JP2002156712A - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄積性蛍光体シートに励起光を線状に照射
し、ラインセンサにより放射線画像情報を読み取る装置
において、励起光カットフィルタの厚さを大きくするこ
となく、励起光の影響を減少させ、Ｓ／Ｎが十分高い画
像を得る。 【解決手段】 励起光源を、発光を断続的に繰り返すパ
ルス光源１１とし、ラインセンサ２０は、そのパルス光
が発光した後、応答遅れによる輝尽発光光Ｍを受光して
光電変換し、その輝尽発光光Ｍの強度に応じた電荷を蓄
積する。画像情報読取手段３０により、上記パルス光が
複数回照射されたとき、その複数回のパルス光の照射に
よる輝尽発光光に応じた電荷を読み取り、１回のパルス
光の照射による応答遅れによる輝尽発光光の強度が弱い
場合においても、十分な大きさでかつ励起光の影響の少
ない信号を読み取れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放射線画像情報読取
装置に関し、特に、蓄積性蛍光体シートに蓄積された放
射線画像情報を線状の励起光により励起し、その輝尽発
光光をラインセンサにより読み取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】蓄積性蛍光体に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光が発光される。この蓄
積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、支持体上にこ
の蓄積性蛍光体を積層し、シート状とした蓄積性蛍光体
シートに人体などの被写体を透過した放射線を照射する
ことにより、放射線画像情報を一旦蓄積記録し、この蓄
積性蛍光体シートにレーザ光などの励起光を照射して、
輝尽発光光を生じさせ、この輝尽発光光を光電変換素子
からなる読取手段により読み取って画像信号を得、ま
た、この画像信号を読み取った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
ルギーを放出させ、そのシートを再使用に供する放射線
画像記録再生システムがCR（ComputedRadiography）と
して、広く実用に供されている。

【０００３】上記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などの画像処理
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（最終画像）としてフィルムに記録され、また
は高精細なCRTに表示されて医師などによる診断に提供
される。一方、上記蓄積性蛍光体シートに消去光を照射
し、残留エネルギーを放出させると、そのシートは再度
放射線画像情報の蓄積記録が可能となり、繰り返し使用
可能である。

【０００４】また、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
の低減の視点から、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ライン光源を使用し、光電読取手
段としては、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（以下、主走査方向とする）
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前記ライン
センサと上記蛍光体シートの一方を他方に対して相対的
に、上記線状の部分の長さ方向に略直交する方向（以
下、副走査方向とする）に移動する走査手段を備えた構
成が提案されている（特開昭60-111568号公報、特開昭6
0-236354公報、特開平1-101540号公報など）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術による放射線画像情報読取装置において、蓄積性蛍光
体シートに励起光を照射したとき、ラインセンサは、こ
の励起光の照射による輝尽発光光を受光するだけでな
く、蓄積性蛍光体シートにより反射された励起光も受光
してしまう。上記放射線画像情報読取装置で使用される
ラインセンサは、輝尽発光光に対する感度よりも、むし
ろこの蓄積性蛍光体シートに反射された励起光に対する
感度の方が高い場合が多い。ラインセンサで受光された
励起光は、ノイズとなり、最終画像のＳ／Ｎを低下させ
る原因となる。従って、これまでに提供されている放射
線画像情報読取装置では、ラインセンサと集光光学系の
間に励起光カットフィルタを配置することにより、励起
光がラインセンサにより受光されることを回避していた
が、十分に励起光をカットするためには、相当の厚さを
もった励起光カットフィルタが必要となる。しかし、励
起光カットフィルタに相当の厚さを持たせた場合、ライ
ンセンサと集光光学系とがその厚さの距離だけ離れてし
まうため、焦点距離が長くなり集光効率が悪くなり、や
はり最終画像のＳ／Ｎの低下の原因となる。励起光カッ
トフィルタを蓄積性蛍光体シートと集光光学系の間に挿
入した場合においても、蓄積性蛍光体シートと集光光学
系の距離が離れてしまうので、上記と同様である。ま
た、励起光カットフィルタを厚くした場合、輝尽発光光
の透過率も低下するため、これも最終画像のＳ／Ｎの低
下の原因となる。

【０００６】本発明による放射線画像情報読取装置は、
上記ような問題点に鑑みて、励起光カットフィルタの厚
さを大きくすることなく、励起光の影響を減少させ、Ｓ
／Ｎが十分高い画像を得ることができる放射線画像情報
読取装置を提供するものである。

【０００７】

【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、放射線画像情報が蓄積された蓄積性蛍
光体シートの表面の一部に励起光を線状に照射する照射
手段と、照射手段により蛍光体シートに励起光が線状に
照射された部分またはこの照射された部分に対応する蛍
光体シートの裏面部分から発光された輝尽発光光を受光
して光電変換し、輝尽発光光の強度に応じた電荷を蓄積
する多数の光電変換素子が長さ方向に直線状に配列され
たラインセンサと、照射手段およびラインセンサと蛍光
体シートの一方を他方に対して相対的に前記照射された
部分の長さ方向と異なる方向に移動させる走査手段と、
ラインセンサの出力を移動に応じて順次読み取り、最終
画像を構成するデータを得る読取手段とを備えた放射線
画像情報読取装置において、励起光が、発光を断続的に
繰り返すパルス光であり、ラインセンサが、パルス光の
発光後のパルス光の照射開始からの応答遅れによる輝尽
発光光を受光して光電変換し、輝尽発光光の強度に応じ
た電荷を蓄積するものであり、読取手段が、複数回のパ
ルス光の照射によりラインセンサに蓄積された電荷に応
じたラインセンサの出力を読み取るものであることを特
徴とするものである。

