JP2561155B2 - 放射線画像情報記録読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、蓄積性蛍光体シートに放射線画像情報を蓄
積記録し、次いでこれに励起光を照射し、蓄積記録され
た画像情報に応じて輝尽発光する光を検出して画像情報
を電気的画像信号として読み取る放射線画像情報記録読
取装置に関し、さらに詳細には、蓄積性蛍光体シートを
重ねて撮影することにより、S/Nの良い画像信号が得ら
れるようにした放射線画像情報記録読取装置に関するも
のである。

（従来の技術） ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、
紫外線、電子線等）を照射すること、この放射線のエネ
ルギーの一部がその蛍光体中に蓄積され、その後その蛍
光体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネ
ルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示す。このような性
質を示す蛍光体を蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と言
う。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射
線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシート（以下、蓄積性
蛍光体シートと称する）に記録し、これを励起光で走査
して輝尽発光させ、この輝尽発光光を光電的に読み取っ
て画像信号を得、この画像信号を処理して診断適性の良
い被写体の放射線画像を得る方法が提案されている（例
えば特開昭55−12429号、同55−116340号、同55−16347
2号、同56−11395号、同56−104645号など）。この最終
的な画像はハードコピーとして再生したり、あるいはCR
T上に再生したりすることができる。とにかく、このよ
うな放射線画像情報記録再生方法においては、蓄積性蛍
光体シートは最終的に画像情報を記録せず、上記のよう
な最終的な記録媒体に画像を与えるために一時的に画像
情報を担持するものであるから、この蓄積性蛍光体シー
トは繰り返し使用するようにしてもよく、またそのよう
に繰返し使用すれば極めて経済的である。

上記のように蓄積性蛍光体シートを再使用するには、
輝尽発光光が読み取られた後の蓄積性蛍光体シートに残
存する放射線エネルギーを、例えば特開昭56−11392
号、同56−12599号に示されるようにシートに光や熱を
照射することによって放出させて残存放射線画像を消去
し、この蓄積性蛍光体シートを再度放射線画像記録に使
用すればよい。

一方、従来より放射線画像の重ね合せ処理が公知とな
っている（例えば特開昭56−11399号参照）。一般に、
放射線画像は診断用その他の目的に使われるが、その使
用に当たっては被写体の微小な放射線吸収差を良好に検
出することが要求される。放射線画像におけるこの検出
の程度をコントラスト検出能または単に検出能と呼ぶ
が、この検出能の高いもの程診断性能も高く、実用的価
値が高い放射線画像であると言うことができる。したが
って診断性能を高めるため、この検出能を高くすること
が望まれるが、その最も大きな障害要因は各種ノイズで
ある。

蓄積性蛍光体シートを使用する放射線画像記録方式に
おいては、放射線画像を蓄積性蛍光体シートに蓄積記録
し、読み出すステップにおいて次のようなノイズの存在
が認められている。

（１）放射線源の量子ノイズ （２）蓄積性蛍光体シートの蛍光体塗布分布もしくは蛍
光体粒子分布の不均一によるノイズ （３）蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された画像を輝尽
発光させる励起光のノイズ （４）輝尽発光光を検出し、電気信号に変換する系にお
ける電気的ノイズ （５）蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光の
ノイズ 重ね合せ処理は、これらのノイズを大幅に減少させ、
被写体の僅かな放射線吸収差も最終画像において明確に
観察可能にする、すなわち検出能を大幅に向上させる方
法である。重ね合せ処理の一般的な手法および作用は、
次の通りである。

複数枚重ねた蓄積性蛍光体シートに放射線画像を撮影
（蓄積記録）し、この複数枚のシートを読取処理にかけ
て得た複数の画像信号を重ね合わせる。このことによ
り、前述の各種ノイズを減少させることができる。すな
わち、前述のノイズ（１）〜（５）は各シートの画像毎
に異なった分布を示す場合が多いので、これらのシート
の画像を重ね合わせることにより各ノイズは平均化さ
れ、重ね合せ処理をした画像ではノイズが目立たなくな
る。つまり、S/Nの良い画像信号が得られる。さらに詳
しくは、ノイズ（１）〜（５）には、ポアソン統計で近
似できるノイズが多く、特に放射線画像のノイズの中で
支配的な要因の１つである（１）放射線源のノイズはそ
の一例である。ここで、ノイズがポアソン統計で近似で
きるとし、２枚の放射線画像がそれぞれ同等の大きさの
信号S₁、S₂およびノイズN₁、N₂を持つと考えた場合、２
枚の画像を重ね合わせた場合の信号とノイズの大きさ
は、信号がS₁＋S₂、ノイズが となる。一方、放射線画像の検出能を表わす一つの指標
であるS/Nを考えた場合、重ね合せる前の各画像のS/Nは
それぞれ、S₁/N₁、S₂/N₂であるが、重ね合せ処理を行な
うことによりS/Nは、 となり、S/Nが向上する。また、重ね合せ処理を行なう
際に、それぞれの信号に重み付けを行なうことにより、
S/N向上の最適化が可能である。

