(57)【要約】【課題】  肥満した被写体を撮影する際に、残光補正で生じるアーティファクト等の画質劣化を防止する放射線画像読取装置を実現すること。【解決手段】  光検出手段４が４．３桁のダイナミックレンジを有することとしているので、標準体形の被写体のみならず、肥満した被写体の場合にも、プレート３の粒状性を変化させずに、しかも光検出手段４の出力が上限を越えて飽和し、後段で行われる残光補正手段７を用いた残光の補正が不適切に行われることを防止し、ひいては画像再生装置９で再生される放射線画像が、アーティファクト等により画質劣化することの防止を実現させる。【選択図】        図１
2005091815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、
前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する、４．３桁以上のダイナミックレンジを有する光検出手段と、
前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、
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】
放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、
前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、
前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、
を備える放射線画像読取装置であって、
前記残光補正手段は、前記補正を行いつつ、前記走査点ごとに、前記光検出手段が飽和しているかどうかを判定し、前記飽和が生じた際には、前記補正を中止し、前記飽和が生じない際には、前記補正を続行する飽和逐次判定手段を備えることを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項３】
放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、
前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、
前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、
を備える放射線画像読取装置であって、
前記残光補正手段は、前記補正を行う前に、すべての前記走査点において、前記光検出手段が飽和しているかどうかを一括判定し、前記一括判定に基づいて、前記飽和が生じている際には、前記補正を中止し、前記飽和が生じていない際には、前記補正を行う飽和一括判定手段を備えることを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項４】
放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、
前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、
前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、
前記補正された輝尽発光情報のビット数を削減するビット削減手段と、
を備えることを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項５】
放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、
前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、前記輝尽発光情報の線形性を回復する線形性回復手段と、
前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、
を備えることを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項６】
放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、
前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、
前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、
を備える放射線画像読取装置であって、
前記残光補正手段は、前記光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、前記輝尽発光情報を線形性を回復する線形性回復手段を備えることを特徴とする放射線画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線画像情報が蓄積される輝尽性蛍光体プレートの輝尽発光から、残光成分を除去し、正確な輝尽発光情報を取得する放射線画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体を透過したＸ線を蛍光スクリーン（蛍光体層）に照射し、この透過線量に比例した可視光を生じさせ、この可視光を市販の銀塩写真と同様のフィルムに露光し現像する、いわゆる放射線写真が、病気診断の際の放射線画像として多く用いられている。
【０００３】
しかし、近年、銀塩写真を用いることなく、蛍光体層から直接、被写体の画像情報を読み取ることが行われる。これによれば、被写体を透過したＸ線を、輝尽性蛍光体に吸収せしめ、その後、この輝尽性蛍光体を励起光で励起し、この輝尽性蛍光体に吸収および蓄積されたＸ線エネルギーおよび画像情報を、蛍光として輝尽発光させ、さらにこの輝尽発光を光検出手段により光電変換して、画像情報の取得が行われる。
【０００４】
ところで、輝尽性蛍光体は、励起光により輝尽発光を行うが、この輝尽発光は、励起光の照射終了後も、いわゆる残光として、輝尽性蛍光体に固有の応答時間の間、発光を続ける。従って、プレート状の輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査し、励起光により励起された輝尽発光を光電的に順次読み取り、画素単位の画像情報を取得する際に、励起光が照射される走査点からの輝尽発光のみでなく、励起光の照射が終了した走査点からの残光成分も含めて、励起光が照射される走査点に位置する画素の画像情報として蓄積される。これにより、走査点ごとの画像情報の分離が完全になされず、コントラスト分解能の低下、あるいは、表示される画像情報の鮮鋭度の低下等が生じる。
【０００５】
そこで、取得された画像情報に対して、経験的あるいは理論的に求められた残光情報に基づいて補正を行い、残光成分を除去することが行われる（例えば、特許文献１および２参照）。
【特許文献１】特開平２−１５１５４号公報
