JPS6160067A - 像記録システム - 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】 〔発明の分野〕 本発明はレーずダイオード光源を用いてデジタルデータ
ベースから写真級の連続したトーン像を提供するシステ
ムと方法に関する。前記像は例えば医療用電子形像シス
テム、高品質ファクシミリおよびグラフィックアートに
おいて有用である。

〔発明の背景〕

印刷は永きにわたって「衝撃（インパクト）」技術によ
ってきた。ここ数年、光学走査システムを用い英数字原
稿や線画を提供しうる非衝撃プリンタが市販されてきて
いる。

コンピュータメモリに記憶されたデジタルデータからの
像をプレートあるいはフィルム上に露出するためにレー
ザが用いられる光学的走査および記憶システムが知られ
ている。情報を感光性媒体に書込むために外部で変調し
た媒体が使用される。

前記のシステムには原本を印刷するオフィスプリンタ、
印刷のため色分解する回転ドラム走査器および新聞のデ
ラ製作用のがスンーずを使用した飛点走査器が含まれる
。前記システムの写真像を再生しうる能力は情報記録の
ハーフトーン、法に限定されている。

「電子写真；像記録のためガスレーずおよびレーザダイ
オード光源で簿出しドライシルバおよびウェット処理し
た記録媒体の性能比較」（”　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｐ
ｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　；　Ｄｒｙ　５ｉｌｖｅｒ　
ａｎｄ　Ｗｅｔ　ＰｒｏｃｅｓｓｅｄＲｅｃｏｒｄｉｎ
ｇ　Ｍｅｄｉａ　Ｅｘｐｏｓｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｇａｓ　
Ｌａ５ｅｒ　ａｎｄＬａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ　Ｌｉｇｈ
ｔ　５ｏｕｒｃｅｓ　ｆｏｒ　ＩｍａｇｅＲｅｃｏｒｄ
ｉｎｇ″）（１９８３年カリフォルニア州ロスアンゼル
スのｓｐ　ＩＥ会議議事録６９０巻）におけるニュージ
ャージ州カムデンのディー・ジー・ヘルソーグおよびエ
ル・ダブリュードビンスによる記録システム、ＲＣＡ政
府通信システム（Ｄ、Ｇ。

Ｈｅｒｚｏｇ　ａｎｄ　　Ｌ、Ｗ、Ｄｏｂｂｉｎｓ　　
、ＲｅｃｏｒｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ　　、ＦＣＡ　Ｇ
ｏｖｅｒｎｍｅｎｔ　　ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳ
ｙｓｔｅｍｓ　）は各種の感光性材料にプリントするた
めソリッドステートレーずダイオードをアナログ変調す
るシステムを広（紹介している。透明あるいは不透明媒
体に対して多数のグレイレベルを得ることが可能か、走
査線位置づけ精度を達成しうるか、あるいは使用するレ
ーデ光線軌道を正確に器を介してレーず光線を変調する
ことにより高速記録を提供するよう光源としてガスレー
デシステムを利用したファクシミリ装置を開示している
。

米国特許第４，０５４，９２８号は磁気テープに記録す
るためグラフィック情報を走査し計数化し、またデジタ
ルの形態で以前に記憶されていたグラフィック情報を磁
気テープにプリントする走査およびプリントがスレーデ
システムを開示している。

前記特許はまた、音響−光学式変調器の使用を教示して
いる。グレイスケールはハーフトーニングにより達成さ
れる。

米国特許第４，１７５，８５１号は走査方向に走査ビー
ムによりデータを正確に位置づけることに関するレーず
ダイオード走査システムを開示している。このシステム
は英数字文字をプリントできる。

写真再現能力については例ら述べられていない。

〔発明の要約〕

本発明はアナログ信号で制御しパルス化したビーム光線
を送出しうるソリツドステートレーザダイオードと、レ
ーずダイオ−ｒ光線出力を安定化する連続フィードバッ
ク回路と、ビーム光線路をチャージする光学システムと
、感光性受入れ面にわたってレーデ光ｋｋ走査し走査し
た巌を提供する、単一の直線シイルム通過走食手段と、
前記受入れ面の長さにわたって走査した線を位置づけ透
明の記鎌媒体上に少なくとも６４レベルのグレイを、あ
るいは不透明媒体に少なくとも６２レベルのグレイを含
む像を提供する手段とを含む連続したトーン像記録シス
テムを提供する。

本発明は、レーずの寿命、光学システムのｆＭ　ｋ性、
外部変調器の不要性、コスト節約および当該システムを
安定化させるためのウオームアツゾ時間の僅少性のため
、がスＶ−→ｒを用いている当該技術分野の走査および
記録システムの現況に対して著しい利点を提供するソリ
ツドステートレーザダイオードを利用している。特に、
ノリツＶステートレーザダイオードはガスレーずに対し
て必要な市価でスペースを使う外部変調器を用いるので
はなくてむしろ光線を発生させる電流を直接変化させる
ことにより変調が可能である。

本発明においては、各々の走査した線が他の線に対して
正確に位置するようにする特殊手段さえ設ければ高品質
の連続したトーンの写真級の像な走査システムによって
作りうろことがさらに認められている。ＭｉＪ記の手段
とは光学手段と特殊設計のフィルムハンドリング装置を
含む。

