Die vorliegende Erfindung verwendet den Effekt der photo- stimulierten Lumineszenz. Zu Stoffen, die eine Photo- lumineszenz zeigen, gehört beispielsweise Phosphor. Ein Speicherleuchtstoff, der z. B. Phosphor enthält, absorbiert Strahlungsenergie, die Elektronen in dem Speicherleuchtstoff in höhere Energiezustände erregt. Diese höheren Energiezu- stände sind instabil, weshalb die Phosphorelektronen in einen Zustand mit niedrigerer Energie zurückfallen, wobei die Energiedifferenz als Licht emittiert wird. Typischer- weise hat die emittierte Lichtenergie eine unterschiedliche Wellenlänge als die Strahlungsenergie, die die Photo- lumineszenz induziert hat.

Besonders im Bereich der Zahnmedizin, bei der eine Vielzahl von Röntgenbildern erzeugt wird, existiert ein großer Be- darf, die herkömmlichen Röntgenbilder durch neue Abbildungs- techniken zu ersetzen. Es ist zeitaufwendig und teuer, Rönt- genfilme zuerst zu belichten, und dann zu entwickeln, wobei der Zeitaufwand für das Belichten und Entwickeln im allge- meinen wesentlich größer ist als die Zeit, die aufgewendet wird, um das Röntgenbild tatsächlich zu betrachten, um eine diagnostische Entscheidung zu treffen. Daher wurden in letz- ter Zeit z. B. im zahnmedizinischen Bereich statt der her- kömmlichen zu belichtenden und dann zu entwickelnden Rönt- genfilme Röntgenspeicherleuchtstoffolien eingesetzt. Solche Speicherleuchtstoffolien umfassen, wie es bereits erwähnt wurde, ein Speicherphotolumineszenzmittel, wie z. B. Phos- phor, das in der Lage ist, ein einmal belichtetes Muster über mehrere Tage zu halten. Eine mehrmalige Belichtung und ein höherer Dynamikbereich sind ebenfalls vorteilhafte Eigenschaften. Die durch eine Belichtung beispielsweise mit radioaktiven Stoffen aufgebrachten Bilddaten können mittels Licht mit geeigneter Wellenlänge wieder abgerufen werden. Insbesondere stimuliert oder regt ein Licht mit geeigneter Wellenlänge eine Photolumineszenz des Speicherleuchtstoffs an, wobei das von dem angeregten Speicherleuchtstoff emit- tierte Licht typischerweise eine andere Wellenlänge als das Anregungslicht hat.

Aus der EP 0559118 A1 ist ein Glasfaserscanner zum Abtasten einer Speicherphosphorbildplatte bekannt. Der Glasfaser- scanner umfaßt ein gabelförmiges Glasfaserbündel, das Emit- terfasern und Sammlungsfasern aufweist. Ferner ist eine Einrichtung zum Fokussieren von Licht in das nahe Ende der Emitterfasern vorgesehen, während ferner eine Einrichtung zum Fokussieren von Licht aus dem distalen Ende der Emitter- fasern heraus auf die Phosphorbildplatte sowie eine Einrich- tung zum Sammeln von Licht an dem distalen Ende der Samm- lungsfasern verwendet werden, um die Empfindlichkeit und Wellenlängenauflösung der Anordnung zu erhöhen. Ein solches Glasfaserkabel wird in dem x-y-Scanner zum Abtasten einer Speicherphosphorbildplatte verwendet, um Licht von einer Lichtquelle zu den Phosphorstoffen in der Speicherphosphor- bildplatte zu übertragen, und um eine durch das Licht indu- zierte Phosphoreszenz zu sammeln.

Der Glasfaserscanner zum Abtasten einer Speicherphosphor- bildplatte gemäß der EP 0559118 A1 fordert eine Fokussie- rungs/Abbildungslinse, die mit den distalen Enden der zumin- dest einen Emitterfaser und der zumindest einen Sammlungs- faser verbunden ist. Diese Fokussierungs/Abbildungslinse, die sowohl zum Fokussieren des anregenden Lichts sowie zum Sammeln des mittels Photolumineszenz erzeugten Lichts dienen muß, verteuert die gesamte Anordnung, da sie zum einen her- gestellt und zum anderen positioniert und justiert werden muß.

