JP2000284385A - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線画像情報読取装置において、ライン光
源から出射される励起光の指向性を高めるとともに、そ
の出射光の強度を向上させてＳ／Ｎの優れた画像を得
る。 【解決手段】 シート50に照射する線状の励起光Ｌを、
有機ＥＬ11から出射される線状の励起光とする。

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情報読取
装置に関し、詳細には蓄積性蛍光体シートから発光する
輝尽発光光をラインセンサやエリアセンサで読み取る放
射線画像情報読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射線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、可視光やレーザ光等の励
起光を照射すると蓄積された放射線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、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の
蓄積性蛍光体シートに人体等の被写体の放射線画像情報
を一旦蓄積記録したものに、レーザ光等の励起光を画素
ごとに偏向走査して各画素から順次輝尽発光光を生じせ
しめ、得られた輝尽発光光を光電読取手段により光電的
に順次読み取って画像信号を得、一方この画像信号読取
り後の蓄積性蛍光体シートに消去光を照射して、このシ
ートに残留する放射線エネルギーを放出せしめる放射線
画像記録再生システムが広く実用に供されている。

【０００３】このシステムにより得られた画像信号には
観察読影に適した階調処理や周波数処理等の画像処理が
施され、これらの処理が施された後の画像信号は診断用
可視像としてフイルムに記録され、または高精細のＣＲ
Ｔに表示されて医師等による診断等に供される。一方、
上記消去光が照射された残留放射線エネルギーが放出さ
れた蓄積性蛍光体シートは再度放射線画像情報の蓄積記
録が可能となり、繰り返し使用可能とされる。

【０００４】ここで、上述した放射線画像記録再生シス
テムに用いられる放射線画像情報読取装置においては、
輝尽発光光の読取り時間の短縮化、装置のコンパクト化
およびコスト低減の観点から、励起光源として、シート
に対して線状に励起光を照射する、蛍光灯、冷陰極蛍光
灯またはＬＥＤアレイ等のライン光源を使用し、光電読
取手段として、ライン光源により励起光が照射されたシ
ートの線状の部分の長さ方向に沿って多数の光電変換素
子が配列されたラインセンサを使用するとともに、上記
ライン光源およびラインセンサをシートに対して相対的
に、上記線状の部分の長さ方向に略直交する方向に移動
する走査手段を備えた構成が提案されている（特開昭60
−111568号、同60−236354号、特開平１−101540号
等）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述した蛍光灯
や冷陰極蛍光灯、あるいはＬＥＤアレイは、出射した光
が拡がりやすく、またその出射光の強度も、Ｓ／Ｎのよ
い画像を得るのに充分な励起エネルギで蓄積性蛍光体シ
ートを励起し得るものではない。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、ライン光源から出射される励起光の指向性を高め
るとともに、その出射光の強度を向上させてＳ／Ｎの優
れた画像を得る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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像情報
読取装置は、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放射
線画像情報を、有機ＥＬから成る励起光源を使用して読
み取るものである。

【０００８】すなわち、本発明の第１の放射線画像情報
読取装置は、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍
光体シートの一部に励起光を線状に照射するライン光源
と、シートの線状に照射された部分またはこの照射され
た部分に対応するシートの裏面側の部分から発光された
輝尽発光光を受光して光電変換を行う、多数の光電変換
素子が配列されたラインセンサと、ライン光源およびラ
インセンサをシートに対して相対的に、線状の長さ方向
とは異なる方向に移動させる走査手段と、ラインセンサ
を構成する各光電変換素子の出力を前記移動に応じて順
次読み取る読取手段とを備えた放射線画像情報読取装置
において、ライン光源が、有機ＥＬから成るものである
ことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の第２の放射線画像情報読取
装置は、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する面光源と、シート上に照射さ
れた部分またはこの照射された部分に対応するシートの
裏面側の部分から発光された輝尽発光光を受光して光電
変換を行う、多数の光電変換素子が配列されたエリアセ
ンサと、該エリアセンサを構成する各光電変換素子の出
力を読み取る読取手段とを備えた放射線画像情報読取装
置において、面光源が、有機ＥＬから成るものであるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】ここで、有機ＥＬ（有機ＬＥＤともいわれ
る）とは、有機材料中に注入された電子とホール（正
孔）との間の再結合エネルギーが、光エネルギーに変換
されて発光する、電流注入型の発光素子である。この有
機ＥＬは、数十万カンデラという強い光（通常の白色蛍
光灯の輝度は、１０００〜５０００カンデラ）を放出す
ることができ（高輝度発光可能）、１０ｌｍ／Ｗ以上の
エネルギー変換効率を有する（高発光効率）自発光デバ
イスであること、その他、１０Ｖ以下程度での直流低電
圧駆動可能、ｎＳオーダーでの高速応答可能、青色から
赤色に亘る多色発光可能、液晶デバイスのような視野角
依存性がない、超薄型・軽量なデバイス等の特徴的な性
質を有しており、今日、新しい電子デバイスとして注目
・実用化されているものである。なお、本発明における
有機ＥＬの、素子材料、素子構造、製造方法等は、どの
ようなものを用いたものであってもよい。

【００１１】また、この有機ＥＬから成る励起光源は、
蓄積性蛍光体シートを線状（ライン状）若しくは面状
（エリア状）に照射するものであればよく、出射された
励起光自体が面状若しくはライン状でなくても、蓄積性
蛍光体シートの照射面において線状若しくは面状となる
ように、出射された励起光を拡大する拡大機構を備えた
ものであってもよい。

