JPS62208750A - 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、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光
体シートに励起光を照射し、それによって該蓄積性蛍光
体シートから発せられた輝尽発光光を光電的に検出して
上記放射線画像情報を読み取る放射線画像情報読取装置
に関し、特に詳細には多＠幌フィルターを用いて上記励
起光の利用効率向上を図った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先行技術） おる種の蛍光体に放ｔＪＡ線（Ｘ線、α線、８線、γ線
、電子線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネル
ギーの一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光体に可視光
等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じ
て蛍光体が輝尽発光を示すことが知られており、このよ
うな性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）
と呼ばれる。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄
積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で２次元的に走
査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光
検出器により光電的に読み取って画像信＠を愕、この画
像信号に基づき写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の
表示装置に被写体の放射線画像を可襖像として出力させ
る放射線画像情報記録再生システムが本出願人によりす
でに提案されている。（特開昭５５−１２４２９号、同
５６−１１３９５Ｍなど。） このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露ば域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して
蓄積侵に励起によって１尽発光する発光光の光量が極め
て広い範囲にわたって比例することが認められてあり、
従って憧々の搬影条件により放射線露光口がかなり大幅
に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光電変
換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信
号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示
装置に放射線画像を可禍像として出力させることによっ
て、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得
ることができる。

ところで上述の放射線画像情報記録再生システムにおい
ては従来より、励起光の利用効率が低いという問題が認
められていた。すなわちレーザ光等の励起光は、その一
部がシート中からＩ！＊尽発光光を励起することなくシ
ートを通過して反対側のシート表面から放出されるため
、蓄積性蛍光体の励起に有効に利用され得ないのである
。したがって、特に高感度で読取りを行ないたい場合に
は、大出力の励起光源が必要で、またその消費電力も大
きくなるという不都合が生じる。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものでめり
、励起光の利用効率を十分に高め、よって小出力の励起
光源で高感度読取りを可能にす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） 本発明の放射線画像情報読取装置は、前述したように蓄
積性蛍光体シート上に励起光を２次元的に走査させ、そ
れによって発せられた輝尽発光光を光検出器によって充
電的に読み取るようにした放射線画像情報読取装置にお
いて、 前記光検出器を前記シートの励起光照射面と反対の面側
に配し、 前記シートと前記光検出器の間に、前記励起光を良好に
反射し、前記輝尽発光光を良好に透過させる多＠模フィ
ルターが配設されたことを特徴とするものである。

上述の多＋ｍ膜フィルターは、光屈折率が異なる２種類
以上の物質を真空蒸着等によって、基板上に光の波長の
１．／４４種の厚さで数層から数＋１逐次積１してなる
ものである。この場合、各物質の光屈折率および幌厚を
適宜設定することにより、種々の特性を得ることができ
る。なお低層折率物質としては例えばＳ　！　０２　、
　ＭＣＩ　Ｆ２等、−５高屈折率物質としては例えばＴ
ｉ０ｚ　、Ｚｒ０ｚ　。

ＺｎＳ等が用いられる。また、上記のような透過および
反射特性を有する多＠慢フィルターとしては、ダイクロ
イックフィルター等を挙げることができる。

また多＠模フィルターを蓄積性蛍光体シートと光検出器
の間に配するとは、該フィルターを光検出器の表面に接
するように取り付けてもまた反対に蓄積性蛍光体シート
の表面に接するように取り付けてもよいし、ざらには蓄
積性蛍光体シートと光検出器の双方から微小距離ずつ離
してもよいユ（作　　用） 上記のような多１ｖｌＡフィルターが蓄積性蛍光体シー
トと光検出器の間に設けられていると、シート巾から輝
尽発光光を励起することなくシートを通過した一部の励
起光は、該フィルターにおいて多量が反射し、再度蓄積
性蛍光体シート側に折り返されることになる。つまり蓄
積性蛍光体シートを通過した励起光が、いわば該シート
と多１模フィルターとの間に閉じ込められる形となり、
励起光が蓄積性蛍光体の励起のために有効に利用される
ようになる。

