JP2000245721A

JP2000245721A - 放射線画像撮像装置

Info

Publication number: JP2000245721A
Application number: JP11049080A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ishizaka; 哲石坂
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】高精細な拡大放射線画像を得る。【解決手段】被写体１５を透過したマイクロフォーカ
ス放射線源１１からの放射線に基づく放射線画像を、輝
尽性蛍光体を用いた放射線画像変換パネル、あるいはフ
ラットパネルディテクタを用いた読取装置３０に記録す
る。被写体１５と読取装置３０の間隔を可変可能とし、
この間隔に応じて読取装置３０に記録された放射線画像
の読取ゲインを設定する。線源１１の焦点径の半影の大
きさに応じた読取画素サイズとする。画像の読み取りに
よって得られた画像データに対して、拡大画像の画像デ
ータを生成する処理、半影によって生ずる影響を防止す
る処理、位相差撮影時の輪郭強調処理、位相差撮影時に
検出された境界位置を正しい位置に補正する位置補正処
理等の画像処理を行う。画像表示装置８０の画面上に高
精細な拡大放射線画像を表示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロフォー
カス放射線源を用いて高精細な放射線画像を得る放射線
画像撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、医療診断等を目的として放射
線画像を生成することが行われている。この放射線画像
の生成では、放射線をＸ線源から被写体に照射して、被
写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体を用いた放射線画
像変換パネルや複数の検出素子を２次元的に配列させた
フラットパネルディテクタで検出することが行われてい
る。

【０００３】この放射線画像変換パネルを用いる方法で
は、放射線のエネルギーの一部を蓄積して、その後可視
光等の輝尽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輝尽性蛍光体を利用し、この輝尽
性蛍光体を有する輝尽性蛍光体パネルに被写体の放射線
画像情報を記録したのちレーザ光等を照射し、輝尽発光
を光電変換手段により電気信号に変換して各画素の画像
データが生成される。フラットパネルディテクタを用い
る方法では、２次元的に配列された複数の検出素子で照
射された放射線の線量に応じた電気信号を生成し、この
電気信号に基づいて画像データが生成される。

【０００４】このため、放射線写真フィルムを用いる場
合のように、化学的現像および定着等の処理が必要ない
ことから、速やかに放射線画像を得ることができると共
に、生成された画像データを用いて種々の放射線画像処
理を行うことができる。また放射線画像変換パネルやフ
ラットパネルディテクタは、放射線写真フィルムに比べ
て高感度であることから、被写体の被曝線量を低減させ
ることができる。

【０００５】一方、Ｘ線源については、従来のＸ線源よ
りも焦点径を小さくして透視画像の空間分解能を向上さ
せることができるマイクロフォーカスＸ線源が実用化さ
れている。このマイクロフォーカスＸ線源は、図１２Ａ
に示す従来のＸ線源に比べて図１２Ｂに示すように焦点
径ＤＦが小さいものである。ここで、線源が焦点径ＤＦ
を有するために生ずる半影（線源からの放射線が直接照
射される領域と線源からの放射線が被写体を透過して照
射される領域の重なりあう領域）の大きさＤＳは式
（１）から求めることができ、焦点径ＤＦの小さいマイ
クロフォーカスＸ線源を用いることにより、半影ＤＨＳ
を少ないものとすることができ、拡大撮影や厚い被写体
を撮影しても高精細な画像を得ることができる。ＤＨＳ＝（Ｒ２／Ｒ１）ＤＦ・・・（１）なお、式（１）において、「Ｒ１」は線源から被写体ま
での距離を示しており、「Ｒ２」は被写体から放射線画
像変換パネルやフラットパネルディテクタ等の読取装置
までの距離を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、放射線検出
部に照射される放射線の線量は、線源から読取装置まで
の距離の２乗に反比例して変化する。このため、図１２
に示す距離Ｒ１，Ｒ２を可変させて、読取装置で読み取
られた被写体の放射線画像を所望の大きさに調整する際
には、撮影毎に線源からの照射線量や放射線検出部での
放射線画像の読み取りでのゲインを調整しなければなら
ない。

【０００７】また、距離Ｒ１，Ｒ２を可変させて放射線
画像の大きさを変化させたときには、得られた放射線画
像から被写体の大きさを正しく認識することができなく
なってしまう。さらに、半影の影響による解像度の低下
がどの程度生じているのかも判別できなくなってしま
う。このため、得られた放射線画像が距離Ｒ１，Ｒ２を
どのように設定して撮影されたものであるか等の情報を
放射線画像毎に記録しておかなければならない。

【０００８】そこで、この発明では所望の大きさの高精
細な放射線画像を得ることができると共に、撮影された
被写体のサイズを正しく認識することができる放射線画
像撮像方法および放射線画像撮像装置を提供するもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る放射線画
像撮像装置は、被写体に放射線を照射するマイクロフォ
ーカス放射線源と、被写体を透過した放射線に基づく放
射線画像を読み取って画像データを生成する読取手段
と、読取手段で放射線画像を読み取りを制御する制御手
段を有し、少なくとも被写体と読取手段の間隔を可変可
能とし、制御手段では、間隔に応じて放射線画像の読取
ゲインを設定するものである。また、マイクロフォーカ
ス放射線源と被写体と読取手段の位置を判別してそれぞ
れの間隔を検出する位置検出手段や、マイクロフォーカ
ス放射線源と被写体と読取手段のそれぞれの間隔から、
放射線画像の拡大率を算出して放射線画像のサイズを判
別するためのスケール情報を生成するスケール情報生成
手段、画像表示手段、マイクロフォーカス放射線源の焦
点の大きさとマイクロフォーカス放射線源と被写体と読
取手段のそれぞれの間隔から、マイクロフォーカス放射
線源の焦点の半影の大きさを算出する半影判別手段を有
するものである。

【００１０】また、被写体に放射線を照射するマイクロ
フォーカス放射線源と、被写体を透過した放射線に基づ
く放射線画像を読み取って画像データを生成する読取手
段と、読取手段で生成された画像データを処理する画像
処理手段を有し、画像処理手段では、画像データに基づ
き拡大画像の画像データを生成するものである。また画
像処理手段は、マイクロフォーカス放射線源の焦点径の
半影に基づき、半影によって生ずる影響を防止する処
理、位相差撮影時の輪郭強調処理、位相差撮影時に検出
された境界位置を正しい位置に補正する位置補正処理を
行うものである。

【００１１】この発明においては、被写体を透過したマ
イクロフォーカス放射線源からの放射線に基づく放射線
画像が、輝尽性蛍光体を用いた放射線画像変換パネル、
あるいはシンチレータやマイクロプレートを使用して構
成されたフラットパネルディテクタに記録されると共
に、少なくとも被写体と放射線画像変換パネルやフラッ
トパネルディテクタの間隔が可変可能とされて、この間
隔に応じて放射線画像変換パネルやフラットパネルディ
テクタに記録された放射線画像の読取ゲインが設定され
る。また、半影判別手段によってマイクロフォーカスＸ
線源の焦点径の半影が算出されて、放射線画像の読取画
素サイズは半影の大きさの０．８倍以上、好ましくは
０．９倍以上の大きさであって、所望の鮮鋭度となるよ
うに設定される。

【００１２】放射線画像の読み取りによって得られた画
像データを用いて、拡大画像の画像データを生成する処
理、半影によって生ずる影響を防止する処理、位相差撮
影時の輪郭強調処理、位相差撮影時に検出された境界位
置を正しい位置に補正する位置補正処理等の画像処理が
行われる。

【００１３】画像データは、画像表示手段い供給され
て、撮影された放射線画像が画像表示手段の画面上に表
示される。また、放射線画像の拡大率を算出して放射線
画像のサイズを判別するためのスケール情報がスケール
情報生成手段で生成されて、このスケール情報に基づく
表示が放射線画像と共に表示される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る放射線画像
撮像装置について図を用いて詳細に説明する。図１は、
放射線画像撮像装置の全体の構成を示している。マイク
ロフォーカスＸ線源１１にはＸ線源コントローラ１２が
接続されており、Ｘ線源コントローラ１２によってマイ
クロフォーカスＸ線源１１から照射される放射線の照射
線量が制御される。また、マイクロフォーカスＸ線源１
１から放射された放射線は、被写体１５を透過して読取
装置３０内のマイクロフォーカスＸ線源側に装着されて
いる放射線画像変換パネルまたはフラットパネルディテ
クタ（以下「撮像パネル」という）に照射される。ま
た、この発明において被写体とは、人体または人体の一
部のことをいうものとする。

