JP2723447B2 - 熱蛍光シート現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線測定用の熱蛍光
シートを現像するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線を二次元的に検出するものとして
は、従来からＸ線フィルム等が知られており、例えば医
療においては被検体内の透過像をＸ線フィルムに撮像
し、更にこれを現像することにより被検体内情報を得て
いる。

【０００３】しかし、このＸ線フィルムによる方法で
は、フィルム自体の感度が比較的低く、またフィルム現
像に時間が掛かる等の不具合があり、このような問題を
解消するものとして、熱蛍光体を用いた熱蛍光シートが
開発されている（例えば特開昭６１−２６９１００号公
報、特開平４−６６８９９号公報参照）。

【０００４】この熱蛍光シートは、従来からＴＬＤ（熱
ルミネッセンス線量計）等で用いられている熱蛍光体を
均一のシート状に形成したものであり、上記Ｘ線に限ら
ず、例えば電子線、α線等の放射線を検出することも可
能である。

【０００５】この熱蛍光体の作用を述べると次のように
なる。熱蛍光体に外部から電離放射線が照射されると、
その放射線のエネルギーにより一部の電子が励起され
る。そして、この電子が励起された状態で外部から熱的
なエネルギーが与えられると、電子が基底状態に戻る際
に、紫外線及び可視光線を発生する。従って、この発生
した光を例えば光電子増倍管などによって検出すること
により、熱蛍光体に照射された放射線の線量が測定可能
である。

【０００６】図２には、放射線が照射された熱蛍光体を
加熱した場合における温度／発光強度の特性（グローカ
ーブ）の一例が示されている。なお、このグローカーブ
は熱蛍光体の種類によって異なる。この図２に示されて
いるように、この例では２００℃付近をピークとして１
００℃〜３００℃の間で発光が生じることが理解され
る。従って、この例では、熱蛍光シートを現像する際に
は、約３００℃程度までの加熱を要する。

【０００７】次に、図３には、熱蛍光シートを現像して
画像化する熱蛍光シート現像装置が示されている。図３
において、１０は加熱装置であり、内部に備えられた例
えば電熱線ヒータ等で、放射線が照射された熱蛍光シー
ト１２に対して加熱を行う。この加熱により、熱蛍光シ
ート１２からは上述した発光が生じ、これを受光素子が
二次元配列されたＣＣＤ１４にて検出する。ＣＣＤ１４
にて検出された情報は、次に計数回路１６に送られ、こ
こでデジタルデータに変換されると共に積算等が行われ
る。そして、次に画像処理回路１８にて画像データに処
理され、表示器に送られ所定の表示が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、熱蛍光
シートは、放射線に関して高感度であり、例えば６桁以
上の広いダイナミックレンジを有し、微弱線量から大線
量までの広い範囲で放射線の検出を行うことが可能であ
る。

【０００９】しかしながら、そこからの発光を読み取る
ＣＣＤなどの撮像デバイスのダイナミックレンジは一般
に４０ｄＢ程度しかない。このため、熱蛍光シートが受
けた線量が大きい場合、加熱により生じる発光量が増大
し、ＣＣＤの各受光素子がもつ最大レンジを超えて飽和
してしまうという問題があった。

【００１０】そのような飽和が生じた場合、照射線量の
二次元分布を正確に画像化することができず、また隣接
する受光素子間で電荷洩れが生じ、画像がにじんだりす
る問題があつた。なお、本出願の関連出願として、特願
平５−８９００号がある。本発明は上記従来の課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、熱蛍光シートの現
像に当たって光検出器の飽和を防止できる熱蛍光シート
現像装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、熱蛍光シートを加熱するた
めの加熱手段と、前記熱蛍光シートにて生じた光を受光
する光検出手段と、前記光検出手段の光入射側に配置さ
れたシャッタ手段と、前記熱蛍光シートの加熱温度／発
光特性に従って設定された先読み点で、前記撮像素子に
蓄積された光量情報を先読みする先読み手段と、前記先
読みの結果から予想される飽和点の手前に読取り停止点
を設定し、その読取り停止点で前記シャッタ手段を動作
させる飽和防止制御手段と、を含むことを特徴とする。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、熱蛍光シー
トを加熱するための加熱手段と、前記熱蛍光シートにて
生じた光を受光する光検出手段と、前記熱蛍光シートの
加熱温度／発光特性に従って設定された先読み点で、前
記撮像素子に蓄積された光量情報を先読みする先読み手
段と、前記先読みの結果から予想される飽和点の手前に
読取り停止点を設定し、その読取り停止点で前記加熱手
段を停止させる飽和防止制御手段と、を含むことを特徴
とする。

