JP5921511B2 - 放射線画像読取装置、放射線画像読取プログラム、及び放射線画像読取方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線画像読取装置、放射線画像読取プログラム、及び放射線画像読取方法に係る。

蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、紫外線、電子線等）を照射すると、放射線のエネルギの一部が蓄積性蛍光体中に蓄積される。その後、蓄積性蛍光体にレーザ光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギに応じて蓄積性蛍光体が輝尽発光する。

一般に、蓄積性蛍光体を利用した放射線画像読取装置が医療用及び産業用非破壊検査等に用いられている。放射線画像読取装置では、溶接部分等の被写体の放射線画像の画像情報を一旦蓄積性蛍光体の層を有するシート（イメージプレート：蓄積性蛍光体シート）に記録し、蓄積性蛍光体シートＩＰを励起光で走査して発光させた輝尽発光光を光電的に読み取る。

例えば、特許文献１には、通常解像度用の蓄積性蛍光体シート及び高解像度用の蓄積性蛍光体シートを使用し、高解像度で読み取る場合は、蓄積性蛍光体シートの表面に励起光を照射するためのポリゴンミラーを低速で回転させ、低解像度で読み取る場合は、ポリゴンミラーを高速で回転させる放射線画像読取装置が記載されている。

一方、放射線画像に生じるムラ（走査ムラ）を除去することが求められている。特許文献２には、放射線画像のスジムラ（直線状のムラ）を除去する技術として、放射線画像読取装置により読み取った直線状のムラを有する元画像から、画像補正により直線状のムラを除去する技術が記載されている。

特開２００４−１６３７９２号公報 特開２０１０−２３９４８０号公報

特許文献２に記載の技術では、画像補正により画像データ上でムラを除去するため、検査対象の部位を誤って消してしまう恐れがある。例えば、検査対象の部位が溶接部欠陥等の場合、欠陥が線状であるため、ムラとして補正されてしまう場合がある。

本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、高画質、かつ走査ムラが小さい、放射線画像読取装置、放射線画像読取プログラム、及び放射線画像読取方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の放射線画像読取装置は、放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに対して、蓄積性蛍光体シートの表面におけるビーム径が解像度にかかわらず共通である励起光を走査手段により走査し、励起光の照射を受けた蓄積性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を光電的に読み取る読取手段と、読取手段に対して、画素サイズが励起光のビーム径サイズよりも大きい第１の解像度で読み取る場合は、第１の走査速度、かつ第１の強度の励起光で読み取り、第１の解像度よりも高解像度であり、画素サイズが励起光のビーム径サイズよりも小さい第２の解像度で読み取る場合は、第１の走査速度よりも遅い第２の走査速度、かつ第１の強度よりも小さい第２の強度の励起光で読み取らせる制御を行う制御手段と、を備える。

また、本発明の放射線画像読取装置における第２の強度は、蓄積性蛍光体シートの表面において２．０ｍＷ以上であることが好ましい。

また、本発明の放射線画像読取装置における蓄積性蛍光体シートの表面における第２の強度は、蓄積性蛍光体シートの表面における第１の強度の３０％以下の強度であることが好ましい。

また、本発明の放射線画像読取装置では、励起光のビーム径サイズが３０μｍ、第１の解像度の画素サイズが１００μｍ、及び第２の解像度の画素サイズが２５μｍであることが好ましい。

本発明の放射線画像読取プログラムは、本発明の放射線画像読取装置の制御手段としてコンピュータを機能させるためのものである。

本発明の放射線画像読取方法は、制御手段により、放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに対して、蓄積性蛍光体シートの表面におけるビーム径が解像度にかかわらず共通である励起光を走査手段により走査し、励起光の照射を受けた蓄積性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を光電的に読み取る読取手段に対して、画素サイズが励起光のビーム径サイズよりも大きい第１の解像度で読み取る場合は、第１の走査速度、かつ第１の強度の励起光で読み取り、第１の解像度よりも高解像度であり、画素サイズが励起光のビーム径サイズよりも小さい第２の解像度で読み取る場合は、第１の走査速度よりも遅い第２の走査速度、かつ第１の強度よりも小さい第２の強度の励起光で読み取らせる制御を行う工程を備える。

