(57)【要約】【課題】記憶媒体から情報を取り出す方法および装置を提供する。【解決手段】記憶媒体の表面の第１部分が励起光に曝される。励起光は記憶媒体の第１部分に隣接する表面の第２部分の下を通って記憶媒体中を拡散する。表面の第２部分は励起光に露出されないように遮蔽されている。情報に対応する誘導光が、記憶媒体の表面の第２部分を介して誘導光を受け取るように位置づけられた、少なくとも一つの検出器で受け取られる。誘導光は、表面の第２部分の下を拡散した励起光に応答して、記憶媒体から放出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体から情報を取り出す方法であって、
前記記憶媒体の表面の第１部分を励起光に露出することであって、前記励起光は前記記憶媒体の中を通り、前記第１部分に隣接する表面の第２部分の下を拡散し、前記表面の前記第２部分は前記励起光への露出から遮蔽される、励起光に露出することと、
前記記憶媒体の前記表面の前記第２部分を介して少なくとも一つの検出器で前記情報に対応する誘導光を受け取ることであって、前記誘導光は前記表面の前記第２部分の下を拡散された励起光に応答して記憶媒体から放出される、誘導光を受け取ることと、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記励起光の強度を制御することによって、前記記憶媒体の前記表面の前記第２部分の下の前記励起光の所定の分布を得ることをさらに備える方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも一つの検出器によって受け取られた前記励起光を、前記情報に対応する電子データに変換することをさらに備える方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、レーザペンシルビームを用いて前記励起光は前記記憶媒体の前記表面に伝送され、前記表面の前記第１部分を露出することは、前記レーザペンシルビームを前記記憶媒体の前記表面に対して２次元で移動させることを含む方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記少なくとも一つの検出器は一つの光検出器を備え、前記誘導光を受け取ることは、前記レーザペンシルビームおよび前記表面の間の相対的動きに対応するように、前記光検出器を前記記憶媒体の前記表面に対して前記２次元で移動させ、それによって前記誘導光を捕捉することを備える方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法であって、前記レーザペンシルビームは一度に、前記記憶媒体の前記表面の前記第２部分に対応する一画素を励起するよう焦点が合わせられる方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、発光ダイオード群のアレイを用いて前記励起光は前記記憶媒体の前記表面に伝送され、前記表面の前記第１部分を露出することは、前記記憶媒体の前記表面に対して発光ダイオード群の前記アレイを１次元で移動させることを備える方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記少なくとも一つの検出器は光検出器のリニアアレイを備え、前記誘導光を受け取ることは、発光ダイオードの前記アレイおよび前記表面の間の相対的動きに対応するように、光検出器の前記アレイを前記記憶媒体の前記表面に対して前記１次元で移動し、それによって前記誘導光を捕捉することを備える方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、前記励起光は前記記憶媒体の前記表面の前記第１部分を均一に照射し、前記表面の前記第１部分を露出させることは、前記記憶媒体の前記表面の連続する部分を少なくとも１次元にわたって露出することを備える方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも一つの検出器を前記記憶媒体の前記表面に接触して配置することをさらに備える方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、前記記憶媒体の前記表面から第１距離において前記少なくとも一つの検出器を配置することをさらに備える方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、前記記憶媒体は不透明な材料を備える方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記不透明な材料は記憶蛍光体を備える方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法であって、前記励起光が前記少なくとも一つの検出器に入射することを禁止することをさらに備える方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記励起光を禁止することは、前記少なくとも一つの検出器と前記記憶媒体の前記表面との間にフィルタを配置し、前記励起光を阻止することを備える方法。
【請求項１６】
記憶蛍光体板に捕捉された画像情報を取り出す方法であって、
前記記憶蛍光体板の表面の第１部分を励起光に露出することであって、前記励起光は前記記憶媒体の中を通り、前記第１部分に隣接する表面の第２部分の下を拡散し、前記表面の前記第２部分は前記励起光への露出から遮蔽される、励起光に露出することと、
前記励起光に対応して前記記憶蛍光体板から放出された誘導光を、前記記憶蛍光体板の前記表面の前記第２部分を介して受け取るように配置された検出器群のリニアアレイで受け取ることであって、前記誘導光が前記情報に対応する、誘導光を受け取ることと、
を備える方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、前記表面の前記第１部分を露出することは、発光ダイオードの前記アレイを前記記憶蛍光体板の前記表面に対して１次元で移動させることを備え、前記誘導光を受け取ることは、検出器の前記アレイを前記記憶蛍光体板の前記表面に対して１次元で、発光ダイオードの前記アレイおよび前記表面の間の相対的な動きに対応するように移動させることを備える方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、前記励起光の強度を制御することによって、前記記憶蛍光体板の前記表面の前記第２部分の下の前記励起光の所定の分布を得ることをさらに備える方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法であって、前記誘導光を、前記情報に対応する電子データに変換することをさらに備える方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法であって、検出器の前記アレイを前記記憶蛍光体板の前記表面に接触させて配置することをさらに備える方法。
【請求項２１】
請求項１６に記載の方法であって、前記記憶蛍光体板の前記表面から第１距離において検出器の前記アレイを配置することをさらに備える方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載の方法であって、前記励起光が検出器の前記アレイに入射することを禁止することをさらに備える方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、前記励起光を禁止することは、検出器の前記アレイと前記記憶媒体の前記表面との間にフィルタを配置し、前記励起光を阻止することを備える方法。
【請求項２４】
情報を記憶し、かつ取り出すことが可能な装置であり、
前記情報に対応する入射光を捕捉する記憶媒体と、
前記記憶媒体の表面の第１部分を励起光に露出することによって、前記励起光が前記記憶媒体内で、前記第１部分と隣接する前記表面の第２部分の下を拡散させる励起光源であって、前記表面の前記第２部分は前記励起光への露出から遮蔽されている、励起光源と、
前記記憶媒体の前記表面の前記第２部分を介して誘導光を受け取るように配置された少なくとも一つの検出器であって、前記誘導光は、前記表面の前記第２部分の下を拡散する前記励起光に対応して前記記憶媒体から放出される、検出器と、
を備える装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置であって、標準ラジオグラフィフィルムカセッテに対応する形状要素を有するカセッテ筐体をさらに備え、前記カセッテ筐体は、前記記憶媒体、前記励起光源、および前記少なくとも一つの検出器をその中に収めている装置。
【請求項２６】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器で受け取られた誘導光を前記情報に対応する電子データに変換する回路をさらに備える装置。
【請求項２７】
請求項２４に記載の装置であって、前記励起光源はレーザペンシルビームを発し、前記装置は、前記レーザペンシルビームおよび前記記憶媒体の前記表面の間の相対的な動きを２次元で生じさせるアクチュエータアセンブリをさらに備える装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は一つの光検出器を備え、前記アクチュエータアセンブリはさらに前記光検出器および前記記憶媒体の前記表面の間の相対的な動きを、前記レーザペンシルビームおよび前記表面の間の相対的な動きに対応するように２次元で生じさせる装置。
【請求項２９】
請求項２７に記載の装置であって、前記励起光源は一度に、前記記憶媒体の前記表面の前記第２部分に対応する一画素を励起するよう前記レーザペンシルビームの焦点を合わせる装置。
【請求項３０】
請求項２４に記載の装置であって、前記励起光源は発光ダイオードのアレイを備え、前記装置は発光ダイオードの前記アレイおよび前記記憶媒体の前記表面の間の相対的な動きを１次元で生じさせるアクチュエータアセンブリをさらに備える装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、光検出器のリニアアレイを備え、前記アクチュエータアセンブリはさらに、光検出器の前記アレイおよび前記記憶媒体の前記表面の間の相対的動きを、発光ダイオードの前記アレイおよび前記表面の間の相対的動きに対応するように１次元で生じさせる装置。
【請求項３２】
請求項３０に記載の装置であって、前記励起光源は一度に、前記記憶媒体の前記表面の前記第２部分に対応する画素の一つの列を励起する装置。
【請求項３３】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は前記記憶媒体の前記表面と接触している装置。
【請求項３４】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、前記記憶媒体の前記表面から第１距離において配置される装置。
【請求項３５】
請求項２４に記載の装置であって、前記記憶媒体は不透明な材料を備える装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置であって、前記不透明な材料は記憶蛍光体を備える装置。
【請求項３７】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器および前記記憶媒体の前記表面の間に配置され、前記少なくとも一つの検出器に前記励起光が入射することを禁止する少なくとも一つのフィルタをさらに備える装置。
【請求項３８】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器および前記励起光源は互いに機械的に結合されている装置。
【請求項３９】
請求項３８に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は光検出器のリニアアレイを備え、前記励起光源は発光ダイオード群のアレイを備える装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載の装置であって、光検出器の前記リニアアレイおよび発光ダイオードの前記アレイは、単一のパッケージ内に構成される装置。
【請求項４１】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器および前記記憶媒体の前記表面の間に配置され、前記誘導光を前記少なくとも一つの検出器に伝送する光ファイバフェースプレートをさらに備える装置。
【請求項４２】
請求項４１に記載の装置であって、前記励起光源および前記記憶媒体の前記表面の間に配置され、前記光ファイバフェースプレートの端部と接触することによってその物理的健全性の保護を提供する光学的透過性を有する材料のブロックをさらに備える装置。
【請求項４３】
請求項４２に記載の装置であって、光学的透過性を有する材料の前記ブロックは、第２光ファイバフェースプレートを備える装置。
【請求項４４】
請求項４３に記載の装置であって、光学的透過性を有する材料の前記ブロックは、ガラスおよびプラスチックのうち一つを備える装置。
【請求項４５】
請求項４１に記載の装置であって、前記光ファイバフェースプレートは、複数の平行光ファイバを備え、前記光ファイバは前記記憶媒体の前記表面の法線方向から非ゼロの角度において配置される装置。
【請求項４６】
請求項４５に記載の装置であって、前記非ゼロの角度は１０度よりも小さい装置。
【請求項４７】
請求項４１に記載の装置であって、前記光ファイバフェースプレートの少なくとも一つの側に堆積された少なくとも一つの多層干渉フィルタをさらに備え、前記励起光が前記少なくとも一つの検出器に到達することを禁止する装置。
【請求項４８】
請求項２４に記載の装置であって、前記励起光源および前記記憶媒体の前記表面の間に配置された光ファイバフェースプレートさらに備え、前記励起光を前記記憶媒体の前記表面に伝送する装置。
【請求項４９】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、前記記憶媒体の前記表面の前記第１部分に直接に隣接する前記少なくとも一つの検出器の端部において感光領域を備える装置。
【請求項５０】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、前記記憶媒体の前記表面の前記第１部分に直接に隣接する前記少なくとも一つの検出器の端部から第１の距離において感光領域を備える装置。
【請求項５１】
請求項２４に記載の装置であって、前記励起光源は発光ダイオードのアレイを備える装置。
【請求項５２】
請求項５１に記載の装置であって、発光ダイオードの前記アレイは発光ダイオード群の単一の列を備える装置。
【請求項５３】
請求項５１に記載の装置であって、発光ダイオードの前記アレイは発光ダイオード群の複数の隣接し合う列群を備える装置。
【請求項５４】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、複数のディスクリートの光検出器群を備える装置。
【請求項５５】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、光検出器群のアモルファスアレイを備える装置。
【請求項５６】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、少なくとも一つの電荷結合素子を備える装置。
【請求項５７】
請求項５６に記載の装置であって、前記少なくとも一つの電荷結合素子は非線形フォトサイト応答によって特徴づけられる装置。
【請求項５８】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、少なくとも一つのＣＭＯＳセンサを備える装置。
【請求項５９】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも一つの検出器は、少なくとも一つの光増倍管を備える装置。
【請求項６０】
Ｘ線画像捕捉装置であって、
画像に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記憶蛍光体板の表面の第１部分を励起光に露出することによって、前記励起光が前記記憶媒体の中を通り、前記第１部分に隣接する表面の第２部分の下を拡散する励起光源であって、前記表面の前記第２部分は前記励起光への露出から遮蔽される、励起光源と、
前記記憶媒体の前記表面の前記第２部分を介して誘導光を受け取り、前記誘導光を前記画像に対応する電子データに変換する検出器群のリニアアレイであって、前記誘導光は、前記表面の前記第２部分の下を拡散された励起光に応答して前記記憶蛍光体板から放出される、リニアアレイと、
前記記憶蛍光体板の前記表面および前記励起光源のそれぞれおよび検出器の前記アレイの間の相対的動きを１次元で生じさせるアクチュエータアセンブリと、
