JPH10160898A

JPH10160898A - 蛍光体素子及び放射線像観測装置

Info

Publication number: JPH10160898A
Application number: JP8335124A
Authority: JP
Inventors: Noritaka Sato; 則孝佐藤; Katsutoshi Ono; 勝利大野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度又は鮮鋭性或いはこれら双方が向上し、
更に高感度で高画質の画像を得ることができる蛍光板及
び放射線像観測装置を提供すること。【解決手段】入射する放射線３１を可視光線３２に変
換する蛍光体層３と、この蛍光体層３の観測側とは反対
側に配置され、可視光線３２を反射率９０％以上で蛍光
体層３の可視光線出射側である観測側へ反射すること、
厚みが１０μｍ以下であること、光反射面が鏡面状態或
いはほぼ鏡面状態であることの少なくとも１つの特徴を
有する光反射層５０を具備する蛍光板１Ａ。この蛍光板
１Ａを有する放射線像観測装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入射する放射線を
可視、紫外又は赤外の光線（以下、本明細書において
は、特に断りのない限り、「可視光」はいわゆる可視光
に加えて紫外光と赤外光をも含んだ広い意味でも用いて
いる。）に変換する蛍光体素子及び放射線像観測装置に
関し、特に、医療における放射線撮影や工業における非
破壊検査等に使用されるものであって放射線のなかでも
特にＸ線を用いたもの、即ち、Ｘ線を可視光線に変換す
る蛍光板及びＸ線像観測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、放射線撮影としては、大別して、
人体等にＸ線を照射してその内部構造を観察し、疾病の
診断に用いる医療用放射線撮影と、物品（製品）等にＸ
線を照射してその内部構造を観察し、異物や欠陥を検査
する非破壊検査（工業）用放射線撮影とが行われてい
る。

【０００３】医療の分野では、放射線を用いた検査、即
ち放射線検査は診断の上で欠かせないものとなってい
る。放射線検査には様々なものがある。特に、外部から
Ｘ線を生体に照射し、生体を透過したＸ線を画像化し、
生体の内部状態を観察する透視撮影は非常に重要であ
る。或いは、放射性同位元素を含む薬剤を生体に投与
し、生体内部から発せられるガンマ線等を検出して画像
化し、生体の内部状態を観察することもある。

【０００４】また、工業の分野では、Ｘ線を用いた非破
壊検査はたいへん重要である。外部から工業製品等の物
品にＸ線を照射して物品を透過したＸ線を画像化し、そ
の内部構造を観察し、異物や欠陥を検査するのである。

【０００５】いずれの目的の場合でも、また、いずれの
放射線を用いる場合においても、ある程度は物質に対し
透過性のある不可視な放射線を用い、それを可視光線化
して、物質内部の様子に関する画像を得るということは
共通である。ここでは、放射線のなかでも特にＸ線に関
する従来技術について説明する。即ち、Ｘ線像を可視光
像に変換する蛍光板、及び、それを用いたＸ線像撮影装
置について説明する。

【０００６】ここで、従来からＸ線撮影に用いられてい
る蛍光板について、図１５を参照しながら説明する。こ
の蛍光板１５は、図中の左側から入射するＸ線３１を可
視光線３３に変換するものである。蛍光板１５の大きさ
は、ＪＩＳ規格Ｚ４９１１によると、４００×４００ｍ
ｍである。

【０００７】図１５は、一般的な蛍光板の断面構造を例
示しており、Ｘ線が入射する側から、支持体４、下塗り
層１３、蛍光体層３、保護膜５がこの順に設けられてい
る。蛍光体層３は、蛍光体１５の構造要素のなかで必須
なものである。次に、これら構造要素について各個に説
明する。

【０００８】基本的には、蛍光体層３は、Ｘ線を吸収し
て可視光領域の光を発する蛍光体からなる。普通、蛍光
体には、希土類蛍光体であるＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂや、硫
化物蛍光体であるＺｎＣｄＳ：Ａｇが用いられる。或い
は、Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ、Ｌａ₂ＯＢｒ：Ｔｂ等の希土
類蛍光体や、ＣａＷＯ₄等の蛍光体が用いられることも
ある。蛍光体の選択は、主に用いるＸ線のエネルギーに
よって行われる。ここでは高圧撮影で最も多く使われて
いるＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂを例にする。ここで用いる蛍光
体Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂは、図１６に示すように、幾つも
の波長において輝線発光を有しており、特に波長約５４
５ｎｍの緑色発光強度が大きいという特徴を有してい
る。なお、蛍光体の種類によっては、紫外域や赤外域に
発光を有する場合がある。

【０００９】ところで厳密には、蛍光体層３は蛍光体と
バインダーとからなる。即ち、この蛍光体Ｇｄ₂Ｏ
₂Ｓ：Ｔｂは粒径が数μｍ〜数十μｍの粉体であり、バ
インダーによって機械的に保持され、蛍光体層３となっ
ている。バインダーは、ポリウレタン系や、セルロース
系のもの等が用いられる。勿論、蛍光体の種類によって
は、バインダーを用いないこともある。

【００１０】蛍光体Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂの塗布量は通
常、５０〜２００ｍｇ／ｃｍ²程度であり、充填率が６
０％ならば、１００〜４００μｍ程度の厚さの蛍光体層
３になる。蛍光体の塗布量は、用いるＸ線のエネルギー
によって、また、目的によって決められるが、これ以外
の塗布量にする場合もある。

【００１１】下塗り層１３は、蛍光体層３からの光を反
射する機能を有するものである。通常、下塗り層１３は
白色の微粒子からなり、厚みは１０〜２０μｍ程度であ
る。

【００１２】支持体４は、主に蛍光体層３や下塗り層１
３を機械的に支持するものである。材質としては、ボー
ル紙等の板紙やポリエステル等の樹脂を使用でき、厚さ
は数１００μｍである。

【００１３】また、支持体４に白色顔料を入れて、下塗
り層１３の光反射の機能を補助すべく、支持体４にも光
反射の機能も持たせることが多い。更に、下塗り層を設
けず、そのような白色の支持体４だけで、光反射の機能
を果たさせることが多い。普通、白色の支持体４の反射
率は、９０％程度又はそれ未満である。なお、白色であ
るから、可視光域で反射率がほぼ一定であることは言う
までもない。

【００１４】保護膜５は、物理的な接触や湿気等から蛍
光体層３を保護するために、必要に応じて設けられるも
のである。材質は、蛍光体層３からの発光を透過させる
ことができるように、透明な樹脂等が多く用いられてい
る。

【００１５】以上は、図１５に示した一般的な蛍光板１
５の構造と、各構成要素の基本的な働きである。これら
構成要素のうち、蛍光板１５の必須の構成要素は、Ｘ線
像を可視光像に変換する蛍光体層３である。また、蛍光
板１５のその次に重要な構成要素は、蛍光体層３からの
発光を反射する下塗り層１３或いは支持体４である。

【００１６】次に、Ｘ線画像の形成過程について、図１
７を参照しながら説明する。なお、蛍光板１５及び観測
機２３は、暗室や暗箱中に設けられている。

【００１７】図１７において、図示しないＸ線発生装置
から放射されたＸ線が、図示しない生体や物品等の被写
体に照射され、被写体に入射したＸ線は、被写体の内部
状態に応じて減弱されながら、被写体を通過する。そし
て、被写体を通過したＸ線３１は、蛍光板１５に入射す
る。

【００１８】Ｘ線３１は、支持体４及び下塗り層１３に
ほとんど吸収されることなく通過し、蛍光体層３に入射
する。このＸ線３１の多くが、蛍光体層３に吸収され、
蛍光体層３に可視光領域の波長で発光を生じさせる。そ
して、その発光強度はＸ線強度に応じたものとなる。こ
うして、蛍光体層３には、図示しない被写体の内部状態
に応じた発光像が形成される。

【００１９】蛍光板１５から出射する可視光線３３は、
スチルカメラやビデオカメラ等の観測機２３で検出さ
れ、図示しないスチル写真が得られたり、図示しないモ
ニターにより表示される。このようにして、被写体を透
視したＸ線画像が得られる。

【００２０】次に、図１７で示したＸ線画像形成の過程
で、Ｘ線により生じた発光が、蛍光体層３から出射する
までの挙動を、図１８を参照して説明する。蛍光体層中
で発光された可視光線の挙動、及び、可視光線を反射す
る下塗り層や白色支持体の効果についても併せて説明す
る。なお、図１８は、Ｘ線の入射側から順に、厚みｔ
（ｔ＝数１００μｍ）で光反射の機能を有する白色な支
持体１８と蛍光体層３とからなる蛍光板１７の一部分の
拡大図である。また、Ｘ線はピンホール入射する細いＸ
線であり、蛍光体層の小さなスポットが発光しているも
のとする。

【００２１】蛍光体層３の発光部４０で発した可視光線
は、あらゆる方向へ進行する。但し、図中では、発光し
た可視光線の一部を例示している。蛍光体層３は可視光
線に対して散乱体であるので、可視光線は蛍光体層３中
で散乱を繰り返しながら進む。但し、ここでは、蛍光体
層３の面の平行方向への可視光線の進行は無視し、図示
しない。従って、可視光線の進行方向は、蛍光体層３の
面を基準に、観測側とその反対方向とに大別される。

【００２２】観測側へ進行する可視光線４１は、蛍光体
層３から出射して図示しない観測機に入射し、検出され
る。一方、観測側とは反対側に進行する可視光線４２
は、支持体１８にて反射される。支持体１８によって反
射された可視光線４３は、蛍光体層３を通過し、蛍光板
１７から出射して図示しない観測機に入射し、検出され
る。ここで、支持体１８が存在しないと仮定すると、観
測側とは反対側に進行する可視光線４２は、蛍光板１７
の観測側とは反対側に出射してしまい、その可視光線は
検出されず、無駄になってしまう。即ち、蛍光板の発光
像の輝度が低いものとなってしまう。

【００２３】このように、光反射の機能を有する支持体
や下塗り層は、蛍光板上の発光像の輝度を高めており、
このような支持体や下塗り層によって、ある程度は高感
度なＸ線撮影が行われている。

【００２４】しかしながら、上述したような、光反射の
機能を有する支持体や下塗り層が設けられている従来の
蛍光板（例えば蛍光板１５、１７）は、主として、以下
に述べる３つの問題点を有している。

【００２５】第１の問題点は、光反射の機能を有する下
塗り層や支持体における反射率が不十分であるというこ
とである。反射率が高いほど蛍光板の輝度が高いものと
なるのに、上述した白色の支持体は反射率が９０％であ
り、蛍光板からの可視光線の出射量が不十分で、このた
め蛍光板の輝度が高いものにはなっていない。

