JPH07171143A

JPH07171143A - 放射線画像読取装置

Info

Publication number: JPH07171143A
Application number: JP5321523A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Namiki; 文博並木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は放射線画像読取装置に関し、集光立体
角を大きくし、かつ、減衰をおよび反射損失を少なくす
ることにより、輝尽発光光の集光効率を向上させること
を目的とする。【構成】輝尽発光光３を集光して光電変換器４に導く集
光手段として、透明部材によりブロック状に形成されて
励起光２の主走査線２ａと略平行に設置され、その両側
面と下壁面には、輝尽発光光３を反射する反射膜５が設
けられるとともに、下壁面の略中央部には、励起光２お
よび輝尽発光光３を透過させるスリット６が設けられ、
かつ、内部には、主走査線２ａの略中央から両端部に行
くにしたがって次第にその高さが増加するダイクロイッ
ク反射面７が形成される集光器８を使用して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線画像読取装置に
関し、詳しくは、放射線画像情報を蓄積した蛍光体板ま
たはシートに励起光ビームを走査することにより、上記
画像情報に対応した輝尽発光光を発生させ、この輝尽発
光光を光電変換して、上記画像情報を電気信号として読
み出す放射線画像情報読取装置に関するものである。

【０００２】Ｘ線画像のような放射線画像は、病気診断
用等に広く用いられている。Ｘ線画像を得るための手段
としては、被写体を透過したＸ線を蛍光体層（蛍光スク
リーン）に照射し、これにより可視光を銀塩を使用した
フィルムに照射して現像した、いわゆる放射線写真が従
来より多用されている。

【０００３】一方、高感度、高解像度のＸ線撮像システ
ムとして、従来の銀塩感光剤をシート状に塗布したフィ
ルムに間接あるいは直接放射線の二次元像を記録する方
法に代わり、輝尽性蛍光体１を使用する方法が使用され
始めている。

【０００４】かかる方式は、米国特許第３８５９５２７
号に詳細に述べられており、以下のように構成される。
すなわち、このシステムに使用される蛍光体は、Ｘ線等
の放射線のエネルギを受けると、その蛍光体結晶中にエ
ネルギを蓄積するいわゆる輝尽性蛍光体１と呼ばれるも
ので、この蓄積状態は比較的安定であり、しばらく、あ
るいは長時間に渡って保持される。

【０００５】この状態にある蛍光体に、励起光として働
く第１の光を照射すると、蓄積されているエネルギに対
応した強度の輝尽発光光が第２の光として放出される。
第１の光としては、使用される蛍光体材料により異なる
が、可視光に限られず、赤外線から紫外線の範囲の広い
波長の光が使用され、第２の光も、赤外線のものから紫
外線のものまで各種あり、使用する蛍光体材料に依存す
る。

【０００６】かかる輝尽性蛍光体の特性を利用して、先
ず、人体等の被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体板
またはシートに照射記録し、該輝尽性蛍光体にレーザ光
等の励起光を走査して輝尽発光光を発生させる。

【０００７】次いで、この光を集光手段により集光・受
光した後、光電変換器により電気信号に変換し、蓄積さ
れた放射線の強度に比例した電気信号を得る。その後、
この電気信号により画像処理を施し、銀塩フィルム上に
プリントしたり、ディスプレイ上に表示することによ
り、可視化された放射線画像が得られる。

【０００８】

【従来の技術】上記輝尽性蛍光体１を利用する放射線画
像読取装置の従来例を図１５に示す。この従来例におい
て、２ｂは励起光光源を示すもので、該励起光光源２ｂ
から出たレーザビーム（励起光２）は、ガルバノメータ
２ｃにより主走査方向に走査され、ｆθレンズ２ｄを透
過した後、輝尽性蛍光体１に照射される。輝尽性蛍光体
１は、精密微動台１３によって主走査方向と直交する方
向に駆動されており、励起光２は輝尽性蛍光体１の全面
に走査される。

【０００９】レーザビームの１走査により発生した輝尽
発光光３は、オプティカルファイバを多数束ねた導光路
１４で集光され、フォトマルチプライヤ（光電変換器
４）に導かれる。導光路１４とフォトマルチプライヤ４
の間には、励起光２レーザの光は透過せず、輝尽発光光
３の波長の光を透過させるフィルタ（図示せず）が設置
されており、該フィルタにより選択的に取り出された輝
尽発光光３は、フォトマルチプライヤ４で電気信号に変
換され、初段増幅器１５によりＡ／Ｄ変換器１２に最適
な信号レベルに増幅される。

【００１０】Ａ／Ｄ変換器１２によりデジタル信号化さ
れた画像データは、画像メモリ１６上に格納され、後に
画像処理を施してＣＲＴ等のディスプレイ装置上に表示
されたり、あるいはハードコピーとして出力される。

