JP2001092052A - 放射線画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄積性蛍光体シートの両面読取りを行う放射
線画像読取装置にいて、フォトマルチプライヤ起因の黒
尾引きの問題を装置のコストアップを抑制しつつ効率的
に解決する。 【解決手段】 蓄積性蛍光体シート１を励起光で走査す
ることにより該シート１の表面１ｄおよび裏面１ｃのそ
れぞれから発せられる輝尽発光光Ｍ１，Ｍ２を、該シー
ト１の表面側および裏面側のそれぞれに配設されたフォ
トマルチプライヤにより読み取る放射線画像読取装置に
おいて、表面側はカソードリニアリティのより大きい長
尺フォトマルチプライヤ16ａを、裏面側はカソードリニ
アリティがより小さいヘッドオンタイプのフォトマルチ
プライヤ16ｂを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄積性蛍光体シー
トを励起光で走査することにより該蓄積性蛍光体シート
の表面および裏面のそれぞれから発せられる輝尽発光光
を、該蓄積性蛍光体シートの表面側および裏面側のそれ
ぞれに配設されたフォトマルチプライヤにより読み取る
放射線画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子
線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギの一
部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射すると蓄
積された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
画像情報をシート状の蓄積性蛍光体層を備えてなる蓄積
性蛍光体シートに一旦記録し、この蓄積性蛍光体シート
にレーザ光等の励起光を走査して輝尽発光光を生じせし
め、得られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号
を得、この画像信号に基づき写真感光材料等の記録媒
体、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射線画像を可視像
として出力させる放射線画像記録再生システムが知られ
ている（特開昭55-12429号、同56-11395号、同56-11397
号等）。

【０００３】上記蓄積性蛍光体シートから記録された画
像情報を読み取る方法として、該シートの両面から出射
される輝尽発光光を各別に読み取る両面読取りが知られ
ている。この両面読取りは、蓄積性蛍光体シートとして
例えば透明支持体の表面側に蓄積性蛍光体層を積層して
なるシートを用い、該シートに対して蓄積性蛍光体層側
から励起光走査を行い、この励起光走査によって蓄積性
蛍光体シートの表面側（蓄積性蛍光体層側）および裏面
側（透明支持体側）の双方から発せられる輝尽発光光
を、蓄積性蛍光体シートの表面側と裏面側の双方にそれ
ぞれ設けた光電読取手段で各別に読み取るものである
（特開平8-116485号等）。このような両面読取りによれ
ば、両面からそれぞれ得られた信号を画素を対応させて
加算処理することにより、集光効率が向上するとともに
ノイズ成分が平均化されるため、得られる放射線画像の
Ｓ／Ｎ比を改善することができる。

【０００４】また、従来の両面読取りは、上記公報に記
載されたものもそうであるように、蓄積性蛍光体シート
の表面側および裏面側のそれぞれに、蓄積性蛍光体シー
ト上の励起光走査線に沿って延びる直線状の入射端面と
円環状の出射端面とを有する集光ガイドと、該集光ガイ
ドの出射端面に接続された円環状の受光面を有するヘッ
ドオンタイプのフォトマルチプライヤとで構成された光
電読取手段を配設し、これらの光電読取手段でそれぞれ
輝尽発光を読み取るのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、蓄積性蛍光
体シートの両面読取りにおいては、励起エネルギを大き
くして蓄積性蛍光体シートから発される輝尽発光光の光
量を大きくすることにより、読み取った画像の画質の向
上を図ることができる。

【０００６】しかしながら、本発明者は、蓄積性蛍光体
シートの両面読取りについて種々検討した結果、励起エ
ネルギを大きくして輝尽発光光の光量を大きくすると、
上記従来の円環状の受光面を有するへツドオンタイプの
フォトマルチプライヤにおいて黒尾引きという問題が生
じることを見出した。

