(57)【要約】【課題】輝尽性蛍光体シートから発生する輝尽発光光の光量を増し、輝尽性蛍光体シートに記録されている放射線画像を高Ｓ／Ｎ比で読み取ることができるとともに、光学調整等が容易でありコンパクトで低コスト化を実現できる放射線画像読取装置及び放射線画像読取方法を提供する。【解決手段】この放射線画像読取方法は、放射線画像情報が記録された輝尽性蛍光体シート９０に対し発光スペクトルが広がっている励起光１０ａを単一光源から照射しながら２次元的に走査し、励起光の照射により輝尽性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を検出することで放射線画像情報を読み取る。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光スペクトルが広がっている励起光を照射するための単一光源と、
前記単一光源からの励起光を放射線画像情報が記録された輝尽性蛍光体シートに対し照射しながら２次元的に走査する走査部と、
前記励起光の照射による前記輝尽性蛍光体シートからの輝尽発光光を検出するための検出部と、を備えることを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項２】
前記単一光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）であ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】
前記単一光源がレーザダイオード（ＬＤ）であり、前記レーザダイオードからのレーザ光に複数波長を重畳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４】
放射線画像情報が記録された輝尽性蛍光体シートに対し発光スペクトルが広がっている励起光を単一光源から照射しながら２次元的に走査し、前記励起光の照射により前記輝尽性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を検出することで前記放射線画像情報を読み取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】
【発明の属する技術分野】
本発明は、輝尽性蛍光体シートに記録された放射線画像情報を読み取る放射線画像読取装置及び放射線画像読取方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線画像情報が記録された輝尽性蛍光体シートに励起光を照射することで生じる輝尽発光光を検出し放射線画像情報を読み取る放射線画像読取装置が公知である。従来の放射線画像読取装置では、単一の発振波長を持つ高出力のレーザダイオードから出力するレーザ光を励起光として輝尽性蛍光体シートを走査し、輝尽性蛍光体シートから輝尽発光された光を検出していた。この場合、輝尽性蛍光体シートからの読み取りＳ／Ｎ比の改善のために、互いに異なる波長領域を持った複数の励起光を照射する方法が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この方法によると、互いに異なる波長領域を持った複数のレーザ光源を含む光学ユニットが必要となってしまい、部品点数が増しコスト高や光学ユニットの大型化につながり、また、光学ユニットにおける光軸等の光学調整が複雑になるといった問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１００３４１公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、輝尽性蛍光体シートから発生する輝尽発光光の光量を増し、輝尽性蛍光体シートに記録されている放射線画像を高Ｓ／Ｎ比で読み取ることができるとともに、光学調整等が容易でありコンパクトで低コスト化を実現できる放射線画像読取装置及び放射線画像読取方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による放射線画像読取装置は、発光スペクトルが広がっている励起光を照射するための単一光源と、前記単一光源からの励起光を放射線画像情報が記録された輝尽性蛍光体シートに対し照射しながら２次元的に走査する走査部と、前記励起光の照射による前記輝尽性蛍光体シートからの輝尽発光光を検出するための検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この放射線画像読取装置によれば、輝尽性蛍光体シートは例えば図６のように、一般に波長領域が広範囲に広がっているので、単一光源から発光スペクトルが広がっている励起光を照射することで輝尽性蛍光体シートからの輝尽発光光量が増大する。このため、放射線画像を高Ｓ／Ｎ比で読み取ることができる。また、複数ではなく単一光源であるので、放射線画像読取装置において光学調整等が容易でありコンパクトで低コスト化を実現できる。
