JP2002072380A - Light convergence optical system - Google Patents
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Landscapes
- Radiography Using Non-Light Waves (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、集光光学系に関
し、より詳細には、照射光に照射された物体からの発光
光または透過光を集光するための集光光学系に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a condensing optical system, and more particularly, to a condensing optical system for condensing emitted light or transmitted light from an object irradiated with irradiation light. .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、照射光に細長い照射範囲を照射さ
れた物体からの発光光または透過光を光電変換素子など
により構成された受光部(ラインセンサ)により受光
し、受光した光信号を電気信号に変換して画像処理を施
して、物体の照射された部分の画像信号を得る技術が幅
広く利用されている。照射光の光源および受光部と、物
体の一方を他方に対して相対的に移動(走査)し、この
移動に応じた物体の各位置からの光信号を順次受光し
て、光電変換を行って、物体全体の画像信号を得るシス
テムが、印刷機、複写機、ファクシミリなどで実現され
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, light emitted or transmitted from an object which has been irradiated to a long and narrow irradiation range with irradiation light is received by a light receiving section (line sensor) composed of a photoelectric conversion element or the like, and the received light signal is electrically transmitted. 2. Description of the Related Art A technique for converting an image into a signal and performing image processing to obtain an image signal of an irradiated portion of an object is widely used. A light source and a light receiving portion of the irradiation light, and one of the objects is moved (scanned) relatively to the other, and the light signals from the respective positions of the object corresponding to the movement are sequentially received to perform photoelectric conversion. A system for obtaining an image signal of an entire object is realized by a printing machine, a copying machine, a facsimile, or the like.
【0003】また、放射線画像情報読取の分野において
は、放射線を照射すると、この放射線エネルギーの一部
が蓄積され、その後、可視光や、レーザ光などの励起光
を照射すると、蓄積された放射線エネルギーに応じて輝
尽発光を示す蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用し
て、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の
蓄積性蛍光体シートに人体などの被写体の放射線画像情
報を一旦蓄積記録したものに、レーザ光などの励起光を
画素ごとに偏向走査して各画素から順次輝尽発光光を生
じさせ、この輝尽発光光を光電読取手段により光電的に
順次読み取って画像信号を得、一方この画像信号を読み
取った後の蓄積性蛍光体シートに消去光を照射して、こ
のシートに残留する放射線エネルギーを放出させる放射
線画像記録再生システム(Computed Radiography=C
R)も広く実用に供されている。In the field of radiation image information reading, when radiation is irradiated, a part of the radiation energy is accumulated, and subsequently, when irradiated with excitation light such as visible light or laser light, the accumulated radiation energy is irradiated. Using a stimulable phosphor (stimulable phosphor) that emits stimulable light in response to a subject, a stimulable phosphor sheet is formed by laminating a stimulable phosphor on a support, and an object such as a human body is placed on the sheet. The excitation light such as laser light is deflected and scanned for each pixel on the radiation image information once accumulated and recorded, and stimulated emission light is sequentially generated from each pixel, and the stimulated emission light is photoelectrically scanned by photoelectric reading means. A radiation image recording / reproducing system for sequentially irradiating the stimulable phosphor sheet after reading the image signal with an erasing light to emit radiation energy remaining on the sheet. Beam (Computed Radiography = C
R) is also widely used in practice.
【0004】これらのシステムにより得られた画像信号
には観察読影に適した階調処理や周波数処理などの画像
処理が施され、これらの処理が施された後の画像信号は
診断用可視像(最終画像)としてフィルムに記録され、
または高精細なCRTに表示されて医師などによる診断
に供される。一方、上記蓄積性蛍光体シートに消去光を
照射し、残留エネルギーを放出させると、そのシートは
再度放射線画像情報の蓄積記録が可能となり、繰り返し
使用可能とされる。The image signals obtained by these systems are subjected to image processing such as gradation processing and frequency processing suitable for observation and interpretation, and the image signals after these processings are applied to a diagnostic visible image. (Final image) recorded on film,
Alternatively, it is displayed on a high-definition CRT and used for diagnosis by a doctor or the like. On the other hand, when the stimulable phosphor sheet is irradiated with erasing light to release residual energy, the sheet can again store and record radiation image information, and can be used repeatedly.
【0005】ここで、上述した放射線画像記録再生シス
テムに用いられる放射線画像情報読取装置においては、
励起光源として、シートに対して線状に励起光を照射す
るライン光源を使用し、光電読取手段として、ライン光
源により励起光が照射されたシートの線状の部分の長さ
方向(以下、主走査方向とする)に沿って多数の光電変
換素子が配列されたラインセンサを使用するとともに、
上記ライン光源および前記ラインセンサと上記蛍光体シ
ートの一方を他方に対して相対的に、上記線状の部分の
長さ方向に略直交する方向(以下、副走査方向とする)
に移動する走査手段を備えた構成が提案されている(特
開昭60-111568号、特開昭60-236354、特開平1-101540号
など)。Here, in the radiation image information reading apparatus used in the above-mentioned radiation image recording and reproducing system,
A line light source that linearly irradiates the sheet with excitation light is used as the excitation light source, and the length of the linear portion of the sheet irradiated with the excitation light by the line light source (hereinafter referred to as the main light source) is used as photoelectric reading means. Along with a line sensor in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged along the scanning direction.
