JPH0551221B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の分野） 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、それによつ
て該蓄積性蛍光体シートから発せされた輝尽発光
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シートに
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、蓄積性蛍光体におい
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、蓄積性蛍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。 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、その多くが蓄積性蛍光体シート表
面において反射してしまい、蓄積性蛍光体の励起
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。 （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
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。 （発明の構成） 本発明の放射線画像情報読取装置は、前述した
ように蓄積性蛍光体シート上に励起光を２次元的
に走査させ、それによつて発せられた輝尽発光光
を光検出器によつて光電的に読み取るようにした
放射線画像情報読取装置において、 上記光検出器を前記シートの励起光照射面と反
対の面側に配し、また上記蓄積性蛍光体シートに
近接した励起光光路に、該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反射する多層膜
フイルターを配設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。 また、多層膜フイルターを蓄積性蛍光シートに
対して近接させて配設するとは、該シートに接触
させて配設することと、該シートとの間に微小間
隙を置いて配設することの双方を含むものとす
る。 （作用） 上記のような多層膜フイルターが蓄積層蛍光体
シートに近接して励起光光路に配設されている場
合、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）蓄積性蛍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
過して該シート上に到達する。そしてこの蓄積性
蛍光体シート上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、再度蓄積性蛍光体シート側に折り返されるこ
とになる。つまり蓄積性蛍光体シート上で反射し
た励起光が、いわば該シート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
性蛍光体の励起のために有効に利用されるように
なる。 一方、上記多層膜フイルターを設けることによ
り、上記励起光の照射によつて蓄積性蛍光体シー
トから発せられた輝尽発光光のうち、光検出とは
逆方向、すなわち多層膜フイルターが設けられた
側に発した発光光が検出されないことによる輝尽
発光光の損失も防ぐことができる。すなわち、光
検出と逆方向に発した輝尽発光光は、多層膜フイ
ルターによりその入射角度に依らず良好に反射さ
れるので、この輝尽発光光を光検出器に入射せし
めることができ、輝尽発光光を従来よりも効率良
く検出することができる。 （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図は本発明の第１実施態様装
置を示すものである。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を蓄積記録した蓄積
性蛍光体シート１０は、第１図に示されるように
２対のニツプローラ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。ま
たレーザ光源１２から射出された励起光としての
レーザビーム１３は、往復揺動するガルバノメー
タミラー１４によつて偏向され、後述する多層膜
フイルター３０を透過して、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１
５が発散される。この輝尽発光光１５は、シート
１０の励起光照射面と反対の面側に配された集光
体１６によつて集光され、光検出器としてのフオ
トマルチプライヤー（光電子増倍管）１７によつ
て光電的に検出される。上記集光体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１０上のビーム走査線に沿つて延びるよう
に配され、円環状に形成された出射端面１６ｂに
上記フオトマルチプライヤー１７の受光面が結合
されている。上記入射端面１６ａから集光体１６
内に入射した輝尽発光光１５は、該集光体１６の
内部を全反射を繰り返して進み、出射端面１６ｂ
から出射してフオトマルチプライヤー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の光量がこのフオトマルチプライヤー１７に
