JPH0694649A - 放射線イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、高圧帯電される被帯電体であ
るイメージプレートの感光体層の全面のフル帯電レベル
を高均一化させ得、像検出感度の向上と階調性の向上と
を図ることが可能な放射線イメージング装置を提供する
ことにある。 【構成】所定電位に保たれた導電性網体としての網状電
極２０を、高圧帯電される被帯電体であるイメージプレ
ート１０の感光体層１４の全面に近接して対向配置する
と共に、前記網状電極２０の一面側を、高圧電位が印加
されたワイヤ電極３２を機械的走査することにより、前
記感光体層１４の全面を高圧電位に帯電させる例えばス
コロトロン帯電器３０の如き帯電器を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゼログラフ方式のＸ線
イメージプレートを用いた放射線イメージング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線を典型例とする放射線により被写体
透過像を得るための技術及び該透過像を観察するための
技術は、検査種別に応じて多種多様な方式が提案され且
つ実用に供されている。そして、このような放射線イメ
ージング技術は、医療分野や各種産業分野に欠かせない
ものになっている。

【０００３】一方、Ｘ線の如き放射線は、可視光と異な
り光学レンズによる像の縮小、拡大ができない。このた
め、実寸大のイメージプレート（像変換板）から直接信
号を取出し、種々の画像処理を施して高度のＸ線情報を
得る方式、或いはＸ線透過像を記録として保存したり、
多種類の透過写真を同時に比較検討する等、短時間でハ
ードコピーを得たい場合のために、イメージプレートを
直接現像する方式が提案されてきた。

【０００４】そして、上述したいずれの方式も、被帯電
体であるイメージプレートを帯電する例えばスコロトロ
ン帯電器を使用する。この種のスコロトロン帯電器は、
高圧電位が印加されるワイヤ電極が、ケーシング内に配
置した絶縁体間に配置されると共にケーシンングの前面
に小形の網状電極が配置されて構成されている。そし
て、ワイヤ電極は、網状電極を介し、イメージプレート
の感光体層から所定距離を離しつつ当該感光体層の全面
を機械的走査することができる構成である。

【０００５】また、イメージプレートは、Ｇｄ2 Ｏ2
Ｓ：Ｔｂの如き蛍光体層とフタロシアニンの如き感光体
層とを積層させた構成のものある。この構成では、Ｘ線
を受けた蛍光体層は、例えば波長５４４ｎｍの可視光を
発光し、この発光を感光体層が受けて内部に正孔が発生
して、フル帯電から放電され潜像が形成されるようにな
る。

【０００６】図１７は、上述したイメージプレート１０
を用いる従来のＸ線イメージング装置の要部を示す図で
ある。図１７に示すように、イメージプレート１０と、
スコロトロン帯電器３０と、電源装置４０とからなる。

【０００７】また、上記におけるスコロトロン帯電器３
０のケーシング３１は接地又は低電位に保持され、電極
ワイヤ３２は、電源装置４０により−４〜−６ｋＶに保
持され、金属ケーシング３１の全面に配置される小形の
網状電極３３は、電源装置４０により−１０００Ｖに保
持される。網状電極３３とイメージプレート１０とは、
５〜６mmの間隔が保持されている。

【０００８】以上のように構成された従来のＸ線イメー
ジング装置においては、Ｘ線照射工程に先立って、先ず
最初にイメージプレートを、例えばスコロトロン帯電器
を用いて、イメージプレートの感光体層の全面を一様
に、例えば−８００Ｖの如き高圧電位に帯電させる準
備、つまり帯電工程を必要とする。

【０００９】帯電工程において、イメージプレートのフ
ル帯電位は、感光体層の厚さとその誘電率で決る電気容
量に注ぎ込んだ電荷量とで決まるものである。この場
合、スコロトロン帯電器によりイメージプレートを走査
する際、スコロトロン帯電器のワイヤ電極とイメージプ
レートとの間の間隔むらや電界の乱れなどの影響を受け
て、イメージプレートの感光体層のフル帯電レベルの不
均一性の発生は防げなかった。しかも、フル電位を必要
に応じて調節することも困難であった。

【００１０】帯電工程後の次の段階では、Ｘ線に対する
露光が行われ、Ｘ線が電位像に変換される。従って、Ｘ
線照射量の少ない部分程、放電は進まず照射量の多い部
分程進み、アース電位に近づく。つまりこの潜像は被写
体の明るい部分程電位が少なく、暗い部分程電位が高く
なる、いわゆる負変調信号である。

