(57)【要約】【課題】  異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導く。【解決手段】  入射開口部を備え、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材と、該反射部材内の光を検出する光検出器と、を具備し、前記反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている。【選択図】      図１
2005099600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射開口部を備え、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材と、
該反射部材内の光を検出する光検出器と、を具備し、
前記反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、
前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、
ことを特徴とする集光器。
【請求項２】
前記反射部材は、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の集光器。
【請求項３】
前記反射部材は、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の集光器。
【請求項４】
前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の集光器。
【請求項５】
前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、円形の光反射面を有するか、または、円形に内接もしくは外接する複数の平面からなる光反射面を有し、
一方の端面側に光検出器を設けた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の集光器。
【請求項６】
前記光反射面には増反射コーティングされている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の集光器。
【請求項７】
入射開口部を備え、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材と、該反射部材内の光を検出する光検出器と、を具備し、前記反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている集光器と、
該集光器の入射開口部に光を導く長尺の導光部材と、
を有することを特徴とする集光装置。
【請求項８】
前記反射部材は、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、
ことを特徴とする請求項７記載の集光装置。
【請求項９】
前記反射部材は、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、
ことを特徴とする請求項７記載の集光装置。
【請求項１０】
前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有する、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の集光装置。
【請求項１１】
前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、円形の光反射面を有するか、または、円形に内接もしくは外接する複数の平面からなる光反射面を有し、
一方の端面側に光検出器を設けた、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の集光装置。
【請求項１２】
前記光反射面には増反射コーティングされている、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の集光装置。
【請求項１３】
画像情報が記録された記録媒体に励起光を照射し、記録媒体から発生する画像情報に応じた輝尽発光光を読み取る画像情報読み取り装置であって、
入射開口部を備え、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材と、該反射部材内の光を検出する光検出器と、を具備し、前記反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている集光器と、
該集光器の入射開口部に光を導く長尺の導光部材と、
前記導光部材から前記光検出器までのいずれかの位置で前記励起光を減衰させるフィルタと、
を有することを特徴とする画像情報読み取り装置。
【請求項１４】
前記反射部材は、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、
ことを特徴とする請求項１３記載の画像情報読み取り装置
【請求項１５】
前記反射部材は、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、
ことを特徴とする請求項１３記載の画像情報読み取り装置
【請求項１６】
前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有する、
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれかに記載の画像情報読み取り装置
【請求項１７】
前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、円形の光反射面を有するか、または、円形に内接もしくは外接する複数の平面からなる光反射面を有し、
一方の端面側に光検出器を設けた、
