Ｘ線撮影装置
【課題】 殆どコストアップを伴うことなく、かつ、感度を低下させることなく、高い空間分解能のＸ線透視像もしくはＸ線断層像を得ることのできるＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】 互いに対向配置されたＸ線発生装置１とＸ線検出器２の間に被写体Ｗを保持する保持部３が配置されたＸ線撮影装置において、Ｘ線検出器２、被写体ＷもしくはＸ線発生装置１のいずれかを、Ｘ線光軸に直交する平面上で、Ｘ線検出器２の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させる微動機構（例えば検出器微動機構５）を設け、これらのいずれかを上記整数分の一のピッチでずらせた複数の位置においてそれぞれＸ線透過データを取り込み、その全体を１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱ってＸ線像を構築することにより、Ｘ線検出器２の画素ピッチよりも高い空間分解能のＸ線像を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用のＸ線撮影装置に関し、具体的には、被写体のＸ線透視像を得るためのＸ線透視装置のほか、被写体の断層像を得るためのＸ線ＣＴ装置をも含むＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種工業製品等を非破壊のもとに観察する方法として、従来、Ｘ線透視装置やＸ線ＣＴ装置などのＸ線撮影装置を用いる方法が知られている。Ｘ線透視装置においては、図７に模式的に示すように、Ｘ線源７１とＸ線検出器７２とを対向配置するとともに、その間に被写体Ｗを保持するためのテーブル等の保持部７３を配置した構成を採る（例えば特許文献１参照）。また、Ｘ線ＣＴ装置においては、図８に模式的に示すように、同じくＸ線源８１とＸ線検出器８２とを対向配置するとともに、その間に被写体Ｗを保持してＸ線光軸Ｌに直交する回転軸Ｒを中心とした回転を与えるための回転テーブル８３を配置した構成を採る（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
これらの装置においては、Ｘ線源から発生したＸ線を被写体Ｗを透過させた後にＸ線検出器に入射させ、そのＸ線検出器の各画素出力であるＸ線透過データ、つまり各画素の濃淡情報を取り込む。Ｘ線透視装置ではそのＸ線検出器７２の各画素の濃淡情報を当該各画素の位置に対応させて、表示器の表示画素の濃淡を決定して表示器に表示することによって被写体のＸ線透視像を構築する。
【０００４】
一方、Ｘ線ＣＴ装置においては、回転テーブル８３を駆動することによって被写体Ｗに回転軸Ｒを中心とする回転を与え、微小回転角度ごとにＸ線検出器８２からのＸ線透過データを取り込み、通常は３６０°分のＸ線透過データを再構成演算することにより、回転軸Ｒに直交する平面で被写体をスライスした断層像を構築する。
【０００５】
これらの装置における撮影倍率、つまり拡大率は、Ｘ線源（焦点）と被写体Ｗとの距離（ＳＯＤ）と、Ｘ線源（焦点）とＸ線検出器との距離（ＳＩＤ）の比によって定まる。このような撮影倍率を自由に選択できるように、これらの装置においては、通常、保持部７３ないしは回転テーブル８３をＸ線光軸Ｌに沿った方向に移動させ、あるいはＸ線検出器７２ないしは８２を同方向に移動させ、更にはＸ線源７１ないしは８１を同方向に移動させる駆動機構を備えている。加えて、Ｘ線透視装置においては、保持部７３をＸ線光軸Ｌに直交する平面上で移動させる移動機構を設けることにより、被写体Ｗの要観察部（注目部位）を透視像上の中心に位置させることができるようになっておいる。また、Ｘ線ＣＴ装置においては、回転テーブル８３の上に、被写体Ｗを保持ないしは搭載して、Ｘ線光軸Ｌに直交する平面に沿って移動する移動テーブルを配置し、この移動テーブルの駆動により被写体Ｗを回転軸Ｒに対して移動させることにより、被写体Ｗの注目部位を中心とした断層像を得ることができるように構成されたものが多い。
【特許文献１】特開２００４−１７０２２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１８４１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、Ｘ線検出器には様々なタイプのものがあるが、いずれも、決まった視野および画素数を有し、その出力は、最終的には各画素の濃度値とするデジタルデータとなる。この視野と画素数は、用いるＸ線検出器によって一意的に定まり、一定の視野中の画素数が多い検出器を用いることにより、高い分解能のＸ線透視像もしくはＸ線断層像が得られることになる反面、コストアップになるという問題がある。また、サイズの検出器であれば、画素数が増えることにより感度が低下することは避けられない。
【０００７】
本発明の課題は、殆どコストアップを伴うことなく、かつ、感度を低下させることなく、高分解能のＸ線透視像もしくはＸ線断層像を得ることのできるＸ線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明のＸ線撮影装置は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、上記Ｘ線検出器を、上記Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、当該Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる検出器移動機構を備え、上記Ｘ線画像形成手段は、その検出器移動機構によりＸ線検出器を上記整数分の一のピッチでずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することによって特徴づけられる。
【０００９】
ここで、請求項１に係る発明においては、上記Ｘ線検出器をフラットパネル型のＸ線検出器とすること（請求項２）が好ましい。
【００１０】
また、請求項１に係る発明においては、上記Ｘ線検出器をイメージインテンシファイアとＣＣＤカメラとからなるＸ線検出器とすることもでき、その場合、上記検出器移動機構は、ＣＣＤカメラを当該ＣＣＤカメラの画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる機構とする（請求項３）。
【００１１】
また、同じ課題を解決するため、請求項４に係る発明においては、上記検出器移動機構に代えて、上記Ｘ線源を、当該Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできるＸ線源移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、そのＸ線源移動機構により上記整数分の一のピッチでＸ線源をずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築する。
【００１２】
