JPS62213363A - Picture information reader - Google Patents

Picture information reader

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Publication number
JPS62213363A
JPS62213363A JP61055692A JP5569286A JPS62213363A JP S62213363 A JPS62213363 A JP S62213363A JP 61055692 A JP61055692 A JP 61055692A JP 5569286 A JP5569286 A JP 5569286A JP S62213363 A JPS62213363 A JP S62213363A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
recording medium
photodetector
optical waveguide
image information
Prior art date
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Pending
Application number
JP61055692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chiaki Goto
後藤 千秋
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP61055692A priority Critical patent/JPS62213363A/en
Publication of JPS62213363A publication Critical patent/JPS62213363A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the photodetection efficiency of reflected light or the like from a storage medium by allowing a light waveguide element arranged between a photodetector and the recording medium to make a read light incident on the recording medium to bring the photodetector sufficiently close to the recording medium. CONSTITUTION:The photodetector 20 is provided in face with a rotary drum 10 storing a storage fluorescent sheet 13 on which radiation picture information is stored and recorded and the light waveguide element 25 is fixed to a photodetection face 20a of the detector 20. The element 25 is arranged in a way that a light incident grating coupler 28 is unlocked from the detector 20, receives stimulated light 24 and a light radiation light condensing grating coupler 29 is opposed to the circumferential surface of the drum 10. Then the element 25 is made very thin as 1mm or below including the thickness of a disc 26 and the distance between the photodetection face 20a of the detector 20 and the sheet 13 is set sufficiently smaller even taking the optical path length for focusing the light 24 into consideration. Thus, the detector 20 is brought very close to the sheet 13 and the photodetection efficiency of the reflected light or the like from the sheet 13 is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は画像情報読取装置、特に詳細には画像情報が記
録されている記録媒体上に読取光を2次元的に走査させ
、それにより該記録媒体から発せられる発光光あるいは
反射光を検出して画像情報を読み取るように′した画像
情報読取装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to an image information reading device, and more particularly, to scanning a reading light two-dimensionally over a recording medium on which image information is recorded, thereby scanning the recording medium. The present invention relates to an image information reading device configured to read image information by detecting emitted light or reflected light emitted from an image.

(発明の技術的背景および先行技術) ある種の螢光体に放射線(X線、α線、β線、γ線、電
子線、紫外線等)を照射すると、この放射線エネルギー
の一部が螢光体中に蓄積され、この螢光体に可視光等の
励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて螢
光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような
性質を示す螢光体は蓄積性螢光体(輝尽性螢光体)と呼
ばれる。
(Technical Background and Prior Art of the Invention) When a certain type of phosphor is irradiated with radiation (X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, ultraviolet rays, etc.), a portion of this radiation energy is emitted by fluorescent light. It is known that when this phosphor is accumulated in the body and is irradiated with excitation light such as visible light, the phosphor exhibits stimulated luminescence depending on the accumulated energy; The fluorophore is called a storage fluorophore (stimulable fluorophore).

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性螢光体のシートに記録し、この蓄
積性螢光体シートに励起光を照射して輝尽発光光を生ぜ
しめ、得られた輝尽発光光を光検出器により光電的に読
み取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感光
材料等の記録材料、CRT等の表示装置に被写体の放射
線画像を可視像として出力させる放射線画像情報記録再
生システムが本出願人によりすでに提案されている。(
特開昭55−12429号、同56−11395号など
。)このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写
真システムと比較して極めて広い放射線露出域にわたっ
て画像を記録しつるという実用的な利点を有している。
Using this stimulable phosphor, radiation image information of a subject such as a human body is temporarily recorded on a stimulable phosphor sheet, and the stimulable phosphor sheet is irradiated with excitation light to produce stimulated luminescence. The resulting stimulated luminescent light is photoelectrically read by a photodetector to obtain an image signal, and based on this image signal, a radiation image of the subject is displayed on a recording material such as a photographic light-sensitive material or a display device such as a CRT. The applicant has already proposed a radiation image information recording and reproducing system that outputs a visible image. (
JP-A-55-12429, JP-A-56-11395, etc. ) This system has the practical advantage of recording images over a much wider range of radiation exposure compared to conventional radiographic systems using silver halide photography.

すなわち、蓄積性螢光体においては、放射線露光量に対
して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が
極めて広い範囲にわたって比例することが認められてお
り、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり
大幅に変動しても、蓄積性螢光体シートより放射される
輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光
電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この電
気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRT等の
表示装置に放射線画像を可視像として出力させることに
よって、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像
を得ることができる。
In other words, in stimulable phosphors, it is recognized that the amount of emitted light that is stimulated and emitted by excitation after accumulation is proportional to the amount of radiation exposure over an extremely wide range, and therefore, depending on various imaging conditions, radiation exposure Even if the amount fluctuates considerably, the amount of stimulated luminescent light emitted from the stimulable phosphor sheet is read by a photoelectric conversion means by setting the reading gain to an appropriate value and converted into an electrical signal. By outputting a radiation image as a visible image to a recording material such as a photographic light-sensitive material or a display device such as a CRT using an electric signal, a radiation image that is not affected by fluctuations in radiation exposure amount can be obtained.

