JPH0626415B2 - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

放射線画像情報読取装置

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JPH0626415B2
JPH0626415B2 JP59092627A JP9262784A JPH0626415B2 JP H0626415 B2 JPH0626415 B2 JP H0626415B2 JP 59092627 A JP59092627 A JP 59092627A JP 9262784 A JP9262784 A JP 9262784A JP H0626415 B2 JPH0626415 B2 JP H0626415B2
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雄一 細井
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 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
光を照射して、発生する輝尽発光光を読み取つて画像信
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、励起光を線状に照射する光源を使用し、輝尽発光
光を受光して光電変換する光検出器を多数の固体光電変
換素子からなるラインセンサとした放射線画像読取装置
に関するものである。
（従来技術とその問題点） 蓄積性螢光体シートに人体等の放射線画像情報を一担蓄
積記録し、その後これを励起光で走査して発生した輝尽
発光光を光検出器で読み取つて画像信号を得、この画像
信号を用いて前記放射線画像を再生する方法及び装置
が、米国特許3,859,527号によつて知られている。
この装置では蓄積性螢光体シートに対して４５°の角度
にセットされたハーフミラーの後方より、このハーフミ
ラーを透過して励起光を前記シートに照射し、発生する
輝尽発光光を前記ハーフミラーにより横方向に反射させ
てイメージインテンシフアイヤー管又は光電子増倍管で
受光するか、又は、蓄積性螢光体シートの裏面からアバ
ーチヤーを介して励起光を照射し、前記シートの裏面に
発生する輝尽発光光をプリズムで横方向に反射させイメ
ージインテンシフアイヤー管で受光している。ところが
上記のハーフミラーやプリズムはいずれも蓄積螢光体シ
ートからかなり離れた位置に設けられているため、無指
向性でしかもそれ自体微弱な光である輝尽発光光を効率
よく集光することができない。
一方、特開昭５８−121874号には、従来用いられて来た
光電子増倍管やイメージインテンシフアイヤー管に代え
て光伝導半導体を利用した光センサ（２枚の透明電極に
よつて光伝導半導体をサンドイツチした構成を持つ。こ
の透明電極は平行帯形に分割されてもよい）を利用し、
これを蓄積性螢光体シートの全面にわたつて蓄層した構
造のＸ線イメージコンバータが記載されている。読み取
りは前記光センサを介して励起光を外部より走査する
か、前記光センサ表面全域に亘つて励起光スペクトルを
もつＬＥＤアレイを設け、ＬＥＤを順次発光させて走査
することによつて行なわれる。この装置では、半導体層
が直接蓄積性螢光体シート上に蓄積されているから、受
光装置と蓄積性螢光体シート間の間隙で輝尽発光光の受
光損失が生じる可能性が少なくなるという点で、Ｓ／Ｎ
比の上昇が達せられるかも知れない。
しかしながら実際にはこのＸ線イメージコンバータは蓄
積性螢光体シートの全面に亘つて光センサを蓄積してい
るために、(a)シートの繰り返し使用をする際に必要な
ノイズ消去（蓄積性螢光体シートに読み取り終了後も残
留している放射線情報等の、次回の撮影読み出しのサイ
クルに於てノイズとなる蓄積エネルギーを除去するこ
と。通常は励起スペクトル内の波長を持つ光を大量に照
射することにより実行される）の際に光伝導半導体の劣
化が生じる，(b)１枚のシートの重量、容積が大きくな
り取り扱いが極めて不便になる，(c)螢光体シート全面
に亘る光センサやＬＥＤアレイの設置は、その実現がか
なり困難であり、また実現し得るとしても高コストは避
