(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄積性蛍光体層と、該蓄積性蛍光体層上に積層された保護層とを備えてなる蓄積性蛍光体パネルであって、
前記蓄積性蛍光体層が、該蓄積性蛍光体層の厚さ方向に延びる柱状結晶からなり、該柱状結晶の前記保護層側の先端部が前記保護層に向かって断面積が次第に小さくなる形状を有するものであり、
前記蓄積性蛍光体層と前記保護層とが、均等に分散された物理的接触点である前記柱状結晶の先端を介して接触せしめられて、該蓄積性蛍光体層と該保護層との間に気体層が形成されていることを特徴とする蓄積性蛍光体パネル。
【請求項２】
前記蓄積性蛍光体層と前記保護層とが積層されている積層領域の面積に対する、前記物理的接触点が占める面積の比率Ｒの値が０＜Ｒ≦３０％であることを特徴とする請求項１記載の蓄積性蛍光体パネル。
【請求項３】
前記物理的接触点のそれぞれの面積が１０００μｍ２以下であることを特徴とする請求項１または２記載の蓄積性蛍光体パネル。
【請求項４】
前記保護層が、該保護層の前記蓄積性蛍光体層側に、該保護層より屈折率の低いコーティング層を有するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の蓄積性蛍光体パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄積性蛍光体パネルに関し、詳しくは、蓄積性蛍光体層と保護層とが物理的接触点を介して接触せしめられている蓄積性蛍光体パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｘ線等の放射線を照射するとこの放射線エネルギの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被写体の放射線像を蓄積性蛍光体層に一旦潜像として記録し、この蓄積性蛍光体層にレーザ光等の励起光を照射して輝尽発光光を生じせしめ、この輝尽発光光を光電的に検出して被写体の放射線像を表す画像信号を取得する放射線画像記録装置および放射線画像読取装置等からなる放射線画像記録再生システムがＣＲ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）としてが知られている。
【０００３】
上記放射線画像記録再生システムに使用される記録媒体としては、保護層上に蓄積性蛍光体を蒸着して蓄積性蛍光体層を形成することにより、蓄積性蛍光体層と保護層とが積層されている積層領域の全領域が物理的に接触せしめられている蓄積性蛍光体パネルが知られている。さらに、蓄積性蛍光体層と保護層とをスペーサを介して積層させて蓄積性蛍光体層と保護層との間に気体層を形成し、蓄積性蛍光体層から発生した輝尽発光光を上記気体層を通して保護層に入射させることにより、上記保護層を通して射出される輝尽発光光の光束の広がりを狭め、この輝尽発光光が検出される際の検出効率を高めるようにした蓄積性蛍光体パネルも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蓄積性蛍光体層と保護層との間に気体層が形成されている上記蓄積性蛍光体パネルを形成する際に、蓄積性蛍光体層の周縁部にのみスペーサを配置して、すなわちスペーサの配置間隔（ピッチ）を広げて蓄積性蛍光体層上の放射線像の読み取り領域を外してこの蓄積性蛍光体層上に保護層を積層しようとすると、保護層が自重で撓み、蓄積性蛍光体層と保護層とが接触する領域が生じてしまうので、厚いスペーサを配置して蓄積性蛍光体と保護層との間の間隔を大きく広げる必要がある。このように、保護層と蓄積性蛍光体層との間の間隔が広げられている領域においては、保護層を通して入射し蓄積性蛍光体層と保護層との間で繰り返し反射される励起光によって、蓄積性蛍光体層への励起光の照射領域が広がってしまう。
【０００５】
すなわち、保護層と蓄積性蛍光体層との間の間隔が広いときには１回の反射における励起光の伝播距離が長いので、図８に示すように保護層２０および気体層３０を通して入射され、保護層２０と蓄積性蛍光体層１０との間で反射を繰り返した励起光Ｌｅは蓄積性蛍光体層１０上の領域Ｒ１の範囲に広がり、保護層２０と蓄積性蛍光体層１０との間の間隔が狭いときには１回の反射における励起光の伝播距離が短いので、図９に示すように保護層２０と蓄積性蛍光体層１０との間で反射を繰り返した励起光Ｌｅは上記領域Ｒ１より狭い領域Ｒ２の範囲に広がる。したがって、保護層２０と蓄積性蛍光体層１０との間で、励起光が同じ回数反射されても、両者の間の間隔が広い場合には励起光の照射領域が広がる。
【０００６】
