JPS5833753B2 - ガゾウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像装置に係り、比較的少数の可変強度光エレ
メントを用いて、絵素数の多い画像を形成し得る画像装
置に関するものである。

この明細書で「可変強度光エレメント」と言うのは、発
光ダイオードやレーザダイオードなどの発光体の単体も
しくは光の照射を受けておりその光の透過率や反射率が
変化する光変調体の単体を意味し、これらの可変強度光
エレメント複数個を単一体構造として構成された配列体
における個々の可変強度光エレメントであってもよい。

入力信号により光強度が制御される可変強度光エレメン
トの配列体と可変強度光エレメントの像が形成される受
像面との間に光を偏向する偏向素子をそう人し、この偏
向素子の偏向角を時間的に変化させて、可変強度光エレ
メントの各々の像をそれぞれ上記受像面の複数の位置に
形成させることにより、比較的少数の可変強度光エレメ
ントを使用して、絵素数の多い画像を形成させる画像装
置については、本出願人が昭和４９年１０月１４日に「
画像装置」（特願昭４９−１１７８１１号）として特許
出願している。

この先願の発明の基本的構成を第１図に示す。

図において、１は可変強度光エレメントの配列体で、例
えば発光ダイオードを複数個を１列に配列したダイオー
ドアレイである。

２は入力信号を処理して出力信号をダイオードアレイ１
の各ダイオードに個別に送る入力信号処理回路、３はダ
イオ−ドアレイ１の各ダイオードの光を時間内に異なる
偏向角で共通に偏向するための電気光学的結晶または超
音波セルなどによる偏向素子、４は偏向素子３の駆動回
路、５はダイオードアレイ１による像を後述の受像面に
結像するためのレンズ、６はダイオードアレイ１の各ダ
イオードの像が結像する受像面である。

いま、ダイオードアレイ１上のダイオードＰｋに注目す
ると、ダイオードＰｋよりの光は偏向素子３の偏向角が
零のとき光路Ｐｋを通り、受像面６上ではＱｋの位置に
投射される。

偏向素子３により光路がＲ′におよびＲ／／にのように
偏向されると、受像面６上では図示のように、それぞれ
Ｑ′におよびＱ″にの位置に投射される。

偏向素子３は各ダイオードに共通に作用するから、ダイ
オードアレイ１の各ダイオードは第２図に示すように投
影される。

すなわち、偏向素子３の偏向角を時間的に変化させるこ
とにより、各ダイオードは受動面６上の三つの位置に結
像する。

偏向角の種類を増加さすことにより、各ダイオードをさ
らに多数の位置に結像させることができる。

従って、比較的少数のダイオードを使用して絵素数の多
い画像を形成することができる。

第３図は、第１図の基本的構成を応用した画像記録装置
の−ｆｕである。

第３図において、１，２゜３．４，５は第１図と同じも
のを表わしている。

６ａは送り装置（図していない。

）の作用により矢印の方向に連続的に走行する写真フィ
ルムなどの光学的記録媒体を使用した受像面、６１は受
像面、６ａ上に形成された線画像、６２は同じく受像面
６ａ上に形成、記録された面画像である。

この装置によって受像面６ａとしての光学的記録媒体上
に面画像を記録することができる。

第４図は、第１図の基本的構成を応用した画像表示装置
の一例である。

第４図において、１，２゜３．４，５は第１図と同じも
のを表わしている。

６ｂはその上に投影されたダイオードアレイ１の像を外
部に対して表示可能な受像面、６３は受像面６ｂ上に形
成された線画像、７は線画像６３を受像面６ｂ上で振ら
せるためのミラーなどの偏向角度の大きい走査装置、８
は走査装置１の駆動回路、９は走査装置１の走査を入力
信号に同期さすための同期回路である。

この装置において、走査装置γにより、線画像６３を入
力信号に同期して受像面６ｂ上で矢印方向に移動さすこ
とにより、面画像を表示することができる。

本出願の発明の目的は、テレビジョン信号などのように
ラスク走査により発生されたアナログ信号を、構成が簡
単容易で動作確実な遅延形記憶装置に記憶可能であり、
かつ上記の画像記録装置または画像表示装置に適合する
ようなディジタル信号に変換する入力信号処理回路を有
する画像装置を提供することである。

