JPS6028326B2 - 気体駆動による走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 図形及び他の絵や文の内容を含む各種の形の証印（ｉｎ
ｄｉｃｉａ）の端末間の送信及び受信に使用するための
走査によって像を書込み、読出すシステムは多くの形体
があり、又以下の引用例に代表されるように普通、その
技術分野において古くからよく知られている。

ヤングの１９４６羊２月１２日に発行された米国特許第
２３９４６４叫号の“走査装置”ヤングの１９５０王１
２月５日に発行された米国特許第２５３２７９功号の“
固定透明ドラム内で縦に（長さ方向に）動く回転スキヤ
ナーを有するファクシミリシステム”アーツ等の１９５
１年１０月２日に発行された米国特許第２５６９６４８
号の“ファクシミリシステム及び装置”ステフェンス等
の１９７１年１１月２３日に発行された米国特許第３６
２２２２２号の“像の同時的走査と再生のためのレーザ
を使用した電気的スキヤナー”更にこの発明者の１９７
山王６月１１日に発行された米国特許第３８１６６５計
号の“走査装置”があり、これは現在この出願の譲受人
に譲渡されているが、ファクシミリ方法による図形や他
の証印の読出しと書込みの双方に適した初期の装置を開
示している。

この発明の第１の目的はグラフィックアートや特に新聞
産業において使うための印刷図版の準備に特に有用な論
出しと書込みが兼用の安価なファクシミリ装置を提供す
ることにある。

この発明の他の目的は比較的簡単な構成のファクシミリ
の読出し（伝送）、書込み（記録）兼用装置を提供する
ことにある。

この発明の他の目的はファクシミリ送信器と受信器にお
ける、走査動作をさせるのに必要な可動部分の数を減ら
すことにある。

この発明の他の目的は大面積、高解像度の像の電気光学
的読出し、書込みに簡単な光学システムを使用可能にす
ることである。

更に他の目的はファクシミリ情報を送信及び受信する幾
何学的精度と効率を改善することにある。

更に他の目的は鮮明で正確に再生された像を得るために
滑らかで正確に制御された動きを有する走査システムを
提供することにある。

この装置のその他の目的、特徴、利益等は詳細な説明と
特許請求の範囲から明らかになるだろつ。

螺旋ラスター走査による図形証印の電気光学的議出し、
書込みのための気体で動作する装置は、議出し光ビーム
によって照らされた時電気光学的に謙出されるべき綾を
有する材料を支持するための第１の固定半円筒部村と；
記録すべき情報によって変調された頚射エネルギー書込
みビームを照射すると変化する材料を支持するための、
第１の半円筒部村の主軸と一直線になる主軸を有する第
２の固定シリンダ又は半円筒部材と：２つの固定部材を
連結する共通軸を中心に回転し、又それに沿って並進運
動するように設置された中間にある細長い光走査部材と
を含む。

走査部材内に含まれる光学部品は議出し及び書込み面上
にそれぞれの韓射平行ビームを収束するために使われ、
又電気一気体制御システムの動作によって走査部材は像
の議出しと書込み動作を同時に実行するようにされる。

更に別な手段が設けられており、それによって固定ェン
コードパタ−ンと走査される他の素材との双方に関する
走査ビームの瞬時位置に関する直線及び角度位置と速度
の情報を含む出力信号を発生し、又異なる位置にある同
様な装置との間で図形証印等の同期送受信を行なう。コ
ンピュータに蓄積された、あるいはその他に“メモ”ら
れた証印の書込みも同様に考えられる。第１図はこの発
明の１つの形に従って構成した簡単化されたファクシミ
リ装置、即ち“エレクトロニックカメラ”を説明するも
ので、この装置において図形あるいは他の証印は講出し
部から、この装置内の隣接する像再生部に含まれる記録
材料への実時間で同期螺旋走査により電気一光学的に転
写することができる。

このシステムの光一機構部は３つの主都品を含み、それ
ぞれはほゞ円筒構造を成す。即ち原画読出し部２５；気
体動作走査駆動システム１０：及び像書込み部２８；で
あり、これら全部は１本の機構的かつ光学的軸に配列さ
れ、又水平方向に端と端が接するよに組まれている。ま
ず走査駆動システム１０を参照すると、気体シリンダー
２は従来の環状空気ベアリング１７，１８（例えばドー
ヴアーコーポレーションのモデルＮｏ．Ｂ−２３４８）
によってその端で実質的に閉じられており、その空気ベ
アリング１７，１８は系３９，１９及び２０を通って外
部の気体源（図示せず）から供給された圧縮空気によっ
て活性化されると、細長いチューブ状光走査シャフト１
４を本質的に摩擦が無く支持する。

このシャフト１４の中央には、シリンダ１２の内壁と無
摩擦の気体圧力シールとなるように、円板状ピストン、
即ち圧力板１３が設けられている。空気ベアリングに充
分な空気圧力が与えられるとそのベアリングはシャフト
１４を支持し、シリンダ１２内で自由に回転し、あるい
は軸方向に並進運動できるようにし、又そこから横方向
への空気の流失を最小にする。空気系３９は圧縮空気を
制御バルブ５０′，５４′及び系６３，６２を通して気
体シリンダ１２の部屋１１，１１ａ（ピストン１３で分
離されている）に供孫舎し、そこでベアリング１７，１
８を通してシャフト部材１４を軸方向に並進運動させ、
又シャフトの回転の原動力を与える。

駆動システム１０内で、内部の気密障壁１５，１６によ
ってシールされた中空シャフト１４は、手動制御バルブ
５４′を介してシリンダ１２の部屋１１ａから圧縮空気
を受ける一体構成の空気モータ２２によってシャフトの
主軸を中心に滑らかに回転する力を与えられ、制御バル
ブ５４′を調節することによってシャフトの回転速度が
変化させられる。空気モータ２２はジェット生成孔より
なり、空気は導入孔２１を通ってシャフト１４の中に導
かれ、その外周にリング状に並んだジェット（噴流）生
成孔２２のみを通って外気に排出され、又ジェット生成
孔２２のそれぞれは与えられた空気圧の関数である速度
でシャフト１４を回転する反動トルクを与えるためにシ
ャフト１４の半径に対し接線方向に嶺むいている。走査
動作を開始するの先だってシリンダ１２の部屋１１ａ内
の気体の圧力は、シャフト１４が所望の回転速度となる
ように、バルブ５４′を操作することによって調整され
る。