本発明によれば、高画質、かつ走査ムラを小さくすることができるという効果が得られる。

本実施の形態の蓄積性蛍光体シートＩＰに記録された放射線画像の画像情報を読み取る放射線画像読取装置１０の概略構成を示す縦断面図である。 本実施の形態に係る励起光走査ユニットの構成の一例を示す平面図である。 本実施の形態に係る励起光走査ユニットの構成の一例を示す側面図である。 走査ムラを説明するための説明図であり、読み取った放射線画像に発生する走査ムラを表した概念図である。 走査ムラを説明するための説明図であり、図３Ａの走査ムラが生じた放射線画像の副走査方向の画像濃度（ＱＬ値）を示した説明図である。 本実施の形態の放射線画像読取装置における、走査ムラの発生を抑制するための主要構成の概略図の一例である。 高解像度モード及び低解像度モードにおける励起光の強度と走査ムラ強度（ＱＬ値）との対応関係の一例を示すグラフである。 高解像度モードにおける励起光の強度と走査ムラとの対応関係の一例を示す説明図である。 低解像度モードにおける励起光の強度と走査ムラとの対応関係の一例を示す説明図である。 蓄積性蛍光体シートＩＰ表面における励起光のビーム径と画素サイズとの対応関係を説明するための説明図であり、励起光のビーム径が画素サイズよりも大きい場合を示している。 蓄積性蛍光体シートＩＰ表面における励起光のビーム径と画素サイズとの対応関係を説明するための説明図であり、励起光のビーム径が画素サイズよりも小さい場合を示している。 高解像度モードにおける励起光の強度と放射線画像のＳＮ比との対応関係の一例を示しており、励起光の強度との対応関係の一例を示すグラフである。 高解像度モードにおける励起光の強度と放射線画像のＳＮ比との対応関係の一例を示しており、励起光の強度とＳＮ比との対応関係の一例を示す説明図である。 高解像度モードにおける励起光のビーム径と解像性との対応関係の一例を示すグラフである。 本実施の形態の放射線画像読取装置における高解像度モードの各条件と、低解像度モードにおける各条件とを示す説明図である。 本実施の形態の放射線画像読取装置の制御部で実行される読取制御処理の一例の流れを表すフローチャートである。

以下、各図面を参照して本実施の形態の一例について説明する。

まず、本実施の形態の放射線画像読取装置の概略構成について説明する。図１は、蓄積性蛍光体シートＩＰに記録された放射線画像の画像情報（以下、「放射線画像情報」という）を読み取る放射線画像読取装置１０の概略構成を示す縦断面図である。本実施の形態の放射線画像読取装置１０としては、例えば、産業用ＣＲ（コンピューテッドラジオグラフィ）システム等において、蓄積性蛍光体シートＩＰに記録された放射線画像情報を読み取る放射線画像読取装置が挙げられる。

図１に示すように、放射線画像読取装置１０の外形を構成する筐体３０の上部には、操作部およびモニタの機能を有するタッチパネル３２が設けられている。タッチパネル３２の下方には、複数、例えば、４個のカセッテ３４を着脱自在なカセッテ装填部３６ａ〜３６ｄが設けられている。

カセッテ３４は、蓄積性蛍光体シートＩＰを収容する長方形のケース４０と、ケース４０の開口部４２を開閉自在とする蓋体４４と、を有する。

カセッテ装填部３６ａ〜３６ｄには、カセッテ３４を載置するための支持台４６が各々設けられる。また、カセッテ装填部３６ａ〜３６ｄには、筐体３０の内部を遮光するためのシャッター部材４８が開閉自在に各々配置される。また、カセッテ装填部３６ａ〜３６ｄには、カセッテ３４の位置を固定するカセッテ位置固定機構（図示省略）と、カセッテ３４の蓋体４４を開閉させる蓋体開閉機構（図示省略）と、が組み込まれる。

さらに、カセッテ装填部３６ａ〜３６ｄの内部には、昇降枚葉部５０が装着される。昇降枚葉部５０は、カセッテ装填部３６ａ〜３６ｄの任意の１個に対応して配置され、任意のカセッテ３４から蓄積性蛍光体シートＩＰを取り出す一方、読み取り消去後の蓄積性蛍光体シートＩＰをカセッテ３４内に戻す機能を有する。昇降枚葉部５０は、蓄積性蛍光体シートＩＰを一枚ごと搬送するためのローラを含むシート体枚葉機構５２と、シート体枚葉機構５２を上下方向（矢印Ａ方向）に昇降自在な昇降機構５４と、を備える。

昇降枚葉部５０のシート体枚葉機構５２には、蓄積性蛍光体シートＩＰを搬送するメイン搬送路６０が連設される。メイン搬送路６０は、昇降枚葉部５０から下方向に延在した後、筐体３０の下部において湾曲し、水平方向に延在して読取搬送路７０に至る。なお、読取搬送路７０を構成する第１ローラ対８０及び第２ローラ対８２は、蓄積性蛍光体シートＩＰを挟持して矢印Ｙ方向に副走査搬送する。なお、本実施の形態の第１ローラ対８０及び第２ローラ対８２は、外周面がゴム製のローラを用いている。

