JPH07111546B2 - 光情報検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、放射線画像読取装置の画像検出部等
に利用できる光情報検出装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、蓄積性螢光板に潜像として蓄積された放射線画
像を読み取るのに、放射線画像読取装置が用いられる。

この放射線画像読取装置は、前記蓄積性螢光板の各位置
に励起光を照射したときに前記潜像に対応して生ずる螢
光を検出してこれに画像処理を施すことにより、前記放
射線画像を読み取るものである。

この放射線画像読取装置においては、レーザ装置等の光
源から射出される励起光を集束して前記蓄積性螢光板の
各点に照射するとともに、この励起光の照射によってこ
れら各点から生ずる螢光を集束して光検出器に導くよう
にした光情報検出装置が用いられる。

この光情報検出装置は、照射光たる励起光や検出対象光
たる螢光等を伝送する鏡筒の先端部に光入・出射孔を設
け、この光入・出射孔の近傍に該入・出射孔から入・出
射される光を集束する非球面レンズ等のレンズを設けた
ものである。すなわち、前記光入・出射孔によって前記
鏡筒に入・出射できる光を必要最小限に絞り、これによ
り、前記励起光等の照射光を照射したときに、この照射
光の一部が蓄積性螢光板等の光情報記録媒体で散乱され
て散乱光が生じ、この散乱光が前記レンズで反射されて
再度前記光情報記録媒体に入射して予定しない他の部分
を励起する等の弊害が生じないようにし、正確な光情報
の検出を可能にしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述のような光情報検出装置においては、検
出感度を高くするためには、前記蓄積性螢光板等の光情
報記録媒体から発光もしくは反射されてくる検出対象光
をできるだけ多く前記レンズに入射させて光検出器に導
く必要がある。このため前記鏡筒の先端を前記光情報記
録媒体にできるだけ近接されるとともに、前記レンズと
して可能な限り開口率の大きなものが用いられる。

しかしながら、前記鏡筒の先端を前記光情報記録媒体上
の各点を走査させる必要があることから、この走査に必
要な距離だけは前記鏡筒の先端を前記光情報記録媒体か
ら離す必要があるとともに、前記レンズの開口率にも一
定の限界がある。さらには、前記光入・出射孔の大きさ
も、前記照射光の散乱光が前記レンズで反射して再度前
記光情報記録媒体に入射するような弊害を防止できる程
度に小さくしなければならない。このため、前記光情報
記録媒体の一点から射出される検出対象光のうち、前記
光入・出射孔を通じて前記鏡筒に取り入れることができ
る光が著しく限られたものとなっていた。その結果、検
出感度の向上、あるいは、S/N比の向上に一定の限界が
生じていた。

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、極
めて簡単な構成により、著しい検出感度の向上、あるい
はS/N比の向上を図ることを可能とする光情報検出装置
を提供することを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、以下の構成とすることにより上述の課題を解
決している。

鏡筒と、 この鏡筒の先端部に設けられた光入・出射孔と、 この光入・出射孔を通じて前記鏡筒に対して入・出射す
る光を集束するレンズとを備え、 前記鏡筒を通じて伝送される照射光を前記レンズによっ
て集束して前記光入・出射孔を通じて光情報記録媒体に
照射するとともに、この照射光の照射によって前記光情
報記録媒体から発光または反射されてくる検出光を前記
光入・出射孔から入射し、前記レンズによって集束して
前記鏡筒を通じて光検出器に導くようにした光情報検出
装置において、 前記光入・出射孔の内周面を、前記光情報記録媒体から
発光または反射されてくる検出光を反射して前記鏡筒内
に導く鏡面としたことを特徴とする構成。

［作用］ 上述の構成によれば、前記鏡筒を通じて伝送された照射
光が前記レンズによって集束されて前記光入・出射孔を
通じて光情報記録媒体に照射される。

これにより、前記光情報記録媒体から記録されている情
報に対応した発光または反射による検出光が生ずる。

この検出光は、前記光入・出射孔から入射され、前記レ
ンズによって集束されて前記鏡筒を通じて光検出器に導
かれる。

この場合、従来にあっては、前記光情報記録媒体の一点
から射出される検出光のうち前記鏡筒内に取り入れられ
る光は、前記レンズの有効径を示す円と前記検出光の射
出される点とを結んだときに形成される円錐状の領域
（以下、レンズの有効径を見込む立体角という）内にあ
る光に限定されていた。

