JP2001100341A - 画像読取方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄積性蛍光体シートから放射線画像を読み取
る画像読取方法および装置において、Ｓ／Ｎ比を高める
ようにする。 【解決手段】 互いに異なる波長領域を持った複数の励
起光源１１、１２、１３の中から２つ以上の光源をコン
トローラ６０によって選択し、これらの光源から射出さ
れた複数の励起光Ｌｅを、放射線画像が蓄積された蓄積
性蛍光体シート２０上に同時に２次元状に走査し、この
走査によって蓄積性蛍光体シート２０から発生した輝尽
発光光Ｋｈを検出器３１によって検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像読取方法および
装置に関し、詳細には蓄積性蛍光体から発生する輝尽発
光光を読み取る画像読取方法および装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】放射線を照射するとこの放射線エネルギ
ーの一部を蓄積し、その後可視光やレーザ光等の励起光
を照射すると、この蓄積された放射線エネルギーに応じ
た輝尽発光光を発生する蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）
を利用した装置が知られている。例えば、この蓄積性蛍
光体を積層してなるシート状の蓄積性蛍光体シートに被
検物の放射線画像を一旦蓄積記録し、その後この蓄積性
蛍光体シートに励起光を２次元状に走査してシートの各
位置から順次輝尽発光光を生じせしめ、これらの輝尽発
光光を光電的に順次検出し、蓄積性蛍光体シートに記録
されている放射線画像を担持する画像信号を得、この画
像信号を診断等に供する可視像としてフィルムに出力し
たり、ＣＲＴ等に表示する装置が実用に供されている。

【０００３】また、上記蓄積性蛍光体シートと、励起光
の照射により蛍光を発生する蛍光試薬で標識された生体
物質が分布された担体とを交換して走査台に載置するこ
とができるようにし、蓄積性蛍光体シートから発生する
輝尽発光光と、担体から発生する蛍光とのいずれをも検
出して画像情報を得る兼用装置も実用に供されている。

【０００４】この兼用装置では、互いに異なる波長領域
を持った複数の励起光を使用し、担体から画像情報を読
み取る場合には、複数の励起光源の中から蛍光試薬の種
類に応じて励起光源を選択し、この選択された励起光源
から射出された励起光を担体に照射することにより担体
から発生した蛍光を検出して画像情報を得、蓄積性蛍光
体シートから放射線画像を読み取る場合には、複数の励
起光源の中から蓄積性蛍光体シートを励起するのに適し
た１つの励起光源を選択し、この１つの励起光源から射
出された励起光を蓄積性蛍光体シートに照射することに
より蓄積性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を検出
して放射線画像を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、励起光
の照射により蓄積性蛍光体シートから発生する輝尽発光
光は非常に微弱であり、検出された画像信号に光学的あ
るいは電気的ノイズ等が混入し、Ｓ／Ｎ比が低下して蓄
積性蛍光体シートに記録された放射線画像を正確に読み
取ることができないことがある。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、蓄積性蛍光体シートから発生する輝尽発光光の
光量を増し、蓄積性蛍光体シートに記録されている放射
線画像を高いＳ／Ｎ比で読み取ることができる画像読取
方法および装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取方法
は、互いに異なる波長領域を持った複数の励起光を、放
射線画像が蓄積された蓄積性蛍光体シートに同時に２次
元状に走査し、この走査により蓄積性蛍光体シートから
発生した輝尽発光光を検出することにより放射線画像を
読み取ることを特徴とするものである。

