JPS61265553A - 光走査装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は光ビームを利用してガス状、霧状の被検査体
、或いは光透過性の固体状被検査体の断層検査を行うこ
との出来るようにした光ＣＴスキャナ等に用いる光走査
装置に関するものである。

［従来の技術］ 生体や物体における内部の状態を非破壊でしかも精度よ
く測定できる断層検査装茸として、０丁スキャナ（コン
ピユーテッド・トモグラフィ・スキャナ）がある。

この装置は簡単に説明すると、例えば、放射線源として
薄い扇状の広がりを持つファンビームＸ線を発生するＸ
線管と、複数の放射線検出素子を前記ファンビームＸ線
の広がり方向に密接させて並べることにより空間分解能
を持たせた放射線検出器とを用い、これらＸＩＩ管と放
射線検出器とを被検査体を介して互いに対向して配する
とともに、被検査体を中心にこのＸ線管と放射線検出器
を同方向に、例えば、１度程度の刻みで１８０度乃至３
６０度にわたって順次回転走査しながら、被検査体断層
面の種々の方向からのＸ線の吸収データを集め、その後
、この集めた吸収データを用いてコンピュータにより演
算して画像再構成処理を施し、断層像を再構成するよう
にしたものである。

このようなＣＴスキャナは断層面多位置について、組成
に応じ、２０００段階以上にもわたる階調で画像再構成
することができることから、被検査体の断層面の状態を
詳しく知ることができる。

このようなＣＴスキャナは、一般に第三世代と呼ばれる
もので、その概要を第１３図に示す。

図において１はスキャナ部本体であり、このスキャナ部
本体１には回転可能に支持させるとともに中央に被検査
体２を配設するための孔１ａを設けてなる回転架台１ｂ
が設けである。前記孔１ａは被検査体の撮影領域となる
。回転架台１ｂには前記孔１ａを介して一方の面に所定
の広がり幅をもつファンビームＸ線を曝射するＸ線管３
が設けてあり、また、回転架台１ｂには前記孔１ａを介
して放射線検出器４をこのＸ線管３に対峙して設けであ
る。この放射線検出器４は多数の微小な放射線検出素子
をファンビームＸＩ！！Ｒｆの広がり方向に並設してあ
って、これにより空間分解能をもってＸ線管３からのＸ
線強度を検出することが出来る。尚、Ｘ線管３と各放射
線検出素子を結ぶＸ線の透過路をバスと称し、各放射線
検出素子はこのバス上での到来Ｘ線を検出しその強さに
応じた信号を出力する。また、前記スキャナ部本体１の
回転架台１ｂは所定角度刻みに順次一方向に回転走査す
ることにより、孔（撮影領域）１ａを中心に対向配置さ
れた前記ｘｉｓ管３と放射線検出器４とを順次一方向に
回転走査する。５はＸ線制御装置であり、上記Ｘ線管３
に与える電流、電圧およびＸ線曝射制御等を行うもので
ある。６はスキャナコントローラであり、前記スキャナ
部本体１の回転架台１ｂを回転駆動制御するものである
。７はシステム全体の制御をするシステムコントローラ
である。８は操作卓であり、オペレータが操作すること
によってシステムに対し各種操作指令を与えたり、デー
タ等のインプットをすることが出来る。９はデータ収集
装置であり、前記放射線検出器４の各放射線検出素子出
力信号をそれぞれ受けて、アナログ／デジタル変換し、
Ｘ線の吸収データとして出力する。１０は再構成演算部
であり、前処理部１０ａ、コンボリューション演算部１
０ｔ）、逆投影部１０Ｇよりなる。前処置部１０ａは前
記データ収集装置９で収集された各投影方向、すなわち
、各７０ジエクシヨン毎の吸収データを受けて、この吸
収データに対し、ゲイン補正、オフセット補正等の処理
を施すものであり、また、コンボリューション演算部１
１１）は前記前処理部１０ａの出力する前処理済みのデ
ータをフィルタ関数を用いてコンボリューションするも
のである。

