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発明の名称 放射線画像変換パネルおよび放射線画像読取方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−174897
公開日 平成7年(1995)7月14日
出願番号 特願平6−223296
出願日 平成6年(1994)9月19日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史 (外1名)
発明者 黒田 修 / 瀬戸 久雄 / 荒川 哲
要約 目的
放射線画像変換パネルの支持体を、励起光や消去光等の励起波長領域の光が透過、伝搬するのを防止して読取りのS/Nを向上させる。

構成
輝尽発光光Mを透過し、レーザビームLおよび消去光Nを吸収するように設定された色ガラスフィルタからなるベース(支持体)13上に、蛍光体層12、および輝尽発光光MおよびレーザビームLを透過し、消去光Nを吸収するように設定された保護層11が設けられた放射線画像変換パネル10の、画像情報読取完了領域を順次消去部に搬入して、この領域に消去光Nを照射する。ベース13および保護層11は、消去光を吸収するため、これらの層を消去光Nが伝搬して画像読取部に漏光するのを防止することができ、またレーザビームLがベース13に入射してその界面で反射されて不測の画像情報記録領域を励起するのを防止する。
特許請求の範囲
【請求項1】 輝尽発光光を発する輝尽性蛍光体が、前記輝尽発光光を透過し、かつ前記輝尽性蛍光体の励起波長領域の光を吸収および/または散乱する材料からなる支持体上に積層されてなることを特徴とする放射線画像変換パネル。
【請求項2】 前記励起波長領域の光が、前記輝尽性蛍光体を励起して該輝尽性蛍光体に蓄積記録された画像情報に応じた輝尽発光光を発しせしめる励起光であることを特徴とする請求項1記載の放射線画像変換パネル。
【請求項3】 前記励起波長領域の光が、前記輝尽性蛍光体に蓄積記録された画像情報を消去せしめる消去光であることを特徴とする請求項1記載の放射線画像変換パネル。
【請求項4】 輝尽発光光を発する輝尽性蛍光体が支持体上に積層された、放射線画像情報を蓄積記録した放射線画像変換パネルに励起光を走査し、該励起光の走査により該放射線画像変換パネルの前記輝尽性蛍光体から前記放射線画像情報に応じて発せられる輝尽発光光を、該放射線画像変換パネルの少なくとも支持体側に配した光電読取手段により読み取って画像信号を得る放射線画像読取方法において、前記放射線画像変換パネルとして請求項1または2記載の放射線画像変換パネルを使用することを特徴とする放射線画像読取方法。
【請求項5】 輝尽発光光を発する輝尽性蛍光体が支持体上に積層された、放射線画像情報を蓄積記録した放射線画像変換パネルに励起光を走査し、該励起光の走査により該放射線画像変換パネルの前記輝尽性蛍光体から前記放射線画像情報に応じて発せられる輝尽発光光を、該放射線画像変換パネルの少なくとも支持体側に配した光電読取手段により読み取って画像信号を得る画像読取工程と、放射線画像変換パネルの、前記画像読取工程において画像読取りが行なわれた部分に、前記放射線画像変換パネル上の残存放射線エネルギを放出させる消去光を照射する消去工程とからなり、前記画像読取工程と前記消去工程とを並行して行う放射線画像読取方法において、前記放射線画像変換パネルとして請求項1から3のうちいずれか1項に記載の放射線画像変換パネルを使用することを特徴とする放射線画像読取方法。
【請求項6】 輝尽発光光を発する輝尽性蛍光体が支持体上に積層された、放射線画像情報を蓄積記録した放射線画像変換パネルに励起光を走査し、該励起光の走査により該放射線画像変換パネルの前記輝尽性蛍光体から前記放射線画像情報に応じて発せられる輝尽発光光を、該放射線画像変換パネルの両面側に各別に配した2つの光電読取手段により読み取って2つの画像信号を得る画像読取工程と、放射線画像変換パネルの、前記画像読取工程において画像読取りが行なわれた部分に、前記放射線画像変換パネル上の残存放射線エネルギを放出させる消去光を照射する消去工程とからなり、前記画像読取工程と前記消去工程とを並行して行う放射線画像読取方法において、前記放射線画像変換パネルとして請求項1から3のうちいずれか1項に記載の放射線画像変換パネルを使用することを特徴とする放射線画像読取方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は放射線画像変換パネルおよびこのパネルを用いた放射線画像読取方法に関し、詳細には放射線画像情報の蓄積記録された放射線画像変換パネルの少なくとも支持体側から画像情報を読み取るのに好適なパネルおよび読取方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】放射線を照射するとこの放射線エネルギの一部が蓄積され、その後、可視光やレーザ光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用して、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の放射線画像変換パネル(蓄積性蛍光体シート)に人体等の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積記録したものに、レーザ光等の励起光を走査して輝尽発光光を生じせしめ、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、一方この画像信号読取り後の放射線画像変換パネルに消去光を照射して、このパネルに残留する放射線エネルギを放出せしめる放射線画像読取方法がすでによく知られている。
【0003】この方法により得られた画像信号には観察読影に適した階調処理や周波数処理等の画像処理が施され、この処理が施された後の画像信号は診断用可視像としてフイルムに記録され、またはCRTに表示されて診断等に供される。一方、上記消去によって放射線画像変換パネルは繰り返し使用可能とされる。
【0004】上述の画像読取方法においては、画像情報の記録された放射線画像変換パネルから画像信号を読み取りつつ、そのパネルの画像信号の読み取り終わった領域について順次消去するようにした方式を採るものもすでに開示されており(特開昭61− 86743号,同63−175848号等)、この方式によれば読取りと消去とを略並行して行うためシステム全体のサイクルタイムを短縮することができるという利点がある。
【0005】また放射線画像変換パネルの支持体を、蓄積性蛍光体層より発せられる輝尽発光光が透過するような透明材料により形成して、この放射線画像変換パネルの両面から輝尽発光光を略同時に読み取り、輝尽発光光の集光効率を向上させるとともに、各面から読み取られた画像信号を表裏で対応する画素ごとに所定の加算比率をもって加算処理することによりS/Nを向上させる技術が開示されている(特開昭55-87970号,特開平4-280060号等)。
【0006】なおこのように支持体を透明材料により形成した放射線画像変換パネルにおいては、その裏側(支持体側)からのみ画像情報を読み取ることも考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで放射線画像変換パネルの支持体を輝尽発光光が透過し得るように透明材料で形成すると、この支持体は励起光も透過し、またその中を励起光が伝搬することにもなり、この支持体を有する放射線画像変換パネルの裏側から光電読取手段等の画像読取系により画像情報を読み取る場合には、支持体を透過した励起光が画像読取系にノイズとして入射することにもなるためS/Nが劣化し、あるいはこの励起光が支持体中を伝搬して本来励起すべき輝尽性蛍光体層の部分以外の部分の蛍光体を照射し、その部分からも輝尽発光光を発せしめて、その不測の輝尽発光光が画像読取系に入射することもあるため、得られた画像信号に基づいて再生される画像は画質の低下したものとなるおそれがある。通常、画像読取系には励起光の入射を防止する励起光カットフィルタが設置されているため、上述の励起光が読取系に入射するのを防止することは可能であるが、不測の部分より発せられた輝尽発光光についてはフィルタではカットすることができない。
【0008】一方、支持体は消去光も透過し、またその中を消去光が伝搬するので、画像読取と消去とを略並行して行なう方式においては、消去光が支持体中を伝搬して上述の励起光の場合と同様に、画像読取系に消去光のノイズが入射して画像信号のS/Nを低下させ、あるいは本来読み取るべき蛍光体層の部分以外の部分の蛍光体を励起して不測の輝尽発光光を発生させたり、画像情報読取未了部分の画像情報を消去してしまうという問題が生じる。
【0009】本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、放射線画像変換パネルの支持体中を励起光や消去光等の励起波長領域の光が透過するのを防止し、あるいはこの励起光が支持体中を伝搬するのを防止して、読み取られる画像信号のS/Nの低下を防止するとともに、輝尽性蛍光体の不測の部分が励起されたり、読取未了部分の画像情報が消失されるのを防止することを可能にした放射線画像変換パネルおよび放射線画像読取方法を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像変換パネルは、輝尽発光光を発する輝尽性蛍光体が、輝尽発光光を透過し、かつ輝尽性蛍光体の励起波長領域の光を吸収および/または散乱する材料からなる支持体上に積層されてなることを特徴とするものである。