一方、上記励起光の照射によって蓄積性蛍光体シートか
ら発せられた輝尽発光光も該シートから出射するが、こ
の輝尽発光光は前述のような特性の多＠暎フィルターを
良好に透過するので、光検出手段によって効率良く検出
されうる。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図および第２図は本発明の第１実施態様装置を示す
ものである。例えばＸ線等の放射線が人体等の被写体を
介して照射されることによりこの被写体の透過放射線画
像情報を蓄積記録した蓄積性蛍光体シート１０は、第１
図に示されるように２対のニップローラ等のシート搬送
手段１１により、副走査のために矢印Ｙ方向に搬送され
る。またレーザ光源１２から射出された励起光としての
レーザビーム１３は、往復揺動するガルバノメータミラ
ー１４によって偏向され、蓄積性蛍光体シート１０上を
上記副走査方向Ｙ、！ＩＩ！直角な矢印Ｘ方向に主走査
する。こうしてレーザビーム１３が照射されたシート１
０の箇所からは、蓄積記録されている放射線画像情報に
応じた光量の輝尽発光光１５が発散される。

この輝尽発光光１５は、後述する多層摸フィルター３０
を透過してシート１０の励起光照射面と反対の面側に配
された集光体１６によって集光され、フォトマルチプラ
イヤ−（光電子増倍管）１７によって光電的に検出され
る。上記集光体１６はアクリル板等の導光性材料を成形
して作られたものであり、直線状をなす入ｔＡ端面１６
ａが蓄積性蛍光体シート１０上のビーム走査線に沿って
延びるように配され、円環状に形成された出射端面１６
ｂに上記フォトマルチプライヤ−１７の受光面が結合さ
れている。上記入射端面１６ａから集光体１６内に入射
した輝尽発光光１５は、該集光体１６の内部を全反射を
操り返して進み、出射端面１６ｂから出射してフォトマ
ルチブライｊ７−１７に受光され、前記放射線画像情報
を担持する輝尽発光光１５の光量がこのフォトマルチプ
ライヤ−１７によって検出される。なお本実施態様にお
いては上記集光体１６と上記フォトマルチプライヤ−１
７により光検出器が構成されている。

フォトマルチプライヤ−１７のアナログ出力信号（読取
画像信号）Ｓは対数増幅器２０によって増幅され、Ａ／
Ｄ変換器２１において所定の収録スケールファクターで
デジタル化される。こうして得られたデジタルの読取画
像信号Ｓｄは、画像処理装置２２を通して例えばＣＲＴ
、光走査記録装置等の画像再生装置２３に入力され、該
画像再生装置２３において、蓄積性蛍光体シート１０が
蓄積記録していた放射線画像が再生される。

次に、前述の多＠嗅フィルター３０による作用について
詳しく説明する。この多１膜フィルター３０は一例とし
て、第３図に示すような分光透過率特性を示すダイクロ
イツタフィルターであり、第２図に示されるようにガラ
ス基板３０Ａと、その表面に形成された前述のような多
嗜１１！ｉ！３０Ｂとからなる。

また、本実施態様において、蓄積性蛍光体シート１０は
透明な支持体１０Ａ上に蓄積性蛍光体＠１０３が形成さ
れてなり、前記多１１１１！ｉＩフィルター３０は、上
記支持体１０Ａに前記多＠横３０Ｂが直接接するように
配されている。なお、蓄積性蛍光体シート１０の透明な
支持体１０Ａは特に設けられていなくてもよく、また蓄
積性蛍光体＠１０３の上面に透明な保護幌等が形成され
ていてもよい。

上記多１膜フィルター３０は光をほとんど吸収せず、し
たがってこの第３図に示される透過率を１（１００％）
から引いた値が反射率となる。本実施態様においては励
起光であるレーザビーム１３として、Ｈｅ−Ｎｅレーザ
から射出された波長６３３　ｎｍのビームが用いられて
いる。第３図に示すように、波長６３３ｎｍのビームに
対する多＠嘆フィルター３０の光反射率は９０％程度と
なっている。

