JPH02100202A - 点光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スポット径の小さい高強度の光ビームを発生
させる点光源装置に関するものである。

（従来の技術） ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電
子線、紫外線等）を照射すると、この放射線のエネルギ
ーの一部が蛍光体中に蓄積され、その後この蛍光体に可
視光等の励起光を照射すると、蓄積されているエネルギ
ーに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られており
、このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（輝尽性
蛍光体）と呼ばれる。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性蛍光体からなる層を有するシート
（以下、「蓄積性蛍光体シート」あるいは単に「シート
」と言う。）に記録し、この蓄積性蛍光体シートにレー
ザ光等の励起光を照射して輝尽発光光を生ぜしめ、得ら
れた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、こ
の画像信号を処理して診断適性の良い被写体の放射線画
像を得る放射線画像情報記録再生システムが提案されて
いる（例えば特開昭５５−１２４２９号、同５５−１１
６３４０号、同５５−１６３４７２号、同５６−１１３
９５号、同５６−１０４６４５号など）。

従来、上記のシステムにおいて励起光を発生させる励起
光源として具体的には、半導体レーザや、Ｈｅ−Ｎｅ等
の気体レーザが多く用いられてきた。

（発明が解決しようとする問題点） 半導体レーザは、気体レーザに比べれば小型、安価に形
成可能で、消費電力も少ない等の特長を有している。し
かしその反面この半導体レーザは、光出力が現状では連
続駆動でたかだか数十ｍＷ程度と低い、という問題を有
している。また、蓄積性蛍光体シートの特性や、輝尽発
光光を検出する光検出器の特性に合わせるため、場合に
応じて種々異なる波長の励起光が求められることもある
が、半導体レーザは発振波長が比較的長波長領域にある
ものが多くて、波長選択の自由度が低いという問題があ
る。

一方Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザは、半導体レーザよりも
高い光出力を得ることが可能であり、また発振波長も紫
外領域から赤外領域まで広範に存在するので波長選択の
自由度も高いが、半導体レーザに比べれば高価、大型で
あるという難点がある。

そこで本発明は、安価に形成可能で波長選択の自由度が
高く、また光強度の高いビームを発生可能で、前述した
ような励起光源として好適に用いられうる点光源装置を
提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の点光源装置は、光源と、この光源の周囲に複数
回巻回された光ファイバーとからなり、この光ファイバ
ーのコア部分に、光源が発する光によって励起されて蛍
光を発する蛍光体を含有していることを特徴とするもの
である。

（作　　用） 上述の蛍光体から発せられた蛍光の多くは、光ファイバ
ーのコア部分とクラッドとの界面で全反射を繰り返して
ファイバ一端面側に進行する。したがってこの光ファイ
バーの端面からは、いわば光源が発した光のエネルギー
が集められた形で、蛍光が高強度で点状に出射する。

また、光源の発光波長と、それに合わせて上記蛍光体を
選択することにより、所望の波長の光を光ファイバーか
ら出射させることができる。

なお、蛍光体を用いて波長変換を行なう光源装置として
、波長変換用蛍光体を含有する集光性プラスチックシー
トと光源との組合わせが知られている（本出願人による
特開昭６３−１５１２６１号公報参照）。しかしながら
、この光源装置は波長変換された光がシート端面から線
状に放射される線光源装置であり、上記公報に記載され
ているようにこの線光源装置を上記システムの励起光源
として用いる場合には、輝尽発光光を検出する光検出器
として画素分割されたラインセンサーが必要である。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の第１実施例による点光源装置３０を示
すものであり、また第２図はこの点光源装置３０を励起
光源として用いた放射線画像情報読取装置を示している
。第１図に示されるようにこの点光源装置３０は、−例
として蛍光ランプ等の棒状の光源３１と、この光源３１
の周囲において螺旋状に多数回巻回された光ファイバー
３２とからなる。第３図に拡大して示すようにこの光フ
ァイバー３２は、例えばプラスチック製のコア３２Ａが
それよりも低屈折率のクラッド３２Ｂによって被覆され
てなるものであり、コア３２Ａ中には、光源３１が発す
る主に波長４８０ｎｍの光３３を受けて主に波長６３０
ｎｍの蛍光１３を発する蛍光体が分散含有されている。

