JPH03212059A - 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、光ビームを一回転で複数回偏向する光偏向
器を用いて偏向して該光ビームにより被走査体上を走査
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０１−５１９３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ティる（特開昭５５
−１２４２９号、同５Ｇ−１１３９５号。

同５５−１６３４７２号、同５Ｇ−１０４０４５号、同
５５−１１０３４０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光電変
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柾々のシ
ステムにおいて、画像を読み取つ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ｘｌ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ｉす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やホログラ
ムスキャナ等の一回転で複数目先ビームを偏向する複数
の光偏向部を有する光偏向器が用いられることがある。

このような光偏向器を用いると記録シート上を高速で走
査することができ、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。

しかしながら上述した光偏向器を用いると主として回転
ムラの影響により光偏向器の各光偏向部で偏向された光
ビームが記録シート上を走査する速度が該各光偏向部毎
に異なる、いわゆるジッタが生しこれにより画像読取装
置において画像を読み取って得た画１象信号が担持する
画像や画像記録装置において記録シートに記録された画
像に歪が生しる場合があった。

このジッタを補正して画像歪をなくすために、走査線上
の始点と終点に先ビームを検出する光検出器を配置し、
それらの光検出器の間を主走査するに要する時間を光偏
向器の各光偏向部毎に計４１１してその各時間内に互い
に同数のクロックがはいるようにクロックの周期を変化
させ、該クロックを画像読取装置の画像信号のピックア
ップのタイミングや画像記録装置の光ビームの変調のタ
イミングに用いる方法が採用されている（例えば、実公
昭６２−１！０１７号公報、特開昭６０−４８６５９号
公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） 上記のジッタ補正方法は、クロックの周期を変化させる
ものであるが、水晶発振器を用いた場合はその可変幅が
極くわずかであり、したがってもともと非常に小さなジ
ッタしか生じないように光偏向器やその光偏向器を回転
させるモータに非常に高精度のものを用いる必要があり
、したがってコスト高となるという問題がある。また水
晶発振器を用いてもそのクロック周波数を変化させるた
めにｉ’＋Ｊ変容量のコンデンサ等を用いる必要があり
、この容量が埋填温度により変動しクロック周波数がド
リフトしてしまうという問題もある。また水晶発振器に
代えて例えばＣＲ発振器等を用いるとクロック周波数は
大きく変えることができるが、一方ドリフトも非常に大
きいという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、ドリフト等を十分に押え
ることができ、しかもジッタが大きい場合であっても補
正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） 本発明の光ビーム走査装置は、 光ビームを発生する光ビーム発生手段と、前記光ビーム
を一回転につき複数回偏向する複数の光偏向部を有する
光偏向器を備えた、該光ビームを被走査体上に繰り返し
走査させる光ビーム走査手段と、前記光偏向器の複数の
光偏向部のうち前記光ビームを現に偏向している光偏向
部を特定するための光偏向部同期信号を発生する光偏向
部同期信号発生手段と、前記光ビームによる各走査の間
に所望とする数のパルスを発生させるクロックよりもク
ロック周波数の高い基本クロックを発生する基本クロッ
ク発生手段と、前記基本クロックと前記光偏向部同期信
号とを入力し、前記光偏向器の各光偏向部に応じて前記
基本クロックのパルスを間引いた後分周することにより
、前記光ビームによる各走査の間に互いに同一な所望と
する数のパルスを発生させるように補正された補正クロ
ックを発生する補正クロック発生手段とを備えたことを
特徴とするものである。

（作　　用） 水晶発振器等は一定の周波数で発振させている限りはか
なりの高精度で発振させることができる。

そこで本発明では、所望とする周波数のクロックよりも
例えば−桁高い一定周波数の基本クロックを発生させて
おき、この基本クロックを光偏向器の各光偏向部に応じ
て上記基本クロックを間引いた後分周することによりジ
ッタを補正するようにしたものである。これにより、基
本クロックは一定の周波数で発振するクロックであるた
め非常に高粘度で安定的に発振させることができ、また
基本クロックとして十分な高周波のものを用いることに
よりジッタが大きな場合であってもこれを十分に補正す
ることが可能となる。

（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ＩＯ
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Ｈ１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、レーザ光源１６から発せら、れた光ビ
ーム１７はモータ１８により駆動され矢印Ｚ方向に高速
回転する回転多面鏡１９によって反射偏向され、ｆθレ
ンズ等の集束レンズ２０を通過した後、ミラー２１によ
り光路をかえてシート１１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
。シートｌｌ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放射線画像情報に応じた光量の１
１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１１上の主走査線にそって延びるように
配され、円層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
ｓＡ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ｓ□が得られる。