読取搬送路７０は、湾曲して上方向に延在した後、水平方向に延在する退避搬送路９４に連続している。また、読取搬送路７０と退避搬送路９４との間には、消去搬送路９６の一端が連続されている。消去搬送路９６は、他端がメイン搬送路６０に連続しており、退避搬送路９４から搬送された蓄積性蛍光体シートＩＰをメイン搬送路６０に供給する。

上方向に湾曲する読取搬送路７０の内周側上部には、励起光走査ユニット６４及び上部読取ユニット６６が配設される。

図２Ａ及び図２Ｂは、励起光走査ユニット６４の構成の一例を示す構成図である。図２（Ａ）は、励起光走査ユニット６４の平面図を示しており、図２（Ｂ）は、励起光走査ユニット６４の側面図を示している。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、励起光走査ユニット６４は、光源１２と、光源１２から発せられた光ビームである励起光Ｌを発散光とするための発散レンズ系１３と、を備える。励起光Ｌは発散レンズ系１３によって発散光となる。光源１２としては、例えば、レーザダイオード等が挙げられる。

励起光走査ユニット６４は、発散レンズ系１３により発散された励起光Ｌを蓄積性蛍光体シートＩＰの表面（走査面）に向けて反射偏向するための回転多面鏡１４と、回転多面鏡１４の後段に配され、励起光Ｌを蓄積性蛍光体シートＩＰ上に結像する走査結像光学系に含まれる第１レンズ１６、第２レンズ１７と、励起光Ｌを蓄積性蛍光体シートＩＰに向けて反射するための反射ミラー１８と、を備える。

励起光走査ユニット６４によれば、光源１２から出射された励起光Ｌは、発散レンズ系１３により一旦、発散光とされた後、回転多面鏡１４の外周面に設けられた偏向面により反射される。

回転多面鏡１４の偏向面により反射された励起光Ｌは、第１レンズ１６及び第２レンズ１７を通過し、反射ミラー１８により反射されて蓄積性蛍光体シートＩＰ上に結像され、蓄積性蛍光体シートＩＰ上を主走査方向に走査露光する。一方、蓄積性蛍光体シートＩＰは、駆動手段（図１参照）により、励起光Ｌが走査する主走査方向と交差する副走査方向に駆動されており、これにより、蓄積性蛍光体シートＩＰの表面が励起光Ｌにより走査される。励起光Ｌが照射された蓄積性蛍光体シートＩＰからは、放射線画像情報を含む輝尽発光光が出力される。

上部読取ユニット６６は、集光ガイド８４と、光電変換器８６と、を備える。集光ガイド８４は、下端部の入射面が第１ローラ対８０及び第２ローラ対８２間に近接して配置されるアクリル板等の透明体を含む。光電変換器８６は、集光ガイド８４の上端部の出射面に接続されるフォトマルチプライア等を含む。

また、集光ガイド８４の入射面に近接して、輝尽発光光Ｒを入射面に効率的に導くため、集光ミラー８８が配設される。光電変換器８６は、集光ガイド８４を介して導入された輝尽発光光を電気信号に変換する。

なお、本実施の形態では、図１に示すように、光電変換器８６が、光入射部（光電面）以外の部分が磁気シールド材９０で覆われている。磁気シールド材９０としては、例えば、透磁率の高い材料が適しており、具体的には、パーマロイ、方向性ケイ素鋼板、鉄板（純鉄）等を用いることができるが、他の材料であっても良い。なお、磁気シールド材９０としては、パーマロイが最も適している。

退避搬送路９４と消去搬送路９６との間には、放射線画像読取装置１０の全体の制御を行う制御回路１２０と、放射線画像情報の読み取られた蓄積性蛍光体シートＩＰに残存する放射線エネルギを消去する消去ユニット１２２と、が配設される。消去ユニット１２２は、ケース１２４内に冷陰極蛍光管等からなる複数の消去光源１２６を収容している。

次に、放射線画像読取装置１０による蓄積性蛍光体シートＩＰから放射線画像を読み取る読取動作の流れについて説明する。

本実施の形態では、放射線画像読取装置１０における搬送方向が蓄積性蛍光体シートＩＰ（蓄積性蛍光体シートＩＰに記録された放射線画像）の長手方向（図３（Ａ）、矢印Ｌ１方向）に対応しており、副走査方向となっている。また、蓄積性蛍光体シートＩＰの長手方向と交差する方向（図３（Ａ）、矢印Ｗ１方向）が、主走査方向となっている
蓄積性蛍光体シートＩＰを下側に向けてカセッテ３４に収容し、そのカセッテ３４をカセッテ装填部３６ａ〜３６ｄに装填する（図１参照）。

