JPS6210641A - 放射線画像読取方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は輝尽性螢光体層を有する放射線画像変換パネル
（以後変換パネルと略称する）を用いる放射線画像読取
に関し、詳しくは前記放射線画像情報読取に係る輝尽励
起光照射及び輝尽発光の集光、伝達に関する。

〔発明の背景〕

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
いられる。このＸ線画像を得るために、被写体を透過し
たＸ線を螢光体層（螢光スクリーン）に照射し、これに
より可視光を生じさせてこの可視光を通常の写真をとる
ときと同じように銀塩を使用したフィルムに照射して現
像した、いわゆる放射線写真が利用されている。しかし
、近年銀塩を塗布したフィルムを使用しないで螢光体層
から直接画像を取り出す方法が工夫されるようになった
。

この方法としては被写体を透過した放射線を螢光体に吸
収せしめ、しかる後この螢光体を例えば光又は熱エネル
ギーで励起することによりこの螢光体が上記吸収により
蓄積している放射線エネルギーを螢光として放射せしめ
、この螢光を検出して画像化する方法がある。具体的に
は、例えば米国特許３，８５９，５２７号及び特開昭５
５−１２１４４号には輝尽性螢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線画像変換方法が示され
ている。この方法は支持体上ｌこ輝尽性螢光体層を形成
した放射線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螢光体層に被写体を透過した
放射線を当てて被写体各部の放射線透過度に対応する放
射線エネルギーを蓄積させて潜像を形成し、しかる後に
この輝尽性螢光体層を輝尽励起光で走査することによっ
て各部の蓄積された放射線エネルギーを放射させてこれ
を光に変換し、この光の強弱による光信号により画像を
得るものである。この最終的な画像はハードコピーとし
て再生してもよいし、ＣＲＴ上に再生してもよい。

前記した方法においては、放射線画像を潜像として蓄積
している変換パネルを輝尽励起用のスポット光で主走査
し、発生する輝尽発光を光電変換し放射線画像情報の読
取りを行っている。

このスポット光による主走査には甚だ時間を要する。例
えば変換パネルの読取り面積を４００１ｎ１１Ｌ×３６
０７１１１！、画素の大きさを２００　μｍ　Ｘ　２０
０　ｔｔｍとすると３．６　Ｘ　１０’個の画素数とな
り、１画素当り２０μｓｅｅ間輝尽励起スポット光を照
射するとすると主走査だけで７２秒を要する。これは待
つ時間の忍容度としても問題になるこ七がある。

スポット光走査のシステムに於て時間短縮を図るとする
ならば１画素当りの照射時間の短縮以外にはない。しか
し走査時間を短縮すれば輝尽発光量が減少し感度が低下
し良質な読取り画像をうることができない。

更に輝尽性螢光体の輝尽励起光に対する応答特性、光電
変換器、増幅器等の周波数応答特性の影響を受は易くな
り画像の鮮鋭性が劣化する。

（発明の目的） 本発明の目的は； （１）読取り速度が速く、 （２）高感度 （３）　　鮮鋭性のよい 放射線画像読取方法を提供することであり、更に並んで
の目的は前記目的を具現した放射線画像読取装置を提供
することである。

（発明の構成） 前記した本発明の目的は、輝尽性螢光体層を有する放射
線画像変換パネルに輝尽励起光を照射し輝尽発光させ該
輝尽発光を光電変換して前記放射線画像変換パネルに蓄
積された放射線画像を読取る放射線画像読取方法に於て
、前記輝尽励起光を線状に照射し、発生する輝尽発光を
集光、伝達し光電変換することを特徴とする放射線画像
読取方法並びに該方法に基いて、輝尽性螢光体層を有す
る放射線画像変換パネルに少くとも輝尽励起光を線状に
照射する手段と、照射により発生する輝尽発光を集光、
伝達する手段と、該集光、伝達した輝尽発光を光電変換
する手段とを有することを特徴とする放射線画像読取装
置によって達成される。

尚本発明に於ては、輝尽励起光の照射面までの誘導に照
射導光部材を更に輝尽発光の集光及び光電変換器の受光
面までの伝達に集光導光部材を用いることが好ましく、
更に前記照射導光部材及び集光導光部材の導光が光ファ
イバ束によることが好ましい。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明は従来行れていた輝尽励起に於る画素ニスボット
照射のＯ次元的照射単位を画素列二線状照射の一次元的
照射単位に改めた所にある。

