JPH0449828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄積性螢光体シートを利用した放射
線画像情報記録再生システムにおいて使用する放
射線画像情報読取装置に関する。

（発明の技術的背景及び技術従来） ある種の螢光体に放射線（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螢光体中に蓄積され、こ
の螢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螢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螢
光体は蓄積螢光体と呼ばれる。

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の被写体
の放射線画像情報を一且シート状の蓄積性螢光体
に記録し、この蓄積性螢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つて画像信号を
得、この画像信号に基づき被写体の放射線画像を
写真感光材料等の記録材料、CRT等に可視像と
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。） この様な放射線画像情報記録再生システムにお
いては、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性
螢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
的に読み取るのに、従来第６図に示す様な読取装
置が提案されている。

図示の装置においては、励起光源１から励起光
２が発せられ、この励起光２はビーム・エクスパ
ンダー３によりビーム径の大きさが厳密に調整さ
れ、ガルバノメータミラー等の光偏向手段４によ
つて平面反射鏡５を介して蓄積性螢光体シート１
０上に偏向せしめられて入射する。光偏向手段４
と平面反射鏡５との間にはfθレンズ６が配され、
シート１０上を励起光２が均一なビーム径を有し
て矢印Ａ方向に等速主走査されるようになつてい
る。シート１０は例えば矢印Ｂの方向に移送せし
められて副走査がなされ、その結果シート１０の
全面にわたつて励起光が照射せしめられる。かよ
うに励起光２が照射せしめられると、シート１０
は蓄積記録されている放射線エネルギーを比例す
る光量の輝尽発光光を発し、この発光光は集光ガ
イド（導光性シート）８に入射する。この集光ガ
イド８は、アクリル系樹脂等の透明熱可塑性樹脂
シートを加工してつくられたものであつて、直線
状の入射面８ａと円環状の射出面８ｂとを有し、
入射面８ａはシート１０上の励起光の走査線２ａ
に対向する如く隣接して配置され、射出面８ｂは
フオトマル等の光検出器９の受光面に密着せしめ
られている。集光ガイド８と光検出器９とで光電
読取手段７が構成されている。上記入射面８ａよ
り入射した輝尽発光光は集光ガイドの内部を全反
射しつつ射出面８ｂへ伝達され、該射出面から射
出して光検出器９によつて受光される。集光ガイ
ドの好ましい形状、材質等は特開昭55−87970号、
同56−11397号公報等に開示されている。

光検出器９によつて検出された輝尽発光光は電
気信号に変換されて該検出器９から出力され、そ
の出力信号は以後増幅、Ａ／Ｄ変換、信号処理等
された後に例えば写真感光材料等の記録材料、
CRT等の表示装置に可視像として出力される。

ところが、上記の如き従来の読取装置による蓄
積性螢光体シートの読み取りにおいては、撮影後
読取までの時間が短い場合、励起光走査によつて
発せられる輝尽光光の外にいわゆる放射線残光を
も読み取つてしまい、この放射線残光（ノイズ）
が原因になつて正確な画像情報が得られず、画像
のコントラストも低下するという不都合がある。
ここで放射線残光とは、蓄積性螢光体が放射線の
照射を受けたときに発する瞬時発光光の残光を意
味し、この放射線残光は放射照射を受けたシート
１０の全面から照射後所定時間発光しつづけるも
のである。

即ち、上記従来の読取装置においては、その集
光ガイドの入射面８ａがシート１０の全幅（主走
査方向全長）にわたつて走査線２ａに対向するご
とく配設されると共に該入射面８ａから入つてく
る光の全てが１つの光検出器９で読み取られてい
るので、常時入射面８ａから対向しているシート
１０の全幅領域から発せられる放射線残光が読み
取られることとなり、この放射線残光の読み取り
に起因して上記の如き不都合が発生するという問
題がある。

