JPH03209450A - 放射線画像読取装置 - 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、放射線画像か蓄積記録された蓄積性蛍光体シ
ートに励起光を照射し、これにより発光された輝尽発光
光を読み取って画像信号を得る放射線画像読取装置に関
するものである。

（従来の技術） 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蓄積され、
その後可視光等の励起光を照射すると蓄積されたエネル
ギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光
体）か知られており、この蓄積性蛍光体を利用して人体
等の被写体の放射線画像を−Ｈシート状の蓄積性蛍光体
に撮影記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等
の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、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
記録再生システムが本出願人により提案されている（特
開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号、同５
５−ＩＢ３４７２号、同５Ｂ−１０４６４５号。

同５５−１１６３４０号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して
蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極め
て広い範囲にわたって比例することか認められており、
従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅
に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光電変
換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信
号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示
装置に放射線画像を可視像として出力させることによっ
て、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得
ることができる。

ところで、蓄積性蛍光体は前述したように励起光を照射
すると蛍光体中に蓄積された放射線エネルギーを輝尽発
光光として放出する性質を有するが、輝尽発光は励起光
照射開始時点から急速に（例えば数百ｎ５ｅｃ、　）は
ぼ最高の発光強度に達し、その後発光強度はゆっくりと
低下し、励起光照射が終ってもいわゆる残光として、そ
の蛍光体特有の応答時間（例えば、時定数０．８μＳｅ
ｅ、程度）に対応した発光が続く。従って蓄積性蛍光体
シートを励起光で走査しながら時系列的に発せられた輝
尽発光光を光電的に検出すると、励起光照射中の画素か
らの発光成分ばかりでなく、すでに照射が終った画素か
らの残光成分も照射中の画素の放射線画像情報成分とし
て検出するので、画素間の信号の分離が完全にされず得
られる画像の鮮鋭度が低下してしまうという現象が生じ
る。このため輝尽発光光を受光器で受光して得た信号に
該信号の微分値を加算する補正（以下、「微分補正」と
呼ぶ。）を行なう微分補正器を備え、上記応答遅れを微
分補正した後対数増幅器により対数圧縮を行なっている
。

第３図は、輝尽発光光を読み取って画像信号を得る従来
の受光回路の一例を表わした概略図である。

輝尽発光光１は光電子増倍管（フォトマルチプライヤ）
２で受光さる。フォトマルチプライヤ２で得られた電気
信号（電流信号）は、演算増幅器（オペアンプ）ＯＰｌ
および抵抗Ｒ１からなるＩ／Ｖ変換器３に入力されて電
圧信号に変換される。

この電圧信号は次に図示のように接続されたオペアンプ
ＯＦ２および抵抗Ｒ２〜Ｒ４、コンデンサＣ１からなる
微分補正器４に入力される。この微分補正器４は前述し
た輝尽発光光の応答遅れを微分補正するものである。輝
尽発光光の光量と比例する信号を微分補正すると、輝尽
発光光の応答遅れをほぼ完全に補正することかできる（
特開昭５９−１０５７５９号公報参照）。この微分補正
器４の出力信号は対数変換器５に入力されて対数変換さ
れ、その後、通常、図示しないＡ／Ｄ変換器によりディ
ジタルの画像信号に変換される。

（発明か解決しようとする課題） ところで、放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シ
ートから発せられた輝尽発光光は、微弱な光から強い光
までの極めて広範囲の光量幅（たとえば４桁（１：１０
’）程度）を有している。この程度の光量幅であっても
受光器としてたとえば高性能のフォトマルチプライヤ等
を用いると十分な精度および十分な速度で各光量に比例
する電気信号を得ることができる。

しかし、輝尽発光光の応答遅れを微分補正するためにフ
ォトマルチプライヤ２で得られた電流信号をＩ／Ｖ変換
器３て電圧信号に変換する必要があり、このＩ／Ｖ変換
器３は３桁程度のダイナミックレンジしかないため、受
光回路全体としてのダイナミックレンジがこの３桁程度
に制限されてしまい、これが最終的に得られる再生画像
の画質をさらに向上させる際の妨げとなっていた。

