JPH06214326A - 放射線画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】放射線画像情報を蓄積記録する輝尽性蛍光体か
ら画像情報を読み取る装置において、前記輝尽性蛍光体
の残光影響分を高精度に除去する。 【構成】輝尽性蛍光体を励起させるための励起光を、主
走査の途中の所定走査地点で強制的に消灯させる。そし
て、前記励起光を中断させた後で、前記所定走査地点以
前の走査位置における輝尽発光の残光を検出させる。こ
こで、励起光を中断させる直前における輝尽発光量Ｓ１
と、中断後の所定時間Δｔが経過してからの輝尽発光量
Ｓ２とをサンプリングし、前記サンプリングデータに基
づいて残光量の近似式を設定させる。

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読取り装置に
関し、詳しくは、放射線画像情報が蓄積記録される輝尽
性蛍光体の残光影響分を除去して、前記輝尽性蛍光体か
ら放射線画像情報を正確に読み取れるようにした放射線
画像読取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線画像のような放射線画像は、病気診
断用などに多く用いられており、このＸ線画像を得るた
めに、被写体を透過したＸ線を蛍光スクリーン（蛍光体
層）に照射し、これにより透過線量に応じた可視光を生
じさせて、この可視光を通常の写真と同様に銀塩を使用
したフィルムに照射して現像した、所謂、放射線写真が
従来から多く利用されている。

【０００３】しかし、近年、銀塩を塗布したフィルムを
使用しないで、蛍光体層から直接画像情報を読み取る方
法が工夫されるようになってきている。かかる方法とし
ては、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体に吸収せ
しめ、しかる後、この輝尽性蛍光体を光エネルギーで励
起することによりこの輝尽性蛍光体が上記吸収により蓄
積している放射線エネルギー（放射線画像情報）を蛍光
として輝尽発光せしめ、この輝尽発光を光電変換して画
像信号を得る方法がある。

【０００４】具体的には、例えば米国特許3,859,527 号
及び特開昭55−12144 号公報等に、輝尽性蛍光体を用い
可視光線又は赤外線を輝尽励起光とした放射画像変換方
法が示されている。この方法は、支持体上に輝尽性蛍光
体層を形成した放射画像変換パネルを使用するもので、
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、被写体各部の放射線透過率に対
応する放射線エネルギーを蓄積させて潜像を形成し、し
かる後、この輝尽性蛍光体層を輝尽励起光で走査するこ
とによって蓄積された放射線エネルギーを光に変換して
放射させ、この光信号を光電変換して放射線画像信号を
得るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、輝尽性蛍光
体は、前述のように励起光を照射すると、蛍光体中に蓄
積されている放射線エネルギーを輝尽発光として放出す
る性質を有するが、この輝尽発光は、励起光の照射が終
わってもいわゆる残光としてその蛍光体特有の応答時間
だけ発光が続く。

【０００６】従って、放射線画像変換パネルを励起光で
走査し、輝尽性蛍光体から放出される輝尽発光を光電的
に順次読み取って画素単位の画像信号を得るときに、励
起光照射中の画素からの発光成分のみではなく、すでに
励起光の照射が終わった画素からの残光成分も含めて励
起光照射中の画素の情報成分が検出されることになる。
このため、画素間の信号の分離が完全になされず、コン
トラスト分解能が低下し、また、再生画像の鮮鋭度が低
下してしまい、極端な場合には尾引きなどの偽画像が出
てしまうことがあった。

【０００７】そこで、残光影響を含んで読み取られた画
像信号から残光影響分を除去できるようにした読取り方
法が、特開昭６２−１８５３６号公報，特公平２−１５
１５４号公報等で提案されている。特開昭６２−１８５
３６号公報に開示される画像読取り方法においては、輝
尽性蛍光体における残光特性を２つ以上の指数関数の和
に近似し、該近似特性に従って画像信号を補正するよう
にしており、また、特公平２−１５１５４号公報に開示
される方法では、１つの指数関数によって残光特性を近
似するようにしており、それぞれの近似に基づいて残光
レベルを予測し、該予測結果に基づいて残光成分を読取
り画像信号から除去する補正を行っている。

