JP2001201808A - 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に蓄積記録された放射線
画像を読み取る放射線画像読取装置において、装置を小
型化かつ高速化する。 【解決手段】 励起光を出射して走査する光源部と光を
集光検出する光検出部とを備えた複数の読取ヘッド20a
〜20f がシート10の長手方向に直交する方向に並べられ
てなる読取部20を備え、各読取ヘッド20a 〜20f を同期
させてシート10の各領域Ａ〜Ｆに対して同時に主走査を
行い、読取部20をＹ方向に搬送させて副走査を行うこと
により画像読取を行う。

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
トに蓄積記録された放射線画像を読み取る放射線画像読
取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射線を照射することによりこの放射線
の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ことにより、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が蓄積記録されたものに、励起光
を走査して輝尽発光光を発光させ、この輝尽発光光を集
光ミラーや光ガイドにより集光し、集光された輝尽発光
光を光電子増倍管により光電変換して画像信号を得、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のエネルギー
を放出せしめる放射線画像読取装置がすでによく知られ
ている。

【０００３】この装置により得られた画像信号には、後
に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上やＣＲＴ上に再生され診断等に供
される。

【０００４】ところで、従来の放射線画像読取装置にお
いては、蓄積性蛍光体シートのサイズにあわせて少なく
とも半切幅以上の幅に亘って励起光を走査する走査光学
系と、同等幅以上に広がる輝尽発光光を検出することが
できる集光・検出系が必要であり装置の小型化が困難で
あった。

【０００５】この装置小型化の問題を解決するために、
励起光源としてＬＥＤアレイやＥＬ素子のようなライン
光源を用い、輝尽発光光検出素子として半導体センサ等
を用いる系が提案されているが、光源の輝度が不十分で
あり、また、処理回路も含めた半導体センサのＳＮが不
足していることなどから実用レベルに至っていない。

【０００６】また、蓄積性蛍光体シートの耐久性向上
や、画質向上を目的としてリジッドな蓄積性蛍光体シー
トが提案されている。従来の装置においては、シートを
励起光の走査方向に直交する方向に搬送する搬送部を備
えているが、リジッドなシートを利用することとなる
と、シートを移動させるためにシート長の２倍の長さの
搬送部が必要となり装置サイズが非常に大きくなるとい
う欠点がある。一方、上述のような走査光学系、集光・
検出系を備えた読取部側を副走査方向に搬送させながら
読み取る系とする場合には、その読取部の大きさゆえ非
常に頑強な搬送部が必要でコスト高となり、また読取部
移動のために大きな空間が必要となるため装置サイズが
大きくなってしまうという欠点がある。

【０００７】さらに、従来のように画素ごとに励起光を
照射し、輝尽発光光を発生させるポイントスキャンの系
においては、蓄積性蛍光体シートの応答時間の制限から
読取り時間を十分早くすることができないという問題が
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされてものであって、小型に構成することが可能な
放射線画像読取装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】さらに、本発明は高速読取が可能な放射線
画像読取装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像読取
装置は、放射線画像が蓄積記録されている蓄積性蛍光体
シート上に励起光を照射し、この励起光の照射を受けた
シートから生じた輝尽発光光を受光して光電的に前記放
射線画像の画像信号を読み取る放射線画像読取装置にお
いて、前記励起光を出力して前記蓄積性蛍光体シート上
に照射する励起光光源および前記輝尽発光光を検出する
光検出器を備えた読取ヘッドが複数配列されてなる読取
部と、前記読取部を、前記蓄積性蛍光体シートに対して
相対的に前記配列の方向に交差する方向に移動せしめる
搬送部とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】「相対的に……移動せしめる」とは、シー
トと読取部どちらか一方を動かすものであってもよく、
両者を動かすものであってもよい意であるが、前記シー
トを固定した状態で、前記読取部のみを移動せしめるも
のであることが装置全体のサイズを大きくしないために
は望ましい。

【００１２】「前記配列の方向に交差する方向に」と
は、配列の方向に直交する方向のみならず、交差する方
向であればいずれの方向でもよいことを意味する。

【００１３】前記読取部において、前記複数の読取ヘッ
ドは、一次元的に配列されていてもよいし、二次元的に
配列されていてもよい。なお、「一次元的に配列」と
は、読取ヘッドによる各読取走査線が蓄積性蛍光体シー
ト上で一直線上となるように読取ヘッドが一列に並べら
れていることを意味し、「二次元的に配列」とは、読取
ヘッドによる各読取走査線が蓄積性蛍光体シート上で複
数線となるように読取ヘッドが複数列に並べられている
ことを意味する。さらには、前記配列の方向に千鳥状に
配置されていてもよい。「千鳥状に配置」とは、各読取
ヘッドによる各読取走査線がシート上で千鳥状になるよ
うに読取ヘッドが配置されていることを意味する。

