JPS59232337A

JPS59232337A - 放射線画像情報読取方法

Info

Publication number: JPS59232337A
Application number: JP58108238A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Horikawa; 堀川　一夫
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1983-06-16
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1984-12-27
Also published as: US4571493A; EP0129801B1; DE3471528D1; EP0129801A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射線透
過画像情報の読取方法に関し、さらに詳細には、蓄積記
録された画像情報に応じて発光する輝尽発光光を正確に
読み取ることのできる放射線画像情報読取方法に関する
ものである。

ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ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
螢光体中に蓄積され、この螢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螢光体が輝
尽発光を示すことが知られており、このような性質を示
す螢光体は蓄積性螢光体と呼ばれる。

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の放射線画像情報
を一旦蓄積性螢光体からなる層を有するシート（以下、
「蓄積性螢光体シート」あるいは単に「シート」と言う
。）に記録し、この蓄積性螢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出して画像信号を得、この画像
信号を処理して診断適性の５５−１１６３４０号など）
。

以下に、上述の如く提案されている放射線画像情報読取
装置を第１図に示し、これによりその機構を説明する。

励起光としてレーザ光源１から一定強度のレーザｉｌａ
をガルバノメータミラー２に入射させ、このガルバノメ
ータミラー２によって、ガルバノメータミラー２の下方
に置かれたシート３０幅方向にレーザ光が主走査（矢印
入方向の走査）するように、レーザ光を偏向してシート
３に照射させる。さらにシート３は、例えばエンドレス
ベルト装置９上に吸着されて、矢印Ｂ方向へ搬送される
ため、副走査とほぼ直交する角度で主走査が繰り返され
、シート３の全面にわたるレーザ光１ｂによる２次元的
走査が行なわれる。このため、レーザ光１ｂによる走査
に従ってレーザ光１ｂの照射されたシートの個所は、蓄
積記録された画像情報に応じた強度で輝尽発光し、この
発光光が、シート近くで主走査線に平行に前端面４ａが
配された透明な集光体４の前端部４ａかも集光体４に入
る。この集光体４はシート３近くに位置する前端部４ｂ
が平面状に形成されるとともに、後端側に向かって次第
に円筒状になるように形成されていて、その後端部４Ｃ
においてほぼ円筒状となってフォトマル５と結合してい
るので、前端部４ａから入った輝尽発光光を後端部４Ｃ
に集めてフ、ｔ　ｌ−マル５に伝える。フォトマル５に
おいて、輝尽発光光が電気信号に変換された後、画像情
報読取回路６に送られる。この画像情報読取回路６によ
って前記電気信号が処理されて出力され、例えばＣｆｌ
　ｉ’　７に可視像として出力させたり、磁気テープ８
に記録させたり、あるいは直接写真感光材料等にノ・−
トコピーとして記録させたりすることができる。

以上のようにして、画像情報の読み取りが行なわれるの
であるが、集光体４は、その前端面４ａが主走査線に平
行でシート３のほぼ全幅にわたる幅を有するため、前端
面４ａを見仄むことができる個所からの光はすべて読み
取ることになり、レーザ光１１〕が入射した個所からの
輝尽発光光だけでな（、前端面４ａを見込むことのでき
るシート３上の個所からの光も全て読み取ってしまう。

この前端面４ａに入射して読み取られる輝尽発光光以外
の光として、シート３０発する残光が問題となってくる
。この残光には、瞬時発光残光と輝尽発光残光とがある
。

瞬時発光残光とは、シートに画像情報を記録するために
放射線を照射した時のシートの瞬時発光光が、放射線の
照射を断った後もその発光が消えないで減衰しながら発
光し続ける光を言う。この瞬時発光残光の特性は、シー
トに用いられる蓄積性螢光体の種類によって異なるが、
一般的には第２図に示すようなものである。第２図は縦
軸に発光強度、横軸に時間（１）を示したグラフ、であ
り、放射線照射を時刻ｔ１からｔｚまでのΔｔ２時間行
なった後、照射を断つと、発光強度’−Ａ　”の瞬時発
光光はその強度が直ちにＯとはならず、徐々に時定数が
大きくなる指数関数に沿ってその強度が低下する瞬時発
光残光が示されている。

