JPS61235830A - 光音響カメラ - 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】 （発明の分野） 本発明は光音響を利用したカメラ、すなわち光学濃度の
差を示す記録媒体に励起光を照射し、それによりこの記
録媒体から発生される圧力波を検知して、記録媒体に記
録されている画像情報を担持する電気信号を得るカメラ
に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 放射線画像を撮影するカメラとして従来より、Ｘ線フィ
ルムを使用するＸ線カメラ等が知られているが、光音響
を利用した画像形成方法による放射線撮影カメラはまだ
知られていない。

光音響を利用した画像形成方法とは、光学濃度の差に基
づく画像を記録した記録媒体に励起光をパルス照射し、
このパルスの周期に同期して記録媒体から発生する圧力
波を検出して電気信号を得、この電気信号を画像信号と
して利用して画像形成を行なう方法である。

この光音響を用いた画像形成方法は、全く新規なもので
あり、特に直接先行技術と考えられる技術は知られてい
ない。なお、その利用する原理となる光音響については
、日本分光学会測定法シリーズ１［光音響分光法とその
応用−ＰＡＳＪ　　（沢田嗣部編：学会出版センター発
行）に発表がある。

（発明の目的） 本発明は、上述の光音響を利用する新規なカメラを提供
することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の光音響カメラは、放射線（Ｘ線、電子線、紫外
線、α線、β線、γ線等）または光の照射により光学濃
度の増加を示すプレート状のセンサを収容する遮光ハウ
ジングと、画像情報を担持した放射線または光の照射に
よりこの画像情報を蓄積記録した上記センサに励起光を
パルス状に照射して、上記画像情報に応じた圧力波を発
生させる励起手段と、上記励起光のパルスの周期に同期
した圧力波を検出して電気信号に変換する圧力波検出手
段とから構成されたものである。

画像情報を担持した放射線とは、人体等の被写体を透過
してその画像情報を担持した放射線であってもよいし、
画像情報により変調された放射線であってもよい。画像
情報を担持した光とは、通常の光学像を担う光である。

また上記圧力波は、励起光のパルス状照射に同期したパ
ルス状成分を含むものであり、このパルス状の圧力波成
分を検出することにより、上記励起に基づいて発生され
る圧力波を検出することができる。

上記圧力波を検出して得られた電気信号から可視像を形
成する方法としては、ＣＲＴに再生する方法、光走査記
録装置等により写真感光材料に再生する方法等、公知の
種々の方法が採用されうる。

また上記電気信号を一旦、磁気テープや磁気ディスク、
光ディスク等に記録し、その後、上記のような方法によ
って可視像を再生するようにしてもよい。

また上記圧力波検出手段としては、マイクロホン、ボロ
メータ、圧電素子、電歪素子等を使用することができる
。

励起手段としては、点ビームを主走査および副走査によ
り２次元的に走査させるもの、あるいはファンビーム（
線状走査ビーム）を一方向に走査させるもの、さらには
２次元的広がりを有する励起光によりセンサ全面を同時
に照射するものが使用されうる。

放射線照射により光学濃度の増加を示すプレート状のセ
ンサとしては、ジアゾフィルムや銀塩フィルム、ざらに
は蓄積性螢光体やフォトクロミック材料等からなるもの
を使用することができる。

また、光照射により光学濃度の増加を示すプレート状の
センサとしては、ハロゲン化銀含有フォトクロミックガ
ラス等を使用することができる。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の一実施態様による光音響カメラを示す
ものである。本実施態様の光音響カメラ１０は一例とし
て、人体等の被写体１１の透過放射線像を撮影するため
に形成されたものであり、遮光ハウジング１２内に、プ
レート状のセンサ１３と、このセンサ１３に可動ミラー
１４を介して励起光を２次元的に走査して照射する励起
手段１５と、圧力波検出手段１６と、消去光源１７とが
配設されてなる。

プレート状のセンサ１３は一例として、特開昭５５−１
２４２９号公報に示されるような蓄積性螢光体シートか
らなる。この蓄積性螢光体シートは前述したような蓄積
性螢光体をシート状の支持体上に層成したもの、あるい
は自己支持性を有する蓄積性螢光体をシート状に形成し
たものが用いられる。