【００１１】ここで、Ｓ／Ｎの良好な画像を得るために
は、発生した輝尽発光光３を効率良く、かつ均一に集光
し、光電変換器４に導くことが重要である。発生した輝
尽発光光３は、指向性を持たず、全空間に発散して行く
ため、集光器８としては、可能な限り広い立体角に渡っ
て集光可能であり、集光器８内部での減衰や戻り光等の
損失がないものが望ましく、さらには、集光器８に接続
し輝尽発光光３を光電変換するフォトマルチプライヤ４
は、光電面の大きさに比例してノイズ源となる暗電流が
増加すること、また、大型のものは一般に高価であり、
かつ装置容積の増加にも繋がるので、可能な限り小型の
ものが望ましい。

【００１２】そして、かかる要望に応えた集光手段とし
ては、従来、図１６（ａ）に示すように、プラスチック
ファイバまたはグラスファイバを多数束ねたいわゆるバ
ンドル型集光器や、図１６（ｂ）に示すような、アクリ
ル等のプラスチック板を折り曲げたいわゆる導光性シー
ト型集光器が使用されていた。

【００１３】しかし、このような集光器８を使用した読
取装置においては、以下のような欠点が指摘されてい
る。すなわち、上述のバンドル型集光器等においては、
集光できる立体角は使用するプラスチックファイバまた
はグラスファイバの開口数で決定され、一般的にプラス
チックファイバや多成分系グラスファイバは、石英ファ
イバに比較して大きな開口数のものが得られるが、一
方、輝尽発光光３の波長の光に対する減衰率が大きく、
全体として集光効率を向上させることが望めない。

【００１４】また、導光性シート型集光器にあっては、
バンドル型集光器に比較して集光できる立体角は大きい
が、輝尽発光光３を伝達する媒体はアクリルであるた
め、輝尽性蛍光体１から発生した輝尽発光光３は、空気
中を伝搬し集光器８に入射する際、空気とアクリルの屈
折率の差による反射損失が生じたり、あるいは伝搬中に
減衰してしまい理想的な集光効率を達成することができ
ない。

【００１５】さらに、上述した従来例による集光器８の
第２の欠点をして、集光効率のバラツキが大きいことが
挙げられる。すなわち、バンドル型集光器では、多本数
ファイバの配列および透過率のバラツキが原因で、また
導光性シート型集光器では、アクリルを折り曲げるとき
のストレスやアクリル板内部および表面の欠陥等が原因
で場所による集光効率のバラツキが大きくなってしま
う。

【００１６】加えて、上述した従来例による集光器８の
第３の欠点として、集光ミラーが必須である点が挙げら
れる。すなわち、輝尽発光光３は、励起光２が照射され
た点を中心として、輝尽性蛍光体１の上下の方向を含む
全空間に放射され、しかも、集光器８は、走査線の片側
のみに設けられるために、反対方向に放射した輝尽発光
光３を捕捉することが不可能となる。

【００１７】かかる問題を解決するために、従来、図１
７に示すように、走査線に対して集光器８に対峙する位
置に集光ミラー１７を設置し、該集光ミラー１７により
反対方に放射される輝尽発光光３を集光器８に向かわせ
ることが行われているが、全ての角度で放射された輝尽
発光光３を集光器８に向かわせる集光ミラー１７を製造
するためには、高い加工精度が要求されるので、高価に
なる上に、位置調整等が非常に面倒である。

【００１８】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たものであって、集光立体角を大きくし、かつ、減衰を
および反射損失を少なくすることにより、輝尽発光光の
集光効率を向上させた放射線画像読取装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１９】さらに、本発明の他の目的は、場所による
集光効率のバラツキ、すなわちシェーディングを少なく
することにあり、さらに、集光器および光電変換器の大
きさを小さくすることも目的とし、加えて、調整を容易
にし、さらに、安価であり、集光ミラーを必要としない
放射線画像読取装置の提供を目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１、図２に本発明の放
射線画像読取装置を示す。１は被写体を透過した放射線
エネルギの一部を潜像として蓄積したシート、あるいは
板状の輝尽性蛍光体であり、励起光２の照射により輝尽
発光光３を放出する。

【００２１】輝尽発光光３は、集光器８により集光され
た後、光電変換器４により電気信号とされ、必要な処理
が施されてＣＲＴ、あるいはプリンタに出力される。集
光器８は、図３、図４に詳細を示すように、透明材料に
より主走査線２ａ方向に長い角柱形状に形成され、主走
査線２ａに対して平行となる両側壁には、励起光２、お
よび輝尽性蛍光体１から放出される輝尽発光光３を反射
する反射膜５が形成されるとともに、下壁面には、略中
央部にレーザ光および輝尽発光光３が透過するためのス
リット６が形成される。

【００２２】さらに、集光器８の内部には、励起光ビー
ム（励起光２）の波長は透過し、輝尽発光光３の波長は
反射する特性を持つダイクロイック反射面７が形成され
る。ダイクロイック反射面７は、主走査線２ａの略中央
から走査線の両端に行くにしたがってその高さが増加す
る位置に形成される。

【００２３】

【作用】励起光２は、走査線方向に沿って走査され、集
光器８の上面より入射し、ダイクロイック反射面７を透
過し、集光器８の下壁面のスリット６を通り、集光器８
の下面に近接して配置された輝尽性蛍光体１に照射され
る。

