JP3906931B2 - 湾曲した形状の蛍光体シートに記録された画像を読み出す方法および装置 - Google Patents
湾曲した形状の蛍光体シートに記録された画像を読み出す方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3906931B2 JP3906931B2 JP52733297A JP52733297A JP3906931B2 JP 3906931 B2 JP3906931 B2 JP 3906931B2 JP 52733297 A JP52733297 A JP 52733297A JP 52733297 A JP52733297 A JP 52733297A JP 3906931 B2 JP3906931 B2 JP 3906931B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor sheet
- phosphor
- axis
- drum member
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
- G03B42/08—Visualisation of records by optical means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
Description
本発明は、Ｘ線放射などによって刺激可能（stimulable）蛍光体シートに記録された潜像を読み出す方法であって、潜像を担持している可撓性材料の別体の蛍光体シートを円筒体の周面に沿って湾曲した形状で設置し、この湾曲した蛍光体シートを円筒体周面の軸線まわりに回転させ、潜像を担持している蛍光体シートの螢光体表面に光源からの刺激用（stimulating）光線の照準を定め、この光線の影響により蛍光体表面から発した光を光検出器に送り、刺激用光線と蛍光体シートを前記軸線に対して平行な方向に相対的に移動させて蛍光体シートの読出しを行う方法に関する。本発明は、また、湾曲した形状で位置させた蛍光体シートの読出しを行う装置に関する。
潜像をＸ線放射で記録した蛍光体シートは放射線写真で普通に用いられている。放射線写真の露出後、刺激用光線の照準をポイント毎にシートに合わせることによって潜像が読み出される。刺激用光線の効果により、潜像によって活性化された放射光が生じ、この放射光が光検出器によって検知され、電子形態に変換され、その後の処理に回される。このような蛍光体シートにある潜像を読み出すために種々の読出し方法、装置が提案されている。単数または複数の検出器に放射光を導くために、たとえば、集光器を用いる。この集光器は、蛍光体シートの全幅にわたって延びる内方反射チューブと、蛍光体シートの全幅にわたって延びる内方反射円錐片または蛍光体シートの全幅にわたって延びる光ファイバ束とからなる。この集光器は蛍光体シートの長さ方向に対して平行な方向に動かされる。この方向は集光器の前記幅に対して直角方向である。同時に、刺激用光線で、管状集光器に設けたスロットを通してあるいは光ファイバに基づく大きくて重い集光器に設置した鏡面を介してあるいは全反射と同様の方法によって集光器の全幅を走査する。刺激用光線は集光器を一端から反射端まで走査する。こうして、移動によって蛍光体プレート全体がカバーされ、走査トレースが蛍光体シートの表面積全体にジグザグのパターンを形成する。これらの説明した実施態様のすべてにおいて、蛍光体シートは読出し中平らな状態に維持される。蛍光体シートの読出しに適したこれらの方法および装置は、米国特許第4,629,890号、米国特許第4,742,225号、米国特許第4,743,759号、米国特許第4,829,180号に記載されている。上記タイプの装置および方法は数多くの欠点を有する。まず、画像の全幅にわたって延びる集光器の製造が非常に複雑であり、高価なのである。これらの集光器と必然的に組み合わされる刺激用光線走査装置の製造には最高の精度が必要である。なぜならば、蛍光体プレートから距離を置くものであるし、また最終的な画像パターンにおけるエラーを避けるために回転する光線の各位置と蛍光体シートの対応する画像ポイントとの相互の位置関係を知っている必要があるからである。したがって、この部分も高価になる。このような装置では蛍光体シートの蛍光体面に対する刺激用光線の入射角が変化し、この場合、蛍光体シートの縁のところで光線が蛍光体シートに対して直角な場合と比べてかなりの角度になるため、特に画像の縁の領域において最終的な読出し画像が不正確となる。加えて、このような大型の集光器（刺激用光線の横断面および検出器の感光領域と比べて真実大きい）においては、光の損失が非常に大きい。この場合、得られた信号にノイズその他の干渉が生じる傾向がある。
刊行物、米国特許第4,922,102号が、蛍光体シートがその平面内で回転し、１回転毎に平らなままの螢光体シートの回転半径に対して平行な方向に動かされるポイント状読取りヘッドによって読み出される蛍光体シート読出し方法を記載している。この場合、蛍光体シートは、同心円のうちの円形トレースを一度に１つずつ読み出される。未公開の特許出願FI-950048が、蛍光体シートをその平面内で或る方向に動かすと共にポイント状の読取りヘッドを有する読出し装置を蛍光体シートの平面に対して直角な軸線まわりに回転させる蛍光体シート読出し方法を記載している。この場合、蛍光体シートは連続した湾曲トレースとして読み出される。或る平面内で蛍光体シートが回転し、回転している読取りヘッドを使用することで、読出し時間の使用効率が比較的劣ったものとなる。全読出し時間のうちのかなりの時間、読出し用光線が蛍光体シートの矩形表面領域の外側にあるからである。これらの構造は、刺激用光線を発する読出しヘッドと、検出器あるいは蛍光体シートとの距離を蛍光体シートの各ポイントで同じに精密に留めなければならないために精度を得るのが難しい回転装置を前提としている。
刊行物、米国特許第5,416,336号が、刺激用光線を放射された放射線の収集器内にある鏡上で或る方向に走査する共に、蛍光体プレートを別の方向に動かす装置を記載している。この構成によって、実際、高い読出し精度と低い光損失を成し遂げることができるが、この装置は比較的小型の画像の読出しに使用するのが最も適している。
刊行物、米国特許第4,829,180号も、蛍光体表面を外に向けて螢光体シートを円筒体上に配置し、そして、蛍光体シートを、刺激用光線と放射された放射線の検出器とからなるポイント状読取り装置によって読み出す構成を記載している。読出しの間、円筒体はその軸線のまわりに回転される。これにより、蛍光体シートの１つの走査方向を達成し、読取りヘッドあるいは円筒体のいずれかを回転軸線に対して平行な方向に移動させることによってもう１つの走査方向（円筒体の軸線に対して平行である）を達成する。この刊行物は、蛍光体シートを円筒体の外面にどのように取り付けるかを全く記載していない。文献、Hildebolt,Vannier:"PSP-Photostimulable Phosphor Dental Radiography"-Washington University School of Medicine,St.Louis,Missouri(Internet=> HTTP://IMACX.WUSTL.EDU/PSP/psp.HTML,Jan 09 1996)がこれらに相当する蛍光体シート読出し方法を記載しているが、螢光体シートの裏張りを円筒体の外面に磁気的に付着する薄い金属シートから構成することを付加的に記載している。このような磁気的な付着の信頼性は、少なくとも円筒体を適度な速度で回転させる場合でも、あまりよくない。それに加えて、蛍光体シートの金属製裏張りは、蛍光体シートを非常に剛性にし、この場合、円筒体の周りの形状が一定でなくなり、円筒体の回転中に外れてしまう危険が増大する。したがって、これらの構成には、蛍光体シートが外れてしまうという危険が高いという欠点があり、そのために、円筒体の回転速度を低く維持することがたぶん最も必要であって、それが蛍光体シートの読出しを遅くする原因となる。
したがって、本発明の目的は、蛍光体シートをその読出し中それ自体公知の方法で移動させるが、その移動にもかかわらず、蛍光体シートを必要な形状に正確に維持することができる方法と装置を提供することである。このことは、刺激用光源と放射された放射線の検出器とを包含する読出し装置と蛍光体シートの間の距離が、変化せず、各所与のケースで意図した距離にできるだけ精密に留まることを意味する。したがって、発明の目的は、蛍光体シートと読出し装置との相対位置のいかなる変化も生じる危険なしに蛍光体シートを高速で読み出すことができる方法および装置にある。本発明の別の目的は、蛍光体シートが読出しの間に移動して外れてしまう危険を最小とする上記タイプの方法および装置にある。本発明の第３の目的は、読出し中のアイドル時間、すなわち、蛍光体シートの効果的な読出しに使われない時間をできるだけ短くする、あるいは、アイドル時間が実際的に意味を持たない程度に読出し速度が高い上記タイプの装置および方法にある。本発明の第４の目的は、かなり異なるサイズの蛍光体シートを簡単に位置決めし、読み出すことができるようにした上記タイプの方法および装置にある。本発明の第５の目的は、普通の別々の螢光体シート、すなわち特別な装置のない螢光体シートの使用を可能とする上記タイプの方法および装置にある。本発明の第６の目的は、小型で効率的な集光器を使用することができる上記タイプの方法および装置にある。本発明のさらなる目的は、最高の読出し精度を達成でき、その場合、ピクセル・サイズができるだけ小さく、１ミリメートルあたりのラインペアの数をできるだけ大きくして読出しを行える上記タイプの方法および装置にある。本発明のさらに別の目的は、使いやすくて経済的な装置およびその使用を可能とする上記タイプの方法および装置にある。
請求の範囲第１項の特徴記載部分に記載したものを特徴とする本発明による方法および請求の範囲第１０項の特徴記載部分に記載したものを特徴とする本発明による装置を使用することによって上記の欠点をなくし、上記の目的を達成することができる。
本発明の最も重要な利点は、本発明にある方法および装置を使用することによって、なんら特殊な留め装置なしに普通の比較的可撓性のある蛍光体シートを、正確に所望の形状に、特に円筒体の形状に留まらせることができることにある。本発明のもう１つの利点は、蛍光体シートが任意普通のタイプであってもよく、高い精度で円筒形の形状に留まらせることができると共に、非常にしっかりと所定位置に留めることができ、読出し手段と蛍光体表面との間の距離をできるだけ低い値に設定することができ、それらの相互位置を精密に制御することができるということにある。それによって、集光器への放射光の収集効率を高め、刺激用光線のサイズを小さくし、蛍光体シートに精密に照準を合わせることができる。さらに、読出し速度を高くすることができる。こうして、本発明による方法および装置を使用することによって、放射線写真サイズが大きい（たとえば、２４ｃｍ×３０ｃｍ）場合でも１００×１００μｍのピクセル・サイズで通常比較的容易に目的を達することが可能である。実際に、適度に注意することにより、７０×７０μｍのピクセル・サイズあるいは５０×５０μｍのピクセル・サイズでも、この放射線写真サイズにおいて達成することができる。理論的には、達成可能なピクセル・サイズは２０μｍ×２０μｍのオーダーであり、これは他のいかなる読出し方法あるいは読出し装置を使用することによって得られる値よりも良好である。実際、本発明による装置において読出し精度を制限する唯一の要因は、蛍光体シートを潜像の記録に使用できる精度である。本発明のさらに別の利点は、高い読出し速度にある。すなわち、上記のサイズの大きい画像は、少なくとも２分未満の時間、または通常、約１分間で、またはさらに約1/2分間ですら読み出すことができる。ところが、読出しによって公知の方法および装置でかかる時間はこれよりも多いのである。実際、本発明による装置において読出し速度を制限する唯一の要因は、検出器が放射線の変化を検知できる頻度あるいは検出器が蛍光体シートが刺激発光（stimulated emission）を始めて終えることができる速度の変化を検知できる頻度またはこれら両方にある。本発明のもう１つの利点は、小型で効率的な集光器を使用することができ、放射光が非常に小さい損失でせいぜいほとんど完全に検出器に向けられることができるということにある。
