JP4330751B2 - 放射線画像取得方法および装置ならびにそのためのセル間隔検出方法および装置 - Google Patents

放射線画像取得方法および装置ならびにそのためのセル間隔検出方法および装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線像変換パネルに記録された放射線像をデジタル画像信号として取得する放射線画像取得方法および装置ならびにそのためのセル間隔検出方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の写真フィルムと増感スクリーンとを組み合わせて放射線像を撮影する放射線写真方式に代わる方式として、輝尽性蛍光体を用いる放射線像の記録方式が知られている。この方式は、輝尽性蛍光体を含有する輝尽性蛍光体層(以後蛍光体層と呼ぶ)をその表面に有する放射線像変換パネル(輝尽性蛍光体シートともいう)を利用するもので、被写体を透過した放射線のエネルギー、あるいは被写体から発せられた放射線のエネルギーを輝尽性蛍光体に吸収させ放射線像を表す潜像として記録し、その後、可視光あるいは赤外光などの電磁波を励起光として照射して輝尽性蛍光体を励起することによりこの輝尽性蛍光体に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽発光光として放出させ、この輝尽発光光を光電的に読み取って被写体の放射線像を可視画像として再生する方式である。この放射線像変換パネルは、蛍光体層に記録された放射線像が読み取られた後、輝尽性蛍光体中に蓄積された放射線エネルギーを消去して、同様な放射線像の記録および再生に繰り返し使用される。
【0003】
上記放射線像変換パネルは高感度であって、かつ高画質の放射線像を再生できることが望ましく、特にこの放射線像の記録再生方式の代表的な用途であるエックス線を用いる医療診断用の放射線像の記録および再生においては、解像力の高い画像を得ることが望まれる。
【0004】
しかしながら、放射線像変換パネルの蛍光体層に記録された放射線像を読み取るために照射される励起光は、蛍光体層内で拡散し、放射線像の解像力を劣化させる。すなわち、蛍光体層に記録された放射線像の潜像は、蛍光体層内の表面に集光されるビーム状の励起光を主走査方向および副走査方向に走査し、その励起光の走査によって発生する輝尽発光光を順次集光することによって読み出されるが、照射された励起光が蛍光体層の内部の平面方向に拡散すると、励起光の照射領域周辺の輝尽性蛍光体をも励起する結果となり、励起光の照射領域外に存在する輝尽性蛍光体が潜像として蓄積した発光エネルギーまでもが照射領域内の輝尽性蛍光体の持つ発光エネルギーとして検出され、放射線画像情報の解像力を劣化させてしまう。
【0005】
このような現象を回避するために、放射線像変換パネルの蛍光体層の平面方向に沿ってこの蛍光体層を2次元的または1次元的に細分区画化する励起光不透過性の隔壁を設け、この隔壁によって多数個に区切られた小房(以後セルと呼ぶ)内に帯状または柱状の輝尽性蛍光体を充填し蛍光体層を形成する手法が知られている(例えば特開昭62−36600号)。この平面方向に並んだセルを持つ蛍光体層は、セルの隔壁が励起光不透過性の材質で形成されているので入射した励起光のセル外への拡散が制限され、励起光の照射領域外における輝尽発光光の発生を防止することができる。そして、1つのセルから発生する輝尽発光光の発光光量を上記放射線像を再生するときの画像の1つの画素の値に対応させて蛍光体層から画像を読み取ると放射線像を解像力の高い画像として再生するのに有用である。
【0006】
なお、前記「励起光不透過性の材質」とは、かならずしも完全に励起光を遮断する材質に限らず、セル内に充填された輝尽性蛍光体に比べて相対的に励起光を透過し難く(好ましくは大幅に励起光を透過し難く)なっている材質を意味するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蛍光体層を構成するセルは周期的な構造を持っているものの、それぞれのセルのピッチにはバラツキがある。このようなバラツキのあるセル構造を持つ蛍光体層に励起光を照射し、1つのセルから発生する輝尽発光光の発光光量を、前記放射線像を再生するときの画像の1つの画素の値に対応させて読み取ると、輝尽性蛍光体に蓄積された放射線のエネルギーに応じて発生する輝尽発光光の光量変化以外に、上記セルのピッチのバラツキに応じて各セルから発生する輝尽発光光の発光光量も変化し、この光量の変化が、再生される放射線像の画像品質を劣化させる。例えば、蛍光体層の全ての領域に均一な強度で放射線を露光したとしても、励起光の照射により各セルから発生する輝尽発光光の光量は一定の値とはならず、これらのセルから発生する輝尽発光光の光量を画像の1つの画素の値に対応させて検出するとムラのある画像として再生されてしまう。