【００２４】励起光２の照射によって発生した輝尽発光
光３は、図５に示すように、スリット６から集光器８内
部に取り込まれ、ダイクロイック反射面７、あるいは反
射膜５を備えた両側壁に到達する。

【００２５】ダイクロイック反射面７は、輝尽発光光３
の波長に対して反射膜として機能し、同時に励起光２に
対しては、透過膜として機能するために、輝尽性蛍光体
１から反射し、スリット６から集光器８内部に取り込ま
れた励起光２は、再び集光器８外部に放出されるのに対
し、輝尽発光光３は、該ダイクロイック反射面７におい
て、入射角に略等しい反射角で下壁面側に反射された
後、再びダイクロイック反射面７に到達する。

【００２６】一方、ダイクロイック反射面７は、主走査
線２ａの略中央から両端部に行くにしたがって次第にそ
の高さが増加するように配置されているために、初期の
反射において主走査線２ａの中央部に向かった輝尽発光
光３は、しだいに入射角が鋭角となり、ついには、集光
器８の端面方向への反射に切り替えられる。

【００２７】これを要するに、励起光２は、可及的に集
光器８外部に放出し、輝尽発光光３のみを、ダイクロイ
ック反射面７、両側壁、下壁面に形成された反射膜５に
よって反射を繰り返させて、集光器８の両端面に導くこ
とが可能となるために、質のよい信号を所望の強度で得
ることが可能となる。

【００２８】また、請求項２記載の発明において、集光
器８のダイクロイック反射面７は、主走査線２ａの一端
部から他端部に行くにしたがって次第にその高さが増加
するように形成され、輝尽発光光３は、集光器８のいず
れかの一端面に導かれる。

【００２９】さらに、請求項３記載の発明において、ダ
イクロイック反射面７は、少なくとも３５０ｎｍから５
００ｎｍの波長帯域において、反射率が９０％以上であ
る多層膜反射面として形成され、７８０ｎｍ程度の波長
を有する励起光ビーム２により励起された輝尽発光光３
の集光器８外部への放出が可及的に防止される。

【００３０】また、請求項４記載の発明において、集光
器８は、ダイクロイック反射面７を界面とする２個の透
明ブロック体８ａ、８ｂを光学接着剤により接合して形
成される。

【００３１】さらに、請求項５記載の発明において、集
光器８は、ダイクロイック反射面７に代えて、励起光２
および輝尽発光光３を反射する反射面９を備え、反射面
９の略中央部には、主走査線２ａと平行に設けられ、励
起光２および輝尽発光光３を透過させるスリット９ａが
形成される。

【００３２】輝尽性蛍光体１から放出された輝尽発光光
３は、全方向に放射されることから、内部のスリット９
ａから集光器８外部に放出される量はごく僅かであり、
集光効率を大きく低下させることはなく、しかも、ダイ
クロイック反射面７を形成する場合に比して製造が容易
になる。

【００３３】また、上記集光器８の製造は、請求項６に
記載するように、スリット９ａを備えた反射面９を界面
とする２個の透明ブロック体８ａ、８ｂを光学接着剤に
より接合することにより行うことが可能である。

【００３４】請求項７記載の発明において、集光器８の
両端面、または一端面、詳しくは、輝尽発光光３が導か
れる側の端面には、光電変換器４の受光面４ａが直接、
光学的に接続され、構造が簡単となる。

【００３５】さらに、請求項８記載の発明において、集
光器８と光電変換器４の間には、励起光２の波長の透過
率が低く、かつ輝尽発光光３の波長の透過率が高い光学
フィルタ１０が介装されており、光電変換器４への励起
光ビーム２の導入が防止される。

【００３６】請求項９、１０、１１、１２記載の発明に
おいて、集光器８の端面に導かれた輝尽発光光３は、反
射プリズム１１により適宜角度に折り曲げられ、任意の
位置に配置された光電変換器４に導かれる。

【００３７】請求項１３記載の発明において、光学フィ
ルタ１０は、４００ｎｍから４５０ｎｍの波長帯域にお
ける透過率が８０％以上のカラーガラスフィルタが使用
される。

【００３８】取り出される輝尽発光光３への励起光ビー
ム２の混入が少ない本発明の集光器８を使用すると、光
学フィルタ１０としては、励起光ビーム２の遮断性能を
考慮する必要が少なくなり、輝尽発光光３の透過率を中
心としたフィルタの選択が可能となる。

【００３９】請求項１４記載の発明において、集光器８
の反射膜５は、アルミ蒸着膜で形成され、製造の容易化
が図られる。また、請求項１５記載の発明において、集
光器８の反射膜５は、輝尽発光光３の波長において高い
反射率を有し、かつ励起光２の波長において低い反射率
を有するダイクロイック反射膜により形成される。

【００４０】かかる構成により、集光器８内部で反射を
繰り返す内に、輝尽発光光３は、集光器８内部に確実に
反射されるのに対し、励起光２は壁面から集光器８外部
に透過して放出されることとなり、輝尽発光光３の利用
効率が向上する。