A direction substantially perpendicular to the length direction of the linear portion, with one of the line light source and the line sensor and the phosphor sheet relative to the other (hereinafter, referred to as a sub-scanning direction)
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-111568, 60-236354, 1-101540 and the like have been proposed.
【0006】これらのシステムは、ライン光源とライン
センサを用いて、線状励起と線状読取りを実現している
ため、輝尽発光光の読取時間の短縮や、装置のコンパク
ト化およびコストの低減などを図ることができる。[0006] In these systems, linear excitation and linear reading are realized using a line light source and a line sensor, so that the reading time of stimulated emission light can be shortened, and the apparatus can be reduced in size and cost. And so on.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、照射光に照射
された物体からの発光光(物体が蓄積性蛍光体シートの
場合は、輝尽発光光)または透過光を受光部(ラインセ
ンサ)に集光するための集光光学系の集光効率は、画像
の質を決める大きな要因の1つである。しかしながら、
上述のシステムにおいては、図1に示すように、1組のレ
ンズで走査端に亘り良好な結像性能を実現するには、集
光レンズと物体の距離を大きく取る必要があり、結果と
して装置全体が大型化し、また集光効率も低くなるとい
う問題が生じてしまう。However, light emitted from the object irradiated with the irradiation light (stimulated emission light when the object is a stimulable phosphor sheet) or transmitted light is transmitted to the light receiving section (line sensor). The light-collecting efficiency of the light-collecting optical system for collecting light is one of the major factors that determine the quality of an image. However,
In the above-described system, as shown in FIG. 1, in order to achieve good imaging performance over the scanning end with one set of lenses, it is necessary to increase the distance between the condenser lens and the object. There is a problem that the whole becomes large and the light collection efficiency is lowered.
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、物体からの発光光または透過光を集光する集光効
率を高めると共に、装置の小型化を図る集光光学系を提
供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a light-collecting optical system that increases the light-collecting efficiency for collecting light emitted from or transmitted from an object and reduces the size of the device. It is intended for.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明による集光光学系
は、長さに比べて幅の短い照射範囲を照射された物体か
らの発光光または透過光を集光するための、前記照射さ
れた範囲の長さ方向および幅方向に夫々複数列の集光レ
ンズが設けられた集光光学系であって、各々の前記集光
レンズの前記長さ方向における外径(d)が、前記物体
の照射された面において1つの前記集光レンズにより集
光される光の発光または透過領域(前記照射範囲と同
様)の前記長さ方向における長さ(r)のn倍以下であ
って、nは1より大きい整数であり、前記集光レンズの
前記幅方向における列数と等しいことを特徴とするもの
である。According to the present invention, there is provided a light-collecting optical system for collecting light emitted or transmitted from an object irradiated in an irradiation area having a width shorter than the length. A plurality of rows of condensing lenses provided in the length direction and the width direction, respectively, in a range, wherein an outer diameter (d) of each of the condensing lenses in the length direction is the object. Is n times or less the length (r) of the light emission or transmission region (similar to the irradiation range) of light condensed by one condensing lens on the irradiated surface, and n Is an integer greater than 1 and is equal to the number of rows of the condenser lens in the width direction.
【0010】即ち、図2に示すように、図1に示した集
光領域Aを前記長さ方向(矢印X方向)に集光領域A
1、B1、A2、B2、...に分け、1組の集光レン
ズaで集光領域Aからの発光光または透過光を集光する
代わりに、前記長さ方向(矢印X方向)および前記幅方
向(矢印Y方向)に複数列の集光レンズa1、b1、a
2、b2、...を用いて夫々集光領域A1、B1、A
2、B2...からの発光光または透過光を受光部に集
光する。That is, as shown in FIG. 2, the light-collecting area A shown in FIG.
1, B1, A2, B2,. . . Instead of condensing the emitted light or transmitted light from the condensing area A with one set of condensing lenses a, a plurality of columns are arranged in the length direction (arrow X direction) and the width direction (arrow Y direction). Condenser lenses a1, b1, a
2, b2,. . . Are used to collect light converging areas A1, B1, and A, respectively.
2, B2. . . The emitted light or transmitted light from is collected on the light receiving unit.
【0011】ここで、各集光レンズa1、b1、a2、
b2、...の外径をdとし、各集光領域A1、B1、
A2、B2、...の長さをrとすれば、dとrおよび
集光レンズの列数nの関係は下記の式(1)により表す
ことができる。Here, each condenser lens a1, b1, a2,
b2,. . . Let d be the outer diameter of each light-collecting area A1, B1,
A2, B2,. . . If the length of r is r, the relationship between d and r and the number of rows n of the condenser lens can be expressed by the following equation (1).
【0012】 1 < d/r = w ≦ n (1 ) ただし、nは1より大きい整数である。1 <d / r = w ≦ n (1) where n is an integer greater than 1.
【0013】即ち、本発明による集光光学系は、各集光
レンズとして、集光領域の長さrよりも大きく、集光領
域の長さrのw倍(w>1)の外径dを持つ集光レンズ
を長さ方向(矢印X方向)に複数配設すると共に、これ
らの集光レンズを矢印Y方向にn列(n≧w)配設して
構成される。That is, in the condensing optical system according to the present invention, the outer diameter d of each condensing lens is larger than the length r of the converging region and is w times (w> 1) the length r of the converging region. Are arranged in the length direction (arrow X direction), and these condenser lenses are arranged in n rows (n ≧ w) in the arrow Y direction.
