JPH03211519A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば画像読取装置やレーザプリンタ等で
使用される、光ビームを回転多面鏡を用いて反射偏向し
て該光ビームにより被照射体上を走査する光ビーム走査
装置に関するものである。

（従来の技術） 画像の記録された記録シート上を光ビームにより走査し
て画像信号を得、この画像信号に画像処理を施し、画像
処理の施された画像信号に基づいて光ビームを変調して
該光ビームに感光する記録シート上を走査し、該記録シ
ート上に画像を再生記録する等のシステムが種々の分野
で用いられている。

たとえば、後の画像処理に適合するように設計されたガ
ンマ値の低いＸ線フィルムを用いてＸ線画像を記録し、
このＸ線画像が記録されたフィルムからＸ線画像を読み
取って電気信号に変換し、この電気信号（画像信号）に
画像処理を施した後感光フィルム等に可視像として再生
することによリ、コントラスト、シャープネス、粒状性
等の画質性能の良好な再生画像を得ることのできるシス
テムが開発されている（特公昭８１−５１９３号公報参
照）。

また本願出願人により、放射線（Ｘ線、α線。

β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射するとこの放射
線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起
光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光
を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体
等の被写体の放射線画像を一部シート状の蓄積性蛍光体
に撮影記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等
の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝
尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記
録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射線画像
記録再生システムがすでに提案されている（特開昭５５
−１２４２９号、同５Ｂ−１１３９５号。

同５５−１６３４７２号、同５Ｂ−１０４６４５号、同
５５−１１６３４０号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して
蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極め
て広い範囲にわたって比例することが認められており、
従って種々の撮影条件により放射線露光量ががなり大幅
に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して充電変
換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信
号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示
装置に放射線画像を可視像として出力させることによっ
て、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得
ることができる。

Ｘ線フィルムや蓄積性蛍光体シート等を用いる上記シス
テム、およびさらに広く一般の画像等を取扱う種々のシ
ステムにおいて、画像を読み取って画像信号を得るには
、該画像の記録されたＸ線フィルムや蓄積性蛍光体シー
トやその他の記録シート上を光ビームにより走査し、こ
の走査により得られた上記画像を表わす光（例えば、Ｘ
線フィルムを透過し又はＸ線フィルムから反射した光や
、蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光等）を
光検出器で受光して画像信号を得る画像読取装置が用い
られる。また、画像信号に基づいて可視画像を得るには
、該画像信号に基づいて強度変調された光ビームでたと
えば画像記録用感光フィルム等の記録シート上を走査す
る画像記録装置が用いられる。

上記画像読取装置や画像記録装置等において光ビームを
記録シート上に走査させるために回転多面鏡が用いられ
ることが多い。回転多面鏡を高速で回転することにより
高速に繰り返し主走査することができ、この主走査の方
向と略直角な方向に記録シートを相対移動（副走査）す
ることにより記録シートが２次元的に高速に走査され、
したがって、高速の画像読取装置あるいは画像記録装置
を実現することができる。

また、これら画像読取装置や画像記録装置において、一
つの光源から射出される光ビームではその光強度が弱い
場合、複数の光源を備え、該複数の光源から射出される
複数の光ビームを記録シート上において同一のスポット
となるように合波することが行なわれることもある。

（発明が解決しようとする課題） 回転多面鏡は回転軸からその各反射面までの距離が微妙
に異なり、したがって光源から射出した光ビームがどの
反射面により反射偏向されて記録シートに到達したかに
よりその光路長が互いに微妙に異なる場合がある。例え
ば唯一の光源から発せられた一本の光ビームの場合、こ
の光路長の変動は記録シート上のスポット径の変動を引
きおこすだけであってスポットの位置は変動しないが、
複数の光ビームを合波した場合、スポット径よりもさら
に厳密な調整を必要とするスポット位置の変動を引きお
こす場合がある。以下第４図〜第９図を参照してこのス
ポット位置の変動について説明する。

第４図は、従来の先ビーム走査装置の一例について、回
転多面鏡の光ビームを現に反射偏向している反射面が正
規の位置にある場合の光路を示した図である。ここで、
第４図（ａ）は正規の状態、第４図（ｂ）は光源の一つ
に位置ずれを生じた状態が示されている。この光源の位
置ずれは例えば環境の温度変化、経時変化等によって生
じ、また光源自体の位置は移動しなくても該光源から発
せられる光ビームの射出位置が変化する場合もある。

