JPS5880759A - 画像走査読取装置 - 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】 像情報記録再生システムに適した放射線画像走査読取装
置に関するものである。

ある種の螢光体にＸ線等の放射線を照射すると、その内
部に放射線エネルギーが蓄積され、これにレーザ光等の
励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーが輝尽発光
光の形で放出されることが認められている。このような
螢光体は蓄積性螢光体とよばれ、蓄積性螢光体のかかる
現象を利用して、たとえば人体等のＸ線透過像を蓄積性
螢光体シートに蓄積記録せしめ、これに励起光を走査し
て螢光体シートから発する輝尽発光光を光電的に検出し
て画像信号を得、この画像信号に対して種々の信号処理
（画像処理）を施した（一で、可視像として再生し、診
断に供すると（・うシステムが提案されている。（必開
昭５　５　−　１２４９２号、同５　６−１１３９５号
、同５　５　−　８７９７０号、同５５−１１６３４０
号など） このシステムに用いられる蓄積性螢光体は、放射線露光
量に対して蓄積後の励起によって輝尽発光する発光光の
光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認めら
れており、また輝尽発光光を光電変換１〜得られた画像
信号に対して所望の画像処理を施すことによって、最終
的に再生される可視像のコントラスト、濃度、鮮鋭度等
を診断上の要望に従って全体的に或いは部分的に任意に
コントロールすることかで゛きるので、このシステムに
」これば、診断性能を従来のＸ線写真に比べて大幅に向
上させることができるという大きな効果を得ることがで
きる。

かかるシステムによって得られる可視像は、たとえば写
真フィルム等の感光拐別或いはＣｌｔ’ｒ等の表示装置
上に表示され、診断の用に供されるが、こうしである再
生可視像に対して診断をおこなった後、更に異なった条
件で画像処理を施した再生可視像を用いて診断をおこな
いたいとの要求があり得るし、また１回の一　３　〜 撮影により種々の角度から或いは異なった部位について
の診断をおこない得るとすることが被ばく量を軽減する
一Ｆで好ましいから、読取り操作によって得られた画像
信号をメモリ媒体に記憶させうるようなシステムである
ことが望ましい。しかしながら、人体等のＸ線撮影によ
って得られる画像信号の情報量はきわめて膨大なもので
あるため、記憶装置に磁気ディスク或いはマグネテープ
等のメモリ媒体を用いるときは、メモリ媒体の量か膨大
となり、実用的でないという欠陥がある。

本発明者はかかる要求を満足させるため鋭意研究を重ね
た結果、画像信号に基づいてＸ線写真上に可視像を再生
し、かかるＸ線写真をメモリー媒体として用いることが
実用的であることを見出した。すなわち、銀１塩写真に
よって記憶されうる単位面積当りの情報量は磁気ディス
クやマグネテープ等の磁気記録材料に記憶される情報量
に比べると格段に大きいため、再度の診断のための可視
像再生に必−　４　＝ 要な情報量をコンパクトに記憶させることができる。ま
た、この方法によれば、診断の用に供したＸ線写真をそ
のままメモリー媒体として使用しうるためきわめて経済
的である。

しかしながら、かようにＸ線写真をメモリー媒体として
用いる場合には、蓄積性螢光体シートに蓄積された画像
情報を読取るための装置の他にＸ＃写真に記録された画
像情報を読取るための装置が必要不可欠となる。

蓄積性螢光体シートから蓄積された画像情報を読取るた
めの装置としては、蓄積性螢光体シートを精度良く移送
する移送手段（副走査手段）、レーザ光源などの励起光
源、励起光源から発せられた励起光を蓄積性螢光体シー
ト上を走査させる偏向ミラー等の主走査手段、励起光照
射により螢光体シートより発する輝尽発光光を光電的に
検出して電気信号に変換するフォトマル、フォトダイオ
ード等の光検出手段、微弱な輝尽発光光を効率良く集光
して前記光検出手段に導く光伝達手段から構成されるの
が一般であり（特開昭５６−１１．３９５号など）、ま
た輝尽発光光の検出効率を向上するために、輝尽発光光
と励起光が混ざり合ってＳ／Ｎ比を低下させない、１う
に、輝尽発光光の波長と励起光の波長とを互いに異なっ
た波長域に分離させ、光検出手段の受光面に励起光をカ
ットし、輝尽発Ｊ（Ｌ光を透過させるカットフィルタを
１１ｉｊｉえて（・ろことか望ましいとされている。（
ｑ！開昭５５　１２４９２号など） これに対して、Ｘ線写真等の画像信号により濃度パター
ンとして再生記録された画像担体から画像情報を読取る
装置としては、読取光源、読取光源からの読取光を画像
Ｊｉ１体１°を走査する走査手段、画像担体からの反射
光又は透過光を光電的に検出して画像信号に変換する光
検出手段から構成されるものか一般的である。

