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JP3302463B2 - Radiation detector and method of using the same - Google Patents

Radiation detector and method of using the same

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JP3302463B2
JP3302463B2 JP23326993A JP23326993A JP3302463B2 JP 3302463 B2 JP3302463 B2 JP 3302463B2 JP 23326993 A JP23326993 A JP 23326993A JP 23326993 A JP23326993 A JP 23326993A JP 3302463 B2 JP3302463 B2 JP 3302463B2
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JP
Japan
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light
radiation
image
instantaneous
scintillator
Prior art date
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JP23326993A
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Japanese (ja)
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雄一 細井
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication of JPH0784053A publication Critical patent/JPH0784053A/en
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は放射線検出器、とくに詳
細にはシンチレータと固体光検出器との組合せを利用す
る放射線検出器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation detector, and more particularly to a radiation detector utilizing a combination of a scintillator and a solid-state light detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、医療診断を目的とする放射線
撮影の医療用放射線撮影、物質の被破壊検査等を目的と
する工業用放射線撮影等の種々の分野における放射線撮
影において、増感紙と放射線写真フイルムとを組合せた
いわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によ
れば、被写体を透過したX線等の放射線が増感紙に入射
すると,増感紙に含まれる蛍光体はこの放射線のエネル
ギーを吸収して蛍光(瞬時発光)を発する。この発光に
より、増感紙に密着させるように重ね合わされた放射線
写真フイルムが感光し、放射線写真フイルム上には放射
線画像が形成される。このようにして放射線画像は直接
に放射線フイルム上に可視化された画像として得ること
ができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, intensifying screens have been used in various fields of radiography such as medical radiography for radiography for medical diagnosis and industrial radiography for destructive inspection of substances. A so-called radiographic method in combination with a radiographic film is used. According to this method, when radiation such as X-rays transmitted through the subject enters the intensifying screen, the phosphor contained in the intensifying screen absorbs the energy of the radiation and emits fluorescence (instantaneous emission). By this light emission, the radiographic film superimposed on the intensifying screen is exposed, and a radiographic image is formed on the radiographic film. In this way, the radiation image can be obtained directly as an image visualized on the radiation film.

【0003】一方、放射線写真フイルムに記録された放
射線画像を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録する
ことが種々の分野で行われている。たとえば、後の画像
処理に適合するように設計されたガンマ値の低いフィル
ムを用いてX線画像を記録し、このX線画像が記録され
たフィルムからX線画像を読み取って電気信号に変換
し、この電気信号(画像信号)に画像処理を施した後コ
ピー写真等に可視像として再生することにより、コント
ラスト,シャープネス,粒状性等の画質性能の良好な再
生画像を得ることが行われている(特公昭61-5193 号公
報参照)。
On the other hand, in various fields, a radiographic image recorded on a radiographic film is photoelectrically read to obtain an image signal, the image signal is subjected to appropriate image processing, and the image is reproduced and recorded. Have been done. For example, an X-ray image is recorded using a film having a low gamma value designed to be compatible with the subsequent image processing, and the X-ray image is read from the film on which the X-ray image is recorded and converted into an electric signal. By subjecting the electric signal (image signal) to image processing and reproducing it as a visible image in a copy photograph or the like, a reproduced image having good image quality performance such as contrast, sharpness, and granularity is obtained. (See Japanese Patent Publication No. 61-5193).

【0004】また、本願出願人により、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
の放射線エネルギーの一部が蓄積され、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ーに応じて輝
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一旦シート状の
蓄積性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレー
ザー光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得
られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、
この画像データに基づき被写体の放射線画像を写真感光
材料等の記録材料、CRT等に可視像として出力させる
放射線画像記録再生システムがすでに提案されている
(特開昭55-12429号,同56-11395号,同55-163472 号,
同56-104645 号,同55- 116340号等)。
Further, the applicant of the present invention reported that radiation (X-ray,
Irradiation with α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, ultraviolet rays, etc.) accumulates a part of this radiation energy, and then irradiates with excitation light such as visible light to produce stimulated emission according to the accumulated energy. Using a stimulable phosphor (stimulable phosphor), radiation image information of a subject such as a human body is temporarily recorded in a sheet-like stimulable phosphor, and the stimulable phosphor sheet is excited with a light beam such as a laser beam. To generate stimulable luminescence light, photoelectrically read the obtained stimulable luminescence light to obtain an image signal,
A radiation image recording / reproducing system for outputting a radiation image of a subject as a visible image on a recording material such as a photographic photosensitive material or a CRT based on the image data has already been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 55-12429 and 56-56). No. 11395, No. 55-163472,
Nos. 56-104645 and 55-116340).

【0005】このシステムは、従来の銀塩写真を用いる
放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域
にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有し
ている。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露
光量に対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光
の光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認め
られており、従って種々の撮影条件により放射線露光量
がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放
射される輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設
定して光電変換手段により読み取って電気信号に変換
し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、
CRT等の表示装置に放射線画像を可視像として出力さ
せることによって、放射線露光量の変動に影響されない
放射線画像を得ることができる。
[0005] This system has the practical advantage of being able to record images over a very wide radiation exposure area compared to conventional radiographic systems using silver halide photography. That is, in the case of the stimulable phosphor, it has been recognized that the amount of emitted light that is stimulated by excitation after accumulation is proportional to the radiation exposure amount over an extremely wide range. Even if fluctuates considerably, the amount of the stimulating light emitted from the stimulable phosphor sheet is read by the photoelectric conversion means with the reading gain set to an appropriate value and converted into an electric signal. Recording materials such as photographic photosensitive materials using
By outputting a radiation image as a visible image on a display device such as a CRT, it is possible to obtain a radiation image that is not affected by a change in radiation exposure.

【0006】しかしながら、上述した放射線写真システ
ムにより放射線画像を得るためには、上述した放射線画
像を直接可視化する際に、撮影に用いる放射線写真フイ
ルムと増感紙との感度領域を一致させて撮影を行う必要
がある。
However, in order to obtain a radiographic image by the above-described radiographic system, when the above-mentioned radiographic image is directly visualized, the radiographic film used for radiography and the sensitivity area of the intensifying screen are matched. There is a need to do.

【0007】また、上述した放射線写真フイルム、蓄積
性蛍光体シートを用いて光電的に放射線画像を読み取る
システムにおいては、上述したように放射線画像に画像
処理をおこなって目的に応じた濃度およびコントラスト
を有するように調整したり、放射線画像を一旦電気信号
に変換しなければならず、そのための画像読取装置を用
いて読取り走査を行う必要があり、放射線画像を得るた
めの操作が煩雑なものとなり、放射線画像を得るまでの
時間がかかるものとなっている。
Further, in the above-described system for reading a radiographic image photoelectrically using the radiographic film and the stimulable phosphor sheet, as described above, the radiographic image is subjected to image processing to obtain a density and contrast according to the purpose. It has to be adjusted to have a radiation image once converted into an electrical signal, it is necessary to perform scanning using an image reading device for that, the operation to obtain the radiation image becomes complicated, It takes a long time to obtain a radiation image.

【0008】そこで、従来のシステムにおける上記のよ
うな問題点を解決するために、放射線検出器が提案され
ている(例えば特開昭59-211263 号公報、特開平2-1640
67号公報、PCT国際公開番号WO92/06501号、Signa
l,noise,and read out considerations in the develop
ment of amorphous silicon photodiode arraysfor rad
iotherapy and diagnostic x-ray imaging ,L.E.Anton
uk et.al ,University of Michigan,R.A.Street Xero
x,PARC,SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Image Phy
sics(1991) ,p.108-119 )。
In order to solve the above-mentioned problems in the conventional system, a radiation detector has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-211263, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-1640).
No. 67, PCT International Publication No. WO 92/06501, Signa
l, noise, and read out considerations in the develop
ment of amorphous silicon photodiode arrays for rad
iotherapy and diagnostic x-ray imaging, LEAnton
uk et.al, University of Michigan, RAStreet Xero
x 、 PARC 、 SPIE Vol.1443 Medical Imaging V; Image Phy
sics (1991), pp. 108-119).

