JPS6163152A - 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） 本発明は放射線画像情報を担持した蓄積性螢光体に励起
光を照射し、該励起光照射により発生す。

る輝尽発光光を読み取って画一信号を得る放射線画像情
報読取装置に関するものであり、特に詳細にはマイクロ
チャンネルプレートを用いて高感度の読取りを可能にし
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、この放射線のエネルギ
ーの一部が螢光体中に蓄積され、その後この螢光体に可
視光等の励起光を照射すると、蓄積されているエネルギ
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、［蓄積性螢光体シート］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
ザ光等の励起光で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性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
。（例えば特開昭５５−１２４２９号、同５５−１１６
３４０号、同５５−１６３４７２号、同５６−１１３９
５号、同５６−１０４６４５号など） 従来上記のような放射線画像情報記録再生方法において
、輝尽発光光の読取りは大別して２つの方法により行な
うことができることが知られている。

すなわちその一方は、画素分割を励起光走査によって行
ない、輝尽発光光の検出は広い受光面を有する受光素子
（例えば光電子増倍管や光導電素子等）により行なうも
のであり、他方は、画素分割を受光素子（例えば２次元
固体撮像素子や半導体ラインセンサ等）において行ない
、電気回路によって時系列画像信号を形成するものであ
る。

しかし前者の方法においては、励起光走査を行なうため
に光偏向器が必要となって装置が複雑、大型化し、また
励起光走査により１画素ずつ順に処理するので、全体の
処理時間が長くなり高速読取りが困難であるという不具
合がある。そして光電子増倍管を用いる場合には増倍管
本体およびその集光光学系のために特に装置が大型化し
やすく、また光導電素子は例えば特開昭５８−１２１８
７４号公報に示されるように、感度、応答が劣るという
難点がある。

また後者の方法においては、２次元固体比像素子や半導
体ラインセンサの感度、Ｓ／Ｎが良くない、という欠点
がある。

（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
、小型に形成可能で読取処理速度も速く、さらに感度、
Ｓ／Ｎの点でも優れた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、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に、励起光源から
励起光を照射し、この励起光が照射される蓄積性螢光体
シートの部分に対向して配した光電変換体により、上記
輝尽発光光の強度に応じた数の電子を発生させ、この光
電変換体には上記電子を増倍するマイクロチャンネルプ
レートを接続しておき、増倍されて該マイクロチャンネ
ルプレートから出射した電子を画素分割された検出器に
よって検出して、上記放射線画像情報に対応した電気、
信号を得るようにしたことを特徴とするものである。

上記画素分割された検出器としては、上記電子を直接検
出する電子コレクタや、電子照射により光を発する螢光
体と該螢光体が発した光を光電的に検出する光検出器と
が組み合わされたもの等が用いられる。

（実施態様） 以下、図面に示ず実施態様に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１．２および３図は本発明の第１実施態様による放射
線画像情報読取装置を示すものである。

本実施態様装置は読取部がいわゆるラインセンサとして
構成されたものであり、第１図は励起光源と蓄積性螢光
体シートとラインセンサとの配置関係を示し、第２図及
び第３図はそれぞれ該読取装置の正面形状、側面形状を
示している。第２図及び第３図に示されるように、蓄積
性螢光体シート１の下方には、該シート１の幅方向に延
びた細いスリット４Ａを有するスリット板４が配され、
さらにその下方には同じくシート１の幅方向に延びた励
起光源２が配され、一方、シート１の上方には、上記ス
リット４Ａに対向する位置に、シート１から発せられる
輝尽発光光は透過し、励起光源２より発せられシート１
を透過した励起光は吸収するフィルタ　５を介してライ
ンセンサ３が配されている。ラインセンサ３はシート１
の幅方向に延ばされて直接上記シート１に対向する光電
変換体３Ａと、マイクロチャンネルプレート３Ｂと、螢
光体３Ｃと、画素分割された受光素子アレイ３Ｄと一体
的に固着されてなる。マイクロチャンネルプレート３Ｂ
ＩＩｉ：＠Ｉ成する各ガラス繊維管のサイズは、受光素
子アレイ３Ｄの各画素のサイズよりも小さく、受光素子
アレイ３Ｄの１画素は複数のガラス繊維管に対応してい
る。