これらの２つの種類の異なる画像走査瀬・、取装置は、
（・ずれも高精度の主走査、副走査手段を備え、特に前
者では光源に高パワーのレーザー光源を使用し、検出手
段には高感度の）第１・マルを使用し、集光手段には集
光効率の高い光伝達部材を使用したものが、実用上望ま
しく、これは相当に高価な装置となり、このように高価
な読取装置を２つ備えなければならないということは、
Ｘ線写真をメモリー媒体として用いることの致命的な欠
陥となっていた。

したがって、本発明は、経済的にｘ７写真をメモリー媒
体と（７て用いることを可能とした画像走査読取装置を
提供することを１」的とする。

本発明のかかる目的は、放射線画像情報を蓄積記録した
蓄積性螢光体を励起して輝尽発光光を発光せしめる励起
光源と、この励起光源から発せられた励起光を蓄積性螢
光体或いは濃度パターンとして放射線画像情報を記録し
たＸ＃ｌｌ写真（以下、両者を総称して「画像担体」と
いう。）上を二次元走査させる励起光走査手段、この励
起光に走査された前記蓄積性螢光体からの輝尽発光光又
はＸ線写真からの反射光もｌ〜くは透過光を集光し、光
検出手段に導（集光手段、および集光された光の中から
前記励起光をカットして前記輝尽発光光のみを検出する
輝尽発光光検出機能と共に前記Ｘ線写真からの反射光も
しくは透過光を検出する機能を備えた光検出手段を含む
画像走査読取装置によって達成される３゜ 本発明によれば、経済的にＸ線写真をメモリー媒体とし
て用いることか可能どなるため、１回の放射線撮影によ
って種々の条件で画像処理をおこなった複数の可視像を
再生することができるから、少ない被ば＜　ｆｆｉで診
断の精度を向上させることができるし、また１回の放射
線撮影で得られた画像信号に基づき各部位に適した画像
処理をそれぞれ施した複数の可視像を再生し複数の部位
の診断の用に供することができるから、被ばく量を大幅
に低減することが可能となる。

また、以前に撮影し、このシステムに従って再生したＸ
線写真に基いてその後に撮影したものと同様の画像処理
を施してＸ線画像を再生し、同様の画像処理を施した撮
影時期の異なるＸ線画像を対比することによって病状の
変化を適確に把握することが可能と１．Ｉ′ｌるし、更
には、このシステムを用いないで撮影したＸ線写真に基
いて所望の画像処理を施したＸ線画像を再生することも
でき、このシステムによる画像処理を施して得たＸｋ両
画像対比することによって、病状の変化等を適確に棺握
することか可ｔ４ｒとなり、１１」システムによるＸ線
写真の効果的利用も可能となる３゜本発明においては、
励起光の波長領域と輝尽発光光の波長領域とが重複しな
いことがＳ／Ｎ比を向上させるために好ましく、かよう
な関係を充足するように励起光源および蓄積性螢光体を
選択することが好ましい。具体的には、特開昭５５−１
２４９２号公報に開示されているように、励起光波長が
６００〜７００　ｎｍに、輝尽発光光の波長が３００〜
５ＱＱｎｍになるようにすることが望ましい。

このように、３００〜５　Ｑ　Ｑ　ｎｍの輝尽発光光を
発し、本発明において好ましく使用しうる蓄積性螢光体
としては、例えば、希土類元素付活アルカリ土類金属フ
ルオロハライド螢光体〔具体的には、特開Ｈ１ｐイ５５
−１２１４３刊″公報に記載されて（・る（　１３ａ＋
−ｘ−ｙ　、　Ｍｇｘ、　Ｃａｙ　）ＦＸ　：　ａＥｕ
２＋（但しＸはＣＩおよびｌｌｒ　（１）うらの少なく
とも１つであり、Ｘお、にびｙば０＜ｘｌ−ｙ≦０６か
つＸｙＸＯであり、２１ばＩ　Ｏ”≦２１≦５×１０　
である）、特開昭５５−１２１／１５号公報に記載され
ている（　［３ａ　Ｉ　Ｘ　、　Ｍ”ｘ　）　ＦＸ　：
　ｙＡ（但しＭｌｌばＭｇ１Ｃａ１ＳｒＳＺｎお」二び
Ｃ（、Ｉ　（７）うちの少なくとも１つ、Ｘ　ハ（Ｊ４
．　Ｈｒ　、ｔｄヨヒＩ　）５ちの少なくとも１つ、Ａ
はｔ・シ１１、Ｔｂ、Ｃｃ　、　’Ｉ″Ｉｎ。

