JPH07209497A - 光刺激により得た放射線を読み取る装置 - Google Patents

Abstract

(57)【目的】 Ｘ線放射線のような透過性放射線で先に露光
されたリン光体素子の光刺激により放出された蛍光を効
率よく収集する。 【構成】 光刺激に於ける使用に適し且つ光刺激性リン
光体含有層を光刺激し光刺激時に放出された光を収集す
ることによりこの層に記録された画像情報を読み取るの
に適する装置であって、（１） 光刺激放射ビームを発
生しこれを前記リン光体含有層へ放出する少なくとも一
つの手段と、（２） 前記リン光体層の光刺激により放
出された蛍光を入力開口を通じて収集する光収集光ファ
イバーＣの束とを含む装置に於て、前記光ファイバーＣ
は前記蛍光を受け入れる入力開口を前記リン光体含有層
に関して凹面に配置し、前記入力開口が光刺激放射線ビ
ームを対象的に又は非対象的に包囲することを特徴とす
る装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は光刺激に於ける使用に適し且つ光
刺激性リン光体材料の透過性放射線から出た画像情報を
読み取るのに適した装置に関するもので、また前記装置
を含む走査器に関するものである。

【０００２】放射線写真法に於て被写体の内部が透過性
放射線により再生されるが、この透過性放射線はＸ線、
ガンマー線及び高エネルギー素粒子放射線の種類に属す
る電離放射線、例えばベーター線、電子ビーム放射線又
は中性子放射線、として知られた高エネルギー放射線で
ある。前記放射線の受容体素子は通常リン光体プレー
ト、パネル又はシートであり、ここでリン光体は吸収し
た透過性放射線のエネルギーを蛍光に変換する。

【０００３】米国特許第３８５９５２７号にはＸ線記録
システムが記載されており、そこでは光刺激性リン光体
が使用され、これはＸ線照射時に即時蛍光放出（即発放
出）することに加え多量のＸ線エネルギーを一時的に貯
蔵する特性を有する。このエネルギーは光刺激に使用さ
れる光とは波長が異なる蛍光の形態で光刺激により解放
される。このＸ線記録システムに於て光刺激時に放出さ
れる光は光電子的に検出され逐次電気信号に変換され
る。

【０００４】光刺激性貯蔵リン光体で操作するかかるＸ
線記録システムは以下の基本構成要素からなる、即ち： （１）吸収Ｘ線エネルギーパターンの一部のエネルギー
を一時的に貯蔵する通常プレート又はパネルに粒状形態
で前記リン光体を含有する画像センサー、（２）走査態
様の光刺激用レーザービーム、（３）デジタル時系列信
号に変換されるアナログ信号を与える光電子光検出器、
（４）任意に設けられるデジタル画像処理装置（５）例
えば磁気ディスク又は磁気テープの如き電気信号記録
器、及び（６）得られた電気信号で操作する例えば陰極
線管の如き画像表示ユニット、又は例えば記録されたＸ
線画像のハードコピーを与える写真ハロゲン化銀乳剤フ
ィルム材料の如き信号に従って光に曝される感光性画像
記録材料。

【０００５】走査態様で光のパターンを読み取る各種の
装置が例えば米国特許第４２５８２６４号、同第４３４
６２９５号、同第４８００２７６号及び欧州特許出願公
告（ＥＰ−Ａ）第０１２３２６３号、同第０１４４０８
９号、及び同第０５５９１１８号に記載されている。

【０００６】上述のＥＰ−Ａ第０５５９１１８号は貯蔵
リン光体プレートを走査する光ファイバーケーブルに関
し、この光ファイバーケーブルは以下のものを含む、即
ち：末端及び基端を有する光ファイバー分岐束、前記光
ファイバーケーブルは少なくとも一つのエミッタファイ
バー及び少なくとも一つの収集ファイバーを含む、前記
少なくとも一つのエミッタファイバーの基端に結合され
たグレイデッドインデックス（ＧＲＩＮ）形式の結合レ
ンズ、前記少なくとも一つのエミッタファイバー及び少
なくとも一つの収集ファイバーの末端に結合された集束
／結像レンズ。

【０００７】前記ＥＰ−Ａの説明実施例（欄４参照）は
複数個の収集ファイバーにより末端で包囲された単一エ
ミッタファイバーを含有する分岐光ファイバー束を表
す。貯蔵リン光体画像プレートを走査するために前記光
ファイバー束が走査機構に固定される。

【０００８】貯蔵リン光体バインダ層は、レントゲン撮
影されるべきオリジナル被写体の特徴を１０分の１ｍｍ
という小さい値で解像できる。貯蔵リン光体は光刺激さ
れた蛍光を瞬間的に放射しない。それ故、光刺激光への
露光が終ると放出された蛍光の輝度は直ちに０まで減少
しない。