【００１１】このような負変調の像信号では、Ｘ線量の
少ないレベルつまり暗部の検出能力は、Ｘ線照射前のフ
ル帯電レベルである−８００Ｖの均一性すなわち揺らぎ
によって決まる。従来の技術では、フル帯電レベルの不
均一性が、帯電値の１０％以上にまで達していた。これ
が負変調方式の欠点であり、Ｘ線量の少ない場合の画像
検出能力を妨げていた。

【００１２】図１８は、図１７に示すスコロトロン帯電
器３０により帯電されたイメージプレート１０の感光体
層におけるフル帯電部とアース電位との境界を示すトポ
グラフを示す特性図であるが、この特性図に示すよう
に、−８０Ｖ以上の揺らぎが認められる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の技
術において、Ｘ線照射の前段階としてイメージプレート
を高圧に帯電させる方式では、そのフル帯電レベルの均
一性が向上すればする程、Ｘ線照射量の少ない暗部の画
質は向上し、検出能力は増加する。例えばフル帯電位に
対してそのレベルの不均一性が８０Ｖであれば、画像の
中で８０Ｖ以内の電位変化やフル帯電位から８０Ｖに満
たない放電の暗い画像は検出できない。例えば、これが
８Ｖ以内に改善されれば、８Ｖの画像変化とフル帯電か
ら８Ｖ以上放電できるならその暗い画像を検出できるこ
とになる。

【００１４】そこで本発明の目的は、高圧帯電されるイ
メージプレートの感光体層の全面のフル帯電レベルを高
均一化させ、像検出感度の向上と階調性の向上とを図る
ことが可能な放射線イメージング装置を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し且つ目
的を達成するために本発明に係る放射線イメージング装
置は、放射線を被写体に照射する放射線照射手段と、前
記被写体を透過した放射線に感応して可視光を発する蛍
光体層及びこの蛍光体層から発する可視光に感応して電
位潜像を形成する感光体層を、基板上に積層してなるイ
メージプレートと、このイメージプレートの前記感光体
層の全面に近接して対向配置され、所定電位に保たれた
導電性網体と、前記導電性網体の一面側を高圧電位にて
走査することにより、前記感光体層の全面を高圧電位に
帯電させる帯電器と、前記感光体層に形成された電位潜
像から所定の表示形式の放射線透過像を再現する再現手
段とを具備する。

【００１６】

【作用】本発明に係る発明の放射線イメージング置によ
れば、帯電に先立ってイメージプレートの感光体層は所
定の電位に保持されるので、帯電に際しては感光体層上
の電位の不均一性は改善される。さらに、帯電電位を予
め所望値に設定できるので、被写体の厚さ、Ｘ線量、露
光量によって左右されるコントラスト比を調整できる利
点がある。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１８】図１は本発明で使用するイメージプレート
の断面構成図である。このイメージプレート１０は、ア
ルミ基板１１に、厚さ略２００μｍのＧｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｔ
ｂの如き蛍光体の層１２、透明導電（ＩＴＯ）層１３、
及び厚さ略２０μｍのフタロシアニンの如き有機質の感
光体の層１４を、積層形成したものである。そして、蛍
光体層１２は、Ｘ線の照射を受けて波長５４４ｎｍにピ
ーク波長を持つ効率の高い可視光を発する。また感光体
層１４は、上述の波長域で５０％以上の量子効率を示
す。

【００１９】次に、上述したイメージプレート１０を用
いる本発明の一実施例に係るＸ線イメージング装置の要
部を、図２を参照して説明する。図２に示す構成は、イ
メージプレート１０の帯電工程に係る構成を示してお
り、イメージプレート１０と、導電性網体である網状電
極２０と、スコロトロン帯電器３０と、電源装置４０と
からなる。

【００２０】Ｘ線イメージング装置の全体は、図２に示
すイメージプレート１０、網状電極２０、スコロトロン
帯電器３０及び電源装置４０のほかに、Ｘ線照射部と、
イメージプレート１０に形成された電位潜像から所定の
表示形式の放射線透過像を再現する再現部とを具備す
る。

【００２１】上記における網状電極２０は、厚さが１０
０〜２００μｍの絶縁材からなる枠体２１の一面側に、
略７５０〜１００メッシュ／インチの導電材からなる網
体２２を張設して構成されており、この網体２２は、−
４００〜−６００Ｖに保持される。そして、網状電極２
０は、特に帯電工程に際しては、その枠体２１の他面側
を、イメージプレート１０の感光体層１４に近接して且
つその全面に対向して配置される。

