JPS6333060A - 画像情報読取装置 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は画像情報を記録した画像面上をレーザ光により
露光主走査し、この画像情報の発光光即ち反射光又は透
過光又は散乱光を光検出器により光電変換して画像情報
を読み取る画像情報読取装置に関する。

［発明の背景］ 文字や図形や絵などの原稿画像情報を読み取り２値化信
号化する読取装置は種々提案されている。

その−例として、原稿をレーザービームで走査し、原稿
からの反射光又は透過光又は散乱光を光検出器により光
電変換して画像信号を得、最終的には可視画像としてハ
ードコピー化したり、或はＣＲＴ上に再生したりして活
用されている。

かかる走査方式画像情報読取装置の一例として、放射線
画像情報読取装置について以下に説明する。

輝尽性蛍光体にＸｉ、電子線、紫外線などの励起光を照
射すると、そのエネルギーの一部が照射量に応じて輝尽
性蛍光体の結晶内に一旦準安定状態で蓄積される。これ
に可視光線や赤外線等の輝尽励起光で剰激すると、蓄積
エネルギーに比例した４４性蛍光発光が起こる。この現
象は各種放射線によって形成される画像情報の記録に利
用することができ、例えば特開昭５５−１２１４４号公
報には、光輝尽性蛍光体層を有する変換パネルにＸ線等
の放射線による画像情報露光を与えて放射線エネルギー
を吸収させて、一種の潜像を形成させ、しかる後、輝尽
励起光のビームによって変換パネル面を走査し、蛍光体
の発する輝尽発光強度を検出系で読み取り放射線画像情
報を得る方法が開示されている。こうした方法では通常
陣尽励起光としてはレーザービーム等が使用され、また
輝尽発光の読み取りには光電子増倍管等の光検出器が使
用され、輝尽発光強度は光電変換され電気信号として取
り出される。

ＰｔｆＪ８図は輝尽性蛍光体を利用した放射線画像情報
読取装置の概略斜視図であり、第９図はその主走査光学
系の構成図である。　これらの図において、１は放射線
画像変換パネルであり、画像情報読取装置内の所定位置
に予め設置されている。該読取装置内には、主走査系と
読取系とが一体となって構成され直線方向に移動可能と
なっていて、固設された変換パネルと相対移動して副走
査（ｂ）が行なわれる。Ｘ線管のごとき放射線発生装置
より放射する放射線を被写体に照射する従来の撮影に準
じて行えば、読取装置装置内では、半導体レーザ素子２
より発生したレーザービームＬは、コリメートレンズ３
、単色光フィルタ（光学フィルタ）４、ビーム整形光学
系（プリズムペア）５、振動ミラー（ガルバフメーター
ミラー）６に達する。

振動ミラー６はレーザビームＬを走査領域内にほぼ一定
角速度で振動偏向する。偏向されたレーザビームしは結
像レンズ（ｆθレンズ）７によって主走査線上でほぼ一
定速度となるよう調整され前記変換パネル１上を矢印（
ａ）方向に主走査する。

変換パネル１は同時に矢印（ｂ）方向（走査方向に対し
て直角方向）に相対移動しく副走査）、変換パネル１の
全面がラスタースキャン走査される。

レーザービームＬによって走査されて変換パネル１から
発生するＸ１ｌｌ尽光は、光フアイバー集合体１０で集
合され、輝尽光の波長領域のみを通すフィルタ１１を通
って光電子増倍管１２等の光電変換器の受光部に至りア
ナログ電気信号に変換される。電流として出力された画
像信号はその後、電流−電圧変換増幅器、Ｌ、ｏｇ変換
器、サンプルホールド回路、へ〇変換器を経てデジタル
信号に変換されたのち、メモリーに貯えられる。上記の
ごとき画像情報処理装置は、記録し得る放射線露光域が
極めて広（、電気信号として得られる画像情報を自由に
信号処理することができ、目的に最も適合した画像を得
ることが出来る等の特長を有する。特に、可視範囲の広
い鮮明な画像が恒常的に得られ、目的に応じて低線量撮
影も可能な利、αがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のこのような画像情報読取装置では、コリメートレ
ンズ３、光学フィルタ４、ビーム整形光学系５、結像レ
ンズ７の各光学部材の各光軸が一致するように構成され
ている。