【００１２】有機ＥＬから出射される励起光は、連続的
に出射されるものであってもよいし、出射と停止を繰り
返すパルス状に出射されるパルス光であってもよいが、
ノイズ低減の観点から、高出力のパルス光であることが
望ましい。有機ＥＬの発光波長は、蓄積性蛍光体シート
に照射することによって輝尽発光光を生ぜしめることが
できる波長であればよく、例えば赤色の励起光が照射さ
れて輝尽発光光が生ぜしめられるシートとの組合せにお
いては、 600〜1000nm、さらに好ましくは 600〜 700nm
とする。

【００１３】また有機ＥＬから出射された励起光による
蓄積性蛍光体シート上の照射領域の長軸方向の長さが、
蓄積性蛍光体シートの一辺よりも長いことまたは同等で
あることが望ましく、この場合、励起光をシートの辺に
対して傾斜させて照射するようにしてもよい。

【００１４】さらに、有機ＥＬから出射された励起光
の、シート上における集光度を一層向上させるために、
シリンドリカルレンズ、スリット、セルフォックレンズ
（ロッドレンズ）アレイ、光ファイバ束等、またはこれ
らの組合せを、光源とシートとの間に配設してもよい。

【００１５】なお、上記有機ＥＬから出射された励起光
のシート上における光線幅は10〜4000μｍとするのが適
切である。

【００１６】また、シートの各部分から発光された輝尽
発光光の、ラインセンサ上における集光度を高めるため
に、物体面と像面とが１対１に対応する結像系で構成さ
れているセルフォックレンズ（登録商標；以下省略）ア
レイやロッドレンズアレイ等の屈折率分布形レンズアレ
イ、シリンドリカルレンズ、スリット、光ファイバ束
等、またはこれらの組合せを、シートとラインセンサと
の間に配設するのが望ましい。

【００１７】走査手段による、有機ＥＬおよびラインセ
ンサをシートに対して相対的に移動させる方向（これら
の長さ方向とは異なる方向）とは、これらの長さ方向
（長軸方向）に略直交する方向、すなわち短軸方向であ
ることが望ましいが、この方向に限るものではなく、例
えば上述したように、有機ＥＬやラインセンサをシート
の一辺よりも長いものとした構成においては、シートの
略全面に亘って均一に励起光を照射することができる範
囲内で、有機ＥＬおよびラインセンサの長さ方向に略直
交する方向から外れた斜め方向に移動させるものであっ
てもよいし、例えばジグザグ状に移動方向を変化させて
移動させるものであってもよい。

【００１８】さらに、シートとラインセンサとの間に、
輝尽発光光を透過させるが励起光を透過させない励起光
カットフィルタ（シャープカットフィルタ、バンドパス
フィルタ）を設けて、ラインセンサに励起光が入射する
のを防止するのが好ましい。

【００１９】ラインセンサとしては、アモルファスシリ
コンセンサ、ＣＣＤセンサ、バックイルミネートタイプ
のＣＣＤ、ＭＯＳイメージセンサ等を用いることができ
る。

【００２０】ラインセンサはまた、その長さ方向（長軸
方向）にのみ多数の光電変換素子が配列されたものであ
ってもよいし、これに直交する短軸方向についても複数
の光電変換素子が配設されたものであってもよく、この
場合、複数の光電変換素子は、長軸方向および短軸方向
のいずれの方向についても１直線状に並ぶマトリックス
状の配列であるものに限らず、長軸方向には１直線状に
並ぶが短軸方向はジグザグ状に並ぶ配列や、短軸方向に
は１直線状に並ぶが長軸方向はジグザグ状に並ぶ配列、
両軸方向ともにジグザグ状に並ぶ配列により配設された
ものであってもよい。

【００２１】そして本発明の放射線画像情報読取装置
は、このようにラインセンサが、線状の長軸方向および
これに直交する短軸方向にそれぞれ複数の光電変換素子
が配設されたものである構成を採用するのが好ましく、
更に、読取り手段が、走査手段により移動された各位置
ごとにおける各光電変換素子の出力をシートの部位を対
応させて演算処理する演算手段をさらに有するものであ
る構成を採用することもでき、このような構成としたと
きは、輝尽発光光の発光線幅が、光電変換素子の幅より
も広いときにも、ラインセンサ全体として輝尽発光光の
線幅の略全幅に亘って受光することができ、この各光電
変換素子により受光された信号をシートの位置に対応さ
せて、読取手段がさらに備える演算手段により、加算処
理等の演算処理を施すことで、受光効率を高めることが
できる。ここで、演算処理とは、具体的には単純加算処
理、重み付け加算処理またはその他種々の演算処理を適
用することができる。したがって、単純加算処理や重み
付け加算処理を行うものについては、演算手段として加
算手段を適用すればよい。

【００２２】なお、光電変換素子の数を、転送レートに
よる影響が生じる程に増大させた構成においては、各光
電変換素子に対応するメモリ素子を設けて、各光電変換
素子に蓄積した電荷を一旦各メモリ素子に記憶させ、次
の電荷蓄積期間中に、各メモリ素子から電荷を読み出す
ことで、電荷の転送時間増大による電荷蓄積時間の短縮
化を回避する構成とすればよい。

【００２３】また、ラインセンサの長軸方向における光
電変換素子の配列数は1000以上であることが望ましく、
ラインセンサの長さは、その受光面において、シートの
一辺よりも長いもの又は同等のものであることが望まし
く、長いものとしたときは、ラインセンサをシートの辺
に対して傾斜させて光電検出するようにしてもよい。

【００２４】さらに、有機ＥＬとラインセンサとは、シ
ートの同一面側に配置される構成であってもよいし、互
いに反対の面側に別個に配置される構成であってもよ
い。ただし、別個に配置される構成を採用する場合は、
シートの、励起光が入射した面とは反対の面側に輝尽発
光光が透過するように、シートの支持体等を、輝尽発光
光透過性のものとすることが必要である。

