JPH01207736A - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 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
シートを励起光で走査して放射線画像情報の読取りを行
なう放射線画像情報読取装置に関し、特に詳細には精度
の高い読取りを行なうことのでき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
の上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１７て、人体等の被写体の放射
線画像情報を一部シート状の蓄積性蛍光体に記録し、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
輝尽を発光を生じさせ、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被写体
の放射線画像を写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等に
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、同５５−１８
３４７２号、同５Ｇ−１０４８４５号、同５５−１１［
１３４０号等）。

また、上記蓄積性蛍光体シートは上述のような放射線画
像情報記録再生システムにおいて主として医用画像を記
録する手段として用いられる以外に、種々の分野で用い
られるようになっており、例えば本出願人は、上記蓄積
性蛍光体シートを用いた電子顕微鏡像記録再生方法を先
に提案した（特開昭８１−５１７３８号、同８１−９３
５３９号等）。この電子顕微鏡像記録再生方法は基本的
に、電子線エネルギーを蓄積する蓄積性蛍光体シートに
、試料を透過した電子線を真空状態で照射し、次いで該
蓄積性蛍光体シートに励起光照射等を行なって蓄積され
たエネルギーを輝尽発光光として放出させ、この放出光
を光電的に検出して画像信号を得、この画像信号を用い
て試料の電子顕微鏡像を再生するものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記電子顕微鏡像記録再生方法において蓄積性蛍光体シ
ートに励起光を照射して輝尽発光光を検出する読取装置
は、前述した人体等の放射線画像情報を記録再生するシ
ステムにおける読取装置に比べてより高密度で励起光走
査を行ない、またより高精度に画像情報検出を行なうこ
とが望まれているが、従来の読取装置では必ずしもその
ような読取りを行なうことはできなかった。

すなわち、従来の放射線画像情報（電子顕微鏡像情報も
含む）読取装置においては、光偏向器により主走査方向
に偏向された光ビームをｆθレンズ等の走査レンズに入
射させて集束させ、一定速度で副走査方向に搬送される
蓄積性蛍光体シート上において主走査させるのが一般的
であり、ｆθレンズの大きさをある程度以下に抑えるた
めには、焦点距離の比較的長いｆθレンズを用い、この
レンズを蓄積性蛍光体シートから離して設けなくてはな
らなかった。したがってｆθレンズの焦点距離が比較的
長いことにより蓄積性蛍光体上における励起光の集束ビ
ーム径は思うように小さく絞ることができない場合が多
かった。また上記装置における光検出器による輝尽発光
光の検出は、入射端面が主走査線に沿って配され、後端
が光検出器に適合する形状に形成されてなる透明な光ガ
イドを介して行なわれるが、この場合には輝尽発光光の
主走査方向における発光位置によって光ガイドの光伝達
効率が異なったものとなってしまう、いわゆるシェーデ
ィングが生じ易く、得られた画像に濃度ムラが生じてし
まうという問題もある。

ところで特開昭５９−１３２３５号には、光源と蓄積性
蛍光体シートの間に励起光を反射又は透過し、輝尽発光
光を透過又は反射するダイクロイックミラー等の光学素
子を設けるとともに、この光学素子を通過した励起光を
蓄積性蛍光体シート上において集束させる集光素子（レ
ンズ）を設け、蓄積性蛍光体シートを円筒状として、こ
の蓄積性蛍光体シートを回転することにより励起光の主
走査を行なうようにした読取装置が開示されている。こ
の装置においては、輝尽発光光は上記集光レンズを励起
光とは反対方向から通過して平行光とされた後、前記ダ
イクロイックミラーを通過してさらに集束レンズに入射
して集束され、光検出器により検出されるようになって
いる。このような装置によれば、上記集光素子として焦
点距離の短いものを自由に使用することができるので、
励起光のスポット径を小さく絞ることができ、また輝尽
発光光は集光レンズと集束レンズとにより集光されるの
で大型の光ガイドを用いた場合のようなシェーディング
は生じない。

しかしながら、放射線画像情報読取装置において、励起
光は、その一部が蓄積性蛍光体シート上において反射さ
れ、この反射された励起光が装置の各部で再び反射され
て蓄積性蛍光体シート上に再度入射し、その部分から輝
尽発光光を放出させる、いわゆるフレア現象を生じさせ
ることがある。

このフレア現象が生じると、上記の反射励起光により所
定の励起光走査位置以外から生じた輝尽発光光も、所定
の走査位置から発せられる輝尽発光光とともに、光検出
器により検出されてしまうので、正確な画像情報が得ら
れず、画像のコントラストも低下するという不都合が生
じる。上述した読取装置においても、励起光の反射光が
集光素子に入射して反射される等して、このフレア現象
が発生することが考えられる。

