JPH05313263A - 放射線画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学系を複雑化させずに、鮮鋭性向上と集光
効率の向上を両立させることが可能な放射線画像読み取
り装置を実現する。 【構成】 放射線画像情報が蓄積記録された放射線画像
変換パネルを励起光で走査し、蓄積記録された放射線画
像情報を輝尽発光光として読み取る放射線画像読み取り
装置において、支持体の面の法線方向に対して特定の傾
きを持って独立した柱状結晶から構成される輝尽性蛍光
体層を有する放射線画像変換パネルと、放射線変換パネ
ルの輝尽性蛍光体層を構成する柱状結晶の傾き方向から
励起光を照射する励起光照射手段と、放射線画像変換パ
ネルの面の法線方向と略垂直になるように配置された輝
尽発光光の入射端面を有する集光手段と、集光手段によ
り集められた輝尽発光光を光電変換する光電変換手段と
を備えたことを特徴とする放射線画像読み取り装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線画像情報が蓄積
記録された放射線画像変換パネルを励起光で走査し、蓄
積記録された放射線画像情報を輝尽発光光として読み取
る放射線画像読み取り装置に関し、更に詳しくは鮮鋭性
向上と集光効率の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線画像は医療用等の用途で使用され
ている。このような場合、輝尽性蛍光体層を有する放射
線画像変換パネルを用い、この放射線画像変換パネルの
輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて被写
体各部の放射線透過度に対応する放射線エネルギーを蓄
積させて潜像を形成する。そして、この輝尽性蛍光体層
を励起光で走査することによって各部の蓄積された放射
線エネルギーを輝尽発光光に変換し、この輝尽発光光の
強弱を読み取り画像情報を得るものである。

【０００３】このような放射線画像変換に用いられる輝
尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルは、放射線
吸収率及び光変換率が高いことが必要であり、更に得ら
れる画像の粒状性が良く、鮮鋭性が高いことが要求され
る。

【０００４】このような場合、放射線画像変換パネルに
垂直に励起光を入射させて、かつ、放射線画像変換パネ
ルに垂直な位置で輝尽発光光を検出することで鮮鋭性が
良くなる。

【０００５】しかし、励起光を放射線画像変換パネルに
垂直に入射させて鮮鋭性を向上させようとすると、集光
のための光学系を垂直な位置に配置することが出来ず、
集光効率が低下する問題がある。

【０００６】逆に、パネル垂直位置に集光光学系を配置
すると、励起光をパネルに対して垂直に入射させにくい
といった問題がある。そして、励起光をパネルに対して
垂直以外の角度で入射させると、パネル面上での見掛け
の光ビーム径が副走査方向に大きくなり、副走査方向の
鮮鋭性が低下する問題が生じる。

【０００７】図８は上記の点に配慮された従来の放射線
画像読み取り装置の構成を示す構成図である。この構成
では、放射線源１１から発射される励起用光ビ―ムをダ
イクロイックフィルタ１２を通して放射線画像変換パネ
ル１３に垂直に照射し、そのとき発光する蛍光（輝尽性
蛍光）をダイクロイックフィルタ１２で垂直方向に受け
てから反射させ、その反射光をレンズ１４で集光した
後、更にフィルタ１５で蛍光成分のみ抽出して光電変換
素子１６で画像情報を電気信号として検出するようにし
ている。すなわち、励起光の照射及び発光光の検出を垂
直に行なうことで、効率良く鮮鋭性の高い画像を得るよ
うにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
式の装置であっても、ダイクロイックフィルタ１２で励
起用光ビ―ムが減衰され集光効率が低下したり、垂直照
射，垂直検出を行なうために光学系が複雑化するといっ
た不具合を有している。

【０００９】本発明は上記した課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、装置を複雑化するこ
となく、鮮鋭性向上と集光効率の向上を両立させること
が可能な放射線画像読み取り装置を実現することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
手段は、放射線画像情報が蓄積記録された放射線画像変
換パネルを励起光で走査し、蓄積記録された放射線画像
情報を輝尽発光光として読み取る放射線画像読み取り装
置において、支持体の面の法線方向に対して特定の傾き
を持って独立した柱状結晶から構成される輝尽性蛍光体
層を有する放射線画像変換パネルと、放射線変換パネル
の輝尽性蛍光体層を構成する柱状結晶の傾き方向から励
起光を照射する励起光照射手段と、放射線画像変換パネ
ルの面の法線方向と略垂直になるように配置された輝尽
発光光の入射端面を有する集光手段と、集光手段により
集められた輝尽発光光を光電変換する光電変換手段とを
備えたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の放射線画像読み取り装置において、放
射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層を構成する柱状結
晶の傾き方向から励起光が入射する。これにより、鮮鋭
性が最も高い状態で励起光の入射が行われる。また、主
走査方向と副走査方向で鮮鋭性が等しくなる。

