JPS60111238A - 放射線画像情報読取装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は２人体等の被写体の放射線画像が蓄積記録され
た輝尽性螢光体に励起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、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Ｇこよる発光は
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１あるいは単に「螢光体シー
ト」という）に１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ＣＲＴ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５５−１２１４５
号参照）。

このシステムに用いる放射線画像情報読取装置→ま。

放射線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と、前記励起光の照
射により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と、一端面がが［（尿性螢光体の近
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
て前記輝尽発光光を前記光検出器に導くための導光材と
を備えている。

」二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うに一端面（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）。

しかしながらこの場合には、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Ｃ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（特開昭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大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牛じる。ま
た同様の理由から走査の高速化にも限界がある。

（発明の目的） 本発明は上述のような事情に鑑みなされたものであり、
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完全に受光することが可能で
あり、Ｓ／Ｎ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Ｒご提
、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、上記目的を達成するため。

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
るグイクロイックな光学面が設けられており、かつ前記
励起光がこのグ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る
ように構成したものである。

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。この図において符
号１０はＸ線管、１２は患者等の被写体、１４は輝尽性
螢光体シートである。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線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Ｘ線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１例えば同−出願太により提案されている希
土類元素付活アル−カリ土類金類フルオロハライド螢光
体が挙げられる（特開昭５６−１１３４８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Ｇこする
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９例えば輝尽発光光Ａ
より波長の長いＨｅ−Ｎｅレーザ光（６３３’ｎｍ）、
ＹＡＧレーザ光（ｊ、０６４ｎｍ）、ルビーレーザ光（
６ｃ＋４ｎｍ）などが用いられるのが好ましい。

１８は後記する導光材であり、前記励起光Ｂはこの導光
材１８から螢光体シート１４に照射され。

また輝尽発光光Ａはこの導光材１８内を）司って光検出
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とを分離するグ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２
０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の受光面に設けてもよ
く。

またそうするのが好ましい。

光検出器２０が検出した画像情報は１画像処理袋は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ＣＲＴ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■−Ｉｎ線断面図
である。この実施態様では螢光体シー４１４Ａは平板状
の送り台３０に保持されて（、ｚ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Ｇこ形成され、その一方の端面（入射端
面）３２Ａ）よ。

送り台３０の送り方向と直交するように延在し力）つ螢
光体シート１４Ａの表面に略平行に近接して対向する。

導光材１８Ａの他端（射出端面）＆ｉ光検出器２０の受
光面の形状に合わせて円形Ｇこ巻き重ねられている。前
記端面３２Ａ側の端部＆ＺＩｒよ第３図に示すように長
手方向にダイクロイ゛ンクな光学面３４Ａが端面３２Ａ
に対して４５°をなす−ように設けられている。この光
学面３４Ａは、こノ導光４ｇ’　１８　Ａ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１／）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
ト１４Ａと略平行に光学面３４　ＡＧこ入射しこの光学
面３４Ａ上を走査するように偏向器３６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
ほぼ完全に反射されて導光材１８Ａの端面３２Ａから螢
光体シー）１４ＡＧこ照射される。この励起光Ｂにより
、螢光体シー）１４Ａ＆１予め記録されたＸ８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ＡｃＤはぼ全部が励起光
Ａの螢光体シー）　１４．　Ａ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による走査が一変終る間に送り台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・−）　
１−４−　Ａに蓄積記録されている画像情報が順次読み
取られる。

第５図は第２の実施態様の斜視図、第６図はそのｖｒ　
−ＶＩ　純断面図である。この実施態様は導光材１８Ｂ
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Ｕ’　１８　Ｂ　ａと、その一
端面に接合された角棒状の第２の導光材１８Ｂｂとで形
成し□、第２の導光４１’　１８Ｂ　ｂの下の端面（入
射端面）３２Ｂを螢光体シー）１．４Ｂ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を形成した。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０
こ示すようになっている。

