JPS6119018B2 - - Google Patents

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JPS6119018B2
JPS6119018B2 JP53141612A JP14161278A JPS6119018B2 JP S6119018 B2 JPS6119018 B2 JP S6119018B2 JP 53141612 A JP53141612 A JP 53141612A JP 14161278 A JP14161278 A JP 14161278A JP S6119018 B2 JPS6119018 B2 JP S6119018B2
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signal
light beam
recording
scanning line
scanning
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Masahiro Oonishi
Tsutomu Kimura
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication of JPS6119018B2 publication Critical patent/JPS6119018B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は垂直偏向器としてガルバノメータのご
とき振動鏡を用いた光ビーム記録装置に関し、さ
らに詳しくは温度による振動鏡の偏向方向のずれ
による記録画像の乱れを補正した光ビーム記録装
置に関する。
光ビームを走査して読み取り及び記録を行なう
装置としては、たとえばコンピユータ出力情報を
マイクロフイルムに直接記録するいわゆるレーザ
コムや電子写真を用いるレーザプリンタ等があ
る。これらの装置においては光ビームとしてレー
ザ光ビームが利用されており、その高輝度性を生
かして高速にレーザ光ビームを走査させて読み取
りや記録を行つている。一般に光ビームを高速に
走査させるための光偏向手段のうち、回転多面鏡
やガルバノメータミラーのような機械的な光偏向
装置が光損失が少なく、かつ偏向角度が大きくと
れる点で有利である。このような機械的な光偏向
装置を用いて光ビームを二次元に走査する装置と
して、光ビームの水平方向の走査には回転多面鏡
を用いて走査面上に光ビームの走査軌跡として走
査線を形成させ、かつその垂直方向の走査にはガ
ルバノメータミラーを用いて上記の走査線を順次
移動させてラスターを形成させるものがある。と
ころがこのガルバノメータミラーには温度の影響
によつて偏向方向がずれる性質があり、カルバノ
メータミラーを用いて光ビームを二次元に走査す
る場合走査領域が垂直方向に移動してしまう。こ
のことはコンピユータ出力をデータ情報として一
定の走査線にのせて出力しながら、光ビームでフ
オームを読み取つてフオーム情報として走査線に
のせて出力する装置においては、フオームを読み
取る走査線が変つてくるので、出力されるデータ
情報とフオーム情報との相対的なずれを発生さ
せ、記録される画像は見苦しいものとなる。こゝ
で上述のようなガルバノメータミラーの温度によ
る偏向方向のずれをガルバノメータミラーのドリ
フトと称する。
本発明の目的は、ガルバノメータミラーのドリ
フトによる記録画像におけるデータとフオームと
の相対位置のずれを防止したレーザ記録装置を提
供することである。
本発明は、読み取り用光ビームと記録用光ビー
ムとを同一の二次元光偏向系によつて偏向し、前
記読み取り用光ビームの一部でフオームをラスタ
走査してフオーム信号を発生させるとともに前記
読み取り用光ビームの一部でリニヤエンコーダを
ラスタ走査してビデオクロツク信号を発生させ、
前記ビデオクロツク信号に基づいてデータ信号と
前記フオーム信号とを合成したビデオ信号により
記録材料をラスタ走査する光ビーム記録装置にお
いて、一部に垂直方向の長さの異なるマークを有
するリニアエンコーダと、前記リニアエンコーダ
をラスク走査することによつて得られるマーク信
号を検出するマーク信号検出手段と、前記二次元
光偏光系における垂直方向のドリフトを前記マー
ク信号検出手段のカウント数で検出し、前記検出
