JPS63290456A - 画像読取装置 - 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】 一産業上の利用分野一 本発明は、Ｘ線フィルムのように画像が記録された媒体
上をレーザビームで走査し、その透過光の光電変換検出
で画像を読み取る画像読取装置に関する。

一発明の背景− 周知のように、医療分野ではＸ線フィルムから読み取っ
た画像をコンピュータ処理することで病気の診断等を行
なう診断システムが普及してきている。このための画像
読取装置の基本構成例を第７図に示す。レーザｌを出射
したビームは反射鏡２を経てポリゴン３（回転多面鏡）
により走査され、ｆＯレンズ４９反射鏡５．シリンドリ
カルレンズ６を経てＸ線フィルム７の画像上をその搬送
方向に対してほぼ直角の線上を走査する。シリンドリカ
ルレンズ６は倒れ色補正用のものであリ、ｆθレンズ４
はレーザビームの焦点を画像上に結ばせかつ画像上のス
ポットの動きを等速度にするためのものである。

画像を透過した走査ビームは画像の濃度変化によって光
量変化を受け、それを集光器８を経た光電変換器９に取
込んで濃度に応じた電気信号に変換し、ホストコンピュ
ータ等に導入する。ｘｍフィルム７は送り装置１０によ
ってＹ方向に副走査される。

−発明が解決しようとする問題点− 第８図は前述のＸ線フィルム７の断面構造を示し、支持
体１１を挟むように両側に乳剤層１２が塗布され、さら
にその外側には保護層１３が塗布されている。

このようなフィルムに対するビーム走査において、フィ
ルム各層の界面においては、屈折率の変化により反射が
生じている。特に、空気中から保護層へ、あるいは保護
層から空気中へ入射する際は屈折率の変化が大きく、通
常では４〜５％程度の反射光が存在する。

従って、第９図に示すように、入射光Ｌｏに対してその
まま透過する成分Ｌ１　と、Ｂ、Ｃにおいて反射した後
にフィルムを透過する成分Ｌ２に分けられる。Ｌｌ　と
Ｌ２には、光路差δがある。

δ＝　（ＢＣ＋ＣＤ）ｎ−ＢＥ ＝　２　ｎ　ｈ　＊　ｃｏｓφ′ 但し、ｎは屈折率、ｔは厚さである。

この光路差δが読取レーザビームの波長の整数倍のとき
、両者は最も強め合い、半波艮だけずれた時に最も弱め
合う。光路差δは走査角φによっても、またフィルム厚
さｈによっても変化するため、結果的には両者の合成さ
れた光路差、及びフィルムの走査位置による厚さの変化
によって透過光量が異なり、読取画像に干渉縞が生じる
ことになる。

第１Ｏ図にはその例として、ｔ＝１７５ｇｍ、入＝　０
．８３２８１Ｌｍ　、　ｎ　＝　１．５２のフィルムに
ついて、走査角による位相差の変化を示す。

同図の横軸には走査角を、縦軸には位相差δを波長入で
規格化して示す、つまり、グラフ上での横線と交わると
ころでは、光強度が強め合い、その間では弱め合い、結
果として走査範囲の中央部では幅広く、両端になるほど
密になるような干渉縞が生じる。

また、フィルムの厚さ変化に対しては、−概に規定でき
ないが、丁度波長毎の等高線として干渉縞が観察される
。フィルムの厚さ変化がなければ、この影響は考慮しな
くても良いが、この厚さ変化を波長オーダ以下に製作す
ることは現実的には不可能に近く、仮に回走であるにし
ても非常なコストアップになる。

また、フィルム面の反射率を低くすれば、このような干
渉縞の影響を防ぐことができるが、読取画像フィルムに
対して反射防止膜を設けることは非常なコストアップを
招き、望ましくない。

本発明の目的は、レーザビームによるフィルム透過画像
の読取に、その可干渉性により生じる視覚上大変見苦し
い干渉縞の発生を無くした画像読取装置を提供するにあ
る。

−問題点を解決するための手段一 本発明は、上述の目的を達成するために、画像が記録さ
れた媒体上にレーザビームを走査し、該媒体からの透過
光から該画像の読取を行なう画像読取装置において、前
記レーザビームが前記媒体に入射する角度を全走査幅に
渡って直交方向から外れる構成にしたものである。