けられない，(d)この装置では透明電極を平行帯形に分
割したとしても、その面積は依然として大きいため過大
な暗電流発生が避けられず、またキヤパシタンスも大き
いため、Ｓ／Ｎ比がさほど改善されない，といつた問題
点を持つている。
また、特開昭５８−67241号には励起光源として通常使
用されるレーザに加えて、ＬＥＤ（発光ダイオード）ア
レイを用いて走査を行なつてもよいこと、また光検出器
としてフオトマル或いはフオトトランジスタを複数個主
走査方向に一直線状に並べたものを用い得ることが記さ
れているが、この装置では、光源あるいは光検出器が大
きくなるため製造が難しくまた製造費用も高価なものと
なる。
（発明の目的） 本発明は上記各種従来技術における問題に鑑み、Ｓ／Ｎ
比の高い画像信号を得ることができ、また製造および取
扱いの容易な放射線画像情報読取装置を提供することを
目的とする。
（問題点を解決する手段） 本願発明の第１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の
一部に励起光を一点に照射する励起用点光源を多数線状
に連接させて配設してなる点光源集合体からなる励起光
源、 前記シートに対し該励起光源の配設側に該励起光源と一
体的に配されてなり、この励起光源の順次連続する点状
照射によって線状に照射される該シートの部分に対向し
て、この線状の照射部分の長さに配列され、励起光の点
状照射により前記シートから発生された輝尽発光光を順
次受光して光電変換を行なう各々が１ピクセルに対応す
るとともに、前記輝尽発光光を受光し得る位置に励起光
のエネルギーよりも大きく輝尽発光光のエネルギーより
も小さいエネルギーギャップを有する光電変換層を備え
た多数の固体光電交換素子を線状に連設してなるライン
センサ、 前記励起光源による線状走査部分と前記ラインセンサを
前記シート表面に沿って該シートに対して相対的に前記
固体光電変換素子の連設方向に垂直な方向に移動させて
主走査を行なわせる主走査駆動手段と、この主走査毎に
前記連設方向に前記線状の照射部分の長さ分だけ移動さ
せて副走査を行なわせる副走査手段からなることを特徴
とするものである。
また、本願発明の第２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の
一部に励起光を一点に照射する励起用点光源を多数線状
に連接させて配設してなる点光源集合体からなる励起光
源、 前記シートに対し、該励起光源の配設側とは反対側に配
させてなり、この励起光源の順次連続する点状照射によ
って線状に照射される該シートの部分に対向して、この
線状の照射部分の長さに配列され、励起光の点状照射に
より前記シートから発生された輝尽発光光を順次受光し
て光電変換を行なう各々が１ピクセルに対応する多数の
固体光電交換素子を線状に連設してなるラインセンサ、 このラインセンサと前記シートとの間に配された、前記
輝尽発光光を透過させ前記励起光を遮光する長波カット
フィルタ、 前記励起光源による線状走査部分と前記ラインセンサを
前記シート表面に沿って該シートに対して相対的に前記
固体光電変換素子の連設方向に垂直な方向に移動させて
主走査を行なわせる主走査駆動手段と、この主走査毎に
前記連設方向に前記線状の照射部分の長さ分だけ移動さ
せて副走査を行なわせる副走査手段からなることを特徴
とするものである。
ここで多数の点状光源を連ねたものとはたとえばレーザ
ダイオードアレイ、あるいはＬＥＤアレイ等をいう。な
お、この点状光源は直線上にかつ等間隔に配されること
が望ましい。
また、ラインセンサはフオト・コンダクタあるいはフオ
ト・ダイオード等の固体光電変換素子を線状に配列した
ものである。
また、この固体光電変換素子は、輝尽発光光のエネルギ
ーｈνを受けて充満体（真性半導体の場合）あるいは不
純物束縛準位（不純物半導体の場合）から電子を導電帯
に上げる必要があるので、禁止帯幅（真性半導体の場
合）あるいは不純物束縛準位から導電帯までの幅（不純
物半導体の場合）、すなわちエネルギーギヤツプＥｇが
ｈνよりも小さい素子でなければならない。
励起光源とラインセンサは互いに平行かつシート面に対
して平行に配されることが望ましい。
また、励起光源およびラインセンサはシートの幅よりも
