JPH10504431A - 光導電材料を用いるイメージングシステム用の位置決めの傾斜の補整 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光導電構造の潜像の走査およびデジタル読み出し時の位置決め誤差を補正するシステムである。光導電構造は、読み出しスキャナに対して位置決めされたカセットまたは他のホルダに配置され、イメージのピクセルに対応する連続的なパルス化されたレーザスポットの走査パターンで、光導電構造を横切って走査する。細長い電極片と電荷増幅器が、スキャナのパルススポットによる電荷運動を受ける。好ましくは、光導電構造は、標準の走査オプティカルスタートと走査プレートスタートとからの計測値を与えるために、スキャナによって検出されことができる基準片を有する。この計測は、ライン傾斜と呼ぶが、細長い電極片に関してその予期された位置からのパルススポットのパターンの移動を引き起こす位置決め誤差の計測値である。このシステムは、傾斜補整を与え、どの電極とどの隣接する電極とが特定のスポットに一致するかを決定し、それによって、受けられた電荷移動が適切に組み合わされて、各走査スポットによって表されたピクセルイメージについて正しい電荷値を形成する。好ましい実施例において、傾斜計測回路によって実行される計測はフィルタにかけられて、各ラインについて平滑化された計測値と、ライン毎の傾斜増分とを与える。

Description

【発明の詳細な説明】 光導電材料を用いるイメージングシステム用の位置決めの傾斜の補整 技術分野 本発明は、潜像を形成し、次に走査してそのイメージのデジタル読み出しを形 成するために、放射線を吸収する光導電構造を用いてイメージを形成するための システムに関する。特に、本発明は、走査する読み出し装置に関して光導電構造 の位置決め誤差について補整するためのシステムおよび方法に関する。本発明は 、デジタルラジオグラフィーの分野に、特に好適である。 背景技術 イメージングシステムの一つのタイプは、付随する放射線を吸収して対象物の 潜像を電荷キャリアの分布の形で形成して保持するために、光導電材料を用いる 。潜像の読み出しとその電子形式への変換は、光導電材料を横切る細い放射線ビ ームの走査によって達成される。各走査されたスポットについての電荷運動（走 査されたイメージのピクセルを表す）は、電極によって受けられ、積分されて適 切な形にデジタル化され、潜像のデジタル表現を形成する。このタイプのシステ ムの例は、米国特許第４，１７６，２７５号明細書（カーン氏ほか）に開示され ている。 走査ビームによって照射された各スポットについてで電荷移動および収集にか かわるある長さの時間ために、走査して大きな光導電構造からのイメージを処理 するための時間的な期間は、かなり長くなる可能性がある。全体的な分解能が非 常に高く、非常に多数のピクセルを形成する場合には、特にそうである。米国特 許第５，２６８，５６９号明細書（ネルソン氏ほか）は、読み出し電極と呼ぶ複 数の細長い平行片を用い、その電極片をそれぞれ複数の増幅器に接続することに よって、走査速度の改良を与えている。このシステムを用いると、走査ラインは 、走査しているビームが電極に戻る前に各電極片−増幅器で電荷移動と時間検出 とを許容するような空間および時間パターンで、電極を横切って広げられること が可能である。このシステムは実際に特性の向上を与えるが、この原理を高分解 能イメージングシステムに実際に適用するときに、ある問題に直面するおそれが あ る。 光導電構造の横方向移動または拡散のために、一つの特定の読み出し走査スポ ットにより引き起こされる電荷運動の全部が一つの電極片によって集められると 仮定することができない。問題になっているスポットが隣接する電極片間の境界 に近いならば、特にそうである。したがって、走査されたスポット、またはピク セルの値の正確な表現を得るためには、スポットの下の電極から電荷移動を集め るとともに、その電荷のいくらかを受けるために十分に接近して何らかの電極を 形成し、そのような複数の電極によって集められた電荷を組み合わせることが必 要である。換言すれば、走査されている潜像の定義された１ピクセルに対応する 、光導電面の走査されたスポットは、そのスポットの下の電極片により受けられ た電荷と、１対１の対応を与えない。走査されたスポットに対応するピクセルに ついての正しい値を得るためには１または２以上の隣接する電極で電荷を受け、 それを組み合わせることが、必要となることがある。 このようなシステムを実際に適用するときのもう一つの問題は、走査−読み出 し装置に対する光導電構造の位置決めの誤差により、起こる可能性がある。