【特許文献２】特開昭６２―１８５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記背景技術によれば、被写体が肥満している際に、残光の補正が正しく行われない。すなわち、肥満した被写体においては、照射されるＸ線の被写体内における減弱が大きく、同一線量の線源を用いる場合には、輝尽性蛍光体プレートに到達するＸ線線量が減少する。一方、蛍光体層の粒状性は、到達するＸ線線量の減少に伴い、悪化することが知られている。
【０００７】
これらのことから、肥満した被写体においては、照射されるＸ線線量を、通常と比較して大きなものとし、蛍光体層の粒状性が悪化することを防止している。他方、Ｘ線照射線量の増大に伴い、光検出手段で扱われる光信号の最大値および最小値の比であるダイナミックレンジも大きなものが要求される。しかし、従来の光検出手段を用いる際には、このダイナミックレンジを越える光量が生じる際に、光検出手段の出力に飽和現象が起こる。
【０００８】
この飽和現象が生じる場合には、光検出手段の出力は、輝尽発光の光量を正確に反映せず、ひいては、残光の補正を行う場合にも、正確な補正を行うことができない。
【０００９】
これらのことから、肥満した被写体を撮影する際に、残光補正で生じるアーティファクト等の画質劣化を防止する放射線画像読取装置をいかに実現するかが重要となる。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による課題を解決するためになされたものであり、肥満した被写体を撮影する際に、残光補正で生じるアーティファクト等の画質劣化を防止する放射線画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明にかかる放射線画像読取装置は、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する、４．３桁以上のダイナミックレンジを有する光検出手段と、前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この請求項１に記載の発明では、走査手段により、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査し、４．３桁以上のダイナミックレンジを有する光検出手段により、走査を構成する走査点ごとに、励起光により生じる輝尽発光を検出し、残光補正手段により、検出された輝尽発光情報から、輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正することとしているので、肥満した被写体を撮影する際にも、光検出手段が飽和することがなく、残光の補正を正確に行う。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明にかかる放射線画像読取装置は、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、を備える放射線画像読取装置であって、前記残光補正手段は、前記補正を行いつつ、前記走査点ごとに、前記光検出手段が飽和しているかどうかを判定し、前記飽和が生じた際には、前記補正を中止し、前記飽和が生じない際には、前記補正を続行する飽和逐次判定手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
この請求項２に記載の発明では、残光補正手段は、飽和逐次判定手段により、補正を行いつつ、走査点ごとに、光検出手段が飽和しているかどうかを判定し、この飽和が生じた際には、補正を中止し、この飽和が生じない際には、補正を続行することとしているので、輝尽発光情報が飽和している走査点が存在する際の間違った残光補正を防止し、ひいては読み取り画像をアーティファクトの少ない高品質なものとする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明にかかる放射線画像読取装置は、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、を備える放射線画像読取装置であって、前記残光補正手段は、前記補正を行う前に、すべての前記走査点において、前記光検出手段が飽和しているかどうかを一括判定し、前記一括判定に基づいて、前記飽和が生じている際には、前記補正を中止し、前記飽和が生じていない際には、前記補正を行う飽和一括判定手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
この請求項３に記載の発明では、残光補正手段は、飽和一括判定手段により、補正を行う前に、すべての走査点において、光検出手段が飽和しているかどうかを一括判定し、この一括判定に基づいて、飽和が生じている際には、補正を中止し、この飽和が生じていない際には、補正を行うこととしているので、輝尽発光情報が飽和している走査点が存在する際の間違った残光補正を防止し、ひいては読み取り画像をアーティファクトの少ない高品質なものとする。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明にかかる放射線画像読取装置は、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、前記補正された輝尽発光情報のビット数を削減するビット削減手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この請求項４に記載の発明では、走査手段により、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査し、光検出手段により、走査を構成する走査点ごとに、励起光により生じる輝尽発光を検出し、残光補正手段により、検出された輝尽発光情報から、輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正し、ビット削減手段により、補正された輝尽発光情報のビット数を削減することとしているので、肥満した被写体の撮像を行う場合にも、従来から用いられているダイナミックレンジ４．０桁の画像処理装置あるいは画像再生装置等を使用する。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明にかかる放射線画像読取装置は、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、前記光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、前記輝尽発光情報の線形性を回復する線形性回復手段と、前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この請求項５に記載の発明では、走査手段により、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査し、光検出手段により、この走査を構成する走査点ごとに、励起光により生じる輝尽発光を検出し、線形性回復手段により、光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、輝尽発光情報の線形性を回復し、残光補正手段により、検出された輝尽発光情報から、この輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正することとしているので、肥満した被写体で、輝尽発光情報が、光検出手段の非線形特性を有する範囲にあっても、輝尽発光情報を線形化して正確な残光補正を行う。