JPS5822732B2 - 放射線画像記録方式における画像デ−タ記録方法および装置 - Google Patents

放射線画像記録方式における画像デ−タ記録方法および装置

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JPS5822732B2
JPS5822732B2 JP54087798A JP8779879A JPS5822732B2 JP S5822732 B2 JPS5822732 B2 JP S5822732B2 JP 54087798 A JP54087798 A JP 54087798A JP 8779879 A JP8779879 A JP 8779879A JP S5822732 B2 JPS5822732 B2 JP S5822732B2
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image
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radiation
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蓄積性蛍光体を用いる放射線画像記録方式、す
なわち蓄積性蛍光体シー1〜に被写体を透過した放射線
を照射してこの被写体の放射線画像を蓄積記録し、この
蓄積性蛍光体シートにその後励起光を照射して蓄積記録
された放射線画像を読み出す放射線画像記録方式におい
て、画像に関するデータを各画像毎に演算し、その画像
を有する蓄積性蛍光体シートもしくはそのシートを収容
するカセツテにその画像データを記録する方法および装
置に関するものである。
放射線画像を蓄積性蛍光体シートに記録し、その後この
シートに励起光を照射して蓄積された画像を発光させて
読み出す方式が最近開発されつつある。
(例えば米国特許第3,859,527号、この方式を
以下「放射線画像記録方式」もしくは単に「画像記録方
式」という。
)この放射線画像記録方式では、最終的に読み出された
画像を写真フィルム等に記録したり、CRTに表示させ
たりして観察するが、この最終的に観察される画像(以
下これを「最終画像」という)は観察しやすいあるいは
、例えば放射線画像が医療用のX線写真である場合には
、診断しやすい画像であることが望ましい。
そこで、この画像記録方式で読み出した画像を最終画像
に変換する際に電気的に画像信号を処理することによっ
て望ましい最終画像を得ることが好ましい。
こびような信号処理には種々の方法が考えられるが、こ
のためには例えは蓄積性蛍光体に蓄積記録された画像を
レーザ光等で励起して読み出し、これを電気信号に変換
して、この電気信号から最大値、最小値あるいは平均値
等をもとめ、これらの値からその画像がローキー、ハイ
キーのいずれか、コントラストは大きいか小さいか等の
画像の特性の解析を行ない、その解析結果に基づいて最
終画像の輝度、コントラスト等を調節することが考えら
れる。
しかし、この方法により画像を解析し、これを写真感度
材料上に出力して記録するためには、読み出した一枚の
画像の全てのデータをいったん記憶した上で上述の画像
解析を行なう必要があり、このためには大容量の記憶装
置が不可欠となる。
記憶装置の容量としては例えば30crrL角の画像を
50μ角のアバ一手ヤーて測定するものと仮定すると3
.6X]、07個という膨大な量のデータを記憶できる
ことが必要で、これは装置の大巾なコスI・上昇をもた
らすものである。
またこの場合には、この膨大な量のデータを読み出した
後に画像特性解析を経て画像を再生(出力)することに
なるので、画像形成までにかなりの時間的おくれがある
という難点がある。
そこで、本発明者等は蓄積性蛍光体に放射線を照射した
とき、蓄積性蛍光体が吸収した放射線エネルギーの一部
を蓄積すると同時に他の部分を瞬時発光として放出する
こと、およびこの瞬時発光の光量が蓄積されたエネルギ
ーに比例することを見出し、これを利用して放射線照射