一つ のタイプのシステムにおいて、すでに放射線が露光され、それにイメージが形成 された光導電構造は、読み出しおよびイメージデジタル化のために、走査する構 造内のあるタイプのホルダまたはカセットに配置される。システムの種々の部分 における公差のために、光導電構造と、特にその複数の細長い電極片とは、走査 する装置に対して、正規の、または意図された位置に、完全には位置決めされる ことがない。その結果、走査スポットは、光導電構造の電極片に対する意図され た位置から移動されているパターンとなる。このようなミスアライメントは、た とえば、光導電構造を走査しているピクセルが、予定された、または正規の電極 片よりも、隣接する電極片の上となるおそれがある。また、このような位置決め 誤差により、ある特定の走査ピクセルに移動が起こり、正規の、または意図され た電極片に重なってはいるが、その位置がシフトされて、その最も近い電極片の 特定が横と入れ替わるおそれがある。このような影響は、走査されたスポットに ついて正しいピクセル値を得るために正しい電極が、電荷を積分して組み合わせ るときに用いられるべきであるならば、補整されなければならない。光導電構造 、カセットおよび走査装置の注意深い設計および製造を通して公差が小さい値に 保たれることが可能であっても、非常に厳しい公差となり、特に高分解能システ ムの場合には対応して小さいピクセルサイズと幅の狭い電極片とを有するので、 それを完全になくすことは、現実的ではない。したがって、予期された誤差を計 測して補整する方法が、重要である。 発明の開示 本発明は、潜像を保持し細長くて薄い読み出し電極を有する光導電構造と、読 み出しスキャナとの間の、本明細書では傾斜と呼ぶが位置決め誤差を補正するシ ステムである。光導電構造は、読み出しスキャナに関して位置決めされたカセッ トまたは他のホルダに配置される。読み出しスキャナは、イメージのピクセルに 一致する連続的なパルス化された放射線スポットの走査パターンで光導電構造を 横切って走査する。検出回路は、スキャナのパルススポットのために種々の電極 によって受けられた電荷運動を表す信号を受けて格納するため、細長い電極片に 接続可能である。検出回路は、多チャンネルを含み、走査スポットの予期された 、または名目上の位置の下の電極片と、好ましくは少なくとも一つの隣接する電 極片と協働するチャンネルが、走査スポットによって引き起こされた電荷運動を 受けるために作用するように、スキャナと同期して制御する。これらの受けられ た値は、後に続く処理のためにメモリに格納される。光導電構造増は、好ましく は、細長い電極片の位置決めに関して、それの既知の位置に基準マークを有する 。好ましい実施例において、この基準は、光導電構造のエッジに隣接するライン である。本発明のシステムは、スキャナの走査ラインパターンの名目上のスター トと、光導電構造の基準マークとの間の距離を計測する。これは、光導電構造に 沿って複数の場所で計測され、サポート内での光導電構造の位置決めの傾斜と、 細長い電極片に関してその予期された位置からのパルススポットの走査パターン の結果として生じている移動との計測を与える。このシステムは、傾斜補整手段 を備える。傾斜補整手段は、傾斜計測回路に反応して動作し、どの電極と、どの 隣接する電極とが特定の走査スポットに一致するかの表示を与え、それによって 、受け られた既に格納された電荷運動が正しく組み合わされて、各走査スポットによっ て表されたイメージピクセルについて正しい電荷値を形成することができる。好 ましい実施例において、傾斜計測回路によって実行される計測は、ノイズを除去 するためにフィルタにかけられ、光導電構造の位置決めのオフセットまたは回転 誤差による、各ラインについての傾斜の円滑化された測定値とライン毎の傾斜増 分とを与える。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のシステムで用いる光導電構造の走査の略図である。 図２は、光導電構造の読み出し電極に対する走査ピクセルの配置を示す略図で ある。 図３ａは、光導電構造をスキャナに位置決めするときの誤差を示す略図である 。 図３ｂは、図３ａと同様に、ライン傾斜を計測することによる位置決め誤差の 計測を示す略図である。 図４は、光導電構造が走査パターンの予期された位置に対しては位置されたと きの、図２と同様の略図である。 図５は、ライン傾斜の計測を示すタイミング図である。 発明の詳細な説明 図１において、符号１０は、走査ヘッドアセンブリ５０によって走査するため に位置決めされた光導電構造を、一般的に示している。