JPH05500446A - イメージスキャナ用蛍光放射線コレクタ - 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】 イメージスキャナ用蛍光放射線コレクタ本発明は一般的には走査画像を表す電気 信号を発生するためのイメージスキャナ装置に関するものである。さらに詳細に は９本発明はイメージスキャナから放射ビームにより放出され７反射されまたは 透過された放射線を回収するための高効率蛍光放射線コレクタを有するイメージ スキャナに関するものである。

関連技術 資料またはフィルム内に含められた情報はしばしば、該情報を記憶し、処理しま たは伝送するために電気信号に変換される。代表例では、該情報はフライングス ポットスキャナまたはレーザスキャナにより発生される光ビームにより走査され る。走査の結果として放出され、透過されまたは反射された放射線は回収されか つ放射線センサにより検知され、該センサは走査された情報を表す信号を発生す る。したがってたとえば、医療Ｘ線フィルム内に含められた画像はレーザスキャ ナ装置によりデジタル信号に変換可能である。このような装置において、レーザ ビームは回転ポリゴンミラーによりフィルムを横切って掃引され、一方該フィル ムは走査レーザビームを一定速度で通過しながら移動される。フィルムから透過 されたレーザ放射線は放射線センサと連絡する放射線コレクタにより回収される 。

該センサは信号を発生し、該信号はデジタル化されかつ磁気テープまたは光ディ スクのような記憶装置内に記憶される。

一般にこのようなイメージスキャナにおいては、フィルムから伝送される放射線 を回収するためにチューブまたはファイバのいずれかの集積光バンドルが使用さ れる。回収された放射線は光電子増倍管またはホトダイオードにより検出される 。Ｘ線フィルムスキャナにおける拡散密度測定のために、フィルムからの正透過 放射線および散乱放射線の両方を回収することが好ましい。既知の光集積管は低 い放射線回収効率を有し、また走査線に沿って回収された放射線は一般に不均一 である。同様に、ファイバ光バンドル放射線コレクタはファイバの開口数により 制限される回収効率を有し、またファイババンドル内の不均一性からフィールド の不均一性が発生してくる。

これらの問題点を解決するために９画像走査装置において放出されまたは反射さ れた光を回収するために蛍光コレクタが提案されてきた。したがって、たとえば １９８３年２月１日付で特許権者クラーメル（Ｋｒａｍｅｒ）に発行された米国 特許第４．３７１，８９７号は、情報保持面から反射された光を回収するための 蛍光コレクタを開示している。該光コレクタは概して透明な媒体の中に分散され た蛍光染料を含む概して円筒形のロッドを含む。該ロッドの一端にフォトセンサ が配置されている。光コレクタ上に入射した反射光は蛍光染料により吸収され、 該蛍光染料は他の波長の放射線を放出する。放出放射線は内面反射により光ロン ド内をフォトセンサまで伝導され、該フォトセンサにおいて放射線は電気信号に 変換される。クラーメルにより開示された蛍光コレクタは、光の回収効率および 均一性の両方が、１）ロッドの臨界全内面反射角よりも小さい角度で散乱される 光の損失すなわち漏洩（漏洩モードの光）により、および２）コレクタの外面上 の異物またはスクラッチの表面散乱効果により、不利な影響を受けるので不利で ある。

その結果、クラーメルの蛍光コレクタは低い回収効率とおよび光回収の端から端 までの不均一性（フィルタまたはコレクタを囲むジャケットのアポダイゼーショ ンの使用なしに約＋または一２８％）を有する。

１９８１年１１月３日付で特許権者クラエラ（Ｑｕｅｌｌａ）ほかに発行された 米国特許第４，２９８，８０２号は光トラップとして作用する透明な本体を含む 蛍光コレクタを開示している。該本体は少なくとも２つの異なるグループの蛍光 粒子を含む。各グループは他のグループとは異なる光吸収範囲および光放出範囲 を有する。開示された蛍光コレクタは単一の光コレクタ本体内に複数の蛍光染料 を使用することにより光の広帯域吸収の効率を増大するが、光回収効率は制限さ れる。

この制限された効率は臨界全内面反射角よりも小さい角度で反射される漏洩光に よるものである。さらにコレクタの外面上の異物またはスクラッチによりもたら される表面散乱効果は不利である。

