JPH0681223B2 - 放射線画像読取装置 - Google Patents
放射線画像読取装置Info
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- JPH0681223B2 JPH0681223B2 JP61055970A JP5597086A JPH0681223B2 JP H0681223 B2 JPH0681223 B2 JP H0681223B2 JP 61055970 A JP61055970 A JP 61055970A JP 5597086 A JP5597086 A JP 5597086A JP H0681223 B2 JPH0681223 B2 JP H0681223B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネル
を用いる放射線画像情報読取装置，更に詳しくは前記放
射線画像情報の読取に係る輝尽発光の集光・伝達及び光
電変換に特異性をもつ放射線画像情報読取装置に関する
ものである． 〔発明の背景〕 Ｘ線画像のような放射線画像は病気診断用などに多く用
いられる．このＸ線画像を得るために，被写体を透過し
たＸ線を蛍光体層（蛍光スクリーン）に照射し，これに
より可視光を生じさせて，この可視光を通常の写真を撮
るときと同じように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利用されている．しか
し，近年，銀塩を塗布したフィルムを用いないで蛍光体
層から直接画像を取り出す方法が工夫されるようになっ
た。
を用いる放射線画像情報読取装置，更に詳しくは前記放
射線画像情報の読取に係る輝尽発光の集光・伝達及び光
電変換に特異性をもつ放射線画像情報読取装置に関する
ものである． 〔発明の背景〕 Ｘ線画像のような放射線画像は病気診断用などに多く用
いられる．このＸ線画像を得るために，被写体を透過し
たＸ線を蛍光体層（蛍光スクリーン）に照射し，これに
より可視光を生じさせて，この可視光を通常の写真を撮
るときと同じように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利用されている．しか
し，近年，銀塩を塗布したフィルムを用いないで蛍光体
層から直接画像を取り出す方法が工夫されるようになっ
た。
この方法としては被写体を透過した放射線を蛍光体に吸
収せしめ，しかる後，この蛍光体を例えば光又は熱エネ
ルギーで励起することにより，この蛍光体が前記吸収に
より蓄積している放射線エネルギーを輝尽発光光として
放射せしめ，この輝尽発光を検出して画像化する方法が
ある．具体的には例えば米国特許第3,859,527号及び特
開昭55−12144号には輝尽性蛍光体を用い，可視光線又
は赤外線を輝尽励起光とした放射線画像変換方法が示さ
れている．この方法は支持体上に輝尽性蛍光体層を形成
した放射線画像変換パネル（以後「変換パネル」と略称
する）を使用するもので，この変換パネルの輝尽性蛍光
体層に被写体を透過した放射線を当てて被写体各部の放
射線透過度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて潜
像を形成し，しかる後にこの輝尽性蛍光体層を前記輝尽
励起で走査することによって各部に蓄積された放射線エ
ネルギーを放射させてこれを光に変換し，この光の強弱
による光信号により画像を得るものである．この最終的
な画像はハードコピーとして再生してもよいし,CRT上に
再生してもよい． 前記米国特許第3,859,527号に記載の放射線画像変換方
法を実施する装置には輝尽性蛍光体としてSrS:Ce,Sm,Sr
S:Eu,Sm,ThO2:Er,La202S:Eu,Smが使用され，走査方式と
してドラム型スキャナー若しくはフラットベッド型スキ
ャナーが使用され，読取光学系としてレンズ系が使用さ
れているが，この装置では輝尽蛍光体の発光輝度が極め
て低く，実用的な感度が得られないし，読取方式がレン
ズ系であるので集光効率が悪い時の欠点があった． 一方，特開昭56−11395号公報には前記特許の改良技術
が開示されている．それによれば輝尽性蛍光体として希
土類元素付活バリウムオロハライドを使用し，励起光光
源としてHe−Neレーザを用い，導光性シートを用いた集
光体を使用している．この特開昭56−11395号に係る装
置では蛍光体や集光体の改良により，実用的な画像が得
られるようになったが，蛍光体の応答速度は未だ充分で
なく，高速読取ができず，しかも励起光光源としてガス
レーザを使用しているため装置が大型化し，安価になら
ない欠点があった．また，集光体に導光性シートを用い
たためにフレキシビリティがなく，集光系の占める部分
が大となって装置が小型化できないという欠点があっ
た．さらに，希土類素付活バリウムオロハライドを使用
した蛍光体はこれに蓄積記録された画像が消去し難いた
め，繰し返し使用する際に長時間待機する必要があると
の欠点もあった． 〔発明の目的〕 本発明は上記の現状に鑑みてなされたものであり，本発
明の目的は読取速度の速い放射線画像読取装置を提供す
ることにある．本発明の他の目的は小型で安価な放射線
画像読取装置を提供することにある．更に他の目的は繰
り返し使用する時間（スループット）の短い放射線画像
