JP4138405B2 - ライン光源および読取用露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ライン光源に関し、特に詳しくは、複数の発光素子が直線状に列設されたライン光源、およびこのライン光源を用いて画像記録媒体に対して読取光を露光せしめる読取用露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療用Ｘ線撮影において、被験者が受ける被爆線量の減少、診断性能の向上等のために、Ｘ線に感応する例えばａ−Ｓｅから成るセレン板等の光導電体を静電記録体として用い、該静電記録体に放射線画像情報を担持するＸ線等の放射線を照射して、放射線画像情報を担持する潜像電荷を静電記録体に蓄積せしめ、その後レーザビームで静電記録体を走査することにより静電記録体内に生じる電流を静電記録体両側の平板電極あるいはストライプ電極を介して検出することにより、潜像電荷が担持する静電潜像、すなわち放射線画像情報を読み取るシステムが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２，特許文献３および非特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１、特許文献３よび非特許文献１に記載されたシステムは、多数の線状電極に対してアルゴンレーザから発せられたビームを拡大して形成された細い線状光を、装置上のシリンドリカルレンズにより焦点を静電記録体に合わせ、機械的に偏向させて静電記録体に走査させ、記録されている静電潜像をストライプ状に並べられた線状電極により並列的に読み取るものである。
【０００４】
また、本出願人は、記録用の放射線に対して透過性を有する第１の導電体層、記録用の放射線の照射を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、第１の導電体層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する第２の導電体層を、この順に積層して成る静電記録体および放射線画像情報が記録されたこの静電記録体から放射線画像情報を読み取る読取装置を、提案している（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
この特許文献４に記載されている読取装置は、光源から発せられた読取光で静電記録体を走査して、静電記録体に記録された静電潜像を読み取るものである。読取光を出力する光源である読取用露光装置としては、レーザビーム等のスポット光を主副走査露光させるスポット光露光手段や、ライン光を副走査露光させるライン光露光手段等が挙げられている。また、ライン光露光手段としては、例えば多数の発光点が線状に並べられたものが挙げられている。
【０００６】
上記多数の発光点が線状に並べられたライン状露光手段の一つとして、ＬＥＤをアレイ状に並べたライン光源を用いる方法が開示されている（例えば特許文献５参照）。ＬＥＤは入力エネルギーに対する光出力の効率が高く、またレーザー等に比べコストを抑えることができるため、読取用露光装置に用いる光源として有用である。
【０００７】
ＬＥＤをアレイ状に並べたライン光源を読取用露光装置に用いた場合には、ＬＥＤから射出された光ビームをＬＥＤの配列方向と平行に配されたシリンドリカルレンズ等により記録媒体上に直線状に集光し走査露光して画像情報の読み取りを行う。一般に、画像情報を読み取る際の読取り特性は、直線状に集光された光ビームのプロファイル、特に光強度およびビーム半値幅に依存し、光ビームの光強度は大きく、半値幅はできる限り狭い方がよい。
【０００８】
従来のライン光源としては、例えば図１０に示すような複数の面発光型のＬＥＤチップ１０が直線状に列設されたライン光源１がある。ＬＥＤチップ１０は、ＬＥＤの電極に直結したワイヤボンディングのためのボンディングパッド部１２と、電極間に電流が流れると発光する発光部１３を有し、図示していない電源とボンディングパッド部１２がＡｕワイヤ１１を通して接続されている。また、集光位置での光ビームの半値幅を狭くするため、不図示のスリットを用いて、発せられた光を読取光として利用する利用領域１９が設定されている。すなわち、この利用領域１９から発せられた光ビームが集光されて、読取光として利用される。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第 4176275号明細書
【００１０】
【特許文献２】
米国特許第 5440146号明細書
【００１１】
【特許文献３】
米国特許第 5510626号明細書
【００１２】
【特許文献４】
特開2000−105297号公報
【００１３】
【特許文献５】
特開2001−290228号公報
【００１４】
【非特許文献１】
“A Method of Electronic Readout of Electrophotographic and Electroradiographic Image”;Journal of Applied photographic Engineering Volume 4,Number 4,Fall 1978 P178〜P182
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のライン光源１においては、利用領域１９中の多くの領域が、ボンディングパッド部１２等の非発光領域で占められているため、十分な光強度を有する読取光を得ることが難しいという問題がある。一方、利用領域１９の幅を広くすれば、読取光の光強度を大きくすることができるが、集光位置での半値幅も広くなってしまう。
【００１６】
なお、ライン光源を構成するＬＥＤチップとして、ＬＥＤチップの中心に非発光領域を有するＬＥＤチップが利用されることがあり、このような場合にも同様な問題が発生する。
【００１７】
本発明は、上記問題点に鑑み、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができるライン光源、およびこのライン光源を適用した読取用露光装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のライン光源は、直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が、略四角形状の面発光型の発光素子で、かつ第１の対角線上に非発光領域を有し、各発光素子が、第１の対角線とは異なる第２の対角線が直線状に並ぶように配置され、前記光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ第２の対角線に対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また本発明の他のライン光源は、直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、かつ該非発光領域にワイヤが接続され、各発光素子が、前記非発光領域が直線状に並び、前記ワイヤが前記発光素子の列設方向と略直交する同一方向へ引き出されるように配置され、前記光学手段の開口部が、前記ワイヤが引き出された方向とは反対方向の発光領域に対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。なお、「発光素子の列設方向と略直交する同一方向」とは、発光素子の列設方向と略直交する方向の一方の方向の側であればよい。
【００２０】
本発明のさらに他のライン光源は、直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が、面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、各発光素子が、発光領域の一部が直線状に並ぶように、前記列設方向に対して直交する方向に互い違いに配置され、前記光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ発光領域に対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
なお、「発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段」とは、発光素子における利用領域を設定する開口部に相当する光学的な機能を有する光学手段を意味するものであり、機械的な開口部を有するスリットに限定されるものではない。例えば、光学的な開口部を有するように構成された濃度分布フィルタや、セルフォックレンズ等などを含むものである。また、これらの光学手段は、必要に応じて、複数の光学部品を組み合わせたものであってもよい。例えば複数枚のスリットを組み合わせたもの、あるいはスリットとセルフォックレンズを組み合わせたもの等であってもよい。
【００２２】
上記各ライン光源においては、前記発光素子は、ＬＥＤであってもよい。また、前記開口部は、前記発光素子の極近傍に配置されているものであってもよい。
【００２３】
