JPH0797185B2 - ガルバノメータミラーの調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガルバノメータミラーの調整方法に関し、一層
詳細には、被走査体をガルバノメータミラーによって偏
向された光ビームにより走査して画像等の読取あるいは
記録を行う光ビーム走査装置に組み込まれるガルバノメ
ータミラーのオフセットの調整方法に関する。

［発明の背景］ 従来から、光偏向器であるガルバノメータミラーによっ
て一次元方向に偏向された光ビームにより被走査体を主
走査すると共に、この被走査体を主走査方向と略直交す
る方向（副走査方向）に相対的に移動して被走査体を二
次元的に走査するよう構成した光ビーム走査装置が各種
記録装置並びに読取装置として広汎に使用されている。

例えば、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体
シートをレーザ光等の励起光により走査し放射線画像情
報を有する輝尽発光光を生じさせ、この輝尽発光光をフ
ォトマルチプライヤ等の光検出手段を用いて光電的に検
出することにより画像信号を得るように構成した放射線
画像情報読取装置がその好例と謂えよう。なお、ここ
で、蓄積性蛍光体とは、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ
線、電子線および紫外線等）を照射するとこの放射線エ
ネルギの一部を蓄積し、後に可視光等の励起光を照射す
ることにより蓄積されたエネルギに応じて輝尽発光光を
生じる蛍光体をいい、また、蓄積性蛍光体シートとは当
該蓄積性蛍光体からなる層を有するシートをいう。

ところで、前記放射線画像情報読取装置においては、蓄
積性蛍光体シートを主走査する光ビームの走査線等の読
取開始位置並びに主走査速度（読取速度）は一定である
ことが望ましい。すなわち、走査線毎の読取開始位置
（以下、単に読取開始位置という）が一定であれば、常
に、前記蓄積性蛍光体シートの所定の位置からの画像情
報が正確に得られ、一方、主走査速度が一定であれば、
画像情報の１画素あたりのサンプリング時間が均等とな
り、画像情報をムラなく読み取ることが出来るからであ
る。そして、これら読取開始位置並びに主走査速度は、
夫々、光ビームを偏向するガルバノメータミラーの位置
オフセット並びに偏向角速度に依存して変化する。

ところが、前記ガルバノメータミラーは機械的可動部分
が多い構成であるため、周囲温度等の環境条件の変動に
よって、その位置オフセットおよび偏向範囲が機械的に
僅かにずれる場合がある。この場合、機械的な僅かなず
れ、例えば、ミラーのアライメントの僅かな位置ずれ等
であっても、蓄積性蛍光体シート上の読取開始位置並び
に光ビームの走査速度は相当に変化する。

そこで、この環境条件による読取開始位置・走査速度の
変動を除去するために、次のような調整作業が遂行され
ている。すなわち、先ず、走査用の光ビームをハーフミ
ラー等により分割してこの分割した同期用の光ビームを
光透過部と非透過部とが交互に配設されてなる明暗パタ
ーンを有する光学格子（以下、グリッドという）に導い
て走査することでパルス光を生成する。次いで、このパ
ルス光から得られるグリッド信号に基づいて同期信号を
発生し、この同期信号を用いてガルバノメータミラーを
駆動するのこぎり波状の電気信号（以下、のこぎり波信
号という）の直流オフセットおよび偏向角速度に対応す
る傾斜（単位時間あたりの電流または電圧の変化量、以
下、単に走査速度という）を可変し、ガルバノメータミ
ラーの位置オフセットおよび偏向角速度を調整してい
る。

このように直流オフセット並びに偏向角速度を調整する
場合、前記蓄積性蛍光体シートの読取開始位置を決定す
る基準信号が必要である。この基準信号を得る方策とし
て、従来は前記グリッドの端部に配設される非透過部を
幅広に形成し、この幅広非透過部を同期用光ビームで走
査した後に最初に発生するパルス光を基準信号とする方
策あるいは蓄積性蛍光体シートの読取開始位置に対応し
て同期用光ビームの走査区域の先端位置近傍に光検出セ
ンサを配設し、この光検出センサから得られるパルス光
を基準信号とする方策等が採用されている。