【００２６】また、第２の問題点は、光反射の機能を有
する下塗り層や支持体の厚みが比較的厚いことである。
例えば、図１８によれば、観測側とは反対側に進行する
可視光線４２は、蛍光体層３から出射した後、ある厚さ
ｔ（ｔ＝数１００μｍ）の支持体１８で反射されるた
め、可視光線４２は可視光線が蛍光体層から出射した位
置から離れている位置に戻り、Ｘ線によって発光してい
る蛍光体層３の領域ｄ₁より大きな面積の領域ｄ₂から
観測側へ可視光線４４が出射する。即ち、本来観測され
るべき領域はＸ線によって発光している領域ｄ₁である
が、それより大きな領域ｄ₂が観測されることになり、
鮮鋭性が劣化するのである。

【００２７】更に、第３の問題点は、光反射の機能を有
する下塗り層や支持体が光に対し散乱体であるというこ
とである。このため、これらの物質中で可視光線が反射
することだけでも、可視光線は空間的に広がってしま
う。これは、第２の問題点と同様に、発光像の鮮鋭性を
劣化させる原因である。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、入射
する放射線を可視光線に変換する蛍光体層が設けられて
いる蛍光体素子において、その発光像の輝度や鮮鋭性、
またはその両方が向上し、更に高感度で高画質の発光像
を得ることができる蛍光体素子及び、更に高感度で高画
質の画像が得られる放射線像観測装置を提供することに
ある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、入射す
る放射線を可視、紫外又は赤外の光線に変換する蛍光体
層と、前記蛍光体層の光線出射側とは反対側に配置さ
れ、前記光線を反射率９０％以上で前記蛍光体層の前記
光線出射側へ反射する光反射層とを有する蛍光体素子に
係るものである。これを以下、第１発明と称する。

【００３０】第１発明の蛍光体素子によれば、蛍光体層
の光線出射側とは反対側に配置され、光線を反射率９０
％以上（即ち、光反射率が０．９以上）で蛍光体層の光
線出射側へ反射する光反射層を有しているので、可視光
線の出射量が十分となり、即ち、得られる光量が大きく
なり、この蛍光体素子で得られる発光像（画像）の輝度
を大きく向上させることができる。詳しくは後述する
が、特に反射率が９０％以上であると、観測側で得られ
る光量は飛躍的に増大する。

【００３１】また、本発明は、入射する放射線を可視、
紫外又は赤外の光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体
層の光線出射側とは反対側に配置され、前記光線を前記
蛍光体層の前記光線出射側へ反射する光反射層とを有
し、前記光反射層の厚みが１０μｍ以下である蛍光体素
子も提供するものである。これを以下、第２発明と称す
る。

【００３２】第２発明の蛍光体素子によれば、蛍光体層
の光線出射側とは反対側に配置され、光線を蛍光体層の
光線出射側へ反射する光反射層を有し、この光反射層の
厚みを１０μｍ以下としているので、詳しくは後述する
が、光反射する部分での光の空間的な広がりを最小限に
することができるので、この蛍光体素子で得られる発光
像（画像）の鮮鋭性を大きく向上させることができる。

【００３３】また、本発明は、入射する放射線を可視、
紫外又は赤外の光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体
層の光線出射側とは反対側に配置され、前記光線を前記
蛍光体層の前記光線出射側へ反射する光反射層とを有
し、前記光反射層の前記光線出射側の面が鏡面状態或い
はほぼ鏡面状態である蛍光体素子も提供するものであ
る。これを以下、第３発明と称する。

【００３４】第３発明の蛍光体素子によれば、蛍光体層
の光線出射側とは反対側に配置され、光線を蛍光体層の
光線出射側へ反射する光反射層を有し、この光反射層の
光線出射側の面が鏡面状態或いはほぼ鏡面状態であるの
で、光が散乱（又は拡散）せず、光の反射は鏡面状態或
いはほぼ鏡面状態での反射となり、光の反射自身の空間
的な広がりを最小限にすることができるので、この蛍光
体素子で得られる発光像（画像）の鮮鋭性を大きく向上
させることができる。但し、鏡面状態或いはほぼ鏡面状
態である表面とは、光学的に平滑な表面であることを意
味する。

【００３５】更に、本発明は、放射線源と、上記した第
１発明、第２発明及び第３発明、及びこれらの下記の実
施態様に基づく蛍光体素子のいずれかと、観測部とを有
する、放射線像観測装置も提供するものである。この場
合、放射線源と、蛍光体素子と、観測部とをこの順に有
するのがよい。

【００３６】本発明の放射線像観測装置によれば、上述
した特長を有する蛍光体素子を使用しているので、高感
度で高画質の画像を得ることができる。

【００３７】第１発明においては、前記光線の入射角が
４５度であるときの反射率が最大である前記光反射層が
設けられていること、前記光反射層の厚さが１０μｍ以
下であること、前記光線が出射する側の前記光反射層の
面が鏡面状態或いはほぼ鏡面状態であることが望まし
い。

【００３８】第２発明では、前記光線が出射する側の前
記光反射層の面が鏡面状態或いはほぼ鏡面状態であるの
がよい。

【００３９】本発明においては、第１発明の蛍光体素子
の特徴と、第２発明の蛍光体素子の特徴との両方の特徴
を有する蛍光体素子を使用することが望ましい。

【００４０】即ち、入射する放射線を可視、紫外又は赤
外の光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体層の前記光
線出射側とは反対側に配置され、前記光反射層の厚みが
１０μｍ以下であり、前記光線を反射率９０％以上で前
記蛍光体層の前記光線出射側へ反射する光反射層とを有
する蛍光体素子であれば、蛍光体素子で得られる発光像
（画像）の輝度及び鮮鋭性の両方の特性を大きく向上さ
せることができる。

【００４１】また、第１発明の蛍光体素子の特徴と、第
３発明の蛍光体素子の特徴とを兼ね備えた蛍光体素子で
あってもよいし、第２発明の蛍光体素子の特徴と、第３
発明の蛍光体素子の特徴とを兼ね備えた蛍光体素子であ
ってもよい。第１発明の蛍光体素子の特徴と、第２発明
の蛍光体素子の特徴と、第３発明の蛍光体素子の特徴と
を兼ね備えた蛍光体素子であることが最も好ましいこと
はいうまでもない。

【００４２】本発明の蛍光体素子（以下、第１発明の蛍
光体素子と第２発明の蛍光体素子と第３発明の蛍光体素
子とを総称して本発明の蛍光体素子と称することがあ
る。）においては、光線の入射角が４５度であるときの
反射率が最大である前記光反射層が設けられていること
が好ましい。

【００４３】第１発明、第２発明及び第３発明において
は、前記光線出射側とは反対側から、支持体、前記光反
射層、前記蛍光体層、光学的に透明な保護膜がこの順に
設けられており、この場合、前記光反射層の前記蛍光体
層が設けられている側に、前記光反射層を保護する光学
的に透明な保護膜が設けられていたり、或いは、前記光
反射層の前記蛍光体層が設けられている側とは反対側
に、前記光反射層を保護する保護膜が設けられていてよ
い。

【００４４】また、前記光線出射側とは反対側から、前
記光反射層、前記蛍光体層、光学的に透明な支持体がこ
の順に設けられており、この場合、前記光反射層の前記
蛍光体層が設けられている側に、前記光反射層を保護す
る光学的に透明な保護膜が設けられていたり、或いは、
前記光反射層の前記蛍光体層が設けられている側とは反
対側に、前記光反射層を保護する保護膜が設けられてい
てよい。

【００４５】また、前記光反射層が金属薄膜からなり、
前記金属薄膜がアルミニウム、銀、金及び銅からなる群
より選ばれた少なくとも１種からなるのがよい。

【００４６】また、前記光反射層が、金属薄膜と、前記
金属薄膜の前記蛍光体層の設けられている側に、低屈折
率誘電体と高屈折率誘電体とを組とした誘電体積層膜の
少なくとも１組とからなり、この場合、前記金属薄膜が
アルミニウム、銀、金及び銅からなる群より選ばれた少
なくとも１種からなり、前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層
とＳｉＯ₂層とからなり、前記誘電体積層膜が１〜３組
設けられていてよい。

【００４７】また、前記光反射層が、低屈折率誘電体と
高屈折率誘電体との誘電体積層膜からなり、この場合、
前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層とＳｉＯ₂層とからな
り、前記誘電体積層膜の層数が９〜１３層であってよ
い。

【００４８】本発明の放射線像観測装置としては、放射
線源と、第１発明の蛍光体素子の特徴と第２発明の蛍光
体素子の特徴と第３発明の蛍光体素子の特徴との少なく
とも１つを有する蛍光体素子と、観測部とをこの順に有
したものであることが好ましい。即ち、放射線源と蛍光
体素子と観測部とがこの順で設けられている観測装置
は、いわゆる透過型観測装置である。但し、本発明にお
いては、放射線源と観測部とが蛍光体素子に対して同じ
側にある観測装置（いわゆる反射型観測装置）であって
も構わない。

【００４９】

【発明の実施の形態】本発明の蛍光体素子は、構造的に
は、入射する放射線を可視光線に変換する蛍光体層と、
蛍光体層の光線出射側の反対側に配置される光反射層と
からなることを基本とする。その構造の詳細について
は、後述の実施例で具体例を挙げながら詳しく説明する
が、ここでは初めに、図１を参照しながら、本発明に基
づく蛍光板１の構造を簡単に説明する。

【００５０】本発明の蛍光体素子は、入射するＸ線を可
視光線に変換する蛍光体層３と、蛍光体層のＸ線入射側
に配置される光反射層２とからなることを基本とする。
光反射層２は、蛍光体層３からの発光を反射するもので
あり、従来の蛍光板の下塗り層や白色支持体の有する光
反射の機能と類似しているようであるが、本発明に基づ
いた光反射層２は、その問題点を解決したものであり、
光反射の機能を高度に果たすものである。

【００５１】また、これら蛍光体層３と光反射層２とを
機械的に保持する支持体４が、それらのＸ線入射側に設
けられている。また、図１では、蛍光体層３を保護する
保護膜５が設けられている。なお、蛍光体層３と保護膜
５は、従来の蛍光板と同様のものとすることができる。
なお、この蛍光板１のサイズは、ＪＩＳ規格等に限られ
るものではなく、必要なサイズにしてよい。

【００５２】次に、Ｘ線画像撮影の一例について、Ｘ線
画像撮影装置６０を示す図８を参照にしながら説明す
る。なお、蛍光板１及び観測機２３は、暗室や暗箱等の
観測室２２に設けられている。

【００５３】図８においては、Ｘ線管球２０から放射さ
れたＸ線３０が、生体や物品等の被写体２１に照射さ
れ、被写体２１に入射したＸ線は、被写体２１の内部状
態に応じて減弱されながら、被写体２１を通過する。そ
して、被写体２１を通過したＸ線３１は、蛍光板１に入
射する。

【００５４】Ｘ線３１は、蛍光板１の支持体４等にほと
んど吸収されることなく通過し、蛍光体層３に入射す
る。このＸ線３１の多くが、蛍光体層３に吸収され、蛍
光体層３に可視光領域の波長で発光を生じさせる。そし
て、発光強度はＸ線強度に応じたものとなる。こうし
て、蛍光体層３には、被写体２１の内部状態に応じた発
光像が形成される。