Ｄｙ、　Ｐｒ、　Ｉｌｏ、　Ｎｄ、　Ｙｌ）およびＦｒ
ｒのう扛）の少なくとも１つ、ＸはＯ≦Ｘ≦０６′、ｙ
は０≦ｙ　Ｓ　Ｏ，２である）等〕；特開昭５５−１２
１４２号公＋１４に記載されている７、ｎＳ　：　Ｃｕ
　、　ｌ’ｌ）、１ｌａＯ−ｘＡｌ　２０３　：：Ａ（
但しＭｌｌはＭｇ、　Ｃａ、　Ｓｒ、　ＺｎＳＣｄ　　
またはＢａであり、ＡはＣｅ、　ＴＩ）、Ｅ　ｕ　、　
Ｔｍ　、　Ｐｂ　、　７１″べＢｉまたはＭｎであり、
Ｘは０５≦Ｘ≦２５である）；および特開昭５５−１．
２１４４号公報に記載されたＬｎＯＸ　：　ｘＡ　（但
しＬｎはＬａ、　Ｙ、　ＧｄおよびＬｕのうちの少なく
ともｊつ、ＸはＣ４およびＢｒのうちの少なくとも１つ
、ＡばＣｅおよびＴｂのうちの少なくとも１つ、Ｘは０
〈ｘ〈０１である）：などが挙げられる１、これらの内
でも好ましいのは希土類元素付活アルカリ土類金属フル
オロハライド螢光体であるが、その中でも具体例と（−
て示したバリウムフルオロハライド類が特に輝尽性の発
光が優れているので好ましい。

更には、バリウムフルオロハライド螢光体に特開昭５６
−２３８５号公報、向５６−２３８６号公報に開示され
る如く金属弗化物を添加したもの、或いは特願昭５４−
１５０８７３号明細書に開示される如く金属塩化物、金
属臭化物、　１１− 金属沃化物の少なくとも一種を添加したものは、輝尽発
光が更に改善され、好ましい。

また、特開昭５５−１６３５００号公報に開示される如
く前述の如き蓄積性螢光体を用いて作成された蓄積性螢
光体板の螢光体層を顔料又は染料を用いて着色すると、
最終的に得られる画像の鮮鋭度が向」二し、好ましい。

本発明において用いられる画像処理としては、特開昭５
５−８７９７０号、同５６−１１０３８号特願昭５４−
１５１３９８号、同５４−１５１．／１００号、同５４
−１５１．４０２号、同５４−１６８９３７号等に開示
されている周波数処理、特開昭５５−１１．６３３９号
、同５５−１１．６３４０号、同５５−８８７４０号等
に開示されている階調処理などがあげられる。

本発明において、集光手段とは、透明熱可塑性樹脂を加
工してつくられたもので、入射面より入射した光がその
内部を全反射しつつ射出面へ伝達されるものをいい、そ
の好ましい形状、材質等は、特開昭５５−８７９７０号
、　１２− 同５６−１．１３９７号等に開示され、また、その好ま
しい製造方法は特開昭５６−１１．３９６号等に開示さ
れている。

また、本発明において、輝尽発光光検出機能と光検出機
能を備えた検出手段としては、輝尽発光光の波長３００
〜５００　ｎｍと励起光の波長６００〜７００　ｎｍの
双方に感度を有する１個の光センサーに輝尽発光光検出
時には反射光もしくは透過光をカットするカットフィル
タを組合わせたものでもよ（・し、両波長域毎に別個の
光センサーを設けた２個１組の切換式の検出器であって
もよい。

また、本発明においてＸ線写真とは、Ｘ線フィルムに増
感スクリーンを使用して記録された従来のＸ線写真に限
らず、超音波診断やＣＴ（コンピュータ断層撮影）によ
り得られた画像等各種の診断用透過画像や、断層画像を
ハードコピーとしたものをも含むものとする。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施態様につき説明
を加える。

