(57)【要約】【課題】理論解析及び実験で裏付けられた最適な読取り条件で診断画像が得られる放射線画像読取装置を提供する。【解決手段】放射線画像の記録された輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換プレートから励起光による走査光学系により画像情報を読み取るための画像読取手段を備える放射線画像読取装置において、輝尽性蛍光体層が柱状結晶により構成され、励起光の波長λ（ｎｍ）及び前記励起光の走査速度ｖ（ｍ／ｓ）が以下の条件を満たす。  ５５０≦λ≦７５０  １０≦ｖ≦１８０【選択図】図１
2005318151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像の記録された輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換プレートから励起光による走査光学系により画像情報を読み取るための画像読取手段を備える放射線画像読取装置において、
前記輝尽性蛍光体層が柱状結晶により構成され、
励起光の波長λ（ｎｍ）及び前記励起光の走査速度ｖ（ｍ／ｓ）が以下の条件を満たすことを特徴とする放射線画像読取装置。
５５０≦λ≦７５０
１０≦ｖ≦１８０
【請求項２】
前記輝尽性蛍光体層がＣｓＢｒを母体と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】
前記輝尽性蛍光体層に入射する励起光強度Ｐ（ｍＷ）が、以下の値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像読取装置。
１０≦Ｐ≦１００
【請求項４】
前記励起光の輝尽性蛍光体層への最大入射角が、３５°以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置。
【請求項５】
前記輝尽性蛍光体層内での拡散係数α（１／ｍｍ）及び拡散時間τ（μｓｅｃ）が、以下の値であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置。
１５≦α≦３０
０．１≦τ≦０．６
【請求項６】
前記輝尽性蛍光体層に入射する励起光の中心強度ａＩ0が、以下の値であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置。
−２，０００，０００≦ａＩ0≦−２００，０００
【請求項７】
前記輝尽性蛍光体層に入射する励起光の入射ビーム径β（μｍ）が、以下の値であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置。
２０≦β≦２００
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線画像変換プレートに記憶された放射線画像の読み取りを行い、ディジタル信号に変換して画像表示したり記憶したりする放射線画像の読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像のような放射線画像は、病気診断用などの分野で多く用いられている。このＸ線画像を得る方法としては、被写体を通過したＸ線を蛍光体層（蛍光スクリーン）に照射し、これにより可視光を生じさせた後、この可視光を通常の写真を撮るときと同様にして、ハロゲン化銀写真感光材料（以下、単に感光材料ともいう）に照射し、次いで現像処理を施して可視銀画像を得る、いわゆる放射線写真方式が広く利用されている。
【０００３】
しかしながら、近年では、ハロゲン化銀塩を有する感光材料による画像形成方法に代わり、蛍光体層から直接画像を取り出す新たな方法が提案されている。この方法としては被写体を透過した放射線を蛍光体層に吸収せしめ、しかる後この蛍光体層を例えば光又は熱エネルギーで励起することによりこの蛍光体層が上記吸収により蓄積している放射線エネルギーを蛍光として放射せしめ、この蛍光を検出し画像化する方法がある。具体的には、例えば、米国特許第３，８５９，５２７号及び特開昭５５−１２１４４号公報などに記載されているような輝尽性蛍光体層を用いる放射線画像変換方法が知られている。
【０００４】
この方法は、輝尽性蛍光体層を含有する放射線画像変換プレート（以下、単にプレートともいう）を使用するもので、このプレートの輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて、被写体各部の放射線透過密度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて、その後、輝尽性蛍光体層を可視から近赤外域のレーザ光などによる励起光で励起することにより、輝尽性蛍光体層中に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽発光として放出させる。この輝尽光の強弱による信号を、ＣＣＤや光電子増倍管などの光電変換素子で電気信号に変換し、この信号をハロゲン化銀写真感光材料などの記録材料やＣＲＴなどの表示装置上に可視像として再生するものである。