必然的に輝尽発光の集光及び光電変換器への伝達も一次
元的集光及び伝達単位となる。

本発明に於て変換パネルを線状に照射する方法としては
、例えば （１）　　線状スリットを有するマスクで変換パネルで
蔽い輝尽励起光で照射するマスク法、 （２）　　線状の螢光灯、ＬＥＤアレイで照射する線状
光源法、 （３）　　シリンドリカルレンズで線状に収斂照射する
線状収斂光法、 （４）　　光ファイバを一列に密に並べた照射端面を作
り、他端から輝尽励起光を導入する励起光線状配列法 等が挙げられる。

線状照射の場合輝尽励起光の変換パオル面での幅は画像
に要求される鮮鋭度によって異るが、１簿翼以下、好ま
しくは３０〜５００μｍである。

前記輝尽励起光の線状配列法に於て照射導光部材を用い
る場合には照射面の喝、開口数（ＮＡ）及び変換パネル
との間隔を考えて上記輝尽励起光幅となるように調節す
る。

輝尽励起を線状照射によって行えば、輝尽発光も線状に
発光すること５なり、従って線状のま＼に集光し光電変
換器に伝達することが必要となる。

輝尽発光を線状に集光し光電変換器に受光させる方法と
しては、例えば （１）　　ライン型光電変換器（例えばＣ０Ｄ）を適用
して線状の輝尽発光を総括的に一次元像として受光する
一次元像受光方式があり、更に細別して（１）　−ａ　
　ライン型光電変換器を直接輝尽発光の一次元像に臨接
する直接受光法、 （１１−ｂ　　ライン型光電変換器に光学系を介して輝
尽発光の一次元像を撮像して受光させる撮像受光法 が挙げられる。また更に、　　　　□ （２）　　光ファイバを一列に密に並べた一次元光ファ
イバ束とした集光端面を作り、他端を伝達端面として光
電変換器の受光面に臨接させて受光させる点列受光方式
があり、更に細別すれば、（２）　−ａ　　前記伝達端
面も同様に光ファイバを一列に密に並ベライン型光電変
換器（例えばＣＣＤ　）の受光面に臨接し受光させる一
次元受光法、（２１−ｂ　　前記伝達端面の光ファイバ
を二次元面に整えた光ファイバ束とし二次元型光電変換
器（例えばＣＯＤ　、撮像管等）の受光面に臨接し受光
させる二次元受光法、 等が挙げられる。

前記光ファイバ束を用いる点列受光方式の場合、画像の
鮮鋭性は光ファイバ束の幅、光フアイバ素線の径、開口
数（ＮＡ　）及び集光端面と変換パネル面さの間隔等に
よって定まる。

本発明の放射線画像読取方法は前記した輝尽励起光を線
状に照射する方法と線状の輝尽発光を集光、伝達し光電
変換器に受光させる方法の組合せからなる。

また本発明の装置は前記方法の組合せに基いて構成され
るが、照射導光部材、集光導光部材の態様は前記の態様
に限定されるものではない。

更に本発明を構成する照射導光部材及び集光溝　　　□
光部材の夫々の数には制限はないが、１対１の組合せ、
１個の照射導光部材の両側に２個の集合導光部材を添え
て配列した１対２の組合せ或は逆に２対１の組合せが実
用的である。

本発明に係る光ファイバは光通信等に用いられるステッ
プインデックス型、グレーデッドインデックス型等のい
ずれのタイプの光ファイバも使用可能であるが、輝尽発
光が完全拡散光に近いので集光には受光立体角は大きい
ことが好ましい。

一般に光ファイバの受光立体角は開口数によって与えら
れ、開口数は０２以上あれば実用できる。

尚開口数（ＮＡ）及び受光立体角（０）は光ファイバを
構成する芯材及び鞘材の屈折率を夫々ｎｌ及びｎ２とす
れば、次式で与えられる。

ＮＡ　”　、／’Ｅ”””■ θ＝　２８ｉｎ　−’　（ＮＡ）　＝　２８ｉｎ−’　
（ｆｆ’）従って本発明に係る光ファイバの材質、構成
は前記開口数を満足させるものであれば本発明の集光導
光部材に好適である。

