JP2005221736A - 放射線画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動原因の条件にあわせて停止状態から送り駆動を開始する時の衝撃に起因する振動を制御し、読取り画像のムラの発生を防止する。
【解決手段】振動減衰手段による振動減衰率を調整する減衰率調整手段を設ける。減衰率調整手段は例えば、支持軸５０３に外嵌されて付勢板５０６に押圧部材５１０を介してその一端を押圧させる圧縮バネ５１１と、圧縮バネ５１１の他端を受け支持軸５０３の軸方向の位置が調整可能に支持軸５０３に外嵌された部材５１２とにより構成するか、又は、付勢板５０６の回動動作に一定の抵抗力を与えるエアー圧調整可能なエアーダンパー５２２により構成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、輝尽性蛍光体シートに蓄積された放射線画像情報を読み取る放射線画像読取装置に関する。

近年、医療診断用放射線画像を得るのに、従来の銀塩フィルムを用いるシステムに代えて、被写体を透過した放射線を蛍光体に吸収せしめ、しかる後この蛍光体を例えば光又は熱エネルギーで励起する事により、この蛍光体が蓄積している放射線エネルギーを蛍光として放射せしめ、この蛍光を検出して画像化するシステムが実用される様になった。
具体的には、例えば特許文献１及び特許文献２に記載される様に、支持体上に輝尽性蛍光体層を形成した輝尽性蛍光体シートを使用し、このシートの輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて被写体各部の放射線透過量に対応する放射線エネルギーを蓄積させて潜像を形成し、しかる後にこの輝尽性蛍光体層を輝尽励起光で走査することによって各部の蓄積された放射線エネルギーを放射させてこれを光に変換し、この光の強弱をフォトマルチプライヤーなどの光電変換手段を介して画像信号に変換して、デジタル画像データとして放射線画像を得るものがある。
画像の可視化は、得られたデジタル画像データに基づいて銀塩フィルムに画像形成したり、ＣＲＴ等の画像表示装置に出力したりして行われる。また、デジタル画像データは、半導体記憶装置、磁気記憶装置、光ディスク記憶装置等の画像記憶装置に格納され、その後必要に応じて画像記憶装置から読み出されて可視化されることがある。

ところで輝尽性蛍光体シートを励起光で走査する場合、輝尽性蛍光体シートと励起光源とを、一定の速度で精密に相対移動させなくてはならない。特許文献３，４には、輝尽性蛍光体シートの副走査を、駆動プーリに掛け渡したベルトで該シートを保持する部材を上下させることで行い、ベルトの他端に釣り合いおもりを取り付けて位置決めや等速制御の精度を向上せしめ、ベルトの進行方向に対し略垂直方向にローラ（振動減衰手段）を押しつけて振動を抑え、副走査方向の送りムラに起因する画像ムラを抑える構成の放射線画像読取装置が記載されている。
特許文献４にあっては、振動減衰手段自体の振動を抑える手段をも設けて、副走査方向の送りムラに起因する画像ムラをより確実に抑えるようにした。
米国特許第３，８５９，５２７号公報 特開昭５５−１２１４４号公報 特開２００２−２７８０００号公報 特開２００３−９８６０９号公報

しかし、以上の従来技術にあってもさらに次のような問題があった。
停止状態から送り駆動を開始する時には、急激な衝撃がスチールベルト及び振動減衰手段にかかるため、安定するまでに時間を要する。したがって、安定な画像読取り時の副走査を行うには画像読取に入る前に予備送り範囲をとるべきである。このようにする場合、画像読取り時の副走査範囲と予備送り範囲を合わせた可動範囲が大きくなりスペース効率が悪くなるが、予備送り範囲をとらずに送り駆動開始とともに画像読取を開始する場合や、十分な予備送り範囲がとれない場合には、画像読取り開始時に画像ムラが発生するという問題が生じる。
送り動作が安定するまでの時間は、搬送される物の重量、搬送装置の機械の状態や設置場所などの諸条件により変動する。どのような条件でも十分な予備送り範囲が取れるような装置を構成すると、さらに大きな可動範囲を構成しなければならずスペース効率がさらに悪くなるという問題がある。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、振動原因の条件にあわせて停止状態から送り駆動を開始する時の衝撃に起因する振動を制御し、読取り画像のムラの発生を防止することを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、輝尽性蛍光体シートを保持する保持部材と均衡部材とを連結部材を介して吊るし掛け、前記連結部材に動力を伝達して前記輝尽性蛍光体シートを副走査方向に移動させながら励起光にて主走査を行う放射線画像読取装置において
前記連結部材に接してその振動を減衰させる振動減衰手段と、
前記振動減衰手段による振動減衰率を調整する減衰率調整手段とを有することを特徴とする放射線画像読取装置である。