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の第1の目的は、放射線像が記録された蛍光体層に並ぶセルのピッチにバラツキがあっても、各セル内の輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量を各セルごとにデジタル画像信号として正確に取得することができる放射線画像取得方法および装置を提供することを目的とするものであり、本発明の第2の目的は、蛍光体層に並ぶ複数のセルの間隔を正確に検出することができる上記放射線画像取得方法および装置のためのセル間隔検出方法および装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の放射線画像取得方法は、少なくとも主走査方向に並んだ、輝尽性蛍光体が充填された複数のセルからなる放射線像を記録した蛍光体層上に、励起光を主走査方向および副走査方向に走査し、この走査により蛍光体層から発生した輝尽発光光をアナログ画像信号として光電的に検出し、このアナログ画像信号をデジタル変換して放射線像を表すデジタル画像信号を取得する放射線画像取得方法において、前記アナログ画像信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号の間に得られたアナログ画像信号からデジタル画像信号を取得することを特徴とするものである。
【0010】
なお、「少なくとも主走査方向に並んだ」とは、主走査方向および副走査方向にセルが並んだマトリクス状のものでなくとも、主走査方向に対して直角な方向にストライプ状の隔壁で区切られた、細長いセルが並んだものでもよいとの意味である。
【0011】
本発明の放射線画像取得方法においては、前記セルの隔壁またはセル内に充填された輝尽性蛍光体のいずれか一方に、輝尽性蛍光体とは異なる光変換特性を持つ蛍光物質を混入し、前記走査により蛍光体層から発生する蛍光物質からの蛍光を検出し、この蛍光を検出した信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別するようにしてもよい。
【0012】
また、前記走査により蛍光体層によって反射された反射励起光を検出し、この反射励起光を検出した信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別するようにすることもできる。
【0013】
前記セルの隔壁の上面には、励起光に対する反射率を高める鏡面を形成することができる。
【0014】
前記セルの隔壁には、励起光に対する反射率を減衰させる着色を施すことができる。
【0015】
前記デジタル画像信号は、識別されたセルの隔壁を表す信号をトリガーとして前記アナログ画像信号をデジタル変換することにより取得することができる。
【0016】
前記デジタル画像信号は、さらにセルの隔壁を表す信号の間隔で除算することによって補正することができる。
【0017】
本発明のセル間隔検出方法は、少なくとも主走査方向に並んだ、輝尽性蛍光体が充填された複数のセルからなる放射線像を記録した蛍光体層上に、励起光を主走査方向および副走査方向に走査し、この走査により蛍光体層から発生した輝尽発光光をアナログ画像信号として光電的に検出し、このアナログ画像信号をデジタル変換して放射線像を表すデジタル画像信号を取得する放射線画像取得方法において、前記アナログ画像信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号に基づいてセルの間隔を求めることを特徴とする。
【0018】
本発明のセル間隔検出方法においては、前記セルの隔壁またはセル内に充填された輝尽性蛍光体のいずれか一方に、輝尽性蛍光体とは異なる光変換特性を持つ蛍光物質を混入し、前記走査により蛍光体層から発生する蛍光物質からの蛍光を検出し、この蛍光を検出した信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号に基づいてセルの間隔を求めるようにしてもよい。
【0019】
また、前記走査により蛍光体層によって反射された反射励起光を検出し、この反射励起光を検出した信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号に基づいてセルの間隔を求めるようにすることもできる。
【0020】
本発明の放射線画像取得装置は、少なくとも主走査方向に並んだ、輝尽性蛍光体が充填された複数のセルからなる放射線像を記録した蛍光体層と、この蛍光体層上に励起光を主走査方向および副走査方向に走査する走査手段と、この走査により蛍光体層から発生した輝尽発光光をアナログ画像信号として光電的に検出する検出手段と、前記アナログ画像信号をデジタル変換して放射線像を表すデジタル画像信号を取得する信号取得手段とを備えた放射線画像取得装置において、信号取得手段が、前記アナログ画像信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号の間に得られたアナログ画像信号からデジタル画像信号を取得するものであることを特徴とする。
【0021】
前記セルの隔壁またはセル内に充填された輝尽性蛍光体のいずれか一方は、輝尽性蛍光体とは異なる光変換特性を持つ蛍光物質が混入されたものであり、前記信号取得手段は、前記走査により蛍光体層から発生する蛍光物質からの蛍光を検出することにより得た信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別するものとしてもよい。
【0022】