なお、上記スリット板４は必ずしも必要なものではなく
、励起光として線状に整形されたレーザ光が用いられる
場合等には不及である。また、受光素子アレイ３Ｄは必
ずしも螢光体３Ｃに密着している必要はなく、各画素に
対応した光ファイバーアレイ等を介して螢光体３Ｃと光
学的に接続されていてもよい。

上記蓄積性螢光体シート１は、励起光源２側に配される
透明基板１Ａの上に、８ａＦＢｒ：Ｅｕ等からなる蓄積
性螢光体層１Ｂが積層されたものである。このシート１
には図示しない放射線撮影装置により被写体を通して放
射線が照射され、蓄積性螢光体層１Ｂに被写体の放射線
画像情報が蓄積記録されている。

、励起光源２は、スリット４Ａを介してシート１に同時
に線状の励起光照射を行なう。励起光７が照射されたシ
ート１は、Ｗ積記録されている放射線画像情報を、線状
に励起光照射された部分から輝尽発光光８として出力す
る。この輝尽発光光８は、シート１に蓄積されている放
射線エネルギーに対応した光強度を有するものであり、
つまり前記放射線画像情報を担持したものとなる。

上記輝尽発光光８はこの輝尽発光光８を選択的に透過す
るフィルタ５を介してラインセンサ３の光電変換体３Ａ
に受光される。励起光源２より発せられた励起光７のう
ちシート１を透過したものはフィルタ５により吸収され
るので、充電変換体３Ａに受光されない。光電変換体３
Ａは例えばＳｂ　−３ｅ　、　［３ｉ　−０−ＡＱ　−
Ｃｓ　、パイアルカリ（Ｋ−Ｃｓ−８ｂ等）、マルチア
ルカリ（Ｎａ　−に−Ｃｓ−８ｂ等）、ＯＳ　−Ｔ　ｅ
等からなるものであり、上記輝尽発光光８の強度に応じ
た数の電子を発生ずる。マイクロチャンネルプレート３
Ｂは直径が１０μｍ程度の中空のガラス繊維が多数束ね
られてなるものであり、各繊維管の内壁面が２次電子面
とされるとともにその内部は真空とされ、繊維管の入口
（光電変換体３Ａに接続する側）と出口（螢光体３Ｃに
接続する側）との間に例えば１ｋＶ程度の電圧が印加さ
れる。したがって、光電変換体３Ａから発せられて該マ
イクロチャンネルプレート３Ｂ内に入射した上記電子は
、上記繊維管の内壁面への衝突を繰り返して２次電子増
倍され、上記出口から出射して螢光体３Ｃを照射する。

周知の通りこのマイクロチャンネルプレート３Ｂによれ
ば、低ノイズで１０３〜１０４程度の電子増倍率が得ら
れる。

螢光体３Ｃは例えばＰ−２０螢光体等からなり、上記マ
イクロチャンネルプレート３Ｂから出射しだ増倍電子が
照射されると、その電子数に応じた強度の螢光を発する
。すなわちこの螢光はシート１に蓄積記録されている放
射線画像情報を担持したものとなる。この螢光は受光素
子アレイ３Ｄに受光される。該受光素子アレイ３Ｄはシ
ート１の幅方向に多数整列配置され各々が１画素となる
固体光電変換素子３ｄを有し、上記螢光はこれらの固体
光電変換素子３ｄに同時に受光される。受光した各素子
３ｄはフォトキャリアを発生し、これ′によって４Ｑら
れる信号を一時的に蓄積する。蓄積された信号は順次、
走査回路６で読み出され、１本の線状の照射部（走査線
に相当）の情報の読取りが終了する。

次いでシート１は、励起光源２とラインセンサ３に対し
て相対的に第１図の矢印六方向に一走査線分だけ移動さ
れ、上記読取りのステップが繰り返される。このステッ
プをシート１全面に対して繰り返すことにより、シート
１全面に記録された放射線画像情報が読み出される。