標準的なラジオグラフィフィルムカセッテに対応する形状ファクタを有するカセッテ筐体であって、前記カセッテ筐体は前記記憶蛍光体板、前記励起光源、検出器の前記アレイ、および前記アクチュエータアセンブリをその中に収めるカセッテ筐体と、
を備える装置。
【請求項６１】
入射Ｘ線を捕捉し、第１波長を有する励起光に応答して潜像エネルギーを記憶蛍光体板の表面上において放出する記憶蛍光体板であって、前記記憶蛍光体板は厚さを有し、前記第１波長を含む範囲の波長を有する電磁エネルギーを吸収するエネルギー吸収色素を含み、前記エネルギー吸収色素は、前記板の前記厚さの少なくとも５〜７５％の比率で前記励起光を減衰させる濃度を前記記憶蛍光体板中で有する記憶蛍光体板。
【請求項６２】
請求項６１に記載の記憶蛍光体板であって、前記エネルギー吸収色素は赤色吸収色素を備える記憶蛍光体板。
【請求項６３】
請求項６１に記載の記憶蛍光体板であって、前記エネルギー吸収色素は赤外線吸収色素を備える記憶蛍光体板。
【請求項６４】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板であって、前記記憶蛍光体板は６８０ｎｍ近辺の範囲の波長を有する電磁エネルギーを吸収する赤色吸収色素を含み、前記赤色吸収色素は前記板の前記厚さの少なくとも５〜７５％の比率で励起光を減衰させる濃度を前記記憶蛍光体板中で有する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を前記励起光に露出する励起光源と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を介して誘導光を受け取る少なくとも一つの検出器であって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出される検出器と、
を備える装置。
【請求項６５】
画像に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板であって、前記記憶蛍光体板は前記画像を読み出す走査装置に用いられ、前記記憶蛍光体板は発泡層上に配置され、前記発泡層は、前記走査装置が前記記憶蛍光体板にわたって移動するときに前記記憶蛍光体板を前記走査装置に押しつける記憶蛍光体板。
【請求項６６】
請求項６５に記載の記憶蛍光体板であって、前記走査装置は、前記記憶蛍光体板の１次元走査を生じるリニア走査装置を備え、前記リニア装置は走査中は前記記憶蛍光体板の対向する端部において保持され、前記発泡層は前記記憶蛍光体板の中央部に向かうにしたがい厚さが増す記憶蛍光体板。
【請求項６７】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板であって、前記記憶蛍光体板は発泡層上に配置される記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を介して誘導光を受け取る少なくとも一つの検出器であって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出される検出器と、
を備え、
前記励起光源および前記少なくとも一つの検出器は、前記情報を読み出す走査装置の一部であり、前記走査装置が前記記憶蛍光体板にわたり移動するときに前記発泡層は前記記憶蛍光体板を前記走査装置に押しつける装置。
【請求項６８】
表面から受け取られた第１周波数の第１電磁エネルギーを伝送し、前記表面から受け取られた第２周波数の第２電磁エネルギーを吸収する光ファイバ伝送媒体であって、
前記光ファイバ伝送媒体は、光ファイバプレートに束ねられた複数の光ファイバを備え、前記表面の近傍に配置されるよう構成され、
前記光ファイバのそれぞれは、クラッドおよびコアを備え、前記クラッドは希土類物質でドーピングされた低屈折率ホストガラスを備え、前記コアは希土類物質でドーピングされた高屈折率ホストガラスを備え、
前記光ファイバは、前記第１周波数においてピークを持つ伝送特性と、前記第２周波数においてピークを持つ吸収特性とを有する光ファイバ伝送媒体。
【請求項６９】
請求項６８に記載の光ファイバ伝送媒体であって、前記希土類物質はツリウムを備える光ファイバ伝送媒体。
【請求項７０】
請求項６８に記載の光ファイバ伝送媒体であって、前記第１電磁エネルギーは青色光を含み、前記第２電磁エネルギーは赤色光を含む光ファイバ伝送媒体。
【請求項７１】
請求項６８に記載の光ファイバ伝送媒体であって、前記第１電磁エネルギーは緑色光を含み、前記第２電磁エネルギーは赤外光を含む光ファイバ伝送媒体。
【請求項７２】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を介して誘導光を受け取るように配置された少なくとも一つの検出器であって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出される検出器と、
前記誘導光を伝送し、前記励起光を吸収する光ファイバ伝送媒体であって、前記光ファイバ伝送媒体は光ファイバプレートに束ねられた複数の光ファイバを備え、前記表面の近傍に配置されるよう構成され、
前記光ファイバのそれぞれは、クラッドおよびコアを備え、前記クラッドは希土類物質でドーピングされた低屈折率ホストガラスを備え、前記コアは希土類物質でドーピングされた高屈折率ホストガラスを備え、
前記光ファイバは、前記誘導光に対応する伝送特性と、前記励起光に対応する吸収特性とを有する装置。
【請求項７３】
表面から受け取られた第１周波数の第１電磁エネルギーを伝送し、前記表面から受け取られた第２周波数の第２電磁エネルギーを吸収する光ファイバ伝送媒体であって、前記光ファイバ伝送媒体は、光ファイバプレートに束ねられ、前記表面の近傍に置かれるよう構成された複数の光ファイバを備え、前記光ファイバのそれぞれはクラッドおよびコアを備え、前記クラッドは前記第２電磁エネルギーを吸収する色素を含む低屈折率ホストプラスチックを備え、前記コアは前記色素を含む高屈折率ホストプラスチックを備える光ファイバ伝送媒体。
【請求項７４】
請求項７３に記載の光ファイバ伝送媒体であって、前記色素は赤色吸収色素を備える光ファイバ伝送媒体。
【請求項７５】
情報を記録し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を介して誘導光を受け取るように配置された少なくとも一つの検出器であって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出される検出器と、
前記誘導光を伝送し、前記励起光を吸収する光ファイバ伝送媒体であって、前記光ファイバ伝送媒体は、光ファイバプレートに束ねられ、前記表面の近傍に置かれるよう構成された複数の光ファイバを備え、前記光ファイバのそれぞれはクラッドおよびコアを備え、前記クラッドは前記励起光を吸収する色素を含む低屈折率ホストプラスチックを備え、前記コアは前記色素を含む高屈折率ホストプラスチックを備える装置。
【請求項７６】
表面から受け取られた第１周波数の第１電磁エネルギーを伝送し、前記表面から受け取られた第２周波数の第２電磁エネルギーを吸収する光ファイバ伝送媒体であって、前記光ファイバ伝送媒体は、光ファイバプレートに束ねられ、前記表面の近傍に置かれるよう構成された複数の光ファイバを備え、前記光ファイバのそれぞれはクラッドおよびコアを備え、前記クラッドは反射のための反射材料を備え、それによって前記第２電磁エネルギーを減衰する光ファイバ伝送媒体。
【請求項７７】
請求項７６に記載の光ファイバ伝送媒体であって、前記光ファイバの前記コアはガラスを備える光ファイバ伝送媒体。
【請求項７８】
請求項７６に記載の光ファイバ伝送媒体であって、前記光ファイバの前記コアはプラスチックを備える光ファイバ伝送媒体。
【請求項７９】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を介して誘導光を受け取るように配置された少なくとも一つの検出器であって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出される検出器と、
前記誘導光を伝送し、前記励起光を吸収する光ファイバ伝送媒体であって、前記光ファイバ伝送媒体は、光ファイバプレートに束ねられ、前記表面の近傍に置かれるよう構成された複数の光ファイバを備え、前記光ファイバのそれぞれはクラッドおよびコアを備え、前記クラッドは反射のための反射材料を備え、それによって前記励起光を減衰する光ファイバ伝送媒体。
【請求項８０】
前記アレイの表面に入射する第１周波数の第１電磁エネルギーに応答して電荷を発生する前面照射電荷結合素子アレイであって、前記アレイは、前記表面からの前記第１電磁エネルギーの反射を低減することによって前記第１電磁エネルギーについて前記アレイの前記外部量子効率を増す干渉コーティングを前記アレイの前記表面上に備える前面照射電荷結合素子アレイ。
【請求項８１】
請求項８０に記載の電荷結合素子アレイであって、前記干渉コーティングは多層コーティングを備える電荷結合素子。
【請求項８２】
請求項８０に記載の電荷結合素子アレイであって、前記干渉コーティングは酸化ハフニウムを備える電荷結合素子。
【請求項８３】
請求項８０に記載の電荷結合素子アレイであって、前記干渉コーティングはさらに、前記表面からの第２電磁エネルギーの反射を増大することによって前記第２電磁エネルギーについて前記アレイの前記外部量子効率を減らす電荷結合素子アレイ。
【請求項８４】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記アレイの表面に入射する誘導光に応答して電荷を発生する前面照射電荷結合素子アレイであって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出され、前記アレイは、前記表面からの前記第１電磁エネルギーの反射を低減することによって前記第１電磁エネルギーについて前記アレイの前記外部量子効率を増す干渉コーティングを前記アレイの前記表面上に備える前面照射電荷結合素子アレイと、
を備える装置。
【請求項８５】
前記アレイに入射する電磁エネルギーに応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記アレイは、前記アレイに関連する暗電流を低減するためのバーストモードで動作可能な複数電位が固定される位相出力レジスタを有する電荷結合素子アレイ。
【請求項８６】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記アレイに入射する誘導光に応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出され、前記アレイは、前記アレイに関連する暗電流を低減するためのバーストモードで動作可能な複数電位が固定される位相出力レジスタを有する電荷結合素子アレイと、
を備える装置。
【請求項８７】
アレイに入射する電磁エネルギーに応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記アレイは一つのフォトサイト要素が広く、前記電荷を増幅するそれに関連する読み出しアンプを有し、前記読み出しアンプは単一段トランジスタアンプを備える電荷結合素子アレイ。
【請求項８８】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記アレイの表面上への誘導光の入射に応答して電荷を発生するリニア電荷結合素子アレイであって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出され、前記アレイは一つのフォトサイト要素が広く、前記電荷を増幅するそれに関連する読み出しアンプを有し、前記読み出しアンプは単一段トランジスタアンプを備える電荷結合素子アレイと、
を備える装置。
【請求項８９】
アレイ上に入射する電磁エネルギーに応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記アレイは第１ストレージ要素の第１ロウ、および前記第１ロウに隣接する第２ストレージ要素の第２ロウを備え、前記第１ストレージ要素は第１の幅を有し、前記第２ストレージ要素は前記第１の幅より大きい第２の幅を有し、前記第１ストレージ要素のそれぞれは前記第２ストレージ要素の一つに対応し、前記電荷結合素子アレイは、前記第１ロウにおいて発生した電荷の第１部分を集める第１シフトレジスタと、前記第２ロウにおいて発生した電荷の第２部分を集める第２シフトレジスタとをさらに備える電荷結合素子アレイ。
【請求項９０】
請求項８９に記載の電荷結合素子アレイにおいて発生した電荷を読み出す方法であって、
前記第１シフトレジスタを用いて前記第１ロウから前記電荷の前記第１部分を読み出すこと、
前記第２シフトレジスタを用いて前記第２ロウから前記電荷の前記第２部分を読み出すこと、
前記第１ストレージ要素のそれぞれについて、
前記電荷の前記第１部分の対応部分を閾値と比較すること、
前記電荷の前記第１部分の前記対応部分が前記閾値よりも超えるとき、前記対応する第２ストレージ要素からの前記電荷の前記第２部分の対応する部分を廃棄すること、
前記電荷の前記第１部分の前記対応部分が前記閾値よりも少ないとき、前記電荷の前記第１部分の前記対応部分を、前記対応する第２ストレージ要素からの前記電荷の前記第２部分の前記対応部分と結合すること、
を備える方法。
【請求項９１】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
誘導光に応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出され、前記アレイは第１ストレージ要素の第１ロウ、および前記第１ロウに隣接する第２ストレージ要素の第２ロウを備え、前記第１ストレージ要素は第１の幅を有し、前記第２ストレージ要素は前記第１の幅より大きい第２の幅を有し、前記第１ストレージ要素のそれぞれは前記第２ストレージ要素の一つに対応し、前記電荷結合素子アレイは、前記第１ロウにおいて発生した電荷の第１部分を集める第１シフトレジスタと、前記第２ロウにおいて発生した電荷の第２部分を集める第２シフトレジスタとをさらに備える電荷結合素子アレイと、
を備える装置。
【請求項９２】
アレイ上に入射する電磁エネルギーに応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記アレイはストレージ要素の単一のロウを備え、前記ストレージ要素は、第１の幅を有する第１ストレージ要素と、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する第２ストレージ要素とを備え、ストレージ要素の前記単一のロウは、前記第１および第２ストレージ要素が交互に配置されたものを備え、前記電荷結合素子アレイは前記ストレージ要素のロウにおいて発生した前記電荷を集めるシフトレジスタをさらに備える電荷結合素子アレイ。
【請求項９３】
請求項９２に記載の電荷結合素子アレイにおいて発生した電荷を読み出す方法であって、
ストレージ要素の前記ロウからの前記電荷を前記シフトレジスタを用いて読み出すこと、
前記第１ストレージ要素のそれぞれについて、
前記電荷の前記第１部分の対応部分を閾値と比較すること、
前記電荷の前記第１部分の前記対応部分が前記閾値よりも超えるとき、前記対応する第２ストレージ要素からの前記電荷の前記第２部分の対応する部分を廃棄すること、
前記電荷の前記第１部分の前記対応部分が前記閾値よりも少ないとき、前記電荷の前記第１部分の前記対応部分を、前記対応する第２ストレージ要素からの前記電荷の前記第２部分の前記対応部分と結合すること、
を備える方法。
【請求項９４】
情報を記憶し、かつ取り出す装置であって、
前記情報に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を励起光に露出する励起光源と、
前記アレイの表面上への誘導光の入射に応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出され、前記アレイはストレージ要素の単一のロウを備え、前記ストレージ要素は、第１の幅を有する第１ストレージ要素と、前記第１の幅より大きい第２の幅を有する第２ストレージ要素とを備え、ストレージ要素の前記単一のロウは、前記第１および第２ストレージ要素が交互に配置されたものを備え、前記電荷結合素子アレイは前記ストレージ要素のロウにおいて発生した前記電荷を集めるシフトレジスタをさらに備える電荷結合素子アレイと、
を備える装置。
【請求項９５】
記憶媒体から放出された電磁エネルギーを光検出器のアレイを用いて集める方法であって、