【0009】この放射線検出器は、例えば厚さ3mm の石
英ガラスからなる基板にアモルファス半導体膜を挟んで
透明導電膜と導電膜とからなるマトリクス状に配された
複数の固体光検出素子および互いに直交するようにマト
リクス状にパターン形成された複数の信号線と走査線と
から構成されている固体光検出器に、放射線を可視光に
変換するシンチレータを積層することにより構成されて
なるものである。
This radiation detector is composed of a plurality of solid-state photodetectors arranged in a matrix composed of a transparent conductive film and a transparent conductive film with an amorphous semiconductor film interposed therebetween on a substrate made of, for example, quartz glass having a thickness of 3 mm. As described above, a scintillator for converting radiation into visible light is stacked on a solid-state photodetector composed of a plurality of signal lines and scanning lines patterned in a matrix.

【0010】この放射線検出器をシンチレータが放射線
入射側の面を向くように配置し、放射線検出器に被写体
を透過した放射線を照射することにより、放射線がシン
チレータに直接入射して可視光に変換され、あるいはシ
ンチレータが輝尽性蛍光体である場合には、シンチレー
タに蓄積記録された放射線画像情報が励起光で励起する
ことにより輝尽発光光に変換され、この可視光あるいは
輝尽発光光が各固体光検出素子の光電変換部により検出
されて放射線画像情報を担持する画像信号に光電変換さ
れる。この画像信号は、放射線検出器の各固体光検出素
子に設けられた転送部から所定の読出し手段により読み
出され、所定の画像処理がなされた後にCRT等の再生
手段により再生される。このような放射線検出器を用い
ることにより、被写体の放射線画像を煩雑な操作を行う
ことなく直ちに再生することができるため、直ちにリア
ルタイムで放射線画像を得ることができ、上述した従来
のシステムの欠点を解消することができる。
The radiation detector is arranged so that the scintillator faces the surface on the radiation incident side, and by irradiating the radiation detector with radiation transmitted through the subject, the radiation directly enters the scintillator and is converted into visible light. Alternatively, when the scintillator is a stimulable phosphor, radiation image information stored and recorded in the scintillator is converted into stimulable luminescence by excitation with excitation light, and this visible light or stimulable luminescence is It is detected by the photoelectric conversion unit of the solid-state photodetector and is photoelectrically converted into an image signal carrying radiation image information. The image signal is read from a transfer unit provided in each solid-state light detecting element of the radiation detector by a predetermined reading unit, and after being subjected to predetermined image processing, is reproduced by a reproducing unit such as a CRT. By using such a radiation detector, a radiation image of a subject can be immediately reproduced without performing a complicated operation. Therefore, a radiation image can be obtained immediately in real time. Can be eliminated.

【0011】一方、同一被写体に対して相異なるエネル
ギー分布を有するX線を照射せしめ、被写体の特定の構
造物(例えば、臓器、骨、血管等)が特有のX線エネル
ギー吸収特性を有することを利用して特定の構造物が異
なって描出された2つの画像信号を得、その後この2つ
の画像信号に適当な重みづけをした上で両信号間で引き
算(サブトラクト)を行い特定の構造物の画像を抽出す
る、いわゆるエネルギーサブトラクション方法が知られ
ている(例えば特開昭59-83486号)。
On the other hand, the same subject is irradiated with X-rays having different energy distributions, and a specific structure (eg, organ, bone, blood vessel, etc.) of the subject has a specific X-ray energy absorption characteristic. The two image signals in which a specific structure is drawn differently are obtained by using the image signal, and after the two image signals are appropriately weighted, subtraction is performed between the two signals to perform subtraction between the two signals. A so-called energy subtraction method for extracting an image is known (for example, JP-A-59-83486).

【0012】この方法は、2枚の蓄積性蛍光体シートに
それぞれ放射線の高エネルギー成分、低エネルギー成分
を担持する放射線画像を同時に蓄積記録する1ショット
エネルギーサブトラクションを行い、各蓄積性蛍光体シ
ートから被写体の放射線画像を担持する画像信号を得、
各画像信号間で減算処理を行うことにより、被写体の特
定の構造物が強調された画像を得るものである。
In this method, one shot energy subtraction for simultaneously storing and recording a radiation image carrying a high energy component and a low energy component of radiation respectively on two stimulable phosphor sheets is performed. Obtaining an image signal carrying a radiation image of the subject;
By performing a subtraction process between the image signals, an image in which a specific structure of the subject is emphasized is obtained.

【0013】また、このようなエネルギーサブトラクシ
ョンを行うための蓄積性蛍光体シートも種々提案されて
いる。例えば、特開平3-211500号公報には、放射線吸収
特性が異なる2種類の蓄積性蛍光体を積層せしめるとと
もに各蓄積性蛍光体の間にシャッタ層を介在せしめた蓄
積性蛍光体シートが提案されている。この蓄積性蛍光体
シートによれば、シャッタ層を開いた状態で各蓄積性蛍
光体にそれぞれ異なるエネルギー成分の放射線画像を蓄
積記録するとともに、シャッタ層を閉じた状態で一方の
蓄積性蛍光体から画像信号を得る際の励起光が他方の蓄
積性蛍光体に入射しないようにすることができる。ま
た、特開平2-298899号公報には互いに画像特性(エメル
ギー吸収特性、感度等)が異なる複数種類の蓄積性蛍光
体をシートの表面に沿った方向に互いに分離するように
形成した蓄積性蛍光体シートが提案されている。この蓄
積性蛍光体シートにを用いて各蓄積性蛍光体にそれぞれ
エネルギー吸収特性が異なる放射線画像を蓄積記録し、
各蓄積性蛍光体に蓄積記録された放射線画像をから画像
信号を得、各画像信号間で重み付け減算処理を行うこと
により前述したエネルギーサブトラクション画像を得る
ことができる。
Various stimulable phosphor sheets for performing such energy subtraction have been proposed. For example, JP-A-3-211500 proposes a stimulable phosphor sheet in which two kinds of stimulable phosphors having different radiation absorption characteristics are laminated and a shutter layer is interposed between the respective stimulable phosphors. ing. According to this stimulable phosphor sheet, a radiation image of a different energy component is stored and recorded in each stimulable phosphor while the shutter layer is open, and from one stimulable phosphor with the shutter layer closed. Excitation light for obtaining an image signal can be prevented from being incident on the other stimulable phosphor. Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-298899 discloses a stimulable phosphor formed by separating a plurality of types of stimulable phosphors having different image characteristics (e.g., energy absorption characteristics and sensitivity) from each other in a direction along a sheet surface. Body sheets have been proposed. Using this stimulable phosphor sheet, the radiation images having different energy absorption characteristics are accumulated and recorded in each stimulable phosphor,
The above-described energy subtraction image can be obtained by obtaining an image signal from the radiation image stored and recorded in each of the stimulable phosphors, and performing a weighted subtraction process between the image signals.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た蓄積性蛍光体シートを用いてエネルギーサブトラクシ
ョン処理を行うと、複数種類の蓄積性蛍光体にエネルギ
ー吸収特性が異なる放射線を同時に照射することとなる
ため、フイルタ等を介在せしめてエネルギー成分を分離
しても、高エネルギー成分の放射線画像から得られた画
像信号と低エネルギー成分の放射線画像から得られた画
像信号との分離が不十分となることがあった。また、撮
影する際は各蓄積性蛍光体を重ね合わせた状態で放射線
を照射することができるが、画像信号の読出しは各蓄積
性蛍光体から別個に行われるため、読み出された各画像
信号を減算処理する際の各画像信号間の位置合わせを正
確に行うことが困難であるという問題があった。
However, when energy subtraction processing is performed using the above-described stimulable phosphor sheet, a plurality of types of stimulable phosphors are simultaneously irradiated with radiation having different energy absorption characteristics. Even if the energy components are separated by interposing a filter or the like, the separation of the image signal obtained from the high-energy component radiation image and the image signal obtained from the low-energy component radiation image may be insufficient. there were. In addition, when taking an image, radiation can be applied in a state where the stimulable phosphors are superimposed on each other. However, since the reading of the image signal is performed separately from each of the stimulable phosphors, There is a problem that it is difficult to accurately perform the alignment between the image signals when performing the subtraction processing.