未発明は、上記事情に鑑み、ダイナミ・ツクレンジが広
くかつ輝尽発光光の応答遅れを補正することのできる放
射線画像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） 本発明の第一の放射線画像読取装置は、放射線画像が蓄
積記録された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して該
蓄積性蛍光体シート上を二次元的に走査する走査手段と
、前記蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を
受光して前記放射線画像を表わすアナログ電流信号を出
力する受光器と、前記蓄積性蛍光体シートから発せられ
た輝尽発光光を前記受光器による受光と同時に受光して
前記放射線画像を表わす第二の信号を出力する第二の受
光器と、前記第二の信号を人力して微分演算を行なうこ
とにより前記励起光の照射に対する前記輝尽発光光の応
答遅れを補償するための微分電流信号を求め、該微分電
流信号を前記アナログ電流信号に加算する微分加算器と
、該加算後の電流信号を入力して対数変換する対数変換
器とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の第二の放射線画像読取装置は、放射線画
像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射
して該蓄積性蛍光体シート上を二次元的に走査する走査
手段と、前記蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発
光光を受光して前記放射線画像を表わすアナログ電流信
号を出力する受光器と、前記アナログ電流信号を入力し
て対数変換する対数変換器と、前記アナログ電流信号が
前記対数変換器に入力されることを妨げることなく該ア
ナログ電流信号を検出して前記放射線画像を表わす第二
の信号を出力する電流検出器と、前記第二の信号を入力
して微分演算を行なうことにより前記励起光の照射に対
する前記輝尽発光光の応答遅れを補償するための微分電
流信号を求め、前記対数変換器の入力側で該微分電流信
号を前記アナログ電流信号に加算する微分加算器とを備
えたことを特徴とするものである。

（作　　用） 本発明の第一の放射線画像読取装置は、受光器を２つ用
意し、第二の受光器で受光して得た第二の信号を微分し
てメインの信号であるアナログ電流信号に電流信号とし
て加算するようにしたため、メインの信号伝達系の対数
変換器より前においてＩ／Ｖ変換を行なう必要がなく、
したがってダイナミックレンジを制限せずに輝尽発光光
の応答遅れを補正することができる。尚、上記第二の信
号の伝達系にＩ／Ｖ変換器を挿入することが考えられる
が、この第二の信号は補正信号としての微分電流信号を
生成するものであるため、メインの信号であるアナログ
電流信号よりもその誤差は比較的大きくても許容され、
この第二の信号伝達系に１／Ｖ変換器が挿入されてこの
信号のダイナミックレンジが多少制限されても実用上特
に差しつかえはない。

また、本発明の第二の放射線画像読取装置は、受光器は
一つであるが、その受光器で輝尽発光光を受光して得ら
れたアナログ画像信号を、該アナログ電流信号か対数変
換器に入力されることを妨げることなく検出して第二の
信号を得、この第二の信号を微分して微分電流信号を求
め、上記対数変換器の入力側で該微分電流信号をメイン
の信号であるアナログ電流信号に加算するようにしたた
め、上記第一の放射線画像読取装置と同様に、メインの
信号のダイナミックレンジを制限せずに輝尽発光光の応
答遅れを補正することができる。尚、第二の信号のダイ
ナミックレンジが多少制限されても実用上特に差しつか
えないことも上記第一の放射線画像読取装置の場合と同
様である。

（実　施　例） 以下本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の第一の放射線画像読取装置の一実施
例の概略構成図である。

放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シート１１がこの
画像読取装置１０の所定位置にセットされる。