また、反射励起光のみでなく、蓄積性蛍光体シートに入
射した励起光がシート内部で散乱し、この散乱した励起
光が輝尽発光光を生じさせ、これれにより画像情報がぼ
けてしまうという問題もある。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、高密度読取りを行なうことができるとともに、シェ
ーディングやフレア現象あるいは画像のぼけの発生を抑
えて、極めて正確な画像情報の読取りを行なうことがで
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。

（課題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、前記蓄積性蛍光体
シートを円筒状に保持するシート保持手段、 前記励起光を発する励起光源、 前記励起光の光路上に設けられ、入射する励起光と輝尽
発光光の一方を透過させ他方を反射するハーフミラー、 該ハーフミラ−を通過した励起光を前記円筒面の中心軸
上において前記蓄積性蛍光体シートに向けて反射する偏
向ミラーと、該偏向ミラーにより反射された励起光の光
路中にあって該励起光を前記蓄積性蛍光体シート上にお
いて集束させる集光レンズとを備え、偏向ミラーと集光
レンズを一体的に前記中心軸と同軸に回転させて、前記
励起光を前記蓄積性蛍光体シート上において主走査させ
るスピナー、 前記シート保持手段を前記スピナーに対して前記中心軸
と平行な方向に相対的に移動させる副走査手段、 前記蓄積性蛍光体シートから発せられ前記集光レンズお
よび前記ハーフミラ−を通過した輝尽発光光の光路上に
設けられ、該輝尽発光光を集束させる検出レンズ、 該検出レンズによる前記輝尽発光光の集束位置に配され
、集束した輝尽発光光のみを通過させる大きさで、中心
が該輝尽発光光の発光中心に揃えられた開口を有する開
口板、および、 該アパーチャの背後に設けられた光検出器を備えたこと
を特徴とするものである。

なお、ここで集光レンズおよび検出レンズは、必ずしも
１つのレンズからなるものに限られず、複数のレンズを
組み合わせることによりレンズ作用を果たすものであっ
てもよい。

（作　　用） 上記装置において、励起光の主走査は上記スピナーの回
転により行なわれるので、集光レンズを蓄積性蛍光体シ
ートに近接する位置に配してもレンズが大型化すること
がない。したがって焦点距離の短いレンズを集光レンズ
として用いることにより、励起光を蓄積性蛍光体シート
上において小さなスポットに集束させ、高密度読取りを
行なうことができる。また、輝尽発光光は集光レンズと
検出レンズの２つのレンズにより集光されて光検出器に
入射するので、大型の光ガイドを用いた場合のようなシ
ェーディングは生じない。さらに本装置において、フレ
ア現象により所定の走査位置以外から発せられた輝尽発
光光は、前記２つのレンズにより、所定の位置から発せ
られた輝尽発光光とは異なった位置に導かれ、光検出器
の手前には上記のような開口板が設けられているので、
フレア現象による輝尽発光光はこの開口板により光検出
器への入射が阻止される。したがって本装置によれば、
画像情報を正しく担う輝尽発光光のみを検出して、精度
の高い画像情報読取りを行なうことができる。

さらに、この種の装置に５いては、励起光源から発せら
れる励起光（通常はレーザ光）を基準と１２でレンズや
開口板等の光学要素を光軸合せするのに対し、上記装置
においては特に開口板はそのようにせず、輝尽発光光の
発光中心に開口中心が位置するように配しているので、
読取感度が十分に高められる。すなわち、蓄積性蛍光体
シート上に励起光を主、副走査させると、各主走査ライ
ンにおいては、それよりも副走査方向後方側の主走査ラ
イン（特に隣接ライン）を走査した際の励起光の一部を
受けて、その部分の蓄積エネルギーが正規の主走査前に
一部放出されてしまうので、発光中心は励起光中心より
も副走査方向前方側にずれることになる。したがって、
上述のように輝尽発光光の発光中心に開口中心が位置す
るように開口板を配置すれば、より高強度の輝尽発光光
を検出可能となるのである。また上記のようにしておけ
ば、例えば副走査手段の走査ムラ等により励起光走査位
置が副走査方向に値かにずれた場合でも、光検出器の受
光量の変動は低く抑えられる。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明の一実施例による放射線画像情報読取
装置のシート保持手段と、副走査手段とを示している。