本発明の読取用露光装置は、画像情報が予め記録された画像記録媒体を読取光で走査露光することにより画像情報を読み取る際に、画像記録媒体に対して読取光を露光せしめる読取用露光装置であって、読取用露光装置が上記ライン光源を用いていることを特徴とするものである。
【００２４】
なお、上記画像記録媒体は、画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査露光されることにより静電潜像に応じた電流を発生する静電記録体であってもよいし、画像情報を蓄積記録し、読取光で走査露光されることにより画像情報に応じた輝尽発光光を発生する蓄積性蛍光体のいずれであってもよい。
【００２５】
なお、上記において「読取光」とあるのは、赤外光、可視光あるいは紫外光等のいわゆる光に限定されるものではなく、記録された画像情報を読み出す際に利用可能な電磁波であれば如何なる波長のものであってもよい。すなわち、画像記録媒体が静電記録体である場合には、「静電潜像」を読み取るに際して使用し得るものであればいかなる波長のものであってもよく、画像記録媒体が蓄積性蛍光体である場合には、輝尽発光光を発光せしめる励起光として作用するものであればいかなる波長のものであってもよい。以下同様である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のライン光源によれば、発光素子が、略四角形状の面発光型の発光素子で、かつ第１の対角線上に非発光領域を有し、各発光素子が、第１の対角線とは異なる第２の対角線が直線状に並ぶように配置され、発光素子の利用領域を設定する光学手段の開口部が、直線状に並んだ第２の対角線に対向する位置に配置されているので、直線状に並んだ第２の対角線上の領域を利用領域として設定することができ、利用領域において、発光領域が占める割合が増加し、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。
【００２７】
また、使用する発光素子数を減らすことができ、光源用の電源容量を低減でき、電源から発せられるノイズが減少する。なお、製造コストも減少する。さらに、一般に発光素子への供給電流を増加すると、発光素子の温度上昇を招き発光素子の寿命を短縮してしまう場合があるが、本ライン光源では、放熱効果が向上しているため、発光素子への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００２８】
本発明の他のライン光源によれば、直線状に列設された複数個の発光素子と、開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、かつ該非発光領域にワイヤが接続され、各発光素子が、前記非発光領域が直線状に並び、前記ワイヤが前記発光素子の列設方向と略直交する同一方向へ引き出されるように配置され、光学素子の利用領域を設定する光学手段の開口部が、前記ワイヤが引き出された方向とは反対方向の発光領域に対向する位置に配置されているので、ワイヤが引き出された方向とは反対方向の領域を利用領域として設定することができ、利用領域において、発光領域が占める割合が増加し、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。
【００２９】
また、ワイヤによる散乱光が開口部に入射することが抑制されるため、フレアを低減することができる。
【００３０】
本発明のさらに他のライン光源によれば、直線状に列設された複数個の発光素子と、開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が、面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、各発光素子が、発光領域の一部が直線状に並ぶように、前記列設方向に対して直交する方向に互い違いに配置され、光学素子の利用領域を設定する光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ発光領域の一部に対向する位置に配置されているので、前記直線状に並んだ発光領域を利用領域として設定することができ、利用領域において、発光領域が占める割合が増加し、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。また、放熱効果が向上しているため、発光素子への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００３１】
さらに、発光素子を容易に直列接続することができる。発光素子の発光強度は、通常、端子間に流れる電流量に略比例するため、すべての発光素子において電流量が同じとなる直列接続は、個々の発光素子毎に異なる順電圧Ｖｆのばらつきの影響を抑えることができ、各発光素子の発光強度を均一にすることができる。
【００３２】
また、本発明の読取用露光装置によれば、上記ライン光源を用いることにより、このライン光源から発せられた光ビームを画像記録媒体に対して線状に集光し、半値幅が狭く、光強度の大きい読取光を用いて走査露光するので、画像情報を読み取る際の読取り特性を向上させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のライン光源による実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるライン光源３の概略構成図である。図１において、ライン光源３は、複数のＬＥＤチップ２０が直線状に列設された光源部２と、光源部２の長手方向に延びた開口部２８を有するスリット２７とから構成されている。
【００３４】
ＬＥＤチップ２０は、ＬＥＤの電極に直結したワイヤボンディングのためのボンディングパッド部２２と、電極間に電流が流れると発光する発光領域２３を有し、図示していない電源とボンディングパッド部２２がＡｕワイヤ２１を通して接続されている。スリット２７は艶消し黒処理および絶縁処理が施されている。
【００３５】
各ＬＥＤチップ２０は、対角線上にある発光領域２３が、隣接するＬＥＤチップの発光領域と直線状に並ぶように配置されている。またスリット２７は、その開口部２８が、直線状に並んだ発光領域２３と対向する位置に配置されている。このスリット２７の開口部２８により、利用領域２９が設定される。利用領域２９においては、図１０に示した従来のライン光源１の利用領域１９に比べて、発光領域が占める割合が増加しているので、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。
【００３６】
また、このようにＬＥＤチップを配置すると、実装密度を低くすることができるので、放熱効果が高まり、発光素子の長寿命化が可能となる。さらに、使用する発光素子数を減らすことができ、製造コストが減少する。また、光源用の電源容量を低減でき、電源から発せられるノイズが減少する。放熱効果が向上しているため、ＬＥＤチップ２０への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００３７】
なお、光強度が従来と同じでよい場合には、実装するＬＥＤチップの個数を減らしたり、ＬＥＤチップへ供給する総電流量を減らしたりすることもできる。
【００３８】
また、Ａｕワイヤ２１は、利用領域２９からできる限り離れるように、かつＬＥＤチップを搭載した基板からの高さを低く抑えて配置することで、Ａｕワイヤ２１による光束の蹴られや散乱を少なくすることができる。
【００３９】
なお、ＬＥＤチップ２０から発光した光を効率よく利用するため、基板の表面に向いた発光光が基板の表面で反射するように、基板表面を鏡面にしてもよい。
【００４０】
なお、上記スリット２７の代わりに、例えば、光学的な開口部を有する濃度分布フィルタや、セルフォックレンズ等などを使用してもよい。また、必要に応じて、複数の光学部品を組み合わせたものを使用してもよい。例えばＬＥＤチップ２０の配光角が大きい場合などには、厚いスリットや、２枚のスリットを組み合わせたもの、あるいはスリットとセルフォックレンズを組み合わせたもの等を使用してもよい。また、スリットの代わりにピンホールアレイなどを使用してもよい。
【００４１】
図２は、上述のライン光源３を用いた、画像情報が記録された画像記録媒体３３の読取用露光装置１００の概略構成図である。図２は、読取用露光装置１００を光源部２のＬＥＤチップ２０の列設方向から見た図である。読取用露光装置１００は、ライン光源３（光源部２およびスリット２７）、スリット３０、２枚のシリンドリカルレンズ３２、スリット３１を備え、不図示の走査手段により、図２の上下方向へ走査されるものである。光源部２から発せられた光ビームは、スリット２７で絞られ、スリット３０で更に余分な発光光を遮断し、シリンドリカルレンズ３２で集光され、再度、スリット３１で余分な光を遮断して、画像記録媒体３３に直線状の光ビームとして照射される。
【００４２】
上記ライン光源３を用いているため、画像記録媒体３３に照射する直線状の光ビームの半値幅は小さく、かつ光強度は大きいので、画像記録情報の読取り特性を向上させることができる。
【００４３】
