JPH04367815A - 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
走査方向に相対的に移動する被走査体を２次元的に走査
することにより、前記光ビームで被走査体の全面を照射
（走査）する装置である。例えば、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、行われる。

【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、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
査方向に相対的に移動する被走査体を、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、十分な主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、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、それに伴い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
シーす等の大型の被走査体全面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、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相対的に移
動する被走査体を２次元的に走査する光ビーム走査装置
であって、光ビームの反射角度が前記副走査方向に異な
る複数種の反射面を周期的に有する回転多面鏡と、前記
回転多面鏡によって反射された光ビームを、その副走査
方向の反射角度毎に、少なくとも前記副走査方向に対し
て垂直方向に分けるように反射する分離反射ミラーと、
前記分離反射ミラーに反射された各光ビームを、各光ビ
ームの光路長が等しく、かつ、各光ビームよって形成さ
れる複数の走査線を組合せて前記被走査体上に主走査線
を形成するように前記被走査体に入射せしめる光路調整
手段とを有する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】本発明の光ビーム走査装置は、回転多面
鏡（ポリゴンミラー）によって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
向に相対的に移動する被走査体を２次元的に走査する光
ビーム走査装置であって、反射角度が前記副走査方向に
異なる複数種の反射面を周期的に有する回転多面鏡を用
い、この回転多面鏡によって副走査方向に異なる角度に
反射された複数の光ビームにより形成される走査線を、
主走査方向に連結することにより、被走査体上に主走査
線を形成する。

【００１８】従来の光ビーム走査装置においては、ポリ
ゴンミラーの一つの反射面によって反射された光ビーム
、つまりポリゴンミラーによる１走査によって主走査線
を形成する。そのため、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装置となっ
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
、前述のような所定のポリゴンミラー用い、複数の走査
線を連結して被走査体上に主走査線を形成する。

【００２０】本発明の光ビーム走査装置においては、ポ
リゴンミラーに入射した光ビームはポリゴンミラーの反
射面に応じて、副走査方向に異なる角度で反射される。 つまり、ポリゴンミラーが３つの異なる角度の反射面を
周期的に有するものであれば３種の偏向光ビームが、２
つの異なる角度の反射面を周期的に有するものであれば
、２種の偏向光ビームが周期的に形成される。

【００２１】これらの各偏向光ビームは、この時点では
副走査方向は重なった状態であるが、次いで、それぞれ
に対応する分離反射ミラーに入射して、少なくとも前記
副走査方向に対して垂直方向に分離されるように、例え
ば、３種の偏向光ビームであれば中央および左右に、２
種の偏向光ビームであれば左右に分けられるように反射
される。各偏向光ビームは、次いで、ミラー等の光路調
整手段によって光路を調整されて被走査体に入射し、走
査線を形成する。

【００２２】ここで、本発明の光ビーム走査装置におい
ては、各光ビームの光路長が等しく、かつ、各走査線は
主走査方向に一列に並んだ状態で入射するように光路調
整手段が配置される。つまり、本発明の光ビーム走査装
置においては、ポリゴンミラーによって副走査方向に異
なる角度に反射された複数の走査線、例えば、前述のよ
うにポリゴンミラーが３つの異なる角度の反射面が周期
的に形成されるものであれば、それにより形成される３
種の走査線を、２つの異なる角度の反射面が周期的に形
成されるものであれば、それにより形成される２種の走
査線を、主走査方向に一列に並べることによって、被走
査体上に主走査線を形成する。

【００２３】そのため、ポリゴンミラーの走査角が小さ
く、かつポリゴンミラーより被走査体までの光路長が短
くても、被走査体上における主走査線を長いものとする
ことができ、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、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。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。

【００２４】

【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。

【００２５】図１に、本発明の光ビーム走査装置の一例
の概略斜視図が示される。

【００２６】図１に示される光ビーム走査装置１０は、
光ビームＬを主走査方向（矢印ａ方向）に偏向して、こ
の主走査方向と略直交する副走査方向（矢印ｂ方向）に
搬送される被走査体Ａの全面を２次元的に走査すること
により、蓄積性蛍光体シート等の画像情報読取、あるい
は記録材料等への画像記録等を行うものである。

【００２７】このような光ビーム走査装置１０は、光ビ
ームＬの光源１２と、ポリゴンミラー（回転多面鏡）１
４と、ｆθレンズ１６と、分離反射ミラー１８および２
０と、立ち下げミラー２２および２４とを有するもので
ある。なお、本発明の光ビーム走査装置１０においては
、これらの各光学素子以外にも、面倒れ補正光学系や音
響光学変調器等、通常の光ビーム走査装置に適用される
各種の光学素子が、必要に応じて配備されてもよいのは
もちろんである。