【００１４】複数の読取ヘッドの「複数」とは２以上で
あればよく、複数の読取ヘッドの読取幅合計が必要読取
幅（３５０ｍｍあるいは４３０ｍｍ程度が一般的）程度
であればよい。なお、各読取ヘッドの読取幅は、必要読
取幅の１／２〜１／１０程度であることが望ましい。

【００１５】前記複数の読取ヘッドは、同時に複数箇所
の画像信号を読み取るものであることが望ましい。しか
しながら、必ずしも同時に複数箇所の読取りを行う必要
はなく、それぞれの読取ヘッドを順次起動させて読取り
を行ってもよい。

【００１６】前記読取ヘッドの前記励起光源は、半導体
レーザと光偏向器を備えてなることが望ましい。光偏向
器としては小型ポリゴンミラー、マイクロスキャナ、音
響光学偏向素子、電気光学偏向素子等種々のものを適用
することができる。特に、音響光学偏向素子、電気光学
偏向素子は偏向方向の制御が容易で各読取ヘッドによる
同時読取りを行う場合に好適である。このとき各読取ヘ
ッドの光偏向方向が略同一の方向になるように制御する
ことによって各ヘッドが同期して同時読取りが可能とな
る。

【００１７】なお、前記光検出器は、励起光波長をカッ
トする励起光分離フィルタと、光電変換素子とからなる
ものであることが望ましい。

【００１８】さらに、前記読取部は、前記蓄積性蛍光体
シートに蓄積記録されている放射線画像を消去する消去
用光源を備えていることが望ましい。

【００１９】前記読取部は、隣接する読取ヘッド間の光
学的クロストークによる画像読取ノイズを低減する読取
ノイズ低減手段を備えたものであることが望ましい。

【００２０】ノイズ低減手段は、前記隣接する読取ヘッ
ド間に備えられた遮光部材であって、光学的クロストー
クを防ぐものであってもよいし、前記光学的クロストー
クの影響を受けた画像信号を補正する補正手段であって
もよい。さらには、前記読取ノイズ低減手段が、隣接す
る読取ヘッドが同時に読取りを行うことを制限する読取
制御手段であり、光学的クロストークを防ぐものであっ
てもよい。

【００２１】また、前記読取部は、前記読取ヘッドと前
記蓄積性蛍光体シートとの距離を一定に保つスペーサー
部材を備えていることが望ましく、特に、該スペーサー
部材が、回転可能なローラー状であることが望ましい。

【００２２】

【発明の効果】本発明の放射線画像読取装置は、読取部
に励起光光源と光検出器の両方を備えた読取ヘッドを複
数備えた構成となっているため、従来のように励起光光
源を一つしか備えていない構造と比較して励起光による
走査距離が短くなり、読取部を小型に構成することがで
き、装置全体も小型に構成することができる。

【００２３】読取部を蓄積性蛍光体シートに対して相対
的に移動せしめる搬送部を備え、特に、シートを固定し
て読取部を移動させる構成とすることにより、シート移
動を行っていた場合と比較して搬送のために必要な空間
を小さくすることができる。なお、従来のような走査光
学系であれば上述のように頑強な搬送部が必要でコスト
高となっていたが、本発明の放射線画像読取装置におい
ては、読取部（走査光学系）を小型化したことにより、
より安価に搬送部を構成することができる。

【００２４】また、上述のように本発明の放射線画像読
取装置は、複数の読取ヘッドを備えているため、各読取
ヘッドにより同時に複数箇所の読取りを行うことができ
るので従来のポイントスキャン系と比較して高速に画像
読取りを行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の放射線画像読取装
置の実施の形態について図面を用いて説明する。

【００２６】図１は放射線画像読取装置の概略構成を示
す斜視図である。図示の放射線画像読取装置は、蓄積性
蛍光体シート10に蓄積記録されている放射線画像を読み
取る読取部20と、該読取部20を蓄積性蛍光体シート10に
対して矢印Ｙ方向に搬送する図示しない搬送装置と、読
取部20に接続されている図示しない信号処理部とからな
る。