なお、スリット２７の開口部２８の幅をＬＥＤチップ３０の幅と同程度まで広くして、ＬＥＤチップ２０から射出される光ビームをより多く集光すれば、より光強度の大きい読取光を得ることができる。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施の形態であるライン光源５の概略構成を示した図である。ライン光源５は、光源部４および光源部の長手方向へ延びた開口部４５を有するスリット４４を備えている。光源部４は、中央部に非発光領域であるボンディングパッド部４２を有し、辺縁部に発光領域４３を有する複数のＬＥＤチップ４０が、ボンディングパッド部４２が一直線状に並ぶように隣接して配置されている。各ＬＥＤチップ４０のボンディングパッド部４２に接続されるＡｕワイヤ４１は、すべてＬＥＤチップ４０の列設方向と略直交する一方向へ引き出されている。スリット４４は、開口部４５が、Ａｕワイヤ４１が引き出された方向とは反対方向に位置する発光領域４３に対向するように配置されている。
【００４５】
スリット４４の開口部４５により、利用領域４６が設定される。利用領域４６においては、利用領域がボンディングパッド部４２上に設定されている従来のライン光源に比べて、発光領域が占める割合が増加しているので、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。また、ボンディングパッド部４２に接続されたＡｕワイヤ４１による散乱光が開口部４５に入射することが抑制されるため、フレアを低減することができる。
【００４６】
図４は、本発明の第３の実施の形態であるライン光源７の概略構成を示した図である。ライン光源７は、光源部６および光源部の長手方向へ延びた開口部４８を有するスリット４７を備えている。光源部６は、第２の実施の形態に用いたＬＥＤチップ４０が、その発光領域４３の一部が直線状に並び、かつ列設方向に対して直交する方向に互い違いに並ぶように配置されている。スリット４７は、その開口部４８が、直線状に並んだ発光領域４３に対向するように配置されている。各ＬＥＤチップ４０のボンディングパッド部４２に接続されるＡｕワイヤ４１は、すべてＬＥＤチップ４０の列設方向と略直交する方向で、かつ利用領域４９と反対方向へ引き出されている。
【００４７】
スリット４７の開口部４８により、利用領域４９が設定される。利用領域４９においては、発光領域が占める割合が多いため、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。また、ボンディングパッド部４２に接続されたＡｕワイヤ４１による散乱光が開口部４８に入射することが抑制されるため、フレアを低減することができる。
【００４８】
さらに、ＬＥＤチップ４０が交互に配置されることにより放熱効果が高まり、ＬＥＤチップの長寿命化が可能である。また、放熱効果が向上しているため、ＬＥＤチップ４０への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００４９】
また、ＬＥＤチップ４０を容易に直列接続することができる。ＬＥＤの発光強度は、通常、端子間に流れる電流量に略比例するため、すべてのＬＥＤにおいて電流量が同じとなる直列接続は、個々のＬＥＤチップ毎に異なる順電圧Ｖｆのばらつきの影響を抑えることができ、各ＬＥＤチップの発光強度を均一にする手段として有効である。
【００５０】
次に図５および図６を参照して、発明の第４の実施形態であるライン光源９について説明する。図５は、ライン光源９の概略構成図であり、図６は図５に示したライン光源９の６−６線における断面図である。なお、図１に示す第１の具体的な実施の形態と共通の要素については同番号を付し、特に必要のない限りその説明は省略する。
【００５１】
ライン光源９は、光源部８と、光源部の長手方向へ延びた開口部７１を有し、光源部８の極近傍に配置されたスリット７０とから構成されている。光源部８は、絶縁処理が施されたアルミニウムから成る長方形の基板７３上に多数のＬＥＤチップ２０が、第１の実施形態における光源部２と同様に、対角線上にある発光領域２３が、隣接するＬＥＤチップの発光領域と直線状に並ぶように配置されている。基板７３上において、列設されたＬＥＤチップ２０は、発光光に対して透明な樹脂７４により樹脂封止され、樹脂７４の周囲には、絶縁処理が施されたアルミニウムからなり艶消し黒処理が施された流れ止枠７５が設けられている。樹脂７４および流れ止枠７５の極近傍にはスリット７０が配設されている。スリット７０は、その開口部７１が、直線状に並んだ発光領域２３と対向する位置に配置されている。このスリット７０の開口部７１により、利用領域７２が設定される。
【００５２】
ＬＥＤチップ２０のボンディングパッド部２２およびＡｕワイヤ２１の上部はスリット７０により遮蔽されている。本実施の形態では、ＬＥＤチップ２０の厚さが７０μｍ、スリット７０の厚さは５０μｍ、流れ止枠７５の高さは２００μｍであり、ＬＥＤチップ２０の上面とスリット７０の下面との間の距離は１３０μｍである。ＬＥＤチップ２０の厚さが７０μｍ、スリット７０の厚さが５０μｍである場合には、ＬＥＤチップ２０の上面とスリット７０の下面との間の距離は１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５３】
本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、このようにスリット７０をＬＥＤチップ２０の極近傍に配置することにより、ボンディングパッド部２２およびＡｕワイヤ２１による散乱光がスリット７０の開口部７１を通過することが一層抑制され、フレアが低減する。また、流れ止枠７５が艶消し黒処理を施されているため、流れ止枠７５による散乱光が開口部７１を通過することが抑制され、さらにフレアが低減する。なお、流れ止枠７５が、絶縁処理が施されたアルミニウムから形成されているため、流れ止枠７５によりＡｕワイヤ２１等の基板上の配線が短絡することが防止される。また、スリット７０が、艶消し黒処理および絶縁処理を施されているため、スリット７０による散乱光の発生および配線の短絡も防止される。
【００５４】
また、基板７３および流れ止枠７５が、同一材質から形成されているため、熱膨張率も同一となり、ライン光源９を製造する際に温度変化が生じても、流れ止枠７５が変型することはない。
【００５５】
なお、上記第２、第３および第４の実施の形態においても、第１の実施形態と同様に、スリットの代わりに、例えば、光学的な開口部を有する濃度分布フィルタや、セルフォックレンズ等などを使用してもよい。また、必要に応じて、複数の光学部品を組み合わせたものやピンホールアレイ等を使用してもよい。また、図２に示す読取露光装置１００に適用することもできる。
【００５６】
次に、図７は、本発明の読取用露光装置１００を適用した第５の実施の形態である、放射線画像検出読取システムの概略構成図である。図７（Ａ）は斜視図、図７（Ｂ）はＸ−Ｚ断面図である。図７に示すように、このシステムは、ガラス基板６６上に形成された静電記録体６０と、画像読取時に該静電記録体６０に対して読取光を照射する読取用露光装置１００と、読取光の走査により静電記録体６０から流れ出る電流を検出する電流検出手段５０とを備えてなる。
【００５７】
放射線画像記録媒体である静電記録体６０は、放射線画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより前記静電潜像に応じた電流を発生するものであり、具体的には、記録用の放射線（例えば、Ｘ線等。以下「記録光」と称す。）に対して透過性を有する第１の導電体層６１、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層６２、第１の導電体層６１に帯電される電荷（潜像極性電荷；例えば負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷（輸送極性電荷；上述の例においては正電荷）に対しては略導電体として作用する電荷輸送層６３、読取光の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層６４、読取光に対して透過性を有する第２の導電体層６５が積層してなるものである。第２の導電体層６５は、図中斜線で示すように多数のエレメント（線状電極）６５ａが画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている。
【００５８】
電流検出手段５０は第２の導電体層６５の各エレメント６５ａ毎に接続された多数の電流検出アンプ５１を有しており、読取光の露光により各エレメント６５ａ に流れる電流をエレメント６５ａ毎に並列的に検出するものである。放射線画像記録媒体６０の第１の導電体層６１は接続手段５２の一方の入力および電源５３の負極に接続されており、電源５３の正極は接続手段５２の他方の入力に接続されている。図示していないが、接続手段５２の出力は各電流検出アンプ５１に接続されている。電流検出アンプ５１の構成の詳細については、本発明の要旨に関係がないのでここでは説明を省略するが、周知の構成を種々適用することが可能である。なお、電流検出アンプ５１の構成によっては、接続手段５２および電源５３の接続態様が上記例とは異なるものとなるのは勿論である。
