JPH046936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射線画像を蓄積記録し蓄積性螢光体
にレーザ光等の励起光を照射した際に発する輝尽
発光光を集光効率よく光検出器にまで導くシート
状集光体を取り付けるためのシート状集光体の支
持部材に関するものである。

ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、
γ線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネ
ルギーの一部が螢光体中に蓄積され、この螢光体
に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエ
ネルギーに応じて螢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螢光体は蓄
積性螢光体と呼ばれる。

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の放射線
画像情報を一旦シート上に設けられた畜積性螢光
体に記録し、この螢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出して画像信号を得、
この画像信号に基づき、写真感光材料等の記録材
料、CRT等に可視像として出力させる放射画線
画像システムが本出願人によりすでに提案されて
いる。（特開昭55−12429号、同56−11395号など） ところで、蓄積性螢光体からの発光は無指向性
であり、しかもそれ自体弱い光であるため、でき
るだけ受光立体角を大きくとつて、多くの光を集
めて集光効率を上げなくてはならない。この集光
効率が低いと、Ｓ／Ｎが低下し、最悪の場合に信
号の検出すら不可能になる。

そこで、本発明者等は、特開昭55−87970号に
おいて、蓄積性螢光体から発光した光を検出する
光検出器と蓄積性螢光体シートとの間に導光性シ
ート材料からなるシート状集光体を、その一端を
前記蓄積性螢光体シート上の走査線に臨設させ、
かつ他端を光検出器の受光面の形状に合うように
形成せしめて該受光面に臨設せしめることによ
り、受光光の集光効率を高めてＳ／Ｎを改善する
ことを提案した。

ここでシート状集光体はアクリル系樹脂等の透
明熱可塑性樹脂シートを加工して作られたもの
で、入射面より入射した光がその内部を全反射し
つつ射出面へ伝達されることにより構成されてお
り、蓄積性螢光体シートからの輝尽発光光はこの
シート状集光体内を導かれ、射出面から射出して
光検出器によつて受光される。シート状集光体の
好ましい形状、材質等は特開昭55−87970号、同
56−11397号公報等に開示されている。

さらに、その製造方法は特開昭56−11396号に
開示されているように、アクリル板等の透明熱可
塑性樹脂シートの一端部を平面状に保持したま
ま、加熱して軟化せしめ、他端を円環状に丸めた
状態で固定して自然冷却させ、しかる後に両端部
を切断し、切断面を研磨することにより、達成さ
れる。従つて、シート状集光体の形状は個々に異
なり、特に入射端面の開口幅および入射端面から
の射出端面までの直線性にばらつきが生じるとい
う問題を有していた。このように個々のシート状
集光体の形状が異なるので、シート状集光体をク
ランプ部材等によりクランプすることにより固定
支持したのでは、レーザ光が蓄積性螢光体に照射
されることによつて生じる発光点の近傍に受光立
体角を一定にさせてレーザ光をけることなしに入
射端面を最適な位置に位置せしめることは非常に
困難なことであつた。

従つて、本発明の目的はシート状集光体の入射
端面を発光点に対して受光立体角を常に一定にせ
しめ、さらに入射するレーザ光をけることなしに
入射端面を位置せしめることを達成することにあ
る。

かかる目的を達成するために本発明者等が鋭意
研究を重ねたところ、シート状集光体を固定支持
するのではなく、シート状集光体の入射端面を支
持部材に当接せしめるシート状集光光体の保持方
法を着想するに至り、さらに支持部材をシート状
集光体の入射端面の上縁を線支持する垂直支持面
と入射端面の下縁を線支持する水平支持面とを有
するように構成し、垂直支持面を蓄積性螢光体を
励起するために入射されるレーザ光にほぼ平行に
し、水平支持面を蓄積性螢光体シートの面にほぼ
平行にすることにより、前記目的を達成するに至
つた。

