JPS60198532A - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

放射線画像情報読取装置

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JPS60198532A
JPS60198532A JP59055351A JP5535184A JPS60198532A JP S60198532 A JPS60198532 A JP S60198532A JP 59055351 A JP59055351 A JP 59055351A JP 5535184 A JP5535184 A JP 5535184A JP S60198532 A JPS60198532 A JP S60198532A
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excitation light
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後藤 千秋
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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】 (発明の利用分野) 本発明は、人体等の被写体の放射耐画像が蓄積記録され
た輝尽性螢光体に動程光を照射して予め蓄積記録された
画像情報に対応した輝尽発光を生じさせ、この輝尽発光
光を導光材により光検出器に導いて画像情報に対応した
電気信号を得る放射線画像情報読取装置に関するもので
ある。
(従来技術) ある種の螢光体に放射線(X線、α國、・β巌、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、その後この螢光体に可視光、赤
外線等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに
応じて螢光体が発光を示すことが知られている。
このような性質を示す螢光体は輝尽性螢光体と呼ばれて
おり、その励起光照射による発光は輝尽発光と呼ばれて
いる。
この輝尽性螢光体を利用し、シート状の輝尽性螢光体(
以下「輝尽性螢光体シート」あるいは単に「螢光体シー
ト」という)に、人体などの被写体を透過した放射線を
吸収させてその放射線画像を蓄積記録し、その後レーザ
光などの励起光で輝尽性螢光体シートを走査し、その時
の輝尽発光光を光検出器で検出して電気的に処理し、得
られた電気信号に基づいて被写体の放射線画像を可視像
として写真フィルム等の記録材料あるいはC1−t、T
等の表示装置に出力させる放射線画像情報記録再生シス
テムが従来より知られている(例えば特開昭55−12
145号診照)。
上記システムにおいて、励起光の照射によって輝尽性螢
光体シートから放射される輝尽発光光のエネルギーは励
起光に比べて極めて弱く(約10−5倍)かつ無指向性
である。このため、読取装置を構成するに当っては、受
光立体角を大きくしてできるだけ多くの発光光を集光し
、S/Nを高くする必要が生じる。
そこで本出願人は、螢光体シートに近接して対向する光
検出器の受光面に、この受光面の面積に比べて十分小さ
い反射ミラーや三角プリズムを突設し、横方向から入射
するレーザ光などの鋭い指向性を持った励起光をこの反
射ミラーや三角プリズムで反射させて螢光体シートに照
射させることを提案した(特開昭55−48674号)
。しかしながら、この場合反射ミラーや三角プリズムの
突出量以上の間隙を受光面との間に設けなければならず
、受光立体角が小さくなるという不都合が生じる。
また出願人は、励起光の走査線に沿うよ”5に一端面(
入射端面)を螢光体シートに近接対向させた特定の形状
の導光板を設け、この導光板により輝尽発光光を光検出
器に導くことを提案した(特開昭55−87970号)
。しかしなからこの場合には、励起光と導光板とが互い
に干渉しないようにする必要から、導光板の入射端面で
走査線上方全体を覆うことができず、受光立体角を十分
大きくすることはできない。
そこで出願人はさらにこの導光板の入射端面に対向する
光反射手段を設け、入射端面以外の方向に放射された輝
尽発光光をこの光反射手段で反射させて入射端面に導く
ことを提案した<*開昭56−11398号)。しかし
ながらこの場合でも、導光板の入射端面と光反射手段と
の間に励起光を通すための間隙を形成しなければならず
、一部の輝尽発光光は無駄になるという問題は依然とし