短く設定されており、これらをシートの長さ方向に配し
幅方向に移動させて、主走査を行ない、次いで長さ方向
にこれらの長さ分だけずらすように幅走査を行なうとい
うように、二つの走査を交互に繰り返すようにしてシー
ト全体を走査させるようにする。
なお、上記主走査の間は、点状の照射とその点状照射部
分に対向する固体光電変換素子による光電変換が、前記
線状の連設方向に順次高速で行なわれる。
（実施態様） 以下、本発明の実施態様について図面を用いて説明す
る。
第１図は、蓄積性螢光体シート１の下側に点光源を連ね
てなる励起光源２を、上側にラインセンサ３を配した実
施態様を示すものである。この図に示すようにシート１
の下にシート１の長さ方向に延びた点光源を連ねてなる
励起光源２が配され、シート１の上には、ちようど励起
光源２に対向する位置にラインセンサ３が配されてい
る。ラインセンサ３はシート１の長さ方向に多数連続し
て並べられた固体光電変換素子３ａからなつており、こ
の各素子３ａには各素子３ａで光電変換された画像信号
を外部へ送出するリード線３ｂが接続されている。
光源２の各点光源からは順次励起光が発生され、シート
１上を１ピクセル分ずつ順次照射するたとえば，，
．……ｋのピクセルの順番で照射する。また、この
各点光源からの励起光の順次照射は、互いに充分に離れ
た複数のピクセルを同時に順次照射（たとえば「，
……／２」のピクセルの順番での照射と「／２＋
１，／２＋２，……」の順番での照射を同時に行
う）してもよい。照射されたシート１は記録されている
放射線画像情報を、照射された部分から順次輝尽発光光
として出力する。すなわち、，，．……ｋのピ
クセルの順番で出力する。この輝尽発光光はラインセン
サ３の各固体光電変換素子３ａに順次受光され、各素子
はフオトキヤリアを発生し、このフオトキヤリアに基く
信号を順次画像信号として出力する。この後、光源２お
よびラインセンサ３は矢印Ａ方向に１ステツプだけ主走
査駆動手段により歩進移動され、上述した操作を繰り返
してたとえばｋ+1，ｋ+2，ｋ+3，ｋ+4，……２ｋのピク
セルの順に画像情報が読み出される。以下、光源２およ
びラインセンサ３を１ステツプずつ矢印Ａ方向に移動す
るごとに画像情報の読み出しを行なう。光源２とライン
センサ３がシート１の右端まで移動され１主走査が終了
すると、副走査駆動手段によりシート１が矢印Ｂ方向に
光源２およびラインセンサ３の長さ分だけ移動され、上
述した走査が繰り返される。これをシート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。
第２図は、光源２とラインセンサ３をシート１の同じ側
に配置した場合すなわちラインセンサ３の背面に光源２
を配設した場合の１実施態様を示す概略斜視図である。
第３図は、その光源２とラインセンサ３を正面から見た
１部断面図である。ここでラインセンサ３は、薄層フオ
トコンダクタを使用し、透明基板上にスリツト又は小孔
を連ねて設けた遮光層６、透明電極層７、フオトコンダ
クタ層８、透明電極層９を積層して形成されている。こ
こで透明電極層７もしくは９のいずれか又はその双方を
画素毎に分割することにより、この積層体は画素に対応
した多数の固体光電変換素子の連なりを形成するとにな
る。第２図には透明電極層９を画素毎に分割した態様が
示されている。
放射線画像情報が記録された蓄積性螢光体シート１上に
ラインセンサ３を通してすなわち透明基板５，遮光層６
に設けられたスリツト（または光）、透明電極層７，フ
オトコンダクタ層８および透明電極層９を通して励起光
源２から発生された励起光が線状に照射される。この励
起光照射によりシート１から発生される画像情報を担持
した輝尽発光光は透明電極層９を通してフオトコンダク
タ層８で受光される。このフオトコンダクタ層８として
は、そのエネルギーギヤツプＥｇが励起光のエネルギー
ｈc／λ１（＝hν1）よりも大きく輝尽発光光のエネル
ギーｈc／λ２（＝hν2）よりも小さいものが用いられ
る。例えば蓄積性螢光体として米国特許４，239，968号
に記載された希土類元素で付活したアルカリ土類金属フ
ルオロハライド類を用いた場合には、ZnS，ZnSe，CdS，
TiO2，ZnO等が使用できる。
また励起光が短波成分を含む場合には光源２とラインセ