【0014】また、図2には集光レンズを集光領域の幅
方向(矢印Y方向)に2列しか示していないが、集光レ
ンズの列数nが倍数w(w=d/r)より大きい整数
(即ち、式(1)の関係を満たせば)、何列並べてもよ
い。ただし、装置の小型化とコストダウンの観点から、
列数nはできるだけ倍数w(w=d/r)に近い整数で
あることが望ましい。FIG. 2 shows only two converging lenses in the width direction (arrow Y direction) of the converging area, but the number n of converging lenses is a multiple w (w = d / r). Any number of larger integers (that is, as long as the relationship of Expression (1) is satisfied) may be arranged. However, from the viewpoint of miniaturization and cost reduction of equipment,
It is desirable that the number of columns n be an integer as close as possible to a multiple w (w = d / r).
【0015】また、この集光光学系は、前記物体が放射
線画像情報が蓄積された蓄積性蛍光体シートであり、前
記発光光が該蓄積性蛍光体シートに線状に照射された励
起光の励起により該照射された部分またはこの照射され
た部分に対応する該蓄積性蛍光体シートの裏面側部分か
ら発光される輝尽発光光である装置、即ち、蓄積性蛍光
体シートを用いた放射線画像情報読取装置においても、
輝尽発光光の集光手段として機能し、前記輝尽発光光を
ラインセンサなどに集光するための集光効率を高めるこ
とができる。[0015] In this condensing optical system, the object is a stimulable phosphor sheet in which radiographic image information is accumulated, and the emitted light is an excitation light that is linearly applied to the stimulable phosphor sheet. A device which is stimulated emission light emitted from the irradiated portion by excitation or the backside portion of the stimulable phosphor sheet corresponding to the irradiated portion, that is, a radiation image using the stimulable phosphor sheet In information reading devices,
It functions as a condensing means for stimulating light, and can increase the light-condensing efficiency for condensing the stimulating light on a line sensor or the like.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明による集光光学系によれば、長さ
に比べて幅の短い、換言すれば線状の照射範囲(集光領
域)を照射された物体からの発光光または透過光を集光
するために、図2に示すように、集光領域Aを前記長さ
方向(矢印X方向)に長さrの集光領域A1、B1、A
2、B2、...に分け、集光領域の長さ方向(矢印X
方向)に複数の外径d(d=wr>r)の集光レンズa
1、a2、...を配列して夫々集光領域A1、A
2、...からの発光光または透過光を受光部に集光す
ると共に、集光領域の幅方向(矢印Y方向)にn列(n
≧w=d/r>1)の外径dの集光レンズb1、b
2、...を配列して夫々集光領域B1、B2、...
からの発光光または透過光を受光部に集光するようにし
ているので、各集光レンズの外径dがその集光レンズが
集光を担う集光領域の長さrよりも大きいため、各集光
レンズの開口率が大きく保つことができ、集光効率を高
めると共に、装置の小型化を図ることができる。According to the condensing optical system according to the present invention, light emitted or transmitted from an object irradiated in a linear irradiation range (light condensing area) having a width shorter than its length, in other words, In order to condense light, as shown in FIG. 2, the light-converging area A is converged in the length direction (arrow X direction) with light-converging areas A1, B1, and A having a length r.
2, B2,. . . And the length direction of the focusing area (arrow X)
Condensing lens a having a plurality of outer diameters d (d = wr> r)
1, a2,. . . And condensing areas A1 and A
2,. . . Light or transmitted light from the light-receiving portion is condensed on the light-receiving portion, and n columns (n
≧ w = d / r> 1) condensing lenses b1, b having an outer diameter d
2,. . . Are arrayed, and the light-collecting regions B1, B2,. . .
Since the emitted light or transmitted light from is focused on the light receiving portion, the outer diameter d of each focusing lens is larger than the length r of the focusing region in which the focusing lens is responsible for focusing. The aperture ratio of each condensing lens can be kept large, the condensing efficiency can be increased, and the size of the device can be reduced.
【0017】また、本発明による集光光学系を、蓄積性
蛍光体シートを用いた放射線画像情報読取装置に、蓄積
性蛍光体シートからの輝尽発光光をラインセンサなどの
受光部に集光するための集光手段として適用すれば、装
置の小型化を図ると共に、輝尽発光光の集光効率を高め
ることができるため、質の高い放射線画像を得ることが
できる。Further, the condensing optical system according to the present invention is used in a radiation image information reading apparatus using a stimulable phosphor sheet, and the stimulated emission light from the stimulable phosphor sheet is condensed on a light receiving portion such as a line sensor. If it is applied as a light-collecting means, the size of the device can be reduced, and the light-collecting efficiency of stimulated emission light can be increased, so that a high-quality radiation image can be obtained.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
よる集光光学系の実施形態について説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a condensing optical system according to an embodiment of the present invention.
