(57)【要約】【課題】電気回路や記録媒体の応答速度が低速であっても、共振ミラー、ポリゴンミラー等の走査手段を高速で使用することができる放射線画像読取装置及び走査方法の提供。【解決手段】記録媒体を、励起光により間欠的な照射を行いながら２次元に走査する照射手段と、前記照射により前記記録媒体から発せられる輝尽発光光を受光する受光手段とを有する放射線画像読取装置において、主走査方向及び副走査方向の読取画素の大きさを、それそれＸ、Ｙとし、また、Ｍを１以上、Ｎを２以上の整数、但しＭ≠Ｎとするとき、前記照射手段による前記記録媒体への励起光の照射を、主走査方向にＮ個の読取画素毎に行い、且つ、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるように、また、前記照射手段の副走査方向の送りのピッチがＹ／Ｎとなるように前記照射手段を制御する制御手段を有することを特徴とする放射線画像読取装置。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像を潜像として記録している記録媒体を、励起光により間欠的な照射を行いながら２次元に走査する照射手段と、前記照射により前記記録媒体から発せられる輝尽発光光を受光する受光手段とを有する放射線画像読取装置において、
主走査方向及び副走査方向の読取画素の大きさを、それそれＸ、Ｙとし、また、Ｍを１以上、Ｎを２以上の整数、但しＭ≠Ｎとするとき、
前記照射手段による前記記録媒体への励起光の照射を、主走査方向にＮ個の読取画素毎に行い、且つ、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるように、
また、前記照射手段の副走査方向の送りのピッチがＹ／Ｎとなるように
前記照射手段を制御する制御手段を有することを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項２】
所定位置の読取画素の読取りデータを、他の位置にある読取画素の読取りデータから算出する算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像読取装置。
【請求項３】
前記算出手段は、
前記所定位置の読取画素の読取りデータを、少なくとも該読取画素と副走査方向に隣り合う読取画素の読取りデータ、又は、該読取画素と主走査方向の前後それぞれに最も近く位置する読取画素の読取りデータから算出することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像読取装置。
【請求項４】
放射線画像を潜像として記録している記録媒体を、励起光により間欠的な照射を行いながら２次元に走査する照射手段と、前記照射により前記記録媒体から発せられる輝尽発光光を受光する受光手段とを有する放射線画像読取装置の制御方法において、
主走査方向及び副走査方向の読取画素の大きさを、それそれＸ、Ｙとし、また、Ｍを１以上、Ｎを２以上の整数、但しＭ≠Ｎとするとき、
前記照射手段による前記記録媒体への励起光の照射を、主走査方向にＮ個の読取画素毎に行い、且つ、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるように、
また、前記照射手段の副走査方向の送りのピッチがＹ／Ｎとなるように
前記照射手段を制御することを特徴とする放射線画像読取装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像を記録した記録媒体を励起光により走査照射して、励起された輝尽発光光を受光することにより、前記放射線画像を読み取る放射線画像読取装置と励起光の走査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像に代表される放射線画像は、従来から病気診断等に広く用いられているものである。
【０００３】
放射線画像の分野では、被爆線量の低減、デジタル画像処理システムとの整合性向上に対応するために、被写体を透過した放射線を記録媒体としての輝尽性蛍光体シートに照射して潜像を形成し、この潜像に励起光を照射することにより出力される輝尽発光光を受光して放射線画像を読取る技術が多用されている。
【０００４】
一般に、前記潜像の読取りは、レーザ光源、ポリゴンミラー、レンズ、ミラー等からなる励起光照射手段と、輝尽発光光を受光する受光手段とを有する画像読取部を記録媒体である輝尽性蛍光体シートの面に沿って相対的に移動させることにより行われる。
【０００５】
励起される輝尽発光光は微弱であることから、測光に際しては励起光の影響を除く光学的な工夫がなされる。
【０００６】
