JP2587958B2 - 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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JP2587958B2
JP2587958B2 JP62261040A JP26104087A JP2587958B2 JP 2587958 B2 JP2587958 B2 JP 2587958B2 JP 62261040 A JP62261040 A JP 62261040A JP 26104087 A JP26104087 A JP 26104087A JP 2587958 B2 JP2587958 B2 JP 2587958B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍
光体シートに励起光を照射し、それによってこの蓄積性
蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を光電的に検出
して上記放射線画像情報を読み取る放射線画像情報読取
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,
電子線,紫外線等)を照射すると、この放射線エネルギ
ーの一部が蛍光体中に蓄積され、こ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とが知られており、このよう
な性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)と
呼ばれる。
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に記録し、この
蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走査して輝
尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読
み取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感光
材料等の記録材料、CRT等の表示装置に被写体の放射線
画像を可視像として出力させる放射線画像情報記録再生
システムが本出願人によりすでに提案されている。(特
開昭55−12429号,同56−11395号など。) このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真
システムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって
画像を記録しうるという実用的な利点を有している。す
なわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対し
て蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極
めて広い範囲にわたって比例することが認められてお
り、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり
大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される
輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光
電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この電
気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRT等の表
示装置に放射線画像を可視像として出力させることによ
って、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を
得ることができる。
上述の放射線画像情報記録再生システムにおいては、
一般に蓄積性蛍光体シートを副走査方向に搬送するとと
もに、励起光を副走査方向と略垂直な方向に主走査させ
る読取装置を用いて放射線画像情報の読取りを行なうよ
うになっている。
(発明が解決しようとする問題点) 前述のような副走査および主走査を行なって輝尽発光
光を読取る読取装置では、画像ムラを生じないように読
み取るためには、蓄積性蛍光体シートを副走査方向に精
度よく搬送する搬送手段が必要であるとともに、精度よ
く主走査を行なうために複雑な光学系が必要であった。
このように副走査および主走査が必要なことから従来の
読取装置は大がかりかつ機構が複雑であり、高価なもの
となっていた。
一方、上記放射線画像情報記録再生システムは、一部
の非破壊検査用や歯科用等、小型の被写体の放射線画像
を得る目的にも使用可能であるが、この場合に用いられ
る蓄積性蛍光体シートは小型のものであり、従来のよう
な大がかりで複雑な機構の読取装置を用いることなく読
取を行なうことが望まれる。
本発明は上記事情に鑑み、小型の上記シートを用いる
システムにおいて、機械的な副走査および主走査をなく
し、小型かつ低コストな放射線画像情報読取装置を提供
することを目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の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を表面に密着する