【００２２】また、上記におけるスコロトロン帯電器３
０は、長尺状金属ケーシング３１の軸方向両端部に図示
しない絶縁体を配置し、該絶縁体間に電極ワイヤ３２を
設けて構成されており、一般に金属ケーシング３１は接
地又は低電位に保持され、電極ワイヤ３２は、−４〜−
６ｋＶに保持される。

【００２３】さらに、上記における電源装置４０は、網
状電極３０の網体２２を−４００〜−６００Ｖに保持す
るための電源部４１と、スコロトロン帯電器３０の電極
ワイヤ３２を、−４〜−６ｋＶに保持するための電源部
４２とからなる。

【００２４】イメージプレート１０は、本実施例におい
ては、Ｘ線照射工程に先立って帯電工程を経る。帯電工
程は次のようにして行われる。すなわち、イメージプレ
ート１０の感光体層１４に近接し且つその全面に対向し
て配置された網状電極２０は、−４００〜−６００Ｖに
保持されており、そして網状電極２０の全面は、−４〜
−６ｋＶに保持された電極ワイヤ３２を有するスコロト
ロン帯電器３０により、イメージプレート１０の感光体
層１４の表面から５〜６ｍｍの間隔を保って機械的に走
査される。

【００２５】このように、本実施例の帯電工程では、イ
メージプレート１０の感光体層１４とコロトン帯電器３
０との間の間隔変動に伴う電位変動や、スロトン帯電器
３０の機械的走査の進行に伴う電位変動等を、予め高電
位に保持された網状電極３０の電位により補償され得
る。すなわち、感光体層１４は、その誘電率（例えばフ
タロシアニンでは約５〜８）、厚さ略２０μｍで決まる
静電容量に対し、スコロトロン帯電器３０から注ぎ込ま
れる電荷量に応じて帯電し、−８００〜−９００位に帯
電する。

【００２６】この場合、網状電極２０は所定電位に保た
れているが、網状電極２０がイメージプレート１０の表
面より離れているため、周りへの電界の漏洩、走査に伴
うスコロトロン帯電器３０とイメージプレート１０との
間の配置による電界の変化などで、網状電極２０の電位
にはならない。それだけではなく、帯電位の１０％以上
も面内不均一を生じるが、これをスコロトロン帯電器３
０の帯電走査により改善され得る。

【００２７】図４は、上述した手法で帯電させ、網状電
極２０を取り除いた後の図１８と同じ部分の帯電レベル
を示したものであるが、フル帯電電位−５００Ｖに対
し、帯電の揺らぎ（不均一性）は帯電位の約１／１０以
内の−５Ｖ程度にまで改善されることが確認される。

【００２８】以上の帯電工程後、図示しないＸ線照射部
から照射され図示しない被写体を透過したＸ線（透過Ｘ
線）は、イメージプレート１０に到達する。透過Ｘ線
は、イメージプレート１０の蛍光体層１２側から到達さ
せる場合、感光体層１４側から到達させる場合のいずれ
であっても良い。しかし、透過Ｘ線をイメージプレート
１０の感光体層１４側から到達させる場合には、網状電
極２２による好ましくない影響を回避するために、帯電
工程の後に、網状電極２２をイメージプレート１０から
除去した後に、Ｘ線照射工程を実行する場合がある。

【００２９】図５及び図６は、帯電工程後にＸ線照射工
程を実施する状況を示すものであって、透過Ｘ線をイメ
ージプレート１０の蛍光体層１２側から到達させる場合
である。先ず、メージプレート１０に網状電極２０を取
付けてスコロトロン帯電器３０により帯電を行い、図５
に示すように、イメージプレート１０に網状電極２０を
取付けたまま、被写体Ｐを透過した透過Ｘ線ＸＲを、メ
ージプレート１０に到達させる。

【００３０】そして、次の再現工程に先立って、図６に
示すように、イメージプレート１０から網状電極２０を
除去する。この図５及び図６に示す手順においては、イ
メージプレート１０に網状電極２０を取付けたままＸ線
照射を行い、その後で再現工程等において邪魔な網状電
極２０を取り外している。これは網状電極２０の存在が
イメージプレート１０に対し、網状電極２０の影を形成
しない場合である。

【００３１】以上に対し、図７及び図８に示す手順は、
Ｘ線照射工程に先立って網状電極２０を取り外してい
る。すなわち、図７及び図８も、帯電工程後にＸ線照射
工程を行う状況を示すものであって、透過Ｘ線をイメー
ジプレート１０の感光体層１４側から到達させる場合で
ある。