以下、本発明を添付図面を参照しながら詳しく説明する。
第１Ａ図は、本発明による装置の第１実施態様の主要な特徴を示す部分破断頂面図であり、この図の左側は第１Ｂ図の方向Ｉからの頂面図であり、この図の左側は第１Ｂ図のII-IIを通る断面を示している。
第１Ｂ図は、第１Ａ図の装置の回転軸線に対して垂直なIII-IIIを通る横断面であり、蛍光体シートをドラム部材内に部分的に押し込んだ状態を示す図である。
第２Ａ図は、本発明による装置の第２実施態様の主要部分の、第２Ｂ図の方向IVから見た部分破断頂面図であり、断面は第２Ｂ図のIX-IXを通る断面であり、蛍光体シートを部分的にドラム部材に押し込んだ状態を示す図である。
第２Ｂ図は、第２Ａ図の装置の、回転軸線に対して垂直なV-Vを通る横断面であり、蛍光体シートを所定位置で示す図である。
第３Ａ図は、本発明による装置の第３実施態様を、第３Ｂ図の方向VIから見た部分破断頂面図であり、断面は第３Ｂ図のVII-VIIを通る断面であり、蛍光体シートをドラム部材の外部から内部まで部分的に押し込んだ状態あるいはドラム部材から部分的に引き出した状態を示す図である。
第３Ｂ図は、第３Ａ図に示す装置の、回転軸線に対して垂直なVIII-VIIIを通る横断面を示し、蛍光体シートをドラム部材に部分的に押し込んだ状態あるいはドラム部材から部分的に引き出した状態を示す図である。
第４図は、円筒形の形状に曲げた蛍光体シートを示す概略図であり、円筒形内部に、刺激用光線の方向と放射光検出器の感度方向ならびに蛍光体シートの読出しで形成された走査トレースを示し、蛍光体シートをドラム部材内の円筒形状で所定位置に示す図である。
蛍光体シートの読出しための本発明は、Ｘ線で螢光体シートを露光させ、そこに潜像を記録することに関するものではなく、露光後に蛍光体シートに記録された潜像を任意適当な方法で読み出すことに関する。しかしながら、一般的に、蛍光体シートを任意適当な放射線写真カセット内に置いて露光させ、そのときに、螢光体シートをできるだけ精密に平らに留めることは指摘したい。読出しのためには、螢光体シートをカセットから取り出す。蛍光体シートを或る種の湾曲形態にした状態でＸ線にさらすことも可能であるが、この湾曲した形状は以下に説明する蛍光体シート読出し中の湾曲形態にはなんら関係がない。したがって、本発明における出発点は、蛍光体シートが独立状態（すなわち、剛性の裏張りあるいはそれに相当する裏張りに取り付けていない状態）であり、それを必要な形状で取り扱い、位置決めすることができ、また、既に潜像情報を担持しているということである。
図は内部に円筒形の空所１５によって形成された円筒形の周面５を持っている中実で剛性の材料からなるドラム部材８を示している。たとえば、ドラム部材８はポイント２６のところで一端を軸受に取り付けてあり、その結果、ドラム８は円筒体周面５の軸線３のまわりに回転することができる。好ましくは、この内側の円筒形周面５は、真円の円筒体である。通常は、ドラム部材８の反対側の外面２５も円筒形である。この場合、ドラム部材８全体は管状の部片である。この設計により、ドラム部材８は容易に釣合いがとれ、そのため、周面５の軸線３のまわりの回転は可能な限り安定する。必要に応じて、ドラム部材の開口および蛍光体シートの重さの影響は、固定あるいは取り外し可能あるいは再配置可能な釣り合い手段を使用することによって補正することができる。このドラム部材８は、モータ２２によって回転させられる。モータの軸は、ドラム部材の周面５の軸線３のところで取り付ける。しかしながら、ドラム部材８を他の任意の方法で回転させることに妨げはない。たとえば、ローラ上に設置してもよいが、図示した実施態様がたぶん最も好ましい形態である。それを使用することによって、周面５の心合せが良好となり、ドラムの回転が安定するからである。ドラム部材８は、アルミニウムのような金属あるいは強くて剛性のあるプラスチックあるいは任意の適当な強くて剛性の複合材料で作らることができる。
任意公知あるいは新規な方法（図示しないし、ここで説明もしない）によって、通常はＸ線放射で放射線画像を記録済みの蛍光体シート１は、本発明に従って、ドラム部材８の円筒形空所１５のくぼんだ内側周面５に対して設置して、潜像を担持している刺激可能な蛍光体表面２がくぼんだ側にあり、したがって軸線３に面するようにする。蛍光体シート１は、以下により詳しく説明する数多くの方法で円筒形の周面５の凹形状に対して合わせることができる。
第１Ａ、１Ｂ図は、これを実施するための本発明による好ましい方法を示す。この構成において、ドラム部材８の周面には、軸線３に対して平行なまっすぐのスロット２３がある、このスロットは周面５に対して平行な方向に比較的広くても非常に狭くてもよい。非常に狭い場合、スロットは、代表的には、円筒体周面５の表面に対する接線に対して平行である。放射線撮影の後、露出済みの蛍光体シート１は、通常、カセット２０内にある。これは図ではほんの概略的に示してある。カセット２０から、蛍光体シート１は、その前縁１ａを先にして、図示しないツールを使い、円筒体周面５に対する接線に平行あるいはおおよそ平行な方向１Ｄにスロット２３を通してドラム部材８の内側の円筒体空所１５に、特にその内面５に沿って押し込まれる。押し込み方向は、原則として、前記接線方向からかなり偏倚していてもよい。たとえば、接線方向から１０度、２０度あるいは３０度それていてもよいが、これでは、多分、構造が複雑になるであろう。第１Ｂ図は、蛍光体シート１の一部を円筒体周面５の形状に押し込んでおり、他の部分がまだカセット２０内にある状況を示している。読出しために、蛍光体シート１全体を円筒体空所１５の内部に円筒体周面５の形状に合わせて押し込む。これは第１Ｂ図の場合に方向Ｄ１に押し込み続けたときに明らかとなる。最終的に、蛍光体シート１の後縁１ｂが円筒体空所１５の内部で円筒体周面５に合わさる。蛍光体シート１の前縁１ａは、たとえば、周面に対して平行なスロット３０を通してドラム内に延びる移送部材３１によって押し込まれる。この移送部材は、この場合、後縁１ｂと接触している。最終的に、前縁は円筒体周面５上にあるリミッタ３４と係合する。したがって、このとき、蛍光体シート１は、刺激可能な蛍光体表面２が軸線３に面して内側にあり、蛍光体シートの凹面を形成するように、全体的に円筒体空所１５によって形成される円筒体周面５に沿って位置する。蛍光体シート１の読出し後、蛍光体シートは、ドラムの内部に周面に対して平行なスロット３０を通して部材３１を押し込み、そして、押し込み方向Ｄ１と反対の方向に前縁１ａのところを押すことによってドラム部材８の内部から取り出すことができる。この際、蛍光体シートはスロット２３を通って後縁１ｂを先にして出てくる。こうして、この取り出しは、単に蛍光体シートを円筒体空所１５に押し込む作業の逆となる。
第２Ａ、２Ｂ図は、円筒体空所１５の凹形円筒体周面５に対して蛍光体シートを移動させる第２の手順を示している。この場合、蛍光体シートは、円筒体周面５を形成する円筒体空所の内径よりもわずかに小さい直径を有するリング２４によって予め円筒形状に曲げられる。この際、実質的に円筒形状に曲げられた蛍光体シート１は、ドラム部材８の開放端１９を通して軸線３に対してほぼ平行な方向Ｄ２において、第１の側縁１ｃを先にしてドラム部材の円筒形空所１５内へ押し込まれ、さらに周面５に合わせることができる。この場合、蛍光体シート１は、潜像を担持している刺激可能な蛍光体表面２が軸線３に面して内向きとなるように位置させ、凹面を形成するように配置される。この場合、蛍光体シート１は、軸線３に対して平行なスロット３２を通して円筒体空所内に延びる部材３３を用いることによって円筒体空所から取り出すことができる。この部材は、蛍光体シートの第１側縁１ｃを把持し、蛍光体シートの他の側縁１ｄを先にして押し込み方向Ｄ２と反対の方向へ蛍光体シートを円筒形空所１５から押し出す。この場合、また、取り出しは蛍光体シートを押し込むのとまったく逆の作業となる。
第３Ａ、３Ｂ図は、螢光体シート１を円筒体空所１５内に導入する第３の手順を示している。この手順は、第１Ａ、１Ｂ図に示す手順と類似しているが、蛍光体シートが、第１Ａ、１Ｂ図の場合と同様にカセットからは導入されず、軸線３に対して平行なスロット２３を通して円筒体周囲５の形状に沿ってロール２８によって案内される点で異なる。この場合、螢光体シート１の取り出しは、周面に対して平行なスロット３０を通して空所またはチャンバ１５に押し込む部材３１を用いることによって第１Ａ、１Ｂ図と同様に実施される。図において、部材３１、３３は、説明を明快にするために、それらが使用されていない状況にあるものとして、ドラム部材８から離して示してある。これらの部材を円筒体周面５の半径に対して平行な方向に軸線３に向かって動かすことによって作動位置に置くことができるのは明らかであろう。
読出しの後、導入時に使用したのと同じ部材を用いることによって蛍光体シートがドラム部材８の内部から取り出される手順を説明してきた。しかしながら、任意他の方法によって円筒体空所１５から再使用のために蛍光体シートを取り出すことも可能である。たとえば、蛍光体シートを第１Ａ−Ｂ図の手順によって円筒体表面５上へ持っていった場合、第２Ａ−Ｂ図または第３Ａ−Ｂ図のいずれかに示す手順によって取り出すことができる。そして、第２Ａ−Ｂ図に示す手順によって導入した蛍光体シートの取り出しを、第３Ａ−Ｂ図に示す取り出し手順または他の任意の手順によって実施することができる。読出しのために蛍光体シートを円筒体表面５上へ導く手順と、読み出し後蛍光体シートを取り出す手順は、完全に互いに独立した手順であってもよい。蛍光体シートの導入、取り出しのために細部で異なる種々の構成を設計できることは明らかである。
本発明の好ましい実施態様によれば、円筒体空所内に配置された蛍光体シート１は、充分に高い周速度Ｒｘでドラム部材８を軸線３のまわりに回転させることによって円形に、すなわち、円筒体周面５の形に精密に固定させることができる。この周速度で蛍光体シート１を円筒体周面５の半径方向外方へ押すに充分な遠心力が生じ、円筒体のくぼんだ内面５に精密に押し付けることができる。もちろん、この必要な周速度は蛍光体シート１の剛性および質量に依存する。本発明によれば、できるだけ可撓性のある蛍光体シート１を使用することが実際のところ最も好ましい。凹形の円筒体周面５の直径が１５ｃｍ−２０ｃｍのオーダーにある場合、また、普通に市販されている蛍光体シートを使用する場合、充分な遠心力を発生するのに必要な回転速度は、５００回転／分のオーダーが最低であるが、たいていの蛍光体シートは１０００回転／分の回転速度を使用することによって表面５に対して固定させることかできる。１５００−２０００回転／分の回転速度を使用することが最も好ましく、その場合、特に強化していない市販の蛍光体シートでも円筒体周面５の形に固定し、非常に精密にその状態に留めることができる。この場合、遠心力の大きさは、蛍光体シートの質量に対して３００ｇnの加速度に相当する。特に可撓性のある螢光体シートを使用するとき、蛍光体シートの質量に対して１００ｇnの加速度あるいはおそらくは３０ｇnの加速度でさえ充分精密な形状を得ることができる（ここで、ｇnとは、地球の重力の大きさの加速度をあらわしている）。明らかなように、蛍光体シートができるだけ可撓性であることだけでなく、できるだけ重いことも好ましい。これは、その場合、螢光体シートとドラム部材空所の内面との精密な接触が低い回転速度でも達成できるからである。しかしながら、低い回転速度での照準合せは無意味である。なぜならば、ドラム部材の走査、したがって、それと一緒に回転する円筒形蛍光体シートの走査がこのような回転で生じるのであり、蛍光体シートの急速読出しのためにはできるだけ高い回転速度を使用するのが得策であるからである。したがって、回転速度および周速度Ｒｘは、本発明の構成では、蛍光体シートおよび検出器の速度ならびにそれらに組み合わせた電子機器の速度、そして、装置の強度によってのみ制限される。最高の周速度により、蛍光体シートが周面５に対して精密に、すなわち正しい形状に最高に確実に留まる。蛍光体シートを構成している可撓性材料は、もちろん、中実材料であり、代表的には、弾力のある材料であり、そうすれば、螢光体シートが読出しの後にその当初のまっすぐな形状を回復することができる。
