JPH0784053A

JPH0784053A - 放射線検出器およびその使用方法

Info

Publication number: JPH0784053A
Application number: JP5233269A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hosoi; 雄一細井
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1995-03-31
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JP3302463B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】エネルギーサブトラクション処理あるいは加
算処理を行うための複数の画像信号の位置合わせ精度が
高く、また、エネルギーサブトラクション処理を行う画
像信号についてはエネルギー成分の分離を良好に行うこ
とができる放射線検出器を提供する。【構成】放射線の照射により瞬時発光光を発光する瞬
時発光蛍光体と、放射線の照射により放射線画像情報が
蓄積記録され励起光の照射により放射線画像情報を担う
輝尽発光光を発光する輝尽性蛍光体とを含むシンチレー
タ３と、シンチレータ３から発せられる瞬時発光光およ
び輝尽発光光を各別に画像信号に変換して出力する固体
光検出器２とをフィルタ７を介在させ積層させて放射線
検出器１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線検出器、とくに詳
細にはシンチレータと固体光検出器との組合せを利用す
る放射線検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、医療診断を目的とする放射線
撮影の医療用放射線撮影、物質の被破壊検査等を目的と
する工業用放射線撮影等の種々の分野における放射線撮
影において、増感紙と放射線写真フイルムとを組合せた
いわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によ
れば、被写体を透過したＸ線等の放射線が増感紙に入射
すると，増感紙に含まれる蛍光体はこの放射線のエネル
ギーを吸収して蛍光（瞬時発光）を発する。この発光に
より、増感紙に密着させるように重ね合わされた放射線
写真フイルムが感光し、放射線写真フイルム上には放射
線画像が形成される。このようにして放射線画像は直接
に放射線フイルム上に可視化された画像として得ること
ができる。

【０００３】一方、放射線写真フイルムに記録された放
射線画像を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録する
ことが種々の分野で行われている。たとえば、後の画像
処理に適合するように設計されたガンマ値の低いフィル
ムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が記録され
たフィルムからＸ線画像を読み取って電気信号に変換
し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施した後コ
ピー写真等に可視像として再生することにより、コント
ラスト，シャープネス，粒状性等の画質性能の良好な再
生画像を得ることが行われている（特公昭61-5193 号公
報参照）。

【０００４】また、本願出願人により、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）を利用し
て、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート状の
蓄積性蛍光体に記録し、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、
この画像データ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すでに提案されている
（特開昭55-12429号，同56-11395号，同55-163472 号，
同56-104645 号，同55- 116340号等）。

【０００５】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が認め
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。

【０００６】しかしながら、上述した放射線写真システ
ムにより放射線画像を得るためには、上述した放射線画
像を直接可視化する際に、撮影に用いる放射線写真フイ
ルムと増感紙との感度領域を一致させて撮影を行う必要
がある。

【０００７】また、上述した放射線写真フイルム、蓄積
性蛍光体シートを用いて光電的に放射線画像を読み取る
システムにおいては、上述したように放射線画像に画像
処理をおこなって目的に応じた濃度およびコントラスト
を有するように調整したり、放射線画像を一旦電気信号
に変換しなければならず、そのための画像読取装置を用
いて読取り走査を行う必要があり、放射線画像を得るた
めの操作が煩雑なものとなり、放射線画像を得るまでの
時間がかかるものとなっている。

【０００８】そこで、従来のシステムにおける上記のよ
うな問題点を解決するために、放射線検出器が提案され
ている（例えば特開昭59-211263 号公報、特開平2-1640
67号公報、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ92/06501号、Signa
l,noise,and read out considerations in the develop
ment of amorphous silicon photodiode arraysfor rad
iotherapy and diagnostic x-ray imaging ，L.E.Anton
uk et.al ，University of Michigan，R.A.Street Xero
x，PARC，SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Image Phy
sics(1991) ，p.108-119 ）。

【０００９】この放射線検出器は、例えば厚さ3mm の石
英ガラスからなる基板にアモルファス半導体膜を挟んで
透明導電膜と導電膜とからなるマトリクス状に配された
複数の固体光検出素子および互いに直交するようにマト
リクス状にパターン形成された複数の信号線と走査線と
から構成されている固体光検出器に、放射線を可視光に
変換するシンチレータを積層することにより構成されて
なるものである。