時すなわち画像の蓄積記録時にこの瞬時発光を検出する
ことによってその画像の特性に関する情報を得ることを
考え出した。
そして、このようにして読み出した画像情報を利用して
、最終画像作成時に画像処理をするための画像データ(
例えば上述の画像信号の最大値、最小値、平均値等)を
演算により算出し、この画像データを基にして望ましい
最終画像を得る方法を提案した。
(特願昭53−122882号)また一方、蓄積性蛍光
体に放射線画像を記録するときに画像情報を同時に得る
方法として、放射線照射時にこの被写体を透過した放射
線をそのまま蓄積性蛍光体の背後に配した別の蛍光体に
照射させ、この蛍光体を発光させる方法も考えられる。
この場合にはその蛍光体の材料を任意に選ぶことができ
るから発光輝度の高い蛍光体を使って効率のよい検出を
することもできる。
この場合も、その蛍光体の発光光量は蓄積性蛍光体に蓄
積されたエネルギーに比例するものであり、上述の瞬時
発光を利用する方法と同様の効果がある。
上記の2つの方法によって必要な画像データを演算によ
って得たとき、この画像データをそのデータに関する画
像が蓄積記録されている蓄積性蛍光体シートに対応させ
る必要がある。
すなわち、後の画像処理に際して、この放射線照射時(
記録時)に得た画像データを、そのデータの対応する画
像を記録した蓄積性蛍光体シートに対応させる必要があ
る。
このためにはそのデータを例えばコンピュータの記憶装
置に蛍光体シートの通17番号とともに記憶させておく
方法、あるいはそのデータを任意の記録媒体にその蛍光
体シートの参照番号と対応させて記録しておく方法等が
考えられる。
しかしながら、この方法ではいずれも蛍光体シートもし
くはそのシート用のカセツテに必ず他の蛍光体シートも
しくはカセツテと区別するための通し番号ないしは参照
番号を付さなければならず、この作業が面倒であるばか
りでなく、その都度その番号を読んでコンピュータ等に
入力しなければならず、その読み取りおよび入力作業が
面倒であるとともに、その作業においてミスが生ずるお
それもある。
そこで本発明は、上述の画像データ算出と同時に、その
ままそのデータをそのデータを必要とする蛍光体シート
もしくはカセツテに直接記録することによって、上記欠
点を全て解消することを目的とするものである。
また、本発明は、上記方法を実施するための装置を提供
することを目的とするものである。
本発明の方法は、蓄積性蛍光体に被写体を透過した放射
線を照射してこの被写体の放射線画像を蓄積記録し、こ
の蓄積性蛍光体にその後励起光を照射して蓄積記録され
た放射線画像を読み出す放射線画像記録方式において、
放射線照射時に前記蓄積性蛍光体もしくはこの蓄積性蛍
光体に沿って別に設けた蛍光体が発する発光光を画像の
各部に亘って光電的に検出してこの画像に関する情報を
得、この画像情報を演算回路に送って画像情報に基づく
各種の所望の画像データを算出し、この算出された画像
データを前記蓄積性蛍光体もしくはその蓄積性蛍光体を
収容するカセツテの一部に記録することを特徴とする画
像データ記録方法である。
また本発明の装置の一つは、蓄積性蛍光体シートもしく
は該シートを収容したカセツテを保持する手段、この蓄
積性蛍光体シートの背後に配され、該シートに被写体を
透過した放射線が照射されたとき、該シートから発光さ
れる瞬時発光光をシートの各部に亘って検出する多数の
光電変換素子、これらの光電変換素子の出力に接続され
、各出力に基づいて所定の画像データを算出する演算を
行なう演算回路、およびこの演算回路の出力に基づいて
前記シートもしくはカセツテに画像データを記録するデ
ータ記録手段からなる放射線画像記録方式における画像
データ記録装置である。
また、本発明の装置のもう一つは、蓄積性蛍光体シート
を保持する手段、このシートの背後各部に亘って配され
、該シートに被写体を透過した放射線が照射されたとき
、その放射線を受けて発光する蛍光体、この蛍光体から
発光される発光光を前記シー1への各部に亘って検出す
る多数の光電変換素子、これらの光電変換素子の出力に