上記の内側の円筒体周面５と、蛍光体シート１をこの周面５に導く方法と、ドラム部材の充分な回転速度、すなわち、周速度Ｒｘとを使用することによって、螢光体シート・サイズに合わせて任意の方法で蛍光体シートの結合を調節する必要なしにかなり異なるサイズの螢光体シートの読出しためにまったく同じ装置を使用することができる。したがって、このような装置は、遠心力で蛍光体シートを正しい形状に保持するので、２４ｃｍ×３０ｃｍもの大きい蛍光体シートあるいは３０ｍｍ×４０ｍｍもの小さい螢光体シートの読出しために使用することができる。リミッタ３４の目的は、読出し中に蛍光体シートが表面５の周方向に確実に動かないようにすることだけである。本発明によるドラム部材は、円筒体周面５に対して螢光体シートを導入するための複数の長手方向スロット２３を持つとよい。ドラム部材はまたその周面５に２つ以上のリミッタを包含するとよい。これらのリミッタは固定式でも取り外し可能なものでもよい。これらの構成によって、必要に応じて、１回のスキャンニングで読み出す最大サイズよりも小さいいくつかの螢光体シートを周面５に同時に配置することが可能となる。最大サイズの螢光体シートをドラム部材の内側に置いたとき、したがって、それは周面のほとんど３６０度をカバーするのに対し、より小さい螢光体シートはこの周面のより小さい割合をカバーすることになる。本発明の装置では、異なるサイズのドラム部材を、走査しようとしている螢光体シートのサイズに応じて配置してもよい。
蛍光体シート１を凹形周面に押しつけるためのもう一つのオプションは、周面に対して平行な圧縮力Ｆ−Ｆである。この力は、原則として、第４図に示すものである。しかしながら、圧縮力Ｆの制御は難しい。第３オプションは、螢光体シート１とドラム部材の内側の周面５との間に真空を発生させることである。この真空は、蛍光体シートをこの周面に対して吸い込むのである。この部分ために、このオプションは、高価で複雑な追加の装置を必要とする。したがって、本発明の最も好ましいオプションは、上述したようにドラム部材８の回転の充分に高い周速度Ｒｘを使用することである。
本発明の装置は、以下により詳しく説明する読出し装置を包含する。この読み出し装置は、上述したように配置した蛍光体シートを走査することによって読み出しを行う。この場合、潜像を担持する蛍光体表面２は凹形の側面、好ましくは円筒形を形成し、これが軸線３のまわりに回転する。蛍光体シートの読出しは、蛍光体シートが上述した手順のいずれかによって円筒体集面５に対して位置決めされた後、たとえば、上述した遠心力の下に押された後に始まる。精密な表面形状は円筒体の形状であると好ましい。読出し手段は移送部材２１を包含する。この移送部材は、光源４からの刺激用光線の照準を軸線３から離れる方向Ｓ１において蛍光体シートの蛍光体表面２に合わせる。この読出し手段は光検出器７も包含する。この光検出器７は、刺激効果の下に蛍光体表面から発する光を検出する。放射された光は主に円筒体周面５から中心に向かう。図は、これを達成するための本発明の好ましい実施態様を示している。これらの実施態様のすべてにおいて、移送部材２１は、前記円筒体空所１５の内部に延びる機械的な部材と、刺激用光線６を伝達するキャリー手段と、蛍光体表面から放射された光を検出する検出器とからなる。この場合、同様に、光源４と光検出器７は、円筒体空所の内側に少なくとも蛍光体シートの読出し時間の大きい割合のために、そして少なくとも部分的に設置される。しかしながら、刺激用光線の光源４あるいは蛍光体表面から発する光を受け取る光検出器７またはこれら両方を円筒体空所の外に設置した移送部材構造を配置しても差し支えない。この場合、移送部材は、おそらくは、蛍光体シートの読み出しのために軸線３に対して平行な方向Ｍに光学伝達要素を移動あるいは回転させる部材のみを包含することになる。単数または複数の蛍光体シートが軸線３に対して平行な方向に円筒体周面５をカバーする距離にわたってのみ方向Ｍに読出し手段を動かすことが必要である。
第１Ａ−３Ｂ図は、ドラム部材８の内部に、軸線に対して平行なガイド１２（たとえば、ガイド・バー）とこれらのガイドに沿って軸線方向に移動するスライド１３とがある構造を示している。このスライドは刺激用光源４と放射された光の光検出器７とを担持している。蛍光体シートの回転Ｒｘの間、スライドは、前記軸線３に対して平行に方向Ｍに移動し、蛍光体シートをトレース毎に読み出す。これらのトレースは連続螺旋の部分からなる。この目的ために、刺激用光線６の方向Ｓ１と放射光のための検出器７の主感度方向S２は相対的な位置を変えることなくスライド内にあるが、それらの組み合わせ、すなわち、スライド１３は方向Ｍに動かされる。
第１Ａ−１Ｂ図は、光源４が刺激用光線６を直接筒形の蛍光体表面２に送り、刺激用光線６が周面５の半径に対して平行となっている実施態様を示している。刺激用光線６は集光器９を通して移動する。蛍光体表面２から発せらた光は集光器９によって集められ、集光器９の第１端部１１は、できるだけ螢光体表面２に近く位置し、管状の部分のような内向き反射部材で構成される。刺激用光線６は、好ましくはこの第１の端部１１の領域内で蛍光体表面に入射する。集光器９によって集められた放射光線は、たとえば、プリズム２９によって、蛍光体表面２からほぼ軸線３に向かう方向から軸線に対してほぼ平行な方向へそらされ、軸線方向に配置された検出器に入射する。この場合、この放射された光は検出器７によって検出され、さらに処理するための電子形態へ変換される。第１Ａ−１Ｂ図において蛍光体シート１が安定した周速度Ｒｘで回転し、光源４および検出器７と共にスライドが安定した速度Ｍで軸線３に対して平行な方向に動かされたとき、蛍光体シートの凹形蛍光体表面は一度に１つのトレースＫで走査される。これは第４図に概略的に示してあるので明らかである。
第２Ａ−２Ｂ図はわずかに異なる構成を示している。この構成では、光源４によって伝達される刺激用光線６は小さい角度で蛍光体表面２に入射する。この小さい角度は軸線３を通る半径平面内にある。この部分のために、検出器７の主感度方向は周面５の半径に対して平行である。他の点において、この場合にも、これらの部材は、刺激用光線６が集光器９の第１端部１１の領域内、好ましくは、この領域１１の中心において螢光体表面２に入射するように相対的に配置してある。この集光器９の構造は、この実施態様においては、上記の実施態様と同様に、内向き反射性の管状部分である。この場合、刺激用光線は、集光器９の側壁面のいかなるの点にも入射することはない。
第３Ａ−３Ｂ図は、第２Ａ−２Ｂ図に示す実施態様といくぶん似ている実施態様を示す。この実施態様でも、光検出器７の主感度方向は、蛍光体表面２に対して直角である。すなわち、周面５の半径に対して平行である。しかしながら、この場合、光源４は、蛍光体表面に対して直角の方向からかなり偏倚した位置にあり、かつ、集光器９の端部１１から適当な距離のところにあり、刺激用光線６は集光器９の１つの内向き反射表面１４から反射させられ、第１端部１１を通って蛍光体表面２に入射する。
明らかなように、説明してきたこれら３つの実施態様のすべてにおいて、刺激用光線６を伝達する光源４および検出器７を持つ集光器９は、この集光器の第１端部１１を通る蛍光体表面２に対して直角の軸線まわりに任意の位置まで回転され得る。したがって、たとえば、第２Ａ−２Ｂ図および第３Ａ−３Ｂ図の実施態様において、光源４と検出器７は、軸線３を通る同じ平面にある。部材が回転するならば、これらの部材はたとえば９０度回転した場合、これらの部材は図に示す位置に互いに相対して位置することになるが、軸線３に対して直角な平面、すなわち、画像面に対して垂直な平面に位置することになる。したがって、たとえば、第２Ａ−２Ｂ図の場合に相当する状況において、集光器９および検出器７ならびに刺激用光源４が軸線３に対して直角な同じ平面に位置しているならば、この構成は軸線３を通る水平面よりもいくぶん高くなり、刺激用光線は直角方向（第２Ａ−２Ｂ図に示す状況と異なる）において蛍光体表面２に入射することになる（この場合、解像度が最高となる）。
本発明による構造によって可能となるこの非常に高い解像度と螢光体表面から発せられる光の収集における非常に高い効率は、特に、刺激用光線６の方向Ｓ１が蛍光体表面に対して垂直あるいは非常に小さい角度αであること、および、蛍光体表面２から発せらた放射線が比較的小さい直径２７を持っている集光器９によって検出器７への刺激用光線の入射点Ｐおよび蛍光体表面２まわりから直接集められ、この検出器７の主感度方向Ｓ２も蛍光体表面に対して直角あるいは小さい角度βであるという事実に基づくものである。この解像度とこの発光効率は、ドラム部材８の回転運動Ｒｘおよびスライドの直線運動Ｍとは無関係に刺激用光線６および集光器９が常に互いに対して一定の固定位置にあるという事実によってさらに改善され、刺激用光線６が集光器端部１１の中心で螢光体表面２に入射すると有利である。放射光の収集の効率は、集光器９のこの端部１１あるいは集光器９（一般的）または直接的に検出器７が、本発明による構成を使用することによって、蛍光体表面に対して非常に近くに位置することができるという事実によってさらに改善される。これは蛍光体シートが上記の手順によって良好な形状に保持されるからである。本発明において、これらの光学手段と蛍光体表面との間の距離は代表的には１０ｍｍあるいは５ｍｍ未満であるが、この距離を２ｍｍ未満、あるいは１ｍｍ未満にすらすることは容易である。０．５ｍｍ、そして、０．１ｍｍを下回る距離が可能である。距離が小さいということは、集光器を小さくすることができるということであり、この場合、光の損失を最小限に抑えることが容易になる。第４図の目的は、刺激用光線６の入射方向Ｓ１および蛍光体表面２から発せられた光の読出しのために使用される検出器の主感度方向Ｓ２の向きを示すことにある。第４図は、まず、円筒体軸線３に対して垂直な平面Ｔ２と、刺激用光線６の方向S１が円筒体周面５の半径に対して角度αであり、検出器７の主感度方向が同じ半径に対して角度βであることを概略的に示している。したがって、これらの方向Ｓ１、Ｓ２は蛍光体表面２の或る点Pに入射する。さらに、第４図は、軸線３を通る平面Ｔ１を概略的に示し、この場合、刺激用光線の方向Ｓ１が円筒体周面５の半径に対して角度αであり、検出器７の主感度方向Ｓ２が同じ半径に対して角度βである。この場合、方向Ｓ１、Ｓ２は、螢光体表面上の１つの点である同じ点Pのところに入射する。明らかなように、角度α、βは第４図に示す位置以外の位置に形成してもよい。すなわち、軸線３に対して平行あるいは直角な平面以外の平面にあってもよいし、互いに異なった平面にあってもよいが、方向Ｓ１、Ｓ２が蛍光体表面２の同じ点Ｐに入射するのが好ましい。高解像度を達成するためには、角度α、βが共に最大約４５度であり、好ましくは、約３０度よりも小さい。本発明者等が方向Ｓ１、Ｓ２について言及するとき、蛍光体表面２の領域での方向を意味しており、したがって、光源４の放射方向が鏡、プリズムその他の手段によって上記の限度内で蛍光体表面２に効果的に入射させられ得るいかなる方向をも意味することに注目されたい。同様に、検出器の感度方向は、鏡、プリズムその他の手段によって上記の限度内で蛍光体表面２に効果的に入射させられ得る限り、任意の方向であってもよい。したがって、たとえば、第１Ａ図の構成において、検出器７の感度は軸線３に対して平行な方向を示しているが、集光器９の設計により、蛍光体表面２の領域におけるその感度方向は螢光体シートに対して直角である。同じことが第３Ａ図に示す光源４にも当てはまる。光源の当初の放射方向は目標とされた方向からそれるが、集光器の鏡面１４から反射してきた光線は蛍光体表面２の領域において上記の条件を満たす。より大きい入射角の使用も差し支えないが、このような場合、解像度と集光能力は明らかに低下する。