請求項２記載の発明は、輝尽性蛍光体シートを保持する保持部材と均衡部材とを連結部材を介して吊るし掛け、前記連結部材に動力を伝達して前記輝尽性蛍光体シートを副走査方向に移動させながら励起光にて主走査を行う放射線画像読取装置において、
部材を介して支持軸周りに回動自在に保持され、この回動動作方向に沿って前記連結部材側に負勢されるローラと、
前記支持軸に外嵌されて前記部材に直接又は間接にその一端を押圧させる圧縮バネと、
該圧縮バネの他端を受け前記支持軸方向の位置が調整可能に前記支持軸に外嵌された部材とを有することを特徴とする放射線画像読取装置である。

請求項３記載の発明は、輝尽性蛍光体シートを保持する保持部材と均衡部材とを連結部材を介して吊るし掛け、前記連結部材に動力を伝達して前記輝尽性蛍光体シートを副走査方向に移動させながら励起光にて主走査を行う放射線画像読取装置において、
部材を介して支持軸周りに回動自在に保持され、この回動動作方向に沿って前記連結部材側に負勢されるローラと、
前記回動動作に一定の抵抗力を与えるエアー圧調整可能なエアーダンパーとを有することを特徴とする放射線画像読取装置である。

本発明によれば、振動原因の条件にあわせて振動減衰率を最適化し、短時間で送り動作を安定させることができる。これにより、停止状態から送り駆動を開始する時の衝撃に起因する振動を効果的に抑制し、読取り画像のムラの発生を防止することができるという効果がある。また、予備送り範囲を最小化しスペース効率を向上させることができるという効果がある。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明一実施形態に係る放射線画像読取装置の全体構成を示す概要図である。なお輝尽性蛍光体シートは通常カセッテと呼ばれるケースで保護されて使用される。
装置本体２は、本体部２ａとカセッテ挿入排出部２ｂの２つのユニットから成り、カセッテ挿入排出部２ｂは、本体部２ａから簡単に取り外し可能な構造になっていて、カセッテの挿入口３と、カセッテの排出口４が用意されている。また、本体部２ａとカセッテ挿入排出部２ｂの間には防振ゴム７３が配してあり、カセッテ挿入／排出時の振動が本体部２ａへ伝わりにくい防振構造になっている。

また、本体部２ａ内の副走査部５０とカセッテ搬送手段４０は、同一の基板７１上に構築されている。この基板７１と底板７０の間に防振ゴム７２を配置することで、カセッテ挿入排出部２ｂの振動を副走査部５０に伝搬させない防振構造を実現している。

また、副走査部５０の上端と図示しない装置フレームの間は、防振ゴム７４が配してあり、副走査部５０に対する防振構造を強化している。

このような防振構造により、本体部２ａで輝尽性蛍光体シートから画像情報を読み取っている最中に、挿入口３へカセッテを挿入したり、排出口４からカセッテを取り出したり、装置本体２を振動させたりしても、読み取った画像情報に振動によるノイズが生じるのを防止することができる。

撮影済みのカセッテ１は矢印Ａ１の方向で挿入口３へ挿入される。この時、輝尽性蛍光体シートの読み取り面が斜め下側を向くように挿入する。カセッテ１が挿入口３に挿入されると、カセッテ検出センサー（図示せず）によってカセッテ１の存在が認識され、挿入口３に配置されている幅寄せ手段４７によって、カセッテが挿入口３のセンターへ幅寄せされる。

次に、挿入ローラー４２の動作によりカセッテ１は点線ａに沿って矢印Ａ２の方向で装置本体２の中に取り込まれ、搬送手段４０が、搬入されるカセッテ１を受け取る。昇降台４０２上のカセッテグリップ（図示せず）がカセッテ１の下端をキャッチすると、昇降台４０２は搬送手段４０に沿って矢印Ａ２の方向へカセッテ１を搬送し、所定の位置で停止する。