接続され、各出力に基づいて所定の画像データを算出す
る演算を行なう演算回路、およびこの演算回路の出力に
基づいて前記シートもしくはカセツテに画像データを記
録するデータ記録手段からなる放射線画像記録方式にお
ける画像データ記録装置である。
本発明において、シート或いはカセツテに記録された画
像データは励起光照射による画像情報の読み出しの際に
、特願昭53−163571号、同53−163573
号、同54−23092号等に記載された画像処理に、
或いは、発光光を検出するためのフォトマル等の光電変
換装置のゲイン設定等に利用され観・察しやすい画像を
得ることができる。
蓄積性蛍光体シートに蓄積された放射線画像を読み出す
ための励起光としては、指向性のよいレーザー光が用い
られ、500〜800 nm、好ましくは600〜70
0 nmの波長のレーザー光が望ましい。
かような波長の光を放出しうる励起光源としては、He
−Neレーザ=(633nm)、Krレーザー(647
nm)等があるが、500〜800 nmに発光を有す
る励起光源であれば、500〜800 nm以外の光を
カットするフィルクーと組み合わせることにより11本
発明に使用することかできる。
本発明において蓄積性蛍光体とは、最初の放射線(X線
、α線、β線、γ線、紫外線等)が照射された後に、先
約、熱的、機械的、化学的、または電気的等の刺激によ
り、最初の放射線の照射量に対応した光を再発光せしめ
る、いわゆる輝尽性を示す蛍光体をいう。
この輝尽性蛍光体は300〜500 nmの発光波長を
有するものが好ましく、例えば希土類元素付活アルカリ
土類金属フルオロハライド蛍光体〔例えば特願昭53−
84742号明細書に記載されている(Ba1−X−Y
2Mgx、Cay)F X : aEu2” (但し
XはC1およびBrのうちの少なくとも1つであり、X
およびYは 0<X+Y≦0.6かつXYキOであり、aは10−6
≦a≦5X10−2である)、・・・・・・特願昭53
−84744号明細書に記載されている■ (Ba1−X2MX)FX:yA(但しMgはMg。
Ca、Sr、Zn、およびCdのうちの少なくとも1つ
、XはCl、BrおよびIのうちの少なくとも1つ、A
はEu、Tb、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd。
YbおよびErのうちの少なくとも1つ、Xは0≦X≦
o、6.yはO≦)r≦0.2である)等〕;特願昭5
3−41740号明細書に記載されているZnS:Cu
、Pb、Ba()xA4Q3 :Eu(但し0.8≦X
≦10)およびMg0・xSio2:A(但しMgはM
g 、Ca 7 S r t Z n 、CdまたはB
aであり、AはCe、Tb、Eu、Tm、Pb、TA、
BiまたはMnであり、Xは0.5≦X≦2.5である
);および特願昭53−84743号明細書に記載され
ているLnOX: xA(但しLnはLa、Y、Gdお
よびLuのうちの少なくとも1つ、XはCIおよびBr
のうちの少なくとも1つ、AはCeおよびTbのうちの
少なくとも1つ、XはO< x 0.1である。
〕などが挙げられる。
これらの内でも好ましいのは希土類元素付活アルカリ土
類金属フルオロハライド蛍光体であるが、その中でも具
体例として示したバリウムフルオロハライド類が特に輝
尽性の発光が優れているので好ましい。
また、これらの蛍光体を用いて蛍光体シートを作成する
際に、昭和54年6月7日付特許出願(出願人:富士写
真フィルム株式会社、大日本塗料株式会社)の明細書に
開示されるごとく、顔料或いは塗料により蛍光体層を着
色することが好ましい。
蓄積性蛍光体の瞬時発光光を受光するための光電変換素
子は、画像の一定の範囲の情報を得るように配置する。
例えばフォトダイオード等の光電変換素子をマトリクス
状に配して、蓄積性蛍光体の各部の発光を検出するよう
にする。
この場合、光電変換素子の数は前述の画像を読み出すた
めの装置の場合に比べて、著しく少くてよく、画像の特
性を検出するのに充分な程度(例えば画像面積ICr?