【００１０】この放射線検出器をシンチレータが放射線
入射側の面を向くように配置し、放射線検出器に被写体
を透過した放射線を照射することにより、放射線がシン
チレータに直接入射して可視光に変換され、あるいはシ
ンチレータが輝尽性蛍光体である場合には、シンチレー
タに蓄積記録された放射線画像情報が励起光で励起する
ことにより輝尽発光光に変換され、この可視光あるいは
輝尽発光光が各固体光検出素子の光電変換部により検出
されて放射線画像情報を担持する画像信号に光電変換さ
れる。この画像信号は、放射線検出器の各固体光検出素
子に設けられた転送部から所定の読出し手段により読み
出され、所定の画像処理がなされた後にＣＲＴ等の再生
手段により再生される。このような放射線検出器を用い
ることにより、被写体の放射線画像を煩雑な操作を行う
ことなく直ちに再生することができるため、直ちにリア
ルタイムで放射線画像を得ることができ、上述した従来
のシステムの欠点を解消することができる。

【００１１】一方、同一被写体に対して相異なるエネル
ギー分布を有するＸ線を照射せしめ、被写体の特定の構
造物（例えば、臓器、骨、血管等）が特有のＸ線エネル
ギー吸収特性を有することを利用して特定の構造物が異
なって描出された２つの画像信号を得、その後この２つ
の画像信号に適当な重みづけをした上で両信号間で引き
算（サブトラクト）を行い特定の構造物の画像を抽出す
る、いわゆるエネルギーサブトラクション方法が知られ
ている（例えば特開昭59-83486号）。

【００１２】この方法は、２枚の蓄積性蛍光体シートに
それぞれ放射線の高エネルギー成分、低エネルギー成分
を担持する放射線画像を同時に蓄積記録する１ショット
エネルギーサブトラクションを行い、各蓄積性蛍光体シ
ートから被写体の放射線画像を担持する画像信号を得、
各画像信号間で減算処理を行うことにより、被写体の特
定の構造物が強調された画像を得るものである。

【００１３】また、このようなエネルギーサブトラクシ
ョンを行うための蓄積性蛍光体シートも種々提案されて
いる。例えば、特開平3-211500号公報には、放射線吸収
特性が異なる２種類の蓄積性蛍光体を積層せしめるとと
もに各蓄積性蛍光体の間にシャッタ層を介在せしめた蓄
積性蛍光体シートが提案されている。この蓄積性蛍光体
シートによれば、シャッタ層を開いた状態で各蓄積性蛍
光体にそれぞれ異なるエネルギー成分の放射線画像を蓄
積記録するとともに、シャッタ層を閉じた状態で一方の
蓄積性蛍光体から画像信号を得る際の励起光が他方の蓄
積性蛍光体に入射しないようにすることができる。ま
た、特開平2-298899号公報には互いに画像特性（エメル
ギー吸収特性、感度等）が異なる複数種類の蓄積性蛍光
体をシートの表面に沿った方向に互いに分離するように
形成した蓄積性蛍光体シートが提案されている。この蓄
積性蛍光体シートにを用いて各蓄積性蛍光体にそれぞれ
エネルギー吸収特性が異なる放射線画像を蓄積記録し、
各蓄積性蛍光体に蓄積記録された放射線画像をから画像
信号を得、各画像信号間で重み付け減算処理を行うこと
により前述したエネルギーサブトラクション画像を得る
ことができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た蓄積性蛍光体シートを用いてエネルギーサブトラクシ
ョン処理を行うと、複数種類の蓄積性蛍光体にエネルギ
ー吸収特性が異なる放射線を同時に照射することとなる
ため、フイルタ等を介在せしめてエネルギー成分を分離
しても、高エネルギー成分の放射線画像から得られた画
像信号と低エネルギー成分の放射線画像から得られた画
像信号との分離が不十分となることがあった。また、撮
影する際は各蓄積性蛍光体を重ね合わせた状態で放射線
を照射することができるが、画像信号の読出しは各蓄積
性蛍光体から別個に行われるため、読み出された各画像
信号を減算処理する際の各画像信号間の位置合わせを正
確に行うことが困難であるという問題があった。