読取装置を提供することにある． 〔発明の構成〕 上記の目的を達成するため，本発明は放射線画像を蓄積
記録する輝尽性蛍光体層を有する放射線画像記録媒体，
該放射線画像記録媒体に蓄積記録された放射線画像を励
起し発光させるレーザ光源，該レーザ光源からのレーザ
光を前記放射線画像記録媒体上に主走査させる走査光学
系，前記放射線画像記録媒体の副走査機構，前記主走査
の走査先に沿って前記放射線画像記録媒体の表面に臨設
された直線状の入射端面と円状の射出端面とを有する集
光体，該集光体の射出端面に受光面を臨設し，輝尽発光
光を電気信号に変換する光電変換器からなる放射線画像
読取装置において，前記放射線画像記録媒体を下記一般
式に示すアルカリハライド蛍光体を主成分とし，レーザ
光源として半導体レーザ光源としたものである． 本発明の装置に使用する記録媒体の主成分となる輝尽性
蛍光体にはアルカリハライド蛍光体を使用する．この蛍
光体は下記一般式 MIＸ・aMIIＸ′２・bMIIIＸ″３:cA （但し，MIはLi,Na,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも
一種のアルカリ金属であり，MIIはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,C
d,Cu及びNiから選ばれる少なくとも一種の二価金属であ
る．MIIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yd,Lu,Al,Ga及びInから選ばれる少なくとも一種の
三価金属である.X,X′及びＸ″はF,Cl,Br及びＩから選
ばれるすくなくとも一種のハロゲンである.AはEu,Tb,C
e,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb,Er,Gd,Lu,Sm,Y,Tl,Na,Ag,Cu及びM
gから選ばれる少なくとも一種の金属である． また,aは０≦ａ＜0.5の範囲の数値であり,bは０≦ｂ＜
0.5の範囲の数値であり,cは０≦ｃ＜0.2の範囲の数値で
ある．）で表わされるアルカリハライド蛍光体が挙げら
れる．アルカリハライド蛍光体は蒸着・スパッタリング
等の方法で輝尽性蛍光体層を形成させたものであっても
よい． 前記アルカリハライド蛍光体は単独で用いる必要はな
く，他の輝尽性螢光体と混合して用いてもよい．ただ
し，アルカリハライド蛍光体を他の輝尽性螢光体と混合
して用いる場合には前記アルカリハライド蛍光体の混合
比は50wt％以上，更には70wt％以上とすることが好まし
い． このアルカリハライド蛍光体は第５図の実線で示す輝尽
励起スペクトル，輝尽発光スペクトルの如く,500〜900n
mの波長の励起光によって250〜500nmの波長の光を輝尽
発光するもので，発光感度は従来装置に使用する螢光体
（破線）に比して良好であり，半導体レーザの発振波長
領域とのマッチングがよく好ましい． また，本発明装置に使用する螢光体は第６図示の如く励
起光を破線で示す時間（10μsec）だけ励起したとこ
ろ，実線の如く立上り，立下りの曲線（ａ）が急勾配に
なっている．これは一点鎖線で示す従来装置に使用する
螢光体の曲線（ｂ）及び（ｃ）に比して輝尽発光の応答
特性が良好で，しかも（ａ）は（ｂ）に対して二倍以上
の高速読取が可能となる．また，本図から本発明装置に
使用する螢光体は従来装置に使用する螢光体に比して螢
光残光が少なく，螢光残光の寿命の短いことが判る． 更に，本発明装置に使用する螢光体の層を有する交換パ
ネルと，その比較例として従来装置に使用する螢光体の
層を有する変換パネルに管電圧80KvのＸ線を500mR照射
した後の残像消去特性を比較して第７図に示す． 第７図において，（ａ）は本発明の放射線画像変換方法
に用いられるアルカリハライド蛍光体に放射線を一定量
照射した後，タングスタンランプ光で蓄積エネルギーを
消去した時の蓄積エネルギーの減衰特性を半導体レーザ
（780nm）で輝尽励起して輝尽発光輝度を検出すること
によって求めたものであり，（ｂ）は輝尽励起光源とし
て半導体レーザの代わりにHe−Neレーザ（633nm）を使
用すること以外は前記と同様にして測定した場合の蓄積
エネルギーの減衰特性であり，（ｃ）及び（ｄ）は従来
の方法に用いられる輝尽性螢光体BaFBr:Eu及びBaFCl:Eu
を輝尽励起光源としてHe−Neレーザ（633nm）を使用し
て前記と同様にして測定した場合の蓄積エネルギーの減
衰特性である． 本グラフから本発明装置に使用する螢光体は比較例に比
して残像の消去が1000倍以上効率よく行われ，繰り返し
使用する場合の待ち時間も大幅に短縮することが判る． 〔実施例〕 次に，本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する． 第１図は円形の受光面を有する光電変換器を備えた放射
線画像情報読取装置の略示的斜視図である．図におい
て,1は励起光発生用の半導体レーザ光源で，該半導体レ
ーザ光源１はレーザドライバ回路２によってドライブさ
れる．半導体レーザ光源１より発生したレーザ光束LBは
単色光フィルタ3,ミラー4,ビーム整形光学系5,ミラー６
を経て偏向器７に達する．偏向器７は偏向器ドライバ８
によってドライブされるカルバノミラーを備え，レーザ
ビームLBを走査領域内に一定角度で偏向する．偏向され
