JPH05346509A

JPH05346509A - 集光ガイドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH05346509A
Application number: JP15474992A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Nishioka; 由起憲西岡
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27

Abstract

(57)【要約】【目的】組み入れる装置全体を小型化でき、その集光
効率を均一化できる集光ガイドおよびその製造方法を提
供する。【構成】シート状の導光性材料10′の一端面が直線状
に延びて入射端面10aを形成し、該シート状の導光性材
料10′は前記入射端面10a と垂直な方向に短冊状に切断
され、これらの短冊状部分が、該シート状の導光性材料
10′の片面側に中央に向かって曲折されつつその厚さ方
向に重なるように束ねられ、該束ねられた前記短冊状部
分の端面となる前記導光性材料10′の他端面が射出端面
10d を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシート状の導光性材料か
らなり、その一端面から入射した光を他端面に伝える集
光ガイドおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、
組み入れる装置全体を小型化でき、集光効率を均一化す
ることのできる集光ガイドおよびその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】導光性材料によって形成され、一端面を
発光位置に近接させて配するとともに他端面を光検出器
等に接続して、一端面から入射した光を他端面に伝える
集光ガイドは種々の光学装置において用いられており、
例えば本出願人により既に提案されている放射線画像情
報記録再生システム（特開昭55-12429号、同56-11395
号、同55-163472 号、同56-104645 号、同55-116340 号
など）においても用いられている。

【０００３】すなわち、ある種の蛍光体に放射線（Ｘ
線，α線，β線，γ線，電子線，紫外線等）を照射する
と、この放射線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積さ
れ、この蛍光体に可視光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蛍光体が輝尽発光を示すこと
が知られており、このような性質を示す蛍光体は蓄積性
蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼ばれる。上記放射線画像情
報記録再生システムは、この蓄積性蛍光体を利用して、
人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート状の蓄積
性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シート（以下、単
にシートと称する）をレーザ光等の励起光で走査して輝
尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読
み取って画像信号を得、この画像信号に基づき被写体の
放射線画像を写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等に可
視像として出力させるものである。上述した集光ガイド
は、前記システムを構成する放射線画像情報読取装置に
おいて、前記輝尽発光光をフォトマルチプライヤー等の
光検出器に伝達する手段として用いられる。従来の上記
放射線画像情報読取装置の一例を図６に示す。

【０００４】励起光源 101から発せられた一定強度の励
起光101aは、ガルバノメータミラー102等の光偏向器に
入射せしめられ、このガルバノメータミラー 102によっ
て、ガルバノメータミラー 102の下方に置かれた、放射
線画像情報が蓄積記録されてなる蓄積性蛍光体シート 1
03をその幅方向に主走査（矢印Ａ方向の走査）するよう
に反射偏向される。蓄積性蛍光体シート 103は、例えば
エンドレスベルト装置109上に吸着されて、矢印Ｂ方向
へ搬送される（副走査される）ため、この副走査方向と
ほぼ直交する方向に励起光101aの主走査が繰り返され、
蓄積性蛍光体シート 103の全面にわたる励起光101aによ
る２次元的走査が行なわれる。

【０００５】励起光101aによる走査に従って励起光101a
の照射された蓄積性蛍光体シート103 の個所は、そこに
蓄積記録された画像情報に応じて輝尽発光し、この発光
光が、蓄積性蛍光体シート103 の近傍において主走査線
に平行に入射端面104aが形成された透明な集光ガイド 1
04の入射端面104aから該集光ガイド 104に入る。この集
光ガイド 104は、図７に取り出して示すように、蓄積性
蛍光体シート 103の近くに位置する前端部104bが平面状
に形成されるとともに、後端側に向かって次第に円筒状
になるように形成され、その後端部104cにおいてほぼ円
筒状となって射出端面104d上に設けられた光電子増倍管
（フォトマルチプライヤー） 105と結合している。前記
入射端面104aから入った輝尽発光光は、集光ガイド 104
内を全反射により伝達されて後端部104cに集められ、輝
尽発光光を選択的に透過するフィルタ（図示せず）を介
してフォトマルチプライヤー 105に伝えられる。フォト
マルチプライヤー 105において、輝尽発光光は電気信号
に変換され、得られた電気信号は画像情報読取回路 106
に送られて処理された後、例えばＣＲＴ 107に可視像と
して出力せしめられたり、磁気テープ 108に記録された
り、あるいは直接写真感光材料等にハードコピーとして
記録されたりして再生される。