本発明によるとシート状集光体の形状にばらつ
きが生じても、常に一定な受光立体角が得られる
とともに、入射するレーザ光をけるような問題が
発生することはない。

以下、本発明のシート状集光体の支持部材を図
面に参照しつつ詳細に説明する。

第１図は本発明の好ましい実施態様を示す概略
斜視図であり、第２Ａ図、第２Ｂ図はそれぞれ第
１図の一部側面図である。

図示されるように、本実施態様における支持部
材１，１′は垂直支持面と水平支持面とを有し、
それぞれの支持面が直角で交差したＬ字状の形状
をなしたものであり、一対の支持部材１，１′は
シート状集光体２の直線状の入射端面３の両側端
に位置せしめられ、かつ入射されるレーザ走査光
４によつて形成される走査線５に対して入射端面
３が平行に設置せしめられるようになつている。
さらに本実施態様においては、レーザ光は支持部
材１，１′の垂直支持面に平行に蓄積性螢光体シ
ートに照射され、蓄積性螢光体シートの面は、支
持部材１，１′の水平支持面に平行になるよう設
定されている。シート状集光体２の入射端面３と
反対の端面、即ち、射出端面６には蓄積性螢光体
に励起光を照射することにより発する輝尽発光光
以外の光をカツトするフイルタを介してホトマル
等の光検出器７が固着されており、シート状集光
体２は光検出器７を保持部材８により保持される
ことにより入射端面３が支持部材１，１′に当接
せしめられるようになつている。こうすることに
より、入射端面３の上縁の側部が支持部材１，
１′の垂直支持面に線支持され、下縁の側部が支
持部材１，１′の平行支持面に線支持される。

このように、シート状集光体が支持されている
と、上述したようにシート状集光体にゆがみ等の
理由で第２Ａ図に示されるようにたとえばシート
状集光体２Ａと２Ｂとでは入射端面付近の蓄積性
螢光体シート１５に対する角度が一致しなくて
も、入射端面の上縁の水平位置は支持部材１の垂
直支持面１Ａにより、入射端面の下縁の垂直位置
は支持部材の水平支持面１Ｂにより規制され、発
光点からの入射端面開口に対する受光立体角は常
にほぼ一定となりうる。蓄積性螢光体から発する
輝尽発光光は拡散発光つまり無指向的に発光する
のでシート状集光体によつて得られる光量は上述
したような角度偏奇があつたとしてもほぼ一定で
あり良好な集光がなされる。

また、シート状集光体の入射端面の開口幅に第
２Ｂ図に示されるように偏奇があつても、入射端
面の幅が広い時は入射端面が発光点から遠くに位
置し、幅が狭い時は近くに位置するので、受光立
体角はほぼ一定に保持され、このような場合にも
集光効率はシート状集光体の形状ばらつきに依存
することなく常に安定したものとなる。

さらにレーザ光を支持部材１，１′のシート状
集光体の上縁が接触する垂直支持面に平行にかつ
わずかに後方に位置するように入射せしめれば、
レーザ光がシート状集光体の入射端面の上縁によ
りけられることはない。

上述のようにして支持されたシート状集光体を
備えた放射線画像読取装置においては、例えば次
の様にして蓄積性螢光体中に蓄積記録された放射
線画像が読み出される。

レーザ光源９から発せられたレーザ光１０は、
ビームエクスパンダー１１によりビーム径が厳密
に調整され、ガルバノミラ−等の光偏向器１２に
よつて偏向されることにより平面反射鏡１４を介
して蓄積性螢光体シート１５上に走査される。こ
こにレーザ光源９はレーザ光１０の波長域が蓄積
性螢光体シート１５からの輝尽発光光の波長域と
重複しないよう選択されている。また、光偏向器
１２と平面反射鏡１４との間にはfθレンズ１３が
配され、蓄積性螢光体シート１５上をレーザ光が
常に一定な速度で走査するようになつている。さ
らに、光偏向器１２によりレーザ光が偏向を受け
ることにより主走査がなされるとともに、本実施
例においては蓄積性螢光体シート１５が矢印１６
方向に機械的に移送されることにより副走査がな
され、シート１５上全面にわたつて２次元的に走
査がなされるようになつている。このようにレー
ザ走査光４が照射されると、蓄積性螢光体シート
１５は蓄積記録されている放射線エネルギーに比
例する光量の輝尽発光光を発する。ここでこの輝
尽発光光は拡散的、無指向的に発光する。上述し
たように発光点から入射端面への受光立体角は本
実施例においてはシート状集光体の形状にばらつ
きがあつてもほぼ一定に保たれ、入射端面に入射
する輝尽発光光の光量はほぼ一定に保たれる。輝
尽発光光はシート状集光体２の入射端面から入射
し、シート状集光体２中を全反射を繰り返しつつ
導かれ射出端面から射出され光検出器７よつて受
光される。光検出器７の受光面には前述したよう
に輝尽発光光の波長域のみを選択的に透過するフ
イルタが貼着せしめられ、光検出器７によつて輝
尽発光光のみが検出されて電気信号として出力さ
れ、この電気信号は増幅、Ａ／Ｄ変換、画像処理
等の処理をされたのち感光材料に記録あるいは
CRT等上に表示されて、可視像として放射線画
像が得られる。