【０００８】ところで、前記残光特性の近似を行わせる
に当たっては、専用装置によって残光特性を輝尽性蛍光
体の種類毎に予め測定し、該測定結果を固定値として各
読取り装置に適用して残光補正を施していた。しかしな
から、前記残光特性は、同じ種類の輝尽性蛍光体であっ
ても個々にばらつきが存在し、また、経時的に特性が変
化する場合もあるため、実機の残光特性に対して誤差を
生じる場合があり、残光補正を高精度に施すことができ
なくなる場合があった。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、残光補正に必要な輝尽性蛍光体の残光特性を、実
機上で簡便に検出することができる放射線画像読取り装
置を提供し、以て、残光補正の精度を向上させることを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
放射線画像読取り装置は、被写体を透過した放射線発生
源からの放射線を輝尽性蛍光体に吸収させることで放射
線画像情報を蓄積記録する放射線画像変換パネルと、こ
の放射線画像変換パネルを励起光で走査することにより
輝尽性蛍光体に蓄積記録されている放射線画像情報を輝
尽発光せしめる励起手段と、前記輝尽発光を光電的に読
み取って放射線画像信号を得る光電変換手段と、前記輝
尽性蛍光体における輝尽発光の残光特性に応じた補正を
前記光電変換手段で得られた放射線画像信号に施す残光
補正手段と、所定走査地点以降の走査位置における輝尽
発光を強制的に遮断することにより、前記所定走査地点
以前の走査位置における輝尽残光の推移を前記光電変換
手段で読み取らせ、該読取り結果に基づいて前記残光補
正手段における補正特性を設定する残光補正特性設定手
段と、を含んで構成される。

【００１１】

【作用】かかる構成の放射線画像読取り装置によると、
輝尽性蛍光体を励起光で走査して放射線画像情報を輝尽
発光せしめ、この輝尽発光を光電変換して読み取るが、
該読取りで得られた画像信号に対して、輝尽発光の残光
特性に応じた補正を施して、残光影響を除去する。

【００１２】ここで、前記残光補正における補正特性
は、以下のようにして設定される。即ち、所定走査地点
以降の走査位置における輝尽発光を強制的に遮断するこ
とにより、前記所定走査地点以前の走査位置における輝
尽残光の推移を前記光電変換手段で読み取らせること
で、実際に残光が減衰する様子を検出させる。そして、
前記検出された実際の残光特性に基づいて残光補正の特
性を設定させる。即ち、通常の励起走査・読取り系をそ
のまま用いて輝尽性蛍光体の残光特性を、個々の読取り
装置毎に検出できるようにした。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１は本
発明にかかる放射線画像読取り装置の一実施例を示す基
本システム図である。この図１において、レーザ光源10
から一定強度のレーザ光11ａを射出させ、このレーザ光
11ａを例えばガルバノメータミラーやポリゴンミラー等
の光偏向器12によって偏向させる。そして、被写体を透
過した放射線が照射されて該放射線を輝尽性蛍光体に吸
収せしめることで、前記被写体の放射線画像情報を蓄積
記録する放射線画像変換パネル13に、前記偏向されたレ
ーザ光11ｂを励起光として照射させる。この際、放射線
画像変換パネル13は、レーザ光11ｂによってパネル幅方
向（図中のＸ方向）に主走査されるように配し、また、
エンドレスベルト装置等のパネル搬送手段19により前記
主走査方向と直交する副走査方向（図中のＹ方向）に放
射線画像変換パネル13を搬送させることにより、パネル
13の全面がレーザ光11ｂ（励起光）による２次元的走査
を受ける。

