JPH04350620A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読取装置、画像記
録装置等に適用される光ビーム走査装置に関する。詳し
くは、小型であるにもかかわらず、大きなサイズの被走
査体の光ビーム走査が可能な光ビーム走査装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、
β線、γ線、電子線、紫外線等）の照射を受けると、こ
の放射線エネルギーの一部を蓄積し、その後、この蛍光
体が可視光等の励起光の照射を受けると、蓄積されたエ
ネルギーに応じた輝尽発光を示すことが知られており、
このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（輝尽性蛍
光体）と呼ばれる。

【０００３】この蓄積性蛍光体を利用して、人体や建築
物等の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体から
なる層を有するシート（蓄積性蛍光体シート　　以下、
蛍光体シートとする）に記録し、この蛍光体シートをレ
ーザ光等の励起光で２次元的に走査して輝尽発光光を生
ぜしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号
を得、この画像信号に基づき写真感光材料等の記録材料
、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射線画像を可視像と
して出力させる放射線画像情報記録再生システムが、本
出願人により提案されている（特開昭５５−１２４２９
号、同５６−１１３９５号の各公報等）。

【０００４】このような放射線画像情報記録再生システ
ムは、Ｘ線写真等の放射線写真と同様に、医療診断・検
査等の医療用途のみならず、近年では建築物や航空機等
の非破壊検査のような産業用途にも好適に適用されてい
る。

【０００５】このような放射線画像情報記録再生システ
ムにおいて、蛍光体シートへの画像記録は、人体や建築
物等の被写体を通過した放射線を蛍光体シートに照射す
ることによって行われる。他方、このようにして蛍光体
シートに蓄積記録された放射線画像情報の読取りは、い
わゆる光ビーム走査装置を適用する放射線画像情報読取
装置によって、下記のように行われている。

【０００６】光ビーム走査装置とは、主走査方向に偏向
した光ビームによって、前記主走査方向と略直交する副
走査方向に搬送される被走査体を２次元的に走査するこ
とにより、光ビームで被走査体の全面を照射（走査）す
る装置である。前述の放射線画像情報読取装置における
蛍光体シートの読取りは、この光ビーム走査装置によっ
て、放射線画像情報を担持する蛍光体シートを副走査方
向に搬送しつつ、主走査方向に偏向された励起光（光ビ
ーム）でこの蛍光体シートを走査することにより、蛍光
体シートに蓄積記録された放射線画像情報を読取る。

【０００７】具体的には、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の励起光
光源より射出された一定強度の励起光が、ガルバノメー
タミラー等の光偏向器によって主走査方向に反射・偏向
され、ｆθレンズ等の各種の光学素子を経て蛍光体シー
トを照射する。

【０００８】ここで、蛍光体シートはベルトコンベア、
ニップローラ等の搬送装置によって、先の主走査方向と
略直交する副走査方向に搬送されている。従って、主走
査方向に偏向された励起光は、この蛍光体シートを２次
元的に、全面的に走査することができる。

【０００９】蛍光体シートの励起光が照射された個所か
らは、そこに蓄積記録された放射線画像情報に応じた輝
尽発光光が生じる。この輝尽発光光は光ガイドの入射面
に直接入射し、あるいはこの入射面に対向して配される
集光ミラーに反射されて光ガイドの入射面に入射し、光
ガイドによって伝達され、励起光の波長域の光をカット
するフィルタを経て光電子増倍管に入射して電気信号に
光電変換され、処理された後、ＣＲＴや写真感光材料に
可視像として再生されたり、また、各種の記録媒体に記
録され、保管される。

【００１０】このような光ビーム走査装置は、前述の放
射線画像情報読取装置以外にも、レーザビームプリンタ
、複写装置、印刷製版装置等の画像記録装置や、フイル
ムデジタイザー等の画像読取装置にも好適に適用されて
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光ビーム走査装置によって、大型の被走査体を走査する
場合には、被走査体のサイズの拡大に応じて装置を大型
化する必要が有る。

【００１２】前述のように、光ビーム走査装置は、副走
査方向に搬送される被走査体を、副走査方向と略直交す
る主走査方向に偏向した光ビームによって走査するもの
である。従って、被走査体の全面を走査するためには、
被走査体の主走査方向の幅以上の光ビームの走査長（主
走査方向）が必要であり、大型の被走査体の全面を走査
するためには、光ビーム光学系の焦点距離を大きくし、
かつ光偏向器による光ビームの走査角を大きくすること
により、十分な走査長を確保する必要がある。

