JP2008158318A - 走査光学系の調整装置、および走査光学系の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より高精度な調整を行うことができる走査光学系の調整装置を提供する。
【解決手段】調整装置５０は、ポリゴンミラー３５の位置に配された第１ＣＣＤセンサ５１と、レーザービームＬを減光するとともに、被走査面１３に向けて反射するＮＤフィルタ５２と、被走査面１３の位置に配された第２ＣＣＤセンサ５４ａ〜５４ｃと、各ＣＣＤセンサで得られた画像のデータを解析して、レーザービームＬの照射位置、および径を算出するパーソナルコンピュータ５７と、各ＣＣＤセンサで得られた画像、およびパーソナルコンピュータ５７による算出結果を表示するモニタ５８とを備える。作業者は、モニタ５８を観察しながら、目標の照射位置、および径となるように、走査光学系１０の各部の位置を微調整する。
【選択図】図４

Description

本発明は、走査光学系における光ビームの照射位置、および径を調整するための走査光学系の調整装置、および走査光学系の調整方法に関する。

走査光学系は、レーザープリンタや複写機、ファクシミリなどの画像記録装置をはじめ、蓄積性蛍光体シート（イメージングプレート；ＩＰ）に記録された放射線（Ｘ線、α、β、γ線、電子線、紫外線など）画像を読み取り、読み取った画像をモニタやネガフイルムに出力するＣＲ（Computed Radiography）装置にも搭載されている。

走査光学系は、レーザー光源、コリメータレンズ、絞りやシリンドリカルレンズなどからなる結像光学系、ポリゴンミラー、ｆθレンズなどの種々の光学素子を有し、これらが光学箱に収納された一つのユニットとして構成されている。走査光学系においては、記録すべき画像のデータに応じてレーザー光源からレーザービームが発せられる。レーザービームは、コリメータレンズで平行光束に収束され、結像光学系で線状に集光される。そして、ポリゴンミラーの偏向反射面で反射され、ｆθレンズによって被走査面に結像される。

被走査面に結像されたレーザービームは、ポリゴンミラーが一定の角速度で回転されていることから、被走査面上を走査（主走査）される。レーザープリンタや複写機、ファクシミリなどの画像記録装置に用いた場合は、主走査方向に対して直交する方向（副走査方向）に記録材料、例えば、感光体を移動させることにより、感光体の記録面にレーザービームによる静電潜像を記録する。そして、感光体に記録された静電潜像をトナー像に顕像化し、記録紙などの記録媒体に転写する。

一方、ＣＲ装置に用いた場合は、放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シートを副走査方向に搬送しながら、レーザービームで主走査する。そして、これにより生じた輝尽発光光をフォトマルチプライアなどの光電変換器で検出して、画像信号を得る。

ところで、走査光学系による記録画像または画像信号の劣化を防ぐためには、レーザービームの光学特性（照射位置、径）を適正にすることが重要である。このため、従来から、被走査面におけるレーザービームをＣＣＤセンサで撮像し、撮像した画像をモニタして、レーザービームの光学特性が適正になるように各部品を調整する方法が提案されている（特許文献１〜４参照）。

特許文献１には、被走査面上の複数の位置にＣＣＤセンサを配置し、ＣＣＤセンサによりビームの照射位置を測定して、被走査面におけるビームの曲がり、傾きを算出し、これを元にｆθレンズの位置を調整する旨が記載されている。特許文献２には、被走査面における目標とする走査線に沿って複数のビーム位置検出センサを配置して、目標とする走査線に照射される走査ビームの照射位置を検出し、この検出結果を走査光学系に設けられた記録手段（可変抵抗）に記録しておき、プリンタ本体に組み付けた後に記録手段の検出結果を読み取って、ビームの照射位置のずれ量を知得する旨が記載されている。

