JP2952453B2 - 蓄積性蛍光体シートの両面集光読取方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蓄積性蛍光体シートの両
面集光読取方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、
β線、γ線、紫外線、電子線等）を照射すると、この放
射線のエネルギーの一部がその蛍光体中に蓄積され、そ
の後そ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
のような性質を示す蛍光体を蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光
体）と言い、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（以
下、蓄積性蛍光体シートと称する）に記録し、これを励
起光で走査して輝尽発光させ、この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
断適性の良い被写体の放射線画像を得る方法が広く知ら
れている（例えば特開昭55-12429号、同55-116340 号、
同55-163472 号、同56-11395号、同56-104645 号な
ど）。この最終的な画像はハードコピーとして再生した
り、あるいはＣＲＴ上に再生したりすることができる。

【０００３】上記した輝尽発光光を読み取る方法とし
て、励起光を走査する側のみに輝尽発光光を光電的に読
み取る光電読取手段を配することにより、前記蓄積性蛍
光体シートの片面から発せられた輝尽発光光を光電的に
読み取る方法が知られているが、この方法以外にも、蓄
積性蛍光体シートの両面に上述したような光電読取手段
を配することにより、その両面から発せられた輝尽発光
光を光電的に読み取る両面集光読取方法が知られている
（例えば、特開昭55-87970号公報、同56-11397号公報参
照）。

【０００４】上記のような蓄積性蛍光体シートの両面か
ら輝尽発光光を光電的に読み取る方法においては、全体
としての集光効率が向上し、Ｓ／Ｎ比が改善されるとい
う利点がある。

【０００５】一方、放射線像変換パネル（蓄積性蛍光体
シート）の保護層を、蛍光体層表面に対して実質的に垂
直方向に延びた微細な導光路構造を有する材料より構成
せしめることにより、画質の向上した画像を得ることの
できる放射線像変換パネルが提案されている（特開平2-
112800号公報参照）。しかしながら、上記公報には、パ
ネルの両面から発せられた輝尽発光光を光電的に読み取
る両面集光読取りについては全く記載されておらず、ま
た示唆されてもいない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した両面集光読取
方法においては、走査された励起光が蓄積性蛍光体シー
トを透過してそのシートの裏面に配された光電読取手段
に到達しそこで反射されるという問題が生じる。すなわ
ち、この反射され拡散した励起光により、蓄積性蛍光体
シートの走査点以外の部分の蓄積性蛍光体が励起され、
その励起光により輝尽発光光が発せられて両面より不必
要な画像情報が光電的に読み取られ、最終的に得られる
画像の鮮鋭度が低下してしまう。

【０００７】そこで本発明は、上記事情に鑑み、画像の
鮮鋭度を効率よく向上せしめる蓄積性蛍光体シートの両
面集光読取方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像の両
面読取方法は、蓄積性蛍光体層と、垂直に入射する光の
みを透過せしめる、前記蓄積性蛍光体層の一方の側に設
けられた光学層とからなり、放射線画像情報を担持した
放射線を照射することによって放射線画像が蓄積記録さ
れた蓄積性蛍光体シートに、前記光学層とは反対の側か
ら励起光を走査して、この励起光走査により該蓄積性蛍
光体シートの両面から発せられた輝尽発光光を該蓄積性
蛍光体シートの両面からそれぞれ光電的に読み取って前
記放射線画像の画像信号を得ることを特徴とするもので
ある。

【０００９】本発明において、垂直に入射する光のみを
透過せしめる光学層とは、ウレキサイトなどの結晶、あ
るいはファイバ・オプティクス・プレート（Ｆ．Ｏ．
Ｐ．）などの光学素子のように、入力面の法線となす角
がある特定の角度（最大受容角）以下で入力面より入射
した光を、微細な導光路内に閉じ込めた状態で出力面へ
と伝送する材料からなる層をいう。これらは、入力面の
法線となす角がある特定の角度（最大受容角）以下で入
力面より入射した光を、微細な導光路内に閉じ込めた状
態で出力面へと伝送する性質を有している。