光検出器の前記アレイで前記記憶媒体の連続する直線で囲まれた部分から前記電磁エネルギーの部分を集めることであって、前記記憶媒体のそれぞれの直線で囲まれた部分の中心はサンプリングピッチで分離されている、前記電磁エネルギーの部分を集めることと、
前記記憶媒体のそれぞれの直線で囲まれた部分について、
前記電磁エネルギーの前記集められた部分を少なくとも一つの閾値と比較すること、
前記比較に基づいて前記記憶媒体の次の直線で囲まれた部分のサンプリングピッチを調節すること、
を備える方法。
【請求項９６】
請求項９５に記載の方法であって、前記少なくとも一つの閾値は、低信号レベル閾値を含み、前記サンプリングピッチは、もし前記電磁エネルギーの前記部分が前記低信号レベル閾値よりも小さいなら、増加される方法。
【請求項９７】
請求項９５に記載の方法であって、前記少なくとも一つの閾値は、高信号レベル閾値を含み、前記サンプリングピッチは、もし前記電磁エネルギーの前記部分が前記高信号レベル閾値よりも大きいなら、減少される方法。
【請求項９８】
電磁エネルギーを集めるシステムであって、
アレイ上への前記電磁エネルギーの入射に応答して電荷を発生する光検出器群のアレイと、
前記電磁エネルギーを光検出器の前記アレイに伝送する、光検出器の前記アレイの近傍の光伝送媒体と、
前記光伝送媒体を光検出器の前記アレイにボンディングする接着材料であって、前記接着材料は、第１周波数に対応する前記電磁エネルギーの部分を吸収する色素を含む接着材料と、
を備えるシステム。
【請求項９９】
請求項９８に記載のシステムであって、前記色素は蛍光体材料を備え、前記接着材料は前記蛍光体材料からの蛍光を吸収する追加の材料をさらに備えるシステム。
【請求項１００】
統合されたＸ線画像捕捉および読み出しシステムであって、
標準的なラジオグラフィフィルムカセッテに対応する形状ファクタを有するカセッテ筐体と、
画像に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板の表面を励起光に露出する励起光源と、
前記記憶蛍光体板の前記表面を介して誘導光を受け取るように配置された検出器のアレイであって、前記誘導光は前記励起光に応答して放出される検出器のアレイと、
前記記憶蛍光体板の前記表面および前記励起光源のそれぞれおよび検出器の前記アレイの間の相対的動きを１次元で生じさせるアクチュエータアセンブリと、
を備えるシステムであって、
前記記憶蛍光体板、前記励起光源、検出器の前記アレイ、および前記アクチュエータアセンブリは前記カセッテ筐体の中に収められるシステム。
【請求項１０１】
請求項１００に記載のシステムであって、前記カセッテ筐体の外部に位置し、機械的リンクを介して前記アクチュエータアセンブリに動作するように結合されたアクチュエータドライバをさらに備えるシステム。
【請求項１０２】
請求項１０１に記載のシステムであって、前記アクチュエータドライバは前記カセッテ筐体に直接に結合されるシステム。
【請求項１０３】
請求項１０１に記載のシステムであって、前記アクチュエータドライバは前記カセッテ筐体から分離されているシステム。
【請求項１０４】
請求項１０１に記載のシステムであって、前記機械的リンクは前記アクチュエータドライバおよび前記アクチュエータアセンブリを、前記カセッテ筐体のカドにおける開口を介して接続するシステム。
【請求項１０５】
請求項１０４に記載のシステムであって、前記機械的リンクは前記カドで接合された前記カセッテ筐体の２つの端部のそれぞれと１３５度の角度をなすシステム。
【請求項１０６】
請求項１０４に記載のシステムであって、前記機械的リンクは、前記カセッテ筐体の前記カドで折り曲げられることによって、前記機械的リンクの少なくとも水平の動きを可能にするシステム。
【請求項１０７】
請求項１０１に記載のシステムであって、検出器の前記アレイは、前記誘導光を、前記画像に対応する電子データに変換し、前記システムは前記電子データを前記カセッテ筐体の外へ伝送する伝送媒体をさらに備え、前記伝送媒体は前記開口を介して前記カセッテ筐体から外へ出るシステム。
【請求項１０８】
請求項１００に記載のシステムであって、前記アクチュエータアセンブリは、前記カセッテ筐体の端部に沿って配置されることにによって、前記記憶蛍光体板の画像領域を最大化するシステム。
【請求項１０９】
請求項１００に記載のシステムであって、前記アクチュエータアセンブリの少なくとも一部は放射線透過性材料を備えるシステム。
【請求項１１０】
請求項１００に記載のシステムであって、前記アクチュエータアセンブリは、リードスクリュー、ベルト、磁気リニアモータ、およびインチワームモータのうちの一つを備えるシステム。
【請求項１１１】
請求項１００に記載のシステムであって、検出器の前記アレイは、前記誘導光を前記画像に対応する電子データに変換し、前記システムは、前記電子データを前記カセッテ筐体の外へ伝送する伝送媒体をさらに備えるシステム。
【請求項１１２】
請求項１００に記載のシステムであって、前記カセッテ筐体の近傍に位置する高周波エネルギーを検出する高周波検出器をさらに備え、前記高周波エネルギーは前記画像に関連付けられた患者情報に対応するシステム。
【請求項１１３】
請求項１１２に記載のシステムであって、前記カセッテ筐体の外に配置された前記高周波エネルギーを発生する高周波送信機をさらに備えるシステム。
【請求項１１４】
請求項１１３に記載のシステムであって、前記高周波送信機は腕輪およびバッジのうちの一つに含まれるシステム。
【請求項１１５】
請求項１００に記載のシステムであって、前記入射Ｘ線の捕捉が行われて、それを示す信号が発生されているかどうかを検出する画像捕捉検出回路をさらに備えるシステム。
【請求項１１６】
請求項１１５に記載のシステムであって、前記画像捕捉検出回路は、前記入射Ｘ線の一部を検出するＸ線検出器を備えるシステム。
【請求項１１７】
請求項１１５に記載のシステムであって、前記画像捕捉検出回路は、前記入射Ｘ線に応答して前記記憶蛍光体板の即発放出を検出するフォトダイオードを備えるシステム。
【請求項１１８】
請求項１１５に記載のシステムであって、前記信号は前記アクチュエータアセンブリの駆動を制御するのに用いられるシステム。
【請求項１１９】
請求項１００に記載のシステムであって、前記アクチュエータアセンブリは、磁気リニアモータを備え、前記励起光源および前記検出器のアレイはトランスレーションステージ上に構成されたシステム。
【請求項１２０】
請求項１１９に記載のシステムであって、前記磁気リニアモータは、前記カセッテ筐体の内部の、筐体の端部に沿って配置された少なくとも一つの磁石と、前記トランスレーションステージに結合されたリニアモータアクチュエータとを備えるシステム。
【請求項１２１】
請求項１００に記載のシステムであって、前記カセッテ筐体の前記形状ファクタは、１４インチ×１７インチ、１４インチ×１４インチ、１０インチ×１２インチ、８インチ×１０インチ、３５ｃｍ×４３ｃｍ、３５ｃｍ×３５ｃｍ、２０ｃｍ×４０ｃｍ、１８ｃｍ×４３ｃｍ、１３ｃｍ×１８ｃｍ、１３ｃｍ×３０ｃｍ、１８ｃｍ×２４ｃｍ、および２４ｃｍ×３０ｃｍのうちの一つに対応する寸法の組を有する標準的なラジオグラフィフィルムカセッテに対応するシステム。
【請求項１２２】
画像に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶媒体、および前記カセッテ筐体の近傍において高周波エネルギーを検出する高周波検出器を備えるラジオグラフィカセッテであって、前記高周波エネルギーは前記画像に関連付けられた患者情報に対応するラジオグラフィカセッテ。
【請求項１２３】
請求項１２２に記載のシステムであって、前記カセッテ筐体の外部に配置され前記高周波エネルギーを発生する高周波送信機をさらに備えるシステム。
【請求項１２４】
請求項１２３に記載のシステムであって、前記高周波送信機は、腕輪およびバッジのうちの一つに含まれるシステム。
【請求項１２５】
統合されたＸ線画像捕捉および読み出しシステムであって、
標準的なラジオグラフィフィルムカセッテに対応する形状ファクタを有するカセッテ筐体と、
画像に対応する入射Ｘ線を捕捉する記憶蛍光体板と、
前記記憶蛍光体板からの前記画像を読み出し、前記画像を電子情報に変換する読み出しアセンブリと、
前記カセッテ筐体の外部に前記電子情報を伝送する伝送回路と、
を備え、
前記記憶蛍光体板および前記読み出しアセンブリは前記カセッテ筐体の中に収められるシステム。
【請求項１２６】
請求項１２５に記載のシステムを用いてＸ線画像を捕捉し、かつ読み出す方法であって、
前記入射Ｘ線に曝すために前記カセッテ筐体をＸ線装置内に置くことと、
前記記憶蛍光体板を前記入射Ｘ線に曝すことと、
前記カセッテ筐体が前記Ｘ線装置内にあるあいだに、前記伝送回路を介して前記電子情報を読み出すこと、
を備える方法。
【請求項１２７】
アレイ上に入射する電磁エネルギーに応答して電荷パケット群を発生する電荷結合素子アレイであって、前記電荷結合素子の感光領域は、前記電荷パケット群を蓄える複数の第１領域と、前記電荷パケット群をそれぞれ分離する複数の第２領域とを備え、前記第２領域が前記感光領域の少なくとも６０％を占める電荷結合素子アレイ。
【請求項１２８】
アレイに入射する電磁エネルギーに応答して電荷を発生する電荷結合素子アレイであって、前記アレイは、複数の電位を固定する位相動作のために構成され、４フェーズモードおよび２フェーズモードで動作可能な出力レジスタを備える電荷結合素子アレイ。
【請求項１２９】
感光領域、出力レジスタ、およびリセット可能な出力アンプを備える電荷結合素子アレイにおいて発生する電荷パケットを読み出す方法であって、
第１電荷パケットを第１の値として読み出すことと、
前記第１の値を閾値と比較することと、
前記第１の値が前記閾値よりも超えるとき、前記出力アンプをリセットし、第２電荷パケットを読み出すことと、
前記第１の値が前記閾値よりも少ないとき、前記第１電荷パケットが読み出された後に前記出力アンプをリセットすることなく前記第２電荷パケットを読み出すことによって、前記第２電荷パケットを前記第１電荷パケットと結合すること、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディジタルラジオグラフィの分野に関し、より具体的には、記憶蛍光体イメージプレートを用いて放射イメージの電気的表現を得る方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルラジオグラフィの分野ではさまざまな方法が現れてきた。そのような一つの方法は、像倍管、フラットパネル検出器、またはＣＣＤカメラを用い従来型の蛍光体スクリーンの励起放射光を捕捉することに基づく。米国特許第３，８５９，５２７号（全ての目的のためにここで参照によって援用される）に記載された他の方法は、画像検出のための記憶蛍光体板を用いる。Ｘ線に暴露された後、記憶蛍光体板は適切な光源によって励起され、その板に記録された画像が読み出される。
【０００３】
記憶された画像を記憶蛍光体板から読み出すさまざまな方法が提案されてきた。第１の方法は、一度に一つの画素を励起し、光励起された光を光増倍管で集めるレーザ走査機構による。残念ながら一度に一つの画素しか読み出せないために、典型的な記憶蛍光体板についての読み出し時間は許容できないくらい長い。
【０００４】
さらに１４インチ×１７インチの蛍光体板上で一度に一つの画素を励起するために必要なレーザ走査機構は非常に大きく複雑である。励起レーザペンシルビームはプレート上で焦点がよく合っていなければならず、横から横まで、上から下まで完全に正確にスキャンしなければならない。１４インチ×１７インチの記憶蛍光体板から画像を読み出すシステムの典型的な大きさは、家庭用冷蔵庫の大きさに近い。
【０００５】
他の問題は、プレート上での励起レーザペンシルビームの寸法（全体の読み出し装置の空間解像度を支配する）と、記憶媒体から放出される光が集められる効率との間の相互作用に関する。プレート上でのレーザスポットが大きいほど、解像度は低い。その結果、典型的な医療用記憶蛍光体板リーダは、レーザスポット直径が２００ミクロン未満であることを要求する。記憶蛍光体板の励起された領域は、この特定の位置において記憶された画像の強度に対応する光を放出する。よって記憶蛍光体材料は、誘導光（stimulated light）を選択的に集め、励起光（stimulating light）を完全に阻止できるように励起光の波長とは違う波長を誘導光が持つように選ばれる。励起光を阻止し、誘導光を伝達するために光学フィルタも典型的には用いられる。光学フィルタはプレートと光増倍管との間に配置される。誘導光を最大限に集めるために精巧な集光器が考案された。しかし励起光のパスが誘導光集光装置のじゃまになるので、高い集光効率を達成するのは非常に難しい。
【０００６】
さらに記憶蛍光体板の散乱させる性質のために、誘導光は全ての向きに放射し、このために集光することがますます難しくなる。従来の記憶蛍光体板はプラスチック基板上に堆積された蛍光体粉末で作られている。蛍光体材料は粒子状かつ白く、これは粉末をほとんど理想的なランバート放射物および反射物とする。レーザビームからの励起光は、プレートに最小限、吸収され、ほとんどは蛍光体粒子によって近傍の粒子に拡散され、プレート上でのレーザスポットの拡大を生じる。プレート上のレーザスポットの周囲の領域も励起されるので、この効果は、プレート読み出しシステムの空間解像度の低下をきたす。
【０００７】
粉末蛍光体中でつくられた誘導光は、集光される表面に到達される前にもプレート中で拡散される。励起光および誘導光の水平拡散の量は、プレート中においては蛍光体粒子の大きさおよび結合剤材料の関数である。水平拡散の量はまたプレートの厚さによっても決定される。プレートの厚さおよび蛍光体粒子のサイズを最適化して、最大のパフォーマンスを得るいくつかの技術が提案されてきた。厚い蛍光体層は、空間解像度を犠牲にして、高いエネルギーのＸ線の吸収を最大限にするのに用いられる。薄い蛍光体層は、低いエネルギーのＸ線アプリケーションを用いて空間解像度を最大にするのに用いられる。励起光を吸収し、誘導光を前面に反射する特別な層を蛍光体層の下に設けることによってさらなる最適化が達成される。残念ながらさまざまなトレードオフのために、記憶蛍光体ベースのシステムの空間解像度の問題を解決しようとする従来技術のいずれも、すべての場合に効果的とはいえなかった。
【０００８】
例えば、粉末蛍光体からできておらず、単結晶蛍光体からできているストレージプレートを利用する試みがなされてきた。これらの透明なプレートは、光拡散がそれらの中で起こらないのでより高い空間解像度を潜在的に達成しえるが、これらは非常に製造するのが困難で、傷や不注意な取り扱いにたいへん弱い。
【０００９】
いっぽう従来の粉末蛍光体プレートを用いれば、レーザベースの走査システムは、複雑であり、空間解像度、ブリーチング比（bleaching ratio）（つまり読み出し効率）、および読み出し速度の間のバランスが最適化できない。最大読み出し時間はしばしばアプリケーションによって支配される（医療用リーダの場合、典型的には１分以内）。必要とされる空間解像度は、励起レーザ光パワーを制限する（あまりにレーザビームが強いとスポットが大きくなりすぎる）ので、その結果、可能な励起光のうちの一部だけが読み出しされる（つまり部分ブリーチング（partial bleaching））。これらのトレードオフは、プレートからすべての情報が読み出されるわけではないので、結果として画像品質の低下（低い検出量子効率（Detective Quantum Efficiency）、つまりＤＱＥ）につながる。さらに、再利用する前に、プレートを消去するために（読み出されなかった情報を除去するために）追加のステップが実行されなければならない。そのような消去は、蛍光管のもとで強い露光を経なければ典型的には達成されない。
【００１０】
記憶蛍光体板それ自身は、フィルム−スクリーンの組み合わせを理想的に置き換えるものだが、現在入手可能なレーザ・ベースの走査システムは理想からはほど遠い。そのようなシステムの欠点の少なくともいくつかに対応するために、画素ごとのスキャン機構を、ラインスキャン機構または２次元キャプチャ装置に置き換える試みがなされてきた。レーザペンシルビームがレーザファンビームによって置き換えられ、光増倍管が光検出器の１次元アレイによって置き換えられた、さまざまなラインスキャン機構が提案されてきた。このような機構の背景にあるアイディアは、記憶蛍光体板を、一度に１画素ではなく、一度に１ライン読み出すことによって、ずっと簡単で小型の走査機構とともに、ずっと速い読み出し時間を可能にすることにあり、すなわち、２軸走査の代わりに１軸の機械走査が要るだけである。
【００１１】