【０００９】例えば欧州特許明細書（ＥＰ−Ａ）第０３
４５９０３号に記載されたように、普通のＢａＦＢｒ：
Ｅｕ²⁺貯蔵リン光体（比較例１参照）は０．６μｓの
“応答時間”を有し、米国特許第５１４０１６３号によ
るとＥｕ² でドープされた⁺ Ｂａ₅ ＳｉＯ₄ Ｂｒ₆ リン
光体（例１参照）は０．５３μｓの応答時間を有する。
前記“応答時間”は、リン光体含有層の非運動光刺激さ
れたスポットで放出された蛍光の最大強度の半分に到達
するための光刺激時間を意味する。

【００１０】米国特許第４８００２７６号に於て、刺激
発光の光の強度の崩壊（残照）は光放出が初期値の１／
ｅになるのに必要な時間により定義され、商用の貯蔵リ
ン光体に必要な時間は約１μｓである。

【００１１】上に最後に挙げた明細書に記載されたよう
に、光刺激時に瞬間的に放出された蛍光は光刺激光が当
たるリン光体プレートの非常に小さな部分から発生する
が、“残照”光は既に光刺激を受けたリン光体プレート
の全ての面により崩壊態様で放出される。

【００１２】光刺激光により瞬間的に照射される部域よ
りも広いリン光体プレート部域をカバーする光収集手段
（前記米国特許の第７図参照）は或る量の“残照”光が
瞬間的に放出された光と混合状態になることを可能にす
るであろう。これによりＳＮ比（Ｓ／Ｎ）はより少なく
なり、画質が損なわれる。しかしながら、かかることは
走査速度が非常に速い読み取りシステムのみに当てはま
ることである。上記“応答時間”よりも実質的に長い画
素走査時間で、既に光刺激されたリン光体部域から発生
する前記量の残照光が無視できるようになる。例えば４
μｓの画素走査時間は、約０．１ｍｍの直径を有する画
素に対して商業的に十分受け入れることができる。従来
のリン光体プレートのフルラインの走査は、その場合約
１５ないし２０ｍｓかかる。前記画素走査時間（４μ
ｓ）と有益な貯蔵リン光体の上記“応答時間”（約０．
５μｓ）との比は十分大きいので上記画素寸法よりも小
さいか又は上記画素寸法に対応する直径を有する光刺激
光スポットにより既に走査されたリン光体部域の残照光
の実質的継続発光を避けることができる。

【００１３】リン光体バインダ層に分散したリン光体粒
子を光刺激することにより放出された蛍光は、漂遊し且
つ光刺激光により照射された点からあらゆる方向に実際
に放出されるであろう。比較的大きい入力部域（開口
角）を有する光収集器は、リン光体バインダ層から垂直
に出る光だけでなく実際にあらゆる放出光を収集する。

【００１４】上で定義された“応答時間”よりも少ない
画素走査時間で、解像度はリン光体プレートの構成及び
光刺激光スポットの寸法によりその大部分が規定される
のであり、光刺激により得た蛍光の受け入れに使用され
る光収集器の光入力部域の寸法によるのではないであろ
う。

【００１５】“画素走査時間”は好ましくは前記“応答
時間”の１／４である。これらの条件で“比較的大きい
部域”の光収集器が使用でき、その比較的に高い光収集
能力により許容ノイズを持つ実質的により高い一連の出
力信号を提供できる。

【００１６】光ファイバーを光収集手段に使用するとき
ファイバーの開口数（ＮＡ）により決まる限界を考慮す
る必要がある。開口数は入力光の受光角度（θ）を定義
する。多モードファイバー又は単一モードファイバーの
開口数は以下のように定義される、即ち： ＮＡ＝（ｎ₁ ²−ｎ₂ ²）^1/2 ＝ｓｉｎθ ここに於て：ｎ₁ 及びｎ₂ はそれぞれファイバーのファ
イバーコア及びクラッド材料の屈折率である( ドイツ連
邦共和国有限会社 Hewlett - Packard , Boelingen
Instruments Division の Christian Hentschel によ
る１９８９年３月発行の“ Fiber Optics Handbook
”− An Introduction and Reference Guide toF
iber Optic Technology and Measurement Techniq
ues −第３版−ｐ．５０−５３及びｐ．７６−８３を
参照）。普通の光ファイバーの開口数は０．１ないし
０．５の範囲にあり、これは約１２°ないし６０°の全
受光角２θに対応する。

【００１７】比較的大きい光入力部域を有する蛍光収集
器を使用すると、信号歩どまりが高いことから幾つかの
利点が得られ、第一に、Ｘ線量を減らすことが可能であ
る（減少されたＸ線は患者に優しい）。第二に、現在使
用されているＥｕ²⁺がドープされたフルオロ臭化バリウ
ムよりＸ線変換効率が低いが化学特性が良好（例えば米
国特許第５１４０１６３号のＥｕ²⁺ハロ珪酸バリウムの
場合のようなよりよい湿気安定性）な貯蔵リン光体を使
用することが可能であり、これは小さい入力面の蛍光収
集器角度を使用することを特徴とする従来の光収集読み
取りシステムに於て使用されのと同じＸ線量でよい。第
三に、同じ光入力に対してより薄いリン光体層で操作す
ることが可能であり、これは画像鮮鋭度にとって有利で
ある。第四に、例えば公告されたＥＰ−Ａ０５５９２５
８に記載された如き非常にコンパクトな構造を有するソ
リッドステート赤外線（ＩＲ）放射レーザーの如きより
弱い光刺激源を使用することが可能であろう。本発明の目的及び要約