【０００８】ここで、上記「パルス光の照射開始から応
答遅れによる輝尽発光光」について、図１を用いて説明
する。図１に示されるように、パルス光の照射開始時間
をｔ _０とすると、輝尽発光光は照射開始時間ｔ_０から遅
れて応答して、ｔ_１―ｔ_０後に最大の強度となり、その
後減衰していく。「パルス光の照射開始から応答遅れに
よる輝尽発光光」とは、このような特性を持つ輝尽発光
光を意味する。

【０００９】また、上記「パルス光の発光後のパルス光
の照射開始からの応答遅れによる輝尽発光光を受光して
光電変換し、輝尽発光光の強度に応じた電荷を蓄積す
る」とは、例えば、図２に示すようなタイミングで制御
を行なうことを意味する。まず、パルス光が、１μｓ照
射され（図２（２））、この照射により輝尽発光光は図
２（１）に示されるような特性で発光する。ラインセン
サ（光電変換素子）は、パルス光が照射されている時間
は、電荷の蓄積を行なわない（図２（３））。そして、
パルス光が１μｓ照射された後、電荷の蓄積を開始し、
所定の時間蓄積する（図２（３）および（４））。

【００１０】さらに、上記「複数回のパルス光の照射に
よりラインセンサに蓄積された電荷」とは、上記のよう
に蓄積された電荷が複数回分加算された電荷を意味す
る。ただし、２回目以降の電荷の蓄積については、上記
１回目と同様にパルス光を照射している時間は蓄積せ
ず、さらに蓄積された電荷が加算されるようにラインセ
ンサを制御する必要がある。

【００１１】また、照射手段から照射される線状の励起
光は、光源自体がライン光源であり、線状の励起光を出
射するものでもよいし、光学系により線状にされたもの
でもよい。

【００１２】さらに、照射手段と検出手段とは、シート
の同一面側に配置される構成であってもよいし、互いに
反対の面側に別個に配置される構成であってもよい。但
し、別個に配置される構成を採用する場合は、蛍光体シ
ートの支持体などは輝尽発光光透過性のものにする必要
がある。

【００１３】また、照射手段は、パルス光の照射強度を
照射回数に応じて制御するパルス光強度制御手段を備え
ることができる。

【００１４】ここで、上記「パルス光の照射強度を照射
回数に応じて制御する」とは、例えば、複数回のパルス
光による輝尽発光光は、照射回数が増す毎にその強度は
減少していくので、回数が増す毎にパルス光の強度が大
きくなるように制御することを意味する。

【００１５】また、パルス光強度制御手段は、１回目の
パルス光の照射による輝尽発光光の強度に応じた電荷量
に基づいて蛍光体シートに蓄積された最大放射線エネル
ギー量を推定し、推定された最大放射線エネルギー量に
基づいて照射強度を制御するようにすることができる。

【００１６】ここで、ラインセンサとしてＣＣＤなどを
利用した場合、その蓄積できる電荷量には、限界があ
る。従って、上記のように、１回目のパルス光の照射に
よる輝尽発光光の強度に応じた電荷量に基づいて蛍光体
シートに蓄積された最大放射線エネルギー量を推定し、
ＣＣＤの電荷が飽和しないように上記複数回照射するパ
ルス光の強度を制御する。

【００１７】また、輝尽発光光を検出する検出手段を備
え、パルス光強度制御手段が、検出手段により検出され
る輝尽発光光の強度に基づいて最大放射線エネルギー量
を推定し、推定された最大放射線エネルギー量に基づい
て照射強度を制御するようにすることもできる。

【００１８】ここで、上記検出手段は、輝尽発光光を感
度よく検出できるものが望ましい。

【００１９】また、上記パルス光の発光時間は、応答遅
れによる輝尽発光光の発光時間が、略１０μｓ程度であ
る場合、１０μｓ以下に設定することが好適である。ま
た、パルス光の照射時間は、短いほどその影響は少ない
ので、望ましくは１μｓ以下である。

【００２０】また、ラインセンサが、電子シャッターを
備え、電子シャッターによりパルス光の発光後の応答遅
れによる輝尽発光光を受光して光電変換し、輝尽発光光
に応じた電荷を蓄積するものとすることができる。

【００２１】ここで、「電子シャッター」とは、電子シ
ャッター動作を可能とする光電変換素子の駆動回路を意
味し、電子シャッター動作とは、光電変換素子としてＣ
ＣＤを使用した場合、ＣＣＤが電荷の蓄積を始めてから
所望の時間経過後に、電荷掃き出しパルスを加えること
により蓄積された電荷が、基板方向に消去され、信号電
荷が０になる動作をいう。従って、本発明による放射線
画像情報読取装置では、この電子シャッターを利用し
て、パルス光が照射している時間にラインセンサに蓄積
された電荷は、電荷掃き出しパルスにより消去すること
により、パルス光発光後の輝尽発光光に応じた電荷を蓄
積することができる。ただし、複数回パルス光を照射し
た後の加算された電荷を読み出すときは、上記のような
電子シャッターを利用する場合には、光電変換素子とし
ては、受光部と電荷転送部とからなるものを利用すれば
よい。この場合、まず、電子シャッターを利用して、受
光部によりパルス光発光後の輝尽発光光に応じた電荷を
蓄積し、そして、この電荷は、電荷転送部に転送され蓄
積される。次に、再びパルス光が照射され、電子シャッ
ターを利用して、受光部にパルス光発光後の輝尽発光光
に応じた電荷が蓄積される。この電荷は、再び電荷転送
部に転送され、すでに蓄積された電荷に加算される。上
記作用を複数回繰り返した後、電荷転送部に蓄積された
複数回分の電荷が読み出される。

