JPS5833747B2 - 複写機兼用フアクシミリ送受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ファクシミリ送受信機、特にローカル用の複
写機としても使用できるファクシミリ送受信機に関し、
更に詳細には、単一レーザを使用して走査およびプリン
ト操作を同時に行なう電子複写機に関する。

ファクシミＩＪ送受信機は、画像を遠隔地へ極めて短時
間のうちに伝送する装置としては比較的安価な手段であ
る。

これらの送受信機は、原画を走査して映像信号を発生さ
せこれを遠隔地の送受信機へ伝送もしくはローカルバッ
ファ等へ記憶させる操作と、遠隔地の送受信機、または
ローカルバッファ等から送られてくる映像信号に応じて
コピーを作成する操作の２つの操作が可能である。

一般にこのファクシミリ送受信機は１日の内矩時間しか
使用されず、大部分の時間は遊んでいる。

また事務所にはローカル用の複写機を有するこのファク
シミＩＪ送受信機は走査・プリント操作が可能となって
いるので、ファクシミリ用スキャナカ遠隔複写操作だけ
でなくローカル複写操作にも使用できるようにすれば、
経済的な利点が得られる。

これまでレーザをファクシミリの走査とプリント操作に
応用する試みがなされてきたが、レーザから放出される
光ビームは、平行束に変換できスポットの投影・走査が
可能となるうえに走査スポットの寸法を小さくするのに
機械的な口径等が複雑になるといった欠点が解消できる
ことが判った。

またレーザから放出される光ビームの光度を映像信号に
応じて変調する方法と手段とが開発され、この結果ファ
クシミリプリントにレーザが適スことが判った。

またこのレーザプリント法に用いる記録媒体には、当然
ゼログラフィードラムのような中間媒体か、または感光
性または感熱性の紙またはフィルムのような永久偉記録
体が使用できる。

当業者には、レーザを用いて原画を走査して映像信号を
発生させ、次に同一装置内で走査機構の映像信号出力で
第２レーザを変調し、プリント操作を行うことは公知の
ことであるが、同一レーザを用いて原画走査とプリント
作業を同時に行なうことは、より有利なことである。

単一レーザを用いてフォトクロミックプレート上にレー
ダ情報を表示する装置が、米国特許第３５６９６１６号
に記載されているが、この装置はファクシミリ用スキャ
ナにも使用できないし、永久記録体を得ることもできな
い。

したがって本発明の目的は、ローカル用複写機兼用ファ
クシミリ送受信機を提供するにある。

更に本発明の目的は、単一光源を用いて通常の複写機内
で裏査、プリントを同時に行なう装置を提供するにある
。

本発明によれば、通常の複写機でレーザを用いて走査、
プリントを同時に行なわせる装置がファクシミＩＪ送受
信機に設けである。

光ビームが、所定の平面角に周期的に走査される際のレ
ーザの光路中にビームスプリッタが設けである。

こうしてこのビームスプリッタで反射される部分の光ビ
ームは、原画のライン走査に使用され、原画から反射さ
れた光がフォトセンサに入射し、このフォトセンサに入
射し、このフォトセンサの出力によって光ビームの光度
を変調するようになっている。

ビームスプリッタを通過する部分の変調光ビームは、感
光性記録面の・線画印刷に使用される。

この記録側は、例えば負の特性すなわち光度の大きな入
射光によって暗部分が記録されるような特性を有するゼ
ログラフィードラムから構成しである。

変調回路は、原画から反射されてフォトセンサに入射す
る光の光度を一定レベルに維持するよう作動する。

例えば、原画の暗部分が走査されている時、光ビームの
光度が増加してフォトセンサへ入射する光のレベルを一
定に維持させる。

この光量の増加した光によって暗領域が印刷される。

本発明の上記またはそれ以外の目的、特徴および詳細は
添附図面に基づく詳細な説明から明かとなろう。

次に添附図面、特に第１図および第２図について説明す
る。

本図には、ファクシミリ伝送モードおよび複写モードの
際レーザによる走査し、ファクシミリ受信モー ドおよ
び複写モードの際レーザによる静電複写を行なう装置が
示しである。

このため本装置は、コヒーレントでほぼ平行な光ビーム
を発射するレーザ装置１１と、光ビームを所定り走査角
度に周期的に走査する偏向機構１２と、周期的に走査さ
れる光ビームをほぼ距離の等しい光路を通過させてライ
ン状の走査ステーションおよび（または）ライン状のプ
リントステーション１５へ投影するフリップ鏡組立体１
３とビームスプリッタ組立体３０とから成っている。

多くの場合、レーザ装置１１と偏向機構１２との間ニビ
ームの断面の形状を修整しつつこのビームを焦合させる
レンズ（図示せず）を設けるのが好ましい。

例えば、図中の実験モデル装置では、アナモルフィック
レンズを使用したが、走査／複写スポットが長軸約０．
５ｍｍ（０，０２０インチ）短軸約０．２５ｉｍ（０，
０１０インチ）の楕円形に焦点合せされている。

