JPS63217317A - 記憶螢光板のための走査装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、Ｘ線画像を潜在して記憶する記憶蛍光板の
ための走査装置に関する。

Ｅ従来の技術］ 記憶蛍光板を収容するためのドラムと、画像再現のため
の走査光線により記憶蛍光板を画素ごとに励起発光する
光源と、記憶蛍光板から放出される光を捕そくするため
の光導波路と、放出された光を電気信号系列に変換する
ための検出器とを備え、前記走査光線が、ドラムの中心
に置かれドラムに対し相対的に回転する反射鏡を介して
導かれ、ドラムが行走査のため反射鏡に対し相対的に移
動するようになっている走査装置は、欧州特許出願公開
第０１７９２４７号公報に記載されている。この装置で
は記憶蛍光板の画素ごとの走査が回転する反射鏡により
行われる。中央に反射鏡を備え検出器に結合され石英ガ
ラスから成る円形の光導波板が、記憶蛍光板から放出さ
れた光を検出器の感光性の入力面上へ導く、記憶蛍光板
の行走査のためにドラムは走査兼検出器に対し相対的に
移動されるので１回転する走査光線が記憶蛍光板を行ご
とに走査する。しかし円形の先導波板によっては最りの
導光は達成されない、それどころか記憶蛍光板から放出
される光の比較的大きい部分が吸収又は相応の導光によ
り失われる。

それゆえに前記の欧州特許出願公報の中で、この場合に
は透明に構成されたドラムの外に配置された光導波路が
提案されている。放出された光は光導波路の鏡面に沿っ
て検出器に導かれる。その際比較的大きい検出器を用い
なければならないことが問題である。更に複数の鏡面を
有するので複数回の偏向が行われる光導波路が知られて
いる。

この場合には比較的小さい検出器を用いることもできる
。しかしかかる光導波路は製作費が比較的高い、更に検
出器をドラムの外側に配置しなければならないので、光
導波路は走査すべき記憶蛍光板又はドラムの長さに相当
する長さを有しなければならない、それにより付加的に
吸収による光損失が高まる。

［発明が解決しようとするＷ１８］ この発明は、記憶蛍光板から放出される光の高いパーセ
ンテージを光検出器に供給でき、かつ比較的コンパクト
な構造形態を有する前記の種類の走査装置を提供するこ
とを目的とする。

し課題を解決するための手段】 この目的はこの発明に基づき、反射鏡が測定頭部の中央
に取り付けられ、また湾曲した光導波路が測定頭部に取
り付けられ、光導波路の第１の端面が測定頭部の周上に
配置されて記憶蛍光板上の走査光線の照射点を完全に囲
み、またその第２の端面がドラム軸線に垂直に測定頭部
の中央に配置されて検出器の感光面に向かい合うように
なっていることにより達成される。

［発明の効果］ この装置により記憶蛍光板から放出される光の大部分を
光導波路により捕そくできる。捕そくされた光全体も曲
った形状によりほとんど光検出器上に供給される。この
ことは側壁では全反射に基づき光放出による損失が発生
せず、他方では光全体を第２の端面から放出できるとい
うことを意味する。なぜなら第２の端面では全反射が生
じないからである０反射鏡と光導波路とが測定頭部に強
固に取り付けられていることにより、これらを高速で回
転できる。

光導波路が偏向された走査光線のための孔を有し、この
孔が第１の端面の中央に開口するときには、光導波路が
単純な光学材料例えばアクリルガラスから成ることがで
きる。それにより走査光線が光導波路を通らないで導か
れるので、一方では走査光線の吸収が行われずまた他方
では走査光線の拡散した部分が検出器に到達するおそれ
がない、走査光線のための孔が円錐形であり、孔の直径
が光導波路の第１の端面で最小になっているときには、
孔が集束された走査光線の形に適合するので、孔を最小
限に保つことができる。孔の内壁が磨かれているときに
は、蛍光板から放出された光の導光性への影響が低減さ
れる。

光導波路がその第１の端面から少なくとも部分的に円錐
形に拡大しているときには、光導波路の導光性が更に改
善される。光導波路が少なくとも部分的に円弧状に湾曲
した第１の側壁を有し、この側壁が第１の端面と９０″
の角度を成すときには、有利な導光が達成される。光導
波路の第２の側壁が光導波路の第１の端面と９０’を超
える角度を成し、かつ第２の側壁が部分的に湾曲してお
り、その際第２の側壁が第１の端面から間隔を置いて、
取り付け要素の収容のための直線の範囲を有するときに
は、光全体の全反射が測定頭部への容易な取り付けと同
時に可能となる。１定頭部がほぼ円筒形の閉じたケース
を有し、このケースが中空軸を備えた駆動用電動機に結
合されているときには、高い走査速度を達成できる。