シート保持手段としてのプラテン１は内方に凸の円筒面
１ａを有するものであり、この円筒面１ａの下端部に近
接させて駆動ローラ６と、それに従動するローラ７が設
けられている。

前述したように例えば人体等の被写体を透過した放射線
を照射する、あるいは電子顕微鏡において試料を透過し
た電子線を照射する等により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は、図示しない公知のシー
ト搬送手段によって搬送され、その前端部がプラテン１
の下部まで送り込まれる。すると、上記ローラ６が回転
して該シート２を円筒面１ａに沿って所定の位置まで送
る。

こうして蓄積性蛍光体シート２は、第１図中に１点鎖線
で示すようにプラテン１上に保持される。

プラテン１は、その下部がスクリューロッド３と螺合し
ており、モータ４によってこのスクリューロッド３が回
転されることにより、第１図中実線で示す位置から図中
１点鎖線で示す位置までの間を、２本のガイドレール５
に沿って一定速度で矢印Ａ方向に移動可能となっている
。本装置においては上記スクリューロッド３、モータ４
、およびガイドレール５によって副走査手段が構成され
ている。

上記プラテン１の上方には、第２図および第３図に示す
ような走査用光学系８が配され、この走査用光学系８に
より、蓄積性蛍光体シート２に蓄積記録されている画像
情報の読取りが行なわれる。

上記の走査用光学系８において、励起光源であるＨｅ−
Ｎｅレーザ９からは励起光としてのレーザ光ｌＯが発せ
られる。このレーザ光ｌＯは不要な波長の光をカットす
るフィルタ１１を通過した後、強度を調整するための音
響光学光変調器（ＡＯＭ）１２を通過し、さらに２枚の
反射ミラー１３．１４に入射して光路を変える。なお、
ミラー１４は、入射したレーザ光１０のうちのごく一部
の光を一定の割合で透過させるものとなっており、この
ミラー１４を透過したレーザ光１０ａの強度は、光検出
器１５により検出される。光検出器１５は検出したレー
ザ光ＬＯａの強度に応じて前記ＡＯＭ１２を制御して、
ＡＯＭ１２から出射するレーザ光ＩＯの強度が常に一定
となるようにする。

上記ミラー１４により反射されたレーザ光ｌＯは、ビー
ムエキスパンダ１６を通過して所定のビーム径に拡大さ
れた後、その波長領域の光を透過させ、後述する輝尽発
光光の波長領域の光は反射するダイクロイックミラー１
７に入射する。なおこのダイクロイックミラー１７のレ
ーザ光入射面１７ａは、入射するレーザ光ｌＯのうちの
ごく一部の光を反射するように表面処理を施されており
、こうして反射されたレーザ光ｔａｂは、集束レンズ１
Ｂにより集束されて開口板１９の開口１９ａを通過し、
光検出器２０により検出される。この光検出器２０はレ
ーザ光１０ｂの入射位置を検出することにより、その先
軸が所定の角度にあるか否かを検知し、レーザ光１０ｂ
の位置に応じて前記ミラー１３．１４の角度を微調整さ
せる信号を発する。

上記ダイクロイックミラー１７を透過したレーザ光ｌＯ
は、その光路に配されたスピナー２１に入射して反射偏
向される。このスピナー２１は、入射するレーザ光ｌＯ
に対して４５１′の傾きを有する反射面２２ａを備えた
偏向ミラー２２を、スピンドルモータ２２Ａによって矢
印Ｂ方向に連続的に高速回転させるものである。なお、
この偏向ミラー２２はプラテン１の円筒面１ａの中心軸
上においてレーザ光１０を反射するように配されており
、この反射位置から蓄積性蛍光体シート２上までのレー
ザ光光路長は常に一定となる。また、ミラー２２により
反射偏向されたレーザ光ｌＯの光路には、平行光として
入射した該レーザ光ｌＯを、蓄積性蛍光体シート２上で
所望のスポットに集束させる集光レンズ２３が設けられ
ている。この集光レンズ２３は前記スピナー２１の一部
として、上記偏向ミラー２２と一体的に高速回転される
。上記スピナー２１により反射偏向されたレーザ光１０
は、蓄積性蛍光体シート２上を繰り返し矢印Ｂ方向（第
２図参照）に主走査する。それとともに、前述のように
プラテン１が一定速度で矢印Ａ方向に移動することによ
り副走査がなされ、レーザ光ｌＯは蓄積性蛍光体シート
２上を２次元的に走査する。なお、上記のような集光レ
ンズ２３は、その径を大型化させることなく蓄積性蛍光
体シート上に近接した位置に配することができるので、
焦点距離の短いレンズを集光レンズ２３として用いて励
起光を極めて小さいスポット径に集束させ、高密度読取
りを行なうことができる。