また、ファクシミリ伝送モードおよび複写モードで使用
する際焦点の軌跡は、走査ステーションの両端および中
心から等距離にある。

また走査スポットの寸法により有効走査口径の大きさが
決定しかつ複写スポットの寸法により有効複写口径の大
きさが決定する。

走査操作では、原画を走査ステーション１４上で垂直に
徐々に移動させながら周期的に掃引される光のスポット
を原画の情報記録面上に投影し、原画上に走査ラスタを
トレースすることである。

またこれとは別に原画を固定しておき、偏向機構でラス
タを平面状にトレースすることも可能である。

フォトセンサ３９は、原画から反射されてきた光を走査
したライン上の情報を表わす映像信号に変換する。

他方複写操作とは、受光体をプリントステーション１５
上で垂直に徐々に移動させながら（手段は図示せず）、
周期的に走査され光度変調されたスポット状の光をゼロ
グラフィ一式受光体１６の表面上へ露光させプリントラ
スフを受光体上へトレースする方法のことである。

受光体１６は、ドラム１７上にコーディングしてありゼ
ログラフィー技術を用いた像転写に適している。

このドラム１７は、プリントステーション１５からほぼ
ドラム径に等しい距離だけ離間させた軸のまわりを徐々
に回転するので、プリントステーション１５は感光体１
６の接面上に位置することになる。

本発明の要旨内であれば、上記の実施例のみに限定され
ず各種の設計変更が可能である。

レーザ装置１１から放射された平行な光ビームは、フィ
ルタ機構２１を通過した後、一連の固定鏡で反射され偏
向機構１２へ入射する。

フィルタ機構２１は、可変減衰器であってこれによって
光ビームの光度を幾つかの所定のレンジのうちのひとつ
のレンジ内に維持することにより、有効プリンドロ径の
大きさを大幅に変化させることなくまたはコピーの仕上
げに影響を与えないよう数種の異なる速度のうちのある
速度でプリントを行なうことができる。

プリント速度は、ドラム１７の回転速度またはその他の
方法で変えるが、この操作では受光面の単位面積あたり
の露光時間が変化することになる。

偏向機構１２は、ガルバノメータ式のドライバ２５によ
って所望の走査角に周期的に振動する平らな走査鏡２４
から成っている。

この鏡２４は、光ビームの光路内に配置してあり、はぼ
垂直な軸のまわりをドライバ２５によって走査角だけ周
期的に振動するので、この走査鏡２４で反射した光ビー
ムは、はぼ水平な平面上で所望走査角だけ周期的に走査
される。

この光ビームの走査角だけ周期的に走査する操作は、回
転プリズムまたは多角形鏡のような他の偏向機構を用い
ても可能である。

同一のレーザ装置１１およびビーム偏向機構１２をファ
クシミリ走査およびプリント操作に使用するために、フ
リップ鏡組立体１３を細長い平面鏡３１と、走査鏡２４
から反射して来る光ビームの光路の内外へ鏡３１を選択
的に移動させるモータ駆動のカム機構３２とから構成し
である。

フリップ鏡組立体１３について若干説明する。

ビームスプリッタ２６が第１図中の点線で示した位置に
ある状態で、鏡３１が、下方位置にある場合走査光ビー
ムを反射して細長い固定鏡２７へ入射させた後走査ステ
ーション１４へ入射する。

これとは異なり、ビームスプリッタ２６が点線位置にあ
り、鏡３１が第１図に示すような上方位置にあると、走
査ビームは、最初の平面内を直進して、固定鏡２８へ入
射した後反射されてプリントステーション１５へ入射す
る。

この周期的に走査される光ビームの光学的な歪は、鏡３
１．２７および２８を相互に平行に整合しかつ走査ステ
ーション１４およびプリントステーション１５と平行に
整合することによって最小にできる。

ここで重要なことは、走査光ビームの光路は、鏡３１の
位置する位置とほぼ無関係なことである。

この結果、走査ステーション１４およびプリントステー
ション１５へ投射される走査スポットおよびプリントス
ポットは、はぼ同一寸法であってほぼ同じ長さの走査ラ
インだけ走査される。

