JPH04225343A - 誘導可能な発光スクリーンを読出す装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光スクリーンを照射
する光源と、発光スクリーンよりの光を検出する検出器
と、発光スクリーンから検出器への光を反射する反射手
段とからなり、誘導可能な発光スクリーンに蓄えられた
画像を読取る装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】そのような装置は米国特許第４，７３６
，１０２号に開示されている。

【０００３】該特許では、スクリーン上のＸ線ビームの
強度分布に対応する潜像を蓄えうるＸ線ビームに照射さ
れる誘導可能な発光スクリーンが含まれる装置が記載さ
れている。医学用画像では、Ｘ線ビームはＸ線ビーム内
に位置した患者により空間的に強度変調される。発光ス
クリーンは、Ｘ線照射により励起された状態になり、誘
導光源の影響下で、例えばレーザは光の形で蓄えられた
エネルギーを出射する。例えば４０×４０ｃｍの大きさ
を有し、２５ｍｗの電力を有するレーザを用いる例えば
２１０８　素子の発光スクリーンを走査することにより
、画像はしから１．５分で読出される。発光体により出
射された光をフォト検出器に反射するよう、楕円形鏡が
レーザにより照射された素子近くに位置する。照射され
た素子は鏡の第１の焦点に位置する。光案内部は第２の
焦点に位置する。発光体により出射された光は、第２の
焦点に集められ、光案内部を介してフォト検出器に達す
る。そのような装置は光案内部の位置決めが正確でなけ
ればならない欠点を有する。光案内部と鏡又は発光スク
リーンと鏡の相対位置のわずかなずれは光出力に作用す
る欠点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、相対
的に妨害に鈍感であり、光検出が効果的方法でなされる
上記タイプの装置を提供することである。その為に、本
発明になる装置は、反射手段が乱反射反射板を設けたこ
とを特徴とする。

【０００５】反射板から反射された光が、検出器に関す
る反射手段の位置から実質的に独立的に一つ又はそれ以
上の反射の後検出器に達するので、乱反射板を有する反
射手段は検出器に関して正確に位置される必要はない。 発光スクリーンから放射された光の品質に依り、反射手
段はより明るく又は暗くなる。反射手段から検出器への
光伝達は、反射手段と検出器との間の輝度増強を配置す
ることにより任意に改善されうる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による装置の望ま
しい実施例は反射板が少なくとも部分的に半球形に発光
スクリーンを被い、検出器と協働する出口孔を設けてあ
ることを特徴とする。反射板がスクリーンを半球形に覆
う事実により、検出スクリーンからの光はそれゆえ反射
板の形が重要であることなしに検出されうる。反射手段
による全発光スクリーンの少なくとも半球形被いを用い
ることにより、スクリーンと反射手段との間の相対的ず
れは必要ない。これは、機械的可動部品の数がより少な
いという重要な利点を有する。

【０００７】本発明による装置の更に望ましい実施例は
、反射手段が、実質的に完全に発光スクリーンを被い、
視野として発光スクリーンの各側を有する各検出器と協
働する少なくとも２つの出口孔を設けてあることを特徴
とする。

【０００８】発光スクリーンの異なる側を視る２つの出
口孔を有する発光スクリーンを実質的に囲む反射手段を
用いて、効果的光検出が生じ、後側を介してスクリーン
を出る発光スクリーンからの光も検出される。

【０００９】本発明による装置の実施例は反射板が光源
と協働する入口孔を設けてあることを特徴とする。

【００１０】レーザビームは反射板の入口孔を通って発
光スクリーンに達しうる。入口孔の為、レーザを容易に
アクセスできる位置に配置することが可能であり、反射
手段により占められないアクセスの困難な位置からスク
リーンを誘導することは必要ない。