ところで上述の放射線画像情報記録再生システムにおい
て、輝尽発光光の読取りは大別して2つの方法により行
なわれる。すなわちその一方は、画素分割を励起光走査
によって行ない、輝尽発光光の検出は広い受光面を有す
る受光素子(例えば光電子増倍管等)により行なうもの
であり、他方は、画素分割を受光素子(例えば2次元固
体撮像素子や半導体ラインセンサ等)において行ない、
電気回路によって時系列画像信号を形成するものである
In the above-mentioned radiation image information recording and reproducing system, reading of stimulated luminescence light is roughly divided into two methods. In other words, in one method, pixel division is performed by excitation light scanning, and the detection of stimulated luminescence light is performed by a light receiving element (for example, a photomultiplier tube, etc.) having a wide light receiving surface. (for example, two-dimensional solid-state image sensors, semiconductor line sensors, etc.)
A time-series image signal is formed using an electric circuit.

前者の方法は、2次元固体撮像素子や半導体ラインセン
サ等を用いる後者の方法に比べれば、感度、読取信号の
S/N等の点において優れているが、蓄積性螢光体シー
トからの輝尽発光光は無指向性でしかも低レベルである
ので、この前者の方法の実施に当たっては、できるだけ
輝尽発光光の受光立体角を大きくとり、多くの光を集め
て集光効率を高めることが必要となる。この集光効率が
低いと読取信号のS/Nが低下し、最悪の場合には画像
情報の読取りが不可能になる。
The former method is superior in terms of sensitivity and signal-to-noise ratio of read signals compared to the latter method, which uses two-dimensional solid-state image sensors, semiconductor line sensors, etc., but Since the stimulated emission light is non-directional and has a low level, when implementing the former method, it is important to make the acceptance solid angle of the stimulated emission light as large as possible and collect as much light as possible to increase the light collection efficiency. It becomes necessary. If this light collection efficiency is low, the S/N ratio of the read signal will decrease, and in the worst case, it will become impossible to read the image information.

そこで従来より、上述のように輝尽発光光の集光効率を
高めるために、特殊な集光体が広く用いられている。こ
の集光体は例えば特開昭56−12601号、同56−
11396号等に示されるようにアクリル樹脂等からな
り、蓄積性螢光体シート上の励起光主走査ラインに沿っ
て延びる平らな光入射端面と、光電子増倍管等の光検出
器の受光面に結合される光出射端面とを有する形状とさ
れたものである。
Therefore, as mentioned above, special light condensing bodies have been widely used in order to improve the light condensing efficiency of stimulated luminescence light as described above. This condenser is, for example, JP-A-56-12601, JP-A-56-12601;
As shown in No. 11396, etc., it is made of acrylic resin or the like, and has a flat light incident end surface extending along the excitation light main scanning line on the stimulable phosphor sheet, and a light receiving surface of a photodetector such as a photomultiplier tube. The light emitting end face is coupled to the light emitting end face.

このような集光体を用いれば、その光入射端面を蓄積性
螢光体シートに近接させて配置することにより、輝尽発
光光の集光効率を高めることができる。しかしながらこ
のような複雑な形状の集光体は、コストも高いものとな
っている。
If such a light collector is used, the efficiency of collecting stimulated luminescence light can be increased by arranging its light incident end face close to the stimulable phosphor sheet. However, the cost of such a complicatedly shaped light condensing body is high.

この種の集光体を用いずに輝尽発光光の集光効率を高め
うる放射線画像情報読取装置としては、例えば特開昭5
5−48674号に示されるものが知られている。この
放射線画像情報読取装置は、光電子増倍管等の光検出器
をレンズ系を介すことなく蓄損性螢光体シートに近接配
置するとともに、該光検出器と蓄積性螢光体シートとの
間にプリズム等の反射光学素子を配置し、これら反射光
学素子と光検出器との間隙に向けて進行させた励起光を
上記反射光学素子で反射させて、蓄積性螢光体シート上
に入射させるようにしたものである。このような構成に
すれば、光検出器が蓄積性螢光体シートに近接させて配
置されていても、励起光を蓄積性螢光体シート上に入射
させることが可能となる。
As a radiation image information reading device that can improve the condensing efficiency of stimulated luminescence light without using this kind of condenser, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5
The one shown in No. 5-48674 is known. This radiation image information reading device arranges a photodetector such as a photomultiplier tube close to a stimulable phosphor sheet without using a lens system, and also connects the photodetector and the stimulable phosphor sheet. A reflective optical element such as a prism is disposed between them, and the excitation light traveling towards the gap between the reflective optical element and the photodetector is reflected by the reflective optical element and onto the stimulable phosphor sheet. It is designed so that it is incident. With this configuration, even if the photodetector is placed close to the stimulable phosphor sheet, it is possible to make the excitation light incident on the stimulable phosphor sheet.

しかし上記の放射線画像情報読取装置においても、プリ
ズム等の反射光学素子を配置するために、さらには実際
上かなりのビーム径となる励起光ビームを進行可能とす
るために、光検出器と蓄積性螢光体シートとの間の間隙
をある程度大きくとる必要があり、そのため光検出器を
蓄積性螢光体シートに充分近接させることは難しくなっ
ている。
However, even in the above-mentioned radiation image information reading device, in order to arrange reflective optical elements such as prisms, and to enable the excitation light beam to travel, which actually has a considerable beam diameter, the photodetector and storage It is necessary to provide a certain amount of space between the photodetector and the phosphor sheet, which makes it difficult to bring the photodetector sufficiently close to the stimulable phosphor sheet.

