JPS60230132A - 放射線画像情報読取装置 - 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】 （発明の分野） 不発明は放射線画像情＠ｉを担持した蓄積性螢光体に励
起光を照射して、発生する輝尽発光光乞絖み取って画像
信号を得る放射線画像情報絖取鉄厭に関するものであり
、特に詳細にはＳｉ　等の光電変換素子を用いた光検出
器により画像脱取り馨行なう放射線画像ｖｒ、取装置に
関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 蓄積性螢光体シートに人体等の放射線画像情報ン一旦蓄
積記録し、その俊これン励起光で走査して発生した輝尽
発光光を光検出器で読み取って画像信号を得、この画像
信号を用いて前記放射線画像を再生する方法及び装置が
、米国特１ｆｆ３β５９，５２７号によって仰られてい
る。

この装置では蓄積性螢光体シートに対して４５′の角度
にセットされたハーフミラ−の後方より、このハーフミ
ラ−を透過してｓＪ起元を前記シートに照射し、発生す
る輝尽発光光を前記ハーフミラ−により励起光の光路と
略垂直方向に反射させてイメージインテンシファイア−
管又は光電子増倍管で受光するか、又は、蓄積性螢光体
シートの表向からアパーチャーを介して励起光を照射し
、前記シートの表向に発生する輝尽発光光ケプリズムで
横方向に反射させイメージインテンシファイア−管で受
光している。ところが上記のハーフミラ−やプリズムは
いずれも蓄積性螢光体シートからかなり離れた位置に設
けられているため、無指向性で、しかもそれ自体微弱な
元である輝尽発光光を効率よく集光することができない
。

そこで８１　等からなる光電変換素子を多数集積してな
る光検出器、例えば２インセンサや、シート全面に対向
するマトリクス型のセ／す等を蓄積性螢光体シート表面
に近接させて配置し、該光検出器の出カン画像読堰手段
によって睨み取ることが考えられる。このような光検出
器によれば微弱な輝尽発光光を効率良（検出できるし、
さらに読取り時間の短縮化、読取装置の小型化も達成で
きる。

ところが上記のような光電変換素子は特定の感度波長域
を有するので、輝尽発光光がこの感度波長域外の光を主
として含むものである場合には、光検出器の感度が不足
する不具合が生じる。例えば前記蓄積性螢光体シートの
ａｈからアパーチャーを介して励起光を照射し、前記シ
ートの表面に発生″′ｆる輝尽発光光をプリズムで横方
向に反射させイメージインテンシファイア−管で受光し
ている。ところが上記のハーフミラ−やプリズムはいず
れも蓄積性螢光体シートからかなり離れた位置に設けら
れているため、無指向性で、しかもそれ自体微弱な光で
ある輝尽発光光を効率よく集光することができない。

また米国特許４β０２β７１号には蓄積性螢光体シート
に近接させて元検出器暑配置し、この両者の間に微少な
反射光学素子を設け、前記反射光学素子によって前記光
検出器と蓄積性螢光体シートの間隙を進んでくる励起光
ケ反射させて蓄積性螢光体シートに入射させる構成の装
置が記載されている。この装置によれば、受光文体角を
かなり大きくとることが可能であるためＳ／Ｎ比の向上
が達成されるが、励起光を、シートと光検出器の間隙ｌ
進ませ、かつ微少な反射光学素子に導（ために複雑かつ
精密な光学装置ン必要とする。

そこでＳｉ　等からなる光電変換素子を多数集積してな
る光検出器、例えばラインセンサや、シート全曲に対向
するマトリクス型のセンサ等ケ蓄積性螢光体シート表面
に近接させて配置し、該光検出器の出力を画像読取手段
によって読み取ることが考えられる。このような光検出
器によれば微弱な輝尽発光光を効率良く検出できるし、
さらに読取り時間の短縮化、読取装置の小型化も達成で
きる。　、ところが上記のような元！変換素子は特定の
感度波長域をＭ丁−るので、輝尽発光光がこの感度波長
域外の元を主として含むものである場合には、光検出器
の感度が不足する不具付が生じる。例えば前記蓄積性螢
光体としてはＢａＦＢｒ　：　Ｅｕ　、　ＢａＣ１１Ｂ
ｒ：　Ｅｕなどが好適に用いられ、−刃元検出器を構成
する光電変換素子としては、暗電流が小さくて量子効率
が艮（、また製造性も良いＳｌ　素子が多く用いられる
が、上記ＢａＦＢｒ　二ＥｕやＢａＣＡＢｒ　：　Ｅｕ
　など好ましい蓄積性螢光体が発する琲尽発光元は生に
波長３５０〜４２０　ｎｍの元を含むものであるのに対
し、Ｓｉ　素子の王たる感度波長域は４４０　ｎｍ　以
上であるため、この場合には十分な光検出器感度が得ら
れないという問題があった。

