JP3277296B2 - 放射線画像読取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線画像読取り装置に
関し、詳しくは、放射線画像読取り後における残像を効
率良く消去するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線画像のような放射線画像は、病気診
断用などに多く用いられており、このＸ線画像を得るた
めに、被写体を透過したＸ線を蛍光スクリーン（蛍光体
層）に照射し、これにより透過線量に応じた可視光を生
じさせて、この可視光を通常の写真と同様に銀塩を使用
したフィルムに照射して現像した、所謂、放射線写真が
従来から多く利用されている。

【０００３】しかし、近年、銀塩を塗布したフィルムを
使用しないで、蛍光体層から直接画像情報を読み取る方
法が工夫されるようになってきている。かかる方法とし
ては、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体に吸収せ
しめ、しかる後、この輝尽性蛍光体を例えば光又は熱エ
ネルギーなどで励起することによりこの輝尽性蛍光体が
上記吸収により蓄積している放射線エネルギー（放射線
画像情報）を蛍光として輝尽発光せしめ、この輝尽発光
を光電変換して画像信号を得る方法がある。

【０００４】具体的には、例えば米国特許3,859,527 号
及び特開昭55−12144 号公報等に、輝尽性蛍光体を用い
可視光線又は赤外線を輝尽励起光とした放射画像変換方
法が示されている。この方法は、支持体上に輝尽性蛍光
体層を形成した放射画像変換パネルを使用するもので、
この放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層に被写体を
透過した放射線を当て、被写体各部の放射線透過率に対
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、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、前記輝尽性蛍光体層に蓄積された放射線エ
ネルギーを光に変換して放射させ、この輝尽発光を光電
変換して放射線画像信号を得るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記励起光
の走査による読取り時に、充分な強度の励起光を照射す
れば、蓄積されている放射線エネルギーは消滅するはず
であるが、実際には、読取り時に照射させる励起光のみ
では完全な消去を行わせることはできない。そこで、従
来から、放射線画像情報を記録させる前（読取り終了
後）に、消去光で放射線画像変換パネルを走査して、残
留している放射線エネルギーを充分に放出させることに
よって残像を消去させるようにしている（特開昭56−11
392 号公報等参照）。

【０００６】上記残像消去において、消去光の照射量
（消去用光源の光量×時間）をできるだけ大きく設定す
れば、完全な残像消去を図ることができるが、この場合
無駄な照射が行われて、エネルギー消費の増大，消去時
間の冗長化，消去用光源の寿命低下などの問題が発生す
る。そこで、消去光の照射量を抑制すべく、残留放射線
エネルギー量を検出し、該残留エネルギー量に応じて消
去光の光量や消去走査速度を制御することが、特開昭61
−206361号公報等で提案されている。

【０００７】しかしながら、かかる消去制御システムで
は、残留放射線エネルギー量を検出しているものの、残
留放射線エネルギーを完全に放出させるべき条件である
のか、又は、ある程度までの残留放射線エネルギーの存
在は許容される条件であるのかを区別していないため
に、僅かな残留放射線エネルギーの存在は許容されるよ
うなときに、過剰な消去動作を行わせることになってい
た。

【０００８】即ち、前述のような放射線画像読取り装置
では、必要に応じて読取りのダイナミックレンジを変更
することがある。ここで、ダイナミックレンジの低い読
取りを行わせる場合には、僅かな残留放射線エネルギー
は許容されるから、ダイナミックレンジの高い読取りを
行わせる場合よりも、消去光照射量の最低必要量は低く
なる。

