JPS5923512B2 - 光電式パルス発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ファクシミリやプリンタなどに用いられる光
電式パルス発生装置に関する。

一般に、ファクシミリやプリンタでは、原稿や記録紙の
１ビットすなわち１画素当りの物理的位置を決める光電
的なりロックパルス発生装置が用いられている。

第１図〜第３図は本発明が適用され得るファクシミリ装
置の一例を示す図で、第１図は概略平面図、第２図はそ
の走査ヘッド部の詳細な斜視図、第３図は第１図を左側
から見た側面図である。

これら第１図〜第３図において、１は記録紙、２は原稿
、３は走査ヘッド４が取付けられたキヤリジ、５はキヤ
リジ３を案内する案内軸、６はキヤリジ３を駆動するモ
ータ、Ｔはプーリ、８はキヤリジ３に取付けられた駆動
ワイヤ（またはベルト）、９はワイヤ８の掛けられてい
るプーリ、１０は基板に図示しない適当な手段により取
付けてあるパターン板すなわちスリット板、１１はリミ
ットスイッチのごとき走査ヘッド４の最左端位置を検出
するホーム位置（左位置）センサ、１２は同様に最右端
位置を検出する右位置センサ、１３および１４はキヤリ
ジ３に取付けられた光源、１５および１６は同じくキヤ
リジ３に取付けられたフォトダイオード、光導電体、光
電池一などからなる光電変換素子、ＩＴはスリット板１
０の長手方向ｘに沿い１画素分に相当するピッチで配列
されたスリット、１８はスタート同期パターン（スター
トスリット）、１９はエンド同期パターン（終了スリッ
ト）、２０は走査ヘッド４の記録ヘッド部、２１は同じ
く光学的読取ヘッド部、２２は読取ヘッド２１の光源と
受光素子（光電変換素子）の部分で光源からの光を原稿
２に照射しその反射光を受光素子で受けるようにしたも
の、２３は同じくレンズ系、２４はスリット兼原稿押え
板、２５は記録紙１の供給ローラ、２６は原稿２の供給
ローラ、２？は記録紙１の押え板である。なお、２８は
可動スタートマーク、２９は可動エンドマークである。
以上の如き構成のフアクシミリ装置の記録または読取走
査方法は、記録紙１（または原稿２）が第１図において
ｙ方向に比較的遅い速度で走行され、これが−ライン間
隔に相当する距離進行する毎に（記録ヘツド２０または
読取ヘツド２１が複数個並列したヘツド素子からなる場
合には、その個数に相当する複数ライン分進行する毎に
）、これに同期してギアリン３に取付けられた走査ヘツ
ド４がモータ６により左端から右端までｘ方向に高速で
駆動され、記録紙１（原稿２）の全幅の走査を繰返して
行なうものである。

この走査ヘツド４の移動に伴つて、同じくギアリン３に
取付けられた光源１３，１４および光電変換素子１５，
１６もｘ方向に移動する。

走査ヘツド４のスタート直後に、光源１３および光電変
換素子１５がスリツト板１０のスタート同期パターン１
８の位置に一致したとき、光電変換素子１５は光源１３
からの光を受けてスタート同期パルスを発生する。同様
に走査終了間際に光源１３および素子１５がエンド同期
パターン１９に一致すると、エンド同期パルスが発生さ
れる。一方、光源１４と光電変換素子１６はスリツト板
１０のスリツト列１７と協動するよう配置されており、
走査ヘツド４が移動するにつれてスリツト列１７のピツ
チと走査ヘツド４の走査速度できまる、いわゆるエレメ
ントクロツクパルス列を発生する。発生したクロツクパ
ルスは、１画素に相当する間隔をもち、画像情報のデイ
ジタル処理や、送信系（読取系）と受信系（記録系）の
走査速度の同期などのために使われる。このクロツクパ
ルスの発生動作を第４図〜第６図により更に詳しく説明
する。

第４図は、第１図のクロツクパルス発生部を付加的な回
路と共に示したもので、光源１４は電源３０から抵抗３
１を介して附勢され、その光はスリツト板１０のスリツ
トを通つて光電変換素子１６に入射される。