逆投影部１０Ｃは前記コンボリューション後のデータを
そのプロジェクション方向に逆投影して断層像を再構成
するものである。１１はこの逆投影した再構成画像のデ
ータを記憶するメモリであり、１２はこのメモリ１１の
記憶データのうち、所望の範囲のＣＴ値（放射線吸収の
レベルに応じた値としてのデータ）を濃淡像として出力
するビデオ信号変換器である。１３はこのビデオ信号変
換器１２の出力を受けて画像表示する例えばＣＲＴによ
る表示装置である。また、１４は収集データ等を保存す
る人容漫の外部記憶装置である。

このような装置において、オペレータが操作卓８を操作
して、撮影を開始させるとシステムコントローラ７はス
キャナコントローラ６を制御し、前記回転架台１ｂの所
定角度刻みの回転駆動制御を行う。またシステムコント
ローラ７はＸ線制御装置５を制御し、これによりこのＸ
線側ｍ装置５からは前記所定角度刻みの回転走査が行わ
れる毎に設定した電流、電圧が設定時間幅分、出力され
てＸ線管３に加えられる。そのため、Ｘ線管３からは順
次ファンビームＸＩＩＲｆが断続的に出力されることに
なる。回転架台１ｂの回転中心位置＜ｍ影領域）にはテ
ーブル１Ｃ上に載置されて被検査体４が配置されており
、また、回転架台１ｂにはＸ線管３と放射線検出器４と
が前記回転中心を介して対向して取付けであるので、Ｘ
線管３は被検査体２のＸ線照射断面について順次方向を
変えながらファンビームＸ線Ｒｆを照射してゆくことに
なる。そして、このファンビームＸ線Ｒｆにおける各バ
スのＸ線強度は放射線検出器４の各放射線検出素子によ
り検出され電気信号に変換され出力される。

そして、この変換された信号はデータ収集装置９でデー
タ収集され１プロジエクシヨン（１投彰方向）毎に前処
理部１０ａでゲイン補正、オフセット補正等の必要な前
処理がなされる。前処理された１プロジエクシヨン毎の
吸収データはコンボリューション演算部１０ｂでコンボ
リューションされ、次の逆投影部１０Ｃで次々に逆投影
されて重ね合されることによって個々の画素位置のＣＴ
値が求められ、このＣＴ値による断層像が再構成される
。再構成された像はメモリ１１に保存され、操作卓８を
通して指令を与えることによりビデオ信号変換器１２に
より所望とする範囲のＣＴ値がその値に応じた階調度の
ビデオ信号に変換され、表示装置１３に与えられる。こ
れにより、再構成像は映像として表示される。

以上は第三世代と呼ばれるＣＴスキャナの概要であるが
、この他、ペンシルビームＸ線を発生するＸ線源と検出
器とを被検査体を介して対向して配置し、Ｘ線源と検出
器とを被検査体に対して一方向に直線移動くトラバース
・スキャン）させ、１トラバース・スキャンさせると次
に被検査体に対してＸ線源と検出器とを例えば１度回転
させて後、再びトラバース・スキャンさせると云った動
作を繰返すようにした第一世代と呼ばれるＣＴスキャナ
、ペンシル・ビームに変えて幅狭のファンビームＸ線を
用い、第一世代と同様にトラバース・スキャンと回転走
査を交互に繰返す第二世代と呼ばれるＣＴスキャナ、検
出器を円周上に並設し、ファンビームＸ線を曝射するＸ
線源のみを回転走査するいわゆる第四世代と呼ばれるＣ
Ｔスキャナ等、種々のものが開発されている。