【００５５】蛍光板１から出射する可視光線３２は、ビ
デオカメラ等の観測機２３で検出され、モニター２４に
表示される。このとき、図示しないコンピュータに画像
をデジタル的に取り込み、記録保存した上で、画像をモ
ニター２４に表示したり、或いは、図示しないプリンタ
ーに画像をプリントアウトしたりすることもでき、これ
らのようにすることが多い。或いは、図示しないコンピ
ュータにデジタル的に取り込まれ、記録保存された画像
データは、図示しないコンピュータ或いは図示しない別
のコンピュータによって、各種の画像処理した上で、画
像をモニター２４に表示したり、或いは、図示しないプ
リンターに画像をプリントアウトしたりすることもで
き、これらのようにすることもある。

【００５６】蛍光板１の発光像は、高輝度又は高鮮鋭
性、或いは高輝度かつ高鮮鋭性のため、上記のような画
像処理に好ましい画像を得ることができる。或いは、観
測機２３としてスチルカメラを用いる場合は、図示しな
いスチル写真が得られる。

【００５７】光反射層２は、例えば、後述の実施例１の
ように、光学的に平滑な支持体の上に真空蒸着によって
形成されたアルミニウムの薄膜（厚み：１５００Å
（０．１５μｍ））からなり、その反射率は、波長５４
５ｎｍにおいて９２％である。この光反射層２と、波長
５４５ｎｍに主要な輝線発光を有する蛍光体Ｇｄ₂Ｏ₂
Ｓ：Ｔｂを用いた蛍光体層３とからなる蛍光板１の発光
像が、高輝度であり、また高鮮鋭であることを、以下に
示す。

【００５８】初めに、光反射層の光反射に関する作用の
基本的な原理を示し、次に本発明の反射率９０％以上の
光反射層を有する蛍光板が、従来の蛍光板より輝度が高
いものであることを、モデル計算により示す。

【００５９】まず、上述した蛍光板中の光の挙動を理論
的かつ定量的に説明する。

【００６０】蛍光体層は光散乱体であり、反射率が高
い。蛍光体層から光反射層へ進行した光は、光反射層で
反射され、蛍光体層へ戻るが、そのため、蛍光体層へ戻
された光は蛍光体層中で散乱する。そして、その僅かの
光は蛍光体層を通過し、観測側へ出射するが、そのほと
んどの光が光反射層へ再び進行して反射される。これら
の過程が繰り返される。

【００６１】光反射層と蛍光体層との間での反復反射の
結果、最終的に観測側へ出射する光の量に関する理論式
は、よく知られている（「極光Ｘ-ray」No. １９、ｐ１
３、化成オプトニクス（株））。本発明者は、その理論
式に分光的理論を導入し、また各種のパラメータを導入
し、波長λの光が光反射層と蛍光体層との間での反復反
射の結果、最終的に観測側へ出射する光量Π（λ）を表
す次のモデル式（Ａ）を導出した。ここでは、まず、あ
る波長λのみについて考える。この波長λは、例えば蛍
光体Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂの主要な発光波長である５４５
ｎｍである。

【００６２】光量Π（λ）は、

【式１】で表される。但し、Ｅ（λ）：波長λにおける蛍光体層の発光量（発光スペ
クトル）Ｆ（λ）：波長λにおける反射層が無いときの全発光量
に対する観測側へ出射する発光量（発光スペクトル）の
割合Ｂ（λ）：波長λにおける反射層が無いときの全発光量
に対する観測側とは反対側へ出射する発光量（発光スペ
クトル）の割合Ｒｍ（λ）：波長λにおける光反射層の反射率（反射率
スペクトルＲｍ（λ））Ｒｐ（λ）：波長λにおける蛍光体層の反射率（散乱反
射率）Ｔｐ（λ）：波長λにおける蛍光体層の透過率である。

【００６３】即ち、Ｒｍ（λ）（波長λにおける光反射
層の反射率）が大きいほどΠ（λ）（観測される光量）
が大きくなる。また、例えば、ある波長λにおける観測
側へ出射する光量Π（λ）と、光反射層の反射率Ｒｍ
（λ）の関係をグラフ化し、図１０に示す。

【００６４】但し、各条件（最も一般的な条件）は次の
通りである。Ｅ（λ）＝１（規格化のために例えばＥ（λ）＝１と
する。）Ｆ（λ）＝Ｂ（λ）＝０．５（光反射層が無い場合、観測側とその反対側との発光量
が同じとする。）Ｒｐ（λ）＝０．９（通常の値である。）Ｔｐ（λ）＝１−Ｒｐ（λ）＝０．１（蛍光体層では光量の損失がないとする。）

【００６５】図１０より、光反射層の反射率（Ｒｍ）が
０．９を超えると、観測側へ出射する光量（Π）が急激
に増大することがわかる。即ち、光反射層の反射率は、
０．９を超えて少しでも高いほうがよい。上述したよう
に、従来の光反射層、光反射機能を有する下塗り層や支
持体において、光反射率は０．９よりはいくぶん小さ
い。

【００６６】たとえ、光反射率が０．９と比較的高いも
のであっても、先の条件では、観測される光量は式
（Ａ）より相対値で約０．７である。

【００６７】これに対し、例えば、後述の実施例で示す
ような真空蒸着で作製した銀薄膜からなる光反射層は、
波長５５０ｎｍにおいて反射率が０．９８であり、観測
側へ出射する光量は式（Ａ）より、相対値で約０．９１
と計算される。即ち、本発明に基づく蛍光板は従来の蛍
光板より、その発光像のその波長の輝度は、約３０％も
高いものとなると考えられる。

【００６８】ところで、蛍光体層からの光は、あらゆる
方向に出射している。従って、光反射層には、あらゆる
角度で、光は入射する。上述の説明では、光の入射角度
の考慮をしなかった。光反射層の反射率が入射角度にあ
まり依存せずにほぼ一定である光反射層に対しては、上
述の説明で十分である。しかし、ある種の光反射層は、
その反射率が入射角度に依存し、大きく変化する場合が
ある。このような場合、本発明では、特に入射角度４５
度で反射率が最大となる光反射層を提供するので、蛍光
板の発光像の輝度は高いものとなる。このことを、モデ
ル式を基に次に示す。或いは、反射率の角度依存の特性
を変えられるときは、どのような特性にすべきなのか
も、次に示す。

【００６９】蛍光体層からの発光は、ランバート（Ｌam
bert）の法則に従って、空間のあらゆる角度へと出射す
る。従って、光反射層には光が様々な角度で入射する。

【００７０】反射率に入射角度依存性がある場合、角度
平均の反射率：

【式２】は以下の式（Ｂ）で示される。式（Ｂ）は、本発明者に
よる光反射層の角度平均の反射率を導き出すためのモデ
ル式である。

【式３】但し、Ｒｍ（θ，λ）：波長λにおける、角度θにおける光反
射層の反射率、Ｉ（θ，λ）：波長λにおける、角度θにおける光反射
層の発光強度（単位立体角当たり）である。

【００７１】また、蛍光体層からの発光の角度依存の強
度分布は、ランバート（Ｌambert）の法則によると、Ｉ（θ）＝（Ｂ／π）×ｃｏｓθ である。

【００７２】どの波長においても、この法則に従うとす
ると、Ｉ（θ，λ）＝（Ｂ（λ）／π）×ｃｏｓθ である。これを式（Ｂ）に代入して整理すると、

【式４】となる。

【００７３】式（Ｃ）によれば、角度平均反射率：

【式５】は、角度π／４（＝４５度）付近での反射率に大きく影
響を受けることがわかる。勿論、理想的には、あらゆる
角度において光反射層の反射率が一定であって高いこと
が望ましい。

【００７４】従って、本発明では、特に入射角度４５度
において反射率が最大となる光反射層も提供する。反射
率の入射角度依存性を変化させられる場合、第１に、角
度π／４（＝４５度）で反射率を最大にするとよい。但
し、角度π／４（＝４５度）で反射率が最大でなくて
も、式（Ｃ）によって求まる

【式６】が最大となるならば、他の角度において反射率が最大と
なってもよい。つまり、式（Ｃ）による、

【式７】の考慮が重要なのである。角度π／４（＝４５度）で反
射率が最大であるという典型例は、式（Ｃ）によって求
まる

【式８】が最大であることの象徴を表しているのである。なお、

【式９】は式（Ａ）のＲｍ（λ）として用いることができる。

【００７５】ところで、これまでは、ある波長λのみで
考えて、蛍光体層からの発光スペクトル及び、光反射層
の反射率のスペクトルを考慮しなかった。蛍光板の輝度
を考えるには、これらの分光特性の考慮が必要である。

【００７６】単に蛍光板の分光特性を考慮した輝度のみ
を考えるならば、式（Ａ）を蛍光体層の発光波長領域範
囲で積分すればよい。しかし、良好なＸ線画像を得るた
めには、蛍光板の分光特性を考慮した輝度のみだけでな
く、観測機の分光感度も考慮して、検出系全体の分光特
性を考慮せねばならない。そこで、式（Ａ）に観測機の
分光感度を乗じ、蛍光体層の発光波長領域範囲で積分
し、観測される光量Ｌを以下の式（Ｄ）により求める。
但し、以下の式（Ｄ）は、本発明者による蛍光板の観測
される光量Ｌを導くモデル式である。なお、式（Ａ）の
Ｒｍには、式（Ｂ）による

【式１０】を用いている。

【式１１】但し、Ｓ（λ）：波長λにおける観測機の感度、ｋ：観測機の光捕集率（定数）である。

【００７７】この観測される光量Ｌは多いことが望まれ
る。従って、それぞれの分光特性をよく整合させねばな
らない。これには、ゼロベースから、蛍光体層、光反射
層、観測機等のそれぞれを選ぶのが最善である。

【００７８】通常、蛍光体層と観測機の分光特性は既に
整合されているので、これを前提として、輝度のよい光
反射層の条件を以下に示す。

【００７９】多くの場合、蛍光体層は白色であり、上述
のＲｐ（λ）やＴｐ（λ）は、波長によらず定数と見な
すことができる。また、Ｆ（λ）とＢ（λ）も波長によ
らず定数と見なすことができる。従って、蛍光体層の発
光スペクトルＥ（λ）（＝観測機の分光感度Ｓ（λ））
と光反射層の反射率スペクトル

【式１２】との整合性を考えればよい。従って、光反射層は蛍光体
層の発光強度の大きい波長（即ち、観測機の感度の高い
波長）における反射率が高い光反射層を選ぶことで、観
測される光量Ｌを大きくすることができる。

【００８０】しかし、例えばある波長λ、即ち、蛍光体
の主要な発光波長において、

【式１３】が９０％以上とならなくても、また或いは入射角４５度
で最大とならなくても、式（Ｄ）による蛍光板の観測さ
れる光量が最大になればよいのである。つまり、式
（Ｃ）による光反射層の反射率の入射角依存性、及び式
（Ｄ）による光反射層の分光特性の総合的な考慮をした
光反射層を有することを特徴とする蛍光板が、本発明の
基本なのである。

