JPS6177840A - 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） 本発明は蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射線画
像情報を読み取るための装置に関し、さらに詳細には、
蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射線画像情報に
応じて該シートより放射され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装置に関するもの
である。

（発明の技術的背景および従来技術） ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電
子線、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、人体等の被写体の放射線
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。）に蓄積記録し、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せしめ、生じ
た輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この
画像信号を処理して診断適正の良い被写体の放射線画像
を得る放射線画像情報記録再生方法が提案されている。

（例えば特開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９
５号、同５５−１６３４７２号、同５６−１０４６４５
号、同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記録
再生方法に用いられる放射線画像情報読取装置を第４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ー光源１０１から一定強度のレーザ
ー光１０１ａをガルバノメータミラー１０２に入射させ
、このガルバノメータミラー１０２によって、ガルバノ
メータミラー１０２の下方に置かれたシート１０３の幅
方向にレーザ光が主走査（矢印へ方向の走査）するよう
に、レーザ光を偏向してシート１０３に照射する。シー
ト１０３は、例えばエンドレスベルト装置１０９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１０３の全
面にわたるレーザ光１０１ｔ）による２次元的走査が行
なわれる。

レーザ光１０１ｂによる走査に従ってレーザ光１０１ｂ
の照射されたシートの個所は、そこに蓄積記録された画
像情報に応じて輝尽発光し、この発光光が、シート近傍
において主走査線に平行に入射端面１０４ａが配された
透明な集光体１０４の入射端面１０４ａから集光体１０
４に入る。この集光体１０４はシート１０３近傍に位置
する前端部１０４ｂが平板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、そ
の後端部１０４Ｃにおいてほぼ円筒状となってフォトマ
ル１０５と結合しているので、入射端面１０４ａから入
った輝尽発光光は後端部１０４Ｃに集められ、輝尽発光
光を選択的に透過するフィルタ（図示せず）を介してフ
ォトマル１０５に伝えられる。フォトマル１０５におい
て、輝尽発光光は電気信号に変換され、得られた電気信
号は画像情報読取回路１０６に送られて処理された後、
例えばＣＲＴ１０７に可視像として出力せしめられたり
、磁気テープ１０８に記録されたり、あるいは直接写真
感光材料等にハードコピーとして記録されたりする。

上記読取りの際、集光体１０４は、その入射端面１０４
ａが主走査線に平行でシート１０３のほぼ全幅にわたる
幅を有するため、入射端面１０４ａを見込むことができ
る個所からの光はすべて読み取ることになり、レーザ光
１０１ｂが入射した個所からの輝尽発光光だけでなく、
入射端面１０４ａを見込むことのできるシート１０３上
の他の個所からの光も全て読み取ってしまう。この入射
端面１０４ａに入射して読み取られる１尽発光光以外の
光として、シート１０３の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
光し続ける現象を言う。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５図に示すようなものである。第５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ｔ２までの△ｔ２時間行
なった後、照射を断つと、発光強度のＡ′の瞬時発光光
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、（ｉｓ−ｊ
ｚ　＞＝１８０秒）の時点“ｌ　ｔ３１１における瞬時
発光残光の発光強度゛Ｂ　ＩＩ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１０４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
、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、たとえば本出願
人が既に出願した特願昭５８−６６７３０号に開示され
ているような放射線画像情報読取装置に画像情報記録部
が一体的に組み込まれたもの（すなわち放射線画像情報
記録読取装置）を用いて、記録および読み取りを連続的
に、高速且つ大国に行なう場合には、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、読み取った画像情報に対する瞬時
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４図において示し
た集光体１０４の入射端面１０４ａからは、輝尽発光光
と、入射端面１０４ａ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
１０５に送られる。この場合、シート１０３のレーザ光
が照射される個所の面積に比べて、集光体１０４の入射
端面１０４ａ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１
０５に伝わる光ｍとしては、瞬時発光残光の光量は無視
できなくなる。

