JPS6149556A - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射線画
像情報の読取装置に関し、ざらに詳細には、蓄積性螢光
体シートに蓄積記録された放射線画像情報に応じて該シ
ートより放繭される輝尽発光光を正確に読み取ることの
できる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従来技術） ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ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からなる層を有するシー
ト（以下、「蓄積性蛍光体シート」あるいは単に「シー
ト」と言う。）に記録し、この蓄積性螢光体シートをレ
ーザー光等の励起光で走査して輝尽発光光を生「しめ、
その輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、こ
の画像信号を処理して診断適正の良い被写体の放射線画
像を得る放射線画像情報記録再生方法が提案されている
。（例えは特開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３
９５号、同５５−１６３４７２号、同５６−１０４６４
５＠、同５５−１１６３／１０号など） 以下に、上述の如く提案されている放射線画像情報記録
再生方法に用いられる放射線画像情報読取装置を第５図
に示し、これによりその機慣を説明する。

励起光としてレーザー光源１０１から一定強度のレーザ
ー光１０１ａをガルバノメータミラー１０２に人’ＪＪ
　ｃ’せ、このガルバノメータミラー１０２によって、
ガルバノメータミラー１０２の下方に置かれたシート１
０３の幅方向にレーザ光が主走査（矢印へ方向の走査）
するように、レーザ光を偏向してシート１０３に照射す
る。さらにシート１０３は、例えばエンドレスベルト装
置１０９上に吸着されて、矢印Ｂ方向へ搬送されるため
、副走査とほぼ直交する角度で主走査が繰り返され、シ
ート１０３の全面にわたるレーザ光１０１ｂによる２次
元的走査が行なわれる。このた”め、レーザ光１０１ｂ
による走査に従ってレーザ光１０１ｂの照射されたシー
トの個所は、蓄積記録された画像情報に応じた強度で輝
尽発光し、この発光光が、シート近くで主走査線に平行
に入射端面１０４ａが形成されｌζ透明な集光体１０４
の入射端面１０４ａから集光体１０４に入る。この集光
体１０４はシート１０３近くに位置する前端部１０４ｂ
が平面状に形成されるとともに、後端側に向かって次第
に円筒状になるように形成されていて、その後端部１０
４Ｇにおいてほぼ円筒状となって７オトマル１０５と結
合しているので、入射端面１０４ａから入った輝尽発光
光を後端部１０４Ｃに集めてフＡトマル１０５に伝える
。フォトマル１０５においＣ１輝尽発光光が電気信号に
変換された後、画像情報読取回路１０６に送られる。こ
の画像情報読取回路１０６によつＣ前記電気信号が処理
され、例えばＣＲＴ　１０７に可視像として出ノｊさせ
たり、磁気テープ１０８に記録させたり、あるいは西接
写杓感光材料等にハードコピーとして記録さゼたりする
ことができる。

−に記読取りの際、集光体１０４は、その入射端面１０
４ａが主走査線に平行でシート１０３のほぼ全幅にわた
る幅を右するため、入射端面１０４ａを見込むことかで
゛きる個所からの光はすべて読み取ることになり、レー
ザ光１０１ｂが入射した個所からの輝尽発光光たけでな
く、入射端面１０４ａを見込むことのできるシート１０
３上の他の個所からの光も全て読み取ってしまう。この
入射端面１０４ａに入射して読み取られる輝尽発光光以
外の光として、シート１０３の発する残光が問題となっ
てくる。この残光には、瞬時発光残光と輝尽発光残光と
がある。

瞬時発光残光とは、シートに画像情報を記録するために
放射線を照射した時のシートの瞬Ｒ発光光が、放射線の
照射を断った後もその発光が消えないで減衰しながら発
光し続ける現象を言う。この瞬時発光残光の特性は、シ
ートに用いられる蓄積性螢光体の種類によって異なるが
、一般的には第６図に示すようなものである。第６図は
縦軸に発光強度、横軸に時間（１）を示したグラフであ
り、放射線照射を時刻ｔ１からｔ２までの△ｔ２時間行
なった後、照射を断つと、発光強度のｉｔ　Ａ　！１の
瞬時発光光はその強度が直ちにＯどはならず、徐々に時
定数が大きくなる指数関数に治ってその強度が低下する
瞬時発光残光が示されている。

