JPS61189763A - 放射線画像情報読取方法 - 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、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光
体シートに励起光を照射し、それによって該蓄積性螢光
体シートから発せられた輝尽発光光を光電的に検出して
上記放射線画像情報を示す画像信号を得るようにした放
射線画像情報読取方法に関し、特に詳細には輝尽廃光光
検出系の部分的な特性差を補償できるようにした放射線
画像情報読取方法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、この放射線エネルギー
の一部が螢光体中に蓄積され、この螢光体に可視光等の
励起光を照射すると、蓄積された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のシートに記録し、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、この画像信号に基づき写真感光材
料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射線
画像を可視像として出力させる放射線画像情報記録再生
システムが本出願人によりすでに提案されている。

（特開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号、
同５６−１１３９７号など。） このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性螢光体においては、放射線露光量に対して
蓄積後に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、
従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅
に変動しても、蓄積性螢光体シートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光電変
換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信
号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示
装置に放射線画像を可視像として出力させることによっ
て、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得
ることができる。

またこのシステムによれば、蓄積性螢光体シートに蓄積
記録された放射線画像情報を電気信号に変換した後に適
当な信号処理を施し、この電気信号を用いて写真感光材
料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可
視像として出力させることによって、観察読影適性（診
断適性）の優れた放射線画像を得ることができるという
きわめて大きな効果も得ることができる。

上述のように蓄積性螢光体シートから発せられた輝尽発
光光を光電的に検出する光検出器の一つとして光電子増
倍管（フォトマルチプライヤ：フォトマル）が広く使用
されている。この光電子増倍管は例えば前記特開昭５６
−１１３９５号、同５６−１１３９７号にも示されてい
通り、効率良く光検出が行なわれるように、集光体に接
続して用いられることが多い。すなわち導光性材料から
なる集光体の一端を光の入射端面とする一方他端を出射
端面とし、この出射端面に光電子増倍管を接続して、該
集光体をその入射端面が走査線に沿って延びるように配
置しておけば、各走査点から発せられる光は上記入射端
面から集光体内に入射し、効率良く集光されて光電子増
倍管まで導かれるようになる。

さらに、例えば特願昭５９−５００２４号、同５９−５
００２５号明細書に示されるように、上記走査線が比較
的長い場合でも効率良く光検出を行なえるように、集光
体の入射端面は１つにしたまま出射端面を複数に区画し
、その各区画に１つずつ光電子増倍管を接続した光検出
装置も考えられている。

上記のような集光体と、該集光体に接続された複数の光
電子増倍管とからなる光検出装置においては、当然なが
ら各光電子増倍管の感度を互いに等しく設定することが
必要となる。したがって通常は集光体と光電子増倍管の
組込み前に、各光電子増倍管の感度を揃える調整がなさ
れる。しかし周知のように光電子増倍管の特性は経時変
化するものであり、したがって光検出装置の実動中も各
光電子増倍管の特性を随時測定し、これら光電子増倍管
の感度を一定に揃える調整を行なわねばならない。

ところが集光体に光電子増倍管が接続されてしまった後
に、各光電子増倍管を集光体の出射端面の各区画から取
り外して感度測定および調整を行ない、そして再度光電
子増倍管を集光体に接続するのは極めて面倒である。

さらに前述のような集光体においては、その形状等に応
じて、部分的に導光効率が悪い部分が生じることがあり
（いわゆるシェーディング）、このような現象が生じる
と、たとえ上記のように各光電子増倍管の特性を揃えて
も輝尽発光光を正しく検出することが不可能になる。