【００１４】尚、上記のレーザ光源10及び光偏向器12に
よって本実施例における励起手段が構成される。レーザ
光11ｂが照射された放射線画像変換パネル13の個所は、
そこに蓄積記録されている放射線画像に応じて強度で輝
尽発光し、この輝尽発光した光20は、放射線画像変換パ
ネル13の近傍に配された透明な集光体14の入射端面14ａ
から該集光体14内に入射する。前記集光体14は、放射線
画像変換パネル13近傍に位置する前端部14ｂが平面状に
形成されると共に、その端面である上記入射端面14ａが
主走査線と平行になるように配されている。そして、前
記集光体14は、後端側に向かって次第に円筒状になるよ
うに形成され、その後端部14ｃにおいて略円筒状となっ
て、射出端面14ｄの近傍に配されたフォトマルチプライ
ヤー等の輝尽発光検出器15（光電変換手段）に結合して
いる。従って、前記入射端面14ａから集光体14内に入射
した輝尽発光20は、上記輝尽発光検出器15によって光電
的に検出される。

【００１５】集光体14と輝尽発光検出器15との間には、
輝尽発光の波長領域の光のみを透過するフィルタ（図示
省略）が配され、輝尽発光20のみが輝尽発光検出器15に
よって検出されるようになっている。尚、上記構成で
は、放射線画像変換パネル13を副走査方向に移動させる
構成としたが、放射線画像変換パネル13を固定させてお
いて、上記のレーザ光源10，光偏向器12，集光体14，輝
尽発光検出器15からなる読取り系を一体的に副走査方向
に移動させる構成としても良い。

【００１６】上記輝尽発光検出器15から出力される時系
列の電気画像信号は、放射線画像変換パネル13に蓄積記
録されていた放射線画像情報を担持する情報となってい
る。この放射線画像情報を担持する画像信号は、画像信
号処理回路16において、各画素毎の信号（ディジタル信
号）とされると共に、輝尽発光の残光による信号成分を
除去する補正（残光補正）を施された後、例えばＣＲＴ
17に送られて放射線画像を可視像として出力させるため
に用いられたり、放射線画像を写真感光材料等にハード
コピーとして再生するために用いられたり、更には、磁
気テープ，磁気ディスク，光ディスク等の記録媒体18に
記録されたりする。

【００１７】尚、前記残光補正は、Ａ／Ｄ変換後又は変
換前のいずれで行わせる構成であっても良い。ここで、
上記図１に示した前記放射線画像読取り装置の回路構成
を、図２のブロック図に従って説明する。図２におい
て、レーザ光源10は、同期信号生成回路31で生成される
同期信号が入力される駆動回路32によって駆動制御され
る。一方、輝尽発光検出器15の出力信号が入力される画
像信号処理回路16では、まず、前記出力信号をアンプ33
で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器34で画素毎のディジタル信
号に変換する。そして、前記ディジタル信号は、輝尽発
光の残光による信号成分を除去するデータ補正部35（残
光補正手段）で残光補正を施されて、ＣＲＴ17等に出力
される。

【００１８】ここで、前記データ補正部35における残光
補正において用いる補正量を算出する補正量算出部36
（残光補正特性設定手段）が設けられており、該補正量
算出部36は、前記Ａ／Ｄ変換器34で変換されたディジタ
ル画像信号に基づいて放射線画像変換パネル13の輝尽性
蛍光体の残光特性（励起光照射後の輝尽発光の減衰特
性）を検出し、該検出された残光特性に基づいて前記補
正量を算出して、該補正量を前記データ補正部35に出力
する。

【００１９】前記励起光の走査においては、連続的に励
起光が走査されるので、通常の走査に伴っては前記残光
成分を求めることは難しい。そこで、本実施例では、所
定走査地点以降の走査位置における輝尽発光を強制的に
遮断し、前記所定走査地点以前の走査位置における輝尽
発光の残光が輝尽発光検出器15で検出されるようにし
た。残光を検出する際には輝尽発光を生じさせるために
蛍光体にエネルギーを蓄積する必要があるが、この蓄積
エネルギーの分布は予め分かっていることが望ましく、
一様である方がより好ましい。

【００２０】即ち、所定走査地点以降の走査位置におけ
る輝尽発光を強制的に遮断すると、前記所定走査地点以
前における輝尽発光の残光に新規な走査による輝尽発光
が重なることがなく、励起光による走査を受けてから輝
尽発光が徐々に減衰する様子を検出することができる。
ここで、前記輝尽発光を強制的に遮断する方法として
は、主に以下の３つ方法がある。

