JP2004170616A

JP2004170616A - 放射線像読取装置

Info

Publication number: JP2004170616A
Application number: JP2002335202A
Authority: JP
Inventors: Satoru Arakawa; 哲荒川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17
Also published as: US20040094731A1

Abstract

【課題】放射線像読取装置において、放射線像変換パネルから読み取る放射線像の画質ムラを抑制する。
【解決手段】前記放射線像変換パネル１０に対し、励起光の波長変動に対するこの放射線像変換パネル１０から発生する輝尽発光光の光強度の変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲の励起光を照射する励起光照射部２０を用意し、この励起光照射部２０から励起光の照射を受けて放射線像変換パネル１０から発生した輝尽発光光を検出部３０で検出して放射線像変換パネル１０が担持する放射線像を読み取る。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、励起光の照射により放射線像変換パネルから発生した輝尽発光光を検出してこの放射線像変換パネルが担持する放射線像を読み取る放射線像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｘ線等の放射線を照射するとこの放射線エネルギの一部を蓄積し、その後、可視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に応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体ともいう）を利用して、人体等の被写体の放射線像を蓄積性蛍光体層に一旦潜像として記録し、この蓄積性蛍光体層にレーザ光等の一定の強度を持つ励起光を照射して輝尽発光光を生じせしめ、この輝尽発光光を光電的に検出して被写体の放射線像を表す画像信号を取得する放射線像記録装置および放射線像読取装置等からなる放射線像記録再生システムがＣＲ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）としてが知られている。また、この放射線像記録再生システムに使用される記録媒体としては、基板上に蓄積性蛍光体層を積層して作成した放射線像変換パネルが知られている。
【０００３】
上記蓄積性蛍光体としては様々な種類のものが使用されており、放射線像変換パネルにおける上記輝尽発光光を発生する特性も上記蓄積性蛍光体の種類によりそれぞれ異なる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−０１２４２９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開昭５５−０１２１４５号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開昭６１−２３６８８９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記放射線像変換パネルから放射線像をより正確に読み取るための取り組みが要請されており、その取り組みの中の１つとして、放射線像変換パネルから放射線像を読み取る際に、励起光の波長変動によって生じる放射線像の画質のムラを抑制したいという要請がある。すなわち、放射線像変換パネルに照射される励起光の光強度が一定であっても、照射される励起光の波長に応じてこの放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度が変化するので（輝尽発光光の光強度のスペクトルが変化するので）、放射線像変換パネルから放射線像を読み取っている途中で温度変化等によって励起光の波長が変動すると、この放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度が変化して読み取られる放射線像に画質のムラが生じる。特に半導体レーザでは上記波長変動が大きいことが知られており、半導体レーザを用いた装置に関し上記問題を解決したいという強い要請がある。なお、励起光の波長変動に対して上記輝尽発光光の光強度の変化率が大きくなる波長範囲の励起光を用いて放射線像を読み取る際には放射線像の画質ムラが大きくなる。