【００１３】そのため、光ビームの光路長は長くなり、
かつ光ビーム走査装置の光学装置も大型となってしまい
、光ビーム走査装置が光偏向器より被走査体までの距離
の長い、デッドスペースの大きな、きわめて大型のもの
になってしまう。

【００１４】特に、前述の建築物や航空機の非破壊検査
等の産業用途に前述の放射線画像情報記録再生システム
を適用する場合においては、大型の蛍光体シートが用い
られる場合が多く、放射線画像情報読取装置も大型化し
てしまうため、改良が求められている。

【００１５】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、装置サイズが小さく、しかも光ビ
ームの走査角が小さいにもかかわらず、産業用の蛍光体
シート等の大型の被走査体の光ビーム走査を行う事がで
きる光ビーム走査装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、光偏向器によって光ビームを主走査方向
に偏向して、前記主走査方向と略直交する副走査方向に
搬送される被走査体を２次元的に走査する光ビーム走査
装置であって、前記光偏向器から前記被走査体までの光
路長が、前記被走査体の主走査方向の両端で異なる位置
に前記被走査体と前記光偏向器とを配置したことを特徴
とする光ビーム走査装置を提供する。

【００１７】

【発明の作用】本発明は主走査方向に偏向した光ビーム
によって、この主走査方向と略直交する副走査方向に搬
送される被走査体を２次元的に走査する光ビーム走査装
置であって、光偏向器から被走査体までの光路長が被走
査体の主走査方向の両端部で異なるように、被走査体お
よび光偏向器を相対的に配置して副走査搬送を行う、つ
まり、光偏向器の走査角の中心線と、光ビームによって
被走査体上に画成される主走査線とが直交しないように
被走査体を配置・副走査搬送した状態で、光ビームによ
る被走査体の走査を行うものである。

【００１８】従来の光ビーム走査装置においては、光偏
向器から被走査体までの光路長は、この被走査体の主走
査方向の両端部で等しくなるように、つまり光偏向器の
走査角の中心線と、光ビームによって被走査体上に画成
される主走査線とが直交する状態で、被走査体が副走査
搬送されて光ビームによって走査され、画像の読取、画
像記録等が行われる。しかしながら、このような従来の
光ビーム走査装置では、被走査体として産業用の蛍光体
シート等の大型のものを適用するためには、光ビーム光
学系の焦点距離を大きくし、また光偏向器による光ビー
ムの走査角を大きくして、主走査長を長くする必要があ
り、光ビーム走査装置が、光偏向器より被走査体までの
距離の長い、デッドスペースの大きな大型のものとなっ
てしまうのは前述のとおりである。

【００１９】これに対し、本発明の光ビーム走査装置は
、光偏向器から被走査体までの光ビームの光路長が被走
査体の主走査方向の両端部で異なるように被走査体およ
び光偏向器を配置・副走査搬送して、光ビームによる被
走査体の走査を行う。そのため、大型の被走査体を走査
する光ビーム走査装置であっても、光偏向器による光ビ
ームの走査角を小さくし、かつ光偏向器より被走査体ま
での距離の短いデッドスペースを大幅に低減した小型の
ものとすることができる。

【００２０】従って、このような本発明の光ビーム走査
装置を適用することにより、大型の蛍光体シートを適用
する、建築物の非破壊検査等の産業用途用の放射線画像
情報読取装置等を大幅に小型化することができる。

【００２１】

【実施態様】以下、本発明の光ビーム走査装置について
、添付の図面に示される好適実施例をもとに詳細に説明
する。

【００２２】図１に、本発明の光ビーム走査装置を放射
線画像情報読取装置（以下、読取装置）に適用した一例
の概略斜視図が示される。

【００２３】図１に示される読取装置１０は、矢印ａで
示される主走査方向に偏向した励起光Ｌ（光ビーム）を
、この主走査方向と略直交する副走査方向（矢印ｂ方向
）に搬送される、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積
性蛍光体シートＡ（以下、蛍光体シートＡとする）に照
射することにより、励起光Ｌによって蛍光体シートＡの
全面を２次元的に走査して、この蛍光体シートＡに記録
された画像情報に応じた輝尽発光光を生じさせ、輝尽発
光光を光電的に測定し、処理することにより、蛍光体シ
ートＡに記録された放射線画像情報を読取るものである
。