１９７９年４月１７日付で特許権者マウアー（Ｍａｕｅｒ）ほかに発行された米 国特許第４．１４９，９０２号は広い面積にわたってより小さい面積に回収され た放射線エネルギー（たとえば太陽放射線）を濃縮させるための装置を開示して いる。本装置はその主要な表面に結合された３層の蛍光染料材料を有する透明材 料からなる大きなスラブを含む。外層は中間層とは異なるタイプの染料を含む。

これらの層は屈折率がマツチした流体を用いて相互に光学的に接触している。中 間層に含まれている第１の染料は外層に含まれている第２の蛍光染料よりもより 短い波長の光を吸収する。したがって、中間層の第１の蛍光染料により吸収され た放射線はより長い波長の放出放射線に変換され、該放出放射線は外層に含まれ る第２の蛍光染料により吸収される。この構造は太陽スペクトルの広帯域吸収の 効率を改良する。各層が光学的に接触しかつ同一屈折率を有しているので、この 多層の蛍光材料は単一光パイプ構造として作用する。したがって、各層の内部反 射角から外れた範囲に入る放出光は多層構造から漏洩して回収されず、したがっ て開示された構造の効率を低下させる。さらに、光学的に透明なスラブの広い面 積は太陽光線の回収には適しているが、イメージスキャナにおける放射線の回収 には適していない。

発明の概要 本発明によれば、既知の放射線コレクタの不利な点を回避した情報スキャナ用多 段蛍光放射線コレクタが提供される。

本発明の一態様によれば、高効率を有し；サイズがコンパクトであり；良好なフ ィールド均一性を有し；コストが低い：イメージスキャナ用改良蛍光放射線コレ クタが提供される。本発明の他の態様によれば、医療Ｘ線フィルムスキャナのよ うな単色フィルムイメージスキャナにおいて単色光線を回収するのにと（に適し た蛍光放射線コレクタが提供される。本発明の他の態様は、情報スキャナにおけ る散乱放射線および正放射線の両方を回収するのにとくに適した蛍光放射線コレ クタを提供することである。

本発明の一態様によれば、イメージスキャナ用蛍光放射線コレクタは相互に隣接 しかつ光学的に絶縁された第１および第２の伸長ライトパイプ部材を含む。第ｌ の伸長部材は第１の波長の放射線を吸収しかつ第２の波長の放射線を放出するた めの透過媒体内に分散された第１の蛍光染料を含む。第２の波長の放出放射線の 一部は第１の伸長部材内で内部反射により回収されまた一部は脱出する。第２の 伸長ライトパイプ部材は前記第２の波長の放射線を吸収しかつ第３の波長の放射 線を放出するための透過媒体内に分散された第２の蛍光染料を含む。第２の伸長 部材は、第１の伸長部材に対して、第１の伸長部材から脱出した前記第２の波長 の放射線を受け取るように配置されている。本発明の他の態様によれば、蛍光放 射線コレクタは前記第１および第２の部材の蛍光染料により放出された放射線を 受け取るように配置された放射線センサ手段を含み、これにより前記放射線を回 収放射線を表す電気信号に変換する。

本発明の蛍光放射線コレクタの他の態様によれば、第３の伸長ライトパイプ部材 が設けられている。該第３の部材は前記第３の波長の放射線を吸収しかつ第４の 波長の放射線を放出するための透過媒体内の第３の蛍光染料を含む。該第３の部 材は前記第２の部材に対して、前記第２の伸長部材から脱出した前記第３の波長 の放出放射線を受け取るように配置されている。

本発明の一実施態様によれば、蛍光放射線コレクタの第１．第２および第３の伸 長部材はそれぞれ、中心中実部材と、該中心中実部材を包囲する同軸の中間およ び外側中空円筒と、からなる。

本発明の他の実施態様においては、伸長放射線回収部材は形状が矩形でありかつ 並列に配置されている。

本発明の他の態様によれば、蛍光放射線コレクタは、伸長部材を包囲しかつ第１ の伸長部材に放射線を通過させるためのスロットを規定しまた好ましくは反射内 面を有するエンクロージャを含む。

図面の簡単な説明 以下に示す本発明の好ましい実施態様の詳細説明において添付図面が参照される が、該図面において同じ要素には同じ符号が付けられている。

図１は本発明による蛍光放射線コレクタを組み込んだレーザスキャナのブロック 線図： 図２は本発明の詳細な説明するのに有用な略図；図３および図４はそれぞれ３本 発明による蛍光放射線コレクタの一実施態様の側面図および正面図。