カセッテ装填部３６ａ〜３６ｄに装填されたカセッテ３４は、カセッテ３４の位置を固定する機構によってその位置が固定された後、カセッテ３４の蓋体４４が開かれ、昇降枚葉部５０によって蓄積性蛍光体シートＩＰがカセッテ３４から枚葉される。枚葉された蓄積性蛍光体シートＩＰは、メイン搬送路６０によって搬送され、読取搬送路７０に供給される。

読取搬送路７０は、蓄積性蛍光体シートＩＰを第１および第２ローラ対８０、８２によって挟持し、矢印Ｙ方向に副走査搬送する。

一方、読取搬送路７０の上部に配設された励起光走査ユニット６４は、光源１２から出力された励起光Ｌを回転多面鏡１４によって主走査方向に偏向し、蓄積性蛍光体シートＩＰの蓄積性蛍光体層（図示省略）を走査する。励起光Ｌが照射された蓄積性蛍光体シートＩＰの蓄積性蛍光体層は、放射線画像情報を含む輝尽発光光を出力する。

蓄積性蛍光体シートＩＰの蓄積性蛍光体層から出力された輝尽発光光は、上部読取ユニット６６に備えられた集光ガイド８４の入射面に直接入射し、あるいは、集光ミラー８８によって反射されて入射面に入射した後、出射面から光電変換器８６に導かれ、電気信号に変換される。

光電変換器８６によって得られた放射線画像情報に係る電気信号は、制御回路９２、及び有線または無線の通信回線等を介して外部装置等に転送される。

読み取りが終了した蓄積性蛍光体シートＩＰは、読取搬送路７０から一旦、退避搬送路９４に搬送された後、消去搬送路９６に供給される。なお、読み取りが終了した蓄積性蛍光体シートＩＰを一旦、退避搬送路９４に搬送する間、他の蓄積性蛍光体シートＩＰを読取搬送路７０に供給し、並行して読取処理を行うことができる。

消去搬送路９６に供給された蓄積性蛍光体シートＩＰには、消去ユニット１２２に備えられた消去光源１２６から消去光Ｑが蓄積性蛍光体層に照射され、蓄積性蛍光体層に残存する放射線画像情報が消去される。消去後の蓄積性蛍光体シートＩＰは、メイン搬送路６０を介して昇降枚葉部５０まで搬送された後、所望のカセッテ３４に戻される。

放射線画像読取装置１０により、蓄積性蛍光体シートＩＰに記録された放射線画像情報に基づく放射線画像に濃度変動によるムラ（走査ムラ）が生じる場合が有る。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には、走査ムラを説明するための説明図を示す。図３（Ａ）は、読み取った放射線画像に発生する走査ムラを表した概念図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の走査ムラが生じた放射線画像の副走査方向の画像濃度（ＱＬ値）を示した説明図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、走査ムラは、放射線画像の主走査方向に沿って発生する。走査ムラでは、画像濃度（ＱＬ値）が高くなる。

走査ムラの発生原因には、蓄積性蛍光体シートＩＰを副走査搬送するために用いられるモータ（図示省略）の回転速度変動、蓄積性蛍光体シートＩＰを搬送するために用いるローラ対８０、８２等の偏芯、ローラ対８０、８２へ蓄積性蛍光体シートＩＰが入る際の負荷変動、及びローラ対８０、８２から出る際の負荷変動等が挙げられる。

放射線画像に生じる走査ムラに対しては、例えば、産業用ＣＲでは、画像をモニタ上で縮小や拡大したり、階調を極端に立てる等したりするため、厳しい要求がある。しかしながら、走査ムラを画像補正により画像データ上で除去した場合は、検査対象の部位を誤って消してしまう恐れがある。例えば、検査対象の部位が溶接部欠陥等の場合、欠陥が線状であるため、走査ムラとして画像補正されてしまう場合があり、最終的に得られる放射線画像から欠陥が除去されてしまう。

そこで、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、放射線画像情報を読み取る際に、走査ムラの発生を抑制する。具体的には、放射線画像読取装置１０では、制御回路１２０において励起光走査ユニット６４の駆動を制御して励起光のパワーを制御することにより、走査ムラの発生を抑制する。図４には、本実施の形態の放射線画像読取装置１０における、走査ムラの発生を抑制するための主要構成の概略図の一例を示す。

図４に示すように、制御回路１２０は、制御部２０、解像度設定部２２、光源制御部２４、モータ駆動回路２６、及びＩ／Ｆ部２８を備えている。制御部２０、解像度設定部２２、光源制御部２４、モータ駆動回路２６、及びＩ／Ｆ部２８はバス２９により各種情報の授受が可能に接続されている。