【００２４】このような読取装置１０は、基本的に、光
源１２と、ガルバノメータミラー１４と、集光ガイド１
６と、光電子増倍管１８と、処理装置２０と、蛍光体シ
ートＡの副走査搬送装置（図示せず）とから構成される
。ここで、本発明の光ビーム走査装置を適用する読取装
置１０においては、ガルバノメータミラー１４より蛍光
体シートＡまでの励起光Ｌの光路長が、蛍光体シートＡ
の主走査方向の両端部によって異なる、つまりガルバノ
メータミラー１４による走査角θの中心線と、励起光Ｌ
によって蛍光体シートＡ上に画成される主走査線Ｓとが
直交しない状態で蛍光体シートＡを副走査搬送し、蛍光
体シートＡに担持される放射線画像情報の読取りを行う
。

【００２５】励起光Ｌは光源１２より射出されてガルバ
ノメータミラー１４に入射する。光源１２としては蛍光
体シートＡに適用される蓄積性蛍光体に応じて、Ｈｅ−
Ｎｅレーザ、半導体レーザ等の各種の光源を用いること
ができる。

【００２６】ガルバノメータミラー１４に入射した励起
光Ｌは、主走査方向（矢印ａ方向）に反射・偏向され蛍
光体シートＡを照射する。なお、本発明に適用される光
偏向器は図示例のガルバノメータミラー１４に限定され
るものではなく、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ
ー等公知の光偏向器がいずれも適用可能である。

【００２７】また、励起光Ｌの光路中には、必要に応じ
て、各種の面倒れ補正光学系、光路変更用のミラー等の
各種の光学素子が配されて良いのはもちろんである。

【００２８】一方、蛍光体シートＡはポリエチレンテレ
フタレート等の支持体上に蓄積性蛍光体層を積層した構
成を有するものであり、図示しない副走査搬送手段によ
り、主走査方向と略直交する副走査方向（矢印ｂ方向）
に副走査搬送されている。従って、主走査方向に偏向さ
れる励起光Ｌは結果的に２次元的に蛍光体シートＡの全
面を照射する。

【００２９】蛍光体シートＡの励起光Ｌに照射された位
置からは、そこに蓄積記録される放射線画像情報に応じ
た輝尽発光光が発せられる。この輝尽発光光は光ガイド
１６と光電子増倍管１８とからなる集光系によって光電
的に読取られ、この結果が処理装置２０の処理回路２２
に送られて画像処理される。処理回路２２において処理
された画像情報は、ＣＲＴ２４や各種の感光材料に可視
像として再現され、あるいは画像記録媒体２６等に保存
される。

【００３０】蛍光体シートＡの副走査搬送手段には特に
限定はなく、主走査線Ｓを挟んで配置される１対のニッ
プローラ、ベルトコンベア等、公知の光ビーム走査装置
に適用されるシート状物の搬送手段がいずれも適用可能
である。

【００３１】ここで、本発明の光ビーム走査装置にかか
る読取装置１０においては、ガルバノメータミラー１４
より蛍光体シートＡまでの励起光Ｌの光路長が、蛍光体
シートＡの主走査方向の両端部によって異なる、つまり
ガルバノメータミラー１４による走査角θの中心線と、
励起光Ｌによって蛍光体シートＡ上に画成される主走査
線Ｓとが直交しない状態（以下、「ガルバノメータミラ
ー１４に対して斜めに配置される」とする）で、蛍光体
シートＡが副走査搬送される。

【００３２】従来の光ビーム走査装置を適用する読取装
置においては、被走査体である蛍光体シートＡはガルバ
ノメータミラー１４対して正対して配置されている。そ
のため、大型の蛍光体シートＡを読取り可能とするため
には、光ビーム光学系の焦点距離を大きくし、またガル
バノメータミラー等の光偏向器による光ビームの走査角
を大きくして、主走査長を長くする必要があり、光ビー
ム走査装置が、光偏向器から被走査体までの距離の長い
、デッドスペースの大きな大型の装置となってしまうの
は前述のとおりである。