この画像信号ＳＤ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Ｓ０に基づく可視画像
が再生表示される。

ここでＡ／Ｄ変換器２６において画像信号がサンプリン
グされる際のサンプリング間隔について説明する。この
サンプリング間隔は、蓄積性蛍光体シート１１上で主走
査方向について等間隔であることが好ましい。ところが
主としてモータ１８の回転ムラに起因し、回転多面鏡１
９の各反射面による各主走査毎に光ビーム１７の主走査
の速度が異なり、したがって一定周期のパルス列からな
るクロックを用いてＡ／Ｄ変換のタイミングを定めると
、そのサンプリング間隔は蓄積性蛍光体シー）１１上で
等間隔とならず回転多面鏡の各反射面毎に異なった間隔
となってしまうことになる。

本実施例ではモータ１８の回転ムラ等に起因する上記ジ
ッタを以下のようにして補正している。

まず、シート１１のない状態でモータ１８により回転多
面ｙ！１１９を回転させ光ビーム１７によりくり返し主
走査を行なう。このとき光ビーム１７が光検出器３１、
３２を横切るタイミングが該光検出器３１．３２により
検出され、面同期信号発生回路３３に入力される。この
面同期信号発生回路３３では、回転多面鏡１９の各反射
面毎の各主走査速度が求められ、該面同期信号発生回路
３３内に記録される。

第２図は、上記のようにして求められた各主走査速度の
一例を表わした図である。

図の白丸印が上記のようにして求められ面同期信号発生
回路３３内に記憶された主走査速度を表わしており、各
白丸印に記載された番号は、回転多面ｖｔ１９の各反射
面の番号である。但し、たとえば番号１の反射面が物理
的にどの反射面に対応しているかという情報は不要であ
り、番号１，２．・・・の反射面がこの順に光ビーム１
７を反射偏向するという情報だけで充分である。

前述したように、ジッタ（主走査速度の変動）の原因は
回転ムラの影響によるものである場合が多く、この場合
、この図に示すようにジッタは回転多面鏡１９の一回転
を一周期とした略正弦波状に変化する。

面同期信号発生回路３３で求められた、回転多面ｖＬ１
９の各反射面毎の各主走査速度は補正クロック発生回路
３４に入力される。一方、基本クロック発生回路３５で
は、Ａ／Ｄ変換器２６におけるサンプリング時間間隔に
対応した周波数よりも約−桁高いクロック周波数の基本
クロックＣＢが生成され、補正クロック発生回路３４に
入力される。この補正クロック発生回路３４では、面同
期信号発生回路３３から入力された、回転多面鏡１９の
各反射面毎の各主走査速度に基づいて、各反射面毎に基
本クロックＣＢのパルスをどの程度間引くと８主走査の
間に互いに同一のパルスが生成されるかが求められ、該
補正クロック発生回路３４内に記憶される。

以上の準備がなされた後、前述したようにして蓄積性蛍
光体シート１１が光ビームＩ７により走査され、アナロ
グ画１象信号ＳＡが得られ、ログアンプ２５を経由した
後Ａ／Ｄ変換器２６でサンプリングされる。

この際、蓄積性蛍光体シート１１が主走査線上まで搬送
される前に、上記と同様にして、光ビーム１７が各光検
出器３１．３２を横切るタイミングが検出されて面同期
信号発生回路３３に入力され、該面同期信号発生回路３
３内に記憶されていた各反射面毎の主走査速度のデータ
と比較され、現に何番の反射面により反射偏向された先
ビーム１７により走査されているかを表わす面同期信号
が求められる。

第２図を用いてこの面同期信号の求め方の一例について
説明する。

図に示した破線は、現在６反射而から反射偏向された光
ビーム１７による主走査速度のパターン（「第二のパタ
ーン」と称する。）であるとする。

このとき同期信号発生回路３３に記憶されていた主走査
速度のパターン（図の実線；　「第一のパターン」と称
する。）と第二のパターンとを比較し、次に第一のパタ
ーンを図に示す矢印り方向にひと目盛性（−反射面分）
シフトして同様に比較し、さらにひと目盛性シフトして
比較する。この様にしてシフトしながら比較することに
より、第一のパターンと第二のパターンとの相関の最も
高いシフト量が求められる。第２図では第一のパターン
を図の右方向に２目盛分（２反射面分）シフトした場合
、第一のパターンと第二のパターンとがほぼ一致し、最
も相関の高いシフト量として求められる。このようにし
て最も相関の高いシフト量を求めることにより、このシ
フト量により現に光ビム１７を反射偏向している反射面
の番号１，２゜・・・、６が判明し、面同期信号ｓｙが
求められる。