制御部２０は、マイクロコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＨＤＤ（Hard Disc Drive）を備えている。本実施の形態の制御部２０では、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、詳細を後述する読取制御処理が実行される。なお、制御部２０は、図４に示した構成に限らず、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やプログラマブルロジックデバイス等で実現されていてもよい。

解像度設定部２２には、放射線画像を読み取る解像度が設定される。本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、放射線画像の読取の解像度として、高解像度モードと、低解像度モードと２つのモードが設けられている。高解像度モードは、低解像度モードよりも解像度が高く、具体的には、画素サイズが２５μｍ／画素である。また、低解像度モードは、高解像度モードよりも解像度が低く、具体的には、画素サイズが１００μｍ／画素であり、低解像度モードの方が、高解像度モードに比べて画素サイズが大きい。なお、画素サイズとは、主走査方向及び副走査方向ともに、蓄積性蛍光体シートＩＰ上の走査幅を画素数で除算した値を意味する。また、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、高解像度モードの方が低解像度モードよりも読取速度が低速である。

放射線画像読取装置１０の上部に設けられたタッチパネル３２やＩ／Ｆ部２８を介してユーザが解像度を指示した場合は、指示した解像度（高解像度モードまたは低解像度モード）が解像度設定部２２に設定される。

光源制御部２４は、励起光走査ユニット６４の光源１２を制御する機能を有している。本実施の形態では、制御部２０により光源制御部２４を制御することにより、光源１２の励起光の強度（レーザパワー）を制御する。励起光の強度の制御方法は特に限定されず、例えば、光源１２がレーザダイオードの場合は、駆動電流の電流値を制御するようにしてもよい。

モータ駆動回路２６は、励起光走査ユニット６４の回転多面鏡１４を駆動（回転）する機能を有している。本実施の形態では、制御部２０によりモータ駆動回路２６を制御することにより、回転多面鏡１４の回転速度を制御する。本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、蓄積性蛍光体シートＩＰの表面を副走査方向に走査する走査速度を制御して、放射線画像の読取速度（サンプリング速度）を制御する。具体的には、制御部２０が、回転多面鏡１４の回転速度を制御している。なお、本実施の形態では、回転多面鏡１４の回転速度を回転数（ｒ．ｐ．ｍ）で表す。回転数が多いほど、回転速度は速くなり走査速度も速くなる。一方、回転数が少ないほど、回転速度は遅くなり走査速度も遅くなる。Ｉ／Ｆ部２８は、外部装置と情報の授受を行うためのインターフェースである。

高解像度モードにおける走査ムラの発生と低解像度モードにおける走査ムラの発生について説明する。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）には、高解像度モード及び低解像度モードにおける励起光の強度と走査ムラ強度（ＱＬ値）との対応関係の一例を示す。図５（Ａ）は、高解像度モード及び低解像度モードにおける励起光の強度と走査ムラ強度（ＱＬ値）との対応関係の一例を示すグラフである。また、図５（Ｂ）は、高解像度モードにおける励起光の強度と走査ムラとの対応関係の一例を示す説明図である。また、図５（Ｃ）は、低解像度モードにおける励起光の強度と走査ムラとの対応関係の一例を示す説明図である。

なお、本実施の形態において用いられる蓄積性蛍光体シートＩＰは、輝尽性蛍光体がＢａＦＸ：Ｅｕ２＋；Ｘ＝Ｂｒ及びＩ）のものを用いている。また、高解像モードの場合は、具体的一例として、富士フイルム（株）製、富士フイルムイメージングプレート工業用ＵＲ−１を用いている。また、低解像モードの場合は、具体的一例として、富士フイルム（株）製、富士フイルムイメージングプレート工業用ＳＴ−ＶＩを用いている。

また、高解像度モードにおける読取条件は、画素サイズが２５μｍ／画素、走査速度（読取速度）が０．７μｓｅｃ／画素、励起光の波長が６６０ｎｍ、及び励起光の半値幅におけるビーム径が３０μｍである。また、低解像度モードにおける読取条件は、画素サイズが１００μｍ／画素、走査速度（読取速度）が１．０μｓｅｃ／画素、励起光の波長が６６０ｎｍ、及び励起光の半値幅におけるビーム径が３０μｍである。このように本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、励起光の波長及びビーム径は、高解像度モード及び低解像度モードに関わらず同様としている。なお、本実施の形態では、蓄積性蛍光体シートＩＰ表面における励起光の半値幅で規定したビーム径を、「ビーム径」と記述している。

