JP2625885B2 - レーザ描画装置 - Google Patents

レーザ描画装置

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JP2625885B2 JP63123198A JP12319888A JP2625885B2 JP 2625885 B2 JP2625885 B2 JP 2625885B2 JP 63123198 A JP63123198 A JP 63123198A JP 12319888 A JP12319888 A JP 12319888A JP 2625885 B2 JP2625885 B2 JP 2625885B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ源からのレーザ光によって画像或は文
字、図形等を描画するためのレーザ描画装置に関する。
〔発明の概要〕
本発明はレーザ源からのレーザ光によって画像或は文
字等を描画するためのレーザ描画装置に関し、光回帰性
反射体と、三原色或は三原色の補色の関係にある市松模
様又は縞状模様のパターンとを所定関係に配列した被描
画部材と、画像信号が入力されると共に光回帰性反射体
からの反射光に基づく検出信号が供給されるレーザ源と
を具備し、レーザ源からのレーザ光で被描画部材上の光
回帰性反射体よりの反射光に基づく検出信号をインデッ
クスとして、被描画部材上を走査し、映像信号で映出可
能なカラー画像或は文字、図形を描画させることで高精
細なカラー画像が得られる様にしたものである。
〔従来の技術〕
従来からガスレーザの様に高パワーのレーザ源からレ
ーザ光で木材表面を焼いて画像或は文字、図形等を描画
したり、鋼材等を所定の図形形状に切断したりするレー
ザ描画装置が知られている。又、レーザプリンタでは感
光ドラム上に潜像をスキャナー等で作っている。第7図
に従来のレーザプリンタの模式図である。第7図でレー
ザユニット(2)には画像信号(1)が入力され、レー
ザユニット(2)でオン、オフ変調されたレーザ光
(3)はポリゴンミラー(5)に入射される。ポリゴン
ミラー(5)はモータ(4)で定速回転させる、ポリゴ
ンミラー(5)で反射され、水平方向に走査されるレー
ザ光(3)は結像レンズ(6)を通して感光ドラム
(8)上に焦点を結ばせることで画像信号によって変調
されたレーザ光(7)は感光ドラム(8)上に水平走査
されて画像信号に基づく潜像が形成される。(9)はビ
ーム検出器でフォトダイオードの如き光電変換素子(1
0)を有し、レーザ光(7)が照射されるとレーザ光の
走査開始位置を規定するための検出信号(11)がとり出
せる。(12)は記録紙であり、感光ドラム(8)に形成
した潜像が図示しない現像器により可視化され、転写器
によりトナーが記録紙上に転写される。
〔発明が解決しようとする課題〕
叙上の従来構成の様にレーザプリンタ等ではレーザ走
査開始位置を決めるためのビーム検出器(9)等が設け
られているが、カラー画面を得ようとする場合にはレー
ザ走査開始位置だけでは水平走査方向に配列した三原色
R(赤)、G(緑)、B(青)の位置タイミングをとる
ことが出来なくなる問題があった。
本発明は叙上の問題点を解決するために成されたもの
であって、その目的とするところは大画面でも水平走査
方向に配列した三原色位置のタイミングがとれるレーザ
描画装置によって高精細カラー画像を得んとするもので
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のレーザ描画装置はその一例が第1図にて示さ
れている様に光回帰性反射体と、三原色或は三原色の補
色の関係にある市松模様又は縞状模様のパターンとを所
定関係に配列した被描画部材(29)と、画像信号(1)
が入力されると共に光回帰性反射体(16)からの反射光
に基づく検出信号が供給されるレーザ源(22)とを具備
し、レーザ源(22)からのレーザ光(23)で被描画部材
(29)上の光回帰性反射体(16)よりの反射光に基づく
検出信号をインデックスとして、被描画部材(29)上を
走査し、映像信号で映出可能なカラー画像或は文字、図
形を描画したものである。
〔作用〕
本発明のレーザ描画装置によれば光回帰性反射体(1
6)で反射された反射光を検出することで、被描画部材
上をレーザ源(22)からのレーザ光で走査し、三原色の
R,G,Bなどの位置にあるかを検出することが出来るので
被描画部材のR,G,Bに対応する位置を正確に描画させる
ことが出来るので高精細な大画面のカラー画像が得られ
る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図乃至第4図について
説明する。
第1図は本例のレーザ描画装置の光学系を示す斜視図
である。レーザ源(22)にはCO2レーザ或はArレーザの
様な高出力のガスレーザが用いられる。レーザ源(22)
からのレーザ光は回折格子(21)を通過して3ビームに
分離され、ミラー(19)で反射されてモータ(4)及び
ターンテーブル(17)の中心に穿たれた中心孔を通って