Die JP-1-185503 offenbart einen Photodetektor mit einer Lichtempfangsoberfläche, an der direkt eine Aufnahmeglasfa- ser mit einem Kern und einem Mantel angebracht ist. Die Ma- terialien des Kerns und des Mantels der Glasfaser sind der- art gewählt, daß die Brechungsindizes derselben mit stei- gender Wellenlänge unterschiedlich stark abnehmen, wodurch die Numerische Apertur der Aufnahmeglasfaser wellenlängenab- hängig ist und zu größer werdenden Wellenlängen abnimmt. Da- mit hat die Aufnahmeglasfaser eine relativ gute Übertra- gungseigenschaft für das von einer Phosphorschicht emittier- te Licht, während dieselbe eine relativ schlechte Übertra- gungseigenschaft für das Licht zum Anregen des Phosphors, das eine größere Wellenlänge als das von der Phosphorschicht abgegebene Phosphoreszenzlicht besitzt, wodurch die Glasfa- ser gewissermaßen als Hochpaß wirkt. Damit ist eine direkte Verbindung der Glasfaser mit der Lichtempfangsoberfläche des Photodetektors möglich.

Die DE 2363995 C2 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen eines radiographischen Bildes und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens. Dabei wird Licht mittels einer Strah- lungsquelle durch ein Interferenzfilter hindurch auf einen Bezirk eines anregbaren Mediums geworfen, woraufhin das an- regbare Medium Lichtstrahlung aussendet, die an dem Interfe- renzfilter reflektiert und durch eine Linse hindurch auf ei- ne Eingangsfläche einer Bildverstärkerröhre geworfen wird.

Das U. S. Patent 5,557,452 offenbart ein konfokales Mikro- skop. Dabei wird Licht, das von einem Ende einer Glasfaser abgestrahlt wird, durch ein Mikroskopobjektiv fokussiert und durch ein Fenster auf eine zu untersuchende Probe gestrahlt, wodurch bewirkt wird, daß die Probe fluoresziert. Ein Anteil des Fluoreszenzlichts, das von der Probe abgestrahlt wird, läuft wieder durch das Fenster zurück und wird durch das Mi- kroskopobjektiv wieder in eine Glasfaser gekoppelt, um wei- terverarbeitet zu werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anordnung zum Ausle- sen photostimulierbarer Speicherleuchtstoffe sowie einen Glasfaser-Trommelscanner zu schaffen, die weniger aufwendig hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zum Auslesen photo- stimulierbarer Speicherleuchtstoffe gemäß Anspruch 1 sowie durch einen Glasfaser-Trommelscanner gemäß Anspruch 6 ge- löst.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß zum Erreichen einer robusteren und preisgünstigeren Glasfaser-Trommelabtastvorrichtung auf eine Optik zur Fokus- sierung des Anregungslichts oder zur Aufnahme des angeregten Lichts verzichtet werden kann, um ein Auslesen mit hoher Auflösung und hohem Kontrast zu erreichen. Auf die Optik zur Fokussierung und zur Aufnahme des angeregten Lichts kann insbesondere verzichtet werden, wenn als Anregungsglasfaser eine Glasfaser mit einer kleinen Numerischen Apertur verwen- det wird, wohingegen die Aufnahmeglasfaser eine Glasfaser mit einer großen Numerischen Apertur sein muß. Die Numeri- sche Apertur ist in der Fachwelt bekannt und ist gleich dem Sinus des halben Raumwinkels eines maximalen Strahlungske- gels, der von einer Glasfaser abgegeben werden kann, bzw. der in eine Glasfaser einkoppelbar ist. Insbesondere berech- net sich beispielsweise bei einer Stufenindexfaser die Nu- merische Apertur aus der Wurzel der Differenz der mittleren Brechungsindizes des Mantels der Glasfaser und des Kerns der Glasfaser. Erfindungsgemäß wird daher für die Anregungsfaser eine Glasfaser mit einer kleinen Numerischen Apertur verwen- det, wodurch der von derselben abgegebene Anregungslicht- kegel einen kleinen Raumwinkel aufweist, weshalb bei einem noch moderaten Abstand des Endes der Anregungsglasfaser, das in der Nähe des Speicherleuchtstoffs angeordnet ist, eine ausreichende Fleck-oder Spotgröße erhalten werden kann, die letztendlich die Auflösung definiert, mit der die vorher belichtete Speicherleuchtstoffolie ausgelesen werden kann.