【００１０】ウレキサイトは、ナトリウム、カルシウム
の含水ホウ酸塩鉱物で三斜晶系の結晶であり、上記のよ
うな光学的性質を有している。

【００１１】ファイバ・オプティクス・プレート（Ｆ．
Ｏ．Ｐ．）は、高屈折率のコアガラスを低屈折率のクラ
ッドガラスで被覆した細いファイバ（コア径６μｍ〜25
μｍ）の集合体を融着した光学素子である。

【００１２】上記の両材料は、いずれも本発明に用いる
ことができるが、ウレキサイトは入手することが困難で
ある上に、脆く、水にわずかながら溶けるため耐久性と
いう面でも欠点がある。したがって、本発明にはファイ
バ・オプティクス・プレートを用いることが好ましい。

【００１３】また、この材料は、逆に反射等により出力
面から入射した光を、その導光路内に閉じ込めた状態で
入力面へと伝送することもできる。この材料について
は、特開平2-112800号にその詳細が記載されている。

【００１４】本発明の両面集光読取方法に用いられる蓄
積性蛍光体シートの光学層は、上述のような材料が設け
られている。

【００１５】

【作用および効果】本発明の両面集光読取方法では、放
射線画像の読取りの際に、励起光を上述した蓄積性蛍光
体シートの光学層とは反対の側から走査せしめるので、
蓄積性蛍光体層を透過し、光学層に最大受容角以外で入
射した励起光のみが微細な導光路内に閉じ込められた状
態で、広がることなくシートから射出する。さらに、シ
ートの裏面にはそのシートから発せられる輝尽発光光を
読み取るための光電検出手段がそのシートを介して励起
光源と対向する位置に配されているので、射出した光が
その光電検出手段に到達して反射せしめられ、再びシー
トの光学層に入射しようとする。しかし、光電検出手段
で反射し周囲に広がった励起光で光学層の最大受容角を
超えるた成分は、再び裏面から入射し蓄積性蛍光体層に
達することはない。したがって、裏面から反射で再入射
する励起光による鮮鋭度の低下を防ぐことができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の蓄積性蛍光体シートの両面
集光読取方法に用いられる蓄積性蛍光体シートの一例を
示す断面図である。

【００１８】蓄積性蛍光体層12の一方の面には保護層14
が設けられ、他方の面にはその蓄積性蛍光体層12の表面
に対して実質的に垂直方向に延びた微細な導光路構造を
有する材料からなる光学層16が設けられている。また、
この光学層16のさらに外側に保護層または支持体が設け
られていてもよい。この実施態様において光学層16は、
蓄積性蛍光体層12と接するように設けられているが、そ
れらの間に支持体または保護層、あるいは光学層16と蓄
積性蛍光体層12とを接着せしめる接着層が設けられてい
てもよい。本発明に用いられる蓄積性蛍光体シートは、
蓄積性蛍光体層の一方の側に上述したような光学層が設
けられているものであれば、その構成は問わずいかなる
ものでもよい。

【００１９】図２は上述した第２の保護層を構成するフ
ァイバー・オプティクス・プレートを入（出）力面の方
向から見た模式図である。

【００２０】図２に示すように、低屈折率のクラッドガ
ラス24が高屈折率のコアガラス22を囲ってなる複数のフ
ァイバが吸収体（Ｅ．Ｍ．Ａ．）ガラス26を介して隣接
している。この吸収体ガラス26は、コアガラス22からク
ラッドガラス24を通り外部へ逃げる光、あるいはクラッ
ドガラス24に入射した光を吸収する。すなわち、ある１
つのファイバの入力面に入射した光は、他のファイバへ
逃げることなく、微細な導光路（ファイバ）内に閉じ込
められた状態で出力面へと伝送され、入射したファイバ
に出力面より外部へと出力される。