【0019】本発明による集光光学系は、長さに比べて
幅の短い照射範囲(集光領域)を照射された物体からの
発光光または透過光を集光するために、図2に示すよう
に、集光領域Aを前記長さ方向(矢印X方向)に長さr
の集光領域A1、B1、A2、B2、...に分け、集
光領域の長さ方向(矢印X方向)に複数の外径d(d=
wr>r)の集光レンズa1、a2、...を配列して
夫々集光領域A1、A2、...からの発光光または透
過光を受光部に集光すると共に、集光領域の幅方向(矢
印Y方向)にn列(n≧w=d/r>1)の外径dの集
光レンズb1、b2、...を配列して夫々集光領域B
1、B2、...からの発光光または透過光を受光部に
集光するようにし、集光領域Aからの発光光または透過
光の集光効率を高めるものであり、集光光学系を必要と
する様々な装置に応用することができる。図3は、本発
明による集光光学系を輝尽発光光の集光手段として応用
した蓄積性蛍光体シートを用いた放射線画像情報読取装
置100を示す斜視図、図4は図3に示した放射線画像
情報読取装置100のI−I線断面を示す断面図、図5
は放射線画像情報読取装置100の受光部となるライン
センサ20および輝尽発光光をラインセンサ20に集光
する集光光学系16の詳細を示す図である。The condensing optical system according to the present invention is shown in FIG. 2 for condensing emitted light or transmitted light from an object irradiated in an irradiation range (condensing area) having a width shorter than the length. As described above, the light-converging region A has a length r in the length direction (the direction of the arrow X).
Of light-collecting regions A1, B1, A2, B2,. . . And a plurality of outer diameters d (d = d
wr> r) condensing lenses a1, a2,. . . Are arrayed, and the light-collecting regions A1, A2,. . . And condensed light transmitted through the light condensing lens b1 having an outer diameter d of n rows (n ≧ w = d / r> 1) in the width direction (arrow Y direction) of the light condensing area. , B2,. . . And condensing area B respectively
1, B2,. . . To condense the emitted light or transmitted light from the light-receiving section to increase the light-condensing efficiency of the emitted light or transmitted light from the light-condensing area A. Can be applied. FIG. 3 is a perspective view showing a radiation image information reading apparatus 100 using a stimulable phosphor sheet in which the condensing optical system according to the present invention is applied as a means for condensing stimulated emission light, and FIG. 4 is shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II of the radiation image information reading apparatus 100.
FIG. 3 is a diagram showing details of a line sensor 20 serving as a light receiving unit of the radiation image information reading apparatus 100 and a light collecting optical system 16 for collecting stimulated emission light on the line sensor 20.
【0020】図示の放射線画像情報読取装置100は、
放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート
(以下、シートという)50を載置して矢印Y方向に搬
送する走査ベルト40、線幅略 100μmの線状の2
次励起光(以下、単に励起光という)Lをシート50表
面に対して略45度の角度で発するBLD11、BLD
11から出射された線状の励起光Lを集光するコリメー
タレンズおよび一方向にのみビームを拡げるトーリック
レンズの組合せからなり、シート50表面に線状の励起
光Lを照射する光学系12、シート50の表面に対して
略45度だけ傾斜しかつ励起光Lの進光方向に略直交す
る光軸を有し、励起光Lの照射によりシート50から発
せられた輝尽発光光Mを後述するラインセンサ20を構
成する各光電変換素子21の受光面に集光させる集光光
学系16、集光光学系16を構成する各々の集光レンズ
a1、b1、c1、...から出射する輝尽発光光Mに
混在する励起光Lをカットする励起光カットフィルタ1
7、励起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光M
を受光して光電変換する多数の光電変換素子が配列され
たラインセンサ20、およびラインセンサ20を構成す
る各々の光電変換素子21から出力された信号を読み取
った信号Sをシート50の読取部位と対応させて、画像
処理装置に出力する画像情報読取手段30とを備えてい
る。The radiation image information reading apparatus 100 shown in FIG.
A scanning belt 40 on which a stimulable phosphor sheet (hereinafter, referred to as a sheet) 50 on which radiation image information is stored and conveyed in the arrow Y direction, a linear 2 having a line width of about 100 μm.
BLD 11 and BLD that emit secondary excitation light (hereinafter simply referred to as excitation light) L at an angle of approximately 45 degrees with respect to the surface of sheet 50
An optical system 12 for irradiating the linear excitation light L to the surface of the sheet 50, comprising a combination of a collimator lens for condensing the linear excitation light L emitted from 11 and a toric lens for expanding the beam only in one direction; The photostimulated luminescence light M emitted from the sheet 50 by the irradiation of the excitation light L has an optical axis that is inclined by approximately 45 degrees with respect to the surface of the excitation light L and is substantially perpendicular to the direction in which the excitation light L travels. The condensing optical system 16 for condensing light on the light receiving surface of each photoelectric conversion element 21 constituting the line sensor 20, and the respective condensing lenses a1, b1, c1,. . . Light cut filter 1 for cutting excitation light L mixed with stimulated emission light M emitted from
7. Stimulated light M transmitted through the excitation light cut filter 17
A line sensor 20 in which a large number of photoelectric conversion elements for receiving and photoelectrically converting the signal are arranged, and a signal S obtained by reading a signal output from each of the photoelectric conversion elements 21 constituting the line sensor 20 is referred to as a read portion of the sheet 50. An image information reading means 30 for outputting the image information to the image processing apparatus is provided.
