(57)【要約】【課題】輝尽光の集光効率の低下および集光可能な波長範囲の狭小化を防止するとともに、集光体の接着層の亀裂を防止する画像読取装置および集光体の接着方法を提供することである。【解決手段】放射線画像が潜像された輝尽性蛍光体シート２に、励起光を照射して輝尽光を発光させ、集光体３２と励起光カットフィルタ３３とを介して集光した輝尽光を光電変換して画像を読み取る画像読取装置１において、前記集光体３２と、前記励起光カットフィルタ３３とを、アクリル系の接着剤により固定し、前記接着剤による接着層Ｓの厚みを５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像が潜像された輝尽性蛍光体シートに、励起光を照射して輝尽光を発光させ、集光体と励起光カットフィルタとを介して集光した輝尽光を光電変換して画像を読み取る画像読取装置において、
前記集光体と、前記励起光カットフィルタとが、アクリル系の紫外線硬化型の接着剤により固定され、
前記接着剤による接着層の厚みが５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とされていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像読取装置において、
前記集光体から突出する部分の前記接着層の長さが２ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像読取装置において、
前記接着層は脱泡処理されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の画像読取装置における集光体の接着方法であって、
前記励起光カットフィルターの接着面の前記集光体を囲む位置に、紫外線硬化型の接着剤の流出を防止する堰を設け、
次いで、前記堰の内側に接着剤を流し込み、
次いで、前記堰の内側に前記集光体を挿入した後、前記接着剤に紫外線を照射することを特徴とする集光体の接着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線画像を読み取る画像読取装置および集光体の接着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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、その後レーザ光等の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽光を発光する輝尽性蛍光体から画像を読み取る画像読取装置が知られている。
かかる画像読取装置は、人体等の被写体の放射線画像情報を輝尽性蛍光体に記録し、この輝尽性蛍光体に励起光を走査して輝尽光を発光させ、得られた輝尽光を光電変換部により光電変換して画像信号を得る装置であり、この画像信号に基づき被写体の画像形成が行われるようになっている。
【０００３】
また、光電変換部には、輝尽光蛍光体から発光された輝尽光を集光する集光体と、この集光体に接着剤を介して接合され、集光された輝尽光の中から励起光をカットする励起光カットフィルタと、が配置され、より多くの輝尽光を集光して画像読取を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、集光体と励起光カットフィルタとは、紫外線硬化型接着剤（以下、ＵＶ接着剤という）で接合されており、集光体が片持ち支持となるので、集光体の自重および集光体を特定位置に保持するための締結力により撓むことがある。この集光体の撓みに起因して集光効率の低下および集光可能な波長範囲の狭小化という問題が発生する。
また、集光体は、上下方向に移動して集光するため、接着層には、移動時にストレスが集中や接着層の熱膨張などによって亀裂が入りやすいという構造上の問題もある。
【０００５】
本発明の課題は、輝尽光の集光効率の低下および集光可能な波長範囲の狭小化を防止するとともに、集光体の接着層の亀裂を防止することができる画像読取装置および集光体の接着方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、
請求項１記載の発明は、画像読取装置において、
放射線画像が潜像された輝尽性蛍光体シートに、励起光を照射して輝尽光を発光させ、集光体と励起光カットフィルタとを介して集光した輝尽光を光電変換して画像を読み取る画像読取装置において、
前記集光体と、前記励起光カットフィルタとが、アクリル系の紫外線硬化型の接着剤により固定され、
前記接着剤による接着層の厚みが５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とされていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、集光体と、励起光カットフィルタとがアクリル系の紫外線硬化型の接着剤により接合されるとともに、接着剤による接着層の厚みが５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とされているので、集光体の撓み量を所定の範囲内に規制できることとなって、集光効率の低下および集光可能な波長範囲の狭小化を適正な範囲で防止することができる。
即ち、アクリル系の紫外線硬化型接着剤を用いて、撓みによるケラレを防止しつつ、レンズ効果により効率的に輝尽光を集光することができる。
加えて、接着層へのストレス集中および熱膨張による亀裂の発生も防止することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、
