JPS6184619A - 蓄積性画像情報読取装置 - 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】 （弁明の分野） 本発明は１人体等の被写体の放射線画像が蓄積＆！録さ
れた蓄積性螢光体に励起光である光ビームを照射して予
め蓄積記録された画像情報に対応した輝尽発光を生じさ
ぜ、この輝尽発光光を集光体により光検出器に尋いて画
ＩＩＩ情報に対応した′Ｉｌ気信号を得る放射線画像情
報読取装四に関するものである。

（発明の技術的背ＩＪ５よび従来技術）ある種の螢光体
に放射１１（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線
等）を照射】ると、この放射線エネルギーの一部が螢光
体中に蓄積され、その接この螢光体に可視光、赤外４１
等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じ
て螢光体が発光を示すことが知られている。このような
性質を示す螢光体はＭ８ｉ性螢光体と呼ばれており、そ
の励起光照射による発光は輝尽発光と呼ばれている。

この蓄積性螢光体を利用し、シート状のｖＩｔ積性螢光
体（以下［蓄積性螢光体シート」あるいは単に「シート
」という）に、人体などの被写体を透過した放射線を吸
収さｔ！てその放射線画像を蓄積記録し、その後レーザ
光などの励起光でる槓性螢光体シートを走査し、その時
の輝尽発光光を光検出器で検出して電気的に処理し、得
られた電気伝号に基づいて被写体の放射線画像を可視像
として写真フィルム等の記録材料あるいはＣＲＴＷの表
示装置に出力させる放射線画像情報記録再生システムが
従来より知られている（例えば特開昭５５−１２１４５
号参照）ａ このシステムにおいては、従来のＸ線写真では得られな
かった診断上重要な各種の情報が得られるととも（、最
新の医療技術であるＣＴ、ＩＲ等の照影方法と組み合わ
せて一層の診断効果を上げることかぐきるもので、医療
診断上きわめＣ１ｊｈ宋の高いものである。このような
システムにおいて放射線画像を励起光の走査により読み
取る際には粘度のｎい読み取りを行なう必要があり、均
一でｆｌｒな走りとこの走査による正確な画像情報の検
出が求められる。しかしながら、この神の読取装置にお
いては励起光である光ビームを反射偏向して主走査を行
なわしめる偏向器は高速で駆動されているために振動に
よるウオブリングが生じやすく、このため偏向されて被
走査面上を走査する走査線は副走査方向にゆがみをもっ
たものになるおそれがある。また、特に偏向器として回
転多面鏡を用いた場合には、回転多面鏡の光ビームが入
射する各面をそれぞれ回転軸に対して完全に平行にする
ことは技術的に難しく、この回転多面鏡の面倒れにより
走査線のピッチにむらが生じてしまうという問題がある
。特にこの走査線のピッチむらは、適切な医療診断を行
なう上で大きな問題となるものである。そこでこの面倒
れ等を補正するためにシリンドリカルレンズ等の光学系
を偏向器とシートの間に設けるようにした読取装置が従
来柵々提案されており、その−例を第４図および第５図
を参照して説明ケる。

レーザ光源１０１から発せられた励起光である光ビーム
１０２はビームエキスパンダ１０３により適当な太さに
された後シリンドリカルレンズ１０４を通過して、偏向
器である回転多面ｖＬ１０５に回転多面鏡の回転軸に重
両な線像として入射し、回転多面１１０５が矢印ｍ方向
に回転するのに伴って反射−向される。第４図はこの反
射偏向された光ビーム１０２の光路を前記回転軸と平行
な方向から見た概略図であり、第５図は前記光路を前記
回転軸と垂直な方向から見た概略図である。まず第４図
により偏向された光ビーム１０２の主走査につい（説明
すると、前記回転多面鏡１０５により反Ｇ４１＆！向さ
れた光ビーム１０２は光路上に設けられたｆθレンズ１
０６に入射し、このｆθレンズ１０６に平行光として入
射した光ビーム１０２は［θレンズ１０６の焦点距離”
ＩＯＧだけｆθレンズ１０６から離れて設けられた蓄積
性螢光体シート１０　Ｆ’Ｓ上に集束し、ｂｌからｂ２
の範囲で矢印Ａｈ向にくり返し主走査が行なわれる。ま
た前＋ｔ！　ｒθレンズ１０６とシート１０８との間に
は主走査方向に延びたシリンドリカルレンズ１０７が設
置）られ（いるが、これは入射した光を１走査方向と垂
直方向く副走査方向）にのみ集束させるレンズとなって
おり、第４図においては光ビーム１０２を透過させるだ
けである。一方、前述したように前記回転多面！１１１
０５は面倒れ等を生じることが多く、これを補正するシ
ステムを第５図により説明する。