【0021】ラインセンサ20は詳しくは、図5に示す
ように、集光光学系16を構成する各集光レンズに対応
して、光電変換素子21が矢印X方向に沿って多数(例
えば1000個以上)配列されると共に、矢印Y方向に
も20a、20b、20cと3列配列される構成となっ
ている。光電変換素子21としては具体的には、アモル
ファスシリコンセンサ、CCDまたはMOSイメージセ
ンサなどを適用することができる。As shown in FIG. 5, the line sensor 20 has a large number (for example, 1000) of photoelectric conversion elements 21 in the direction of the arrow X corresponding to each of the condenser lenses constituting the condenser optical system 16. As described above), they are arranged in three rows of 20a, 20b, 20c in the direction of the arrow Y. Specifically, as the photoelectric conversion element 21, an amorphous silicon sensor, a CCD or a MOS image sensor, or the like can be applied.
【0022】また、同図に示すように、集光光学系16
は、シート50における夫々の集光領域A1、B1、E
1、A2、B2、E2、...の矢印X方向の長さrの
3倍となる外径dを持った集光レンズが矢印X方向に複
数配列されると共に、矢印Y方向にも3列配列される構
成となっている。各集光レンズは、夫々の光電変換素子
21の受光面において、シート50上の輝尽発光光Mの
夫々の発光域を1対1の大きさで結像する像面とする作
用を有する。また、コリメータレンズとトーリックレン
ズからなる光学系12は、BLD11からの励起光Lを
シート50上に所望の照射域に拡大する。Further, as shown in FIG.
Are the respective light condensing areas A1, B1, and E on the sheet 50.
1, A2, B2, E2,. . . A plurality of condensing lenses having an outer diameter d that is three times the length r in the arrow X direction are arranged in the arrow X direction, and are also arranged in three rows in the arrow Y direction. Each of the condensing lenses has a function of forming, on the light receiving surface of each of the photoelectric conversion elements 21, an image plane on which the respective light-emitting regions of the photostimulated light M on the sheet 50 are formed in a one-to-one size. Further, the optical system 12 including the collimator lens and the toric lens expands the excitation light L from the BLD 11 on the sheet 50 to a desired irradiation area.
【0023】次に本発明による集光光学系を応用した放
射線画像情報読取装置100の作用について説明する。Next, the operation of the radiation image information reading apparatus 100 to which the condensing optical system according to the present invention is applied will be described.
【0024】まず、走査ベルト40が矢印Y方向に移動
することにより、この走査ベルト40上に載置された、
放射線画像情報が蓄積記録されたシート50を矢印Y方
向に搬送する。この時のシート50の搬送速度はベルト
40の移動速度に等しく、ベルト40の移動速度は読取
手段30に入力される。First, by moving the scanning belt 40 in the direction of arrow Y, the scanning belt 40
The sheet 50 on which the radiation image information is stored is conveyed in the direction of arrow Y. At this time, the conveying speed of the sheet 50 is equal to the moving speed of the belt 40, and the moving speed of the belt 40 is input to the reading unit 30.
【0025】一方、BLD11が、線幅略100μmの
線状の励起光Lを、シート50表面に対して略45度の
角度だけ傾けた方向に出射し、この励起光Lは、その光
路上に設けられたコリメータレンズおよびトーリックレ
ンズからなる光学系12により平行ビームとされ、シー
ト50の表面に対して略45度の角度でシート50に入
射する。この時、励起光Lは、シート50表面上を、矢
印X方向(図4で紙面に垂直な方向)に沿って延びる線
状(線幅dL 略 100μm)の領域を照射する。On the other hand, the BLD 11 emits a linear excitation light L having a line width of approximately 100 μm in a direction inclined at an angle of approximately 45 degrees with respect to the surface of the sheet 50, and the excitation light L is projected on the optical path. The beam is converted into a parallel beam by the optical system 12 including a collimator lens and a toric lens provided, and is incident on the sheet 50 at an angle of approximately 45 degrees with respect to the surface of the sheet 50. At this time, the excitation light L irradiates a linear (line width d L approximately 100 μm) region extending along the arrow X direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 4) on the surface of the sheet 50.
【0026】シート50に入射した線状の励起光Lは、
その照射域(線幅dL 略 100μm)および照射域の近
傍部分から、蓄積記録されている放射線画像情報に応じ
た強度の輝尽発光光Mを発光させる。その輝尽発光光M
は、集光光学系16に入射し、集光光学系16の各集光
レンズにより、夫々対応した各光電変換素子21の受光
面に集光される。即ち、16a列の集光レンズa1、a
2、a3、...は、夫々発光域A1、A2、A
3、...からの輝尽発光光をラインセンサ20の光電
変換素子の20a列の夫々対応する光電変換素子21に
集光し、16b列の集光レンズb1、b2、b
3、...は、夫々発光域B1、B2、B3、...か
らの輝尽発光光をラインセンサ20の光電変換素子の2
0b列の夫々対応する光電変換素子21に集光し、16
e列の集光レンズe1、e2、e3、...は、夫々発
光域E1、E2、E3、...からの輝尽発光光をライ
ンセンサ20の光電変換素子の20e列の夫々対応する
光電変換素子21に集光する。なお、集光光学系16に
より集光された輝尽発光光Mは、ラインセンサ20に入
射する前に、励起光カットフィルタ17を透過し、混在
する励起光Lがカットされる。The linear excitation light L incident on the sheet 50 is
As the vicinity of the irradiated region (line width d L shown 100 [mu] m) and the irradiation zone, emit stimulated emission M having an intensity corresponding to the radiation image information recorded therein. The stimulating light M
Is incident on the condensing optical system 16 and is condensed on the light receiving surface of each corresponding photoelectric conversion element 21 by each condensing lens of the condensing optical system 16. That is, the condenser lenses a1 and a1 in the 16a row
2, a3,. . . Are emission areas A1, A2, and A, respectively.