L〜25m1当り1個)でよい。
被写体および蓄積性蛍光体シートを透過した放射線を受
けて発光するための別の蛍光体としては、蓄積性蛍光体
でなく通常の蛍光体を用いることができる。
この蛍光体は蓄積性蛍光体シートとほぼ同じ大きさをも
つ大きい1枚の蛍光体シートでもよいし、上記光検出器
のように蓄積性蛍光体シートの各部に亘って多数配置さ
れた小さい蛍光体でもよい。
この場合は、光電変換素子は各蛍光体の背後にそれぞれ
配置される。
前記記録手段、すなわち演算して得た画像データを蛍光
体シートあるいはカセツテに記録する手段としては、例
えば演算回路の電気的出力を磁気記録信号に変換して磁
気ヘッドによって蛍光体シートあるいはカセツテの一部
に設けた磁気テープ等の磁気記録媒体に磁気記録する手
段、あるいはまた、蛍光体シートに直接光学的に記録す
る方法も可能である。
例えば演算回路の電気゛的出力をLEDを使った発光文
字表示素子を備えた光学記録装置に入力し、蛍光体シー
トに光学的に記録する方法が使用可能である。
カセツテの一部に光学的記録をする場合はカセツテの表
面の一部に感光材料等の光学的記録媒体を貼付してこの
上に光学記録すればよい。
このような感光材料としては、例えばレーザー走査記録
装置で記録されうるような感光もしくは感熱(熱線)材
料などが使用しうる。
実用上は現像を要しないものが望ましい。
以下、本発明の実施例の実施態様を図面に基いて詳細に
説明する。
第1図は本発明の一実施態様であるX線画像記録装置の
一部を示すブロック図である。
X線源10から放出されるX線は被検物体例えば人体1
1に照射されろ。
人体11を透過したX線は蓄積性蛍光体シート(以下、
単に「蛍光体シート」という)12に入射する。
この蛍光体シート12は支持体上に蓄積性蛍光体例えば
(Zn5(0,8)CdS(0,2)) : Ag、B
ad: Sin、、BaFBr :Eu 、BaFC
l: Eu等をバインダと共に層設したものである。
蓄積性蛍光体は入射したX線のエネルギーの一部を蓄積
するから、この蛍光体シート12上には人体のX線透過
像が蓄積記録される。
これと同時に蛍光体シート12の背後に配した光電変換
素子13a 、13b t・・・・・・13nζはって
、蓄積性蛍光体の発する瞬時発光光が検出される。
光電変換素子13としては、光電子増倍管、シリコン検
出器、太陽電池、フォトダイオード等を二次元的に配列
して用いることができる。
上記光電変換素子13 a 713 b・・・・・・1
3nの出力は増幅器14で増幅されてから、最大値、最
小値、平均値を演算する演算回路15に送られ、ここで
画像上の最大、最小輝度および平均輝度が算出される。
瞬時発光の光量は前述の如く、蓄積性蛍光体へのエネル
ギー蓄積量に正確に比例するから、上述の瞬時発光光の
最大値、最小値は予め求められた条件(蛍光体の種類、
読み出し装置の構造等により異なる)に従って自動的に
エネルギー蓄積量の最大値、最小値に変換することが可
能である。
この変換操作は変換手段16によって行なわれ、その結
果は前述の如く蛍光体シート12の一部12aに記録さ
れる。
この部分12aにはX線照射から遮蔽するための遮蔽板
12bがX線源側に設けられている。
蛍光体シート12の一部分12aに前記情報を記録する
には特別に設けた画像データ記録用紫外線源17を駆動
する。
記録内容はアナログ記録、デジタル記録(コード化記録
)のいずれの方法で記録してもよい。
第2図に記録の形態の一例を示す。
図の蛍光体シート12の一部分12aは最初の画像記録
のためのX線照射からは遮蔽されていることが必要であ
る。
最初のX線照射によって記録された蓄積画像の特性、例
えばその最大値、最小値および平均値が検出され、それ
ぞれが対応する強度の紫外線発光として蛍光体シート1
2の一部12aに設けた記録用スペース18,19.2
0に記録される。
第3図は他の記録方法で記録するための蛍光体シートの
例を示すもので、画像記録に支障とならない部分に設け
た磁気記録体21に、磁気的記録により前述の如き情報
を記録する。
この記録は磁気ヘッドの移動による方式でもよいし、多
数の磁気へ゛ソドを並べて電気的に順次切り換える方式
でもよい。
第4図は光学記録の場合を示すもので、画像記録に支障
とならない部分に設けたフォトクロミック材料層22に
前述の如き情報を記録するものである。
以上述べた記録方法はいずれも記録内容を消去すること
ができるような記録方法を用いているので、繰り返し使
用が可能という大きな利点がある。
−回限りの使用を許す場合であれば、銀塩写真材料、ジ
