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JP2007208420A - Condensing optical system and image reading apparatus - Google Patents

Condensing optical system and image reading apparatus Download PDF

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JP2007208420A
JP2007208420A JP2006022471A JP2006022471A JP2007208420A JP 2007208420 A JP2007208420 A JP 2007208420A JP 2006022471 A JP2006022471 A JP 2006022471A JP 2006022471 A JP2006022471 A JP 2006022471A JP 2007208420 A JP2007208420 A JP 2007208420A
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Japan
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optical system
condensing optical
light
image
nylon
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JP2006022471A
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Satoru Ishizaka
哲 石坂
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Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Original Assignee
Konica Minolta Medical and Graphic Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a condensing optical system, such as a light guide capable of preventing adhesion of dust to itself, due to static electricity using a simple configuration, and to provide an image reading apparatus capable of obtaining an image, without longitudinal stripes or the like, and with superior S/N and high quality. <P>SOLUTION: In the condensing optical system, a light incident face 21a of the condensing optical system is formed with a transparent film 25, having charging characteristic that is opposite to the charging characteristic of the type of material configuring the face. The transparent film 25 is made of Nylon or a type of a material having charging characteristic, equivalent to that of Nylon. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、放射線画像の読取装置などに用いられる集光光学系及び画像読取装置に関する。   The present invention relates to a condensing optical system and an image reading apparatus used for a radiographic image reading apparatus or the like.

X線画像のような放射線画像は、病気診断用などの分野で多く用いられている。このX線画像を得る方法としては、被写体を通過したX線を蛍光体層(蛍光スクリーン)に照射し、これにより可視光を生じさせた後、この可視光を通常の写真を撮るときと同様にして、ハロゲン化銀写真感光材料(以下、単に「感光材料」ともいう。)に照射し、次に、現像処理を施して可視銀画像を得る、いわゆる放射線写真方式が広く利用されている。   Radiation images such as X-ray images are often used in fields such as disease diagnosis. The X-ray image is obtained by irradiating the phosphor layer (phosphor screen) with X-rays that have passed through the subject, thereby generating visible light, and then using this visible light as when taking a normal photograph. Thus, a so-called radiographic method in which a silver halide photographic light-sensitive material (hereinafter also simply referred to as “photosensitive material”) is irradiated and then subjected to development processing to obtain a visible silver image is widely used.

しかし、近年では、ハロゲン化銀塩を有する感光材料による画像形成方法に代わり、蛍光体層から直接画像を取り出す新たな方法が提案されている。この方法としては被写体を透過した放射線を蛍光体に吸収せしめ、しかる後、この蛍光体を例えば光または熱エネルギーで励起することにより、この蛍光体が上記吸収により蓄積している放射線エネルギーを蛍光として放射せしめ、この蛍光を検出し画像化する方法がある。   However, in recent years, a new method for taking out an image directly from a phosphor layer has been proposed in place of an image forming method using a photosensitive material having a silver halide salt. In this method, the radiation transmitted through the subject is absorbed by the phosphor, and then the phosphor is excited by light or thermal energy, for example, so that the radiation energy accumulated by the phosphor is absorbed as fluorescence. There is a method of emitting and detecting this fluorescence and imaging.

具体的には、例えば、下記特許文献1及び2等に記載されているような輝尽性蛍光体を用いる放射線画像変換方法が知られている。この方法は、輝尽性蛍光体を含有する放射線画像変換シートまたはプレート(以下、単に「プレート」ともいう。)を使用するもので、このプレートの輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて、被写体各部の放射線透過密度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて、その後、輝尽性蛍光体を可視から近赤外域のレーザ光などによる励起光でラスタースキャン(rasterscan)し、輝尽性蛍光体中に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽発光光として放出させる。この輝尽発光光の強弱による信号を、CCDや光電子増倍管などの光電変換素子で電気信号に変換した後、この信号をフィルムやCRTなどの表示装置上に可視像として表示する。   Specifically, for example, a radiation image conversion method using a stimulable phosphor as described in Patent Documents 1 and 2 below is known. This method uses a radiation image conversion sheet or plate (hereinafter also simply referred to as “plate”) containing a stimulable phosphor, and the radiation transmitted through the subject to the stimulable phosphor layer of this plate. The radiation energy corresponding to the radiation transmission density of each part of the subject is accumulated, and then the photostimulable phosphor is raster scanned with excitation light such as laser light in the visible to near infrared region, Radiation energy accumulated in the fluorescent material is emitted as stimulated emission light. A signal based on the intensity of the stimulated emission light is converted into an electric signal by a photoelectric conversion element such as a CCD or a photomultiplier tube, and then this signal is displayed as a visible image on a display device such as a film or a CRT.

上記の放射線画像の記録再生方法によれば、従来の放射線写真フィルムと増感紙との組合せによる放射線写真法と比較して、はるかに少ない被曝線量で、かつ情報量の豊富な放射線画像を得ることができるという利点を有している。このように輝尽性蛍光体は、放射線を照射した後、励起光を照射すると輝尽発光を示す蛍光体であり、実用的には、輝尽性蛍光体の励起スペクトルに対応した、波長が550〜750nmの範囲にある励起光によって、300〜500nmの波長範囲の輝尽発光を示す蛍光体が一般的に利用される。   According to the radiographic image recording / reproducing method described above, a radiographic image with a much smaller exposure dose and abundant information can be obtained as compared with a radiographic method using a combination of a conventional radiographic film and an intensifying screen. Has the advantage of being able to. As described above, a stimulable phosphor is a phosphor that exhibits stimulated emission when irradiated with radiation and then irradiated with excitation light, and practically has a wavelength corresponding to the excitation spectrum of the stimulable phosphor. Generally, phosphors exhibiting stimulated emission in the wavelength range of 300 to 500 nm by excitation light in the range of 550 to 750 nm are used.