【０００８】本発明の画像読取装置は、互いに異なる波
長領域を持った複数の励起光源と、これらの複数の励起
光源の中から２つ以上の光源を選択する選択手段と、こ
の選択手段によって選択された２つ以上の光源から射出
された励起光を放射線画像が蓄積された蓄積性蛍光体シ
ートに同時に２次元状に走査する走査手段と、この走査
により蓄積性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を検
出する検出手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】本発明の画像読取装置は、互いに異なる波
長領域を持った複数の励起光源と、これらの複数の励起
光源の中から１つ以上の光源を選択する選択手段と、こ
の選択手段によって選択された光源から射出された励起
光を、いずれか一方が選択的に走査台に載置された放射
線画像の蓄積された蓄積性蛍光体シートまたは蛍光試薬
で標識された生体物質が分布されている担体に２次元状
に走査する走査手段と、この走査により前記蓄積性蛍光
体シートから発生した輝尽発光光または担体から発生し
た蛍光を検出する検出手段とを備えた画像読取装置にお
いて、走査台に蓄積性蛍光体シートが載置されたとき、
選択手段が複数の励起光源から２つ以上の光源を選択可
能にし、走査手段がこれらの２つ以上の光源から射出さ
れた励起光を同時に蓄積性蛍光体シートに走査すること
を特徴とするものである。

【００１０】ここで、互いに異なる波長領域を持った複
数の励起光とは、そのうちの１つは蓄積性蛍光体シート
から効率良く輝尽発光光を発生させることができる波長
領域の励起光であり、他の励起光は蓄積性蛍光体シート
から多少なりとも輝尽発光光を発生させることができる
波長領域の励起光である。

【００１１】

【発明の効果】本発明の装置および方法によれば、互い
に異なる波長領域を持った複数の励起光を、放射線画像
が蓄積された蓄積性蛍光体シートに同時に２次元状に走
査することにより、蓄積性蛍光体シートから効率良く輝
尽発光光を発生させることができる波長領域の励起光に
加えて、この波長領域の励起光ほどには効率良く輝尽発
光光を発生させることはできないものの、ある程度の輝
尽発光光を発生させることができる波長領域の励起光を
同時に蓄積性蛍光体シートに照射することができるの
で、１つの励起光で蓄積性蛍光体シートを照射した場合
より輝尽発光光の発光光量を増大させることができ、そ
の結果、検出される光の中に含まれるノイズの割合が相
対的に少なくなり、蓄積性蛍光体シートに記録されてい
る放射線画像をより高いＳ／Ｎ比で読み取ることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施の形態の画像読取方
法および装置を適用した画像読取装置の構成を示す概略
図である。画像読取装置８００は、レーザ光源から射出
された励起光を、放射線画像を蓄積した蓄積性蛍光体シ
ート２０または蛍光試薬で標識された生体物質が分布さ
れている担体２６に照射する光学系１００、蓄積性蛍光
体シート２０または担体２６を移送する記録媒体搬送部
２００、蓄積性蛍光体シート２０または担体２６への励
起光の照射により発生した輝尽発光光または蛍光を検出
する検出部３００、および検出部３００で検出された信
号を処理する信号処理部４００からなる主要部から構成
されている。

【００１４】光学系１００には、６３３ｎｍの波長の励
起光を射出する第１のレーザ光源１１、５３２ｎｍの波
長の励起光を射出する第２のレーザ光源１２および４７
３ｎｍの波長の励起光を射出する第３のレーザ光源１３
が備えられ、第１のレーザ光源１１にはＨｅ−Ｎｅレー
ザ、第２のレーザ光源１２および第３のレーザ光源１３
には第２高調波の生成によって発振するＳＨＧレーザが
用いられている。

【００１５】第１のレーザ光源１１から射出される励起
光Ｌｅ１の光路には、６３３ｎｍの波長の光を透過し、
５３２ｎｍの波長の光を反射する第１のダイクロイック
ミラー１４および５３２ｎｍ以上の波長の光を透過し４
７３ｎｍの波長の光を反射する第２のダイクロイックミ
ラー１５が配設されており、第１のレーザ光源１１から
射出された励起光Ｌｅ１は第１のダイクロイックミラー
１４および第２のダイクロイックミラー１５を透過し、
第２のレーザ光源１２から射出された励起光Ｌｅ２は第
１のダイクロイックミラー１４によって直角に反射され
第２のダイクロイックミラー１５を透過し、第３のレー
ザ光源１３から射出された励起光Ｌｅ３は第２のダイク
ロイックミラー１５によって直角に反射される。そして
励起光Ｌｅ１、Ｌｅ２およびＬｅ３（以後これらの励起
光を総称して励起光Ｌｅと呼ぶ）はそれぞれポリゴンモ
ータ１６によって駆動され回転しているポリゴンミラー
１７に入射する。