アゾ感光材料、電子写真材料等を使用することも可能と
なる。
あるいはインクジェット記録、穿孔記録等の機械的記録
手段を利用することもできる。
また記録内容も画像の特性だけでなく、撮影に関する種
々の情報、例えば撮影年月日、被写体の識別記号、撮影
条件等を別の入力装置を介して記録することも可能であ
る。
上記実施例では蓄積性蛍光体シート12の一部に記録す
る方法の例を示したが、蛍光体シート12を収容するカ
セツテがある場合は、このカセツテに記録してもよい。
磁気記録する場合にはカセツテの表面の一部に磁気記録
帯を貼布すれはよいし、光学記録する場合には前述のよ
うな各種の光学記録媒体、例えばフォトクロミック材料
層、写真材料層、ジアゾ感光材料層、電子写真材料層等
を設ければよい。
もちろん、機械的記録方法による場合は、その機械的記
録ができるような部分をカセツテに設ければよい。
第5図は蓄積性蛍光体シー1〜を透過した放射線を蛍光
体に照射しその蛍光体の発光を検出してカセツテに磁気
記録する例を示すもので、蛍光体シート31はカセツテ
32に収容され、カセツテ32の裏面下部に磁気テープ
33が貼付されている。
カセツテ32はカセツテホルダー34に支持され、カセ
ツテホルダー34の中にはカセツテ32の背後全面に亘
って多数配置された蛍光体エレメント35aと蛍光体エ
レメント35aの背後に多数配置された光電変換素子3
5が設けられている。
各光電変換素子35は増幅器36を経て演算回路37に
接続され、演算回路37の出力37aは変換手段37b
を経てカセツテホルダー34の内部に設けられた磁気ヘ
ッド38に磁気記録用信号を送る記録回路39に接続さ
れている。
磁気ヘッド38は図示せぬ駆動装置によって磁気テープ
33に沿って移動する。
演算回路37は光電変換素子35の出力を増幅器36を
通して受け、この出力から最大、最小および平均値の画
像データを算出する。
そして、その算出された値が磁気ヘッド38によって磁
気テープ33上に記録される。
このようにして記録された画像データはカセツテ32に
常に付いており、蛍光体シート31から蓄積記録されて
いる放射線画像を読み出すときにその画像処理に利用さ
れる。
第6図は蓄積性蛍光体シートの瞬時発光光を検出して、
蓄積性蛍光体シートの一部に記録する実施例を示すもの
である。
蛍光体シート41はシートホルダー42に支持される。
シートホルダー42の中には蛍光体シート41の背後に
シート41に沿って並列された多数のフォトダイオード
等の光電変換素子44が設けられている。
光電変換素子44は増幅器45を介して演算回路46に
接続され、演算回路46の出力46aは変換手段46b
をへてシートホルダー42の下部に設けられたLEDの
文字発光記録素子47の駆動回路48に接続されている
この場合、LEDとしては赤の発光をするものを用い、
X線照射時に一様に部分41aを照射して放射線エネル
ギーを蓄積し、LEDの文字を赤色光でこの上に照射す
ることによって消去書込みをすることができる。
LEDの文字発光記録素子47とは、例えば7セグメン
トの数字を発光表示する発光表示素子を多数並べたもの
で、蛍光体シート41の下部41aに裏から密着して文
字を記録するものである。
これによって演算回路で算出された画像データを蛍光体
シート41に記録する。
このようにして記録された画像データは、蛍光体シート
41から画像を読み出すとき同時に読み出され、最終画
像を形成する記録装置に入力されて、画像処理に供され
る。
前記光電変換素子13,35,44は、多数並列される
が、その配列の形態は平行に数列に並べてもよいし、放
射状に並べても、よい。
あるいは縦横にマトリックス状に並べてもよい。
本発明の方法、装置によれば、最終画像の再生時に必要
な画像データが蛍光体シートもしくはそのカセツテに直
接、放射線画像の蓄積記録時に記録されるので、シート
とデータの対応関係を記録しておいて、これらを後で対
応させる必要もないし、シートをデータ記録とともに扱
う必要がなく全く単独で取扱うことができるので便利で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略図、第2図から第
4図は本発明に使用する蛍光体シートの例を示す平面図
、第5図は本発明の装置の一実施例を示す概略図、第6
図は本発明の装置の他の実施例を示す概略図である。 10・・・・・・X線源、12,31,41・・・・・
・蓄積性蛍光体シート、13,35,44・・・・・・
光電変換素子、14,36,45・・・・・・増幅器、
