JP4287033B2 - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線画像情報読取装置に関し、詳細には蓄積性蛍光体シートから発光する輝尽発光光を光電的に読み取る放射線画像情報読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線を照射するとこの放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後、可視光やレーザ光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の蓄積性蛍光体シートに人体等の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積記録したものに、レーザ光等の励起光を画素毎に偏向走査して各画素から順次輝尽発光光を生じせしめ、得られた輝尽発光光を光電読取手段により光電的に順次読み取って画像信号を得、一方この画像信号読取り後の蓄積性蛍光体シートに消去光を照射して、このシートに残留する放射線エネルギーを放出せしめる放射線画像記録再生システムが広く実用に供されている。
【０００３】
このシステムにより得られた画像信号には観察読影に適した階調処理や周波数処理等の画像処理が施され、これらの処理が施された後の画像信号は診断用可視像としてフイルムに記録され、または高精細のＣＲＴに表示されて医師等による診断等に供される。一方、上記消去光が照射された残留放射線エネルギーが放出された蓄積性蛍光体シートは再度放射線画像情報の蓄積記録が可能となり、繰り返し使用可能とされる。
【０００４】
ここで、上述した放射線画像記録再生システムに用いられる放射線画像情報読取装置においては、輝尽発光光の読取り時間の短縮化、装置のコンパクト化およびコスト低減の観点から、励起光源として、シートに対して線状に励起光を照射するライン光源を使用し、光電読取手段として、ライン光源により励起光が照射されたシートの線状の部分の長さ方向に沿って多数の光電変換素子が配列されたラインセンサを使用するとともに、上記ライン光源およびラインセンサをシートに対して相対的に、上記線状の部分の長さ方向に略直交する方向に移動する走査手段を備えた構成が提案されている（特開昭60−111568号、同60−236354号、特開平1−101540号等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、蓄積性蛍光体シートの励起光が照射された箇所からは輝尽発光光が広がりを持って発せられるため、輝尽発光光は励起光が照射された箇所に対応する光電変換素子以外の光電変換素子にも検出される。したがって、上記ライン光源によりシートに励起光を照射してラインセンサにより輝尽発光光を検出する場合、ラインセンサの光電変換素子において輝尽発光光が混ざり合うクロストークが生じ、その結果得られる放射線画像の鮮鋭度が低下してしまうという問題がある。この場合、クロストークを避けるために、対応する光電変換素子にのみ輝尽発光光が検出されるように輝尽発光光を絞ることが考えられるが、輝尽発光光を絞ると集光効率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、上記ラインセンサにより線状の励起光をシートに照射する放射線画像情報記録再生システムのように、読取り時間の短縮化を図ることができるとともに、クロストークも低減することができる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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による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から前記放射線画像情報を表す画像信号を得る放射線画像情報読取装置において、
前記蓄積性蛍光体シートに、複数の点状の励起光を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査する主走査手段と、
前記各励起光の主走査により、前記シートの前記各励起光が照射された部分および／またはこの照射された部分に対応するシートの裏面側の部分から発光された輝尽発光光を光電的に検出して前記放射線画像情報を表す画像信号を得る読取手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
主走査手段において励起光を発する光源としては、発光素子アレイ、レーザアレイ、複数のレーザ光とこのレーザ光を反射偏向する偏向手段との組合せ等を適用することができる。なお、複数のレーザ光は複数のレーザ光から発せられるものであってもよく、単一のレーザ光から発せられるレーザ光をビームスプリッタなどにより分割したものであってもよい。また、励起光のシート上における光線幅は10〜4000μｍとするのが適切である。さらに、励起光の数としては２〜100程度とするのが適切である。
【０００９】
所定の間隔としては、１つの励起光のシートへの照射により発せられる輝尽発光光が、この１つの励起光に隣接してシートへ照射される他の励起光により発せられる輝尽発光光と混ざり合わない程度の間隔とする。
【００１０】
ここで、光源から出射された励起光の、シート上における集光度を向上させるために、シリンドリカルレンズ、スリット、屈折率分布型レンズアレイ、ロッドレンズアレイ、蛍光導光シート、光ファイバ束等、またはこれらの組合せを、光源とシートとの間に配設するのが望ましい。
【００１１】
なお、励起光の光源として複数の発光素子を線状に配設した発光素子アレイを用いた場合、発光素子の接合部分や電極となる部分に、光を発しない非発光部が生じる。したがって、発光素子アレイを主走査手段に用いる場合には、複数の発光素子アレイを使用し、一の発光素子アレイの非発光部と他の発光素子アレイの発光素子とを副走査の方向において相補的に配設し、各発光素子アレイの発光素子を各発光素子アレイ間において交互に順次点灯して１つの励起光とすることが好ましい。
【００１２】
相補的に配設するとは、一の発光素子アレイの非発光部と他の発光素子アレイの発光素子とが副走査方向において互いに重なり合うようにし、一の発光素子アレイの発光素子による走査線と、他の発光素子アレイの発光素子による走査線とが互いに重なり合わないように配設することをいう。
【００１３】
また、読取手段としては、主走査の方向に複数の光電変換素子を配設したラインセンサ、２次元状に複数の光電変換素子を配設したエリアセンサ、および各励起光の主走査により前記シートから発せられる前記各輝尽発光光をそれぞれ集光する複数の分割部を備えた集光手段と、該集光手段により集光された各輝尽発光光をそれぞれ光電変換する複数の光電変換手段との組合せからなるもの等を適用することができる。
【００１４】
とくに、読取手段を上記集光手段と光電変換手段とからなるものとした場合、前記複数の励起光による主走査中、１つの前記分割部に２つの励起光の照射により発せられる２つの輝尽発光光が集光される場合には、これら２つの輝尽発光光のいずれか一方を発光させている励起光を消灯して前記主走査を行うことが好ましい。
【００１５】
ラインセンサとしては、アモルファスシリコンセンサ、ＣＣＤセンサ、バックイルミネータ付きのＣＣＤ、ＭＯＳイメージセンサ等を適用することができる。
【００１６】
なお、ラインセンサを副走査の方向に複数の光電変換素子を配設して構成してもよい。この場合、複数の光電変換素子は、長軸方向および短軸方向のいずれの方向についても１直線状に並ぶマトリックス状の配列であるものに限るものではなく、長軸方向には１直線状に並ぶが短軸方向はジグザグ状に並ぶ配列や、短軸方向には１直線状に並ぶが長軸方向はジグザグ状に並ぶ配列、両軸方向ともにジグザグ状に並ぶ配列により配設されたものであってもよい。
【００１７】
また、主走査手段と読取手段とは、シートの同一面側に配置される構成であってもよいし、互いに反対の面側に別個に配置される構成であってもよい。さらに、読取手段はシートの両面側に配置される構成であってもよい。ただし、別個に配置される構成および読取手段が両面側に配置される構成を採用する場合は、シートの、励起光が入射した面とは反対の面側に輝尽発光光が透過するように、シートの支持体等を輝尽発光光透過性のものとすることが必要である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、蓄積性蛍光体シートに複数の点状の励起光を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査するようにしたため、励起光をシートに効率よく照射することができ、これにより放射線画像情報の読取時間の短縮化を図ることができる。また、点状の励起光により主走査を行っているため、ライン光源によって線状の励起光を照射する場合のようにクロストークが発生することがなくなり、これによりクロストークによる鮮鋭度の低下のない高画質の放射線画像を再現可能な画像信号を得ることができる。
【００１９】
また、励起光の光源として複数の発光素子を線状に配設した発光素子アレイを用いた場合、複数の発光素子アレイを使用し、一の発光素子アレイの非発光部と他の発光素子アレイの発光素子とを、副走査の方向において相補的に配設し、各発光素子アレイの発光素子を交互に順次点灯して１つの励起光とすることにより、発光素子アレイの非発光部に影響されることなく滑らかに連続して励起光をシートに照射することができる。
【００２０】