3,. . . The stimulating light emitted from the lens is condensed on the corresponding photoelectric conversion elements 21 in the 20a row of the photoelectric conversion elements of the line sensor 20, and the condensing lenses b1, b2, b in the 16b row
3,. . . Are light-emitting areas B1, B2, B3,. . . Photostimulated light from the photoelectric conversion element 2 of the line sensor 20
The light is condensed on the corresponding photoelectric conversion elements 21 in the 0b row,
The condensing lenses e1, e2, e3,. . . Are the emission ranges E1, E2, E3,. . . Stimulating light emitted from the photoelectric conversion element is condensed on the photoelectric conversion elements 21 corresponding to the 20e rows of the photoelectric conversion elements of the line sensor 20. The stimulated emission light M condensed by the condensing optical system 16 passes through the excitation light cut filter 17 before entering the line sensor 20, and the mixed excitation light L is cut.
【0027】一方、ラインセンサ20は、各光電変換素
子21により受光された輝尽発光光Mを光電変換して、
光電変換して得られた各信号Sを画像情報が読取手段3
0によりシートの部位と対応させて外部の画像処理装置
等に出力されて、診断画像の再生に供される。On the other hand, the line sensor 20 photoelectrically converts the stimulated emission light M received by each photoelectric conversion element 21,
The image information is read from each signal S obtained by photoelectric conversion by the reading unit 3.
0 is output to an external image processing device or the like in association with the part of the sheet, and is used for reproducing a diagnostic image.
【0028】本実施形態においては説明を簡単化するた
めに、シート50とラインセンサ20の間の集光光学系
16の各集光レンズを1:1結像系に設定したが、光学
系16の各集光レンズと、ラインセンサ20を構成する
夫々の光電変換素子21と1対1に対向して設ければ、
すなわち1つの集光レンズ(例えば、a1)が、その集
光レンズのシート50における集光領域(a1の場合
は、A1)から発せられる輝尽発光光Mを1つの光電変
換素子21に集光するようにしていれば、拡大縮小レン
ズを利用しても勿論よい。In this embodiment, for the sake of simplicity, each condenser lens of the condenser optical system 16 between the sheet 50 and the line sensor 20 is set to a 1: 1 image forming system. Is provided so as to face each of the condensing lenses and the respective photoelectric conversion elements 21 constituting the line sensor 20 on a one-to-one basis.
That is, one condensing lens (for example, a1) condenses stimulated emission light M emitted from a condensing area (A1 in the case of a1) in the sheet 50 of the condensing lens onto one photoelectric conversion element 21. If such a configuration is adopted, a scaling lens may be used.
【0029】また、ここでは、説明の便宜上のため、集
光レンズを矢印Y方向に3列並べ、各集光レンズが自分
の外径の1/3の集光領域からの輝尽発光光を集光する
ように設定しているが、列数の3はあくまでも例であっ
て、実用上の各条件から、式(1)を満たす限り、集光
レンズの列数nは任意に決めても勿論よい。Here, for convenience of explanation, three rows of condenser lenses are arranged in the direction of the arrow Y, and each condenser lens emits stimulated emission light from a condensing area of one third of its outer diameter. Although it is set so as to collect light, the number 3 of columns is merely an example, and from each practical condition, the number n of columns of the condenser lens can be arbitrarily determined as long as Expression (1) is satisfied. Of course.
【0030】このようにして、本発明による集光光学系
を輝尽発光光の集光手段として応用した放射線画像情報
読取装置100は、集光光学系16として、矢印Y方向
に外径dの複数の集光レンズを3列(16a、16b、
16c)並べ、各列の集光レンズが、夫々シート50に
おける長さr(d=3r)の集光領域A*(*:1、
2、3、...)、B*(*:1、2、3、...)、
E*(*:1、2、3、...)からの発光光を受光部
となるラインセンサ20の対応する光電変換素子21に
集光するようにしているので、各々の集光レンズの外径
dがその集光レンズが集光を担う集光領域の長さrより
も大きいので、各集光レンズの開口率が大きく保つこと
ができ、集光効率を高めると共に、装置の小型化を図る
ことができる。よって、コンパクト化した装置で高品質
の放射線画像を得ることが可能となる。As described above, the radiation image information reading apparatus 100 in which the condensing optical system according to the present invention is applied as a condensing means for stimulated emission light has a condensing optical system 16 having an outer diameter d in the arrow Y direction. A plurality of condenser lenses are arranged in three rows (16a, 16b,
16c) The condensing lenses of each row are arranged and the condensing areas A * (*: 1,
2, 3,. . . ), B * (*: 1, 2, 3, ...),
Since the light emitted from E * (*: 1, 2, 3,...) Is condensed on the corresponding photoelectric conversion element 21 of the line sensor 20 serving as the light receiving unit, Since the outer diameter d is larger than the length r of the light-collecting region where the light-collecting lens performs light-gathering, the aperture ratio of each light-collecting lens can be kept large, and the light-gathering efficiency is increased and the size of the device is reduced. Can be achieved. Therefore, a high quality radiation image can be obtained with a compact apparatus.