図５は本発明の蛍光放射線コレクタの他の実施態様を組み込んだフィルムスキャ ナの斜視図： 図６および図７はそれぞれ９本発明の蛍光放射線コレクタの他の実施態様の側断 面図；および 図８は刺激蛍光フィルムスキャナに使用される本発明による蛍光放射線コレクタ の略図である。

発明の詳細な説明 ここで図１を参照すると７本発明のコレクタが使用されているＸ線フィルムを走 査するのに有用なレーザスキャナのブロック線図が示されている。図示のように レーザ１０は放射線のレーザビームを放出し、該ビームは走査光学装置１４によ りＸ線フィルム１２を横断して掃引される。光学装置１４は、たとえば回転ポリ ゴンミラーからなるものでもよい。フィルム１２は平らなプラテン上に置かれ。

該プラテンは図示されてない機構によりレーザビームを定速度で通過するように 機械的に駆動される。走査されるフィルム１２から透過されたレーザ光線は放射 線コレクタ１６により回収されかつ放射線検出器１８により検出される。検出器 １８はたとえばホトダイオードからなるものでよい。検出ダイオード１８により 発生された信号は演算増幅器２０により増幅されかつＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２ ２によりデジタル化される。デジタル信号はメモリ２４内に記憶されるが、該メ モリ２４は磁気テープ、磁気ディスクまたは光ディスクからなるものでよい。

大きな密度範囲（たとえば０ないし４）を有する医療Ｘ線フィルムを正確にデジ タル化するために、レーザスキャナ用の厳しいＳＮ要求を達成するのには低ノイ ズシリコンフォトダイオード／バイポーラ組合体からなるアレーが好ましい。し かしながら、フォトダイオードの活性領域が制限されるために、検出される光の 量はきわめて小さい（放射線回収管に結合された５つのフォトダイオードを用い て１５％より低い）。さらに、走査線に沿って回収された光線内に不均一性が存 在し、この不均一性の量はフォトダイオードの位置に依存している。

放射線回収効率を改良しかつ放射線回収における不均一性を減少するために。

本発明によれば、多段蛍光放射線コレクタが設けられている。本発明の一実施態 様が図２１図３および図４に示されている。図２に示すように、レーザビームは 破線り、、Ｌ２およびＬ３により表される走査線内でフィルム１２を横切って走 査する。フィルム１２を透過された放射線はコレクタ１６により回収される。図 ３および図４に示すように、コレクタ１６は円筒エンクロージャ２６を含み、該 エンクロージャ２６はその端部に装着された放射線検出器２８および３０を有す る。

エンクロージャ２６はフィルム１２からエンクロージャ２６の内部へ透過された 走査ビーム放射線を受け入れるためのスロット３２を有する。エンクロージャ２ ６は鏡面を有する内面３４を有する。

第１の伸長ライトバイブ部材３６がエンクロージャ２６内の中心に配置されてお り、また放射線検出器２８および３０の間を伸長している。部材３６はその中に 第１の蛍光染料３７を分散したガラスまたは透明媒体からなり、該染料３７は第 １の波長ｇ１の放射線を吸収しかつ第２の波長ｇ２の放射線を放出する。第２の 円筒形状伸長部材３８はその中に分散された第２の蛍光染料４０を有する光学材 料からなる。染料４０は部材３６から漏洩してきた第２の波長ｇ２の放射線を吸 収しかつ波長ｇ３の放射線を放出する。

実質的に円筒形状の第３の伸長ライトパイプ部材４２は部材３８を包囲する。

部材４２はエンクロージャ２６および部材３８および３６と同軸であり、またそ の中に第３の蛍光染料４４を分散した透明材料からなる。染料４４はライトパイ プ部材３８から漏洩してきた波長ｇ３の放射線を吸収しかつ第４の波長ｇ４の放 射線を放出する。部材４２から漏洩してきた放射線はエンクロージャ２６の鏡面 ３４により反射されてライトパイプ部材４２へ戻される。