【００３２】先ず、先の例と同様に、メージプレート１
０に網状電極２０を取付けてスコロトロン帯電器３０に
より帯電を行い、図７に示すように、網状電極２０が取
外されたイメージプレート１０に対し、被写体Ｐを透過
した透過Ｘ線ＸＲを到達させる。そして、その後で、図
８に示すように、以降の再現工程に備える。この手順
は、網状電極２０の存在がイメージプレート１０に対し
影を形成する慮があるので、Ｘ線照射工程に先立って網
状電極２０を取り外している。

【００３３】以上においては、網状電極２０とスコロト
ロン帯電器３０とが個別に構成されており、網状電極２
０はイメージプレート１０に付設され得る。図９は、網
状電極２０とスコロトロン帯電器３０´とが一体構成さ
れた帯電装置５０であった。この帯電装置５０は、網状
電極２０とスコロトロン帯電器３０とが個別に構成され
ている帯電装置に比較し、帯電工程における操作性が向
上し得る。この帯電装置５０は、いわゆる電子写真方式
の複写機の帯電手段としてやゼログラフ方式のＸ線イメ
ージプレートの帯電手段として用いることができる。

【００３４】上述の帯電装置５０においては、網状電極
２０の枠体２１の一面側には網体２２が張設され、また
枠体２１には案内機構２３が設けられている。この案内
機構２３に沿って移動可能にして本実施例のスコロトロ
ン帯電器３０´が設けられている。

【００３５】このスコロトロン帯電器３０´は、金属ケ
ーシング３１，ワイヤ電極３２が設けられており、この
ワイヤ電極３２は、金属ケーシング３１の長手方向両端
部に配置された絶縁体３３Ａ，３３Ｂにより支持されて
いる。また、ケーシング３１内には、移動機構３４が設
けられている。

【００３６】この移動機構３４によりスコロトロン帯電
器３０´は、網状電極２０から５〜６mmの距離を置いて
図示の矢印方向に移動する。これにより、スコロトロン
帯電器３０´は、網状電極２０を介してイメージプレー
ト１０の感光体層１４を、略均一のフル帯電レベルに設
定することができる。

【００３７】次に再現手段について、図１０〜図１３に
示す一例と、図１４〜図１６に示す他の例とについてそ
れぞれ詳細に説明する。図１０〜図１３に示す一例は、
センサの機械的走査によってイメージプレートから時系
列の信号を取得する方法である。

【００３８】また、図１４〜図１６に示す他の例は、イ
メージプレートの潜像を直接トナーで現像して紙に転写
することにより、ハードコピー化する方法である。

【００３９】先ず、図１０〜図１３に示す一例について
説明する。すなわち、図１０に示すように、潜像が形成
されたイメージプレート１０が用意される。もちろん、
この潜像が形成されたイメージプレート１０は、先に帯
電工程、Ｘ線照射工程が実行されているものとする。

【００４０】次に、図１１に示すように、イメージプレ
ート１０の感光体層１４側に、転写ディスク６０が配置
されることにより、イメージプレート１０の感光体層１
４上に形成された潜像（電位）が、転写ディスク６０に
転写される。

【００４１】これにより、図１２に示すように、潜像
（電位）が転写された転写ディスク６０が得られる。図
１３に示すように、この転写ディスク６０は、ターンテ
ーブル７０に乗せられ、信号検出装置８０により転写デ
ィスク６０から時系列の信号が取得される。

【００４２】この信号検出装置８０は、静電センサ８１
が、ターンテーブル７０により例えば回転駆動された転
写ディスク６０から潜像（電位）を検出し、増幅器８２
を介して図示しない画像表示装置に伝送される。この画
像表示装置により、テレビジョン表示や紙によるハード
コピー等のように所望の表示形式の情報表示がなされ
る。

【００４３】次に、図１４〜図１６に示す他の例の再現
手段について説明する。すなわち、先ず、図１４に示す
ように、潜像が形成されたイメージプレート１０が用意
される。次に、図１５に示すように、トナー現像機９０
をイメージプレート１０の感光体層１４上に置き、トナ
ー像を形成し、そして図１６に示すように、イメージ直
接トナーで現像してハードコピー紙に転写することによ
り、潜像（電位）のハードコピー化が達成される。

【００４４】以上述べた本発明の帯電装置及びＸ線イメ
ージング装置によれば、帯電に先立って被帯電体は所定
の電位に保持されるので、スコロトロン帯電器３０によ
る帯電に際しては被帯電体であるるイメージプレート１
０上の電位の不均一性は改善され、例えば、電子写真方
式の複写機においては、像形成感度の向上と階調性の向
上とが図られる。