以下、ラスク走査により発生された信号を「テレビジョ
ン信号」により代表さす。

次に、第５図に入力信号処理回路２ａおよびその周辺部
分のブロック図を示す第１の実施例により、この発明を
説明する。

説明は、この発明を第３図の画像記録装置に適用した場
合について行う。

テレビジョン信号の１走査時間をＴＨ１帰線時間をＴＲ
とし、ダイオードアレイ１としてｎｆ固の発光ダイオー
ドの配列体を用い、偏向素子３０作用により１個の発光
ダイオードに受像面６ａ上でｍ＠の位置に像を結ばさせ
ることにより、１本の走査線上のＭ＝ｍｎ個の絵素を記
録する場合について説明する。

走査線１本の各絵素が第３図における線画像６１１本と
して記録される。

第５図において、１，３，４は第１図と同じものを表わ
している。

２ａはテレビジョン信号用入力信号処理回路である。

２１は入力信号をサンプリングクロックＡごとにサンプ
リングしディジタル信号に変換するアナログ・ディジタ
ル変換器（ＡＤ変換器）、２２は奇数番目の走査線によ
る信号を後述の第１シフトレジスタへ送り、偶数番目の
走査線による信号を後述の第２のシフトレジスタに送る
ように切り換える第１のゲート回路、２３は遅延形記憶
装置である全素子数が４Ｍ＠の第１のシフトレジスタ、
２４は同様の第２のシフトレジスタ、２５は第１のシフ
トレジスタ２３の出力と第２のシフトレジスタ２４の出
力を交互にダイオードアレイ１の各ダイオードに与える
ように切り換える第２のゲート回路、２６はＡＤ変換器
２１、第１のシフトレジスタ２３および第２のシフトレ
ジスタ２４へそれぞれクロックＡ、ＢおよびＣを送り、
第１のゲート回路２２および第２のゲート回路２５へ切
り換え信号りを送ると共に、ダイオードアレイ１の各ダ
イオードへ与える信号とダイオードの像の受像面６ａ上
の偏位を同期させるための信号Ｅを駆動回路４へ送るタ
イミング回路、１０は第２のゲート回路２５の出力をダ
イオードアレイ１に加えるためのドライバ回路であ゛る
。

ＡＤ変換器２１．第１のゲート回路２２、第１のシフト
レジスタ２３、第２のシフトレジスタ２４、第２のゲー
ト回路２５、タイミング回路２６で入力信号処理回路２
ａを構成する。

次にこの実施例の作用を説明する。

この実施例装置に入力されるテレビジョン信号をＡＤ変
換器２１により４ビツトの２進法によりディジタル信号
に変換する場合について説明する。

ＡＤ変換器２１に入力された１走査線に対するテレビジ
ョン信号は、まずＴＨ／ｍｎ ごとにｍｎ藺の絵素信号
としてサンプリングされ、ｉ番目の絵素信号の振幅をａ
ｉとすれば、 （ｉ＝０．１．２、・・・・・・・・・ｉ・・・・・・
・・・、ｍｎ−１、ｂｉ 、 ｊは０または１） のように符号化された信号は、ｂｉ、。

、ｂｉ、□、ｂｉ、２、ｂｉ、３の順序に第１のシフト
レジスタ２３または第２のシフトレジスタ２４に入力さ
れる。

第１のゲート回路２２で走査線ごとに符号化信号を入力
すべきシフトレジスタを切り換え選択する。

この実施例では、奇数番目の走査線の信号を第１のシフ
トレジスタ２３に、偶数番目の走査線の信号を第２のシ
フトレジスタ２４へ入力させるものとする。

クロックＢまたはＣにより第５図における左側へシフト
して記憶する。

このようにすると、たとえば奇数番目の走査時間終了時
ＴＨにおいては、その走査線上の全絵素の符号化信号が
第１のシフトレジスタ２３に記憶されている。

＊＊次の走査線（偶数番目の走査線）の走査時間にお゛
いては、符号化信号は第１のゲート回路２２により切り
換えられて第２のシフトレジスタ２４に入力されるので
、第１のシフトレジスタ２３は入力と切り離して動作さ
せ得る。