【０００５】
前記の放射線画像の記録再生方法によれば、従来の放射線写真フィルムと増感紙との組合せによる放射線写真法と比較して、はるかに少ない被曝線量で、かつ情報量の豊富な放射線画像を得ることができるという利点を有している。このように輝尽性蛍光体層は、放射線を照射した後、励起光を照射すると輝尽発光を示す蛍光体層であり、実用的には、輝尽性蛍光体層の励起スペクトルに対応した、波長が５５０〜７５０ｎｍの範囲にある励起光によって、３００〜５００ｎｍの波長範囲の輝尽発光を示す蛍光体層が一般的に利用される。
【０００６】
これらの輝尽性蛍光体層を使用したプレートは、放射線画像情報を蓄積した後、励起光の走査によって蓄積エネルギーを放出するので、走査後に再度放射線画像の蓄積を行うことができ、繰り返し使用が可能である。通常は励起光走査のみでは蓄積情報がプレートに残り次の撮影時にノイズとして現れるので、ハロゲンランプ等により蓄積情報の消去を行う。つまり従来の放射線写真法では、一回の撮影ごとに放射線写真フィルムを消費するのに対して、この放射線画像変換方法ではプレートを繰り返し使用するので、資源保護、経済効率の面からも有利である。
【０００７】
この輝尽性蛍光体層のプレートを用いた放射線画像読取装置は、プレート内蔵型の専用型と、プレートの収納されているカセッテを装置に投入し、装置内でプレートからカセッテを引き出して読み取りを行うカセッテ型の２つに大別される。これらはいずれも前記繰り返し使用できる経済性や画像をデジタルデータとして扱える利便性などにより、今日では広く医療現場で用いられているものである。最近ではＣｓＢｒなどのハロゲン化アルカリを母体にＥｕを賦活した柱状結晶構造の輝尽性蛍光体層を用いた放射線像変換パネルが提案され、特にＥｕを賦活剤とすることで従来不可能であったＸ線変換効率を向上させることが可能になった。
【特許文献１】米国特許第３，８５９，５２７号
【特許文献２】特開昭５５−１２１４４号公報（第１頁〜第８頁、第１図〜第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記ＣｓＢｒなどの柱状結晶構造の輝尽性蛍光体層では、従来の塗布型蛍光体層に比べて、励起光の広がりが小さく鮮鋭性が高いこと、透明性が高く励起光に対する感度（発光効率）が高いことなどから、最適な読み取り条件が見いだされておらず、輝尽性蛍光体の能力を最大限に発揮できていないという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は上記問題を解決するものであり、理論解析及び実験で裏付けられた最適な読取り条件で診断画像が得られる放射線画像読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、放射線画像の記録された輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換プレートから励起光による走査光学系により画像情報を読み取るための画像読取手段を備える放射線画像読取装置において、
前記輝尽性蛍光体層が柱状結晶により構成され、
励起光の波長λ（ｎｍ）及び前記励起光の走査速度ｖ（ｍ／ｓ）が以下の条件を満たすことを特徴とする放射線画像読取装置である。
【００１２】
５５０≦λ≦７５０
１０≦ｖ≦１８０
請求項２に記載の発明は、前記輝尽性蛍光体層がＣｓＢｒを母体と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である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記輝尽性蛍光体層に入射する励起光強度Ｐ（ｍＷ）が、以下の値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像読取装置である。
【００１４】
１０≦Ｐ≦１００
請求項４に記載の発明は、前記励起光の輝尽性蛍光体層への最大入射角が、３５°以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記輝尽性蛍光体層内での拡散係数α（１／ｍｍ）及び拡散時間τ（μｓｅｃ）が、以下の値であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置である。
【００１６】