（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
、複数の光検出器の感度差あるいは集光体の部分的な導
光効率差を自動的に補償して、蓄積性螢光体シートから
発せられた輝尽発光光を正しく読み取ることができる放
射線画像情報読取方法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方法は、前述した輝尽発光
光を、蓄積性螢光体シートに沿って延びる入射端面を有
する集光体によって集光し、この集光体の出射端面に接
続された光検出器を用いて光電的に読み取って、放射線
画像情報を示す読取信号を得るようにした放射線画像情
報読取方法←おいて、輝尽発光光の読取りに先行して上
記入射端面から集光体に一様強度の参照光を入射させて
光検出器から参照出力信号を得、次いで輝尽発光光の読
取りを行なう際に、各画素間の上記参照出力信号の差を
解消するように、各画素毎に該参照出力信号に応じて上
記読取信号を補正することを特徴とするものである。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の一実施態様方法により放射線画像情報
読取りを行なう放射線画像情報記録読取装置を示すもの
であり、図示されるようにこの記録読取装置内には、エ
ンドレスベルト１．２．３．４．５．６．７．８．９．
１０と、エンドレスベルト１．６．７．１０にそれぞれ
従動回転する案内ローラ１１．１２．１３．１４と、ガ
イド板１５．１６．１７．１８．１９．２０．２１と、
ニップローラ２２．２３．２４．２５とからなるシート
搬送用の循環通路２６が構成されており、この循環通路
２６内には複数（本例では一例として５枚）の蓄積性螢
光体シート３０が互いに適宜間隔をおいて配され、これ
ら蓄積性螢光体シート３０はシート循環搬送手段として
の上記エンドレスベルト１〜１０と、ニップローラ２２
．２３．２４．２５とにより、図中の矢印へ方向に循環
搬送されるようになっている。

上記エンドレスベルト２．３は互いの間に蓄積性螢光体
シート３０を垂直に保持するように構成されており、こ
れらのエンドレスベルト２．３の側方（図中左方）には
撮影台４１が設けられ、またこの撮影台４１を間におい
て上記エンドレスベルト２．３に対向する位置には例え
ばＸ線源等の放射線源４２が設けられて、これら撮影台
４１と放射線源４２とにより画像記録部４０が構成され
ている。被検者（被写体）４３の放射線撮影時、撮影に
使用されるシート３０は図示のようにエンドレスベルト
２．３の間に保持され、被検者４３が撮影台４１の前面
に位置した状態で放射線源４２が作動される。それによ
り上記被検者４３の透過放射線画像がシート３０上に投
影され、被検者４３の放射線画像情報が該シート３０に
蓄積記録される。

循環通路２６の図中下部右端位置には、画像読取部５０
が設けられている。この画像読取部５０において、該読
取部５０の一部を構成するエンドレスベルト８の上方に
はレーザ光源５１が設置され、またその出力レーザビー
ム５２をエンドレスベルト８上のシート３０上にその幅
方向に走査させるためのミラー５３およびガルバノメー
タミラー５４が設けられている。なおこのシート３０は
、前記画像記録部４０において放射線画像が記録された
後、シート循環搬送手段を駆動させてこの画像読取部５
０に搬送されて来る。第２図および第３図はこの画像読
取部５０の要部を詳しく示すものである。以下、この第
２．３図も参照して放射線画像情報の読取りについて説
明する。光検出器としての光電子増倍管Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３、Ｐ４は一例として４個設けられ、各々が集光体５７
に接続されている。この集光体５７は例えばアクリル樹
脂等から成形され、蓄積性螢光体シート３０に沿いその
全幅に亘って延びる入射端面５８を有する一方、該入射
端面５８と反対側の出射端面は互いに同形状に区画され
、これら区画された各出射端面５９ａ　、　５９ｂ　、
　５９ｃ　、　５９ｄに上記光電子増倍管Ｐ１、Ｐ２、
Ｐ３、Ｐ４がそれぞれ結合されている。また集光体５１
の入射端面５８に沿った縁部の上表面には、ダイクロイ
ック面５６を介してプリズム５５が取り付けられている
。