【0015】また、エネルギーサブトラクションを行う
場合は、放射線の高エネルギー成分を担持する画像信号
と低エネルギー成分を担持する画像信号とが必要である
が、上述した放射線検出器においては、高エネルギー成
分、低エネルギー成分を担持する画像を同時に得ること
ができないため、2回撮影を行ういわゆる2ショトエネ
ルギーサブトラクションを行う必要がある。しかしなが
ら、2ショトエネルギーサブトラクションを行うと、対
応する2つの画像間に位置ずれが生じることがあり、結
果として良好なサブトラクション画像が得られなくなる
という問題がある。
When energy subtraction is performed, an image signal carrying a high energy component of the radiation and an image signal carrying a low energy component are required. Since images carrying low energy components cannot be obtained at the same time, it is necessary to perform so-called two-shot energy subtraction in which two shots are taken. However, when the two-shot energy subtraction is performed, a positional shift may occur between the corresponding two images, and as a result, there is a problem that a good subtraction image cannot be obtained.

【0016】さらに、画像信号間で位置合わせを行う必
要があるのは、エネルギーサブトラクションを行う場合
のみではなく、画像信号の加算処理を行う場合にも必要
なものである。
Further, it is necessary not only to perform the energy subtraction but also to perform the addition processing of the image signals in order to perform the alignment between the image signals.

【0017】本発明は上記事情に鑑み、上述したエネル
ギーサブトラクション処理あるいは加算処理を行うため
の複数の画像信号の位置合わせ精度が高く、また、エネ
ルギーサブトラクション処理を行う画像信号については
エネルギー成分の分離を良好に行うことができる放射線
検出器を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has high accuracy in the positioning of a plurality of image signals for performing the above-described energy subtraction processing or addition processing. It is an object of the present invention to provide a radiation detector that can perform satisfactorily.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の放射
線検出器は、放射線が照射されることにより放射線画像
情報を担う瞬時発光光を発光する瞬時発光蛍光体と、前
記放射線の照射により前記放射線画像情報が蓄積記録さ
れ励起光の照射により前記放射線画像情報を担う輝尽発
光光を発光する輝尽性蛍光体とを含むシンチレータと、
該シンチレータから発せられる前記瞬時発光光および前
記輝尽発光光を各別に画像信号に変換して出力する単一
の固体光検出器とを積層させてなることを特徴とするも
のである。
A first radiation detector according to the present invention comprises: an instantaneous light-emitting phosphor which emits instantaneous light which carries radiation image information when irradiated with radiation; A scintillator including a stimulable phosphor that emits stimulating luminescence light that carries the radiation image information upon irradiation of excitation light, where radiation image information is stored and recorded,
A single solid state photodetector that converts the instantaneous emission light and the photostimulated emission light emitted from the scintillator into respective image signals and outputs the image signals is stacked.

【0019】また、本発明による第2の放射線検出器は
本発明による第2の放射線検出器において、前記瞬時発
光蛍光体と前記輝尽性蛍光体とが互いに放射線吸収特性
が異なるものであることを特徴とするものである。
The second radiation detector according to the present invention is the second radiation detector according to the present invention, wherein the instantaneous light-emitting phosphor and the stimulable phosphor have different radiation absorption characteristics. It is characterized by the following.

【0020】さらに本発明による第3の放射線検出器
は、本発明による第1または第2の放射線検出器におい
て、前記シンチレータが前記瞬時発光蛍光体と前記輝尽
性蛍光体とをそれぞれ含む2枚のシンチレータからなる
ことを特徴とするものである。
Further, a third radiation detector according to the present invention is the first or second radiation detector according to the present invention, wherein the scintillator includes the instantaneous light-emitting phosphor and the stimulable phosphor, respectively. Characterized by the above scintillator.

【0021】また、本発明による第4の放射線検出器は
上述した本発明による放射線検出器において、前記シン
チレータと前記固体光検出器との間に前記瞬時発光光お
よび前記輝尽発光光を透過し、前記励起光を透過しない
フィルタを介在せしめたことを特徴とするものである。
A fourth radiation detector according to the present invention is the radiation detector according to the above-described present invention, wherein the instantaneous emission light and the photostimulated emission light are transmitted between the scintillator and the solid state light detector. And a filter that does not transmit the excitation light.

【0022】また、本発明による第5の放射線検出器
は、上述した本発明による放射線検出器において、前記
2枚のシンチレータの間に前記瞬時発光光および前記輝
尽発光光を透過し、前記励起光を透過しないフィルタを
介在せしめたことを特徴とするものである。
According to a fifth radiation detector of the present invention, in the above-described radiation detector of the present invention, the instantaneous emission light and the photostimulated emission light are transmitted between the two scintillators, and the excitation light is emitted. It is characterized in that a filter that does not transmit light is interposed.

【0023】さらに、本発明による第6の放射線検出器
は、上述した本発明による放射線検出器において、前記
シンチレータを挟んで前記固体光検出器とは反対側に、
前記励起光を発光する励起光源をさらに配したことを特
徴とするものである。
Further, a sixth radiation detector according to the present invention is the radiation detector according to the above-described present invention, wherein the scintillator is interposed on the opposite side to the solid-state light detector,
An excitation light source that emits the excitation light is further provided.

【0024】また、本発明による画像信号読出方法は、
上述した本発明による第1、第3、第4、第5または第
6の放射線検出器に放射線を照射し、該放射線の照射に
より前記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時発光光
により前記固体光検出器から出力された第1の画像信号
を読み出し、その後前記シンチレータに前記励起光を照
射して前記輝尽発光光により前記固体光検出器から出力
された第2の画像信号を読み出し、該読み出された第1
および第2の画像信号を加算して重ね合せ処理を行うこ
とを特徴とするものである。
Further, the image signal reading method according to the present invention comprises:
The above-described first, third, fourth, fifth or sixth radiation detector according to the present invention is irradiated with radiation, and the solid is generated by the instantaneous emission light emitted from the instantaneous emission phosphor by the irradiation of the radiation. Reading the first image signal output from the photodetector, and then irradiating the scintillator with the excitation light to read the second image signal output from the solid-state photodetector by the stimulated emission light; 1st read
And superimposing processing by adding the second image signal and the second image signal.

【0025】さらに、本発明による別の画像信号読出方
法は、上述した本発明による第1、第3、第4、第5ま
たは第6の放射線検出器に放射線を照射し、該放射線の
照射により前記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時
発光光により前記固体光検出器から出力された第1の画
像信号を読み出し、その後前記シンチレータに前記励起
光を照射して前記輝尽発光光により前記固体光検出器か
ら出力された第2の画像信号を読み出し、該読み出され
た第1および第2の画像信号を重み付け減算処理してエ
ネルギーサブトラクション処理を行うことを特徴とする
ものである。
Further, another image signal reading method according to the present invention is directed to irradiating the first, third, fourth, fifth or sixth radiation detector according to the present invention with radiation, and irradiating the radiation with the radiation. The first image signal output from the solid-state photodetector is read by the instantaneous light emitted from the instantaneous light-emitting phosphor, and then the scintillator is irradiated with the excitation light to emit the solid by the stimulated emission light. A second image signal output from the photodetector is read, and the read first and second image signals are weighted and subtracted to perform an energy subtraction process.