ところで、上述のようなＸ線ＣＴスキャナの他、近年に
おいては核磁気共鳴現象を利用したＮＭＲ−ＣＴスキャ
ナ、超音波を利用した超音波ＣＴスキャナ等が研究され
一部実用に供されるようになった。そして、更に最近で
はレーザビームなど光を測定媒体として利用し、ガス状
の被検査体の解析を試みる動きがある。例えば、エンジ
＾燃費、多種燃料性を目指してディーゼルエンジンや筒
内噴射成層燃焼エンジンなどの開発が進められているが
、このような形態のエンジンにおいては、燃料噴射の形
状、分散の状態を把握することが燃焼室を設計する上で
重要である。そして、通常、燃焼室内の噴霧の形状を調
べるためには、可視化エンジンを用いて高速度写真撮影
を行い、これを解析する手法を用いるが、多くは噴霧の
横方向からの撮影となるため、噴霧の断面構造成いは三
次元構造を把握することは困難である。そこで、このよ
うな解析に最適な断層測定装置としてレーザビームを用
いた光ＣＴスキャナが注目される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、従来の光ＣＴスキャナは均一な光層分布のフ
ァンビームが作り難いこと、また、ファンビームに於け
る各パス上の透過光量を検出する微小ピッチの多素子光
検出器として適当なものが無いことなどから、光走査装
置（スキャナ部本体）として第一世代の構成を利用して
いた。しかし、被検査体が噴霧であって、流速が速いこ
と、従って、−断面当りのデータ収集は瞬時に行わなけ
れば意味を持たないこと、等の点から、トラバース・ス
キャンと回転走査とを交互に繰返すと言う方式上、どう
してもデータ収集に時間がかかる第一世代の方式では実
用に成らなかった。

従って、本発明はこのような観点から高速で光ビームを
スキャンさせることが出来、瞬時に再構成に必要なデー
タを収集できるようにした光ＣＴスキャナ用の光走査装
置を得ることを目的としている。

［問題点を解決しようとする手段］ 上記問題点を解決するため本発明は、光ビームを発生す
る光源と、この光ビームの光軸上に配され該光ビームの
光軸と交差する軸線方向に反射する回転ミラーと、この
回転ミラーを回転駆動させる駆動装置と、前記回転ミラ
ーの回転軸を中心とする所定半径の円周上に配設され回
転ミラーより受けた光ビームをこの回転ミラーの回転軸
に沿って平行な方向に反射する複数の第一の反射ミラー
と、この第一の反射ミラーに対向して配設され、対向す
る第一の反射ミラーからの光を受けて前記回転ミラーの
回転軸と交差する平面に沿い、且つ、該回転軸線を中心
とする所定の領域内に向けて反射する第二の反射ミラー
と、この所定の領域を介して前記第二の反射ミラーに対
向して配されこの第二の反射ミラーの反射光を受けて導
く導光路と、この導光路により導かれた光を受けてその
受光量に対応した信号に変換する受光部とより構成する
。

［作　　用］ このような構成において、光源よりペンシルビーム状の
光ビームを発生すると、この光ビームは該光ビームの光
軸上に配された回転ミラーによって反射される。回転ミ
ラーは駆動装置により回転駆動されており、また、その
反射方向は前記光ビームの光軸と交差する軸線方向とな
っているので、入射光ビームは回転ミラーの回転軸を中
心に回転走査されながら反射光路が移動されることにな
る。

この反射光は回転ミラーの回転軸を中心とする所定半径
の円周上に配設された第一の反射ミラーに入射され、こ
の第一の反射ミラーは回転ミラーより受けた光ビームを
この回転ミラーの回転軸に沿って平行な方向に反射する
。この第一の反射ミラーには前記回転ミラーの回転軸と
交差する平面に沿って、且つ、該回転軸線を中心とする
所定の領域内に向けて反射する第二の反射ミラーが対向
して配設されており、従って、第一の反射ミラーの反射
光はこの第二の反射ミラーによって前記回転ミラーの回
転軸と交差する平面に沿い、且つ、該回転軸線を中心と
する所定の領域内に向けて反射される。このため、光源
から出射された光ビームは第二の反射ミラーの各位置を
基準にセクタ状にスキャンされることになり、第二の反
射ミラーの配設領域より見た方向より前記所定の領域内
について光ビームの走査が行える。この走査は回転ミラ
ーを回転させるだけで実現出来、従って走査速度は回転
ミラーの回転速度で定まる。そのため、高速で光ビーム
をスキャンさせることができるようになる。第二の反射
ミラーの反射光はこの第二の反射ミラーの反射光路に対
向して配設された導光路に導かれ、この導光路を経て受
光部に送られる。そして、ここで受光量に対応した信号
に変換される。

