JPS63292123A - 放射線画像読取装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、放射線を吸収・蓄積する蛍光体層を放射線画
像の記録手段として利用した放射線画像記録部材から、
記録されている放射線画像を読取る放射線画像読取装置
に関するもので、詳しくは、前記蛍光体層に励起光を照
射すると蓄積した放射線の強弱に応じて前記蛍光体層に
輝尽発光が起こるという現象を利用し、前記放射線画像
記録部材の蛍光体層を励起光で走査し、その時、蛍光体
層上に起こる発光を検出することで、記録されている放
射線画像を読取ってゆく形式の放射線画像読取装置の改
良に係るものである。

［従来の技術］ 前記形式の放射線画像読取装置は、銀量源の枯渇等の問
題を回避することから、銀塩を利用した放射線写真によ
る方法に代わるものとして開発されたものであり、この
ような形式の装置の従来例として、特開昭５９−１３２
３５号公報および特開昭５９−１３２３６号公報に記載
のものが知られている。

これらの公報に記載された装置は、放射線を吸収・蓄積
するとともにその後に励起光が照射されると蓄積した前
記放射線の強弱に応じて発光する蛍光体層を有して該蛍
光体層によって放射線画像を記録する放射線画像記録部
材と、前記励起光を発生する光源と、前記励起光の進路
上に配置した光線反射部材を利用して励起光の進路から
外れた位置で蛍光体層からの発光による光（以下、発光
光と呼ぶ）を受けて蛍光体層上での発光を検出する発光
検出装置とを備えた構成をなし、前記蛍光体層を励起光
で走査し、走査時の走査経路の各点における発光状態を
前記発光検出装置で逐次検出することにより、前記放射
線画像記録部材に記録されている放射線画像を読取るも
ので、前記光線反射部材としては、ダイクロイックミラ
ーが使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、前記蛍光体層の発光光は、励起光と比較して
非常に微弱である。

したがって、発光の検出をより正確かつ確実にし、画像
の読取精度を高めるには、発光光の前記発光検出装置に
至るまでの光路における損失を最少限に抑制し、より多
量の発光光を発光検出装置に到達させ、また、励起光の
反射光の如き強い光が発光検出装置に入ることを避ける
ことが不可欠となる。

このような点に対する対策の一つとして、前述の従来例
のものでは、光線反射部材として、ダイクロイックミラ
ーを選定した。

ダイクロイックミラーは、励起光は透過しこれと波長の
異なる発光光は反射するように波長選択性を持たせるこ
とができ、これによって、蛍光体層から出た発光光を発
光検出装置に向けて反射させる際に、励起光の反射光に
ついてはそのまま透過させて排除することができる。

しかし、ダイクロイックミラーは、その構造上、散乱や
吸収、あるいは屈折が起り易く、ダイクロイックミラー
を使用した装置では、反射時における散乱や吸収によっ
て発光光が減光して、微弱な発光の検出が困難になった
り、あるいはダイクロイックミラー透過時の屈折のため
に励起光のスポット照射において焦点ずれが発生して、
正確かつ鮮明な読取りが困難になる虞れがあり、特に、
結晶性の物質にＸ線を照射してその回折像を観測するこ
とによりその物質の結晶構造を調べる場合のように、得
られる放射線画像としての回折像が微弱であると共に、
回折斑点の位置の読取り精度が正確でないと結晶方位等
の決定を誤ってしまうような場合に用いることは困難で
あった。

この発明は、前述の問題点を解決すべく提案されたもの
で、蛍光体層の発光光が光線反射部材を経る過程での散
乱・吸収による減光を防止するとともに、屈折等による
励起光の照射位置のずれ（焦点ずれ）を防止することが
でき、したがって、発光自体が微弱でも確実に発光光を
捕捉して検出することができるとともに、蛍光体層に記
録されている放射線画像を正確かつ鮮明に読取ることが
でき、例えば、Ｘ線回折像の読取りにも十分適用ができ
る放射線画像読取装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る放射線画像読取装置は、光線反射手段と
して新規に開発したものを採用することによって、前述
の問題点を解決するもので、その具体的な手段としては
、放射線を吸収・蓄積するとともにその後に励起光が照
射されると蓄積した前記放射線の強弱に応じて発光する
蛍光体層を有して該蛍光体層によって放射線画像を記録
する放射線画像記録部材と、前記励起光を発生する光源
と、前記励起光の進路上に配置した光線反射部材を利用
して励起光の進路から外れた位置で蛍光体層からの発光
による光を受けて蛍光体層上での発光を検出する発光検
出装置とを備え、かつ、前記光線反射部材として、前記
励起光の進路と交差する中央部には励起光を通す孔が設
けられるとともに蛍光体層に向いた面には全反射用の鏡
面が設けられな全反射ミラーを使用した構成をなす。