放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光体シート３
０は、ガルバノメータミラー５４により偏向されプリズ
ム５５およびダイクロインク面５６を透過したレーザビ
ーム５２により第２図の矢印Ｘ方向に主走査され、それ
とともに該シート３０がエンドレスベルト８により、上
記矢印Ｘ方向と略直角な矢印Ｙ方向（第１図の矢印六方
向）に移動されて副走査がなされる。それによりこの蓄
積性螢光体シート３０は励起光としてのレーザビーム５
２によって２次元的に走査され、第３図に示されるよう
に、該シート３０の走査点からは蓄積記録されている放
射線画像情報を担った輝尽発光光りが発散される。

この輝尽発光光りは上記入射端面５８から集光体５７内
に入射しくその一部は前記ダイクロイック面５６におい
て集光体５７の内部側に反射する）、該集光体５１内を
全反射を繰り返して進み、前記各出射端面５９ａ〜５９
ｄから出射して光電子増倍管Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に
受光される。第４図に示されるように各光電子増倍管Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の出力はそれぞれアンプＡ１〜Ａ
４によって増幅され、加算器６０により加算されて出力
される。この加算器６０が出力した読取信号りは蓄積性
螢光体シート３０全面についての前記輝尽発光光量を担
持するものであるから、この読取信号りを用いれば、例
えばＣＲＴや走査記録装置等により、蓄積性螢光体シー
ト３０に蓄積記録されていた放射線画像を再生すること
ができる。

画像読取りが終了したシート３０は、エンドレスベルト
９．１０により、ガイド板１８に沿って搬送され、ニッ
プローラ２２、ガイド板１９、ニップローラ２３を通し
て消去部７０に送られる。この消去部７０は函体７１と
、この函体７１の内部に多数並べられた螢光灯タングス
テンランプ、ナトリウムランプ、クセノンランプ、ヨウ
素ランプ等の消去光源７２とからなるものであり、シー
ト３０はシャッタ７３が開かれてから、ニップローラ２
３により函体７１内に搬送される。シート３０が函体７
１内に送られると、上記シャッタ７３が閉じられる。函
体７１内の消去光源７２は、シート３０の蓄積性螢光体
の励起波長領域の光を主に発するものであり、前記画像
読取り後にシート３０に残存していた放射線エネルギー
は、シート３０にこのような光が照射されることにより
該シート３０から放出される。なおこのとき前記シャッ
タ１３が閉じられているので、消去光が漏れて画像読取
部５０に侵入し読取信号にノイズを発生させることがな
い。

こうして再び放射線画像情報の記録が可能な程度に画像
（残像）消去がなされたシート３０は、ニップローラ２
４を回転させて消去部７０外に排出される。排出された
シート３０はガイド板２０を通してニップローラ２５ま
で送られ、次にこのニップローラ２５によりガイド板２
１に沿って前記エンドレスベルト１に送られ、以下前記
と同様にして画像記録部４０に送られて放射線撮影に使
用される。

ここで前記光電子増倍管Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の感度
が互いに一定に揃っていなければ、前記読取信号りを用
いて形成された再生画像において、蓄積性螢光体シート
３０の幅方向（主走査方向Ｘ）に亘って濃度差が生じて
しまう。すなわち、例えば各光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４に
印加される高圧電圧ＨＶとそれらの感度Ｓとの関係が第
５図に示されるようなものである場合には、主走査方向
Ｘに亘って一様な強度の輝尽発光光りを検出しても、各
光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４の出力信号ｄは、第６．７図に
示すように異なってしまうのである。そしてこれら出力
信号ｄの異なり方は、上記第６．７図にも示されるよう
に、光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４に印加される高圧電圧ＨＶ
に応じて変化する。そこで本装置においては、第４図に
示される補正回路６１により読取信号りを補正して、上
記感度差を補償するようにしている。以下、この補正に
ついて詳しく説明する。

前述したような放射線画像情報の記録、読取りを行なう
前に、蓄積性螢光体シート３０にはＸ線源等の放射線１
１ｉ４２を用いて一様強度の放射線が照射される。こう
していわゆるベタ露光がなされた蓄積性螢光体シート３
０は、画像読取部５０において前記と同様に画像読取り
にかけられる。レーザビーム５２によって走査されたシ
ート３０からは、−横強度の輝尽発光光りが発散され、
この輝尽発光光りが光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４によって検
出される。