重ね合せ処理を行なった画像データに基づいて放射線
画像を最終的に表示する場合、画像のコントラストを向
上させるための階調処理を行なうことが診断上好ましい
が、この場合、画像全体のコントラストを向上させても
よいし、特定の周波数成分についてのみ向上させるいわ
ゆる周波数強調処理を行なってもよいし、あるいはその
両方を行なってもよい。なお、画像データを重ね合わせ
る際には、各画像データを単純に加算または平均するよ
りも、より放射線源に近い蓄積性蛍光体シートから得た
画像データにより大きな重みを付けて加算または平均す
る方が、良好な画像が得られる。この重み付けの係数
は、重ねる蓄積性蛍光体シートの枚数や、蓄積性蛍光体
シートの厚さ等によって最適値が異なる。

従来、実際にこの重ね合せ処理を行なうためには、例
えば、カセッテに蓄積性蛍光体シートを２枚重ねて入れ
て被写体の撮影を行ない、２枚の蓄積性蛍光体シートに
対して通常の読取り処理と同様の読取処理を逐次行なっ
て、２組の画像信号を得る、という方法が用いられてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記のように複数枚の蓄積性蛍光体シートを
重ねて撮影を行なう場合、一つのカセッテに蓄積性蛍光
体シートを入れるため、読取処理を行なうために読取装
置にカセッテを入れる際には、これらの蓄積性蛍光体シ
ートを別々のカセッテに入れ直す必要が有り、非常に作
業が繁雑で、時間を要するという欠点が有る。

また、上記のように複数の蓄積性蛍光体シートを順次
読取処理にかけると、当然読取処理に要する時間が長く
なる。

重ね合せ処理は、診断上有効な手法であるが、上記の
ように作業が繁雑で時間がかかるという欠点が有るた
め、集団検診等では、ほとんど用いられていない。

そこで本発明は、蓄積性蛍光体シートを用いて上記の
重ね合せ処理を、カセッテからのシート取出し等の繁雑
な作業無しに、短い読取時間で行なうことのできる、実
用的な放射線画像情報記録読取装置を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段及び作用） 本発明の放射線画像情報記録読取装置は、先に述べた
ような蓄積性蛍光体の２つの層を、１つの支持体の一表
面側および他表面側にそれぞれ配するか、またはそれぞ
れ別の支持体上に配して、１回の放射線曝射で放射線画
像情報を２つの蓄積性蛍光体層にそれぞれ記録するよう
にし、また蓄積性蛍光体層に蓄積記録された放射線画像
情報を読み取る画像読取手段と、前述したようにして蓄
積性蛍光体層の残存放射線画像を消去する消去手段を一
体化してなる読取消去ユニットを２つの蓄積性蛍光体層
に対してそれぞれ専用に設け、これらの読取消去ユニッ
トを各蓄積性蛍光体層に対向させて往復動させて、２つ
の放射線画像情報の読取りおよび消去を並行して同時に
行なうことができるようにしたことを特徴とするもので
あり、より具体的には、 第１の蓄積性蛍光体層、 この第１の蓄積性蛍光体層に近接して平行に配された
第２の蓄積性蛍光体層、 第１の蓄積性蛍光体層と第２の蓄積性蛍光体層に画像
情報を有する放射線を照射することにより、これらの蓄
積性蛍光体層上に放射線画像情報を蓄積記録する画像記
録部、 第１の蓄積性蛍光体層に対して励起光を一定方向に照
射する励起光照射手段と励起光の照射により該蓄積性蛍
光体層から発せられた輝尽発光光を読み取って画像信号
を出力する光電読取手段とからなる第１の画像読取手
段、および読取りの終了した該蓄積性蛍光体層に残存す
る放射線エネルギーを放出させる消去を行なう第１の消
去手段を一体的にユニット化してなる第１の読取消去ユ
ニット、 同様に第２の蓄積性蛍光体層に対して読取りを行なう
第２の画像読取手段と第２の蓄積性蛍光体層に対して消
去を行なう第２の消去手段を一体的にユニット化してな
る第２の読取消去ユニット、 上記第１の読取消去ユニットを第１の蓄積性蛍光体層
に対向させて励起光の照射方向と垂直な方向に往復移動
させる第１のユニット移動手段、 上記第２の読取消去ユニットを第２の蓄積性蛍光体層
に対向させて同様に往復移動させる第２のユニット移動
手段、および 上記第１および第２の読取消去ユニットにおいて得ら
れた各画像信号を、相対応する画素についての信号間で
加算する重ね合せ演算部からなり、 上記第１の蓄積性蛍光体層および第２の蓄積性蛍光体
層が上記画像記録手段に対向する撮影位置に保持され、
上記第１の読取消去ユニットが第１の蓄積性蛍光体層に
対する読取りおよび消去を行ない、上記第２の読取り消
去ユニットが第２の蓄積性蛍光体層に対する読取りおよ
び消去を行なうものである。

