JP4251386B2 - X-ray sensor unit and X-ray imaging apparatus using the same - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の２次元半導体Ｘ線撮像素子をその検知表面が継がれるように並べて、被写体を透過したＸ線を全域に渡って走査できるようにしたＸ線センサーユニットと、これを用いたＸ線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被写体を透過したＸ線を画像化する手段として、２次元半導体Ｘ線撮像素子は、受光Ｘ線データを電気信号あるいはデジタル信号として出力することができ、適切な表示手段でリアルタイムに被写体のＸ線画像を見ることができるので近年多用されている。
【０００３】
しかしながら、半導体素子の生産技術的な制約から、一方向の長さが一定以上のものは、製造することができず、あるいは、半導体素子の素材となるシリコンウエハーの歩留まり率に起因して非常に高価なものにならざるを得ない。
【０００４】
したがって、例えば、人体頭部Ｘ線画像を、頭部に対して水平方向に走査して得る場合には、走査方向に垂直な検知表面の長さが少なくとも２５ｃｍ程度は必要であるが、これを一本の２次元半導体Ｘ線撮像素子で構成することはせず、副数本、例えば、８ｃｍから９ｃｍの長さの撮像素子を縦に継がれるように連設して、この２５ｃｍの検知表面を充足させるようにしている。
【０００５】
しかし、この場合、この撮像素子間の継ぎ目自体の隙間や、撮像素子の境界領域における検知不可部分の存在により、この部分の画像が得られないという問題が生じ、この問題を解決すべく種々の提案がなされている。
【０００６】
図１８に示すＸ線センサーユニットは、この問題を解決するもので、本出願人によって提案され、特開平８−２１５１９０号公報に記載されたものである。
【０００７】
このＸ線センサーユニット１２０は、長方形の蛍光板１２０ａ、この蛍光板１２０ａで可視化された可視光線を導光する３つの光ファイバ束１２０ｂ１，１２０ｂ２，１２０ｂ３、この光ファイバ束１２０ｂ１，１２０ｂ２，１２０ｂ３で導光された可視光線を受け電気信号として出力するＦＦＴ型ＣＣＤ撮像素子１２０ｃ１，１２０ｃ２，１２０ｃ３から構成されている。
【０００８】
蛍光板１２０ａは、そのＸ線受光側のスリット１２０ｄの長さに対応した長方形となっているが、この受光表面を１２０ａ１，１２０ａ２，１２０ａ３の３つの画像領域に分け、この領域の境界面１２０ｈをスリット１２０ｄの長手方向に対して、角度θ′だけ傾くようにしている。
【０００９】
一方、この蛍光板１２０ａからの可視光線を受ける長方形形状のＦＦＴ型ＣＣＤ撮像素子１２０ｃ１，１２０ｃ２，１２０ｃ３は、３個の単体の撮像素子を相互に重畳しないように、また、その長手方向がスリット１２０ｄの長手方向に一致するように配置されている。
【００１０】
蛍光板１２０ａとＣＣＤ撮像素子１２０ｃ１，１２０ｃ２，１２０ｃ３とを導光連結する光ファイバ束１２０ｂ１，１２０ｂ２，１２０ｂ３は、そのファイバ束の断面が蛍光板１２０ａのそれぞれの傾いた画像領域１２０ａ１，１２０ａ２，１２０ａ３を覆うような長方形断面で、また、相互間の境界面が画像領域１２０ａ１，１２０ａ２，１２０ａ３の境界面１２０ｈと一致した状態で、これらの画像領域１２０ａ１，１２０ａ２，１２０ａ３の裏面に接合されている。
【００１１】
光ファイバ束１２０ｂ１，１２０ｂ２，１２０ｂ３の他端は、その長方形断面が画像領域１２０ａ１，１２０ａ２，１２０ａ３の傾きと同様に角度θ′だけ傾いたままで、ＣＣＤ撮像素子１２０ｃ１，１２０ｃ２，１２０ｃ３のそれぞれの表面に接合されている。
【００１２】
この際、光ファイバ束１２０ｂ１，１２０ｂ２，１２０ｂ３は、ＣＣＤ撮像素子１２０ｃ１，１２０ｃ２，１２０ｃ３の画像化有効領域内に接合されるようにしている。
【００１３】
このようにすると、蛍光板１２０ａで可視化された可視光線が全部、ＣＣＤ撮像素子１２０ｃ１，１２０ｃ２，１２０ｃ３の画像化有効領域へ導光されると共に、その分割導光の継ぎ目がスリット１２０ｄの長手方句に垂直となっているＸ線走査方向（これは、ＣＣＤ撮像素子１２０ｃ１，１２０ｃ２，１２０ｃ３におけるデータ走査方向にも一致する。）に対して、角度θ′だけ傾いているため、一つの走査方向列の全部のデータがない、という現象を回避することが出来、従来、撮像素子の継ぎ目のために発生していた画像のない領域の発生の問題を解消することができた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにして構成されたＸ線センサーユニットは、非常に複雑な構成のものにならざるを得ず、短いＣＣＤ撮像素子を用いることによるコストダウンの効果を減殺しかねないものであった。また、近年、このようなファイバー束のような導光手段を用いることなく、その検知表面で高速にＸ線を直接電気信号化することのできる２次元半導体Ｘ線撮像素子も提供されているが、そのようないわゆる直結タイプのものには、上記の方法は適用することができなかった。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決しようとするもので、直結タイプの２次元半導体Ｘ線撮像素子を用いながら、撮像素子間の継ぎ目による問題を解消することができるＸ線センサーユニット、これを用いたＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、直結タイプの２次元半導体Ｘ線撮像素子が、そのデータ出力のための走査方向を問わないという特質と、本出願人が上記Ｘ線センサーユニットで知見した撮像素子の継ぎ目の方向とＸ線の走査方向とを相対的に傾けるという方法を組み合わせることを着想したものであり、請求項１から６において、この着想を実体化して上記課題を解決するＸ線センサーユニットを、請求項７から１３において、このＸ線センサーユニットを用いたＸ線撮影装置を提案している。
【００１７】
請求項１に記載のＸ線センサーユニットは、Ｘ線入射面の直下に画像撮像面を直結積層した検知表面を備えた２次元半導体Ｘ線撮像素子を前記検知表面が継がれるようにライン状に複数個連設して構成したＸ線センサーユニットであって、前記２次元半導体Ｘ線撮像素子を、その連設面がこの連設で形成される連設ライン方向に垂直となるように連設すると共に、被写体を透過したＸ線を走査する走査方向に垂直な方向に対して、前記連設ライン方向が傾斜するように構成したことを特徴とする。
【００１８】
ここで、Ｘ線入射面の直下に画像撮像面を直結積層した検知表面を備えた２次元半導体Ｘ線撮像素子とは、上述のいわゆる直結タイプの半導体撮像素子であって、そのＸ線入射面とは、Ｘ線を入射させる面であって後述の画像撮像面を保護する役割も持つものであり、画像撮像面とは、Ｘ線入射面を介して受光したＸ線をＸ線入射面の直下で電気信号に変換して出力するものであり、これらを直結積層した検知表面は、この撮像素子の２次元的広がり部分全部に渡って表面に形成されたものである。
【００１９】
連設面とは、連設された撮像素子間の接合面、換言すれば、検知表面の継ぎ目となる面のことを意味し、連設ライン方向とは、撮像素子を連設して並べた時のそれぞれの撮像素子の中心を結んだ線を意味し、また、後述するように、縦横に並べる際には、この連設ライン方向は相互に直交するｘ、ｙの二方向から構成されるものである。
【００２０】
このＸ線センサーユニットは、いわゆる直結タイプの２次元半導体Ｘ線撮像素子をその検知表面が継がれるようにライン状に複数個連設し、撮像素子の連設面は従来と同様に連設ライン方向に垂直な方向に対して傾斜させず、一方、連設ライン方向自体を、Ｘ線の走査方向に対して傾斜させることで、連設面、つまり継ぎ目方向と走査方向とが相対的に傾斜するようにしたものである。
【００２１】
このようにすると、上述したように、撮像素子の継ぎ目によって生じる画像欠損の問題を解消することができる。
