JPS60200680A - 放射線画像読取装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は放射線画像読取装置に係り、説にＸ線フィルム
リーダー、発光型イメージングプレート読取装置のよう
に、レーザー光照射により像検出を行う装置に係り、高
い濃度分解能で放射線画像を読み取るのに好適な放射線
画像読取装置に関する。

〔発明の背景〕

Ｘ線像検出方法として、Ｘ線フィルムを用いる方法は、
最も空間分解能が良い方法の一つである。

従来はフィルムに記録されたＸ線画像は、直接目視によ
り診断されていたが、近年、光学的にフィルムに記録さ
れた画像をレーザー光により読み取り電気信号に変換し
た後、種々の画像処理をほどこし医学診断に有用な情報
を強調してから再生し診断するようになってきた。この
ような用途に用いるＸ線フィルム読取装置ではフィルム
に記録様れた画像情報を位置と濃度に関して正確に読み
取ることが重要である。フィルム濃度りは、通常拡散光
濃度で０．２〜３．５　程度である。この像に含まれる
濃度情報は、Ｘ線量子モトル、フィルム粒状性、構造上
トルによりそのゆらぎが決定されるがゆらぎの大きさは
０．１〜１％程度である（Ｇａｒｙ　Ｔ、Ｂａｒｎｅｓ
、Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ　ｍｏｔｊｌ、ｅ　：　Ａ
Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｔｈｅｏｒｙ、Ｍｅｄ、
Ｐｈｙｓ、９　（１９８２）　６５６）。

このためフィルム像に記録された濃度情報を偽りなく正
確に読み取るために、Ｌ／−ザー光源を用い、検ＩＪ’
を系の精度はＬ記０．１　％以下にすることが必要とな
る。とくに２枚の画像から必要な情報を得るいわゆるエ
ネルギーサブトラクション、テンポラルサブ１−ラクシ
ョン、ハイブリッドサブトラクション等の画像処理をフ
ィルム読取装置を用いて行なおうとする場合には、濃度
情報のゆらぎが大きくなるためフィルムに記録されてい
るすべての情報を読み取ることが画質の良い再生像を得
るための条件となる。

従来のＸ線フィルム読取装置ではフィルム走査時間は１
秒〜１００秒程度であるのでこの間にレーザー光出力が
変動することがあった。レーザー光強度は、主にレーザ
ー管のミラーの乎行性が熱により変動することからおき
るもので、１〜２分を周期としたゆっくりした変動であ
りその振幅は全光強度の１〜２％に及ぶ。この変動はレ
ーザー管の温度が上昇し定常状態になるまで（約３０分
程度）は特に顕著であり、その変動はレーザー管により
異なり大きなものでは１０％以上に及ぶ。

また光検出器として光電子増倍管、固定受光素子を用い
た場合も、検出器が熱的に定常状態になるまでには３０
分程度を要する。

上記問題を解決する方法としてレーザー光強度を常にモ
ニターする方法がある。即ちレーザー光をハーフミラ−
で分離しモニター用検出器で常時モニターしレーザー光
源の変動をチェックする方法である。しかしこの方法に
よると検出器が２個必要となるため検出器相互の感度バ
ラツキが残ることとなり、０．１　％以下に変動を押え
ることができない。

この問題を解決するためにはモニター用検出と信号検出
を同一の検出器で行う必要がある。このための方法とし
て上記参照光を再びハーフミラ−を用いて信号検出光と
重ねあわせチョッパー制御することにより、１検出器で
信号光と参照光を時間的に区切って検出する方法が考え
られる。この方法を用いると１絵素ごとにモニターする
ことになりＸ線フィルムのように画像の絵素数が非常に
多い場合、参照光と信号光の切り換えが非常に速く行わ
れなくてはいけないため現実的でない。また、チョッパ
ーとスキャナーとの同期をとらなければいけないので技
術的に困難が伴い装置が複雑になる欠点がある。