上記励起手段１５は、例えばＨｅ−Ｎｅレーザ、半導体
レーザ等のレーザ１８と、このレーザ１８から射出され
た励起光としてのレーザビーム１９を互いに直交する方
向に偏向させる２台の光偏向器２０．２１とからなり、
これら光偏向器２０．２１によって偏向されたレーザビ
ーム１９は前記可動ミラー１４を介してセンサ１３上に
入射し、該センサ１３を２次元的に走査するようになっ
ている。なお上記光偏向器２０．２１としては、ガルバ
ノメータミラー、ポリゴンミラー、Ａ、ＯＤ（音響光学
偏向器）等の公知の光偏向器が任意に選択使用されつる
。またレーザ１８の駆動回路２２は制御回路２３からの
制御信号Ｓ１によって制御され、上記レーザビーム１９
をパルス状に射出するようにレーザ１８を駆動する。そ
の手法としては、ＡＯＭ　（光音響変調器）によるもの
、あるいは半導体レーザーを直接変調するものなどがあ
げられる。また光偏向器２０．２１も上記制御回路２３
からの制御信号Ｓ２、Ｓ３によって駆動制御される。

圧力波検出手段１６は、前記センサ１３を密着材２４を
介して密着固定するウェーブガイド２５と、このウェー
ブガイド２５に近接させて配されたマイクロ　。

ホン２６と、このマイクロホン２６が出力する圧力波（
音声）信号を処理する信号処理回路２７とからなる。

また消去光源１７は、前述した蓄積性螢光体の励起波長
領域の光を発するものであり、この光は可動ミラー１４
を介してセンサ１３に照射されるようになっている。具
体的にこの消去光源１７としては、キセノンフラッシュ
ランプ、タングステンランプ、赤外線ランプ、螢光灯、
レーザ光源等が使用されうる。なお上記可動ミラー１４
は図示しない駆動手段により揺動され、第１図の実線表
示位置と破線表示位置との間を移動するようになってい
る。また遮光ハウジング１２は、センサ１３を構成する
前記蓄積性螢光体の励起波長領域に含まれる外光を遮断
し、その一方、後述する放射線撮影用の放射線が透過し
うる材料によって形成されている。

次に上記構成の光音響カメラ１０による放射線撮影につ
いて説明する。被写体１１の放射線撮影に際しこの光音
響カメラ１０は、例えばＸ線管等の放射線源３０に対し
てセンサ１３が対向するように配置される。そして被写
体１１はセンサ１３と放射線１１Ｐｉ３０との間に配さ
れ、また可動ミラー１４はこの被写体１１とセンサ１３
との間から退出した第１図の破線表示位置に設定される
。この状態で放射線源３０が駆動されると、被写体１１
を透過して該被写体１１の画像を担持した放射線３１が
センサ１３に照射され、センサ１３に被写体１１の透過
放射線画像が蓄積記録される。

上記のようにしてセンサ１３に蓄積記録された放射線画
像は、以下説明のようにして電気的な画像信号に変換さ
れる。まず可動ミラー１４が第１図の実線表示位置に移
動され、次いでレーザ１８からパルス状に射出され光偏
向器２０．２１によって前述のように偏向されたレーザ
ビーム１９により、センサ１３が２次元的に走査される
。このようにしてレーザビーム１９による走査を受ける
と、センサ１３は蓄積記録している両会情報に応じた圧
力波を発生する。この圧力波はウェーブガイド２５を介
してマイクロホン２６によって集音され、該マイクロホ
ン２６が出力する圧力波信号Ｓ５は信号処理回路２７に
入力される。この信号処理回路２７には前記制御回路２
３から、レーザビーム１９のパルス周期と同期した同期
信号Ｓ４が入力され、信号処理回路２７はこの同期信号
Ｓ４に基づいて上記圧力波信号Ｓ５を処理し、センサ１
３に蓄積記録された放射線画像を担持する画像信＠８６
を出力する。この画像信号Ｓ６を用いれば、上記放射線
画像を例えばＣＲＴ等のディスプレイに可視像として表
示したり、光走査記録装置等によって感光材料に記録し
たりすることができる。なおこの画像信号Ｓ６は、一旦
磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に
記録させておいてもよい。