鏡３１．２７および２８Ｑ長さは、走査およびプリント
走査ラインの長さに対応する所望Ｑ走査角に合致するよ
うな値にしである。

第１図に示した装置を通常の複写機として使用する場合
、フリップ鏡組立体１３およびビームスプリッタ組立体
３０を第１図に示すような上方ポジションへ移動させる
。

このビームスプリンタ組立体３０を移動させる機構は、
モータ４１とカム４２から成るモータ駆動のカム機構４
０である。

この状態の光路では、走査ビームがこのビームスプリッ
タ２６でさえぎられる。

一部のビームは、ビームスプリッタ２６を通過して鏡２
８へ入射後この鏡２８で反射されてプリントステーショ
ン１５へ入射する。

その他のビームは、ビームスプリッタ２６と、鏡２７で
反射されて走査ステーション１４へ入射する。

ビームスプリッタ２６が光ビームをさえぎり、上記の装
置の作動モードと無関係にすべての光路がほぼ同一長さ
に維持される際・このビームスプリッタ２６は、フリラ
フ鏡３１に対して同じ位置に位置し、フィルタ組立体２
１は、最大光量の光を通過させる位置に位置する。

本発明の別の実施例では、ビームスプリッタ２６を光ビ
ームをさえぎるような第１図の位置に固定し、フリップ
鏡組立体１３を省略してもよい。

次に第３図を説明すると、本図に示した装置は、ビーム
スプリッタ２６を光ビームの光路内へ入れテ複写モード
で作動させる回路のブロックダイヤグラムである。

レーザ１１からの光ビームは偏向装置１２を通ってビー
ムスプリッタ２６に指し向けられ、このスプリッタ２６
により＝部のビームがプリントステーション１５に向け
られ他のビーム部分が原画を載置した走査ステーション
１４に向けられる。

この走査ステーション１４に向けられた光は原画で反射
し、その反射光ビームがフォトセンサ３９に指し向けら
れる。

フォトセンサ３９の出力端子は、高利得型演算増幅器５
０の反転入力端子に接続してあり、演算増幅器５０の非
反転入力端子は、基準電源５１に接続しである。

基準電源５１の電圧値は、後述するように本発明の要旨
に従ってセットしである。

演算増幅器５０の出力は、基準電圧とフォトセンサ３９
の出力との差を表示する誤差信号となる。

この誤差信号は、変調器６０へ送られ、レーザ装置１１
へ加える電力を調節し、レーザ装置から放出される光の
光度を変調する。

本装置は、負帰還回路となっているのでフォトセンサ３
９の出力を一定レベルに維持することができる。

基準電源５１の電圧は、フォトセンサ３９がノイズのな
い領域でほぼリニアに作動し、プリントステーション１
５の受光面１６に充分な光量の光が入射するような値に
セットしである。

レーザ装置から放出される光の光度は、フィードバック
回路により複写モード中に変調されるが、その変調量は
走査ステーション１４を通過する原画の情報によって変
わる。

レーザから放出される光の光度は、基本的には原画から
反射されてフォトセンサ３９に入射する光の光度がほぼ
一定になるよう増減する。

ある条件下では、基準電圧は、固定する必要はなく、む
しろ走査ラスク部の関数で表わされるような時間可変電
圧にしてもよい。

第３図に示したブロックダイヤグラムは、と表わすこと
ができるクローズトループ式の負帰還回路である。

ここでλは、変調器６０への入力 μは、演算増幅器５０の利得 ａ（ｘ、ｙ）は、座標（ｘ−ｙ）で表わされる部分の原
画の反射率 ｐ（λ）は、レーザ装置１１の変調出力 には、ビームプリッタ２６の透過率とフォトセンサの感
度の倍数である定数 解析のため信号電圧を基準電圧に対して正規化する。

変調器とレーザ装置の関係をリニアと仮定し、となる。

したがってプリントステーション１５の受光面に入射す
るレーザ装置の出力は、被走査原画の反転像（ネガ像で
はない）となり、フォトセンサ３９の出力は、一定レベ
ルになる。

このため１ノニア反転プリント法を用いれば、明色調が
圧縮され、暗色調が増大する。

この点について更に詳しく説明する。

上記した通り、フォトセンサ３９の出力は、被走査原画
に白の例えば背景部分があろうが黒の例えば画像部分が
あろうが実質上一定にされる。

このことは、白の部分では反射率が高いので、偏向装置
１２からの出力はそれ程高くなくともフォトセンサ３９
の出力はブ定値に達するが、黒の画像部分では反射率が
低いので、フォトセンサ３９の出力が＝定値に達するた
めには、偏向装置１２からの光は白い部分のときより強
いものでなげればならないことを意味する。

すなわち、フォトセンサ３９の出力を一定に保つことで
、偏向装置１２からのレーザ光の強度が被走査原画の画
像に従って変化して光学像を形成する。

この光学像はネガ像ではないが、原画の黒い部分では輝
度が高く白い部分では輝度が低いという明暗が反転した
光学像となり、ビームスプリッタ２６により光学像ビー
ムの一部はコントラストをもった記録信号としてプリン
トステーション１５へ指し向けられる。