一般的なアイデアは、後 述する走査スポット（ピクセル）のパターンで光導電面の潜像を走査し、各走査 スポットにより引き起こされる電荷運動を電極および増幅器により集め、増幅器 に受け入れられた電荷の値をデータ処理システムのメモリに格納する。また、隣 接する電極間の境界付近で単一の走査スポットにより引き起こされる電荷運動の ために、隣接する電極で受け入れられた電荷を組み合わせることが必要である。 これを行うために、本発明は傾斜の計測を提供し、したがって、各ピクセルに対 応する電荷の正しい値を得るために、どの格納された電荷運動の値を組み合わせ るべきかを決定するために用いられることが可能である。そして、デジタルのコ ンピュータおよびグラフィック技術を用いて、光導電構造に形成された潜像の目 で見えるデジタル表現を作ることができる。 光導電構造１０は、前述のカーン氏ほかの米国特許第４，１７６，２７５号明 細書、およびネルソン氏ほかの第５，２６８，５６９号明細書に開示された一般 タイプのものでよい。導電構造１０は、多層デバイスであり、互いに平行かつ隣 接して配置され、光導電構造を実質的に覆っているた複数の細長い電極片を含む 。説明を分かりやすくするために、図１では、２０ａから始まり２０Ｐまでの少 数の電極だけが図示されている。用いられる電極数は、光導電構造のサイズに依 存することが理解されるであろう。また、光導電構造１０は、ひとつの基準片３ ０を含み、基準片３０は、好ましくは、電極配列２０ａ−２０ｐの開始と既知の 関係で、その一側に沿って配置される。好ましくは、基準片３０は、詳細は後述 するが、走査のプレートスタートを確立するときに用いられる反射材である。基 準片３０は、導電構造１０の上にリソグラフ技術によって形成されるので、細長 いで電極、特に最初の電極２０ａに対する位置決めは、正確に制御されることが 可能である。 潜像の走査および読み出しの処理時に、図１に示すように、光導電構造１０は 、走査装置の走査ヘッド５０の下に配置するため、ホルダーまたはカセット４０ 上に配置される。実際の適用においては、走査ヘッド５０により生成される走査 パターンに対して既知の重ねあわせで光導電構造１０を受け入れて保持するため に、光導電構造１０に対応して、デザインされるであろう。しかし、実際には、 機械的な公差のために位置決め誤差があるかもしれず、本発明はこの誤差を補整 しようとするものである。 走査ヘッド５０は、符号５１で示された放射線の細いビームを生成する。ビー ム５１は、矢印５２ａ，５２ｂで示すように、光導電構造１０を横切って動くこ とができる。走査の方向は、一般には、電極２０ａ−２０ｐの長手方向を横切る 。ホルダー４０は、走査機器のドライブ機構（図示せず）に取り付けられ、走査 ５２ａ，ｂを大略横切り、電極２０ａ−２０ｐの配置の長手方向に、光導電構造 １０をゆっくり動かす。このように、光導電構造１０のイメージ面全体が、走査 放射線ビーム５１の走査移動と、矢印４１で示されたヘッド５０に対するホルダ ４ ０の相対移動との組み合わせによって、走査されることができる。 好ましい実施例において、走査放射ビーム５１は、非常に小さい直径を有する パルス化されたスビームであり、レーザのパルスによって形成された個々の走査 スポットは、走査されてデジタル化されているイメージのピクセルサイズに一致 する。レーザビーム５１は、連続して運転されないが、後述するように、電極を 横切る走査パターンでパルス化される。 また、図１には、点線５５および５６は、本発明の補整システムについて関心 のある２つの異なる点にレーザービームを配置していることを示していれる。点 線５５は、詳しくは後述するが、走査のオプティカルスタート（ＯＳＯＳ）での ビーム光路を示す。点線５６は、走査ビームが最初に基準辺３０に接するときで ある走査のプレートスタート（ＰＳＯＳ）での走査レーザビームの配置を示す。 ビームのこれらの配置と、本発明の計測および補整技術におけるこれらの使用と は、さらに詳しくは、後述される。 また、光導電構造１０がホルダ４０に配置されるとき、符号４５で示す複数の 電荷増幅器と、電極片２０ａ−２０ｐの個々の一つまたはグループとの間が、接 続される。電荷増幅器は、各ピクセルについて光導電構造１０に当たる放射線５ １によって引き起こされた電荷運動の結果として、電極片によって集められた電 荷信号を受けるために用いられる。各電極片２０について別個の電荷増幅器４５ を備えることも可能であるが、実際には、電極片の個数より少ない個数の増幅器 を備え、光導電構造の異なるゾーンから分離された電極片を用いて個々の増幅器 を用いることができるように、適切な接続または切り替えによりそれらを接続す る方が、有利である。