JPH03211518A - 光ビーム走査装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば画像読取装置やレーザプリンタ等で
使用される、光ビームを回転多面鏡を用いて反射偏向し
て該光ビームにより被照射体上を走査する光ビーム走査
装置に関するものである。

（従来の技術） 画像の記録された記録シート上を光ビームにより走査し
て画像信号を得、この画像信号に画像処理を施し、画像
処理の施された画像信号に基づいて光ビームを変調して
該光ビームに感光する記録シート上を走査し、該記録シ
ート上に画像を再生記録する等のシステムが種々の分野
で用いられている。

たとえば、後の画像処理に適合するように設計されたガ
ンマ値の低いＸ線フィルムを用いてＸ線画像を記録し、
このＸ線画像が記録されたフィルムからＸ線画像を読み
取って電気信号に変換し、この電気信号（画像信号）に
画像処理を施した後感光フィルム等に可視像として再生
することにより、コントラスト、シャープネス、粒状性
等の画質性能の良好な再生画像を得ることのできるシス
テムが開発されている（特公昭８１−５１９３号公報参
照）。

また本願出願人により、放射線（Ｘ線、α線。

β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射するとこの放射
線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起
光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光
を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体
等の被写体の放射線画像を一部シート状の蓄積性蛍光体
に撮影記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等
の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝
尽発光光を充電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記
録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射線画像
記録再生システムがすでに提案・されている（特開昭５
５−１２４２９号、同５Ｂ−１１３９５号。

同５５−１６３４７２号、同５Ｂ−１０４８４５号、同
５５−１１６３４０号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して
蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極め
て広い範囲にわたって比例することが認められており、
従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅
に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して充電変
換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信
号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示
装置に放射線画像を可視像として出力させることによっ
て、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得
ることができる。

Ｘ線フィルムや蓄積性蛍光体シート等を用いる上記シス
テム、およびさらに広く一般の画像等を取扱う種々のシ
ステムにおいて、画像を読み取って画像信号を得るには
、該画像の記録されたＸ線フィルムや蓄積性蛍光体シー
トやその他の記録シート上を光ビームにより走査し、こ
の走査により得られた上記画像を表わす光（例えば、Ｘ
線フィルムを透過し又はＸ線フィルムから反射した光や
、蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光等）を
光検出器で受光して画像信号を得る画像読取装置が用い
られる。また、画像信号に基づいて可視画像を得るには
、該画像信号に基づいて強度変調された光ビームでたと
えば画像記録用感光フィルム等の記録シート上を走査す
る画像記録装置が用いられる。

上記画像読取装置や画像記録装置等において光ビームを
記録シート上に走査させるために回転多面鏡が用いられ
ることが多い。回転多面鏡を高速で回転することにより
高速に繰り返し主走査することができ、この主走査の方
向と略直角な方向に記録シートを相対移動（副走査）す
ることにより記録シートが２次元的に高速に走査され、
したがって、高速の画像読取装置あるいは画像記録装置
を実現することができる。　また、これら画像読爪装置
や画像記録装置において、一つの光源から射出される光
ビームではその光強度が弱い場合、複数の光源を備え、
該複数の光源から射出される複数の光ビームを記録シー
ト上において同一のスポットとなるように合波すること
が行なわれることもある。

（発明が解決しようとする課題） 回転多面鏡は回転軸からその各反射面までの距離が微妙
に異なり、したがって光源から射出した光ビームがどの
反射面により反射偏向されて記録シートに到達したかに
よりその光路長が互いに微妙に異なる場合がある。例え
ば唯一の光源から発せられた一本の光ビームの場合、こ
の光路長の変動は記録シート上のスポット径の変動を引
きおこすだけであってスポットの位置は変動しないが、
複数の光ビームを合波した場合、スポット径よりもさら
に厳密な調整を必要とするスポット位置の変動を引きお
こす場合がある。以下第３図および第４図を参照してこ
のスポット位置の変動について説明する。