プリズム(18)の底面に入射し、プリズム(18)の斜面
から走査ビームが出射される。走査ビームは主ビーム
(23)と他の2本のビームから成りこれら副ビーム(2
4)(25)は水平走査方向Hの幅方向のトラッキングを
とるためのビームである。ターンテーブル(17)の下面
にはモータ(4)が直接取り付けられたダイレクト型の
ターンテーブルであり、モータ(4)を矢印D方向に回
転させることでターンテーブル(17)と共にプリズム
(18)も回転して、主ビーム(23)と副ビーム(24)
(25)は光吸収部材(14)の水平方向Hに走査されるこ
とになる。
光吸収部材(14)は例えば、表面を黒化したAl等で構
成されている。(13)はマイラー等の透明なフィルムベ
ースである。
フィルムベース(13)の一方の面(裏面)には第2図
に示す様に後述するも透過型の場合は例えば、市松模様
にS,R,G,Bの長方形の画素(15)が印刷されている。S
部分は黒色或は何もないスペース部分である。この市松
模様の画素(15)の大きさは表示しようとする画面の大
きさ(ベースフィルムの大きさ)及びレーザビームのス
ポット径によって種々に変り得るが、例えば、画面のサ
イズがW×L=2m×3mのものでは水平方向を3000トリオ
にしようとすれば一画素の大きさは0.25(=3000/3000
×4)mm×1mmの長方形となる。画素(15)のパターン
配列は陰極線管と同様であるが、レーザビームで走査し
たときにトラッキングをとるために三原色のR,G,Bの垂
直方向の配列は同色画素とならない様に千鳥にずらせて
いる。この様なフィルムベース(13)の市松模様が印刷
されている面と反対側の面(表面)に光吸収部材(1
4)、例えばAlを蒸着し、黒化させる。この光吸収部材
(14)のS画素(15)に対応する面には光回帰性反射体
(16)が貼着されている。
この光回帰性反射体を第3図によって説明する。ガラ
ス球或はプラスチック球(26)の直径と屈折率を適当に
選択すると第3図に示す様に入射光(27)の入射方向に
略反射光(28)を戻す作用を有する。よってこの様なガ
ラス球或はプラスチック球(26)を光回帰性反射体(1
6)として光吸収部材(14)上に隙間がない様に多数貼
着すればレーザ源(22)からの主ビーム(25)はほとん
どプリズム(18)側に反射されるので、この反射光を基
にして水平方向走査時のR,G,Bのタイミングをとること
が出来る。
光回帰性反射体(16)としてガラス球の径dが約0.1m
mの場合レーザ主ビーム(25)の光回帰性反射体(16)
上でのビームスポットの直径φが約2mmで、そのビーム
スポットからの距離Lが約500mmの時には、反射光(2
7)はほぼレーザ主ビーム(25)の入射方向を中心とし
て直径が約12mmの円の中に分布していた。従って、この
反射光(27)はそのままほぼ検出器の受光素子等に入射
する成分である有効反射光となっている。この有効反射
光(27)のパワーを従来と比較すると略1000倍以上の値
を示すことを実験的にも確かめている。
上述の如き構成のレーザ描画装置によって所定の画像
或は文字図形を描画する場合の動作を説明する。
レーザ源(22)には画像信号(1)が入力される、こ
の画像信号に応じてレーザ源をオン、オフ制御するか、
レーザ発振の強さを変化させる、又はビームスポット径
の大小で変調するか、ビームスポットの個数を変化させ
る様にした変調ビームは回折格子(21)で主ビームと二
つの副ビームにスプリットされて、ミラー(19)→ター
ンテーブル(17)の中心孔→プリズム(18)を通して、
主ビーム(23)と副ビーム(24),(25)は光吸収部材
(14)面の端部に照射される。今、ターンテーブル(1
7)を回転させれば主ビーム(23)、副ビーム(24),
(25)は水平方向に3本のビームで走査される。このと
き光回帰性反射体(16)部分に主ビームが達して反射光
(28)が戻されたときのタイミングを入射光と逆の光路
で検出器(20)で検出し、この出力を規準にして、画像
信号に応じてR,G,B画素に対応した部分の光吸収部材(1
4)の所定位置を蒸散させる様にレーザ源(22)よりの
レーザ光の例えば、強さを変化させることで所定画像が
透過してみえる孔シートが得られる。垂直方向Vでは主
ビーム(23)に対して副ビーム(24),(25)でトラッ
キングをとることが出来るので、検出器(20)として検
出面を3分割したPINダイオード等を用いて検出器(2
0)の出力をレーザ源(22)にフィードバックさせるこ
とが出来る。
第1図ではフィルムベース(13)と光吸収部材(14)
は1枚のシートとして説明してあるが、実際にはフィル
ムベース(13)と光吸収部材(14)はラミネートされ、
これらラミネートされたフィルムベース(13)と光吸収
部材(14)が供給リールと巻取リールに巻かれて、連続
的に移動出来る構成とされている。
この様にして得られた所定の被描画部材である画像ス
クリーン(29)を第4図に示す様に筐体(30)の前面に
配設し、画像スクリーン(29)の後方より螢光灯等の照
明灯(31)で照明すれば光吸収部材(14)の蒸散した部
