JP2000292876A - Radiograph information reader - Google Patents

Radiograph information reader

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JP2000292876A
JP2000292876A JP11102647A JP10264799A JP2000292876A JP 2000292876 A JP2000292876 A JP 2000292876A JP 11102647 A JP11102647 A JP 11102647A JP 10264799 A JP10264799 A JP 10264799A JP 2000292876 A JP2000292876 A JP 2000292876A
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JP
Japan
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light
sheet
image information
radiation image
emitted
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11102647A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Isoda
勇治 磯田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high-speed reading and to make a device compact in a radiograph information reader. SOLUTION: This reader is provided with a surface light source 20 irradiating the entire surface 10a of a stimulable phosphor sheet 10 with stimulating light L1 in a surface state, an area sensor 30 receiving stimulated phosphorescent light L2 emitted from the back surface 10b of the sheet 10, and a condensing optical system 40 constituted by plurally arraying Selfoc(R) lens condensing the light L2 emitted from the back surface 10a of the sheet 10 by each photoelectric conversion element 31 constituting the sensor 30. In the case of reading, the light L2 emitted from the surface 10b is collectively received by the sensor 30, so that the speeding-up of the reading time can be attained, and also a mechanism relatively moving the sheet 10 and the sensor 30 is unnecessary, and the device can be made compact.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線画像情報読
取装置に関し、詳細には蓄積性蛍光体シートから発光す
る輝尽発光光を読み取って放射線画像情報を取得する放
射線画像情報読取装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiographic image information reading apparatus, and more particularly to a radiographic image information reading apparatus that reads out stimulated light emitted from a stimulable phosphor sheet to obtain radiographic image information. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】放射線を照射するとこの放射線エネルギ
ーの一部が蓄積され、その後、可視光やレーザ光等の励
起光を照射すると蓄積された放射線エネルギーに応じて
輝尽発光を示す蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用し
て、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の
蓄積性蛍光体シートに人体等の被写体の放射線画像情報
を一旦蓄積記録したものに、レーザ光等の励起光を画素
ごとに偏向走査して各画素から順次輝尽発光光を生じせ
しめ、得られた輝尽発光光を光電読取手段により光電的
に順次読み取って画像信号を得、一方この画像信号読取
り後の蓄積性蛍光体シートに消去光を照射して、このシ
ートに残留する放射線エネルギーを放出せしめる放射線
画像記録再生システムが広く実用に供されている。
2. Description of the Related Art When irradiated with radiation, a part of the radiation energy is accumulated, and thereafter, when irradiated with excitation light such as visible light or laser light, a stimulable phosphor that emits stimulating light in accordance with the accumulated radiation energy. (Photostimulable phosphor) is used to temporarily store and record radiation image information of a subject such as a human body on a sheet-like stimulable phosphor sheet formed by laminating a stimulable phosphor on a support. Excitation light such as laser light is deflected and scanned for each pixel to generate stimulated emission light sequentially from each pixel, and the obtained stimulated emission light is photoelectrically sequentially read by photoelectric reading means to obtain an image signal. A radiation image recording / reproducing system that emits erasing light to the stimulable phosphor sheet after reading the image signal to emit radiation energy remaining on the sheet has been widely used in practice.

【0003】このシステムにより得られた画像信号には
観察読影に適した階調処理や周波数処理等の画像処理が
施され、これらの処理が施された後の画像信号は診断用
可視像としてフイルムに記録され、またはCRTに表示
されて医師等による診断等に供される。一方、上記消去
光が照射された残留放射線エネルギーが放出された蓄積
性蛍光体シートは再度放射線画像情報の蓄積記録が可能
となり、繰り返し使用可能とされる。
An image signal obtained by this system is subjected to image processing such as gradation processing and frequency processing suitable for observation and interpretation, and the image signal after these processings is applied as a diagnostic visible image. It is recorded on a film or displayed on a CRT and used for diagnosis by a doctor or the like. On the other hand, the stimulable phosphor sheet from which the residual radiation energy irradiated with the erasing light has been released can again store and record radiation image information, and can be used repeatedly.

【0004】ここで、上述した放射線画像記録再生シス
テムに用いられる放射線画像情報読取装置においては、
輝尽発光光の読取り時間の短縮化、装置のコンパクト化
およびコスト低減の観点から、励起光源として、シート
に対して線状に励起光を照射する、蛍光灯、冷陰極管
(冷陰極蛍光灯)またはLEDアレイ等のライン光源を
使用し、光電読取手段として、ライン光源により励起光
が照射されたシートの線状の部分の長さ方向に沿って多
数の光電変換素子が配列されたラインセンサを使用する
とともに、上記ライン光源およびラインセンサをシート
に対して相対的に、上記線状の部分の長さ方向に略直交
する方向に移動させる走査手段を備えたライン読取方式
の装置が提案されている(特開昭60−111568号、同60−
236354号、特開平1−101540号等)。
Here, in the radiation image information reading apparatus used in the above-mentioned radiation image recording / reproducing system,
From the viewpoints of shortening the reading time of the stimulating light, shortening the size of the apparatus, and reducing the cost, a fluorescent lamp, a cold cathode fluorescent lamp (a cold cathode fluorescent lamp) that irradiates the sheet with the excitation light linearly as an excitation light source. ) Or a line sensor in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged along the length direction of a linear portion of a sheet irradiated with excitation light by the line light source as a photoelectric reading unit using a line light source such as an LED array. And a line reading system including scanning means for moving the line light source and the line sensor relative to a sheet in a direction substantially perpendicular to the length direction of the linear portion has been proposed. (JP-A-60-111568, 60-111568)
236354, JP-A-1-101540, etc.).

【0005】また、ライン読取方式の装置よりも、さら
に読取り時間の短縮化を図るべく、励起光をシート上に
面状に照射する励起光源と、シート表面から発せられる
輝尽発光光を集光するファイバ束を使用したファイバ集
光光学系若しくは球面レンズを用いた縮小光学系と、光
電変換素子を面状に多数配列して成るエリアセンサを使
用すると共に、ファイバ集光光学系や縮小光学系から出
射された輝尽発光光をエリアセンサで数回に分けて受光
するようにしたエリア読取方式の装置も提案されてい
る。
Further, in order to further shorten the reading time as compared with the line reading type apparatus, an excitation light source for irradiating the sheet with excitation light in a planar manner, and a photostimulated light emitted from the sheet surface are collected. In addition to using a fiber condensing optical system using a fiber bundle or a reduction optical system using a spherical lens, and an area sensor consisting of a large number of photoelectric conversion elements arranged in a plane, a fiber condensing optical system or a reducing optical system There is also proposed an area reading type device in which the stimulated emission light emitted from the device is received several times by an area sensor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たライン読取方式の装置は、ライン光源およびラインセ
ンサをシートに対して相対的に、長さ方向に略直交する
方向に移動させる走査手段を必要とし、装置を小型にす
ることができない。また、エリア読取方式に比べると、
読取時間が長い。
However, the line reading system described above requires scanning means for moving the line light source and the line sensor relative to the sheet in a direction substantially perpendicular to the length direction. In addition, the device cannot be downsized. Also, compared to the area reading method,
The reading time is long.

【0007】一方、上述したエリア読取方式の装置は、
ライン読取方式よりも読取時間の高速化を図れるが、読
取時にシートから発せられる輝尽発光光を集光するため
のファイバ集光光学系や縮小光学系が大型であり、小
型、薄型の装置を実現するのが困難である。
On the other hand, the above-described area reading type apparatus
Although the reading time can be shortened compared to the line reading method, the fiber condensing optical system and the reduction optical system for condensing the photostimulated light emitted from the sheet during reading are large, so a small and thin device must be used. Difficult to achieve.

【0008】また、従来のエリアセンサは、シート上の
画像領域から発せられる輝尽発光光を一括して受光でき
るだけの受光面積を有しておらず、したがって、シート
上の全画像情報を何回に分けて読み取るために、少なか
らず両者を相対的に移動させる機構的な手段が必要とな
り、この点からも、読取時間の高速化や小型・薄型の装
置を実現する上で障害となっていた。
Further, the conventional area sensor does not have a light receiving area enough to collectively receive stimulated emission light emitted from the image area on the sheet. In order to separate the reading, a mechanical means for relatively moving the two is required, which is an obstacle to shortening the reading time and realizing a small and thin apparatus. .

