JPS587106B2 - 光情報記録方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光情報記録方法及びその装置に係シ、異なる
情報源からの信号を合成して記録を得られる光情報記録
方法及び装置に関する。

従って、本発明は、レーザビーム等の光ビームを電子計
算機等からの文字・図形情報（第１の情報）信号によっ
て変調して光情報とすると共に、この第１の情報とは異
なる記録フォーマット等の画像情報（第２の情報）を該
第１の情報と同時に重ね合わせて記録せんとする際に有
効となる。

電子計算機等からの情報を所定のフォーマットに従って
記録する必要がしばしば生ずることがある。

この様な場合、従来は記録用紙に予めそのフォーマット
を印刷しておき、その印刷済の記録用紙に電子計算機等
の出力情報を記録することが一般に行われてきた。

しかし、斯る従来の方法では、文字枠、罫線、かざり模
様、固定文字情報等のフォーマットを予め記録用紙に印
刷しておかねばならない不便が生じ、しかも一旦印刷さ
れた後は、醇易にそのフォーマットを変更することがで
きない。

更に情報内容に応じたフォーマットを選択するにも、そ
の様に所望のフォーマットの印刷された記録用紙を交換
するといった煩雑な作業を必要とする。

一台の電子計算機を多目的に使用し種々Ｄ出力情報を得
る際、情報ごとにフォーマットの異なる記録用紙と交換
することは、情報の高速プリントの観点からも不便であ
る。

本発明は、斯る従来の欠点を除去することを目的とする
もので、レーザ光等の光ビーム複数個用いて、情報源の
異なる複数個の光情報を記録するために、次の様な記録
方法並びにその装置を提供するにある。

本願第１発明は、記録媒体上へ情報信号に応じて変調さ
れた光ビームを走査して記録する光情報記録方法におい
て、少なくともーの光ビームを読み取り用とし、他の一
の光ビームを記録用とする複数の光ビームを用い、読み
取り用光ビームと記録用の光ビームの走査を共通走査手
段で同期しつつ、情報相体を前記読み取り用光ビームで
走査して電気信号へ変換し、この電気信号に基き、前記
記録用光ビームを変調して記録媒体上へ記録を成すこと
を特徴とする。

本願第２発明は記録媒体上へ情報信号に応じて変調され
た光ビームを走査して記録する光情報記録装置において
、複数の光ビームの発生手段と、情報相体と、前記光ビ
ーム発生手段の所定光ビームを変調する手段と、変調さ
れた光ビームで記録媒体を走査し、異なる光ビームで情
報相体を走査する手段と、 情報相体走査光を電気信号へ変換する手段と、前記電気
信号変換手段からの情報信号に基き前記変調手段へ変調
信号を与える手段とを有することを特徴とする。

本発明の更に他の特徴とする処は、 （１）レーザー光による第１の情報（電子計算機等の出
力情報に対応する）を感光性媒体に記録する際、第１の
情報を書き込むための第１のレーザー光の偏向に同期し
て、第２のレーザー光を偏向せしめ、フォーマット等の
第２の画像を走査し、第２の画像の明暗の信号を電気信
号に変換し、第１の情報を表わす信号を電気的に合成し
た後、変調器に入力し、前記第１の情報とフォーマット
等の第２の画像を合せて、感応性媒体上に記録すること
ができる点である。

更に他の特徴は、 （１）において、第１のレーザー光と第２のレーザー光
を偏向する手段を回転または回動する反射鏡として、か
つ同一の反射面を用いることにある。

更に他の特徴は、 （１）において、偏向された第１および第２のレーザー
光を、前記感光性媒体および前記走査される画像面上に
結像する光学系を同一とすることにある。

更に他の特徴は、 （１）において、第１と第２のレーザー光は、同一のレ
ーザー発振器から放出され、第２のレーザ光は、変調器
に入射される前に第１のレーザー光と分割されて形成さ
れる点にある。

以下、本発明に係る実施例を付図を参照して詳細に説明
する。

実施例 １ 第１図は、本実施例の基本的な構成を模式的に示しだ図
である。

レーザ発振器１より発振されたレーザビームは、反射鐘
２を介して変調器３０入力開口に導かれる，反射鏡２は
、装置のスペースを小さくすべく光賂を屈曲させるため
に挿入されるもので、必要なければ、除去されるもので
ある。

