JP3853647B2

JP3853647B2 - Radiographic imaging equipment

Info

Publication number: JP3853647B2
Application number: JP2001370751A
Authority: JP
Inventors: 啓介中井; 繁笹倉; 雅之鈴木
Original assignee: Pony Industry Co Ltd
Current assignee: Pony Industry Co Ltd
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: JP2003166951A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線透過撮影装置に関するものである。さらに詳しくは、線源と、放射線検出体と、これら線源及び放射線検出体との間に位置する試料台とを備えた放射線透過撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放射線透過撮影装置では、イメージングインテンシファイアーという放射線検出体が一般的に用いられていた。図６に示すように、この検出器１０１では受光面１０２が球面状であり、検出器に試料を鉛直に配置しても、撮影画像に歪みが生じる。したがって、検出器１０１を移動させる場合に符号１０１ｂに示すように検出器の鉛直線と線源１００からの放射方向軸線とが不一致の場合は、不規則な歪みが加算されて画像の修正が困難になるため、符号１０１ａに示すようにこれら鉛直線と放射方向軸線とを一致させる必要があった。そして、その結果、検出器の移動時における制約が多く、撮影の自由度が低かった。
【０００３】
また、撮影時の拡大率を変更するには、検出器を線源及び試料から遠近方向に移動させる必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の実状に鑑みて、本発明は、撮影時における検出器等の移動の自由度が高い放射線透過撮影装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る放射線透過撮影装置の特徴は、線源と、放射線検出体と、これら線源及び放射線検出体との間に位置する試料台とを備えた構成であって、前記放射線検出体が平面的な受光面を有し、前記放射線検出体が前記線源から発せられる放射線の放射軸に対して前記線源との位置関係に拘わらず傾斜可能であり、傾斜させた軸方向に対して延伸された透過画像を撮像として利用することにある。
【０００６】
同特徴によれば、図４に示すように、検出器３０の受光面３０ａが平面的であるため、検出器３０を放射軸Ｌに対して符号３１に示す状態から符号３２に示す状態へ傾斜させると、試料Ｓの画像は図５の符号Ｓ１からＳ２に示すように傾斜させた軸方向に対して延伸され、画像の識別がより容易となる。
【０００７】
また、上述の如く放射軸Ｌに対して検出器３０が傾斜しても、画像は延伸方向に拡大されるだけで歪みは生じないので、そのまま撮像として利用することができる。したがって、従来のような検出器３０と線源との位置関係に拘束される必要はない。その結果、例えば、図４の符号３３に示すように、放射線検出体が各位置において放射軸に対する直交成分をもって移動可能としてもよい。
【０００８】
さらに、前記試料台の試料載置部が前記放射軸周りで回転可能であるようにしてもよい。同構成によれば、試料台を回転させることで、例えば、図５（ｂ）の符号Ｓ２の如き画像から図５（ｃ）の符号Ｓ３の如き画像を得ることができる。
【０００９】
加えて、前記線源が前記放射軸に対する直交成分をもって移動可能であるように構成してもよい。同構成によれば、図４に示すように、線源２を放射軸Ｌに対して直交するＦ２方向へ符号２‘の位置まで移動させることで、検出器３０の移動と相まって、試料Ｓの撮影角度と拡大率を自由に変更することができる。
【００１０】
【発明の効果】
このように、上記本発明に係る放射線透過撮影装置の特徴によれば、放射軸に対して受光面が傾斜しても構わないので、撮影時における検出器等の移動の自由度が高くなった。しかも、傾斜させた軸方向に対して画像が延伸されるので、画像の識別性が向上するに至った。
【００１１】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態における記載で明らかになるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１〜３に示すように、本発明に係る放射線線透過撮影装置１は、Ｘ線の線源２となる線源装置３と、この線源を水平移動させる線源駆動ユニット１０と、試料Ｓを載置するための試料台２０と、透過Ｘ線を検出するための放射線検出体３０と、放射線検出体３０を紙面に沿ったＹＺ方向に移動させるための検出器駆動ユニット４０とを備えている。
【００１３】
本実施形態における線源装置３は、線源２から十分に広角のＸ線を発生するので、基本的に移動させなくとも検出器駆動ユニット４０による放射線検出体３０の移動範囲に対応することができる。試料台２０はＸ軸スライダー，Ｙ軸スライダーにより水平面内であるＸ、Ｙ方向に線源装置３を移動させることができ、昇降台１３部分はＺ方向に線源装置３を昇降させることができる。これら線源駆動ユニット１０の挙動は上板２６上の試料Ｓを透過するＸ線が放射線検出体３０で撮影されるように、例えば図４の如く放射線検出体３０の位置に応じて線源２の位置を変更するためのものである。
【００１４】
試料台２０では、全体を支持する基礎台２１の上に環状の回転ベアリングを介して回転台２３を配置してある。回転台２３上にはＹ軸スライダー２４，Ｘ軸スライダー２５を介して上板２６が配置され、上板２６は水平面内でＸ，Ｙ方向に移動し、Ｚ軸周りで回転可能である。上板２６は、回転台２３内側に設けられた図示しないラックに噛み合うピニオンギヤをモーター２８で駆動させることにより回転する。Ｙ軸スライダー２４，Ｘ軸スライダー２５は載置部２７上の試料Ｓに放射線が透過するように試料Ｓの位置の微調整に用いられる。また、上板２６の回転により、上述の如く図５（ｂ）、（ｃ）のように試料画像Ｓ１，Ｓ２の引き延ばし方向を変更することが可能である。
【００１５】
放射線検出体３０は、ピクセルマトリックス構造の撮像素子上にＸ線エネルギーを光に変換するシンチレーターを張り付けたものである。放射線検出体３０のシンチレーターを貼り付けた受光面３０ａは平面的である。そして、最終的に、透過画像は電気信号として出力される。
【００１６】
検出器駆動ユニット４０は、放射線検出体３０をＸ軸周りで回転させると共にＹＺ平面内に移動させる。二本のＹ方向に配置されたＹ軸レール４１、Ｙ軸レール４１に対してＹ軸スライダー４２，Ｙ軸スライダー４２を介して水平ユニット４３がＹ方向に移動自在に支持される。また、水平ユニット４３上でＺ方向に設けられたＺ軸レール４４にＺ軸スライダー４５を介して昇降ユニット４６が上下方向に移動自在に支持されている。水平ユニット４３，昇降ユニット４６の駆動は図示しないモーターとボールねじによる送り機構で行われる。放射線検出体３０は治具と回転ユニット４７とを介して昇降ユニット４６に対しＸ軸周りで回転自在に支持される。
【００１７】
以上の構成により、図１，４の如く線源２と放射線検出体３０とは載置部２７上の試料Ｓに対してその相対位置を変更可能であり、これにより、試料Ｓの撮影位置、撮影角度、拡大率を自由に変更することができる。また、上述の如く、撮像の引き延ばし方向も適宜選択することが可能である。
【００１８】
最後に、本発明のさらに他の実施形態の可能性について説明する。
上記実施形態では、実質的に回転ユニット４７の回転軸周りで放射線検出体３０を放射線の放射軸Ｌに対して傾斜させたが、図１の紙面に平行な軸周りで放射線検出体３０を放射線の放射軸Ｌに対して傾斜させても構わない。ただし、上述のように放射線検出体３０をＹＺ平面で動かす場合、放射線検出体３０はＹＺ平面に垂直な軸周りで結果的に放射線の放射軸Ｌに対して傾斜することになるので、回転機構の軸は回転ユニット４７の如くＹＺ平面に直交していることが望ましい。
【００１９】
上記実施形態では、放射線検出体３０としてデジタル式のフラットパネルＸ線検出器を用いたが、受光面が実質的に面状をなす部材であれば構わない。例えば、フィルム、他の形式のフラットパネル検出器、スキャン可能なラインセンサ等を用いることができる。
【００２０】
また、線源２は必ずしもＸ線の線源に限られず、他の種類の放射線を利用しても構わない。
【００２１】
なお、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線線透過撮影装置を示す正面図である。