この瞬時発光残光の発光強度の減衰は、具体的には、た
とえば放射線照射後約１８０秒（すなわち、（ｔｓ−ｔ
ｚ）＝１８０秒）の時点ＩＩ　（３ＩＩ　における瞬時
発光残光の発光強度ＪＩＢ　Ｉ＋が、オーダー的には励
起光走査により発生する輝尽発光光の強度の約１０−４
倍程度となる。

このため、シートに被写体を通して放射線を照射して画
像情報を記録した後、この画像情報を読み取るまでに所
定時間経過すれば瞬時発光残光はその強度が十分低下し
、残光が無視できる位になる。しかしながら、放射線画
像情報を記録後直ちに読み取りを行なう場合、たとえば
放射線画像情報記録読取装置として、ビルトインタイブ
と呼ばれる画像情報記録部と画像情報読取部とを一体に
して記録および読み取りを連続的に、高速且つ大量に行
なうことができるようにした装置の場合には、輝尽発光
光とともに瞬時発光残光をその発光強度が十分減衰しな
いうちに読み取ることとなり、読み取った画像清報に対
する瞬時発光残光の影響が大きくなる。

また、輝尽発光光は、励起光が入射した極く小さな面積
の個所から発光するのに対し、瞬時発光残光は放射線が
照射された全面から発光するため、第１図において示し
た集光体４の前端部４ａからは、輝尽発光光と、前端部
’４　ａを見込むことのできる個所すべてからの瞬時発
光残光とが同時に取り込まれてフォトマル５に送られる
。この場合、シート３のレーザ光が照射される個所の面
積に比べて、集光体４の前端部４ａを見込むことのでき
る個所の面積が桁外れに大きいため、前述のように放射
線の照射後所定時間経過して、瞬時発光残光の強度が輝
尽発光光の強度と比較して無視できる程小さくなったと
しても、フォトマル５に伝わる光量としては、瞬時発光
残光の光量は無視できなくなるニ一方輝尽発光残光とは
、シートに蓄積記録された放射線透過画像な読み取るた
めに励起光（たとえばレーザ光）を照射して輝尽発光さ
せた後励起光を遮断しても、輝尽発光光が遮断と同時に
は消えないで減衰しながらも発光し続ける光を言う。こ
の輝尽発光残光の特性は、シートに用いられる蓄積性螢
光体の種類によって異なるが、一般的には第３図に示す
ようなものである。第３図は縦軸に発光強度、横軸に時
間（１）を示したグラフであり、励起光を時刻ｔ４から
ｔｓまでの４１５時間照射した後、これを遮断すると、
発光強度゛Ｃ″の輝尽発光光はその強度が直ちに０とは
ならず、徐々に時定数が大きくなる指数関数に沿ってそ
の強度が低下する。（すなわち、最初は急速に強度が低
下し、その後徐々に低下率が小さくなる。）この輝尽発
光残光の発光強度の減衰は、具体的には、たとえば初期
の時定数が１マイクロ秒程度であるｇすなわち発光強度
がｌ　／　ｅ（Ｄ　／　Ｃ＝　４　／　ｅ　）になる時
間（ｔ６−　ｔｓ　）が１マイクロ秒程度である。とこ
ろで一般にガルバノメータミ゛ラーによって励起光を蓄
積性螢光体シート上に走査（主走査）させる時の速度は
、約５０ヘルツ程度であるので、１回の走査に約２０，
０００マイクロ秒要する。このため、初期時定数１マイ
クロ秒の指数関数に沿って減衰する輝尽発光残光の強度
は輝尽発光光の強度と比較して桁違℃・に小さくなり、
各点における輝尽発光残光は強度としてはほとんど無視
できる程度のものとなる。