変調器３には、公知の音響光学効果を利用した音響光学
変調素子又は、電気光学効果を利用した電気光学素子が
用いられる。

変調器３において、レーザビームは、変調器３への入力
信号に従って、強弱の変調を受ける。

この入力信号の組成については後述する。

また、レーザ発振器が、半導体レーザの場合、あるいは
、ガスレーザ等においても電流変調が可能な型あるいは
、変調素子を発振光路中に組み込んだ型の内部変調型の
レーザを使用するにあたっては、変調器３は省略され直
接ビームエキスパンダー４に導かれる。

変Ｍ器３からのレーザビームはビームエキスパンダーに
よシ平行光のままビーム径が拡大される。

さらに、ビーム径が拡大されたレーザビームは鏡面を１
個ないし複数個有する多面体回転鏡５に入射される。

多面体回転鏡５は高精度の軸受（例えば、空気軸受）に
支えられた軸に取シ付けられ、定速回転（例えばヒステ
リシスシンクロナスモータ、ＤＯキーボモータ）のモー
タ６により駆動される多面体回転鏡５により、水平に掃
引されるレーザビーム１２はｆ−θ特性を有する結像レ
ンズ７により、感光ドラム８上にスポットとして結像さ
れる。

一般の結像レンズでは、光線の入射角θの時、像面上で
の結像する位置ｒについて、ｒ＝ｆ−ｔａｎθ（１）（
ｆ：結像レンズの焦点距離）なる関係があシ、本実施例
のように、一定の多面体回転鏡５により、反射されるレ
ーザビーム１２は結像レンズ７への入射角が、時間と共
に一次関数的に変化する。

従って、像面だる感光ドラム８上での結像されたスポッ
ト位置の移動速度は、非直線的に変化し〜定ではない。

すなわち、入射角が大きくなる点で移動速度が増加する
。

従って、一定時間間隔で、レーザビームをＯＮにして、
スポット列を感光ドラム８上に描くと、それらの間隔は
両端が、中央部に比較して広くなる。

この現象を避けるだめ、結像レンズγぱ、ｒ＝ｆ・θ一
（２） なる特性を有するべく設計される。

この様な結像レンズ１をｆ−θレンズと称する，さらに
、平行光を結像レンズでスポット状に結像させる場合、
そのスポット最小径ｄｍｉｎは、ｄｍｉｎ＝ｆλ／Ａ（
３）但しｆ；結像レンズの焦点距離 λ；用いられる光の波 長 Ａ；結像レンズの入射 開口 で与えられ、ｆ，λが一定の場合Ａを大きくすればより
小さいスポット径ｄｍｉｎが得られる。

先に述べたビームエキスパンダー４は、この効果を与え
るために用いられる。

従って、必要なｄｍｉｎがレーザ発振器のビーム径によ
って得られる場合にはビームエキスパンダー４は省略さ
れる。

ビーム検出器１８は、小さな入射スリットと、応答時間
の速い光電変換素子（例えばＰＩＮダイオード）から成
る。

ビーム検出器１８は、掃引されるレーザビーム１２の位
置を検出し、この検出信号をもって、感光ドラム士に所
望の光情報を与えるだめの変調器３への入力信号のスタ
ートのタイミングを決定する。

これにより、多面体回転鏡５の各反射面の分割精度の誤
差および、回転ムラによる、水平方向の信号の同期ずれ
を、大巾に軽減でき、質の良い画像が得られると共に、
多面体回転鏡５及び駆動モーター６に要求される精度の
許容範囲が大きくなシ、よシ安価に製作できるものであ
る。

上記のごとく、偏向、変調されたレーザビーム１２は、
感光ドラム８に照射され、電子写真処理プロセスにより
顕像化された後、普通紙に転写、定着されハードコピー
として出力される。

次にこの記録部２０について第２図を参照しつつ説明す
る。

本実施例に適用される電子写真プロセスの１例として本
出願人の特公昭４２−２３９１０号公報に記載のごとく
、導電性支持体、光導電性層および絶縁層を基本構成体
とする感光ドラム８の絶縁層表面を、第１のコロナ帯電
器９によりあらかじめ正または負に一様に帯電し、光導
電性層と絶縁層の界面もしくは、光導電性層内部に前記
帯電極性と逆極性の電荷を捕獲せしめ、次に前記被帯電
絶縁層表面に前記レーザービーム１２を照射すると同時
に、交流コロナ放電器１０による交流コロナ放電を当て
、前記レーザービーム１２の明暗のパターンに従って生
ずる表面電位の差によるパターンを、前記絶縁層表面上
に形成し前記絶縁層表面全面を一様に露光し、コンドラ
ストの高い静電像を前記絶縁層表面上に形成し、さらに
は前記静電像を荷電着色粒子を主体とすみ現像剤にて現
像装置１３により現像して可視化した後、紙等の転写材
１１に前記可視像を内部もしくは外部電界を利用して転
写し、次に、赤外線ランプ、熱板等による定着手段１５
によって転写像を定着して電子写真プリント像を得、一
方転写が行われた後、前記絶縁層表面をクリーニング装
置１６によりクリーニングして残存する荷電粒子を除去
し、前詔感光ドラムＳを繰り返し使用するものである。