上記のような蛍光体としては、例えばジメチルスルホキ
シドが挙げられる。なお光ファイバー３２としては、蛍
光体を含むいわゆるシンチリ−ジョンガラスからコアが
形成されたものを用いることも可能である。また光ファ
イバー３２は、光源３１の外表面に密着させても、ある
いはそこから少し離して配置しても構わない。

第２図に示されるように上記光ファイバー３２は、その
一端３２Ｃがガルバノメータミラー等の光偏向器１４を
向くように配設され、また光ファイバー３２の他端３２
Ｄにはフォトダイオード等の光検出器３４が結合されて
いる。蓄積性蛍光体シートＩＯからの放射線画像情報読
取りに際しては、光源３１が点灯される。それにより、
前述したようにコア３２Ａ中の蛍光体が主に波長６３０
ｎｍの蛍光１３を発する。

この蛍光１３の多くは、第３図に示すようにコア３２Ａ
とクラッド３２Ｂとの界面で全反射を繰り返してファイ
バ一端面３２Ｃ，３２Ｄ側に進行する。ファイバ一端面
３２Ｃから出射した光ビーム（蛍光）　１３は、コリメ
ータレンズ１２によって平行ビーム化される。

この光ビーム１３は前述したように、いわば光源３１か
ら発せられた光３３のエルネギ−が集中した形でファイ
バ一端面３２Ｃから出射するので、極めて光強度の高い
ものとなり得る。例えば光源３１の光出力が２０Ｗで、
その利用効率が１％であっても、２００ｍＷの光ビーム
１３を得ることができる。

一方、例えば被写体を透過した放射線を照射する等によ
り、この被写体の放射線画像情報が蓄積記録された蓄積
性蛍光体シートｌＯは、エンドレスベルト等のシート移
送手段１１により、励起光副走査のために矢印Ｙ方向に
搬送される。また上記光ビーム１３は、ガルバノメータ
ミラー等の光偏向器１４によって偏向され、蓄積性蛍光
体シート１０上を副走査方向Ｙと略直角な方向Ｘに主走
査する。こうして光ビーム１３が照射された蓄積性蛍光
体シートｌＯの箇所からは、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１５が発散される。

この輝尽発光光１５は、長尺の光電子増倍管１７によっ
て検出される。輝尽発光光１５の光量を示す光電子増倍
管１７の出力Ｓ１は、読取回路２０に入力されて増幅、
対数変換等の処理を受ける。またこの出力Ｓ１は、光ビ
ーム１３の走査と同期した同期信号Ｓ２に基づいて所定
期間毎に積分処理され、それにより読取回路２０からは
画素分割された時系列のアナログ読取画像信号Ｓ３が出
力される。この読取画像信号Ｓ３は例えばＡ／Ｄ変換器
２１によってディジタル化された後、画像処理回路２２
において階調処理、周波数処理等の信号処理（画像処理
）を受けてからＣＲＴ、プリンター等の画像再生装置２
３に入力され、蓄積性蛍光体シートｌＯに記録されてい
た放射線画像の再生に供せられる。

なお上記長尺光電子増倍管１７は、例えば特開昭６２−
１６６６６号公報等に示されるものであり、ガラス等か
らなる円筒状の本体１７Ａ上に、蓄積性蛍光体シートｌ
Ｏ上の光ビーム主走査ラインに沿って延びる細長い受光
面を有し、この受光面上に取り付けられたアダプタ１７
Ｂ、フィルタ１７ｃおよび光ガイド１７Ｄを介して上記
輝尽発光光１５を光電的に検出する。すなわち、輝尽発
光光１５は光ガイド１７Ｄの細長い入射面１７ｄから該
光ガイド１７Ｄ内に入射し、その中を本体１７Ａの受光
面側に導かれる。

またフィルタ１７ｃはこの輝尽発光光１５は透過させる
が、蓄積性蛍光体シー）１０上で反射した励起光として
の光ビーム１３は吸収して、上記受光面に入射させない
。

なお光源３１を例えば５０Ｈｚ、６０Ｈｚの交流で点灯
させると、この周波数の変調成分が光電子増倍管１７の
出力Ｓ１に重畳してしまうことがあるので、該光源３１
は高周波点灯させるか、あるいは直流電流で点灯させる
のが望ましい。また光ファイバー３２の端面３２Ｄから
出射する蛍光の光強度は、端面３２Ｃから出射する光ビ
ーム１３の光強度に比例するので（通常は略等しい）、
光検出器３４を利用して光ビーム１３の強度を検出する
ことができる。

