(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の放射線画像情報を蓄積記録した蓄積性蛍光体シートに対し主方向に励起光を照射するとともに、前記励起光の照射により前記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を読み取る読み取り部と、前記蓄積性蛍光体シートとを、前記主方向に略直交する副方向に相対的に搬送する画像情報読取装置であって、前記蓄積性蛍光体シートの固有振動数ｆｎ１（Ｈｚ）と、前記副方向の搬送速度Ｖｒ（ｍｍ／ｓ）とが、ｆｎ１／Ｖｒ≧０．８またはｆｎ１／Ｖｒ≦０．２の関係を満たすように、前記蓄積性蛍光体シートを構成する支持体の材質、前記支持体の厚さ、および該蓄積性蛍光体シートの固定条件が設定されることを特徴とする画像情報読取装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像情報読取装置において、前記読み取り部は、ＣＣＤを設けた集光系を備えることを特徴とする画像情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の放射線画像情報を蓄積記録した蓄積性蛍光体シートに対し主方向に励起光を照射するとともに、前記励起光の照射により前記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を読み取る読み取り部と、前記蓄積性蛍光体シートとを、前記主方向に略直交する副方向に相対的に搬送する画像情報読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）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、可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギ強度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、人体等の被写体の放射線画像情報を写真感光材料等に再生させる、あるいはＣＲＴ等に可視像として出力させるシステムが知られている。
【０００３】
具体的には、人体等の被写体の放射線画像情報をシート状の蓄積性蛍光体層を備えた蓄積性蛍光体シートに一旦記録し、この蓄積性蛍光体シートにレーザ光等の励起光を照射することにより輝尽発光光を発生させた後、この輝尽発光光を光電的に読み取って得られた画像信号に基づいて写真感光材料等の記録媒体やＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射線画像を可視像として出力（再生）させる種々の装置が採用されている。
【０００４】
ところで、上記の装置において、外部からの振動や装置内の駆動部からの振動等により、振動ムラが視認されてしまい、蓄積性蛍光体シートに担持された放射線画像情報を高精度に読み取ることができないおそれがある。このため、例えば、特開平１０−１８６５５３号公報に開示されているように、放射線画像情報を記録する輝尽性蛍光体パネルを備えるとともに、前記輝尽性蛍光体パネルと一体化したときに、前記輝尽性蛍光体パネル単体のときよりも固有振動数が上がるような防振板を、該輝尽性蛍光体パネルと一体的に設けた放射線画像読取装置が知られている。
【０００５】
この装置は、具体的には、図６に示すように、内側筐体１に防振板２が固定されるとともに、この防振板２には、取り付け部材３を介して輝尽性蛍光体パネル４が一体的に取り付けられている。防振板２は、一対のカーボン板５の間に発泡アクリル６を挟んで構成されている。
【０００６】
このように、従来技術では、一対のカーボン板５の間に発泡アクリル６を挟んだ防振板２をパネル４と一体化したときの固有振動数を、このパネル４単体の固有振動数よりも高くすることにより、振動を吸収し、人間の目で見た場合に、放射線画像にムラが目立たなくなる、としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、パネル４と防振板２とが別部材で構成されているため、前記パネル４を交換する際に、該パネル４を前記防振板２に対して高精度な取り付け状態に維持することが難しい。
【０００８】
