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JP4330945B2 - Hall array and exposure apparatus - Google Patents
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JP4330945B2 - Hall array and exposure apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の貫通孔を有するホールアレイおよび該ホールアレイを備えた露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、医療用X線撮影において、被験者が受ける被爆線量の減少、診断性能の向上等のために、X線に感応する例えばa−Seから成るセレン板等の光導電体を静電記録体として用い、静電記録体に放射線画像情報を担持するX線等の放射線を照射して、放射線画像情報を担持する潜像電荷を静電記録体に蓄積せしめ、その後読取光で静電記録体を走査することにより静電記録体内に生じる電流を静電記録体両側の平板電極あるいはストライプ電極を介して検出することにより、潜像電荷が担持する静電潜像、すなわち放射線画像情報を読み取るシステムが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1に記載されたシステムは、光源から発せられた読取光で静電記録体を走査して、静電記録体に記録された静電潜像を読み取るものである。読取光を出力する光源である読取用露光装置としては、多数の発光素子が線状に並べられたライン光源を用いた装置が挙げられている。
【0004】
上記ライン光源の一つとして、LEDをアレイ状に並べたライン光源を用いる方法が知られている(例えば特許文献2参照)。LEDは入力エネルギーに対する光出力の効率が高く、またレーザー等に比べコストを抑えることができる。このようなライン光源を用いた場合には、各LEDから射出された光は、LEDの列設方向と平行に配されたシリンドリカルレンズ等の光学手段により、LEDの列設方向に直交する方向である走査方向に集光され、静電記録体上にライン状の読取光として照射される。この読取光により、静電記録体を走査露光して画像情報の読み取りを行う。
【0005】
しかしながら、このような読取用露光装置では、各LEDから射出された光の広がり角が、LEDの列設方向に対して制限されていないため、光学手段により走査方向に集束すると、合焦位置にバラツキが生じる。従って、静電記録体上では、合焦している光と、合焦していない光とが混在し、その結果合焦していない光はフレアを増加させ、線幅を広くする。
【0006】
また、静電記録体上にライン状に集光された読取光において、LEDの列設方向の光強度が均一ではないという問題がある。すなわち、静電記録体上の中央部分は、多数のLEDから射出された光が集光されるため光強度が大きく、一方静電記録体の端部に近づくにつれ、少ない個数のLEDから射出された光が集光されることとなり、光強度が小さくなる。このため読み出された画像情報の信頼度が低下する虞があった。
【0007】
これらの問題を解決するために、本出願人は特願平2002−260078号において、直線状に列設された多数の発光素子を有するライン光源と、前記各発光素子から射出された読取光を、該発光素子の列設方向に直交する方向に集束させる光学手段と、前記各発光素子から射出された読取光の広がり角を、前記光学手段の光軸に対して、前記発光素子の列設方向に角度制限するホールアレイとを備えた画像記録媒体の読取用露光装置を提案している。
【0008】
上記のようなホールアレイを用いた読取用露光装置200 の一例を図14に示す。図14(A)は、読取用露光装置200 を走査方向(以下、Y方向と記載)からみた側面図である。なお、以下LEDの列設方向をZ方向、Y−Z平面と垂直な方向をX方向とする。図14(B)は、読取用露光装置200 のX−Y断面図である。この読取用露光装置200 は、複数の面発光型のLEDチップ101a,101b,101c…が直線状に列設されたライン光源101 と、該ライン光源101 の長手方向に延びる開口部102a を有するスリット102と、LEDチップ101a,101b,…の配設ピッチと等間隔に貫通孔が形成されているホールアレイ201 と、読取光Lを、Y方向に集束させるシリンドリカルレンズ104 および105 とからなるものである。
【0009】
また、スリット102 は、ライン光源101 のLEDの発光像を制限する視野絞りである。また、ホールアレイ201 は、LEDチップ101a,101b,…の配設ピッチと等間隔に正方形の貫通孔が形成されているものであり、所定の厚みを有し、LEDチップ101a,101b,…から発せられた光の広がり角をY方向およびZ方向に角度制限するものである。
【0010】
各LEDチップ101a,101b,…の発光像はスリット102 の開口102aにおいて制限され、ホールアレイ201 の貫通孔により広がり角を角度制限され、シリンドリカルレンズ104 および105 によりY方向に集光されて静電記録体10上に照射される。すなわち、LEDチップの配光特性は図15に示すように非常に広いため、ホールアレイ201 によりZ方向の広がり角を制限しない場合には、1つのLEDチップから射出された光が非常に広い範囲の照射範囲を有するが、読取用露光装置200 においては、Z方向の広がり角が狭まっているため、1つのLEDチップから射出された光による照射範囲は、従来の数分の1から数十分の1の範囲となる。
【0011】
このため、静電記録体10の中央部分の1つの照射点に対応するLEDチップの個数が、従来に比べて減少する。したがって、静電記録体10の端部近傍の照射点においても、静電記録体10の中央部分と同様な光強度を得ることができる。すなわち、直線状に集光された読取光Lにおいて、光強度が低下する部位が、静電記録体10の端部の極近傍のみに減少するので、LEDチップの列設方向における光強度の均一度が向上し、読み出された画像情報の信頼度が向上する。
【0012】
さらに、一般に1点から射出され、Z方向に広がる読取光Lをシリンドリカルレンズ104 および105 によりY方向に集光する場合、射出角度により集光位置が異なる。例えば焦点上に静電記録体10が配置されていれば、射出角が0度であれば、静電記録体10上で合焦するが、射出角が異なる場合には、合焦位置も異なる。このため、静電記録体10上には、合焦している光と、合焦していない光が混在することとなり、直線状に集光された読取光Lのフレアが発生し、線幅(Y方向)が広くなる。読取光LのZ方向の広がり角が大きければ大きいほど、読取光Lのフレアが大きく、かつ線幅が広くなる。すなわち、読取用露光装置200 においては、読取光LのZ方向の広がり角を制限することにより、静電記録媒体10に直線状に集光された読取光Lのフレアを少なくし、線幅を狭くすることができ、読み出された画像情報の信頼度が向上する。
【0013】
【特許文献1】
特開2000−105297号公報
【0014】
【特許文献2】
特開2001−290228号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなホールアレイとしては、1mm以上の厚さのホールアレイが使用されることが多い。数百μmの厚さのホールアレイであれば、既存のケミカルエッチング技術あるいはイオンエッチング技術等により安価に作成可能であるが、このように1mm以上の厚さのホールアレイをエッチング技術により作成することは困難である。このため、通常このような1mm以上の厚さのホールアレイは、放電を用いたワイヤーカット法等により作成され、高価であるという問題がある。また、このようなホールアレイを用いた露光装置も高価なものとなってしまう。
【0016】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、安価なホールアレイを提供することを目的とするものである。また本発明の他の目的は安価な露光装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明のホールアレイは、多数の貫通孔を有し、該貫通孔のそれぞれに対応する位置に開孔を有する複数枚のホールアレイ板が積層されて構成されているホールアレイであって、最も外側に配置されているホールアレイ板のうち、少なくとも1枚のホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有し、前記複数枚のホールアレイ板のうち、少なくとも1枚のホールアレイ板は、複数個の前記貫通孔を含む形状の1つの開孔を少なくとも1つ有するものであることを特徴とするものである。
【0018】
前記複数枚のホールアレイ板のうち少なくとも1枚のホールアレイ板は、前記貫通孔の形状より大きい形状の開孔を少なくとも1つ有するものであってもよい。なお、「貫通孔の形状」とは、ホールアレイを使用方向に沿って直線的に貫通している部分の断面形状を意味している。
【0021】
また、少なくとも3枚の前記ホールアレイ板が積層されたホールアレイであれば、最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するものであってもよい。
【0022】
本発明の露光装置は、光を射出するライン光源と、前記ライン光源から射出された光を、前記ライン光源の長手方向に直交する方向に集束させる光学手段と、前記ライン光源から射出された光の広がり角を、前記光学手段の光軸に対して、前記ライン光源の長手方向に角度制限する多数の貫通孔を有するホールアレイとを有する露光装置であって、前記ホールアレイが、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に開孔を有する複数枚のホールアレイ板が積層されて構成されており、最も外側に配置されているホールアレイ板のうち、前記ライン光源から遠方に配置されているホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有し、前記複数枚のホールアレイ板のうち、少なくとも1枚のホールアレイ板は、複数個の前記貫通孔を含む形状の1つの開孔を少なくとも1つ有するものであることを特徴とするものである