一方これと同時にシャフトの並進運動を抑制するためバ
ル５０′の調整によって部屋１１内の圧力も同機に変化
させる。右から左への走査動作を実行するためには、例
えばピストン１３がベアリング１８の付近の初期位置か
らベアリング１７の付近の最終的位置へ所望の直進速度
で動けるようにバルブ５０′の連続的調整によって部屋
１１内の圧力を次第に減少させなければならない。こう
することによって証印を有する原画１０２が講出し部２
５内の読出し光のビーム９１ａによって螺旋状に走査さ
れることになる。シャフト１４はそこで部屋１１内の圧
力を増加して部屋１ １ａ内の一定圧力と平衡させるこ
とによって初期の位置か、あるいは所望の並進的中間位
置に戻す。いくらか類似した並進機構はブラックの１９
７必王４月２３日に発行された米国特許第３８０６２０
８号に“流体静力学的ベアリングシステム”として示さ
れている。更に第３図に示されるように、もし必要なら
もっと精度よく平衡した気体特性を有する回転システム
を作るためにピストン１３の左側のシャフト１４に更に
空気導入孔２１ａを設け、又シャフト１４の反対端の近
くに第２の空気モータ２２ａを設けることができる。原
画論出し部２５は光学謙取システムの焦点に線又は中間
調の証印を有する原画シート１０２を支持するための細
長い弓形に形どられたプラテン（図示せず）を含んでい
る。ヘリウムネオンレ−ザ９０のような光源からのコピ
ー読取り頚射ビームは議出し部２５に伸びているシャフ
ト１４の端に対し軸方向に一直線にされており、ビーム
拡大器１０３（例えばオリェル社のモデルＢ−３４−６
０）を通すことによって多少拡げてからビーム９１は傾
けられたミラー９２内の中心窓９２ａを通過し、レンズ
１０４によって平行にされ、そうすることによってシリ
ンダ１４の並進とともに走査点の焦点の変化が最４・と
なるようにしている。平行ビーム９１は走査シリンダ１
４の内部に共に装着されたレンズ９３と傾斜ミラー９４
によって原画１０２の前面上に焦点が合せられる。第４
図に最もよく示されるように、ミラー９４は原画１０２
の前面からの全反射に対する光検知器８１の応答を最小
にするために、共通光軸に対し４５ｏとは異つた角度で
設置される。５２ｏの角度がこの目的を滴すことが明ら
かにされている。

ミラー９４はシャフト１４の側壁にある透明窓１０７を
通して収束してビーム９１ａを反射し原画１０２の上に
当るようにしている。原画シート１０２の反射率の変化
によって強度変調された後でビーム９１ａからの光の一
部はしンズ９３と１０４によって平行光にされ、又傾斜
したミラー９２の環状部によってさえぎられ反射されて
経路９６に沿って論出し光検知器８１へ入り、そこで電
気的システム８０′の導体８２上の変化するビデオ信号
に変換される。

光検知器８１でのより高いコントラストの像を与えるこ
とが可能な代りのコピー読出し光学システムとしては偏
光鏡射ビーム（例えばヒューズェアクラフト社のモデル
３１２４Ｈ−Ｐ）を有するレーザ９０を採用したものが
あり、その場合、傾斜ミラー９２は偏光ビームスプリッ
ター結晶（例えばパーキン・ェルマー社のＮｏ．６７５
一３４０５）によって置き換えられる。電気回路８０′
内において、原画シート１０２上の対象としている線形
証印の螺旋走査の結果生じた光検知器８１から導線８２
を通って受けたビデオ信号は従来のビデオ増幅器によっ
て増幅され、導線８４を通って音響光学的な光変調器８
５（例えばデータライト社のモデルＤＬＭ−１一１Ｒ）
に供給される。この変調器８５は感光材料２９（例えば
１９７４年４月８印こ出願し継続中の特許出願番号４５
９０３９のこの発明者の出願“印刷版プランクとそのた
めの嫁転送シート”に示されているオフセット印刷のプ
リント版）の非線形像形成特性に適したスペクトル出力
とパワー密度を有するし−ザ９７によって発生された像
書込み韓射ビーム９８の通路に配置される。変調器８５
から出た変調された幅射ビームはビーム拡大器１０５を
通過することによって少し拡げられ、レンズ１０６によ
って平行にされる。

平行にされたビーム９８ａは次に走査シャフト１４の軸
に沿って進行し、原画シート１０２上に含まれる図形証
印の画像をそこに記録するための光感材料２９の上にレ
ンズ９９によって再び収束される。前述の米国特許第３
８１６６５針号‘こ示されているような角度で配置され
た中間にあるミラー１００はシャフト１４の側壁にある
透明窓１０８を通ってビーム９８ａを径方向に反射する
ために使用される。所で、第１図の装置はファクシミリ
技術の特徴を成す基本的な電気的像分解、転送及び再構
成を行なうが、その動作効率と商用性はシャフト１４の
並進運動を制御するためのバルブの５０′の手動調整の
必要なこと、印刷あるいは他のコントラストの高い複写
方法によって一般的に複写される線と中間調の像のみし
か書込むことができない性能、同様な読出し／書込み装
置と同期してファクシミリ動作ができる性能を持ってい
ないこと等によって妥協されている。