部材４２および３８にはそれぞれ芯が一致したスロット４６および４８が設けら れており、該スロット４６および４８はフィルム１２を透過された波長ｇ＋の放 射線を中心ライトパイプ部材３６内に吸収可能にするためのエンクロージャ２６ 内のスロット３２と芯が一致している。中心部材３６内の染料３７は波長ｇ１の 放出レーザ光線を著しく吸収しかつ波長ｇ２の放射線をすべての方向に放出する 。放出放射線の大部分はライトパイプ部材３６の全内面反射のための臨界角より も大きい角度であるので、この放射線は部材３６内に捕獲されかつ順次反射によ り該部材３６の端部まで伝播されて放射線センサ２８および３０により検出され る。センサ２８および３０は検出された放射線を波長ｇ＋の透過レーザビーム内 に含まれる情報を表す電気信号に変換する。部材３７の回収効率は約３３％であ る。全内面反射の臨界角よりも小さい角度を有する波長ｇ２の放出放射線は部材 ３６から漏洩しかつ円筒ライトパイプ部材３８内の染料４０により吸収される。

この波長ｇ２の漏洩放射線は部材３６の染料３７により放出された放射線の約６ ７％からなる。波長ｇ２の放射線は部材３８の蛍光染料４０により吸収されまた 波長ｇ３の放射線が放出される。波長ｇ３の放射線の３３％は部材３８により内 面反射されかつ放射線センサ２８および３０により検出される。この放射線の約 ６７％が部材３８から漏洩されかつライトパイプ部材４２内の染料４４によって 吸収される。染料４４は波長ｇ４の放射線を放出し、該波長ｇ４の放射線は部材 ４２内で該部材４２の端部まで内面反射されて放射線センサ２８および３０によ り検出される。

部材４２から漏洩してきた波長ｇ４の放射線はエンクロージャ２６の反射面３４ により反射されて部材４２に戻される。

部材３６，３８．４２およびエンクロージャ２６はそれぞれ円筒空間５０，５２ および５４により分離され、該円筒空間５０．５２および５４は隣接部材を相互 に光学的に絶縁している。

単一蛍光ライトパイプコレクタは約３３％の回収効率を有するが１図３および図 ４の多段カスケード蛍光放射線コレクタは回収効率を７０％の高さまで増大する 。放射線コレクタの両端に放射線センサ２８および３０を有することにより。

漏洩光線および再吸収現象による不均一性は著しく減少される。本発明の蛍光放 射線コレクタはとくに、フィルム（医療レーザフィルムスキャナ内に組み込まれ たような）から透過された単色光の回収を最大にするように設計されている。

上記の蛍光コレクタ１６に使用される蛍光染料は、コレクタ設計および回収され る放射線の波長ｇ１に依存する。適切な染料は、エキサイトン・ケミカル社（Ｅ ｘｃｉｔｏｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ、、　Ｉｎｃ、、　Ｐ、Ｏ，Ｂｏｘ　３ １１２６．　０ｖｅｒｌｏｏｋ　５ｔａｔｉｏｎ、　Ｄａ凾狽盾氏B ０ｈｉｏ　４５４３１）により市販されているレーザ染料およびイーストマン・ コダック社（Ｅａｓｔｍａｎ　Ｋｏｄａｋ　Ｃｏｌｌ１ｐａｎｙ、　Ｒｏｃｈｅ ｓｔｅｒ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１４６５０）により供給されるレーザ染料であ る。図３および図４の放射線コレクタに使用される代表的な蛍光染料は次のとお りである　もし回収される放射線が３２５ｎｍの放射線波長ｇ１を有するヘリウ ムカドミウムレーザからのものであると仮定するならば、中心光コレクタ３６の ための適切な蛍光染料３７はエキサイトン社により供給されるａ　−ＮＰＯ（エ タノール内に溶解）である。この染料は３２９ｎｍの波長において最大吸収を有 しまた３９８ｎｍの波長において最大蛍光放射を有する。ライトパイプ部材３８ の蛍光染料４０はイーストマン・コダック社により供給されるＣｏｕｍａｒｉｎ 　３０７（メタノールに溶解）であってよい。この染料は３９５　ｎｍの波長に おいて最大吸収を有しまた４８８ｎｍの波長において最大蛍光放射を有する。ラ イトパイプ４２の蛍光染料４４はＤＭＳＯ溶媒内に溶解されたＤＣＭ蛍光染料で よい。この染料はイーストマン・コダック社により供給されまた４８００ｍの波 長において最大吸収を有しかっ６２７ｎｍの波長において最大蛍光放射を有する 。