個々の蛍光体シート点が点Ｐのところで読み出され、スライド、したがって、到着し、出て行く光線の方向Ｓ１、Ｓ２が螢光体表面が方向Ｒに動く間軸線３の方向Ｍに変位することになるので、読出し点Ｐが円筒体５の周面に沿って螺旋形の線Ｋを描くことになることは明らかである。それについて、第４図は２つ、すなわちＫnとＫn+1、すなわち、２つの連続した走査トレースを示す。明らかに、周面５のまわりに延在する螺旋形部分Ｋnのより早期の対応する部分螺旋をＫn-mによって示すことができ、任意の続く螺旋形の線部分をＫn+mによって示すことができる。これらの螺旋形の線（すなわち、操作トレース）間の距離は、周速度Ｒｘと読み出し手段４、７を担持するスライドの移送速度Ｍとを一緒に調整することによって調節することができる。６−７の線対／ｍｍの解像度、および１２以上の線対／ｍｍの解像度を、本発明によって容易に達成することができる。螢光体シート読出しは、安定した連続作用として実施される。この場合、放射線源−検出器の組み合わせもドラム部材も停止されることはなく、方向の変更もなく、できるだけ安定した運動に維持される。
集光器９は、好ましくは、中実材料、たとえば、金属、プラスチックあるいはガラスの中空室１７である。この中空室の内面は蛍光体表面から放射された光を反射する。この集光器９は、第２Ａ、３Ａ図に示すように、刺激用放射線に対して透明なブランチあるいは任意の他の壁面部分またはこれら両方からなるものであってもよく、これによって、刺激用光線６が集光器の第１端部１１の領域へアクセスする。加えて、集光器９は鏡またはプリズムを有するものであってもよく、いずれも刺激用光線を蛍光体表面へ案内したり、蛍光体表面から発せらた放射線を検出器４へ案内したりすることができる。しかしながら、ここでは、放射線源−検出器の組み合わせは非常に単純な構造である。それは、図示の実施態様でわかるように、互いに相対的に動く部品をなんら必要としないからである。高効率を達成するために、集光器９の直径（すなわち、一般的にはその第１端部１１の直径２７）が光検出器７の感度領域の直径の少なくとも三倍であり、第１端部１１ができるだけ蛍光体表面２に近いと好ましい。集光器は、好ましくは、円形あるいは卵形の横断面を有する管状の部材であり、多くの場合、その直径は、最大、光検出器７の感度領域の直径の約二倍であるが、直径２７が検出器７の感度領域の直径にほぼ等しくてもよい。また、目的に適ったコリメータを使用することも可能である。この場合、上記よりもさらに大きい直径２７を有する集光器、たとえば、検出器直径の五倍の集光器を使用できる。
使用される光源４は、代表的には、適当なタイプのレーザ、たとえば、半導体レーザ、あるいは、好ましくは、レーザダイオードである。これらのレーザは、サイズが小さく、長期間連続的に使用することができる。加えて、本装置は図には示さない安定した光を発する放射線源からなるものであってもよい。それにより、読み出した後画像を蛍光体シートから消去することができる。
刺激用光線の光源４と光検出器７とを担持するスライド１３は、それ自体公知の任意の機構によって軸線３に対して平行である方向Ｍに動かされ得る。１つのオプションとして、ガイド１２の１つを歯付きラックとして形成してもよい。このラックの歯に対してスライド内のモータによって歯車が回転する。もう一つのオプションとして、中空室１５内あるいはその端部の外側に歯車を設け、これに対してスライド１３が固定された歯付きベルトを巻きつけてもよい。この場合、歯付きベルトの単数または複数の歯車の回転によって、スライドはガイド１２に沿って方向Ｍに動かされる。第３のオプションとして、ガイド１２の１つを軸線まわりに回転するねじ棒として配置してもよい。スライドの対応片としてナットなどを設ける。この場合に、ねじ棒の回転がスライド１３を方向Ｍに動かす。これらの構造は詳しくは図示していない。多くの異なった新規あるいは既知の構造を上述の方法で適用できるからである。ガイド１２は、ドラム部材８の空所１５から外へ突出する両端で支持してもよいし、あるいは一端でのみ支持してもよい。ドラム部材は、両端のところまたは一端のみで軸受によって支持してもよい。第１Ａ−１Ｂ図および第３Ａ−３Ｂ図に示す手順を用いて空所１５内へ円筒体周面５に向かって蛍光体シートを送り込んだり、そこから引き出したりする場合、他の構造上のオプションの可能性もベターである。第２Ａ−２Ｂ図に示す手順を用いて蛍光体シートを送り込んだり、それを取り出したりする場合、構造上のオプションは制限される。これは、空所１５の端部１９が自由でなければならないからである。
原則として、もちろん、本発明の範囲内に留まりながら、光源４および光検出器７を静止状態に保持し、円筒体の軸線方向にもドラム部材を動かすことによって軸線３に対して平行な方向Ｍに部分走査移動を生じさせることも可能である。しかしながら、このオプションはたぶん複雑な構造の原因となり、安定した動きを達成することが難しくなる可能性が最も大きい。
蛍光体シートにＸ線放射によって記録された潜像の読出しを説明してきた。本発明による方法および装置が潜像を生じさせる電磁放射であろうと、粒子放射であろうとタイプを問わずあらゆる対応する読出し機能のために使用できることは明らかである。同様に、刺激用光線の波長は任意の波長でよく、それによって、画像に対応している放射光が蛍光体シートから得られる。したがって、刺激用光線の波長および放射光の波長が可視レンジ外にあってもよい。また、本願での光という用語は、人間の目に見えない波長の対応する放射線も意味する。
潜像をＸ線放射で記録した蛍光体シートは放射線写真で普通に用いられている。放射線写真の露出後、刺激用光線の照準をポイント毎にシートに合わせることによって潜像が読み出される。刺激用光線の効果により、潜像によって活性化された放射光が生じ、この放射光が光検出器によって検知され、電子形態に変換され、その後の処理に回される。このような蛍光体シートにある潜像を読み出すために種々の読出し方法、装置が提案されている。単数または複数の検出器に放射光を導くために、たとえば、集光器を用いる。この集光器は、蛍光体シートの全幅にわたって延びる内方反射チューブと、蛍光体シートの全幅にわたって延びる内方反射円錐片または蛍光体シートの全幅にわたって延びる光ファイバ束とからなる。この集光器は蛍光体シートの長さ方向に対して平行な方向に動かされる。この方向は集光器の前記幅に対して直角方向である。同時に、刺激用光線で、管状集光器に設けたスロットを通してあるいは光ファイバに基づく大きくて重い集光器に設置した鏡面を介してあるいは全反射と同様の方法によって集光器の全幅を走査する。刺激用光線は集光器を一端から反射端まで走査する。こうして、移動によって蛍光体プレート全体がカバーされ、走査トレースが蛍光体シートの表面積全体にジグザグのパターンを形成する。これらの説明した実施態様のすべてにおいて、蛍光体シートは読出し中平らな状態に維持される。蛍光体シートの読出しに適したこれらの方法および装置は、米国特許第4,629,890号、米国特許第4,742,225号、米国特許第4,743,759号、米国特許第4,829,180号に記載されている。上記タイプの装置および方法は数多くの欠点を有する。まず、画像の全幅にわたって延びる集光器の製造が非常に複雑であり、高価なのである。これらの集光器と必然的に組み合わされる刺激用光線走査装置の製造には最高の精度が必要である。なぜならば、蛍光体プレートから距離を置くものであるし、また最終的な画像パターンにおけるエラーを避けるために回転する光線の各位置と蛍光体シートの対応する画像ポイントとの相互の位置関係を知っている必要があるからである。したがって、この部分も高価になる。このような装置では蛍光体シートの蛍光体面に対する刺激用光線の入射角が変化し、この場合、蛍光体シートの縁のところで光線が蛍光体シートに対して直角な場合と比べてかなりの角度になるため、特に画像の縁の領域において最終的な読出し画像が不正確となる。加えて、このような大型の集光器（刺激用光線の横断面および検出器の感光領域と比べて真実大きい）においては、光の損失が非常に大きい。この場合、得られた信号にノイズその他の干渉が生じる傾向がある。
刊行物、米国特許第4,922,102号が、蛍光体シートがその平面内で回転し、１回転毎に平らなままの螢光体シートの回転半径に対して平行な方向に動かされるポイント状読取りヘッドによって読み出される蛍光体シート読出し方法を記載している。この場合、蛍光体シートは、同心円のうちの円形トレースを一度に１つずつ読み出される。未公開の特許出願FI-950048が、蛍光体シートをその平面内で或る方向に動かすと共にポイント状の読取りヘッドを有する読出し装置を蛍光体シートの平面に対して直角な軸線まわりに回転させる蛍光体シート読出し方法を記載している。この場合、蛍光体シートは連続した湾曲トレースとして読み出される。或る平面内で蛍光体シートが回転し、回転している読取りヘッドを使用することで、読出し時間の使用効率が比較的劣ったものとなる。全読出し時間のうちのかなりの時間、読出し用光線が蛍光体シートの矩形表面領域の外側にあるからである。これらの構造は、刺激用光線を発する読出しヘッドと、検出器あるいは蛍光体シートとの距離を蛍光体シートの各ポイントで同じに精密に留めなければならないために精度を得るのが難しい回転装置を前提としている。
刊行物、米国特許第5,416,336号が、刺激用光線を放射された放射線の収集器内にある鏡上で或る方向に走査する共に、蛍光体プレートを別の方向に動かす装置を記載している。この構成によって、実際、高い読出し精度と低い光損失を成し遂げることができるが、この装置は比較的小型の画像の読出しに使用するのが最も適している。
刊行物、米国特許第4,829,180号も、蛍光体表面を外に向けて螢光体シートを円筒体上に配置し、そして、蛍光体シートを、刺激用光線と放射された放射線の検出器とからなるポイント状読取り装置によって読み出す構成を記載している。読出しの間、円筒体はその軸線のまわりに回転される。これにより、蛍光体シートの１つの走査方向を達成し、読取りヘッドあるいは円筒体のいずれかを回転軸線に対して平行な方向に移動させることによってもう１つの走査方向（円筒体の軸線に対して平行である）を達成する。この刊行物は、蛍光体シートを円筒体の外面にどのように取り付けるかを全く記載していない。文献、Hildebolt,Vannier:"PSP-Photostimulable Phosphor Dental Radiography"-Washington University School of Medicine,St.Louis,Missouri(Internet=> HTTP://IMACX.WUSTL.EDU/PSP/psp.HTML,Jan 09 1996)がこれらに相当する蛍光体シート読出し方法を記載しているが、螢光体シートの裏張りを円筒体の外面に磁気的に付着する薄い金属シートから構成することを付加的に記載している。このような磁気的な付着の信頼性は、少なくとも円筒体を適度な速度で回転させる場合でも、あまりよくない。それに加えて、蛍光体シートの金属製裏張りは、蛍光体シートを非常に剛性にし、この場合、円筒体の周りの形状が一定でなくなり、円筒体の回転中に外れてしまう危険が増大する。したがって、これらの構成には、蛍光体シートが外れてしまうという危険が高いという欠点があり、そのために、円筒体の回転速度を低く維持することがたぶん最も必要であって、それが蛍光体シートの読出しを遅くする原因となる。
