JPS6221304B2 - - Google Patents

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JPS6221304B2
JPS6221304B2 JP52151192A JP15119277A JPS6221304B2 JP S6221304 B2 JPS6221304 B2 JP S6221304B2 JP 52151192 A JP52151192 A JP 52151192A JP 15119277 A JP15119277 A JP 15119277A JP S6221304 B2 JPS6221304 B2 JP S6221304B2
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segments
optical
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lens
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Hodomanitsukusukii Andorasu
Tokesu Zaborukusu
Eru Marukusu Atsuteira
Badasu Peetaa
Horuya Endore
Parazu Karorii
Tarureru Andorasu
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MAGYARU TODOMANYOSU AKADEMIA ZAMITASUTEKUNIKAI ESU OOTOMATEITSUARASHII KUTATO INTEZETO
Original Assignee
MAGYARU TODOMANYOSU AKADEMIA ZAMITASUTEKUNIKAI ESU OOTOMATEITSUARASHII KUTATO INTEZETO
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ光源と、好適には同時に能動
ビーム分配手段である多重チヤンネル音響―光輝
度変調器と、該変調器と同期して動作するビーム
偏向系と、感光性情報記路手段と、レーザビーム
を指向させるための受光要素と、装置の動作を協
調させる制御手段とよりなるデータおよび信号記
録用レーザ操作装置に関するものである。
周知の如く、最近利用しうる、高速動作計算機
の経済的操作には、計算機出力データを非常に迅
速に記録することが必要である。そのような出力
データは主としてラインプリンタにより記録され
ているが、マイクロフイルム操作出力装置の重要
性も増加しつつある。最も広く用いられている高
速ラインプリンタは機械操作型か静電型の何れか
に属する。高速静電ラインプリンタの最大速度は
毎分約6000行である。これらのラインプリンタは
非常に高価でその製造は複雑である。マイクロフ
イルム系では、文字がブラウン管の螢光面に表示
され、そこから大口径の光学系により記録用マイ
クロフイルム上に結像される。このような系の速
度は毎分30000行のような速さにもなりうる。
上に述べた系の文字発生装置は動作原理が異な
るので互に交換できない。レーザ操作文字発生装
置は、到達できない高速度（毎分約50000〜
150000行）の他に、ラインプリンタとマイクロフ
イルム出力の両方に使用できるという大きな利点
をもつ。両者間の切換えは単に出力光学系の取り
換えが必要であるに過ぎない。
例えばシーメンス社製造の装置のように、レー
ザビームの多方向偏向は回転する多角形のミラー
で行い、文字ポイントマトリツクスの縦列の発生
と輝度変調は多重チヤンネル音響―光変調器で行
う装置が知られている。
多重チヤンネル変調器の動作は音響―光間のブ
ラツグ条件の回折による選択性に基礎を置く。詳
細にいえば、音響―光セルの一個の超音波変換器
に、周波数を異にする若干個の発振器の出力信号
を同時に与えると、該発振器の数と同数の偏向レ
ーザビームが外に出てくる。この偏向ビームは空
間的に互に分離させることができる。各偏向ビー
ムの輝度は発振器の出力を変化させほとんど独立
に変調させることができる。このような多重チヤ
ンネル変調器には、複雑な装置である振幅加算器
と大電力の線形増幅器の使用を必要とする。文字
の品質を改良するためチヤンネルの数を約10ある
いは20より多くすると、制御電子回路が特に複雑
になり高価になる。
IBM社で製造されるレーザ操作ラインプリンタ
では、輝度変調は磁気―光方式で解決されてい
る。行の方向の偏向は回転する多角形ミラーで行
われ、文字の発生はポイントマトリツクス内で線
でおこる。すなわちミニ・ラスタ（mini
raster）によつておこる。このことにより同期は
複雑になり装置は高価になる。装置の動作が逐次
様式であるため変調器の帯域幅は大きくなければ
ならない。
RCA社のラインプリンタでは、文字の発生は
ミニ・ラスタでおこる（全部で19個）。この装置
もIBM社製造の装置について述べたものと同じ欠
点を持つ。
マイクロフイルムをつくるように向けられた既