【００１５】読取装置３０では、撮像パネルに照射され
た放射線の線量に基づく画像データを生成してコントロ
ール装置６０に供給する。コントロール装置６０では、
供給された画像データを用いて種々の画像処理を行い、
診断等に適した放射線画像の画像データに変換して保存
する。

【００１６】コントロール装置６０には、Ｘ線源コント
ローラ１２や位置判別装置２０および入力装置２５が接
続されており、Ｘ線源コントローラ１２では、マイクロ
フォーカスＸ線源１１から照射される放射線の照射線量
を示す放射線情報を生成してコントロール装置６０に供
給する。また、位置判別装置２０では、マイクロフォー
カスＸ線源１１と被写体１５との間隔や被写体１５と読
取装置３０との間隔を示す距離情報を生成してコントロ
ール装置６０に供給する。また、入力装置２５を用いて
患者情報や撮影部位等の情報および放射線画像の拡大率
等がコントロール装置６０に供給される。

【００１７】コントロール装置６０では、放射線情報や
距離情報および患者情報等に基づいて読取装置３０での
画像読取条件の設定等を行うための制御信号を生成して
読取装置３０に供給する。また読取装置３０から供給さ
れた画像データを用いて種々の画像処理を行い、診断等
に適した放射線画像の画像データに変換する。このコン
トロール装置６０には、画像表示装置８０が接続されて
おり、画像処理前の画像データや画像処理後の画像デー
タが画像表示装置８０に供給されて、画像表示装置８０
で放射線画像が表示される。さらに、コントロール装置
６０では、位置判別装置２０からの距離情報に基づき放
射線画像の拡大率を算出して、あるいは入力装置２５に
よって入力された拡大率に基づき、放射線画像のサイズ
を判別するためのスケール情報を生成する。このスケー
ル情報が画像表示装置８０に供給されて、このスケール
情報に基づく表示が放射線画像と共に画像表示装置８０
で表示される。

【００１８】また、拡大撮影を行う際に、被写体が動い
てしまうと放射線の画像のブレを生じてしまうことか
ら、被写体１５を固定するための被写体ホルダ１６が設
けられる。

【００１９】さらに、被写体１５のマイクロフォーカス
Ｘ線源１１側に放射線を遮蔽する材料で形成されたマス
ク１８aを設けるものとすれば、拡大撮影部位以外に放
射線が照射されてしまうことを防止できる。また、マス
ク１８aの開口部分の大きさを可変可能とすることで、
マイクロフォーカスＸ線源１１から被写体１５までの距
離「Ｒ１」や被写体１５から読取装置３０までの距離
「Ｒ２」を可変しても、放射線の照射部分を読取装置３
０の放射線画像変換パネルやフラットパネルディテクタ
内に収めることができる。また、被写体１５の読取装置
３０側に放射線を遮蔽する材料で形成されたマスク１８
bを設けるものとすれば、散乱された放射線の影響を防
止することもできる。

【００２０】読取装置３０では、輝尽性蛍光体を使用し
た放射線画像変換パネル（以下「イメージングプレー
ト」という）やシンチレータ等を使用したフラットパネ
ルディテクタが用いられる。

【００２１】図２は、塗布型のイメージングプレートを
用いた読取装置３０の構成を示している。このイメージ
ングプレート３１は、図３に示すように支持体３１１上
に輝尽性蛍光体層３１２を塗布して形成し、更に輝尽性
蛍光体層３１２上に保護層３１３を設けた構成とされて
いる。このイメージングプレート３１は支持体３１１側
をマイクロフォーカスＸ線源１１側とし、輝尽性蛍光体
層３１２側を放射線画像読取装置の内面側として設けら
れており、被写体１５を撮影したときには、輝尽性蛍光
体層３１２に照射された放射線の線量に応じたエネルギ
ーが蓄積される。放射線画像を読み取る際には、このエ
ネルギーを蓄積したイメージングプレート３１の輝尽性
蛍光体層３１２の表面をレーザ光により走査して輝尽性
蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽発光
を光電的に検出して画像データの生成が行われる。

【００２２】図２に示す光ビーム発生器（ガスレーザ、
固体レーザ、半導体レーザ等）３２０では、出射強度が
制御された光ビームを発生する。この光ビームは、フィ
ルタ（図示せず）によってイメージングプレート３１の
輝尽性蛍光体層３１２から発生される輝尽発光の波長領
域に対応する波長領域の部分がカットされたのち、その
ビーム径が正碓に調整されて走査部３２２に入射する。
走査部３２２は、ガルバノミラーやポリゴンミラー等の
光偏向器やｆθレンズを用いて構成されており、光偏向
器によって入射されたレーザ光を偏向すると共に、ｆθ
レンズによって常に均一のビーム速度で走査がなされる
ように調整される。

【００２３】走査部３２２から出射されたレーザ光は、
反射鏡３２４により反射され、イメージングプレート３
１の輝尽性蛍光体層３１２の表面上に入射する。

【００２４】イメージングプレート３１の輝尽性蛍光体
層３１２は、レーザ光が照射されると、蓄積記録してい
た放射線エネルギーに比例する光量の輝尽発光が行われ
て、この輝尽発光は集光体３３１に入射する。集光体３
３１は、その受光端部が直線状をなし、イメージングプ
レート３１の輝尽性蛍光体層３１２の表面上の走査線に
対向するように近接して配置され、その射出端部は、フ
ィルタ３３２を介してフォトマルチプライアなどの光電
変換型の光検出器３３３の受光面に接続されている。こ
の集光体３３１は、例えばアクリル系合成樹脂などの透
明な熱可塑性樹脂を加工して作られており、受光端部か
ら入射した光が、その内面で、全反射を繰り返しなが
ら、射出端部を経て、光検出器３３３の受光面に伝達さ
れるように、その形状が定められている。したがって、
レーザ光の照射に応じて、イメージングプレート３１の
輝尽性蛍光体層３１２から放出された輝尽発光は、集光
体３３１に入射し、その内部で全反射を繰り返しながら
射出端部を継て、光検出器３３３により受光される。

【００２５】光検出器３３３の受光面に設けられたフィ
ルタ３３２は、イメージングプレート３１の輝尽性蛍光
体層３１２から放出される輝尽発光の波長領域の光のみ
を透過し、レーザ光の波長領域の光をカットするための
ものである。

【００２６】光検出器３３３では、イメージングプレー
ト３１の輝尽性蛍光体層３１２から放出された輝尽発光
のみを光電的に検出するように構成されている。ここ
で、光検出器３３３によって輝尽発光を光電変換するこ
とにより得られた電流信号は、電流／電圧変換部３３４
に供給されて電圧信号に変換されたのち、増幅部３３５
で所定のレベルの電圧信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換
器３３６に人力される。増幅された電圧信号は、Ａ／Ｄ
変換器３３６において、信号変動幅に適したスケールフ
ァクタでディジタル信号に変換されて画像データＤＴと
して出力される。

【００２７】また、読取装置３０には読取制御部３４０
が設けられており、読取制御部３４０では、光ビーム発
生器３２０の光ビーム強度調整、高圧電源３４１の電源
電圧調整による光検出器３３３のゲイン調整、電流／電
圧変換部３３４と増幅部３３５のゲイン調整、及びＡ／
Ｄ変換器３３６の入力ダイナミックレンジの調整が行な
われ、少なくとも被写体１５と読取装置３０の間隔に応
じて読取ゲインが総合的に調整される。

【００２８】なお、放射線画像の読み取りでは、レーザ
光の照射位置と集光体３３１の位置を例えば図の矢印Ａ
方向に移動させてイメージングプレート３１の全面に対
して放射線画像の読み取りを行う。あるいは、イメージ
ングプレート３１を矢印Ａ方向に移動させてイメージン
グプレート３１の全面に対して放射線画像の読み取りを
行う。

【００２９】さらに、第２の構成としてイメージングプ
レート３１を複数設けるものとし、エネルギーの蓄えら
れたイメージングプレートを新たなイメージングプレー
トに順次交換すると共に、エネルギーの蓄えられたイメ
ージングプレートを放射線の照射位置とは異なる場所に
搬送して放射線画像の読み取りを行うものとすれば、新
たなイメージングプレートを用いて放射線画像の撮影が
行われている場合であっても、既に撮影に用いられたイ
メージングプレートから放射線画像を読み取ることがで
きる。

