(57)【要約】  レンズ、そのレンズの前方に位置決めされた二色性フィルター、及び、そのレンズとその二色性フィルターとの間に位置決めされた高域通過フィルターを含む結像系。蛍光性の物体の広角の結像に関係付けられた結像のアーチファクトを少なくするための、このような結像系の構成部品を調和させる適切な設計。
2007524848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を記憶する記憶燐光体へ方向付けられた刺激する放射を生じさせる源、
該記憶燐光体からの放出された放射を、該放出された放射よりも長い波長における、しかし、実質的にランベルト関数分布よりも狭い角度的な強度分布を備えた放射へ、転換する共振性マイクロ空洞転換器、及び
該より長い波長の放射を検出する検出器
を含む記憶燐光体結像系。
【請求項２】
前記転換器からの光を収集するために位置させられた且つそれを前記検出器へ方向付ける光収集器を含む、請求項１に記載の系。
【請求項３】
前記光収集器は、ライトパイプガイドである、請求項２に記載の系。
【請求項４】
前記マイクロ空洞からの放射を前記光収集器に集めると共に再度方向付けるための、円柱形のレンズ又はレンズのアレイの一方を含む、請求項２に記載の系。
【請求項５】
前記転換器は、記憶燐光体に近接近で位置させられると共に記憶燐光体の幅にまたがると共に、
前記燐光体の線の走査で前記源からの刺激する放射のビームを走査するスキャナーを含み、該刺激する放射は、前記転換器を通過する、
請求項１に記載の系。
【請求項６】
前記転換器は、前記記憶燐光体と大きさについて共通の広がりにあると共にそれに対して近接近で位置させられる、請求項１に記載の系。
【請求項７】
ここで、前記転換器は、
ａ）基体、
ｂ）所定の範囲の波長にわたる光に対して反射性の、且つ、該基体より上に配置される下部の誘電体スタック、
ｃ）マイクロ空洞の放出を生じさせる活性な領域、並びに
ｄ）該下部の誘電体スタックから間隔を空けられた、且つ、所定の範囲の波長にわたる光に対して反射性の、上部の誘電体スタック
を含み、
ｅ）該活性な領域は、一つ以上の周期的な利得領域、及び、該周期的な利得領域のいずれかの側に配置された、且つ、該周期的な利得領域が前記デバイスの定常波の電磁場の波腹と整列させられるように配置されたスペーサー層を含む、請求項１に記載の系。
【請求項８】
誘導放出の光は、前記誘電体スタックの少なくとも一つを通じて前記活性な領域へ透過させられると共に導入される、請求項７に記載の系。
【請求項９】
一つ以上の周期的な利得領域は、有機のホスト材料及びドーパントの組み合わせであると共に、
前記スペーサー層は、誘導放出の光及びマイクロ空洞の放出光に対して実質的に透明である、
請求項７に記載の系。
【請求項１０】
前記ホストの材料は、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウムであると共に、
前記ドーパントは、［１０−（２−ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン］であると共に、
前記スペーサー層は、１，１−ビス−（４−ビス（４−メチル−フェニル）−アミノ−フェニル）−シクロヘキサン又は二酸化ケイ素を含む、
請求項９に記載の系。
【請求項１１】
前記周期的な利得領域は、重合体の材料を含む、請求項７に記載の系。
【請求項１２】
前記共振性マイクロ空洞転換器からの放出は、＋／−４５度未満又は約＋／−４５度の半値全幅を備えた角度的な強度分布を有する、請求項１に記載の系。
【請求項１３】
前記共振性マイクロ空洞転換器からの放出は、＋／−３０度未満又は約＋／−３０度の半値全幅を備えた角度的な強度分布を有する、請求項１に記載の系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、放射線撮影の結像系に使用された記憶燐光体スクリーン用の読み出し及び検出系に関する。より詳しくは、それは、一つの波長帯域における広い角度の分布でそのスクリーンから放出された電磁放射を、より長い波長帯域での放出のより狭い円錐へと、転換するデバイスのこのような系における包含に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮影の結像系（コンピューター放射線撮影法）に基づいた記憶燐光体は、現在のところ、広範な使用にある。