なお、第１および第２の蓄積性蛍光体層は１つの支持
体の両面上に固設され、該支持体と一体化されていても
よいし、それぞれ別の支持体上に形成される等して別体
であってもよい。

また、蓄積性蛍光体層として同一種のものを用いても
よいし、特開昭56−11399号に記されているように、放
射線源からより遠い位置に配される蓄積性蛍光体層をよ
り厚くする等して、放射線に対する感度がより高くなる
ようにした、相異なる２種の蓄積性蛍光体層を用いても
よい。

（実 施 例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

第１図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例による放射
線画像情報記録読取装置の概要を示す側面図である。

本装置は装置本体１とこの装置本体１の上面である撮
影台11の上方に配されたＸ線源等の放射線源12とからな
っており、装置本体内部の前記撮影台11の下方には、第
１の蓄積性蛍光体層2B、および第２の蓄積性蛍光体層2
B′が共通の支持体2A上に配されている。第１の蓄積性
蛍光体層2Bは、放射線透過性を有する支持体2Aの上面に
形成されてなり、第２の蓄積性蛍光体層2B′は、前記放
射線透過性を有する支持体2Aの下面に形成されてなる。

本装置においては、上記放射線源12と撮影台11により
画像記録部10が構成されている。また撮影台11の下面に
は散乱放射線除去用のグリッド14が取り付けられてい
る。

上記第１の蓄積性蛍光体層2Bの上方には、第１の画像
読取手段20と第１の消去手段30を近接させて共に筐体３
内に一体的に収納してユニット化してなる第１の読取消
去ユニット４が、上記第２の蓄積性蛍光体層2B′の下方
には、第２の画像読取装置20′と第２の消去手段30′を
近接させて共に筐体３′内に一体的に収納してユニット
化してなる第２の読取消去ユニット４′がそれぞれ設け
られており、これらの読取消去ユニット4,4′は第１図
（ａ）に実線で示す右端位置（第１の位置）から、第１
図（ｂ）に実線で示す左端位置（第２の位置）までの間
を第１および第２の蓄積性蛍光体層2B,2B′に対向しつ
つ往復移動可能となっている。本実施例においては前記
第１の位置から第２の位置までの矢印Ａ方向の移動路を
往路、前記第２の位置から第１の位置までの矢印Ａ′方
向の移動路を復路とする。また第１の読取消去ユニット
４を往復移動させる第１のユニット移動手段40は、一例
として第２図に示すようにユニット４の移動方向に延び
たスクリューロッド41、このスクリューロッド41に嵌合
するユニット支持部42、スクリューロッドに軸支された
歯車44、この歯車44と噛合する歯車43、この歯車43を正
逆両方向に回転させるモータ45からなり、モータ45によ
り歯車43,44を介してスクリューロッド41が回転せしめ
られることによりユニット支持部42を移動させてユニッ
ト４の往復移動を行なうようになっている。また、第２
の読取消去ユニット４′を往復移動させる第２のユニッ
ト移動手段40′も、同様にユニット４′の移動方向に延
びたスクリューロッド41′、このスクリューロッド41′
に嵌合するユニット支持部42′、スクリューロッドに軸
支された歯車44′、この歯車44′と噛合する歯車43′、
この歯車43′を正逆両方向に回転させるモータ45′から
なり、モータ45′により歯車43′,44′を介してスクリ
ューロッド41′が回転せしられることによりユニット支
持部42′を移動させてユニット４の往復移動を行なうよ
うなっている。

なお、このように第１のユニット移動手段と第２のユ
ニット移動手段を独立して設けておけば、２つの読取消
去ユニットを異なった速度で移動させることもできる
が、両ユニットを常に等速で同方向に移動させればよい
場合には、２つのユニット移動手段を１つにまとめ、両
ユニットを連結させて１つのユニット移動手段により両
ユニットを一体的に移動させるようにしてもよい。

第１および第２の読取消去ユニット4,4′が前記第１
の位置にある状態において前記撮影台11上に被写体が載
置されると、前記放射線源12が作動される。それによ
り、たとえば図示のように仰向けに配された被写体（被
検者）13を透過した放射線が、第１の蓄積性蛍光体層2B
に照射され、被写体13の放射線画像情報が蓄積記録され
る。また第１の蓄積性蛍光体層2Bおよび前記支持体2Aを
透過した放射線は、該支持体2Aの下側の第２の蓄積性蛍
光体層2B′に照射されるので、該第２の蓄積性蛍光体層
2B′にも被写体13の放射線画像情報が蓄積記録される。