Dagegen muß für die Aufnahmeglasfaser, d. h. die Glasfaser, die das bei der Photolumineszenz emittierte Licht sammelt, eine große Numerische Apertur verwendet werden, die zumin- dest größer als die Numerische Apertur der Anregungsglas- faser ist, damit möglichst viel von dem bei der Photolu- mineszenz freigewordenen Licht gesammelt werden kann. Zur Erhöhung des erfaßten durch die Photolumineszenz emittierten Lichts und daher zur Erhöhung der Empfindlichkeit einer Ab- tastvorrichtung kann vorzugsweise eine Mehrzahl von Aufnah- meglasfasern um die Anregungsglasfaser herum angeordnet wer- den, wobei es für Fachleute offensichtlich ist, daß dann die Numerische Apertur einer Aufnahmeglasfaser der Mehrzahl von Aufnahmeglasfasern geringer als die Numerische Apertur einer einzigen Aufnahmeglasfaser sein kann, um noch eine ausrei- chende Empfindlichkeit der Speicherleuchtstoffabtastvorrich- tung zu erhalten.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich- nungen detaillierter erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Anordnung zum Auslesen photostimulierbarer Speicherleuchtstoffe gemäß der vorliegenden Erfin- dung ; Fig. 2 einen Querschnitt entlang einer Linie A-A in Fig.

1 ; Fig. 3 einen Längsschnitt in dem Bereich der Linie A-A in Fig. 1 ; und Fig. 4 einen Glasfaser-Trommelscanner gemäß der vorliegen- den Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung 10 zum Auslesen photostimulier- barer Speicherleuchtstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Anordnung 10 umfaßt eine Anregungsglasfaser 12 sowie ei- ne Aufnahmeglasfaser 14, wobei ein Ende 12a und ein Ende 14a in einem Bereich nahe aneinander angeordnet sind, der in der Nähe eines photostimulierbaren Speicherleuchtstoffs positio- niert werden kann. Die Anregungsglasfaser 12 und die Aufnah- meglasfaser 14 bilden also in dem Bereich der einen Enden 12a und 14a ein gemeinsames Bündel 16, das an einem Kreu- zungsabschnitt 18 in die Aufnahmeglasfaser 14 und die Anre- gungsglasfaser 12 getrennt wird. Das andere Ende 12b der Anregungsglasfaser ist in der Nähe einer Lichtquelle 20 po- sitioniert, mittels der über eine geeignete Linse 22 Licht in die Anregungsglasfaser 12, die eine kleine Numerische Apertur aufweist, eingekoppelt werden kann.

Das andere Ende 14b der Aufnahmeglasfaser, die eine gegen- über der Numerischen Apertur der Anregungsglasfaser 12 groBe Numerische Apertur aufweist, ist mit einem optischen Filter 24 zur Unterdrückung des Anregungslichtes gekoppelt, dessen Ausgang mit einer Verstärkerschaltung 26 wirksam verbunden ist. Die Numerische Apertur der Anregungsglasfaser 12 soll in einem Bereich von 0,1 bis 0,2 liegen und beträgt vorzugsweise 0,12. Dagegen soll die Numerische Apertur der Aufnahmeglasfaser 14 in einem Bereich von 0,4 bis 0,9 liegen und vorzugsweise 0,5 betragen.

Vorzugsweise wird als Anregungsglasfaser 12 eine monomodige Glasfaser verwendet, um Licht mit einer Wellenlänge von 633 nm für einen photostimulierbaren Röntgenspeicherleuchtstoff BaFBr : Eu2+ zu übertragen, wobei die monomodige Glasfaser hier einen Durchmesser von 3,7 ßm besitzt. In die monomodige Glasfaser wird das von der Lichtquelle 20 stammende Anregungslicht mittels einer geeigneten Optik, wie z. B. dem Linsensystem 22, in die Faser eingekoppelt. Als Lichtquelle kann beispielsweise ein Laser oder eine Halogenlampe zur Anwendung kommen. Die Intensität dieses Lichts kann variiert werden. An dem einen Ende 12a der Anregungsglasfaser 12 tritt das Anregungslicht aus der monomodigen Faser aus und regt den Speicherleuchtstoff zur Photolumineszenz an.