これらの系は、潜在性の記憶サイトとしての入射する電離放射線の一部分を記憶する燐光体の材料を含有するスクリーンを使用する。これらのサイトは、その後に、その燐光体の材料によって吸収された電離放射線の量に比例して、典型的には３５０ナノメートルから４５０ナノメートルまでの範囲における電磁放射（誘導放出）を解放するために、刺激される。これらの系で使用される典型的な読み出しの方法は、いわゆる飛点走査の方法である。典型的には６００ナノメートルから７００ナノメートルまでの範囲における、集束させたレーザービームは、それら記憶サイトを刺激するために、そのスクリーンの表面にわたってラスター走査される。同時に、その誘導放出は、収集され、検出され、且つディジタル化される。その像のピクセルサイズは、ラスター速度及びディジタル化速度によって決定される。読み出し後に、それらスクリーンは、そのスクリーンを再使用することができるように、いずれの残留する記憶サイトをも取り除くために、消去する光で照らされる。
【０００３】
発明者Ｍｕｅｌｌｅｒ等の２００２年４月１６日に発行された特許文献１及び発明者Ａｒａｋａｗａ等の２００２年１月２４日に発行された特許文献２に開示された代替の構成は、刺激する電磁放射の線が使用されると共にその誘導放出がフォトダイオードアレイ又は電荷結合デバイス（ＣＣＤ）のような線形のセグメント化された検出器上へ再結像させられるものである。この線刺激については、そのピクセルサイズが、一つの方向におけるディジタル化速度によって、及び、他の方向における光学的な結像及び検出系によって、決定される。
【０００４】
刺激及び検出のいずれの構成についての挑戦の一つは、高い像の品質を得るために、その誘導放出の大部分を収集している。その誘導放出は、広い角度の範囲で放出される。ほとんどの系については、その放出は、（放出の角度に対する強度においてｃｏｓθで減衰する）ランベルト関数に近いものである。ラスター走査された系については、その典型的な収集の系は、その誘導放出についての大きい受容角度を有し、且つ、高度に反射性であると共にその放出が光電子増倍管のようなかなり大きい面積の検出器へ方向付けられるように形作られる。いくつかの系について、その収集器は、ライトパイプ、すなわち、その検出器へその誘導放出を案内するために内部全反射を使用するプラスチックの導管である。その典型的な誘導放出の波長の範囲が、３５０ナノメートルから４５０ナノメートルまでであることが与えられると、そのプラスチックは、紫外及び青色の電磁放射について高い透過率を有さなければならない。その結像させられた線の刺激の系については、使用される収集光学部品は、その放出の大部分を収集するために、非常に低いｆ数を有さなければならない。これは、このような結像系の深度に制約を置く。また、このような低いｆ数の光学部品は、より高いｆ数の光学部品よりも高価なものであり得る。放出の角度の範囲を、狭めることができたとすれば、その収集光学部品を、際だって単純化することができるであろうし、このように空間及び費用を節約する。放出の角度の範囲を変える一つのこのような方法は、発明者Ｈｅｌｌ等の２００３年１月１４日に発行された特許文献３に開示され、その文献においては、マイクロレンズが、放出の角度の範囲を狭めるための試行においてスクリーンの表面に形成される。この技術は、その放出の円錐をわずかに狭めることができるのみであると共に、各々のスクリーンへ製造費用を加える。また、それは、次の段落で議論されるような放出の波長を変えない。
【０００５】
別の挑戦は、非常に高い量子効率（ＱＥ）でその誘導放出を検出することである。その放出の典型的な波長は、３５０ナノメートルから４５０ナノメートルまでである。ラスター走査された系については、その検出器は、典型的には、光電子増倍管（ＰＭＴ）である。典型的なＰＭＴのＱＥは、バイアルカリ光電陰極については、４００ナノメートルでおよそ２５％の値を有する。再結像させられた系については、典型的なＣＣＤ検出器は、典型的には５０％又はより低いものである、４００ｎｍでのＱＥを有する。その放出の波長を、より長い波長に向かって偏移させることができたとすれば、そのときＣＣＤ及び他の半導体の検出器は、より高いＱＥでその放出を検出することになる。