【００２２】また、蓄積性蛍光体シートとしては、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す
ることができ、可視乃至赤外領域の光により励起され
て、エネルギーを輝尽発光光として放出することを可能
とする輝尽性蛍光体を含有するものを利用することがで
きる。

【００２３】この場合、従来の輝尽性蛍光体における放
射線吸収機能とエネルギー蓄積機能を分離して、放射線
吸収の優れた蛍光体と輝尽発光の応答性の優れた蛍光体
をそれぞれ使い分け、放射線吸収の優れた蛍光体（放射
線吸収用蛍光体）を用いて放射線を吸収して紫外乃至可
視領域に発光させ、この発光光を前述の輝尽発光の応答
性の優れた蛍光体（蓄積専用蛍光体）を用いて吸収して
そのエネルギーを蓄積し、可視乃至赤外領域の光で励起
して該エネルギーを輝尽発光光として放出させるものと
すればよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明による放射線画像情報読取装置に
よれば、励起光が、発光を断続的に繰り返すパルス光で
あり、ラインセンサは、そのパルス光が発光した後、応
答遅れによる輝尽発光光を受光して光電変換し、その輝
尽発光光の強度に応じた電荷を蓄積し、読取手段は、上
記パルス光が複数回照射されたとき、その複数回の照射
による輝尽発光光に応じた電荷を読み取るので、１回の
パルス光の照射による応答遅れによる輝尽発光光の強度
が弱い場合においても、十分な大きさでかつ励起光の影
響のない信号を読み取ることができるので、Ｓ／Ｎの高
い画像を得ることができる。

【００２５】また、上記パルス光の強度を、その照射回
数に応じて制御するパルス光強度制御手段を備えること
ができ、例えば、このパルス光強度制御手段により、照
射回数が増す毎に、励起光の強度を強くするようなパル
ス光の強度制御をすることにより、より効率よく輝尽発
光光を検出することができる。

【００２６】また、上記パルス光強度制御手段は、１回
目のパルス光の照射による輝尽発光光の強度に応じた電
荷量に基づいて蓄積性蛍光体シートに蓄積された最大放
射線エネルギー量を推定し、この推定された最大放射線
エネルギー量に基づいて、ラインセンサの電荷が飽和せ
ずかつ十分な電荷が蓄積されるようパルス光の強度を制
御するようにすることができるので、より最適なパルス
光の制御を行なうことができ、より効率よく輝尽発光光
を検出することができる。

【００２７】また、上記と同様に蓄積性蛍光体シートに
蓄積された最大放射線エネルギー量を推定するのに、ラ
インセンサとは別に輝尽発光光を検出する検出手段を備
えるようにすることもでき、この検出手段により感度よ
く輝尽発光光を検出することにより、より精度の高いパ
ルス光の制御を行なうことができる。

【００２８】また、上記パルス光の照射時間は、１０μ
ｓ以下、望ましくは１μｓ以下に設定することにより、
より効率よく輝尽発光光を検出することができる。

【００２９】また、上記ラインセンサを、ＣＣＤにより
構成した場合、電子シャッターを備えるようにすること
ができ、この電子シャッターを利用して、パルス光の発
光後の応答遅れによる輝尽発光光を受光して光電変換
し、電荷を蓄積することができるので、より精度高くラ
インセンサでの電荷の蓄積を制御することができ、励起
光の影響をより少なくすることができる。

【００３０】また、蓄積性蛍光体シートとしては、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す
ることができ、可視乃至赤外領域の光により励起され
て、エネルギーを輝尽発光光として放出することを可能
とする輝尽性蛍光体を含有するものを利用することもで
きる。この場合、エネルギー蓄積専用蛍光体として、輝
尽発光の応答性の優れた前記輝尽性蛍光体を利用し、放
射線吸収性の優れ、放射線を吸収して紫外乃至貸可視光
領域の光を発光する蛍光体と組み合わせて利用すること
により、検出量子効率、放射線吸収効率、輝尽発光効
率、輝尽発光光の取出し効率などを高めることができ
る。

【００３１】

【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。図３は本発明による
放射線画像情報読取装置の実施の形態を示す斜視図、図
４は図３に示した放射線画像情報読取装置のＩ−Ｉ線断
面を示す断面図、図５は図３と図４に示した読取装置の
ラインセンサ２０の詳細構成を示す図である。