量に対応させて前記データ信号の発生時期を補正
する補正手段とを具備することを特徴とする光ビ
ーム記録装置である。
次に本発明を一実施例によつて図面を参照しつ
つ説明する。第１図は本発明光ビーム記録装置の
光学系ならびに電気系を説明するための図であ
り、図において矢印の付された一点鎖線は光ビー
ムの光路を示し、矢印の付された直線は電気信号
の流れを示し、矢印の付された曲線は反射鏡の回
転方向を示す。この光ビーム記録装置の光学系
は、記録材料を走査する記録用のレーザ光ビーム
とフオームおよびリニヤエンコーダを走査する読
み取り用のレーザ光ビームとを合成して二次元に
偏向したのち、これらを分離してそれぞれ記録材
料、フオーム、リニヤエンコーダを走査させるも
のである。はじめに光学系について説明する。レ
ーザ光源１はたとえば青色および緑色のレーザ光
を発生するアルゴンイオンレーザであり、記録用
レーザ光ビーム２を発生する。記録用レーザ光ビ
ーム２は、光変調器３によつて後述するビデオ信
号によつて強度変調された後ダイクロイツクミラ
ー４を通過する。一方レーザ光源５はたとえば赤
色のレーザ光を発生するヘリウムネオンレーザで
あり、読み取り用レーザ光ビーム６を発生する。
読み取り用レーザ光ビーム６はミラー７で反射さ
れた後、ダイクロイツクミラー４によつて反射さ
れ、ダイクロイツクミラー４を通過した記録用レ
ーザ光ビーム２と合成され同一光路を進む。こゝ
でダイクロイツクミラー４は青色および緑色の光
ビームを透過し、赤色光ビームを反射する性質を
もつものである。合成された光ビーム２および光
ビーム６は一定の速度で矢印８′の向きに回転し
ている回転多面鏡８の反射面９に入射し、反射面
９によつて偏向（以後、この偏向を水平偏向とい
う）された後、第１の集束光学系１０によつてガ
ルバノメータミラー１１上に入射する。ガルバノ
メータミラー１１は後述するようにのこぎり歯状
の信号によつて矢印１１′の方向に振動し、合成
された光ビーム２および光ビーム６を水平偏向の
方向に対して直角な方向に偏向（以後、この偏向
を垂直偏向という）する。合成された光ビーム２
および光ビーム６は、回転多面鏡８の各反射面９
によつて１回水平偏向させられる毎にガルバノメ
ータミラー１１によつて１単位分垂直偏向させら
れ、これらによつて最終的に分離された光ビーム
２あるいは光ビーム６は後述する記録材料面など
の走査面を走査線によつて２次元的に走査（以
後、この走査をラスター走査という）する。ガル
バノメータミラー１１によつて偏向された合成さ
れた光ビーム２および光ビーム６はダイクロイツ
クミラー１２によつて分離され、記録用光ビーム
２はダイクロイツクミラー１２を通過し第２の集
束光学系１３によつて集束され記録材料１４上を
小さい光点でラスター走査する。なお記録材料１
４は一回のラスター走査によつて一画面（以後、
一フレームという）を記録すると駆動装置１５に
よつて移動させられる。この駆動装置１５は、記
録材料１４の形態や記録の態様（たとえばロール
状に連続して一列にフレーム記録するか、フイツ
シユ状に２次元にフレーム記録するか）によつて
適宜選択されるものである。一方読み取り用光ビ
ーム６は、ダイクロイツクミラー１２によつて反
射され次に第３の集束光学系１６によつて集束さ
れ、その一部は半透鏡１７を通過してリニヤエン
コーダ１８上を小さい光点でラスター走査し、他
の一部は半透鏡１７によつて反射され罫線や文字
などからなるフオームが描かれているフオームス
ライド１９上を小さい光点でラスター走査する。
リニヤエンコーダ１８は、垂直偏向方向に長い透
明部と不透明部とが水平偏向方向に一定の間隔で
交互に多数縞状に配置された平面板である。リニ
ヤエンコーダ１８上をラスター走査した読み取り
用光ビームはリニヤエンコーダ１８の透明部では
通過し不透明部では通過しないので、リニヤエン
コーダ１８を通過した光ビームを第４の集束光学
系２０によつて光検出器２１上に入射させると、
光検出器２１はリニヤエンコーダ１８の透明部を
光ビームが通過する時に対応して光電パルス信号
Ａを出力する。
一方、フオームスライド１９上をラスター走査
した読み取り用光ビームはフオーム画像のないと
ころでは通過し、フオーム画像のあるところでは
通過しないので、フオームスライド１９を通過し
た光ビームを第５の集束光学系２２によつて光検
出器２３上に入射させると、光検出器２３はフオ