［実　施　例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明による光走査装置の概略的な構成を示す
図であり、図中、１１はレーザビームＢを発生する光源
である。また、１２はこの光源１１の発生するレーザビ
ーム光路上に配された回転ミラーであり、その反射面は
入射レーザビーム８の光軸に対し、ここでは４５度に設
定しである。

この回転ミラー１２は前記光軸を軸に図示しないモータ
により回転駆動されるように構成されている。

１３は平面ミラーを用いた第一の反射ミラーであり、前
記回転ミラー１２の反射光路にに対向させて例えば前記
光軸を中心に所定の半径で描かれる円弧上に所定のピッ
チでおよそ１８０度近傍程度の領域に亙り複数個、固定
して配置しである。

この第一の反射ミラー１３は前記光軸と平行、且つ、同
方向に反射させるため、４５度の傾斜を持たせである。

１４はこの第一の反射ミラー１３にそれぞれ対向して配
設された第二の反射ミラーであり、平面ミラーを用いて
いる。この第二の反射ミラー１４はそれぞれその反射光
軸が光源１１の出射光軸と直交する平面に沿うように、
且つ、反射光路の少なくとも中心が前記光［１１の出射
光軸Ｂを通るように固定して取付けである。また、第２
図に示すように細い紐状の複数本の可撓性導光体（ファ
イバ、例えば、光ファイバやライトガイド）を一端側は
捻り合わせて束ね、他端側は直線的に一列に密接させて
配設した導光部材１６を複数組用意し、各々前記各第二
の反射ミラー１４に一つずつ対応させるとともに各導光
部材１６は前記他端側を各々対応する前記第二の反射ミ
ラーゴ４に対向させて且つこの第二の反射ミラー１４に
反射された光の光路上に沿って各可撓性導光体の端面が
並ぶようにして固定配置する。各導光部材１６は前記他
端側は光源１１の光軸に対し、同一の距離を隔てて配設
しである。１７は集光用のレンズであり、前記導光部材
１６は夫々前記一端部側を取りまとめてこのレンズ１７
に対向させである。１８はレンズ１７により集められた
光の光量を検出して電気信号に変換する受光素子である
。

尚、第二の反射ミラー１４の反射光路側において、セク
タ・スキャンされるレーザビームにおける最外縁に位置
するレーザビームによって囲まれる領域が撮影可能な領
域１５となる。

このような構成において、光源１１よりレーザビームを
発生させ、回転ミラー１２を回転させると、回転ミラー
１２の反射方向が３６０度に亙り順次変化することから
、レーザビームは回転ミラー１２を回転中心として回転
する。そして、第一の反射ミラー１２に対し、その配設
方向に沿って直線的に移動しながら入射する。そして、
この第一の反射ミラー１３により９０度反射され、対向
する第２の反射ミラー１４に入射されるとともにここで
再び９０度反射されて導光部材１６の前記他端面に入射
される。

従って、一対の第一、第二の反射ミラー１３゜１４につ
いて見てみると、回転ミラー１２を出たレーザビームは
第二の反射ミラー１４の反射面で許容される範囲内でセ
クタ状にスキャンされることになる。

第一、第二の反射ミラー１３．１４は片半分の領域に屋
り円弧状に配され、また、導光部材１６は第二の反射ミ
ラー１４の配設領域に対向する残りの半分の領域に円弧
状に配されているので、多対を成す反射ミラー１３．１
４を経てセクタ状にスキャンされながら入射されるレー
ザビームは撮影可能領域１５を透過後、導光部材１６の
各可撓性導光体に順に入射することになる。

導光部材１６に入射した光は導光部材１６の可撓性導光
体内を反射しながら伝幡し、その前記一端部側より出射
される。そして、レンズ１７により集光され、受光素子
１８に与えられる。受光素子１８はその受光光量に対応
した電気信号に変換して、出力する。