そのため、蓄積性蛍光体層１０からは、この広い領域Ｒ１に相当する太い光束を持つ励起光の照射を受けたことと同等の作用によって輝尽発光光が発せられ、この検出範囲外を含む広い領域から発生した輝尽発光光の検出により取得された画像信号で表される放射線像の鮮鋭性が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
一方、スペーサのピッチを狭めて、蓄積性蛍光体層上の放射線像を検出する領域内に配置した多数の薄いスペーサを介してこの蓄積性蛍光体層上に保護層を積層すると、蓄積性蛍光体層と保護層との間に薄い均一な厚さの気体層が形成されて上記励起光の照射領域の広がりは抑制されるが、蓄積性蛍光体層上に配置されたスペーサが、蓄積性蛍光体層に入射される励起光を散乱させたり遮断したりすると共に、蓄積性蛍光体層から発生する輝尽発光光をも散乱させたり遮断したりするので、このような輝尽発光光を検出して取得された画像信号で表される放射線像に鮮鋭性のムラが生じてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、蓄積性蛍光体層から発生する輝尽発光光の検出によって取得された放射線像を表す画像信号の品質を高めることができる蓄積性蛍光体パネルを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の蓄積性蛍光体パネルは、蓄積性蛍光体層と、該蓄積性蛍光体層上に積層された保護層とを備えてなる蓄積性蛍光体パネルであって、前記蓄積性蛍光体層がこの蓄積性蛍光体層の厚さ方向に延びる柱状結晶からなり、その柱状結晶の前記保護層側の先端部が、前記保護層に向かって断面積が次第に小さくなる形状を有するものであり、前記蓄積性蛍光体層と前記保護層とが、均等に分散された物理的接触点である前記柱状結晶の先端を介して接触せしめられて、該蓄積性蛍光体層と該保護層との間に気体層が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
前記蓄積性蛍光体層と保護層とが積層されている積層領域の面積に対する、物理的接触点が占める面積の比率Ｒの値は、０＜Ｒ≦３０％とすることが好ましく、物理的接触点のそれぞれの面積は１０００μｍ２以下であることが好ましい。さらには比率Ｒの値が０＜Ｒ≦１０％、物理的接触点のそれぞれの面積が１００μｍ２以下であることがより好ましい。
【００１２】
前記保護層は、この保護層の蓄積性蛍光体層側に、保護層より屈折率の低いコーティング層を有するものとすることが好ましい。
【００１３】
なお、物理的接触点とは、固体、気体、液体等を介在させることなく２つの物体が物理的に直接接触している点を意味するものである。すなわち、例えば表面に粗さを有する２つの物体が互いに積層される際には、この積層領域中に気体層を介して互いに近接している領域と気体層を介在させることなく互いに直接接触している領域とが共に存在するが、このとき直接接触している領域が物理的接触点となる。
【００１４】
また、物理的接触点を均等に分散させるとは、蓄積性蛍光体層から発生した輝尽発光光の検出によって取得された画像信号で表される放射線像に、物理的接触点の存在に起因する画質のムラが発生しないように、この物理的接触点を偏りなく配置させることを意味する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の蓄積性蛍光体パネルによれば、蓄積性蛍光体層を、この蓄積性蛍光体層の厚さ方向に延びる柱状結晶からなり、その柱状結晶の前記保護層側の先端部が前記保護層に向かって断面積が次第に小さくなる形状を有するものとし、上記蓄積性蛍光体層と保護層とが、均等に分散された物理的接触点である前記柱状結晶の先端を介して接触せしめられて、蓄積性蛍光体層と保護層との間に気体層が形成されているので、蓄積性蛍光体に照射される励起光の散乱や遮断、および蓄積性蛍光体層から発生した輝尽発光光の散乱や遮断を生じさせることなく、物理的接触点を蓄積性蛍光体層と保護層との間に分散配置させることができ、蓄積性蛍光体層と保護層とを薄い気体層を介して近接させて配置させることができる。これにより、上記繰り返し反射による蓄積性蛍光体層への励起光の照射領域を縮小させることができ、かつ、励起光および輝尽発光光の散乱や遮断も発生しないので、蓄積性蛍光体層から発生した輝尽発光光により検出され取得される放射線像を表す画像信号の品質を高めることができる。
【００１６】
また、蓄積性蛍光体層と保護層とが積層されている積層領域の面積に対する、物理的接触点が占める面積の比率Ｒの値を０＜Ｒ≦３０％とすれば、気体層を介して輝尽発光光を射出させることにより輝尽発光光の光束の広がりを小さく抑えて輝尽発光光の集光効率を高めることができる。すなわち、気体層の屈折率は１．０となるので、上記比率Ｒの値を０＜Ｒ≦３０％とすれば、蓄積性蛍光体層と光収束層との間に挟まれた気体層と物理的接触点とを含む層状の境界領域全体の屈折率を平均して屈折率を１．２１以下とすることが可能となるが、固体あるいは液体の状態で屈折率が１．２１以下の物質は実質的に存在しないので、上記層状の境界領域全体を固体あるいは液体で満たして屈折率を１．２１以下とすることは実質的に不可能である。したがって、比率Ｒの値を０＜Ｒ≦３０％とすれば、気体層を介することにより輝尽発光光の集光効率を高めることができる。