たレーザビームLBはｆθレンズ９によって走査線上で一
定速度となるよう調整されたミラー10を経て上記したア
ルカリハライド蛍光体を支持体上に成層してなる変換パ
ネル11上を矢印Ｚ方向に走査する．画像変換パネル11は
平面上を直線運動可能な移動台12の表面に装着されてい
て，該移動台12と共に矢印Ｙ方向に副走査される． 前記レーザ光束LBによって走査されて画像変換パネル11
から発生する輝尽発光は該変換パネル11に集光面13aが
近接して配置されている集光伝達体13で集光される．該
集光伝達体13の伝達面13bには輝尽励起光と輝尽発光と
を分離するためのフィルタ22が密着しており，該フィル
タ22の他方の面は光電子倍増管等の光電変換器14の受光
面に密着して配されている．集光伝達体13で集光された
輝尽発光は光電変換器14においてアナログ電気信号に変
換される.15は光電子倍増管である光電変換器14に高圧
を供給する光電変換電源である．光電子倍増管から電流
として出力された画像信号は図示しない電流−電圧変換
増幅器を通って電圧増幅され，さらに発光強度信号を画
像濃度信号に変換するLog変換器，画像クロック信号に
同期して信号を一定期間維持するサンプルホールド回路
を通ってA/D変換器によってデジタル信号に変換された
後，メモリに蓄えられ，デジタル演算等を行うCPUから
インターフェースを介して外部の機器，例えばデータを
保存，加工するための大型コンピュータ，ミニコンピュ
ータ，画像を出力するCRT表示装着，各種ハードコピー
作成装置等に連結されている． 前記半導体レーザ光源１は外筐体内に配置した冷却器に
固定した銅ブロックに取付けられ，電流を注入したとき
に半導体内で誘導放出される光を増幅して射出する．こ
の半導体レーザは集積化され，かつ，各射出光が相互に
光学的に一定の位相関係を保つ位相同期式のものである
ことが望ましい．この例として多重ストライプ構造の集
積半導体レーザやVSIS構造の集積半導体レーザ等からあ
る．これらの集積半導体レーザは単峰性遠視野像を与え
られ，単一スポットに収束可能なものがより優れている
ことは言うまでもない． 前記集光伝達体13は第２図に示す如く一方の端面である
集光面13aは直線状であり，他の端面である伝達面13bは
光電変換器14の形状を合わせて作られている．本図にお
いて,131は光ファイバ束,132は前記光ファイバ束131の
集光面を直線状に形成・保持するための口金,133は光電
変換器の受光面形状に前記光ファイバ束を形成，保持す
るための口金,134は光ファイバ束131を保持するための
布などのカバーである． 第３図（ａ）は集光面13aの一部拡大図，同図（ｂ）は
伝達面13bの拡大図を示す．本図において,131ijは光フ
ァイバ束131の一本一本の光ファイバ素線であり，最密
充填になるように配置した方が輝尽発光を集光する際に
損失が少なくなり，また光電変換器14の受光面も小さく
なるので好ましい． 本発明にかかる光ファイバは光通信等に用いられるステ
ップインデックス型，グレーデッドイッデックス型等の
いずれのタイプの光ファイバも使用可能であるが，輝尽
発光が完全拡散光に近く，集光伝達体13の集光面13aの
受光立体角は大きいことが要求される． 一般に，光ファイバの受光立体角は開口数によって与え
られ，開口数は0.3以上あれば実用できる．しかし，本
発明においては0.35以上，さらに好ましくは0.4以上で
ある． なお，開口数（NA）及び受光立体角（θ）は光ファイバ
を構成する芯材及び鞘材の屈折率をそれぞれｎ１,n２と
すれば，次式で与えられる． 従って，本発明に係る光ファイバの材質，構成は前記開
口数を満足させるものであれば本発明に適用することが
できる． 開口数の大きい光ファイバを与える素材としては導光性
プラスチックがあり，ポリアクリル樹脂，ポリスチレン
樹脂，軟質塩化ビニル樹脂，塩化ビニリデン樹脂，透明
ポリアミド樹脂，ポリカーボネイド樹脂，ポリエステル
樹脂，エポキシ樹脂，弗素樹脂，ポリエチレン樹脂等が
挙げられ,n１及びｎ２について芯材及び鞘材の樹脂とし
て組み合わされ使用される． また，プラスチック光ファイバは安価でありかつ加工が
容易である利点を有す． 前記プラスチック光ファイバ以外に開口数の大きな光フ
ァイバとしては，前記導光性プラスチックと石英ガラス
とからなる複合光ファイバ等がある． 本発明において光ファイバの芯材の外径Φ１と鞘材の外
径Φ２との比（Φ１／Φ２）は大きいほど集光伝達体の
集光面での輝尽発光の入射ロスが減少し，集光効率が向
上するので好ましい．Φ１／Φ２はΦ１／Φ２≧0.64で
あれば実用上問題はなく，Φ１／Φ２≧0.7であればさ
らに好ましい． なお，光ファイバの直径Φ２（鞘材の外径に等しい）は
0.05〜4mm,好ましくは0.1〜2mmであり、また光ファイバ
の直径は集光伝達体の集光面の厚さｄの0.4以下である
ことが好ましい． 本発明において，光エネルギーで輝尽励起する際，輝尽
励起光の反射光と輝尽性蛍光体層から放出される輝尽発
光とを分離する必要があることと，輝尽性蛍光体層から
放出される輝尽発光を受光する光電変換器は一般に600n
m以下の短波長の光エネルギーに対して感度が高くなる
という理由から，輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発
光はできるだけ短波長領域にスペクトル分布をもったも
