JPH0551219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、循環搬送される蓄積性螢光体シート
に放射線画像情報を蓄積記録し、次いでこれに励
起光を照射し、蓄積記録された画像情報に応じて
輝尽発光する光を検出して画像情報を読取り電気
信号に変換する放射線画像情報記録読取装置に関
し、特に詳細には多層膜フイルターを用いて上記
励起光の利用効率向上を図つた放射線画像情報読
取装置に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 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
光体は蓄積性螢光体（輝尽性螢光体）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旦蓄積性螢光体のシートに
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２次元的に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検出器により光電的
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。） このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射
線写真システムと比較して極めて広い放射線露出
域にわたつて画像を記録しうるという実用的な利
点を有している。すなわち、蓄積性螢光体におい
ては、放射線露光量に対して蓄積後に励起によつ
て輝尽発光する発光光の光量が極めて広い範囲に
わたつて比例することが認められており、従つて
種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅
に変動しても、蓄積性螢光体シートより放射され
る輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設
定して光電変換手段により読み取つて電気信号に
変換し、この電気信号を用いて写真感光材料等の
記録材料、CRT等の表示装置に放射線画像を可
視像として出力させることによつて、放射線露光
量の変動に影響されない放射線画像を得ることが
できる。

上記放射線画像情報記録再生システムにおいて
は、蓄積螢光体シートは最終的に画像情報を記録
せず、上記のような最終的な記録媒体に画像を与
えるために一時的に画像情報を担持するものであ
るから、この蓄積性螢光体シートは繰り返し使用
するようにしてもよく、またそのように繰返し使
用すれば極めて経済的である。

また、例えばＸ線撮影車のような移動ステーシ
ヨンに蓄積性螢光体シートを使用する放射線画像
情報記録読取装置を装備し、集団検診のために各
所へ出張してＸ線撮影をするような場合には、蓄
積性螢光体シートを多数車に積載して行くのは不
便であり、また移動車に積載できるシートの数に
は限りがある。従つて、蓄積螢光体シートを繰返
し使用可能なようにして移動車に積載し、これに
被写体毎の放射線画像情報を記録し、それを読み
出して得た画像信号を磁気テープ等の記録容量の
大きい記録媒体に写し、蓄積性螢光体シート等を
循環再使用するようにすれば移動車によつて多数
の被写体の放射線画像を撮影することができるの
で実用上極めて有用である。さらに、この循環再
使用により、連続撮影を行なえば、集団検診にお
いて撮影のスピードを上げることもでき、実用上
の効果は極めて大きい。

上記のように蓄積性螢光体シートを再使用する
には、輝尽発光光が読み取られた後の蓄積性螢光
体シートに残存する放射線エネルギーを、例えば
特開昭56−1139号、同56−12599号に示されるよ
うにシートに光や熱を照射することによつて放出
させて残存放射線画像を消去し、この蓄積性螢光
体シートを再度放射線画像記録に使用すればよ
い。

そこで本出願人は、放射線画像を蓄積記録しう
る蓄積性螢光体シートを所定の循環通路に沿つて
搬送する循環搬送手段と、前記循環通路にあつ
て、前記シートに被写体を通して放射線を照射す
ることにより、このシート上に被写体の放射線画
像情報を蓄積記録する画像記録部と、前記循環通
路にあつて、前記画像記録部において放射線画像
情報を蓄積記録されたシートを走査する励起光を
発する励起光源およびこの励起光により走査され
たシートから発せられた輝尽発光光を読み取つて
画像信号を得る光電読取手段からなる画像読取部
と、前記循環通路にあつて、前記画像読取部にお
いて画像読取りが行なわれた後のシートに画像記
録がなされるのに先行してこのシートに残存する
放射線エネルギーを放出させる消去部とを１つの
装置に組み込み、上記蓄積性螢光体シートを上記
各部間を循環させて繰り返し使用するようにした
放射線画像情報記録読取装置を先に提案した（特
開昭59−192240号）。このような構造の放射線画
像情報記録読取装置によれば、放射線画像情報の
記録、読取りを連続的に能率的に行なうことがで
きる。