（発明の目的〕 不発明は、蓄積性螢光体シート上に励起光を照射する励
起光源２％定の感度波長域外有する光電変換素子から成
る光検出器と該光検出器の出カケ読み取る読取手段とを
含み、前記光電変換素子の感度波長域と前記螢光体シー
トから発せられる輝尽発光光の波長域が異なっていても
、十分な光検出器感度を確保して画像読取りを行なうこ
とができる放射線画像情報読椴装置を提供することを目
的とするものである。

（発明の構成） 不発明のかかる目的は、蓄積性螢光体シートと光検出器
との間に、励起光走査によって該蓄積性螢光体シートか
ら発せられた輝尽発光光ン受けて主に光検出器の感度波
長域内の螢光な発する波長変換螢光体を配置することに
よって達成される。

不発明において、蓄積性螢光体とは、放射＆（Ｘｉ、ａ
ｍ、βｋｚｒ線、紫外線等ノヲ照射″′ｆると、この放
射線エネルギーの一部乞その内部に蓄積し、その後可視
光等の励起光を照射したときに、蓄積されたエネルギー
に応じてｒ４尽発光を示すものをいう。不発明において
好ましく使用しうる蓄積性螢光体としては、例えば、布
土類元素付活アルカリ土類金楓フルオロへ２イド螢光体
〔具体的には、特開昭５５−１２１４３号公報に記載さ
れている（　Ｂａｔ−ｘ−ｙ　、　Ｍｇｘ　、Ｃａｙ　
）　ＦＸ　：　ａＥｕ″（但しＸはＣ／およびＢｒのう
ちの少な（とも１つであり、Ｘおよびｙは０（ｘ＋ｙ＝
、０．６かッｘｙ＼０であり、ａは１ｏ−６≦ａ≦５　
Ｘ　ｌ　Ｏである］、−特開昭５５−１２１４５号公報
に記載されている（　Ｂａ１−ｘ　、　Ｍ”ｘ　）　Ｆ
Ｘ　：　ｙＡ（但しＭ％まＭｇ、　Ｃａ、　Ｓｒ、　Ｚ
ｎおよびＣｄ　のうちの少な（とも１つ、ＸはＣＩＪ、
Ｂｒ、および■のうちの少な（とも１つ、ＡはＥｕ、Ｔ
ｂ。

Ｃｅ、　Ｔｍ　、　Ｄｙ　、　Ｐｒ　、　Ｈｏ　、　Ｎ
ｄ　、　ＹｂおよびＥｒのうちの少な（とも１つ、Ｘは
○≦Ｘ≦０．６゜ｙは０≦ｙ≦０．２である２等〕；特
開昭５５−１２１４２号公報に記載されているＺｎＳ　
：　Ｃｕ　。