レーザ光２１が照射された蓄積性蛍光体シート２の部分
からは、その部分に蓄積記録された画像情報に応じた輝
尽発光光２４が発せられる。この輝尽発光光２４は励起
光照射位置から無指向性の光として発するが、励起光照
射位置から焦点距離ｆだけ離して配された集光レンズ２
３を通過することにより平行光となる。平行光となった
輝尽発光光２４は、スピナーの偏向ミラー２２で反射さ
れた後、ダイクロイックミラー１７に入射して反射され
る。ダイクロイックミラー１７によって反射された輝尽
発光光２４の光路には、この輝尽発光光２４を集束させ
る検出レンズ２５が設けられており、輝尽発光光２４は
この検出レンズ２５により集束して、フォトマルチプラ
イヤ−２６に入射する。また、輝尽発光光２４の検出レ
ンズ２５による集束位置には、画像情報として必要な範
囲内の輝尽発光光２４のみを通過させる大きさの開口２
７ａを有する開口板２７が配されている。

蓄積性蛍光体シート２に入射したレーザ光１０の一部が
シート表面において反射し、この反射光が集光レンズ等
の装置内の部材に当たって再度反射されて蓄積性蛍光体
シート２の所定のレーザ光照射位置以外の部分を励起す
ると、これらの部分からは輝尽発光光が生じるが、これ
らの輝尽発光光は集光レンズ２３や検出レンズ２５を経
ることによって、所定の位置から発せられた輝尽発光光
とは異なった位置に導かれる。したがってこれらの輝尽
発光光は開口板２７によりカットされ、フォトマルチプ
　　　　゛ライヤー２６に入射することが防止される。

このように開口板２７を設けたことにより、本装置にお
いでは、反射励起光や蓄積性蛍光体シートにおける散乱
励起光により生じた輝尽発光光をカットし、精度の高い
画像情報の読取りを行なうことができる。

また上記開口板２７は、その開口２７ａの中心が輝尽発
光光２４の発光中心と揃うように配置されている。すな
わち、この種の装置において通常行なわれているように
、レーザ光ｌＯの光軸を基準として開口板２７を配置す
るのであれば、第４図の基準線Ｌｃに開口中心Ａｃを合
わせるが、本装置においてはそのようにせず、上記基準
線Ｌｃから副走査方向前方側（第３図において左方側）
に距離Ｍだけ開口中心Ａｃがずれるように開口板２７を
配置している。第５図に示すように、蓄積性蛍光体シー
ト２上に曲線ａで示す光強度分布のレーザ光ＩＯを走査
させたとき、その走査箇所から生じる輝尽発光光２４の
光強度分布は図中曲線すで示すようなものとなる。つま
り先に述べたような理由により、輝尽発光光２４の発光
中心はレーザ光１０の強度中心とは一致せず、副走査方
向前方側に距離Ｍだけずれるようになる。この距離Ｍは
、例えばレーザ光ＩＯの主走査速度が１．３　ｍ／ｓｅ
ｅ　ｓ光強度が５ｍＷ。

ビーム径が１５μｍで、かつ読取ピッチが５０μｍの場
合で２０μｍ程度となるものである。第４図に示した距
離Ｍは、この第５図における距離Ｍと同じとされている
。

上述のように開口板２７を配置することにより、基準線
Ｌｃに開口中心Ａｃを合わせる場合と比べれば、フォト
マルチプライヤ−２８はより高強度の輝尽発光光２４を
検出可能となる。また上記のようにしておけば、例えば
副走査手段の走査ムラ等により励起光走査位置が副走査
方向に僅かにずれた場合でも、フォトマルチプライヤ−
２Ｂの受光量の変動は低く抑えられる。

なお、蓄積性蛍光体シート２上で反射し、集光レンズ２
３を通過したレーザ光ＩＯが、輝尽発光光２４とともに
開口板２７の開口２７ａを通過してしまうことが考えら
れるので、フォトマルチプライヤ−２６の受光面上には
輝尽発光光２４の波長領域の光のみを選択的に透過させ
るフィルタ２８が設けられており、上記開口２７ａを通
過したレーザ光ＩＯをカットするようになっている。フ
ォトマルチプライヤ−２６は入射した輝尽発光光２４を
光電的に読み取って、読取画像信号を出力する。この読
取画像信号は、図示しない画像読取回路において処理さ
れた後、ＣＲＴ、光走査記録装置等の再生装置に入力さ
れ、放射線画像が可視像としてＣＲＴに表示されたりハ
ードコピーとして再生される。