(発明の目的) 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、光検出器を蓄積性螢光体シート等の記録媒体に充分近
接させて配置可能で、よって該記録媒体から発せられる
輝尽発光光や反射光の受光効率を大いに高めることがで
きる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。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to place a photodetector sufficiently close to a recording medium such as a stimulable phosphor sheet, thereby making it possible to detect light from the recording medium. It is an object of the present invention to provide an image information reading device that can greatly increase the efficiency of receiving emitted stimulated luminescence light and reflected light.

(発明の構成) 本発明の画像情報読取装置は、前述したように画像情報
が記録されている記録媒体上に読取光源からの読取光を
2次元的に走査させ、この読取光走査により記録媒体か
ら発せられる輝尽発光光等の発光光あるいは反射光を光
電的に検出してこの光が担う画像情報を読み取る画像情
報読取装置において、 光検出器を、上記発光光あるいは反射光をレンズ系を介
すことなく直接検出するように記録媒体に近接配置し、 そして光検出器と記録媒体との間には前述のプリズム等
に代えて光導波路素子を配置して、この光導波路素子に
より読取光を光検出器と記録媒体との間に導き、そして
該素子から出射させて記録媒体上に入射せしめるように
したものである。上記光導波路素子は基板上に光導波路
が形成され、そしてこの光導波路の表面に光入射部と光
出射用集光グレーティングカプラーとが設けられたもの
であり、読取光源からの読取光を上記光入射部から光導
波路内に取り込み、該光導波路内を進行した読取光を上
記光出射用集光グレーティングカプラーから出射させて
記録媒体上において集束させるように配置される。
(Structure of the Invention) As described above, the image information reading device of the present invention makes the reading light from the reading light source two-dimensionally scan the recording medium on which image information is recorded, and the reading light scans the recording medium by scanning the reading light. In an image information reading device that photoelectrically detects luminescent light such as stimulated luminescent light or reflected light emitted from a source and reads image information carried by this light, a photodetector is used to detect the luminescent light or reflected light through a lens system. An optical waveguide element is placed between the photodetector and the recording medium in place of the aforementioned prism, and the reading light is transmitted through the optical waveguide element. is introduced between a photodetector and a recording medium, and is emitted from the element to be incident on the recording medium. The above-mentioned optical waveguide element has an optical waveguide formed on a substrate, and a light incident part and a condensing grating coupler for light output are provided on the surface of the optical waveguide, and the read light from the read light source is converted into the above-mentioned light. The reading light is taken into the optical waveguide from the incident part, and is arranged so that the reading light that has traveled through the optical waveguide is outputted from the light-emitting condensing grating coupler and focused on the recording medium.

上記の光導波路は周知の通り極めて薄く形成可能であり
、したがって光検出器は記録媒体に充分近接させて配置
可能となる。
As is well known, the optical waveguide described above can be formed extremely thin, so that the photodetector can be placed sufficiently close to the recording medium.

なお上述のような位置に配される光導波路素子は、記録
媒体から発せられた発光光あるいは反射光の一部を遮る
ことになるので、これらの光の受光効率を高めるために
、光検出器受光面に比べてできるだけ小面積に形成する
のが好ましい。
Note that the optical waveguide element placed at the position described above will block part of the emitted light or reflected light emitted from the recording medium, so in order to increase the efficiency of receiving this light, a photodetector It is preferable to form the area as small as possible compared to the light receiving surface.

(実施態様) 以下、図面に示す実fil態様に基づいて本発明の詳細
な説明する。
(Embodiments) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on actual file embodiments shown in the drawings.

第1図および第2図はそれぞれ、本発明の一部7I!態
様による画像情報読取装置の平面形状、側面形状を示す
ものである。回転ドラム10は軸11を中心に回転自在
に支持されており、主走査モータ12により矢印へ方向
に回転される。本実施態様の装置は一例として、蓄積性
螢光体シートから放射線画像情報を読み取るために形成
されたものであり、読取りにかけられる蓄積性螢光体シ
ート13は、上記回転ドラム10の周表面に保持される
。該蓄積性螢光体シート13は先に述べたような構成の
ものであり、例えば被写体を透過した放射線を照射する
等により、放射線画像情報が蓄積記録されている。
1 and 2 are each part of the present invention 7I! 2 shows a planar shape and a side surface shape of an image information reading device according to an embodiment. The rotating drum 10 is rotatably supported around a shaft 11, and is rotated by a main scanning motor 12 in the direction of the arrow. As an example, the apparatus of this embodiment is formed to read radiation image information from a stimulable phosphor sheet, and the stimulable phosphor sheet 13 to be read is placed on the circumferential surface of the rotating drum 10. Retained. The stimulable phosphor sheet 13 has the structure described above, and radiographic image information is accumulated and recorded by, for example, irradiating radiation that has passed through the subject.

なおこの蓄積性螢光体シート13は可撓性の支持体を用
いて形成され、上記のように回転ドラム10表面に保持
するために湾曲可能とされている。
Note that this stimulable phosphor sheet 13 is formed using a flexible support, and is bendable in order to be held on the surface of the rotating drum 10 as described above.