以上の画像形成プロセスは一例であって、斯る電子写真
プロセス以外の他の電子写真プロセス又、他の銀塩プロ
セス等その他の画像形成プロセスが採用できる。

第１図において、３０はハープミラーで、前記の変調器
３へ入射する前のレーザ光を一部反射させ第２の光路を
形成する。

（以下第２の光路におけるレーザ光を第２のレーザ光と
呼び、前記の変調器３を通過する第１のレーザ光と区別
する）この第２のレーザ光４１を形成するのは、情報源
の異なる複数個の情報を同一の記録媒体に配録せしめる
だめのものである。

この第２のレーザ光４１は、図示例では第２の情報、例
えば前述のフォーマット等の画像情報の読み取り光であ
る。

この画像情報に該レーザ光を当て、光電変換して画像情
報に対応する電気的信号を発生せしめるのである。

一般にこの種の光電変換器の感度は感光性媒体の感度に
比較して１０３〜１０６倍程度で良いので、前記ハーフ
ミラー３０で第１のレーザ光４０と第２のレーザ光４１
に分割する割合は、分割前のレーザ光を１とした時、第
２のレーザ光が１／１０３〜１０６の割合でよい。

このことは第２のレーザ光が非常にわずかなもので可能
とされることを示し、従って、ハーフミラー３０の代り
に透明ガラス板でも代用可能である。

第２のレーザ光は、ビームエキスパンダー４と同様のビ
ームエキスパンダー３２を介して多面体回転鏡５の一反
射面に入射される様光路が定められ、反射面の反射後の
光線は第２の情報相体であるフォーマット面３５に結像
するだめのレンズおによって集束される。

３４は公知のガルバノミラーであって、フォーマット面
３５にレーザビームを垂直方向に偏向させる作用を有す
る。

第１のレーザ光４０は変調器３に入力される情報信号（
後述する）により変調され前述のごとくビームエキスパ
ンダー４を介して多面体回転鏡５に入射しているから、
たとえ第１、第２のレーザ光の入射面が同一でなくとも
、両レーザ光共に同一の多面体回転鏡によって反射され
るから、偏向は完全に同期しておシ、偏向のスピード、
同期は記録光たる第１のレーザ光と、読み取り光たる第
２のレーザ光との間で完全に一致している。

従って第１図において、水平方向の感光ドラム８上記録
位置と、フォーマット面３５上の読み取り位置は一致し
ている。

感光ドラム８はドラム状に構成され且つ回転しているの
で、フォーマット面３５上での垂直方向の光ビームの移
動はドラムの回転に同期して行わなければならない。

本実施例では、これを前記ガルバノミラ−３４を用いて
実現している。

即ち、このミラー３４はドラム８の回転に応じた鋸歯状
波電流によシ駆動される。

又、垂直方向にドラムと同期して移動させる方法として
、フォーマット面３５を垂直方向に移動させることも可
能である。

このフォーマット面３５は図示例の如く光を透過させる
ためにフォーマットフィルムから成っているが、反射光
を利用する場合には他の情報担体で良い。

フォーマットフイルムからの透過光は、光電子増倍管等
の光電変換器３６により電気信号に変換される。

この電気信号は第２の情報源であるフオ一マット面に対
応した信号Ｂとして電気信号合成増幅器３７の一方の入
力端子に加えられる。

他方の入力端子には電子計算機等の出力情報である第１
の情報信号Ａが入力し、電気信号合成増幅器３１で合成
される。

合成後の信号は出力されて、前記変調器３の入力信号と
して入力され、この信号によって前記の第１のレーザ光
は変調され第１及び第２の情報が載った光情報として感
光ドラム８に投射され、先述した如く記録される。

この合成増幅器３γにおける合成の仕方は、種種あるが
その代表的例を第３図Ａ−Ｄを参照して説明する。

第３図Ａはフォーマットから得られた信号Ｂをアナログ
信号のまま、電子計算機等の出力信号Ａと演算増幅器５
０により加算操作を行うもので、フォーマットの濃淡が
そのままの濃度にて信号Ａと同時に記録される。

