JPH0815796A - Ｘ線画像変換シート及びその読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像読み出し感度を低下させずに画像分解能
の高いイメージングプレート（Ｘ線画像変換シート）を
提供すること。 【構成】 伸縮性シートの上に互いに独立し、格子状に
配列した多数の輝尽性蛍光体セルを形成したＸ線画像変
換シートを用い、Ｘ線撮像に際してはこのシートを引き
伸ばさず蛍光体セルが密集した状態で撮像し、撮像済シ
ートから画像を読み取る際にはシートを引き伸ばして走
査ビームが２以上の蛍光体セルを同時に照射励起しない
ようにして解像度を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線検出プレート（イ
メージングプレート）に関し、更に詳しく云えば、伸縮
性のあるシートの上に画素に相当するサイズの輝尽性蛍
光体を格子状に配列することによってＸ線検出プレート
を作成し、読み取り時にシートを引き伸ばすことで隣接
する蛍光体（単位画素）同士を分離し、照射位置と連動
したパルスレーザー光励起で高分解能なディジタル画像
を得ることに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来用いられているＸ線画像変換シート
（イメージングプレート）としては、例えば図８に概念
的に示されているように、支持体の上に一様に蛍光体が
塗布された構造を有するものがあるが、この構造のシー
トは、同図に図解されているようにレーザー光がシート
に投射されたとき蛍光体内部で光の散乱が生じるため、
入射レーザー光の幅に比べて広い幅の蛍光体部分が発光
することになる。

【０００３】このため従来のこの種のＸ線画像変換シー
トにレーザービームを投射して画像の読み取りを行なう
場合には、その蛍光体内部でのレーザー光の散乱に由来
する解像度の劣化が起こり、ディジタル画像の空間的分
解能の低下をもたらすことは避けられなかった。

【０００４】この点を改善したものとして、下記のよう
な技術が提案されている。即ち、特開昭６１−１２３８
２９号公報には、膜面に垂直に微細クラックが入った輝
尽性蛍光膜を利用したものが開示されており、特開平３
−９３００号公報、特開平２−２６２１００号公報、特
開平２−３０８２３８号公報には、励起光、輝尽発射光
を反射する材質のプレートに複数の微小穴を作成し、各
微小穴に蛍光体を埋め込む方法等が開示されている。

【０００５】これらはいずれも、蛍光体内での面内方向
の散乱を防止するために、蛍光体を面方向に不連続にす
る方法である。

【０００６】図９は従来の分解能向上をはかった画像変
換シートの概略を示したものである。図示のとおり、支
持体９０１の上に被着された蛍光体９０２は面方向に不
連続となるように不連続領域９０４によって互いに隔離
された多数の蛍光体区間（セル）から構成されている。

【０００７】蛍光体セル９０２の寸法は画素の大きさと
し、レーザービーム９０３はこの画素の上を全体的に照
射する大きさとする。蛍光体セル９０２をこのような寸
法に選ぶことによって必要な解像度を得ることができ、
レーザービームの直径をこのように蛍光体セル全体を照
射するような大きさに選ぶことで画像読み取り感度を充
分に高めることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のＩＰ（イメージ
ングプレート）は、図８に示す支持体の上に輝尽性蛍光
体を形成したもので、二次元のＸ線撮像媒体である。

【０００９】輝尽性蛍光体はＸ線照射を受けた後、可視
光等の光刺激により、最初に照射されたＸ線強度に比例
した強度の蛍光を発するものである。

【００１０】従って、撮像を行なったＩＰを、図８に示
すように細いレーザー光で走査することによって、画素
ごとに、Ｘ線照射量に対応した蛍光発光量の光が得られ
る。従って、画素ごとの発光強度を電気信号に変換する
ことでディジタル画像を構成することができる。