−作　　用　　− レーザビームを媒体面に斜めに入射させることにより、
媒体を直接透過してきたレーザビームと、媒体内で反射
してきたレーザビームとが重ならないようにして両者の
干渉を無くし、干渉縞の発生を無くす。

一実施例− 以下、従来例と対比させながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図（Ａ）は第７図に示す従来の画像読取装置と基本
的に同じ構成を側面図として示し、ポリゴン２１から結
像レンズ２２を通してフィルム２３面にレーザビームを
走査（図面の表裏方向）するのに、レーザビーム入射方
向とフィルム２３面とは常に直交し、この状態でフィル
ム２３が送り装置２４矢印Ａ方向に送られる。

これに対して、本実施例では、第１図 ＣＢ）に示すように、フィルム２３の副走査方向Ａがレ
ーザビームの入射方向に対して傾斜した構成、又はレー
ザビームの入射方向が斜め方向になる構成にされる。即
ち、入射角度θ０が８０度から外れた角度にされる。

第１図（Ａ）の例においても画像走査端部においては、
θ０≠９０°となっているが、中央付近ではθｏ　４９
０’とっなている。

第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）は、夫々第１図（Ａ）及
び第１図ＣＢ）におけるフィルム２３内でのレーザビー
ムの透過状態を示す模式図である。また、同図にはフィ
ルム２３を直接透過してＢ−Ｂ　′面から出射したレー
ザビームＬ１と、フィルム２３内１１［してＢ−Ｂ　’
面から出射したレーザビームＬ２のスポット画像の位置
関係を拡大して示す。

上述の第２図（Ａ）においては、レーザビームＬ１とＬ
２とはほぼ重なった出射になる。これに対して、第２図
（Ｂ）では、レーザビームに対してフィルム２３が斜め
に位置するため、レーザビームＬｌ　とＬ２　とはδだ
け副走査方向にずれており、両レーザビームが重ならな
いようになっている。なお、前述の第９図の成分Ｌ１と
Ｌ２もずれているが。

この図ではずれδに比べてレーザビーム径が十分に大き
い状態を示し、第２図（Ａ）の状態に相当する。

従って、第２図（Ａ）の従来例では、前述のように、２
つの出射レーザビームのフィルム２３端面における位相
条件により、フィルム２３を透過する光量が異なり、干
渉縞が生じる。これに対して、第２図ＣＢ）の状態では
２つの出射レーザビームがフィルム２３端面で重ならな
いため、両レーザビームは夫々独立したレーザビームと
なり、両者の間での干渉はもはや生じなくなる。

尚、第２図（Ｂ）では、２つの出射レーザビームは完全
に分離されているとして示すが、一般にはレーザビーム
のスポット画像はガウス分布あるいはそれに近い形状を
していることが多く、この場合についての作用を以下に
説明する。

第３図（Ａ）、（Ｂ）は２つのガウスビームの重なりの
様子を示し、夫々２つのビームの距離がδ＝ωｏ／２、
δ＝ω０だけ離れている場合である。ω０はビーム径で
あり、中央部の１／ｅ２の強度となる幅で定義される。

この図において、２つのビームの重なった斜線部分が干
渉縞発生を起す部分になる。

従って、２つのビームの距離が大きくなるほど干渉縞の
発生が軽減される。その軽減効果は、２つのビームの光
量を夫々Ｉ１．Ｉ２　とすると、 Ｉｌｌ　　１＋ｌＩ２　１ で表わされる。ただし、ｌＩ＋１本ＩＩ２１はそれぞれ
の光束が重なっている部分での光量の絶対値の和を表わ
している。この軽減効果を計算により求めると、第４図
に示すようになる。同図は、ビーム径ω０に対する２つ
のビームの距離δの比を横軸とし、この比を変えたとき
の干渉縞の低減度合を縦軸に正規化して示す、この図か
らも明らかなように、δ＝　０．２５ω０位から効果が
表われ始め、δ≧０．５ωＧにおいては干渉縞の影響を
大部分無くすことができる。さらに、δ≧０．７５００
においては干渉縞の影響を視覚上殆ど無視できる程度ま
で軽減できる。