上記撮影が終了すると、第１の蓄積性蛍光体層2B、第
２の蓄積性蛍光体層2B′に蓄積記録された放射線画像情
報は、それぞれ第１のユニット４内の第１の画像読取手
段20、第２のユニット４′内の第２の画像読取手段20′
によって、電気的画像信号として読み取られる。

第１の画像読取手段20は、半導体レーザ等の励起光源
21、この励起光源から発せられた励起光21A上の光路上
に設けられた集光レンズ22、該集光レンズ22を通過した
励起光21Aを第１図の紙面と垂直な方向に偏向して第１
の蓄積性蛍光体層2B上を主走査せしめる光偏向器である
回転多面鏡23および励起光の光路を変更させるミラー24
a,24b,24cからなる励起光照射手段を有し、この励起光
照射手段により励起光21Aは蓄積性蛍光体層2B上を繰り
返し主走査せしめられる。一方、これとともに前記第１
のユニット４が前記ユニット移動手段により一定速度で
矢印Ａ方向に搬送されることにより、励起光21Aの走査
位置は矢印Ａ方向に移動して副走査が行なわれ、第１の
蓄積性蛍光体層2Bはその略全面に亘って励起光21Aが照
射される。蓄積性蛍光体層2Bの励起光照射箇所からは、
蓄積記録された画像情報に応じて輝尽発光光が生じ、こ
の輝尽発光光は第１の画像読取手段20内の光電読取手段
により検出される。

上記光電読取手段は、主走査方向に主走査線の長さ以
上に亘って延びた長尺の光電子増倍管（フォトマルチプ
ライヤー）25と、このフォトマルチプライヤー25の受光
面に設けられ、輝尽発光光のみを選択的に透過させて蓄
積性蛍光体層2B表面で反射した励起光のフォトマルチプ
ライヤーへの入射をカットするフィルター27、およびこ
のフィルター27を介してフォトマルチプライヤー25の入
射端面に取り付けられ、輝尽発光光の集光を良好に行な
う光ガイド板26からなっている。また走査線を挾んで光
電読取手段と対向する位置には、ミラー29が配され、ミ
ラー29側に放出された輝尽発光光を効率よく前記光ガイ
ド板の受光面に向けて反射させるようになっている。上
記第１の蓄積性蛍光体層2Bから発せられた輝尽発光光は
上記光ガイド板26に導かれてフォトマルチプライヤー25
によって検出され、フォトマルチプライヤー25の出力S₁
は読取回路50に送られる。

一方、上述したように第１の蓄積性蛍光体層2Bに対す
る読取りが行なわれるのと同時に、第２の読取消去ユニ
ット４′も矢印Ａ方向に移動して第２の蓄積性蛍光体層
2B′に記録されている放射線画像情報は第２のユニット
４′内の第２の画像読取手段20′により読取られる。こ
の第２の画像読取手段20′を構成する各要素は以上説明
した第１の画像読取手段20におけるものと全く同じであ
るので、第１図においては記述の同等の要素に付した番
号に「′」（ダッシュ）を付加して示し、それらについ
ての説明は省略する。

この第２の画像読取手段のフォトマルチプライヤー2
5′の出力S₂（すなわち第２の蓄積性蛍光体層2B′に記
録されている放射線画像情報を示すもの）を、読取回路
50に送られる。なお長尺のフォトマルチプライヤーにつ
いては、例えば特開昭62−16666号に詳しい記載がなさ
れている。

次に読取回路50における処理について、その概略構成
を示す第３図を参照して説明する。フォトマルチプライ
ヤー25の出力S₁は対数増幅器51によって対数増幅された
後、A/D変換器52でデジタル化される。こうして得られ
たデジタルの読取画像信号logS₁は、フレームメモリ53
に一時的に記憶され、次いでそこから読み出されて重ね
合せ演算回路54に入力される。同様にフォトマルチプラ
イヤー25′の出力S₂は対数増幅器51′によって対数増幅
された後、A/D変換器52′でデジタル化される。こうし
て得られたデジタルの読取画像信号logS₂も、フレーム
メモリ53′に一時的に記憶され、次いでそこから読み出
されて重ね合せ演算回路54に入力される。

重ね合せ演算回路54は、入力される２つの画像信号lo
gS₁、logS₂を適当な重み付けをした上で対応する画素毎
に加算して、デジタルの加算信号 Ssub＝ａ・logS₁＋ｂ・logS₂＋ｃ ［ａ・ｂは重み付け係数、ｃはバイアス成分である］ を求める。この加算信号Saddは画像処理回路55において
階調処理、周波数処理等の画像処理を受けた後、記録読
取装置外の画像再生装置60に送られて、放射線画像の再
生に供せられる。この再生装置60は、CRT等のディスプ
レイ手段でもよいし、感光フィルムに光走査記録を行な
う記録装置であってもよいし、あるいはそのために画像
信号を一旦光ディスク、磁気ディスク等の画像ファイル
に記憶させる装置に置き換えられてもよい。