【００２５】なお、シートに照射される励起光は、その
パワー（照射強度や発光輝度に対応する）が変動しない
ようにするのが望ましい。パワー変動が生じ得る場合に
は、励起光の光量を監視手段により監視し、この監視結
果に基づいて、パワー変動が生じたときは、光電変換素
子による光電変換速度よりも高速に、有機ＥＬの発光パ
ワー（輝度）が一定になるように変調手段により有機Ｅ
Ｌの駆動電圧を変調して、パワー変動の影響を抑制する
ようにすればよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の放射線画像情報読取装置によれ
ば、有機ＥＬから成る励起光源を使用して、蓄積性蛍光
体シートに蓄積記録された放射線画像情報を読み取るよ
うにしたので、従来の、蛍光灯、冷陰極蛍光灯またはＬ
ＥＤアレイを光源とする放射線画像情報読取装置に比べ
て、出射光の強度が強く、十分な輝度が得られるため、
蓄積性蛍光体シートに、より高い励起エネルギを付与す
ることができ、その結果、従来よりもＳ／Ｎの高い画像
を得ることができる。

【００２７】光源を有機ＥＬから成るものとすれば、有
機ＥＬをライン状若しくは面状に形成することによっ
て、拡大機構を設けなくても、出射されたＥＬ光自体を
所望サイズのライン状若しくは面状にできると共に、励
起光の指向性を高くすることもでき、特に、ライン光源
の場合には、高輝度発光可能なブロードエリアレーザと
比較して、コンパクト（薄い）、安価、取り扱いやすい
という利点がある。

【００２８】また、ラインセンサが、シートから発光す
る線状の輝尽発光光の長さ方向およびこれに直交する方
向にそれぞれ複数の光電変換素子が配設されて構成され
た放射線画像情報読取装置によれば、個々の光電変換素
子の受光幅が輝尽発光光の線幅（光電変換素子の受光面
における線幅）より短くとも、ラインセンサ全体とし
て、輝尽発光光の線幅の略全幅に亘って受光することが
できるため、受光効率を高めることができる。そして、
走査手段によりシートまたはセンサが移動された各位置
ごとにおける各光電変換素子の出力を、例えば加算手段
等の演算手段を用いて、シートの部位を対応させて加算
処理等の演算処理を施すことにより、シートの各部位ご
との集光効率を高めることができる。しかも、各光電変
換素子の受光幅を長くして受光サイズを拡大するもので
はないため、解像度が低下することはなく、所望とする
解像度を確保することができる。

【００２９】なお、本発明の第１および第２の放射線画
像情報読取装置は、エリアセンサやラインセンサではな
いフォトマル等の光電読取手段を用いた従来の放射線画
像情報読取装置に対して、光電読取手段としてエリアセ
ンサやラインセンサを用いて、一度に若しくはライン毎
に読み取る構成を採用したことにより、輝尽発光光の読
取り時間の短縮化、装置のコンパクト化および機械的な
走査光学部品等削減によるコスト低減を計ることもでき
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の放射線画像情報読
取装置の具体的な実施の形態について図面を用いて説明
する。

【００３１】図１（１）は本発明の放射線画像情報読取
装置の一実施形態を示す斜視図、同図（２）は（１）に
示した放射線画像情報読取装置のＩ−Ｉ線断面を示す断
面図、図２は図１に示した読取装置のラインセンサ20の
詳細構成を示す図である。

【００３２】図示の放射線画像情報読取装置は、放射線
画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート（以下、
シートという）50を載置して矢印Ｙ方向に搬送する走査
ベルト40、線幅略 100μｍで発光波長が 600〜700 nmの
線状の励起光Ｌをシート50表面に略平行に発する有機Ｅ
Ｌ11、有機ＥＬ11から出射された線状の励起光Ｌを集光
するコリメータレンズおよび一方向にのみ励起光Ｌを拡
げるトーリックレンズの組合せからなる光学系12、シー
ト50表面に対して45度の角度だけ傾けて配された、励起
光Ｌを反射し後述する輝尽発光光Ｍを透過するように設
定されたダイクロイックミラー14、ダイクロイックミラ
ー14により反射された線状の励起光Ｌを、シート50上に
矢印Ｘ方向に沿って延びる線状（線幅略 100μｍ）に集
光するとともに、線状の励起光Ｌが集光されてシート50
から発せられる、蓄積記録された放射線画像情報に応じ
た輝尽発光光Ｍを平行光束とする屈折率分布形レンズア
レイ（多数の屈折率分布形レンズが配列されてなるレン
ズであり、以下、第１のセルフォックレンズアレイとい
う）15、およびこの第１のセルフォックレンズアレイ15
により平行光束とされ、ダイクロイックミラー14を透過
した輝尽発光光Ｍを、後述するラインセンサ20を構成す
る各光電変換素子21の受光面に集光させる第２のセルフ
ォックレンズアレイ16、第２のセルフォックレンズアレ
イ16を透過した輝尽発光光Ｍに僅かに混在する、シート
50表面で反射した励起光Ｌをカットし輝尽発光光Ｍを透
過される励起光カットフィルタ17、励起光カットフィル
タ17を透過した輝尽発光光Ｍを受光して光電変換する多
数の光電変換素子21が配列されたラインセンサー20、お
よびラインセンサー20を構成する各光電変換素子21から
出力された信号を読み取って画像処理装置等に出力する
画像情報読取手段30を備えた構成である。