この瞬時発光残光の発光強度の減衰は、具体的には、た
とえば放射線照射後約１８０秒（すなわち、（ｉ３−’
ｌ：２　）−１８０秒）の時点ＩＩ　ｊ　３．　Ｉ＋に
おける瞬時発光残光の発光強度゛８″が、オーダー的に
は励起光走査により発生ずる輝尽発光光の強度の約１０
′４倍程度となる。

このため、シートに被写体を通して放射線を照射して画
像情報を記録した後、この画像情報を読み取るまで＋、
１所定時間経過すれば瞬時発光残光はその強度が十分低
下し、残光が無視できる位になる。しかしながら、放射
線画像情報を記録後直ちに読み取りを行なう場合、たと
えば本出願人が先に出願した特願昭５８−６６７３０号
に開示されているような放射線画像情報読取装置に画像
情報記録部が一体的に組込まれたもの（すなわち、放射
線画像情報記録読取装置）を用いて、記録および読み取
りを連続的に、高速且つ大量に行なう場合には、輝尽発
光光とともに＠Ｒ発光残光をその発光強度が十分減衰し
ないうちに読み取ることとなり、読み取った画像情報に
対する瞬時発光残光の影響が大きくなる。

また、輝尽発光光は、励起光が入射した掻く小さな面積
の個所から発光するのに対し、瞬時発光残光は放射線が
照射された全面から発光するため、第５図において示し
た集光体１０４の入射端面１０４ａからは、輝尽発光光
と、入射端面１０４ａを見込むことのできる個所すべて
からの瞬時発光残光とが同時に取り込まれてフォトマル
１０５に送られる。この場合、シート１０３のレーザ光
が照射される個所の面積に比べ′ｃ１集光体１０４の・
入射端面１０４ａを見込むことのできる個所−の面積が
桁外れに大きいため、前述のように放射線の照射後所定
ａｍ経過して、瞬時発光残光の強度が輝尽発光光の強度
と比較して無視できる程小さくなったとしても、フォト
マル１０５に伝わる光量としては、瞬時発光残光の光量
は無視できなくなる。

一方、輝尽発光残光とは、シートに蓄積記録された放射
線透過画像を読み取るために励起光（たとえばレーザ光
）を照射して輝尽発光させた後励起光を遮断しても、輝
尽発光光が遮断と同時には消えないで減衰しながらも発
光し続ける現象を言う。この輝尽発光残光の特性は、シ
ートに用いられる蓄積性螢光体の種類によって異なるが
、一般的には第７図に示すようなものである。第７図は
縦軸に発光強度、横軸に時間（１）を示したグラフであ
り、励起光を時刻ｔ４がらｔ５までの△ｔ６時間照射し
た後、これを遮断すると、発光強度“ＣＩ＋の輝尽発光
光はその強度が直ちに０とはならず、徐々に時定数が大
きくなる指数関数に沿ってその強度が低下づる。（すな
わち、最初は急速に強度が低下し、その接体々に低下率
が小さくなる。） この輝尽発光残光の発光強度の減衰は、具体的には、た
とえば初期め時定数が１マイクロ秒程度である。すなわ
ち発光強度が１／ｅ（Ｄ／Ｃ＝１／ｅ）になる時間（１
：ｓ　　ｊ５）が１マイクロ秒程度である。ところで一
般にガルバノメータミラーによって励起光を蓄積性螢光
体シート上に走査〈主走査）させる時の速度は、約５０
ヘルツ程度であるので、１回の走査に約２０，０００マ
イクロ秒要する。このため、初期時定数１マイクロ秒の
指数関数に冶って減衰する輝尽発光残光の強度は輝尽発
光光の強度と比較して桁違いに小さくなり、各点にＪ３
りる輝尽発光残光は強度とし−ではほとんど無視できる
程度のものとなる。