【００１１】このようにＩＰは、レーザー光による読み
取り操作を伴うため、従来のＸ線撮像媒体（具体的に
は、フィルムや原子核乾板）と比較して、分解能の点で
やや劣る。これは、蛍光体内部で、輝尽を励起する目的
で照射するレーザー光が散乱し、この漏れ光が、レーザ
ー光の照射領域よりも広い範囲の蛍光体を励起してしま
うため、画素を、その散乱による広がり範囲よりも小さ
くしても、空間分解能を向上することにはならないから
である。

【００１２】従来、この点を改良するための技術では、
図９に示すように、支持体の上に、励起光及び輝尽蛍光
の散乱を遮断あるいは減衰する不連続領域を設けてい
る。これにより励起光の散乱幅には制限されない分解能
を実現できることになる。

【００１３】しかしながら、この改良をもってしても、
図１０に示すように、レーザービーム９０３がある程度
の大きさの径を有しているために、蛍光体面を走査して
画像を読みとる際に、このレーザー光が、隣接する２つ
以上の蛍光体を同時に照射してしまう場合がある。

【００１４】励起レーザー光９０３が隣接する２つ以上
の蛍光体を照射すると、それら２つ以上の蛍光体は同時
に発光するので、画像の分解能を低下させることにな
る。これを防ぐためには、不連続領域９０４の幅をレー
ザービームの直径よりも大きくしなければならない。

【００１５】ところが、不連続領域９０４の幅を広くす
ると云うことは、それと相対的に蛍光体９０２の量が少
なくなることであるから、レーザー光によって蛍光体を
励起したときに充分な発光量が得られず、従って、読み
取り感度が低下することになる。

【００１６】このように、従来、分解能の低下をきたさ
ないと云う条件と読みだし感度が低下しないという条件
の両方を満たすＩＰは存在しなかった。本発明は、上述
の従来のＩＰの欠点を克服し、画像読み取り感度を低下
させず、かつ、画像分解能の高いイメージングプレート
を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述の従来シートの欠点
を克服するために、本発明によれば、伸縮性のシートか
ら成る支持体を準備し、その支持体の上に多数の輝尽性
蛍光体のセルを格子状に配列して蛍光体層を形成して成
るＸ線画像変換シートを提供する。

【００１８】各輝尽性蛍光体セルの寸法は画素の大きさ
と同じかそれよりも小さくし、各セルの表面はそれぞれ
独立して保護層で覆われるようにする。

【００１９】こうしてできあがったシートは通常はその
伸縮性シートが縮んだ状態にあり、画素密度が高い状態
にある。この状態でＸ線撮影に用い、上記輝尽性蛍光体
セルに照射Ｘ線量に応じたエネルギーを蓄積する。

【００２０】このシートから画像を読み出すには、支持
体であるシートを縦横に引き伸ばして上記多数の輝尽性
蛍光体セルが相互に分離独立した状態にし、そのシート
面をレーザービームで走査することにより各セルに蓄積
したエネルギーの量に応じた光量の光を発生するように
する。

【００２１】励起用のレーザー光はシート走査中に連続
光とすることができるが、断続光にして不要部分の照射
をなくすようにすることもできる。

【００２２】

【作用】上記のとおり、本発明のＸ線画像変換シートは
Ｘ線撮像時には伸縮性シートが伸びていない状態で使わ
れるので単位面積あたりの輝尽性蛍光体量が減ることは
ない。しかし、画像読みだし時には伸縮性シートを引き
伸ばした状態で使用するので輝尽性蛍光体セルは相互に
間隔を隔てて置かれた状態になっているので画素間を完
全に分離することができる。

【００２３】また、本発明の画像読み取り装置によれば
レーザー光の照射は、その光が画素の真上に来たときだ
け行なうので、２以上の画素を同時に読み出すことがな
くなる。