【００３３】第１のセルフォックレンズアレイ15は、ダ
イクロイックミラー14上において、シート50上の輝尽発
光光Ｍの発光域を１対１の大きさで結像する像面とする
作用をなし、第２のセルフォックレンズアレイ16は、光
電変換素子21の受光面において、ダイクロイックミラー
14上における輝尽発光光Ｍの像を１対１の大きさで結像
する像面とする作用をなす。

【００３４】また、コリメータレンズとトーリックレン
ズからなる光学系12は、有機ＥＬ11からの励起光Ｌをダ
イクロイックミラー14上に所望の照射域に拡大する。

【００３５】有機ＥＬ11は、線幅略 100μｍで発光波長
が 600〜700 nm（赤色）の線状の励起光Ｌを発するもの
であればよく、素子材料、素子構造、製造方法等は、ど
のようなものを用いたものであってもよい。なお、赤色
発光用の材料としては、ローダミン誘電体、オキサジン
誘電体、Ｅｕ（III） 錯体等が好ましい。また、白色発
光デバイスと赤色カラーフィルタとをを組合せたものと
してもよい。

【００３６】ラインセンサー20は詳しくは、図２に示す
ように、矢印Ｘ方向に沿って多数（例えば1000個以上）
の光電変換素子21が配列されて構成されている。また、
ラインセンサー20を構成するこれら多数の光電変換素子
21はそれぞれ、縦 100μｍ×横 100μｍ程度の大きさの
受光面を有しており、この大きさは、シート50の表面に
おける縦 100μｍ×横 100μｍ程度の大きさ部分から発
光する輝尽発光光Ｍを受光する大きさである。なお、光
電変換素子21としては具体的には、アモルファスシリコ
ンセンサ、ＣＣＤセンサ、またはＭＯＳイメージセンサ
などを適用することができる。ＣＣＤセンサとしては、
従来の表面入射型よりも、バックイルミネートタイプの
方が好ましい（後述する他の実施の形態においても同
様）。

【００３７】次に本実施形態の放射線画像情報読取装置
の作用について説明する。

【００３８】まず、走査ベルト40が矢印Ｙ方向に移動す
ることにより、この走査ベルト40上に載置された、放射
線画像情報が蓄積記録されたシート50を矢印Ｙ方向に搬
送する。このときのシート50の搬送速度はベルト40の移
動速度に等しく、ベルト40の移動速度は加算手段31に入
力される。

【００３９】一方、有機ＥＬ11が、線幅略 100μｍの線
状の励起光Ｌを、シート50表面に対して略平行に出射
し、この励起光Ｌは、その光路上に設けられたコリメー
タレンズおよびトーリックレンズからなる光学系12によ
り平行光とされ、ダイクロイックミラー14により反射さ
れてシート50表面に対して垂直に入射する方向に進行さ
れ、第１のセルフォックレンズ15により、シート50上に
矢印Ｘ方向に沿って延びる線状（線幅ｄ_L 略 100μｍ）
に集光される（図３（１）参照）。

【００４０】ここでシート50に入射した線状の励起光Ｌ
は、高輝度発光可能な有機ＥＬ11から発せられたもので
あり、蛍光灯から発せられる蛍光やＬＥＤアレイから出
射される光に比して指向性が高いため集光度が高く、ま
たこれら蛍光等よりも励起エネルギが大きい。したがっ
て、シート50の集光域（線幅ｄ_L 略 100μｍ）の蓄積性
蛍光体を充分に励起することができ、この結果、集光域
の蓄積性蛍光体からは、蓄積記録されている放射線画像
情報に応じて発光強度の強い青色の輝尽発光光Ｍが発光
される。

【００４１】なお、ブロードエリアレーザを使用する場
合には、制御系を含めた大きさがコンパクト差に欠け、
取り扱いにくく、またレーザ方式は高価であるというの
に対して、上記装置のように有機ＥＬ11を使用した場合
には、コンパクト、安価、取り扱いやすい構成にでき
る。

【００４２】シート50から発光した輝尽発光光Ｍは、第
１のセルフォックレンズ15により平行光束とされ、ダイ
クロイックミラー14を透過し、第２のセルフォックレン
ズアレイ16により、ラインセンサ20を構成する各光電変
換素子21の受光面に集光される。この際、第２のセルフ
ォックレンズアレイ16を透過した輝尽発光光Ｍに僅かに
混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌが、励起光
カットフィルタ17によりカットされる。

【００４３】そしてフィルタ17を通過した輝尽発光光Ｍ
は、ラインセンサ20を構成する多数の各光電変換素子21
により受光され、光電変換により各画像信号Ｑに変換さ
れる。光電変換して得られたこれらの画像信号Ｑは画像
情報読取手段30に入力され、走査ベルト40の変位量に対
応するシート50の位置と対応付けられて、画像処理装置
等に出力される。

【００４４】このようにして得られた画像信号Ｑは、励
起エネルギが高い励起光Ｌにより励起された輝尽発光光
Ｍに基づくものであるため、蛍光灯から発せられる蛍光
やＬＥＤアレイから出射される光により励起された輝尽
発光光に基づく画像信号に比べて、Ｓ／Ｎの高い画像を
得ることができる。

【００４５】なお、有機ＥＬ11から出射された励起光Ｌ
の光量をモニタするモニタ手段60（図１参照）と、モニ
タ手段60による監視結果に基づいて、有機ＥＬ11のパワ
ーが一定になるように有機ＥＬ11の発光強度を変調する
変調手段70とをさらに設け、モニタ手段60により、有機
ＥＬ11からの励起光Ｌの光量変動が検出されたときは、
変調手段70により、励起光Ｌの光量が一定になるように
してもよい。