更に、同じ課題を解決するため、請求項５に係る発明においては、上記検出器移動機構またはＸ線源移動機構に代えて、上記保持部を、上記Ｘ線源からはのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる保持部移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、その保持部移動機構により上記整数分の一のピッチでずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築する。
【００１３】
そして、以上の各発明において、上記画像形成手段が上記Ｘ線透過データを用いて被写体のＸ線透過像を形成する手段である場合、つまり上記した各発明をＸ線透視装置に適用する場合には、画像形成手段は、上記複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを合成して１枚のＸ線透過像を形成する（請求項６）。
【００１４】
一方、以上の各発明において、上記保持部に保持された被写体に上記Ｘ線光軸に直交する回転軸を中心とした回転を与える回転駆動手段を備えるとともに、上記撮影動作が、Ｘ線を照射しつつ被写体を回転させ、その微小回転角度ごとにＸ線透過データを取り込む動作であり、上記画像形成手段が、その撮影動作により取り込んだＸ線透過データを再構成して上記回転軸に直交する被写体の断層像を構築する手段である場合、つまり上記した各発明をＸ線ＣＴ装置に適用する場合には、上記画像形成手段は、上記複数の位置においてそれぞれ被写体を回転させて取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体の断層像を構築する（請求項７）。
【００１５】
本発明は、Ｘ線源、被写体の保持部、およびＸ線検出器のうちのいずれか一つを、Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで他の二つに対して相対的にずらせた複数の位置で取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱うことにより、課題を解決しようとするものである。
【００１６】
すなわち、Ｘ線源、被写体の保持部、およびＸ線検出器のいずれか一つを他の二つに対して、例えばＸ線検出器の画素ピッチの１／２のピッチでＸ線光軸に直交する平面上で互いに直交する２方向にそれぞれずらせた合計４箇所において取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影により得られるＸ線透過データとして取り扱ってＸ線透視像ないしはＸ線断層像を構築すると、これらの画像の空間分解能はＸ線検出器が本来的に有している空間分解能に比して４倍に向上し、かつ、感度はＸ線検出器が本来的に有しているものと変わらない。
【００１７】
Ｘ線源、被写体の保持部、およびＸ線検出器のうち、Ｘ線検出器を移動させる構成を採用すると、Ｘ線源からのＸ線照射角に起因する画像の歪みが生じないという利点がある。そして、Ｘ線検出器として、イメージインテンシファイアとＣＣＤカメラを用いる場合には実際にはＣＣＤカメラを移動させる。その際、イメージインテンシファイアを用いるが故の画像の歪みは計算により補正することができる。一方、フラットパネルディテクタ（以下、ＦＰＤと称する）を用いると検出器による歪みは生じず上記の補正演算が不要となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、同じＸ線検出器を用いても、従来のＸ線撮影装置に比してより解像度の高いＸ線透視像もしくはＸ線断層像を得ることができ、しかも、感度の低下もない。これにより、安価で高解像度のＸ線透視装置もしくはＸ線ＣＴ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明をＸ線透視装置に適用した実施の形態の構成図であり、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【００２０】
Ｘ線源発生装置１はその焦点１ａからコーン状のＸ線を出力する。このＸ線発生装置１に対向して２次元の検出面を持つＸ線検出器２が配置されている。このＸ線検出器２はＦＰＤである。これらのＸ線発生装置１とＸ線検出器２の間に、被写体Ｗを保持する被写体保持部３が配置されている。
【００２１】
この被写体保持部３は、保持部移動機構４によりＸ線光軸Ｌの方向（ｚ軸方向）と、そのｚ軸方向に直交する平面上で互いに直交するｘ，ｙ軸方向の合計３軸方向に移動させることができる。この保持部移動機構４の駆動による被写体保持部３のｚ軸方向への移動によりＳＯＤが変化し、撮影倍率を変化させることができ、また、ｘ，ｙ軸方向への移動により、被写体Ｗ上での撮影領域を変化させることができる。
【００２２】
この実施の形態における機構上の特徴は、Ｘ線検出器２をＸ線光軸Ｌに直交する平面上、つまりｘ，ｙ軸方向に微動させる検出器微動機構５を備えている点である。この検出器微動機構５により、Ｘ線検出器２をその画素ピッチの整数分の一、例えば１／２のピッチでｘ，ｙ軸方向に微動させることができる。
【００２３】
Ｘ線検出器２からの各画素出力、つまりＸ線透過データは、キャプチャーボード等の画像データ取り込み回路１０を介してパーソナルコンピュータ１１に取り込まれて記憶される。パーソナルコンピュータ１１では、その記憶したＸ線透過データを用いて後述するように被写体ＷのＸ線透視像を形成し、表示器１２に表示する。
【００２４】
また、パーソナルコンピュータ１１には、マウスやキーボード、ジョイスティック等の操作部１３が接続されているとともに、上記した保持部移動機構４および検出器微動機構５に対してそれぞれの駆動信号を供給するための保持部移動機構駆動回路１４および検出器微動機構駆動回路１５が接続されており、これらの駆動回路１４，１５はこのパーソナルコンピュータ１１の制御下に置かれている。そして、操作部１３の操作により、保持部移動機構４を駆動して被写体保持部３をｘ，ｙ，ｚ軸方向に随意に移動させることができ、また、この操作部１３の操作によりＸ線透視像の撮影モードとして、通常モードと高解像度モードのいずれかを選択できるようになっている。
【００２５】
通常モードを選択した場合には、Ｘ線発生装置１からＸ線を照射して被写体保持部３を移動させて所要位置に位置決めすることにより、従来のＸ線透視装置と同様に、Ｘ線検出器２の各画素からのＸ線透過データを各画素の配列に対応して画面上で配列することにより、被写体ＷのＸ線透視像を構築して表示器１２に表示する。
【００２６】
一方、高解像度モードを選択した場合には、Ｘ線発生装置１からのＸ線を照射して被写体保持部３を位置決めした後、その旨を操作部１３で入力することにより、以下の手順により検出器微動機構５を自動的に駆動しつつ、各画素からのＸ線透過データを取り込む。
【００２７】