図３および図４の蛍光放射線コレクタは第３の光コレクタ４２を省略して２段の 放射線コレクタを形成するように修正してもよい。もしこのようなコレクタが７ ５０ｎｍの放射線波長を有するヒ化ガリウムアルミニウムのダイオードレーザを 用いて使用されるならば、中心ライトパイプ部材３６のための代表的な染料３７ はイーストマン・コダック社により供給されるＩＲ１４４（ＤＭＳＯ溶媒内に溶 解されている）である。この染料は７４５ｎｍの波長において最大吸収を有しま た８２５ｎｍの波長において最大蛍光放射を有する。ライトパイプ部材３８のた めの代表的な蛍光染料４０はイーストマン・コダック社により供給されるＩＲ１ ４０（ＤＭＳＯ溶媒内に溶解されている）であろう。この染料は８２６ｎｍの波 長において最大吸収を有しまた８８２ｎｍの波長において最大蛍光放射を有する 。

蛍光染料の吸収および蛍光スペクトルは染料の溶媒および濃度に依存することに 注目すべきである。しかしながら、染料の溶媒および濃度を適切に選択すること により、希望の吸収および蛍光スペクトルを得ることが可能である（たとえばコ ダックおよびエキサイトンのような染料供給者のカタログに記載のように）。

ここで図５および図６を参照すると、フィルム送り装置内に組み込まれた本発明 の蛍光放射線コレクタの他の実施態様が示されている。図示のように、Ｘ線フィ ルムのようなフィルム５６のレートがローラ６０および６２のセットにより矢印 ５８の方向に移動される。走査レーザにより発生される放射線走査ビーム６４は フィルム５６を横切って矢印６６の方向に走査される。

本発明の他の実施態様によれば、蛍光放射線コレクタはフィルム５６からの正透 過放射線および拡散透過放射線の両方を受け取るためにフィルムの下側に配置さ れている。コレクタは内側鏡面を有するミラーボックス６８を含む。ボックス６ ８は下部および上部室７０および７２を有し、該室７０および７２内にそれぞれ 正透過コレクタセクション７４および拡散透過コレクタセクション７６が配置さ れている。

コレクタセクション７４および７６により回収された放射線をそれぞれ検出する ために、放射線センサ７８および８０がボックス６８の両端部に装着されている 。

図６にさらに詳細に示すように、ミラーボックス６８はスロット８２を有し。

該スロット８２はフィルム５６により透過された放射線６４を受け入れる。フィ ルム５６からの正透過放射線はボックス６８の下部室７０内のコレクタセクショ ン７４により回収される。コレクタセクション７４は図３および図４の実施態様 に類似の３段設計がなされているが、フラットなライトパイプ部材からなってい る。コレクタセクション７４は、透過材料からなりまた波長ｇ１の放射線を吸収 しかつ波長ｇ２の放射線を放出する第１の蛍光染料を有する第１の伸長フラッド ライトパイプ部材８４を含む。第２の伸長Ｕ形状ライトパイプ部材８６はその中 に第２の蛍光染料を溶解した透過材料からなり、該染料は波長ｇ２の放射線を吸 収しかつ波長ｇ３の放射線を放出する。コレクタ７４はライトパイプ部材８６か ら間隔を設けて配置された第３のＵ形状伸長ライトパイプ部材８８を含む。部材 ８８は透明材料からなりかつその中に蛍光染料を溶解し、該染料は波長ｇ３の放 射線を吸収しかつ波長ｇ４の放射線を放出する。

フィルム５６から透過されてきた波長ｇ１の正放射線はライトパイプコレクタ８ ４により直接回収されるばかりでなくまたミラーボックス６８の内面から反射さ れた放射線も受け入れる。同様に、ライトパイプ部材８４．８６および８８から 脱出してきた放射線もまたミラーボックス６８の内面から反射され、これにより コレクタセクション７４の回収効率を増大する。

拡散放射線コレクタセクション７６はその中に分散された第１の蛍光染料を有す る透明材料からなる１対のフラット伸長ライトパイプ部材９０および９２を含む 。フラット伸長ライトパイプ部材９４および９６が部材９０および９２に平行に 配置されかつその中に第２の蛍光染料を分散した透明材料からなる。第３の１対 のライトパイプ部材９８および１００が部材９４および９６のそれぞれに平行に かつそれらから間隔をなして配置されている。部材９８および１００はその中に 前記第３の蛍光染料を分散した透明材料からなる。