これらの輝尽性蛍光体を使用したプレートは、放射線画像情報を蓄積した後、励起光の走査によって蓄積エネルギーを放出するので、走査後に再度、放射線画像の蓄積を行うことができ、繰り返し使用が可能である。通常は励起光走査のみでは蓄積情報がプレートに残存し、次の撮影時にノイズとして現れるので、ハロゲンランプ等により蓄積情報の消去を行う。つまり、従来の放射線写真法では、一回の撮影ごとに放射線写真フィルムを消費するのに対して、この放射線画像変換方法ではプレートを繰り返し使用できるので、資源保護、経済効率の面からも有利である。   Plates using these photostimulable phosphors release accumulated energy by scanning excitation light after accumulating radiation image information, so that radiation images can be accumulated again after scanning and can be used repeatedly. Is possible. Normally, the accumulated information remains on the plate only by the excitation light scanning and appears as noise at the next photographing, so the accumulated information is erased by a halogen lamp or the like. In other words, the conventional radiographic method consumes a radiographic film for each imaging, whereas this radiographic image conversion method allows the plate to be used repeatedly, which is advantageous in terms of resource protection and economic efficiency. is there.

この輝尽性蛍光体プレートを用いたシステムはコンピューテッド・ラジオグラフィー(以下、「CR」ともいう。)と呼ばれ、今日では広く普及している。このCRによる放射線画像読取装置は、プレート内蔵型の専用型と、プレートの収納されているカセッテを装置に投入し、装置内でカセッテからプレートを引き出して読み取りを行うカセッテ型の2つに大別される。これらの装置は、いずれも繰り返し使用できる経済性や画像をデジタルデータとして扱える利便性などにより、今日では広く医療現場で用いられている。   This system using a photostimulable phosphor plate is called a computed radiography (hereinafter also referred to as “CR”), and is widely used today. This radiographic image reading apparatus using CR is roughly divided into two types: a dedicated type with a built-in plate and a cassette type in which a cassette in which a plate is stored is inserted into the apparatus, and the plate is pulled out from the cassette in the apparatus to perform reading. Is done. These devices are widely used in the medical field today because of the economy that can be used repeatedly and the convenience of handling images as digital data.

図4に、従来のCRの集光光学系の要部を模式的に示すが、半導体レーザからのレーザ光が放射線画像の記録された放射線画像変換プレートに走査されながら照射されると、プレートの像面上で生じた輝尽発光光が直接及び/又は集光ミラーで反射して光ガイドの先端に入射して集光され、光電変換素子で光電変換される。像面上でのレーザ光の走査を主走査、その方向を主走査方向(図4の紙面垂直方向)、これと垂直な方向へのプレートの移動を副走査、その方向を副走査方向(図4の上下方向)とすると、レーザ光の主走査に対して、プレートまたは光学系自体が副走査方向に移動することで、2次元的な画像読み取りを行うことができる。   FIG. 4 schematically shows a main part of a conventional CR condensing optical system. When a laser beam from a semiconductor laser is irradiated onto a radiation image conversion plate on which a radiation image is recorded while being scanned, The stimulated emission light generated on the image plane is directly and / or reflected by the condensing mirror, is incident on the tip of the light guide, is condensed, and is photoelectrically converted by the photoelectric conversion element. Laser scanning on the image plane is the main scanning, the direction is the main scanning direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 4), the movement of the plate in the direction perpendicular thereto is sub-scanning, and the direction is the sub-scanning direction (see FIG. 4 in the vertical direction), two-dimensional image reading can be performed by moving the plate or the optical system itself in the sub-scanning direction with respect to the main scanning of the laser beam.

また、下記特許文献3は、集光ガイドにおける静電気の帯電を防ぐために集光ガイドの一端およびその近傍にシロキサン系帯電防止剤、樹脂系オレフィン、樹脂系ポリエステルおよびUV硬化型ハードコート剤からなる群より選択される1種もしくは2種以上の帯電防止剤をコーティングした放射線画像読取装置を開示する。
米国特許第3、859、527号明細書 特開昭55−12144号公報 特許公報第3636796号
Patent Document 3 below discloses a group consisting of a siloxane-based antistatic agent, a resin-based olefin, a resin-based polyester, and a UV curable hard coat agent at one end of the light-collecting guide and in the vicinity thereof in order to prevent electrostatic charge in the light-condensing guide. A radiation image reading apparatus coated with one or more selected antistatic agents is disclosed.
US Pat. No. 3,859,527 Japanese Patent Laid-Open No. 55-12144 Japanese Patent Publication No. 3636796

ところが、上記アクリルまたはオレフィン系樹脂からなる光ガイドを走査線に対向させて配置した場合、図4に示すように、光ガイドの先端部分に埃等が付着することがあり、このような塵埃が走査光を遮り、読み取り画像に縦スジとなって現れてしまい、画像品質を損なうことがあった。光ガイドを走査線から十分離して配置すれば塵埃が付着しても走査光を遮ることはないが、そうすると、集光効率が低下し画像のSN比が劣化するという問題が生じ易くなる。   However, when the light guide made of the acrylic or olefin resin is disposed so as to face the scanning line, dust or the like may adhere to the tip portion of the light guide as shown in FIG. The scanning light is blocked and appears as vertical stripes in the read image, which may impair the image quality. If the light guide is arranged sufficiently separated from the scanning line, the scanning light is not blocked even if dust adheres to it, but if this is done, the problem that the light collection efficiency is reduced and the SN ratio of the image is liable to occur.