分の色に対応した画像或は文字、図形(32)が透過光と
して得られる。この様な表示装置によれば超大型屋外広
告が廉価に得られる。又、カラー電子掲示板として利用
可能である。第4図の広告表示装置は静止画を表示する
構成を示したがロールに巻かれた画像スクリーン(29)
を筐体(30)内で連続的に巻き上げれば異なったシーン
の静止画像或は文字、図形を連続的に表示することが可
能となる。
上述の実施例では透過型の画像スクリーンを得る場合
のレーザ描画装置を説明したが、第5図及び第6図によ
って反射型の画像スクリーンを得る場合を説明する。
第5図は第2図と同様のフィルムベース(13)と光吸
収部材(14)のパターン状態を模式的に示したものであ
る。
第5図で、マイラー等のフィルムベース(13)の表面
には市松模様のS、Y(黄色)、M(マゼンダ)、C
(シアン)画素(15)が順次水平方向Hに配設され、更
に垂直方向Vは互に上下方向で同一の色画素とならない
様に千鳥に画素(15)をずらしている。本例の反射型の
場合は画素(15)の印刷された面に黒化Al等の光吸収部
材を蒸着し、レーザ源(22)からのレーザ光で所定の画
像に応じた色画素(15)部分の黒色Alを蒸散させてい
る。S画素に対応した部分には光回帰性反射体(16)が
形成されているのは第2図と全く同様である。
この様にして得られた画像スクリーンは第6図に示す
様に壁(33)等へフィルムベース面を対接配置し、光吸
収部材(14)側から照明を施せば光吸収部材(14)の蒸
散部(34)を通って色画素(15)面に達して反射された
反射光は人の目に与えられて所定画像を認識することが
出来る。
上述の各実施例ではフィルムベース上に形成する画素
を長方形或は正方形等の市松模様に構成させたが、市松
模様に変えてS,R,G,Bの縞条模様であってもよい。
更に、フィルムベース(13)上に光吸収部材(14)を
形成したが、この光吸収部材(14)と画素(15)を一体
としたS,R,G,B或はS,Y,M,Cの各色を入れたマイクロカプ
セルを市松模様に配設し、レーザ光によってマイクロカ
プセルを溶かすと同時にフィルムベース(13)上に着色
を施す様に構成させることも出来る。又、フィルムベー
スの片面に各色の画素パターンを市松模様或は縞条模様
に形成し、フィルムベースの他方の面にレーザ光を反射
又は吸収するフィルムを貼着する様にしてもよい。
本発明のレーザ描画装置によれば従来例で示した第7
図の様なレーザプリンタとしても利用可能であり、この
場合はドラム(8)に潜像を形成したり、記録紙に記録
を行う場合にトナーを必要としない新規なレーザプリン
タが得られる。又、カラーハードコピー等も比較的ロー
コストに形成可能となる。
尚、本発明は叙上の実施例に限定されることなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であ
る。
〔発明の効果〕 本発明によれば高精細なカラー画面を廉価に得られる
と共に超大型の画像スクリーンを得る場合にもR,G,Bの
走査タイミング及びトラッキング等のとり易いレーザ描
画装置が得られ、種々の機器に応用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のレーザ描画装置の一実施例を示す模式
図、第2図は本発明のパターン状態の一実施例を示す
図、第3図は光回帰性反射体の説明図、第4図は本発明
のレーザ描画装置で得られた画像スクリーンを広告表示
装置に用いた斜視図、第5図は本発明のパターン状態の
他の実施例を示す図、第6図は本発明のレーザ描画装置
で得られた画像スクリーンを広告表示盤に用いた他の実
施例を示す側断面図、第7図は従来のレーザプリンタの
模式図である。 (13)はフィルムベース、(14)は光吸収部材、(16)
は光回帰性反射体、(17)はターンテーブル、(19)は
ミラー、(20)は検出器、(21)は回折格子、(22)は
レーザ源である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 H04N 1/23 103 H04N 1/04 104A

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光回帰性反射体と、三原色或は三原色の補
    色の関係にある市松模様又は縞状模様のパターンとを所
    定関係に配列した被描画部材と、 画像信号が入力されると共に上記光回帰性反射体からの
    反射光に基づく検出信号が供給されるレーザ源とを具備
    し、 上記レーザ源からのレーザ光で上記被描画部材上の上記
    光回帰性反射体よりの反射光に基づく検出信号をインデ
    ックスとして、上記被描画部材上を走査し、上記映像信
    号で映出可能なカラー画像或は文字、図形を描画してな
    ることを特徴とするレーザ描画装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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