【0023】
上記複数枚のホールアレイ板のうち少なくとも1枚のホールアレイ板は、前記貫通孔の形状より大きい形状の開孔を少なくとも1つ有するものであってもよい。
【0026】
少なくとも3枚の前記ホールアレイ板が積層されていれば、最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するものであってもよい。
【0027】
なお、「最も外側に配置されているホールアレイ板」とは、積層されているホールアレイ板のうち、一方の面に他のホールアレイ板が積層され、他方の面には他のホールアレイが積層されていないホールアレイ板を意味している。また、「最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板」とは、各々が最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板を意味している。
【0028】
【発明の効果】
本発明のホールアレイは、該ホールアレイに設けられる多数の貫通孔のそれぞれに対応する位置に開孔を有する複数枚のホールアレイ板が積層されて構成されているため、エッチング技術等を用いて製造することができ安価なものとなる。また、このようなホールアレイを用いた露光装置は安価なものとなる。
【0029】
上記複数枚のホールアレイ板のうち少なくとも1枚のホールアレイ板が、前記貫通孔の形状より大きい形状の開孔を少なくとも1つ有するものであれば、ホールアレイを軽量化することができる。
【0030】
また、露光装置は、通常機械的に走査されるため、実際の走査エリアに加え、始動および停止させるための非走査エリアが必要となる。この非走査エリアが露光装置の小型化を妨げる原因のひとつとなっている。上記のような軽量化されたホールアレイを用いることにより、露光装置を軽量化して、非走査エリアを狭くすることができ、露光装置を小型化することができる。
【0031】
また、上記複数枚のホールアレイ板のうち少なくとも1枚のホールアレイ板が、複数個の貫通孔に対応する位置に該複数個の貫通孔を含む形状の開孔を少なくとも1つ有するものであれば、ホールアレイが軽量化するとともに、開口数が減少するため、ホールアレイ板の製造が容易となる。このようなホールアレイを用いた露光装置は、軽量でかつ製造容易なものとなる。
【0032】
最も外側に配置されているホールアレイ板のうち、少なくとも1枚のホールアレイ板が、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するものであれば、ホールアレイとしての機能を果たしつつ軽量化することができる。
【0033】
また、露光装置において、最も外側に配置されているホールアレイ板のうち、ライン光源から遠方に配置されているホールアレイ板が、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するホールアレイを用いれば、光の広がり角を角度制限しつつ軽量化することができる。
【0034】
少なくとも3枚の前記ホールアレイ板が積層され、最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板が、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するものであれば、ホールアレイとしての機能を良好に保ちつつ軽量化することができる。
【0035】
露光装置において光の広がり角を角度制限するために上記のようなホールアレイを用いる場合には、良好な角度制限機能を保ちつつ軽量化することができる。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示すのは、本発明の一実施形態のホールアレイ110 を用いた読取用露光装置100 を利用した放射線画像読取システムの概略構成図である。図1(A)は斜視図、図1(B)はX−Z断面図である。図1に示すように、このシステムは、ガラス基板6上に形成された静電記録体10と、画像読取時に該静電記録体10に対して読取光Lを照射する読取用露光装置100 と、読取光Lの走査により静電記録体10から流れ出る電流を検出する電流検出手段50とを備えてなる。
【0037】
画像記録媒体である静電記録体10は、放射線画像情報を静電潜像として記録し、読取光で走査されることにより前記静電潜像に応じた電流を発生するものであり、具体的には、記録用の放射線(例えば、X線等。以下「記録光」と称す。)に対して透過性を有する第1の導電体層11、記録光の照射を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層12、第1の導電体層11に帯電される電荷(潜像極性電荷;例えば負電荷)に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷(輸送極性電荷;上述の例においては正電荷)に対しては略導電体として作用する電荷輸送層13、読取光の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層14、読取光に対して透過性を有する第2の導電体層15が積層してなるものである。第2の導電体層15は、図中斜線で示すように多数のエレメント(線状電極)15a が画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている。
【0038】
電流検出手段50は第2の導電体層15の各エレメント15a 毎に接続された多数の電流検出アンプ51を有しており、読取光の露光により各エレメント15a に流れる電流をエレメント15a 毎に並列的に検出するものである。静電記録体の第1の導電体層11は接続手段52の一方の入力および電源53の負極に接続されており、電源53の正極は接続手段52の他方の入力に接続されている。図示していないが、接続手段52の出力は各電流検出アンプ51に接続されている。電流検出アンプ51の構成の詳細については、本発明の要旨に関係がないのでここでは説明を省略するが、周知の構成を種々適用することが可能である。なお、電流検出アンプ51の構成によっては、接続手段52および電源53の接続態様が上記例とは異なるものとなるのは勿論である。
【0039】
以下上記構成の放射線画像読取システムの作用について説明する。静電記録体に静電潜像を記録する際には、先ず接続手段52を電源53に切り替え、第1の導電体層11と第2の導電体層15の各エレメント15a との間に直流電圧を印加し両導電体層を帯電させる。これにより静電記録体内の第1の導電体層11とエレメント15a との間に、エレメント15a をU字の凹部とするU字状の電界が形成される。
【0040】
次に記録光を不図示の被写体に爆射し、被写体を透過した記録光、すなわち被写体の放射線画像情報を担持する放射線を静電記録体に照射する。すると、静電記録体の記録用光導電層12内で正負の電荷対が発生し、その内の負電荷が上述の電界分布に沿ってエレメント15a に集中せしめられ、記録用光導電層12と電荷輸送層13との界面に負電荷が蓄積される。この蓄積される負電荷(潜像電荷)の量は照射放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。このようにして静電潜像が静電記録体に記録される。一方、記録用光導電層12内で発生する正電荷は第1の導電体層11に引き寄せられて、電源53から注入された負電荷と電荷再結合し消滅する。
【0041】
静電記録体から静電潜像を読み取る際には、先ず接続手段52を静電記録体の第1の導電体層11側に接続する。
【0042】
読取用露光装置100 から出力されるライン状の読取光Lがガラス基板6および静電記録体の導電体層15の各エレメント15a を透過する。すると、光導電層14内に正負の電荷対が発生し、その内の正電荷が記録用光導電層12と電荷輸送層13との界面に蓄積された負電荷(潜像電荷)に引きつけられるように電荷輸送層13内を急速に移動し、記録用光導電層12と電荷輸送層13との界面で潜像電荷と電荷再結合し消滅する。一方、読取用光導電層14に生じた負電荷は電源53から導電体層15に注入される正電荷と電荷再結合し消滅する。このようにして、静電記録体に蓄積されていた負電荷が電荷再結合により消滅し、この電荷再結合の際の電荷の移動による電流が静電記録体内に生じる。各エレメント15a 毎に接続された電流検出アンプ51により、この電流を各エレメント15a 毎に並列的に検出する。読取りの際に静電記録体内を流れる電流は、潜像電荷すなわち静電潜像に応じたものであるから、この電流を検出することにより静電潜像を読み取ることができる。なお、読取用露光装置100 は図中矢印方向に走査露光するものであり、これにより静電記録体10の全面露光がなされる。
【0043】
次に、放射線画像読取システムに適用された、本発明の一実施形態にかかる読取用露光装置100 を図2に示してその構成と作用を説明する。図2(A)は、図1に示す読取用露光装置100 の詳細な構成を示した、Y方向(LEDチップの列設方向と直交する方向)からみた側面図であり、図2(B)は、読取用露光装置100 のX−Y断面図である。なお、X方向は読取光Lの進行方向であり、Z方向はLEDチップの列設方向である。
【0044】
図2に示すように、読取用露光装置100 は、Z方向に1mm間隔で線状に並べられている複数のLEDチップ101a,101b,…からなるライン光源101 と、Z方向に延びる開口部102a を有するスリット102と、LEDチップ101a,101b,…の配設ピッチと等間隔に貫通孔が形成されているホールアレイ110 と、読取光Lを、Y方向に集束させる光学手段として機能するシリンドリカルレンズ104および105 とからなるものである。
【0045】