１５≦α≦３０
０．１≦τ≦０．６
請求項６に記載の発明は、前記輝尽性蛍光体層に入射する励起光の中心強度ａＩ0が、以下の値であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置である。
【００１７】
−２，０００，０００≦ａＩ0≦−２００，０００
請求項７に記載の発明は、前記輝尽性蛍光体層に入射する励起光の入射ビーム径β（μｍ）が、以下の値であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置である。
【００１８】
２０≦β≦２００
【発明の効果】
【００１９】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、輝尽性蛍光体層が柱状結晶により構成され、励起光の波長λ（ｎｍ）及び励起光の走査速度ｖ（ｍ／ｓ）が以下の条件を規定することで、輝尽性蛍光体の性能を、最大限に発揮させることができ、かつ感度が良くＳＮ比の劣化を防止することが可能である。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、輝尽性蛍光体層がＣｓＢｒを母体とすることで、最適な読取条件を見出すことができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、輝尽性蛍光体に入射する励起光強度Ｐ（ｍＷ）を規定し、下限を超えると輝尽発光強度が弱くＳ／Ｎが劣化し、上限を超えると励起光の光子密度が高くなりすぎる問題が生じ、さらにグレア成分が増加し画像を劣化させる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、励起光の輝尽性蛍光体への最大入射角を規定し、最大入射角を超えて入射角が大きくなると、柱状輝尽性蛍光体層へ斜入射することによるビームの広がりが無視できなくなり、画像ボケが生じて柱状結晶の本来の性能が得られなくなる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、輝尽性蛍光体層内での拡散係数α及び拡散時間τ（μｓｅｃ）を規定することで、輝尽性蛍光体の性能を、最大限に発揮させることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、輝尽性蛍光体層に入射する励起光の中心強度ａＩ0を規定することで、輝尽性蛍光体の性能を、最大限に発揮させることができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、輝尽性蛍光体層に入射する励起光の入射ビーム径β（μｍ）を規定することで、輝尽性蛍光体の性能を、最大限に発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明の放射線画像読取装置の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。  図１は読み取り光学系の模式図を示したものである。励起光源としての半導体レーザ１から出射した光はコリメートレンズ２で平行光となり、平行平面板によるビームスプリッタ３に入射する。ビームスプリッタ３では全光量のうち０．５〜５％程度の光をレーザパワーモニタ用ディテクタ４に送る。半導体レーザ１、レーザパワーモニタ用ディテクタ４、レーザドライバ回路５でフィードバック系を作ることにより安定したレーザ出力を得ている。ビームスプリッタ３は裏面の反射光がレーザパワーモニタ用ディテクタ４に入ってノイズとなることを防ぐため、裏面の反射率＜表画の反射率となるように反射率を設定している。また、ビームスプリッタ３の厚みも入射レーザビーム径（１／ｅ2）の１／２以上として、裏面反射のビームが表面反射のビームに重ならないように設定されている。
【００２８】
ビームスプリッタ３を通った主ビームは、シリンドリカルレンズ６に入射し、ポリゴンミラー７上で線状に結像される。これは後述のシリンドリカルミラー９と併せてポリゴンミラー画と像面（プレート）を光学的に等価にしてポリゴンミラー７の倒れ角の影響を防ぐためであり、走査光学系ではよく用いられる方法である。ポリゴンミラー７で反射されたレーザ光はｆθレンズ８、シリンドリカルミラー９を経て像面に達し、ポリゴンミラー７が回転することにより、像面でレーザ光の走査を行う。ここで、像面上でのレーザ光の走査を主走査、その方向を主走査方向Ｘ、またこれと垂直な方向へのプレート１０の移動を副走査、その方向を副走査方向Ｙという。また、プレート表面でのレーザ光の軌跡は直線状となり、この直線を読み取り線Ｚと呼び、光電子増倍管１１により読み取る。レーザ光の主走査に対して、プレート１０または光学系自体が副走査方向に移動すれば、２次元的な読み取りを行うことができる。