上述のような重ね合せ演算を行なう際に係数ａ、ｂ、
ｃを適切に定めると、得られた加算信号Saddにより、S/
Nの高い、すなわち検出能の良好な放射線画像情報を得
ることができる。この重ね合せ演算を行なう際には、前
述のように相対応する画素間で減算を行なうことが必要
である。そのためには、例えば第１図に示すように、被
写体13の近傍にマーカー15を配置しておき、両画像信号
logS₁、logS₂においてこのマーカー15を示す信号を基準
信号として位置合せを行なえばよい。ただし、蓄積性蛍
光体層2Bと2B′の相対的な位置関係は固定されているの
で、読み出し位置を常に固定しておけば、画素を対応さ
せるのにマーカーを用いる必要は必ずしもない。

なお読取画像信号logS₁あるいはlogS₂を特に重ね合せ
演算回路54に送らないで、これらの信号logS₁あるいはl
ogS₂に基づいて、通常の放射線画像を再生することも可
能であり、そのためにこれらの画像信号logS₁、logS₂を
光ディスク等の画像ファイルに記録、蓄積するようにし
てもよい。

上記のように画像情報の読取りが終了すると、第１の
読取消去ユニット４および第２の読取消去ユニット４′
は、第１図（ｂ）に示すように前記第２の位置から第１
の位置へと矢印Ａ′方向に搬送され、第１の蓄積性蛍光
体層2Bおよび第２の蓄積性蛍光体層2B′はそれぞれ矢印
Ａ′方向に搬送されるユニット4,4′内の第１の消去手
段30および第２の消去手段30′によりその全面に消去光
を照射される。第１の消去手段30は一例として主走査方
向に延びた蛍光灯等の消去光源31と、この消去光源31か
ら発せられる光のうち上方に向かう光を蓄積性蛍光体層
2B表面側に反射させる反射板32を備えている。また本実
施例においては照射光源31は常に点灯された状態となっ
ているので、画像記録および読取りを行なう際には第１
図（ａ）に示すように消去光源31上にあって消去光を遮
光し、消去を行なう間のみ第１図（ｂ）に示すようにフ
ォトマルチプライヤー25上に退却して消去光源31を露出
させる移動シャッタ33が設けられている。なお、消去光
源31を消去時にのみ点灯させ、それ以外の時は消すよう
にした場合には移動シャッタは特に設けなくてよい。消
去光源31は第１のユニット４が矢印Ａ′方向に移動する
のにつれて第１の蓄積性蛍光体層2Bの全面を照射する。
消去光源31は蓄積性蛍光体層の励起波長領域の光を主に
発するものであり、前記画像読取り後に蓄積性蛍光体層
2Bに残存していた放射線エネルギーは蓄積性蛍光体層2B
にこのような光が照射されることにより該蓄積性蛍光体
層から放出される。また、第２の蓄積性蛍光体層2B′は
第１の消去手段30と全く同様の構造の第２の消去手段
（第２の消去手段における第１の消去手段の要素と同等
の要素には同番号に「′」（ダッシュ）をつけて示す）
により全面を消去される。このように蓄積性蛍光体層2
B,2B′に対して消去の終了した蓄積性蛍光体シート２
は、画像記憶手段により新たな記録を行なうことの可能
な状態となり、両読取消去ユニット4,4′は再び第１の
位置に戻される。

このように本実施例装置によれば、支持体2Aを介して
固定された２つの蓄積性蛍光体層2B,2B′にそれぞれ対
向して往復移動する第１および第２の読取消去ユニット
を設けたことにより、両蛍光体層に蓄積記録された放射
線画像情報の読取り、消去を並行して行なうことがで
き、重ね合せ処理を効率的に行なうことができる。また
本装置はほぼ画像一画面分の大きさの蓄積性蛍光体シー
トに対向させて読取消去ユニットを往復動させればよい
ので、装置全体の幅をシート１枚分近くまで縮めること
ができ、装置がコンパクトになるという利点も有する。
なお、上記実施例において、２つの読取消去ユニットは
等速で一体的に往復移動せしめられるようになっている
が、両ユニットはそれぞれ対向する蓄積性蛍光体層に最
適な異なった速度で移動せしめられてもよい。また、２
つの蓄積性蛍光体層の厚さおよび蛍光体の種類等も別個
に適宜調整してもよく、例えばノイズを低減させるため
に第２の蓄積性蛍光体層を第１の蓄積性蛍光体層より厚
く形成してもよい。

次に第４図を参照して本発明の第２実施例について説
明する。なお、この第４図に示す装置は、２つの読取消
去ユニット4,4′内の光電読取手段の構造が前述した実
施例と異なるものであり、その他の部分については上述
した実施例と同一要素に同一番号を付し、その説明は省
略する。