【００１８】本発明の目的は光刺激リン光体素子を光刺
激し光刺激時に放出された光を測定することにより、そ
の素子に記録された画像情報の読み取りに於ける使用に
適した装置を提供することであり、この装置は例えばＸ
線放射線のような透過性放射線で先に露光されたリン光
体素子の光刺激により放出された蛍光を効率よく収集す
る光収集手段を含む。

【００１９】本発明の他の目的は前記装置を含む走査器
を提供することである。

【００２０】本発明の更なる目的は透過性放射線のため
の貯蔵リン光体を含有する記録素子の光刺激時に放出さ
れた光を読み取る方法を提供することである。

【００２１】本発明の他の目的及び利点は更なる説明及
び図から明らかになるであろう。

【００２２】上記目的を満足させるために、光刺激に於
ける使用に適し且つ光刺激性リン光体含有層を光刺激し
光刺激時に放出された光を収集することにより、その層
に記録された画像情報の読み取りに適した装置であっ
て、（１）光刺激放射線ビームを発生しそれを前記リン
光体含有層上に放出する少なくとも一つの手段と、
（２）前記リン光体層の光刺激により放出された蛍光を
入力開口を通じて収集する光収集光ファイバーＣの束と
からなる装置に於て、前記光ファイバーＣは前記蛍光を
受け取るための入力開口を凹面に前記リン光体含有層に
関して配置し、前記入力開口が対称的に又は非対称的に
前記光刺激放射線ビームを包囲することを特徴とする装
置を提供する。

【００２３】本発明は更に、光刺激性リン光体含有層を
光刺激し光刺激時に放出された光を収集することによ
り、その層に記録された画像情報の読み取りに適した走
査器を提供し、この走査器は上で定義された本発明によ
る装置を含み、前記装置に於て光ファイバーＣはそれら
の出力端で光エネルギーを電気エネルギーに変換する光
電子センサーに結合される。

【００２４】更に本発明に従って、透過性放射線により
照射されたリン光体含有層の光刺激時に放出された蛍光
を読み取る方法が提供され、前記方法は前記蛍光を前記
リン光体含有層に存在するリン光体の“応答時間”より
も長い画素走査時間で、上で定義された本発明による装
置を含む走査器により読み取るステップを含み、この
“画素走査時間”はリン光体含有層上の０．１ｍｍの長
さを走査する時間であり、前記“応答時間”はリン光体
含有層の非運動光刺激されたスポットにおける放出蛍光
の最大強度の半分に到達するための光刺激時間である。

【００２５】前記光ファイバーＣが入力開口を有してい
る凹面は全ての前記光ファイバーＣが前記リン光体含有
層を光刺激光で照射時にその層のスポットにより放出さ
れる蛍光を受け入れることができるような曲率を好まし
くは有する。光刺激光は、例えば少なくとも一つの光フ
ァイバーＥを通じて放出される。

【００２６】好適実施例によると、前記凹面は真球の一
部の形態を有する。例えば、球体の半分の形状（ドーム
状）を有するか又は楕円体、回転双曲面体又は回転放物
面体の一部の形態を有する。

【００２７】リン光体含有層の側の前記光ファイバーＣ
の光受け入れ角（θ）は、光の入力が最大になるように
可及的に広い（約６０°）ことが好ましいが、画像鮮鋭
度を改良するために減少することができ、例えば１°か
ら６°の間にある。

【００２８】光ファイバーは何れのファイバーモードの
ものにすることができ、例えば多モードファイバー又は
単一モードファイバーの種類に属するステップインデッ
クスファイバー又はグレイデッドインデックスファイバ
ー（これらのファイバーの定義及び使用に関して上記
“ Fiber Optics Handbook ”に言及されている）で
ある。

【００２９】前記光刺激光を比較的強く吸収するが光刺
激により放出された蛍光に対して透過性が比較的高い着
色コアを有する光ファイバーＣを使用することにより、
例えば光電子増倍管の如き光電子検出器に光刺激光が入
ることを防ぐための追加のフィルターを使用する必要が
ない。