【０００８】
上記放射線画像読取装置では、前記単一光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）であることが好ましく、ＬＥＤは発光スペクトルが広がっているからである。
【０００９】
また、前記単一光源がレーザダイオード（ＬＤ）であるときには、前記レーザダイオードからのレーザ光に複数波長を重畳することで、発光スペクトルが広がっている励起光を単一光源から得ることができる。
【００１０】
本発明による放射線画像読取方法は、放射線画像情報が蓄積され記録された輝尽性蛍光体シートに対し発光スペクトルが広がっている励起光を単一光源から照射しながら２次元的に走査し、前記励起光の照射により前記輝尽性蛍光体シートから発生した輝尽発光光を検出することで前記放射線画像情報を読み取ることを特徴とする。
【００１１】
この放射線画像読取方法によれば、輝尽性蛍光体シートは例えば図６のように、一般に波長領域が広範囲に広がっているので、単一光源から発光スペクトルが広がっている励起光を照射することで輝尽性蛍光体シートからの輝尽発光光量が増大する。このため、放射線画像を高Ｓ／Ｎ比で読み取ることができる。また、複数ではなく単一光源を用いるので、装置における光学調整等が容易となり、装置をコンパクトにでき低コスト化を実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態による放射線画像読取装置に備えられる光学ユニットを上面から見た要部上面図であり、図２は図１の光学ユニットを下面から見た要部下面図であり、図３は図１の光学ユニットの要部側面図であり、図４は図１の光学ユニット内に構成される光学系を概略的に示す平面図である。
【００１３】
図１乃至図３に示すように、本実施の形態による放射線画像読取装置の光学ユニット１は、フレーム３で仕切られて上枠部２と下枠部４とを有する枠体ケース５内に各光学部材がコンパクトなユニットとして一体に収容されている。上枠部２には、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成される単一光源１１と、コリメータレンズ１２と、シリンドリカルレンズ１３と、ポリゴンミラー１４と、ポリゴンミラー１４を回転駆動する駆動モータ１５と、ｆθレンズ２１と、第１の折曲げミラー２４とが配置されている。単一光源１１である発光ダイオード（ＬＥＤ）はその発光スペクトルが後述の図８のように広がっている。
【００１４】
また、下枠部４には、第１の折曲げミラー２４の真下になる位置に設けられた第２の折曲げミラー２５と、シリンドリカルレンズ２６と、被走査体４３の面上に光ビームを結像させるミラー２７と、同期センサ用ミラー３１と、同期センサ３２とが配置されている。
【００１５】
図４に示すように、図１の光学ユニット１内の光学系は、ポリゴンミラー１４に前置される第１の光学系１０と、第１の光学系１０からの光ビームを偏向させて走査するポリゴンミラー１４と、ポリゴンミラー１４に後置される第２の光学系２０と、を含む。
【００１６】
第１の光学系１０では、発光ダイオード１１から出射した光ビームがコリメーターレンズ１２及びシリンドリカルレンズ１３を経て、回転しているポリゴンミラー１４の面上に結像することで、光ビームを被走査体４３の面上で主走査方向に長い線像に結像させることができる。
【００１７】
第２の光学系２０では、回転しているポリゴンミラー１４からの光ビームがｆθレンズ２１、第１及び第２の折曲げミラー２４，２５（図１〜図３）を経て、更に下枠部４のシリンドリカルレンズ２６、及びミラー２７を経て被走査体４３の面上に結像することで、ポリゴンミラー１４で偏向された光ビームを被走査体４３の面上に集光させて被走査体４３の面を主走査方向ｈに光走査させることができる。
【００１８】