次にラインセンサ３に続く走査回路６について説明する
。第４図は光導電体を用いたラインセンサおよび走査回
路の等価回路である。光導電体を用いた固体光電変換素
子３ｄに前記螢光が当たって発生するフォトキャリアに
よる信号は光導電体３ｄ内のキャパシタＣ１（ｉ−１，
２、・・・・・・ｎ）に蓄積される。蓄積されたフォト
キャリアの信号は、シフトレジスタ１１によって制御さ
れるスイッチ部１０の順次開閉により順次読み出され、
これにより時系列化された画像信号を得ることができる
。

画像信号は、その後増幅器１２で増幅されてその出力端
子１３から出力される。この画像信号を用いれば、例え
ばＣＲＴに前記放射線画像を表示させたり、あるいは走
査記録装置等により上記Ｍ射線画像のハードコピーを得
ることができる。

なお、スイッチ部１０およびシフトレジスタ１１からな
るＭ２Ｓ部はＣＯＤに置き替えてもよい。

第５図および６図は本発明の第２実施態様装置を示すも
のである。なおこの第５．６図において、前記第１〜３
図中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらにつ
いての説明は省略する。本実施態様装置において、ライ
ンセンサ２０のマイクロチャンネルプレート３Ｂの電子
出口側には例えば１”ｅ−Ｃｒ等からなる電子コレクタ
３Ｆが固着されている。該電子コレクタ３Ｆの多数の電
極３ｆは、各々が１画素となるように、シート１の幅方
向に整列配置され、各電極３ｆから延ばされたコード３
ｑは走査回路２１に接続されている。各電極３ｆはそれ
ぞれが検出した電子数に応じた電流信号を出力し、該信
号が上記走査回路２１において処理され、時系列化され
た画像信号が得られる。

なお以上説明した実施態様においては、励起光源２とラ
インセンサ３が蓄積性螢光体シート１を間において配置
されているが、励起光源２の励起光出射軸とラインセン
サ３の受光軸とが互いに角度をなすようにして、これら
励起光源２とラインセンサ３とを共に蓄積性螢光体シー
ト１の蓄積性螢光体層１Ｂ側に配置するようにしてもよ
い。

また以上説明の実施態様においては、画像読取部がいわ
ゆるラインセンサとして形成されているが、充電変換体
、マイクロチャンネルプレート、検出器としてそれぞれ
２次元的広がりを有するものを使用し、画像読取部をい
わゆるエリアセンサとして形成することも勿論可能であ
る。

（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
置によれば、励起光走査を行なわずに、１走査線毎さら
には１記録面毎の画像読取りが可能であるから、読取速
度が高速化され、また光偏向器を使用しないから装置の
小型化が可能である。

そして本発明装置によれば前述の通りマイクロチャンネ
ルプレートを用いて電子増倍することにより、極めて高
感度で放射線画像情報を読み取ることができ、しかもＳ
／Ｎの良い読取画像信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はそれぞれ本発明の第１実
ｍ態様装置を示す概略斜視図、概略正面図、概略側面図
、 第４図は上記実施態様装置に用いられる走査回路を示す
回路図、 第５図および第６図はそれぞれ本発明の第２−実／ｉｌ
！ｉ態様装置を示す概略正面図、概略側面図である。 １・・・蓄積性螢光体シート ２０．・励起光源　　　　３．２０・・・ラインセンサ
３Ａ・・・光電変換体 ３Ｂ・・・マイクロチャンネルプレート３Ｃ・・・螢光
体　　　　３Ｄ・・・受光素子アレイ３Ｆ・・・電子コ
レクタ　７・・・・・・励　　起　　光８・・・・・・
輝尽発光光 第２図　　　　第３図

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た蓄積性螢光体シー
   トに励起光を照射する励起光源、 この励起光源により励起光が照射される蓄積性螢光体シ
   ートの部分に対向して配され、前記励起光の照射により
   前記シートから発せられた輝尽発光光の強度に応じた数
   の電子を発生する光電変換体、 この光電変換体に接続されて前記電子を増倍するマイク
   ロチャンネルプレート、および 増倍されてこのマイクロチャンネルプレートから出射し
   た電子を検出し、その電子数に応じた電気信号を出力す
   る画素分割された検出器からなる放射線画像情報読取装
   置。 ２）前記検出器が、電子照射を受けて光を発する螢光体
   と、この螢光体が発した光を光電的に検出する光検出器
   とからな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。 ３）前記検出器が電子コレクタからなることを特徴とす
   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
   。