【００３０】また、第３の構成として光ビーム発生器３
２０や集光体３３１、光検出器３３３等をイメージング
プレート３１とは別個に設けるものとし、エネルギーの
蓄えられたイメージングプレート３１を別個に設けた放
射線画像読取装置に装着して画像の読み取りを行うもの
としても良いことは勿論である。

【００３１】ここで、放射線照射位置とイメージングプ
レートの放射線画像を読み取る位置が異なる上記第２お
よび第３の構成の場合には、イメージングプレート３１
は輝尽性蛍光体層３１２側をマイクロフォーカスＸ線源
１１側とすることが好ましい。

【００３２】図４は、コントロール装置６０の構成を示
している。コントロール装置６０の動作を制御するため
のＣＰＵ(Central Processing Unit)６１には、システ
ムバス６２と画像バス６３と入力インタフェース６７が
接続される。このコントロール装置６０の動作を制御す
るためのＣＰＵ６１は、メモリ６４に記憶された制御プ
ログラムに基づいて動作が制御される。またＣＰＵ６１
では、予め記憶されているマイクロフォーカスＸ線源の
焦点径と、位置判別装置２０からの距離情報や入力装置
２５から入力された拡大率に基づき、読取装置３０上に
生ずる半影の大きさが算出される。

【００３３】システムバス６２と画像バス６３には、撮
影制御部６６、出力インタフェース６８、フレームメモ
リ制御部６９、ディスク制御部７０、スケール情報生成
部７１、画像処理部７６等が接続されており、システム
バス６２を利用しＣＰＵ６１によって各部の動作が制御
されると共に、画像バス６３を介して各部間での画像デ
ータの転送等が行われる。

【００３４】撮影制御部６６では、読取装置３０の動作
や読取ゲイン等を制御するための制御信号を生成して読
取装置３０に供給すると共に、読取装置３０から画像デ
ータを読み出してフレームメモリ制御部６９に供給す
る。また、ＣＰＵ６１で算出された半影の大きさに応じ
た読取画素サイズの設定を行う。

【００３５】フレームメモリ制御部６９には、フレーム
メモリ７２が接続されており、読取装置３０で生成され
た画像データがフレームメモリ７２に記憶される。フレ
ームメモリ７２に記憶された画像データは読み出されて
ディスク制御部７０に供給される。また、フレームメモ
リ７２には、読取装置３０から供給された画像データを
画像処理部７６で処理してから記憶するものとしてもよ
い。

【００３６】フレームメモリ７２からディスク制御部７
０に画像データを供給する際には、例えば連続して画像
データが読み出されてディスク制御部７０内のＦＩＦＯ
メモリに書き込まれ、その後順次ディスク装置７３に記
録される。

【００３７】フレームメモリ７２から読み出された画像
データやディスク装置７３から読み出された画像データ
は、出力インタフェース６８を介して画像表示装置８０
に供給されて、画像表示装置８０の画面上に画像データ
に基づく放射線撮影画像が表示される。

【００３８】スケール情報生成部７１では、位置検出装
置２０から撮影制御部６６を介して供給された位置情報
や、後述する入力装置２５から入力インタフェース６７
を介して入力された拡大率等に基づいて、放射線画像の
サイズを判別するためのスケール情報を生成する。この
生成されたスケール情報は、出力インタフェース６８を
介して画像表示装置８０に供給される。

【００３９】画像処理部７６では、読取装置３０から撮
影制御部６６を介して供給された画像データＤＴの照射
野認識処理、関心領域設定、正規化処理および階調処理
などを行う。また、周波数強調処理やダイナミックレン
ジ圧縮処理等を行うものとしてもよい。さらに画像処理
部７６では、半影の影響の防止するための処理や、位相
差撮影が行われたときに、被写体の輪郭を判別し易くす
る等の処理を行う。なお、画像処理部７６をＣＰＵ６１
が兼ねる構成として、画像処理等を行うこともできる。

【００４０】入力インタフェース６７にはキーボード等
の入力装置２５が接続される。この入力装置２５を操作
することで、撮影によって得られた画像データを識別す
るための情報や放射線画像の拡大率などの撮影に関する
情報等の管理情報の入力が行われる。また、管理情報の
入力は、キーボードを使用するだけでなく、磁気カー
ド、バーコード、ＨＩＳ（病院内情報システム：ネット
ワークによる情報管理）等を利用しても行われる。

【００４１】なお、フレームメモリ７２には、読取装置
３０から供給された画像データを記憶するものとした
が、供給された画像データを画像処理部７６等で処理し
てから記憶するものとしてもよい。また、ディスク装置
７３には、フレームメモリ７２に記憶されている画像デ
ータ、すなわち読取装置３０から供給された画像データ
やその画像データを画像処理部７６等で処理した画像デ
ータを、管理情報などと共に保存することができる。

【００４２】ここで、読取装置３０が塗布型のイメージ
ングプレートを用いて構成されている場合、輝尽性蛍光
体としては、放射線のエネルギーを蓄積可能であると共
に、電磁波によって励起されて蓄積している放射線のエ
ネルギーを光として放出可能なものであれば良く、特に
限定されるものではないが、可視光波長域の光によって
励起可能であることが望ましい。

【００４３】具体的には、特開平７−２３３３６９号公
報に開示された一般式Ｂａ_1-XＭ^II _XFＸ：ｙＭ^I，ｚＬｎ（但し、Ｍ^IIはＳｒ及びＣａからなる群より選ばれる少
なくとも一種のアルカリ土類金属を表し、Ｍ^IはＬｉ，
Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，およびＣｓからなる群より選ばれる少
なくとも一種のアルカリ金属を表し、ＸはＣｌ，Ｂｒお
よびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲ
ンを表し、ＬｎはＣｅ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔ
ｂ，ＴｍおよびＹｂからなる群より選ばれる少なくとも
一種の希土類元素を表わし、ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０≦
ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．０５、０＜ｚ≦０．２で表さ
れる範囲の数値を表す。）で表される１４面体型希土類
賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系輝尽性蛍光体
が望ましい。

【００４４】また、輝尽性蛍光体を支持体３１１上に塗
膜して輝尽性蛍光体層３１２を形成する場合、輝尽性蛍
光体層３１２の層厚は、蛍光体の種類、結合剤と蛍光体
との混合比などによって異なるが、輝尽性蛍光体層３１
２内で十分な輝尽発光光量を得るために２０μｍ以上と
すると共に、輝尽性蛍光体層３１２内で輝尽励起光や輝
尽発光の散乱による鮮鋭度の低下を低減するため３００
μｍ以下とすることが好ましく、５０μｍ以上２００μ
ｍ以下が望ましい。なお、輝尽性蛍光体層３１２は、必
ずしも支持体３１１上に塗布して形成する必要はなく、
たとえば、別に、ガラス板、金属板、プラスチックシー
トなどのシート上に塗布液を塗布し乾燥することにより
輝尽性蛍光体層３１２を形成したのち、これを、支持体
３１１上に押圧するか、あるいは接着剤を用いるなどし
て支持体３１１と輝尽性蛍光体層３１２とを接合しても
よい。

【００４５】このようにして形成した輝尽性蛍光体層３
１２の表面には、これを物理的にあるいは化学的に保護
するための保護層３１３が設けられる。保護層３１３
は、透明な有機高分子物質等を適当な溶媒に溶解して調
製した溶液を輝尽性蛍光体層３１２の上に直接塗布して
形成してもよいし、有機高分子フィルムや透明なガラス
板などの保護膜形成用シートを別に形成して輝尽性蛍光
体層３１２上に適当な接着剤を用いて接着して設けても
よい。また、特開昭６１‐１７６９００号公報で提案さ
れている放射線および／または熱によって硬化される樹
脂を用いてもよい。さらに、保護層３１３は、真空蒸着
法、スパッタリング法等により、ＳiＣ，ＳiＯ₂，Ｓi
Ｎ，Ａl₂Ｏ₃等の無機物質を積層して形成してもよい。
また、有機溶媒可溶性のフッ素系樹脂の塗布膜により形
成され、パーフルオロオレフィン樹脂粉末もしくはシリ
コーン樹脂粉末を分散、含有させた保護層３１３であっ
てもよい。