然しながら、このような方策を選択した場合において、
前記したガルバノメータミラーの初期オフセットのずれ
が相当に大きく、従って、同期用光ビームの走査域が前
記グリッド上の幅広非透過部あるいは読取開始位置に対
応して配設した光検出センサから外れる場合が生ずる。
この場合においては、最早、直流オフセット並びに走査
速度を調整をするための基準信号が発生しないのでガル
バノメータミラーの自動調整が出来ないという欠点が内
在している。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、前記グリッドに明暗パターンの位相変調部分を
複数個所形成し、グリッド上を同期用の光ビームで走査
することによって得られるパルスの中、前記位相変調部
分に係るパルスの数が予め設定した所定のパルス数にな
るようにガルバノメータミラーを駆動するのこぎり波信
号の直流オフセットを調整することによって、ガルバノ
メータミラーに起因する初期位置オフセットを自動的に
調整することを可能とするガルバノメータミラーの調整
方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はガルバノメータ
ミラーによって一次元方向に偏向された光ビームにより
被走査体を主走査すると共に、該被走査体を主走査方向
と略直交する方向に相対的に移動して被走査体を二次元
的に走査し文字情報、画像情報等の記録あるいは読取を
行うにあたり、同期用光ビームにより主走査方向に複数
の明暗パターンが形成されたグリッドを走査し該グリッ
ドを通過した光ビームを光電的に検出して同期信号を得
る光ビーム走査装置に採用されるガルバノメータミラー
の調整方法であって、前記グリッドに明暗パターンの位
相変調部をＮ個（Ｎは２以上の自然数）形成し、当該Ｎ
個の位相変調部を有するグリッドを同期用光ビームによ
って走査する際、一走査あたりの位相変調部の検出数が
Ｍ個（ＭはＭ≦Ｎを満足する自然数）になるようガルバ
ノメータミラーのオフセットを調整することを特徴とす
る。

［実施態様］ 次に、本発明に係るガルバノメータミラーの調整方法に
ついてこれを実施する装置の好適な実施態様を挙げ、添
付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図において、参照符号10は本発明に係るガルバノメ
ータミラーの調整方法を実施する装置を組み込む放射線
画像情報読取装置の概略構成を示す。当該放射線画像情
報読取装置10には放射線画像情報が記録された被走査
体、例えば、副走査方向（矢印Ａ方向）に搬送される蓄
積性蛍光体シートＳを、光ビームLaにより走査するレー
ザ走査部12と、前記光ビームLaによる走査で得られた画
像情報を有する光を光電変換する画像読取部14と、光ビ
ームLbの走査位置を検出し、同期信号を発生する同期信
号発生部16と、ガルバノメータミラー17を駆動するガル
バノメータミラーの駆動部18と、前記画像読取部14から
の信号を同期信号に基づきデジタル画像情報に変換して
図示しない画像メモリに蓄積する信号処理部20とから基
本的に構成される。

そこで、レーザ走査部12のレーザ光源22から発せられた
光ビームＬはビームエキスパンダ24を通過して所望の太
さのビーム径に形成された後、矢印Ｂ方向に揺動動作し
て光ビームＬを反射する前記ガルバノメータミラー17に
入射して反射偏向される。

前記ガルバノメータミラー17の揺動動作により反射偏向
された光ビームＬは光路中に配設されたｆθレンズ等の
走査レンズ26を通過した後、光路上に主走査方向に延在
して配設されたハーフミラー28に入射する。このハーフ
ミラー28は入射した光ビームＬの中、走査に必要な量の
光ビームを走査用の光ビームLaとして反射し、残りの光
ビームを同期用の光ビームLbとして透過させる。前記ハ
ーフミラー28により反射された光ビームLaは光路上に配
設された蓄積性蛍光体シートＳ上で集束し、蓄積性蛍光
体シートＳ上を主走査方向（矢印Ｃ方向）に走査する。