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明にかかる放射線画像読取装置は、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査する走査手段と、前記走査を構成する走査点ごとに、前記励起光により生じる輝尽発光を検出する光検出手段と、前記検出された輝尽発光情報から、前記輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正する残光補正手段と、を備える放射線画像読取装置であって、前記残光補正手段は、前記光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、前記輝尽発光情報を線形性を回復する線形性回復手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
この請求項６に記載の発明では、残光補正手段は、線形性回復手段により、光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、輝尽発光情報を線形性を回復することとしているので、肥満した被写体で、輝尽発光情報が、光検出手段の非線形特性を有する範囲にあっても、輝尽発光情報を線形化して正確な残光補正を行う。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、走査手段により、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査し、４．３桁以上のダイナミックレンジを有する光検出手段により、走査を構成する走査点ごとに、励起光により生じる輝尽発光を検出し、残光補正手段により、検出された輝尽発光情報から、輝尽発光が生じる走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正することとしているので、肥満した被写体を撮影する際にも、光検出手段が飽和することがなく、残光の補正を正確に行うことができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、残光補正手段は、飽和逐次判定手段により、補正を行いつつ、走査点ごとに、光検出手段が飽和しているかどうかを判定し、この飽和が生じた際には、補正を中止し、この飽和が生じない際には、補正を続行することとしているので、輝尽発光情報が飽和している走査点が存在する際の間違った残光補正を防止し、ひいては読み取り画像をアーティファクトの少ない高品質なものとすることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、残光補正手段は、飽和一括判定手段により、補正を行う前に、すべての走査点において、光検出手段が飽和しているかどうかを一括判定し、この一括判定に基づいて、飽和が生じている際には、補正を中止し、この飽和が生じていない際には、補正を行うこととしているので、輝尽発光情報が飽和している走査点が存在する際の間違った残光補正を防止し、ひいては読み取り画像をアーティファクトの少ない高品質なものとすることができる。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、走査手段により、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査し、光検出手段により、走査を構成する走査点ごとに、励起光により生じる輝尽発光を検出し、残光補正手段により、検出された輝尽発光情報から、輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正し、ビット削減手段により、補正された輝尽発光情報のビット数を削減することとしているので、肥満した被写体の撮像を行う場合にも、従来から用いられているダイナミックレンジ４．０桁の画像処理装置あるいは画像再生装置等を使用することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、走査手段により、放射線画像情報が蓄積された輝尽性蛍光体プレートを、励起光で走査し、光検出手段により、この走査を構成する走査点ごとに、励起光により生じる輝尽発光を検出し、線形性回復手段により、光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、輝尽発光情報の線形性を回復し、残光補正手段により、検出された輝尽発光情報から、この輝尽発光が生じた走査点と異なる走査点からの残光を除去し補正することとしているので、肥満した被写体で、輝尽発光情報が、光検出手段の非線形特性を有する範囲にあっても、輝尽発光情報を線形化して正確な残光補正を行うことができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、残光補正手段は、線形性回復手段により、光検出手段の非線形な読み取り特性に基づいて、輝尽発光情報を線形性を回復することとしているので、肥満した被写体で、輝尽発光情報が、光検出手段の非線形特性を有する範囲にあっても、輝尽発光情報を線形化して正確な残光補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる放射線画像読取装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
まず、本実施の形態にかかる放射線画像読取装置（以下、読み取り装置と略称する）２０を含む放射線撮像装置の全体構成について説明する。図１は、本発明にかかる、放射線撮像装置の全体構成を示す図である。放射線撮像装置は、放射線発生装置１、被写体２、輝尽性蛍光体プレート（以下、プレートと略称する）３、読み取り装置２０、画像処理装置８および画像再生装置９を含む。また、読み取り装置２０は、走査手段１０、光検出手段４、対数変換回路５、Ａ／Ｄ変換器６および残光補正手段７を含む。
【００３０】
放射線発生装置１は、Ｘ線を発生するＸ線管球等からなり、被写体２に対してＸ線を、爆射する。プレート３は、輝尽性蛍光体からなる平板状のプレートで、被写体２を透過したＸ線を吸収し、被写体２の透過画像情報を蓄積する。なお、プレート３は、用いる輝尽性蛍光体の材料として、例えば、特開昭６１―７２０９１号公報あるいは特開昭５９―７５２００号公報に開示されているものを用い、また、プレートとしては、米国特許第４，７６９，５４９号明細書あるいは米国特許第５，０２３，４６１号明細書に開示されているものを用いる。