15,3γ。 46・・・・・・演算回路、17・・・・・・画像デー
タ記録用紫外線源、38・・・・・・磁気ヘッド、33
・・・・・・磁気テープ、47・・・・・・LED文字
発光記録素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 蓄積性蛍光体に被写体を透過した放射線を照射して
    この被写体の放射線画像を蓄積記録し、この蓄積性蛍光
    体にその後励起光を照射して蓄積記録された放射線画像
    を読み出す放射線画像記録方式において、放射線照射時
    に前記蓄積性蛍光体もしくはこの蓄積性蛍光体に沿って
    別に設けた蛍光体が発する発光光を画像の各部に亘って
    光電的に検出してこの画像に関する情報を得、この画像
    情報を演算回路に送って画像情報に基づく各種の所望の
    画像データを算出し、この算出された画像データを前記
    蓄積性蛍光体もしくはその蓄積性蛍光体を収容するカセ
    ツテの一部に記録することを特徴とする画像データ記録
    方法。 2 前記画像データが、前記発光光の最大値、最小値、
    平均値の少なくとも一つを含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の画像データ記録方法。 3 蓄積性蛍光体シートもしくは該シートを収容したカ
    セツテを保持する手段、この蓄積性蛍光体シートの背後
    に配され、該シートに被写体を透過した放射線が照射さ
    れたとき、該シートから発光される瞬時発光光をシート
    の各部に亘って検出する多数の光電変換素子、これらの
    光電変換素子の出力に接続され、各出力に基づいて所定
    の画像データを算出する演算を行なう演算回路、および
    こ)の演算回路の出力に基づいて前記シートもしくはカ
    セツテに画像データを記録するデータ記録手段からなる
    放射線画像記録方式における画像データ記録装置。 4 前記データ記録手段が磁気記録手段であり、:前記
    蓄積性蛍光体シートもしくはカセツテの一部に設けられ
    た磁気記録媒体に磁気記録をすることを特徴とする特許
    請求の範囲第3項記載の画像データ記録装置。 5 前記データ記録手段が発光ダイオード等の発;光素
    子であり、前記蓄積性蛍光体シートに直接もしくはカセ
    ツテ上に設けられた光学記録媒体に光学記録をすること
    を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の画像データ記
    録装置。 6 蓄積性蛍光体シートを保持する手段、このシートの
    背後各部に亘って配され、該シートに被写体を透過した
    放射線が照射されたとき、その放射線を受けて発光する
    蛍光体、この蛍光体から発光される発光光を前記シート
    の各部に亘って検出する多数の光電交換素子、これらの
    光電変換素子iの出力に接続され、各出力に基づいて所
    定の画像データを算出する演算を行なう演算回路、およ
    びこの演算回路の出力に基づいて前記シートもしくはカ
    セツテに画像データを記録するデータ記録手段からなる
    放射線画像記録方式における画像デー、り記録装置。 7 前記蛍光体が、前記蓄積性蛍光体シートのほぼ全面
    に亘って拡がった1枚の蛍光体シートであることを特徴
    とする特許請求の範囲第6項記載の画像データ記録装置
    。 8 前記蛍光体が、前記蓄積性蛍光体シートの各部に亘
    って配された多数の蛍光体であり、前記多数の光電変換
    素子が各蛍光体の背後にそれぞれ配されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第6項記載の画像データ記録装
    置。 9 前記データ記録手段が磁気記録手段であり、前記蓄
    積性蛍光体シー1へもしくはカセツテの一部に設けられ
    た磁気記録媒体上に磁気記録をすることを特徴とする特
    許請求の範囲第6,7または8項記載の画像データ記録
    装置。 10前記データ記録手段が発光ダイオード等の発光素子
    であり、前記蓄積性蛍光体シートに直接もしくはカセツ
    テ上に設けられた光学記録媒体に光学記録をすることを
    特徴とする特許請求の範囲第6.7または8項記載の画
    像データ記録装置。
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