【０００８】
このような観点から、従来の出願人の放射線像読取装置を検討してみると、励起光照射手段が、励起光の波長変動に対する放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化率が２．０％／ｎｍ以下、−２．０％／ｎｍ以上である波長範囲の励起光をこの放射線像変換パネルに照射していることがわかった。これだと放射線像変換パネルに記録された放射線像の高精度の読取りが難しくなるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放射線像変換パネルから読み取られる放射線像の画質ムラを抑制することができる放射線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】
本発明の放射線像読取装置は、放射線像変換パネルと、この放射線像変換パネルに対して励起光を照射する励起光照射手段と、励起光の照射を受けて放射線像変換パネルから発生した輝尽発光光を検出する検出手段とを備え、励起光の照射を受けて放射線像変換パネルから発生した輝尽発光光を検出手段で検出して放射線像変換パネルが担持する放射線像を読み取る放射線像読取装置であって、励起光照射手段が、前記放射線像変換パネルに対し、前記励起光の波長変動に対する該放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上、より好ましくは０．５％／ｎｍ以下、−０．５％／ｎｍ以上である波長範囲の励起光を照射することを特徴とするものである。
【００１１】
前記照射手段は、互いに異なる波長の励起光を射出する複数の励起光光源を備え、複数の励起光光源から射出された互いに異なる波長の励起光を合成してこれらの互いに異なる波長の励起光を、放射線像変換パネル上の同一位置に同時に照射するものとすることができる。
【００１２】
前記変化率は、励起光の波長λに対する、この励起光の照射を受けて一定量の放射線が爆射された放射線像変換パネルから発生した輝尽発光光の光強度Ｇの変化の関係を示す曲線を曲線Ｆとし、特定波長λｏにおける前記変化率をδｏとしたときに、特定波長λｏにおける曲線Ｆの接線の傾きαｏを、特定波長λｏにおける輝尽発光光の光強度Ｇｏで除算して求められる値である（図３参照）。すなわち、前記変化率δｏはδｏ＝αｏ／Ｇｏの式で示される。
【００１３】
前記放射線像変換パネルは、アルカリハライド系の蓄積性蛍光体からなる蓄積性蛍光体層を有するものとすることができる。
【００１４】
なお、アルカリハライド系の蓄積性蛍光体としては、例えば、ＭＸ：Ａ（ＭはＫ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの少なくとも１つ、ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉのうちの少なくとも１つ、ＡはＥｕ^２＋またはＴｌ^＋のような化学式で表される蓄積性蛍光体が挙げられる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の放射線像読取装置は、励起光照射手段が、放射線像変換パネルに対し、励起光の波長変動に対するこの放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲の励起光を照射するようにしたので、例えば、放射線像変換パネルから放射線像を読み取っている途中で励起光の波長が変動しても、放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化を小さく抑えることができ、放射線像変換パネルから読み取られる放射線像の画質ムラを抑制することができる。
【００１６】
また、励起光照射手段を、互いに異なる波長の励起光を射出する複数の励起光光源を備え、これらの励起光光源から射出された互いに異なる波長の励起光を、放射線像変換パネル上の同一位置に同時に照射するものとすれば、上記放射線像を表す輝尽発光光の光強度を、互いに異なる波長の励起光の照射によって放射線像変換パネルからそれぞれ発生した輝尽発光光を合成した光強度とすることができ、励起光の波長変動による上記放射線像を表す輝尽発光光の光強度の変化を上記合成によって平均化することができるので、上記輝尽発光光の光強度の変動を全体としてより小さく抑えることができる。これにより、放射線像変換パネルから読み取られる放射線像の画質ムラを抑制することができる。