［実施例］ 次にこの発明に基づく走査装置の一実施例を示す図面に
より、この発明を説明する。

第２図には特にＸ線画像の記憶された画像信号の変換の
ための走査装置ｌが示されている。走査装置は光源２か
ら成り、その走査光線は走査器３を介して、ドラム４の
中に取り付けられたフィルム状の記憶蛍光板５（第１図
）に導かれる。走査により放出された光は検出器６例え
ば光電増倍管に達する。検出器６の出力信号は増幅器７
及びＡ／Ｄ変換器８を介して画像処理装置９に供給され
る。この装置は記憶装２ｔｌｌに結合されたマイクロプ
ロセッサ１０を有し、この記憶装置１１の中に検出器６
のデジタル出力信号が読み込まれる。記憶装置１１には
計算機１２が接続され、計算機１２は記憶された信号を
モニタ１３に再現可能なビデオ信号に変換する。モニタ
１３に向けられたカメラ１４は例えばビデオ画像の永続
的な記憶のために用いられる。記憶蛍光板５の走査の同
期化のために、マイクロプロセッサ１０は走査器３に接
続されている。

第１図にはこの発明に基づく走査装置ｌの断面が示され
ている。走査装置ｌはドラム４を有し、ドラムの内壁に
は記憶蛍光板５が取り付けられている。ドラム４の内側
には保持管１５が設けられ、この保持管の中に光源２が
取り付けられている。光源２は第１の波長の光線を発生
する３０ｍＷのヘリウム・ネオンレーザを備えることが
できる。この光線は同様に光源２に付属する拡大系の中
で、例えば４ｍｍの直径に拡大される。

ドラム４の軸線上に出て行く光源２の走査光線１６は、
保持管１５の前端に固定された電動機１７のドラム４の
軸線を同心に囲む中空軸を貫通する。軸上には測定頭部
１８が取り付けれれ、測定頭部１８は電動＠１７により
例えば４００Ｏｒｐｍの速度で駆動される。測定頭部１
８は電動機１７の軸に増り付けられた支持装置１９を有
する０Ｍｌ動ａ１７の中空軸を貫通する走査光線１６は
支持装置１９の中に取り付けられた集束装置２０を貫き
、反射鏡としてｆａ　＜三角形の反射フリズム２１に入
射し１反射プリズム２１は走査光線１６をドラム軸線の
方向から半径方向に偏向させる。走査光線１６はその先
の経路で第３図及び第４図に詳細に示す光導波路２３の
孔２２を貫通して記憶蛍光板５上に当たるので、記憶蛍
光板５は記憶された潜在ｘ＆ａ画像に応じて第２の波長
の光を放出する。

光導波路２３は第１の端面２４を記憶蛍光板５から例え
ば３．５ｍｍの僅かな間隔を置いて設けられている。孔
２２は第１の端面２４のほぼ中央に設けられているので
、記憶蛍光板５上の走査光線１６の入射点は光導波路２
３の第１の端面２４により囲まれており、その結果記憶
蛍光板５から放出される光の大部分が光導波路２３の第
１の端面２４に入射できる。

第３図に示すように光導波路２３の第１の端面２４を通
って入射された光線は、矢印４０及び４１により示すよ
うに側壁２６．２７，２９．３０（第４図）での全反射
により導かれ、光線は第１の端面２４に垂直に向いた第
２の端面２５上で完全に放出される。このために第１の
側壁２６は少なくとも局部的に湾曲した形状を有する。

第１の側壁２６と第１の端面２４との交差点では両面が
直交する。更に第１の側壁２６は成る半径の円弧上で点
Ｋまで延びる。その後に第１の側壁２６は更に直線状に
延びる。光導波路２３の第２の側壁２７は、第１の端部
２４に対し９０°を超える角度を成す、第２の側壁２７
は第１の部分で、第１の側壁２６より小さい半径とずれ
た中心点とを有する円弧上で延びる。その先の延長部で
は第２の側壁２７は直線状に又は直角に形成される。そ
の際突出部が測定頭部１８の保持部２８に光導波路２３
を固定するために用いられる。Ｉｔ４定頭部１８は支持
装置１９に結合されている。１定頭部１８の開口側面は
、測定頭部の風損が少ないようにカバー板３９により覆
われている（第１図）。

第４図には、第３図に示された光導波路２３が折れ曲っ
た切断線Ｂに沿って切断されて示されている。第３及び
第４の側壁２９と３０は直線に形成され、その際これら
の側壁は第１の端部２４から円錐形に広がり、第２の端
面２５の範囲で方形に延びている。それにより光導波路
２３が蛍光板５から放出される光の大部分を捕えること
ができる。