上記回転ドラム10の周表面近傍には、軸11と各々平
行にガイドロッド14およびスクリューロッド15が配
設されている。このガイドロッド14には、読取りヘッ
ド16が摺動部17を介して摺動自在に保持されている
。またこの読取りヘッド16はスクリューロッド15に
螺合された雌ネジ部18を有し、このスクリューロッド
15に対して螺進退自在とされている。スクリューロッ
ド15は副走査モータ19によって回転されるようにな
っており、そうして該スクリューロッド15が回転され
ると、読取りヘッド16はこのスクリューロッド15お
よびガイドロッド14に沿って矢印Y方向に移動する。
A guide rod 14 and a screw rod 15 are arranged near the circumferential surface of the rotating drum 10 in parallel with the shaft 11, respectively. A reading head 16 is slidably held on the guide rod 14 via a sliding portion 17 . The reading head 16 also has a female threaded portion 18 screwed onto the screw rod 15, and is capable of being screwed forward and backward with respect to the screw rod 15. The screw rod 15 is adapted to be rotated by a sub-scanning motor 19, and when the screw rod 15 is rotated, the reading head 16 is moved along the screw rod 15 and the guide rod 14 in the direction of the arrow Y. Moving.

この読取りヘッド16の下面すなわち回転ドラム10側
の面には、受光面20aを回転ドラム10側に向けて光
検出器20が固定されている。この光検出器20として
は、微弱な光を検出可能でかつS/Nが高いものが好ま
しく、例えば光電子増倍管、光電子増幅のチャンネルプ
レート等が好適に用いられる。また読取りヘッド16に
は、例えば半導体レーザ等のレーザ光源21とコリメー
タレンズ22とからなる読取光源23が固定されている
。レーザ光源21から発せられたレーザビーム(発散ビ
ーム)はコリメータレンズ22によって平行ビームとさ
れ、この平行ビームが励起光24として回転ドラム10
側に射出されるようになっている。なお読取光源23は
、そのビーム射出軸が光検出器20の受光軸に対して斜
めになる姿勢で読取りヘッド16に固定されている。
A photodetector 20 is fixed to the lower surface of the reading head 16, that is, the surface on the rotating drum 10 side, with the light receiving surface 20a facing the rotating drum 10 side. The photodetector 20 is preferably one that can detect weak light and has a high S/N ratio, such as a photomultiplier tube, a channel plate for photoelectron amplification, or the like. Further, a reading light source 23 consisting of a laser light source 21 such as a semiconductor laser and a collimator lens 22 is fixed to the reading head 16 . A laser beam (divergent beam) emitted from a laser light source 21 is made into a parallel beam by a collimator lens 22, and this parallel beam is used as excitation light 24 to be applied to the rotating drum 10.
It is designed to be ejected to the side. Note that the reading light source 23 is fixed to the reading head 16 in such a manner that its beam emitting axis is oblique to the light receiving axis of the photodetector 20.

光検出器20の受光面20aには、光導波路素子25が
固定されている。この光導波路素子25は上記受光面2
0aに直接貼着された基板26と、該基板26上に形成
された光導波路21とからなり、光導波路21の表面に
は互いに距離をおいて光入射用グレーティングカプラー
28と、光出射用集光グレーティングカプラー29とが
形成されている。本実施態様においては一例として、基
板26にLtNbO3ウェハを用い、このウェハの表面
にTi拡散膜を設けることにより光導波路21を形成し
ている。なお基板26としてその他サファイア、Si等
からなる結晶性基板が用いられてもよい。また光導波路
21も上記のTi拡散に限らず、基板26上にその他の
材料をスパッタ、蒸着する等して形成することもできる
。なお光導波路については、例えばティータミール(T
、Tam1 r)li[インチグレイテッド オブティ
クス(Intearated  0ptics)J  
(トピックス イン アプライドフィジックス(Top
ics  in  Applied  Physics
)第7巻)スプリンガーフエアラーグ(Sprinoe
r−Verlao)刊(1975):西原、春名、栖原
共著「光集積回路Jオーム社刊(1985)等の成著に
詳細な記述があり、本発明では光導波路27としてこれ
ら公知の光導波路のいずれをも使用できる。
An optical waveguide element 25 is fixed to the light receiving surface 20a of the photodetector 20. This optical waveguide element 25 is connected to the light receiving surface 2.
It consists of a substrate 26 directly attached to the substrate 26 and an optical waveguide 21 formed on the substrate 26. On the surface of the optical waveguide 21, a grating coupler 28 for light incidence and a concentrator for light output are arranged at a distance from each other. An optical grating coupler 29 is formed. In this embodiment, as an example, an LtNbO3 wafer is used as the substrate 26, and the optical waveguide 21 is formed by providing a Ti diffusion film on the surface of this wafer. Note that other crystalline substrates made of sapphire, Si, etc. may also be used as the substrate 26. Furthermore, the optical waveguide 21 is not limited to the Ti diffusion described above, but may also be formed by sputtering or vapor depositing other materials on the substrate 26. Regarding optical waveguides, for example, Titamir (T
, Tam1 r)li [Intearated Optics J
(Topics in Applied Physics (Top
ics in Applied Physics
) Vol. 7) Springer Verlag (Sprinoe)
r-Verlao) (1975): Nishihara, Haruna, and Suhara, co-authored, ``Optical Integrated Circuits'' published by J Ohmsha (1985), etc., have detailed descriptions, and in the present invention, these known optical waveguides are used as the optical waveguide 27. Either can be used.