前記信号取得手段は、前記走査により蛍光体層によって反射された反射励起光を検出することにより得た信号に含まれる前記セルの隔壁を表す信号を識別するものとしてもよい。
【0023】
前記セルの隔壁の上面は、励起光に対する反射率を高める鏡面に形成されたものとすることができる。
【0024】
前記セルの隔壁は、励起光に対する反射率を減衰させる着色を施されたものとすることができる。
【0025】
前記信号取得手段は、識別されたセルの隔壁を表す信号をトリガーとして前記アナログ画像信号をデジタル変換するものとすることができる。
【0026】
前記デジタル画像信号は、さらに前記セルの隔壁を表す信号の間隔で除算されることによって補正されるものとすることができる。
【0027】
本発明のセル隔壁検出装置は、少なくとも主走査方向に並んだ、輝尽性蛍光体が充填された複数のセルからなる放射線像を記録した蛍光体層上に励起光を主走査方向および副走査方向に走査する走査手段と、この走査により蛍光体層から発生した輝尽発光光をアナログ画像信号として光電的に検出する検出手段と、前記アナログ画像信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号に基づいてセルの間隔を求めるセル間隔検出手段とからなるものであることを特徴とする。
【0028】
前記セルの隔壁またはセル内に充填された輝尽性蛍光体のいずれか一方は、輝尽性蛍光体とは異なる光変換特性を持つ蛍光物質が混入されたものであり、前記セル間隔検出手段は、前記走査により蛍光体層から発生する蛍光物質からの蛍光を検出することにより得た信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号に基づいてセルの間隔を求めるものとすることができる。
【0029】
前記セル間隔検出手段は、前記走査により蛍光体層によって反射された反射励起光を検出することにより得た信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別し、この識別されたセルの隔壁を表す信号に基づいてセルの間隔を求めるものとすることができる。
【0030】
なお、前記「輝尽性蛍光体とは異なる光変換特性を持つ蛍光物質」とは、励起光の照射により輝尽性蛍光体から発生する輝尽性蛍光光の持つ波長領域とは異なる波長領域の光を発生する発光特性を持つ蛍光物質を意味する。
【0031】
また、前記セルの隔壁または前記セル内に充填された輝尽性蛍光体のいずれか一方に混入される蛍光物質は、セルの隔壁または輝尽性蛍光体の内部も含めた全体に混入させてもよいし、その表面だけに混入させてもよい。
【0032】
【発明の効果】
本発明の放射線画像取得方法および装置によれば、少なくとも主走査方向に並んだ、輝尽性蛍光体が充填された複数のセルからなる放射線像を記録した蛍光体層上に、励起光を主走査方向および副走査方向に走査し、この走査により蛍光体層から発生した輝尽発光光をアナログ画像信号として光電的に検出し、このアナログ画像信号をデジタル変換して放射線像を表すデジタル画像信号を取得するにあたり、前記アナログ画像信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別して、識別されたセルの隔壁を表す信号の間に得られたアナログ画像信号からデジタル画像信号を取得するようにしたので、各セルごとに発生する輝尽発光光の発光光量と、このアナログ画像信号に含まれる前記各セルごとに発生する輝尽発光光の発光光量の検出値とを正確に対応させて前記アナログ画像信号をデジタル変換することができ、各セル内の輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量を各セルごとにデジタル画像信号として正確に取得することができる。
【0033】
なお、前記セルの隔壁の上面を、励起光に対する反射率を高める鏡面を形成したり、前記セルの隔壁に、励起光に対する反射率を減衰させる着色を施したりすれば、セルの隔壁によって反射される反射励起光の強度と、セル内の輝尽性蛍光体によって反射される反射励起光の強度との違いを大きくすることができるので、より高い精度でセルの隔壁を表す信号を識別することができる。
【0034】
また、前記デジタル画像信号を、前記識別されたセルの隔壁を表す信号をトリガーとして前記アナログ画像信号をデジタル変換することにより取得すれば、各セルごとに発生する輝尽発光光の発光光量と、このアナログ画像信号に含まれる前記各セルごとに発生する輝尽発光光の発光光量の検出値とをより正確に対応させて前記アナログ画像信号をデジタル変換することができ各セル内の輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量をより正確に各セルごとにデジタル画像信号として取得することができる。
【0035】
また、前記デジタル変換によって取得された値を、さらに前記セルの隔壁を表す信号の間隔で除算することによって補正すれば、各セルごとの輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量を単位励起光走査距離(単位長さまたは単位面積)あたりの発光光量に補正することができる。
【0036】