カセッテ１が搬送機構４０によって装置本体２の内部に取り込まれると、搬送機構４０は回転軸４０４を回転中心として点線ａの位置から矢印Ａ３の方向に点線Ｃの位置まで回転移動し、カセッテ１の裏面（磁性を有する）が、ラバーマグネット５４に磁力で吸着される。

副走査部５０は、副走査レール５１、副走査可動部５２ａ，５２ｂ、副走査移動板５３、ラバーマグネット５４より構成される。副走査移動板５３は副走査可動部５２ａ，５２ｂに固定されており、後述する駆動部によって、副走査レール５１上を上下に移動することができるように構成されている。副走査レール５１としては搬送性能が高いリニアガイドやリニアベアリングガイドなどが使用できる。

カセッテ裏面がラバーマグネット５４に吸着されると、図示しない機構によりカセッテ１のロックが解除され、輝尽性蛍光体シートを覆うフロント板が分離可能な状態となり、搬送機構４０が矢印Ａ６の方向へ回転移動して待避位置（例えば点線ｂの位置）で停止する。この操作により、輝尽性蛍光体シートを覆うフロント板を完全に分離する。

次いで、輝尽性蛍光体シートが矢印Ａ４の方向（上方向）へ搬送（副走査）される。この副走査の動作中に、輝尽性蛍光体シートはレーザー走査ユニット６１から射出されるレーザー光Ｂによって副走査方向と垂直な方向に主走査される。

レーザー光を輝尽励起光として、輝尽性蛍光体シートに蓄積された放射線エネルギーに比例した輝尽光（画像情報）が放出され、この輝尽光が光ガイド６２を通って集光管６３に集められる。集光管の端面にはフォトマルチプラーヤー等の光電変換素子が配してあり、集光された輝尽光を電気信号に変換する。電気信号に変換された輝尽光は、画像データとして所定の信号処理を施された後に、装置本体２から図示しない通信ケーブルを介して、操作端末や画像記憶装置、画像表示装置、ドライイメージャーなどの画像出力装置（何れも図示せず）へ出力される。

この実施形態で読取手段６０は、レーザー走査ユニット６１、光ガイド６２、集光管６３、光電変換素子等で構成されるが、他のの構成でも良い。画像データの取り込み開始時期は、カセッテ裏面の上端をセンサー９０で検出することで決定されることが好ましい。センサー９０は、カセッテが存在しないときは、レーザー光Ｂを受けて所定の強度を持つ信号を出力し続けるが、カセッテの上端がレーザー光Ｂを遮蔽する位置まで移動すると、センサー９０から出力される電気信号の信号強度が低下するので、検出が可能となる。

画像情報の読取りが完了すると、輝尽性蛍光体シートは矢印Ａ５の方向（下方向）へ搬送されて、消去手段６４から消去光Ｃが照射され、輝尽性蛍光体シートに残存する画像情報を消去する。消去手段６４で使用される消去ランプには、ハロゲンランプや高輝度蛍光灯、ＬＥＤアレイなどが使用できる。

カセッテ裏面が、ラバーマグネット５４に受け渡された位置で停止すると、待避位置に待避していた搬送手段４０が、再び点線ｃの位置まで回転移動し、輝尽性蛍光体シートをフロント板で覆い、搬送手段４０は再び矢印Ａ６の方向に点線ｂの位置まで回転移動して停止する。

昇降台４０２は搬送手段４０に沿って排出口４の方向へカセッテ１を搬送し、カセッテ１を排出ローラー４３へ受け渡す。排出ローラー４３は、カセッテ１を受け取ると、カセッテ１が排出口４へ完全に排出されるまで排出動作を行う。カセッテ１が排出口４へ完全に排出されると、搬送機構４０は、矢印Ａ６の方向に点線ａの位置まで回転移動して停止し、次のカセッテ１を受け取り可能な状態へと移行する。

図２は、特許文献３に記載された副走査部５０における搬送機構を示す部分透視斜視図である。

プーリ４５９はカップリング４５２を介して、モータプーリ４５４とエンドレスべルト４５８で構成された減速機構４５０を構成して図示しないフレームに固定されたモータ４５３に接続されている。