また上記光入射用グレーティングカプラー28は、直線
状のグリッドパターン(格子パターン)が第2図の左右
方向に複数並設されてなるいわゆるリニアグレーティン
グカプラーである。他方光出射用集光グレーティングカ
プラー29は、光導波路21における導波方向すなわち
第2図の左右方向に2次曲線状のグリッドパターンを複
数並設し、そして各パターンの曲率とパターン間ピッチ
を変化させてなるものである。なおこのような集光グレ
ーティングカプラーについては、例えば電子通信学会技
術研究報告0QC83−8,4の47〜54ページ等に
詳しく記載されている。
The light incident grating coupler 28 is a so-called linear grating coupler in which a plurality of linear grid patterns are arranged in parallel in the left-right direction in FIG. On the other hand, the condensing grating coupler 29 for light emission has a plurality of quadratic grid patterns arranged side by side in the waveguide direction of the optical waveguide 21, that is, in the left-right direction in FIG. 2, and the curvature of each pattern and the pitch between the patterns are changed. It is something that can be done. Note that such a condensing grating coupler is described in detail in, for example, IEICE technical research report 0QC83-8, 4, pages 47 to 54.

上記光導波路素子25は、光入射用グレーティングカプ
ラー28が光検出器20から外れて励起光24を受け、
そして光出射用集光グレーティングカプラー29が回転
ドラム10の周表面に対向するように配置されている。
In the optical waveguide element 25, the grating coupler 28 for light incidence comes off from the photodetector 20 and receives the excitation light 24,
A light-emitting condensing grating coupler 29 is arranged to face the circumferential surface of the rotating drum 10.

また光検出器20は、その受光面20aが回転ドラム1
0上の蓄積性螢光体シート13に充分近接する位置に配
置されている。
Further, the photodetector 20 has a light receiving surface 20a that is connected to the rotating drum 1.
0 is placed sufficiently close to the stimulable phosphor sheet 13 on top of the stimulable phosphor sheet 13.

以下、上記構成を有する本実施態様の画像情報読取装置
の作用、効果について説明する。蓄積性螢光体シート1
3からの放射線画像情報読取り時、該シート13を保持
した回転ドラム10は土走査モータ12によって前述の
ように回転され、それとともに法主走査モータ12と同
期して副走査モータ13が駆動されてスクリューロッド
15が回転される。またレーザ光源21が駆動されて、
読取光源23から励起光24が射出される。この励起光
24は光入射用グレーティングカプラー28から光導波
路27内に取り込まれ、この光導波路21内を第2図中
左方に導波進行する。該励起光24は光出射用集光グレ
ーティングカプラー29によって光導波路27外に取り
出され、第2図の下方すなわち蓄積性螢光体シート13
側に進む。ここで上記光出射用集光グレーティングカブ
ラ−29は前述したような構造を有しているので、該光
出射用集光グレーティングカプラー29から出射する励
起光24は集光され、蓄積性螢光体シート13内におい
て小さなスポットに集束する。
Hereinafter, the operation and effects of the image information reading device of this embodiment having the above configuration will be explained. Storable phosphor sheet 1
3, the rotary drum 10 holding the sheet 13 is rotated by the soil scanning motor 12 as described above, and at the same time, the sub-scanning motor 13 is driven in synchronization with the main scanning motor 12. The screw rod 15 is rotated. Also, the laser light source 21 is driven,
Excitation light 24 is emitted from the reading light source 23 . This excitation light 24 is taken into the optical waveguide 27 from the light incidence grating coupler 28, and travels within the optical waveguide 21 to the left in FIG. The excitation light 24 is extracted out of the optical waveguide 27 by a condensing grating coupler 29 for light emission, and is directed to the lower part of FIG.
Go to the side. Here, since the light-emitting condensing grating coupler 29 has the structure described above, the excitation light 24 emitted from the light-emitting condensing grating coupler 29 is condensed, and the excitation light 24 is collected by the stimulable phosphor. It focuses into a small spot within the sheet 13.

このようにして励起光24の照射を受けた蓄積性螢光体
シート13の箇所からは、その部分に蓄積されている放
射線エネルギーに応じた光mの輝尽発光光30が発せら
れる。この輝尽発光光30は広い面積を有する光検出器
20の受光面20aによって受光され、該光検出器20
からはその光量に対応した読取画像信号Sが発せられる
A portion of the stimulable phosphor sheet 13 that has been irradiated with the excitation light 24 in this manner emits stimulated luminescent light 30 of light m corresponding to the radiation energy accumulated in that portion. This stimulated luminescence light 30 is received by the light receiving surface 20a of the photodetector 20 having a large area, and the photodetector 20
A read image signal S corresponding to the amount of light is emitted from the light source.

上述のように励起光24が蓄積性螢光体シート13に照
射される際回転ドラム10が回転されているので、この
励起光24は蓄積性螢光体シート13上を回転ドラム周
方向すなわち第1図の矢印X方向に走査する(主走査)
。それとともにスクリューロッド15が回転されて読取
りヘッド16が矢印Y方向に移動されるので、励起光2
4がこの方向に走査される(副走査)。こうして蓄積性
螢光体シート13は励起光24によって2次元的に走査
されるので、該蓄積性螢光体シート13に蓄積記録され
ている放射線画像情報を担持する時系列の読取画像信号
Sが得られる。この読取画像信号Sは読取回路40にお
いて増幅、デジタル化等の処理を受け、画像処理回路4
1を通して画像再生装置42に送られる。この画像再生
装置42は例えばCRT、光走査記録装置等からなり、
上記読取画像信号Sに基づいて、蓄積性螢光体シート1
3に記録されていた放射線画像を再生する。なおこのよ
うに画像再生装置42において直ちに画像再生せずに、
画像信号Sを例えば光ディスク、磁気ディスク等の記録
媒体に一時記録しておくようにしても構わない。
As described above, since the rotating drum 10 is being rotated when the excitation light 24 is irradiated onto the stimulable phosphor sheet 13, the excitation light 24 passes over the stimulable phosphor sheet 13 in the circumferential direction of the rotating drum, that is, in the first direction. Scan in the direction of arrow X in Figure 1 (main scan)
. At the same time, the screw rod 15 is rotated and the reading head 16 is moved in the direction of arrow Y, so that the excitation light 2
4 is scanned in this direction (sub-scanning). In this way, the stimulable phosphor sheet 13 is two-dimensionally scanned by the excitation light 24, so that the time-series read image signal S carrying the radiation image information stored and recorded on the stimulable phosphor sheet 13 is can get. This read image signal S is subjected to processing such as amplification and digitization in the reading circuit 40, and is then processed by the image processing circuit 4.
1 to the image reproduction device 42. This image reproducing device 42 includes, for example, a CRT, an optical scanning recording device, etc.
Based on the read image signal S, the stimulable phosphor sheet 1
Replay the radiation image recorded in 3. In this way, without immediately reproducing the image in the image reproducing device 42,
The image signal S may be temporarily recorded on a recording medium such as an optical disk or a magnetic disk.