ーム画像に対応したON−OFF信号を出力する。
次に電気系について説明する。
記録すべき文字情報など（データと略称する）
は、コンピユータ、磁気テープ等の情報源２５に
コード信号として記憶されており、このコード信
号はバツフアメモリ２６に記憶された後、バツフ
アメモリ２６に書き込まれた速度とは異なる速度
で文字発生器２７へ出力される。文字発生器２７
はビデオクロツク信号発生装置２８より発生する
ビデオクロツク信号に従つてデータ・ビデオ信号
を発生し、このデータ・ビデオ信号は加算回路２
９によつて後述するフオーム・ビデオ信号と合成
された後、光変調器ドライバー３０で増幅されて
光変調器３に入力する。こうして記録用光ビーム
２は、データ情報およびフオーム情報に対応して
合成されたビデオ信号により光変調器３によつて
ON−OFF変調され、光変調された記録用光ビー
ム２は記録材料１４上の正しい位置にドツトとし
て記録を行い、ドツトの集合によりデータおよび
フオームを記録する。フオーム・ビデオ信号は前
述の光検出器２３から発生するフオーム画像に対
応したON−OFF信号を増幅器２４を通した後に
得られる。
ビデオ・クロツク信号は各走査線上の一定の範
囲で等間隔にドツトを発生させるためにビデオ信
号を発生するタイミングとして用いるものであ
り、このためには一定の間隔で透過領域が縞模様
に配列されたリニヤエンコーダから得られる前述
の光電パルス信号Ａが用いられる。すなわち光電
パルス信号Ａを計数すれば、水平偏向方向におけ
る光ビームの走査位置を知ることができる。また
この光電パルス信号Ａによつてビデオクロツク信
号を発生させれば回転多面鏡８に回転むらがあつ
たり、回転多面鏡８の各反射面に角度分割誤差が
あつても、記録材料１４上に一定の間隔でビデオ
信号を発生することができる。光電パルス信号Ａ
をビデオクロツク信号発生装置２８に入力させて
ビデオクロツク信号を発生させるためには、たと
えば特願昭53−3480号明細書に記載されたものを
利用すればよい。
次にガルバノメータミラー１１の駆動について
説明する。ガルバノメータミラー１１は走査線カ
ウンタ３５の計数値によつてその偏向方向が決定
されるものであり、その計数値はデイジタル・ア
ナログ変換器３６に出力された後、アナログ信号
としてガルバノメータ駆動回路３７に出力され、
これによつてガルバノメータ１１が偏向する。走
査線カウンタ３５が零の場合にガルバノメータミ
ラー１１の偏向方向はたとえばラスター走査の一
番上方の走査線を形成する方向に設定され、走査
線カウンタ３５の計数値が後述するガルバアツプ
信号Ｄによつて増加すると、その計数値に比例し
てガルバノメータミラー１１が回転し、走査線を
垂直偏向する。一般にはこうしてガルバノメータ
ミラー１１は垂直偏向を行ないラスタ走査を終了
して走査線カウンタ３５を零にクリヤして次のフ
レームのラスタ走査の準備にはいる。
記録を高速化するためには常に走査線カウンタ
３５を零にクリヤしてから垂直走査をはじめる必
要はなくフオーム・ビデオ信号あるいはデータ・
ビデオ信号が最初にのる走査線の位置から垂直走
査を開始すればよい。
さてデータ情報とフオーム情報とをきれいに記
録するには、フオームの罫線の間にデータを挿入
する必要があり、そのためには光検出器２３から
読み取つたフオーム・ビデオ信号に対してデー
タ・ビデオ信号を発生するタイミングをはじめに
設定する。たとえばフオームの横罫線を形成する
走査線にはデータを形成する走査線を一致させ
ず、後者の発生を走査線カウンタ３５の計数値で
あらかじめ設定しておく。
しかしながら、ガルバノメータミラー１１が使
用中にドリフトによりその偏向方向に少しでもず
れが生ずると、フオームの横罫線を読み取る走査
線がずれるために、記録においてフオームの横罫
線を形成するビデオ信号がのる走査線がデータ・
ビデオ信号がのつている走査線と一致してしまう
ことがある。その結果記録された画像はデータと
横罫線が重なつて見ずらい画像となる。
そこで次に本発明の骨子であるところのドリフ
トの検出と、それを用いて補正したビデオ信号の
発生方式について説明する。
まず本発明の特徴の一つであるリニヤエンコー
ダ１８について図面と用いて説明する。第２図は
リニヤエンコーダの透明部および不透明部の構成
を説明するためのその平面図である。リニヤエン
コーダ１８は不透明な板に幅が等しい帯状の透明