【0011】ここで励起波長領域の光とは、放射線画像変換パネルより放射線画像情報を読み取る際に使用される励起光(波長; 630〜 690nm)や、この画像情報を消去する際に使用される消去光(波長; 550〜 700nm)を意味し、その波長範囲は輝尽性蛍光体の種類によっても異なるが通常 500〜1100nm、より好ましくは 500〜 800nmである。
【0012】一方、輝尽発光光の波長領域は通常 380〜 420nmで励起波長領域と明確に区別できるから、輝尽発光光を透過し(望ましくは垂直透過率で80%以上)、励起波長領域の光を吸収および/または散乱する支持体としては、i) 色ガラスフィルタにより形成された支持体ii) 顔料または染料を含有する支持体iii)わずかに白色顔料を分散した支持体などを使用することができ、より具体的には、i) HOYA社製の色ガラスフィルタB410により形成された支持体ii) 郡青や銅フタロシアニンなどの顔料または染料を含有する支持体などを使用することができる。
【0013】なお放射線画像変換パネルが輝尽性蛍光体層の表面を保護する保護層を有する場合は、その保護層についても支持体と同様に顔料や染料を含有せしめるのが望ましいが、このとき励起光については垂直透過率が80%以上、かつ輝尽発光光の垂直透過率は80%以上であることがより望ましい。
【0014】本発明の第1の放射線画像読取方法は、輝尽発光光を発する輝尽性蛍光体が支持体上に積層された、放射線画像情報を蓄積記録した放射線画像変換パネルに励起光を走査し、励起光の走査により放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体から放射線画像情報に応じて発せられる輝尽発光光を、放射線画像変換パネルの少なくとも支持体側に配した光電読取手段により読み取って画像信号を得る放射線画像読取方法において、上記放射線画像変換パネルとして、輝尽発光光を透過しかつ励起波長領域の光のうち少なくとも励起光を吸収および/または散乱する材料からなる支持体上に輝尽性蛍光体が積層された放射線画像変換パネルを使用することを特徴とするものである。
【0015】なお放射線画像情報の読取りは放射線画像変換パネルの両面から行うようにしてもよい。
【0016】また本発明の第2の放射線画像読取方法は、輝尽発光光を発する輝尽性蛍光体が支持体上に積層された、放射線画像情報を蓄積記録した放射線画像変換パネルに励起光を走査し、励起光の走査により放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体から放射線画像情報に応じて発せられる輝尽発光光を、放射線画像変換パネルの少なくとも支持体側に配した光電読取手段により読み取って画像信号を得る画像読取工程と、放射線画像変換パネルの、画像読取工程において画像読取りが行なわれた部分に、放射線画像変換パネル上の残存放射線エネルギを放出させる消去光を照射する消去工程とからなり、画像読取工程と消去工程とを並行して行う放射線画像読取方法において、上記放射線画像変換パネルとして、輝尽発光光を透過しかつ励起波長領域の光のうち少なくとも消去光を吸収および/または散乱する材料からなる支持体上に輝尽性蛍光体が積層された放射線画像変換パネルを使用することを特徴とするものである。なお放射線画像情報の読取りおよび/または消去は放射線画像変換パネルの両面から行うようにしてもよい。また支持体は励起光をも吸収および/または散乱する材料により形成してもよい。
【0017】
【作用および発明の効果】本発明の放射線画像変換パネルによれば、蓄積記録された放射線画像情報を読み取る際に走査される励起光や、この放射線画像情報を消去する際に照射される消去光等の励起波長領域の光は、その支持体により吸収および/または散乱されるため、支持体を透過することはほとんどない。したがってこの励起波長領域の光が支持体側の画像読取系に入射することはないか、もしくはその入射する光量は低減されるため、画像信号のS/Nが低下するのを防止することができる。また画像読取系については、励起波長領域の光が入射するのを防止する励起光カットフィルタを不要または簡素化することができる。
【0018】さらに、励起波長領域の光は支持体中を伝搬することもほとんどないため、輝尽性蛍光体の不測の部分を照射して輝尽発光光を発せしめたり、読取未了部分の画像情報を消去するのを防止または低減することができる。
【0019】一方、輝尽発光光は支持体を透過するため、支持体側からもこの輝尽発光光を読み取ることが可能である。