なお励起光24を蓄積性螢光体シート13上において正
確に集束させるためには、励起光24の光導波路素子2
5への入射角および、光導波路素子?5と蓄積性螢光体
シート13間の距離、すなわち光検出器20の受光面2
0aと回転ドラム10の周表面間の間隔を所定値に調整
するだけでよい。
Note that in order to accurately focus the excitation light 24 on the stimulable phosphor sheet 13, it is necessary to focus the excitation light 24 on the optical waveguide element 2.
5 and the optical waveguide element? 5 and the stimulable phosphor sheet 13, that is, the light receiving surface 2 of the photodetector 20
It is only necessary to adjust the distance between Oa and the circumferential surface of the rotating drum 10 to a predetermined value.

励起光24を光検出器20と蓄積性螢光体シート13と
の間に導く作用を果たす光導波路素子25は、例えば基
板を含めて1mm以下程度と極めて薄く形成可能であり
、したがって光検出器20の受光面20aと蓄積性螢光
体シート13との間の距離は、励起光24の集束のため
の光路長を考慮しても例えば数mm(例えば3〜4mm
)程度と充分小さく設定可能である。したがって輝尽発
光光30の受光効率は従来装置に比べて著しく高められ
る。このように輝尽発光光30の受光効率を高めるため
には、受光面20aの面積に比べて光導波路素子25の
面積を充分に小さくすることが必要である。第3図はこ
の実施態様装置を第2図の矢印B方向から見た状態を示
すものであり、図示されるようにこの向きからの輝尽発
光光受光角をα、発光点Pから光導波路素子25を見込
む角度をβとすると、β/αが15%以下、より好まし
くは10%以下となるように光導波路素子25の面積を
設定するのが望ましい。
The optical waveguide element 25, which functions to guide the excitation light 24 between the photodetector 20 and the stimulable phosphor sheet 13, can be formed extremely thin, for example, about 1 mm or less including the substrate, and therefore the photodetector The distance between the light-receiving surface 20a of 20 and the stimulable phosphor sheet 13 is, for example, several mm (for example, 3 to 4 mm) even considering the optical path length for focusing the excitation light 24.
) can be set sufficiently small. Therefore, the light receiving efficiency of the stimulated luminescent light 30 is significantly increased compared to the conventional device. In order to increase the light receiving efficiency of the stimulated luminescent light 30 in this way, it is necessary to make the area of the optical waveguide element 25 sufficiently smaller than the area of the light receiving surface 20a. FIG. 3 shows the device according to this embodiment viewed from the direction of arrow B in FIG. Assuming that the angle at which the element 25 is viewed is β, it is desirable to set the area of the optical waveguide element 25 so that β/α is 15% or less, more preferably 10% or less.

また上記受光効率を高めるためには、回転ドラム10の
周表面および蓄積性螢光体シート13の支持体を透光性
材料から形成した上で、第4図図示の構成をとるように
してもよい。なおこの第4図において、前記第1.2図
中の要素と同等の要素には同f1号を付し、それらにつ
いての説明は省略するCIX下同様)。この第4図の装
置においては、回転ドラム10内部にも光検出器20′
を配置し、この光検出器20′を読取りヘッド16に連
結する等して光検出器20とともに移動させ、2つの光
検出器20.20′で輝尽発光光30を同時検出するよ
うにしている。すなわち輝尽発光光30は、励起光24
の照射を受けた蓄積性螢光体シート13の箇所において
シート裏面側に向けても発せられるので、上記光検出器
20′を付加することにより、このシート裏面側に進む
輝尽発光光30も検出可能となり、集光効率が一層高め
られる。なおこの場合は、両光検出器20.20゛の出
力信号を加算して読取画像信号とする。
Further, in order to increase the light receiving efficiency, the circumferential surface of the rotating drum 10 and the support of the stimulable phosphor sheet 13 may be made of a light-transmitting material, and then the structure shown in FIG. 4 may be adopted. good. In this Fig. 4, elements equivalent to those in Fig. 1.2 are given the same number f1, and explanations thereof will be omitted (same as under CIX). In the apparatus shown in FIG. 4, there is also a photodetector 20' inside the rotating drum 10.
The photodetector 20' is moved together with the photodetector 20 by, for example, being connected to the reading head 16, so that the stimulated luminescence light 30 is simultaneously detected by the two photodetectors 20 and 20'. There is. That is, the stimulated luminescence light 30 is the excitation light 24
Since the stimulable luminescent light 30 is also emitted toward the back side of the sheet at the location on the stimulable phosphor sheet 13 that has been irradiated by detection becomes possible, and light collection efficiency is further increased. In this case, the output signals of both photodetectors 20 and 20 are added to form a read image signal.

