TW201623937A - 一種磷光片掃瞄系統 - Google Patents

Abstract

本發明係係提供一種磷光片掃瞄系統，係以雷射模組產生該掃瞄系統所需光源，利用數位微型反射鏡元件反射該光源，形成一磷光片掃瞄讀取系統，其系統係包括一入射裝置、一反射裝置及一光學收集裝置，由該入射裝置接收該光源後，並產生一入射光束，該反射裝置反射該入射光束，產生需要的掃描區域圖形，透過該反射裝置產生一掃瞄該磷光片之反射光源，俾使該磷光片產生一磷光訊號，該光學收集裝置接收該磷光片產生之磷光訊號，透過該光學收集裝置產生一數位影像訊號，藉以達到不降低掃描速度，且大幅減少掃描時因機械移動降低磷光影像解析度之目的。

Description

一種磷光片掃瞄系統

本發明係有關於一種磷光片掃瞄系統，更詳而言之，尤指一種利用數位微型反射鏡元件反射該雷射光束之磷光片掃瞄系統。

數位X光(Computed Radiography，CR)係使用X光照射物體並使用磷光材料接收穿透光，使該物體吸收X光強弱的資訊儲存於光激磷光(Photostimulable phosphors，PSP)板上，再利用雷射聚焦誘發磷光板上的磷光材料，依其所儲存效果激發出不同強度的激發光，經接收激發光訊號且後處理得到數位訊號。

習知光醫工程領域中，均使用飛點(Flying spot)依序照射該磷光板上的單點後，再使用收光鏡組收集激發光，該收集激發光主要方法常見的有，使用多面鏡、振鏡及五面稜鏡，請參閱第1圖係為習知多面鏡掃瞄裝置示意圖，如圖所示，該雷射光源11經準直為圓形光束12後，入射至固定於旋轉馬達13上之多面鏡14，藉由多面鏡14之轉動，達到反射雷射掃瞄效果，掃瞄雷射再入射至透鏡組15，然而該透鏡組 15需多片透鏡才能完成，且需一定組裝經度，故於製作及組裝上成本較高。

請參閱第2圖係為習知振鏡掃瞄裝置示意圖，如圖所示，雷射光源21入射至振鏡22反射，藉由振鏡22左右轉動，產生雷射掃瞄效果，然而，該種利用振鏡22進行掃瞄之裝置，係可配合使用透鏡組，亦可不需使用透鏡組，而不使用透鏡組的情況下，該雷射光源21須以聚焦方式設計，因振鏡22反射後之聚焦點呈現圓弧狀，若使用透鏡組則使用成本則相對提高。

而使用五面稜鏡之設計方式，此結構設計乃利用五面稜鏡入射光與出射光永遠維持90°的特性，確保稜鏡於旋轉時所產生之振動不會影響光路，消除掃瞄時因馬達轉動產生之讀取漂移，出射光透過設置於該五面稜鏡前之透鏡進行聚焦，藉以控制該掃瞄光點的大小，然而，於最後之聚焦透鏡焦距固定，配合旋轉機構最後聚焦點將成為一圓形曲現，為使掃瞄點均勻落於聚焦點之圓形曲線上，則必須將磷光板彎曲，而該種方式易造成磷光板使用壽命降低，且磷光板彎曲弧度不一定可以吻合該圓形曲線，因此容易造成該掃瞄系統之解析度降低等情況。

鑒於上述習知技術之缺點，本發明主要之目的在於提供一種磷光片掃瞄系統，利用數位微型反射鏡元件反射 該雷射光束，無需使用任何機械轉動或移動機構，藉以達到不降低掃描速度，且大幅減少掃描時因機械移動降低磷光影像解析度之目的。

本發明另一目的在於提供一種磷光片掃瞄系統，利用數位微型反射鏡元件反射該雷射光束，無須使用任何繁雜的機械轉動或移動機構，藉以達到簡化系統及降低成本之目的。

本發明再一目的在於提供一種磷光片掃瞄系統，使用矽光電倍增管作為本發明主要之光偵測單元，除減少該偵測系統之體積外，該光偵測單元所須電壓較小，故增加該磷光片掃瞄系統之安全性。

為達上述之目的，本發明係提供一種磷光片掃瞄系統，其特徵係以雷射模組產生該掃瞄系統所需光源，利用數位微型反射鏡元件反射該光源，形成一磷光片掃瞄讀取系統，其系統係包括一入射裝置、一反射裝置及一光學收集裝置，由該入射裝置接收該光源後，並產生一入射光束，該反射裝置反射該入射光束，產生需要的掃描區域圖形，透過該反射裝置產生一掃瞄該磷光片之反射光源，俾使該磷光片產生一磷光訊號，該光學收集裝置接收該磷光片產生之磷光訊號，透過該光學收集裝置產生一數位影像訊號，藉以達到不降低掃描速度，且大幅減少掃描時因機械移動降低磷光影像解析度之目的。