【００４１】請求項１６記載の発明において、集光器８
の下面であって、輝尽性蛍光体１に対峙する面には、黒
色塗装が施される。黒色塗装は、下壁面のスリット６を
抜けて輝尽性蛍光体１に達した励起光２が再び集光器８
の下壁面により反射して輝尽性蛍光体１を励起すること
による、走査線以外の部位からの輝尽発光光３の発生が
防止される。

【００４２】請求項１７記載の発明において、集光器８
のスリット６には、反射防止膜が設けられる。反射防止
膜は、スリット６を通過する際の励起光２、および輝尽
発光光３の反射を防止し、励起光２、および輝尽発光光
３の利用効率を向上させる。

【００４３】請求項１８記載の発明において、輝尽性蛍
光体１は、透明な基板と、蛍光体層と、透明な保護膜に
より形成され、集光器８は、輝尽性蛍光体１を挟んで輝
尽性蛍光体１の表裏に配置される。励起光２により励起
されて発生する輝尽発光光３は、輝尽性蛍光体１の表裏
に放出され、表裏の集光器８、８により集光される。

【００４４】請求項１９記載の発明において、励起光２
の主走査速度は、走査線端部に行くにしたがって早くさ
れる。主走査速度に変化を与えることにより、集光器８
内部での励起光２の屈折による速度遅延、詳しくは、屈
折により主走査線２ａの端部に行くほど輝尽性蛍光体１
への走査速度が遅くなることによる画像のゆがみが防止
される。

【００４５】さらに、請求項２０記載の発明において、
上述した問題は、Ａ／Ｄ変換器１２のサンプリング周波
数を走査線端部に行くにしたがって低くすることにより
解決される。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。先ず、本発明に使用される集
光器８を図３、図４により説明する。

【００４７】集光器８は、一対の透明ブロック体８ａ、
８ｂを光学接着剤により接着することにより、走査線方
向に長い角柱形状に形成される。透明ブロック体８ａ、
８ｂは、例えば石英等のガラスブロックにより形成さ
れ、一方は、走査線の略中央から走査線の両端に行くに
したがってその高さが増加するように逆屋根形状に形成
されており、他方は、上記逆屋根型ブロックのＶ字状凹
部に一致するＶ字状の突部を有し、該逆屋根型ブロック
８ｂと組合わさって角柱を形成するような屋根型形状に
形成される。

【００４８】上記逆屋根型ブロック８ｂの上面または屋
根型ブロック８ａの下面には、励起光ビーム２の波長は
透過し、輝尽発光光３の波長は反射する特性を持つダイ
クロイック反射面７が形成された後、光学接着剤にて接
着される。

【００４９】ダイクロイック反射面７の特性の一例を図
６に示す。このダイクロイック反射面７は、励起光ビー
ム２の波長が７８０ｎｍ程度、輝尽発光光３の波長が４
００ｎｍ程度である場合に有効な特性を示すもので、Ｚ
ｎＳ、ＮａＡｌＦ₆等の誘電体または、および金属薄膜
を多層重ねて形成したもので、輝尽発光光３の波長の反
射率を大きく、かつ励起光ビーム２の波長（約７８０ｎ
ｍ）の反射率を小さくしたものである。

【００５０】さらに、反射波長帯域を、必要とされる４
００ｎｍの波長よりも十分長波長側に広くとる（この例
では６００ｎｍ）ことにより、ダイクロイック反射面７
に対する輝尽発光光３の入射角度が大きくなっても、良
好な反射特性を確保でき、これにより、励起光ビーム２
により発生した点光源からの輝尽発光光３を広い角度範
囲において反射し、集光器８の両端に導けるので、集光
効率を大幅に改善することが可能となる。

【００５１】以上のようにして形成された集光器８の、
主走査線２ａに対して平行となる両側面および下壁面に
は、アルミ等の反射膜５が形成される。さらに、下壁面
の略中央部には、反射膜５を剥離して励起光ビーム２お
よび輝尽発光光３が透過するためのスリット６が形成さ
れる。なお、スリット６の形成は、反射膜５の形成工程
において、マスキングする等、適宜手段を採用すること
ができる。

【００５２】ここで、透明ブロック体８ａ、８ｂの材料
には、輝尽発光光３および励起光ビーム２の波長におい
てその透過率が高い透明媒体であれば石英等のガラス以
外に種々の材料を使用することが可能であり、例えば、
アクリル樹脂等の透明樹脂を使用してもよい。

【００５３】さらに、反射膜５としては、輝尽発光光３
の波長において、その反射率が高いものであれば良く、
アルミ反射膜に加え、その他の金属をメッキ、真空蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング等の薄膜形
成技術を用いて、反射面を形成したものであってもよ
く、さらに、輝尽発光光３の波長でその反射率が高く、
その他の波長において反射率が小さい波長選択性のある
ダイクロイックミラーであれば、さらなる効果が期待で
きる。