【０００６】上述した集光ガイド104 は、その入射端面
104aが主走査線に沿って配されかつ射出端面104dが幅の
小さいフォトマルチプライヤー105 に接続可能な形状で
あるとともに、内部で全反射させて伝えるために厚みお
よび幅が常に均一である必要がある。このため、集光ガ
イド104 は、表面形状が略矩形のシート状の導光性材料
を用い、図７に示すようにその後端部をフォトマルチプ
ライヤーと適合するように適宜丸めて形成されるように
なっており、従来の集光ガイドは、特に入射端面と垂直
な方向に大型のものとなっている。したがって、従来の
読取装置は、この集光ガイドのために装置全体が大型化
してしまうという不都合が生じていた。

【０００７】また、特開昭63-236025 号は、シート状の
導光性材料をその入射端面と垂直な方向に短冊状に切断
し、これらの短冊状部分を前記入射端面の延長方向と略
平行な方向に曲折することにより、特に入射端面と垂直
な方向の長さを小さくして、組み入れる装置全体の大型
化を回避することのできる集光ガイドを開示している。
この集光ガイドの一実施例を図８に示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図に示
す集光ガイド４は、フォトマルチプライヤーに近い位置
より発した光と、フォトマルチプライヤーから遠い位置
より発した光とでは入射端面4aから入射して射出端面4d
に至るまでの光路長に差があるので光伝達効率に差が生
じることとなる。

【０００９】さらに、このような短冊状の部分を利用し
た集光ガイドは特開昭55-87970号にも記載されている。
図９に示すこの集光ガイド６は、実質的に同一平面内で
の曲げにより変形されているので、導光性材料内での反
射率を良好なものにするためには、前記短冊状部分を長
くせざるを得なかった。

【００１０】そこで本発明は、上記事情に鑑み、組み入
れる装置を小型化でき、上述した光伝達効率を均一化で
きる集光ガイドおよびその製造方法を提供することを目
的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の集光ガイドは、
シート状の導光性材料の一端面が直線状に延びて入射端
面を形成し、該シート状の導光性材料は前記入射端面か
ら離れた位置から前記入射端面と垂直な方向に短冊状に
切断され、これらの短冊状部分が、該シート状の導光性
材料の片面側に中央に向かって曲折されつつその厚さ方
向に重なるように束ねられ、該束ねられた前記短冊状部
分の端面となる前記導光性材料の他端面が射出端面を形
成することを特徴とするものである。

【００１２】ここで短冊状とは厚み、幅が略一定のシー
ト状を意味するものである。

【００１３】また、上述した集光ガイドを製造する本発
明の製造方法は、前記シート状の導光性材料を、前記入
射端面を形成する一端面を所定の形状に切断して該入射
端面と垂直な方向に短冊状に切断した後に加熱軟化さ
せ、前記短冊状部分を、該シート状の導光性材料の片面
側に中央に向かって曲折してその厚さ方向に重なるよう
に束ねた状態で固定しつつ徐冷させ、徐冷後前記一端面
が実質的に平面となるようにしたことを特徴とするもの
である。

【００１４】なお、このようにシート状の導光性材料
を、入射端面を形成する一端面が所望の曲率半径を有す
るように切断することを特徴とする集光ガイドの製造方
法は、従来より知られている集光ガイドの製造方法にお
いても適応できるものである。

【００１５】それゆえ、従来の集光ガイドの本発明によ
る製造方法は、シート状の導光性材料の一端面を入射端
面とし、他端面を光検出器の形状に合わせた形状の射出
端面とした集光ガイドを製造する方法であって、前記シ
ート状の導光性材料の前記入射端面を形成する一端面を
所定の形状に切断し、加熱軟化させて前記他端面を光検
出器の形状に合わせた形状に加工した状態で固定しつつ
徐冷させ、徐冷後前記一端面が実質的に平面となるよう
にしたことを特徴とするものである。