したがって、本発明の目的は、蛍光体シートをその読出し中それ自体公知の方法で移動させるが、その移動にもかかわらず、蛍光体シートを必要な形状に正確に維持することができる方法と装置を提供することである。このことは、刺激用光源と放射された放射線の検出器とを包含する読出し装置と蛍光体シートの間の距離が、変化せず、各所与のケースで意図した距離にできるだけ精密に留まることを意味する。したがって、発明の目的は、蛍光体シートと読出し装置との相対位置のいかなる変化も生じる危険なしに蛍光体シートを高速で読み出すことができる方法および装置にある。本発明の別の目的は、蛍光体シートが読出しの間に移動して外れてしまう危険を最小とする上記タイプの方法および装置にある。本発明の第３の目的は、読出し中のアイドル時間、すなわち、蛍光体シートの効果的な読出しに使われない時間をできるだけ短くする、あるいは、アイドル時間が実際的に意味を持たない程度に読出し速度が高い上記タイプの装置および方法にある。本発明の第４の目的は、かなり異なるサイズの蛍光体シートを簡単に位置決めし、読み出すことができるようにした上記タイプの方法および装置にある。本発明の第５の目的は、普通の別々の螢光体シート、すなわち特別な装置のない螢光体シートの使用を可能とする上記タイプの方法および装置にある。本発明の第６の目的は、小型で効率的な集光器を使用することができる上記タイプの方法および装置にある。本発明のさらなる目的は、最高の読出し精度を達成でき、その場合、ピクセル・サイズができるだけ小さく、１ミリメートルあたりのラインペアの数をできるだけ大きくして読出しを行える上記タイプの方法および装置にある。本発明のさらに別の目的は、使いやすくて経済的な装置およびその使用を可能とする上記タイプの方法および装置にある。
請求の範囲第１項の特徴記載部分に記載したものを特徴とする本発明による方法および請求の範囲第１０項の特徴記載部分に記載したものを特徴とする本発明による装置を使用することによって上記の欠点をなくし、上記の目的を達成することができる。
本発明の最も重要な利点は、本発明にある方法および装置を使用することによって、なんら特殊な留め装置なしに普通の比較的可撓性のある蛍光体シートを、正確に所望の形状に、特に円筒体の形状に留まらせることができることにある。本発明のもう１つの利点は、蛍光体シートが任意普通のタイプであってもよく、高い精度で円筒形の形状に留まらせることができると共に、非常にしっかりと所定位置に留めることができ、読出し手段と蛍光体表面との間の距離をできるだけ低い値に設定することができ、それらの相互位置を精密に制御することができるということにある。それによって、集光器への放射光の収集効率を高め、刺激用光線のサイズを小さくし、蛍光体シートに精密に照準を合わせることができる。さらに、読出し速度を高くすることができる。こうして、本発明による方法および装置を使用することによって、放射線写真サイズが大きい（たとえば、２４ｃｍ×３０ｃｍ）場合でも１００×１００μｍのピクセル・サイズで通常比較的容易に目的を達することが可能である。実際に、適度に注意することにより、７０×７０μｍのピクセル・サイズあるいは５０×５０μｍのピクセル・サイズでも、この放射線写真サイズにおいて達成することができる。理論的には、達成可能なピクセル・サイズは２０μｍ×２０μｍのオーダーであり、これは他のいかなる読出し方法あるいは読出し装置を使用することによって得られる値よりも良好である。実際、本発明による装置において読出し精度を制限する唯一の要因は、蛍光体シートを潜像の記録に使用できる精度である。本発明のさらに別の利点は、高い読出し速度にある。すなわち、上記のサイズの大きい画像は、少なくとも２分未満の時間、または通常、約１分間で、またはさらに約1/2分間ですら読み出すことができる。ところが、読出しによって公知の方法および装置でかかる時間はこれよりも多いのである。実際、本発明による装置において読出し速度を制限する唯一の要因は、検出器が放射線の変化を検知できる頻度あるいは検出器が蛍光体シートが刺激発光（stimulated emission）を始めて終えることができる速度の変化を検知できる頻度またはこれら両方にある。本発明のもう１つの利点は、小型で効率的な集光器を使用することができ、放射光が非常に小さい損失でせいぜいほとんど完全に検出器に向けられることができるということにある。
以下、本発明を添付図面を参照しながら詳しく説明する。
第１Ａ図は、本発明による装置の第１実施態様の主要な特徴を示す部分破断頂面図であり、この図の左側は第１Ｂ図の方向Ｉからの頂面図であり、この図の左側は第１Ｂ図のII-IIを通る断面を示している。
第１Ｂ図は、第１Ａ図の装置の回転軸線に対して垂直なIII-IIIを通る横断面であり、蛍光体シートをドラム部材内に部分的に押し込んだ状態を示す図である。
第２Ａ図は、本発明による装置の第２実施態様の主要部分の、第２Ｂ図の方向IVから見た部分破断頂面図であり、断面は第２Ｂ図のIX-IXを通る断面であり、蛍光体シートを部分的にドラム部材に押し込んだ状態を示す図である。
第２Ｂ図は、第２Ａ図の装置の、回転軸線に対して垂直なV-Vを通る横断面であり、蛍光体シートを所定位置で示す図である。
第３Ａ図は、本発明による装置の第３実施態様を、第３Ｂ図の方向VIから見た部分破断頂面図であり、断面は第３Ｂ図のVII-VIIを通る断面であり、蛍光体シートをドラム部材の外部から内部まで部分的に押し込んだ状態あるいはドラム部材から部分的に引き出した状態を示す図である。
第３Ｂ図は、第３Ａ図に示す装置の、回転軸線に対して垂直なVIII-VIIIを通る横断面を示し、蛍光体シートをドラム部材に部分的に押し込んだ状態あるいはドラム部材から部分的に引き出した状態を示す図である。
第４図は、円筒形の形状に曲げた蛍光体シートを示す概略図であり、円筒形内部に、刺激用光線の方向と放射光検出器の感度方向ならびに蛍光体シートの読出しで形成された走査トレースを示し、蛍光体シートをドラム部材内の円筒形状で所定位置に示す図である。
蛍光体シートの読出しための本発明は、Ｘ線で螢光体シートを露光させ、そこに潜像を記録することに関するものではなく、露光後に蛍光体シートに記録された潜像を任意適当な方法で読み出すことに関する。しかしながら、一般的に、蛍光体シートを任意適当な放射線写真カセット内に置いて露光させ、そのときに、螢光体シートをできるだけ精密に平らに留めることは指摘したい。読出しのためには、螢光体シートをカセットから取り出す。蛍光体シートを或る種の湾曲形態にした状態でＸ線にさらすことも可能であるが、この湾曲した形状は以下に説明する蛍光体シート読出し中の湾曲形態にはなんら関係がない。したがって、本発明における出発点は、蛍光体シートが独立状態（すなわち、剛性の裏張りあるいはそれに相当する裏張りに取り付けていない状態）であり、それを必要な形状で取り扱い、位置決めすることができ、また、既に潜像情報を担持しているということである。
図は内部に円筒形の空所１５によって形成された円筒形の周面５を持っている中実で剛性の材料からなるドラム部材８を示している。たとえば、ドラム部材８はポイント２６のところで一端を軸受に取り付けてあり、その結果、ドラム８は円筒体周面５の軸線３のまわりに回転することができる。好ましくは、この内側の円筒形周面５は、真円の円筒体である。通常は、ドラム部材８の反対側の外面２５も円筒形である。この場合、ドラム部材８全体は管状の部片である。この設計により、ドラム部材８は容易に釣合いがとれ、そのため、周面５の軸線３のまわりの回転は可能な限り安定する。必要に応じて、ドラム部材の開口および蛍光体シートの重さの影響は、固定あるいは取り外し可能あるいは再配置可能な釣り合い手段を使用することによって補正することができる。このドラム部材８は、モータ２２によって回転させられる。モータの軸は、ドラム部材の周面５の軸線３のところで取り付ける。しかしながら、ドラム部材８を他の任意の方法で回転させることに妨げはない。たとえば、ローラ上に設置してもよいが、図示した実施態様がたぶん最も好ましい形態である。それを使用することによって、周面５の心合せが良好となり、ドラムの回転が安定するからである。ドラム部材８は、アルミニウムのような金属あるいは強くて剛性のあるプラスチックあるいは任意の適当な強くて剛性の複合材料で作らることができる。
任意公知あるいは新規な方法（図示しないし、ここで説明もしない）によって、通常はＸ線放射で放射線画像を記録済みの蛍光体シート１は、本発明に従って、ドラム部材８の円筒形空所１５のくぼんだ内側周面５に対して設置して、潜像を担持している刺激可能な蛍光体表面２がくぼんだ側にあり、したがって軸線３に面するようにする。蛍光体シート１は、以下により詳しく説明する数多くの方法で円筒形の周面５の凹形状に対して合わせることができる。
第１Ａ、１Ｂ図は、これを実施するための本発明による好ましい方法を示す。この構成において、ドラム部材８の周面には、軸線３に対して平行なまっすぐのスロット２３がある、このスロットは周面５に対して平行な方向に比較的広くても非常に狭くてもよい。非常に狭い場合、スロットは、代表的には、円筒体周面５の表面に対する接線に対して平行である。放射線撮影の後、露出済みの蛍光体シート１は、通常、カセット２０内にある。これは図ではほんの概略的に示してある。カセット２０から、蛍光体シート１は、その前縁１ａを先にして、図示しないツールを使い、円筒体周面５に対する接線に平行あるいはおおよそ平行な方向１Ｄにスロット２３を通してドラム部材８の内側の円筒体空所１５に、特にその内面５に沿って押し込まれる。押し込み方向は、原則として、前記接線方向からかなり偏倚していてもよい。たとえば、接線方向から１０度、２０度あるいは３０度それていてもよいが、これでは、多分、構造が複雑になるであろう。第１Ｂ図は、蛍光体シート１の一部を円筒体周面５の形状に押し込んでおり、他の部分がまだカセット２０内にある状況を示している。読出しために、蛍光体シート１全体を円筒体空所１５の内部に円筒体周面５の形状に合わせて押し込む。これは第１Ｂ図の場合に方向Ｄ１に押し込み続けたときに明らかとなる。最終的に、蛍光体シート１の後縁１ｂが円筒体空所１５の内部で円筒体周面５に合わさる。蛍光体シート１の前縁１ａは、たとえば、周面に対して平行なスロット３０を通してドラム内に延びる移送部材３１によって押し込まれる。この移送部材は、この場合、後縁１ｂと接触している。最終的に、前縁は円筒体周面５上にあるリミッタ３４と係合する。したがって、このとき、蛍光体シート１は、刺激可能な蛍光体表面２が軸線３に面して内側にあり、蛍光体シートの凹面を形成するように、全体的に円筒体空所１５によって形成される円筒体周面５に沿って位置する。蛍光体シート１の読出し後、蛍光体シートは、ドラムの内部に周面に対して平行なスロット３０を通して部材３１を押し込み、そして、押し込み方向Ｄ１と反対の方向に前縁１ａのところを押すことによってドラム部材８の内部から取り出すことができる。この際、蛍光体シートはスロット２３を通って後縁１ｂを先にして出てくる。こうして、この取り出しは、単に蛍光体シートを円筒体空所１５に押し込む作業の逆となる。
第２Ａ、２Ｂ図は、円筒体空所１５の凹形円筒体周面５に対して蛍光体シートを移動させる第２の手順を示している。この場合、蛍光体シートは、円筒体周面５を形成する円筒体空所の内径よりもわずかに小さい直径を有するリング２４によって予め円筒形状に曲げられる。この際、実質的に円筒形状に曲げられた蛍光体シート１は、ドラム部材８の開放端１９を通して軸線３に対してほぼ平行な方向Ｄ２において、第１の側縁１ｃを先にしてドラム部材の円筒形空所１５内へ押し込まれ、さらに周面５に合わせることができる。この場合、蛍光体シート１は、潜像を担持している刺激可能な蛍光体表面２が軸線３に面して内向きとなるように位置させ、凹面を形成するように配置される。この場合、蛍光体シート１は、軸線３に対して平行なスロット３２を通して円筒体空所内に延びる部材３３を用いることによって円筒体空所から取り出すことができる。この部材は、蛍光体シートの第１側縁１ｃを把持し、蛍光体シートの他の側縁１ｄを先にして押し込み方向Ｄ２と反対の方向へ蛍光体シートを円筒形空所１５から押し出す。この場合、また、取り出しは蛍光体シートを押し込むのとまったく逆の作業となる。
第３Ａ、３Ｂ図は、螢光体シート１を円筒体空所１５内に導入する第３の手順を示している。この手順は、第１Ａ、１Ｂ図に示す手順と類似しているが、蛍光体シートが、第１Ａ、１Ｂ図の場合と同様にカセットからは導入されず、軸線３に対して平行なスロット２３を通して円筒体周囲５の形状に沿ってロール２８によって案内される点で異なる。この場合、螢光体シート１の取り出しは、周面に対して平行なスロット３０を通して空所またはチャンバ１５に押し込む部材３１を用いることによって第１Ａ、１Ｂ図と同様に実施される。図において、部材３１、３３は、説明を明快にするために、それらが使用されていない状況にあるものとして、ドラム部材８から離して示してある。これらの部材を円筒体周面５の半径に対して平行な方向に軸線３に向かって動かすことによって作動位置に置くことができるのは明らかであろう。