しかし、このように各光学部材の光軸を一致させると、
例えば第１０図の断面図に示すように結像レンズ（ｆθ
レンズ）７の入射面Ｒ１での反射光ビームが振動ミラー
６を介して、振動ミラー６より手前の光学部材、特に光
ビームに対し垂直な面を有するコリメートレンズ３や単
色光フィルタ４ビーム整形光学系５で反射・散６Ｌシ、
又は、結像レンズ７内部の多重反射で、変換パネル１の
走査面上にゴースト像を生じることがある。またこの再
反射光がレーザービームの活性領域内に入射すると、レ
ーザー発振モードが変化し、レーザービームパワーが大
きく変動し、画像読み取りにおいて大きな悪影響が発生
し、記録画質又は、読取画質を低下させることになり好
ましくない。上記再反射光は結像レンズ７の入射面のみ
ならず、結像レンズ７の出射面Ｒ２での屈折光の反射に
よる戻り光や、他の光学部材のガラス面での反射、散乱
光によっても生ずる。

特に、記録媒体として輝尽性蛍光体層を有する放射線画
像変換パネルを用いた放射線画像情報読取装置において
は、該変換パネルに放射線を照射して記録蓄積された画
像情報を、後に輝尽励起光（レーザービーム）によって
変換パネル面を走査して起こる輝尽性蛍光の画像情報と
なし、これを光検出器で読み取るもので、鮮鋭な画像読
み取りが必要である。この読み取り走査中に鋭敏な検出
系である変換パネルの画像主走査線上に前記主走査レー
ザービーム以外の乱反射光等の迷光が入射したり、半導
体レーザ光の活性領域内に散乱反射光が入射したりする
と、鋭敏な変換パネルにノイズが発生し画像品質が着し
く低下する。

Ｅ問題点を解決するだめの手段］ 本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするものは、画像情報読取装置における主走査手段
を構成する各光学部材、特に振動ミラーと記録媒体の主
走査面間に介在する結像レンズやミラーやシリンドリカ
ルレンズ等の入射面での反射光ビームによるレーザ発振
モード変化や、記録媒体上でのゴースト像発生を防止し
、高品質の記録画像又は読取画像が得られる画像情報読
取装置を実現することにある。

前記した問題点を解決する本発明の画像情報読取装置は
、画像情報を記録した画像面上をレーザ光により露光主
走査する主走査手段と、前記画像面を主走査方向とほぼ
直角な方向に相対的に移動させて副走査する副走査手段
と、前記画像面に近接して配され画像情報の発光光を光
検出器により光電変換して画像情報を読み取る光電読取
手段とから成る画像情報読取装置において、前記主走査
手段をｆｔ、成する半導体レーザ素子、コリメートレン
ズ、単色光フィルタ（光学フィルタ）、ビーム整形光学
系、レーザー光偏向器、結像レンズ、反射鏡の各光学部
材からの反射光、散乱光が前記レーザ光の活性領域に入
射されないように、上記結像レンズの中心軸をレーザ光
の光軸に対して主走査方向とほぼ垂直な方向にずらせて
配置したことを特徴とするものである。

［作用］ 本発明の画像情報読取装置では、レーザ光偏向器で走査
されたレーザービームが入射される結像レンズ（ｒ　θ
レンズ）やシリンドリカルレンズの光軸をレーザービー
ムの光束と重ならないようにレーザービームの主走査方
向とほぼ垂直な方向にずらせて配置した。

即ち、結像レンズやシリンドリカルレンズの光軸は、レ
ーザービームの光軸に対して平行移動又は傾斜移動して
設置されているので、第１ｏ図に示されるような結像レ
ンズの入射面での反射光が半導体レーザ光の活性領域に
逆戻りすることはなく、記録画像低下をきたすことはな
い。