さらに、読取手段を各励起光の主走査によりシートから発せられる各輝尽発光光をそれぞれ集光する分割部を有する集光手段と光電変換手段とからなるものとした場合、励起光がシートの上記分割部の境界付近に対応する部分を走査すると、１つの分割部には２つの励起光の走査により発生した２つの輝尽発光光が集光されるため、このまま輝尽発光光を検出するとクロストークが生じることとなる。したがって、各励起光の主走査中に、１つの分割部に２つの輝尽発光光が集光される場合には、２つの輝尽発光光のいずれか一方を発光させている励起光を消灯して主走査を行うことにより、クロストークの発生を防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態による放射線画像情報読取装置の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した放射線画像情報読取装置のＩ−Ｉ線断面図である。
【００２３】
図示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（以下、シートという）50を載置して矢印Ｙ方向に搬送する走査ベルト40、５本の点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を同時にシート50表面に向けて出射するとともに矢印Ｘ方向に主走査するＬＥＤアレイ11、ＬＥＤアレイ11から出射された点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を集光するコリメータレンズおよび一方向にのみビームを広げるトーリックレンズの組合せからなる光学系12、シート50表面に対して45度の角度だけ傾けて配された、励起光Ｌ１〜Ｌ５を反射し後述する輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過するように設定されたダイクロイックミラー14、ダイクロイックミラー14を透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５に僅かに混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットし輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過させる励起光カットフィルタ17、励起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を受光して光電変換する多数の光電変換素子21が配列されたラインセンサ20、ラインセンサ20を構成する各光電変換素子21から出力された信号を、シート50の移動に応じて順次読み取ることにより、シート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１を得る読取手段29、およびＬＥＤアレイ11の駆動を制御する制御手段30を備えた構成である。
【００２４】
コリメータレンズとトーリックレンズからなる光学系12は、ＬＥＤアレイ11から出射される励起光Ｌ１〜Ｌ５をダイクロイックイックミラー14上に所望の照射域に拡大する。
【００２５】
ラインセンサ20は詳しくは、図２に示すように、長軸方向（図１の矢印Ｘ方向）に沿って多数（例えば1000個以上）の光電変換素子21が配列されるとともに、この矢印Ｘ方向に延びた光電変換素子21の列が、シート50の搬送方向（矢印Ｙ方向）に複数列（例えばここでは５列）ジグザグ状に並ぶように配列されている。また、ラインセンサ20を構成するこれら多数の光電変換素子21はそれぞれ、縦100μｍ×横100μｍ程度の大きさの受光面を有しており、この大きさは、励起光Ｌ１〜Ｌ５のスポット径と対応している。なお、光電変換素子21としては具体的には、アモルファスシリコンセンサ、ＣＣＤセンサまたはＭＯＳイメージセンサ等を適用することができる。
【００２６】
図３は励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射および輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５の検出を説明するための図であり、（ａ）はＬＥＤアレイ11から出射される励起光Ｌ１〜Ｌ５の状態を示す図、（ｂ）はシート50表面における励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射状態を示す図、（ｃ）は励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射によりシート50から発せられる輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を示す図。（ｄ）はラインセンサ20に照射される輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を示す図である。
【００２７】
ＬＥＤアレイ11は、図３（ａ）に示すように５つの点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を等間隔で同時に発するとともに、各励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50表面において矢印Ｘ方向に主走査するように制御手段30によりその点灯が制御される。これにより、シート50の表面には、図３（ｂ）に示すように点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５が矢印Ｘ方向に主走査される。このような励起光Ｌ１〜Ｌ５の主走査により、シート50の励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射された箇所からは、図３（ｃ）に示すようにシート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５が発せられる。輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は広がりつつラインセンサ20に到達するため、図３（ｄ）に示すように、ラインセンサ20上においては広がった輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５のスポットが照射される。これにより、シート50の励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射された箇所から発せられた各輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、ラインセンサ20を構成する複数の光電変換素子21にそれぞれ受光されることとなる。したがって、各輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を受光した複数の光電変換素子21から発せられる信号を加算した信号が、励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射位置に対応する画素の信号値を表すものとなる。
【００２８】
次いで、本実施形態の放射線画像情報読取装置の作用について説明する。
【００２９】
まず、走査ベルト40が矢印Ｙ方向に移動することにより、この走査ベルト40上に載置された、放射線画像情報が蓄積記録されたシート50を矢印Ｙ方向に搬送する。
【００３０】
一方、ＬＥＤアレイ11が、点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50表面に対して出射し、この励起光Ｌ１〜Ｌ５は、その光路上に設けられたコリメータレンズおよびトーリックレンズからなる光学系12により平行ビームとされ、ダイクロイックミラー14により反射されてシート50表面に対して垂直に入射する方向に進行され、シート50に入射される。
【００３１】
シート50に入射した点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５は、その照射位置の蓄積性蛍光体を励起するとともに照射位置からシート50内部に入射して照射位置の近傍部分に拡散し、照射位置の近傍部分の蓄積性蛍光体も励起する。この結果、シート50の照射位置およびその近傍から、蓄積記録されている放射線画像情報に応じた強度の輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５が発光される。
【００３２】
シート50から発光した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、ダイクロイックミラー14を透過して、ラインセンサ20を構成する各光電変換素子21の受光面に集光される。この際、輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５に僅かに混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌ１〜Ｌ５が、励起光カットフィルタ17によりカットされる。
【００３３】