このように、個々の増幅器は、電極の上のまたは隣接する イメージの一部の走査中に電荷信号を集めまたは受けることができ、したがって 、なお一層のインターバル中にイメージの異なる領域から他の電極からの電荷を 受けることができる。 電荷増幅器４５は、データバスまたは相互接続されたネットワーク４６をデー タ処理システム４７に接続する。データ処理システムは、異なるタイムインター バルで種々の電荷増幅器によって形成された信号値を受けて格納するメモリを備 えている。 異なるタイプの操作機器を用いることができるが、好ましい実施例においては 、回転するポリゴンミラースキャナが、電極片２０の長手方向を大略横切る方向 ５２ｂに光導電構造を横切る走査ビーム５１の位置を掃引するために、用いられ る。レーザビームの光路は、イメージ領域を横切る連続運動で掃引されないが、 その位置がイメージを横切るように、ピクセルのパターンでパルス化されている 。パルス化することは、後述ように、電極を横切るサブ走査におけるピクセル割 り当てを作るために、制御される。 好ましい光導電構造は板の形であるが、これは必須ではなく、他の形状を用い ることも可能であることが、理解されるであろう。 ここで図２を参照すると、光導電構造１０の一部は、隣接する６つの電極につ いて走査スポット、すなわちピクセルの位置を図示するために、スケールが大き く拡大されて、略図に表されている。たとえば、これらは、図１に図示された導 電プレートの手前の最も左の部分からの電極２０ａ−２０ｆとすることができる 。しかし、一般には、それらは任意の電極とすることがてき、したがって、図２ においては、それらは、Ｎ−２からＮ＋３の符号の電極である。符号２２は、隣 接する電極の間の小さいギャップを示し、図２では縦方向のバーで表されている 。 図２において、図面を横切って繰り返されたぎっしり詰まった円は、個々の走 査スポットを表している。図示された実施例において、４つの走査スポットが電 極の幅に一致し、イメージの１本の走査ラインは８つのサブ走査から成り立って いる。単一の走査ラインは、符号６０で全体的に示されている。この走査ライン は、各走査ラインセグメントについて、１−８のピクセル番号に対応する８つの サブ走査６１−６８から成り立っている。議論のために、走査ライン６０は、ラ インセグメントに分割され、セグメントＭ−１、セグメントＭ、およびセグメン トＭ＋１と呼ばれている。図２に示されたように、完全なアライメント状態にお いて、各セグメントは一対の電極に整列し、ひとつのラインセグメントについて の各ピクセル１，２，３，４は一つの電極の上に直接落ち、そのラインセグメン トについての各ピクセル５，６，７，８は隣接する電極の上に直接落ちる。 ４つの走査スポットが電極幅に一致し、１ラインに対して８つのサブ走査が図 示されているが、一般に、これらは任意であり、異なる数がそれぞれに用いられ ることが可能であることが理解されるであろう。これは、電極片の幅に関連する ピクセルサイズに依存するであろう。好ましい実施例において、８または１６の サブ走査が用いられるであろう。図示が分かり易いように、８の場合を図示して いる。 光走査ヘッド５０が光導電構造１０を横切るビーム位置を掃引するとき、ピク セルにピクセルに対して予め決められたパターンとシーケンスを形成するために 、パルス化される。図２に示された好ましい実施例において、第１のサブ走査６ １は、セグメントＭ−１においてピクセル１によって示された位置にスポットを 形成し、そのようにして、光導電構造１０のイメージ領域の幅全体を横切るであ ろう。このように、走査ヘッド５０は、第１のサブ走査を完了するために、すべ てのセグメントについてピクセル１の位置にスポットのパターンを降ろす。 次に、第２のサブ走査６２が進行し、ピクセルスポットをセグメントＭ−１に ついて位置２に配置し、次に、セグメントＭについて位置２に、同様に、各セグ メントについて配置する。各ピクセル２は、その対応するピクセル１に隣接して 、ピクセルの１／８だけ下に、間隔が設けられている（８ピクセルの場合）。続 いて、ピクセル３，４，５，６，７，８が、走査ラインを完了するために、定め られる。これが起こるとき、プレートホルダまたはカセット４０が、図２の配置 において上方（図１の配置において左）に移動されていて、８走査からなる次の 走査ラインｂは、横切るなどして次の列を書き込むために下に配置され、イメー ジ全体の領域が走査される。 前述のように、走査スポットからの放射によって光導電構造内に引き起こされ る電荷運動は、電極に対して下向きにだけ進むのではなく、電界効果を誘発して 、ある量の移動または横断運動を有する。