【００３２】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
（以下、蛍光体シートという）５０を載置して矢印Ｙ方
向に搬送する走査ベルト４０、線状の２次励起光（以
下、単に励起光という）Ｌを蛍光体シート５０表面に略
平行にパルス状に出射する（断続的に発光を繰り返す）
パルス光源１１、パルス光源１１から出射された線状の
励起光Ｌを集光するコリメータレンズおよび一方向にの
みビームを拡げるトーリックレンズの組合せからなる光
学系１２、蛍光体シート５０表面に対して４５度の角度
を傾けて配置され、励起光Ｌを蛍光体シート５０に向か
って略垂直方向に反射し後述する輝尽発光光Ｍを透過す
るように設定されたダイクロイックミラー１４、ダイク
ロイックミラー１４により反射された線状の励起光Ｌ
を、蛍光体シート５０上にＸ方向に沿って延びる線状に
集光するとともに、励起光の照射により蛍光体シート５
０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Ｍを平行光束とする屈折率分布形レンズア
レイ１５（多数の屈折率分布形レンズが配列されてなる
レンズであり、以下、第１のセルフォックレンズアレイ
という）、この第１のセルフォックレンズアレイ１５に
より平行光束とされ、ダイクロイックミラー１４を透過
した輝尽発光光Ｍを、後述するラインセンサ２０に集光
させる第２のセルフォックレンズアレイ１６、第２のセ
ルフォックレンズアレイ１６を透過した輝尽発光光Ｍに
僅かに混在する蛍光体シート５０表面で反射した励起光
Ｌをカットし輝尽発光光Ｍは透過する励起光カットフィ
ルタ１７、励起光カットフィルタ１７を透過した輝尽発
光光Ｍを受光して光電変換するラインセンサ２０、ライ
ンセンサ２０から出力された信号を読み取る画像情報読
取手段３０、１回目のパルス光の照射により蛍光体シー
ト５０から発光された輝尽発光光Ｍの強度を検出し、そ
の強度に基づいて蛍光体シートに蓄積された最大放射線
エネルギー量を推定し、この最大放射線エネルギー量か
ら後述するラインセンサ２０の光電変換素子２１が蓄積
する電荷量が飽和しないようにパルス光の強度を制御
し、また、このとき光電変換素子２１に蓄積される電荷
量からパルス光の照射回数を決定し、その照射回数を画
像情報読取手段３０に出力するパルス光強度制御手段３
１を備えている。

【００３３】パルス光源としては、光源自体が線状の励
起光を射出するものでもよいし、光学系により線状にす
るようにしてもよい。

【００３４】セルフォックレンズアレイ１６は、ライン
センサの受光面において、蛍光体シート５０上における
輝尽発光光Ｍの像を１対１の大きさで結像する像面とす
る作用をなす。

【００３５】また、コリメータレンズとトーリックレン
ズからなる光学系１２は、パルス光源１１からの励起光
Ｌを蛍光体シート５０上に所望の照射域に拡大する。

【００３６】ラインセンサ２０は詳しくは、図５に示す
ように、光電変換素子２１がＸ方向に沿って多数（例え
ば１０００個以上）配列した構成となっている。光電変
換素子２１は、輝尽発光光Ｍを受光し光電変換を行なう
受光部２１ａと光電変換された電荷を蓄積して転送する
電荷転送部２１ｂとからなる。

【００３７】また、画像読取手段３０は、パルス光強度
制御手段３１から出力される照射回数を検出し、パルス
光がこの回数照射された後、ラインセンサ２０から出力
される信号を読み取る。

【００３８】また、本実施の形態では、励起光が照射さ
れている間の輝尽発光光に応じた電荷はラインセンサ２
０に蓄積されないように制御されるので、設置される励
起光カットフィルタは、その厚さが薄いものか、若しく
はなくてもよい。

【００３９】次に、本実施の形態による放射線画像情報
読取装置の作用について説明する。まず、走査ベルト４
０が矢印Ｙ方向に移動することにより、この走査ベルト
４０上に載置された、放射線画像情報が蓄積記録された
蛍光体シート５０を矢印Ｙ方向に搬送する。このときの
蛍光体シートの搬送速度はベルト４０の移動速度に等し
く、ベルト４０の移動速度は画像読取手段３０に入力さ
れる。

【００４０】一方、パルス光源１１が、線状の励起光Ｌ
を、蛍光体シート５０表面に対して略平行に出射し、こ
の励起光Ｌは、その光路上に設けられたコリメータレン
ズおよびトーリックレンズからなる光学系１２により平
行ビームとされ、ダイクロイックミラー１４により蛍光
体シート５０に垂直に入射する直交方向に反射され、そ
の反射光は第１のセルフォックレンズ１５により、蛍光
体シート５０上に配置された蛍光体シート５０上にＸ方
向に沿って延びる線状に略垂直に入射される。

【００４１】蛍光体シート５０に入射した線状の励起光
Ｌによりその集光域の蓄積性蛍光体を励起するとともに
集光域から蛍光体シート５０内部に入射して集光域の近
傍部分に拡散し、集光域の近傍部分の蓄積性蛍光体も励
起する。その結果、蛍光体シート５０の集光域およびそ
の近傍から、蓄積記録されている放射線画像情報に応じ
た強度の輝尽発光光Ｍが発光される。この輝尽発光光Ｍ
は、第１のセルフォックレンズ１５により平行光束とさ
れ、ダイクロイックミラー１４を透過し、第２のセルフ
ォックレンズアレイ１６により、ラインセンサ２０の光
電変換素子２１に集光される。この際、第２のセルフォ
ックレンズアレイ１６を透過した輝尽発光光Ｍに蛍光体
シート５０表面で反射した励起光Ｌが僅かに存在してい
たとしても、励起光カットフィルタ１７によりカットさ
れるので、ラインセンサ表面には入射しない。

【００４２】ここで、ラインセンサから出力される輝尽
発光光Ｍの強度の経時変化を図１に示す。図１に示され
るように輝尽発光光Ｍの強度は、励起光Ｌの照射開始時
間ｔ _０から遅れて応答して、ｔ_１―ｔ_０後に最大の強度
となる。本実施の形態では、パルス光の照射時間、光電
変換素子２１の電荷蓄積時間は、図２に示されるような
タイミングで行なう。まず、パルス光は、１μｓ照射さ
れ（図２（２））、この照射時間はラインセンサ２０の
光電変換素子２１は電荷の蓄積を行なわない（図２
（３））。そして、パルス光が１μｓ照射された後、光
電変換素子２１は電荷の蓄積を始める。この電荷は、光
電変換素子２１の受光部２１ａに蓄積される。そして、
所定の時間電荷が蓄積された後（図２（４））、この蓄
積れた電荷は、電荷転送部２１ｂに転送され、受光部２
１ａの電荷はリセットされる。このときに所定の回数だ
け転送を行わずにビニングを実行し、上記パルス光照射
から受光部２１ａの電荷がリセットされるまでの動作が
所定の回数繰り返されると、電荷転送部２１ｂには、こ
の所定の回数分の電荷量が蓄積される。そして、所定の
回数分の電荷量の蓄積が終了したとき、画像情報読取手
段３０により読み取られる。