一方、輝尽発光残光とは、シートに蓄積記録された放射
線透過画像を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
光し続ける現象を言う。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６図に示すようなものである。第６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ｔ５までのΔｔ、時間照射し
た後、これを遮断すると、発光強度ＩＩ　ＣＩＴ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。すなわ
ち発光強度が１／ｅ　（Ｄ／Ｃ−１／ｅ）になる時間（
ｉｓ　　ｉｓ）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いに小さくなり、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く小さな
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而すべてから発光するため、第４図
において示した集光体１０４の入射端面１０４ａからは
、輝尽発光光と、入射端面１０４ａ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１０５に送られる。この場合シート１０３
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１０５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難となる。

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７Ａ図及び第７Ｂ
図を用いて具体的に説明する。第７Ａ図はシート１０３
ａ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７Ｂ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、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７Ｂ図において、実際に７オトマルに伝わ
る光量は破線９．ｔで示され、この破線免１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１２，３で、輝尽発光量を実線９
．ｚで示す。すなわち、残光Ｉｔ　９．３と輝尽発光１
９＝　ｚを加え合わせたものが、フォトマルに伝わる光
量応１である。この先Ｊｉ　９Ｊｔはフォトマルで電気
信号に変えられた後対数変換（１０Ｇ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Ｉ　Ｌ　ｔを電気信号に変
え対数変換した時と、輝尽発光量９．ｚ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５！、Ｌ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。

上記のような残光問題の他に、レーザ光１０１ｂの一部
がシート１０３の表面で反射し、この反射光が更に集光
体１０４の入射端面１０４ａで反射してシート１０３の
不特定の表面へ回帰して、その部分の螢光体を励起して
輝尽発光を起してしまう場合がある。かかる被走査部外
から発生する輝尽発光光が読み取られると画像信号のノ
イズ成分となり、画像の鮮鋭度を低下させてしまう。

（発明の目的） 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、１ｌｌＦＲ発光残光、輝尽発光残光および被走査部
外から発生する輝尽発光光が集光体に入射するのを防止
し、読取りに対する影響を減少させることにより高精度
な読取りを行なうことのできる放射線画像情報読取装置
を提供することを目的とするものである。

（発明の構成ン 本発明の放射線画像情報読取装置は、シート表面と集光
体の入射端面の間に、シート表面の走査位置から自らの
焦点距離だけ離れかつ前記入射端面と平行になるように
主走査方向に主走査長さ以上にわたって延びたシリンド
リカルレンズを設け、走査位置から発せられる輝尽発光
光を前記シリンドリカルレンズにより平行光に変えた後
集光体の入射端面に入射させるようにし、さらに前記集
光体の、前記入射端面から垂直に延びた平板部の外面に
全反射防止層を設け、前記シリンドリカルレンズの焦点
である走査位置以外から発せられ、前記集光体に斜めに
入射した光を吸収または透過させるようにしたことを特
徴とするものである。このような構成により、集光体内
部を斜めに進む前記走査位置以外から発せられた光は集
光体の平板部においてカットされ、集光体内を進んで光
検出器に至ることがなくなるので、前記走査位置から発
せられた光のみが効率よく光検出器に受光される。

（実施態様） 以下、図面を参照して本発明の実施態様について説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施態様による読取装置の走査
部近辺の構造を示す断面図である。

蓄積性螢光体シート３は矢印Ｂ方向に副走査のために移
動される。励起光としてのレーザ走査光１ｂは前記シー
ト３上を走査線３ａに沿って主走査され、レーザ走査光
１ｂが照射されたシート３上の走査位置からは輝尽発光
光１Ｃが発せられる。

またシート３の上方には、主走査方向に主走査長さ以上
にわたって延びたシリンドリカルレンズ７が、レーザ走
査光１ｂの走査位置から自らの焦点距離だけ離れた状態
で設けられている。前記輝尽発光光１Ｃはこのシリンド
リカルレンズ７に入射して通過した後平行な光となる。