【特許文献１】米国特許第６，３７３，０７４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０００８２１２Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５０７，０３２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明に従って、これらの問題に対する解決手段が、提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴に従って、
潜像を記憶する記憶燐光体へ方向付けられた刺激する放射を生じさせるための源、
前記の記憶燐光体からの放出された放射を、しかし、実質的にランベルト関数の分布よりも狭いものである角度的な強度分布を備えた前記の放出された放射よりも長い波長における放射へと、転換するための共振性マイクロ空洞転換器、及び、
前記のより長い波長の放射を検出するための検出器
を含む記憶燐光体結像系が、提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下の利点を有する。
【０００９】
１．より狭い範囲の誘導放出の角度に帰着すると共にその波長を通常の半導体の光検出器が高いＱＥを有するより長い波長へと偏移させる記憶燐光体読み出し系が、提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下ここで詳細に記載するように、本発明は、より狭い範囲の誘導放出の角度に帰着すると共にその波長を通常の半導体光検出器が高いＱＥを有するより長い波長へと偏移させる記憶燐光体読み出し系を提供する。共振性マイクロ空洞デバイスの組み込みは、この誘導放出の変換を行うために、使用される。
【００１１】
図１を参照して、本発明に従った共振性マイクロ空洞デバイスを組み込む記憶燐光体読み出し系が、示される。レーザー１０１は、走査の間におけるレーザーの露出の制御のための、例えば、走査検流計がレーザービームの操縦に使用されるとすれば帰線の間にそのレーザーを停止させるための、強度変調器１０２を通過させられるレーザービーム１０を生じさせる。そして、レーザービーム１０は、そのビームを、その後の集束させる及び操縦する光学部品１０５が記憶燐光体スクリーン１０７に所望のスポットの大きさを生じさせるように、所望の大きさへと拡大する、ビームを整形する光学部品１０３を通過させられる。そのレーザービームは、検流計スキャナー又は回転する多角形ミラー１０４のいずれかによって、速い走査の方向において、スクリーン１０７にわたる線走査でラスター走査される。記憶燐光体スクリーン１０７は、所望のピクセルサイズが、その遅い走査の方向において得られるような速度で（レーザーのラスターに対して垂直な）遅い走査の方向１２において、並進運動させられる。本発明に従って、共振性のマイクロ空洞転換器１０６は、レーザービーム１０がそれを通過するように、記憶燐光体スクリーン１０７に近接近で置かれる。おおよそランベルト関数である強度プロファイルを備えた記憶燐光体スクリーン１０７からの誘導放出は、放出される。その燐光体の放出は、転換器１０６によって吸収されると共に、しかし、実質的にランベルト関数よりも狭いものである角度的な強度分布を備えた、刺激された燐光体の放出よりも長い波長における放出へ転換される。ランベルト関数の分布は、単位立体角当たりの放出の強度がその放出する表面に対する法線から測定された角度の余弦のように減少するものである。このように、ランベルト関数は、６０度の余弦が０．５であるので、＋／−６０度の全半値幅（ＦＷＨＭ）を有する。転換器１０６は、実質的にランベルト関数未満である角度的な強度分布を有する。このように、その転換器の放出の角度的な強度分布は、その放出角度の余弦よりも速く減少する。この用途のための好適な転換器は、＋／−４５度未満若しくは約＋／−４５度であるＦＷＨＭ、又は、より優先して、＋／−３０度未満若しくは約＋／−３０度であるＦＷＨＭを備えた角度的な強度分布を有する。
【００１２】
その転換器の放出は、収集器１０８によって収集されると共にフィルター１０９に向かって方向付けられる。このフィルターは、検出器１１０によって検知されることからレーザーの放射を遮断するが、しかし、その転換器の放出の大部分を通過させる。検出器１１０は、その転換器の放出を検知すると共に、その後のディジタル化する電子機器１１１へ信号を提供する。その全体の系は、コンピューター１１２によって制御される。その像のデータは、ディスプレイ１１３上で眺められてもよいと共に、記憶デバイス１１４に記憶されてもよい。
【００１３】