【００１５】また、エネルギーサブトラクションを行う
場合は、放射線の高エネルギー成分を担持する画像信号
と低エネルギー成分を担持する画像信号とが必要である
が、上述した放射線検出器においては、高エネルギー成
分、低エネルギー成分を担持する画像を同時に得ること
ができないため、２回撮影を行ういわゆる２ショトエネ
ルギーサブトラクションを行う必要がある。しかしなが
ら、２ショトエネルギーサブトラクションを行うと、対
応する２つの画像間に位置ずれが生じることがあり、結
果として良好なサブトラクション画像が得られなくなる
という問題がある。

【００１６】さらに、画像信号間で位置合わせを行う必
要があるのは、エネルギーサブトラクションを行う場合
のみではなく、画像信号の加算処理を行う場合にも必要
なものである。

【００１７】本発明は上記事情に鑑み、上述したエネル
ギーサブトラクション処理あるいは加算処理を行うため
の複数の画像信号の位置合わせ精度が高く、また、エネ
ルギーサブトラクション処理を行う画像信号については
エネルギー成分の分離を良好に行うことができる放射線
検出器を提供することを目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の放射
線検出器は、放射線が照射されることにより放射線画像
情報を担う瞬時発光光を発光する瞬時発光蛍光体と、前
記放射線の照射により前記放射線画像情報が蓄積記録さ
れ励起光の照射により前記放射線画像情報を担う輝尽発
光光を発光する輝尽性蛍光体とを含むシンチレータと、
該シンチレータから発せられる前記瞬時発光光および前
記輝尽発光光を各別に画像信号に変換して出力する固体
光検出器とを積層させてなることを特徴とするものであ
る。

【００１９】また、本発明による第２の放射線検出器は
本発明による第２の放射線検出器において、前記瞬時発
光蛍光体と前記輝尽性蛍光体とが互いに放射線吸収特性
が異なるものであることを特徴とするものである。

【００２０】さらに本発明による第３の放射線検出器
は、本発明による第１または第２の放射線検出器におい
て、前記シンチレータが前記瞬時発光蛍光体と前記輝尽
性蛍光体とをそれぞれ含む２枚のシンチレータからなる
ことを特徴とするものである。

【００２１】また、本発明による第４の放射線検出器は
上述した本発明による放射線検出器において、前記シン
チレータと前記固体光検出器との間に前記瞬時発光光お
よび前記輝尽発光光を透過し、前記励起光を透過しない
フィルタを介在せしめたことを特徴とするものである。

【００２２】また、本発明による第５の放射線検出器
は、上述した本発明による放射線検出器において、前記
２枚のシンチレータの間に前記瞬時発光光および前記輝
尽発光光を透過し、前記励起光を透過しないフィルタを
介在せしめたことを特徴とするものである。

【００２３】さらに、本発明による第６の放射線検出器
は、上述した本発明による放射線検出器において、前記
シンチレータを挟んで前記固体光検出器とは反対側に、
前記励起光を発光する励起光源をさらに配したことを特
徴とするものである。

【００２４】また、本発明による画像信号読出方法は、
上述した本発明による第１、第３、第４、第５または第
６の放射線検出器に放射線を照射し、該放射線の照射に
より前記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時発光光
により前記固体光検出器から出力された第１の画像信号
を読み出し、その後前記シンチレータに前記励起光を照
射して前記輝尽発光光により前記固体光検出器から出力
された第２の画像信号を読み出し、該読み出された第１
および第２の画像信号を加算して重ね合せ処理を行うこ
とを特徴とするものである。

【００２５】さらに、本発明による別の画像信号読出方
法は、上述した本発明による第１、第３、第４、第５ま
たは第６の放射線検出器に放射線を照射し、該放射線の
照射により前記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時
発光光により前記固体光検出器から出力された第１の画
像信号を読み出し、その後前記シンチレータに前記励起
光を照射して前記輝尽発光光により前記固体光検出器か
ら出力された第２の画像信号を読み出し、該読み出され
た第１および第２の画像信号を重み付け減算処理してエ
ネルギーサブトラクション処理を行うことを特徴とする
ものである。