光電変換素子１６の前面には更に別のスリツト板３２が
取付けられており、このスリツト板３２はスリツト板１
０に対して走査ヘツド４および光電変換素子１６と共に
移動する。第５図はスタートおよびエンドパターン部分
を省いたスリツト板１０の平面図、第６図はスリツト板
３２の平面図で、両スリツト板１０，３２は同一のスリ
ツト長Ｗｌ，Ｗ２、スリツト幅Ｄｌ，ｄ２、およびスリ
ツトピツチＰｌ，Ｐ２（−２ｄ１，２ｄ２）のスリツト
１７，３５を有し、かつ第４図において上下方向に互い
に重なるように配置されている。スリツト板１０，３２
は透明フイルムや透明ガラス板などに不透明膜（ハツチ
ングを施した部分）を被覆したものが使われ、スリツト
１７，３５のピツチは、通常の８ライン／１ｍ７ｎの場
合、０．１２５ｍｍである。このような構成において、
光電変換素子１６およびスリツト板３２がスリツト板１
０に対して移動すると、光電変換素子１６は、三角波ま
たは正弦波状に強度が変化する光を受け、この光強度に
応じた電気信号を発生する。

この電気信号は増幅器３３を経て波形整形回路３４に導
かれ、ここでパルス波形に整形されてクロツクパルスと
して出力される。なお、移動スリツト板３２のスリツト
３４の数は１つだけでもクロツクパルスを発生できるが
、第６図のように複数スリツトを設けた方が１スリツト
当りの光量が少ない場合でも大きな出力が得られるため
、普通はこのような形状になつている。ところで、上記
した技術にあつては、その出力クロツクパルスの分解能
を向上し、また光電変換素子（受光素子）１６の受ける
入射光の明暗コントラストを大きくして振幅の大きなり
ロツクパルスを得るために、固定スリツト板１０と移動
スリツト板３２および光電変換素子１６とをできるだけ
近接して配置し、洩れ光を極力低減させる必要がある。

しかしながら、スリツト板１０は少なくとも原稿または
記録紙の幅以上の長さを必要とし極めて長いため、その
全長に亘つてスリツト板１０と光電変換素子１６（ある
いは光源１３，１４、スリツト板３２）との間を平行に
かつ一定間隔に保持させることは極めて困難である。従
つて、走査ヘツド４を動作すると、スリツト板１０と光
電変換部系（光電変換素子１６、光源１３，１４あるい
はスリツト板３２）との間隔が変化し、それに伴つて洩
れ光も変化して光電変換素子１６の受ける入射光量が変
化することになる。第１０図Ａは、光電変換素子１６の
出力電気信号波形を示す。

光電変換素子１６の出力Ｖ１は、所要の正弦波状成分の
ほかに洩れ光の変化による変動電圧成分ｄが加わつたも
のとなる。また、正弦波状成分の振幅自体も、スリツト
板１０と光電変換部系との間隔が変化して光電変換素子
が受けるコントラストが変化するため、変動する。第１
０図Ｂは、波形成形回路３４の出力波形を示す。この回
路３４は、第１０図Ａの電圧波形Ｖ１がスライスレベル
ｔより高いか低いかに応じて正または零レベルとなるパ
ルス波形Ｖ２を発生するもので、このパルスがエレメン
トクロツクパルスとして利用されるが、スライスレベル
ｔが電圧波形Ｖ１よりも低いと、Ｐ１のような幅広パル
スとなつてしまい、またスライスレベルｔが電圧波形１
よりも高いと．ＰＯのようなパルスの脱落が生じる。こ
のため、スリツト板１０とスリツト板３２および光電変
換素子１６の離間距離を調整したり、増幅器３２の増幅
度や波形成形回路３４のスライスレベルを調整したりし
て、このパルス脱落等をできるだけ少なくなるようにし
なければならないが、その調整は複雑微妙であり、それ
でもなお完全にこのパルス脱落等を除くことはできない
。本発明の目的は、上述したような欠点を除き、簡単な
構成を付加するだけで、スリツト板と光電変換部系の間
隔変化に基づく出力電気信号のレベル変動を除き、パル
ス脱落のないパルスが得られる光電式パルス発生装置を
提供するにある。