転換器１０６は、共振性マイクロ空洞デバイスである。図２に示すのは、このような転換器の例示的な構成の断面である。示すように、転換器１０６は、その転換器の放出及びその記憶燐光体の刺激光の両方に対して透過性である基体２１０を含む。基体２１０は、透明なガラス又はプラスチックであってもよい。基体２１０上には、下部の誘電体スタック２２０が堆積させられるが、そのスタックは、交替する高い及び低い屈折率の誘電体材料で構成される。下部の誘電体スタック２２０は、所定の範囲の波長にわたるマイクロ空洞放出に対して反射性であるがしかし記憶燐光体の刺激の波長に対して透過性であるために、設計される。典型的な高い及び低い屈折率の材料は、それぞれ、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２である。しかしながら、Ｔａ２Ｏ５を、ＴｉＯ２の代わりに使用してもよい。下部の誘電体スタック２２０は、標準的な電子ビームの堆積によって、堆積させられるが、ここで典型的な堆積の温度は、２４０℃である。有機の活性な領域２３０は、下部の誘電体スタック２２０にわたって堆積させられる。その活性な領域を、小さい分子量の有機の材料、共役した重合体の有機の材料、又は、それら二つの組み合わせで構成することができる。その共役した重合体が、通常では、スピンコーティングによって形成される一方で、その小さい分子量の有機の材料は、典型的には、高い真空（１０−６トール）の熱的な蒸発によって、堆積させられる。
【００１４】
図２は、バルク層ではないが、しかし多層の複合体である、有機の活性な領域２３０を示す。発明者Ｂｒｕｅｃｋ等の１９８９年１１月１４日に発行された米国特許第４，８８１，２３６号明細書におけるＢｒｕｅｃｋ等の提案に従って、無機のＶＣＳＥＬレーザーについては、有機の活性な領域２３０は、一つ以上の有機の周期的な利得領域２６０を含有するが、それら有機の周期的な利得領域は、スペーサー層２７０によって分離される。有機の周期的な利得領域２６０の厚さは、典型的には、５ｎｍから２５ｎｍまでの好適な厚さと共に、５０ｎｍ未満である。スペーサー層２７０の厚さは、それら有機の周期的な利得領域が空洞の定常的な電磁場の波腹と整列されるように、選ばれる。その活性な領域における周期的な利得領域を用いることは、所望されてない自然放出における、より大きい出力の転換の効率及び大きい減少に帰着する。要約すれば、活性な領域２３０は、一つ以上の有機の周期的な利得領域２６０及び周期的な利得領域のいずれかの側に配置されると共に周期的な利得領域がそのデバイスの定常波の電磁場の波腹と整列させるように配置されるスペーサー領域２７０を含む。活性な周期的な利得領域の数は、燐光体の誘導放出の所望の吸収を得るために、選ばれる。周期的な利得領域の数は、典型的には、２から１０までの範囲にあることになる。
【００１５】
有機の周期的な利得領域２６０は、高い量子効率で蛍光を発する、小さい分子量の有機の材料又は重合体の有機の材料のいずれがで構成される。この実施形態において、利得媒体としてのホスト−ドーパントの組み合わせを使用することは、それは、その放出の波長における利得媒体についての＜１ｃｍ−１の非常に小さいポンピングされてない帯域から帯域への吸収係数に（フェルスターのエネルギー転移の機構を介して）帰着することができるので、好適なことである（Ｍ．Ｂｅｒｇｇｒｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  ３８９，４６６［１９９７］）。緑色を放出するマイクロ空洞についての有用なホスト−ドーパントの組み合わせの例は、そのホストとしてのトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ）及びそのドーパントとしての（０．５％の体積分率での）［１０−（２−ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン］（Ｃ５４５Ｔ）である。他のホスト−ドーパントの組み合わせを、青色及び赤色におけるもののような、他の波長領域における放出に使用することができる。
【００１６】