【００２１】（１）所定走査地点から後半の走査位置に
対して励起光が走査されないようにする。 （２）所定走査地点から後半の走査位置における輝尽発
光が集光体14へ入射されないようにする。 （３）放射線発生源からの放射線を輝尽性蛍光体に吸収
させるときに、コントラストの強い（放射線の透過率が
低い）被写体（金属）を所定走査地点以降の走査位置に
挿入する。

【００２２】前記（１）の方法としては、例えば、主走
査途中でレーザ光を消灯させて、走査を中断させる方法
があり、具体的には、励起光走査系を例えば図３又は図
４に示すように構成することで実現できる。図３に示す
構成は、図２で示した基本的構成の同期信号生成回路31
と駆動回路32との間に、点灯信号生成回路37を追加して
いる。即ち、通常の走査では主走査方向の途中で励起光
をＯＦＦさせることはしないが、図３に示す構成では、
点灯信号生成回路37によって主走査途中で励起光を強制
的にＯＮ→ＯＦＦさせるための駆動信号を生成し、かか
る信号に基づいて駆動回路32がレーザ光源10を駆動する
ことで、主走査途中の所定走査地点での励起光の中断を
実現できるようにしてある。

【００２３】また、図４に示す構成では、同期信号生成
回路31，点灯信号生成回路37の信号を受けて音響光学素
子（ＡＯＭ）駆動回路38が、音響光学素子（ＡＯＭ）39
を駆動制御する構成としてある。かかる構成により、レ
ーザ光源10から光学系40を介して射出されるレーザ光
は、前記音響光学素子39によるＯＮ・ＯＦＦ制御を主走
査途中で受けることで、励起光の強制的な中断が実現さ
れる。

【００２４】上記図３又は図４に示す構成では、前記点
灯信号生成回路37、又は、点灯信号生成回路37と音響光
学素子駆動回路38と音響光学素子39との組み合わせによ
って輝尽発光の強制的な遮断が実現され、前記構成と補
正量算出部36とによって残光補正特性設定手段が構成さ
れる。図３又は図４に示すような構成によって主走査の
途中で励起光（レーザ光）の発光を停止させると、集光
体14には励起光の発光を停止させる前までに走査された
地点における輝尽発光の残光分が入射されるから、輝尽
発光検出器15による読取りを前記発光停止後に継続して
行わせれば、図５に示すように、輝尽発光検出器15で前
記停止後に検出される輝尽発光の光量は、励起光走査が
行われなくなった時点（Ｔ１）からその残光特性に応じ
て徐々に減衰することになる。

【００２５】ここで、補正量算出部36において、励起停
止時の光量Ｓ１と、励起停止後から所定時間Δｔだけ経
過した時点における光量Ｓ２とをサンプリングすると、
残光量を時刻の指数関数で近似するとすれば、以下の式
が得られることになる。 残光量＝Ｓ１ exp （（ｔ−Ｔ１）／ａ） 但し、ａ＝（Ｔ２−Ｔ１）／ｌｏｇ（Ｓ２／Ｓ１） 上記の式によって残光量を推定できれば、ある画素の測
光量は、当該画素の輝尽発光とその直前の画素までの残
光の総和で表すことができるから、該残光量の演算式を
求め、この情報をデータ補正部35に与えることで、前記
測光量（画像信号）から残光影響分を除去する補正式を
設定して、残光補正を施すことが可能となる。演算式が
予め決められた形（例えば指数関数の和）である場合に
は、その演算の程度を示す値を渡すだけでも適正な補正
を行うことができる。

【００２６】尚、残光量の近似式は、上記に限定される
ものではないことは明らかである。ここで、前記残光特
性の近似式は、実機上で実際の残光量を測定して求めた
ものであるから、放射線画像変換パネル13の残光特性に
ばらつきがあったり、また、残光特性に経時変化が生じ
ていても、実際の残光特性に適合する近似式となり、以
て、残光補正を高精度に施すことができるものである。