【００５４】また、励起光２および輝尽発光光３が透過
する上下面には、必要に応じてＡＲコート等の反射防止
膜を形成すれば、界面での励起光２および輝尽発光光３
の反射が防止されて集光器８内に励起光２等を効率よく
取り込むことができるために、これらの利用効率がさら
に改善される。

【００５５】さらに、集光器８の下壁面で、反射膜５の
外側、詳しくは輝尽性蛍光体１に対峙する最下面に反射
防止用の黒色塗装を施した場合には、輝尽性蛍光体１と
の間における励起光２の多重反射を防止することができ
るために、輝尽性蛍光体１の取り込み効率を向上させる
ことができる。

【００５６】したがってこの実施例において、輝尽発光
光３は、確実に集光器８の両端面に導かれ、質の良好な
信号として取り出される。とりわけ、従来の集光器８に
比して以下の利点を有する。

【００５７】すなわち、従来の集光・光電変換器４で
は、輝尽発光光３をより多く集光しようとすると、必然
的に励起光ビーム２も多く集光してしまう。通常、輝尽
発光光３を選択的に透過させるための光学フィルタ１０
は、輝尽発光光３の１０₃〜１０₄倍も強い励起光ビーム
２、あるいは外部からの漏れ光を遮断するために、輝尽
発光光３以外の波長の透過率を重視した設計を行う必要
が生じる。

【００５８】そのため、輝尽発光光３の波長における透
過率も犠牲にすることが必要となり、例えば、ショット
社製のＢＧ３９等の色ガラスフィルタを使用する場合、
上記輝尽発光光３以外の波長の透過率を所定の大きさよ
り小さくしようとした場合、その分光学フィルタ１０の
厚さを大きくする必要があり、輝尽発光光３の波長にお
ける透過率も小さくなってしまう。

【００５９】この結果、従来の集光器８では、輝尽発光
光３以外の光の影響を小さくし、信号の質を向上させよ
うとすると、輝尽発光光３の信号も小さくなってしま
い、結果的に信号の質の向上が望めなかった。

【００６０】しかし、上述の集光器８においては、集光
された励起光ビーム２はダイクロイック反射面７を透過
し、その殆どは集光器８外部に放出されてしまうため、
光電変換器４に到達するのは少量であり、その分、光学
フィルタ１０は、輝尽発光光３の透過率を重視したもの
を使用することが可能で、より多くの輝尽発光光３が光
電変換器４に導かれるため、質のよい信号が得られる。

【００６１】図７に集光器８の変形例を示す。この変形
例において、集光器８は、上述した実施例と同様に、一
対の透明ブロック体８ａ、８ｂを接合して形成され、透
明ブロック体８ａ、８ｂの界面には、反射面９が形成さ
れる。

【００６２】反射面９は、上述したと同様のアルミ反射
膜等であり、その中央部には、励起光２が透過可能なス
リット９ａが形成される。このスリット９ａは、下壁面
に形成されるスリット６と平面視において重合する位置
に設けられており、可及的に幅狭であることが望まし
い。

【００６３】したがってこの変形例において、上面から
照射される励起光ビーム２は、２本のスリット６、９ａ
を通過して輝尽性蛍光体１を励起して輝尽発光光３を放
出させ、輝尽発光光３は、放出面に近接して配置される
下壁面のスリット６から集光器８内に取り込まれる。

【００６４】輝尽発光光３は、輝尽性蛍光体１の点（画
素）から無指向的にあらゆる角度に放射されて集光器８
内に取り込まれるために、直接内部のスリット９ａを抜
けて集光器８外部に放出されることなく、略全量が中央
部、両側壁、および下壁面の反射面９、１１ａでの反射
を繰り返しながら、集光器８の両端に導かれる。

【００６５】なお、上述した実施例における種々の可能
な変形は、図７に示す変形例、および以下に述べる実施
例においても同様に適用が可能である。図８に集光器８
の他の実施例を示す。集光器８は、一対の透明ブロック
体８ａ、８ｂを接合して走査線方向に長い角柱形状に形
成される。この実施例において、透明ブロック体８ａ、
８ｂは、主走査線２ａの一端から他端に行くにしたがっ
てその高さが増加するように形成されており、その斜面
部同士を接着することにより集光器８が形成される。

【００６６】したがってこの実施例において、下壁面の
スリット６から集光器８内部に取り込まれた輝尽発光光
３は、ダイクロイック反射面７および両側壁、下壁面の
反射膜５での反射を繰り返しながら、集光器８の一端面
に導かれる。

【００６７】なお、以上のように構成される集光器８に
おいても、図８（ｂ）に示すように、ダイクロイック反
射面７に代えて、スリット９ａを有する反射面９とする
ことが可能である。

【００６８】図１、図２に本発明の実施例を示す。この
実施例において、放射線画像読取装置は、励起光ビーム
発生部１８と、集光器８と、集光器８の両端面に配置さ
れ、内部に４５°の反射面１１ａが形成された２個の反
射プリズム１１、１１と、各反射プリズム１１に接合さ
れる光学フィルタ１０と、光学フィルタ１０を介して取
り出された輝尽発光光３を電気信号に変換する光電子倍
増管等の光電変換器４と、光電変換器４からの出力を処
理する処理部１９とから構成され、シート状、あるいは
板状に形成される輝尽性蛍光体１は、図示しない精密微
動台によって主走査方向と直交する方向に駆動される。

