JP2002148734A - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

放射線画像情報読取装置

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JP2002148734A
JP2002148734A JP2000340064A JP2000340064A JP2002148734A JP 2002148734 A JP2002148734 A JP 2002148734A JP 2000340064 A JP2000340064 A JP 2000340064A JP 2000340064 A JP2000340064 A JP 2000340064A JP 2002148734 A JP2002148734 A JP 2002148734A
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line sensor
radiation image
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excitation light
stimulable phosphor
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JP2000340064A
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Satoru Arakawa
哲 荒川
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラインセンサを用いる放射線画像情報読取装
置において、ラインセンサの長手方向に亘る鮮鋭度のバ
ラツキを無くす。 【解決手段】 放射線画像情報が蓄積された蓄積性蛍光
体シート13の一部に励起光10を線状に照射する励起光照
射手段11と、この蓄積性蛍光体シート13の線状の励起光
照射部分に沿うように複数の光電変換素子が並設されて
なるラインセンサ17を含む読取光学系と、副走査手段18
とを備えてなる放射線画像情報読取装置において、ライ
ンセンサ17からの出力信号Dを信号補正手段22に通し
て、上記読取光学系によるラインセンサ長手方向に亘る
画像鮮鋭度の不均一を補償する補正処理にかける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線画像情報が
蓄積記録されている蓄積性蛍光体シートに励起光を照射
し、そのとき該シートから発せられた輝尽発光光を光電
的に読み取って前記放射線画像を示す画像信号を得る放
射線画像情報読取装置に関し、特に詳細には、蓄積性蛍
光体シートに線状に励起光を照射し、輝尽発光光をライ
ンセンサによって検出する放射線画像情報読取装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、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、可視光やレーザ光な
ど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)
が知られており、そして、この蓄積性蛍光体を支持体上
に積層してなる蓄積性蛍光体シートを用いる放射線画像
記録再生システムが広く実用に供されている。
【0003】この放射線画像記録再生システムは、人体
等の被写体を透過させた放射線を蓄積性蛍光体シートに
照射する等してこの蓄積性蛍光体シートに被写体の放射
線画像情報を蓄積記録し、その後、レーザ光などの励起
光により該シートを2次元的に走査してその励起光照射
部分から輝尽発光光を生じさせ、この輝尽発光光を光電
読取手段により読み取って上記放射線画像情報を示す画
像信号を得るものである(例えば特開昭55-12429号、同
55-116340号、同56-104645号等参照)。
【0004】このシステムにおいて得られた画像信号
は、観察読影に適した階調処理や周波数処理などの画像
処理が施された上で、それが担持する放射線画像を診断
用可視像としてフィルムに再生記録したり、あるいはCR
T画像表示装置等に表示するために用いられる。なお、
放射線画像情報読取り後の蓄積性蛍光体シートに消去光
を照射して、そこに残存しているエネルギーを放出させ
