JPH11338076A - 放射線画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面読取方式の放射線画像読取装置におい
て、読み取って得られる画像の画質を向上させる。 【解決手段】 蓄積性蛍光体シート50に照射するレーザ
光Ｌの励起エネルギを10Ｊ／ｍ² 以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線画像が蓄積
記録されている蓄積性蛍光体シートの両面からそれぞれ
画像信号を読み取る放射線画像読取装置に関し、詳細に
は蓄積性蛍光体を励起する励起エネルギの改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】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
一部が蓄積され、その後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輝尽発光を示す蓄積性蛍
光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被写体の放
射線画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体（蓄積性蛍
光体シート）に記録し、この蓄積性蛍光体シートにレー
ザー光等を走査して輝尽発光光を生じせしめ、得られた
輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画
像信号に基づき写真感光材料等の記録媒体、ＣＲＴ等の
表示装置に被写体の放射線画像を可視像として出力させ
る放射線画像記録再生システムがすでに知られている
（特開昭55-12429号、同56-11395号、同56-11397号な
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出域にわた
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。

【０００３】さらに、上述した輝尽発光光を光電的に読
み取る方法として、蓄積性蛍光体シートの両面に各別に
光電読取手段を配設して、蓄積性蛍光体シートの両面ま
たは片面のみに励起光を走査し、この励起光走査により
蓄積性蛍光体シートの両面からそれぞれ発せられた輝尽
発光光を各別に、上記各光電読取手段で読み取る放射線
画像読取装置が提案されている（例えば、特開昭55-879
70号）。このような放射線画像読取装置は、蓄積性蛍光
体シートに１つの放射線画像が蓄積記録され、かつ蓄積
性蛍光体シートの両面からそれぞれ光電読取手段により
輝尽発光光を集光し、これら両面からそれぞれ得られた
信号を画素を対応させて加算処理することにより、集光
効率が向上するとともにノイズ成分が平均化されるた
め、得られる放射線画像のＳ／Ｎ比を改善することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述した、シ
ートの両面からそれぞれ輝尽発光光を読み取る方式の放
射線画像読取装置においては、さらなる画質の向上が求
められている。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、従来よりも画質を向上させた画像を得ることを可
能とした、両面読取方式の放射線画像読取装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像読取
装置は、放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シー
トを励起光により走査し、該シートの両面からそれぞれ
発せられる輝尽発光光を、該両面に各別に配設された光
電読取手段によりそれぞれ光電的に検出して前記放射線
画像を表す２つの画像信号を読み取る放射線画像読取装
置において、前記励起光の励起エネルギが10Ｊ／ｍ² 以
上であることを特徴とするものである。

【０００７】励起エネルギは10Ｊ／ｍ² 以上であれば
如何なる値であってもよいが、使用される蓄積性蛍光体
シートの種類によっては、20Ｊ／ｍ² 近傍において、励
起エネルギの増大に対する画質（ＤＱＥ値：Detective
Quantum Efficiency）向上の度合いが鈍化するため、20
Ｊ／ｍ² 近傍であることが好ましい。

【０００８】ここでＤＱＥ値とは、下記式により算出さ
れる画質を表す値であって、ＤＱＥ値が大きくなるにし
たがって画質は向上する。

【０００９】ＤＱＥ（ｕ）＝｛(log₁₀ｅ)²×γ² ×ＭＴ
Ｆ²(u)｝／｛ｑ×Φ_total(u)｝ （ただし、Φ_total(u)はウィナースペクトル、ｕは空間
周波数を示す。） 10Ｊ／ｍ² 以上の励起エネルギの励起光を出射する光源
としては、例えばＬＤ（半導体レーザ）励起によるＳＨ
Ｇ（second harmonic generation）レーザを適用するこ
とができる。

【００１０】蓄積性蛍光体シートは、シートがその両面
にそれぞれ蓄積性蛍光体層を有するものに限るものでは
なく、一方の面側にのみ蓄積性蛍光体層を有するもので
あってもよく、この場合は、他方の面側に輝尽発光光が
透過する構成のものであることを要する。また、蓄積性
蛍光体としてはBaFBrI：Euが適当である。