そうすることにより、光ビーム１３の強度変動を監視す
ることができるし、また光源３１を出力可変に点灯する
場合は、光検出器３４の出力を光源点灯制御回路にフィ
ードバックして光出力安定化制御をかけることもできる
。

また、光ファイバー３２としては、コア３２Ａと別体の
クラッド３２Ｂを有するものの他、中心部が比較的高屈
折率でその周囲部分が比較的低屈折率とされた屈折率分
布型の光学材料を、上記中心部をコア、その周囲部分を
クラッドとして利用することも可能である。

さらに、本発明の点光源装置における光源の形状や、光
ファイバーの巻回の仕方も上記実施例におけるものに限
らず、例えば第４図に示す第２実施例の点光源装置５０
のように、略球状の光源５１を用い、その周囲に光ファ
イバー５２を地球の経線状に巻回する等してもよい。ま
たこのようにして巻回した光ファイバー５２の外側部分
には、光源５１から発せられた光５３を光フアイバー５
２側に反射する球状の反射板５４を設けて、光利用効率
向上を図ることができる。これは先に述べた実施例にお
いても同様である。

本発明の点光源装置に用いられる光源は、光ファイバー
のコア部分に含有される蛍光体の発光波長よりも短い波
長の光を発するものであればいかなるものであってもよ
く、その具体例としては、前述の蛍光ランプの他に水銀
ランプ、ナトリウムランプ、エレクトロルミネッセント
パネル等を挙げることができる。

また光ファイバーのコア中に含有させる蛍光体としては
、先に述べたものの他、特開昭５６−３６５４９号公報
、特開昭５６−１０４９８７号公報、特開昭５８−１１
１８８６号公報、特開昭５９−８９３０２号公報等に記
載されているクマリン誘導体、チオキサンチン誘導体、
ペリレン誘導体、ボロン錯体等の有機蛍光体を挙げるこ
とができる。この蛍光体としては、発光した蛍光の自己
吸収が少ないもの、すなわち、いわゆるストークスシフ
トが大きいものを用いるのが望ましい。

以上、蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して輝尽発光
光を発散させるために用いられた実施例について説明し
たが、高強度の光ビームは例えばその他の光走査読取装
置、あるいは光走査記録装置等においても求められてお
り、本発明の点光源装置はそのような装置においても適
用可能である。

特に本発明の点光源装置は、光ファイバーのコア部分に
含有させる蛍光体の選択次第で、光源の発光波長を変換
して所望の波長の光を得ることができるから、３色の光
ビームを記録材料上に走査させるようにしたカラー画像
走査記録装置等にも好適に利用されうる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の点光源装置は、光源の
周囲に巻回した光ファイバーのコア部分に含有させた蛍
光体により、光源の発光光を波長変換できる構成となっ
ているので、特定の波長の光ビームを自由に得ることが
できる。また上記の構成により、光ファイバーの端面か
らは、光源が発した光のエネルギーが集中された形で光
が出射するので、この点光源装置によれば、極めて光強
度の高い光ビームを得ることができる。また本発明の点
光源装置は上述の通り極めて簡単な構成となっており、
光源としては蛍光灯等、一般的で安価なものを用いるこ
とができるから、十分安価に形成可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の点光源装置を示す斜視図
、 第２図は上記第１実施例の点光源装置を用いた放射線画
像情報読取装置の一例を示す概略斜視図、第３図は上記
第１実施例の点光源装置の光ファイバーを詳しく示す側
面図、 第４図は本発明の第２実施例の点光源装置を示す一部破
断平面図である。 １３・・・蛍光　　　　　　　　３０．５０・・・点光
源装置３１、５１・・・光源　　　　　　３２．５２・
・・光ファイバー３３．５３・・・光源が発する光　５
４・・・反射板第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源と、この光源が発する光を受けて蛍光を発する蛍光
   体をコア部分に含有し、前記光源の周囲において複数回
   巻回された光ファイバーとからなる点光源装置。