よつて検出される。 フオトマルチプライヤー１７のアナログ出力信
号（読取画像信号）Ｓは対数増幅器２０によつて
増幅され、Ａ／Ｄ変換器２１において所定の収録
スケールフア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読取画像信号Sdは、画像
処理装置２２を通して例えばCRT、光走査記録
装置等の画像再生装置２３に入力され、該画像再
生装置２３において、蓄積性蛍光体シート１０が
蓄積記録していた放射線画像が再生される。 次に、前述の多層膜フイルター３０による作用
について詳しく説明する。この多層膜フイルター
３０は一例として、フイルターへの入射角が0°で
ある際に第３図に示すように分光透過率特性を有
するバンドパスフイルターであり、第２図に示さ
れるようにガラス基板３０Ａと、その表面に形成
された前述のような多層膜３０Ｂとからなる。ま
た、本実施態様において、蓄積性蛍光体シート１
０は透明な支持体１０Ａ上に蓄積性蛍光体層１０
Ｂが形成されてなり、前記多層膜フイルター３０
は、上記蓄積性蛍光体層１０Ｂ上に前記多層膜３
０Ｂが直接接するように配されている。またレー
ザビーム１３は多層膜フイルター３０に略垂直な
方向、すなわち入射角が略0°となるように入射せ
しめられる。なお、蓄積性蛍光体シート１０の透
明な支持体１０Ａは特に設けられなくてもよく、
また蓄積性蛍光体層１０Ｂの上面に透明な保護膜
等が形成されていてもよい。上記多層膜フイルタ
ー３０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
であるレーザビーム１３として、He−Neレーザ
から射出された波形633nｍのビームが用いられ
ている。第３図に示すように、このレーザビーム
１３に対する多層膜フイルター３０の光透過率
は、入射角が0°の際、すなわち、シート１０の励
起のために入射する際には90％程度となつてい
る。また波長630〜650nｍ以外の入射角が0°の光
に対する多層膜フイルター３０の光透過率はほぼ
０％となつている。 一方本実施態様装置において放射線画像情報読
取りにかけられる蓄積性蛍光体シート１０は、上
記レーザビーム１３の励起により、360〜420nｍ
（主に390nｍ）の波長の輝尽発光光１５を発する
ものである。第４図に、多層膜フイルター３０に
よる上記390nｍと633nｍの光の透過率の入射角
依存性を示す。 励起光としてのレーザビーム１３は前述のよう
に、0°に近い入射角で蓄積性蛍光体シート１０上
に入射せしめられる。したがつてこのレーザビー
ム１３は、透過率90％程度で多層膜フイルター３
０を良好に透過し、蓄積性蛍光体シート１０上に
到達し、前述のように蓄積性蛍光体１０Ｂを励起
する。このレーザービーム１３は蓄積性蛍光体シ
ート１０と蛍光体層１０Ｂ表面である程度反射
し、多層膜フイルター３０側に戻る。この反射は
乱反射であり、反射光１３ａは多層膜フイルター
３０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１３ａのうち大きな入射角
で多層膜フイルター３０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３０によつて高
い反射率で反射され、再度蓄積性蛍光体シート１
０側に戻つて蓄積性蛍光体１０Ｂ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
ビーム１３が多層膜フイルター３０と蓄積性蛍光
体シート１０との間に閉じ込められる形となり、
蓄積性蛍光体１０Ｂの励起のために有効に利用さ
れるようになる。 また輝尽発光光１５もまちまちの角度で多層膜
フイルター３０に入射するが、該多層膜フイルタ
ー３０は、第４図に示すように、輝尽発光光１５
についてはその入射角に依らず常に100％近くを
反射する。従つて輝尽発光光１５のうち多層膜フ
イルター３０側に発散した光は第２図に示すよう
にその多くが多層膜フイルター３０に反射され、
蓄積性蛍光体シート１０の下側に配された前記集
光体１６にその入射端面１６ａから入射せしめら
れる。このように上記多層膜フイルターを用いた
ことにより、本実施態様の装置によれば励起光で
あるレーザビームを有効に利用して輝尽発光光の
光量を増大させるとともに、この輝尽発光光の検
出を効率良く行ない、装置の感度を従来より顕著
に高めることができる。 なお、上記実施態様における多層膜フイルター
は入射する輝尽発光光を100％近く反射し、また
励起光は入射角が0°である場合に90％低下透過す
る等極めて好ましい特性を有するものであるが、
一般的には励起光の光透過率が入射角度０〜5°の
場合に70％以上であり、励起光の反射率が入射角
度30°以上の場合に60％以上であり、かつ輝尽発
光光の反射率が60％以上であれば好ましい感度上
昇の効果を達成することができる。また、多層膜
を支持する基板としては前記ガラス基板の他にポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
塩化ビニリデン、ポリアミドなどからなる透明な
プラスチツクシートを用いてもよい。 以下に上記多層膜フイルター３０による効果に
ついて具体的数値を挙げて説明する。 ［実施例］ 輝尽性の二価ユーロピウム賦活弗化臭化バリウ
ム蛍光体BaFBr：0.001El²⁺）と線状ポリエステ
ル樹脂と混合物にメチルエチルケトンを添加し、
さらに硝化度11.5％のニトロセルロースを添加し