【００５９】
以下上記構成の放射線画像検出読取システムの作用について説明する。
【００６０】
放射線画像記録媒体６０に静電潜像を記録する際には、先ず接続手段５２を電源５３に切り替え、第１の導電体層６１と第２の導電体層６５の各エレメント６５ａとの間に直流電圧を印加し両導電体層を帯電させる。これにより放射線画像記録媒体６０内の第１の導電体層６１とエレメント６５ａとの間に、エレメント６５ａ をＵ字の凹部とするＵ字状の電界が形成される。
【００６１】
次に記録光を不図示の被写体に爆射し、被写体を透過した記録光、すなわち被写体の放射線画像情報を担持する放射線を放射線画像記録媒体６０に照射する。すると、放射線画像記録媒体６０の記録用光導電層６２内で正負の電荷対が発生し、その内の負電荷が上述の電界分布に沿ってエレメント６５ａに集中せしめられ、記録用光導電層６２と電荷輸送層６３との界面に負電荷が蓄積される。この蓄積される負電荷（潜像電荷）の量は照射放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。このようにして静電潜像が放射線画像記録媒体６０に記録される。一方、記録用光導電層６２内で発生する正電荷は第１の導電体層６１に引き寄せられて、電源５３から注入された負電荷と電荷再結合し消滅する。
【００６２】
放射線画像記録媒体６０から静電潜像を読み取る際には、先ず接続手段５２を放射線画像記録媒体６０の第１の導電体層６１側に接続する。
【００６３】
読取用露光装置１００から出力されるライン状の読取光Ｌがガラス基板６６および放射線画像記録媒体６０の導電体層６５の各エレメント６５ａを透過する。すると、光導電層６４内に正負の電荷対が発生し、その内の正電荷が記録用光導電層６２と電荷輸送層６３との界面に蓄積された負電荷（潜像電荷）に引きつけられるように電荷輸送層６３内を急速に移動し、記録用光導電層６２と電荷輸送層６３との界面で潜像電荷と電荷再結合し消滅する。一方、読取用光導電層６４に生じた負電荷は電源５３から導電体層６５に注入される正電荷と電荷再結合し消滅する。このようにして、放射線画像記録媒体６０に蓄積されていた負電荷が電荷再結合により消滅し、この電荷再結合の際の電荷の移動による電流が放射線画像記録媒体６０内に生じる。各エレメント６５ａ毎に接続された電流検出アンプ５１により、この電流を各エレメント６５ａ毎に並列的に検出する。読取りの際に放射線画像記録媒体６０内を流れる電流は、潜像電荷すなわち静電潜像に応じたものであるから、この電流を検出することにより静電潜像を読み取ることができる。なお、読取用露光装置１００は図中矢印方向に走査露光するものであり、これにより放射線画像記録媒体６０の全面露光がなされる。
【００６４】
なお、読取用露光装置１００は、そのＬＥＤチップとして放射性画像記録媒体から画像情報を読み出すために適切な波長の光を出力するものを備えたものとする。
【００６５】
また、本実施の形態においては、放射線画像記録媒体として、ストライプ電極を用いた静電記録体６０を使用したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、読取光で走査されることにより、放射線画像情報を坦持する静電電荷に応じた電流を発生するものであれば、どのような放射線画像記録媒体にも適用することができる。
【００６６】
図８は、本発明の読取用露光装置を適用した第４の実施の形態である、蓄積性蛍光体シートから画像を読み取る画像読取システムを示した図である。なお、図９は図８の露光装置の詳細な構成および輝尽発光光Ｍの検出部分を拡大して示した断面図である。
【００６７】
本画像読取システムは、予め放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート２１０に対して読取光Ｌを照射せしめる本発明の読取用露光装置１００と、該励起光Ｌの照射を受けて蓄積性蛍光体シート２１０から発せられる輝尽発光光Ｍを集光検出する、矢印Ｘ方向に延びた光検出器２２０と、光検出器２２０に励起光Ｌが入射しないように光検出器２２０の入射端面側に配された励起光カットフィルタ２２１と、蓄積性蛍光体シート２１０の表面側に設けられ輝尽発光光Ｍを効率よく光検出器２２０の入射端面に導く矢印Ｘ方向に延びた集光ミラー２３０と、蓄積性蛍光体シート２１０を矢印Ｙ方向に搬送するベルトコンベヤであるシート搬送手段２４０と、光検出器２２０に接続されている図示しない信号処理部とからなる。なお、光検出器２２０は、その長さ方向（矢印Ｘ方向）に配された複数の光電変換素子２２２から構成されており、各光電変換素子２２２が蓄積性蛍光体シート２１０の対応する箇所毎（画素毎）の輝尽発光光を検出する。光電変換素子２２２としては具体的には、アモルファスシリコンセンサ、ＣＣＤセンサ、ＭＯＳセンサ等を適用する。
【００６８】
次に本実施形態の画像読取システムの作用について説明する。読取用露光装置１００から出力されるライン状の読取光Ｌが蓄積性蛍光体シート２１０上に照射されるが、蓄積性蛍光体シート２１０はシート搬送手段２４０により矢印Ｙ方向へ移動（副走査）され、蓄積性蛍光体シート２１０ の全面に亘って読取光Ｌが照射される。
【００６９】
読取光Ｌが照射された蓄積性蛍光体シート２１０の部分からは、そこに蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光Ｍが発せられる。この発光した輝尽発光光Ｍは四方へ拡散し、その一部は光検出器２２０の入射端面に入射し、一部は集光ミラー２３０により反射されて光検出器２２０の入射端面に入射される。この際、輝尽発光光Ｍに僅かに混在する、蓄積性蛍光体シート２１０表面で反射した読取光Ｌが、読取光カットフィルタ２２１によりカットされる。光検出器２２０に集光された輝尽発光光Ｍは各光電変換素子２２２において増幅、光電変換されて、各光電変換素子２２２の対応する画素の画像信号Ｓとして外部の信号処理装置に出力される。
【００７０】
なお、読取用露光装置１００は、そのＬＥＤチップとして蓄積性蛍光体シートから輝尽発光光を発光せしめるために適切な波長の光を出力するものを備えたものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図２】ライン光源を用いた読取用露光装置の概略構成図
【図３】本発明の第２の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図４】本発明の第３の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図５】本発明の第４の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図６】ライン光源の側断面図
【図７】本発明の読取用露光装置を利用した、静電記録体を備えた画像検出読取システムを示す図
【図８】本発明の読取用露光装置を利用した、蓄積性蛍光体シートからの画像読取システムを示す図
【図９】蓄積性蛍光体シートからの画像読取システムにおける、読取用露光装置の詳細な構成を示す断面図
【図１０】従来のライン光源の概略構成図
【符号の説明】
１、３、５、７、９ ライン光源
２、４、６、８ 光源部
１０、２０、４０ ＬＥＤチップ
１１、２１、４１ Ａｕワイヤ
１２、２２、４２ ボンディングパッド部
１３、２３、４３ 発光領域
１９、２９、４６、４９、７２ 利用領域
２０、４０ ＬＥＤチップ
１１、２１、４１ Ａｕワイヤ
２７、４４、４７、７０ スリット
２８、４５、４８、７１ 開口部
３２ シリンドリカルレンズ
３３ 記録媒体
５０ 電流検出手段
５１ 電流検出アンプ
５２ 接続手段
５３ 電源
６０ 放射線画像記録媒体（静電記録体）
６１ 第１の導電体層
６２ 記録用光導電層
６３ 電荷輸送層
６４ 読取用光導電層
６５ 第２の導電体層
６５ａ エレメント
１００ 読取用露光装置
２１０ 蓄積性蛍光体シート
２２０ 光検出器
２２１ 読取光カットフィルタ
２２２ 光電変換素子
２３０ 集光ミラー
２４０ シート搬送手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、ライン光源に関し、特に詳しくは、複数の発光素子が直線状に列設されたライン光源、およびこのライン光源を用いて画像記録媒体に対して読取光を露光せしめる読取用露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療用Ｘ線撮影において、被験者が受ける被爆線量の減少、診断性能の向上等のために、Ｘ線に感応する例えばａ−Ｓｅから成るセレン板等の光導電体を静電記録体として用い、該静電記録体に放射線画像情報を担持するＸ線等の放射線を照射して、放射線画像情報を担持する潜像電荷を静電記録体に蓄積せしめ、その後レーザビームで静電記録体を走査することにより静電記録体内に生じる電流を静電記録体両側の平板電極あるいはストライプ電極を介して検出することにより、潜像電荷が担持する静電潜像、すなわち放射線画像情報を読み取るシステムが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２，特許文献３および非特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１、特許文献３よび非特許文献１に記載されたシステムは、多数の線状電極に対してアルゴンレーザから発せられたビームを拡大して形成された細い線状光を、装置上のシリンドリカルレンズにより焦点を静電記録体に合わせ、機械的に偏向させて静電記録体に走査させ、記録されている静電潜像をストライプ状に並べられた線状電極により並列的に読み取るものである。