さらに、装置の小型化および読み取り処理の高速化等を図るためにＣＣＤ（電荷結合素子）を用いた集光系が用いられる際に、この集光系とパネル４との距離変動は、面内で、例えば１００μｍ以下に保持する必要がある。ところが、上記のようにパネル４を防振板２に対して着脱する際には、前記パネル４の平面度を所望の精度範囲（例えば、１００μｍ以内）に維持することが困難であるという問題が指摘されている。
【０００９】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、振動ムラが視認されることを有効に阻止するとともに、蓄積性蛍光体シートの交換が容易かつ高精度に遂行可能な画像情報読取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像情報読取装置では、被写体の放射線画像情報を蓄積記録した蓄積性蛍光体シートに、主方向に励起光を照射して前記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を読み取る読み取り部と、前記蓄積性蛍光体シートとを、前記主方向に略直交する副方向に相対的に搬送している。
【００１１】
その際、蓄積性蛍光体シートの固有振動数ｆｎ１（Ｈｚ）と、副方向の搬送速度Ｖｒ（ｍｍ／ｓ）とが、ｆｎ１／Ｖｒ≧０．８またはｆｎ１／Ｖｒ≦０．２の関係を満たすように、前記蓄積性蛍光体シートを構成する支持体の材質、前記支持体の厚さ、および該蓄積性蛍光体シートの固定条件が設定されている。
【００１２】
一般的に、空間周波数による視認性の変動が知られており、高精度な読み取り処理を遂行するためには、振動ムラの視認性を低下させる必要がある。そこで、蓄積性蛍光体シートの固有振動数ｆｎ１（Ｈｚ）と、副方向の搬送速度Ｖｒ（ｍｍ／ｓ）とを用いて、振動ムラが視認され難い関係を設定している。具体的には、０．２＜ｆｎ１／Ｖｒ＜０．８の範囲では、振動ムラが視認され易くなっており、ｆｎ１／Ｖｒ≧０．８またはｆｎ１／Ｖｒ≦０．２の関係を満たすことによって、振動ムラが視認され難くなる。これにより、簡単な構成で、高精度かつ効率的な読み取り処理が遂行可能になる。
【００１３】
また、読み取り部は、ＣＣＤを設けた集光系を備えており、装置全体の小型化を図るとともに、読み取り処理の高速化が容易に図られる。ここで、ＣＣＤを使用するために、蓄積性蛍光体シートと集光系との距離変動を小さく抑える必要がある。その際、ｆｎ１／Ｖｒ≧０．８の関係を満たすことにより、蓄積性蛍光体シート自体の剛性によって前記蓄積性蛍光体シートの平面性を保持することができる。従って、蓄積性蛍光体シートの交換作業が容易かつ良好に遂行可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像情報記録読取装置（画像情報読取装置）１０の概略構成図である。
【００１５】
放射線画像情報記録読取装置１０は、人体等の被写体Ｈの放射線画像を蓄積性蛍光体シートＩＰに一旦記録する放射線記録部１２と、前記蓄積性蛍光体シートＩＰに対して主方向（矢印Ｘ方向）にレーザ光等の励起光Ｌを照射し、放射線の強度に応じて発光する輝尽発光光Ｒを光電的に読み取る読み取り部（走査部）１４と、前記読み取り部１４を前記主方向に略直交する副方向（矢印Ｙ方向）に搬送する副走査系１６と、前記蓄積性蛍光体シートＩＰに残存している放射線エネルギを放出させる消去光源部１８とを備える。蓄積性蛍光体シートＩＰは、基本的には、支持体、蛍光体層および保護膜から構成されている。
【００１６】
放射線記録部１２は、放射線Ｓを発生させる放射線源２０と、被写体Ｈを所定位置に保持する放射線透過性の撮影台２２とを備えている。図１および図２に示すように、撮影台２２の後方には、フォトタイマ２３と、散乱線除去用のグリッド２４とが配置されている。グリッド２４のさらに後方には、蓄積性蛍光体シートＩＰが所定の撮影位置に固定部２６を介して保持されている。
【００１７】
図２に示すように、固定部２６を構成するフレーム部材２８には、励起光Ｌの主方向（矢印Ｘ方向）に略直交する副方向（副走査方向）である矢印Ｙ方向に延在し、かつ蓄積性蛍光体シートＩＰの矢印Ｘ方向両端側に位置して互いに平行に配置される一対の支持ベース３０が固定される。図３に示すように、各支持ベース３０は、矢印Ｙ方向に延在する基準面３０ａを設けており、この基準面３０ａに蓄積性蛍光体シートＩＰの短手方向両端が配置される。蓄積性蛍光体シートＩＰの両端面と各支持ベース３０との間には、前記蓄積性蛍光体シートＩＰの膨張等を考慮して所定の逃げＴが形成されている。
【００１８】