また、スリット102 は、ライン光源101 のLEDの発光像を制限する視野絞りである。なお、スリット102 は、各LEDチップ101a,101b,…の発光領域を制限するものであればよく、本実施形態のような開口を有する機械的なスリットのみならず、濃度分布フィルタ等の光学的な隙間であってもよい。
【0046】
ホールアレイ110 の部分外観図を図3に、部分断面図を図4に示す。ホールアレイ110 は、縦略1.5mm、横200mm、高さ略1mmの直方体であり、LEDチップ101a,101b,…の配設ピッチと等間隔である1mm間隔で、1辺500μmの正方形の貫通孔110a,110b,…が、長手方向に列設されている。図4に示すように、ホールアレイ110 は、LEDチップ101a,101b,…から発せられた光の広がり角を角度制限するものである。
【0047】
また、ホールアレイ110 は、図5に示す、縦略1.5mm、横200mm、高さ略250μmの板に、1辺500μmの正方形の開孔111a,111b,…が1mm置きに、長手方向に列設されているホールアレイ板111 を4枚積層して接着することにより形成されている。ホールアレイ板111 は、SUSまたはアルミからなる板に、ケミカルエッチングにより開孔を形成して作成され、反射防止処理が施されている。
【0048】
各LEDチップ101a,101b,…の発光像はスリット102 の開口部102aにおいて制限され、各LEDチップ101a,101b,…から射出された読取光Lは、ホールアレイ110 の貫通孔110a,110b,…により広がり角を制限され、シリンドリカルレンズ104 および105 によりY方向に集光されて静電記録体10上に照射される。
【0049】
以上の説明で明らかなように、ホールアレイ110 は、ケミカルエッチングにより作成されたホールアレイ板111 を4枚積層して、接着することにより形成されているため、安価なものとなる。
【0050】
また、ホールアレイ110 の代わりに、図6に部分断面図を示すホールアレイ120 を使用することもできる。ホールアレイ120 の外観はほぼホールアレイ110 と同様であり、図5に示すホールアレイ板111 の上に、図7に示す、縦略1.5mm、横200mm、高さ略250μmの板に、1辺750μmの正方形の開孔121a,1211b,…が1mm置きに、長手方向に列設されているホールアレイ板121 を3枚積層して接着することにより形成されている。ホールアレイ板121 も、ホールアレイ板111 と同様に、SUSまたはアルミからなる板に、ケミカルエッチングにより開孔を形成して作成され、反射防止処理が施されている。
【0051】
ホールアレイ120 は、ホールアレイ板121 が積層されている側がLEDチップ101a,101b,…と対向するように配置され、ホールアレイ110 と同様にLEDチップ101a,101b,…から発せられた光の広がり角を角度制限するものである。ホールアレイ120 は、ホールアレイ板111 およびホールアレイ板121 がケミカルエッチングにより作成されるため、ホールアレイ110 と同様安価である。また、ホールアレイ板121 における開孔領域の占める面積が、ホールアレイ板111 における開孔領域の占める面積より大きいため、ホールアレイ120 はホールアレイ110 に比べ軽量化される。読取用露光装置100 は、通常機械的に走査されるため、実際の走査エリアに加え、始動および停止させるための非走査エリアが必要となる。この非走査エリアが放射線画像読取システムの小型化を妨げる原因のひとつとなっている。ホールアレイを軽量化することにより、読取用露光装置100 を軽量化でき、非走査エリアを狭くすることができ、放射線画像読取システムを小型化することができる。
【0052】
また、ホールアレイ110 の代わりに、図8に部分断面図を示すホールアレイ130 を使用することもできる。ホールアレイ130 の外観はほぼホールアレイ110 と同様である。ホールアレイ130 は、厚さ略1mmであり、ホールアレイ板111 の上に、図9の(a)に示すホールアレイ板131 と図9の(b)に示すホールアレイ板132 を積層し、さらにホールアレイ板131 を積層して、接着することにより形成されている。
【0053】
ホールアレイ板131 は、縦略1.5mm、横200mm、高さ略250μmの板に、縦500μm、横1.5mmの長方形の開孔131a,131b,…が2mm置きに、長手方向に列設されている。ホールアレイ板132 は、縦略1.5mm、横200mm、高さ略250μmの板の端部に、縦500μm、横1.0mmの長方形の開孔131aが設けられ、並んで縦500μm、横1.5mmの長方形の開孔131b,131c,…が2mm置きに、長手方向に列設されている。ホールアレイ板131 およびホールアレイ板132 は、ホールアレイ板111 と同様に、SUSまたはアルミからなる板に、ケミカルエッチングにより開孔を形成して作成され、反射防止処理が施されている。
【0054】
ホールアレイ130 は、ホールアレイ板131 が積層されている側がLEDチップ101a,101b,…と対向するように配置され、ホールアレイ110 と同様にLEDチップ101a,101b,…から発せられた光の広がり角を角度制限するものである。ホールアレイ130 は、ホールアレイ板111 、ホールアレイ板131 およびホールアレイ板132 がケミカルエッチングにより作成されるため、ホールアレイ110 と同様安価である。また、ホールアレイ板131 およびホールアレイ板132 における開孔領域の占める面積が、ホールアレイ板111 における開孔領域の占める面積より大きいため、ホールアレイ130 はホールアレイ110 に比べ軽量化される。なお、ホールアレイ板131 およびホールアレイ板132 は、設けられる開孔数が、ホールアレイ板111 に設けられる開孔数より少ないため、容易に製造することができる。
【0055】
なお、各ホールアレイ板には反射防止処理が施されているため、通常は、図4、図6および図8に実線で示す無反射光の広がり角を考慮すればよいが、放射線量が低量である場合や、より精密な読取精度が必要な場合などには、点線で示す1回反射光の広がり角も考慮することが望ましい。ホールアレイ120 では、この1回反射光の広がり角は、ホールアレイ110 に比べ広くなる。このため、上記のように1回反射光の広がり角も考慮する場合には、ホールアレイ120 の代わりに図10に示すホールアレイ140 を使用することが望ましい。
【0056】
ホールアレイ140 は、厚さ略1mmであり、ホールアレイ板111 の上に、ホールアレイ板121 を2枚積層し、さらにホールアレイ板111 を積層して、接着することにより形成されている。このように最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板として、貫通孔のそれぞれに対応する位置に、貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するホールアレイ板111 を用いることにより、1回反射光の広がり角を低減し、良好な角度制限機能を保ちつつ露光装置100 を軽量化することができる。
【0057】
また、同様に、ホールアレイ130 の代わりに図11に示すホールアレイ150 を使用することができる。ホールアレイ150 は、ホールアレイ板111 の上に、ホールアレイ板131 およびホールアレイ板132 を積層し、さらにホールアレイ板111 を積層して、接着することにより形成されている。ホールアレイ140 と同様に、最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板として、ホールアレイ板111 を用いることにより、1回反射光の広がり角を低減し、良好な角度制限機能を保ちつつ露光装置100 を軽量化することができる。
【0058】
なお、説明を簡単にするために、LEDチップからの発光を点発光として記載したが、実際にはLEDチップは面発光あるいは端面発光するものであり、これらの発光特性を考慮して、ホールアレイを作成することが望ましい。また、LEDチップとして面発光タイプのLEDを使用する場合には、静電記録体10上に直線状に集光された読取光Lの線幅の最小値は、スリット102 の開口部102aの幅により規定される。また、LEDチップとして、端面発光型のLEDを使用する場合には、発光領域の長手方向がZ方向となるようにLEDを配置することにより、発光領域のY方向の線幅が狭いものとなるため、スリット102 を使用せずとも、集光された読取光Lの線幅を十分に狭いものとすることができる。
【0059】
なお、本発明の読取用露光装置は、画像記録媒体として、ストライプ電極を用いた静電記録体を使用したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、読取用の電磁波で走査されることにより、放射線画像情報を坦持する静電電荷に応じた電流を発生するものであれば、どのような画像記録媒体にも適用することができる。
【0060】
次に、本発明の読取用露光装置を適用した別の実施の形態を図12に示して説明する。図12は、本発明の読取用露光装置100 を、蓄積性蛍光体シートから画像を読み取る画像読取システムに適用したものである。なお、図13は図12の露光装置の詳細な構成および輝尽発光光Mの検出部分を拡大して示した断面図である。
【0061】
本画像読取システムは、予め放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート210 に対して読取光Lを照射せしめる本発明の読取用露光装置100 と、該励起光Lの照射を受けて蓄積性蛍光体シート210 から発せられる輝尽発光光Mを集光検出する、矢印X方向に延びた光検出器220 と、光検出器220 に励起光である読取光Lが入射しないように光検出器220 の入射端面側に配された読取光カットフィルタ221 と、蓄積性蛍光体シート210 の表面側に設けられ輝尽発光光Mを効率よく光検出器220 の入射端面に導く矢印X方向に延びた集光ミラー230 と、蓄積性蛍光体シート210 を矢印Y方向に搬送するベルトコンベヤであるシート搬送手段240 と、光検出器220 に接続されている図示しない信号処理部とからなる。なお、光検出器220 は、その長さ方向(矢印X方向)に配された複数の光電変換素子222 から構成されており、各光電変換素子222 が蓄積性蛍光体シート210 の対応する箇所毎(画素毎)の輝尽発光光を検出する。光電変換素子222 としては具体的には、アモルファスシリコンセンサ、CCDセンサ、MOSセンサ等を適用する。