【０００４】
また、本出願人は、記録用の放射線に対して透過性を有する第１の導電体層、記録用の放射線の照射を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、第１の導電体層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する第２の導電体層を、この順に積層して成る静電記録体および放射線画像情報が記録されたこの静電記録体から放射線画像情報を読み取る読取装置を、提案している（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
この特許文献４に記載されている読取装置は、光源から発せられた読取光で静電記録体を走査して、静電記録体に記録された静電潜像を読み取るものである。読取光を出力する光源である読取用露光装置としては、レーザビーム等のスポット光を主副走査露光させるスポット光露光手段や、ライン光を副走査露光させるライン光露光手段等が挙げられている。また、ライン光露光手段としては、例えば多数の発光点が線状に並べられたものが挙げられている。
【０００６】
上記多数の発光点が線状に並べられたライン状露光手段の一つとして、ＬＥＤをアレイ状に並べたライン光源を用いる方法が開示されている（例えば特許文献５参照）。ＬＥＤは入力エネルギーに対する光出力の効率が高く、またレーザー等に比べコストを抑えることができるため、読取用露光装置に用いる光源として有用である。
【０００７】
ＬＥＤをアレイ状に並べたライン光源を読取用露光装置に用いた場合には、ＬＥＤから射出された光ビームをＬＥＤの配列方向と平行に配されたシリンドリカルレンズ等により記録媒体上に直線状に集光し走査露光して画像情報の読み取りを行う。一般に、画像情報を読み取る際の読取り特性は、直線状に集光された光ビームのプロファイル、特に光強度およびビーム半値幅に依存し、光ビームの光強度は大きく、半値幅はできる限り狭い方がよい。
【０００８】
従来のライン光源としては、例えば図１０に示すような複数の面発光型のＬＥＤチップ１０が直線状に列設されたライン光源１がある。ＬＥＤチップ１０は、ＬＥＤの電極に直結したワイヤボンディングのためのボンディングパッド部１２と、電極間に電流が流れると発光する発光部１３を有し、図示していない電源とボンディングパッド部１２がＡｕワイヤ１１を通して接続されている。また、集光位置での光ビームの半値幅を狭くするため、不図示のスリットを用いて、発せられた光を読取光として利用する利用領域１９が設定されている。すなわち、この利用領域１９から発せられた光ビームが集光されて、読取光として利用される。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第 4176275号明細書
【００１０】
【特許文献２】
米国特許第 5440146号明細書
【００１１】
【特許文献３】
米国特許第 5510626号明細書
【００１２】
【特許文献４】
特開2000−105297号公報
【００１３】
【特許文献５】
特開2001−290228号公報
【００１４】
【非特許文献１】
“A Method of Electronic Readout of Electrophotographic and Electroradiographic Image”;Journal of Applied photographic Engineering Volume 4,Number 4,Fall 1978 P178〜P182
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のライン光源１においては、利用領域１９中の多くの領域が、ボンディングパッド部１２等の非発光領域で占められているため、十分な光強度を有する読取光を得ることが難しいという問題がある。一方、利用領域１９の幅を広くすれば、読取光の光強度を大きくすることができるが、集光位置での半値幅も広くなってしまう。
【００１６】
なお、ライン光源を構成するＬＥＤチップとして、ＬＥＤチップの中心に非発光領域を有するＬＥＤチップが利用されることがあり、このような場合にも同様な問題が発生する。
【００１７】
本発明は、上記問題点に鑑み、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができるライン光源、およびこのライン光源を適用した読取用露光装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のライン光源は、直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が、略四角形状の面発光型の発光素子で、かつ第１の対角線上に非発光領域を有し、各発光素子が、第１の対角線とは異なる第２の対角線が直線状に並ぶように配置され、前記光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ第２の対角線に対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また本発明の他のライン光源は、直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、かつ該非発光領域にワイヤが接続され、各発光素子が、前記非発光領域が直線状に並び、前記ワイヤが前記発光素子の列設方向と略直交する同一方向へ引き出されるように配置され、前記光学手段の開口部が、前記ワイヤが引き出された方向とは反対方向の発光領域に対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。なお、「発光素子の列設方向と略直交する同一方向」とは、発光素子の列設方向と略直交する方向の一方の方向の側であればよい。
【００２０】
本発明のさらに他のライン光源は、直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が、面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、各発光素子が、発光領域の一部が直線状に並ぶように、前記列設方向に対して直交する方向に互い違いに配置され、前記光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ発光領域に対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
なお、「発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段」とは、発光素子における利用領域を設定する開口部に相当する光学的な機能を有する光学手段を意味するものであり、機械的な開口部を有するスリットに限定されるものではない。例えば、光学的な開口部を有するように構成された濃度分布フィルタや、セルフォックレンズ等などを含むものである。また、これらの光学手段は、必要に応じて、複数の光学部品を組み合わせたものであってもよい。例えば複数枚のスリットを組み合わせたもの、あるいはスリットとセルフォックレンズを組み合わせたもの等であってもよい。
【００２２】
上記各ライン光源においては、前記発光素子は、ＬＥＤであってもよい。また、前記開口部は、前記発光素子の極近傍に配置されているものであってもよい。
【００２３】
本発明の読取用露光装置は、画像情報が予め記録された画像記録媒体を読取光で走査露光することにより画像情報を読み取る際に、画像記録媒体に対して読取光を露光せしめる読取用露光装置であって、読取用露光装置が上記ライン光源を用いていることを特徴とするものである。
【００２４】
なお、上記画像記録媒体は、画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査露光されることにより静電潜像に応じた電流を発生する静電記録体であってもよいし、画像情報を蓄積記録し、読取光で走査露光されることにより画像情報に応じた輝尽発光光を発生する蓄積性蛍光体のいずれであってもよい。
【００２５】