【００３１】
走査手段１０は、励起光をなす半導体レーザ光を、プレート３上に照射する。この照射では、半導体レーザ光を反射するポリゴンミラーの回転あるはプレート３自体の移動等の手段により、スポット状の励起光が、プレート３上を走査する。また、プレート３上の各走査点では、照射された際に、透過画像情報を含む輝尽発光が生じる。
【００３２】
光検出手段４は、各走査点における輝尽発光を光電的に読み取る。図２に、光検出手段４の構成を示す。光検出手段４は、集光体２１、フィルタ２２、並びに、光電子増倍管２４および周辺回路２５からなる光電変換器２３を含む。集光体２１は、光ファイバーの集合体等で構成され、プレート３上の輝尽発光を、光電変換器２３の受光部に導く。フィルタ２２は、光電変換器２３の受光部に設けられ、輝尽発光に混入する励起光成分を除去する。光電変換器２３は、輝尽発光を受光し、電流信号に変換する。
【００３３】
対数変換回路５は、光検出手段４から出力される電流信号を電圧信号に変換し、つづく、Ａ／Ｄ変換器６は、この電圧信号をデジタル信号に逐次変換する。残光補正手段７は、このデジタル信号に、残光補正を行い、輝尽発光情報から残光成分を除去する。
【００３４】
画像処理装置８は、残光補正されたデジタル信号に、階調処理等の画像処理を施し、画像再生装置９に逐次送信する。画像再生装置９は、このデジタル信号を、保存あるいは表示する。この保存あるいは表示では、画像情報を記録する画像メモリ、ＬＣＤ等のグラフィックディスプレイあるいは感光フィルムに画像情報を記録するイメージャ等が用いられる。また、画像処理装置８とネットワークを介して接続されるこれら機器を用いて、保存あるいは表示することも同様に行うことができる。
【００３５】
つづいて、本実施の形態１にかかる光検出手段４の光電変換器２３について、さらに詳細に説明する。図３は、光電変換器２３の構成を示す図である。光電変換器２３は、光電子増倍管２４および周辺回路２５からなる。光電子増倍管２４は、受光面を介して入力する輝尽発光の光子を、陰極１１により光電子に光電変換し、この光電子を、集束部１２によりダイノード部１３に収集する。
【００３６】
ダイノード部１３に収集された光電子は、高電圧電源１４により発生される電圧がブリーダ回路１６を介して印加される複数のダイノードにより、指数関数的に多段増幅され、この増幅された光電子は、陽極１５から陽極出力電流として出力される。
【００３７】
なお、陰極１１からの光電子流を陰極電流Ｉｋ、ブリーダ回路１６の抵抗値の総和をブリーダ抵抗Ｒ、ブリーダ回路１６で消費される電力をＷｂ、陽極１５からの陽極出力電流をＩｐ、高電圧電源１４の電圧をＨＶとすると、つぎに示す関係が成立する。
【００３８】
Ｉｐ＝Ｇ×Ｉｋ      ―――――――（１）
ＨＶ＝Ｉｂ×Ｒ      ―――――――（２）
ＨＷｍａｘ＝（ＨＶｍａｘ）2／Ｒ  ―――（３）
ここで、Ｇは、電流増倍率を現す比例定数であり、ＨＶｍａｘは、高電圧電源１４の電圧の最大値であり、ＨＷｍａｘは、ブリーダ抵抗で消費される電力の最大値である。
【００３９】
なお、光検出手段４は、４．３桁のダイナミックレンジを有している。ここで、光検出手段４の取り扱い可能な信号範囲であるダイナミックレンジおよび被写体との関係について述べる。まず、放射線画像情報は、広いダイナミックレンジを有し、広い範囲の光量を読み取れる光検出手段および高い信号分解能を確保するための大きなビット数の回路が必要とされる。このため、装置の構成が複雑になり、コストが高くなると同時に、大きなものとなり、好ましいものではない。そこで、光検出手段およびこの周辺回路においては、必要最低限のダイナミックレンジのみが確保される。他方、標準的な体型の成人において、撮像部位ごとに必要とされる透過放射線量のダイナミックレンジは異なり、最大のダイナミックレンジが要求される腰椎部分では、概ね３．５桁のダイナミックレンジが必要とされる。さらに、撮像条件の違いによる線量の変動を考慮すると、０．５桁の余裕を見込んだ、４．０桁のダイナミックレンジが光検出手段およびこの周辺回路において必要とされる。
【００４０】
また、肥満した成人では、Ｘ線の照射線量をおよそ２倍にすれば、標準的な体型の成人と同程度のプレート粒状性が確保されることが、経験的に知られている。これらのことから、標準的な体型の成人のダイナミックレンジを４．０桁とすると、肥満した成人に対しては、
１０4.3＝１０0.3×１０4.0≒２×１０4.0
から概ねダイナミックレンジは、４．３桁になり、この透過放射線を処理する後段の光検出手段等も４．３桁のダイナミックレンジが必要とされる。
【００４１】
つづいて、図３を用いて、４．３桁のダイナミックレンジを有する光検出手段４の構成について説明する。プレート３への到達放射線量は、撮影条件、例えば標準的な体型の被写体か、あるいは肥満した被写体かにより変化する。式（１）に示した光電子増倍管２４の電流増倍率Ｇは、高圧の印加電圧ＨＶと通常使用される範囲で比例関係にあり、プレート３への到達放射線量の変化、ひいてはプレート３からの輝尽発光量の変化は、光電子増倍管２４の印加電圧ＨＶを増減することにより、適正な陽極出力電流Ｉｐとして出力される。ここで、印加電圧ＨＶの可変範囲は、電流増倍率Ｇを、２万〜２０万倍の範囲で調整出来る範囲とする。
【００４２】
対数変換回路５は、光電子増倍管２４の陽極１５と接続され、光検出手段４から出力される電流値に対数比例する電圧値を出力する対数増幅器と、この対数増幅器からの出力電圧の利得およびオフセットを調節するアナログ乗算機とから構成される。なお、対数増幅器およびアナログ乗算器は、演算増幅器あるいはトランジスタ等を用いて構成される。対数変換回路において、ダイナミックレンジ４．０桁で、最適なＳ／Ｎ比および周波数特性が得られる入力電流範囲は、１００ｎＡ〜１ｍＡのものが例示されている（例えば、特開２００２−２７７５９３号公報参照）。本発明にかかる対数変換回路５においては、ダイナミックレンジ４．３桁を保証する、最適なＳ／Ｎ比および周波数特性が得られる入力電流範囲として、１００ｎＡ〜２ｍＡが用いられる。
【００４３】
ここで、光電子増倍管２４の陰極電流Ｉｋが最大となる、電流増倍率Ｇが２万倍かつ陽極出力電流Ｉｐが２ｍＡの場合に、（１）式から、陰極電流Ｉｋは、１００ｎＡとなる。従って、陰極１１に到達する到達放射線量と陰極電流Ｉｋとが、少なくとも最大１００ｎＡの陰極電流Ｉｋまで線形であるように設定される。
【００４４】
また、光電子増倍管２４のブリーダ電流Ｉｂは、陽極出力電流Ｉｐが最大の場合にも、ダイノード部１３へ充分な電流を供給し、陽極出力電流Ｉｐのリニアリティを確保する必要がある。そこで、ブリーダ電流Ｉｂには、少なくとも陽極出力電流Ｉｐの最大値に対して５倍の、１０ｍＡが供給される。他方、ブリーダ回路１６の発熱量を減らし、高電圧電源１４の電源容量を小さくするために、ブリーダ電流Ｉｂは、可能な限り小さいことが望ましい。そこで、ブリーダ回路１６のブリーダ電流Ｉｂは、１０ｍＡに設定される。
【００４５】