すなわち、Ｘ線検出器２の画素ピッチが図２（Ａ）に示すように、ｘ，ｙ軸方向にそれぞれａであったとすると、まず、初期位置において各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶し（１回目の撮影）、次に、自動的にｘ軸方向に＋ａ／２だけＸ線検出器２を移動させた後、各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶し（２回目の撮影）、更に自動的にｙ軸方向にａ／２だけＸ線検出器２を移動させた後、各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶し（３回目の撮影）、更にまた自動的にｘ軸方向にＸ線検出器２を−ａ／２だけ移動させた後、各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶する（４回目の撮影）。
【００２８】
図２（Ｂ）は、以上の撮影動作により得られるＸ線透過データの空間分布を示す図であり、１〜４回目の撮影により得られるＸ線透過データをＴ１〜Ｔ４で表して模式的に示している。この図に示されるように、合計４回の撮影により得られるＸ線透過データの合計の空間分解能は、画素ピッチがａ／２のＸ線検出器により得られるデータの空間分解能と等価となる。
【００２９】
パーソナルコンピュータ１１では、以上のように合計４回の撮影により取り込んだ全てのＸ線透過データＴ１〜Ｔ４を用いて被写体ＷのＸ線透過像を構築して表示器１２に表示する。このようにして得られるＸ線透過像は、従って、実質的に画素ピッチがａ／２のＸ線検出器を用いて撮影して構築したＸ線透過像と等しくなり、その空間分解能は実際のＸ線検出器２により上記した通常モードで撮影・構築したＸ線透過像の４倍となる。しかも、Ｘ線検出器２の実際の画素ピッチはａであるため、画素ピッチａ／２のＸ線検出器を用いて撮影する場合に比して、その感度は高いものとなる。
【００３０】
ここで、以上の実施の形態においては、Ｘ線検出器２をｘ，ｙ軸方向に微動させる場合の例について述べたが、これに代えて、被写体保持部３もしくはＸ線源（焦点１ａ）をｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動させても同等の作用効果を奏することができる。
【００３１】
被写体保持部３を微動させる場合には、保持部移動機構４のｘ，ｙ軸方向への移動機能をそのまま用いることができる。また、Ｘ線源（焦点１ａ）を微動させる場合には、図３に模式的構成図を示すように、Ｘ線発生装置１をｘ，ｙ軸方向に微動させるＸ線源微動機構６を設ければよい。
【００３２】
被写体ＷもしくはＸ線生装置１を微動させる場合には、図４に模式的に示すように、微動前後の撮影により、被写体Ｗの同じ位置Ｗｐを異なる方向から透視したデータが得られることになり、微動前後の画像に若干の歪みが生じることになるが、被写体Ｗの位置（座標）があらかじめわかっている場合には、公知の手法によりこの歪みを計算により補正することができ、ｚ軸方向のある座標を通るｘ−ｙ平面において歪みのない画像を作ることができる。また、Ｘ線の照射角度が狭い場合には、この歪みを無視することができる。
【００３３】
次に、本発明をＸ線ＣＴ装置に適用した実施の形態について説明する。
図５はその実施の形態の構成図であり、機械的構成を表す模式的正面図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図で、図６には機械的構成の模式的平面図を示す。
【００３４】
Ｘ線発生装置２１とＸ線検出器２２とが対向配置されており、これらの間に被写体Ｗを保持して回転を与えるための回転テーブル２３が配置されている。Ｘ線発生装置２１は、この例においても焦点２１ａからコーン状にＸ線を発生する。また、Ｘ線検出器２２についても、先の例と同様に２次元の検出面を持つＦＰＤである。
【００３５】
回転テーブル２３の回転軸Ｒは、Ｘ線発生装置２１からのＸ線光軸Ｌ（ｘ軸方向）に直交するｚ軸方向に沿っている。この回転テーブル２３は、テーブル移動機構２４により、Ｘ線光軸方向であるｘ軸方向と、そのｘ軸に直交するｙ，ｚ軸方向に移動させることができるようになっている。
【００３６】
この例においては、回転テーブル２３の上に、被写体Ｗを搭載保持してＸ線光軸Ｌに直交するｙ，ｚ軸方向に微動させる被写体微動機構２５が配置されている。この被写体微動機構２５により、被写体ＷをＸ線検出器２２の画素ピッチａの整数分の一、例えば１／２のピッチでｙ軸方向およびｚ軸方向に微動させることができる。
【００３７】
回転テーブル２３は回転テーブル駆動回路３１からの駆動信号により回転し、また、テーブル移動機構２４および被写体微動機構２５は、それぞれテーブル移動機構駆動回路３２および被写体微動機構駆動回路３３からの信号によって駆動制御される。これらの回転テーブル駆動回路３１、テーブル移動機構駆動回路３２および被写体微動機構駆動回路３３はパーソナルコンピュータ３４の制御下に置かれている。このパーソナルコンピュータ３４には断層像再構成演算装置３５が接続されているとともに、マウスやキーボード、あるいはジョイスティック等からなる操作部３６と、断層像等を表示するための表示器３７が接続されている。
【００３８】
ＣＴ撮影に際しては、回転テーブル２３上の被写体微動機構２５上に載せられた被写体Ｗに対してＸ線を照射しながら、その被写体Ｗを回転軸Ｒの回りに微小角度ずつ回転させ、その各回転角度ごとにＸ線検出器２の各画素出力であるＸ線透過データを断層像再構成演算装置３５に取り込む。この断層像再構成演算装置３５では、その取り込んだＸ線透過データを後述するように再構成することにより、操作部３６を通じて設定されるスライス面（ｚ軸方向任意の位置におけるｘ−ｙ平面）に沿った被写体Ｗの断層像を構築し、表示器３７に表示する。
【００３９】
また、ＣＴ撮影に先立ち、操作部３６の操作によりテーブル移動機構３４を移動させてＳＯＤの設定による撮影倍率の設定、あるいは被写体Ｗの注目領域を視野中心に移動させる等を行うとともに、同じく操作部３６の操作によりＣＴ撮影のモードとして、通常モードと高解像度モードを選択できるようになっている。
【００４０】
通常モードを選択した場合には、上記したようにＸ線を照射しながら被写体Ｗを微小角度ずつ３６０°にわたって回転させ、断層像再構成演算装置３５では、従来のＸ線ＣＴ装置と同様に、その各回転角度ごとにＸ線検出器２からの各画素出力を取り込んで記憶し、これらを用いた再構成演算により、被写体Ｗの断層像を構築する。
【００４１】
一方、高解像度モードを選択した場合には、断層像再構成演算装置３５は当初の位置において上記と同様にＸ線検出器２の各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶し（１回目のＣＴ撮影）、次に、パーソナルコンピュータ３４から供給される制御信号のもとに被写体微動機構２５を駆動して、被写体ＷをＸ線検出器２の画素ピッチａの１／２だけｙ軸方向に自動的に移動させた後、同様にＸ線検出器２の各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶し（２回目のＣＴ撮影）、更に被写体微動機構２５の駆動により被写体Ｗを自動的にｚ軸方向にａ／２だけ移動させた後、各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶し（３回目のＣＴ撮影）、更にまた被写体微動機構２５の駆動により自動的に被写体Ｗをｙ軸方向に上記とは逆向きにａ／２だけ移動させた後、各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶する（４回目のＣＴ撮影）。