ように配置されたマイクロチャンネル空間光変調器、こ
のマイクロチャンネル空間光変調器の表面に密着された
蓄積性蛍光体シートを挾んでこのマイクロチャンネル空
間光変調器とは反対側からこのシート全面に同時に略一
様な励起光を照射する励起光源、この励起光源から発せ
られた励起光が蓄積性蛍光体シートに照射され、このシ
ートから発せられた輝尽発光光がマイクロチャンネル空
間光変調器で読み取られた後に、このマイクロチャンネ
ル空間光変調器の裏面からこの裏面全面に同時に略一様
な読み出し光を照射する読み出し用光源、およびこの読
み出し用光源から発せられた読み出し光が、マイクロチ
ャンネル空間光変調器の裏面に照射されこのマイクロチ
ャンネル空間光変調器で放射線画像情報に対応して空間
的な反射強度の変調を受けた反射光を読み取る2次元光
検出器からなることを特徴とするものである。
(作用) マイクロチャンネル空間光変調器(Microchannel spa
cial light modulator、以下、「MSPL」と略す。)は、
米国マサチューセッツ工科大学(Massachusetts Instit
ute of Tecnology,Department of Electrical Engineer
ing and Computer Science)で開発され、2次元的な光
の強度分布を2次元的な光の反射率分布に変換する、高
感度かつ増幅作用を有する変調器として知られている。
たとえば歯科用等、上記MSPLの大きさに対応する小型
の蓄積性蛍光体シートを用いる用途において、放射線画
像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートをMSPLの表
面に密着させ、励起光源から励起光を照射して、このシ
ートから発せられた輝尽発光光をこのMSPLに照射し、こ
のMSPLが、照射された輝尽発光光が担持する放射線画像
情報を裏側に伝えて2次元的な光の屈折率分布に変換
し、読み出し用光源からこの裏側に向けて読み出し光を
照射し、上記光の屈折率分布により変調された光をたと
えば2次元CCD等の2次元光検出器で受光するようにし
たため、機械的な副走査および主走査を全く必要とせず
に、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放射線画像情
報を読み取ることができる。また、蓄積性蛍光体シート
から発せられる輝尽発光光を、2次元CCD等で直接受け
ても輝尽発光光は弱すぎて十分なS/N比をもった画像信
号を得ることはできない。本発明は、増幅作用のあるMS
PLを介在させることにより、微弱な輝尽発光光を十分な
強度を有する上記反射光に変換せしめ、この反射光を2
次元光検出器で受光するようにして、十分なS/N比を有
する画像信号を得ることができるようにしたものであ
る。また、本発明は、上記MSPLを介在させるにあたって
該MSPLを蓄積性蛍光体シートに密着させることにより、
輝尽発光光がほとんどロスされることなくMSPLに照射さ
れるようにし、これによってより効率良く輝尽発光光を
検出し、S/N比のより良好な再生画像を得ることができ
るようにしたものである。
(実 施 例) 以下、本発明の実施例について、添付図面を参照して
説明する。
まず、第2図を用いて、MSPLの概要を説明する。
第2図は、MSPLの概略の構造を示した図である。図
中、V1〜V3は電源、R1〜R3は抵抗を示し、図に示すよう
に接続する。
画像情報を2次元的な光の強度分布として担持する光
20が、MSPL1の表面1aの透明部材を透過してフォトカソ
ード21に照射されると、このフォトカソード21から照射
された光の強度に対応した量の電荷が2次元的な分布を
もって発生する。この電荷はマイクロチャンネルプレー
ト(Microchannel plate)22で増幅された後、グリッド
23を経由して誘電ミラー(Dielectric mirror)24に蓄
積される。誘電ミラー24に電荷が蓄積されると、この蓄
積された電荷量に対応してこの誘電ミラー24に密着され
た電光クリスタル(Electro−optic crystal)25に2次
元的な屈折率変化を生ずる。この後にレーザ光等の読み
出し光27がハーフミラー28で反射されたMSPLの透明な裏
面1bを透過し、さらに透明電極28を透過して電光クリス
タル25に照射されると、この読み出し光27は上記屈折率
変化により2次元的に変調されて、電光クリスタル25か
ら射出される。この射出された反射光27′は上記画像情
報を担持したものとなっており、この反射光27′を適宜
の手段で検出することにより、画像信号を得ることがで
きる。
第1図は上記のMSPLを用いた放射線画像情報読取装置
の一実施例の構成を示した図である。
MSPL1の表面1a上に輝尽発光光を選択的に透過する光
学フィルタ3を挾んで放射線画像情報が蓄積記録された
蓄積性蛍光体シート2が密着して配置される。このシー
ト2はたとえば歯科用として用いる小型のシートであ
る。MSPL1に密着されたシート2を挾んでこのMSPL1の反
対側に、レーザ光源等の励起光源4、およびこの励起光
源4から発せられた励起光5がシート2の全面に同時に
略一様に照射されるように励起光5を広げる光学系6が
配置されている。MSPL1の裏面1b側には、レーザ光源等