尚、本実施例においては、後述するように、この面同期
信号ｓｙは、次に光ビーム１７の反射偏向に用いられる
反射面を表わす信号Ｓｙｘと光ビームＩ７が主走査の始
端（光検出器３１の配置位置）を通過したタイミングを
表わす信号Ｓｙｚとから構成されている。この面同期信
号Ｓｙ　（Ｓｙｌ、５ｙ２）は、補正クロック発生回路
３４に入力される。

補正クロック発生回路３４では、入力された面同期信号
Ｓｙと同期して基本クロックＣ８が各反射面毎に異なる
間隔で間引きされて分周され、その結果６反Ｑ４面に寄
らずＡ／Ｄ変換器２Ｂにおいて各主走査毎に互いに一定
数のサンプリングが行なわれる。

第３図は、補正クロック発生回路の一例を表わす回路ブ
ロック図である。

メモリ３４ａには、回転多面鏡の各反射面１，２゜・・
　６のそれぞれについて、基本クロックＣＢの何パルス
に１パルス間引くかのデータが記憶されている。このメ
モリ３４ａに次に反射偏向に供する反射面を表わす信号
ｓｙｔが入力され、メモリ３４ａからはこの信号Ｓｙ１
が表わす反射面についてパルスの間引きを行なう周期（
ここでは２００パルスに１パルス間引くものとする）が
間引きカウンタ３４ｂに向けて出力される。間引きカウ
ンタ３４ｂには光ビーム１７が主走査の始端を通過した
タイミングを表わす信号Ｓｙ２が入力され、この信号Ｓ
ｙ２が入力されたタイミングでメモリ３４ａから出力さ
れた間引きを行なうべき周期を表わす数、即ち２００が
セットされ、これ以後基本クロックＣＢが間引きカウン
タ３４ｂに２００パルス入力される毎にゲート回路３４
ｄに向けて１パルス出力する。尚、このｆ３号Ｓｙ２は
フリップフロップ３４ｅにも入力されて該フリップフロ
ップ３４ｃをセットし、このフリップフロップ３４ｃの
出力により間引きカウンタ３４ｂおよび後述する分周器
３４ｅ１−ラインカウンタ３４１’が作動状態となる。

このゲート回路３４ｄは、間引きカウンタ３４ｂからパ
ルスが出力されていない間は基本クロックｃＢをそのま
ま通過させ、間引きカウンタ３４ｂからパルスが出力さ
れたとき（２００パルスに１パルス）は基本クロックｃ
Ｂの通過を阻止する作用をなす。したがって分周器３４
ｃには基本クロックＣＢが２００パルスにつき１パルス
間引きされて入力される。この分周器３４ｅてはこの間
引きされた基本クロックＣＢ′を分周し、Ａ／Ｄ変換器
２６（第１図参＋１：０で画像信号をサンプリングする
タイミングを表わすパルス信号Ｃｓが生成される。

第４図は、ゲート回路３４ｄから出力された間弓きされ
た基本クロック０８′と、分周器３４ｅで求められた補
正パルス信号Ｃｓの一例を表わした図である。

ゲート回路３４ｄの出力信号ＣＢ′は０点で基本クロッ
クＣＢが間引きされている。このため、パルス信号Ｃｓ
の、こヘリ点に対応する部分の周期Ｔ２は、間引きされ
ていない部分に対応する周期Ｔｌよりも基本クロックｃ
Ｂの一周期ｔだけ長（なっている。このため、−本の主
走査の間におけるサンプリング間隔は厳密には等間隔で
はないが、基本タロツクｃＢのクロック周波数を十分高
い周波数に設定しておくことによりこの等間隔ではない
ことはほとんど無視できる程度に押え得る。

尚、後述する画像記録装置等においては、パルス幅の食
化した部分が副走査方向（第１図に示す矢印Ｙ方向）に
直線的に並ぶとそこに副走査方向に延びる筋状の濃度ム
ラを生しることが考えられる。この場合は、基本クロッ
クを不等間隔に間引くことや、基本クロックに少量のノ
イズを混入すること等によりパルス幅の変化した部分を
画像全体に散らす工夫を施すことが好ましい。