【００１６】ポリゴンミラー１７に入射した励起光Ｌｅ
は、ポリゴンミラー１７によって反射、偏向され、ｆθ
レンズ１８を通して反射鏡１９によってほぼ直角に反射
され、蓄積性蛍光体シート２０に入射する。ポリゴンミ
ラー１７によって偏向された励起光Ｌｅは、蓄積性蛍光
体シート２０上をｆθレンズ１８の作用により一定速度
でＸ方向に直線状に走査する。

【００１７】記録媒体搬送部２００には、中央に開口部
を有するサンプルステージ２２が移送可能に配設されて
おり、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が下面２０ａ
に積層された蓄積性蛍光体シート２０は、中央に開口部
を有しアルミニウム等で形成されたシートサンプルホル
ダ２１にマウントされ一体化されてサンプルステージ２
２上に載置される。一方、蛍光試薬で標識された生体物
質が下面２６ａに分布されている担体２６も同様に中央
に開口部を有しアルミニウム等で形成された担体サンプ
ルホルダ２５にマウントされ一体化されてサンプルステ
ージ２２上に載置される。このサンプルステージ２２
は、励起光ＬｅのＸ方向への主走査に同期して図示して
いない移送機構によってＹ方向、すなわち、副走査方向
に移送されることにより蓄積性蛍光体シート２０の下面
２０ａまたは担体２６の下面２６ａが励起光Ｌｅによっ
て２次元状に走査される。

【００１８】検出部３００には、蓄積性蛍光体シート２
０の下面２０ａまたは担体２６の下面２６ａをＸ方向に
直線状に走査する励起光Ｌｅの照射により蓄積性蛍光体
シート２０から発生した輝尽発光光Ｋｈまたは担体２６
から発生した蛍光Ｋｅを一端から入射し、その進行方向
を変え他端から射出する光ガイド３０、および光ガイド
３０から射出された輝尽発光光Ｋｈまたは蛍光Ｋｅを検
出し電気的信号に変換する高感度光検出器３１が配設さ
れている。光ガイド３０は無蛍光ガラス等を加工して作
られており、その入射端部３０ａは細長い直線状の開口
部を有し、またその射出端部３０ｂは円筒形状に形成さ
れ、入射端部３０ａから入射した輝尽発光光Ｋｈまたは
蛍光Ｋｅはその内面で全反射を繰り返し進行方向を変え
ながら光ガイド３０の内部を伝搬して射出端部３０ｂか
ら高感度光検出器３１に向って射出される。高感度光検
出器３１と光ガイド３０の射出端部３０ｂとの間には、
図２に示すような４枚のフィルタ３２ａ、３２ｂ、３２
ｃおよび３２ｄを備えた円盤状のフィルタユニット３２
が配設されている。それぞれのフィルタは図３に示すよ
うな光透過特性を備え、フィルタ３０ａは４７３ｎｍ以
上の波長の光を遮断して４７３ｎｍより短波長側の波長
領域ｆ１の光を透過し、フィルタ３０ｂは６３３ｎｍ以
下の波長の光を遮断して６３３ｎｍより長波長側の波長
領域ｆ２の光を透過し、フィルタ３０ｃは５３２ｎｍ以
下の波長の光を遮断して５３２ｎｍより長波長側の波長
領域ｆ３の光を透過し、フィルタ３０ｄは４７３ｎｍ以
下の波長の光を遮断して４７３ｎｍより長波長側の波長
領域ｆ４の光を透過する。これらのフィルタは使用する
励起光の波長領域および検出する光の波長領域に応じて
フィルタユニット３２をフィルタモータ３３によって回
転することにより選択される。