のが望ましく,300nm〜500nmに輝尽発光波長領域を有す
る輝尽性蛍光体が一般に用いられる．このような輝尽性
蛍光体からの輝尽発光を効率よく伝達するためには，前
記光ファイバの300〜500nmにおける伝達損失を小さくす
る必要があり，前記輝尽性蛍光体の輝尽発光スペクトル
の最大となる波長において20db/m以下の伝達損失であれ
ば使用できる．好ましくは10db/m以下である． 本発明は第１図に示す実施例の放射線画像情報読取装置
に限定されるものではなく，第４図（ａ）〜（ｄ）の如
く集光手段の異なる他の装置を用いる場合であってもよ
い． 〔発明の効果〕 以上説明したように，この発明は放射線画像読取装置に
使用する放射線画像記録媒体を下記一般式 MIＸ・aMIIX′２・bMIIIX″３:cA （但し，MIはLi,Na,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも
一種のアルカリ金属であり，MIIはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,C
d,Cu及びNiから選ばれる少なくとも一種の二価金属であ
る．MIIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yd,Lu,Al,Ga及びInから選ばれる少なくとも一種の
三価金属である.X,X′及びＸ″はF,Cl,Br及びＩから選
ばれるすくなくとも一種のハロゲンである.AはEu,Tb,C
e,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb,Er,Gd,Lu,Sm,Y,Tl,Na,Ag,Cu及びM
gから選ばれる少なくとも一種の金属である． また,aは ０≦ａ＜0.5の範囲の数値であり,bは ０≦
ｂ＜0.5の範囲の数値であり,cは ０≦ｃ＜0.2の範囲の
数値である．）に示すアルカリハライド蛍光体を主成分
としたから，放射線画像記録媒体は，輝尽励起スペクト
ル，輝尽発光スペクトルの如く500〜900nmの波長の励起
光によって250〜500nmの波長の光を輝尽発光し，発光感
度は良好であり，特に，半導体レーザの発振波長領域と
のマッチングがよい． また，アルカリハライド蛍光体を主成分とする放射線画
像記録媒体は，励起による立上り，立下りの曲線が急勾
配となり，輝尽発光の応答特性が良好で，しかも従来装
置に比して二倍以上の高速読取が可能となる． また，アルカリハライド蛍光体を主成分とする放射線画
像記録媒体は，従来装置に使用する螢光体に比して螢光
残光が少なく，螢光残光の寿命が短い． 更に，アルカリハライド蛍光体を主成分とする放射線画
像記録媒体は，残像消去特性が良好であり，繰り返し使
用する場合の待ち時間（スループット）を大幅に短縮す
ることができる． さらにまた，この発明は放射線画像記録媒体に蓄積記録
された放射線画像を励起し発光させるレーザ光源として
半導体レーザ光源を用いたから，光源自体が小型化し，
全体を安価に提供できるなど各種の優れた効果を奏する
ものである
収せしめ，しかる後，この蛍光体を例えば光又は熱エネ
ルギーで励起することにより，この蛍光体が前記吸収に
より蓄積している放射線エネルギーを輝尽発光光として
放射せしめ，この輝尽発光を検出して画像化する方法が
ある．具体的には例えば米国特許第3,859,527号及び特
開昭55−12144号には輝尽性蛍光体を用い，可視光線又
は赤外線を輝尽励起光とした放射線画像変換方法が示さ
れている．この方法は支持体上に輝尽性蛍光体層を形成
した放射線画像変換パネル（以後「変換パネル」と略称
する）を使用するもので，この変換パネルの輝尽性蛍光
体層に被写体を透過した放射線を当てて被写体各部の放
射線透過度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて潜
像を形成し，しかる後にこの輝尽性蛍光体層を前記輝尽
励起で走査することによって各部に蓄積された放射線エ
ネルギーを放射させてこれを光に変換し，この光の強弱
による光信号により画像を得るものである．この最終的
な画像はハードコピーとして再生してもよいし,CRT上に
再生してもよい． 前記米国特許第3,859,527号に記載の放射線画像変換方
法を実施する装置には輝尽性蛍光体としてSrS:Ce,Sm,Sr
S:Eu,Sm,ThO2:Er,La202S:Eu,Smが使用され，走査方式と
してドラム型スキャナー若しくはフラットベッド型スキ
ャナーが使用され，読取光学系としてレンズ系が使用さ
れているが，この装置では輝尽蛍光体の発光輝度が極め
て低く，実用的な感度が得られないし，読取方式がレン
ズ系であるので集光効率が悪い時の欠点があった． 一方，特開昭56−11395号公報には前記特許の改良技術
が開示されている．それによれば輝尽性蛍光体として希
土類元素付活バリウムオロハライドを使用し，励起光光
源としてHe−Neレーザを用い，導光性シートを用いた集
光体を使用している．この特開昭56−11395号に係る装
置では蛍光体や集光体の改良により，実用的な画像が得
られるようになったが，蛍光体の応答速度は未だ充分で
なく，高速読取ができず，しかも励起光光源としてガス
レーザを使用しているため装置が大型化し，安価になら
ない欠点があった．また，集光体に導光性シートを用い