ると、そのシートは再度放射線画像情報を蓄積記録でき
る状態となって、繰り返し使用が可能になる。
【0005】また、放射線画像形成における検出量子効
率、すなわち放射線吸収率、輝尽発光効率および輝尽発
光光の取出し効率などを高めるために、従来の蓄積性蛍
光体シートにおける放射線吸収機能とエネルギー蓄積機
能とを分離させるようにした新しいタイプの蓄積性蛍光
体シートも提案されている(特願平11-372978号)。
【0006】この蓄積性蛍光体シートは、紫外乃至可視
領域の光を吸収してそのエネルギーを蓄積可能で、可視
乃至赤外領域の光により励起されたとき上記エネルギー
を輝尽発光光として放出する蓄積専用の輝尽性蛍光体の
層を含有するものである。
【0007】この新しいタイプの蓄積性蛍光体シート
は、好ましくは、放射線を吸収して紫外乃至可視領域に
発光を示す蛍光体を含有する放射線吸収性蛍光体層が付
加された形態とされる。その場合は、画像情報を有する
放射線が照射された際に上記放射線吸収性蛍光体層から
発せられた紫外乃至可視領域の光のエネルギー(これは
放射線画像情報に対応している)が前記輝尽性蛍光体の
層に蓄積される。そこで、その後この蓄積性蛍光体シー
トを励起光で走査すれば、上記輝尽性蛍光体の層から放
射線画像情報を示す輝尽発光光が発せられる。
【0008】またこの新しいタイプの蓄積性蛍光体シー
トは、上述の放射線吸収性蛍光体層は備えないものとし
て形成されてもよい。その場合該蓄積性蛍光体シート
は、放射線を吸収して紫外乃至可視領域に発光を示す蛍
光体を含有する放射線吸収性蛍光体層を有する蛍光スク
リーンと併せて用いられる。
【0009】すなわち、この蛍光スクリーンを蓄積性蛍
光体シートに密着させた状態で該蛍光スクリーンに放射
線を照射すれば、蛍光スクリーンの放射線吸収性蛍光体
層から発せられた紫外乃至可視領域の光のエネルギー
(これは放射線画像情報に対応している)が、蓄積性蛍
光体シートの輝尽性蛍光体の層に蓄積される。そこでこ
の場合も、その後に蓄積性蛍光体シートを励起光で走査
すれば、上記輝尽性蛍光体の層から放射線画像情報を示
す輝尽発光光が発せられる。
【0010】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、
輝尽発光光の読取時間の短縮や、装置のコンパクト化お
よびコスト低減等の観点から、光電読取手段としてCC
D等からなるラインセンサを適用することが提案されて
いる(特開昭60-111568号、特開昭60-236354、特開平1-
101540号等)。
【0011】その種の放射線画像情報読取装置は基本的
に、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シー
トの一部に励起光を線状に照射する励起光照射手段と、
この蓄積性蛍光体シートの線状の励起光照射部分に沿う
ように複数の光電変換素子が長手方向に並設されて、該
シートの線状の励起光照射部分から生じた輝尽発光光を
検出するラインセンサを含む読取光学系と、この読取光
学系および前記励起光照射手段と、前記蓄積性蛍光体シ
ートとの一方を他方に対して相対的に、前記励起光照射
部分の長さ方向と交わる方向に移動させる副走査手段と
から構成されるものである。
【0012】なお、上述のように蓄積性蛍光体シートに
励起光を線状に照射する励起光照射手段は、いわゆるフ
ァンビーム状の励起光を発するものであってもよいし、
あるいは、1本の細いビームを偏向させて蓄積性蛍光体
シート上で線状に走査させるものであってもよい。
【0013】また一般に上記読取光学系は、ラインセン
サと前記蓄積性蛍光体シートとの間において前記線状の
励起光照射部分に沿うように複数のレンズ素子が並設さ
れてなり、この励起光照射部分から発せられた輝尽発光
光を集光してラインセンサに導くレンズアレイを備えて
構成される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記のラインセンサを
用いる放射線画像情報読取装置は、装置のコンパクト化
およびコスト低減等の所期の目的を達成できるものであ
るが、その半面、そこから得た読取画像信号に基づいて
放射線画像を再生したとき、再生放射線画像の励起光主
走査方向(つまりラインセンサの長手方向)の鮮鋭度に
バラツキが生じやすいという問題が認められる。
【0015】そこで本発明は、輝尽発光光検出手段とし