２つの光源１ａ、　ｌｂから射出された２本の光ビーム
２ａ、　２ｂは第一結像光学系３を経て回転多面鏡の反
射面４上に一旦合波されて反射偏向され（この図では光
ビーム２ａ、　２ｂが透過しているかのように描かれて
いるが、この図は、反射面４に入射した光が該反射面４
と同一の反射面４′で反射されることを示しているもの
とする）、第二結像光学系５を経て記録シート６上に合
波され、２つの光ビーム２ａ、　２ｂにより単一の光ス
ポットが形成される。

ここで、この第４図のように回転多面鏡の反射面４が正
規の位置にある場合は、例えば（ｂ）のように光源１ｂ
の位置がずれても記録シート６上では該光源１ｂから射
出された光ビーム２ｂは正規の位置０に到達する。尚第
４図（ｂ）において、−点鎖線は光源１ｂの位置ずれが
生じる前の光ビーム２ｂの光路を示している。

第５図は、第４図に示す２つの光ビーム２ａ、　２ｂの
、記録シート６上のＸ方向の光強度分布を拡大して示し
た図である。

ここでは簡単のため、２つの光ビーム２ａ、　２ｂのＸ
方向の光強度分布を表わす曲線について対応する光ビー
ム２ａ、　２ｂと同一の番号を付しである（以下同様）
。また第５図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ第４図（ａ
）、（ｂ）と対応している。またここでは光ビーム２ａ
、　２ｂは互いに同一光量を有しているものとする。

ここで第５図（ａ）と第５図（ｂ）とは互いに同一であ
る。このように回転多面鏡の反射面４が正規の位置にあ
る場合は、第４図（ｂ）に示すように光源の位置ずれが
生じても記録シート６上の合波されたスポットは位置ず
れの生ずる前の状態が維持される。

第６図は、第４図に示した光ビーム走査装置と同一の光
ビーム走査装置について、回転多面鏡の反射面が正規の
位置より前面にある場合の光路を示した図、第７図は、
第６図に示す２つの光ビームの、記録シート上のＸ方向
の光強度分布を拡大して示した図である。ここで第４図
、第５図と同一の要素には第４図、第５図と同一の番号
を付し説明は省略する。ここで第６図（ａ）、第７図（
ａ）は、２つの光源１ａ、　ｉｂが正規の位置にある状
態、第６図（ｂ）、第７図（ｂ）は、一方の光源１ｂが
位置ずれを生じた状態を示している。

これらの図に示すように反射面４が正規の位置より前面
にある場合、記録シート６上において光ビーム２ｂは正
規の位置０よりややＸ方向に寄った位置に照射され、光
ビーム２ａは−Ｘ方向に寄った位置に照射される。ここ
で光源１ａ、　ｌｂが正規の位置にある場合（第６図（
ａ）の場合）は、第７図（ａ）に示すように全体のスポ
ット径はやや広がるがスポットの位置は正規の位置０に
とどまる。これに対し、光源２ｂの位置が第７図（ｂ）
に示すようにずれると、光ビーム２ｂの正規の位置０か
らの変動が光ビーム２ａのそれよりも大きく、シたがっ
て第７図（ｂ）に示すようにスポットの位置がＸ方向に
変動してしまうことになる。

第８図は、第４図、第６図に示した光ビーム走査装置と
同一の光ビーム走査装置について、回転多面鏡の反射面
が正規の位置より引っ込んでいる場合の光路を示した図
、第９図は、第８図に示す２つの光ビームの、記録シー
ト上のＸ方向の光強度分布を拡大して示した図である。

尚、第４図〜第７図と同一の要素には、これら第４図〜
第７図と同一の番号を付し説明は省略する。

ここで、第８図（ａ）、第９図（ａ）は、２つの光源１
ａ、　ｌｂが正規の位置にある状態、第８図（ｂ）。

第９図（ｂ）は、一方の光源１ｂが位置ずれを生じた状
態を示している。

これらの図に示すように、反射面４が正規の位置より引
っ込んでいる場合は、記録シート６上において光ビーム
２ａが正規の位置０よりややＸ方向、光ビーム２ｂが正
規の位置Ｏよりやや−Ｘ方向に片寄った位置に照射され
る。ここで光源１ａ、　ｌｂが正規の位置にある場合（
第８図（ａ）の場合）は、第６図（ａ）の場合と比べ２
つの光ビーム２ａ、　２ｂの照射位置は交代するものの
、第６図（ａ）の場合と同様に全体のスポット径の位置
はやや広がるだけであってスポットの位置は正規の位置
にとどまる。