【００４３】ここで、上記パルス光の強度と、照射回数
については、パルス光強度制御手段３１により、次のよ
うにして決定され、パルス光源１１と画像情報読取手段
３０は制御される。まず、１回目のパルス光の照射によ
る輝尽発光光Ｍに応じた電荷量は、ラインセンサ２０か
らパルス光強度制御手段３１に出力され、パルス光強度
制御手段３１は、この電荷量と１回目に照射されたパル
ス光の所定の強度から、蛍光体シート５０に蓄積される
最大の放射線エネルギー量を推定する。そして、パルス
光強度制御手段３１は、この最大放射線エネルギー量に
基づいて光電変換素子２１に蓄積される電荷が飽和しな
いようにパルス光の強度と照射回数を決定し、この強度
と照射回数によりパルス光源１１と画像情報読取手段３
０を制御する。

【００４４】また、パルス光が照射されている間発光さ
れる輝尽発光光Ｍに応じた電荷を蓄積しないようにする
（受光部２１ａの電荷をリセットする）手段としては、
電子シャッターを利用することが望ましい。

【００４５】上記のように構成された放射線画像情報読
取装置によれば、励起光が、発光を断続的に繰り返すパ
ルス光であり、ラインセンサ２０は、そのパルス光が発
光した後、応答遅れによる輝尽発光光Ｍを受光して光電
変換し、その輝尽発光光Ｍの強度に応じた電荷を蓄積
し、画像情報読取手段３０は、上記パルス光が複数回照
射されたとき、その複数回のパルス光の照射による輝尽
発光光Ｍに応じた電荷を読み取るので、１回のパルス光
の照射による応答遅れによる輝尽発光光Ｍの強度が弱い
場合においても、十分な大きさでかつ励起光の影響の少
ない信号を読み取ることができ、Ｓ／Ｎの高い画像を得
ることができる。

【００４６】また、パルス光強度制御手段３１を備え、
１回目のパルス光の照射による輝尽発光光Ｍの強度に応
じた電荷量に基づいて蛍光体シート５０に蓄積された最
大放射線エネルギー量を推定し、この推定された最大放
射線エネルギー量に基づいて、ラインセンサ２０の電荷
が飽和しないようにパルス光の強度をその照射回数によ
り制御するようにしたので、より最適なパルス光の制御
を行なうことができ、より効率よく輝尽発光光Ｍを検出
することができる。

【００４７】また、ラインセンサ２０が、電子シャッタ
ー（図示省略）を備え、この電子シャッターを利用し
て、パルス光の発光後の応答遅れによる輝尽発光光Ｍを
受光して光電変換し、電荷を蓄積することができるの
で、より精度高くラインセンサ２０での電荷の蓄積を制
御することができ、励起光の影響をより少なくすること
ができる。

【００４８】また、上記実施の形態では、パルス光の強
度と照射回数を、ラインセンサ２０に蓄積された電荷量
からパルス光強度制御手段３１により決定していたが、
図６および図７に示すようにラインセンサ２０とは別
に、輝尽発光光Ｍの強度を検出する輝尽発光光検出手段
３２を備えるようにしてもよい。このように構成された
放射画像情報読取装置は、輝尽発光光Ｍの強度を輝尽発
光光検出手段３２により検出し、輝尽発光光検出手段３
２は、この強度をパルス光強度制御手段３１に出力す
る。パルス光強度制御手段３１は、この強度と１回目に
照射されたパルス光の強度から蛍光体シート５０に蓄積
された最大放射線エネルギー量を推定する。そして、パ
ルス光強度制御手段３１は、この最大放射線エネルギー
量に基づいて光電変換素子２１に蓄積される電荷が飽和
しないようにパルス光の強度と照射回数を決定し、この
強度と照射回数によりパルス光源１１と画像情報読取手
段３０を制御する。

【００４９】上記のようにラインセンサ２０とは別に輝
尽発光光Ｍを検出する輝尽発光光検出手段３２を備える
ことにより、この輝尽発光光検出手段３２により感度よ
く輝尽発光光Ｍを検出することにより、より精度の高い
パルス光の制御を行なうことができる。

【００５０】また、上記各実施の形態において、２回目
以降のパルス光の照射強度については、回数が増す毎に
輝尽発光光の強度は弱くなるので、次第に大きくするよ
うにしてもよく、このとこにより、より効率よく輝尽発
光光Ｍを検出することが可能となる。

【００５１】また、上記各実施の形態における放射線画
像情報読取装置は、励起光Ｌの光路と輝尽発光光Ｍの光
路とが一部において重複するような構成を採用して、装
置の一層のコンパクト化を図るものとしたが、このよう
な構成に限るものではなく、例えば図８、図９に示すよ
うに、励起光Ｌの光路と輝尽発光光Ｍの光路とが全く重
複しない構成を適用することもできる。

