JPH03209449A - 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】 （産業上の利用分野） 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
に関するものである。

（従来の技術） ある種の蛍光体に放射線（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層を有するシート（以下
、蓄積性蛍光体シートとする）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
記録材料、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５６−１１３９５号など）。

上述の放射線画像情報記録再生システムにおいては一般
に、光偏向器によって偏向させた励起光ビームを蓄積性
蛍光体シート上に主走査させるとともに、この主走査の
方向と略直角な方向に蓄積性蛍光体シートを搬送して副
走査を行なうようにした読取装置を用いて放射線画像情
報の読取りがなされる。

上記光偏向器としては、高速回転する回転多面鏡（ポリ
ゴンミラー）が用いることができる。この回転多面鏡は
、例えばガルバノメータミラー等その他の光偏向器に比
べ、走査安定性の点で優れているが、そのためには高速
で回転させることが必要である。一方、前述の蓄積性蛍
光体を励起するためには、比較的高エネルギーの励起光
を照射する必要がある。ところか上記のように回転多面
鏡を高速回転させると、当然励起光ビームの主走査速度
が大きくなり、蓄積性蛍光体が受ける励起エネルギーが
低ぐなってしまう。そうなると蓄積性蛍光体シートから
発せられる輝尽発光光のレベルが低くなり、読取画像信
号のＳ／Ｎが低下する。

上記のような事情に鑑みて本出願人は先に、励起光ビー
ムを蓄積性蛍光体シート上に高速走査させてもＳ／Ｎの
良い読取画像信号を得ることができる放射線画像情報読
取装置を提案した（特開昭６２−１６１２６５号）。

この放射線画像情報読取装置は、先に述べたように蓄積
性蛍光体シート上に励起光ビームを走査させ、それによ
り該シートから発せられる輝尽発光光を光電的に検出す
る放射線画像情報読取装置において、上記励起光ビーム
のビーム径を画素サイズよりも小さく設定して、このビ
ームで１画素を複数回に分けて走査するようにし、そし
てこの複数回の走査で得られた１画素についての複数の
画像信号を加算手段で加算して１画素についての読取画
像信号とするようにしたものである。

上記のように励起光ビーム径を十分に小さくすればその
エネルギー密度が高くなり、またこのような励起光ビー
ムで１画素を何回かに分けて走査すれば（つまり１画素
の異なる箇所をそれぞれ走査すれば）、１画素当りの輝
尽発光光量は十分に高くなる。したがって、１画素につ
いての複数の画像信号を加算して得られる読取画像信号
は、この１画素から発せられた輝尽発光光の総量を担っ
て高Ｓ／Ｎのものとなる。

（発明が解決しようとする課題） しかし本発明者等のその後の研究によると、この特開昭
８２−１［１１２Ｂ５号の装置は、上述のような利点を
有する半面、励起光の利用効率が低くなりがちであるこ
とが分かった。

そこで本発明は、励起光ビームを蓄積性蛍光体シート上
に高速走査させてもＳ／Ｎの良い読取画像信号を得るこ
とができ、その上励起光利用効率も高い放射線画像情報
読取装置を提供することを目的とするものである。

（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、上記励起光ビーム
のビーム径を画素サイズよりも大きく設定して、該ビー
ムにより１画素を、各回毎に走査位置をずらしながら複
数回走査するように構成するとともに、 上記複数回の走査で得られた各画素についての複数の画
像信号に基づいて、各画素に関する１つの画像信号を求
めるフィルタリング手段を設けたことを特徴とするもの
である。