【００２９】
この発明の目的は、ＣｓＢｒなどの柱状構造をとる輝尽性蛍光体であるプレート１０における最適な読取条件を見出すことである。特にレーザ走査速度と変調伝達関数（ＭＴＦ）との関係は、これまで明確でなかったため読取条件最適化の障害になっていた。そこで、この発明においては、まずレーザ走査速度と輝尽発光の関係を示す理論式を導き出し、変調伝達関数（ＭＴＦ）を予測することにする。
【００３０】
図２は図１のプレート１０を上面から見た様子を示している。時刻ｔにおけるレーザ中心が（ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））の時、位置(x,y)におけるレーザ光強度分布を
2005318151.tif 000003
【００３１】
とする。ここでＩ0はレーザ中心強度、αはプレート内での拡散係数、βは入射ビーム直径である。なお（１）式で＊はコンボリューション（畳み込み積分）を表す。
【００３２】
さて、レーザ光が時間Δｔで（ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））から（ｘ´（ｔ＋Δｔ），ｙ´（ｔ＋Δｔ））まで移動した時、位置（ｘ，ｙ）における潜像量変化を考える。前記したようにレーザ光がプレート１０に照射されると、輝尽性蛍光体中に蓄えられている放射線エネルギー（一般的には潜像エネルギー）に応じて輝尽発光が起こる。この輝尽発光量Ｐ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））は潜像量とレーザ光強度の積に比例すると仮定できる。
Ｐ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））∝
Ｉ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））Ｇ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））                                                            ・・・（２）  輝尽発光が生じるとそれに応じて潜像量は減少するので、
Ｇ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ＋△ｔ），ｙ´（ｔ＋△ｔ））−Ｇ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））＝
ａＰ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））△ｔ                ・・・（３）
となる。ここでａは物性によって決まる定数でプレート感度を示す。（３）式において△ｔ→０とすると、次のような微分方程式に変形できる。
2005318151.tif 000004
【００３３】
図３はレーザ光がプレート上を主走査方向に速度ｖで走査されている様子を示している。また、副走査方向の走査間隔は△уである。レーザ光は１Ｌｉｎｅ目のＡ点からＢ点へ、そして２Ｌｉｎｅ目のＣ点からＤ点へと各ライン上を順番に走査される。この場合、ｘ´（ｔ）＝ｘ´（０）＋ｖｔより△ｔ＝△ｘ´／ｖなので（４）式は以下のように変形できる。
2005318151.tif 000005
【００３４】
（５）式は初期値を決めれば様々な系に適応することが可能である。図３の場合ではレーザ中心がＡ点の場合における観測点の潜像量が初期値となる。例えば被写体を置かず撮影した一様画像の場合では
Ｇ（ｘ，ｙ，ｘ´（０），ｙ′（０））＝Ｃｏｎｓｔ                            ・・・（６）
であり、主走査方向に垂直に置いたスリット画像の場合では、
Ｇ（ｘ，ｙ，ｘ´（０），ｙ′（０））＝Ｃｏｎｓｔ＊δ（ｘ−ｘ1）              ・・・（７）
であり、副走査方向に垂直に置いたスリット画像の場合では、
Ｇ（ｘ，ｙ，ｘ´（０），ｙ′（０））＝Ｃｏｎｓｔ＊δ（ｙ−ｙ1）              ・・・（８）
となる。これらの初期条件と物性および読み取り条件によって決まるパラメータα、β、ａ、Ｉ0を代入した微分方程式（５）式を数値計算で解き再び（２）式に代入する。そして、全プレート面で積分を行うと輝尽発光量の瞬間値が求まる。よって、Ａ点からＢ点までのレーザ位置と輝尽発光量との関係が求まり、スリット像の場合にはＬＳＦ（Ｌｉｎｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）となる。レーザが右端（Ｂ点）に到達した時の観測点の残像量を次ライン左端（Ｃ点）での初期値とすれば各ラインにおけるＬＳＦも同様にして求めることができる。なおスリット像などのある関心領域に比べ、計算領域は十分広く取り、境界の影響を受けないようにしてある。