【００２７】読取部20は、複数の読取ヘッド20a 〜20f
からなり、この複数の読取ヘッド20a 〜20f は蓄積性蛍
光体シート10の長手方向に垂直な方向（Ｘ方向）に配列
して一体化されており、該シート10に対面して配されて
いる（図１参照）。図２は読取ヘッドの詳細な内部構成
を示す断面図である。読取ヘッド20a 〜20f は、図２に
示すように、励起光Ｌを出射する半導体レーザ21、この
出射された励起光Ｌを反射偏向してシート10に励起光Ｌ
を矢印Ｘ方向に主走査する光偏向器（マイクロオプティ
カルスキャナ）22、該光偏向器22で反射偏向された励起
光Ｌをシート10上に収束し、かつ等速度で走査させるｆ
θレンズ23、ｆθレンズ23を透過した励起光Ｌを反射し
てシート10上に照射せしめるミラー24からなる励起光光
源部と、シート10より発せられる輝尽発光光Ｍを集光す
る、光ファイバを備えた光ガイド31、該ガイド31により
集光された輝尽発光光Ｍを増幅して画像信号Ｓに光電変
換する光電子増倍管（以下、ＰＭＴという）32、光ガイ
ド31とＰＭＴ32との間に設けられた、励起光の反射光を
カットして輝尽発光光ＭのみをＰＭＴ32に入射せしめる
励起光カットフィルタ33、輝尽発光光Ｍを効率よく光ガ
イド31の入射端面に導く、励起光Ｌの主走査方向（矢印
Ｘ方向）に延びた集光ミラー34からなる光検出部と、画
像読取りを終えたシート10に対して、残留している蓄積
情報を発光させて消去する消去用光源40とを備えてな
る。なお、各読取ヘッド20a 〜20f とシート10との距離
ｄ（図２参照）を一定に保つために、読取部20にはスペ
ーサー50を備える。このスペーサー50は読取部20の搬送
を妨げないように転動するローラー状のものを用いる。
消去用光源40を読取部20に設けたことにより、従来外部
に設けられていた消去部が必要なくなり、装置全体とし
て小型化することができる。

【００２８】なお、図３は各読取ヘッドの光源部（ａ）
および光検出部（ｂ）の構成と作用を模式的に示す平面
図である。図３（ａ）に示すように、半導体レーザ21か
ら出射された励起光Ｌがｆθレンズ23によってシート上
に収束、等速度で走査線25上を走査する。また、図３
（ｂ）に示すように、光検出部の光ガイド31は、走査線
25近くに該走査線25に沿って広がった集光口を有するも
のである。

【００２９】本実施の形態においては読取部20は６個の
読取ヘッド20a 〜20f を備えており、各読取ヘッド20a
〜20f による主走査方向の読取幅（走査幅）は、シート
幅の１／６である。なお、配列される読取ヘッドの数は
６個に限られるものではなく、２個以上であればよい。
好ましくは２〜１０個であり、このときの走査幅はシー
ト幅の１／２〜１／１０程度である。

【００３０】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。

【００３１】各読取ヘッド20a 〜20f は同期するように
制御され、図１に示すシート10のＡ〜Ｆの領域について
それぞれ画像読取りを行う。

【００３２】読取部20の各読取ヘッド20a 〜20fにおい
て、半導体レーザ21から所定の波長の励起光Ｌが出射さ
れ、この出射された励起光Ｌは偏向器22により所定の方
向に偏向され、この偏向された励起光Ｌはｆθレンズ2
3、ミラー24により光ガイド31と集光ミラー34との間隙
を通って蓄積性蛍光体シート10の表面上で収束され、か
つ等速度でシート10を矢印Ｘ方向に主走査する。なお、
この時、各読取ヘッド20a 〜20f の各偏向器22の偏向
が略同時になるように制御することにより、各読取ヘッ
ドによる読取りを同期させることができる。一方、読取
部20は図示しない搬送装置により矢印Ｙ方へ移動（副走
査）され、この各読取ヘッド20a 〜20f による主走査と
読取部20の移動による副走査とが組み合わされてシート
10の全面に亘って均一に励起光Ｌが照射される。

【００３３】励起光Ｌが照射された蓄積性蛍光体シート
10の部分からは、そこに蓄積記録されている放射線画像
情報に応じた光量の輝尽発光光が発せられる。この発光
した輝尽発光光Ｍは四方へ拡散し、その一部は光ガイド
31の入射端面に入射し、一部は集光ミラー33により反射
されて光ガイド31の入射端面に入射される。このように
光ガイド31に集光された輝尽発光光Ｍは励起光カットフ
ィルタ33を透過してＰＭＴ32に伝達され、ＰＭＴ32はこ
の輝尽発光光Ｍを増幅して画像信号Ｓに光電変換して外
部の信号処理装置に出力する。なお、画像読取りが終了
した蓄積性蛍光体シート10には、情報が残留しているの
で、読取終了位置にある読取部20を読取開始位置に移動
させる際に、消去用光源40を駆動させ、消去光をシート
10に照射して残留エネルギーを放出させ、シート10を再
使用可能な撮影前の状態に戻す。