本発明のセル間隔検出方法および装置によれば、前記アナログ画像信号に含まれるセルの隔壁を表す信号を識別することにより、識別されたセルの隔壁を表す信号に基づいてセルの間隔を求めるようにしたので、各セルの隔壁の間隔と前記アナログ画像信号に含まれるセルの隔壁を表す信号の間隔とを正確に対応させてセルの間隔を検出することができる。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の放射線画像取得方法を実施する放射線画像取得装置の概略構成を示す図である。本実施の形態による放射線画像取得装置800は、放射線像が記録された放射線像変換パネル10を載置し搬送する搬送ユニット100、搬送ユニット100によって搬送される放射線像変換パネル10上に前記搬送方向(副走査方向)と略直角な方向(主走査方向)に励起光を走査する励起光照射ユニット200、励起光照射ユニット200から照射された励起光によって放射線像変換パネル10から発生した輝尽発光光を光電的に検出する検出ユニット300および検出ユニット300によって光電的に検出された信号の処理を行い放射線像変換パネル10に記録された放射線像を表す2次元画像データを取得する信号取得ユニット400から構成されている。
【0038】
搬送ユニット100は、放射線像変換パネル10を載置するエンドレスベルト11およびエンドレスベルト11を保持する回転ローラ12a、12bから構成されており、エンドレスベルト11は、図示していない駆動手段によって回転ローラ12aが回転されることにより、後述する主走査が1回行われる毎に60μm進む速さで移動し、放射線像変換パネル10を矢印Y方向(副走査方向)に搬送する。
【0039】
図2は放射線像変換パネル10の概略構成を示す図であり、図2(a)は放射線像変換パネル10の斜視図、図2(b)は放射線像変換パネル10の表面の拡大斜視図、図2(c)は図2(b)のI−I断面を示す断面図である。図2(a)に示すように長方形状の放射線像変換パネル10は輝尽性蛍光体層(以後蛍光体層1と呼ぶ)がシート状の支持体2上に形成されたものであり、蛍光体層1は矢印α方向(主走査方向)に並んだ図2(b)、(c)の斜線部で示されるようなセル隔壁を備えたストライプ状のセル構造を成し、このセル構造は比較的硬い材質で形成されたセル隔壁Ce、およびこれらのセル隔壁Ce内に充填され帯状に形成されたセル隔壁より柔らかい材質の輝尽性蛍光体(以後帯状輝尽性蛍光体Tuと呼ぶ)からなり、励起光Leに対する反射率はセル隔壁Ceの方が帯状輝尽性蛍光体Tuより高い。励起光の照射を受けた帯状輝尽性蛍光体Tuは輝尽発光光Lkを発生するが、セル隔壁は励起光の照射を受けても輝尽発光光を発生せず、またセル隔壁Ceは励起光不透過性の材質によって形成されているので、蛍光体層1に入射した励起光が帯状輝尽性蛍光体Tuおよびセル隔壁Ce内を伝播し隣のセルに侵入することはほとんどない。
【0040】
また、この放射線像変換パネル10が搬送ユニット100のエンドレスベルト11上に載置されるときには、セルのストライプが延びるβ方向が搬送ユニット100の搬送方向、すなわち図1の矢印Y方向(副走査方向)に、そして放射線像変換パネル10のセルの隔壁を横切る方向であるα方向が励起光Leが主走査される方向、すなわち図1の矢印X方向(主走査方向)に一致するように配置される。そして、放射線像変換パネル10上の主走査方向に励起光Leが繰り返し走査されている間に、放射線像変換パネル10は搬送ユニット100によって副走査方向に搬送されることにより、放射線像変換パネル10は励起光Leによって2次元状に走査される。
【0041】
励起光照射ユニット200は、輝尽性蛍光体を発光させる励起光Leを射出する励起光光源21、モータ22によって回転され励起光Leを偏向させるポリゴンミラー23、およびポリゴンミラー23によって偏向された励起光Leを放射線像変換パネル10上に集光させるfθレンズ、シリンドリカルレンズ、反射ミラー等を配した光学系201からなる。励起光光源21から射出された励起光Leは、ポリゴンミラー23および光学系201を経由して放射線像変換パネル10上の前記副走査方向と略直角な主走査方向(図1の矢印X方向)に40m/secの速さで繰り返し走査される。
【0042】
検出ユニット300は、励起光Leの照射によって、放射線像変換パネル10から発生した輝尽発光光Lkをその入射端31aから入射し射出端31bから射出する集光ガイド31、集光ガイド31によって導かれた励起光Leを光電的に検出する光電子増倍管32および励起光Leの照射により放射線像変換パネル10によって反射された反射励起光Lhを検出するラインセンサ部組33からなる。
【0043】
より詳細には図3に示すように励起光Leは放射線像変換パネル10に対して略垂直に入射し、この励起光Leの照射を受けて蛍光体層1から発生した輝尽発光光Lkの一部が集光ガイド31内を伝播して光電子増倍管32によって検出されると共に、励起光の照射を受けて蛍光体層1によって反射された反射励起光Lhの一部がラインセンサ部組33によって検出される。集光ガイド31はアクリル板等の導光性材料を成形して作られたものであり、その入射端31aは直線状の開口部として形成され射出端31bは円環状の開口部として形成されており、入射端31aの開口部の長手方向が放射線像変換パネル10の主走査方向に沿うように配置され、射出端面31bの円環状の開口部には光電子増倍管32の受光面が接続されている。この受光面と集光ガイド31の射出端31bとの間には励起光Leを遮断し輝尽性蛍光光Lkのみを透過させる図示されていない励起光カットフィルタが配されている。