画素ごとの走査に対してライン走査が理論的に有利なのは明らかだが、励起ファンビームを実際に実現すること、およびそれに付随する集光光学系は非常に困難である。集光光学系がイメージを作らない、画素ごとの走査手法とは違い、たいていのライン走査手法は、なるべく多い光を集めるだけではなく、プレート表面を光検出器のラインアレイ上に適切な解像度でイメージを作るための集光光学系を必要とする。そのような技術はまた典型的には、励起光がその過程の中で失われないことを確実にするために、光検出器ラインアレイ上にイメージが作られた領域よりも小さいプレート領域内に励起光が限定されることを要求する。これら２つの要求事項は従来技術では達成することが非常に難しく、これはライン走査プレートリーダがまだ商業的に入手不可能であるという事実からも証明される。
【００１２】
多くの設計が提案され、そのいくつかは従来からの光学系に頼っているが（例えば米国特許第５，７４７，８２５号。その全体の開示がここで参照によって援用される）、たいていは、従来の光学系はプレート表面のイメージを光検出器ラインアレイ上に効率的に作ることが実用的ではないと仮定している。これらの設計の中で、最大集光効率は、光検出器ラインアレイをプレートの近傍に置き、そのあいだに従来のレンズは置かないことによって達成される。いくつかの設計は、光ファイバフェースプレートをプレートと光検出器ラインアレイとの間に使用し、おそらくはアレイボンドワイヤ（array bond wires）に関するある種の機械的問題を解決している。
【００１３】
いずれの場合も、高い集光効率および高い解像度は、リニアアレイがプレートと直接接触するか、またはプレートとリニアアレイとの距離が極限まで短くなっているときに、従来のレンズなしで達成されえる。この制限はリニアアレイの直下の領域まで励起してしまうという重大な問題を生じる。励起光が透過できるように小さいギャップがプレートおよびリニアアレイの間に設けられるが、プレートはランバート放射をするので、これはシステムの集光効率および空間解像度に致命的な影響を与える。
【００１４】
この問題を解決するためにいくつかの解決法が提案されてきた。Ｈｏｓｏｉ（米国特許第４，８８０，９８７号。ここで参照によって援用される。）、Ｌｅｂｌａｎｓ（欧州特許第１０１４６８４号。ここで参照によって援用される。）、およびＳｃｈｉｅｂｅｌ（米国特許第４，９５３，０３８号。ここで参照によって援用される。）によって提案された解決法の一つは、透明な蛍光体板（従来の不透明な蛍光体板と異なり）を利用すること、および励起光源をリニアアレイと反対のプレート側に置くことからなる。この構成では、プレートとリニアアレイとのギャップが不要であり、最大集光効率および空間解像度が達成されえる。しかし上述のように、このタイプの蛍光体板を製造し、取り扱うコストは実用不可能なほど高い。
【００１５】
Ｋａｗａｊｉｒｉ（米国特許第４，９２２，１０３号。ここで参照によって援用される。）によって提案された別の解決法は、励起光源をプレートとは反対のリニアアレイ側に置くことによる。これはリニアアレイが、励起光の波長において完全に透明であり（その結果、励起光がリニアアレイを透過し、プレートを励起し）、かつ誘導光の波長において非常に吸収性が高い（その結果、誘導光を電気信号に変換する）ことを前提とする。Ｃａｒｔｅｒ（米国特許第４，９３３，５５８号。ここで参照によって援用される。）によって提案された別の解決法は、放射光ファイバの列を利用しており、それらの先端は小さい角度において受光光ファイバの先端に配置され、励起光および誘導光の光路が交差できるようになっている。この設計には、プレートおよび受光光ファイバ間のギャップに関する前述の制限がある。
【００１６】
残念ながら、これらすべての提案された設計においては、励起光をイメージングエリア（imaging area）に閉じ込めることが大きな工学的な課題である。これらすべては、イメージングエリア以外の、プレートのいかなる領域も露出しないことを確実にする正確なアライメントおよびレジストレーションが必要となる。よって実現不可能なほどのコストを伴わずに、画像データを集める効率を最大化する記憶蛍光体板からの画像読み出し技術を提供することが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、上述の問題を克服するだけでなく、ここに説明された様々な解決法を作り出す上での主要な技術的課題を利用する方法および装置が提供される。すなわち様々な実施形態によれば、不透明な記憶蛍光体媒体内で励起光が水平に拡散することを補償したり、または禁止したりしようとする代わりに、この水平に拡散された光が実際に利用されて、記憶蛍光体の隣接領域の間接励起を行う。結果として放出される隣接領域からの誘導光が、間接励起領域上にある記憶蛍光体の表面に直接に接触する一つ以上の検出器によって捕捉される。
【００１８】
記憶蛍光体板のある領域における励起光の強度を制御することによって、隣接領域の下でのよく定義された拡散分布（したがって励起）が得られる。記憶媒体のこの間接励起領域から放出された誘導光を効率よく集めることは、一つ以上の検出器をプレート表面に直接に接触させる（または非常に狭い距離をおいて）ことによって行われる。
【００１９】
様々な実施形態によれば、光源、例えばＬＥＤアレイが、検出器のリニアアレイに隣接するプレート表面の領域を励起するのに用いられる。検出器のアレイは、プレートの隣接領域からの誘導光を集めるように構成され、この誘導光は、検出器アレイの下の領域に励起光が水平拡散することから生じる。光源および検出器アレイはそれからプレートの表面にわたって１次元で走査され、ライン毎の読み出しを実現する。具体的な実施形態によれば、プレートにわたっての光源の走査はまた、記憶された情報のじゅうぶんに完全な消去をも実現する。
【００２０】
より一般には、本発明は記憶媒体からの情報の取り出しを行う方法および装置を提供する。記憶媒体の表面の第１部分が励起光に曝され、この励起光は記憶媒体の中を、第１部分に隣接する表面の第２部分の下を拡散する。表面の第２部分は励起光から遮蔽されている。情報に対応する励起された光が、記憶媒体の表面の第２部分を介して誘導光を受け取るように配置された少なくとも一つの検出器で受け取られる。誘導光は、表面の第２部分の下を拡散した励起光に応答して、記憶媒体から放出される。
【００２１】
ある実施形態によれば、Ｘ線画像捕捉装置が提供され、これには、画像に対応する入射Ｘ線を捕捉するように動作可能な記憶蛍光体板が含まれる。励起光源は、記憶蛍光体板の表面の第１部分を励起光に曝すことによって、励起光が記憶蛍光体板の中を、第１部分と隣接する表面の第２部分の下を拡散させる。表面の第２部分は、励起光に曝されないように遮蔽される。検出器のリニアアレイが記憶蛍光体板の表面の第２部分を介して誘導光を受け取るように配置され、誘導光を画像に対応する電子データに変換する。誘導光は、表面の第２部分の下で拡散した励起光に応答して記憶蛍光体板から放出される。アクチュエータアセンブリは、記憶蛍光体板の表面および励起光源のそれぞれおよび検出器のアレイの間の相対的な動きを１次元で実現するように動作可能である。より具体的な実施形態によれば、標準的なラジオグラフィフィルムカセッテに対応する形状ファクタを有するカセッテ筐体が提供され、これはその中に収められた記憶蛍光体板、励起光源、検出器アレイ、およびアクチュエータアセンブリを有する。
【００２２】
本発明の性質および優位性のさらなる理解は、残りの明細書の部分と図面とを参照して明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
上に簡単に述べたように、本発明の具体的な実施形態は、記憶蛍光体板に記憶されたX線画像を、光検出器ラインアレイを用いて簡単に効率的に読み出す方法および装置を提供する。本発明のより具体的な実施形態は、従来のラジオグラフィフィルム／スクリーンカセットのそれと同一の寸法の筐体中の記憶蛍光体板を読み出す方法および装置を提供する。本発明の技術による他の実施形態および関連する応用例が以下に説明される。
【００２４】
具体的な実施形態によれば、本発明は記憶蛍光体板リーダー（storage-phosphor plate readers）における光励起および集光（light stimulating and collecting）の方法および装置を提供する。励起光のプレート内での水平拡散が問題となる他の読み出し方法とは異なり、本発明の具体的な実施形態は、そのような水平拡散によって、光検出器リニアアレイと直接に接触するプレートの直線領域を励起する。励起光（stimulating light）はリニアアレイによってカバーされる領域に隣接するプレート（plate）領域上に入射する。励起光は蛍光体（phosphor）を透過し、水平方向を含むすべての向きに拡散する。
【００２５】
蛍光体層は白色粉末材料でできているので、励起光は吸収されずに白色粒子によって反射され、不透明な媒体中を伝搬する。プレートの表面に沿った光伝搬は、光の一部は吸収され、ほとんどの光は露出した領域に拡散して戻り、プレートの上部および下部に向かって拡散されるので、非常に短い。後述されるようにここで説明される技術のいくつかは、リニアアレイと完全に位置合わせされて（registered）いないセルフアラインイルミネーション（self-aligned illumination）も可能であり、またその幅についてよく定義された（well-defined）ものについても可能である。
【００２６】
他の方法が、不透明な材料で作るのが難しい非常に狭いイルミネーションスリットを要求するのに対し、本発明のいくつかの実施形態は、作るのが容易で、露出領域以外ではよく定義され、制御された領域の励起を可能にするナイフエッジイルミネーション（knife-edge illumination）を用いる。露出された領域（exposed area）を超えて励起光が滲み出すのは実際、非常に狭いイルミネーションスリットと等価である。しかし励起光スリットの幅は複雑なコリメート光学系によって定義されるのではなく、むしろ蛍光体材料に固有の光減衰係数によって定義される。したがって、蛍光体材料の直線領域を励起する、非常に狭いイルミネーティングスリット（illuminating slit）の等価物を作ることが可能となる。さまざまな実施形態によれば、励起領域が、集光／イメージング（collecting/imaging）領域（他の特許に記載されるような）内に限定される狭いスリットではなく、むしろ光検出器リニアアレイだけによって一方の側に鋭く定義された広い長方形の領域であるという事実もまた、他の問題への解決法を提供する。後述されるように、本発明のいくつかの実施形態において励起光へのさらなる露出はまた、再利用される前の、プレート中の残留情報の消去を提供する。
【００２７】
すなわち励起光の強度および走査速度が典型的にはリニアアレイの下のプレートを完全に読み出すように設定されても、消去プロセス（bleaching process）は１００％完全ではない。よって直接の励起光によって行われる追加の露出が、再利用される前にプレートを完全に消去するのに有用である。この励起方法は、プレートの読み出しおよび消去が一度のスキャンで同時に起こることを可能にする。これは、読み出しが完了した後でプレートの消去が起こるため、システムの全体のサイクルタイムが長くなっていた従来の方法に比べて、大きな改善点である。
【００２８】
たいていの既存の装置において、プレートはレーザ走査機構を用いて読み出され、それから消去のために高出力の白熱または蛍光ランプ群に露出されるために搬送される。これらの余分な処理ステップの明らかな欠点の他に、そのようなランプは大きな電力を消費し、熱を発生し、大きな筐体を必要とする。本発明のさらなる実施形態によれば、プレートの追加の消去がもし必要か望まれるなら、アレイが読み出し方向と逆の方向に走査されているときに励起光源がオンにされえる。
【００２９】
上述のように記憶蛍光体媒体の不透明な性質のために、励起光をプレートの正確な領域に閉じ込めることに関する従来技術の大きな問題が生じる。すなわち励起光は、不透明な蛍光体層内で水平方向に拡散する傾向にあり、そのため励起領域が不必要に増大する。この水平拡散効果は、従来の設計における問題であり、実際、本発明がその有効性を発揮する現象である。図１に示される本発明の具体的な実施形態によれば、記憶蛍光体板（storage-phosphor plate）１０２（プラスチック基板１０６上の記憶蛍光体層１０４を有する）の表面は、イメージング領域そのものではなく、イメージング領域（imaging area）に隣接する領域（すなわち検出器１１４の感光領域１１２の下の領域）において励起光１０８（例えば赤色光）に曝される。さまざまな実施形態によれば、励起光１０８は、単一のＬＥＤまたはレーザペンシルビーム（例えば、画素毎の読み出し）、またはＬＥＤアレイまたはレーザファンビーム（例えば、ライン毎の読み出し）の形で伝達される。特定の実施形態によれば、励起光に直接に曝される領域と、イメージング領域とは、プレート１０２の表面上の隣接した直線領域であり、検出器１１４は光検出器のリニアアレイである。
【００３０】
図１に示される本発明の具体的な実施形態によれば、光検出器のリニアアレイは、励起光源が光検出器に隣接するプレートの領域を露光しているときに、プレートと接触するか、またはプレートに非常に近いところに位置しえる。光検出器のリニアアレイおよび励起光源は、光検出器のリニアアレイが先行し、励起光源が後に続いて、プレートを横切って同時に搬送される。光検出器のリニアアレイの下にあるプレートの領域は、拡散した励起光によって読み出され、具体的な実施形態ではその後、後続の励起光によって完全に消去される。
【００３１】
本発明のアプローチは、全ての励起光を集光（collect）できずに情報を失うことを恐れて、イメージング領域の外での励起をなくそうと一般に試みる従来技術とは反対である。本発明によればむしろ、イメージング領域に隣接する領域においてプレート１０２を励起することによって、イメージング領域は、励起光１０８に直接、曝されるのではなく、プレート内を水平に拡散する光１１６によって間接的に励起される。よって、プレート内の励起光の水平拡散に頼ることは、下部または上部からではなく、横からのプレートの領域の励起を可能にする。このようでなければ励起光がイメージング領域と同じ領域のプレートに入射するために必要な、プレートと検出器１１４との間のギャップをなくす（または最小化する）ことがこれでさらに可能になる。このように所望の領域を間接的に励起することで、検出器はイメージング領域に直接に接触する（または非常に距離が短い近傍に位置する）ことが可能となり、よって高い空間解像度とともに高い集光効率が得られる。
【００３２】
プレートの帯状の部分がプレートの一方から励起され、もう一方から画像取り込みがされる前述の設計とは異なり、この設計は特別な透明プレートを必要としない。むしろ従来の不透明な記憶蛍光体板を用いて実現できるのである。透明なプレートは高価で非常に製造が困難である一方、従来のプレートは製造が容易で簡単に入手できるという点で、これは大きな利点である。本発明の設計の他の利点は、励起するハードウェア（stimulating hardware）と集光するハードウェア（collecting hardware）とがプレートの同じ側上に配置できることである。そのような実施形態によれば、ハードウェアの全体的なプロファイルが非常に低くできる。そのようなある実施形態によれば（後述）、ハードウェアは、標準的なフィルムカセッテとほとんど同じ寸法の筐体の中に収まるように構成される。理解されるように、そのような実施形態は、プレートの対向する二つの側に配置される励起ハードウェアおよび集光ハードウェアを用いた場合は問題がある（かつ実用的ではない）。
【００３３】
記憶蛍光体板の同じ側上に励起ハードウェアおよび集光ハードウェアを配置することに関連したさらに他の利点は、励起ハードウェアを集光ハードウェアにアラインさせ、位置合わせすることに関連する。図２を参照して説明される具体的な実施形態によれば、励起および集光ハードウェアのセルフアラインされた機構（self-aligned assembly）が提供される。
【００３４】
図２は、励起光のためのセルフアラインされた構成を示す。すなわち光検出器のリニアアレイが、励起光がプレートに到達しないように遮断する。リニアアレイの端部が、励起光に直接曝されるプレートの領域と、拡散を通して間接的に励起光に曝されるプレートの領域との境界を定義する。より具体的には、リニアアレイ２０２は、その基板の端部にまで延びる感光領域２０４を有する。その端部に隣接するプレート２０６の領域は、励起光２０８に曝され、完全にアラインされ、よく制御された励起領域をリニアアレイ２０２の下に実現する。すなわち励起光２０８の幅がリニアアレイ２０２の左側の領域に限定されなくても、リニアアレイ２０２は励起光２０８についてナイフエッジのようにはたらき、アレイ２０２の感光領域２０４に隣接する直線領域だけが表面露出できるセルフアラインされたマスクを形成する。
【００３５】