また、高電圧電源１４の電圧ＨＶは、低すぎるとブリーダ電流Ｉｂを確保することが難しくなるので、最小で５００Ｖの電圧とする。すなわち、最小電圧ＨＶ＝５００Ｖの場合でも、式（２）より、ブリーダ抵抗Ｒ＝５０ｋΩとすると、ブリーダ電流Ｉｂ＝１０ｍＡが確保される。また、以上のことより、ブリーダ抵抗は５０ｋΩ以下とする。なお、ブリーダ抵抗Ｒの下限は、ブリーダ抵抗Ｒの発熱量および高電圧電源１４の電源容量すると、極端に小さい値は好ましくない。本実施の形態では、ブリーダ抵抗Ｒ＝５０ｋΩに設定する。
【００４６】
高電圧電源１４は、電圧ＨＶが高いと、ブリーダ回路による消費電力が大きくなり、電源容量の大きなものが必要となる。そこで、高電圧電源１４の最大電圧ＨＶｍａｘは、１４００Ｖとする。このＨＶｍａｘ＝１４００Ｖにおいて、ブリーダ回路で消費される最大電力ＨＷｍａｘは、式（３）より、３９．２Ｗとなる。従って、高電圧電源１４の電源容量としては、少なくとも３９．２Ｗが必要とされ、本実施の形態にかかる高電圧電源１４では、電源容量として概ね４０Ｗのものが用いられる。
【００４７】
また、光電子増倍管２４は、高電圧電源１４の電圧ＨＶが５００Ｖの場合に、電流増倍率Ｇは２万倍以下であり、電圧ＨＶが１４００Ｖの場合に、電流増倍率Ｇは２０万倍以上である必要がある。しかし、光電子増倍管２４の感度には、バラツキがあり、また同じ型の光電子増倍管であっても、同一の電圧ＨＶで、同一の電流増倍率が得られるとは限らない。そこで、光電子増倍管２４には、上述した条件を満たす光電子増倍管が多く得られるような型を用いる。
【００４８】
つぎに、本実施の形態にかかる、光検出手段４の動作を、図４に示す。図４は、横軸をプレート３に到達するプレート到達放射線量、縦軸を陽極出力電流Ｉｐとする光検出手段４の特性を示す図である。なお、横軸および縦軸は、表示される量の対数表示となっており、縦軸は、電流の単位であるＡ（アンペア）、横軸は、放射線量の単位であるＲ（レントゲン）である。
【００４９】
図４には、陽極出力電流Ｉｐとプレートへの到達放射線量の関係が、少なくとも５００ｍＲのプレート到達放射線量まで線形であることが示されている。従って、肥満した被写体であっても、陽極出力電流Ｉｐが飽和することなく、正しいプレート到達放射線量を知ることができる。
【００５０】
なお、プレート３を構成する輝尽性蛍光体層と封止フィルムとの間に間隙を設け、プレートを高画質化することもできる（例えば、特開平１１―２４９２４３号公報参照）。この場合には、光検出手段４は、電流増倍率Ｇの設定を最適化することにより、陽極出力電流Ｉｐの飽和を防止し、前述した構成を変更することなく、適正なプレート到達放射線量を出力することができる。
【００５１】
すなわち、電流増倍率Ｇを、光電子増倍管２４に印加される電圧ＨＶの調整により最適化し、飽和のない画像情報を取得する。ここで、電流増倍率Ｇは、（１）式で現されるように、陽極出力電流Ｉｐと陰極電流Ｉｋとの比例計数をなし、２万〜２０万倍の範囲に設定される。
【００５２】
ここで、輝尽性発光情報は、光検出手段４から対数変換回路５へ、広いダイナミックレンジに渡る電流信号として送信され、その後、対数変換されると同時に電流電圧変換され、帯域圧縮された電圧信号として、Ａ／Ｄ変換器６へ送信される。
【００５３】
Ａ／Ｄ変換器６は、入力された電圧信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄコンバータ、Ａ／Ｄコンバータからのデジタル信号のサンプリング間隔および量子化ビット数を変更するデジタルフィルタを含む。Ａ／Ｄ変換器６は、対数変換回路５から入力された電圧信号を、レーザ光の走査に同期した所定のサンプリング間隔で、１桁当たり１０２４ステップの分解能で量子化する。すなわち、ダイナミックレンジ４．３桁に渡る電圧信号を、０から４４０３のデジタル値へ割り当てる。
【００５４】
また、４．３桁のダイナミックレンジの上限を越える電圧信号は、４４０３のデジタル値に割り当てを行い、４．３桁のダイナミックレンジの下限を下回る電圧信号は、０のデジタル値に割り当てを行う。そして、１３ビットのデジタル情報に変換された輝尽性発光情報は、画像信号として後段の残光補正手段７に送信される。なお、電圧信号の範囲は上述した例に限定されず、例えば、５桁のダイナミックレンジの範囲に相当する電圧信号を、０から５１１９のデジタル値に割り当てるようにすることもできる。また、量子化ビット数は、１３ビットに限定されず、例えば１６ビットとすることもできる。
【００５５】
ここで、残光補正手段７について説明する前に、輝尽発光の残光補正について述べる。輝尽発光に伴う残光成分は、画質の劣化を引き起こすので、電気的あるいは理論式を用いてデジタル的に、除去される。例えば、輝尽性蛍光体における残光を、励起時点における最高強度レベルから指数関数的に減衰するものとして、１つの指数関数により近似し、この近似特性に従って、画像信号を補正する画像読み取り方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、任意の走査点上の画素に発生した残光の減衰係数ｆ（ｘ）を、走査点の移動距離ｘの関数としてつぎの式（４）で近似される。
【００５６】
【数１】
2005091815.tif 000003
【００５７】
この式（４）で、αは走査速度、τは発光寿命（励起光の照射が終了した後に、輝尽発光の強度が１／ｅになるまでの時間）、ａは定数である。
【００５８】
また、輝尽性蛍光体における残光特性を２つ以上の指数関数の和に近似し、この近似特性に従って画像信号を補正する画像読み取り方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。これによれば、任意の走査点上の画素に発生した画素の残光の減衰係数ｆ（ｘ）を、例えば、３つの指数関数の和により、走査点の移動距離ｘの関数として現し、つぎの式（５）で近似する。
【００５９】
【数２】
2005091815.tif 000004
【００６０】
この式（５）で、αは走査速度、τ、τ′、τ″は共に発光寿命、ａ、ｂおよびｃは定数である。
【００６１】
上述した式（４）および式（５）によれば、輝尽発光光量に比例する画像信号（以下、リニア画像信号と称する）Ｌ（ｘ）から残光の影響を正しく補正した補正済リニア画像信号（以下、補正済リニア画像信号と称する）Ｌ（ｘ）′を得るためには、走査点ｘのリニア画像信号Ｌ（ｘ）に加えて、既に走査済みの位置ｘ−１，ｘ−２，…におけるリニア画像信号Ｌ（ｘ−１）、Ｌ（ｘ−２）、…も必要とされる。
【００６２】
つづいて、図５に、残光補正手段７の構成を示す。残光補正手段７は、逆対数変換手段３１、演算手段３２および対数変換手段３３を含む。Ａ／Ｄ変換器６から逐次入力される画像信号をＳ（ｘ）とすると、Ｓ（ｘ）は、逆対数変換手段３１により逐次逆対数変換され、リニア画像信号Ｌ（ｘ）となる。
【００６３】