【００１６】この製造方法により製造される集光ガイド
には、図７にその一例を示す略円形のものや、図１０に
その一例を示す端面を蛇行させて矩形としたもの等が挙
げられる。ここで、図７の集光ガイドの端面は巻き重ね
られているが、かならずしもその端面の一部分が重ねら
れる必要はなく、端面の端と端が接しているか、あるい
は離れた状態であってもよく、その端面が略円形となっ
ているものを示すものである。

【００１７】

【作用】本発明の集光ガイドによれば、シート状の導光
性材料の一端面が入射端面を形成するとともに、他の部
分は長さが同一の短冊状の部分を基本として成形されて
いるので、輝尽発光光等の微弱な発光光もむらなく光伝
達効率も実質的に等しく伝達し、かつ内部において良好
に全反射させつつ射出端面に導くことができる。

【００１８】また、上記集光ガイドは、片面の中央に向
かって短冊状部分を曲折することにより作成されるの
で、従来の集光ガイド（例えば、図７，９および１０に
示すもの）と比較して、良好な反射を保持しつつ長手方
向を短縮することができる。

【００１９】一般的に、その一端面が平面であるシート
状の導光性材料を加熱軟化させ、図７に示すような形状
に固定しつつ徐冷した場合、あるいは、その一端面が平
面であるシート状の導光性材料を加熱軟化させ、本発明
の集光ガイドを作成した場合（図２参照）、応力により
中央部に近いほど前記入射端面が円弧状に突出する傾向
にある（例えば、図２の突出部12）。この円弧状に突出
した部分は、従来、前記導光性材料の固化後に切削など
の後工程により平らにしていた。本発明の方法によれ
ば、あらかじめ、シート状の導光性材料を切断する際に
突出する部分を考慮にいれて所望の曲率半径で切断する
ことにより、後工程を省き、作業時間の短縮、コストの
削減を達成することができる。

【００２０】なお、本発明の製造方法により、上述した
ような円弧状の突出部が生じていた従来の集光ガイド
（図７，９，１０参照）の製造方法においても、同様に
所望の曲率半径で切断することにより、後工程を省き、
作業時間の短縮、コストの削減を達成することができ
る。

【００２１】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施例による集光ガイ
ドを形成するための導光性材料を、図２は、完成された
前記集光ガイドを示す斜視図である。

【００２３】本実施例による集光ガイド10は、図１に示
す導光性材料10′を変形させて作ることができる。この
導光性材料10′は、厚さｔが均一の、一例として透明の
アクリル板からなり、一端面10ａ′が直線状に延びると
ともに、この一端面10ａ′を含む一端部10ｂ′を除く部
分10ｃ′が、前記一端面10ａ′と垂直な方向に短冊状に
切断されている。なお、各寸法は、例えばＷ＝232 、ｗ
＝55、ｌ′＝360 、ｌ＝320 である（単位は各ｍｍ）。
このとき全ての短冊状部分の長さｌは、等しいものとな
っている。ここでは、その短冊状部分は一例として４枚
であるが、それぞれを中央に向けて曲折するのでその枚
数は、好ましくは偶数である。このような導光性材料1
0′は、前記短冊状部分が該導光性材料10′の片面に中
央に向けて曲折されることにより、図２に示す集光ガイ
ドとなる。このとき、その中央に向けて曲折された各短
冊状部分の端部10ｄ′は、厚さ方向に重なるように束ね
られ、１つの面10ｄを形成する。また、斜線により示し
たような突出部12が生じた場合には、従来より用いられ
ている切削方法により切削し、入射端面10ａを平面とす
ればよい。