これらすべての欠陥は第２図に示されるより好ましい装
置によって克服される。第２図において電気一気体サー
ボシステムは走査シャフト１４の直線並進運動と回転速
度の精確な自動制御を可能にし、電気回路８川ま検知器
８１からのビデオ信号を線や中間調や連続変化、その他
の証印１０２の特性に適合するように処理することがで
きる。これら各種の証印はハロゲン化紙やジアゾ化合物
やあるいは以下の開示に述べられているような非常に多
種の磯感光性のよい感光材料２９のどれに複写してもよ
い。ランズマンの１９７３手６月１２日に発行された米
国特許第３７３９０８８号の‘‘印刷版製造方法と装置
”ランズマンの１９７３王７月３日に発行された米国特
許第３７４２８５３号の“レリーフ印刷版の作製方法’
’ランズマンの１９７３王１２月１８印こ発行された米
国特許第３７７９７７計号の“頚射食刻可能な版”ドイ
ツ公開公報ＤＴ２５００−９０５１９７５年６月２４日
ドイツ公開公報ＤＴ２５００一９０６１９７３手６月２
４日改良された装置は外部のコンピュータ又はメモリ蓄
積手段からあるいは同様な外部の像走査講出し／書込み
装置から導線８３を通って受けたビデオと同期データの
合成で動作可能であり、又内部に発生したビデオと同期
データを導線８９を通して例えば一対の離れて位置する
、例えば論出し／書込み装置のような両立する装置に供
給することが可能である。

第２図の原画議出し部２５は走査されるべき素材を支持
するための細長い弓形をした支持体と、２つの光学的に
コントラストを成す三角形２７，８を形成している対角
線で分割された長方形のェンコード図形とを含む。

読出し部２５には又曲げやすく光に透明なカバーシート
２６があり、この後にレーザビーム９１ａで走査するた
めの線、中間調、文章あるいは他の原画素材１０２が設
けられているがその手段は示してない。前述の米国特許
第３８１６６５畢号で一般的に明らかにしているように
、ェンコードパターン２７，８は走査シャフト１４の並
進速度と回転速度を規定する反射信号を光検知器８１に
与える。読出し部２５は又固定端子点１５１と１５２の
間にぴんと張られ、線１５３，１５４を通って電気回路
８０に接続された電線１５０による磁気的に動作する同
期パルス源を含んでいる。

電線１５０は回転走査シャフト１４の上にマウントされ
た制御リング２３の周囲にとり付けられた小さい永久磁
石９の並進路にすぐ隣接して設けられ、永久磁石９によ
って電線１５川こ議起された１回転に１回の電流パルス
が、読出しレーザビーム９１ａがヱンコードパターン２
７の上端を越えて通ると同時に生じるようにしてあり、
これによって光検知器８１に生じたビデオデータの各走
査線のはじまりを確認する時間参照信号を与える。像書
込み部２８には部分的にあるいは完全に円筒を形成する
ように並べられ、支持された固定円形端板３０，３１が
あり、これらによって像を受ける感光材料２９の可鏡性
シートの端を保持する。

これらの各円形端板３０，３１にはこの装置の動作中に
走査シャフト１４がそこを通って自由に並進できるよう
な円形窓が設けられている。もちろん必要があれば原画
シート１０２あるいは像を受ける（感光材料）シート２
９を自動的に装着したり取外したりさせることもでき、
又各部にそのようなシートを１枚以上同時に与えるよう
にすることもできる。更に必要があれば像書込み部２８
は第２の像論出し部２５で置換ることもでき、あるいは
逆に議出し部２５は第２の書込み部２８で贋換ることも
できる。

更にある種の原画素材、特にノリではり合せたような寄
集めのものを比較的平らな状態で保持することが望まし
い場合があるので、そのような原画が読出部２５の支持
シート２６の後に設けられた場合に、その原画に与えら
れる曲面の半径が比較的ゆるく、又書込み部２８内に使
用される像を受ける感光材料２９の曲面の半径より大き
く（例えば２倍）なるようにするのがよい。この場合に
はビデオデータを量子化した形で走査線の一本毎に一時
的に蓄積するため、又そのようなデータを同期して書込
むため、しかしながら違った形になった書込み像の各走
査ラインの長さ方向の縮４・に対して補正するために変
調器８５に対し比例的に減らした速度（例えば議出し速
度の半分）で書込むために、論出し／書込み電子メモリ
システムが採用されている。更にメモリからビデオデー
タが書込まれる速度を変化させることによって、記録さ
れる像を一方向に縮小したり又は引伸したり（アナモフ
イズ：歪像）することができるようにしてあり、又ビデ
オデータの各ラインを逆の時間順序で書込むことによっ
て像を受ける感光材料２９上に原画１０２の鏡像を作る
ようにすることもできる。第１図及び第２図において、
レンズ９３、ミラー９４、窓１０７、障壁１５、モー夕
穴２２、制動リング２３、ピストン１３、空気孔２１、
障壁１６、ミラー１００、窓１０８及びレンズ９９等は
全て中空走査シャフト１４に固定されているか又はその
一部となっており、シャフト１４と共に並進すると同様
に回転することが理解される。

この装置の他の全ての部分は普通動かず、互いに固定さ
れた関係で支持されている。結局、ただ１つのレーザに
よって、もし必要なら第４図に示される光学系の構成を
採用することによって議出しと書込み機能を持つように
光学システムを変形することは可能である。この第４図
の光学系ではしーザ９７の鰻射ビーム９８のわずかな一
部９８ｂはビーム分離ミラー１０９とミラー１１０，１
１１及びビーム９８ｃ，９８ｄを含む第２の光路によっ
て、第１図を参照して前に説明したような謙出しレーザ
９川こ関連するビーム９１と同様なはたらきを可能とす
るミラー１１２に向けられる。第２図のシャフト１４の
ための気体制御システムに再び戻ると、装置の外の気体
源によって供給される圧縮空気は入力空気系６６を通っ
て導かれ、６７で全体として示されている空気清浄、乾
燥、出力調整装置を次々と通っていく。調整された空気
は次に常関の電気スイッチ接点７３を有する第１の気体
圧力制御されたスイッチ駆動装置３２を通り抜ける。ス
イッチ接点はある必要な圧力（例えば６０ＰＳＩＧ）以
上で閉じるようにセットされ、又バルブ３３ａを介して
系３３を経て空気をタンク３４に貯める。タンク３４は
ダイヤル型圧力ゲージ３６と終段空気フィルター３７及
び出力系３９内の圧力がある規定値（例えば５班ＳＩＣ
）に達するか越えた場合はいつでも閉じるようにされた
平時関の電気スイッチ接点７４をそなえた第２の気体制
御スイッチ駆動装置３６とを有している出力空気系３５
を備えている。この装置が始動状態に入ると、空気系４
０内の圧力は空気ベアリング１７，１８が系１９，２０
を通して能動化されるまで、次第に増加され、それによ
って走査シャフト１４を前述したように自由な位置にも
っていく。