また、２次元半導体Ｘ線撮像素子の検知表面の全体が有効利用され、無駄が少なくなる。
【００２２】
請求項２に記載のＸ線センサーユニットは、請求項１に記載のＸ線センサーユニットにおいて、前記それぞれの２次元半導体Ｘ線撮像素子を、その検知表面が前記連設面において相互に重なりあうように、連設していることを特徴とする。
【００２３】
このＸ線センサーユニットは、更に、撮像素子をその連設面で相互に重なりあうようにしており、この重なりにより、撮像素子の検知表面端で生じるデータ欠損を解消することができ、より良く、データ欠損の問題を解決することができる。
【００２４】
請求項３に記載のＸ線センサーユニットは、請求項２に記載のＸ線センサーユニットにおいて、前記２次元半導体Ｘ線撮像素子を、その検知表面が前記Ｘ線の入射方向に対して傾斜して相互に重なりあうように、連設していることを特徴とする。
【００２５】
このＸ線センサーユニットは、請求項２に比べ、同様に撮像素子の縁辺が重なり合うようにするものであるが、その際に、検知表面がＸ線の入射方向に対して傾斜するように重ねあわせるもので、つまり、屋根がわらのように重ね合わせるもので、請求項２と同様の効果を発揮する。
【００２６】
請求項４に記載のＸ線センサーユニットは、請求項１から３のいずれかに記載のＸ線センサーユニットにおいて、前記２次元半導体Ｘ線撮像素子を、前記連設ライン方向に直角方向にも連設していることを特徴とする。
【００２７】
このＸ線センサーユニットは、要するに、撮像素子を縦横に連設し、縦方向だけでなく横方向にも所望の撮像可能領域を広げながら、連設による継ぎ目の問題の解消を図ることができる。
【００２８】
請求項５に記載のＸ線センサーユニットは、請求項１から４のいずれかに記載のＸ線センサーユニットにおいて、前記２次元半導体Ｘ線撮像素子が、ＣｄＴｅ素子、ＣｄＺｎＴｅ素子、ＭＯＳ素子、ＣＭＯＳ素子、ＦＴ型ＣＣＤのいずれかで構成されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項６に記載のＸ線センサーユニットは、請求項１から５のいずれかに記載のＸ線センサーユニットにおいて、前記複数個連設された２次元半導体Ｘ線撮像素子が、カーボンファイバー製ケースに収納されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項７に記載のＸ線撮影装置は、請求項１から６のいずれかに記載のＸ線センサーユニットを用いたことを特徴とする。
【００３１】
請求項８に記載のＸ線撮影装置は、請求項７に記載のＸ線撮影装置において、前記Ｘ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置であることを特徴とする。
【００３２】
請求項９に記載のＸ線撮影装置は、請求項７に記載のＸ線撮影装置において、前記Ｘ線撮影装置が、セファロＸ線撮影装置であることを特徴とする。
【００３３】
請求項１０に記載のＸ線撮影装置は、請求項７に記載のＸ線撮影装置において、前記Ｘ線撮影装置が、Ｘ線ＣＴ撮影装置であることを特徴とする。
【００３４】
請求項１１に記載のＸ線撮影装置は、請求項７に記載のＸ線撮影装置において、前記Ｘ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置、セファロＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ撮影装置のいずれか２以上の機能を備えた複合Ｘ線撮影装置であることを特徴とする。
【００３５】
請求項１２に記載のＸ線撮影装置は、Ｘ線源と、このＸ線源から発生するＸ線を被写体に照射すべきＸ線ビームに規制するスリット体と、前記被写体を透過したＸ線ビームを撮像するＸ線センサーユニットとを備え、前記Ｘ線ビームを走査して被写体に照射し前記被写体のＸ線画像を生成するＸ線撮影装置であって、上記Ｘ線センサーユニットは、Ｘ線入射面の直下に画像撮像面を直結積層した検知表面を備えた２次元半導体Ｘ線撮像素子を前記検知表面が継がれるようにライン状に複数個連設して構成され、かつ、その連設面がこの連設で形成される連設ライン方向に垂直となるようになっており、前記Ｘ線ビームの走査方向に対して、前記スリット体のスリット方向と、前記Ｘ線センサーユニットを構成する前記２次元半導体Ｘ線撮像素子の前記連設ライン方向とを、同じ方向に傾斜させるようにしたことを特徴とする。
【００３６】
請求項１３に記載のＸ線撮影装置は、請求項１２に記載のＸ線撮影装置において、前記Ｘ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置、セファロＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ撮影装置、あるいはこれら３つの撮影装置のいずれか２以上の機能を備えた複合Ｘ線撮影装置のいずれかであることを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明のＸ線センサーユニット、これを用いたＸ線撮影装置の実施の形態について、添付図面を参照しながら、説明する。
【００３８】
図１は、本発明のＸ線センサーユニットを例示するもので、（ａ）はその一例の外観斜視図、（ｂ）は他例の外観斜視図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【００３９】
図１（ａ）に示すＸ線センサーユニット２は、図の上下方向に複数個連設された２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａと、この撮像素子２ａの表面をカバーしＸ線の受光を許容し可視光線などを遮るＸ線窓２ｂ、このＸ線窓２ｂを設け、複数個連設された２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの全体を収容するケース２ｃを備えている。
【００４０】
２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａは、図１（ｃ）のＹ−Ｙ断面図に示すように、その表面から、Ｘ線入射面２ｅ、その直下に直結積層された画像撮像面２ｆ、その下に基板２ｇが積層されており、Ｘ線入射面２ｅと画像撮像面２ｆとを併せて検知表面２ｄという。
【００４１】
この撮像素子２ａは、その一方の表面全体が検知表面２ｄとして構成され、図示したように、この検知表面２ｄが継がれるように連設することで、個々の２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａ一個だけではカバー仕切れない、長い検知領域あるいは広い検知領域を実現することができる。
【００４２】
一方、従来例で説明したように、このような連設を行うと、その連設部つまり継ぎ目によって、Ｘ線受光データを検知できない部分が生じるが、その問題を図示したように、連設された撮像素子２ａの継ぎ目を形成する連設面２ｈの方向を、図示するようにＸ線の走査方向Ｄに対して、所定の角度θだけ傾けることによって、解消している。この原理については、図２を用いて後述する。
【００４３】
ここで、図１（ａ）において、符号Ｒは、撮像素子２ａを連設して並べた時のそれぞれの撮像素子２ａの中心を結んだ線の方向である連設ライン方向を示し、符号ＤＬは、Ｘ線の走査方向Ｄに対する垂線方向を示している。
【００４４】
この図から、解るように、この場合、連設ライン方向Ｒは、走査方向に対する垂線方向ＤＬと一致しており、この連設ライン方向自体は通常のＸ線センサーユニットと変わるところはない。一方、連設ライン方向Ｒに垂直な方向、つまり、走査方向Ｄと連設面２ｈの方向は角度θだけ傾斜している。
【００４５】
