JPS5980061A - 画像走査記録方法及び装置 - Google Patents

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】 本発明は、カラースキャナ等の画隊疋育榎製装置におけ
る円筒式画像走歪もしくは記録方法及び装置に関する。

まず初めに、記録方法について説明するが、カラースキ
ャナ等の画像複製装置における画像記録方法として、回
転円筒走査方式が一般に採用されている。

この方式では、記録部は、脇速（（回転する円筒と、そ
れに対して円筒回転軸に１゛酋う副走査方向に相対移動
可能な記録ヘッドと、それらの駆動装置とから構成され
る。

この方式では、第１に走査所要時間、第２に解像力が問
題になるが、解像力を嵩めるために走査、線数を多くす
ると、走査所要時間が長くなる。走査線数とは、副走査
方向の単位長当りに主走査線が何本含まれるかを示す数
値で、これが多いほど原稿の細かいディテールをよく再
現できるが、それだけ走査に長い時間を要する。

そのため、副走査方向に複数の記録用光ビームを並べる
ことにより、走査所要時間を短縮することが実施されて
いる。

第１図（ａ）は、半径Ｒ１記録面の横幅Ｂの等速度回転
する円筒（１）ヲ示し、同図（ｂ）に記録フィルム（２
）の展開図を示しである。

円ｆｆｉ　（１）には、スキャナフィルム等の記録フィ
ルム（２）が、その前端のバンチ孔を利用するとともに
、粘着テープ等で装着され、円筒（１）が矢印ａ方向に
等速度回転するとともに、図示しないたとえば４個の光
源又は光導器（以下光源という）を備え、それから４本
の独立に変調される光ビームを射出する記録ヘッドが、
矢印す方向に等速匿副走査されることによって、記録フ
ィルム（２）の全面に所定の画像を記録できるようにな
っている。

ここで、記録ヘッドからの光ビーム１本の単位走葺線の
ｌｌ！ｉｌをＰ（画素幅）、ビーム本数をｍ（第１図で
は４本）とすると、記録フィルム（２）上の走査線は斜
行し、円”１ｓ（１）を１周したとき軸力向に進む距離
ｍＰよりそのリード角θは、 ａ＝ｍｎ−・−ジー：」旦（□Ｐ＜２□Ｒ）２πＲ２π
Ｒ となる。従って、ビーム数ｍが多くなればなるほど、こ
のリード角θは大きくなり、それだけ記録画像は歪むこ
とになる。

しかしながら、一般に、この糧の画像複製装置では、−
隊信号入力もまた、原稿用円筒に装着して、読取ヘッド
を副走査方向に移動させながら画像を睨取って、記録ヘ
ッドに供給するようにしているから、上記リード角θに
よって生じる画像の傾きは、自動開に袖ｆ貞されるよう
になっている。

ところが、直交座標系画像信号を供給して、それを円筒
走査方式の記録部において、幾何学的精度のよい再現画
像を得ようとする場合には、Ｘ−Ｙ直交座標系データは
、まず傾斜角θのｘ　−ｙ’斜交座標系データに変換さ
れなくてはならない。しかし、この座標変換を電気的に
行うことは答易なことではない。

また、間欠的なピッチ送り法があるが、コスト閥でスピ
ードを上げにくい。

そこで、このリード角θによって生じる再現画像の祉み
（ｉｌ：補正するために、記録ヘッドが副走査方向へあ
る特定の距離だけ移動する毎に、主走査線に沿った画像
信号の供給タイミングを１画素分進め、第２図（ａｌ　
Ｋ示すように、記録フィルム（２）面上でのｘ＠）、、
ｙ軸に生じる傾斜角θと等しくなるように想定した再現
画像を得る方法が考えられる。

このように、画像信号の供給タイミングをずらして、傾
斜座標系のデータの歪みを補正する従来の段階的座標補
正力式では、記録ヘッドからの光ビーム本数ｍが多くな
り、円筒の１回転毎の走査幅ｍＰが大きくなるに従って
、傾斜角θは大きくなる。