【０００７】一般的なフォトマルチプライヤにおける入
射光量とカソード電流（フォトマルチプライヤの出力電
流）との関係を図５の左側部分において特性線（実線）
Ａで示す。この特性線Ａから理解されるように、入射光
量とカソード電流とはある範囲（リニアリティ範囲）ま
でしか比例せず、入射光量がリニアリティ範囲を超える
と、カソード電流はリニアリティ性が維持されると仮定
した特性線（破線）Ｂによって決定される電流よりも小
さくなる（入射光量がある範囲を超えると光電面が入射
光量に見合った電子を供給できなくなる）。そして、こ
のような特性を有するフォトマルチプライヤにより、図
５の右側上部に示すような画像を左から右に向けて走査
して輝尽発光光を読み取ると、フォトマルチプライヤに
は時系列的に光量ｂ、光量ａ、光量ｂがこの順に入射す
ることとなり、その場合、カソード電流は図５の右側下
部における実線Ｃのようになる。そして、この実線Ｃか
ら容易に理解できるように、最初のリニアリティ範囲を
超えた高光量ｂのときはカソード電流は特性線Ａで決定
される電流となるが、リニアリティ範囲内の低光量ａか
らリニアリティ範囲を超えた高光量ｂに変わったとき
は、変化直後にカソード電流が上記特性線Ｂにより決定
される大きな電流となり、その後徐々に小さくなって本
来の特性線Ａにより決定される電流となる。

【０００８】このようにリニアリティ範囲内の低光量ａ
からリニアリティ範囲を超えた高光量ｂに変化した直後
にカソード電流が一時的に本来の特性線Ａで決定される
電流よりも大きくなると、その電流によって表される画
像信号のレベルも当然大きくなり、その画像信号により
担持される画像部分、つまり上記低光量ａから高光量ｂ
に変わった直後の部分は、本来の濃度よりも黒くなって
アーティファクトが生じてしまう。これが上記黒尾引き
である。

【０００９】本発明の目的は、上記事情に鑑み、蓄積性
蛍光体シートの両面読取りにおいてフォトマルチプライ
ヤ起因の黒尾引きの問題を効率的に解消した放射線画像
読取装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の放射
線画像読取装置は、上記目的を達成するため、蓄積性蛍
光体シートを励起光で走査することにより該蓄積性蛍光
体シートの表面および裏面のそれぞれから発せられる輝
尽発光光を、該蓄積性蛍光体シートの表面側および裏面
側のそれぞれに配設されたフォトマルチプライヤにより
読み取る放射線画像読取装置において、上記表面側のフ
ォトマルチプライヤとして、上記裏面側のフォトマルチ
プライヤよりもカソードリニアリティが大であるフォト
マルチプライヤを用いたことを特徴とする。

【００１１】本発明に係る第２の放射線画像読取装置
は、上記目的を達成するため、上記第１の放射線画像読
取装置と同様の両面読取りを行う装置において、表面側
のフォトマルチプライヤとして、蓄積性蛍光体シート上
の励起光走査線に沿って延びる直線状の受光面を有する
長尺フォトマルチプライヤを用いたことを特徴とする。
この読取装置においては、裏面側のフォトマルチプライ
ヤとして、蓄積性蛍光体シート上の励起光走査線に沿っ
て延びる直線状の入射端面と円環状の出射端面とを有す
る集光ガイドの該出射端面に接続された円環状の受光面
を有するへツドオンタイプのフォトマルチプライヤを用
いることができる。

【００１２】なお、上記蓄積性蛍光体シートにおける表
面とは、被写体を透過した放射線か入射する側の面（撮
影時に被写体側に向けて配置される面）を意味する。

【００１３】

【発明の効果】蓄積性蛍光体シートの両面読取りを行う
場合、該シートの表面側から被写体を透過した放射線を
入射させて撮影が行われることから、該シートの表面か
ら発せられる輝尽発光光の方が、裏面から発せられる輝
尽発光光よりも光量が大であり、上記フォトマルチプラ
イヤの黒尾引きは、裏面側のフォトマルチプライヤより
も表面側のフォトマルチプライヤの方でより大きな問題
となる。