【００１７】
さらに、物理的接触点それぞれの面積を１０００μｍ２以下にすれば、この物理的接触点の有無により生じる輝尽発光光の光束の広がりの違いに起因して発生する輝尽発光光の検出強度のムラが緩和され、この輝尽発光光の検出によって取得される画像信号で表される放射線像の画質のムラをより低減させることができる。すなわち、上記蓄積性蛍光体層に記録されている放射線像は、通常１画素が約１００００μｍ２となるように読み取られるので、各画素における物理的接触点の存在の有無に起因する画素間のムラを低減させる効果を得るには、この物理的接触点の面積を１画素の１／１０以下の面積となる１０００μｍ２以下にすればにすればよい。
【００１９】
また、保護層が、この保護層の蓄積性蛍光体層側に、保護層より屈折率の低いコーティング層を有するものとすれば、保護層と蓄積性蛍光体層との間での励起光の繰り返し反射の反射光量が低減され、蓄積性蛍光体層上への励起光の照射領域を実質的に縮小させることができるので、この保護層を通して射出された輝尽発光光の検出により取得された画像信号によって表される放射線像の鮮鋭性をより高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の蓄積性蛍光体パネルの概略構成を示す側面図、図２は上記蓄積性蛍光体パネルの拡大断面図、図３は気体層を通して射出される輝尽発光光の光束の広がりを示す図、図４は気体層を通すことなく射出される輝尽発光光の光束の広がりを示す図、図５は積層領域中の空気層が占める領域の面積と物理的接触点が占める領域の面積とを比較した概念図、図６は柱状結晶からなる蓄積性蛍光体層を示す拡大断面図、図７はコーティング層を有する保護層を示す拡大断面図である。なお、図２（ａ）は保護層の表面と蓄積性蛍光体層の表面とが同等の凹凸を持つように形成された蓄積性蛍光体パネルの断面を模式的に示した図であり、図２（ｂ）は保護層の表面が蓄積性蛍光体層の表面より凹凸が小さくなるように形成された蓄積性蛍光体パネルの断面を実際の形状により近似させて示した図である。
【００２１】
本発明の実施の形態による蓄積性蛍光体パネルは、蓄積性蛍光体層１０と、蓄積性蛍光体層１０上に積層された保護層２０とを備えており、蓄積性蛍光体層１０と保護層２０とが、均等に分散された物理的接触点Ｐを介して接触せしめられて、蓄積性蛍光体層１０と保護層２０との間に気体層３０が形成されている。
【００２２】
蓄積性蛍光体層１０と保護層２０とが積層されている積層領域の面積に対する、物理的接触点Ｐが占める面積の比率である物理的接触比率Ｒの値は３０％であり、これらの物理的接触点それぞれの面積は１０００μｍ２以下である。
【００２３】
次に上記実施の形態における作用について説明する。
【００２４】
保護層２０を通して入射された励起光の照射を受けて蓄積性蛍光体層１０から発生した輝尽発光光は保護層２０を通して射出される。この保護層２０から射出された輝尽発光光の検出により蓄積性蛍光体層１０に記録されている放射線像を表す画像信号が取得される。なお、上記励起光が蓄積性蛍光体層１０上の２次元状の領域に走査されることによってこの２次元状の領域から発生した輝尽発光光が検出され、上記放射線像を表す２次元状の画像信号が取得される。
【００２５】
ここで、蓄積性蛍光体層１０から発生した輝尽発光光が気体層３０を介して保護層２０中に入射されて検出される場合と、蓄積性蛍光体層１０から発生した輝尽発光光が物理的接触点Ｐから射出されて気体層３０を介することなく直接保護層２０中に入射され検出される場合とについて詳しく説明する。
【００２６】
蓄積性蛍光体層１０から発生した輝尽発光光が気体層３０を介して検出される場合には、図３に示すように、蓄積性蛍光体層１０から発生し気体層３０に入射した輝尽発光光Ｋ１は、気体層３０とこの気体層３０より屈折率の高い保護層２０との境界で屈折されて一旦光束が収束された後、保護層２０と屈折率の低い外気Ａとの境界で再び光束が発散する方向に屈折されてこの蓄積性蛍光体パネルから射出角度α１で射出される。
【００２７】
一方、図４に示すように、輝尽発光光が物理的接触点Ｐから射出され気体層３０を通ることなく直接保護層２０中に入射されて検出される場合には、蓄積性蛍光体層１０から発生した輝尽発光光Ｋ２は、屈折されずに保護層２０中に入射し保護層２０と屈折率の低い外気Ａとの境界で光路が発散する方向に屈折されて射出角度α２で射出される（α２＞α１）。
【００２８】
