JPH06406B2 - 光描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスポットパターンを光で照射し、得られた光点
を感光物上に投影し、それを連続的に相対的移動させる
ことで罫線を描くようにした写真植字機や光プロッター
などの光描画装置に関するものである。

［従来技術と問題点］ 従来、写真植字機などで罫線などの線を描くには、光点
を感光物上に投影しながら感光物と光点を相対的に移動
させて記録していた。このとき用いられる光点を作るた
めのスポットパターンは、第１図の１１で示すように一
般的には長方形または正方形の矩形であった。これは従
来の装置がＸ方向、Ｙ方向の直線だけを主に処理するよ
う構成されていたためであるが、罫線の始端、終端の線
端部を直角に再生するためでもあった。

さらに矩形のスポットパターンには、そこに光を照射し
て得られた矩形の光点をその辺と平行な二方向（即ちＸ
方向，Ｙ方向）に移動させて線を描いたとしても、パタ
ーンの進行方向に平行な辺の長さは同一であるから、感
光物が受ける光量は全領域にわたってほぼ均等であり、
感光物に露光される像は濃度ムラのない均一な線になる
という利点がある。

従ってこのようなパターン１１を罫線の太さに応じてあ
らかじめ複数個用意しておけば、それらを選択的に使用
することによって求める太さの罫線を描いていくことが
できる。

ところでこのような矩形のパターン１１では、Ｘ方向，
Ｙ方向の直線を描くのには適しているが曲線を描くのに
は向いていない。第１図は長方形の光点が少しづつ進む
向きを変えて曲線を描くときの状態を示した図である。
図において一点鎖線はパターン１１の進行方向を示し、
１１ａ，１１ｂ，１１ｃはこのパターンによって形成さ
れた光点が移動していく模様を示している。パターン１
１がその辺と平行に移動するのであればその線幅は
Ｗ_１、Ｗ_２であるが、斜め方向に移動するときは図に点
線で示したように線の太さがＷ_３に変化してしまう（Ｗ
_３＞Ｗ_１）。

そこでどの方向にも同じ幅で線が引けるように、第２図
（イ）に示すような円形のスポットパターン２１を用い
ることが考えられる。しかしこのスポットパターン２１
を移動して直線、曲線を描いたときの露光量の分布２２
は、第２図（ロ）に示すようにパターンの進む方向（図
の矢印方向）から見て線の中心部の露光量が周辺部の露
光量に比べ著しく大きくなってしまい、罫線の境界とな
る輪郭が不鮮明となる。

またパターンを照射する光ビームの輝度を高くすると、
中心の露光量が強くなりカブリという現象が生じ、パタ
ーンの直径Ｗよりも線が太くなってしまう。

さらに罫線の太さを変えるためには矩形のスポットパタ
ーンの場合と同じようにパターンの径Ｗを変化させたも
のを複数種用意しておかなければならないが、それらを
選択的に使用したときパターンの径が変れば光が通過す
る量も当然変化する。光点の移動速度が一定であるなら
ば露光量はパターンの面積に比例するから、小さな径の
パターンに光量を合せると径の大きなパターンでは光量
過多となり、露光する線の濃度が上り過ぎて前記のカブ
リ現象が発生する。つまり、パターンの大きさを変える
と光ビームの強さもそれに合せて変えなければならない
という問題が残される。

そこでスポットパターン自体に露光量調整機能を持たせ
ることが考えられる。このようなものとして例えば特公
昭４７−３９８８６号公報などにおいて開示されている
ように、パターンの中心部を遮光して光を通さないよう
にした円環状のスポットパターンが知られている。この
円環状のパターンでは円の直径にかかわらず環状開口バ
ンドの幅を一定にしたことにより、露光量を一定にする
ことができる。

第３図はこのような円環パターンによって罫線を描く様
子を示したものである。斜線部で示した線の始点と終点
３１では二重斜線で示した中間部３２にくらべ半分の露
光量しか得られない。従って線端の濃度は低くなり視覚
上ぼけた感じになるのは避けられない。

また第２図で示した円形のスポットパターンの中心部に
適当な透過率のフィルターを設け光量を調節する方法も
考えられる。パターンの直径が大きいものは透過率の低
いフィルターを設けて露光量を下げ、パターンの直径が
小さなものは透過率の高いフィルターを設けて光量を上
げてやれば前記の円環状パターンと同じように罫線の品
質を標準化することができる。しかし、円形スポットパ
ターンの直径に応じて透過率が異なるフィルターを設け
ていくことは工程上むずかしい作業になり、製造上好ま
しくない。