【００１１】

【実施例】本発明による装置のいくつかの実施例を以下
図面と共に詳細に説明する。

【００１２】図１は例えば ＢａＦ（Ｃｌ，Ｂｒ）：Ｅｕ２＋ から形成された誘導可能な発光スクリーン１を示す。Ｘ
線放射により発光スクリーン１に放たれた電荷担体（正
孔又は電子）は中心を捕える電荷の存在により役立つエ
ネルギー準位をスクリーン１で占める。例えば７００ｎ
ｍの波長を有するレーザビーム３によりスクリーン１を
誘導することにより、電荷担体は、例えば４５０ｎｍの
波長を有する光をより低いエネルギー状態に供給する間
に調整される。放たれた光は、放物面鏡の形の反射器５
により光案内部７に向かって反射される。光案内部７を
介して、光は検出器９，例えばフォトダイオード又は光
電子増倍管に達し、そこで入来光束はそれに比例した電
気信号に変換される。光案内部が反射体５の焦点の一つ
に位置するので、光案内部７に対する反射体５のシフト
は検出器９で光出力の減少を生じる。レーザビームが例
えば２０００点でスクリーン１のラインを走査した後、
スクリーン１は矢印Ａにより示された方向に反射体５及
び光案内部７に対してシフトする。レーザビーム３は鏡
５の入口孔を介して鏡の第２の焦点のスクリーン上に入
射する。レーザビーム３の位置を鏡５に対して変化させ
ることは検出器の光出力に変動を生じさせる。

【００１３】図２は本発明になる発光スクリーン１を読
む為の装置１の実施例を示す。ここで図１の鏡５は乱反
射する反射板１４を有する反射部材１３により置き換え
られる。スクリーン１にレーザビーム３により生成され
た光は、反射板が「明るくなった」印象を与えるよう反
射板１４により全ての側に反射される。

【００１４】反射本体１３により反射された光は、光案
内部７を介して検出器９に入射する。検出器９への一定
の光束は、反射部材１３の形状及びＸ線ビーム３，反射
本体１３及び光案内部７の正確な相対的位置決めに厳密
な条件を課す必要なく可能である。反射部材１３は例え
ば、スクリーン１の全体幅に沿って延在する。光案内部
７と反射部材との間に間隙が開いたままで、それを通っ
てレーザビーム３はスクリーン１上に入射する。

【００１５】図３は反射部材１３反射部材１３が検出器
９に協働する出口孔１５を有する実施例を示す。レーザ
ビーム３は反射部材１３の入口孔を通ってスクリーン１
に入射する。反射部材１３により覆われたスクリーンの
部分で放たれた光は反射板１４とスクリーン１との間の
多数の反射の後に出口孔を通って検出器９に入射する。 この状況において、レーザ１７と、検出器９及び反射部
材１３は矢印Ａ及びＢで示された方向のスクリーンに関
する一つの一体のユニットとして動かされうる。

【００１６】図４（ａ）は、全体のスクリーン１が反射
部材１３により半球形に覆われる実施例の反射部材１３
を示す。ここでは、反射板１４の正確な形は重要ではな
い。スクリーン１と反射板１４との間の多数の乱反射の
後、レーザ１７により発生された光は出口孔１５を通っ
て検出器９に達する。本実施例では、反射部材１３と、
レーザ１７及び検出器９に関するスクリーン１の相対的
動作はもはや必要ではない。

【００１７】図４の（ｂ）は球形反射体内の乱反射原理
の概略図である。発光スクリーンの素子１８にレーザ１
７により発生された光は面ｄＡ１　上の反射部材１３の
乱反射する反射板１４から入射する。この小さな面はラ
ンベルト放射体として作用し、反射部材の小さい面ｄＡ
２　に光束を照射する：

【００１８】

【数１】

【００１９】ここで、Ｌ１　は輝度（立体角当り），Ｓ
はｄＡ１　とｄＡ２　との間の間隔、θはｄＡ１　とｄ
Ａ２　の直角ベクトルとＳとの間の角度である。

【００２０】ｄＰ１　→２　に対して、下式が示されう
る：

【００２１】

【数２】

【００２２】ここで、Ｒは球形反射板１４の半径である
。

【００２３】面ｄＡ１　，ｄＡ２　から出射された全光
束に対して、下式が成り立つ： 　　　　ｄＰ１　＝πＬ１　　　ｄＡ１　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　（２）式（２）の式（１）への代入によ
り下式が得られる：

【００２４】

【数３】

【００２５】式（３）は、第１の面から出射された光束
から、一部が第２の面に至り、その一部は全反射面に比
例する第２の面により占められた一部に等しいことを示
す。異ならせると、反射部材の面から出る全ての光束は
全球形面１４に亘って均等に配分される。球形内の全て
の反射は６つの光束に分類されうる：即ち反射部材Ａｒ
の面から及びその面への光束と、検出器Ａｄ　の面から
及びその面への光束と、レーザＡ１　の面から及びその
面への光束とである。