回転多面鏡１０５により反射された光ビーム１０２は前
記ｆθレンズ１０６に入射した俊、ｆθレンズを通過し
てやや広がった光ビーム１０２となり、前記シート１０
８上に副走査方向（第４図にＪ３いて紙面と直角な方向
）にのみ集束させるシリンドリカルレンズ１０７に入射
する。この時、回転多面鏡１０５に面倒れ等がなく、駆
動されていれば光ビーム１０２は図中の実線で示す光路
を通るが、回転多面鏡に面倒れ等があって、回転多面鏡
１０５の反射ミラー１０５ａが１０５ａ−の方向にずれ
た場合には光路は図中一点鎖線で示す光路に移動してし
まうことになる。しかし実線で示４′光路中の光ビーム
も一点鎖線で示す光路中の光ビームも前記反射ミラー１
０５ａ上の同一の点から発りられた光であることから、
前記シリンドリカルレンズ１０７は実線の光ビームも一
点鎖線の光ビームもともにシート１０８上の同−位置ｂ
３に集束させることができるので、面倒れ等により第５
図の上下方向に光ビーム１０２の光路がずれてもそのず
れを補正することが可能となる。このように而倒れ等の
補正がなされたレーザビーム１０２番、Ｌ矢１１１Ｃ方
向に副走査されるシート１０８上を矢印へ方向に主走査
し、レーザビーム１０２が正合した箇所からは蓄積記録
された画像情報に応じた強度の輝尽発光光（図示せず）
が発せられる。この発光光は、シート１０８近くで主走
査線に甲１１に人Ｑ４端面１０９ａが配された透明な集
光体１０９の入射端面１０９ａから集光体１０９に入る
。この集光体１０９はシート１０８近くに位置する前端
部１０９ｂ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ていて、その
後端部１０９Ｃｋ：おいてほぼ円筒状となって゛光検出
器１１０と結合しているので入Ｑ’ｌ端面１０９ａから
入った輝尽発光光を効率良く後端部１０９Ｃに集めて光
検出器１１０に伝える。この検出器１１０において輝尽
発光光が電気信号に変換された後、Ｎ気信号は図示しな
い画像情報読取回路に送られる。この画像情報読取回路
によって前記電気信号が処理され、例えばＣＲＴに可視
像として出力せしめられたり、磁気テープに記録された
りする。