これに対し、上記特許文献3には光ガイドの先端に帯電防止剤をコーティングする旨の提案がなされているが、帯電防止剤とは基本的に、表面抵抗を下げて表面に発生した電荷を速く逃がす目的で形成されるものであり、塵埃の方が強力に帯電している場合には、僅かな残留電荷でも塵埃が表面に付着してしまうなど、その効果には限界があった。   In contrast, Patent Document 3 proposes that an antistatic agent be coated on the tip of the light guide. However, the antistatic agent basically reduces the surface resistance and reduces the charge generated on the surface. It is formed for the purpose of escaping quickly, and when the dust is more strongly charged, there is a limit to its effect, for example, the dust may adhere to the surface even with a small residual charge.

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、簡単な構成で静電気による光ガイド等の集光光学系への塵埃の付着を防ぐことのできる集光光学系及び縦スジ等がなくSN比もよい良質の画像を得ることのできる画像読取装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems of the prior art, the present invention has no condensing optical system and vertical streak that can prevent dust from adhering to a condensing optical system such as a light guide due to static electricity with a simple configuration. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of obtaining a high-quality image with a good ratio.

上記目的を達成するために、本発明は、本発明者による鋭意研究の結果、対象とする塵埃の材質及び帯電特性が特定できる場合、電荷を逃がすという程度の対策では不充分であり、光ガイドと塵埃との双方の帯電符号を一致させるように構成して光ガイドと塵埃との間に反発力を生じさせることが有効であることを見出したことに基づいてなされたものである。   In order to achieve the above object, as a result of intensive studies by the present inventors, when the material and charging characteristics of the target dust can be specified, a measure of releasing the charge is insufficient, and the light guide This is based on the finding that it is effective to generate a repulsive force between the light guide and the dust by making the charging codes of both the dust and the dust coincide with each other.

例えば、放射線画像読取装置が設置される病院では、毛布や布団などから発生する毛(ウール)や綿が主な塵埃の材質となり、物質の帯電列によれば、毛(ウール)や綿はプラスに帯電し易い一方、光ガイドとして例えばアクリル樹脂やオレフィン系樹脂のように光透過率特性からマイナスに帯電し易い物質を使用せざるを得ない場合には、この光ガイドの表面をプラスに帯電し易いように改質することで、塵埃と同様のプラス電荷を生じさせ、塵埃を引きつけるのとは逆の反発力を生じさせる。このように光ガイドの表面をプラスに帯電し易いように改質する物質は、プラスに帯電し易い特性であることに加えて、集光光学系に用いるため透光性である必要がある。このように、本発明では、プレート上の走査線に対向する集光光学系の面に、使用環境で生じる塵埃の帯電特性と同様の帯電特性を有する透光性膜を形成するようにした。   For example, in a hospital where a radiological image reader is installed, hair (wool) and cotton generated from blankets and duvets are the main dust materials, and according to the charged column of the substance, hair (wool) and cotton are positive. If, for example, a material that tends to be negatively charged due to light transmittance characteristics, such as acrylic resin or olefin resin, must be used as the light guide, the surface of the light guide is charged positively. By modifying so as to be easy to do, a positive charge similar to that of dust is generated, and a repulsive force opposite to attracting dust is generated. In this way, the substance that modifies the surface of the light guide so as to be easily charged positively needs to be translucent in order to be used for the condensing optical system in addition to the property of being easily charged positively. As described above, in the present invention, a translucent film having charging characteristics similar to the charging characteristics of dust generated in the use environment is formed on the surface of the condensing optical system facing the scanning lines on the plate.

即ち、本発明による集光光学系は、集光光学系の光入射面に、その面を構成する材質の帯電特性と反対の帯電特性を有する透光性膜を形成したことを特徴とする。   That is, the condensing optical system according to the present invention is characterized in that a light-transmitting film having a charging characteristic opposite to the charging characteristic of the material constituting the surface is formed on the light incident surface of the condensing optical system.

この集光光学系によれば、集光光学系に例えばアクリル樹脂やオレフィン系樹脂のようなマイナスに帯電し易い物質を使用し、使用環境中の塵埃がプラスに帯電し易い例えば毛(ウール)や綿が主な材質である場合に、塵埃が集光光学系の面に付着し易くなるので、集光光学系の面を構成する材質の帯電特性(マイナスに帯電し易い)と反対の帯電特性(プラスに帯電し易い)を有する透光性膜を集光光学系の面に形成して集光光学系の面を塵埃と同様の帯電特性とすることで、塵埃が集光光学系の面で反発し、集光光学系の面に付着しなくなる。このように、簡単な構成で静電気による光ガイド等の集光光学系への塵埃の付着を防ぐことができる。   According to this condensing optical system, a material that is easily negatively charged, such as an acrylic resin or an olefin resin, is used for the condensing optical system, and dust in the usage environment is easily positively charged. For example, wool When cotton or cotton is the main material, dust tends to adhere to the surface of the condensing optical system, so charging opposite to the charging characteristics of the material constituting the condensing optical system surface (which tends to be negatively charged) By forming a translucent film having characteristics (easily positively charged) on the surface of the condensing optical system and making the surface of the condensing optical system have the same charging characteristics as dust, Rebounds on the surface and does not adhere to the surface of the condensing optical system. In this manner, dust can be prevented from adhering to a condensing optical system such as a light guide due to static electricity with a simple configuration.