【００３０】本発明による走査器は、例えば光刺激光ビ
ーム及び光刺激性リン光体含有層が相対Ｘ−Ｙ運動でき
るＸ−Ｙ走査機構の如き既知の走査機構を含む。

【００３１】リン光体含有プレートがＹ方向に往復運動
している間に本発明による光刺激及び読み取り装置、故
にまたその光刺激光ビームを一定の単方向速度でＸ方向
に動かすことにより前記相対Ｘ−Ｙ運動が得られる。前
記往復運動を得るために、リン光体含有層は例えばニュ
ーヨーク、マックグロウーヒル社出版（１９６６年）
“ Machine Devices and Instrumentation ”( Nich
olas P. Chironis 編集) のｐ．５４ないし５５及び
ｐ．２３５に記載された如き機構により往復運動される
運び台に担持されることができる。往復運動を提供する
装置の実施例は、例えば透過性放射線画像を記録する方
法に関する公告された欧州特許出願第０５５８８２５号
の第４図に示される。本発明による読み取り装置の一定
直線ラインコース運動は、一定の角速度で回転するネジ
棒（ねじ込み棒）により駆動される一個又は複数個のナ
ットへ読み取り装置を結合することにより得ることがで
きる。

【００３２】他の実施例によると、走査態様の光刺激及
びそれにより得られた蛍光の読み取りは走査器により行
われ、この走査器では回転可能ドラムに装着された可撓
性リン光体バインダ層シートは一定の角速度で回転して
いる。本発明による読み取り装置は、例えば熱印刷機に
関する特許明細書ＷＯ第９３００４５５２号の図に示さ
れるように、親ネジ機構を使用する前記ドラムの軸線に
平行に一定速度で直線ライン運動するようになってい
る。前記印刷機は、印刷ヘッドに関連して熱感知記録材
料を担持する回転ドラムを含み、このヘッドは前記ドラ
ムの軸線に沿って一定の直線ライン運動を行って前記記
録材料を走査する。

【００３３】本発明による特殊な走査器は光刺激及び読
み取り装置を含み、この装置はリン光体含有層に関して
平行に一定角速度で面内を回転可能な手段へ結合され、
この層は前記走査器に含まれる光源により放出された光
刺激光ビームに関して一定の直線ラインコース運動を行
うことができる手段により担持されている。

【００３４】本発明による走査器は、光刺激性貯蔵リン
光体層を含有するあらゆる形式の記録素子に関連して使
用できる。適当な刺激性リン光体及び層組成物について
の調査は公告された欧州特許出願第０５２２６０９号で
見ることができる。

【００３５】光刺激光は、赤外線（７００ｎｍないし１
１００ｎｍよりも長い波長範囲内）だけでなく可視光
（４００ないし７００ｎｍの波長範囲内）を含み、レー
ザー光源から発する必要はない。

【００３６】光刺激が赤外線（ＩＲ）で行われるとき、
赤外線を最適に誘導する光ファイバーが使用される。Ｉ
Ｒ光ファイバーの構成及び使用は、例えば Physik uns
ererZeit ／２１． Jahrg. １９９０ Nr. ４．のｐ１
７２以降に論じられている。

【００３７】図１は本発明による読み取り装置の断面図
であり、光学装置１に於て光刺激及び光収集光学装置を
備えており、光収集部は回転楕円形湾曲内面２を持つド
ーム状キャップ１２に放射状に配置された光ファイバー
３の光ファイバー束の形態を成す。光収集ファイバー３
は、単一光ファイバー４を出る光刺激光が光刺激性リン
光体層５の面を照射する点に関して放射方向に位置す
る。前記リン光体層５はシート状キャリア６により支持
される。かかる構造に於て、光ファイバー３は光刺激光
を受け取り、案内し、放出する、中央に位置した単一光
ファイバー４を対称的に包囲する。前記光ファイバー４
の出力端で、ＳＥＬＦＯＣ（日本シートガラス株式会社
の商標名）として知られる、グレイデッド（graded）イ
ンデックスファイバーに類似するグレイデッド屈折率
（ＧＲＩＮ）プロフィールを有するが直径がより大きい
ロッドレンズ７が設けられている。単一光ファイバーか
らＳＥＬＦＯＣ（商標名）レンズ７に入る光は、平行ビ
ーム（平行光線から成る）の形態で前記レンズを出る。
ＳＥＬＦＯＣ（商標名）レンズに関する光学作用及びデ
ータは既に述べた“ Fiber Optics Handbook ”の
ｐ．１９７ないしｐ．１９８に論じられている。

【００３８】特定実施例に於て前記ロッドレンズ７の出
力端は、例えばＭｇＦ₂ （干渉に基づく反射防止被膜の
理論及び効果については上に挙げた“ Fiber Optics
Handbook ”ｐ．４ないしｐ．５及びｐ．９０ないし
ｐ．９３を参照）から成る“反射防止（ＡＲ）被膜８”
が光刺激光の反射を減らすために適当な厚みで設けられ
る。光刺激光の反射を可及的に小さくすることは画像鮮
鋭度のためになる。