てラインセンサを用いた上で、再生放射線画像に励起光
主走査方向の鮮鋭度バラツキが生じることを防止できる
放射線画像情報読取装置を提供することを目的とする。
【0016】
【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、前述したように、放射線画像情報が蓄
積記録された蓄積性蛍光体シートの一部に励起光を線状
に照射する励起光照射手段と、この蓄積性蛍光体シート
の線状の励起光照射部分に沿うように複数の光電変換素
子が長手方向に並設されて、該シートの線状の励起光照
射部分から生じた輝尽発光光を検出するラインセンサを
含む読取光学系と、この読取光学系および前記励起光照
射手段と、前記蓄積性蛍光体シートとの一方を他方に対
して相対的に、前記励起光照射部分の長さ方向と交わる
方向に移動させる副走査手段とを備えてなる放射線画像
情報読取装置において、前記ラインセンサからの出力信
号に対して、前記読取光学系によるラインセンサ長手方
向(つまり励起光主走査方向)に亘る読取画像鮮鋭度の
不均一を補償する補正処理を施す信号補正手段が設けら
れたことを特徴とするものである。
【0017】なお、この本発明の放射線画像情報読取装
置における読取光学系は、ラインセンサと蓄積性蛍光体
シートとの間において前記線状の励起光照射部分に沿う
ように複数のレンズ素子が並設されてなり、この励起光
照射部分から発せられた輝尽発光光を集光してラインセ
ンサに導くレンズアレイを含むものであることが望まし
い。
【0018】また上記読取光学系の、空間周波数uに関
する前記長手方向位置xでのMTF(modulation trans
fer function)をMTFx(u)とし、空間周波数uに関す
る所望のMTFをMTFa(u)としたとき、上記信号補
正手段は、Rx(u)=MTFa(u)/MTFx(u)なる周波
数特性の変換処理を行なうものであることが望ましい。
【0019】また上述のラインセンサとしては、例えば
CCDラインセンサを好適に用いることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明者の研究によると、従来の放射線
画像情報読取装置から得られた読取画像信号に基づいて
放射線画像を再生したとき、再生放射線画像の励起光主
走査方向の鮮鋭度にバラツキが生じるのは、読取光学系
を構成するラインセンサやレンズアレイ等のデバイスの
取付位置精度が低かったり、あるいは、レンズアレイを
構成する各レンズ素子の性能に差が有ることに起因して
いることが判明した。つまり、そのような状態になって
いると、ラインセンサの主走査方向の各位置毎にレスポ
ンスが異なり、それが再生放射線画像において鮮鋭度の
差となって現れるのである。
【0021】本発明の放射線画像情報読取装置において
は、ラインセンサからの出力信号に対して、読取光学系
によるラインセンサ長手方向(つまり励起光主走査方
向)に亘る読取画像鮮鋭度の不均一を補償する補正処理
を施す信号補正手段が設けられているので、この信号補
正手段の出力信号に基づいて再生された放射線画像に、
前述したような鮮鋭度のバラツキが生じることを防止で
きる。
【0022】なお、読取光学系が前述のレンズアレイを
含んでいる場合は、該レンズアレイを構成している各レ
ンズ素子の性能差によって鮮鋭度のバラツキが生じやす
いので、本発明は、このようにレンズアレイを含む読取
光学系を備えた放射線画像情報読取装置に対して適用さ
れると、特に効果的である。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は、本発明の一つの実施
形態による放射線画像情報読取装置の概略構成を示すも
のであり、また図2および図3はそれぞれ、この放射線
画像情報読取装置の読取光学系の部分の側面形状、正面
形状を示している。
【0024】図1に示すように本装置は、ファンビーム
状の励起光10を発する励起光照射手段としてのレーザダ
イオードアレイ11と、励起光10を図2に示す面内のみで
集光するシリンドリカルレンズ12と、この励起光10が線
状に照射された蓄積性蛍光体シート13の部分から発せら
れた輝尽発光光14を集光するレンズアレイ15と、このレ
ンズアレイ15を通過した輝尽発光光14の光路に配された
励起光カットフィルタ16と、この励起光カットフィルタ
16を透過した輝尽発光光14を検出するCCDラインセン