走査した線の位置づけの精確さが高品質の写真級の連続
したトーンを有する像を得る上で重要であることは一般
的に認められていない。本発明は、光学システム、その
他の光学制御装置および機械的なフィルム取扱ｔ’　Ｉ
Ｊソングステムについての慎重な設計を開示している米
国特許第４．０４０．０９６号ならびに同第３．７５０
，１８９号を用いて前記欠点を克服する。

回転ドラム式走査器と比較して、不発明による単一のフ
ィルム送り直線軌道を備えた走査器は記録媒体をドラム
に取付ける必要がないためフィルム取扱いがはるかに便
利である、さらに、本発明による記録時間は回転ドラム
式走査器と比較して（少なくとも１０倍の係数で）大き
く減少し５る。

また本発明における設備コストははるかに低い。

従来技術による飛点レーデ走査器と比較して、本発明に
よるレーデ走査器は再生しうるグレイレベルの数および
像の全体的な滑かさに関してはるかに高品質の写真級の
像を提供することができる。

前記のことははるかに厳しい走査線位置づけ精度の制御
によって達成され、その粘度はほとんどの従来技術によ
る走査器が±１０％程度のバラツキがあるのに対して本
発明では２％以下である。その他の要素としてはレーず
ダイオードから放射される光の強度を慎″ｉ＃罠制御す
ること、光路を精確に是正すること、フィルム送りを精
確に＝ｉｌ　Ｈすること、および走有に回転多角形ミラ
ーを用いた場合反射変動を粕・確にｉ！ｒ１１　＊１１
することを含む。

本発明に」６いて； 「連続したトーン」とは変移部分が比較的滑かに見える
ようにするグレイレベルの強度の変移を意味し； 「光線」とは３００と１５００ｎｍの間、好ましくは７
５０と９００ｎｍの間に来る電磁スペクトルの部分を意
味し； 「スボッ）・」とは光学システムを通過した後の記録媒
体上のレーデ光線の形状を意味し；「絵素」とは情報の
量的単位を意味し、画即ち像の成分の最小単位を構成し
、複数のグレイレベルの中の１個を構成し； 「グｔ・イレベル」とは拡散写真ｊ変針による測定で区
別し５る露出ずみ記録媒体上の一度のｉ■１ｊ御した変
動を意味し； 「像」とは絵素の２次元配列からなる画を；は味し、絵
素の儂度と、各絵素に含まれるグレイレベルの数を増加
すると一般的に連続したトーンの像の写真縁品質を向上
させ； 「走査線」とは記録媒体の幅にわたる一連のスポットを
意味し；および 「走査線位置づけの精度」とは隣接する走査線の位置に
おける標準的なズレを意味する。

〔発明の詳細な説明〕

本発明は： ａ、ソリツドステートレーザダイオードを含み、光線の
アナログ信号で制御し、強度を変調したビームを発生さ
せる手段と、 ｂ、光線ビームの瞬間的な強度に応答し前記発生手段に
接続されたフィードバック制御信号を連続的に提供して
レーザダイオードを調整しその光線出力を安定化させ入
力信号に応答して出力強度が事実上瞬間的に変化できる
ようにし、一方レーザダイオードの特性の変化とは無関
係に出力を一定に保つフィードバック回路と、 Ｃ０光線の前記ビームの光路の規準、焦点合せ、および
制御の中少なくとも一つを行う手段と；ｄ、感光性なら
びに強度を変調した光線ビームに合せた露出範囲を有す
る感光性記録媒体を位置させ５る像平面の幅にわたって
前記光線のビームを走査し前記記録媒体上に走査線を提
供する手段と； ｅ、前記像平面の長さＫわたって前記走査線を連続的、
かつ正確に位置づける手段とを含み、前記列挙のＳ！Ｌ
素の組合せが前記像平面において５分以下好ましくは１
分以内に連続したトーンの像を形成することができ、前
記要素の組合せが、透明媒体に形悸されると少な（とも
６４グレイレベル、不透明媒体に形像されると少なくと
も３２グレイレベルを創出可能な像記録システムを提供
する。

本発明において使用するレーザダイオードは少な（とも
３ミリワットの出力容量を有することが好ましく、最も
好ましくは少なくとも１５ミリワツトあるいはさらにそ
れ以上である。レーザダイオードは例えば日立（日本、
東京）、三菱（日本、東京）、ＲＣＡ（ペンシルバニア
州ランカスタ）、スペクトラダイオード　ラボラトリー
ズ会社（５ｐｅｃｔ、ｒａ　Ｄｉｏｄｅ　Ｌａｂｏｒａ
ｔｏｒｉｅｓ、　Ｉｎｃ、　）　（カリフォルニア州す
ンジョゼ）、およびアンペレックス（Ａｍｐｅｒｅｘ　
）　（ｏ−ｆアイランｒ州スロータズビル）から市販さ
れている。有用なダイオードは赤色および赤外線領域で
放射するものを特に含む。

レーデ光線の変調はダイオードに加えられた電流を変え
ることにより行われる。コンピュータにより発生したア
ナログ信号が走査の問いずれかの瞬間での電流をセット
するために使用される。アナログ信号はデジタルからア
ナログへの変換器ＣＤ／Ａ　）の例えばＡＨ８３０８Ｔ
型（アナロジツク会社−Ａｎ（１０）ｏｇｉｃ　Ｃｏｒ
ｐ、、　−ｒサチュセツツ州ウェークフィールド）によ
り必要に応じてプリントプロセスにより同期的に発生す
る。