しかしながら輝尽発光光は励起光が入射した極く小さな
面積の個所から発光するのに対し、輝尽発光残光は励起
光により走査された面すべてから発光するため、第５図
において示した集光体１０４の入射端面１０４ａからは
、輝尽発光光と、入射端面１０４ａを見込むことのでき
る個所すべて　　　　　　、からの輝尽発光残光とが同
時に取り込まれてフォトマル１０５に送られる。この場
合シート１０３に励起光が入射して輝尽発光づる個所の
面積に比　　−へて、励起光の走査により輝尽発光残光
が生じている個所の面積が瞬時発光残光の場合と同様桁
外れに大きいため、前述のように輝尽発光残光の強度が
、輝尽発光光の強度と比較して無視できる程小さくても
、フォトマル１０５に伝わる光量としでは、輝尽発光残
光の光量は無視できなくなる。

このように輝尽発光光と同時に読み取られる残光は、放
射線透過画像の画像信号のノイズ成分となり正確な放射
線画像情報の読み取りが困難となる。

とくに瞬時発光残光は放射線画像情報を蓄積性螢光体シ
ートへ記録後直ちに読み取りを行なう場合に問題となり
、輝尽発光残光は放射線透過画像が記録された蓄積性螢
光体シート上を励起光が走査するスピードが速くなると
特に問題となってくる。

次に残光が画像情報に与える影響を第８Ａ図及び第８Ｂ
図を用いて具体的に説明する。第８Ａ図はシー１〜１　
（’Ｊ　３　ａに例えば人体頭部の放射線画像情報を記
録したものを示し、第８Ｂ図には線ａに治って励起光（
レーザ光）によって走査した時の集光体を介し゛Ｃフｔ
トマルに伝わる光量が、横軸に線ａの走査に対応する位
置をとって示されている。ｉｓＢ図において、実際にフ
ォトマルに伝わる光量は破線９Ｊ１で示され、この破線
見ｌで示される光量のうち残光く瞬時発光残光ａ３　Ｊ
：ひ輝尽発光残光を合わせたもの）量を鎖線９Ｊ３で、
輝尽発光量を実＃Ｑ９Ｊｚで示す。すなわち、残光ｍ　
９．３と輝尽発光ｍ　９．　ｚを加え合わせたものが、
フォ１〜マルに伝わる光ｍ　９．１　である。この光ｆ
ｉ　９．１はフォトマルで電気信号に変えられた後対数
変換（ＬＯＧ変換）され、この対数変換された信号によ
って再生画像が得られる。この場合、フォ１へマルに伝
わる光吊愁１を電気信号に変え対数変換した時と、輝尽
発光ｆｆ１９Ｊ２のみを電気信号に変えこれを対数変換
した時とではその値が異なり、フォトマルに伝わる光ｍ
　′９．ｌによる値を用いて画像再生を行なえば、再生
画像は実際の画像とは異なった画像になる。すなわち、
再生画像が不正確もしくは不明瞭になり診断適性上重大
な問題となる。

上記のような残光問題の他に、レーザ光１０１ｂの一部
がシート１０３の表面で反射し、この反射光が更に集光
体１０４の入射端面１０４ａで反射してシート１’０３
の不特定の表面へ回帰して、その部分の螢光体を励起し
て輝尽発光を起してしまう場合がある。かかる被走査部
外から発生リ−る輝尽発光光が読み取られると画像信号
のノイズ成分となり、画像の鮮鋭度を低下させてしまう
。

そこで、上記のような、励起光の走査個所からの輝尽発
光光以外の残光等を集光体の入射端面に入射させないよ
うな手段を備えた装置の開発が望まれており、残光の問
題を解決する１つの方法を提案する発明が本出願人によ
り既に出願されている（特願昭５８−１５３６９１号）
。