（作　　用） 第４図は、励起光ビーム径の画素サイズに対する比と、
放射線画像情報読取装置の検出量子効率（Ｄ　Ｑ　Ｅ　
：　ｄｅｔｅｃｔｉｖｅ　ｑｕａｎｔｕ＋＋＋　ｅｆｆ
ｉｃｉｅｎｃｙ　）の相対値との関係を示している。図
示される通り、励起光ビーム径の画素サイズに対する比
が大きいほどＤＱＥ値は大きくなるので、本発明装置に
おいては、励起光ビーム径を画素サイズよりも小さく設
定する前記特開昭６２−１６１２６５号の装置と比べる
と励起光利用効率か高くなる。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明の一実施例による放射線画像情報読取
装置を示すものである。蓄積性蛍光体シート１０には、
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が蓄
積記録されている。この蓄積性蛍光体シート１０は、エ
ンドレスベルト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。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Ｉ３は、高速回
転する回転多面鏡１４によって偏向され、通常ｆ・θレ
ンズからなる集束レンズ１８によって集束され、ミラー
１９で反射して蓄積性蛍光体シート１０上を上記副走査
方向Ｙと略直角な矢印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１０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か発散され、この輝尽発光光１５
は集光ガイド１６によって集光され、光検出器としての
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。上記集光ガイド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
状をなす入射端面１６ａが蓄積性蛍光体シートＩＯ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１６ｂ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ｌｅａか
ら集光ガイド１６内に入射した輝尽発光光１５は、該集
光ガイド１６の内部を全反射を繰り返して進み、出射端
面１６ｂから出射してフォトマルチプライヤ−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。

フォトマルチプライヤ−１７のアナログ出力信号（画像
信号）Ｓは対数増幅器２ｏ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画像信号Ｓ
ｄはデジタルフィルタ２２に入力され、このデジタルフ
ィルタ２２においてフィルタリング処理される。以下、
このフィルタリングについて詳しく説明する。

第２図に示されるようにレーザビーム１３は、蓄積性蛍
光体シート１０上で画素Ｐのサイズよりもビーム径が大
きくなるように集束されている。本例では、ビーム径ｄ
は画素Ｐの一辺の２倍の長さとされている。このレーザ
ビーム１３の主走査は回転多面鏡１４を利用して行なわ
れているため、主走査速度が非常に高くなり、レーザビ
ーム１３は各画素Ｐを複数回走査する。本例では、主走
査速度と副走査速度が適切に設定されることにより、副
走査方向に並ぶ画素列数の２倍の回数の主走査がなされ
る。すなわち、１画素列当りで２回の主走査がなされる
。また上記Ａ／Ｄ変換器２工におけるアナログ信号Ｓの
サンプリングは、第２図中矢印Ｚで示す位置かそれぞれ
サンプリング点となるタイミングでなされる。

したがって上記デジタルの画像信号Ｓｄは、第３図に概
略的に示すように、１つの画素Ｐについて４　（−２Ｘ
２）個存在し、画素数をＪとすると全体では４Ｊ個の信
号の集合となる。本実施例ではデジタルフィルタ２２の
フィルタリング処理により、各画素Ｐについての最終的
な画像信号Ｘが、該画素Ｐおよびその周囲の８画素に関
する画像信号（合計で４ｘ９−３６個の画像信号）に基
づいて求められる。すなわち第２および３図に示すよう
な９画素Ｐ１１、ＰＩ３、ＰＩ３、Ｐ２＋、Ｐ２２、Ｐ
２３、Ｐ３１、Ｐ３□、ＰＩ３についての３６個の画像
信号を、Ｘ　１１％　　Ｘ　１２％　　Ｘ　１３””’
°Ｘ６５Ｓ　Ｘ６６と示すと、デジタルフィルタ２２は
、例えばＵ Ｚυ ２υ ＬＩ ０ ＬＩ として中央画素Ｐ２□についての画像信号Ｘを求める。

なおこのデジタルフィルタ２２によるフィルタリング処
理は、それぞれレーザビーム１３の主走査、副走査と同
期するＸ−クロックＣｘ、Ｙ−クロックｃｙを受けるア
ドレス作成部２４が画素のアドレスを作り、このアドレ
ス毎にラインメモリ２５に記憶されている各信号に対し
、遅れて入力される各信号を上記アドレスの下に対応さ
せ、対応する信号どうしを演算することによってなされ
る。