図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、高解像度モード及び低解像度モードのいずれにおいても、励起光の強度が強くなると、走査ムラの強度（ＱＬ値）は大きくなり、励起光の強度が小さいと、走査ムラの強度（ＱＬ値）は小さくなる。当該励起光の強度と走査ムラの強度との対応関係は蓄積性蛍光体シートＩＰ特有の性質と考えられている。また、励起光の強度が同じ場合は、高解像度モードに比べて、低解像度モードの方が、走査ムラの強度（ＱＬ値）は小さい。

図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、走査ムラに関して、励起光の強度を同一とすると、励起光のビーム径が画素サイズよりも大きい場合の方が、励起光のビーム径が画素サイズよりも小さい場合よりも発生した走査ムラを視認しやすい傾向にあり、この原因の一例として、以下のことが挙げられる。

本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、励起光走査ユニット６４から照射された励起光は、読取画素に応じて走査される。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、蓄積性蛍光体シートＩＰ表面における励起光のビーム径と画素サイズとの対応関係を説明するための説明図を示す。図６（Ａ）は、励起光のビーム径が画素サイズよりも大きい場合を示している。また、図６（Ｂ）は、励起光のビーム径が画素サイズよりも小さい場合を示している。

図６（Ａ）に示すように、励起光のビーム径が画素サイズよりも大きい場合、蓄積性蛍光体シートＩＰ表面では、ｎ番目のライン（画素行）を読み取った際に照射された励起光と、ｎ＋１番目のライン（画素行）を読み取った際に照射された励起光とが重なり合い、走査ムラが生じ易くなる。一方、図６（Ｂ）に示すように、励起光のビーム径が画素サイズよりも小さい場合、蓄積性蛍光体シートＩＰ表面では、ｎ番目のライン（画素行）を読み取った際に照射された励起光と、ｎ＋１番目のライン（画素行）を読み取った際に照射された励起光とは重なり合わない。

励起光のビーム径が画素サイズよりも大きい場合は、図６（Ａ）に示したように、重なり合う部分の蓄積性蛍光体シートＩＰでは、励起光が２度照射されることになるため、励起光のビーム径が画素サイズよりも小さい場合よりも走査ムラが視認しやすくなる。

一般的に、走査ムラの強度（ＱＬ値）は、１０以下であれば、放射線画像上に走査ムラが発生していても視認しづらく、被写体像の読影に及ぼす影響が少ない走査ムラの強度（ＱＬ値）が１０の場合における励起光の強度は、図５（Ａ）に示したグラフから算出すると、高解像度モードは、９．７ｍＷ、低解像度モードは、３２ｍＷと求められる。低解像度モードの励起光の強度に対する高解像度モードの励起光の強度は、約３０％となる。

従って、低解像度モードにおいて、例えば上述のように走査ムラの強度（ＱＬ値）が１０以下等、走査ムラが問題となっていない場合は、低解像度モードの励起光の強度に対して高解像度モードの励起光の強度を３０％以下とすれば、高解像度モードにおいても走査ムラの発生を抑制できる。

本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、制御部２０がこのように高解像度モード及び低解像度モードにおける励起光の強度を制御することにより、走査ムラの発生を抑制することができる。なお、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）によれば、走査ムラの観点からは、励起光の強度は、２．０Ｗ以下であることが好ましい。

一方、励起光の強度が高いほど、ＳＮ比が高く、放射線画像の画質は高画質になる。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、高解像度モードにおける励起光の強度と放射線画像のＳＮ比との対応関係の一例を示す。図７（Ａ）は、励起光の強度との対応関係の一例を示すグラフである。また、図７（Ｂ）は、励起光の強度とＳＮ比との対応関係の一例を示す説明図である。なお、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）において、高解像度モードにおける各条件は、上記と同様である。

ＩＳＯ１７６３６−２（溶接）に準拠した画質として、溶接の欠陥の検査のために用いる放射線画像のＳＮ比は、８０以上であることが好ましい。製造バラツキ等を加味すると、放射線画像のＳＮ比は１００以上であることがさらに好ましい。

放射線画像のＳＮ比を１００以上にするためには、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）より、励起光の強度として２．０ｍＷ以上が必要であることがわかる。なお、低解像度モードにおいても、励起光の強度が２．０ｍＷ以上であれば、高解像度モードと同様に、放射線画像のＳＮ比は１００以上になる。

なお、励起光の強度が大きくなると、ＳＮ比が向上する効果よりも、上述（図５（Ａ）参照）のように、走査ムラの強度が大きくなることによる影響が大きくなるため、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）より励起光の強度の上限としては、９．７ｍＷ以下とすることが好ましい。

また、高解像度モードでは、解像性を高くするため、励起光のビーム径は、小さいほど好ましいが、ビーム径を小さくするためには、励起光走査ユニット６４の走査結像光学系に含まれるレンズの数を増やす等の必要があり、高コスト化を招く。そのため、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、低コスト化のために高解像度モードでは、励起光のビーム径を画素サイズよりも大きくしている。ビーム径のサイズは、高解像度モードの解像性に応じて定めることにより高解像と低コスト化とを両立することができる。