第３図は、合波光学系の一例について、回転多面鏡の光
ビームを現に反射偏向している反射面が正規の位置にあ
る場合（（ａ）の場合）、正規の位置より前面にある場
合（（ｂ）の場合）、および正規の位置より引っ込んで
いる場合（（Ｃ）の場合）の光路を示した図である。

２つの光源Ｌａ、　ｌｂから射出された２本の光ビーム
２ａ、　２ｂは第一結像光学系３を経て回転多面鏡の反
射面４（反射面４′ら同一の反射面を表わす）上に一旦
合波されて反射偏向され（この図では光ビーム２ａ、　
２ｂが透過しているかのように描かれているが、この図
は、反射面４に入射した光が該反射面４と同一の反射面
４′で反射されることを示しているものとする）、第二
結像光学系５を経て記録シート６上に合波され、２つの
光ビーム２ａ。

２ｂにより単一の光スポットが形成される。

しかしながら反射面４が正規の位置より前方に位置する
場合（（ｂ）の場合）は、記録シート６上で光ビーム２
ｂが光ビーム２ａよりもＸ方向にずれて照射され、一方
反射面４が正規の位置より引っ込んでいる場合は、（Ｃ
）に示すように、記録シート６上で光ビーム２ａが光ビ
ーム２ｂよりもＸ方向にずれて照射される。ここで２本
の光ビーム２ａ、　２ｂの光強度が互いに異なっている
場合に光スポットの位置ずれが生じる。

第４図は、第３図に示す２つの光ビーム２ａ、　２ｂの
、記録シート６上のＸ方向の光強度分布を拡大して示し
た図である。

ここでは簡単のため、２つの光ビーム２ａ、　２ｂのＸ
方向の光強度分布を表わす曲線について対応する光ビー
ム２ａ、　２ｂと同一の番号を付しである。また第４図
（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）はそれぞれ第３図（ａ）　
、　（ｂ）　。

（Ｃ）と対応している。またここでは先ビーム２ｂは先
ビーム２ａよりも強い光量を有しているものとする。

第３図（ａ）のように２つの光ビーム２ａ、　２ｂが完
全に重なっている場合は、合波された先スポットの照射
位置は正規の照射位置０となるが、第３図（ｂ）のよう
に反射面４が正規の位置より前面にある場合は、記録シ
ート６上で合波された光スポットの照射位置は第４図（
ｂ）に示すようにＸ方向にずれ、第３図（Ｃ）のように
反射面が引っ込んでいる場合は、第４図（Ｃ）に示すよ
うにＸ方向とは反対の方向にずれる結果となる。

画像読取装置において上記光スポットの位置の変動が副
走査方向に生じると、画像を読み取って得た画像信号が
担持する画像が副走査方向に回転多面鏡の一回転を一周
期とした濃度ムラを含んだものとなり該画像信号に基づ
いて再生された可視画像の画質が低下し見にくいものと
なってしまうという問題が生じる。また、画像記録装置
においても同様のことが生じ、画像記録の際に光スポッ
トの位置の変動が副走査方向に生じると、基になる画像
信号は上記のような濃度ムラを含んだものではなくても
、記録シート上に記録された画像には副走査方向に濃度
ムラが生じてしまう結果となる。

上記問題を解決する手段として、複数の光ビームを互い
に主走査に対応する方向に一列に並べることも考えられ
るが、多数の光ビームを合波する場合に主走査に対応す
る方向にのみ並べるとこれら多数の光ビームを発生する
多数の光源が内蔵された光源ユニットをコンパクトに構
成することが困難となり、また該光源から射出された多
数の光ビームを合波する光学系も大きなものとなり、ま
た回転多面鏡の影響を考慮する以前の問題として合波の
精度が低下してしまうことにもなる。