感光領域２０４の下の励起された領域の幅は、プレートそれ自身の減衰係数とともに、プレートの露出領域における励起光２０８の強度による。例えばある媒体では、水平に拡散された励起光の強度は、露出領域の端部から離れるにつれ指数関数的に減少し、うまく定義できる。よって特定の媒体の特性および所望の解像度に依存して、励起光の強度および／またはリニアアレイのフォトサイト（photosite）は本発明の個々の応用例にしたがって変更されえる。本発明のそのような実施形態のセルフアラインされた性質に関する大きな利点は、例えばレーザファンビームを用いて励起光を注意深く焦点合わせすることが不要なことである。実際、照射される光は伝達されるうちに比較的広がってもよく、例えば安価なＬＥＤアレイを用いることができる。
【００３６】
図１および図２は、本発明の基本原理を示す。しかし場合によっては、光検出器のリニアアレイを蛍光体板に接触させて配置することが現実的ではない。すなわち、リニアアレイの感光する側はしばしば相互接続するワイヤのボンディング領域を含む。これらのワイヤは典型的には感光面から突出していて、他の表面がそれに対して配置されることを不可能にする。これらのワイヤはまた非常に細く、切れやすいので、動く表面に直接接触することから保護されなければならない。リニアアレイ自身の感光面はまた、傷つきやすく、動く表面に直接接触することから保護されなければならない。ワイヤボンドおよび感光面の双方を保護する一つの方法には、光ファイバフェースプレートをリニアアレイの感光面と蛍光体板との間に用いることがある。そのような応用例においては、光ファイバのフェースプレートは、リニアアレイの感光面側に永久にボンディングされ、よってワイヤボンドが蛍光体板に触れないようにできる。図３は、水平に拡散した励起光に応答した誘導光の集光が光ファイバフェースプレート３０２を通して行われる具体的な実施形態を示す。記憶媒体３０４の表面と光ファイバフェースプレート３０２との間のギャップは図示のために強調されていることに注意されたい。
【００３７】
図４は図３に示された構成がさらに発展したものを示す。図３において、光ファイバフェースプレートの端部は、プレートの直接露出された領域とプレートの間接的に露出された領域との境界を作る。この端部のシャープネスは、検出器アレイの下での拡散された光のプロファイルの均一さのために重要である。２つの光ファイバフェースプレートを互いに密着させて配置することで（一つは励起光を照射するために、一つは誘導光の集光のために）、集光フェースプレートの端部を欠けたり、ひび割れたりすることから保護することが可能である。この実施形態によれば、励起および集光機能の両方を実現する単一の装置が提供される。理解されるようにこの構成は、読み出し装置を記憶媒体といっしょに、例えば標準ラジオグラフィカセッテの中にパッケージングすることと同時に、励起および集光装置の同時走査を容易にする。
【００３８】
図示された実施形態において、検出器４０４のリニアアレイは、セラミックパッケージ４０６の中に、プラスチック基板４１４上の記憶蛍光体層４１２を持つ記憶蛍光体板４１０に励起光を与えるＬＥＤ４０８の２次元アレイとともに統合されている。ＬＥＤ４０８からの励起光は、第１光ファイバフェースプレート４１６を介して蛍光体４１２の表面に伝送される。励起光が蛍光体４１２の表面へファイバを介して伝送されることは本発明の実施にはそれほど重要ではないので、代わりに、フェースプレート４１６は、ガラスまたはプラスチックのような均一な材料のブロックを有してもよい。
【００３９】
本発明のさまざまな実施形態を参照して上述したように、励起光は、検出器４０４の感光領域４１８の下の領域へと、蛍光体４１２の中で拡散して入り込む。蛍光体４１２のこの領域の間接的励起は、以前に記憶された情報が誘導光として放出することにつながり、この誘導光は検出器４０４によって第２光ファイバフェースプレート４２０を介して捕捉される。
【００４０】
前述の記載が参照する図には示されていないものとして、プレートによって拡散されて光検出器のリニアアレイへと向かう励起光を阻止または吸収するいくつかの手段がある。従来のレーザ走査方法のように、そのようなフィルタリングは適切なシステム動作のために重要である。すなわち、誘導光は励起光よりもずっと暗く、画像情報を含む唯一の光であるため、励起光が光検出器に到達するのを防ぐのは重要である。励起光を阻止するさまざまな技術が以下に説明される。
【００４１】
再び図４を参照して、励起光源と、放出されたエネルギーを後で捕捉する手段とが同じパッケージに配置されているので、これら２つの要素のアライメントは安定し、かつ信頼性がある。さらに記憶蛍光体板の表面にわたってＬＥＤアレイおよび検出器が同時に協調して走査すること（図５に示されるように）は、例えば精密ステッピングモータのような単一の機構で処理できる。
【００４２】
図５は、例えばラジオグラフィシステムと用いられる画像データのキャプチャ（capturing）および読み出しのシステム５００を示す。いったん画像が記憶媒体５０２（例えば記憶蛍光体板）にキャプチャされると、記憶された情報の放出およびキャプチャは、本発明に基づいて設計されたリニア読み出し装置５０４を記憶媒体５０２の表面にわたって走査することによって行われる。さまざまな実施形態によれば、読み出し装置は、図４を参照し前述した、励起光源および検出器アレイの両方が含まれる単一の装置を含みえる。あるいは装置５０４は、ここに説明するような方法での読み出しを実行するために、その動作および走査が密接に協調された２つの別個の装置を含みえる。
【００４３】
すなわち装置５０４の特定の機械的性質に関係なく、記憶媒体５０２内の情報の読み出しは、上述の技術による注目領域の間接励起によって行われる。装置５０４の動きは、例えば精密ステッピングモータを含みえる機械アクチュエータ５０８を制御する信号を発生する走査制御５０６を介して制御されえる。理解されるように、正確に、例えばライン毎に、読み出し装置５０４を記憶媒体５０２にわたって走査するためのさまざまな技術が利用されえる。
【００４４】
誘導光は記憶媒体５０２から放出され、後で取り出すために記憶されえる電気または光データに、キャプチャされた放射光を変換するさまざまな既知の技術によって、読み出し装置５０４の検出器によってキャプチャされる。５０６および５１０を介した走査制御および読み出し制御は、本発明の範囲から逸脱することなくさまざまな方法で実現できる。例えばそのような制御は、マイクロプロセッサ制御の回路、特定アプリケーション向け集積回路、またはソフトウェアを用いて実現できる。
【００４５】
図６は、図５を参照して前述した読み出し装置および記憶媒体の組み合わせが、例えばラジオグラフィカセッテのような特定の応用のための標準サイズでありえるカセッテ６０２の中に一体化されえる本発明のさらに他の具体的な実施形態を示す。読み出し機構６０４の制御および記憶媒体６０５からのデータ読み出しは、商業的に入手可能なさまざまなパラレルまたはシリアルコネクタを含みえるコネクタ（不図示）を介して行える。あるいはデータ読み出しは、カセッテ６０２から外へ出る一つ以上の導体を介して行われてもよい。
【００４６】
ラジオグラフィの場合、そのようなデバイスは既に設置されたラジオグラフィシステムとともに用いられるほうが便利である。すなわち標準サイズのカセッテであれば、標準フィルムカセッテと同様にＸ線画像のキャプチャのための既存のラジオグラフィテーブルに挿入できる。画像データはそれから適当なコネクタ、例えばコネクタまたはコネクタ群の束を通して読み出され、一方、カセッテはその場での（in-situ）読み出しのためにラジオグラフィテーブルに装着されたまま残る。あるいはカセッテは取り出されて、リーダ（従来のＰＣまたはワークステーションでありえる）に接続されてもよい。記憶された情報の読み出し（および同時消去）はそれから前述のように行われ、その後、カセッテはその後の画像キャプチャに使えるようになる。
【００４７】
さまざまな実施形態によれば、本発明は、その全体が全ての目的のためにここで参照によって援用される国際標準ＩＥＣ  ６０４０６によって定義されるいかなる標準サイズのラジオグラフィカセッテに統合されて実施されてもよい。カセッテ寸法の具体例は、これには限定されないが、１４インチ×１７インチ、１４インチ×１４インチ、１０インチ×１２インチ、８インチ×１０インチ、３５ｃｍ×４３ｃｍ、３５ｃｍ×３５ｃｍ、２０ｃｍ×４０ｃｍ、１８ｃｍ×４３ｃｍ、１３ｃｍ×１８ｃｍ、１３ｃｍ×３０ｃｍ、１８ｃｍ×２４ｃｍ、および２４ｃｍ×３０ｃｍである。
【００４８】
画像データのキャプチャおよび処理の現状を考慮すると、標準の１４インチ×１７インチ画像のライン毎の走査は、本発明の技術を用いれば、おおよそ１０秒で行え、従来のフィルム現像に必要な数分に比べて秀でている。さらに画像は電子的に記憶されるため、大きな現像済み画像を物理的に保管する必要なく、将来の取り出しに備えて永久に保存することができる。
【００４９】
カセッテ６０２のようなカセッテの中に統合された走査の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく改変できる。例えば上述のように、読み出し装置および機械走査機構はさまざまな形態を取りえる。さらに走査および読み出し制御のさまざまな部分はカセッテ６０２と統合されえる。例えば一つ以上のマイクロプロセッサおよびそれに付随する制御回路がカセッテ６０２の中に含まれて、外部コンピュータからの制御信号によって指示されるように走査および画像キャプチャを行ってもよい。さらに、画像を見たり、アーカイブしたりするためにダウンロードされるまでのあいだ一時的に画像を記憶するためのじゅうぶんなオンボードメモリを含むカセッテの中で、走査および画像キャプチャが完全に行われてもよい。
【００５０】
あるいは走査および画像キャプチャの制御信号の発生は、完全にカセッテの外部で行われ、データが例えばコネクタを介してやりとりされてもよい。いずれにしても本発明は、走査（scanning）およびデータキャプチャ（data capture）機能のオンボードおよびオフボード制御のさまざまな組み合わせのいずれをも考慮し、かつ包含するものである。
【００５１】
ここまでで理解されるように、本発明の基本的な原理は、プレート内での励起光の水平拡散を通して記憶板の領域の励起を行うことにある。この基本原理に基づくシステムのパフォーマンスを改善するために、そのようなシステムの要素のそれぞれについて多く種類の最適化が行われえる。明らかになるように、これら最適化のいくつかはこの基本原理とは独立であり、よって独立した発明を構成する。このようなシステムのさまざまな構成要素がここで議論され、それらはストレージプレート、光ファイバフェースプレート、励起光のソース、光検出器のリニアアレイ、励起光を阻止するフィルタ、走査機構およびシステムハウジングを含む。
【００５２】
ストレージプレート（Storage plates）
ここで説明される励起（stimulation）および集光（collection）の方法は、従来のレーザ走査技術とは異なるので、本発明のために用いられるストレージプレートの物理的パラメータも異なりえる。すなわちプレートの厚さ、蛍光体の粒子の大きさ、結合剤の量、および色素の量は、本発明の技術の改良されたパフォーマンスのために、従来技術の場合に適切な値から変更されえる。
【００５３】
従来のレーザ走査技術によって読み出されるプレート中のエネルギー吸収色素のあるレベルの濃度を超えることは、そのような色素の高濃度のためにプレートの厚み全体にわたる励起ができなくなる傾向があるために、問題が起こりえる。それに対し本発明のさまざまな技術によれば、従来の技術によって引き起こされる不利益を伴うことなく、励起光の強度が単純に増加されえるので、非常に高い濃度のエネルギー吸収色素（energy-absorbing dye）を含むプレートを用いて、特定の吸収および励起特性を実現できる。
【００５４】
例えばストレージプレート中のエネルギー吸収色素（つまり励起光、例えば赤色光の波長において電磁エネルギーを吸収する色素）の量は、図７ａ〜図７ｃに示されるように励起光の水平拡散の量とプロファイルとを制御するために調節されえる。図７ａ〜図７ｃのグラフのそれぞれのペアは、モンテカルロシミュレーション法を用いてシミュレートされた、プレート中の赤色吸収色素の異なる濃度についての、赤色励起光（上のグラフ）の吸収プロファイル、および結果として生じる青い誘導光の点像分布関数を示す。それぞれのグラフにおける各グラデーションは１０％の増分を表す。
【００５５】
図７ａ〜図７ｃのグラフは、厚み全体にわたって同じエネルギーレベルでプレートを間接的に励起することが、ここで説明される技術で新たに可能になったことを示す。これらのグラフは、励起光が露出された端部から拡散してますます離れるにつれて、そのエネルギー分布がプレートの厚み全体にわたって均一になるという事実を示す。この現象は、非常に高い解像度を持ちながら、非常に高いＸ線吸収度も実現するＸ線画像システムを作るために利用されえる。
【００５６】
非常に明るい照射を容易に実現できる（高出力赤色ＬＥＤの複数の列）ので、直接励起光強度のわずか１０％で、プレート全体の消去（bleaching）を達成することが可能である。赤色光吸収色素が多いことで、プレートは、非常に狭い幅にわたりその厚み全体を通して読み出しすることができる。この構成は、高いＸ線吸収度（つまり高ＤＱＥ）とともに高い解像度が必要となる乳房造影に特に有用である。したがってリニアＣＣＤの方向にわたってよりも、機械的走査方向にわたってより高い解像度を達成することが理論的には可能である。
【００５７】
リニアＣＣＤの方向において、解像度は、誘導光とともに、励起光の水平拡散によって制限される。機械的走査の方向においては、解像度は励起光の水平拡散（赤色吸収色素の量によって制御されえる）によってのみ制限され、誘導光の水平方向の拡散によっては制限されない。光検出器の開口部（機械的走査の方向に沿った）は、解像度には影響を与えず、単に吸収効率に影響を与えるだけである。２００μｍの光検出器の開口部があれば、より細かい解像度（２０μｍにも及ぶ）を達成することができる。
【００５８】
モンテカルロコンピュータシミュレーションを用いて、蛍光体粒子サイズ、赤色吸収色素濃度、およびプレート厚さを最適化して、特定の応用例についての最大のパフォーマンスを達成できる。この方法は、針状蛍光体（needle phosphor）技術に依存することなく、非常に高い解像度および高いＸ線吸収度を達成する大きな潜在能力を提供する。乳房造影に用いられる現在の製品や他の高解像度Ｘ線イメージングは、樹枝状蛍光体層（ヨウ化セシウムＣｓＩの針状結晶）を用いて、放射された光をプレートの厚みにわたって通すようにしている。これらの蛍光体層は、非常に高価で製造が困難である。さらにこれらは非常に吸湿性が高く、問題を起こす画像焼き付き（image burn-in）（つまりＸ線に強く曝された針状蛍光体の領域は、周りの領域よりも高い発光ゲイン（luminous gain）を呈する）を呈する。
【００５９】
ここで説明された励起および集光方法を用いると、不透明記憶蛍光体板の機械的走査方向における解像度は、針状蛍光体プレートの解像度と同じくらい高くなりえる。高エネルギーＸ線をキャプチャするために、厚い記憶蛍光体板（つまり３００μｍ）が用いられるときにおいてさえこれはあてはまる。
【００６０】
図８に示される他の実施形態においては、記憶蛍光体の２層が同じ基板８０２上に堆積される。上部層８０４は少ない量の色素を含み、これは励起光を少しだけ吸収することを意味し、下部層８０６は多い量の色素を含み、これは励起光を多く吸収することを意味する。ここで説明される方法を用いてバイリニア（bilinear）光検出器アレイ８０８で走査されるとき、上部層８０４は下部層８０６よりも、直接の励起光暴露の端部からより遠くまで励起される。より具体的な実施形態によれば、上部層からの誘導光は、光検出器８１０である第１の列で集光され、一方、下部層からの誘導光は、光検出器８１２である第２の列で集光される。
【００６１】
さらに記憶蛍光体材料のＸ線吸収特性のために、上部層８０４は低いエネルギーのＸ線を吸収し、一方、下部層８０６は高いエネルギーのＸ線を吸収する。同様に柔らかい材料（人体の柔らかい組織など）は低いエネルギーのＸ線を優先的に吸収し、一方、密度の高い材料（人体の骨など）は高いエネルギーのＸ線を優先的に吸収する。したがって本発明の他の具体的な実施形態によれば、上部および下部層から集められた情報は、二重エネルギー画像（dual-energy image）を生成するのに用いられる。二重エネルギーデータはそれから、骨または軟組織だけに対応する情報を抽出するために処理されえる。さらに骨だけまたは軟組織だけを表示する画像が生成されえる。一般にさまざまな実施形態は、さまざまな記憶蛍光体材料の複数の層および複数の列からなる光検出器を用いて、二重エネルギーイメージングを実現する。
【００６２】