【００１４】一方、上記フォトマルチプライヤ起因の黒
尾引きは、入射光量がカソードリニアリティの範囲を越
えていることによるものであるから、カソードリニアリ
ティが大きい（カソードリニアリティの範囲が大きい）
フォトマルチプライヤを用いることにより解決すること
ができるが、一般的にカソードリニアリティが大きいフ
ォトマルチプライヤは高価である。また、フォトマルチ
プライヤの中には、従来のへツドオンタイプのものより
もカソードリニアリティが大きい長尺フォトマルチプラ
イヤが存在する。

【００１５】本発明に係る第１の放射線画像読取装置に
よれば、上述のように、表面側にはカソードリニアリテ
ィのより大きいフォトマルチプライヤを用いたので、よ
り多くの輝尽発光光が発され黒尾引きが生じやすい表面
側における黒尾引きの発生を回避することができ、裏面
側には、裏面側は元々輝尽発光光の光量が小さくカソー
ドリニアリティが比較的小さいフォトマルチプライヤを
用いても黒尾引き発生の虞が小さいことに着目して、カ
ソードリニアリティのより小さいフォトマルチプライヤ
を用いたので、裏面側において黒尾引き発生の虞が小さ
いにも拘わらずカソードリニアリティの大きい高価なフ
ォトマルチプライヤを用いることによるコストアップを
回避することができ、全体として装置のコストアップを
抑制しつつ黒尾引きの発生を効率的に回避することがで
きる。

【００１６】本発明に係る第２の放射線画像読取装置に
よれば、上述のように、表面側にカソードリニアリティ
の大きい長尺フォトマルチプライヤを用いたので、特に
より多くの輝尽発光が発され黒尾引きが生じやすい表面
側における黒尾引きの発生を十分に回避することができ
る。

【００１７】本発明に係る第３の放射線画像読取装置に
よれば、上記第２の放射線画像読取装置において、裏面
側には従来の両面読取りで用いられているヘッドオンタ
イプのフォトマルチプライヤを用いたので、第１の放射
線画像読取装置と同様に、裏面側において黒尾引き発生
の虞が小さいにも拘わらず高価な長尺フォトマルチプラ
イヤを用いることによる装置のコストアップを回避で
き、全体として装置のコストアップを抑制しつつ黒尾引
きの発生を効率的に回避することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明の放射線画像読取装置で用
いる両面読取り可能な蓄積性蛍光体シートの一例を示す
斜視図である。図示の蓄積性蛍光体シート１は、シート
状の透明支持体１ａと、該透明支持体１ａの表面側に積
層した蓄積性蛍光体（たとえばBaFBrI：Eu）層１ｂとを
備えてなるものであり、透明支持体１ａ側が蓄積性蛍光
体シートの裏面１ｃに、蓄積性蛍光体層１ｂ側が蓄積性
蛍光体シートの表面１ｄになる。上記透明支持体１ａと
しては、例えば可撓性を有する100〜500μｍ厚の薄い透
明プラスチックフイルムを用いることができるが、必ず
しもこれに限らず、その他の種々の透明支持体、例えば
ガラス製の透明支持体等を用いることができる。なお、
蓄積性蛍光体層１ｂの表面側には、図示していないが２
〜５０μｍの透明保護層が設けられている。

【００２０】上記蓄積性蛍光体シート１は、支持体とし
て輝尽発光光を透過させる透明支持体を用いているの
で、輝尽発光光は蓄積性蛍光体層１ｂ側つまり表面１ｄ
と支持体１ａ側つまり裏面１ｃのそれぞれから出射し、
従って輝尽発光光をシート１の両面から読み取ることが
できる。