これに対し、上述の構成では、前記光入・出射孔の内周
面を、前記光情報記録媒体から発光または反射されてく
る検出光を反射して前記鏡筒内に導く鏡面としているこ
とから、前記光情報記録媒体の一点から射出される検出
光のうち前記鏡筒内に取り入れられる光が、前記鏡面の
下限を示す円と前記検出光の射出される点とを結んだと
きに形成される領域（以下、鏡面下限を見込む立体角と
いう）内にある光となる。すなわち、仮に、前記光入・
出射孔の孔径を従来と同じにしたとしても、この光入・
出射孔の内周面を鏡筒とし、前記検出光を反射して前記
鏡筒内に導くような構成とすることにより、従来は、こ
の光入・出射孔の内周面によって遮られて前記鏡筒内に
達することができなかった検出光の大部分を鏡筒内に導
入することができる。つまり、前記鏡筒内に導入できる
検出光の範囲が、前記レンズの有効径を見込む立体角に
限定されることなく、前記鏡面下限を見込む立体角に依
存することになる。ここで、前記鏡面を見込む立体角
は、前記レンズを見込む立体角に比較して著しく大きく
することが可能である。したがって、従来に比較して前
記鏡筒内に取り入れる検出光を著しく多くすることがで
きる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る光情報検出装置を示す
図、第２図は第１図の部分拡大図である。以下、これら
の図面を参照しながら一実施例を詳述する。なお、この
実施例は、本発明を放射線画像読取装置に適用した場合
の例である。

図において、符号１は鏡筒、符号２は非球面レンズ、符
号３は光入・出射孔、符号４は鏡面部、符号５は全反射
鏡、符号６はダイクロイックミラー、符号７は光検出
器、符号８はレーザ発振装置、符号９は光情報記録媒体
である。

前記鏡筒１は、アルミニウムその他の金属等で略円筒状
に形成されたもので、図中上端部は開口されている。一
方、図中下端部、すなわち、該鏡筒１の先端部は、遮蔽
部1aによってほぼ遮蔽されている。そして、この遮蔽部
1aは、その外形が、図中下方に頂点が向いた截頭円錐体
にほぼ沿った形状をなしており、その截頭部の中心部に
貫通孔たる光入・出射孔３が設けられている。

この光入・出射孔３の内周面は、図中上方に向かうにし
たがって内径が大きくなるように断面がテーパ状に形成
され、さらに、その表面が鏡面仕上げとされて鏡面部４
を構成している。

また、前記鏡筒１の前記光入・出射孔３の上方には非球
面レンズ２が、台座1b,1b（第２図）によって取り付け
られている。

この非球面レンズ２は、前記光情報記録媒体９の一点9a
から射出されて該非球面レンズ２に直接入射する直接光
l_dを平行光にするとともに、前記一点9aから射出されて
前記鏡面部４によって反射された反射光l_rを集束して、
ともに前記鏡筒１内に導入する。同時に、前記鏡筒１の
上部開口部から導入される励起光たるレーザ光l_Oを入射
して前記光入・出射孔３を通じて前記光情報記録媒体９
の一点9aに集束させるものである。なお、前記直接光l_d
および反射光l_rは、光情報を検出するための検出対象た
る検出光である。

前記全反射鏡５は、円筒状をなし、その内周面が鏡面と
されたもので、前記鏡筒１の内周面に取り付けられてお
り、前記反射光l_rを反射して前記鏡筒１の上部開口部か
ら外部に射出する作用をなす。

前記ダイクロイックミラー６は、前記レーザ発振装置８
から射出されたレーザ光l_Oを透過し、一方、前記鏡筒１
から射出された検出光l_d及びl_rを反射して前記光検出器
７に導くものである。

前記光検出器７は、例えば、光電子増倍管（フォトマル
チプライヤ）等で構成される。

また、前記レーザ発振装置８は、前記光情報記録媒体９
に照射して該光情報記録媒体９に記録されている光情報
に対応した検出光を得ることができるような適切な波長
のレーザ光を発振するものである。

前記光情報記録媒体９は、周知の蓄積性螢光板であり、
例えば、Ｘ線回折装置によってＸ線回折像が潜像として
蓄積されたものであって、該光情報記録媒体９に一定の
波長を有する励起光を照射したとき前記潜像に対応した
螢光を生ずるものである。