【００４６】また、透光性に優れると共にシート状に成
形できるものを輝尽性蛍光体層３１２上に密着させて、
あるいは距離をおいて配設して保護層３１３とすること
もできる。なお、保護層３１３を輝尽性蛍光体層３１２
に対して距離をおいて配設する場合には、支持体３１１
と保護層３１３との間に、輝尽性蛍光体層３１２を取り
囲んでスぺーサを設けるのがよく、そのようなスペーサ
としては、輝尽性蛍光体層３１２を外部雰囲気から遮断
した状態で保持することができるものであれば特に制限
されず、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック等
を用いることができ、厚さは輝尽性蛍光体層３１２の厚
さ以上であることが好ましい。

【００４７】保護層３１３は、輝尽励起光および輝尽発
光を効率よく透過するために、広い波長範囲で高い光透
過率を示すことが望ましく、光透過率は８０％以上が好
ましい。さらに、保護層３１３の表面に、ＭgＦ₂等の反
射防止層を設けると、輝尽励起光および輝尽発光を効率
よく透過すると共に、鮮鋭度の低下を小さくする効果も
あるので好ましい。また、保護層３１３の厚さは、保護
層３１３の強度を得るために１μｍ以上とすると共に、
保護層３１３内での光の散乱によって鮮鋭度が低下して
しまうことを防止するため２０μｍ以下が望ましい。

【００４８】このようにして生成されたイメージングプ
レート３１では、得られる画像の鮮鋭度を向上させるこ
とを目的として、イメージングプレート３１を構成する
上記各層（輝尽性蛍光体層、保護層）の少なくとも一つ
の層を着色するものとしてもよい。また、支持体３１１
と輝尽性蛍光体層３１２間や輝尽性蛍光体層３１２と保
護層３１３間に接着剤層が設けられる場合には、この接
着剤層を着色するものとしてもよい。

【００４９】ここで、着色を行う際には、輝尽性蛍光体
を輝尽発光させるための輝尽励起光の少なくとも一部を
吸収する着色剤が用いられる。また、着色を行う際に
は、輝尽性蛍光体を輝尽発光させるための輝尽励起光の
波長領域における平均反射率が輝尽発光の波長領域にお
ける平均反射率よりも小さくなるように着色して画像の
鮮鋭度を向上させることもできる。

【００５０】さらに、支持体３１１として輝尽励起光・
輝尽発光を吸収するものを使用したり、そのような光吸
収層を支持体３１１の輝尽性蛍光体層３１２側に設ける
ものとしてもよい。例えば、カーボンブラックなどの光
吸収性物質からなる光吸収層などを設けることが知られ
ている。このようにして、輝尽励起光・輝尽発光の反射
を防止することにより、鮮鋭度の低下を防止することが
できる。

【００５１】次に、気相法で輝尽性蛍光体層を形成した
イメージングプレートについて説明する。なお、気相法
を用いたイメージングプレートを使用する場合の放射線
画像読取装置の構成は、第１の実施の形態と同じである
ことから詳細な説明は省略する。

【００５２】図５は気相法で輝尽性蛍光体層を形成した
イメージングプレートの構成を示しており、支持体３１
５上に気相法で輝尽性蛍光体層３１６が形成される。輝
尽性蛍光体層３１６の周囲にはスペーサ３１７が設けら
れており、このスペーサ３１７上に保護層３１８が設け
られる。このとき、輝尽性蛍光体層３１６と保護層３１
８との間には、保護層３１８と後述するように柱状結晶
構造とされている輝尽性蛍光体層３１６が接触して、輝
尽性蛍光体層３１６が損傷を受けてしまう事を防止する
ため空隙が設けられている。

【００５３】気相法では、輝尽性蛍光体として例えば特
開昭６１−７２０８８号公報に記載の一般式のＭ_AＸ・
ａＭ_BＸ’₂・ｂＭ_CＸ^'' ₃：ｃＡで示したアルカリハライ
ド蛍光体を用いることにより、容易に輝尽性蛍光体層３
１６を形成できるので好ましい。

【００５４】ここで、気相法により形成した輝尽性蛍光
体層３１６は、基板に対して垂直方向に伸びる微細な柱
状結晶の集合体からなり、十分な光ガイド効果を示すこ
とが好ましい（すなわち、柱状結晶の上面から入射した
光が柱状結晶の側面から外に放射されてしまうことを少
ないものとする）く、輝尽励起光や輝尽発光の散乱を防
止するため、柱状径は１０μｍ以下、好ましくは５μｍ
以下とされる。

【００５５】また、輝尽性蛍光体層３１６の膜厚は、輝
尽性蛍光体層３１６で十分な輝尽発光光量を得られるよ
うに２０μｍ以上とすると共に、輝尽性蛍光体層３１６
内での輝尽励起光・輝尽発光の散乱による鮮鋭度の低下
を低減させるために１５０μｍ以下とすることが好まし
い。

【００５６】このようにして作られた塗布あるいは気相
法によるイメージングプレート３１を用いた場合、マイ
クロフォーカスＸ線源の焦点径は０．５μｍ以上８０μ
ｍ以下であることが好ましい。さらに人体等のように動
きのある被写体では、短時間に放射線を照射しなければ
ならないので高出力である必要があり、焦点径は１０μ
ｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。また検体
（例えば人体の組織など）のような動きのない被写体で
は、低出力でもより高鮮鋭な画像を得るために、焦点径
は０．５μｍ以上５μｍ以下とすることが望ましい。

【００５７】また、輝尽励起光が常にイメージングプレ
ート３１に垂直に入射するようにプレートに曲率を持た
せるものとすれは、輝尽励起光が輝尽性蛍光体層に斜め
に入射して鮮鋭度が低下してしまうことを防止できる。
ここで、プレートに曲率を持たせる場合には、予め曲げ
られたイメージングプレート３１を用いて放射線の照射
や画像の読み取りを行うものとしたり、画像の読み取り
時にイメージングプレート３１を曲げるものとしてもよ
い。

【００５８】次に、フラットパネルディテクタを用いる
場合について説明する。図６において、フラットパネル
ディテクタ４１は所定の剛性を得られるだけの厚みを有
する基板を有している。基板上には、シンチレータによ
リ変換された可視光を検出し、この可視光を被写体の放
射線画像を担持する画像信号に光電変換する光電変換素
子４１２-(1,1)〜４１２-(m,n)が２次元配置されてい
る。光電変換素子４１２間には走査線４２１-1〜４２１
-mと信号線４２２-1〜４２２-nが例えば直交するように
配設される。光電変換素子４１２-(1,1)には、１つのト
ランジスタ４２３-(1,1)が接続されている。このトラン
ジスタ４２３-(1,1)は、例えば電界効果トランジスタが
用いられており、ドレイン電極あるいはソース電極が光
電変換素子４１２-(1,1)に接続されると共に、ゲート電
極は走査線４２１-1と接続される。ドレイン電極が光電
変換素子４１２-(1,1)に接続されるときにはソース電極
が信号線４２２-1と接続され、ソース電極が光電変換素
子４１２-(1,1)に接続されるときにはドレイン電極が信
号線４２２-1と接続される。このようにして１つの画素
が形成される。他の光電変換素子４１２にも同様にトラ
ンジスタ４２３が接続されており、トランジスタ４２３
のゲート電極には走査線４２１が接続されると共に、ソ
ース電極あるいはドレイン電極には信号線４２２が接続
される。

【００５９】図７は、フラットパネルディテクタ４１の
一部断面図を示している。光電変換素子４１２は、基板
４１１の上にパターン成形した導電膜からなる信号線４
１３とアモルファスシリコン層４１４と透明電極４１５
とからなるフォトダイオードで構成されている。ここ
で、信号線４１３は、基板４１１上に形成された薄膜ト
ランジスタ４２３のドレイン電極４２３ｄ（あるいはソ
ース電極４２３ｓ）と接続される。また薄膜トランジス
タ４２３のゲート電極４２３ｇは走査線が接続され、ソ
ース電極４２３ｓ（あるいはドレイン電極４２３ｄ）は
信号線４２２と接続される。なお、ソース電極４２３ｓ
およびドレイン電極４２３ｄとゲート電極４２３ｇ間に
はゲート絶縁膜４２４と半導体層４２５が設けられてい
る。