−六本実施態様装置において放射線画像情報読取りにか
けられる蓄積性蛍光体シート１０は、上記レーザビーム
１３の励起により、３６０〜４２０　ｎｍ　（主に３９
０　ｎｍ）の波長の輝尽発光光１５を発するものである
。第３図に示すように波長３９０ｎｍのビームに対する
多１膜フィルター３０の光透過率は８０％程度となって
いる。

励起光としての光ビーム１３は前）ホのように蓄積性蛍
光体シート１０に入！）ｌぜしめられ、蓄積性蛍光体１
０３を励起する。このレーザビーム１３はその一部か蓄
積性蛍光体シートを励起することなくシート１０を透過
してこのシート１０の下側に放出される。

この励起光の透過光１３ａは前述のような特性を備えた
該フィルター３０によって高い反射率で反射され、再度
蓄積性蛍光体シート１０側に戻って蓄積性蛍光体１０Ｂ
を励起する。すなわちこの装置においては、励起光であ
るレーザビーム１３が多＠慢フィルター３０と蓄積性蛍
光体シート１０との間に閉じ込められる形となり、蓄積
性蛍光体１０３の励起のために有効に利用されるように
なる。

また、輝尽発光光１５も多層膜フィルター３０に入射す
るが、該多Ｆ！ｉｌｌ！フィルター３０は第３図に示す
ように、輝尽発光光を良好に透過させるから、該輝尽発
光光は集光体１６により効率的に集光される。

このように上記多＠幌フィルターを用いたことにより、
本実施態様の装置によれば、輝尽発光光の検出に影響を
与えることなく励起光であるレーザビームを有効に利用
して輝尽発光光の光量を増大させで装置の感度を従来よ
り顕著に高めることかでざる。

また、この多層膜フィルター３０を設けたことにより、
該フィルタを励起光は透過せず輝尽発光光のみか透過し
て検出されるから、集光体により輝尽発光光を集光する
際に、輝尽発光光のみを選択的にフォトマルチプライヤ
−に伝えて励起光をカットする、カットフィルター等、
特別な手段をフォトマルチプライヤ−の手前に設ける必
要がない。

なお、上記実施態様における多＠模フィルターは入射す
る輝尽発光光を８０％程度透過し、また励起光は９０％
程度反射する極めて好ましい特性を有するものであるが
、一般的には励起光の反射率が６０％以上であり、かつ
輝尽発光光の透過率が６０％以上であれば好ましい感度
上昇の効果を達成することができる。また、多１摸を支
持する基板としては前記ガラス基板の他にポリエチレン
テレフタレーｂ、ポリエチレン、ポリ塩化ごニリデン、
ポリアミドなどからなる透明なプラスチックシートを用
いてもよい。

ところで前記レーザビーム１３は、前述のようにその一
部がシートを励起することなしにシートを通過してしま
うとともに、別の一部は、シート１０の表面において反
射してしまい、シートの励起を行なわないことが知られ
ている。また、輝尽発光光１５はシート１０から集光体
１６側（シートの下側）に発するとともに、シート１０
の上側にも発するユそこで、前記多層膜フィルター３０
とともに前記シー１−１０に近接した、上記レーザビー
ム１３の光路中に、レーザビームの反射率がその入射角
の増大に応じて増大する一方、輝尽発光光をその入射角
によらず良好に反射する多＠帳フィルターを設ければレ
ーザビームを一層有効に使うことができるとともに輝尽
発光光の集光も効率的に行なうことができる。以下、第
４図以下の図面により、シートの上下にそれぞれ多＠慢
フィルターを備えた実施態様について説明する。なお、
上述した実施態様と同一部分には同一番号を付し、その
説明を省略する。