この傾斜角θが大きくなると、副走査線に沿った、縁状
画像のずれが頻繁におき、しかもそのずれ量は、１画素
分そのものと、かなり大きいという欠点があった。

この欠点は、たとえば、第２図（ｂｌあるいは同図（ｅ
ｌに示すように、主走査線に沿った画像信号を、副走を
方向の１画素または少数画素分毎に、タイミング補正し
あるいは、円筒の１回転または少数回回転毎に、タイミ
ング補正する方法で、多少緩和される。

しかし、これらのタイミング補正に必要なりロックは、
円筒の１回転周期に対して、極めて高い分解能を持つも
のでなくてはならず、現状の萬速な画像複製装置におい
ては、実現不可能であった。

また、本出願人は昭和５７年ＩＯ月２日付で、「画像走
壺記録装置に於ける記録画像歪みの補正力法」と題して
特許出願した方法があるが、これも、回路上やや複雑と
なるものである。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、回転駆動さ
れる記録用円筒上で、並列配置された、複数の露光用光
ビームを射出する記録ヘッドを、該円筒の軸線力向と平
行な平面内で、かつ軸線力向とリード角θをなす方向に
沿って移動させることで、直交座標系データとして入力
する画像情報を歪みなく再現できるようにした、円筒式
画像記録方法を提供することな主たる目的としている。

以下、図面にもとづき、本発明方法に基づく画像記録方
法について説明する。

第３図（ａ）乃至（ｃｌは、本発明方法を実施するため
の円筒の一例を示しており、半径Ｒ１記録面の横幅Ｂの
円筒（１１）には、感光材である記録フィルム（助が、
その上端をフィルム上縁（１２ａ）に対して、平行させ
て並べたレジスタ孔（１２ｂ）ヲ利用して、装着されて
いる。

図示しない記録機構は、たとえば、ｍ本の微細光ビーム
を射出する露光光源を備えた記録ヘッドが、円筒掴の軸
線力向と平行平面内で、軸線力向と傾斜角θをなす直線
（ＣＪ＆Ｃ沿って移動するようになっている。

なお、前記ｍ本露光光源の配置は、好ましくは記録ヘッ
ドの移動力向と同じ軸線力向とθななす方向に配列した
力がよい。しかし、必ずしもこれにこだわることはない
。その理由は、円筒１回転程反でのずれは少いからであ
る。

円筒（１１）は、矢印ａ方向に、たとえば尋速度回転し
、ｍ本の並夕１」配置された露光ビームを射出する記録
ヘッドが、円筒（１１）の回転軸に平行な平面内で、回
転軸に平行な直線に対し、傾斜角θと等しいリード角を
なして移動することにより、゛第３図（Ｃ）に示す記録
フィルム側の全面が、フィルム側縁（１２Ｃ）（この倶
ｊ縁が円筒周面の円周方向に正確に配置されたと仮定す
ると）に対して、傾斜角θで斜行して走査されることに
な−リ、ｍ本の走査線は、多条螺旋を描いて、所定の画
像を記録再現しうるものである。

その除、多条螺旋のリード角θは、１本の露光ビームで
露光される幅をＰとすると、ｍ本のビームからなる記録
ヘッドが、円筒（１１）の１回転毎にＸ軸力向に移動す
る距離ｍ−ＰＫ対して、と表わされる。

この場合、記録機構に供給される画像信号が、直交座標
系データであれば、再現画像は記録フィルム（１２）上
で、その上縁（Ｂａ）並びに側縁（ｔＺＣ）に対して、
それぞれ、Ｘ、Ｙ軸ともに角度θだけ座標を回転させた
直交座標上に記録される。

したがって、たとえば、記録フィルム（１２）を印刷版
材に密着露光して製版するときに、角度θだけ傾斜させ
て、元に戻すように配置してやれば、画像の傾斜は除去
される。あるいはまた、あらかじめ記録フィルｌ、（四
を円筒（１１）周面上で、リード角θだけ傾斜させて巻
きつけるようにしてもよい。