重合体の材料を含む有機の周期的な利得領域２６０について、それらを、単一の重合体の構成成分、二つ以上の重合体の材料のブレンド、又は、ドープされた重合体若しくは重合体のブレンドで構成することができる。また、その利得媒体は、ドーパントの有無にかかわらず一つを超える非重合体の及び重合体の材料の組み合わせであることができる。典型的なドーパントを、非重合体の分子について、先に列挙する。非重合体のドーパントを、その重合体のホストの中へ分子的に分散させることができるか、又は、そのドーパントを、福次的な構成要素を共重合させることによって、そのホストの重合体の中へ添加することができるであろう。典型的な重合体の材料は、米国特許第５，８８１，０８３号明細書及びその中における参考文献においてＤｉａｚ−Ｇａｒｃｉａ等によって教示されるような、置換及び無置換のポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）誘導体、置換及び無置換のポリ（ｐ−フェニレン）（ＰＰＰ）誘導体、置換及び無置換のポリフルオレン（ＰＦ）誘導体、置換及び無置換のポリ（ｐ−ピリジン）、置換及び無置換のポリ（ｐ−ピリダルビニレン）誘導体、並びに置換、無置換のポリ（ｐ−フェニレン）はしご状及び階段状−はしご状の重合体、並びにそれらの共重合体を含むが、しかし、それらに限定されない。それら置換基は、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、ニトロ、チオ、ハロ、ヒドロキシ、及びシアノを含むが、しかし、それらに限定されない。典型的な重合体は、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ジアルキル−、ジアリール−、ジアミノ−、又はジアルコキシ−で置換されたＰＰＶ、モノアルキル−モノアルコキシ−で置換されたＰＰＶ、モノアリールで置換されたＰＰＶ、９，９’−ジアルキル又はジアリールで置換されたＰＦ、９，９’−モノアルキル−モノアリールで置換されたＰＦ、９−モノアルキル又はアリールで置換されたＰＦ、ＰＰＰ、ジアルキル−、ジアミノ−、ジアリール−、又はジアルコキシ−で置換されたＰＰＰ、モノアルキル−、アリール−、アルコキシ−、又はアミノ−で置換されたＰＰＰである。加えて、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ポリチオフェン類、ポリピロール、ポリアニリン、及び、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳともまた呼ばれるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸塩又はエステル）のような共重合体のような、重合体の材料を、使用することができる。
【００１７】
スペーサー層２７０について、マイクロ空洞の放出２９０、（燐光体のスクリーンによって生じさせた）入射の誘導放出の光２８０、及び、記憶燐光体を刺激するレーザー光に対して高度に透明なものである材料を使用することは、好適なことである。この実施形態においては、有機の層は、１，１−ビス−（４−ビス（４−メチル−フェニル）−アミノ−フェニル）−シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）は、それが可視及び近ＵＶのスペクトルのいたるところで非常に低い吸収を有すると共にそれの屈折率がＡｌｑのものよりもわずかに低いものであるので、そのスペーサーの材料として選ばれる。これの屈折率差は、それが、定常的な電場の波腹と周期的な利得領域２６０との間における重なり合いを最大化する際に援助するので、有用なものである。他の有用なスペーサー層の材料は、熱的に又は電子ビー蒸着で堆積させることができる、ＳｉＯ２のような無機の化合物である。
【００１８】
活性な領域２３０の後に続けて、堆積させられるのは、上部の誘電体スタック２４０である。上部の誘電体スタック２４０は、下部の誘電体スタック２２０から間隔を空けられると共に所定の範囲の波長にわたる光に対して反射性である。それの組成は、下部の誘電体スタック２２０のものに類似のものである。上部の誘電体スタック２４０が、有機系の活性な領域にわたって堆積させられるので、それの堆積温度を、有機のものを溶融することを回避するためには、低いものに保たなければならない。結果として、上部の誘電体スタック２４０についての典型的な堆積温度は、７０℃である。良好な放出効率を得るためには、マイクロ空洞の放出の波長に対する上部の誘電体スタック２４０のピーク固有反射率が、マイクロ空洞の光の放出がそれを通じて出ることを予防するためには、９９％よりも大きい、好ましくは９９．９％よりも大きいものであることは、好適なことである。