前記画像読取部14は光ビームLaによって励起された蓄積
性蛍光体シートＳから発生される輝尽発光光を集光する
光ガイド30と、集光された輝尽発光光を光電変換するフ
ォトマルチプライヤ32とを含む。この場合、光ガイド30
における輝尽発光光の受光面は蓄積性蛍光体シートＳに
近接してその主走査方向に沿って配置されている。前記
フォトマルチプライヤ32の光電変換後の電気信号は前記
信号処理部20の中、ログアンプ33を介してA/D変換器34
の信号入力端子に導入される。

一方、同期信号発生部16は前記ハーフミラー28を通過し
た光ビームLbを透過させる透過部36a、後述する幅広の
透過部36cおよびこの光ビームLbを反射させる非透過部3
6bからなる明暗パターン37が前記光ビームLbの走査方向
（矢印Ｆ方向）に沿って交互に配設されてなるグリッド
36と、前記グリッド36の後方に沿って配設される円柱状
の光ガイド38と、前記光ガイド38の両端部に設けられグ
リッド36から透過した光ビームLbを検出する光センサ40
a、40bと当該光センサ40a、40bから出力される基準グリ
ッド信号G_Rを波形整形する波形整形回路42と、波形整形
回路42からの波形整形後の出力信号であるグリッドクロ
ックG_Gに基づいて同期クロックT_Rを発生する同期信号発
生回路44とから構成される。

この場合、前述のように前記走査用の光ビームLaは蓄積
性蛍光体シートＳ上において主走査方向の所定の位置か
ら実質的な読取（以下、有効走査という）を開始する必
要があり、各走査線毎に有効走査の始点が同一位置に制
御される必要がある。そこで、本装置においては、前記
グリッド36の明暗パターン37を第２図ａに示す特徴的な
構成として始点制御を行うようにしている。すなわち、
グリッド36の明暗パターン37は基本的には同期用光ビー
ムLbを透過させる標準幅の透過部36aと同期用光ビームL
bを遮る非透過部36bが一定のピッチで交互に形成されて
いるが、所定間隔毎にこれらの部分とはピッチが異な
る、すなわち、位相変調された幅広の透過部36cが形成
される構成としている。なお、本実施態様において、前
記幅広透過部36cの数Ｎは４個としている。この幅広透
過部36cの数Ｎは、後述するように、本発明を実施する
ためには最低限２個必要であり、後述する理由により３
個以上形成すればさらに好適である。

一方、前記同期信号発生回路44からの同期クロックT_Rは
前記A/D変換器34の同期信号入力端子に導入される。こ
の場合、前記同期信号発生回路44は、例えば、周波数シ
ンセサイザとして構成され、グリッドクロックG_Gを所定
倍数逓倍した、所謂、画素クロックに対応する同期クロ
ックT_Rを発生する。

第３図は前記駆動部18の概略構成を示すブロック図であ
る。駆動部18は同期信号発生回路44で生成される同期ク
ロックT_Rを利用してグリッドクロックG_Gに含まれる幅広
透過部36cに係る位相変調されたパルスP_mを検出し、変
調部に対応するパルスG_H（以下、変調検出パルスとい
う）を出力する変調検出部50と、前記変調検出パルスG_H
を基にガルバノメータミラー17の揺動動作オフセット分
を検出するオフセット検出部52と、グリッドクロックG_G
の所定のパルス数を発生する時間に基づいてガルバノメ
ータミラー17の走査速度を検出する速度検出部54と、前
記オフセット検出部52と速度検出部54の出力信号から所
定のオフセットデータD_OFFと所定の速度データD_SPをD/A
コンバータ56、58に夫々送給する制御部60と、D/Aコン
バータ58の出力信号を積分してのこぎり波信号を発生す
るのこぎり波発生器である積分器62と、当該積分器62の
出力信号と前記D/Aコンバータ56の出力信号を加算する
加算増幅器69と当該加算増幅器69の出力信号をガルバノ
メータミラー17を駆動する所定の駆動電流に変換するガ
ルバドライバ70とからなる。

本発明に係るガルバノメータミラーの調整方法を実施す
るための装置を組み込む放射線画像情報読取装置は基本
的には以上のように構成されるものであり、次にその作
用並びに効果について説明する。