【０００９】しかしながら、上記従来の残留放射線エネ
ルギー量の検出結果に基づく消去制御では、読取りのダ
イナミックレンジと無関係に消去光照射量を決定してい
るために、高い読取りダイナミックレンジに適合させ
て、完全に残留エネルギーを放出させ得るだけの高い消
去光照射量を設定させることが必要になる。従って、読
取りダイナミックレンジの低いときには完全な残留エネ
ルギーの放出が必要でないにも関わらず、過剰な消去光
照射量で完全放出が行われることになっていたものであ
る。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、残留放射線エネルギーを放出させて残像を消去す
る消去制御において、読取りに影響を与えないだけの最
低限の残像消去が行えるようにして、消去光照射量を抑
制することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
放射線画像読取り装置は、図１に示すように構成され
る。図１において、放射線画像変換パネルは、被写体を
透過した放射線発生源からの放射線を輝尽性蛍光体に吸
収させることで放射線画像情報を蓄積記録するものであ
り、読取り手段は、この放射線画像変換パネルを励起光
で走査することにより輝尽性蛍光体に蓄積記録されてい
る放射線画像情報を輝尽発光せしめ、該輝尽発光を光電
的に読み取って放射線画像情報を得る。

【００１２】また、読取りダイナミックレンジ制御手段
は、前記読取り手段におけるダイナミックレンジを可変
設定する。更に、残像消去手段は、前記読取り手段によ
る読取り後に前記放射線画像変換パネルを消去光で走査
して、残留放射線エネルギーによる残像を消去する。そ
して、消去制御手段は、読取りダイナミックレンジ制御
手段で制御される読取りダイナミックレンジに応じて前
記残像消去手段における消去光量と消去光の走査速度と
の少なくとも一方を制御する。

【００１３】

【作用】かかる構成によると、放射線画像変換パネルを
励起光で走査して放射線画像情報を読み取るときのダイ
ナミックレンジが可変設定される放射線画像読取り装置
において、読取り後に消去光で前記パネルを走査して残
像の消去を行うときに、前記読取りのダイナミックレン
ジに応じて前記消去光走査における消去光量と走査速度
との少なくとも一方が制御される。

【００１４】即ち、読取りのダイナミックレンジによっ
て、許容される残留放射線エネルギー量が異なり、許容
される残留放射線エネルギーまで放出させるべく消去光
を照射させることは無駄であるから、読取りダイナミッ
クレンジに応じて消去光の照射量を制御して、読取りに
影響を与えないレベルにまで残留放射線エネルギーを放
出できる最低限の照射量に制御できるようにした。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図２は本
発明にかかる放射線画像読取り装置の一実施例の基本的
ハードウェア構成を示すブロック図であり、本実施例で
は医療用としての人体の胸部放射線撮影に適用した場合
を示す。

【００１６】ここで、放射線発生源１は、放射線制御装
置２によって制御されて、被写体（人体胸部等）Ｍに向
けて放射線（一般的にはＸ線）を照射する。記録読取装
置３は、被写体Ｍを挟んで放射線源１と対向する面に放
射線画像変換パネル４を備えており、該放射線画像変換
パネル４は、放射線源１からの照射放射線量に対する被
写体Ｍの放射線透過率分布に従ったエネルギーを内設さ
れた輝尽性蛍光体層に蓄積し、該輝尽性蛍光体層に被写
体Ｍの潜像を形成する。

【００１７】前記放射線画像変換パネル４は、支持体上
に輝尽性蛍光体層を、輝尽性蛍光体の気相堆積、或いは
輝尽性蛍光体の塗布によって設けてあり、該輝尽性蛍光
体層は環境による悪影響及び損傷を遮断するために保護
部材によって遮蔽若しくは被覆されている。前記輝尽性
蛍光体層の材料としては、例えば、特開昭６１−７２０
９１号公報、或いは、特開昭５９−７５２００号公報等
に開示されるような材料が使われる。

【００１８】レーザビーム発生部（ガスレーザ，固体レ
ーザ，半導体レーザ等）５は、出射強度が制御されたレ
ーザビーム（励起光）を発生し、そのレーザビームは種
々の光学系を経由して走査器（ポリゴンミラー）６に到
達し、そこで偏向を受け、更に、反射鏡７で光路を偏向
させて、放射線画像変換パネル４に輝尽励起用の走査光
（励起光）として導かれる。