圧縮空気は又、系３９を通って電気ソレノィド７２によ
って駆動される第１の二方向空気制御バルブ４１（例え
ばスキナーェレクトリック社のモデルＡ狐Ｂ２１２７）
の入力部４３にも供給される。この空気制御バルブ４１
では、空気は空気転換手段６５を通って第１の出力部４
２へ流れる。出力部４２は手で調整可能なプリセットス
ロットバルブ４５によって、電気ソレノィド７１で駆動
される第２の２方向空気バルブ４６の第１の入力部４７
に接続され、空気バルブ４６では空気は空気転換手段６
４を通って出力部４８へ流れる。出力部４８からの空気
は次に系６３を通って気体シリンダ１２の圧力室１１へ
流れる。部屋１ １と１１ａの間に生じる圧力差はピス
トン１３に働き、シャフト１４をその金属制動リング２
３が固定制動緩衝２４に対しぶつかるまで書込み部２８
に向って並進させ、そこでシャフト１４を停止させる。
この時、室１１ａ内の空気はほぼ外気圧となっているの
でシャフト１４の並進速度はあらかじめ調整されたスロ
ットバルブ４５の開き具合によって定まる。貯蔵タンク
３４の入力及ぼ出力での空気圧が所望の値、例えば６肥
ＳＩＧに達すると、気体スイッチ駆動装置３２，３８に
それぞれ関係する平時関の縦続接続されたスイッチ７３
と７４は閉じ、電源７０から空気制御バルブ４６，４１
の並列接続されたソレノィドコィル７１，７２へ電気回
路がつながれる。

これらのコイルが励起されると空気転換器６４，６５は
それぞれのもう１つの状態をとらされ、シリンダ１２へ
の新しい経路を確立する。そのような第１の空気路は系
３９、転換器６５及びバルブ４１の入力部４３と出力部
４４を含み、更に減圧バルブ６０の高圧側と同様に電流
一圧力変換素子５０，６４（例えばフェアチャィルドィ
ンスッルメントのモデルＴ５１２０−１で電気的に変調
されるパイロットバルブと気体制御されるフースタバル
ブ６０が縦続されて含まれている）の第１入力部５２，
５６を与える系６１を含んでいる。変換素子５０の出力
部５１からの圧力変調された空気は系５８を通ってバル
ブ４６の第２入力部４９へ供給され、そこで転換器６４
、出力部４８、及び系６３を通ってシリンダ１２の部屋
１１に流れ込む。系６１から電流−圧力変換素子５４の
入力部５６及び出力部５７を経る第２の空気路は変調さ
れた空気をシリンダー２のもう１つの部屋１１ａの圧力
を高めるために系６２を経て供給し、それによって圧力
を高められた空気を空気導入孔２１を経て空気モータ穴
２２へも供給し、（部屋１１ａと１１の間の圧力差が上
昇することによって）走査シャフト１４が読出し部２５
に向って並進して制動手段２３，２４を切離してしまう
とすぐシャフト１４が回転を開始できるようにしている
。変換素子５０，５４は走査シャフト１４の並進と回転
速度を制御するためにシリンダ１２の部屋１ １，１
１ａに供給された気体を電気−機械的に変調する。

関連する電気的に制御されたパイロットバルブ５０，５
４には減圧バルブ６０、系５９及び第２の入力部５３，
５５を通って約２肥Ｓにの空気が供給され、変換素子は
電子システム８０から導線８６，８７，８８をそれぞれ
通って供聯合される入力制御電流のｌｍＡ当り約２７Ｐ
ＳＩの全気体感度を有している。入ってくる電力か気体
供給源かのどちらかの中断を受けた場合、又はその両方
がこなかった場合、タンク３４を含む保護装置は数分間
シリンダ１２と空気ベアリング１７に圧力の高められた
空気を供給し、シャフト１４が空気ベアリングと物理的
接触をするまえにその回転が止められるようにしてある
。

電力だけの中断、又は電力と気体のあわさった供給断に
伴なう現象の順序は以下のようである。（ａ１ ソレノ
ィドコィル７１，７２は直ちに励起されていない状態に
なり、バルブ４６，４１が初期の位置に戻り、それによ
って系６１，６２への空気の供給を止め、そしてシリン
ダ１２の部屋１１と１１ａの間の圧力差を不均衡にする
ため系６３を系３９に直接接続する。

｛ｂ’シャフト１４はそこで制動２３，２４が動作状態
になるまで書込み部２８に向って並進し、それによって
回転と並進運動を停止する。

｛ｃ｝ シャフト１４は系３９内の圧力がほとんど外気
圧に落るまで空気ベアリング１７，１８内に支持されて
保たれ、それからこれらのベアリングと静かに物理的接
触する。

第５図にブロック図で示される第２図の電子システム８
川こおいて、読出し部２５の光学ェンコードパターン２
７，８と線形原画１０２の順次反射走査の結果、光検知
器８１によって生じる線ごとのビデオ信号は例えば最大
５Ｖの振幅までプリアンプ１５５によって増幅され、次
に電圧比較器１５６の１つの入力に与えられる。