【0009】さらに、ライン読取方式およびエリア読取
方式の何れも、シートとセンサとを相対的に移動させる
手段が必要であり、シートと光学系を近接させるのには
限界があるため、輝尽発光光の集光効率は必ずしもよい
とは言えず、画質劣化の要因ともなっていた。
Further, both the line reading method and the area reading method require means for relatively moving the sheet and the sensor, and there is a limit in bringing the sheet and the optical system close to each other. The light collection efficiency is not always good, which has been a factor in image quality deterioration.

【0010】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、読取速度を一層高速にすると共に、微弱な輝尽発
光光の利用効率を向上させてS/Nの優れた画像を得る
ことができ、さらに小型の装置を実現することができる
放射線画像情報読取装置を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to obtain an image having an excellent S / N by further increasing the reading speed and improving the use efficiency of weak photostimulated light. It is an object of the present invention to provide a radiation image information reading apparatus capable of realizing a smaller apparatus.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明による放射線画像
情報読取装置は、蓄積性蛍光体シート上の画像領域から
発せられる輝尽発光光を一括して受光することにより、
読取時間の一層の高速化を図ると共に、装置の小型化を
実現できるようにしたものである。すなわち、本発明に
よる放射線画像情報読取装置は、放射線画像情報が蓄積
記録された蓄積性蛍光体シートに励起光を面状に照射す
る面光源と、シート上に照射された部分に対応するシー
トの裏面側の部分から発光された輝尽発光光を受光して
光電変換を行う、多数の光電変換素子が配列されてなる
エリアセンサと、シートの裏面側から発光された輝尽発
光光を前記エリアセンサを構成する各光電変換素子毎に
集光する集光光学系と、これら各光電変換素子の出力を
読み取る読取手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION A radiation image information reading apparatus according to the present invention collectively receives stimulated emission light emitted from an image area on a stimulable phosphor sheet.
The reading time is further increased, and the apparatus can be downsized. That is, the radiation image information reading apparatus according to the present invention includes a surface light source that irradiates excitation light in a plane onto a stimulable phosphor sheet on which radiation image information is accumulated and recorded, and a sheet corresponding to a portion irradiated on the sheet. An area sensor in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged to receive photostimulated light emitted from the back side portion and perform photoelectric conversion, and the photostimulated light emitted from the back side of the sheet to the area. A light-collecting optical system for condensing light for each photoelectric conversion element constituting the sensor, and a reading means for reading the output of each photoelectric conversion element are provided.

【0012】「放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性
蛍光体シートに励起光を面状に照射する」とは、シート
上の画像領域の全てをカバーするように励起光を照射す
ることを意味し、「シート上の画像領域」とは、少なく
とも画像情報中の関心領域を含むものであればよく、必
ずしも記録された画像領域全てやシート全面を照射する
ものでなくてもよい。
The phrase "irradiating the stimulable phosphor sheet on which the radiation image information is stored and recorded with the excitation light in a planar manner" means irradiating the excitation light so as to cover the entire image area on the sheet. The “image area on the sheet” only needs to include at least the area of interest in the image information, and need not necessarily irradiate the entire recorded image area or the entire sheet.

【0013】「シートの裏面側から発光された輝尽発光
光をエリアセンサを構成する各光電変換素子毎に集光す
る」とは、上述のように励起光が照射されたシート上の
画像領域の全体から発せられた輝尽発光光をエリアセン
サの受光面に一括して集光することを意味する。「シー
ト上の画像領域」とは、上述同様に、少なくとも画像情
報中の関心領域を含むものであればよく、必ずしも記録
された画像領域全てやシート全面でなくてもよい。
"Condensing stimulated emission light emitted from the back side of the sheet for each photoelectric conversion element constituting the area sensor" means that the image area on the sheet irradiated with the excitation light as described above. Means that the stimulated emission light emitted from the entire area is collectively collected on the light receiving surface of the area sensor. As described above, the “image area on the sheet” may include at least the area of interest in the image information, and need not necessarily include the entire recorded image area or the entire sheet.

【0014】上記本発明による放射線画像情報読取装置
に使用される集光光学系としては、上述のように一括集
光することができるものであれば、例えば球面レンズア
レイ等どのようなものであってもよいが、装置の小型化
を図ることができるように、特に屈折率分布型(GBI
N;Gradient Index)レンズが面状に多数配列して構成
されているものを使用するのが望ましい。また、屈折率
分布型レンズとしては、平板マイクロレンズとセルフォ
ックレンズ(登録商標;以下省略)(ロッドレンズとも
いう)に大別分類できるが、特にセルフォックレンズを
使用するのが望ましい。
The light-collecting optical system used in the radiation image information reading apparatus according to the present invention is, for example, a spherical lens array, as long as it can collectively collect light as described above. However, in order to reduce the size of the device, a refractive index distribution type (GBI
It is desirable to use a lens having a large number of N (Gradient Index) lenses arranged in a plane. The refractive index distribution type lens can be roughly classified into a flat microlens and a selfoc lens (registered trademark; hereinafter abbreviated) (also referred to as a rod lens), and it is particularly preferable to use a selfoc lens.

【0015】セルフォックレンズとは、棒状の厚肉レン
ズの肉厚中心から周辺にかけて放物線状の屈折率分布を
有するレンズであって、光が厚肉レンズ中を長手方向に
一定の周期を持って蛇行しながら進むもので、蛇行周期
に対して適当な長さを選ぶことによって、正立等倍像を
形成することができるように構成されたものである。
A selfoc lens is a lens having a parabolic refractive index distribution from the center of thickness of a thick rod-shaped lens to the periphery thereof, and light has a constant period in the longitudinal direction in the thick lens. It travels while meandering, and is configured so that an erect equal-magnification image can be formed by selecting an appropriate length for the meandering cycle.

【0016】また、本発明による放射線画像情報読取装
置においては、関心領域の大きさに拘わらず、シート全
面の画像情報を一括して検出することができ、且つ集光
ロスが少なくなるように、面光源のシートへ向けて照射
された励起光の照射面積とエリアセンサの受光面積と
が、いずれもシートの面積以上となるようにすることが
望ましい。つまり、シート全面より面積の大きなエリア
センサをシートの裏面側に近接して配置し、シート表面
の全面をカバーするように励起光を面状に照射し、シー
トの裏面全体から発せられる輝尽発光光をエリアセンサ
で一括して検出するようにする。
Further, in the radiation image information reading apparatus according to the present invention, image information on the entire surface of the sheet can be collectively detected irrespective of the size of the region of interest, and the light condensing loss is reduced. It is desirable that both the irradiation area of the excitation light irradiated toward the sheet of the surface light source and the light receiving area of the area sensor be equal to or larger than the area of the sheet. In other words, an area sensor having an area larger than the entire surface of the sheet is arranged close to the back surface of the sheet, and the excitation light is irradiated in a planar manner so as to cover the entire surface of the sheet, and stimulated emission emitted from the entire back surface of the sheet. Light is detected collectively by the area sensor.

【0017】なお、シート裏面とセンサとの間に、輝尽
発光光を透過させるが励起光を透過させない励起光カッ
トフィルタ(シャープカットフィルタ、バンドパスフィ
ルタ)を設けて、エリアセンサに励起光が入射するのを
防止するのが好ましい。
Note that an excitation light cut filter (sharp cut filter, band pass filter) that transmits stimulated emission light but does not transmit excitation light is provided between the back surface of the sheet and the sensor. It is preferable to prevent incidence.