このリニア画像信号Ｌ（ｘ）は、τおよびａの値に基づいて式（４）から算定される残光の減衰係数を用いて、演算手段３２により残光が補正される。補正済リニア画像信号Ｌ（ｘ）′は、対数変換手段３３により逐次対数変換されて、補正済画像信号を現すデータ（以下、補正済画像信号と称する）Ｓ（ｘ）′となる。この後、補正済画像信号Ｓ（ｘ）′は、画像処理装置８に逐次送信される。
【００６４】
なお、逆対数変換手段３１および対数変換手段３３は、例えば、演算付加を減らして演算速度を向上するために、変換テーブルに結果をあらかじめ記憶し、このテーブルを適宜参照する構成とすることもできる。
【００６５】
つづいて、演算手段３２による残光の補正について詳細に説明する。まず、特許文献６に開示されるプレートを用いたプレート３では、任意の走査点上の画素に発生する残光の減衰特性は、つぎの式（８）で近似される。また、リニア画像信号Ｌ（ｘ）と補正済リニア画像信号Ｌ（ｘ）′との関係を、式（４）の残光の減衰係数ｆ（ｘ）を用いて離散的に現すと、つぎの式（９）となる。
【００６６】
【数３】
2005091815.tif 000005
【００６７】
ここで、ｘｎおよびｘｉは、それぞれ画素数ｎおよびｉに比例する走査開始点からの距離、αは走査速度を現す。また、Δｘは、サンプリングピッチである。
【００６８】
そして、演算量を減らすために、残光を現す式（９）の右辺の第２項を取り出して、ｎ画素目の残光Ｚ（ｎ）を現す漸化式へ近似すると、つぎの式（１０）となる。
【００６９】
【数４】
2005091815.tif 000006
【００７０】
ここで、プレート３の残光特性を現す式（１０）のパラメータＢおよびＤを実験的に求めると、Ｂ＝９．３４７１×１０-5、Ｄ＝９．９８１９×１０-1となる。例えば、プレート３の読み取りが開始され、走査ライン上の最初の走査点である第１画素のリニア画像信号Ｌ（ｘ１）が、演算手段３２に入力される。第１画素よりも以前に走査した画素が存在しないため、第１画素の補正済リニア画像信号Ｌ（ｘ１）′は、Ｌ（ｘ１）と等しい。さらに、第２画素以降の補正済リニア画像信号Ｌ（ｘ２）′、Ｌ（ｘ３）′、・・・、Ｌ（ｘｎ）′も、つぎに示す表１のように順次求められる。
【００７１】
【表１】
2005091815.tif 000007
【００７２】
なお、残光の減衰係数は、式（４）で近似されるものに限定されず、式（５）のように、残光の減衰係数を３つの指数関数で近似することもできる。例えば、特開平２００２―０２０７４２号公報および特開平２００２―００６０９２号公報で開示されるプレートにおいては、任意の走査線上の画素に発生した残光係数は、つぎの式（１１）で近似される。
【００７３】
【数５】
2005091815.tif 000008
【００７４】
また、式（１０）と同様に、演算量を減らす目的で、残光を現す式（９）の右辺の第２項を取り出して、ｎ画素目の残光Ｚ（ｎ）を現す漸化式へ近似すると、上記の式（１２）となる。
【００７５】
ここで、プレート３の残光特性を現す式（１２）のパラメータＢ１、Ｄ１、Ｂ２、Ｄ２、Ｂ３およびＤ３を実験的に求めると、Ｂ１＝１．００×１０−６、Ｄ１＝９．９９×１０−１、Ｂ２＝２．００×１０−６、Ｄ２＝９．９７×１０−１、Ｂ３＝５．００×１０−６およびＤ３＝９．９２×１０−１となる。これらの定数を用いて、つぎの表２に示すように、補正済リニア画像信号Ｌ（ｘ）′が順次求められる。
【００７６】
【表２】
2005091815.tif 000009
【００７７】
上述してきたように、本実施の形態１では、光検出手段４が４．３桁のダイナミックレンジを有することとしているので、標準体形の被写体のみならず、肥満した被写体の場合にも、プレート３の粒状性を変化させずに、しかも光検出手段４の出力が上限を越えて飽和し、後段で行われる残光補正手段７を用いた残光の補正が不適切に行われることを防止し、ひいては画像再生装置９で再生される放射線画像が、アーティファクト等により画質劣化することを防止することができる。
（実施の形態２）
ところで、上記実施の形態１では、光検出手段４を、４．３桁のダイナミックレンジを有することとして、肥満した被写体の場合にも、適正な残光補正が行えるようにしたが、光検出手段４を、標準体形の被写体に対する４．０桁のダイナミックレンジのままとして、肥満した被写体で出力に飽和を生じる場合に、残光補正を中止し、不適切な残光補正に伴う画質劣化を防止することもできる。そこで、本実施の形態２では、光検出手段４の出力が飽和状態にあるかどうかを判定し、残光補正を制御する場合を示すことにする。
【００７８】
ここで、読み取り装置２０は、光検出手段４が、標準体形の被写体に対する４．０桁のダイナミックレンジのものとし、残光補正手段７の代わりに、残光補正手段７１が用いられる。その他の構成は、図１に示したものと全く同様であるので説明を省略する。
【００７９】
図６は、残光補正手段７１の構成を示す図である。残光補正手段７１は、図５に示される残光補正手段７を構成する逆対数変換手段３１、演算手段３２および対数変換手段３３に加えて、すべての画像信号を一時的に記憶する入力バッファ３４、画像信号中の画素の飽和を逐次判定する飽和逐次判定手段３５および残光補正後の画像信号Ｓを一時的に記憶する出力バッファ３６を有している。
【００８０】
なお、ここで言う飽和とは、走査点ｘ上の画素において、プレート３に到達する到達放射線量が、光検出手段４のダイナミックレンジ４．０桁にわたる検出領域の上限を越えたため、得られた画像信号値Ｓ（ｘ）が、１３ビットの量子化ビット数の取りうる最大値である４４０３に揃えられる場合を言う。
【００８１】
つづいて、残光補正手段７１を用いた残光の補正について説明する。まず、Ａ／Ｄ変換器６から逐次入力される画像信号は、入力バッファ３４に記憶される。飽和逐次判定手段３５は、入力バッファ３４の画像情報を、順番に従い１画素だけ取り出す。そして、取り出した画像信号Ｓ（ｘ）が、つぎの式（１３）を満足するかどうかを判定する。
【００８２】
Ｓ（ｘ）＝４４０３    ―――――（１３）
ここで、画像信号Ｓ（ｘ）が、式（１３）を満足しない場合は、画像信号Ｓ（ｘ）は、飽和していないので、画像信号Ｓ（ｘ）を後段の逆対数変換手段３１へ逐次送信する。そして、画像信号Ｓ（ｘ）は、実施の形態１と同様に、残光の補正が行われ、出力バッファ３６に記憶される。その後、つぎの１画素を入力バッファ３４から取り出して、上述した手順を繰り返し行い、さらに、すべての画像信号を入力バッファ３４から取り出して補正を終了した後で、出力バッファ３６に記憶されている、残光が補正された画像信号を、後段の画像処理装置８へ一括して送る。
【００８３】
また、画像信号Ｓ（ｘ）が、式（１３）を満足する場合は、画像信号Ｓ（ｘ）は、飽和しているので、出力バッファ３６の内容を消去し、入力バッファ３４に残っている未補正の画像信号を、後段の画像処理装置８へ一括して送る。
【００８４】
上述してきたように、本実施の形態２では、残光補正手段７１が、画像信号Ｓ（ｘ）が飽和しいるかどうかを、残光の補正中に逐次判定し、飽和した画像信号Ｓ（ｘ）があれば、補正を中止し、未補正のすべての画像信号が後段の装置へ送られるので、残光の影響を誤って補正してアーティファクトが生じ、診断等へ悪影響が及ぼすことを防止する。