ところで上述の放射線画像情報記録再生システ
ムにおいては従来より、励起光の利用効率が低い
という問題が認められていた。すなわちレーザ光
等の励起光は、その多くが蓄積性螢光体シート表
面において反射してしまい、蓄積性螢光体の励起
に有効に利用され得ないのである。したがつて、
特に高感度で読取りを行ないたい場合には、大出
力の励起光源が必要で、またその消費電力も大き
くなるという不都合が生じる。この問題は、上記
のように蓄積性螢光体シートを循環再使用するよ
うにした放射線画像情報記録読取装置において
も、当然認められるものである。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
のであり、励起光の利用効率を十分に高め、よつ
て小出力の励起光源で高感度読取りを可能にす
る、蓄積性螢光体シート循環式の放射線画像情報
記録読取装置を提供することを目的とするもので
ある。

（発明の構成） 本発明の照射線画像情報記録読取装置は、循環
通路に沿つて蓄積性螢光体シートを搬送する循環
搬送手段、前述したような画像記録部、画像読取
部、および消去部を備えてなる放射線画像情報記
録読取装置において、 上記蓄積性螢光体シートとして、螢光体層の表
面に、励起光に対する反射率がその入射角増大に
応じて増大する一方、輝尽発光光をその入射角に
よらず良好に透過させる多層膜フイルターが形成
されたシートを用い、 この蓄積性螢光体シートを前記画像読取部にお
いて、前記多層膜フイルターを励起光照射側に向
けて配置するようにしたことを特徴とするもので
ある。

上述の多層膜フイルターは、光屈折率が異なる
２種類以上の物質を真空蒸着等によつて、基板上
に光の波長の1/4程度の厚さで数層から数十層逐
次積層してなるものである。この場合、各物質の
光屈折率および膜厚を適宜設定することにより、
種々の特性を得ることができる。なお低屈折率物
質としては例えばSiO₂、MgF₂等、一方高屈折率
物質としては例えばTiO₂、ZrO₂、ZnS等が用い
られる。

（作用） 上記のような多層膜フイルターを有する蓄積性
螢光体シートが前記画像読取部において、該フイ
ルターを励起光照射側に向けて配置されている
と、入射角を十分小さくして（通常はできるだけ
0°に近くして）蓄積性螢光体シート上に入射せし
められる励起光は、多層膜フイルターを良好に透
過して螢光体層に到達する。そしてこの螢光体層
に到達しそこで乱反射した励起光は、まちまちの
角度で多層膜フイルター側に戻るが、この際大き
な入射角で多層膜フイルターに入射する励起光は
該フイルターにおいて多量が反射し、再度螢光体
層側に折り返されることになる。つまり蓄積性螢
光層上で反射した励起光が、いわば該螢光体層と
多層膜フイルターとの間に閉じ込められる形とな
り、励起光が蓄積性螢光体の励起のために有効に
利用されるようになる。

一方、上記励起光の照射によつて蓄積性螢光体
層から発せられた輝尽発光光もまちまちの角度で
出射するが、この輝尽発光光は前述のような特性
の多層膜フイルターを良好に透過するので、光検
出器によつて効率良く検出されうる。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明を
詳細に説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施態様装置
を示すものである。第１図に示されるように放射
線画像情報記録読取装置内には、エンドレスベル
ト１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０
と、エンドレスベルト１，６，７，１０にそれぞ
れ従動回転する案内ローラ１１，１２，１３，１
４と、ガイド板１５，１６，１７，１８，１９，
２０，２１と、ニツプローラ２２，２３，２４，
２５とからなるシート搬送用の循環通路２６が構
成されており、この循環通路２６内には複数（本
例では一例として５枚）の蓄積性螢光体シート３
０が互いに適宜間隔をおいて配され、これら蓄積
性螢光体シート３０はシート循環搬送手段として
の上記エンドレスベルト１〜１０と、ニツプロー
ラ２２，２３，２４，２５とにより、図中の矢印
Ａ方向に循環搬送されるようになつている。

上記エンドレスベルト２，３は互いの間に蓄積
性螢光体シート３０を垂直に保持するように構成
されており、これらのエンドレスベルト２，３の
側方（図中左方）には撮影台４１が設けられ、ま
たこの撮影台４１を間において上記エンドレスベ
ルト２，３に対向する位置には例えばＸ線源等の
放射線源４２が設けられて、これら撮影台４１と
放射線源４２とにより画像記録部４０が構成され
ている。被検者（被写体）４３の放射線撮影時、
撮影に使用されるシート３０は図示のようにエン
ドレスベルト２，３の間に保持され、被検者４３
が撮影台４１の前面に位置した状態で放射線源４
２が作動される。それにより上記被検者４３の透
過放射線画像がシート３０上に投影され、被検者
４３の放射線画像情報が該シート３０に蓄積記録
される。