本装置では、前記したように、ガルバノメータミラー17
に係る読取開始位置E₁（第１図参照）と、当該読取開始
位置E₁から読取終了位置E₂に至るまでの走査速度Ｖを決
定する。この場合、読取開始位置E₁・走査速度Ｖの決定
はガルバノメータミラー17に供給される繰り返しのこぎ
り波信号Ｗ（第２図ｂ参照）の調整によって可能であ
る。すなわち、のこぎり波信号Ｗの振幅W_Aが全走査区間
E₃（第１図参照）に対応することを考慮すれば、のこぎ
り波信号Ｗの直流オフセットW_Bの調整によって読取開始
位置E₁が決定出来、のこぎり波信号Ｗの傾斜、すなわ
ち、走査期間T₀内の振幅変化W_A（以下、単に振幅W_Aとい
う）を調整することによって所定の読取速度Ｖが決定出
来ることが容易に諒解されよう。

そこで、先ず、前記制御部60において直流オフセットW_B
と振幅W_Aの初期値が適当に設定され、当該設定値に係る
のこぎり波信号Ｗがガルバドライバ70からガルバノメー
タミラー17に供給されるものとする。

再び第１図において、レーザ光源22から発せられた光ビ
ームＬはのこぎり波信号Ｗが供給されたガルバノメータ
ミラー17によって矢印Ｂ方向に偏向される。このように
偏向された光ビームＬの中、走査レンズ26、ハーフミラ
ー28を通過した光ビームLbはグリッド36上を矢印Ｆ方向
に走査する。この場合、グリッド36の標準幅の透過部36
a並びに幅広透過部36cを通過した光ビームLbが光ガイド
38に入射し、光ガイド38の光ビームLbの入射側と反対側
に形成されている拡散帯（図示せず）により種々の異な
る方向に拡散され、光ガイド38内を全反射を繰り返した
光ビームLbは光センサ40a、40bに到達し光電変換され、
幅広の透過部36cに係る幅広光パルスを含む基準グリッ
ド信号G_Rが生成される。この基準グリッド信号G_Rはアナ
ログ信号であるのでタイミング信号として利用すべく、
コンパレータを含み比較動作を行う波形整形回路42によ
り波形の立ち上がり部および立ち下がり部の急峻なグリ
ッドクロックG_G（第２図ｃ参照）に変換されて駆動部18
および同期信号発生回路44に導入される。

次に、ガルバノメータミラー17の調整を実施する。な
お、当該ガルバノメータミラー17の調整にあたっては、
オフセットの調整と走査速度に係る振幅の調整とは互い
に独立なものでなく、一方を調整すると他方が所定量変
動するので、このオフセットの調整と振幅の調整はその
調整を何度か繰り返すことにより所定の設定範囲内に入
るように調整する。

そこで、先ず、オフセットの調整について説明する。こ
の場合、前記したように変調検出部50には波形整形回路
42からのグリッドクロックG_Gが導入されると共に、同期
信号発生回路44から当該グリッドクロックG_Gが所定逓倍
された同期クロックT_R（第２図ｄ参照）が導入される。
第２図ｃから諒解されるように、グリッドクロックG_Gに
はグリッド36の透過部36a並びに幅広透過部36cに対応す
る標準パルスP_sと幅広パルスP_mが存在する。従って、グ
リッドクロックG_Gから幅広パルスP_mのみを検出する変調
検出部50の構成は標準パルスP_sおよび幅広パルスP_mの発
生期間中に発生する同期クロックT_RのクロックパルスP_c
の数が所定個数以上の数であるパルスのみを幅広パルス
P_mとして選択するカウンタとタイマとから構成すればよ
い。このようして変調検出部50で検出される変調検出パ
ルスG_Hを第２図ｅに示す。

第２図ｅにおいては、変調検出パルスG_Hに存在するパル
スP_Hの数を４個全て描出しているが、今、例えば、ガル
バノメータミラー17のオフセットずれによってグリッド
36上の光ビームLbの走査範囲が、第３図、偏向角θ_１に
示すように右方にずれていて、４個目のパルスP_H4のみ
しか検出出来ないものとし、この場合についてのガルバ
ノメータミラー17のオフセットの調整方法について述べ
る。