Ｐｂ　、　ＢａＯ・−Ｍ１２０３：　Ｅｕ　（但し０．
８　Ｓ　ｘ　＜１０　）およびＭｎＯ・ｘｓｉＯ８二Ａ
（但しＭｌｌＩはＭｇ、Ｃａ。

Ｓｒ、Ｚｎ、　ＣｄまたはＢａであり、ＡはＣｅ。

１’ｂ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｐｂ、ＴＣＢｉまたはＭｎ　であ
り、Ｘは０．５≦Ｘ≦２．５である）；および特開昭５
５−１２１４４号公報に記載されたＬｎＯＸ：　ＸＡ　
（但しＬｎはＬａ、Ｙ、ＧｄおよびＬｕ　のうちの少な
（とも１つ、ＸはｃｌおよびＢｒのうちの少な（とも１
つ、ＡはＣｅおよびＴｂのうちの少な（とも１つ、Ｘは
０　（ｘ　（０，１であるフ；特願昭５８−１９３１６
１号明細書に記載されているＭ”Ｘ２　・ａＭ吹二ｘＢ
ｕ”　（但し、ＭＩ［はＢａ、ＳｒおよびＣａからなる
群より選ばれる少な（とも一種のアルカリ土類金属であ
り：ＸおよびＸ′はＣ１ｌ、Ｂｒおよび■からなる群よ
り選ばれる少なくとも一種のハロゲンであって、かっＸ
＼Ｘであり；そしてａは０．１≦ａ≦１Ｏ１０の範囲の
数値であり、ＸはＯ（ｘ≦０．２の範囲の数値である］
；などが挙げられる。これらの内ゼも好ましいのは希土
類元素付活アルカリ土類金網ハロゲン化物螢光体であり
、と（に二価ユーロピウム付活アルカリ土類金属ハロゲ
ン化物螢光体が好ましい。

これらのうち、バリウムフルオロハシイド螢光体に特開
昭５６−２３８５　号公報、同５６−２３８６号公報に
開示される如（金属弗化物乞添加したもの、或いは％願
昭５４−１５（３８７３号明細書に開示される如（金属
塩化物、金楓臭化物、金属沃化物の少なくとも一棟を添
加したものは、輝尽発光が更に改害され、好ましい。

また、特開昭５５−１６３５００　号公報に開示される
如く前述の如き蓄積性螢光体を用いて作成された蓄積性
螢光体板の螢光体層を顔料又は染料を用いて看色すると
、最終的に得られる画像の鮮鋭度が向上し、好ましい。

不発明において、光電変換素子としては、公仰りものを
使用することができるが、とくに結晶シリコン、アモル
ファスシリコン（α−８ｉ：Ｈノ、ＣｄＳ　：　ＣｄＳ
ｅなどＹ７オトダイオード、ＣＣＤ、ＭＯＳ　の形に構
成したものが入手しや丁く、また好適に使用しうる。

不発明において、波長変換螢光体としては、使用する蓄
積性螢光体シートより発せられる輝尽発光光の波長を主
として光検出器の光電変換素子の感度波長域の光に変換
する機能をＷｊるものであれば、いかなるものでもよ（
、任意にかつ容易に選択しうる。たとえば蓄積性螢光体
としてＢａＦＢｒ　二Ｅｕ或いはＢａＦＣｌ：　Ｅｕを
選び、また光電変換素子として結晶シリコン。

アモルファスシリコン、或いはα−８ｉ：Ｈより成るも
の乞選んだ場合には、ＺｎＳ　：　Ｃｕ　。

ナフタセン、ハプレ／、ローダミ７６Ｇ、β型ペリレン
、フルオレセイ／、バｔターフェニル、特公昭５４−４
２３４　号に開示されているアミノクマリン系７−モノ
エチルアミノ−４−メチルクマリン、アミノクマリン系
３−フェニル−７、−アミノクマリンなどが好適に使用
しうる。

（実施態様ノ 以下、図面に示す実施態様に基づいて不発明の詳細な説
明する。

第１図乃至４図は、光検出器としてラインセンサ乞用い
た、不発明の実施態様に係る放射線画像情報読取装置Ｚ
示すものである。

第１図は、励起光源と蓄積性螢光体シートとラインセン
サとの配置関係な示すものであり、第２図及び第３図は
その正面断面図、側面断面図である。

第２図及び第３図に詳細２示すように、蓄積性螢光体シ
ート１の下に該シート１の中方向に延びた細いスリット
２Ａを介して同じ（シート１の巾方向に延びた励起光源
２が配され、シート１の上には、ちょうどスリット２人
に対向する位置にラインセンサ３力１己されている。ラ
インセンサ３はシート１の巾方向に多数連続して並べら
れたｎ個の固体光電変換素子３Ａと、この各素子３Ａに
蓄積された電荷を転送する走査回路３Ｂとからなってい
る。