２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの素材としては、ＣｄＴｅ素子、ＣｄＺｎＴｅ素子、ＭＯＳ素子、ＣＭＯＳ素子、ＦＴ型ＣＣＤが好適であり、いずれも、受光したＸ線を電気信号あるいはデジタル信号として出力可能で、また、その出力のための受光データの走査方向は、撮像素子２ａの外形形状、つまり縁辺方向に拘束させることなく、所望の方向とすることができるものであり、本発明のように、撮像素子２ａはＸ線走査方向Ｄに対して傾けて設けるが、データの読みだしは、この走査方向Ｄと同じ方向に読み出す必要がある場合に適している。
【００４６】
特に、ＣｄＴｅ素子あるいはＣｄＺｎＴｅ素子は、高感度、高速撮影が可能であるため、１５０枚／秒程度のフレーム画像の転送が可能となり、静止画像だけでなく被写体のＸ線画像を動画像として再生表示することができ、本発明の効果と相乗してその効果を発揮する。
【００４７】
また、ＦＴ型ＣＣＤは、ＣＣＤにメモリ領域を有するフルトランスファー型ＣＣＤと呼ばれるものである。
【００４８】
ケース２ｃは、カーボンファイバー製ケースとするのが、軽量で機械的強度もあるので、好適であるが、Ｘ線を透過させず、機械的強度があり、重量も重くならないものであれば、これに限るものではない。
【００４９】
なお、この図１（ａ）では、Ｘ線窓２ｂでカバーされた２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設面２ｈが実線で示されているが、実際には、このＸ線窓２ｂの素材は、可視光線を透過させないものであり、この連設面２ｈを見ることが出来ないものである。しかしながら、ここでは、撮像素子２ａの連設についてより明瞭な概念把握を促すために、このような表記としたものである。この点については、以下の各図でも同様である。
【００５０】
図１（ｂ）に示すＸ線センサーユニット２Ａは、図１（ａ）のＸ線センサーユニット２に比べ、連設された２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設面２ｈは、連設ライン方向Ｒに対して、図示するように傾斜しておらず、垂直となっている。その代わりに、この連設ライン方向Ｒ自体が、Ｘ線の走査方向Ｄに対する垂直方向ＤＬに対して、角度θだけ傾斜している。また、このため、Ｘ線窓２ｂも同様に傾斜し、ケース２ｃもこれに対応したものとなっている。
【００５１】
このようにしても、結果的に、連設面の方向とＸ線の走査方向とを相対的に傾斜させることができ、Ｘ線センサーユニット２と同様の効果を発揮する。この点についても、図２を用いて説明する。
【００５２】
また、図１（ａ）のＸ線センサーユニット２では、個々の２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの検知表面２ｄの内、Ｘ線窓２ｂから透過してくるＸ線に曝されるのは、実線で表示した部分であり、それ以外の点線で表示した部分は、有効に利用されていないが、図１（ｂ）のＸ線センサーユニット２Ａの場合には、その検知表面が全部利用されており、無駄がなく、撮像素子の面積効率がよい。
【００５３】
図２（ａ）は本発明のＸ線センサーユニットの動作原理の概念説明図、（ｂ）は従来のＸ線センサーユニットの動作原理の概念説明図である。これより、すでに説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
図２（ａ）は、図１（ａ）のＸ線センサーユニット２を用いて撮像したＸ線画像データＩＡと、図１（ｂ）のＸ線センサーユニット２Ａを用いて撮像したＸ線画像データＩＡ′を示しており、有効な画像がある領域を、それぞれ右上がりと右下がりの斜線で示している。
【００５４】
この図において、ＩＢで示した斜線のない部分は、有効な画像が得られない境界領域ＩＢであり、符号ＩＳは、ユニット２の撮像素子２ａにおいて、この画像データＩＡ、ＩＢを電気信号化するために走査する走査方向（点線）を示している。
【００５５】
一方、図２（ｂ）は、従来例の、連設された撮像素子の連設面をＸ線の走査方向Ｄに対して傾けないで撮像したＸ線画像データＩＣと、有効な画像が得られない境界領域ＩＢとを示している。
【００５６】
この両者、つまり、画像データＩＡと画像データＩＣとを比較すると、Ｘ線照射の走査方向Ｄと同じ走査方向ＩＳにデータ走査をした場合、図２（ｂ）では、図示するように、境界領域ＩＢを走査する場合には、走査ライン上で連続して有効な画像データが得られない状態が生じ、これが画像欠陥となって現れる。
【００５７】
一方、図２（ａ）では、この図が示すように、Ｘ線センサーユニット２を用いて撮像した場合には、境界領域ＩＢの大きさは同様であるが、その領域の長手方向が、撮像素子２ａの連設面２ｈと走査方向Ｄの傾きと同じように、傾いて現れる。したがって、このような画像データＩＡを走査方向ＩＳで走査しても、一つの走査ライン上で、有効な画像データが得られない部分はすくなく、画像全体では目立たなくなる。
【００５８】
また、この場合は、走査ライン上の境界領域ＩＢの前後の画像データＩＡを用いて、補完することも簡単であり、補完することによって、画像データのない部分をほぼ完全になくすことも可能である。
【００５９】
こうして、撮像素子間の継ぎ目による問題を解消することができるのである。
【００６０】
また、図２（ａ）において、画像データＩＡ′に注目すると、この境界領域ＩＢも、その撮影原理から、画像データＩＡの場合と同様であり、したがって、同様に効果が発揮されることも解る。
【００６１】
なお、この場合、画像データＩＡ′全体が傾いているが、この傾いた状態で、被写体の全体に走査を行うことによって、被写体全体の画像を得ることができるので、何ら問題は生じない。
【００６２】
図３（ａ）は本発明のＸ線センサーユニットの他例を示す外観正面図、（ｂ）は、そのＹ１−Ｙ１断面図である。
【００６３】
このＸ線センサーユニット２Ｂは、図示するように、図１（ａ）のＸ線センサーユニット２に比べ、２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設面２ｈにおいて、双方の撮像素子２ａが重なりあっていることを特徴とする。なお、この図において、角度θ１は、この場合の連設面２ｈの方向と走査方向Ｄとの間の傾斜角度である。
【００６４】
このような重なりの効果については、特開２０００−２９２５４６号公報に記載されているように、境界領域の画像データ欠損の問題を解消できるものであるが、本発明の連設面の方向とＸ線の走査方向とを相対的に傾斜させることによる境界領域の画像データ欠損の問題解消と相俟って、より良く、その効果を発揮する。
【００６５】
図４（ａ）は本発明のＸ線センサーユニットの他例を示す外観正面図、（ｂ）は、そのＹ２−Ｙ２断面図である。
【００６６】
このＸ線センサーユニット２Ｃは、図示するように、図３のＸ線センサーユニット２Ｂに比べ、２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設面２ｈにおいて、双方の撮像素子２ａが重なりあっている点は同一であるが、その重なりあいの態様が異なっている。
【００６７】
つまり、図３のＸ線センサーユニット２Ｂでは、撮像素子２ａの重なりは、その両端の重なり状態を、その相手の上か下かでしめすと、上−上、下−下、上−上、下−下、・・・となっており、それぞれの撮像素子２ａの検知表面２ｄは、Ｘ線の入射方向に対して垂直となっている。
【００６８】
それに比べ、図４のＸ線センサーユニット２Ｃでは、上−下、上−下、上−下、・・・と、屋根瓦方式となっており、それぞれの撮像素子２ａの検知表面２ｄは、Ｘ線の入射方向に対して多少傾いている。
【００６９】
このような重ね方でも、特開２０００−２９２５４６号公報に記載されているように、上記と同様に、境界領域の画像データ欠損の問題を解消でき、本発明の連設面の方向とＸ線の走査方向とを相対的に傾斜させることによる境界領域の画像データ欠損の問題解消と相俟って、より良く、その効果を発揮する。
【００７０】
なお、この図では、連設面２ｈと走査方向Ｄとの傾斜の角度を角度θ２としているが、これは、この傾斜角度は、個々の要請に応じて適宜設定されるものであり、常に同一である必要はないことを示している。