この演算は、まずラインメモリ２５に記憶された信号（
ｙＩ、、ｙｌ２、ｙｌ３・・・ｙＩＪに対して次の主走
査による信号（ｙ２３、Ｖ２２、ｙ２３・・・ｙ２．）
を加算して加算信号（Ｙ１１＋）’２＋）、（ｙ１２＋
Ｙ２□）、（Ｖ　１３＋）’　２３）・・・（ｙ　ｌ＋
ｍ＋ｙ　２ｍ）を得、これらの加算信号を再度ラインメ
モリ２５に記憶させておき、これらの加算信号に以後の
主走査時の信号を加算してそれをラインメモリ２５に記
憶させ直す、という操作を順次繰り返せばよい。あるい
は主走査６回分の加算信号 （ｙ、１、ｙ１□、ｙＩ３・・・・・・ｙｌ、）（ｙ２
１、ｙ２□、ｙ２３・・・・・・ｙ２ｗａ）（Ｖ３１％
　７３２％　Ｙ３３°“”’　Ｙ　３謂）（ｙ６１、ｙ
６２、ｙ６３・・・・・・ｙ６１）を−たんラインメモ
リ２５に記憶させ、この６回の主走査が終了したところ
で一度に加算するようにしてもよい。

なおラインメモリ２５の代わりに、蓄積性蛍光体シート
１０の全面についての画像信号を記憶しつるフレームメ
モリを用いてもよいが、上述のように主走査か１回なさ
れる毎に演算するようにすれば、１ライン分あるいは２
ライン分程度の小容量のラインメモリを用いることがで
きる。

上述のようにして求められた各画素毎の画像信号Ｘｐは
、例えば光ディスク、磁気ディスク等の大容量メモリ２
Ｂに次々と記憶され、該メモリ２６には蓄積性蛍光体シ
ート１０の全面についての画像信号Ｘｐが記憶されるこ
とになる。

蓄積性蛍光体シート１０に記録されていた放射線画像を
再生する場合には、上記大容量メモリ２６から読み出さ
れた画像信号Ｘｐが画像処理装置２７を通して例えばＣ
ＲＴ、光走査記録装置等の画像再生装置２８に入力され
、該画像再生装置２８において、蓄積性蛍光体シートｌ
Ｏが蓄積記録していた放射線画像か再生される。

以上述べたようにこの放射線画像情報読取装置において
は、励起光としてのレーザビーム１３で各画素Ｐを複数
回走査しているので、１画素当りの合計の輝尽発光光量
は十分に高いものとなる。したがって、上述のようなフ
ィルタリング処理を行なって得られた画像信号Ｘｐは、
１画素からの輝尽発光光の総量に対応して高レベルのも
のとなっている。このような高レベルの画像信号Ｘｐを
用いれば、画像再生装置２８においてＳ／Ｎの良い高画
質の画像を再生することができる。

またレーザビーム１３のビーム径を画素Ｐのサイズより
も大きくしているので、前述した理由により、このレー
ザビーム１３の利用効率が向上する。

そして本実施例におけるように、アナログ画像信号Ｓを
デジタル化する場合は、フィルタリング処理を行なうこ
とにより、最終的な画像信号Ｘｐの量子化ノイズが低減
する。したがって、この量子化ノイズを最終的に一定レ
ベルに抑えるとするならば、上述のような複数回走査お
よびフィルタリング処理を行なう場合は、そのようなこ
とを行なわない場合と比べて、Ａ／Ｄ変換器２１による
量子化ビット数をより小さく設定してもよいことになる
。

なお１画素当りの励起光ビーム主走査回数は上記実施例
における２回に限られるものではなく、２回以上なら何
回であってもよい。

またフィルタリング処理も上記実施例におけるものに限
られるものではなく、その他の処理か適用されてもよい
。例えば第５図に示すように画素ｐＨに関する４個のデ
ジタル画像信号Ｘｌｌ、ｘ、□、Ｘ２１・　Ｘ２２から
・ とする単純な加算処理によって、該画素Ｐｌ＋について
の最終的な画像信号Ｘを得るようにしてもよい。