【００２７】上記実施例では、レーザ光（励起光）の発
光を主走査途中で中断させることで、所定走査地点から
後半の走査位置に対して励起光が走査されないようにし
たが、この他、レーザ光の発光は継続的に行わせておい
て、所定走査地点から後半でレーザ光の光偏向器12に対
する入射を遮断させたり、又は、光偏向器12で走査され
るレーザ光のパネル13に対する照射を所定走査地点から
後半で遮断させたり、更には、所定走査地点から光偏向
器12による偏向方向を強制的に変えて前記所定走査地点
以降の走査位置に対する走査が継続的に行われることを
回避しても良い。

【００２８】例えば光偏向器12で走査されるレーザ光の
照射を走査途中で遮断するには、図６に示すように構成
すれば良い。図６において、レーザ光を遮断する遮蔽物
51をアクチュエータ52によって、光偏向器12とパネル13
との間の光路上で、レーザ光（励起光）による主走査の
所定走査地点から後半を遮断する位置に出し入れさせる
ことができるようになっている。そして、残光測定を行
わせるときに前記遮蔽物51を選択的に光路上に挿入させ
ることで、前記所定走査地点以降における励起光の走査
を遮断して輝尽発光を中断させ、前記所定走査地点以前
における輝尽発光の減衰を検出させるようにし、通常の
放射線画像読取り時には、前記遮蔽物51をレーザ光の走
査光路上から退避させて、主走査方向の全範囲に渡って
レーザ光（励起光）による走査を行わせる。

【００２９】一方、レーザ光（励起光）による走査は通
常に行わせておいて、該走査による輝尽発光の集光体14
に対する入射を制限することで残光を検出させることも
でき（前記（２）の方法）、この方法を実現する構成を
図７に示す。図７において、集光体14とパネル13との間
の光路上で、レーザ光（励起光）による主走査の所定走
査地点から後半部分からの輝尽発光の集光体14に対する
入射を遮断する位置に、輝尽発光を遮断し得る遮蔽物53
をアクチュエータ54によって出し入れできるよう構成す
る。そして、残光測定において前記遮蔽物53を前記光路
上に挿入して、前記所定走査地点以前における輝尽発光
のみを集光体14に入射させ、前記所定走査地点以前にお
ける輝尽発光の減衰を検出させるようにし、通常の放射
線画像読取り時には、前記遮蔽物53を輝尽発光の入射経
路から退避させて、主走査方向の全範囲に渡って輝尽発
光が集光体14に入射するようにする。

【００３０】また、レーザ光による走査及び該走査で得
られる輝尽発光の集光を通常に行わせる代わりに、放射
線画像変換パネル13に対する放射線エネルギーの蓄積を
行わせるときに、主走査方向における所定の走査地点以
前においては放射線エネルギーを蓄積させ、前記所定の
走査地点以降においては放射線エネルギーの蓄積量を略
零として、レーザ光によって輝尽発光せしめたときに、
前記所定の走査地点を境として実質的に輝尽発光が発光
しないようにしても良い。

【００３１】具体的には、前述のように、放射線発生源
からの放射線を輝尽性蛍光体に吸収させるときに、コン
トラストの強い（放射線の透過率が低い）被写体（金
属）を所定走査地点以降の走査位置に挿入すれば良い
（（３）の方法）。前記コントラストの強い被写体の配
置例を図８に示してある。この図８において、主走査方
向の上流側に幅ｂの曝射領域を設ける一方、該曝射領域
の主走査方向下流側を遮蔽物（コントラストの強い被写
体）で覆って、前記幅ｂの領域のみで輝尽発光するよう
にしてある。ここで、パネル13でデータを取り込む主走
査方向の全幅ｘに対して、前記曝射領域の幅ｂを、ｘ／
ｂが２〜20程度になるように設定することが望ましい。