従来は蛍光体板は、即発蛍光体スクリーン（prompt phosphor screens）のように可撓性基板（ＰＥＴ、Mylar（登録商標））上に製造される。これらのプレートは、搬送され、レーザ走査装置内で読み出しされるために、堅い裏板（例えばアルミ板）上にマウントされるか、または可撓性を保たれる。したがって、本発明の具体的な実施形態によれば、そのような可撓性のある蛍光体板の表面と、例えば光ファイバフェースプレートのような集光装置との間のじゅうぶんな接触を維持するために、蛍光体板は薄い発泡層（foam layer）上にマウントされ、集光装置がプレートの表面に押しつけられるときにこの発泡層が圧縮される。より具体的な実施形態によれば、集光装置がそれぞれの側で固定されるとき、発泡層がプレートの中央部では端部より厚くなりえ、これによりプレートの全体の幅にわたってじゅうぶんな接触を確実にする（例えば図９参照）。
【００６３】
光ファイバフェースプレート
さまざまな実施形態によれば、本発明による光ファイバフェースプレート（例えば図３および図４のプレート３０２および４２０）は２つの目的を達成する。すなわち励起光のためのナイフエッジアライメントを作り、読み出しを光検出器に集める。上述のように、フェースプレートのエッジが照射境界を定義し、そのシャープネスは最適化されたパフォーマンスを達成するのに重要である。光ファイバフェースプレートのエッジの物理的な完全性（physical integrity）を保護するために、他のフェースプレートがそれに対向するようにマウントされえる（例えば図４のプレート４１６）か、あるいは、透過材料の透明ブロック（例えばガラスまたはプラスチック）がそれに対向してマウントされえる。材料の選択は励起光に必要なコリメーションの量に依存する。もし追加のコリメーションが不要なら、透明な材料が用いられえる。もし追加のコリメーションが必要なら、他の光ファイバフェースプレートが励起光をプレートに伝送するのに用いられえる。理解されえるように、追加のコリメーションの量は光ファイバフェースプレートの開口数によって決定される。もし低い開口数が選ばれるなら、プレートを打つ励起光は高くコリメートされる。集光フェースプレートに対向してマウントされたブロックの性質にかかわらず、集光フェースプレートの端部は、動作中の欠けや他のダメージに対して保護される。
【００６４】
具体的な実施形態によって、光検出器のリニアアレイ上へのマウントを容易にするために、光ファイバフェースプレートは図４に示されるようにファイバの方向に対してわずかに角度をつけて切断されえる。このようなわずかなバイアスは、伝送特性を大きく減少させることなく、例えば１０度未満のバイアスカット角なら１０％の伝送減少に収めて、伝達フェースプレートをリニアアレイ上に容易にアラインさせることができる。
【００６５】
本発明の他の具体的な実施形態によれば、集光（collection）光ファイバフェースプレートはまた他の重要な目的も果たす。すなわち、それは部分的にまたは完全に励起光を阻止するように構成されえる。そのような阻止を行うために、光ファイバフェースプレートは励起光を吸収し、誘導光を伝送する材料で構成されえる。そのような材料は、イオン色ガラス（ionically colored glass）、例えばＳｃｈｏｔｔ  ＢＧ３のような光学フィルタ材料を含む。しかしそのような材料をファイバに伸ばしてそれらを光ファイバフェースプレートに束ねることは困難を伴う（例えばそのようなガラスは低屈折率を有し、さまざまな熱処理を通して安定ではない）ために、そのような応用には最良の材料にならない。
【００６６】
希土類でドーピングされたフィルタガラスのような他の材料が、光ファイバフェースプレートのよりよい候補である。もともろその蛍光特性のために開発された希土類でドーピングされたフィルタガラスは、フィルタ材料としても用いられえる。特に、ツリウムがドーピングされたガラスは、４００ｎｍにおいて良好な伝送特性を、６８０ｎｍにおいて良好な吸収特性を有する。よって本発明の具体的な実施形態によれば、低い屈折率のホストガラス（low index host glass）および高い屈折率のホストガラスはツリウムでドーピングされ、クラッドおよびコア材を形成する。これらのコアおよびクラッド材はそれから束ねられ、本発明に用いられる良好な伝送特性（つまり高い開口数）および励起光のじゅうぶんな阻止性能を持つ光ファイバフェースプレートを形成する。
【００６７】
よく知られるように、光ファイバフェースプレートの伝送は、それぞれのファイバの開口数の関数である。それぞれのファイバの開口数は、コアおよびクラッド材間の屈折率の差が大きくなるほど、大きくなる。光ファイバフェースプレートは、高い屈折率および低い屈折率の材料が容易に得られるので、従来はガラスから製造されている。これはプラスチック材料の場合にはあてはまらなかった。すなわちたいていのプラスチック材料は１．４に近い屈折率を有する傾向がある。新しいプラスチック材料がフロリダベースの会社、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ．から商業的に入手可能となった。最近までたいていの光ファイバフェースプレートは、じゅうぶんな屈折率の差がある材料を容易に得られるため、ガラスから製造されてきた。最近、新しいクラスのプラスチック材料が開発された。Ｏｐｔｉ−Ｃｌａｄという名で販売されているこの新しい材料は、非常に低い屈折率（１．３６未満）を持ち、そのため例えばスチレンコア（styrene core）（屈折率が１．５９に近い）の周りのクラッド材として用いるのに適している。屈折率が１．３であるためテフロン（登録商標）もまた良好なクラッド材である。材料科学のこのような発展のおかげで、今や高い開口数を持つプラスチックの光ファイバフェースプレートを製造することができる。本発明の具体的な実施形態によれば、そのような光ファイバフェースプレートが高い開口数および良好な励起光阻止を実現するために、使用されるプラスチックにエネルギー吸収色素が入れられる。
【００６８】
励起光を阻止する他のアプローチは、反射（屈折ではなく）クラッド材を光ファイバフェースプレートのファイバに使うことを伴う。そのようなファイバは、反射するたびにエネルギー損失をするので長距離にわたる光エネルギーの伝送には理想的なものではない。しかし本発明のたいていの実現例において想定される短い距離（例えば１インチ未満）の場合、そのようなファイバはじゅうぶんに伝送しやすいといえる。
【００６９】
上述のように様々な実施形態によれば、光ファイバフェースプレートは、励起光のためのナイフエッジを作るために、誘導光を集光し、光検出器上に結像させる（imaging）ために、さらに励起光が光検出器に到達するのを防ぐために、有用でありえる。しかし本発明を実施するのに、光ファイバフェースプレートを用いずに済ませることもできる（図１および図２に示されるように）。
【００７０】
またイメージプレートおよび光検出器の間に平らで透明な層（ガラスまたはプラスチック材料）を置いて、ボンディングワイヤがイメージプレートに触れないようにすることもできる。もしなんの予防策も採られないなら、イメージプレートがランバート放射体であり、誘導光が光検出器に到達する前に透明層内で全ての方向に拡散するという事実のために、そのような透明な層は、許容できないくらいの量のボケ（blurring）を生じるだろう。一方で、ボケを防止するために透明層の厚さは最小に抑えられなければならず、他方で、ボンディングワイヤのためにプレートと光検出器との間に必要な間隔を提供するために、層はじゅうぶん厚くなければならない。本発明の具体的な実施形態によれば、多くの技術を独立に、または組み合わせて用いて適正な妥協点に到達することができる。
【００７１】
そのような第１の技術によれば、リニアアレイの光検出器領域上で薄く、リニアアレイのボンディングエリア上で厚い傾斜した透明層が用いられる。これはリニアアレイがイメージプレートと平行に位置しないことを意味する。図１０ｂに示されるように、リニアアレイ１００２は、光検出器領域１００６がプレートにより近く、ボンディング領域がプレートからより遠いようにプレート１００４に対して角度をつけて配置される。この手法を使えば、透明層１００８の厚さを、光検出器領域上では最小化し、ボンディング領域上では最大化することができる。
【００７２】
より具体的な実施形態によれば、リニアアレイは空洞（cavity）の中に置かれ、液体の透明エポキシがリニアアレイの上から流し込まれる。いったんエポキシが硬化すると、それは堅い透明層を作り、光検出器領域上では薄く、リニアアレイのボンディング領域上では厚くなる。ボンディングワイヤは、このエポキシによって直接に封止されるか、またはエポキシで覆われる前にまず柔軟な材料（例えばシリコーン）でコーティングされることによって熱膨張係数の不整合に関連する問題を軽減するかされる。プレートと接触するエポキシの表面が完全に平らになることを確実にするために、エポキシが満たされるモールドを使うことが提案される。例えばモールドは、エポキシが注がれるあいだエポキシを蓄え、エポキシが硬化した後に取り除かれる、リニアアレイの前に配置される完全に平らなテフロン（登録商標）コーティングされた表面のかたちで簡単には実現できる。ある実施形態によれば、Ａｂｌｅｓｔｉｃｋによって製造される４０２１Ｔのような１液形エポキシが用いられえる。このエポキシはガラスおよびシリコンには固着するが、テフロンコーティングされた表面には接着しない。透明エポキシはまた、励起光を阻止する吸収色素を含みえる（本明細書で後述）。
【００７３】
図１０ａに示される第２の技術は、高い屈折率材料（ｎ〜１．６）からできた透明な層１０２２を用いることを伴う。プレート１０２４から放射される光は、高屈折率材料１０２２内で、法線方向の入射角（normal incidence）に対してより小さい角度で屈折する（スネルの法則）。結果として生じるボケがこれで減少する。
【００７４】
図１０ｃに示される第３の技術は、干渉フィルタ１０４２を透明な層１０４４の表面上にイメージプレート１０４６と接触するように堆積させることを含む。干渉フィルタの目的は、法線方向の入射に近い角度でフィルタに到達する、プレートによって放射された誘導光を伝送し、ある角度以上でフィルタに到達する誘導光をプレートへと反射して戻すことである。このタイプの干渉フィルタは、前方ピーキング分布を作るため、つまり前方方向の光放射の強度を増し、軸からはずれた向きの強度を減少させるために即発放出蛍光体（prompt-emitting phosphors）の前に用いられる。この技術は特に、ＣＲＴ蛍光体スクリーンおよびプロジェクションレンズ（例えば大画面ＴＶにおける）間、または即発放射蛍光体およびレンズベースのカメラ間の光結合を最大化するのに有用である（Norikata Satoh、 SPIE volume ２４３２、４６２〜４６９ページ）。この技術は空間解像度を犠牲にして前方方向への光放射の強度を増す。この技術は、より多くの光を集める目的のためではなく、ボケの効果に大きく関わる軸からずれた光を阻止する目的で本発明において用いられる。
【００７５】
リニアアレイ上にどの材料が用いられるかにかかわらず（例えば光ファイバフェースプレート、ガラス、プラスチック、またはエポキシ層）、この材料はイメージプレートに傷をつけてはいけない。ホコリや汚れを接触領域から取り除くことが傷がつく可能性を減らす。特定の実施形態においては、テフロンのようなさらなる層がプレート上にコーティングされるか、またはその材料そのものが用いられ、２つの表面間の摩擦を減らす。他の特定の実施形態においては、イメージプレートと接触する表面の外側の端部は傾斜がつけられるか、または丸みがつけられて傷がつく可能性を減らす。
【００７６】
励起光の光源
励起光の光源が、互いに近接してマウントされた発光ダイオード（ＬＥＤ）群の列を含む本発明の様々な実施形態がここで説明されてきた。そのようなＬＥＤアレイは商業的に入手可能であり、例えばStockerYale linelightsがある。そのようなモジュールの例では、１００ｍｍの基板上にＬＥＤのそれぞれの間に１ｍｍの間隔を空けて１００個のＬＥＤチップが直接マウントされている。典型的なＬＥＤアレイの全体の照度はアレイの長手方向にわたってかなり均一である。本発明で提案される光励起方法の利点の一つは、プレートの深さ全域を消去（bleach）するのにじゅうぶんなだけ高い照度を確保することによって、アレイの長手方向にわたる照度のバラツキに対して比較的左右されないことである。ある実施形態によれば、この閾値に達成することは、ひとつ以上のさらなるＬＥＤの列を第１の列に追加することによって確実になり、これによってプレート上の励起光の量を増すことができる。
【００７７】
具体的な実施形態によれば、ＬＥＤのピーク発光波長は、プレートおよび光検出器の間に置かれたフィルタのピーク吸収波長と一致する。さらにＬＥＤは、フィルタの実効吸収範囲よりも狭い発光スペクトルを有するように選ばれる。これがあてはまらないある実施形態においては、追加のフィルタがＬＥＤおよびプレート間に加えられる。この追加フィルタの目的は、プレートおよび光検出器間の１次フィルタによって阻止されない励起光のいかなる波長をも阻止することにある。他の実施形態においては、ＬＥＤの明るさを調整する制御回路が提供される。制御回路は、プレートの部分消去（partial bleaching）を実現するためにＬＥＤの明るさを低減するために用いられえる。
【００７８】
さらに他の実施形態によれば、より大きい消去効率を実現するために異なる色のＬＥＤの列がさらに設けられる。単色照射よりも広帯域照射のもとで記憶蛍光体板がより効率よく消去されることが示されている。したがって紫外、青、緑、黄、橙または赤外ＬＥＤ群のさらなる列を赤色ＬＥＤ群の列に追加することが、広帯域照射を模擬し、消去効率を増すために提案される。
【００７９】
また、二段階消去法を用い、いくつかの記憶蛍光体板がより効率的に消去されることが示されている。そのような二段階消去法は、Fuji Computer Radiography Technical ReviewのNo. 2（「ＦＲＣ９０００における新しい技術開発」）の１８ページに記載される。それはプレートを第１段階として紫外光に曝し、そして第２段階として紫外光なしで広帯域照射に曝す。Ｆｕｊｉは、プレートを高輝度蛍光管群のスタック上を通すことによってこの方法を実現し、ここでは蛍光管のいくつかは直接にプレートを露光し、いくつかは紫外線除去フィルタで覆われている。
【００８０】
本発明の具体的な実施形態は、二段階消去法を新しい方法で導入する。蛍光管群はＬＥＤの列で置き換えられる。第１消去段階は、紫外ＬＥＤだけを用いて構築される。紫外ＬＥＤは今では多くのメーカから商業的に入手可能である（例えば日亜NSHU-550EまたはNSHU-590E）。これらのＬＥＤは、３７０ｎｍから３７５ｎｍの間でほぼ１ｍＷを出力する。これらはまた可視出力が非常に低く（かすかな紫の光）、容易にフィルタで除去できる。第２消去段階は、紫外光を作り出さない様々な他の色のＬＥＤ群を用いて構築できる。
【００８１】
光検出器のリニアアレイ
本発明で用いられる光検出器のリニアアレイ（例えば上述のアレイ１１４、２０２、および４０４）は、様々な異なる方法によって組み立てられる。例えばディスクリートの（個別の；discrete）光検出器群が一つの列にマウントされ、マルチプレクス回路に接続される。あるいは光検出器のアモルファスシリコンアレイが使用されえる。低雑音読み出しを実現するために、単結晶シリコン基板に設けられた光検出器群が好ましい。このようなリニアアレイは、電荷結合素子（ＣＣＤ）またはＣＭＯＳ技術を用いて製造されえる。イメージセンサのためのＣＭＯＳ技術は、この数年で飛躍的に発達し、ＣＭＯＳイメージセンサのパフォーマンス特性はＣＣＤのそれに近づいている。本発明は、利用可能なあらゆる種類の光検出器技術を排除するものではない。リニアＣＣＤのパフォーマンスに基づいて本発明の様々な実施形態はさらなる改善を提供するものであり、それが後述される。
【００８２】
従来のリニアＣＣＤは、光検出器としてフォトダイオードまたは接合ゲートに頼っている。いずれの設計も、スペクトルの青色領域においては高い量子効率（ほぼ６０％）を持つ光検出器を提供するが、これはこれら光検出器が、レジスタに用いられるポリシリコンゲート（青色でよく吸収する）によって覆われていないからである。今日のリニアＣＣＤの内部（intrinsic）量子効率は、理論限界値に近い。しかし、シリコン表面で反射される光の量が多いために外部（extrinsic）量子効率は低い。これはまた、シリコンの屈折率が高いという事実による。無反射コーティングを使用することで、背面照射エリアＣＣＤ（back-illuminated area CCD）の量子効率を改善する試みが成功している。しかし従来の前面照射リニアＣＣＤ（front-illuminated linear CCD）の量子効率を改善するためのいかなる類似の努力も、製品や文献に報告されてきていない。したがって本発明は、リニアＣＣＤに無反射コーティング（antireflection coatings）を提供することで、シリコン表面から反射される量を低減する。前面照射型リニアＣＣＤの量子効率を多層コーティング（例えば酸化ハフニウム）を用いることで４００ｎｍ（例えば誘導光の波長）において６０％から９５％に改善できる。さらに、そのような多層コーティングはまた、６５０ｎｍ（励起光の波長）の光を反射することによって、前面照射型リニアＣＣＤの量子効率を８０％から１％に低減できる。すなわちこれらの多層コーティングは、励起光のための阻止フィルタとして、かつ誘導光のための無反射層としてふるまうように実現できる。