上記集光光学系において前記透光性膜はナイロンまたはこれと同等の帯電特性を有する材質からなることが好ましい。ナイロンは、プラスに帯電し易い帯電特性を有しかつフィルム状で透光性であるので、集光光学系の、記録媒体上の走査線に対向する面に形成して好ましい材質である。   In the condensing optical system, the translucent film is preferably made of nylon or a material having a charging characteristic equivalent to that of nylon. Nylon is a preferred material formed on the surface of the condensing optical system facing the scanning line on the recording medium because it has a charging characteristic that is easily charged positively and is film-like and translucent.

本発明による別の集光光学系は、集光光学系の光入射面にナイロンまたはこれと同等の帯電特性を有する材質からなる透光性膜を形成したことを特徴とする。   Another condensing optical system according to the present invention is characterized in that a light-transmitting film made of nylon or a material having a charging characteristic equivalent to this is formed on the light incident surface of the condensing optical system.

この集光光学系によれば、集光光学系に例えばアクリル樹脂やオレフィン系樹脂のようなマイナスに帯電し易い物質を使用し、使用環境中の塵埃がプラスに帯電し易い例えば毛(ウール)や綿が主な材質である場合に、塵埃が集光光学系の面に付着し易くなるので、ナイロンのようなプラスに帯電し易い帯電特性を有する透光性膜を集光光学系の面に形成して集光光学系の面を塵埃と同様の帯電特性とすることで、塵埃が集光光学系の面で反発し、集光光学系の面に付着しなくなる。このように、簡単な構成で静電気による光ガイド等の集光光学系への塵埃の付着を防ぐことができる。   According to this condensing optical system, a material that is easily negatively charged, such as an acrylic resin or an olefin resin, is used for the condensing optical system, and dust in the usage environment is easily positively charged. For example, wool When the main material is cotton or cotton, dust easily adheres to the surface of the condensing optical system. By forming the surface of the condensing optical system to have the same charging characteristics as dust, the dust repels on the surface of the condensing optical system and does not adhere to the surface of the condensing optical system. In this manner, dust can be prevented from adhering to a condensing optical system such as a light guide due to static electricity with a simple configuration.

上記各集光光学系において前記集光光学系の面を構成する材質は透光性であるアクリル樹脂またはオレフィン系樹脂であることが好ましい。   In each of the condensing optical systems, the material constituting the surface of the condensing optical system is preferably a translucent acrylic resin or olefin resin.

また、前記集光光学系は、前記記録媒体上の走査線に対向するように配置された光ガイドを有し、前記光ガイドの走査線側の面に前記透光性膜を形成するように構成できる。   The condensing optical system includes a light guide disposed so as to face a scanning line on the recording medium, and forms the translucent film on a surface of the light guide on the scanning line side. Can be configured.

また、前記透光性膜は、その材質のフイルムを熱処理または紫外線硬化性接着剤により接着することで形成されるようにできる。透光性膜を接着することで集光光学系の面と透光性膜との間に空気層ができないので、空気との境界面における光の反射ロスを抑えることができる。   The translucent film may be formed by adhering a film of the material by heat treatment or an ultraviolet curable adhesive. Since an air layer is not formed between the surface of the condensing optical system and the translucent film by bonding the translucent film, it is possible to suppress light reflection loss at the interface with the air.

また、画像が記録された記録媒体から画像情報を読み取るために前記記録媒体に光ビームを走査しながら照射する走査光学系を備え、前記記録媒体からの発光光または反射光を前記集光光学系が光電変換素子に導くように構成され、前記集光光学系の、前記記録媒体上の走査線に対向する面に、前記透光性膜が形成されることが好ましい。これにより、上述の集光光学系を画像読み取りのための光学系に適用でき、集光光学系への塵埃の付着を防ぐことができるので、読み取り画像に縦スジ等がなくSN比もよい良質の画像を得ることができる。   And a scanning optical system for irradiating the recording medium with a light beam in order to read image information from the recording medium on which the image is recorded, and emitting light or reflected light from the recording medium. Is preferably guided to the photoelectric conversion element, and the translucent film is preferably formed on the surface of the condensing optical system facing the scanning line on the recording medium. As a result, the above-described condensing optical system can be applied to an optical system for image reading, and dust can be prevented from adhering to the condensing optical system, so that the read image has no vertical stripes and has a good SN ratio. Images can be obtained.

本発明による画像読取装置は、上記集光光学系を備え、前記記録媒体から画像情報を読み取るものである。この画像読取装置によれば、上述のように、記録媒体からの発光光・反射光を光電変換素子に導くための集光光学系の、記録媒体上の走査線に対向する面に、塵埃が付着しないので、読み取り画像に縦スジ等がなくSN比もよい良質の画像を得ることができる。   An image reading apparatus according to the present invention includes the above-described condensing optical system, and reads image information from the recording medium. According to this image reading apparatus, as described above, dust is collected on the surface of the condensing optical system for guiding the emitted light / reflected light from the recording medium to the photoelectric conversion element, which faces the scanning line on the recording medium. Since it does not adhere, it is possible to obtain a high-quality image with no vertical streak in the read image and a good SN ratio.