しかし、先に第３図を参照して説明したフィルタリング
処理と上記加算処理（これもフィルタリング処理の１つ
であるか、上記フィルタリング処理と区別するためこの
ように称することとする）によるＭＴ　Ｆ　（ｌｌ１ｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｒｅｒ　ｒｕｎｃｔｉｏ
ｎ　）は、第６図に示すようなものとなるので、画像信
号ＳのＡ／Ｄ変換の際に生じる折り返し雑音は、上記フ
ィルタリング処理を行なった場合の方が目立ち難くなり
、より好ましいと言える。

また本発明において励起光ビームのビーム径ｄは、画素
サイズをＡＸＡとしたとき、通常はＡくｄ≦２．５Ａ程
度とするのが好ましい。なお励起光ビームの断面形状は
正円形状に限られるものではなく、第７図に示すように
副走査方向に長い楕円形状とされてもよい。このような
光ビーム５０が励起光として用いられる場合は、その長
い方の径ｄをＡｄｄ≦２．５Ａ程度に設定するのが好ま
しい。

また励起光ビームとしては、２本以上の光ビームが合波
されたものを利用してもよい。例えば第８図に示すよう
に、正円形のビーム断面形状を有する２本の光ビーム５
１．５２を合波して励起光ビームとする場合は、合成ビ
ーム径を ｄ−Ｄ十（ｄｌ　＋ｄｚ　）　／　２ として、Ａｄｄ≦２．５Ａ程度に設定するのが好ましい
。なお上記りは２本の光ビーム５１．５２の中心間距離
、ｄｌ　、ｄ２は各光ビーム５１．５２の径である。

（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、励起光により各画素を複数回走査するこ
とにより、１画素当りの輝尽発光光量を高めて十分に高
レベルの読取画像信号を得ることができるので、本装置
によれば、この高レベルの読取画像信号を用いてＳ／Ｎ
の良い高画質の再生画像を得ることが可能となる。

また本発明の放射線画像情報読取装置においては、励起
光ビームの径を画素サイズよりも大きくしたので、励起
光ビームの利用効率が向上し、省エネルギー効果も得ら
れるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による放射線画像情報読取
装置を示す概略図、 第２図は、上記実施例装置における励起光ビームの複数
回走査を説明する説明図、 第３図は、上記実施例装置における画像信号のフィルタ
リング処理を説明する説明図、第４図は、本発明に関連
する励起光ビーム径と、放射線画像情報読取装置の輝尽
発光光検出量子効率との関係を示すグラフ、 第５図は、本発明における画像信号のフィルタリング処
理の別の例を説明する説明図、第６図は、本発明におけ
るフィルタリング処理によるＭＴＦを示すグラフ、 第７図と第８図は、本発明において用いられる励起光ビ
ームの別の断面形状例を示す概略図である。 １０・・・蓄積性蛍光体シー）　　１１・・・シート搬
送手段１２・・・レーザ光源　　　　　１３・・・レー
ザビーム１４・・・回転多面鏡　　１７・・・フォトマ
ルチプライヤ−１８・・・集束レンズ　　　　　２２・
・・デジタルフィルタ２４・・・アドレス作成部　　　
２５・・・ラインメモリ５０．５Ｌ　５２・・・光ビー
ム　　Ｐ・・・画素第 図 ２゜ 第 図 第 図 第 図 ３１ ３２ ３３ 第 図 第 図 ０ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   ト上に励起光ビームを走査させ、この励起光ビームの走
   査を受けたシートの箇所から発する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号を得る放射線画像
   情報読取装置において、 前記励起光ビームのビーム径が画素サイズよりも大きく
   設定されて、該ビームにより１画素を、各回毎に走査位
   置をずらしながら複数回走査するように構成されるとと
   もに、 前記複数回の走査で得られた各画素についての複数の画
   像信号に基づいて、各画素に関する１つの画像信号を求
   めるフィルタリング手段が設けられたことを特徴とする
   放射線画像情報読取装置。