【００２４】このように形成された集光ガイド10は、図
２に示すように、導光性材料の前記一端面10ａ′が入射
端面10ａとなり、前記他端面10ｄ′の集合した面が射出
端面10ｄとなる。入射端面10ａは従来の集光ガイドと同
様に励起光等の走査光のよる主走査位置に沿って配さ
れ、射出端面10ｄにはフォトマルチプライヤー14等の光
検出器が接合される。上述した本発明の集光ガイド10を
用いれば、走査光（例えば、輝尽発光光）は、走査位置
に近接して配される入射端面10ａに効率的に入射すると
ともに、集光ガイド10は幅および厚さが一定のシート状
物を基本として作られていることから、入射した光は集
光ガイド10内部を全反射により進み、射出端面10ｄに良
好に伝えられる。なお、上記のような導光性材料に入射
した光は、そのほとんどが全反射により伝えられるが、
ごく一部の光は内部で吸収されたり、反射されるごとに
外部に漏れる。したがって、導光性材料における光路が
長くなるほど、光の伝達効率はわずかずつ低下する。本
発明の集光ガイドは、いずれの位置から発した光も、入
射端面10ａから入射して射出端面10ｄに至るまでの光路
長にほとんど差がないので、前述した光の伝達効率は均
一なものとなる。

【００２５】ここで、集光ガイドの大きさについて、前
述した図９に示す集光ガイドと本発明のものと比較す
る。図９の集光ガイドの加工は、シートの面内の変形に
よる加工であり、この加工は非常に難しく、また、射出
端付近の変形を滑らかにするために、シートの長手方向
を長くする必要がある。この導光性材料内の反射率等を
良好に保持しつつ安定な製品を製造するためには、例え
ば、入射幅２３０ｍｍのアクリル板を用いる場合、長手
方向の長さは１ｍ以上必要となる。シートが長くなれ
ば、透過率が低下するという性能上の問題も生じる。こ
れに対し、本発明による集光ガイドは、面外方向のねじ
れを用いて製造されるので、加工も簡単であり、シート
の寸法も２３０×３５０ｍｍ程度で十分であり、それゆ
え、製品の長さを大幅に短縮できる。

【００２６】さらに本実施例の集光ガイド14を、図３に
示すように励起光1aの励起により蓄積性蛍光体シート18
から発せられる輝尽発光光を検出する放射線画像情報読
取装置において用いる場合には、走査位置を介して入射
端面10a と対向する位置に反射ミラー16を設け、反射ミ
ラー16側へ発する輝尽発光光を入射端面10a に向けて効
率的に反射させれば、輝尽発光光の光伝達効率を一層高
めることができる。また励起光1aはその一部がシート18
表面で反射され、これらの反射光が反射ミラー16や入射
端面10a において再度反射されてシート18の走査位置以
外の部分を励起してしまうことがあるので、入射端面10
a および／または反射ミラー16の表面には励起光反射防
止膜を設けることが望ましい。さらに射出端面10d 上
（射出端面10d には、実際には前述したフォトマルチプ
ライヤーが接合されている）には輝尽発光光のみ選択的
に透過させ、励起光はカットするフィルターを設けるこ
とが望ましい。

【００２７】また、本発明の上述した集光ガイドを製造
する方法は、シート状の導光性材料を切断して作成する
際に、入射端面を形成する一端面が所望の曲率半径Ｒを
有するように該導光性材料を切断することを特徴とする
ものである。その切断した前記導光性材料20′の一実施
例を図４に示す。ここでは、一例として次式により曲率
半径Ｒを求める。

【００２８】Ｒ＝（Δｄ²＋Ｌ²／４）／（２・Δｄ）ここで、Δｄは変形量、Ｌは入射幅、そしてＲは曲率半
径を示す。例えば、入射幅Ｌ＝２３２ｍｍのシート状の
導光性材料（以下、単にシートと称する）において、後
工程である切削を省くためにあらかじめ変形量Δｄ＝
０．３ｍｍ（従来の短形のシートを集光ガイドに加工し
た場合に突出部が最大０．３ｍｍであるとする）の切断
を行なう場合には、上記の式に各値を代入して、曲率半
径Ｒ＝約２２０００ｍｍが得られる。すなわち、曲率半
径Ｒ＝２２０００ｍｍとなるように前記シートの一端面
を切断し、該シートを入射端面と垂直な方向に短冊状に
切断した後に加熱軟化させ、前記短冊状部分を、該シー
トの片面側に中央に向かって曲折してその厚さ方向に重
なるように束ねた状態で固定しつつ徐冷すれば、徐冷後
前記一端面が実質的に平面とすることができる。