【図２】放射線線透過撮影装置を示す側面図である。
【図３】試料台の平面図である。
【図４】線源、試料台及び放射線検出体の関係を示す図である。
【図５】撮影画像の例を示し、（ａ）は検出器を傾斜させない場合、（ｂ）は検出器を
傾斜させた場合、（ｃ）は（ｂ）の場合と同様であるが試料台を９０度回転させ
た場合をそれぞれ示す図である。
【図６】従来の撮像装置における線源と検出器の関係を示す図である。
【符号の説明】
１：放射線線透過撮影装置，２：線源，３：線源装置，１０：線源駆動ユニット，１１：Ｘ軸スライダー，１２：Ｙ軸スライダー，１３：昇降台，２０：試料台，２１：基礎台，２２：回転ベアリング，２３：回転台，２４：Ｙ軸スライダー，２５：Ｘ軸スライダー，２６：上板，２７：載置部，２８：モーター，３０：放射線検出体，３０ａ：受光面，４０：検出器駆動ユニット，４１：Ｙ軸レール，４２：Ｙ軸スライダー，４３：水平ユニット，４４：Ｚ軸レール，４５：Ｚ軸スライダー，４６：昇降ユニット，４７：回転ユニット，４８：治具，Ｓ：試料，Ｌ：放射線の放射軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation transmission imaging apparatus. More particularly, the present invention relates to a radiation transmission imaging apparatus including a radiation source, a radiation detector, and a sample stage positioned between the radiation source and the radiation detector.
[0002]
[Prior art]
In a conventional radiographic apparatus, a radiation detector called an imaging intensifier is generally used. As shown in FIG. 6, in this detector 101, the light receiving surface 102 has a spherical shape, and even if a sample is placed vertically on the detector, distortion occurs in the photographed image. Therefore, when the detector 101 is moved, if the vertical line of the detector does not match the radial axis from the radiation source 100 as indicated by reference numeral 101b, irregular distortion is added and it is difficult to correct the image. Therefore, as shown by reference numeral 101a, it is necessary to match these vertical lines with the radial axis. As a result, there are many restrictions when the detector is moved, and the degree of freedom in photographing is low.
[0003]
In order to change the magnification at the time of imaging, it is necessary to move the detector in the perspective direction from the radiation source and the sample.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of such a conventional situation, an object of the present invention is to provide a radiation transmission imaging apparatus having a high degree of freedom of movement of a detector or the like during imaging.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a feature of the radiation transmission imaging apparatus according to the present invention is a configuration including a radiation source, a radiation detector, and a sample stage positioned between the radiation source and the radiation detector. The radiation detector has a planar light receiving surface, and the radiation detector is tiltable regardless of a positional relationship with the radiation source with respect to a radiation axis of radiation emitted from the radiation source. The transmission image stretched in the axial direction is used as an image pickup.
[0006]
According to this feature, as shown in FIG. 4, the light receiving surface 30 a of the detector 30 is planar, so that the detector 30 is inclined with respect to the radiation axis L from the state indicated by reference numeral 31 to the state indicated by reference numeral 32. If it does, the image of the sample S will be extended | stretched with respect to the axial direction inclined as shown to code | symbol S1 to S2 of FIG. 5, and identification of an image will become easier.
[0007]
Further, even if the detector 30 is tilted with respect to the radial axis L as described above, the image is merely enlarged in the extending direction and no distortion occurs, so that it can be used as it is for imaging. Therefore, there is no need to be constrained by the positional relationship between the detector 30 and the radiation source as in the prior art. As a result, for example, as indicated by reference numeral 33 in FIG. 4, the radiation detector may be movable at each position with a component orthogonal to the radiation axis.
[0008]