例えば、輝尽発光光の受光口にフィルタを設けて励起光と輝尽発光光を分離する、さらには、測定に有害になる輝尽発光光の影響を除くために、励起光をパルス状に照射して輝尽発光光の受光時には、励起光の照射を禁止する提案もある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、励起光であるレーザービームの照射スポットのサイズを充分に確保しつつ、照射スポット間の影響を除くようにスポットを配置する励起光照射手段の提案（例えば、特許文献２参照。）もある。
【０００８】
また、上述したような光学的な工夫と共に、測光信号を安定して増幅し、測定データを必要な桁数を確保しつつ処理をする、また、必要な応答速度を確保するという電気回路上の工夫も、装置の処理速度の向上のために重要なものとなっている。
【０００９】
しかしながら、上述した電気回路の応答速度、例えば、測定結果のダイナミックレンジを４桁程度に定量化して取り扱うために使用される対数変換アンプの応答速度や輝尽性蛍光体シートから発光する輝尽発光光の応答特性により、共振ミラーやポリゴンミラーのように、より高速な走査が可能な走査手段の走査速度に制限を加えてしまう場合もある。
【００１０】
また、一般に、共振ミラーやポリゴンミラーを低速で使用すると、性能が低下したり、使用する速度に適合させるためのコストアップにつながる場合がある。
【特許文献１】特許第１９０１２９７号公報
【特許文献２】特許第３０１６６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述したような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、電気回路や記録媒体の応答速度が低速であっても、共振ミラー、ポリゴンミラー等の走査手段を高速で使用することができる放射線画像読取装置及び走査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、以下の発明を実現することにより達成される。
１．放射線画像を潜像として記録している記録媒体を、励起光により間欠的な照射を行いながら２次元に走査する照射手段と、前記照射により前記記録媒体から発せられる輝尽発光光を受光する受光手段とを有する放射線画像読取装置において、
主走査方向及び副走査方向の読取画素の大きさを、それそれＸ、Ｙとし、また、Ｍを１以上、Ｎを２以上の整数、但しＭ≠Ｎとするとき、
前記照射手段による前記記録媒体への励起光の照射を、主走査方向にＮ個の読取画素毎に行い、且つ、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるように、
また、前記照射手段の副走査方向の送りのピッチがＹ／Ｎとなるように
前記照射手段を制御する制御手段を有することを特徴とする放射線画像読取装置。
２．所定位置の読取画素の読取りデータを、他の位置にある読取画素の読取りデータから算出する算出手段を有することを特徴とする１項に記載の放射線画像読取装置。
３．前記算出手段は、
前記所定位置の読取画素の読取りデータを、少なくとも該読取画素と副走査方向に隣り合う読取画素の読取りデータ、又は、該読取画素と主走査方向の前後それぞれに最も近く位置する読取画素の読取りデータから算出することを特徴とする２項に記載の放射線画像読取装置。
４．放射線画像を潜像として記録している記録媒体を、励起光により間欠的な照射を行いながら２次元に走査する照射手段と、前記照射により前記記録媒体から発せられる輝尽発光光を受光する受光手段とを有する放射線画像読取装置の制御方法において、
主走査方向及び副走査方向の読取画素の大きさを、それそれＸ、Ｙとし、また、Ｍを１以上、Ｎを２以上の整数、但しＭ≠Ｎとするとき、
前記照射手段による前記記録媒体への励起光の照射を、主走査方向にＮ個の読取画素毎に行い、且つ、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるように、
また、前記照射手段の副走査方向の送りのピッチがＹ／Ｎとなるように
前記照射手段を制御することを特徴とする放射線画像読取装置の制御方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、放射線画像読取装置により高速の共振ミラー、ポリゴンミラー等の走査手段を使用できるようになり、走査手段の走査性能や寿命が向上し、また、コストの低い走査手段を選択できるようになる。
【００１４】
その結果、放射線画像読取装置の性能向上とコストダウンが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図を基に説明する。
【００１６】
図１は、放射線画像読取装置Ｄの外観図である。
【００１７】
図に示すように、放射線画像読取装置Ｄは箱状の形状をしており、その上面の外装部２０には、操作表示部２１と、開口部２３が設けられている。この開口部２３は、記録媒体である輝尽性蛍光体シートを収容したカセッテの挿入口である。
【００１８】