【００２６】６つの光束に対して、下式が成り立つ：Ｐ
ｉ１　＝ＰｔＡ１　／４πＲ２　 Ｐｉｒ　＝ＰｔＡｒ　／４πＲ２　 Ｐｉｄ　＝ＰｔＡｄ　／４πＲ２　 ここで、Ｐｉ１　，Ｐｉｒ　及びＰｉｄ　はレーザ、反
射部材及び検出器の各入射光束である。Ｐｔは全出射光
束，Ｐｔ＝Ｐｕ１＋Ｐｕ２　＋Ｐｕｄ　である。

【００２７】ここで、Ｐｕ１　，Ｐｕｒ　及びＰｕｄ　
はレーザと、反射部材及び検出器の出射光束である。

【００２８】下式が成り立つ： 　　　　Ｐｕ１　＝Ｒ１　Ｐｉ１　＋Ｐ１　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（４）　　　　Ｐｕｒ　＝ＲＰｉｒ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　（５）　　　　Ｐ
ｕｄ　＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　（６）　　　　Ｐｉｄ　＝Ｐｄ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（７）式（４）
では、Ｒ１　はレーザ面の反射の係数であり、Ｐ１　は
レーザにより反射球内に導かれたパワーフラックスであ
る。式（５）では、Ｒは反射部材の反射の係数である。 検出面は全面領域に亘って吸収を行うとする。検出面に
入射する光束はパワーフラックスＰｄ　（検出信号）と
して反射球から放出される。反射手段

【００２９】

【数４】

【００３０】の効率に対して、上記式の助けで下式が得
られる：

【００３１】

【数５】

【００３２】０．９８の反射部材、Ｒの反射係数；０．
６の球，Ｒ１　内に位置したレーザ部分の反射係数を用
い；ここで、Ａ１　＝１６Ａｄ　及び４πＲ２　＝βＡ
１　とすると、式（８）に対し下式が成り立つ：

【００
３３】

【数６】

【００３４】これは、球の寸法に対する非常に広い制限
内（β＜１０）で、効率が１０％のオーダであることを
意味する。例えばレーザ又はテレビジョン表示管の形の
光源を用いて６０ｍｗのパワーフラックスＰ１　を供給
することにより、公知の光学ファイバ案内部及び反射す
る反射部材が用いられる時、得られた読出速度に等しい
読出速度が得られ、３０ｍｗの印加されたフラックスで
効率は２０％である。

【００３５】図５は反射部材１３が発光スクリーンを囲
う実施例を示す。反射部材は検出器９及び９’と協働す
る２つの出口孔１５及び１５’を設けている。加算装置
１８は、検出器１５及び１５’からの信号の加算を行い
、出力１９からの一つの信号値としてそれを供給する。 従って、発光スクリーンを出る光に対する反射部材の効
率は増加する。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘導可能発光スクリーンを読出す従来技術の装
置である。

【図２】本発明装置の概略図である。

【図３】本発明装置の概略図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は装置の横断面図である。

【図５】本発明装置の横断面図である。

【符号の説明】

１　　発光スクリーン ３　　レーザビーム ５　　反射器 ７　　光案内部 ９，９’　　検出器 １３　　反射部材 １４　　反射板 １５，１５’　　出口孔 １７　　レーザ １８　　加算装置 １９　　出力

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発光スクリーンを照射する光源と、発
   光スクリーンよりの光を検出する検出器と、発光スクリ
   ーンから検出器への光を反射する反射手段とからなり、
   反射手段は乱反射する反射板を設けてあることを特徴と
   する誘導可能な発光スクリーンに蓄えられた画像を読取
   る装置。
2. 【請求項２】　　反射板は少なくとも部分的に半球形に
   発光スクリーンを被い、検出器と協働する出口孔を設け
   てあることを特徴とする請求項１の装置。
3. 【請求項３】　　反射手段は、実質的に完全に発光スク
   リーンを被い、視野として発光スクリーンの各側を有す
   る各検出器と協働する少なくとも２つの出口孔を設けて
   あることを特徴とする請求項２の装置。
4. 【請求項４】　　反射板は光源と協働する入口孔を設け
   てあることを特徴とする請求項１，２及び３のいずれか
   一項の装置。
5. 【請求項５】　　輝度増強器が反射手段と検出器との間
   に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のう
   ちいずれか一項記載の装置。