デジタルデータは医療用形像システム、気象観測あるい
は軍事用衛星、ビデオカメラ、例えばオグチカルドラム
（オフ°トロニツクスインクナショナル会社−〇ｐｔｒ
ｏｎｉｃｓ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ（１０）＋　Ｉｎ
ｃ、、　−マサチュセツツ州チェルムフオー１−”　）
　ｂるいはアイコニツクスデジタイ４Ｊ’　（Ｅｉｋｏ
ｎｉｘ　Ｄｉｇｉｔ、１ｚｅｒ　）（アイコニツクス会
社−Ｅｉｋｏｎｉｘ　、　Ｉｎｃ　−−／サチューセツ
ツ州ペッドフォード）のような光学デジタイプあるいは
当該技術分野で周知の絵素の数としてデジタルの形で像
が記憶されているコンピュータのメモリから供給可能で
ある。このデジタルデータはバートコビイに１個あるい
は多数の像を記録するシステムにより発生させることが
できる。

前記のシステムは元の像に関するデジタル化した絵素の
形態で情報を取入れ投影像のマ）　ＩＪラックス同数あ
るいはそれ以上の数の絵素な有するフォーマットで像を
投影することができる。前記像はデータバンクの記憶装
置から取り出され、バートコビイでの記録あるいは投影
に対して選択したフォーマットに適合するよう概ね継続
的に拡大される。一方のフォーマットに記憶された保を
別のフォーマットに変換し、１個のバートコビイに形像
可能な材料の他の像を記録したり、あるいは投影するこ
とができる。

ヨリ詳しくは、マルチフォーマット像記録システムは第
１のフォーマットにおける像のデジタル情報から第２の
フォーマットにおけるデジタル像を記録または投影する
プロセスであって、第２のフォーマットにおける像が第
１のフォーマットにおける像でないマトリックスにおい
て同数あるいはそれ以上の絵素かも構成されろプロセス
に関する′。マルチフォーマットプロセスは：ａ）第１
のフォーマットにおける絵素のマトリックスのデジタル
データとして像を形成する情報を提供し、ｂ）第２のフ
ォーマツ）において像を投影または記録するために１以
上の倍率を決定し、Ｃ）例えば双−次補間即ち直線反復
のような二次元拡大プロセスによって第１の像の絵素か
ら第２の像の絵素を発生させ、ｄ）第２のフォーマット
の像のマトリックスを、Ｎ２のフォーマットで像を投影
あるいは記録できる形像手段へ伝達し、かつｅ）最終的
な像をバートコビイをつ（りうる材料に記録することか
らなる。

デジタルデータの記憶は乱アクセスメモリ、磁気ディス
ク、光学ディスク等を用いて実施できる。

レーザダイオードには数々の問題が介在しており前述の
ように６４グレイレベルを得るにはそれら問題を克服す
る必要がある。これらの問題とはモードホッピング、内
部加熱および老化による変化を含む。前記の欠陥を補正
するためにはビームスプリッタを用いて出力ビームの部
分をフォトダイオードへ分割し、該フォトダイオードが
レーザダイオードの光線出力を連続的にモニタし制御シ
ステムにフィードバックし、該制御システムがレーザダ
イオードを調整してその作動を安定化し、入力信号に応
答して出力の強度を事実上瞬間的に変化させ、一方レー
ザダイオードの光線強度対電流の特性の変化とは無関係
に出力を一定に保持する。前記の連続したフィードバッ
ク回路はレーずダイオードの作動特性における長期およ
び短期の変動を補正し５る。それは、補正が５０ナノ秒
以下で行われるフィードバック配備によって部分的に提
供される出力に対して精密に制御しながら毎秒数百万サ
ンプルまでの速度でレーザダイオ−Ｖのアナログ変調を
行うことができる。前記形式の・連続的なフィード、バ
ック制御を行う技術は（１９８３年７月２２日〜２６日
）イタリヤベニで発表された「ＧａＡｌＡｓレーデで記
録するための変調した光線源」（’　Ｍｏｄｕｌａｔｅ
ｄ　Ｌｉｇｈｔ　５ｏｕｒｃｅｆｏｒ　Ｒｅｃｏｒｄｉ
ｎｇ　ｗｉｔｈ　ＧａＡｌＡｓ−Ｌａ５ｅｒｓ”）にお
いてエム、ルック（Ｍ、　Ｌｕｔｚ、　）ビー、ライナ
（Ｂ。

Ｒｅ１ｎｅｒ）およびエイチ、ビー、〆ラー（Ｈ，Ｐ。

８７頁「半導体レーデの成熟への到達；光フアイバ通信
への応用Ｊ　（”　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｌａ
５ｅｒｓＲｅａｃｈ　ｆｏｒ　Ｍａｔｕｒｉｔｙ　；　
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ＦｉｂｅｒＯｐｔｉｃ
　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”）におい忙アール、
ビー、チルズ（Ｒ，Ｂ、　Ｃｈｉｌｄｓ　）　Ｋよって
開示されている。レーザダイオードの出力を安定化し、
レーザダイオードがライげパンげのアナログ信号により
変調可能にする回路と装置とは好ましくは；レーザダイ
オ−１２の出力を変調する信号を受入れるよう作動配置
され、一方がレーザダイオードを変調する信号を受信す
るよう作動接続され、他方がフィードバック信号を受信
する２つの入力を有する高利得増幅器を含む手段と； 高利得増幅器の出力側をレーザダイオードに接続する補
正回路網と； ぜンダイオードを含むレーザダイオードの他方の入力に
フィードバック電圧信号を提供するよう接続されたフィ
ードバック回路と；ピンダイオードを光学的にレーずダ
イオードに接続しレーザダイオードからの光線出力の一
部をピンダイオードに接続する手段とを：・、　　　　
　含む・ 第３図は前記のようなフィードバック回路の一実施例を
示す。電圧入力バイアス回路網１１６は、レジスタ１１
８を正のり、Ｃ，ｄｉ、圧、レジスタ１２０を接地した
２個の並列のレジスタ１１８と１２０とにより提供され
る。前記レジスタ１１８と１２０とに共通の結線がレー
ザダイオード１１０を制御するためのアナログ入力信号
を受信する。