図８には、高解像度モードにおける励起光のビーム径と解像性との対応関係の一例を示す。なお、図８において、高解像度モードにおける各条件は、励起光の強度を２．０ｍＷとした、ビーム径を任意とした他は、上記と同様である。

一般に、産業用ＣＲの解像性については、ＥＮ４６２−５で規定されるDuplex Wireと呼ばれる２本の針金で解像性能を計測することが求められている。溶接部の検査を行う場合では、ＤＤ１３（５０μｍのワイヤを５０μｍ開ける条件）で解像性が２０％以上であることが要求されている。図８によれば、画素サイズが２５μｍの高解像度モードでは、ビーム径が３６μｍ以下であれば、要求される２０％以上の解像性を得ることができる。なお、これらのことから本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、ビーム径は解像度（モード）によらず３０μｍ、高解像度モードにおける画素サイズを２５μｍとしている。

上述のことから、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、制御部２０により、高解像度モードの場合は、低解像度モードに比べて励起光の強度を小さくする読取制御処理を行うことにより走査ムラの発生を抑制する。図９には、本実施の形態の放射線画像読取装置１０における高解像度モードの各条件と、低解像度モードにおける各条件とを示す。なお、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、これらの各条件は、予め制御部２０のＨＤＤや、解像度設定部２２に記憶されている。

図１０には、本実施の形態の放射線画像読取装置１０の制御部２０で実行される読取制御処理の一例の流れを表すフローチャートを示す。図１０に示した読取制御処理は、放射線画像情報の読み取りが指示された場合等、蓄積性蛍光体シートＩＰから放射線画像情報を読み取る場合に実行される。なお、図１０に示した読取制御処理は、制御部２０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより実行される。

ステップＳ１００では、制御部２０は、解像度を取得する。解像度設定部２２に解像度が設定されている場合は、高解像度モード及び低解像度モードのいずれかを取得する。なお、Ｉ／Ｆ部２８等を介して解像度が指示された場合は、当該指示に基づいて解像度（高解像度モード及び低解像度モードのいずれか）を取得する。

次のステップＳ１０２では、制御部２０は、高解像度モードであるか否か判断する。低解像度モードの場合、制御部２０は、ステップＳ１０２からステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、制御部２０は、低解像度モードにおける走査速度（第１走査速度）及び励起光の強度（第１強度）を決定する。本実施の形態の制御部２０は、図９に示すように、低解像度モードでは走査速度を１．０μｓｅｃ／画素、励起光の強度を２０ｍＷと決定する。

一方、高解像度モードの場合は、ステップＳ１０２からステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、制御部２０は、高解像度モードにおける走査速度（第２走査速度）及び励起光の強度（第２強度）を決定する。本実施の形態の制御部２０は、図９に示すように、高解像度モードでは走査速度を０．７μｓｅｃ／画素、励起光の強度を２．０ｍＷと決定する。すなわち、高解像度モードの場合は、低解像度モードよりも遅い走査速度に決定する（第２走査速度＜第１走査速度）。また、高解像度モードの場合は、低解像度モードよりも小さい励起光の強度に決定する（第２強度＜第１強度）。

ステップＳ１０４及びステップＳ１０６の次のステップＳ１０８では、制御部２０は、決定した走査速度及び励起光の強度を指示した後、本読取制御処理を終了する。制御部２０は、決定した走査速度をモータ駆動回路２６に指示する。モータ駆動回路２６は、当該指示に基づいて、回転多面鏡１４を駆動（回転）させる。また、制御部２０は、決定した励起光の強度を光源制御部２４に指示する。光源制御部２４は、当該指示に基づいて光源１２の発光を制御する。

以上説明したように本実施形態の放射線画像読取装置１０では、蓄積性蛍光体シートＩＰから放射線画像情報を読み取るモードとして、高解像度モード（画素サイズ：２５μｍ／画素）及び低解像度モード（画素サイズ１００μｍ／画素）が設けられている。制御部２０は、高解像度モードでは低解像度モードで放射線画像情報を読み取る場合よりも、励起光の強度を小さくしている。また、制御部２０は、高解像度モードでは低解像度モードで放射線画像情報を読み取る場合よりも、走査速度を遅くしている。具体的一例として、高解像度モードでは、回転多面鏡１４の回転速度を８１２ｒ．ｐ．ｍ、走査速度（読取速度）を０．７μｓｅｃ、及び励起光の強度を２．０ｍＷとしている。また、低解像度モードでは、回転多面鏡１４の回転速度を２２７３ｒ．ｐ．ｍ、走査速度（読取速度）を１．０μｓｅｃ、及び励起光の強度を２０ｍＷとしている。