【００８３】
前述のように、従来のリニアＣＣＤは、光検出器としてフォトダイオードまたは接合ゲートに依存する。そのようなフォトダイオードまたは接合ゲート光検出器を作るためには、追加プロセスのステップが必要であり、コストおよびＣＣＤ製造プロセスの複雑さが増す。より容易で安価なプロセスは、フルフレームエリアＣＣＤ（full-frame area CCD）に使われるような、リニアＣＣＤを製造ために用いられるが、それは青色量子効率を犠牲にした上でのことである。フルフレームエリアＣＣＤは、垂直レジスタが光検出器としてはたらく簡単な製造プロセスを用いる。これらはスペクトルの青領域で低い量子効率（ほぼ１０％）を呈するが、これは垂直レジスタがこれらの波長で強い吸収を見せるポリシリコンゲートで覆われているからである。ポリシリコンゲートを薄くするか、またはそのようなゲートを光検出器領域の部分から取り除くことによって青色量子効率を増す試みがなされてきた。
【００８４】
したがって本発明の具体的な実施形態によれば、従来のフルフレームエリアＣＣＤプロセスを用いて製造されたリニアＣＣＤの青色量子効率を増す技術が導入される。提案される光検出器のレイアウトは、広いチャネルストップ領域群（ポリシリコンゲートによって覆われない）に両側で囲まれた狭いポリシリコンゲート（つまりフォトゲート）を含む。この光検出器の設計は、従来のリニアＣＣＤ光検出器とは劇的に異なるが、それは光検出器群の間のチャネルストップ領域が光検出器それ自身よりもずっと広い（図１１ａおよび図１１ｂで比較されたい）からである。
【００８５】
従来は、狭いチャネルストップ領域１１０２が光検出器１１０４の間に埋め込まれ、それらの間に鋭いポテンシャル障壁を形成する（図１１ａ）。チャネルストップ領域は高い量子効率を呈するが、強い電界はないので、その領域で発生した電子は水平方向に拡散し、２つの隣接する光検出器のどちらかの側に逃げる。たいていのリニアＣＣＤ設計においてチャネルストップ幅は、光検出器群の間での鋭い分離をできるだけ作るために最小に抑えられ、そのためコントラスト（つまりＭＴＦ）が増大する。光検出器の応答は、台形のカーブで表現でき、もしチャネルストップ部が光検出器に比べ狭いと四角形に近づく（図１２ａ）。
【００８６】
これに対して本発明の具体的な実施形態によれば、チャネルストップ１１５２は、光検出器１１５４よりも広い（図１１ｂ）ので、三角形の形の光検出器応答カーブを描く（図１２ｂ）。図からわかるように、これは隣接光検出器の間の分離を低減する（すなわち重複した応答を発生する）。より具体的な実施形態によれば、この効果は、光検出器を必要な解像度よりも細かいピッチで設け、それらの信号をＣＣＤレジスタの出力において（アナログビニング技術）、またはそれらが２値化されたあとに（図１２ｃ）結合することによって緩和される。この設計は、青色量子効率を高める本来の目的を達成するだけでなく、チャネルストップ領域はＣＣＤチャネルよりも少ししか暗電流を発生しないので、光検出器内の暗電流の発生を低減させることにも役立つ。
【００８７】
他の実施形態によれば、エリアＣＣＤは、リニアＣＣＤをエミュレートするために用いられる。すなわちエリアＣＣＤの同じカラムの光検出器群からの信号が、水平出力レジスタ内で結合され、単一の大口径光検出器を形成する。例えば５つの４４μｍ×４４μｍ光検出器群がビニングされて、２２０μｍ×４４μｍの光検出器をエミュレートする。提案されるエリアＣＣＤは、そのアスペクト比（５×２，０４８画素）において時間遅延積分（ＴＤＩ）ＣＣＤに似ているが、ＴＤＩモードで用いられるわけではない。この設計は、大口径光検出器に伴う読み出しの遅れの重大な問題を緩和する。
【００８８】
すなわち、１００μｍより大きい口径を持つ光検出器は、バーコードリーダのために設計されたリニアＣＣＤ（例えば東芝TCD1304AP、ソニーILX511）のデータシートで報告されるように、大きな読み出し遅れを呈する。これは光検出器領域の電界が、小さい電荷パケットを１００μｍの距離だけ動かし出力レジスタに到達させるためにはじゅうぶん強くないという事実による。従来のリニアＣＣＤの代わりにエリアＣＣＤが用いられる場合、ゲート長が１５μｍ未満に抑えられる。空間解像度はエリアＣＣＤのカラム方向には必要がないので、より大きいゲート群がそれらの間に注入障壁を設けることなく用いられえる。そのような設計の例は、図１３に示される。５つの４４μｍの光検出器１３０２がＣＣＤ埋め込みチャネルに沿って垂直にレイアウトされる。関連するタイミング図に示されるように、フォトゲートは積分時間のあいだ負にバイアスされ（後述のＭＰＰモード）、電荷パケットを出力レジスタに転送するために波状に短い時間でクロックが送られる。
【００８９】
この動作モードでは、垂直方向にはイメージングできないのでデバイスは真のリニアＣＣＤである。デバイスレイアウトはエリアＣＣＤのそれと類似するが、フォトゲートは、電荷を出力レジスタへと波状に送るしかできず、全て同じ電圧に固定されているため個々の電荷パケットを分離できない。前の実施形態（二重エネルギーイメージングのための二層プレート）で述べたように、一つではなく、光検出器の２つの隣接する列から情報を集めなければならないかもしれない。バイリニアデバイス（光検出器の２つの隣接する列）として図８に示されたのと同じリニアデバイスを、単にフォトゲートのタイミングを変えるだけで動作させることができる。もしＶＰＧ３が基板に固定され、他の４つのフォトゲートが交互にオンされる（dithered）なら、ＶＰＧ３は、第１光検出器（ＶＰＧ１およびＶＰＧ２からなる）と、第２光検出器（ＶＰＧ４およびＶＰＧ５からなる）との間の障壁としてはたらく。フォトゲートの交互にオンされること（dithering）がじゅうぶんに速いなら、４つのフォトゲートが積分時間中に交互にオンされる（dithered）（基板に固定されるのではなく）という事実は暗電流特性には悪影響を及ばさない（以下のＭＰＰ動作の詳細を参照）。
【００９０】
室温において、従来のリニアＣＣＤは大きすぎる暗電流を発生し、この応用例に必要とされる画像の質を大きく損ねていた。この問題の解決法は、ＣＣＤを冷却することだが、結露の問題のために簡単なことではない。デバイスを冷却する必要をなくすために、本発明の具体的な実施形態は、リニアＣＣＤの暗電流を減少する方法を提供する。この方法は、エリアＣＣＤのためだけに開発されたＭＰＰとして知られる技術に触発されたものである。ＭＰＰ技術はエリアＣＣＤの垂直レジスタ内に発生する暗電流を大きく減少させる。これは一つのゲートの下には弱い注入（weak implant）しか行わず、全てのゲートを負にバイアスする（全反転）ことによって、Ｓｉ−ＳｉＯ２の境界面を基板電圧に固定する（ＭＰＰ：マルチピンドフェーズMulti-Pinned Phase）ことで実現できる。さらなる詳細は「Solid-state imaging with charge-coupled devices」、A. Theuwissen著の２８９ページに記載されている。
【００９１】
この技術は以前はエリアＣＣＤの垂直レジスタにおいて実現されており、エリアＣＣＤの水平出力レジスタや、リニアＣＣＤの出力レジスタでは実現されていなかった。その理由は、ゲートが負の電圧に固定されるときだけＭＰＰモードが暗電流の発生を抑え、ゲートが正の電圧でクロックされるときはそうではないからである。エリアＣＣＤの動作において、垂直レジスタのゲートはたいていの時間、負の電圧に固定され（水平出力レジスタの読み出しのあいだ）、短い時間のあいだだけ正の電圧でクロックが与えられる（つまり非常に低いデューティサイクル）。そのような状況では、ＭＰＰモードは非常に効率がよい。しかしタイミングチャートはエリアＣＣＤおよびリニアＣＣＤの出力レジスタとはかなり異なる。すなわちそのようなデバイスのゲートはふつうは常にクロックが与えられ、いかなる長い時間も低い電圧に固定されることはない（つまり図１４ａの高いデューティサイクル）。このような状況では、ＭＰＰ動作は全く効率的ではなく、これは商用デバイスで実現されてこなかった理由である。
【００９２】
本発明の具体的な実施形態によれば、ＭＰＰモードは、ＭＰＰ障壁注入（barrier implant）をあるゲートに導入し、全てのゲートを連続モードの代わりにバーストモードでクロッキングする（図１４ｂ）ことによってＣＣＤの出力レジスタにおいて実現される。連続モードからバーストモードにタイミングチャートを変更することは、デューティサイクルを高デューティサイクルから低デューティサイクルに変える。これにより全てのゲートがかなりの長さの時間、低い電圧に固定され、それによりそのようなデバイスについてはＭＰＰモードを効率的にする。
【００９３】
本発明の他の具体的な実施形態によれば、ＭＰＰ障壁注入を４つのフェーズのうちの２つのゲート（１つではなく）に導入することによってＭＰＰモードが４フェーズＣＣＤ出力レジスタにおいて実現される。図１３を参照して、ＭＰＰ障壁注入はゲートφＨ２およびφＨ４の下にあるが、ゲートφＨ１およびφＨ３の下にはない。この設計は出力レジスタの動作において大きな柔軟性を許す。出力レジスタは従来の４フェーズクロックモード（図１８に示されるように）で動作できる。出力レジスタはまた２つの隣接するゲートを接続することによって２フェーズクロックモードでも動作できる。φＨ１およびφＨ２が互いに接続され、φＨ３およびφＨ４が互いに接続されるので、出力レジスタは電荷を右から左に移動させる（図１８参照）。φＨ１およびφＨ４が互いに接続され、φＨ２およびφＨ３が互いに接続されると、出力レジスタは電荷を左から右に移動させる（図１８参照）。この設計は、２フェーズ出力レジスタ（４入力ではなく２入力クロック）の動作の簡単さと、４フェーズ出力レジスタ（電荷転送の双方向性）の柔軟性とを結びつけるものである。
【００９４】
リニアＣＣＤは伝統的には産業用および文書スキャニング応用例に設計されてきており、その結果、科学的な分野におけるＣＣＤについてなされた技術発展の恩恵に浴していない。例えばリニアＣＣＤは高速読み出しアンプ（例えば図１５ａに示される２段ＦＥＴアンプ）を特徴とするが、低速・低雑音の読み出しアンプは特徴としない。したがって本発明は、低速・低雑音アンプ（例えば単一段ＦＥＴアンプ）を用いる様々な実施形態と用いられるリニアＣＣＤを提供する（図１５ｂ）。この設計の目的は、５ＭＨｚにおいて電子３００個に近い従来のリニアＣＣＤの読み出し雑音と比べ、５００ｋＨｚにおいて電子１０個に近い読み出し雑音を達成することにある。
【００９５】
上述の改善は、リニアＣＣＤのダイナミックレンジを改善することを意図する。しかしそのような改善をもってしてもリニアＣＣＤのダイナミックレンジは、光増倍管のダイナミックレンジよりもまだはるかに小さい。したがってレーザ走査イメージプレートリーダ（光増倍管を利用した）により近く匹敵するように、リニアＣＣＤのダイナミックレンジをさらに増すことが重要である。リニアＣＣＤのダイナミックレンジをさらに増すために多くの技術が利用可能である。米国特許第５，０５５，６６７号に記載された一つのそのような技術は、非線形フォトサイト応答を作ることからなる。
【００９６】
本発明の具体的な実施形態によれば、ＣＣＤレジスタの出力における光検出器信号のビニングが動的に制御される技術が提供される。アナログビニング技術は過去にも実効光検出器領域およびＣＣＤの全体的解像度を変化させるために用いられてきた。対照的に、この実施形態においては、ビニング（binning）プロセスは、システムのダイナミックレンジを増すために「オンザフライ」で制御されるのであって、その解像度を変更するのではない。より具体的な実施形態においては、光検出器が４倍必要なリニアＣＣＤが用いられる。
【００９７】
従来のビニングでは、４つの隣接する光検出器からの信号は、それら信号値に関係なく、それらがレジスタの出力に到達するときに体系的に結合される。残念ながら、高い信号強度においては、４つの信号を結合することが読み出し回路の飽和（つまり望ましくないダイナミックレンジ制限）につながることがある。それに対してこの実施形態によれば、ただ一つの光検出器の信号が読み出しされ、その近傍の３つの光検出器の信号と結合されるかどうかを決定する前に、閾値と比較される。もし信号の値がある閾値よりも下なら、続く３つの光検出器の信号群はその信号とビニングされ、結合された信号が再測定される。
【００９８】
一方、もし信号値がある閾値よりも上であれば、ビニングは起こらず、続く３つの光検出器の信号群は廃棄されるか、個別に読み出しされる。
【００９９】
さらなる実施形態によれば、システムの感度をさらに上げ、よってダイナミックレンジを上げるために、追加のビニング（例えば４つではなく８つの隣接する光検出器からの信号群を結合する）が利用される。「動的に制御されるビニング」という語は、ビニングがある信号値についてだけ起こり、その決定プロセスが「オンザフライ」で行われるという事実を指す。この技術は、この応用例では特にうまく機能するが、これは隣接光検出器群の信号値が互いに近いからである。これは、記憶蛍光体板の点像分布関数（ほぼ１２０μｍ）に比べ、光検出器群が小さい（ほぼ２０μｍ）という事実による。
【０１００】
本発明の具体的な実施形態によれば、バイリニアＣＣＤが提供され（図１６を参照）、ここで一つのシフトレジスタが広い画素１６０２（高感度）からの電荷を集め、もう一つのレジスタが狭い画素１６０４（低感度）からの電荷を、広い画素と互い違いになるように集める。本発明のさらに別の実施形態によれば、単一のシフトレジスタリニアＣＣＤが提供され（図１７）、ここで奇数画素１７０２は狭く、偶数画素１７０４は広い。
【０１０１】
読み出しプロセスのあいだ、狭い画素は先に読み出しされ、所定の閾値と比較される。もし画素値がその閾値より上なら、画素値は有効なものとされ、関連する広い画素は廃棄される（つまりそれは飽和しているので何の情報も持たないことになる）。もし画素が閾値よりも下なら、出力アンプはリセットされず、関連する広い画素が狭い画素とビニングされ、結合された値が測定され、有効なものとされる。低い信号値については、情報が廃棄されることはなく、全ての電荷が読み出しされる。高い信号値については、信号のわずかな部分だけが読み出しされる（狭い画素および広い画素の間の比）が、このプロセスはさらなる雑音を付加するものではない。この読み出しプロセスは、装置のダイナミックレンジを、互い違いになる画素のサイズの比にほぼ対応するだけ大きく増すことにつながる。
【０１０２】
同様のビニング技術が、走査と直角の方向（cross-scanning direction）とともに、異なる画素構成についても用いられえる。すなわちそれぞれのラインに沿った画素値情報は、所定の閾値と動的に比較され、どのくらいの機械的走査ピッチが適切であるかを判断する。もし信号値が非常に低いなら、感度を最大化するために、より大きいサンプリングピッチが用いられる。逆にもし信号値が高いなら、空間解像度を最大化するために、より小さいサンプリングピッチが用いられる。この動的解像度／感度最適化は、走査と直角の方向とともに、走査方向に沿って実現されえる。これらのダイナミックレンジ伸長技術は、ＣＣＤ出力アンプのダイナミックレンジが、その感度を最大化するために意図的に低く抑えられているときに特に重要である。
【０１０３】
他のユニークなＣＣＤ設計の特徴が、本発明の様々な実施形態と用いるために提供される。すなわち感光領域がチップの長い端部と可能な限り近くされていることである。これは、この端部が照射領域、よって誘導光が発生する領域の境界を定義するからである。従来のリニアＣＣＤは、商用および文書スキャニング用応用例のために設計されてきており、そのためそれらの感光領域はチップの中央に配置される（典型的には１ｍｍから２ｍｍ端部から離れている）。本発明の様々な実施形態によれば、科学用に隙間なく配置できる（buttable）エリアＣＣＤのために開発された技術がリニアＣＣＤを製造するために利用され、そのようなＣＣＤはその感光領域と、チップの３つの端部との間のデッドスペースを最小化している（典型的には５０μｍ未満）。長い端部に沿ったこの最小化されたデッドスペースは、集光を最大化するのに役立つ。この最小化されたデッドスペースは、それぞれのリニアアレイの末端において、複数のアレイが隣合うことで、境目のない感光領域を作る。