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれかに記載の画像情報読み取り装置
【請求項１８】
前記光反射面には増反射コーティングされている、
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１７のいずれかに記載の画像情報読み取り装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、輝尽性蛍光体シートに蓄積された放射線画像情報、Ｘ線フィルム、印刷用フィルム等に記録された画像情報を読み取る画像情報読み取り装置、およびその画像情報読み取り装置に用いられる集光器、集光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像情報が記録されているシート上にレーザ光等のビームを２次元的に走査しシート上にビーム光が照射されたことにより得られる画像情報を含んだ光を光電子増倍管等の光検出手段により検出して、シート上に記録されていた画像情報を読み取る画像情報読み取り装置が実用化されている。
【０００３】
このような画像情報読み取り装置としては、製版用スキャナー、Ｘ線フィルム用スキャナー、および輝尽性蛍光体シートに記録された放射線画像情報を読み取る放射線画像読取装置等がある。
【０００４】
以下、輝尽性蛍光体シートを使用した放射線画像読取装置を中心に説明する。放射線を放射するとその放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射すると蓄積したエネルギーに応じた光量の輝尽発光光を放射する輝尽性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線画像を一旦シート状の輝尽性蛍光体に撮影記録し、輝尽性蛍光体シートをレーザ等の励起光で走査して得られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づいて被写体の画像信号を感光材料等の記録材料やＣＲＴ等に可視像として表示させるシステムが実用化されている。
【０００５】
このシステムに用いられる放射線画像読取装置は、放射線画像情報を蓄積した輝尽性蛍光体シートに励起光を照射するための走査光学系と励起光の照射により輝尽性蛍光体から放射される輝尽発光光を検出するための光検出器と輝尽発光光を光検出器まで導く光ガイド（導光部材）を備えている。
【０００６】
上記システムにおいて、励起光の照射によって輝尽性蛍光体から放射される輝尽発光光のエネルギーは極めて弱くかつ無指向性である。読取装置によって得られる放射線画像のＳＮ比は、光検出器が受光するエネルギーに大きく依存するため、装置化にあたっては、如何にこの微弱な輝尽発光光を効率良く光検出器に導くかが重要であり、その方法について各社から提案されている。
【０００７】
このような読み取りを行うことが、以下の特許文献１乃至特許文献２などに記載されている。
【特許文献１】特開昭６２−１６６６７号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】米国特許５５９８００８号（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
（Ａ）ところが、以上の特許文献記載の技術には以下のような問題がある。
【０００９】
（A-1）輝尽発光光を光検出器に伝送する効率（以下集光効率という）を上げる手段としては、例えば特開昭６２−１６６６７号公報（特許文献１）にあるように、主走査線に沿って延びた受光面を有し輝尽性蛍光体シートに近接して配された長尺の光電子増倍管と輝尽性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を前記受光面に向けて反射する反射光学部材とを設けたことを特徴とする画像読取装置がある。この場合、長尺の光電子増倍管は構造が複雑であり一般的な（主走査範囲をカバーするような長尺ではない）小型光電子増倍管に比較し非常に高額でありシステムのコストアップの原因となっていた。
【００１０】
（A-2）例えば米国特許５５９８００８号（特許文献２）のように、輝尽性蛍光体シートに蓄積された放射線画像情報を読み取る放射線画像読取装置において、内部に拡散反射物質をコーティングした円筒状の集光器も発案されている。この場合、低コストで製作できる反面、励起光を走査するための開口部が、入射開口部と出射開口部という複数の開口部が存在するために漏れが大きく、また光検出器に到達するまでの集光器内部での反射回数が多いため入射光の減衰が大きいという問題があり、装置化にあたっては画像のＳＮ比を稼ぐため読み取り時間を長くしなければならないという問題があった。さらに、本特許によれば集光器は前記シートに近接して設置するため、装置化にあたって集光器の配置に柔軟性がなくなり前記読取装置の型によっては設計が困難になる場合があった。
【００１１】
（A-3）また、レーザ走査系を持つＸ線フィルム等の画像情報読み取り装置（スキャナー）においても、集光効率が低い場合、画像のＳＮ比を良くしようとすると読み取り時間が長くなり、また読み取り時間を短くしようとすると画像のＳＮ比が悪くなると問題があった。
【００１２】
（Ｂ）ところで、使用する輝尽性蛍光体シートに使用する物質により、発生する輝尽発光光の波長は異なったものになる。このため、従来は、使用する輝尽性蛍光体シートの輝尽発光光の波長で最大反射効率を有する反射面を内部に備えた集光器を用いるようにしていた。このため、複数の波長に対応した集光器は存在していなかった。
【００１３】
なお、集光器内面の反射面には入射角度の違う様々な光が入射するため、広い範囲の入射角度において高い反射率が要求される。このため、目標の波長において、広い範囲の入射角度で１００％近く（９８％以上）の反射率が得られるように構成した場合、ある程度離れた異なる波長では満足する反射率を得ることができないことが予想される。