同図Ｂは、アナログ信号Ｂを０，１の２値信号にコンバ
レータ５１で変換して計算機等からの２値信号による情
報とオア回路５２によって論理的に和をとった出力が変
調器に加えられるようにし記録面での特に信号Ｂの濃度
を一定にした例である。

同図Ｃは、アナログ信号Ｂを前述の如くコンパレータ５
１で２値信号に変換した後そのゲインを減衰器（アツテ
ネータ）５３にて落とし電子計算器等からの画像信号Ａ
よりも小さいレベルで演算増幅器５０にて加えたもので
、こうすることにより記録面でのフォーマットの濃度が
薄くなる効果を有する。

又、同図Ｄは、記録面でのフォーマットの濃淡が反転す
る様に、コンパレータ５１で２値信号としたＢ信号をイ
ンバータ５４にて反転せしめて前記Ａ信号と共に演算増
幅器５０に加えた例で、これによりフォーマット画像の
反転したポジ像又はネガ像が得られる。

実施例 ２ 次に第４図及び第５図を参照して実施例２を説明する。

実施例１において、第１と第２のレーザ光が多面体回転
鏡５の異なる反射面に入射する場合、この回転鏡の各面
の仕上精度に誤差があると、感光ドラム上でのフォーマ
ット像に相当する画像が垂直方向に於いて不揃いになる
。

即ち、記録する場合に、ドラム上の特定の水平位置にレ
ーザ光のスポットがくる時間の周期が多面体回転鏡の鏡
面の製造精度の誤差、回転駆動モータの回転ムラ等によ
りわずかずれることになる。

これを補正するため、ビーム位置検出装置を用いると記
録ドラム上とフォーマット上でのレーザ光の相対的な水
平位置が走査線毎にずれることになる。

これを除去するには、上記の第１及び第２のレーザ光が
入射する前記多面体回転鏡５の鏡面を同一の面にするの
が好ましい。

更に、上記の点に鑑み、同一の結像光学系を用いること
が好ましく、これによっても、又、結偉系の違いによる
歪み、位置ずれ等が除去できる。

又、フォーマット情報に係る結像系の倍率を縮少すれば
、フォーマットとしてマイクロフイルム等の使用が可能
となり、その交換、検索等が容易となり、多数のフォー
マットを自動的に交換する場合に有利である。

実施例２の具体的構成は第４図及び第５図に示されてい
る。

実施例１と共通する要素には同一符号を付して説明を省
略ないし簡略化する。

第２のレーザ光４１はハーフミラー３０によって分割さ
れ反射鏡３１によシ反射されビームエキスパンダー３２
を介して第１のレーザ光と同一の鏡面５ａに入射する（
第５図参照）。

この鏡面５ａから反射した夫々のレーザ光は共通の結像
レンズ（ｆ−θレンズ）を経て第１のレーザ光は感光ド
ラム８の記録面に投射され、他方第２のレーザ光は反射
鏡６０によって反射され、フォーマット等の第２の情報
担体３５′に投射結像される。

この情報担体３５′に形成された情報に応じてその反射
光量は変化する。

この反射光は適宜の光学系（不図示）を介して光電変換
器３６に入射し、電気的信号に変換される。

変換後の電気的信号は前述の実施例１と同じく第２の情
報信号Ｂとして合成増幅器に入力され、前述の如く記録
情報たる第１の情報信号Ａと合成され、その合成後の出
力信号が変調器３に入力し、第１のレーザ光を変調する
。

こうして情報化された第１のレーザ光は前述の如く回転
鏡５、結像レンズγを介して感光ドラム８に入射し、情
報の記録を行う。

この実施例では、感光ドラム８の回転運動に同期して第
２の情報相体３５′を鏡面５の走査とは直角方向に公知
の駆動手段にて移動させている。

次に第６図を参照して実施例２の変形例を説明する。

第５図に示しだ回転鏡の厚さを薄くするために第１及び
第２のレーザ光４０，４１を鏡面の同一の箇所に入射さ
せ、且つ反射させる様にしたもので、このために図示は
誇張して描いてあるが，上記２つのレーザ光の入射角度
をわずかに違えて、薄形多面体回転鏡５′に入射せしめ
る様に光路を設定したものである。

この鏡面の反射角も入射角に応じて異なるから光線ビー
ムは分離できて、第２のレーザ光を反射鏡６０によって
第２の情報担体３５′に向けて反射せしめる様に構成し
たもので、他の要素は上述の実施例２の場合と同じであ
る。