図２は、放射線画像読取装置Ｄの内部を示す概念図である。
【００１９】
前記開口部から挿入されたカセッテは、二つの面に分離される。
【００２０】
バック板保持板２０１の前面（矢印ｆ）には、磁石が貼り付けられており、この磁石により、分離された輝尽性蛍光体シートを保持しているカセッテの一面が保持され、輝尽性蛍光体シートの表面が図の手前に露出される。
【００２１】
画像読取部３００は、直方体状の外装に覆われており、台座３５１の上部に固定されており、矢印ｇの方向に移動する。
【００２２】
台座３５１は、ガイドレール３５２に沿って移動可能であり、両端が固定された円形シャフト状のマグネット部３６１と、台座３５１に固定された円柱状の可動コイル３６２とから構成されるリニアモータ３６０により移動が制御される。
【００２３】
このようなリニアモータ３６０を用いた移動制御は、高精度の低速移動が実現されることから、レーザービーム走査の副走査手段の制御として好ましいものである。
【００２４】
なお、上述したようなカセッテの分離と保持、及び画像読取部３００の移動は、例えば、ＷＯ２００６／０６４６３６、又はＷＯ２００６／０４３４２５号パンフレットに記されているように公知の技術である。
【００２５】
図３は、画像読取部３００の内部の概念図である。
【００２６】
画像読取部３００の外装の内部には、照射手段である励起光照射手段３１０と受光手段である輝尽光受光手段３２０、画像消去手段である消去ランプ３０８等が収納されている。なお、これらの手段に採用される光学部品、機械部品、電気部品、及びそれらを組み合わせた機構は全て公知の技術である。
【００２７】
励起光照射手段３１０は発光素子であるレーザーダイオードＬＤ、コリメータレンズ（不図示）、シリンドリカルレンズ（不図示）、ポリゴンミラー３１４、ｆθレンズ等の走査レンズ（不図示）、ミラー３０２、３０３等から構成される。
【００２８】
励起光であるレーザービームＬＢは、走査手段であるポリゴンミラー３１４によって振られ、ミラー３０２、３０３に導かれてスリット３０７から輝尽性蛍光体シートＫに向けて出射される。
【００２９】
なお、走査手段はポリゴンミラーに代えて、共振ミラーとしてもよい。その際、当然のことながら走査レンズも適合するものに変更される。
【００３０】
輝尽性蛍光体シートＫは、ポリゴンミラー３１４の回転による前記レーザービームＬＢの走査（主走査）と、画像読取部３００の等速移動による走査（副走査）とにより、全面が２次元に走査される。
【００３１】
輝尽光受光手段３２０は、導光手段である導光体３２１、集光手段である集光管３２２、例えばフォトダイオードや光電子増倍管が用いられる受光素子ＰＤ等から構成されている。
【００３２】
励起光であるレーザービームＬＢによって照射された輝尽性蛍光体シートＫからは、記録されている放射線画像に対応する強さ（光量）の輝尽光が発光される。
【００３３】
輝尽発光光は集光ミラー３０６、導光体３２１により集光管３２２に導かれ、集光管３２２にて反射を繰り返しながら、集光管の端部に取り付けられた受光素子ＰＤの受光面に集光し、光電変換される。
【００３４】
光電変換後の電気信号は、増幅、電流−電圧変換、対数変換、Ａ／Ｄ変換等の処理が施されることにより読取りデータをとなる。
【００３５】
図４は、画像読取部３００の上面図である。
【００３６】
画像読取部３００は、図の矢印ｙで示す読取り移動範囲を移動し、輝尽性蛍光体シートＫに記録された画像の読取りを終えて点線位置にて一旦停止する。その後、消去ランプ３０８の点灯がなされ、再度、走査開始前のホームポジションに戻る。
【００３７】
輝尽性蛍光体シートＫは、この戻り動作によって前記消去ランプ３０８により全面が照射され、記録されていた画像は全て消去される。
【００３８】
図５は、放射線画像読取装置Ｄの制御関係を示すブロック図である。
【００３９】
制御手段ＣはＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、通信用インターフェイス、その他各種回路を有するコンピュータシステムであり、各制御はメモリ内に格納されている所定のプログラムを実行させることにより行われる。
【００４０】
輝尽性蛍光体Ｋの主走査方向の速度は走査手段であるポリゴンミラーの速度制御、副走査方向の送りピッチはリニアモータの速度制御により行われる。
【００４１】
また、間欠照射を行う励起光の制御は、光源であるレーザーダイオードＬＤの点灯を制御することにより行われる。
【００４２】
なお、これらの制御は、全て公知の技術である。また、本図では、本発明の実施の形態に直接関係しないブロックの記載を省略している。
【００４３】
図６は、読取回路のブロック図である。
【００４４】
読取回路は制御手段Ｃが有する各種回路の１つである。
【００４５】