【0018】また、本発明による放射線画像情報読取装
置のエリアセンサとしては、光電変換素子が多数面状に
配列されて成る、全体として方形若しくは円形のセンサ
が好ましい。例えばアモルファスシリコンセンサ、CC
Dセンサ、MOSイメージセンサ等を用いることができ
るが、特にバックイルミネートタイプCCDを使用する
ことが望ましく、さらにこのバックイルミネートタイプ
CCDを冷却する冷却手段を備えたものとすれば一層望
ましい。
Further, as the area sensor of the radiation image information reading apparatus according to the present invention, a square or circular sensor in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged in a plane is preferable. For example, amorphous silicon sensor, CC
Although a D sensor, a MOS image sensor, or the like can be used, it is particularly preferable to use a back-illuminated type CCD, and it is more preferable to provide a cooling means for cooling the back-illuminated type CCD.

【0019】ここで、バックイルミネートタイプCCD
とは、従来より一般的に使用されている前面から光を照
射させるタイプの前面照射型CCDとは異なり、背面を
削り込む等して、背面から光を照射させるタイプのCC
Dであり、裏面照射型、裏面入射型、或いは背面入射型
のCCDともいわれるものである。
Here, a back illuminated type CCD
Unlike a front-illuminated CCD that illuminates light from the front, which is generally used in the past, a CC that illuminates light from the back by shaving the back, etc.
D, which is also called back-illuminated, back-illuminated, or back-illuminated CCD.

【0020】前面照射型CCDは、Si等の保護層が設
けられているため青光等の短波長域での感度が極めて低
いのに対して、このバックイルミネートタイプCCD
は、高UV〜青光域での感度が相対的に極めて高い。ま
た、高量子効率のCCDであり、高UV(紫外線)〜青
光域だけでなく、可視光域〜赤外線域での感度も前面照
射型CCDより高い。
The front-illuminated CCD has a very low sensitivity in a short wavelength region such as blue light because of the provision of a protective layer of Si or the like.
Has relatively extremely high sensitivity in the high UV to blue light region. In addition, the CCD has a high quantum efficiency, and has higher sensitivity in the visible light range to the infrared range as well as the high UV (ultraviolet) to blue light range than the front-illuminated CCD.

【0021】バックイルミネートタイプCCDを冷却す
る冷却手段としては、例えばペルチェ素子を用いたもの
が好適である。
As a cooling means for cooling the back-illuminated type CCD, for example, a cooling means using a Peltier element is preferable.

【0022】さらに、本発明による放射線画像情報読取
装置においては、面光源として、蛍光灯、高圧ナトリウ
ムランプ、または冷陰極管から成るもの、LEDから成
るもの、或いは有機EL素子から成るものを使用するの
が望ましい。
Further, in the radiation image information reading apparatus according to the present invention, a surface light source comprising a fluorescent lamp, a high pressure sodium lamp, a cold cathode tube, an LED or an organic EL element is used. It is desirable.

【0023】ここで、有機EL(有機LEDともいわれ
る)とは、有機材料中に注入された電子とホール(正
孔)との間の再結合エネルギーが、光エネルギーに変換
されて発光する、電流注入型の発光素子である。この有
機ELは、数十万カンデラという強い光(通常の白色蛍
光灯の輝度は、1000〜5000カンデラ)を放出す
ることができ(高輝度発光可能)、10lm/W以上の
エネルギー変換効率を有する(高発光効率)自発光デバ
イスであること、その他、10V以下程度での直流低電
圧駆動可能、nSオーダーでの高速応答可能、青色から
赤色に亘る多色発光可能、液晶デバイスのような視野角
依存性がない、超薄型・軽量なデバイス等の特徴的な性
質を有しており、今日、新しい電子デバイスとして注目
・実用化されているものである。なお、有機ELの、素
子材料、素子構造、製造方法等は、どのようなものを用
いたものであってもよい。
Here, the organic EL (also referred to as an organic LED) is a current that emits light by converting recombination energy between electrons and holes (holes) injected into an organic material into light energy. It is an injection type light emitting element. This organic EL can emit a strong light of several hundred thousand candela (luminance of a normal white fluorescent lamp is 1000 to 5000 candela) (can emit high brightness) and has an energy conversion efficiency of 10 lm / W or more. (High luminous efficiency) Being a self-luminous device, besides being able to be driven at a DC low voltage of about 10 V or less, capable of high-speed response on the order of nS, capable of emitting multicolor light from blue to red, and having a viewing angle like a liquid crystal device It has characteristic properties such as an ultra-thin and lightweight device without dependence, and has been noticed and put to practical use as a new electronic device today. In addition, what kind of thing may be used for the element material, the element structure, the manufacturing method, etc. of the organic EL.

【0024】なお、面光源は、蓄積性蛍光体シートに対
して励起光を面状(エリア状)に照射するものであれば
よく、出射された励起光自体が面状でなくても、蓄積性
蛍光体シートの照射面において面状となるように、出射
された励起光を拡大する拡大機構を備えたものであって
もよい。なお、蛍光灯、高圧ナトリウムランプ、冷陰極
管、LED或いは有機EL素子を面状に多数配列して、
出射された励起光自体が面状となるようにすると、拡大
機構を設ける場合よりも高照度が得られ、拡大機構を設
ける必要が無く光源をコンパクトにできるので望まし
い。
The surface light source may be any one that irradiates the stimulable phosphor sheet with the excitation light in a planar manner (area shape). It may be provided with an enlargement mechanism for enlarging the emitted excitation light so that it becomes planar on the irradiation surface of the luminescent phosphor sheet. A large number of fluorescent lamps, high-pressure sodium lamps, cold-cathode tubes, LEDs or organic EL elements are arranged in a plane,
It is desirable to make the emitted excitation light itself planar, because higher illuminance can be obtained than when an enlargement mechanism is provided, and it is not necessary to provide an enlargement mechanism, and the light source can be made compact.

【0025】面光源から出射される励起光は、連続的に
出射されるものであってもよいし、出射と停止を繰り返
すパルス状に出射されるパルス光であってもよいが、ノ
イズ低減の観点から、高出力のパルス光であることが望
ましい。
The excitation light emitted from the surface light source may be emitted continuously or may be emitted in a pulse shape in which emission and stop are repeated. From the viewpoint, it is desirable that the light is pulsed light with high output.

【0026】励起光の波長は、蓄積性蛍光体シートに照
射することによって輝尽発光光を生ぜしめることができ
る波長であればよく、例えば赤色の励起光が照射されて
輝尽発光光が生ぜしめられるシートとの組合せにおいて
は、 600〜1000nm、さらに好ましくは 600〜 700nmとす
る。
The wavelength of the excitation light may be any wavelength at which stimulated emission light can be generated by irradiating the stimulable phosphor sheet. For example, red excitation light is irradiated to generate stimulated emission light. In combination with a sheet to be pressed, the thickness is set to 600 to 1000 nm, more preferably 600 to 700 nm.

【0027】読取手段は、エリアセンサを構成する光電
変換素子の各々から出力された信号に基づいて、シート
に記録された放射線画像情報を担持する画像信号を取得
することができるものである限り、どのようなものを用
いてもよい。
The reading means is capable of acquiring an image signal carrying radiation image information recorded on a sheet based on a signal output from each of the photoelectric conversion elements constituting the area sensor. Any one may be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明による放射線画像情報読取装置
は、蓄積性蛍光体シートの略全面に励起光を面状に照射
する面光源と、励起光が照射された部分に対応するシー
ト裏面から発せられた輝尽発光光を検出するエリアセン
サと、シート裏面から発せられた輝尽発光光をエリアセ
ンサを構成する各光電変換素子毎に集光する集光光学系
とを備えた構成としたので、シート上の画像領域から発
せられる輝尽発光光を一括して受光することができ、画
像の一括読取りが可能となり、読取時間の一層の高速化
を図ることができる。
According to the radiation image information reading apparatus of the present invention, a surface light source for irradiating excitation light in a plane onto substantially the entire surface of a stimulable phosphor sheet, and a light emitted from the back surface of the sheet corresponding to the portion irradiated with the excitation light are provided. And an area sensor for detecting the stimulated emission light emitted, and a condensing optical system for condensing the stimulated emission light emitted from the back of the sheet for each photoelectric conversion element constituting the area sensor. Further, the stimulated emission light emitted from the image area on the sheet can be collectively received, so that the image can be read at a time and the reading time can be further shortened.