シート１０の下側には前述した多層膜フィルター（以下
、第１の多＠膜フィルターと称する＞３０が、上側には
第２の多層膜フィルター４０がそれぞれ配されている。

この第２の多１１！！フィルター４０は一例としてフィ
ルターへの入射角がＯｏである際に第５図に示すような
分光透過率特性を有するバンドパスフィルターであり、
第４図に示すようにガラス基板４０Ａとその表面に形成
された多＠＠４０Ｂとからなる。この第２多１ｖＡフイ
ルター４０は前述した第１の多＠嗅フィルター３０と同
様の材料を用いて同様の方法により製造することができ
る。またレーザビーム１３は通常シート１０、すなわち
第２の多層膜フィルター４０に略垂直な方向（入射角が
略Ｏ゛となる方向）から入射せしめられる。

上記第２の多１嗅フィルターは光をほとんど吸収せず、
従ってこの第５図に示される透過率を１（１００％）か
ら引いた値が反射率となる。本実施態様においては、レ
ーザビーム１３の波長は前述のように６３３ｎｍでおる
ので、このレーザビーム１３に対する第２の多１膜フィ
ルター４０の光透過率は入射角がＯｏの際、すなわちシ
ート１０の励起のために入射する際には９０％程度とな
っているつ一方上記第２の多層膜フィルター４０の、励
起光としてのレーザビーム１３および輝尽発光光１５（
波長３９０ｎｍ　）に対する透過率の入射角依存性は第
６図に示すとありでおる。

前記レーザビーム１３は、前述のように、Ｏｏに近い入
射角で蓄積性蛍光体シート１０上に入射せしめられる。

したがってこのレーザビーム１３は、透過率９０％程度
で第２の多層膜フィルター４０を良好に透過し、蓄積性
蛍光体シート１０上に到達し蓄積性蛍光体１０Ｂを励起
する。このレーザビーム１３は蓄積性蛍光体シート１０
の表面である程度反射し、第２の多層膜フィルター４０
側に戻る。この反射は乱反射であり、反射光１３ｂは多
＠ＩＩ！フィルター４０に対して種々の入射角で入射す
る口とになる。このような反射光１３ｂのうち大きな入
射角で第２の多−嗅フイルター４０に入射する光は、前
述のような特性を備えた第２のフィルター４０によって
高い反射率で反射され、再度蓄積性蛍光体シート１０側
に戻って蓄積性蛍光体１０Ｂを励起する。すなわらこの
装置においては、励起光でおるレーザビーム１３が第２
の多層膜フィルター４０と蓄積性蛍光体シート１０との
間にも閉じ込められる形となり、蓄積性蛍光体１０３の
励起のために一１有効に利用されるようになる。

また輝尽発光光１５もまちまちの角度で第２の多層膜フ
ィルター４０に入射するが、該多層膜フィルター４０は
、第６図に示すように、輝尽発光光１５についてはその
入射角に依らずに常に１００％近くを反射する。従って
輝尽発光光１５のうち第２の多１模フィルター４０側に
発散した光は第４図に示すようにその多くが第２の多層
膜フィルター４０に反射され、蓄積性蛍光体シート１０
の下側に配された前記集光体１６にその入射端面１６ａ
から入射せしめられるユこのように第１の多ｇＦｙ４フ
ィルター３０とともに上記第２の多１１１１１フィルタ
ー４０を用いれば励起光でめるレーザビームを一１有効
に利用して暉＠発光光の光量を増大させるとともに、こ
の輝尽発光光の検出を効率良く行ない、装置の感度を従
来より顕著に高めることができる。

なお、上記実施態様にあける多す摸フィルターは入射す
る輝尽発光光を１００％近く反射し、また励起光は入射
角がＯｏである場合に９０％程度透過する等極めて好ま
しい特性を有するものであるが、−４Ｑ的には励起光の
光透過率が入射角實Ｏ〜５゜の場合に７０％以上であり
、励起光の反射率が入射角度３０°以上の場合に６０％
以上であり、かつ輝尽発光光の反射率が６０％以上であ
れば好ましい感度上昇の効果を達成することができる。

また、多１幌を支持する基板としては前記ガラス基板の
他にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
塩化ビニリデン、ポリアミドなどからなる透明なプラス
チックシートを用いてもよい。