サ17と、蓄積性蛍光体シート13を矢印Y方向、つまり該
シート13上における励起光照射部分の長さ方向(矢印X
方向)と直交する方向に定速送りする副走査手段として
のエンドレスベルト18とを有している。
【0025】さらに、上記CCDラインセンサ17から出
力されたアナログの光検出信号Sを増幅する増幅器20
と、増幅された光検出信号Sをデジタル化するA/D変
換器21と、このA/D変換器21が出力したデジタル画像
信号Dに対して後述の補正処理を施す信号補正手段22
と、この補正処理を受けた後のデジタル画像信号D1を
画像処理にかける画像処理装置23と、画像処理後のデジ
タル画像信号D2が入力される画像再生装置24とが設け
られている。
【0026】レーザダイオードアレイ11は図3に示すよ
うに、発振波長が例えば650〜690nm帯にある複
数のレーザダイオード11a、11b、11c……が一列に並
設されてなるものである。各レーザダイオード11a、11
b、11c……から発せられた発散光状態の励起光10a、
10b、10c……は、シリンドリカルレンズ12により一方
向のみに集光されてファンビームとなり、それらのファ
ンビームが合成されてなる励起光10が蓄積性蛍光体シー
ト13の一部分を線状に照射するようになっている。
【0027】CCDラインセンサ17は図4に平面形状を
示すように、一列に並設された多数のセンサチップ(光
電変換素子)17aを有するものである。このCCDライ
ンセンサ17は、センサチップ17aが図1の蓄積性蛍光体
シート13上における励起光照射部分の長さ方向(矢印X
方向)に沿って並ぶ向きに配設されている。なおCCD
ラインセンサ17は、幅の大きい蓄積性蛍光体シート13に
対応するために、複数のラインセンサをその長さ方向に
連ねて構成されてもよい。
【0028】一方レンズアレイ15は、図5に正面形状を
示す通り、例えば多数の屈折率分布型レンズ15a、15
b、15c、15d……が一列に並設されてなるものであ
る。各屈折率分布型レンズ15a、15b、15c、15d……
は正立等倍光学系をなすもので、蓄積性蛍光体シート13
から発せられた輝尽発光光14を集光して、図1に示すよ
うにCCDラインセンサ17に導く。そしてレンズアレイ
15は、屈折率分布型レンズ15a、15b、15c、15d……
が蓄積性蛍光体シート13上における励起光照射部分の長
さ方向(矢印X方向)に沿って並ぶ向きに配設されてい
る。
【0029】以下、上記構成の放射線画像情報読取装置
の作用について説明する。例えば被写体を透過した放射
線を照射する等により、その被写体の透過放射線画像が
記録が記録された蓄積性蛍光体シート13は、図1の放射
線画像情報読取装置において、エンドレスベルト18によ
り矢印Y方向に定速で送られる。それとともに、レーザ
ダイオードアレイ11から発せられた励起光10が、蓄積性
蛍光体シート13の一部に線状に照射される。
【0030】この励起光10の照射を受けた蓄積性蛍光体
シート13の部分からは、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14が発散する。例えば青
色のこの輝尽発光光14はレンズアレイ15により集光され
てCCDラインセンサ17に導かれ、該CCDラインセン
サ17によって光電的に検出される。なお、蓄積性蛍光体
シート13で反射してCCDラインセンサ17に向かって進
行する励起光10は、励起光カットフィルタ16によってカ
ットされる。
【0031】CCDラインセンサ17は、輝尽発光光14の
光量に対応した(つまり上記放射線画像情報を示す)ア
ナログの光検出信号Sを出力する。この光検出信号Sは
増幅器20により増幅され、次いでA/D変換器21におい
てデジタル画像信号Dに変換される。
【0032】このデジタル画像信号Dは次に信号補正手
段22において、励起光主走査方向の読取画像鮮鋭度のバ
ラツキを除去する補正処理を受ける。補正処理を受けた
後のデジタル画像信号D1はさらに画像処理装置23にお
いて、階調処理や周波数処理等の画像処理にかけられ
る。画像処理を受けた後のデジタル画像信号D2は画像
再生装置24に送られて、蓄積性蛍光体シート13に記録さ
れていた放射線画像の再生に供せられる。この画像再生
装置24は、CRT表示装置等からなるディスプレイ手段
でもよいし、感光フィルムに光走査記録を行なう記録装