【００５２】図８に示す放射線画像情報読取装置は、走
査ベルト４０、線状の励起光Ｌを蛍光体シート５０表面
に対して略４５度の角度で発するパルス光源１１、パル
ス光源１１から出射された線状の励起光Ｌを集光するコ
リメータレンズおよび一方向にのみビームを拡げるトー
リックレンズの組合せからなり、蛍光体シート５０表面
に線状の励起光Ｌを照射する光学系１２、蛍光体シート
５０の表面に対して略４５度だけ傾斜し、かつ励起光Ｌ
の進光方向に略直交する光軸を有し、励起光Ｌの照射に
より蛍光体シート５０から発せられた輝尽発光光Ｍをラ
インセンサ２０の光電変換素子２１に集光させるセルフ
ォックレンズアレイ１６、セルフォックレンズアレイ１
６に入射する輝尽発光光Ｍに混在する励起光Ｌをカット
する励起光カットフィルタ１７、励起光カットフィルタ
１７を透過した輝尽発光光Ｍを受光して光電変換するラ
インセンサ２０、およびラインセンサ２０を構成する各
光電変換素子２１から出力された信号を読み取って、画
像処理装置に出力する画像情報読取手段３０とを備えた
構成である。

【００５３】パルス光源１１は、線状の励起光Ｌを、蛍
光体シート５０表面に対して略４５度の角度だけ傾けた
方向にパルス状に出射し、この励起光Ｌは、その光路上
に設けられたコリメータレンズおよびトーリックレンズ
からなる光学系１２により平行ビームとされ、蛍光体シ
ート５０表面に対して略４５度の角度で入射する。そし
て、蛍光体シート５０の照射された領域およびその近傍
から、蓄積記録されている放射線画像情報に応じた強度
の輝尽発光光Ｍが発光される。その輝尽発光光Ｍは、励
起光カットフィルタ１７を透過し、混在する励起光Ｌが
カットされた上でセルフォックレンズ１６に入射し、ラ
インセンサ２０の光電変換素子２１に集光される。その
他の作用については、上記各実施の形態と同様である。

【００５４】図９における放射線画像読取装置は、支持
体が輝尽発光光透過性の材料により形成された蓄積性蛍
光体シートを用たものであり、励起光の光源とラインセ
ンサとを互いに蛍光体シート５０の異なる面側に配し、
励起光が入射する側と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。

【００５５】図９に示す放射線画像情報読取装置は、蓄
積性蛍光体蛍光体シート５０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Ｙ方向にシートを搬送する搬送ベルト
４０'、線状の励起光Ｌを蛍光体シート５０表面に対し
て略直交する方向にパルス状に発するパルス光源１１、
パルス光源１１から出射された線状の励起光Ｌを集光す
るコリメータレンズおよび一方向にのみビームを拡げる
トーリックレンズの組合せからなり、蛍光体シート５０
表面に線状の励起光Ｌを照射する光学系１２、蛍光体シ
ート５０の表面に略直交する光軸を有し、励起光Ｌの照
射により蛍光体シート５０の裏面（励起光Ｌの入射面に
対して反対側の面）から発せられ蛍光体シート５０を透
過した輝尽発光光Ｍ'をラインセンサ２０に集光させる
セルフォックレンズアレイ１６、セルフォックレンズア
レイ１６に入射する輝尽発光光Ｍ'に混在する励起光Ｌ
をカットする励起光カットフィルタ１７、励起光カット
フィルタ１７を透過した輝尽発光光Ｍ'を受光して光電
変換するラインセンサ２０、およびラインセンサ２０を
構成する各光電変換素子２１から出力された信号を読み
取って、画像処理装置に出力する画像情報読取手段３０
を備えた構成である。

【００５６】まず、搬送ベルト４０'がＹ方向に移動す
ることにより、この搬送ベルト４０'に支持された、放
射線画像情報が蓄積記録された蛍光体シート５０をＹ方
向に搬送する。このときの蛍光体シート５０の搬送速度
はベルト４０'の移動速度に等しく、ベルト４０'の移動
速度は画像情報読取手段３０に入力される。

【００５７】一方、パルス光源１１が、線状の励起光Ｌ
を、蛍光体シート５０表面に対して略直交する方向に出
射し、この励起光Ｌは、その光路上に設けられたコリメ
ータレンズおよびトーリックレンズからなる光学系１２
により平行ビームとされ、蛍光体シート５０に略垂直に
入射する。このとき励起光Ｌは、蛍光体シート５０表面
上を、Ｘ方向に沿って延びる線状の領域を照射する。

【００５８】励起光Ｌの照射により、蛍光体シート５０
の照射域およびその近傍から、蓄積記録されている放射
線画像情報に応じた強度の輝尽発光光Ｍが発光される。
またこれと同時に、蛍光体シート５０の裏面側の部分か
らも、蛍光体シート５０の透明支持体を透過した輝尽発
光光Ｍ'が出射する。

【００５９】この蛍光体シート５０の裏面側の部分から
出射した輝尽発光光Ｍ'は、励起光カットフィルタ１７
を透過し、混在する励起光Ｌがカットされた上でセルフ
ォックレンズ１６に入射し、ラインセンサ２０の光電変
換素子２１に集光される。その他の作用については、上
記各実施の形態と同様である。

【００６０】また、上記実施の形態における放射線画像
情報読取装置は、１組の集光光学系およびラインセンサ
により蛍光体シート５０から発せられた輝尽発光光を検
出する構成となっているが、例えば、図１０に示すよう
に、集光光学系およびラインセンサを蛍光体シートの異
なる面にそれぞれ配置した構成をとってもよい。