下部の誘電体スタック２２０については、その外部結合の効率を高めるためには、そのスタックの反射率が、９９％よりも小さいものであることは、好適なことであり、ここで、下部のスタックの反射率におけるさらなる減少が、より高い外部効率、より大きいスペクトルの線幅、及び、より大きいマイクロ空洞の光の放出の円錐の角度に帰着する。要約すれば、下部の誘電体スタック２２０は、それのピーク反射率が、９９％未満であるように、選択されるべきである。結果として、そのスペクトルの線幅は、増加させられ、それによって、改善された出力の転換効率に帰着する。事実上は、下部の誘電体スタック２２０のピーク反射率を８５％未満まで低下させることによって、その出力の転換効率が、２０％よりも大きいものあることができることが、決定された。およそ４００ｎｍのピーク誘導放出波長及び緑色の放出するマイクロ空洞と共に使用される通常の記憶燐光体の材料については、これは、３０％を超過する外部量子転換効率に帰着する。
【００１９】
図２に示すように、マイクロ空洞１０６は、燐光体のスクリーン１０７からの誘導放出によって、光学的に駆動されると共に、実質的にランベルト関数よりも狭いものである角度的な強度分布を備えた光２９０を放出する。そのデバイスの出力の転換効率を改善するために、上部の誘電体スタック２４０が、燐光体の放出２８０に対して高度に透過性のものであると共に下部の誘電体スタック２２０が、燐光体の放出に対して高度に反射性であるように、両方の誘電体スタックへ追加の誘電体層を加えることは、望ましいことである。設計された変換器の構造の結果として、マイクロ空洞の放出は、主として、基体２１０を通じて起こる。図２は、下部の誘電体スタック２２０及び基体２１０を通じたマイクロ空洞の放出２９０を示す。あるいは、それら誘電体スタックの固有反射率の適切な設計による上部の誘電体スタック２４０を通じて主として出るマイクロ空洞の放出と共に、そのマイクロ空洞の構造を、基体２１０及び下部の誘電体スタック２２０を通じて光学的にポンピングすることができであろう。
【００２０】
図１におけるような燐光体のスクリーンに近接近でマイクロ空洞転換器１０６と共に、その転換器の外側の表面の一方又は両方は、フレアーを、すなわち、所望のピクセルエリア以外のスクリーンのレーザーの放射の命中する領域を、減少させるために、レーザーの刺激する光の反射を最小化するために、追加の誘電体スタックの被覆物を有してもよい。
【００２１】
図１に示す構成は、総称的に、収集器１０８と名称を付けてきた。収集器を、発明者Ｍｉｙａｇａｗａ等の１９９２年８月１１日に発行された米国特許第５，１３８，１６１号明細書に開示されるようなライトパイプガイドとして製作してもよい。これらのライトパイプガイドは、その光がライトガイドの材料内で伝播するように、検出器１１０へその放出を方向付けるために、内部全反射を使用する。記憶燐光体スクリーン１０７で使用される通常の燐光体の材料は、ユーロピウムがドープされたフルオロハロゲン化バリウムである。この材料の放出は、収集器１０８のライトガイドの材料が、効率的な収集のために青色及び近紫外の波長の範囲における高い透過性を有さなければならなく、このように潜在的な候補の材料を限定するように、およそ４０ｎｍの半値全幅を備えた、およそ４００ｎｍのピーク波長を有する。マイクロ空洞転換器１０６と共に、その放出の波長は、より多くのプラスチック材料がライトガイド収集器１０８を製作するための候補になるように、緑色の波長へ偏移させられる。また、より長い波長のマイクロ空洞転換器の放出を収集するライトガイド１０８は、マイクロ空洞の放出角度の範囲が、その誘導放出のおおよそランベルト関数の形状よりもはるかに少ないので、同等の直接的な誘導放出のライトガイド収集器と同様に厚いものである必要がないこともある。図１に示す構成に対する変更として、円柱形のレンズ又はレンズのアレイを、そのマイクロ空洞の放出を光収集器１０８の中へ集めると共に再度方向付けるために、使用することができるであろう。
【００２２】
