JPH0369085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、被検体を透過した放射線を吸収し
た輝尽性螢光体を有する螢光体シートから、放射
線画像情報を読み出す放射線画像情報読取装置に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

輝尽性螢光体を有する螢光体シートを利用する
放射線撮影装置たとえばＸ線撮影装置のシステム
構成を第１図に示す。第１図に示すように、Ｘ線
管１より曝射されたＶ線は、被検体２たとえば人
体を通過した後、輝尽性螢光体をシート状に形成
した螢光体シート３に記録される。この螢光体シ
ート３に蓄積されたＸ線画像情報は、Ｘ線画像情
報読取装置４に電気信号として取り出され、デー
タ処理装置５で診断能の優れた画像となるように
適宜のデータ処置がなされた後、画像記録装置６
により、供給されるフイルム７に画像が焼き込ま
れ、自動現像機８により前記フイルム７の現像が
なされて、Ｘ線写真９が得られる。

前記Ｘ線管１より曝射されるＸ線は、被検体２
の各部におけるＸ線透過率に応じて被検体２を透
過し、透過後のＸ線が螢光体シート３に入射す
る。入射Ｘ線は、螢光体シート３における輝尽性
螢光体に吸収され、これによつて吸収したＸ線量
に比例する量の電子または正孔が輝尽性螢光体中
で発生し、その電子または正孔が格子欠陥に蓄積
されてＸ線透過像が螢光体シート３に形成され
る。また、Ｘ線画像情報読取装置４では、Ｘ線透
過像が記録されている前記螢光体シート３の表面
に励起光を照射し、格子欠陥に蓄積されている電
子または正孔を追い出すことにより輝尽光を発光
させる。この輝尽光の強度は、螢光体シート３に
吸収されたＸ線エネルギの量に比例するので、こ
の輝尽光をたとえば光電子増倍管で電気信号に変
換することにより、画増情報を読み出すことがで
きるのである。

励起光の照射により発生する輝尽光は、励起光
に比較して非常に弱く、たとえば特開昭55−
15025号公報に示されるように励起光エネルギと
輝尽光エネルギとの比が10⁴：１〜10⁶：１である
のが通常であるので、第１図に示す従来装置で
は、たとえば特開昭56−11397号公報に示すよう
に、励起光に体しては透過率が0.01％であり、輝
尽光に対して透過率が80％であるフイルタをたと
えば光電子増倍管の入力面に配置して、励起光の
影響を回避している。

しかしながら、前記フイルタによつても励起光
の影響を皆無とすることはできず、わずかの励起
光がＳ／Ｎ比の低下および分解能の低下の一因と
なつている。

〔発明の目的〕

この発明は、前記事情に基づいてなされたもの
であり、励起光の影響を皆無にして、Ｓ／Ｎ比お
よび分解能の高い放射線画像が得られるように、
螢光体シートに蓄積された放射線画像情報を読み
出すことの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。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
輝尽性螢光体を有する螢光体シートを励起光で走
査して輝尽性螢光体に蓄積された放射線画像情報
を読み出す放射線画像情報読取装置において、螢
光体シートに入射する励起光のエネルギを検出
し、これを電気信号に変換する入射励起光検出手
段と、螢光体シートにより反射する励起光のエネ
ルギを検出し、これを電気信号に変換する反射励
起光検出手段と、入射励起光検出手段より出力さ
れる電気信号と反射励起光検出手段より出力され
る電気信号との差を検出する差分検出手段とを備
え、螢光体シートに吸収された励起光量を画像情
報として出力すること特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

螢光体シートは、通常、第２図に示す構成を有
する。すなわち、螢光体シート３は、ポリエチレ
ンシート等を支持体１０の上面に白色顔料等の反
射層１３と、輝尽性螢光体層１１と、透明な保護
層１２とをこの順に成層してなる。保護層１２の
上方より励起光を照射すると、励起光の一部は保
護層１２の表面、保護層１２の輝尽性螢光体層１
１との界面および輝尽性螢光体層１１と反射層１
３との界面で反射され、また、他の一部の励起光
は、輝尽性螢光体層１１に吸収され、格子欠陥に
蓄積されている電子あるいは正孔を追い出すこと
により輝尽光を発生させる。

前述のように、励起光エネルギと輝尽光エネル
ギとの比は10⁴：１〜10⁶：１であり、輝尽性螢光
体の発光効率は、一般に0.1〜0.4％程度で、低い
ものである。なお、ここで発光効率とは、輝尽性
螢光体に吸収された励起光エネルギに対する輝尽
光エネルギの割合をいう。