【００３９】反射防止被膜の代わりに、半透鏡被膜が前
記ロッドレンズ７の出力面で付与される。かかることに
よりエミッタファイバー４に入る蛍光をより少なくする
ことができ、検出に関して失われない。例えば、ロッド
レンズ７の出力端に、７２％の平均屈折率を有する真空
蒸着ロジウムフィルム又はインコネル合金真空蒸着層が
付与される［かかる合金に関して、A Wiley - Intersc
ience Publication ,Jhon Wiley & Sons , New Yo
rk 出版（１９７３年）の SPSE Handbook of Photog
raphic Science and Engineering ( Woodlief Thom
as , Jr 編集）のｐ．２９１ないしｐ．２９５に言及
されている］。ドーム状キャップにより形成された空洞
９は光ファイバー４を固定装着するために、光学的に透
明な樹脂で満たすことができる。光エミッタファイバー
４を一つだけ使用する代わりに、そのファイバーの束を
使用できるが、その数は光収集ファイバー３の数よりも
少ないことが好ましい。例えばソリッドステートレーザ
ー（ダイオードレーザー）又は発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）の如きレーザー光はエミッタファイバー４にその入
力端１０で入る。

【００４０】光刺激光が光収集ファイバー３へ入射する
のを阻止する実施例によれば、半球空洞９は一つ又は複
数個の光刺激光放出ファイバー４の光出力面部域以外の
光を吸収する固体フィルター材料で満たされている。

【００４１】一実施例によれば、光収集ファイバー３の
光入力面間のドーム状部域は、放出蛍光だけでなく光刺
激光を吸収する材料から作られるか又はそれで被覆さ
れ、かかることはより高い信号対ノイズ比を得るのに役
立つ。

【００４２】一つ又は複数個のファイバー４のドーム状
キャップ１２の入口開口は、キャップの頂点に設ける必
要がなく、リン光体含有層５に関して９０°以下の角度
（例えば４５°の開口軸線を有する）にすることができ
る。

【００４３】図２は特別な実施例を示し、前記装置に於
てＳＥＬＦＯＣ（商標名）レンズ７から出る光刺激光の
平行ビームはレンズ１１によりリン光体含有層５に焦点
が合わせられ；この実施例は特に良好な空間解像度を提
供する。空間解像度は画素寸法により制限される。

【００４４】光刺激貯蔵リン光体素子で操作する放射線
写真システムに於て、レーザービームの直径は単一画像
素子又は画素の最小寸法を決定する。それ故に、リン光
体含有層面を照射するレーザービーム集束スポットをよ
り小さくすることにより更に良好な空間画像解像度が得
られる。従来のレーザービーム走査は０．１ｍｍのビー
ム直径で行われている［デジタル貯蔵リン光体放射線写
真−雑音及び信号の研究（ヘルシンキ大学中央病院診断
放射線科 Risto Mittunen の博士論文（１９９１年１
２月１８日））ｐ．１０参照］。

【００４５】前記図１及び図２に図示された如き光学装
置を製造する方法に於て、光ファイバー３は金属、ガラ
ス又は樹脂系ドーム状キャップ１２の予め形成されたド
リル孔（例えばレーザービームによりドリルされた孔）
にはめ込まれ、樹脂（例えばエポキシ樹脂）により密封
される。内側方向に延びたファイバー３の部分は研削の
後、研磨されて除去される。

【００４６】キャップ１２の頂点に於て、単一エミッタ
ファイバー４（又はファイバー４の小束）は、その一部
（少なくともＳＥＬＦＯＣ部分）が前記キャップの内側
に延びるように導入される。

【００４７】キャップの最大直径は良好な光収集を有す
ることを目的として好ましくは１ないし５ｃｍの範囲で
ある。かかる寸法は、ファイバーを比較的容易に装着す
ることを可能ならしめ且つ例えば６ｃｍの入射窓直径を
有する既存の光電子増倍管との束の良好な結合を可能な
らしめる。光学光収集ファイバー３を３６０°に渡り放
射状に装着することにより、リン光体層面から漂遊態様
で出る光の非常に実質的な部分が受光（収集）されて光
電子的光センサー、好ましくは光電子増倍管（図示せ
ず）、の入口開口へ送られる。前記光電子増倍管は、例
えば、公告された欧州特許出願（ＥＰ−Ａ）第５３２８
００号記載されるような、旧式な色彩遮断又は帯域通過
フィルター（ガラスフィルター）又はホログラフィー帯
域排斥フィルターの如き、光刺激光を遮断するフィルタ
ーと結合できる。

【００４８】図３は光学装置１に於て光刺激及び光収集
光学装置を兼ね備える本発明による読み取り装置の断面
図であり、光収集部分は、ＳＥＬＦＯＣ（商標名）ロッ
ドレンズ２１へ各々結合された普通の光ファイバー２０
からなる光ファイバーの形態である。光刺激により得ら
れた蛍光は、関連光集束レンズ２２をそれぞれ有する各
前記ロッドレンズ２１の入力側に焦点が合わされる。前
記レンズ２２は内接多面体を形成するようにドーム状キ
ャップ２３に空間的に配置され、リン光体含有層５の光
刺激光により照射される部域に於て各レンズ２２の光学
軸線を一致させる。図１でファイバー３について説明し
たように、普通の光ファイバー２０は、蛍光を光電子増
倍管の入口開口へ案内する。