請求項１記載の画像読取装置において、
前記集合体から突出する部分の前記接着剤の長さが２ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、集合体から突出する部分の接着剤の長さが２ｍｍ以上であるので、接着剤の表面張力による接着層の切れを防止することができるとともに、３ｍｍ以下であるので、光の損失を許容範囲内に抑えることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の画像読取装置において、前記接着層は脱泡処理されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、接着層は脱泡処理されているので、クラックの発生を防止することができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像読取装置における集光体の接着方法であって、
前記励起光カットフィルターの接着面の前記集光体を囲む位置に、ＵＶ型の接着剤の流出を防止する堰を設け、
次いで、前記堰に接着剤を流し込み、
次いで、前記堰に、前記集光体を挿入した後、前記接着剤に紫外線を照射することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、流動性のある接着剤の集光体からの突出した部分を所定の範囲に抑えつつ、堰の壁面に接着層が当接することにより、集光体の倒れを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２を参照して、本発明の実施の形態の画像読取装置を詳細に説明する。
図１は、本発明にかかる画像読取装置の要部を模式的に示した図である。
この画像読取装置１は、人体等の被写体の放射線画像情報を輝尽性蛍光体シート２に記録し、この輝尽性蛍光体シート２に励起光を走査して輝尽光を発光させ、得られた輝尽光を光電変換して画像信号を得ることにより画像を読みとる装置であり、読みとられた画像信号に基づき被写体の画像形成が行われる。
画像読取装置１は、図１に示すように、輝尽性蛍光体シート２の裏面側に、光電変換部３を備えている。
【００１５】
光電変換部３は、励起光を輝尽光蛍光体シート２に照射する励起光源３１と、励起光が照射された輝尽光蛍光体シート２から発光された輝尽光を集光する集光体３２と、この集光体３２に接着層Ｓを介して接合され、集光された輝尽光の中から励起光をカットする励起光カットフィルタ３３と、励起光カットフィルタ３３に接着層Ｓを介して接合され、励起光カットフィルタ３３により出力された輝尽光を電流に変換する光電変換器３４などにより構成される。
そして、光電変換部３により光電変換された後の電流は、Ｉ／Ｖ変換器（図示省略）で電圧に変換され、さらに増幅器（図示省略）で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によりデジタルの画像信号に変換されるようになっている。
【００１６】
また、光電変換部３は、図示しない搬送手段により副走査方向（図の上下方向）に移動可能に構成されている。そして、輝尽光を集光する際には、集光体３２は、特定位置に保持される。
【００１７】
集光体３１は、例えば、アクリル板などにより構成され、輝尽性蛍光体シート２側の端面部３１ａが斜めにカットされていて、輝尽光を集光しやすいようになっている。
【００１８】
接着層Ｓを構成する接着剤は、例えば、アクリル系のＵＶ硬化型の軟質接着剤である。かかる軟質系の接着剤を用いる理由は、アクリルの透過性によるレンズ効果を意図したものである。しかし、接着剤は軟質であるため、集光体３２の自重により集光体３１が、図１の二点鎖線で示すように、撓むおそれがある。また、集光体を特定位置に保持するため、締め付けた場合にも同様に撓む。集光体が撓んだ場合の光ロス量について図２を用いて説明する。
【００１９】
図２は、集光体の集光効率に対する撓みの影響を示した図であり、横軸は波長、縦軸は光透過量を示したものである。
図２に示すように、輝尽光の波長領域において、撓み量ｄが２ｍｍあると、図２の網掛けで示す分の集光ロスが発生する。
一方、接着層Ｓの厚みを増加させ接着強度を増加させた場合、集光体３２に集光された光が接着層Ｓを通過する際に、接着層Ｓから光が出てしまう光ロス量が増える。具体的には、実験より接着層Ｓの厚さが５ｍｍ上昇すると、アクリル系の場合、光透過量が約４％程度減少することが分かっている。
なお、通常、光透過量が８０％以上確保できれば、画像形成上問題ないが、図２に示すように、集光体の撓みおよび接着層により光ロスが１０％を超えると、光透過量が８０％以上確保することが難しい波長域が形成されるので好ましくない。
【００２０】
また、課題でも述べたように、集光体３２を上下方向に移動させた場合、接着層Ｓにストレスが集中してクラックが入りやすくなるため、接着層Ｓの強度はなるべく高い方が望ましく、よって接着層Ｓの厚みは厚い方がよい。
【００２１】
以上の観点から、集光体３２の撓み量ｄを規制して輝尽光の集光効率の低下および集光可能な波長範囲の狭小化を防止するとともに、集光体３２の接着層Ｓの亀裂発生を防止するためには、接着層Ｓの厚みｌと集光体３２に作用する力の関係を適正範囲にする必要がある。
【００２２】
そこで、接着層Ｓの厚みｌに関して以下の実験を行った。
具体的には、寸法（Ｗ３０ｍｍ、Ｌ５０ｍｍ、Ｔ１０ｍｍ）の集光体３２を励起光カットフィルタ３３にアクリル系接着剤により接着した。この際、接着層Ｓの厚みｌを、３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１１ｍｍとし、各々について、締め付けトルク７００ｇ・ｃｍ時の片持ち梁状態での自重および重りによる集光体の撓み量および光の透過量の調査、ならびにヒートサイクル試験による接着層への影響調査を行った。