また、特許文献３には、被走査面に一つの２次元ＣＣＤカメラを配置し、一走査の複数点で結像される走査ビームを複数の偏向手段で偏向してＣＣＤカメラに入射するようにした走査光学系測定装置が記載されている。さらに、特許文献４には、複数の一次元ラインセンサとビームを拡大する拡大光学素子とを並べた測定ヘッドを、主走査方向に走査しながら被走査面の走査ビームを検出する調整装置が記載されている。
特開平７−２３４３７０号公報 特開平１１−２３７５６５号公報 特開２００３−３０７６９７号公報 特開２００６−１０３２７４号公報

しかしながら、特許文献１〜４に記載の発明は、いずれもレーザービームの光学特性を被走査面で取得しているだけで、走査光学系のユニット内におけるレーザービームの光学特性が不分明であるため、調整の精度に問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、より高精度な調整を行うことができる走査光学系の調整装置、および走査光学系の調整方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、光源からの光ビームを被走査面に向けて偏向反射する偏向器を含む光学素子が、光学箱内に収納された走査光学系を調整するための装置であって、前記偏向器の位置に配され、前記偏向器の位置における前記光ビームを撮像する第１撮像手段と、前記第１撮像手段の手前に配され、前記光ビームを減光して前記第１撮像手段に入射させるとともに、前記被走査面に向けて反射する減光反射手段と、前記被走査面に配され、前記被走査面における前記光ビームを撮像する第２撮像手段と、前記第１、第２撮像手段で得られた画像のデータを解析して、前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を算出する算出手段と、前記画像、および前記算出手段による算出結果を表示する表示手段と、前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を調整する調整機構とを備えることを特徴とする。

前記表示手段は、前記光ビームの照射位置、および径の調整目標を表すマークを表示することが好ましい。

前記減光反射手段は、前記光ビームが入射する面の面粗度が、前記光ビームの波長の１／１０以上であることが好ましい。

前記光学素子は、前記光ビームを平行光束に収束するコリメータレンズと、前記光ビームをその走査方向に直交する方向に集光するシリンドリカルレンズとを含み、前記調整機構は、前記光源の位置を調整するための第１調整手段と、前記光ビームの光軸方向における前記コリメータレンズの位置を調整するための第２調整手段と、前記光軸方向における前記シリンドリカルレンズの位置を調整するための第３調整手段とからなることが好ましい。

前記算出手段は、前記画像のデータを構成する、前記第１、第２撮像手段の各画素の輝度値を検出して、縦横の画素配列毎に各画素の輝度値の分布を作成し、輝度値がピークとなる画素の位置を前記光ビームの照射位置として算出し、輝度値がピークとなる画素を含む前記分布の適当な閾値における幅を前記光ビームの径として算出することが好ましい。

前記算出手段は、複数コマ分の前記画像のデータから算出した前記光ビームの照射位置、および径を平均し、平均した値を最終的に出力することが好ましい。

前記第２撮像手段は、前記光ビームの走査方向に沿って、等間隔で複数並べて配置されていることが好ましい。

請求項８に記載の発明は、光源からの光ビームを被走査面に向けて偏向反射する偏向器を含む光学素子が、光学箱内に収納された走査光学系を調整する方法であって、前記偏向器の位置に配された第１撮像手段で、前記第１撮像手段の手前に配された減光反射手段により減光された前記偏向器の位置における前記光ビームを撮像する工程と、前記被走査面に配された第２撮像手段で、前記減光反射手段で反射された前記被走査面における前記光ビームを撮像する工程と、前記第１、第２撮像手段で得られた画像のデータを解析して、前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を算出する工程と、前記画像、および前記算出手段による算出結果を表示する工程と、前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を調整する工程とを備えることを特徴とする。

本発明の走査光学系の調整装置、および走査光学系の調整方法によれば、偏向器の位置、および被走査面に第１、第２撮像手段を配し、第１、第２撮像手段で得られた画像のデータを解析して、偏向器の位置、および被走査面における光ビームの照射位置、および径を算出し、この算出結果と画像を表示して、偏向器の位置、および被走査面における光ビームの照射位置、および径を調整するので、より高精度な調整を行うことができる。したがって、走査光学系による画像の画質向上に寄与することができる。