Furthermore, the sample mounting part of the sample stage may be rotatable around the radiation axis. According to this configuration, by rotating the sample stage, for example, an image such as S3 in FIG. 5C can be obtained from an image such as S2 in FIG. 5B.
[0009]
In addition, the radiation source may be configured to be movable with a component orthogonal to the radiation axis. According to this configuration, as shown in FIG. 4, by moving the radiation source 2 in the F2 direction orthogonal to the radiation axis L to the position of 2 ′, the movement of the detector 30 is coupled with the movement of the detector S. The shooting angle and magnification can be changed freely.
[0010]
【The invention's effect】
As described above, according to the feature of the radiation transmission imaging apparatus according to the present invention, the light receiving surface may be inclined with respect to the radiation axis, so that the degree of freedom of movement of the detector and the like during imaging is increased. . In addition, since the image is stretched with respect to the tilted axial direction, the image distinguishability is improved.
[0011]
Other objects, configurations, and effects of the present invention will become apparent from the description of the embodiments of the present invention below.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, a radiation transmission imaging apparatus 1 according to the present invention includes a radiation source device 3 that becomes an X-ray source 2, a radiation source driving unit 10 that horizontally moves the radiation source, and a sample. A sample stage 20 for placing S, a radiation detector 30 for detecting transmitted X-rays, and a detector drive unit 40 for moving the radiation detector 30 in the YZ direction along the paper surface. ing.
[0013]
Since the radiation source device 3 in the present embodiment generates sufficiently wide-angle X-rays from the radiation source 2, it can correspond to the movement range of the radiation detector 30 by the detector driving unit 40 without being basically moved. it can. The sample stage 20 can move the radiation source device 3 in the X and Y directions in the horizontal plane by the X-axis slider and the Y-axis slider, and the lifting platform 13 can raise and lower the radiation source apparatus 3 in the Z direction. . The behavior of these radiation source driving units 10 is such that the X-rays that pass through the sample S on the upper plate 26 are imaged by the radiation detector 30 according to the position of the radiation detector 30 as shown in FIG. This is for changing the position.
[0014]
In the sample stage 20, a turntable 23 is arranged on a base stand 21 that supports the whole through an annular rotary bearing. An upper plate 26 is disposed on the turntable 23 via a Y-axis slider 24 and an X-axis slider 25. The upper plate 26 moves in the X and Y directions in a horizontal plane and can rotate around the Z axis. The upper plate 26 is rotated by driving a pinion gear engaged with a rack (not shown) provided inside the turntable 23 by a motor 28. The Y-axis slider 24 and the X-axis slider 25 are used for fine adjustment of the position of the sample S so that the radiation passes through the sample S on the mounting portion 27. Further, as described above, the extending direction of the sample images S1 and S2 can be changed by the rotation of the upper plate 26 as shown in FIGS.
[0015]
The radiation detector 30 is obtained by attaching a scintillator that converts X-ray energy into light on an image sensor having a pixel matrix structure. The light receiving surface 30a to which the scintillator of the radiation detector 30 is attached is planar. Finally, the transmission image is output as an electric signal.
[0016]