【００２８】光ビームＬは、光源１２より射出されてポ
リゴンミラー１４に入射する。光源１２は被走査体Ａに
応じて適宜設定すればよく、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。

【００２９】ポリゴンミラー１４は、矢印ｃ方向に回転
することにより光ビームＬを主走査方向（矢印ａ方向）
に反射・偏向するものである。ここで、このポリゴンミ
ラー１４は、本発明の特徴的な部材の一つである。

【００３０】図２にポリゴンミラー１４の概略斜視図が
示される。

【００３１】本発明の光ビーム走査装置に適用されるポ
リゴンミラーは、反射角度が副走査方向に異なる複数種
の反射面が周期的に配されてなる構成を有するものであ
り、図示例のポリゴンミラー１４は計６面の反射面を有
し、光ビームＬを副走査方向前方（以下、上方とする）
に反射する上方反射面１４ａと、光ビームＬを副走査方
向後方（以下、下方とする）に反射する下方反射面１４
ｂとが交互に配置されている。つまり、図示例のポリゴ
ンミラー１４は、反射角度の異なる２種の反射面が周期
的に３回配される構成を有する。

【００３２】このようなポリゴンミラー１４に入射した
光ビームＬは、上方反射面１４ａに入射・偏向され上方
を進行する（偏向）光ビームＬａ、および下方反射面１
４ｂに入射・偏向され下方を進行する（偏向）光ビーム
Ｌｂとされる。

【００３３】ポリゴンミラーは、図示例に限定されるも
のではなく、反射角度の異なる３種以上の反射面が周期
的に形成されたものであってもよい。また、反射面の合
計数も６面に限定はされず、合計で８面、あるいはそれ
以上の反射面を有するものであってもよい。ただし、本
発明の光ビーム走査装置においては、ポリゴンミラーの
反射面の総数は反射面の種類の倍数となる。

【００３４】ポリゴンミラー１４に反射され、主走査方
向に偏向された光ビームＬａおよびＬｂは、ｆθレンズ
１６によって焦点位置を調整され、ポリゴンミラー１４
の上方反射面１４ａに入射して反射された光ビームＬａ
は上方を進行し、分離反射ミラー１８に入射して図中右
方向、他方、同下方反射面１４ｂに入射して下方に反射
された光ビームＬｂは下側に配置される分離反射ミラー
２０に入射して図中左方向の、略主走査方向に反射され
る。つまり、ポリゴンミラー１４に反射され、主走査方
向に偏向された光ビームＬａおよびＬｂは、分離反射ミ
ラー１８および２０に入射するまでは上下に重なった状
態となっているが、この分離反射ミラーによって、少な
くとも副走査方向に対して垂直方向（被走査体Ａの面方
向）に分離される。

【００３５】分離反射ミラー１８および２０には特に限
定はなく、通常の光ビーム走査装置に適用されるミラー
がいずれも適用可能である。また、各光ビームの反射方
向も図示例の略主走査には限定されず、上下方向に重な
った光ビームＬａおよびＬｂを、少なくとも副走査方向
に対して垂直方向には分離可能であればよい。

【００３６】分離反射ミラー１８および２０によって反
射された光ビームＬａおよびＬｂは、次いで、それぞれ
に対応する、光路調整手段である立ち下げミラー２２お
よび２４に入射して、被走査体Ａ方向に反射され、被走
査体を照射する。

【００３７】ここで、本発明の光ビーム走査装置１０に
おいては、立ち下げミラー２２および２４は、光ビーム
ＬａおよびＬｂによって形成される走査線ＳａおよびＳ
ｂが、主走査方向に一列に並んで主走査線Ｓを形成し、
かつ光ビームＬａおよびＬｂの光路長が等しくなるよう
に配置される。

【００３８】図３に、光ビーム走査装置１０の平面図を
概念的に示す。

【００３９】図３（ａ）に示されるように、ポリゴンミ
ラー１４の上方反射面１４ａに入射して反射・偏向され
た光ビームＬａは、分離反射ミラー１８に入射して略主
走査方向の図中右方向に反射され、さらに立ち下げミラ
ー２２に入射して反射され、被走査体Ａを図中右より左
に走査して、主走査線Ｓの右半分となる走査線Ｓａを形
成する。

【００４０】他方、ポリゴンミラー１４の下方反射面１
４ｂに入射して反射・偏向された光ビームＬｂは、光ビ
ームＬａの下方を進行して、図３（ｂ）に示されるよう
に分離反射ミラー２０に入射して略主走査方向の図中左
方向に反射され、さらに立ち下げミラー２４に入射して
反射され、被走査体Ａを図中右より左に走査して、主走
査線Ｓの左半分となる走査線Ｓｂを形成し、先の走査線
Ｓａと共に主走査線Ｓを形成する。