バイアス回路網１１６が回路に消去のための小さい直流
を提供し、そのためレーザダイオード出力は切れず、ア
ナログ入力信号が零に到るとその限界レベルまで低下す
る。第３図に示す回路への入力で視たインざ−ダンスと
関連してレジスタ１２４とコンデンサ１２６とにより低
減フィルタ１２２が提供される。レジスタ１２４の一端
はレジスタ１１８と１２０に共通の結線に接続され、レ
ジスタ１２４の他端はコンデンサ１２６の一端に接続さ
れ、該コンデンサの他端は接□地されている。低減フィ
ルタは、残留ピーキングを減少させ、平坦利得が得られ
る周波数帯の高い方の端を広げるという点で第３図に示
す回路の閉鎖ループ応答性を向上させるよう作用する。

反転入力側がコンデンサ１２６とレジスタ１２４に共通
の結線に接続され、非反転入力側がレーザダイオード１
１０の出力を安定化させるフィードバック信号を受信す
るよう接続された高利得差動増幅器１２８が設けら、　
れている。前記差動増幅器１２８の出力側はコンデンサ
１３２に接続され、該コンデンサはレジスタ１３０に並
列に接続され、回路の速度の安定性を増す補償回路を提
供する。１３４で指示する電流源はレーザダイオード１
１０の陰極に接続され、かつ並列接続のレジスタ１３０
とコンデンサ１３２の出力端にも接続されている。前記
電流源１３４は、増＠器１２８の出力が零、即ち、レー
ザダイオードの最大出力の半分に対して必要なレベルに
等しくなるとレーザダイオード１１０に電流を提供する
ようバイアスされるＮｐＮ　）ランジスタを含む。これ
はさもなければ増幅器１２８が必要とする’を流出力が
減少され、第６図に示す回路で利用可能な筒利得増Ｉｔ
Ｉｇ器を広（選択できることを意味する。必要な出力電
力定格を有する増幅器１２８が選択されるとすれば電流
源１３４は使用する必要がない。

光学部分１１２　（ｉ１図のビームスプリッタ１５と第
２図のビームスプリッタ４８参照）を介してレーザダイ
オード１１０から受取った光線出力に応答してピンダイ
オード１１４によって発生する電流は回路部分１３６に
よってフィードバック電圧に変換される。回路部分１３
６は高速の１の利得増幅器１３８を含み、該増幅器１３
８の入力側はピンダイオード１１４の陽極に接続されて
いる。ピンダイオード１１４を通る電流路がレジスタ１
４０と１４２と罠よって提供さ机る。レジスタ１４０は
接地と、ピンダイオードおよびレジスタ１４０，１４２
の陽極の間に接続されている。

レジスタ１４０は接地とぎンダイオードの陽極の間に接
続され、レジスタ１４２は正の直流電圧とピンダイオー
ドの陰極の間で接続されている。コンデンサ１４４はレ
ジスタ１４２のぎンダイオード１１４の端側と増幅器１
３８の出力側の間に接続され、増幅器１３８は差ｍ増幅
器１２８のフィードバック入力側に接続されている。レ
ジスタ１４２とコンデンサ１４４とはピンダイオード１
゛１４を通じ【の電圧変動を著しく減少させるよう作用
する。レジスタ１４２とコンデンサ１４４とによって提
供されるＲＣ時間常数は回路部分１３６における他のい
ずれの時間常数よりもはるかに太きくすべきである。こ
の状態によって、増幅器１３８の１の利得に対して、回
路部分１３６の応答速度は適正化される。

レジスタ１３０とコンデンサ１３２とを並列に組合せる
ことによって得られる補正回路網についていえば、この
組合せは増幅器１２８の出力インピーダンスとレーザダ
イオード１１０の動的インピーダンスの和よりもはるか
罠大きい値をレジスタ１３０に対して用いることにより
提供される。

そうすれば第６図に示す回路の開放ループ利得はレジス
タ１３０の大きさに反比例する。レジスタ１３０はまた
、レーザダイオード１１０用の電流制限器としても作用
する。コンデンサ１３２の値はシンダイオード１１４の
応答により極を消去する開放ループ利得零を提供するよ
う選択する。

一連のレンズ、ミラー、プリズム等を用いて、規準およ
び形像（光線を真直あるいは平行にする）、焦点合せ（
光線なスボツ）Ｋ集める）および（または）レーデ光線
の光路を是正（光線を希望する光路に曲げる）して最大
の分解能、像の均等性および像濃度における好ましくな
い変化のような可視人工物がないことを保証しうる。前
記し／ズ系統ではスポットの大きさが寸法および強度的
に均等であり、かつ記録媒体での希望位置に正しく位置
することを保証する。理想的には前記スポットは絵素内
の中心に来る。特にＮ要なことは線が所定の位置からず
れた場合発生しうろ帯状人工物を阻止するため２％以内
あるいはそれ以上に正確に位置することである。スポッ
トの形状は重要ではないが一般的にがウス状あるいは切
頭台ガウス状であって、全体的に隣接するスポットが強
度の略半ばの点で重なるよう選択する。１ｏｏｏから５
１イクロメータの直径のスポットが有用であるが典型的
には８５マイクロメータ直径のスポットが使用される。