【００４２】
以上の４回のＣＴ撮影により得られるＸ線透過データの合計は、前記した図２（Ｂ）で示すように、本来のＸ線検出器２の空間分解能の４倍の空間分解能のＸ線透過データとなる。断層像再構成演算装置３５では、この合計４回のＣＴ撮影により得られた全てのＸ線透過データを一体として取扱い、つまり実質的に１回のＣＴ撮影により得られたＸ線透過データとして取扱い、被写体Ｗの断層像を再構成する。従って、得られる断層像は、前記した通常モードでＣＴ撮影して得られる断層像、換言すればＸ線検出器２２と同じ空間分解能のＸ線検出器を用いた従来のＸ線ＣＴ装置で得られる断層像に比して、空間分解能が４倍に向上する。
【００４３】
ここで、以上の実施の形態においては、回転テーブル２３の上に被写体Ｗを微動させるための被写体微動機構２５を設けて、被写体ＷをＸ線検出器２２の画素ピッチの１／２のピッチでずらせてＣＴ撮影した例を示したが、Ｘ線検出器２２をｙ，ｚ軸方向に画素ピッチの１／２のピッチでずらせてＣＴ撮影しても、同等の作用効果を奏することができ、また、Ｘ線発生装置２１（焦点２１ａ）を同様のピッチでｙ，ｚ軸方向にずらせてＣＴ撮影しても同等の効果を奏することができる。
【００４４】
なお、上記した各例においては、Ｘ線検出器としていずれもＦＰＤを用いたが、イメージインテンシファイアとＣＣＤとを組み合わせたＸ線検出器を用いてもよい。この場合、Ｘ線検出器の微動に際しては、実際にはＣＣＤを微動させることがよく、また、イメージインテンシファイアへの入射位置の相違に起因して生じる画像の歪みについては、必要に応じて公知の計算方法によりにより補正を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明をＸ線透視装置に適用した実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図２】本発明の実施の形態による撮影動作で得られるＸ線透過データの説明図で、（Ａ）はＸ線検出器２の画素の配列例の説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ線検出器２を微動させて４回にわたる撮影により得られるＸ線透過データの空間分布の説明図である。
【図３】本発明をＸ線透視装置に適用した他の実施の形態の機械的構成を表す模式図である。
【図４】本発明においてＸ線源もしくは被写体を微動させる場合に、その微動前後の撮影により被写体Ｗの同じ位置Ｗｐを透過したＸ線が入射するＸ線検出器の位置の説明図である。
【図５】本発明をＸ線ＣＴ装置に適用した実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式的正面図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図６】図５における機械的構成の模式的平面図である。
【図７】従来のＸ線透視装置の基本的構成例を示す模式図である。
【図８】従来のＸ線ＣＴ装置の基本的構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，２１ Ｘ線発生装置
１ａ，２１ａ 焦点（Ｘ線源）
２，２２ Ｘ線検出器
３ 被写体保持部
４ 保持部移動機構
５ 検出器微動機構
１０ 画像データ取り込み回路
１１ パーソナルコンピュータ
１２ 表示器
１３ 操作部
１４ 保持部移動機構駆動回路
１５ 検出器微動機構駆動回路
２３ 回転テーブル
２４ テーブル移動機構
２５ 被写体微動機構
３１ 回転テーブル駆動回路
３２ テーブル移動機構駆動回路
３３ 被写体微動機構駆動回路
３４ パーソナルコンピュータ
３５ 断層像再構成演算装置
３６ 操作部
３７ 表示器
Ｌ Ｘ線光軸
Ｒ 回転軸
Ｗ 被写体
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用のＸ線撮影装置に関し、具体的には、被写体のＸ線透視像を得るためのＸ線透視装置のほか、被写体の断層像を得るためのＸ線ＣＴ装置をも含むＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種工業製品等を非破壊のもとに観察する方法として、従来、Ｘ線透視装置やＸ線ＣＴ装置などのＸ線撮影装置を用いる方法が知られている。Ｘ線透視装置においては、図７に模式的に示すように、Ｘ線源７１とＸ線検出器７２とを対向配置するとともに、その間に被写体Ｗを保持するためのテーブル等の保持部７３を配置した構成を採る（例えば特許文献１参照）。また、Ｘ線ＣＴ装置においては、図８に模式的に示すように、同じくＸ線源８１とＸ線検出器８２とを対向配置するとともに、その間に被写体Ｗを保持してＸ線光軸Ｌに直交する回転軸Ｒを中心とした回転を与えるための回転テーブル８３を配置した構成を採る（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
これらの装置においては、Ｘ線源から発生したＸ線を被写体Ｗを透過させた後にＸ線検出器に入射させ、そのＸ線検出器の各画素出力であるＸ線透過データ、つまり各画素の濃淡情報を取り込む。Ｘ線透視装置ではそのＸ線検出器７２の各画素の濃淡情報を当該各画素の位置に対応させて、表示器の表示画素の濃淡を決定して表示器に表示することによって被写体のＸ線透視像を構築する。
【０００４】
一方、Ｘ線ＣＴ装置においては、回転テーブル８３を駆動することによって被写体Ｗに回転軸Ｒを中心とする回転を与え、微小回転角度ごとにＸ線検出器８２からのＸ線透過データを取り込み、通常は３６０°分のＸ線透過データを再構成演算することにより、回転軸Ｒに直交する平面で被写体をスライスした断層像を構築する。
【０００５】
これらの装置における撮影倍率、つまり拡大率は、Ｘ線源（焦点）と被写体Ｗとの距離（ＳＯＤ）と、Ｘ線源（焦点）とＸ線検出器との距離（ＳＩＤ）の比によって定まる。このような撮影倍率を自由に選択できるように、これらの装置においては、通常、保持部７３ないしは回転テーブル８３をＸ線光軸Ｌに沿った方向に移動させ、あるいはＸ線検出器７２ないしは８２を同方向に移動させ、更にはＸ線源７１ないしは８１を同方向に移動させる駆動機構を備えている。加えて、Ｘ線透視装置においては、保持部７３をＸ線光軸Ｌに直交する平面上で移動させる移動機構を設けることにより、被写体Ｗの要観察部（注目部位）を透視像上の中心に位置させることができるようになっておいる。また、Ｘ線ＣＴ装置においては、回転テーブル８３の上に、被写体Ｗを保持ないしは搭載して、Ｘ線光軸Ｌに直交する平面に沿って移動する移動テーブルを配置し、この移動テーブルの駆動により被写体Ｗを回転軸Ｒに対して移動させることにより、被写体Ｗの注目部位を中心とした断層像を得ることができるように構成されたものが多い。