【００３３】これに対し、読取装置１０においては、光
偏向器であるガルバノメータミラー１４に対して蛍光体
シートＡを斜めに配置することにより、図１に示される
ように、ガルバノメータミラー１４と蛍光体シートＡと
を極めて近い距離に配置し、かつガルバノメータミラー
１４による走査角θを小さくしても、励起光Ｌによる走
査長、つまり、励起光Ｌによって蛍光体シートＡに画成
される主走査線Ｓを十分に長いものとすることができる
。従って、読取装置１０をデッドスペースの小さい小型
のものとすることができるにもかかわらず、建築物や飛
行機の被破壊検査用等の大型の蛍光体シートＡの画像読
取も可能である。

【００３４】ここで、本発明の光ビーム走査装置を適用
する読取装置１０では、ガルバノメータミラー１４と蛍
光体シートＡとの距離が主走査線Ｓ上の位置によって異
なるものとなってしまうので、励起光Ｌの主走査速度や
、蛍光体シートＡ上におけるビーム径が異なってしまい
、励起光Ｌの強度が走査位置によって異ってしまい、そ
の結果、得られた放射線画像情報が不鮮明となってしま
うことがある。しかしながら、これらの不都合は下記の
方法によってほぼ解消することが可能である。

【００３５】図２に、図１に示される読取装置１０の平
面図を概念的に示す。なお、図２においては、説明をよ
り明瞭にするために光ガイド１６、光電子増倍管１８等
は省略する。

【００３６】励起光ＬがＨｅ−Ｎｅレーザ光のようなコ
リメート光である場合には、ガルバノメータミラー１４
に対して蛍光体シートＡを斜めに配置すると、図２に示
されるように、ガルバノメータミラー１４より遠い位置
に入射する励起光Ｌ２　は、ガルバノメータミラー１４
に近い位置に入射する励起光Ｌ１　よりも蛍光体シート
Ａに対して斜めに入射するので、励起光Ｌ２　のスポッ
トＳ２　のスポット径は励起光Ｌ１　のスポットＳ１　
に比べ主走査方向に大きくなる。また、主走査線Ｓ上の
位置によって励起光Ｌのガルバノメータミラー１４から
の光路長が異なるので、ガルバノメータミラー１４の走
査角の変化に対する走査速度は励起光Ｌ１　よりも励起
光Ｌ２　側の方が早い。

【００３７】ここで、周知のようにガルバノメータミラ
ー１４はその走査角の両端部に対して中央部の走査速度
が早い。従って、光偏向器として図示例のようにガルバ
ノメータミラー１４を適用した際においては、励起光Ｌ
１　をガルバノメータミラー１４の走査角の中心線近傍
に、励起光Ｌ２　を走査角の端部近傍とし、ガルバノメ
ータミラー１４に対する蛍光体シートＡの角度を調整す
ることにより、励起光Ｌの走査速度を主走査線Ｓ全体に
渡ってほぼ均一にすることができる。

【００３８】さらに、処理回路２２の画像処理によって
鮮鋭度補正や、必要に応じてＨｅ−Ｎｅレーザの強度変
調を行うことにより、スポットＳ１　やＳ２　のスポッ
ト径の違いや、光路長の違いによる励起光Ｌの強度を補
正し、鮮明な放射線画像情報を得ることができる。また
、主走査方向のビームスポット径の違いによる誤差は、
測定された輝尽発光光の強度を電気的に処理することに
より補正することが可能である。

【００３９】図３に、本発明の光ビーム走査装置を適用
する読取装置の別の例の平面図を概念的に示す。なお、
図３に示される読取装置３０は、基本的な構成は前述の
読取装置１０と同様であるので、同じ部材には同じ番号
を付し、その詳細な説明は省略する。また、図３に示さ
れる例においても光ガイド等は省略する。

【００４０】図３に示される読取装置３０は、Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザ等の光源１２より射出された励起光Ｌのビーム
径を、ビームエクスパンダ３４によって拡大した後、こ
の励起光をシリンドリカルレンズ３６によって主走査方
向（矢印ａ方向）に集光し、ガルバノメータミラー１４
によって偏向して蛍光体シートＡを走査する。

【００４１】ここで、読取装置３０は本発明の光ビーム
走査装置を適用するものであり、ガルバノメータミラー
１４から蛍光体シートＡまでの励起光Ｌの光路長は主走
査線Ｓの両端部で異なるので、この励起光Ｌの光路長が
より長い位置に焦点位置を有するシリンドリカルレンズ
、例えば、励起光Ｌ４　の入射位置が焦点距離（位置）
となるようなシリンドリカルレンズ３６を用いる。