本発明は、上記事情に鑑み、副走査と対応する方向に複
数の光ビームが並んでいても正しく合波した状態で走査
することのできる光ビーム走査装置を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の先ビーム走査装置は、 複数の光ビームを射出する光源ユニット、前記光源ユニ
ットから射出された複数の光ビームが被照射体上で一つ
の光点を形成するように該複数の光ビームを合波する合
波光学系、前記複数の光ビームを反射偏向する回転多面
鏡を備えた、前記被照射体上で一つの光点を形成するよ
うに合波された前記複数の先ビームを該被照射体上に繰
り返し主走査させる主走査光学系、前記被照射体もしく
は前記主走査光学系を前記主走査の方向と略直角な副走
査方向に相対的に移動させる副走査手段、前記複数の光
ビーム全体による、前記被照射体上における副走査方向
に対応する方向の光量の重心をモニタするモニタ手段、
およびモニタされた前記重心に基づいて、前記回転多面
鏡の各反射面から反射された前記複数の光ビームによる
前記光点の前記副走査方向の変動が最小となるように前
記光源ユニットもしくは前記合波光学系の配置位置を調
整する調整手段を備えたことを特徴とするものである。

ここで上記「被照射体上における副走査方向に対応する
方向」とは、光源ユニットから射出された２つの光ビー
ムが反射等されて最終的に被照射体上に照射されたとき
に該２つの光ビームが副走査方向に並ぶ場合を想定した
とき、それら２つの光ビームが光源ユニットから射出さ
れた後、被照射体上に照射されるまでの光路のどの位置
においてもそれら２つの光ビームが並ぶ方向をいう。

（作　　用） 本発明は、これまで通常は光源ユニットから射出された
複数の光ビームの幾何学的中心が光源ユニットから被照
射体に至る光学系の光軸と一致するように光源ユニット
と光学系との相対位置を定めていたために光源ユニット
から射出された複数の各光ビームの光強度が互いに異な
る場合に上記した問題が生じたものであって、光源ユニ
ットから射出された複数の光ビーム全体の光量の重心を
上記光軸と一致させることにより回転多面鏡の反射面の
出入りに拘らず被照射体上に合波された光スポットの位
置は変化しないという知見に基づいてなされたものであ
る。

即ち、本発明の光ビーム走査装置は、複数の光ビーム全
体による、被照射体上における副走査方向に対応した方
向の光量の重心をモニタするモニタ手段と、このモニタ
された重心に基づいて合波された光点の副走査方向の変
動が最小となるように光源ユニットもしくは合波光学系
の配置位置を調整する調整手段を備えたため、副走査方
向と対応する方向に複数の光ビームが並んでいても被照
射体上で光スポットの位置が副走査方向に変動しない状
態で走査される。

（実　施　例） 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の光ビーム走査装置の一実施例が用い
られた画像読取装置の一例の概略構成図である。尚、こ
こでは前述した蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放
射線画像を読み取って画像信号を得る画像読取装置の例
について説明する。

図示しない放射線撮影装置において被写体に放射線が照
射され、該被写体を透過した放射線が蓄積性蛍光体シー
トに照射され、これにより該蓄積性蛍光体シートに上記
被写体の放射線画像が蓄積記録され、この放射線画像が
蓄積記録された蓄積性蛍光体シートが画像読取装置１０
の所定位置にセットされる。

所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シート１１は、図
示しない駆動手段により駆動されるエンドレスベルト等
のシート搬送手段１５により、矢印Ｙ方向に搬送（副走
査）される。一方、複数のレーザ光源が内蔵された光源
ユニット１３から互いに近接してかつ互いに並行に射出
された複数の光ビーム１４（第１図では複数の光ビーム
をまとめて一本のビームの如く示されている）は、複数
の光ビーム１４を回転多面鏡１５の反射面上で合波する
ように構成された第一光学系１６を通過して該回転多面
鏡１５に入射する。この回転多面鏡１５はモータ■７に
より駆動され矢印Ｚ方向に高速に回転している。該回転
多面鏡１５に入射した複数の光ビーム１４は、該回転多
面鏡１５によって反射偏向され、複数の光ビーム１４が
シート１１上で１つの光スポットとなるように合波しか
つ該光スポットがシート１１上を走査してもその状態を
維持するように構成された第２光学系１８を通過した後
、ミラー２１により光路をかえてシートｌｌに入射し、
副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略直角な矢印Ｘ方向に繰
り返し主走査する。