この所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シート１１は
、図示しない駆動手段により駆動されるエンドレスベル
ト等のシート搬送手段１３により、矢印Ｙ方向に搬送（
副走査）される。一方、レーサー光源Ｉ４から発せられ
た先ビーム１５はモータ２３により駆動され矢印方向に
高速回転する回転多面鏡１６によって反射偏向され、ｆ
θレンズ等の集束レンズ１７を通過した後、ミラー１８
により光路を変えて前記シート１１に入射し副走査の方
向（矢印Ｙ方向）と略垂直な矢印Ｘ方向に延びる主走査
線１９に沿って繰り返し主走査する。これにより、シー
ト１１の光ビーム１５が照射された箇所から蓄積記録さ
れている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光２０
が発散され、この輝尽発光光２０は２つの光ガイド２１
、２２によって導かれ、２つのフォトマルチプライヤ（
光電子増倍管）　２３．２４によって光電的に検出され
る。

輝尽発光光２０は蓄積性蛍光体シート１１の各部分に照
射された放射線の線量と広範囲にわたってほぼ比例して
おり、該シート１１に蓄積記録された放射線画像を表わ
す輝尽発光光の光量は約４桁の範囲（読み取るべき輝尽
発光光のうちの最も微弱な光の強度を１．０としたとき
、読み取るべき輝尽発光光のうちの最も光量の大きい光
が約１．ＯＸ１０４の強度を有する範囲）にわたってい
る。

上記光ガイド２０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、直線状をなす入射端面２１ａ、
２２ａが蓄積性蛍光体シートｌｌ上の主走査線１９に沿
って延びるように配され、円環状に形成された射出端面
２１ｂ、２２ｂにフォトマルチプライヤ２３、２４の受
光面が結合されている。また入射端面２１ａ、　２２ａ
の主走査線１９を挾む前方には反射ミラー２５が備えら
れており、該反射ミラー２５の方向に発せられた輝尽発
光光２０を光ガイド２１．２２の入射端面２１ａ、２２
Ｈに向けて反射し、集光効率を向上させている。

入射端面２１ａ、２２ａから光ガイド２１．２２内に入
射した輝尽発光光２０は、該光ガイド２１．２２の内部
を全反射を繰り返して進み、射出端面２１ｂ、２２ｂか
ら射出してフォトマルチプライヤ２３．２４に受光され
、放射線画像を表わす輝尽発光光２０の光量がフォトマ
ルチプライヤ２３．２４によって電気信号（電流信号）
に変換される。

フォトマルチプライヤ２３から出力されたアナログ電流
信号ＳＡは、対数変換器２５に入力される。

またフォトマルチプライヤ２４から出力された信号ｓＢ
は、抵抗Ｒ５およびオペアンプ（演算増幅器）ＯＦ２か
らなるＩ／Ｖ変換器２６を経由した後、コンデンサＣＩ
、抵抗Ｒ６，Ｒ７，およびオペアンプＯＰ４からなる微
分回路２７を経由し、さらにコンデンサＣ３と抵抗Ｒ８
を経由して上記信号Ｓ＾に加算されて対数変換器２５に
入力される。したがってこの対数変換器２５に入力され
る信号は輝尽発光光の応答遅れが微分補正された信号で
あり、またメインの信号であるアナログ電流信号ｓＡは
直接該対数変換器２５に入力されるため広ダイナミツク
レンジの信号のまま取扱われる。上記対数変換器２５か
ら出力された信号はＡ／Ｄ変換器２８に入力されディジ
タルの画像信号Ｓｏに変換される。このディジタルの画
像信号Ｓｏは図示しない画像処理装置に送られて適切な
画像処理が施され、その後画像再生装置に送られて画像
処理の行なわれたディジタルの画像信号ＳＤに基づく可
視画像が再生される。

第２図は、本発明の第二の放射線画像読取装置の一実施
例の概略構成図である。第１図に示した実施例と対応す
る要素には第１図に付した番号と同一の番号を付し、説
明は省略する。

この実施例では、第１図に示した実施例において信号Ｓ
８を得るために光ガイド２２．フォトマルチプライヤ２
４を備えたことに代え、フォトカブラ２９、３０が備え
られている。フォトマルチプライヤ２３でアナログ電流
信号Ｓ＾が得られると、フォトカブラ２９．３０を介し
て該信号Ｓ＾に応じた信号５８′が生成され、この信号
ＳＢ′が第１図に示した実施例における信号ｓＢに代え
て用いられる。

