JPH03266825A - 放射線画像情報読取り方法および装置 - 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】 ［ｗ１要１ 放射線画像情報を蓄積した蓄積性蛍光面から画像情報を
読み出す放射線画像情報読取り方法および装置に関し、 画質を劣化させることなく、一画面の放射線画像の読取
り時間を短縮することを目的とし、放射線画像情報を蓄
積した蓄積性蛍光面に励起光ビームを走査することによ
り、画像情報に対応した輝尽発光光を発生させ、この輝
尽発光光を光電変換して、画像情報を電気信号として読
み出す放射線画像情報読取り方法において、複数個の励
起光光源を用い、同一走査線上を複数の励起光光源から
の複数の励起光ビームで同時に走査し、発生したｌ走査
線分の輝尽発光光を光センサアレイで受光し、１走査線
分の放射線画像情報を電気信号として取り出すことを特
徴とする。

［産業上の利用分野］ 本発明は、放射線画像情報を蓄積した蛍光体板またはシ
ート等に励起光ビームを走査することにより、上記画像
情報に対応した輝尽発光光を発生させ、この輝尽発光光
を光電変換して画像情報を電気信号として読み取る放射
線画像情報読取り方法および装置に関する。

かかる放射線画像情報読取り方法および装置では、読取
り画像の画質を劣化させることなく短時間で画像の読取
りを行えることが必要とされる。

［従来の技術Ｉ Ｘ線画像のような放射線画像は病気診断用などに広く用
いられている。Ｘ線画像を得るための手段としては、被
写体を透過したＸ線を蛍光体層（蛍光スクリーン）に昭
射し、これにより可視光をを生じさせてこの可視光を銀
塩を使用したフィルムに照射して現像した、いわゆる放
射線写真が従来より利用されている。

一方、高感度、高解像度のＸ線撮像システムとして、従
来の銀塩感光剤をシート状に塗布したフィルムに間接あ
るいは直接に放射線の二次元像を記録する方法に代わり
、蓄積性蛍光体を使用する方法が利用され始めている。

このような方法に関しては、基本的な方式として、米国
特許筒３．８５９゜５２７に３羊しく述べられている。

このシステムに使用される蛍光体は、Ｘ線などの放射線
のエネルギーを受けると、その蛍光体結晶中にエネルギ
ーを蓄積するいわゆる蓄積性蛍光体と呼ばれるもので、
その蓄積状態は比較的安定であり、しばらくあるいは長
時間にわたって保存が可能である。

この状態にある蛍光体に、励起光として働く第１の光を
昭射すると、蓄積されているエネルギーに対応した強度
の輝尽発光光が蛍光体から第二の光として放出される。

この第一の光としては、可視光に限らず、赤外線から紫
外線の範囲の広い波長の光が使われる。ただし、その選
択は使われる蛍光体材料によって異なる。第二の光も赤
外線のものから紫外線のものまで各種ある。その違いも
、使用する蛍光体材料に依存する。

この蓄積性蛍光体の特性を利用し、人体などの被写体を
透過した放射線を上記蓄積性蛍光体を塗布した面に照射
記録し、後にレーザ光等の励起光でこの蛍光体面を走査
することにより、走査線に沿って輝尽発光光を発生させ
、この光を集光・受光して光電変換器で電気信号に変換
することにより、放射線画像情報を得るＸ線撮像システ
ムが実用化されている。

上記Ｘ線撮像システムの一形態である放射線画像読取り
装置の従来例が第１０図に示される。

第１０図において、３は放射線画像を蓄積した蓄積性蛍
光体シート、＊４はガスレーザあるいは半導体レーザ等
の励起光光源、５は励起光光源＊４からの励起光ビーム
を偏向して蛍光体シート３上を走査するガルバノノータ
等の光偏向器、６はｆθレンズである。

１は蛍光体シート３上の走査線に沿って発生する輝尽発
光光を集光する導光路であり、透明なプラスティックま
たはガラス板を成形したものや、多数の光ファイバを束
ねたものが使用される。２は導光器２で集光された輝尽
発光光を光電変換する光電変換器である。

また７は蛍光体シート３を励起光ビームの主走査方向と
直角な方向に微小量ずつ変位させる精密微動台、８は光
電変換器２の出力信号を増幅する初段増幅器、９は初段
増幅器８の増幅出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、１
０はディジタル信号に変換された画像データを蓄積する
画像メモリである。