【００１３】

【作用】熱蛍光シート内の各部位に蓄積された放射線の
線量情報は、図２に示したように、熱蛍光シートの加熱
温度の上昇に従って、熱蛍光として放出される。そのよ
うなグローカーブは、各熱蛍光シートで固有のものであ
り、蓄えられている情報量によらず一定である。

【００１４】従って、ある決められた温度（先読み温
度）までに蓄積された情報量が分かれば、発光特性から
全情報量を予想することは容易である。

【００１５】本発明では、そのような原理の下、現像の
開始後、およそ飽和が生じない時点で、先読みとして、
光量情報の一部読取りを行う。そして、その時、得られ
た受光量（情報量）から、当該熱蛍光シートの有する全
情報（発生する全光量）を推定し、光検出手段のもつダ
イナミックレンジに最適になるように（飽和を生じさせ
ない範囲でＳ／Ｎ比が良好になるように）、本読取りを
行う温度範囲を設定する。

【００１６】先読み点は、所定の温度として又は加熱開
始からの所定時間の経過として、定めることができ、い
ずれにしても飽和が生じず、かつ全情報量を予想可能な
ポイントに設定される。

【００１７】例えば図２に示す例では、１００度付近に
先読み点Ａが設定される。その程度の温度であれば、読
出しにより失われる情報量は、本読取りの情報量にほと
んど影響を与えないと考えられるが、先読取り時の情報
を記憶しておき、本読取りの情報に加算すればもっと正
確な現像を行うことができる。

【００１８】先読みを行うに当たっては、受光素子が二
次元配列されてなるＣＣＤなどの光検出手段において
は、各受光素子の蓄積情報量のうち、最大の情報量が先
読みの情報として利用される。

【００１９】先読み情報から予想される飽和点Ｂの前に
は、読取り停止点Ｃが設定される。その読取り停止点Ｃ
についても、所定の温度として又は加熱開始からの所定
時間の経過として、定めることができる。その場合、予
想誤差を見込んで、飽和点Ｂの直前というよりは少し手
前に読取り停止点Ｃを設定すればよい。

【００２０】その読取りの停止を行う手段としては、撮
像素子の前面側に配置されたシャッタを駆動して、強制
的に光検出手段への入射光を遮断する方法がある。ま
た、加熱手段による加熱を直接停止させてもよい。その
ような飽和防止のための制御は、先読みの結果に基づい
て飽和防止手段が行う。

【００２１】本発明によれば、光検出手段の飽和を防止
できると共に、光検出手段のダイナミックレンジをでき
る限り有効に利用して、現像を行うことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００２３】図１には、本発明に係る熱蛍光シート現像
装置の全体構成が示されている。

【００２４】熱蛍光シート１２は、加熱装置１０の上面
に載置されている。熱蛍光シート１２の上面側には、光
学レンズ２０が配置され、熱蛍光シート１２から出た光
は光学レンズ２０を介して、更にシャッタ２２を介して
撮像素子であるＣＣＤ１４にて受光される。

【００２５】ＣＣＤ１４は、受光素子を二次元配列して
成るものであって、熱蛍光シート１２に照射された二次
元線量分布を光学的に読み取るものである。

【００２６】ＣＣＤ１４には、その前面側にシャッタ２
２が設けられており、コントローラ２４の制御によって
ＣＣＤ１４に入射する光を遮ることができる。すなわ
ち、シャッター２２が解放されている間のみＣＣＤ１４
に光子が蓄積される。

【００２７】ＣＣＤ１４から出力された信号はＡ／Ｄ変
換回路２６でデジタル信号に変換される。そのデジタル
信号は、メモリ２８にていったん記憶された後、読み出
されてコントローラ２４で処理される。

【００２８】一方、Ａ／Ｄ変換回路２６から出力された
デジタル信号は、先読み時に最大値検出回路２７に送ら
れる。この最大値検出回路２７は、後述する先読みを行
った際に、、ＣＣＤ１４を構成する各受光素子の蓄積情
報を読み出し、その中で最大の蓄積情報量を検出するも
のである。その結果はコントローラー２４に送られてい
る。

【００２９】なお、熱蛍光シート１２の温度は、温度検
出回路３０によって検出され、その検出温度がコントロ
ーラ２４に送られている。

【００３０】コントローラ２４は、コンピュータなどで
構成され、放射線の二次元線量情報を解析して画像化す
るものである。また、コントローラ２４は後述する先読
み制御及び飽和防止制御を行う。なお、コントローラ２
４は、タイマー２４Ａを有しており、加熱後タイマー２
４Ａを起動させて一定時間経過後に加熱装置１０の加熱
停止などを制御することができる。