【００７１】
図５は、本発明のＸ線センサーユニットの他例を示すもので、（ａ）は（ｂ）のＹ３−Ｙ３断面図、（ｂ）は、その外観正面図である。
【００７２】
このＸ線センサーユニット２Ｄは、図１（ｂ）で説明したＸ線センサーユニット２Ａと同様に、連設ライン方向Ｒと連設面２ｈが傾斜せず垂直となる点では共通しているが、隣り合う２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａを、図４のＸ線センサーユニット２Ｃのように傾斜させて重ね合わせ、更に、２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａを一つ連設ライン方向（縦方向）Ｒだけでなく、それにほぼ直交する他方向、例えば、横方向、つまり、連設ライン方向Ｒ′にも連設している点が異なっている。
【００７３】
このＸ線センサーユニット２Ｄは、連設ライン方向Ｒ、Ｒ′と連設面２ｈを傾斜させていないので、その代わりに、連設ライン方向Ｒ、Ｒ′の全体を、Ｘ線の走査方向Ｄに対する垂直方向ＤＬに対して角度θ３だけ傾斜させることで、連設面２ｈと走査方向Ｄを傾斜させるようにしている。
【００７４】
このようにすると、連設によって生じる継ぎ目の問題を解消すると共に、一方向にだけ長い検知表面だけでなく、縦横に広い検知表面を実現することができる。
【００７５】
図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のＸ線センサーユニットの他例を示す外観正面図である。
【００７６】
これらのＸ線センサーユニット２Ｅ、２Ｆは、２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａを縦横に連設する場合の種々の連設方法を示している。
【００７７】
図６（ａ）に示すＸ線センサーユニット２Ｅは、図示したように、一つの連設ライン方向Ｒについては、２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設面２ｈを角度θ４だけ傾斜させ、他の連設ライン方向Ｒ′については、連設面２ｈを傾斜させないで、また、図５のように撮像素子２ａ同士を重ね合わせないで、図１のＸ線センサーユニット２，２Ａと同様に、突き合わせ密着させて連設している。
【００７８】
このようにしても、図２の動作原理説明から解るように、走査方向Ｄに平行な撮像素子２ａの連設面２ｈで形成される継ぎ目によって発生する問題を解決することができる。
【００７９】
一方、この方法の場合、図中に点線斜線で示した撮像素子２ａの検知表面２ｄの不利用領域Ｚが発生し、この不利用領域Ｚは、傾斜の角度θ４と、連設ライン方向Ｒ′の連設個数によって大きくなるので、この点を考慮して、Ｘ線センサーユニット２Ｅを構成する必要がある。
【００８０】
図６（ｂ）に示すＸ線センサーユニット２Ｆは、図示したように、縦方向の連設ライン方向Ｒと、横方向の連設ライン方向Ｒ′のそれぞれについて、２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設面２ｈを角度θ５だけ傾斜させて、撮像素子２ａを連設している。
【００８１】
また、この場合、縦方向の連設ライン方向Ｒには、図６（ａ）のＸ線センサーユニット２Ｅと同様に、撮像素子２ａ同士を連設面２ｈで突き合わせ密着させて連設しているが、横方向の連設ライン方向Ｒ′には、図５のＸ線センサーユニット２Ｅと同様に、撮像素子２ａ同士を連設面２ｈで重ね合わせている。
【００８２】
このようにしても、図２の動作原理説明、図５との対比から解るように、走査方向Ｄに平行な撮像素子２ａの連設面２ｈで形成される継ぎ目によって発生する問題を解決することができる。
これより、このような特徴を有するＸ線センサーユニットを活用したＸ線撮影装置について説明する。
【００８３】
図７は、本発明のＸ線センサーユニットを用いたＸ線撮影装置の一例を示す概略構成図である。このＸ線撮影装置は、歯科用などのパノラマＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ（ComputedTomography）撮影装置として機能するものである。
【００８４】
このＸ線撮影装置２０においては、被写体Ｏを挟んで対向するようにＸ線源１とＸ線センサーユニット２が配置され、これらは旋回アーム３のアーム両端に取付けられる。Ｘ線源１には１次スリットが設けられ、旋回軸３ａに対して平行な縦長スリット状のＸ線ビームを発生して、被写体Ｏを照射しながら旋回軸３ａを中心に旋回する。
【００８５】
Ｘ線センサーユニット２は、被写体Ｏを通過したＸ線を縦長のスリット像として２次元的に検出して電気信号に変換する。このＸ線センサーユニット２については既に説明した。
【００８６】
旋回アーム３は、被写体Ｏの周りを回転自在に支持されており、演算処理手段Ｆからの駆動信号を受けた旋回アーム駆動制御手段Ｃからの制御により所定角速度で回転する。像記憶手段Ｆａは、アーム３の旋回中にＸ線センサーユニット２から出力される被写体ＯのＸ線透過画像情報を連続的に記録するものであり、たとえばＶＴＲ(Video TapeRecorder）や光ディスク、光磁気ディスクなどのビデオ信号記録装置や大容量のＲＡＭ（Random AccessMemory）のような半導体記憶素子やハードディスクなどが使用される。
【００８７】
演算処理手段Ｆはコンピュータなどで実現され、像記憶手段Ｆａに記憶された画像データに基づいて演算処理を行うとともに、装置全体の動作を制御する。演算処理手段Ｆには、使用者がデータを入力するキーボード等の操作部１１が接続される。演算処理手段Ｆでの画像処理によって得られたパノラマ画像などは、フレームメモリＦｂに記憶され、ＣＲＴや液晶等の画像表示装置または画像を印刷するハードコピー装置などの出力部Ｅに出力される。
図８は、図７の装置におけるＸ線撮像の手順を示すフローチャートである。
【００８８】
まず旋回アーム駆動制御手段Ｃを駆動しながらＸ線源１からＸ線を照射し、被写体Ｏを通過したＸ線をＸ線センサーユニット２で受け、得られたＸ線の画像情報をフレーム画像の電気信号に変換する。この電気信号として、たとえばテレビジョンのビデオ信号と同じ信号形式が採用され、１秒当り３０枚の割合で像記憶手段Ｆａに連続的に記録される（ステップＳ１）。このフレーム画像はＸ線のスリットビームに対応した縦長のスリット像となっており、たとえば３０秒で被写体Ｏの周りを半周させれば９００枚の一連のフレーム画像が得られる。なお、フレーム画像は上述のビデオ信号のような連続信号でなく、短い周期で間欠的に撮影して、これを電気信号に変換したものであってもよい。
【００８９】
次に、像記憶手段Ｆａに連続的に記録されている一連のフレーム画像から、或る時間間隔で並ぶフレーム画像を選択的に取り出すための取出し間隔と、取出した各フレーム画像をスリット像の幅方向に所定距離ずつ位置をずらしながら加算するための距離、すなわちシフト量とを選定し（ステップＳ２）、この取出し間隔で該当するフレーム画像をデジタル信号の形式で順次取出し、選定したシフト量に従って位置をずらせながら加算処理を行う（ステップＳ３）。
【００９０】
このときの取出し間隔とシフト量とは任意に選定することができ、これに対応して或る特定の断層面のパノラマ画像が上記加算処理によって得られる。そこでこれをフレームメモリＦｂに記憶させ、必要に応じてこのパノラマ画像を出力部Ｅで表示し、あるいはハードコピーとして出力するのである（ステップＳ４）。
【００９１】
なお、符号Ｓ１ａ、Ｓ３ａ、Ｓ４ａは各ステップにおいて得られる画像の概略を例示したものである。
【００９２】
上記の取出し間隔とシフト量に応じて特定の断層面のパノラマ画像が得られることは、従来のフィルム式のパノラマＸ線撮影装置において、Ｘ線源とフィルムとを所定の比率で相対運動させることにより、特定の断層面のパノラマ画像が得られることと原理的に同じであるが、デジタル方式では撮影後に取出し間隔とシフト量を選定することによって任意の断層面を対象としてそのパノラマ画像を適宜形成できる点が異なっている。