固定比較電圧例えば２．５Ｖが比較器１ ５６の第２の
入力に与えられ、ビデオ入力信号振幅が比較電圧Ｖｒｅ
ｆを越えた場合約５Ｖの出力信号レベルが与えられるよ
うにし、それに対し入力信号がＶｒｅｆより小さい場合
は比較器の出力電圧は実質的に零であるようにする。こ
のように比較器１５６の出力は、議出しレーザピーム９
１ａによって走査される線形原画１０２によって表わさ
れる二つの異つた反射レベルの量子化された電気的表現
を構成する一連の電圧の２値間の遷移となる。前に述べ
たように、走査シャフト１４に装着された磁石９は導線
１５０の近くで回転し、導線１５０に導線１５３，１５
４によって同期パルスアンプ１５７の入力に選ばれる１
回転当り１個のパルス電圧を発生させる。

増幅されたパルスはパターン２７，８と原画１０２の各
走査線の開始時にクロック１６７で駆動されるカゥンタ
１６９を零にリセットするために使われ、もしシャフト
１４が一定の速度で回転している場合は、カウン夕１６
９はそれぞれがシャフト１４としーザビーム９１ａのあ
る特定な角度位置をただ一つ定めるような多数の１蓮の
パルスをカウントする。そのような出力信号は１８１す
ｘで示される多数の出力導線のそれぞれに運ばれる。プ
ログラムロジックアレイ１７０は導線１８１のうちの適
当な１つを通ってカウンタ１６９から受けた信号によっ
て駆動され、又あらかじめ決められたいくつかの数を有
している。

アレイ１７０はカゥンタ１６９から受けたカウントとロ
ジックアレイ１７０内に有するあらかじめ入れられた数
との間に一致が得られた時は常に１８２ａＮで示された
出力導線のグループの適当な１つに出力信号を与える。
これらの信号はそれぞれ例えばビデオデータがアドレス
カウンタ１６０又は１６２と電子的選択スイッチ１５８
ａと１６３ａあるいは１６３ｂを通してデュアルメモリ
１５９又は１６１に読込まれる走査線のスタートと停止
位置のようなシャフト１４の瞬間的な角度位置と同期し
て動作することが要求される各回路の動作を制御するた
めや、電子的選択スイッチ１５８ｂと１６３ａ又は１６
３ｂを通してメモリからビデオデータが読出される間の
時間を制御するためや、制御のために導線１８２を通っ
て位相検出器１７７に供給されるシャフト１４から引出
された回転誤差信号を制御するためやレーザビーム９１
ａが議出し部２５の焦Ｖ点面に位置する三角形のェンコ
ードパターンを横切っている時に常に同期ゲート１７１
に与えるための信号を制御するために使われる。電圧比
較器１５６からの量子化された混成ビデオ信号とプログ
ラムロジックアレイ１７０からの信号は同期ゲート１７
１の入力に与えられ、その結果分離された出力（ェンコ
ードパターン信号だけの形での出力）はパルス幅−電圧
変換器１７３に結合され、その変換器１７３はェンコー
ドパターン２７，８の隣接した光学的にコントラストの
ある部分がレーザビーム９１ａによって走査されるにつ
れ、光検知器８１によって発生された２つの信号の間隔
の比に比例した出力電圧を生じさせる。この世力電圧は
パターン２７，８に対してビーム９１ａの直線的位置の
関数として変化するがランプ発生器１７２によって与え
られる参照電圧と接合点１７４で加算され、この参照電
圧は時間と共に直線的に変化し、又各１本の走査毎の開
始においてスイッチ１８０を通って装置を操作する人か
ら受けた“開始”命令によって開始される。生じた誤差
信号は技術報告書ＡＮ−５３５（モトローラ社）に示さ
れているフェィズロツクトループ（位相同期ループ）の
原理を具体化する回路１７５によって増幅及びフィル夕
され、ェンコードパターン２７，８と原画シート１０２
に対し走査シャフト１４の並進位置のどんな誤差も最小
にするような方向にシリンダー２の部屋１１と１１ａの
間の空気圧力差を変化させるため、電気一気体圧力変換
器５０につながれる導線８６に出力制御電流を与える。
第３図に示されるデュアル空気モータの構成がシャフト
１４に組込まれている場合は、変換器のコイル５０と抵
抗１４７の結合部に接続された入力と、変換器のコイル
５４と抵抗１４８の結合部に接続された出力とを有する
増幅度が１の反転増幅器を設け、誤った結果をひき起す
可能性のある回転と並進の制御ループの間の気体動作相
互作用をできるだけ最小にすることが望ましい。各電子
スイッチ１５８ａ，１５８ｂ及び１６３ａ，１６３ｂは
例えばビデオデータの先行する走査線が、前述のように
音響−光学変調器８５を駆動するためにメモリ１６１か
ら読出されているそれと同じ間に量子化されたビデオデ
ータの一本全部がメモリ１５９に謙込まれるように走査
シャフト１４の回転と同期して動作される。

ビデオデータの走査線はしーザピーム９１ａの鱗像力及
び角速度と議出し部２５の原画１０２の曲率半径との結
合された関数のある速度で発生され、スイッチ１６３ａ
又は１６３ｂを通ってデータクロツク１６７から引出さ
れる速度（例えば９メガビット／秒）でスイッチ１５８
ａを通って選択されたメモリに謙込まれる。同様にして
原画１０２の曲率半径が像を受ける感光材料２９のそれ
と一致し、それによって線走査方向に１：１の読出し／
書込み比率となるようにされ、ビデオデータの走査線は
電子スイッチ１５８ｂと１６３ａ又は１６３ｂを通って
データクロック速度ｆ，で〆モリから交互に引出される
。しかしながら、もし第２図に示されるように原画１０
２の曲率半径が複写感光材料２９のそれとは異なる場合
には（例えば２倍大きい）、走査方向での１二１の読み
／書きの大きさの関係を保つためにはデータ議出し速度
は比例的に（例えばメモリへのデータクロック線りこ２
：１の分鷹器１６５を入れることによって）減小させな
ければならない。ｆ２に対する他の適当なメモリクロッ
ク周波数の代用によって線走査方向の１：１以外の大き
さの比率で得られる複写を可能にし、もし２つのそのよ
うな読み／書きユニットが送／受ファクシミリモードで
動作されると、走査の並進方向での複写縮尺率の制御は
それらの並進走査速度の間に適当な差をつけることによ
って達成される。記憶されたビデオデータの走査線毎の
同期はプログラムロジックアレイ１７０から導線１８２
を通って受けられる信号によって決定される時に、走査
シャフト１４の各回転の間の適当な角度位置において選
択されたアドレスカウンタ１６０又は１６２のリセット
線を開放することによって得られる。