本発明者らの実験によれば、上述のように第１の多層膜
フィルターを設けて励起光の利用効率を高めることによ
り、この多層膜フィルターを設けない場合に比べ読取感
度を　倍程度に高めることができ、また第１の多−慢フ
イルターとともに第２の多層膜フィルターを設けた場合
にはざらに読取感度を上昇させることができることが分
かった。

なお以上説明した例においては、多層膜フィルター３０
が蓄積性蛍光体シート１０に接するように配＠されてい
るが、多９膜フィルター３０は集光体１６に接するよう
に配されてもよい。また、第７図に示すように多＠摸フ
ィルター３０を、蓄積性蛍光体シート１０からも集光体
１６からも微小間隙を置いて配置するようにしてもよい
。−投に放射線画像情報の読取りは、蓄積性蛍光体シー
トを副走査のために搬送して行なわれるので、上記のよ
うに多層膜フィルター３０を蓄積性蛍光体シート１０か
ら離して配置しておけば、蓄積性蛍光体シート１０およ
び多１嘆フィルター３０の摩耗が防止されて好ましいっ
多層膜フィルター３０をこのようにシートから離して配
置した場合には鮮１２度がざらに低下するので、必要に
応じて前述の鮮鋭度向上のための！２！ｌ置を施せばよ
い。

また、多＠摸フィルター３０は、上述のようにシートに
対して相対的に移動するものの弛に、例えばシートの走
査領域全体に多１嗅フィルターを−時的に密着させ、シ
ートの副走査手段とともにフィルター送り手段を設けて
多層膜フィルターをシートとともに副走査方向に送るよ
うにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の放射線画像情報読取装
置においては、蓄積性蛍光体シートと光検出手段の間に
配置した多１吸フィルターの作用で、励起光の利用効率
を十分に高めることができる。したがって本発明装置に
よれば、小出力の励起光源を用い、消費電力も少なくし
て放射線画像情報読取りの感度を十分に上げることがで
きる。

また本発明装置は、上記のような効果を奏する多層膜フ
ィルターをシートと光検出手段の間に配置したものであ
るから、本装置によれば、すべての蓄積性蛍光体シート
に高価な多層膜フィルターを被着させる場合に比べて放
射線画像情報読取システムをより安価に形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様装置を示す概略斜禍図、 第２図は上記実施態様装置の要部を拡大して示す側面図
、 第３図は本発明装置に用いられる多−摸フイルターの分
光透過高特性を示すグラフ、 第６図は本発明の他の実施態様装置を示す側面図、 第５図は第４図に示Ｔ装置に用いられる第２の多苦幌フ
ィルターの分光透過率特性を示すグラフ、第６図は上記
第２の多層膜フィルターの、励起光および輝尽発光光に
対する透過率の入射角依存性を示すグラフ、 第７図は本発明の他の実施態様装置を示す側面図である
。 １０・・・蓄積性蛍光体シート　　１１・・・シートＷ
Ｉ送手段１？・・・レーザ光源　　　　　　１３・・・
レーザビーム１４・・・ガルバノメータミラー　１５・
・・輝尽発光光１７・・・フォトマルチプライヤ− ３０・・・多層膜フィルター　　　３０Ａ・・・ガラス
基板３０３・・・多　＠　摸 ４０・・・多層膜フィルター 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性蛍光
   体シート上に励起光を２次元的に走査させ、この励起光
   の走査を受けたシートの箇所から発する輝尽発光光を前
   記シートの励起光照射面と反対の面側に配された光検出
   器によって光電的に読み取る放射線画像情報読取装置に
   おいて、 前記シートと前記光検出手段の間に、前記励起光を良好
   に反射し、前記輝尽発光光を良好に透過させる多層膜フ
   ィルターが配設されたことを特徴とする放射線画像情報
   読取装置。
2. （２）前記多層膜フィルターが、前記励起光の光反射率
   が６０％以上であり、前記輝尽発光光の透過率が６０％
   以上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装置。