なお、上述の透光性膜の厚さは、1μm以上で、3mm以下であることが望ましい。透光性膜が1μm以上の厚さであることで強度が充分となり、3mm以下の厚さであることで青色域の光透過率がさほど低下せず、SN比も低下しない。   Note that the thickness of the above-described translucent film is desirably 1 μm or more and 3 mm or less. When the translucent film has a thickness of 1 μm or more, the strength is sufficient, and when the thickness is 3 mm or less, the light transmittance in the blue region does not decrease so much and the SN ratio does not decrease.

また、ナイロンと同等の帯電特性を有する材質とは、帯電列において鉄よりもプラスに帯電し易い材質であり、例えば、レーヨンやセロハンなどであるが、これらに限定されるものではない。   Further, the material having the same charging characteristics as nylon is a material that is more easily charged positively than iron in the charging train, such as rayon or cellophane, but is not limited thereto.

本発明の集光光学系によれば、簡単な構成で静電気による光ガイド等の集光光学系への塵埃の付着を防ぐことができる。また、本発明の画像読取装置によれば、縦スジ等がなくSN比もよい良質の画像を得ることができる。   According to the condensing optical system of the present invention, it is possible to prevent dust from adhering to the condensing optical system such as a light guide due to static electricity with a simple configuration. In addition, according to the image reading apparatus of the present invention, it is possible to obtain a high-quality image having no vertical streak or the like and a good SN ratio.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図1は本実施の形態によるCRの画像読み取りのための集光光学系を模式的に示す斜視図である。図2は図1の集光光学系の要部を示す側面図である。図3は各種物質を帯電し易い順に並べた帯電列を示す図である。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a condensing optical system for CR image reading according to the present embodiment. FIG. 2 is a side view showing a main part of the condensing optical system of FIG. FIG. 3 is a diagram showing a charge train in which various substances are arranged in the order in which they are easily charged.

図1に示す集光光学系において、レーザドライブ回路19で駆動された励起光源としての半導体レーザ11から出射したレーザ光は、コリメートレンズ12で平行光となり、平行平面板によるビームスプリッタ13に入射する。ビームスプリッタ13を通過したレーザ光は、シリンドリカルレンズ14に入射し、回転方向aに回転するポリゴンミラー15上で線状に結像する。これは、後述のシリンドリカルミラー17と併せてポリゴンミラー面と放射線画像変換プレートPの像面とを光学的に等価にしてポリゴンミラー15の倒れ角の影響を防ぐためであり、走査光学系では公知の方法である。   In the condensing optical system shown in FIG. 1, laser light emitted from a semiconductor laser 11 as an excitation light source driven by a laser drive circuit 19 becomes parallel light by a collimator lens 12 and enters a beam splitter 13 formed by a parallel plane plate. . The laser beam that has passed through the beam splitter 13 enters the cylindrical lens 14 and forms a linear image on the polygon mirror 15 that rotates in the rotation direction a. This is to prevent the influence of the tilt angle of the polygon mirror 15 by optically equalizing the polygon mirror surface and the image surface of the radiation image conversion plate P together with the cylindrical mirror 17 described later. It is a method.

ポリゴンミラー15で反射されたレーザ光は、fθレンズ16及びシリンドリカルミラー17を経て像面に達し、ポリゴンミラー15が回転することにより、2次元的に画像読み取りを行うために、像面で主走査方向mにレーザ光の主走査を行うとともに、レーザ光の主走査に対してプレート(または光学系自体)を副走査方向nに移動させる。   The laser beam reflected by the polygon mirror 15 reaches the image plane through the fθ lens 16 and the cylindrical mirror 17, and the polygon mirror 15 rotates to perform main scanning on the image plane in order to perform two-dimensional image reading. While performing the main scanning of the laser beam in the direction m, the plate (or the optical system itself) is moved in the sub-scanning direction n with respect to the main scanning of the laser beam.

また、ビームスプリッタ13から一部の光をモニタ用ディテクタ18に入射させてフィードバック制御を行うことで半導体レーザ11の光出力が一定になるようにしている。   In addition, a part of the light from the beam splitter 13 is incident on the monitor detector 18 and feedback control is performed so that the light output of the semiconductor laser 11 is constant.

上述の半導体レーザ11からシリンドリカルミラー17までが走査光学系を構成する。   The above-described semiconductor laser 11 to cylindrical mirror 17 constitute a scanning optical system.

プレートPの表面でのレーザ光の軌跡は主走査方向mに延びて直線状となり、この直線状の比較的長い走査線kの各部分からの輝尽発光光を光電変換素子に集めるための集光光学系が必要である。この集光光学系には、長い走査線kからの光を集光管22を介して効率よく光電変換素子である丸形や角形の光電子増倍管23に導くために光ガイド21が設けられている。光ガイド21は、入射面21aが主走査方向mに長く延びてプレートP上の走査線kに対向するように配置されている。   The locus of the laser beam on the surface of the plate P extends in the main scanning direction m and becomes a straight line, and is a collection for collecting the stimulated emission light from each part of the relatively long scanning line k in the linear form on the photoelectric conversion element. An optical optical system is required. This condensing optical system is provided with a light guide 21 for efficiently guiding light from a long scanning line k to a round or square photomultiplier tube 23 which is a photoelectric conversion element through the condensing tube 22. ing. The light guide 21 is disposed so that the incident surface 21a extends in the main scanning direction m and faces the scanning line k on the plate P.