この信号は前述したデータ収集装置に送られて吸収デー
タとして収集され、前述の再構成処理が施され、断面像
が得られる。

この結果、およそ１７０〜１８０度近くの範囲にわたり
、反射ミラー１３．１４の配設方向からのセクタ・スキ
・ヤンによる撮影領域内の被検査体の光吸収に関するデ
ータを収集できる。尚、導光部材１６は複数の可撓性導
光体を並設したものであり、収集した光吸収データの入
射レーザビームにおけるセクタ位置との関係がそのまま
では掴めないので、回転ミラー１２の回転角度位置を検
出してその角度情報を参照したり、第一または第二の反
射ミラー１３．１４の両脇にレーザビーム検出用の導光
部材′または光検出器を配置してレーザビームがどの位
置にあるかを検出し、これを同期信号として参照して時
分割により、光吸収データを収集したセクタ位置に対応
づけて分離するようにする。

次に本発明による光走査装置の具体的な構成を説明する
。

第３図は本装置の構成を示す側面断面図、第４図はその
工方向から見た図、第５図は第３図における■方向から
見た図である。

図中１１は光源であり、レーザ発振器等を用いている。

１２は回転ミラーであり、１３は第一の反射ミラー、１
４は第二の反射ミラーである。

１６は導光部材である。２１は装置の筐体であり、この
筺体２１の一側壁に孔２１ａを設けて、ここに光源保持
筒２２が取付けである。前記光！１１は出射光軸をこの
光源保持筒２２の軸線に平行となるようにしてこの光源
保持筒２２内に収納され、光源１１を出射したレーザビ
ームは孔２１ａを通して筒体２１内に入射される。２２
ａは光源保持筒２２の中央部外周に設けた通風用の網で
ある。

２３は筒状の回転ミラー保持筒であり、この回転ミラー
保持筒２３は一端側を前記光源保持筒２２に対向させて
筺体２１内に取付けである。

２４ａ、２４ｂは回転ミラー保持筒２３内に取付けられ
たベアリングであり、また、回転ミラー保持筒２３内に
は回転軸２５が軸線を前記レーザビーム光軸に一致させ
た上で、前記ベアリング２４ａ、２４ｂより回転自在に
保持させである。

そして、回転軸２５の前記光＋［１１１側先端部に前記
回転ミラー１２が取付けられている。また、回転軸２５
の他端部側にはプーリ２６が取付けられ、このプーリ２
６は筺体２１内壁に取付けられたモータ２７との間にベ
ルト２８を掛渡すことにより、モータ２７の回転、力が
伝達されて回転駆動される構成となっている。

筺体２１内には前記回転ミラー保持筒２３取付は側壁面
にリング状のミラー保持板２９が取付けられ、また、同
様なミラー保持板３０が筺体２１内の前記ミラー保持板
２９取付は壁と対向する壁面に互いに中心の孔の軸線を
一致させて平行に取付けである。また、筺体２１の前記
ミラー保持板３０取付は壁には該ミラー保持板３ｏの中
心の孔と一致させて被検査体を位置させる撮影孔２１ａ
が開口されている。更にまた、筺体２１内には前記ミラ
ー保持板３０より適宜離間させてダクト３１が配置され
ており、排気ガスや噴霧等の被検査体は撮影孔２１ａよ
り筺体２１内部に送込まれるとともにこのダクトを介し
て吸引され、外部に排出される構成となっている。

また、前記ミラー保持板２９にはその中心の孔を中心に
所定の半径で描かれる円弧の片半分の領域に該円弧に沿
って所定のピッチで第一の反射ミラー１３が４５度の傾
斜角で取付けられている。

また、同様に前記ミラー保持板３０にはその中心の孔を
中心に所定の半径で描かれる円弧の片半分の領域に該円
弧に沿って、且つ、前記第一の反射ミラー１３と対向さ
せて第二の反射ミラー１４が４５度の傾斜角で取付けら
れている。第一の反射ミラー１３は例えば１０組配設し
てあり、従って、第二の反射ミラー１４はこれに対応さ
せて１０組対向配設しである。

前記第一の反射ミラー１３の入射光路を確保すべく、前
記回転ミラー保持筒２３にはその収納した回転ミラー１
２の出射光路位置に、第一の反射ミラー１３の配設領域
対応の領域に亙り、スリット２３ａが形成されている。