【0044】
入射端面31aから集光ガイド31に入射した輝尽発光光Lkは集光ガイド31の内部を全反射を繰り返しながら射出端面31bに向かって伝搬し光電子増倍管32の受光面に入射すると光電変換されてアナログ輝尽性蛍光画像信号Agとして出力される。
【0045】
また、ラインセンサ部組33は、図3に示すようにラインセンサ33aと、励起光Leの波長領域の光のみを透過させる帯域フィルタ33bとが一体化されたものであり、励起光Leの照射を受けて蛍光体層1から発生した輝尽発光光は遮断され、蛍光体層1によって反射された反射励起光Lhのみが検出され光電変換されてアナログ反射光信号Ahとして出力される。
【0046】
信号取得ユニット400には、検出ユニット300の光電子増倍管32から出力されたアナログ輝尽性蛍光画像信号Agを増幅するプリアンプ41、プリアンプ41によって増幅されたアナログ画像信号を対数変換するログアンプ42およびエリアジングの発生を防止するために周波数の高い信号を取り除くローパスフィルタ43が配されており、ローパスフィルタ43を通して出力されたアナログ補正画像信号AgmはA/D変換器44によってデジタル値に変換されデジタル画像信号Daとして画像メモリ45に記憶される。
【0047】
一方、ラインセンサ部組33によって検出され出力された反射励起光Lhの強度を表すアナログ反射光信号Ahはプリアンプ51によって増幅された後、微分回路52によって微分され整流されて反射励起光Lhの強度が急激に変化した箇所を表す信号が識別され、すなわち蛍光体層1のセル隔壁を表す信号が識別され、アナログ微分反射光信号Abとして出力される。微分回路52から出力されたアナログ微分反射光信号Abはトリガー信号発生器53に入力され、このトリガー信号発生器53によって上記アナログ補正画像信号AgmをA/D変換するときのサンプリングのタイミングを表すトリガー信号Trが生成されA/D変換器44に出力される。また、このトリガー信号Trはサンプリング時間算出器54にも出力され、このサンプリング時間算出器54によって上記サンプリングのタイミングを表す各トリガー信号間の時間間隔(サンプリング時間)が順次が求められ、その値はサンプリング時間データDsとしてサンプリング時間メモリ55に記憶される。なお、このサンプリング時間データDsはセルの間隔(セルのピッチ)を、セルを走査する励起光の時間間隔として求めたものであり、このサンプリング時間データDsを励起光の主走査速さによって除算すれば、セルの間隔(セルのピッチ)を長さとして表すこともできる。
【0048】
そして、画像メモリ45に記憶されたデジタル画像信号Daの値とサンプリング時間メモリ55に記憶されたサンプリング時間データDsの値とは補正演算器46に入力され、デジタル画像信号Daの各値は、それぞれ対応するサンプリング時間データDsの値によって除算され、除算された値はデジタル画像信号Dgとして補正画像メモリ47に記憶される。
【0049】
表示ユニット600には、補正画像メモリ47から出力されたデジタル画像信号を入力し映像信号に変換して出力する映像信号処理回路61および映像信号を表示する表示器62が備えられている。
【0050】
次に、上記実施の形態における作用の詳細について各機能ごとに説明する。まずアナログ輝尽性蛍光画像信号Agおよびアナログ補正画像信号Agmを取得する場合について説明する。搬送ユニット100に載置され副走査方向(Y方向)に搬送される放射線像変換パネル10上には励起光照射ユニット200によって励起光Leが主走査方向(X方向)に走査され、放射線像変換パネル10の蛍光体層1に含まれる輝尽性蛍光体が励起されて輝尽発光光Lkがこの主走査線上に次々に発生する。
【0051】
より具体的には、図4(a)に示すように蛍光体層1のαの方向には帯状輝尽性蛍光体Tu(i)、Tu(i+1)、Tu(i+2)、Tu(i+3)…とセル隔壁Ce(i)、Ce(i+1)、Ce(i+2)、Ce(i+3)…とが交互に並んでおりそのピッチはバラツキを持つ。検出ユニット300により検出されるアナログ輝尽性蛍光画像信号Agは、励起光Leが帯状輝尽性蛍光体Tuを走査したときに発生する輝尽発光光Lkを検出して得た信号STuと、励起光Leがセル隔壁を走査したときに検出されるセル隔壁を表す強度が弱められた信号SCeとが交互に現われる信号となる。このアナログ輝尽性蛍光画像信号Agは、蛍光体層1に露光された放射線像の強度が全ての領域において一定の場合には、図4(b)に示すように帯状輝尽性蛍光体Tu(i)、Tu(i+1)、Tu(i+2)、Tu(i+3)…を走査したときに得られる信号STu(i)、STu(i+1)、STu(i+2)、STu(i+3)…の値は一定値qとなる。
【0052】
このアナログ輝尽性蛍光画像信号Agは、プリアンプ41、ログアンプ42およびローパスフィルタ43を通して補正されアナログ補正画像信号Agmとして出力されても図4(c)に示されるように帯状輝尽性蛍光体Tuおよびセル隔壁Ceを走査したことを示す基本的な波形は保存される。
【0053】