【特許文献１】特開２００４−１７０２２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１８４１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、Ｘ線検出器には様々なタイプのものがあるが、いずれも、決まった視野および画素数を有し、その出力は、最終的には各画素の濃度値とするデジタルデータとなる。この視野と画素数は、用いるＸ線検出器によって一意的に定まり、一定の視野中の画素数が多い検出器を用いることにより、高い分解能のＸ線透視像もしくはＸ線断層像が得られることになる反面、コストアップになるという問題がある。また、サイズの検出器であれば、画素数が増えることにより感度が低下することは避けられない。
【０００７】
本発明の課題は、殆どコストアップを伴うことなく、かつ、感度を低下させることなく、高分解能のＸ線透視像もしくはＸ線断層像を得ることのできるＸ線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明のＸ線撮影装置は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、上記Ｘ線検出器を、上記Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、当該Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる検出器移動機構を備え、上記Ｘ線画像形成手段は、その検出器移動機構によりＸ線検出器を上記整数分の一のピッチでずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することによって特徴づけられる。
【０００９】
ここで、請求項１に係る発明においては、上記Ｘ線検出器をフラットパネル型のＸ線検出器とすること（請求項２）が好ましい。
【００１０】
また、請求項１に係る発明においては、上記Ｘ線検出器をイメージインテンシファイアとＣＣＤカメラとからなるＸ線検出器とすることもでき、その場合、上記検出器移動機構は、ＣＣＤカメラを当該ＣＣＤカメラの画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる機構とする（請求項３）。
【００１１】
また、同じ課題を解決するため、請求項４に係る発明においては、上記検出器移動機構に代えて、上記Ｘ線源を、当該Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできるＸ線源移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、そのＸ線源移動機構により上記整数分の一のピッチでＸ線源をずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築する。
【００１２】
更に、同じ課題を解決するため、請求項５に係る発明においては、上記検出器移動機構またはＸ線源移動機構に代えて、上記保持部を、上記Ｘ線源からはのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる保持部移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、その保持部移動機構により上記整数分の一のピッチでずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築する。
【００１３】
そして、以上の各発明において、上記画像形成手段が上記Ｘ線透過データを用いて被写体のＸ線透過像を形成する手段である場合、つまり上記した各発明をＸ線透視装置に適用する場合には、画像形成手段は、上記複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを合成して１枚のＸ線透過像を形成する（請求項６）。
【００１４】
一方、以上の各発明において、上記保持部に保持された被写体に上記Ｘ線光軸に直交する回転軸を中心とした回転を与える回転駆動手段を備えるとともに、上記撮影動作が、Ｘ線を照射しつつ被写体を回転させ、その微小回転角度ごとにＸ線透過データを取り込む動作であり、上記画像形成手段が、その撮影動作により取り込んだＸ線透過データを再構成して上記回転軸に直交する被写体の断層像を構築する手段である場合、つまり上記した各発明をＸ線ＣＴ装置に適用する場合には、上記画像形成手段は、上記複数の位置においてそれぞれ被写体を回転させて取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体の断層像を構築する（請求項７）。
【００１５】
本発明は、Ｘ線源、被写体の保持部、およびＸ線検出器のうちのいずれか一つを、Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで他の二つに対して相対的にずらせた複数の位置で取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱うことにより、課題を解決しようとするものである。
【００１６】
すなわち、Ｘ線源、被写体の保持部、およびＸ線検出器のいずれか一つを他の二つに対して、例えばＸ線検出器の画素ピッチの１／２のピッチでＸ線光軸に直交する平面上で互いに直交する２方向にそれぞれずらせた合計４箇所において取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影により得られるＸ線透過データとして取り扱ってＸ線透視像ないしはＸ線断層像を構築すると、これらの画像の空間分解能はＸ線検出器が本来的に有している空間分解能に比して４倍に向上し、かつ、感度はＸ線検出器が本来的に有しているものと変わらない。
【００１７】
Ｘ線源、被写体の保持部、およびＸ線検出器のうち、Ｘ線検出器を移動させる構成を採用すると、Ｘ線源からのＸ線照射角に起因する画像の歪みが生じないという利点がある。そして、Ｘ線検出器として、イメージインテンシファイアとＣＣＤカメラを用いる場合には実際にはＣＣＤカメラを移動させる。その際、イメージインテンシファイアを用いるが故の画像の歪みは計算により補正することができる。一方、フラットパネルディテクタ（以下、ＦＰＤと称する）を用いると検出器による歪みは生じず上記の補正演算が不要となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、同じＸ線検出器を用いても、従来のＸ線撮影装置に比してより解像度の高いＸ線透視像もしくはＸ線断層像を得ることができ、しかも、感度の低下もない。これにより、安価で高解像度のＸ線透視装置もしくはＸ線ＣＴ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明をＸ線透視装置に適用した実施の形態の構成図であり、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【００２０】
Ｘ線源発生装置１はその焦点１ａからコーン状のＸ線を出力する。このＸ線発生装置１に対向して２次元の検出面を持つＸ線検出器２が配置されている。このＸ線検出器２はＦＰＤである。これらのＸ線発生装置１とＸ線検出器２の間に、被写体Ｗを保持する被写体保持部３が配置されている。
【００２１】
