JPH02228612A - 光ガイド - 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】 （発明の分野） 本発明は複数の光ファイバーからなり、該光ファイバー
の入射端面から入射した光を射出端面に伝える光ガイド
に関し、特に詳細には集光効率の高い光ガイドに関する
ものである。

（従来の技術） 導光性材料によって形成され、一端面を発光位置に近接
させて配するとともに他端面を光検出器等に接続して、
一端面から入射した光を他端面に伝える光ガイドは種々
の光学装置において用いられており、例えば本出願人に
より既に提案されている放射線画像情報記録再生システ
ム（特開昭５５−１２４２９号、同５Ｂ−１１３９５号
、同５５−１１！３４７２号、同５Ｂ−１０４６４５号
、同５５−１１８３４０号など）においても用いられて
いる。

すなわち、ある種の蛍光体に放射ＡＩ（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
線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光体
に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギ
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。上記放射線画像情報記録再生シス
テムは、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シート状の蓄積性蛍光体に記録
し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走
査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、この画像信号に基づき
被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録材料、ＣＲ
Ｔ等に可視像として出力させるものである。上述した光
ガイドは、前記システムを構成する放射線画像情報読取
装置において、前記輝尽発光光をフォトマルチプライヤ
−等の光検出器に伝達する手段として用いられる。従来
の上記放射線画像情報読取装置の一例を第６図に示す。

励起光源１０１から発せられた一定強度の励起光１０１
ａは、ガルバノメータミラー１０２等の光偏向器に入射
せしめられ、このガルバノメータミラー１０２にさって
、ガルバノメータミラー１０２の下方に置かれた、放射
線画像情報が蓄積記録されてなる蓄積性蛍光体シート１
０３をその幅方向に主走査（矢印Ａ方向の走査）するよ
うに反射偏向される。

蓄積性蛍光体シート１０３は、例えばエンドレスベルト
装置１０９上に吸着されて、矢印Ｂ方向へ搬送される（
副走査される）ため、この副走査方向とほぼ直交する方
向に励起光１０１ａの主走査が繰り返され、蓄積性蛍光
体シート１０３の全面にわたって励起光１０１ａによる
２次元的走査が行なわれる。

励起光１０１ａによる走査に従って励起光１０１ａの照
射された蓄積性蛍光体シートの個所は、そこに蓄積記録
された画像情報に応じて輝尽発光し、この発光光が、蓄
積性蛍光体シート近傍において主走査線に平行に受光端
面１０４ａが形成された透明な光ガイド１０４の受光端
面１０４ａから光ガイド１０４に入る。この光ガイド１
０４は、蓄積性蛍光体シート１０３近くに位置する前端
部１０４ｂが平面状に形成されるとともに、後端側に向
かって次第に円筒状になるように形成され、その後端部
１０４ｃにおいてほぼ円筒状となって検出端面１０４ｄ
上に設けられた光電子増倍管（フォトマルチプライヤ−
）１０５と結合している。上記光ガイドの好ましい形状
、材質等は、特開昭５５−８７９７０号、同５Ｂ（１３
９７号等に開示されている。前記受光端面１０４ａから
入った輝尽発光光は、光ガイド１０４内を全反射により
伝達されて後端部１０４ｃに集められ、輝尽発光光を選
択的に透過するフィルタ（図示せず）を介してフォトマ
ルチプライヤ−１０５に伝えられる。フォトマルチプラ
イヤ−１０５において、輝尽発光光は電気信号に変換さ
れ、得られた電気信号は画像情報読取回路１０６に送ら
れて処理された後、例えばＣＲＴ１０７に可視像として
出力せしめられたり、磁気テープ１０８に記録されたり
、あるいは直接写真感光材料等にハードコピーとして記
録されたりする。

（発明が解決しようとする課題） 上記光ガイドは、その受光端面が主走査線に沿って配さ
れかつ検出端面が幅の小さいフォトマルチプライヤ−に
接続可能な形状であるとともに、入射した光を内部で全
反射させて伝えるために厚みおよび幅が全体に均一であ
る必要がある。このため光ガイドは、表面形状が略矩形
のシート状の導光性材料を用い、その後端部をフォトマ
ルチプライヤ−と適合するように適宜丸めて形成される
ようになっている。しかしながら、かかる光ガイドは、
その加工が面倒であるとともに、後端部を曲げる際に、
曲げ半径を小さくすると、光ガイド内に入射した光の伝
達効率が低下するため、後端部は徐々にフォトマルチプ
ライヤ−と適合するように丸められていく必要があり、
受光端面と垂直な方向に大型のものになり易いという不
都合がある。例えば受光端面の長さが４００　ｒｒｍ程
度である場合には、光ガイドの上記受光端面と垂直な方
向の長さは、受光端面の長さの半分以上必要になり、フ
ォトマルチプライヤ−を取り付けた後の該方向の長さは
４００　ｔｍ近くになる。また上記曲げ半径をある程度
大きくしても、光ガイドの両端に入射した光と中央部に
入射した光とでは、光ガイドの曲げの有無、光ガイド内
での光路長の大小（両端部の光路長が長い）により、伝
達効率が異なってしまい、両端部に入射した際の伝達効
率は、中央部に入射した光に比べｌＯ％程度低くなると
いう不都合も認められていた。