置等であってもよい。
【0033】次に、上記信号補正手段22が行なう補正処
理について詳しく説明する。本実施形態の装置において
は、レンズアレイ15、励起光カットフィルタ16およびC
CDラインセンサ17により読取光学系が構成されている
が、この読取光学系を構成する各光学素子の取付位置精
度が低かったり、あるいは、レンズアレイ15を構成する
屈折率分布型レンズ15a、15b、15c、15d……の性能
に互いに差が有ると、CCDラインセンサ17の主走査方
向の各位置毎にレスポンスが異なり、それが再生放射線
画像において鮮鋭度の差となって現れる。
【0034】信号補正手段22はデジタル画像信号Dに対
して、上記鮮鋭度の差を補償する補正処理を施す。すな
わち上記読取光学系の、空間周波数uに関するラインセ
ンサ長手方向位置xでのMTFをMTFx(u)とし、空間
周波数uに関する所望のMTFをMTFa(u)としたと
き、信号補正手段22は予めメモリに記憶していたMTF
x(u)およびMTFa(u)に基づいて、デジタル画像信号
Dに対して、Rx(u)=MTFa(u)/MTFx(u)なる周
波数特性の変換処理をかける。それによりラインセンサ
長手方向のどの位置xに関してもMTFが所望のMTF
a(u)となって、この変換処理後のデジタル画像信号D
1は、ラインセンサ長手方向の鮮鋭度が均一化された放
射線画像を担持するものとなる。
【0035】したがって、このデジタル画像信号D1を
画像処理にかけた後のデジタル画像信号D2に基づいて
画像再生装置24により放射線画像を再生すれば、その再
生放射線画像に、励起光主走査方向に亘る鮮鋭度のバラ
ツキが生じることを防止できる。
【0036】なお、より具体的に上記変換処理は、例え
ばデジタル画像信号Dをフーリエ変換して空間周波数空
間に変換し、そこでのライン方向各位置での副走査方向
各位置のパワースペクトルに、各位置x毎の変換係数
{Rx(u)}2を掛けた後、逆フーリエ変換することによ
って実現できる。あるいは、デジタル画像信号Dに対し
て、周波数特性がRx(u)となるフィルタを畳み込み演算
してもよい。
【0037】また、空間周波数uに関するラインセンサ
長手方向位置xでのMTFつまり上記MTFx(u)は、例
えば図6に示すように、参照用の蓄積性蛍光体シート13
Rの主走査方向Xに亘る各位置にCTF(Contrast Tra
nsfer Function)チャート30を置いた状態で放射線撮影
し、その蓄積性蛍光体シート13Rを前述と同様の読取処
理にかけて得た画像信号からCTFデータを得、そのC
TFデータから計算することによって求めることができ
る。
【0038】あるいは図7に示すように、参照用の蓄積
性蛍光体シート13Rの主走査方向Xに亘る各位置に例え
ば10μm×5mm程度のスリット像31を露光し、その蓄
積性蛍光体シート13Rを前述と同様の読取処理にかけて
得た画像信号からLSF(line spread function)を求
め、そこからMTFx(u)を計算して求めることも可能で
ある。
【0039】なお、本発明の放射線画像情報読取装置が
読取対象とする蓄積性蛍光体シートは、放射線吸収機能
とエネルギー蓄積機能とを兼ね備えた蓄積性蛍光体シー
トであってもよいし、あるいはそれら両機能を分離させ
るために蓄積専用蛍光体層を設けた、前述の特願平11-3
72978号に開示される蓄積性蛍光体シートであってもよ
い。この蓄積専用蛍光体層を設けた蓄積性蛍光体シート
を用いる場合は、放射線画像形成における検出量子効
率、すなわち放射線吸収率、輝尽発光効率および輝尽発
光光の取出し効率などを全体的に高めることができるた
め、再生放射線画像の画質を改善することができる。
【0040】さらに、この読取対象とする蓄積性蛍光体
シートは、放射線エネルギー吸収特性が互いに異なる2
つの蓄積性蛍光体層を有して、それらの各層に記録され
た放射線画像情報を担持する2通りの輝尽発光光をシー
ト表裏面から各別に発散させ得る、放射線エネルギーサ
ブトラクション用の蓄積性蛍光体シートであってもよ
い。
【0041】また、上述の放射線エネルギーサブトラク
ション用の蓄積性蛍光体シートとしは、例えばシートの
厚さ方向に延びる励起光反射性隔壁部材により多数の微
小房に細分区画された構造を有する、いわゆる異方化さ
れた蓄積性蛍光体シートを用いることもできる。
【0042】さらに、以上説明した実施形態では、励起