この被写体保持部３は、保持部移動機構４によりＸ線光軸Ｌの方向（ｚ軸方向）と、そのｚ軸方向に直交する平面上で互いに直交するｘ，ｙ軸方向の合計３軸方向に移動させることができる。この保持部移動機構４の駆動による被写体保持部３のｚ軸方向への移動によりＳＯＤが変化し、撮影倍率を変化させることができ、また、ｘ，ｙ軸方向への移動により、被写体Ｗ上での撮影領域を変化させることができる。
【００２２】
この実施の形態における機構上の特徴は、Ｘ線検出器２をＸ線光軸Ｌに直交する平面上、つまりｘ，ｙ軸方向に微動させる検出器微動機構５を備えている点である。この検出器微動機構５により、Ｘ線検出器２をその画素ピッチの整数分の一、例えば１／２のピッチでｘ，ｙ軸方向に微動させることができる。
【００２３】
Ｘ線検出器２からの各画素出力、つまりＸ線透過データは、キャプチャーボード等の画像データ取り込み回路１０を介してパーソナルコンピュータ１１に取り込まれて記憶される。パーソナルコンピュータ１１では、その記憶したＸ線透過データを用いて後述するように被写体ＷのＸ線透視像を形成し、表示器１２に表示する。
【００２４】
また、パーソナルコンピュータ１１には、マウスやキーボード、ジョイスティック等の操作部１３が接続されているとともに、上記した保持部移動機構４および検出器微動機構５に対してそれぞれの駆動信号を供給するための保持部移動機構駆動回路１４および検出器微動機構駆動回路１５が接続されており、これらの駆動回路１４，１５はこのパーソナルコンピュータ１１の制御下に置かれている。そして、操作部１３の操作により、保持部移動機構４を駆動して被写体保持部３をｘ，ｙ，ｚ軸方向に随意に移動させることができ、また、この操作部１３の操作によりＸ線透視像の撮影モードとして、通常モードと高解像度モードのいずれかを選択できるようになっている。
【００２５】
通常モードを選択した場合には、Ｘ線発生装置１からＸ線を照射して被写体保持部３を移動させて所要位置に位置決めすることにより、従来のＸ線透視装置と同様に、Ｘ線検出器２の各画素からのＸ線透過データを各画素の配列に対応して画面上で配列することにより、被写体ＷのＸ線透視像を構築して表示器１２に表示する。
【００２６】
一方、高解像度モードを選択した場合には、Ｘ線発生装置１からのＸ線を照射して被写体保持部３を位置決めした後、その旨を操作部１３で入力することにより、以下の手順により検出器微動機構５を自動的に駆動しつつ、各画素からのＸ線透過データを取り込む。
【００２７】
すなわち、Ｘ線検出器２の画素ピッチが図２（Ａ）に示すように、ｘ，ｙ軸方向にそれぞれａであったとすると、まず、初期位置において各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶し（１回目の撮影）、次に、自動的にｘ軸方向に＋ａ／２だけＸ線検出器２を移動させた後、各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶し（２回目の撮影）、更に自動的にｙ軸方向にａ／２だけＸ線検出器２を移動させた後、各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶し（３回目の撮影）、更にまた自動的にｘ軸方向にＸ線検出器２を−ａ／２だけ移動させた後、各画素ＰからのＸ線透過データを取り込んで記憶する（４回目の撮影）。
【００２８】
図２（Ｂ）は、以上の撮影動作により得られるＸ線透過データの空間分布を示す図であり、１〜４回目の撮影により得られるＸ線透過データをＴ１〜Ｔ４で表して模式的に示している。この図に示されるように、合計４回の撮影により得られるＸ線透過データの合計の空間分解能は、画素ピッチがａ／２のＸ線検出器により得られるデータの空間分解能と等価となる。
【００２９】
パーソナルコンピュータ１１では、以上のように合計４回の撮影により取り込んだ全てのＸ線透過データＴ１〜Ｔ４を用いて被写体ＷのＸ線透過像を構築して表示器１２に表示する。このようにして得られるＸ線透過像は、従って、実質的に画素ピッチがａ／２のＸ線検出器を用いて撮影して構築したＸ線透過像と等しくなり、その空間分解能は実際のＸ線検出器２により上記した通常モードで撮影・構築したＸ線透過像の４倍となる。しかも、Ｘ線検出器２の実際の画素ピッチはａであるため、画素ピッチａ／２のＸ線検出器を用いて撮影する場合に比して、その感度は高いものとなる。
【００３０】
ここで、以上の実施の形態においては、Ｘ線検出器２をｘ，ｙ軸方向に微動させる場合の例について述べたが、これに代えて、被写体保持部３もしくはＸ線源（焦点１ａ）をｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動させても同等の作用効果を奏することができる。
【００３１】
被写体保持部３を微動させる場合には、保持部移動機構４のｘ，ｙ軸方向への移動機能をそのまま用いることができる。また、Ｘ線源（焦点１ａ）を微動させる場合には、図３に模式的構成図を示すように、Ｘ線発生装置１をｘ，ｙ軸方向に微動させるＸ線源微動機構６を設ければよい。
【００３２】
被写体ＷもしくはＸ線生装置１を微動させる場合には、図４に模式的に示すように、微動前後の撮影により、被写体Ｗの同じ位置Ｗｐを異なる方向から透視したデータが得られることになり、微動前後の画像に若干の歪みが生じることになるが、被写体Ｗの位置（座標）があらかじめわかっている場合には、公知の手法によりこの歪みを計算により補正することができ、ｚ軸方向のある座標を通るｘ−ｙ平面において歪みのない画像を作ることができる。また、Ｘ線の照射角度が狭い場合には、この歪みを無視することができる。
【００３３】
次に、本発明をＸ線ＣＴ装置に適用した実施の形態について説明する。
図５はその実施の形態の構成図であり、機械的構成を表す模式的正面図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図で、図６には機械的構成の模式的平面図を示す。
【００３４】
Ｘ線発生装置２１とＸ線検出器２２とが対向配置されており、これらの間に被写体Ｗを保持して回転を与えるための回転テーブル２３が配置されている。Ｘ線発生装置２１は、この例においても焦点２１ａからコーン状にＸ線を発生する。また、Ｘ線検出器２２についても、先の例と同様に２次元の検出面を持つＦＰＤである。
【００３５】
回転テーブル２３の回転軸Ｒは、Ｘ線発生装置２１からのＸ線光軸Ｌ（ｘ軸方向）に直交するｚ軸方向に沿っている。この回転テーブル２３は、テーブル移動機構２４により、Ｘ線光軸方向であるｘ軸方向と、そのｘ軸に直交するｙ，ｚ軸方向に移動させることができるようになっている。
【００３６】
この例においては、回転テーブル２３の上に、被写体Ｗを搭載保持してＸ線光軸Ｌに直交するｙ，ｚ軸方向に微動させる被写体微動機構２５が配置されている。この被写体微動機構２５により、被写体ＷをＸ線検出器２２の画素ピッチａの整数分の一、例えば１／２のピッチでｙ軸方向およびｚ軸方向に微動させることができる。
【００３７】