【００６１】図１０に示す放射線画像情報読取装置は、
蓄積性蛍光体蛍光体シート５０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）を支持して矢印Ｙ方向にシートを搬送する搬
送ベルト４０'、線状の励起光Ｌを蛍光体シート５０表
面に対して略直交する方向に発するパルス光源１１、パ
ルス光源１１から出射された線状の励起光Ｌを集光する
コリメータレンズおよび一方向にのみビームを拡げるト
ーリックレンズの組合せからなり、蛍光体シート５０表
面に線状の励起光Ｌを照射する光学系１２、励起光の照
射により蛍光体シート５０の表面から発せられる輝尽発
光光Ｍを平行光束とし、ラインセンサ２０に集光させる
セルフォックレンズアレイ１６、蛍光体シート５０の表
面に略直交する光軸を有し、励起光Ｌの照射により蛍光
体シート５０の裏面（励起光Ｌの入射面に対して反対側
の面）から発せられ蛍光体シート５０を透過した輝尽発
光光Ｍ'をラインセンサ２０'に集光させるセルフォック
レンズアレイ１６'、セルフォックレンズアレイ１６、
１６'に入射する輝尽発光光Ｍ、Ｍ'に混在する励起光Ｌ
をカットする励起光カットフィルタ１７、１７'、励起
光カットフィルタ１７、１７'を透過した輝尽発光光
Ｍ、Ｍ'を受光して光電変換するラインセンサ２０、２
０'、および各ラインセンサ２０、２０'から出力された
信号を読み取って、画像処理装置に出力する画像情報読
取手段３０を備えた構成である。

【００６２】まず、搬送ベルト４０'が矢印Ｙ方向に移
動することにより、この搬送ベルト４０'に支持され
た、放射線画像情報が蓄積記録された蛍光体シート５０
を矢印Ｙ方向に搬送する。このときの蛍光体シート５０
の搬送速度はベルト４０'の移動速度に等しく、ベルト
４０'の移動速度は画像情報読取手段３０に入力され
る。

【００６３】一方、パルス光源１１が、線状の励起光Ｌ
を、蛍光体シート５０表面に対して略直交する方向に出
射し、この励起光Ｌは、その光路上に設けられたコリメ
ータレンズおよびトーリックレンズからなる光学系１２
により平行ビームとされ、蛍光体シート５０に略垂直に
入射する。このとき励起光Ｌは、蛍光体シート５０上
を、矢印Ｘ方向に沿って延びる線状の領域を照射する。

【００６４】励起光Ｌの照射により、蛍光体シート５０
の照射域およびその近傍表面から、蓄積記録されている
放射線画像情報に応じた強度の輝尽発光光Ｍが発光され
る。またこれと同時に、蛍光体シート５０の裏面側の部
分からも、蛍光体シート５０の透明支持体を透過した輝
尽発光光Ｍ'が出射する。

【００６５】この蛍光体シート５０の表面側の部分から
出射した輝尽発光光Ｍ'は、励起光カットフィルタ１７
を透過し、混在する励起光Ｌがカットされた上でセルフ
ォックレンズ１６に入射し、ラインセンサ２０の光電変
換素子２１に集光される。

【００６６】この蛍光体シート５０の裏面側の部分から
出射した輝尽発光光Ｍ'は、励起光カットフィルタ１７'
を透過し、混在する励起光Ｌがカットされた上でセルフ
ォックレンズ１６'に入射し、ラインセンサ２０'の光電
変換素子２１'に集光される。

【００６７】なお、本実施形態におけるラインセンサ２
０'は上記実施の形態におけるラインセンサ２０と同様
の制御がなされ、また、パルス光強度制御手段３１は、
ラインセンサ２０、２０'から出力された電荷量と１回
目に照射されたパルス光の所定の強度から、蛍光体シー
ト５０に蓄積される最大の放射線エネルギー量を推定す
る。そして、パルス光強度制御手段３１は、この最大放
射線エネルギー量に基づいて光電変換素子２１、２１'
に蓄積される電荷が飽和しないようにパルス光の強度と
照射回数を決定し、この強度と照射回数によりパルス光
源１１と画像情報読取手段３０を制御する。その他の作
用については上記実施形態と同様である。

【００６８】なお、本発明の放射線画像情報読取装置
は、上述した実施形態に限るものではなく、光源、光源
とシートとの間の集光光学系、シートとラインセンサと
の間の光学系、ラインセンサ、公知の種々の構成を採用
することができる。また、画像情報読取手段から出力さ
れた信号に対して種々の信号処理を施す画像処理装置を
さらに備えた構成や、励起が完了したシートになお残存
する放射線エネルギーを適切に放出せしめる消去手段を
さらに備えた構成を採用することもできる。

【００６９】また、図１０の構成における放射線画像情
報読取装置に使用される蛍光体シートとして、同一の被
写体についての、放射線エネルギ吸収特性が互いに異な
る２つの画像情報を蓄積記録してなり、各画像情報に応
じた２つの輝尽発光光をその表裏面から各別に発光し得
る、放射線エネルギーサブトラクション用の蓄積性蛍光
体シートを使用すると共に、ラインセンサを前記シート
の両面側に夫々各別に配設し、更に蛍光体シートの両面
から読み取られた画像情報を、蛍光体シートの表裏面の
画素を対応させてサブトラクション処理する読取手段を
備えた装置とすることもできるが、この場合において
も、蛍光体シートの両面側に夫々各別に配設されるライ
ンセンサとして、上述したように、複数の光電変換素子
を線上の長さ方向に配設することによって全体として蛍
光体シート幅となるように構成されたラインセンサを利
用することができる。

【００７０】また、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ても、例えば蛍光体シート
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蛍光体シート等
の、いわゆる異方化された蛍光体シートを用いることも
できる。