【００１９】信号処理部４００には、高感度光検出器３
１によって変換された電気的信号の出力を、デジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器４０が備えられ、Ａ／Ｄ変換
されたデジタル信号は、蓄積性蛍光体シート２０から発
生した輝尽発光または担体２６から発生した蛍光の１走
査分毎にラインバッファ４１に蓄積された後、逐次画像
バッファ４２出力され１画像分のデジタル信号が蓄積さ
れる。画像バッファ４２に蓄積された１画像分のデジタ
ル信号はビデオ信号処理回路４３によってビデオ信号に
変換されて表示器５０に表示される。

【００２０】なお、レーザ光源の発振および各フィルタ
の交換、励起光の主走査とサンプルステージ２２の副走
査との同期等はコントロールユニット６０によって制御
され、コントロールユニット６０へのレーザ光源の選択
およびフィルタの選択等に関する情報の入力は入力器６
１によって行われる。

【００２１】なお、上記の機構は図４に示すような外観
を備えた筐体５００の中に組み込まれており、蓄積性蛍
光体シート２０がマウントされたシートサンプルホルダ
２１または担体２６がマウントされた担体サンプルホル
ダ２５はサンプルステージ２２に載置されてＹ方向に移
送され蓄積性蛍光体シート２０に記録されている放射線
画像が読み取られる。

【００２２】次に、本発明の実施の形態の画像読取方法
および装置の作用について説明する。まず始めに、蓄積
性蛍光体シート２０に記録された放射線画像を読み取る
場合について説明する。放射線画像が記録されている蓄
積性蛍光体シート２０をシートサンプルホルダ２１にマ
ウントし、さらにこのシートサンプルホルダ２１をサン
プルステージ２２上に載置して蓄積性蛍光体シート２０
に記録された放射線画像を読み取るための設定値を入力
器６１に入力する。コントロールユニット６０は、入力
器６１から入力された設定値に基づいてフィルタモータ
３３、ポリゴンモータ１６およびレーザ光源等に制御信
号を出力し、フィルタユニット３２を回転させてフィル
タ３２ａを選択し、ポリゴンモータ１６によってポリゴ
ンミラー１７を回転させ、第１のレーザ光源１１および
第２のレーザ光源１２から励起光Ｌｅ１およびＬｅ２を
射出させる。

【００２３】励起光Ｌｅ１および励起光Ｌｅ２がレーザ
光源から射出され、光学系１００を介して蓄積性蛍光体
シート２０上のＸ方向に励起光の走査が開始されると、
この励起光の走査に同期してサンプルステージ２２がＹ
方向へ搬送され、蓄積性蛍光体シート２０の下面に励起
光が２次元状に走査される。この励起光の２次元状の走
査により蓄積性蛍光体シート２０から輝尽発光光が連続
的に発生し、この輝尽発光光は光ガイド３０およびフィ
ルタ３２ａを通して高感度光検出器３１によって検出さ
れる。

【００２４】ここで、励起光の照射により蓄積性蛍光体
シート２０から発生する輝尽発光光を検出する作用の詳
細について説明する。蓄積性蛍光体シート２０の下面２
０ａに積層された輝尽性蛍光体層の輝尽性蛍光体は、励
起光で刺激されると図５（ａ）に示すように最大強度が
４００ｎｍ近傍の波長の輝尽発光光Ｋｈ１を発生する。
輝尽発光体を効率よく励起するための波長領域は６３０
ｎｍ近傍の波長領域であり、第１のレーザ光源１から射
出される６３３ｎｍの波長の励起光Ｌｅ１によって輝尽
発光体を励起すると効率よく輝尽発光光Ｋｈを発生させ
ることができる。レーザ光源２から射出される５３２ｎ
ｍの波長の励起光Ｌｅ２による励起によっても輝尽発光
光を発生させることはできるが、５３２ｎｍの波長の励
起光Ｌｅ２を照射した場合には６３０ｎｍの波長の励起
光Ｌｅ１を照射した場合に比して効率は低く、図５
（ｂ）に示すように発生する輝尽発光光Ｋｈ２の強度は
弱くなる。しかしながら、励起光Ｌｅ１と励起光Ｌｅ２
とを同時に輝尽発光体に照射すれば、図５（ｃ）に示す
ように輝尽発光光Ｋｈ３の強度は励起光Ｌｅ１だけの照
射により発生する輝尽発光光より発光光量が増大する。
この輝尽発光光は非常に微弱なので蓄積性蛍光体シート
２０に記録されている放射線画像を正確に読み取るに
は、少しでも高い強度の輝尽発光光を発生させてより高
いＳ／Ｎ比で検出することが重要であり、レーザ光源１
とレーザ光源２から同時に励起光を射出させた方が有利
となる。