また、前記ミラー保持板３０にはその中心の孔を中心に
所定の半径で描かれる前記円弧の残り半分の領域に該円
弧に沿って、且つ、前記第二の反射ミラー１４に反射さ
れたレーザビームのスキャン経路に沿って導光部材１６
の入射端面が配設され、セクタ・スキャンされて移動す
るレーザビームを受けてこれを導（ことが出来るように
しである。また、前記第二の反射ミラー１４間にはレー
ザビームの通過位置に同期信号用の導光体（ファイバ）
３２がその入射端面をレーザビーム光軸に一致させて配
設しである。その支持構造は第６図に示す如きもので、
中空の支持ビン３２ａ内に導光体３２の入射端面側を挿
入し、これを前記ミラー保持板３０に植立させている。

第二の反射ミラー１４は１０組あるので、同期信号用の
導光体３２は１０本設けてあり、その導かれた光の検出
には受光素子を用いるがコストダウンのため、１０本の
導光体３２は出射口部側３２ｂを第６図の如く、束ねて
一つにまとめ、第７図に示す如く、レンズ３３ａと受光
素子３３ｂよりなる同期検出センサ３３に接続してレン
ズ３３ａにより集光し、単一の受光素子３３ｂに与えて
同期検出するようにしている。同期信号はレーザビーム
の回転走査が一定の速度で行われているとすれば、一定
のタイミングで、しかも、所定のパターンで発生するの
で、走査開始タイミングおよび走査位置が特定でき、こ
れをもとに導光部材１６の検出レーザビームの位置とそ
の位置での光吸収データを特定できる。

導光部材１６は第８図に示すように直径１ｍｍ程度のフ
ァイバを４４本程度用いてフラット・ケーブル状にした
ものを用いており、このフラット・ケーブル状の導光部
材１６を１０１１１ｉｌの第二の反射ミラー１４各々に
対応させて前述の如く所定の位置に配置しておく。そし
て、光出射端部１６ｂ側は図の如く１０本分をｆ＊ＩＩ
して束ね、第９図に示す如くレンズ３４ａと単一の受光
素子３４　ｂとを筐体に納めてなるデータ検出センサ３
４に接続し、導光部材１６より出射された光をレンズ３
４ａで集光して受光素子３４ｂに与えることで、被検査
体の透過レーザビームの光量をデータとして収集できる
ようにしである。

同期検出センサ３３及びデータ検出センサ３４は筺体２
１の光源１１取付は側壁に固定する。

また、第一、第二の反射ミラー１３．１４は光軸を精密
に調整する必要がある。そこで、本装置では第１０図の
ような構造とした。

すなわち、Ｍは反射ミラ一部であり、この反射ミラ一部
Ｍは直角三角柱状のミラー支持台ＢＳ上に取付ける。ミ
ラー支持台８８の位置側面には三点支持構造を得るため
、等間隔で三点の位置に締付はボルト８Ｔ１用のネジ穴
Ｈ１が形成されている。また、ミラー保持板２９．３０
には締付はボルト８Ｔ１用の挿通口Ｈ２とその下に平面
調整ボルト挿通用のネジ穴Ｈ３が形成されている。そし
て、筺体２１の壁面にはこれら挿通口Ｈ２と調整ボルト
挿通用のネジ穴Ｈ３に通すボルトの入る程度の大きさで
ネジ装着口２１ｂが形成されている。

そして、平面調整ボルト挿通用のネジ穴Ｈ３に平面調整
ボルトＢＴ２を螺着し、そのねじ込み量を調整してミラ
ー支持台ＢＳの傾きを調整し、反射光軸を調整した後、
締付はボルトＢＴ１を螺着して固定する。この支持構造
は三点支持構造であるので、個々の反射ミラーの光軸を
精密に調整出来る。

このような構成において、光源１１より出射されたレー
ザビームは回転する回転ミラー１２により回転ミラー１
２を中心軸として９０度の方向に順次回転走査され、回
転ミラー保持筒２３のスリット２３ａを通って第一の反
射ミラー１３に入射され、ここで再び９０度反射されて
第二の反射ミラー１４に入射する。そして、第二の反射
ミラー１４により９０度反射され、撮影孔２１ａとダク
ト３１の間隙を通って、導光部材１６に入射する。