この目的を達成するため、本発明の光電式パルス発生装
置は、まず、所定のピツチで配列されたスリツト列を有
する第１のスリツト板と、第１および第２のスリツトを
有する第２のスリツト板とを備える。第２のスリツト板
の第１のスリツトと第２のスリツトは、上記第１のスリ
ツト板のスリツト列配列方向に上記ピツチよりも短い距
離、好ましくはイ〜κピツチの範囲互いにずらして配置
されている。上記第１および第２のスリツト板を挟んで
光源と第１および第２の光電変換素子が配置され、第１
の光電変換素子は光源から上記第１のスリツト板のスリ
ツト列および第２のスリツト板の第１のスリツトを通過
した光を受け、他方、第２の光電変換素子は光源から上
記第１のスリツト板のスリツト列および第２のスリツト
板の第２のスリツトを通過した光を受ける。両スリツト
板は相対的に上記スリツト配列力向に移動され、両光電
変換素子はそれぞれ互いに上記距離のずれに応じて位相
がずれた電気信号を出力する。両光電変換素子の出力は
差動的に合成され、合成信号波形を整形して目的のパル
ス列を得る。この構成によると、両光電変換素子の出力
に含まれるレベル変動は完全に相殺除去され、他方目的
の正弦波信号成分は、互いに位相がずれているので相殺
されずに相加わり、このようにして波形成形処理後には
、脱落のないパルス列を得ることができる。

以下に、本発明の実施例をフアクシミリ装置に適用した
場合について説明する。

なお、その走査機構などの詳細は第１図〜第５図で示し
たものと同様であるから説明を省略し、異なる点だけを
主に説明する。第７図ないし第９図は、本発明の一実施
例であつて、第７図は光電変換部の側面図、第８図は走
査ヘツドおよび光電変換素子（受光素子）とともに移動
するスリツト板（第２のスリツト板）の主要部分の平面
図、第９図は光電変換素子の出力電気信号からクロツク
パルスを得るための処理回路を示す。

この実施例では、まず、第３図および第４図に示すクロ
ツクパルス発生用の１つの光源１４と光電変換素子１６
に代えて、第７図に示すように、２つの光源１４ａ，１
４ｂと２つの光電変換素子１６ａ，１６ｂを設ける。

また、スリツト板３２としては、第８図に示すように、
各スリツト３５を上下に半分に分割して第１のスリツト
列３５ａ，・・・・・・と第２のスリツト列３５ｂ，・
・・・・・を形成したものを用いる。なお、固定スリツ
ト板（第１のスリツト板）１０は、第５図に示したもの
をそのまま用いる。スリツト列３５ａおよび３５ｂのピ
ツチＰ３はスリツト板１０のスリツトピツチＰ１と等し
く、スリツト列３５ａのスリツト長とスリツト列３５ｂ
のスリツト長を合わせた長さＷ３はスリツト板１０のス
リツト長Ｗ１と等しく、これらのスリツトピツチＰ３は
、スリツト１７，３５ａ，３５ｂのスリツト幅Ｄｌ，ｄ
３（ｄ１−Ｄ３）の２倍に設定されている。

そして、特徴としてスリツト列３５ａと３５ｂはその配
列方向すなわち走査ヘツドの移動方向にＤ３／２（−Ｐ
３／４）だけずらして形成されている（第８図参照）。
光源１４ａと光電変換素子１６ａは第５図のスリツト列
１７の主として上方部分とスリツト列３５ａに対向して
配置され、光源１４ｂと光電変換素子１６ｂはスリツト
列１７の主として下方部分とスリツト列３５６に対向し
て配置されている（第７図参照）。