したがって、図２のサブ走査のスポッ ト３によって形成された電荷運動のほとんどは、そのすぐ下の電極によって検知 されるが、電極の境界により近いものについては、そのようにはならないであろ う。たとえば、セグメントＭ−１におけるサブ走査４の走査スポットが形成した 電荷 は、電極Ｎ−２と電極Ｎ−１の両方によって検知されるであろう。したがって、 このセグメントＭ−１、サブ走査４について問題とされる期間中は、これらの電 極の両方に接続された増幅器を通して電荷を受けることが必要である。そして、 これらの電荷の成分は格納され、このピクセルについて電荷運動の正しい値を与 えるために、後で組み合わされることができる。一般に、特定の走査スポットの 下の電極についてだけでなく、最も近い隣接する電極についても電荷成分を受け ることは有利である。 図２に示されたドットのサブ走査のパターンは、用いることができるたった一 つのものではなく、一般に、サブ走査シーケンスの任意の組み合わせまたは順序 が可能であることにも注意されたい。 図２で参照した走査パターンについての上記説明は、走査ヘッド５０によって 生成される走査パターンに対して既知の関係で正確に光導電構造が配置され、そ の結果、サブ走査の８つのピクセルがすべて意図した電極対の上に正確に落ちる 走査セグメントとなる、正規のまたは理想的な状態についてのものである。しか し、既に述べたように、光導電構造１０をホルダまたはカセット４０に配置する ときの公差で誤差がある可能性があり、これらの誤差は構成要素の注意深い設計 および製造によりできるだけ小さくされることが可能であるが、これらの誤差は 、ピクセルと電極片との非常に小さい寸法と比べると、依然として、重大な意味 を持つことができるであろう。 これらの誤差の性質は、図３ａに誇張した形で示されている。図３ａにおいて 、“ＯＳＯＳ”を付した線は、走査のオプティカルスタートの空間の位置を示し ている。これは、走査ヘッド５０の位置に対して、決められた位置であり、その 位置で、各走査ラインがスタートする。これとともに、光導電プレートを横切る すべての走査ラインについてのＯＳＯＳが、図３ａにおいて縦線ＯＳＯＳによっ て示されている。符号１０ｎは、点線を示し、走査ヘッド５０に対する、特に走 査ヘッド５０のＯＳＯＳ位置に対する既知の位置にホルダ４０に配置されたとき の光導電構造１０の好ましいまたは正規の位置を示す。 符号１０ａは、実線の矩形を示し、走査運転についての光導電構造１０の実際 の配置を示し、図示のために位置決め誤差は大きく誇張されている。光導電構造 １０の基準片３０は、１０ａについて実線で、１０ｎについての点線で、ＰＳＯ Ｓを付して示されている。 一般的に言うと、光導電構造１０についての位置決め誤差は、図３ａの左右検 知において寸法１５で示されたオフセットと、符号１６で示した回転角度と、考 えられることが可能であろう。図３ａの縦方向検知におけるオフセットは、その 方向が電極の長手方向と大略そろっているので、重要でないことに注意されたい 。オフセット計測１５と回転１６とは、位置決め誤差計測の一つの方法を与える が、実際は、光導電構造１０に沿っていくつかの異なる走査ラインにおける走査 ラインの移動、ここでは傾斜と呼んでいる、の計測が有利であることが分かった 。これは、図３ｂに図示されているが、この図において、光導電構造１０ａは、 ＯＳＯＳに対して誤差を持って、もう一度配置されている。しかし、このとき、 誤差についての計測と補整とは、プレートに沿って異なる走査ラインについての ＯＳＯＳからＰＳＯＳまでの傾斜計測Ｔ₁からＴ_mの数に関してである。このよう に、回転／平行移動は、イメージライン毎の単純な傾斜または平行移動としてモ デル化され、それによって、回転角度を線形的に概算している。 位置決め誤差の影響は、図４に示されている。図４は、図２と同様の図である が、走査ラインセグメントＭ−１，Ｍ，およびＭ＋１は、走査ヘッド５０により 映し出されている、または配置されている走査パターンに対する光導電構造１０ の配置の傾斜または誤差によって、図２のようには、電極にそろえられていない 。たとえば、図２において、走査セグメントＭについての第１の走査ラインは、 電極ＮおよびＮ＋１に重なっている。しかし、図４においては、セグメントＭは 、電極Ｎ−１の一部、電極Ｎの全部および電極Ｎ＋１の一部をまたぎ、隣接する 全ての他のセグメントも同様にシフトしている。 走査ヘッド５０は、その下に配置された光導電構造１０の面を横切って所定の パターンを映し出すので、傾斜があれば、サブ走査とセグメントは、必ずしも、 電極片に整列しない。これによって、どの電極が特定の走査スポットの下にある かと、どの電極が、ピクセルの真の値を得るためにその値が組み合わされるべき である最も近いものであるかを特定するときに、変化が起こる。