そして、この導光部材１６を通ってデータ検出センサ３
４に入り、ここでその光量に対応した信号に変換される
。

一方、レーザビームは第二の反射ミラー１４の脇に設け
られた同期信号検出用の導光体３２に入射して検出され
るので、この検出信号からレーザビームの走査位置を知
ることができ、レーザビームの走査位置との関係を持っ
てデータ検出センサ３４より出力される信号を識別出来
る。

例えば、次のようにする。

すなわち、データ検出センサ３４からは、全反射ミラー
１４からの光が入力される。また、同期検出センサ３３
・からは、各反射ミラー１４に光は入射する時点で各−
回づつ信号が検出される。従って、同期検出センサ３３
からの信号をカウントする第一のカウンタＣ１を設けて
これにより周期検出センサ３３からの信号をカウントす
ると、このカウンタＣ１のカウント埴は複数の第二の反
射ミラー１４のうちのどの反射ミラー１４からの信号で
あるかを特定する。一方、データ検出センサ３４の出力
する″信号は各第二の反射ミラー１４毎に連続しており
、従って、スキャン位置が特定された第二の反射ミラー
１４からの反射光における検出信号が、今、どのスキャ
ン位置での検出信号であるかを認識する必要がある。そ
こで、第二のカウンタＣ２を設け、この第二のカウンタ
Ｃ２は前記同期検出センサ３３からの信号を出力される
毎にリセットさせるとともに所定の基準クロック信号を
カウントさせる。これにより、第二のカウンタＣ２の値
で各第二の反射ミラー１４の光スキヤン位置が特定出来
る。

故に第一のカウンタＣ１と第二のカウンタＣ２の値より
、レーザビームのスキャン位置が特定でき、この情報を
参照しながらデータ検出センサ３４の出力をアナログ／
ディジタル変換すれば、各バス位置を特定した形で光吸
収データを収集出来ることになる。

レーザビームは各反射ミラー１４の位置毎にこの反射ミ
ラー１４から撮影領域に向かい、セクタ状にスキャンす
ることになり、本実施例では１０個の反射ミラー１４に
対応して１０プロジェクション分の光吸収データを得る
ことが出来る。しかも、本装置は回転ミラー１２を回転
させるだけでレーザビームをセクタ・スキャンと回転走
査をさせる光学的な走査機構であり、そのため、１断面
当りの走査は瞬時に行うことが可能となる。

因みに本装置では毎分、１０００乃至３０００回転程回
転速度で回転ミラー１２を回転させることが可能であり
、流体のある断面のデータを実質的に時間づれなく、多
方向からデータ収集可能となる。従って、エンジンにお
ける排気ガスや燃料の噴霧等、比較高速で移動する被検
査体の断面を正確に再構成することができ、高速流体の
内部状態の解析が可能となる。

しかも、データ収集に細いペンシルビーム状の光ビーム
を利用し、これを高速でスキャンさせるようにしたので
、光のエネルギ分布にむらがなく、従って、Ｓ／Ｎの良
い断層像を得ることが出来る。

尚、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に限定す
ることなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形し
て実施し得る。

例えば、上記実施例では導光部材１６を複数の可撓性紐
状導光体により構成したが、これは第１１図に示すよう
に平ベルト状の透明部材４１の外側に反射用のクラッド
４２を形成したフラットなライトガイドを用いるようし
ても良く、また、導光部材１６は複数個をまとめて一つ
の受光素子で信号検出する構造としたが、これは第１２
図に示すように各導光部材１６毎にそれぞれ専用の受光
素子１８を設けて各別に検出するようにしても良い。

また、赤外線が生体を透過することが知られており、従
って、本装置はガスや噴霧状の被検査体の他、光ビーム
として赤外線を用いることで指等のような生体の断面の
データ収集することが出来、従って、光ビーム透過性で
あれば、固体状の被検査体の断層撮影にも利用すること
が出来る。更に本発明は、ＣＴスキャナに限らず、レー
ザビームを物体の周囲についてスキャンさせ加工するレ
ーザ加工装置等にも応用することが出来る。