【００７１】また、本発明による放射線画像読取装置
は、蓄積性蛍光体シートとして、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し、可視乃至赤外領
域の光により励起されて、エネルギーを輝尽発光光とし
て放出する輝尽性蛍光体を含有するものを利用すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】輝尽発光光の強度の経時変化を示す図

【図２】輝尽発光光の強度の経時変化を示す図、励起光
源と光電変換素子の制御タイミングを示す図、および光
電変換素子の電荷の蓄積状態を示す図を時系列で並べた
図

【図３】本発明による放射線画像情報読取装置における
実施の形態の概略構成図

【図４】図３に示した放射線画像情報読取装置のＩ−Ｉ
線断面を示す断面図

【図５】図３と図４に示した放射線画像情報読取装置の
ラインセンサの詳細を示す図

【図６】本発明による放射線画像情報読取装置における
他の実施の形態の概略構成図

【図７】図６に示した放射線画像情報読取装置のＩ−Ｉ
線断面そ示す断面図

【図８】本発明による放射線画像情報読取装置における
他の実施の形態の概略構成図

【図９】本発明による放射線画像情報読取装置における
他の実施の形態の概略構成図

【図１０】本発明による放射線画像情報読取装置におけ
る他の実施の形態の概略構成図

【符号の説明】

１１ パルス光源 １２ コリメータレンズとトーリックレンズからなる
光学系 １６、１６' セルフォックスレンズアレイ １７、１７' 励起光カットフィルタ ２０、２０' ラインセンサ ２１、２１' 光電変換素子 ２１a 受光部 ２１ｂ 電荷転送部 ３０、３０' 画像情報読取手段 ３１、３１' パルス光強度制御手段 ３２ 輝尽発光光検出手段 ４０ 走査ベルト ５０ 蓄積性蛍光体シート Ｌ 励起光 Ｍ、Ｍ' 輝尽発光光

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/028 Ｈ０４Ｎ 1/028 Ａ ５Ｃ０７２ 1/04 1/04 １０１ １０１ 5/321 5/321 1/04 Ｅ Ｆターム(参考） 2G083 AA03 BB04 CC10 DD11 DD15 DD18 EE02 EE03 2H013 AC04 5B047 AA17 BA01 BB02 BC05 BC07 BC11 BC23 CA06 CA19 CB04 CB17 5C024 AX16 AX17 CX03 CX54 EX01 JX36 5C051 AA01 BA04 DA03 DB01 DB08 DB22 DB28 DC03 DC04 DC05 DC07 DE02 DE30 5C072 AA01 BA11 CA02 CA11 CA14 DA02 DA09 EA05 FB23 VA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線画像情報が蓄積された蓄積性蛍光
   体シートの表面の一部に励起光を線状に照射する照射手
   段と、該照射手段により前記蛍光体シートに前記励起光
   が線状に照射された部分またはこの照射された部分に対
   応する蛍光体シートの裏面部分から発光された輝尽発光
   光を受光して光電変換し、前記輝尽発光光の強度に応じ
   た電荷を蓄積する多数の光電変換素子が長さ方向に直線
   状に配列されたラインセンサと、前記照射手段および前
   記ラインセンサと前記蛍光体シートの一方を他方に対し
   て相対的に前記照射された部分の長さ方向と異なる方向
   に移動させる走査手段と、前記ラインセンサの出力を前
   記移動に応じて順次読み取り、最終画像を構成するデー
   タを得る読取手段とを備えた放射線画像情報読取装置に
   おいて、 前記励起光が、発光を断続的に繰り返すパルス光であ
   り、 前記ラインセンサが、前記パルス光の発光後の前記パル
   ス光の照射開始からの応答遅れによる前記輝尽発光光を
   受光して光電変換し、該輝尽発光光の強度に応じた電荷
   を蓄積するものであり、 前記読取手段が、複数回の前記パルス光の照射により前
   記ラインセンサに蓄積された電荷に応じた前記ラインセ
   ンサの出力を読み取るものであ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】 前記照射手段が、前記パルス光の照射強
   度を照射回数に応じて制御するパルス光強度制御手段を
   備えた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】 前記パルス光強度制御手段が、１回目の
   パルス光の照射による前記輝尽発光光の強度に応じた前
   記電荷量に基づいて前記蛍光体シートに蓄積された最大
   放射線エネルギー量を推定し、該推定された最大放射線
   エネルギー量に基づいて前記照射強度を制御するもので
   あることを特徴とする請求項２記載の放射線画像情報読
   取装置。
4. 【請求項４】 前記輝尽発光光を検出する検出手段を備
   え、前記パルス光強度制御手段が、該検出手段により検
   出される前記輝尽発光光の強度に基づいて前記最大放射
   線エネルギー量を推定し、該推定された最大放射線エネ
   ルギー量に基づいて前記照射強度を制御するものである
   ことを特徴とする請求項２記載の放射線画像情報読取装
   置。
5. 【請求項５】 前記パルス光の発光時間が、10μs以下
   であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記
   載の放射線画像情報読取装置。
6. 【請求項６】 前記ラインセンサが、電子シャッターを
   備え、該電子シャッターにより前記パルス光の発光後の
   前記応答遅れによる前記輝尽発光光を受光して光電変換
   し、該輝尽発光光に応じた電荷を蓄積するものであるこ
   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. 【請求項７】 前記蓄積性蛍光体シートが、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し、可視
   乃至赤外領域の光により励起されて、前記エネルギーを
   輝尽発光光として放出する輝尽性蛍光体を含有するもの
   であることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記
   載の放射線画像情報読取装置。