【００２４】

【実施例】次に図面を参照して本発明のＸ線画像変換シ
ートの１例について説明する。

【００２５】図１及び図２は本発明のＸ線画像変換シー
トを上面から見た図であって、図１の場合には伸縮性シ
ートの上面に正方格子状に蛍光体が配列されている。ま
た、図２のシートは伸縮性シートの上面に六方格子状に
蛍光体が配列されている。図２のシートは蛍光体の形状
が異なる点を除いて図１に示されたシートと同様に形成
することができる。但し、図１と図２を対比してみれば
明らかなとおり、六方格子状にした方が、正方格子状に
する場合よりも、走査方向については画素間の分離の点
で有利になる。同様の効果を得る目的で、斜方格子状の
配置を用いることもできる。

【００２６】そこで図１のシートについて下記に更に詳
しく説明するが、図２のシートについても同様のことが
あてはまる。

【００２７】図１に示すシートは、通常同図の左側に示
す大きさを持つ伸縮性シートであって、そのシートの一
面（以下上面と云う）に画素の大きさと同じ大きさを持
ち正方形をした多数の輝尽性蛍光体が互いに独立して形
成されている。

【００２８】このシートは、同図の右側に示すように、
支持体である伸縮シートを引き伸ばすことによって画素
を互いに分離することができる。この引き伸ばした状態
については後で詳しく説明することにして、次に図３を
参照して図１のシートを一点鎖線Ａ−Ａに沿って切断し
た断面について説明する。

【００２９】図３において、Ｂは支持体を構成する伸縮
性シートで、この伸縮性シートＢの上に多数の輝尽性蛍
光体セルＰ１，Ｐ２，Ｐ３‥‥が格子状に配列されてい
る。各輝尽性蛍光体セルは他の輝尽性蛍光体セルから隔
離独立している。

【００３０】ここで輝尽性蛍光体としては、ＢａＦＸ：
Ｅｕ²⁺蛍光体を用いることができる。そうして、蛍光体
セルは有機ポリマー液中に輝尽性蛍光体を分散させたも
のを塗布して形成できる。

【００３１】これらの輝尽性蛍光体セルＰ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４‥‥はそれらの表面がそれぞれ表面保護層Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４‥‥によって覆われている。各輝
尽性蛍光体セルはＸ線画像の画素と同じ大きさに形成さ
れ、通常直径１００μｍ以下である。蛍光体保護層Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４‥‥は、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４
‥‥の各セルの形状を保持し、セルの蛍光体同士を完全
に分離するのと同時に、各々のセル内の蛍光体の損傷を
防ぐ。この保護層は、柔軟で傷つきにくく、撮像、読み
とりを繰り返しても変化しにくい安定した素材である必
要がある。また、受光面は特にＸ線や輝尽励起光および
輝尽発光を減衰させないよう、透過率が高く、かつ薄い
ものである必要がある。そのような素材としてポリエチ
レンテレフタラートフィルムにすることができる。

【００３２】Ｘ線画像の撮像時には、このシートは図３
に図示された縮んだ状態で用いられ、画像情報によって
変調されたＸ線が図示のように表面保護層Ｃ１，Ｃ２，
Ｃ３‥‥を透過して輝尽性蛍光体セルＰ１，Ｐ２，Ｐ３
‥‥を照射し、それぞれの蛍光体に照射したＸ線量に応
じたエネルギーを蓄える。

【００３３】こうしてＸ線画像が蓄えられたシートから
画像を読み出すときは、図４〜６に示すとおり、伸縮性
シートを縦横に引き伸ばした状態で読み取る。

【００３４】図４〜６に図解されているように伸縮性シ
ートが伸びた状態で、輝尽性蛍光体セルＰ１，Ｐ２，Ｐ
３‥‥とそれらの各々を保護する表面保護層Ｃ１，Ｃ
２，Ｃ３‥‥は夫々一体になっているが、蛍光体セルＰ
１，Ｐ２，Ｐ３‥‥の間の間隔はシートが伸びた分だけ
広がっている。