【００６０】光電変換素子４１２上には、蛍光体層（シ
ンチレータ層）４３０が形成された支持体４３１が貼り
付けられる。なお、蛍光体層４３０の表面には後述する
ように保護層４３２が設けられており、蛍光体層４３０
が光電変換素子４１２上に貼り付けられたときには、光
電変換素子４１２と蛍光体層４３０間に保護層４３２が
介在される。

【００６１】フラットパネルディテクタ４１の走査線４
２１-1〜４２１-mは、図６に示すように走査駆動回路４
４と接続されていると共に、信号線４２２-1〜４２２-n
は電荷検出器４２５-1〜４２５-nと接続されている。こ
こで、走査駆動回路４４から走査線４２１-1〜４２１-m
のうちの１つ走査線４２１-p（pは1〜mのいずれかの
値）に電荷読出信号ＲＳが供給されると、この走査線４
２１-pに接続されたトランジスタ４２３-(p,1)〜４２５
-(p,n)がオン状態とされて、光電変換素子４１２-(p,1)
〜４１２-(p,n)で発生された信号電荷が信号線４２２-1
〜４２２-nを介して電荷検出器４２５-1〜４２５-nに供
給される。電荷検出器４２５-1〜４２５-nでは信号線４
２２-1〜４２２-nを介して供給された電荷量に比例する
電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nが生成される。この電荷検出器
４２５-1〜４２５-nから出力された電圧信号ＳＶ-1〜Ｓ
Ｖ-nが信号選択回路４５に供給される。

【００６２】信号選択回路４５は、レジスタ４５ａとＡ
／Ｄ変換器４５ｂを用いて構成されており、レジスタ４
５ａには電荷検出器４２５-1〜４２５-nから電圧信号が
供給される。レジスタ４５ａでは、供給された電圧信号
が順次選択されて、Ａ／Ｄ変換器４５ｂでディジタルの
データとされる。このデータは読取制御回路４８に供給
される。

【００６３】読取制御回路４８はコントロール装置６０
と接続されており、コントロール装置６０から供給され
た制御信号ＣＴＤに基づいて走査制御信号ＲＣや出力制
御信号ＳＣが生成される。この走査制御信号ＲＣが走査
駆動回路４４に供給されて、走査制御信号ＲＣに基づき
走査線４２１-1〜４２１-mに対しての電荷読出信号ＲＳ
の供給が行われる。また、出力制御信号ＳＣが信号選択
回路４５に供給されて、レジスタ４５ａに蓄えられてい
る電荷検出器４２５-1〜４２５-nからの電圧信号の選択
動作が制御されると共に選択された電圧信号がデータ信
号に変換されて、画像データＤＴとして信号選択回路４
５から読取制御回路４８に供給される。読取制御回路４
８では、この画像データＤＴをコントロール装置６０に
送出する処理も行われる。なお、放射線画像読取装置で
得られた画像データＤＴをコントロール装置６０に供給
する際に画像データの対数変換処理を行うものとすれ
ば、コントロール装置６０における画像データの処理を
簡単とすることができる。また、上記の対数変換を読み
出された電荷量を電荷検出器４２５で電圧信号ＳＶに変
換するときに同時に行っても良い。こうして対数変換後
にＡ／Ｄ変換器４５ｂでディジタルデータとすることに
より、電圧信号ＳＶが小さい領域での放射線情報の分解
能を高くすることができる。

【００６４】ここで、フラットパネルディテクタ４１の
蛍光体層は、蛍光体と結合剤とからなる蛍光体塗料を支
持体に塗布して蛍光体層を形成する方法が用いられる。
なお、蛍光体塗料を仮支持体に塗布してから乾燥させて
剥離することによりシート状の蛍光体層を形成したり、
蛍光体塗料を吹き付けて蛍光体層を形成するものとして
もよい。

【００６５】蛍光体としては、放射線の照射により可視
領域の発光を示し、この発光波長に光電変換素子が感度
をもつものであれば良く、例えばＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ、Ｃ
ｓＩ：Ｔｌが望ましい。

【００６６】蛍光体の平均粒子径は蛍光体層内の蛍光体
の充填率を高くして、高精細な発光が可能であると共
に、蛍光体層内での蛍光体の発光の散乱を低減できるよ
うに０．５μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以
上５μｍ以下とする。

【００６７】また、蛍光体層には、支持体に接する側と
反対側表面を物理的、化学的に保護するための保護層が
設けられる。

【００６８】この保護層は、厚さ０．５μｍ以上１０μ
ｍ以下、好ましくは１μｍ以上３μｍ以下であることが
好ましい。このような薄い保護層を用いることにより、
蛍光体層と光電変換素子との間隔が小さいものとされる
ことから、蛍光体層で発光された光が保護層で散乱され
ることなく直ちに光電変換素子に入射されるので、得ら
れる放射線画像の鮮鋭度の向上に寄与することになる。
また、蛍光体層の膜厚は、十分な輝尽発光光量を得ると
共に、蛍光体層内での光の散乱を少ないものとするた
め、２０〜１５０μｍであることが好ましく、２０〜１
００μｍであることが望ましい。

【００６９】ここで、蛍光体層および保護層の少なくと
も一方を着色することで、蛍光体層内での蛍光体の発光
の散乱による鮮鋭度の低下を低減できる。蛍光体の発光
の少なくとも一部を吸収する着色剤を使用する方法とし
て、上述のイメージングプレートと同様な着色方法で着
色できる。また、緑色領域に発光を示す蛍光体を使用す
る場合には、４２０ないし５４０ｎｍの波長域に吸収ス
ペクトルの主ピークを有する着色剤を用いて着色するも
のとしてもよい。さらに、蛍光体の発光のピーク波長よ
りも長波長の発光領域における平均吸収率がピーク波長
よりも短波長の発光領域における平均吸収率よりも高い
着色剤を用いて着色するものとしてもよい。

【００７０】ところで、蛍光体層の形成では、蛍光体塗
料を支持体に均一に塗布することによリ形成するものと
したが、蒸着等の気相法で、柱状結晶として形成すれ
ば、光ガイド効果により蛍光体の発光の蛍光体層中にお
ける散乱を抑制することができる。

【００７１】次に、光導電層を設けたフラットパネルデ
ィテクタを用いる場合について説明する。図８はフラッ
トパネルディテクタ５１の構成を示しており、フラット
パネルディテクタ５１は所定の剛性を得られるだけの厚
みを有する基板を有している。この基板は例えばガラス
を用いて構成される。基板上には金属の薄膜を用いた複
数のマイクロプレート５１２-(1,1)〜５１２-(m,n)が２
次元配置されている。マイクロプレート５１２間には走
査線５２１-1〜５２１-mと信号線５２２-1〜５２２-nが
例えば直交するように配設される。マイクロプレート５
１２-(1,1)には、１つのトランジスタ５１５-(1,1)が接
続されている。このトランジスタ５１５-(1,1)は、例え
ば電界効果トランジスタが用いられており、ドレイン電
極あるいはソース電極がマイクロプレート５１２-(1,1)
に接続されると共に、ゲート電極は走査線５２１-1と接
続される。ドレイン電極がマイクロプレート５１２-(1,
1)に接続されるときにはソース電極が信号線５２２-1と
接続され、ソース電極がマイクロプレート５１２-(1,1)
に接続されるときにはドレイン電極が信号線５２２-1と
接続される。またマイクロプレート５１２-(1,1)は電荷
蓄積コンデンサ５３０-1の一方の電極とされる。このよ
うにして１つの画素が形成される。他のマイクロプレー
ト５１２にも同様にトランジスタ５１５が接続されてお
り、トランジスタ５１５のゲート電極には走査線５２１
が接続されると共に、ソース電極あるいはドレイン電極
には信号線５２２が接続される。

【００７２】図９は、フラットパネルディテクタ５１の
一部断面図を示しており、基板５１１１上には走査線５
２１と接続されるゲート電極５１５ｇが形成される。こ
のゲート電極５１５ｇ上にゲート絶縁膜５１５ｐが形成
されると共に、ゲート絶縁膜５１５ｐ上にはアモルファ
スシリコン等を用いた半導体層５１５ｃが形成される。
この半導体層５１５ｃにソース電極５１５ｓとドレイン
電極５１５ｄが形成されて電界効果トランジスタが構成
される。このソース電極５１５ｓあるいはドレイン電極
５１５ｄの一方が信号線５２２と接続されると共に他方
の電極がマイクロプレート５１２に接続される。