さらにこのシリンドリカルレンズ７の上方にはシリンド
リカルレンズの光軸に対して垂直な入射端面４ａから垂
直に（前記光軸に対して平行に）延びた平板部４ｂを備
えた集光体４が設けられている。上記のように平行光と
なった輝尽発光光１ｃは前記平板部に平行に入射し、そ
のまま導光されてフォトマル５に達する。一方シート３
の走査前の部分３Ａからは蓄積記録時の瞬時発光の残光
１Ａが発せられており、走査直後の部分３Ｂからは輝尽
発光の残光１Ｂが発せられている。これらの残光が前記
集光体４内を導光されてフォトマル５に至ることを防止
するために、集光体４の平板部４ｂの外面には全反射防
止層である黒色ペイント等による光吸収層６Ａが設けら
れている。すなわち、上記のような残光はシート３上の
、シリンドリカルレンズ６の焦点である走査位置とはず
れた位置から発せられているために、シリンドリカルレ
ンズ７を通過後、前記平板部４ｂに平行に入射すること
がなく、平板部外面の光吸収層６Ａに入射することにな
るのでそれにより吸収され、前記フォトマル５に至るこ
とが防止される。例えば瞬時発光の残光１Ａが生じるシ
ート３上の３Ａで示す部分の中の３ｂ点から発せられる
残光の光路は図中破線で示すようになっており、シリン
ドリカルレンズ７を通過後集光体４に斜めに入射して平
板部４ｂの上側の光吸収層６Ａにより吸収される。

また、前記全反射防止層としては上記のような光吸収層
に限らず、第２図に示す本発明の第２の実施態様におけ
るように入射した光を透過させる光透過層６Ｂであって
もよく、この場合にも集光体４に斜めに入射した残光等
は光透過Ｈ６Ｂを透過して集光体４外に出てしまうので
集光体内を導光されてフォトマル５に至ることはない。

ざらに前記シリンドリカルレンズ７は必ずしも集光体４
から離して設ける必要はなく、第３図に示すように集光
体４の入射端面４ａ上に設けてもよく、また集光体４と
一体化させてもよい。

なお本発明の放射線画像情報読取装置を構成す　　２る
集光体の形状は第４図に示されるような単一の光検出器
を有するものに限られるものではなく例えば本出願人が
先に出願した特願昭５８−２２７５４３号に記載されて
いるように、射出端面が複数に区画され、各々の区画に
フォトマル等の光検出器が接続されているような形状で
あってもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の放射線画像情報読
取装置においては、走査位置に焦点を有し走査位置から
発せられる輝尽発光光のみを集光体の平板部に平行に入
射させるシリンドリカルレンズが設けられ、また前記平
板部の外面に全反射防止層が設けられるので、走査位置
以外から発せられる光は全反射防止層により吸収または
透過され、残光や、励起光の反射により走査位置以外か
ら発せられる輝尽発光光等はフォトマルに至ることがほ
とんどなくなり、従って読み取りにおける残光等の影響
を大きく低減させて鮮鋭度の高い画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はそれぞれ本発明の第１、
第２および第３の実施態様による読取装置の走査部近辺
の構造を示す断面図、 第４図は従来の放射線画像情報読取装置の一例を示す概
略図、 第５図は瞬時発光残光の経時特性を示すグラフ、第６図
は輝尽発光残光の経時特性を示すグラフ、第７Ａ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７Ｂ図はＭ７Ａ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である。 １ｂ・・・レーザ走査光　　　　１Ｃ・・・輝尽発光光
３・・・蓄積性螢光体シート　　４・・・集光体４ａ・
・・入射端面　　　　　　４ｂ・・・平板部５・・・フ
ォトマル　　　　　　６Ａ・・・光吸収層６Ｂ・・・光
透過層 ７・・・シリンドリカルレンズ 第５図　　　　第６ＦＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   を励起光により主走査して輝尽発光光を生ぜしめる主走
   査手段、 前記シートと励起光を相対的に主走査方向とほぼ直角な
   方向に移動させて側走査する副走査手段、前記主走査の
   方向に延びた入射端面を有し、この入射端面に垂直に延
   び、外面に全反射防止層を有する平板部を備え、前記入
   射端面から入射し前記平板部を通過した光のみを射出端
   面まで案内する集光体、 この集光体の射出端面に接続された光検出器、および 前記シート表面と前記集光体の入射端面の間に、シート
   表面の走査位置から自らの焦点距離だけ離れかつ前記入
   射端面と平行になるように、主走査方向に主走査長さ以
   上にわたって設けられたシリンドリカルレンズを備えた
   ことを特徴とする放射線画像情報読取装置。