【００２６】

【作用】本発明による第１の放射線検出器は、瞬時発光
光を発光する瞬時発光蛍光体と輝尽発光光を発光する輝
尽性蛍光体とをそれぞれ含むシンチレータと、瞬時発光
光、輝尽発光光を検出して画像信号に変換して出力する
固体光検出器とを積層させてなるものである。このた
め、瞬時発光光により固体光検出器から出力された画像
信号と、励起光の照射により輝尽性蛍光体から発せられ
た輝尽発光光により固体光検出器から出力された画像信
号とは、互いに位置が対応したものとなっている。この
ため、各画像信号を加算することによって簡単な構成に
より位置合せ精度の高い画像信号の重ね合せ処理を行う
ことができる。

【００２７】また、瞬時発光蛍光体と輝尽性蛍光体とを
互いに放射線吸収特性が異なるものとし、瞬時発光光お
よび輝尽発光光のそれぞれより固体光検出器から出力さ
れた画像信号を重み付け減算処理することにより、簡単
な構成により位置合せ精度の高いエネルギーサブトラク
ション処理を行うことができる。

【００２８】さらに、シンチレータを瞬時発光蛍光体と
輝尽性蛍光体とをそれぞれ含む２枚のシンチレータとす
ることにより、各蛍光体から発せられる瞬時発光光およ
び輝尽発光光の分離を良好に行うことができ、各シンチ
レータより発せられた瞬時発光光および輝尽発光光によ
り固体光検出器から出力された画像信号の担持する情報
の分離を良好に行うことができる。

【００２９】また、シンチレータと固体光検出器のとの
間に瞬時発光光および輝尽発光光を透過し励起光を透過
させないフィルタを設けることにより、シンチレータに
励起光を照射して輝尽発光光を得る際に固体光検出器に
励起光が入射することがなくなり、励起光によるノイズ
の少ない画像信号を得ることができる。

【００３０】さらに、シンチレータを２枚に分離したも
のについて、各シンチレータの間に前述したフィルタを
設けることにより、固体光検出器と接するシンチレータ
に含まれる蛍光体から発光される光の波長の幅の自由度
を広げることができ、使用することができる蛍光体の幅
を広げることができる。

【００３１】また、励起光を発する２次元状の励起光源
をシンチレータを挟んで固体光検出器とは反対側に設け
ることにより、励起光と放射線検出器とを一体として構
成することができ、放射線検出器を用いた画像信号読出
システムをコンパクトに構成することができる。

【００３２】

【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。

【００３３】図１は本発明による放射線検出器の第１実
施例を表す図である。図１に示すように本発明の実施例
による放射線検出器１は、平面状のシンチレータ３とフ
ィルタ７を介して積層させた固体光検出器２とからなる
ものである。ここでシンチレータ３は、輝尽性蛍光体お
よび通常の蛍光体の２種類の蛍光体を含有してなるもの
であり、本実施例においては、輝尽性蛍光体として発光
ピークが400 ｎｍにあるＢａＦ（ＢｒＩ）：Ｅｕ²⁺を、
通常の蛍光体として発光ピークが420 ｎｍにあるＣａＷ
Ｏ₄を含有してなるものである。なお、本実施例におい
ては、輝尽性蛍光体が放射線のうち低エネルギー成分の
吸収特性に優れ、通常の蛍光体が放射線の高エネルギー
成分の吸収特性に優れているものである。また、フィル
タ７はＬＥＤを２次元状に配した励起光源８から発せら
れる励起光8Aが固体光検出器２に入射しないように励起
光8Aをカットするものであり、励起光8Aの波長を600 ｎ
ｍとした場合に、600 ｎｍの波長の光をカットし、前述
した輝尽性蛍光体および通常蛍光体から発光される400
，420 ｎｍの波長の光を通過できるようにＢ−410光学
フィルタを用いるものとする。

【００３４】ここで、固体光検出器２の詳細について説
明する。図２は固体光検出器の詳細を表す図である。図
２に示すように固体光検出器２は複数の固体光検出素子
18からなるものであり、固体光検出素子18は、樹脂シー
トからなる基板11の上にパターン成形した導電膜からな
る信号線12A ，12B があり、アモルファスシリコン13と
透明電極14とからなる光電変換部としてのフォトダイオ
ード15、アモルファスシリコン16およびアモルファスシ
リコン13内に設けられた転送電極16A （ゲート）からな
る転送部としての薄膜トランジスタ17により構成されて
なるものである。そしてこのように構成された固体光検
出素子18を２次元状に複数配置することにより固体光検
出器２が構成され、この固体光検出器２をシンチレータ
３と積層させることにより放射線検出器１が構成されて
いるものである。ここで、樹脂シート11の厚さは数百ミ
クロン程度であり、Ｘ線吸収率は低いものである。ま
た、アモルファスシリコン13の厚さは１ミクロン程度で
ある。