図３Ａ及び３Ｂに示す別の好適な実施形態において、線刺激が、使用されると共に、セグメント化された検出器が、発明者のＭｕｅｌｌｅｒ等の２００２年４月１６日に発行された米国特許第６，３７３，０７４号明細書及び発明者Ａｒａｋａｗａ等の２００２年１月２４日に公開された米国特許出願公開第２００２／０００８２１２Ａ１号明細書に開示されたものと類似の刺激の線に沿ったピクセルの定義を提供するために、使用される。図３Ｂは、その刺激及び検出系のより遠方の図を示す。多重の刺激及び検出サブシステム３００がある。図３Ｂは、それらの関連したレンズ３０２を備えた同じ数の刺激光源３０１及びをそれらの関連した結像レンズ３０４を備えたセグメント化された検出器３０５を示すが、しかし、それは、この用途の要件ではない。不同の数の刺激光源及びセグメント化された検出器があることができる。図３Ａに示すように、少なくとも一つの刺激光源３０１がある。刺激するビームは、少なくとも一つの対応するレンズ３０２によって記憶燐光体のスクリーン１０７における集束させられた線へと整形され、二色性フィルター３０３及びマイクロ空洞転換器１０６を最初に通過するミラー３３０によって反射させられる。二色性フィルター３０３は、長い波長の刺激する光を透過させるが、しかし、より短い波長のマイクロ空洞転換器の放出を反射させる。マイクロ空洞１０６は、記憶燐光体スクリーン１０７に近接近で置かれるが、記憶燐光体スクリーン１０７の上部からの間隔は、０．０２５ｍｍから０．５ｍｍの範囲に、好ましくは、０．０２５ｍｍから０．１ｍｍの範囲にある。記憶燐光体スクリーン１０７からの誘導放出は、転換器１０６によって吸収されると共に、その誘導放出よりも長い波長で及びランベルト関数よりもはるかに狭いものである強度プロファイルで転換器１０６によって再放出される。その転換器の放出は、二色性フィルター３０３によって反射させられると共に、対応するセグメント化された検出器３０５上へ放出の像を順々に集束させる少なくとも一つの結像レンズ３０４に向かって方向付けられる。フィルター３０９は、セグメント化された検出器３０５に到達するいずれの残留する刺激する光の強度をも劇的に減少させるが、しかし、その転換器の放出の顕著な部分を、それをセグメント化された検出器３０５によって検知することができるように、通過させる。検出器３０５の出力は、像を処理するシステム３０６によって、集められ、処理され、記憶され、且つ、潜在的に眺められる。記憶燐光体スクリーン１０７は、その系のその後の読み取りが、走査される方向における所望のピクセルサイズに帰着するような速度で、刺激の線に垂直な方向１１０において並進運動させられる。
【００２３】
検出器３０５のセグメントの大きさは、所望のピクセルサイズが、線刺激の方向で得られるように、結像レンズ３０４によって提供される倍率と一緒に、選ばれる。この構成における転換器１０６は、先に記載してきたようなものと、類似の性質及び構築を有する。マイクロ空洞転換器１０６と関連した収集及び検出の構成部品との間における最適な間隙を維持するために、及び、また、記憶燐光体スクリーン１０７の表面との衝突を予防するために、能動的な位置決めのいくつかの手段が、必要なものであることもある。この能動的な位置決めする機能は、図に示されないが、しかし、ここでのそれの言及によって、図３Ａに示す構成の潜在的な構成部品であることが理解される。
【００２４】
別の好適な実施形態は、図４に示される。この構成は、図３に示されるものと非常に類似のものであるが、しかし、その二色性フィルターは、取り除かれてあると共に、刺激光源３０１は、９０度未満の角度で記憶燐光体スクリーン１０７に突き当たる。セグメント化された検出器３０５、結像レンズ３０４、及びフィルター３０９は、燐光体スクリーン１０７及び転換器１０６に対して９０度よりも大きい角度にあるために、配向させられる。スクリーンの間隔及びスクリーンの輸送に対するその転換器の考慮は、図３Ａについて上に記載したものと同じものである。
【００２５】
図３Ａ及び図４に示す構成は、全体のスクリーンの幅にわたる線の刺激及び収集を有するが、ここでそのスクリーンは、その刺激及び収集の系に対して相対的に走査される。代替の構成は、その線刺激及び収集系（３０１、３０２、３０３、１０６、３０４、３０５、３０９）について、短い線形のセグメントのみが刺激されるように、より小さいものであるためのものであるが、ここでその線形の刺激線の方向が、今、スクリーンの運動方向に対して平行なものである。このより小さい刺激及び収集系は、周知のインクジェットプリンターにおけるインクジェットプリントヘッドについてなされるものに類似の様式で、そのスクリーンにわたってラスター走査される。しかしながら、プリンターにインクを蓄える代わりに、この刺激及び検出系は、刺激の露出を蓄えると共に、その対応する放出を収集すると共に検出する。上に述べたように、その刺激及び収集系とその燐光体のスクリーンとの間における間隔を制御するいくつかの手段は、所望の像の解像度を維持すること、及び、その転換器とその燐光体のスクリーンとの間におけるいずれの衝突をも予防することが、必要とされることもある。