図１において、放射線画像読取装置２は、走査光学系１０、読取部１１、蓄積性蛍光体シート１２を搬送するための搬送系、および各種信号処理回路からなる制御部などが筐体内に一体的に搭載された構成を有する。放射線画像読取装置２には、放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シート１２が収容されたカセッテが挿入される挿入口が設けられている。カセッテが挿入口に挿入されると、蓄積性蛍光体シート１２がカセッテから自動的に取り出され、搬送系によって走査光学系１０の被走査面１３に向けて搬送される。

走査光学系１０は、被走査面１３を搬送される蓄積性蛍光体シート１２に対して、その搬送方向（以下、副走査方向と表記する。）Ｓに直交する、紙面に垂直な方向（以下、主走査方向と表記する。）ＭにレーザービームＬを走査する。このレーザービームＬの照射により、蓄積性蛍光体シート１２から輝尽発光光が生じる。

被走査面１３の近傍には、アクリル板などからなる透明な集光ガイド１４の入射面が配されている。また、集光ガイド１４の出射面には、フォトマルチプライアなどの光電変換器１５が取り付けられている。輝尽発光光は、集光ガイド１４に入射し、集光ガイド１４内を導光されて光電変換器１５に入射して、光電変換器１５で電気信号に変換される。光電変換器１５から出力された電気信号は、制御部で各種信号処理を施され、これにより蓄積性蛍光体シート１２に記録された放射線画像を表す画像信号が出力される。放射線画像の読み取りが終了した蓄積性蛍光体シート１２は、消去ユニットに搬送されて放射線画像を消去された後、再びカセッテに戻される。

図２および図３において、走査光学系１０は、光源部２０をはじめとする各種光学素子が、合成樹脂によって一体成形された光学箱２１内に収納された構成を有する。光源部２０は、レーザー光源２２が内蔵されたフィン２３と、コリメータレンズ２４が内蔵されたハウジング２５とからなる。フィン２３は、その後部からネジ２６によりハウジング２５に締結固定されている。ハウジング２５の上部には、レーザービームＬの光軸方向のコリメータレンズ２４の位置を微調整するためのネジ２７が設けられている。

レーザー光源２２は、半導体レーザーなどからなり、レーザービームＬを発する。コリメータレンズ２４は、レーザービームＬを平行光束に収束する。なお、図示は省略しているが、光学箱２１の上部には、上蓋が取り付けられ、上蓋によって内部が密閉されて放射線画像読取装置２に組み込まれる。

光源部２０の前方には、ビームスプリッタ２８が設けられている。レーザービームＬは、ビームスプリッタ２８を透過して受光センサ２９に入射する一方、ビームスプリッタ２８で反射される。受光センサ２９は、レーザービームＬの透過光の強度を検出し、検出結果をＡＰＣ（Auto Power Control）回路（図示せず）に出力する。レーザー光源２２は、このＡＰＣ回路によって、受光センサ２９の検出結果に基づいて動作制御され、これによりレーザービームＬが一定光量に制御される。

ビームスプリッタ２８で反射されたレーザービームＬの反射光は、結像光学系３０に入射される。結像光学系３０には、絞り３１やシリンドリカルレンズ３２が設けられている。絞り３１は、レーザービームＬの光量を設定する。シリンドリカルレンズ３２は、レーザービームＬを副走査方向Ｓに集光する。

結像光学系３０は、二本のネジ３３により光学箱２１に固定されている。ネジ３３は、結像光学系３０に穿たれた長穴３４に挿入されている。長穴３４は、レーザービームＬの光軸方向に平行に長く形成されている。ネジ３３を弛めて結像光学系３０を長穴３４に沿って移動させることにより、レーザービームＬの光軸方向の結像光学系３０の位置を微調整することができる。

結像光学系３０を透過したレーザービームＬは、正六角形状に成形されたポリゴンミラー３５の偏向反射面３６に入射する。偏向反射面３６は、例えば、３ｍｍの幅を有する。また、偏向反射面３６に到達したレーザービームＬは、例えば、φ１００〜φ１５０μｍの径を有する。ポリゴンミラー３５には、モータなどの回転駆動手段の回転軸が接続されており、一定の角速度で矢印方向に高速回転される。これにより、偏向反射面３６に入射したレーザービームＬが、主走査方向Ｍに偏向して出力される。ポリゴンミラー３５は、これが載せられた台座３７ごと取り外すことができるようになっている。