コレクタセクション７６はフィルム５６から透過された波長ｇ＋の拡散放射線を 回収し、該放射線はライトパイプ部材９０および９２の第１の蛍光染料によって 吸収されかつ波長ｇ２の放射線として放出される。部材９０および９２から放出 された波長ｇ２を有する放射線はライトパイプ部材９４および９６内の第２の染 料により吸収され、該第２の染料は波長ｇ３の放射線を放出する。ｇ３の放出放 射線はライトパイプ部材９８および１００内の第３の染料により吸収されかつ波 長ｇ４を有する放射線として放出される。セクション７４のライトパイプ部材８ ４．８６および８８ならびにセクション７６の部材９０．　９２．　９４．９６ ．９８および１００は放射線を透過し、該放射線はそれぞれのライトパイプの内 部で内面反射されて、ミラーボックス６８の両端部に配置された放射線センサ７ ８および８０に到達する。

ここで図７を参照すると１図５の装置内に組込み可能な本発明の他の実施態様が 示されている。図示のように、伸長ミラーボックス１０２は単一の３段コレクタ セクション１０４を有する。セクション１０４は第１の蛍光染料を有するフラッ ドライトパイプ１０６と；第２の蛍光染料を有するＵ形状ライトパイプ部材１０ ８と：および第３の蛍光染料を有するＵ形状ライトパイプ部材１１０と、を含む 。

部材１０６，１０８および１１０の染料は図６の実施態様のコレクタセクション ７４の部材８４．８６および８８の染料と同じ機能をなす。セクション１０４は スロット１１４の下側に配置されたボックス１０２内の長いミラー面を有する空 洞１１２の端部に配置されている。

ここで図８を参照すると、１９８５年３月１２日付で発明者ラッケイ（Ｌｕｃｋ ｅｙ）に再発行された。共通譲渡の米国再発行特許第３１，８４７号に開示され たような記憶蛍光装置内に使用されている本発明の他の実施態様が略図で示され ている。

この特許に開示されているように、記憶蛍光装置は赤外線刺激蛍光材料のような 一時記憶媒体を含み、該蛍光材料がＸ線のような高エネルギー放射線の入射パタ ーンに露出される。露出後ある時間経過したのちに、刺激放射線の小さな領域の ビームが記憶蛍光スクリーンを走査して記憶エネルギーを光として放出する。適 切なセンサがスクリーンにより放出された光を受け取りかつ記憶情報を表す電気 エネルギーを発生する。

図８に示す実施態様によれば、放射線１１６（レーザ走査源からのような）の走 査ビームは記憶蛍光スクリーン１１８を照射し、該スクリーン１１８は走査放射 線ビーム１１６の波長とは異なる波長の放射線を放出する。たとえば、走査ビー ム１１６は赤の刺激放射線を含みかつ青の波長の放射線を放出してもよい。

本発明によれば、蛍光放射線コレクタは走査ビーム１１６の両側に配置された１ 対の多段コレクタ１２０および１２２を含む。コレクタ１２０および１２２は長 く伸びており、記憶スクリーン１１８の幅だけ伸長しかつその一端または両端に 放射センサが設けられている。クリアライトパイプ１２４および１２６はそれぞ れ、スクリーン１１８から放出された放射線を蛍光放射線コレクタ１２０および １２２に導く。コレクタ１２２は外側エンクロージャ１２８を含み、該エンクロ ージャ１２８はその内面１３０にミラーコーティングを有する。中心蛍光ライト パイプ１３２はその中に第１の蛍光染料を分散しており、該第１の蛍光染料は記 憶蛍光スクリーン１１８により放出された波長の放射線を吸収しかつ第２の波長 の放射線を放出する。管１２８とライトパイプ１３２との間に半円筒蛍光ライト バイブ１３４が配置されかつ該ライトバイブ１３４はそれらから光学的に間隔を なして配置されている。ライトパイプ１３４はその中に第２の蛍光染料を分散し ており、該第２の蛍光染料はライトパイプ１３２の第１の蛍光染料によって放出 された波長の放射線を吸収しかつ第３の波長の放射線を放出する。

フィルタ１３６は走査放射線ビーム１１６の波長の放射線を吸収しかつその内面 にグイクロイックミラー１３８を含む。ミラー１３８は記憶蛍光スクリーンによ り放出された放射線１４０を蛍光ライトバイブ１３２に向けて通過させかつライ トパイプ１３２および１３４からの放出放射線がフィルタ１３６内に漏洩してい くのを防止する。