光ガイド21は、輝尽発光光を効率よく透過させるため、波長300〜500nmの光に対し光透過率が比較的高いアクリル樹脂またはオレフィン系樹脂から構成されている。   The light guide 21 is made of an acrylic resin or an olefin resin having a relatively high light transmittance with respect to light having a wavelength of 300 to 500 nm in order to efficiently transmit the stimulated emission light.

なお、光電変換素子の光電面が走査線kと同じ長さを有していれば、光電変換素子をそのまま読み取り線に対向させて配置すればよいが、このような光電変換素子は特殊なもので、サイズが大きくコストも高くなることから、通常は、丸形あるいは角形の光電変換面を持つ光電子増倍管等の光電変換素子が用いられている。   If the photoelectric surface of the photoelectric conversion element has the same length as the scanning line k, the photoelectric conversion element may be disposed as it is facing the reading line as it is, but such a photoelectric conversion element is a special one. Since the size is large and the cost is high, usually, a photoelectric conversion element such as a photomultiplier tube having a round or square photoelectric conversion surface is used.

図1の走査線kからの輝尽発光光が光ガイド21の入射面21aから入射し、集光管22を介して光電子増倍管23に導かれて光信号が電気信号に変換されて画像読み取りを行うことができる。   The stimulated emission light from the scanning line k in FIG. 1 enters from the incident surface 21a of the light guide 21, and is guided to the photomultiplier tube 23 through the condenser tube 22, and the optical signal is converted into an electrical signal to be imaged. Reading can be done.

図2に示すように、図1の集光光学系の光ガイド21の先端側に位置する入射面21aには透光性膜25が形成されている。透光性膜25は、透光性のフィルム状のナイロンからなり、紫外線硬化性接着剤により入射面21aの略全面を覆うように接着されている。ナイロンはプラスに帯電し易い帯電特性を有する。   As shown in FIG. 2, a translucent film 25 is formed on the incident surface 21a located on the tip side of the light guide 21 of the condensing optical system of FIG. The translucent film 25 is made of translucent film-like nylon, and is bonded with an ultraviolet curable adhesive so as to cover substantially the entire incident surface 21a. Nylon has a charging characteristic that is easily positively charged.

透光性膜25は、ナイロンと同等の帯電特性を有する材質であれば、ナイロン以外でもよく、例えばレーヨンやセロハンなどであってよい。例えばナイロンからなる透光性膜25は、光ガイド21の入射光表面に、ナイロンフイルムを紫外線硬化性接着剤または熱処理により貼り付けて形成することにより、入射面21aと透光性膜25との間に空気層を介さない構成となり、空気との境界面における信号光の反射ロスを抑え、高SN比を保つことができる。   The translucent film 25 may be other than nylon as long as it has a charging property equivalent to that of nylon, and may be, for example, rayon or cellophane. For example, the translucent film 25 made of nylon is formed by adhering a nylon film to the incident light surface of the light guide 21 by an ultraviolet curable adhesive or a heat treatment, so that the incident surface 21 a and the translucent film 25 are formed. It becomes the structure which does not interpose an air layer in between, the reflection loss of the signal light in the interface with air can be suppressed, and a high SN ratio can be maintained.

ナイロンによる透光性膜25の膜の厚さは、1μm以上で、3mm以下であることが好ましく、1μmよりも薄いと強度が不足し、3mmよりも厚いと青色域の透過率が低下してSN比が低下する。   The thickness of the translucent film 25 made of nylon is preferably 1 μm or more and 3 mm or less, and if it is thinner than 1 μm, the strength is insufficient, and if it is thicker than 3 mm, the transmittance in the blue region is lowered. The S / N ratio decreases.

上述のような図1,図2の集光光学系を備えて画像読取装置を構成できるが、かかる画像読取装置において、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体に吸収せしめた放射線画像変換プレートPに対しレーザ光を2次元的に走査しながら照射することで図2のように生じた輝尽発光光bが直接に及び/又は集光ミラー24で反射した反射光cが光ガイド21の入射面21aに透光性膜25を通して入射すると、集光管22を通して光電子増倍管23に導かれてその光電変換面で光信号が電気信号に変換された後に、更にデジタル信号に変換され、このデジタル信号がハロゲン化銀写真感光材料などのフィルム状の記録材料やCRT・液晶パネル等の表示装置上に可視像として表示される。   Although the image reading apparatus can be configured with the condensing optical system shown in FIGS. 1 and 2 as described above, in this image reading apparatus, the radiation image conversion plate in which the radiation transmitted through the subject is absorbed by the stimulable phosphor. By irradiating P with laser light while two-dimensionally scanning, the stimulated emission light b generated as shown in FIG. 2 is reflected directly and / or the reflected light c reflected by the condenser mirror 24 is reflected by the light guide 21. When the light enters the incident surface 21a through the translucent film 25, the light signal is guided to the photomultiplier tube 23 through the condenser tube 22, and the optical signal is converted into an electric signal on the photoelectric conversion surface. This digital signal is displayed as a visible image on a film-like recording material such as a silver halide photographic material or a display device such as a CRT / liquid crystal panel.