【0026】[0026]

【作用】本発明による第1の放射線検出器は、瞬時発光
光を発光する瞬時発光蛍光体と輝尽発光光を発光する輝
尽性蛍光体とをそれぞれ含むシンチレータと、瞬時発光
光、輝尽発光光を検出して画像信号に変換して出力する
単一の固体光検出器とを積層させてなるものである。こ
のため、瞬時発光光により固体光検出器から出力された
画像信号と、励起光の照射により輝尽性蛍光体から発せ
られた輝尽発光光により固体光検出器から出力された画
像信号とは、互いに位置が対応したものとなっている。
このため、各画像信号を加算することによって簡単な構
成により位置合せ精度の高い画像信号の重ね合せ処理を
行うことができる。
According to the first radiation detector of the present invention, a scintillator including an instantaneous light-emitting phosphor that emits instantaneously emitted light and a stimulable phosphor that emits stimulated light is provided. A single solid-state photodetector that detects emitted light, converts it into an image signal, and outputs the image signal is stacked. For this reason, the image signal output from the solid-state photodetector by the instantaneous emission light and the image signal output from the solid-state photodetector by the stimulable emission light emitted from the stimulable phosphor by the irradiation of the excitation light. , And their positions correspond to each other.
For this reason, by adding the respective image signals, it is possible to perform a superposition process of the image signals with high positioning accuracy with a simple configuration.

【0027】また、瞬時発光蛍光体と輝尽性蛍光体とを
互いに放射線吸収特性が異なるものとし、瞬時発光光お
よび輝尽発光光のそれぞれより固体光検出器から出力さ
れた画像信号を重み付け減算処理することにより、簡単
な構成により位置合せ精度の高いエネルギーサブトラク
ション処理を行うことができる。
Further, the instantaneous light-emitting phosphor and the stimulable phosphor have different radiation absorption characteristics, and the image signal output from the solid-state photodetector is weighted and subtracted from each of the instantaneous light and the stimulable light. By performing the processing, it is possible to perform the energy subtraction processing with high alignment accuracy with a simple configuration.

【0028】さらに、シンチレータを瞬時発光蛍光体と
輝尽性蛍光体とをそれぞれ含む2枚のシンチレータとす
ることにより、各蛍光体から発せられる瞬時発光光およ
び輝尽発光光の分離を良好に行うことができ、各シンチ
レータより発せられた瞬時発光光および輝尽発光光によ
り固体光検出器から出力された画像信号の担持する情報
の分離を良好に行うことができる。
Further, by using the scintillator as two scintillators each containing an instantaneous luminescent phosphor and a stimulable phosphor, the instantaneous luminescent light and stimulable luminescent light emitted from each phosphor can be well separated. Thus, the information carried by the image signal output from the solid-state photodetector can be satisfactorily separated by the instantaneous emission light and the stimulated emission light emitted from each scintillator.

【0029】また、シンチレータと固体光検出器のとの
間に瞬時発光光および輝尽発光光を透過し励起光を透過
させないフィルタを設けることにより、シンチレータに
励起光を照射して輝尽発光光を得る際に固体光検出器に
励起光が入射することがなくなり、励起光によるノイズ
の少ない画像信号を得ることができる。
Further, by providing a filter between the scintillator and the solid-state photodetector, which transmits the instantaneous emission light and the stimulated emission light but does not transmit the excitation light, the scintillator is irradiated with the excitation light to emit the stimulated emission light. The excitation light does not enter the solid-state photodetector at the time of obtaining, and an image signal with less noise due to the excitation light can be obtained.

【0030】さらに、シンチレータを2枚に分離したも
のについて、各シンチレータの間に前述したフィルタを
設けることにより、固体光検出器と接するシンチレータ
に含まれる蛍光体から発光される光の波長の幅の自由度
を広げることができ、使用することができる蛍光体の幅
を広げることができる。
Further, with respect to the scintillator separated into two pieces, by providing the above-mentioned filter between each scintillator, the width of the wavelength of light emitted from the phosphor contained in the scintillator in contact with the solid-state photodetector is determined. The degree of freedom can be increased, and the width of the phosphor that can be used can be increased.

【0031】また、励起光を発する2次元状の励起光源
をシンチレータを挟んで固体光検出器とは反対側に設け
ることにより、励起光と放射線検出器とを一体として構
成することができ、放射線検出器を用いた画像信号読出
システムをコンパクトに構成することができる。
Further, by providing the two-dimensional excitation light source for emitting the excitation light on the opposite side of the scintillator from the solid-state light detector, the excitation light and the radiation detector can be integrally formed. An image signal reading system using the detector can be configured compactly.

【0032】[0032]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図1は本発明による放射線検出器の第1実
施例を表す図である。図1に示すように本発明の実施例
による放射線検出器1は、平面状のシンチレータ3とフ
ィルタ7を介して積層させた固体光検出器2とからなる
ものである。ここでシンチレータ3は、輝尽性蛍光体お
よび通常の蛍光体の2種類の蛍光体を含有してなるもの
であり、本実施例においては、輝尽性蛍光体として発光
ピークが400 nmにあるBaF(BrI):Eu2+を、
通常の蛍光体として発光ピークが420 nmにあるCaW
4 を含有してなるものである。なお、本実施例におい
ては、輝尽性蛍光体が放射線のうち低エネルギー成分の
吸収特性に優れ、通常の蛍光体が放射線の高エネルギー
成分の吸収特性に優れているものである。また、フィル
タ7はLEDを2次元状に配した励起光源8から発せら
れる励起光8Aが固体光検出器2に入射しないように励起
光8Aをカットするものであり、励起光8Aの波長を600 n
mとした場合に、600 nmの波長の光をカットし、前述
した輝尽性蛍光体および通常蛍光体から発光される400
,420 nmの波長の光を通過できるようにB−410光学
フィルタを用いるものとする。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the radiation detector according to the present invention. As shown in FIG. 1, a radiation detector 1 according to an embodiment of the present invention includes a planar scintillator 3 and a solid-state photodetector 2 stacked with a filter 7 interposed therebetween. Here, the scintillator 3 contains two types of phosphors, a stimulable phosphor and a normal phosphor. In this embodiment, the stimulable phosphor has an emission peak at 400 nm. BaF (BrI): Eu 2+ ,
CaW with emission peak at 420 nm as a normal phosphor
It contains O 4 . In the present embodiment, the stimulable phosphor is excellent in the absorption characteristic of the low energy component of the radiation, and the ordinary phosphor is excellent in the absorption characteristic of the high energy component of the radiation. The filter 7 cuts the excitation light 8A so that the excitation light 8A emitted from the excitation light source 8 having LEDs arranged two-dimensionally does not enter the solid-state photodetector 2. n
m, the light having a wavelength of 600 nm is cut, and the light emitted from the stimulable phosphor and the normal phosphor is emitted.
, 420-nm optical filter is used to pass light having a wavelength of 420 nm.

【0034】ここで、固体光検出器2の詳細について説
明する。図2は固体光検出器の詳細を表す図である。図
2に示すように固体光検出器2は複数の固体光検出素子
18からなるものであり、固体光検出素子18は、樹脂シー
トからなる基板11の上にパターン成形した導電膜からな
る信号線12A ,12B があり、アモルファスシリコン13と
透明電極14とからなる光電変換部としてのフォトダイオ
ード15、アモルファスシリコン16およびアモルファスシ
リコン13内に設けられた転送電極16A (ゲート)からな
る転送部としての薄膜トランジスタ17により構成されて
なるものである。そしてこのように構成された固体光検
出素子18を2次元状に複数配置することにより固体光検
出器2が構成され、この固体光検出器2をシンチレータ
3と積層させることにより放射線検出器1が構成されて
いるものである。ここで、樹脂シート11の厚さは数百ミ
クロン程度であり、X線吸収率は低いものである。ま
た、アモルファスシリコン13の厚さは1ミクロン程度で
ある。
Here, the details of the solid-state photodetector 2 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating details of the solid-state photodetector. As shown in FIG. 2, the solid-state photodetector 2 includes a plurality of solid-state photodetectors.
The solid-state photodetector 18 has signal lines 12A and 12B made of a conductive film patterned on a substrate 11 made of a resin sheet, and a photoelectric conversion element made of an amorphous silicon 13 and a transparent electrode 14. It comprises a photodiode 15 as a unit, a thin film transistor 17 as a transfer unit comprising an amorphous silicon 16 and a transfer electrode 16A (gate) provided in the amorphous silicon 13. By arranging a plurality of the solid-state photodetectors 18 having such a configuration in a two-dimensional manner, a solid-state photodetector 2 is formed. By stacking the solid-state photodetector 2 on a scintillator 3, the radiation detector 1 It is configured. Here, the thickness of the resin sheet 11 is about several hundred microns, and the X-ray absorptivity is low. The thickness of the amorphous silicon 13 is about 1 micron.