例として、放射線走査ビーム１１６が赤の光範囲内の波長を有しかつスクリーン １１８の記憶蛍光体が青の光波長の放射線を放出するものと仮定する。スクリー ン１１８は赤の走査放射線を吸収し、−男前の波長の放射線を放出させてライト パイプ１３２に導く。バイブ１３２は青の放射線を吸収する蛍光染料を有する。

蛍光ライトバイブ１３２は赤の放射線を放出し、該放射線はライトパイプの端部 まで内面反射されて放射線センサ（図示なし）により検出される。ライトパイプ １３２から脱出する赤の放射線はライトバイブ１３４内の赤を吸収する蛍光染料 により吸収される。これらの染料は赤外放射線を放出し該赤外放射線はライトバ イブ１３４内で内面反射されて放射線センサに到達する。ライトパイプ１３４か ら脱出する赤外放射線はミラーエンクロージャ１２８により端部検出器へ導かれ る。

本発明による蛍光放射線コレクタは適切な蛍光染料を有する４段、５段などの任 意の多段を有してもよいことがわかるであろう。

産業上の利用および利点 本発明の放射線コレクタは医療画像装置および情報装置において適用性を有し。

この場合に媒体内に記憶されている情報または画像が走査され、また放出され。

反射されまたは透過された放射線が回収されかつ電気信号に変換される。コレク タは高効率を有し、サイズがコンパクトであり、良好なフィールド均一性を有し 。

コストが低くまた拡散放射線および正放射線の両方を回収するのに適している。

一一 要約書 イメージスキャナ用型光放射線コレクタイメーンスキャナにおいて使用され、高 効率の多段蛍光放射線コレクタが９画像記憶媒体から放射され９反射されまたは 透過された放射線を回収する。第１の伸長ライトパイプ部材（３６）は記憶媒体 からの放射線を吸収しかつ他の波長の放射線を放出する第１の蛍光染料を有する 。第１の部材に隣接して配置されるがそれからは光学的に絶縁されている第２の 伸長ライトパイプ部材（３８）が第１の部材から脱出する放出放射線を吸収しか つ第３の波長の放射線を放出する第２の蛍光染料を有する。第２の部材に隣接し て配置されるがそれから光学的に絶縁された第３の伸長ライトパイプ部材（４２ ）が第２の部材から脱出する放出放射線を吸収しかつ第４の波長の放射線を放出 する第３の蛍光染料を有することが好ましい。第１．第２および第３の染料によ り放出される放射線の大部分がそれぞれの第１．第２および第３のライトパイプ 部材に沿って部材の端部に設けられた放射線センサ（２８，３０）に導かれる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．イメージスキャナ用蛍光放射線コレクタにおいて；ａ．第１の波長ｇ１の放 射線を吸収しかつ第２の波長ｇ２の放射線を放出するための，透明媒体内に分散 された第１の蛍光染料を有する第１の伸長ライトパイプ部材であって，前記放出 放射線の一部が前記第１の伸長部材により回収されかつ前記部材の長さ方向に沿 って内面反射され，また一部が脱出するところの第１の伸長ライトパイプ部材と ； ｂ．前記第２の波長ｇ２の放射線を吸収しかつ第３の波長ｇ３の放射線を放出す るための，透明媒体内に分散された第２の蛍光染料を有する第２の伸長ライトパ イプ部材であって，前記第３の波長ｇ３の前記放出放射線の一部が前記第２の伸 長部材により回収されかつ前記部材の長さ方向に沿って内面反射され，当該第２ の伸長ライトパイプ部材が前記第１の伸長ライトパイプ部材に隣接するがそれか ら光学的に絶縁されこれにより前記第１の伸長部材から脱出する前記第２の波長 の前記放射線を受け取るところの第２の伸長ライトパイプ部材と；を含むイメー ジスキャナ用蛍光放射線コレクタ。
2. ２．前記第３の波長ｇ３の前記放射線の一部が前記第２の伸長ライトパイプ部材 から脱出し，および前記第３の波長ｇ３の放射線を吸収しかつ第４の波長ｇ４の 放射線を放出するための，透明媒体内に分散された第３の蛍光染料を有する第３ の伸長ライトパイプ部材をさらに含む請求項１の蛍光放射線コレクタ。