【００１９】集光体８は、前記のようにして励起光とし
てのレーザビームが走査される放射線画像変換パネル４
に近接して光ファイバからなる集光端が位置され、上記
レーザビームで走査された放射線画像変換パネル４から
の潜像エネルギーに比例した発光強度の輝尽発光を受光
する。９は、集光体８から導入された光から輝尽発光の
波長領域の光のみを通過させるフィルタであり、該フィ
ルタ９を通過した光は、フォトマル10に入射して、その
入射光（透過線量）に対応した電流信号に光電変換され
る。

【００２０】フォトマル10からの出力電流は、電流／電
圧変換器11で電圧信号に変換され、増幅器12で増幅され
た後、Ａ／Ｄ変換器13でデジタル画像信号に変換され
る。従って、前記レーザビーム発生部５，走査器６，反
射鏡７，集光体８，フィルタ９，フォトマル10によって
本実施例における読取り手段が構成される。そして、前
記デジタル画像信号は、画像処理回路14に順次出力さ
れ、ここで階調処理などの各種画像処理を施された後、
画像記憶装置15にそのまま記憶されたり、又は、ＣＲＴ
表示装置16によって可視化されたり、更には、図示しな
いプリンタに出力されてハードコピーが得られるように
なっている。

【００２１】17は読取ダイナミックレンジ調整回路（読
取りダイナミックレンジ制御手段）であり、この読取ダ
イナミックレンジ調整回路17によりレーザビーム発生部
５のレーザビーム強度調整、フォトマル用高圧電源18の
電源電圧調整によるフォトマル10のゲイン調整、電流／
電圧変換器11と増幅器12とのゲイン・オフセット調整、
及びＡ／Ｄ変換器13の入力ダイナミックレンジの調整が
行われ、放射線画像信号の読取りダイナミックレンジが
総合的に調整される。

【００２２】図３は、前記記録読取装置３における読取
りユニット部の詳細な構成を示す図である。この図３に
おいて、前記レーザビーム発生部５（図示省略），走査
器６，反射鏡７（７ａ〜７ｃの３枚の反射鏡で構成され
る），集光体８，フィルタ９，フォトマル10が一体的に
副走査ユニット21を構成しており、該副走査ユニット21
は、ボールネジ22の回動に応じてガイドシャフト23によ
って移動案内されつつ、図で上下に移動する。

【００２３】前記ボールネジ22は、副走査用モータ24に
よって回転駆動され、該副走査用モータ24はモータ駆動
回路25によって制御される。前記モータ駆動回路25に
は、走査器（ポリゴンミラー）６からの各種同期信号、
及び、副走査の原点位置を検出するフォトセンサ26から
の原点位置検出信号などが入力されるようになってお
り、走査器６による主走査に同期させつつ前記副走査の
原点位置（図３における上側）から副走査ユニット21を
副走査方向（図３で下向き）に所定速度で移動させる。

【００２４】また、前記副走査ユニット21には、レーザ
ビームによる走査・読取り後のパネル４における残留放
射線エネルギーを放出させて、残像を消去するためのハ
ロゲンランプ27が、副走査方向で集光体８よりも前側に
一体的に備えられている。前記ハロゲンランプ27は、走
査器６による走査方向、即ち、主走査方向に延設される
線状の消去用光源であり、本実施例では、副走査方向に
３本のハロゲンランプ27ａ〜27ｃを平行に並べて配設し
てある。

【００２５】ここで、本実施例では、前記残像消去にお
いて、固定された照射量で残留放射線エネルギーを放出
させるのではなく、前記３本のハロゲンランプ27ａ〜27
ｃの選択的点灯による消去光量制御と、消去時の副走査
ユニット21の副走査方向への移動速度（消去速度）の制
御との少なくと一方によって、消去光の照射量（発光量
×走査時間）を可変にできるようになっている。

【００２６】即ち、図４に示すように、前記ハロゲンラ
ンプ27ａ〜27ｃ及びモータ駆動回路25は、記録読取装置
３の動作を制御するＣＰＵ28によって制御されるように
なっており、更に、前記ＣＰＵ28には、システム全体を
制御するコントローラ29から、読取りダイナミックレン
ジの設定情報が通信で与えられるようになっている。そ
して、ＣＰＵ28は、コントローラ29からの読取りダイナ
ミックレンジの情報に基づいて、ハロゲンランプ27の点
灯数と消去時の副走査方向への搬送速度（消去速度）と
を設定し、該設定に応じて各ハロゲンランプ27ａ〜27ｃ
の点灯を個別に制御すると共に、モータ駆動回路25を介
して副走査モータ24の回転を制御する。従って、本実施
例では、前記ＣＰＵ28とハロゲンランプ27とによって残
像消去手段が構成され、また、ＣＰＵ28が消去制御手段
としての機能を有している。