記録ヘッドは、通常、たとえば多数の並列配置され、癲
立に変調されるレーザー、Ｌ　ｂ　Ｄ等の光ビーム出力
で、記録フィルム（功上に画像を露光する方式のもので
あり、その移動力向を、円筒（１１）の回転軸に対して
平行な平面内で、かつ角度θだけ傾斜させるということ
は、その記録ヘッドの移動軌跡が、厳密な意味において
、円筒（１（１）に対して巻き付くような螺旋運動とな
る。

この螺旋運動を、第３図（ａ）に示すような直線運動Ｃ
で近似させることによって、ここでは、記録ヘッドの駆
動機構の構成を簡単なものにできる。

そこで、以下において、記録ヘッドの運動軌跡を、直線
運動Ｃで近似させた場合の、円筒周面との距離に生じる
ずれについて、考察をしておく。

記録ヘッドが、円筒（１１）の幅方向の中央で適正位置
とし、両端いずれかに位置したときの上、下刃向への光
軸のずれｉＨとすると、Ｈは次式で衣される。

このとき、記録ヘッドは、円筒（１匂の周面との間の距
離について、次式に示されるず１δが生じる。

δ＝Ｒ（１−００Ｓα）（８） ただし、αは第３図（ｂ）に示す中心角である。

また、記録フィルム（ロ）面上の露光位置に関して、ず
れδがもたら、すＹ軸力向のずれΔは、△＝Ｒα−Ｈ（
４） となる。

以下、これら（２）　、　（８）式で表わされるすれδ
、△がいずれも、傾斜角θがそれ程大きくない場合にあ
っては、問題とならないことについて明らかにする。

記録フィルム（１２１面上でのＹ軸力向に生じるずれΔ
は、 Δ＝Ｒａ−Ｈ＝Ｒａ　−Ｒ５１ｎα ｓｉｎα −Ｒα（１−−） α キＲα（１−１＋−α） Ｒ。

６（５） であって、 Ｒｓｉｎ　ａ　＝　−ｔａｎθ　　　　　　　　　　　
（６）θキ旦 ２□Ｒ（７） 例えば、ｍ−１０，２πＲ−５００ｍ（２０インチ）、
Ｐ＝０．０２５朋白０−３インチ）　Ｂ＝　４ｏ６胡（
，１６インチ）とした場合、αの最大値αｍｉｘは、約
４πＸｌ０−’ラジアンとなり、Δｍａｘも、−π”Ｘ
ｌ０−＠間中０．０３μｍであるから、まず無視してさ
しつかえない。

また、（３）式でのずれδは、記録ヘッドのピントの深
度誤差にかかわるものである。

α：３８ δｍｊＸ二Ｒ（１−ｃｏｓα）中Ｒ−−（ｓ）となるか
ら、上記の数値例を再び用いると、このずれの最大値δ
ｍａｘは、２πＸ　ＩＱ−’ｗｉｎキ０．０６μｍとな
って、これも無視してさしつかえない。

以上述べたように、本発明によれば、記録ヘッドの移動
方向を、円筒の軸線力向に対してわずかに傾斜させるこ
とにより、直交座標系画像信号を、歪みなく再現でき、
しかも、電気的にタイミングをずらす８簑もないから、
簡単に再現画像を得ることのできる円筒式画像記録刀法
を提供できる。

なお前記説明では、露光ビームを複数で述べたが、１本
の場合（大きな径のビームの場合）についても可能なこ
とはいうまでもない。

以上の説明では、本発明を画像記録側へ適用した場合に
ついて述べたが、本発明は、さらに両縁の読み取り側、
すなわち走査側に適用することも可能である。

次に、この読み取り側に適用する場合について説明する
。

回転円筒に原稿を巻きつけて、画像信号を読み取る入力
走萱部においても、読取ヘッド内に副走査方向に複数の
受光器を並べて、結像レンズにより、原稿の像がこれら
受光器の受光面に像を結ぶように配置し、それを、円筒
の回転に対して所定の速度で、軸線力向に移動させて、
受光器の数だけの画像信号を同時に得る方法を実施する
ことができる。