【００６９】励起光ビーム発生部１８は、励起光光源２
ｂであるレーザ発生装置と、レーザ発生装置２ｂから放
出されるレーザビームを主走査方向に走査するためのガ
ルバノメータ２ｃと、ｆθレンズ２ｄとを有して構成さ
れる。

【００７０】この実施例において、励起光光源２ｂとし
て波長７８０ｎｍの半導体レーザが使用されており、ガ
ルバノメータ２ｃ（またはポリゴンミラー）によりレー
ザビームを集光器８の略中央に走査するとともに、輝尽
性蛍光体１を精密微動台によって主走査方向と直交する
方向に移動させることにより、輝尽性蛍光体１の全面に
渡って走査される。

【００７１】集光器８内部に導かれた励起光ビーム２は
屈折するために、集光器８の上面において励起光ビーム
２の等速度走査を行っても、励起光２の集光器８内での
屈折によって輝尽性蛍光体１上では、主走査線２ａの端
部に行くほど、走査速度が遅くなってしまい、読み取っ
た画像に歪みが生じるという問題が発生するので、ｆθ
レンズ２ｄの仕様は、集光器８内での励起光ビーム２の
屈折を考慮し、輝尽性蛍光体１上面において励起光ビー
ム２が等速度走査が行われるように決定するのが望まし
い。

【００７２】なお、集光器８内での励起光ビーム２の屈
折に伴う走査速度の異常に対処するためには、上述した
他に、ｆθレンズ２ｄは通常のもの、すなわち、集光器
８の上面において、励起光ビーム２が等速度走査を行う
ものを使用し、後述するＡ／Ｄ変換器１２のサンプリン
グ周波数を主走査線２ａの端部においては低く、中央部
においては高くする方法を使用することも可能である。

【００７３】一方、上記集光器８によって集光された広
い角度範囲の輝尽発光光３は、同様に光学フィルタ１０
に対しても広い角度で入射するために、光学フィルタ１
０としては、輝尽発光光３の波長に対しては、広い入射
角度範囲で透過率が高く、かつ輝尽発光光３以外の波長
に対しては、広い入射角度範囲で透過率が小さいものを
使用することが望ましく、例えば、図９に特性を示す、
ショット社製のＢＧ３９というカラーガラスフィルタを
使用することができる。

【００７４】ここで、集光器８、反射プリズム１１、光
学フィルタ１０、および光電子倍増管４は、光学接着剤
により相互に接着して密着させることも可能であり、こ
の他に、導光性の液状媒体を介して密着することもでき
る。

【００７５】したがってこの実施例において、集光器８
の中を伝播し、両端面に導かれた輝尽発光光３は、反射
プリズム１１で反射され、光学フィルタ１０で輝尽発光
光３のみ選択的に透過された光電子倍増管４の光電面
（受光面４ａ）に入射し、電気信号に変換される。

【００７６】各光電子倍増管４からの出力は、アナログ
的に加算され、処理部１９の初段増幅器１５、および対
数増幅器２０により所定のレベルに増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器１２によりデジタル変換されて画像メモリ１６
に蓄えられ、後に画像処理を施し、ＣＲＴ上や、ハード
コピーとして出力される。

【００７７】なお、以上の説明においては、両端に行く
にしたがって高さが増加するようにダイクロイック反射
面７を形成した集光器８を使用した場合を例に取った
が、図７に示す集光器８を使用しても同様に構成するこ
とができる。

【００７８】また、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、
一端面に輝尽発光光３を導くように形成される集光器８
を使用する場合には、図１０に示すように、集光面のみ
に光学フィルタ１０等を配置すればよい。さらに、上述
した実施例においては、光電子倍増管４を集光器８と直
交する位置に配置する場合が示されているが、反射プリ
ズム１１を使用することなく、光学フィルタ１０を直接
集光器８の端面に接合し、長手方向に展開することも可
能である。

【００７９】図１１に本発明の第２の実施例を示す。こ
の実施例において、光電子倍増管４、および光学フィル
タ１０は、２つの４５°の反射面１１ａ、１１ａが形成
された反射プリズム１１を介して集光器８に光学的に接
続される。

【００８０】かかる構成を取ることにより、光電子倍増
管４を集光器８の背面に平行に配置することができるの
で、より装置の小型化を図ることができる。なお、この
場合、図３、図７に示す集光器８を使用する場合には、
図１２に示すように、２個の光電子倍増管４、４を直列
状に配置すればよい。

【００８１】図１３、図１４に本発明の第３の実施例を
示す。この実施例は、より一層の集光効率の改善を図っ
たものであり、輝尽性蛍光体１は、０．５ｍｍ程度の厚
さのガラスで蛍光体層の上下を挟んで形成される。