【００１４】
たとえば、ある輝尽性蛍光体シートの輝尽発光光は４１０ｎｍであるのに対し、他の輝尽性蛍光体シートの輝尽発光光は４４０ｎｍであるとする。この場合に、いずれか一方に最適化した場合には、他方では満足する反射率を得ることができない。これは、反射部材として多層膜構成のものを用いているため、帯域を広げることが困難なことに起因している。
【００１５】
また、発明者の実験によれば、このような場合に中間の波長（４２５ｎｍ程度）で最大反射率を得るように設計した反射面を使用した場合、両方の波長で反射率が低下してしまい、満足する反射率を得ることができなかった。また、反射率が低下することにより、画像情報のＳＮ比が低下することにもなる。
【００１６】
また、輝尽性蛍光体の種類によって、粒状性の良いもの、鮮鋭性の良いもの、応答性の良いもの等があり、撮像対象によって、輝尽性蛍光体の種類を使い分けたい場合があった。このため、粒状性，鮮鋭性，応答性などいずれかの特性を重視すると、使用すべき輝尽性蛍光体の種類が決定されるが、その輝尽性蛍光体の種類によって輝尽発光光の波長が異なったものになる。したがって、１つのＸ線画像入力装置で、２つ以上の輝尽性蛍光体プレートを読取り可能であれば、２台のＸ線画像読取り装置は必要なく、コスト的にも大変有利である。
【００１７】
また、１台で２つの波長が異なる輝尽発光光を検出する方法として、前記集光管を使わずに、前記長尺のフォトマルを使用する方法もある。前記特許に記載の長尺フォトマルは、４１０ｎｍでも４４０ｎｍにおいても十分な感度を有するから、波長の異なる輝尽発光光を検出可能である。ただし、非常に高額な長尺フォトマルが必要であるという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
すなわち、前記した課題を解決は、以下に列記する発明により解決される。
【００２０】
（１）請求項１記載の発明は、入射開口部を備え、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材と、該反射部材内の光を検出する光検出器と、を具備し、前記反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、ことを特徴とする集光器である。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、入射開口部を備え、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材と、該反射部材内の光を検出する光検出器と、を具備し、前記反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている集光器と、該集光器の入射開口部に光を導く長尺の導光部材と、を有することを特徴とする集光装置である。
【００２２】
また、請求項１３記載の発明は、画像情報が記録された記録媒体に励起光を照射し、記録媒体から発生する画像情報に応じた輝尽発光光を読み取る画像情報読み取り装置であって、入射開口部を備え、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材と、該反射部材内の光を検出する光検出器と、を具備し、前記反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている集光器と、該集光器の入射開口部に光を導く長尺の導光部材と、前記導光部材から前記光検出器までのいずれかの位置で前記励起光を減衰させるフィルタと、を有することを特徴とする画像情報読み取り装置である。
【００２３】
これらの発明では、集光器の反射部材が、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射して光検出器に導く。
【００２４】
（２）請求項２記載の発明は、前記反射部材は、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の集光器である。
【００２５】
また、請求項８記載の発明は、前記反射部材は、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、ことを特徴とする請求項７記載の集光装置である。
【００２６】
また、請求項１４記載の発明は、前記反射部材は、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、ことを特徴とする請求項１３記載の画像情報読み取り装置である。
【００２７】
これらの発明では、集光器の反射部材が、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射させつつ光検出器に導く。
【００２８】
（３）請求項３記載の発明は、前記反射部材は、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の集光器である。
【００２９】
また、請求項９記載の発明は、前記反射部材は、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、ことを特徴とする請求項７記載の集光装置である。
【００３０】
また、請求項１５記載の発明は、前記反射部材は、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている、ことを特徴とする請求項１３記載の画像情報読み取り装置である。
【００３１】
これらの発明では、集光器の反射部材が、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射させつつ光検出器に導く。
【００３２】
（４）請求項４記載の発明は、前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の集光器である。
【００３３】