この従来装置の動作を以下に説明する。

励起光光源＊４からのレーザビームは、光偏向器５およ
びｆθレンズ６により、蓄積性蛍光体板３上を等速で走
査される。このとき励起光ビームの走査にともなって順
次発生する輝尽発光光は、導光器１により集光されて光
電変換器２へ導かれる。なお、導光路１の出光面と光電
変換器２の間か、あるいは導光路１の大光面の前には光
学フィルタが設置され、この光学フィルタにより、励起
光を閉止して輝尽発光光のみが光電変換器２へ導かれる
。

この輝尽発光光は光電変換器２で電気信号に変換され、
増幅後にさらにディジタル信号に変換されて画像メモリ
１０に蓄えられる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の読取り装置においては、一画面を読み取るために
必要な時間は、通常３０〜９０秒を要する。この読取り
時間は長いものなので、その短縮が望まれている。

しかし、読取り時間を短縮するためには、必然的にし−
ザビームの走査速度を速くする必要があり、その場合に
は蛍光体に十分な励起エネルギーを与えられないため、
発生する輝尽発光光の強度が小さくなり、その結果、下
針な画質のＸ線像が得られなくなるという門跡１点があ
る。

レーザビームの走査速度を高速に維持しつつ十分な画質
を得る方法としては、同一走査線上を複数回走査して出
力を平均する方法、あるいはし−ザ光強度を大きくする
方法などが考えられる。

し５かしながら、前者の方法では、複数回走査する時間
だけ読取り時間が必要であるため、結局一画面を読み取
る時間は短くできない。また後者の方法では、半導体し
−ザでは数十ｍＷが出力の限界であり、これに代えて出
力光強度の大きいガスし一ザを用いた場合には装置が大
型になってしまうという問題が生じる。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その
目的するところは、一画面の放射線画像の読取り時間を
短縮することにある。

［課題を解決するための手段１ 第１図は本発明に係る原理説明図である。

本発明に係る放射線画像情報読取り方法は、放射線画像
情報を蓄積した蓄積性蛍光面３３に励起光ビームを走査
することにより、上記画像情報に対応した輝尽発光光を
発生させ、この輝尽発光光を光電変換して画像情報を電
気信号として読み出す放射線画像情報読取り方法におい
て、複数個の励起光光源３０（１）〜３０■を用い、同
一走査線上を複数の励起光光源３０（１）〜３０■から
の複数の励起光ビームで同時に走査し、発生したｌ走査
線分の輝尽発光光を光センサアレイ３２で受光し、１走
査線分の放射線画像情報を電気信号として取り出すこと
を特徴とする。

また本発明に係る放射線画像情報読取り装置は、一つの
形態として、励起光ビームを発生させる複数の励起光光
源３０（１）〜３０■と、複数の励起光ビームを放射線
画像情報を蓄積した蓄積性蛍光面３３上で同一走査線に
沿って同時に走査させる走査手段３１と、複数の励起光
ビームの走査により蓄積性蛍光面３３の走査線に沿い発
生した輝尽発光光をその走査線上の各位置対応に電気信
号に変換する光セレサアレイ３２とを備えてなる。

また本発明に係る放射線画像情報読取り装置；ま、他の
形態として、上述の形態において、複数の励起光光源３
ｏ（１）〜３０Ｏとして、励起光の波長がそれぞれ異な
る複数のレーザ光光源を用いることを特徴とする。

［作用］ 複数の励起光光源３０（１）〜３０＠からの複数本の励
起光ビームを、走査手段３１によって蓄積性蛍光面３３
の同一走査線上に同時に照射して、走査を行う。この走
査により走査線に沿い発生した輝尽発光光を、光センサ
アレイ３２により、走査線の各位置対応の画素情報とし
て読み出す。

これにより１回の走査で、従来の複数回の走査と等価な
輝尽発光量が得られる。換言すれば、走査速度を上げて
も、従来と同等の輝尽発光量を得られるものであるから
、蓄積画像の読取り時間を短縮することができる。

更に、複数の励起光ビームの波長をそれぞれ界ならせる
ことにより、蓄積性蛍光面３３から効率よく輝尽発光光
を発生させることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図には本発明の一実施例としての放射線画１象情報
読取り装置が示される。第２図において、４は波長７８
０ｎｍの３個の半導体レーザ４■、４■、４■からなる
励起光源であり、この３個の半導体レーザ４（１）〜４
■は、第３図に示されるように、ガルバノメータ５のミ
ラー５０の中心を含む回転軸と垂直な面内に配置されて
おり、各々の半導体レーザ４（１）〜４■からのレーザ
光ビームをそれぞれ異なる角度で、ガルバノメータ５の
ミラー５０へ入射して蛍光体板３に照射するように、光
軸が調整しである。