偶数番目の走査線の走査期間において、第１のシフトレ
ジスタ２３に加わるクロックが第６図ａのＰ２（τ。

＝８τ３、τ１＝４τ３、τ２−２τ３）になるように
タイミング回路２６を構成する。

７ （タイミング回路２６の構成は通常の回路技術で容
易に実現できる。

また第６図ａのｐ、は奇数番目の走査線の走査期間で、
符号化信号を第１のシフトレジスタ２３でシフトするた
めのクロックである。

）このようにすると、第１のシフトレジスタ２３の４ｋ
ｍ（ｋ＝０．１、・・・・・・・・・、ｎ−１）番目の
素子からは、クロックＰ２ ごとにｂｋｍ、Ｏｌｂｋｍ
、１、ｂｋｍ、２、ｂｋｍ、３、ｂｋｍ＋１．０、ｂｋ
ｍ＋ｍ−１，３０４ｍ個の信号が順次出力される。

この４ｋｍ番目の素子の出力は、第２のゲンート回路２
５およびトライバ回路１０を経て、ダイオードアレイ１
のに番目のダイオードに印加され、各ダイオードは１ｊ
ｉ１ｊが１のとき一定の強度で発光する。

一方、偏向素子３には、タイミング回路２６から、その
駆動回路４を経て、第６図ｂ１ に示す制御波形が印加
されている。

従って、ｔｈＪ、（ｈ ＝ ０．１． ”−”−”°°
、 ｍ−１）からｔｈ＋１．０、に至る間では偏向素子
３による記録位置の偏位はないので、この間にに番目の
ダイオードに印加される符号化信号ｂｋｍ十り、Ｏ”ｂ
ｋｍ十ｈ、３は記）録画の同一場所に記録される。

この符号化信号は本来の絵素信号の振幅ａｋｍ十りを符
号化したものである。

τ。＝８τ３、τ１＝４τ３、τ２＝２τ３になるよう
にＰ２が構成されているから、ｂｋｍ十り、０”ｂｋｍ
＋ｈ、３を重ねて記録して得られる絵素に対する露光量
は、 に比例し、その絵素信号の振幅ａｋｍ十りに比例した露
光を与えることができる。

従って、偏向素子３の偏向角が零の場合の受像面６ａ上
のダイオードの像のピッチをｄとしたとき、偏向素子３
により各ダイオードの像をｄ ７ｍづつ偏位させて各絵
素信号を記録することにより、１本の走査線上の全絵素
を記録することができる。

なお、この偶数番目の走査線の走査時間に、シフトレジ
スタ２４には偶数番目の走査線の絵素が記憶されるので
、次の奇数番目の走査線の走査時間に上述と全く同様に
してシフトレジスタ２４に記憶された絵素を記録するこ
とができる。

この方法によれば、１絵素当りの記録時間は（ＴＨ十Ｔ
Ｒ）／ｍにまで延長できる。

すなわちτ３≦（ＴＨ十ＴＲ）／ｌｓｍとすればよい。

第７図は受像面６ａである光学的記録媒体上に記録され
た絵素の位置の説明図である。

Ｄは、走査時間に帰線時間を加えた時間（ＴＨ十ＴＲ）
における記録媒体の移動距離である。

Ｄ＝ｄ／ｍに設定すれば、記録媒体の縦方向と横方向に
おける絵素のピッチを等しくすることができる。

次に、この発明による画像記録装置における偏向素子３
の制御方式に他の方式を適用した第２の実施例について
説明する。

受像面６ａ上に結像するダイ、オードの像が十分に小さ
くできる場合には、第３図におけるレンズ５にたとえば
シリンドカルレンズなどを併用して、ダイオードの像を
第９図ａに示すように長さがＤ′≦Ｄ、幅がｄ′≦ｄ／
１５ｍである縦長の光点とすることができる。