【００４６】図３は本発明の放射線画像情報読取装置の
第２の実施形態を示す図、図４は図３に示した読取装置
のラインセンサ20の詳細構成を示す図である。

【００４７】図示の放射線画像情報読取装置は、シート
50を載置して矢印Ｙ方向に搬送する走査ベルト40、線幅
略 100μｍの線状の励起光Ｌをシート50表面に略平行に
発する有機ＥＬ11、有機ＥＬ11から出射された線状の励
起光Ｌを集光するコリメータレンズおよび一方向にのみ
励起光Ｌを拡げるトーリックレンズの組合せからなる光
学系12、シート50表面に対して45度の角度だけ傾けて配
された、励起光Ｌを反射し後述する輝尽発光光Ｍを透過
するように設定されたダイクロイックミラー14、ダイク
ロイックミラー14により反射された線状の励起光Ｌを、
シート50上に矢印Ｘ方向に沿って延びる線状（線幅略 1
00μｍ）に集光するとともに、線状の励起光Ｌが集光さ
れてシート50から発せられる、蓄積記録された放射線画
像情報に応じた輝尽発光光Ｍを平行光束とする第１のセ
ルフォックレンズアレイ15、およびこの第１のセルフォ
ックレンズアレイ15により平行光束とされ、ダイクロイ
ックミラー14を透過した輝尽発光光Ｍを、後述するライ
ンセンサ20を構成する各光電変換素子21の受光面に集光
させる第２のセルフォックレンズアレイ16、第２のセル
フォックレンズアレイ16を透過した輝尽発光光Ｍに僅か
に混在する、シート50表面で反射した励起光Ｌをカット
し輝尽発光光Ｍを透過される励起光カットフィルタ17、
励起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光Ｍを受光
して光電変換する多数の光電変換素子21が配列されたラ
インセンサー20、およびラインセンサー20を構成する各
光電変換素子21から出力された信号を、シート50の部位
を対応させて加算処理する加算手段31を有し、この加算
処理された画像信号を出力する画像情報読取手段30を備
えた構成である。

【００４８】第１のセルフォックレンズアレイ15は、ダ
イクロイックミラー14上において、シート50上の輝尽発
光光Ｍの発光域を１対１の大きさで結像する像面とする
作用をなし、第２のセルフォックレンズアレイ16は、光
電変換素子21の受光面において、ダイクロイックミラー
14上における輝尽発光光Ｍの像を１対１の大きさで結像
する像面とする作用をなす。

【００４９】また、コリメータレンズとトーリックレン
ズからなる光学系12は、有機ＥＬ11からの励起光Ｌをダ
イクロイックミラー14上に所望の照射域に拡大する。

【００５０】ラインセンサー20は詳しくは、図４に示す
ように、矢印Ｘ方向に沿って多数（例えば1000個以上）
の光電変換素子21が配列されるとともに、この矢印Ｘ方
向に延びた光電変換素子21の列が、シート50の搬送方向
（矢印Ｙ方向）に３列連設されて構成されている。ま
た、ラインセンサー20を構成するこれら多数の光電変換
素子21はそれぞれ、縦 100μｍ×横 100μｍ程度の大き
さの受光面を有しており、この大きさは、シート50の表
面における縦 100μｍ×横 100μｍ程度の大きさ部分か
ら発光する輝尽発光光Ｍを受光する大きさである。な
お、光電変換素子21としては具体的には、アモルファス
シリコンセンサ、ＣＣＤセンサまたはＭＯＳイメージセ
ンサなどを適用することができる。

【００５１】なお加算手段31による加算処理としては単
純加算、重み付け加算などを適用することができ、また
加算手段31に代えて、他の演算処理を施す演算処理手段
を適用してもよい。

【００５２】次に本実施形態の放射線画像情報読取装置
の作用について説明する。

【００５３】まず、走査ベルト40が矢印Ｙ方向に移動す
ることにより、この走査ベルト40上に載置された、放射
線画像情報が蓄積記録されたシート50を矢印Ｙ方向に搬
送する。このときのシート50の搬送速度はベルト40の移
動速度に等しく、ベルト40の移動速度は加算手段31に入
力される。

【００５４】一方、有機ＥＬ11が、線幅略 100μｍの線
状の励起光Ｌを、シート50表面に対して略平行に出射
し、この励起光Ｌは、その光路上に設けられたコリメー
タレンズおよびトーリックレンズからなる光学系12によ
り平行光とされ、ダイクロイックミラー14により反射さ
れてシート50表面に対して垂直に入射する方向に進行さ
れ、第１のセルフォックレンズ15により、シート50上に
矢印Ｘ方向に沿って延びる線状（線幅ｄ_L 略 100μｍ）
に集光される（図５（１）参照）。

【００５５】ここでシート50に入射した線状の励起光Ｌ
は、高輝度発光可能な有機ＥＬ11から発せられたもので
あり、蛍光灯から発せられる蛍光やＬＥＤアレイから出
射される光に比して指向性が高いため集光度が高く、ま
たこれら蛍光等よりも励起エネルギが大きい。したがっ
て、シート50の集光域（線幅ｄ_L 略 100μｍ）の蓄積性
蛍光体を充分に励起することができ、この結果、集光域
の蓄積性蛍光体からは、蓄積記録されている放射線画像
情報に応じて発光強度の強い輝尽発光光Ｍが発光され
る。

【００５６】シート50に入射した線状の励起光Ｌは、そ
の集光域（線幅ｄ_L 略 100μｍ）の蓄積性蛍光体を励起
するとともに集光域からシート50内部に入射して集光域
の近傍部分に拡散し、集光域の近傍部分（線幅ｄ_M ）の
蓄積性蛍光体も励起する。この結果、シート50の集光域
およびその近傍（線幅ｄ_M ）から、蓄積記録されている
放射線画像情報に応じた強度の輝尽発光光Ｍが発光され
（同図（２）参照）、その線幅方向における強度分布は
同図（３）に示すものとなる。