次に、図1,図2の集光光学系における光ガイド21の入射面21aに形成した透光性膜25の作用効果について図3を参照して説明する。   Next, the effect of the translucent film | membrane 25 formed in the entrance plane 21a of the light guide 21 in the condensing optical system of FIG. 1, FIG. 2 is demonstrated with reference to FIG.

一般に、静電気は、異なる物質を擦り合わせたときに発生し、各物質は、それぞれプラスまたはマイナスに帯電する。このとき、各物質がプラスに帯電するかマイナスに帯電するかは、2つの物質が何であるかに依存する。ある物質がマイナスに帯電し易いか、プラスに帯電し易いかは、一般には、図3のような帯電列という序列により評価される。   Generally, static electricity is generated when different materials are rubbed together, and each material is charged positively or negatively. At this time, whether each substance is positively charged or negatively charged depends on what the two substances are. Whether or not a certain substance is easily charged negatively or easily charged positively is generally evaluated by a sequence of charged columns as shown in FIG.

帯電列の序列は研究者により若干ばらつくことがあるが、大きな序列関係は不変である。例えば、アクリル樹脂やオレフィン系樹脂はマイナスに帯電し易く、ガラスはプラスに帯電し易い。ここで、問題としているのは、衣服などから発生する繊維状の埃であり、特に放射線画像読取装置が設置される病院では、毛布や布団などから発生する毛(ウール)、綿が主な挨の材質となる。図3の帯電列を参照すると、これらはプラスに帯電し易いことがわかる。すなわち、光ガイドに挨が付着するメカニズムは、プラスに帯電した毛や綿などの埃が、マイナスに帯電したアクリル樹脂等からなる光ガイドにクーロン力によって引きつけられることにある。   Although the order of the charged series may vary slightly depending on the researcher, the large order relation remains unchanged. For example, an acrylic resin or an olefin resin is easily negatively charged, and glass is easily positively charged. Here, the problem is fibrous dust generated from clothes, etc. Especially in hospitals where radiographic image readers are installed, the main dust is wool (wool) and cotton generated from blankets and duvets. It becomes the material of. Referring to the charge train in FIG. 3, it can be seen that these are easily charged positively. That is, the mechanism of dust adhering to the light guide is that dust, such as positively charged hair and cotton, is attracted to the light guide made of negatively charged acrylic resin by Coulomb force.

前述のように、帯電防止剤の作用とは、表面抵抗値を下げることで、発生した電荷を速やかに逃がすことにある。しかし、挨がプラスに帯電し、光ガイドがマイナスに帯電している限りは、この効果は程度問題であり、乾燥時など、挨が強力にプラスに帯電している場合には、効果は薄れてしまう。   As described above, the action of the antistatic agent is to quickly release the generated charges by lowering the surface resistance value. However, as long as the dust is positively charged and the light guide is negatively charged, this effect is a matter of degree, and if the dust is strongly positively charged, such as during drying, the effect will fade. End up.

上述のように、対象とする塵埃の材質及び帯電特性が特定できる場合には、電荷を逃がすという程度の対策ではなく、双方の帯電符号を一致させ反発力を生じさせることが有効であり、光ガイドとして、光透過率特性からマイナスに帯電し易い物質を使用せざるを得ない場合には、この表面をプラスに帯電し易いように改質することで、塵埃と同様のプラス電荷を生じさせ、塵埃を引きつけるのとは逆の反発力を生じさせることにより、塵埃が光ガイドの入射面に付着しないようにする。   As described above, when the material and charging characteristics of the target dust can be specified, it is effective not to take measures to escape the charge but to make both charging codes coincide to generate a repulsive force. If a material that tends to be negatively charged due to light transmittance characteristics must be used as a guide, this surface can be modified to be positively charged to generate a positive charge similar to dust. By generating a repulsive force opposite to attracting dust, the dust is prevented from adhering to the incident surface of the light guide.

この物質は、プラスに帯電し易く、かつ、集光光学系に用いるため透光性である必要があるが、図3の帯電列より、例えばナイロンを用いれば、この要求を満たすことができる。また、上述のように、前記条件を満たす物質であれば、ナイロンに限る必要はなく、レーヨンやセロハンなどのようにナイロンと同等の帯電特性を持つ材質であれば使用可能である。なお、ナイロンと同等の帯電特性とは、より具体的には、帯電列において鉄よりプラスに帯電し易いものを指すものとする。   This material is easily positively charged and needs to be translucent for use in a condensing optical system, but this requirement can be satisfied by using, for example, nylon from the charging train of FIG. Further, as described above, any material satisfying the above conditions need not be limited to nylon, and any material having charging characteristics equivalent to nylon, such as rayon or cellophane, can be used. More specifically, the charging characteristic equivalent to that of nylon refers to a material that is more likely to be charged more positively than iron in the charging train.

図1,図2のようなアクリル樹脂製の光ガイドをそのまま使用した場合(比較例)と、15μm厚のナイロンフイルムによる透光性膜を熱処理により入射面に接着した場合(実施例)とについて、CR画像読取装置の内部に毛を主成分とする数万〜数十万個の繊維状の挨を舞わせて画像取得を行ったときの、塵埃付着による縦スジの本数を比較した。   The case where the light guide made of acrylic resin as shown in FIGS. 1 and 2 is used as it is (comparative example), and the case where a light-transmitting film made of nylon film having a thickness of 15 μm is adhered to the incident surface by heat treatment (example). The number of vertical streaks due to dust adhesion was compared when images were acquired by bringing tens of thousands to hundreds of thousands of fibrous dusts mainly composed of hair into the CR image reading apparatus.