【００２５】蓄積性蛍光体シート２０から発生した輝尽
発光光Ｋｈ３は、光ガイド３０の入射端部３０ａから入
射し、光ガイド３０内を伝搬して射出端部３０ｂから射
出されフィルタユニット３２に入射する。フィルタユニ
ット３２に入射した輝尽発光光Ｋｈ３は、図６に示すよ
うにｆ１の波長領域の光を透過させるフィルタ３２ａに
よって蓄積性蛍光体シート２０で反射された励起光Ｌｅ
が分離され、輝尽発光光Ｋｈ３のみが高感度光検出器３
１で検出されて電気的な画像信号に変換される。

【００２６】高感度光検出器３１によって検出された電
気的な画像信号は信号処理部４００によってビデオ信号
に変換され表示器５０によって表示される。

【００２７】次に、担体２６の画像情報を読み取る場合
について説明する。蛍光試薬で標識された生体物質が分
布されている担体２６を担体サンプルホルダ２５にマウ
ントし、さらにこの担体サンプルホルダ２５をサンプル
ステージ２２上に載置する。そして、担体２６に記録さ
れている画像情報を読み取るための設定値を入力器６１
に入力し、担体から画像情報を読み取るための設定変更
を以下のように行なう。

【００２８】蛍光試薬で標識された生体物質が分布され
ている担体は、図７に示すように照射された励起光Ｌｅ
の波長よりも長波長側の波長領域に蛍光Ｋｅを発生し、
また、担体の処理に用いられる蛍光試薬の種類によっ
て、担体から最も効率良く蛍光を発生させる励起光の波
長領域が異なるので、画像情報を読み取る担体の種類が
変わる毎に、選択されるレーザ光源およびフィルタの種
類は変更される。例えば、６３３ｎｍの波長の励起光で
効率良く蛍光を発生する蛍光試薬で標識された生体物質
が分布されている担体の画像情報を読み取る場合には、
第１のレーザ光源とフィルタ３２ｂ（６３３ｎｍ以下の
波長の光を遮断して６３３ｎｍより長波長側の波長領域
の光を透過するフィルタ）が選択され、５３２ｎｍの波
長の励起光で効率良く蛍光を発生する担体の画像情報を
読み取る場合には、第２のレーザ光源とフィルタ３２ｃ
（５３２ｎｍ以下の波長の光を遮断して５３２ｎｍより
長波長側の波長領域の光を透過するフィルタ）が選択さ
れ、４７３ｎｍの波長の励起光で効率良く蛍光を発生す
る担体の画像情報を読み取る場合には、第３のレーザ光
源とフィルタフィルタ３２ｄ（４７３ｎｍ以下の波長の
光を遮断して４７３ｎｍより長波長側の波長領域の光を
透過するフィルタ）が選択される。その他の構成および
動作は蓄積性蛍光体シート２０から放射線画像を読み取
る場合と同様である。

【００２９】なお、上記実施の形態の画像読取装置は、
蓄積性蛍光体シートおよび担体に記録されている画像情
報を選択的にいずれも読み取ることのできる兼用機とし
て説明したが、サンプルステージおよびサンプルホルダ
を蓄積性蛍光体シートを専用にマウントし搬送するもの
として蓄積性蛍光体シート専用機とすることもできる。

