes (1) de luz está formada por una lámpara de arco corto.

6. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-5, caracterizada porque la fuente de luz comprende una lámpara (10) de arco corto que tiene fibras (13) o guías de luz ópticas receptoras de luz que están dispuestas dentro de un ángulo de +/- 75º con respecto al eje del ecuador (E) de la lámpara en una superficie (11, 12) esférica alrededor de la lámpara, y que están conectadas de manera óptica y conducen luz al emisor de luz.

7. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque al menos una de las fuentes de luz está formada por una fuente (21) de láser.

8. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-7, caracterizada porque los dispositivos de diafragma que pueden activarse están formados por placas que están articuladas de manera pivotante a la disposición de microobturadores.

9. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-8, caracterizada porque comprende al menos un emisor de luz en forma de una guía (29) de luz conectada de manera óptica a una fuente de luz y dispuesta para iluminar una pluralidad de microobturadores de dicha unidad dispuestos en una forma de superficie dada, estando dispuesta al menos una lente (22) de colimación entre el emisor de luz y la forma de superficie de modo que la luz colimada se conduce hacia la primera disposición (2; 23) de microlentes asociada con los microobturadores.

10. Unidad de iluminación según la reivindicación 9, caracterizada porque la forma de superficie de los microobturadores forma un hexágono (32; 81; 87).

11. Unidad de iluminación según la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque la unidad de iluminación comprende al menos ocho hexágonos (81; 87) estando iluminado cada uno por una fibra óptica conectada de manera óptica a una fuente de iluminación.

12. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 9-11, caracterizada porque los microobturadores individuales con óptica de microlentes asociada están colocados en filas en la dirección transversal de la forma de superficie con los microobturadores a una distancia mutua dada, estando desplazadas mutuamente dichas filas en la dirección transversal.

13. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 9-12, caracterizada porque las filas están dispuestas de modo que la proyección de todos los microobturadores individuales en la dirección transversal en la forma de superficie da como resultado una pluralidad de puntos de iluminación a una distancia mutua en la dirección transversal.

14. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-13, caracterizada porque la primera y/o la segunda disposición (23, 27) de lentes está formada completa o parcialmente por lentes focales hexagonales.

15. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-14, caracterizada porque la forma o formas de superficie de los microobturadores está(n) dispuesta(s) en una o más cabezas (40) de iluminación, estando adaptada cada cabeza (40) de iluminación y la superficie de iluminación para realizar un movimiento relativo mutuo, estando dotado también dicho dispositivo de una unidad de control para controlar los microobturadores en función del movimiento relativo entre la cabeza de iluminación y la superficie (41) de iluminación.

16. Superficie de iluminación según las reivindicaciones 1-15, caracterizada porque la cabeza de iluminación está formada por una barra (30), siendo el movimiento relativo entre la superficie (41) de iluminación y la barra (30) un único movimiento de progresión en la dirección transversal de la barra (30).

17. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-16, caracterizada porque cada microobturador individual está formado por un elemento de diafragma oscilante que puede moverse de un lado a otro entre dos posiciones, estando suspendido dicho elemento de diafragma oscilante de modo que fuerzas elásticas actúan hacia una posición de equilibrio entre las dos posiciones, comprendiendo adicionalmente dicha unidad de iluminación una unidad de control para controlar el elemento de diafragma oscilante mediante fuerzas electrostáticas, bloqueando dicho elemento de diafragma el canal de luz del microobturador en una de las dos posiciones.

18. Unidad de iluminación según las reivindicaciones 1-17, caracterizada porque la unidad de iluminación, entre la disposición de microobturadores y la superficie de iluminación comprende adicionalmente medios (98) ópticos para divergir los haces de luz emitidos por los canales de luz sobre la superficie de iluminación.

19. Procedimiento para la iluminación puntual de un medio mediante al menos un emisor de luz dispuesto para iluminar al menos una superficie de iluminación a través de una disposición de microobturadores, comprendiendo dicha disposición de microobturadores una pluralidad de microobturadores, comprendiendo cada microobturador un canal de luz y un dispositivo (4) de diafragma que puede activarse eléctricamente asociado con el mismo, caracterizado porque al menos uno de los emisores (1) de luz está dispuesto para iluminar al menos dos microobturadores a través de una primera disposición (2; 23) de lentes, comprendiendo dicha disposición de lentes al menos una microlente dispuesta con respecto a cada microobturador, enfocando de este modo la luz emitida por los emisores de luz en o en la proximidad del eje óptico del canal (6; 26) de luz del microobturador individual.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque la segunda disposición (27) de microlentes está dispuesta entre los microobturadores y la superficie de iluminación de modo que se enfoca de manera adecuada luz transmitida a través del canal (6; 26) de luz del microobturador individual sobre la superficie (9; 28) de iluminación.

21. Procedimiento según la reivindicación 19 ó 20, caracterizado porque al menos uno de los emisores de luz está formado por una guía (13; 29) de luz óptica que está conectada de manera óptica a al menos una fuente de luz.