ポリゴンミラー３５によって偏向されたレーザービームＬは、ｆθレンズを構成する球面レンズ３８およびトーリックレンズ３９を透過し、これらによって走査速度が等速化され、ひずみが補正されるｆθ補正が施される。ｆθ補正されたレーザービームＬは、二つのシリンドリカルミラー４０、４１によって、被走査面１３に対向する光学箱２１の側面に設けられた開口４２に向けて反射され、開口４２を介して被走査面１３に照射される。被走査面１３におけるレーザービームＬの径は、例えば、φ９０〜φ１００μｍとなっている。

図４において、本発明の走査光学系１０の調整装置５０は、走査光学系１０の出荷前にレーザービームＬの照射位置、および径を調整するためのものである。調整装置５０は、出荷前の走査光学系１０が着脱自在にセットされるステージ（図示せず）を有する。ステージには、多数の位置決め部材や係止部材、例えばクランプ機構やロック機構が設けられており、走査光学系１０が所定の位置に固定されるようになっている。

ポリゴンミラー３５の台座３７が配置される位置には、代わりに第１ＣＣＤセンサ５１（例えば、４８０×６４０画素、画素サイズ７．４μｍ）、およびＮＤフィルタ５２が配置されている。第１ＣＣＤセンサ５１は、撮像面がレーザービームＬの光軸に垂直になるように、且つレーザービームＬの目標照射位置と撮像面の中心が一致するように配置されている。第１ＣＣＤセンサ５１は、結像光学系３０からＮＤフィルタ５２を透過して入射するレーザービームＬを撮像する。

ＮＤフィルタ５２は、レーザービームＬが入射する面（以下、入射面という。）５３が、静止した状態のポリゴンミラー３５の一偏向反射面３６に一致するように配されている。ＮＤフィルタ５２は、結像光学系３０からのレーザービームＬの略１００％を球面レンズ３８に向けて反射させ、残りの数％のレーザービームＬを透過する。また、入射面５３は、レーザービームＬの波長の１／１０以上の面粗度で形成されている。

被走査面１３には、被走査面１３に結像されたレーザービームＬを撮像するための三台の第２ＣＣＤセンサ５４ａ〜５４ｃ（例えば、４８０×６４０画素、画素サイズ７．４μｍ）が設けられている。第２ＣＣＤセンサ５４ａ〜５４ｃは、主走査方向Ｍに等間隔で並べられ、且つ撮像面が被走査面１３に平行になるように配置されている。

第２ＣＣＤセンサ５４ａ〜５４ｃは、マイクロステージ５５ａ〜５５ｃに載置されている。マイクロステージ５５ａ〜５５ｃを操作することで、第２ＣＣＤセンサ５４ａ〜５４ｃの位置を微調整することが可能となっている。また、図示は省略しているが、マイクロステージ５５ａ〜５５ｃには、これらを纏めて主走査方向Ｍにスライドさせる機構が接続されている。第２ＣＣＤセンサ５４ａ〜５４ｃは、これらの位置決め機構によって、被走査面１３に結像されたレーザービームＬに焦点が合うように、且つ撮像面の中心がレーザービームＬの目標照射位置と一致するように位置決めされる。

光源部２０に対向するステージの位置には、スライド機構（図示せず）により前後に移動自在とされたマイクロステージ５６が設けられている。マイクロステージ５６には、フィン２３が着脱自在に固定される。マイクロステージ５６は、走査光学系１０をステージに着脱する際には、スライド機構により後方に退避される。そして、走査光学系１０がステージにセットされた後、ハウジング２５の後面にフィン２３の前面が突き当たるまで前方にスライドされる。フィン２３は、この状態でその後部からネジ２６によりハウジング２５に仮止めされる。これにより、マイクロステージ５６を操作することで、ハウジング２５に対するフィン２３の位置を微調整することができる。