［発明の目的］ 本発明は、光点を感光物上に投影し両者を相対的に移動
させることによって感光物上に線を描く光描画装置にお
いて、一定の品質の罫線が感光物上に記録される光描画
装置を提供することを目的とする。

そして第２の目的は、使用するスポットパターンの大き
さによって光量を調節することなく全て一定の条件の下
で所定の作業が進められるようにしたスポットパターン
を有する光描画装置を提供することである。

さらに第３の目的は、罫線の太さに応じて円環の幅を調
節したり、濃度の異なるフィルターを設けることなく、
簡単な方法で容易に製造することのできるスポットパタ
ーンを有する光描画装置を提供することである。

そして本発明はこのような目的を達成するため、スポッ
トパターンを光照射して感光物上に光点を投影し、連続
的に相対移動させて罫線を描く光描画装置において、遮
光性ドットまたは透光性ドットを所定の円形領域内に不
規則に分布させて前記スポットパターンを構成したこと
を特徴とするものである。

［発明の実施例］ 第４図は本発明で使用するスポットパターンの原理を示
したもので、スポットパターン４１には透光性のドット
４２が一様に不規則に多数配置されて構成されている。
（ロ）図の４３で示す斜線部分はこのパターン４１を照
射したときの露光量の分布４３を示している。

このようなパターン４１に光を照射すると、透光性のド
ット４２より光が通過し感光物を露光する。そして感光
物と光点を相対的に移動することで罫線を描くことがで
きる。従ってスポットパターンの直径に応じて不規則に
ドットを分布（数と大きさ）させてやれば罫線の太さに
かかわらず露光量を一定に保つことができる。つまり径
の大きいスポットパターンには単位面積あたり少しの透
光性のドットを、径の小さいスポットパターンには単位
面積あたり多くの透光性のドットを不規則に分布させれ
ば良い（ドットの大きさが同じたとして）。

このようなスポットパターンで罫線を描けば、例えば第
２図（ロ）の露光分布２２のピークより第４図（ロ）の
分布４３のようにピークを低く押えることが可能である
から、ハレーションやカブリといった現象を大幅に減少
させることができる。また、罫線の始点と終点において
も、第３図に例示した円環パターンに比べ、露光量をパ
ターン全体に一様に分布させることができるので濃度の
低下を押えることができる。

第４図（ハ），（ニ）は、ドットを不規則に配置する理
由を説明するものである。仮にドットを（ハ）図のよう
に規則的に配置したものとし、それによって得られる光
点を矢印方向に移動させたとすれば、ドットの配置され
ている位置に応じて（ニ）図のように露光量に差が生
じ、露光分布４４に凹凸が発生してしまう。

そこで本発明では光点がどのように移動したとしても、
濃度ムラのない罫線が作成されるよう（イ）図のように
ドットを不規則に配置するようにした。このようなドッ
トの配置は乱数表などによって容易に求めることができ
る。

第５図は透光性のドット５１を一様に不規則に分布させ
たパターン５２で線の始端部を描きはじめたときを示し
たもので、斜線部５３はパターン５２により露光され罫
線となる部分である。この実施例では、第２図、第３
図、第４図（ハ），（ニ）で説明したような問題は解決
されるが、最左端に配置されるドット（終端部では最右
端）の有無によって端部の形状に凹凸が生じてしまい、
ドットを配列したときの粗さがそのまま感光物上に露光
されてしまう。

この欠点を解決した実施例が第６図である。これはパタ
ーン６１の周辺部のドット６２を高密度に分布し、中心
部ではそれより粗に分布して構成したものである。それ
によって線の始終端部における品質を例えば円環のパタ
ーンのものに近ずけることができる。それも第６図
（ロ）図に示すように中心部での露光量を押えることが
できるから罫線の境界を鮮明にすることができる。

第７図は第６図のものをさらに発展させた実施例で、パ
ターン７１の外周部に、ドットの粗さに基づく濃度ムラ
が無視出来る程度均等にドット７２を密に配置し、中心
部では前記周辺部に比べて不規則に粗にしてドット７３
を分布させたものである。パターンの周辺部に配置した
規則的なドット７２は線の始まりと終りの端面の品質を
そろえるために、つまりドットの粗さからくる濃度ムラ
をなくすため作用させることができ、パターン端部のド
ットの有無が視覚上確認されるのを防止する。

従って第８図のように幅の狭い円環８１を最外周部に設
け、その内側に規則的に配置したドット８２を配置し、
中心部に不規則に配置したドット８３を分布させたパタ
ーン８４とすれば、さらに輪郭の滑らかな罫線が得られ
る。