部１８１が一定の間隔で配列されており、透明部
１８１が形成する縞状の領域の水平偏向方向の長
さは回転多面鏡８による読み取り用光ビーム６の
偏向長よりもやや短く、垂直方向の長さはガルバ
ノメータミラー１１による読み取り用光ビーム６
の偏向長よりもやや長い。すなわち第２図におい
て読み取り用光ビーム６が形成するラスターは縞
状の領域よりも横方向が長く、縦方向が短い。第
２図において読み取り用光ビーム６の光点の軌跡
は左上から右上へ走査線を形成し、走査線は上方
から下方へ移動してラスターを形成するものとす
る。
このリニヤエンコーダ１８には左上部に縦方向
が他の透明部１８１より短い透明部１８２を設け
てあり、透明部１８２の下方はシヤープなエツジ
１８３となつている。透明部１８２を通る走査線
１８４に対応する光電パルス信号Ａの数は、透明
部１８２を通らない走査線１８５に対応する光電
パルス信号Ａの数よりも１つだけ多い。この光電
パルス信号Ａは光検出器２１からカウンタ３１に
入力し計数されると共に、再トリガ可能なマルチ
バイブレータ３２にも入力する。マルチバイブレ
ータ３２は、たとえばテキサスインストルメント
社製SN74123で構成され、時定数が光電パルス信
号Ａの周期よりも長く設定されている。このマル
チバイブレータ３２は前回の水平走査が終了して
から、「Ｌ」に戻り、そして次の水平走査の最初
の光電パルス信号Ａでトリガされると「Ｈ」に反
転する。マルチバイブレータ３２の出力信号Ｂを
カウンタ３１へ入力させ、信号Ｂが「Ｌ」になつ
たときカウンタ３１をリセツトする。カウンタ３
１は各走査線毎に光電パルス信号Ａを計数し、走
査線が透明部１８２を通過する場合にはガルバア
ツプ信号Ｄを走査線カウンタ３５へ出力し、さら
にマーク信号Ｃをマークカウンタ３３へ出力す
る。走査線が透明部１８２を通過せずに透明部１
８１のみを通過する場合にはガルバアツプ信号Ｄ
のみを走査線カウンタ３５へ出力する。すなわち
ガルバアツプ信号Ｄは透明部１８１の数だけ光電
パルス信号Ａを検出したとき（一走査線を読む毎
に）出力し、マーク信号Ｃは透明部１８１の数よ
りも１パルスだけ光電パルス信号Ａを多く検出し
たときに出力する。これらの信号Ａ，Ｂ，Ｃおよ
びＤの関係は第３図に示すごとく、走査線１８４
の場合には第３図のごとく信号ＣおよびＤが発
生するが、走査線１８５の場合には第３図のご
とく信号Ｄのみが発生する。第３図において横軸
は時間軸であり、縦軸は電気信号の大きさを模式
的に表わしたものである。
さてリニヤエンコーダ１８の付加的な透明部１
８２の垂直偏向方向の長さは、レーザ記録装置の
動作温度範囲で決定され、たとえば走査線数で約
30本とすればよい。走査線カウンタ３５を零にク
リヤしたときのカルバノメータミラー１１の位置
を透明部１８２のほゞ中央を通る走査線の位置、
すなわちエツジ１８３より約15本分上方の走査線
の位置に設定する。そしてデータ・ビデオ信号が
のる最初の走査線をエツジ１８３より８本分下方
の走査線の位置とする。この場合、記録を行うた
めの走査線は走査線カウンタ３５の計数値が23
（すなわち15＋８）になつたときから発生するの
で、記録を高速化するためには、いちいち走査線
カウンタ３５を零にクリヤしてから開始せず走査
線カウンタの初期値を常に23として開始すればよ
い。
さて走査線の位置ずれを補正する場合には、適
当なフレーム数を記録する毎にフレーム記録とフ
レーム記録との間の記録材料の移動時間などにマ
ーク信号Ｃを計数して走査線の位置ずれを走査線
数で記憶し、その後はこの走査線数によつてデー
タ・ビデオ信号の発生タイミングをずらす。すな
わちある量のフレーム記録をした後に走査線カウ
ンタ３５を零にクリヤしてマーク信号Ｃを計数す
る。このとき光変調器３は光ビーム２をOFFす
る状態にしておくことは言うまでもない。こうし
て計数された値は透明部１８３を通過する走査線
数に相当するから、この値にさらに前述の８を加
えた値を記憶させて以後の走査線カウンタ３５の
初期値とする。この様子を第１図で説明すると走
査線カウンタ３１より出力されたマーク信号Ｃは
マークカウンタ３３で計数され、この値は加算機
３４の他の入力３８から入力された数値８と加算
され走査線カウンタ３５へ初期値として入力され
る。以後の記録はこの初期値として入力される。
以後の記録はこの初期値によつて各フレーム毎に