【００３５】Ｘ線源４より発せられたＸ線５は被写体６
に照射され、被写体６を透過する。被写体６を透過した
Ｘ線５は放射線検出器１に照射される。放射線検出器１
に照射されたＸ線５は、まず放射線検出器１を構成する
シンチレータ３に照射される。これにより、シンチレー
タ３に含まれる通常蛍光体が被写体６の放射線画像情報
に応じて瞬時発光し、この瞬時発光光が固体光検出器２
を構成する各固体光検出素子18の光電変換部としてのフ
ォトダイオード15により受光される。また、これと同時
にシンチレータ３に含まれる輝尽性蛍光体には、被写体
６の放射線画像情報が蓄積記録される。そしてこの瞬時
発光光が光電変換され、発光強度に応じてフォトダイオ
ード15において信号電荷が発生する。その後この信号電
荷が読み出され被写体６の低エネルギー成分の放射線画
像情報を担持する電気信号としての画像信号Ｓ１が出力
される。出力された画像信号Ｓ１は対数変換手段20によ
って対数変換された後、Ａ／Ｄ変換手段でデジタル化さ
れ、このようにして得られたデジタル画像信号 logＳ１
はメモリ22に一旦記憶される。

【００３６】次いで、励起光源８から励起光8Aが発せら
れシンチレータ３に照射される。これにより、シンチレ
ータ３に含まれる輝尽性蛍光体が励起され、輝尽性蛍光
体に蓄積記録された被写体６の放射線画像情報を担持す
る輝尽発光光が発せられ、この輝尽発光光が固体光検出
器２を構成する各固体光検出素子18の光電変換部として
のフォトダイオード15により受光される。この際、励起
光8Aは、フィルタ７によりカットされるため、励起光8A
が固体光検出器２に検出されることはない。そしてこの
輝尽発光光が光電変換され発光強度に応じてフォトダイ
オード15内において信号電荷が発生する。その後、この
信号電荷が読み出され被写体６の高エネルギー成分の放
射線画像を担持する電気信号としての画像信号Ｓ２が出
力される。出力された画像信号Ｓ２は対数変換手段20に
よって対数変換された後、Ａ／Ｄ変換手段21においてデ
ジタル化され、こうして得られたデジタル画像信号 log
Ｓ１はメモリ22に記憶される。

【００３７】上述したように画像信号Ｓ１，Ｓ２がとも
にメモリ22に記憶されると、両信号はメモリから読み出
されて演算手段23に入力される。

【００３８】演算手段23は、入力される２つの画像信号
logＳ１， logＳ２を適当に重み付けをした上で、対応
する固体光検出素子毎に減算して、デジタルの差信号Ｓsub ＝ａ・ logＳ₁−ｂ・ logＳ₂＋ｃ［ａ・ｂは重み付け係数、ｃはバイアス成分である］を求める。この差信号Ｓsub は画像処理手段24において
階調処理、周波数処理等の画像処理を受けた後、再生手
段25に送られて、放射線画像の再生に供せられる。この
再生手段25は、ＣＲＴ等のディスプレイ手段でもよい
し、感光フイルムに光走査記録を行なう記録装置であっ
てもよいし、あるいはそのために画像信号を一旦光ディ
スク、磁気ディスク等の画像ファイルに記憶させる装置
に置き換えられてもよい。

【００３９】また、ここでデジタル画像信号が対数値と
して扱われるのは、画像データの帯域圧縮がなされ、か
つ不必要な画像情報の完全除去が可能となるからであ
り、対数値に変換しない原画像信号により同様のことを
行うことも可能である。