【0029】また、画像の一括読取りが可能となるの
で、読取中に、シートとセンサ、換言すればシートと光
学系とを相対的に移動させる手段が不要となり、両者を
密着配置できるから、輝尽発光光の集光効率が向上し、
S/Nの良い画像を得ることができると共に、装置のコ
ンパクト化および機械的な走査光学部品等削減によるコ
スト低減を図ることもできる。
Further, since the images can be read at once, a means for relatively moving the sheet and the sensor, in other words, the sheet and the optical system during reading is not required. The light collection efficiency of exhaust light is improved,
An image with a good S / N can be obtained, and the cost can be reduced by downsizing the apparatus and reducing mechanical scanning optical parts.

【0030】また、集光光学系として屈折率分布型レン
ズ、特にセルフォックレンズを用いたものを使用する
と、レンズの光軸合わせ等の調整が必要なく、シンプル
な光学系を構成でき、装置の製造が容易で、装置のコス
ト低減に大きな効果がある。また、シートとセンサとの
距離を小さくでき、装置を一層コンパクトにできる。さ
らに、光量や解像力が厚肉レンズの並び方向に均一にで
きる。
When a gradient index lens, particularly a selfoc lens, is used as the condensing optical system, a simple optical system can be constructed without the need to adjust the optical axis of the lens and the like. It is easy to manufacture and has a great effect on reducing the cost of the device. Further, the distance between the sheet and the sensor can be reduced, and the apparatus can be made more compact. Further, the light amount and the resolving power can be made uniform in the direction in which the thick lenses are arranged.

【0031】なお、球面レンズを用いて等倍結像系を構
成すると、縮小系に比べて像面照度が低下するという問
題があるが、屈折率分布型レンズで集光光学系を構成し
た場合には、そのような問題が生じないので、有利であ
る。
When an equal-magnification imaging system is formed by using a spherical lens, there is a problem that the image plane illuminance is reduced as compared with a reduction system. However, when a condensing optical system is formed by a gradient index lens. Is advantageous because such a problem does not occur.

【0032】また、面光源のシートへ向けて照射された
励起光の照射面積とエリアセンサの受光面積とが、いず
れもシートの面積以上となるようにすれば、関心領域の
大きさに拘わらず、シート全面の画像情報を一括して検
出することができ、且つ集光ロスも少なくなる。
Further, if both the irradiation area of the excitation light applied to the sheet of the surface light source and the light receiving area of the area sensor are equal to or larger than the sheet area, regardless of the size of the region of interest. Thus, image information on the entire surface of the sheet can be detected at a time, and the light-collecting loss is reduced.

【0033】さらに、エリアセンサとして量子効率の高
いバックイルミネートタイプCCDを使用して読み取る
ようにすれば、従来より一般的に使用されていた前面照
射型のCCDセンサに比べて、よりレベルの大きな画像
信号を得ることができ、その結果、従来よりもS/Nの
よい高画質の画像を得ることができる。また、バックイ
ルミネートタイプCCDは、前面照射型のCCDセンサ
よりも高速・高精度であり、読取りの高速性や高精度性
を担保することもできる。
Further, if reading is performed using a back-illuminated type CCD having a high quantum efficiency as an area sensor, an image having a larger level can be obtained as compared with a front-illuminated CCD sensor generally used conventionally. A signal can be obtained, and as a result, a high-quality image with a better S / N than before can be obtained. Further, the back illuminated type CCD has higher speed and higher accuracy than the front-illuminated CCD sensor, and can ensure high speed and high accuracy of reading.

【0034】また、バックイルミネートタイプCCDの
量子効率は、紫外線〜赤外線域の全体に亘って高いが、
特に紫外線〜青光域では、従来の前面照射型のCCDセ
ンサの量子効率(略ゼロ)に比べて、極めて高い(例え
ば、50%以上)という特徴的な性質を有しており、青
色の輝尽発光光を発する蓄積性蛍光体シートとの組合せ
使用において、輝尽発光光の利用効率が著しく向上し、
高画質化の効果が極めて大きい。
The quantum efficiency of the back illuminated type CCD is high over the entire range from ultraviolet to infrared.
Particularly, in the ultraviolet to blue light region, it has a characteristic property that it is extremely high (for example, 50% or more) as compared with the quantum efficiency (approximately zero) of the conventional front-illuminated CCD sensor, and the brightness of the blue light is high. When used in combination with a stimulable phosphor sheet that emits stimulating light, the utilization efficiency of stimulating light is significantly improved,
The effect of high image quality is extremely large.

【0035】また、バックイルミネートタイプCCDを
冷却する冷却手段を備えた構成とすれば、暗出力を低減
することができ、ノイズの抑制された一層高画質な画像
を得ることができる。
Further, if the cooling means for cooling the back illuminated type CCD is provided, the dark output can be reduced, and a higher quality image with reduced noise can be obtained.

【0036】また、面光源として、蛍光灯、高圧ナトリ
ウムランプ、または冷陰極管から成るものを使用すれ
ば、安価で、入手が容易で、装置を簡易に構成すること
もできる。
If a surface light source made of a fluorescent lamp, a high-pressure sodium lamp, or a cold cathode tube is used, the device is inexpensive, easily available, and can be simply constructed.

【0037】また、面光源として、LEDから成るもの
を使用すれば、入手が容易であると共に、薄型の光源と
することもできるので、小型、薄型の装置を実現するこ
とができる。
If a surface light source made of an LED is used, it is easy to obtain and a thin light source can be used, so that a small and thin device can be realized.

【0038】さらに、面光源として、有機ELから成る
ものを使用すれば、薄型の光源とすることができると共
に、蛍光灯、冷陰極管またはLED等を光源とする装置
に比べて、出射光の強度が強く、十分な輝度が得られる
ため、蓄積性蛍光体シートに、より高い励起エネルギを
付与することができ、その結果、S/Nの極めて高い画
像を得ることができる。
Further, when a surface light source made of organic EL is used, a thin light source can be obtained, and the emission light can be reduced as compared with a device using a fluorescent lamp, a cold cathode tube or an LED as a light source. Since the intensity is high and sufficient luminance is obtained, higher excitation energy can be applied to the stimulable phosphor sheet, and as a result, an image having an extremely high S / N can be obtained.

【0039】またレーザ方式は高価であるというのに対
して、蛍光灯、高圧ナトリウムランプ、または冷陰極
管、LED、或いは有機ELを使用した面光源とした場
合には、コンパクト、安価、取り扱い易い構成にでき
る。
While the laser method is expensive, when a fluorescent light, a high-pressure sodium lamp, or a cold cathode tube, an LED, or an organic EL is used as a surface light source, it is compact, inexpensive, and easy to handle. Can be configured.

【0040】さらに、屈折率分布型レンズ特にセルフォ
ックレンズを用いた集光光学系と、LEDや有機ELを
使用した面光源とを組み合わせると、極めて小型、薄型
の装置を実現することができ、またバッテリ駆動も可能
となるので、これらとシートとをケース内に収容した可
搬形のカセッテを構成することもできる。
Further, when a condensing optical system using a gradient index lens, particularly a selfoc lens, and a surface light source using an LED or an organic EL are combined, an extremely small and thin device can be realized. In addition, since the battery can be driven, a portable cassette in which these and a sheet are accommodated in a case can be configured.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明による放射線画像情
報読取装置の具体的な実施の形態について図面を用いて
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of a radiation image information reading apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0042】図1は本発明による放射線画像情報読取装
置の一実施形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the radiation image information reading apparatus according to the present invention.