［実施例］ 以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説明する。

ｆ５３図は本発明の読取装置に使用される半導体レーザ
素子の斜視図である。半導体レーザ素子２は図に示す如
く断面が楕円形状をなす放射パターンのレーザ光を出射
し、ジャンクション方向の広がり角θ工と、これに垂直
方向のストライプ方向の広がり角θ！１は相異しており
、θ工〉θ１１となっている。

第４図は本発明に係る画像情報読取装置の主走査光学系
の展開説明図である。上記半導体レーザ素子２から出射
したレーザービームＬは上記放射パターンを有しコリメ
ートレンズ３に入射し、透過後コリメートレンズ３の光
軸と一致した平行ビームとなり、更に単色光フィルタ（
光学フィルタ）４を透過する。このときレーザービーム
Ｌのビームパターンは、例えば図示の如き水平方向短径
２．５ｘ＋ｗ、垂直方向長径７．５１の楕円形状をなす
。

コリメートレンズ３及びフィルタ４より出射した平行ビ
ームは、プリズムベアから成るビーム整形光学系（ビー
ムエキスパンダ）５の入射開口に導かれる。該整形光学
系５は、コリメートレンズ３から出射した上記ビームパ
ターンをもつレーザービームＬを感光面である変換パネ
ル１上にスポット光として結像する３に適したレーザー
°゛ビームに整形するために挿入されるものであるが、
必ずしも必要とするものではないので、除去してもよい
ものである。ビーム整形後のビームパターンは例えばｌ
１１５ａｘ、横７．５＊ｘの楕円形状をなし、整形光学
系５の光軸と一致している。

上記整形光学系５を出射したレーザービームＬは、振動
ミラー６によりほぼ水平に掃引されて出射し、ｒ−θ特
性を有する結像レンズ７により前記変換パネル１上にス
ポット光として結像される。

このスポット光のサイズは例えば横１６０μｚ、［１２
０μ屑の楕円系状をなす。

第１図は本発明の一実施例を示す主走査光学系の縦断面
構成図であり、第２図は横断面構成図である。これらの
図面において、結像レンズ７の光軸はレーザービームＬ
の主走査方向とほぼ垂直な平面内で前記レーザービーム
の光軸に対して所定の角度θ１をなすよう傾斜配置され
ている。

このように構成配置することにより、結像レンズ７の入
射面Ｒ１はレーザービームＬの入射方向に対して傾斜す
るから、そこでの反射光は振動ミラー６のビーム反射位
置に戻り入射することはなくなり、ひいては、半導体レ
ーザ素子２に戻り入射がなくなり、レーザー発振モード
変化による光ビームパワー変動による画質低下が防止で
きる。

このときの結像レンズ７の所定の最小傾斜角θ。

の値は、半導体レーザ素子２のレーザビームＬの活性領
域、即ちコリメートレンＸ３、光学フィルタ４、ビーム
整形光学系５の各出射径内に、戻り反射光束が入射しな
い角度に定められる。

第５図は結像レンズ７とコリメートレンズ３との関係を
示す主走査光学系の断面図である。図において、結像レ
ンズ７とコリメートレンズ３との距離１２を２００Ｉｎ
Ｉｆｌ、コリメートレンズ３のの出射面での瞳直径、即
ちレーザビームＬのスポット長径を７．５τｌ１ｍとす
ると、結像レンズ７の許容最大傾斜角θ２は約０，５°
　となる。

第６図は本発明による他の実施例を示す主走査光学系の
要部断面図である。図において、結像レンズ７の光軸は
、レーザービームＬの主走査方向と垂直な方向に距離χ
、だけずらせて配置されている。このように構成するこ
とにより、結像レンズ７の入射面はレーザービームＬの
入射方向に対して傾斜することになり、そこでの反射光
は角度θ２となって出射し、コリメートレンズ３の出射
面に前記ビームスポット長径が戻ることのないように設
定される。例えば、結像レンズ７とコリメートレンズ３
との距離１．を２００Ｉ、結像レンズ７の入射面Ｒ１を
１３０１としたときの距離χ、の値は、１［６１６以下
好ましくは０．２〜０，７ｚｚｌ：設定するとよい。