一方光源１ｂの位置が第８図（ｂ）に示すようにずれた
場合は第９図（ｂ）に示すようにスポット位置が今度は
−Ｘ方向に変動してしまうことになる。

画像読取装置において上記光スポットの位置の変動が副
走査方向に生じると、画像を読み取って得た画像信号が
担持する画像が副走査方向に回転多面鏡の一回転を一周
期とした濃度ムラを含んだものとなり該画像信号に基づ
いて再生された可視画像の画質が低下し見にくいものと
なってしまうという問題が生じる。また、画像記録装置
においても同様のことが生じ、画像記録の際に光スポッ
トの位置の変動が副走査方向に生じると、基になる画像
信号は上記のような濃度ムラを含んだものではなくても
、記録シート上に記録された画像には副走査方向に濃度
ムラが生じてしまう結果となる。

本発明は、上記事情に鑑み、光源ユニットからの光ビー
ムの射出位置がずれても正しく合波した状態で走査する
ことのできる光ビーム走査装置を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の光ビーム走査装置は、 複数の光ビームを射出する光源ユニット、前記光源ユニ
ットから射出された複数の光ビームが被照射体上で一つ
の光点を形成するように該複数の光ビームを合波する合
波光学系、前記複数の光ビームを反射偏向する回転多面
鏡を備えた、前記被照射体上で一つの光点を形成するよ
うに合波された前記複数の光ビームを該被照射体上に繰
り返し主走査させる主走査光学系、前記被照射体もしく
は前記主走査光学系を前記主走査の方向と略直角な副走
査方向に相対的に移動させる副走査手段、および前記副
走査方向と対応する方向について前記合波光学系の光軸
から離れるにつれて透過率が低下した光学フィルタを備
えたことを特徴とするものである。

ここで上記「副走査方向に対応する方向」とは、光源ユ
ニットから射出された２つの光ビームが反射等されて最
終的に被照射体上に照射されたときに該２つの光ビーム
が副走査方向に並ぶ場合を想定したとき、それら２つの
光ビームが光源ユニットから射出された後、被照射体上
に照射されるまでの光路のどの位置においてもそれら２
つの光ビームが並ぶ方向をいう。

（作　　用） 本発明の光ビーム走査装置は、副走査方向と対応する方
向について合波光学系の光軸から離れるにつれて透過率
が低下する上記光学フィルタを備えたため、複数の光ビ
ームのうちの一つの、光源ユニシトからの射出位置がず
れても、回転多面鏡の各反射面から反射された複数の光
ビームが合波された光点の副走査方向の変動が消減しも
しくは軽減され、より正しく合波された状態で走査され
る。

尚、上記光学フィルタを備えたことにより光ビームのう
ちの一つの射出位置がずれると合波された光点の光量が
変化するが、これは光ビーム全体の光量を制御すること
や、たとえば光源から発せられる光ビーム全体の光量を
制御することや画像読取装置における読取系のゲインを
制御すること等により対処することができる。

（実　施　例） 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の光ビーム走査装置の一実施例の概略
図、第２図は、第１図に示す２つの光ビーム２ａ、　２
ｂの記録シート６上のＸ方向の光強度分布を拡大して示
した図である。尚、前述した第４図〜第９図と同一の要
素には、これら第４図〜第９図と同一の番号を付し説明
は省略する。第１図（ａ）、第２図（ａ）は、反射面４
が所定の位置より前面にある状態、第１図（ｂ）、第２
図（ｂ）は、反射面４が所定の位置より引っ込んでいる
場合について示したものである。

第１図（ａ）　、　（ｂ）において、第−結像光学系３
に隣接した位置にその先軸から離れるに従って光ビーム
２ａ、　２ｂの透過率が低下する光学フィルタ７が配置
されている。したがって第１図（ａ）　、　（ｂ）に示
すように光源１ｂの位置が光軸から離れる方向にずれた
場合は、光ビーム２ｂの透過率が低下することになる。