第１図に示すように測定頭部１８には光源２と電動機１
７とのための保持管１５に向かい合って第２の保持管３
１が置かれ、その軸線は第１の保持管１５の軸線と一列
に並んでいる。第２の保持管３１は前側の範囲にフェル
ト３３を備えた台面を有する支持装置３２を備え、走査
光線１６の散光を除去するために、第１の波長の遮断域
を有する遮光フィルタ３４（ＢＯ２）がこの台面上に置
かれている。遮光フィルタ３４の縁に配置されフェルト
から成る多孔円板３５を介して検出器６の入力面が支え
られている。検出器の側面はフェルトリング３６により
１例えばミューメタルから成る遮蔽体３７から離して保
持されている０Ｍ蔽体３７は検出器６の全側面域を囲む
、遮蔽体３７は保持装置３８に取り付けられ、保持装置
３８は検出器６の口金に固定されている。

光導波路２３の第２の端面２５から出て行く光は、第２
の端面２５から例えば２ｍｍの僅かな間隔を置いて配置
された遮光フィルタ３４を貫通する。遮光フィルタ３４
が図示のように検出器６のガラス管球から僅かな距離を
置いて設けられている。しかし遮光フィルタはまた直接
に又は別の光学り段を介してガラス管球に結合できるの
で、これ以外の光損失は発生しない。

両保持管１５と３１はその端部を、図示されていない支
持台を介して走査装置ｌｌに強固に結合されている。ド
ラム４は図示されていない往復台に取り付けられ、往復
台は電動機により図示の出発位ｌからゆっくりと右に向
かって動かすことができるので、測定頭部１８により回
転される走査光線１６は各回転の後に記憶蛍光板５の新
しい範囲上に当たり、その結果記憶蛍光板５の面は次々
に行ごとに完全に走査される。

走査光線１６の調節が容易であるように、孔２２は上端
で例えば２ｍｍの直径を有する。孔２２は例えば３．５
ｍｍの下端の直径を備えて円錐形に構成されている。孔
２２の内面は磨かれているので、光導波路２３の中の光
は入射角に応じて通り抜けるか又は全反射される。いず
れの場合にも光線のその先の経路は、光が第２の端面２
５へ導かれるようになっている。

しかしながら記憶蛍光板５から放出された光が第１の端
面２４へ入射する際に損失が発生する。

なぜならば孔開口の内部で孔２２の内壁上に当たる光は
、光導波路２３を通り抜けほとんど常に側壁の一つで放
出されるからである。しかしこの損失は記憶蛍光板５か
ら光導波路２３の第１の端面２４までの３．５ｍｍの間
隔により小さく保たれる０例えばα＝１６°　（第３図
参照）の半開口角の際に８％の損失が生じる。

３．５ｍｍのこの間隔は入力開口が制限されていること
により大きい入射角の場合に再び損失をもたらす、この
損失は光導波路２３の第１の端面２４が十分大きいこと
により小さく保たれる０例えば２０ｍｍの幅により図示
の面上でβ＝７０゜以内の入射角のすべての光線が光導
波路２３上に当たるので、放出された光の約８８％が捕
そくされる。

従って孔の損失を含めて、放出された光の８０％が光導
波路２３の第１の端面２４上にちたる０表面反射はｎ＝
、５の屈折率の場合に平均で５．５％である。このこと
は記憶蛍光板５から放出された光の約７５％が光導波路
２３に入射することを意味する。

光導波路２３としてアクリルガラスを使用する場合に約
７％の吸収が発生する。更に第２の端面２５での反射に
よる損失が生じる。この第２の端面２５上の入射角は２
８°より小さい。

ｎ＝、５の屈折率を有するアクリルガラスの光導波路材
料の場合に、これは平均で５％未満の反射損失を意味す
る。それにより遮光フィルタ３４までの光伝達の総合効
率は約６７％となる。

光導波路２３の屈折率がｎ＝、５の場合に壁上べの入射
角が４２°より大きいときには、光は全反射により更に
先方へ導かれる。それゆえに第１及び第２の側壁２６．
２７は、例えば表面が波打った際に余裕を持つように、
入射角が常にかなり大きめであるように構成されている
。その結果光導波路２３の製造が容易となる。

その際同時に光が全反射により制止されないように、第
２の端面２５上の角度は４２°より小さくなければなら
ないということを考慮すべきである。比較的高い表面反
射損失が発生しないように、この角度をかなり小さめに
選ぶのが有利である。