［作用］ この発明に係る放射線画像読取装置は、光線反射部材と
して全反射ミラーを使用しており、光源から発せられた
励起光は、前記全反射ミラーの中央部に設けられた孔に
よって全く自由に、屈折することなく透過することがで
き、したがって、屈折等による励起光の照射位置のずれ
（焦点ずれ）を防止することができ、正確なスポット照
射による緻密な走査を可能にする。

また、励起光は、一般に蛍光＃、層に垂直に当てる。そ
の場合に、励起光の反射光は、励起光の進入路（光軸）
を逆行する向きに一番強く発生ずるが、この進入路をた
どる反射光は、進入する励起光と同様に、前記孔によっ
て全反射ミラーを自由に透過することができ、光源側に
排除される。

一方、発光光は、励起光の進入路をたどる分については
、前記孔を透過して光源側に排除されるが、それ以外の
範囲を通る分は、全反射用の鏡面によって、散乱や吸収
を起こすことなく良好に発光検出装置側に反射されるこ
とになる。

したがって、発光光は、光線反射部材を経る際の反射面
での散乱・吸収による減光が防止され、唯一、前記孔を
透過した分だけが減光の要因として残る。しかし、前記
孔は、励起光を微細化することによって、比較的広域の
反射面に比して無視し得る程度まで極小化することが可
能であり、孔に比して非常に広大な反射面において良好
な反射を確保したことによる受光量の増大と比較すれば
、孔を透過した分による減光は無視することができる。

このように、本発明に係る放射線画像読取装置では、発
光光が光線反射部材を経る過程での散乱・吸収による減
光を防止するとともに、屈折等による励起光の照射位置
のずれ（焦点ずれ）を防止することができ、したがって
、発光自体が微弱でも確実に発光光を捕捉して検出する
ことができるとともに、蛍光体層に記録されている放射
線画像を正確かつ鮮明に読取ることができるもので、こ
れにより、微弱な像を正確に読み取ることが要求される
Ｘ線回折像の読取りにも十分適用できる。

［実施例］ 第１図は、この発明に係る放射線画像読取装置の一実施
例を示したものである。

この放射線画像読取装置は、放射線画像記録部材１と、
励起光２を発生する光源３と、前記励起光２の進路上に
配置される光線反射部材４と、この光線反射部材４と放
射線画像記録部材１との間において励起光２の進路上に
位置した集光用の非球面レンズ５と、発光検出装置６と
を備えている。

前記放射線記録部材１は、円盤状の支持板９と、この支
持板９の表面に同じく円盤状に層設された蛍光体層１０
と、前記支持板９をその中心を回転中心として回転駆動
するモーター等の回転駆動手段１１とを具備してなる。

この記録部材１において、蛍光体層１０は、放射線を吸
収・蓄積するとともにその後に励起光２が照射されると
蓄積した前記放射線の強弱に応じて輝尽発光する蓄積性
の蛍光体を、所定の厚さで層状に塗布したもので、被写
体を透過した放射線を照射することによって、被写体の
放射線画像１２（第２図参照）を記録する。

前記励起光２は、電磁放射線のうち可視光、紫外光、赤
外光等を示し、また、放射線とは、Ｘ線、ガンマ線、ベ
ータ線、アルファ線、中性子線等を示すものとする。

前記光源３は、可撓性を有した光ファイバ３ａが本体３
ｂの先端に突設されており、この光ファイバの先端（通
常ビームエクスパンダ−もしくはビームコリメータが取
り付けられる）から励起光２を発生する。この光源３は
、後述の光線反射部材４おける孔の径を最小限に抑える
ことから、励起光２を極細径のビームとして発生する。

前記光線反射部材４は、励起光２の進路上に配置されて
おり、蛍光体層１０からの発光光１４を励起光２の反射
光から分離して発光検出装置６に送るためのもので、前
記励起光２の進路と交差する中央部には励起光２を通す
孔４ａが設けられ、かつ蛍光体ＮＪ１０に向いた面には
全反射用の鏡面４ｂが形成された全反射ミラーが適用さ
れている。

前記非球面レンズ５は、この発明で新規に採用したもの
である。蛍光体層１０にスポット照射させるための集光
用のレンズとしては、これまで球面レンズを使用したも
のが知られているが、非球面レンズにすると、球面レン
ズの場合と比較して、口径／焦点距離を大きくすること
ができ、集光効率を大幅に改善することができる。