シー）１１の、光ビーム１７が照射された箇所からは、
蓄積記録されているＸ線画像情報に応じた光量の輝゛尽
発光光２２が発せられ、この輝尽発光光２２は光ガイド
２３によって導かれ、フォトマルチプライヤ（光電子増
倍管）２４によって光電的に検出される。

光ガイド２３はアクリル板等の導光性材料を成形して作
られたものであり、直線状をなす入射端面２３ａが蓄積
性蛍光体シートｌｌ上の主走査線にそって延びるように
配され、円環状に形成された射出端面２３ｂにフォトマ
ルチプライヤ２４の受光面が結合されている。入射端面
２３ａから光ガイド２３内に入射した輝尽発光光２２は
、該光ガイド２３の内部を全反射を繰り返して進み、射
出端面２３ｂから射出してフォトマルチプライヤ２４に
受光され、放射線画像を表わす輝尽発光光２２がフォト
マルチプライヤ２４によって電気信号に変換される。

フォトマルチプライヤ２４から出力されたアナログ信号
Ｓ＾は、ログアンプ２５で対数的に増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器２６に入力され、サンプリングされて、ディジ
タルの画像信号ＳＤが得られる。

この画像信号Ｓｏは、図示しない画像処理装置に送られ
てこの画像信号Ｓｏに適切な画像処理が施され、その後
画像再生装置に送られて画像信号ＳＯに基づく可視画像
が再生表示される。

ここで複数の光ビーム１４は、主走査の始点位置に配置
されたＰ　Ｓ　Ｄ　（ｐｏｓｉｔｉｏｎ　５ｅｎｓｉｔ
ｉｖｅ　ｄｅｖｌｃｅ）３１に各主走査毎に入射する。

このＰＳＤ３１は複数の光ビーム１４からなる合波スポ
ットの副走査方向（矢印Ｙ方向）の光量の重心位置を検
出するものであり、この重心位置を表わすモニタ信号Ｓ
Ｎは制御回路３２に入力される。

第２図は第１図に示す制御回路３２に入力されたモニタ
信号ｓＭの例を示した図である。横軸は時刻ｔを表わし
、縦軸はモニタ信号ｓＭが担持する、副走査方向のスポ
ット位置（光量の重心位置）を表わした図である。また
、図に示した番号は第１図に示す回転多面鏡１５の各反
射面（第１面〜第６面）と対応した番号である。各反射
面毎にモータ１７の回転軸からの距離が互いに異なるが
、モータ１７の回転軸も一回転を一同期として振動する
ことから、シート１１上における光スポットの副走査方
向の変動は、全体としてはこの図に示すように回転多面
鏡の一回転を一同期とした略正弦波状となることが多い
。

シート１１が搬送方向（第１図の矢印Ｙ方向）の上流側
から搬送されてきて、該シート１１の先端が複数の光ビ
ーム１４による走査線に達する前にＰＳＤ３１により複
数の光ビーム１４による光スポットの副走査方向の重心
がモニタされる。ここでは第２図に示した実線Ａのよう
に重心が振動していたものとする。このとき、光源ユニ
ット１３を副走査方向と対応した矢印Ｃ方向に微小移動
させる駆動回路３３が制御回路３２により制御され、Ｐ
ＳＤ３１を通過する光スポットの重心の変動が例えば第
２図の破線Ｂに示すように最も小さくなるように光源ユ
ニット１３が矢印Ｃ方向に移動される。このように光ス
ポットの重心の変動が最小となった後にシート１１に蓄
積記録された放射線画像の読取りが行なわれる。したが
って得られた画像信号ＳＤは、副走査方向の濃度ムラの
非常に小さい高画質の画像を担持したものとなる。