【００４０】上述のようなサブトラクション演算を行う
際に係数ａ、ｂを適切に定めると、得られた差信号Ｓsu
b においては、被写体６へ特定構造物以外の部分につい
ての信号成分が消去されるようになる。したがってこの
差信号Ｓsub に基づいて画像再生を行えば、上記特定構
造物のみが抽出された放射線画像を得ることができる。
このサブトラクション演算を行う際には、前述のように
相対応する画素間で演算を行うことが必要である。ここ
で、本発明は、放射線検出器１の固体光検出器２を構成
する各固体光検出素子18の位置は不変であり、またシン
チレータ３に含まれる２種類の蛍光体から発せられる瞬
時発光光および輝尽発光光に担持される放射線画像情報
の位置関係も同一であるため、マーカを使用したり読出
し位置を固定する等の特別な動作を必要とせず、単に放
射線検出器１から画像信号Ｓ１，Ｓ２を読み出し、画像
信号Ｓ１，Ｓ２が読み出された固体光検出素子18を対応
させて減算することにより、すでに位置合せは行われて
いるものである。

【００４１】次いで、本発明による放射線検出器の第２
実施例について説明する。

【００４２】図３は本発明による放射線検出器の第２実
施例を表す図である。図３に示すように、本発明の第２
実施例による放射線検出器１は、前述したＢａＦ（Ｂｒ
Ｉ）：Ｅｕ²⁺等とＣａＷＯ₄等の通常の蛍光体とを別々
のシンチレータ3A，3Bに含有させるようにしたものであ
り、輝尽性蛍光体を含有するシンチレータ3Aと通常の蛍
光体を含有するシンチレータ3Bとを積層させ、このシン
チレータ3A，3Bとフィルタ７を介して固体検出器２を積
層させてなるものである。なお、図３において示される
矢印は放射線および励起光が入射される方向を示すもの
である。

【００４３】前述した本発明の第１実施例と同様に被写
体を通過したＸ線５が放射線検出器１に照射されると、
シンチレータ3Aに被写体６の放射線画像情報が蓄積記録
されるとともに、シンチレータ3Bが被写体６の放射線画
像情報に応じて瞬時発光する。この瞬時発光光は固体光
検出器２を構成する各固体光検出素子18に検出され、こ
の瞬時発光光の発光強度に応じた画像信号Ｓ１が放射線
検出器１から出力される。

【００４４】次いで、励起光源８から励起光8Aが発せら
れ、励起光8Aはシンチレータ3Aに照射される。これによ
り、シンチレータ3Aが励起され、シンチレータ3Aに蓄積
記録された被写体６の放射線画像情報を担持する輝尽発
光光が発せられ、この輝尽発光光が固体光検出素子２を
構成する各固体光検出素子８に検出され、この輝尽発光
光の発光強度に応じた画像信号Ｓ２が放射線検出器１か
ら出力される。

【００４５】放射線検出器１から出力された２つの画像
信号Ｓ１，Ｓ２は、前述した本発明の第１実施例と同様
にエネルギーサブトラクション処理がなされ、このエネ
ルギーサブトラクション処理がなされた画像信号は再生
手段25においてエネルギーサブトラクション画像として
再生される。

【００４６】なお、上述した本発明の第２実施例におい
ては、２つのシンチレータ3A，3Bのうち、固体光検出器
２に近い方に、瞬時発光する通常の蛍光体を含むシンチ
レータ3Bを配するようにしているが、輝尽発光する蛍光
体を含むシンチレータ3Aを固体光検出器２に近い方に配
するようにしてもよいものである。

【００４７】次いで本発明の第３実施例について説明す
る。

【００４８】図４は本発明の第３実施例を表す図であ
る。図４に示すように本発明の第３実施例による放射線
検出器１は、本発明の第２実施例に示すように、輝尽性
蛍光体と通常の蛍光体とを別々のシンチレータ3A，3Bに
含有させるようにしたものであり、さらに、このシンチ
レータ3A，3Bの間に瞬時発光光と輝尽発光光は透過する
が励起光は透過しないフィルタ７を介在せしめたもので
ある。

【００４９】本発明の第３実施例による放射線検出器１
からの画像信号の読み出しについては、上述した本発明
の第２実施例と同一であるためここでは詳細な説明は省
略するが、本発明の第３実施例においては、シンチレー
タ3Bから発せられた瞬時発光がフィルタ７を介すること
なく直接固体光検出器２に入射されるため、瞬時発光す
る蛍光体の波長の自由度が大きくなり、輝尽性蛍光体か
ら発せられる輝尽発光光の波長に制限されずに瞬時発光
する蛍光体を自由に選択することが可能となる。