走査は一連の水平の平行線において記録媒体にわたって
ビームを掃引する手段である。各線はいずれかの数の絵
素を有する。１ミリ当り１から２００個の絵素を用いう
るが典型的には１ミリ当り１０個の絵素を使用すａ本発
明においては走査は例えば１個以上の反射面を有する多
角形ミラー、走査検流計、音響−光学デフレクタ、ある
いはホログラフィックデフレタを用いて行われる、前記
装置の全ては当該技術分野において周知である。

走食幅は例えば５ミリから５メートルまでの範囲、好ま
しくは３５ミリから７５センチの範囲でよい。

記録媒体の走査線の位置づけは例えば隣接する線が強度
の半ばの点で重なるよう走査線に対して垂直に記録媒体
を動かすことにより達成できる。

毎秒０．０１から５０センチの範囲の運動速度が使用し
うるが典型的には、毎秒０．１から１０センチの運動速
度を用いればよい。また、例えば検流計ミラー、あるい
は前記方法の組合せを用いて走査線を光学的に偏向させ
ること罠より走査線を位置づけることができる。

本発明による高品質の写真級像を提供するためには走査
線の位置づけ精度が重要である。レーデの走査方向とレ
ーデ走査方向に対して垂直の方向に対する要件は著しく
異なっており、個別に論じることにする。

走査方向において、絵素の精確な位置づけはで一〇（シ
ータ）レンズの設計、光線偏向装置または走査装置にお
ける速度の変動およびレーザダイ□オートヘノテシタル
情報供給のタイミングの制御により規定しうる。高品質
の像をつくるには前記要素の設計を配属する必要がある
。例えば偏向装置としてモータ駆動の多角体が用いられ
るとすればモータの速度罠わずかな変動即ちハンチング
があったとしても絵素は一方の線から次の紛へ整合しな
いようになる。これは各走査線の終りにおいて特に目立
つ。各走査線の企後の絵素はページの下方で真直の基゛
ン形成しない。はとんどの用途に対して、走査線方向に
おいて２ｏ％以下の絵素位置づけ精度が要求される。

ｆ−θレンズを本発明の光学系統に組入れることが好ま
しい。当該技術分野において、普通の形像レンズでは投
影角度θにおける形像面での形像スポットｒの位置は ｒ　＝　ｆ・ｔａｎθ であってｆは形像レンズの焦点距離である。そのような
光学系統において形像レンズでの反射レーデ光線の投影
角は時間の経過と共に直線的に変化する。したがって、
形像面での形像スポットの運動速度は非直線的に変化し
、即ち一定速度でし゛よない。投影角度が増加すると運
動速度も増加する。

このため絵素は中心における間隔と比較して走査線の端
では徐々により開くようになる。このような結果を阻止
するた−めに本発明における形像レンズはｒ＝ｆ・θの
性能を有するよう特別仕様とする。前記特性な備えたレ
ンズなｆ−θレンズと称し、このようなレンズは走査線
にわたってスづ？ットの速反を一定とし、かつ絵素を等
間隔とする。

前述のように、各走査線を相互に対して位置づけること
は高品質の像を得る上で極めて重要であって、前記のよ
うに精確に位置づける光学的設計技術は広く知られてい
ない。走査線の位置づけにおいて任意、あるいは周期的
な変動があれば視る者にとってわずられしく、かつ極娼
な場合当該システムが提供しうるグレイレベルの数を減
少させうる可視帯を発生させる。送り方向において走査
線が詰まり、顕微鏡を基に観察するとさらに離れる。し
かしながら拡大せずに観察すると緩く変動する濃い帯（
バンディング）が走査方向に平行に走ることが認められ
る。

前記の帯は各走査線の位置づけを慎重に調整すれば最小
としうる。通常の報察距賦における目の最大感度の周波
数と概ね等しい１１ｐ／ミＩＪの種種の振幅を有する周
期的な、／Ａｔ−変化をつけて一連のテスト偉すつくっ
てみた。通常の観察距離（６０から６０センチ）でこれ
らフィルムを評価した経験者の観察者は一度のピークか
らピークまでの変動が０．００５以下のもののみが計容
されうろことに注目した。単純なモデル計算の結果これ
は走査線位置のピークからピークの最大許容誤差は約１
％に対応することを示した。バンディングがその他の周
波数であるか、本−１１＋［旧に狂態のものである場合
、記録媒体に関係するノイズにもよるが２％までの線位
置づけ誤差は使用しうる。

正確な光学的形状と機械的移動装置の慎重な制御とを組
合わせることにより走査線を正確に位置づけることがで
きる。正確な光学的形状は、例えば米国特許第３．７５
０．．１８９号と同第４．０４０，０９６号とに開示さ
れている円筒形レンズと環状面レンズとの各種組合せを
含む。その他の有用な装置としては圧電駆動ミラーシス
テムおよびパラボラミラーシステムを富む。