第１の読取消去ユニット４、および第２の読取消去ユ
ニット４′は、前述したユニット移動手段と同様のユニ
ット移動手段により図中矢印方向に往復移動せしめられ
る。また本装置の読取消去ユニット4,4′内における励
起光21Aの光路は、それぞれ後述する光電読取手段およ
び消去手段の側方に主として形成されており、励起光の
光路をこのように設定すれば装置の左右方向の長さはや
や大きくなるが、装置の上下方向の長さを小さくするの
に効果的である。

本装置においては、読取消去ユニット4,4′内の光電
読取手段として、蛍光体を含有するシート状成形物から
なる蛍光性集光シート126と光検出器125とを組み合わせ
たものが用いられている。両ユニット内の光電読取手段
の構成は全く同じであり、以下、第１の読取消去ユニッ
ト４内の光電読取手段について第５図を参照して説明す
る。

第５図（ａ）は上記光電読取手段の斜視図であり、第
５図（ｂ）は断面図である。蛍光性集光シート126は、
その表面に光が照射されるとこの光により蛍光性集光シ
ート内部の蛍光体が励起されて蛍光127が生ぜしめら
れ、この蛍光は内部で全反射を繰り返して端面側に進行
する。したがってこの蛍光性集光シートの端面からは、
いわばシート表面を照射した光のエネルギーが集められ
た形で蛍光が高強度で射出する。従ってこの蛍光性集光
シートの表面に輝尽発光光を入射させれば、射出した蛍
光127の光量はこの輝尽発光光の光量に対応するので、
蛍光性集光シート126の端面に光検出器125を取り付けて
蛍光の光量を検出すれば、間接的に輝尽発光光を検出で
きることになる。また、光検出器125はその受光面が小
さなものでよいので、S/Nの良い読取画像信号を得るこ
とができる。そこで本実施例においては、まず図示のよ
うに蛍光性集光シート126を略半円筒形に形成しその上
端部に励起光21Aを通過させるスリット126aを形成し
て、このスリット126aが励起光21Aの主走査位置に沿っ
て、その上方に位置するように、蛍光性集光シート126
を主走査方向に延びて配し、スリット126aを通過した励
起光21Aにより第１の蓄積性蛍光体層2Bを走査させると
ともに、蓄積性蛍光体層2Bから発せられた輝尽発光光を
蛍光性集光シートの内表面126eで受光させるようになっ
ている。本実施例における蛍光性集光シート126は、一
例として主に波長400nm程度の輝尽発光光を受けて、主
に波長500nmの蛍光を発するものが選択使用されてい
る。なおこのような蛍光性集光シートは、例えば国内で
はシート状のプラスチック中に有機蛍光体を分散含有せ
しめたものが、バイエルジャパン社より「LISA−プラス
チック」なる商品名で販売されている。またこの蛍光性
集光シート126の両側端面上には前記光検出器125がそれ
ぞれ１つずつ接続され、前述した蛍光を検出するように
なっている。これら２つの光検出器125の出力は加算し
て前記読取回路50に入力される。この光検出器125は、
一例としてCCD型の固体半導体素子からなっており、こ
の固体半導体素子からなる光検出器125は一般に短波長
側で分光感度特性が低下するので、前述したように蛍光
性集光シート126においては主に波長400nm程度の輝尽発
光光が主に波長500nm程度の蛍光にいわば波長変換され
るので、光検出器125により輝尽発光光を高感度で検出
可能となる。この側端面と光検出器125の間には、蛍光
性集光シート126が発した蛍光を透過する一方、励起光2
1Aの第１の蓄積性蛍光体層2B上での反射光はカットする
フィルターを設けるのが好ましい。蛍光性集光シートに
含有される蛍光体の具体例としては、特開昭56−36549
号公報，特開昭56−104987号公報，特開昭58−111886号
公報，特開昭59−89302号公報等に記載されているクマ
リン誘導体、チオキサンテン誘導体、ペリレン誘導体、
ポロン錯体等の有機蛍光体を挙げることができる。

なお、蛍光性集光シートの具体的な形状および配置
は、上記実施例において示したものに限らず、表面が主
走査線に沿って延び、走査位置から発せられる輝尽発光
光を検出可能なものであればいかなるものであってもよ
い。例えば第６図（ａ）に示すように主走査方向に延び
たスリット126a′を有する細長い長方形の蛍光性集光シ
ート126′を走査線に対向して配してもよいし、第６図
（ｂ）に示すように長方形の蛍光性集光シート126″を
斜めに傾けて配し、ミラー128により、ミラー128側に発
した輝尽発光光を蛍光性集光シート126″に向けて反射
させつつ検出を行なってもよい。また光検出器は必ずし
も両側端面に２つ設ける必要はなく、片方に１つだけ設
けてもよい。この場合、光検出器が設けられない方の端
面にアルミニウム等の蒸着膜、金属面、白色塗料等の反
射部材を取り付けてもよい。さらに光検出器としては前
述したものの他、フォトコンダクター型のものや、PIN
フォトダイオード等が用いられてもよい。