【００４１】ここで、被走査体Ａは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、被走査体
Ａは結果的に主走査方向に偏向される光ビームＬａおよ
びＬｂによって２次元的に全面を、つまり走査線Ｓａお
よび走査線Ｓｂを主走査方向に並べる事により形成され
る主走査線Ｓによって、全面を走査される。

【００４２】このような構成を有する本発明の光ビーム
走査装置によれば、ポリゴンミラーによって形成された
複数の走査線を主走査方向に並べることにより主走査線
を形成するので、ポリゴンミラーによる光ビームの走査
角を小さくし、かつポリゴンミラーより被走査体Ａ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光
ビーム走査装置であっても、産業用途用の蓄積性蛍光体
シート等の大型の被走査体を適用する放射線画像情報読
取装置や、大型の記録材料を適用する画像記録装置等に
好適に適用可能である。

【００４３】被走査体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。また、被走査体を固定し、主走査手段を移動するこ
とにより副走査を行ってもよい。

【００４４】図示例の光ビーム走査装置１０においては
、光路調整手段は光ビームＬａおよびＬｂのそれぞれに
対応する立ち下げミラー２２および２４の一枚のミラー
によって行ったが、必要に応じて他のミラーやレンズ等
の光学素子を配備して、各光ビームを同光路長で主走査
方向に連結するように被走査体Ａに入射するようにした
ものであってもよい。

【００４５】図示例の光ビーム走査装置１０は、上方反
射面１４ａおよび下方反射面１４ｂの２種の反射角度を
有するポリゴンミラー１４を適用し、２本の走査線を連
結することにより主走査線Ｓを形成する構成を有するも
のであったが、本発明はこれに限定されるものではなく
、３種以上の反射角度を有するポリゴンミラーを用い、
３本、４本、あるいはそれ以上の走査線を連結すること
により、主走査線を形成するものであってもよい。

【００４６】例えば、３種の反射角度を有するポリゴン
ミラーを用いて、３本の走査線によって主走査線を形成
する光ビーム走査装置であれば、分離反射ミラーによる
各偏向光ビームの反射方向を、前述の左右方向と、さら
にそれまでの光ビームの進行方向と逆方向（中央方向）
に折り返して、上下（副走査）方向に重なった偏向光ビ
ームを分離し、各偏向光ビームが同光路長で被走査体Ａ
に入射し、かつ各偏向光ビームが画成する走査線が主走
査方向に並ぶようにミラー等の光路調整手段を配置すれ
ばよい。

【００４７】なお、この場合には、左右方向に反射され
た偏向光ビームと中央方向に反射された偏向光ビームと
は、走査方向が逆方向となってしまうので、留意が必要
である。

【００４８】このような本発明の光ビーム走査装置は、
蓄積性蛍光体シートを適用する放射線画像情報読取装置
をはじめとして、各種のプリンタ、複写装置等の各種の
画像記録装置、画像読取装置等に好適に適用可能である
。特に、建造物の非破壊検査に適用される大型の蓄積性
蛍光体シート等、大型の被走査体を適用する画像読取装
置、画像記録装置には好適に適用される。

【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、大型の被走査体を走査する主走査線
の長い装置であっても、ポリゴンミラーの走査角が小さ
く、かつポリゴンミラーより被走査体までの光路長を短
くした、デッドスペースを大幅に低減した小型の装置と
することができる。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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ビーム走査装置の一例を示す概略斜
視図である。

【図２】図１に示される光ビーム走査装置に適用される
ポリゴンミラーの概略斜視図である。

【図３】図１に示される光ビーム走査装置の平面を概念
的に示す図である。

【符号の説明】

１０　　光ビーム走査装置 １２　　光源 １４　　ポリゴンミラー １６　　ｆθレンズ １８，２０　　分離反射ミラー ２２，２４　　立ち下げミラー Ａ　　被走査体 Ｌ，Ｌａ，Ｌｂ　　光ビーム Ｓ　　主走査線 Ｓａ，Ｓｂ　　走査線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　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相対的に
   移動する被走査体を２次元的に走査する光ビーム走査装
   置であって、光ビームの反射角度が前記副走査方向に異
   なる複数種の反射面を周期的に有する回転多面鏡と、前
   記回転多面鏡によって反射された光ビームを、その副走
   査方向の反射角度毎に、少なくとも前記副走査方向に対
   して垂直方向に分けるように反射する分離反射ミラーと
   、前記分離反射ミラーに反射された各光ビームを、各光
   ビームの光路長が等しく、かつ、各光ビームよって形成
   される複数の走査線を組合せて前記被走査体上に主走査
   線を形成するように前記被走査体に入射せしめる光路調
   整手段とを有することを特徴とする光ビーム走査装置。