走査ヘツド移動方向については、光電変換素子１６ａと
１６ｂはほぼ同一位置（正確にはそれぞれスリツト３５
ａと３５ｂを通過した光を受光できる位置）に設けられ
ている。なお、光源１４ａ，１４ｂ１光電変換素子１６
ａ，１６ｂおよびスリツト板３２は、従来と同様走査ヘ
ッドギアリン３に取付けられ、走査ヘツド４と共にｘ方
向に移動するようになつている。第９図において、３６
ａ，３６ｂは上記光電変換素子１６ａ，１６ｂに相当す
る光ダイオード、３７ａ，３７ｂはその負荷抵抗、３８
は差動増幅器、３４は波形成形回路である。

動作時、走査ヘツドがｘ方向（スリツト配列方向）に移
動すると、光電変換素子１６ａは光源１４ａよりスリツ
ト１７の上方、およびスリツト１３ａを通過する光を受
け、第１１図のＶａで示すほぼ正弦波状の電気信号を発
生する。

同様に光電変換素子１６ｂは光源１４ｂよりスリツト１
７および３５ｂを通る光を受けて、第１１図のｂで示す
ようにａよりもｋ位相遅れたほぼ正弦波状の電気信号を
発生する。これらａおよびＶｂは、第９図で負荷抵抗３
７ａおよび３７ｂに現れる電圧として示されている。も
しも走査ヘツドの移動する間に、固定スリツト板１０と
移動スリツト板３２および光電変換素子１６ａ，１６ｂ
の間隔が変化したとすると、それに伴なう洩れ光の変化
やコントラストの変化により、電圧レベルＶａ，ｂは第
１１図に示すように変動するが、その変動の傾向は両者
共に同様である。

これは、走査方向ｘについて、スリツト３５ａと３５ｂ
１光電変換素子１６ａと１６ｂがほぼ同一位置にあるか
らである。両出力電圧Ａ，ｂは差動増幅器３８に加えら
れ、その結果上記の変動成分は完全に相殺除去され、他
方正弦波信号成分はイ位相（９０殺）ずれているので、
相殺されることなく、ａに対しκ位相（４５の）遅れた
正弦波Ｖａ−ｂ（第１１図のｃ）が差動増幅器３８の出
力側に現れることになる。このようにして変動分の除か
れた信号Ｖｃは、波形成形回路３４により成形されて、
その出力側に第１１図のＶ。

で示すように、脱落のないクロツクパルスを得ることが
できる。ｄ 本実施例によると、クロツクパルス列の分解能を高め、
ヘツドの走査速度を高めるのにも有効である。

一般に光電変換素子の出力は受ける光量が大きい程大き
く、したがつて受光光度が同じでも走査速度が速い程出
力電圧は低く遅い程高くなるので、速度変動があると出
力も変動する。しかし、本実施例では、このような速度
変動に伴なう出力変動も同相成分として検出され、これ
が相殺除去されるので、より高速化も可能になる。また
、高速化した場合、その出力レベルは上記のように低下
するが、洩れ光によるりわゆる雑音バイアス成分が除か
れる結果、有効信号成分の最大レベルと最小レベルとの
相対的な比率はかえつて大きくなり、あたかも入力光の
コントラストを高めたのと同じ効果が得られる。更に出
力信号中の洩れ光などによるすその広がり部分が除かれ
る結果、波形は尖鋭化され、分解能も改善される。上述
した実施例では、第１スリツト３５ａと第２スリツト３
５ｂのいずれの量を（ｋ）Ｐ（９０としたが、これに限
らず、上記の変動（第１０図Ａ（７）Ｖｂ）の周期に比
べて十分に短かくさえあれば、この変動を相殺できるの
で、同様な効果を奏することは明らかである。