なお、上記において「読取光」とあるのは、赤外光、可視光あるいは紫外光等のいわゆる光に限定されるものではなく、記録された画像情報を読み出す際に利用可能な電磁波であれば如何なる波長のものであってもよい。すなわち、画像記録媒体が静電記録体である場合には、「静電潜像」を読み取るに際して使用し得るものであればいかなる波長のものであってもよく、画像記録媒体が蓄積性蛍光体である場合には、輝尽発光光を発光せしめる励起光として作用するものであればいかなる波長のものであってもよい。以下同様である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のライン光源によれば、発光素子が、略四角形状の面発光型の発光素子で、かつ第１の対角線上に非発光領域を有し、各発光素子が、第１の対角線とは異なる第２の対角線が直線状に並ぶように配置され、発光素子の利用領域を設定する光学手段の開口部が、直線状に並んだ第２の対角線に対向する位置に配置されているので、直線状に並んだ第２の対角線上の領域を利用領域として設定することができ、利用領域において、発光領域が占める割合が増加し、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。
【００２７】
また、使用する発光素子数を減らすことができ、光源用の電源容量を低減でき、電源から発せられるノイズが減少する。なお、製造コストも減少する。さらに、一般に発光素子への供給電流を増加すると、発光素子の温度上昇を招き発光素子の寿命を短縮してしまう場合があるが、本ライン光源では、放熱効果が向上しているため、発光素子への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００２８】
本発明の他のライン光源によれば、直線状に列設された複数個の発光素子と、開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、かつ該非発光領域にワイヤが接続され、各発光素子が、前記非発光領域が直線状に並び、前記ワイヤが前記発光素子の列設方向と略直交する同一方向へ引き出されるように配置され、光学素子の利用領域を設定する光学手段の開口部が、前記ワイヤが引き出された方向とは反対方向の発光領域に対向する位置に配置されているので、ワイヤが引き出された方向とは反対方向の領域を利用領域として設定することができ、利用領域において、発光領域が占める割合が増加し、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。
【００２９】
また、ワイヤによる散乱光が開口部に入射することが抑制されるため、フレアを低減することができる。
【００３０】
本発明のさらに他のライン光源によれば、直線状に列設された複数個の発光素子と、開口部を有する光学手段を備えたライン光源において、前記発光素子が、面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、各発光素子が、発光領域の一部が直線状に並ぶように、前記列設方向に対して直交する方向に互い違いに配置され、光学素子の利用領域を設定する光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ発光領域の一部に対向する位置に配置されているので、前記直線状に並んだ発光領域を利用領域として設定することができ、利用領域において、発光領域が占める割合が増加し、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。また、放熱効果が向上しているため、発光素子への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００３１】
さらに、発光素子を容易に直列接続することができる。発光素子の発光強度は、通常、端子間に流れる電流量に略比例するため、すべての発光素子において電流量が同じとなる直列接続は、個々の発光素子毎に異なる順電圧Ｖｆのばらつきの影響を抑えることができ、各発光素子の発光強度を均一にすることができる。
【００３２】
また、本発明の読取用露光装置によれば、上記ライン光源を用いることにより、このライン光源から発せられた光ビームを画像記録媒体に対して線状に集光し、半値幅が狭く、光強度の大きい読取光を用いて走査露光するので、画像情報を読み取る際の読取り特性を向上させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のライン光源による実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるライン光源３の概略構成図である。図１において、ライン光源３は、複数のＬＥＤチップ２０が直線状に列設された光源部２と、光源部２の長手方向に延びた開口部２８を有するスリット２７とから構成されている。
【００３４】
ＬＥＤチップ２０は、ＬＥＤの電極に直結したワイヤボンディングのためのボンディングパッド部２２と、電極間に電流が流れると発光する発光領域２３を有し、図示していない電源とボンディングパッド部２２がＡｕワイヤ２１を通して接続されている。スリット２７は艶消し黒処理および絶縁処理が施されている。
【００３５】
各ＬＥＤチップ２０は、対角線上にある発光領域２３が、隣接するＬＥＤチップの発光領域と直線状に並ぶように配置されている。またスリット２７は、その開口部２８が、直線状に並んだ発光領域２３と対向する位置に配置されている。このスリット２７の開口部２８により、利用領域２９が設定される。利用領域２９においては、図１０に示した従来のライン光源１の利用領域１９に比べて、発光領域が占める割合が増加しているので、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。
【００３６】
また、このようにＬＥＤチップを配置すると、実装密度を低くすることができるので、放熱効果が高まり、発光素子の長寿命化が可能となる。さらに、使用する発光素子数を減らすことができ、製造コストが減少する。また、光源用の電源容量を低減でき、電源から発せられるノイズが減少する。放熱効果が向上しているため、ＬＥＤチップ２０への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００３７】
なお、光強度が従来と同じでよい場合には、実装するＬＥＤチップの個数を減らしたり、ＬＥＤチップへ供給する総電流量を減らしたりすることもできる。
【００３８】
また、Ａｕワイヤ２１は、利用領域２９からできる限り離れるように、かつＬＥＤチップを搭載した基板からの高さを低く抑えて配置することで、Ａｕワイヤ２１による光束の蹴られや散乱を少なくすることができる。
【００３９】
なお、ＬＥＤチップ２０から発光した光を効率よく利用するため、基板の表面に向いた発光光が基板の表面で反射するように、基板表面を鏡面にしてもよい。
【００４０】
なお、上記スリット２７の代わりに、例えば、光学的な開口部を有する濃度分布フィルタや、セルフォックレンズ等などを使用してもよい。また、必要に応じて、複数の光学部品を組み合わせたものを使用してもよい。例えばＬＥＤチップ２０の配光角が大きい場合などには、厚いスリットや、２枚のスリットを組み合わせたもの、あるいはスリットとセルフォックレンズを組み合わせたもの等を使用してもよい。また、スリットの代わりにピンホールアレイなどを使用してもよい。
【００４１】
図２は、上述のライン光源３を用いた、画像情報が記録された画像記録媒体３３の読取用露光装置１００の概略構成図である。図２は、読取用露光装置１００を光源部２のＬＥＤチップ２０の列設方向から見た図である。読取用露光装置１００は、ライン光源３（光源部２およびスリット２７）、スリット３０、２枚のシリンドリカルレンズ３２、スリット３１を備え、不図示の走査手段により、図２の上下方向へ走査されるものである。光源部２から発せられた光ビームは、スリット２７で絞られ、スリット３０で更に余分な発光光を遮断し、シリンドリカルレンズ３２で集光され、再度、スリット３１で余分な光を遮断して、画像記録媒体３３に直線状の光ビームとして照射される。
【００４２】
上記ライン光源３を用いているため、画像記録媒体３３に照射する直線状の光ビームの半値幅は小さく、かつ光強度は大きいので、画像記録情報の読取り特性を向上させることができる。
【００４３】
なお、スリット２７の開口部２８の幅をＬＥＤチップ３０の幅と同程度まで広くして、ＬＥＤチップ２０から射出される光ビームをより多く集光すれば、より光強度の大きい読取光を得ることができる。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施の形態であるライン光源５の概略構成を示した図である。ライン光源５は、光源部４および光源部の長手方向へ延びた開口部４５を有するスリット４４を備えている。光源部４は、中央部に非発光領域であるボンディングパッド部４２を有し、辺縁部に発光領域４３を有する複数のＬＥＤチップ４０が、ボンディングパッド部４２が一直線状に並ぶように隣接して配置されている。各ＬＥＤチップ４０のボンディングパッド部４２に接続されるＡｕワイヤ４１は、すべてＬＥＤチップ４０の列設方向と略直交する一方向へ引き出されている。スリット４４は、開口部４５が、Ａｕワイヤ４１が引き出された方向とは反対方向に位置する発光領域４３に対向するように配置されている。
【００４５】