【００１２】そして、放射線画像変換パネルで生じた輝
尽性の発光光は、放射線画像変換パネルの面の法線方向
と略垂直になるように配置された輝尽発光光の入射端面
を有する集光手段により検出され、電気信号に変換され
る。このように、集光手段の入射端面が放射線画像変換
パネルの面の法線方向と略垂直になるように配置されて
いるので、集光効率が良い。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明装置の蛍光検出面の一構成を
示す図である。図において、１３は前述した放射線画像
変換パネル、２１は放射線画像変換パネル１３からの光
のうち、輝尽発光成分のみを抽出するフィルタ、２２は
フィルタ２１を通過した発光光を受けて、電気信号に変
換する光検出器である。光検出器２２は、前述した光電
変換素子の組合せより構成されている。２３は光検出面
で、フィルタ２１の表面がこれに相当する。光検出面２
３は、放射線画像変換パネル１３の法線n に対して略垂
直になるように配置されている。

【００１４】尚、輝尽性蛍光体層１３ａは、放射線画像
変換パネル１３の面の法線方向に対して特定の傾きを持
って独立した柱状結晶から構成されている。本実施例に
おいて、柱状結晶の傾きθ1 は０°より大きく９０°よ
り小さい必要が有り、好ましくは１０°〜５０°が良
い。このような放射線画像変換パネルについては、本件
出願人が特願昭６３−１２９９９６号により出願を行な
っている。また、励起光は、放射線変換パネル１３の輝
尽性蛍光体層１３ａを構成する柱状結晶の傾き方向θ1
から照射されるように構成されている。

【００１５】このように構成された装置の動作を説明す
れば、以下の通りである。放射線画像変換パネル１３の
法線n に対して励起用光ビ―ムが角θ1 をもって入射
し、パネル面のＡ点に照射すると、Ａ点付近からは図に
示すような輝尽発光が生じる。そして、発光光は、入射
端面である光検出面２３に入射する。光検出面２３は、
フィルタ面であるので、入射した光のうち励起用光ビ―
ムの反射光は阻止され発光光のみがフィルタ２１を透過
する。フィルタ２１を透過した発光光は、光検出器２２
により電気信号に変換された後、処理装置（図示せず）
で画像処理や像の再構成が行われる。このときの柱状結
晶と励起用光ビームとの関係は図２に示すようになって
いる。

【００１６】この場合において、輝尽発光光の強度は角
度依存性をもっている。図３は輝尽発光光の角度依存特
性を示す図である。図において、Ｘは法線方向を示す。
円Ｃで囲まれた複数個の矢印は、その角度における発光
光強度である。すなわち、法線方向（θ＝０°）の成分
が最も発光光強度が大きい。これは、輝尽発光光が完全
拡散光であるためである。

【００１７】尚、励起用光ビ―ムの反射光は、反射角θ
の方向が最大となりその角度からずれるに従って急速に
光強度が減衰することが確認された。この反射光は、放
射線画像変換パネル１３のパネルの表面状態に強く依存
し、平滑度が高い程この傾向は強くなる（鏡面反射に近
づく）。平滑度は通常高い方が画像の粒状性を上げるう
えで好ましいが、反射光の角度依存性は強く現われる。
但し、励起用光ビ―ムの入射角θ1 を大きくしていくに
つれて光ビ―ムの照射ビ―ム径を絞るのが困難になるこ
と、光ビ―ムの表面反射が大きくなり励起効率が低下し
てくる等の理由により入射角θ1 としては１０°乃至６
０°の範囲が適当である。

【００１８】また、図４に示すように、光ビーム入射角
θ1 が柱状結晶方向に一致したときに、最も鮮鋭性が高
くなる。このように、図１に示す実施例によれば、光検
出面２３の検出面積あたり、最も効率的に発光光を検出
することができること、励起用光ビ―ムの反射光の影響
もフィルタ２３により小さくできること及び入射光ビ―
ムを妨げる何もないので、光検出器２２の光電変換効率
が良い等の効果を得ることができる。また、特定の傾き
を持って独立した柱状結晶方向に励起用光ビームを照射
することで、鮮鋭性も向上させることができる。尚、０
度付近でも鮮鋭性が高いのは、ビーム径が０度で最少に
なるためである。また、柱状結晶の輝尽性蛍光体層を有
する放射線画像変換パネルは励起光が蛍光体層中で散乱
しにくいため、鮮鋭性を高めるのに適している。更に、
蛍光体の充填率が高いため、感度を高めることにも寄与
している。

【００１９】図５は本発明装置の光学系の一例を示す構
成図である。図において、図１と同一部分には同一符号
を付して示す。図１では、放射線画像変換パネル１３の
輝尽蛍光を直接光検出器２２に取込んでいたが、図５の
場合、ファイバ状の光伝導体３１で光検出器２２まで導
いている点が異なっている。３２は入射した励起用光ビ
―ムを主走査方向（図のz 方向）に振り分ける偏向ミラ
―である。このように構成された装置の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。

