第 2 世代医用ドライイメージャ DRYPRO 751/752 の開発
The Development of the DRYPRO 75l/752 High Image Quality Dry Medical Laser Imager

下地雅也＊田Shimoji, Masaya

口あきら＊

角Taguchi, Akira

誠＊Sumi, Makoto

The DRYPRO 75l/752 is a second generation dry medical laser imager that delivers high image quality andflexible implementation in the latest digital imaging network environment. The DRYPRO 75l/752 features adensity stabilizing system with new "heat drum rotation control" technology, DICOM l/F and AC 100V power foreasy installation, and high data processing power for multi-modality input and expansive data image size.

１ はじめに２ DRYPRO 751/752 の特徴

近年、急速に進展している画像情報を含めた医療情報

DRYPRO 751/752は、高画質・高診断性を機軸におきのデジタル化及び、環境意識の高まりの中で、ドライイつつ、急速に進展する医用デジタル画像ネットワーク化

メージャーの市場拡大が急速に進んでおり、コニカは、への高度で柔軟な対応を可能とした、コニカの第２世代

99 年秋に DRYPRO 722 と銀塩ドライフィルムを発売しドライイメージャーとして、以下の特徴をもつ。

た。さらに今回、次機ドライイメージャーとして、さら２．１

高画質・高診断性の追求

なる高画質・高診断性の追求と、より高度なネットワー

画像形成の心臓部である、露光部・熱現像部の温度変ク技術を盛り込み、ハイエンドからミドルレンジの広範化をセンシングし、熱現像ドラム回転速度にフィード囲をカバーする DRYPRO 751/752 を開発した。

バックする制御技術を新開発し、さらなる濃度安定化を

本稿では、DRYPRO 751/752 の特徴とともに、高診断性で重要となる濃度安定化に対する新技術について詳しく解説する。

実現した。（この点ついては、本稿の後半で詳しく述べる。
）
画素サイズ最小 40 μｍ及び、文字鮮明度を維持しかつシャープな画像からスムースな画像まで幅広く表現可能な画像処理技術等、DRYPRO 722 の優れた高画質技術を継承しつつ、新たに、濃度分解能に優れた14bit画像出力を採用等、より高精細な画像出力を実現した。
２．２

柔軟なシステム構成への対応

医用分野での世界的標準であるDICOM Print Management への直接接続を可能とし、I/F 機器を介さず、より低コストでのマルチベンダーシステムの構築が可能。
さらに、省エネルギー化技術の改良により、電源は壁コンセント（AC100V）を使用、設置場所にも柔軟に対応でき、集中処理から分散処理まで幅広い対応を可能とした。
２．３

ネットワーク性能の向上

医用デジタル画像の情報量増大に対応し、ネットワークパフォーマンスを向上。最大16CHの複数の診断装置から送信されたプリント画像を大容量HDに素早くキューイングし、大画像でも処理能力を低下させることのないプリントを可能にした。
２．４

柔軟な画像階調処理

CT、MRI 等の診断装置分類毎に、推奨する画像階調カーブを LUT ライブラリーとして標準で搭載。ユーザー定義可能な LUT と合わせ、より柔軟にきめ細かな階調処Fig.1 Outlook of DRYPRO 752

理を可能とした。さらに、DICOM Presentation LUT 機＊ MG カンパニー

MG 開発センター

Ｍ I システムグループ

能も新たにサポートしており、同機能に対応した診断装KONICA TECHNICAL REPORT VOL.16（2003）133置に対しては、診断装置側のディスプレー表示と同等の濃度階調を容易に出力可能とした。
２．５

主な仕様

DRYPRO751/752 の主な仕様を Table １に示す。処理速度は120枚/時であるが、ネットワーク通信速度及び内部画像処理の高速化により、快適な画像出力を実現している。
Table1 Specification of DRYPRO 751/752Fig.2 Structure of DRYPRO 752

３ 濃度安定化技術
常に安定な画像濃度を出力するための自動濃度管理機構として、フィルム先端の一部に書き込まれた濃度パッチをイメージャー内蔵の濃度計で読み取り露光量にフィードバックする制御と合わせ、今回新たに、露光部・２．６

熱現像部の温度変化を熱現像ドラム回転速度にフィード装置構成

DRYPRO 751/752 の装置構成を、Fig. ２に示す。
バリア袋で明室包装された未露光フィルムをサプライにセットするとバリア袋の自動巻き取りが行われ、フィルムのサイズ情報、タイプ情報等を自動認識する。さらに、自動キャリブレーションを行い、フィルムの感度特実現した。以下、熱現像ドラム回転速度制御の詳細について解説する。
３．１