光副走査のために蓄積性蛍光体シート13をエンドレスベ
ルト18により定速搬送しているが、励起光を副走査する
手段はこのようなものに限らず、その他例えばローラで
蓄積性蛍光体シート13を搬送するものや、あるいは、固
定した蓄積性蛍光体シート13に対して励起光照射手段お
よびラインセンサ等を相対移動させるものなどを適用す
ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施形態による放射線画像情報
読取装置の概略構成図
【図2】図1に示した放射線画像情報読取装置の読取光
学系を示す側面図
【図3】図2に示した読取光学系の正面図
【図4】上記放射線画像情報読取装置に用いられたライ
ンセンサの平面図
【図5】図1の放射線画像情報読取装置に用いられたレ
ンズアレイの正面図
【図6】読取光学系のMTFを測定するための放射線画
像撮影の一例を説明する図
【図7】読取光学系のMTFを測定するための放射線画
像撮影の別の例を説明する図
【符号の説明】
10 励起光 11 レーザダイオードアレイ 11a、11b、11c レーザダイオード 12 シリンドリカルレンズ 13 蓄積性蛍光体シート 13R 参照用蓄積性蛍光体シート 14 輝尽発光光 15 レンズアレイ 15a、15b、15c 屈折率分布型レンズ 16 励起光カットフィルタ 17 CCDラインセンサ 17a CCDラインセンサのセンサチップ 18 エンドレスベルト 20 増幅器 21 A/D変換器 22 信号補正手段 23 画像処理装置 24 画像再生装置 30 CTFチャート 31 スリット像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/321 H04N 1/04 E Fターム(参考) 2G083 AA03 BB04 BB05 CC10 DD11 DD13 DD18 EE02 2H013 AC05 5B047 AA17 BB02 CB05 DA01 DA06 5C024 AX16 AX17 CX37 EX01 EX42 GY01 JX02 5C072 AA01 BA17 EA05 VA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性
    蛍光体シートの一部に励起光を線状に照射する励起光照
    射手段と、 この蓄積性蛍光体シートの線状の励起光照射部分に沿う
    ように複数の光電変換素子が長手方向に並設されて、該
    シートの線状の励起光照射部分から生じた輝尽発光光を
    検出するラインセンサを含む読取光学系と、 この読取光学系および前記励起光照射手段と、前記蓄積
    性蛍光体シートとの一方を他方に対して相対的に、前記
    励起光照射部分の長さ方向と交わる方向に移動させる副
    走査手段とを備えてなる放射線画像情報読取装置におい
    て、 前記ラインセンサからの出力信号に対して、前記読取光
    学系によるラインセンサ長手方向に亘る読取画像鮮鋭度
    の不均一を補償する補正処理を施す信号補正手段が設け
    られていることを特徴とする放射線画像情報読取装置。
  2. 【請求項2】 前記ラインセンサと前記蓄積性蛍光体シ
    ートとの間において前記線状の励起光照射部分に沿うよ
    うに複数のレンズ素子が並設されてなり、この励起光照
    射部分から発せられた輝尽発光光を集光してラインセン
    サに導くレンズアレイが、前記読取光学系に含まれてい
    ることを特徴とする請求項1記載の放射線画像情報読取
    装置。
  3. 【請求項3】 前記読取光学系の、空間周波数uに関す
    る前記長手方向位置xでのMTFをMTFx(u)とし、空
    間周波数uに関する所望のMTFをMTFa(u)とした
    とき、前記信号補正手段が、Rx(u)=MTFa(u)/M
    TFx(u)なる周波数特性の変換処理を行なうものである
    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。
  4. 【請求項4】 前記ラインセンサがCCDラインセンサ
    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。
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