また光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４に高圧電圧ＨＶを印加する
高圧電源６２が高圧制御回路６３により制御され、上記
高圧電圧ＨＶは主走査ｍ回毎に変えられる。この場合高
圧電圧ＨＶの変化範囲は、実際の放射線画像情報読取り
において使用される高圧電圧ＨＶの範囲をすべてカバー
するように設定される。こうして副走査の進行にともな
って高圧電圧ＨＶが変えられた光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４
から出力された参照出力信号り。は、スイッチ６６を切
り換えて補正値演算回路６４に入力される。それととも
にこの補正値演算回路６４は、上記高圧制御回路６３か
ら高圧電圧ＨＶを示す信号Ｓ１を受け、各高圧電圧ＨＶ
毎に、前記入射端面５８に沿った方向の参照出力信号Ｄ
０の差を画素単位で求める。すなわち第８図に示すよう
に主走査方向Ｘに沿ってＸｌ、Ｘｚ　、Ｘｌ・・・・・
・Ｘｊのｊ列の画素が並んでいるとすると、第ｎ列のｍ
個の画素についての参照出力信号Ｄｏの平均値をこの第
ｎ列の代表信号値Ｒｎとする。そして補正値演算回路６
４は、各高圧電圧ＨＶにおける１〜ｊ列のすべての代表
信号値Ｒｚ　、Ｒ２・・・・・・Ｒｊの平均値Ｒ８と、
各代表信号値Ｒｎとの差Ｕｎ　−Ｒｎ　　Ｒｏを求め、
各高圧電圧ＨＶ毎にこれらの値ＵＩ　Ｎ　Ｕｚ　、・・
・・・・Ｕｊを補正値としてメモリ６５に記憶させる。

前述したように蓄積性螢光体シート３０に蓄積記録され
た被検者４３の放射線画像情報を読み取る際に読取信号
りは補正回路６１を通して出力される。

この補正回路６１は前記高圧制御回路６３から入力され
る信号Ｓ１に基づいて、そのとき光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ
４に印加されている高圧電圧ＨＶを求め、この高圧電圧
１−ｆＶにおける補正値Ｌｌｌ　、　Ｕ２・・・・・・
Ｕｊをメモリ６５から読み出し、第ｎ列の画素について
の読取信号りから補正値ｊｌｎを減じる補正をすべての
画素の読取信号りについて行なう。このような補正がな
されれば、各光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４の感度差が補償さ
れ、輝尽発光光りを正しく読み取ることができるので、
補正後の読取信＠Ｄ′を用いれば、被検者４３の放射線
画像を正しく再生することができる。

なお放射線画像情報読取り時に、光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ
４に印加される高圧電圧ＨＶが無段階あるいは非常に小
刻みに変えられる場合には、設定された高圧電圧ＨＶに
近いいくつかの高圧電圧についての補正値Ｕ１、Ｌ１２
・・・・・・Ｕｊを何通りかメモリ６５から読み出し、
補正回路６１においてこれらの補正値を補間することに
より、設定高圧電圧ＨＶに対応した補正値を求めるよう
にしてもよい。

このようにすれば、メモリ６５に記憶する補正値の数を
減らすことができる。また、このようにメモリ６５に記
憶する補正値の数を減らすために、１〜ｊまでのｊ列の
画素列のうち、とびとびの画素列（例えば奇数番めの画
素列等）についての補正値のみを演算してメモリ６５に
記憶させておき、それらの間の画素列についての補正値
は上記と同様に、メモリ６５から読み出した補正値を補
正回路６１において補間して求めるようにしてもよい。