また、上記各実施例のように光電読取手段として、長
尺のフォトマルチプライヤーや蛍光性集光シートを用い
たもの等それ自体が小型であるものを用いれば装置全体
を小型化する上で極めて好ましいが、光電読取手段とし
てはこれらの他に、従来より公知の、入射端面が主走査
線に沿って延び、射出端面が円筒形に加工された光ガイ
ドと、この光ガイドの射出端面に接続された比較的小型
のフォトマルチプライヤーとからなるものを用いること
もできる。

次に第７図を参照して本発明の第３実施例について説
明する。本実施例において第１および第２の読取消去ユ
ニット4,4′内の第１および第２の画像読取手段220,22
0′が、励起光を線状に照射する励起光照射手段と、光
電読取手段として、この照射位置から発せられる輝尽発
光光を画素分割して読取るラインセンサを備えたものと
なっている。本実施例においても第１の読取消去ユニッ
ト４と第２の読取消去ユニット４′の構造は全く同じで
あるので、ここでは第１の読取消去ユニット内の画像読
取手段220についてのみ説明する。

上記画像読取手段220の励起光照射手段は、発光ダイ
オード（LED）を紙面と垂直な方向に連ねたLEDアレイ22
1と、LEDアレイ221の励起光射出面上に設けられたシリ
ンドリカルレンズ222とからなっており、光電読取手段
はラインセンサ223と、ラインセンサ223の下方に配され
た、ラインセンサの各受光素子に対応して複数のマイク
ロレンズが一体的に連ねられてなり、第１の蓄積性蛍光
体層2Bから発せられた輝尽発光光をラインセンサ223に
効率よく入射させるマイクロレンズアレイ224からなっ
ている。

上記LEDアレイ221から発せられ、シリンドリカルレン
ズ222によりユニット４の移動方向にのみ集束せしめら
れた励起光は、第１の蓄積性蛍光体層2Bをユニット４の
移動方向と垂直な線状に照射する。蓄積性蛍光体層2Bの
線状の走査筒所からは輝尽発光光が発せられ、この輝尽
発光は、第８図に示すように輝尽発光光を選択的に透過
するフィルター225を介してラインセンサ223（詳しくは
ラインセンサの受光素子アレイ223B）に入射する。受光
素子アレイ223Bは、蓄積性蛍光体層2Bの幅方向に多数整
列配置され各々が１画素に対応する多数の固体光電変換
素子323aを有し、輝尽発光光はこれらの固体光電変換素
子223aに同時に受光される。受光した各素子223aはフォ
トキャリアを発生し、これによって得られる信号を一時
的に蓄積する。蓄積された信号は順次、走査回路226で
読み出され、１本の線状の照射部（走査線に相当）の情
報の読取りが終了する。

次いで前記第１の読取消去ユニット４が図示しないユ
ニット移動手段により蓄積性蛍光体層2Bに対して第７図
左方向に一走査線分だけ搬送され、上記読取りのステッ
プがくり返される。このステップを蓄積性蛍光体層2B全
面に対して繰り返すことにより、蓄積性蛍光体層2B全面
に記録された放射線画像情報が読み出される。

次にラインセンサ223に続く走査回路226について説明
する。第９図は光導電体を用いたラインセンサおよび走
査回路の等価回路である。光導電体を用いた固体光電変
換素子223aに前記輝尽発光光が当たって発生するフォト
キャリアによる信号は、固体光電変換素子223a内のキャ
パシタCi（ｉ＝1,2,……ｎ）に蓄積される。蓄積された
フォトキャリアの信号は、シフトレジスタ226Bによって
制御されるスイッチ部226Aの順次開閉により順次読み出
され、これにより時系列化された画像信号を得ることが
できる。画像信号は、その後増幅器227で増幅されてそ
の出力端子228から出力される。この画像信号を用いれ
ば、例えばCRTに前記放射線画像を表示させたり、ある
いは走査記録装置等により上記放射線画像のハードコピ
ーを得ることができる。

なお、スイッチ部226Aおよびシフトレジスタ226Bから
なるMOS部はCCDに置き替えてもよい。

なお、上述したように光電読取手段としてラインセン
サを用いる場合には、励起光を線状に照射する手段とし
て第10図に示すように前述した蛍光性集光シートを利用
したものを用いることもできる。すなわち、第10図に示
す励起光照射手段は、長尺の蛍光ランプ322、この蛍光
ランプ322の全周を取り巻くように成形された蛍光性集
光シート321、およびこの蛍光性集光シートの一端面に
設けられたシリンドリカルレンズ323からなっており、
励起光照射時に蛍光ランプ322が点灯されて、この蛍光
ランプ322から発せられる光によって蛍光性集光シート3
21内において蛍光が生ぜしめられ、この蛍光をシリンド
リカルレンズ323を介して蛍光性集光シートの一端面か
ら射出させて、この蛍光を線状の励起光として用いるも
のとなっている。なお、蛍光性集光シートとしては、蛍
光ランプから発せられた光により、蓄積性蛍光体層の励
起波長領域の蛍光を発するものを選んで用いればよい。
また蛍光ランプの代りにナトリウムランプ，水銀ラン
プ，エレクトロルミネッセンスパネル等を用いることも
可能である。