【００５０】次いで本発明の第４実施例について説明す
る。

【００５１】図５は本発明の第４実施例を表す図であ
る。図５に示すように、本発明の第４実施例による放射
線検出器１は、上述した本発明の第１実施例と同様に輝
尽性蛍光体および通常の蛍光体を含有するシンチレータ
３と固体光検出器２とをフィルタ７を介して積層させて
なるものであるが、Ｘ線が入射される側に固体光検出器
２を配するとともに、シンチレータ３の側に励起光を発
する２次元状の励起光源８′を放射線検出器１と一体と
なるように配したものである。

【００５２】ここで、シンチレータ３にＸ線が入射され
た場合には、Ｘ線の低エネルギー成分はシンチレータ３
のＸ線が入射された側の表面近傍に停まり、表面から離
れた裏面の側にＸ線の高エネルギー成分が停留するもの
である。このため輝尽性蛍光体をＸ線の高エネルギー成
分吸収特性に優れるものを用いた場合、Ｘ線の高エネル
ギー成分はシンチレータ３のＸ線が照射されなかった側
に停留する。このため、Ｘ線の高エネルギー成分が停留
されている側から励起光を照射した方が、シンチレータ
３に蓄積記録されたより多くのＸ線の高エネルギー成分
を含む放射線画像情報を担持する輝尽発光光が発光され
る。

【００５３】したがって、本発明の第４実施例による放
射線検出器１においては瞬時発光により得られる画像信
号Ｓ１と輝尽発光光により得られる画像信号Ｓ２とのエ
ネルギーの分離をより良好に行うことができるため、よ
り良好なエネルギーサブトラクション処理を行うことが
できる。

【００５４】ここで、前述した本発明の第４実施例にお
いては、Ｘ線が入射される側に固体光検出器２が配され
ているため、固体光検出器２を構成する各固体光検出素
子18が設けられる基板は、Ｘ線を透過する特性を有する
ものでなければならない。

【００５５】なお、上述した本発明の第１から第４実施
例においては、固体光検出器から出力された２つの画像
信号Ｓ１，Ｓ２についてエネルギーサブトラクション処
理を行うようにしているが、２つの画像信号Ｓ１，Ｓ２
について重み付け加算処理（重ね合せ処理）を行うよう
にしてもよいものである。

【００５６】すなわち、図１に示す演算手段23におい
て、デジタルに変換された２つの画像信号 logＳ１， l
ogＳ２について、Ｓad＝ｋ１ logＳ１＋ｋ２ logＳ２ …(2) 但し、ｋ１，ｋ２：重み係数なる演算を行うようにしてもよいものである。このよう
に２つの画像信号Ｓ１，Ｓ２について重ね合せ処理を施
すことにより、画像信号の強調をすることができ、より
鮮鋭度の高い再生画像を得ることができる。

【００５７】また、上述した実施例においては、シンチ
レータと固体光検出器との間、あるいは２つのシンチレ
ータの間に瞬時発光と輝尽発光光は透過するが、励起光
は透過しないフィルタを介在せしめているが、固体光検
出器が瞬時発光と輝尽発光光は検出するが励起光は検出
しないという放射線検出特性を有するものであれば、と
くにフィルタを介在せしめる必要はないものである。

【００５８】さらに、上述した実施例においては輝尽発
光する輝尽性蛍光体と瞬時発光する通常の蛍光体との放
射線吸収特性を異なるものとしているが、上述した重ね
合せ処理を行う場合は、とくに放射線吸収特性を各蛍光
体について異なるものとする必要はないものである。

【００５９】また、上述した実施例においては瞬時発光
する通常の蛍光体としてＣａＷＯ₄を、輝尽発光する輝
尽性蛍光体としてＢａＦ（ＢｒＩ）：Ｅｕ²⁺を用いるよ
うにしているがこれらに限定されるものではなく、通常
の蛍光体としては瞬時発光するものであればいかなる蛍
光体を用いてもよく、例えばＳｒＦＢｒ：Ｅｕ²⁺、Ｇｄ
₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ³⁺等を用いるようにしてもよい。また、
輝尽性蛍光体としては輝尽発光するものであれば、いか
なる蛍光体を用いるようにしてもよいものである。