【００８１】次に、厚み１０μｍ以下の光反射層、及
び、鏡面状態或いはほぼ鏡面状態の光反射層を有するこ
とを特徴とする蛍光板の発光像が、高鮮鋭であることを
示す。

【００８２】従来の蛍光板において、光反射する部分
は、下塗り層及び支持体、又は支持体のみから構成され
るものであり、例えば、下塗り層は、厚み１０〜２０μ
ｍの散乱反射層である。これに対して、本発明に基づく
蛍光板において、光反射層はそれ自身が非常に薄く、金
属薄膜からなる光反射層の場合、約０．１μｍ程度の厚
みであり、更に、複数の誘電体膜の積層膜からなる光反
射層でもその厚みは約１０μｍ以下である。

【００８３】このような極めて薄い膜であるから、光反
射する部分の厚みによる発光の空間的な広がりは、ほと
んどなくなる。また、後述の実施例で示すように、可視
光線が出射する側の光反射層の面が鏡面状態或いはほぼ
鏡面状態であり、光の反射は鏡面状態若しくはほぼ鏡面
状態での反射に近いので、反射すること自身で光が空間
的に広がることがない。

【００８４】この様子を図７に示す。図７は、蛍光体層
中での可視光線の発光の挙動及び可視光線を反射する光
反射層の効果について示すものである。

【００８５】まず、Ｘ線画像の形成の過程で、蛍光体層
３中でＸ線により生じた発光（可視光線）が、蛍光体層
３から出射するまでの挙動を説明する。なお、図７は、
Ｘ線の入射側から順に、厚みＴ（Ｔ＝０．１μｍ）の光
反射層２と蛍光体層３とからなる蛍光板１の一部拡大断
面図である。

【００８６】観測側（可視光の進行方向側）へ進行する
可視光線４５は、蛍光体層３から出射し図示しない観測
機に入射する。一方、観測側とは反対側に進行する可視
光線４６は、光反射層２にて反射される。また、光反射
層２によって反射された可視光線４７は、蛍光体層３を
通過し、蛍光板１から出射して図示しない観測機によっ
て検出される。

【００８７】このように、光反射層は極めて薄いので、
光反射層２によって反射された可視光線４７はほぼ蛍光
体層３の発光地点に戻り、Ｘ線によって発光している蛍
光体層３の領域Ｄ₁にほぼ等しい領域Ｄ₂から観測側へ
可視光線３２が出射する。即ち、図１７の従来例と比較
すれば、本来観測されるべき領域Ｄ₁とほぼ同じ大きさ
の領域Ｄ₂が観測され、鮮鋭性が高いものと言える。

【００８８】また、可視光を観測する側の光反射層の面
（光反射面）に、この光反射面を保護し、かつ光学的に
透明な保護膜を設けることが必要になることがあり、こ
の場合、上述の原理から明らかなように、保護膜はなる
べく薄いほうが好ましい。しかしながら、高輝度を得る
と共に、保護膜が光反射層の光反射面（可視光線が出射
する側）を十分に保護し、かつ高反射率を保持するため
に、ある程度の厚みが必要な場合がある。このときに、
金属薄膜２の高反射率を維持するため、薄い保護膜６
（図２参照）を用いてもよいが、この部分は鮮鋭性が犠
牲になる。

【００８９】上記の保護膜は、光反射層の材質が化学変
化を受けやすい材質の場合、特に有効であり、銀等は化
学変化を受けやすいので、特に銀薄膜からなる光反射層
の表面上に設けることは有効である。

【００９０】ところで、ある１つの波長で、かつある１
つの入射角の光を反射させるには、公知の薄膜技術に基
づく鏡（ミラー）が使用可能である。蛍光板の蛍光体層
からのあらゆる出射角度、即ち、あらゆる入射角度の光
を反射する光反射層に、この技術による鏡（ミラー）
を、上述の本発明の技術的思想によって使えるようにす
る。

【００９１】次に、本発明の光反射層の具体的な材質例
や構造例について説明する。ここでは、大きく分けて３
種類の光反射層を提供する。これら３種の光反射層は、
それぞれ特徴があり、どのように選択すべきかも説明す
る。

【００９２】第１に、本発明の蛍光体素子においては、
光反射層は金属薄膜からなることが好ましい。金属薄膜
からなる光反射層は、非常に反射が高いという特長を有
している。概ね、式（Ａ）による好ましい条件であった
９０％以上の反射率を満たすものである。金属薄膜の反
射率は、入射角度にあまり依存せず、ほぼ一定であるか
ら、式（Ｃ）の条件を自動的に満たす。また、金属薄膜
による光反射層の厚みは、通常、０．３μｍ程度と非常
に薄いものである。

【００９３】これらのことから、金属薄膜による光反射
層を有する蛍光板は、高輝度で高鮮鋭である。なお、金
属薄膜からなる光反射層においては、金属薄膜の材質に
よって、反射率スペクトルに特徴がある。従って、前述
の式（Ｄ）によって、蛍光体層の蛍光体と光反射層の金
属薄膜の材質とが適切に合うよう、それぞれを選ばねば
ならない。

【００９４】さらには、この金属薄膜は、アルミニウ
ム、銀、金及び銅からなる群より選ばれた１種からなる
金属薄膜であることが望ましい。また、２種類以上であ
ってもよい。

【００９５】例えば、真空蒸着により作製されたアルミ
ニウム、銀、金及び銅からなるそれぞれの金属薄膜のそ
れぞれの反射率スペクトルを図９に示す。これらの金属
薄膜は伝導電子によって、可視光域から赤外光域にかけ
て高い反射率を有している。例えば、アルミニウム（Ａ
ｌ）薄膜は、可視光線の波長域のほぼ全域に亘って、反
射率がほぼ９０％以上と高く、反射特性がよい。即ち、
本発明において、可視光の波長領域に発光を有する蛍光
体からなる蛍光体層であれば、アルミニウム（Ａｌ）薄
膜を光反射層として用いることができる。また、アルミ
ニウムは安価である特長を有しているので、好ましい。

【００９６】また、銀（Ａｇ）薄膜も可視光の波長領域
でほぼ全域に亘って、９０％以上と優れた高い反射率を
有している。但し、銀は化学変化を受けやすいので、化
学変化しないように、後述の実施例のように、銀薄膜に
保護膜を設けることが望ましい。勿論、もし銀薄膜を光
反射層に用いた蛍光板を真空中に置く等の、化学変化を
起こしにくい環境で蛍光板を使用するのであれば、この
限りではない。

【００９７】金（Ａｕ）薄膜や銅（Ｃｕ）薄膜は、青か
ら緑（約４００〜５８０ｎｍ）の波長領域では反射率が
小さいが、赤から赤外（約６００ｎｍ以上）の波長領域
では、反射率が９０％以上と高い。従って、上記の波長
領域（約６００ｎｍ以上）に発光を有する蛍光体を用い
た蛍光体層に対して、これら金属からなる薄膜を用いる
のがよい。金からなる金属薄膜は、化学的に極めて安定
である特長を有しているので、好ましい。また、銅は安
価である特長を有しているので、好ましい。但し、銅の
場合、銀のように保護膜を設けるのがよい。

【００９８】第２に、本発明の蛍光体素子においては、
蛍光体層側の金属薄膜面に、複数の誘電体膜が積層膜と
して設けられている光反射層も提供する。なお、金属薄
膜と複数の誘電体膜の積層膜とから構成される積層体を
光反射層と称する。通常、誘電体膜の積層膜は、低屈折
率層と高屈折率層とを一組とする誘電体膜の多組から構
成することが多い。

【００９９】複数の誘電体膜の積層膜の材質、厚み、積
層構成、積層数を適切に設定することによって、この光
反射層は、上記の第１に説明した金属薄膜のみからなる
光反射層より、ある波長範囲においては反射率を高くで
きる。従って、式（Ａ）による好ましい条件であった９
０％以上の反射率を満たす。

【０１００】金属薄膜と誘電体の積層膜からなる光反射
層は、入射角度が大きくなるに従って反射率スペクトル
が短波長へシフトする特徴を有する。このことに起因
し、反射率が入射角度に依存して変化するので、式
（Ｃ）の考慮が必要である。また、金属薄膜と複数の誘
電体膜の積層膜とから構成される光反射層の厚みは、例
えば後述の実施例３では、０．５μｍであり、非常に薄
いものである。これらのことから、金属薄膜と複数の誘
電体膜の積層膜とから構成される光反射層を有する蛍光
板も、高輝度で高鮮鋭である。

【０１０１】例えば、アルミニウム薄膜に４層の誘電体
の薄膜を設け、波長５５０ｎｍ付近の反射率を高めた光
反射層の設計計算による反射率スペクトルを図１１に示
す。また、この図には、式（Ｃ）で計算した角度平均反
射率のスペクトルも併せて示す。なお、光反射層の構造
は、後述の実施例３と同様のものである。

【０１０２】図１１によれば、波長４００ｎｍ付近や波
長７００ｎｍ付近では、反射率は約８０％であり、アル
ミニウム薄膜のみからなる光反射層に比べて若干低くな
る。しかしながら、波長５５０ｎｍ付近の反射率は、ア
ルミニウム薄膜のみからなる光反射層が約９２％である
のに対し、アルミニウム薄膜と複数の誘電体の積層膜と
からなる光反射層では約９８％と、６％程度向上してい
る。

【０１０３】前述のように、式（Ａ）を用いた計算によ
ると、高反射率の領域で更に反射率が６％向上すると、
観測側で得られ光量、即ち輝度は、約１０％ほど増加す
ることになる。即ち、波長約５５０ｎｍ付近の波長領域
に発光を有する蛍光体を用いた蛍光体層の場合、観測側
で得られる光量は、大幅に増加することになる。

【０１０４】上記誘電体膜としては、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ
₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴａＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅等からなる誘電
体膜が挙げられ、屈折率の異なる複数の誘電体膜を積層
することにより、即ち低屈折率の物質と高屈折率の物質
とを組み合わせることにより、光学的に光を反射する積
層膜とすることができる。

【０１０５】ところで、反射率が高められる波長領域幅
は、誘電体の屈折率比が大きいほど広い。通常、蛍光体
はある１つの波長のみに発光を有するのではなく、ある
波長領域に発光を有しているから、光反射層の反射率が
高められる波長幅が広い方が望ましい。従って、例えば
特に、ＴｉＯ₂層とＳｉＯ₂層とを一組とする誘電体膜
は、誘電体の屈折率比が大きい組み合わせであり、この
誘電体かならる積層膜は好ましい。なお、反射率を高め
る波長範囲をずらした２種類の誘電体積層膜を重ねて設
けることによって、もっと広い波長域で高い反射率を得
ることもできる。