スリット４４の開口部４５により、利用領域４６が設定される。利用領域４６においては、利用領域がボンディングパッド部４２上に設定されている従来のライン光源に比べて、発光領域が占める割合が増加しているので、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。また、ボンディングパッド部４２に接続されたＡｕワイヤ４１による散乱光が開口部４５に入射することが抑制されるため、フレアを低減することができる。
【００４６】
図４は、本発明の第３の実施の形態であるライン光源７の概略構成を示した図である。ライン光源７は、光源部６および光源部の長手方向へ延びた開口部４８を有するスリット４７を備えている。光源部６は、第２の実施の形態に用いたＬＥＤチップ４０が、その発光領域４３の一部が直線状に並び、かつ列設方向に対して直交する方向に互い違いに並ぶように配置されている。スリット４７は、その開口部４８が、直線状に並んだ発光領域４３に対向するように配置されている。各ＬＥＤチップ４０のボンディングパッド部４２に接続されるＡｕワイヤ４１は、すべてＬＥＤチップ４０の列設方向と略直交する方向で、かつ利用領域４９と反対方向へ引き出されている。
【００４７】
スリット４７の開口部４８により、利用領域４９が設定される。利用領域４９においては、発光領域が占める割合が多いため、集光位置での半値幅が狭く、かつ光強度の大きい光ビームを得ることができる。また、ボンディングパッド部４２に接続されたＡｕワイヤ４１による散乱光が開口部４８に入射することが抑制されるため、フレアを低減することができる。
【００４８】
さらに、ＬＥＤチップ４０が交互に配置されることにより放熱効果が高まり、ＬＥＤチップの長寿命化が可能である。また、放熱効果が向上しているため、ＬＥＤチップ４０への供給電流を増加することができ、一層光強度を大きくすることができる。
【００４９】
また、ＬＥＤチップ４０を容易に直列接続することができる。ＬＥＤの発光強度は、通常、端子間に流れる電流量に略比例するため、すべてのＬＥＤにおいて電流量が同じとなる直列接続は、個々のＬＥＤチップ毎に異なる順電圧Ｖｆのばらつきの影響を抑えることができ、各ＬＥＤチップの発光強度を均一にする手段として有効である。
【００５０】
次に図５および図６を参照して、発明の第４の実施形態であるライン光源９について説明する。図５は、ライン光源９の概略構成図であり、図６は図５に示したライン光源９の６−６線における断面図である。なお、図１に示す第１の具体的な実施の形態と共通の要素については同番号を付し、特に必要のない限りその説明は省略する。
【００５１】
ライン光源９は、光源部８と、光源部の長手方向へ延びた開口部７１を有し、光源部８の極近傍に配置されたスリット７０とから構成されている。光源部８は、絶縁処理が施されたアルミニウムから成る長方形の基板７３上に多数のＬＥＤチップ２０が、第１の実施形態における光源部２と同様に、対角線上にある発光領域２３が、隣接するＬＥＤチップの発光領域と直線状に並ぶように配置されている。基板７３上において、列設されたＬＥＤチップ２０は、発光光に対して透明な樹脂７４により樹脂封止され、樹脂７４の周囲には、絶縁処理が施されたアルミニウムからなり艶消し黒処理が施された流れ止枠７５が設けられている。樹脂７４および流れ止枠７５の極近傍にはスリット７０が配設されている。スリット７０は、その開口部７１が、直線状に並んだ発光領域２３と対向する位置に配置されている。このスリット７０の開口部７１により、利用領域７２が設定される。
【００５２】
ＬＥＤチップ２０のボンディングパッド部２２およびＡｕワイヤ２１の上部はスリット７０により遮蔽されている。本実施の形態では、ＬＥＤチップ２０の厚さが７０μｍ、スリット７０の厚さは５０μｍ、流れ止枠７５の高さは２００μｍであり、ＬＥＤチップ２０の上面とスリット７０の下面との間の距離は１３０μｍである。ＬＥＤチップ２０の厚さが７０μｍ、スリット７０の厚さが５０μｍである場合には、ＬＥＤチップ２０の上面とスリット７０の下面との間の距離は１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５３】
本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、このようにスリット７０をＬＥＤチップ２０の極近傍に配置することにより、ボンディングパッド部２２およびＡｕワイヤ２１による散乱光がスリット７０の開口部７１を通過することが一層抑制され、フレアが低減する。また、流れ止枠７５が艶消し黒処理を施されているため、流れ止枠７５による散乱光が開口部７１を通過することが抑制され、さらにフレアが低減する。なお、流れ止枠７５が、絶縁処理が施されたアルミニウムから形成されているため、流れ止枠７５によりＡｕワイヤ２１等の基板上の配線が短絡することが防止される。また、スリット７０が、艶消し黒処理および絶縁処理を施されているため、スリット７０による散乱光の発生および配線の短絡も防止される。
【００５４】
また、基板７３および流れ止枠７５が、同一材質から形成されているため、熱膨張率も同一となり、ライン光源９を製造する際に温度変化が生じても、流れ止枠７５が変型することはない。
【００５５】
なお、上記第２、第３および第４の実施の形態においても、第１の実施形態と同様に、スリットの代わりに、例えば、光学的な開口部を有する濃度分布フィルタや、セルフォックレンズ等などを使用してもよい。また、必要に応じて、複数の光学部品を組み合わせたものやピンホールアレイ等を使用してもよい。また、図２に示す読取露光装置１００に適用することもできる。
【００５６】
次に、図７は、本発明の読取用露光装置１００を適用した第５の実施の形態である、放射線画像検出読取システムの概略構成図である。図７（Ａ）は斜視図、図７（Ｂ）はＸ−Ｚ断面図である。図７に示すように、このシステムは、ガラス基板６６上に形成された静電記録体６０と、画像読取時に該静電記録体６０に対して読取光を照射する読取用露光装置１００と、読取光の走査により静電記録体６０から流れ出る電流を検出する電流検出手段５０とを備えてなる。
【００５７】
放射線画像記録媒体である静電記録体６０は、放射線画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより前記静電潜像に応じた電流を発生するものであり、具体的には、記録用の放射線（例えば、Ｘ線等。以下「記録光」と称す。）に対して透過性を有する第１の導電体層６１、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層６２、第１の導電体層６１に帯電される電荷（潜像極性電荷；例えば負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷（輸送極性電荷；上述の例においては正電荷）に対しては略導電体として作用する電荷輸送層６３、読取光の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層６４、読取光に対して透過性を有する第２の導電体層６５が積層してなるものである。第２の導電体層６５は、図中斜線で示すように多数のエレメント（線状電極）６５ａが画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている。
【００５８】
電流検出手段５０は第２の導電体層６５の各エレメント６５ａ毎に接続された多数の電流検出アンプ５１を有しており、読取光の露光により各エレメント６５ａ に流れる電流をエレメント６５ａ毎に並列的に検出するものである。放射線画像記録媒体６０の第１の導電体層６１は接続手段５２の一方の入力および電源５３の負極に接続されており、電源５３の正極は接続手段５２の他方の入力に接続されている。図示していないが、接続手段５２の出力は各電流検出アンプ５１に接続されている。電流検出アンプ５１の構成の詳細については、本発明の要旨に関係がないのでここでは説明を省略するが、周知の構成を種々適用することが可能である。なお、電流検出アンプ５１の構成によっては、接続手段５２および電源５３の接続態様が上記例とは異なるものとなるのは勿論である。
【００５９】
以下上記構成の放射線画像検出読取システムの作用について説明する。
【００６０】
放射線画像記録媒体６０に静電潜像を記録する際には、先ず接続手段５２を電源５３に切り替え、第１の導電体層６１と第２の導電体層６５の各エレメント６５ａとの間に直流電圧を印加し両導電体層を帯電させる。これにより放射線画像記録媒体６０内の第１の導電体層６１とエレメント６５ａとの間に、エレメント６５ａ をＵ字の凹部とするＵ字状の電界が形成される。
【００６１】
次に記録光を不図示の被写体に爆射し、被写体を透過した記録光、すなわち被写体の放射線画像情報を担持する放射線を放射線画像記録媒体６０に照射する。すると、放射線画像記録媒体６０の記録用光導電層６２内で正負の電荷対が発生し、その内の負電荷が上述の電界分布に沿ってエレメント６５ａに集中せしめられ、記録用光導電層６２と電荷輸送層６３との界面に負電荷が蓄積される。この蓄積される負電荷（潜像電荷）の量は照射放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。このようにして静電潜像が放射線画像記録媒体６０に記録される。一方、記録用光導電層６２内で発生する正電荷は第１の導電体層６１に引き寄せられて、電源５３から注入された負電荷と電荷再結合し消滅する。