たためにフレキシビリティがなく，集光系の占める部分
が大となって装置が小型化できないという欠点があっ
た．さらに，希土類素付活バリウムオロハライドを使用
した蛍光体はこれに蓄積記録された画像が消去し難いた
め，繰し返し使用する際に長時間待機する必要があると
の欠点もあった． 〔発明の目的〕 本発明は上記の現状に鑑みてなされたものであり，本発
明の目的は読取速度の速い放射線画像読取装置を提供す
ることにある．本発明の他の目的は小型で安価な放射線
画像読取装置を提供することにある．更に他の目的は繰
り返し使用する時間（スループット）の短い放射線画像
読取装置を提供することにある． 〔発明の構成〕 上記の目的を達成するため，本発明は放射線画像を蓄積
記録する輝尽性蛍光体層を有する放射線画像記録媒体，
該放射線画像記録媒体に蓄積記録された放射線画像を励
起し発光させるレーザ光源，該レーザ光源からのレーザ
光を前記放射線画像記録媒体上に主走査させる走査光学
系，前記放射線画像記録媒体の副走査機構，前記主走査
の走査先に沿って前記放射線画像記録媒体の表面に臨設
された直線状の入射端面と円状の射出端面とを有する集
光体，該集光体の射出端面に受光面を臨設し，輝尽発光
光を電気信号に変換する光電変換器からなる放射線画像
読取装置において，前記放射線画像記録媒体を下記一般
式に示すアルカリハライド蛍光体を主成分とし，レーザ
光源として半導体レーザ光源としたものである． 本発明の装置に使用する記録媒体の主成分となる輝尽性
蛍光体にはアルカリハライド蛍光体を使用する．この蛍
光体は下記一般式 MIＸ・aMIIＸ′２・bMIIIＸ″３:cA （但し，MIはLi,Na,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも
一種のアルカリ金属であり，MIIはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,C
d,Cu及びNiから選ばれる少なくとも一種の二価金属であ
る．MIIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yd,Lu,Al,Ga及びInから選ばれる少なくとも一種の
三価金属である.X,X′及びＸ″はF,Cl,Br及びＩから選
ばれるすくなくとも一種のハロゲンである.AはEu,Tb,C
e,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb,Er,Gd,Lu,Sm,Y,Tl,Na,Ag,Cu及びM
gから選ばれる少なくとも一種の金属である． また,aは０≦ａ＜0.5の範囲の数値であり,bは０≦ｂ＜
0.5の範囲の数値であり,cは０≦ｃ＜0.2の範囲の数値で
ある．）で表わされるアルカリハライド蛍光体が挙げら
れる．アルカリハライド蛍光体は蒸着・スパッタリング
等の方法で輝尽性蛍光体層を形成させたものであっても
よい． 前記アルカリハライド蛍光体は単独で用いる必要はな
く，他の輝尽性螢光体と混合して用いてもよい．ただ
し，アルカリハライド蛍光体を他の輝尽性螢光体と混合
して用いる場合には前記アルカリハライド蛍光体の混合
比は50wt％以上，更には70wt％以上とすることが好まし
い． このアルカリハライド蛍光体は第５図の実線で示す輝尽
励起スペクトル，輝尽発光スペクトルの如く,500〜900n
mの波長の励起光によって250〜500nmの波長の光を輝尽
発光するもので，発光感度は従来装置に使用する螢光体
（破線）に比して良好であり，半導体レーザの発振波長
領域とのマッチングがよく好ましい． また，本発明装置に使用する螢光体は第６図示の如く励
起光を破線で示す時間（10μsec）だけ励起したとこ
ろ，実線の如く立上り，立下りの曲線（ａ）が急勾配に
なっている．これは一点鎖線で示す従来装置に使用する
螢光体の曲線（ｂ）及び（ｃ）に比して輝尽発光の応答
特性が良好で，しかも（ａ）は（ｂ）に対して二倍以上
の高速読取が可能となる．また，本図から本発明装置に
使用する螢光体は従来装置に使用する螢光体に比して螢
光残光が少なく，螢光残光の寿命の短いことが判る． 更に，本発明装置に使用する螢光体の層を有する交換パ
ネルと，その比較例として従来装置に使用する螢光体の
層を有する変換パネルに管電圧80KvのＸ線を500mR照射
した後の残像消去特性を比較して第７図に示す． 第７図において，（ａ）は本発明の放射線画像変換方法
に用いられるアルカリハライド蛍光体に放射線を一定量
照射した後，タングスタンランプ光で蓄積エネルギーを
消去した時の蓄積エネルギーの減衰特性を半導体レーザ
（780nm）で輝尽励起して輝尽発光輝度を検出すること
によって求めたものであり，（ｂ）は輝尽励起光源とし
て半導体レーザの代わりにHe−Neレーザ（633nm）を使
用すること以外は前記と同様にして測定した場合の蓄積
エネルギーの減衰特性であり，（ｃ）及び（ｄ）は従来
の方法に用いられる輝尽性螢光体BaFBr:Eu及びBaFCl:Eu
を輝尽励起光源としてHe−Neレーザ（633nm）を使用し
て前記と同様にして測定した場合の蓄積エネルギーの減
衰特性である． 本グラフから本発明装置に使用する螢光体は比較例に比
して残像の消去が1000倍以上効率よく行われ，繰り返し