ラインセンサ20は、各光電変換素子21により受光された輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を光電変換し、光電変換して得られた各信号Ｑは読取手段29に入力される。読取手段29は入力される信号ＱをＡ／Ｄ変換するとともに、シート50の部位に対応させて記憶し、シート50の全面において信号Ｑが得られると、シート50に蓄積記録された放射線画像を表す画像信号Ｓ１を出力し、処理を終了する。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、蓄積性蛍光体シート50上に複数の点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査するようにしたため、励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50に効率よく照射することができ、これにより放射線画像情報の読取時間の短縮化を図ることができる。また、点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５により主走査を行っているため、ＬＥＤアレイ11によって線状の励起光をシート50に照射する場合のようにクロストークが発生することがなくなり、これによりクロストークによる鮮鋭度の低下のない高画質の放射線画像を再現可能な画像信号Ｓ１を得ることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態においてはＬＥＤアレイ11から励起光Ｌ１〜Ｌ５を発しているが、ＬＥＤアレイ11は図４に示すように、複数のＬＥＤ10がアレイ状に配列されてなるものであり、各ＬＥＤ10の間にはＬＥＤ10同士を接合するための接合部分あるいは電極部分からなる非発光部９が存在する。このため、ＬＥＤアレイ11から発せられる励起光Ｌ１〜Ｌ５によっては、非発光部９の存在により断続的にシート50が走査されることとなる。したがって、図５に示すように、２つのＬＥＤアレイ11a，11bを使用し、図６に示すように、ＬＥＤアレイ11aの非発光部９とＬＥＤアレイ11bのＬＥＤ10とが、矢印Ｙ方向において互いに干渉するように各ＬＥＤアレイ11a，11bを配設することが好ましい。この場合、ＬＥＤアレイ11a，11b間においては、ＬＥＤ10を交互に順次点灯する、すなわち、図６におけるＬＥＤアレイ11a，11bのＬＥＤ10をａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ…の順で点灯させることにより、励起光Ｌ１〜Ｌ５を発生させる。これにより、ＬＥＤアレイ11a，11bの非発光部９に影響されることなく滑らかに連続して励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50に照射することができる。
【００３６】
また、上記実施形態においては、ＬＥＤアレイ11により励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50に照射しているが、図７に示すように複数（ここでは２個）のレーザダイオード（以下ＬＤとする）等のレーザ光源60a，60bを使用し、各レーザ光源60a，60bから発せられた励起光Ｌ１，Ｌ２を回転多面鏡62により反射偏向してシート50の表面に２つの励起光Ｌ１，Ｌ２を主走査するようにしてもよい。なお、図７においては励起光Ｌ１，Ｌ２をシート50に結像するためのミラー61が設けられている。
【００３７】
さらに、上記実施形態においては、ラインセンサ20により輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出しているが、図８に示すような透明なアクリルなどの樹脂からなる集光ガイド70と、輝尽発光光を光電変換するフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）71A〜71Eとを用いて輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出してもよい。ここで、集光ガイド70は、図９に示すようなアクリル樹脂72に対して４本の切り込み73a〜73dを形成し、切り込み73a〜73dにより形成される分割部74a〜74eを、入射端面70aと略平行となるように折り曲げることにより形成される。そして分割部74a〜74eの入射端面70aとは異なる端面にＰＭＴ71A〜71Eを取り付ける。なお、このような集光ガイド70を用いた場合、励起光Ｌ１〜Ｌ５はそれぞれ集光ガイド70の分割部74a〜74eに対応するシート50の領域を走査するものとする。このように集光ガイド70を形成することにより、入射端面70aから入射した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、それぞれ分割部74a〜74e内を全反射を繰り返しつつその端面に到達し、ＰＭＴ71A〜71Eにより光電的に検出されることとなる。
【００３８】
このように、分割部74a〜74eを有する集光ガイド70により輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出する場合、シート50の分割部74a〜74eの境界に対応する部分の走査によりクロストークが発生してしまう。すなわち、励起光Ｌ１〜Ｌ５がシート50の分割部74a〜74eの境界付近に対応する部分を走査しているときに、シート50から発せられる輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、２つの分割部に集光されてＰＭＴ71A〜71Eに検出される。具体的には、図１０に示すように、励起光Ｌ１〜Ｌ３が分割部74a〜74cの境界付近に対応するシート50の領域を走査しているとき、励起光Ｌ１が照射される箇所から発せられる輝尽発光光Ｍ１は、分割部74a，74bの双方により集光されてＰＭＴ71A，71Bに検出される。また、励起光Ｌ２が照射される箇所から発せられる輝尽発光光Ｍ２は、分割部74b，74cの双方により集光されてＰＭＴ71B，71Cに検出される。以下励起光Ｌ３〜Ｌ５の照射により発せられる輝尽発光光Ｍ３〜Ｍ５も同様に２つのＰＭＴに検出される。なお、図１０においては簡便のため、分割部74a〜74cにおける集光の状態のみを示す。
【００３９】
したがって、図８に示すような集光ガイド70を用いて輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出する場合には、下記のように制御手段30によりＬＥＤアレイ11の点灯を制御することが好ましい。図１１はＬＥＤアレイ11の点灯の制御状態を説明するための図である。なお、図１１においては簡便のため、シート50に照射する励起光はＬ１〜Ｌ３の３つとし、集光ガイド70は３つの分割部74a〜74cに分割され、各分割部74a〜74cにより集光された輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ３はＰＭＴ71A〜71Cに検出されるものとする。また、励起光Ｌ１〜Ｌ３は矢印Ｘ方向に主走査されるものとする。
【００４０】
まずシート50の主走査線を図１１（ａ）に示すように５つの区間Ａ１〜Ａ５に分割する。そして、励起光Ｌ１により区間Ａ１，Ａ２を、励起光Ｌ２により区間Ａ３，Ａ４を、励起光Ｌ３により区間Ａ５を走査する。ここで、区間Ａ１は励起光Ｌ１のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ１が集光ガイド70の分割部74aにのみ集光される領域、区間Ａ２は励起光Ｌ１のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ１が集光ガイド70の分割部74aおよび分割部74bに集光される領域、区間Ａ３は励起光Ｌ２のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ２が集光ガイド70の分割部74bにのみ集光される領域、区間Ａ４は励起光Ｌ２のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ２が集光ガイド70の分割部74bおよび分割部74cに集光される領域、区間Ａ５は励起光Ｌ３のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ３が集光ガイド70の分割部74cにのみ集光される領域である。
【００４１】
まず、図１１（ａ）に示す走査開始時には、励起光Ｌ１〜Ｌ３は主走査の開始点に照射される。すなわち、励起光Ｌ１は区間Ａ１の端部に、励起光Ｌ２は区間Ａ２，Ａ３の境界に、励起光Ｌ３は区間Ａ４，Ａ５の境界に照射される。そして、図１１（ｂ）に示すように、励起光Ｌ１〜Ｌ３は矢印Ｘ方向に主走査され、シート50の励起光Ｌ１〜Ｌ３が照射された箇所から発せられた輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ３は、集光ガイド70の分割部74a〜74cにそれぞれ集光されて、ＰＭＴ71A〜71Cにより光電的に検出される。励起光Ｌ１〜Ｌ３の区間Ａ１，Ａ３，Ａ５の走査が終了すると、図１１（ｃ）に示すように、ＬＥＤアレイ11からは励起光Ｌ１のみが発せられ、励起光Ｌ１により区間Ａ２が主走査される。励起光Ｌ１の区間Ａ２の主走査によりシート50から発せられた輝尽発光光Ｍ１は、集光ガイド70の分割部74a，74bにより集光されてＰＭＴ71A，71Bにより光電的に検出される。なお、区間Ａ２の走査中においては、双方のＰＭＴ71A，71Bにおいて得られた信号を加算した信号が、励起光Ｌ１の照射箇所の信号値を表すものとなる。
【００４２】
次いで、図１１（ｄ）に示すように区間Ａ２の走査が終了すると、図１１（ｅ）に示すように、ＬＥＤアレイ11からは励起光Ｌ２のみが発せられ、励起光Ｌ２により区間Ａ４が主走査される。励起光Ｌ２の区間Ａ４の主走査によりシート50から発せられた輝尽発光光Ｍ２は、集光ガイド70の分割部74b，74cにより集光されてＰＭＴ71B，71Cにより光電的に検出される。なお、区間Ａ４の走査中においては、双方のＰＭＴ71B，71Cにおいて得られた信号を加算した信号が、励起光Ｌ２の照射箇所の信号値を表すものとなる。そして、図１１（ｆ）に示すように区間Ａ４の走査が終了すると、図１１（ａ）に戻り、以下同様の主走査を繰り返して、シート50に蓄積記録された放射線画像情報が読み取られて、この放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１が得られる。
【００４３】
なお、励起光Ｌ１〜Ｌ３を発する光源としてＬＥＤアレイ11を用いているため、励起光Ｌ１〜Ｌ３の出射の制御は制御手段30により容易に行うことができるものである。
【００４４】