【0043】この放射線画像情報読取装置は、輝尽発光
光透過性の材料により形成された支持体を用いた蓄積性
蛍光体シートを使用し、面光源とエリアセンサとを互い
にシートの異なる面側に配して、励起光が入射したシー
ト面の反対側の面から出射する輝尽発光光を受光するよ
うにした透過光集光型の構成を採用したものである。す
なわち、図1に示すように、蓄積性蛍光体シート10の
前端部および後端部(当該前端部および後端部には放射
線画像が記録されていないか、または記録されていても
関心領域ではないものである)を支持してシート10を
搬送する搬送ベルト90と、放射線画像情報が蓄積記録
されたシート10表面に励起光L1を面状に照射する面
光源20と、シート10の表面10aに照射された部分
に対応するシート10の裏面(励起光L1の入射面に対
して反対側の面)側の部分(以下単に裏面という)10
aから発光された輝尽発光光L2を受光して光電変換を
行う、多数の光電変換素子31が配列されたエリアセン
サ30と、シートの裏面10aから発光された輝尽発光
光L2をエリアセンサ30を構成する各光電変換素子3
1毎に集光してその受光面に入射せしめる集光光学系と
してのセルフォックレンズアレイ(以下SLAという)
40と、エリアセンサ30を構成する各光電変換素子3
1から出力される出力信号を読み取る読取手段50とを
備えている。
This radiation image information reading apparatus uses a stimulable phosphor sheet using a support formed of a stimulable luminescent light transmissive material, and connects a surface light source and an area sensor to different surfaces of the sheet. And a transmission light condensing type configuration in which stimulated emission light emitted from a surface opposite to the sheet surface on which the excitation light is incident is received. That is, as shown in FIG. 1, the front end portion and the rear end portion of the stimulable phosphor sheet 10 (the front end portion and the rear end portion do not have a radiographic image recorded, or even if the radiographic image is recorded, A transport belt 90 that transports the sheet 10 while supporting the sheet 10, a surface light source 20 that irradiates the surface of the sheet 10 with the radiation image information accumulated and recorded with the excitation light L1 in a planar manner, and a surface 10a of the sheet 10 (Hereinafter simply referred to as back surface) 10 on the back surface (surface opposite to the incident surface of excitation light L1) of sheet 10 corresponding to the portion irradiated with
a, an area sensor 30 in which a large number of photoelectric conversion elements 31 are arranged for receiving and receiving photostimulated luminescence light L2 emitted from the light emitting element a, and an area sensor for generating photostimulated light L2 emitted from the back surface 10a of the sheet. Each photoelectric conversion element 3 constituting 30
Selfoc lens array (hereinafter referred to as SLA) as a condensing optical system that condenses light for each light and makes it incident on its light receiving surface
40 and each photoelectric conversion element 3 constituting the area sensor 30
And a reading means 50 for reading an output signal output from the device 1.

【0044】エリアセンサ30は、ペルチェ素子を使用
した冷却手段70に載置され、装置稼働中には、該エリ
アセンサ30が冷却されるように構成されている。ペル
チェ素子を用いた冷却手段70に限らず、例えば、ヒー
トシンクを用いる等、周知の種々の冷却方法を用いるこ
ともできる。
The area sensor 30 is mounted on a cooling means 70 using a Peltier element, and is configured to cool the area sensor 30 during operation of the apparatus. Not only the cooling means 70 using the Peltier element but also various known cooling methods such as a heat sink can be used.

【0045】また、シート10とSLA40の輝尽発光
光L2の入射面との間には、SLA40に入射する輝尽
発光光L2に混在する励起光L1をカットする励起光カ
ットフィルタ60が配されている。
An excitation light cut filter 60 for cutting the excitation light L1 mixed with the stimulating light L2 incident on the SLA 40 is arranged between the sheet 10 and the incident surface of the stimulating light L2 of the SLA 40. ing.

【0046】面光源20は、該面光源20からシート1
0の表面10aに照射された励起光L1の照射面積がシ
ート10の関心領域の面積(有効画像面積)以上となる
ように、つまりシート10の関心領域の全範囲を1度に
照射することができるように、有機EL素子を多数面状
に配列して構成したものである。シート10として、こ
こでは赤色の励起光L1が照射されて青色の輝尽発光光
L2が生ぜしめられるもの(例えば蓄積性蛍光体として
BFX:Eu等を用いたもの)を使用するものとし、有
機EL素子から出射されるEL光の発光波長、すなわち
励起光L1の波長は、シート10との組合せを考慮し
て、 600〜1000nm、さらに好ましくは 600〜 700nmとす
る。具体的には、例えばローダミン誘電体、オキサジン
誘電体、Eu(III) 錯体等の赤色発光用の材料を用い
た有機EL素子を使用するとよい。
The sheet light source 20 is
It is possible to irradiate the area of interest of the sheet 10 at one time so that the area of irradiation of the excitation light L1 applied to the zero surface 10a is equal to or greater than the area of the area of interest (effective image area) of the sheet 10. In order to make it possible, a large number of organic EL elements are arranged in a plane. As the sheet 10, a sheet that emits red excitation light L1 and generates blue stimulating light L2 (for example, a sheet using BFX: Eu or the like as a stimulable phosphor) is used here. The emission wavelength of the EL light emitted from the EL element, that is, the wavelength of the excitation light L1 is set to 600 to 1000 nm, more preferably 600 to 700 nm in consideration of the combination with the sheet 10. Specifically, for example, an organic EL element using a red light emitting material such as a rhodamine dielectric, an oxazine dielectric, or an Eu (III) complex may be used.

【0047】なお、励起光は、使用する蓄積性蛍光体シ
ートの励起波長に合致した波長の励起光とすればよいか
ら、これに限らず、例えば、有機ELのキャリア輸送層
や発光層として、アントラセン誘電体、ペリレン誘電
体、アゾメチン亜鉛錯体、N−アリールベンズイミダゾ
ール、5−ヒドロキシ−クロモンのベリリウムおよびS
c錯体、ジスチリルアリーレン誘電体等を使用すれば、
有機ELに青色発光させることができるので、青色光を
励起光として使用することができる。
The excitation light may be excitation light having a wavelength that matches the excitation wavelength of the stimulable phosphor sheet to be used, and is not limited thereto. For example, the excitation light may be used as a carrier transport layer or a light emitting layer of an organic EL. Anthracene dielectric, perylene dielectric, azomethine zinc complex, N-arylbenzimidazole, beryllium of 5-hydroxy-chromone and S
If c complex, distyryl arylene dielectric, etc. are used,
Since the organic EL can emit blue light, blue light can be used as excitation light.

【0048】同様に、Alq3などの金属錯体、クマリン誘
電体、キナクドリン誘電体、トリス(2,4−ペンタジ
オノ)−1,10−フェナンスロリンテルビウム、ナフ
タルイミド誘電体、コロネン誘電体等を使用すれば、有
機ELから発光される青色光を励起光として使用するこ
とができる。さらに、ルブレン誘電体を使用すれば黄色
光を励起光として使用することができる。勿論、上述し
た材料に限定されるものではない。なお、ドーピング材
料を用いて、発光効率の向上を図ったものであればより
好ましい。
[0048] Similarly, using metal complexes such as Alq 3, coumarin dielectric, quinacridone dielectric, tris (2,4-Pentajiono) 1,10 phenanthrylethynyl Ro phosphorus terbium, naphthalimide dielectric, coronene dielectric such Then, blue light emitted from the organic EL can be used as excitation light. Furthermore, if a rubrene dielectric is used, yellow light can be used as excitation light. Of course, it is not limited to the materials described above. Note that it is more preferable that the luminous efficiency be improved by using a doping material.

【0049】この有機ELの素子構造は、一般にDL−
H、DL−E、TL構造の3つが基本とされいるが、こ
れに限定されるものではないし、積層構造であるか否か
も問わない。更に、作製方法についても、真空蒸着法や
キャスト法等、どのようなものが用いられていてもよ
い。
The device structure of this organic EL is generally a DL-
The three basic structures of H, DL-E, and TL are used, but the present invention is not limited to this, and it does not matter whether or not it has a laminated structure. Further, as for the manufacturing method, any method such as a vacuum evaporation method and a casting method may be used.