【0035】X線源4より発せられたX線5は被写体6
に照射され、被写体6を透過する。被写体6を透過した
X線5は放射線検出器1に照射される。放射線検出器1
に照射されたX線5は、まず放射線検出器1を構成する
シンチレータ3に照射される。これにより、シンチレー
タ3に含まれる通常蛍光体が被写体6の放射線画像情報
に応じて瞬時発光し、この瞬時発光光が固体光検出器2
を構成する各固体光検出素子18の光電変換部としてのフ
ォトダイオード15により受光される。また、これと同時
にシンチレータ3に含まれる輝尽性蛍光体には、被写体
6の放射線画像情報が蓄積記録される。そしてこの瞬時
発光光が光電変換され、発光強度に応じてフォトダイオ
ード15において信号電荷が発生する。その後この信号電
荷が読み出され被写体6の低エネルギー成分の放射線画
像情報を担持する電気信号としての画像信号S1が出力
される。出力された画像信号S1は対数変換手段20によ
って対数変換された後、A/D変換手段でデジタル化さ
れ、このようにして得られたデジタル画像信号 logS1
はメモリ22に一旦記憶される。
The X-ray 5 emitted from the X-ray source 4 is
And is transmitted through the subject 6. The X-ray 5 transmitted through the subject 6 is applied to the radiation detector 1. Radiation detector 1
The X-rays 5 radiated onto the scintillator 3 constituting the radiation detector 1 are first radiated. As a result, the normal phosphor contained in the scintillator 3 emits light instantaneously according to the radiation image information of the subject 6, and this instantaneous light is emitted by the solid-state photodetector 2.
The light is received by the photodiode 15 as a photoelectric conversion unit of each of the solid-state light detecting elements 18 that constitute the solid-state photodetector 18. At the same time, radiation image information of the subject 6 is accumulated and recorded on the stimulable phosphor contained in the scintillator 3. Then, the instantaneous light is photoelectrically converted, and signal charges are generated in the photodiode 15 according to the light emission intensity. Thereafter, the signal charges are read out, and an image signal S1 as an electric signal carrying radiation image information of a low energy component of the subject 6 is output. The output image signal S1 is logarithmically converted by the logarithmic conversion unit 20, and then digitized by the A / D conversion unit, and the digital image signal logS1 obtained in this manner.
Are temporarily stored in the memory 22.

【0036】次いで、励起光源8から励起光8Aが発せら
れシンチレータ3に照射される。これにより、シンチレ
ータ3に含まれる輝尽性蛍光体が励起され、輝尽性蛍光
体に蓄積記録された被写体6の放射線画像情報を担持す
る輝尽発光光が発せられ、この輝尽発光光が固体光検出
器2を構成する各固体光検出素子18の光電変換部として
のフォトダイオード15により受光される。この際、励起
光8Aは、フィルタ7によりカットされるため、励起光8A
が固体光検出器2に検出されることはない。そしてこの
輝尽発光光が光電変換され発光強度に応じてフォトダイ
オード15内において信号電荷が発生する。その後、この
信号電荷が読み出され被写体6の高エネルギー成分の放
射線画像を担持する電気信号としての画像信号S2が出
力される。出力された画像信号S2は対数変換手段20に
よって対数変換された後、A/D変換手段21においてデ
ジタル化され、こうして得られたデジタル画像信号 log
S1はメモリ22に記憶される。
Next, the excitation light 8A is emitted from the excitation light source 8 and radiated to the scintillator 3. As a result, the stimulable phosphor contained in the scintillator 3 is excited, and stimulable luminescent light carrying radiation image information of the subject 6 stored and recorded in the stimulable phosphor is emitted. The light is received by a photodiode 15 as a photoelectric conversion unit of each solid-state light detecting element 18 constituting the solid-state light detector 2. At this time, since the excitation light 8A is cut by the filter 7, the excitation light 8A
Is not detected by the solid-state light detector 2. Then, the stimulated emission light is photoelectrically converted, and signal charges are generated in the photodiode 15 according to the emission intensity. Thereafter, the signal charges are read out, and an image signal S2 is output as an electric signal carrying a high-energy component radiation image of the subject 6. The output image signal S2 is logarithmically converted by the logarithmic conversion means 20, and then digitized by the A / D conversion means 21, and the digital image signal log thus obtained is obtained.
S1 is stored in the memory 22.

【0037】上述したように画像信号S1,S2がとも
にメモリ22に記憶されると、両信号はメモリから読み出
されて演算手段23に入力される。
When the image signals S1 and S2 are both stored in the memory 22 as described above, both signals are read out from the memory and input to the calculating means 23.

【0038】演算手段23は、入力される2つの画像信号
logS1, logS2を適当に重み付けをした上で、対応
する固体光検出素子毎に減算して、デジタルの差信号 Ssub =a・ logS1 −b・ logS2 +c [a・bは重み付け係数、cはバイアス成分である] を求める。この差信号Ssub は画像処理手段24において
階調処理、周波数処理等の画像処理を受けた後、再生手
段25に送られて、放射線画像の再生に供せられる。この
再生手段25は、CRT等のディスプレイ手段でもよい
し、感光フイルムに光走査記録を行なう記録装置であっ
てもよいし、あるいはそのために画像信号を一旦光ディ
スク、磁気ディスク等の画像ファイルに記憶させる装置
に置き換えられてもよい。
The arithmetic means 23 is a circuit for inputting two image signals.
logS1, logS2 on which was suitably weighted and subtracted for each corresponding solid-state photodetector element, a digital difference signal Ssub = a · logS 1 -b · logS 2 + c [a · b is the weighting factor, c is Bias component]. The difference signal Ssub is subjected to image processing such as gradation processing and frequency processing in the image processing means 24, and then sent to the reproduction means 25 for reproduction of a radiation image. The reproducing means 25 may be a display means such as a CRT, or a recording device for performing optical scanning recording on a photosensitive film, or may temporarily store an image signal in an image file such as an optical disk or a magnetic disk. It may be replaced by a device.

【0039】また、ここでデジタル画像信号が対数値と
して扱われるのは、画像データの帯域圧縮がなされ、か
つ不必要な画像情報の完全除去が可能となるからであ
り、対数値に変換しない原画像信号により同様のことを
行うことも可能である。
The reason why the digital image signal is treated as a logarithmic value is that the band of the image data is compressed and unnecessary image information can be completely removed. It is also possible to do the same with image signals.