次に、検出ユニット300のラインセンサ部組33によって検出されるアナログ反射光信号Ahからトリガー信号Tgを取得する場合について説明する。励起光Leが、蛍光体層1上に並んだ反射率が互いに異なるセル隔壁Ceとセル内の帯状輝尽性蛍光体Tuとを順次走査することによって反射された反射励起光Lhはラインセンサ部組33によって受光され、図5(a)に示すように励起光がセル隔壁Ce(i)、Ce(i+1)、Ce(i+2)、Ce(i+3)…を走査したときに検出される強度の高いセル隔壁信号HCe(i)、HCe(i+1)、HCe(i+2)、HCe(i+3)…と励起光Leが帯状輝尽性蛍光体Tu(i)、Tu(i+1)、Tu(i+2)、Tu(i+3)を走査したときに検出される強度の低い帯状蛍光体反射信号HTu(i)、HTu(i+1)、HTu(i+2)、HTu(i+3)…とが交互に現れるアナログ反射光信号Ahが検出される。そしてこの信号はプリアンプ51を経由して微分回路52に入力されると微分され整流されて、図5(b)に示すようなセル隔壁をパルス状の信号P(i)、P(i+1)、P(i+2)、P(i+3)…として識別することができるアナログ微分反射光信号Abが生成される。
【0054】
このアナログ微分反射光信号Abはトリガー信号発生器53に入力されるとA/D変換器44によってA/D変換を行うときのサンプリングのタイミングを表す図5(c)に示すようなトリガー信号Tg(i)、Tg(i+1)、Tg(i+2)、Tg(i+3)…が生成される。
【0055】
次に、トリガー信号Tgからサンプリング時間データDsを求める場合について説明する。前記のようにトリガー信号発生器53によって生成されたトリガー信号Tgは、A/D変換器44に出力されると共に、サンプリング時間算出器54にも出力され、トリガー信号Tgを入力したサンプリング時間算出器54は図5(c)に示すように隣り合うトリガー信号Tg(i)〜Tg(i+1)、Tg(i+1)〜Tg(i+2)、Tg(i+2)〜Tg(i+3)…の時間間隔をサンプリング時間データDs(i)、Ds(i+1)、Ds(i+2)、Ds(i+3)…として求め、これらの値はサンプリング時間間隔メモリ55に記憶される。前述したように、このサンプリング時間データDsはセルの間隔(セルのピッチ)を、セルを走査する励起光の時間間隔として求めたものであり、蛍光体層に並ぶセルの間隔が走査される時間を正確に表すものである。また、このサンプリング時間データDsを励起光の主走査速さ(40m/sec)によって除算すれば、セルの間隔(セルのピッチ)を長さとして表すこともできる。
【0056】
次に、アナログ補正画像信号Agmをデジタル変換してデジタル画像信号Daを得る場合について説明する。
【0057】
ローパスフィルタ43から出力されたアナログ補正画像信号Agmおよびトリガー信号発生器53から出力されたトリガー信号TgはA/D変換器44に入力され、図6(a)に示すようにセルの隔壁が走査されたことを表すトリガー信号Tg(i)、Tg(i+1)、Tg(i+2)、T(i+3)…をサンプリングの開始および終了の信号としてアナログ補正画像信号AgmがA/D変換される。すなわちセルの隔壁を表す信号の間に得られたアナログ補正画像信号Agmがデジタル値として正確に求められ、放射線像が記録された蛍光体層に並ぶセルのピッチにバラツキがあっても、各セル内の輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量を各セルごとにデジタル画像信号として正確に取得することができる。
【0058】
つまり、図6(a)、(b)に示すようにトリガー信号Tgとアナログ補正画像信号Agmに含まれるセルの隔壁を表す信号とは同期しているので、隣り合うトリガー信号Tgをサンプリングの開始および終了の信号としてアナログ補正画像信号Agmをデジタル変換することにより、アナログ補正画像信号Agmに含まれる各セル内の輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量を各セルごとに検出することができる。
【0059】
より具体的には、隣り合うトリガー信号Tgの間のサンプリング時間Ut(i)、Ut(i+1)、Ut(i+2)、Ut(i+3)…内で、図6(b)に示すアナログ補正画像信号Agmをデジタル変換するためのアナログ信号の積分が行われ、面積M(i)、M(i+1)、M(i+2)、M(i+3)…が、各セル内の輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量に相当する値、すなわち図6(c)に示すようなデジタル画像信号の値Da(i)、Da(i+1)、Da(i+2)、Da(i+3)…として画像メモリ45に記憶される。
【0060】
ここで、アナログ補正画像信号Agmが持つ放射線像を表す信号の値は一定値qであったが、このアナログ補正画像信号Agmをデジタル変換することによって得られたデジタル画像信号の値Da(i)、Da(i+1)、Da(i+2)、Da(i+3)…は、セル隔壁の間隔にバラツキを持つ各セル内の輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の発光光量を正確に検出した値であるので、図6(c)に示されるようにセルの間隔に応じてそれぞれ異なる値を持つようになる。
【0061】