3. ３．前記第１の伸長ライトパイプ部材が中実ロッドを構成し，前記第２の伸長ラ イトパイプ部材が前記第１の伸長部材を包囲しかつ放射線を前記第１の伸長部材 に通過させるための長手方向スロットを有する中空円筒を規定する請求項１の蛍 光放射線コレクタ。
4. ４．前記第１の伸長ライトパイプ部材が中実ロッドを構成し，前記第２の伸長ラ イトパイプ部材が前記第１の伸長部材を包囲しかつ放射線を前記第１の伸長部材 に通過させるための長手方向スロットを有する中空円筒を有し，前記第３の伸長 部材が前記第２の伸長部材を包囲しかつ放射線を前記第１の伸長部材に通過させ るための前記第２の伸長部材の前記長手方向スロットと一致する長手方向スロッ トを有する請求項２の蛍光放射線コレクタ。
5. ５．前記第２の伸長部材を包囲するエンクロージャをさらに含み，該エンクロー ジャが放射線を前記第１の伸長部材に通過させるための前記第２の伸長部材の前 記スロットと一致するスロットを有し，前記エンクロージャが前記エンクロージ ャの長手方向に沿って内面反射をさせるための反射内面を有する請求項３の蛍光 放射線コレクタ。
6. ６．前記第３の伸長部材を包囲するエンクロージャをさらに含み，該エンクロー ジャが放射線を前記第１の伸長部材に通過させるための前記第３の伸長部材の前 記スロットと一致するスロットを有し，前記エンクロージャが前記エンクロージ ャの長手方向に沿って内面反射をさせるための反射内面を有する請求項４の蛍光 放射線コレクタ。
7. ７．刺激可能な蛍光記憶スクリーンから放出された放射線を回収するために，前 記刺激可能蛍光記憶スクリーン上の刺激ライン付近に置かれるように設計された 入口エッジと，および前記第２の伸長部材の長手方向スロット内に配置されかつ 前記第１の伸長部材と接触をなす出口エッジとを有する透明ライトパイプをさら に含む請求項３の蛍光放射線コレクタ。
8. ８．前記第２の伸長部材を包囲しかつ放射線を長手方向に沿って反射させるため の反射内面を有するエンクロージャをさらに含む請求項７の蛍光放射線コレクタ 。
9. ９．前記出口エッジと前記第１の伸長部材との間に配置された第１の手段であっ て，これにより前記刺激可能蛍光記憶スクリーンを刺激するために用いられた放 射線の波長を吸収しかつ前記蛍光記憶スクリーンにより放出された放射線の波長 を通過させるためのフィルタ手段をさらに含む請求項７の蛍光放射線コレクタ。
10. １０．第１および第２の伸長蛍光ライトパイプ部材の複数セットであって，放射 線を前記セットの第１の伸長ライトパイプ部材に通過させるための長手方向スロ ットを規定するエンクロージャでかつ前記エンクロージャの長手方向に沿って放 射線を反射するための反射内面を有する該エンクロージャによって包囲された該 複数セットを含む請求項１の蛍光放射線コレクタ。
11. １１．前記第１，第２および第３の伸長蛍光ライトパイプ部材の複数セットであ って，放射線を前記セットの第１の伸長ライトパイプ部材に通過させるための長 手方向スロットを有するエンクロージャでかつ前記エンクロージャの長手方向に 沿って放射線を反射するための反射内面を有する該エンクロージャによって包囲 された該複数セットを含む請求項２の蛍光放射線コレクタ。
12. １２．前記第１，第２および第３の伸長部材を包囲し，放射線を前記第１の伸長 部材に通過させるための長手方向スロットを有し反射内面を有するエンクロージ ャをさらに含む請求項２の蛍光放射線コレクタ。
13. １３．前記エンクロージャが前記長手方向スロットと前記第１の伸長部材との間 にミラーボックスをさらに規定する請求項１２の蛍光放射線コレクタ。
14. １４．前記エンクロージャにより規定された前記長手方向スロットに隣接してそ れぞれ拡散放射線を回収するために前記スロットの両側に配置された伸長蛍光ラ イトパイプ部材の２セットと，正放射線を回収するために前記長手方向スロット から直接横断する位置で前記エンクロージャ内に配置された伸長蛍光ライトパイ プ部材の第３のセットと，を有する請求項１１の蛍光放射線コレクタ。