各支持ベース３０には、蓄積性蛍光体シートＩＰの両端部を基準面３０ａに押圧支持するために、複数（例えば、６個ずつ）の板ばね３２が所定の位置に対応して装着されている。なお、蓄積性蛍光体シートＩＰの両端部を保持し得る構造であれば、板ばね３２に限定されるものではなく、種々の構造が採用可能である。
【００１９】
図１および図２に示すように、読み取り部１４は、励起系３６と、集光レンズアレイ３８を設けるＣＣＤラインセンサ（光電変換手段）４０とを備え、前記励起系３６、前記集光レンズアレイ３８および前記ＣＣＤラインセンサ４０が、主方向に延在してスキャナヘッド４２に装着される。
【００２０】
励起系３６は、主方向（矢印Ｘ方向）に配列される複数個のレーザダイオード４４を備える。レーザダイオード４４は、励起光出射側が蓄積性蛍光体シートＩＰから離間する方向に向かって配置されるとともに、前記レーザダイオード４４から発せられる発散光状態の励起光は、シリンドリカルミラー４６で反射されて励起光Ｌとして蓄積性蛍光体シートＩＰに主方向に向かって線状に照射される。
【００２１】
図２に示すように、副走査系１６は、矢印Ｙ方向一端側に配置される回転駆動源５０を備え、この回転駆動源５０から矢印Ｘ方向に延在する回転軸５２の両端には駆動プーリ５４が固定される。各駆動プーリ５４から矢印Ｙ方向に所定間隔離間して従動プーリ５６が配置され、前記従動プーリ５６と前記駆動プーリ５４とにベルト５８が架け渡される。ベルト５８にスキャナヘッド４２が固定されるとともに、このスキャナヘッド４２は、矢印Ｙ方向に延在する一対のガイドレール６０に支持されている。
【００２２】
消去光源部１８は、蓄積性蛍光体シートＩＰに対して読み取り部１４を挟んで対向して配置される（図１および図２参照）。消去光源部１８は、蓄積性蛍光体シートＩＰに消去光Ｑを照射して該蓄積性蛍光体シートＩＰに残存している放射線エネルギを放出させるものである。消去光源部１８は、蓄積性蛍光体シートＩＰの幅方向（矢印Ｘ方向）以上の長さを有する蛍光灯６８を、該蓄積性蛍光体シートＩＰの長さ方向（矢印Ｙ方向）に複数個配設し、前記蓄積性蛍光体シートＩＰの全画像領域に消去光Ｑが照射されるように構成されている。
【００２３】
このように構成される放射線画像情報記録読取装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２４】
まず、蓄積性蛍光体シートＩＰの固有振動数ｆｎ１（Ｈｚ）およびスキャナヘッド４２の副方向（矢印Ｙ方向）の搬送速度Ｖｒ（ｍｍ／ｓ）において、ｆｎ１／Ｖｒと副走査搬送ムラとに関するムラ視認曲線Ｍが、図４に示されている。このムラ視認曲線Ｍは、搬送ムラが視認されるか否かの境界を示しており、実際上、０．２＜ｆｎ１／Ｖｒ＜０．８の範囲で振動ムラが視認され易くなっている。
【００２５】
従って、第１の実施形態では、ｆｎ１／Ｖｒ≦０．２または、ｆｎ１／Ｖｒ≧０．８の関係を満たすように、蓄積性蛍光体シートＩＰを構成する支持体の材質（ヤング率や比重）、前記支持体の厚さおよび前記蓄積性蛍光体シートＩＰの固定条件が設定される。
【００２６】
そこで、例えば、搬送速度Ｖｒが１００ｍｍ／ｓの場合、固有振動数ｆｎ１≧８０Ｈｚ、または固有振動数ｆｎ１≦２０Ｈｚとなる。その際、蓄積性蛍光体シートＩＰの平面度を保持するために、ｆｎ１≧８０Ｈｚに設定することが望ましい。さらに、外部からの振動の影響を考慮し、例えば、回転駆動源５０を構成する一般的なモータの振動が１００Ｈｚ〜１２０Ｈｚで使用される場合が多いため、固有振動数ｆｎ１≧１５０Ｈｚに設定することが望ましい。
【００２７】
一方、蓄積性蛍光体シートＩＰの支持体としては、例えば、ガラス（ヤング率：７３ＧＰａ、比重：２．５）が用いられる。この蓄積性蛍光体シートＩＰの寸法は、４１５ｍｍ×４５０ｍｍであり、固定部２６に対して、前記蓄積性蛍光体シートＩＰの短手方向両端の長辺２辺を保持する構造が採用される。
【００２８】
ここで、蓄積性蛍光体シートＩＰの支持体の厚さが５ｍｍであると、前記蓄積性蛍光体シートＩＰの固有振動数ｆｎ１が６８Ｈｚとなる一方、この支持体の厚さが１３ｍｍであると、該蓄積性蛍光体シートＩＰの固有振動数ｆｎ１が１５６Ｈｚとなる。これにより、支持体の厚さが１３ｍｍの蓄積性蛍光体シートＩＰを用いることによって、固有振動数ｆｎ１≧１５０Ｈｚの条件を満たすことができる。
【００２９】