上記シート１は、励起光源２側に配される透明基板ＩＡ
の上に、ＢａＦＢｒ　：　Ｅｕ　からなる蓄積性螢光体
層ＩＢ、長波カットフイルり層Ｉ　Ｃ，ＺｎＳ　：　Ｃ
ｕ　からなる波長変換螢光体層ＩＤが順次積層されてな
る。このシート１は図示しない放射線撮影装置により、
波長変換螢光体層ＩＤ側から放射線を照射して、蓄積性
螢光体層ＩＢに被写体の放射線画像情報が蓄積記録され
ている。

励起光源２は、スリン）２Ａを介してシート１に同時に
線状の励起光照射ン行なう。励起光が照射されたシー）
１は、記録されている放射線画像情報を、線状に照射さ
れた部分から同時に輝尽発光光として出力する。この輝
尽発光光はＢａＦＢｒ　：　Ｅｕに特有の３９０　ｎｍ
のスペクトルの光を王に含むものであり、フィルタ層Ｉ
Ｃによって長波成分がカットされてから波長変換螢光体
層ＩＤを照射する。この波長変換螢光体層ＩＤは、上記
波長の輝尽発光光を受けて、ＺｎＳ　：　Ｃｕに特有の
５５０ｎｍ　のスペクトルの光Ｚ生に含む螢光を発する
。この螢光は、発光強度が上記輝尽発光光の強度に対応
するので、前記放射線画像情報ン担持したものとなる。

該螢光はライ／センサ３の各固体光電変換素子３Ａに同
時に受光され、谷素子３ＡはフォトキャリアＷ＝生じ、
これによって得られる信号ン一時的に蓄積する。蓄積さ
れた信号は順次、走査回路３Ｂで読み出され、■不の線
状の照射部（走査線に相当）の情報の胱取りが終了する
。

次いで、シートｌは、励起光臨２と２イ／センサ３に対
して相対的に矢印Ａ方向に一走査線分だけ移動され、上
記読取りのステップが繰返される。これをシート１全曲
に対して繰返子ことにより、シート１全開に担持した放
射線画像情報が読み出される。

次にラインセンサ３に続（走査回路３Ｂについて説明す
る。第４図は光導電体を用いたラインセンサおよび走査
回路の等価回路である。光導電体を用いた固体光電変換
素子３Ａに前記螢光が当たって発生するフォトキャリア
による信号は光導電体３Ａ内のキャパシタＣｉ　（ｉ＝
１，２．・・・・・・ｎ）に蓄積される。

蓄積されたフォトキャリアの信号は、シフトレジスタ１
１によって行なわれるスイッチ部ＩＯの順次開閉により
順次読み出され、これにより時系列化された画像信号を
得ることができる。画像信号は、この後増巾器１２で増
幅されてその出力端子１３から出力される。

なお、スイッチ部１０およびシフトレジスタ１１からな
るＭ２Ｓ部はＣＣＤＫ置き賛えてもよい。

前記Ｓ！　からなる固体光電変換素子３Ａは、Ｓｌ　に
％有の４．４０　ｎｍ以上の主たる感度波長域乞有する
ものであり、もし波長３９０　ｎｍの前記輝尽発光光乞
検出するのであれば感度が十分ではない。しかしこれら
の固体光電変換素子３Ａは、主として５５０　ｎｍに波
長変換された前記螢光を検出するようになっているので
、蓄積性螢光体層ＩＢＫ蓄積記録された放射線画像情報
を、十分高感度で読み取りうる。

第５図は、不発明の他の実施態様に係る放射線画像情報
読取装置の一部を示すものである。不実施態様において
は、ラインセ／す３の受光面に波長変換螢光体層３Ｄと
長波カットフィルタ層３Ｃとが形成されている。そして
このラインセンサ３は、透明基板ＩＡ上に蓄積性螢光体
層ＩＢが担持されてなる蓄積性螢光体シート１から放射
線画像情報を読み取る。この場合にも蓄積性螢光体層Ｉ
　Ｂ”から発せられた輝尽発光光は、波長変換螢光体層
３Ｄを照射して該輝尽発光光よりも長波長の螢光乞発生
させ、該螢光が固体光電変換素子３Ａに十分高感度で検
出されるようになる。