【００８２】一方、集光器８は、ダイクロイック反射面
７の向きを逆にした状態、詳しくは、ダイクロイック反
射面７の最下点が輝尽性蛍光体１の方を向くようにして
輝尽性蛍光体１の上下に配置されており、上下の集光器
８、８の両端面には、４５°の反射面１１ａをその内部
に形成した反射プリズム１１が接着されている。

【００８３】この反射プリズム１１は、上下の集光器８
により集光され、両端に伝播された輝尽発光光３を光電
子倍増管４に反射するためのもので、２個の集光器８、
８の端面を同時に接着することが可能なように縦長形状
に形成される。

【００８４】また、反射プリズム１１と光電子倍増管４
との間には、光学フィルタ１０が反射プリズム１１に接
着されている。これら光電子倍増管４と光学フィルタ１
０も上下に長くした形状をしている。

【００８５】したがってこの実施例において、上方に配
置される集光器８の上方から励起光ビーム２を照射する
と、輝尽性蛍光体１の表裏面から輝尽発光光３が放出さ
れ、これらが集光器８により集光されるため、より集光
効率を高めることができる。

【００８６】さらに、従来の集光・光電変換器４では、
輝尽性蛍光体１の上下に集光器８を設けた場合、光電子
倍増管４の数も２倍必要になるが、本実施例において
は、光電面４ａの大きな光電子倍増管４に変更するだけ
でよいので、省コスト化を図ることが可能となる。

【００８７】なお、輝尽性蛍光体１において、蛍光体層
を挟むものとしては、ガラスの代わりに透明樹脂フィル
ム等を使用することも可能である。さらに、下側に用い
る集光器８は、励起光ビーム２を透過させる必要がない
ので、ダイクロイック反射面７ではなく、アルミ等の通
常の反射面でよい。

【００８８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、輝尽発光光を効率よく光電子倍増管に導くこ
とができ、Ｓ／Ｎの良好な画像を得ることができる。

【００８９】また、媒体や光電面のバラツキが原因で生
じる場所による集光効率のバラツキをなくすることがで
き、均一な画像を得ることができる。さらに、集光ミラ
ーが不要となり、集光器および光電変換器の大きさを小
さくすることができるので、装置全体を小型化すること
ができ、省スペース、省コストが図られる。

【００９０】その上、スリット、反射面、光学フィルタ
および光電子倍増管が一体となっているので、容易に調
整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】集光器の実施例を示す斜視図である。

【図４】集光器の詳細を示す図で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は側面図である。

【図５】集光器の作用を示す説明図で、（ａ）は断面
図、（ｂ）は正面拡大図である。

【図６】ダイクロイック反斜面の特性を示す図である。

【図７】図３の変形例を示す斜視図である。

【図８】集光器の他の実施例を示す図である。

【図９】光学フィルタの特性を示す図である。

【図１０】図１の変形例を示す図で、（ａ）は要部斜視
図、（ｂ）は平面図である。

【図１１】本発明の第２の実施例を示す図で、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は平面図である。