【００２７】読取りダイナミックレンジは、撮影要求に
よってオペレータによって任意に設定されるようになっ
ており、前記読取ダイナミックレンジ調整回路17は、か
かる設定に応じて実際に読取り系の各回路におけるゲイ
ン・オフセットを調整して、前記設定された読取りダイ
ナミックレンジが得られるようにする。ここで、読取り
ダイナミックレンジが高く設定されているときには、残
留放射線エネルギーが読取り画像にノイズとして大きく
影響するため、残留放射線エネルギーの完全な放出が望
まれるが、読取りダイナミックレンジが低く設定されて
いるときには、前記残留放射線エネルギーによる影響は
比較的少なくなる。

【００２８】即ち、読取りダイナミックレンジが低いと
きには、残留放射線エネルギーを完全に放出させなくて
も、次回の撮影に悪影響を及ぼすことがなく、僅かな残
留エネルギーは許容されるから、消去光照射量を読取り
ダイナミックレンジが高く設定されているときと同レベ
ルに設定することは無駄である。

【００２９】

【表１】

【００３０】そこで、本実施例では、読取りダイナミッ
クレンジに応じて、次回の撮影に悪影響を及ぼさない範
囲で最低限の消去光照射量が得られるように、表１に示
すように、予め読取りダイナミックレンジのランク毎
に、消去速度（mm/S) とハロゲンランプ27の点灯数とを
記憶したテーブルが備えられており、前記ＣＰＵ28は、
前記テーブルを参照して、消去時に点灯するハロゲンラ
ンプの数と、消去速度とを決定する。

【００３１】ここで、表１から明らかなように、消去速
度を固定として撮影・読取りのサイクルを一定にする場
合を想定すると、読取りダイナミックレンジの低下に応
じてハロゲンランプ27の点灯数を削減でき、高いダイナ
ミックレンジで読み取る場合に比べて消費電力を１／３
或いは１／２にすることができる。また、あるランプが
点灯しなくなったときには、前記点灯不能となったラン
プを使わずに、代わりに消去速度を遅くすれば、ランプ
が最低でも１本点灯できれば、消去に要する時間は長く
なるが、通常の撮影を続行できることになる。

【００３２】逆に、ハロゲンランプの点灯数を固定とし
た場合には、低ダイナミックレンジの読取りのときに
は、消去速度（消去時の読取りユニット21の搬送速度）
を上げてサイクルタイムを速めることができる。尚、上
記実施例において、ハロゲンランプ27を３本点灯させる
場合には、消去開始時に１本ずつ順番に点灯させるよう
にして、突入電流がいっぺんに流れないようにすると良
い。

【００３３】また、本実施例のようにハロゲンランプ27
を副走査方向に複数並べて配置する場合には、各ハロゲ
ンランプ27が全てパネル４から外れた位置から消去走査
を開始させる必要はなく、図５に示すように、副走査方
向で最も後端に位置するハロゲンランプ27ｃがパネル４
に相対する位置を消去走査開始点とすれば、副走査ユニ
ット21の必要移動範囲を小さく抑えて装置の小型化を図
れる。