回転テーブル２３は回転テーブル駆動回路３１からの駆動信号により回転し、また、テーブル移動機構２４および被写体微動機構２５は、それぞれテーブル移動機構駆動回路３２および被写体微動機構駆動回路３３からの信号によって駆動制御される。これらの回転テーブル駆動回路３１、テーブル移動機構駆動回路３２および被写体微動機構駆動回路３３はパーソナルコンピュータ３４の制御下に置かれている。このパーソナルコンピュータ３４には断層像再構成演算装置３５が接続されているとともに、マウスやキーボード、あるいはジョイスティック等からなる操作部３６と、断層像等を表示するための表示器３７が接続されている。
【００３８】
ＣＴ撮影に際しては、回転テーブル２３上の被写体微動機構２５上に載せられた被写体Ｗに対してＸ線を照射しながら、その被写体Ｗを回転軸Ｒの回りに微小角度ずつ回転させ、その各回転角度ごとにＸ線検出器２の各画素出力であるＸ線透過データを断層像再構成演算装置３５に取り込む。この断層像再構成演算装置３５では、その取り込んだＸ線透過データを後述するように再構成することにより、操作部３６を通じて設定されるスライス面（ｚ軸方向任意の位置におけるｘ−ｙ平面）に沿った被写体Ｗの断層像を構築し、表示器３７に表示する。
【００３９】
また、ＣＴ撮影に先立ち、操作部３６の操作によりテーブル移動機構３４を移動させてＳＯＤの設定による撮影倍率の設定、あるいは被写体Ｗの注目領域を視野中心に移動させる等を行うとともに、同じく操作部３６の操作によりＣＴ撮影のモードとして、通常モードと高解像度モードを選択できるようになっている。
【００４０】
通常モードを選択した場合には、上記したようにＸ線を照射しながら被写体Ｗを微小角度ずつ３６０°にわたって回転させ、断層像再構成演算装置３５では、従来のＸ線ＣＴ装置と同様に、その各回転角度ごとにＸ線検出器２からの各画素出力を取り込んで記憶し、これらを用いた再構成演算により、被写体Ｗの断層像を構築する。
【００４１】
一方、高解像度モードを選択した場合には、断層像再構成演算装置３５は当初の位置において上記と同様にＸ線検出器２の各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶し（１回目のＣＴ撮影）、次に、パーソナルコンピュータ３４から供給される制御信号のもとに被写体微動機構２５を駆動して、被写体ＷをＸ線検出器２の画素ピッチａの１／２だけｙ軸方向に自動的に移動させた後、同様にＸ線検出器２の各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶し（２回目のＣＴ撮影）、更に被写体微動機構２５の駆動により被写体Ｗを自動的にｚ軸方向にａ／２だけ移動させた後、各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶し（３回目のＣＴ撮影）、更にまた被写体微動機構２５の駆動により自動的に被写体Ｗをｙ軸方向に上記とは逆向きにａ／２だけ移動させた後、各画素からのＸ線透過データを取り込んで記憶する（４回目のＣＴ撮影）。
【００４２】
以上の４回のＣＴ撮影により得られるＸ線透過データの合計は、前記した図２（Ｂ）で示すように、本来のＸ線検出器２の空間分解能の４倍の空間分解能のＸ線透過データとなる。断層像再構成演算装置３５では、この合計４回のＣＴ撮影により得られた全てのＸ線透過データを一体として取扱い、つまり実質的に１回のＣＴ撮影により得られたＸ線透過データとして取扱い、被写体Ｗの断層像を再構成する。従って、得られる断層像は、前記した通常モードでＣＴ撮影して得られる断層像、換言すればＸ線検出器２２と同じ空間分解能のＸ線検出器を用いた従来のＸ線ＣＴ装置で得られる断層像に比して、空間分解能が４倍に向上する。
【００４３】
ここで、以上の実施の形態においては、回転テーブル２３の上に被写体Ｗを微動させるための被写体微動機構２５を設けて、被写体ＷをＸ線検出器２２の画素ピッチの１／２のピッチでずらせてＣＴ撮影した例を示したが、Ｘ線検出器２２をｙ，ｚ軸方向に画素ピッチの１／２のピッチでずらせてＣＴ撮影しても、同等の作用効果を奏することができ、また、Ｘ線発生装置２１（焦点２１ａ）を同様のピッチでｙ，ｚ軸方向にずらせてＣＴ撮影しても同等の効果を奏することができる。
【００４４】
なお、上記した各例においては、Ｘ線検出器としていずれもＦＰＤを用いたが、イメージインテンシファイアとＣＣＤとを組み合わせたＸ線検出器を用いてもよい。この場合、Ｘ線検出器の微動に際しては、実際にはＣＣＤを微動させることがよく、また、イメージインテンシファイアへの入射位置の相違に起因して生じる画像の歪みについては、必要に応じて公知の計算方法によりにより補正を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明をＸ線透視装置に適用した実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図２】本発明の実施の形態による撮影動作で得られるＸ線透過データの説明図で、（Ａ）はＸ線検出器２の画素の配列例の説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ線検出器２を微動させて４回にわたる撮影により得られるＸ線透過データの空間分布の説明図である。
【図３】本発明をＸ線透視装置に適用した他の実施の形態の機械的構成を表す模式図である。
【図４】本発明においてＸ線源もしくは被写体を微動させる場合に、その微動前後の撮影により被写体Ｗの同じ位置Ｗｐを透過したＸ線が入射するＸ線検出器の位置の説明図である。
【図５】本発明をＸ線ＣＴ装置に適用した実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式的正面図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図６】図５における機械的構成の模式的平面図である。
【図７】従来のＸ線透視装置の基本的構成例を示す模式図である。
【図８】従来のＸ線ＣＴ装置の基本的構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，２１ Ｘ線発生装置
１ａ，２１ａ 焦点（Ｘ線源）
２，２２ Ｘ線検出器
３ 被写体保持部
４ 保持部移動機構
５ 検出器微動機構
１０ 画像データ取り込み回路
１１ パーソナルコンピュータ
１２ 表示器
１３ 操作部
１４ 保持部移動機構駆動回路
１５ 検出器微動機構駆動回路
２３ 回転テーブル
２４ テーブル移動機構
２５ 被写体微動機構
３１ 回転テーブル駆動回路
３２ テーブル移動機構駆動回路
３３ 被写体微動機構駆動回路
３４ パーソナルコンピュータ
３５ 断層像再構成演算装置
３６ 操作部
３７ 表示器
Ｌ Ｘ線光軸
Ｒ 回転軸
Ｗ 被写体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、
上記Ｘ線検出器を、上記Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、当該Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる検出器移動機構を備え、上記Ｘ線画像形成手段は、その検出器移動機構によりＸ線検出器を上記整数分の一のピッチでずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