第１図は１個の光センサーを使用して、両種の画像の読
取りを行なう読取装置の例を示すものである。レーザー
光源１からのレーザー光２をガルバノメータミラー３に
よって画像担体４−１−に主走査方向Ａに走査させる。

３画像担体４は副走査方向Ｂに移動され、レーザー光２
によって２次元走査される３、走査された画像担体４か
らレーザー光２の走査により発せられる光（画像担体４
が蓄粕１’ｌ螢光体の場合は輝尽発光光、Ｘ線写真の場
合は反射光もしくは透過光）は、透明なシーＩ・体から
なる光伝達部材５０入射端５ａから光伝達部材５に入り
、この中を伝達してフ第１・マル６の受光面に集光され
る。光伝達部月５の射出端はフォトマル６０円形の受光
面の形に合わせて円環状とされており、直線状の一端か
らこの円環状の一端へ全反射により光は伝達される。

フォトマル６と光伝達部拐５の円環状射出端の間には、
レーザー光２０波長域は通さず、輝尽発光光の波長域の
み透過するカットフィルタ７が出入自在に挿入される。

レーザー光２０波長域は、輝尽発光光の波長域３００〜
５００　ｎｍとオーバーラツプしないように６００〜７
００　ｎｍと５００　ｎｍより長い波長域にされており
、カットフィルタ７は５００　ｎ、ｍより長い波長をカ
ットする長波長カッＩ・フィルタである。したがって、
蓄積性螢光体シートからの輝尽発光光をＱＳ／Ｎ比で検
出することができる。

フォトマル６の出力は画像信号処理回路８で必要な処理
をされ、再生装置へ送られて必要なディスプレイもしく
はハードコピーが得られる。

画像担体４がＸＩｆＭ写真の場合には、前記カットフィ
ルタ７を外して、集光用の光伝達部材５に入射した画像
担体４からの反射光が全てフォトマル６に受光されるよ
うにして、可視光による読取りを行なう。フォトマル６
の分光感度がレーザー光２０波長域内にあれば、画像担
体４上の濃度パターンを読み取ることができる。濃度パ
ターンがカラー像の場合（Ｘ線写真の場合には該当しな
いが）には、レーザー光の分光分布と、フォトマルの分
光感度の重なった波長域のみの色に応じた読取りが可能
である。

上記実施態様の場合は、レーザー光ヒ；１、光伝達部材
（集光手段）、フォ；・マル（検出手段）が共通で、カ
ットフィルタのみを出入れするようにしたものであり、
候石すれば孔槓性螢光体を利用した放射線画像システノ
、の読取装置において、Ｓ／Ｎ比を」−げるだめのカッ
トフィルタを着脱自在の構成としただけのものであり、
装置のコストは極めて安く、実用上は非常に有利である
。

第３図および第４図に、本発明のもう一つの実施態様を
示す。この実施態様では、第１図、第２図の第１の実施
態様におけるレーザー光源１からフォトマル６に至るま
で、全て対応するレーザー光源からフォトマル１６が使
用され、符号１１〜１６は、１〜６に対応しているので
、その説明は省略する。光伝達部材１５の射出端とフォ
トマル１６の間には、第１の実施態様のカットフィルタ
７と同様なカットフィルタ（図示せず）か設けられてい
る。この第２の実施態様では、Ｘ線写真の画像読取用の
もう一つの光伝達部材１８とフォトマル１９が設けられ
、この第２の光伝達部材１８０入射端には出入自在のミ
ラー２０が設けられる。このミラー２０は、蓄積性螢光
体シートからの輝尽発光光を検出して読取りを行なって
いる場合は第２の光伝達部月１８の入射端に図示のよう
に配され、シート１４からの輝尽発光光を第１の光伝達
部材１５の入射端へ向けて反射し、集光効率を高める作
用を有する。かかるミラー２０の配置等については、特
開昭５６−１１３９８号に記載されている。一方濃度パ
ターンを読み取るときは、第２の光伝達部材１８の入射
端から取り外され、画像担体１４からの反射光を第２の
光伝達部材１８の入射端に入射させる。このときミラー
２０は、第１の光伝達部Ａｇ’　ｌ　５の入射端の前に
移動し、画像担体１４からの反射光を有効に第２の光伝
達部材ｊ８の入射端に向けて反射するようにしてもよい
か、Ｘ線写真の画像読取の場合の反射光は輝尽発光光に
比べて十分な輝贋を有しているから、ミラー２０による
補足的な反射は必ずしも必要ない３．また、第２の光伝
達部材１８の形状、太きさも、。