（実施の形態３）
ところで、上記実施の形態２では、飽和を、残光の補正中に逐次判定することとしたが、一括して飽和の判定を行うこともできる。そこで、本実施の形態３では、飽和の判定を一括して行い、その後に、未補正の画像信号を後段へ送信する場合を示すことにする。
【００８５】
ここで、読み取り装置２０は、光検出手段４が、標準体形の被写体に対する４．０桁のダイナミックレンジのものとし、残光補正手段７の代わりに、残光補正手段７２が用いられる。その他の構成は、図１に示したものと全く同様であるので説明を省略する。
【００８６】
図７は、残光補正手段７２の構成を示す図である。残光補正手段７２は、図５に示される残光補正手段７を構成する逆対数変換手段３１、演算手段３２および対数変換手段３３に加えて、すべての画像信号を一時的に記憶する入力バッファ３４および全画像信号において飽和する画像信号の有無を検出する飽和一括判定手段３７を有している。
【００８７】
つづいて、残光補正手段７２を用いた残光の補正について説明する。Ａ／Ｄ変換器６から逐次入力される画像信号は、入力バッファ３４に記憶される。飽和一括判定手段３７は、入力バッファ３４の画像情報を、順番に従い１画素だけ取り出す。そして、取り出した画像信号Ｓ（ｘ）が、実施の形態２で示した式（１３）を満足するかどうかを判定する。
【００８８】
ここで、画像信号Ｓ（ｘ）が、式（１３）を満足しない場合は、画像信号Ｓ（ｘ）は、飽和していないので、つぎの１画素を取り出して同様に判定する。全画像情報の判定が終了した後に、画像信号を、入力バッファ３４から逆対数変換手段３１へ逐次送信し、実施の形態１と同様に残光を補正し、この補正された画像信号を後段の画像処理装置８へ逐次送信する。
【００８９】
また、画像信号Ｓ（ｘ）が、式（１３）を満足する場合は、画像信号Ｓ（ｘ）は、飽和しているので、飽和する画像信号の有無を検出するのを中止して、入力バッファ３４に残っている未補正の画像信号を、後段の画像処理装置８へ一括して送信する。
【００９０】
上述してきたように、本実施の形態３では、残光補正手段７２は、すべての画像信号において、飽和する画像信号の有無が補正前に一括して判定され、飽和した画像信号Ｓ（ｘ）があれば、補正を開始せずに、未補正の画像信号が後段の装置へ送信されるので、残光の影響を誤って補正してアーティファクトが生じ、診断等へ悪影響が及ぼすことを防止する。
（実施の形態４）
ところで、上記実施の形態１では、読み取り装置２０の出力でもある残光補正手段７の出力は、ダイナミックレンジ４．３桁の信号範囲を、量子化ビット数が１３ビットの４４０３段階の信号としている。他方、画像処理装置８および画像再生装置９も前記出力に対応したものとすることもできるが、従来から用いられている、ダイナミックレンジ４．０桁の信号範囲を１桁あたり１０２４ステップで量子化した、量子化ビット数が１２ビットの画像信号に対応する画像処理装置８および画像再生装置９を用いることもできる。そこで、本実施の形態４では、残光補正手段７および画像処理装置８の間に、画像信号を現すデータのビット数を削減するビット数削減手段を設け、従来型の画像処理装置８と量子化ビット数を一致させる場合を示すことにする。
【００９１】
このビット数削減手段は、残光補正手段７から出力される画像信号が、ダイナミックレンジ４．３桁の信号範囲を、量子化ビット数１３ビットの４４０３段階で現していることを考慮し、１桁あたり１０２４段階の分解能を保ちつつ、ダイナミックレンジ４．３桁の信号範囲から、最適な４．０桁の画像信号を切り出し、１２ビットの量子化ビット数である４０９６段階に対応づけることにより行われる。
【００９２】
図８に、ビット数削減手段７３の構成を示す。ビット数削減手段７３は、バッファ３８、画像範囲判定手段３９、画像範囲切り出し手段４０、フラグ８１、演算手段３２および対数変換手段３３を含む。なお、ビット数削減手段７３は、残光補正手段７の出力および画像処理装置８の入力の間に設けられる。
【００９３】
ビット数削減手段７３は、残光補正手段７から逐次入力される量子化ビット数が１３ビットの画像信号を、バッファ３８に記憶する。なお、１２ビットの画像信号をＳ12（ｘ）、１３ビットの画像信号をＳ13（ｘ）で現し、以後区別する。また、フラグ８１は、フラグ低が、０桁から０．３桁の範囲に画像信号が存在するかどうかを示すフラグで、初期値をオフとし、フラグ高が、４．０桁から４．３桁の範囲に画像信号が存在するかどうかを示すフラグで、これも初期値をオフとする。
【００９４】
画像範囲判定手段３９は、バッファ３８から量子化ビット数が１３ビットの画像信号を１画素ずつ取り出して、この画像信号がつぎに示す式（１４）および式（１５）を満足するかどうかを判定する。
【００９５】
【数６】
2005091815.tif 000010
【００９６】
ここで、画像信号が式（１４）を満足する場合には、画像信号Ｓ13（ｘ）は、０桁から０．３桁の範囲の画像信号を含むので、フラグ８１のフラグ低をオンにする。また、画像信号が式（１５）を満足する場合には、画像信号Ｓ13（ｘ）は、４．０桁から４．３桁の範囲の画像情報を含むので、フラグ８１のフラグ高をオンにする。そして、上述した判定を、すべての画像情報に対して終了するまで、繰り返す。
【００９７】
その後、画像範囲切り出し手段４０は、フラグ８１を参照する。ここで、フラグ低がオフで、かつフラグ高がオンの場合には、全画像信号は、０桁から０．３桁の範囲の画像信号を含まず、かつ４．０桁から４．３桁の範囲の画像信号を含む。従って、バッファ３８から画像信号を１画素ずつ取り出して、画像信号Ｓ13（ｘ）を式（１６）に代入し、０．３桁から４．３桁の範囲を、０桁から４．０桁の範囲へ切り出し、１２ビットの画像信号を画像処理装置８へ逐次送信する。そして、すべての画像信号にたいして切り出しを終える迄、上述した切り出しを繰り返す。
【００９８】
また、画像信号が４．０桁から４．３桁の範囲を有する画素は、放射線が直接照射された画素が殆どであると考えられ、この様な画素は、被写体の情報を殆ど含まない。従って、４．０桁から４．３桁の範囲の画像信号は、０桁から０．３桁の範囲の画像信号よりも、診断に必要な情報を含む可能性が低い。
【００９９】
ここで、フラグ８１のフラグ低がオンの場合には、全画像信号は、０桁から０．３桁の範囲の画像信号を含むので、診断に必要な情報を含む可能性が高く、０桁から０．３桁の範囲を含むように画像信号の切り出しを行う。すなわち、バッファ３８から画像信号を１画素ずつ取り出して、この画像信号Ｓ13（ｘ）を式（１７）に代入して、０桁から４．０桁の画像範囲を切り出し、対応する１２ビットの画像信号を、後段の画像処理装置８へ送信する。そして、すべての画像信号の切り出しを終える迄、上述の操作を繰り返す。
【０１００】
また、フラグ８１のフラグ高およびフラグ低が共にオフの場合には、フラグ低がオンの場合と同様に、０桁から４．０桁の画像範囲を切り出し、画像処理装置８へ逐次送信する。
【０１０１】