て解決されない。
上述のように、従来公知の読取装置では、輝尽発光光の
一部が無駄になるため、輝尽発光光の光量を増やす必要
から励起光の光量を太きくしなければならず、励起光の
光源が大型化するという不都合も派生的に生じる。また
同様の理由から走査の高速化にも限界がある。
そこで本出願人は、輝尽発光光の受光立体角を十分に大
きくとることができ、従って輝尽発光光をほぼ児全に受
光することが可能であり、87Hの向上、励起光源の小
型化あるいは走査の高速化を図ることができる放射線画
像情報読取装置を提供することを目的として、前記導光
材の光路途中に前記励起光および輝尽発光光のうちの一
方を選択的に反射し、他方を選択的に透過させるダイク
ロイックな光学面を設け、前記励起光がこのダイクロイ
ックな光学面に直接入射し、該光学面での反射あるいは
該光学面の透過によって導光材の前記輝尽性螢光体近傍
の端面から射出して前記輝尽性螢光体を励起するように
励起光光学系を配置した読取装置を提案した(特願昭5
8−218678号)。
しかしながら、このようなダイクロイックな光学面を採
用した読取装置においても次のような問題があることが
判明した。
それは、導光材の入射端面において、輝尽性螢光体シー
ト表面から反射された励起光がさらに反射され、螢光体
シート表面の本来照射すべき部分でない個所へ励起光が
照射されて、そこにも輝尽発光が生じ、その輝尽発光光
がノイズとなって導光材に入射してしまうということで
ある。
この本来照射されるべきでない螢光体シート表面からの
輝尽発光光は、上記放射線画像情報読取装置においては
ノイズとなって得られる画像の鮮鋭夏やコントラストを
大幅に低下させてしまうことになる。
(発明の目的) 不発明は、このような事情に鑑み、上記特願昭58−2
18678号に開示されている読取装置において、輝尽
性螢光体に対面する導光材の入射端面における励起光の
反射を防止し、画像読取の8/Nを大幅に向上させるよ
うにした読取装置を提供することを目的とするものであ
る。
(発明の構成) 本発明の読取装置は、ダイクロイックな光学面を励起光
の照射光路中に配して採用した導光材の輝尽発光光の入
射端面に、励起光反射防止膜を形成し、これによって励
起光の入射端面における反射を防止して、ここで反射さ
れた励起光が再び螢光体シートの他の部分を照射するこ
とがないようにしたことを特徴とするものである。
ここで励起光反射防止膜とは、輝尽発光光(300−5
00nm )の反射は多少許しても、輝尽発光光より遠
長の長い励起光は反射しない光学層であり、例えば導光
体の材料の屈折率よりも低い屈折率を有する材料の蒸着
薄膜が使用される。なお、輝尽発光光の反射も防止して
、その集光効率を向上させるようにすればなお好ましい
ので、この励起光反射防止膜は、励起光のみでなく、広
い波長域に亘って光の反射を防止する反射防止膜として
もよ()。
以下図示の実施態様に基づき本発明の詳細な説明する。
(実施態様) 第1図は本発明の読取装置が適用されるX線画像情報記
録再生システムの基本構成図である。X線管10から放
射されたX線は患者等の被写体12の各部のX@透過率
の変化に従って透過して螢光体シート14に入射し、こ
の入射X線量に対応して螢光体シート14中にXa1エ
ネルギーが蓄えられる。すなわちX線透過像の潜像が螢
光体シート14に記録される。この輝尽性螢光体シート
14に用いる螢光体としては、例えば同一出願人により
提案されている希土類元素付活アルカリ土類全類フルオ
ロハライド螢光体が挙げられる(特開昭56−1134
8号参照)。この螢光体は300〜500 nmの波長
の輝尽発光光Aを発する。
X線透過像の潜像が記録された螢光体シート14には、
励起光源16からの励起光Bが照射される。この励起光
Bは、輝尽発光光Aとの分離を容易にするため、その波
長ができるだけ輝尽発光光の波長より離れているもの、
すなわちそのスペクトルができるだけ輝尽発光光のスペ
クトルと重ならないものであることが必要である。従っ
て、励起光Bとして、例えば輝尽発光光Aより波長の長
いHe −Neレーザ光(633nm )、YAGL/
−ザ光(l Q 04 nm )、ルビーレーザ光(6
94nm )、半導体レーザ光(赤外線)などが用いら
れるりが好ましい。
前記励起光Bは後述する導光材18から螢光体シート1
4に照射され、また輝尽発光光Aはこの導光材18内を
通って光検出器20に導かれる。光検出器20としては
例えば光電子倍増管が好ましい。なお導光材18に・は
、励起光Bと輝尽発光光Aとを分離するダイクロイック