以上説明のようにして、センサ１３の蓄積記録画像を電
気的な画像信号Ｓ６に変換したのち、消去光源１７が点
灯され、この消去光源１７から発せられた前述のような
消去光３２は、可動ミラー１４を介してセンサ１３を照
射する。前記圧力波の検出後もセンサ１３に残存してい
た放射線エネルギーは、この消去光３２が照射されるこ
とによりセンサ１３から放出され、センサ１３は放射線
画像の蓄積記録のために再使用可能となる。したがって
前述した操作が繰り返されれば、このセンサ１３に新た
な放射線画像が蓄積記録されうる。

上記実施態様装置は、レーザビーム１９により２次元走
査されるセンサ１３の近傍にマイクロホン２６を備え、
このマイクロホン２６によって圧力波を検出するもので
あるが、このマイクロホン２６は、上記圧力波に対応し
て放出される熱波を検出するボロメータに置き換えても
よいし、あるいは圧力波を電気的に検出する圧′型素子
、例えば水晶、ロッシェル塩、酒石酸カリＤＫＴ、第１
燐酸カリＫＤＴ、ＰＺＴ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ＤＦ）、ポリごニリデンシアナイド共重合体［Ｐ　（Ｖ
ＤＣＮ・ＶＡｃ）］等、や電歪素子に置き換えることも
可能である。

第２図および第３図は本発明の他の実施態様を示すもの
である。なおこの第２．３図において、前記第１図中の
要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての
説明は省略する。（以下、同様）この実施態様において
、センサ１３は駆動ローラ４０により第２図の上下方向
に移動されるようになっており、該センサ１３は第２図
の実線表示位置において放射線画像の蓄積記録がなされ
た後、破線表示位置まで移動される。このようにしてセ
ンサ１３が移動される際に、ファンビーム発生源４１か
ら該センサ１３にパルス状のファンビーム４２が励起光
として照射される。この励起光照射によりセンサ１３か
ら発せられた圧力波は、前述の圧電素子、電歪素子等か
らなり画素分割された１次元アレイ検出器４３によって
検出される。この１次元アレイ″検出器４３が出力する
圧力波信号Ｓ５を、前記信号処理回路２１によって処理
して得た画像信号Ｓ６を用いれば、前述と同様にして、
被写体の放射線画像を可視像として再生することができ
る。

第４図は本発明のさらに異なる実ｍＭ様を示すものであ
る。本実施態様においては、圧力波検出゛手段として、
圧電素子、電歪素子等の素子が２次元マトリクス状に配
設されてなり画素分割されたマトリクス検出器５０が用
いられている。そして励起手段としては、センサ１３に
全面的にパルス状励起光５１を照射する励起光源５２が
用いられている。

この実施態様においては、センサ１３に励起光を照射し
、それにより該センサ１３から発せられた圧力波をマト
リクス検出器５０によって検出した後、センサ１３に励
起光源５２から再度光が照射される。それにより、セン
サ１３に残存していた放射線エネルギーが放出され、該
センサ１３が再使用可能となる。

すなわち励起光源５２は、消去光源を兼ねるものとなっ
ている。なお上記のようなマトリクス検出器５０を用い
る場合でも、励起光として、前述のような点ビーム、あ
るいはファンビームを走査させて用いるようにしてもよ
い。

以上、カメラ内に１枚のセンサ１３が収められ、残存放
射線エネルギーの消去を繰り返しながらこのセンサ１３
が連続的に使用される実施態様について説明したが、セ
ンサ１３を放射線撮影の度に交換使用し、カメラと別に
設けられた画像消去専用装置においてセンサ１３の画像
消去を行なうようにしてもよい。

また、以上説明した実施態様装置はすべて、放射線照射
により光学濃度の増加を示すセンサ１３を用いて、放射
線画像を撮影記録するように構成されたものであるが、
本発明の光音響カメラは、通常の光学像を撮影記録する
ように構成することもできる。第５図はそのように形成
された本発明の第４実ａＲ様を示すものである。この第
５図の光音響カメラ１１０においてはセンサ１１３とし
て、光照射により光学濃度の増加を示すハロゲン化銀含
有フォトクロミックガラスからなるものが使用されてい
る。そしてこのセンサ１１３に対向する位置には、撮影
レンズ１２０とシャッター１２１とが設けら、れている
。したがって、可動ミラー１４を破線表示位置に設定し
た上でこのシャッター１２１が開かれると、光１３１が
担持する被写体１１１の像が、撮影レンズ１２０により
センサ１１３上に結像される。