【００７３】また、基板５１１上には外部側のマイクロ
プレートとしての電極５３０ａが形成されると共に、こ
の電極上に二酸化シリコンあるいは窒化シリコン等の誘
電体５３０ｂが形成される。さらに誘電体５３０ｂ上に
マイクロプレート５１２が電極として形成されて、マイ
クロプレート５１２と電極５３０ａと誘電体５３０ｂで
電荷蓄積コンデンサ５３０が形成される。電荷蓄積コン
デンサ５３０の誘電体５３０ｂ上に形成されたマイクロ
プレート５１２は、トランジスタ５１５と接続されると
共に、基板５１１上に形成された電極５３０ａは接地さ
れる。

【００７４】トランジスタ５１５はパッシベーション層
５１８で被覆されると共に、電荷蓄積コンデンサ５３０
の電極上およびマイクロプレート５１２（図示せず）上
には電荷阻止層５３２が形成される。

【００７５】さらに、パッシベーション層５１８や電荷
阻止層５３２、走査線５２１（図示せず）および信号線
５２２（図示せず）上には、放射線が照射されることに
より電子−正孔対が生成されて抵抗値が変化する光導電
層５３４が形成される。この光導電層５３４としては暗
抵抗値が高いものが望ましく、特にアモルファスセレン
が好ましい。光導電層５３４上には誘電層５３６が形成
されることが好ましく、誘電層５３６上にはバイアス電
極５３８が形成される。

【００７６】ここで、バイアス電極５３８に高電圧（例
えば数ｋＶ）が印加された状態で放射線が光導電層５３
４に入射されると、放射線の強度に応じた量の電子−正
孔対が生成されると共に、バイアス電極５３８に高電圧
が印加されていることから、生成された電荷は誘電層５
３６側に移動されると共に、前記とは逆極性の電荷は電
荷阻止層５３２側に移動される。また、誘電層５３６に
よってバイアス電極５３８から光導電層５３４への電荷
の注入が阻止されると共に、電荷阻止層５３２によって
電荷蓄積コンデンサ５３０の電極であるマイクロプレー
ト５１２から光導電層５３４への電荷の注入が阻止され
る。このため、光導電層５３４を介して漏洩電流が流れ
ることを阻止することができ、放射線の強度に応じた量
の電荷を電荷蓄積コンデンサ５３０に蓄えることができ
る。

【００７７】このようにして、図８に示す各マイクロプ
レート５１２-(1,1)〜５１２-(m,n)を一方の電極とする
電荷蓄積コンデンサ５３０-(1,1)〜５３０-(m,n)に放射
線像を示す電荷を蓄積することができると共に、電荷蓄
積コンデンサ５３０-(1,1)〜５３０-(m,n)に蓄積された
電荷量を判別して画像データを生成することができる。

【００７８】またフラットパネルディテクタ５１では、
信号線５２２-1〜５２２-nに、例えばドレイン電極が接
続されたリセット動作用のトランジスタ５４０-1〜５４
０-nが設けられている。このトランジスタ５４０-1〜５
４０-nのソース電極は接地されている。また、ゲート電
極はリセット線５４１と接続される。

【００７９】フラットパネルディテクタ５１の走査線５
２１-1〜５２１-mとリセット線５４１は、走査駆動回路
５５と接続されている。走査駆動回路５５から走査線５
２１-1〜５２１-mのうちの１つ走査線５２１-p（pは1〜
mのいずれかの値）に電荷読出信号ＲＳが供給される
と、この走査線５２１-pに接続されたトランジスタ５１
５-(p,1)〜５１５-(p,n)がオン状態とされて、電荷蓄積
コンデンサ５３０-(p,1)〜５３０-(p,n)に蓄積された電
荷が信号線５２２-1〜５２２-nにそれぞれ読み出され
る。信号線５２２-1〜５２２-nは、電荷検出器５４２-1
〜５４２-nに接続されており、電荷検出器５４２-1〜５
４２-nでは信号線５２２-1〜５２２-n上に読み出された
電荷量に比例する電圧信号ＳＵ-1〜ＳＵ-nが生成され
る。この電荷検出器５４２-1〜５４２-nから出力された
電圧信号ＳＵ-1〜ＳＵ-nが信号選択回路５６に供給され
る。

【００８０】信号選択回路５６は、レジスタ５６ａとＡ
／Ｄ変換器５６ｂを用いて構成されており、レジスタ５
６ａには電荷検出器５４２-1〜５４２-nから電圧信号が
供給される。レジスタ５６ａでは、供給された電圧信号
が順次選択されて、Ａ／Ｄ変換器５６ｂで（例えば、１
２ビットないし１４ビットの）ディジタルのデータとさ
れる。このデータは読取制御回路５８に供給される。な
お、バイアス電極５３８に高電圧を印加した状態で、走
査駆動回路５５からリセット信号ＲＴをリセット線５４
１に供給してトランジスタ５４０-1〜５４０-nをオン状
態とすると共に、走査線５２１-1〜５２１-mに電荷読出
信号ＲＳを供給してトランジスタ５１５-(1,1)〜５１５
-(m,n)がオン状態とすると、電荷蓄積コンデンサ５３０
-(1,1)〜５３０-(m,n)に蓄えられた電荷がトランジスタ
５４０-1〜５４０-nを介して放出して、フラットパネル
ディテクタ５１の初期化、すなわち残留電荷の除去を行
うことができる。

【００８１】読取制御回路５８はコントロール装置６０
と接続されており、コントロール装置６０から供給され
た制御信号ＣＴＤに基づいて走査制御信号ＲＣや出力制
御信号ＳＣが生成される。この走査制御信号ＲＣが走査
駆動回路５５に供給されて、走査制御信号ＲＣに基づき
走査線５２１-1〜５２１-mに対しての電荷読出信号ＲＳ
の供給やリセット線５４１に対してのリセット信号ＲＴ
の供給が行われる。また、出力制御信号ＳＣが信号選択
回路５６に供給されて、レジスタ５６ａに蓄えられてい
る電荷検出器５４２-1〜５４２-nからの電圧信号の選択
動作が制御される。この読取制御回路５８からの走査制
御信号ＲＣや出力制御信号ＳＣによって、例えばフラッ
トパネルディテクタ５１が上述のように（ｍ×ｎ）個の
マイクロプレートで構成されている場合には、電荷蓄積
コンデンサ５３０-(1,1)〜５３０-(m,n)に蓄積された電
荷に基づくデータをデータＤＰ(1,1)〜ＤＰ(m,n)とする
と、データＤＰ(1,1)、ＤＰ(1,2)、……ＤＰ（1,n)、Ｄ
Ｐ(2,1)、……、ＤＰ(m,n)の順とし、画像データＤＴが
生成されて信号選択回路５６から読取制御回路５８に供
給される。また読取制御回路５８では、この画像データ
ＤＴをコントロール装置６０に送出する処理も行われ
る。

【００８２】読取装置３０で得られた画像データＤＴ
は、読取制御回路５８を介して図４に示すコントロール
装置６０に供給される。なお、放射線画像読取装置で得
られた画像データをコントロール装置６０に供給する際
に画像データの対数変換処理を行うものとすれば、コン
トロール装置６０における画像データの処理を簡単とす
ることができる。また、上記の対数変換を読み出された
電荷量を電荷検出器５４２で電圧信号ＳＵに変換すると
きに同時に行っても良い。こうして対数変換後にＡ／Ｄ
変換器５６ｂでディジタルデータとすることにより、電
圧信号ＳＵが小さい領域での放射線情報の分解能を高く
することができる。

【００８３】ここで、フラットパネルディテクタでは、
読取画素サイズ（光電変換素子やマイクロプレートの間
隔）が１０μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１０μ
ｍ以上５０μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以上２０
μｍ以下とすると共に、マイクロフォーカスＸ線源の焦
点径を第１および第２の実施の形態と同様に、０．５μ
ｍ以上８０μｍ以下、望ましくは動きのある被写体では
１０μｍ以上５０μｍ以下、動きのない被写体では０．
５μｍ以上５μｍ以下とすることで、高精細な放射線画
像を得ることができる。