【００１１】また、励起光の走査はシートの一方の面側
のみであってもよいし、シートの両面を各別に走査する
ものであってもよいが、一方の面側のみを走査するもの
について、より効果的である。

【００１２】

【発明の効果】本発明の放射線画像読取装置によれば、
蓄積性蛍光体シートを、励起エネルギが10Ｊ／ｍ² 以上
である励起光によって走査することにより、シートの蓄
積性蛍光体を十分に励起することができ、これによりシ
ートから、従来よりも強度の強い輝尽発光光を発光させ
ることができる。

【００１３】この結果、輝尽発光光の強度に基づいて得
られる画像の画質（ＤＱＥ値）を向上させることができ
る。

【００１４】なお、シートの一方の面側からのみ励起光
を走査する構成の放射線画像読取装置においては、励起
光が一方の面に入射し、シートの内部を通過して他方の
面に到達する間に励起光は拡散等により減衰するため、
当該他方の面側において読み取る輝尽発光光の強度を高
めて画質を向上させるには、励起エネルギが大きいほど
好ましく、この観点から、本発明の放射線画像読取装置
は、シートの両面にそれぞれ各別に励起光を照射する構
成の放射線画像読取装置よりも、一方の面側からのみ励
起光を走査する構成の放射線画像読取装置において、よ
り効果が認められる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の放射線画像読取装
置の具体的な実施の形態について、図面を参照して説明
する。

【００１６】図１は本発明の放射線画像読取装置の一実
施形態の構成を示すブロック図である。図示の放射線画
像読取装置は、輝尽発光光を透過させるベースに蓄積性
蛍光体層（BaFBrI：Eu）が積層され、さらにその蓄積性
蛍光体層に保護層が積層された蓄積性蛍光体シート50に
対して１回の撮影で蓄積性蛍光体層に記録された放射線
画像情報を、蓄積性蛍光体シート50の各面側からそれぞ
れ読み取る装置である。なお以下、蓄積性蛍光体シート
50の保護層側の面を表面、ベース側の面を裏面という。

【００１７】図示の放射線画像読取装置は、図示しない
モータにより回転せしめられる２つのエンドレスベルト
19ａ，19ｂ上に蓄積性蛍光体シート（以下、シートとい
う）50が配置され、シート50の上方には、シート50を励
起するレーザ光Ｌを発するレーザ光源11と、そのレーザ
光Ｌを反射偏向する回転多面鏡13と、この回転多面鏡13
を回転させるモータ12と、回転多面鏡13で反射偏向され
たレーザ光Ｌをシート50上に収束し、かつ等速度で走査
させる走査レンズ14が配されている。光源11から出射さ
れるレーザ光Ｌは詳しくは、波長 657nmのＳＨＧレーザ
であり、定格最大出力は 300mWである。また、このレー
ザ光Ｌのシート50上における励起パワーは 167mWに調整
され、シート50面上におけるレーザ光Ｌの照射スポット
は縦略 100μｍ×横略 100μｍ、この１照射スポット
（画素）当たりの照射時間は略 1.2μsec に調整されて
いる。したがって、シート50上における単位面積当たり
のレーザ光Ｌの励起エネルギは略20Ｊ／ｍ² となる。

【００１８】レーザ光Ｌが走査されるシート50の表面
（図示上面側）直上にはさらに、そのレーザ光Ｌによる
励起でシート50の表面から発せられる輝尽発光光Ｍ１を
集光する光ガイド15ａが近接して配置されている。光ガ
イド15ａには集光した輝尽発光光Ｍ１を光電的に検出し
てアナログ画像信号ｙ１に変換するフォトマルチプライ
ヤ（光電子増倍管）16ａが接続されている。

【００１９】また、フォトマルチプライヤ16ａには対数
増幅器21ａが接続され、対数増幅器21ａはアナログ画像
信号ｙ１をログ変換して対数化画像信号ｑ１を出力す
る。対数増幅器21ａにはさらにアナログ／デジタル変換
回路（以下、Ａ／Ｄ変換回路という）22ａが接続され、
このＡ／Ｄ変換回路22ａにより対数化画像信号ｑ１は所
定のサンプリング周期Ｔでサンプリングされ、デジタル
画像データＱ１に変換される。