一方、偏向素子３に印加する制御波形鳥；第８図すのよ
うなのこき］り波形となるように駆動回路４を構成する
。

このようにすると、ダイオードの像は受像面６ａ上を左
から右へと連続的に偏位するが、Ｏ番目のダイオードに
はｔｈｌｏ””’ｔｈ１ｉ間にはｂｈ、 ｏがτ。

に比例した幅だけ記録される。

以後、ｔｈ、１〜ｔｈ、２間にはｂｈ、■が、ｔｈ、２
〜ｔｈ、３間にはｂｎ、２が、またｔｈ、３〜ｔｈ＋１
．０間にはｂｈ、 ３ がそれぞれτ７、τ２、τ３に
比例した幅だけ記録される。

その結果、第９図すに示すような線状図形が記録される
。

このとき、同じ昨に対応する部分（第９図すのＡｈ）に
注目すると、その部分内で露光されている部分の面積は
、 であり、絵素信号の振幅ａｈに比例している。

ところで各ダイオードはｂ・ ・ のとき一定の１
、Ｊ＝１ 出力で発光し、かつダイ、オードの像の偏位速度は一定
であるので、この露光部分の濃度は一定である。

従って、第９図すのＡｈ部分の平均濃度は露光面積に比
例することになり、絵素信号ａｈを記録し得たことにな
る。

この第２の実施例の記録方法は第１の実施例の記録方法
と異なり、露光部分の濃度がプ定であるために受像面６
ａである光学的記録媒体のラチチュード（１ａｔｉｔｕ
ｄｅ ） などの影響を受は難いという利点がある。

次に、この発明による画像記録装置の偏向素子３の制御
方式にさらに他の方式を適用した第３の実施例について
説明する。

この第３の実施例においては、ダイオードアレイ１の配
列方向と直角方向にも微小偏向を行うように偏向素子３
および駆動回路４を構成すると共に、駆動回路４による
偏位の制御波形を、ダイオードアレイ１の配列方向と平
行方向については第１０図ｂ、直角方向については第１
０図Ｃのように構成する。

このような構成においてはｂｈｌｏ。ｂｈ、１、ｂｈ１
２、ｂｈ、３などは第１１図に示したようにそれぞれ８
：４：２：１の面積に記録される。

この場合も、個々の微小単位部分におけるダイオードの
露光時間は一定（τ３）であるので、一定濃度に記録さ
れ、その結果、第１１図のＡｈについての平均濃度は絵
素信号の振幅ａｈに比例することになり、絵素信号ａｈ
を記録し得たことになる。

この第３の実施例ではダイオードの像はｄ／４ｍＸＤ／
４程度に収束できればよいので、第２の実施例にくらべ
て、光の収束が楽である。

以上、第１、第２および第３の実施例においては、シフ
トレジスタを２個使用する場合について説明したがシフ
トレジスタを１個だけ使用して、奇数番目の走査線につ
いても偶数番目の走査線についても走査時間ＴＨに全絵
素信号をこのシフトレジスタに記憶させ帰線時間ＴＲに
シフトレジスタの出力をダイオードアレイに加えること
を奇数番目の走査線と偶数番目の走査線について交互に
行うようにしてもよい。

この場合は、シフトレジスタが１個ですむと共に、第１
および第２のゲート回路が不要になる。

たｇし、上記の諸実施例では１絵素当りの記録時間が（
ＴＨ十ＴＲ）／ｍであったのに対して、この場合はＴＲ
７ｍとなるのでダイオードの出力を大きくする必要があ
る。

また、上記の諸実施例では、遅延形記憶装置として、通
常のシフトレジスタを使用する場合について述べたが、
電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖ
ｉｃｅ ： ＣＣＤ ）やバケト・ブリゲート・デバイ
ス（Ｂｕｃｋｅｔ Ｂｒｉｇａｄｅ Ｄｅｖｉｃｅ
： ＢＢＤ ）などを使用してもよい。