なお、上記サンプリング時間Ut(i)、Ut(i+1)、Ut(i+2)、Ut(i+3)…は前記サンプリング時間メモリに記憶されたサンプリング時間データの値Ds(i)、Ds(i+1)、Ds(i+2)、Ds(i+3)…とそれぞれ対応するセルごとにと一致する値を持つものである。
【0062】
次に、サンプリング時間データDsを用いてデジタル画像信号Daを補正する場合について説明する。
【0063】
デジタル画像信号Daは、上記のように蛍光体層1に放射線が均一に露光されていても、セルピッチのバラツキにより、各セルごとに検出される輝尽蛍光光の発光光量はそれぞれ異なる値となり、各サンプリング時間Ut(i)、Ut(i+1)、Ut(i+2)、Ut(i+3)…におけるアナログ補正画像信号Agmの積分値、すなわち図6(b)における面積M(i)、M(i+1)、M(i+2)、M(i+3)…に相当する値となるが、このデジタル画像信号Daの値をそれぞれ各セルごとに対応するサンプリング時間Utの値(サンプリング時間データDsの値)、すなわちセル隔壁間を励起光が走査する時間で除算する演算を補正演算器46によって行なうことにより、図7に示すような各セル内の輝尽性蛍光体から発生する単位励起光走査距離(単位長さまたは単位面積)あたりの輝尽発光光の発光光量を表すデジタル画像信号Dgに補正される。そして、その値は補正画像メモリ47に記憶される。ここで、この補正されたデジタル画像信号Dgは放射線像を正確に再現することができる信号となる
補正画像メモリ47に記憶されたデジタル画像信号Dgは表示ユニット600に出力され、映像信号信号処理回路61を介して表示器62に表示される。
【0064】
また、上記実施の形態において、セル隔壁と帯状輝尽蛍光体との反射率の差を大きくするために、図2の斜線部によって示されるセル隔壁Ceの上面を鏡面加工したり、セル隔壁Ceに励起光を吸収する着色を施すこともできる。
【0065】
また、励起光の照射により輝尽性蛍光体から発生する輝尽発光光の波長領域とは異なる波長領域の蛍光を発生する蛍光体を図2に示されるセル隔壁Ceまたは輝尽蛍光体Tuに混入して、図3に示される帯域フィルタ33bを上記蛍光のみを透過させるフィルタに変更し、励起光の照射を受けたこの蛍光体から発生する蛍光を検出することにより得られたアナログ蛍光信号を前記アナログ反射光信号Ahの代わりにプリアンプ51に入力することにより、上記第1の実施の形態と同様の作用により同等の効果を得ることができる。
【0066】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図8は本発明の第2の実施の形態の放射線画像取得方法を実施する放射線画像取得装置の概略構成を示す図であり、第1の実施の形態と共通の構成部分については同じ符号を用いて図示したものである。
【0067】
第2の実施の形態による放射線画像取得装置820は、第1の実施の形態と共通の構成からなる放射線像変換パネル10、搬送ユニット100および励起光照射ユニット200と、第1の実施の形態の検出ユニット300からラインセンサ部組33を除いた検出ユニット320と、第1の実施の形態においてラインセンサ部組33の出力が接続されていたプリアンプ51の入力ラインに検出ユニット320の光電子増倍管32の出力が接続されている第1の実施の形態と共通の構成からなる信号取得ユニット400とから構成されているものである。また、表示ユニット600も第1の実施の形態と共通の構成からなる。
【0068】
上記構成において前記第1の実施の形態で用いたアナログ反射光信号Ahの代わりに、このアナログ反射光信号Ahと同様にセルの隔壁を表す信号を含む輝尽発光光を検出することにより得られるアナログ輝尽性蛍光画像信号Agをプリアンプ51に入力することにより、前記第1の実施の形態と同様の作用により同等の効果を得ることができる。
【0069】
なお、前記蛍光体層に並ぶセルの構造はストライプ状に並ぶものに限定されず図9に示すような主走査方向と副走査方向とにセルが並ぶ格子状の構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による放射線画像取得装置およびこの装置に含まれるセル間隔検出装置を示す図
【図2】蛍光体層の詳細を示す図
【図3】検出ユニットの詳細を示す図
【図4】蛍光体層の構造と蛍光体層から得られる信号の対応を示す図
【図5】アナログ反射光信号を微分してトリガー信号を得るときの対応を示す図
【図6】アナログ輝尽性蛍光画像信号から2次元画像データを得る対応を示す図
【図7】信号取得ユニットによって得られたデジタル画像信号を示す図
【図8】本発明の第2の実施の形態による放射線画像取得装置およびこの装置に含まれるセル間隔検出装置を示す図
【図9】格子状のセルの隔壁を持つ蛍光体層を示す図
【符号の説明】
10 放射線像変換パネル
11 エンドレスベルト
12a 回転ローラ
12b 回転ローラ
21 励起光光源
22 モータ
23 ポリゴンミラー
31 集光ガイド
31a 入射端
31b 射出端
32 光電子増倍管
41 プリアンプ
42 ログアンプ
43 ローパスフィルタ
44 A/D変換器
45 画像メモリ
46 補正演算器
46 補正画像メモリ
51 プリアンプ
52 微分回路
53 トリガー発生器