一方、励起光の数が増えたとき、例えば４つの励起光Ｌ１〜Ｌ４によりシート50を主走査する場合は、図１２に示すようにシート50の主走査線を７つの区間Ａ１〜Ａ７に分割する。そして、まず、区間Ａ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７のそれぞれを励起光Ｌ１〜Ｌ４により走査した後、励起光Ｌ１により区間Ａ２を走査するとともに、励起光Ｌ３により区間Ａ６を走査する。そして、区間Ａ２，Ａ６の走査が終了した後、励起光Ｌ２により区間Ａ４を走査する。これにより、クロストークを生じさせることなく、放射線画像情報の読取りを行うことができる。
【００４５】
なお、上記実施形態においては、励起光の光源とラインセンサとをいずれもシートの同一面側に配して、励起光が入射したシート面から出射する輝尽発光光を受光するようにした反射光集光型の構成を採用したが、本発明の放射線画像情報読取装置はこのような構成のものに限るものではなく、支持体が輝尽発光光透過性の材料により形成された蓄積性蛍光体シートを用いることによって、図１３に示すように、励起光の光源とラインセンサとを互いにシートの異なる面側に配して、励起光が入射したシート面の反対側の面から出射する輝尽発光光を受光するようにした透過光集光型の構成を採用することもできる。
【００４６】
すなわち図示の放射線画像情報読取装置は、蓄積性蛍光体シート50の前端部および後端部（当該前端部および後端部には放射線画像が記録されていないか、または記録されていても関心領域ではないものである）を支持して矢印Ｙ方向にシート50を搬送する搬送ベルト40′、点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50表面に対して略直交する方向に発するＬＥＤアレイ11、ＬＥＤアレイ11から出射された点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を集光するコリメータレンズおよび一方向にのみビームを広げるトーリックレンズの組合せからなり、シート50表面に点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を照射する光学系12、シート50の表面に略直交する光軸を有し、励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射によりシート50の裏面（励起光Ｌ１〜Ｌ５の入射面に対して反対側の面）から発せられた輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′に混在する励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットする励起光カットフィルタ17、励起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′を受光して光電変換する多数の光電変換素子21が配列されたラインセンサ20、およびラインセンサ20を構成する各光電変換素子21から出力された信号Ｑを読み取って画像信号Ｓ１を得る読取手段29を備えた構成である。
【００４７】
また、支持体が輝尽発光光透過性の材料により形成された蓄積性蛍光体シートを使用し、図１４に示すように、２つのラインセンサをシートの両面側に配して、励起光が入射したシートの両面から出射する輝尽発光光を受光するようにした両面読取り型の構成を採用することもできる。
【００４８】
すなわち図１４に示す放射線画像情報読取装置は、蓄積性蛍光体シート50の前端部および後端部を支持して矢印Ｙ方向にシート50を搬送する搬送ベルト40′、５本の点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を同時にシート50表面に向けて出射するとともに矢印Ｘ方向に主走査するＬＥＤアレイ11、ＬＥＤアレイ11から出射された点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を集光するコリメータレンズおよび一方向にのみビームを広げるトーリックレンズの組合せからなる光学系12、シート50表面に対して45度の角度だけ傾けて配された、励起光Ｌ１〜Ｌ５を反射し後述する輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過するように設定されたダイクロイックミラー14、シート50の表面（励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射される面）から発せられダイクロイックミラー14を透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５に僅かに混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットし輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過させる励起光カットフィルタ17a、励起光カットフィルタ17aを透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を受光して光電変換する多数の光電変換素子21aが配列されたラインセンサ20a、ラインセンサ20aを構成する各光電変換素子21aから出力された信号を、シート50の移動に応じて順次読み取ることにより、シート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１aを得る読取手段29a、シート50の裏面（励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射される側とは反対側の面）から発せられた輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′に僅かに混在する、シート50を透過した励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットし輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′を透過させる励起光カットフィルタ17b、励起光カットフィルタ17bを透過した輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′を受光して光電変換する多数の光電変換素子21bが配列されたラインセンサ20b、ラインセンサ20bを構成する各光電変換素子21bから出力された信号を、シート50の移動に応じて順次読み取ることにより、シート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１bを得る読取手段29b、およびＬＥＤアレイ11の駆動を制御する制御手段30を備えた構成である。
【００４９】
さらに、上記実施形態においては、ラインセンサ20あるいは集光ガイド70とＰＭＴ71A〜71Eとの組合せにより、輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出しているが、複数の光電変換素子を２次元状に配設したエリアセンサにより輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態による放射線画像情報読取装置の構成を示す図
【図２】 ラインセンサの詳細な構成を示す図
【図３】 励起光の照射および輝尽発光光の検出を説明するための図
【図４】 ＬＥＤアレイの詳細な構成を示す図
【図５】 ２つのＬＥＤアレイを用いた放射線画像情報読取装置の構成を示す図
【図６】 ２つのＬＥＤアレイの配置を示す図
【図７】 レーザ光源から複数の励起光を発するようにした放射線画像情報読取装置の構成を示す図
【図８】 集光ガイドの構成を示す図
【図９】 集光ガイドの製造方法を説明するための図
【図１０】 集光ガイドを使用した場合の励起光の照射および輝尽発光光の検出を説明するための図
【図１１】 ＬＥＤアレイの点灯の制御状態を説明するための図（その１）
【図１２】 ＬＥＤアレイの点灯の制御状態を説明するための図（その２）
【図１３】 本発明の放射線画像情報読取装置の他の実施形態を示す構成図
【図１４】 本発明の放射線画像情報読取装置のさらに他の実施形態を示す構成図
【符号の説明】
11 ブロードエリアレーザ（ＬＥＤアレイ）
12 コリメータレンズとトーリックレンズからなる光学系
14 ダイクロイックミラー
17 励起光カットフィルタ
20 ラインセンサ
21 光電変換素子
29 読取手段
40 走査ベルト
50 蓄積性蛍光体シート
Ｌ１〜Ｌ５ 励起光
Ｍ１〜Ｍ５ 輝尽発光光
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線画像情報読取装置に関し、詳細には蓄積性蛍光体シートから発光する輝尽発光光を光電的に読み取る放射線画像情報読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線を照射するとこの放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後、可視光やレーザ光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の蓄積性蛍光体シートに人体等の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積記録したものに、レーザ光等の励起光を画素毎に偏向走査して各画素から順次輝尽発光光を生じせしめ、得られた輝尽発光光を光電読取手段により光電的に順次読み取って画像信号を得、一方この画像信号読取り後の蓄積性蛍光体シートに消去光を照射して、このシートに残留する放射線エネルギーを放出せしめる放射線画像記録再生システムが広く実用に供されている。
【０００３】