また、請求項１０記載の発明は、前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有する、ことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の集光装置である。
【００３４】
また、請求項１６記載の発明は、前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有する、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれかに記載の画像情報読み取り装置である。
【００３５】
これらの発明では、反射部材の長手方向に垂直な断面で、反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有することにより、反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が一方の方向に回転する反射を繰り返した後、前記一方の方向と逆の方向に回転する反射を繰り返す。
【００３６】
したがって、光検出器に到達する前に入射開口部から漏れる光の量が少なくなり、画像情報を含む光を効率良く光検出器に伝導する。
【００３７】
（５）請求項５記載の発明は、前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、円形の光反射面を有するか、または、円形に内接もしくは外接する複数の平面からなる光反射面を有し、一方の端面側に光検出器を設けた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の集光器である。
【００３８】
また、請求項１１記載の発明は、前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、円形の光反射面を有するか、または、円形に内接もしくは外接する複数の平面からなる光反射面を有し、一方の端面側に光検出器を設けた、ことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の集光装置である。
【００３９】
また、請求項１７記載の発明は、前記反射部材の長手方向に垂直な断面で、前記反射部材は、円形の光反射面を有するか、または、円形に内接もしくは外接する複数の平面からなる光反射面を有し、一方の端面側に光検出器を設けた、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれかに記載の画像情報読み取り装置である。
【００４０】
これらの発明では、入射開口部から入射した輝尽発光光は、円形の光反射面あるいは円形に接する複数の平面からなる光反射面での反射を繰り返しつつ、一方の端面側の光検出器に導かれる。
【００４１】
したがって、光検出器に到達する前に入射開口部から漏れる光の量が少なくなり、画像情報を含む光を効率良く光検出器に伝導する。
【００４２】
（６）請求項６記載の発明は、前記光反射面には増反射コーティングされている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の集光器である。
【００４３】
また、請求項１２記載の発明は、前記光反射面には増反射コーティングされている、ことを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の集光装置である。
【００４４】
また、請求項１９記載の発明は、前記光反射面には増反射コーティングされている、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１７のいずれかに記載の画像情報読み取り装置である。
【００４５】
これらの発明では、集光器の反射部材が、異なる波長選択性を有する光反射面であって、かつ、増反射膜で構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射して光検出器に導く。
【発明の効果】
【００４６】
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００４７】
（１）請求項１、請求項７、請求項１３記載の発明では、集光器の反射部材が、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射して光検出器に導くことが可能になる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【００４８】
また、この発明によれば、長尺フォトマルによって複数の波長の輝尽発光光の検出を行う場合に比較して、小型の光検出器（フォトマル）で済むようになり、コスト低減のメリットが大きい。
【００４９】
（２）請求項２、請求項８、請求項１４記載の発明では、集光器の反射部材が、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射させつつ光検出器に導くことが可能になる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【００５０】
（３）請求項３、請求項９、請求項１５記載の発明では、集光器の反射部材が、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射させつつ光検出器に導くことが可能になる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【００５１】