54 サンプリング時間算出器
55 サンプリング時間メモリ
61 映像信号処理回路
62 表示器
100 搬送ユニット
200 励起光照射ユニット
201 光学系
300 検出ユニット
400 信号取得ユニット
600 表示ユニット
800 放射線画像取得装置
Le 励起光

Claims (14)

  1. 少なくとも主走査方向に並んだ、輝尽性蛍光体が充填された複数のセルからなる放射線像を記録した蛍光体層上に、励起光を主走査方向および副走査方向に走査し、該走査により前記蛍光体層から発生した輝尽発光光をアナログ画像信号として光電的に検出し、該アナログ画像信号をデジタル変換して前記放射線像を表すデジタル画像信号を取得する放射線画像取得方法において、
    前記アナログ画像信号に含まれる前記セルの隔壁を表す信号を識別し、該識別された前記主走査方向に隣り合う前記隔壁を表す信号の間に得られた前記アナログ画像信号から、各セル内に充填された輝尽性蛍光体から発せられる輝尽発光光の発光光量を個別に表す前記デジタル画像信号を取得することを特徴とする放射線画像取得方法。
  2. 前記セルの隔壁または前記セル内に充填された輝尽性蛍光体のいずれか一方に、前記輝尽性蛍光体とは異なる光変換特性を持つ蛍光物質を混入し、前記走査により前記蛍光体層から発生する前記蛍光物質からの蛍光を検出し、該蛍光を検出した信号に含まれる前記セルの隔壁を表す信号を識別することを特徴とする請求項1記載の放射線画像取得方法。
  3. 前記走査により前記蛍光体層によって反射された反射励起光を検出し、該反射励起光を検出した信号に含まれる前記セルの隔壁を表す信号を識別することを特徴とする請求項1記載の放射線画像取得方法。
  4. 前記セルの隔壁の上面に、前記励起光に対する反射率を高める鏡面が形成されていることを特徴とする請求項3記載の放射線画像取得方法。
  5. 前記セルの隔壁に、前記励起光に対する反射率を減衰させる着色が施されていることを特徴とする請求項3記載の放射線画像取得方法。
  6. 前記デジタル画像信号を、前記識別されたセルの隔壁を表す信号をトリガーとして前記アナログ画像信号をデジタル変換することにより取得することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の放射線画像取得方法。
  7. 前記各セル内に充填された輝尽性蛍光体から発せられる輝尽発光光の発光光量を個別に表す前記デジタル画像信号の各値を、各セル毎の、前記主走査方向に隣り合う前記隔壁を表す信号の間隔で除算することによって補正することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の放射線画像取得方法。
  8. 少なくとも主走査方向に並んだ、輝尽性蛍光体が充填された複数のセルからなる放射線像を記録した蛍光体層と、該蛍光体層上に励起光を主走査方向および副走査方向に走査する走査手段と、該走査により前記蛍光体層から発生した輝尽発光光をアナログ画像信号として光電的に検出する検出手段と、該アナログ画像信号をデジタル変換して前記放射線像を表すデジタル画像信号を取得する信号取得手段とを備えた放射線画像取得装置において、
    前記信号取得手段が、前記アナログ画像信号に含まれる前記セルの隔壁を表す信号を識別し、該識別された前記主走査方向に隣り合う前記隔壁を表す信号の間に得られた前記アナログ画像信号から、各セル内に充填された輝尽性蛍光体から発せられる輝尽発光光の発光光量を個別に表す前記デジタル画像信号を取得するものであることを特徴とする放射線画像取得装置。
  9. 前記セルの隔壁または前記セル内に充填された輝尽性蛍光体のいずれか一方が、前記輝尽性蛍光体とは異なる光変換特性を持つ蛍光物質を混入されたものであり、前記信号取得手段が、前記走査により前記蛍光体層から発生する前記蛍光物質からの蛍光を検出することにより得た信号に含まれる前記セルの隔壁を表す信号を識別するものであることを特徴とする請求項8記載の放射線画像取得装置。
  10. 前記信号取得手段が、前記走査により前記蛍光体層によって反射された反射励起光を検出することにより得た信号に含まれる前記セルの隔壁を表す信号を識別するものであることを特徴とする請求項8記載の放射線画像取得装置。
  11. 前記セルの隔壁の上面が、前記励起光に対する反射率を高める鏡面に形成されたものであることを特徴とする請求項10記載の放射線画像取得装置。
  12. 前記セルの隔壁が、前記励起光に対する反射率を減衰させる着色を施されたものであることを特徴とする請求項10記載の放射線画像取得装置。
  13. 前記信号取得手段が、前記識別されたセルの隔壁を表す信号をトリガーとして前記アナログ画像信号をデジタル変換するものであることを特徴とする請求項8から12のいずれか1項記載の放射線画像取得装置。
  14. 前記各セル内に充填された輝尽性蛍光体から発せられる輝尽発光光の発光光量を個別に表す前記デジタル画像信号の各値を各セル毎の、前記主走査方向に隣り合う前記隔壁を表す信号の間隔で除算することによって補正する補正手段を備えたものであることを特徴とする請求項8から13のいずれか1項記載の放射線画像取得装置。
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