副走査移動板５３の上端には、一本のベルト４４０の一端が連結されており、ベルトの他の一端は、図示しないフレームに対して回転自在に取り付けられた従動プーリ４７０を介して、均衡部材４６０の上端に連結され、副走査移動板５３が上方に移動すれば、均衡部材４６０は下方に移動するという様に、その移動方向は正反対となるように形成されている。ベルト４４０を駆動させる際、駆動プーリ４５９と、駆動プーリ４５９と対になっている駆動を持たないバックアップローラー４５１を設けても良い。

ベルト４４０としては、ヤング率が１４．７Ｎ／ｍｍ²以上の材料で形成されていることが好ましく、金属ベルト、金属ワイヤー、樹脂ベルトなどを使用して、１個または複数個の組み合わせの構成で並列に掛けても良い。上記ベルトは、副走査方向の中心線上に１本、または前記中心線上に対して線対称位置に複数配置しても良い。

図３は、上記搬送機構の振動減衰手段を示す図である。従動プーリ４７０と均衡部材４６０の間に、ベルト４４０を、進行方向に対し略直角方向に押し付けるように、ローラ５０１および引っ張りバネ５０２が配置される。引っ張りバネ５０２により、絶えずローラ５０１はベルト４４０に押し付けられている。引っ張りバネ５０２の引っ張り力は、ベルト４４０の張力に合わせ、適宜、選択される。また、ベルト４４０の押し付け方向が、図と反対方向になる構成で配置しても良い。

次に、図４及び図５を参照して本発明に係る減衰率調整手段の第１実施形態につき説明する。図５は図４において矢印Ａ方向から見た第１実施形態に係る部分図である。なお図３に示した形態と同様の機能を有するものは同じ符号を付してある。図の振動減衰手段２００において、ローラ５０１は、引っ張りバネ５０２の引っ張り力により、支持軸５０３により回転可能に支持される付勢板５０６に付勢されてベルト４４０を進行方向に対して略垂直方向に押しつけて、ベルト４４０の振動を抑える構成となっている。

図５に示すように、第１実施形態の減衰率調整手段は、支持軸５０３に外嵌されて付勢板５０６に押圧部材５１０を介してその一端を押圧させる圧縮バネ５１１と、圧縮バネ５１１の他端を受け、支持軸５０３の軸方向の位置が調整可能に支持軸５０３に外嵌された部材５１２とを有する。例えば、支持軸５０３の部材５１２を嵌める部分に雄螺子を切り、部材５１２をナットとすることにより、部材５１２の軸方向の位置を調整可能にする。

圧縮バネ５１１の圧縮力が押圧部材５１０を介して付勢板５０６に負荷され、付勢板５０６の回転に対して一定の摩擦抵抗を与える。停止状態から送り駆動を開始する時のベルトからの衝撃によって付勢板５０６に微小な回転があると、押圧部材５１０と付勢板５０６との間の摩擦によって衝撃を吸収し振動状態を安定へと収束させる。
したがって、圧縮バネ５１１の圧縮力、すなわち、初期縮みの大きさにより振動状態が収束するまでの時間が異なる。
押圧部材５１０の材質としては、アルミニウム、ステンレス、樹脂材料等を用いればよい。

予め実験等によりベルト４４０からの衝撃の大きさを求めておき、これに対応して振動の収束時間を最小にする最適な圧縮バネ５１１の圧縮力ないし初期縮み量を求め、部材５１２の軸方向の位置を調整することにより、圧縮バネ５１１の初期縮みを調整する。通常は、0.1〜2Ｎの圧縮力になるように調整擦ればよい。0.1Ｎ以下では振動の収束時間が長くなり、2Ｎ以上では振動減衰ユニットの回動が渋くなる場合がある。

次に、図４及び図６を参照して本発明に係る減衰率調整手段の第２実施形態につき説明する。図６は図４において矢印Ａ方向から見た第２実施形態に係る部分図である。なお図３に示した形態と同様の機能を有するものは同じ符号を付してある。第１実施形態と同様に、図の振動減衰手段２００において、ローラ５０１は、引っ張りバネ５０２の引っ張り力により、支持軸５０３により回転可能に支持される付勢板５０６に付勢されてベルト４４０を進行方向に対して略垂直方向に押しつけて、ベルト４４０の振動を抑える構成となっている。