なお、読取ヘッド内にもうけられる複数の受光器の例と
しては、アレイ型の固体撮像素子があるが、この他にも
、単独型のセンサーをならべてもよく、あるいは、ミラ
ーやプリズムで光路ヲ複数に分岐して、それぞれ別個の
光電子倍増管等に導ひく方法をとってもよい。

なお、この場合の配列の仕方も、前述し′ｆＣ露光光源
と同じように、好ましくは読取ヘッドの移動力向と同じ
力量に配置したほうがよい。

これによって、解像力を低下させることなく、走を所要
時間を短縮することができる。

第５図（ａ）は、受光器（１７）の数１ｔ４とした場合
の入力走査郡全体の概略図、第５図（ｂ）は、円筒の周
面の原稿の展開図である。なお（１Ｂ）は入力走置ドラ
ム、（１４）は原稿、α５）は読取ヘッド、０６）はレ
ンズ、（１７）は受光器を表している０ この場合にも、読取ヘッド（１５）の移動力向を円筒の
軸線力向に一致させると、原稿読み取り時の座標系は直
交しない。

そこで、読取ヘッド岬）の移動力向を、軸線に対して、
先に説明したように、リード角θだけ傾けることによっ
て、読取座標系を直交させることができる。

この場合に、始めて上記入力走査部で得た画像信号と、
別の装置で得た直交座標系の画像信号とを合成して出力
しても、画像の歪みによる問題が発生しないという大き
な利点が得られる。

一般に、コンピュータ等の利用により、関数発生的に作
り出されるパターン信号や、画像信号、あるいは文字発
生装置、網点パターン発生装置等により供給される画像
信号は、厳密な直交座標系として供給される。

これらの画像信号と、円筒式入力走査部からの画像信号
を重ね合わせて再現しようとするときには、画像の歪み
に対する許容度には、極めて厳しい値がを求される。

本発明の方法を入力走査部に適用すれば、円筒式であっ
ても、直交座標系の画像信号が直接読みとれるため、他
の直交座標系の画像信号と重ね合わせるときに、本質的
な問題が生じないという大きい利点が発揮できる。

第６図は、その構成の一実施例である。

入力走査部（２１）は、円筒０３）に原稿（１４１を巻
きつけて、画像信号を読取りヘッドに）で読み取り走査
するもので、得られた画像信号は、所望の形の出力信号
に変換するための信号処理回路−に供給されるようにな
っている。

一刀、入力走査部（２１）とは別の直交座標系の画像信
号を発生する画像入力装置（例えば、デジタイザー）、
おるいは文字発生装置等からの画像信号入力部ｑ＋から
の画像信号と、先の信号処理回路−からの画像信号は、
画像合成のための判定回路（財）うに入力される。

指定された合成条件によって、入力された画像信号のい
ずれか一力、もしくは両信号による演算結果を出力する
判定回路−からの信号にもとづいて、画１象記録部（２
５）にて画像が記録される。

なお、この時の画像記録部（２５）も、直交座標系の出
力画・（家が得られることが望ましいが、最初に述ヘタ
本発明の方法を採用することも一刀法である。

この場合、画像記録部（２５）と入力走査部（２１）の
リード角θは、それぞれ記録ヘッドからの光ビームの数
、読取ヘッド内の受光器の数、走萱線数、ならびに記録
ドラム、原稿巻きつけドラムの径によって決まるが、直
交座標系となる条件さえ満足させておけば、例えば、記
録ヘッドからの光ビーム数と読取りヘッド内の受光器の
数は、同数でなくてもよい。

また、簡単な変倍手段として、原稿巻きつけドラムを、
径が異なるものに交換する方法が広く利用されているが
、この他、記録側、走萱側それぞれに光ビームや受光器
の数、あるいは走査線数を変える場合もある。