なお、第１の読取消去ユニットと第２の読取消去ユニ
ットの構造は必ずしも同一である必要はない。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の放射線画像情報記録
読取装置においては、第１、第２の蓄積性蛍光体層に同
時に重ね合せ処理用の放射線画像情報を記録（撮影）で
きるようにし、また各蓄積性蛍光体層に対してそれぞれ
往復動可能な読取消去ユニットを設けて、各層に蓄積記
録された放射線画像情報の読取り、および消去を並行し
て行なうことのできる構成としたので、本装置によれば
重ね合せ処理を迅速に行なうことが可能となり、時に集
団検診等における診断作業能率を著しく高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施例による放射
線画像情報記録読取装置の概略断面図、 第２図は上記装置におけるユニット移動手段の斜視図、 第３図は上記実施例装置の放射線画像情報読取回路の構
成を示すブロック図、 第４図は本発明の第２実施例装置を示す概略側面図、 第５図（ａ），（ｂ）は蛍光性集光シートを用いた光電
読取手段の斜視図および断面図、 第６図（ａ），（ｂ）は蛍光性集光シートの配置の例を
示す断面図、 第７図は本発明の第３実施例装置を示す概略側面図、 第８図はラインセンサの概略斜視図、 第９図は上記ラインセンサに続く走査回路図、 第10図は蛍光性集光シートを用いた励起光照射手段の斜
視図である。 ２……蓄積性蛍光体シート 2B……第１の蓄積性蛍光体層 2B′……第２の蓄積性蛍光体層 ４……第１の読取消去ユニット ４′……第２の読取消去ユニット 10……画像記録部 20……第１の画像読取手段 20′……第２の画像読取手段 21,21′……励起光 25,25′……フォトマルチプライヤー 30……第１の消去部、30′……第２の消去部 40……第１のユニット移動手段 40′……第２のユニット移動手段 50……読取回路 51,51′……対数増幅器 52,52′……A/D変換器 53,53′……フレームメモリ 54……重ね合せ演算回路 logS₁,logS₂……読取画像信号 Sadd……加算信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の蓄積性蛍光体層、 該第１の蓄積性蛍光体層に近接して平行に配された第２
   の蓄積性蛍光体層、 前記第１の蓄積性蛍光体層と前記第２の蓄積性蛍光体層
   に画像情報を有する放射線を照射することにより、これ
   らの蓄積性蛍光体層上に放射線画像情報を蓄積記録する
   画像記録部、 前記第１の蓄積性蛍光体層に対して励起光を一定方向に
   照射する励起光照射手段と該励起光の照射により該蓄積
   性蛍光体層から発せられた輝尽発光光を読み取って画像
   信号を出力する光電読取手段とからなる第１の画像読取
   手段、および読取りの終了した該蓄積性蛍光体層に残存
   する放射線エネルギーを放出させる消去を行なう第１の
   消去手段を一体的にユニット化してなる第１の読取消去
   ユニット、 前記第２の蓄積性蛍光体層に対して励起光を一定方向に
   照射する励起光照射手段と該励起光の照射により該蓄積
   性蛍光体層から発せされた輝尽発光光を読み取って画像
   信号を出力する光電読取手段とからなる第２の画像読取
   手段、および読取りの終了した該蓄積性蛍光体層に残存
   する放射線エネルギーを放出させる消去を行なう第２の
   消去手段を一体的にユニット化してなる第２の読取消去
   ユニット、 前記第１の読取消去ユニットを前記第１の蓄積性蛍光体
   層に対向させて前記励起光の照射方向と垂直な方向に往
   復移動させる第１のユニット移動手段、 前記第２の読取消去ユニットを前記第２の蓄積性蛍光体
   層に対向させて前記励起光の照射方向と垂直な方向に往
   復移動させる第２のユニット移動手段、および 前記第１および第２の読取消去ユニットにおいて得られ
   た各画像信号を、相対応する画素についての信号間で加
   算する重ね合せ演算部からなり、 前記第１の蓄積性蛍光体層、前記第２の蓄積性蛍光体層
   が前記画像記録手段に対向する撮影位置に保持され、前
   記第１の読取消去ユニットが前記第１の蓄積性蛍光体層
   に対する読取りおよび消去を行ない、前記第２の読取消
   去ユニットが前記第２の蓄積性蛍光体層に対する読取り
   および消去を行なう放射線画像情報記録読取装置。