【００２１】次に、本発明の放射線画像読取装置の一実
施形態について、該実施形態を示す斜視図である図２を
参照しながら説明する。

【００２２】図示の読取装置は、図示しない撮影部にお
いて被写体を透過した放射線を照射されて該被写体の放
射線画像情報が記録された蓄積性蛍光体シート１から、
該放射線画像情報を該シート１の表面１ｄおよび裏面１
ｃの双方からそれぞれ読み取る装置である。

【００２３】図示の読取装置において、放射線画像情報
が記録された蓄積性蛍光体シート１は、その表面１ｄを
上にしてエンドレスベルト19ａ上の所定の位置にセット
され、不図示のモータにより駆動されるエンドレスベル
ト19ａおよび19ｂにより、矢印Ｙ方向に搬送（副走査）
される。

【００２４】光源11から発せられた励起光であるレーザ
光Ｌは、モータ12により駆動され矢印方向に高速回転す
る回転多面鏡13によって反射偏向され、走査レンズ14に
よりシート１の表面上で収束され、かつ等速度で走査さ
れて、シートの表面１ｄを矢印Ｘ方向に主走査する。レ
ーザ光Ｌの主走査とシート１の副走査とにより、シート
１は全面に亘ってレーザ光Ｌが照射されることになる。
シート１を照射したレーザ光Ｌはシートの蓄積性蛍光体
層１ｂを励起し、シートの表面１ｄからは記録されてい
る放射線画像情報に応じた輝尽発光光Ｍ１が出射し、シ
ートの裏面１ｃからは記録されている放射線画像情報に
応じた輝尽発光光Ｍ２が出射する。

【００２５】シートの表面１ｄから出射した輝尽発光光
Ｍ１は、シートの表面１ｄに近接して配された集光ガイ
ド15ａによって、該シートの表面１ｄ上の主走査線に沿
って延びる受光面を有する長尺フォトマルチプライヤ16
ａに導かれ、このフォトマルチプライヤ16ａによって光
電的に検出される。集光ガイド15ａはアクリル板等の導
光性材料を成形して作られたものであり、直線状をなす
入射端面が蓄積性蛍光体シート１上の主走査線に沿って
延びるように配され、入射端面と平行に延びる出射端面
に上記フォトマルチプライヤ16ａの受光面が結合されて
いる。上記入射端面から集光ガイド15ａ内に入射した輝
尽発光光Ｍ１は、該集光ガイド15ａの内部を全反射を繰
り返して進み、出射端面から出射してフォトマルチプラ
イヤ16ａに受光され、放射線画像情報を表わす輝尽発光
光Ｍ１の光量がフォトマルチプライヤ16ａによってアナ
ログ画像信号ｙ１に変換される。

【００２６】シートの裏面１ｃから出射した輝尽発光光
Ｍ２は、シートの裏面１ｃに近接して配された集光ガイ
ド15ｂによって、円環状の受光面を有するヘッドオンタ
イプのフォトマルチプライヤ（例えば浜松ホトニクス株
式会社製のフォトマルチプライヤR1848）16ｂに導か
れ、このフォトマルチプライヤ16ｂによって光電的に検
出される。集光ガイド15ｂはアクリル板等の導光性材料
を成形して作られたものであり、直線状をなす入射端面
が蓄積性蛍光体シート１上の主走査線に沿って延びるよ
うに配され、円環状に形成された出射端面に上記フォト
マルチプライヤ16ｂの円環状の受光面が結合されてい
る。上記入射端面から集光ガイド15ｂ内に入射した輝尽
発光光Ｍ２は、該集光ガイド15ｂの内部を全反射を繰り
返して進み、出射端面から出射してフォトマルチプライ
ヤ16ｂに受光され、放射線画像情報を表わす輝尽発光光
Ｍ２の光量がフォトマルチプライヤ16ｂによってアナロ
グ画像信号ｙ２に変換される。