【００１７】
また、放射線像変換パネルを、アルカリハライド系の蓄積性蛍光体からなる蓄積性蛍光体層を有するものとすれば、このアルカリハライド系の蓄積性蛍光体からなる蓄積性蛍光体層は、励起光の波長変動に対する放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化が特に大きいので、放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上となる波長範囲の励起光をこの放射線像変換パネルに照射することにより上記放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化を小さく抑える顕著な効果を期待することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による放射線像読取装置の概略構成を示す斜視図、図２は励起光照射部と検出部を示す拡大側面図である。
【００１９】
本発明の実施の形態による放射線像読取方法装置１００は、放射線像変換パネル１０と、放射線像変換パネル１０に対して励起光を照射する励起光照射手段である励起光照射部２０と、励起光の照射を受けて放射線像変換パネル１０から発生した輝尽発光光を検出する検出手段である検出部３０とを備えている。
【００２０】
この放射線像読取装置１００は、励起光の照射を受けて放射線像変換パネル１０から発生した輝尽発光光を検出部３０で検出して放射線像変換パネル１０が担持する放射線像を読み取るものであって、励起光照射部２０は、放射線像変換パネル１０に対し、励起光の波長変動に対する放射線像変換パネル１０から発生する輝尽発光光の光強度の変化率（以後、輝尽光強度変化率という）が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲の励起光を照射する。
【００２１】
放射線像変換パネル１０は、支持体１２とこの支持体上に形成されたアルカリハライド系の蓄積性蛍光体からなる蓄積性蛍光体層１１からなるものであり、例えば、この蓄積性蛍光体としてＥ２＋ｕ付き活性で主成分がアルカリハライド系の蓄積性蛍光体を用いることができ、より具体的には主成分がＣｓＸ；Ｅｕ２＋（ＸはＣｌ、Ｂｒ、あるいはＩ）のアルカリハライド蛍光体を用いることができる。
【００２２】
励起光照射部２０は、互いに異なる波長の励起光を射出する複数の半導体レーザが主走査方向（図中矢印Ｘ方向、以後、主走査Ｘ方向という）が並べられた励起光光源２１と、励起光光源２１から射出された互いに異なる波長の励起光Ｌａ、Ｌｂそれぞれを放射線像変換パネル１０上の線状領域Ｓに集光させる主走査Ｘ方向に延びるシリンドリカルレンズ等からなる集光光学系２２からなり、励起光Ｌａ、Ｌｂそれぞれを同時に上記線状領域Ｓ上の同一位置に照射する。なお、励起光光源２１は励起光Ｌａを射出する複数の半導体レーザと励起光Ｌｂを射出する複数の半導体レーザとからなるものである。
【００２３】
検出部３０は、主走査Ｘ方向に並べられた多数のレンズ、例えば屈折率分布型レンズ等からなる結像レンズ３１、輝尽発光光を透過させ励起光を遮断する励起光カットフィルタ３３、および主走査Ｘ方向に並べられた多数の受光素子（例えばＣＣＤ素子）からなるラインセンサ３２を備え、上記各要素が、放射線像変換パネル１０に向けてこの順に並べられている。
【００２４】
次に上記実施の形態における作用について説明する。
【００２５】
励起光照射部２０から射出された励起光Ｌａおよび励起光Ｌｂは放射線像変換パネル１０上の線状領域Ｓに集光される。励起光Ｌａ、Ｌｂの照射によって線状領域Ｓから発生した輝尽発光光は結像レンズ３１および励起光カットフィルタ３３通してラインセンサ３２上に結像され光電変換された後、電気的な画像信号として出力される。上記励起光Ｌａ、Ｌｂの照射と輝尽発光光の検出を実行しながら、放射線像変換パネル１０が搬送手段４０によって副走査Ｙ方向へ搬送され、放射線像変換パネル１０に記録された放射線像が読み取られる。
【００２６】