【００３５】
この発明における放射線読取装置では、画像情報をレーザ走査に基づく時系列信号として読み取るため、励起光の照射による輝尽発光の応答性によってＬＳＦは変化する。そこで物性によって決まる応答時間に対応した立ち上がり定数をτ、θ（ｔ）をステップ関数として、発光の拡がりを
2005318151.tif 000006
【００３６】
と仮定する。ｘ´（０）＝０とすればレーザ座標はｘ´＝ｖｔとなるので、これを用いて変数変換すると（９）式は
2005318151.tif 000007
【００３７】
となる。（１０）式と（２）式との畳み込み積分を行うと、
Ｐ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））∝Ｉ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））Ｇ（ｘ，ｙ，ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ））＊ｆ（ｘ´（ｔ））
・・・（１１）となり、ＬＳＦを求めることができる。ＬＳＦをフーリエ変換すれば変調伝達関数（ＭＴＦ）が計算できる。
【００３８】
図４の（Ａ）から（Ｄ）までは数値計算及び実験で求められた変調伝達関数（ＭＴＦ）の結果をそれぞれ表しており、（Ａ），（Ｂ）は主走査方向のＭＴＦ、（Ｃ），（Ｄ）は副走査方向のＭＴＦとなっている。数値計算は、（２）式を用いており、読み取り間隔が８７．５μｍと１７５μｍという代表的な２つの場合についてそれぞれ同様の手順で行った。
【００３９】
ＭＴＦは１ｃｙｃｌｅ／ｍｍ、２ｃｙｃｌｅ／ｍｍ、及び８７．５μｍ読み取りについては３ｃｙｃｌｅ／ｍｍも挙げた。また計算に用いたパラメータは、α＝２０（１／ｍｍ）、ａＩ0＝−７０００００、τ＝０．３（μｓｅｃ）、β＝６０（μｍ）である。図４、５、６において、破線が１ｃｙｃｌｅ／ｍｍ、点線が２ｃｙｃｌｅ／ｍｍ、実線が３ｃｙｃｌｅ／ｍｍである。１７５μｍ読み取りでは、ナイキスト周波数が２．８５ｃｙｃｌｅ／ｍｍであるため、２ｃｙｃｌｅ／ｍｍまで記してある。図５は極大値が最も低速側に生じた場合のＭＴＦ図、図６は極大値が最も高速側に生じた場合のＭＴＦ図である。
【００４０】
一方、実験は計算に用いたパラメータと同じ値を持つＣｓＢｒを母体とした輝尽性蛍光体プレート及び走査光学系によって、走査速度を変えて主走査方向、副走査方向のＭＴＦを測定した結果である。両者を比較すると、実験と数値計算とはよく一致しており、この発明の理論予測の正当性が確認できる。
【００４１】
次に主走査、副走査方向のＭＴＦについて個別に見ていくと、図４の（Ｃ），（Ｄ）より、副走査方向のＭＴＦは、走査速度に対して大きく依存しないことが分かる。一方、図４の（Ａ），（Ｂ）を見ると主走査方向のＭＴＦは、走査速度に対して上に凸の２次関数系を示し、読み取り間隔８７．５μｍでは６０ｍ／ｓ近辺で、読み取り間隔１７５μｍでは３０ｍ／ｓ付近で極大値をとることがわかる。これは筆者らの鋭意研究により初めて明らかになった特性であり、以下のように説明される。
【００４２】
すなわち、低速側では、ビームの広がりにより未走査部分の信号を消してしまう効果が大きくなりＭＴＦが劣化する。一方、高速側では蛍光体の応答性が走査速度に追随せず、やはりＭＴＦが劣化する。この両者のバランスが取れた部分が極大値になると考えられる。
【００４３】
極大値の位置については、蛍光体の特性により多少の変動があるが、柱状結晶を構成する輝尽性蛍光体では、α（１／ｍｍ）及びτ（μｓｅｃ）は概ね以下の範囲内にある。
【００４４】
１５≦α≦３０
０．１≦τ≦０．６
また、レーザ強度ａと合わせたパラメータであるａＩ0についても、通常の半導体レーザ及び蛍光体の組み合わせでは、概ね以下の範囲内にある。
【００４５】
−２，０００，０００≦ａＩ0≦−２００，０００
さらに入射レーザビーム径β（μｍ）については、通常の走査光学系では以下の範囲内にある。
【００４６】
２０≦β≦２００
これらのパラメータの組み合わせのうち、極大値が最も低速側にできる組み合わせでの計算結果を図５に、最も高速側にできる組み合わせでの計算結果を図６に示す。図５の（Ａ）及び図６の（Ｂ）を考慮すると、柱状結晶を構成する輝尽性蛍光体では、プレート面上の励起光の走査速度をｖ（ｍ／ｓ）として、以下の範囲内で読みとるのがよい。
【００４７】
１０≦ｖ≦１８０
さらに望ましくは、以下の範囲内で読みとるのがよい。
【００４８】
３０≦ｖ≦１２０