【００６０】また、上述した実施例においては、フィル
タとしてＢ−410 光学フィルタを使用し、波長410 ｎｍ
付近の光のみを透過させるようにしているが、瞬時発光
および輝尽発光光を透過させ、励起光を透過させないも
のであればいかなるフィルタを用いてもよいものであ
る。

【００６１】さらに上述した実施例においては、半導体
層としてアモルファスシリコン層を用いているが、これ
に限定されるものではなく、いかなる半導体層を用いる
ようにしてもよいものである。

【００６２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る放射線検出器および画像信号読出方法は、瞬時発光す
る蛍光体と輝尽発光する蛍光体とを別個に設け、各蛍光
体から発せられる瞬時発光光および輝尽発光光を１つの
固体光検出器によりそれぞれ検出して別個の画像信号を
得るようにしたため、この画像信号の位置合せを容易か
つ精度良く行うことができ、各画像信号の分離を良好に
行うことができる。したがって、この各画像信号を用い
た重ね合せ処理においては、より画質を向上させること
ができ、エネルギーサブトラクション処理においてはエ
ネルギー分離の良好なエネルギーサブトラクション画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による放射線検出器を表す
図

【図２】放射線検出器の固体光検出器を構成する固体光
検出素子を表す断面図

【図３】本発明の第２実施例による放射線検出器を表す
図

【図４】本発明の第３実施例による放射線検出器を表す
図

【図５】本発明の第４実施例による放射線検出器を表す
図

【符号の説明】

１放射線検出器２固体光検出器３シンチレータ４Ｘ線源５Ｘ線６被写体７フィルタ８，８′ 励起光源 8A，励起光 20 対数変換手段 21 Ａ／Ｄ変換手段 22 メモリ 23 演算手段 24 画像処理手段 25 再生手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ′ 画像信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 31/09 Ｈ０４Ｎ 5/32 5/325

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線が照射されることにより放射線画
像情報を担う瞬時発光光を発光する瞬時発光蛍光体と、
前記放射線の照射により前記放射線画像情報が蓄積記録
され励起光の照射により前記放射線画像情報を担う輝尽
発光光を発光する輝尽性蛍光体とを含むシンチレータ
と、該シンチレータから発せられる前記瞬時発光光および前
記輝尽発光光を各別に画像信号に変換して出力する固体
光検出器とを積層させてなることを特徴とする放射線検
出器。
【請求項２】前記瞬時発光蛍光体と前記輝尽性蛍光体
とが互いに放射線吸収特性が異なるものであることを特
徴とする請求項１記載の放射線検出器。
【請求項３】前記シンチレータが前記瞬時発光蛍光体
と前記輝尽性蛍光体とをそれぞれ含む２枚のシンチレー
タからなることを特徴とする請求項１または２記載の放
射線検出器。
【請求項４】前記シンチレータと前記固体光検出器と
の間に前記瞬時発光光および前記輝尽発光光を透過し、
前記励起光を透過しないフィルタを介在せしめたことを
特徴とする請求項１，２または３記載の放射線検出器。
【請求項５】前記２枚のシンチレータの間に前記瞬時
発光光および前記輝尽発行光を透過し、前記励起光を透
過しないフィルタを介在せしめたことを特徴とする請求
項３記載の放射線検出器。
【請求項６】前記シンチレータを挟んで前記固体光検
出器とは反対側に、前記励起光を発光する励起光源をさ
らに配したことを特徴とする請求項１から５のいずれか
１項記載の放射線検出器。
【請求項７】請求項１、３、４、５または６記載の放
射線検出器に放射線を照射し、該放射線の照射により前
記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時発光光により
前記固体光検出器から出力された第１の画像信号を読み
出し、その後前記シンチレータに前記励起光を照射して
前記輝尽発光光により前記固体光検出器から出力された
第２の画像信号を読み出し、該読み出された第１および
第２の画像信号を加算して重ね合せ処理を行うことを特
徴とする画像信号読出方法。
【請求項８】請求項２、３、４、５または６記載の放
射線検出器に放射線を照射し、該放射線の照射により前
記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時発光光により
前記固体光検出器から出力された第１の画像信号を読み
出し、その後前記シンチレータに前記励起光を照射して
前記輝尽発光光により前記固体光検出器から出力された
第２の画像信号を読み出し、該読み出された第１および
第２の画像信号を重み付け減算処理してエネルギーサブ
トラクション処理を行うことを特徴とする画像信号読出
方法。