【００２１】したがって、ファイバ・オプティクス・プ
レートに入射した光は、各ファイバごとに分割されて出
力面へと伝送され出力されるので、広がることがない。

【００２２】次いで、上述した蓄積性蛍光体シートに被
写体のＸ線画像を蓄積記録する様子を説明する。

【００２３】蓄積性蛍光体シートは、通常可視光等の励
起光を遮蔽するカセッテに収容されてＸ線撮影に供せら
れる。撮影台上の被写体を介してＸ線源と蓄積性蛍光体
シートを収容したカセッテとが対向配置さた状態でＸ線
撮影が行なわれる。このとき、カセッテに収容された蓄
積性蛍光体シートにおいて、光学層は蓄積性蛍光体層の
表側、裏側のいずれの側に位置していてもよい。ここ
で、Ｘ線源からＸ線が被写体に向けて照射され、被写体
を透過したＸ線がカセッテに収容された蓄積性蛍光体シ
ートに照射されることにより、被写体の透過Ｘ線画像が
蓄積性蛍光体シートに蓄積記録される。

【００２４】図３は、上述のようにＸ線画像が蓄積記録
された蓄積性蛍光体シート10から該Ｘ線画像を読み取る
Ｘ線画像読取装置の一例を示す概略図である。

【００２５】蓄積性蛍光体シート10が、図示しないモー
ターにより回転せしめられるエンドレスベルト49a 、49
b 上に、光学層（ファイバ・オプティクス・プレート）
が下側となるように配置されている。このシート10の上
方には、励起光を発するレーザ光源41と、そのレーザ光
を反射偏向し、シート10を主走査する回転多面鏡43と、
該回転多面鏡43を回転せしめるモータ42とが配されてい
る。さらに、前記レーザ光が走査される位置の上方に
は、そのレーザ光の走査により発せられる輝尽発光光を
上方より集光する光ガイド45a が近接して配置され、前
記位置の下方には、前記輝尽発光光を下方より集光する
光ガイド45b が前記シート10と垂直に配置されている。
各光ガイド45a 、45b は、それぞれ輝尽発光光を光電的
に検出するフォトマルチプライヤ（光電子増倍管）46a
、46b が接続されている。このフォトマルチプライヤ4
6a 、46b は対数増幅器47a 、47b に接続され、さらに
この対数増幅器47a 、47b は、記憶装置48に接続されて
いる。

【００２６】次いで、図３を用いてこのＸ線画像読取装
置により蓄積性蛍光体シート10からＸ線画像を読み取る
様子を説明する。上述したようなＸ線撮影により、被写
体のＸ線画像が蓄積性蛍光体シート10に蓄積記録され
る。このＸ線画像が記録された蓄積性蛍光体シート10を
エンドレスベルト49a 、49b 上にセットする。この所定
位置にセットされた蓄積性蛍光体シート10は、そのエン
ドレスベルト49a 、49bにより、矢印Ｙ方向に搬送（副
走査）される。一方、レーザ光源41から発せられた光ビ
ームはモータ42により駆動され矢印方向に高速回転する
回転多面鏡43によって反射偏向され、前記シート10に入
射し副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略垂直な矢印Ｘ方向
に主走査する。この光ビームが照射されたシート10の箇
所からは、蓄積記録されているＸ線画像情報に応じた光
量の輝尽発光光44a 、44b （ここで、輝尽発光光44a 、
44b はそれぞれシート10の上方、下方から発散されたも
のを示す）が発散される。この輝尽発光光44a は光ガイ
ド45a によって導かれ、フォトマルチプライヤ（光電子
増倍管）46a によって光電的に検出される。上記光ガイ
ド45a 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、直線状をなす入射端面が蓄積性蛍光体シー
ト10上の主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に上記フォトマルチプライヤ46a
の受光面が結合されている。上記入射端面から光ガイド
45a 内に入射した輝尽発光光44a は、該光ガイド45a の
内部を全反射を繰り返して進み、出射端面から出射して
フォトマルチプライヤ46a に受光され、放射線画像を表
わす輝尽発光光44a の光量がフォトマルチプライヤ46a
によって電気信号に変換される。同様に、輝尽発光光44
bは光ガイド45b によって導かれ、フォトマルチプライ
ヤ（光電子増倍管）46b によって光電的に検出される。