いずれの場合も記憶する信号はＯまたは１であるので、
遅延形記憶装置を安定に働かすことができる。

以上の説明は、この発明を第３図に示す画像記録装置に
適用する場合について行ったが、第４図に示す画像装置
についても同様に適用できるものである。

以上詳述したように、本発明による画像装置においては
、入力信号処理回路よりの信号により光強度が制御され
る可変強度光エレメントのｎ＠からなる１列の配列体の
可変強度光エレメントの各各の像を偏向素子の作用によ
り受像面上の複数の位置ｍ個に結像されると共に、上記
受像面上の上記可変強度光エレメントの像の列と受像面
との相対位置を変化させて画面像を形成させるものにお
いて、上記入力信号処理回路には、積１ｍｎ に等しい
素子数の遅延形記憶装置、１走査線に対するテレビジョ
ン信号を積ｍｎに等しい数の実質的に一直線に並ぶ絵素
に対応する信号に分けてサンプリングし、さらに各絵素
信号を１絵素当たり１ビツトのディジタル符号に変換し
て、１ｍｎ ＠の符号化信号を上記遅延形記憶装置に記
録させるアナログ・ディジタル変換器、及びこのアナロ
グ・ディジタル変換器へのサンプリングクロックを発生
し、かつ上記遅延形記憶装置へのクロックを発生して、
上記配列体の各可変強度光エレメントに、上記遅延形記
憶装置より対応する符号信号を各符号の重みに比例した
時間で順次１ｍ個加えると共に、これに同期して上記偏
向素子を駆動して上記受像面上の各可変強度光エレメン
トの像をそれぞれの可変強度光エレメントに対するｍ個
の絵素信号に対応する位置に順次結像させるタイミング
回路を設けることにより面画像を形成させるので、比較
的少数の可変強度光エレメントと構成が簡単容易で動作
確実な遅延形記憶装置を使用して、テレビジョン信号と
して入力される画像信号により、絵素数の多い面画像を
記録、表示することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術による画像装置の基本的構成を示す図
、第２図はこの基本的構成の画像装置により形成された
画像を示す図、第３図は橋本的構成を応用した画像記録
装置の構成図、第４図は基本的構成を応用した画像表示
装置の構成図、第５図は本発明の実施例装置の入力信号
処理回路およびその周辺部分のブロック図、第６図は第
１の実施例の制御信号の図、第１図は第１の実施例によ
る記録画像の一部を示す図、第８図は第２の実施例の制
御信号の図、第９図は第２の実施例による記録画像の一
部を示す図、第１０図は第３の実施例の制御信号の図、
第１１図は第３の実施例による記録画像の一部を示す図
； 図において、１は可変強度光エレメントの配列体、２，
２ａは入力信号処理回路、２３．２４は遅延形記憶装置
、３は偏向素子、６ 、６ａ 、 ６ｂは受像面、６Ｌ
６３は配列体の受像面上の像である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人力信号処理回路よりの信号により光強度が制御さ
   れる可変強度光エレメントのｎ個からなる１列の配列体
   の可変強度光エレメントの各々の像を偏向素子の作用に
   より受像面上の複数の位置ｍｆ因に結像させると共に、
   上記受像画上の上記各可変強度光エレメントの像の列と
   受像面との相対位置を変化させて面画像を形成させるも
   のにおいて、上記入力信号処理回路には、ｆｉｌｍｎ
   に等しい素子数の遅延形記憶装置、１走査線に対するテ
   レビジョン信号を積ｍｎに等しい数の実質的に一直線に
   並ぶ絵素に対応する信号に分けてサンプリングし、さら
   に各絵素信号を１絵素当たり１ビツトのディジタル符号
   に変換して、１ｍｎ１［５の符号化信号を上記遅延形記
   憶装置に記録させるアナログ・ディジタル変換器、及び
   このアナログ・ディジタル変換器へのサンプリングクロ
   ックを発生し、かつ上記遅延形記憶装置へのクロックを
   発生して、上記配列体の各可変強度光エレメントに、上
   記遅延形記憶装置より対応する符号化信号を各符号の重
   みに比例した時間で順次１ｍ個加えると共に、これに同
   期して上記偏向素子を駆動して上記受像面上の各可変強
   度光エレメントの像をそれぞれの可変強度光エレメント
   に対するｍ（ｒＩＡの絵素信号に対応する位置に順次結
   像させるタイミング回路を設けたことを特徴とする画像
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の画像装置において、受
   像面上の各可変強度光エレメントの像を前記ｍ 個の位
   置内において、それぞれの絵素信号の１１固の符号化信
   号に対応する位置にそれぞれの符号の重みに比例した面
   積で順次結像させることを特徴とする画像装置。