ンサ３との間に短波カツトフイルタ４を挿入して長波成
分のみ通過するようにすればよい。透明電極9(たとえば
ＩＴＯで形成される）はラインセンサ３の長手方向に微
小単位に分割されており、分割された１つの透明電極９
と透明電極７との間に生じた電位差（２つの電極７，９
の間のフオトコンダクタ層８内で輝尽発光光の受光によ
り発生するフオトキヤリアによる信号が蓄積されて生じ
た電位差）が１ピクセル分の画像信号に相当する。この
ように分割された電極毎に取り出されるフオトキヤリア
による信号をシフトレジスタを用いて順次時系列的に読
み出す。これにより１走査線分の画像信号を得ることが
できる。画像情報の読取操作としては前述した第１図の
実施態様と略同様に行なえばよい。
第４図は、上述した第１図の実施態様と略同様の構成を
有する実施態様について光源とラインセンサを正面から
みた一部断面図である。
この実施態様においては、励起光源２１から順次発光さ
れた励起光はシート１８の表面に順次照射される。この
励起光の照射によりシート１８から順次発生された輝尽
発光光はシート１８の表面に前記光源２１に対向して設
けられたラインセンサ３ａに順次受光される。このライ
ンセンサ３ａは遮光性基板１４上に電極層１５，フオト
コンダクタ層１６および分割された透明電極層１７を積
層して形成したものである。
なお、励起光が短波成分を含む場合には短波カツトフイ
ルタ２０を光源２１とシート１８の間に挿入して長波成
分のみ通すようにすればよい。この実施態様によれば、
励起光がフオトコンダクタ層１６内を通過しないので、
そのエネルギーギヤツプＥｇが励起光のエネルギーhc／
λ1よりも小さいフオトコンダクタ（たとえばアモルフ
アスSiH，CdS(Cu)，ZnS(Al)，CdSe，PbO等）の使用が可
能になる。ただしこの場合にはシート１８の表面から漏
れる励起光がラインセンサ３ａに入射しないようにライ
ンセンサ３ａとシート１８の間の長波カツトフイルタを
設ける必要がある。
おな、上述した２つの実施態様においては固体光電変換
素子としてフオトコンダクタを使用しているが、これに
替えてフオトダイオードを使用するようにしてもよい。
次に、固体光電変換素子への輝尽発光光のガイド方法と
しては、ラインセンサを螢光体シートに密接させる方法
が最も好ましいがラインセンサと螢光体シートの間にマ
イクロレンズアレイまたは光フアイバをフラツトケーブ
ル状に連ねたものを設け、これにより各ピクセル毎の輝
尽発光光をラインセンサの各固体光電変換素子に対し１
対１にガイドするような方法を採用することもできる。
上記と同様の光ガイド方式は励起光源から励起光を蓄積
螢光体シートへ導くためにも採用できる。
（発明の効果） 本発明の放射線画像情報読取装置によればハーフミラー
やプリズムなどの反射部材を使う必要がないので受光立
体角を大きくとることが出来るためＳ／Ｎ比が改良され
るし、またラインセンサを構成する固体光電変換素子が
１画素毎に分割されているので暗電流が小さく、更にキ
ヤパシテイも小さいので特に良好なＳ／Ｎ比が得られ
る。
更に蓄積性螢光体シートとラインセンサは別体になつて
いるので、前記シートの取り扱いが容易で、繰り返し使
用の際のノイズ消去を光検出器を劣化させることなく実
行できるし、また前記の特開昭５８−121874号の装置に
比べればごく小さなセンサ及び光源であるので製造が容
易で、かつコストが安く済む（特に結晶基板によりライ
ンセンサを形成する場合には本発明に係るラインセンサ
のように短尺のものの方が製造が容易である）という利
点を有し、非常に有用である。
また、励起光源と受光センサが各々アレイにより構成さ
れており、シートの片側において両者が一体となったタ
イプおよびシートを挟んで両者が反対側に位置するタイ
プのいずれにおいても両者のアレイ素子が画素レベルで
各々１対１に対応しているため、上記両者を主走査方向
に移動させて分割主走査を行なう際の操作を容易としつ
つ複雑な主走査素子をより小型化することが可能とな
る。
また、上記両者が一体となったタイプにおいては励起光
のエネルギーよりも大きく輝尽発光光のエネルギーより
も小さいエネルギーギャップを有する光電変換層を備え
ており、一方上記両者がシートを挟んで反対側に位置す