ただし、極端に短かく、たとえば、第１１図で電圧ａと
ｂの正弦波位相差が検出できないようになると、有効信
号自体が相殺されてしまうので、これが相殺されずに残
る程度のずれ、たとえば実施例の（１イ）Ｐ程度のずれ
は最小限必要である。ずれの量を（Ｋ）Ｐ（位相差１８
０要）とした場合には、有効正弦波成分は差動増幅器３
８により完全に加算されることになり、他方洩れ光によ
る雑音成分の周期はそれよりも十分長いため（つまり、
この程度のずれでは固定スリツト１０と移動スリツト３
２間の距離変化が殆んどないため）、ほぼ完全に相殺さ
れることになり、良好な結果が得られる。したがつて、
ずれの量は才〜才Ｐの範囲で選定することが望ましい。
上記実施例では、スリツト３５ａおよび３５ｂをそれぞ
れ複数個設けた場合について説明したが、スリツト３５
ａと３５ｂをそれぞれ１個設けた場合でも同様に適用で
きることは明らかである。

また、上記実施例では、光源を１４ａと１４ｂの２個設
けたが、両光電変換素子１６ａ，１６ｂに共通する単一
光源を用いてもよい。光源１４ａ，１４ｂは走査ヘッド
ギアリン上に設けないで、固定スリツト板１０の全長に
亘つて延びる単一の静止光源とすることもできる。

上記実施例では、スリツト板３２の長さが、スリツト板
１０に比べて短かいが、両スリツト板を同一構造とし、
スリツト板１０および光電変換素子１６ａ，１６ｂを固
定して配置し、スリツト板３２のみをヘッドギアリンと
共に移動するようにしてもよい。光電変換素子１６ａ，
１６ｂについても、固定スリツト板１０の全長に亘つて
延びる長さの２本の静止光電変換素子とし、光源１４ａ
および１４ｂのみを移動するようにしてもよい。

また、スリツト板３２のスリツト列は２列３５ａ，３５
ｂだけでなく、３列あるいはそれ以上として隣り合う列
同志でずらすようにしてもよい。

要は、本発明は、少なくとも１枚のスリツト板のスリツ
ト配列方向に互いに所定位相ずれた少なくとも２列のス
リツト列を配列し、各スリツト列からの光を受光する少
なくとも２個の光電変換素子を設け、このスリツト板と
これら光電変換素子とを相対的にスリツト配列方向に移
動させ、その際発生する両光電変換素子からの電気信号
を差動的に合成することを骨子とするものである。以上
、詳記したように、本発明の光電式パルス発生装置によ
れば、クロツクパルス発生用のスリツト板と光電変換素
子の間隔が両者の移動に伴なつて変動しても、その影響
を受けることなく変動の相殺除去された電気信号を得る
ことができ、ひいては、パルス脱落のないクロツクパル
ス列を得ることができる等、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明を説明するためのフアクシミリ
用光電式クロツクパルス発生装置の概略を示し、第１図
はその平面図、第２図は走査ヘツド部の斜視図、第３図
はその左側面図、第４図は光電変換部と出力電気信号処
理回路図、第５図は固定スリツト板の平面図、第６図は
移動スリツト板の平面図であり、第７図〜第９図は本発
明の一実施例の概略を示し、第７図は光電変換部の側面
図、第８図は固定スリツト板の平面図、第９図は電気信
号処理回路図であり、第１０図および第１１図はその動
作を説明するための電気信号波形図である。 １０，３２・・・・・・スリツト板、１４ａ，１４ｂ・
・・・・・光源、１６ａ，１６ｂ・・・・・・光電変換
素子、１７，３５ａ，３５ｂ・・・・・・スリツト列。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源と、所定ピッチで配列されたスリット列を有す
   る第１のスリット板と、上記スリットピッチよりも小さ
   い所定の位相差の第１および第２のスリットを有する第
   ２のスリット板と、前記第１のスリット板のスリット列
   および第２のスリット板の第１のスリットを介して光源
   からの光を受ける第１の光電変換手段と、前記第１のス
   リット板のスリット列および第２のスリット板の第２の
   スリットを介して光源からの光を受ける第２の光電変換
   手段と、第１および第２のスリット板をスリット配列方
   向に相対的に移動する手段と、第１および第２の光電変
   換手段の出力を差動的に合成する手段と、この合成する
   手段の出力波形を整形してパルス出力を得る手段とから
   なることを特徴とする光電式パルス発生装置。