使用する場合の待ち時間も大幅に短縮することが判る． 〔実施例〕 次に，本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する． 第１図は円形の受光面を有する光電変換器を備えた放射
線画像情報読取装置の略示的斜視図である．図におい
て,1は励起光発生用の半導体レーザ光源で，該半導体レ
ーザ光源１はレーザドライバ回路２によってドライブさ
れる．半導体レーザ光源１より発生したレーザ光束LBは
単色光フィルタ3,ミラー4,ビーム整形光学系5,ミラー６
を経て偏向器７に達する．偏向器７は偏向器ドライバ８
によってドライブされるカルバノミラーを備え，レーザ
ビームLBを走査領域内に一定角度で偏向する．偏向され
たレーザビームLBはｆθレンズ９によって走査線上で一
定速度となるよう調整されたミラー10を経て上記したア
ルカリハライド蛍光体を支持体上に成層してなる変換パ
ネル11上を矢印Ｚ方向に走査する．画像変換パネル11は
平面上を直線運動可能な移動台12の表面に装着されてい
て，該移動台12と共に矢印Ｙ方向に副走査される． 前記レーザ光束LBによって走査されて画像変換パネル11
から発生する輝尽発光は該変換パネル11に集光面13aが
近接して配置されている集光伝達体13で集光される．該
集光伝達体13の伝達面13bには輝尽励起光と輝尽発光と
を分離するためのフィルタ22が密着しており，該フィル
タ22の他方の面は光電子倍増管等の光電変換器14の受光
面に密着して配されている．集光伝達体13で集光された
輝尽発光は光電変換器14においてアナログ電気信号に変
換される.15は光電子倍増管である光電変換器14に高圧
を供給する光電変換電源である．光電子倍増管から電流
として出力された画像信号は図示しない電流−電圧変換
増幅器を通って電圧増幅され，さらに発光強度信号を画
像濃度信号に変換するLog変換器，画像クロック信号に
同期して信号を一定期間維持するサンプルホールド回路
を通ってA/D変換器によってデジタル信号に変換された
後，メモリに蓄えられ，デジタル演算等を行うCPUから
インターフェースを介して外部の機器，例えばデータを
保存，加工するための大型コンピュータ，ミニコンピュ
ータ，画像を出力するCRT表示装着，各種ハードコピー
作成装置等に連結されている． 前記半導体レーザ光源１は外筐体内に配置した冷却器に
固定した銅ブロックに取付けられ，電流を注入したとき
に半導体内で誘導放出される光を増幅して射出する．こ
の半導体レーザは集積化され，かつ，各射出光が相互に
光学的に一定の位相関係を保つ位相同期式のものである
ことが望ましい．この例として多重ストライプ構造の集
積半導体レーザやVSIS構造の集積半導体レーザ等からあ
る．これらの集積半導体レーザは単峰性遠視野像を与え
られ，単一スポットに収束可能なものがより優れている
ことは言うまでもない． 前記集光伝達体13は第２図に示す如く一方の端面である
集光面13aは直線状であり，他の端面である伝達面13bは
光電変換器14の形状を合わせて作られている．本図にお
いて,131は光ファイバ束,132は前記光ファイバ束131の
集光面を直線状に形成・保持するための口金,133は光電
変換器の受光面形状に前記光ファイバ束を形成，保持す
るための口金,134は光ファイバ束131を保持するための
布などのカバーである． 第３図（ａ）は集光面13aの一部拡大図，同図（ｂ）は
伝達面13bの拡大図を示す．本図において,131ijは光フ
ァイバ束131の一本一本の光ファイバ素線であり，最密
充填になるように配置した方が輝尽発光を集光する際に
損失が少なくなり，また光電変換器14の受光面も小さく
なるので好ましい． 本発明にかかる光ファイバは光通信等に用いられるステ
ップインデックス型，グレーデッドイッデックス型等の
いずれのタイプの光ファイバも使用可能であるが，輝尽
発光が完全拡散光に近く，集光伝達体13の集光面13aの
受光立体角は大きいことが要求される． 一般に，光ファイバの受光立体角は開口数によって与え
られ，開口数は0.3以上あれば実用できる．しかし，本
発明においては0.35以上，さらに好ましくは0.4以上で
ある． なお，開口数（NA）及び受光立体角（θ）は光ファイバ
を構成する芯材及び鞘材の屈折率をそれぞれｎ１,n２と
すれば，次式で与えられる． 従って，本発明に係る光ファイバの材質，構成は前記開
口数を満足させるものであれば本発明に適用することが
できる． 開口数の大きい光ファイバを与える素材としては導光性
プラスチックがあり，ポリアクリル樹脂，ポリスチレン
樹脂，軟質塩化ビニル樹脂，塩化ビニリデン樹脂，透明
ポリアミド樹脂，ポリカーボネイド樹脂，ポリエステル
樹脂，エポキシ樹脂，弗素樹脂，ポリエチレン樹脂等が
挙げられ,n１及びｎ２について芯材及び鞘材の樹脂とし
て組み合わされ使用される． また，プラスチック光ファイバは安価でありかつ加工が
容易である利点を有す． 前記プラスチック光ファイバ以外に開口数の大きな光フ
ァイバとしては，前記導光性プラスチックと石英ガラス
とからなる複合光ファイバ等がある． 本発明において光ファイバの芯材の外径Φ１と鞘材の外
径Φ２との比（Φ１／Φ２）は大きいほど集光伝達体の
集光面での輝尽発光の入射ロスが減少し，集光効率が向
上するので好ましい．Φ１／Φ２はΦ１／Φ２≧0.64で
あれば実用上問題はなく，Φ１／Φ２≧0.7であればさ
らに好ましい． なお，光ファイバの直径Φ２（鞘材の外径に等しい）は