【０１０６】理論的には誘電体の積層膜の組数が多いほ
ど、光反射層５０の反射率を高めることができる。設計
の計算によると、アルミニウム薄膜と、ＴｉＯ₂層とＳ
ｉＯ₂層とを一組とする誘電体膜からなる光反射層の式
（Ｃ）によって求めた角度平均の反射率は、波長５５０
ｎｍにおいて、誘電体層の低屈折率層と高屈折率層を一
組とする組数が、一組で９６．５％、二組では９８．６
％、三組で９９．４％、四組で９９．８％である。その
様子を図１２に示す。実際の製作の点から、四組以上で
は反射率に大差なく、また組数は少ない方が製作コスト
が安価であり、一〜三組の誘電体層が望ましい。

【０１０７】ところで、金属薄膜と誘電体膜とからなる
光反射層の反射率が、金属薄膜のみからなる光反射層の
反射率より、蛍光体層３からの発光の波長において、高
いものとなるようなものであれば、誘電体膜を構成する
各層の材質、厚み、及び層数は、どのようなものでも構
わない。即ち、材質としては、前述の材質等を、低屈折
率物質と高屈折率物質とを適当に組み合わせ、誘電体膜
とすることができる。また、低屈折率層は、各層ごとに
違う材質を用いてもよく、高屈折率層についても同様で
ある。また、低屈折率層の厚さも、各層ごとに違う厚さ
でもよく、高屈折率層についても同様である。また、誘
電体膜の層数についても、同様である。

【０１０８】複数の誘電体膜の積層膜の材質、厚み、積
層構成、積層数の具体的な設定については後述の実施例
で示すが、どの波長範囲の反射率を高めると良いかを示
す。まず、用いる蛍光体層からの主要な発光波長におけ
る反射率を高めるべきであり、そして前述したように、
入射角度が４５度のときにその波長の反射率を最大にす
べきである。これに従うならば、入射角０度から入射角
４５度への反射率スペクトルの短波長シフトが、先の例
では約５０ｎｍであるから、蛍光体層からの主要な発光
波長に比べて、約５０ｎｍ長波長の波長光の反射率を入
射角０度で高めればよいことになる。但し、このような
考慮は、単に蛍光板のある主要な発光波長のみで考えて
いる。前述のように、蛍光体層からの発光スペクトル、
光反射層の入射角依存の反射率スペクトル、及び観測機
の分光感度の総合的な考慮が必要である。即ち、式
（Ｄ）による考慮が必要である。

【０１０９】第３に、本発明の蛍光体素子においては、
複数の誘電体膜のみの積層膜として設けられている光反
射層も提供する。誘電体膜の積層膜は、複数の低屈折率
層と複数の高屈折率層の誘電体膜の多層から構成され
る。

【０１１０】複数の誘電体膜が積層膜の材質、厚み、積
層構成、積層数を適切に設定することで、この光反射層
は、式（Ａ）による好ましい条件であった９０％以上の
反射率を満たす反射率の高い光反射層にすることができ
る。

【０１１１】誘電体の積層膜からなる光反射層は、入射
角度が大きくなるに従って、反射率スペクトルが短波長
シフトする特徴を有する。このことに起因し、反射率が
入射角度に依存して変化するので、式（Ｃ）の考慮が必
要である。また、複数の誘電体膜が積層されて構成され
る光反射層の厚みは、例えば後述の実施例４では、約
１．６μｍであり、非常に薄いものである。これらのこ
とにより、複数の誘電体膜が積層されて構成される光反
射層を有する蛍光板も、高輝度かつ高鮮鋭である。

【０１１２】例えば、入射角０度において波長６００ｎ
ｍ付近の反射率が高い光反射層の設計計算による反射率
スペクトルを図１３に示す。また、この図には、式
（Ｃ）で計算した角度平均反射率のスペクトルも併せて
示す。なお、光反射層の構造は、後述の実施例４と同様
のものである。この光反射層は、波長５４５ｎｍの角度
平均反射率が高くなるように設計したものである。即
ち、波長５４５ｎｍにおいて、入射角４５度で反射率が
最大となるよう、入射角度による反射率スペクトルの短
波長シフトをあらかじめ考慮し、入射角０度では波長６
００ｎｍの反射率が高くなるように設計したものであ
る。この場合における反射率スペクトルのシフト量は、
約５０ｎｍである。

【０１１３】図１３によれば、波長５４５ｎｍにおい
て、角度平均の反射率は、約９１％である。但し、この
図の角度平均の反射率スペクトルは、反射率が高い波長
範囲が、前述の第１、及び第２で述べた光反射層より、
狭いものとなっている。反射率が高い波長範囲を広くす
る方法は後述する。

【０１１４】上記誘電体膜としては、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ
₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴａＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅等からなる誘電
体膜が挙げられ、屈折率の異なる複数の誘電体膜を積層
することにより、即ち、低屈折率の物質と高屈折率の物
質とを組み合わせることにより、光学的に光を反射する
積層膜とすることができる。

【０１１５】ところで、反射率が高い波長領域幅は、誘
電体の屈折率比が大きいほど広い。通常、蛍光体はある
一つの波長のみに発光を有するのではなく、ある波長領
域に発光を有しているから、光反射層の反射率が高い波
長幅が広い方が望ましい。従って、例えば特に、ＴｉＯ
₂層とＳｉＯ₂層とを一組とする誘電体膜は、誘電体の
屈折率比が大きい組み合わせであり、この誘電体膜から
なる光反射層は好ましい。なお、反射率が高い波長範囲
をずらした２種類の誘電体積層膜を重ねて設けて光反射
層とすることによって、もっと広い波長域で高い反射率
を得ることもできる。

【０１１６】理論的には、誘電体の積層膜の層数が多い
ほど、光反射層の反射率を高めることができる。設計の
計算によると、誘電体膜からなる光反射層の式（Ｃ）に
よって求めた角度平均の反射率は、波長５５０ｎｍにお
いて、図４に示すように誘電体層８の層数が、９層で９
１．４％、１１層で９４．６％、１３層で９６．０％で
ある。７層以下では、角度平均の反射率を９０％以上に
することは難しい。実際の製作の点から、また組数は少
ない方が製作コストが安価であり、９〜１３層の誘電体
層による光反射層が望ましい。

【０１１７】ところで、光反射層の反射率が高いものと
なるようなものであれば、誘電体膜を構成する各層の材
質、厚み及び層数は、どのようなものでも構わない。即
ち、材質としては、前述の材質等を、低屈折率物質と高
屈折率物質とを適当に組み合わせて誘電体膜とすること
ができる。また、低屈折率層は、各層ごとに違う材質を
用いてもよく、高屈折率層についても同様である。ま
た、低屈折率層の厚さも、各層ごとに違う厚さでもよ
く、高屈折率層についても同様である。また、誘電体膜
の層数についても、同様である。また、適切に、これら
のようにすることによって、光反射層の反射率が高い波
長領域を広くすることができる。

【０１１８】以上、３種の光反射層について説明した
が、その分光特性のみならず、化学的安定性や、機械的
耐久性、放射線耐久性、或いは工業的には製作プロセス
の簡易性や製作コスト等を総合的に考慮して、選択しな
ければならない。

【０１１９】

【実施例】以下、本発明を実施例について更に詳細に説
明する。

【０１２０】本発明による実施例を以下に６例示すが、
各実施例では、共通な事項があり、説明を簡易なものに
し、また理解容易にするために、適宜、共通な説明は省
略している。また、蛍光体層の蛍光体には、以下の実施
例で用いているＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ以外にも、従来公知
の蛍光板に用いられる蛍光体や、公知の蛍光体を使用す
ることができ、これには例えば、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、
Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｐｒ、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＩ：Ｔｌ等が
挙げられる。

【０１２１】実施例１図１に、本実施例の蛍光板１Ａの断面構造を示す。

【０１２２】蛍光板１Ａにおいては、Ｘ線３１の入射側
から、樹脂（ここではポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ））からなる支持体４（厚み：３００μｍ）、金属
（ここでは、アルミニウム）薄膜２からなる光反射層５
０（厚み：１５００Å（０．１５μｍ））、主として蛍
光体（ここでは、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）からなる蛍光体
層３（厚み：２８０μｍ）、樹脂（ここでは、ＰＥＴ）
からなる光学的に透明な保護膜５（厚み：１０μｍ）
が、この順に一体に形成されている。蛍光体層３は、バ
インダー（結合剤）に混ぜて塗布してよい。なお、保護
膜５は、必要なければ設けなくてもよい。

【０１２３】アルミニウム薄膜２は、光学的に平滑な支
持体４の表面上（光学的に平滑な面は、光反射層５０の
側の支持体４面だけでもよい。）に、真空蒸着法で形成
されたものであるが、他の物理的蒸着法（ＰＶＤ法）、
例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法等に
よっても形成することができる。

【０１２４】本実施例のように、金属薄膜のみからなる
光反射層（ここでは、アルミニウム薄膜からなる光反射
層）の場合、その厚みは１５００Å（０．１５μｍ）程
度でよく、１０００〜３０００Å（０．１〜０．３μ
ｍ）もあれば十分である。但し、あまり厚く蒸着する
と、アルミニウム薄膜の表面が荒れ易く、鏡面状態が劣
化し、鏡面状態でなくなる。なお、大気中でアルミニウ
ムの表面には薄い酸化膜が形成されるが、酸化膜が形成
された後は安定であり、その酸化膜がアルミニウム膜の
劣化を防いでいる。

【０１２５】図９に示したように、アルミニウム（Ａ
ｌ）薄膜は、可視光線の波長域で全域にわたって反射率
が高く、反射率特性がよい。蛍光体Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ
は、図１６に示したような発光スペクトルを有してい
る。従って、アルミニウム（Ａｌ）薄膜は、蛍光体Ｇｄ
₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂの発光の波長域（約３８０〜６５０ｎ
ｍ）の発光を、反射率９０％以上で反射する。即ち、本
実施例の蛍光板１Ａの発光像の輝度は高い。

【０１２６】アルミニウム薄膜２は、光学的に平滑な支
持体４の表面上に形成されたものであるから、アルミニ
ウム薄膜２の光反射面は鏡面である。また、アルミニウ
ム薄膜２は、ごく薄い厚み（ここでは、１５００Å
（０．１５μｍ））で光を反射する。従って、これら２
つのことにより、図７で述べたように、本実施例の蛍光
板の発光像の鮮鋭性は高い。

【０１２７】ところで、銀からなる金属薄膜を光反射層
５０として使用することもできるが、銀は化学変化を受
けやすいので、後記の実施例２のように構成するのが好
ましい。

【０１２８】また、赤〜赤外の波長領域に発光を有する
蛍光体からなる蛍光体層を用いる場合は、金からなる金
属薄膜を光反射層５０として使用することもできる。図
９に示したように、金（Ａｕ）薄膜は、赤〜赤外の波長
領域で反射率が高く、蛍光体層からの赤〜赤外の波長領
域の発光を高反射率で反射する。金からなる金属薄膜
は、化学的に極めて安定である特長を有している。な
お、金からなる金属薄膜は、上述の物理的形成方法の
他、金を研磨することにより形成することができ、ま
た、金を圧延することによっても形成することができ
る。