【0062】
次に本実施形態の画像読取システムの作用について説明する。読取用露光装置100 から出力されるライン状の読取光Lが蓄積性蛍光体シート210 上に照射されるが、蓄積性蛍光体シート210 はシート搬送手段240 により矢印Y方向へ移動され、蓄積性蛍光体シート210 の全面に亘って読取光Lが照射される。
【0063】
読取光Lが照射された蓄積性蛍光体シート210 の部分からは、そこに蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光Mが発せられる。この発光した輝尽発光光Mは四方へ拡散し、その一部は光検出器220 の入射端面に入射し、一部は集光ミラー230 により反射されて光検出器220 の入射端面に入射される。この際、輝尽発光光Mに僅かに混在する、蓄積性蛍光体シート210 表面で反射した読取光Lが、読取光カットフィルタ221 によりカットされる。光検出器220 に集光された輝尽発光光Mは各光電変換素子222 において増幅、光電変換されて、各光電変換素子222 の対応する画素の画像信号Sとして外部の信号処理装置に出力される。
【0064】
なお、読取用露光装置100 は、そのLEDチップとして蓄積性蛍光体シートから輝尽発光光を発光せしめるために適切な波長の光を出力するものを備えたものとする。
【0065】
なお、上記各実施の形態としては、各ホールアレイ板の厚さは250μmとしたが、これに限定されるものではなく、既存のエッチング技術等により安価に開孔を加工できる厚さであればよい。また1つのホールアレイを構成する複数枚のホールアレイ板の厚さがそれぞれ異なる厚さであってもよい。
また、ホールアレイに設けられる貫通孔の形状は、正方形に限定されるものではなく、長方形や円形または楕円形等であってもよい。
【0066】
さらに、各実施の形態においては、ホールアレイ110 としては、LEDチップ101a,101b,…の配設ピッチと等間隔に楕円形の貫通孔110a,110b,…が形成されているホールアレイ110 が用いられたが貫通孔の形成ピッチは必ずしもLEDチップ101a,101b,…の配設ピッチと等間隔である必要はなく、読取光LのZ方向の広がり角を所望の角度に制限できるものであればよい。例えば貫通孔110a,110b,…の2倍の大きさの形状の貫通孔をLEDチップ101a,101b,…の配設ピッチの2倍の間隔で形成したホールアレイを用いることも出来る。
【0067】
さらに、各実施の形態においては、ライン光源として、LEDチップが直線状に並べられたライン光源101 を用いたがこれに限定されるものではなく、例えば直線状の1本の無機ELまたは有機ELからなるライン光源等を用いることもできる。このような場合には、所望のピッチで、ホールアレイに貫通孔を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のホールアレイを利用した、静電記録体を備えた画像読取システムを示す図
【図2】読取用露光装置の詳細な構成を示す断面図
【図3】ホールアレイの部分概略構成図
【図4】ホールアレイの部分断面図
【図5】ホールアレイ板の部分概略構成図
【図6】ホールアレイの部分断面図
【図7】ホールアレイ板の部分概略構成図
【図8】 ホールアレイの部分断面図
【図9】ホールアレイ板の部分概略構成図
【図10】ホールアレイの部分断面図
【図11】ホールアレイの部分断面図
【図12】本発明のホールアレイを利用した、蓄積性蛍光体シートからの画像読取システムを示す図
【図13】読取用露光装置の詳細な構成を示す断面図
【図14】従来の読取用露光装置の詳細な構成を示す断面図
【図15】LEDチップの配光特性を示す図
【符号の説明】
6 ガラス基板
10 静電記録体
11 第1の導電体層
12 記録用光導電層
13 電荷輸送層
14 読取用光導電層
15 第2の導電体層
15a エレメント
50 電流検出手段
51 電流検出アンプ
52 接続手段
53 電源
100、200 読取用露光装置
101 ライン光源
101a,101b,… LEDチップ
102 スリット
110a,110b,… 貫通孔
104,105 シリンドリカルレンズ
110,120,130,140,150,201 ホールアレイ
111,121,131,132 ホールアレイ板
111a,111b,… 開孔
121a,121b,… 開孔
131a,131b,… 開孔
132a,132b,… 開孔
210 蓄積性蛍光体シート
220 光検出器
221 読取光カットフィルタ
222 光電変換素子
230 集光ミラー
240 シート搬送手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hole array having a large number of through holes and an exposure apparatus including the hole array.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in medical X-ray photography, a photoconductor such as a selenium plate made of a-Se, which is sensitive to X-rays, is used for electrostatic recording in order to reduce the exposure dose received by the subject and improve diagnostic performance. The electrostatic recording body is irradiated with radiation such as X-rays carrying radiation image information, and latent image charges carrying radiation image information are accumulated in the electrostatic recording body. A system for reading an electrostatic latent image carried by a latent image charge, that is, radiation image information, by detecting current generated in the electrostatic recording body by scanning the plate electrode or stripe electrode on both sides of the electrostatic recording body Is known (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
The system described in Patent Document 1 scans an electrostatic recording body with reading light emitted from a light source, and reads an electrostatic latent image recorded on the electrostatic recording body. As an exposure apparatus for reading, which is a light source that outputs reading light, an apparatus using a line light source in which a large number of light emitting elements are arranged in a line is cited.
[0004]
As one of the line light sources, a method using a line light source in which LEDs are arranged in an array is known (see, for example, Patent Document 2). LEDs have high light output efficiency with respect to input energy, and can reduce costs compared to lasers and the like. When such a line light source is used, the light emitted from each LED is orthogonal to the LED arrangement direction by optical means such as a cylindrical lens arranged in parallel with the LED arrangement direction. The light is condensed in a certain scanning direction, and irradiated as line-shaped reading light onto the electrostatic recording body. With this reading light, the electrostatic recording medium is scanned and exposed to read image information.