第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃは、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと表記する。）５７に接続されている。第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃの出力、すなわちレーザービームＬを撮像して得られた画像データは、ＰＣ５７に逐次入力される。

ここで、偏向反射面３６におけるレーザービームＬの径がφ１００〜φ１５０μｍ、被走査面１３におけるレーザービームＬの径がφ９０〜φ１００μｍであるのに対して、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃの画素サイズが７．４μｍであることから、図５（Ａ）に示すように、レーザービームＬ（斜線で示す。）は、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃの複数の画素６０に跨がって撮像される。このとき、画素配列の縦（Ｙ）横（Ｘ）方向に関する各画素６０の出力、つまり輝度値の分布は、中央の画素配列（実線で囲む部分）を例にとると、（Ｂ）および（Ｃ）に示すグラフ（以下、それぞれＹプロファイル、Ｘプロファイルと表記する。）のようになる。すなわち、レーザービームＬの中心部分を撮像した画素６０の輝度値がピークとなり、レーザービームＬの外周部分を撮像した画素６０につれて輝度値が低下する山形状の特性となる。

ＰＣ５７は、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃからの画像データを構成する各画素６０の輝度値を検出して、画素配列毎にＸ、Ｙプロファイルを作成する。そして、輝度値がピークとなる画素６０のＸＹ座標をレーザービームＬの照射位置とし、輝度値がピークとなる画素を含むＸ、Ｙプロファイルの適当な閾値における幅（例えば、輝度値がピークの１／ｅ^２、または１３．５％のときの幅）をレーザービームＬの径として算出する。

ＰＣ５７は、画像データの連続する複数コマについて上記の処理を実行し、これにより算出された複数コマ毎のレーザービームＬの照射位置、および径を平均して、この平均値を最終的なレーザービームＬの照射位置、および径として採用する。なお、ＸＹ座標は、レーザービームＬの目標照射位置である撮像面の中心の画素６０を原点とする。

ＰＣ５７には、調整装置５０用のプログラムがインストールされている。このプログラムを起動すると、モニタ５８には、図６に示すウィンドウ７０が表示される。

ウィンドウ７０は、画像枠７１と、データ枠７２と、ユーザーインターフェイス枠７３とから構成される。画像枠７１には、ＸＹ座標を表す枡目が描かれた画像７４に、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃの画像データから算出されたレーザービームＬの照射位置を示す＋印７５と、レーザービームＬの目標照射位置、および径の範囲を示す□印７６とが重ねて表示される。データ枠７２には、レーザービームＬの照射位置のＸＹ座標とＸＹ方向の径の平均値の情報（以下、それぞれＸデータ、Ｙデータと表記する。）７７、７８、並びに輝度値のピークの情報（以下、ピークデータと表記する。）７９が表示される。

ユーザーインターフェイス枠７３には、調整開始ボタン８０や、プロファイルボタン８１、ＣＣＤ画像ボタン８２などが配置されている。調整開始ボタン８０が選択されると、レーザー光源２２が駆動され、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃによる撮像が開始される。

プロファイルボタン８１が選択されると、図７に示すように、ウィンドウ７０とは別のウィンドウ９０で、輝度値がピークとなる画素を含むＸ、Ｙプロファイル９１、９２が表示される。ウィンドウ９０では、「カメラセレクト」を選択して対象となるＣＣＤセンサを変更することで、Ｘ、Ｙプロファイル９１、９２の表示が対応するＣＣＤセンサに基づくものに切り替わる。

また、ＣＣＤ画像ボタン８２が選択された場合は、図８に示すように、ウィンドウ７０、９０とは別のウィンドウ１００で、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃで得られた画像１０１がライブで表示される。この場合もウィンドウ９０の場合と同様に、「カメラセレクト」を選択して対象となるＣＣＤセンサを変更することで、画像１０１の表示が対応するＣＣＤセンサに基づくものに切り替わる。