な光学面を設けるが、その分離が不完全で僅かな励起光
Bが光検出器20に入射する場合には、輝尽発光光Aだ
けを選択透過させるフィルタ22を光検出器20の受光
面に設けるとよい。
光検出器20が検出した画像情報は、画像処理装置24
で電気的に画像処理され、再生装置26により写真フィ
ルム等の記録材料やC)t、T等の表示装置に可視像と
して出力される。
次に本発明に係る読取装置を説明する。第2図はその第
1の実施態様の斜視図、第3図はそのni −■t 、
+1断面図である。この実施態様では螢光体シー)14
Aは平板状の送り台30に保持されている。また導光材
18Aはガラスやアクリル板などの透明な材料を用いて
緩やかに湾曲した板状に形成され、その一方の端面(入
射端面)32Aは、送り台30の送り方向と直交するよ
うに延在しかつ螢光体シー114Aの表面に略平行に近
接して対向する。この入射端面32Aには励起光反射防
止膜32aが形成されている。
この励起光反射防止膜32aは、励起光の反射を防止す
るとともに好ましくは輝尽発光光の反射をも防止し、輝
尽発光光を導光材18Aの内部へ効率良く導入しうるも
のである。このような光学的性質を有する第1の励起光
反射防止膜32aの具体例として、導光材18Aの材料
の屈折率よりも低い屈折率を有する材料の蒸着薄膜が挙
げられる。このような蒸着薄膜を設ける場合、その光学
的厚さを励起光の波長のl/4とすると励起光の反射は
最小となり、特に薄膜材料の屈折率nlと導光材材料の
屈折率n2との間にn1=δなる関係がある場合に励起
光の反射は全くなくなる。導光材18Aの材料の具体例
としてはプラスチック、ガラス等が挙げられるが、これ
らの材料からなる導光材の入射端面に設けられる蒸着薄
膜の材料として、MgF+、CaFz、氷晶石等が皐げ
られる。なお、このような蒸着薄膜は、励起光の反射を
防止すると共に輝尽発光光の反射をも防止し、従って輝
尽発光光は導光材18Aの内部へ効率良く導入される。
なお、上述の蒸着薄膜は導光材18Aの入射端面32A
に設けられる励起光反射防止膜32.1の単なる一例で
あり、従って励起光反射防止膜32aはこの蒸着薄膜に
限られるものではなく、励起光の反射を防止する膜であ
れはいかなるものであってもよい。
導光材18Aの他端(射出端面)は光検出器20の゛受
光面の形状に合わせて円形に巻き重ねられている。前記
端面32A側の端部には第3図に示すように長手方向に
ダイクロイックな光学面34Aが端面32Aに対して4
5°をなすように設けられている。この光学面34Aは
、この導光材18Aの端面32A側端部を断面三角形に
分割し、この分割面に例えば高屈折率物質と低屈折率物
質との膜を多層に形成した後、この分割面を再び接合す
ることにより作られる。この光学面34Aは例えば45
°入射角では第4図のような分光特性を持ち、輝尽発光
光Aに対しては45°の入射角を中心にできるだけ広い
入射角度で高い透過率を持つのが望ましい。
また励起光源16から放射された励起光Bは螢光体シー
)14Aと略平行に光学面34Aに入射しこの光学面3
4A上を走査するように偏向器36Aによって振られる
。なお、励起光Bを光学面34Aにほぼ一定角で入射さ
せるため、偏向器36Aと光学面34Aとの間にレンズ
または凹面鏡を設けてもよい。
この実施態様においては、励起光Bは光学面34Aに横
方向から45°の入射角で入射し、この光学面34Aで
ほぼ児全に反射されて導光材18Aの端面32Aから螢
光体シート14Aに照射される。この励起光Bにより、
螢光体シート14Aは予め記録されたX線画像情報に対
応した輝尽発光光Aを発生する。
この輝尽発光点の上方は、端面32Aが十分に広い面積
で覆っているため、上方に放射された輝尽発光光へのほ
ぼ全部が励起光Bの螢光体シート14八表面における反
射光の一部と共に端面32Aから導光材18Aに入る。
この導光材18Aに入った輝尽発光光Aは光学面34A
を透過し導光材18A内面で全反射を繰り返しつつ光検
出器20に導かれ、その光量が検出される。励起光Bに
よる走査が一度終る間に送り台30Aは走査線間隔分だ
け移動し、再び励起光Bによる走査が行われる。以上の
動作を繰り返すことにより螢光体シー)14Aに蓄積記
録されている画像情報が順次読み取られる。
一方、端面32Aから導光材18Aに入った励起光Bは
ダイクロイック光学面34Aで反射され、導光材18A
の外へ出るので、光検出器20の方へ進むことはない。
なお、上記端面32Aには励起光反射防止膜32aか設
けられているので、螢光体シート14表面によって反射
された励起光Bが、ここで再び反射されて螢光体シート