そこで、この発明は、励起光を前記螢光体シー
ト３の表面に照射したとき、従来装置のように発
生する輝尽光の強度を測定しようとするものでは
なく、励起光の反射光の強度を測定することによ
り螢光体シート３に吸収される励起光量を求め、
螢光体シートに記録されている放射線像を再現し
ようとするものである。

次に、この発明の一実施例である図面を参照し
ながら説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示す説明図であ
る。

２０で示すのは、励起光の光源であり、たとえ
ば633mmの波長を有するレーザ光を発信するHe−
Neレーザ管である。633mmの波長を選定するの
は、輝尽性螢光体がBaFBr；Euにすると、特開
昭55−15025号公報に記載のように波長407mmの輝
尽光の発光効率が非常に良好であるからである。

２１で示すのはビームスプリツタであり、たと
えば入射光の１％を反射し、残る99％の入射光を
透過させる。２２で示すのは光検出器たとえばフ
オトダイオードであり、前記ビームスプリツタ２
１が反射するレーザ光を電気信号に変換し、これ
を出力する。光検出器２２は、フオトダイオード
の他に、光電子増倍管、光電管等、光を電気信号
に変換することができる各種の装置を適宜に使用
することができる。

２３で示すのは増幅器であり、前記光検出器２
２より出力される電気信号を光源２０の出力光に
相当するエネルギにまで増幅する。つまり、増幅
器２３の出力信号により、光源２０の出力エネル
ギが解ることになる。

この実施例においては、ビームスプリツタ２
１、光検出器２２および増幅器２３が、入射励起
光検出手段３５を構成する。

２４で示すのは集光レンズであり、前記ビーム
スプリツタ２１の透過光を、たとえば100μｍ程
度の細いビームに絞り込む。２５で示すのは振動
ミラーであり、反射面を回動することにより入射
するレーザビームで螢光体シート３上を走査させ
る。

２６で示すのは精密送り台であり、ローラ２７
の助けで精密送り台２６が移動することにより精
密送り台２６上に載置される螢光体シート３が図
示矢印方向に搬送される。そして、螢光体シート
３は、振動ミラー２５による主走査と精密送り台
２６による副走査とによりレーザビームで全面が
一様に走査させることになる。

２８で示すのは集光器であり、前記精密送り台
２６の上方に配置され、レーザビームを螢光体シ
ート３に照射することにより発生するレーザビー
ムの反射光を集光する機能を有し、たとえば特開
昭56−11396号公報に開示される光伝達手段を用
いることもできるし、多数本の光フアイバを束ね
てなるものを用いることもできる。

２９で示すのは光検出器であり、前記集光器２
８の一端に設けられ、集光した光のうち、励起光
であるレーザ光と同じ波長たとえば633mmの光を
検出して、これを電気信号に変換する。

３０で示すのは増幅器であり、前記光検出器２
９より出力される電気信号を増幅する。螢光体シ
ート３に入射するレーザビームの反射光は半球方
向に反射し、前記集光器２８が補光する反射光は
その一部であるから、前記増幅器３０は入力する
電気信号を、螢光体シート３が反射する励起光の
全エネルギ量に比例する量にまで増幅する構成を
有する。

この実施例においては、集光器２８、光検出器
２９および増幅器３０が、反射励起光検出手段３
６を構成する。

３１で示すのは差分増幅器（差分検出手段）で
あり、前記増幅器２３より出力されるところの、
螢光体シート３を照射する励起光のエネルギに比
例する電気信号と、前記増幅器３０より出力され
るところの、螢光体シート３が反射した励起光の
反射光のエネルギに比例する電気信号との差分を
取り、螢光体シート３に吸収された励起光のエネ
ルギに比例する電気信号を増幅して出力する構成
を有する。

３２で示すのはホールド回路であり、後述のコ
ントロール回路３４よりの指令信号を入力する
と、差分増幅器３１より出力信号を次の指令信号
を入力するまで保持する構成を有する。

３３で示すのはＡ／Ｄ変換器であり、後述のコ
ントロール回路３４よりの指令信号を入力して前
記ホールド回路３２が保持していた信号をデジタ
ル値に変換し、変換して得たデジタル信号を第１
図に示すデータ処理装置５に出力する構成を有す
る。Ａ／Ｄ変換器３３の応答周波数は、振動ミラ
ー２５による螢光体シート３上の各画素を走査す
る時間をたとえば10μsecとすると、100KHz以上、
好ましくは200KHz以上であるのが良い。