たとえば、図２ および図４において走査６０のセグメントＭを比較されたい。図４において、セ グメントＭのスポット１、２、および３は、電極Ｎではなく電極Ｎ−１に、正確 に降りることに注意されたい。スポット８は、電極Ｎ＋１の上には依然として降 りるが、図２の電極Ｎ＋２よりも図４の電極Ｎにより近い。これは、図４の第１ のラインにおいてセグメントＭのスポットについて電荷信号の正確な値を得るた めには、電極ＮとＮ＋１について得られた値を組み合わすべきである。これは、 図２の完全な整列と対照的であり、同じスポットについて，電極Ｎ＋１とＮ＋２ とについて得られた値を組み合わせるべきである。 図４において明らかな傾斜または回転のために、走査がプレートの下を進むと きに、傾斜は結局は変化する。たとえば、図の上での走査については、サブ走査 ５のスポットは左の隣接する電極に最も近いが、走査ラインが下に進むときには 、サブ走査５についてのスポットは、右の隣接する電極により近くなるであろう 。したがって、補整についてより良好なデータを得るためには、一つより多くの 点で傾斜を決定する必要がある。傾斜計測 図１において、符号３５は、本発明による傾斜計測システムを全体的に示して いる。符号３４で示されたデータパスは、走査ヘッド５０からのデータを傾斜計 測システム３５に伝える。データパス３６は、傾斜計測システム３５からのデー タをデータ０他処理システム４７に伝える。データ処理システム４７は、傾斜補 整システムを備え、傾斜計測システムに応答し、どの電極とどの隣接する電極と が個々の走査スポットに対応するかの指示を与える仕事をする。そして、それぞ れの電極により受けられた電荷運動は、組み合わされて、走査スポットによって 表されたイメージピクセルについての正しい電荷値を形成することができる。 走査ヘッド５０には、ＯＳＯＳを計測する手段が備えられ、走査領域を横切る 走査ビームの位置をトラッキングする。上記した走査ヘッドの好ましい実施例に おいて、これは、上記した走査スポットパターを形成するために走査するレーザ のパルス化を制御するために用いられる光格子（optical grating）の形をとる 。 さらに、本発明のために、このトラッキングシステムは、ＯＳＯＳからおＰＳＯ Ｐまでの傾斜計測を、時間または距離によって、計測するために用いられる。図 １を参照すると、この傾斜計測は、符号５５で示されたビームパスから、符号５ ６で示されたビームパスまである。図３ｂにおいて、それは、任意の時間計測Ｔ₁ −Ｔ_mによって示された距離である。 好ましい走査ヘッド５０内における光格子は、その動きを正確にたどるように 、走査レーザと既知の関係で配列されたコンパニオンコントロールレーザによっ て掃引されることができる。それは、距離の測定値を与え、走査レーザのパルス 化を制御するためにカウントされることができるパルス列の形で、出力を与える 。さらに、フォトセンサが走査ヘッド５０に備えられ、基準マーク３０からの反 射を検知する。傾斜計測システム３５は、図５の波形を参照し、以下の説明から 当業者には容易に明らかであるように、ハードウエア、ソフトウエア、または両 者の組み合わせにおいて実行されることが可能であると、考えられる。 図５において、一番上の波形は、走査ヘッドの格子クロックパルスを表してい る。これらのパルスは、図示したように、ＯＳＯＳでの各走査ラインについて開 始し、走査中ずっと続く。２番目の波形は、走査ビームが基準片３０に最初に接 して光を走査ヘッドに反射する点でのパルスを示し、ＰＳＯＳとして検出される 。３番目の波形は、格子クロックから派生するパルス数を示し、既に説明したよ うに、走査スポットのパターンを降ろすためにパルス走査レーザを制御するため に用いられる。 着目するのは、ＯＳＯＳとＰＳＯＳとの間の関係であり、それはカウントされ たパルス数に基づくが、これは距離に一致する。このカウントの標準からの偏差 は、位置決め誤差の結果としてラインについて傾斜を表すであろう。したがって 、各走査についてこの傾斜パルスのカウントを計測し、プレートの傾斜を決定す ることが可能である。しかし、いくつかの理由から、それぞれのラインを計測す るのではなく、利用する前に、この計測値についてある種のフィルタリングを施 す方が良い。 ひとつには、予想されるオフセットの変化量は非常に小さいので、一つのライ ンから次のラインまでの傾斜の変化は取るに足りず、おそらく格子カウントの１ カウントの分解能よりずっと小さい。したがって、いくつかのラインの後に、た とえば、すべての６４×８サブ走査に一致するであろうまさに６４番目のライン の後に、オフセットを計測することが、結局は重要である。