【００２７】フォトマルチプライヤ16ａ，16ｂから出力
されたアナログ信号ｙ１，ｙ２は対数増幅器21ａ，20ｂ
で対数的に増幅されて対数化画像信号ｑ１，ｑ２に変換
される。対数増幅された対数化画像信号ｑ１，ｑ２はＡ
／Ｄ変換回路22ａ，22ｂに入力され、所定のサンプリン
グ周期Ｔによるサンプリングでデジタル画像データＱ
１，Ｑ２、つまり表側画像信号Ｑ１および裏側画像信号
Ｑ２に変換されて加算部23に入力され、加算部23では、
２つの画像信号Ｑ１とＱ２とを画素を対応させて予め設
定された加算比率で重み付け加算し、これを画像信号Ｓ
として出力する。上記表面側と裏面側との加算比率は、
ノイズを抑制するのに適した比率が用いられる。

【００２８】図３(a)は上記長尺フォトマルチプライヤ1
6ａをより詳細に示す斜視図、図３(b)は図３(a)におけ
るＩ−Ｉ線断面図である。図示のように、長尺フォトマ
ルチプライヤ16ａは、本体25Ａが円筒形状をしており、
受光面25ａに対向して本体25Ａに沿って受光面25ａの内
面に接触して光電陰極25ｂが設けられており、光電陰極
25ｂの下方に複数枚のダイノ―ド25ｃが絶縁部材25ｄを
介して重ねられピン25ｅで固定されて増倍部25ｆを構成
している。このダイノ―ド25ｃはそれぞれ一枚の導電板
に多数のコの字状の切り込みが入れられ、折り曲げられ
たブラインド状に形成されている。この増倍部25ｆの下
方には絶縁部材25ｄを介してシ―ルド電極25ｇがピン25
ｅで固定され、シ―ルド電極25ｇ内に陽極25ｈが設けら
れている。これらの電極はそれぞれ本体25Ａ側端に設け
られた端子群25ｆの各端子と１対１に対応して電気的に
接続されている。

【００２９】図４は上記長尺フォトマルチプライヤ16ａ
を駆動し光電出力を取り出す為の電気回路50を示してお
り、長尺フォトマルチプライヤ16ａの各部分に相当する
部分は同一符号を付してある。光電陰極25ｂには負高圧
印加端子50ａを介して負の高電圧が印加されている。ま
た、負高圧印加端子50ａに印加された負の高電圧はブリ
―ダ抵抗群50ｂにより分圧されてダイノ―ド25ｃにそれ
ぞれ印加されている。また、シ―ルド電極25ｇは接地さ
れており、陽極25ｈは抵抗50ｃを介して接地されると共
に増幅器50ｄの一方の端子に入力されている。増幅器50
ｄの他方の端子は接地されており出力端子50ｅより光電
変換された画像情報が電気信号として取り出される。な
お、シ―ルド電極25ｇは必ずしも必要なものではなく、
設けられなくてもよい。

【００３０】上記長尺フォトマルチプライヤ16ａは、上
記へツドオンタイプのフォトマルチプライヤ16ｂより
も、カソードリニアリティが大きい。具体的には、例え
ばヘッドオンタイプのフォトマルチプライヤのカソード
リニアリティ範囲がカソード電流１０ｎＡ程度までであ
るのに対し、長尺フォトマルチプライヤのカソードリニ
アリティ範囲はカソード電流が１μＡ程度までであり、
この程度のリニアリティがあれば表面側においても十分
に黒尾引きの発生を回避することができる。