しかしながら輝尽発光光は励起光が入射した極（小さな
面積の個所から発光するのに対し、輝尽発光残光は励起
光により走査された面すべてから発光するため、第１図
において示した集光体４＃の前端部からは、輝尽発光光
と、前端部４ａを見込むことのできる個所すべてからの
輝尽発光残光とが同時に取り込まれてフォトマル５に送
られる。この場合シート３に励起光が入射して輝尽発光
する個所の面積に比べて、励起光の走査により輝尽発光
残光が生じている個所の面積が瞬時発光残光の場合と同
様桁外れに大きいため、前述のように輝尽発光残光の強
度が、輝尽発光光の強度と比較して無視できる程小さく
ても、フォトマル５に伝わる光量としては、輝尽発光残
光の光量は無視できなくなる。このように輝尽発光光と
同時に読み取られる残光は、放射線透過画像の画像信号
のノイズ成分となり正確な放射線画像情報の読み取りが
困か１１となる。

とくに瞬時発光残光は放射線画像情報を蓄積性螢光体シ
ートへ記録後直ちに読み取りを行なう場合に問題となり
、輝尽発光残光は放射線透過画像が記録された蓄積性螢
光体シート上を励起光が走査するスピードが速くなると
特に問題となってくる。

次に残光が画像情報に与える影響を第４Ａ図及び第４Ｂ
図を用いて具体的に説明する。

第４Ａ図はシー′ト３ａに例えば人体頭部の放射線画像
情報を記録したものを示し、第４Ｂ図には線ａに沿って
励起光（レーザ光）によって走査した時の集光体を介し
てフォトマルに伝わる光量が０、横軸に線ａの走査に対
応する位置をとって示されている。第４．　Ｂ図におい
て、実際にフォトマルに伝わる光計は破線１１で示され
、この破線１１で示される光量のうち残光（瞬時発光残
光および輝尽発光残光を合わせたもの）量を鎖線４３で
、輝尽発光量を実線４２で示す。すなわち、残光量１３
と輝尽発光量１２を加え合わせたものが、フォトマルに
伝わる光量１１である。この光量１１１はフォトマルで
電気信号に変えられた後対数変換（ＬＯＧ変換）され、
この対数変換された信号によって再生画像が得られる。

この場合、フォトマルに伝わる光計４１を電気信号に変
え対数変換した時と、輝尽発光量１２のみを電気信号に
変えこれを対数変換した時とではその値が異なり、フォ
トマルに伝わる光量１１による値を用いて画像再生を行
なえば、再生画像は実際の画像とは異なった画像になる
。すなわち、再生画像が不正確もしくは不明瞭になり診
断適性上重大な問題となる。

本発明は上記の事情に鑑み、フォトマルに伝わる光量Ｉ
Ｉｌに相当する画像信号量から、残光量１３に相当する
画像信号量を減することにより、実際の画像に合った正
確な画像信号を得て、正確な再生画像を得ることかでき
る放射線画像情報読取方法を提供することを目的とする
ものである。

本発明の放射線画像情報読取方法は、放射゛線透過画像
が記録された蓄積性螢光体シート」二を励起光が走査し
ている時に、集光体を介して光検出器にまり光電的に読
み取られた画像信号量から、前記励起光が前記蓄積性螢
光体シート上を少なくとも一ライン走査した後であって
しかも前記励起光が前記蓄積性螢光体シート上にない時
に前記集光体を介して前記光検出器により光電的に読み
取られた前記蓄積性螢光体シＬトの発する残光に相当す
る信号量を減じて、前記放射線透過画像の画像信号を得
るようにしたことを特徴とするものである。

本発明において、蓄積性螢光体シートの発する残光に相
当する信号を光電的に読み取るタイミングとしては、励
起光が蓄積性螢光体シート」二を少な（とも一ライン走
査した後であってしかも励起光が蓄積性螢光体シート上
にない時であれば何時であっても良し・。従って、たと
えば励起光が蓄積性螢光体シート上を一ライン走査した
後天に蓄積性螢光体シート上を走査するまでの間に読み
取った信号量をすべての走査における残光に相当する信
号量とみなしても良い。また各走査ライン毎に、励起光
が蓄積性螢光体シート上を走査開始する前に読み取った
信号量を残光に相当する信号量とみなしても良く、（た
だしこの場合第一ライン目の走査に曲しては、第二ライ
ン目の走査に用いる残光に相当する信号量と同じ信号量
を用いるか、励起光が蓄積性螢光体シート上を第一ライ
ン目の走ををした後に読み取った信号量を用いるように
するのが良い。）また数走査ライン毎に一度読み取った
信号量をその間の走査における残光に対応する信号量と
みなすようにしてもよい。