の読み出し用光源7、この読み出し用光源7から発せら
れた読み出し光8がMSPL1の裏面1bの全面に同時に略一
様に照射されるように読み出し光8を広げる光学系9、
および光学系9を通過した読み出し光8′をMSPL1の裏
面に向けて反射するハーフミラー10が配置され、さらに
MSPL1で反射した放射線画像情報を担持する光を適当に
スケーリングする光学系11を経由して受光する、2次元
CCD等の2次元光検出器12、およびこの光検出器12から
画像信号を読み出す付属回路13が配置されている。
上記のように構成された放射線画像情報読取装置の動
作について次に説明する。
放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート
2が光学フィルタ3を挾んでMSPL1の表面1a上に密着し
て配置される。次に励起光源4から発せられた励起光5
をシート2の全面に同時に略一様に照射する。このよう
にシート2に励起光5が照射されると、このシート2か
ら放射線画像情報を担持した輝尽発光光が発せられ、こ
の輝尽発光光は光学フィルタ3を透過してMSPL1を照射
する。MSPL1は、輝尽発光光が照射されると、前述した
ようにこの輝尽発光光の2次元的な光量分布に対応して
屈折率分布を生ずる。この後、読み出し用光源7から発
せられた読み出し光8が光学系9、ハーフミラー10を経
由してMSPL1の裏面1b全面を同時に略一様に照射され
る。この照射された読み出し光8′は、上記屈折率分布
により2次元的に変調されて反射され、この反射された
光8″はハーフミラー10、光学系11を経由して2次元光
検出器12に照射される。この反射光8″は、輝尽発光光
が担持していた放射線画像情報をそのまま受け次いでい
る。2次元光検出器12に照射された、放射線画像情報を
担持する反射光8″は、この2次元光検出器により光電
変換され、付属回路13により画像信号Sとして読み出さ
れる。この読み出された画像信号Sは、この後図示しな
い記憶手段、再生手段等に伝達され、記憶、再生等が行
なわれる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明の放射線画像情報
読取装置は、蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発
光光が担持する放射線画像情報をMSPLを用いて増幅した
後、読み出し光をこのMSPLに照射して上記放射線画像情
報を担持する反射光を2次元光検出器で検出するように
したので、機械的な走査を全く行なわずに十分なS/N比
をもった画像信号を得ることができ、小型かつ低コスト
の読取装置とすることができる。また、従来の機械的な
走査により画像信号を得る装置と比べ、機械的な走査が
ないことから、画像信号を得るための読取時間を短縮す
ることもできる。また、本発明の放射線画像情報読取装
置は、上記MSPLを用いるにあたって該MSPLを蓄積性蛍光
体シートに密着させるようにしたので、輝尽発光光がほ
とんどロスされることなくMSPLに照射され、これによっ
てより効率良く輝尽発光光を検出し、S/N比のより良好
な再生画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の放射線画像情報読取装置の一実施例
を示す図、 第2図は、MSPLの概略構造を示す図である。 1……MSPL、2……蓄積性蛍光体シート 3……光学フィルタ、4……励起光源 5……励起光、6,9,11……光学系 7……読み出し用光源、8,27……読み出し光 10,28……ハーフミラー 12……2次元光検出器、20……光 21……フォトカソード 22……マイクロチャンネルプレート 24……誘電ミラー、25……電光クリスタル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−78501(JP,A) 特開 昭62−42117(JP,A) 特開 昭62−97469(JP,A) 米国特許3273477(US,A)

Claims (1)

    (57)【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
    光体シートを表面に密着するように配置されたマイクロ
    チャンネル空間光変調器、このマイクロチャンネル空間
    光変調器の表面に密着された前記シートを挾んでこのマ
    イクロチャンネル空間光変調器とは反対側からこのシー
    ト全面に同時に略一様な励起光を照射する励起光源、こ
    の励起光源から発せられた励起光が前記シートに照射さ
    れ、このシートから発せられた輝尽発光光が前記マイク
    ロチャンネル空間光変調器で読み取られた後に、このマ
    イクロチャンネル空間光変調器の裏面全面に同時に略一
    様な読み出し光を照射する読み出し用光源、およびこの
    読み出し用光源から発せられた読み出し光が、前記マイ
    クロチャンネル空間光変調器の裏面に照射されこのマイ
    クロチャンネル空間光変調器で前記放射線画像情報に対
    応して空間的な変調を受けた前記読み出し光の反射光を
    読み取る2次元光検出器からなる放射線画像情報読取装
    置。
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