第］の光伝達部制よりは集光効率の低いものでも実用上
は支障がない。

この第２の実施態様は第１の実施態様に比して光伝達部
材、フ第１・マルの数が増えるという点で不利で゛ある
が、カットフィルタの出し入れという操作が不要となる
という点で有利である。もちろん、その代わりにミラー
２０の出し入れが必要になるか、ミラーの出し入れは、
カットフィルタの出し入れよりも１由題がない。何故な
ら、カットフィルタを出し入れ自在にすると、第２図に
示すようにフォトマルの受光面と光伝達部材の射出端と
の間にカットフィルタの厚さ分だけ間隔が生じ、これが
集光効率を低下させる（特にカットフィルタを外した場
合）からである。

また、第２の実施態様の場合には、２個のフ第１・マル
１６と１９の分光感度をそれぞれ専用の波長域に合わせ
ておくことも可能である。すなわら、第１の光伝達部材
］、　５９＋ｉｊのフォトマル１６は輝尽発光光検出用
に３００〜５００　ｎｍに高い感度を有するものとし、
第２の光伝達部拐１８側の７オトマル１９は励起光に分
光感度を有するものとすることができる。さらに、第２
の側のフォトマル１９は、フォトマルより感度の低い、
安価なフォトダイオード等のフォトセンサーに代えても
よい。

第５図は本発明の他の実施態様を示すものであり、Ｘ線
写真の画像読取りを透過光によっておこなう場合の例を
示すが、Ｘ線写真の画像読取り用の光伝達部材２８が画
像担体１４１９− に対して輝尽発光光読取り用の光伝達部旧１５と反対側
に設けられている点、画像担体１４の支持台（図示せず
）が励起光に対して透明な材料により構成されている点
を除いて第２の実施態様と同様であるので、説明は省略
する。

本発明は以上の実施態様に限定されることなく種々の変
更が可能であることは言うまでもない。

たとえば、以上の実施態様においては、輝尽発光光の読
取り用光伝達部材は全て励起光照射面側に設けているが
、画像担体に対して励起光照射面とは反対側に設けるこ
とも可能である。この場合の構成は第３図、第４図に示
すのと類似したものになることは明らかであろう。

また、２つの光伝達部材を用いて輝尽発光光と反射光も
しくは透過光を同じ側で検出する場合の反射光、透過光
検出用の光伝達部材及び光検出器として、輝尽発光光検
出用のも−２０−１ のと全く同一のものを用い、第１実施態様の如くカット
フィルタのみを出入れするようにすることもできる。こ
のような構成をとるときは、微弱な輝尽発光光を有効に
検出しうることとなるのは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像走査読取装置の第１の実施態様を
示す斜視図、第２図は゛第１図の装置の一部であるフォ
トマルの受光部を示す一部断面図、第３図は本発明の画
像走査読取装置の第２の実施態様を示す斜視図、第４図
は第３図の装置の側面図、第５図は本発明の画像走査読
取装置の他の実施態様を示す側面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　放射線画像情報を蓄積記録した蓄積性螢光体
   を励起して輝尽発光光を発光せしめる励起光源と、この
   励起光源から発せられた励起光を前記蓄積性螢光体又は
   濃度パターンとして放射線画像情報を記録したＸ線写真
   上を二次元走査させる励起光走査手段、この励起光に走
   査された前記蓄積性螢光体からの輝尽発光光又は前記Ｘ
   線写真からの反射光もしくは透過光を集光し、光検出手
   段に導く集光手段および集光された光の中から前記励起
   光をカットして前記輝尽発光光のみを検出する輝尽発光
   光検出機能と共に前記Ｘ線写真からの反射光もしくは透
   過光を検出する機能を備えた光検出手段を含むことを特
   徴とする画像走査読取装置。
2. （２）前記光検出手段が輝尽発光光検出センサーと前記
   Ｘ線写真からの反射光もしくは透過光センサーとを別個
   に有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の画像走査読取装置。
3. （３）前記光検出手段が、１個の光センサーとこの光セ
   ンサーの前に出入自在に設けられた前記輝尽発光光を透
   過するが前記反射光もしくは透過光を透過しないカット
   フィルタから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の画像走査読取装置。