輝尽性蛍光体シートＫへの間欠的な照射は、レーザービームＬＢの主走査開始位置を決める走査開始位置基準センサ（不図示）からの信号を基に、タイミング生成部で生成されたパルス信号に対応して励起光の光源であるレーザーダイオードＬＤが間欠的に駆動されることにより行われる。
【００４６】
励起光の間欠的な照射により励起されて記録媒体である輝尽性蛍光体シートＫから発光した輝尽発光光は、輝尽光受光手段３２０によって受光され光電変換される。
【００４７】
光電変換により得られた電気信号は電流−電圧変換と増幅とがなされて、対数変換された後、Ａ／Ｄ変換され、読取りデータとなる。
【００４８】
なお、光電変換後の前記電気信号を電流−電圧変換ではなく、電圧−電圧変換とする場合もある。また、上記の励起光の照射及び発光光の受光に関わる回路技術は全て公知の技術である。
【００４９】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、励起光であるレーザービームＬＢの記録媒体上の照射スポット形状と配置を説明する図である。
【００５０】
図７（ａ）は、記録媒体である輝尽性蛍光体シートＫの画像面を、主走査方向のサイズがＸ、副走査方向のサイズがＹの読取画素で分割した様子を示している。
【００５１】
なお、図に示す読取画素のサイズ、及び分割数は、説明をわかりやすくするために適宜なサイズと数となっている、また、一般的にはＸ＝Ｙとすることが多い。
【００５２】
図７（ｂ）は、各画素を照射スポット形状がほぼ円形となるレーザービームＬＢで、間欠的に照射した場合に形成される照射スポットの配列を示している。なお、このような照射スポットの配列は、最も一般的に行われている配列である。
【００５３】
図７（ｂ）で示される励起光により励起された輝尽光は、各照射スポット毎に、即ち、レーザービームＬＢが主走査方向にＸの距離進む毎に受光手段により受光される。従って、光電変換された電気信号は、この読み込み速度に対応して処理され、読取りデータとされなければならない。
【００５４】
読取りデータは１０進数の４桁程度のダイナミックレンジで取り扱うことが望ましいことから、通常、変換増幅された前記電気信号を対数変換をした後に、Ａ／Ｄ変換処理をして、読取りデータとする。
【００５５】
ところが、対数変換回路では、回路を構成するトランジスタの寄生容量の影響により低い信号域で応答特性が制限されたり、また、輝尽性蛍光体シートＫが輝尽発光光を発する応答特性に起因する応答遅れの影響を考慮する必要があることから、レーザービームの主走査速度を決めるポリゴンミラー又は共振ミラーの動作速度を抑えて読取り信号を取り込む必要がある。
【００５６】
図７（ｃ）は、主走査方向及び副走査方向の読取画素の大きさを、それそれＸ、Ｙとし、また、Ｍを１以上、Ｎを２以上の整数、但しＭ≠Ｎとするとき、照射手段による記録媒体への励起光の照射を、主走査方向にＮ個の読取画素毎に行い、且つ、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるように、
また、前記照射手段の副走査方向の送りのピッチがＹ／Ｎとなるように前記照射手段を制御する例を説明する図である。
【００５７】
図に示す例は、Ｍ＝１、Ｎ＝３、即ち、主走査方向の照射スポットのピッチを３倍、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＸだけずれるようにして、且つ、副走査方向の送りピッチが１／３になるように配列したものである。
【００５８】
なお、Ｎ＝１の場合は、従来から一般に採用されている制御と同じとなり、本発明の効果は発揮されないことから、Ｎは２以上の整数とする。
【００５９】
このような、スポット配列で、且つ、図７（ｂ）の場合と同じ時間内に記録媒体全面の読取りを終了させようとすると、主走査線の本数が３倍となることから、光電変換された電気信号をデジタルデータである読取りデータとする回路の処理速度、及び輝尽性蛍光体シートＫの応答特性が同じであるとすると、主走査速度を３倍まで上げる必要がある。
【００６０】
このことは、換言すると、ポリゴンミラー又は共振ミラーの走査速度を３倍まで上げることができるので、より高速でポリゴンミラー又は共振ミラーを作動させること、又はより高速のポリゴンミラー又は共振ミラーを使用することが可能になることになる。
【００６１】
図７（ｃ）は、主走査方向の照射スポットのピッチを３倍、副走査方向の送りピッチを１／３になるように配列した場合を説明するものであるが、主走査方向の照射スポットのピッチをＮ倍、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるようにして、且つ、副走査方向の送りピッチを１／Ｎになるように読取り制御した場合にも適合される。
【００６２】
但し、Ｍ＝Ｎとすると、副走査線方向に照射スポットが重なってしまい、読取画素毎に読取りデータを得ることができなくなることから、Ｍ≠Ｎとする必要がある。