[0005]
However, in such a reading exposure apparatus, the spread angle of the light emitted from each LED is not limited with respect to the LED arrangement direction. Variations occur. Therefore, on the electrostatic recording medium, focused light and unfocused light are mixed, and as a result, the unfocused light increases flare and widens the line width.
[0006]
Further, there is a problem that the light intensity in the LED arrangement direction is not uniform in the reading light condensed in a line on the electrostatic recording body. That is, the central portion on the electrostatic recording body has a high light intensity because the light emitted from a large number of LEDs is collected. On the other hand, as it approaches the end of the electrostatic recording body, the light is emitted from a smaller number of LEDs. The collected light is collected and the light intensity is reduced. For this reason, the reliability of the read image information may be reduced.
[0007]
In order to solve these problems, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-260078 a line light source having a large number of light emitting elements arranged in a straight line, and reading light emitted from each of the light emitting elements. Optical means for focusing in a direction perpendicular to the direction in which the light emitting elements are arranged, and the spread angle of the reading light emitted from each light emitting element is set in an arrangement of the light emitting elements with respect to the optical axis of the optical means. An exposure apparatus for reading an image recording medium having a hole array that limits the angle in the direction is proposed.
[0008]
An example of a reading exposure apparatus 200 using the hole array as described above is shown in FIG. FIG. 14A is a side view of the reading exposure apparatus 200 as seen from the scanning direction (hereinafter referred to as the Y direction). Hereinafter, the LED arrangement direction is defined as the Z direction, and the direction perpendicular to the YZ plane is defined as the X direction. FIG. 14B is an X-Y cross-sectional view of the exposure apparatus 200 for reading. The reading exposure apparatus 200 includes a line light source 101 in which a plurality of surface-emitting LED chips 101a, 101b, 101c,... Are linearly arranged, and a slit having an opening 102a extending in the longitudinal direction of the line light source 101. 102, a hole array 201 in which through holes are formed at equal intervals to the arrangement pitch of the LED chips 101a, 101b,..., And cylindrical lenses 104 and 105 that focus the reading light L in the Y direction. is there.
[0009]
The slit 102 is a field stop for limiting the light emission image of the LED of the line light source 101. Further, the hole array 201 has square through holes formed at equal intervals with the arrangement pitch of the LED chips 101a, 101b,..., Has a predetermined thickness, and extends from the LED chips 101a, 101b,. The spread angle of the emitted light is limited in the Y direction and the Z direction.
[0010]
The light emission image of each LED chip 101a, 101b,... Is restricted at the opening 102a of the slit 102, the spread angle is restricted by the through holes of the hole array 201, and the light is condensed in the Y direction by the cylindrical lenses 104 and 105 and electrostatically The recording material 10 is irradiated. That is, since the light distribution characteristic of the LED chip is very wide as shown in FIG. 15, when the hole array 201 does not limit the spread angle in the Z direction, the light emitted from one LED chip is in a very wide range. However, in the reading exposure apparatus 200, since the spread angle in the Z direction is narrowed, the irradiation range by the light emitted from one LED chip is one-several to several tens of minutes 1 range.
[0011]
For this reason, the number of LED chips corresponding to one irradiation point in the central portion of the electrostatic recording body 10 is reduced as compared with the conventional case. Therefore, the same light intensity as that of the central portion of the electrostatic recording body 10 can be obtained at the irradiation point near the end of the electrostatic recording body 10. That is, in the reading light L condensed in a straight line, the portion where the light intensity decreases decreases only in the vicinity of the end portion of the electrostatic recording body 10, so that the light intensity in the LED chip arrangement direction is uniform. Once improved, the reliability of the read image information is improved.
[0012]
Further, when the reading light L that is generally emitted from one point and spreads in the Z direction is condensed in the Y direction by the cylindrical lenses 104 and 105, the condensing position varies depending on the emission angle. For example, if the electrostatic recording body 10 is disposed on the focal point, if the exit angle is 0 degree, the focus is on the electrostatic recording body 10, but if the exit angle is different, the in-focus position is also different. . For this reason, on the electrostatic recording body 10, light that is in focus and light that is not in focus are mixed, and flare of the read light L condensed linearly occurs. (Y direction) becomes wider. The larger the divergence angle of the reading light L in the Z direction, the larger the flare of the reading light L and the wider the line width. That is, in the reading exposure apparatus 200, by limiting the spread angle of the reading light L in the Z direction, the flare of the reading light L condensed linearly on the electrostatic recording medium 10 is reduced, and the line width is reduced. The reliability of the read image information can be improved.
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-105297
[0014]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-290228
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
As the hole array as described above, a hole array having a thickness of 1 mm or more is often used. If it is a hole array with a thickness of several hundred μm, it can be created at low cost by existing chemical etching technology or ion etching technology, but a hole array with a thickness of 1 mm or more should be created by etching technology in this way. It is difficult. For this reason, such a hole array having a thickness of 1 mm or more is usually produced by a wire cut method using electric discharge or the like and is expensive. An exposure apparatus using such a hole array is also expensive.
[0016]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inexpensive hole array. Another object of the present invention is to provide an inexpensive exposure apparatus.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  The hole array of the present invention has a plurality of through holes, and a plurality of hole array plates having openings at positions corresponding to the respective through holes are laminated.ComposedA hole array,Of the hole array plates arranged on the outermost side, at least one hole array plate has an opening having a shape substantially the same as the shape of the through hole at a position corresponding to each of the through holes, Among the plurality of hole array plates, at least one hole array plate has at least one opening having a shape including the plurality of through holes.
[0018]
At least one hole array plate among the plurality of hole array plates may have at least one opening having a shape larger than that of the through hole. The “shape of the through-hole” means a cross-sectional shape of a portion that linearly penetrates the hole array along the direction of use.
[0021]
Further, if the hole array is formed by stacking at least three hole array plates, the two outermost hole array plates are arranged at positions corresponding to the through holes. It may have an opening having a shape substantially the same as the shape.
[0022]
  The exposure apparatus of the present invention includes a line light source that emits light, an optical unit that focuses the light emitted from the line light source in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the line light source, and the light emitted from the line light source. An exposure apparatus having a plurality of through-holes for limiting the divergence angle in the longitudinal direction of the line light source with respect to the optical axis of the optical means, wherein the hole array is the through-hole. A plurality of hole array plates having openings at positions corresponding to the respective layers are laminated and configured.Among the hole array plates arranged on the outermost side, the hole array plate arranged far from the line light source is substantially the same as the shape of the through hole at a position corresponding to each of the through holes. A hole having a shape, and at least one of the plurality of hole array plates has at least one hole having a shape including the plurality of through holes. It is characterized by.
[0023]
At least one hole array plate out of the plurality of hole array plates may have at least one opening having a shape larger than the shape of the through hole.
[0026]
If at least three of the hole array plates are stacked, the two outermost hole array plates are substantially the same as the shape of the through holes at positions corresponding to the through holes. It may have a hole having a shape.
[0027]
The “outermost hole array plate” means that, among the stacked hole array plates, another hole array plate is stacked on one surface, and the other hole array is mounted on the other surface. This means a hole array plate that is not stacked. Further, “two hole array plates arranged on the outermost side” means two hole array plates arranged on the outermost side.
[0028]
【The invention's effect】
The hole array of the present invention is formed by laminating a plurality of hole array plates having openings at positions corresponding to the respective through holes provided in the hole array. It can be manufactured and is inexpensive. In addition, an exposure apparatus using such a hole array is inexpensive.
[0029]
If at least one hole array plate of the plurality of hole array plates has at least one opening having a shape larger than the shape of the through hole, the hole array can be reduced in weight.