３４で示すのはコントロール回路であり、先
ず、ホールド回路３２に指令信号を出力すること
により、差分増幅器３１の出力が安定した後、
Ａ／Ｄ変換器３３に指令信号を出力して、ホール
ド回路３２が保持している信号をデイジタル信号
に変換させる制御をする。なお、このコントロー
ル回路３４は、前記制御のほかに、振動ミラー２
５が初期位置にもどる期間、螢光体シート３が精
密送り台２５上に載置されていない期間には、振
動ミラー２５の回動を検知する検出器（図示せ
ず）や、精密送り台２５上の螢光体シート３を検
知する検出器（図示せず）よりの検知信号を入力
してホールド回路３２およびＡ／Ｄ変換器を動作
させない指令信号をも出力する構成を有する。

次に、以上構成の作用について説明する。

光源２０より出射したたとえば波長633mmのレ
ーザ光は、ビームスプリツタ２１を透過した後、
集光レンズ２４で集光されてレーザビームとな
る。このレーザビームは、振動ミラー２５の回動
により精密送り台２６上の螢光体シート３上を、
螢光体シート３の進行方向に対する直交方向に光
走査する。また、螢光体シート３は精密送り台２
６上を図示矢印方向に搬送される。したがつて、
レーザビームは螢光体シート３上の全面を一様に
走査していくことになる。レーザビームを螢光体
シート３に照射すると、一部のレーザビームは輝
尽光発生のために輝尽性螢光体層１１に吸収さ
れ、残部のレーザビームは反射光となる。この反
射光は集光器２８で補光され、光検出器２９によ
り、反射光中の波長633mmの光が検出され、検出
信号が出力される。検出信号は、増幅器３０で増
幅された後、差分増幅器３１に出力される。一
方、光源２０より出射しているレーザ光は、ビー
ムスプリツタ２１によりその一部が光検出器２２
で光電変換され、光検出器２２より出力される電
気信号は増幅器２３で増幅後、差分増幅器３１に
出力される。そこで、差分増幅器３１は、増幅器
２３より出力されると共に螢光体シート３を照射
するレーザビームのエネルギに比例する信号と、
増幅器３０より出力されると共に螢光体シート３
が反射したレーザビームの反射光のエネルギに比
例する電気信号との差分を演算し、螢光体シート
３に吸収されたレーザビームのエネルギに比例す
る電気信号を出力する。差分増幅器３１より出力
される電気信号は、一旦ホールド回路３２に保持
された後、Ａ／Ｄ変換器３３でデジタル信号に変
換される。前記デジタル信号は、第１図における
データ処理回路５に出力され、螢光体シート３に
蓄積された放射線像に対応する画像の再生に供さ
れることとなる。

以上詳述のように、この実施例によると、螢光
体シート３に蓄積された放射線像を、励起光の照
射により発生する輝尽光の検出によらずに、輝尽
光よりもはるかに大きなエネルギを有する励起光
の吸収量を求めることにより、再現するので、得
られる画像につきＳ／Ｎ比を向上させ、分解能を
高めることができる。また、励起光の吸収量は、
時々刻々に揺らぐ光源の光エネルギを基準にして
求められているので、光源による誤差をも解消す
ることができる。さらに、従来装置におけるよう
に、輝尽光を検出するための高価なフイルタを不
要とするので、その分、前記実施例装置のコスト
低減を図ることができる。

以上、この発明の一実施例について詳述した
が、この発明は前記実施例に限定されるものでは
なく、この発明の要旨の範囲内で適宜に変形して
実施することができるのはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上に詳述したように、この発明によると、輝
尽光の量を測定することなく、したがつて、輝尽
光測定の際の励起光の影響を全く考慮する必要が
なく、螢光体シートに入射する励起光量と螢光体
シートにより反射する励起光量とから、輝尽光発
生に要する吸収励起光量を求めて、螢光体シート
に蓄積された放射線像を読み出すので、Ｓ／Ｎ比
および分解能の向上した画像データを得ることの
できる放射線画像情報読取装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は輝尽性螢光体を有する螢光体シートを
利用する従来の放射線撮影装置を示すシステム構
成図、第２図は螢光体シートを示す断面図、およ
び第３図はこの発明の一実施例を示す説明図であ
る。 ３……螢光体シート、１１……輝尽性螢光体
層、３１……差分増幅器、３５……入射励起光検
出手段、３６……反射励起光検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 輝尽性螢光体を有する螢光体シートを励起光
   で走査して輝尽性螢光体に蓄積された放射線画像
   情報を読み出す放射線画像情報読取装置におい
   て、螢光体シートに入射する励起光のエネルギを
   検出し、これを電気信号に変換する入射励起光検
   出手段と、螢光体シートにより反射する励起光の
   エネルギを検出し、これを電気信号に変換する反
   射励起光検出手段と、入射励起光検出手段より出
   力される電気信号と反射励起光検出手段より出力
   される電気信号との差を検出する差分検出手段と
   を備え、螢光体シートに吸収された励起光量を画
   像情報として出力することを特徴とする放射線画
   像情報読取装置。