しかしながら、上記のような光学系により偏向器の而倒
れ等の補正を行なう読取装置においては、補正のために
シリンドリカルレンズを用いているために、実際にはレ
ーザビームはすべてが正確にジ−トートで結像するので
はなく結像位置の軌跡は第４図の破線８で示づようにわ
ん曲してしまうという問題がある。この像面わん曲はｆ
θレンズのレンズ枚数を増加させていけば、かなりの程
度まで補正りることができるが、この方法はコストの点
からみて現実的ではなく、ｆθレンズのレンズ枚数をコ
ストを考慮にいれて現実的な枚数に抑えるど（例えば３
枚）、像面わん曲を大きく減少させることは困難′ｃあ
る。この像面わん曲があると、特にわん曲の大きい走査
線の両端部分において前述した而倒れ等の補正精度が低
下し、走査線のピッチむらを十分に補正することができ
ないという不都合が生じてしまい、良好な再生画像が得
られず医療診断適性等が大ぎく低下してしまう。−また
、１〜記のような読取装置においては、光ビーム１０２
の一部はシート１０８上で反射するため、この反射光が
シリンドリカルレンズ１０７のシー１−１０８１１１１
の面１０７ａ、シリンドリカルレンズ１０７の偏向器側
の而１０７　ｂおよびＣθレンズ１０Ｇのシート側の面
１０６ａ等に当たつで反射され、シート１０８上の光ビ
ーム１０８が照射されている個所以外の部分に入射し、
この部分を輝尽発光させるという問題がある。光ビーム
１０２が照射されている個所以外の部分が輝尽発光すれ
ば、この輝尽発光光は光ビーム１０２が直接照射されて
輝尽発光した光と共に集光体１０９によって集光され光
ビーム１０２の照射された個所からの画像情報として処
理されるのｒ、ｉｆられる再生画像が不正確になるとい
う問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、励起光の蓄積性螢光体シート上における像面わん曲
を小さくして偏向器の面倒れ等の補正精度を向上させ、
ピッチむらのない走査線による走査を可能にするととも
に、励起光の反射光による走査位評以外からの輝尽発光
光を減少させて正確な画像情報を読み取ることのできる
蓄積性画像情報読取装置を提供することを目的とするも
のである。

（発明の構成） 本発明の蓄積性画像情報読取装置は、励起光の光路にお
いて、偏向器とシートの間にｆθレンズを設置ノ、さら
にこのｆθレンズと前記シートの間の光路上に［θレン
ズを通過した光ビームを反射して前記シートｈに副走査
方向にのみ卑束させるシリンドリカルミラーを設けたこ
とを特徴とするものである。シー１１光源から発せられ
た光ビームはシリンドリカルレンズ等からなる入射光学
系により、前記偏向器に偏向器の駆動軸に垂直な線像と
し−（人Ｑ・１ｔ！シめられて４３す、偏向器により反
射−向され！、：光ビームは前記「θレンズおよび前記
シリンドリカルミラーによりシート上に点像としＣ集束
され走査が行なわれる。

（実／７Ｉ！態様） 双子、図面を参照して本発明の実施態様について説明Ｊ
る。

第１図は本発明の一実施態様による蓄積性画像情報読取
装置の概要を示す斜視図である。

シー１１光源１から発せられた励起光である光ビーム２
はビームエキスパンダ３およびシリンドリカルレンズ４
を通過した俊矢印田方向に回転する回転多面鏡５に、こ
の回転多面鏡５の回転軸に垂直な線像として入射して反
射偏向される。反射偏向された光ビーム２は複数枚のレ
ンズを組み合わせてなるｆθレンズ６に入射後、光路上
に主走査方向に延びて設けられたシリンドリカルミラー
７に入射する。このシリンドリカルミラー７は前記ｆθ
レンズ６を通過した光ビーム２を発積性螢光体シート８
上に反射し、かつシート８上で副走査方向にのみ集束さ
せるものである。また前記ｆθレンズ６から前記シリン
ドリカルミラー７までの距離ａとシリンドリカルミラー
７から前記シート８までの距離すとの和はｆθレンズ６
の焦点距離であるｆ８と等しくなっている。従って前記
回転多面鏡５のウオブリングや而倒れの有無にかかわら
ず光ビーム２はシート８上に集束し、矢印Ｃ方向に副走
査されるシート８上を矢印Ａ方向に１走ａ！ｊる。シー
ト８上の走査位置からは予め蓄積記録された画像情報に
応じた強度の輝尽発光光（図示せず）が発せられ、この
輝尽発光光は集光体９により集光されて光検出器１０に
伝えられて電気信号に変換された後、図示しない画像情
報読取回路に送られる。

ところでシート上に正確に結像すべき光ビームは、実際
には前述のようにレンズを経ると像面わん曲が生じてし
まつ−Ｃいたが、従来のシリンドリカルレンズに代えて
シリンドリカルミラーを用いたことによる本発明Ｑ像面
わん曲の低減効果について第２図を用いて説明する。