【0020】また本発明の第1の放射線画像読取方法によれば、放射線画像情報が蓄積記録された放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層を励起光が走査し、走査された領域からはそこに記録された放射線画像情報に応じた輝尽発光光が発せられる。この蛍光体層より発せられた輝尽発光光は、支持体を透過して放射線画像変換パネルの支持体側に配された光電読取手段によって順次読み取られ、画像信号に変換される。これらの画像信号は外部の信号処理装置に送られて所定の信号処理が施される。また励起光は支持体層に入射しても吸収および/または散乱されるため、その励起エネルギは低下して不測の蛍光体層部分を励起することはないか、もしくはその励起光により励起される輝尽発光光の光量を低レベルに抑制することができ、またこの励起光が支持体側に配された光電読取手段に入射することもほとんどないため、画像信号のS/Nが低下するのを防止することができる。また画像読取系については、励起波長領域の光が入射するのを防止する励起光カットフィルタを不要または簡素化することができる。
【0021】また画像読取工程と消去工程とを並行して行うようにした本発明の第2の放射線画像読取方法においては、消去光が放射線画像変換パネルの支持体により吸収および/または散乱されるため支持体を伝搬することがなく、したがってこの消去光が画像読取工程における画像読取系に入射しないか、もしくはその入射する光量は低減されるため、画像信号のS/Nが低下するのを防止することができる。さらに放射線画像変換パネルの画像情報読取未了領域の画像情報を消失せしめることもほとんどない。
【0022】さらにまた両面読取りを採用する放射線画像読取方法において、画像情報の読取りと消去とを略並行しておこなう場合にも、上述したのと同様、画像信号のS/Nを劣化させることはなく、かつ画像情報の不測の消失の虞もなく、画像読取りおよび消去に要するトータルの時間を短縮することができ、サイクルタイムを向上し、また装置内のスペースを有効に使用することができる。
【0023】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0024】図1は本発明に係る放射線画像変換パネルの一実施態様を示す斜視図、図2は図1に示した放射線画像変換パネルを使用した放射線画像読取方法を実施するための具体的な放射線画像読取装置の構成を示す概略図、図3は図2のI-I 線断面図である。図示の放射線画像変換パネル10は、色ガラスフィルタからなるベース(支持体)13上に、輝尽性蛍光体とこれを分散状態で含有支持する結合剤とからなる輝尽性蛍光体層(以下、単に蛍光体層という)12が積層され、さらにこの蛍光体層12の、ベース13の接する面の反対側の面に接して、蛍光体層12を保護する保護層11が設けられている。
【0025】ここでベース13は、例えばHOYA(株)製B410などの色ガラスフィルタを用いることができる。このベース13は蛍光体層12に対する励起波長領域( 500〜 800nm)の光をほとんど全て吸収するものである。
【0026】次に本実施例の放射線画像変換パネル10の作用について、図2および図3を用いて説明する。図示の放射線画像読取装置は、放射線画像変換パネル10に記録された放射線画像情報を読み取る画像読取部と、放射線画像変換パネル10の画像情報の読み取られた部分に消去光を照射して、放射線画像変換パネル10から放射線の残存エネルギを放出せしめる消去光N(波長 550〜 700nm)を出射する消去光源20を有する消去部と、消去部と画像読取部との間に設けられ、消去部において照射される消去光Nが、画像読取部における放射線画像変換パネル10の画像読取未了領域に直接漏光しないように遮光する遮光ローラ21とを備えてなるものである。
【0027】画像読取部は詳しくは、レーザビームL(波長; 630〜 690nm)を射出するレーザ光源1と、この射出されたレーザビームLを放射線画像変換パネル10の保護層11(おもて面)を介して蛍光体層12に走査させる回転多面鏡2、fθレンズ3およびミラー4と、レーザビームLの矢印X方向への走査により放射線画像変換パネル1が担持する放射線画像情報に応じた強度で輝尽発光された輝尽発光光Mを、放射線画像変換パネル1の保護層11側において集光する位置に設けられた光ガイド5と、上記輝尽発光光Mを放射線画像変換パネル10の支持体13(うら面)側から集光する位置に設けられた光ガイド6と、これら2つの光ガイド5および6によりそれぞれ集光された輝尽発光光Mを各別に光電変換して画像信号S,S′を得るフォトマルチプライヤ(PMT)7,8と、得られた画像信号S,S′を対数変換してデジタル信号化するA/D変換器9,9′とを備えてなる構成である。