【００５７】シート50の線幅ｄ_M の部分から発光した輝
尽発光光Ｍは、第１のセルフォックレンズ15により平行
光束とされ、ダイクロイックミラー14を透過し、第２の
セルフォックレンズアレイ16により、ラインセンサ20を
構成する各光電変換素子21の受光面に集光される。この
際、第２のセルフォックレンズアレイ16を透過した輝尽
発光光Ｍに僅かに混在する、シート50表面で反射した励
起光Ｌが、励起光カットフィルタ17によりカットされ
る。

【００５８】ここで、ラインセンサ20の受光面上におけ
る、光電変換素子21のサイズと輝尽発光光Ｍの分布との
関係は図４に示すように、シート50の表面における光線
幅ｄ_M が、矢印Ｙ方向における３列分の光電変換素子21
の幅（幅略 300μｍ）に対応するものとされている。

【００５９】ラインセンサ20は、各光電変換素子21によ
り受光された輝尽発光光Ｍを光電変換して、光電変換し
て得られた各信号Ｑは加算手段31に入力される。

【００６０】加算手段31は、走査ベルト40の移動速度に
基づいて、シート50の各部位に対応して設けられたメモ
リ領域に、対応する各光電変換素子21からの信号Ｑを累
積して記憶させる。

【００６１】この作用を以下、図６および７を用いて詳
細に説明する。なお、本実施形態においては説明を簡単
化するために、シート50表面上における輝尽発光光Ｍの
線幅ｄ_M とラインセンサ20の受光面上における輝尽発光
光Ｍの線幅ｄ_M とが一致するように、シート50とライン
センサ20間に配設された光学系を設定したが、シート50
表面上における輝尽発光光Ｍの線幅ｄ_M とラインセンサ
20の受光面上における輝尽発光光Ｍの線幅ｄ_M とが必ず
しも一致するものに限定されるものではなく、両者の間
の対応関係に応じてラインセンサ20を構成する各光電変
換素子21のサイズや線幅方向の列数を設定すればよい。

【００６２】まず、図６（１）に示すように、シート50
の搬送方向（矢印Ｙ方向）先端部Ｓ１に励起光Ｌが集光
された状態においては、励起光Ｌの広がりによりシート
50の先端部Ｓ１だけでなく、前述したようにその近傍領
域Ｓ２からも同図の発光分布曲線に示すような輝尽発光
光Ｍが発光する。シート50の部位Ｓ１から生じた輝尽発
光光Ｍの光量はＱ２であり、この光量Ｑ２の輝尽発光光
Ｍは、シート50の部位Ｓ１に対応する光電変換素子列20
Ｂ（図４参照）の光電変換素子21により受光され、シー
ト50の部位Ｓ２から生じた輝尽発光光Ｍの光量はＱ３で
あり、この光量Ｑ３の輝尽発光光Ｍは、シート50の部位
Ｓ２に対応する光電変換素子列20Ｃの光電変換素子21に
より受光される。

【００６３】光電変換素子21（20Ｂ列）は受光した光量
Ｑ２の輝尽発光光Ｍを電荷Ｑ′２に光電変換して、これ
を加算手段31に転送する。加算手段31は光電変換素子21
（20Ｂ列）から転送された電荷Ｑ′２を、走査ベルト40
の走査速度に基づいて、シート50の部位Ｓ１に対応する
メモリに記憶させる（図７参照）。同様に、光電変換素
子21（20Ｃ列）は受光した光量Ｑ３の輝尽発光光Ｍを電
荷Ｑ′３に光電変換して、これを加算手段31に転送し、
加算手段31は転送された電荷Ｑ′３を、シート50の部位
Ｓ２に対応するメモリに記憶させる。

【００６４】次いでシート50が搬送されて、図６（２）
に示すように、シート50の部位Ｓ２に励起光Ｌが集光さ
れた状態においては、前述と同様の作用により、シート
50の部位Ｓ２を中心としてその近傍部位Ｓ１およびＳ３
からも輝尽発光光Ｍが生じ、部位Ｓ１から光量Ｑ４、部
位Ｓ２から光量Ｑ５、部位Ｓ３から光量Ｑ６の各輝尽発
光光Ｍが生じ、各輝尽発光光Ｍはそれぞれ対応する光電
変換素子21（20Ａ列），21（20Ｂ列），21（20Ｃ列）に
より受光される。

【００６５】各光電変換素子21（20Ａ列），21（20Ｂ
列），21（20Ｃ列）は受光した輝尽発光光Ｍをそれぞれ
電荷Ｑ′４，Ｑ′５，Ｑ′６に変換してそれぞれ加算手
段31に転送する。

【００６６】加算手段31は各光電変換素子（20Ａ列），
21（20Ｂ列），21（20Ｃ列）からそれぞれ転送された電
荷Ｑ′４，Ｑ′５，Ｑ′６を、走査ベルト40の走査速度
に基づいて、シート50の部位Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対応す
るメモリに加算して記憶させる。

【００６７】以下、シート50が搬送されて図６（３）に
示すようにシート50の部位Ｓ３に蛍光Ｌが集光された状
態において各光電変換素子21（20Ａ列），21（20Ｂ
列），21（20Ｃ列）からそれぞれ転送された電荷Ｑ′
７，Ｑ′８，Ｑ′９も同様の作用により、シート50の部
位Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に対応するメモリに加算して記憶さ
れる。