この変形例では前述の如く多面体回転鏡の厚さが極めて
薄く出来る効果を有する。

第γ図は実施例２の更に他の変形例をブロック図的に示
したものであり、前述の要素と同じものには同符号を付
してある。

電子計算機等の出力情報の記録用の第１のレーザ光をＰ
偏光（偏光面が第７図の紙面に平行な偏光）とすると、
これを・−フミラー３０、反射鏡３１にて第２の光路に
分割すると共に、この光路中に配設した位相板６５によ
ってＳ偏光（偏光面が第γ図の紙面に垂直な偏光）に変
え、これを反射鏡６６にて反射させ、第１のレーザ光通
過光路中に置かれた偏光・−フミラー６γによって第１
のレーザ光と合成せしめるものである。

この偏光ハーフミラーは第１のレーザ光（Ｐ偏光）は通
過を許容し、第２のレーザ光（Ｓ偏光）は反射させる性
質を有している。

合成光はビームエキスパンダー４を経て多面体回転鏡５
′に入射光をｆ一θレンズ１を透過させた後再び第２の
レーザ光を偏光・−フミラー６０′によって第１のレー
ザ光から分離し、第２の情報担体３５′に向けて投射し
、この透過又は反射光を光電的に変換し、第１の情報信
号Ｂとして前述の実施例の如く電子計算機等からの出力
情報信号Ａと合成し、この合成信号で前記の変調器３に
てレーザ光を変調することは前述の通りである。

変調後のレーザ光の記録についても前述の実施例と全く
同様に行い得る。

以上詳述した実施例は、本発明の説明のだめのもので、
本発明を何等限定するものではなく、本発明はその特許
請求の範囲に記載の範囲内で自由に変形し得るものであ
る。

本発明は、実施例では２個の独立した情報源の情報を同
一の記録媒体に記録させる例を示したが、２個以上の複
数個の情報源からの記録についても全く同様に合成出来
ることは勿論である。

本発明は以上の如く、複数個の光ビームを情報源の個数
に対応させ、その内の一方の光ビームをそれに対応する
情報源からの信号により変調する際、他の光ビームにて
他の情報を読み出し、この読み出しだ信号を上記の変調
用信号に加えて合成された変調信号を形成し、最終的に
この合成信号にて少くともーの光ビームの変調を行い、
然かる後に感光性媒体に投射して記録せしめるものであ
るから、従来の如く夫々別のプロセスにて複数個の情報
を同一の媒体に記録する作業が省略出来、記録せんとす
る情報源、又その種類の相違にもかかわらず、全く同一
のプロセスにて光情報として一時に媒体に記録でき、作
業能率の向上と共に、記録密度の稠密化が企れる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光情報記録装置の１実施例の構成
を示す斜視図、第２図は本発明に係る装置に適用可能な
る電子写真プロセスを説明するだめの記録装置正面図、
第３図Ａ−Ｄは本発明に係る装置に適用可能なる変調信
号合成手段の例を示す図路図、第４図は本発明に係る装
置の他の１実施例の構成を示す斜視図、第５図は第４図
をブロック的に描いたブロック図、第６図は第５図に示
した構成の変形部分を示す説明図、第１図は第５図に示
しだ構成に更に他の変形を付したブロック図である。 １，３０．３１・・・複数の光ビーム発生手段、５，６
・・・光ビームを走査する手段、３５，３５′・・・情
報担体、３６，３６′・・・第２の光ビーム入力に応答
して信号を発生する手段、３１，３１′・・・信号を合
成する手段、４０・・・第１の光ビーム、４１・・・第
２の光ビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 把録媒体上情報信号に応じて変調された光ビームを
   走査して記録する光情報記録方法において少なくとも一
   の光ビームを読み取り用とし、他の一の光ビームを記録
   用とする複数の光ビームを用い、読み取シ用光ビームと
   記録用の光ビームの走査を共通走査手段で同期しつつ、
   情報担体を前記読み取シ用光ビームで走査して電気信号
   へ変換しこの電気信号に基き前記記録用光ビームを変調
   して記録媒体上へ記録を成すことを特徴とする光情報配
   録方法。 ２ 記録媒体上へ情報信号に応じて変調された光ビーム
   を走査して記録する光情報記録装置において、複数の光
   ビーム発生手段と、 情報相体と、前記光ビーム発生手段の所定光ビームを変
   調する手段と、変調された光ビームで紀録媒体を走査し
   、異なる光ビームで情報担体を走査する手段と、 情報担体走査光を電気信号へ変換する手段と、前記電気
   信号変換手段からの情報信号に基き前記変調手段へ変調
   信号を与える手段と、 を有することを特徴とする光情報記録装置。