JPS63294172A - 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、その透過光又は反射光の光
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４図に示す。レーザ１を出射
したヒームは反射鏡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−１−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は倒れ角補正用のものであり、ｆＯ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
のスポラ）・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。Ｘ線フィルム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５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６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＝　（Ｂ　Ｃ＋　ＣＤ　）　ｎ　−Ｂ　Ｅ＝２ｎｈＩ
ＩＣＯ８φ′ 但し、ｎは屈折率、ｈ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、半波長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、結果的には両名の合成さ
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７図にはその例として、ｈ＝１７５ｇｍ。

λ＝　０．６３２８ｇ　ｍ　、　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、仮に可能であるにし
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。

前述の問題点を解消するものとして、本出願人は、レー
ザビームを複数に分割し、各分割ビームを媒体上では異
なる角度から走査スポットに重ね合わせた入射を行なう
ことで干渉縞の発生を軽減する装置を既に提案している
（例えば、特願昭　　　　　　　　）。

また、他の装置として、波長の異なる複数の半導体レー
ザを用意し、各レーザのビームを走査スポットに重ね合
わせるものも提案している（例えば、特願昭 ）。

しかし、前渚の装置は、レーザビームの分割と重ね合わ
せの装置構成が複雑高価になり易い問題がある。同様に
、後者の装置は、複雑高価になる問題があるし、さらに
半導体レーザの出力変動、モードホップ、散乱光成分等
が読取画像品質を低下さぜる問題が残る。

本発明の目的は、１／−ザビームによるフィルム画像の
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ながら装置構成も複雑高価になら
ない画像読取装置を提供するにある。

一問題点を解決するだめの手段一 本発明は、」−述の目的を達成するために、画像が記録
された媒体上を１つのスポットとして集光されたレーザ
ビームにより走査し、該媒体からの透過光又は反射光か
ら該画像の読取を行なう画像読取装置において、前記レ
ーザビームをランダムな位相差を有する光束とする光学
要素を備える。

−作　　用　　− レーザビームの集束にランダムな位相差を持たぜ、この
レーザビームを媒体面にスポット入射させることにより
、スポット光はランダムな位相を持つ光束が集合した光
となり、このスポット光が媒体を直接透過した成分と、
媒体内で反射してきた成分との重なりに、位相差による
強弱変化を抑制し、干渉縞の発生を無くす。

一実施例− 第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図である。レ
ーザ管２１より出射される細い平行光束のレーザビーム
は、レンズ２２で集光された後に拡大され、レンズ２３
によって太い平行光束にされ、レンズ２４によって集光
された後にレンズ２５によって所定の細い平行光束にさ
れる。このレンズ２５からのレーザビームはポリゴン２
６で偏向され、ｆＯレンズ２７をしてフィルム２８面−
Ｈに結像走査される。

ここで、レンズ２４とレンズｚ５の間には、レーザビー
ムが適当な広がりを有する光軸方向位置で、該レーザビ
ームに対してランダムな位相透過特性を有する光学要素
２９が介装される。この光学要素２９は、例えばスリガ
ラスにされて光束の各部分にランダムな位相変化をデえ
る。この位相変化を以下に説明する。

第２図（Ａ）及び第２図ＣＢ）は、光学要素２９の部分
を拡大して示し、同図（Ａ）は光学要素２９が光束集束
点Ｐに接近配置される状態を、同図ＣＢ）は光学要素２
９が点Ｐから離れて配置される状態を示す。同図ＣＢ）
において、光学要素２９の光拡散が小さいとすると、Ａ
点及びＢ点に達する光の位相は光学要素２９のＡｌ１点
及びＢ１１点における位相透過特性φ（Ａｎ）及びφ（
Ｂ＋＋）によって影響される。この位相変化によるＡ点
とＢ点での位相差Δφを求めると、 Δφ−ΔφＡＢ＋φ（Ａｎ）−φ（Ｂ＋＋）でグーえら
れる。ここで、ΔφＡＢは点ＡＢ間の空間的配置で定ま
る両点における光の位相差である。この位相差Δφは、
第２図ＣＢ）に示すように、点ＡＩＩＢＩＩ間の距離が
光学要素２９の位相透過特性のランダム性（スリガラス
のときはその面の凹凸）に比較して十分に大きく、かつ
光学要素２９の位相透過特性が透過光の波長よりも十分
に大きな位相変化を生じさせるものであるとき、位相角
に換算して＋πから−πの間になる確率が一様になる。

換言すると、上記のような条件では、点ＡＢ間に達する
光の位相関係はランダムであって、この２点間に達する
光は適当な光学系で重ねたり集光したとしても見かけ」
二干渉しない。

次に、第２図（Ａ）に示すように、光学要素２９を光束
集束点Ｐに近い位置に配置すると、点Ａ、Ｈに対応する
光学要素２９１−の点ＡＩ２、Ｂ１０は接近する。この
ような状態では、点ＡＩ２、Ｂ１０における光学要素２
９の位相透過特性はある程度の関連性を持つようになる
。もし、点ＡＩ２、Ｂ１２間の距離が非常に小さくなれ
ば、この点における光学要素２９の位相透過特性の差は
かなり小さな値となる。