また、残光に相当する信号量として、光電的に読み取ら
れた信号量そのものの値を用いても良いが、得られた信
号量をシートの特性（螢光体の残光強度、減衰特性等）
、放射線透過画像の特性（記録された絵柄の濃淡、パタ
ーン等）、走査条件（励起光強度、走査速度等）等に応
じて補正した値を用いるようにしても良い。

本発明によれば、励起光が蓄積性螢光体シート上を一ラ
イン走査した後の走査について、励起光が蓄積性螢光体
シート上になし・時、すなわち輝尽発光していない時に
光電的に読み取られた信号量を残光に相当する信号量と
して、励起光が蓄積性螢光体シート上を走査している時
に得ら）ｔだ画像信号量から差し引いて放射線透過画像
の画像信号を得るようにしているので、実際の輝尽発光
光に相当する画像信号量が１ＬＪられ、最終的に画像再
生に用いる放射線透過画像の画像信号も正確になり、正
確で明瞭な再生画像を得ることができる。

本発明の方法は、放射線画像情報を蓄積性螢光体シート
へ記録径長時間経過して瞬時発光残光が無視できるよう
な場合に適用すれば、残光に相当する信号量として輝尽
発光残光を読み取ってこれを補正することができる。

これに対し、励起光が蓄積性螢光体シート上を走査する
スピードが遅（て輝尽発光残光が無視できるような場合
に適用すれば、残光に相当する信号量として瞬時発光残
光を読み取ってこれを補正することができる。なお、輝
尽発光残光が無視でき、瞬時発光残光が問題となるよう
な場合には、励起光が蓄積性螢光体シート上を走査する
以前に光電的に読み取られた信号量を瞬時発光残光に相
当する信号量として、励起光が蓄積性螢光体シート」二
を走査している時に得られた画像信号量から差し引くよ
うにして、瞬時発光残光の補正をすることが可能である
。この場合、光電的に読み取られた信号値そのものの値
を用いても良いが、好ましくは、各走査ライン毎に蓄積
性螢光体シートの瞬時発光残光の減衰特性に応じて、得
られた信号量を補正した値を用いるようにするのが良い
。

以下、図面によって本発明の実施態様について説明する
。

第５図は本発明により画像情報読み取りを行なう時のシ
ー１−３　ｂ　」二の励起光の軌跡である走査線を示す
。

第５図に示すように、シート３１）上を上部から順に励
起光による走査が行なわれ、図中の実線ａｌ、旧→−１
、ａ１１２　はそれぞれ、（１）番目、（ｉ−１−１）
番目、（ｉ−ｔ−２）番目のシー）３１）上の走査線を
示している。破線’）ｉｓ　　ｌ）ｉ　＋ｌ、　　ｂｉ
　＋　２　１ｒま、そ、ｌｔぞＪｔａｌ、ａｉ　−＋−
１、ａｉ　−＋−’２で示すシート３ｂｊ：（７）走査
に移る前の走査線で、シート３ｂ外での走査線を示して
いる。本発明の読取方法では、破線ｂ！　、ｂｉ　＋１
、ｌ）ｉ＋２　で示す走査線上に励起光がある時に集光
体を介して光検出器により光電的に読み取られる信号量
を、それぞれ実線ａ１、ａ１＋１、ａｌ　ト２　で示す
走査を行なった時の残光すなわち瞬時発光残光および輝
尽発光残光に相当する信号量とみなし、２１１、ａｉ　
＋ｒ、ａｉ　−１−２で示す走査を行なって集光体を介
して光検出器にまり光電的に読み取られた画像信号量か
ら上記残光に相当する信号量を減じて放射線透過画像の
画像信号を得ている。特に、破線ｂｉ、　　ｂｉ　−１
−１ｂｉ　＋２で示す走査線上でできるだけシート３１
）に近し１点たとえば自、Ｃ１＋１、Ｃｉ　＋　２　　
に励起光かある時に集光体を介して光検出器により光電
的に読み取られる信号量を残光に相当する信号量とみな
すのが良い。