このシステムにより得られた画像信号には観察読影に適した階調処理や周波数処理等の画像処理が施され、これらの処理が施された後の画像信号は診断用可視像としてフイルムに記録され、または高精細のＣＲＴに表示されて医師等による診断等に供される。一方、上記消去光が照射された残留放射線エネルギーが放出された蓄積性蛍光体シートは再度放射線画像情報の蓄積記録が可能となり、繰り返し使用可能とされる。
【０００４】
ここで、上述した放射線画像記録再生システムに用いられる放射線画像情報読取装置においては、輝尽発光光の読取り時間の短縮化、装置のコンパクト化およびコスト低減の観点から、励起光源として、シートに対して線状に励起光を照射するライン光源を使用し、光電読取手段として、ライン光源により励起光が照射されたシートの線状の部分の長さ方向に沿って多数の光電変換素子が配列されたラインセンサを使用するとともに、上記ライン光源およびラインセンサをシートに対して相対的に、上記線状の部分の長さ方向に略直交する方向に移動する走査手段を備えた構成が提案されている（特開昭60−111568号、同60−236354号、特開平1−101540号等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、蓄積性蛍光体シートの励起光が照射された箇所からは輝尽発光光が広がりを持って発せられるため、輝尽発光光は励起光が照射された箇所に対応する光電変換素子以外の光電変換素子にも検出される。したがって、上記ライン光源によりシートに励起光を照射してラインセンサにより輝尽発光光を検出する場合、ラインセンサの光電変換素子において輝尽発光光が混ざり合うクロストークが生じ、その結果得られる放射線画像の鮮鋭度が低下してしまうという問題がある。この場合、クロストークを避けるために、対応する光電変換素子にのみ輝尽発光光が検出されるように輝尽発光光を絞ることが考えられるが、輝尽発光光を絞ると集光効率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、上記ラインセンサにより線状の励起光をシートに照射する放射線画像情報記録再生システムのように、読取り時間の短縮化を図ることができるとともに、クロストークも低減することができる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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による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から前記放射線画像情報を表す画像信号を得る放射線画像情報読取装置において、
前記蓄積性蛍光体シートに、複数の点状の励起光を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査する主走査手段と、
前記各励起光の主走査により、前記シートの前記各励起光が照射された部分および／またはこの照射された部分に対応するシートの裏面側の部分から発光された輝尽発光光を光電的に検出して前記放射線画像情報を表す画像信号を得る読取手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
主走査手段において励起光を発する光源としては、発光素子アレイ、レーザアレイ、複数のレーザ光とこのレーザ光を反射偏向する偏向手段との組合せ等を適用することができる。なお、複数のレーザ光は複数のレーザ光から発せられるものであってもよく、単一のレーザ光から発せられるレーザ光をビームスプリッタなどにより分割したものであってもよい。また、励起光のシート上における光線幅は10〜4000μｍとするのが適切である。さらに、励起光の数としては２〜100程度とするのが適切である。
【０００９】
所定の間隔としては、１つの励起光のシートへの照射により発せられる輝尽発光光が、この１つの励起光に隣接してシートへ照射される他の励起光により発せられる輝尽発光光と混ざり合わない程度の間隔とする。
【００１０】
ここで、光源から出射された励起光の、シート上における集光度を向上させるために、シリンドリカルレンズ、スリット、屈折率分布型レンズアレイ、ロッドレンズアレイ、蛍光導光シート、光ファイバ束等、またはこれらの組合せを、光源とシートとの間に配設するのが望ましい。
【００１１】
なお、励起光の光源として複数の発光素子を線状に配設した発光素子アレイを用いた場合、発光素子の接合部分や電極となる部分に、光を発しない非発光部が生じる。したがって、発光素子アレイを主走査手段に用いる場合には、複数の発光素子アレイを使用し、一の発光素子アレイの非発光部と他の発光素子アレイの発光素子とを副走査の方向において相補的に配設し、各発光素子アレイの発光素子を各発光素子アレイ間において交互に順次点灯して１つの励起光とすることが好ましい。
【００１２】
相補的に配設するとは、一の発光素子アレイの非発光部と他の発光素子アレイの発光素子とが副走査方向において互いに重なり合うようにし、一の発光素子アレイの発光素子による走査線と、他の発光素子アレイの発光素子による走査線とが互いに重なり合わないように配設することをいう。
【００１３】
また、読取手段としては、主走査の方向に複数の光電変換素子を配設したラインセンサ、２次元状に複数の光電変換素子を配設したエリアセンサ、および各励起光の主走査により前記シートから発せられる前記各輝尽発光光をそれぞれ集光する複数の分割部を備えた集光手段と、該集光手段により集光された各輝尽発光光をそれぞれ光電変換する複数の光電変換手段との組合せからなるもの等を適用することができる。
【００１４】
とくに、読取手段を上記集光手段と光電変換手段とからなるものとした場合、前記複数の励起光による主走査中、１つの前記分割部に２つの励起光の照射により発せられる２つの輝尽発光光が集光される場合には、これら２つの輝尽発光光のいずれか一方を発光させている励起光を消灯して前記主走査を行うことが好ましい。
【００１５】
ラインセンサとしては、アモルファスシリコンセンサ、ＣＣＤセンサ、バックイルミネータ付きのＣＣＤ、ＭＯＳイメージセンサ等を適用することができる。
【００１６】
なお、ラインセンサを副走査の方向に複数の光電変換素子を配設して構成してもよい。この場合、複数の光電変換素子は、長軸方向および短軸方向のいずれの方向についても１直線状に並ぶマトリックス状の配列であるものに限るものではなく、長軸方向には１直線状に並ぶが短軸方向はジグザグ状に並ぶ配列や、短軸方向には１直線状に並ぶが長軸方向はジグザグ状に並ぶ配列、両軸方向ともにジグザグ状に並ぶ配列により配設されたものであってもよい。
【００１７】
また、主走査手段と読取手段とは、シートの同一面側に配置される構成であってもよいし、互いに反対の面側に別個に配置される構成であってもよい。さらに、読取手段はシートの両面側に配置される構成であってもよい。ただし、別個に配置される構成および読取手段が両面側に配置される構成を採用する場合は、シートの、励起光が入射した面とは反対の面側に輝尽発光光が透過するように、シートの支持体等を輝尽発光光透過性のものとすることが必要である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、蓄積性蛍光体シートに複数の点状の励起光を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査するようにしたため、励起光をシートに効率よく照射することができ、これにより放射線画像情報の読取時間の短縮化を図ることができる。また、点状の励起光により主走査を行っているため、ライン光源によって線状の励起光を照射する場合のようにクロストークが発生することがなくなり、これによりクロストークによる鮮鋭度の低下のない高画質の放射線画像を再現可能な画像信号を得ることができる。
【００１９】
また、励起光の光源として複数の発光素子を線状に配設した発光素子アレイを用いた場合、複数の発光素子アレイを使用し、一の発光素子アレイの非発光部と他の発光素子アレイの発光素子とを、副走査の方向において相補的に配設し、各発光素子アレイの発光素子を交互に順次点灯して１つの励起光とすることにより、発光素子アレイの非発光部に影響されることなく滑らかに連続して励起光をシートに照射することができる。
【００２０】
さらに、読取手段を各励起光の主走査によりシートから発せられる各輝尽発光光をそれぞれ集光する分割部を有する集光手段と光電変換手段とからなるものとした場合、励起光がシートの上記分割部の境界付近に対応する部分を走査すると、１つの分割部には２つの励起光の走査により発生した２つの輝尽発光光が集光されるため、このまま輝尽発光光を検出するとクロストークが生じることとなる。したがって、各励起光の主走査中に、１つの分割部に２つの輝尽発光光が集光される場合には、２つの輝尽発光光のいずれか一方を発光させている励起光を消灯して主走査を行うことにより、クロストークの発生を防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態による放射線画像情報読取装置の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した放射線画像情報読取装置のＩ−Ｉ線断面図である。
【００２３】