上記の発明による読取装置においては、残光が集光体に
達しないように、励起光のシートへの照射およびシー１
へからの輝尽発光光の集光体への入射のみを許−リ幅の
スリン１〜を有し、前記シートの走査前および走査流の
走査線に沿った部分を覆う遮光部材を集光体の入射端面
とシートの間に設けたことを特徴とするものである。し
かしながら集光体は輝尽発光光の集光効率を高めるため
にシートに近接して配されているために実際に遮光部材
をシートと集光体の間に設けることは空間的に難しいこ
と、ざらに遮光部材によって必要な輝尽発光光をカッ１
へしてしまうことなく集光体が拾うシートの範囲を小さ
くするためには遮光部材のスリットを前記シー１−の範
囲と同程度まで小さくするとどもに遮光部材をシートに
ほとんど接するように配ざなければならず、配置が勤し
くまたスリット幅の微小な遮光部材が作りにくい等の問
題があった。

（発明の目的） 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、容易に設計、製造することのできる手段により瞬時
発光残光や輝尽発光残光および被走査部外から発生する
輝尽発光光が集光体に入射するのを防止し、読取りに対
する影響を減少させることにより高精度な読取りを行な
うことのでき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、シー１へと集光体
の入射端面との間に主走査方向に延びたスリットを有し
た輝尽発光光以外の光が入射端面に達することを防止す
る遮光部材を備え、さらに前記シー１への走査点から発
ゼられた輝尽発光光を副走査方向にのみ前記スリット内
に集束させて、このスリットを通して前記集光体の入射
端面に前記輝尽発光光を入射させる光学系を備えたこと
を特徴とするものである。上記光学系は、走査点からの
輝尽発光光をシリンドリカルレンズに入射させて、前記
スリット内で副走査方向にのみ集束させるものであり、
シリンドリカルレンズを通過した輝尽発光光をミラーに
より反則さゼる等して輝尽発光光が前記スリット内にお
いて集束Ｖるまでに任意の光路を通るように設計するこ
とができる。

従って、本発明の読取装置は残光等が集光体に達するこ
とのないようにするとともに、読取装置の設計をより容
易にかつ多様にするものである。

（実ＩＭ態様） 以下、図面を参照して本発明の実施態様について説明す
る。

第１図は本発明の一実施態様による読取装置の走査部近
辺の構造を示す断面図である。

蓄積性螢光体シート３は矢印Ｂ方向に副走査のために移
動される。励起光としてのレーザ走査光１ｂは前記シー
ト３上を走査線３ａに沿って主走査し、レーザ走査光１
ｂが照射されたシート３上の走査位置からは輝尽発光光
１Ｇが発せられる。

また前記シート３の上方にはこの輝尽発光光１Ｃを画角
θの範囲で入射させ、副走査方向にのみ集束させるシリ
ンドリカルレンズ５が設けられており、輝尽発光光１Ｇ
はこのシリンドリカルレンズ５により、シリンドリカル
レンズ５の上方で集束し、この集束位置のすぐ上方に設
けられた集光体４の入射端面４ａに入射する。

シート３は走査前の部分３Ａから蓄積記録時の瞬時発光
の残光１Ａを発し、走査直後の部分３Ｂから輝尽発光の
残光１Ｂを発している。これらの残光が前記集光体４に
入射することを防ぐために集光体４の下方には遮光部材
６が設けられている。

この遮光部材６はその中央部に主走査方向に延びた主走
査の幅以上の長さを有するスリット６ａを有しており、
前記輝尽発光光１Ｃのシリンドリカルレンズ５による集
束位置がスリット６ａ内にくるように配置されている。