前記発光検出装置６は、前記反射部材４によって反射さ
れた発光光１４を受けて発光を検出するもので、光を受
けるとその光りの強度に応じて所定の信号を出力する光
電子増倍管６ａと、この光電子増倍管６ａの受光面の前
方に位置して発光光１４以外の波長の光をカットするフ
ィルタ６ｂとを備え、励起光２の進路から外れた位置に
配置されている。前記光電子増倍管６ａの出力信号が、
図示略の画像情報処理装置、表示装置等によって演算処
理もしくは表示がなされる。

前述の光ファイバ３ａの先端部、光線反射部材４、集光
用の非球面レンズ５、発光検出装置６等は、支持枠１６
によって一定の位置関係に保持されて一体化している。

この支持枠１６の保持によって、光線反射部材４は、励
起光２の進路に対して４５度傾斜した状態に保たれ、励
起光２は蛍光体層１０に垂直に当てられ、発光光１４は
励起光２に対して直交する向きに反射される。

この支持枠１６は、図示略の駆動機構によって、蛍光体
層１０の面に沿う方向く図に矢印イで示した方向）に、
移動可能にされており、その移動範囲は、蛍光体Ｍ１０
の外周部から該蛍光体層１０のほぼ半径分である。また
、この支持枠１６の移動速度は、前記回転駆動手段１１
の回転速度に連動させることが可能になっている。

さて、この放射線画像読取装置による画１象読取り作業
は、前記回転駆動手段１１により蛍光体層１０を回転駆
動するとともに、蛍光体層１０が一回転する毎に支持枠
１６を一定の速度で移動させて、前記蛍光体層１０を励
起光２で走査することによって達成される。

すなわち、走査時の走査経路の各点における発光状態を
前記発光検出装置６で逐次検出することにより、前記蛍
光体層１０に記録されている放射線画像が読取られる。

なお、蛍光体１０の回転速度を走査点が該螢光体１０の
中心に近づくにしたがって早くなるようにして走査速度
を一定にすれば、画像読取り後の画像処理を容易にする
ことができる。

上述の構成においては、前記蛍光体層１０を円盤状にし
て回転駆動するようにしたこと、および光源３の先端部
、光線反射部材４、球面レンズ５、発光検出装置６等を
支持枠１６によって一括保持し、この支持枠１６を移動
可能にしたことによって、走査時の可動部の制御が容易
になり、また、例えば、支持枠１６の移動距離が蛍光体
ＮＪ１０の半径分、即ち、画像が記録される範囲の半分
で済むなど、可動部の動きをコンパクトに抑えて、装置
の占有スペースを低減させることができる。

また、蛍光体層１０を円盤状にして、回転駆動する場合
には、蛍光体層１０上の任意の位置を、円盤の半径Ｒと
回転角θとで表すことができ、例えば、第２図に示すよ
うに、放射線画＠１２が単結晶あるいは多結晶等の結晶
構造を有する物質に特定のＸ線を照射したときに観測さ
れるいわゆるラウェ斑点、あるいは、デバイ環等の回折
像のように、画像が同心円状あるいはそれに類いする形
状として把握される場合に、その読取りを能率的に行う
ことを可能とすると共に、従来の写真法の場合のように
、この読み取った画像情報を一旦図形にするまでもなく
、これに比較的簡単な演算処理を施すことにより、これ
ら読み取った画像情報から直接結晶の方位もしくは結晶
粒度を求めることを実現可能としている。

また、この放射線画像読取装置では、光線反射部材４と
して全反射ミラーを使用しており、光源３から発せられ
た励起光２は、前記全反射ミラーの中央部に設けられた
孔４ａによって全く自由に、屈折することなく透過する
ことができ、したがって、屈折等による励起光２の照射
位置のずれ（焦点ずれ）を防止することができ、正確な
スポット照射による緻密な走査を可能にする。

また、励起光２は、一般に蛍光体層１０に垂直に当てら
れる。その場合に、励起光２の反射光は、−８光２の進
入路（光軸）を逆行する向きに一番強く発生するが、こ
の進入路をたどる反射光は、進入する励起光２と同様に
、前記孔４ａによって全反射ミラーを自由に透過するこ
とができ、光源３側に排除される。

一方、発光光１４は、励起光２の進入路をたどる分につ
いては、前記孔４ａを透過して光源３側に排除されるが
、それ以外の範囲を通る分は、全反射用の鏡面によって
、散乱や吸収を起こすことなく良好に発光検出装置６側
に反射されることになる。