次に、上記のように構成された調整装置５０によるレーザービームＬの照射位置、および径の調整手順について説明する。まず、ハウジング２５、ビームスプリッタ２８、球面レンズ３８、トーリックレンズ３９、およびシリンドリカルミラー４０、４１を、それぞれネジで光学箱２１に締結固定する。そして、結像光学系３０をネジ３３で仮止めし、フィン２３、およびポリゴンミラー３５の台座３７を取り外して、マイクロステージ５６を後方に退避させ、走査光学系１０をステージにセットする。

次いで、マイクロステージ５６にフィン２３を固定し、マイクロステージ５６を前方にスライドさせて、ハウジング２５の後面にフィン２３の前面を突き当てる。そして、フィン２３とハウジング２５とをネジ２６で仮止めする。また、ポリゴンミラー３５の台座３７の代わりに、第１ＣＣＤセンサ５１およびＮＤフィルタ５２を取り付ける。このとき、第２ＣＣＤセンサ５４ａ〜５４ｃのうち、中央の第２ＣＣＤセンサ５４ｂにレーザービームＬが照射されるように、第１ＣＣＤセンサ５１およびＮＤフィルタ５２の取り付けを行う。

第１ＣＣＤセンサ５１およびＮＤフィルタ５２を取り付けた後、調整用プログラムを立ち上げて、モニタ５８にウィンドウ７０を表示させ、調整開始ボタン８０を選択する。これにより、レーザー光源２２が駆動され、レーザー光源２２からレーザービームＬが発せられる。同時に、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ｂによる撮像が開始される。

レーザー光源２２から発せられたレーザービームＬは、コリメータレンズ２４により平行光束に収束され、ビームスプリッタ２８を透過して受光センサ２９に入射する一方、ビームスプリッタ２８で反射されて結像光学系３０に入射される。結像光学系３０に入射されたレーザービームＬは、絞り３１で光量が設定され、シリンドリカルレンズ３２で副走査方向に集光される。

結像光学系３０を透過したレーザービームＬは、ＮＤフィルタ５２で略１００％が反射され、残りの数％がＮＤフィルタ５２を透過して、第１ＣＣＤセンサ５１に撮像される。ＮＤフィルタ５２で反射されたレーザービームＬは、球面レンズ３８およびトーリックレンズ３９を透過して、これによりｆθ補正が施された後、シリンドリカルミラー４０、４１で反射され、開口４２から被走査面１３に照射される。

被走査面１３に照射されたレーザービームＬは、第２ＣＣＤセンサ５４ｂで撮像される。このとき、レーザービームＬの波長の１／１０以上の面粗度で入射面５３を形成しているので、レーザービームＬの結像位置がその光軸方向にずれることがなく、確実に第２ＣＣＤセンサ５４ｂの焦点位置でレーザービームＬの画像を撮像することができる。

第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ｂで得られた画像データは、ＰＣ５７に逐次入力される。ＰＣ５７では、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ｂからの画像データを構成する各画素６０の輝度値が検出され、この検出結果に基づいて、画素配列毎にＸ、Ｙプロファイルが作成される。そして、連続する複数コマの画像データについて、輝度値がピークとなる画素６０のＸＹ座標と、輝度値がピークとなる画素を含むＸ、Ｙプロファイルの適当な閾値における幅とが算出され、算出されたＸＹ座標と幅とが複数コマ毎に平均される。

ＰＣ５７で算出されたＸＹ座標の平均値、および幅の平均値はそれぞれ、レーザービームＬの照射位置、およびレーザービームＬの径として、モニタ５８にＸ、Ｙデータ７７、７８の形で表示される。また、レーザービームＬの目標照射位置、および径の範囲を示す□印７６とともに、画像枠７１にレーザービームＬの照射位置が＋印７５で表示される。さらに、輝度値のピークがピークデータ７９の形で表示される。

作業者は、ウィンドウ７０を観察し、必要に応じてプロファイルボタン８１、ＣＣＤ画像ボタン８２を選択して、ウィンドウ９０、１００をモニタ５８に表示させながら、レーザービームＬの照射位置、および径を調整する。