以上説明した実施態様装置においては、光導波路素子2
5が光検出器20の受光面20aの表面に固定されてい
るが、該光導波路素子25はその他の方法によって光検
出器20と蓄積性螢光体シート13との問に配置しても
よい。しかし光導波路素子25を受光面20aに直接固
定すれば、光検出器20と蓄積性螢光体シート13との
間の距離を短くする上で有利であるし、また光導波路素
子25の保持手段が別途必要とならず、装置の簡素化の
点でも有利である。
In the embodiment device described above, the optical waveguide element 2
5 is fixed to the surface of the light-receiving surface 20a of the photodetector 20, but the optical waveguide element 25 may be placed between the photodetector 20 and the stimulable phosphor sheet 13 by other methods. . However, if the optical waveguide element 25 is directly fixed to the light-receiving surface 20a, it is advantageous to shorten the distance between the photodetector 20 and the stimulable phosphor sheet 13, and the holding means for the optical waveguide element 25 is is not required separately, which is advantageous in terms of simplification of the device.

また以上説明の実施態様装置においては、光導波路素子
25の光入射部として光入射用グレーティングカプラー
28が用いられているが、励起光24を光導波路27内
に取り込むためにはその他、カプラープリズム等を用い
てもよいし、光導波路27の端面を光入射部としてそこ
に半導体レーザ等を直接結合してもよい。このように光
源を光導波路21に直接結合する場合は、適宜光導波路
27に導波路レンズを形成し、それによって励起光ビー
ムをコリメートすればよい。
Furthermore, in the embodiment device described above, the light incidence grating coupler 28 is used as the light incidence part of the optical waveguide element 25, but in order to take the excitation light 24 into the optical waveguide 27, a coupler prism, etc. Alternatively, a semiconductor laser or the like may be directly coupled to the end face of the optical waveguide 27 as a light incidence part. When the light source is directly coupled to the optical waveguide 21 in this manner, a waveguide lens may be appropriately formed in the optical waveguide 27 to collimate the excitation light beam.

さらに以上説明の実施態様装置においては、回転ドラム
10の回転と読取りヘッド16の横移動とによって、励
起光24を蓄積性螢光体シート13上に2次元的に走査
させているが、励起光24の2次元的走査はこのような
方式に限らず、その他の公知の方式によって行なっても
よい。例えば第5図に示す装置は、ディスク状の蓄積性
螢光体シート50から放射線画像情報読取りを行なうも
のであり、該装置においてはディスク状蓄積性螢光体シ
ート50がモータ51によって回転され、それとともに
読取りヘッド16が蓄積性螢光体シート50の径方向に
移動されるようになっている。このようにしても、蓄積
性螢光体シート50は励起光24によって2次元的に走
査され、そこに記録されている放射線画像情報の読取り
が可能となる。また例えば長方形に形成された蓄積性螢
光体シートから放射線画像情報を読み取る場合等におい
ては、蓄積性螢光体シートを副走査送りしながら、この
副走査送りの方向と略直角な方向に読取りヘッド16を
移動させて主走査を行なってもよいし、さらには蓄積性
螢光体シートを固定としたまま、読取りヘッド16を縦
横方向に移動させて励起光の2次元的走査を行なうよう
にしてもよい。
Furthermore, in the embodiment device described above, the excitation light 24 is scanned two-dimensionally over the stimulable phosphor sheet 13 by the rotation of the rotary drum 10 and the lateral movement of the reading head 16. The two-dimensional scanning of 24 is not limited to this method, but may be performed using other known methods. For example, the apparatus shown in FIG. 5 reads radiation image information from a disk-shaped stimulable phosphor sheet 50. In this apparatus, the disk-shaped stimulable phosphor sheet 50 is rotated by a motor 51. At the same time, the reading head 16 is moved in the radial direction of the stimulable phosphor sheet 50. Even in this case, the stimulable phosphor sheet 50 is two-dimensionally scanned by the excitation light 24, and the radiation image information recorded thereon can be read. For example, when reading radiation image information from a stimulable phosphor sheet formed in a rectangular shape, the stimulable phosphor sheet is fed in a sub-scanning direction and read in a direction substantially perpendicular to the sub-scanning direction. Main scanning may be performed by moving the head 16, or two-dimensional scanning of the excitation light may be performed by moving the reading head 16 in the vertical and horizontal directions while keeping the stimulable phosphor sheet fixed. It's okay.

また本発明は、以上述べたように蓄積性螢光体シートか
らの放射線画像情報読取りを行なう装置に限らず、その
他の記録媒体に読取光を2次元的に走査させ、それによ
って記録媒体から発せられる発光光あるいは反射光を検
出して画像情報を読み取るあらゆる画像情報読取装置に
適用されうるちのである。
Furthermore, the present invention is not limited to an apparatus for reading radiation image information from a stimulable phosphor sheet as described above, but is also applicable to other recording media by scanning the reading light two-dimensionally, thereby emitting light from the recording medium. The present invention can be applied to any image information reading device that reads image information by detecting emitted light or reflected light.