前記回転多面鏡５が光ビーム２を４０°　（±２０°）
の偏向角度で偏向し、偏向された光ど−ムが３枚のレン
ズからなる焦点距離ｆｅ＝５４４ｍｍの「θレンズを経
てシリンドリカルレンズまたはシリンドリカルミラーの
作用によりシート８上に３８０５ＩＩ１１（±１９０ｍ
）の範囲でシリンドリカルレンズまたはミラーから８５
ｒＩｒＩＲはなれたシート８上を主走査をするように設
定された読取装置に、１３いて、シリンドリカルレンズ
を用いた場合には「θレンズを調整してもなお像面わん
曲の両端におりるシート８から結像位置よ（・の距離Ｃ
は４．７贋となり、この時に回転多面鏡の面倒れが±６
０″であるとすると走査線のピッチむらは１０μ扉とな
り面倒れの補正が十分行なえない。一方、本発明におけ
るようにシリンドリカルレンズに代えてシリンドリカル
ミラーを用いた場合にはｃ＝Ｑ。

５ＩＩＰＩＲと像面わん曲は大きく減少し、上述したの
と同様の而倒れが生じた場合には走査線のピッチむらは
１．４μｍとなり、高精度の読み取りを行なうことので
きる許容範囲内となる。

またシリンドリカルミラーを用いると、光ビーム２のう
ら、シート８上で反射してしまう反射光による読み取り
時の悪影響も大きく減少させることができる。これを第
３図を用いて説明する。

第３図（ａ）は従来のシリンドリカルレンズを用いた装
置の一部であり、第３図（ｂ）は本発明のシリンドリカ
ルミラーを用いた装置の一部である。シリンドリカルレ
ンズ７′およびｆθレンズ６の最もシート８に近いレン
ズ面の反射率をｒ１シリンドリカルミラーの反射率をＲ
とし、光ビーム２のうちでシート８表面で反射してしま
う反射光を１゜とすると、第３図（ａ）においてはｉ。

のうら、読み取りに影響を大ぎく与える図中ａ。

点、８２点、８３点で反射されてシート８上に戻ってく
る反射光をそれぞれｌ＋、１２、＋３とするとｆ＋　＝
ｒ　ＩＱ　、［２＝　（１−ｒ）２ｒ　Ｉｏ。

ＩＪ−（１−ｒ　）　’　ｒ　Ｉｏ　ｒｌ’？）すｔＬ
ル。一方第３図（ｂ）においては反射光１ｏのうちシー
ト上に戻ってくる反射光の主なものは８４点で反射され
る反射光］４であり、これは＋４　＝Ｒ２ｒ　ｔ。

で表わされる。「θレンズおよびシリンドリカルレンズ
に反射防止コーティングがなされている場合に、ｒ＝０
．０２、Ｒ＝０．９８であると考えるとＩｆ　＋Ｉ２　
＋１３　＝０．０５８ｉｏ　、１４　＝０．０１９１ｏ
となり光ビームの反射光がシート上に回帰して走査位置
以外の部分を励起してしまうことによる読み取り時にお
ける悪影響はシリンドリカルミラーを用いた場合にはシ
リンドリカルレンズを用いた場合に比べ３分の１程度ま
で減少させることができる。

なお、本実施態様においては回転多面鏡に光ビームをＩ
ＩＱ像として入射させるためにシリンドリカルレンズを
用いているが、このシリンドリカルレンズもシリンドリ
カルミラーに代えてもよい。また本実Ｉ＃！ｉ様におい
ては回転多面鏡に線像として入射した光ビームは偏向さ
れて主走査方向に関して平行光としてｆθレンズに入射
しているが、この偏向された光ビームは必ずしも平行光
である必要はなく、光ビームが平行光でない場合には前
記ｆθレンズはシート面から自らの焦点距離だ【プ麺れ
て設けられるのではなく、光ビームをシート面に集束さ
せるのに適当な位置に設けられるようにすればよい。ま
た偏向器としては回転多面鏡以外のものも用いることが
できることは言うまでもない。