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で振られつつ上方から第２の導光材１
８Ｂｂに入り、光学面３４Ｂを透過して螢光体シー）１
４Ｂに照射される。また螢光体シー　ト１４　Ｂ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１．８　Ｂ　＋）に入り、さらに光学面３４Ｂ
で反射されて第１の導光４’Ａ’　］　８　Ｂ　ａに入
る。そして導光材１８Ｂａ内で全反射？繰り返しつつ光
検出器２ｏに導かれる。

この第２の実施態様によれば導光材１８Ｂは螢光体シー
）　１．４　Ｂと略平行に配役できるので、前記第１の
実施態様における導光体板１８Ａ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０ 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）１．４Ｃ，１
４Ｄを円筒型のドラム３０Ｃ，３０’Ｄに巻き（＝Ｊ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）１４Ｃに近接対向させ、他端面（射出端
面）に光検出器２０を取付けた。導光１ｇ１８Ｃ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）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２０２一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）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’　１８　Ｄを略水平に配し、その一端の下
端面（入射端面）３２Ｄを螢光体シート１４’Ｄに近接
対向させ他端面（射出端面）に光検出器２０を取付けた
。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を設け、半径
方向外側からこの導光材］、８Ｄ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１８Ｄ、光検出器２
０を固定し、ドラム３０Ｄ’Ｆ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１回転円盤３
０Ｅ上に円形の螢光体シー）１４Ｅを固定した。円盤３
０Ｅの回転中心軸を含む面上で前記第８図の導光材１８
Ｃ１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３４Ｅに当たって反射され
、螢光体シー）１４Ｅに対向する端面（入射端面）３２
Ｅから螢光体シート１４Ｅに照射される。

これら第８〜１０図の実施態様によれば、導光材１’８
Ｃ，１８Ｄ、１８Ｅの形状が単純なので。

整形加工性が良いという効果が得られる。

以」二の各実施態様において導光材１８Ａ〜］、８Ｅの
端面３２Ａ〜３２Ｅは螢光体シート１４Ａ〜１４Ｅ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、この端面３２Ａ〜
３２Ｅに輝尽発光光Ａの波長領域に対する反射防止膜を
設けたり、端面３２Ａ〜３２Ｅを曲面としてもよい。ま
た光学面３４Ａ〜３４Ｅ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１１〜１３図はさらに他の実施態様の要部を示す断面
図である。第１１．１２図の実施態様では、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３
４Ｆ、３４Ｇを形成した。第１３図の実施態様は、２枚
の対向する板または筒により導光４Ｊ’　］　８　Ｈを
形成し、この導光イ′４の内面を、励起光Ｂに対し透明
でかつ輝尽発光光Ａを反射するように光学的に処理し、
その内部にダイクロイックな光学面３４　Ｈを配設した
。この実施態様によれば励起光Ｂは導光材１８Ｈを透過
し光学面３４　Ｈで反射されて螢光シートに照射され、
また輝尽発光光Ａは導光材１８Ｈ内面で反射されて光検
出器に導かれる。本発明における導光材の端面ば、この
第１３図の実施態様のように螢光シートに対向して開口
する構造のものでもよい。なおこの第１３図の実施態様
において、導光材１８Ｈを透明な部材で形成し、その外
面に励起光Ｂに対し透明でかつ輝尽発光光Ａに対して反
射する光学的処理を施してもよいのは勿論である。

（発明の効果） 本発明は以上のように、励起光の照射により輝尽性螢光
体より放射される輝尽発光光を光検出器に導く導光材の
光路途中に、ダイクロイックな光学面を設け、導光材の
輝尽性螢光体対向端面から励起光を輝尽性螢光体に当て
るようにした。従って輝尽発光点を覆う導光材端面全体
から輝尽発光光企導光材内に取り入れることができ、Ｗ
尽発光光の受光立体角が増える。この受光立体角は導光
材端面を輝尽性螢光体に接近させることにより一層増大
し、導光材側に放射される輝尽発光光はほぼ完全に受光
することが可能になる。このためＳ／Ｈの向上が図れる
。また輝尽発光光の受光量が増えるため、同一のＳ／Ｎ
であれば従来装置に比べて励起光の光量を減らすことが
でき、励起光源の小型化も可能になり、さらに同一光源
を用いた場合には走査の高速化が図れることにもなる。