0.05〜4mm,好ましくは0.1〜2mmであり、また光ファイバ
の直径は集光伝達体の集光面の厚さｄの0.4以下である
ことが好ましい． 本発明において，光エネルギーで輝尽励起する際，輝尽
励起光の反射光と輝尽性蛍光体層から放出される輝尽発
光とを分離する必要があることと，輝尽性蛍光体層から
放出される輝尽発光を受光する光電変換器は一般に600n
m以下の短波長の光エネルギーに対して感度が高くなる
という理由から，輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発
光はできるだけ短波長領域にスペクトル分布をもったも
のが望ましく,300nm〜500nmに輝尽発光波長領域を有す
る輝尽性蛍光体が一般に用いられる．このような輝尽性
蛍光体からの輝尽発光を効率よく伝達するためには，前
記光ファイバの300〜500nmにおける伝達損失を小さくす
る必要があり，前記輝尽性蛍光体の輝尽発光スペクトル
の最大となる波長において20db/m以下の伝達損失であれ
ば使用できる．好ましくは10db/m以下である． 本発明は第１図に示す実施例の放射線画像情報読取装置
に限定されるものではなく，第４図（ａ）〜（ｄ）の如
く集光手段の異なる他の装置を用いる場合であってもよ
い． 〔発明の効果〕 以上説明したように，この発明は放射線画像読取装置に
使用する放射線画像記録媒体を下記一般式 MIＸ・aMIIX′２・bMIIIX″３:cA （但し，MIはLi,Na,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも
一種のアルカリ金属であり，MIIはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,C
d,Cu及びNiから選ばれる少なくとも一種の二価金属であ
る．MIIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yd,Lu,Al,Ga及びInから選ばれる少なくとも一種の
三価金属である.X,X′及びＸ″はF,Cl,Br及びＩから選
ばれるすくなくとも一種のハロゲンである.AはEu,Tb,C
e,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb,Er,Gd,Lu,Sm,Y,Tl,Na,Ag,Cu及びM
gから選ばれる少なくとも一種の金属である． また,aは ０≦ａ＜0.5の範囲の数値であり,bは ０≦
ｂ＜0.5の範囲の数値であり,cは ０≦ｃ＜0.2の範囲の
数値である．）に示すアルカリハライド蛍光体を主成分
としたから，放射線画像記録媒体は，輝尽励起スペクト
ル，輝尽発光スペクトルの如く500〜900nmの波長の励起
光によって250〜500nmの波長の光を輝尽発光し，発光感
度は良好であり，特に，半導体レーザの発振波長領域と
のマッチングがよい． また，アルカリハライド蛍光体を主成分とする放射線画
像記録媒体は，励起による立上り，立下りの曲線が急勾
配となり，輝尽発光の応答特性が良好で，しかも従来装
置に比して二倍以上の高速読取が可能となる． また，アルカリハライド蛍光体を主成分とする放射線画
像記録媒体は，従来装置に使用する螢光体に比して螢光
残光が少なく，螢光残光の寿命が短い． 更に，アルカリハライド蛍光体を主成分とする放射線画
像記録媒体は，残像消去特性が良好であり，繰り返し使
用する場合の待ち時間（スループット）を大幅に短縮す
ることができる． さらにまた，この発明は放射線画像記録媒体に蓄積記録
された放射線画像を励起し発光させるレーザ光源として
半導体レーザ光源を用いたから，光源自体が小型化し，
全体を安価に提供できるなど各種の優れた効果を奏する
ものである
第１図は本発明の実施例を示す放射線画像情報読取装置
の略示的斜視図，第２図は集光伝達体の斜視図，第３図
（ａ）は集光面の一部拡大図，同図（ｂ）は伝達面の拡
大図，第４図（ａ）〜（ｄ）は放射線画像情報読取装置
の集光時の他の例を示す説明図，第５図は輝尽励起スペ
クトル及び輝尽発光スペクトルを示すグラフ，第６図は
輝尽発光の応答特性を示すグラフ，第７図は消去特性を
示すグラフである． １……半導体レーザ光源 10……放射線画像情報記録媒体（変換パネル） 12……副走査手段（移動台） 13……集光伝達体 13a……集光面 13b……伝達面 14……光電変換器 131……光ファイバ
の略示的斜視図，第２図は集光伝達体の斜視図，第３図
（ａ）は集光面の一部拡大図，同図（ｂ）は伝達面の拡
大図，第４図（ａ）〜（ｄ）は放射線画像情報読取装置
の集光時の他の例を示す説明図，第５図は輝尽励起スペ
クトル及び輝尽発光スペクトルを示すグラフ，第６図は
輝尽発光の応答特性を示すグラフ，第７図は消去特性を
示すグラフである． １……半導体レーザ光源 10……放射線画像情報記録媒体（変換パネル） 12……副走査手段（移動台） 13……集光伝達体 13a……集光面 13b……伝達面 14……光電変換器 131……光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加野 亜紀子 東京都日野市さくら町１番地 小西六写真 工業株式会社内 (72)発明者 中野 邦昭 東京都日野市さくら町１番地 小西六写真 工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】放射線画像を蓄積記録する輝尽性蛍光体層