(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明の画像情報読取装置にお
いては、光検出器と記録媒体との間に配置した光導波路
素子によって読取光を記録媒体上に入射させるようにし
たので、光検出器を記録媒体に充分近接させて配・置で
きるようになっている。
(Effects of the Invention) As explained above in detail, in the image information reading device of the present invention, the reading light is made incident on the recording medium by the optical waveguide element disposed between the photodetector and the recording medium. , the photodetector can be arranged and placed sufficiently close to the recording medium.

したがって本発明装置によれば、記録媒体からの発光光
あるいは反射光の受光効率を大いに高め、S/Nの高い
読取画像信号を得ることができる。
Therefore, according to the apparatus of the present invention, it is possible to greatly increase the light receiving efficiency of emitted light or reflected light from a recording medium, and obtain a read image signal with a high S/N ratio.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図と第2図はそれぞれ、本発明の一部施態様装置を
示す平面図と一部破断側面図、第3図は上記実711!
i態様装置の一部を拡大して示す正面図、 第4図は本発明の他の実施態様装置を示す一部破断側面
図、 第5図は本発明のさらに異なる実施B様装置を示す一部
破断側面図である。 10・・・回転ドラム    12.19.51・・・
モータ13.50・・・蓄積性螢光体シート 14・・
・ガイドロッド15・・・スクリューロッド 16・・
・読取りヘッド20.20′・・・光検出器  20a
・・・光検出器の受光面23・・・読取光源     
24・・・励起光25・・・光導波路素子   26・
・・基板21・・・光導波路 28・・・光入射用グレーティングカプラー29・・・
光出射用集光グレーティングカプラー30・・・輝尽発
光光 第3図 第4図
1 and 2 are respectively a plan view and a partially cutaway side view showing a device according to a partial embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the above-described embodiment 711!
FIG. 4 is a partially cutaway side view showing another embodiment of the device of the present invention; FIG. 5 is a partially cutaway side view of a device of embodiment B of the present invention; FIG. It is a partially broken side view. 10... Rotating drum 12.19.51...
Motor 13.50...Storage phosphor sheet 14...
・Guide rod 15...Screw rod 16...
・Reading head 20.20'...photodetector 20a
... Light receiving surface 23 of photodetector ... Reading light source
24... Excitation light 25... Optical waveguide element 26.
... Substrate 21 ... Optical waveguide 28 ... Grating coupler for light incidence 29 ...
Light-emitting condensing grating coupler 30...stimulated luminescent light Fig. 3 Fig. 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像情報が記録されている記録媒体上に読取光源
からの読取光を2次元的に走査させ、この読取光走査に
より前記記録媒体から発せられる発光光あるいは反射光
を光電的に検出して前記画像情報を読み取る画像情報読
取装置において、前記記録媒体に近接して配置され、前
記発光光あるいは反射光をレンズ系を介すことなく直接
検出する光検出器と、 基板上に光導波路が形成され、この光導波路の表面に光
入射部と光出射用集光グレーテイングカプラーとが設け
られてなり、前記光検出器と記録媒体との間において、
前記光入射部が光検出器から外れかつ光出射用集光グレ
ーティングカプラーが記録媒体に対向するように配置さ
れて、読取光源からの読取光を光入射部から光導波路内
に取り込み、該光導波路内を進行した読取光を光出射用
集光グレーティングカプラーから出射させて記録媒体上
において集束させる光導波路素子とが設けられたことを
特徴とする画像情報読取装置。
(1) Scanning light from a reading light source two-dimensionally over a recording medium on which image information is recorded, and photoelectrically detecting the emitted light or reflected light emitted from the recording medium by scanning the reading light. An image information reading device that reads the image information using a photodetector, which is arranged close to the recording medium and directly detects the emitted light or reflected light without going through a lens system; and an optical waveguide on the substrate. A light incident portion and a condensing grating coupler for light output are provided on the surface of the optical waveguide, and between the photodetector and the recording medium,
The light incidence part is disposed away from the photodetector and the light emitting condensing grating coupler is arranged so as to face the recording medium, and reads the reading light from the reading light source from the light incidence part into the optical waveguide. 1. An image information reading device comprising: an optical waveguide element that causes reading light traveling therein to be emitted from a light-emitting condensing grating coupler and focused on a recording medium.
(2)前記記録媒体が蓄積性螢光体シートであり、前記
読取光源が、この蓄積性螢光体シートに蓄積されている
放射線エネルギーを輝尽発光光として放出させる励起光
を発する励起光源であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の画像情報読取装置。
(2) The recording medium is a stimulable phosphor sheet, and the reading light source is an excitation light source that emits excitation light that causes radiation energy stored in the stimulable phosphor sheet to be released as stimulated luminescence light. An image information reading device according to claim 1, characterized in that:
(3)前記記録媒体上の発光点あるいは反射点から前記
光導波路素子を見込む立体角が、同点から前記光検出器
の受光面を見込む立体角に比して充分小さいことを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の画像情
報読取装置。
(3) A patent claim characterized in that a solid angle at which the optical waveguide element is viewed from a light emitting point or a reflection point on the recording medium is sufficiently smaller than a solid angle at which the light receiving surface of the photodetector is viewed from the same point. The image information reading device according to the range 1 or 2.
(4)前記光導波路素子が、光検出器の受光面上に固定
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項から
第3項いずれか1項記載の画像情報読取装置。
(4) The image information reading device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical waveguide element is fixed on a light receiving surface of a photodetector.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590167A (en) * 1995-03-10 1996-12-31 J. Morita Manufacturing Corporation Digital panoramic X-ray imaging apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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