従って、被走査原画の画像のコントラスト比は、正しく
再現される。

原画の最高の明色調と最低暗色調がそれぞれａ８、およ
びａ２であると、それに対応するレーザ変調比は、次の
方程式 λ１／λ２ ”＝ ａ ２ ／ ａ １で表わされる。

上記の説明では、変調器とレーザの関係がリニアである
と仮定しておいたが、この関係がリニアでないとすると
、数学的な解析がより複雑となる。

しかしながらループ利得の大きな負帰還回路を有するこ
の種の非直線性は、クローズトループのレスポンスにほ
とんど影響を与えないことは公知のことである。

したがって方程式（４）および（５）は、適用できる。

ループ利得が非直線性をマスクするには十分でない場合
、・・、−フトーン化方法を使って直線性を得ることが
できる。

この後者の方法とは、映像信号のバンド幅より高い周波
数でレーザをオン、オフして、デユティ、サイクルを制
御することにより光度を調節する効果と同じ効果を得る
ことができる。

第４図は、第３図に示した装置と別の実施例を示し、レ
ーザ１１からの出力の光度を変調器６１で変調するよう
になっている。

この種の変調器は、レーザ光を偏光するために音波を使
用しており、アイソメット社（Ｉｓｏｍｅｔ Ｃｏｒ
ｐ、）製のモデル１２０１／２２０１号のような音響光
学変調装置にすることができる。

またこれとは別に印加電圧に応じて通過光ビームの偏光
平面を光学的に旋回させる性質を有する電気光学的結晶
型変調器からこの変調器６１を構成することができる。

この結晶の各端に偏光フィルタを取付ければ、ビームの
偏光面の旋回によってこの第２偏光器を通過する光の光
度が変わるのでこの装置を可変シャッタまたはダイヤフ
ラムとして使用することができる。

結晶にリン酸−水素アンモニウム（ＡＤＰ）を使用した
変調器については、米国音響学会報（ＴｈｅＪｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ
５ｏｃｉｅｔｙ ｏｆＡｍｅｒｉｃａ ）第２５巻、
第６号、１９５３年１１月発行１１４５Ｐ〜１１４８Ｐ
所収アール。

カーヘンタ氏ＣＲｏＣａｐｅｕｔｅｒ ）の論文「音響
光学的サウンドオンフィルム式変調器」に記載されてい
る。

本発明では、レーザ変調器を用いたが、このこと自体本
発明の要旨を構成せず設計変更が可能である。

また第３図に示したレーザ変調器では、レーザに印加す
る電力を変調する際プラズマに遅延時間が生じるので高
速複写には、問題が生じることを指摘しておく。

以上の説明で、走査およびプリントのためのレーザを含
むファンシミ１フ送受信器を通常の複写機として使用す
る装置を図示、参照したが、この装置は、単に本発明の
要旨を述べるためのものであって、添附した特許請求の
範囲内で各種の設計変更が可能である。

上記装置は、ファクシミリ送受信機にして使用するよう
図示したが、本発明の範囲内で通常の複写モードでも使
用できることを指摘しておく。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成したファクシミリ送受信
機およびローカル用複写機用の光学系の正面図、第２図
は、第１図に示した装置の平面図、第３図は、第１図に
示した装置を通常の複写機として作動させるための回路
のブロックダイヤグラム図、第４図は、第３図に示した
回路の別の実施例を示す。 １１・・・・・−レーザ装置、１２−・・・・・偏向装
置、１４・・・・・・走査ステーション、１５−・・・
・・プリントステーション、３９°・・・・・フォトセ
ンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光ビームの供給源と、その光ビームを平面走査角に
   周期的に掃引させる偏向手段と、原画が前進通過させら
   れる走査ステーションと、プリントステーションと、偏
   向した光ビームを前記走査ステーションとプリントステ
   ーションとのいずれか一方または両方に選択的に指し向
   ける手段と、前記走査ステーションに隣接して配置され
   、該走査ステーションを通過前進する原画から反射した
   光線を受けて該原画の情報を表わす映像信号を発生させ
   る感光性トランスジューサ手段と、印加された信号に応
   答し、該信号に従って上記光ビームの強度を変調する変
   調手段と、ファクシミＩＪ送受信機を複写機として動作
   させるように選択的に調節する手段とから成る複写機兼
   用ファクシミリ送受信機において、 前記調節手段が、偏向光ビームの第１部分を前記走査ス
   テーションへ向けて投射しかつ偏向ビームの第２部分を
   前記プリントステーションへ向けて投射する手段と、前
   記トランスジューサ手段によって得られた映像信号を基
   準信号と比較して該基準信号と前記映像信号との差を表
   わす誤差信号を発生する比較手段と、前記映像信号を実
   質上一定のレベルに維持するように、前記誤差信号を負
   帰還信号として前記変調手段に与える手段と、から成る
   ことを特徴とする複写機兼用ファクシミリ送受信機。