１１は半導体受光センサアレイであり、多数（例えば約
２０００個）の半導体光センサを直線状に配列して構成
され、各半導体光センサは一定時間の間、光電変換した
電荷を蓄積する機能を有する。この半導体受光センサア
レイ１１は蛍光体板３上の走査線に沿って平行に設置さ
れており、走査線上に生じる輝尽発光光を走査線上の各
位置に対応した半導体光センサで受光できるようになっ
ている。この半導体受光センサアレイ＋１は１回の走査
が終わるまで光電変換した電荷を蓄積し、走査終了後に
１走査線分の画像情報をまとめて読み出すことができる
。

半導体受光センサアレイ１１の前面には、輝尽発光光の
波長を透過しつつレーザ光の波長を透過しない分光フィ
ルタ（図示せず）が設けである。

また、Ｉｉ尽全発光光集光効率を改善するために、必要
に応じて、第４図［ＩＩ］に示されるように、走査線に
対し半導体受光センサアレーｒｌｌと反対側に、走査線
とほぼ同じ長さの集光ミラー１３が走査線に沿って設置
される。

その他、ｆθレンズ６、精密微動台７、初段増幅器８、
Ａ／Ｄ変換器９、画像メモリ１０はそれぞれ第１０図に
関して説明したものと同様な機能を持つものである。

この実施例装置の動作が以下に説明される。

３個の半導体レーザ４■、４■、４■から出力された３
本のレーザ光ビームは、ガルバノメータ５のミラー５ｏ
へそれぞれ異なる角度で入射して反射され、それにより
蓄積性蛍光体板３上の同一の走査線上にそれぞれ結像さ
れる。この状態でガルバノメータ５を主走査方向に１回
走査すると、走査線上では３本のレーザ光ビームが同時
に走査されるので、１本のレーザ光ビームを３回走査し
たことと等価になる。

また、精密微動台７によって主走査方向と直交する方向
に蓄積性蛍光体板３を移動させることにより、励起光ビ
ームを蓄積性蛍光体板３の全面に走査することができる
。

半導体受光センサアレイ１１は上記の複数の励起光ビー
ムの同時走査によって主走査線状に順次発生する輝尽発
光光を、その走査線の各位置に対応した半導体センサに
より主走査線上の画素情報として読み出していく。

このようにして得られたー走査線の画像情報は、初段増
幅器７によりＡ／Ｄ変換器９に最適な入力信号レベルに
増幅され、Ａ／Ｄ変換器９によりディジタル信号に変換
されて、画像メモリＩＯに蓄えられる。二の後に画像処
理が施されて、ＣＲＴ受像機（図示せず）上やハードコ
ピーとして出力される。

本実施例装置によれば、従来の単一の励起光光源を用い
た装置と比較して、１回の励起光走査により大略３倍の
輝尽発光量を得ることが可能となる。このことは換言す
れは、実施例装置ではガルバノメータ５の走査速度（回
転数）を従来の３倍に速くしても、従来と同等の画質が
得られ、この結果、一画面の読取り時間を従来の約１／
３にすることか可能となる。

本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
。例えば上述の実施例では励起光光源と−での複数の半
導体レーザの波長を全て同じものとしたが、本発明はこ
れに限られるものではなく、波長の異なる複数のレーザ
光ビームを同時走査するように構成してもよい。

第５図にはかかる波長を異ならせた場合の他の実施例が
示される。この実施例では励起光光源と−で波長７８０
ｎｍの半導体レーザ４■と波長６８２．８ｎｍのヘリウ
ムネオンレーザ４■を使用７ている。

般的に、蓄積性蛍光体は第６図に示すように、５００〜
９００ｎｍ程度の範囲の励起光波長に対して感度を有し
ている。従来は、励起光波長が単一であったために、広
い感度範囲の内の一部の情報のみを読み出していたが、
本実施例のように複数の波長の励起光を使用することで
、より効率よく輝尽発光光を発生させることができる。

以上の実施例では励起光光源が２個または３個の場合に
ついて説明じたが、これに限られず、更に多数の励起光
光源を用いるものであってもよい。また波長を異ならせ
る場合は、上記の半導体レーザとガスレーザの組合せの
他、半導体レーザ同士、あるいはガスレーザ同士の組合
せであってもよい。