【0050】なお、有機EL素子から出射されるEL光
の発光波長が上記と異なる場合には、シート10の表面
10aにおいて励起光L1の波長が 600〜1000nmとなる
ように、面光源20とシート10との間に、図1に点線
で示すように、波長変換フィルタ62を挿入する。例え
ば、白色発光用の有機EL素子を使用する場合には、波
長変換フィルタ62として赤色カラーフィルタを使用す
るとよい。
When the emission wavelength of the EL light emitted from the organic EL element is different from the above, the surface light source 20 and the sheet light are adjusted so that the wavelength of the excitation light L1 is 600 to 1000 nm on the surface 10a of the sheet 10. 10, a wavelength conversion filter 62 is inserted as shown by a dotted line in FIG. For example, when an organic EL element for emitting white light is used, a red color filter may be used as the wavelength conversion filter 62.

【0051】また、面光源20は、読取時の固有ノイズ
低減の観点から、高出力のパルス光を短時間、シート1
0に照射するようにする。
The surface light source 20 emits high-output pulsed light for a short time from the viewpoint of reducing the inherent noise during reading.
Irradiate to zero.

【0052】一方、励起光カットフィルタ60として
は、シート10との組合せを考慮して、 600〜1000nmの
波長の励起光L1をカットし、シート10から発せられ
る青色の輝尽発光光L2を透過させる青の光学バンドパ
スフィルタ(例えばB−390やB−410等)を使用
する。なお、この励起光カットフィルタ60は、SLA
40の輝尽発光光L2の出射面とエリアセンサとの間に
配設するようにしてもよい。
On the other hand, the excitation light cut filter 60 cuts the excitation light L1 having a wavelength of 600 to 1000 nm in consideration of the combination with the sheet 10 and transmits the blue stimulated emission light L2 emitted from the sheet 10. A blue optical bandpass filter (for example, B-390 or B-410) is used. The excitation light cut filter 60 is an SLA
It may be arranged between the emission surface of the 40 photostimulated light L2 and the area sensor.

【0053】また、この装置においては、面光源20か
ら出射された励起光L1の光量をモニタするモニタ手段
と、モニタ手段による監視結果に基づいて、シート10
表面における励起光L1の光量が一定になるように有機
ELの発光強度を変調する変調手段とをさらに設け、モ
ニタ手段により、光量変動が検出されたときは、変調手
段により、面光源20を構成する有機ELの発光パワー
が一定になるようにしてもよい。
Further, in this apparatus, the monitor means for monitoring the amount of the excitation light L1 emitted from the surface light source 20 and the sheet 10 based on the monitoring result by the monitor means
Modulating means for modulating the light emission intensity of the organic EL so that the light amount of the excitation light L1 on the surface is constant is provided, and when the fluctuation in the light amount is detected by the monitor means, the surface light source 20 is constituted by the modulating means. The light emission power of the organic EL may be made constant.

【0054】エリアセンサ30は、シート10の裏面1
0bから発せられ、SLA40を通過した輝尽発光光L
2の全てを1度に受光することができるように、つまり
全受光面積がシート10の関心領域の面積以上となるよ
うに、多数(例えば1000個以上)の光電変換素子31が
面状に配列されて構成されている。このエリアセンサ3
0としては、バックイルミネートタイプCCD(以下B
T−CCDという)を使用する。このBT−CCDとし
ては、例えば浜松ホトニクス(株)製のS7031(1
段電子冷却タイプ)を使用するとよい。
The area sensor 30 is provided on the back surface 1 of the sheet 10.
0b, and the stimulating light L passed through the SLA 40
2 (e.g., 1000 or more) are arranged in a plane so that all of the light-receiving elements 2 can be received at one time, that is, the total light-receiving area is equal to or larger than the area of the region of interest of the sheet 10. It is configured. This area sensor 3
0 is a back illuminated type CCD (hereinafter B
T-CCD) is used. As this BT-CCD, for example, S7031 (1) manufactured by Hamamatsu Photonics KK
(Electronic cooling type).

【0055】図2は、浜松ホトニクス(株)製のS70
31のブロック図であり、S7031を構成する光電変
換素子31はそれぞれ、縦24μm×横24μm程度の大き
さの受光面を有している。図3はS7031の分光感度
特性を示した図であり、BT−CCDの代表的な分光感
度特性を示している。比較のために、従来の前面照射型
CCDの分光感度特性も合わせて示している。図から明
らかなように、BT−CCDの量子効率は、従来の前面
照射型のCCDセンサの量子効率に比べて、紫外線〜赤
外線領域の全体に亘って高く、従来の前面照射型のCC
Dセンサに比べて、よりレベルの大きな画像信号を得る
ことができ、従来よりもS/Nのよい高画質の画像を得
ることができる。
FIG. 2 shows S70 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
FIG. 31 is a block diagram of the photoelectric conversion element 31. Each of the photoelectric conversion elements 31 constituting S7031 has a light receiving surface having a size of about 24 μm × 24 μm. FIG. 3 is a diagram showing the spectral sensitivity characteristics of S7031, and shows typical spectral sensitivity characteristics of the BT-CCD. For comparison, the spectral sensitivity characteristics of a conventional front-illuminated CCD are also shown. As is clear from the figure, the quantum efficiency of the BT-CCD is higher over the entire range from the ultraviolet to infrared regions than the quantum efficiency of the conventional front-illuminated CCD sensor, and the conventional front-illuminated CC sensor has a higher quantum efficiency.
An image signal with a higher level can be obtained as compared with the D sensor, and a high-quality image with a better S / N than before can be obtained.

【0056】また、特に紫外線〜青光域では、前面照射
型のCCDセンサの量子効率が略ゼロであるのに対し
て、BT−CCDでは略50%以上あり、その比は極め
て大きい。したがって、このBT−CCDをラインセン
サ20に適用することにより、青色の輝尽発光光を発する
蓄積性蛍光体シートと組合せ使用において、輝尽発光光
の利用効率を著しく向上させることができ、高画質化の
効果が大きい。
In the ultraviolet to blue light region, the front-illuminated CCD sensor has a quantum efficiency of almost zero, whereas the BT-CCD has a quantum efficiency of about 50% or more, and the ratio is extremely large. Therefore, by applying the BT-CCD to the line sensor 20, the use efficiency of the stimulated emission light can be significantly improved when used in combination with the stimulable phosphor sheet that emits blue stimulated emission light. Great effect of image quality.

【0057】このラインセンサー20は、不図示の冷却手
段により冷却され、サーマルノイズを抑制するように構
成されている。図4は、暗出力(ログスケール)の温度
特性を示した図である。図から明らかなように、BT−
CCDを冷却することにより、暗出力を低減して、ノイ
ズの抑制された高画質な画像を得ることができる。ここ
では、冷却手段の設定温度は、−20°程度に設定され
ており、暗出力は10(e/pixel/sec)程度である。
The line sensor 20 is configured to be cooled by cooling means (not shown) to suppress thermal noise. FIG. 4 is a diagram showing temperature characteristics of dark output (log scale). As is clear from the figure, BT-
By cooling the CCD, the dark output can be reduced, and a high-quality image with reduced noise can be obtained. Here, the set temperature of the cooling means is set to about −20 °, and the dark output is about 10 (e / pixel / sec).

【0058】この冷却により、サーマルノイズを抑えた
BT−CCDの検出限界の目安は、20(electron/pi
xel )である。CCD光電変換効率=0.995、40
0nmでの量子効率=0.6なので、BT−CCDの検
出限界光子数=34(photon/pixel )となる。フォト
マルよりBT−CCDの検出限界は高いが、大きく桁が
異なるレベルではない。したがって、BT−CCDを用
いても、フォトマルを使用した装置と同レベルの画質を
得ることができる。
The target of the detection limit of the BT-CCD in which the thermal noise is suppressed by this cooling is 20 (electron / pi
xel). CCD photoelectric conversion efficiency = 0.995, 40
Since the quantum efficiency at 0 nm = 0.6, the detection limit photon number of the BT-CCD = 34 (photon / pixel). Although the detection limit of the BT-CCD is higher than that of the photomultiplier, the level is not greatly different from the digit. Therefore, even when the BT-CCD is used, it is possible to obtain the same image quality as an apparatus using the photomultiplier.