これにより、常に主走査ＭＴＦが極大値をとる条件で読みとることが可能となり、柱状結晶構造をとる輝尽性蛍光体の性能を、最大限に発揮させることができる。
【００４９】
また、この発明の装置における励起光の波長λ（ｎｍ）は、以下の範囲内にある必要がある。
【００５０】
５５０≦λ≦７５０
これは柱状結晶構造をとる輝尽性蛍光体の励起スペクトルに合わせるためであり、この範囲を超えるとこの発明の仮定が適用できなくなる他、そもそも感度が低くＳＮ比が劣化するため、画像読み取り装置として不適となる。
【００５１】
また、この発明における励起光強度Ｐ（ｍＷ）は、以下の値であることが望ましい。
【００５２】
１０≦Ｐ≦１００
下限を超えると輝尽発光強度が弱くＳ／Ｎが劣化し、上限を超えると励起光の光子密度が高くなりすぎ本発明の過程を逸脱する他、グレア成分が増加し画像を劣化させる。
【００５３】
上記実施例（実験）においては、Ｐ＝３５ｍＷとした。
【００５４】
さらに、図７に示すように、この発明における励起光の輝尽性蛍光体への最大入射角は、３５°以下であることが望ましい。３５°を超えて入射角が大きくなると、柱状輝尽性蛍光体へ斜入射することによるビームの広がりが無視できなくなり、画像ボケが生じて柱状結晶の本来の性能が得られなくなる。
【００５５】
上記実施例（実験）における最大入射角は３５°である。
【００５６】
放射線画像の記録された輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換プレートは、特開平２−５８０００号に記載され、気相堆積法によって支持体上に、支持体の法線方向に対し一定の傾きをもった細長い柱状結晶を形成した輝尽性蛍光体層を有する。これらの輝尽性蛍光体層の形状をコントロールする方法は、いずれも輝尽性蛍光体層を柱状とすることで、輝尽励起光又は輝尽発光の横方向への拡散を抑える（クラック（柱状結晶）界面において反射を繰り返しながら支持体面まで到達する）ことができるため、輝尽発光による画像の鮮鋭性を著しく増大させることができる。最近ではＣｓＢｒなどのハロゲン化アルカリを母体にＥｕを賦活した輝尽性蛍光体層を用いた放射線画像変換プレートが提案され、特にＥｕを賦活剤とすることで従来不可能であったＸ線変換効率を向上させることが可能となった。
【００５７】
この輝尽性蛍光体層は、図８に示すように、支持体１１１上に輝尽性蛍光体層１１２が形成され、この輝尽性蛍光体層１１２は柱状結晶１１３を有する。柱状結晶１１３の間に間隙１１４が形成されている。支持体１１１上に輝尽性蛍光体層１１２が蒸着により形成される。支持体１１１上に形成した輝尽性蛍光体層１１２は、結着剤を含有していないので、指向性に優れており、輝尽励起光及び輝尽発光の指向性が高く、輝尽性蛍光体を結着剤中に分散した分散型の輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換プレートより層厚を厚くすることができる。更に輝尽励起光の輝尽性蛍光体層中での散乱が減少することで像の鮮鋭性が向上する。また、柱状結晶間の間隙に結着剤等充填物を充填してもよく、輝尽性蛍光体層の補強となるほか、高光吸収の物質、高光反射率の物質等を充填してもよい、これにより前記補強効果をもたせるほか、輝尽性蛍光体層に入射した輝尽励起光の横方向への光拡散の低減に有効である。
【００５８】
高反射率の物質とは、輝尽励起光に対する反射率の高い物質のことをいい、例えば、アルミニウム、マグネシウム、銀、インジウム、その他の金属等、白色顔料及び緑色〜赤色領域の色材を用いることができる。白色顔料は輝尽発光も反射することができる。白色顔料としては、例えば、ＴｉＯ2（アナターゼ型、ルチル型）、ＭｇＯ、ＰｂＣＯ3・Ｐｂ（ＯＨ）2、ＢａＳＯ4、Ａｌ2Ｏ3、Ｍ（ＩＩ）ＦＸ（但し、Ｍ（ＩＩ）はＢａ、Ｓｒ及びＣａの各原子から選ばれるの少なくとも一種の原子であり、ＸはＣｌ原子又はＢｒ原子である。）、ＣａＣＯ3、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、リトポン（ＢａＳＯ4・ＺｎＳ）、珪酸マグネシウム、塩基性珪硫酸塩、塩基性燐酸鉛、珪酸アルミニウムなどがあげられる。
【００５９】
これらの白色顔料は隠蔽力が強く、屈折率が大きいため、光を反射したり、屈折させることにより輝尽発光を容易に散乱し、得られる放射線像変換パネルの感度を顕著に向上させることができる。
【００６０】
また、高光吸収率の物質としては、例えば、カーボンブラック、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄など及び青の色材が用いられる。このうちカーボンブラックは輝尽発光も吸収する。
【００６１】