[0030]
Further, since the exposure apparatus is normally mechanically scanned, a non-scanning area for starting and stopping is required in addition to the actual scanning area. This non-scanning area is one of the causes that hinders downsizing of the exposure apparatus. By using the lightened hole array as described above, the exposure apparatus can be reduced in weight, the non-scanning area can be narrowed, and the exposure apparatus can be reduced in size.
[0031]
Further, at least one of the plurality of hole array plates may have at least one opening having a shape including the plurality of through holes at a position corresponding to the plurality of through holes. For example, the hole array can be reduced in weight and the numerical aperture can be reduced, which facilitates the manufacture of the hole array plate. An exposure apparatus using such a hole array is lightweight and easy to manufacture.
[0032]
Among the hole array plates arranged on the outermost side, at least one hole array plate has an opening having a shape substantially the same as the shape of the through hole at a position corresponding to each of the through holes. If it exists, it can be reduced in weight while fulfilling the function as a hole array.
[0033]
Further, in the exposure apparatus, among the hole array plates arranged on the outermost side, the hole array plate arranged far from the line light source has the shape of the through hole at a position corresponding to each of the through holes. If a hole array having apertures having substantially the same shape is used, it is possible to reduce the weight while limiting the spread angle of light.
[0034]
At least three hole array plates are stacked, and two hole array plates arranged on the outermost side are opened at substantially the same shape as the through holes at positions corresponding to the through holes. If it has a hole, it can reduce in weight, keeping the function as a hole array favorable.
[0035]
When the hole array as described above is used to limit the light spreading angle in the exposure apparatus, the exposure apparatus can be reduced in weight while maintaining a good angle limiting function.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radiation image reading system using a reading exposure apparatus 100 using a hole array 110 according to an embodiment of the present invention. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is an XZ sectional view. As shown in FIG. 1, this system includes an electrostatic recording body 10 formed on a glass substrate 6, and an exposure apparatus 100 for reading that irradiates the electrostatic recording body 10 with reading light L during image reading. And current detection means 50 for detecting the current flowing out of the electrostatic recording body 10 by scanning with the reading light L.
[0037]
The electrostatic recording body 10 which is an image recording medium records radiation image information as an electrostatic latent image, and generates a current corresponding to the electrostatic latent image when scanned with reading light. Includes a first conductor layer 11 having transparency to recording radiation (for example, X-rays, etc., hereinafter referred to as “recording light”), and exhibits conductivity by being irradiated with recording light. The charge (latent image polar charge; for example, negative charge) charged in the recording photoconductive layer 12 and the first conductive layer 11 acts as an insulator and has a charge opposite to the charge ( For the transport polar charge (positive charge in the above example), the charge transport layer 13 acting as a conductor, the photoconductive layer 14 for reading that exhibits conductivity by receiving the reading light, and the reading light The second conductive layer 15 having transparency is laminated. The second conductor layer 15 is a stripe electrode in which a large number of elements (linear electrodes) 15a are arranged in stripes at a pixel pitch, as indicated by oblique lines in the figure.
[0038]
The current detection means 50 has a large number of current detection amplifiers 51 connected to each element 15a of the second conductor layer 15, and the current flowing through each element 15a by reading light exposure is parallel to each element 15a. It is to detect automatically. The first conductor layer 11 of the electrostatic recording body is connected to one input of the connection means 52 and the negative electrode of the power supply 53, and the positive electrode of the power supply 53 is connected to the other input of the connection means 52. Although not shown, the output of the connection means 52 is connected to each current detection amplifier 51. The details of the configuration of the current detection amplifier 51 are not related to the gist of the present invention, and thus the description thereof is omitted here, but various known configurations can be applied. Of course, depending on the configuration of the current detection amplifier 51, the connection mode of the connection means 52 and the power source 53 is different from the above example.
[0039]
The operation of the radiation image reading system having the above-described configuration will be described below. When recording an electrostatic latent image on the electrostatic recording body, first, the connection means 52 is switched to the power source 53, and a direct current is connected between each element 15a of the first conductor layer 11 and the second conductor layer 15. A voltage is applied to charge both conductor layers. As a result, a U-shaped electric field having the element 15a as a U-shaped recess is formed between the first conductor layer 11 and the element 15a in the electrostatic recording body.
[0040]
Next, the recording light is blown onto a subject (not shown), and the recording light transmitted through the subject, that is, radiation carrying the radiographic image information of the subject is irradiated onto the electrostatic recording body. Then, positive and negative charge pairs are generated in the recording photoconductive layer 12 of the electrostatic recording body, and the negative charges are concentrated on the element 15a along the electric field distribution described above, and the recording photoconductive layer 12 and Negative charges are accumulated at the interface with the charge transport layer 13. Since the amount of the negative charge (latent image charge) accumulated is substantially proportional to the irradiation radiation dose, the latent image charge carries the electrostatic latent image. In this way, the electrostatic latent image is recorded on the electrostatic recording body. On the other hand, the positive charges generated in the recording photoconductive layer 12 are attracted to the first conductor layer 11 and recombine with the negative charges injected from the power source 53 to disappear.
[0041]
When reading the electrostatic latent image from the electrostatic recording body, the connecting means 52 is first connected to the first conductor layer 11 side of the electrostatic recording body.
[0042]
The line-shaped reading light L output from the reading exposure apparatus 100 passes through each element 15a of the glass substrate 6 and the conductor layer 15 of the electrostatic recording body. Then, positive and negative charge pairs are generated in the photoconductive layer 14, and the positive charge in the pair is attracted to the negative charge (latent image charge) accumulated at the interface between the recording photoconductive layer 12 and the charge transport layer 13. Thus, the charge transport layer 13 moves rapidly and recombines with the latent image charge at the interface between the recording photoconductive layer 12 and the charge transport layer 13 and disappears. On the other hand, the negative charge generated in the reading photoconductive layer 14 is recombined with the positive charge injected from the power source 53 into the conductor layer 15 and disappears. In this way, the negative charges accumulated in the electrostatic recording body disappear due to charge recombination, and a current is generated in the electrostatic recording body due to the movement of the charge during the charge recombination. The current detection amplifier 51 connected to each element 15a detects this current in parallel for each element 15a. Since the current flowing in the electrostatic recording body during reading corresponds to the latent image charge, that is, the electrostatic latent image, the electrostatic latent image can be read by detecting this current. Note that the reading exposure apparatus 100 performs scanning exposure in the direction of the arrow in the figure, and thereby the entire surface of the electrostatic recording body 10 is exposed.
[0043]
Next, the reading exposure apparatus 100 according to one embodiment of the present invention applied to the radiation image reading system will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a side view showing the detailed configuration of the reading exposure apparatus 100 shown in FIG. 1 as viewed from the Y direction (direction perpendicular to the LED chip arrangement direction). These are XY sectional views of the exposure apparatus 100 for reading. Note that the X direction is the traveling direction of the reading light L, and the Z direction is the LED chip arrangement direction.
[0044]
As shown in FIG. 2, the exposure apparatus for reading 100 includes a line light source 101 composed of a plurality of LED chips 101a, 101b,... Arranged in a line at 1 mm intervals in the Z direction, and an opening 102a extending in the Z direction. , A hole array 110 in which through holes are formed at equal intervals with the arrangement pitch of the LED chips 101a, 101b,..., And a cylindrical lens that functions as optical means for focusing the reading light L in the Y direction. 104 and 105.
[0045]
The slit 102 is a field stop for limiting the light emission image of the LED of the line light source 101. The slit 102 only needs to limit the light emitting area of each LED chip 101a, 101b,..., And not only a mechanical slit having an opening as in the present embodiment, but also an optical element such as a density distribution filter. It may be a gap.
[0046]
FIG. 3 is a partial external view of the hole array 110 and FIG. 4 is a partial cross-sectional view thereof. The hole array 110 is a rectangular parallelepiped having a length of about 1.5 mm, a width of 200 mm, and a height of about 1 mm. Holes 110a, 110b,... Are arranged in the longitudinal direction. As shown in FIG. 4, the hole array 110 limits the spread angle of the light emitted from the LED chips 101a, 101b,.