第３図は本発明の別の実施態様を示す側面図で
ある。

本実施態様においては、支持部材２０の垂直支
持面２０Ａと水平支持面２０Ｂとのなす角は直角
ではなく、鈍角を成している。支持部材２０は蓄
積性螢光体シート１５の面に対し支持部材２０の
水平支持面２０Ｂが平行になるように設置せしめ
られ、レーザ走査光は垂直支持面２０Ａにほぼ平
行になるよう、垂直支持面２０Ａのわずかに後方
に入射せしめられる。シート状集光体２はその入
射端面の上縁が垂直支持面２０Ａに、下縁が水平
支持面２０Ｂに線接触することにより支持されて
いるので、前記実施態様と同様シート状集光体の
形状に差があつても常にほぼ一定の受光立体角を
得ることができ、安定した高い集光効率を得るこ
とができるとともに、入射するレーザ走査光がけ
られることはない。

第４図は本発明の更に別の実施態様を示すもの
であり、第５図は第４図の一部側面図である。

本実施態様においては、支持部材２１，２１′
が２つの互いに平行な垂直支持面２１Ａ，２１Ｂ
を有する突出部とこの突出部を支持する互いに同
一の高さを有する２つの水平支持面２１Ｃ，２１
Ｄを有したＴ字状の断面形状を有して成り、この
支持部材２１，２１′の左右両側において、２つ
のシート状集光体２，２′の入射端面が支持され
るようになつている。支持の方法は前述した実施
態様と同様である。即ち、シート状集光体の入射
端面上縁が垂直支持面により、下縁が水平支持面
により線支持されるようになつている。また、レ
ーザ走査光４は２つの垂直支持面２１Ａ，２１Ｂ
の間を通過させるようにして入射せしめられ、水
平支持面２１Ｃ，２１Ｄは蓄積性螢光体シートの
面に平行になつている。本実施態様においても、
前記各実施態様に基づいて説明されたのと同様、
発光点からの受光立体角はほぼ一定に保たれ、高
い集光効率を安定して得ることができる。またレ
ーザ走査光４もそれぞれのシート状集光体２，
２′の入射端面の上縁によりけられることはない。

このように、２つのシート状集光体により、蓄
積性螢光体から発する輝尽発光光を集光せしめ、
２つの光検出器７，７′により光を検出するよう
にすれば、単一のシート状集光体および光検出器
を使用した場合に比して２倍の集光効率が得ら
れ、高いＳ／Ｎを得ることができ、良好な信号検
出を行なうことができる。

なお、２倍の集光効率が得られる他の方法とし
て、本出願人による特開昭56−11398号には反射
ミラーを用いた場合が示されているが、この場合
でも第６図に示すように反射ミラー１６の位置決
め支持部材として、支持部材２１，２１′が使用
できるのはいうまでもない。

以下、本発明の効果をより一層明瞭ならしめる
ため実施例を揚げる。

本発明の支持部材を用いた場合における集光効
率のシート状集光体の傾斜角度依存性を測定し
た。

第７図は、本発明の支持受材を用いた場合にお
ける集光効率のシート状集光体の傾斜角度依存性
を示すグラフである。

ここで、シート状集光体の傾斜角度とはシート
状集光体の入射端面付近の下面と支持部材の水平
支持面との角度θ（度）とした。測定角度は35°〜
75°であつた。

第７図に示されるように、傾斜角度が35°〜60°
まで変化してもほぼ一定かつ高い集光効率を得ら
れることがわかつた。

また、集光効率のレーザ走査光と支持部材の垂
直支持面との距離依存性を測定した。

第８図は、本発明の支持部材を用いた場合にお
ける集光効率のレーザ走査光と支持部材の垂直支
持面との距離依存性を示すグラフである。（測定
範囲は0.5〜1.5mmであつた。） 第８図に示されるように、レーザ走査光はでき
るだけ垂直支持面に接近せしめた方が集光効率が
高くなることがわかつた。従つて、２つのシート
状集光体を支持しうるようＴ字状の形状をした支
持部材の場合は２つの垂直支持面の間の距離をで
きるだけ小さくすることが望ましい。