第１の端面２４上の例えば２０ｍｍから第２の端面２５
の４０ｍｍへ、５５ｍｍの長さにわたって光導波路を拡
大することにより、第３及び第４の側壁の１０°の傾斜
位置が生じるので、入射角は２０°に制限される。第１
及び第２の側壁２６と２７の形状により、第２の端面上
への入射角も同様に２０’に制限されるので、相互に直
角な両角度から２８°の最大入射角が生じる。

第２の側壁２７により反射される光が第１の側壁２６か
ら放出されるおそれがないように、第２の側壁２６は第
１の端面２４と例えば１０５°の角度を成す、しかしそ
れにより第３図の紙面上でも光導波路２３の円錐形の拡
大が生じる。この実施例では第１の端面２４に入射する
光が第２の側壁２７」二では点りまでしか当たらないの
で、この範囲以外では第２の側壁２７を導光を損なうこ
となく図示のように任意に形成できる。

矢印４０で示した光線は例えば図の紙面上を走り、一方
矢印４１で示した光線は図の紙面外を走る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく走査装置の一実施例をテレビ
ジョン装置に接続する回路の一例のブロック線図、第２
図は第１図に示す走査装置の要部縦断面図、第３図及び
第４図はそれぞれ第２図に示す光導波路の側面図及び平
面図である。 ｌ・・・走査装置 ２・・・光源 ４・・・ドラム ５・・・記憶蛍光板 ６・・・検出器 １６・・・走査光線 １７・・・電動機 １８・・・測定頭部 １９．２８．３９・・・ケース ２１・・・反射鏡 ２２・・・孔 ２３・・・光導波路 ２４・・・第１の端面 ２５・・・第２の端面 ２６・・・第１の側壁 ２７・・・第２の側壁 ＩＧ　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記憶蛍光板（５）を収容するためのドラム（４）と
   、画像再現のための走査光線（１６）により記憶蛍光板
   （５）を画素ごとに励起発光する光源（２）と、記憶蛍
   光板（５）から放出される光を捕そくするための光導波
   路（２３）と、放出された光を電気信号系列に変換する
   ための検出器（６）とを備え、その際走査光線（１６）
   が、ドラム（４）の中心に置かれドラム（４）に対し相
   対的に回転する反射鏡（２１）を介して導かれ、ドラム
   （４）が行走査の趣旨で反射鏡（２１）に対し相対的に
   移動するようになっている、Ｘ線画像を潜在して記憶す
   る記憶蛍光板（５）のための走査装置（１）において、
   反射鏡（２１）が測定頭部（１８）の中央に取り付けら
   れ、また湾曲した光導波路（２３）が測定頭部（１８）
   に取り付けられ、光導波路の第１の端面（２４）が測定
   頭部（１８）の周上に配置されて記憶蛍光板（５）上の
   走査光線（１６）の照射点を完全に囲み、またその第２
   の端面（２５）がドラム軸線に垂直に測定頭部（１８）
   の中央に配置されて検出器（６）の感光面に向かい合う
   ようになっていることを特徴とする記憶蛍光板のための
   走査装置。 ２）光導波路（２３）が偏向された走査光線（１６）の
   ための孔（２２）を有し、この孔が第１の端面（２４）
   の中央に開口することを特徴とする請求項１記載の装置
   。 ３）走査光線（１６）のための孔（２２）が円錐形であ
   り、孔（２２）の直径が光導波路（２３）の第１の端面
   （２４）で最小になっていることを特徴とする請求項２
   記載の装置。 ４）孔（２２）の内壁が磨かれていることを特徴とする
   請求項２又は３記載の装置。 ５）光導波路（２３）がその第１の端面（２４）から少
   なくとも部分的に円錐形に拡大していることを特徴とす
   る請求項１ないし４の１つに記載の装置。 ６）光導波路（２３）が少なくとも部分的に円弧状に湾
   曲した第１の側壁（２６）を有し、この側壁が第１の端
   面（２４）と９０°の角度を成すことを特徴とする請求
   項１ないし５の１つに記載の装置。 ７）光導波路（２３）の第２の側壁（２７）が光導波路
   の第１の端面（２４）と９０°を超える角度を成し、か
   つ第２の側壁（２７）が部分的に湾曲しており、第１の
   端面（２４）から間隔を置いて取り付け要素の収容のた
   めの直線の範囲を有することを特徴とする請求項１ない
   し６の１つに記載の装置。 ８）測定頭部（１８）がほぼ円筒形の閉じたケース（１
   ９、２８、３９）を有し、このケースが中空軸を備えた
   駆動用電動機（１７）に結合されていることを特徴とす
   る請求項１ないし７の１つに記載の装置。