以上、複数の光電子増倍管Ｐ１〜Ｐ４の感度差が補償さ
れる仕組みについて説明したが、本発明方法においては
、集光体５７を通過した輝尽発光光りに基づいて補正値
を決定するようにしているので、例えば集光体５７にお
いて前述のようなシェーディングが生じていても、放射
線画像情報読取り時このシェーディングは光電子増倍管
Ｐ１〜Ｐ４の感度差とともに補償され、輝尽発光光りが
正しく検出されうる。

また以上説明した実施態様においては、補正値を求める
ために集光体５７に入射させる参照光として、Ｘ線等の
放射線によりベタ露光した蓄積性螢光体シート３０から
発せられた輝尽発光光りを利用しているが、補正値を求
めるための参照光はこれに限られるものではない。例え
ば蓄積性螢光体シート３０と同サイズに形成した可視光
エネルギーを蓄積可能な蓄積性螢光体シートに消去光源
７２から可視光を一様に照射し、次いで画像読取部５０
においてこの蓄積性螢光体シートにレーザビーム５２を
照射し、そのとぎ該蓄積性螢光体シートから発せられる
輝尽発光光を利用することもできる。この場合には装置
に組込まれた消去光源７２を補正値を求めるのに利用す
ることができ、便利である。

（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方
法によれば、複数の光検出器の特性差や集光体のシェー
ディング等、光検出系の部分的特性差を自動的に補償し
て輝尽発光光を正しく読み取ることが可能となり、蓄積
性螢光体シートに蓄積記録された放射線画像情報を正確
に再生することが可能となる。また本発明方法によれば
、輝尽発光光検出系の実働中も随時補正値を求めること
が可能であるから、輝尽発光光検出系の経時変化にも対
応して、その感度差を適正に補償することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様方法により画像読取りを行
なう放射線画像情報記録読取装置を示す概略図、 第２図および第３図はそれぞれ、上記記録読取装置の画
像読取部の要部を示す斜視図と側面図、第４図は上記画
像読取部の電気回路を示す回路図、 第５図は本発明に係る光電子増倍管の高圧電圧と感度と
の関係を示すグラフ、 第６図および第７図は本発明に係る、光電子増倍管の感
度差による読取信号の変化を示すグラフ、第８図は本発
明方法による読取信号補正を説明するための説明図であ
る。 ３０・・・蓄積性螢光体シート ５０・・・画像読取部　　　　５２・・・レーザビーム
５４・・・ガルバノメータミラー ５７・・・集光体　　　　　　５８・・・集光体の入射
端面５９ａ　、　５９ｂ　、　５９ｃ　、　５９ｄ　−
・・集光体の出射端面６１・・・補正回路　　　　　６
４・・・補正値演算回路６５・・・メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性螢光
   体シートに励起光を照射することにより、該シートに蓄
   積記録されている放射線画像情報を輝尽発光光に変換し
   、該輝尽発光光を、前記蓄積性螢光体シートに沿って延
   びる入射端面を有する集光体によって集光し、この集光
   体の出射端面に接続された光検出器を用いて光電的に読
   み取って、前記放射線画像情報を示す読取信号を得る放
   射線画像情報読取方法において、前記輝尽発光光の読取
   りに先行して前記入射端面から前記集光体に一様強度の
   参照光を入射させて前記光検出器から参照出力信号を得
   、次いで前記輝尽発光光の読取りを行なう際に、各画素
   間の前記参照出力信号の差を解消するように、各画素毎
   に該参照出力信号に応じて前記読取信号を補正すること
   を特徴とする放射線画像情報読取方法。
2. （２）前記集光体として、１つの入射端面と複数に区画
   された出射端面を有するものを用い、前記光検出器とし
   て、前記出射端面の各区画に接続された複数の光電子増
   倍管を用い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方法。
3. （３）前記蓄積性螢光体シートに一様強度の放射線を照
   射してそのエネルギーを蓄積させ、次に該シートに前記
   励起光を照射し、それによりこのシートから発せられる
   一様強度の輝尽発光光を前記参照光として利用すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   放射線画像情報読取方法。