【００３１】上記読取装置は、上述のように、蓄積性蛍
光体シート１の表面側には長尺フォトマルチプライヤ16
ａを、裏面側にはへツドオンタイプのフォトマルチプラ
イヤ16ｂを用いている。そして、より多くの輝尽発光が
発され黒尾引きが生じやすい表面側にはカソードリニア
リティがより大きい長尺フォトマルチプライヤを用いた
ので、表面側における黒尾引きの発生を回避することが
でき、一方、元々輝尽発光光の光量が小さくカソードリ
ニアリティが比較的小さいフォトマルチプライヤを用い
ても黒尾引き発生の虞が小さい裏面側には、カソードリ
ニアリティのより小さいヘッドオンタイプのフォトマル
チプライヤを用いたので、裏面側において黒尾引き発生
の虞が小さいにも拘わらずカソードリニアリティの大き
い高価な長尺フォトマルチプライヤを用いることによる
コストアップを回避することができ、全体として装置の
コストアップを抑制しつつ黒尾引きの発生を効率的に回
避することができる。

【００３２】なお、本発明における読取装置は、要する
に表面側のフォトマルチプライヤとしてより裏面側のフ
ォトマルチプライヤよりもカソードリニアリティの大き
いものを用いることを特徴とするものであり、その要旨
を超えない範囲において種々の変更か可能であり、表裏
両面のフォトマルチプライヤの組合せは、必ずしも図示
の表面側が長尺フォトマルチプライヤ、裏面側がヘッド
オンタイプのフォトマルチプライヤに限定されるもので
はない。

【００３３】また、本発明における読取装置は、少なく
とも表面側のフォトマルチプライヤとして長尺フォトマ
ルチプライヤを用いることにより、両面読取りにおいて
輝尽発光が大きく黒尾引き発生の虞が大きい表面側での
黒尾引き発生を回避するものであり、この場合において
は、裏面側のフォトマルチプライヤのタイプはどの様な
ものでも良く、表面側のフォトマルチプライヤとの関係
において特定のものに限定されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射線画像読取装置で使用する蓄
積性蛍光体シートの一例を示す斜視図

【図２】本発明に係る放射線画像読取装置の一実施形態
を示す斜視図

【図３】長尺フォトマルチプライヤを詳細に示す図

【図４】長尺フォトマルチプライヤの駆動回路図図

【図５】フォトマルチプライヤ起因の黒尾引きの説明図

【符号の説明】

１ 蓄積性蛍光体シート １ａ 支持体 １ｂ 蓄積性蛍光体層 １ｃ 裏面 １ｄ 表面 15ｂ 裏面側の集光ガイド 16ａ 表面側の長尺フォトマルチプライヤ 16ｂ 裏面側のへツドオンタイプのフォトマルチプラ
イヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄積性蛍光体シートを励起光で走査する
   ことにより該蓄積性蛍光体シートの表面および裏面のそ
   れぞれから発せられる輝尽発光光を、該蓄積性蛍光体シ
   ートの表面側および裏面側のそれぞれに配設されたフォ
   トマルチプライヤにより読み取る放射線画像読取装置に
   おいて、 上記表面側のフォトマルチプライヤとして、上記裏面側
   のフォトマルチプライヤよりもカソードリニアリティが
   大であるフォトマルチプライヤを用いたことを特徴とす
   る放射線画像読取装置。
2. 【請求項２】 蓄積性蛍光体シートを励起光で走査する
   ことにより該蓄積性蛍光体シートの表面および裏面のそ
   れぞれから発せられる輝尽発光光を、該蓄積性蛍光体シ
   ートの表面側および裏面側のそれぞれに配設されたフォ
   トマルチプライヤにより読み取る放射線画像読取装置に
   おいて、 上記表面側のフォトマルチプライヤとして、上記蓄積性
   蛍光体シート上の励起光走査線に沿って延びる直線状の
   受光面を有する長尺フォトマルチプライヤを用いたこと
   を特徴とする放射線画像読取装置。
3. 【請求項３】 上記裏面側のフォトマルチプライヤとし
   て、上記蓄積性蛍光体シート上の励起光走査線に沿って
   延びる直線状の入射端面と円環状の出射端面とを有する
   集光ガイドの該出射端面に接続された円環状の受光面を
   有するヘッドオンタイプのフォトマルチプライヤを用い
   たことを特徴とする請求項２記載の放射線画像読取装
   置。