て蛍光体を分散状態で含有する分散液を調製し
た。この分散液に燐酸トリクレジル、ｎ−ブタノ
ールそしてメチルエチルケトンを添加したのち、
プロペラミキサーを用いて十分に攪拌混合して、
蛍光体が均一に分散し、かつ結合剤と蛍光体との
混合比が１：10、粘度が25〜35PS（25℃）の塗布
液を調製した。 透明ガラス板（支持体、厚さ：１mm）を水平に
置き、塗布液をドクターブレードを用いて均一に
塗布した。そして塗布液に塗膜が形成された支持
体を乾燥器内に入れ、この乾燥器の内部の温度を
25℃から100℃に徐々に上昇させて、塗膜の乾燥
を行なつた。このようにして、支持体上に層厚が
250μｍの蛍光体層を形成した。 一方、約350℃に加熱した透明なガラス板（ガ
ラス基板、厚み：約１mm）を真空容器内に入れ、
TiO₂およびSiO₂を用いて各層の膜厚を制御しな
がら交互に繰り返し真空蒸着することにより、ガ
ラス板上に、第４図に示した透明および反射特性
を有する多層膜フイルター（バンドパスフイルタ
ー）を約2μｍの総膜厚（約20層積層）で形成し
た。 上記蓄積性蛍光体シートと多層膜フイルターを
第１図に示した装置に組み入れた。 ［比較例］ 上記実施例における多層膜フイルターを排し、
その他は上記実施例と同様にした。 上記２つの装置について以下の感度試験を行な
うことにより評価を行なつた。 蓄積性蛍光体シートに、管電圧80KVpのＸ線
を照射したのち、He−Neレーザ光（波長：633n
ｍ）で励起して感度を測定した。 得られた結果を第１表に示す。

【表】 第１表に示された結果から明らかなように、多
層膜フイルターが設けられた本発明の装置によれ
ば、多層膜フイルターが設けられていない従来の
装置に比べて感度が著しく向上した。 なお以上説明した例においては、多層膜フイル
ター３０が蓄積性蛍光体シート１０に接するよう
に配置されているが、第５図に示すように多層膜
フイルター３０を、蓄積性蛍光体シート１０との
間に微小間隙を置いて配置するようにしてもよ
い。一般に放射線画像情報の読取りは、蓄積性蛍
光体シートを副走査のために搬送して行なわれる
ので、上記のように多層膜フイルター３０を蓄積
性蛍光体シート１０から離して配置しておけば、
蓄積性蛍光体シート１０および多層膜フイルター
３０の摩耗が防止されて好ましい。 また、多層膜フイルターは、蓄積性蛍光体シー
トに近接した励起光光路にあればよく、上述のよ
うにシートに対して相対的に移動するものの他
に、例えばシートの走査領域全体に多層膜フイル
ターを一時的に密着させ、シートの副走査手段と
ともにフイルター送り手段を設けて多層膜フイル
ターをシートとともに副走査方向に送るようにし
てもよい。 （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
報読取装置においては、蓄積性蛍光体シートに近
接する励起光光路に配置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
でき、同時に輝尽発光光の検出効率も高めること
ができる。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挙げることがで
きる。また本発明装置は、上記のような効果を奏
する多層膜フイルターを励起光光路に配置したも
のであるから、本装置によれば、すべての蓄積性
蛍光体シートに高価な多層膜フイルターを被着さ
せる場合に比べて放射線画像情報読取システムを
より安価に形成することができる。

【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斜
視図、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図本発明装置に用いられる多
層膜フイルターの透過スペクトルを示すグラフ、
第４図は上記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を示す
グラフ、第５図は本発明の他の実施態様装置を示
す側面図である。 １０……蓄積性蛍光体シート、１１……シート
搬送手段、１２……レーザ光源、１３……レーザ
ビーム、１４……ガルバノメータミラー、１５…
…輝尽発光光、１７……フオトマルチプライヤ
ー、３０……多層膜フイルター、３０Ａ……ガラ
ス基板、３０Ｂ……多層膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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を２次元的に走査させ、
   この励起光の走査を受けたシートの箇所から発す
   る輝尽発光光を前記シートの励起光照射面と反対
   の面側に配された光検出器によつて光電的に読み
   取り放射線画像情報読取装置において、 前記シートに近接した励起光光路に、該励起光
   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
   好に反射する多層膜フイルターが配設されたこと
   を特徴とする放射線画像情報読取装置。 ２ 前記多層膜フイルターが、入射角度が０〜5°
   の励起光の光透過率が70％以上であり、入射角度
   が30°以上の励起光の反射率が60％以上であり、
   かつ前記輝尽発光光の反射率が60％以上であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射
   線画像情報読取装置。