上述の構成において、前記レーザ発振装置８から射出さ
れたレーザ光l_Oは、前記鏡筒１内を通り、前記非球面レ
ンズ２に入射し、該非球面レンズ２の作用により、前記
光入・出射孔３を通じて前記光情報記録媒体９の一点9a
に集束させられる。これにより、前記点9aに、潜像が蓄
積されている場合には、この潜像に対応して、該点9aか
ら螢光が生ずる。この螢光は、前記光入・出射孔３を通
じて直接、または、前記光入・出射孔３の内周面の鏡面
部４によって反射されてそれぞれ直接光l_dまたは反射光
l_rとなって前記鏡筒１内に導入される。

この場合、前記直接光l_dは平行光であるから、前記鏡筒
１内を直進し該鏡筒１の上部開口部から外部に射出し、
前記ダイクロイックミラー６によって反射されて前記光
検出器７に入射する。

一方、前記反射光l_rは、僅かな集束作用をともなった光
であるから、前記鏡筒１内で前記全反射鏡５によって一
旦反射され、前記鏡筒１の上部開口部を通じて外部に射
出され、さらに、前記ダイクロイックミラー６によって
反射されて前記光検出器７に入射する。

これにより、前記光情報記録媒体９の一点9aから射出さ
れた光が前記光検出器７によって検出される。したがっ
て、上述の構成の光情報検出装置によって前記光情報記
録媒体９の表面を走査し、該光情報記録媒体９の各点に
おける光情報を前記光検出器７によって検出し、これに
図示しない画像処理装置等によって所定の処理を加える
ことにより、Ｘ線回折像等の情報を読みとることができ
る。

ここで、いま、前記鏡筒１の先端部と前記光情報記録媒
体１との距離h₁＝0.5mm、前記光入・出射孔３の最小内
径r₁＝2.14mmφ、最大内径r₂＝5.74mmφ、前記光入・出
射孔３の最大内径を示す部位と前記光情報記録媒体９と
の距離h₂＝6.00mmとし、前記光情報記録媒体９の一点9a
から射出される光のうち前記鏡筒１内に導入されて前記
光検出器７によって検出される光を立体角で表すと、こ
の場合の立体角θ_１＝126°となる。これは、前記光情
報記録媒体９の一点9aから射出される光の全量、すなわ
ち、立体角が180°の全範囲に放出される光の量のほぼ5
5％にあたる。

これに対して、従来のように、前記光入・出射孔３の内
周面を鏡面としない場合において、前記と同一の寸法を
採用した場合には、前記鏡筒１内に導入される光の立体
角θ_０＝86°となり、前記点9aから射出される光の全量
の約27％である。

このように、前記一実施例によれば、単に、前記光入・
出射孔３の内周面を鏡面とするという極めて簡単な構成
により、従来の装置に比較して、検出感度もしくはS/N
比を著しく向上させることができる。

なお、上述の一実施例では、本発明を放射線画像読取装
置の画像検出部に適用した例を掲げたが、本発明は、こ
れに限られるものでなく、例えば、光ディスク等にも適
用できる。

また、前記一実施例では、光入・出射孔の内周面を鏡面
とするのに、該光入・出射孔の内周面に鏡面仕上げ処理
を施した例を掲げたが、これは、例えば、前記光入・出
射孔の内周面に周知の全反射膜を形成するようにしても
よい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、要するに、鏡筒の先端
部に設けられた光入・出射孔の内周面を、光情報記録媒
体から発光または反射されてくる検出光を反射して前記
鏡筒内に導く鏡面にするという極めて簡単な構成によ
り、検出感度あるいはS/N比の著しい向上を図ることを
可能にした光情報検出装置を得ているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光情報検出装置を示す
図、第２図は第１図の部分拡大図である。 １……鏡筒、２……非球面レンズ、３……光入・出射
孔、４……鏡面部、５……全反射鏡、６……ダイクロイ
ックミラー、７……光検出器、８……レーザ発振装置、 ９……光情報記録媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鏡筒と、 この鏡筒の先端部に設けられた光入・出射孔と、 この光入・出射孔を通じて前記鏡筒に対して入・出射す
   る光を集束するレンズとを備え、 前記鏡筒を通じて伝送される照射光を前記レンズによっ
   て集束して前記光入・出射孔を通じて光情報記録媒体に
   照射するとともに、この照射光の照射によって前記光情
   報記録媒体から発光または反射されてくる検出光を前記
   光入・出射孔から入射し、前記レンズによって集束して
   前記鏡筒を通じて光検出器に導くようにした光情報検出
   装置において、 前記光入・出射孔の内周面を、前記光情報記録媒体から
   発光または反射されてくる検出光を反射して前記鏡筒内
   に導く鏡面としたことを特徴とする光情報検出装置。