すなわち、まず、第１ＣＣＤセンサ５１に関わる検出結果を表示させる。そして、マイクロステージ５６を操作して、レーザービームＬの照射位置が目標照射位置の範囲内に収まるように、フィン２３の位置を微調整する。これにより、ポリゴンミラー３５の偏向反射面３６におけるレーザービームＬの照射位置が調整される。フィン２３の位置を調整した後は、ネジ２６をドライバーなどの回転工具で締め付け、フィン２３をハウジング２５に締結固定し、フィン２３をマイクロステージ５６から取り外す。

次に、第２ＣＣＤセンサ５４ｂに関わる検出結果を表示させる。そして、ネジ２７をドライバーなどの回転工具で回してコリメータレンズ２４の光軸方向の位置を微調整し、被走査面１３におけるレーザービームＬの主走査方向Ｍの径を調整する。また、結像光学系３０を長穴３４に沿ってレーザービームＬの光軸方向に移動させ、被走査面１３におけるレーザービームＬの副走査方向Ｓの径を調整する。レーザービームＬの径が主走査方向Ｍ、副走査方向Ｓともに目標の範囲内に収まるまで上記調整を行った後、ネジ２７を接着剤などで固定して、結像光学系３０をネジ３３で締結固定する。続いて、第１ＣＣＤセンサ５１およびＮＤフィルタ５２の取り付け位置を変更し、第２ＣＣＤセンサ５４ａ、５４ｃにレーザービームＬが照射されるようにして、上記と同様にそれぞれの検出結果を観察し、被走査面１３の有効照射領域で調整が適正に行われているか否かを確認する。そして、マイクロステージ５６を後方に退避させ、走査光学系１０をステージから脱して調整を終了する。調整が終了した走査光学系１０は、放射線画像読取装置２に組み込まれ、製品として出荷される。

以上説明したように、ポリゴンミラー３５が配置される位置と被走査面１３の位置で、それぞれ第１ＣＣＤセンサ５１と第２ＣＣＤセンサ５４ｂによりレーザービームＬを撮像し、これにより得られた画像データから、各位置におけるレーザービームＬの照射位置、および径を求め、求めた照射位置、および径を参照して、これらが目標の照射位置、および径となるように各部を調整するので、より高精度な調整を行うことができる。また、走査光学系１０を放射線画像読取装置２に組み込む前に調整を完結することができ、調整時間の大幅な短縮化を図ることができる。

レーザービームＬの目標照射位置、および径を表す□印７６を表示するので、より簡単に調整することができる。また、複数コマ毎のレーザービームＬの照射位置、および径を平均して、この平均値を最終的なレーザービームＬの照射位置、および径として採用するので、測定誤差を抑えることができる。

レーザービームＬの目標照射位置、および径を表すマークとしては、上記実施形態の□印７６に限らず、○印であってもよい。また、上記実施形態では、Ｘ、Ｙデータ７７、７８、ピークデータ７９と、Ｘ、Ｙプロファイル９１、９２と、第１、第２ＣＣＤセンサ５１、５４ａ〜５４ｃで得られた画像１０１とを、別々のウィンドウ７０、９０、１００で表示しているが、これらを一つのウィンドウで纏めて表示してもよく、モニタ５８の表示形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

なお、上記実施形態の走査光学系１０の構成は一例であり、本発明を特に限定するものではない。また、放射線画像読取装置２に組み込まれる走査光学系１０を例示して説明したが、レーザープリンタや複写機、ファクシミリなどの画像記録装置に搭載される走査光学系に本発明を適用してもよい。

放射線画像読取装置の走査光学系周辺部を示す概略図である。 走査光学系の構成を示す概略図である。 走査光学系の構成を示す概略図である。 調整装置の構成を示す概略図である。 レーザービームの照射位置、および径を算出するための概念を示す図であり、（Ａ）は、ＣＣＤセンサの画素とレーザービームとの位置関係、（Ｂ）、（Ｃ）は、縦横のある画素配列における各画素の輝度値の分布をそれぞれ示す。 モニタに表示されるウィンドウを示す説明図である。 モニタに表示されるウィンドウを示す説明図である。 モニタに表示されるウィンドウを示す説明図である。