【００４９】レンズ２２は透過性樹脂材料から作ること
ができるキャップ２３の、機械加工、例えばドリル加工
された空洞又はチャネル内に必要集束位置で配置され
る。

【００５０】キャップ２３は光平行ロッドレンズ２５に
結合されたレンズ２４を含み、レンズ２５は支持体６上
に被覆されたリン光体含有層５へ光刺激光放出光源（図
示せず）から光刺激光を案内するための一つ又は複数個
の光ファイバー４の出力開口へ接続されている。結合光
ファイバー２０、２１は、キャップ２４を覆うより大き
なキャップ２６に配置され、キャップ２６はリング２７
でキャップ２４に取り付けられる。

【００５１】図３による光学装置は、図１及び図２で図
示された装置よりも少ない光収集光ファイバーで操作す
る。

【００５２】図３に図示された光学装置を単純化した実
施例に於ては、前記一つ又は複数個の光ファイバー４及
びロッドレンズ２５は省略され、光刺激平行レーザービ
ームが直接、レンズ２４によりリン光体含有層５に焦点
を合わせられる。

【００５３】他の単純化した実施例に於ては、前記レン
ズ２４さえも省略され、光刺激光の十分に細いビーム
（レーザービームの直径が好ましくは０．１ｍｍよりも
小さい）が、例えば４５°の角度で、中間光学装置なし
で前記リン光体含有層上に直接向けられる。

【００５４】図４はターンテーブル形式の走査器３０の
断面図を表し、そこで回転可能ディスク３１は上で定義
された光学装置１に組み込まれ、この装置１はＸ線露光
リン光体層含有プレート３２上に光刺激光を案内するエ
ミッタファイバー４を包囲する光収集ファイバー３を含
む。前記プレート３２は一定の角速度で回転する前記デ
ィスク３１の下を一定の線速度で動き、それにより光学
装置１はリン光体層を一定の間隔を於て走査する。前記
ディスク３１は、Ｘ線露光プレートを読み取る必要がな
いときでさえも一定の円運動状態に保たれる。かかるこ
とによりディスクの（時間のかかる）加速及び制動が必
要なくなるので読み取りの遅れが避けられる。

【００５５】回転速度を一定の値に維持するために、技
術上周知のエンコーダーディスクシステムが使用でき
（例えば米国特許第４４４０４４３号参照）、エンコー
ダーディスク（図示せず）及びディスク３１はＤＣサー
ボモーター３４により回転駆動される同一の軸に装着さ
れる。

【００５６】リン光体層含有プレート３２は、例えば旋
盤で周知の親ネジ機構（図示せず）によりディスク３１
の下で往復運動できる。軸３３の方向に運動する間、
（可能であれば更に剛直カセットカバーに結合された）
Ｘ線露光プレート３２はエミッタファイバー４から出る
光により光刺激される。図４で図示された実施例に於
て、ソリッドステートダイオードレーザー３５又は光放
出ダイオードの光は光学的に前記ファイバー４に結合さ
れる。光刺激に於て有効なレーザーについての調査は、
Research Disclosure Nr.３０８（１９８９年１２
月）Item ３０８１１７に与えられる。しかしながら、
光刺激光を発生させる光源はレーザービーム放出光源に
限定されないことが指摘される。

【００５７】光刺激に於て有効なレーザーの検分は、調
査開示 Nr.３０８（１９８９年１２月）条項３０８１１
７に与えられる。しかしながら、光刺激光を発生させる
光源はレーザービーム放出光源に制限されないことが指
摘される。

【００５８】光刺激帯に位置する波長を有し且つ光刺激
時に放出された蛍光と波長が十分に異なる光を放出する
あらゆる種類の光源（例えば放電灯、蛍光灯又は白熱電
灯）を使用できる。かかる光源はそれらの光出力側で任
意にバンドフィルター又はカットオフフィルターと関連
して使用される。

【００５９】光刺激光を発生させるために、半導体レー
ザーはその簡潔性、安価性、小動力消費性及び駆動電流
を変えることによる容易変調性の故に好ましい。

【００６０】走査態様光刺激プレート３２により放出さ
れた蛍光は、支持された軸受３６で回転する軸３３の軸
線方向に曲げられた光収集ファイバーにより収集され
る。各収集ファイバー３はその出力側がＳＥＬＦＯＣ
（商標名）ファイバー状ロッドレンズ（図示せず）に終
る。これらのレンズは、レンズ３７により光電子増倍管
３９の光電陰極に焦点を合わされる平行蛍光を放出す
る。