また輝尽発光光を受光する受光部の構造は上述の実施例
のものに限られるものではない。例えば第７図に示され
るように、蛍光体板３の裏側に、表側の主走査線に沿っ
て走査線と同じ長さの半導体受光セシサアレイ２０を配
設し、輝尽発光光の蛍光体板３の裏側への出力光を受光
するようにしたものであってもよい。またこの裏面の半
導体受光センサアレイ２０と前述の表面の半導体受光セ
ンサアレイ１１とを共に用いれば、−層の感度向上を図
ることができる。

さらに、上述の実施例では主走査線と路間等の長さの半
導体受光センサアレイ１１．２０を蓄積性蛍光体板３に
隣接または密着させて配置したが、これに限られず、例
えば第８図または第９図に示されるように、レンズ系１
５を用いて蛍光体板３上の主走査線を、蛍光体板３から
離れた位置に配設した半導体受光センサアレイ２１上に
結像するようにしてもよく、この場合は半導体受光セン
サアレイ２１を主走査線の長さより短くできる。ここで
第８図は半導体受光センサアレイ２】を蛍光体板の表側
に配置した場合のもの、第９図は裏側に配置した場合の
ものである。

またレンズ系の代わりに、入射光位置と出射光位置が正
確に対応付けられている多数本の光ファイバからなる光
フアイバ導光路を用いて半導体受光センサアレイに輝尽
発光光を導く構成のものであってもよい。

また受光部の光センサとしては半導体光センサに限られ
るものではなく、例えば光電子倍増管を用いたものであ
ってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、蓄積性蛍光面か
ら発生する輝尽発光光を増加させることかできるため、
読取り画質を劣化させることなく読取り時間の短縮を図
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原理説明図、 第２図は本発明の一実施例としての放射線画像情報読取
り装置を示す図、 第３図は実施例装置における複数の励起光光源の光軸の
関係を説明する図、 第４図は実施例装置における受光部の構成例を示す図、 第５図は本発明の他の実施例を示す図、第６図は蓄積性
蛍光体の励起光波長と輝尽発光強度の関係を示す図、 第７図、第８図、第９図はそれぞれ本発明の更に他の実
施例を示す図、および、 第１０図は従来の放射線画像情報読取り装置を示す図で
ある。 図において、 １：導光路 ２：光電変換器 ３：蓄積性蛍光体板 ＊４．４，４（１）〜４■：励起光光源５：ガルバノメ
ータ ６：ｆθレンズ ７：精密微動台 ８：初段増幅器 ９：Ａ／Ｄ変換器 Ｏ：画像メモリ １．２０．２１： ２：走査線 ３：集光ミラ ４：レーザビーム ５：レンズ 半導体受光センサアレイ 本音％９％（９’ｌ　Ｈ、！ 第３ 図 本発明に係る原理説明図 第１図 へ万藺矢晃 受″＊　ｇｐの構成例 第４図 他の実施例装置 第５図 ｊｉ７Ｉ起デビ―ン１１に （ｎｍ） ［Ｉ］ ［ＩＩ］ へ方向矢視 受化部の他の構ハ（り］ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射線画像情報を蓄積した蓄積性蛍光面（３３）に
   励起光ビームを走査することにより、上記画像情報に対
   応した輝尽発光光を発生させ、この輝尽発光光を光電変
   換して、上記画像情報を電気信号として読み出す放射線
   画像情報読取り方法において、 複数個の励起光光源［３０（１）〜３０（ｎ）］を用い
   、同一走査線上を上記複数の励起光光源からの複数の励
   起光ビームで同時に走査し、発生した１走査線分の上記
   輝尽発光光を光センサアレイ（３２）で受光し、１走査
   線分の放射線画像情報を電気信号として取り出すことを
   特徴とする放射線画像情報読取り方法。 ２、励起光ビームを発生させる複数の励起光光源［３０
   （１）〜３０（ｎ）］と、 上記複数の励起光ビームを放射線画像情報を蓄積した蓄
   積性蛍光面上（３３）で同一走査線に沿って同時に走査
   させる走査手段（３１）と、上記複数の励起光ビームの
   走査により上記蓄積性蛍光面の走査線に沿い発生した輝
   尽発光光をその走査線上の各位置対応に電気信号に変換
   する光センサアレイ（３２）と、 を備えてなる放射線画像情報読取り装置。 ３、上記複数の励起光光源［３０（１）〜３０（ｎ）］
   として、励起光の波長がそれぞれ異なる複数のレーザ光
   光源を用いることを特徴とする請求項２記載の放射線画
   像情報読取り装置。