また、色材は、有機又は無機系色材のいずれでもよい。有機系色材としては、例えば、ザボンファーストブルー３Ｇ（ヘキスト製）、エストロールブリルブルーＮ−３ＲＬ（住友化学製）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．１（ナショナルアニリン製）、スピリットブルー（保土谷化学製）、オイルブルーＮｏ．６０３（オリエント製）、キトンブルーＡ（チバガイギー製）、アイゼンカチロンブルーＧＬＨ（保土ヶ谷化学製）、レイクブルーＡＦＨ（協和産業製）、プリモシアニン６ＧＸ（稲畑産業製）、ブリルアシッドグリーン６ＢＨ（保土谷化学製）、シアンブルーＢＮＲＣＳ（東洋インク製）、ライオノイルブルーＳＬ（東洋インク製）等が用いられる。
【００６２】
また、カラーインデクスＮｏ．２４４１１、２３１６０、７４１８０、７４２００、２２８００、２３１５４、２３１５５、２４４０１、１４８３０、１５０５０、１５７６０、１５７０７、１７９４１、７４２２０、１３４２５、１３３６１、１３４２０、１１８３６、７４１４０、７４３８０、７４３５０、７４４６０等の有機系金属錯塩色材もあげられる。
【００６３】
無機系色材としては群青、例えば、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ2−ＺｎＯ−Ｃｏ−ＮｉＯ系等の無機顔料があげられる。
【００６４】
放射線画像変換プレートに用いられる支持体としては各種のガラス、例えば、高分子材料、金属等が用いられるが、例えば、石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラスなどの板ガラス、或いはセルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム、アルミニウムシート、鉄シート、銅シート等の金属シート或いは該金属酸化物の被覆層を有する金属シートが好ましい。
【００６５】
また、輝尽性蛍光体層は保護層を有していても良い。保護層は保護層用塗布液を輝尽性蛍光体層上に直接塗布して形成してもよいし、あらかじめ別途形成した保護層を輝尽性蛍光体層上に接着してもよい。あるいは別途形成した保護層上に輝尽性蛍光体層を形成する手段を取ってもよい。
【００６６】
保護層の材料としては、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化−塩化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体等の通常の保護層用材料が用いられる。他に透明なガラス基板を保護層として用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、放射線画像変換プレートに記憶された放射線画像の読み取りを行い、ディジタル信号に変換して画像表示したり記憶したりする放射線画像の読取装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】走査光学系の要部構成を上方から示す概略図である。
【図２】プレート上をレーザ光が走査される様子を示す概略図である。
【図３】この発明が適用される放射線画像読取装置を用いて画像読取を行った場合にレーザがプレート上を走査される様子を示す概略図である。
【図４】スリットを主走査方向に対して垂直に置いた場合またスリットを副走査方向に対して垂直に置いた場合の走査速度とＭＴＦとの関係を数値計算および実験で求めた結果を示す図である。
【図５】極大値が最も低速側に生じた場合のＭＴＦ図である。
【図６】極大値が最も高速側に生じた場合のＭＴＦ図である。
【図７】励起光の輝尽性蛍光体層への最大入射角を示す図である。
【図８】輝尽性蛍光体層を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  半導体レーザ
２  コリメートレンズ
３  ビームスプリッタ
４  レーザパワーモニタ用ディテクタ
５  レーザドライバ回路
６  シリンドリカルレンズ
７  ポリゴンミラー
８  ｆθレンズ
９  シリンドリカルミラー
１０  プレート（放射線画像変換プレート）
１１  光電子増倍管
１１１  支持体
１１２  輝尽性蛍光体層
１１３  柱状結晶
１１４  柱状結晶１１３の間にある間隙
【図１】
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【図２】
2005318151.tif 000009
【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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