ここで、励起光照射部２０から射出される励起光の波長の変動と、この励起光の照射によって放射線像変換パネル１０から発生する輝尽発光光の光強度との関係について説明する。図３は励起光の波長と輝尽発光光の光強度との関係および輝尽光強度変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲を示す図、図４および図５は互いに異なる波長の励起光を照射したときのこの励起光の波長変動と輝尽発光光の光強度の変化を示す図である。
【００２７】
一定の光強度の励起光の照射によって放射線像変換パネル１０から発生する輝尽発光光の光強度は、励起光の波長の変動に応じて変化し、励起光の波長とこの励起光の照射により放射線像変換パネル１０から発生する輝尽発光光の光強度との関係は、図３に示すように、励起光の波長λが６５５ｎｍのときに、輝尽発光光の光強度Ｇが最大値（ピーク強度）を示し、波長λが６５５ｎｍから離れるにしたがって光強度Ｇの値が小さくなるとともに、励起光の波長変動に対する輝尽発光光の光強度の変化の割合が大きくなる曲線Ｆで示される。ここで、曲線Ｆは、波長λが６５５ｎｍから離れるにしたがって勾配が増大する。
【００２８】
このような特性を有する放射線像変換パネル１０を用いて放射線像の読み取りを行なう際に、励起光の波長が変動すると、例えば、励起光の波長λが６３０ｎｍから５ｎｍシフトして、６３５ｎｍになると、輝尽発光光の光強度は約７．５％増大する。すなわち、波長６３５ｎｍの励起光の照射により発生した輝尽発光光の光強度は、波長６３０ｎｍの励起光の照射により発生した輝尽発光光の光強度に対して約７．５％大きくなる（約＋７．５％の光強度変化が生じる）。
【００２９】
一方、励起光の波長が６６０ｎｍから５ｎｍシフトして、６６５ｎｍになった場合の輝尽発光光の光強度変化は約−１．０％程度であり、放射線像変換パネル１０を用いて放射線像の読み取りを行なう際には、曲線Ｆのピーク位置、すなわち、波長λが６５５ｎｍ近傍の励起光を使用すると、励起光の波長変動による輝尽発光光の光強度変化が少なくなることがわかる。
【００３０】
ここで、輝尽光強度変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲Ｗ１は、およそ波長６４５ｎｍから波長７０５ｎｍの範囲であり、この範囲内において励起光の波長が５ｎｍ変動しても励起光の強度変化は５％以下にすることができる。
【００３１】
また、輝尽光強度変化率が０．５％／ｎｍ以下、−０．５％／ｎｍ以上である波長範囲Ｗ２は、およそ波長６５０ｎｍから波長６９５ｎｍの範囲であり、この範囲内において励起光の波長が５ｎｍ変動しても励起光の強度変化を２．５％以下に抑えることができる。
【００３２】
なお、上記輝尽光強度変化率は、特定波長λｏにおける輝尽光強度変化率をδｏとしたときに、特定波長λｏにおける曲線Ｆの接線の傾きαｏを、特定波長λｏにおける輝尽発光光の光強度Ｇｏで除算して求められる値である。すなわち、輝尽光強度変化率δｏはδｏ＝αｏ／Ｇｏの式で求められる。表１に、励起光の波長λとこの波長λにおける輝尽光強度変化率δとの関係を数値で示す。
【００３３】
次に、複数の励起光光源から射出された互いに異なる波長の励起光Ｌａ、Ｌｂを、放射線像変換パネル上の同一位置に同時に照射する場合について詳しく説明する。
【００３４】
【表１】

図４に示すように、互いに異なる波長λａ、λｂを持つ励起光Ｌａ、Ｌｂによって発生した輝尽発光光の光強度Ｇａと光強度Ｇｂとを合成して放射線像変換パネルを励起するようにすると、一方の波長λａにおける輝尽光強度変化率δａ（δａ＝αａ／Ｇａ）が大きくても、この波長λａとは異なる他方の波長λｂにおける輝尽光強度変化率δｂ（δｂ＝αｂ／Ｇｂ）が輝尽光強度変化率δａより小さくなって、すなわち、輝尽光強度変化率δａと輝尽光強度変化率δｂが平均化される効果により、励起光の波長変動による放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光全体の光強度の急激な変化を防止することができる。なお、光強度Ｇａと光強度Ｇｂとを加算した光強度が輝尽発光光全体の光強度となる。
【００３５】