[0047]
In addition, the hole array 110 has a length of about 1.5 mm, a width of 200 mm, and a height of about 250 μm shown in FIG. 5 and square openings 111a, 111b,... It is formed by laminating and bonding four arrayed hole array plates 111. The hole array plate 111 is formed by forming a hole in a plate made of SUS or aluminum by chemical etching, and subjected to an antireflection treatment.
[0048]
The light emission image of each LED chip 101a, 101b,... Is restricted at the opening 102a of the slit 102, and the reading light L emitted from each LED chip 101a, 101b,. Therefore, the divergence angle is limited by the cylindrical lens 104, and the light is condensed in the Y direction by the cylindrical lenses 104 and 105 and irradiated onto the electrostatic recording body 10.
[0049]
As apparent from the above description, the hole array 110 is inexpensive because it is formed by laminating and bonding four hole array plates 111 prepared by chemical etching.
[0050]
Instead of the hole array 110, a hole array 120 whose partial cross-sectional view is shown in FIG. The appearance of the hole array 120 is almost the same as that of the hole array 110. On the hole array plate 111 shown in FIG. 5, a plate having a length of about 1.5 mm, a width of 200 mm, and a height of about 250 μm shown in FIG. .. Are formed by laminating and bonding three hole array plates 121 arranged in the longitudinal direction at intervals of 1 mm. The square openings 121a, 1211b,. Similarly to the hole array plate 111, the hole array plate 121 is also formed by forming holes in a plate made of SUS or aluminum by chemical etching and subjected to antireflection treatment.
[0051]
The hole array 120 is arranged such that the side on which the hole array plate 121 is laminated faces the LED chips 101a, 101b,..., And spreads the light emitted from the LED chips 101a, 101b,. The angle is limited. The hole array 120 is inexpensive as the hole array 110 because the hole array plate 111 and the hole array plate 121 are formed by chemical etching. Further, since the area occupied by the hole area in the hole array plate 121 is larger than the area occupied by the hole area in the hole array plate 111, the hole array 120 is lighter than the hole array 110. Since the reading exposure apparatus 100 is usually mechanically scanned, a non-scanning area for starting and stopping is required in addition to the actual scanning area. This non-scanning area is one of the causes that hinder the miniaturization of the radiation image reading system. By reducing the weight of the hole array, the exposure apparatus for reading 100 can be reduced in weight, the non-scanning area can be narrowed, and the radiation image reading system can be reduced in size.
[0052]
Instead of the hole array 110, a hole array 130 whose partial cross-sectional view is shown in FIG. 8 can be used. The appearance of the hole array 130 is almost the same as that of the hole array 110. The hole array 130 has a thickness of about 1 mm, and a hole array plate 131 shown in FIG. 9 (a) and a hole array plate 132 shown in FIG. 9 (b) are laminated on the hole array plate 111. The hole array plate 131 is formed by laminating and adhering.
[0053]
The hole array plate 131 is arranged in the longitudinal direction at intervals of 2 mm with rectangular openings 131a, 131b,... Having a length of about 1.5 mm, a width of 200 mm and a height of about 250 μm, and a length of 500 μm and a width of 1.5 mm. Has been. The hole array plate 132 is provided with rectangular openings 131a having a length of 500 μm and a width of 1.0 mm at the end of a plate having a length of about 1.5 mm, a width of 200 mm, and a height of about 250 μm. .. 5 mm rectangular holes 131b, 131c,... Are arranged in the longitudinal direction every 2 mm. Similar to the hole array plate 111, the hole array plate 131 and the hole array plate 132 are formed by forming holes in a plate made of SUS or aluminum by chemical etching and subjected to antireflection treatment.
[0054]
The hole array 130 is arranged so that the side on which the hole array plate 131 is laminated faces the LED chips 101a, 101b,..., And spreads the light emitted from the LED chips 101a, 101b,. The angle is limited. The hole array 130 is inexpensive as the hole array 110 because the hole array plate 111, the hole array plate 131, and the hole array plate 132 are formed by chemical etching. In addition, since the area occupied by the hole region in the hole array plate 131 and the hole array plate 132 is larger than the area occupied by the hole region in the hole array plate 111, the hole array 130 is lighter than the hole array 110. The hole array plate 131 and the hole array plate 132 can be easily manufactured because the number of holes provided is smaller than the number of holes provided in the hole array plate 111.
[0055]
Since each hole array plate has been subjected to antireflection treatment, it is generally sufficient to consider the spread angle of non-reflected light indicated by solid lines in FIGS. 4, 6 and 8, but the radiation dose is low. In the case of a quantity or when more precise reading accuracy is required, it is desirable to consider the spread angle of the once reflected light indicated by the dotted line. In the hole array 120, the spread angle of the once reflected light is wider than that in the hole array 110. For this reason, when considering the spread angle of the reflected light once as described above, it is desirable to use the hole array 140 shown in FIG.
[0056]
The hole array 140 has a thickness of about 1 mm, and is formed by laminating two hole array plates 121 on the hole array plate 111 and further laminating and bonding the hole array plates 111. By using the hole array plate 111 having openings having substantially the same shape as the through holes at positions corresponding to the through holes as the two outermost hole array plates arranged in this way. The spread angle of the reflected light can be reduced, and the exposure apparatus 100 can be reduced in weight while maintaining a good angle limiting function.
[0057]
Similarly, the hole array 150 shown in FIG. 11 can be used in place of the hole array 130. The hole array 150 is formed by laminating the hole array plate 131 and the hole array plate 132 on the hole array plate 111, and further laminating and bonding the hole array plate 111. As with the hole array 140, the hole array plate 111 is used as the two outermost hole array plates, thereby reducing the spread angle of the reflected light once and maintaining a good angle limiting function. The exposure apparatus 100 can be reduced in weight.
[0058]
In order to simplify the explanation, the light emission from the LED chip is described as a point light emission. However, in actuality, the LED chip emits a surface light or an edge light, and considering these light emission characteristics, a hole array is used. It is desirable to create. When a surface emitting LED is used as the LED chip, the minimum line width of the reading light L collected linearly on the electrostatic recording body 10 is the width of the opening 102a of the slit 102. It is prescribed by. In addition, when an edge-emitting LED is used as the LED chip, the line width in the Y direction of the light emitting region is narrowed by arranging the LEDs so that the longitudinal direction of the light emitting region is the Z direction. Therefore, the line width of the collected reading light L can be made sufficiently narrow without using the slit 102.
[0059]
In the reading exposure apparatus of the present invention, an electrostatic recording body using stripe electrodes is used as an image recording medium, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to any image recording medium as long as it scans with a reading electromagnetic wave and generates a current corresponding to an electrostatic charge carrying radiation image information.
[0060]
Next, another embodiment to which the reading exposure apparatus of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows an example in which the reading exposure apparatus 100 of the present invention is applied to an image reading system for reading an image from a stimulable phosphor sheet. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing the detailed configuration of the exposure apparatus of FIG. 12 and the detection portion of the stimulated emission light M.
[0061]
The present image reading system includes an exposure apparatus 100 for reading according to the present invention that irradiates the stimulable phosphor sheet 210 on which radiation image information is accumulated and recorded in advance, and the irradiation with the excitation light L. That detects and emits the stimulated emission light M emitted from the fluorescent phosphor sheet 210 and that extends in the direction of the arrow X, and that the reading light L, which is excitation light, does not enter the photodetector 220. A reading light cut filter 221 disposed on the incident end face side of the detector 220 and an arrow X direction provided on the surface side of the stimulable phosphor sheet 210 to efficiently guide the stimulated emission light M to the incident end face of the photodetector 220 It comprises an extended condenser mirror 230, sheet conveying means 240, which is a belt conveyor for conveying the stimulable phosphor sheet 210 in the direction of arrow Y, and a signal processing unit (not shown) connected to the photodetector 220. The photodetector 220 includes a plurality of photoelectric conversion elements 222 arranged in the length direction (arrow X direction), and each photoelectric conversion element 222 corresponds to a corresponding portion of the stimulable phosphor sheet 210. Detect the stimulated emission light (for each pixel). Specifically, an amorphous silicon sensor, a CCD sensor, a MOS sensor, or the like is applied as the photoelectric conversion element 222.