したがって、発光光１４は、光線反射部材４を経る際の
反射面での散乱・吸収による減光が防止され、唯一、前
記孔４ａを透過した分だけが減光の要因として残る。し
かし、前記孔４ａは、励起光をｍ細化することによって
、比較的広域の反射面に比して無視し得る程度まで極小
化することが可能であり、孔４ａに比して非常に広大な
反射面において良好な反射を確保したことによる受光量
′の増大と比較すれば、孔４ａを透過した分による減光
は無視することができる。

以上に説明した如く、前記放射線画像読取装置では、発
光光１４が光線反射部材４を経る過程での散乱・吸収に
よる減光を防止するとともに、屈折等による励起光の照
射位置のずれ（焦点ずれ）を防止することができ、した
がって、発光自体が微弱でも確実に発光光を捕捉して検
出することができるとともに、蛍光体ＮＪ１０に記録さ
れている放射線画像を正確かつ鮮明に読取ることができ
る。

したがって、結晶性の物質にＸ線を照射してその回折像
を観測することによりその物質の結晶構造を調べる場合
のように、得られる放射線画像としての回折像が微弱で
あると共に、回折斑点の位置の読取り精度が正確でない
と結晶方位等の決定を誤ってしまうような場合にも十分
に適用することができるものである。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明に係る放射線
画像読取装置は、光線反射部材として全反射ミラーを使
用しており、光源から発せられたすることができ、した
がって、屈折等による励起光の照射位置のずれ（焦点ず
れ）を防止することができ、正確なスポット照射による
緻密な走査を可能にする。

また、励起光は、一般に蛍光体層に垂直に当てる。その
場合に、励起光の反射光は、励起光の進入路（光軸）を
逆行する向きに一番強く発生するが、この進入路をたど
る反射光は、進入する励起光と同様に、前記孔によって
全反射ミラーを自由に透過することができ、光源側に排
除される。

一方、発光光は、励起光の進入路をたどる分については
、前記孔を透過して光源側に排除されるが、それ以外の
範囲を通る分は、全反射用の鏡面によって、散乱や吸収
を起こすことなく良好に発光検出装置側に反射されるこ
とになる。

したがって、発光光は、光線反射部材を経る際の反射面
での散乱・吸収による減光が防止され、唯一、前記孔を
透過した分だけが減光の要因として残る。しかし、前記
孔は、励起光を微細化することによって、比較的広域の
反射面に比して無視し得る程度まで極小化することが可
能であり、孔に比して非常に広大な反射面において良好
な反射を確保したことによる受光量の増大と比較すれば
、孔を透過した分による減光は無視することができる。

このように、本発明に係る放射線画像読取装置では、発
光光が光線反射部材を経る過程での散乱・吸収による減
光を防止するとともに、屈折等による励起光の照射位置
のずれ（焦点ずれ）を防止することができ、したがって
、発光自体が微弱でも確実に発光光を捕捉して検出する
ことができるとともに、蛍光体層に記録されている放射
線画像を正確かつ鮮明に読取ることができ、例えば、Ｘ
線回折像の読取りにも十分適用ができるというすぐれた
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放射線画像読取装置の−実施例の
全体図、第２図は第１図における放射線画像記録部材の
■矢視図である。 １・・・放射線画像記録部材、２・・・励起光、３・・
・光源、４・・・光線反射部材、４ａ・・・孔、５・・
・非球面レンズ、６・・・発光検出装置、１０・・・蛍
光体層、１２・・・放射線画像、１４・・・発光光。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射線を吸収・蓄積するとともにその後に励起光が照射
   されると蓄積した前記放射線の強弱に応じて発光する蛍
   光体層を有して該蛍光体層によって放射線画像を記録す
   る放射線画像記録部材と、前記励起光を発生する光源と
   、前記励起光の進路上に配置した光線反射部材を利用し
   て励起光の進路から外れた位置で蛍光体層からの発光に
   よる光を受けて蛍光体層上での発光を検出する発光検出
   装置とを備え、前記蛍光体層を励起光で走査し、走査時
   の走査経路の各点における発光状態を前記発光検出装置
   で逐次検出することにより、前記放射線画像記録部材に
   記録されている放射線画像を読取る放射線画像読取装置
   であって、前記光線反射部材として、前記励起光の進路
   と交差する中央部には励起光を通す孔が設けられ、かつ
   蛍光体層に向いた面には全反射用の鏡面が設けられた全
   反射ミラーを使用したことを特徴とする放射線画像読取
   装置。