【００２０】一方、レーザ光Ｌが走査されるシート50の
面の裏側（図示下面側）にも、レーザ光Ｌによる励起で
シート50の裏面から発せられる輝尽発光光Ｍ２を集光す
る光ガイド15ｂが近接して配置されている。光ガイド15
ｂには集光した輝尽発光光Ｍ２を光電的に検出してアナ
ログ画像信号ｙ２に変換するフォトマルチプライヤ（光
電子増倍管）16ｂが接続されている。

【００２１】また、フォトマルチプライヤ16ｂには対数
増幅器21ｂが接続され、対数増幅器21ｂはアナログ画像
信号ｙ２をログ変換して対数化画像信号ｑ２を出力す
る。対数増幅器21ｂにはさらにアナログ／デジタル変換
回路（以下、Ａ／Ｄ変換回路という）22ｂが接続され、
このＡ／Ｄ変換回路22ｂにより対数化画像信号ｑ２は所
定のサンプリング周期Ｔでサンプリングされ、デジタル
画像データＱ２に変換される。

【００２２】さらにＡ／Ｄ変換回路22ａ，22ｂは画像処
理部30に接続されている。この画像処理部30は、表面側
に対応するＡ／Ｄ変換回路22ａから入力された第１のデ
ジタル画像データＱ１と、表面側に対応するＡ／Ｄ変換
回路22ｂから入力された第２のデジタル画像データＱ２
とを、画素を対応させて予め設定された加算比率で重み
付け加算し、得られた各画素当たり１つの画像信号Ｑに
対して種々の信号処理を施した上で外部の画像再生装置
等に出力する作用をなす。表面側と裏面側との加算比率
は、ノイズを抑制するのに適した比率が用いられるが、
本実施形態においては簡単のため１対１の比率とし、Ｑ
＝ 0.5Ｑ１＋ 0.5Ｑ２とする。

【００２３】次に本実施形態の放射線画像読取装置の作
用について説明する。

【００２４】放射線画像情報が蓄積記録されたシート50
は、エンドレスベルト19ａ上の所定の位置にセットされ
る。この所定位置にセットされたシート50は、エンドレ
スベルト19ａおよび19ｂにより、矢印Ｙ方向に搬送（副
走査）される。

【００２５】一方、光源11から発せられたレーザー光Ｌ
は、モータ12により駆動され矢印方向に高速回転する回
転多面鏡13によって反射偏向され、この偏向されたレー
ザー光Ｌは走査レンズ14によりシート50の表面上で収束
され、かつ等速度で走査されて、このシート50の表面を
矢印Ｘ方向に主走査する。レーザー光Ｌの主走査とシー
ト50の副走査とにより、シート50は全面に亘って、励起
エネルギ略20Ｊ／ｍ²のレーザー光Ｌが照射されること
になる。

【００２６】シート50を照射したレーザー光Ｌはシート
50の蓄積性蛍光体を励起し、シート50の表面からは蓄積
記録されている放射線画像情報に応じた輝尽発光光Ｍ１
が発光し、シート50の裏面からは蓄積記録されている放
射線画像情報に応じた輝尽発光光Ｍ２が発光される。こ
れらの輝尽発光光Ｍ１，Ｍ２は、大きな励起エネルギ
（略20Ｊ／ｍ² ）により励起されたものであるため、従
来のものに比して発光強度が非常に強い。

【００２７】シート50の表面から発光した輝尽発光光Ｍ
１はシート50の上面に近接して配された光ガイド15ａに
よってフォトマルチプライヤ16ａに導かれ、フォトマル
チプライヤ16ａによって光電的に検出される。光ガイド
15ａ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
50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16ａの
受光面が結合されている。上記入射端面から光ガイド15
ａ内に入射した輝尽発光光Ｍ１は、該光ガイド15ａ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16ａに受光され、放射線画像情報を
表わす輝尽発光光Ｍ１の光量ｐがフォトマルチプライヤ
16ａによってアナログ画像信号ｙ１に変換される。