この結果、記録シート６上の所定の位置０からより離れ
た位置に照射されるにつれより光量が低下することとな
る。ここでは、光ビーム２ｂの方が光ビーム２ａよりも
より弱められて所定の位置０からより離れた位置に照射
され、その結果第２図（ａ）　、　（ｂ）に示すように
２つの光ビーム２ａ、　２ｂが合波された全体としての
光スポットの位置変動がなくなるかもしくは軽減される
。したがってこの光ビーム走査装置を用いた画像読取装
置における画像を読み取って得た画像信号が担持する画
像や画像記録装置における記録された画像が濃度ムラの
より少ないものとなる。

第３図は、本発明の光ビーム走査装置の一例が用いられ
た画像読取装置の一例の概略構成図である。ここでは前
述した蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放射線画像
を読み取７て画像信号を得る画像読取装置の例について
説明する。

図示しない放射線撮影装置において被写体に放射線が照
射され、該被写体を透過した放射線が蓄積性蛍光体シー
トに照射され、これにより該蓄積性蛍光体シートに上記
被写体の放射線画像が蓄積記録され、この放射線画像が
蓄積記録された蓄積性蛍光体シートが画像読取装置１０
の所定位置にセットされる。

所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シート１１は、図
示しない駆動手段により駆動されるエンドレスベルト等
のシート搬送手段１２により、矢印Ｙ方向に搬送（副走
査）される。一方、複数のレーザ光源が内蔵された光源
ユニット１３から互いに近接してかつ互いに並行に射出
された複数の光ビーム１４（この第３図では複数の光ビ
ームをまとめて一本のビームの如く示されている）は、
複数の光ビーム１４を回転多面鏡１５の反射面上で合波
するように構成された第一光学系ＩＢを通過し、さらに
光軸から離れるにつれ光ビーム１４の透過率が低下する
ように構成された光学フィルタ１７を通過して回転多面
鏡１５に入射する。この回転多面鏡１５はモータ１８に
より駆動され矢印Ｚ方向に高速に回転している。該回転
多面鏡１５に入射した複数の光ビーム１４は、該回転多
面鏡１５によって反射偏向され、複数の光ビーム１４が
シーＨ１上で１つの光スポットとなるように合波しかつ
該光スポットがシートｌｌ上を走査してもその状態を維
持するように構成された第二光学系１９を通過した後、
ミラー２１により光路をかえてシート１１に入射し、副
走査の方向（矢印Ｙ方向）と略直角な矢印Ｘ方向に繰り
返し主走査する。シート１１の、光ビーム１７が照射さ
れた箇所からは、蓄積記録されているＸ線画像情報に応
じた光量の輝尽発光光２２が発せられ、この輝尽発光光
２２は光ガイド２３によって導かれ、フォトマルチプラ
イヤ（光電子増倍管）２４によって光電的に検出される
。光ガイド２３はアクリル板等の導光性材料を成形して
作られたものであり、直線状をなす入射端面２３ａが蓄
積性蛍光体シート１１上の主走査線にそって延びるよう
に配され、円環状に形成された射出端面２３ｂにフォト
マルチプライヤ２４の受光面が結合されている。入射端
面２３ａから光ガイド２３内に入射した輝尽発光光２２
は、該光ガイド２３の内部を全反射を繰り返して進み、
射出端面２３ｂから射出してフォトマルチプライヤ２４
に受光され、放射線画像を表わす輝尽発光光２２がフォ
トマルチプライヤ２４によって電気信号に変換される。

フォトマルチプライヤ２４から出力されたアナログ信号
Ｓ＾は、ログアンプ２５で対数的に増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器２６に入力され、サンプリングされて、ディジ
タルの画像信号Ｓｏが得られる。

この画像信号Ｓｏは、図示しない画像処理装置に送られ
てこの画像信号ＳＤに適切な画像処理が施され、その後
画像再生装置に送られて画像信号ＳＤに基づく可視画像
が再生表示される。

ここで光源ユニット１３から射出される複数の光ビーム
１４のうちのいずれかが図の上下方向（この方向が副走
査方向（矢印Ｙ方向）と対応する）にずれると、光学フ
ィルタ１７により光軸から離れる方向にずれた場合はそ
の先ビームの光量が低下する結果となり、また光軸に近
づく方向にずれた場合はその光ビームの光量が増加する
結果となり、その結果、回転多面鏡１５の各反射面によ
り光路長が変動してもシート１１上で合波された光スポ
ットの副走査方向（矢印Ｙ方向）の変動が軽減されもし
くは消滅し、したがって得られた画像信号Ｓ。