例えば速度を均一にするために設計されたねじ駆動の平
坦テーブルあるいはピンチローラＰラムシステムを用い
て高精度で記録媒体の移動を制御する各種の方法が知ら
れている。走査線位置づけの精度が光学システムによっ
て左右されるのと丁度同様に、該精度は記録媒体の移動
、即ち送りシステムによっても影響を受けうる。必要な
走査線位置づけ精度を達成する上で、短距離における移
動が清かであることが重要である。記録媒体は予め切断
されたシートあるいはロールの形態でありうるが、これ
は移動システムの選択に影響しうる。

前述の如き代案においては、記録媒体を動かないよう保
持し、第２の走査ミラーを用いて走査線の方を媒体近く
に移動させることができる。

記録媒体の選定は本発明による高度の写真級品質を提供
しうる媒体に限定される。記録媒体の代表例はハロゲン
化銀フィルムおよびペーパ、「ドライシルバー」フィル
ムおよびペーパ、ある種の感光性フィルムおよびペーパ
あるいはその他の感光性媒体を含む。記録媒体はレーザ
ダイオードにより発生する波長放射および強度範囲に対
応するよう感性化されることが重要である。また、種々
の光線強度条件下で例えば６．０まで、好ましくは０．
１から６．５までの範囲の広い範囲の光学濃度を提供で
きるものであらねばならない。全ての記録媒体は透明ベ
ースでは少なくとも６４グレイレベル、不透明媒体では
６２グレイレベルを提供できる必要がある。媒体は低ノ
イズであって絵素分解と少な（とも同程度の分解が可能
であることが望ましい。本発明において有用な「ドライ
シルバー」媒体はテンポラリデータシート７３７５（Ｔ
ｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｄａｔａ　５ｈｅｅｔ　７６７５　
）　　（１９８４年４月４日付３Ｍ）に記載されている
。本発明において使用しつる電子光伝導体は赤外線ＥＰ
にューヨーク州ロチェスタ　コダツク社）である。

記録媒体のサイズは５ミリから５メートルの範囲でよい
。

本発明の目的および利点を以下の例により詳しく説明す
るが、これら例に引用する特定の材料ならびにその他の
条件や詳細は本発明を不当に制限するものと解すべきで
ない。

例１ 本発明の範囲に入るレーデ形像システム１０の一実施例
が第１図に斜視図で示されている。レーザダイオード１
２（日本、日立の８２０　ｎｍで放出する１５ミリワツ
トのＨＬＰ型１０００シリーズ）を該レーザダイオード
１２の温度を制御する、熱電気的に冷却したブロック１
４に装着した。必要平均速度０．２１メガバイト／秒で
、かつ必要−一りデータ速度６．６メガバイト／秒でデ
ータを供給するカスタムインタフェースを備えたＦＤＰ
１１／３４コンピュータ（マサーチュセツツ州メノナー
−のデジタルイクイツゾメンツ会社−Ｄｉｇｉｔ（１０
）　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　Ｃａｒｐ、、　Ｍａｙｎａ
ｒｄ　ＭＡ　）である情報源２から受信した信号に応じ
て供給されろ電流を変えることによりレーザダイオード
１２を変調した。このデータを、レーずダイオード励振
回路４へ必要な信号を提供するアナログ装置（マサチュ
セツツ州ボストン）のＡ　／　Ｄ変換器ＭＤＤ−０８２
０Ａ型（図示せず）へ送った。レーデ光線１６が、レー
デ光線を規準し、焦点距離が４．５０５ミリである規準
レン７：１８、ｖｐ４５６ＯＮＯオリンパス集光レンズ
（日本、東京のオリンパス光学）を通過した。ビームス
プリッタ１５はクロームタイプの中間濃度フィルタ（濃
度０．４でカリフォルニア州アービンのメレスｌリオッ
ト−Ｍｅｌｌｅｓ　Ｇｒｉｏｔ　、　Ｉｒｖｉｎｅ　、
　ＣＡ　−製）であって、光検出器６に衝突する基準光
線８を発生させた。

光検出器６はレーザダイオード励振口′Ｎｒ４へ一信号
を提供しく第６図参照）、そのため再現可能強反レベル
の光線がレーザダイオード１２から発生できるようにし
た。光線１６の残りの部分は、焦点距離が４０ミリと８
０ミリである円筒形レンズ２０（メレスグリオット社型
碌番号ＬＣＰ　−ＱＱ’１およびＬａｐ　−００９）を
通過し続け、該レンズ２０は光線の形状を丸くした。焦
点距離３００ミリの円筒形レンズ２２（メレスグリオッ
ト社の型録番号ＬＣＰ　−０１９）は焦点距離が１５０
　ミＩ７の円筒形レンズ２４にューヨーク州ファアポー
トのトロベル会社−Ｔｒｏｐｅｌ　、　Ｉｎｃ、、　Ｆ
ａｉｒｐｏｒｔ　ＭＹ）と関連して光線の位置を修正し
て記録媒体２６に衝突した際希望する精度を得るように
した。光線１６はレンズ２２から出てくると旋回多角体
３０（アリシナ州フェニックスのリンカーンレース会社
−Ｌｉｎｃｏｌｎ　Ｌａ５ｅｒ　Ｃｏ、、　Ｐｈｏｅｎ
ｉｘ　、　ＡＺ−の型録番号ｐｏ　−ｏ　’ｓ　−３ｏ
　ｏ　−ｏ　ｓ　７　＞の面２８に衝突した。前記１１
ｉＴ２Ｂは反射面であった。多角体３０のその地金ての
面は非反射性であった。光線１６は焦点距離が６６０ミ
リのｆ−〇レンズ３２（トロペル会社−Ｔｒｏｐｅｌ、
　Ｉｎｃ、　）により記録媒体上に焦点を合わされ、多
角体３０と関連して光線１６は記録媒体２６にわたって
毎秒３００メートルの一定速度で確実に運動−するよう
にされた。