[0062]
Next, the operation of the image reading system of this embodiment will be described. The line-shaped reading light L output from the reading exposure apparatus 100 is irradiated onto the stimulable phosphor sheet 210. The stimulable phosphor sheet 210 is moved in the direction of arrow Y by the sheet conveying means 240, and the stimulable phosphor sheet 210 is moved. The reading light L is irradiated over the entire surface of the phosphor sheet 210.
[0063]
From the portion of the stimulable phosphor sheet 210 irradiated with the reading light L, the amount of stimulated emission light M corresponding to the radiation image information stored and recorded therein is emitted. The emitted stimulated emission light M diffuses in all directions, part of which is incident on the incident end face of the photodetector 220, and part of it is reflected by the condenser mirror 230 and incident on the incident end face of the photodetector 220. The At this time, the reading light L reflected on the surface of the stimulable phosphor sheet 210 slightly mixed in the stimulated emission light M is cut by the reading light cut filter 221. The stimulated emission light M condensed on the photodetector 220 is amplified and photoelectrically converted in each photoelectric conversion element 222, and is output to an external signal processing device as an image signal S of a pixel corresponding to each photoelectric conversion element 222. The
[0064]
Note that the reading exposure apparatus 100 includes an LED chip that outputs light having an appropriate wavelength for causing the stimulable phosphor sheet to emit stimulated emission light.
[0065]
In each of the above embodiments, the thickness of each hole array plate is 250 μm. However, the thickness is not limited to this, as long as the holes can be processed at low cost by an existing etching technique or the like. Good. The thicknesses of the plurality of hole array plates constituting one hole array may be different from each other.
Further, the shape of the through holes provided in the hole array is not limited to a square, and may be a rectangle, a circle, an ellipse, or the like.
[0066]
Further, in each embodiment, as the hole array 110, a hole array 110 in which elliptical through-holes 110a, 110b,... Are formed at equal intervals with the arrangement pitch of the LED chips 101a, 101b,. However, the formation pitch of the through holes is not necessarily equal to the arrangement pitch of the LED chips 101a, 101b,... As long as the spread angle in the Z direction of the reading light L can be limited to a desired angle. Good. For example, it is also possible to use a hole array in which through holes having a shape twice the size of the through holes 110a, 110b,... Are formed at intervals of twice the arrangement pitch of the LED chips 101a, 101b,.
[0067]
Further, in each embodiment, the line light source 101 in which the LED chips are arranged in a straight line is used as the line light source, but the present invention is not limited to this. For example, one linear inorganic EL or organic EL is used. It is also possible to use a line light source made of In such a case, through holes can be formed in the hole array at a desired pitch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an image reading system equipped with an electrostatic recording body using a hole array of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a detailed configuration of a reading exposure apparatus.
FIG. 3 is a partial schematic configuration diagram of a hole array.
FIG. 4 is a partial sectional view of a hole array.
FIG. 5 is a partial schematic configuration diagram of a hole array plate.
FIG. 6 is a partial sectional view of a hole array.
FIG. 7 is a partial schematic configuration diagram of a hole array plate.
FIG. 8 is a partial sectional view of a hole array.
FIG. 9 is a partial schematic configuration diagram of a hole array plate.
FIG. 10 is a partial sectional view of a hole array.
FIG. 11 is a partial sectional view of a hole array.
FIG. 12 is a diagram showing an image reading system from a stimulable phosphor sheet using the hole array of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing a detailed configuration of a reading exposure apparatus.
FIG. 14 is a sectional view showing a detailed configuration of a conventional reading exposure apparatus.
FIG. 15 is a diagram showing light distribution characteristics of an LED chip.
[Explanation of symbols]
6 Glass substrate
10 Electrostatic recording medium
11 First conductor layer
12 Photoconductive layer for recording
13 Charge transport layer
14 Photoconductive layer for reading
15 Second conductor layer
15a element
50 Current detection means
51 Current sense amplifier
52 Connection method
53 Power supply
100, 200 exposure equipment for reading
101 line light source
101a, 101b, ... LED chip
102 slit
110a, 110b,… Through hole
104,105 Cylindrical lens
110,120,130,140,150,201 hole array
111,121,131,132 Hall array plate
111a, 111b,… opening
121a, 121b,… opening
131a, 131b,… opening
132a, 132b,… opening
210 Storage phosphor sheet
220 photodetector
221 Reading light cut filter
222 Photoelectric conversion element
230 Condenser mirror
240 Sheet conveying means

Claims (4)

多数の貫通孔を有し、該貫通孔のそれぞれに対応する位置に開孔を有する複数枚のホールアレイ板が積層されて構成されているホールアレイであって、
最も外側に配置されているホールアレイ板のうち、少なくとも1枚のホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有し、
前記複数枚のホールアレイ板のうち、少なくとも1枚のホールアレイ板は、複数個の前記貫通孔を含む形状の1つの開孔を少なくとも1つ有するものであることを特徴とするホールアレイ。
Has a large number of through holes, a hole array in which a plurality of hole array plate is formed by laminating with an opening at a position corresponding to each of the through holes,
Of the hole array plates arranged on the outermost side, at least one hole array plate has an opening having a shape substantially the same as the shape of the through hole at a position corresponding to each of the through holes,
Of the plurality of hole array plates, at least one hole array plate has at least one aperture having a shape including the plurality of through holes.
少なくとも3枚の前記ホールアレイ板が積層され、最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するものであることを特徴とする請求項記載のホールアレイ。At least three of the hole array plates are laminated, and the two outermost hole array plates arranged at the outermost positions have openings substantially the same as the shape of the through holes at positions corresponding to the respective through holes. The hole array according to claim 1 , wherein the hole array has holes. 光を射出するライン光源と、前記ライン光源から射出された光を、前記ライン光源の長手方向に直交する方向に集束させる光学手段と、
前記ライン光源から射出された光の広がり角を、前記光学手段の光軸に対して、前記ライン光源の長手方向に角度制限する多数の貫通孔を有するホールアレイとを有する露光装置であって、
前記ホールアレイが、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に開孔を有する複数枚のホールアレイ板が積層されて構成されており、
最も外側に配置されているホールアレイ板のうち、前記ライン光源から遠方に配置されているホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有し、
前記複数枚のホールアレイ板のうち、少なくとも1枚のホールアレイ板は、複数個の前記貫通孔を含む形状の1つの開孔を少なくとも1つ有するものであることを特徴とする露光装置
A line light source for emitting light, and optical means for focusing the light emitted from the line light source in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the line light source;
An exposure apparatus having a hole array having a plurality of through holes for limiting the spread angle of light emitted from the line light source in the longitudinal direction of the line light source with respect to the optical axis of the optical means,
The hole array is configured by laminating a plurality of hole array plates having openings at positions corresponding to the through holes ,
Of the hole array plates arranged on the outermost side, the hole array plate arranged far from the line light source has a shape substantially the same as the shape of the through hole at a position corresponding to each of the through holes. Has an aperture,
Of the plurality of hole array plates, at least one hole array plate has at least one aperture having a shape including the plurality of through holes .
少なくとも3枚の前記ホールアレイ板が積層され、最も外側に配置されている2枚のホールアレイ板は、前記貫通孔のそれぞれに対応する位置に、前記貫通孔の形状と略同一の形状の開孔を有するものであることを特徴とする請求項記載の露光装置。At least three of the hole array plates are laminated, and the two outermost hole array plates arranged at the outermost positions have openings substantially the same as the shape of the through holes at positions corresponding to the respective through holes. 4. The exposure apparatus according to claim 3 , wherein the exposure apparatus has holes.
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