【００３４】画像読取りの際には、各読取ヘッド20a 〜
20f は、同期して読取処理を行うため、高速に読取処理
ができる。詳細には、図４に示すように、時刻ｔ１の時
にシート10の各領域Ａ〜Ｆのそれぞれ左端から励起光走
査を開始し、時刻ｔ２に各領域の右端に走査位置がくる
ように制御する。

【００３５】なお、このように同期して走査する場合、
隣接読取ヘッド間に光学的クロストークが生じる。この
光学的クロストークは画像信号のノイズとなるため、こ
れを補正する必要がある。このノイズを除去、もしくは
低減する手段として、ここでは、画像読取りを行う前に
予め隣接読取ヘッドによるクロストークを求め、画像読
取後にこの予め求められたクロストーク成分を差し引く
ようにする。例えば、領域Ｂに注目して、この領域にお
けるクロストーク成分を求める。図５は領域Ｂのクロス
トークを求めるためのヘッド20a,20b,20c による読取動
作時の励起光照射（Ａ）、画像信号出力（Ｂ）を示す。
一様露光された蓄積性蛍光体シートに対して、領域Ｂを
走査する読取ヘッド20b の励起光をオフ、読取ヘッド20
a,20c の励起光をオンにした状態（図５の（Ａ））で読
取動作を行うと、読取ヘッド20bの検出部では隣接した
領域Ａ，Ｃを読み取る読取ヘッド20a,20c からのクロス
トーク成分が検出される（図５の（Ｂ）の20b ）。図５
（Ａ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２の走査時間
中、読取ヘッド20a,20c は励起光を出射して走査させ、
読取ヘッド20b は励起光を照射しない。このとき、図５
（Ｂ）に示すように、読取ヘッド20b の検出部で検出さ
れた信号は隣接する読取ヘッド20a ,20c によるクロス
トークのみを示す信号となる。走査開始時であるｔ１近
傍では読取ヘッド20c の励起光による影響が大きく、走
査終了時であるｔ２近傍では読取ヘッド20a の励起光に
よる影響が大きくなる。このようにして、各読取ヘッド
について同様にクロストーク成分を予め求めておけば、
これを用いて読取信号からクロストークを除く補正が可
能になる。

【００３６】上記実施の形態においては、読取部は読取
ヘッドが一次元的に複数配列されたものであるとした
が、図６に示すように、読取ヘッド20は二次元的に複数
配列されたものとすることもできる。読取ヘッドを二次
元的に配列することにより、より多くの箇所の画像読取
りを同時に行うことができるため読取時間をさらに短縮
することができる。また、読取ヘッドを搬送する搬送距
離を短くすることができる。

【００３７】またさらに、図７に示すように、各読取ヘ
ッド20a'〜20f'を副走査方向に一つおきに向きを変えて
広がった形状として、検出部が千鳥状に配置されるよう
にしてもよい。この場合、同時に走査する走査線25' の
位置が隣接する読取ヘッド間で副走査方向（Ｙ方向）に
ずれるが、画像信号処理部においてこのずれを加味した
処理を行えばよい。このように検出部を千鳥状に配置す
ると、各読取ヘッドにおいては、ヘッドの幅ぎりぎりま
での画像読取りを行う必要がなくなり、また、前述した
隣接読取ヘッド間の光クロストークが生じないため、ク
ロストークの補正は必要なくなる。

【００３８】また、前述の光クロストークを生じさせな
いようにするために、図８に示すように隣接ヘッド間に
遮光部材42を設け、隣接読取ヘッドによる励起光照射で
発生した輝尽発光光が相互の検出部に入射するのを防ぐ
構造としてもよい。なお、遮光部材42と前述のクロスト
ークの補正を同時に採用してもよい。

【００３９】さらに、隣接するヘッドが同時に画像読取
りを行わないように制御することによってもクロストー
クを防ぐことができる。例えば、図１に示す例におい
て、１つおきの読取ヘッド20a,20c,20e による読み取り
をまず行い、その後、タイミングをずらしてその間の一
つおきの読取ヘッド20b,20d,20f による読み取りを行う
ように制御すれば、互いに隣接する読取ヘッドが同時に
駆動しないため、クロストークを生じることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる放射線画像読取装
置の斜視図