（４）請求項４、請求項１０、請求項１６記載の発明では、反射部材の長手方向に垂直な断面で、反射部材は、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の光反射面を有するか、もしくは、少なくとも２つの曲率半径を有する円弧状の形状に内接あるいは外接する複数の平面からなる光反射面を有することにより、反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が一方の方向に回転する反射を繰り返した後、前記一方の方向と逆の方向に回転する反射を繰り返す。したがって、光検出器に到達する前に入射開口部から漏れる光の量が少なくなり、画像情報を含む光を効率良く光検出器に伝導することができる。よって、ＳＮ比の良い画像情報を得ることができ、または、画像情報の読取り時間を短くすることができる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【００５２】
（５）請求項５、請求項１１、請求項１７記載の発明では、入射開口部から入射した輝尽発光光は、円形の光反射面あるいは円形に接する複数の平面からなる光反射面での反射を繰り返しつつ、一方の端面側の光検出器に導かれる。したがって、光検出器に到達する前に入射開口部から漏れる光の量が少なくなり、画像情報を含む光を効率良く光検出器に伝導することができる。よって、ＳＮ比の良い画像情報を得ることができ、画像情報の読取り時間を短くすることができる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【００５３】
（６）請求項６、請求項１２、請求項１９記載の発明では、集光器の反射部材が、異なる波長選択性を有する光反射面であって、かつ、増反射膜で構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射して光検出器に導くことが可能になる。したがって、光検出器に到達する前に減衰する光の量が少なくなり、画像情報を含む光を効率良く光検出器に伝導することができる。よって、ＳＮ比の良い画像情報を得ることができ、画像情報の読取り時間を短くすることができる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、図面を参照して本発明の実施をするための最良の形態を詳細に説明する。
【００５５】
本発明の実施をするための最良の形態の集光器および集光装置ならびに画像情報読み取り装置の好適な実施の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００５６】
図１を用いて第１の実施の形態例の画像読取装置の全体構成を説明する。
【００５７】
この図１において、レーザダイオード１から出射されたレーザビーム（励起光）は、コリメートレンズＣＬ、結像レンズＩＬを通過後、ポリゴンミラー３により偏向され、輝尽性蛍光体シート４上に所定のビーム径で（主）走査される。
【００５８】
矢印Ｉ方向に相対的に搬送される輝尽性蛍光体シート４にビームがあたると、輝尽性蛍光体シート４に記録された画像情報に準じた輝尽発光光が発生し、この輝尽発光光（以下、光という）の一部は、反射光学部材としての増反射コーティングがなされた反射光学部材５で反射されて、一部はダイレクトに、集光器１０と集光器１０へ光を導くガイド部材としての導光板６とからなる集光装置９の導光板６の入射端面６ａへ入射する。
【００５９】
導光板６は光を導く方向の断面の幅を徐々に狭くした。即ち、輝尽性蛍光体シート４側の入射端面６ａにおける主走査方向の長さ（Ｌ１）より、集光器１０側の出射端面６ｂにおける主走査方向の長さ（Ｌ２）を短くなるようなテーパ構造とした。本実施の形態例では、テーパ角度は、略全反射が維持できる角度にしている。例えば、導光板６の屈折率が１．５のときテーパ角が６°程度までは、導光板６から漏れる光はないので、読取幅を狭くせずに集光器１０の長さを短縮することが可能である。また、テーパ角を大きくして、ある程度集光効率を低下させてもよければ、集光器１０の長尺方向のサイズをさらに小さくでき。集光装置９をより小型にできるメリットもある。
【００６０】
反射光学部材５で反射した光は、ガイド部材としての透過率の高いアクリル等の材料で製作される導光板６の輝尽性蛍光体シート４側の端面６ａに入射する。導光板６内に入射した光は、導光板６内部で全反射しながら集光器１０側の出射端面６ｂから出射し、集光器１０に入射する。
【００６１】
集光器１０は、管状の内面が鏡面状の光反射面となっている長尺の反射部材１１と、反射部材１１の一端に設けられ、入射した光を光電変換する光電子増倍管などの光検出器１２と、反射部材１１の他端に設けられた折り返しミラー１３と、から構成されている。
【００６２】
なお、この集光器１０は、反射部材の長手方向に垂直な方向から見て、前記入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ前記光検出器１２に到達するように、前記光反射面の形状と前記入射開口部の位置とが設定され、かつ、前記反射部材は、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されている。
【００６３】
尚、本実施の形態例では、光検出器１２の受光面に接するように、レーザビーム（励起光）の波長域を減衰させるフィルタ１４を設けている。フィルタ１４の代わりに導光板６の入射面と輝尽性蛍光体シート４の間、または、導光板６と集光器１０との間に長尺の励起光減衰フィルタを設けてもよい。
【００６４】
光検出器１２で光電変換された信号は、信号処理手段２１で信号処理され、図示されないＣＲＴに表示されたり、プリンタでプリント出力されたり、外部記録装置に記録されたりする。
【００６５】
なお、制御部２２の制御により、副走査搬送部２４が副走査を実行しており、レーザ走査部２５がポリゴンミラー３の回転を制御している。そして、制御部２２の制御に従って、高圧発生部２３からの高圧が光検出器１２に供給されている。
【００６６】
そして、導光板６の下流には、輝尽性蛍光体シート４に記録された画像情報を消去する消去ランプ１７が設けられている。画像情報の読取りが終了した輝尽性蛍光体シート４内に残存する画像情報は消去ランプ１７によって消去される。
【００６７】