【００８４】次に、放射線画像の撮影について説明す
る。まず、被写体を撮影する際には、拡大撮影を行う部
位の特定が行われる。ここで、拡大撮影を行う部位が被
写体の表面から判別できるときには、例えば拡大撮影を
行う位置を光を用いてマーク表示するものとし、このマ
ーク表示を所望の撮影部位に合わせることで、拡大撮影
を行う部位の特定を行うことができる。また、拡大撮影
を行う部位が被写体の表面から判別できないときには、
例えば放射線の照射線量を小さいものとしてイメージイ
ンテンシファイア等を用いて被写体をリアルタイムで撮
影し、得られた撮影画像に基づいて拡大撮影を行う部位
を特定することができる。

【００８５】次に、Ｘ線源コントローラ１２でマイクロ
フォーカスＸ線源１１の照射線量を設定すると共に、所
望の拡大率の放射線画像を得ることができるように、マ
イクロフォーカスＸ線源１１と被写体１５と読取装置３
０の位置を設定する。ここで、図１２Ｂに示すように、
マイクロフォーカスＸ線源１１から被写体１５までの距
離を「Ｒ１」、被写体１５から読取装置３０までの距離
を「Ｒ２」とすると、拡大率Ｍは式（２）で示すものと
なる。Ｍ＝（（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１）×１００％・・・（２）

【００８６】この拡大率Ｍの値は、入力装置２５を操作
して入力しても良く、また位置判別装置２０で距離「Ｒ
１」，「Ｒ２」を測定して位置情報をコントロール装置
６０に供給し、コントロール装置６０で自動的に拡大率
Ｍを算出するものとしてもよい。

【００８７】また、拡大撮影で高精細な放射線画像を得
ることができるように、被写体１５が被写体ホルダ１６
に固定されると共に、マスク１８aの開口部分の大きさ
を可変させて放射線の照射部分が放射線パネル内に収ま
るように調整される。

【００８８】ここで、被写体１５が人体のように大きな
ものである場合には、被写体の１５の位置を基準とし
て、マイクロフォーカスＸ線装置１１や読取装置３０の
位置を移動させることにより拡大撮影を容易に行うこと
ができる。さらに、図示せずも、マイクロフォーカスＸ
線装置１１や被写体１５および読取装置３０の位置を移
動させる駆動装置を設けるものとすれば、入力装置２５
を操作して拡大率を入力するだけで、マイクロフォーカ
スＸ線装置１１や被写体１５あるいは読取装置３０の位
置を、入力された拡大率に応じた位置に自動的に設定す
ることができる。すなわち、位置判別装置２０で距離
「Ｒ１」，「Ｒ２」を測定し、得られた距離「Ｒ１」，
「Ｒ２」から算出された拡大率が入力された拡大率とな
るように、駆動装置でマイクロフォーカスＸ線装置１１
や被写体１５あるいは読取装置３０の位置を調整するこ
とにより、拡大率を入力するだけで簡単に位置を設定を
行える。

【００８９】このようにして、所望の拡大率に応じた位
置の設定が完了したときには、マイクロフォーカスＸ線
源１１から放射線が照射されて、読取装置３０の撮像パ
ネルには、被写体を透過した放射線の線量に応じたエネ
ルギーや電荷が蓄えられて、あるいは発光が行われる。
また、放射線画像の読み取りが行われたときには、蓄え
られたエネルギーや電荷、あるいは発光に基づいて放射
線画像の画像データが生成される。

【００９０】ここで、放射線画像の読み取りを行う場
合、画像の読取画素サイズは、マイクロフォーカスＸ線
源１１の焦点径ＤＦと、マイクロフォーカス線源１１か
ら被写体１５までの距離「Ｒ１」と、被写体１５から読
取装置３０までの距離「Ｒ２」に基づいて上述の式
（１）から求めることができる半影ＤＨＳの大きさに対
して０．８倍以上、好ましくは０．９倍以上であって、
所望の鮮鋭度となるように設定される。このため、放射
線画像に対して不必要に高い解像度で画像を読み込んで
画像データが増加してしまうことを防止できる。

【００９１】また、フラットパネルディテクタのよう
に、読取画素サイズが固定されている場合、例えば所望
の拡大率の放射線画像を得るために距離「Ｒ１」，「Ｒ
２」を調整して半影ＤＨＳの大きさが可変されたとき、
読取画素サイズが半影ＤＨＳの大きさに対して０．８倍
以上、好ましくは０．９倍以上でなくなったときには警
告表示を行うことにより、不必要に高い解像度で画像の
読み込みが行われるか否かを簡単に判別することができ
ると共に、例えば放射線画像のボケが半影ＤＨＳの影響
によるものか否かを判別して正しく診断等を行うことが
できる。

【００９２】このようにして、放射線画像の画像データ
が得られると、この画像データを用いてコントロール装
置６０の画像処理部７６で画像処理を行う。画像処理で
は、画像データに基づく画像を拡大して画像表示装置８
０に表示するための処理や、半影の影響を防止する処理
を行う。

【００９３】この半影の影響を防止する処理としては、
例えばデコンボルーションを用いた処理が行われる。す
なわち、焦点径を無限小としたときの画像（元画像）を
ｇ（ｘ，ｙ）、半影の影響により劣化した画像をｇ’
（ｘ，ｙ）、半影による点像分布関数をｈ（ｘ，ｙ）と
すると式（３）の関係が成り立つ。ｇ’（ｘ，ｙ）＝ｇ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｘ，ｙ）・・・（３）なお、式（３）において「＊」はコンボルーション演算
（たたみこみ積分）を表す。

【００９４】この式（３）をフーリエ変換して各関数の
フーリエ変換を大文字で表すと式（４）となり、コンボ
ルーション演算は周波数領域では積となる。Ｇ’（ｕ，ｖ）＝Ｇ（ｕ，ｖ）Ｈ（ｕ，ｖ）・・・（４）

【００９５】この式（４）の両辺に「１／Ｈ（ｕ，
ｖ）」を掛けると式（５）を得ることができ、この式
（５）を逆フーリエ変換すると式（６）を得ることがで
きる。Ｇ’（ｕ，ｖ）／Ｈ（ｕ，ｖ）＝Ｇ（ｕ，ｖ）・・・（５）ｇ（ｘ，ｙ）＝Ｆ^-1｛Ｇ’（ｕ，ｖ）／Ｈ（ｕ，ｖ）｝・・・（６）なお、式（６）において「Ｆ^-1」は逆フーリエ変換を表
している。ここで、周波数領域での演算は、「１／Ｈ
（ｕ，ｖ）」に変えてウィナーフィルタと呼ばれる関数
を掛けるものとすれば、ノイズの影響を抑えることがで
きる。

【００９６】このようにして、半影の大きさや形状が判
っていれば、半影の影響を除去した元画像ｇ（ｘ，ｙ）
を得ることができる。すなわち、半影の影響を防止する
処理を行うことができる。なお、半影の影響を防止する
処理は、デコンボルーションを用いた処理に限られるも
のでなく、他の方法を用いるものとしてもよい。

【００９７】さらに画像処理では、位相差撮影、すなわ
ちマイクロフォーカスＸ線源からの放射線が被写体を透
過する場合のわずかな回折あるいは屈折に基づいて生じ
た干渉効果を利用して鮮明な放射線画像を得ることがで
きる撮影が行われた場合、図１０に示すように干渉効果
によって被写体の各部の境界部分で信号レベルが大きく
なることから、この信号レベルが大きくなる位置を強調
する輪郭強調処理を行う。また、位相差撮影では、回折
あるいは屈折に基づいて生じた干渉効果を利用するもの
であることから、検出された境界ＥＰbは正しい境界位
置ＥＰaとは僅かに異なる場合がある。このため、検出
された境界を正しい境界位置に補正する処理も行う。こ
のように、輪郭強調処理を行うことにより診断が容易と
なり、特にマンモ撮影の際の石灰化検出に有効である。
また、輪郭が強調されることから得られた放射線画像を
コンピュータ診断支援（ＣＡＤ）に活かすこともでき
る。さらに画像処理では、同じ被写体を異なる時間で撮
影し、時間をおいて撮影された複数の放射線画像の経時
差分を求めて、この経時差分に基づいた補正も行われ
る。