【図２】本実施の形態にかかる読取ヘッドの断面図

【図３】本実施の形態にかかる読取ヘッドの励起光光源
部および光検出部の平面図

【図４】本実施の形態の放射線画像読取装置による画像
読取りを説明する図

【図５】光クロストーク成分を求める際の読取ヘッドに
おける動作を説明する図

【図６】二次元に配列された読取ヘッドを備えた読取部
の斜視図

【図７】千鳥状に配列された読取ヘッドを備えた読取部
の平面図

【図８】読取ヘッド間に遮光部材を備えた読取部を説明
する図

【符号の説明】

10 蓄積性蛍光体シート 20 読取部 20a〜20f 読取ヘッド 21 半導体レーザ 22 光偏向器 23 ｆθレンズ 24 ミラー 31 光ガイド 32 光電子増倍管

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線画像が蓄積記録されている蓄積性
   蛍光体シート上に励起光を照射し、この励起光の照射を
   受けたシートから生じた輝尽発光光を受光して光電的に
   前記放射線画像の画像信号を読み取る放射線画像読取装
   置において、 前記励起光を出力して前記蓄積性蛍光体シート上に照射
   する励起光光源および前記輝尽発光光を検出する光検出
   器を備えた読取ヘッドが複数配列されてなる読取部と、 前記読取部を、前記蓄積性蛍光体シートに対して相対的
   に前記配列の方向に交差する方向に移動せしめる搬送部
   とを備えたことを特徴とする放射線画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記搬送部が、前記シートを固定した状
   態で、前記読取部のみを移動せしめるものであることを
   特徴とする請求項１記載の放射線画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記読取部において、前記複数の読取ヘ
   ッドが一次元的に配列されていることを特徴とする請求
   項１または２いずれか記載の放射線画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記読取部において、前記複数の読取ヘ
   ッドが二次元的に配列されていることを特徴とする請求
   項１または２いずれか記載の放射線画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記読取部において、前記複数の読取ヘ
   ッドが、前記配列の方向に千鳥状に配置されていること
   を特徴とする請求項１または２いずれか記載の放射線画
   像読取装置。
6. 【請求項６】 前記複数の読取ヘッドによって同時に複
   数箇所の画像信号を読取るものであることを特徴とする
   請求項１から５いずれか記載の放射線画像読取装置。
7. 【請求項７】 前記読取ヘッドの前記励起光光源が、半
   導体レーザと光偏向器を備えてなることを特徴とする請
   求項１から６いずれか記載の放射線画像読取装置。
8. 【請求項８】 前記光検出器が、励起光波長をカットす
   る励起光分離フィルタと、光電変換素子とからなるもの
   であることを特徴とする請求項１から７いずれか記載の
   放射線画像読取装置。
9. 【請求項９】 前記読取部が、前記蓄積性蛍光体シート
   に蓄積記録されている放射線画像を消去する消去用光源
   を備えていることを特徴とする請求項１から８いずれか
   記載の放射線画像読取装置。
10. 【請求項１０】 前記読取部が、隣接する読取ヘッド間
    の光学的クロストークによる画像読取ノイズを低減する
    読取ノイズ低減手段を備えたものであることを特徴とす
    る請求項１から９いずれか記載の放射画像読取装置。
11. 【請求項１１】 前記読取ノイズ低減手段が、前記隣接
    する読取ヘッド間に備えられた遮光部材であり、前記光
    学的クロストークを防ぐものであることを特徴とする請
    求項１０記載の放射線画像読取装置。
12. 【請求項１２】 前記読取ノイズ低減手段が、前記光学
    的クロストークの影響を受けた画像信号を補正する補正
    手段であることを特徴とする請求項１０記載の放射線画
    像読取装置。
13. 【請求項１３】 前記読取ノイズ低減手段が、前記隣接
    する読取ヘッドが同時に読取を行うことを制限する読取
    制御手段であり、前記光学的クロストークを防ぐもので
    あることを特徴とする請求項１０記載の放射線画像読取
    装置。
14. 【請求項１４】 前記読取部が、前記読取ヘッドと前記
    蓄積性蛍光体シートとの距離を一定に保つスペーサー部
    材を備えていることを特徴とする請求項１から１３いず
    れか記載の放射線画像読取装置。
15. 【請求項１５】 前記スペーサー部材が、回転可能なロ
    ーラー状であることを特徴とする請求項１４記載の放射
    線画像読取装置。