なお、以上の各実施例では所定の円形領域に配置するド
ットを透光性のものとしてあるが、逆に透光性の円形領
域に遮光性のドットを配置した場合でもスポットパター
ン自体に露光量調整機能を持たせることが可能である。

第９図は以上述べてきたような複数の径の異なるスポッ
トパターンを収容した文字盤を使って感光物上に罫線を
描く装置を写真植字機を例として説明したものである。
９１は光源で、光はコンデンサーレンズ９２で集光され
プリズムまたはミラー９３で光路を変更する。９４の文
字盤には文字や記号などと共に前記のような複数のスポ
ットパターンが収容されている。この文字盤をＸＹ方向
に移動させるなどして所望のパターンを選択し、光軸位
置にセットする。セットされたパターンは光源からの光
で照射され主レンズ９５、変形レンズ９６を通り、プリ
ズム９７、９８で光路変換され、感光物９９上に結像す
る。１００はシャッターで露光を制御する。また、プリ
ズム９８の図面上左右移動と、感光物９９を保持したド
ラムの回転で光点を移動させる。この移動はパルスモー
タ１０１などによって行なうが、定速移動のための各種
制御装置１０２などは公知のものを採用すればよい。

このような装置で直線を感光物上に描くには、図示して
ない入力部より始点と終点の座標あるいは罫線の長さな
どを入力し、露光開始を指令すればシャッタ１００が解
放されると共にプリズム９８、あるいは感光物９９を保
持しているドラムが動作してセットしたスポットパター
ンによる光点が移動していく。このときの光点は主レン
ズ９５、変形レンズ９６などの光学系の倍率の影響を受
けることになるが、求める直線を任意に記録していくこ
とができる。

曲線を描くときには、曲線の大きさを指定する半径ｒと
始終点の座標などを入力すれば、直線の場合と同じよう
にシャッタ１００が動作し、プリズム９８と感光物９９
が同時に駆動されて指定した半径ｒに応じた曲率の曲線
を感光物上に再生していくことができる。

勿論、スポットパターンの径が小さい場合よりも大きい
径の場合の方が、本発明による効果が大であることは自
明である。また前記のように文字盤９４にはスポットパ
ターンだけでなく、文字記号等も収容されているから、
それらと併用して感光物上に露光していけば、文字と罫
線が一緒になった印字物を指定された通りに作成してい
くことができる。

さらに、第９図のような光学系をもった写真植字機だけ
でなく任意の光プロッターでスポットパターンを使用す
れば、同様にして感光物に罫線を記録していくことがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明は、透光性ドット、また
は遮光性ドットを所定の円形領域内に不規則に分布させ
たスポットパターンを使用するようにしたから、罫線を
その幅にとらわれずに感光物上に濃度のムラなく一定の
品質でその輪郭を鮮明にして描くことができる。それも
必要な光量調整はスポットパターン上で行なわれるた
め、光源からの光量を罫線の太さに応じて調節すること
なく、一定の条件下で異なる罫の作業を進めることがで
きる。また、アナログ的な濃度変化を持ったフィルター
をスポットパターンに設けるのではなく、二値画像のド
ットで対応できるようにしたので製作するのに手間がか
からず、安定した品質で作ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施の一例を示すもので、第１図、２図、
３図は従来の説明図、第４図は本発明で使用するスポッ
トパターンの原理を説明する図、第５図、６図、７図、
８図は本発明で使用するスポットパターンの実施例を説
明する図、第９図は写真植字機の例を示す図である。 １１ スポットパターン ２１ スポットパターン ４１ スポットパターン ４２ 透光性ドット ５２ スポットパターン ６１ スポットパターン ７２ 規則的ドット ７３ 不規則ドット ８１ 円環 ９４ 文字盤 ９９ 感光物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スポットパターンを光照射して感光物上に
   光点を投影し、該光点と感光物を連続的に相対移動させ
   て罫線を描く光描画装置において、 前記スポットパターンは、遮光性ドットまたは透光性ド
   ットを所定の円形領域内に不規則に分布させて構成した
   ことを特徴とする光ビームによる光描画装置。
2. 【請求項２】前記スポットパターンは、 前記所定の円形領域の周辺部における透光性ドット（ま
   たは遮光性ドット）を、該領域の中心部に比較して高密
   度（または低密度）に分布して構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の光描画装置。
3. 【請求項３】前記スポットパターンは、 前記所定の円形領域の周辺部におけるドットを、ドット
   の粗さに基づく濃度ムラが無視出来る程度均等に、中心
   部のドットを前記周辺部に比べて不規則に分布させて構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の光描画装置。