なお、上述の実施態様においては励起光によるシート３
ｂ上の走査を往復して行なう例を示したが、帰線（ｑｔ
路）を消去して片方向だけの走査を行なう場合も、全く
同様であるので、片方向だけの走査の例については説明
を省略する。

次に、第６図および第７図に、第５図において説明した
シー）３ｂ上の走査時に得られた画像信号量から残光に
相当する信号量を減じるための本発明による回路例をそ
れぞれ示す。

第６図において、集光体（図示せず）に取り込まれた発
光光はフォトマル１１に入射し、ここで電気信号（電流
）に変換される。フォトマル１１は対数変換器１３ａお
よびフォトダイオード１２ａと電気的に接続され、フォ
トダイオード′１２ａはこれと対向する発光ダイオード
１２ｂとともにフォトカップラ１２をなしている。この
ため、フォトマル１１で変換された電気信号は、フォト
カップラ１２において発光ダイオード１２ｂが発光して
いる時はその発光計に応じて、一部がフオｉ・ダイオー
ド１２ａに流れてアースされ、残りは゛対数変換器１３
ａに流れる。対数変換器］、３ａで対数変換された電気
信号はライン１７から取り出されて再生画像を得るため
に記録されたり、ＣＩＬＴ等に表示されたりする。ライ
ン１７は検出器１．４　ａにも接続し、検出器１４ａに
よってライン１７の電気信号が検出される。

検出器１４ａは制御回路１５ａに接続し、制御回路Ｊ　
５　ｉｌはサンプルホールド回路１６を介して発光ダイ
オード１２ｂと接続する。この制御回路１５ａは、励起
光がンート外を走査している時、すなわち第５図におい
て破線ｂ１、ｂｉ　＋　＋、ｔ）ｉｌｚ　　上にある時
は、サンプルホールド回路１６を介して発光ダイオード
１２１）に電流を流してこれを発光させフォトダイオー
ド１２ａに電流を流すようにして、ライン１７を流れる
電気信号が零になるようにする。すなわち、フォトマル
１１に取り込まれる残光に相当する電気信号（電流）を
すべてフォトダイオード１２ａを通ってアースし、対数
変換器１３ａ側には流れないようにしている。

？して、励起光がシートの直前にきた時、すなわち第５
図において点ｃｉ、　ｃｉ　＋　１、Ｃｉ＋２にきた時
に発光ダイオード１２ｂに流れる電流をサンプルホール
ド回路１６によってそのまま保持し、この時の電流値と
同じ電流を励起光がシート上を走査している間（励起光
が線ａＩｓ　”Ｉ　＋ｉｓ　　”ｉ　＋２　　上にある
間）発光ダイオード１２ｂに流し続ける。このため、励
起光がシート上を走査して得られた電気信号量のうち、
励起光がシート上を走査する直前（点Ｃ１、Ｃｉ　＋ｌ
ｓ　Ｃｉ　＋ｚ）での残光に相当する電気信号量がフォ
トダイオード１２ａを通ってアースされ、対数変換器１
３ａを介してライン１７により取り出される画像信号は
実際の画像に対応した正確なものとなる。

第７図においては、フォトマル１１によって変換された
電流は電流電圧変換器２１によって電圧信号に変換され
た後、アンプ２２によって増幅され加算器２３の（＋）
側に入力される。加算器２３の（−）側にはサンプルＪ
テールド回路１６を介して制御回路１５ｂからの出力が
入力され、加算器２３の出力は対数変換器１３ｂおよび
検出器１４．　ｂと接続し、検出器１４１）は制御回路
１５ｂと接続する。制御回路１５ｂから加算器２３の（
−）側へは、励起光がシート外を走査している時（第５
図で、ｂｉ、ｂｉ＋、、ｂｉ＋２　」二にある時）は、
検出器１４′ｂで検出される対数変換器１３ｂへの入力
を零とする電圧信号がサンプルホールド回路１６を介し
て出力される。