尚上記実施例では光スポットの重心位置を調整するため
に光源ユニット１３の位置を微調整したカ→これに代え
て第１光学系１６の位置を微調整してもよい。

また、上記実施例は蓄積性蛍光体シートに蓄積記録され
た放射線画像を読み取る画像読取装置であるが、本発明
の光ビーム走査装置は、もっと−般的な画像読取装置に
も適用できるものであることはいうまでもない。

また、本発明の光ビーム走査装置は画像読取装置だけで
なく画像記録装置にも適用することができる。

例えば、第１図において蓄積性蛍光体シート１１に代え
て光ビームＩ４により画像が記録される感光フィルムを
セットし、光源ユニット１３から発せられた複数の光ビ
ーム１４をＡＯＭにより画像信号に基づいて強度変調し
て上記感光フィルム上を走査するように構成した場合に
も複数の光ビーム■４による感光フィルム上における光
スポットが副走査方向に変動しないことが望まれるが、
この場合も上記実施例の場合と同様にして光スポットの
副走査方向の変動を最小に押えることができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の光ビーム走査装置
は、光源ユニットから射出された複数の光ビーム全体に
よる、被照射体上における副走査方向に゛対応する方向
の光量をモニタして、これら複数の光ビームによる被照
射体上の光点の副走査方向の変動が最小となるように光
源ユニットもしくは合波光学系の配置位置を調整するよ
うにしたため、副走査方向と対応する方向に複数の光ビ
ームが並んでいても回転多面鏡の影響で光スポットの位
置がずれることがなく、正しく合波された状態で走査さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光ビーム走査装置の一実施例が用い
られた画像読取装置の一例の概略構成図、第２図は、回
転多面鏡の各反射面から反射偏向された複数の光ビーム
全体からなる光スポットをＰＳＤで受光することにより
求めた該光スポットの該重心位置の変動の一例を表わし
た図、第３図は、合波光学系の一例について、回転多面
鏡の光ビームを現に反射偏向している反射面が正規の位
置にある場合、正規の位置より前面にある場合、および
正規の位置より引っ込んでいる場合の光路を示した図、 第４図は、第３図に示す２つの光ビームの、記録シート
上のＸ方向の光強度分布を拡大して示した図である。 １０・・・画像読取装置 １１・・・蓄積性蛍光体シート　１３・・・光源ユニッ
ト１４・・・複数の光ビーム　　　１５・・・回転多面
鏡２２・・・輝尽発光光 ２４・・・フォトマルチプライヤ ３１−＝　Ｐ　Ｓ　Ｄ　（ｐｏｓｉｔｉｏｎ　５ｅｎｓ
Ｈ１ｖｅ　ｄｅｖｉｃｅ　）３２・・・制御回路　　　
　　　３３・・・駆動回路第 図 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の光ビームを射出する光源ユニット、前記光源ユニ
   ットから射出された複数の光ビームが被照射体上で一つ
   の光点を形成するように該複数の光ビームを合波する合
   波光学系、前記複数の光ビームを反射偏向する回転多面
   鏡を備えた、前記被照射体上で一つの光点を形成するよ
   うに合波された前記複数の光ビームを該被照射体上に繰
   り返し主走査させる主走査光学系、前記被照射体もしく
   は前記主走査光学系を前記主走査の方向と略直角な副走
   査方向に相対的に移動させる副走査手段、前記複数の光
   ビーム全体による、前記被照射体上における副走査方向
   に対応する方向の光量の重心をモニタするモニタ手段、
   およびモニタされた前記重心に基づいて、前記回転多面
   鏡の各反射面から反射された前記複数の光ビームによる
   前記光点の前記副走査方向の変動が最小となるように前
   記光源ユニットもしくは前記合波光学系の配置位置を調
   整する調整手段を備えたことを特徴とする光ビーム走査
   装置。