以上、詳細に説明したように、本発明の支持部
材を使用すれば、シート状集光体の形状にばらつ
きが生じても、常に一定な高い集光効率を得るこ
とができるとともに、入射するレーザ光をけるよ
うな問題が発生することもない。

本発明の支持部材は、上述のように蓄積性螢光
体シートのような診断に用いられる放射線画像を
高解像度で読みだすために小面積ごとに微弱な光
を検出する場合に特に有効である。また本発明の
支持部材は、蓄積性螢光体以下のシートを光走査
して、発光あるいは反射光を検出する場合にも有
効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施態様を示す概略
斜視図、第２Ａ図、第２Ｂ図はそれぞれ第１図の
一部側面図、第３図は、本発明の別の実施態様を
示す側面図、第４図は、本発明の更に別の実施態
様を示す斜視図、第５図は第４図の一部側面図、
第６図は、第４図の実施態様において単一のシー
ト状集光体と反射ミラーを支持した場合の一部側
面図、第７図は、本発明の支持部材を用いた場合
における集光効率のシート状集光体の傾斜角度依
存性を示すグラフ、第８図は、本発明の支持部材
を用いた場合における集光効率のレーザ走査光と
支持部材の垂直支持面との距離依存性を示すグラ
フである。 １，１′，２０，２１，２１′……支持部材、１
Ａ，２０Ａ，２１Ａ，２１Ｂ……垂直支持面、１
Ｂ，２０Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ……水平支持面、
２，２′……シート状集光体、３……入射端面、
４……レーザ走査光、５……走査線、６……射出
端面、７，７′……光検出器、８，８′……保持部
材、９……レーザ光源、１０……レーザ光、１１
……ビームエクスパンダ、１２……光偏向器、１
３……fθレンズ、１４……平面反射鏡、１５……
蓄積性螢光体シート、１６……反射ミラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直線状の入射端面を有し、放射線画像を蓄積
   記録した蓄積性螢光体シート上にレーザ走査光を
   照射した際にこのレーザ光の走査線に沿つて発す
   る輝尽発光光を前記入射端面から射出端面へ導く
   導光性シート状集光体を、前記走査線に前記入射
   端面が沿うようにして支持するシート状集光体の
   支持部材において、この支持部材が前記シート状
   集光体の前記入射端面の上縁を線支持する垂直支
   持面と前記入射端面の下縁を線支持する水平支持
   面とを有し、前記垂直支持面が入射する前記レー
   ザ光にほぼ平行であり、前記水平支持面が前記蓄
   積性螢光体シートの面にほぼ平行であることを特
   徴とするシート状集光体の支持部材。 ２ 前記水平支持面と前記垂直支持面との角度が
   直角であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のシート状集光体の支持部材。 ３ 直線状の入射端面を有し、放射線画像を蓄積
   記録した蓄積性螢光体シート上にレーザ走査光を
   照射した際にこのレーザ光の走査線に沿つて発す
   る輝尽発光光を前記入射端面から射出端面へ導く
   一対の導光性シート状集光体を、前記走査線に前
   記入射端面が沿うように互いに対向させて支持す
   るシート状集光体の支持部材において、この支持
   部材が前記一対のシート状集光体の一方のシート
   状集光体の入射端面の上縁を線支持する第１の垂
   直支持面と、入射端面の下縁を線支持する第１の
   水平支持面と、前記一対のシート状集光体の他方
   のシート状集光体の入射端面の上縁を線支持する
   第２の垂直支持面と、入射端面の下縁を線支持す
   る第２の水平支持面とを有し、前記第１および第
   ２の垂直支持面が入射する前記レーザ光にほぼ平
   行であり、前記第１および第２の水平支持面が前
   記蓄積性螢光体シートの面にほぼ平行であり、全
   体としてほぼＴ字状の断面形状を有していること
   を特徴とするシート状集光体の支持部材。