【００９３】
なお、本出願人の出願に係る特開平９−１４０７０１号公報では、本発明のＸ線センサーユニットで用いたものと同様の二次元的広がりのある２次元半導体Ｘ線撮像素子と幅広のＸ線ビームとを用いて、ぼけの少ないＸ線画像を得る方法が記載されているが、この方法は、本発明のように撮像素子の継ぎ目方向とＸ線の走査方向とを相対的に傾斜させるＸ線センサーユニットにおいても適用可能であり、双方を組合わせて用いることにより、相乗的効果を発揮する。
【００９４】
図９は、本発明のＸ線センサーユニットを用いて立体的なＸ線画像を得る原理の概念説明図である。
【００９５】
ここで、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、固定された被写体Ｏに対して、Ｘ線源１とＸ線センサーユニット２、より具体的には、このユニット２に内蔵された２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａとが同期的に図中に黒矢印で示した方向に平行移動して、これによって、被写体ＯをＸ線Ｘを図に示す走査方向Ｄに走査している様子を示している。
【００９６】
この時、被写体の一点Ｐ０に注目すると、図９（ａ）では、この点Ｐ０にＸ線Ｘの走査方向Ｄに一番先端のＸ線Ｘ１が照射され、（ｂ）では、Ｘ線Ｘの内、真ん中あたりのＸ線Ｘ２が照射され、（ｃ）では、Ｘ線Ｘの走査方向Ｄに一番後端のＸ線Ｘ３が照射されているのが解る。
【００９７】
この３つのＸ線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に注目すると、図９（ｄ）で解るように、少なくとも、３つの方向からＸ線Ｘが照射され、その透過Ｘ線画像が２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａにデータとして獲得されていることが解る。
【００９８】
したがって、このようなデータを用いて、点Ｐ０の走査方向Ｄの平面上の位置だけでなく、走査方向Ｄに直交する方向の位置も得られることがわかる。
【００９９】
つまり、このような一定幅のＸ線源と２次元半導体Ｘ線撮像素子とを被写体に対して一方向に走査しながら撮影するＸ線撮影方法によっても、被写体の３次元的なＸ線画像を得ることができるのである。また、この方法は、先にも説明したように、被写体を中心として、Ｘ線源と２次元半導体Ｘ線撮像素子とを対面旋回させてＸ線を走査するＸ線撮影方法においても、同様に適用可能である。
【０１００】
図１０は、本発明のＸ線センサーユニットを用いたＸ線撮影装置の他例を示す全体構成図である。なお、このＸ線撮影装置の基本構成は、図７に示すＸ線撮影装置と同様であり、同じものには同じ符号を付して重複説明を省略する。
【０１０１】
このＸ線撮影装置２０Ａは、本発明のＸ線センサーユニット２を備えたＸ線撮影手段Ａ、Ｘ線ビーム幅制限手段Ｂ、旋回アーム駆動制御手段Ｃ、演算処理手段Ｆ、表示部（出力部）Ｅ、被写体保持手段４、主フレーム１０、操作部１１、操作パネル１２などを備え、後述するいわゆる局所照射Ｘ線ＣＴ撮影を行うことができるものである。また、Ｘ線撮影手段Ａと旋回アーム駆動制御手段Ｃとを合わせて、旋回手段と呼ぶ。
【０１０２】
Ｘ線撮影手段Ａは旋回アーム３を有しており、この旋回アーム３は、Ｘ線源１とＸ線センサーユニット２とを対向した状態で吊り下げ配置している。
【０１０３】
Ｘ線源１は、出射制御スリット８とＸ線ビームコントローラ８ｂとを備えたＸ線ビーム幅制限手段Ｂを有しており、Ｘ線管より発射するＸ線ビームをＸ線ビーム幅制限手段Ｂで調整して、所望のビーム幅のＸ線コーンビーム１ａ、あるいはオルソＸ線コーンビーム１ｂが放射できるようになっている。
【０１０４】
旋回アーム３には、ＸＹテーブル３１と昇降制御モータ３２と回転制御モータ３３とが設けられており、Ｙ軸制御モータ３１ａ、Ｘ軸制御モータ３１ｂを制御することによって、その回転中心３ａをＸＹ方向に位置調整可能とし、昇降制御モータ３２を駆動することによって上下に昇降するとともに、撮影時には回転制御モータ３３を等速度で駆動させて旋回アーム３を被写体Ｏの周りに旋回できるようにしている。この昇降制御モータ３２は、旋回アーム３のアーム上下位置調整手段を構成している。
【０１０５】
また、旋回アーム３の回転中心３ａ、つまり、旋回軸３ａが鉛直に設けられ、旋回アーム３が水平に回転し、Ｘ線コーンビーム１ａが水平に局所照射されるので、装置を占有床面積の少ない縦型として構成することができる。
【０１０６】
この回転制御モータ３３は、旋回アーム３の旋回駆動手段を構成しており、サーボモータなどのように、その回転速度、回転位置を自由に制御することができるモータを用い、また、旋回アーム３の回転中心（旋回軸）３ａに軸直結（同軸）で設置されている。
【０１０７】
したがって、旋回アーム３を等速度又は可変速で回転をさせることができるとともに、その回転位置も時間軸に沿って知ることができるので、タイミングを合わせて、Ｘ線センサーユニット２でＸ線投影画像を取り出すのに都合がよく、また、芯振れがなく、局所照射Ｘ線ＣＴ撮影方法を有効に実施することができる。
【０１０８】
旋回アーム３の回転中心３ａには、中空部３ｂが設けられている。このような中空部３ｂを設けるためには、回転中心３ａ上に有る関連部品に全て、中空孔を設ける必要があるが、例えば、回転制御モータ３３としては、そのために、中空軸を使用したサーボモータを使用することができる。
【０１０９】
この中空部３ｂは、旋回アーム３に吊り下げ配置されたＸ線源１とＸ線センサーユニット２と、主フレーム１０側に設けた操作部１１との間の接続線を配置するためのものである。
【０１１０】
回転部分に対して、電気配線を接続する場合、その接続線の配置方法が問題になるが、このように、旋回アーム３の回転中心３ａを通して接続線を配置すると、回転による捻じれなどの影響を最小限にすることができるとともに、配線の美観上も好ましい効果を得ることができる。
【０１１１】
旋回アーム駆動制御手段Ｃは、この実施例ではＸＹテーブルからなる位置調整手段３１と、旋回アームを昇降させるための昇降制御モータ３２と、回転制御モータ３３とを組み合わせて構成され、位置調整手段３１は旋回アーム３の回転中心３ａ、つまり旋回軸３ａをＸ軸方向に移動させるためのＸ軸制御モータ３１ｂ、Ｙ軸方向に移動させるためのＹ軸制御モータ３１ａから構成されている。
【０１１２】
しかしながら、旋回アーム駆動制御手段Ｃは、このような構成に限られない。最も簡易な構造では、旋回アーム３の中心３ａは、手回しハンドルを操作して、任意の位置に設定できるようにしてもよい。
【０１１３】
旋回アーム３の回転中心３ａを水平方向に移動設定するための位置調整手段３１は、その回転中心３ａを被写体Ｏの内部の局所照射Ｘ線ＣＴ撮影をすべき局所部位Ｐあるいは所定位置Ｑの中心に一致させるように位置調整するためのものであるが、次に述べるような保持手段位置調整機構４１を備えた被写体保持手段４が設置されている場合には、被写体側で、同様の調整をすることができるので、必ずしも、設けなくともよいものである。
【０１１４】
被写体Ｏ（ここでは、人体頭部を例として説明する。）は、被写体保持手段４のチンレスト４ａに下顎を載せ、イヤロッド４ｂの先端を両外耳穴に嵌めて、位置設定されるようになっている。この被写体保持手段４は、Ｘ軸制御モータ４１ａ、Ｙ軸制御モータ４１ｂ、Ｚ軸制御モータ４１ｃを備えた保持手段位置調整機構４１を備え、この保持手段位置調整機構４１によって、上下方向は被写体Ｏの高さに合わせ、左右方向は、撮影に適した位置に被写体Ｏの位置を設定できるようになっている。
【０１１５】