【0031】また、上記放射線画像情報読取装置100
は、励起光の光源とラインセンサとをいずれもシートの
同一面側に配して、励起光が入射したシート面から出射
する輝尽発光光を受光するようにした反射光集光型の構
成を採用したが、本発明の集光光学系は、このような構
成のものに応用できるだけではなく、支持体が輝尽発光
光透過性の材料により形成された蓄積性蛍光体シートを
用いることによって、図6に示すように、励起光の光源
とラインセンサとを互いにシートの異なる面側に配し
て、励起光が入射したシート面の反対側の面から出射す
る輝尽発光光を受光するようにした透過光集光型の構成
の放射線画像情報読取装置200に応用することもでき
る。The radiation image information reading device 100
Is a reflected light condensing type configuration in which both a light source for excitation light and a line sensor are arranged on the same surface side of the sheet to receive stimulated emission light emitted from the sheet surface on which the excitation light is incident. However, the condensing optical system of the present invention can be applied not only to such a configuration, but also by using a stimulable phosphor sheet in which a support is formed of a photostimulable light-transmitting material. As shown in FIG. 6, a light source for excitation light and a line sensor are arranged on different sides of a sheet to receive stimulated emission light emitted from a surface opposite to the sheet surface on which the excitation light is incident. The present invention can be applied to the radiation image information reading apparatus 200 having the configuration of the transmitted light condensing type.
【0032】すなわち図示の放射線画像情報読取装置2
00は、蓄積性蛍光体シート50の前端部および後端部
(当該前端部および後端部には放射線画像が記録されて
いないか、または記録されていても関心領域ではないも
のである)を支持して矢印Y方向にシートを搬送する搬
送ベルト40′、線状の励起光Lをシート50表面に対
して略直交する方向に発するBLD11、BLD11か
ら出射された線状の励起光Lを集光するコリメータレン
ズおよび一方向にのみビームを拡げるトーリックレンズ
の組合せからなり、シート50表面に線状の励起光Lを
照射する光学系12、シート50の表面に略直交する光
軸を有し、励起光Lの照射によりシート50の裏面(励
起光Lの入射面に対して反対側の面)から発せられた輝
尽発光光M′をラインセンサ20を構成する各光電変換
素子21の受光面に集光させる集光光学系16、各光電
変換素子21に入射する輝尽発光光M′に混在する励起
光Lをカットする励起光カットフィルタ17、励起光カ
ットフィルタ17を透過した輝尽発光光M′を受光して
光電変換する多数の光電変換素子21が配列されたライ
ンセンサ20、およびラインセンサ20を構成する各光
電変換素子21から出力された信号を出力する画像情報
読取手段30とを備えた構成である。ラインセンサおよ
び集光光学系として、図5に示すような構成そのまま適
用している。That is, the illustrated radiation image information reading device 2
Reference numeral 00 denotes the front end and the rear end of the stimulable phosphor sheet 50 (the front end and the rear end do not have a radiographic image recorded, or have a radiographic image recorded but not a region of interest). A conveying belt 40 'that supports and conveys the sheet in the direction of the arrow Y, a BLD 11 that emits linear excitation light L in a direction substantially orthogonal to the surface of the sheet 50, and a collection of linear excitation light L emitted from the BLD 11. An optical system 12 for irradiating a linear excitation light L on the surface of the sheet 50, comprising an optical system that irradiates a linear excitation light L on the surface of the sheet 50, comprising a combination of a collimator lens that emits light and a toric lens that expands the beam in only one direction, The stimulated emission light M ′ emitted from the back surface of the sheet 50 (the surface opposite to the incident surface of the excitation light L) by the irradiation of the excitation light L is used as the light receiving surface of each photoelectric conversion element 21 constituting the line sensor 20. A condensing optical system 16 for condensing light, an excitation light cut filter 17 for cutting excitation light L mixed in the stimulable light M ′ incident on each photoelectric conversion element 21, and a stimulable light transmitted through the excitation light cut filter 17. A line sensor 20 in which a large number of photoelectric conversion elements 21 for receiving M ′ and performing photoelectric conversion are arranged, and an image information reading means 30 for outputting a signal output from each photoelectric conversion element 21 constituting the line sensor 20. It is a configuration provided. As the line sensor and the condensing optical system, the configuration as shown in FIG. 5 is applied as it is.
【0033】図示の構成の放射線画像情報読取装置20
0の作用としては、励起光Lの照射によりシート50の
裏面(励起光Lの入射面に対して反対側の面)から発せ
られた輝尽発光光M′を受光する点以外は、前述の放射
線画像情報読取装置100とが同様であるため、ここで
説明を省略する。The radiation image information reading apparatus 20 having the illustrated configuration
The effect of 0 is as described above except that the stimulated emission light M ′ emitted from the back surface of the sheet 50 (the surface opposite to the incident surface of the excitation light L) by the irradiation of the excitation light L is received. Since the radiation image information reading apparatus 100 is the same as the radiation image information reading apparatus 100, the description is omitted here.