【００２８】フォトマルチプライヤ16ａから出力された
アナログ信号ｙ１は対数増幅器21ａで対数的に増幅され
て、対数化画像信号ｑ１に変換される。

【００２９】このように対数増幅された対数化画像信号
ｑ１はＡ／Ｄ変換回路22ａに入力され、Ａ／Ｄ変換回路
22ａによりデジタル画像データＱ１に変換されて画像処
理部30に入力される。

【００３０】一方、シート50の裏面から発光した輝尽発
光光Ｍ２はシート50の下面に近接して配された光ガイド
15ｂによってフォトマルチプライヤ16ｂに導かれ、フォ
トマルチプライヤ16ｂによって光電的に検出される。光
ガイド15ｂも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50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
16ｂの受光面が結合されている。上記入射端面から光ガ
イド15ｂ内に入射した輝尽発光光Ｍ２は、該光ガイド15
ｂ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16ｂに受光され、放射線画像
情報を表わす輝尽発光光Ｍ２の光量ｐ′がフォトマルチ
プライヤ16ｂによってアナログ画像信号ｙ２に変換され
る。

【００３１】フォトマルチプライヤ16ｂから出力された
アナログ信号ｙ２は対数増幅器21ｂで対数的に増幅され
て、対数化画像信号ｑ２に変換される。

【００３２】このように対数増幅された対数化画像信号
ｑ２はＡ／Ｄ変換回路22ｂに入力され、Ａ／Ｄ変換回路
22ｂによりデジタル画像データＱ２に変換されて画像処
理部30に入力される。

【００３３】画像処理部30は、２つの画像データＱ１と
Ｑ２とを画素を対応させて加算処理し、得られた画像デ
ータＱ（＝ 0.5Ｑ１＋ 0.5Ｑ２）に対して階調処理、周
波数処理等の信号処理を施して、外部に出力する。

【００３４】このように本実施形態の放射線画像読取装
置によれば、励起エネルギが10Ｊ／ｍ² 以上であるレー
ザ光Ｌによってシート50を走査することにより、シート
50の蓄積性蛍光体を十分に励起することができ、これに
よりシート50から、従来よりも強度の強い輝尽発光光Ｍ
を発光させることができ、その結果、輝尽発光光Ｍの強
度に基づいて得られる画像の画質（ＤＱＥ値）を向上さ
せることができる。

【００３５】図２は、所定の放射線画像を記録した蓄積
性蛍光体シート（BaFBrI：Eu）に、一方の面側から、励
起エネルギを変化させたときの各面から得られた画像
（表面および裏面）および所定の加算比で加算された加
算画像（図示においては両面と記載）の画質（ＤＱＥ
値）の変化を記録した実験データである。

【００３６】この実験データによれば、励起エネルギが
10Ｊ／ｍ² 以上において、加算画像の画質（ＤＱＥ値）
が向上していることが認められた。

【００３７】また、励起エネルギが20Ｊ／ｍ² 近傍にお
いて、励起エネルギの増大に対する画質（ＤＱＥ値）向
上の度合いが鈍化していることが認められ、励起エネル
ギは略20Ｊ／ｍ² であることが好ましいことが認められ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線画像読取装置の一実施形態を示
す図

【図２】励起エネルギを変化させたときの画質（ＤＱＥ
値）の変化を示すグラフ

【符号の説明】

11 レーザ光源 12 モータ 13 回転多面鏡 14 走査用レンズ 15ａ，15ｂ 光ガイド 16ａ，16ｂ フォトマルチプライヤ 19ａ，19ｂ エンドレスベルト 21ａ，21ｂ 対数増幅器 22ａ，22ｂ Ａ／Ｄ変換回路 30 画像処理部 50 蓄積性蛍光体シート Ｌ レーザー光 Ｍ１，Ｍ２ 輝尽発光光 ｙ１，ｙ２ アナログ画像信号 ｑ１，ｑ２ 対数化画像信号 Ｑ１，Ｑ２ デジタル画像信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光
   体シートを励起光により走査し、該シートの両面からそ
   れぞれ発せられる輝尽発光光を、該両面に各別に配設さ
   れた光電読取手段によりそれぞれ光電的に検出して前記
   放射線画像を表す２つの画像信号を読み取る放射線画像
   読取装置において、 前記励起光の励起エネルギが10Ｊ／ｍ² 以上であること
   を特徴とする放射線画像読取装置。