被写体保持手段４は、それぞれ駆動源としてＸ軸制御モータ４１ａ、Ｙ軸制御モータ４１ｂ、Ｚ軸制御モータ４１ｃをそなえたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸直線移動テーブルを組み合わせたテーブル（不図示）に載置されている。これらのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸直線移動テーブルは、それぞれ周知のクロスローラガイドや、通常のベアリングとガイドを組み合わせたものなどで構成され、正確に直線移動ができるものである。駆動源のモータ４１ａ〜４１ｃによる、これらのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸直線移動テーブルの移動は、ラックとピニオン方式や、ボールネジ方式や、通常のネジ軸を用いる方式などを適用できるが、正確に位置決めできるものが望ましい。
【０１１６】
このような直線移動テーブルと駆動方式を備えたＸ軸制御モータ４１ａとＹ軸制御モータ４１ｂで、被写体水平位置調節手段４２を構成し、また、Ｚ軸制御モータ４１ｃで、被写体上下位置調節手段４３を構成している。
【０１１７】
こうして、被写体Ｏの水平位置を自由に設定できる被写体水平位置調節手段４２と、被写体Ｏの上下位置を自由に設定できる被写体上下位置調節手段４３を備えているので、被写体Ｏの高さに被写体保持手段４の高さを合わせることができると共に、旋回アーム３の回転中心３ａに、被写体Ｏの内部の局所部位Ｐの中心Ｐａを合わせるのに便利がよい。
【０１１８】
また、上述したように、旋回アーム３側でも、その回転中心３ａの位置を移動設定する位置調整手段３１と昇降制御モータ３２を備えている場合には、被写体水平位置調節手段４２は、必ずしも必要なものではない。しかし、まず、被写体Ｏのあらましの位置設定を被写体水平位置調節手段４２と被写体上下位置調節手段４３によって行い、その後に、微調整を、旋回アーム３側の位置調整手段３１と昇降制御モータ３２によって行うという使い方も便利な場合があるので、双方を備えてもよい。
【０１１９】
また、被写***置調節手段としては、上述したものの他、被写体Ｏ（ここではその人体頭部を有する被検者をさす。）の座っている椅子と共に被写体保持手段４を移動させて位置設定するという手段も可能である。このようにすると、被検者は、椅子に座った自然な姿勢を保ったままで、撮影に適切な位置決めがなされるので、被検者にとって優しい装置となる。
演算処理手段Ｆは、画像処理解析に高速で作動する演算プロセッサを含んでおり、Ｘ線センサーユニット２上に生成されたＸ線投影画像を前処理した後、所定の演算処理を実行することによって、Ｘ線を透過させた物体内部のＸ線吸収係数の３次元分布情報を算出し、また、所定の算術平均などの演算を行って、表示装置Ｅに撮影されたＸ線画像や、パノラマＸ線画像を表示させ、また必要な記憶媒体に画像情報として記憶させる。
【０１２０】
なお、演算処理手段Ｆは、撮影中に順次演算処理しても良いし、撮影後に必要に応じて演算処理するようにしても良い。
【０１２１】
主フレーム１０は、この装置２０Ａ全体を支持している構造体である。操作部１１は、この装置２０Ａ全体を制御し、かつ、操作パネル１２からの入力を受けて、種々の設定制御司令を行うものである。
【０１２２】
操作パネル１２は、装置２０Ａの必要な設定のための入力や、操作をするためのものである。
なお、局所照射のＸ線ＣＴ装置の場合、撮影前に位置調整手段または被写体保持手段４でＸ線装置と被写体Ｏの相対的位置付けを行ってから回転中心３ａを固定した状態で撮影する。歯科用パノラマＸ線撮影装置の場合には、上記Ｘ線ＣＴ装置と同様に被写体Ｏの位置付けを行った後、撮影中に位置調整手段３１で従来の装置と同様に歯列弓の断層に対してほぼ垂直になるようにＸ線を照射するように回転中心３ａを移動させても良いし、また、回転中心３ａを固定のまま撮影し、撮影後に画像処理によりパノラマ像を得るようにすることもできる。
【０１２３】
図１１は、図１０の装置における局所照射Ｘ線ＣＴ撮影方法の原理説明図である。
【０１２４】
この図において、Ｘ線源１、Ｘ線センサーユニット２、旋回アーム３についてはすでに説明した。Ｐは被写体の内、撮影すべき局所部位となる前歯を示しており、Ｓは歯列弓を示している。
【０１２５】
局所照射Ｘ線ＣＴ撮影では、図１１に示したように、局所部位Ｐの中心Ｐａ、を旋回アーム３の回転中心３ａとして、旋回アーム３を等速で旋回させる。このとき、Ｘ線源１は、局所部位Ｐのみを包含する大きさのビーム幅を有したＸ線コーンビームＸｂを放射するので、Ｘ線センサーユニット２の検知表面２ｄには、拡大率の一定した局所部位ＰのＸ線画像が順次生成される。
【０１２６】
このようにして撮影されたＸ線投影画像をコンピュータによって逆投影などの演算処理をすれば、局所部位Ｐの内部のＸ線吸収係数の３次元分布情報が算出されるので、その局所部位Ｐの任意の断層面を指定し、あるいは予め指定しておけば、そのＸ線画像が得られる。
【０１２７】
旋回アーム３は、局所部位Ｐの中心Ｐａと旋回アーム３の回転中心３ａを一致させた状態で旋回する。この際、Ｘ線コーンビームＸｂは、常に局所部位Ｐのみを包含するように局所照射される。また、撮影条件に応じて、少なくとも局所部位Ｐに対して半周照射すれば、その部分の任意の断層面画像が生成できる。
【０１２８】
このような局所照射可能なＸ線ＣＴ撮影装置においても、本発明のＸ線センサーユニットは、その継ぎ目によって生じる画像欠損を解消することができ、このような画像欠損のない原画像を元に、逆投影することによって、得られるＸ線吸収係数の３次元分布情報も、より欠陥の少ないものとなる。
【０１２９】
図１２（ａ）は図１０のＸ線撮影装置の外観正面図、（ｂ）は（ａ）を上方から見た平面図である。この装置は、図１０で説明したパノラマ撮影機能に加え、以下に説明するように、頭部規格撮影機能（セファロ撮影機能）を備えたものである。
【０１３０】
Ｘ線撮影装置２０Ａには、既に説明した部分に加え、旋回アーム３は、Ｘ線源１を回動可能に支承するＸ線源保持部３４と、Ｘ線センサーユニット２を着脱可能に保持する検出器ホルダ３５とをその両端に下垂しており、また、この装置全体を支持する構造体４とを備えている。
【０１３１】
構造体９は、旋回アーム３を旋回可能に支承する昇降体９ａ、この昇降体９ａを上下位置調整可能に支承する支柱９ｂ、この支柱９ｂを立設した台座９ｃ、昇降体９ａに下垂設置され、旋回アーム３の旋回中心付近に被写体を固定するパノラマ用被写体固定手段９ｄ、昇降体９ａから横方向に延設されたセファロ用アーム９ｅを備えている。
【０１３２】
被写体固定手段６は、このセファロ用アーム９ｅの端部に、図１２（ｂ）の平面図で示されているように、旋回アーム３が図の旋回角度位置となり、これに下垂されたＸ線源１と被写体固定手段６と結ぶ線が、セファロ用アーム９ｅとほぼ平行になるような位置であって、被写体固定手段６とＸ線源１間の距離が所定のセファロ撮影距離となる位置に、水平アーム６ｅを介して設置されている。
【０１３３】
この被写体固定手段６には、人体頭部Ｏの前額部を規定する前額ガイド６ａ、両耳部を規定する左右一対の耳ガイド６ｂ，６ｃ、これらのガイド６ａ、６ｂ、６ｃを調整可能に下垂させた固定板６ｄが設けられている。
【０１３４】
セファロ用アーム９ｅの端部には、更に、検出器支持部５を備え、この検出器支持部５には、Ｘ線センサーユニット２を電気的機械的に着脱可能に保持する検出器ホルダ５１、この検出器ホルダ５１を走査方向Ｄに速度、位置調整可能に移動させる検出器移動軸５２、Ｘ線源１の１次スリット１ｉで制限されたＸ線ビームＸを被写体に照射される前に、更に一定範囲だけに制限するための２次スリット５５が備えられている。
【０１３５】
このＸ線撮影装置２０Ａは、このような構成であって、図のような配置で、被写体固定手段６に被写体を固定して、一方、Ｘ線源１は図の位置に固定され、１次スリット１ｉ、２次スリット５５、Ｘ線センサーユニット２を同期移動させて、Ｘ線細隙ビームＸを走査し、被写体である人体頭部のセファロ撮影を行うことができ、その際に、上述のＸ線センサーユニットを用いているので、２次元半導体Ｘ線撮像素子の継ぎ目の影響のない良好なＸ線画像を得ることができる。