【００６２】
放射線画像記録媒体６０から静電潜像を読み取る際には、先ず接続手段５２を放射線画像記録媒体６０の第１の導電体層６１側に接続する。
【００６３】
読取用露光装置１００から出力されるライン状の読取光Ｌがガラス基板６６および放射線画像記録媒体６０の導電体層６５の各エレメント６５ａを透過する。すると、光導電層６４内に正負の電荷対が発生し、その内の正電荷が記録用光導電層６２と電荷輸送層６３との界面に蓄積された負電荷（潜像電荷）に引きつけられるように電荷輸送層６３内を急速に移動し、記録用光導電層６２と電荷輸送層６３との界面で潜像電荷と電荷再結合し消滅する。一方、読取用光導電層６４に生じた負電荷は電源５３から導電体層６５に注入される正電荷と電荷再結合し消滅する。このようにして、放射線画像記録媒体６０に蓄積されていた負電荷が電荷再結合により消滅し、この電荷再結合の際の電荷の移動による電流が放射線画像記録媒体６０内に生じる。各エレメント６５ａ毎に接続された電流検出アンプ５１により、この電流を各エレメント６５ａ毎に並列的に検出する。読取りの際に放射線画像記録媒体６０内を流れる電流は、潜像電荷すなわち静電潜像に応じたものであるから、この電流を検出することにより静電潜像を読み取ることができる。なお、読取用露光装置１００は図中矢印方向に走査露光するものであり、これにより放射線画像記録媒体６０の全面露光がなされる。
【００６４】
なお、読取用露光装置１００は、そのＬＥＤチップとして放射性画像記録媒体から画像情報を読み出すために適切な波長の光を出力するものを備えたものとする。
【００６５】
また、本実施の形態においては、放射線画像記録媒体として、ストライプ電極を用いた静電記録体６０を使用したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、読取光で走査されることにより、放射線画像情報を坦持する静電電荷に応じた電流を発生するものであれば、どのような放射線画像記録媒体にも適用することができる。
【００６６】
図８は、本発明の読取用露光装置を適用した第４の実施の形態である、蓄積性蛍光体シートから画像を読み取る画像読取システムを示した図である。なお、図９は図８の露光装置の詳細な構成および輝尽発光光Ｍの検出部分を拡大して示した断面図である。
【００６７】
本画像読取システムは、予め放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート２１０に対して読取光Ｌを照射せしめる本発明の読取用露光装置１００と、該励起光Ｌの照射を受けて蓄積性蛍光体シート２１０から発せられる輝尽発光光Ｍを集光検出する、矢印Ｘ方向に延びた光検出器２２０と、光検出器２２０に励起光Ｌが入射しないように光検出器２２０の入射端面側に配された励起光カットフィルタ２２１と、蓄積性蛍光体シート２１０の表面側に設けられ輝尽発光光Ｍを効率よく光検出器２２０の入射端面に導く矢印Ｘ方向に延びた集光ミラー２３０と、蓄積性蛍光体シート２１０を矢印Ｙ方向に搬送するベルトコンベヤであるシート搬送手段２４０と、光検出器２２０に接続されている図示しない信号処理部とからなる。なお、光検出器２２０は、その長さ方向（矢印Ｘ方向）に配された複数の光電変換素子２２２から構成されており、各光電変換素子２２２が蓄積性蛍光体シート２１０の対応する箇所毎（画素毎）の輝尽発光光を検出する。光電変換素子２２２としては具体的には、アモルファスシリコンセンサ、ＣＣＤセンサ、ＭＯＳセンサ等を適用する。
【００６８】
次に本実施形態の画像読取システムの作用について説明する。読取用露光装置１００から出力されるライン状の読取光Ｌが蓄積性蛍光体シート２１０上に照射されるが、蓄積性蛍光体シート２１０はシート搬送手段２４０により矢印Ｙ方向へ移動（副走査）され、蓄積性蛍光体シート２１０ の全面に亘って読取光Ｌが照射される。
【００６９】
読取光Ｌが照射された蓄積性蛍光体シート２１０の部分からは、そこに蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光Ｍが発せられる。この発光した輝尽発光光Ｍは四方へ拡散し、その一部は光検出器２２０の入射端面に入射し、一部は集光ミラー２３０により反射されて光検出器２２０の入射端面に入射される。この際、輝尽発光光Ｍに僅かに混在する、蓄積性蛍光体シート２１０表面で反射した読取光Ｌが、読取光カットフィルタ２２１によりカットされる。光検出器２２０に集光された輝尽発光光Ｍは各光電変換素子２２２において増幅、光電変換されて、各光電変換素子２２２の対応する画素の画像信号Ｓとして外部の信号処理装置に出力される。
【００７０】
なお、読取用露光装置１００は、そのＬＥＤチップとして蓄積性蛍光体シートから輝尽発光光を発光せしめるために適切な波長の光を出力するものを備えたものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図２】ライン光源を用いた読取用露光装置の概略構成図
【図３】本発明の第２の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図４】本発明の第３の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図５】本発明の第４の実施形態によるライン光源の概略構成図
【図６】ライン光源の側断面図
【図７】本発明の読取用露光装置を利用した、静電記録体を備えた画像検出読取システムを示す図
【図８】本発明の読取用露光装置を利用した、蓄積性蛍光体シートからの画像読取システムを示す図
【図９】蓄積性蛍光体シートからの画像読取システムにおける、読取用露光装置の詳細な構成を示す断面図
【図１０】従来のライン光源の概略構成図
【符号の説明】
１、３、５、７、９ ライン光源
２、４、６、８ 光源部
１０、２０、４０ ＬＥＤチップ
１１、２１、４１ Ａｕワイヤ
１２、２２、４２ ボンディングパッド部
１３、２３、４３ 発光領域
１９、２９、４６、４９、７２ 利用領域
２０、４０ ＬＥＤチップ
１１、２１、４１ Ａｕワイヤ
２７、４４、４７、７０ スリット
２８、４５、４８、７１ 開口部
３２ シリンドリカルレンズ
３３ 記録媒体
５０ 電流検出手段
５１ 電流検出アンプ
５２ 接続手段
５３ 電源
６０ 放射線画像記録媒体（静電記録体）
６１ 第１の導電体層
６２ 記録用光導電層
６３ 電荷輸送層
６４ 読取用光導電層
６５ 第２の導電体層
６５ａ エレメント
１００ 読取用露光装置
２１０ 蓄積性蛍光体シート
２２０ 光検出器
２２１ 読取光カットフィルタ
２２２ 光電変換素子
２３０ 集光ミラー
２４０ シート搬送手段
Claims (7)
- 直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段とを備えたライン光源において、
前記発光素子が、略四角形状の面発光型の発光素子で、かつ第１の対角線上に非発光領域を有し、
各発光素子が、第１の対角線とは異なる第２の対角線が直線状に並ぶように配置され、
前記光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ第２の対角線に対向する位置に配置されていることを特徴とするライン光源。 - 直線状に列設された複数個の発光素子と、該発光素子における利用領域を設定する開口部を有する光学手段とを備えたライン光源において、
前記発光素子が、面発光型の発光素子で、発光面の略中心に非発光領域を有し、
各発光素子が、発光領域の一部が直線状に並び、非発光領域が前記列設方向に対して直交する方向に互い違いに並ぶように配置され、
前記光学手段の開口部が、前記直線状に並んだ発光領域に対向する位置に配置されていることを特徴とするライン光源。 - 前記発光素子がＬＥＤであることを特徴とする請求項１または２記載のライン光源。
- 前記開口部が、前記発光素子の極近傍に配置されているものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のライン光源。
- 画像情報が予め記録された画像記録媒体を読取光で走査露光することにより前記画像情報を読み取る際に、前記画像記録媒体に対して前記読取光を露光せしめる読取用露光装置であって、該読取用露光装置が請求項１から４いずれか記載のライン光源を用いていることを特徴とする読取用露光装置。
- 前記画像記録媒体が、画像情報を静電潜像として記録し、前記読取光で走査露光されることにより、前記静電潜像に応じた電流を発生する静電記録体であることを特徴とする請求項５記載の読取用露光装置。
- 前記画像記録媒体が、画像情報を蓄積記録し、前記読取光で走査露光されることにより、前記画像情報に応じた輝尽発光光を発生する輝尽性蛍光体であることを特徴とする請求項５記載の読取用露光装置。
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