循環通路２６の図中下部右端位置には、画像読
取部５０が設けられている。この画像読取部５０
において、該読取部５０の一部を構成するエンド
レスベルト８の上方にはレーザ光源５１が設置さ
れ、またその出力レーザ光５２をエンドレスベル
ト８上のシート３０上にその幅方向に走査させる
ためのミラー５３およびガルバノメータミラー５
４が設けられている。このガルバノメータミラー
５４の往復揺動により、レーザ光５２が、放射線
画像の蓄積記録されたシート３０上に主走査され
る。なおこのシート３０は、前記画像記録部４０
において放射線画像が記録された後、シート循環
搬送手段を駆動させてこの画像読取部５０に搬送
されて来る。レーザ光５２のシート３０上の走査
位置には、主走査線に沿つて集光用反射ミラー５
５と集光光学素子５６が配されている。レーザ光
５２が照射されたシート３０から放射され直接上
記集光光学素子５６に進む輝尽発光光と、同じく
シート３０から放射され集光用反射ミラー５５で
反射された輝尽発光光とが集光光学素子５６の入
射端面５６Ａからこの集光光学素子５６に入射
し、この中を全反射により案内されて該素子５６
の射出端面５６Ｂに接続されたフオトマルチプラ
イヤー（光電子増倍管）５７に受光され、輝尽発
光光が光電的に読み取られる。上記のようにレー
ザ光５２の主走査が行なわれるのと同時に、シー
ト３０はエンドレスベルト８により図中矢印Ａ方
向（すなわち上記主走査の方向と略直角な方向）
に搬送されて副走査がなされ、シート３０の全面
に亘つて蓄積放射線画像情報が読み取られる。フ
オトマルチプライヤー５７によつて読み取られた
画像信号Ｓ１は、画像処理回路６０に伝えられ必
要な画像処理が施された上、必要な画像再生装置
６１へ送られる。前述のように、この再生装置
は、CRT等のデイスプレイでもよいし、感光フ
イルムに光走査記録を行なう記録装置でもよい
し、あるいはそのために一旦磁気テープ等の記録
装置に記録するものでもよい。

画像読取りが終了したシート３０は、エンドレ
スベルト９，１０により、ガイド板１８に沿つて
搬送され、ニツプローラ２２、ガイド板１９、ニ
ツプローラ２３を通して消去部７０に送られる。
この消去部７０は函体７１と、この函体７１の内
部に多数並べられた螢光灯等の消去光源７２とか
らなるものであり、シート３０はシヤツタ７３が
開かれてから、ニツプローラ２３により函体７１
内に搬送される。シート３０が函体７１内に送ら
れると、上記シヤツタ７３が閉じられる。函体７
１内の消去光源７２は、シート３０の蓄積性螢光
体の励起波長領域の光を主に発するものであり、
前記画像読取り後にシート３０に残存していた放
射線エネルギーは、シート３０にこのような光が
照射されることにより該シート３０から放出され
る。なおこのとき前記シヤツタ７３が閉じられて
いるので、消去光が漏れて画像読取部５０に侵入
し読取信号にノイズを発生させることがない。

こうして再び放射線画像情報の記録が可能な程
度に画像（残像）消去がなされたシート３０は、
ニツプローラ２４を回転させて消去部７０外に排
出される。排出されたシート３０はガイド板２０
を通してニツプローラ２５まで送られ、次にこの
ニツプローラ２５によりガイド板２１に沿つて前
記エンドレスベルト１に送られ、以下前記と同様
にして画像記録部４０に送られて放射線撮影に使
用される。

次に前記画像読取部５０の要部を拡大図示する
第２図を参照して、画像読取りについてさらに詳
しく説明する。図示されるように蓄積性螢光体シ
ート３０は、例えばカーボン入PET（ポリエチレ
ンテレフタレート）からなる可撓性支持体３０Ａ
上に蓄積性螢光体層３０Ｂを形成し、さらにその
上に前述のような多層膜からなるフイルター３０
Ｃを積層して形成されたものである。そしてこの
蓄積性螢光体シート３０は、上記多層膜フイルタ
ー３０Ｃ側から放射線が照射される向きで装置内
に配されている。したがつて画像読取部５０にお
いてこの蓄積性螢光体シート３０は、多層膜フイ
ルター３０Ｃがレーザ光照射側を向くことになる
ので、レーザ光５２は、該フイルター３０Ｃを通
して、螢光体層３０Ｂに照射される。