【００３４】ここで、パネル４の副走査始点側の端部で
は、３本のランプで消去を行わせるときに、１本又は２
本による消去光走査のみが行われることになるが、停止
状態で副走査方向で後側に位置するランプ27ｃから順番
に１本ずつ点灯させ、全てが点灯されてから副走査方向
への搬送を開始させることで、停止状態での照射時間に
より必要照射量を確保することができる。また、加速中
にランプの点灯を開始しても良く、加速度を等速状態の
速度と照射ランプの数に応じて変化させることで、必要
な照射量を確保できる。勿論、停止状態でランプを点灯
させることと、加速中にランプを点灯させることとを組
み合わせても良い。ランプ27ｃが点灯するときには、該
ランプ27ｃによってパネル全体を照射することができる
から、搬送動作させる直前に点灯させれば良く、また、
前記ランプ27ｃの点灯によって加速度を大きくしてサイ
クルタイムを短くすることができるが、ランプ27ｃが点
灯しなくなった時には、図５の上側に停止位置をずらせ
ば、照射量を確保できる。

【００３５】また、消去走査の終了側では、パネル４か
ら外れたハロゲンランプ27から順次消灯させることで、
ハロゲンランプ27の無駄な点灯を回避できる。尚、上記
実施例では、複数本設けられたハロゲンランプ27の点灯
本数で消去光量を増減させるようにしたが、１つの光源
の発光量を増減させる構成であっても良い。また、消去
用の光源は線状光源ではなくスポット光を発する光源で
あっても良く、更に、線状光源を副走査方向に延設され
るように設けて主走査方向に走査させても良い。

【００３６】更に、前記特開昭61−206361号公報に開示
されるように、残留放射線エネルギーの検出結果に基づ
いて決定された消去光照射量（光源の発光量及び消去速
度）を、読取りダイナミックレンジに応じて補正設定さ
せる構成であっても良い。また、励起光によって放射線
画像情報を読み取った後のパネルを、個別に設けられた
消去装置に搬送して残像消去を行わせる構成であっても
良い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる放射
線画像読取り装置によると、放射線画像読取り後の残像
消去において、読取りダイナミックレンジに応じて消去
光量と消去光の走査速度との少なくとも一方を制御する
ようにしたので、高いダイナミックレンジで読取りを行
わせるときには、前回の撮影時の残像を完全に消去し
て、高い画質の放射線画像情報を得られると共に、残留
エネルギーの完全放出を必要としない低いダイナミック
レンジの読取りを行わせるときには、消去光照射量を低
く抑えて、消去動作に伴うエネルギー消費やサイクルタ
イムの長期化を回避できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる放射線画像読取り装置の基本構
成を示すブロック図。

【図２】本発明にかかる放射線画像読取り装置の一実施
例を示すシステムブロック図。

【図３】同上実施例における読取りユニット部を示すシ
ステム概略図。

【図４】同上実施例における消去制御部分を示すブロッ
ク図。

【図５】同上実施例における消去動作の特性を説明する
ための図。

【符号の説明】

１ 放射線源 ３ 記録読取装置 ４ 放射線画像変換パネル ５ レーザビーム発生部 ６ 走査器 ７ 反射鏡 ８ 集光体 ９ フィルタ 10 フォトマル 11 電流／電圧変換器 12 増幅器 13 Ａ／Ｄ変換器 17 読取ダイナミックレンジ調整回路 18 フォトマル用高圧電源 21 副走査ユニット 24 副走査用モータ 25 モータ駆動回路 27 ハロゲンランプ 28 ＣＰＵ 29 コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 42/02 A61B 6/00 G21K 4/00 H04N 1/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を透過した放射線発生源からの放射
   線を輝尽性蛍光体に吸収させることで放射線画像情報を
   蓄積記録する放射線画像変換パネルと、 該放射線画像変換パネルを励起光で走査することにより
   輝尽性蛍光体に蓄積記録されている放射線画像情報を輝
   尽発光せしめ、該輝尽発光を光電的に読み取って放射線
   画像情報を得る読取り手段と、 該読取り手段におけるダイナミックレンジを可変設定す
   る読取りダイナミックレンジ制御手段と、 前記読取り手段による読取り後に前記放射線画像変換パ
   ネルを消去光で走査して、残留放射線エネルギーによる
   残像を消去する残像消去手段と、 前記読取りダイナミックレンジ制御手段で制御される読
   取りダイナミックレンジに応じて前記残像消去手段にお
   ける消去光量と消去光の走査速度との少なくとも一方を
   制御する消去制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする放射線画像読取り
   装置。