なお、本明細書においては、上記励起光走査に
より蓄積性螢光体シートから発せられる輝尽発光
光の読み取りを蓄積性螢光体シートの読み取りと
称する場合がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記事情に鑑み、蓄積性螢光
体シートの読み取りの際に輝尽発光光と共に読み
取られる放射線残光の読み取り量を極力減少さ
せ、もつてノイズの少ない画像信号を得ることが
できるようにした放射線画像情報読取装置を提供
することにある。

（発明の構成） 本発明に係る放射線画像情報読取装置は、上記
目的を達成するため、光電読取手段を走査線方向
に並べて配設された２個以上の光検出器によつて
構成し、各光検出器のうち少なくとも走査点から
最も離れている光検出器はオフにし、少なくとも
走査点に最も近接している光検出器はオンにする
様に、走査点の移動に応じて各光検出器をオン・
オフ制御するように構成されていることを特徴と
する。

即ち、本発明に係る装置は、要するに光電読取
手段を上記の如き２個以上の光検出器によつて構
成し、実質的に輝尽発光光を検出し得る走査点
（励起光照射を受けている読み取り画素）近傍の
所定範囲に存在する光検出器のみを作動させ、輝
尽発光光を全くあるいは殆んど検出し得ない走査
点から遠く離れた所に位置する光検出器は作動さ
せないようにするべく、走査点の移動に応じて各
光検出器をオン・オフ制御するように構成されて
いることを特徴とする。

（実施態様） 以下、図面を参照しながら本発明の実施態様に
ついて説明する。

本発明に係る読取装置は前述の如く、光電読取
手段が走査線方向に並べて配設された２個以上の
光検出器を備えて成るタイプの装置であることを
前提とするので、まずその様なタイプの装置につ
いて説明する。

第２図は、上記タイプの装置の一例を示す斜視
図であり、本出願人が出願した特願昭58−227543
号に係るものである。この装置は、第６図に示し
た従来装置の欠点、即ち集光ガイド８と光検出器
９とにより光検出を行なう場合、集光ガイド８は
部分的に円筒状に丸められるから、該集光ガイド
８の入射面８ａから射出面８ｂまでの長さがどう
しても大きくなり、光電読取手段７が大型化して
しまうという欠点、また入射面８ａから光検出器
９までの距離が集光ガイド８の各部で異なるた
め、この間での光損失程度が異なり、その結果感
度ムラが生じるという欠点、さらに上記のような
複雑な形状の集光ガイド８は、製造が極めて困難
であるという欠点を解消することを目的として発
明されたものである。

以下、第２図に示す装置について説明する。な
お、この第２図中、前記第６図における要素と同
じ要素については第６図中の番号と同番号を付
し、それらについての説明は省略する。光電読取
手段７は蓄積性螢光体シート１０の全幅以上の長
さを有する細長い板状の集光ガイド８と、この集
光ガイド８に結合された一例として３つの光検出
器、例えばフオトマル９１，９２，９３と、各フ
オトマル９１，９２，９３に結合されたプリアン
プ１０１，１０２，１０３とを有する。集光ガイ
ド８は従来の集光ガイドと同様、アクリル系樹脂
等の光透過率の高い材料から形成され、シート１
０に対向する前端面（一長辺の端面）が入射面８
ａとされ、後端面（他の長辺の端面）が射出面８
ｂとされている。上記フオトマル９１，９２，９
３は前記フオトマルと同様に、受光面９１ａ，９
２ａ，９３ａから入射した光の感度に応じた電気
信号を出力するものであり、各々が互いに密接
し、受光面９１ａ，９２ａ，９３ａが集光ガイド
の射出面８ｂに接着等によつて結合されている。
すなわち射出面８ｂは、受光面９１ａと受光面９
２ａと受光面９３ａとによつてその全長が覆われ
た状態となつている。

各フオトマル９１，９２，９３から出力された
電気信号を増幅するプリアンプ１０１，１０２，
１０３の出力は、補正回路１３を介して画像情報
読取回路１４に入力され、該回路１４によつて信
号処理された上記電気信号は例えばCRT１５に
可視像として出力されたり、磁気テープ１６に記
録されたりする。