【００３０】また、蓄積性蛍光体シートに同時に照射す
る励起光の数および波長領域は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、３つ以上の互いに異なる波長領域を
持った励起光を蓄積性蛍光体シートに同時に照射するこ
ともできる。

【００３１】上記のように本発明の実施の形態によれ
ば、複数の励起光源から射出された互いに波長領域の異
なる励起光を蓄積性蛍光体シートに同時に照射し、蓄積
性蛍光体シートから発生する輝尽発光光の光量を増加さ
せることにより蓄積性蛍光体シートに記録されている放
射線画像を高いＳ／Ｎ比で読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による画像読取装置の概略
構成図

【図２】フィルタユニットの詳細を示す図

【図３】各フィルタ透過特性を示す図

【図４】画像読取装置の外観図

【図５】蓄積性蛍光体シートに照射する励起光の波長と
発生する輝尽発光光の関係を示す図

【図６】励起光の波長と輝尽発光光の波長とフィルタの
透過特性との関係を示す図

【図７】励起光の波長と蛍光試薬で標識された担体から
発する蛍光の波長の関係を示す図

【符号の説明】

１１ 第１のレーザ光源 １２ 第２のレーザ光源 １３ 第３のレーザ光源 １４ 第１のダイクロイックミラー １５ 第２のダイクロイックミラー １６ ポリゴンモータ １７ ポリゴンミラー １８ ｆθレンズ １９ 反射鏡 ２０ 蓄積性蛍光体シート ２１ シートサンプルホルダ ２２ サンプルステージ ２５ 担体サンプルホルダ ２６ 担体 ３０ 光ガイド ３０ａ 入射端部 ３０ｂ 射出端部 ３１ 高感度光検出器 ３２ フィルタユニット ３３ フィルタモータ ４０ Ａ／Ｄ変換器 ４１ ラインバッファ ４２ 画像バッファ ４３ ビデオ信号処理回路 ５０ 表示器 ６０ コントロールユニット ６１ 入力器 １００ 光学系 ２００ 記録媒体搬送部 ３００ 検出部 ４００ 信号処理部 ５００ 筐体 ８００ 画像読取装置 Ｌｅ 励起光 Ｋｈ 輝尽発光光 Ｋｅ 蛍光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる波長領域を持った複数の励
   起光を、放射線画像が蓄積された蓄積性蛍光体シートに
   同時に２次元状に走査し、該走査により前記蓄積性蛍光
   体シートから発生した輝尽発光光を検出することにより
   前記放射線画像を読み取ることを特徴とする画像読取方
   法。
2. 【請求項２】 互いに異なる波長領域を持った複数の励
   起光源と、該複数の励起光源の中から２つ以上の光源を
   選択する選択手段と、該選択手段によって選択された２
   つ以上の光源から射出された励起光を放射線画像が蓄積
   された蓄積性蛍光体シートに同時に２次元状に走査する
   走査手段と、該走査により前記蓄積性蛍光体シートから
   発生した輝尽発光光を検出する検出手段とを備えたこと
   を特徴とする画像読取装置。
3. 【請求項３】 互いに異なる波長領域を持った複数の励
   起光源と、該複数の励起光源の中から１つ以上の光源を
   選択する選択手段と、該選択手段によって選択された光
   源から射出された励起光を、いずれか一方が選択的に走
   査台に載置された放射線画像の蓄積された蓄積性蛍光体
   シートまたは蛍光試薬で標識された生体物質が分布され
   ている担体に２次元状に走査する走査手段と、該走査に
   より前記蓄積性蛍光体シートから発生した輝尽発光光ま
   たは担体から発生した蛍光を検出する検出手段とを備え
   た画像読取装置において、 前記選択手段が、前記走査台に前記蓄積性蛍光体シート
   が載置されたとき、前記複数の励起光源から２つ以上の
   光源を選択可能にしたものであり、前記走査手段が該２
   つ以上の光源から射出された励起光を同時に該蓄積性蛍
   光体シートに走査するものであることを特徴とする画像
   読取装置。