【図面の簡単な説明】 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、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ｒｔｒ　−
ｒｎ線断面図、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■−ｖｒ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１１〜１３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〜］、、　８　Ｈ・・・導光材、　２０・・・光検
出器。 ３２Ａ〜３２Ｅ・・端面。 ３４、　Ａ〜３４Ｈ・・・ダイクロイックな光学面。 Ａ・・・輝尽発光光、　Ｂ・・・励起光。 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代理人　弁理士
　山　１）　文　雄 第１図 第２図 ０ 第３図 第４図 ５皮畏（ｎｍ） 第５図 第６図 才 辿Ｘ（ｎｍ） ｎ ４ＬＪ 手続補正書印発） 昭和５９年５　月２４日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２１８６７８号 ２　発明の名称 放射線画像情報読取装置 ３、補止をする者 コ１￥件との関係　特許出願人 住所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名称　（５２０
）富士写真フィルム株式会社代表者　大　西　實 ４、代理人 住　所　東京都港区西新橋１丁目６番２１号自発 ６、補正により増加する発明の数　０ ７、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」と「図面の簡単な説明」
の欄及び図面 ７１７＼ Ｂ、補正の内容 （１）明細書第８頁第７行 「ルビーレーザ光（６９４ｎｍ）Ｊの後に「、半導体レ
ーザ光（７００〜１３００ｎｍ）Ｊの語句を　挿入する
。 （２）同書第１０頁第９行 「偏向器３６」とあるのを「偏向器３６Ａ」と補正する
。 （３）同書第１５頁第１２行１回書第１７頁第１９行「
第１１〜１３図」とあるのを「第１１．１２図」と補正
する。 （４）同書第１５頁第１３行 「第１１．１２図」とあるのを「第１１図」と補正する
。 （５）同書同頁第１４行 ｒ１８Ｆ、１８ＧＪ　とあるのをｒ１８ＦＪ　と補正す
る。 （６）同書同頁第１６行 ｒ３４Ｆ、３４ＧＪとあるのをｒ３４ＦＪ　と補正する
。 （７）同書同頁第１６行２同書第１６頁第６行１回書回
頁第８行 「第１３図」とあるのを「第１２図」と補正する。 （８）同７１．７１５頁第１８行、同書９：ｆＳ、１６
頁第２行、同ｊ１１回頁第９行 ｒ１８ＨＪ　とあるのをｒ１８ＧＪ　と補正する。 （３）回占１６頁第１行１回書同頁第３行ｒ３４ＨＪ　
とあるのをｒ３４ＧＪ　と補正する。 （１０）回ｉ９第１８頁第２行 ｒ１８〜１８ＨＪ　とあるのを「１８〜１８ＧＪと補正
する。 （１１）回−）同頁第４行 「３４Ａ〜３４Ｈ」とあるのを「３４Ａ〜３４Ｇ」と補
止する。 （１２）図面の第７図 別紙ｌの通り補正する。 （１３）図面の第１１．１２．１３図 別紙２の通り第１１図を削除し、第１２図を第１１図と
し　ｉ７５１３図を第１２図とし、符合１８Ｇ、３４Ｇ
、１８Ｈおよび３４Ｈをそれぞれ／Ｌ、４１） シ支長（ｎｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 放射線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力）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Ｇこ設けられ、イＩｉＪ、端面が前記光検出器に
   光学的に接続された。前ｄ己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照射線画像情報読取装置Ｇ
   こおし・て、前記導ヅＣ利の光路遼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Ｇこ透過させるグ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゛ンクなゲ０学面Ｇこ
   直接入射し、該光学面での反射あるし）しま該光学面の
   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ｍｈ起するように前記励起
   光光学系が配置されてしλることを特徴とする放射線画
   像情報読取装置。