【０１３６】
なお、ここでは、同期移動の方向Ｄ、つまりＸ線細隙ビームＸの走査方向Ｄは、水平方向、つまり、Ｘ線細隙ビームの照射方向に直交する左右方向としているが、図中に二点鎖線（想像線）の矢印で示した方向Ｄ′のように、垂直方向、つまり、Ｘ線細隙ビームの照射方向に直交する上下方向の移動としてもよい。
【０１３７】
一方、旋回アーム３において、Ｘ線源１をこの旋回中心を向くようにし、また、検出器ホルダ３５にＸ線センサーユニット２を装着し、被写体固定手段９ｄに被写体である人体頭部を固定して、この被写体を中心として、Ｘ線源１とＸ線センサーユニット２を対面旋回させながらＸ線細隙ビームを照射して撮影するパノラマ撮影も行うことができる。
【０１３８】
このＸ線撮影装置２０Ａは、このように２種類の撮影が、Ｘ線源やＸ線センサーユニットを別個に設けることなくできるので、省資源であるという効果を更に発揮する。
図１３（ａ）は図１２のＸ線撮影装置における撮影方法の一例の概念説明図、（ｂ）は他例の概念説明図である。
【０１３９】
図１２のＸ線撮影装置２０Ａは、図１（ｂ）に示したＸ線センサーユニット２Ａを用いて、Ｘ線撮影を行うものであるが、その際に、この図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、照射されるＸ線ＸをＸ線源１の前面において、被写体Ｏに照射する前に規定する一次スリット１ｉをそのスリット方向１ｊが傾斜しているものとし、その傾斜角度θと、Ｘ線センサーユニット２Ａの２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設ライン方向Ｒの傾斜角度θとを一致させるようにしたものである。
【０１４０】
この方法は、図１３（ａ）のように、Ｘ線源１とＸ線センサーユニット２Ａとが対向状態を保って旋回中心３ａを中心として回転して撮影を行うパノラマ撮影、Ｘ線ＣＴ撮影、局所照射Ｘ線ＣＴ撮影をする場合にも、また、図１３（ｂ）のように、Ｘ線源１とＸ線センサーユニット２Ａとを被写体Ｏを挟んで平行移動させて撮影を行うセファロ撮影をする場合にも適用可能であって、このようにすると、Ｘ線センサーユニット２Ａに連設された複数の２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａで形成される検知表面の傾きに対応したＸ線が照射され、最も効率よくＸ線が受光されるので無駄がない。
【０１４１】
一方、この傾斜角度θがあまり大きくない場合には、特に、Ｘ線のスリット方向を傾斜させることなく、幅広のビームを照射することによって、傾斜した検知表面をもつＸ線センサーユニット２Ａに対応することができる。
図１４は、（ａ）、（ｂ）は図１３（ａ）のパノラマ撮影方法に対応するもので、（ａ）はその概念説明図、（ｂ）はこの撮影方法によって得られるＸ線画像、（ｃ）、（ｄ）は図１３（ｂ）のセファロ撮影方法に対応するもので、（ｃ）はその概念説明図、（ｄ）はこの撮影方法によって得られるＸ線画像である。
【０１４２】
この図１４（ａ），（ｃ）は、被写体Ｏに対して、どのようにＸ線（Ｘ線ビーム）Ｘが照射されるかを示しており、Ｘ線ビームＸを角度θだけ傾けた場合と、これを傾けないでスリット方向と走査方向Ｄに対する垂直方向ＤＬとを一致させた場合のビームの広がり（二点鎖線で示す。）の関係がよく解る。
【０１４３】
このようにして、連設面を傾けたＸ線センサーユニット２Ａなどを用いて、結果的に得られる画像（ｂ），（ｄ）は同様のものであり、更に、この画像では、連設面に生じる継ぎ目によって発生する画像欠損のない、良好なＸ線画像を得ることができる。
図１５は、図１０のＸ線撮影装置のＸ線源付近を示すもので、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその縦断面図、図１６は、（ａ）は図１５のＸ線スリット手段の外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のマスク板を前面より見た所を示す概念図である。
【０１４４】
本発明のＸ線撮影装置では、Ｘ線センサーユニットに対応してＸ線のスリット方向を傾斜可能とすべく、Ｘ線源１にＸ線のスリット方向を傾けるＸ線スリット手段を備えている。
【０１４５】
（ａ）は、Ｘ線源１を回転させるＸ線源保持部３４を上部から見た所を示しており、この図から、同保持部３４は、Ｘ線源１全体を角度位置決め可能に駆動するサーボモータ３４ａ、このモータ３４ａに回転駆動されるウォームギヤ３４ｂ、ウォームギヤ３４ｂに噛み合うウォームホイール３４ｃと、これらを載置しているベース３４ｄからなっている。
【０１４６】
このウォームホイール３４ｃが、Ｘ線源１全体を、旋回アーム３の保持部３４に対して支持している支持軸１ｃに係合しており、Ｘ線源保持部３４は、Ｘ線源１を、角度位置決め可能に回動させることができる。
【０１４７】
図１５（ｂ）に示すように、Ｘ線源１は、Ｘ線発生源１ａ、これから発生されるＸ線ビームを必要以外に漏れささないように遮蔽する遮蔽箱１ｂ、この遮蔽箱１ｂの開口側に設けられたＸ線スリット手段１ｈを備えている。
【０１４８】
Ｘ線スリット手段１ｈは、支持機構１ｄによって所定形状のスリットを形成した二種類のマスク部１ｅ、１ｆをスライド可能に支持する構造になっており、マスク部１ｅ、１ｆは、それぞれ独立に、位置決め可能に移動力を付与する駆動機構を備え、この双方のマスク部１ｅ、１ｆのスリットの組み合わせで、目的とするスリット形状を選択的に形成する。
【０１４９】
図１６から解るように、支持機構１ｄは、支持板１ｄａと、これに設けられた４つ１組の２組のガイドローラ１ｄｂ、１ｄｃを備えている。ガイドローラ１ｄｂは、マスク部１ｅをスライド可能に支持し、ガイドローラ１ｄｃはマスク部１ｆをスライド可能に支持している。
【０１５０】
マスク部１ｅは、ガイドローラ１ｄｂにガイドされるガイド枠１ｅａ、このガイド枠１ｅａに交換可能に嵌め込まれ、所定形状のスリット１ｅｃを備えたマスク板１ｅｂ、このマスク板１ｅｂにスライド力を与える駆動板１ｅｄ、この駆動板１ｅｄに雌ネジ、ネジ軸を介して、位置決め可能に回転駆動力を与えるサーボモータ１ｅｆを備えている。
【０１５１】
マスク部１ｆにも、同様のガイド枠１ｆａ、所定形状のスリット１ｆｃを備えたマスク板１ｆｂ、駆動板１ｆｄ、ネジ軸１ｆｅ、サーボモータ１ｆｆを備えている。２種類のサーボモータ１ｅｆ、１ｆｆは、支持板１ｄａに支えられ、さらに、この支持板１ｄａが遮蔽箱１ｂの開口部に取りつけられて、Ｘ線スリット手段１ｈが、Ｘ線発生源１ａから開口部を通して照射されるＸ線ビームを規制するようになっている。
【０１５２】
マスク板１ｅｂ、１ｆｂは、遮蔽箱１ｂと同様に、鉛あるいは鉛系合金等のＸ線遮蔽金属で製されている。また、１ｇは、真鍮や錫などより製されたＸ線半透過性の軟組織解像用フィルタであり、Ｘ線透過率の高い軟組織などの透過画像が特に要求される場合に、Ｘ線源１から照射されるＸ線ビームのエネルギーを低下させるために用いられる。このフィルタ１ｇは、その側縁が凹湾曲上に加工され、この湾曲縁端に向かうに従って、徐々にその厚みが小さくなるように構成されたものが望ましい。
【０１５３】
このような他用途に対応可能なＸ線スリット手段には、連設ライン方向Ｒを斜めにしたＸ線センサーユニット２Ａなどに対応可能なように、図１６に示すように、マスク板１ｆｂに角度θだけ傾斜したスリット１ｉが設けられ、マスクの位置をスライドさせることによって、必要に応じて、この傾斜したスリット１ｉを用いたり、用いなかったりすることができる。
【０１５４】
このスリット１ｉのスリット方向１ｊとＸ線の走査方向Ｄ、この走査方向Ｄに対する垂直方向ＤＬとの間の関係は、図１６（ｂ）に示す通りであり、これにより、図１３に示したようなＸ線を照射することが可能となっている。
【０１５５】
なお、図１６では、２組のマスク板を用いて開口形状を設定しうる機構としているが、これに限らずマスク板１枚にＸ線の走査方向に傾斜したスリット開口を設け、Ｘ線センサーユニットと同期してマスク板を移動させても良いことは言うまでもない。