図示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（以下、シートという）50を載置して矢印Ｙ方向に搬送する走査ベルト40、５本の点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を同時にシート50表面に向けて出射するとともに矢印Ｘ方向に主走査するＬＥＤアレイ11、ＬＥＤアレイ11から出射された点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を集光するコリメータレンズおよび一方向にのみビームを広げるトーリックレンズの組合せからなる光学系12、シート50表面に対して45度の角度だけ傾けて配された、励起光Ｌ１〜Ｌ５を反射し後述する輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過するように設定されたダイクロイックミラー14、ダイクロイックミラー14を透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５に僅かに混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットし輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過させる励起光カットフィルタ17、励起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を受光して光電変換する多数の光電変換素子21が配列されたラインセンサ20、ラインセンサ20を構成する各光電変換素子21から出力された信号を、シート50の移動に応じて順次読み取ることにより、シート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１を得る読取手段29、およびＬＥＤアレイ11の駆動を制御する制御手段30を備えた構成である。
【００２４】
コリメータレンズとトーリックレンズからなる光学系12は、ＬＥＤアレイ11から出射される励起光Ｌ１〜Ｌ５をダイクロイックイックミラー14上に所望の照射域に拡大する。
【００２５】
ラインセンサ20は詳しくは、図２に示すように、長軸方向（図１の矢印Ｘ方向）に沿って多数（例えば1000個以上）の光電変換素子21が配列されるとともに、この矢印Ｘ方向に延びた光電変換素子21の列が、シート50の搬送方向（矢印Ｙ方向）に複数列（例えばここでは５列）ジグザグ状に並ぶように配列されている。また、ラインセンサ20を構成するこれら多数の光電変換素子21はそれぞれ、縦100μｍ×横100μｍ程度の大きさの受光面を有しており、この大きさは、励起光Ｌ１〜Ｌ５のスポット径と対応している。なお、光電変換素子21としては具体的には、アモルファスシリコンセンサ、ＣＣＤセンサまたはＭＯＳイメージセンサ等を適用することができる。
【００２６】
図３は励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射および輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５の検出を説明するための図であり、（ａ）はＬＥＤアレイ11から出射される励起光Ｌ１〜Ｌ５の状態を示す図、（ｂ）はシート50表面における励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射状態を示す図、（ｃ）は励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射によりシート50から発せられる輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を示す図。（ｄ）はラインセンサ20に照射される輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を示す図である。
【００２７】
ＬＥＤアレイ11は、図３（ａ）に示すように５つの点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を等間隔で同時に発するとともに、各励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50表面において矢印Ｘ方向に主走査するように制御手段30によりその点灯が制御される。これにより、シート50の表面には、図３（ｂ）に示すように点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５が矢印Ｘ方向に主走査される。このような励起光Ｌ１〜Ｌ５の主走査により、シート50の励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射された箇所からは、図３（ｃ）に示すようにシート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５が発せられる。輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は広がりつつラインセンサ20に到達するため、図３（ｄ）に示すように、ラインセンサ20上においては広がった輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５のスポットが照射される。これにより、シート50の励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射された箇所から発せられた各輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、ラインセンサ20を構成する複数の光電変換素子21にそれぞれ受光されることとなる。したがって、各輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を受光した複数の光電変換素子21から発せられる信号を加算した信号が、励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射位置に対応する画素の信号値を表すものとなる。
【００２８】
次いで、本実施形態の放射線画像情報読取装置の作用について説明する。
【００２９】
まず、走査ベルト40が矢印Ｙ方向に移動することにより、この走査ベルト40上に載置された、放射線画像情報が蓄積記録されたシート50を矢印Ｙ方向に搬送する。
【００３０】
一方、ＬＥＤアレイ11が、点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50表面に対して出射し、この励起光Ｌ１〜Ｌ５は、その光路上に設けられたコリメータレンズおよびトーリックレンズからなる光学系12により平行ビームとされ、ダイクロイックミラー14により反射されてシート50表面に対して垂直に入射する方向に進行され、シート50に入射される。
【００３１】
シート50に入射した点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５は、その照射位置の蓄積性蛍光体を励起するとともに照射位置からシート50内部に入射して照射位置の近傍部分に拡散し、照射位置の近傍部分の蓄積性蛍光体も励起する。この結果、シート50の照射位置およびその近傍から、蓄積記録されている放射線画像情報に応じた強度の輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５が発光される。
【００３２】
シート50から発光した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、ダイクロイックミラー14を透過して、ラインセンサ20を構成する各光電変換素子21の受光面に集光される。この際、輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５に僅かに混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌ１〜Ｌ５が、励起光カットフィルタ17によりカットされる。
【００３３】
ラインセンサ20は、各光電変換素子21により受光された輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を光電変換し、光電変換して得られた各信号Ｑは読取手段29に入力される。読取手段29は入力される信号ＱをＡ／Ｄ変換するとともに、シート50の部位に対応させて記憶し、シート50の全面において信号Ｑが得られると、シート50に蓄積記録された放射線画像を表す画像信号Ｓ１を出力し、処理を終了する。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、蓄積性蛍光体シート50上に複数の点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査するようにしたため、励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50に効率よく照射することができ、これにより放射線画像情報の読取時間の短縮化を図ることができる。また、点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５により主走査を行っているため、ＬＥＤアレイ11によって線状の励起光をシート50に照射する場合のようにクロストークが発生することがなくなり、これによりクロストークによる鮮鋭度の低下のない高画質の放射線画像を再現可能な画像信号Ｓ１を得ることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態においてはＬＥＤアレイ11から励起光Ｌ１〜Ｌ５を発しているが、ＬＥＤアレイ11は図４に示すように、複数のＬＥＤ10がアレイ状に配列されてなるものであり、各ＬＥＤ10の間にはＬＥＤ10同士を接合するための接合部分あるいは電極部分からなる非発光部９が存在する。このため、ＬＥＤアレイ11から発せられる励起光Ｌ１〜Ｌ５によっては、非発光部９の存在により断続的にシート50が走査されることとなる。したがって、図５に示すように、２つのＬＥＤアレイ11a，11bを使用し、図６に示すように、ＬＥＤアレイ11aの非発光部９とＬＥＤアレイ11bのＬＥＤ10とが、矢印Ｙ方向において互いに干渉するように各ＬＥＤアレイ11a，11bを配設することが好ましい。この場合、ＬＥＤアレイ11a，11b間においては、ＬＥＤ10を交互に順次点灯する、すなわち、図６におけるＬＥＤアレイ11a，11bのＬＥＤ10をａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ…の順で点灯させることにより、励起光Ｌ１〜Ｌ５を発生させる。これにより、ＬＥＤアレイ11a，11bの非発光部９に影響されることなく滑らかに連続して励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50に照射することができる。