【００９８】このようにして、種々の画像処理が行われ
て、診断等に適した放射線画像の画像データが生成され
ると、例えば画像処理後の画像データが画像表示装置に
供給されて放射線画像が画像表示装置８０に表示され
る。ここで、コントロール装置６０のスケール情報生成
部７０では、画像の画像読取サイズや拡大率が判ってい
ることから、画像データで示される画像の大きさを判別
するためのスケール情報を生成することができる。この
ため、放射線画像を画像表示装置８０に表示する際に、
スケール情報に基づく表示を図１１に示すように放射線
画像と合わせて表示すれば、診断等に適した高精細な拡
大放射線画像を表示できるだけでなく、スケール情報に
基づく表示を参照して画面上に表示された被写体のサイ
ズを容易に正しく判別することができる。

【００９９】

【発明の効果】この発明によれば、被写体を透過したマ
イクロフォーカス放射線源からの放射線に基づく放射線
画像が読取手段で読み取られると共に、少なくとも被写
体と読取手段の間隔が可変可能とされて、この間隔に応
じて制御手段によって放射線画像の読取ゲインが設定さ
れる。このため、被写体と読取手段の間隔を可変させる
ことで、所望のサイズに拡大された被写体の高精細な放
射線画像を得ることができる。

【０１００】また、マイクロフォーカス放射線源と被写
体と読取手段の位置を判別してそれぞれの間隔が位置検
出手段によって検出できることから、自動的に所望のサ
イズに拡大された放射線画像を得ることができる。さら
に、放射線画像の拡大率を算出して放射線画像のサイズ
を判別するためのスケール情報がスケール情報生成手段
で生成されて、放射線画像を表示する際にスケール情報
に基づき、表示された放射線画像の大きさを判別可能と
する表示が行われる。このため、放射線画像が拡大され
ていても被写体の大きさを正しく判別できる。

【０１０１】また、読取手段での読取画素サイズは、半
影判別手段によって算出された半影の大きさの０．８倍
以上、好ましくは０．９倍以上の大きさであって、読み
取った放射線画像が所望の鮮鋭度となるように設定され
るので、高精細な放射線画像を得ることができる。

【０１０２】さらに、画像処理手段によって、撮影して
得られた画像データに基づき拡大画像の画像データを生
成する処理、半影によって生ずる影響を防止する処理、
位相差撮影時の輪郭強調処理、位相差撮影時に検出され
た境界位置を正しい位置に補正する位置補正処理等が行
われるので、診断等に適した放射線画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る放射線画像撮像装置の全体の構
成を示す図である。

【図２】イメージングプレートを用いた読取装置の構成
を示す図である。

【図３】塗布型のイメージングプレートの構成を示す図
である。

【図４】コントロール装置の構成を示す図である。

【図５】気相法によるイメージングプレートの構成を示
す図である。

【図６】フラットパネルディテクタ４１の構成を示す図
である。

【図７】フラットパネルディテクタ４１の一部断面図で
ある。

【図８】フラットパネルディテクタ５１の構成を示す図
である。

【図９】フラットパネルディテクタ５１の一部断面図で
ある。

【図１０】位相差撮影を説明するための図である。

【図１１】表示画像を示す図である。

【図１２】焦点径と半影の関係を示す図である。

【符号の説明】

１１マイクロフォーカスＸ線源１２Ｘ線源コントローラ１５被写体３０読取装置３１イメージングプレート４１，５１フラットパネルディテクタ４４，５５走査駆動回路４５，５６信号選択回路４８，５８読取制御回路６０コントロール装置８０画像出力装置３１１，３１５支持体３１２，３１６輝尽性蛍光体層３１３，３１８，４３２保護層３２０光ビーム発生器３２２走査部３２４反射鏡３３１集光体３３２フィルタ３３３光検出器３３４電流／電圧変換部３３５増幅部３３６変換器３４０読取制御部４１１，５１１基板４１２光電変換素子４２１，５２１走査線４２２，５２２信号線４２５，５４２電荷検出器４３０蛍光体層５１２マイクロプレート５１５トランジスタ５３０電荷蓄積コンデンサ５４１リセット線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ２１Ｋ 4/00 ＬＧ２１Ｋ 4/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０ＡＦターム(参考） 2G083 AA03 BB04 CC10 DD16 DD20 EE02 2H013 AC03 4C093 AA14 AA28 AA30 CA02 CA08 EA02 EA14 EB02 EB05 EB12 EB17 EB20 EC32 ED11 EE01 FA11 FA18 FA33 FA43 FA60 FC01 FC02 FC03 FD01 FD02 FD03 FD20 FF01 FF07 FF08 FF13 FF16 FF28 FG12 FH04 FH06 5B057 AA08 BA03 BA12 BA17 CE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体に放射線を照射するマイクロフォ
ーカス放射線源と、前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を読み
取って画像データを生成する読取手段と、前記読取手段での前記放射線画像を読み取りを制御する
制御手段を有し、少なくとも前記被写体と前記読取手段の間隔を可変可能
とし、前記制御手段では、前記間隔に応じて前記放射線画像の
読取ゲインを設定することを特徴とする放射線画像撮像
装置。
【請求項２】前記マイクロフォーカス放射線源と前記
被写体と前記読取手段の位置を判別してそれぞれの間隔
を検出する位置検出手段を有することを特徴とする請求
項１記載の放射線画像撮像装置。
【請求項３】前記マイクロフォーカス放射線源と前記
被写体と前記読取手段のそれぞれの間隔から、前記放射
線画像の拡大率を算出して前記放射線画像のサイズを判
別するためのスケール情報を生成するスケール情報生成
手段を有することを特徴とする請求項１あるいは請求項
２記載の放射線画像撮像装置。
【請求項４】画像表示手段を有し、前記画像表示手段で前記読取手段で生成された画像デー
タに基づく放射線画像を表示する際には、前記スケール
情報生成手段で生成されたスケール情報に基づき、表示
された放射線画像の大きさを判別可能とする表示を行う
ことを特徴とする請求項３記載の放射線画像撮像装置。
【請求項５】前記マイクロフォーカス放射線源の焦点
の大きさと前記マイクロフォーカス放射線源と前記被写
体と前記読取手段のそれぞれの間隔から、前記マイクロ
フォーカス放射線源の焦点の半影の大きさを算出する半
影判別手段を有することを特徴とする請求項１あるいは
請求項２記載の放射線画像撮像装置。
【請求項６】前記読取手段での読取画素サイズは、前
記半影判別手段で判別された半影の大きさの０．８倍以
上、好ましくは０．９倍以上の大きさであって、前記読
み取った放射線画像が所望の鮮鋭度となるように設定す
ることを特徴とする請求項５記載の放射線画像撮像装
置。
【請求項７】被写体に放射線を照射するマイクロフォ
ーカス放射線源と、前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を読み
取って画像データを生成する読取手段と、前記読取手段で生成された画像データを処理する画像処
理手段を有し、前記画像処理手段では、前記画像データに基づき拡大画
像の画像データを生成することを特徴とする放射線画像
撮像装置。
【請求項８】被写体に放射線を照射するマイクロフォ
ーカス放射線源と、前記被写体を透過した放射線に基づ
く放射線画像を読み取って画像データを生成する読取手
段と、前記読取手段で生成された画像データを処理する画像処
理手段を有し、前記画像処理手段では、前記マイクロフォーカス放射線
源の焦点径の半影に基づき、前記半影によって生ずる影
響を防止する処理を行うことを特徴とする放射線画像撮
像装置。
【請求項９】前記画像処理手段では、デコンボルーシ
ョンを用いて前記半影によって生ずる影響を防止する処
理を行うことを特徴とする請求項８記載の放射線画像撮
像装置。
【請求項１０】被写体に放射線を照射するマイクロフ
ォーカス放射線源と、前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を読み
取って画像データを生成する読取手段と、前記読取手段で生成された画像データを処理する画像処
理手段を有し、前記画像処理手段では、位相差撮影時に輪郭強調処理を
行うことを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項１１】被写体に放射線を照射するマイクロフ
ォーカス放射線源と、前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を読み
取って画像データを生成する読取手段と、前記読取手段で生成された画像データを処理する画像処
理手段を有し、前記画像処理手段では、位相差撮影時に検出された境界
位置を正しい位置に補正する位置補正処理を行うことを
特徴とする放射線画像撮像装置。