【0028】ここで保護層11はレーザビームLに対する垂直透過率が80%以上であり、保護層11およびベース13は輝尽発光光Mに対する垂直透過率が80%以上であるとともに、消去光Nに対してはほとんど完全に吸収する特性を有するものである。
【0029】また消去光源20は消去ランプ20a とカバー20b とからなり、カバー20b は消去光Nが放射線画像変換パネル10の所定の照射範囲以外の空間に拡散するのを防止するために設けられている。
【0030】レーザ光源1より射出されたレーザビームLは、矢印Z方向に回転する回転多面鏡2に入射し、fθレンズ3により集光され、ミラー5により反射されて放射線画像情報が担持された放射線画像変換パネル10の表面を矢印X方向に主走査する。一方放射線画像変換パネル10は図示しない副走査手段により矢印Yの方向へ移動(副走査)される。
【0031】レーザビームLを照射された放射線画像変換パネル10の蛍光体層12からは、この蛍光体層12が担持する放射線画像情報に応じた輝尽発光光Mが発せられ、その輝尽発光光Mは保護層11を透過し、おもて面側に設けられた光ガイド5により集光され、PMT7により画像信号Sに光電変換される。
【0032】一方、輝尽発光光Mはベース13を透過し、うら面側に設けられた光ガイド6により集光され、PMT8により画像信号S′に光電変換される。
【0033】このように画像読取部において放射線画像変換パネル10の両面より検出された画像信号S,S′は、それぞれ各別にA/D変換器9,9′により対数変換された後にデジタル画像信号に変換されて後段の信号処理装置に入力され、その信号処理装置により重ね合わせ処理など種々の観察読影性に適切な信号処理がなされ、観察読影性能の優れた可視画像としてCRTやフイルム上に再生される。
【0034】なおレーザビームLは蛍光体層12を透過してベース13に達するが、このベース13に吸収されるため、うら面側の光ガイド6に入射することはない。したがってうら面側の光ガイド6には励起光カットフィルタを具備する必要がなく、またベース13内を伝搬して蛍光体層12の不測の部分を励起させることもない。
【0035】この読取りが行われている期間中、放射線画像変換パネル10は図示しない副走査手段により矢印Y方向に副走査され、それにより放射線画像変換パネル10の、画像読取部において画像情報が読み取られた領域(画像情報読取完了領域)は順次、遮光ローラ21を介して隣接する消去部に搬入される。
【0036】消去部に搬入された放射線画像変換パネル10の画像情報読取完了領域は、消去光源20が出射する消去光Nを両面から順次照射されて、画像情報が読み取られた後もパネル10上に残存している放射線エネルギが放出される。
【0037】このとき消去光Nは、放射線画像変換パネル10のベース13により吸収されるため、ベース13を伝搬してうら面側の光ガイド6に入射することはない。さらに画像情報読取未了領域を照射してその部分に記録されている画像情報を消失せしめることもない。
【0038】このように本実施例の放射線画像変換パネルによれば、放射線画像変換パネルの少なくとも支持体側から放射線画像情報を読み取る方式や、画像情報の読取りと消去とを並行して行う方式においても、励起光や消去光が画像読取系に入射するのを防止し、あるいは画像情報の不測の消失や不測の輝尽発光を防止することができる。
【0039】また上記実施例の両面読取と読取同時消去とを組み合わせて行うことにより、画像信号のS/Nの向上および全体のサイクルタイムの短縮を実現し、さらに画像読取部と消去部とを近接して設けることができるため装置を小型化することができる。
【0040】なお本実施例の放射線画像変換パネルにおいては、蛍光体層12の表面に蛍光体層12を傷つき等から保護する目的で保護層11を設けた構成を採用しているが、保護層11には励起光を透過させる必要があり、この保護層11内を励起光が伝搬することも考えられるため、保護層11の無い構成を採るのがより望ましい。
【0041】また本発明の放射線画像読取方法は、少なくとも支持体側から画像情報を読み取るものであれば、この面だけから読み取る方式や両面から読み取る方式などを採用することができ、上記実施例のように読取同時消去を併用するものに限るものではない。
【0042】さらに読取同時消去を行う方式にあっては、消去光を両面から照射するものに限らず、少なくとも支持体側から画像情報を読み取るものであれば、支持体層側からのみ照射する方式や蛍光体層側からのみ照射する方式に適用することもできる。これは消去光が蛍光体層を透過してその一部が支持体層に入射することもあるからである。




 

 


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