次いで、放射線画像情報の記録を行うべく、図１に示すように、患者が放射線記録部１２側に移動すると、医師等の操作によって撮影台２２を昇降させる等の記録位置合わせが行われる。さらに、患者の患部である被写体Ｈが撮影台２２に対応して配置された状態で、医師等によって放射線源２０が駆動される。この放射線源２０から出力された放射線は、被写体Ｈを透過して蓄積性蛍光体シートＩＰに到達することにより、前記蓄積性蛍光体シートＩＰに放射線画像情報が記録される。
【００３０】
被写体Ｈの放射線画像情報が蓄積性蛍光体シートＩＰに記録された後、読み取り部１４を構成する励起系３６が駆動されるとともに、副走査系１６を構成する回転駆動源５０が駆動される。励起系３６では、蓄積性蛍光体シートＩＰの主方向（矢印Ｘ方向）に配列されている複数のレーザダイオード４４が駆動され、前記レーザダイオード４４から出力されてシリンドリカルミラー４６で反射された励起光Ｌが、蓄積性蛍光体シートＩＰに対し矢印Ｘ方向に沿って照射される。
【００３１】
一方、副走査系１６を構成する回転駆動源５０の駆動作用下に、回転軸５２を介して駆動プーリ５４が回転すると、この駆動プーリ５４と従動プーリ５６とに架け渡されているベルト５８の周回走行作用下に、前記ベルト５８に固着されているスキャナヘッド４２が矢印Ｙ方向に移動する。このため、放射線画像情報が蓄積された蓄積性蛍光体シートＩＰは、励起光Ｌによって２次元的に走査され、この蓄積性蛍光体シートＩＰが前記放射線画像情報に応じた輝尽発光光Ｒを発する。
【００３２】
この輝尽発光光Ｒは、集光レンズアレイ３８を介してＣＣＤラインセンサ４０に入射される。このＣＣＤラインセンサ４０に輝尽発光光Ｒが入射すると、この輝尽発光光Ｒが電気信号に変換されて蓄積性蛍光体シートＩＰの放射線画像情報が光電的に読み取られる。
【００３３】
次いで、放射線画像情報の読み取りが行われた蓄積性蛍光体シートＩＰに対して、消去光源部１８を構成する蛍光灯６８から消去光Ｑが照射される。従って、蓄積性蛍光体シートＩＰに残存する放射線エネルギの放出が行われ、この蓄積性蛍光体シートＩＰは次の撮影に供されることになる。
【００３４】
この場合、第１の実施形態では、蓄積性蛍光体シートＩＰが、副方向（矢印Ｙ方向）に延在する固定部２６を介して主方向（矢印Ｘ方向）の両端部が支持されるとともに、前記蓄積性蛍光体シートＩＰを構成するガラス製支持体の厚さが１３ｍｍに設定されている。
【００３５】
そして、スキャナヘッド４２は、矢印Ｙ方向に１００ｍｍ／ｓの読み取り速度で移動すると、蓄積性蛍光体シートＩＰの固有振動数ｆｎ１が１５６Ｈｚであり、固有振動数ｆｎ１≧８０の条件を満たしている。従って、スキャナヘッド４２による読み取り時に、蓄積性蛍光体シートＩＰに振動ムラが発生しても、この振動ムラが視認されることはない（図４参照）。
【００３６】
これにより、簡単な構成で、高精度かつ効率的な読み取り処理が遂行され、蓄積性蛍光体シートＩＰから鮮明な画像を確実に得ることが可能になるという効果がある。しかも、ｆｎ１／Ｖｒ≧０．８を満たすことにより、蓄積性蛍光体シートＩＰ自体の平面度を有効に維持することができる。
【００３７】
このため、特にＣＣＤラインセンサ４０を用いる場合のように、蓄積性蛍光体シートＩＰと前記ＣＣＤラインセンサ４０との距離変動を、例えば、面内で１００μｍ以下に保持する際にも、有効に採用することができる。しかも、蓄積性蛍光体シートＩＰの交換作業が、容易かつ良好に遂行されるという利点が得られる。なお、蓄積性蛍光体シートＩＰの支持体としては、ガラスの他、セラミックやアルミニウム等の金属を使用してもよい。
【００３８】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る放射線画像情報記録読取装置（画像情報読取装置）を構成する固定部８０の概略斜視説明図である。なお、第１の実施形態に係る放射線画像情報記録読取装置１０を構成する固定部２６と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
固定部８０は、支持ベース３０に直交し、蓄積性蛍光体シートＩＰの矢印Ｙ方向両端側に位置して互いに平行に配置される一対の支持ベース８２を備える。各支持ベース８２は、矢印Ｘ方向に延在する基準面８２ａを設けており、この基準面８２ａに蓄積性蛍光体シートＩＰの長手方向両端が配置される。蓄積性蛍光体シートＩＰの両端面と各支持ベース８２との間には、前記蓄積性蛍光体シートＩＰの膨張等を考慮して、所定の逃げＴが形成されている。
【００４０】