また、ポリゴンミラー１４からの光ビームが図２，図４の左端で図３，図４の被走査体４３の面上で主走査方向ｈに走査を開始する前に同期センサ用ミラー３１で反射されて同期センサ３２に結像することで、光ビームの走査開始端を検出することができる。この同期センサ３２による光ビームの走査開始端の検出により、被走査体４３の面上における画像読み出し位置または画像書き出し位置を決定するための同期信号を発生させることができる。
【００１９】
次に、上述の光学ユニット１を備えた放射線画像読取装置について図５を参照して説明する。図５は図１乃至図４の光学ユニットを備えた本実施の形態による放射線画像読取装置の読取部の要部を概略的に示す図である。
【００２０】
図５の読取部は、放射線画像が記録された輝尽性蛍光体シート９０に対し光ビーム１０ａを走査しながら照射する上記光学ユニット１と、光学ユニット１からの光ビームにより励起されて輝尽性蛍光体シート９０の被走査面９ａから発生した輝尽発光光９ｂがフィルタ２１０と光ガイド２２０等の受光部を介して入射する光電面２３ａを有する検出部としてのフォトマルチプライヤ２３０と、を備える。
【００２１】
図５において、光学ユニット１からの光ビーム１０ａは輝尽性蛍光体シート９０に対し図の紙面垂直方向に主走査するとともに図の上下方向に副走査するようになっている。また、図５のように、放射線画像読取装置には消去ランプ２６０が備えられ、画像情報の読み取り後に輝尽性蛍光体シート９０に照射することにより、輝尽性蛍光体シート９０に記録された画像情報を消去し、輝尽性蛍光体シート９０に対し次の放射線撮影を行うことができるようになっている。
【００２２】
次に、輝尽性蛍光体シート９０に対し光学ユニット１の発光ダイオード１１から発光スペクトルが広がっている励起光を照射する効果について図６乃至図８を参照して説明する。図６は輝尽性蛍光体シートの輝尽性発光スペクトルの例を示す図であり、図７はレーザダイオードの発光スペクトルの例を示す図であり、図８は図１の発光ダイオードの発光スペクトルの例を示す図である。
【００２３】
図６のように、輝尽性蛍光体シートは広い波長領域において分光感度分布を有するが、かかる輝尽性蛍光体シートに対し図７のような６７０ｎｍの単一波長のレーザ光を励起光として照射すると、輝尽性蛍光体シートでは６７０ｎｍの単一波長による励起で発生する輝尽発光光しか出力しない。これに対し、図１の発光ダイオード１１は、図８のように広い波長領域において発光強度分布を有し、かかる発光スペクトルが広い励起光を発光ダイオード１１から照射すると、図７の６７０ｎｍ以外の波長による励起で発生する輝尽発光光も出力できるので、従来使用していた図７のような単一波長の励起光で励起した場合よりも増大された輝尽発光光が出力する。従って、図５のフォトマルチプライヤ２３０から出力する検出信号量が増え、高いＳ／Ｎ比で放射線画像情報を読み取ることができる。
【００２４】
次に、図１〜図５により放射線画像読取装置の動作を説明する。上述のように光学ユニット１からの光ビーム１０ａは、輝尽性蛍光体シート９０を図５の紙面垂直方向に主走査し、その主走査ラインの開始を図１、図４の同期センサ３２が検知することで生成された同期信号に基づいて光学ユニット１と輝尽性蛍光体シート９０とが相対移動して図５の上下方向に副走査する。かかる光ビーム１０ａの２次元的走査により輝尽性蛍光体シート９０の被走査面９ａから発生した輝尽発光光９ｂがフィルタ２１０及び光ガイド２２０を介して光電面２３ａに入射し、フォトマルチプライヤ２３０で光電変換される。この電気信号を電流電圧変換し、更に増幅しデジタル変換してから、コントローラ（図示省略）に送り画像処理を行い画像情報を読み取る。
【００２５】
上述のように、光学ユニット１からの光ビーム１０ａは図１の発光ダイオード１１から図８のように発光スペクトルが広い励起光として輝尽性蛍光体シート９０に照射され、輝尽性蛍光体シート９０からの輝尽発光光９ｂが従来よりも増大するので、かかる輝尽発光光９ｂがフォトマルチプライヤ２３０の光電面２３ａに入射し、フォトマルチプライヤ２３０で光電変換されたときの電気信号が大きくなる。これにより、輝尽性蛍光体シート９０から従来よりも高いＳ／Ｎ比で放射線画像情報を読み取ることができるのである。
【００２６】
以上のように、輝尽性蛍光体シート９０は例えば図６のような広い波長領域において分光感度分布を有するが、従来はその内の図７のような単一波長の励起光の発振波長で励起された光のみを検出しているため輝尽性蛍光体シート９０には残留している放射線エネルギがかなりあるのに対し、本実施の形態では図８のように発光スペクトルが広い励起光を照射するので、従来よりも輝尽性蛍光体シート９０に残留している放射線エネルギをより多く出力させることができる。