前方を向いた平坦ミラー３４にュージャージ州バーリン
グのエドモンｒサイエンティフィック−１１ｉｉｄｍｕ
ｎｄ　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　、　Ｂａｒｒｉｎｇ　、
　ＮＪ　）が光線１６を記録媒体２６の平面に対して垂
直に反射した。ｆ−θレンズ３２は記録媒体２６上のい
ずれの位置においてもウェストが約８５ミクロンのスポ
ット３６に光線１６を集光した。記録媒体２６は、６．
７８ミｌＪ／秒の速度で示す方向に運動する、親ねじ厖
動の変換テープ！？（ペンシルバニア州、ぎツツバーグ
のエアロチック社−Ａｅｒｏｔｅｃｈ　Ｃｏｒｐ、。

Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ　）　（図示せず）上に載
置された。

光線１６が走査されるＫつれて、反射ミラー３８（エド
モンドサイエンティフィック社）に受入れられ走査開始
（ｓｏｓ　）光検出器３９（マサチューセッツ州つオル
サムのインフラレッドインダストリ　−　ズ　−Ｉｎｆ
ｒａ　　Ｒｅｄ　　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、　　Ｗ、！
Ｌｌｔｈａｍ　　、　　Ｍ）（−の型録番号７０１６）
により偏向され、該光検出器は適当な麟間にＡま素を情
報源２が提供するよ５にさせる調時信号を発生させた。

光線１６は走査を続は記録媒体２６上に走査線を形成し
た。記録媒体２６は８２０　ｎｍまで感性化したクロロ
ブロマイド銀乳液を塗布した０、１８ミリ厚さのポリエ
ステルフィルムから構成された。当該システムにより４
１秒で連続したトーンの写真級像２２セｙチｘ２８セン
チ（８，５インチ×１１インチ）がプリントされた。像
は３６００の線を有し、各線は２５６０の絵素を有した
。この像を測定のところ１２８グレイレベルを示した。

。 例２ 第２図は本発明の別の実施例４０の概略斜視図を示す。

−ザダイオード４２は例１で述べたようなレーず光線４
４を放射した。マイクロプロセッサ制御のデジタルデー
タ源である情報源５５は必要平均データ速度２．６メガ
バイト／秒およびピークデータ速度６．４メガバイト／
秒でアナログコンざユータ発生の信号を、レーずダイオ
ード４２を制御するレーずダイオード励振回路５４へ提
供した。

規準レンズ組立体４６が円形断面の規準光線を発生させ
た。規準レンズ組立体４６から出てくる光線が固定のビ
ームスプリッタ４８と衝突し、該スゲリッタは基準光線
５０を発生させ、該基準光線は光検出器５２によりモニ
タされた。光検出器５２は基準信号をレーザダイオード
励振連続フィードバック回路５４（第３図参照）へ提供
し、該回路は再現可能強度レベルがレーザダイオード４
２から発生できるようにした。光線４４の残りの部分は
固定のビームスプリッタ４８を通過し、そのため極化さ
れ次いでステップモータ５７により回転する回転ビーム
スデリック５６に衝突した。

光線４４は極化されているので、固定のビームスシリツ
タ４８に対する回転ビームスノリツタ５６の位置が、記
録媒体５８に達する光ａ！４４の最大強度を規定した。

このため感度の変わる記録媒体の調整を行えた。焦点距
離が１２９　ミＩＪの円筒形レンズ６０が、（日本、東
京の）コパル電子（Ｃｏｐ（１０）　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ　、　Ｉｎｃ、　）製の回転多角形ミラー６４０
面６２に光線４４ｆｔ−集光した。

多角形ミラー６４は１０個の反射面を有し、６０［１ｚ
で回転した。平坦ミラー６６が光１ａ４４を偏向し、そ
のためよりコンパクトな光学システムを可能トした。焦
点距離が６６．９ミリの環状面体レンズ６８は円筒形レ
ンズ６０と関連し走査線を記録媒体５８上に正確に位置
させるよう作用した。この是正技術は米国特許第４．０
４０，０９６号に記載のものと類似であった。焦点距離
が３８０　ミ’）のｆ−θレンズγ０と反射ミラー７２
とは例１におけるｆ−θし／ズ３２とミラー３４に類似
の機能を有していた。走査開始（ＳＯＳ　）　ミラー７
４は、情報＃５５を起動させ記録媒体上の適当個所に絵
素の線を提供する光線をＳＯＳ検出器７６に提供するた
めに光線４４がミラー７２に衝突する直前に反射させた
。記録媒体５８は、ぎンチローラ７８と被動ドラム８０
とから構成される送り機構によって指示する方向に移動
した。記録媒体５８は例１のものと同じであった。例１
におけるものと同じ高品質を有する（４！が提供された
。記録媒体は′５４センチ×４３センチであって、形像
面積は６６センチ×４１センチで、各線に沿った絵素の
数は３９４５で線の数は４８４５であった。この面積は
８．５秒でプリントされた。