また、回転ミラーの回転数は駆動源であるモータの回転
数をａｓ　ｍすることで任意に可変して使用することが
出来る。

［発明の効果］ 本発明によれば、高速で多方向より順次光ビームをスキ
ャンさせることが出来るので、第二の反射ミラーの配列
内における中心の位置に被検査体を配設すれば、その被
検査体の多方向からの光吸収データを瞬時に収集するこ
とが可能になり、エンジンの排気ガスや燃料の噴霧等の
高速で流れる流体の断面構造を解析することが可能にな
る。また、レーザビーム等のような細い光ビームを用い
、これを光学的に高速でスキャンさせるようにしたので
、照射する光のエネルギ分布にむらが無く、従って、Ｓ
／Ｎの良いデータが収集できるから、良質の再構成画像
を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための概略構成図、第
２図は導光部材と信号検出系の構成を説明するための図
、第３図は本発明による装置の一実施例を示す側面断面
図、第４図、第５図は第３図装置のＩ、Ｉｆ方向矢視図
、第６図は本装置に用いる同期信号検出用の導光体部分
の構成を示す図、第７図はその同期検出センサ部分の構
成を示す図、第８図は本装置に用いる導光部材の構成を
示す図、第９図はそのデータ検出センサ部分の構成を示
す図、第１０図は本装置に用いる反射ミラーの支持構造
を説明するための図、第１１図は導光部材の他の構成例
を示す斜視図、第１２図は受光部を含めた導光部材の他
の例を示す図、第１３図は従来のＣＴスキャナの概要を
説明するためのブロック図である。 Ｂ・・・レーザビーム、１１・・・光源、１２・・・回
転ミラー、１３・・・第一の反射ミラー、１４・・・第
二の反射ミラー、１５・・・撮影可能な領域、１６・・
・導光部材、１６ｂ・・・光出射端部、１７・・・集光
用のレンズ、１８・・・受光素子、２１・・・筐体、２
１ａ・・・孔、２１ｂ・・・ネジ装着口、２２・・・光
源保持筒、２３・・・回転ミラー保持筒、２４ａ、２４
ｂ・・・ベアリング、２５・・・回転軸、２６・・・プ
ーリ、２７・・・モータ、２７・・・ベルト、２９．３
０・・・ミラー保持板、３１・・・ダクト、３２・・・
導光体（ファイバ）、３２ｂ・・・出射口部側、３３・
・・同期検出センサ、３３ａ、３４ａ−Ｖンズ、３３ｂ
、３４ｂ・・・受光素子、３４・・・データ検出センサ
、Ｍ・・・反射ミラ一部、ＢＳ・・・ミラー支持台、Ｂ
Ｔｌ、ＢＴ２・・・ボルト、Ｈｌ、Ｈ３・・・ネジ穴、
Ｈ２・・・挿通口。 出願人代理人　　弁理士　外弁　淳 第１図 第２図 第６図 第８図 第７図 第１ 第１１図 フ図 （ｂ） ９ｂ 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームを発生する光源と、この光ビームの光軸上に配
   され該光ビームの光軸と交差する軸線方向に反射する回
   転ミラーと、この回転ミラーを回転駆動させる駆動装置
   と、前記回転ミラーの回転軸を中心とする所定半径の円
   周上に配設され回転ミラーより受けた光ビームをこの回
   転ミラーの回転軸に沿つて平行な方向に反射する複数の
   第一の反射ミラーと、この第一の反射ミラーに対向して
   配設され、対向する第一の反射ミラーからの光を受けて
   前記回転ミラーの回転軸と交差する平面に沿い、且つ、
   該回転軸線を中心とする所定の領域内に向けて反射する
   第二の反射ミラーと、この所定の領域を介して前記第二
   の反射ミラーに対向して配されこの第二の反射ミラーの
   反射光を受けて導く導光路と、この導光路により導かれ
   た光を受けてその受光量に対応した信号に変換する受光
   部とを具備してなる光走査装置。