るタイプにおいてはラインセンサと蓄積性螢光体シート
の間に輝尽発光光を通過し励起光を遮光する波長カット
フィリタを備えているので、ノイズ成分としての励起光
をカットして信号成分としての輝尽発光光のみを光電変
換することができ、したがってＳ／Ｎ比の優れた画像を
得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は蓄積性蛍光体シートの下に光源、上にラインセ
ンサを配した場合の実施態様を示す斜視図、 第２図はラインセンサの背面に光源を配した場合の実施
態様を示す斜視図、 第３図は第２図のラインセンサおよび励起光源を正面か
らみた断面図、 第４図は第２図の実施態様に類似した実施態様の光源お
よびラインセンサを示す正面断面図である。 １，１８……蓄積性蛍光体シート ２，２１……励起光源 ３……ラインセンサ ３ａ……固体光電変換素子 ４，２０……短波カツトフイルタ ５……透明基板 ８，１６……フオト・コンダクタ ９，１７……分割された透明電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細井 雄一 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内 (72)発明者 高橋 健治 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢
    光体シートの一部に励起光を一点に照射する励起用点光
    源を多数線状に連接させて配設してなる点光源集合体か
    らなる励起光源、 前記シートに対し該励起光源の配設側に該励起光源と一
    体的に配されてなり、この励起光源の順次連続する点状
    照射によって線状に照射される該シートの部分に対向し
    て、この線状の照射部分の長さに配列され、励起光の点
    状照射により前記シートから発生された輝尽発光光を順
    次受光して光電変換を行なう各々が１ピクセルに対応す
    るとともに、前記輝尽発光光を受光し得る位置に励起光
    のエネルギーよりも大きく輝尽発光光のエネルギーより
    も小さいエネルギーギャップを有する光電変換層を備え
    た多数の固体光電変換素子を線状に連設してなるライン
    センサ、 前記励起光源による線状走査部分と前記ラインセンサを
    前記シート表面に沿って該シートに対して相対的に前記
    固体光電変換素子の連設方向に垂直な方向に移動させて
    主走査を行なわせる主走査駆動手段と、この主走査毎に
    前記連設方向に前記線状の照射部分の長さ分だけ移動さ
    せて副走査を行なわせる副走査手段からなることを特徴
    とする放射線画像情報読取装置。
  2. 【請求項２】放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢
    光体シートの一部に励起光を一点に照射する励起用点光
    源を多数線状に連接させて配設してなる点光源集合体か
    らなる励起光源、 前記シートに対し、該励起光源の配設側とは反対側に配
    されてなり、この励起光源の順次連続する点状照射によ
    って線状に照射される該シートの部分に対向して、この
    線状の照射部分の長さに配列され、励起光の点状照射に
    より前記シートから発生された輝尽発光光を順次受光し
    て光電変換を行なう各々が１ピクセルに対応する多数の
    固体光電変換素子を線状に連設してなるラインセンサ、 このラインセンサと前記シートとの間に配された、前記
    輝尽発光光を透過させ前記励起光を遮光する長波カット
    フィルタ、 前記励起光源による線状走査部分と前記ラインセンサを
    前記シート表面に沿って該シートに対して相対的に前記
    固体光電変換素子の連設方向に垂直な方向に移動させて
    主走査を行なわせる主走査駆動手段と、この主走査毎に
    前記連設方向に前記線状の照射部分の長さ分だけ移動さ
    せて副走査を行なわせる副走査手段からなることを特徴
    とする放射線画像情報読取装置。
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