14に向かうことはない。
第5図は第2の実施態様の斜視図、第6図はそのVl−
Vll断面図である。この実施態様は導光材1s13を
、送り台30Bに保持された螢光体シート14Bと略平
行な板状の第1の導光材18Baと、その一端面に接合
された角棒状の第2の導光材IBBbとで形成し、第2
の導光材1subO下の端面(入射端面)32Bを螢光
体シート14Bに略平行に近接対向させると共に、その
上部にダイクロイックな光学面34Bを形成している。
この光学面34Bは45°の入射角の励起光Bを透過し
かつ輝尽発光光Aを反射するように作られ、その45°
入射光に対する分光特性は第7図に示すようになってい
る。また、端面32Bには励起光反射防止膜32bが設
けられている。
この実施態様では、励起光源16から放射された励起光
Bは偏向器36Bで振られつり上方から第2の導光材1
8Bbに入り、光学面34Bを透過して螢光体シート1
4Bに照射される。また螢光体シー1−14Bからの輝
尽発光光Aは第6図に示すように端面32Bから第2の
導光材18Bbに入り、さらに光学面34Bで反射され
て第1の導光材18Baに入る。そして導光材18Ba
内で全反射を繰り返しつつ光検出器20に導かれる。一
方、螢光体シー)14Bの表面で反射された励起光Bは
、励起光反射防止膜32bにより反射が防止され、螢光
体シー)14BK再び照射されることはない。
なお、この第2の実施態様によれば導光材18Bは螢光
体シート14Bと略平行に配設できるので、前記第1の
実施態様における導光Xf1?八 のように大きく湾曲
させる必要が無くなり小型化に適する。
第8図と第9図は第3および第4の実施態様の斜視図で
ある。これらの実施態様では螢光体シー)14C,14
Dを円筒型のドラム30C,30Dに巻き付けて固定し
、ドラム30C,30Dを回転させて走査する。第8図
のものではドラム30Cの半径方向に長い棒状の導光材
18Cを配し、その一端面(入射端面)32Cを螢光体
シー1−14Cに近接対向させ、他端面(射出端面)に
光検出器20を取付ける。導光材18Cには前記第1の
実施態様(第2〜4図)と同特性のダイクロイックな光
学面34Cと励起光反射防止JIM32 cを設け、ド
ラム30Cの回転軸と平行に励起光Bをこの光学面34
Cに当てここで反射させて螢光体シート14Cに導く。
この実施態様では、ドラム30Cの1回転につき導光材
18Cおよび光検出器20を一体にしてドラム軸と平行
に走査線間隔だけ移動させつつ螢光体シート14Cに蓄
積記録された画像情報を読み取る。
また第9図の実施態様ではドラム30Dの接線方向に棒
状の導光材18Dを略水平に配し、その一端の下端面(
入射端面)32Dを螢光体シー1−14Dに近接対向さ
せ他端面(射出端面)に光検出器20を取付ける。導光
材18Dには前記第2の実施態様(第5〜7図)と同特
性のダイクロイックな光学面34Dと励起光反射防止膜
32dを設け、半径方向外側からこの導光材18Dに当
てた励起光Bを、この光学面34Dを透過させて螢光体
シー)14Dに照射する。この実施態様では、導光材1
8D、光検出器20を固定し、ドラム30Dを回転させ
つつ軸方向に送って走査するのが望ましい。
第10図は第5の実施態様の斜視図であり、回転円盤3
0E上に円形の螢光体シート14Eを固定している。円
盤30Hの回転中心軸を含む面上で前記第8図の導光材
18C5光検出器20と全く同様の導光材18E、光検
出器20を半径方向に移動させる。励起光Bは半径方向
外側からダイクロイックな光学面34Hに当たって反射
され、螢光体シート14Eに対向する端面(入射端面)
32Eから螢光体シート14Eに照射される。この端面
32Eには、励起光反射防止膜32eが設けられる。
これら88〜10図の実施態様によれば、導光材18C
,18D、18Eの形状が単純なので、成形加工性が良
いという効果が得られる。
以上の各実施態様において導光材18A〜18Bの端面
32A〜32Bは螢光体シート14A〜x4B表面と平
行な平面とするのが加工上都合が良いが、輝尽発光光A
の集光効率を向上させるために、曲面としてもよい。
また光学面34A〜34Bは導光材18A〜18E内に
挾まず、互いに離れた2つの導光材の間の光路途中に設
けた透明板に形成してもよい。
第11図および第12図はさらに他の実施態様の要部を
示す断面図である。これらの実施態様では、導光材18
F、18Gの輝尽発光点上方位置を斜めに切断し、この
切断面・に励起光Bを透過するダイクロイックな光学面
34F、34Gを形成し、下面(入射端面)32F、3