以上述べたようにフィルムに記録された全濃度情報を正
確に読み込むためには多くの困難がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的はＸ線画像を蓄積したフィルムあるいはプ
レートに記録された濃度情報を、フィルムあるいはプレ
ートに含まれる濃度ゆらぎ以下で検出することが可能で
ある放射綿ｉＩ像読取装置を提供することある。

〔発明の概要〕

本発明では、光源強度や検出器感度の時間変動が熱的原
因によるものであることから、その変動調期が比較的長
時間であることに着目して、必要最少限のモニターをす
ることにより、フィルム濃度情報を完全に読み取れるよ
うにしている。より詳細に述べると、Ｘ線フィルム読取
装置では、通尚Ａ　ＡＪＪ−／　イ１／　１１．）　＋
　Ｉ　ｌ’ｌ−１ｎ　ｆ’ｌ　ｕ＋　−普占１ハスむ。

レーザービームのスポット径（直径）は３０μｍ〜２０
０μｍ程度である。いまスポット径を１００μｍとする
と、Ａ４１枚読み込むためのレーザー走査線数は、２９
６１０．１　〜３０００本となる。これを１００秒で読
み込むとすると、１走査線当りの走査時間は、１００／
３０００＝０．０３　Ｓ　／ｎ１ｎｅとなる。前述した
ようにレーザー光のゆらぎは、１分径度の周期であるこ
とを考えると、レーザー光が１走査する間のゆらぎは、
２％×０．０３　／６０二０．００１％程度であること
がわかる。即ち、光源のモニターは、】絵素ごとに行う
必要はなく、１走査線ごとに１回モニターすれば十分で
あることが明らかになった。このことは、従来モニター
は常時行うか、１絵素どとに行うという常識からはまっ
たく考えつかない新規な発想である。本発明では、写真
フィルムの濃度情報量を物理的に検討し、要求精度を限
定し、さらに光源系のゆらぎの周期を考慮したことによ
り、必要十分な条件を見いだすことができたわけである
。

以上の知見から、本発明では、１走査線ごとに参照光を
検出する方法を用いる。このとき、参照光と信号光の時
間的分離を行う方法には、■レーザー光を１次元偏向す
る前に２系統にわけ、専用のチョッパーを用いる方法。

■１次元偏向した後のレーザー光の時間的光路変化を利
用して、参照光と信号光を分シ「する方法の２通りがあ
る。

本発明では以下の理由により−に記■の方法を採用する
。

ａ）上記■の方法ではチョッパーとスキャナーの期をと
らなければならない。

ｂ）上記■の方法ではチョッパーとスキャナーがそれぞ
れ必要だが、上記■の方法ではチョッパーを必要としな
いため装置が小型化される。

このような１走査線ごとにモニターする光路を有する放
射線画像読取装置では次のような特徴もあわせもつ。

信号光と参照光を両方取り込むことにより、これらの比
をとることにより、フィルム像を透過率として記録する
ことができる。このような定量的データでは、異なる画
像間同志でもただちに演算タルを実行することが可能と
なり、特にサブトラクション像を容易に得ることが可能
となる。

各走査線ごとに参照光を取り入むことから、この信号を
各走査線のタイミング信号として用いれば、スキャナー
の回転速度むらに起因する走査方向の各走査線間の位置
ずれをなくすことが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図により説明する。

レーザー光源１から放出されたレーザー光２はビームエ
キスパンダー３をを通過した後ガルバーミラー４により
一次元偏光される。ガルバーミラー４は光束を一次元偏
光されるものならよく回転多面鏡などを用いてもよい。

−次元偏向をうけた光束はｆθレンズ５を透過したのち
進行方向７に一次元移動しているフィルム６に照射され
る。フィルム６に黒化度として含まれる画像情報は透過
光強度に変換され凹面鏡８を介して光検出器１０に入射
され、出力電気信号は既知の信号処理装置１４に入り信
号処理される。−カー次元偏向を受けた光束の一部はフ
ィルム６を透過することなくハーフミラ−１１に到達し
、減光フィルター１２を通過した後光検出器１３に入射
する。この光検出器によりライン走査のスター１一時間
を検出し、ガルバーミラー４の振動速度の変動を補正し
、両僅信号の各ライン間相互のすわがなくなるようにす
る。