さらに、これは、任 意のプレートオフセットまたは回転の精密な十分な計測を与え、傾斜計測につい て取り扱われる必要があるデータ量を減らす。また、イメージに何らかの追加の 望まない露光を与えるおそれのある何らかのそれた放射または散乱が存在するか もしれないので、一般に、ＯＳＯＳからＰＳＯＳまでの各パス上にレーザを有す ることは望ましくはない。したがって、走査を続けるとき、プレートに沿ってす べてのｎ番目の走査ラインだけで０Ｓ０Ｓ−ＰＳＯＳ計測を行うための制御が与 えられる。プレート傾斜のフィルタレーション 光導電プレート全体が走査され、適切な電荷運動が得られてデータ処理システ ム４７と協働するメモリ（不図示）に格納された後、データ処理システムの一部 を形成する傾斜補整システムは、潜像の正確なデジタル表現を形成するために、 傾斜計測システム３５によりなされた傾斜計測に基づいて、格納されたデータを 処理する。 プレートからのデータは、正確であり、わずか±１ピクセルの分解能である。 したがって、捕捉プロセスには、データ処理システム４７によって除去されなけ ればならないノイズがあるであろう。好ましい実施例では、２つのステップが用 いられる。第１ステップは、統計的に外れたものの除去であり、第２ステップは 、ローパスフィルタリングである。統計的に外れたものは、エラーまたは欠陥に よって引き起こされたであろう異常に大きいまたは小さい読みである。たとえば 、ＰＳＯＳ基準片３０の前に光導電構造の上のほこりの微少片を検出して反応す ると、誤りの小さいカウントデータポイントを形成するであろう。ＰＯＰＳ基準 片３０の走査ラインの位置にボイドや他の欠陥がある場合には、誤りの長いカウ ントデータポイントとなる可能性があろう。このようなノイズを除去するため、 生データはメジアンフィルタ（median filter）にかけられる。メジアンフィル タのウ インドウサイズは任意であり、理想的なサイズは、特定のシステムデザインにつ いて経験によって決定される必要があろう。 フィルタをかけられたデータを用いるとき、データ処理利システム４７の傾斜 補整システムは、位置決め誤差（ＸＯＦＦと呼ぶ）によるプレート全体の移動（ 傾斜が測定されている方向に−−方向４１の移動ではなく）の最小に二乗法（al east-squares estimate）を行い、標準線形代数技術を用いて、イメージライン 毎のプレート移動増分（ＤＸとよぶ）を算出する。イメージライン毎のＸＯＦＦＳＥＴの算出 ＸＯＦＦＳＥＴ、すなわち、全体的なプレート移動プラスそれぞれのイメージ ラインについての傾斜（回転）による移動は、傾斜補整システムによって算出さ れる。ＳＥＴＵＰと呼ばれるマシンセットアップ従属値も、ＸＯＦＦＳＥＴを算 出するために用いられる。ＳＥＴＵＰは、それぞれの走査のマシンセットアップ について経験的に決定されるが、一度決められたら、そのマシンセットアップに ついては定数である。それは、そのマシンについて走査ヘッドオフセットに対す るカセットの測定である。式は、ＸＯＦＦＳＥＴ＝ＳＥＴＵＰ−ＸＯＦＦ＋ＤＸ ＊ライン数である。左電極の算出 データ処理システム４７の傾斜補整システムは、サブ走査について獲得された データに一致するイメージの特定部分にアドレスするために、サブ走査連続情報 を用いて、左電極の算出を実行する（たとえば、小さいカセットについてのサブ 走査数＊２５６サンプル／サブ走査は、そのサブ走査について第１サンプルのメ モリアドレスを与える。）。基本的な左電極の算出に、ＦＬＯＯＲ（（ＸＯＦＦ ＳＥＴ＋サブ走査シーケス数−１）／４）が加えられる。ＦＬＯＯＲは、フロー ティングポイント値より小さい整数を戻す数学関数である。 この追加の因数についての必要性は、それぞれのサブ走査が電極を横切ってマ ーキングするレーザスポットを有する図２および４を見ることによって、最もよ く分かる。我々は、電極Ｎの左半分における任意のレーザスポットが、電極Ｎ− １およびＮによってサンプル化される一方、電極Ｎの右半分における任意のレー ザスポットが、電極ＮおよびＮ＋１によってサンプル化されると、仮定する。電 極片毎に４つのサブ走査があるので、サブ走査を４で割って、ベース値Ｍを作る 。１を引くことによって、左電極サンプルを作る（たとえば、サブ走査０は、− １の左電極を有するべきである）。ＦＬＯＯＲ関数は、整数の左電極値を算出す る。ＸＯＦＦＳＥＴ値は、正規位置からのプレートの移動によって引き起こされ た非理想的な電極配置を支持えるために、付加されただけである。中間値および最大値の算出 上で手法として用いられた概念上の単純化は、０より小さい値と２５６より大 きい値とを持つ左電極を許容している。