上記多層膜フイルター３０Ｃは一例として、第
３図に示すような分光透過率特性を有するシヨー
トパスフイルターである。なおこの多層膜フイル
ター３０Ｃは光をほとんど吸収せず、したがつて
この第３図に示される透過率を１（100％）から引
いた値が反射率となる。本実施態様においては励
起光であるレーザ光５２として、He−Neレーザ
から射出された波長633nｍのビームが用いられ
ている。第３図に示すように、このレーザ光５２
に対する多層膜フイルター３０Ｃの光透過率は、
上記の入射角が0°、30°、45°のときそれぞれ約90
％、20％、５％と、入射角増大にともなつて急激
に低下（すなわち反射率が増大）するようになつ
ている。一方蓄積性螢光体層３０Ｂは、上記レー
ザ光５２の励起により、360〜420nｍ（主に390n
ｍ）の波長の輝尽発光光１５を発するものであ
る。第３図に示されるように多層膜フイルター３
０Ｃはこの波長域の光を、その入射角によらず90
％前後の透過率で良好に透過させる。なお上記
390nｍと633nｍの光の透過率の入射角依存性を、
分かりやすく第５図に示す。

励起光としてのレーザ光５２は第２図図示のよ
うに、0°に近い入射角で蓄積性螢光体シート１０
上に入射せしめられる。したがつてこのレーザ光
５２は、透過率90％程度で多層膜フイルター３０
Ｃを良好に透過し、蓄積性螢光体層３０Ｂ上に到
達し、前述のように蓄積性螢光体を励起する。こ
のレーザ光５２は蓄積性螢光体層３０Ｂの表面で
ある程度反射し、多層膜フイルター３０Ｃ側に戻
る。この反射は乱反射であり、反射光５２ａは多
層膜フイルター３０Ｃに対して種々の入射角で入
射することになる。このような反射光５２ａのう
ち大きな入射角で多層膜フイルター３０Ｃに入射
する光は、前述のような特性を備えた該フイルタ
ー３０Ｃによつて高い反射率で反射され、再度蓄
積性螢光体層３０Ｂ側に戻つて蓄積性螢光体を励
起する。すなわちこの装置においては、励起光で
あるレーザ光５２が多層膜フイルター３０Ｃと蓄
積性螢光体層３０Ｂとの間に閉じ込められる形と
なり、蓄積性螢光体の励起のために有効に利用さ
れるようになる。本発明者らの実験によれば、上
記のように励起光の利用効率を高めることによ
り、多層膜フイルター３０Ｃを設けない従来の蓄
積性螢光体シートを用いる場合に比べて読取感度
を２倍程度まで高められることが分かつた。

なお輝尽発光光５９もまちまちの角度で多層膜
フイルター３０Ｃに入射するが、該多層膜フイル
ター３０Ｃは先に説明した通りこの輝尽発光光５
９をその入射角によらず良好に透過させるから、
該輝尽発光光５９は効率良く集光光学素子５６に
入射する。

上述の通り多層膜フイルター３０Ｃを有する蓄
積性螢光体シート３０を用いれば、読取感度を高
めることができるが、その一方多層膜フイルター
３０Ｃを備えない蓄積性螢光体シートを用いる場
合に比べて読取画像の鮮鋭度が低下する。これは
一度蓄積性螢光体層３０Ｂ上で散乱した励起光が
蓄積性螢光体の励起に利用されるので、いわば一
部ボケた励起光により励起がなされるため、と考
えられる。この鮮鋭度は、例えば蓄積性螢光体シ
ート３０の螢光体層３０Ｂを薄くする等して高め
ることができるし、また特に高い鮮鋭度が求めら
れずその代わりに高感度が求められる場合には、
特に上述のような鮮鋭度向上のための処置が施さ
れなくても構わない。