ハーフミラ−１１を透過した光は凹面鏡９に入射し光検
出器１０に入射する。この光はフィルム６を透過してい
ないことから、レーザー光２の光強度の時間変動を直接
反映したものである。このことから、ハーフミラ−１１
，凹面鏡９を通ってきた光はモニター光として使用でき
る。このモニター光入力による光検出器１０からの出力
信号を信号処理装置１４に入れフィルム６、凹面鏡８を
通過した光信号出力との商をとることにより、レーザー
光２の光強度の時間的変動を補正し、正確なデータを取
り込むことができる。

本実施例の第一の特徴は、１ラインごとに光強度をモニ
ターすることである。２０ｃｍＸ４０ｃｍの大きさのフ
ィルムを絵素サイズ１００μｍで走査する場合、１枚当
り４０００ラインで走査することとなる。このフィルｂ
　１枚を１００８で走査すると■ライン当りの走査時間
２５ｍ５となる。このように１ライン当りの走査時間が
短いことから、この間におきる光源のゆらぎは実用上無
視できるわけである。

また本実施例では、モニター光と透過光を交互に光検出
器１０で受光するわけであるが、このための特殊な切り
換え装置を必要としない。既ちライン走査のための一次
元偏向を利用してモニター光を受光しているため光学系
装置はきわめて簡単である。

さらに本実施例では、モニター光も透過光も同一の光検
出器１０で受けているために光検出器の特性や温度によ
る変動などについても随時補正していることとなる。

さらに本実施例の特徴を付は加えるならば、ハーフミラ
−１１の透過率を精確に測定しておくことにより、透過
光景をモニター光景で割った値からフィルム透過率を計
算することができ、画像の定量的データを得ることがで
きる。光検出器１３の機能を光検出器１０で代用するこ
とも可能であり、この場合はハーフミラ−１１，減光フ
ィルター１２．光検出器１３は不用となり、フィルム透
過光量゛をモニター光量で割った値がただちにフィルム
透過率となる。

また上記実施例ではフィルムに透過しない光のみを参照
光として検出したが、フィルムの側端に、Ｘ線を十分照
射し黒化させた区域とＸ線照射をせずに現像のみ行った
区域を設け、これを１走査線ごとに参照することにより
、最大黒化度とベース濃度を常時モニターすることが可
能となり、フィルムベース濃度を差し引くことができた
り、フィルム濃度を規格化したりすることも可能となる
。

とくに低照射線量でコントラストの高い画像を得ようと
する場合ベース濃度を自動的に差し引くことができると
非常に便利である。ただしこの場合、Ｘ線写真撮影時に
上記区域を設けることが必要となることは考慮しなけれ
ばならない。また最大濃度と最少濃度を事前にモニター
することができることから、例えば現像方法の違いによ
りフィルム相互の黒化量が異なる場合でも常に規格化さ
れたデータを得られるのでサブトラクション像を容易に
得ることが可能となる。

本発明の他の実施例を第２図により説明する。

本実施例ではフィルムを透過してきた光をフィルムに密
着しあるいは非常に接近したライトガイド１５により光
検出器１０に導く。またフィルムを透過しないモニター
光も同一のライトガイド１５により同一の光検出器１０
に導く。

本実施例の特徴は第１図に示した実施例に比べ光路の設
計が容易であること、モニター光と透過光の比をとるこ
とによりただちに、透過率を得られることである。また
実施例１で列記した他の特徴も当然のことながら併せ持
っている。

さらに本発明の他の実施例を第３図により説明する。本
実施例の画像情報はフィルムの透過率に限るものではな
く、発光型のイメージングプレー１〜に対しても適用で
きるものである。光照射により発光するプレートとして
は例えば、特許第５５−１、２１４２に記載された銅及
び鉛付活硫化亜鉛螢光体や、ユーロピウム付活アルミン
酸バリウム螢光体アルカリ土類金属珪酸塩系螢光体など
があげられる。また、チオインジゴ、ペリナフトチオイ
ンジゴにより代表される光異性化螢光材料、Ａｇを含む
リン酸ガラスを主成分とする材料などでもよい。