上述のように３つのフオトマル９１，９２，９
３を並設すると、各フオトマル９１，９２，９３
の端部に不感部が存在するために、フオトマル９
１と９２、およびフオトマル９２と９３の接合部
において感度低下が生じる。上記補正回路１３は
この感度低下を補正するために設けられたもので
ある。以下、第３図を参照してこの補正回路１３
を詳しく説明する。励起光としてのレーザ光２を
シート１０に照射すると、シート１０に蓄積記録
されている放射線画像情報に応じた強度の輝尽発
光光１７が生じる。この発光光１７は入射面８ａ
から集光ガイド８内に入射し、該集光ガイド８を
経てフオトマル９１，９２，９３に入射する。プ
リアンプ１０１，１０２，１０３で増幅されたフ
オトマル９１，９２，９３の出力は、加算器３０
で加算される。

フオトマル９１の出力とフオトマル９２の出力
はコンパレータ３１で比較され、またフオトマル
９２の出力とフオトマル９３の出力はコンパレー
タ３２で比較される。第３図に示されるようにレ
ーザ光２が、フオトマル９１とフオトマル９２の
境界Ｐ１よりもフオトマル９１側でシート１０を
照射しているとき、フオトマル９１に入射する発
光光１７の光量はフオトマル９２に入射する発光
光１７の光量よりも多く、上記コンパレータ３１
の出力はＨレベルとなつている。レーザ光１７が
図中矢印Ｃで示す方向に走査されて上記境界Ｐ１
を通過すると、フオトマル９１、フオトマル９２
に入射する発光光１７の光量の大小が逆転するの
で、コンパレータ３１の出力はＬレベルとなる。
同様のことは、レーザ光１７がフオトマル９２と
フオトマル９３との境界Ｐ２を通過する前と後
に、コンパレータ３２において生じる。すなわち
コンパレータ３１，３２の出力信号３３，３４の
波形は、第３図のグラフａ，ｂに示す通りとな
る。

上記コンパレータ３１，３２の出力を微分した
のち加算器３５で加算すると、微分信号が合成さ
れた出力信号３６が得られる（第３図のグラフｃ
参照）。この信号３６を積分した信号３７の交流
成分をFET３８のゲートへ入力する（第３図の
グラフｄ参照）。FET３８のゲートは常に直流で
バイアスされて一定の抵抗値を保つが、上記信号
３７の交流成分が入力されたとき該FET３８の
ソースードレイン間の抵抗値は低下し、その結果
加算器３０の増幅度が上げられる。前述したよう
にフオトマル９１と９２の境界Ｐ１、およびフオ
トマル９２と９３の境界Ｐ２においては、第３図
のグラフｅに実線で示すように検出系の感度が低
下している。そこで上記のようにしてプリアンプ
１０１，１０２，１０３の出力増幅度を境界Ｐ
１，Ｐ２点において上げてやれば、上記感度低下
が電気的に補正される。なおプリアンプ１０１，
１０２，１０３とFET３８との間には遅延回路
３９が設けられ、プリアンプ１０１，１０２，１
０３の出力は第３図のグラフｅに破線で示すよう
に、上記フオトマル感度が最低となる時点に
FETゲート信号３７のピークが来るように遅延
される。