したがって、気体層３０を通して輝尽発光光を射出させることにより保護層２０から射出される輝尽発光光の光束の広がりを小さくすることができ、輝尽発光光の検出効率を高めることができる。
【００２９】
輝尽発光光が物理的接触点Ｐから射出される場合には、上記、気体層を通すことにより輝尽発光光の検出効率を高める効果を得ることはできないが、この物理的接触点Ｐは、蓄積性蛍光体層と保護層との間にスペーサが介在されるときのように励起光を散乱させたり遮断したりすることなく、また蓄積性蛍光体層から発生した輝尽発光光を散乱させたり遮断したりすることもない。
【００３０】
さらに、この物理的接触点Ｐは蓄積性蛍光体層１０と保護層２０との間に均等に分散されているので、上記物理的接触点Ｐの有無により生じる輝尽発光光の光束の広がりの違いに起因して発生する輝尽発光光の検出強度のムラが緩和され、この輝尽発光光の検出によって取得される画像信号で表される放射線像全体としての品質を実質的に高めることができる。
【００３１】
なお、物理的接触比率Ｒの値が３０％であると、模式的に表した図５に示すように、気体層３０を通ることなく物理的接触点Ｐから輝尽発光光が射出される領域１１は蓄積性蛍光体層１０中の３０％となり、屈折率１の気体層３０を通して輝尽発光光が射出される領域１２は蓄積性蛍光体層１０中の７０％となる。そして、気体層３０と物理的接触点Ｐとを含む層状の境界領域３１中の物理的接触点Ｐが含まれる領域１１の平均屈折率を１．７とすれば、層状の境界領域３１全体としての平均屈折率は１．２１となる（１．２１＝（１．７×３０％＋１．０×７０％）／１００％）。ここで、屈折率１．２１以下の層は実質的に気体層以外には考えられないので、物理的接触比率Ｒの値を３０％とすれば、輝尽発光光の検出効率を高める十分な効果を得ることができる。なお、上記屈折率は輝尽発光光が持つ波長に対する屈折率を意味するものである。
【００３２】
また、図６に示すように、蓄積性蛍光体層１０Ａを、この蓄積性蛍光体層１０Ａの厚さ方向に延びる柱状結晶１５からなるものとし、この柱状結晶１５の保護層２０側の先端部が、保護層２０に向かって断面積が次第に小さくなる形状を有しているものとすることもできる。このようにすることにより、物理的接触点Ｐが柱状結晶１５の先端に形成され、この物理的接触点Ｐをより均等に分散させることができる。また、柱状結晶１５からなる蓄積性蛍光体層１０Ａは蓄積性蛍光体の密度が高くなるのでこの蓄積性蛍光体層１０Ａに記録される放射線像の鮮鋭性および蓄積性蛍光体層１０Ａから発生した輝尽発光光の検出により取得される画像信号で表される放射線像の鮮鋭性を高める効果も得ることができる。
【００３３】
さらに、図７に示すように、保護層２０が、この保護層２０の蓄積性蛍光体層１０側に、この保護層２０より屈折率の低いコーティング層２１を備えるようにしてもよい。これにより、保護層２０と蓄積性蛍光体層１０との間での励起光の繰り返し反射の反射光量を低減させることができ、蓄積性蛍光体層上への励起光の照射領域を実質的に縮小させることができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態においては、物理的接触比率Ｒの値を３０％としたが、物理的接触比率Ｒの値は０＜Ｒ≦３０％の範囲であれば上記気体層を形成した効果を得ることができることは言うまでもない。また、物理的接触点のそれぞれの面積は必ずしも１０００μｍ２以下でなくても、上記蓄積性蛍光体層から検出され取得される画像信号の品質を高める効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による蓄積性蛍光体パネルの概略構成を示す側面図
【図２】蓄積性蛍光体パネルの拡大断面図
【図３】気体層を介して射出される輝尽発光光の光束の広がりを示す図
【図４】気体層を通すことなく射出される輝尽発光光の光束の広がりを示す図
【図５】積層領域中の気体層が占める面積と物理的接触点が占める領域の面積と比較した概念図
【図６】柱状結晶からなる蓄積性蛍光体層を示す拡大断面図
【図７】コーティング層を有する保護層を示す拡大断面図
【図８】厚い気体層中を繰り返し反射して伝播される励起光の様子を示す図
【図９】薄い気体層中を繰り返し反射して伝播される励起光の様子を示す図
【符号の説明】
１０    蓄積性蛍光体層
２０    保護層
３０    気体層
Ｐ    物理的接触点
【図１】
0003828023.tif 000002
【図２】
0003828023.tif 000003
【図３】
0003828023.tif 000004
【図４】
0003828023.tif 000005
【図５】
0003828023.tif 000006
【図６】
0003828023.tif 000007
【図７】
0003828023.tif 000008
【図８】
0003828023.tif 000009
【図９】
0003828023.tif 000010