【００２６】
図５に示す別の好適な実施形態において、マイクロ空洞転換器１０６は、記憶燐光体スクリーン１０７を覆うと共に、記憶燐光体スクリーン１０７と親密な接触にあるが、しかし、記憶燐光体スクリーン１０７に光学的には結合したものではない。図１、図３Ａ及び図４に示すような記憶燐光体スクリーンを読み出すための異なる幾何学的な構成を、まだ、使用することができるが、しかし、その転換器は、今、その全体のスクリーンを覆っている。その利点は、ここでは、主として、図３Ａ及び図４の線刺激の構成の再結像のためのものである。そのスクリーンとその転換器との間における親密な、しかし、光学的でない接触と共に、そのスクリーンとその転換器との間における間隙が無いので、再結像させられた転換器の放出の解像度における喪失は、無い。この実施形態については、通常のユーロピウムがドープされたフルオロハロゲン化バリウムの燐光体のスクリーンを使用するとき、その転換器の誘電体スタックは、通常の消去ランプが広い波長の放出体であるので、４２５ナノメートルから５００ナノメートルまでの範囲におけるいくらかの透過が、消去ランプから来る光の使用を最大化するために起こるように、設計されるべきである。
【００２７】
具体的な波長における光で刺激されると共に具体的な波長における放出される光を生じさせる、具体的な記憶燐光体スクリーンの材料を、記載してきたとはいえ、異なる波長における刺激すると共に放出する光を有する、他の記憶燐光体スクリーンの材料を使用してもよいことは、理解されると思われる。このような場合には、また、適切なマイクロ空洞転換器の材料が、使用されるであろう。
【００２８】
本発明を、それのある一定の好適な実施形態への特定の参照と共に詳細に記載してきたが、しかし、変形及び変更を、本発明の主旨及び範囲内で遂げることができることは、理解されると思われる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に従った共振性空洞転換器の実施形態を含む飛点方法を使用する記憶燐光体読み出し系の概略的な図を示す。
【図２】図１の共振性空洞転換器の断面図を示す。
【図３Ａ】スクリーンの表面に対しておおよそ９０度の方向に沿って起こる、刺激及び収集の両方を備えた、二色性の反射フィルター及び本発明に従った共振性空洞転換器を組み込む、線刺激読み出し系の側面の立面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａのスクリーンの幅にわたる一つを超える刺激及び検出ユニットを概略的に示すより遠方の図を示す線図を示す。
【図４】９０度未満の方向に沿って起こる刺激及び二色性の反射フィルター無しにスクリーンに対しておおよそ９０度の方向に沿って起こる収集を備えた、本発明の共振性空洞転換器を使用する線刺激読み出し系の側面の立面図を示す。
【図５】記憶燐光体スクリーンとの親密な接触における本発明の共振性転換器を備えた構成の断面の立面図を示す。
【符号の説明】
【００３０】
１０    レーザービーム
１２    遅い走査の方向
１０１    レーザー
１０２    変調器
１０３    ビームを整形する光学部品
１０４    回転する多角形ミラー
１０５    操縦する光学部品
１０６    マイクロ空洞転換器
１０７    記憶燐光体スクリーン
１０８    光収集器
１０９    フィルター
１１０    検出器
１１１    ディジタル化する電子機器
１１２    コンピューター
１１３    ディスプレイ
１１４    記憶デバイス
２１０    基体
２２０    下部の誘電体スタック
２３０    有機の活性な領域
２４０    上部の誘電体スタック
２６０    有機の周期的な利得領域
２７０    スペーサー層
２８０    誘導放出の光
２９０    マイクロ空洞の放出
３００    多重の刺激及び検出サブシステム
３０１    刺激光源
３０２    結像レンズ
３０３    二色性フィルター
３０４    結像レンズ
３０５    セグメント化された検出器
３０６    結像を処理するシステム
３０９    フィルター
３３０    ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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