【0040】上述のようなサブトラクション演算を行う
際に係数a、bを適切に定めると、得られた差信号Ssu
b においては、被写体6へ特定構造物以外の部分につい
ての信号成分が消去されるようになる。したがってこの
差信号Ssub に基づいて画像再生を行えば、上記特定構
造物のみが抽出された放射線画像を得ることができる。
このサブトラクション演算を行う際には、前述のように
相対応する画素間で演算を行うことが必要である。ここ
で、本発明は、放射線検出器1の固体光検出器2を構成
する各固体光検出素子18の位置は不変であり、またシン
チレータ3に含まれる2種類の蛍光体から発せられる瞬
時発光光および輝尽発光光に担持される放射線画像情報
の位置関係も同一であるため、マーカを使用したり読出
し位置を固定する等の特別な動作を必要とせず、単に放
射線検出器1から画像信号S1,S2を読み出し、画像
信号S1,S2が読み出された固体光検出素子18を対応
させて減算することにより、すでに位置合せは行われて
いるものである。
If the coefficients a and b are appropriately determined when performing the above-described subtraction operation, the obtained difference signal Ssu
In b, the signal components of the part other than the specific structure in the subject 6 are deleted. Therefore, if an image is reproduced based on the difference signal Ssub, a radiation image in which only the specific structure is extracted can be obtained.
When performing the subtraction calculation, it is necessary to perform the calculation between the corresponding pixels as described above. Here, according to the present invention, the position of each solid-state light detecting element 18 constituting the solid-state light detector 2 of the radiation detector 1 is invariable, and the instantaneous emission light emitted from two kinds of phosphors included in the scintillator 3 is used. Since the positional relationship between the radiation image information carried by the stimulated emission light is the same, no special operation such as using a marker or fixing the reading position is required, and the image signal S1 is simply output from the radiation detector 1. , S2, and the image signals S1 and S2 are read out and the corresponding solid-state light detecting elements 18 are subtracted in correspondence with each other, whereby the alignment has already been performed.

【0041】次いで、本発明による放射線検出器の第2
実施例について説明する。
Next, the second embodiment of the radiation detector according to the present invention will be described.
An example will be described.

【0042】図3は本発明による放射線検出器の第2実
施例を表す図である。図3に示すように、本発明の第2
実施例による放射線検出器1は、前述したBaF(Br
I):Eu2+等とCaWO4 等の通常の蛍光体とを別々
のシンチレータ3A,3Bに含有させるようにしたものであ
り、輝尽性蛍光体を含有するシンチレータ3Aと通常の蛍
光体を含有するシンチレータ3Bとを積層させ、このシン
チレータ3A,3Bとフィルタ7を介して固体検出器2を積
層させてなるものである。なお、図3において示される
矢印は放射線および励起光が入射される方向を示すもの
である。
FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the radiation detector according to the present invention. As shown in FIG.
The radiation detector 1 according to the embodiment includes the above-described BaF (Br).
I): Eu 2+ or the like and a normal phosphor such as CaWO 4 are contained in separate scintillators 3A and 3B, and a scintillator 3A containing a stimulable phosphor and a normal phosphor are used. A scintillator 3B is laminated, and the solid state detector 2 is laminated via the scintillators 3A and 3B and the filter 7. Note that arrows shown in FIG. 3 indicate directions in which radiation and excitation light are incident.

【0043】前述した本発明の第1実施例と同様に被写
体を通過したX線5が放射線検出器1に照射されると、
シンチレータ3Aに被写体6の放射線画像情報が蓄積記録
されるとともに、シンチレータ3Bが被写体6の放射線画
像情報に応じて瞬時発光する。この瞬時発光光は固体光
検出器2を構成する各固体光検出素子18に検出され、こ
の瞬時発光光の発光強度に応じた画像信号S1が放射線
検出器1から出力される。
When the X-rays 5 passing through the subject are irradiated on the radiation detector 1 in the same manner as in the first embodiment of the present invention,
The scintillator 3A stores and records the radiation image information of the subject 6, and the scintillator 3B emits light instantaneously according to the radiation image information of the subject 6. This instantaneous emission light is detected by each solid-state light detection element 18 constituting the solid-state light detector 2, and an image signal S1 corresponding to the emission intensity of the instantaneous emission light is output from the radiation detector 1.

【0044】次いで、励起光源8から励起光8Aが発せら
れ、励起光8Aはシンチレータ3Aに照射される。これによ
り、シンチレータ3Aが励起され、シンチレータ3Aに蓄積
記録された被写体6の放射線画像情報を担持する輝尽発
光光が発せられ、この輝尽発光光が固体光検出素子2を
構成する各固体光検出素子8に検出され、この輝尽発光
光の発光強度に応じた画像信号S2が放射線検出器1か
ら出力される。
Next, excitation light 8A is emitted from the excitation light source 8, and the excitation light 8A is irradiated on the scintillator 3A. As a result, the scintillator 3A is excited, and stimulated emission light carrying radiation image information of the subject 6 stored and recorded in the scintillator 3A is emitted. An image signal S2 detected by the detection element 8 and corresponding to the emission intensity of the stimulated emission light is output from the radiation detector 1.

【0045】放射線検出器1から出力された2つの画像
信号S1,S2は、前述した本発明の第1実施例と同様
にエネルギーサブトラクション処理がなされ、このエネ
ルギーサブトラクション処理がなされた画像信号は再生
手段25においてエネルギーサブトラクション画像として
再生される。
The two image signals S1 and S2 output from the radiation detector 1 are subjected to energy subtraction processing in the same manner as in the first embodiment of the present invention described above, and the image signals subjected to the energy subtraction processing are reproduced by the reproducing means. At 25, it is reproduced as an energy subtraction image.

【0046】なお、上述した本発明の第2実施例におい
ては、2つのシンチレータ3A,3Bのうち、固体光検出器
2に近い方に、瞬時発光する通常の蛍光体を含むシンチ
レータ3Bを配するようにしているが、輝尽発光する蛍光
体を含むシンチレータ3Aを固体光検出器2に近い方に配
するようにしてもよいものである。
In the above-described second embodiment of the present invention, a scintillator 3B including a normal phosphor that emits light instantaneously is disposed closer to the solid-state photodetector 2 among the two scintillators 3A and 3B. However, the scintillator 3A including a phosphor that stimulates emission may be arranged closer to the solid-state photodetector 2.

【0047】次いで本発明の第3実施例について説明す
る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0048】図4は本発明の第3実施例を表す図であ
る。図4に示すように本発明の第3実施例による放射線
検出器1は、本発明の第2実施例に示すように、輝尽性
蛍光体と通常の蛍光体とを別々のシンチレータ3A,3Bに
含有させるようにしたものであり、さらに、このシンチ
レータ3A,3Bの間に瞬時発光光と輝尽発光光は透過する
が励起光は透過しないフィルタ7を介在せしめたもので
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the radiation detector 1 according to the third embodiment of the present invention, as shown in the second embodiment of the present invention, separates a stimulable phosphor and a normal phosphor into separate scintillators 3A and 3B. The scintillators 3A and 3B are provided with a filter 7 that transmits instantaneous emission light and photostimulated emission light but does not transmit excitation light.

【0049】本発明の第3実施例による放射線検出器1
からの画像信号の読み出しについては、上述した本発明
の第2実施例と同一であるためここでは詳細な説明は省
略するが、本発明の第3実施例においては、シンチレー
タ3Bから発せられた瞬時発光がフィルタ7を介すること
なく直接固体光検出器2に入射されるため、瞬時発光す
る蛍光体の波長の自由度が大きくなり、輝尽性蛍光体か
ら発せられる輝尽発光光の波長に制限されずに瞬時発光
する蛍光体を自由に選択することが可能となる。
A radiation detector 1 according to a third embodiment of the present invention
The readout of the image signal from the third embodiment is the same as that of the above-described second embodiment of the present invention, and therefore detailed description is omitted here. However, in the third embodiment of the present invention, the instantaneous light emitted from the scintillator 3B is used. Since the emitted light is directly incident on the solid-state photodetector 2 without passing through the filter 7, the degree of freedom of the wavelength of the phosphor that emits light instantaneously increases, and the wavelength of the stimulated emission light emitted from the stimulable phosphor is limited. Instead, a phosphor that emits light instantaneously can be freely selected.