【００３２】また、コントラストの強い被写体によって
遮蔽する領域を、図９又は図10に示すように設定すれ
ば、パネル13が搬送される構成であって搬送途中で向き
が変化する可能性があっても、走査方向を意識すること
なくエネルギーの蓄積を行わせ、更に、残光検出を行わ
せることができる。図９では、パネル13の１つの対角線
上の両隅部それぞれを曝射領域とし、それ以外の領域を
遮蔽領域としてある。図10では、パネル13の中央部を曝
射領域として、その周囲を遮蔽領域としてある。

【００３３】尚、前記残光検出は、残光検出用として放
射線エネルギーをパネル13に蓄積させておいて行っても
良いが、例えば被写体が人体の胸部に固定されていると
きには、固定的に素抜けとなる所とＸ線の照射野の縁と
の間にある強いコントラストの部分（例えば胸部画像の
左右上の肩上の素抜け部分）を用いて残光検出を行わせ
て、該検出結果を用いて前記胸部放射線画像の読取りに
おける残光補正の特性を設定させるようにしても良い。

【００３４】また、複数のパネル13を選択的に用いるよ
うなシステムにおいては、例えば個々のパネルを識別番
号等で識別できるようにしておき、前記識別番号に対応
させて残光特性（又は残光補正の特性）を記憶させ、実
際に放射線画像を読み取るときに、対象とするパネル13
の識別番号を読み取って、対応する残光特性（又は残光
補正の特性）を呼び出せるようにすると良い。

【００３５】また、図２に示すように、補正データ判定
部43を設け、実際に残光特性を検出して行われる残光補
正の適正を評価させるようにすると良い。前記補正デー
タ判定部43では、例えばデータ補正部35による残光補正
の結果、画像データの低周波数成分のレベルが低下した
場合に、適正な残光補正が設定されたものと判定する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる放射
線画像読取り装置によると、輝尽性蛍光体の残光影響分
を、読取り画像信号から除去する残光補正を実行させる
に当たって、個々の輝尽性蛍光体毎に実際に残光特性を
検出し、該検出した残光特性に応じて補正特性を設定さ
せるようにしたので、前記残光補正の精度が向上すると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる放射線画像読取り装置の一実施
例の概略斜視図。

【図２】同上実施例における回路構成を示すブロック
図。

【図３】レーザ光源を制御する実施例を示す構成ブロッ
ク図。

【図４】レーザ光源を制御する他の実施例を示す構成ブ
ロック図。

【図５】レーザ光源を制御して得られる輝尽発光量の検
出結果を示すタイムチャート。

【図６】励起光を遮断する実施例を示す構成ブロック
図。

【図７】輝尽発光を遮断する実施例を示す構成ブロック
図。

【図８】遮蔽によって輝尽発光領域を限定する際の領域
区分例を示す図。

【図９】遮蔽によって輝尽発光領域を限定する際の領域
区分例を示す図。

【図10】遮蔽によって輝尽発光領域を限定する際の領域
区分例を示す図。

【符号の説明】

10 レーザ光源 12 光偏向器 13 放射線画像変換パネル 14 集光体 15 輝尽発光検出器 16 画像信号処理回路 35 データ補正部 36 補正量算出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を透過した放射線発生源からの放射
   線を輝尽性蛍光体に吸収させることで放射線画像情報を
   蓄積記録する放射線画像変換パネルと、 該放射線画像変換パネルを励起光で走査することにより
   輝尽性蛍光体に蓄積記録されている放射線画像情報を輝
   尽発光せしめる励起手段と、 前記輝尽発光を光電的に読み取って放射線画像信号を得
   る光電変換手段と、 前記輝尽性蛍光体における輝尽発光の残光特性に応じた
   補正を前記光電変換手段で得られた放射線画像信号に施
   す残光補正手段と、 所定走査地点以降の走査位置における輝尽発光を強制的
   に遮断することにより、前記所定走査地点以前の走査位
   置における輝尽残光の推移を前記光電変換手段で読み取
   らせ、該読取り結果に基づいて前記残光補正手段におけ
   る補正特性を設定する残光補正特性設定手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする放射線画像読取り
   装置。