本発明において光ファイバの芯材の外径φ１と鞘材の外
径φ２との比（φ１／φ２）は大きいほど効率が向上す
るので好ましい。φｌ／φ２はφ、／φ２≧０．６４で
あれば実用上問題はなく、φ、／φ２≧０．７であれば
さらに好ましい。

尚光ファイバの直径φ２（鞘材の外径に等しい。）は０
．０５〜４ｍｍ、好ましくは０．１〜２ｍ扉である。

前記開口数の大きい光ファイバを与える素材として導光
性プラスチックがあり、ポリアクリル樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、軟質塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、透
明ポリアミド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、弗素樹脂、ポリエチレン樹脂等
が挙げられ、ｎ、及びｎ２に基づいて芯材及び鞘材の樹
脂として組合され使用される。

またプラスチック光ファイバは安価であり且つ加工が容
易である利点を有す。

前記プラスチック光フアイバ以外に開口数の大きな光フ
ァイバとしては、前記導光性プラスチックと石英ガラス
とから成る複合光ファイバ、多成分石英ガラスから成る
多成分石英光ファイバ等がある。

本発明に係る輝尽励起用光源としては、ハロゲンランプ
、タングステンランプ、螢光灯、ナトリウムランプ、キ
セノンランプ、マイクロ波を用いる無電極放電ランプ或
はレーザ等が挙げられる。

レーザとしては、Ｈｅ　−Ｎｅレーザ、Ｈｅ　−Ｃｄレ
ーザ、Ａ「イオンレーザ、Ｋｒイオンレーザ、Ｎ２レー
ザ、ＹＡＧレーザ及びその第２高調波、ルビーレーザ、
半導体レーザ、各種の色素レーザ、銅蒸気レーザ等の金
属蒸気レーザ等がある。

光源光に輝尽発光スペクトルき重なる部分が含まれてい
る場合には該スペクトル部分をカットするフィルターを
用いることが好ましい。更に光電変換器には輝尽発光を
通し輝尽励起光をカントするフィルタを併用することが
好ましい。

本発明に係る変換パネルの輝尽性螢光体としては特願昭
５９−２６６９１２号等に例示されている多数の輝尽性
螢光体を用いることができる。

しかし前述の螢光体に限られるものではなく、放射線を
照射した後輝尽励起光を照射した場合に輝尽発光を示す
螢光体であればいかなる螢光体であってもよい。

次に図を用いて本発明を具体的に説明する。

第１図は輝尽励起光照射にＬＥＤアレイ（線状光源法）
を用い、光ファイバ束を有する集光導光部材を用い且つ
二次元型ＣＣＤを用いた（　ｆ２）　−ａ点列受光方式
二次元受光法）態様を示す。

１は線状光源のＬＥＤアレイ、２は光ファイバ束２１を
有してなる集光導光部材であって集光端面２１１に於て
一次元光ファイバ束を形成し、伝達端面２１２（図示せ
ず）は円形の二次元光ファイバ束に整えられている。２
２は輝尽発光を透過し且っ輝尽励起光をカットするフィ
ルタであって伝達端面２１２に　　　□密接している。

３は光電変換器二次元型ＣＯＤであって伝達端面２１２
に臨接している。３１は伝達端面２１２に伝達された輝
尽発光像を収斂させて二次元型ＣＣＤ　３に入射せしめ
るためのレンズである。

４は変換パネルである。照射光源及び集光導光部材が図
示の関係位置の場合にはＹの矢印方向に相対的移動する
ことが好ましい。

尚以後図に於て同一記号は機能作用に於て同義のものを
示す。

第２図に示す実施態様例は照射導光部材、集光導光部材
共に第１図に示した光ファイバ束と同形　　　態の光フ
ァイバ束を有してなり、１は光源のキセノンランプ、１
１は光ファイバ束、１２は輝尽励起光から輝尽発光スペ
クトル部分をカットするフィル夕である。輝尽励起光の
入射端面１１２（図示せず）は円形に整えられておりこ
＼から入射した輝尽励起光は線状に配列した光点列とし
て照射端面１１１から出て変換パネル面を照射する。