さらに、図５に示すように、上記互いに異なる波長を持つ励起光Ｌａ、Ｌｂの波長λ１、λ２が、例えば、曲線Ｆのピーク位置の波長６５５ｎｍを挟んだ両側の波長６４０ｎｍと波長７００ｎｍであり、温度変化等によってこれらの波長λ１、λ２が、波長が長くなる方に共に５ｎｍシフトしたときには、励起光Ｌａの波長変動による輝尽発光光の光強度の増大が、励起光Ｌｂの波長変動による輝尽発光光の光強度の減少で相殺されて、上励起光の波長変動による輝尽発光光の光強度変化をさらに小さくすることができる。すなわち、励起光Ｌａの波長が波長６４０ｎｍから波長６４５ｎｍにシフトすると輝尽発光光の光強度変化は約＋５％となり、励起光Ｌｂの波長が波長７００ｎｍから波長７０５ｎｍにシフトすると輝尽発光光の光強度変化は約―４％となるので、励起光Ｌａ，Ｌｂの波長変動による輝尽発光光全体としての光強度変化を約＋１％と小さくすることができる。
【００３６】
なお、輝尽光強度変化率が２．０％／ｎｍ以下、−２．０％／ｎｍ以上の範囲を越えた波長範囲の励起光を照射する際に、この励起光の波長が５ｎｍシフトしたときの輝尽発光光の光強度変化の絶対値は１０％より大きくなり、読み取られた放射線像を表す画像に無視できない濃度変化が生じる。ここで、一般の使用状態において半導体レーザから射出される励起光は５ｎｍ程度の波長変動が起きることが考えられる。また、輝尽光強度変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上の範囲を越えた波長範囲の励起光を照射する際に、この励起光の波長が０．２ｎｍシフトしたときの輝尽発光光の光強度変化の絶対値は０．２％より大きくなり、読み取られた放射線像を表す画像に画質ムラが視認される。
【００３７】
一般に、半導体レーザは同じ型式の素子でも射出されるレーザ光の波長が正確に一致しない場合があり、また、温度等の影響による波長の変動量も異なるので、複数の同じ型式の半導体レーザから射出されたレーザ光を合成した光を励起光として射出する励起光照射手段は、実質的に互いに異なる波長の光を射出する複数の光源を備えたものとなる。このような場合には、上記のようにして定められる波長範囲の光を射出する半導体レーザを用いることにより画質ムラを防止する顕著な効果を奏することができる。
【００３８】
なお、励起光照射手段は、放射線像変換パネルに対して、放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の励起光の波長に対する光強度変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲の励起光を照射するものであれば、同じ波長の励起光を射出する複数の励起光光源、あるいは、励起光を射出する１つの励起光光源を有するものであっても、上記輝尽発光光の光強度の変化を小さく抑えて放射線像の画質ムラを抑制する効果を得ることができる。
【００３９】
また放射線像変換パネルは、必ずしもアルカリハライド系の蓄積性蛍光体からなる蓄積性蛍光体層を有するものでなくても、上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による放射線像読取装置の概略構成を示す斜視図
【図２】励起光照射部と検出部を示す拡大側面図
【図３】励起光の波長と輝尽発光光の光強度との関係および輝尽光強度変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲を示す図
【図４】異なる波長を持つ励起光を照射したときの輝尽発光光の強度変化を示す図
【図５】異なる波長を持つ励起光を照射したときの輝尽発光光の強度変化を示す図
【符号の説明】
１０放射線像変換パネル
２０励起光照射部
２１Ａ励起光光源
２１Ｂ励起光光源
３０検出部
１００放射線像読取方法装置

Claims

放射線像変換パネルと、前記放射線像変換パネルに対して励起光を照射する励起光照射手段と、前記励起光の照射を受けて前記放射線像変換パネルから発生した輝尽発光光を検出する検出手段とを備え、前記励起光の照射を受けて前記放射線像変換パネルから発生した輝尽発光光を前記検出手段で検出して前記放射線像変換パネルが担持する放射線像を読み取る放射線像読取装置であって、
前記励起光照射手段が、前記放射線像変換パネルに対し、前記励起光の波長変動に対する該放射線像変換パネルから発生する輝尽発光光の光強度の変化率が１．０％／ｎｍ以下、−１．０％／ｎｍ以上である波長範囲の励起光を照射するものであることを特徴とする放射線像読取方法装置。
前記照射手段が、互いに異なる波長の励起光を射出する複数の励起光光源を備えたものであることを特徴とする請求項１記載の放射線像読取装置。
前記放射線像変換パネルが、アルカリハライド系の蓄積性蛍光体からなる蓄積性蛍光体層を有するものであることを特徴とする請求項１または２記載の放射線像読取装置。