【００３１】以上のように構成された熱蛍光シート現像
装置の動作について以下に説明する。

【００３２】加熱装置１０に熱蛍光シート１２を載置し
た後、コントローラ２４は加熱装置１０に対して加熱指
令を与える。すると、熱蛍光シート１２が除々に加熱さ
れ、図２に示したグローカーブに依存する発光特性を示
すことになる。なお、その際の各温度は温度検出回路３
０によって検出される。

【００３３】熱蛍光シート１２の発光は光学レンズ２０
及びシャッタ２２を介してＣＣＤ１４にて受光される。
ＣＣＤ１４から出力された受光情報は、Ａ／Ｄ変換回路
２６にてデジタル信号に変換された後、メモリ２８を介
してコントローラ２４に送出され、放射線画像解析が行
われる。

【００３４】上述したように、熱蛍光シート１２への照
射線量が大きい場合、ＣＣＤ１４のいずれかの受光素子
で飽和が生じてしまう。

【００３５】そこで、本実施例の装置では、図２に示す
ように一定温度に先読み点Ａが設定されている。すなわ
ち、温度検出回路３０で検出される温度が先読み点Ａの
温度になると、コントローラ２４はそれを判断して最大
値検出回路２７を起動させる。その場合、最大値検出回
路２７は、ＣＣＤ１４のすべての受光素子から蓄積情報
を読み出す。そして、その中で最大の情報量を判定し、
それをコントローラ２４に出力する。

【００３６】コントローラ２４は、その先読みに係る情
報量からＣＣＤ１４の飽和点Ｂを予想演算する。これ
は、図２に示したようなグローカーブが既知であれば容
易にその演算を行うことが可能である。

【００３７】そして、コントローラ２４は、飽和点Ｂを
定めた後、その手前に一定のマージンを取って読取り停
止点Ｃを設定する。

【００３８】このような処理が加熱装置１０による加熱
と同時進行で行われ、温度検出回路３０にて検出される
温度が読取り停止点Ｃに合致した場合、コントローラ２
４はそれを判断してシャッタ２２を起動させＣＣＤ１４
へ光が入射されないようにする。すなわち受光素子の飽
和を防止する。

【００３９】以上の実施例では、先読み点Ａの判断を温
度により行ったが、タイマ２４Ａを用いて加熱後一定時
間を経過した時に先読み点等を判断してもよい。また、
読取り停止点Ｃになった場合に、シャッタ２２を駆動す
るのではなく、加熱装置１０を制御して直接加熱を停止
させてもよい。

【００４０】いずれにしても、飽和が生じる手前で発光
の読込みを停止させれば、ＣＣＤ１４で生じる飽和を防
止できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
蛍光シートの現像にあたって光検出手段の飽和を防止で
き、その結果、良好な放射線画像を得ることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱蛍光シート現像装置の全体構成
を示すブロック図である。

【図２】熱蛍光体の温度／発光特性（グローカーブ）を
示す特性図である。

【図３】従来の熱蛍光シート現像装置の構成を示す概念
図である。

【符号の説明】

１０ 加熱装置 １２ 熱蛍光シート １４ ＣＣＤ ２２ シャッタ ２４ コントローラ ２７ 最大値検出回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱蛍光シートを加熱するための加熱手段
   と、 前記熱蛍光シートにて生じた光を受光する光検出手段
   と、 前記光検出手段の光入射側に配置されたシャッタ手段
   と、 前記熱蛍光シートの加熱温度／発光特性に従って設定さ
   れた先読み点で、前記撮像素子に蓄積された光量情報を
   先読みする先読み手段と、 前記先読みの結果から予想される飽和点の手前に読取り
   停止点を設定し、その読取り停止点で前記シャッタ手段
   を動作させる飽和防止制御手段と、 を含むことを特徴とする熱蛍光シート現像装置。
2. 【請求項２】 熱蛍光シートを加熱するための加熱手段
   と、 前記熱蛍光シートにて生じた光を受光する光検出手段
   と、 前記熱蛍光シートの加熱温度／発光特性に従って設定さ
   れた先読み点で、前記撮像素子に蓄積された光量情報を
   先読みする先読み手段と、 前記先読みの結果から予想される飽和点の手前に読取り
   停止点を設定し、その読取り停止点で前記加熱手段を停
   止させる飽和防止制御手段と、 を含むことを特徴とする熱蛍光シート現像装置。