は、副走査方向の濃度ムラの非常に小さい高画質の画像
を担持したものとなる。光学フィルタ１７の影響による
合波された光スポットの光量の変化はフォトマルチプラ
イヤ２４に印加する電圧やログアンプ２５の増幅率を制
御することにより補償される。

ここで、上記実施例は蓄積性蛍光体シートに蓄積記録さ
れた放射線画像を読み取る画像読取装置であるが、本発
明の光ビーム走査装置は、もっと一般的な画像読取装置
にも適用できるものであることはいうまでもない。

また、本発明の光ビーム走査装置は画像読取装置だけで
なく画像記録装置にも適用することができる。

例えば、第３図において蓄積性蛍光体シート１１に代え
て光ビーム１４により画像が記録される感光フィルムを
セットし、光源ユニット１３から発せられた複数の光ビ
ーム１４をＡＯＭにより画像信号に基づいて強度変調し
て上記感光フィルム上を走査するように構成した場合に
も複数の光ビーム１４による感光フィルム上における光
スポットが副走査方向に変動しないことが望まれるが、
この場合も上記実施例の場合と同様にして光スポットの
副走査方向の変動を押えることができる。

（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、副走査方向と対応した方向について合波光学系の光
軸から離れるにつれて透過率が低下した光学フィルタを
備えたため、回転多面鏡の各反射面毎によりその光路長
が変動しても合波された光点の副走査方向への変動が低
減されもしくは消滅する。したがってこの光ビーム走査
装置を画像読取装置もしくは画像記録装置に用いると副
走査方向の濃度ムラの少ない高画質の画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光ビーム走査装置の一実施例の概略
図、 第２図は、第１図に示す２つの光ビームの記録シート上
の光強度分布を拡大して示した図、第３図は、本発明の
光ビーム走査装置の一実施例が用いられた画像読取装置
の一例の概略構成図、第４図は、従来の光ビーム走査装
置の一例について、回転多面鏡の光ビームを現に反射偏
向している反射面が正規の位置にある場合の光路を示し
た図、 第５図は、第４図に示す２つの光ビームの、記録シート
上の光強度分布を拡大して示した図、第６図は、第４図
に示した光ビーム走査装置と同一の先ビーム走査装置に
ついて、回転多面鏡の反射面が正規の位置より前面にあ
る場合の光路を示した図、 第７図は、第６図に示す２つの光ビームの、記録シート
上のＸ方向の光強度分布を拡大して示した図、 第８図は、第４図、第６図に示した先ビーム走査装置と
同一の光ビーム走査装置について、回転多面鏡の反射面
が正規の位置より引っ込んでいる場合の光路を示した図
、 第９図は、第８図に示す２つの光ビームの、記録シート
上のＸ方向の光強度分布を拡大して示した図である。 ｌａ、　ｌｂ・・・光源　　　　　　２ａ、　２ｂ・・
・光ビーム３・・・第一結像光学系 ４．４′・・・回転多面鏡の反射面 ５・・・第二結像光学系　　　６・・・記録シート７・
・・光学フィルタ　　　　１０・・・画像読取装置１１
・・・蓄積性蛍光体シート　１３・・・光源ユニット１
４・・・複数の光ビーム　　　１５・・・回転多面鏡■
７・・・光学フィルタ　　　　２２・・・輝尽発光光２
４・・・フォトマルチブライヤ （ａ） 第 図 第 図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の光ビームを射出する光源ユニット、前記光源ユニ
   ットから射出された複数の光ビームが被照射体上で一つ
   の光点を形成するように該複数の光ビームを合波する合
   波光学系、前記複数の光ビームを反射偏向する回転多面
   鏡を備えた、前記被照射体上で一つの光点を形成するよ
   うに合波された前記複数の光ビームを該被照射体上に繰
   り返し主走査させる主走査光学系、前記被照射体もしく
   は前記主走査光学系を前記主走査の方向と略直角な副走
   査方向に相対的に移動させる副走査手段、および前記副
   走査方向と対応する方向について前記合波光学系の光軸
   から離れるにつれて透過率が低下した光学フィルタを備
   えたことを特徴とする光ビーム走査装置。