【００３６】
また、上記実施形態においては、ＬＥＤアレイ11により励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50に照射しているが、図７に示すように複数（ここでは２個）のレーザダイオード（以下ＬＤとする）等のレーザ光源60a，60bを使用し、各レーザ光源60a，60bから発せられた励起光Ｌ１，Ｌ２を回転多面鏡62により反射偏向してシート50の表面に２つの励起光Ｌ１，Ｌ２を主走査するようにしてもよい。なお、図７においては励起光Ｌ１，Ｌ２をシート50に結像するためのミラー61が設けられている。
【００３７】
さらに、上記実施形態においては、ラインセンサ20により輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出しているが、図８に示すような透明なアクリルなどの樹脂からなる集光ガイド70と、輝尽発光光を光電変換するフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）71A〜71Eとを用いて輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出してもよい。ここで、集光ガイド70は、図９に示すようなアクリル樹脂72に対して４本の切り込み73a〜73dを形成し、切り込み73a〜73dにより形成される分割部74a〜74eを、入射端面70aと略平行となるように折り曲げることにより形成される。そして分割部74a〜74eの入射端面70aとは異なる端面にＰＭＴ71A〜71Eを取り付ける。なお、このような集光ガイド70を用いた場合、励起光Ｌ１〜Ｌ５はそれぞれ集光ガイド70の分割部74a〜74eに対応するシート50の領域を走査するものとする。このように集光ガイド70を形成することにより、入射端面70aから入射した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、それぞれ分割部74a〜74e内を全反射を繰り返しつつその端面に到達し、ＰＭＴ71A〜71Eにより光電的に検出されることとなる。
【００３８】
このように、分割部74a〜74eを有する集光ガイド70により輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出する場合、シート50の分割部74a〜74eの境界に対応する部分の走査によりクロストークが発生してしまう。すなわち、励起光Ｌ１〜Ｌ５がシート50の分割部74a〜74eの境界付近に対応する部分を走査しているときに、シート50から発せられる輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５は、２つの分割部に集光されてＰＭＴ71A〜71Eに検出される。具体的には、図１０に示すように、励起光Ｌ１〜Ｌ３が分割部74a〜74cの境界付近に対応するシート50の領域を走査しているとき、励起光Ｌ１が照射される箇所から発せられる輝尽発光光Ｍ１は、分割部74a，74bの双方により集光されてＰＭＴ71A，71Bに検出される。また、励起光Ｌ２が照射される箇所から発せられる輝尽発光光Ｍ２は、分割部74b，74cの双方により集光されてＰＭＴ71B，71Cに検出される。以下励起光Ｌ３〜Ｌ５の照射により発せられる輝尽発光光Ｍ３〜Ｍ５も同様に２つのＰＭＴに検出される。なお、図１０においては簡便のため、分割部74a〜74cにおける集光の状態のみを示す。
【００３９】
したがって、図８に示すような集光ガイド70を用いて輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出する場合には、下記のように制御手段30によりＬＥＤアレイ11の点灯を制御することが好ましい。図１１はＬＥＤアレイ11の点灯の制御状態を説明するための図である。なお、図１１においては簡便のため、シート50に照射する励起光はＬ１〜Ｌ３の３つとし、集光ガイド70は３つの分割部74a〜74cに分割され、各分割部74a〜74cにより集光された輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ３はＰＭＴ71A〜71Cに検出されるものとする。また、励起光Ｌ１〜Ｌ３は矢印Ｘ方向に主走査されるものとする。
【００４０】
まずシート50の主走査線を図１１（ａ）に示すように５つの区間Ａ１〜Ａ５に分割する。そして、励起光Ｌ１により区間Ａ１，Ａ２を、励起光Ｌ２により区間Ａ３，Ａ４を、励起光Ｌ３により区間Ａ５を走査する。ここで、区間Ａ１は励起光Ｌ１のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ１が集光ガイド70の分割部74aにのみ集光される領域、区間Ａ２は励起光Ｌ１のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ１が集光ガイド70の分割部74aおよび分割部74bに集光される領域、区間Ａ３は励起光Ｌ２のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ２が集光ガイド70の分割部74bにのみ集光される領域、区間Ａ４は励起光Ｌ２のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ２が集光ガイド70の分割部74bおよび分割部74cに集光される領域、区間Ａ５は励起光Ｌ３のシート50への照射により発せられる輝尽発光光Ｍ３が集光ガイド70の分割部74cにのみ集光される領域である。
【００４１】
まず、図１１（ａ）に示す走査開始時には、励起光Ｌ１〜Ｌ３は主走査の開始点に照射される。すなわち、励起光Ｌ１は区間Ａ１の端部に、励起光Ｌ２は区間Ａ２，Ａ３の境界に、励起光Ｌ３は区間Ａ４，Ａ５の境界に照射される。そして、図１１（ｂ）に示すように、励起光Ｌ１〜Ｌ３は矢印Ｘ方向に主走査され、シート50の励起光Ｌ１〜Ｌ３が照射された箇所から発せられた輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ３は、集光ガイド70の分割部74a〜74cにそれぞれ集光されて、ＰＭＴ71A〜71Cにより光電的に検出される。励起光Ｌ１〜Ｌ３の区間Ａ１，Ａ３，Ａ５の走査が終了すると、図１１（ｃ）に示すように、ＬＥＤアレイ11からは励起光Ｌ１のみが発せられ、励起光Ｌ１により区間Ａ２が主走査される。励起光Ｌ１の区間Ａ２の主走査によりシート50から発せられた輝尽発光光Ｍ１は、集光ガイド70の分割部74a，74bにより集光されてＰＭＴ71A，71Bにより光電的に検出される。なお、区間Ａ２の走査中においては、双方のＰＭＴ71A，71Bにおいて得られた信号を加算した信号が、励起光Ｌ１の照射箇所の信号値を表すものとなる。
【００４２】
次いで、図１１（ｄ）に示すように区間Ａ２の走査が終了すると、図１１（ｅ）に示すように、ＬＥＤアレイ11からは励起光Ｌ２のみが発せられ、励起光Ｌ２により区間Ａ４が主走査される。励起光Ｌ２の区間Ａ４の主走査によりシート50から発せられた輝尽発光光Ｍ２は、集光ガイド70の分割部74b，74cにより集光されてＰＭＴ71B，71Cにより光電的に検出される。なお、区間Ａ４の走査中においては、双方のＰＭＴ71B，71Cにおいて得られた信号を加算した信号が、励起光Ｌ２の照射箇所の信号値を表すものとなる。そして、図１１（ｆ）に示すように区間Ａ４の走査が終了すると、図１１（ａ）に戻り、以下同様の主走査を繰り返して、シート50に蓄積記録された放射線画像情報が読み取られて、この放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１が得られる。
【００４３】
なお、励起光Ｌ１〜Ｌ３を発する光源としてＬＥＤアレイ11を用いているため、励起光Ｌ１〜Ｌ３の出射の制御は制御手段30により容易に行うことができるものである。
【００４４】
一方、励起光の数が増えたとき、例えば４つの励起光Ｌ１〜Ｌ４によりシート50を主走査する場合は、図１２に示すようにシート50の主走査線を７つの区間Ａ１〜Ａ７に分割する。そして、まず、区間Ａ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７のそれぞれを励起光Ｌ１〜Ｌ４により走査した後、励起光Ｌ１により区間Ａ２を走査するとともに、励起光Ｌ３により区間Ａ６を走査する。そして、区間Ａ２，Ａ６の走査が終了した後、励起光Ｌ２により区間Ａ４を走査する。これにより、クロストークを生じさせることなく、放射線画像情報の読取りを行うことができる。
【００４５】
なお、上記実施形態においては、励起光の光源とラインセンサとをいずれもシートの同一面側に配して、励起光が入射したシート面から出射する輝尽発光光を受光するようにした反射光集光型の構成を採用したが、本発明の放射線画像情報読取装置はこのような構成のものに限るものではなく、支持体が輝尽発光光透過性の材料により形成された蓄積性蛍光体シートを用いることによって、図１３に示すように、励起光の光源とラインセンサとを互いにシートの異なる面側に配して、励起光が入射したシート面の反対側の面から出射する輝尽発光光を受光するようにした透過光集光型の構成を採用することもできる。
【００４６】