【0050】次いで本発明の第4実施例について説明す
る。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0051】図5は本発明の第4実施例を表す図であ
る。図5に示すように、本発明の第4実施例による放射
線検出器1は、上述した本発明の第1実施例と同様に輝
尽性蛍光体および通常の蛍光体を含有するシンチレータ
3と固体光検出器2とをフィルタ7を介して積層させて
なるものであるが、X線が入射される側に固体光検出器
2を配するとともに、シンチレータ3の側に励起光を発
する2次元状の励起光源8′を放射線検出器1と一体と
なるように配したものである。
FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the radiation detector 1 according to the fourth embodiment of the present invention includes a scintillator 3 containing a stimulable phosphor and a normal phosphor and a solid state, similarly to the above-described first embodiment of the present invention. The photodetector 2 is laminated with a filter 7 interposed therebetween. The solid-state photodetector 2 is arranged on the side where X-rays are incident, and a two-dimensional shape that emits excitation light on the side of the scintillator 3. Are arranged so as to be integrated with the radiation detector 1.

【0052】ここで、シンチレータ3にX線が入射され
た場合には、X線の低エネルギー成分はシンチレータ3
のX線が入射された側の表面近傍に停まり、表面から離
れた裏面の側にX線の高エネルギー成分が停留するもの
である。このため輝尽性蛍光体をX線の高エネルギー成
分吸収特性に優れるものを用いた場合、X線の高エネル
ギー成分はシンチレータ3のX線が照射されなかった側
に停留する。このため、X線の高エネルギー成分が停留
されている側から励起光を照射した方が、シンチレータ
3に蓄積記録されたより多くのX線の高エネルギー成分
を含む放射線画像情報を担持する輝尽発光光が発光され
る。
Here, when X-rays enter the scintillator 3, the low energy components of the X-rays are
The high-energy component of the X-rays stays near the surface on the side where the X-rays are incident, and on the back side away from the surface. For this reason, when a stimulable phosphor having excellent X-ray high-energy component absorption characteristics is used, the high-energy component of X-rays stays on the side of the scintillator 3 where the X-ray was not irradiated. Therefore, when the excitation light is irradiated from the side where the high-energy component of X-rays is stagnated, the stimulated emission that carries the radiation image information containing more high-energy components of X-rays stored and recorded in the scintillator 3 is more preferable. Light is emitted.

【0053】したがって、本発明の第4実施例による放
射線検出器1においては瞬時発光により得られる画像信
号S1と輝尽発光光により得られる画像信号S2とのエ
ネルギーの分離をより良好に行うことができるため、よ
り良好なエネルギーサブトラクション処理を行うことが
できる。
Therefore, in the radiation detector 1 according to the fourth embodiment of the present invention, the energy of the image signal S1 obtained by the instantaneous emission and the image signal S2 obtained by the stimulated emission can be better separated. As a result, better energy subtraction processing can be performed.

【0054】ここで、前述した本発明の第4実施例にお
いては、X線が入射される側に固体光検出器2が配され
ているため、固体光検出器2を構成する各固体光検出素
子18が設けられる基板は、X線を透過する特性を有する
ものでなければならない。
Here, in the above-described fourth embodiment of the present invention, since the solid-state photodetector 2 is disposed on the side where X-rays are incident, each solid-state photodetector constituting the solid-state photodetector 2 is provided. The substrate on which the element 18 is provided must have a property of transmitting X-rays.

【0055】なお、上述した本発明の第1から第4実施
例においては、固体光検出器から出力された2つの画像
信号S1,S2についてエネルギーサブトラクション処
理を行うようにしているが、2つの画像信号S1,S2
について重み付け加算処理(重ね合せ処理)を行うよう
にしてもよいものである。
In the first to fourth embodiments of the present invention described above, the energy subtraction processing is performed on the two image signals S1 and S2 output from the solid-state photodetector. Signals S1 and S2
May be subjected to a weighted addition process (superposition process).

【0056】すなわち、図1に示す演算手段23におい
て、デジタルに変換された2つの画像信号 logS1, l
ogS2について、 Sad=k1 logS1+k2 logS2 …(2) 但し、k1,k2:重み係数 なる演算を行うようにしてもよいものである。このよう
に2つの画像信号S1,S2について重ね合せ処理を施
すことにより、画像信号の強調をすることができ、より
鮮鋭度の高い再生画像を得ることができる。
That is, two image signals logS1, l converted into digital signals by the arithmetic means 23 shown in FIG.
For ogS2, Sad = k1 logS1 + k2 logS2 (2) where k1, k2: weighting coefficient may be calculated. By performing the superposition process on the two image signals S1 and S2 in this manner, the image signals can be emphasized, and a reproduced image with higher sharpness can be obtained.

【0057】また、上述した実施例においては、シンチ
レータと固体光検出器との間、あるいは2つのシンチレ
ータの間に瞬時発光と輝尽発光光は透過するが、励起光
は透過しないフィルタを介在せしめているが、固体光検
出器が瞬時発光と輝尽発光光は検出するが励起光は検出
しないという放射線検出特性を有するものであれば、と
くにフィルタを介在せしめる必要はないものである。
In the above-described embodiment, a filter that transmits instantaneous light and stimulated emission light but does not transmit excitation light is interposed between the scintillator and the solid state light detector or between the two scintillators. However, as long as the solid-state photodetector has a radiation detection characteristic of detecting instantaneous light emission and stimulated emission light but not excitation light, it is not particularly necessary to interpose a filter.

【0058】さらに、上述した実施例においては輝尽発
光する輝尽性蛍光体と瞬時発光する通常の蛍光体との放
射線吸収特性を異なるものとしているが、上述した重ね
合せ処理を行う場合は、とくに放射線吸収特性を各蛍光
体について異なるものとする必要はないものである。
Further, in the above-described embodiment, the stimulable phosphor that emits stimulable light and the ordinary phosphor that emits light instantaneously have different radiation absorption characteristics. In particular, it is not necessary to make the radiation absorption characteristics different for each phosphor.

【0059】また、上述した実施例においては瞬時発光
する通常の蛍光体としてCaWO4を、輝尽発光する輝
尽性蛍光体としてBaF(BrI):Eu2+を用いるよ
うにしているがこれらに限定されるものではなく、通常
の蛍光体としては瞬時発光するものであればいかなる蛍
光体を用いてもよく、例えばSrFBr:Eu2+、Gd
2 2 S:Tb3+等を用いるようにしてもよい。また、
輝尽性蛍光体としては輝尽発光するものであれば、いか
なる蛍光体を用いるようにしてもよいものである。
In the above embodiment, CaWO 4 is used as a normal phosphor that emits light instantaneously, and BaF (BrI): Eu 2+ is used as a stimulable phosphor that emits light. There is no particular limitation, and any phosphor may be used as the ordinary phosphor as long as it emits light instantaneously. For example, SrFBr: Eu 2+ , Gd
2 O 2 S: Tb 3+ or the like may be used. Also,
As the stimulable phosphor, any phosphor may be used as long as it emits stimulable light.

【0060】また、上述した実施例においては、フィル
タとしてB−410 光学フィルタを使用し、波長410 nm
付近の光のみを透過させるようにしているが、瞬時発光
および輝尽発光光を透過させ、励起光を透過させないも
のであればいかなるフィルタを用いてもよいものであ
る。
In the above-described embodiment, a B-410 optical filter is used as a filter, and a wavelength of 410 nm is used.
Although only the light in the vicinity is transmitted, any filter may be used as long as it transmits instantaneous light and stimulated light and does not transmit excitation light.