また光ファイバ束を有してなる照射導光部材と集光導光
部材を併せ用いる場合には種々の配置がありその実施態
様例を第３図に示した。

第３図ｆａ）は照射、集光の両光ファイバ束１１及び２
１が接着層５によって平行に接着され、両側を保持板６
及び６′で固定している。

同図（ｂｌは照射、集光の両光ファイバ束を所定の角を
設けて接合した例である。

同図（ｃ）では集光の光フアイバ束２工の１個、変換パ
ネル４の面に垂直に位置し、該光ファイバ２１の両側ｌ
こ密着して照射の光ファイバ束１１及び１１′を配した
例である。

第４図には更に他の実施態様例を示した。光ファイバ束
を有してなる照射導光部材を用い、線状の輝尽発光を複
数個に区画してレンズと短小ライン型ＣＯＤの組合せを
割当て５受光させる例である。

３ａ　〜３ｄ、は夫々短小なライン型ＣＣＤ、　　３１
ａ　−３１ｄは夫々組合せられるレンズである。

尚本発明に用いる光ファイバ束の形態は、第５図に示す
如く、照射端面１１１或は集光端面２１１は光ファイバ
を一次元に密に並べた形態であるが、入射端面１１２或
は伝達端面２１２は方形に整えてもよいし、他の便利な
形態に整えてもよい。

（発明の効果） 本発明によって読取速度が速く高感度で鮮鋭性のよい放
射線画像読取方法及び装置かえられると同時に、光ファ
イバ束を用いる場合にはその長さ、形状は自由に変更で
き、輝尽励起光の入射端面、輝尽発光伝達端面は自由な
形に整えられるので装置の設計が甚だ自由であり且つ小
型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第４図は本発明の実施態様例の斜視
図、第３図は光ファイバ束を有してなる照射導光部材、
集光導光部材を併用する時の配列例を示す側面図、第５
図は光ファイバ束の整形の例を示す斜視図である。 １・・輝尽励起光光源　　１１・・光ファイバ束１１１
・・・照射端面 ２・・・光ファイバ束を有してなる集光導光部材２１・
・光ファイバ束　　　２１１・・・集光端面３・・光電
変換器　　　　４・・・変換パネル出願人　小西六写真
工業株式会社 第３図（２） （Ｉ） （Ｃ） ｆ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）輝尽性螢光体層を有する放射線画像変換パネルに
   輝尽励起光を照射し輝尽発光させ該輝尽発光を光電変換
   して前記放射線画像変換パネルに蓄積された放射線画像
   を読取る放射線画像読取方法に於て、前記輝尽励起光を
   線状に照射し、発生する輝尽発光を集光、伝達し光電変
   換することを特徴とする放射線画像読取方法。
2. （２）前記輝尽励起光を照射導光部材を用いて線状に照
   射することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放
   射線画像読取方法。
3. （３）前記照射導光部材として光ファイバ束を用いて線
   状に照射することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の放射線画像読取方法。
4. （４）前記輝尽発光の集光、伝達に集光導光部材を用い
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載の放射線画像読取方法。
5. （５）前記集光導光部材として光ファイバ束を用いて集
   光、伝達することを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載の放射線画像読取方法。
6. （６）輝尽性螢光体層を有する放射線画像変換パネルに
   少なくとも輝尽励起光を線状に照射する手段と、照射に
   より発生する輝尽発光を集光、伝達する手段と、該集光
   、伝達した輝尽発光を光電変換する手段を有することを
   特徴とする放射線画像読取装置。
7. （７）前記輝尽励起光を線状に照射する手段として照射
   導光部材を用いることを特徴とする特許請求の範囲第６
   項記載の放射線画像読取装置。
8. （８）前記照射導光部材が光ファイバ束を有してなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の放射線画像
   読取装置。
9. （９）前記輝尽発光の集光、伝達手段に集光導光部材を
   用いることを特徴とする特許請求の範囲第６項、第７項
   または第８項記載の放射線画像読取装置。
10. （１０）前記集光導光部材が光ファイバ束を有してなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の放射線画
    像読取装置。