【００２７】
また、光学ユニット１において、光源として複数ではなく単一であるので、光学ユニット１における光学調整等が容易となり、組立性やメンテナンス性が向上するとともに、光学ユニット１をコンパクトに構成でき、低コスト化を実現できる。
【００２８】
次に、図１乃至４の光学ユニットにおける単一光源１１を発光ダイオードからレーザダイオードに変えた例を図９及び図１０を参照して説明する。図９は、図１乃至４の光学ユニットにおける単一光源１１をレーザダイオード（ＬＤ）としたときの制御系を示すブロック図であり、図１０は図９で得られる励起光の発光スペクトルの例を示す図である。
【００２９】
図９に示すように、図１乃至４の光学ユニットにおける単一光源１１の制御系は、単一光源１１であるレーザダイオードを駆動し発振させるためのドライバ１１ａと、高周波重畳することで複数波長でレーザダイオード（ＬＤ）１１を発振させるための高周波重畳部１１ｂと、を備える。高周波重畳部１１ｂ自体は公知の回路から構成できる。
【００３０】
高周波重畳部１１ｂにより複数波長でレーザダイオード１１を発振させることで得られた高周波重畳のレーザ光は、例えば、図１０に示すように、６７０±５ｎｍの間に離散的な発振波長を持つ発光スペクトルを有する。このため、かかる発光スペクトルが広がっているレーザ光を図５と同様に励起光として輝尽性蛍光体シート９０に照射すると、輝尽性蛍光体シート９０からの輝尽発光光９ｂが従来よりも増大するので、かかる輝尽発光光９ｂがフォトマルチプライヤ２３０で光電変換されたときの電気信号が大きくなる。これにより、上述の場合と同様に、輝尽性蛍光体シート９０から従来よりも高いＳ／Ｎ比で放射線画像情報を読み取ることができる。
【００３１】
以上のように本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図８に示す発光ダイオードの発光スペクトルは他の発光強度分布曲線を有していてもよいことは勿論である。また、図１０に示す励起光の発光スペクトルは、別の離散的な発振波長を有するように制御できることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の放射線画像読取装置及び放射線画像読取方法によれば、輝尽性蛍光体シートから発生する輝尽発光光の光量を増し、輝尽性蛍光体シートに記録されている放射線画像を高Ｓ／Ｎ比で読み取ることができるとともに、光学調整等が容易でありコンパクトで低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による放射線画像読取装置に備えられる光学ユニットを上面から見た要部上面図である。
【図２】図１の光学ユニットを下面から見た要部下面図である。
【図３】図１の光学ユニットの要部側面図である。
【図４】図１の光学ユニット内に構成される光学系を概略的に示す平面図である。
【図５】図１乃至図４の光学ユニットを備えた本実施の形態による放射線画像読取装置の読取部の要部を概略的に示す図である。
【図６】本実施の形態における輝尽性蛍光体シートの輝尽性発光スペクトルの例を示す図である。
【図７】従来のレーザダイオードの発光スペクトルの例を示す図である。
【図８】図１の発光ダイオードの発光スペクトルの例を示す図である。
【図９】図１乃至４の光学ユニットにおける単一光源をレーザダイオードとしたときの制御系を示すブロック図である。
【図１０】図９のレーザダイオードから出射する励起光の発光スペクトルの例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・光学ユニット
１１・・・単一光源、発光ダイオード、レーザダイオード
１０ａ・・・光ビーム（励起光）
１１ｂ・・・高周波重畳部
１４・・・ポリゴンミラー（走査部）
９０・・・輝尽性蛍光体シート
２３０・・・フォトマルチプライヤ（検出部）
【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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【図１０】
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