又操作者によって調整されるスイッチ１７９も又逆順序
（最後に書込んだのを最初に読出す）でメモリからビデ
オデータが読出されるべくアドレスカウンタが適当に能
力を与えており、それによって原画１０２の鏡像が書込
み部２８でレーザビーム９８ａによって書かれるように
されている。もし必要ならビデオデータは、レーザビー
ム９８ａの強度を制御するために音響−光学変調器８５
の駆動増幅器１６８に送られる前に、スイッチ１６６を
経て、利得１の極性反転器１６４を通って供聯合され、
それによって情報を受ける感光材料２９の上にポジ又は
ネガのいずれかの像が書込まれるようにしている。又も
し連続的な濃淡特性を有する原画から像を複写すること
が要求される場合は、線形特性を持つた音響−光学的変
調器８５の駆動増幅器の入力に直接プリアンプ１５５か
らのアナログビデオ信号を供給するか、又はその代りに
電圧比較器１５６をＮビットの並列Ａ−Ｄ変換器に取代
えることによって行なうことができる。その場合のＡ−
○変換器の出力はＭ語、Ｎビットのデュアルメモリ１５
９，１６１に供甥浩され、そこでは各ア．ドレス位置は
原画１０１′２の１つの絵素に対し量子化された中間調
レベルを有している。後者の場合、即ちＡ一Ｄ変換器に
よる場合において、前述したように感光材料２９の上に
記録された像の大きさを制御することも可能である。走
査シャフト１４の移行と回転の速度は位相検出器１７７
でプログラムロジックアレイ１７０から導線１８２に得
られた１回転当り１回の回転誤差信号と、クロツク１６
７の出力周波数らをカウントすることによって分周器１
７６から得られる参照パルスとを比較することによって
安定化される。

これらの２つの信号が一致しない場合は、前述のモトロ
ーラ社のフェィズロックトルーブの開示に示された過程
に従って、回路１７８内で処理した後に、誤差信号は回
転平衡ポテソショメータ１４９と、電気一気体変換器の
動作コイル５０及び５４と、電流制限抵抗１４７及び１
４８とを含む電気的ブリッジ回路へ導線８８によって制
御電流として供給される。回転制御システムと直線制御
システムとの間の相互作用を最小にするようにブリッヂ
が平衡している場合、−回転制御系の位相同期制御ルー
プによって与えられる誤差信号電流のどんな変化も各変
換器コイル５０，５４に比例して流れ、それによってシ
リンダ１２の部屋１１，１１ａ内のそれぞれの空気圧力
に対応する変化をもたらす。これらの平衡された変化は
ピストン１３とシャフト１４の並進運動を妨げ、一方そ
れと同時に空気モータの穴２２におこる気体圧力の制御
された変化に応じてシャフト１４の回転速度を増加させ
たり減少させたりし、それによって回転誤差の大きさを
最小にしている。この装置は典型的には読出され、転写
されるべき原画１０２を議出し部２５に装着し、書込ま
れるべき像を受ける感光材料３９を書込み部２８に装着
し、適当な電力と圧縮空気を供給し、そして書込まれる
べき像に対し所望の向きとネガ、ポジの極性を与えるよ
うにスイッチ１７９，１６６を設定することによって動
作準備ができる。