【0061】さらに上述した実施例においては、半導体
層としてアモルファスシリコン層を用いているが、これ
に限定されるものではなく、いかなる半導体層を用いる
ようにしてもよいものである。
Further, in the above-described embodiment, the amorphous silicon layer is used as the semiconductor layer. However, the present invention is not limited to this, and any semiconductor layer may be used.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る放射線検出器および画像信号読出方法は、瞬時発光す
る蛍光体と輝尽発光する蛍光体とを別個に設け、各蛍光
体から発せられる瞬時発光光および輝尽発光光を1つの
固体光検出器によりそれぞれ検出して別個の画像信号を
得るようにしたため、この画像信号の位置合せを容易か
つ精度良く行うことができ、各画像信号の分離を良好に
行うことができる。したがって、この各画像信号を用い
た重ね合せ処理においては、より画質を向上させること
ができ、エネルギーサブトラクション処理においてはエ
ネルギー分離の良好なエネルギーサブトラクション画像
を得ることができる。
As described above in detail, in the radiation detector and the image signal reading method according to the present invention, a phosphor that emits light instantaneously and a phosphor that emits stimulated light are separately provided and emitted from each phosphor. The instantaneous emission light and the stimulated emission light are each detected by one solid-state photodetector to obtain separate image signals. Therefore, the alignment of the image signals can be performed easily and accurately, and each image signal can be detected. Separation can be performed favorably. Therefore, in the superimposition processing using each image signal, the image quality can be further improved, and in the energy subtraction processing, an energy subtraction image with good energy separation can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例による放射線検出器を表す
FIG. 1 is a diagram showing a radiation detector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】放射線検出器の固体光検出器を構成する固体光
検出素子を表す断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a solid-state light detecting element included in the solid-state light detector of the radiation detector.

【図3】本発明の第2実施例による放射線検出器を表す
FIG. 3 is a diagram illustrating a radiation detector according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例による放射線検出器を表す
FIG. 4 is a diagram showing a radiation detector according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例による放射線検出器を表す
FIG. 5 is a view showing a radiation detector according to a fourth embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放射線検出器 2 固体光検出器 3 シンチレータ 4 X線源 5 X線 6 被写体 7 フィルタ 8,8′ 励起光源 8A, 励起光 20 対数変換手段 21 A/D変換手段 22 メモリ 23 演算手段 24 画像処理手段 25 再生手段 S1,S2,S′ 画像信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation detector 2 Solid-state photodetector 3 Scintillator 4 X-ray source 5 X-ray 6 Subject 7 Filter 8, 8 'Excitation light source 8A, Excitation light 20 Logarithmic conversion means 21 A / D conversion means 22 Memory 23 Arithmetic means 24 Image processing Means 25 Reproduction means S1, S2, S 'Image signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 5/32 H04N 5/325 5/325 H01L 31/00 A (56)参考文献 特開 平5−264799(JP,A) 特開 昭64−12300(JP,A) 特開 平5−66298(JP,A) 特開 平5−87935(JP,A) 特開 昭63−241500(JP,A) 特開 平5−257000(JP,A) 特開 昭58−215575(JP,A) 特開 昭62−69182(JP,A) 特開 昭57−161674(JP,A) 特表 平5−502764(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01T 1/20 G01T 1/00 G03B 42/02 H01L 31/09 H04N 5/32 H04N 5/325 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04N 5/32 H04N 5/325 5/325 H01L 31/00 A (56) References JP-A-5-264799 (JP, A) JP-A-64-12300 (JP, A) JP-A-5-66298 (JP, A) JP-A-5-87935 (JP, A) JP-A-63-241500 (JP, A) JP-A-5-257000 (JP, A) JP-A-58-215575 (JP, A) JP-A-62-69182 (JP, A) JP-A-57-161674 (JP, A) JP-T-5-502764 (JP, A) ( 58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01T 1/20 G01T 1/00 G03B 42/02 H01L 31/09 H04N 5/32 H04N 5/325

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 放射線が照射されることにより放射線画
像情報を担う瞬時発光光を発光する瞬時発光蛍光体と、
前記放射線の照射により前記放射線画像情報が蓄積記録
され励起光の照射により前記放射線画像情報を担う輝尽
発光光を発光する輝尽性蛍光体とを含むシンチレータ
と、 該シンチレータから発せられる前記瞬時発光光および前
記輝尽発光光を各別に画像信号に変換して出力する単一
の固体光検出器とを積層させてなることを特徴とする放
射線検出器。
An instantaneous light emitting phosphor that emits instantaneous light that carries radiation image information when irradiated with radiation,
A scintillator comprising: a stimulable phosphor that emits stimulating light that carries the radiation image information by irradiating the radiation image information with the radiation image information being accumulated and irradiated with the excitation light; and the instantaneous emission emitted from the scintillator. A radiation detector, comprising: a single solid-state photodetector that converts light and the stimulated emission light into an image signal and outputs the image signal separately.
【請求項2】 前記瞬時発光蛍光体と前記輝尽性蛍光体
とが互いに放射線吸収特性が異なるものであることを特
徴とする請求項1記載の放射線検出器。
2. The radiation detector according to claim 1, wherein the instantaneous light-emitting phosphor and the stimulable phosphor have different radiation absorption characteristics.
【請求項3】 前記シンチレータが前記瞬時発光蛍光体
と前記輝尽性蛍光体とをそれぞれ含む2枚のシンチレー
タからなることを特徴とする請求項1または2記載の放
射線検出器。
3. The radiation detector according to claim 1, wherein the scintillator comprises two scintillators each containing the instantaneous light emitting phosphor and the stimulable phosphor.
【請求項4】 前記シンチレータと前記固体光検出器と
の間に前記瞬時発光光および前記輝尽発光光を透過し、
前記励起光を透過しないフィルタを介在せしめたことを
特徴とする請求項1,2または3記載の放射線検出器。
4. Transmitting the instantaneous emission light and the stimulated emission light between the scintillator and the solid state light detector,
4. The radiation detector according to claim 1, wherein a filter that does not transmit the excitation light is interposed.
【請求項5】 前記2枚のシンチレータの間に前記瞬時
発光光および前記輝尽発行光を透過し、前記励起光を透
過しないフィルタを介在せしめたことを特徴とする請求
項3記載の放射線検出器。
5. The radiation detection according to claim 3, wherein a filter that transmits the instantaneous emission light and the stimulating emission light but does not transmit the excitation light is interposed between the two scintillators. vessel.
【請求項6】 前記シンチレータを挟んで前記固体光検
出器とは反対側に、前記励起光を発光する励起光源をさ
らに配したことを特徴とする請求項1から5のいずれか
1項記載の放射線検出器。
6. The excitation light source according to claim 1, further comprising an excitation light source that emits the excitation light, on an opposite side of the scintillator from the solid-state photodetector. Radiation detector.
【請求項7】 請求項1、3、4、5または6記載の放
射線検出器に放射線を照射し、該放射線の照射により前
記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時発光光により
前記固体光検出器から出力された第1の画像信号を読み
出し、その後前記シンチレータに前記励起光を照射して
前記輝尽発光光により前記固体光検出器から出力された
第2の画像信号を読み出し、該読み出された第1および
第2の画像信号を加算して重ね合せ処理を行うことを特
徴とする画像信号読出方法。
7. The solid state light detection by irradiating the radiation detector according to claim 1, 3, 4, 5, or 6 with the instantaneous light emitted from the instantaneous light emitting phosphor by the irradiation of the radiation. Reading out the first image signal output from the detector, and thereafter irradiating the scintillator with the excitation light to read out the second image signal output from the solid-state photodetector by the stimulated emission light; An image signal reading method, wherein the first and second image signals obtained are added to perform a superimposition process.
【請求項8】 請求項2、3、4、5または6記載の放
射線検出器に放射線を照射し、該放射線の照射により前
記瞬時発光蛍光体より発光された前記瞬時発光光により
前記固体光検出器から出力された第1の画像信号を読み
出し、その後前記シンチレータに前記励起光を照射して
前記輝尽発光光により前記固体光検出器から出力された
第2の画像信号を読み出し、該読み出された第1および
第2の画像信号を重み付け減算処理してエネルギーサブ
トラクション処理を行うことを特徴とする画像信号読出
方法。
8. The solid state light detection by irradiating the radiation detector according to claim 2, 3, 4, 5, or 6 with the instantaneous emission light emitted from the instantaneous emission phosphor by the irradiation of the radiation. Reading out the first image signal output from the detector, and thereafter irradiating the scintillator with the excitation light to read out the second image signal output from the solid-state photodetector by the stimulated emission light; An image signal reading method, wherein weighted subtraction processing is performed on the obtained first and second image signals to perform energy subtraction processing.
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