そして励起光が７−トの直前にきた時、すなわち゛第５
図において点　Ｃ！　ｓ　Ｃ１、Ｉ、Ｃｉｉｌにきた時
に、加算器２３の（＝）側へ出力する電圧信号をサンプ
ルホールド回路１６によってそのまま保持し、この時の
電圧値と同じ電圧の信号を励起光がシート上を走査して
いる間（励起光が線ａｉ、　　ａｉ’＋Ｊ、　ａｉ　＋
２にある間）、加算器２３の（−）側へ出力し続ける。

このため、励起光がシート」二を走査して得られた電気
信号量のうち、励起光がシート上を走査する直前（点Ｃ
ｉ、Ｃ１−１−，、Ｃｉ　＋　２）での残光に相当する
電気信号量が、サンプルホールド回路１６から加算器２
３の（−）側に出力される電圧として減じられ、対数変
換器１３ｂを介してライン１８により取り出される画像
信号は実際の画像に対応した正確なものとなる。

なお、上述の第６図および第７図の回路例においては、
それぞれ励起光がシート外を走査している時に、ライン
１７を流れる信号あるいは対数変換器１３１）への入力
信号を零とすることにより、フ第１・マル１１の暗電流
、漏光（励起光や室内光の漏れ）、ア／グ系のドリフト
も同時に自動補正を行なっている。

以上説明したように、本発明によれば集光体を介して光
検出器により光電的に読み取られる画像信号から瞬時発
光残光および輝尽発光残光に相当する信号を取り除くこ
とができるので、実際の画像に対応した正確な画像信号
を得ることができ、この画像信号によって再生される再
生画像も正確で明瞭なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は放射線画像情報読取装置の１例を示す概略図、第２図は瞬時発光残光の経時特性を示すグラフ、第３図は輝尽発光残光の経時特性を示すグラフ、第４Ａ図は人体頭部の放射線画像情報を記録したシート
を示し、第４１３図は第４Ａ図の放射線画像情報の記録されたシ
ート上を励起光により走査した時の集光体を介してフォ
トマルに伝わる発光強度を示すグラフ、第５図はノート上を走査する励起光の軌跡である走査線
を示す正面図、第６図および第７図はそれぞれ集光体を介してフォトマ
ルにより検出される画像信号量から残光に相当する信号
量を減じるための異なる回路例を示す電気回路図である
。Ｊ・・・レーザ光源２・・・ガルバノメータミラー３．３ａ、３ｂ・・・シート４・・・集光体５．１１・・・フォトマル１２・・・フォトカップラｘ３ａ、ｔ３ｂ・・・対数変換器 ”　ａｙ　”　ｂ−検出Ｒ？ｒ１５ａ、１５１１・・・制御回路１６・・・ザンプルホールド回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被写体の放射線透過画像が・蓄積記録された蓄積
性螢光体シート上を、励起光により走査し、この励起光
の走査により前記蓄積性螢光体シートから発せられる輝
尽発光光を集光体を介して光検出器にまり光電的に読み
取って、前記放射線透過画像の画像信号を得る放射線画
像情報読取方法において、前記励起光が前記蓄積性螢光
体シート上を走査している時に前記集光体を介して前記
光検出器により光電的に読み取られた画像信号量から、
前記励起光が前記蓄積性螢光体シート上を少な（とも一
ライン走査した後であってしかも前記励起光が前記蓄積
性螢光体シート上にない時に前記集光体を介して前記光
検出器により光電的に読み取られた前記蓄積性螢光体シ
ートの発する残光に相当する信号量を減じて、前記放射
線透過画像の画像信号を得るようにしたことを特徴とす
る放射線画像情報読取方法。
（２）前記蓄積性螢光体シートの発する残光に相当する
信号量は、前記励起光の一ライン走査毎に読み取ったも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
放射線画像情報読取方法。