そこで本出願人は従来光ガイドを構成していた１枚の導
光性シートを、受光端面と垂直な方向に複数の短面状に
切断し、これらの各短冊の後端部をそれぞれ曲折させて
受光端面の側方に束ねることにより、受光端面の延びる
方向と垂直な方向において小型化が可能な光ガイドを先
に提案した（特開昭８３−２３８０２５号）。しかしな
がらかかる光ガイドは、上記短冊の曲げ曲率をある程度
以上小さくすることができないため、光検出器は受光端
面のさらに側方に位置せしめられることになる。

このため、該光ガイドは、受光端面の延びる方向と垂直
な方向に小型化される反面、受光端面方向（主走査方向
）の大きさはかえって大型化してしまうといった問題が
ある。

また、特開昭８１−２３４８５１号には、光ガイドとし
て導光性シートを用いる代りに光フアイバー束が用いら
れている放射線画像情報読取装置が開示されている。上
記光フアイバー束は、複数の光ファイバーの入射端面を
主走査線に沿って配するとともに、各光ファイバーの射
出端面を近接させて束ね、光検出器に接続させるもので
あり、かかる光フアイバー束は比較的自由に屈曲させて
その後端部の位置を変化させることができるので、光フ
ァイバーを折り曲げつつ光検出器を光ガイドの受光端面
（光ファイバーの各入射端面を合わせた面）と重なり合
う位置に配することも可能であり、光ガイドを小型化す
る上では最も効果的である。しかしながら、光ファイバ
ーの断面は通常円形であるため、光の入射位置において
、これらの光ファイバーの各入射端面を密接させて並べ
ても、各ファイバー間には隙間が生じてしまい、光ファ
イバーからなる光ガイドは集光効率を高めることが困難
であるという問題がある。上記隙間をなくすためには光
ガイドの入射端面近傍部分を可塑圧縮することも考えら
れるが、その場合には光ガイドの加工コストが上昇して
しまうという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、小
型化に適した光フアイバー束からなるとともに、製造コ
ストを大きく上昇させることなく集光効率を高めること
のできる光ガイドを提供することを目的とするものであ
る。

（課届を解決するための手段） 本発明の光ガイドは、光ガイドを構成する複数の光ファ
イバーが、入射端面が互いに隣接して複数列に並べられ
た同径の複数の大径ファイバーと、これらの大径ファイ
バーの入射端面の間に形成された隙間内に入射端面が配
された複数の小径ファイバーとからなることを特徴とす
るものである。

上記大径ファイバーおよび小径ファイバーの後端部は、
互いに近接するように束ねられて光検出器に接続される
。なお、ここでは小径ファイバーとの比較において大径
ファイバーといった表現を用いているが、かかる大径フ
ァイバーは、前記特開昭８１−２３４８５１号等におい
て想定されているような、通常の光ガイド用の径の光フ
ァイバーを意味するものである。

（作　　用） 上記のように大径ファイバーの入射端面を互いに隣接す
るように配し、かかる入射端面間の隙間を小径ファイバ
ーの入射端面によって埋めるようにすれば、従来上記隙
間に入射して検出されなかった光は、小径ファイバーに
よってその多くが検出されるようになる。従って本光ガ
イドによれば、その入射端部を可塑圧縮する等の加工を
施すことなく集光効率を上げることができる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による光ガイドの斜視図であ
る。

本実施例の光ガイド４は、後述する大径の光ファイバー
と小径の光ファイバーとからなる光フアイバー束により
形成されており、各光ファイバーの入射端面が、同一平
面上において直線方向に密接して並んで配されることに
より受光端面４ａが形成されている。また各光ファイバ
ーの後端部は略円柱状に束ねられ、各光ファイバーの射
出端面が同−平面上に配されることにより、検出端面４
ｂが形成されている。上記受光端面４ａは、従来の光ガ
イドと同様に、励起光等の走査光による主走査位置に沿
って配され、検出端面４ｂにはフォトマルチプライヤ−
等の光検出器５が接合される。このように、光ガイドが
光フアイバー束により形成されていれば、各光ファイバ
ーは、その光伝達効率を低下させることなく比較的小さ
な曲率で折り曲げることができるので、図示のようにそ
の後端部を受光端面４ａの延びる方向に折り曲げて、光
ガイドを受光端面４ａと垂直な方向に小型化するととも
に、光検出器５を受光端面４ａと重なり合う位置に配設
して、光ガイドがその受光端面４ａの延びる方向に大型
化することを防止することもできる。また、光検出器５
は図示の位置の他にも各光ファイバーの折曲げ状態、長
さ等を変化させることにより、種々の位置に配されるこ
とができ、光フアイバー束からなる光ガイドを用いれば
、限られたスペース内に光検出系を設置することができ
る。