比較例の透光性膜無しの場合、5本の縦スジが観測されたのに対し、実施例のナイロンフイルムによる透光性膜を接着した場合は、縦スジは認められなかった。また、装置を分解し、光ガイドの先端部の様子を観察したところ、透光性膜無しの比較例では、縦スジを発生させた挨の他にも短い挨が数百本付着していたのに対し、ナイロンフイルムによる透光性膜を接着した実施例の場合は、短い挨が数本付着していたのみであった。   In the case of no comparative translucent film, five vertical streaks were observed, whereas when the translucent film of the nylon film of the example was adhered, no vertical streak was observed. In addition, when the device was disassembled and the state of the tip of the light guide was observed, in the comparative example without the translucent film, hundreds of short dust adhered to the dust that generated vertical streaks. On the other hand, in the case of an example in which a translucent film made of nylon film was adhered, only a few short dusts were attached.

以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本発明の集光光学系は、図1,図2のような画像読み取りの集光光学系にのみ用いられるのではなく、他の用途の集光光学系に用いてもよいことは勿論である。   As described above, the best mode for carrying out the present invention has been described. However, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the condensing optical system of the present invention may be used not only for the image reading condensing optical system as shown in FIGS. 1 and 2, but also for other condensing optical systems. It is.

また、画像読取装置は、プレート内蔵型の専用型、カセッテ型のいずれであってもよい。   Further, the image reading apparatus may be either a plate built-in dedicated type or a cassette type.

本実施の形態による画像読み取りのための集光光学系を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the condensing optical system for the image reading by this Embodiment. 図1の集光光学系の要部を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of the condensing optical system of FIG. 各種物質を帯電し易い順に並べた帯電列を示す図である(渡辺電機工業株式会社ホームページ参照)。It is a figure which shows the electrification row | line | column which arranged the various substances in order that it is easy to charge (refer Watanabe Electric Industry Co., Ltd. homepage). 従来の集光光学系の要部を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of the conventional condensing optical system.

符号の説明Explanation of symbols

11 半導体レーザ
15 ポリゴンミラー
21 光ガイド
21a 入射面
25 透光性膜
P 放射線画像変換プレート、プレート
b 輝尽発光光
k 走査線
m 主走査方向
n 副走査方向

DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Semiconductor laser 15 Polygon mirror 21 Light guide 21a Incident surface 25 Translucent film P Radiation image conversion plate, plate b Photoluminescence light k Scan line m Main scanning direction n Sub scanning direction

Claims (8)

集光光学系の光入射面に、その面を構成する材質の帯電特性と反対の帯電特性を有する透光性膜を形成したことを特徴とする集光光学系。   A condensing optical system, wherein a light-transmitting film having a charging characteristic opposite to a charging characteristic of a material constituting the surface is formed on a light incident surface of the condensing optical system. 前記透光性膜はナイロンまたはこれと同等の帯電特性を有する材質からなる請求項1に記載の集光光学系。   The condensing optical system according to claim 1, wherein the translucent film is made of nylon or a material having a charging characteristic equivalent to that of nylon. 集光光学系の光入射面にナイロンまたはこれと同等の帯電特性を有する材質からなる透光性膜を形成したことを特徴とする集光光学系。   A condensing optical system, wherein a light-transmitting film made of nylon or a material having a charging characteristic equivalent to this is formed on a light incident surface of the condensing optical system. 前記集光光学系の面を構成する材質はアクリル樹脂またはオレフィン系樹脂である請求項1,2または3に記載の集光光学系。   The condensing optical system according to claim 1, 2 or 3, wherein a material constituting the surface of the condensing optical system is an acrylic resin or an olefin resin. 前記集光光学系は光ガイドを有し、前記光ガイドの光入射面に前記透光性膜を形成した請求項1乃至4のいずれか1項に記載の集光光学系。   The condensing optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the condensing optical system includes a light guide, and the light-transmitting film is formed on a light incident surface of the light guide. 前記透光性膜は、その材質のフイルムを熱処理または紫外線硬化性接着剤により接着することで形成されている請求項1乃至5のいずれか1項に記載の集光光学系。   6. The condensing optical system according to claim 1, wherein the translucent film is formed by adhering a film of the material by heat treatment or an ultraviolet curable adhesive. 画像が記録された記録媒体から画像情報を読み取るために前記記録媒体に光ビームを走査しながら照射する走査光学系を備え、前記記録媒体からの発光光または反射光を前記集光光学系が光電変換素子に導くように構成され、
前記集光光学系の、前記記録媒体上の走査線に対向する面に、前記透光性膜が形成されている請求項1乃至6に記載の集光光学系。
In order to read image information from a recording medium on which an image is recorded, a scanning optical system that irradiates the recording medium while scanning with a light beam is provided, and the condensing optical system photoelectrically emits light or reflected light from the recording medium. Configured to lead to the conversion element,
The condensing optical system according to claim 1, wherein the translucent film is formed on a surface of the condensing optical system facing a scanning line on the recording medium.
請求項7に記載の集光光学系を備え、前記記録媒体から画像情報を読み取る画像読取装置。

An image reading apparatus comprising the condensing optical system according to claim 7 and reading image information from the recording medium.

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