第７図は、本発明による更に他の実施例を示す主走査光
学系の要部断面図である。図において、結像レンズ７の
レーザービーム入射面での中心点がレーザービームの光
軸に対して所定の距離χ２を保ち、かつ結像レンズ７の
中心軸がレーザービームＬの主走査方向と垂直平面内で
レーザービームＬの光軸に対して傾けた角度θ、に配置
されている。χ２と０３の各位は、前記要件に適合する
ように種々の組み合わせが選定される。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、原
稿画像をレーザー走査読み取りする画像情報読取装置や
レーザープリンタ等にも適用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、主走査光学系部
材のうち特に結像レンズ、シリンドリカルレンズ等の入
射面での反射光ビームによる記録媒体又は読取媒体上で
のゴースト像の発生や、光ビームパワー変動による画像
読み取り感度低下が防止できるから、画像読み取りの鋭
敏性が向上し、高品質の画像が得られる画像情報読取装
置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

ｔｉＳｉ図は本発明の一実施例を示す走査光学系の縦断
面構成図、第２図はその横断面構成図、第３図は半導体
レーザ素子の斜視図、＄４図は本発明に係る画像情報読
取装置の主走査の光学系の展開説明図、第５図は結像レ
ンズとコリメートレンズとの関係を示す主走査光学系の
断面図、第６図は本発明による他の実施例を示す光学系
の要部断面図、ｆｊＳ７図は更に池の実施例を示す光学
系の要部断面図である。第８図は本発明に係わる放射線
画像読取装置の概略斜視図、第９図はその主走査光学系
の構成図、第１０図は従来の光学系の要部断面図である
。 １；変換パネル　　　　２；半導体レーザ素子３；コリ
メートレンズ ４；単色光フィルタ（光学フィルタ） ５；ビーム整形光学系（プリズムベア）６；振動ミラー
（〃ルバノメーターミラー）７；結像レンズ（ｒθレン
ズ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像情報を記録した画像面上をレーザ光により露
   光主走査する主走査手段と、前記画像面を主走査方向と
   ほぼ直角な方向に相対的に移動させて副走査する副走査
   手段と、前記画像面に近接して配され画像情報の発光光
   を光検出器により光電変換して画像情報を読み取る光電
   読取手段とから成る画像情報読取装置において、前記主
   走査手段を構成する半導体レーザ装置、コリメートレン
   ズ、ビーム整形光学系、光学フィルタ、レーザー光偏向
   器、結像レンズ、反射鏡の各光学部材からの反射光、散
   乱光が前記レーザ光の活性領域に入射されないように、
   上記結像レンズの中心軸をレーザ光の光軸に対して主走
   査方向とほぼ垂直な方向にずらせて配置したことを特徴
   とする画像情報読取装置。
2. （２）前記結像レンズの中心線が、前記主走査手段の主
   走査方向とほぼ垂直な平面内で、前記レーザ光の光軸に
   対して傾けた角度に配置されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の画像情報読取装置。
3. （３）前記結像レンズの中心軸が、前記主走査手段の主
   走査方向とほぼ垂直平面内で、前記レーザ光の光軸に対
   して一定の距離を保って平行に配置されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の画像情報読取装置。
4. （４）前記結像レンズのレーザ光入射面での中心点が前
   記レーザ光の光軸に対して一定の距離を保ち、かつ前記
   結像レンズの中心軸が前記主走査方向と垂直平面内で前
   記レーザ光の光軸に対して傾けた角度に配置されたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の画
   像情報読取装置。
5. （５）前記画像情報を記録した画像面が、放射線画像情
   報が蓄積記録された輝尽性蛍光体層を有する放射線画像
   変換パネルであり、前記結像レンズが、前記主走査手段
   のレーザ光の励起光により主走査露光し、画像情報に応
   じた輝尽発光光を光検出器により光電変換して画像情報
   を読み取る放射線画像読取装置における励起光走査手段
   の光学系部材であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれか１項に記載の画像情報読取
   装置。