すなわち図示の放射線画像情報読取装置は、蓄積性蛍光体シート50の前端部および後端部（当該前端部および後端部には放射線画像が記録されていないか、または記録されていても関心領域ではないものである）を支持して矢印Ｙ方向にシート50を搬送する搬送ベルト40′、点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５をシート50表面に対して略直交する方向に発するＬＥＤアレイ11、ＬＥＤアレイ11から出射された点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を集光するコリメータレンズおよび一方向にのみビームを広げるトーリックレンズの組合せからなり、シート50表面に点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を照射する光学系12、シート50の表面に略直交する光軸を有し、励起光Ｌ１〜Ｌ５の照射によりシート50の裏面（励起光Ｌ１〜Ｌ５の入射面に対して反対側の面）から発せられた輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′に混在する励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットする励起光カットフィルタ17、励起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′を受光して光電変換する多数の光電変換素子21が配列されたラインセンサ20、およびラインセンサ20を構成する各光電変換素子21から出力された信号Ｑを読み取って画像信号Ｓ１を得る読取手段29を備えた構成である。
【００４７】
また、支持体が輝尽発光光透過性の材料により形成された蓄積性蛍光体シートを使用し、図１４に示すように、２つのラインセンサをシートの両面側に配して、励起光が入射したシートの両面から出射する輝尽発光光を受光するようにした両面読取り型の構成を採用することもできる。
【００４８】
すなわち図１４に示す放射線画像情報読取装置は、蓄積性蛍光体シート50の前端部および後端部を支持して矢印Ｙ方向にシート50を搬送する搬送ベルト40′、５本の点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を同時にシート50表面に向けて出射するとともに矢印Ｘ方向に主走査するＬＥＤアレイ11、ＬＥＤアレイ11から出射された点状の励起光Ｌ１〜Ｌ５を集光するコリメータレンズおよび一方向にのみビームを広げるトーリックレンズの組合せからなる光学系12、シート50表面に対して45度の角度だけ傾けて配された、励起光Ｌ１〜Ｌ５を反射し後述する輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過するように設定されたダイクロイックミラー14、シート50の表面（励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射される面）から発せられダイクロイックミラー14を透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５に僅かに混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットし輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を透過させる励起光カットフィルタ17a、励起光カットフィルタ17aを透過した輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を受光して光電変換する多数の光電変換素子21aが配列されたラインセンサ20a、ラインセンサ20aを構成する各光電変換素子21aから出力された信号を、シート50の移動に応じて順次読み取ることにより、シート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１aを得る読取手段29a、シート50の裏面（励起光Ｌ１〜Ｌ５が照射される側とは反対側の面）から発せられた輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′に僅かに混在する、シート50を透過した励起光Ｌ１〜Ｌ５をカットし輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′を透過させる励起光カットフィルタ17b、励起光カットフィルタ17bを透過した輝尽発光光Ｍ１′〜Ｍ５′を受光して光電変換する多数の光電変換素子21bが配列されたラインセンサ20b、ラインセンサ20bを構成する各光電変換素子21bから出力された信号を、シート50の移動に応じて順次読み取ることにより、シート50に蓄積記録された放射線画像情報を表す画像信号Ｓ１bを得る読取手段29b、およびＬＥＤアレイ11の駆動を制御する制御手段30を備えた構成である。
【００４９】
さらに、上記実施形態においては、ラインセンサ20あるいは集光ガイド70とＰＭＴ71A〜71Eとの組合せにより、輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出しているが、複数の光電変換素子を２次元状に配設したエリアセンサにより輝尽発光光Ｍ１〜Ｍ５を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態による放射線画像情報読取装置の構成を示す図
【図２】 ラインセンサの詳細な構成を示す図
【図３】 励起光の照射および輝尽発光光の検出を説明するための図
【図４】 ＬＥＤアレイの詳細な構成を示す図
【図５】 ２つのＬＥＤアレイを用いた放射線画像情報読取装置の構成を示す図
【図６】 ２つのＬＥＤアレイの配置を示す図
【図７】 レーザ光源から複数の励起光を発するようにした放射線画像情報読取装置の構成を示す図
【図８】 集光ガイドの構成を示す図
【図９】 集光ガイドの製造方法を説明するための図
【図１０】 集光ガイドを使用した場合の励起光の照射および輝尽発光光の検出を説明するための図
【図１１】 ＬＥＤアレイの点灯の制御状態を説明するための図（その１）
【図１２】 ＬＥＤアレイの点灯の制御状態を説明するための図（その２）
【図１３】 本発明の放射線画像情報読取装置の他の実施形態を示す構成図
【図１４】 本発明の放射線画像情報読取装置のさらに他の実施形態を示す構成図
【符号の説明】
11 ブロードエリアレーザ（ＬＥＤアレイ）
12 コリメータレンズとトーリックレンズからなる光学系
14 ダイクロイックミラー
17 励起光カットフィルタ
20 ラインセンサ
21 光電変換素子
29 読取手段
40 走査ベルト
50 蓄積性蛍光体シート
Ｌ１〜Ｌ５ 励起光
Ｍ１〜Ｍ５ 輝尽発光光
Claims (5)
- 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートから該放射線画像情報を表す画像信号を得る放射線画像情報読取装置において、
前記蓄積性蛍光体シートに、複数の点状の励起光を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査する主走査手段と、
前記主走査手段の駆動を制御する制御手段と、
前記各励起光の主走査により、前記シートの前記各励起光が照射された部分および／またはこの照射された部分に対応するシートの裏面側の部分から発光された輝尽発光光を光電的に検出して前記放射線画像情報を表す画像信号を得る読取手段とを備え、
前記主走査手段は、複数の発光素子を線状に配設した複数の発光素子アレイが、一の発光素子アレイの非発光部と他の発光素子アレイの発光素子とが前記副走査の方向において相補的に配設されてなる手段であり、
前記制御手段は、前記各発光素子アレイの発光素子を該各発光素子アレイ間において交互に順次点灯することにより、該各発光素子アレイから発せられる光を１つの励起光として前記蓄積性蛍光体シートに主走査するよう前記主走査手段を制御する手段であることを特徴とする放射線画像情報読取装置。 - 前記読取手段が、前記主走査の方向に複数の光電変換素子が配設されたラインセンサを有することを特徴とする請求項１記載の放射線画像情報読取装置。
- 前記読取手段が、複数の光電変換素子が２次元状に配設されたエリアセンサを有することを特徴とする請求項１記載の放射線画像情報読取装置。
- 前記読取手段が、前記各励起光の主走査により前記シートから発せられる前記各輝尽発光光をそれぞれ集光する複数の分割部を備えた集光手段と、
該集光手段により集光された各輝尽発光光をそれぞれ光電変換する複数の光電変換手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の放射線画像情報読取装置。 - 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートから該放射線画像情報を表す画像信号を得る放射線画像情報読取装置において、
前記蓄積性蛍光体シートに、複数の点状の励起光を主走査線上において所定の間隔により同時に主走査する主走査手段と、
前記主走査手段の駆動を制御する制御手段と、
前記各励起光の主走査により、前記シートの前記各励起光が照射された部分および／またはこの照射された部分に対応するシートの裏面側の部分から発光された輝尽発光光を光電的に検出して前記放射線画像情報を表す画像信号を得る読取手段とを備え、
前記読取手段が、前記各励起光の主走査により前記シートから発せられる前記各輝尽発光光をそれぞれ集光する複数の分割部を備えた集光手段と、該集光手段により集光された各輝尽発光光をそれぞれ光電変換する複数の光電変換手段とを備え、
前記制御手段は、前記複数の励起光による主走査中、１つの前記分割部に２つの励起光の照射により発せられる２つの輝尽発光光が集光される場合には、これら２つの輝尽発光光のいずれか一方を発光させている励起光を消灯して前記主走査を行うよう前記主走査手段を制御する手段であることを特徴とする放射線画像情報読取装置。
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