【００６８】以上と同様の作用を、シート50の搬送位置
ごとに繰り返すことにより、加算手段31の、シート50の
各部位に対応するメモリには、図７に示すように、シー
ト50の搬送位置ごとに受光した輝尽発光光Ｍの総和が記
憶される。

【００６９】そして、このメモリに記憶された信号が画
像情報読取手段30から、外部の画像処理装置等に出力さ
れて、診断画像の再生に供される。

【００７０】このように本実施形態の放射線画像情報読
取装置によれば、得られた画像信号Ｑは、有機ＥＬ11か
ら発せられた励起エネルギが高い励起光Ｌにより励起さ
れた輝尽発光光Ｍに基づくものであるため、蛍光灯から
発せられる蛍光やＬＥＤアレイから出射される光により
励起された輝尽発光光に基づく画像信号に比べて、Ｓ／
Ｎの高い画像を得ることができる。さらに、輝尽発光光
の線幅ｄ_M （光電変換素子の受光面における線幅）より
短い受光幅ｄ_P （＜ｄ_M ）の光電変換素子を用いること
により所望とする解像度を確保しつつ、ラインセンサ全
体として、輝尽発光光の線幅の略全幅に亘って受光する
ことができるため受光効率を高めることができる。そし
て、走査ベルトによりシートが移動された各位置ごとに
おける各光電変換素子の出力を、加算手段がシートの部
位を対応させて加算処理することにより、シートの各部
位ごとの集光効率を高めることができる。

【００７１】なお、本発明の放射線画像情報読取装置は
上述した実施形態に限るものではなく、有機ＥＬとシー
トとの間の集光光学系、シートとラインセンサとの間の
光学系、ラインセンサ、または演算手段としての態様
は、公知の種々の構成を採用することができる。また、
画像情報読取手段から出力された信号に対して種々の信
号処理を施す画像処理装置をさらに備えた構成や、励起
が完了したシートになお残存する放射線エネルギを適切
に放出せしめる消去手段をさらに備えた構成を採用する
こともできる。

【００７２】また第２の実施の形態におけるラインセン
サ20は、図４に示すように、光電変換素子21が、ライン
センサ20の長さ方向（長軸方向）および長軸方向に直交
する方向（短軸方向）のいずれの方向についても一直線
状に並ぶマトリックス状に配列された構成のものを示し
たが、本発明の放射線画像情報読取装置に用いられるラ
インセンサはこのような実施形態のものに限るものでは
なく、図８（１）に示すように、長軸方向（矢印Ｘ方
向）には一直線状に並ぶが短軸方向（矢印Ｙ方向）はジ
グザグ状に並ぶ配列や、同図（２）に示すように、短軸
方向には一直線状に並ぶが長軸方向はジグザグ状に並ぶ
配列により配設されたものであってもよい。

【００７３】さらにまた、上述した実施形態の放射線画
像情報読取装置は、励起光Ｌの光路と輝尽発光光Ｍの光
路とが一部において重複するような構成を採用して、装
置の一層のコンパクト化を図るものとしたが、このよう
な構成に限るものではなく、例えば図９に示すように、
励起光Ｌの光路と輝尽発光光Ｍの光路とが全く重複しな
い構成を適用することもできる。

【００７４】すなわち図示の放射線画像情報読取装置
は、走査ベルト40、線状の励起光Ｌをシート50表面に対
して略４５度の角度で発する有機ＥＬ11、有機ＥＬ11か
ら出射された線状の励起光Ｌを集光するコリメータレン
ズおよび一方向にのみ励起光Ｌを拡げるトーリックレン
ズの組合せからなり、シート50表面に線状の励起光Ｌを
照射する光学系12、シート50の表面に対して略４５度だ
け傾斜しかつ励起光Ｌの進光方向に略直交する光軸を有
し、励起光Ｌの照射によりシート50から発せられた輝尽
発光光Ｍを後述するラインセンサ20を構成する各光電変
換素子21の受光面に集光させるセルフォックレンズアレ
イ16、セルフォックレンズアレイ16に入射する輝尽発光
光Ｍに混在する励起光Ｌをカットする励起光カットフィ
ルタ17、励起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光
Ｍを受光して光電変換する多数の光電変換素子21が配列
されたラインセンサー20、およびラインセンサー20を構
成する各光電変換素子21から出力された信号を、シート
50の部位を対応させて加算処理する加算手段31を有し、
この加算処理された画像信号を出力する画像情報読取手
段30を備えた構成である。

【００７５】また、支持体が輝尽発光光透過性の材料に
より形成された蓄積性蛍光体シートを用いることによっ
て、図10に示すように、有機ＥＬとラインセンサとを互
いにシートの異なる面側に配して、励起光が入射したシ
ート面の反対側の面から出射する輝尽発光光を受光する
ようにした透過光集光型の構成を採用することもでき
る。

【００７６】すなわち図示の放射線画像情報読取装置
は、蓄積性蛍光体シート50の前端部および後端部（当該
前端部および後端部には放射線画像が記録されていない
か、または記録されていても関心領域ではないものであ
る）を支持して矢印Ｙ方向にシートを搬送する搬送ベル
ト40′、線状の励起光Ｌをシート50表面に対して略直交
する方向に発する有機ＥＬ11、有機ＥＬ11から出射され
た線状の励起光Ｌを集光するコリメータレンズおよび一
方向にのみ励起光Ｌを拡げるトーリックレンズの組合せ
からなり、シート50表面に線状の励起光Ｌを照射する光
学系12、シート50の表面に略直交する光軸を有し、励起
光Ｌの照射によりシート50の裏面（励起光Ｌの入射面に
対して反対側の面）から発せられた輝尽発光光Ｍ′を後
述するラインセンサ20を構成する各光電変換素子21の受
光面に集光させるセルフォックレンズアレイ16、セルフ
ォックレンズアレイ16に入射する輝尽発光光Ｍ′に混在
する励起光Ｌをカットする励起光カットフィルタ17、励
起光カットフィルタ17を透過した輝尽発光光Ｍ′を受光
して光電変換する多数の光電変換素子21が配列されたラ
インセンサー20、およびラインセンサー20を構成する各
光電変換素子21から出力された信号を、シート50の部位
を対応させて加算処理する加算手段31を有し、この加算
処理された画像信号を出力する画像情報読取手段30を備
えた構成である。