符号の説明

２ 放射線画像読取装置
１０ 走査光学系
１３ 被走査面
２１ 光学箱
２２ レーザー光源
２４ コリメータレンズ
２６、２７、３３ ネジ
３４ 長穴
３５ ポリゴンミラー
３６ 偏向反射面
５０ 調整装置
５１ 第１ＣＣＤセンサ
５２ ＮＤフィルタ
５３ 入射面
５４ａ〜５４ｃ 第２ＣＣＤセンサ
５６ マイクロステージ
５７ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
５８ モニタ
６０ 画素
７５ ＋印
７６ □印
７７、７８ Ｘ、Ｙデータ
７９ ピークデータ
９１、９２ Ｘ、Ｙプロファイル
１０１ 画像

Claims (8)

1. 光源からの光ビームを被走査面に向けて偏向反射する偏向器を含む光学素子が、光学箱内に収納された走査光学系を調整するための装置であって、
   前記偏向器の位置に配され、前記偏向器の位置における前記光ビームを撮像する第１撮像手段と、
   前記第１撮像手段の手前に配され、前記光ビームを減光して前記第１撮像手段に入射させるとともに、前記被走査面に向けて反射する減光反射手段と、
   前記被走査面に配され、前記被走査面における前記光ビームを撮像する第２撮像手段と、
   前記第１、第２撮像手段で得られた画像のデータを解析して、前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を算出する算出手段と、
   前記画像、および前記算出手段による算出結果を表示する表示手段と、
   前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を調整する調整機構とを備えることを特徴とする走査光学系の調整装置。
2. 前記表示手段は、前記光ビームの照射位置、および径の調整目標を表すマークを表示することを特徴とする請求項１に記載の走査光学系の調整装置。
3. 前記減光反射手段は、前記光ビームが入射する面の面粗度が、前記光ビームの波長の１／１０以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の走査光学系の調整装置。
4. 前記光学素子は、前記光ビームを平行光束に収束するコリメータレンズと、
   前記光ビームをその走査方向に直交する方向に集光するシリンドリカルレンズとを含み、
   前記調整機構は、前記光源の位置を調整するための第１調整手段と、
   前記光ビームの光軸方向における前記コリメータレンズの位置を調整するための第２調整手段と、
   前記光軸方向における前記シリンドリカルレンズの位置を調整するための第３調整手段とからなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の走査光学系の調整装置。
5. 前記算出手段は、前記画像のデータを構成する、前記第１、第２撮像手段の各画素の輝度値を検出して、
   縦横の画素配列毎に各画素の輝度値の分布を作成し、
   輝度値がピークとなる画素の位置を前記光ビームの照射位置として算出し、
   輝度値がピークとなる画素を含む前記分布の適当な閾値における幅を前記光ビームの径として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の走査光学系の調整装置。
6. 前記算出手段は、複数コマ分の前記画像のデータから算出した前記光ビームの照射位置、および径を平均し、平均した値を最終的に出力することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の走査光学系の調整装置。
7. 前記第２撮像手段は、前記光ビームの走査方向に沿って、等間隔で複数並べて配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の走査光学系の調整装置。
8. 光源からの光ビームを被走査面に向けて偏向反射する偏向器を含む光学素子が、光学箱内に収納された走査光学系を調整する方法であって、
   前記偏向器の位置に配された第１撮像手段で、前記第１撮像手段の手前に配された減光反射手段により減光された前記偏向器の位置における前記光ビームを撮像する工程と、
   前記被走査面に配された第２撮像手段で、前記減光反射手段で反射された前記被走査面における前記光ビームを撮像する工程と、
   前記第１、第２撮像手段で得られた画像のデータを解析して、前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を算出する工程と、
   前記画像、および前記算出手段による算出結果を表示する工程と、
   前記偏向器の位置、および前記被走査面における前記光ビームの照射位置、および径を調整する工程とを備えることを特徴とする走査光学系の調整方法。

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