知の装置としては、Datalight社、Stromberg
Datagraphix社、および3M社製造のレーザ操作文
字発生装置がある。行の方向の偏向が振れミラー
で行われる点を除き、これらの装置の動作はシー
メンス社の装置の動作に似たものである。文字は
７×５あるいは９×７のポイントマトリツクスで
組織されている。
これらの装置は加算器型の多重チヤンネル変調
器を使用しているので、ポイントマトリツクス内
の縦列方向のラスタ点（７あるいは９）の数を著
しく増加させることは不経済である。文字の品質
を改良する他の方法としてはミニ・ラスタを基礎
とする文字を発生させることがあるに過ぎない
が、このような改良は複雑でもあり高価になるも
のでもある。
本発明の目的は、ミニ・ラスタ様式を用いない
で文字の品質をさらに高めることができ、市販品
級の品質の光学要素の比較的少数よりなり、機械
的構成が単純であり、廉価に製造できるレーザ操
作文字発生装置を供するにある。
本発明の基礎は原理的には、多重チヤンネル輝
度変調器に多数のセグメントに分かれた超音波変
換器を備え、この各超音波変換器セグメントに、
離散した成分周波数を持つ複合超短波信号により
結合されるセグメントを励振し、予め定められた
条件によりゲート作用を行つて成分周波数の振幅
を調整する制御装置を結合することである。
つぎに本発明を代表的な実施態様と結びつけて
添付図面を参照しつつ説明する。
添付図面の第１図は、本発明のレーザ操作文字
発生装置の一好適実施態様の機能を示す透明図で
ある。
第２図は、多重チヤンネル輝度変調器の制御回
路の電気ブロツク線図を示す。
第３図は文字発生装置の制御回路のブロツク線
図を示す。
第４図は、第３図に示された回路の操作に特徴
的なタイムチヤートを示す。
第１図にはレーザ源１０１が出力ビーム１０２
をつくつていることが見られる。このビームは偏
光板１０３を通過した後、集束レンズ１０４と発
散レンズ１０５よりなり共焦点に配置された望遠
写真受光器につきあたる。
多重チヤンネル輝度変調器１０６を通るビーム
の直径は集束レンズ１０４と発散レンズ１０５の
焦点距離の比に比例して減少し、同時に輝度がガ
ウス分布されているビームのくびれは長くなる。
それにより、輝度変調器１０６の超音波変換器１
０７の各セグメント１，２，……Ｎの下ではビー
ム直径はほとんど一定となる。偏向されていない
ビーム１０８と偏向されたビーム１０９は多重チ
ヤンネル輝度変調器１０６より出て、発散レンズ
１１０と集束レンズ１１１よりなるビーム膨張光
学器を通過し、振れミラー１１２により反射され
る。ミラーに反射された後、ビームは静電複製装
置のいわゆる複製シリンダ１１３の上に落ちる。
この複製シリンダは一定の角速度で回転し光導電
層で被覆されている。このようにして形成された
ラスタ点の大きさは、レンズ１１１を離れたビー
ムの直径、レンズ１１１とシリンダ１１３の間の
光学距離、および用いられたレーザ光の波長によ
つて定まる。レンズ１０４，１０５，１１０は普
通の市販品扱の品質のものでよく、レンズ１１１
は通常のカメラ用の焦点距離対直径の比が少くと
も2.8の対物レンズでなければならない。ビーム
の径路に沿つてカメラ機構を移動させることによ
り文字の垂直方向の大きさを変化させることがで
きる。このカメラ機構は振れミラー１１２の前に
配置されているから、行の長さはカメラ機構の移
動によつて変化しない。偏向されていないレーザ
ビームは角度の端にあるものを除き、ナイフエツ
ジ・バー１１４により全走査範囲にわたり完全に
かくされ、従つてシリンダに達することができな
い。振れミラー１１２は軸１１５の回りに角振幅
10゜〜30゜で振れている。偏向されたビームはこ
の振れ運動によりシリンダ１１３の母線に沿つて
矢１１６の方向に動く。振れミラー１１２と適当
に同期させて各偏向ビームの輝度を変調させるこ
とにより、シリンダの母線に沿つて一連の文字の
列が得られる。あるいはスクリーン上に映像させ
ることができる。また文字数字式表示をつくるに
用いることができる。時間の関数としての振れミ
ラー１１２の角運動はのこぎり波形のものでもよ
く正弦波形のものでもよい。正弦波形の場合、横
軸をよぎる点付近の正弦曲線の直線に近い部分を
文字の形成に使用することができる。ナイフエツ
ジ・バー１１４の垂直な端面の側に小さな開口の
光検出器１１７を備えて、振れミラー１１２によ
つて定期的にナイフエツジ・バーからそらされる
偏向されていないレーザビーム１０８を検出し、
振れミラー１１２が振幅角の極端位置にある瞬間
の各パルスをつくる。このパルスは多重チヤンネ
ル輝度変調器１０６の同期に用いられる。
振れミラー１１２の代りに、多角形のミラーあ
るいは音響光学式光偏向手段を用いることもでき
る。後者の場合には偏向手段の前方後方の両方に
ビームを形成する補助光学要素を備えなければな
らない。複製シリンダの代りに任意の他の感光材
（例えばマイクロフイルム）を用いることができ
る。
優秀な質の文字が得られる多重チヤンネル輝度
変調器１０６を、第２図を参照しつつ記載する。
レーザビーム１０２は二酸化テルル単結晶１１