【0059】なお、アンプ付きフォトダイオードアレイ
を使用した場合には、このアンプ付きフォトダイオード
アレイの検出限界の目安は、例えば、1250(electr
on/pixel )程度である。400nmでの量子効率=
0.57であり、光電変換効率をほぼ1とすると、アン
プ付きフォトダイオードアレイの検出限界光子数=約2
000(photon/pixel )となる。但し、この値は、ア
レイ化によるノイズ量アップ分も含んでいる。したがっ
て、受光素子にアンプ付きフォトダイオードアレイを用
いると、検出限界値はフォトマルに比べて2〜3桁落ち
になり、フォトマルを使用した装置と同レベルの画質を
得ることができない。なお、フォトマルの場合には、5
0μm角画素のシートから発光する6.4個の光子が検
出できている。
When a photodiode array with an amplifier is used, the detection limit of the photodiode array with an amplifier is, for example, 1250 (electr
on / pixel). Quantum efficiency at 400 nm =
0.57, and assuming that the photoelectric conversion efficiency is almost 1, the detection limit number of photons of the photodiode array with the amplifier is about 2
000 (photon / pixel). However, this value also includes an increase in the amount of noise due to arraying. Therefore, when a photodiode array with an amplifier is used as a light receiving element, the detection limit value is two to three orders of magnitude lower than that of a photomultiplier, and the same image quality as an apparatus using a photomultiplier cannot be obtained. In the case of photomulti, 5
6.4 photons emitted from a sheet of 0 μm square pixels were detected.

【0060】図5は、集光光学系として用いたSLA4
0の詳細を示した図であって、図5(A)は斜視図、図
5(B)は外径寸法と光学パラメータとの関係を示す図
である。
FIG. 5 shows an SLA4 used as a condensing optical system.
FIG. 5A is a perspective view, and FIG. 5B is a view showing a relationship between an outer diameter dimension and an optical parameter.

【0061】図5(A)に示すように、SLA40は、
フレーム43の間に多数の棒状の厚肉レンズ41が、光
の入射面40aおよび出射面40bがそれぞれ面状とな
るように規則正しく精密に配列されて構成されたレンズ
である。各厚肉レンズ41の間は、フレア光を除去する
ために、黒色のシリコーン樹脂42が充填されている。
フレーム43には、厚肉レンズ41の熱膨張とほぼ同じ
特性を持つガラス布基材エポキシ樹脂黒色積層板(FR
P)を使用することによって、レンズ42に対する熱歪
の減少およびSLA40の強度を増している。
As shown in FIG. 5A, the SLA 40
A large number of rod-shaped thick lenses 41 are regularly and precisely arranged between the frames 43 such that the light incident surface 40a and the light exit surface 40b are planar. The space between the thick lenses 41 is filled with a black silicone resin 42 to remove flare light.
The frame 43 has a glass cloth base epoxy resin black laminate (FR) having substantially the same characteristics as the thermal expansion of the thick lens 41.
By using P), the thermal strain on the lens 42 is reduced and the strength of the SLA 40 is increased.

【0062】各厚肉レンズ41は、厚肉中心から周辺に
かけて放物線状の屈折率分布を有する屈折率分布型レン
ズとなっており、光が厚肉レンズ41中を長手方向に一
定の周期を持って蛇行しながら進み、図5(B)に示す
作動距離loにおいて正立等倍像を形成することができ
るように構成されている。
Each thick lens 41 is a gradient index lens having a parabolic refractive index distribution from the center to the periphery of the thick lens, and light has a constant period in the thick lens 41 in the longitudinal direction. It is configured to be able to form an erect equal-magnification image at a working distance lo shown in FIG. 5B.

【0063】シート10、SLA40およびセンサ30
は、センサ30の受光面上において、シート10の裏面
10b上の輝尽発光光L2の発光域を1対1の大きさで
結像する、つまり正立等倍像を形成することができるよ
うに、シート10の裏面10bとSLA40の入射面4
0aとの間の距離およびSLA40の出射面40bとセ
ンサ30の受光面との間の距離が、それぞれSLA40
の作動距離loと同じになるように配置されている。こ
れにより、シート10の裏面10aにおける縦24μm×
横24μm程度の大きさ部分から発せられる、蓄積記録さ
れた放射線画像情報に応じた輝尽発光光L2を、縦24μ
m×横24μm程度の大きさの受光面を有する各光電変換
素子31に入射せしめることができる。
Sheet 10, SLA 40 and Sensor 30
Forms an image of the emission area of the photostimulated emission light L2 on the back surface 10b of the sheet 10 in a one-to-one size on the light receiving surface of the sensor 30, that is, can form an erect equal-size image. The back surface 10b of the sheet 10 and the incident surface 4 of the SLA 40
0a and the distance between the light exit surface 40b of the SLA 40 and the light receiving surface of the sensor 30 are respectively SLA 40
Are arranged so as to be equal to the working distance lo. As a result, the vertical length of 24 μm ×
The stimulated emission light L2 emitted from a portion having a width of about 24 μm and corresponding to the accumulated and recorded radiation image information is vertically
The light can be incident on each photoelectric conversion element 31 having a light receiving surface having a size of about mx 24 μm in width.

【0064】次に本実施形態の放射線画像情報読取装置
の作用について説明する。
Next, the operation of the radiation image information reading apparatus of this embodiment will be described.

【0065】まず、搬送ベルト90にシート10を支持
して消去ゾーンから読取ゾーンまで移動させ、図1に示
すように、面光源20、SLA40、エリアセンサ30
と対向した位置にシート10をセットする。
First, the sheet 10 is supported on the transport belt 90 and moved from the erasing zone to the reading zone. As shown in FIG.
The sheet 10 is set at a position opposite to the above.

【0066】次に、面光源20から励起光L1をシート
10の表面10aに対して出射する。ここでシート10
に入射した励起光L1は、高輝度発光可能な有機ELか
ら発せられたものであり、蛍光灯から発せられる蛍光や
LEDから出射される光よりも励起エネルギが大きい。
したがって、シート10の蓄積性蛍光体を充分に励起す
ることができ、この結果、蓄積性蛍光体からは、蓄積記
録されている放射線画像情報に応じて発光強度の強い青
色の輝尽発光光L2がシート10の裏面10bから発光
される。
Next, the excitation light L 1 is emitted from the surface light source 20 to the surface 10 a of the sheet 10. Here sheet 10
Is emitted from an organic EL capable of emitting light with high luminance, and has higher excitation energy than fluorescence emitted from a fluorescent lamp or light emitted from an LED.
Therefore, the stimulable phosphor of the sheet 10 can be sufficiently excited, and as a result, the stimulable phosphor emits blue stimulable luminescence light L2 having a high luminous intensity according to the radiation image information stored and recorded. Is emitted from the back surface 10b of the sheet 10.

【0067】シート10の裏面10bから発光した輝尽
発光光L2は、SLA40により、エリアセンサ30を
構成する各光電変換素子31の受光面に集光される。こ
の際、シート10を透過した励起光L1が、励起光カッ
トフィルタ60によりカットされる。
The stimulated emission light L 2 emitted from the back surface 10 b of the sheet 10 is condensed by the SLA 40 on the light receiving surface of each photoelectric conversion element 31 constituting the area sensor 30. At this time, the excitation light L1 transmitted through the sheet 10 is cut by the excitation light cut filter 60.

【0068】そしてSLA40を通過した輝尽発光光L
2は、エリアセンサ30を構成する多数の各光電変換素
子31により受光され、光電変換により各画像信号Qに
変換される。光電変換して得られたこれらのアナログ画
像信号Qは読取手段50に入力され、A/D変換器でデ
ジタル化された後に、所定の信号処理が施され、不図示
の画像処理装置等に出力される。
The stimulated emission light L that has passed through the SLA 40
2 is received by a number of photoelectric conversion elements 31 constituting the area sensor 30 and is converted into image signals Q by photoelectric conversion. These analog image signals Q obtained by photoelectric conversion are input to the reading means 50, digitized by an A / D converter, subjected to predetermined signal processing, and output to an image processing device (not shown) or the like. Is done.