ところで、従来の光フアイバー束からなる光ガイドにお
いては、各光ファイバーの入射端面の間に生じる隙間に
入射する光を検出することができず、その集光効率が高
められないといった不都合が認められていた。これに対
して本実施例の光ガイド４は、２種類の径の光ファイバ
ーを用いることにより、上記不都合を解消することがで
きるものとなっている。

第２図は上記光ガイド４の受光端面４ａの一部を拡大し
て示したものである。図示のように本光ガイド４は、入
射端面が互いに隣接して複数列に並べられた相対的に大
径の第１の光ファイバー４Ａと、これらの第１の光ファ
イバー４Ａの入射端面の間に形成される各隙間に入射端
面を内接させた、相対的に小径の第２の光ファイバー４
Ｂとからなっている。なお、第１の光ファイバーとして
は通常半径Ｒが２履以下のものが用いられる。

このように第１の光ファイバー４Ａの入射端面の隙間に
第２の光ファイバー４Ｂの入射端面を配設すれば、従来
は光ガイドにより検出されることのできなかった上記隙
間に入射した光は、第２の光ファイバー４Ｂによりその
多くが検出されるようになり、光ガイド全体としてその
集光効率を向上させることができる。すなわち、第２図
で一点鎖線で囲む部分における第１および第２の光ファ
イｌ＜−４Ａ、４Ｂの開口率は、第１の光ファイバー４
Ａの半径をＲ１第２の光ファイバー４Ｂの半径をｒとす
ると、 であるので、 となる。これに対して、第５図に示すように第２の光フ
ァイバーが設けられていない場合には、同じく一点鎖線
で囲む部分における光ファイバーの開口率は、 となり、上記実施例の光ガイドにおける開口率に比べ低
いものとなり、集光効率は低下する。

また、上記実施例よりもさらに集光効率を上げたい場合
には、第３図に示すように、第２の光ファイバー４Ｂの
周囲に若干残る隙間内に、第２の光ファイバーよりさら
に小径の第３の光ファイバー４Ｃを内接させて配すれば
よい。この場合、第３図上に一点鎖線で示す部分におけ
る、第１．第２および第３の光ファイバー４Ａ、４Ｂ、
４Ｃの開口率は、第３の光ファイバー４０の半径をｒ′
とすると、 であるので、 となり、−層集光効率が上昇する。また、上記実施例の
ように３ＰＪ類の径の光ファイバーを用いることなく、
第２図に示した実施例よりもさらに集光効率を上げたい
場合には、！４図に示すように、第１の光ファイバー４
Ａの入射端面間の隙間に、同径の小径の光ファイバー（
第４の光ファイバー）４Ｄを３本ずつ内接させて配設し
てもよい。上記第４の光ファイバー４Ｄの半径ｒ′は、
ｒ′→０．１０１　Ｒであり、この場合にｊｆ！４図に
一点鎖線で囲む部分の第１および第４の光ファイバー４
Ａ。

４Ｄの開口率は、 となる。

なお、本発明の光ガイドは、その受光端面において同径
の互いに隣接した大径の光ファイバーの間に形成される
隙間に、小径の光ファイバーを配設することにより、集
光効率を向上させることのできるものであればよく、小
径の光ファイバーの径、本数等は上述した各実施例に限
定されるものではない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光ガイドは、光フアイバ
ー束からなっていることにより、各ファイバーを比較的
自由に屈曲させて光ガイド全体をコンパクトにすること
ができる。これとともに本発明の光ガイドは、大径の光
ファイバーと、小径の光ファイバーを組み合わせ、その
受光端面において、大径の光フアイバー間に形成される
隙間内に小径の光ファイバーを配設したことにより、光
ガイドの受光端面近傍部分を可塑圧縮する等して光ガイ
ドの製造コストを上昇させることなく集光効率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光ガイドの斜視図、 第２図は上記光ガイドの受光端面における光ファイバー
の配置を示す概略図、 第３図および第４図は本発明の他の実施例による光ガイ
ドの受光端面における光ファイバーの配置を示す概略図
、 第５図は従来の光ガイドの受光端面における光ファイバ
ーの配置を示す概略図、 第６図は導光性シートからなる光ガイドを備えた放射線
画像情報読取装置の概略斜視図である。 ４・・・光ガイド　　　４ａ・・・受光端面４ｂ・・・
検出端面　　　４Ａ・・・第１の光ファイバー４Ｂ・・
・第２の光ファイバー ４Ｃ・・・第３の光ファイバー ４Ｄ・・・第４の光ファイバー ５・・・光検出器 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各々の入射端面が同一平面上において直線方向に隣接し
   て配されるとともに、各々の射出端面が同一平面上にお
   いて互いに近接するように該射出端面近傍部分が束ねら
   れた複数の光ファイバーからなる光ガイドにおいて、 前記光ファイバーが、前記入射端面が互いに隣接して複
   数列に並べられた同径の複数の大径ファイバーと、これ
   らの大径ファイバーの入射端面の間に形成された隙間内
   に入射端面が配された複数の小径ファイバーとからなる
   ことを特徴とする光ガイド。