読出しの後、導入時に使用したのと同じ部材を用いることによって蛍光体シートがドラム部材８の内部から取り出される手順を説明してきた。しかしながら、任意他の方法によって円筒体空所１５から再使用のために蛍光体シートを取り出すことも可能である。たとえば、蛍光体シートを第１Ａ−Ｂ図の手順によって円筒体表面５上へ持っていった場合、第２Ａ−Ｂ図または第３Ａ−Ｂ図のいずれかに示す手順によって取り出すことができる。そして、第２Ａ−Ｂ図に示す手順によって導入した蛍光体シートの取り出しを、第３Ａ−Ｂ図に示す取り出し手順または他の任意の手順によって実施することができる。読出しのために蛍光体シートを円筒体表面５上へ導く手順と、読み出し後蛍光体シートを取り出す手順は、完全に互いに独立した手順であってもよい。蛍光体シートの導入、取り出しのために細部で異なる種々の構成を設計できることは明らかである。
本発明の好ましい実施態様によれば、円筒体空所内に配置された蛍光体シート１は、充分に高い周速度Ｒｘでドラム部材８を軸線３のまわりに回転させることによって円形に、すなわち、円筒体周面５の形に精密に固定させることができる。この周速度で蛍光体シート１を円筒体周面５の半径方向外方へ押すに充分な遠心力が生じ、円筒体のくぼんだ内面５に精密に押し付けることができる。もちろん、この必要な周速度は蛍光体シート１の剛性および質量に依存する。本発明によれば、できるだけ可撓性のある蛍光体シート１を使用することが実際のところ最も好ましい。凹形の円筒体周面５の直径が１５ｃｍ−２０ｃｍのオーダーにある場合、また、普通に市販されている蛍光体シートを使用する場合、充分な遠心力を発生するのに必要な回転速度は、５００回転／分のオーダーが最低であるが、たいていの蛍光体シートは１０００回転／分の回転速度を使用することによって表面５に対して固定させることかできる。１５００−２０００回転／分の回転速度を使用することが最も好ましく、その場合、特に強化していない市販の蛍光体シートでも円筒体周面５の形に固定し、非常に精密にその状態に留めることができる。この場合、遠心力の大きさは、蛍光体シートの質量に対して３００ｇnの加速度に相当する。特に可撓性のある螢光体シートを使用するとき、蛍光体シートの質量に対して１００ｇnの加速度あるいはおそらくは３０ｇnの加速度でさえ充分精密な形状を得ることができる（ここで、ｇnとは、地球の重力の大きさの加速度をあらわしている）。明らかなように、蛍光体シートができるだけ可撓性であることだけでなく、できるだけ重いことも好ましい。これは、その場合、螢光体シートとドラム部材空所の内面との精密な接触が低い回転速度でも達成できるからである。しかしながら、低い回転速度での照準合せは無意味である。なぜならば、ドラム部材の走査、したがって、それと一緒に回転する円筒形蛍光体シートの走査がこのような回転で生じるのであり、蛍光体シートの急速読出しのためにはできるだけ高い回転速度を使用するのが得策であるからである。したがって、回転速度および周速度Ｒｘは、本発明の構成では、蛍光体シートおよび検出器の速度ならびにそれらに組み合わせた電子機器の速度、そして、装置の強度によってのみ制限される。最高の周速度により、蛍光体シートが周面５に対して精密に、すなわち正しい形状に最高に確実に留まる。蛍光体シートを構成している可撓性材料は、もちろん、中実材料であり、代表的には、弾力のある材料であり、そうすれば、螢光体シートが読出しの後にその当初のまっすぐな形状を回復することができる。
上記の内側の円筒体周面５と、蛍光体シート１をこの周面５に導く方法と、ドラム部材の充分な回転速度、すなわち、周速度Ｒｘとを使用することによって、螢光体シート・サイズに合わせて任意の方法で蛍光体シートの結合を調節する必要なしにかなり異なるサイズの螢光体シートの読出しためにまったく同じ装置を使用することができる。したがって、このような装置は、遠心力で蛍光体シートを正しい形状に保持するので、２４ｃｍ×３０ｃｍもの大きい蛍光体シートあるいは３０ｍｍ×４０ｍｍもの小さい螢光体シートの読出しために使用することができる。リミッタ３４の目的は、読出し中に蛍光体シートが表面５の周方向に確実に動かないようにすることだけである。本発明によるドラム部材は、円筒体周面５に対して螢光体シートを導入するための複数の長手方向スロット２３を持つとよい。ドラム部材はまたその周面５に２つ以上のリミッタを包含するとよい。これらのリミッタは固定式でも取り外し可能なものでもよい。これらの構成によって、必要に応じて、１回のスキャンニングで読み出す最大サイズよりも小さいいくつかの螢光体シートを周面５に同時に配置することが可能となる。最大サイズの螢光体シートをドラム部材の内側に置いたとき、したがって、それは周面のほとんど３６０度をカバーするのに対し、より小さい螢光体シートはこの周面のより小さい割合をカバーすることになる。本発明の装置では、異なるサイズのドラム部材を、走査しようとしている螢光体シートのサイズに応じて配置してもよい。
蛍光体シート１を凹形周面に押しつけるためのもう一つのオプションは、周面に対して平行な圧縮力Ｆ−Ｆである。この力は、原則として、第４図に示すものである。しかしながら、圧縮力Ｆの制御は難しい。第３オプションは、螢光体シート１とドラム部材の内側の周面５との間に真空を発生させることである。この真空は、蛍光体シートをこの周面に対して吸い込むのである。この部分ために、このオプションは、高価で複雑な追加の装置を必要とする。したがって、本発明の最も好ましいオプションは、上述したようにドラム部材８の回転の充分に高い周速度Ｒｘを使用することである。
本発明の装置は、以下により詳しく説明する読出し装置を包含する。この読み出し装置は、上述したように配置した蛍光体シートを走査することによって読み出しを行う。この場合、潜像を担持する蛍光体表面２は凹形の側面、好ましくは円筒形を形成し、これが軸線３のまわりに回転する。蛍光体シートの読出しは、蛍光体シートが上述した手順のいずれかによって円筒体集面５に対して位置決めされた後、たとえば、上述した遠心力の下に押された後に始まる。精密な表面形状は円筒体の形状であると好ましい。読出し手段は移送部材２１を包含する。この移送部材は、光源４からの刺激用光線の照準を軸線３から離れる方向Ｓ１において蛍光体シートの蛍光体表面２に合わせる。この読出し手段は光検出器７も包含する。この光検出器７は、刺激効果の下に蛍光体表面から発する光を検出する。放射された光は主に円筒体周面５から中心に向かう。図は、これを達成するための本発明の好ましい実施態様を示している。これらの実施態様のすべてにおいて、移送部材２１は、前記円筒体空所１５の内部に延びる機械的な部材と、刺激用光線６を伝達するキャリー手段と、蛍光体表面から放射された光を検出する検出器とからなる。この場合、同様に、光源４と光検出器７は、円筒体空所の内側に少なくとも蛍光体シートの読出し時間の大きい割合のために、そして少なくとも部分的に設置される。しかしながら、刺激用光線の光源４あるいは蛍光体表面から発する光を受け取る光検出器７またはこれら両方を円筒体空所の外に設置した移送部材構造を配置しても差し支えない。この場合、移送部材は、おそらくは、蛍光体シートの読み出しのために軸線３に対して平行な方向Ｍに光学伝達要素を移動あるいは回転させる部材のみを包含することになる。単数または複数の蛍光体シートが軸線３に対して平行な方向に円筒体周面５をカバーする距離にわたってのみ方向Ｍに読出し手段を動かすことが必要である。
第１Ａ−３Ｂ図は、ドラム部材８の内部に、軸線に対して平行なガイド１２（たとえば、ガイド・バー）とこれらのガイドに沿って軸線方向に移動するスライド１３とがある構造を示している。このスライドは刺激用光源４と放射された光の光検出器７とを担持している。蛍光体シートの回転Ｒｘの間、スライドは、前記軸線３に対して平行に方向Ｍに移動し、蛍光体シートをトレース毎に読み出す。これらのトレースは連続螺旋の部分からなる。この目的ために、刺激用光線６の方向Ｓ１と放射光のための検出器７の主感度方向S２は相対的な位置を変えることなくスライド内にあるが、それらの組み合わせ、すなわち、スライド１３は方向Ｍに動かされる。
第１Ａ−１Ｂ図は、光源４が刺激用光線６を直接筒形の蛍光体表面２に送り、刺激用光線６が周面５の半径に対して平行となっている実施態様を示している。刺激用光線６は集光器９を通して移動する。蛍光体表面２から発せらた光は集光器９によって集められ、集光器９の第１端部１１は、できるだけ螢光体表面２に近く位置し、管状の部分のような内向き反射部材で構成される。刺激用光線６は、好ましくはこの第１の端部１１の領域内で蛍光体表面に入射する。集光器９によって集められた放射光線は、たとえば、プリズム２９によって、蛍光体表面２からほぼ軸線３に向かう方向から軸線に対してほぼ平行な方向へそらされ、軸線方向に配置された検出器に入射する。この場合、この放射された光は検出器７によって検出され、さらに処理するための電子形態へ変換される。第１Ａ−１Ｂ図において蛍光体シート１が安定した周速度Ｒｘで回転し、光源４および検出器７と共にスライドが安定した速度Ｍで軸線３に対して平行な方向に動かされたとき、蛍光体シートの凹形蛍光体表面は一度に１つのトレースＫで走査される。これは第４図に概略的に示してあるので明らかである。
第２Ａ−２Ｂ図はわずかに異なる構成を示している。この構成では、光源４によって伝達される刺激用光線６は小さい角度で蛍光体表面２に入射する。この小さい角度は軸線３を通る半径平面内にある。この部分のために、検出器７の主感度方向は周面５の半径に対して平行である。他の点において、この場合にも、これらの部材は、刺激用光線６が集光器９の第１端部１１の領域内、好ましくは、この領域１１の中心において螢光体表面２に入射するように相対的に配置してある。この集光器９の構造は、この実施態様においては、上記の実施態様と同様に、内向き反射性の管状部分である。この場合、刺激用光線は、集光器９の側壁面のいかなるの点にも入射することはない。
第３Ａ−３Ｂ図は、第２Ａ−２Ｂ図に示す実施態様といくぶん似ている実施態様を示す。この実施態様でも、光検出器７の主感度方向は、蛍光体表面２に対して直角である。すなわち、周面５の半径に対して平行である。しかしながら、この場合、光源４は、蛍光体表面に対して直角の方向からかなり偏倚した位置にあり、かつ、集光器９の端部１１から適当な距離のところにあり、刺激用光線６は集光器９の１つの内向き反射表面１４から反射させられ、第１端部１１を通って蛍光体表面２に入射する。
明らかなように、説明してきたこれら３つの実施態様のすべてにおいて、刺激用光線６を伝達する光源４および検出器７を持つ集光器９は、この集光器の第１端部１１を通る蛍光体表面２に対して直角の軸線まわりに任意の位置まで回転され得る。したがって、たとえば、第２Ａ−２Ｂ図および第３Ａ−３Ｂ図の実施態様において、光源４と検出器７は、軸線３を通る同じ平面にある。部材が回転するならば、これらの部材はたとえば９０度回転した場合、これらの部材は図に示す位置に互いに相対して位置することになるが、軸線３に対して直角な平面、すなわち、画像面に対して垂直な平面に位置することになる。したがって、たとえば、第２Ａ−２Ｂ図の場合に相当する状況において、集光器９および検出器７ならびに刺激用光源４が軸線３に対して直角な同じ平面に位置しているならば、この構成は軸線３を通る水平面よりもいくぶん高くなり、刺激用光線は直角方向（第２Ａ−２Ｂ図に示す状況と異なる）において蛍光体表面２に入射することになる（この場合、解像度が最高となる）。