【００３５】このことは、蛍光体セルＰ１，Ｐ２，Ｐ３
‥‥の相互間に不連続領域が形成されたことになり、こ
の不連続領域の幅はシートの引き伸ばす量を変えること
によって自由に調整できる。

【００３６】次に上述のＸ線画像変換シートの読み取り
について説明する。図７は、読み取りの基本的な考え方
を説明するための読み取り装置の概略図である。

【００３７】同図Ａに示すとおり、読み取ろうとする輝
尽性蛍光体シート７０３を回転ドラム７０１の円筒面に
引き伸ばした状態で張り付け、回転ドラム７０１をその
回転軸７０２に与えられるモータ７０８からの駆動力に
よって回転させる。

【００３８】一方、レーザー光源等の励起ビームの発生
源７０６から出射した光（レーザービーム）７０４は振
動ミラー又は多面体回転ミラー等の偏光手段によって偏
向された後、輝尽性蛍光体シート７０３上に投射する。
この投射ビームは偏向手段を動かすことによって図７Ａ
に図示したＸ走査方向に動く。

【００３９】輝尽性蛍光体の励起の仕方は、ドラム７０
１をその回転軸７０２のまわりに回転させ、一列読み終
わる毎に同図の矢印ｘ方向に１ステップ動かしながら輝
尽性蛍光体シート７０３の蛍光体を照射するようにすれ
ばよい。

【００４０】この場合、回転ドラム７０１上に張られた
蛍光体シートは同図Ｂに示すようにビーム走査方向に蛍
光体セル間の間隔が大きくなるように張られている。

【００４１】レーザービームによって励起された輝尽性
蛍光体シート７０３上の蛍光体セルからの光は、その励
起ビームの照射位置又はやや下流に配設された光ファイ
バ等の集光ガイドで集光され、光電子増倍管７１０に導
かれ、そこで電気信号に変換される。この電気信号は輝
尽発光量に比例したアナログ信号であり、これを増幅器
７１１で適当に増幅し、対数変換した後、ＡＤ変換器７
１２でディジタル信号に変換する。

【００４２】この動作を（レーザー）光スポットがＩＰ
面前面を走査する間繰り返すことにより、ＩＰ面上に空
間的に連続して記録されているＸ線画像を時系列的なデ
ィジタル信号列に変換する。

【００４３】以上ＩＰ（イメージングプレート）の読み
取りについて簡単に説明したが、本発明は、図７に示し
た例に限定されるものではない。要は、撮像したＩＰを
励起光によって二次元的に走査して撮像された画像を読
み取ればよい。従って励起光の照射・検出のための装置
は種々の構成をとり得ることは云うまでもない。

【００４４】その際、蛍光体シート上の隣接する輝尽性
蛍光体セルの間の間隔が少なくとも励起用レーザービー
ムの照射する点で離れているように、蛍光体シートを引
き伸ばした状態で支持する機構を設けることが重要であ
る。また、回転ドラム上に張られた蛍光体シート上の輝
尽性蛍光体セルの位置を検出する手段（例えば、シート
上に記録された基準点を読み取る手段、回転ドラムの回
転位置を検出する手段等）と、その検出結果に基いて励
起光光源をオン・オフする手段を設けることが好まし
い。

【００４５】次に図４〜６を参照して、輝尽性蛍光体を
レーザー光で走査して画像を読み取る様子を説明する。
図４〜図６に示すように、伸縮性シートＢ上の輝尽性蛍
光体Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３‥‥の隣接相互間の間隔、即ち不
連続領域の幅は、照射するレーザービームの径よりも小
さくなっているので、今図４に示した位置にあるレーザ
ービームが同図の右方向に移動して図６に図示した位置
に動く場合、その中間において図５に示すように隣接す
る２つ以上の蛍光体を同時に照射する場合が起こる。