上述までのことから、点Ａ、Ｂ間での各光束の位相差は
ランダムに変化する。従って、第１図において、レンズ
２４によるレーザ光の集束は、光学要素２９を透過する
際に各透過部位によって位相がランダムに変えられ、こ
の光学要素２９を経て集束及びレンズ２５で平行光束さ
れたレーザビームはランダムな位相のスポット光になっ
てフィルム２８面に入射され、スポット光はランダムな
位相を持つ光束が集合した光となり、このスポット光が
媒体を直接透過した成分と、媒体内で反射してきた成分
との重なりに、位相差による強弱変化を抑制し、干渉縞
の発生を軽減できる。

」−述の実施例において、点ＡＢ間での位相変化範囲は
位相角に！ｉ！！算してτよりもかなり小さな範囲にし
かなり得ない。従って、点ＡＢ間に達する光を干渉させ
た場合には、コヒーレントの度合を若干残しながら干渉
縞が残る。そこで、第２図（Ａ）、（Ｂ）で示すように
、光学要素２９を光軸方向ＣＶＸ方向）に移動させれば
、コヒーレントの度合を変化させることができ、干渉縞
のコントラス）・を「Ｉ立たなくさせると共に、レーザ
ビームのコヒーレンス性を残して必要な強度と形状を有
するレーザスポットをフィルム」−に集光させるように
調整することが可能となる。

ここで、一方、レーザビームは光束集束点Ｐでは実用上
１点に集束させることができず、点Ａ、Ｂの位相透過特
性の差が十分に小さくならない状７ＪＴｉがあり得る。

このときには、第３図（Ａ）に示すように光学要素２９
を光軸に対してほぼ垂直方向（Ｖ　ｖ方向）にある速度
Ｖ×を持った移動を行なえば、光学要素２９−［−の点
Ａ１とＡ２間の移動、点Ｂ１　とＢ２間の移動を起すこ
とができ、両者の共通部位であるＢ１−Ａ２での位相透
過特性が等しいことから、コヒーレンス性を向］−シて
十分なレーザビームの強度と形状を有するレーザスポッ
トをフィルム画像１−に集光させることができる。この
とき、光学要素２９の移動は、その部位によってレーザ
光の強度が変化する可能性があるため、レーザビームの
主走査と光学要素２９の移動とを同期させ、例えば、■
主走査で光学要素を光軸とほぼ垂直方向に１往復させる
。あるいは、光学要素を光軸とほぼ平行な軸周りに回転
可能に設けて、１主走査で１回転させる。主走査に伴う
シェーディングと共に補正すれば同期移動のためのコス
トアップを最小限にする。

また、コヒーレンスの度合をさらに調整する場合には、
第３図（Ａ）及び第３図ＣＢ）に示すように、光学要素
２９を光軸方向に移動させることで調整することができ
る。

なお、」−記実施例においては光学要素２９を、レンズ
２４とレンズ２５の間に配設しているが、光学要素２９
の配設位置は、光束がレンズにより集光あるいは拡大さ
れている光束中であれば良く、例えばレンズ２２とレン
ズ２２との間に配設してもよい。

一発明の効果− 以上のとおり、本発明は、フィルム等の媒体−］；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、レーザビームをランダムな位相
差を有して前記媒体上に１つのスポットとして集光させ
る光学要素を備えたため、装置構成を複雑高価にするこ
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図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第２図（
Ａ）及び第２図ＣＢ）は実施例における光学要素２９部
分でのレーザビームの位相変化を説明するための部分拡
大図、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は実施例における
光学要素２９の移動による各部位の変化を示す部分拡大
図、第４図は画像読取装置の構成図、第５図はフィルム
の断面図、第６図は入射光と反射光の光路差を示す図、
第７図は光路差による干渉縞の発生次数特性図である。 ２１・・・レーザ管、２２．２３．２４．２５・・・レ
ンズ、２６・・・ポリゴン、２７・・・ｆＯレンズ、２
８・・・フィルム、２９・・・光学要素。 特許出願人　　小西六写真工業株式会社第３図（Ａ） ＶＶ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）画像が記録された媒体上を１つのスポットトシテ集
   光されたレーザービームにより走査し、該媒体からの透
   過光又は反射光から該画像の読取を行なう画像読取装置
   において、前記レーザビームをランダムな位相差を有す
   る光束とする光学要素を備えたことを特徴とする画像読
   取装置。 ２）前記光学要素はレーザビームの光軸上の集束点近傍
   に介装され、該光軸方向の移動に よってコヒーレンス度合を調整する構成にした特許請求
   の範囲第１項に記載の画像読取装置。 ３）前記光学要素はレーザビームの光軸上の集束点近傍
   に介装され、該光軸方向にほぼ直交する方向の移動によ
   ってレーザビームの位相差を変化させる構成にした特許
   請求の範囲 第１項乃至第３項のうち何れか１項に記載の画像読取装
   置。 ４）前記光学要素は光軸方向にほぼ直交する方向の移動
   をレーザビームの主走査と同期させる構成にした特許請
   求の範囲第４項に記載の画像読取装置。