11、21‧‧‧雷射光源

12‧‧‧圓形光束

13‧‧‧旋轉馬達

14‧‧‧多面鏡

22‧‧‧振鏡

31‧‧‧雷射模組

32‧‧‧入射裝置

33‧‧‧反射裝置

34‧‧‧光學收集裝置

35‧‧‧磷光片

321‧‧‧光通量限制元件

322‧‧‧光學積分器

341‧‧‧濾光單元

342‧‧‧反射光收集單元

343‧‧‧光偵測單元

L‧‧‧光束

F‧‧‧反射光束

D‧‧‧磷光訊號

第1圖係為習知多面鏡掃瞄裝置示意圖。

第2圖係為習知振鏡掃瞄裝置示意圖。

第3圖係為本發明一種磷光片掃瞄系統示意圖。

第4圖係為本發明一種磷光片掃瞄系統之反射裝置作動示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容瞭解本發明之其他優點與功效。

請參閱第3圖，係為本發明一種磷光片掃瞄系統示意圖，如圖所示，其系統係以雷射模組31產生該掃瞄系統所需光源，利用數位微型反射鏡元件反射該光源L，形成一磷光片掃瞄讀取系統，該系統包括一入射裝置32、一反射裝置33及一光學收集裝置34，其中，該入射裝置32係具有一光通量限制元件321及一光學積分器322，該光學收集裝置34係具有濾光單元341、反射光收集單元342及光偵測單元343，利用該光通量限制元件321限制該光束L的直徑和橫截面，以提供特定的光束直徑，再利用該光學積分器調整光束L的強度，及光束L的面積均勻度，透過反射裝置33產生一掃瞄該磷光片之反射 光束F，其中，該反射裝置33為一數位微型反射鏡元件(digital micromirror device,DMD)，係由一個二維反射微鏡陣列所構成的晶片組，每個微鏡的狀態與輸入的二維影像訊號中各解析點對應，當驅動電壓信號施加於微鏡與對應的電極之間時，微鏡上各極板的電壓隨之變化，微鏡根據偏置電壓的不同，可向兩個以上不同的方向偏轉。像面上像素點的"開"和"關"兩個狀態。當輸入控制信號序列並被寫驅動電路時，DMD則可對入射光進行調製，如第4圖所示，俾使該磷光片35產生一磷光訊號D，藉由濾光單元341去除該磷光訊號D中之雜訊，其中，該濾光單元341係為一帶通濾光片，透過濾光單元341過濾後之磷光訊號D再經過該反射光收集單元342後，經過該光偵測單元343產生一數位影像訊號，該光偵測單元343係為一矽光電倍增管(Silicon Photomultiplier)，藉以達到不降低掃描速度，且大幅減少掃描時因機械移動降低磷光影像解析度之目的。

述之實施例僅為例示性說明本發明之特點及其功效，而非用於限制本發明之實質技術內容的範圍。任何熟習此技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

31‧‧‧雷射模組

32‧‧‧入射裝置

33‧‧‧反射裝置

34‧‧‧光學收集裝置

35‧‧‧磷光片

321‧‧‧光通量限制元件

322‧‧‧光學積分器

341‧‧‧濾光單元

342‧‧‧反射光收集單元

343‧‧‧光偵測單元

L‧‧‧光束

F‧‧‧反射光束

D‧‧‧磷光訊號

Claims (8)

1. 一種磷光片掃瞄系統，其特徵係以雷射模組產生該掃瞄系統所需光源，利用數位微型反射鏡元件(digital micromirror device,DMD)反射該光源，形成一磷光片掃瞄讀取系統，該系統係包括：一入射裝置，係用以接收該光源，並透過該入射裝置產生一入射光束；一反射裝置，係設置於該入射裝置一側，用以接收該入射光束，產生需要的掃描區域圖形，透過該反射裝置產生一掃瞄該磷光片之反射光源，俾使該磷光片產生一磷光訊號。 一光學收集裝置，係設置於該反射裝置相對該入射裝置一側，接收該磷光片產生之磷光訊號，透過該光學收集裝置產生一數位影像訊號，藉以達到不降低掃描速度，且大幅減少掃描時因機械移動降低磷光影像解析度之目的。
2. 如申請專利範圍第1項所述之一種磷光片掃瞄系統，其中，該入射裝置係包括一光通量限制元件及一光學積分器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之一種磷光片掃瞄系統，其中，該光通量限制元件係用以限制該光束的直徑和橫截面，以提供特定的光束直徑。
4. 如申請專利範圍第2項所述之一種磷光片掃瞄系統，其中，該光學積分器係用以調整光束的強度，及光束的面積均勻度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之一種磷光片掃瞄系統，其中， 該反射裝置係為一數位微型反射鏡元件(digital micromirror device,DMD)。
6. 如申請專利範圍第1項所述之一種磷光片掃瞄系統，其中，該光學收集裝置係包括濾光單元、反射光收集單元及光偵測單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之一種磷光片掃瞄系統，其中，該濾光單元係為帶通濾光片。
8. 如申請專利範圍第6項所述之一種磷光片掃瞄系統，其中，該光偵測單元係為一矽光電倍增管(Silicon Photomultiplier)。