【図１２】図１１の変形例を示す平面図である。

【図１３】本発明の第３の実施例を示す図で、（ａ）は
平面図、（ｂ）は正面図である。

【図１４】図１３の要部拡大斜視図である。

【図１５】従来例を示す図である。

【図１６】従来の集光器を示す図である。

【図１７】集光ミラーを示す図である。

【符号の説明】

１輝尽性蛍光体２励起光２ａ主走査線３輝尽発光光４光電変換器４ａ受光面５反射膜６スリット７ダイクロイック反射面８集光器８ａ、８ｂ透明ブロック体９反射面９ａスリット１０光学フィルタ１１反射プリズム１１ａ反射面１２Ａ／Ｄ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を透過した放射線エネルギの一部を
吸収し、潜像として蓄積した輝尽性蛍光体（１）に励起
光（２）を照射することにより放出される輝尽発光光
（３）を光電変換器（４）により電気信号とし、放射線
画像情報を得る放射線画像読取装置であって、前記輝尽発光光（３）を集光して光電変換器（４）に導
く集光手段として、透明部材によりブロック状に形成されて励起光（２）の
主走査線（２ａ）と略平行に設置され、その両側面と下壁面には、輝尽発光光（３）を反射する
反射膜（５）が設けられるとともに、下壁面の略中央部には、励起光（２）および輝尽発光光
（３）を透過させるスリット（６）が設けられ、かつ、内部には、主走査線（２ａ）の略中央から両端部
に行くにしたがって次第にその高さが増加するダイクロ
イック反射面（７）が形成される集光器（８）が使用さ
れる放射線画像読取装置。
【請求項２】請求項１記載の放射線画像読取装置におい
て、集光器（８）のダイクロイック反射面（７）は、主走査
線（２ａ）の一端部から他端部に行くにしたがって次第
にその高さが増加するように形成される放射線画像読取
装置。
【請求項３】前記ダイクロイック反射面（７）は、少な
くとも３５０ｎｍから５００ｎｍの波長帯域において、
反射率が９０％以上である多層膜反射面である請求項１
または２記載の放射線画像読取装置。
【請求項４】前記集光器（８）は、ダイクロイック反射
面（７）を界面とする２個の透明ブロック体（８ａ、８
ｂ）を光学接着剤により接合して形成される請求項１、
２または３記載の放射線画像読取装置。
【請求項５】前記集光器（８）は、ダイクロイック反射
面（７）に代えて、励起光（２）および輝尽発光光
（３）を反射する反射面（９）を備え、前記反射面（９）の略中央部には、主走査線（２ａ）と
平行に設けられ、励起光（２）および輝尽発光光（３）
を透過させるスリット（９ａ）が形成される請求項１ま
たは２記載の放射線画像読取装置。
【請求項６】前記集光器（８）は、反射面（９）を界面
とする２個の透明ブロック体（８ａ、８ｂ）を光学接着
剤により接合して形成される請求項５記載の放射線画像
読取装置。
【請求項７】前記集光器（８）の両端面、または一端面
は、光電変換器（４）の受光面（４ａ）に直接、光学的
に接続される請求項１、２、３または４記載の放射線画
像読取装置。
【請求項８】前記集光器（８）と光電変換器（４）の間
には、励起光（２）の波長の透過率が低く、かつ輝尽発
光光（３）の波長の透過率が高い光学フィルタ（１０）
が介装される請求項１、２、３、４、５または６記載の
放射線画像読取装置。
【請求項９】前記集光器（８）の近傍には、光電変換器
（４）が略直角に配置され、前記集光器（８）の端面と光電変換器（４）の受光面
（４ａ）を４５°の反射面（１１ａ）を有する反射プリ
ズム（１１）を介して光学的に接続した請求項１、２、
３または４記載の放射線画像読取装置。
【請求項１０】前記集光器（８）の近傍には、光電変換
器（４）が略直角に配置されるとともに、前記集光器（８）の端面と光電変換器（４）の受光面
（４ａ）とは、４５°の反射面（１１ａ）を有する反射
プリズム（１１）と、励起光（２）の波長の透過率が低く、かつ輝尽発光光
（３）の波長の透過率が高い光学フィルタ（１０）を介
して光学的に接続した請求項１、２、３、４、５または
６記載の放射線画像読取装置。
【請求項１１】前記光電変換器（４）は集光器（８）に
対して略平行に配置され、前記集光器（８）の端面と光電変換器（４）の受光面
（４ａ）を、４５°の反射面（１１ａ）を２枚備えた反
射プリズム（１１）を介して光学的に接続した請求項１
または２記載の放射線画像読取装置。
【請求項１２】前記光電変換器（４）は集光器（８）に
対して略平行に配置されるとともに、前記集光器（８）の端面と光電変換器（４）の受光面
（４ａ）とは、４５°の反射面（１１ａ）を２枚備えた
反射プリズム（１１）と、励起光（２）の波長の透過率が低く、かつ輝尽発光光
（３）の波長の透過率が高い光学フィルタ（１０）を介
して光学的に接続した請求項１、２、３、４、５または
６記載の放射線画像読取装置。
【請求項１３】前記光学フィルタ（１０）は、４００ｎ
ｍから４５０ｎｍの波長帯域における透過率が８０％以
上のカラーガラスフィルタである請求項１０または１２
記載の放射線画像読取装置。
【請求項１４】前記集光器（８）の反射膜（５）は、ア
ルミ蒸着膜である請求項１ないし１３のうちいずれかの
請求項に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１５】前記集光器（８）の反射膜（５）は、輝
尽発光光（３）の波長において高い反射率を有し、かつ
励起光（２）の波長において低い反射率を有するダイク
ロイック反射膜である請求項１ないし１３のうちいずれ
かの請求項に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１６】前記集光器（８）の下面であって、輝尽
性蛍光体（１）に対峙する面には、黒色塗装を施して励
起光（２）の多重反射を防止する請求項１ないし１５の
うちいずれかの請求項に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１７】前記集光器（８）のスリット（６、９
ａ）部には、反射防止膜が設けられ、励起光（２）の波長および輝尽発光光（３）の波長の光
の透過率を高めた請求項１ないし１６のうちいずれかの
請求項に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１８】前記輝尽性蛍光体（１）は、透明な基板
と、蛍光体層と、透明な保護膜とからなり、集光器（８）は、輝尽性蛍光体（１）を挟んで該輝尽性
蛍光体（１）の表裏に配置される請求項１ないし１７の
ちいずれかの請求項に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１９】前記励起光（２）の主走査速度は、走査
線端部に行くにしたがって早くされる請求項１ないし１
８のうちいずれかの請求項に記載の放射線画像読取装
置。
【請求項２０】前記光電変換器（４）からの出力をデジ
タル変換するＡ／Ｄ変換器（１２）を備え、前記Ａ／Ｄ変換器（１２）のサンプリング周波数は、走
査線端部に行くにしたがって低くされる請求項１ないし
１９のうちいずれかの請求項に記載の放射線画像読取装
置。