このような発光型イメージングプレートに対する情報取
り込みの方法は、第３図に示すように、レーザー光２の
照射による発光型イメージングプレート１６からの発光
をライトガイド１７により受け、光検出器１０に導く。

また、モニター光はライトガイド１７により直接レーザ
ー光２を受け、光検出器１０に導く。このとき、イメー
ジングプレート１６からの発光光景と、モニター光の光
量のマツチングをとるために、モニター光光路に減光フ
ィルターをもうける等の考慮をしても良い。

さらに本発明の他の実施例を第４図により説明する。レ
ーザー光２はビームエキスパンダー３を通過後ガルバー
ミラー４により一次元偏向される。

−次元偏向を受けた光束２はレンズ群２０によりガルバ
ーミラー１８上に再度集束する。レーザー光２はガルバ
ーミラー１８によりさらに一次元偏向を受け、２次元偏
向する。この光は、発光型イメージングプレート１６上
を例えば１９のように２次元走査することとなる。この
時イメージングプレート１６の横に凹面鏡８を設置する
ことにより光検出器１０上に集光される。光検出器１ｏ
は。

イメージングプレート１６からの発光を受けるように設
置しているので、光検出器ｌＯからの出力信号は、１ラ
インごとに、モニター光を含む、２次元画像情報となっ
た。

本実施例で光検出器１０は１個であるが、これは複数個
であっても良い。

本実施例の大きな特徴として、レーザー走査中イメージ
ングプレートを動かすことがないので、画像情報読み取
り時間を大きく短縮することができる。またプレートを
移動するための機械装置を必要としないため、装置を小
型化、軽量化することが可能となった。

以上４つの実施例において、モニター光による出力は、
アナログメモリーに入れることによりアナログ変換時の
参照光として用いることが可能である。また、ディジタ
ル化した後参照データとして利用することも勿論可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、光源、検出器の時間
的変動を１走査線ごとモニターすることができるので、
フィルムあるいは発光型イメージングプレートに含まれ
る濃度ゆらぎ以下の精度で放射線画像の濃度を検出でき
ることになり、画質の良い再生像を得ることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示すＸ線画像読取装置の概
略図、第２〜第４図は本発明の別の実態様を示すＸ線画
俄読取装置の概略図である。 ｌ・・・レーザー光源、２・・・レーザー光、３・・・
ビー１１エキスパンダー、４・・・ガルバーミラー、５
・・・Ｆθレンズ、６・・・フィルム、７・・・フィル
ム移動方向、８・・・凹面鏡、９・・・凹面鏡、１０・
・・光検出器、１１・・・ハーフミラ−１Ｉ２・・・減
光フィルター、１３・・・光検出器、１４・・・信号処
理装置、ｊ５・・・ライトガイド、１６・・・発光型イ
メージングプレート、１７・・・ライ１−ガイド、１８
・・・ガルバー・ミラー、１９・・・レーザー光走査ラ
イン、２０・・・レンズ群。 代理人−弁理士　高橋明夫 Ｚ　１　図 ＷＪ　ｚ　図 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号０発　明
　者　岡　部　哲　夫　相市新十余二り内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射線画像を蓄積したフィル１１あるいはプレートに１
   次元あるいは２次元偏向したレーザー光を照射すること
   により、フィルムあるいはプレー１−に蓄えられた放射
   線画像を光量として取り出す放射線画像読取装置におい
   て、レーザー光がフィルムあるいはプレートを１ライン
   ごとに走査する手段と、各ライン走査の直前あるいは直
   後にレーザー光強度を測定する手段と該測定手段の出力
   に応じて濃度情報の変動を補正する手段とを含むことを
   特徴とする放射線画像読取装置。