【００２３】
なお、集光体３２の寸法および締め付け力は、画像読取装置として使用される通常にものに比べて十分大きなものであり、かかる集光体の寸法および締め付け力で特性が確保できれば実際の画像読取装置に使用されるもの全てに適用できるものである。
▲１▼先端に１７０ｇ相当の重りを吊した時の集光体の撓み量および光の透過量の調査
厚みｌが３ｍｍだと、撓み量ｄが２ｍｍを超え、光の集光ロスが１０％を超えるため好ましくない。一方、厚みｌが１１ｍｍだと、接着層Ｓによる光の集光ロスが１０％を超えるため好ましくない。
【００２４】
▲２▼ヒートサイクル試験による接着層への影響調査
ヒートサイクル試験は、−１０℃から４０℃までの温度領域を、上昇および下降させるサイクル（１サイクルあたり４時間）を２４時間実施するとともに、この間５〜３００Ｈｚの振動を集光体に与えることにより行った。
その結果、厚みｌが３ｍｍの場合、９０Ｈｚ以下で、接着層Ｓの熱膨張と、集光体３２と励起光カットフィルタ３３の共振とにより、接着境界に空隙が発生して破損した。一方、５ｍｍ以上の場合には、５〜３００Ｈｚの範囲では、破損は見られなかった。
【００２５】
次に、集光体３２を励起光カットフィルタ３３に接着する際の接着方法について、図３を用いて説明する。
図３に示すように、まず、励起光カットフィルタ３３の接着面の集光体３２を囲む位置に、接着剤Ｓの流出を防止する堰４を設ける。
次いで、堰４に接着剤を流し込むとともに、脱泡処理を施す。脱泡処理は、例えば、シリンジによる真空脱泡により行う。この脱泡処理により、熱膨張時のクラックの原因となる泡を除去できるので、接着層Ｓの耐久性を向上させることができる。
次いで、堰４に、集光体３２を入れた後、接着剤に紫外線を照射して硬化させる。
【００２６】
ここで、集光体３２と、堰４との間の距離ｍは、２ｍｍ以上とする。その理由は、接着層Ｓの厚みを５ｍｍ以上とするので、集光体３２と、堰４との間の距離ｍが２ｍｍより少ないと接着層Ｓの表面張力により集光体と接着剤との間で切れる部分が発生してしまうからである。
また、集光体３２と、堰４との間の距離ｍは、３ｍｍ以下とする。その理由は、３ｍｍを超えると励起カットフィルタ３３への集光効率が１０％程度落ちてしまって好ましくないからである。
また、堰４を設けることにより、接着剤は、堰４の壁面に当接した状態で硬化するので、集光体の倒れを防止する支持機能も有する。
なお、励起光カットフィルタ３３と光電変換器３４との接着も同様に、光電変換器３４に堰４を作り、その中に接着剤を流し込んで接着層Ｓを作ることにより、励起光カットフィルタ３３と光電変換器３４とを接着する。
【００２７】
以上説明した本発明にかかる画像読取装置によれば、集光体の撓みを所定の範囲内に抑えることにより、撓みに起因した輝尽光の集光効率の低下および集光可能な波長範囲の狭小化を防止することができるとともに、接着層Ｓによる集光ロスの低減を図ることができる。
加えて、接着層Ｓに作用するストレスおよび熱膨張の影響による破損を防止することができる。
また、本発明にかかる集光体の接着方法によれば、堰４により集光体の倒れを防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、集光体と、励起光カットフィルタとがアクリル系の接着剤により固定されるとともに、接着剤による接着層の厚みが５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とされているので、集光体の撓み量を所定の範囲内に規制できることとなって、集光効率の低下および集光可能な波長範囲の狭小化を適正な範囲で防止することができる。
即ち、アクリル系のＵＶ硬化接着剤を用いて、撓みによるケラレを防止しつつ、レンズ効果により効率的に輝尽光を集光することができる。
加えて、接着層へのストレス集中による亀裂の発生も防止することができる。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、集合体から突出する部分の接着剤の長さが２ｍｍ以上であるので、接着剤の切れを防止することができるとともに、３ｍｍ以下であるので、光の損失を最小限に防止することができる。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、接着層は脱泡処理されているので、クラックの発生を防止することができる。
【００３１】
請求項４記載の発明によれば、流動性のある接着剤の集光体からの突出部分を所定の範囲に抑えつつ、堰の壁面に接着層が当接することにより、集光体の倒れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像読取装置の要部を模式的に示した図である。
【図２】集光体の集光効率に対する撓みの影響を示した図である。
【図３】集光体を励起光カットフィルターに接着する際の接着方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１　　　画像読取装置
２　　　輝尽性蛍光体シート
３　　　光電変換部
４　　　堰
３１　　　励起光源
３２　　　集光体
３３　　　励起光カットフィルター
３４　　　光電変換器
Ｓ　　　接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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