上記のような材料からなるセンサ１１３は、この被写体
１１１の光学像を蓄積記録する。こうしてセンサ１１３
に蓄積記録された被写体１１１の像は、前記第１図の装
置におけるのと同様にして読み取られ、この像を担持す
る画像信号Ｓ６が得られる。この画像信号Ｓ６を用いれ
ば、被写体１１１の像をＣＲＴ等に再生することができ
る。

上記の光学像記録、読取りが行なわれた後、センサ１１
３には消去光源１７から消去光３２が照射される。それ
により、このセンサ１１３に残存している可視光エネル
ギーが放出され、該センサ１１３は再使用可能となる。

なお上記のようなセンサ１１３も、前記第２図あるいは
第３図の装置のセンサ１３と同様に、記録（撮影）位置
と読取位置との間で移動されるようにしてもよい。また
このセンサ１１３を構成するハロゲン化銀含有フォトク
ロミックガラスとしては例エバ、Ｓ　ｉｏｚ　、Ｎａ２
Ｏ，ＡＬｚ　０３　、Ｂ２０３　、Ｌ　ｊ　ｚ　Ｏｓ　
Ｐ　ｂ　ＯＳＢ　ａ　Ｏ、Ｚ　ｒ　Ｏｚ　、ＡＱ、３ｒ
、Ｃ免、Ｆ、およびＣｕからなるもの等が使用可能であ
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の光音響カメラは、セン
サからの圧力波を検出することによって蓄積記録画像を
読み取るようにしているので、光・を集める場合よりも
効率良く画像読取りを行ないつる。また本発明の光音響
カメラにおいて、蓄積性螢光体シートからなるセンサに
パルス状の励起光を照射して圧力波を発生させる場合に
は、例えば前記特開昭５５−１２４２９号に示されるよ
うに、蓄積性螢光体に励起光を照射してｌＩ！尽発光発
光光生させる場合よりも効率の高い励起が可能となり、
高効率の画像読取りが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実ｔＮ態様装置を示す概略側面図
、 第２図および第３図はそれぞれ、本発明の第２実施態様
装置を示す概略側面図とその一部を示す平面図、 第４図は本発明の第３実施態様装置を示す概略側面図、 第５図は本発明の第４実施態様装置を示す概略側面図で
ある。 １２・・・遮光ハウジング　　　１３．　１１３・・・
センサ１５・・・励起手段　　　　　　１６・・・圧力
波検出手段１８・・・レーザ　　　　　　　１９・・・
レーザビーム２０．２１・・・光偏向器　　　　２２・
・・レーザ駆動回路２３・・・制御回路　　　　　　２
５・・・ウェーブガイド２６・・・マイクロホン　　　
　２７・・・信号処理回路３１・・・放射＠　　　　　
　　　４０・・・駆動ローラ４１・・・ファンビーム発
生源　４２・・・ファンと−ム４３・・・アレイ検出器
　　　　５０・・・マトリクス検出器５１・・・励起光
　　　　　　　５２・・・励起光源１３１・・・光 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線または光の照射により光学濃度の増加を示
   し、画像情報を担持した放射線または光の照射によりこ
   の画像情報を蓄積記録するプレート状のセンサを収容す
   る遮光ハウジングと、 画像情報を蓄積記録した前記センサに励起光をパルス状
   に照射して、前記画像情報に応じた圧力波を発生させる
   励起手段と、 前記励起光のパルスの周期に同期した圧力波を検出して
   電気信号に変換する圧力波検出手段とからなる光音響カ
   メラ。
2. （２）前記圧力波検出手段が、マイクロホンであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光音響カメラ
   。
3. （３）前記圧力波検出手段が、ボロメータであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光音響カメラ。
4. （４）前記圧力波検出手段が、圧電素子であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光音響カメラ。
5. （５）前記圧力波検出手段が、電歪素子であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光音響カメラ。