このように本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、高解像度モードと低解像度モードとで励起光の強度を切り替えており、また、高解像度モードの方が低解像度モードに比べて励起光の強度が小さいため、放射線画像に発生する走査ムラを抑制することができる。

従って、本実施の形態の放射線画像読取装置１０によれば、走査ムラを画像補正により画像データ上で除去せずとも、放射線画像の走査ムラを抑制することができる。本実施の形態の放射線画像読取装置１０によれば、走査ムラを画像補正により画像データ上で除去しなくてよいため、検査対象の部位を画像補整により誤って消してしまう恐れがない。

また、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、低解像度モードの励起光の強度に対して高解像度モードの励起光の強度を３０％以下としているため、低解像度モードにおいても走査ムラの発生を適切に抑制できる。

また、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、高解像度モードにおける励起光の強度を２．０ｍＷとしているため、走査ムラの発生を適切に抑制することができると共に、高いＳＮ比を得ることができる。

また、本実施の形態の放射線画像読取装置１０では、高解像度モードでは、画素サイズ＜励起光のビーム径であり、低解像度モードでは、画素サイズ＞励起光のビーム径としている。さらに、高解像度モードでは、画素サイズを２５μｍ、ビーム径を３０μｍとしている。これにより、高解像度モードにおいて高解像と低コスト化との両立化を図ることができる。

なお、上記各実施の形態では、予め読取制御処理プログラムが放射線画像読取装置１０の制御部２０に記憶されている場合について説明したが、フレキシブルディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、光磁気ディスク、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体や、外部装置等から取得して、記憶させてもよい。なお、本実施の形態では、読取制御処理をソフトウエア処理により実現しているが、ハードウエア資源により実現してもよい。

また、本実施の形態では、本発明の放射線は、特に限定されず、Ｘ線やγ線等を適用することができる。

また、本実施の形態で説明した放射線画像読取装置１０、励起光走査ユニット６４、上部読取ユニット６６、及び制御回路１２０等の構成、動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

１０ 放射線画像読取装置
１４ 回転多面鏡
２０ 制御部
２４ 光源制御部
２６ モータ駆動回路
６４ 励起光走査ユニット
６６ 上部読取ユニット
ＩＰ 蓄積性蛍光体シート

Claims (6)

1. 放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに対して、前記蓄積性蛍光体シートの表面におけるビーム径が解像度にかかわらず共通である励起光を走査手段により走査し、励起光の照射を受けた前記蓄積性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を光電的に読み取る読取手段と、
   前記読取手段に対して、画素サイズが前記励起光のビーム径サイズよりも大きい第１の解像度で読み取る場合は、第１の走査速度、かつ第１の強度の励起光で読み取り、前記第１の解像度よりも高解像度であり、画素サイズが前記励起光のビーム径サイズよりも小さい第２の解像度で読み取る場合は、前記第１の走査速度よりも遅い第２の走査速度、かつ前記第１の強度よりも小さい第２の強度の励起光で読み取らせる制御を行う制御手段と、
   を備えた放射線画像読取装置。
2. 前記第２の強度は、前記蓄積性蛍光体シートの表面において２．０ｍＷ以上である、
   請求項１に記載の放射線画像読取装置。
3. 前記蓄積性蛍光体シートの表面における前記第２の強度は、前記蓄積性蛍光体シートの表面における前記第１の強度の３０％以下の強度である、
   請求項１または請求項２に記載の放射線画像読取装置。
4. 前記励起光のビーム径サイズが３０μｍ、前記第１の解像度の画素サイズが１００μｍ、及び前記第２の解像度の画素サイズが２５μｍである、
   請求項３に記載の放射線画像読取装置。
5. 前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置の制御手段としてコンピュータを機能させるための放射線画像読取プログラム。
6. 制御手段により、放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに対して、前記蓄積性蛍光体シートの表面におけるビーム径が解像度にかかわらず共通である励起光を走査手段により走査し、励起光の照射を受けた前記蓄積性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を光電的に読み取る読取手段に対して、画素サイズが前記励起光のビーム径サイズよりも大きい第１の解像度で読み取る場合は、第１の走査速度、かつ第１の強度の励起光で読み取り、第１の解像度よりも高解像度であり、画素サイズが前記励起光のビーム径サイズよりも小さい第２の解像度で読み取る場合は、前記第１の走査速度よりも遅い第２の走査速度、かつ前記第１の強度よりも小さい第２の強度の励起光で読み取らせる制御を行う工程を備えた放射線画像読取方法。