このスリット６ａの幅Ｗは、走査位置からシリンドリカ
ルレンズ５までの距離をａとし、シリンドリカルレンズ
５から輝尽発光光の集束位置までの距離をｂとし、ｂ　
／、　ａで表わされるシリンドリカルレンズの結像倍率
をＭとし、さらに発光光を集光したいシート３の幅をＳ
とするとＳＸＭにより規定される。従って結像倍率Ｍを
大きくすれば集光範囲の５幅Ｓを小さくして、もスリッ
ト６ａの幅Ｗを十分に大きくすることができ、スリット
の作成が容易となる。なおシリンド１シルレンズ５は、
集光範囲からの輝尽発光光をもれなく入射させるために
はできるだけシート３に近づけて配する、（画角θを大
きくする）必要があるため焦点距離が小さいものを用い
るのが好ましく、比較的焦点距離の小さいものを得るこ
とができる丸棒レンズまたは半丸棒レンズを用いるとよ
い。また、上記の本実施態様においてはレーザ走査光１
ｂは図示のとＪ３す、遮光部材６の下方に配された反射
鏡７により反則された後シリンドリカルレンズ５を軽−
Ｃシート３上を走査するようになっているがレーザ走査
光１ｂに対してはシリンドリフコルレンズ５はレンズ作
用をする必要はないことから第２図に示すように、シリ
ンド１シカルレンズ５の、レーザ走査光１ｂの入射部分
は平坦にしてもよい。

次に第３図を参照して本発明の他の実施態様による輝尽
発光光を集光体に集める光学系について説明する。

第３図＜　ａ、）に丞す実施態様においては、焦点距離
の等しい２つのシリンドリカルレンズ５Ａ。

５Ｂが副走査方向に連続して配されている。これは１つ
のシリンド１シカルレンズを用いたのでは画角θを十分
大きくとることかできない場合に有効で′あり、それぞ
れのシリンドリカルレンズを経た輝尽発光光はそれぞれ
の光路上に設けられた反射鏡８Ａ、８Ｂによって反射さ
れ、遮光部材６のスリッｌ〜６ａ内の同一位置で集束す
るように導かれる。また第３図（ｂ）に示す他の実施態
様も画角θ、を大きくするために有効なものであり、軸
が同一である３つのシリンドリカルレンズ５Ｃ１５Ｄ、
５１を連続して設け、スリン１−≠ ンズをそれぞれ経た輝尽発光光を集束させるものである
。

さらに、第１図に示した本発明の第１の実施態様におい
てはレーザ走査光１ｂは遮光部材６の下方からシート３
上に照射していたが、レーザ走査光１ｂは第４図に示す
ように、遮光部材６の上方から照射することも可能であ
る。すなわち、遮光部材６の遮光部分６Ａをレーザ走査
光１ｂの波長の光を透過し、輝尽発光光および残光の波
長の光をカットするダイクロ膜とし、遮光部材６のスリ
ット部分６Ｂを透明の膜もしくは輝尽発光光の波長の光
を通し、レーザ走査光の波長の光をカットづるダイクロ
１膜とづ−ることにより、残光を遮光しつつレーザ走査
光を遮光部材の上方から照射することを可能にしたもの
である。以上本発明の実施態様について説明したが、本
発明は上記の実施態様以外にも光学系の配置や組み合わ
け等により種々の態様の装置を設計することがｉｊＪ能
であり、極めて応用範囲の広いものである。

なａ５、本発明の放射線画像情報読取装置を構成する集
光体の形状は、第５図に示される形状に限られるもので
はなく、例えば本出願人が先に出願した特願昭５８−２
２７５４３号に記載されているにうに、射出端面が複数
に区画され、各々の区画に７オトマル等の光検出器が接
続されているような形状であってもよい。