熱現像プロセスの濃度安定化モデル

熱現像では、フィルム感光層内の温度分布をいかに早く所定の現像温度に均一に保ちかつ、所定の現像時間で性に合わせた LUT を作成する。
REGIUSや、CT、MRI等の診断装置から画像データを受信すると、サプライトレイよりフィルムをピックアップし、露光副走査部に搬送する。受信された画像データは、ユーザーの所望する階調変換と画像補間処理を経てレーザー光を変調し、高精度に搬送されているフィルム上に記録される。露光されたフィルムは、熱現像プロセスによって現像され、本体上部に排出される機構となっいかに早く現像進行を停止させるかが、高画質で安定な画像を提供する上で重要な点である。
現像プロセスは Fig. ３に示すように、挿入されたフィルムを対向ローラーにより回転するドラムに巻き付けながら現像する構成で、対向ローラー側は熱源がなくドラムからの熱供給を受けて温度を保持している。フィルムは熱現像部に挿入されると熱現ドラムと対向ローラーの双方から熱を吸収し昇温するが、対向ローラーは温度がている。
複数の診断装置から連続して送信された場合も、内蔵のプリントサーバー機能でキューイングし、順次プリント出力される。

バックする制御技術を開発し、より安定した濃度管理を低下し、連続処理に伴いフィルムの昇温速度は遅くなる。
一方、熱現像の冷却部においては、フィルムからの熱の持ち込みにより冷却部温度が上昇し、連続処理にともないフィルムの冷却速度は遅くなる。 Fig.４に連続処理と間欠処理での、これら温度の挙動と、現像後のフィルム濃度を推移を示した。

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ここで、Ｕは、フィルムがドラムと対向ロールの間にある時はフィルムと対向ロール間の伝熱係数、フィルムがない時は熱現ドラムと対向ロール間の伝熱係数。
Ｔｆは同様に、フィルムがある時はフィルム初期温度、フィルムがない時は熱現ドラム温度を用いた。
Fig.５に、対向ロール温度の推定と実測値の比較を示すが、良好な推定結果が得られている。

Fig.3 Heat development unit

Fig.5 Comparison of simulation and measured
temperature of the opposite roller

３．２

露光プロセスの濃度安定化モデル

露光では、画像信号に対応する所定の光エネルギーをいかに均一にフィルム面に照射しかつ、１スキャン内で最大８Ｋ画素の高速変調の応答性をいかに確保するかが、高画質で安定な画像を提供する上で重要な点である。
レーザー制御部は Fig. ６に示すように、レーザー発光量をフィードバックする直接変調方式を採用し、電子回路の温度安定化技術と合わせ、光量の安定性は露光部単体で確保している。
Fig.4 Temperature of the opposite roller and guide, anddensity change

一方、レーザーの波長は、Fig.７に示すような温度依存性があり、フィルムの分光特性と合わせ、露光部温度によりフィルムへの光エネルギー供給量が変化する傾向が

DRYPRO 751/752では、さらなる濃度安定化を目指し、ある。

対向ロールとガイド板温度をリアルタイムで計測及び推定し濃度変化量を予測、熱現像ドラム回転速度にフィードバックすることにより、より高精度にフィルムへの供給熱量の均一化を図った。
熱現像に起因する濃度変化量の推定式は、△濃度＝Ａ×Ｔ１＋Ｂ×Ｔ２＋ e・・・a

ここで、Ｔ１：ガイド板温度
Ｔ２：対向ロール温度であり、Ａ，Ｂは、各温度の濃度への寄与度を表す。
尚、対向ロール温度は、イメージャー本体への実装上、摺動部でありセンサー耐久性等の制約から、実測値は用Fig.6 Functional block diagram of the laser unit

いず、以下の s 式によりリアルタイムで推定した。
ｄＴ２ / ｄｔ ＝Ｕ×（Ｔｆ−Ｔ２）

・・・s

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Fig.9 Characteristic curves of various development time
Fig.7 Wave length at various temperature andabsorption curve of the imaging medium

g 式の制御の確認実験として、連続処理及び連続処理直後の間欠処理等を、環境 15℃と 30℃で行った結果を
Fig.10 に示す。制御なしの結果と比較し、濃度安定性が露光に起因する濃度変化量の推定式は、△濃度＝ Ｃ×Ｔ３ + e'・・・d改善されている。

ここで、Ｔ３：露光部雰囲気温度であり、Ｃは、温度の濃度への寄与度を表す。
３．３

熱現像ドラム回転速度制御

熱現部及び露光部における濃度変化量は、a、d 式を結合し、△濃度＝Ａ×Ｔ１＋Ｂ×Ｔ２＋Ｃ×Ｔ３＋ e" ・・・f
を用い、リアルタイムに各温度を計測あるいは推定し、時々刻々の濃度変化量を推定する。 Fig.８に示すように、推定値と実際のプリント濃度が良好に一致している。
熱現像ドラム回転速度へのフィードバックには、Fig.９に示す濃度に対する熱現像時間依存性を利用する。
熱現像ドラム回転速度 ＝ △濃度 / Ｄ＋Ｅ・・・g

ここで、△濃度は、f 式で推定した濃度変化量
Ｄ：現像時間依存性のパラメータ

Fig.10 Result of heat drum revolution control technology

Ｅ：基準速度に合わせるための定数項である。

４ まとめ
今回開発したDRYPRO 751/752は、熱現像ドラム回転速度制御による濃度安定化等さらなる高画質・高診断性の追求と、医用デジタルネットワークへの高度で柔軟な対応を可能としており、今後、ハイエンドからミドルレンジまで、より広範囲のお客様のニーズに応え、ご利用いただけるものと確信している。
最後に、本開発にあたり、ご協力いただいた多くの関係者の方々に感謝する。

Fig.8 Comparison of simulated density and measured density

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