【００４６】そこで、このような場合にはレーザービー
ムが蛍光体面に入射しないようにすれば２つ以上の蛍光
体を同時に照射すると云う不都合は回避できる。従っ
て、このような読み取りを実現するために、図７の回転
ドラム７０１上に輝尽性蛍光体シート７０３を取り付け
る際にその取り付け位置を正確に定め、走査用のレーザ
ービームが投射される位置を正確に定める。

【００４７】これによって蛍光体シート上に画素単位で
形成された蛍光体セルＰ１，Ｐ２，Ｐ３‥‥の位置と或
る時点で走査レーザービームが蛍光体シート上のどの位
置にあるかの関係が定まるので、レーザービームを断続
させるように制御して図５に示す位置、即ち隣接する２
つ以上の蛍光体を同時に照射する位置になるときにはレ
ーザービームを断にする。このようにすれば、レーザー
ビームは各時点で確実に１つの蛍光体セルを照射するの
で分解能が向上する。

【００４８】

【発明の効果】本発明のＸ線画像変換シート及びその読
み取り装置によれば、撮像時の感度を減らすことなく、
Ｘ線画像の空間的分解能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のＸ線画像変換シートにおけ
る格子状に配置された画素単位の蛍光体の配列図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例のＸ線画像変換シートにお
ける格子状に配置された画素単位の蛍光体の配列図であ
る。

【図３】図１のＸ線画像変換シートを線ＡＡに沿って切
断した断面図である。

【図４】伸縮性シートを引き伸ばした状態での蛍光体セ
ルの配列と照射ビームを示すシート断面図である。

【図５】伸縮性シートを引き伸ばした状態での蛍光体セ
ルの配列と照射ビームを示すシート断面図である。

【図６】伸縮性シートを引き伸ばした状態での蛍光体セ
ルの配列と照射ビームを示すシート断面図である。

【図７】（Ａ）は本発明のＸ線画像変換シートを読み取
るための読み取り装置、（Ｂ）はドラム上に張られた蛍
光体シートの概略を説明するための概念図である。

【図８】従来のイメージングプレートにおける蛍光体内
での光の散乱の様子を示す説明図である。

【図９】分解能向上をはかった従来のＸ線画像変換シー
トの断面構造を示す断面図である。

【図１０】分解能向上をはかった従来のＸ線画像変換シ
ートの断面構造を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｐ１１〜Ｐｍｎ 輝尽性蛍光体を内包するセル Ｂ 伸縮性シート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸縮性のシートから成る支持体と、 該支持体上に、画素に相当する単位毎に独立して形成さ
   れ格子状に配列された、Ｘ線画像を蓄積記録するための
   輝尽性蛍光体セルから成る蛍光体層と、 上記輝尽性蛍光体セルの各々を保護するためにセルごと
   に独立して設けられた保護層と、 を備え、 撮像時には、シートを引き伸ばさない状態で単位面積あ
   たりの蛍光体セル（画素）密度を高くして撮像し、読み
   出し時には、シートを引き伸ばした状態で読み取るよう
   にしたＸ線画像変換シート。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＸ線画像変換シートに
   おいて、前記画素のサイズが必要とする分解能以下であ
   ることを特徴とするＸ線画像変換シート。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のＸ線画像変換シートに
   おいて、前記画素のサイズが１００μｍ以下であること
   を特徴とするＸ線画像変換シート。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のＸ線画像変換シートに
   おいて、前記格子の形状が斜方格子又は六方格子である
   ことを特徴とするＸ線画像変換シート。
5. 【請求項５】 伸縮性シートから成る支持体上に格子状
   に配列された多数の輝尽性蛍光体セルから成る蛍光体層
   を備えたＸ線画像変換シートを面内に均等に引き伸ばし
   た状態で保持するシート保持手段と、 上記シート上のレーザー光の照射される位置を検出し
   て、光が２以上の単位画素に同時にあたり得る位置関係
   の場合には、光を遮断し、目的とする画素の真上に来た
   ときのみレーザー光を照射する光照射手段とを備えた、 Ｘ線画像変換シートの読み取り装置。