まず、主走査全長を走査した場合、変調検出パルスG_Hに
係るパルスP_Hの全数Ｎが４個ということが予め分かって
るのでオフセット値を徐々に減らしてその度毎にパルス
P_Hの数を計数しパルスP_Hの数が４個になるまでオフセッ
トを低減する。次に、予め蓄積性蛍光体シートＳの大き
さを制御部60に図示しない入力手段から入力することに
よって制御部60において自動的に決定されるある走査モ
ードに対応した規定数Ｍ（この実施態様ではＭは４以
下）の数だけパルスP_Hが検出されるようにオフセット
を、逆に、徐々に増加する。

なお、規定数Ｍは、最終的に設定されたオフセット値x_m
（後述する）に基づいて光ビームLbでグリッド36上を矢
印Ｆ方向に一走査したときのパルスP_Hの検出数、すなわ
ち、位相変調部の検出数、言い換えれば、幅広の透過部
36c（第２図ａ参照）の検出数に等しい。今、規定数Ｍ
が、例えば、Ｍ＝３に決定されているものとする。そこ
で、パルスP_Hの数が４個から当該規定数Ｍ＝３（第２図
ｅに示すパルスP_H2、P_H3、P_H4の３個）となるまでオフ
セット値を増加した後、当該規定数Ｍ＝３に対してパル
スP_Hの数がＭ−１＝２となるようにオフセット値をさら
に増加し、パルスP_Hの数がＭ−１＝２となった直後のオ
フセット値x_m-1を求める。このオフセット値x_m-1はD/A
コンバータ56に対する設定値D_offである。次いで、さら
にオフセットを増加しパルスP_Hの数がＭ−２＝１となる
オフセット値x_m-2を求める。以上の結果より、ガルバノ
メータミラー17に設定すべきオフセット値x_mをX_m＝x_m-1
−（x_m-2−x_m-1）/2＝3/2x_m-1−1/2x_m-2とする（第２図
ｆに示す数直線参照）。第２図ｆから容易に諒解される
ように、オフセット値x_mは隣接するパルスP_Hの略中央部
に対応する値に設定してパルスP_Hの誤検出を回避してい
る。

ところで、規定数Ｍが２以上の場合には、上記の手順に
よりオフセット値を調整すればよいが、規定数Ｍが１の
場合には上記の方法は採用出来ないので次に述べる方法
で行う。すなわち、規定数ＭがＭ＝１と設定された場
合、先ず、パルスP_Hの数が３となるオフセットとしてか
ら、パルスP_Hが２となるオフセット値x₃を求め、次に、
オフセットを徐々に増加させてパルスP_Hの数が１となる
オフセット値x₂を求める。この結果、オフセット値x₁は
3/2x₂−1/2x₃とすればよいことが容易に諒解されよう。

なお、以上に述べたオフセットの調整方法は光ビームLb
の走査範囲がグリッド36の右方にずれている場合の調整
方法であるが、走査範囲が左方にずれている場合であっ
ても、最初の工程、すなわち、変調検出パルスG_Hに係る
パルスP_Hの全数を見つけるまでの工程においてオフセッ
トを増加する方法に調整するように変更すればよい。

このようにしてオフセットを調整後、次に、走査速度Ｖ
を調整する。走査速度Ｖの調整は、例えば、前記変調検
出パルスG_Hの第１パルスP_H1が発生した後に、グリッド
クロックG_Gの所定数のパルスP_Sを発生する時間が所定時
間となるようにD/Aコンバータ58に設定すべき振幅値D_SP
を調整すればよい。このように振幅を調整すると、オフ
セットも変動するので前記したオフセット調整、当該速
度調整を繰り返して双方共予め定められた設定値以内と
なるまで調整を行う。