【００７７】以上、本発明による放射線画像情報読取装
置の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上
記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を
変更しない限りにおいて、種々変更することが可能であ
る。例えば、上記実施の形態においては、励起光とし
て、波長が600〜700 nmの赤色の励起光を使用したもの
であるが、これに限定されるものではなく、使用する蓄
積性蛍光体シートの励起波長に合致した波長の励起光と
すればよい。

【００７８】例えば、有機ＥＬのキャリア輸送層や発光
層として、アントラセン誘電体、ペリレン誘電体、アゾ
メチン亜鉛錯体、Ｎ−アリールベンズイミダゾール、５
−ヒドロキシ−クロモンのベリリウムおよびＳｃ錯体、
ジスチリルアリーレン誘電体等を使用すれば、有機ＥＬ
に青色発光させることができるので、青色光を励起光と
して使用することができる。

【００７９】同様に、Alq₃などの金属錯体、クマリン誘
電体、キナクドリン誘電体、トリス（２，４−ペンタジ
オノ）−１，１０−フェナンスロリンテルビウム、ナフ
タルイミド誘電体、コロネン誘電体等を使用すれば、有
機ＥＬから発光される青色光を励起光として使用するこ
とができる。さらに、ルブレン誘電体を使用すれば黄色
光を励起光として使用することができる。勿論、上述し
た材料に限定されるものではない。なお、ドーピング材
料を用いて、発光効率の向上を図ったものであればより
好ましい。

【００８０】また、有機ＥＬの素子構造は、一般にＤＬ
−Ｈ、ＤＬ−Ｅ、ＴＬ構造の３つが基本とされいるが、
これに限定されるものではないし、積層構造であるか否
かも問わない。更に、作製方法についても、真空蒸着法
やキャスト法等、どのようなものが用いられていてもよ
い。

【００８１】なお、このように、励起光源として有機Ｅ
Ｌを使用する手法は、上述したライン光源とラインセン
サを用いた構成のものに限らず、放射線画像情報が蓄積
記録された蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光
光を読み取る放射線画像情報読取装置一般に適用するこ
とが可能であり、ここで使用される励起光源として、上
述した有機ＥＬを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線画像情報読取装置の一実施形態
を示す構成図

【図２】図１に示した放射線画像情報読取装置のライン
センサの詳細を示す図

【図３】本発明の放射線画像情報読取装置の他の実施形
態を示す構成図（その１）

【図４】図３に示した放射線画像情報読取装置のライン
センサの詳細を示す図

【図５】励起光の光線幅と輝尽発光光の光線幅との関係
を示す図

【図６】図３に示した実施形態の放射線画像情報読取装
置の作用を説明するための図

【図７】シートの各部位に対応した、加算手段のメモリ
を示す概念図

【図８】ラインセンサを構成する光電変換素子の他の配
列状態を示す図

【図９】本発明の放射線画像情報読取装置の他の実施形
態を示す構成図（その２）

【図１０】本発明の放射線画像情報読取装置の他の実施
形態を示す構成図（その３）

【符号の説明】

11 有機ＥＬ 12 コリメータレンズとトーリックレンズからなる光
学系 14 ダイクロイックミラー 15,16 セルフォックレンズアレイ 17 励起光カットフィルタ 20 ラインセンサ 21 光電変換素子 30 画像情報読取手段 31 加算手段（演算手段） 40 走査ベルト 50 蓄積性蛍光体シート Ｌ 励起光 Ｍ 輝尽発光光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性
   蛍光体シートの一部に励起光を線状に照射するライン光
   源と、前記シートの線状に照射された部分またはこの照
   射された部分に対応するシートの裏面側の部分から発光
   された輝尽発光光を受光して光電変換を行う、多数の光
   電変換素子が配列されたラインセンサと、前記ライン光
   源および前記ラインセンサを前記シートに対して相対的
   に、前記線状の長さ方向とは異なる方向に移動させる走
   査手段と、前記ラインセンサを構成する前記各光電変換
   素子の出力を前記移動に応じて順次読み取る読取手段と
   を備えた放射線画像情報読取装置において、 前記ライン光源が、有機ＥＬから成るものであることを
   特徴とする放射線画像情報読取装置。
2. 【請求項２】 前記ラインセンサが、前記線状の長さ方
   向およびこれに直交する方向にそれぞれ複数の前記光電
   変換素子が配設されたものであることを特徴とする請求
   項１記載の放射線画像情報読取装置。
3. 【請求項３】 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する面光源と、前記シート
   上に照射された部分またはこの照射された部分に対応す
   るシートの裏面側の部分から発光された輝尽発光光を受
   光して光電変換を行う、多数の光電変換素子が配列され
   たエリアセンサと、該エリアセンサを構成する前記各光
   電変換素子の出力を読み取る読取手段とを備えた放射線
   画像情報読取装置において、 前記面光源が、有機ＥＬから成るものであることを特徴
   とする放射線画像情報読取装置。