本発明による構造によって可能となるこの非常に高い解像度と螢光体表面から発せられる光の収集における非常に高い効率は、特に、刺激用光線６の方向Ｓ１が蛍光体表面に対して垂直あるいは非常に小さい角度αであること、および、蛍光体表面２から発せらた放射線が比較的小さい直径２７を持っている集光器９によって検出器７への刺激用光線の入射点Ｐおよび蛍光体表面２まわりから直接集められ、この検出器７の主感度方向Ｓ２も蛍光体表面に対して直角あるいは小さい角度βであるという事実に基づくものである。この解像度とこの発光効率は、ドラム部材８の回転運動Ｒｘおよびスライドの直線運動Ｍとは無関係に刺激用光線６および集光器９が常に互いに対して一定の固定位置にあるという事実によってさらに改善され、刺激用光線６が集光器端部１１の中心で螢光体表面２に入射すると有利である。放射光の収集の効率は、集光器９のこの端部１１あるいは集光器９（一般的）または直接的に検出器７が、本発明による構成を使用することによって、蛍光体表面に対して非常に近くに位置することができるという事実によってさらに改善される。これは蛍光体シートが上記の手順によって良好な形状に保持されるからである。本発明において、これらの光学手段と蛍光体表面との間の距離は代表的には１０ｍｍあるいは５ｍｍ未満であるが、この距離を２ｍｍ未満、あるいは１ｍｍ未満にすらすることは容易である。０．５ｍｍ、そして、０．１ｍｍを下回る距離が可能である。距離が小さいということは、集光器を小さくすることができるということであり、この場合、光の損失を最小限に抑えることが容易になる。第４図の目的は、刺激用光線６の入射方向Ｓ１および蛍光体表面２から発せられた光の読出しのために使用される検出器の主感度方向Ｓ２の向きを示すことにある。第４図は、まず、円筒体軸線３に対して垂直な平面Ｔ２と、刺激用光線６の方向S１が円筒体周面５の半径に対して角度αであり、検出器７の主感度方向が同じ半径に対して角度βであることを概略的に示している。したがって、これらの方向Ｓ１、Ｓ２は蛍光体表面２の或る点Pに入射する。さらに、第４図は、軸線３を通る平面Ｔ１を概略的に示し、この場合、刺激用光線の方向Ｓ１が円筒体周面５の半径に対して角度αであり、検出器７の主感度方向Ｓ２が同じ半径に対して角度βである。この場合、方向Ｓ１、Ｓ２は、螢光体表面上の１つの点である同じ点Pのところに入射する。明らかなように、角度α、βは第４図に示す位置以外の位置に形成してもよい。すなわち、軸線３に対して平行あるいは直角な平面以外の平面にあってもよいし、互いに異なった平面にあってもよいが、方向Ｓ１、Ｓ２が蛍光体表面２の同じ点Ｐに入射するのが好ましい。高解像度を達成するためには、角度α、βが共に最大約４５度であり、好ましくは、約３０度よりも小さい。本発明者等が方向Ｓ１、Ｓ２について言及するとき、蛍光体表面２の領域での方向を意味しており、したがって、光源４の放射方向が鏡、プリズムその他の手段によって上記の限度内で蛍光体表面２に効果的に入射させられ得るいかなる方向をも意味することに注目されたい。同様に、検出器の感度方向は、鏡、プリズムその他の手段によって上記の限度内で蛍光体表面２に効果的に入射させられ得る限り、任意の方向であってもよい。したがって、たとえば、第１Ａ図の構成において、検出器７の感度は軸線３に対して平行な方向を示しているが、集光器９の設計により、蛍光体表面２の領域におけるその感度方向は螢光体シートに対して直角である。同じことが第３Ａ図に示す光源４にも当てはまる。光源の当初の放射方向は目標とされた方向からそれるが、集光器の鏡面１４から反射してきた光線は蛍光体表面２の領域において上記の条件を満たす。より大きい入射角の使用も差し支えないが、このような場合、解像度と集光能力は明らかに低下する。
個々の蛍光体シート点が点Ｐのところで読み出され、スライド、したがって、到着し、出て行く光線の方向Ｓ１、Ｓ２が螢光体表面が方向Ｒに動く間軸線３の方向Ｍに変位することになるので、読出し点Ｐが円筒体５の周面に沿って螺旋形の線Ｋを描くことになることは明らかである。それについて、第４図は２つ、すなわちＫnとＫn+1、すなわち、２つの連続した走査トレースを示す。明らかに、周面５のまわりに延在する螺旋形部分Ｋnのより早期の対応する部分螺旋をＫn-mによって示すことができ、任意の続く螺旋形の線部分をＫn+mによって示すことができる。これらの螺旋形の線（すなわち、操作トレース）間の距離は、周速度Ｒｘと読み出し手段４、７を担持するスライドの移送速度Ｍとを一緒に調整することによって調節することができる。６−７の線対／ｍｍの解像度、および１２以上の線対／ｍｍの解像度を、本発明によって容易に達成することができる。螢光体シート読出しは、安定した連続作用として実施される。この場合、放射線源−検出器の組み合わせもドラム部材も停止されることはなく、方向の変更もなく、できるだけ安定した運動に維持される。
集光器９は、好ましくは、中実材料、たとえば、金属、プラスチックあるいはガラスの中空室１７である。この中空室の内面は蛍光体表面から放射された光を反射する。この集光器９は、第２Ａ、３Ａ図に示すように、刺激用放射線に対して透明なブランチあるいは任意の他の壁面部分またはこれら両方からなるものであってもよく、これによって、刺激用光線６が集光器の第１端部１１の領域へアクセスする。加えて、集光器９は鏡またはプリズムを有するものであってもよく、いずれも刺激用光線を蛍光体表面へ案内したり、蛍光体表面から発せらた放射線を検出器４へ案内したりすることができる。しかしながら、ここでは、放射線源−検出器の組み合わせは非常に単純な構造である。それは、図示の実施態様でわかるように、互いに相対的に動く部品をなんら必要としないからである。高効率を達成するために、集光器９の直径（すなわち、一般的にはその第１端部１１の直径２７）が光検出器７の感度領域の直径の少なくとも三倍であり、第１端部１１ができるだけ蛍光体表面２に近いと好ましい。集光器は、好ましくは、円形あるいは卵形の横断面を有する管状の部材であり、多くの場合、その直径は、最大、光検出器７の感度領域の直径の約二倍であるが、直径２７が検出器７の感度領域の直径にほぼ等しくてもよい。また、目的に適ったコリメータを使用することも可能である。この場合、上記よりもさらに大きい直径２７を有する集光器、たとえば、検出器直径の五倍の集光器を使用できる。
使用される光源４は、代表的には、適当なタイプのレーザ、たとえば、半導体レーザ、あるいは、好ましくは、レーザダイオードである。これらのレーザは、サイズが小さく、長期間連続的に使用することができる。加えて、本装置は図には示さない安定した光を発する放射線源からなるものであってもよい。それにより、読み出した後画像を蛍光体シートから消去することができる。
刺激用光線の光源４と光検出器７とを担持するスライド１３は、それ自体公知の任意の機構によって軸線３に対して平行である方向Ｍに動かされ得る。１つのオプションとして、ガイド１２の１つを歯付きラックとして形成してもよい。このラックの歯に対してスライド内のモータによって歯車が回転する。もう一つのオプションとして、中空室１５内あるいはその端部の外側に歯車を設け、これに対してスライド１３が固定された歯付きベルトを巻きつけてもよい。この場合、歯付きベルトの単数または複数の歯車の回転によって、スライドはガイド１２に沿って方向Ｍに動かされる。第３のオプションとして、ガイド１２の１つを軸線まわりに回転するねじ棒として配置してもよい。スライドの対応片としてナットなどを設ける。この場合に、ねじ棒の回転がスライド１３を方向Ｍに動かす。これらの構造は詳しくは図示していない。多くの異なった新規あるいは既知の構造を上述の方法で適用できるからである。ガイド１２は、ドラム部材８の空所１５から外へ突出する両端で支持してもよいし、あるいは一端でのみ支持してもよい。ドラム部材は、両端のところまたは一端のみで軸受によって支持してもよい。第１Ａ−１Ｂ図および第３Ａ−３Ｂ図に示す手順を用いて空所１５内へ円筒体周面５に向かって蛍光体シートを送り込んだり、そこから引き出したりする場合、他の構造上のオプションの可能性もベターである。第２Ａ−２Ｂ図に示す手順を用いて蛍光体シートを送り込んだり、それを取り出したりする場合、構造上のオプションは制限される。これは、空所１５の端部１９が自由でなければならないからである。
原則として、もちろん、本発明の範囲内に留まりながら、光源４および光検出器７を静止状態に保持し、円筒体の軸線方向にもドラム部材を動かすことによって軸線３に対して平行な方向Ｍに部分走査移動を生じさせることも可能である。しかしながら、このオプションはたぶん複雑な構造の原因となり、安定した動きを達成することが難しくなる可能性が最も大きい。
蛍光体シートにＸ線放射によって記録された潜像の読出しを説明してきた。本発明による方法および装置が潜像を生じさせる電磁放射であろうと、粒子放射であろうとタイプを問わずあらゆる対応する読出し機能のために使用できることは明らかである。同様に、刺激用光線の波長は任意の波長でよく、それによって、画像に対応している放射光が蛍光体シートから得られる。したがって、刺激用光線の波長および放射光の波長が可視レンジ外にあってもよい。また、本願での光という用語は、人間の目に見えない波長の対応する放射線も意味する。
Claims (19)
- Ｘ線放射などによって刺激可能な蛍光体シートに記録された潜像を読み出す方法であって、
潜像を担持する可撓性材料からなる別体の蛍光体シート（１）を円筒体周面（５）によって形成される室（１５）の内面に対して湾曲した形状で配置し、刺激可能な蛍光体表面（２）を凹形側面とし、
この湾曲した蛍光体シート（１）を前記円筒体周面を形成するドラム部材（８）の所定の周速度（Ｒx）で円筒体周面の軸線（３）のまわりに回転（Ｒ）させ、
光源（４）から得た刺激用光線（６）の照準を、前記軸線（３）から離れる方向（Ｓ１）において、潜像を担持しているシートの蛍光体表面（２）に合わせ、この光線の効果の下に蛍光体表面から発する光を光検出器（７）に向け、そして前記回転軸線（３）に対して平行な方向において刺激用光線または蛍光体シートあるいは両方を相対的に移動（Ｍ）させて蛍光体シートを走査することを特徴とする方法。 - 請求の範囲第１項記載の方法において、蛍光体表面（２）から主として軸線に向かう方向（Ｓ２）に光を放射し、この方向あるいは他の任意方向で光検出器（７）に集めることを特徴とする方法。
- 請求の範囲第１項記載の方法において、少なくともおおよそ円筒体周面（５）に対する接線に対して平行な方向（Ｄ１）において、蛍光体シート（１）を円筒体周面（５）の内部へ押し込むことによって、刺激可能な蛍光体表面（２）をくぼんだ側として蛍光体シート（１）を円筒体周面（５）の形状に合わせて位置させることを特徴とする方法。
- 請求の範囲第１項記載の方法において、少なくともおおよそ円筒体周面（５）の軸線に対して平行な方向（Ｄ２）において蛍光体シート（１）を円筒体周面（５）の内部に押し込むことによって刺激可能な蛍光体表面（２）をくぼんだ側として蛍光体シート（１）を円筒体周面（５）の形状に合わせて設置することを特徴とする方法。
- 請求の範囲第３項または第４項記載の方法において、
蛍光体シート（１）の端部間に作用する周方向圧力（Ｆ−Ｆ）、あるいは円筒体周面（５）の前記内面と蛍光体シート（１）との間の真空のいずれかと、あるいは遠心力の作用の下に、蛍光体シート（１）を前記内面に対して押し付ける円筒体周面（５）を形成する部材（８）の、少なくとも周速度（Ｒｘ）によって、円筒体周面（５）により形成された室（１５）の内面に対して蛍光体シート（１）を固定させることを特徴とする方法。 - 請求の範囲第１項記載の方法において、蛍光体シート（１）を、少なくとも或る程度の可撓性のある中実材料、好ましくは、できるだけ可撓性のある材料から作ったことを特徴とする方法。
- 請求の範囲第１項記載の方法において、蛍光体表面（２）から発せられた光を、中実材料（１０）内の中空物からなる集光器（９）によって集め、この室が、放射光を反射する内面と、蛍光体シートの蛍光体表面の向きにおいて蛍光体シート（１）の寸法よりかなり小さい寸法の第１端部（１１）とを有し、この第１端部（１１）ができるだけ蛍光体シートの蛍光体表面（２）に接近しており、集光器がその他端で集光した光を光検出器（７）へ案内するようになっていることを特徴とする方法。
- 請求の範囲第７項記載の方法において、少なくとも集光器の第１端部（１１）のほぼ中心で蛍光体シートの蛍光体表面（２）に入射するように刺激用光線（６）を案内し、蛍光体シートの読出し中、刺激用光線が集光器（９）に対する固定位置に留まるようにしたことを特徴とする方法。
- 請求の範囲第１項記載の方法において、蛍光体シート（１）の潜像を連続的な手順で読み出すようになっており、蛍光体シート全体を、円筒体（circular cylinder）の形状を有する円筒体周面（５）にあてがって、その軸線（３）のまわりに回転（Ｒ）させ、刺激用光線および集光器が同時にこの円周内で軸線（３）に対して平行な方向において移動（Ｍ）し、蛍光体シートを螺旋形のトレースに沿って走査することを特徴とする方法。