信号ＳＢ′はフォトカブラ２９．３０を介して生成され
るものであるため、これによりアナログ電流信号ｓＡが
対数変換器２５に直接入力されることか妨げられること
はない。

尚、本実施例ではフォトカブラを２個用いているが、こ
れは大きな信号ＳＢ′を得るためであり、特に２個に限
られるものではない。また、フォトカブラに限られず、
例えばホール素子等を用いてもよい。また、上記各実施
例に示した補正用回路（１／Ｖ変換器、微分回路）は−
例に過ぎず、公知の回路技術を種々適用して種々に構成
することができるものである。

（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読取装
置は、メインの信号であるアナログ電流信号を得るため
の受光器とは独立した第二の受光器を備えるか、もしく
は上記アナログ電流信号が直接対数変換器に入力される
ことを妨げることなく該アナログ電流信号を検出するこ
とにより第二の信号を得、この第二の信号を微分するこ
とにより微分電流信号を得、この微分電流信号を上記ア
ナログ電流信号に加算して対数変換するようにしたため
、ダイナミックレンジを制限することなく輝尽発光光の
応答遅れが補正される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一の放射線画像読取装置の一実施
例の概略構成図、 第２図は、本発明の第二の放射線画像読取装置の一実施
例の概略構成図、 第３図は、輝尽発光光を読み取って画像信号を得る従来
の受光回路の一例を表わした概略回路図である。 １・・・輝尽発光光　　２・・・フォトマルチプライヤ
３・・・Ｉ／Ｖ変換器　４・・・微分補正器５・・・対
数変換器　　１０・・・放射線画像読取装置１１・・・
蓄積性蛍光体シート Ｉ５・・・光ビーム　　　１６・・・回転多面鏡２０・
・・輝尽発光光 ２３、２４・・・フォトマルチプライヤ２５・・・対数
変換器　　２６・・・Ｉ／Ｖ変換器２７・・・微分回路 ２６・・・Ａ／Ｄ変換器　３２・・・人力バッファ３３
・・・応答遅れ回路　３４・・・対数変換器３５・・・
微分補正回路 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート
   に励起光を照射して該蓄積性蛍光体シート上を二次元的
   に走査する走査手段と、前記蓄積性蛍光体シートから発
   せられた輝尽発光光を受光して前記放射線画像を表わす
   アナログ電流信号を出力する受光器と、前記蓄積性蛍光
   体シートから発せられた輝尽発光光を前記受光器による
   受光と同時に受光して前記放射線画像を表わす第二の信
   号を出力する第二の受光器と、前記第二の信号を入力し
   て微分演算を行なうことにより前記励起光の照射に対す
   る前記輝尽発光光の応答遅れを補償するための微分電流
   信号を求め、該微分電流信号を前記アナログ電流信号に
   加算する微分加算器と、該加算後の電流信号を入力して
   対数変換する対数変換器とを備えたことを特徴とする放
   射線画像読取装置。
2. （２）放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート
   に励起光を照射して該蓄積性蛍光体シート上を二次元的
   に走査する走査手段と、前記蓄積性蛍光体シートから発
   せられた輝尽発光光を受光して前記放射線画像を表わす
   アナログ電流信号を出力する受光器と、前記アナログ電
   流信号を入力して対数変換する対数変換器と、前記アナ
   ログ電流信号が前記対数変換器に入力されることを妨げ
   ることなく該アナログ電流信号を検出して前記放射線画
   像を表わす第二の信号を出力する電流検出器と、前記第
   二の信号を入力して微分演算を行なうことにより前記励
   起光の照射に対する前記輝尽発光光の応答遅れを補償す
   るための微分電流信号を求め、前記対数変換器の入力側
   で該微分電流信号を前記アナログ電流信号に加算する微
   分加算器とを備えたことを特徴とする放射線画像読取装
   置。