【００６１】光電子増倍管３９とレンズ３７の間で、フ
ィルター３８は光刺激光を遮断し、リン光体層含有プレ
ート３２の光刺激時に得られた蛍光を選択的に透過する
のに役立つ。

【００６２】実施例（図４に示さず）によると、光収集
ファイバーの束の出力面は、フィルターが設けられた光
電子増倍管の入力面へ小さい空隙を介して直接に任意に
結合される。

【００６３】更に他の実施例によると、前記光学結合は
光収集ファイバーの更なる束により実現され、これらの
ファイバーは回転ファイバー３の出力面上方の中央に静
止配置され、任意に更に光刺激光と混合された蛍光を光
フィルターへ案内し、光フィルターは光刺激光を遮断し
蛍光が光電子増倍管に入ることを可能にする。光学結合
の効率を向上するために、前記静止中央配置されたファ
イバーは平行光の束を前記フィルタの入力面へ向けるＳ
ＥＬＦＯＣ（商標名）ファイバーに終る。

【００６４】光電子増倍管のアナログ電気出力信号はデ
ジタル化されＣＲＴ−表示装置で読み取るために中間的
に貯蔵されるか又はハードコピーの生産に於て書き込み
光ビームを変調するために使用される。

【００６５】図４で図示された走査器に於て、回転ディ
スク３１上の平衡重錘４０は光学装置１の平衡無振動回
転を保証する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は光刺激性リン光体含有層を刺激し光刺激
時に放出された光を収集することにより、透過性放射線
によりその層に記録された画像情報の読み取りに際し使
用に適した本発明による読み取り装置の実施例を示す。

【図２】図２は本発明による読み取り装置の他の実施例
を示す。

【図３】図３は本発明による読み取り装置の更に他の実
施例を示す。

【図４】図４は本発明による読み取り装置を含む走査器
の実施例を示す。

【符号の説明】

１ 光学装置 ２ 回転楕円形湾曲内面 ３ 光ファイバー ４ 単一光ファイバー ５ 光刺激性リン光体層 ６ シート状キャリア ７ ロッドレンズ ８ 反射防止被膜 ９ 空洞