最初の走査線から記録が開始される。ガルバノメ
ータミラー１１の初期偏向角度の変化は温度によ
るものであるから急激に変化することはない。従
つて前述の補正検出のための動作は多くとも10フ
レーム毎あるいは１フイツシユ毎とすればよく、
それは記録フレーム数あるいは記録フイツシユの
検出を適当なカウンタなどで行つて一定の計数毎
に行えばよい。また本実施例において補正動作は
透明部１８２の大きさ程度で約40本だけ走査すれ
ばよいのでそれに要する時間は少なく記録速度を
低下することがない。こうして、走査線の位置ず
れによるデータとフオームのずれは補正されるの
で常にきれいな記録が達成される。本実施例にお
いてはリニヤエンコーダの形状を第２図のように
短い不透明部１８２を左上部に配置したが、不透
明部１８２を右上部に配置してもまつたく同様な
効果が得られる。また透明部１８２をエツジ１８
３より下方に設けて、その長さは透明部１８１の
下側のエツジと同じ位置まであるいはそれよりも
短くしたものであつてもよい。その場合にはマー
ク信号Ｃはガルバアツプ信号Ｄよりも光電パルス
信号Ａの数において１パルス分少ない。
以上の説明では記録の繰り返しの際に走査線カ
ウンタ３５の初期値を設定しておき、適宜初期値
を補正するが、記録の繰り返しの際に走査線カウ
ンターを常に零になるようにしてもよく、その場
合にはエツジ１８３から例えば８本目の走査線か
ら記録をはじめればよいから、マーク信号Ｃが出
力されなくなつて８本目から記録を開始すればよ
い。不透明部１８２の垂直走査方向の長さや、す
なわちエツジ１８３の位置や、エツジ１８３より
下方の走査線で何本目からデータを出力するか、
走査カウンタ３５を零に設定したときの走査線の
位置などは使用するレーザ記録装置によつて適宜
最適値になるように定めればよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のレーザ記録装置の一例の光学
系および電気系の概略図。第２図は本発明に用い
られるリニヤエンコーダの一例の平面図。第３図
はリニヤエンコーダから得られた光電パルス信号
とマーク信号との関係を示す図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 読み取り用光ビームと記録用光ビームとを同
    一の二次元光偏向系によつて偏向し、前記読み取
    り用光ビームの一部でフオームをラスタ走査して
    フオーム信号を発生させるとともに前記読み取り
    用光ビームの一部でリニヤエンコーダをラスタ走
    査してビデオクロツク信号を発生させ、前記ビデ
    オクロツク信号に基づいてデータ信号と前記フオ
    ーム信号とを合成したビデオ信号により記録材料
    をラスタ走査する光ビーム記録装置において、一
    部に垂直方向の長さの異なるマークを有するリニ
    ヤエンコーダと、前記リニヤエンコーダをラスタ
    走査することによつて得られるマーク信号を検出
    するマーク信号検出手段と、前記二次元光偏向系
    における垂直方向のドリフトを前記マーク信号検
    出手段のカウント数で検出し、前記検出量に対応
    させて前記データ信号の発生時期を補正する補正
    手段とを具備することを特徴とする光ビーム記録
    装置。
JP14161278A 1978-11-16 1978-11-16 Light beam recorder Granted JPS5567722A (en)

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US06/085,661 US4293202A (en) 1978-11-16 1979-10-17 Light beam recording device
DE19792944602 DE2944602A1 (de) 1978-11-16 1979-11-05 Lichtstrahl-aufzeichnungsvorrichtung

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JPS6119018B2 true JPS6119018B2 (ja) 1986-05-15

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