以上説明した集光ガイド８は一例として高さ20
〜30mm程度、フオトマル９１，９２，９３には
各々有効幅75mm、厚さ20mm程度に形成されるもの
である。

上記実施態様においては、各フオトマル９１，
９２，９３の増幅度は共通であるが、複数のフオ
トマルの増幅度を励起光の照射位置によつて変え
ることにより、Ｓ／Ｎ比を向上させることが可能
である。第４図にそのように形成された補正回路
５０の例を示す。この第４図において、前記第３
図中の番号と同じ番号を付された要素は第３図に
おけるものと同じ要素であり、また記号Ｅで示さ
れる部分は第３図に記号Ｅで示す部分と同じであ
る。例えばフオトマル９１に向かい合う位置でレ
ーザ光２が照射されたとき、シート１０上の発光
点から見込む受光面の立体角は、フオトマル９
１，フオトマル９２，フオトマルエ９３の順で小
さくなる。したがつてこの場合にはフオトマル９
１の出力信号の増幅度をフオトマル９２のそれよ
りも大、そしてこのフオトマル９２の出力信号の
増幅度をフオトマル９３のそれよりも大に保て
ば、加算器３０の出力信号のＳ／Ｎ比が向上す
る。上記のように増幅度を設定するため第４図の
補正回路５０においては、プリアンプ１０１，１
０２，１０３の出力がそれぞれ個別に遅延回路３
９ａ，３９ｂ，３９ｃを介してFET３８ａ，３
８ｂ，３８ｃに入力されるとともに、増幅度重み
付け回路５１が設けられている。この重み付け回
路５１において除算器４０，４１，４２は、プリ
アンプ１０１，１０２，１０３の出力をそれぞれ
加算器３０の出力で除して、各プリアンプ１０
１，１０２，１０３出力の全体の信号に対する寄
与率を計算する。この寄与率に相当する電圧と、
前述したフオトマル９１と９２の境界Ｐ１、フオ
トマル９２と９３の境界Ｐ２での感度低下を補正
する加算器３５の出力３６とをそれぞれ加算器４
３，４４，４５で加算してFET３８ａ，３８ｂ，
３８ｃのゲートへ入力する。したがつてレーザ光
２がフオトマル９１に向かい合う位置で照射さ
れ、フオトマル９１の出力の寄与が他のフオトマ
ル９２，９３のそれよりも高いと、FET３８ａ
のゲート電圧が他のFET３８ｂ，３８ｃのゲー
ト電圧よりも高くなり、該FET３８ａのソース
−ドレイン間抵抗が低下して結果的にフオトマル
９１の出力信号増幅度が他のフオトマル９２，９
３の出力信号増幅度よりも高くなる。なお上記と
同様にしてフオトマル９２の出力信号増幅度はフ
オトマル９３のそれよりも大きくなる。以上のよ
うにして各フオトマル９１，９２，９３の出力信
号増幅度に重み付けをすることにより、補正回路
５０の出力信号のＳ／Ｎ比が対向する。

以上説明した２つの実施態様においては、各フ
オトマル９１，９２，９３は細長い集光ガイド８
の射出面８ｂに直接結合されているが、第５図に
示すように、細長い集光ガイド８の射出面８ｂと
各フオトマル９１，９２，９３とを、集光ガイド
片８１，８２，８３を介して光学的に結合しても
よい。このようにすれば集光ガイド片８１と８２
の境界Ｐ１１、集光ガイド片８２と８３の境界Ｐ
１２における感度低下を低く抑えることができ
る。そしてこの場合、互いに分離した集光ガイド
片８１，８２，８３の側端面を鏡面８５とすれ
ば、該集光ガイド片８１，８２，８３における光
損失を低減できる。

感度低下の補正は、第３図に示したようなアナ
ログ回路による他、デジタル回路を用いて行なつ
てもよい。また集光ガイドに結合させるフオトマ
ルの個数は、勿論３個に限られるものではなく、
４個以上の個数のフオトマルが用いられてもよ
い。さらに第３、第４図の補正回路においては、
レーザ光２の走査の度に感度補正点（タイミン
グ）を求めるようにしているが、この感度補正点
は例えば主走査端部からの距離等によつて規定し
て、予め設定しておいてもよい。

本発明に係る読取装置は、上記の如く光電読取
手段７が走査線２ａに沿つて並設された２個以上
の光検出器を備えて成るタイプの装置において、
上記各光検出のうち少なくとも走査点から最も離
れている光検出器はオフにし、少なくとも走査点
に最も近接している光検出器はオンにする様に、
走査点の移動に応じて各光検出器をオン・オフ制
御する制御手段が設けられていることを特徴とす
るものである。