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リュク・ストリュイ ベルギー国モートゼール、セプテストラー ト 27 アグファ・ゲヴェルト・ナームロ ゼ・ベンノートチャップ内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光刺激に於ける使用に適し且つ光刺激性
   リン光体含有層を光刺激し光刺激時に放出された光を収
   集することによりこの層に記録された画像情報を読み取
   るのに適する装置であって、 （１） 光刺激放射ビームを発生しこれを前記リン光体
   含有層へ放出する少なくとも一つの手段と、 （２） 前記リン光体層の光刺激により放出された蛍光
   を入力開口を通じて収集する光収集光ファイバーＣの束
   とを含む装置に於て、 前記光ファイバーＣは前記蛍光を受け入れる入力開口を
   前記リン光体含有層に関して凹面に配置し、前記入力開
   口が光刺激放射線ビームを対称的に又は非対称的に包囲
   することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記光刺激放射線ビームは少なくとも一
   つの光ファイバーＥを通じて前記リン光体層へ案内放出
   される請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記光ファイバーＣは入力開口を凹面に
   配置し、この凹面の曲率は全ての前記光ファイバーＣが
   前記光刺激光ビームで前記リン光体含有層を照射した時
   に前記リン光体含有層のスポットより放出される蛍光を
   受け入れることができるようなものである請求項１又は
   ２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記凹面は真球面体の一部の形態を有す
   るか又は楕円体、回転双曲面体、又は回転放物面体の一
   部の形態を有する請求項１ないし３の何れか一項に記載
   の装置。
5. 【請求項５】 前記光ファイバーＣは光の入力が最大に
   なるように可及的に広い光受け入れ角（θ）を前記リン
   光体含有層側で有する請求項１ないし４の何れか一項に
   記載の装置。
6. 【請求項６】 光ファイバーＣは１°から６°の間の光
   受け入れ角（θ）を前記リン光体含有層側で有する請求
   項１ないし４の何れか一項に記載の装置。
7. 【請求項７】 光ファイバーＣは前記光刺激光を比較的
   強く吸収するが光刺激により放出された蛍光に対して透
   過性が比較的高い着色コアを有する上記各請求項の何れ
   か一項に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記リン光体含有層へ向いた各前記光フ
   ァイバーＥの出力端にロッドレンズがあり、このロッド
   レンズはグレイデッドインデックスファイバーに類似す
   るグレイデッド屈折率（ＧＲＩＮ）プロフィールを有す
   るが直径がより大きく、このロッドレンズはその出力端
   を通じて平行光を放出する請求項２ないし７の何れか一
   項に記載の装置。
9. 【請求項９】 各前記ロッドレンズはその光出力端に
   “反射防止”（ＡＲ）被膜を有する請求項８記載の装
   置。
10. 【請求項１０】 各前記ロッドレンズはその光出力端に
    半透鏡被膜を有する請求項８記載の装置。
11. 【請求項１１】 各前記ロッドレンズから出る光刺激光
    の平行ビームはレンズを用いて前記リン光体含有層上に
    焦点が合わせられる請求項８記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記装置はロッドレンズにそれぞれ結
    合された前記光ファイバーＣを含む光収集光学装置から
    なり、このロッドレンズは光刺激により得られた蛍光が
    それと関連した光収斂レンズによりその上に焦点が合わ
    されるように位置し、前記光収斂レンズはドーム状キャ
    ップに内接多面体を形成し前記リン光体含有層の同じス
    ポットに一致する光学軸線を有するように空間的に配置
    される請求項１ないし７の何れか一項に記載の装置。
13. 【請求項１３】 光刺激性リン光体含有層に透過性放射
    線により記録された画像情報を、前記光刺激性リン光体
    含有層を光刺激し光刺激時に放出された光を収集するこ
    とにより、読み取るのに使用が適した走査器であって、 （１） 光刺激放射線ビームを発生しそれを前記リン光
    体含有層上に放出する少なくとも一つの手段と、 （２） 前記リン光体層の光刺激により放出された蛍光
    を入力開口を通じて収集する光収集光ファイバーＣの束
    とからなる光刺激装置及び読み取り装置を含む走査器に
    於て、 前記光ファイバーＣは前記蛍光を受け入れる入力開口を
    凹面に前記リン光体含有層に関して配置し、これら入力
    開口は対称的又は非対称的に光刺激放射線ビームを包囲
    し、前記光学ファイバーＣがそれらの出力端で光エネル
    ギーを電気エネルギーに変換する光電子センサーに結合
    されることを特徴とする走査器。
14. 【請求項１４】 前記走査器はＸ−Ｙ走査機構を含み、
    これにより光刺激光ビーム及びリン光体含有層が相対Ｘ
    −Ｙ運動できる請求項１３記載の走査器。
15. 【請求項１５】 リン光体含有プレートがＹ方向に往復
    運動している間に前記装置、故にまたその光刺激光ビー
    ムを一定の単方向速度でＸ方向に移動することにより前
    記相対Ｘ−Ｙ運動が得られる請求項１４記載の走査器。
16. 【請求項１６】 前記走査器が（１）一定の角速度で回
    転できる回転可能ドラムに装着された可撓性リン光体バ
    インダ層シートからなり、 （２）前記光刺激及び読み取り装置が親ネジ機構により
    一定の速度で前記ドラムの軸線に平行に直線運動を行う
    ことができるように構成された請求項１３記載の走査
    器。
17. 【請求項１７】 前記光刺激及び読み取り装置は、前記
    光刺激光ビームに関して一定の速度でラインコース運動
    ができる手段により担持された前記リン光体含有層に関
    して平行な面に於て一定の角速度で回転できる手段へ結
    合された請求項１３記載の走査器。
18. 【請求項１８】 前記光ファイバーＣが入力開口を有し
    ている前記凹面は全ての前記光ファイバーＣが前記リン
    光体含有層を前記光刺激光ビームで照射時にその層のス
    ポットにより放出される蛍光を受け入れることができる
    ような曲率を有する請求項１３ないし１７の何れか一項
    に記載の走査器。
19. 【請求項１９】 前記凹面は真球の一部の形態を有する
    か又は楕円体、回転双曲面体又は回転放物面体の一部の
    形態を有する請求項１８記載の走査器。
20. 【請求項２０】 前記光ファイバーＣは入力開口を凹面
    に配置し、この凹面は全ての前記光ファイバーＣが少な
    くとも一つの光ファイバーＥにより放出される光刺激光
    で前記リン光体含有層を照射した時にその層のスポット
    により放出された蛍光を受け入れることができるような
    曲率を有する請求項１３ないし１９の何れか一項に記載
    の走査器。
21. 【請求項２１】 透過性放射線により像に従って照射さ
    れているリン光体含有層の光刺激時に放出される蛍光を
    読み取る方法であって、 （１） 光刺激放射線ビームを発生しそれを前記リン光
    体含有層上に放射する少なくとも一つの手段と、 （２） 前記リン光体層の光刺激により放出された蛍光
    を入力開口を通じて収集する光収集光ファイバーＣの束
    とからなる装置の使用を含む方法に於て、 前記光ファイバーＣが前記蛍光を受け入れる入力開口を
    前記リン光体含有層に関して凹面に配置し、前記入力開
    口が対称的に又は非対称的に前記光刺激放射線ビームを
    包囲し、前記方法が前記蛍光を前記リン光体含有層に存
    在するリン光体の“応答時間”よりも長い画素走査時間
    で読み取るステップを含み、この“画素走査時間”はリ
    ン光体含有層上の０．１ｍｍの長さを走査する時間であ
    り、前記“応答時間”はリン光体含有層の非運動光刺激
    されたスポットにおける放出蛍光の最大強度の半分に到
    達するための光刺激時間であることを特徴とする方法。