【0034】このような構成の放射線画像情報読取装置
200に輝尽発光光の集光手段として本発明の集光光学
系を応用しても、集光光学系を構成する各集光レンズの
開口率が高くなるので、集光効率を高めると共に、装置
の小型化を図ることができる。よって、コンパクトな装
置でも、高品質の放射線画像得ることが可能となる。Even if the condensing optical system of the present invention is applied to the radiation image information reading apparatus 200 having such a configuration as the converging means for stimulating emitted light, the aperture of each condensing lens constituting the condensing optical system can be used. Since the efficiency is high, the light collection efficiency can be increased and the size of the device can be reduced. Therefore, it is possible to obtain a high-quality radiation image even with a compact device.
【0035】また、上述の2つの実施形態とも、本発明
による集光光学系を蓄積性蛍光体シートを用いた放射線
画像情報読取装置に応用した例を挙げているが、本発明
の集光光学系は、放射線画像情報読取装置に限らず、長
さに比べて幅の短い照射範囲を照射された物体からの発
光光または透過光を集光するための集光光学系を必要と
するいかなるシステム、装置にでも応用することができ
る。In each of the above-described two embodiments, an example is described in which the condensing optical system according to the present invention is applied to a radiation image information reading apparatus using a stimulable phosphor sheet. The system is not limited to a radiation image information reading device, but any system that requires a condensing optical system for condensing emitted light or transmitted light from an object irradiated in an irradiation range that is shorter than its length , Can also be applied to devices.
【図1】従来技術を説明するための図FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional technique;
【図2】本発明の集光光学系を示す概略図FIG. 2 is a schematic view showing a condensing optical system of the present invention.
【図3】本発明の集光光学系を応用した放射線画像情報
読取装置100を示す概略図FIG. 3 is a schematic diagram showing a radiation image information reading apparatus 100 to which the light condensing optical system of the present invention is applied.
【図4】図3に示した放射線画像情報読取装置100の
I−I線断面を示す断面図4 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II of the radiation image information reading apparatus 100 shown in FIG. 3;
【図5】図3および図4に示した放射線画像情報読取装
置100におけるラインセンサおよび集光光学系の詳細
を示す図FIG. 5 is a diagram showing details of a line sensor and a condensing optical system in the radiation image information reading apparatus 100 shown in FIGS. 3 and 4;
【図6】本発明の集光光学系を応用した他の放射線画像
情報読取装置200を示す断面図FIG. 6 is a cross-sectional view showing another radiation image information reading apparatus 200 to which the condensing optical system of the present invention is applied.
11 ブロードエリアレーザ(BLD) 12 コリメータレンズとトーリックレンズからなる
光学系 16 集光光学系 17 励起光カットフィルタ 20 ラインセンサ 21 光電変換素子 30 画像情報読取手段 40,40' 走査ベルト 50 蓄積性蛍光体シート L 励起光 M,M' 輝尽発光光 A、B、E 集光領域 a、b、e 集光レンズDESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Broad area laser (BLD) 12 Optical system consisting of a collimator lens and a toric lens 16 Condensing optical system 17 Excitation light cut filter 20 Line sensor 21 Photoelectric conversion element 30 Image information reading means 40, 40 'Scanning belt 50 Storage phosphor Sheet L Excitation light M, M 'Stimulated emission light A, B, E Condensing area a, b, e Condensing lens
Claims (2)
れた物体からの発光光または透過光を集光するための、
前記照射された範囲の長さ方向および幅方向に夫々複数
列の集光レンズが設けられた集光光学系であって、 各々の前記集光レンズの前記長さ方向における外径
(d)が、前記物体の照射された面において1つの前記
集光レンズにより集光される光の発光または透過領域の
前記長さ方向における長さ(r)のn倍以下であって、
nは1より大きい整数であり、前記集光レンズの前記幅
方向における列数と等しいことを特徴とする集光光学
系。1. An apparatus for condensing emitted light or transmitted light from an object irradiated in an irradiation area having a width shorter than a length,
A condensing optical system provided with a plurality of rows of condensing lenses in a length direction and a width direction of the irradiated area, respectively, wherein each of the condensing lenses has an outer diameter (d) in the length direction. The length (r) of the light emission or transmission region of the light condensed by the one condensing lens on the irradiated surface of the object in the length direction is n times or less,
n is an integer greater than 1, and is equal to the number of rows of the condenser lens in the width direction.
蓄積性蛍光体シートであり、前記発光光が該蓄積性蛍光
体シートに線状に照射された励起光の励起により該照射
された部分またはこの照射された部分に対応する該蓄積
性蛍光体シートの裏面側部分から発光される輝尽発光光
であることを特徴とする請求項1記載の集光光学系。2. The object according to claim 1, wherein the object is a stimulable phosphor sheet on which radiation image information is accumulated, and the illuminated light is irradiated by the excitation light that is linearly applied to the stimulable phosphor sheet. 2. The light-collecting optical system according to claim 1, wherein the stimulable phosphor sheet emits stimulating light emitted from a rear surface side portion of the stimulable phosphor sheet corresponding to the irradiated portion.
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