例３ 例１のレーデ形僑システムを用いて、８２０ｎｍまで感
性化したドライシルバペーパを露出し、少なくとも３２
グレイレベルの有効像をつくった。

例４ 例２の光学システムを例１の移動システムに組合せて例
１と２の記録媒体に露出した。例１のものと類似の高品
質の連続したトーンの写真級像が得られた。

例５ １個以上の反射面を有する回転多角体を１個のみの反射
蘭を備えた多角体に代替した他は例１のシステムと方法
を用いた。この結果像発生速度が速くなった。

例６ （１０個の面を備えた）回転多角体の１個の面のみを反
射性とした以外は例２のシステムを使用した。例１のも
のとツー似の高品質の連続したトーンの写真縁体が得ら
れた。

例７ 回転多角体の２個の（直径方向に反対側の）面のみを反
射性とした以外は例１または例２の移送システムと組合
せて例２の光学システムを用いた。

例１°に類似の高品質の連続したトーンの写真Ｍｉ像が
得られた。

本発明の範囲と精神から逸脱することなく本発明の各種
の修正や変更は当該技術分野の専門家には明らかであり
、そのため本発明は図示実施例に不当に制限されるべき
でないことを理解丁べきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による飛点レーずダイオード定歪システ
ムの一実施例の斜視図； 第２図は飛点レーザダイオード走査システムの別の実施
例の概略斜視図；および 第６図は年−のブロック図として光学装置部分を示す連
続フィードバック回路の概略図である。 図において、 １０．４０・・・・・・像記録システム１２．４２．１
１０・・・・・・ソリツドステートレーザダイオード ２０．２２．２４・・・・・・円筒形レンズ２６．５８
・・・・・・記録媒体 ３２・・・・・・ｆ−θレンズ １１６・・・・・・フィードバック回路１１４・・・・
・・ぎンダイオード １２８・・・・・・増幅器 １３６・・・・・・補償回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ、アナログ信号で制御し強度を変調した光線の
   ビームを発生させるソリツドステート レーザダイオードを含む手段と； ｂ、前記光線のビームの瞬間的な強度に応答して前記発
   生手段に連結したフィードバッ ク制御信号を連続的に提供し光線出力を安 定化するよう前記レーザダイオードを調整 して入力信号に応答して出力強度を事実上 瞬間的に変化できるようにし、一方前記レ ーザダイオードの特性の変化とは無関係に 出力を一定に保持するフィードバック回路 と； ｃ、前記光線のビームの基準、集光および光路の制御の
   中少なくとも一つを行う手段と、ｄ、感性を有し、強度
   を変調した光線のビームに露光範囲が相応した感光性記
   録媒体を 位置しうる像平面の幅にわたり前記光線の ビームを走査し、前記記録媒体上に走査線 を提供する手段と、 ｅ、前記像平面の長さにわたり前記走査線を連続的かつ
   正確に位置づける手段とを含み、前記要素を組合せるこ
   とによつて像平面に連続したトーンの像を形成でき、か
   つ前記要素は透明媒体に形像された場合少なくとも６４
   グレイレベルを、不透明媒体上に形像された場合少なく
   とも３２グレイレベルをつくることができることを特徴
   とする像記録システム。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、前記レーザダイオードが少なくとも３ミリワットの出
   力を有することを特徴とする像記録システム。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、前記フィードバック回路が； 前記レーザダイオードの出力を変調する信 号を受取るよう作動配置された手段であつて、一方の入
   力側が前記レーザダイオードを変調する信号を受取るよ
   う作動接続され、他方の入力側がフィードバック信号を
   受取るようにされた２個の入力側を有する高利得増幅器
   を含む手段と； 前記高利得増幅器の出力側を前記レーザダ イオードに接続する補償回路網と； ピンダイオードを含み、前記レーザダイオ ードの前記の他方の入力側にフィードバック電圧信号を
   提供するフィードバック回路と；および 前記レーザダイオードに前記ピンダイオー ドを光学的に接続し前記レーザダイオードからの光線出
   力の一部を前記ピンダイオードに提供する手段とを含む
   ことを特徴とする像記録システム。
4. （４）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、前記記録媒体にわたつて前記光線のビームを走査する
   前記手段がｆ−θレンズ、円筒形レンズおよび環状面体
   レンズからなることを特徴とする像記録システム。
5. （５）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、前記走査手段が多角形ミラー、走査検流計またはホロ
   グラフイツクデフレクタであることを特徴とする像記録
   システム。
6. （６）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、前記感光性記録媒体がハロゲン銀フィルムまたはペー
   パ、「ドライシルバー」フィルムまたはペーパ、光伝導
   性フィルムまたはペーパ、あるいはその他の光伝導媒体
   であることを特徴とする像記録システム。
7. （７）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、前記記録媒体の長さにわたつて前記走査線を位置づけ
   る前記手段がａ）走査線方向に対して垂直に媒体を移送
   すること、およびｂ）走査線の位置を変えることの中少
   なくとも一方を行うことを特徴とする像記録システム。
8. （８）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、前記の連続したトーンの像が６．０までの光学濃度を
   有することを特徴とする像記録システム。
9. （９）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて
   、走査線位置精度の標準的バラツキが２％以下であるこ
   とを特徴とする像記録システム。
10. （１０）特許請求の範囲第１項に記載のシステムにおい
    て、前記像がマルチフォーマット像であることを特徴と
    する像記録システム。