以上説明した実施態様においては多層膜フイル
ターとして、第３図に示す分光透過率特性を有す
るシヨートパスフイルターが用いられているが、
本発明装置においては、いわゆるバンドパスフイ
ルターとしての多層膜フイルター（第４図に概略
の分光透過率特性を示す）が螢光体層上に形成さ
れた蓄積性螢光体シートを用いることもできる。
すなわちこのようなバンドパスフイルタータイプ
の多層膜フイルターとして、励起光に対する反射
率がその入射角増大に応じて増大する一方、輝尽
発光光はその入射角によらず良好に透過させる分
光透過率特性を有するものを用いれば、先に述べ
たのと同様の効果が得られる。なおこのバンドパ
スフイルターである多層膜フイルターの光透過率
の入射角依存性の例を、第６図に示す。

なお本発明装置においては、蓄積性螢光体シー
ト上に形成する多層膜フイルターとして、入射角
5°以内で励起光透過率が70％以上さらに望ましく
は80％以上（つまり励起光反射率が30％以下さら
に望ましくは20％以下）、かつ入射角30°以上で励
起光反射率が60％以上さらに望ましくは70％以上
で、輝尽発光光透過率が入射角０〜40°で60％以
上さらに望ましくは80％以上のものを用いるのが
好ましい。

（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
報記録読取装置においては、蓄積性螢光体シート
の螢光体層上に形成した多層膜フイルターの作用
で、励起光の利用効率を十分に高めることが可能
となつている。したがつて本発明装置によれば、
小出力の励起光源を用い、消費電力も少なくして
放射線画像情報読取りの感度を十分に上げること
ができる。また本発明装置においては、上記のよ
うな効果を奏する多層膜フイルターを蓄積性螢光
体シートのそれぞれに設けたから、多層膜フイル
ターをシートと密着するようにして読取系側に設
ける場合に比べれば、搬送されるシートが多層膜
フイルターと擦れ合つて両者が摩耗することが防
止できる、という点で有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様装置を示す概略側
面図、第２図は上記実施態様装置の要部を拡大し
て示す側面図、第３図は本発明装置に用いられる
多層膜フイルターの分光透過率特性の例を光入射
角毎に示すグラフ、第４図は本発明装置に用いら
れうる別の多層膜フイルターの分光透過率特性を
示すグラフ、第５図および第６図は本発明装置に
用いられる多層膜フイルターの、励起光および輝
尽発光光に対する透過率の入射角依存性の例を示
すグラフである。 １〜１０……エンドレスベルト、１１〜１４…
…案内ローラ、１５〜２１……ガイド板、２２〜
２５……ニツプローラ、２６……循環通路、３０
……蓄積性螢光体シート、３０Ｂ……蓄積性螢光
体層、３０Ｃ……多層膜フイルター、４０……画
像記録部、５０……画像読取部、７０……消去
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射線画像情報を蓄積記録しうる蓄積性螢光
   体シートを、所定の循環通路に沿つて搬送する循
   環搬送手段、 前記循環通路にあつて、前記シートに画像情報
   を有する放射線を照射することにより、このシー
   ト上に該放射線画像情報を蓄積記録する画像記録
   部、 前記循環通路にあつて、前記画像記録部におい
   て放射線画像情報が蓄積記録されたシートを走査
   する励起光を発する励起光源と、この励起光によ
   り走査されたシートから発せられた輝尽発光光を
   読み取つて画像信号を得る光電読取手段とを有す
   る画像読取部、および 前記循環通路にあつて、前記画像読取部におい
   て画像読取が行なわれた後のシートに画像記録が
   なされるのに先行してこのシートに残存する放射
   線エネルギーを放出させる消去部を備えてなる放
   射線画像情報記録読取装置において、 前記蓄積性螢光体シートとして、螢光体層の表
   面に、前記励起光に対する反射率がその入射角増
   大に応じて増大する一方、前記輝尽発光光をその
   入射角によらず良好に透過させる多層膜フイルタ
   ーが形成されたシートを用い、 この蓄積性螢光体シートを前記画像読取部にお
   いて、前記多層膜フイルターを励起光照射側に向
   けて配置するようにしたことを特徴とする放射線
   画像情報記録読取装置。 ２ 前記多層膜フイルターが、シヨートパスフイ
   ルターであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の放射線画像情報記録読取装置。 ３ 前記多層膜フイルターが、バンドパスフイル
   ターであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の放射線画像情報記録読取装置。