【００６３】
図８は、Ｍ＝２、Ｎ＝５の場合の照射スポットの配置を示す図である。
【００６４】
図から明らかなように、この条件の場合にも各照射スポットは各々が重ならないように全面に配置される。
【００６５】
即ち、上述したようなスポット配列を実現するように照射手段を制御することにより、記録媒体である前記輝尽性蛍光体シートＫは、照射スポットが重ならないように全面が走査される。
【００６６】
なお、前記画像面の上端部の照射スポットの欠落は読取画像として無視できる領域であることから問題とはならない。
【００６７】
図９は、算出手段５００による算出方法を説明する図である。
【００６８】
算出手段５００は、所定の位置の読取画素の読取りデータを、該読取画素の位置で隣り合う照射スポットに対応する読取りデータから算出する制御手段ＣのメモリＭに格納されるプログラムである。
【００６９】
図９に示す照射スポットの配置は図７（ｃ）に示す配置と同じものである。これらの照射スポットａ１〜４、ｂ１〜４、ｃ１〜４に対応して、デジタル化された読取りデータＡ１〜４、Ｂ１〜４、Ｃ１〜４が得られているものとする。
【００７０】
本発明の実施の形態では、図８の点線で示す照射スポットｘ２ｙ２、ｘ３ｙ２に対応する読取りデータＸ２Ｙ２、Ｘ３Ｙ２を以下の式で求めている。
Ｘ２Ｙ２＝１／３（Ａ２＋２×Ｂ２）
Ｘ３Ｙ２＝１／３（２×Ａ３＋Ｂ３）
上記の式は、求める位置の画素に対し副走査方向に隣り合って重なっている二つの照射スポットの重なりの大きさ、即ち、読取画素画素の中心と前記照射スポットの中心の距離に反比例した重み付けを行って、二つの照射スポットのデータの平均値を求めている。
【００７１】
説明した例は、副走査方向（図の上下方向）に隣接する照射スポットから、所定の画素の読取りデータを算出したが、同様の考え方を主走査方向（図の左右方向）にも適用して、読取画素画素の中心と前記照射スポットの中心の距離に反比例した重み付けを行って、例えばＸ２Ｙ２＝１／３（２×Ｂ１＋Ａ４）のように、主走査方向に最も近く位置する前後の二つの照射スポットから所定の画素の読取りデータを算出してもよい。
【００７２】
また、主走査方向に最も近く位置する前後の二つの照射スポットと副走査方向に隣接する照射スポットから得たそれぞれの値を、同様の重み付けをした計算を行い、所定の画素の読取りデータとしてもよい。
【００７３】
以上説明したように、前記記録媒体を主走査方向及び副走査方向に分割して得られる読取画素の大きさを、それそれＸ、Ｙとし、また、Ｍを１以上、Ｎを２以上の整数、但しＭ≠Ｎとするとき、前記記録媒体への励起光の照射を、主走査方向にＮ個の読取画素毎に行い、且つ、次の主走査線上の照射位置と先行の主走査線上の照射位置とが主走査方向にＭ×Ｘずれるように、また、前記照射手段の副走査方向の送りのピッチがＹ／Ｎとなるように前記照射手段を制御することによって、前記記録媒体の全面（全読取画素）が走査照射される。
【００７４】
又前記走査照射に対応して得られたデータから、所定の位置の読取画素に対応するデータが算出される。
【００７５】
従って、主走査方向に画素毎に読取りを行う場合に比較して、Ｎ倍の高速の走査手段を使用することが可能になる。
【００７６】
以上説明したように、本発明により、輝尽発光光の受光回路の応答速度や輝尽発光光の応答特性により、励起光の走査速度を低く抑えなければならないという放射線画像読取装置における従来の技術上の制限を除くことができる。
【００７７】
その結果、ポリゴンミラー、又は共振ミラーが本来有する高速での安定性が生かされ、放射線画像読取装置の信頼性が向上し、コストも低減される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】放射線画像読取装置の外観図である。
【図２】放射線画像読取装置の内部を示す概念図である。
【図３】画像読取部の内部の概念図である。
【図４】画像読取部の上面図である。
【図５】放射線画像読取装置の制御関係を示すブロック図である。
【図６】読取回路のブロック図である。
【図７】記録媒体上の照射スポット形状と配置を説明する図である。
【図８】Ｍ＝２、Ｎ＝５の場合の照射スポットの配置を示す図である。
【図９】算出手段による算出方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ｃ  制御手段
Ｄ  放射線画像読取装置
Ｋ  輝尽性蛍光体シート（記録媒体）
ＬＢ  レーザービーム
３１０  励起光照射手段（照射手段）
３２０  輝尽光受光手段（受光手段）
５００  算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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