ここで、２つのビーム間の距離δはフィルムの厚さをｔ
、レーザビームの入射角度を００、フィルムの屈折率ｎ
とすると、 ｓｉｎ　　θ０ δ＝　２　ｔ　−ｃｏｓＯｏ−ｔａｎ　（ｓｉｎ司（□
））で表わせる・従って・全ての走査領域において、 ｓｉｎ　　θ０ ２　ｔ　−ｃｏｓＯｏ−ｔａｎ　（ｓｉｎ−１（−））
≧　０．２５００ となるように入射角Ｏｏ及びビーム径ω０を設定するこ
とにより、干渉縞を低減できる。

さらに、望ましくは、 ≧０．５ω０ に設定すれば顕著な低減効果を得ることができる。

未実施例に基いた試験として、厚さ１７５ルｍ、屈折率
ｎ　＝　１．５のフィルムをωＧ＝１２０　μｍのスポ
ットサイズを持つレーザビームで画像を読み取るのに、
レーザビームの入射角をフィルムに直交する位置から約
１５度傾けたとき、干渉縞の影響を約１１５まで低減す
ることができた。

尚、上述の実施例では、レーザビームがガウス分布の強
度を持つ場合を示したが、このレーザビームのスポット
画像が円形上の一様な強度分布を持つときには、第５図
（Ａ）及びＣＢ）にその重なり程度の違いで示すように
、重なり度合に応じて干渉縞の発生があり、同図（Ｂ）
のようにδ＝ω０となるときには干渉縞を完全に除去で
きる。この例のように、本発明はレーザビームのスボー
、ト形状や強度分布に限定されるものでなく、干渉縞の
低減特性又は度合に差異があるも、フィルムに入射する
レーザビームの角度を直交方向から外すことで同等の作
用効果を得ることができる。

また、上述までの説明では、２つの出射レーザビームの
光量が等しいとしたが、通常内レーザビームの光量はフ
ィルムの屈折率や表面状態等の各種条件によって差異が
あり、このような装置においても本発明を適用して同様
の作用効果を得ることができるのは勿論である。

また、実施例では、レーザビームとフィルムの入射角を
直交方向から外すためにフィルムを傾ける場合を示した
が、これは他の構成、例えば第６図に示すように結像レ
ンズ２２の光軸から外してフィルム２３を位置させる構
造にするなど、適宜設計変更できるものである。

一発明の効果− 以上のとおり、本発明は、フィルム等の媒体上にレーザ
ビームを走査し、該媒体からの透過光から該画像の読取
を行なうにおいて、レーザビームが媒体に入射する角度
を全走査幅に渡って直交方向から外れる構成にしたため
、装置構成の変更を難しくすることなく媒体内での反射
による干渉縞の発生を無くすことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び第２図（Ｂ）は本発明の実施例におけ
るレーザビームの入射角を従来装置と対比させて示す要
部構成図、第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）は第１図（Ａ
）及び第２図（Ｂ）におけるフィルム内のレーザビーム
透過状態を示す模式図、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）
はガウスビームにおける２つの出射ビーム距離による重
なり度合を示す図、第４図は本発明に基いた干渉縞低減
効果の実験結果を示す特性図、第５図（Ａ）及び第５図
（Ｂ）は一様強度分布の出射ビームの重なり度合を示す
図、第６図は本発明の他の実施例を示す装置の要部構成
図、第７図は画像読取装置の構成図、第８図はフィルム
の断面図、第９図は入射光と反射光の光路差を示す図、
第１０圀は光路差による干渉縞の発生次数特性図である
。 ２１・・・ポリゴン、２２・・・結像レンズ、２３・・
・フィルム、２４・・・送り装置。 第３図（△）　　　第３図（８） 第４図 牝。 第５図（△）　　　第５図（８） 第６図 第７図 第９図 し１ 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）画像が記録された媒体上にレーザビームを走査し、
   該媒体からの透過光から該画像の読取を行なう画像読取
   装置において、前記レーザビームが前記媒体に入射する
   角度を全走査幅に渡って直交方向から外れる構成にした
   ことを特徴とする画像読取装置。 ２）前記レーザビームは全走査幅に渡って、２ｔ・ｃｏ
   ｓθ＿０・ｔａｎ｛ｓｉｎ＾−＾１（ｓｉｎθ＿０／ｎ
   ）｝≧０．２５ω＿０ 但し、 ｔ：媒体厚さ ｎ：媒体の屈折率 ω＿０：媒体上でのレーザビーム径 θ＿０：媒体へのレーザビーム入射角 の関係になる構成にした特許請求範囲第１項に記載の画
   像読取装置。