JPS59128865A - 階調記録装置 - Google Patents

階調記録装置

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JPS59128865A
JPS59128865A JP58003961A JP396183A JPS59128865A JP S59128865 A JPS59128865 A JP S59128865A JP 58003961 A JP58003961 A JP 58003961A JP 396183 A JP396183 A JP 396183A JP S59128865 A JPS59128865 A JP S59128865A
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Hideyuki Handa
英幸 半田
Makoto Kumagai
誠 熊谷
Mikio Takeuchi
三喜夫 竹内
Yasushi Yamanaka
康司 山中
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Konica Minolta Inc
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/407Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level

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  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Color, Gradation (AREA)
  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、゛光ビーム発生器からの光ビームの強度を光
強度制御手段によって制御し、強度が制御された光ビー
ムで感光部材を走査露光することにより階調画像を記録
する階調画像記録装置に関する。
(従来技術) 近年、コンピュータの小形化、低価格化、高性能化に伴
い、画1像をコンピュータで処理することが盛んに行わ
れるようになってきている。特に、画像信号をティジタ
ルデータに変換して取り扱うことにより、階調処理、空
間周波数処理及び網かけ処理等がソフトウェアの変更で
容易に行えるようになってきている。第1図はこの種の
画像処理システムの一構成例を示す図である。原稿1に
記録されている情報は、画像読取装置2によってサンプ
リングと量子化が行われディジタル信号に変換された後
、画像処理装置3に送られる。該画像処理装置には、磁
気テープや磁気ディスク等で構成される記憶装置4が接
続され、該記憶装置には前記ディジタル信号の階調処理
等が行われた画像データが記憶される伯、他の各種デー
タが記憶される。又、画像処理装置3には、各種制御指
令を与えるターミナル5が接続されている。該ターミナ
ルは、キーボードと入力情報の確認や各種データを表示
する表示部とから構成される。表示部としては、例えば
螢光表示管、LED或いは液晶等が用いられる。画像処
理装置3で処理された画像データは、必要に応じて画像
記録装置6て記録紙7にハードコピーすることができ、
或いはCRT等の画像表示装置8上に表示させることも
できるようになっている。
このようなシステムにおいては、制御の中心となる画像
処理装置3の果たす役割は大きいが、それにも増して画
像読取装置2と画像記録装置6の安定性と精度がこのシ
ステム全体の性能を左右する。
画像記録装置には、種々の方式があるが、光ビーム特に
レーザを用いる記録装置はその高速性と精度において比
肩するものが無い。しかしながら、従来のレーザ記録装
置は、画像を白黒2値で表現することが多く、網点表示
はその代表的なものである。この種の装置で、階調性を
十分もたせようとすると、網の再現性を高くする必要が
あり、このためレーザビームを十分細く絞ることになり
、高速性を損っていた。又、精度の安定性も厳しく要求
されるため、いきおい高価な装置にならざるを得なかっ
た。
そこで、レーザビームの感光部材への照射時間を制御し
て感光部材への光量を調節して階調を再現する方法が提
案されている。しかし、この方法では照射時間を高速に
制御しなければならず、制御し得る階調レベル数も低く
ならざるを得なかった。この分解能の悪さを克服するた
め、複数の光強度の異なるレーザを設けて、各レーザご
とに照射時間を制御する方法が考えられ、この方法によ
り、制御し得る階調レベル数は増加した。しかし、この
方法では、光強度の調整が各レーザごとに必要となるの
で、安定性を維持することは困難である。又、各レーデ
光の光強度を一定に保つことが必要であり、そのための
制御機構も備えなければならず高価な装置にならざるを
得ないことは前述の場合と同様であった。
(発明の目的) 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的は、レーザ光源の光強度は制御せず、しかも常に適
切な階調性を表坦できるような露光量を感光体に与えて
正確な階調画像を得ることができる階調記録装置を実現
することに競る。
(発明の構成) この目的を達成する本発明は、階調レベルを再現するの
に必要な露光量を指示する必要露光量指示手段と、光ビ