気体駆動走査シャフト１４はその動作速度まで加速され
、そして回転制御系のフェィズロックトループ１７６，
１７７，１７８の制御のもとに入る。操作者によってス
タートの指令が出されると、シャフト１４のェンコーダ
パターン２７，８と額斜発生器１７２から出される信号
の制御のもとに並進運動をし、又原画１０２が議取りレ
ーザビーム９１ａ．によって走査されるにつれ光検知器
８１によって生じる出力信号は信号処理後、書込みレー
ザビーム９８の変調器８５に供孫合される。ビーム９８
ａは書込み部２８において出力記録をつくるために感光
材料２９を走査し、その上に原画１０２に含まれる証印
の部分又は全部を露光する。以上のようにこの発明によ
れば気体駆動を応用しているため走査動作に必要な機械
的可動部が少く、また走査動作において機械的なガタ及
び摩擦がないので走査動作を滑らかに、かつ正確に制御
することが可能であり、長期にわたってその性能を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のファクシミリ装置の１つの可能な実施
例を示す遠近図であり、第２図は本発明を構成するシス
テムの遠近図であり、第３図は２つの空気モータを組込
んだ本発明の走査駆動システムの変形された形を示す遠
近図であり、第４図は第１図又は第２図の装置に使用す
るための光学的構成の変形された形の図であり、第５図
は第２図の遠近図に示される電子システムのブロック図
である。 ＦソＧ，Ｚ Ｎ 葦 ｈ 葦 寸 葦 ○ 葦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走査されるべき素材を支持する手段と、その素材を
   走査するための回転走査手段及び並進手段と、これら回
   転走査手段及び並進手段により上記素材を線順次に光学
   的に面走査する光学手段とを有する走査装置において、
   （ａ） 上記回転走査手段を気体支持する支持手段と、
   （ｂ） 上記回転走査手段を回転する空気駆動モータ手
   段と、（ｃ） 上記回転走査手段をその回転軸に沿つて
   並進させる上記並進手段としての空気駆動並進手段と、
   （ｄ） 上記支持手段、空気駆動モータ手段及び空気駆
   動並進手段に圧縮空気を供給する手段、とを含む気体駆
   動による走査装置。 ２ 上記空気駆動並進手段は圧縮空気の導入部と導出部
   を有し、 上記空気駆動モータ手段は上記圧縮空気導出
   部から圧縮空気を受けるための手段を含み、又上記回転
   走査手段を回転するためその圧縮空気が供給される空気
   ジエツト反作用型のモータよりなる、特許請求の範囲第
   １項記載の気体駆動による走査装置。 ３ （ａ） 前記回転走査手段は内部に部屋を形成する
   ため両端で閉じられた中空シヤフトを含み、又その側壁
   に圧縮空気が前記部屋に入れるように空気導入孔を有し
   ており、（ｂ） 前記空気駆動モータ手段は前記部屋か
   ら空気の供給を受け、又前記回転走査手段を回転させる
   反作用を作るための空気のジエツト（噴流）を排出する
   装置を含み、該装置は前記中空シヤフトの一部となつて
   り、（ｃ） 前記並進手段は前記中空シヤフトに固定さ
   れたピストン素子と、前記中空シヤフト、前記ピストン
   及び前記空気導入孔をかこんでいる固定中空シリンダと
   を含み、（ｄ） 上記圧縮空気供給手段は前記シヤフト
   を並進させ、又空気を前記シリンダから前記空気孔を経
   て前記空気ジエツトを排出する装置に供給するために、
   前記ピストンの両側に空気圧力差を生じさせるように前
   記シリンダに圧縮空気を供給することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の気体駆動による走査装置。 ４ （ａ） 前記回転走査手段はシヤフトを含み、前記
   空気駆動並進手段は前記シヤフトと軸が共通な固定中空
   シリンダと、ピストンの一方の側の圧が他方の圧力より
   高くなつた時、回転走査手段を一方向に並進させ、ピス
   トンの前記他方の側の圧力が一方の側の圧力より高くな
   つた時はピストンを逆方向に並進させるための、回転走
   査手段に装着固定されたピストン素子を含み、前記支持
   手段は、前記シヤフトと協同して前記シリンダから空気
   がにげるのを少なくともある程度防ぐ前記シリンダの両
   端に空気ベアリングを有し、又（ｂ） 前記圧縮空気供
   給手段は前記ピストンの対向する面に空気圧力差を与え
   るように前記シリンダに圧縮空気を供給することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の気体駆動による走査
   装置。 ５ （ａ） 前記シヤフトは軸に沿つて伸びている細長
   い空気部屋の境界を規定し、（ｂ） 前記シヤフトは前
   記シリンダ内の圧縮空気が前記部屋に入るように前記シ
   ヤフトの壁を通る空気導入部を有し、（ｃ） 前記モー
   タ手段はシヤフトの壁に、前記部屋の内部から前記シリ
   ンダの外の外気に伸びる空気駆動ジエツト生成孔を有し
   、前記ジエツト生成孔は回転するシヤフトに対しジエツ
   トの反作用を与えるため、シヤフトの半径方向に対し接
   線方向に傾むいていることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載の気体駆動による走査装置。 ６ （ａ） 前記回転走査手段は内部が細長い部屋を有
   するシヤフトと、（ｂ） 前記回転走査手段を並進させ
   るための前記空気駆動並進手段に圧縮空気を供給するた
   めの手段とを含み、（ｃ） 前記回転走査手段は前記並
   進手段に供給されている圧縮空気を受け、前記部屋に前
   記圧縮空気を供給するための空気路を有し、（ｄ） 前
   記モータ手段は前記部屋の内部から外気に伸び、前記シ
   ヤフトを回転させるためのジエツト反作用トルクを生じ
   させるために傾むいた穴を有する手段を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の気体駆動による走査
   装置。 ７ （ａ） 前記並進手段は両端が空気ベアリングによ
   つて閉じられたシリンダを含み、前記空気ベアリングの
   それぞれは前記シリンダから空気がにげるのを防ぐ空気
   圧力を高める手段を含み、（ｂ） 前記並進手段は同様
   に前記シリンダの内側を横切るピストンを含み、（ｃ）
   前記シリンダはピストンの２つの面にそれぞれ圧縮空
   気を供給するためのそれぞれ両端の近くにある圧縮空気
   導入部を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の気体駆動による走査装置。 ８ 走査されるべき素材を支持する手段と、その素材を
   走査するための回転走査手段及び並進手段と、これら回
   転走査手段及び並進手段により上記素材を線順次に光学
   的に面走査する光学手段とを有する走査装置において、
   （ａ） 上記回転走査手段を気体支持する支持手段と、
   （ｂ） 上記回転走査手段を回転する空気駆動モータ手
   段と、（ｃ） 上記回転走査手段をその回転軸に沿つて
   並進させる上記並進手段としての空気駆動並進手段と、
   （ｄ） 上記支持手段、空気駆動モータ手段及び空気駆
   動並進手段に圧縮空気を供給する手段と、（ｅ） 上記
   回転走査手段に含まれ、実質的に等しく順々に間隔をお
   かれた一連の走査線を生じさせ、かつ出力信号を生じさ