分周Ｘ３４ｃから出力された補正パルス信号Ｃｓは、第
１図に示すＡ／Ｄ変換器２Ｂに入力されて画像信号のサ
ンプリングのタイミング信号として用いられるが、これ
とともにこの補正パルス信号Ｃ８は一ラインカウンタ３
４「にも入力される。−ラインカウンタ３４ｒは補正パ
ルス信号Ｃｓのパルス数を数え、該パルス数が一生走査
のサンプリング数に達したときにフリップフロップ３４
ｃをリセットする作用をする。フリップフロップ３４ｃ
がリセットされると、間引きカウンタ３４ｄ１分周器３
４ｅ１および一ラインカウンタ３４ｆがリセットされる
とともに、これら間引きカウンタ等３４ｄ　、　３４ｅ
、　３４ｒが、次にフリップフロップ３４ｃがセットさ
れるまでの間、即ち次の主走査が開始されるまでの間不
作動状態となる。このように補正クロック発生回路３４
て基本クロックＣＢを回転多面鏡１９の各反射面に応じ
て間引いて分周し、Ａ／Ｄ変換のタイミングを定める補
正パルス信号Ｃｓを求めるようにしたため、回転多面鏡
１９にジッタかあっても各走査毎に同一数サンプリング
されたディジタル画像信号Ｓｏが得られる。

なお、上記実施例は光偏向器として回転多面鏡を用いた
例について述べたが、ホログラムスキャナ等一回転で複
数回光ビームを偏向する複数の光偏向部を有する光偏向
器を用いる場合にも本発明が適用できることは勿論であ
る。

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
の先ビーム走査装置は、もっと−船釣な画像読取装置に
も適用できるものであることはいうまでもない。

更に、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１７により画像が記録される感光フィルムを
セットし、レーザ光源１６から発せられた光ビーム１７
の光路上にＡＯＭ　（音響光学的光変調器）を配置し、
該ＡＯＭにより画像信号に基づいて光ビーム１７を強度
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、ＡＯＭによる光ビーム１７の変調のタイミングを
指示するクロックが必要となるが、この場合も上記実施
例の場合と同様にして基本クロックを間引いて分周した
パルス信号が用いられ、これによりジッタによる画像歪
をなくすことができる。

（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、光ビームによる各走査の間に所望とする数のパルス
を発生させるクロックよりもクロック周波数の高い基本
クロックを発生させておき、光偏向器の各光偏向部に応
じて上記基本クロックのパルスを間引いた後分周するこ
とにより、上記光ビームによる各走査の間に互いに同一
な所望する数のパルスを発生するように補正された補正
クロックを発生させるようにしたため、発振周波数その
ものを変化させる方法と比ベトリフト等を十分に押える
ことができ、しかもジッタが大きい場合であってもその
ジッタを十分に補正することができる。

【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
転多面鏡の反射面毎の各主走査速度を表わした図、 第３図は、第１図に示す補正クロック発生回路の一例を
表わす回路ブロック図、 第４図は、間引きされた基本クロック０８′と補正パル
ス信号Ｃｓの一例を表わした図である。 １０・・・画像読取装置 １８・・・モータ ２２・・・輝尽発光光 ２４・・・フォトマルチプライヤ ２６・・・Ａ／Ｄ疵換器　　　３１゜ ３３・・・面同期信号発生回路 ３４・・・補正クロック発生回路 ３５・・・基本クロック発生回路 １６・・・レーザ光源 １９・・・回転多面鏡 ３２・・・光検出器 第 図 Ｑ 八

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームを発生する光ビーム発生手段と、前記光ビーム
   を一回転につき複数回偏向する複数の光偏向部を有する
   光偏向器を備えた、該光ビームを被走査体上に繰り返し
   走査させる光ビーム走査手段と、前記光偏向器の複数の
   光偏向部のうち前記光ビームを現に偏向している光偏向
   部を特定するための光偏向部同期信号を発生する光偏向
   部同期信号発生手段と、前記光ビームによる各走査の間
   に所望とする数のパルスを発生させるクロックよりもク
   ロック周波数の高い基本クロックを発生する基本クロッ
   ク発生手段と、前記基本クロックと前記光偏向部同期信
   号とを入力し、前記光偏向器の各光偏向部に応じて前記
   基本クロックのパルスを間引いた後分周することにより
   、前記光ビームによる各走査の間に互いに同一な所望と
   する数のパルスを発生させるように補正された補正クロ
   ックを発生する補正クロック発生手段とを備えたことを
   特徴とする光ビーム走査装置。