【００４５】また、既述した作用効果の他に、イメージ
プレート１０の感光体層１４の帯電電位を予め所望値に
設定できるので、被写体の厚さ、Ｘ線量、露光量によっ
て左右されるコントラスト比を調整できる利点がある。

【００４６】また、上記実施例の帯電装置を、電子写真
方式の複写機等に適用した場合、高圧帯電される被帯電
体の全面のフル帯電レベルを高均一化させることが可能
となり、これにより像形成感度の向上と階調性の向上と
が図られる。

【００４７】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できるものである。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明は、放射線を被写体
に照射する放射線照射手段と、前記被写体を透過した放
射線に感応して可視光を発する蛍光体層及びこの蛍光体
層から発する可視光に感応して電位潜像を形成する感光
体層を、基板上に積層してなるイメージプレートと、こ
のイメージプレートの前記感光体層の全面に近接して対
向配置され、所定電位に保たれた導電性網体と、前記導
電性網体の一面側を高圧電位にて走査することにより、
前記感光体層の全面を高圧電位に帯電させる帯電器と、
前記感光体層に形成された電位潜像から所定の表示形式
の放射線透過像を再現する再現手段とを具備したので、
帯電に先立ってイメージプレートの感光体層は所定の電
位に保持されので、帯電に際しては感光体層上の電位の
不均一性は改善される。さらに、帯電電位を予め所望値
に設定できるので、被写体の厚さ、Ｘ線量、露光量によ
って左右されるコントラスト比を調整できる利点があ
る。

【００４９】よって本発明によれば、高圧帯電されるイ
メージプレートの感光体層の全面のフル帯電レベルを高
均一化させ得、像検出感度の向上と階調性の向上とを図
ることが可能な放射線イメージング装置を提供できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線イメージング装置に使用される
Ｘ線イメージプレートの一例の断面図。

【図２】本発明に係る放射線イメージング装置の一実施
例の構成を示す概略図。

【図３】図２において使用される導電性網体の一例を示
す斜視図。

【図４】本発明におけるイメージプレートの電位のトポ
グラフを示す特性図。

【図５】本発明の一例のイメージング行程における導電
性網体を取付けたままでＸ線照射を行う状況を示す図。

【図６】図５のイメージング行程における導電性網体の
除去を示す図。

【図７】本発明の他の例のイメージング行程における導
電性網体を除去してＸ線照射を行う状況を示す図。

【図８】本発明に係る放射線イメージング装置における
イメージング行程における導電性網体の除去を示す図。

【図９】本発明に係る放射線イメージング装置に使用さ
れる帯電装置の他の実施例の構成を示す斜視図。

【図１０】センサの機械的走査によってイメージプレー
トから時系列の信号を取得する方法を示すものであっ
て、潜像が形成されたイメージプレートを示す図。

【図１１】同方法においてイメージプレートの潜像を転
写ディスクに転写する状況を示す図。

【図１２】同方法において潜像が転写された転写ディス
クを示す図。

【図１３】同方法において潜像が転写された転写ディス
クから時系列の信号を取得する状況を示す図。

【図１４】イメージプレートの潜像を直接トナーで現像
して紙に転写することにより、ハードコピー化する方法
を示すものであって、潜像が形成されたイメージプレー
トを示す図。

【図１５】同方法においてトナー現像の状況を示す図。

【図１６】同方法においてトナー像を紙に転写する状況
を示す図。

【図１７】従来の技術による放射線イメージング装置の
一例の構成を示す概略図。

【図１８】従来の技術による放射線イメージング装置に
おけるイメージプレートの電位のトポグラフを示す特性
図。

【符号の説明】

１０…イメージプレート ２０…網状電極 ２１…枠体 ２２…網体 ３０，３０´…スコロトロン帯電器 ３１…金属ケー
シング ３２…ワイヤ電極 ４０…電源装置 ５０…帯電装置 ６０…転写ディス
ク ７０…ターンテーブル ８０…信号検出装
置 ９０…トナー現像機 １００…ハードコピ
ー紙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線を被写体に照射する放射線照射手
   段と、 前記被写体を透過した放射線に感応して可視光を発する
   蛍光体層及びこの蛍光体層から発する可視光に感応して
   電位潜像を形成する感光体層を、基板上に積層してなる
   イメージプレートと、 このイメージプレートの前記感光体層の全面に近接して
   対向配置され、所定電位に保たれた導電性網体と、 前記導電性網体の一面側を高圧電位にて走査することに
   より、前記感光体層の全面を高圧電位に帯電させる帯電
   器と、 前記感光体層に形成された電位潜像から所定の表示形式
   の放射線透過像を再現する再現手段と、 を具備する放射線イメージング装置。