The detector drive unit 40 rotates the radiation detector 30 around the X axis and moves it in the YZ plane. The horizontal unit 43 is supported so as to be movable in the Y direction via the Y-axis slider 42 and the Y-axis slider 42 with respect to the two Y-axis rails 41 arranged in the Y direction. A lifting unit 46 is supported on a Z-axis rail 44 provided in the Z direction on the horizontal unit 43 via a Z-axis slider 45 so as to be movable in the vertical direction. The horizontal unit 43 and the lifting unit 46 are driven by a feed mechanism using a motor and a ball screw (not shown). The radiation detector 30 is supported by the lifting unit 46 via the jig and the rotation unit 47 so as to be rotatable around the X axis.
[0017]
1 and 4, the radiation source 2 and the radiation detector 30 can change their relative positions with respect to the sample S on the mounting portion 27, whereby the photographing position of the sample S, The shooting angle and magnification can be changed freely. In addition, as described above, it is possible to appropriately select the direction of extending the imaging.
[0018]
Finally, the possibilities of yet another embodiment of the present invention will be described.
In the above embodiment, the radiation detector 30 is inclined with respect to the radiation axis L of the radiation substantially around the rotation axis of the rotation unit 47. However, the radiation detector 30 is irradiated around the axis parallel to the paper surface of FIG. It may be inclined with respect to the radial axis L. However, when the radiation detector 30 is moved in the YZ plane as described above, the radiation detector 30 is inclined with respect to the radiation axis L of the radiation around an axis perpendicular to the YZ plane. It is desirable that the axis is orthogonal to the YZ plane like the rotary unit 47.
[0019]
In the above embodiment, a digital flat panel X-ray detector is used as the radiation detector 30. However, any member may be used as long as the light receiving surface is substantially planar. For example, films, other types of flat panel detectors, scanable line sensors, and the like can be used.
[0020]
The radiation source 2 is not necessarily limited to the X-ray radiation source, and other types of radiation may be used.
[0021]
In addition, the code | symbol entered in the term of the claim is only for the convenience of contrast with drawing, and this invention is not limited to the structure of an accompanying drawing by this entry.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a radiation transmission imaging apparatus.
FIG. 2 is a side view showing a radiation ray transmissive imaging apparatus.
FIG. 3 is a plan view of a sample stage.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship among a radiation source, a sample stage, and a radiation detector.
FIGS. 5A and 5B show examples of captured images, where FIG. 5A shows the case where the detector is not tilted, FIG. 5B shows the case where the detector is tilted, and FIG. It is a figure which shows the case where each is rotated 90 degree | times.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a radiation source and a detector in a conventional imaging apparatus.
[Explanation of symbols]
1: Radiation transmission imaging device, 2: Radiation source, 3: Radiation source device, 10: Radiation source drive unit, 11: X-axis slider, 12: Y-axis slider, 13: Elevating platform, 20: Sample platform, 21: Foundation platform, 22: Rotating bearing, 23: Rotating platform, 24: Y axis slider, 25: X axis slider, 26: Upper plate, 27: Placement part, 28: Motor, 30: Radiation detector, 30a: Light receiving surface , 40: detector driving unit, 41: Y-axis rail, 42: Y-axis slider, 43: horizontal unit, 44: Z-axis rail, 45: Z-axis slider, 46: lifting unit, 47: rotating unit, 48: healing Tool, S: Sample, L: Radiation axis of radiation