以下、その様に構成した本発明に係る読取装置
の一実施態様について、第１図を参照しながら説
明する。なお、第１図は４個の光検出器を備えた
場合の一例を示すものであり、第２図〜第６図に
示された構成要素と同一の構成要素には第２図〜
第６図において付された番号と同一の番号を付
し、それらについての詳細な説明は省略し、主と
して上記の各光検出器をオン・オフ制御する制御
手段について説明する。

図示実施態様において、光電読取手段７は走査
線２ａに対向して配設された細長い集光ガイド８
と、該集光ガイド８に接続された４個の集光ガイ
ド片８１，８２，８３，８４と、各集光ガイド片
に接続された光検出器としての４個のフオトマル
９１，９２，９３，９４とから成り、各フオトマ
ル９１，９２，９３，９４はそれぞれ高電圧源１
８に接続されると共に各フオトマル９１，９２，
９３，９４の出力は加算器１９によつて加算され
る。制御手段２０は、走査点Ｇが走査線２ａ上の
どの位置にあるかを検出する走査点位置検出手段
２１と、該位置検出手段２１からの出力に基づい
て各フオトマル９１，９２，９３，９４をオン・
オフするための入力側スイツチング制御手段（各
フオトマルに高電圧を印加するための高電圧源１
８と各フオトマルとを結ぶ回路系に設けられたス
イツチング制御手段）２２あるいは出力側スイツ
チング制御手段（各フオトマルからの出力を加算
するため加算器１９と各フオトマルとを結ぶ回路
系に設けられたスイツチング制御手段）２３とか
ら成る。

走査点位置検出手段２１は、例えば光偏向手段
であるガルバノメータミラー４の駆動信号に基づ
いて走査点の位置を検出するものであつても良い
し、あるいは平面反射鏡５をハーフミラーにより
構成し、このハーフミラーを通過した励起光をグ
リツド（図示せず）で受け、該グリツドを通過し
た光パルスを光検出器（図示せず）で検出するこ
とによつて走査点の位置を検出するものであつて
も良い。

入力側スイツチング制御手段２２と出力側スイ
ツチング制御手段２３とはいずれか一方のみ設け
れば良いものであり、入力側スイツチング制御手
段２２は各フオトマル９１，９２，９３，９４へ
の高電圧印加を上記位置検出手段２１からの出力
に基づいてオン・オフ制御することにより所定フ
オトマルは作動させ、それ以外のフオトマルから
の出力は零にするものであり、出力側スイツチン
グ制御手段２３は各フオトマル９１，９２，９
３，９４からの出力を上記位置検出手段２１から
の出力に基づいてオン・オフ制御することによ
り、所定フオルトマルからの出力は加算器１９に
入力させると共にそれ以外のフオトマルからの出
力は加算器１９に入力させない様にするものであ
る。

上記の如き各フオトマルのオン・オフ制御（印
加電圧のオン・オフ制御あるいは出力のオン・オ
フ制御等）は、前述の如く、少なくとも走査点Ｇ
から最も離れているフオトマルはオフに、少なく
とも走査点Ｇに最も近接しているフオトマルはオ
ンにするように、走査点Ｇの移動に応じて格フオ
トマルをオン・オフ制御するものである。

換言すれば、走査点Ｇから最も離れているフオ
トマルを含む走査点からある程度離れている所定
範囲内のフオトマルはオフにし、それ以外の走査
点Ｇに最も近接していなるフオトマルを含む走査
点近傍範囲内のフオトマルはオンにするように制
御するものである。

具体的には、例えば図示の如く４つのフオトマ
ルを有する場合、走査点Ｇが図示の如く範囲H₁
にあるときはフオトマル９１，９２をオンに、他
のフオトマル９３，９４はオフにし、走査点Ｇが
集光ガイド片８２の中点と集光ガイド片８３の中
点との間の範囲H₂にあるときはフオトマル９２，
９３をオンに、他のフオトマル９１，９４はオフ
にし、走査点Ｇが範囲H₃にあるときはフオトマ
ル９３，９４をオンに、他のフオトマル９１，９
２はオフするように、走査点Ｇの移動に応じて制
御するものである。