上記のように波長変換螢光体層３Ｄを光検出器に固定す
れば、波長変換螢光体および長波カットフィルタ材の使
用量は僅少となり経済的である。

不発明は以上の実施態様に限定されることなく種々の変
更が可能であることは言うまでもない。たとえば、前記
実施態様においては。

光検出器としてラインセンサを用いているが、これに限
らず、螢光体シートの全面にわたって対向するように配
されるマトリクス型の光検出器や、ビーム状励起元が走
査される螢光体シートの表面に沿い、励起光走査点を追
って移動せしめられるスポット光検出型の光検出器など
も使用可能である。また、前記実施態様においては、励
起光源は螢光体シートを挾んで光検出器と反対側に設け
られているが、光検出器と同じ側に設けてもよいのはも
とよりである。更には前記実施態様においては長波カン
トフィルタが設けられているが、これは光電変換素子の
感度波長域によっては省略しうるものであることも当然
である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り、不発明によれば、蓄積性螢光
体シートの輝尽発光光のスペクトルと光電変換素子の感
度波長域が異なっていても、十分高感度で放射線画像情
報を読み取ることができるから、広範な種類の蓄積性螢
光体を螢光体シート材料として使用しても、種々の光電
変換素子χ感度波長域にとられれず光検出器として利用
することが可能となり、光電変換効率や製造性、経済性
等の７アクタービ追及して自由に光検出器乞設計できる
という大きな効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１，２および３図はそれぞれ、不発明の第１実施態様
装置の画像読取部を示す斜視図。 正面断面図、側面断面図、 第４図は上記第１実施態様装置の定食回路な示す等価回
路、 第５図は不発明の第２実施態様装置の画像読取部を示す
正面断面図である。 １・・・・・・蓄積性螢光体シートＩＢ・・・蓄積性螢
光体層ＩＤ、３Ｄ・・・波長変換螢光体ノー ２・・・・・・励　起　元　源３・・・・・・ラインセ
ンサ３Ａ・・・光電変換素子３Ｂ・・・走　貴　回　路
！ １１１図 ハ 箪２図　ＩＩＢ図 １１４図 第５図 （自帽手続補正書 特許庁長官　殿　昭和５９年６月２０日放射線画像情報
読取装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 任　所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　富士
写真フィルム株式会社 ４、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 ６、補正により増加する発明の数　な　し７、補正の対
象　明Ｊｌｌ書の「発明の詳細な説明Ｊの欄８、補正の
内容 ファスシリコン（α−８ｉ：Ｈ）Ｊと訂正する。 １発）手続補正口 特許庁長官　殿　昭和６０年４月２４日特願昭５９−８
５７２２号 ２、発明の名称 放射線画像情報読取装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 任　所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　富士
写真フィルム株式会社 ４、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 ６、補正により増加する発明の数　な　し７、補正の対
象　明細書の「発明の詳細な説明」の欄８、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光体シ
   ート上に励起光を照射す４励起光源、この励起光源によ
   り励起光が照射される蓄積性螢光体シートの部分に対向
   して配され、充電変換素子からなる光検出器、この光検
   出器と蓄積性螢光体との間に配され、前記励起光の照射
   により前記シートから発せられた坤尽発元光を受けて王
   に前記感度波長域内の螢光を発し、該螢光を前記光検出
   器に入射させる波長変換螢光体、および前記光検出器の
   出力を読み取る読取手段からなる放射線画像情報読取装
   置− ２）前記光電変換素子がＳｉ　からなり、前記蓄積性螢
   光体シートが二価ユーロピウム付活アルカリ土類金属ハ
   ロゲン化物螢光体から成り、前記波長変換螢光体が該神
   尽兄元光を受けて王に波長４４０　ｎｍ　以上の螢光を
   発する螢光体であることを特徴と′ｆる特許請求の範囲
   第１項記載の放射線画像情報読取装置。 幻　前記光検出器が多数の充電変換素子からなるライン
   センサであり、前記光検出器移動手段がこのラインセン
   サと前記シートとを、該ラインセンサの長さ方向と直角
   な方向に相対移動させる光検出器移動手段を備えること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   放射線画像情報読取装置。