各支持ベース８２には、蓄積性蛍光体シートＩＰの長手方向両端部を基準面８２ａに押圧支持するために、前記蓄積性蛍光体シートＩＰの略中央部に対応してそれぞれ１つの板ばね８４が装着されている。蓄積性蛍光体シートＩＰは、支持ベース３０と板ばね３２とにより長辺側２辺が保持されるともに、支持ベース８０と板ばね８４とにより短辺側２辺が保持されることになる。
【００４１】
このため、第２の実施形態では、蓄積性蛍光体シートＩＰの支持体の厚さを８ｍｍに設定すれば、この蓄積性蛍光体シートＩＰの固有振動数ｆｎ１が１５５Ｈｚとなる。従って、蓄積性蛍光体シートＩＰの長辺側２辺および短辺側２辺を保持する固定部８０を用いる際には、支持体の厚みが８ｍｍに設定された蓄積性蛍光体シートＩＰを採用することにより、副走査系１６を構成する回転駆動源５０等による外部からの振動の影響が排除されるため、振動ムラが視認され難い。すなわち、第２の実施形態では、振動ムラが目立たない鮮明な放射線画像を確実に得ることができる等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
ここで、支持体の厚さを５ｍｍに設定した蓄積性蛍光体シートＩＰを用いて、それぞれ固定部２６、８０に保持すると、固定部２６では、固有振動数ｆｎ１が６８Ｈｚになる一方、固定部８０では、固有振動数ｆｎ１が１２６Ｈｚとなる。従って、厚さが５ｍｍの支持体では、固有振動数ｆｎ１≧１５０Ｈｚの条件を満たすことができないが、該固定部８０を採用することによって固有振動数ｆｎ１の向上を図ることが可能である。
【００４３】
なお、第１および第２の実施形態では、蓄積性蛍光体シートＩＰを鉛直姿勢に保持してこの蓄積性蛍光体シートＩＰに担持されている放射線画像情報の読み取り処理を行う縦置きタイプの放射線画像情報記録読取装置１０を用いて説明したが、例えば、蓄積性蛍光体シートＩＰを水平姿勢に保持して放射線画像情報の読み取り処理を行う横置きタイプの装置を用いてもよい。
【００４４】
また、第１および第２の実施形態では、画像情報読取装置として放射線画像情報記録読取装置１０を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、別体に形成された放射線画像情報記録装置で放射線画像情報が記録された蓄積性蛍光体シートＩＰを装填して放射線画像情報の読み取りを行う装置にも適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係る画像情報読取装置では、蓄積性蛍光体シートの固有振動数ｆｎ１（Ｈｚ）と、副方向の搬送速度Ｖｒ（ｍｍ／ｓ）とが、ｆｎ１／Ｖｒ≧０．８またはｆｎ１／Ｖｒ≦０．２の関係を満たすように、前記蓄積性蛍光体シートを構成する支持体の材質、前記支持体の厚さ、および該蓄積性蛍光体シートの固定条件が設定されている。これにより、振動ムラが視認され難く、簡単な構成で、高精度かつ効率的な読み取り処理が遂行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線画像情報記録読取装置の概略構成図である。
【図２】前記放射線画像情報記録読取装置の内部構造の分解斜視図である。
【図３】前記放射線画像情報記録読取装置を構成する固定部の要部拡大断面説明図である。
【図４】ムラ視認曲線の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る放射線画像情報記録読取装置を構成する固定部の要部斜視説明図である。
【図６】従来技術に係る放射線画像情報読取装置の要部断面説明図である。
【符号の説明】
１０…放射線画像情報記録読取装置      １２…放射線記録部
１４…読み取り部                      １６…副走査系
１８…消去光源部                      ２０…放射線源
２２…撮影台                          ２６、８０…固定部
３０、８２…支持ベース                ３０ａ、８２ａ…基準面
３２、８４…板ばね                    ３６…励起系
４０…ＣＣＤラインセンサ              ４２…スキャナヘッド
４４…レーザダイオード                ５０…回転駆動源
６８…蛍光灯                          ＩＰ…蓄積性蛍光体シート
【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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