【0069】このようにしてエリアセンサ30から得ら
れた画像信号Qは、バックイルミネートタイプCCDを
使用して、蓄積性蛍光体シート10から発せられた青色
の輝尽発光光L2を読み取るようにしているので、前面
照射型CCDを使用した場合に較べて、輝尽発光光L2
の利用効率が著しく向上され、S/Nの極めてよい画像
を得ることができる。
The image signal Q obtained from the area sensor 30 in this manner is read by using a back-illuminated type CCD so as to read the blue stimulable light L2 emitted from the stimulable phosphor sheet 10. Compared with the case of using a front-illuminated CCD,
Is significantly improved, and an image with extremely good S / N can be obtained.

【0070】また、励起エネルギが高い励起光L1によ
り励起された輝尽発光光L2に基づくものであるため、
蛍光灯から発せられる蛍光やLEDから出射される光に
より励起された輝尽発光光に基づく画像信号に比べて、
S/Nの高い画像を得ることができる。
Further, since it is based on the stimulated emission light L2 excited by the excitation light L1 having a high excitation energy,
Compared to the image signal based on the fluorescent light emitted from the fluorescent lamp or the stimulated emission light excited by the light emitted from the LED,
An image having a high S / N can be obtained.

【0071】このように、上記実施の形態の放射線画像
情報読取装置によれば、シート10とエリアセンサ30
とを相対的に移動させることなく、シート10全体の画
像を1度に短時間に取得することができる高速読取可能
な装置が実現できる共に、バックイルミネートタイプC
CDのエリアセンサと有機ELを使用した面光源とを組
合せ使用したことにより、S/Nの極めてよい画像を得
ることができる、小型薄型のコンパクトな装置を実現で
きる。
As described above, according to the radiation image information reading apparatus of the above embodiment, the sheet 10 and the area sensor 30
And the back illuminated type C can be realized, in which a high-speed reading apparatus capable of acquiring an image of the entire sheet 10 at once in a short time without realizing relative movement of
By using a combination of a CD area sensor and a surface light source using an organic EL, a small, thin, and compact device capable of obtaining an image with extremely good S / N can be realized.

【0072】以上、本発明による放射線画像情報読取装
置の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は
上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨
を変更しない限りにおいて、種々変更することが可能で
ある。
Although the preferred embodiment of the radiation image information reading apparatus according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made unless the gist of the invention is changed. It is possible.

【0073】例えば、上記実施の形態においては、セル
フォックレンズを面状に多数配列して成る集光光学系を
使用しているが、例えば平板マイクロレンズを面状に多
数配列して成る集光光学系を使用してもよい。
For example, in the above embodiment, a condensing optical system having a large number of selfoc lenses arranged in a plane is used. For example, a condensing optical system having a large number of flat microlenses arranged in a plane is used. An optical system may be used.

【0074】また、上記実施の形態においては、多数の
有機EL素子を面状に配列して成る面光源を使用してい
るが、輝度の点において有機EL素子を用いる場合より
も劣るが、LEDから成る面光源を使用して小型薄型の
装置を実現することもできる。
In the above embodiment, a surface light source having a large number of organic EL elements arranged in a plane is used. A small and thin device can be realized by using a surface light source composed of

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の放射線画像情報読取装置の一実施の形
態を示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment of a radiation image information reading apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示した放射線画像情報読取装置に使用す
るバックイルミネートタイプCCDのブロック図
FIG. 2 is a block diagram of a back-illuminated type CCD used in the radiation image information reading apparatus shown in FIG. 1;

【図3】バックイルミネートタイプCCDの代表的な分
光感度特性を示した図
FIG. 3 is a diagram showing typical spectral sensitivity characteristics of a back-illuminated type CCD.

【図4】バックイルミネートタイプCCDの代表的な暗
出力の温度特性を示した図
FIG. 4 is a diagram showing a temperature characteristic of a typical dark output of a back-illuminated type CCD.

【図5】図1に示した放射線画像情報読取装置に使用す
るセルフォックレンズの詳細を示した斜視図(A)、こ
のセルフォックレンズの外径寸法と光学パラメータとの
関係を示す図(B)
5A is a perspective view showing details of a selfoc lens used in the radiation image information reading apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 5B is a diagram showing a relationship between an outer diameter of the selfoc lens and optical parameters; )

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 蓄積性蛍光体シート 20 面光源 30 エリアセンサ 40 集光光学系としてのセルフォックレンズアレイ
(SLA) 50 読取手段 60 励起光カットフィルタ 62 波長変換フィルタ L1 励起光 L2 輝尽発光光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Storage phosphor sheet 20 Surface light source 30 Area sensor 40 Selfoc lens array (SLA) as a condensing optical system 50 Reading means 60 Excitation light cut filter 62 Wavelength conversion filter L1 Excitation light L2 Stimulated emission light

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性
蛍光体シートに励起光を面状に照射する面光源と、前記
シート上に照射された部分に対応するシートの裏面側の
部分から発光された輝尽発光光を受光して光電変換を行
う、多数の光電変換素子が配列されてなるエリアセンサ
と、前記シートの裏面側から発光された輝尽発光光を前
記エリアセンサを構成する各光電変換素子毎に集光する
集光光学系と、前記エリアセンサを構成する前記各光電
変換素子の出力を読み取る読取手段とを備えたことを特
徴とする放射線画像情報読取装置。
1. A surface light source for irradiating excitation light in a plane onto a stimulable phosphor sheet on which radiation image information is stored and recorded, and light is emitted from a portion on the back side of the sheet corresponding to a portion irradiated on the sheet. An area sensor in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged to receive the photostimulated light emitted and perform photoelectric conversion, and the photostimulated light emitted from the back side of the sheet constitutes the area sensor. A radiation image information reading apparatus comprising: a light-collecting optical system for collecting light for each photoelectric conversion element; and reading means for reading an output of each of the photoelectric conversion elements constituting the area sensor.
【請求項2】 前記集光光学系が、屈折率分布型レンズ
で構成されていることを特徴とする請求項1項記載の放
射線画像情報読取装置。
2. The radiation image information reading apparatus according to claim 1, wherein the light-collecting optical system comprises a gradient index lens.
【請求項3】 前記面光源から前記シートへ向けて照射
された励起光の照射面積と前記エリアセンサの受光面積
とが、いずれも前記シートの面積以上であることを特徴
とする請求項1または2記載の放射線画像情報読取装
置。
3. The sheet according to claim 1, wherein an irradiation area of the excitation light emitted from the surface light source toward the sheet and a light receiving area of the area sensor are both equal to or larger than the area of the sheet. 2. The radiation image information reading device according to item 2.
【請求項4】 前記エリアセンサが、バックイルミネー
トタイプのCCDであることを特徴とする請求項1から
3いずれか1項記載の放射線画像情報読取装置。
4. The radiation image information reading apparatus according to claim 1, wherein the area sensor is a back-illuminated type CCD.
【請求項5】 前記バックイルミネートタイプのCCD
を冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする請求
項4記載の放射線画像情報読取装置。
5. The back illuminated type CCD
The radiation image information reading apparatus according to claim 4, further comprising cooling means for cooling the radiation image information.
【請求項6】 前記面光源が、蛍光灯、高圧ナトリウム
ランプ、または冷陰極管から成るものであることを特徴
とする請求項1から5いずれか1項記載の放射線画像情
報読取装置。
6. The radiation image information reading apparatus according to claim 1, wherein the surface light source comprises a fluorescent lamp, a high-pressure sodium lamp, or a cold cathode tube.
【請求項7】 前記面光源が、LEDから成るものであ
ることを特徴とする請求項1から5いずれか1項記載の
放射線画像情報読取装置。
7. The radiation image information reading apparatus according to claim 1, wherein the surface light source is formed of an LED.
【請求項8】 前記面光源が、有機EL素子から成るも
のであることを特徴とする請求項1から5いずれか1項
記載の放射線画像情報読取装置。
8. The radiation image information reading apparatus according to claim 1, wherein the surface light source is formed of an organic EL element.
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