上述してきたように、本実施の形態４では、ビット数削減手段７３は、量子化ビット数が１３ビットの画像信号から、診断に有用と思われる、ダイナミックレンジ４．０桁に相当する、量子化ビット数が１２ビットの画像信号を取り出して出力することとしているので、従来から用いられている市販の、量子化ビット数が１２ビット対応の画像処理装置８および画像再生装置９を用いることができ、コスト的に有利なものとすることができる。
（実施の形態５）
ところで、上記実施の形態１〜４では、光検出手段４は、入射光量に対して出力される電圧信号が線形であるとしたが、さらに肥満した被写体では、入射光量がダイナミックレンジ４．３桁を越え、入射光量に対して出力される電圧信号は非線形となる。そして、後段の画像処理装置８および画像再生装置９で行われる処理が、適正に行われなくなる。そこで、本実施の形態５では、信号処理により、光検出手段４の出力を入射光量に対して線形なものとして、後段で行われる処理が、適正に行われるようにする。
【０１０２】
図９に、本実施の形態５にかかる読み取り装置９１のブロック図を示す。読み取り装置９１は、光検出手段９４、対数変換回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６、参照手段４２、線形性回復テーブル４１および残光補正手段９７を含む。
【０１０３】
光検出手段９４は、入射光量がダイナミックレンジ４．３桁から４．５桁の範囲において、出力の電流信号が非線形および１対１の関係にあり、２ｍＡ〜２．５ｍＡの範囲の電流信号を出力する。また、対数変換回路９５は、１００ｎＡ〜２．５ｍＡの入力範囲を有し、Ａ／Ｄ変換器９６は、ダイナミックレンジ４．５桁の範囲の電圧信号を、０〜４６０７のデジタル値に変換する。
【０１０４】
参照手段４２は、Ａ／Ｄ変換器９６の出力データに対して、線形性回復テーブル４１を参照して、新たな線形データを生成し、残光補正手段９７へ出力する。線形性回復テーブル４１は、光検出手段９４の非線形特性に基づいた、入射光量の非線形なデジタル値を線形なデジタル値に変換するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）である。図１０に、線形性回復テーブル４１の一例を示す。横軸は、Ａ／Ｄ変換器９６からの入力デジタル値を現し、縦軸は、残光補正手段９７へ出力される出力デジタル値を現している。線形性回復テーブル４１は、実験的に取得される光検出手段９４の非線形特性を打ち消す様に決定される。
【０１０５】
ここで、Ａ／Ｄ変換器６から逐次入力される入射光量の非線形なデジタル情報は、参照手段４２により、線形性回復テーブル４１を用いて、線形なデジタル情報とされ、その後、残光補正手段９７に出力される。
【０１０６】
上述してきたように、本実施の形態５では、参照手段４２により、入射光量の非線形なデジタル値を線形なデジタル値に変換して残光補正手段９７に出力することとしているので、より太った被写体を撮影した場合にも残光の補正を適正に行うことができる。
【０１０７】
また、本実施の形態５では、参照手段４２および線形性回復テーブル４１を、Ａ／Ｄ変換器９６および残光補正手段９７の間に配設することとしたが、これらを、残光補正手段９７に含めることもできる。
【０１０８】
図１１は、参照手段４２および線形性回復テーブル４１の機能を含む残光補正手段９８の例である。読み取り装置９１のその他構成は、図９で示したものと同一であるので説明を省略する。残光補正手段９８は、参照手段４４、変換テーブル４３、演算手段３２および対数変換手段３３を含む。演算手段および対数変換手段３３は、図５に示した残光補正手段７のものと同一である。
【０１０９】
変換テーブル４３は、図９の線形性回復テーブル４１および図５の逆対数変換手段３１の機能を合わせ持つもので、入射光量に対して非線形なデジタル値を、光検出手段９４の非線形特性に基づいて、線形なデジタル値の画像信号へ変換すると同時に、この画像信号をリニヤ画像信号へ逆対数変換する。
【０１１０】
参照手段４４は、変換テーブル４３を参照して、入力した非線形のデジタル値を、入射光量に比例したリニヤ画像信号とする。このリニヤ画像信号は、図５に示した演算手段３２および対数変換手段３３により、残光の補正がなされ、後段の画像処理装置８へ逐次送信される。これにより、実施の形態５と同様のことを、簡易な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】読み取り装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の光検出手段の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１の光電子増倍管および周辺回路を示す図である。
【図４】実施の形態１の光検出手段の入出力特性を示す図である。
【図５】実施の形態１の残光補正手段７の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２の残光補正手段７１の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態３の残光補正手段７２の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態４のビット数削減手段７３の構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態５の読み取り装置９１の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態５の線形性回復テーブルの内容を示す図である。
【図１１】実施の形態５の残光補正手段９８の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  放射線発生装置
２  被写体
３  プレート
４、９４  光検出手段
５、９５  対数変換回路
６、９６  Ａ／Ｄ変換器
７、７１、７２、９７、９８  残光補正手段
８  画像処理装置
９  画像再生装置
１０  走査手段
１１  陰極
１２  集束部
１３  ダイノード部
１４  高電圧電源
１５  陽極
１６  ブリーダ回路
２０、９１  読み取り装置
２１  集光体
２２  フィルタ
２３  光電変換器
２４  光電子増倍管
２５  周辺回路
３１  逆対数変換手段
３２  演算手段
３３  対数変換手段
３４  入力バッファ
３５  飽和逐次判定手段
３６  出力バッファ
３７  飽和一括判定手段
３８  バッファ
３９  画像範囲判定手段
４０  画像範囲切り出し手段
４１  線形性回復テーブル
４２、４４  参照手段
４３  変換テーブル
７３  ビット数削減手段
８１  フラグ
【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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【図１１】
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