Wie es bereits erwähnt wurde, muß für die Aufnahmeglasfaser 14 eine Glasfaser mit einer möglichst hohen Numerischen Apertur verwendet werden, um einen möglichst hohen Samm- lungswirkungsgrad zu erhalten. Vorzugsweise wird nicht nur eine einzige Aufnahmeglasfaser 14, sondern ein Bündel mit einer Mehrzahl von Anregungsglasfasern 14 verwendet, die um die Anregungsglasfaser 12 am Ende des gemeinsamen Bündels 16 herum angeordnet sind, wie es beispielsweise in Fig. 2 ge- zeigt ist. Das optische Filter 24 (Fig. 1), das vorzugsweise vor dem Eingang der Verstärkerschaltung 26, die ein Photo- multiplizierer, eine Photodiode oder auch ein Phototransi- stor sein kann, angeordnet ist, dient zur Unterdrückung des an dem einen Ende 12a der Anregungsglasfaser 12 reflektier- ten Anregungslichts, um dasselbe von der Verstärkerschaltung 26 abzuhalten.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das gemeinsame Bündel 16 in dem Bereich der Linie A-A in Fig. 1, wobei auch hier die im wesentlichen konzentrische Anordnung der einzigen An- regungsglasfaser 12 inmitten der Mehrzahl von Aufnahmeglas- fasern 14 dargestellt ist.

Das Ende des gemeinsamen Bündels 16, d. h. das eine Ende 12a der Anregungsglasfaser 12 sowie das eine Ende 14a der Auf- nahmeglasfaser 14, wird in einem sehr geringen Abstand über eine den photostimulierbaren Speicherleuchtstoff aufweisende Speicherleuchtstoffolie geführt. Durch die geringe Numeri- sche Apertur der Anregungsglasfaser 12 kann der Speicher- leuchtstoff mit einer hohen Auflösung abgetastet werden, wo- bei das photostimulierte Licht, das der Speicherleuchtstoff emittiert, mittels der hohen Numerischen Apertur der minde- stens einen Aufnahmeglasfaser 14 mit einem guten Wirkungs- grad gesammelt wird, um eine ausreichende Empfindlichkeit der Anordnung zu erhalten. Mit einer monomodigen Faser mit einem Durchmesser von 3,7 m und einem Öffnungswinkel der Anregungsglasfaser von 12°, was einer Numerischen Apertur von etwa 0,2 entspricht, erhält man bei einem Abstand zwi- schen den einen Enden 12a, 14a und der Speicherleuchtstoffo- lie von 200 ßm einen Anregungsfleck bzw. Anregungsspot von etwa 45 m, was einer Auflösung von etwa 11 Lichtpunkten (LP) pro mm entspricht. Die Größe dieses Spots bzw. die Auflösung ist daher zum einen von der Numerischen Apertur der Anregungsglasfaser 12 und zum anderen von dem Abstand zwischen dem einen Ende 12a der Anregungsglasfaser und dem Speicherleuchtstoff abhängig.

Fig. 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Glas- faser-Trommelscanners gemäß der vorliegenden Erfindung, wo- bei die bereits in Fig. 1 erwähnten Komponenten des Glasfa- ser-Trommelscanners von Fig. 2 mit den gleichen Bezugszei- chen bezeichnet sind und nachfolgend nicht noch einmal er- läutert werden. Der Glasfaser-Trommelscanner gemäß der vor- liegenden Erfindung umfaßt eine mittels eines Motors 30 drehbare Trommel 32, wobei auf der Trommel 32 eine Speicher- leuchtstoffolie 34 befestig werden kann. Der Motor 30 wird mittels einer Steuereinheit 36, die beispielsweise von einem Personalcomputer 38 über geeignete Schnittstellen ansteuer- bar ist, gesteuert. Der Motor 30 bewirkt eine Drehung der zylindrischen Trommel 32 um eine erste Achse, wie es durch einen Umdrehungspfeil 40 verdeutlicht ist.