（発明の効゛果） 以上詳細に説明したように、本発明の放射線画像情報読
取装置によれば、遮光部材により残光が集光体の入射端
面に達するのが防止され、輝尽発光光のみがスリットを
通して集光体に導かれるので、読取りにおける残光の影
響を大きく低下させることができるとともに、レーザ走
査の一部がシートの表面で反射して集光体の入射端面に
到達するのが妨げられ、または前記反射光が入射端面か
らシートへ回帰するのが防止されるため、被走査部外で
輝尽発光が発生することがなくなり、鮮鋭度の高い画像
を得ることができる。また、シリンドリカルレンズを含
む光学系を遮光部材とシートの間に配したことにより遮
光部材および集光体をシートに近接して配する必要がな
くなり、設ｈ１が容易になるとともに、シリンドリカル
レンズの結像倍率を大きくするとスリット幅が大きくて
も十分な残光の遮光効果が得られ、遮光部材の作成が容
易になるなどその実用上の価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様による読取装置の走査部近
辺の構造を示す断面図、 第２図は第１図に示す実施態様におけるシリンドリカル
レンズの形状を示す第１図の一部拡大図、第３図は本発
明の他の実施態様による走査部の光学系を示す断面図、 第４図は本発明の他の実施態様による走査部近辺の構造
を示す断面図、 第５図は従来の放射線画像情報読取装置の一例を示す概
略図、 第６図は瞬時発光残光の経時特性を示すグラフ、第７図
は輝尽発光残光の経時特性を示すグラフ、第８Ａ図は人
体頭部の放射線画像情報を記録したシートを示し、 第８Ｂ図は第８Ａ図の放射線画像情報の記録されたシー
ト上を励起光により走査した時の集光体を介してフＡ１
〜マルに伝わる発光強度を示すグラフである。 １ｂ・・・レーザ走査光　　１Ｃ・・・輝尽発光光４・
・・集光体 ５．５へ、５Ｂ、５Ｃ，５，ｏ、！５Ｅ・・・シリンド
リカルレンズ ６・・・遮光部材　　　　　６ａ・・・スリット第１図 第２図 第３図 第６図　　　　第７図 第８Ａ図 第８８図 （自発）手続？■正書 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　昭和５９年９月
２０日１、事件の表示 特願昭５９−１７１２２７景 ２、発明の名称 放射線画像情報読取装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 ６、補正により増加する発明の数　　　な　　し特許請
求の範囲 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光体シート上
を励起光により主走査して輝尽発光光を生ぜしめる主走
査手段、前記シートと励起光を相対的に主走査方向とほ
ぼ直角な方向に移動させて副走査する副走査手段、前記
主走査の方向に表と走査線と平行に延びた入射端面を有
し、こ９−入射端面から入射した光を射出端面まで案内
する集光体、この集光体の射出端面に接続された光検出
器、前記シートの表面と前記集光体の入射端面との間に
配設された、主走査方向に延びたスリットを有する遮光
部材、および前記シートの走査点から発せられた輝尽発
光光を前記シート上方に設けられたシリンドリカルレン
ズにより副走査方向にのみ集束させて、前記スリットを
通して前記集光体の入射端面に入射させる光学系を備え
たことを特徴とする放射線画像情報読取装置。 （自発）手続補正書 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　昭和５９年１１月
８日２、発明の名称 放射線画像情報読取装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 ６、補正により増加する発明の数　　な　　し７、補正
の対象 第　３ （ａ） □−−−ｉ ］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体の画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光体シート
   上を励起光により主走査して輝尽発光光を生ぜしめる主
   走査手段、前記シートと励起光を相対的に主走査方向と
   ほぼ直角な方向に移動させて副走査する副走査手段、前
   記主走査の方向に延びた入射端面を有し、この端面を主
   走査線に平行に配し、入射端面から入射した光を射出端
   面まで案内する集光体、この集光体の射出端面に接続さ
   れた光検出器、前記シートの表面と前記集光体の入射端
   面との間に配設された、主走査方向に延びたスリットを
   有する遮光部材、および前記シートの走査点から発せら
   れた輝尽発光光を前記シート上方に設けられたシリンド
   リカルレンズにより副走査方向にのみ集束させて、前記
   スリットを通して前記集光体の入射端面に入射させる光
   学系を備えたことを特徴とする放射線画像情報読取装置
   。