８の結晶格子の指数（001）に相当する方向にお
ちる。結晶格子の指数（110）の方向に直角な結
晶板に、歪み振動超音波変調器をつける。この変
調器はＮ個の分離されたセグメント片からなるも
のである。ｎ個の別々のVHF発振器（超短波発
振器）１１９よりの出力信号を適当に重ね合わ
せ、得られた複合短波信号をこれらのセグメント
の各々に給する。これらの発振器１１９の出力信
号は各々のゲート１２０とダイナミツク・レベ
ル・エコライザ（dynamic level equalizer）１
２１とを通過した後、加算器１２２の入力側に送
られ、加算器１２２の出力側から電力増幅器１２
３を経て超音波変換セグメントに送られる。発振
器１１９の周波数は操作しうる周波数範囲（例え
ばHe―Neレーザの6328Åの波長についてはこの
範囲は20と60Mc／秒の間でありうる）内に実質
的に均等に分布されている。
各セグメントの上方の二酸化テルル結晶内には
ｎ個のそれぞれ位相格子（phase lattice）が形
成され互に重なり合う。
入つて来るレーザビームがいわゆるブラツク角
をなして結晶に到着するときは、個々のセグメン
トに結びついたそれぞれの周波数に相当する角度
で偏向され、それにより分離されたビームが外に
出る。これらの外出ビームの任意の一つの輝度
は、その特定のビームと関係せるゲート１２０お
よびダイナミツク・レベル・エコライザ１２１の
制御入力側１２４に給される制御信号によつて、
他のビームの輝度と無関係に、変調され制御され
ることができる。実際上実現しうる結晶の大きさ
と音響―光学的計算によると、Ｎは120にも達す
ることができる。ｎの最大値は経済上の考慮から
限度がある。経済上許しうるｎの値が約３〜５で
あるとすると、チヤンネルの最大数はＮ×ｎ＝60
〜100にも達することができる。20〜30のチヤン
ネルを用いると、文字の品質は普通の印刷とほと
んど同程度に達する。
第３図に示された文字発生装置の制御は、利得
を調整しうるゲートつきのVHF装置１２５によ
つて行われる。この装置１２５は第２図に示され
たゲート１２０とダイナミツク・レベル・エコラ
イザ１２１と加算器１２２と電力増幅器１２３よ
りなる。
制御入力１２４は、第４図に示された如くデイ
ジタル文字発生器１２８からのゲート作用をする
パルスによつて与えられ、このような制御信号に
応答して装置１２５は多重チヤンネル輝度変調器
１０６を制御し、ポイントマトリツクスの縦列を
定める偏向ビーム１０９をつくる。振れミラーと
多重チヤンネル変調の間の同期はつぎの二つの方
法の何れかによつて解決される。第一の方法は、
光検出器１１７（第１図）によつて与えられる同
期信号により、デイジタル文字発生装置１２８よ
りの文字の読み出しを起動する。第二の方法で
は、ミラーを振れさせる偏向コイル１２６を生か
し、ミラーを駆動するようになつている電子駆動
装置１２７に出発信号を与えるものはデイジタル
文字発生装置１２８であり、このようにして振れ
ミラーの偏向と文字の読み出しが同時に始まる。
第４図には、電子駆動装置１２７の出発信号１
３０と振れミラー１１２の核々の角位置に相当す
るタイムチヤート１３１が示されている。第４図
に示された信号１２４′は第２図を参照しつつ述
べられた前記記載によればｎ＝１、ｎ＝７に相当
する例のものである。
第３図に示した回路の配置には、データ転送チ
ヤンネル入力１３２がある。装置がラインプリン
タとしてあるいはマイクロフイルムによる計算機
の出力装置としてあるいはプロツタとして用いら
れたとき、この入力１３２はインタフエースを通
して計算機と操作的に連結される。
また第１図に示した配置はマイクロフイルムを
用いる計算機出力装置の場合には幾分変更される
ことに注意すべきである。その場合には振れミラ
ー１１２の直後にレンズ系を付加して、マイクロ
フイルムの現実の幅に応じて、行の長さを約0.5
〜５cmに短縮し、これに比例してラスタ点の大き
さも小さくする。この付加したレンズ系の焦点面
は好適には平面であるが、マイクロフイルムを案
内する様式に従つて球面であつてもよい。
プロツタ様式では多重チヤンネル変調器１０６
のチヤンネルの唯一つが用いられる。表示すべき
画情報の記録は個々のラスタ線で行われる。計算
機から、あるいはテレビジヨンカメラから、ある
いは他の適当なデータまたは信号発生装置により
制御されることができる。
【図面の簡単な説明】
添付図面の第１図は、本発明のレーザ操作文字
発生装置の一好適実施態様の機能を示す透視図で
ある。第２図は、多重チヤンネル輝度変調器の制
御回路の電気ブロツク線図を示す。第３図は文字
発生装置の制御回路のブロツク線図を示す。第４
図は、第３図に示された回路の操作に特徴的なタ
イムチヤートを示す。 １０１…レーザ源、１０２…出力ビーム、１０
３…偏光板、１０４…集束レンズ、１０５…発散
レンズ、１０６…多重チヤンネル輝度変調器、１
０７…超音波変換セグメント、１０８…偏向され
ていないビーム、１０９…偏向ビーム、１１０…
発散レンズ、１１１…集束レンズ、１１２…振れ
ミラー、１１３…複製シリンダ、１１４…ナイフ