Das eine Ende 12a der Anregungsglasfaser 12 sowie das andere Ende 14a der zumindest einen Aufnahmeglasfaser 14, d. h. das Ende des gemeinsamen Bündels 16, das zu der Oberfläche der zylindrischen Trommel 32 hin gerichtet ist, wird durch eine Vorschubeinrichtung 42 geführt. Der Vorschub findet vorzugs- weise entlang der ersten Achse statt, wie es durch einen Vorschubpfeil 44 symbolisch angedeutet ist. Die Vorschubein- richtung 42 ist also in der Lage, das gemeinsame Bündel 16 über die Speicherleuchtstoffolie 34 hin-und herzubewegen, nachdem der Motor 30 die Trommel 32 derart weitergedreht hat, daß die Speicherleuchtstoffolie 34 bezüglich Fig. 4 un- ter den einen Enden 12a bzw. 14a positioniert ist.

Vorzugsweise umfaßt der Glasfaser-Trommelscanner gemäß der vorliegenden Erfindung, der in Fig. 4 gezeigt ist, eine Po- sitioniereinheit 46, um den Abstand des Endes des gemeinsa- men Bündels 16 zu der Oberfläche der Trommel 32 bzw. zu der Speicherleuchtstoffolie 34 einzustellen. Die Positionierein- heit 46 bewegt das gemeinsame Bündel somit entlang einer zweiten Achse, die senkrecht auf der ersten Achse ist, wie es durch einen Positionierungspfeil 48 angedeutet ist. Der Abstand zwischen dem einen Ende 12a der Anregungsglasfaser 12 und der Speicherleuchtstoffolie 34 legt die Auflösung fest, mit der die Speicherleuchtstoffolie ausgelesen werden kann, wie es weiter oben bereits erläutert wurde.

Verschiedene Steuerleitungen 50 ermöglichen eine synchroni- sierte Steuerung des Glasfaser-Trommelscanners durch die Steuereinheit 36, um einen koordinierten Betrieb des Motors 30, des Empfängers 26, der Lichtquelle 20, der Vorschubein- richtung 42 sowie der Positionierungseinrichtung 46 zu er- möglichen. Die Steuereinrichtung ist wiederum über eine Hauptsteuerleitung 52 mit einem Rechner, wie z. B. einem Personalcomputer oder einer Workstation, verbunden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Glasfaser- Trommelscanners wird die Trommel 32 mittels des Motors 30 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht. Die Vorschub- einrichtung 42 bewegt gleichzeitig das gemeinsame Bündel 16 über die Speicherleuchtstoffolie 34, wodurch eine zweidimen- sionale Rasterabtastung derselben erreicht ist. Das gemein- same Bündel 16 wird entsprechend der durch die Positionier- einheit 46 einstellbaren Auflösung somit nur entlang der er- sten Achse bewegt, da die Abtastung entlang der zweiten Ach- se durch die rotierende Trommel 32 bewirkt wird.

Vorzugsweise wird die Verstärkerschaltung 26 derart getrig- gert, daß ein Bild der Speicherleuchtstoffolie 34 aufgenom- men werden kann. Insbesondere werden nur die Bereiche der Trommel als gültige Bilddaten betrachtet, die vorher in ei- nem Programm eingestellt worden sind. Wie es aus Fig. 4 of- fensichtlich ist, muß nicht die gesamte Trommeloberfläche mit einer Speicherleuchtstoffolie versehen sein. Es können Speicherleuchtstoffolien 34 auf der Trommel 32 befestigt werden, welche eine beliebige Größe haben können. Es können auch mehrere Folien gleichzeitig aufgebracht werden. Das Anregungslicht der Lichtquelle 20 kann derart gesteuert werden, daB die Lichtquelle 20 eingeschaltet wird, wenn sich ein gültiger Datenbereich vor dem einen Ende 12a der Anregungsglasfaser befindet. Vorzugsweise wird das Anregungslicht ausgeschaltet, wenn kein gültiger Daten- bereich vor dem einen Ende 12a ist. Somit wird ein Anregen der Folie durch Streulicht verhindert, wenn sich dieselbe auf der Rückseite der Trommel 32 befindet, und/oder wenn das eine Ende 12a der Anregungsglasfaser 12 zur Ausleseposition hin bewegt wird.