上記Ｘ線検出器がフラットパネル型のＸ線検出器であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
上記Ｘ線検出器がイメージインテンシファイアとＣＣＤカメラとからなるＸ線検出器であって、上記検出器移動機構は、ＣＣＤカメラを当該ＣＣＤカメラの画素ピッチの規定分の一の距離だけずらせることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、
上記Ｘ線源を、当該Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできるＸ線源移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、そのＸ線源移動機構により上記整数分の一のピッチでＸ線源をずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項５】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、
上記保持部を、上記Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる保持部移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、その保持部移動機構により上記整数分の一のピッチで保持部をずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項６】
上記画像形成手段が、上記Ｘ線透過データを用いて被写体のＸ線透過像を形成する手段であり、上記複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを合成して１枚のＸ線透過像を形成することを特徴とする請求項１、２、３、４、または５に記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
上記保持部に保持された被写体に上記Ｘ線光軸に直交する回転軸を中心とした回転を与える回転駆動手段を備えるとともに、上記撮影動作が、Ｘ線を照射しつつ被写体を回転させ、その微小回転角度ごとにＸ線透過データを取り込む動作であり、上記画像形成手段が、その撮影動作により取り込んだＸ線透過データを再構成して上記回転軸に直交する被写体の断層像を構築する手段であって、上記複数の位置においてそれぞれ被写体を回転させて取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体の断層像を構築することを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載のＸ線撮影装置。
【請求項１】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、
上記Ｘ線検出器を、上記Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、当該Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる検出器移動機構を備え、上記Ｘ線画像形成手段は、その検出器移動機構によりＸ線検出器を上記整数分の一のピッチでずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
上記Ｘ線検出器がフラットパネル型のＸ線検出器であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
上記Ｘ線検出器がイメージインテンシファイアとＣＣＤカメラとからなるＸ線検出器であって、上記検出器移動機構は、ＣＣＤカメラを当該ＣＣＤカメラの画素ピッチの規定分の一の距離だけずらせることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、
上記Ｘ線源を、当該Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできるＸ線源移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、そのＸ線源移動機構により上記整数分の一のピッチでＸ線源をずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項５】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持する保持部が配置されているとともに、その保持部に保持された被写体にＸ線を照射して上記Ｘ線検出器の出力を取り込む撮影動作により得られるＸ線透過データを用いて、被写体のＸ線像を構築する画像形成手段を備えたＸ線撮影装置において、
上記保持部を、上記Ｘ線源からのＸ線光軸に直交する平面上で、上記Ｘ線検出器の画素ピッチの整数分の一のピッチで移動させることのできる保持部移動機構を設け、上記Ｘ線画像形成手段は、その保持部移動機構により上記整数分の一のピッチで保持部をずらせた複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体のＸ線像を構築することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項６】
上記画像形成手段が、上記Ｘ線透過データを用いて被写体のＸ線透過像を形成する手段であり、上記複数の位置においてそれぞれ取り込んだＸ線透過データを合成して１枚のＸ線透過像を形成することを特徴とする請求項１、２、３、４、または５に記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
上記保持部に保持された被写体に上記Ｘ線光軸に直交する回転軸を中心とした回転を与える回転駆動手段を備えるとともに、上記撮影動作が、Ｘ線を照射しつつ被写体を回転させ、その微小回転角度ごとにＸ線透過データを取り込む動作であり、上記画像形成手段が、その撮影動作により取り込んだＸ線透過データを再構成して上記回転軸に直交する被写体の断層像を構築する手段であって、上記複数の位置においてそれぞれ被写体を回転させて取り込んだＸ線透過データを、１回の撮影動作により得られるＸ線透過データとして取り扱って被写体の断層像を構築することを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載のＸ線撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３１７２４９（Ｐ２００６−３１７２４９Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３９４８６（Ｐ２００５−１３９４８６）
【出願日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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