【０１０４】
リニアＣＣＤの最大長は、それが製造されるウエハの大きさによって決定される。典型的には５インチまたは６インチのウエハがＣＣＤを製造するのに用いられる。これは４インチ未満の長さのリニアＣＣＤについて実用上の制限を課す。標準の１４インチ×１７インチの医療用プレートを単一のパスで読み出しするためには、機械的に多くのリニアＣＣＤ群を連結する必要がある。ある実施形態によれば、４つの機械的に結合されたＣＣＤが用いられ、それぞれは４４μｍ画素間隔で２０４８画素を持つ単一のロウという仕様である。それぞれのＣＣＤは、０．２ｃｍ幅で９ｃｍの長さである。
【０１０５】
さらなる実施形態によれば、特別のコーティングが光検出器に施され、前面量子効率を例えば３９０ｎｍにおいて９５％まで上げる。それぞれのＣＣＤは、２つの非常に低雑音の単一段アンプ（３０℃、４００ｋＨｚにおいて８電子）を利用する。このシフトレジスタのウェル容量は、最適化されたダイナミックレンジおよび室温暗電流に基づいて大きさが決まる。ＣＣＤ画素も最適化されたダイナミックレンジおよび室温暗電流に基づいて大きさが決まる（例えば９μｍ幅の奇数画素および８１μｍ幅の偶数画素）。リニアＣＣＤの他の具体的な実施形態は図１８に示される。
【０１０６】
励起光阻止フィルタ
励起光が光検出器のリニアアレイに到達するのを防止する多くの技術がすでにここで説明されてきた。本発明のさらなる実施形態によれば、励起光を阻止するために追加のステップが実行される。そのような実施形態によれば、多層干渉フィルタが光ファイバフェースプレートの片面または両面に堆積される。より具体的な実施形態によれば、励起光（例えば赤色光）の波長における電磁エネルギーを吸収するエネルギー吸収材料が、光ファイバフェースプレートをリニアアレイに接着するのに用いられる光学セメント、またはプレートおよびリニアアレイの間の透明層として用いられる光学エポキシに添加される。光ファイバフェースプレートおよびリニアアレイの間の典型的な糊代部の厚さは２０μｍである。もし糊代部の厚さが５０μｍよりもずっと厚いなら、空間解像度の損失が発生するかもしれない。
【０１０７】
ある種の色素材料は非常に高い吸収特性を持つように製造されえる（例えばシアニン）。したがって具体的な実施形態によれば、そのような色素がエポキシ材と高い濃度で混ぜられ、それにより全ての励起光を非常に薄い層（例えば２０μｍ未満）で吸収することができる。そのような色素の一つの例として、American Dye Source, Inc.（カナダ、ケベック）によって製造される、ADS 640HIと呼ばれ、化学式Ｃ３９Ｈ５５Ｎ２Ｉで表される製品がある。この吸光係数は６４３ｎｍにおいて２００，０００  ｌ／ｍｏｌ／ｃｍである。その溶解度はほぼ０．０５  ｍｏｌ／ｌである。したがって１０μｍの厚さ（０．００１ｃｍ）の場合、６４３ｎｍにおける透過率は１０−１０であり、これは励起光がまったく光検出器に到達しないことを確実にするのにじゅうぶんなだけ低い。
【０１０８】
さらにこれらの色素のいくつかは蛍光性なので（例えばレーザ色素）、本発明のさらなる実施形態は、エポキシの中に追加の吸収材料を提供することによって、蛍光色素によって作られる蛍光を阻止できる。
【０１０９】
他の実施形態によれば、色素の化学組成はその自然蛍光（natural fluorescence）をクエンチ（quench）するように変更される。スペクトルの赤色領域でレーザ色素の蛍光をクエンチすることは今まで達成されなかった。この問題を回避するために他の技術が用いられてきた。例えば欧州特許出願ＥＰ１０６５５２５Ａ２は、従来の着色ガラスフィルタ（例えば１ｍｍのSchott BG39）でレーザ色素の蛍光をフィルタで阻止する方法を記載する。従来の着色ガラスフィルタは、レーザ色素の蛍光を阻止はするが、許容できない追加の厚みを光路に導入してしまう。追加のフィルタ層を導入することなしに蛍光を除去するのが望ましい。
【０１１０】
したがって本発明のある実施形態によれば、レーザ色素の化学組成は蛍光発光しないように変更される。これは、レーザ効率を増すためにレーザ色素の蛍光を最大化（最小化ではなく）することに目標をさだめてきた伝統的なアプローチとは逆行する。この実施形態は、American Dye Sourceによって製造される色素ADS812MIのようなある種の赤外色素は蛍光発光しないという事実に基づく。ADS812MIは、ピーク吸収を８１２ｎｍに有し、Ｃ４０Ｈ４０ＣｌＮ２Ｉの化学式で表せる。分子中に塩素が存在することは、色素が蛍光発光しないという事実と関連するようである。したがって本発明の実施形態によれば、塩素を赤色色素の化学組成に導入し（例えば過塩素酸のかたちで）、その自然蛍光を禁止する。
【０１１１】
走査機構
本発明と用いるためのある走査機構（例えば上述の読み出し装置５０４およびアクチュエータ５０８）は、リニア光検出器アレイおよび照射ＬＥＤの列が永久的にマウントされた（permanently mounted）双方向性トランスレーションステージである。前述のように具体的な実施形態によれば、ステージの前方走査方向は、プレートを同時に読み出しおよび消去するために用いられ、一方、ステージの後方走査方向は、ステージをその開始位置に戻すのに加えて、プレートの追加消去のために用いられえる（もし必要であれば）。プレートの非対称的な励起（ナイフエッジ照射）のために、プレートの読み出しは前方走査方向でのみ行われる。理解されるように、ステージをプレートにわたって移動させるために、例えばモータ駆動のリードスクリュー、モータ駆動のベルト、磁気リニアモータ、およびインチワームモータを含む様々な機構が用いられえる。
【０１１２】
これらのステージ移動方法の全ては、ステージの外部寸法および走査機構が１インチの半分（１／２インチ）未満の厚みであることを許容することに注意されたい。この寸法は、図６を参照して前述された従来のフィルムカセッテのサイズのカセッテの中に本発明の実施形態が収納できるために重要である。これが実現することは、家庭用冷蔵庫ほどの大きさもある現行のレーザ走査読み出し装置に比べたときに、特に印象的である。
【０１１３】
リードスクリューまたはベルトの解決法の場合、モータ（リードスクリューまたはベルトを駆動する）は、フィルム状のカセッテの内部または外部に設けられる。モータがカセッテ内部に設けられる実施形態においては、小さな電動モータ（例えばマブチモータ型番FF-N30VA）が用いられるが、それはその全体の厚みが１０ｍｍ（１／２インチ未満）を超えないからである。そのような断面が小さい電気モータは、様々な家庭電子製品（ＣＤプレーヤ、カセットプレーヤなど）で使われるので、一般に入手可能である。
【０１１４】
モータ１９０２がカセッテ１９０４の外部に配置される実施形態（例えば図１９）において、それは例えばフレキシブルケーブル１９０８を用いてリードスクリュー１９０６またはベルト（不図示）に機械的に結合される。図に示されるようにカセッテおよびモータの間の数フィートの距離があることによって、ラジオグラフィカセッテトレイとして一般に知られている標準的な「ドア枠型（bucky）」トレイに、カセッテを挿入するのに必要な隙間（clearance）をもたらし、挿入しやすくする。より具体的な実施形態によれば、図２０ａおよび図２０ｂの実施形態で示されるように４５度の角度で、機械的なリンクがカセッテから一つのカドにおいて外に出る。他の実施形態は、カセッテへの機械的なリンクを、図２１ａおよび図２１ｂの実施形態で示すようなヒンジアセンブリで接続する。
【０１１５】
これらの実施形態は、本発明の読み出し機構を含むカセッテが、たいていのＸ線のフィルム枠（bucky）にフィルム枠を変更することなくポートレイトまたはランドスケープモードで収まることを意図している。カセッテはフィルム枠に挿入される一方で、ケーブル（読み出し装置への機械的リンクまたは電気的接続を含みえる）はトレイをじゃますることなくカセッテから外に出る。
【０１１６】
さらに本発明のカセッテの具体的な実施形態は、従来のＸ線装置において、Ｘ線ビームコリメーションを変更することなく用いられえる。そのような実施形態によれば、本発明のカセッテによって読み出しされる画像領域は、Ｘ線装置によって用いられる標準フィルムカセッテの画像領域と非常に近いように維持される。そのような実施形態によれば、カセッテの画像領域の境界となるブラインド領域は、従来のフィルムカセッテにおけるブラインド領域と同じくらい小さく維持される。そのような一つの実施形態によれば、これはＸ線透過性材料でできたリードスクリューまたはベルト（例えばリードスクリュー１９０６）を使用して達成される。そのような他の実施形態によれば、リードスクリューまたはベルトは、カセッテ内の最も端に置かれる。磁気リニアモータを採用する実施形態の場合（例えば図２２）、Ｕ字型磁石２２０２は、カセッテ２２０４の内部の端に沿って置かれ、トランスレーションステージはリニアモータアクチュエータ２２０６とともに収められる。
【０１１７】
システムの筐体
上述のように具体的な実施形態によれば、本発明のシステムの筐体は、従来のフィルムカセッテと実質的に大きさが同じであるように意図されている。図２３に示される１４インチ×１７インチのカセッテの場合、３フィートの機械的、電気的ケーブル２３０２がカセッテ２３０４およびモータ筐体（不図示）の間に設けられ、より長い電気ケーブル（不図示）がモータ筐体およびＱＡステーションの間に設けられる。図２４に示される１８ｃｍ×２４ｃｍのカセッテおよび２４ｃｍ×３０ｃｍのカセッテの場合、モータ２４０２は、筐体２４０４に取り付けられる。このような全ての実施形態においてカセッテは、電気的または機械的変更を加えることなく、従来のフィルム枠に収納することができる。
【０１１８】
他の実施形態によれば、Ｘ線検出センサがカセッテ内に設けられて、カセッテがＸ線に曝されているかどうかを検出する。いったんＸ線曝露が止まると、それがＸ線検出器の出力で示され、走査プロセス開始がトリガされる。これにより、Ｘ線源との接続および同期の必要がなくなる。より具体的な実施形態によれば、Ｘ線検出器は、フォトダイオード（ディスクリート（discrete）の素子またはリニアアレイの一部）であり、Ｘ線への曝露による記憶蛍光体板の即時放出によって発生した光を受け取る。
【０１１９】
さらに他の実施形態によれば、ＲＦ検出デバイスがカセッテ内に設けられることによって、カセッテの近傍にあるＲＦ  ＩＤタグを検出する。この実施形態は、患者のＩＤ入力プロセスの自動化を促進する。伝統的に患者ＩＤは、受付エリアのワークステーションに入力され、後にＸ線技術者によって専用のワークステーションに再入力される。この２台目のワークステーションの目的は、検査日とともに患者の氏名およびＩＤ番号をそれぞれのＸ線画像に「焼き付ける（flash）」ことにある。本発明によれば、患者は受付エリアにおいて患者のＩＤ情報を格納する腕輪を発行される。このようにして患者は、腕輪がじゅうぶんに近くなると、自動的にカセッテによって認識され、すぐに確認し、かつ記憶画像へ付加するために、患者ＩＤ情報は関連づけられたワークステーションに転送されるか、関連づけられたワークステーションによって読み出しされる。
【０１２０】
本発明は、特に具体的な実施形態を参照して示され説明されてきたが、本発明の精神または範囲から逸脱することなく開示された実施形態の形態および詳細が変更されてもよいことが当業者にはわかるだろう。例えば、１次元の、例えばライン毎の記憶媒体の励起および読み出しを参照して具体的な実施形態がここに説明されてきた。しかし本発明の原理は、ＬＥＤアレイではなく、例えばレーザペンシルビームを用いる２次元の、例えば画素ごとの励起および読み出しの例にも適用できることが理解されよう。そして実施形態はここで記憶蛍光体板およびディジタルラジオグラフィを参照して説明されてきたが、本発明は様々な記憶媒体および情報キャプチャ技術に適用可能であることが理解されよう。例えばここで説明された技術は、放射性ゲルおよびブロット分析のためのオートラジオグラフィの分野でも使用できる。さらに励起光および誘導光の他の波長も考えられる。例えば赤色の励起光および青色の誘導光の代わりに、励起光が赤外光で、誘導光が緑色であってもよい。したがって本発明の範囲は添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は、本発明の具体的な実施形態による不透明な記憶媒体から情報を読み出すための機構の簡略化された図である。
【図２】図２は、本発明の別の具体的な実施形態による不透明な記憶媒体から情報を読み出すための機構の簡略化された図である。
【図３】図３は、本発明のさらに別の具体的な実施形態による不透明な記憶媒体から情報を読み出すための機構の簡略化された図である。
【図４】図４は、本発明のさらに別の具体的な実施形態による不透明な記憶媒体から情報を読み出すための機構の簡略化された図である。
【図５】図５は、本発明の様々な実施形態と用いるライン走査装置の簡略化された図である。
【図６】図６は、本発明の様々な実施形態と用いるラジオグラフィカセッテの簡略化された図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明の様々な実施形態によるプレートにおけるエネルギー吸収色素の異なる濃度についての、励起光の吸収プロファイルと、結果として生じる誘導光の点像分布関数とを示す図である。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明の様々な実施形態によるプレートにおけるエネルギー吸収色素の異なる濃度についての、励起光の吸収プロファイルと、結果として生じる誘導光の点像分布関数とを示す図である。
【図７ｃ】図７ｃは、本発明の様々な実施形態によるプレートにおけるエネルギー吸収色素の異なる濃度についての、励起光の吸収プロファイルと、結果として生じる誘導光の点像分布関数とを示す図である。
【図８】図８は、本発明の具体的な実施形態による、それとともに用いるように設計された２層蛍光体板の簡略化された図である。
【図９】図９は、本発明の具体的な実施形態を示すカセッテ筐体における蛍光体板の簡略化された図である。
【図１０ａ】図１０ａは、本発明による記憶板および光検出器アレイの間のインタフェースを提供するアプローチを示す図である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、本発明による記憶板および光検出器アレイの間のインタフェースを提供するアプローチを示す図である。
【図１０ｃ】図１０ｃは、本発明による記憶板および光検出器アレイの間のインタフェースを提供するアプローチを示す図である。
【図１１ａ】図１１ａは、従来技術によるリニアＣＣＤの構成を示す図である。
【図１１ｂ】図１１ｂは、本発明の具体的な実施形態によって設計されたリニアＣＣＤの構成を示す図である。
【図１２ａ】図１２ａは、従来技術によるＣＣＤの画素応答を示す図である。
【図１２ｂ】図１２ｂは、本発明の具体的な実施形態によって設計されたＣＣＤの画素応答を示す図である。
【図１２ｃ】図１２ｃは、本発明の具体的な実施形態によって設計されたＣＣＤの画素応答を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の具体的な実施形態とともに用いられるエリアＣＣＤの構成を示す図である。
【図１４ａ】図１４ａは、従来のクロックによる３フェーズリニアＣＣＤを示す図である。
【図１４ｂ】図１４ｂは、本発明の具体的な実施形態によるＭＰＰバーストクロックの３フェーズリニアＣＣＤを示す図である。
【図１５ａ】図１５ａは、リニアＣＣＤのための従来の２段アンプを示す図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、本発明の具体的な実施形態によるリニアＣＣＤのための単一段アンプを示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の具体的な実施形態によるバイリニアＣＣＤ構成の簡略化された図である。
【図１７】図１７は、本発明の具体的な実施形態によるリニアＣＣＤ構成の簡略化された図である。
【図１８】図１８は、本発明の別の具体的な実施形態によるリニアＣＣＤ構成の簡略化された図である。
【図１９】図１９は、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の具体的な実施形態によって設計されたラジオグラフィカセッテを示す図である。
【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】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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