図６に示すように、第２実施形態の減衰率調整手段は、付勢板５０６の回動動作に一定の抵抗力を与えるエアー圧調整可能なエアーダンパー５２２を有する。
付勢板５０６に軸部材５２０を介してダンパー取り付け板５２１が回動自在に取り付けられる。ダンパー取り付け板５２１上にエアーダンパー５２２の固定端が固定される。エアーバンパー５２２のピストン軸にはフック５２３が付設されており、フック５２３が引掛軸５２４に引掛けられる。引掛軸５２４はフレームに固定される。

付勢板５０６が回動するとエアーダンパー５２２のシリンダ部がピストン軸に対し動くようになっており、エアーダンパー５２２のエアー圧によって付勢板５０６の回転に対する一定の抵抗が与えられる。停止状態から送り駆動を開始する時のベルトからの衝撃によって付勢板５０６に微小な回転があると、エアーダンパー５２２によって衝撃を吸収し振動状態を安定へと収束させる。
したがって、エアーダンパー５２２のエアー圧の大きさにより振動状態が収束するまでの時間が異なる。予め実験等によりベルト４４０からの衝撃の大きさを求めておき、これに対応して振動の収束時間を最小にする最適なエアー圧を求め、エアーダンパー５２２のエアー圧を最適値に調整する。

上記第１実施形態にしても上記第２実施形態にしても、使用を経て振動の減衰度が悪くなっても、再調整することにより振動の収束時間を最小にすることができる。

上記実施形態にあっては、輝尽性蛍光体シートを保持する保持部材と均衡部材とを連結する連結部材をベルトとしたが、ワイヤー等の連結部材としてもよい。

本発明の実施形態に係る放射線画像読取装置の全体構成を示す概要図である。 特許文献３の画像読取装置の副走査部における搬送機構を示す部分透視斜視図である。 図２の搬送機構の振動減衰手段を示す図である。 本発明の実施形態に係る振動減衰手段を示す図である。 本発明の減衰率調整手段の第１実施形態に係る図４矢視Ａ部分図である。 本発明の減衰率調整手段の第２実施形態に係る図４矢視Ａ部分図である。

符号の説明

２００ 振動減衰手段
４４０ ベルト
４６０ 均衡部材
５０３ 支持軸
５０６ 付勢板
５１１ 圧縮バネ
５２２ エアーダンパー

Claims (3)

1. 輝尽性蛍光体シートを保持する保持部材と均衡部材とを連結部材を介して吊るし掛け、前記連結部材に動力を伝達して前記輝尽性蛍光体シートを副走査方向に移動させながら励起光にて主走査を行う放射線画像読取装置において、
   前記連結部材に接してその振動を減衰させる振動減衰手段と、
   前記振動減衰手段による振動減衰率を調整する減衰率調整手段とを有することを特徴とする放射線画像読取装置。
2. 輝尽性蛍光体シートを保持する保持部材と均衡部材とを連結部材を介して吊るし掛け、前記連結部材に動力を伝達して前記輝尽性蛍光体シートを副走査方向に移動させながら励起光にて主走査を行う放射線画像読取装置において、
   部材を介して支持軸周りに回動自在に保持され、この回動動作方向に沿って前記連結部材側に負勢されるローラと、
   前記支持軸に外嵌されて前記部材に直接又は間接にその一端を押圧させる圧縮バネと、
   該圧縮バネの他端を受け前記支持軸方向の位置が調整可能に前記支持軸に外嵌された部材とを有することを特徴とする放射線画像読取装置。
3. 輝尽性蛍光体シートを保持する保持部材と均衡部材とを連結部材を介して吊るし掛け、前記連結部材に動力を伝達して前記輝尽性蛍光体シートを副走査方向に移動させながら励起光にて主走査を行う放射線画像読取装置において、
   部材を介して支持軸周りに回動自在に保持され、この回動動作方向に沿って前記連結部材側に負勢されるローラと、
   前記回動動作に一定の抵抗力を与えるエアー圧調整可能なエアーダンパーとを有することを特徴とする放射線画像読取装置。

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