- Ｘ線放射などによって刺激可能な蛍光体シートに記録された潜像を読み出す装置で、凹形の周面であって別体の刺激可能な蛍光体シート（１）を受ける内面（５）を持つ円筒体空所（１５）を備えたドラム部材（８）と、
所定の周速度（Ｒx）で周面の軸線（３）のまわりに蛍光体シートと共にドラム部材を回転（Ｒ）させるモータ手段（２２）と、
潜像を担持している蛍光体シートの蛍光体表面（２）のところに刺激用光線（６）の照準を合わせる光源（４）と、
刺激の効果の下に蛍光体表面から発せられた光を検出する光検出器（７）と、
前記軸線（３）に対して平行な方向において刺激用光線および光検出器を蛍光体シートに対して相対的に移動（Ｍ）させる移動部材（２１）であり、前記円筒体空所（１５）の内部に延びていて、刺激用光線（６）を導入し、刺激用光線の照準を蛍光体シート（１）の凹形蛍光体表面（２）に合わせ、そこからの放射光を光検出器（７）に集めるような移送部材（２１）とを包含することを特徴とする装置。 - 請求の範囲第１０項記載の装置において、前記モータ手段（２２）が、大きさで蛍光体シートの質量に対して最小３０ｇn、好ましくは最小１００ｇn、代表的には約３００ｇnに相当する周速度（Ｒx）でドラム部材（８）を回転させ、蛍光体シートを凹形内面（５）に精密に押し付けることを特徴とする装置。
- 請求の範囲第１０項記載の装置において、ドラム部材（８）が、その周面材料に軸線に対して平行に形成したスロット（２３）を包含し、このスロットを用いてドラム部材の外側（１６）から片縁を先にして蛍光体シート（１）を方向（Ｄ１）において凹形内面に対して押込み、蛍光体シートの読み出しを行うようになっており、また、走査済みの蛍光体シートを前記スロット（２３）を通してドラム部材の外へ取り出すことができる、周面に対して平行な手段（３０、３１）を包含することを特徴とする装置。
- 請求の範囲第１０項に記載の装置において、蛍光体シート（１）をドラム部材の凹形内面（５）の半径よりも小さい曲率に曲げ、ドラム部材の開口端（１９）からその凹形内面に対して軸線（３）に対して平行な方向（Ｄ２）に押すことによって蛍光体シートを導入し、蛍光体シートの読み出しを行うための補助部材（２４）を包含し、ドラム部材が、開放端を通して走査済みの蛍光体シートをドラム部材の外（１６）へ取り出すための、軸線に対して平行な部材（３２、３３）を包含することを特徴とする装置。
- 請求の範囲第１０項記載の装置において、ドラム部材（８）内に、軸線に対して平行なガイド（１２）と、軸線方向にこれらのガイドに沿って移動するスライド（１３）とを包含し、このスライドが、刺激用光線の光源（４）と、放射光のための検出器（７）とを包含し、ドラム部材の回転（Ｒｘ）中、スライドが蛍光体シートをドラム部材の凹形内面に押し付けるように前記軸線（３）に対して平行な方向（Ｍ）に移動し、連続した螺旋の部分からなるトレース（Ｋn-m・・・Ｋn+m）毎に蛍光体シートの走査を行うようになっていることを特徴とする装置。
- 請求の範囲第１４項記載の装置において、刺激用光線（６）および放射光の検出器（７）の主感度方向が前記スライド内で互いに対して固定した向きにあり、蛍光体シート走査トレース（Ｋn）が、安定した速度（Ｒｘ）でのドラム部材（８）の回転と安定した速度でのスライドの軸線方向移動（Ｍ）の総合効果の下に生じ、連続した螺旋状走査線が周面の領域に形成されることを特徴とする装置。
- 請求の範囲第１４項または第１５項記載の装置において、中実材料（１０）内の中空室（１７）からなる集光器（９）をスライド（１３）内に包含し、この中空室の内面が放射光を反射し、集光器（９）の第１端部（１１）ができるだけ蛍光体シートの蛍光体表面（２）に接近するようにされ、集光器（９）の第２端部が直接的あるいは鏡を経由して蛍光体表面に照準を合わせた検出器（７）を担持しており、集光器（９）が、刺激用光線に対して透明な壁領域あるいはブランチまたはこれら両方を包含し、必要に応じて、蛍光体表面（２）のところに、集光器の第１端部の領域、好ましくは、第１端部（１１）の中心で刺激用光線（６）の照準を蛍光体表面（２）に合わせる鏡部分を包含することを特徴とする装置。
- 請求の範囲第１４項記載の装置において、軸線方向のスライド（１３）の移動（Ｍ）が、
スライドにある歯車とかみ合う歯付きラックとしてのガイド部分の少なくとも１つによって、あるいは、
スライドを、ベルト・ギアまわりを走行する歯付きベルトに固定することによって、あるいは、
ガイド部分に対して平行な回転可能なねじ棒をスライドのナット部分に連結するかまたはその他の相当するやり方で連結することによって行われることを特徴とする装置。 - 請求の範囲第１０項記載の装置において、刺激用光線（６）の照準を蛍光体シートの蛍光体表面（２）のところにできるだけ垂直に合わせるか、あるいは蛍光体表面に対する垂線に対して最大４５度の角度（α）で照準を合わせること、また、集光器（９）が、好ましくは、円形あるいは楕円形の横断面を持つ管状部材であり、この管状部材の中心線（１８）が、効果的には、直接的あるいは鏡（１４）、プリズムなどを経由して、好ましくは、蛍光体表面（２）に対して少なくともほぼ直角あるいは蛍光体表面（２）に対する垂線に対して最大４５度の角度（β）となっており、管状部材の直径（２７）が、光検出器（７）の感度領域の直径の最大５倍であることを特徴とする装置。
- 請求の範囲第１０項記載の装置において、ドラム部材（８）の凹形内面（５）が円形の円筒面であり、この内面上に、軸線に対して平行に少なくとも１つのリミッタ（３４）が設置してあり、走査中に蛍光体シートが周方向に変位するのを防いでいることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI960451A FI101651B1 (fi) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Menetelmä ja laite kuvalevylle otetun kuvan lukemiseksi kaarevassa muodossa |
| FI960451 | 1996-01-31 | ||
| PCT/FI1997/000050 WO1997028486A1 (en) | 1996-01-31 | 1997-01-30 | Method and device for reading out in curved form the image exposed to an imaging plate |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000504122A JP2000504122A (ja) | 2000-04-04 |
| JP3906931B2 true JP3906931B2 (ja) | 2007-04-18 |
| JP3906931B6 JP3906931B6 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI101651B (fi) | 1998-07-31 |
| CA2242639A1 (en) | 1997-08-07 |
| US6255667B1 (en) | 2001-07-03 |
| FI960451A (fi) | 1997-08-01 |
| FI101651B1 (fi) | 1998-07-31 |
| WO1997028486A1 (en) | 1997-08-07 |
| DE69709311T2 (de) | 2002-08-14 |
| DE69709311D1 (de) | 2002-01-31 |
| JP2000504122A (ja) | 2000-04-04 |
| RU2172511C2 (ru) | 2001-08-20 |
| EP0877970B1 (en) | 2001-12-19 |
| EP0877970A1 (en) | 1998-11-18 |
| FI960451A0 (fi) | 1996-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1996971B1 (en) | Scanning apparatus for reading storage phosphor plates | |
| US4417354A (en) | Diagnostic radiology installation | |
| JPS6245269A (ja) | Ｘ線像形成装置 | |
| EP0877970B1 (en) | Method and device for reading out a latent image recorded in a phosphor sheet | |
| US7860217B2 (en) | X-ray diffraction measuring apparatus having debye-scherrer optical system therein, and an X-ray diffraction measuring method for the same | |
| JP3906931B6 (ja) | 湾曲した形状の蛍光体シートに記録された画像を読み出す方法および装置 | |
| JPS60111238A (ja) | 放射線画像情報読取装置 | |
| JPH0824673B2 (ja) | 放射線画像情報記録装置 | |
| JPH0581893B2 (ja) | ||
| JPS60111571A (ja) | 放射線画像情報読取装置 | |
| US6327335B1 (en) | Apparatus and method for three-dimensional imaging using a stationary monochromatic x-ray beam | |
| US7045805B2 (en) | Apparatus and method for supporting and shaping a photo-stimulable phosphor plate | |
| RU98116569A (ru) | Установка для считывания изображения, зарегистрированного в листе фосфора изогнутой формы | |
| EP1121585B1 (en) | Scanning system with flexible drive assembly | |
| JPH0670687B2 (ja) | 放射線画像読取装置 | |
| JP3986437B2 (ja) | Ｘ線装置のグリッド構成 | |
| JP2001504578A (ja) | 湾曲した入力表面を有するファイバーガラス体を備えたｘ線またはガンマ光子検出器組立体 | |
| JPH06130526A (ja) | 蓄積性蛍光体の読取装置 | |
| JPS62147858A (ja) | 放射線画像読取装置 | |
| JPS63292123A (ja) | 放射線画像読取装置 | |
| JPH07118762B2 (ja) | 放射線画像読取装置 | |
| JPS62161266A (ja) | 放射線画像読取装置 | |
| JPH11281594A (ja) | 放射線画像読取における読取感度合わせ方法及び放射線画像読取装置 | |
| JP2007017942A (ja) | Ｘ線画像記録読取り装置及びｘ線分析装置 | |
| JP2001013094A (ja) | Ｘ線測定装置及びｘ線測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061025 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070110 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |