JPH0731375B2 - 画像読取方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、蓄積性蛍光体シートに放射線画像情報を蓄積
記録し、次いでこれに励起光を照射し、蓄積記録された
画像情報に応じて輝尽発光する光を検出し、この光を電
気信号に変換して画像情報を得る画像読取方法に関し、
とくに産業用小物検査、Ｘ線局部検査等において、比較
的小サイズの蓄積性蛍光体シートを使用する場合に利用
される画像読取方法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、このような
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。

このような特長を有する蓄積性蛍光体をシート状に形成
したものが蓄積性蛍光体シートであり、この蓄積性蛍光
体シートは種々の用途の画像情報読取に利用可能であ
る。

例えばその用途の一例としては、人体等の被写体の放射
線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに蓄積記録し、
この蓄積性蛍光体シートにレーザ光等の励起光を照射し
て輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光検出
器により光電的に読み取って画像信号を得、この画像信
号に基づき写真感光材料等の記録材料、CRT等の表示装
置に被写体の放射線画像を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知られており、実用化さ
れている。（特開昭55-12429号，同56-11395号など。） （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のシステムにおいては、蓄積性
蛍光体シート上の広範囲に亘る画像情報を読み取るため
に該シートへ励起光をラスタスキャンするようになって
おり、そのためシートへの励起光の照射、およびこの励
起光照射によりシートから発生する輝尽発光光の読取り
において複雑な主走査、副走査を行なう必要があり、こ
の結果、システムが大型化かつ複雑化する。

しかし、一方では上記システムは主として医療診断用と
して極めて好適に用いられるものであり、近年システム
全体をできるだけ小型化、簡便化さらには低廉化して欲
しいという要請がある。すなわち、システムを小型化、
簡便化、低廉化することにより、大病院のみならず、例
えば開業医等が各診断室に設置することが可能となる。

また、人体における局所部分のみを扱うようなシステム
であれば必ずしも大型の蓄積性蛍光体シートを用いる必
要はなく、小さい蓄積性蛍光体シートを用いれば充分で
あり、これに伴ないシステムを小型化、簡便化して小回
りのきくものにした方が便利である。

さらに、例えば産業用小物の非破壊検査、DNAコロニー
のハイブリッド形成やたん白質の電気泳動パターン等の
オートラジオグラフィに上記蓄積性蛍光体シートが利用
される場合は、該シートに必要な面積はかなり小さくて
もよい。したがって画像の読取再生システムも蓄積性蛍
光体シートの大きさに応じた規模のものとし、さらに、
このシステム規模の小型化に伴ないシステム操作、調整
の簡便化、システム製造コストの低廉化を図る要請も高
まりつつある。

このような要請下から本発明者等は回転板上に蓄積性蛍
光体シートを載設し、このシート上に励起光を照射し、
回転板の回転により励起光の主走査を、回転板の、この
回転板半径方向の移動により励起光の副走査をなし、上
記シートに蓄積記録されている放射線画像を読み取る方
法を開発した。

ところで、放射線画像情報のキャリアである輝尽発光光
は励起光による蓄積性蛍光体シート上の照度および照射
ビーム径の大きさに応じて光量が変化するため、正確な
読取を行なうためには、励起光が蓄積性蛍光体シート上
に正確にフォーカスされていることが望ましい。

しかしながら、上述したような回転板を用いて放射線画
像を読み取る方法においては読取りの際に回転板の面ぶ
れを回避するのが困難であり、そのため回転板の回転に
伴ないフォーカスレンズと蓄積性蛍光体シート間の距離
が変化して励起光による上記照度およびビーム照射径が
変化し、放射線画像情報の読取精度が低下するという問
題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、放射線画
像情報が蓄積されている蓄積性蛍光体シートに励起光を
照射して該画像情報を光電的に読み取り、読み取った画
像情報に基づいて可視像を再生する際に、該画像情報の
読取精度を低下させることなく、システムの小型化、操
作、調整の簡便化、製造コストの低廉化を図り得る画像
読取方法を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の画像読取方法は、放射線画像が蓄積記録された
蓄積性蛍光体シートを回転板上に載設し、このシート上
に励起光をビーム照射し、この励起光照射の際、上記回
転板の回転により励起光主走査を、またこの回転板と励
起光の、回転板半径方向の相対移動により励起光副走査
を行ない、さらに励起光のビーム照射位置とは異なる位
置に面ぶれ測定光をビーム照射し、その面ぶれ測定光の
ビーム照射位置からの反射光に応じて回転板の該回転に
伴なう面ぶれ量を測定し、その測定結果に基づいて、励
起光走査されている間は該励起光が上記シート上で結像
するように該励起光のフォーカスを調整することを特徴
とするものである。

ここで上記面ぶれ量を測定する方法としては接触、非接
触を問わずどのような測定方法を用いてもよいが、回転
板と測定プローブの摩擦をなくして安定した測定を行な
うためには光学的、電気的あるいは磁気的な非接触測定
方法を採用することが望ましい。

さらに、上記励起光のフォーカス調整はフォーカスレン
ズ等の光学系あるいは光源をその光軸方向に移動させる
ことにより達成される。

また、上記「回転板半径方向」とは励起光ビーム照射位
置と回転板の回転中心を通る直線方向をいい、励起光ビ
ームはこの直線上を移動る。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

第１図は本発明の一実施例方法により画像読取を行なう
放射線画像情報読取装置を示す概略図である。この放射
線画像情報読取装置は、一枚あるいは複数枚の蓄積性蛍
光体シート（以下IPと称する）１が載設され、矢印Ａ方
向に所定のCLV（線速度一定）回転をするとともに回転
軸と直角方向である矢印Ｂ方向に直線移動する透明回転
板である回転円板２、この回転円板２上に載設されたIP
1上に図面下方からレーザ光を励起光として照射するた
めの読取用光源３、集束レンズ４およびハーフミラー
５、さらに励起光照射によりIP1から発生された輝尽発
光光をハーフミラー５を介して受光してこれを電気信号
に変換する光電変換手段６、回転円板２の面ぶれ量を測
定するため、図中回転円板２の下表面であって、励起光
照射位置と回転円板２の回転中心を結ぶ直線上にレーザ
光を照射するための測定用光源８および集束レンズ９、
測定用光源８から回転円板２に照射されたレーザ光の反
射もどり光を検出してかかるレーザ光の焦点ずれ量を測
定するシリンドリカルレンズ10および４分割フォトダイ
オード11、該レーザ光のもどり光を４分割フォトダイオ
ード11に入射せしめるためのハーフミラー12、４分割フ
ォトダイオード11により測定された焦点ずれ量に基づい
て回転円板２の面ぶれ量を算出する算出手段13、算出手
段13の算出結果に基づいて、測定用光源８からの測定光
が回転円板２上のIP1が載設されていない位置に正確に
結像されるように集束レンズ９を矢印Ｃ方向に移動せし
める集束レンズ移動手段14、および読取用光源３からの
読取光がIP1上に正確に結像されるように集束レンズ４
を矢印Ｄ方向に移動せしめる集束レンズ移動手段15から
なっている。なお、ハーフミラー５と光電変換手段６の
間には励起光等をカットして輝尽発光光のみを光電変換
手段６が受光し得るように一定波長域の光のみを透過せ
しめるカットフィルタ７が挿入されている。なお、回転
円板２は励起光および輝尽発光光に対して透明となる材
質で、1mm以上の厚さに形成する。また、上記IP1は放射
線画像撮影部（図示していない）において既に画像撮影
に供されたものである。すなわち、この放射線画像撮影
部においては、例えばＸ線管球等の放射線源から被写体
に向けて放射線を照射し、また、この被写体を透過した
放射線が照射される位置に放射線エネルギーを蓄積記録
するIP1を配設し、かかるIP1に透過放射線画像情報を蓄
積記録するようになっており、この画像撮影に供された
IP1を本実施例により回転円板２上に載設して読み取れ
ばIP1に蓄積記録されている画像情報を得ることができ
る。さらに、上記光電変換手段６としてはフォトマルチ
プライヤ等の光検出器を用いればよく、またこの光電変
換手段６の後段には一般に、増幅器およびA/D変換器等
を適宜設けるようにする。

また、上記回転円板２の矢印Ａ方向への回転速度、すな
わちレーザビームの主走査速度は可視像を再生する際の
所望画素ピッチおよび光電変換手段６の読取速度等を考
慮して決定する。回転円板２の回転駆動にはスピンドル
モータを用い、スピンドルサーボを用いてこの回転を安
定させるのが望ましい。さらに、回転円板２の矢印Ｂ方
向の移動速度、すなわちレーザビームの副走査速度はや
はり可視像を再生する際の所望画素ピッチ等を考慮して
決定する。

本実施例を用いてIP1を読み取る際には、回転円板２上
に各IP1を載設し、読取用光源３からのレーザビームが
この円板２上で焦点を結ぶように集束レンズ４およびハ
ーフミラー５の位置調整を行ない、この回転円板２を一
定の線速度で回転せしめるとともにこの回転円板２をそ
の回転中心とビーム照射位置を結ぶ直線方向、すなわち
回転円板２の半径方向である矢印Ｂ方向においてビーム
照射位置の回転中心からの距離に応じて予め定めた速度
で移動せしめる。これによりレーザビームは各IP1上で
等間隔のスパイラル状軌跡を描くように走査され、上記
レーザビームがIPの円板外周側端部から円板内周側端部
まで照射するように回転円板２を直線移動せしめればIP
の全面走査を行なうことができる。