以上のようにしてのこぎり波信号Ｗが適切に調整された
後、蓄積性蛍光体シートＳを設定し画像の読取を開始す
る。この場合、前記蓄積性蛍光体シートＳの表面にはレ
ーザ光源22から射出される光ビームLaが主走査方向に照
射され、前記蓄積性蛍光体シートＳに記録された被写体
の画像情報が輝尽発光光として取り出される。この輝尽
発光光は蓄積性蛍光体シートＳの主走査方向に配設され
た光ガイド30を介してフォトマルチプライヤ32に入射し
電気信号に変換される。そして、フォトマルチプライヤ
32からの電気信号がログアンプ33を介してA/D変換器34
の信号入力端子に加えられ、この信号が前記同期クロッ
クT_Sの各パルス毎にA/D変換される。このようにして得
られた画像信号は図示しない信号処理器によって階調処
理、周波数処理等の信号処理が施された後、フイルム等
の画像記録担体上にあるいはCRT等の表示器上に可視像
として再生される。

なお、上記実施態様は光ビーム走査装置により読取を行
う装置について説明したが、光ビーム走査によりフイル
ム等の画像記録担体上に画像記録を行う装置にも適用出
来ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、位相変調部分を複数個
所形成したグリッドを同期用の光ビームで走査すること
により得られるパルスの中、変調グリッド部分にかかる
パルスの数が予め設定した所定の数になるよう調整して
いる。このため、ガルバノメータミラーの位置オフセッ
トを正確に調整出来る。従って、このように調整された
ガルバノメータミラーを用いて被走査体の読取開始位置
あるいは記録開始位置が正確に得られ、その結果、常に
精緻な再生画像を得ることが出来る。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るガルバノメータミラーの調整方法
を実施する放射線画像情報読取装置の概略構成図、 第２図は第１図並びに第３図に示す放射線画像情報読取
装置並びにガルバノメータミラー駆動部の各構成ブロッ
クに入出力する信号等の説明図、 第３図は第１図に示す放射線画像情報読取装置の中、ガ
ルバノメータミラー駆動部の詳細ブロック図である。 10……放射線画像情報読取装置 12……レーザ走査部、14……画像読取部 16……同期信号発生部 17……ガルバノメータミラー 18……駆動部、20……信号処理部 22……レーザ光源 24……ビームエキスパンダ 26……走査レンズ、28……ハーフミラー 30……光ガイド 32……フォトマルチプライヤ 34……A/D変換器、36……グリッド 36a……透過部、36b……非透過部 36c……幅広透過部、38……光ガイド 40a、40b……光センサ、42……波形整形回路 44……同期信号発生回路、54……速度検出部 56、58……D/Aコンバータ 60……制御回路、62……積分器 Ｌ、La、Lb……光ビーム Ｓ……蓄積性蛍光体シート G_G……グリッドクロック G_R……基準グリット信号 T_R、T_S……同期クロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガルバノメータミラーによって一次元方向
   に偏向された光ビームにより被走査体を主走査すると共
   に、該被走査体を主走査方向と略直交する方向に相対的
   に移動して被走査体を二次元的に走査し文字情報、画像
   情報等の記録あるいは読取を行うにあたり、同期用光ビ
   ームにより主走査方向に複数の明暗パターンが形成され
   たグリッドを走査し該グリッドを通過した光ビームを光
   電的に検出して同期信号を得る光ビーム走査装置に採用
   されるガルバノメータミラーの調整方法であって、前記
   グリッドに明暗パターンの位相変調部をＮ個（Ｎは２以
   上の自然数）形成し、当該Ｎ個の位相変調部を有するグ
   リッドを同期用光ビームによって走査する際、一走査あ
   たりの位相変調部の検出数がＭ個（ＭはＭ≦Ｎを満足す
   る自然数）になるようガルバノメータミラーのオフセッ
   トを調整することを特徴とするガルバノメータミラーの
   調整方法。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
   て、明暗パターンの位相変調部の数Ｎは３以上であっ
   て、前記第１項における調整を行った後変調検出数がＭ
   −１となるのこぎり波信号のオフセット値x_m-1を測定
   し、次いで、変調検出数がＭ−２となるのこぎり波信号
   のオフセット値x_m-2を測定した時、ガルバノメータミラ
   ーに印加するのこぎり波信号のオフセット値x_mはx_m＝3/
   2x_m-1−1/2x_m-2の値を中位の値としてなるガルバノメー
   タミラーの調整方法。