ームの強度を検出する光電変換器と、該光電変換器の出
力を積分する積分器と、該積分器の出力を前記必要露光
量指示手段の出力と比較する比較器とを具備し、該比較
器の出力信号によって前記光強度制御手段を制御して光
ビームの強度を調整するようにしたことを特徴とするも
のである。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
第2図は本発明の一実施例を承り構成図である。
図において、レーザ10から発せられたレーザビームは
、音響光学変調索子11に入ってそのビーム強度が調整
された後、ハーフミラ−12に入り、ここでレーザビー
ムの−・部は反射して第1の光検出器13に入り、残り
は透過して回転多面鏡14に入射する構成になっている
。上記回転多面鏡14は、矢印の向きに一定速度で回転
しており、その回転トルクはこれに直結したモータ15
がら与えられている。回転多面鏡14に入射したレーザ
ビームは、図に示ずように反射方向が変化し、いわゆる
走査(偏向)が行われる。この偏向ビームは、続く結I
象レンズ16を経て感光体17上に結像するようになっ
ている。結像レンズ16には、f ・θ特性をもつもの
が主に使用される。
感光体17の一方の側面に配された第2の光検出器18
は、走査ビームを受けると電気信号を発生するもので、
その出力は、増幅器19で増幅された後、波形整形回路
20でパルス信号に変換され、同期検出信号として制御
回路21に入力される。一方、画像処理装置(第1図参
照)を経てつくられた階調信号は、必要露光量指示手段
22に入力される。制御回路21より出力されるラッチ
信号は、階調信号を必要露光量指示手段22の内部に取
り込む、タイミングを定めるものである。
この必要露光量指示手段22からは、レーザビームの強
度を制御する強度制御信号Vaと、必要露光量信号vb
を発生する。Va倍信号音響光学変調素子(以下AOM
と略す)11を駆動するAOM制御回路23に入力され
、vb倍信号比較器24の一方の入力端子に入力されて
いる。
第1の光検出器13の出力は、増幅器25で増幅された
後、積分器26に入力する。この積分器26には、制御
回路21からリセット信号が入力するようになっている
。又、その出力は、バッファ27を介して、前記比較器
24の他方の入力端子に入っている。そして、比較器2
4の出力は制御回路21に入力されている。又、制御回
路21からは、AOM制御回路23にAOMのオン信号
が出力されている。尚、光検出器13.N3としては、
例えばフォトタイオードやフォトマルチプライヤが用い
られ、波形整形回路20としては、例えばシュミット回
路が用いられる。
このように構成された装置の動作は次の通りである。
レーザ10で発せられたレーザビームは、AOMllに
入ってそのビーム強度が調整される。AOMは、第3図
に示すような回折光強度特性をもっており、印加電圧(
交流)によってその強度が変化する。AOMllを通過
したレーザご一ムは、ハーフミラ−12を経た後、回転
多面鏡14で偏向を受け、結像レンズ16を通って感光
体17上に到達する。この走査ビームが光検゛出器18
を照射すると、該検出器はパルス状のイt@を発生する
このパルス状信号は、増幅器14で適当な振幅まで増幅
された後波形整形回路20で波形整形される。第4図は
各部の動作波形を示すタイミングチv −1−であり、
図中の(a>が波形整形回路20の出力であり、該パル
ス出力は同期検出信号として制御回路21に入力する。
制御回路21は、この同期検出信号を受けると第4図(
e)に示すようにAOMオン信号を一定時間だけオフす
る。△OM制御回路23は、AOMオン信号がオフされ
ると、AOMllへの出力(第4図(f))をOにして
レーザビームの光が回折光として出射しないように遮断
する。これにより、走査線上でのレーザビームはほとん
ど無くなる。第4図(III )はレーザビーム強度を
示し、AOMllの駆動信号(第4図([))が0にな
るとその強度もOになっていることを示す。AOMll
を閉じてから一定時間経過後、必要露光量指示手段22
に入力される第1画素の階調信号が制御回路21から出
力されるラッチ信号により、その内部に取り込まれる。
必要露光量指示手段22は、第1画素の入力階調信号を
取り込んだ後、該階調信号に応じた必要露光量信号vb
及び強度制御信号Vaを出力する。
Va 、Vbは、それぞれAOM制御回路23と比較器
24に入力される。第4図((1)は必要露光量信号\
/bの波形を示し、Vblは第1画素の必要露光量を示
している。又、va、Vbが出力されると同時に、制御
回路2つは、第4図(e)に示すようなAOMオン信号
を発生する。AOM制御回路23は、該AOMオン信号
を受けて、\/b1に応じた第4図(f)のイに示すよ
うな駆動信号をAOMllに印加する。この強度制御信
号に応じた強さのレーザビームが、第4図(9)の口に
示すようにAOMllから出力される。
出力されたレーザビー18は、偏向器14にへ射する前
に、その一部がハーフミラ=12で反射して光検出器1
3に入る。本装置は高速動作を行うので、この光検出器
13としては、例えばフォトマルやビンフAトタイオー
ド等の高速応答可能なものを用いる。このことは、前記
したN2の光検出器18についても同様である。光検出
器13の出力は、増幅器25で増幅された後、積分器2
6に入って積分される。光検出器13の出力は、光強度
に比例するから、その出力を積分した積分器26の出力
(第4図(C))もレーザビーム強度に比例する。積分
動作を制御するために、制御回路21から第4図(b)
に示すようなリセット信号が入力されている。
増幅器27で増幅されtc積分出力と、入力階調信号に
応じた必要露光量信号vbとが比較器24で比較される
。積分器26は、その出力が第1画素の必要露光量vb
1に達するまで、光検出信号を積分する。そして、積分
出力がVblに達した時点で比較器24は一致信号を出
力する。制御回路21−は、この一致信号を受けるとA
OMオン信号の出力を止め、AOMIIでの回折は生じ
なくなり、入0M11からはレーザビームが出力されな
くなり、光検出器13の出力は0になる。従って、積分
器の出力は第4図(C)のハに示すように一定値にホー
ルドされる。本実施例では、レーザ10の出力光の強度
が変動してその強度が小さくなった場合、積分器26の
積分出力が必要露光ff1Vb Iに一致するまでの時
間も長くなる。従って、レーザビームが感光体17上を
照射している時間も長くなるので、感光体17上に照射
される露光量は、出力光の強度が変動しても変わらない
逆に、レーザ10の出力光が強くなったときには、感光
体17への照射時間は短くなり、この場合も露光間は変
わらない。このようにして、階調を再現するために必要
な露光mを、レーザビ−ムの出力強度が変動しても一定
に保つことができるので、正確な階調画像を得ることが
できる。
第5図は、光強度と積分器出力との関係を説明するため
の図である。図中、(a )は光強度を(b)は積分器
出力を示している。又、(イ)は光強度が大きい場合を
(ロ)は小さい場合をそれぞれ示している。図より明ら
かなように、積分器出力が必要露光量Vb+に達するま
でに要する時間△tは、光強度が小さい場合の方が長く
なる。
この結果、露光量(図(a)の斜線部)は、光強度が大
きい場合も小さい場合も等しくなる。以上のようにして
、第1番目の画素の処理が終了すると、制御回路21は
リセット信号を発生して積分器26をリセットして初期
状態に戻し、次の画素の階調制御動作を開始覆る。この
ような操作を繰り返して、全ての画素の階調制御を行い
、感光体17上にはレーザの光強度の変動の影響を受け
ない正確な画像が再現されることになる。
第6図は、必要露光量指示手段22の具体的構成の一例
を示す電気回路図である。入力階調信号は、画像処理装
置3(第1図参照)内のバッファメモリ(図示せず)に
格納されており、格納されたデータは1画素毎に読み出
されて第1のメモリ30及び第2のメモリ31に共通に
入力する。第1のメモリ30には、入力階調信号の濃度
を露光量に変換する変換データが格納されており、入力
された階調信号に応じて必要な露光量データが出力され
るようになっている。第2のメモリ31には、入力階調
信号を受けて必要な露光量をAOMllで制御するため
のAOMの特性に合わせたデータが書き込まれており、
入力された階調信号に応じて必要な光強度制御データが
出力されるようになっている。第7図は、入力階調信号
と第1゜第2のメモリの出力との関係を示り図である。
第1象限は感光体の特性曲線を示し、縦軸に記録濃度り
、横軸に露光量の対数(logE)を示す。第4象限は
露光量の対数軸をリニアな軸に変換する曲線を示す。第
3象限はAOM制御電圧とそのとき制御される回折光強
度を示す。入力階調信号は記録′a度りに対応しており
、記録Ili度が定まると、曲線f1上の点を下に延ば
して曲線f2と交わった点が第1のメモリの必要露光量
を示す変換データとなり、その点を左に延ばして曲線f
3と交わった点が第2のメモリのAOM制御電圧を示す
変換データとなっている。
第1及び第2のメモリ30.31の出力データは制御回
路21(第2図参照)がら出力されるラッチ信号により
1画素分毎にラッチ回路32,33にラッチされる。各
ラッチ回路の出力は、それぞれD/A変換器34.35
でアナログ電圧に変換された後、増幅器36.37で増
幅され、必要露光量信号Vb1強度制御信号Vaとして
出力される。入力階調信号のビット数は例えば8ビツト
、メモリ30.31で変換後の出力は10ビット程度で
ある。
上述の説明では、レーザビーム変調器としてAOMを用
いたがEOMでもよく、レーザ10(第2図参照)とし
て半導体レーザを用いれば電流を制御することによって
光強度を制御することができるのでAOM (又はEO
M>は不要となる。又、偏向器として回転多面鏡14を
用いているが、代わりにガルバノミラ−のような振動型
偏向器を用いるようにしてもよい。又、第2図に示す実
施例では偏向器を用いて平面走査を行ったがドラム走査
を行ってもよい。更に、階調記録するのに光ビームの強
度を制御しているが、低速走査が可能な場合は、強度制
御信号は一定値でもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明では、感光体へ照射する光
量の変化を検出し、その積分値が入力階調信号に応じて
定められた必要露光量と等しくなるように、レーザビー
ムの強度を光強度制御手段によって制御しているため、
光量が変化しても常に等しい露光量を感光体に与えるこ
とができ、正確な階調画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の画像処理システムの一構成例を示す説明
図、第2図は本発明の一実施例を示す構成図、第3図は
AOMの回折光強度特性を示す説明図、第4図は各部の
動作波形を示す波形図、第5図は光強度と積分器出力と
の関係を示す説明図、第6図は必要露光量指示手段の具
体的構成例を示す電気回路図、第7図は入力階調信号と
メモリ出ノ〕との関係を示す説明図である。 1・・・原稿      2・・・画像読取装置3・・
・画像処理装u  4・・・記憶装置5・・・ターミナ
ル   6・・・画像記録装置7・・・記録紙    
 8・・・画像表示装置10・・・レーザ    11
・・・AOM12・・・ハーフミラ−13,18・・・
光検出器14・・・回転多面鏡  15・・・モータ1
6・・・結像レンズ  17・・・感光体19.25・
・・増幅器 20・・・波形整形回路21制御回路 22・・・必要露光量指示手段 23・・・へ〇M制御回路 24・・・比較器    26・・・積分器27・・・
バッフ?    30.31・・・メモリ32.33・
・・ラッチ 34.35・・・D/A変換器 36.37・・・増幅器 特許出願人 小西六写真工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ビーム発生器からの光ビームの強度を光強度制
    御手段によって制御し、強度が制御された光ビームで感
    光部材を走査露光することにより階調画像を記録する階
    調画像記録装置において、階調レベルを再現するのに必
    要な露光量を指示する必要露光量指示手段と、光ビーム
    の強度を検出する光電変換器と、該光電変換器の出力を
    積分する積分器と、該積分器の出力を前記必要露光量指
    示手段の出力と比較する比較器とを具備し、該比較器の
    出力信号によって前記光強度制御手段を制御して光ビー
    ムの強度を調整するようにしたことを特徴とする階調記
    録装置。 〈2)前記光強度制御手段として音響光学変調素子又は
    電気光学変調素子と、該変調素子の通過光を受けて偏向
    する光偏向器を用いたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の階調記録装置。
JP58003961A 1983-01-12 1983-01-12 階調記録装置 Granted JPS59128865A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58003961A JPS59128865A (ja) 1983-01-12 1983-01-12 階調記録装置

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JP58003961A JPS59128865A (ja) 1983-01-12 1983-01-12 階調記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59128865A true JPS59128865A (ja) 1984-07-25
JPH0468821B2 JPH0468821B2 (ja) 1992-11-04

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ID=11571684

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JP58003961A Granted JPS59128865A (ja) 1983-01-12 1983-01-12 階調記録装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160067A (ja) * 1984-08-27 1986-03-27 ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニー 像記録システム
EP0395216A2 (en) * 1989-04-21 1990-10-31 Camtronics, Ltd. Apparatus and method for controlling film density for an apparatus for exposing photographic film with image data

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160067A (ja) * 1984-08-27 1986-03-27 ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニー 像記録システム
EP0395216A2 (en) * 1989-04-21 1990-10-31 Camtronics, Ltd. Apparatus and method for controlling film density for an apparatus for exposing photographic film with image data

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JPH0468821B2 (ja) 1992-11-04

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