この時、本発明の方法では、そのたびに適切なリード角
θを与える必要があるが、その場合でも、本発明の副走
貸の運動軌跡は螺線ではなく、直線であるために副走丘
軸の角度（すなわちθ）を調整を行うだけですむ。これ
は、この方式の大変有利が点の一つでもある。

このとき、副走査軸が、なるべく円筒の幅方向の中央で
適正位置にくることが望ましいので、リード角θを変え
る時、副走責軸の両端を、円筒の幅方向の中央を固定位
置として反対力向へ→距離移動させるのが望ましいが、
一端のみを移動させても、充分可能である。その場合、
８賃とする各種のリード角の平均値をとった時に、円筒
の幅方向の中央の適正位置に、副走査軸がくるようにす
ればよい。

以上本発明の方法について述べたが、上述したところに
より、本発明の装置も、自から理解されるものと思う。

【図面の簡単な説明】

第１図ｔａ）（ｂ）は、従来の円筒式の記録機構を示す
斜視図および展開図、 第２図（ａ）乃至（Ｃ）は、従来方法によって得られる
再現画像を示す図、 第３図（ａｌ乃至（Ｃ）は、本発明方法を説明するため
の円筒式の記ｄｍ：溝を示す斜視図、円筒断面図および
展開図、 第４図は、本発明方法によって得られる再現両縁を示す
図、 第５図（ａ）は、入力走畳部の全体概略図、（ｂ）は、
円筒の円周面の原稿の展開図、 第６図は円筒式人力走萱部と他の画像信号入力（１１）
円筒　　　　　　　（１匂記録フイルム（１４）原稿

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）回転駆動される読取走査用又は記録用円筒上で、
   読取ヘッド又は記録ヘッドを、該円筒の軸線力向と平行
   な平面内で、かつθをなす方向に移動させることを特徴
   とする画像走奔記録方法。 （２）記録ヘッドから、複数の露光用光ビームを、並列
   に射出させることを特徴とする特許請求の範囲８ｇ（１
   ）項に記載の方法。 （３）複数の露光光源を、円筒の軸線力向とθをなす方
   向に配列しておくことを特徴とする特許請求の範囲第（
   ２）項に記載の方法。 （４）読取ヘッド内に、複数の受光器を、笑質的に平行
   配置しておくことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項に記載の方法。 （５）板数の受光器を、円筒の軸線力向とθをなす方向
   に配列しておくことを特徴とする特許請求の範囲第（４
   ）項に記載の方法。 （６）別の直交座標系入力装置を付加して実施すること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。 （７）読取ヘッド又は記録ヘッドを、円筒の両端で、−
   円筒から最大で、かつ等しい距離はなしておくことを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項の画像走蒼記録方法
   。 （８）回転駆動される読寧走食用又は記録用円筒上で、
   読取ヘッド又は記録ヘッドを、該円筒の軸線力向と平行
   な平面内で、かつθをなす方向に移動させる手段を具備
   することを特徴とする画１家走査記録装置。 （９）記録ヘッドから、複数の露光用光ビームを並列に
   射出させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（８）項に記載の装置。 （１０）複数の露光光源を、円筒の軸線力向とθをなす
   方向に配列したことを特徴とする特許請求の範囲第（９
   ）項に記載の装置。 （１刀　読取ヘッド内に、実質上平列配置された複数の
   受光器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（８
   ）項に記載の装置。 （１匂　複数の受光器が、円筒の軸線力向とθをなす方
   向に配列されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１１）項に記載の装置。 （１３）別の直交座標系入力装置を付加したことを特徴
   とする特許請求の範囲第（８）項に記載の装置。 ０４）読取ヘッド又は記録ヘッドを、円筒の両端で円筒
   から最大で、かつ等しい距離はなしであることを特徴と
   する特許請求の範囲第（８）項の画像走査記録装置。