を有する放射線画像記録媒体，該放射線画像記録媒体に
蓄積記録された放射線画像を励起し発光させるレーザ光
源，該レーザ光源からのレーザ光を前記放射線画像記録
媒体上に主走査させる走査光学系，前記放射線画像記録
媒体の副走査機構，前記主走査の走査先に沿って前記放
射線画像記録媒体の表面に臨設された直線状の入射端面
と円状の射出端面とを有する集光体，該集光体の射出端
面に受光面を臨設し，輝尽発光光を電気信号に変換する
光電変換器からなる放射線画像読取装置において，前記
放射線画像記録媒体を下記一般式に示すアルカリハライ
ド蛍光体を主成分とし，レーザ光源として半導体レーザ
光源としたことを特徴とする放射線画像読取装置． MIＸ・aMIIＸ′２・bMIIIＸ″３:cA （但し，MIはLi,Na,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも
一種のアルカリ金属であり，MIIはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,C
d,Cu及びNiから選ばれる少なくとも一種の二価金属であ
る．MIIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yd,Lu,Al,Ga及びInから選ばれる少なくとも一種の
三価金属である.X,X′及びＸ″はF,Cl,Br及びＩから選
ばれるすくなくとも一種のハロゲンである.AはEu,Tb,C
e,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb,Er,Gd,Lu,Sm,Y,Tl,Na,Ag,Cu及びM
gから選ばれる少なくとも一種の金属である． また,aは０≦ａ＜0.5の範囲の数値であり,bは０≦ｂ＜
0.5の範囲の数値であり,cは０≦ｃ＜0.2の範囲の数値で
ある．）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61055970A JPH0681223B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 放射線画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61055970A JPH0681223B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 放射線画像読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62213364A JPS62213364A (ja) | 1987-09-19 |
| JPH0681223B2 true JPH0681223B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=13013931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61055970A Expired - Fee Related JPH0681223B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 放射線画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681223B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58109899A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-30 | 富士写真フイルム株式会社 | 螢光体およびそれを用いたｘ線増感紙 |
| JPS60165641A (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-28 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 放射線画像情報読取装置の傷検出装置 |
-
1986
- 1986-03-13 JP JP61055970A patent/JPH0681223B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58109899A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-30 | 富士写真フイルム株式会社 | 螢光体およびそれを用いたｘ線増感紙 |
| JPS60165641A (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-28 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 放射線画像情報読取装置の傷検出装置 |
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|---|---|
| JPS62213364A (ja) | 1987-09-19 |
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