ところで、本実施例においては前述したように１枚ある
いは複数枚のIP1を回転円板２上に載設せしめており、
回転円板２の回転バランスを良くするためには１枚のIP
の場合には第2A図に示すようにIP1aの形状を回転円板２
の回転軸に対して回転対称形とすることが望ましく複数
枚のIPの場合には第2B図に示すようにこのIP1b〜1eの合
成重心が回転円板２の回転中心と一致するような位置に
配設することが望ましい。また、かかる位置にIP1を配
設する場合に、該位置に予め位置決め用の凹み、マーカ
等を設けておけばIP1を載設する際に目印となって便利
である。

次に本装置の励起光フォーカス調整系について説明す
る。この調整系は光ディスクが用いられているものと略
同様のものであるが、光学系が信号読取系の光学系と共
用されていない点で通常の光ディスクに使用されている
ものと異なる。すなわち、まず測定用光源８から発生せ
しめたレーザ光をハーフミラー12を介して直進せしめ集
束レンズ９により図中回転円板２の下表面に焦点が結ば
れるように設定する。このとき上記測定用光源８からの
レーザ光が照射される回転円板２は標準位置に設定して
おく。この回転円板２により反射されたレーザ光はハー
フミラー12により直角方向に反射されシリンドリカルレ
ンズ10を介して４分割フォトダイオード11上に照射され
る。この４分割フォトダイオード11上のビーム像は回転
円板２が標準位置にあるときは円形となるようにシリン
ドリカルレンズ10および４分割フォトダイオード11の位
置調整がなされている。ところで、回転円板２が励起光
走査とため矢印Ａ方向に回転し始めるとその回転に伴な
い回転円板が上下に周期的振動をおこす、いわゆる面ぶ
れ現象が発生する。この状態で励起光の結像位置を一定
としておくと周期的な焦点ずれが生じ、画像情報の正確
な読取りを行なうことができない。そこで、本実施例に
おいては、回転円板２の面ぶれが生じた場合にシリンド
リカルレンズ10が有する非点収差性を利用して、測定用
光源８の反射光が４分割フォトダイオード11上で面ぶれ
量に応じた楕円形状のビーム像が形成されるようにし、
算出手段13において、この４分割フォトダイオード11か
ら出力されたその楕円形状のビーム像に応じた電気信号
の値と、回転円板２が標準位置にあるときに４分割フォ
トダイオード11から出力されるべき電気信号の値を比較
し、その比較結果に基づいて、測定光のビームが回転円
板２上の下表面で焦点を結ぶべく集束レンズ９を矢印Ｃ
方向へ移動せしめるための補正信号を出力し、集束レン
ズ移動手段14がこの補正信号に基づいて集束レンズ９を
矢印Ｃ方向に移動するようにするとともに励起光のビー
ムが図中IP1の蛍光体層1fの下表面で焦点を結ぶべく集
束レンズ４を矢印Ｄ方向へ移動せしめるための補正信号
を出力し、集束レンズ移動手段15がこの補正信号に基づ
いて集束レンズ４を矢印Ｄ方向に移動するようにしてい
る。なお、算出手段13における補正信号は以下のように
して出力される。すなわち、測定用レーザ光照射位置で
の面ぶれ量（標準位置からの上下方向変位置）をδ_１、
回転円板２の回転中心から測定用レーザ光照射位置まで
の円板半径方向の距離をL₁、回転円板２の回転中心から
励起光照射位置までの円板半径方向の距離をL₂とすれば
励起光照 射位置の上下方向移動量δ_２を により算出し、この移動量に応じた電気信号を補正信号
として出力する。なお、上式が成立するためには測定用
レーザ光照射位置が、回転円板２の回転中心と励起光照
射位置を通る直線上に設定される必要がある。なお、測
定用レーザ光は、励起光副走査により回転円板２が矢印
Ｂ方向に移動しても常に回転円板２上に照射されるよう
に設定されていなければならない。また、フォーカス調
整の精度を上げるためには測定用レーザ光照射位置をな
るべく励起光照射位置の近傍に設定することが望まし
い。

本実施例方法においては、上述したフォーカス調整をIP
の全読取走査期間に亘って行なうようにしているので、
回転円板２の面ぶれによっても励起光のいわゆるピンボ
ケ現象を軽減もしくは防止して正確な画像情報読取を行
なうことができる。