【００２９】さらに、本発明の方法において、上述のよ
うに最終的な入射端面が平面とならずに上述の徐冷後に
曲率半径Ｒを残すように、前述の式によらずに決定する
こともできる。図５は、そのように作成した集光ガイド
の一例を示す斜視図である。図２に示す集光ガイドにお
いて、両側の短冊状部分は、中央の短冊状部分に比べ、
必然的に光路が長くなるため、光量の損失が大きい。こ
れに対し、図５に示す形状の集光ガイドでは、曲率半径
Ｒが存在するので、部分Ｂ、Ｃを部分Ａ、Ｄと比較し、
発光光を読み取る蛍光体シートからの距離を長くするこ
とにより部分Ｂ、Ｃへの入射量を減少させ、上述した光
路長差を補償することができる。

【００３０】上述のように説明した方法は、従来の集光
ガイドの製造にも適応できるものである。この従来の集
光ガイドの製造方法を実施する際の説明は、上記実施例
により実質的に説明されるので、ここでは省略する。

【００３１】

【発明の効果】本発明による集光ガイドは光伝達効率が
高く、入射端面を発光位置に近接して配することのでき
るシート状の導光性材料を用い、かつ全反射条件を損わ
ないように短冊状の形状を基本としてその曲折により形
成されているため、これを組み入れる装置を小型化で
き、光伝達効率の低下を防ぐことができる。したがっ
て、本集光ガイドは微弱な輝尽発光光を効率良く検出す
ることが求められる放射線画像情報読取装置においても
極めて好適に用いることができる。

【００３２】また、本発明の集光ガイドの製造方法は、
シート状の導光性材料を切断する際に、あらかじめ入射
端面の内側に所望の曲率半径によってこのシートを切断
するので、従来必要であった入射端面の突出した部分の
切削を省くことができ、作業時間とコストを削減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による集光ガイドを形成する
ための導光性材料を示す斜視図

【図２】本発明の集光ガイドの一実施例を示す斜視図

【図３】上記集光ガイドを蓄積性蛍光体シートに対向さ
せた状態を示す側面図

【図４】本発明の集光ガイドの製造方法により切断され
たシート状の導光性材料を示す斜視

【図５】本発明の集光ガイドの別の実施例を示す斜視図

【図６】従来の集光ガイドを備えた放射線画像情報読取
装置を示す概略図

【図７】従来の集光ガイドを示す斜視図

【図８】公知の集光ガイドを示す概略図

【図９】別の公知の集光ガイドを示す概略図

【図１０】別の公知の集光ガイドを示す概略図

【符号の説明】

４，６，７，10，104 集光ガイド 10′ シート状の導光性材料 10a ′ 入射端面 10d ′ 射出端面 12 突出部 14 フォトマルチプライヤー 16 反射ミラー 18，103 蓄積性蛍光体シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状の導光性材料の一端面が直線状
に延びて入射端面を形成し、該シート状の導光性材料は
前記入射端面から離れた位置から前記入射端面と垂直な
方向に短冊状に切断され、これらの短冊状部分が、該シ
ート状の導光性材料の片面側に中央に向かって曲折され
つつその厚さ方向に重なるように束ねられ、該束ねられ
た前記短冊状部分の端面となる前記導光性材料の他端面
が射出端面を形成する集光ガイド。
【請求項２】請求項１記載の集光ガイドを製造する方
法であって、前記シート状の導光性材料を、前記入射端
面を形成する一端面を所定の形状に切断して該入射端面
と垂直な方向に短冊状に切断した後に加熱軟化させ、前
記短冊状部分を、該シート状の導光性材料の片面側に中
央に向かって曲折してその厚さ方向に重なるように束ね
た状態で固定しつつ徐冷させ、徐冷後前記一端面が実質
的に平面となるようにしたことを特徴とする集光ガイド
の製造方法。
【請求項３】シート状の導光性材料の一端面を入射端
面とし、他端面を光検出器の形状に合わせた形状の射出
端面とした集光ガイドを製造する方法であって、前記シ
ート状の導光性材料の前記入射端面を形成する一端面を
所定の形状に切断し、加熱軟化させて前記他端面を光検
出器の形状に合わせた形状に加工した状態で固定しつつ
徐冷させ、徐冷後前記一端面が実質的に平面となるよう
にしたことを特徴とする集光ガイドの製造方法。