【０１２９】また同様に、赤〜赤外の波長領域に発光を
有する蛍光体からなる蛍光体層を用いる場合は、銅（Ｃ
ｕ）からなる金属薄膜を用いることもできる。銅は、そ
の材料コストが安価である特長を有している。但し、銅
は、化学変化を比較的受けやすいので、銀と同様に後記
の実施例２のように構成するのが好ましい。

【０１３０】なお、どの金属薄膜を用いるにしても、光
学的に平滑な表面を有する支持体４上に金属薄膜を形成
することにより、光反射面を鏡面にすることができる。
また、金属薄膜の厚みはごく薄くてよい。この場合、金
属の種類によっては、あらかじめ支持体に導電性を付与
或いは導電膜をコートしておくことで、メッキにより金
属薄膜を形成することもできる。

【０１３１】なお、良好な金属薄膜は、例えば真空蒸着
法により真空中で急速に蒸着を行うことによって得ら
れ、その反射率は、通常の研磨されて得た面やスパッタ
リング法で作製された面の反射率よりも高い。

【０１３２】なお、支持体４は、入射するＸ線の透過を
あまり妨げることのないように、ある程度薄いことが必
要であり、またこの点からも、支持体４の材質を選ばね
ばならない。

【０１３３】実施例２図２に、本実施例の蛍光板１Ｂの断面構造を示す。

【０１３４】蛍光板１Ｂにおいては、Ｘ線３１の入射側
から、樹脂（ここでは、ＰＥＴ）からなる支持体４（厚
み：３００μｍ）、金属（ここでは、銀）薄膜２と樹脂
からなる光学的に透明な保護膜６とで構成される光反射
層５０、主として蛍光体（ここでは、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔ
ｂ）からなる蛍光体層３（厚み３００μｍ）、樹脂（こ
こでは、ＰＥＴ）からなる光学的に透明な保護膜５（厚
み：１０μｍ）が、この順に一体に形成されている。な
お、保護膜５は、必要なければ設けなくてもよい。

【０１３５】銀からなる金属薄膜２は、光学的に平滑な
支持体４の表面上（光学的に平滑な面は、光反射層５０
の側の支持体４面だけでもよい。）に、真空蒸着法で形
成されたものであるが、他の物理的蒸着法（ＰＶＤ
法）、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング
法等によっても形成することができる。なお、銀は樹脂
への付着力があまり良くないので、次の条件を満たす物
質の薄膜をあらかじめ支持体４に付けておき、その物質
の薄膜上へ銀の薄膜を設けるとよい。こうした物質とし
ては、支持体４に付着力がある物質であって、銀がその
物質に付着する物質であり、例えばＳｎＯ_X、ＳｉＯ_X
等である。

【０１３６】また、銀からなる金属薄膜２は、上述の物
理的形成方法の他、銀鏡反応等の化学形成方法によって
も作ることができる。

【０１３７】特に、光反射層に銀薄膜を用いる場合、銀
は化学変化を受けやすく、銀薄膜単独では、光反射層と
して不向きなことがある。そこで、本実施例において
は、光学的に透明な保護膜６を設けている。この保護膜
６は、蛍光体層の可視光線出射側に設けられている保護
膜５とはその目的が異なっているが、材質は同じでも構
わない。また、保護膜６の材質は、誘電体等の薄膜でも
よい。

【０１３８】保護膜６はなるべく薄いことが望ましい。
鮮鋭性の点からは、銀からなる金属薄膜２と保護膜６と
からなる光反射層５０の厚みが１０μｍ以下が望まし
い。勿論、高輝度に重点をおくため、金属薄膜２の高反
射率を維持する上で厚い保護膜６を用いてもよいが、そ
の場合は鮮鋭性が犠牲になる。

【０１３９】また、蛍光体層を作製する際に、蛍光体を
バインダー（結合剤）に混ぜて塗布するとき、このバイ
ンダーを金属薄膜２の全面に着実に付くようにすれば、
保護膜６を省略することができる。或いは、蛍光体層と
金属薄膜とを別々に作製し、両者を接着剤や粘着剤で接
合して蛍光板を作製する場合、接着剤や粘着剤が金属薄
膜の全面に着実に付くようにすることでも、保護膜６を
省略することができる。これらの場合、接着剤や粘着剤
は金属薄膜及び蛍光体層を侵すものであってはならない
ことは言うまでもない。また、蛍光板作製の過程におい
ては、金属薄膜の化学変化を防ぐための何らかの対策を
施していなければならないことも言うまでもない。

【０１４０】なお、金属薄膜は薄膜であるため、その光
を反射する面の保護だけでなく、その反対側の面も保護
する必要がある。本実施例（上述の実施例１も同様であ
る。）では、支持体４が金属薄膜２を保護する働きもし
ている。また、支持体４は保護膜６と同じ材質でなくて
もよいが、金属薄膜２を保護する働きを有しているのが
よい。仮に、支持体４が、銀からなる金属薄膜４を侵す
材質からなる場合には、金属薄膜２の支持体４側にも、
保護膜を設けなければならない。

【０１４１】本実施例の蛍光板１Ｂの相対輝度を、ＣＣ
Ｄカメラを用いて測定し、従来の蛍光板（下塗り層がな
く、白色支持体を有するもの）と比べながら、その結果
を次に示す。また、入射角度４５度で、緑光（約４８０
〜５８０ｎｍ）を用い、緑光に対する光反射層５０の反
射率を測定した。反射率の測定は、分光測定ではなく、
トータルの光で測定した。反射率の測定は、蛍光板を形
成する前の段階で行ったことは言うまでもない。

【０１４２】輝度は、蛍光体層のみからなる蛍光板を
０．５として規格化した相対輝度とした。本実施例の光
反射層５０の反射率に対応する相対輝度を、図１０（注
意：図１０の曲線は式（Ａ）に基づくものである。）に
プロットした。なお、図１０には、従来の蛍光板の相対
輝度もプロットしてある。

【０１４３】本実施例の光反射層５０の反射率は従来の
蛍光板の白色支持体より高く、本実施例の蛍光板１Ｂの
相対輝度は従来の蛍光板より１４％も高かった。なお、
両蛍光板とも式（Ａ）による図１０の曲線より小さな値
となったが、この理由は、１つは反射率の測定が分光測
定でないこと、及び蛍光板の相対輝度の測定が式（Ａ）
でなく、式（Ｄ）に基づいたものであるためと考えられ
る。

【０１４４】実施例３図３に、本実施例の蛍光板１Ｃの断面構造を示す。

【０１４５】蛍光板１Ｃにおいては、Ｘ線３１の入射側
から、ガラスからなる支持体４（厚み：１ｍｍ）、金属
（ここでは、アルミニウム）薄膜２（厚み：１５００Å
（０．１５μｍ））と誘電体膜７（ここでは、ＳｉＯ₂
及びＴｉＯ₂）とから構成される光反射層５０（厚み：
約０．５μｍ）、主として蛍光体（ここでは、Ｇｄ₂Ｏ
₂Ｓ：Ｔｂ）からなる蛍光体層３（厚み：１８０μｍ）
が、この順に一体に形成されている。

【０１４６】アルミニウム薄膜２は、光学的研磨したガ
ラスである支持体４（光学研磨は光反射層５０の側の面
だけでよい。）上に、実施例１のアルミニウム薄膜と同
様に作ることができる。誘電体膜７は、支持体４上のア
ルミニウム薄膜２上に、真空蒸着法で形成されたもので
あるが、物理的蒸着法（ＰＶＤ法）、例えばスパッタリ
ング法、イオンプレーティング法等によっても形成する
ことができるし、化学的気相成長法によっても形成する
ことができる。また、誘電体の種類によっては、ディピ
ングやスピンコート法よっても形成することができる。

【０１４７】本実施例では、誘電体膜７は、低屈折率層
７ａ（ここでは、ＳｉＯ₂（屈折率１．４６、厚み：９
４ｎｍ））と高屈折率層７ｂ（ここでは、ＴｉＯ₂（屈
折率２．３、厚み：６０ｎｍ）とを一組とする誘電体膜
の二組から構成されるものである。

【０１４８】通常、誘電体膜７は、低屈折率層７ａと高
屈折率層７ｂとを一組とする誘電体膜の多組から構成す
ることが多い。そして、前述のように、理論的にはその
組数が多いほど、光反射層５０の反射率を高めることが
できる。本実施例では、実際の製作の点、製作コストの
点等から、二組の誘電体膜７とした。なお、前述したよ
うに、一〜三組でもよい。

【０１４９】既述のように、入射角度が大きくなるに従
って、この光反射層の反射率スペクトルは短波長シフト
する。従って、反射率の入射角依存性を考慮し、また、
観測機の分光感度を考慮し、つまり式（Ｄ）による考慮
を行い、光反射層の入射角０度における波長５４５ｎｍ
の反射率を高めるように誘電体の積層膜を設定してあ
る。

【０１５０】このような構成の蛍光体においては、光反
射層は、図１１に既述したように、波長４００ｎｍ付近
や波長７００ｎｍ付近では入射角度平均の反射率が約８
０％であり、実施例１のアルミニウム薄膜からなる光反
射層に比べ、それらの波長付近では若干反射率が低くな
る。しかし、本実施例の光反射層は波長約５５０ｎｍ付
近では入射角度平均の反射率が約９８％であり、実施例
１のアルミニウム薄膜からなる光反射層のその波長付近
の反射率９２％に比べ、その波長付近では反射率が６％
程度向上している。

【０１５１】ところで、金属薄膜２と誘電体膜７とから
なる光反射層５０の反射率が、金属薄膜のみからなる光
反射層の反射率より、蛍光体層３からの発光の波長にお
いて、高いものとなるようなものであれば、誘電体膜７
を構成する各層の材質、厚み及び層数は、どのようなも
のでも構わない。即ち、材質としては、上記以外にも、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＴａＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅等を、低屈折率物質
と高屈折率物質とを適当に組み合わせて誘電体膜とする
ことができる。また、低屈折率層は、各層ごとに違う材
質を用いてもよく、高屈折率層についても同様である。
また、低屈折率層の厚さも、各層ごとに違う厚さでもよ
く、高屈折率層についても同様である。また、誘電体膜
７の層数についても同様である。

【０１５２】なお、支持体４の材質は、実施例１のよう
に、光反射層５０側の面が光学的に平滑な表面を有する
樹脂を用いてもよい。

【０１５３】なお、金属薄膜２を保護するため、実施例
２における保護膜６のように、保護膜を誘電体の積層膜
７の蛍光体層３側に設けてもよい。しかし、本実施例に
おける誘電体膜７は、化学的に比較的安定であるから、
誘電体膜７に対する保護膜が不要となるばかりか、誘電
体膜７は金属薄膜２を保護する働きも有しているので、
そのような保護膜は設ける必要がなく、また鮮鋭性の点
から設けない方がよい。

【０１５４】本実施例の蛍光板１Ｃの相対ＭＴＦ（相対
鮮鋭性）を、ＣＣＤカメラを用いて測定し、従来の蛍光
板（下塗り層がなく、白色支持体を有するもの。）と比
べながら、その結果を次に示す。鮮鋭性（ＭＴＦ）は、
スリットを用いた方法で測定した。ＭＴＦは、蛍光体層
のみからなる蛍光板を基準として比をとった相対ＭＴＦ
とした。相対ＭＴＦの測定結果を図１４に示す。なお、
比較のため、従来の蛍光板の相対ＭＴＦもプロットして
ある。この結果から明らかなように、本実施例の蛍光板
１Ｃは、従来の蛍光板より、相対ＭＴＦが高く、鮮鋭性
の良い発光像が得られる。

【０１５５】なお、輝度についても測定したが、本実施
例の蛍光板と従来の蛍光板とは、実験の誤差範囲内で同
じ輝度であった。本実施例の光反射層は、蛍光体の主要
な波長である５４５ｎｍにおいて白色支持体より反射率
は高いから、その波長においては、本発明に基づく蛍光
板は従来の蛍光板より輝度が高いはずである。しかし、
式（Ｄ）に基づく相対輝度測定では、両蛍光板は同じ輝
度に測定されたと考えられる。

【０１５６】本実施例の蛍光板は、従来の蛍光板と比べ
て、輝度の点では同じであったが、鮮鋭性は高いもので
あった。

【０１５７】実施例４図４に、本実施例の蛍光板１Ｄの断面構造を示す。

【０１５８】蛍光板１Ｄにおいては、Ｘ線３１の入射側
から、ガラスからなる支持体４（厚み：１ｍｍ）、誘電
体膜８（ここでは、ＳｉＯ₂及びＴｉＯ₂）から構成さ
れる光反射層５０（厚み：約１．６μｍ）、主として蛍
光体（ここでは、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）からなる蛍光体
層３（厚み：２８０μｍ）、樹脂（ここでは、ＰＥＴ）
からなる光学的に透明な保護膜５（厚み：１０μｍ）が
この順に一体に形成されている。

【０１５９】誘電体膜８は、光学研磨したガラスである
支持体４（光学研磨は光反射層５０の側の面だけでよ
い。）に、実施例３の誘電体膜と同様に作ることができ
る。

【０１６０】本実施例では、誘電体膜８は、高屈折率層
８ｂ（ここでは、ＴｉＯ₂（屈折率２．３、厚み：６５
ｎｍ））と、低屈折率層８ａ（ここでは、ＳｉＯ₂（屈
折率１．４６、厚み：１０３ｎｍ））とを一組とする誘
電体膜の四組と、さらに高屈折率層８ｂ（ここでは、Ｔ
ｉＯ₂（屈折率２．３、厚み：６５ｎｍ））の計９層か
ら構成されるものである。この光反射層５０の設計計算
による反射率スペクトルは図１３に示されるものとな
る。

【０１６１】通常、誘電体膜８は、高屈折率層８ｂと低
屈折率層８ａとを一組とする誘電体膜の多組と高屈折率
層８ｂの１層から構成することが多い。そして、前述の
ように、理論的にはその組数が多いほど、光反射層５０
の反射率を高めることができる。本実施例では、実際の
製作の点、製作コストの点等から、四組プラス１層の計
９層の誘電体層７とした。なお、前述のように、９〜１
３層でもよい。

【０１６２】なお、支持体４の材質は、実施例１のよう
に、光反射層５０側の面が光学的に平滑な表面を有する
樹脂を用いてもよい。

【０１６３】なお、本実施例における誘電体膜は、化学
的に比較的安定であり、保護膜は必要ない。但し、誘電
体の材質によっては、実施例２の保護膜６のような保護
膜が必要になることがある。

【０１６４】実施例５図５に、本実施例の蛍光板１Ｅの断面構造を示す。

【０１６５】蛍光板１Ｅにおいては、Ｘ線３１の入射側
から、樹脂（ここでは、ＰＥＴ）からなる保護膜１０
（厚み：２５μｍ）、金属（ここでは、アルミニウム）
薄膜２（厚み：１５００Å（０．１５μｍ））と誘電体
膜７（ここでは、ＳｉＯ₂及びＴｉＯ₂）とから構成さ
れる光反射層５０（厚み：約０．５μｍ）、主として蛍
光体（ここではＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）からなる蛍光体層
３（厚み：５５０μｍ）、ガラス（ここでは鉛ガラス）
からなる光学的に透明な支持体９（厚み：９ｍｍ）が、
この順に一体に形成された構造を有している。

【０１６６】本実施例において、光反射層５０の構造
は、本実施例３の光反射層の構造と同様である。従っ
て、本実施例の誘電体層７は、金属薄膜２を保護する働
きを有していること等は勿論である。

【０１６７】保護膜１０は、光学的に透明な材質でなく
てよく、実施例２の金属薄膜２の光反射する面の保護膜
６とは違って、その厚みはなるべく薄くする必要がな
い。但し、入射するＸ線の透過をあまり妨げることのな
いように、保護膜１０はある程度は薄い必要があり、ま
たその点からも、保護膜１０の材質を選ぶ必要がある。
このことは、実施例１の支持体４と同様である。

【０１６８】光反射層５０は、光学的に平滑な面を有す
る保護膜１０上にあらかじめ形成しておく。形成方法
は、実施例３と同様である。このとき、保護膜１０は、
光反射層５０の一時的な支持体となっている。一方、支
持体９に蛍光体層３を形成する。そして、保護膜１０付
きの光反射層５０と、支持体９付きの蛍光体層３とを接
合して、蛍光板１Ｅが作成される。

【０１６９】或いは、光反射層５０の別の形成方法とし
ては、まず初めに、支持体９に蛍光体層３を形成する。
蛍光体の粒子で形成された蛍光体層３は粗面であるか
ら、蛍光体層３の光反射層３側の面を、ラッカーやアル
カリ樹脂で、光学的に平滑化する。そして、光学的に平
滑化された蛍光体層３に、光反射層５０を形成する。そ
して、光反射層５０に保護膜１０を形成し、蛍光板１Ｅ
が作成される。

【０１７０】ところで、このような蛍光体層３の平滑化
処理では良好な平滑状態にすることは難しいので、得ら
れる光反射層５０は完全な鏡面状態ではなく、ほぼ鏡面
状態となりやすい。勿論、鮮鋭性の点からは、光反射層
５０は、良好な鏡面状態であることが望ましい。このよ
うな形成方法では、前述のような接合の工程がないの
で、蛍光板の作成が着実かつ容易なものになるという利
点がある。なお、このような作成方法のとき、保護膜１
０は、その材質が樹脂でなくてもＳｉＯのような誘電体
の薄膜でもよく、また必要なければ設けなくてもよい。
設けなければ、入射するＸ線の透過の妨げが少なくなる
ので、好ましいとも言える。

【０１７１】また、支持体９として、光学的に透明な鉛
ガラスを用いているので、蛍光体層３を保護すると共
に、放射線防護用ガラスとして、観測機や観測者を被曝
から防護することができる。

【０１７２】即ち、一部のＸ線は蛍光体層３を通過して
しまうので、鉛ガラスの支持体９がそのＸ線を吸収する
のである。なお、支持体９の両面には、反射防止のため
の薄膜を付けるとよい。また、特開平７−２１８６９８
号に示されるように、蛍光板面の法線方向の明るさを増
加させる誘電体の光学多層薄膜を設けてもよい。

【０１７３】本実施例の蛍光板１Ｅの発光像の輝度及び
鮮鋭性についての説明は、実施例３とほぼ同様なので省
略する。

【０１７４】実施例６図６に、本実施例の蛍光板１Ｆの断面構造を示す。

【０１７５】蛍光板１Ｆにおいては、Ｘ線３１の入射側
から、樹脂（ここでは、ＰＥＴ）からなる保護膜１２
（厚み：２０μｍ）、金属（ここでは、銀）薄膜２と樹
脂（ここでは、ＰＥＴ）からなる光学的に透明な保護膜
１１とからなる光反射層５０、主として蛍光体（ここで
は、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）からなる蛍光体層３（厚み：
５５０μｍ）、ガラス（ここでは、鉛ガラス）からなる
光学的に透明な支持体９（厚み：９ｍｍ）が、この順に
一体に形成された構造を有している。

【０１７６】本実施例の金属薄膜２は銀からなり、化学
変化を受けやすいので、その両面に保護膜１２及び保護
膜１１が設けられた構造となっている。これは、実施例
２と同様である。

【０１７７】蛍光板１Ｆの作成方法は、実施例５と同様
にすることができる。支持体９の機能も実施例５と同様
である。また、保護膜１１については、実施例２のよう
に形成することができ、場合によっては、省略が可能で
あること等は言うまでもない。

【０１７８】以上、本発明を実施例について具体的に説
明したが、本実施例は本発明の技術的思想に基づいて更
に変形が可能である。

【０１７９】例えば、放射線は、Ｘ線に限ったものでは
ない。適切に蛍光体が選択された蛍光体層を用いれば、
他の放射線を可視光線に変換する蛍光板、及び、放射線
像観測装置を作ることができる。

【０１８０】また、上述した実施例では、蛍光板からの
可視光線の出射、即ち観測は、放射線の入射側とは反対
側で行った例を説明した。これに対し、可視光線の出
射、即ち観測を、放射線の入射側で行うこともできる。
例えば、実施例１〜４の蛍光板では、観測側からＸ線を
入射させ、Ｘ線入射側である蛍光板面をその出射光につ
いて観測することもできる。

【０１８１】

【発明の作用効果】本発明は、上述した如く、入射する
放射線を可視光線に変換する蛍光体層と、この蛍光体層
の観測側の反対側に配置され、可視光線を反射率９０％
以上で蛍光体層の可視光線出射側へ反射する光反射層と
を有しているので、可視光線の出射量が十分となり、蛍
光体素子上で得られる画像の輝度が向上する。また、入
射する放射線を可視光線に変換する蛍光体層と、この蛍
光体層の観測側の反対側に配置され、蛍光体層の可視光
線出射側へ反射する光反射層の厚みが１０μｍ以下、又
は光反射層の面が鏡面状態或いはほぼ鏡面状態、又はそ
の両方であるので、蛍光体素子上で得られる画像の鮮鋭
性が向上する。従って、高感度、高画質の放射線像観測
（特にＸ線撮影）装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光板の一例（実施例１）の概略断面
図である。

【図２】同、蛍光板の他の一例（実施例２）の概略断面
図である。

【図３】同、蛍光板の他の一例（実施例３）の概略断面
図である。

【図４】同、蛍光板の他の一例（実施例４）の概略断面
図である。

【図５】同、蛍光板の他の一例（実施例５）の概略断面
図である。

【図６】同、蛍光板の他の一例（実施例６）の概略断面
図である。

【図７】同、蛍光板における可視光線の挙動を示す蛍光
板の一部拡大断面図である。

【図８】放射線像観測（撮影）（特にＸ線撮影）装置を
示す概略図である。

【図９】各種金属の金属薄膜の反射スペクトル（波長に
よる反射率の変化）を示すグラフである。

【図１０】光反射層の反射率による観測側に放出される
光量の変化を示すグラフである。

【図１１】アルミニウム薄膜の反射面にＳｉＯ₂層とＴ
ｉＯ₂層との組を二組（計４層）設けた光反射層の波長
による反射率の変化を示すグラフである。

【図１２】アルミニウム薄膜（Ａｌ）、アルミニウム薄
膜（Ａｌ）の反射面にＳｉＯ₂層とＴｉＯ₂層とを１組
とする一〜四組の誘電体膜を設けた光反射層の角度平均
反射率（計算値）の波長による反射率（計算値）の変化
を示すグラフである。

【図１３】本発明の実施例４の蛍光板における光反射層
の波長による反射率（計算値）の変化を示すグラフであ
る。

【図１４】同、実施例３の蛍光板、及び従来の蛍光板の
相対鮮鋭性を表すグラフである。

【図１５】従来の蛍光板の一例の概略断面図である。

【図１６】従来用いている蛍光体Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂの
発光スペクトル（波長による光強度（相対値）の変化）
を示すグラフである。

【図１７】放射線画像の形成の過程を示す概略図であ
る。

【図１８】従来の蛍光板における可視光線の挙動を示す
蛍光板の一部拡大断面図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１５、１６
…蛍光体素子、２…金属薄膜、３…蛍光体層、４、９…
支持体、５、６、１０、１１、１２…保護膜、１３…下
塗り層、１４…下塗り層に相当する光反射層、７、７
ａ、７ｂ、８、８ａ、８ｂ…誘電体膜、２０…Ｘ線発生
装置（Ｘ線管球）、２１…被写体、２２…撮影室（暗
室、暗箱）、２３…観測機、２４…モニター、２５…コ
ード、３０、３１…Ｘ線、３２、３３、４１、４２、４
３、４４、４５、４６、４７、４８…可視光線、５０…
光反射層、６０…Ｘ線撮影装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射する放射線を可視、紫外又は赤外の
光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体層の光線出射側
とは反対側に配置され、前記光線を反射率９０％以上で
前記蛍光体層の前記光線出射側へ反射する光反射層とを
有する蛍光体素子。
【請求項２】前記光線の入射角が４５度であるときの
反射率が最大である前記光反射層が設けられている、請
求項１に記載した蛍光体素子。
【請求項３】前記光反射層の厚さが１０μｍ以下であ
る、請求項１に記載した蛍光体素子。
【請求項４】前記光線が出射する側の前記光反射層の
面が鏡面状態或いはほぼ鏡面状態である、請求項１に記
載した蛍光体素子。
【請求項５】前記光線出射側とは反対側から、支持
体、前記光反射層、前記蛍光体層、光学的に透明な保護
膜がこの順に設けられている、請求項１に記載した蛍光
体素子。
【請求項６】前記光反射層の前記蛍光体層が設けられ
ている側に、前記光反射層を保護する光学的に透明な保
護膜が設けられている、請求項５に記載した蛍光体素
子。
【請求項７】前記光反射層の前記蛍光体層が設けられ
ている側とは反対側に、前記光反射層を保護する保護膜
が設けられている、請求項５に記載した蛍光体素子。
【請求項８】前記光線出射側とは反対側から、前記光
反射層、前記蛍光体層、光学的に透明な支持体がこの順
に設けられている、請求項１に記載した蛍光体素子。
【請求項９】前記光反射層の前記蛍光体層が設けられ
ている側に、前記光反射層を保護する光学的に透明な保
護膜が設けられている、請求項８に記載した蛍光体素
子。
【請求項１０】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側とは反対側に、前記光反射層を保護する保護
膜が設けられている、請求項８に記載した蛍光体素子。
【請求項１１】前記光反射層が金属薄膜からなる、請
求項１に記載した蛍光体素子。
【請求項１２】前記金属薄膜がアルミニウム、銀、金
及び銅からなる群より選ばれた少なくとも１種からな
る、請求項１１に記載した蛍光体素子。
【請求項１３】前記光反射層が、金属薄膜と、前記金
属薄膜の前記蛍光体層の設けられている側に、低屈折率
誘電体と高屈折率誘電体とを組とした誘電体積層膜の少
なくとも１組とからなる、請求項１に記載した蛍光体素
子。
【請求項１４】前記金属薄膜がアルミニウム、銀、金
及び銅からなる群より選ばれた少なくとも１種からな
る、請求項１３に記載した蛍光体素子。
【請求項１５】前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層とＳｉ
Ｏ₂層とからなる、請求項１３に記載した蛍光体素子。
【請求項１６】前記誘電体積層膜が１〜３組設けられ
ている、請求項１３に記載した蛍光体素子。
【請求項１７】前記光反射層が、低屈折率誘電体と高
屈折率誘電体との誘電体積層膜からなる、請求項１に記
載した蛍光体素子。
【請求項１８】前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層とＳｉ
Ｏ₂層とからなる、請求項１７に記載した蛍光体素子。
【請求項１９】前記誘電体積層膜の層数が９〜１３層
である、請求項１７に記載した蛍光体素子。
【請求項２０】入射する放射線を可視、紫外又は赤外
の光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体層の光線出射
側とは反対側に配置され、前記光線を前記蛍光体層の前
記光線出射側へ反射する光反射層とを有し、前記光反射
層の厚みが１０μｍ以下である蛍光体素子。
【請求項２１】前記光線が出射する側の前記光反射層
の面が鏡面状態或いはほぼ鏡面状態である、請求項２０
に記載した蛍光体素子。
【請求項２２】前記光線出射側とは反対側から、支持
体、前記光反射層、前記蛍光体層、光学的に透明な保護
膜がこの順に設けられている、請求項２０に記載した蛍
光体素子。
【請求項２３】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側に、前記光反射層を保護する光学的に透明な
保護膜が設けられている、請求項２２に記載した蛍光体
素子。
【請求項２４】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側とは反対側に、前記光反射層を保護する保護
膜が設けられている、請求項２２に記載した蛍光体素
子。
【請求項２５】前記光線出射側とは反対側から、前記
光反射層、前記蛍光体層、光学的に透明な支持体がこの
順に設けられている、請求項２０に記載した蛍光体素
子。
【請求項２６】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側に、前記光反射層を保護する光学的に透明な
保護膜が設けられている、請求項２５に記載した蛍光体
素子。
【請求項２７】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側とは反対側に、前記光反射層を保護する保護
膜が設けられている、請求項２５に記載した蛍光体素
子。
【請求項２８】前記光反射層が金属薄膜からなる、請
求項２０に記載した蛍光体素子。
【請求項２９】前記金属薄膜がアルミニウム、銀、金
及び銅からなる群より選ばれた少なくとも１種からな
る、請求項２８に記載した蛍光体素子。
【請求項３０】前記光反射層が、金属薄膜と、前記金
属薄膜の前記蛍光体層の設けられている側に、低屈折率
誘電体と高屈折率誘電体とを組とした誘電体積層膜の少
なくとも１組とからなる、請求項２０に記載した蛍光体
素子。
【請求項３１】前記金属薄膜がアルミニウム、銀、金
及び銅からなる群より選ばれた少なくとも１種からな
る、請求項３０に記載した蛍光体素子。
【請求項３２】前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層とＳｉ
Ｏ₂層とからなる、請求項３０に記載した蛍光体素子。
【請求項３３】前記誘電体積層膜が１〜３組設けられ
ている、請求項３０に記載した蛍光体素子。
【請求項３４】前記光反射層が、低屈折率誘電体と高
屈折率誘電体との誘電体積層膜からなる、請求項２０に
記載した蛍光体素子。
【請求項３５】前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層とＳｉ
Ｏ₂層とからなる、請求項３４に記載した蛍光体素子。
【請求項３６】前記誘電体積層膜の層数が９〜１３層
である、請求項３５に記載した蛍光体素子。
【請求項３７】入射する放射線を可視、紫外又は赤外
の光線に変換する蛍光体層と、前記蛍光体層の光線出射
側とは反対側に配置され、前記光線を前記蛍光体層の前
記光線出射側へ反射する光反射層とを有し、前記光反射
層の前記光線出射側の面が鏡面状態或いはほぼ鏡面状態
である蛍光体素子。
【請求項３８】前記光線出射側とは反対側から、支持
体、前記光反射層、前記蛍光体層、光学的に透明な保護
膜がこの順に設けられている、請求項３７に記載した蛍
光体素子。
【請求項３９】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側に、前記光反射層を保護する光学的に透明な
保護膜が設けられている、請求項３８に記載した蛍光体
素子。
【請求項４０】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側とは反対側に、前記光反射層を保護する保護
膜が設けられている、請求項３８に記載した蛍光体素
子。
【請求項４１】前記光線出射側とは反対側から、前記
光反射層、前記蛍光体層、光学的に透明な支持体がこの
順に設けられている、請求項３７に記載した蛍光体素
子。
【請求項４２】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側に、前記光反射層を保護する光学的に透明な
保護膜が設けられている、請求項４１に記載した蛍光体
素子。
【請求項４３】前記光反射層の前記蛍光体層が設けら
れている側とは反対側に、前記光反射層を保護する保護
膜が設けられている、請求項４１に記載した蛍光体素
子。
【請求項４４】前記光反射層が金属薄膜からなる、請
求項３７に記載した蛍光体素子。
【請求項４５】前記金属薄膜がアルミニウム、銀、金
及び銅からなる群より選ばれた少なくとも１種からな
る、請求項４４に記載した蛍光体素子。
【請求項４６】前記光反射層が、金属薄膜と、前記金
属薄膜の前記蛍光体層の設けられている側に、低屈折率
誘電体と高屈折率誘電体とを組とした誘電体積層膜の少
なくとも１組とからなる、請求項３７に記載した蛍光体
素子。
【請求項４７】前記金属薄膜がアルミニウム、銀、金
及び銅からなる群より選ばれた少なくとも１種からな
る、請求項４６に記載した蛍光体素子。
【請求項４８】前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層とＳｉ
Ｏ₂層とからなる、請求項４６に記載した蛍光体素子。
【請求項４９】前記誘電体積層膜が１〜３組設けられ
ている、請求項４６に記載した蛍光体素子。
【請求項５０】前記光反射層が、低屈折率誘電体と高
屈折率誘電体との誘電体積層膜からなる、請求項３７に
記載した蛍光体素子。
【請求項５１】前記誘電体積層膜がＴｉＯ₂層とＳｉ
Ｏ₂層とからなる、請求項５０に記載した蛍光体素子。
【請求項５２】前記誘電体積層膜の層数が９〜１３層
である、請求項５１に記載した蛍光体素子。
【請求項５３】放射線源と、請求項１〜５２のいずれ
か１項に記載した蛍光体素子と、観測部とを有する、放
射線像観測装置。
【請求項５４】放射線源と、請求項１〜５２のいずれ
か１項に記載した蛍光体素子と、観測部とをこの順に有
する、請求項５３に記載した放射線像観測装置。