【００２０】励起用光ビ―ムは、偏向ミラ―３２により
偏向されながら主走査方向（図のz方向）に、且つ放射
線画像変換パネル１３の法線方向に対してある一定の傾
きθ1 でパネル上に照射される。また、副走査は図示し
ない駆動手段により放射線画像変換パネル１３を主走査
とは直角な方向に移動させることにより行われ、二次元
の走査が行われる。放射線画像変換パネル１３は励起用
光ビ―ムが照射されると輝尽発光光を発する。この発光
光は光伝導体３１により光検出器２２に導かれる。この
場合の光検出面は、光伝導体３１の一方の断面３３であ
り、走査線を中心として、放射線画像変換パネル１３と
略平行となるように設置されている。光検出面の走査方
向（z 方向）の長さは、放射線画像変換パネル１３の幅
より長くなるように設計されており、走査周辺での検出
効率の低下を防いでいる。光伝導体３１の他方の断面は
フィルタ２１に密着しており、フィルタ２１の他方の面
は光検出器２２に接しているので光の損失がない。光伝
導体として、例えばプラスチックファイバ束を用いると
検出効率を向上させることができる。

【００２１】図６は本発明の他の実施例の全体構成を示
す構成図である。上記の実施例では放射線画像変換パネ
ル１３を移動させることにより副走査を行っていたが、
この図に示す構成では放射線画像変換パネル１３を固定
しておいて読み取りユニット４０を移動させることによ
り副走査を実現するものである。従って、放射線画像変
換パネル１３は左側の壁面に固定されている。そして、
移動可能な読み取りユニット４０が、副走査モータ５０
によって駆動されるボールネジ５１により図のＹ（副走
査）方向に移動し、励起光を副走査方向にスキャンす
る。また、励起光照射ユニット４１は、光源およびガル
バノミラー若しくはポリゴンミラー等による主走査手段
で構成されており、主走査（紙面に垂直）方向にスキャ
ンする励起光を発生する。また、図７はこの実施例にお
ける放射線画像変換パネル１３の柱状結晶の傾きと励起
光との関係を示す説明図である。この図に示すように、
励起光は柱状結晶の傾きと略等しい角度で放射線画像変
換パネル１３に入射するように配置されている。

【００２２】このように、柱状結晶に副走査側の傾きを
持たせた放射線画像変換パネルを用意し、主走査方向に
対しては励起光の入射角度０°とし、副走査方向に対し
ては柱状結晶角度と入射角度とを一致させることで、ビ
ーム径が主走査方向に比べて副走査方向が大きいにもか
かわらず、副走査方向の鮮鋭性を高めて主走査方向の鮮
鋭性に略合わせることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、副走査方向側に特定の傾きを持った柱状結晶を有す
る放射線画像変換パネルを用い、この柱状結晶の傾きに
略一致した方向から励起光を照射することで、鮮鋭性を
向上させることができる。更に、主走査方向と副走査方
向の鮮鋭性を一致させることもできる。

【００２４】また、集光手段の入射端面を放射線画像変
換パネルの法線方向に垂直に配置して光検出を行なうの
で、最も効率的に輝尽発光光を検出することができる。
このような理由により、簡単な回路構成で、光学系を複
雑化させずに、鮮鋭性向上と集光効率の向上を両立させ
ることが可能な放射線画像読み取り装置を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例の入射角を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の発光光検出の様子を示す説
明図である。

【図４】本発明の一実施例の鮮鋭性を示す説明図であ
る。

【図５】本発明の一実施例の具体的構成を示す構成図で
ある。

【図６】本発明の他の実施例の具体的構成を示す構成図
である。

【図７】図６に示した構成における励起光入射角度を示
す説明図である。

【図８】従来の読み取り装置の構成を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１３ 放射線画像変換パネル １３ａ 輝尽性蛍光体層 ２１ フィルタ ２２ 光検出器

Claims (1)

【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放射線
   画像変換パネルを励起光で走査し、蓄積記録された放射
   線画像情報を輝尽発光光として読み取る放射線画像読み
   取り装置において、 支持体の面の法線方向に対して特定の傾きを持って独立
   した柱状結晶から構成される輝尽性蛍光体層を有する放
   射線画像変換パネルと、 放射線変換パネルの輝尽性蛍光体層を構成する柱状結晶
   の傾き方向から励起光を照射する励起光照射手段と、 放射線画像変換パネルの面の法線方向と略垂直になるよ
   うに配置された輝尽発光光の入射端面を有する集光手段
   と、 集光手段により集められた輝尽発光光を光電変換する光
   電変換手段とを備えたことを特徴とする放射線画像読み
   取り装置。