（Ｒ明の効果） 双子詳柵に説明したように、本発明の蓄積性画像↑＋’
ｊ　？）！読取装置によれば、シリンドリカルミラーを
用いたことによりシート表面での光ビームの像面わん曲
を低減させ、偏向器に面倒れ等が生じた際の走査線のピ
ッチむらの補正精度を向上させることができるとともに
、シート上で反射した光ビームが他の素子により反射さ
れてシート上に回帰（）、走査位置以外の部分から輝尽
発光光を生ぜしめてしまうことにより読み取りが不正確
になるのを抑制することができ正確な画像情報を読み取
ることがＴ：さ゛るので、医療診断適性等が格段に向上
する。またシリンドリカルミラーを用いたためにシリン
ドリカルレンズを用いた場合にその表裏面の反射によっ
て生ずる光ビームの干渉パターンを防止できるとともに
、半尋体レーザなど波長にバラつきのある光を励起光と
して用いた場合には色収差を軽減させることができる。

ずなわら、シリンドリカルレンズを用いた場合にはｆθ
レンズとともにシリンドリカルレンズにおいても色収差
の補正を行なうことが望ましいが、走査長以上の長さを
有するシリンドリカルレンズを色収差をなくずために単
レンズ以外で構成することは国難であったのに対して、
シリンドリカルミラーにおいては色収差の補正をする必
要がないことから良好な画質に再生可能な読み取りを行
なうことができる。

さらにコストの面からみてもシリンドリカルレンズはレ
ンズ材料を用い、しかも両面を加工しなければならない
がシリンドリカルミラーは不透明のものの片面に反射膜
を熊谷ずればよく、また同じ焦点距離ｆのものを得よう
とする場合、レンズの曲率半径Ｒ１はＲ１≠「／２であ
るのに対してミラーの曲率半径Ｒ２はＲ２≠２ｆであり
、シリンドリカルミラーの方が加工が容易であり、低コ
スト化をはかることができるなど、その実用上の価値は
極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様による番禎性画像情報読取
装買の概要を示す斜視図、 第２図は光ビームの像面わん曲を説明するための概略図
、 第３図は従来の読取装置と本発明の読取装置における光
ビームの反射光の影旨の差異を説明Ｊるための概略図、 第４図は従来の読取装置における光ビームの光路を偏向
器の駆動軸と平行な方向からみた概略図、第５図は従来
の読取装置における光ビームの光路を偏向器の駆動軸と
垂直な方向からみた概略図である。 １・・・レーザ光１！　　　　　　２・・・光ビーム５
・・・回転多面Ｍ　　　　　６・・・ｒθレンズ７・・
・シリンドリカルミラー ８・・・蓄積性螢光体シート ９・・・集光体 第２図 第４図 第５図 ｌｏ６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定速度で連続的に副走査方向に送られる、放射線画像
   が蓄積記録された蓄積性螢光体シート上に、偏向器によ
   り反射偏向された光ビームを主走査方向に走査させて蓄
   積記録された画像情報を読み取る蓄積性画像情報読取装
   置において、レーザ光源から発せられた光ビームを前記
   偏向器に該偏向器の駆動軸に垂直な線像として入射させ
   る入射用光学系、前記偏向器により偏向された光ビーム
   の光路上に設けられたｆθレンズ、およびこのｆθレン
   ズと前記シートとの間の光路上に設けられ、前記ｆθレ
   ンズを通過した光ビームを反射して、前記シート上に副
   走査方向にのみ集束させるシリンドリカルミラーを備え
   、前記ｆθレンズおよび前記シリンドリカルミラーによ
   り前記偏向器に線像として入射し、偏向された光ビーム
   を前記シート上に点像として集束せしめることを特徴と
   する蓄積性画像情報読取装置。