上記制御は、基本的には、走査点Ｇから発せら
れる輝尽発光光はその走査点Ｇ近傍範囲内の所定
のフオトマルによつて殆んど検出され、走査点Ｇ
からある程度離れた範囲内のフオトマルは殆んど
輝尽発光光を検出しないことに鑑み、個々の読み
取りにおいて有意的な輝尽発光光量を検出し得る
範囲のフオトマルのみ作動させれば読み取りの目
的は十分に達成することが可能であり、従つてそ
れ以外の範囲のフオトマルをオフにすることによ
りその範囲から発せられる前述の放射線残光の読
み取りを回避し、その結果ノイズとなる放射線残
光の読み取り量を減少させることができるという
考え方に基づくものである。従つて、上記走査点
Ｇの移動に応じた各フオトマルのオン・オフ制御
は、個々の読み取りの目的や並設された光検出器
の数等に応じて適宜異なる態様で行なうことがで
き、例えば上述の例では常時２個の光検出器がオ
ンになるように制御されているが、並設された光
検出器の数が多いときは常時３個の光検出器がオ
ンになるように制御しても良い。

なお、並設された光検出器の数が２個のとき
は、両検出器の一方のみをオンにし、他方をオフ
にすると、走査点が両検出器の中間位置近傍にあ
るときの読み取り誤差が大きくなるので、好まし
くは光検出器は３個以上がよい。

加算器１９からの出力は、第２図の如く、必要
に応じて第３図あるいは第４図に示すような補正
回路１３、画像情報読取回路１４を介してCRT
１５に可視像として出力されたり、磁気テーブル
１６に記録されたりする。

（発明の効果） 本発明に係る読取装置は、上述の如く、走査線
方向に沿つて複数個並べて配設された光検出器を
備え、少なくとも走査点から最も離れた光検出器
はオフに、少なくとも走査点に最も近接した光検
出器はオンにするように、走査点の移動に応じて
各光検出器をオン・オフ制御するように構成され
ている。

従つて、本発明に係る読取装置においては、走
査点から発せられる輝尽発光光の全部あるいはそ
の殆んどを読み取ることができると共に、走査点
から離れていて輝尽発光光を全くあるいは殆んど
読み取ることのない光検出器からの出力はカツト
することによりその光検出器が読み取つていた放
射線残光の読み取りを回避することができ、従つ
て放射線残光の読み取り量を著るしく減少させる
ことができ、ノイズの少ない画像信号を得ること
ができるという効果を発する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る読取装置の一実施態様を
示す斜視概念図、第２図は本発明に係る読取装置
の前提となる複数個の光検出器が並設された読取
装置の一例を示す概念図、第３図および第４図は
それぞれ第２図に示す装置の補正回路の一例を示
す回路図、第５図は第２図における装置の光電読
取手段の一例を示す斜視図、第６図は従来の読取
装置を示す斜視概念図である。 １……励起光源、２……励起光、４……光偏光
手段、７……光電読取手段、９，９１，９２，９
３，９４……光検出器、１０……蓄積性螢光体シ
ート、２０……制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 励起光源と、該励起光源から発せられる励起
   光を放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性
   螢光体シート上に走査させる光偏向手段と、上記
   走査によつて上記シートから発せられる輝尽発光
   光を読み取る光電読取手段とを備えて成る放射線
   画像情報読取装置において、 上記光電読取手段が、走査線に沿つて並設され
   た２個以上の光検出器を備えて成り、 上記各光検出器のうち少なくとも走査点から最
   も離れている光検出器はオフにし、少なくとも走
   査点に最も近接している光検出器はオンにする様
   に、走査点の移動に応じて各光検出器をオン・オ
   フ制御する制御手段が設けられていることを特徴
   とする放射線画像情報読取装置。