【００２７】ここで、本実施例の蓄積性蛍光体シートに
おいて、光学層が蓄積性蛍光体層表面に対して実質的に
垂直な光のみを透過するように構成され、両面集光読取
りの際にこの光学層を下側とし、保護層の側から励起光
を走査せしめている。このとき、レーザ光源41から発せ
られ、保護層、蓄積性蛍光体層、そして光学層を透過し
た励起光は、光学層に隣接して配された光ガイド45b に
反射して、再び光学層に入射しようとするが、光学層に
到達した励起光はこの光学層の最大受容角を超えるた
め、蓄積性蛍光体層には到達しない。

【００２８】次いで、フォトマルチプライヤ46a から出
力されたアナログ出力信号Ｓ1 は対数増幅器47a で対数
的に増幅されて記憶装置48に入力される。ここで、アナ
ログ出力信号Ｓ1 は記憶装置48内のＡ／Ｄ変換器でデジ
タル化され、第１の画像信号が得られる。ここでも同様
に、フォトマルチプライヤ46b から出力されたアナログ
出力信号Ｓ2 は対数増幅器47b で対数的に増幅されて記
憶装置48に入力される。ここで、アナログ出力信号Ｓ2
は記憶装置48内のＡ／Ｄ変換器でデジタル化され、第２
の画像信号が得られる。これら２つの画像信号は、この
記憶装置48の演算器により足し合わされて、最終的な画
像信号が得られる。この最終的な画像の信号レベルは、
シート10の各画素から発せられた輝尽発光光の光量の対
数と比例している。このように、励起光の照射により発
せられた輝尽発光光を両面から集光することとなるの
で、集光効率が上昇し、得られた画像のＳ／Ｎ比は向上
したものである。特に、光ガイド45b は、上述したよう
に光ガイド45b で反射し拡散した励起光による影響が除
去された輝尽発光光を集光するので、従来の蓄積性蛍光
体シートからの両面集光読取りと比較して鮮鋭度の向上
した画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蓄積性蛍光体シートの両面集光読取方
法に用いられる蓄積性蛍光体シートの一例を示す断面図

【図２】ファイバー・オプティクス・プレートを入
（出）力面の方向から見た模式図

【図３】Ｘ線画像読取装置の一例を示す概略図

【符号の説明】

10 蓄積性蛍光体シート 12 蓄積性蛍光体層 14 保護層 16 光学層 20 ファイバ・オプティクス・プレート 22 コアガラス 24 クラッドガラス 26 吸収体ガラス 40 Ｘ線画像読取装置 44 輝尽発光光 45 光ガイド 46 フォトマルチプライヤ 47 対数変換器 48 記憶装置 49 エンドレスベルト

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄積性蛍光体層と、垂直に入射する光の
   みを透過せしめる、前記蓄積性蛍光体層の一方の側に設
   けられた光学層とからなり、放射線画像情報を担持した
   放射線を照射することによって放射線画像が蓄積記録さ
   れた蓄積性蛍光体シートに、前記光学層とは反対の側か
   ら励起光を走査して、この励起光走査により該蓄積性蛍
   光体シートの両面から発せられた輝尽発光光を該蓄積性
   蛍光体シートの両面からそれぞれ光電的に読み取って前
   記放射線画像の画像信号を得る蓄積性蛍光体シートの両
   面集光読取方法。