2Gに励起光反射防止膜32f。
32gを設ける。ダイクロイックな光学面34F、34
Gを透過して導光材18F、18Gに入った励起光Bは
、下面32’F、32Gから出て螢光体シー)14F、
14Gを照射し、これにより発光された輝尽発光光Aは
下面(入射端面)32F、32Gから導光材18F。
18Gに再び入り、ダイクロイックな光学面34F、3
4Gで反射されて光検出器(図示せず)の方へ導かれる
螢光体シー)14F、14Gの表面で反射された励起光
Bは、励起光反射防止膜32f。
32gにより反射が防止され、螢光体シート14F、1
4Gに再び照射されることはない。
(発明の効果) 本発明によれば、導光体の入射端面に励起光反射防止膜
が設けられているので螢光体シートに照射されそこで反
射された励起光は、轡元体の入射端面に入射しても反射
されず、従って励起光が直接照射される部分以外からは
輝尽発光光が放射されることはない。従って特願昭58
−218678号に開示されている読取装置よりも画像
情報の読取りが正確になり、S/Nが同上し、画質のよ
い画像を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は不発−明の読取装置が適用されるX線画像情報
記録再生システムの基本構成図、第2図は本発明の読取
装置の第1の実施態様の斜視図、 第3図はそのni −nt sl断面図、第4図はその
光学面の分光特性図、 第5図および第6図はそれぞれ本発明の読取装置の第2
の実施態様の斜視図およびそのVl −Vl線断面図、 第7図はその光学面の分光特性図、 第8,9.および10図はそれぞれ本発明の読取装置の
第3,4.および5実施態様の斜視図、また第11およ
び12図は本発明の読取装置のさらに他の実施態様の要
部断面図である。 14・・・・・・輝尽性螢光体シート 18〜18H・・・導光材 20・・・光検出器32A
〜32G・・・・・・端 面 328〜32g・・・・・・励起光反射防止膜34A〜
34G・・・・・・ダイクロイックな光学面A・・・・
・・輝尽発光光 B・・・・・・励起光゛@ 1 図 第 2 図 0 1I 3 図 第 4 図 液長(nm) 第5図 II6 図 板長(nm) 14D II 10 図 第 11 図 iJ 12 1図 32F 32f (自発)手続柑1正書 特許庁長官 殿 昭和59年11月30日特願昭59−
55351号 2、発明の名称 放射線画像情報読取装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 任 所 神奈川県南足柄市中沼210番地名 称 富士
写真フィルム株式会社 4、代理人 東京都港区六本木5丁目2番1号 5、補正命令の日付 な し 第8図 0 4D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 放射−画像情報が予め蓄積記録された輝尽性螢
    光体に励起光を照射するための励起光光学系、前記励起
    光の照射によって輝尽性螢光体から放射される輝尽発光
    光を検出するための光検出器、および一端面が輝尽性螢
    光体の近傍に設けられ、他端面が前記光検出器に光学的
    に接続された、前記輝尽発光光を前記光検出器に導くた
    めの導光材を備える放射−画像情報読取装置において、
    前記導光材の光路途中に前記励起光および輝尽発光光の
    うちの一方を選択的に反射し、他方を選択的に透過させ
    るダイクロイックな光学面が設けられており、かつ前記
    励起光がこのダイクロイックな光学面に直接入射し、該
    光学面での反射あるいは該光学面の透過によって導光材
    の前記輝尽性螢光体近傍の端面から射出して前記輝尽性
    螢光体を励起するように前記励起光光学系が配置されて
    おり、前記導光材の入射端面に前記励起光の反射を防止
    する励起光反射防止膜が設けられていることを特徴とす
    る放射線画像情報読取装置。
  2. (2) 前記励起光反射防止膜が前記導光材の材料の屈
    折率よりも低い屈折率を有する材料の蒸着薄膜であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放射線画像
    情報読取装置。
JP59055351A 1983-11-22 1984-03-23 放射線画像情報読取装置 Granted JPS60198532A (ja)

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