【００４２】このような構成を有する読取装置３０にお
いては、励起光Ｌ４　のスポットＳ４は結像しているも
のの、先と同様に蛍光体シートＡに斜めに入射している
ので、そのスポット径は主走査方向に若干太くなる。他
方、励起光Ｌ３　は蛍光体シートＡに対してほぼ垂直に
入射するものの、結像していないので、そのスポットＳ
３　は結像した状態より若干太くなる。

【００４３】従って、シリンドリカルレンズ３６の焦点
距離および焦点位置を適当に選択することにより、蛍光
体シートＡを走査する励起光Ｌのスポット径を主走査線
Ｓ全域でほぼ等しいものとすることができ、図３に示さ
れる読取装置３０によれば、より正確な放射線画像情報
の読取りを行うことができる。

【００４４】なお、図３に示される読取装置３０におい
ても、処理回路２２の画像処理によって鮮鋭度補正や、
必要に応じてＨｅ−Ｎｅレーザの強度変調を行ってもよ
いのはもちろんである。

【００４５】図１に示される読取装置１０においては、
光ガイド１６を蛍光体シートＡの被走査面（表面）側に
配備して画像読取を行うものであったが、本発明はこれ
に限定はされず、例えば図４に示されるように、支持体
が透明な蛍光体シートＡ２　を用い、蛍光体シートＡ２
　の裏面側に集光ガイド３８を配備して画像読取を行う
構成としてもよい。上記構成とすることにより、光ガイ
ドによる装置の大型化を防止することができ、より小型
の読取装置を実現することができる。

【００４６】このような本発明の光ビーム走査装置を適
用する読取装置は、建築物の非破壊検査等の産業用途の
ように、高精度の画像読取を要求されない用途に特に好
適に適用可能である。また、本発明を適用する読取装置
によって、大型の蛍光体シートを用いて広い範囲に渡っ
て予備的な検査を行い、異常が検出された場所について
再度高精度な検査を行ってもよい。

【００４７】上述の例は、本発明の光ビーム走査装置を
放射線画像情報読取装置に適用した例であったが、本発
明は、放射線画像情報読取装置以外にも、フイルムデジ
タイザー、レーザビームプリンタ、Ｘ−Ｙプロッタ、複
写装置、印刷製版装置等の各種の画像読取あるいは記録
装置、特に記録材料、原稿等が大型である装置に好適に
適用可能である。

【００４８】以上、本発明の光ビーム走査装置について
詳細に説明したが、本発明はこれに限定はされず、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および
変更を行ってもよいのはもちろんである。

【００４９】

【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、装置サイズが小さくても大型の被走
査体の光ビーム走査が可能であり、建築物の被破壊検査
用等の産業用途に用いられる放射線画像情報読取装置等
、従来は装置の大型化を避けることができなかった、大
型の被走査体を適用する画像読取装置や画像記録装置を
大幅に小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ビーム走査装置を放射線画像読取装
置に適用した一例の概略斜視図である。

【図２】図１に示される放射線画像情報読取装置の平面
を概念的に示す図である。

【図３】本発明の光ビーム走査装置を放射線画像読取装
置に適用した別の例の平面を概念的に示す図である。

【図４】本発明の光ビーム走査装置を放射線画像読取装
置に適用した別の例の平面を概念的に示す図である。

【符号の説明】

１０，３０　　放射線画像情報読取装置１２　　光源 １４　　ガルバノメータミラー １６　　光ガイド １８　　光電子増倍管 ２０　　処理装置 ２２　　処理回路 ２４　　ＣＲＴ ２６　　画像記録媒体 ３４　　ビームエクスパンダ ３６　　シリンドリカルレンズ Ａ，Ａ２　　　蛍光体シート Ｌ　　励起光 Ｓ　　主走査線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光偏向器によって光ビームを主走査方
   向に偏向して、前記主走査方向と略直交する副走査方向
   に搬送される被走査体を２次元的に走査する光ビーム走
   査装置であって、前記光偏向器から前記被走査体までの
   光路長が、前記被走査体の主走査方向の両端で異なる位
   置に前記被走査体と前記光偏向器とを配置したことを特
   徴とする光ビーム走査装置。