以上述べたようにして放射線画像情報の読取りが終了す
る時点で、プラテン１は第１図に１点鎖線で万丈位置ま
で移動しており、読取り終了後この位置で停止される。

次いでローラ６が前述の場合とは逆の方向に回転されて
、蓄積性蛍光体シート２がプラテン１からシート搬送系
（図示せず）上に送り出される。

なお、上述した実施例においては、励起光を蓄積性蛍光
体シート側に導くとともに輝尽発光光を光検出器側に導
く光学素子としてダイクロイックミラーが用いられてい
るが、励起光、輝尽発光光とも比較的高強度の場合には
、ダイクロイックミラーの代りに通常のハーフミラ−を
用いてもよい。

また、副走査はシート保持手段を移動させて行なう代り
に、走査用光学系全体を移動させて行なってもよい。さ
らに走査用光学系の各光学素子の構成、配置等も上記実
施例において示したものに限られるものではない。

（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
装置によれば、集光レンズの焦点距離を短くしたことに
より高密度読取りが可能となり、また輝尽発光光の集光
を集光レンズと検出レンズとにより行なうのでシェーデ
ィングが生じなく、その上開口板を通して輝尽発光光を
検出するようにしたので、Ｓ／Ｎおよび鮮鋭度の優れた
高精度の画像情報読取りを行なうことができる。したが
って本装置は、電子顕微鏡像の読取りを行なう装置とし
ても極めて好適に用いることができる。

さらに本発明の放射線画像情報読取装置においては、上
記の開口板を、その開口中心が輝尽発光光の発光中心に
位置するように配したことにより、光検出器の輝尽発光
光受光量を上げて高感度の画像情報読取りが可能となり
、また走査ムラによる上記受光量の変動も低く抑えて、
画像情報読取りの精度をなお一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による放射線画像情報読取装
置におけるシート保持手段と副走査手段とを示す斜視図
、 第２図と第３図はそれぞれ、上記実施例装置の走査用光
学系を示す斜視図と正面図、 第４図は上記実施例装置における開口板を詳しく示す部
分正面図、 第５図は本発明に係る励起光の強度中心と、輝尽発光光
の強度中心との関係を説明する説明図である。 １・・・プラテン　　　　　１ａ・・・円筒面２・・・
蓄積性蛍光体シート ３・・・スクリューロッド　４・・・モータ８・・・走
査用光学系　　　９・・・Ｈｅ−Ｎｅレーザ１０・・・
レーザ光１７−・・ダイクロイックミラー２１・・・ス
ピナー　　　　２２・・・偏向ミラー２２Ａ・・・スピ
ンドルモータ　２３・・・集光レンズ２４・・・輝尽発
光光　　　２５・・・検出レンズ２Ｂ・・・フォトマル
チプライヤ− ２７・・・開口板　　　　　２７ａ・・・開口第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   励起光で走査して輝尽発光光を生じさせ、該輝尽発光光
   を光電的に検出して前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おいて、前記蓄積性蛍光体シート
   を円筒状に保持するシート保持手段、 前記励起光を発する励起光源、 前記励起光の光路上に設けられ、入射する励起光と輝尽
   発光光の一方を透過させ他方を反射するハーフミラー、 該ハーフミラーを通過した励起光を前記円筒面の中心軸
   上において前記蓄積性蛍光体シートに向けて反射する偏
   向ミラーと、該偏向ミラーにより反射された励起光の光
   路中にあって該励起光を前記蓄積性蛍光体シート上にお
   いて集束させる集光レンズとを備え、前記偏向ミラーと
   前記集光レンズを一体的に前記中心軸と同軸に回転させ
   て、前記励起光を前記蓄積性蛍光体シート上において主
   走査させるスピナー、 前記シート保持手段を前記スピナーに対して前記中心軸
   と平行な方向に相対的に移動させる副走査手段、 前記蓄積性蛍光体シートから発せられ前記集光レンズお
   よび前記ハーフミラーを通過した輝尽発光光の光路上に
   設けられ、該輝尽発光光を集束させる検出レンズ、 該検出レンズによる前記輝尽発光光の集束位置に配され
   、集束した輝尽発光光のみを通過させる大きさで、中心
   が該輝尽発光光の発光中心に揃えられた開口を有する開
   口板、および、 該開口板の背後に設けられた光検出器を備えたことを特
   徴とする放射線画像情報読取装置。