ここで、本実施の形態例の特徴部分である集光器１０の説明を行なう。
【００６８】
ここで、図２（ａ）は図１の反射部材１１の長手方向に垂直な方向の断面を示す断面図である。また、図２（ｂ）は図１の反射部材１１の長手方向の断面を示す断面図である。この図２に示すように、反射部材１１の長手方向に垂直な方向から見て、入射開口部より入射した光が反射を繰り返しつつ光検出器に到達するように、光反射面の形状と入射開口部の位置とが設定されている。
【００６９】
そして、図３は図１の反射部材１１の長手方向に垂直な方向の断面を示す、図２（ａ）同様な断面図である。
【００７０】
なお、この集光器１０では、反射部材１１が異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されており、反射部材１１は、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面１１ａ〜１１ｄの組合せで構成されている例を示している。
【００７１】
この場合、２種類の波長の輝尽発光光に対応させるのであれば、第１の波長に最適な反射特性を有する反射部材１１ａおよび１１ｃ、第２の波長に最適な反射特性を有する反射部材１１ｂおよび１１ｄ、とすればよい。なお、ここでは、円周方向に４分割しているが、２分割や３分割、あるいは、５分割以上に分割をしてもよい。
【００７２】
なお、ここでは、略円筒形状のものを示したが、平面状のミラーを多数組み合わせることで断面が多角形型となる反射部材を用いることも可能である。
【００７３】
ここで、第１の波長としてＢａＦＩ用に４１０ｎｍ（図４参照）、第２の波長としてＣｓＢｒ用に４４０ｎｍ（図５参照）、を用いることで、いずれか一方に最適化しただけの場合や、中間の波長（４２５ｎｍ程度）で最大反射率を得るように設計した反射面を使用した場合に比較して、反射率の低下やＳＮ比の低下が抑えられ、良好な結果をえることができた。
【００７４】
すなわち、これらの実施の形態例では、集光器の反射部材が、円周方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射させつつ光検出器に導くことが可能になる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【００７５】
また、図６は図１の反射部材１１の長手方向の断面を示す断面図である。なお、この集光器１０では、反射部材１１が異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されており、反射部材１１は、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面１１ａ〜１１ｂの組合せで構成されている例を示している。
【００７６】
この場合、２種類の波長の輝尽発光光に対応させるのであれば、第１の波長に最適な反射特性を有する反射部材１１ａ、第２の波長に最適な反射特性を有する反射部材１１ｂ、とすればよい。あるいは、１１ａと１１ｂとは逆であってもよい。なお、ここでは、長手方向に２分割しているが、３分割以上に分割をしてもよい。
【００７７】
ここで、第１の波長としてＢａＦＩ用に４１０ｎｍ（図４参照）、第２の波長としてＣｓＢｒ用に４４０ｎｍ（図５参照）、を用いることで、いずれか一方に最適化しただけの場合や、中間の波長（４２５ｎｍ程度）で最大反射率を得るように設計した反射面を使用した場合に比較して、反射率の低下やＳＮ比の低下が抑えられ、良好な結果をえることができた。
【００７８】
すなわち、これらの実施の形態例では、集光器の反射部材が、長手方向に、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成されているため、異なる波長の輝尽発光光を有効に反射させつつ光検出器に導くことが可能になる。この結果、異なる種類の輝尽性蛍光体シートから発せられる波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現することが可能になる。
【００７９】
なお、以上の説明において、組み合わせの個数の比率、面積の比率などを変えることで、いずれかの波長の反射特性を重視したものを構成することができる。また、反射部材１１は誘電体の多層膜からなっており、生産ロット毎に±５ｎｍ程度のバラツキが生じることがあるため、組み合わせを変更することで反射帯域を補正することも可能である。このようにすることで、画像読み取り装置としての波長毎のＳＮ比のバラツキを小さくすることもできる。
【００８０】
なお、集光器の形状については、図１、図２、図６に示したものを含め、その他各種の形状のものを使用することができる。
【００８１】
（１）テーパ型（ミラーあり）集光器は、図１にも示したものであるが、より詳細に示せば、図７のようになっている。すなわち、反射部材の長手方向に垂直な面の断面積が、一方の端部側より他方の端部側の方にいくに従い小さくなるようなテーパが施され、導光板の出射面である端面上の垂線が反射部材の長手方向からみた断面（長手方向に垂直な断面）の中心に向かう反射部材で、面積が広いほうの端面側に光検出器、面積が狭いほうの端面側反射ミラーを設けた集光器である。
【００８２】
なお、長手方向に垂直な断面でみた場合、断面形状が図８のように反射部材の内面である光反射面は曲率半径の違う２つの円の円弧を組み合わせた構造からなり、それぞれの半円の中心がずれているもの（アンモナイト形状）と、図９のような円形状とが考えられる。なお、図８では、反射部材１１の長手方向に垂直な方向の断面において、反射部材１１の内面である光反射面１１ａは曲率半径の違う２つの円Ｃ１，Ｃ２の円弧を組み合わせた構造からなる。しして、それぞれの半円の中心Ｏ１，Ｏ２は、ずれている。また、図８および図９で光反射面での光の反射の様子の一例を矢印で示している。
【００８３】