しかし、［０，２５５］の範囲の外側の 単純化されたデータはないので、最小および最大左電極値は、メモリの誤ったブ ロックを用いることを避けるために、算出される。したがって、Ｉ番目のサブ走 査について、最小許容ブロックアドレスは、Ｉ−１＊２５６であり、最大値は、 Ｉ＊２５６である。また、２５６の値は、この手法に対して特定値であるが、一 般的には任意である。サンプル組み合わせ 左電極アドレスと左電極アドレス＋１とについて格納されたサンプルは、両ア ドレスが上で算出された最小および最大ブロック範囲の間のアドレスであれば、 かつ、そのときにだけ、傾斜補整システムによって加算される。もしこの範囲外 にアドレスがあれば、強制的に、０の値が仮定される。隣接する電極で検出され た電荷運動を適切に組み合わせるために、傾斜補整システムによって実行される 計算は、以下のようにＣ言語コードで記述される。 ここで、上記コードにおいて、以下の定義が適用される。 line numberは、イメージライン数として定義される。 seq[i]は、スポット連続情報を含むベクトルである。たとえば、図４の スポット連続について、ベクトルは、［１，２，３，４，５，６，７，８］を含 むであろう。 electrode[i]は、サブ走査Ｉのｊ番目のレーザスポットについての左電 極（図４においてＮ）として定義される。 ｊ＝Ｍ/２、図４の例について。 inは、インプットデータに対するポインタである。 *inは、inによりポイントされた値である。 outは、アウトプットイメージデータに対するポインタである。 *outは、outによりポイントされた値である。 上記の説明は、どのようにライン傾斜計測が実行され、データが、まず統計的 に外れたものの除去により、次にローパルフィルタにより、フィルタにかけられ ることを、示している。次に、計算は、どのピクセル値が、隣接する電極に対し て左または右と組み合わされるべきであるかを決定する。これらの計算に続いて 、次に、既に格納された電極電荷値が適切に組み合わされて、走査されたイメー ジのデジタル表現を形成することができる。このデジタル表現は、説明したよう に、出力デバイスに表示され、またはプリントされることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ジャスパーソン，キース・イー アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ クス 33427（番地の表示なし) 【要約の続き】 れる計測はフィルタにかけられて、各ラインについて平 滑化された計測値と、ライン毎の傾斜増分とを与える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 複数の細長い読み出し電極を有するタイプの光導電構造に形成された潜在 性イメージの正確なデジタル表現を構成する方法であって、上記光導電構造がシ ステムについて予め決定された位置から傾斜することがあり、 一定のパターンの走査スポットで上記光導電構造を走査して上記読み出し電極 からデータを受けることによって、データを集めるステップと、 上記走査パターンに関する上記光導電構造の位置決めの傾斜を計測することと 、 上記イメージのデジタル表現を組み立てるステップであって、 上記傾斜計測値から、どの電極とどの隣接する電極とが上記走査スポットに 一致するかを決定することと、 該決定に従って上記電極から集められたデータを組み合わ、それによって、 上記潜在性イメージのデジタル表現を組み立てることとによる、ステップとを備 える方法。 ２． 上記光導電構造は、上記電極に対して予め決定された関係で基準マークを 備え、傾斜を計測する上記ステップは、上記光導電構造に沿って複数の位置で走 査スポットの上記パターンについて上記基準マークの位置を検知することを含む 、請求項１記載の方法。 ３． 傾斜を計測する上記ステップは、統計的に外れたものを除去するために、 上記複数の位置で上記基準マークの検出された位置を表すデータをフィルタにか けるステップを含む、請求項２記載の方法。 ４． 上記フィルタをかけるステップは、上記データのメジアンフィルタをかけ ることを含む、請求項３記載の方法。 ５． 傾斜を計測する上記ステップは、ローパスフィルタをかけるとともに、上 記複数の位置で上記基準マークの検出された位置を表すデータをフィルタにかけ るステップを含む、請求項２記載の方法。 ６． 上記ローパスフィルタをかけることは、傾斜データの最小二乗法を行うこ とを含む、請求項５記載の方法。 ７． 上記請求項１から６までのいずれかの方法のステップを実行するためのシ ステム。