なお、上記実施例においてはレーザビームの副走査を回
転円板２を矢印Ｂ方向へ移動することにより行なってい
るが、これに代えて回転円板２を固定しレーザビーム照
射のための光学系（例えば光源３、集束レンズ４および
ハーフミラー５）を矢印Ｂ方向に移動するか、回転円板
２およびこのレーザビーム照射のための光学系双方を矢
印Ｂ方向に相対移動してレーザビームの副走査を行なう
ようにしてもよい。この場合には、測定用レーザ光照射
のための光学系も励起光照射のための光学系とともに矢
印Ｂ方向に一体的に移動させることが望ましい。

なお、レーザビーム照射のための光学系および光電変換
手段としては必ずしも上述した実施例のものに限られる
ものではなく、例えばIPに入射する励起光線の入射角を
０°でない一定の角度とし、励起光線の入射方向と輝尽
発光光の最大光量射出方向が重ならないようにすればハ
ーフミラーを使用せずに装置を構成することができる。

なお、測定用レーザ光照射のための光学系、およびこの
測定用レーザ光のもどり光を読み取って励起光結像位置
補正信号を出力するための光学系および電気系としては
必ずしも上記実施例のものに限られるものではなく、そ
の他種々のオートフォーカス装置を用いることができ
る。

なお、IP1を回転円板２上に載設する方式および測定
光、励起光の照射方向は、本実施例方法に限定されるわ
けではなく、IP1の支持体面が回転円板２の上面に対向
するようにIP1を回転円板２上に載設し、IP1の蛍光体層
面への励起光照射を上方より行ない、同じく、回転円板
２の上面への面ぶれ量測定光の照射を上方より行なう等
の方法も可能である。その場合には、測定光結像性補正
のために集束レンズ移動手段14に入力される補正信号の
符号と励起光結像性補正のために集束レンズ移動手段15
に入力される補正信号の符号とを適宜設定する等の注意
が必要である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したとおり、本発明の画像読取方法によ
れば、回転円板の回転により励起光の主走査を行なって
おり、ガルバノメータミラー、ポリゴンミラー等のラス
タスキャン用の光学系が不要となるから走査系をコンパ
クトかつ簡単に形成することができ、装置の小型化、操
作、調整の簡便化を図ることができる。また、走査系を
安価に製造することができるから、同時に製造コストの
低廉化も図ることができる。

さらに、このような読取走査の期間中励起光照射系とは
別個のフォーカス測定系により回転円板の面ぶれ量を測
定し、この測定結果に基づいて励起光のフォーカス調整
を行なっているので励起光のいわゆるピンボケ現象を軽
減もしくは防止して画像情報の正確な読取りを行なうこ
とができる。

しかも、蓄積性蛍光体シートが光ディスク等と異なり光
拡散体であって、面ぶれ測定光をこのシート上に照射し
てもその戻り光によっては正確な面ぶれ測定を行なうこ
とができないという本発明方法の特殊性に鑑み、面ぶれ
測定光のビーム照射位置を、励起光のビーム照射位置と
は異なる所定位置としていることから、回転円板の面ぶ
れ量の測定を高精度なものとしつつ励起光による蓄積性
蛍光体シート上への走査を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像読取方法の一実施例を実施す
るための装置を示す概略図であり、第2A図および第2B図
は第１図に示す蓄積性蛍光体シートの回転板上での載設
例を示すものである。 1,1a〜1e……蓄積性蛍光体シート（IP） ２……回転円板（回転板）、３……読取用光源 4,9……集束レンズ、５……ハーフミラー ６……光電変換手段、８……測定用光源 10……シリンドリカルレンズ 11……４分割フォトダイオード 13……算出手段 14,15……集束レンズ移動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体
   シートを回転板上に載設し、 前記シート上に読取用光源からの励起光をビーム照射
   し、 該励起光照射の際、前記回転板を回転せしめることによ
   り該励起光の主走査を行なうとともに、前記回転板と前
   記励起光とを該回転板の半径方向に相対的に移動せしめ
   ることにより前記励起光の副走査を行ない、 前記回転板を回転せしめた際、前記励起光ビーム照射位
   置とは異なる位置に面ぶれ測定光をビーム照射し、その
   面ぶれ測定光のビーム照射位置からの反射光に応じてこ
   の回転板の面ぶれ量を測定し、その測定結果に基づい
   て、前記励起光が走査されている間、前記シート上で結
   像するように該励起光のフォーカルを調整し、 この励起光照射により前記シートから発せられた輝尽発
   光光を光電変換手段により光電的に読み取って放射線画
   像情報を得ることを特徴とする画像読取方法。