   せるための手段と、（ｆ） 上記出力信号に同期信号を
   挿入するための手段、とを含み、その同期信号を挿入す
   るための手段は上記素材と走査される領域内で関係づけ
   られたエンコードパターンを含み、それによつて上記回
   転走査手段が上記エンコードパターンを走査する時に上
   記同期信号を発生するようにされた気体駆動による走査
   装置。 ９ 前記エンコードパターンは前記等間隔の走査線のそ
   れぞれの道にあり、パルスからパルスで変化する一連の
   パルスの形で同期信号を作るように線と線では異つてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の気体駆
   動による走査装置。 １０ 前記エンコードパターンは走査位置制御のための
   前記同期信号を与える光学的エンコードパターンである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の気体駆動
   による走査装置。 １１ 読出されるべき素材を支持する読出用支持手段と
   、 書込まれるべき素材を支持する書込用支持手段と、
   気体支持手段により支持された回転走査手段と、その
   回転走査手段を回転する気体駆動モータと、上記回転走
   査手段をその回転軸に沿つて並進させる気体駆動並進手
   段と、 上記気体支持手段、気体駆動モータ及び気体駆
   動並進手段に圧縮空気を供給する手段と、 上記回転走
   査手段及び並進手段により制御されて上記読出されるべ
   き素材を線順次に光学的に面走査する読出し用光学手段
   と、 上記回転走査手段及び並進手段により制御されて
   上記面走査と同期して上記書込まれるべき素材を線順次
   に光学的に面走査する書込用光学手段と、 上記読出用
   光学手段による光走査出力を電気信号に変換する手段と
   、 その変換された電気信号により上記書込用光学手段
   の光を制御する手段とを具備する気体駆動による走査装
   置。 １２ 上記読出されるべき素材は原画及び光学的エンコ
   ードパターン領域よりなり、 上記変換された電気信号
   中から上記原画に対応する部分を取出して上記書込用光
   学手段の光を強度制御し、 上記電気信号中の上記エン
   コードパターン領域に対応する信号により上記並進手段
   に対する制御を行う手段を上記圧縮空気供給手段に含む
   特許請求の範囲第１１項記載の気体駆動による走査装置
   。 １３ 上記回転走査手段は細長い中空円筒シヤフトと、
   そのシヤフトの内部と通じる空気導出部を有し、このシ
   ヤフトに回転を与える上記空気モータ手段とを有し、
   上記並進手段は上記シヤフトが同軸的に挿通され両端に
   空気導入孔を有する円筒気体部屋と、その円筒気体部屋
   内に設けられ、その内部を滑り、圧力シールして上記シ
   ヤフトを並進させるためにシヤフトに付けられたピスト
   ンと、その部屋内のシヤフトの側壁には上記気体駆動モ
   ータを駆動するためその部屋内の圧縮空気をシヤフト内
   に供給する孔が設けられ、上記ピストンにより気体部屋
   内に形成された２つの小室に圧力差を与えてシヤフトの
   動きを制御する手段とを有し、 上記気体支持手段は上
   記円筒気体部屋の両端に設けられ、同軸的に気体支持す
   る環状空気ベアリングよりなり、その空気ベアリングに
   空気圧力を与えてシヤフトを摩擦なく支持すると共に、
   上記気体部屋から空気が漏れるのが防止され、 上記読
   出用光学手段は平行にされた読出し光ビームをシヤフト
   の一端に向けて軸方に通し、上記読出されるべき素材に
   焦点を結ばせる手段を含み、 上記書込用光学手段は上
   記電気信号により強度制御された光ビームを平行ビーム
   として上記シヤフトの他端に向けて軸方向に通し、上記
   書込むべき素材上に焦点を結ばせる手段を含む特許請求
   の範囲第１２項記載の気体駆動による走査装置。 １４ 走査されるべき素材を支持する手段と、その素材
   を走査するための回転走査手段及び並進手段と、これら
   回転走査手段及び並進手段により上記素材を線順次に光
   学的に面走査する光学手段とを有する走査装置において
   、（ａ） 上記回転走査手段を気体支持する支持手段と
   、（ｂ） 上記回転走査手段を回転する空気駆動モータ
   手段と、（ｃ） 上記回転走査手段をその回転軸に沿つ
   て並進させる上記並進手段としての空気駆動並進手段と
   、（ｄ） 上記支持手段、空気駆動モータ手段及び空気
   駆動並進手段に圧縮空気を供給する手段と、（ｅ） 前
   記回転走査手段を気体支持している状態でその回転走査
   手段の回転速度を減少させるための制動手段、とを含む
   気体駆動による走査装置。 １５ （ａ） 前記回転走査手段のシヤフトはそこに制
   動部分を有し、（ｂ） 前記制動手段は固定制動素子を
   有し、前記並進手段によつて前記シヤフトを並進させて
   、そのシヤフトの前記制動部分を前記固定制動素子に接
   触させるように構成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１４項記載の気体駆動による走査装置。 １６ （ａ） 前記気体支持手段は前記シヤフトを気体
   で支持する空気ベアリングを有し、その空気ベアリング
   には前記シヤフトの軸を横切る方向に側壁が設けられ、
   （ｂ） 前記制動素子は前記空気ベアリングの１つの側
   壁に沿つて装着されており、（ｃ） 前記制動部分は、
   前記シヤフトが一方向に並進された時前記制動素子と接
   触する位置に直径の大きいシヤフトの部分を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の気体駆動に
   よる走査装置。 １７ 前記空気供給手段は、前記シヤフトが回転を止め
   るまで前記シヤフトが前記空気ベアリングと接触しない
   ように保つため、前記シヤフトの下の気体圧力を充分高
   く維持するための手段を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１５項記載の気体駆動による走査装置のための
   保護装置。 １８ （ａ） 前記圧縮空気供給手段は圧縮空気を供給
   するための電力源と前記圧縮空気の貯蔵手段とその貯蔵
   手段の入力と出力で空気の圧力を検知する手段を有し、
   （ｂ） 前記圧縮空気供給手段は前記シヤフトを並進さ
   せるための前記並進手段内の差分空気圧力を制御するた
   めの前記検知手段と関連した手段を有し、それによつて
   、前記空気供給源が中断した際に、前記シヤフトの気体
   圧力が前記シヤフトを前記空気ベアリングと接触しない
   ように保つために必要な圧力以下に落る前に、前記シヤ
   フトは前記制動素子が回転停止摩擦接触するように並進
   させられることを特徴とする特許請求の範囲第１７項記
   載の気体駆動による走査装置。 １９ 前記並進手段内の差分空気圧を制御するための前
   記手段は前記検知手段によつて電気的に駆動され、前記
   電力の中断によつて動作する手段を含み、それによつて
   前記シヤフトの気体圧力が前記シヤフトを前記空気ベア
   リングと接触しないように保つために必要な圧力以下に
   落る前に、前記シヤフトは前記制動素子が回転停止摩擦
   接触するように並進させられることを特徴とする特許請
   求の範囲第１８項記載の気体駆動による走査装置。