そして、この集光器１０の反射部材１１について、円周方向あるいは長手方向、円周方向および長手方向の組み合わせで、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成することで、波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現できる。
【００８４】
なお、テーパ型集光器１０を２つ組み合わせたものとして、図１０のように、中央に光検出器１２を設け、両端に行くに従って小さくなるようなテーパが施されて、両端に折り返しミラー１３、１３’を設けることも可能である。
【００８５】
（２）円筒型（ミラーあり）集光器は、上記テーパが施されていない円柱状で、導光板の出射面である端面上の垂線が反射部材の長手方向からみた断面（長手方向に垂直な断面）の中心に向かう反射部材で、一方の端面側に光検出器、他方の端面側反射ミラーを設けた集光器である。
【００８６】
なお、長手方向に垂直な断面でみた場合、断面形状が図８のように反射部材の内面である光反射面は曲率半径の違う２つの円の円弧を組み合わせた構造からなり、それぞれの半円の中心がずれているもの（アンモナイト形状）と、図９のような円形状とが考えられる。
【００８７】
そして、この集光器１０の反射部材１１について、円周方向あるいは長手方向、円周方向および長手方向の組み合わせで、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成することで、波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現できる。
【００８８】
（３）Ｖ型集光器は、図１１に示すような反射部材の長手方向に垂直な面の断面積が、端部側より中心部側のほうが小さくなるようなテーパが施され、導光板の出射面である端面上の垂線が反射部材の長手方向からみた断面（長手方向に垂直な断面）の中心に向かう反射部材で、両端面側に光検出器１２を設けた集光器である。この場合、長手方向に垂直な断面でみた場合、断面形状が図８のように反射部材の内面である光反射面は曲率半径の違う２つの円の円弧を組み合わせた構造からなり、それぞれの半円の中心がずれているもの（アンモナイト形状）が考えられる。
【００８９】
そして、この集光器１０の反射部材１１について、円周方向あるいは長手方向、円周方向および長手方向の組み合わせで、異なる波長選択性を有する光反射面の組合せで構成することで、波長の異なる輝尽発光光を効率良く光検出器に導くことが可能な集光器、集光装置および画像読取装置を実現できる。
【００９０】
（４）なお、以上の集光器１０の具体例において、端部に折り返しミラー１３（折り返しミラー１３’を含む）を有する構成で、円筒状あるいはアンモナイト形状の反射部材１１と折り返しミラー１３との反射特性（波長選択性）を異ならせることによっても、本発明を実現することができる。
【００９１】
（５）なお、以上の集光器１０の具体例において、端部に折り返しミラー１３と折り返しミラー１３’とを有する構成（図１０）で、折り返しミラー１３と折り返しミラー１３’との反射特性（波長選択性）を異ならせることによっても、本発明を実現することができる。
【００９２】
（６）なお、以上の集光器１０の反射部材１１は増反射コーティングされたもの（増反射膜）であることにより、良好な反射特性が得られて望ましい。
【００９３】
また、以上の集光器１０を用いた画像情報読み取り装置の全体構成は図１２に示す通りである。すなわち、輝尽性蛍光体シート４を収容したカセッテ４Ａが読み取り部９′に対して移動する装置（図１２（ａ））と、輝尽性蛍光体シート４を収容したカセッテ４Ａが一定の位置にあって読み取り部９′が移動する装置（図１２（ｂ））と、のいずれであってもよい。なお、ここで、カセッテ４Ａの移動や読み取り部９′の移動については、副搬送部２４（図１）によって駆動されている。また、他の図面における集光装置９に対して、集光装置６（導光板６と集光器１０）の他に、レーザ走査系と輝尽光を検出するホトマルを含めて、ここでは、読み取り部９′として説明している。
【００９４】
以上詳細に説明したように、本実施の形態例の集光器を用いることで、従来用いていた大型で複雑な集光ガイドや非常に高額な長尺の光検出器が必要なくなり、低コストで小型の読取装置が製作可能となるばかりでなく、ＳＮも向上するという非常に大きなメリットが生まれることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態例の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例における主要部の特性を示す特性図である。
【図５】本発明の実施の形態例における主要部の特性を示す特性図である。
【図６】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態例における主要部の様子を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態例における装置の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９６】
４  輝尽性蛍光体シート
６  導光板
９  集光装置
９′  読み取り部
１０  集光器
１１  反射部材
１２  光検出器（光電子増倍管）
１３  折り返しミラー
１４  フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005099600.tif 000008
【図７】
2005099600.tif 000009
【図８】
2005099600.tif 000010
【図９】
2005099600.tif 000011
【図１０】
2005099600.tif 000012
【図１１】
2005099600.tif 000013
【図１２】
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