Claims

線源（２）と、放射線検出体（３０）と、これら線源（２）及び放射線検出体（３０）との間に載置部（２７）を有する試料台（２０）とを備えた放射線透過撮影装置であって、前記放射線検出体（３０）が平面的な受光面（３０ａ）を有し、前記放射線検出体（３０）が前記線源（２）から発せられる放射線の放射軸（Ｌ）に対して前記線源（２）との位置関係に拘わらず傾斜可能であり、傾斜させた軸方向に対して延伸された透過画像を撮像として利用することを特徴とする放射線透過撮影装置。 Radiation comprising a radiation source (2), a radiation detector (30), and a sample stage (20) having a placement portion (27) between the radiation source (2) and the radiation detector (30). A transmission imaging apparatus, wherein the radiation detector (30) has a planar light receiving surface (30a), and the radiation detector (30) emits radiation radiation axes (L) emitted from the radiation source (2). The radiation transmission imaging apparatus is capable of tilting regardless of the positional relationship with the radiation source (2) and using a transmission image stretched with respect to the tilted axial direction as an imaging.

前記放射線検出体（３０）が各位置において前記放射軸（Ｌ）に対する直交成分をもって移動可能であることを特徴とする請求項１記載の放射線透過撮影装置。 The radiation transmission imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation detector (30) is movable at each position with a component orthogonal to the radiation axis (L).

前記試料台（２０）の試料載置部（２７）が前記放射軸（Ｌ）周りで回転可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線透過撮影装置。 The radiation transmission imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein the sample mounting portion (27) of the sample stage (20) is rotatable around the radiation axis (L).

前記線源（２）が前記放射軸（Ｌ）に対する直交成分をもって移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の放射線透過撮影装置。 The radiation transmission imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the radiation source (2) is movable with a component orthogonal to the radiation axis (L).

前記放射線検出体（３０）がフラットパネルＸ線検出器であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の放射線透過撮影装置。 The radiation transmission imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the radiation detector (30) is a flat panel X-ray detector.