エツジ・バー、１１５…軸、１１６…矢、１１７
…光検出器、１１８…二酸化テルル単結晶、１１
９…VHF発振器、１２０…ゲート、１２１…ダ
イナミツク・レベル・エコライザ、１２２…加算
器、１２３…電力増幅器、１２４…制御入力、１
２４′…制御パルス、１２５…ゲート付VHF装
置、１２６…偏向コイル、１２７…電子駆動装
置、１２８…デイジタル文字発生装置、１３０…
出発信号、１３１…タイムチヤート、１３２…デ
ータ転送チヤンネル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ レーザ光源と、多重チヤンネル音響―光輝度
    変調器と、該変調器と同期して動作するビーム偏
    向系と、感光性情報記録手段と、レーザビームを
    指向させるための受光要素と、装置の動作を協調
    させる制御手段とよりなるデータおよび信号記録
    用レーザ操作装置において、前記多重チヤンネル
    音響―光輝度変調器が、互いに平行でかつビーム
    路に沿つて順次に並べられた複数個の個々に独立
    して制御しうる変換セグメントを持つた超音波変
    換器と、予め定められた離散した成分周波数を合
    成した超短波周波数の各信号を前記各変換セグメ
    ントに給するに適し、また各成分周波数をゲート
    して各合成信号を生じさせるに適した制御装置と
    を含むことを特徴とする前記データおよび信号記
    録用レーザ操作装置。 ２ 音響―光輝度変調器が、活性ビーム分配手段
    としても作用する特許請求の範囲第１項記載の装
    置。 ３ 前記変換セグメントが共通面に配列されてい
    る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装
    置。 ４ 前記制御手段が前記各セグメントのそれぞれ
    と連結された制御ステージ群を含み、該各制御ス
    テージが、ｎを予め定められた最大のチヤンネル
    数とするとき、１〜ｎの範囲の数の超短波発振器
    と連結されている特許請求の範囲第１〜３項のい
    ずれか１つに記載の装置。 ５ 超音波変換器のセグメントが、前記輝度変調
    器中の配向した二酸化テルル単結晶に結合されて
    いる特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１つに
    記載の装置。 ６ 前記セグメントが、前記単結晶の結晶格子の
    指数（110）で定義される方向に垂直な面が拡が
    つた結晶板の上に配置され、このようにして形成
    されたセグメントの列が結晶格子の指数（001）
    で定義される方向に平行に延びている特許請求の
    範囲第５項記載の装置。 ７ 集束レンズと発散レンズとよりなる望遠写真
    受光器が、レーザ光源と多重チヤンネル輝度変調
    器の間の光路に光軸に共焦点に配置され、第二の
    発散レンズと第二の集束レンズとよりなるビーム
    膨張光学路が多重チヤンネル輝度変調器の後に配
    置されている特許請求の範囲第１〜６項のいずれ
    か１つに記載の装置。 ８ 前記第二の集束レンズが、ビーム路上の該集
    束レンズの位置を調整するためのサーボ調整機械
    装置に装着された特許請求の範囲第７項記載の装
    置。 ９ 偏光板が、多重チヤンネル輝度変調器の前の
    ビーム路中に配置された特許請求の範囲第７項記
    載の装置。 １０ 前記第二の集束レンズが、最大焦点距離／
    直径比が2.8である普通のカメラの対物レンズで
    ある特許請求の範囲第７または８項記載の装置。 １１ ナイフエツジ・バーが、偏向されていない
    ビーム路を横切つてそれをかくし、偏向ビーム路
    はかくさずそのまま残すように配置された特許請
    求の範囲第１〜９項の何れか１つに記載の装置。 １２ 小さな開口を持つた同期信号を発生する光
    検出器が、偏向されていないビーム路中の前記ナ
    イフエツジ・バーの一端を越えた位置に配置され
    ている特許請求の範囲第１１項記載の装置。
JP15119277A 1976-12-15 1977-12-15 Laser operating device for recording data and signal Granted JPS53101228A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU76MA2841A HU175630B (hu) 1976-12-15 1976-12-15 Lazernoe ustrojstvo dlja registracii dannykh i signalov

Publications (2)

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JPS53101228A JPS53101228A (en) 1978-09-04
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