【０１５６】
また、スリット開口形状は、センサーの有効面積を大きくとるために斜めの階段状に形成し、Ｘ線センサーユニット側あるいはセファロ装置の２次スリットについてもセンサーの形状に合わせて斜め階段状としても良い。
【０１５７】
図１７は、本発明のＸ線センサーユニットの他例を示すもので、（ａ）はその装着状態の外観正面図、（ｂ）は（ａ）を右側から見た側面図、（ｃ）は要部詳細破断図である。
【０１５８】
このＸ線センサーユニット２Ｇは、２次元半導体Ｘ線撮像素子２ａの連設面２ｈの走査方向Ｄに対する傾け方は、図１（ｂ）のＸ線センサーユニット２Ａと同様であり、連設ライン方向Ｒと走査方向Ｄに対する垂直方向ＤＬとは角度θだけ傾斜しているが、Ｘ線パノラマ撮影とＸ線セファロ撮影の双方に用いるため、また、装置本体と着脱可能とするためカセット式となっており、更に、セファロ撮影用の検出器ホルダ５１、パノラマ撮影用の検出器ホルダ３５の双方にワンタッチ装着することができるが、ここでは、そのための機構を説明する。
【０１５９】
Ｘ線センサーユニット２Ｇには、このワンタッチ装着のために、このセンサーユニット２Ｇを片手で把持するための把持部２ｊ、この把持部２ｊを把持しながら、その把持した片手の親指で押し操作できる操作ボタン２ｋ、この操作ボタン２ｋを押し操作すると、図１７（ｃ）に示すような収納状態となり、操作ボタン２ｋから指を離すと、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、ケース２ｃ上側から突出状態となる係止ピン２ｌが備えられている。
【０１６０】
操作ボタン２ｋには、軸部２ｏとその先端に設けられクランク溝２ｎａを形成したクランク板２ｎが設けられ、この軸部２ｏには自然状態で操作ボタン２ｋが把持部２ｊからの突出状態を維持するような弾性力を与えるスプリング２ｍが外挿されている。これに対し、係止ピン２ｌの下部には、クランク板２ｎのクランク溝２ｎａにスライド嵌合するスライドピン２ｌａが設けられている。
【０１６１】
クランク板２ｎのクランク溝２ｎａは、操作ボタン２ｋを図において左右にスライドさせると、このクランク溝２ｎａに嵌合したスライドピン２ｌａを上下させる形状となっている。
【０１６２】
このような構造であるので、このＸ線センサーユニット２Ｇを検出器ホルダ５１に装着する時は、把持部２ｊを片手で把持し操作ボタン２ｋを押しながら、検出器ガイド５１ｂにＸ線センサーユニット２Ｇを嵌め込み、このＸ線センサーユニット２Ｇの接続部２ｉと検出器ホルダ５１の接続部５１ｃが自然と結合接続されるまで押し込んでから、操作ボタン２ｋを開放し、把持部２ｊを掴んだ片手を開放すれば、図１７（ａ）、（ｂ）のような状態となり、Ｘ線センサーユニット２Ｇと検出器ホルダ５１とは、ワンタッチで電気的、機械的に接続される。
【０１６３】
Ｘ線センサーユニット２Ｇを引き出す際には、把持部２ｊを片手で把持し操作ボタン２ｋを押して図１７（ｃ）の状態とし、引っ張るだけでよい。こうして、Ｘ線センサーユニット２Ｇを取り外す際もワンタッチで簡単に取り外すことができる。
【０１６４】
このＸ線センサーユニット２Ｇを装着する他の検出器ホルダ３５のホルダガイド（不図示）は、この図に示した検出器ホルダ５１のホルダガイド５１ｂと同様の構造となっており、ワンタッチでＸ線センサーユニット２Ｇを脱着することができ、便利がよく、同一のＸ線センサーユニットを簡単に異なる撮影に用いることができる。
【０１６５】
以上、主に歯科用パノラマＸ線撮影装置、歯科用頭部規格（セファロ）Ｘ線撮影装置、ＣＴＸ線撮影装置について述べてきたが、本発明は、これに限らずスリットラジオグラフィーと呼ばれるＸ線撮影措置などにも幅広く応用できるものである。
【０１６６】
また、本発明におけるＸ線走査においては、Ｘ線源とＸ線センサーユニットに対して、被写体が相対的に移動すれば良く、どの一方が移動し、他方が固定されるかは問わない。
【０１６７】
例えば、歯科用パノラマＸ線撮影装置、セファロＸ線撮影装置、ＣＴＸ線撮影装置では、Ｘ線撮影中にＸ線源とＸ線センサーユニットを移動させ、固定された被写体を撮影する。また、人体の全身用に用いられる通常の医療用Ｘ線撮影装置では、被写体を移動させ、固定されたＸ線源とＸ線センサーユニットによって、輪切り状に走査するのが通常である。
【０１６８】
さらに、本発明は、歯科用、医療用に限らず応用可能なものであって、例えば、ベルトコンベアで移動する物品（被写体）に対して固定されたＸ線源とＸ線センサーユニットとで撮影する空港などのＸ線手荷物検査機などにも適用可能である。
【０１６９】
また、Ｘ線センサーユニットのＸ線撮像素子の単体、あるいは連設された全体の撮像面積が被写体の撮像部位の大きさと同等かより広い場合には、Ｘ線走査の自由度はより高くなり、撮影目的に対応させて、相対的に固定状態でＸ線照射をしてもよいし、いずれか一つだけを相対的に移動させてもよいし、Ｘ線源、Ｘ線センサーユニット、被写体のそれぞれを相対的に移動させてもよい。ただし、Ｘ線源から照射されたＸ線が被写体を透過してＸ線センサーユニットの撮像面のいずれかの部分あるいは前面に入射していることが条件であることはもちろんである。
【０１７０】
また、走査の移動態様も、回転、直線移動、曲線移動のいずれでも良い。
【０１７１】
【発明の効果】
請求項１に記載のＸ線センサーユニットによれば、いわゆる直結タイプの２次元半導体Ｘ線撮像素子をその検知表面が継がれるようにライン状に複数個連設し、撮像素子の連設面は従来と同様に連設ライン方向に対して傾斜させず、一方、連設ライン方向自体を、Ｘ線の走査方向に垂直な方向に対して傾斜させることで、連設面、つまり継ぎ目方向と走査方向とが相対的に傾斜するようにしたので、撮像素子の継ぎ目によって生じる画像欠損の問題を解消することができる。
また、２次元半導体Ｘ線撮像素子の検知表面の全体が有効利用され、無駄が少なくなる。
【０１７２】
請求項２に記載のＸ線センサーユニットによれば、請求項１の効果に加え、更に、撮像素子をその連設面で相互に重なりあうようにしており、この重なりにより、撮像素子の検知表面端で生じるデータ欠損を解消することができ、より良く、データ欠損の問題を解決することができる。
【０１７３】
請求項３に記載のＸ線センサーユニットによれば、請求項２と同様に撮像素子の縁辺が重なり合うようにするものであるが、その際に、検知表面がＸ線の入射方向に対して傾斜するように重ねあわせるもので、つまり、屋根がわらのように重ね合わせるもので、請求項２と同様の効果を発揮する。
【０１７４】
請求項４に記載のＸ線センサーユニットによれば、請求項１から３のいずれかの効果に加え、撮像素子を縦横に連設し、縦方向だけでなく横方向にも所望の撮像可能領域を広げながら、連設による継ぎ目の問題の解消を図ることができる。
【０１７５】
請求項５に記載のＸ線センサーユニットによれば、請求項１から４のいずれかの効果に加え、２次元半導体Ｘ線撮像素子が、ＣｄＴｅ素子、ＣｄＺｎＴｅ素子、ＭＯＳ素子、ＣＭＯＳ素子、ＦＴ型ＣＣＤのいずれかで構成されているので、本発明のように、撮像素子はＸ線走査方向に対して傾けて設けるが、データの読みだしは、この走査方向と同じ方向に読み出す必要がある場合に適し、とくに、ＣｄＴｅ素子あるいはＣｄＺｎＴｅ素子は、高感度、高速撮影が可能であるため、１５０枚／秒程度のフレーム画像の転送が可能となり、静止画像だけでなく被写体のＸ線画像を動画像として再生表示することができ、本発明の効果と相乗してその効果を発揮する。
【０１７６】
請求項６に記載のＸ線センサーユニットによれば、請求項１から５のいずれかの効果に加え、２次元半導体Ｘ線撮像素子が、カーボンファイバー製ケースに収納されているので、撮像素子を保護することができる。
【０１７７】
請求項７に記載のＸ線撮影装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載のＸ線センサーユニットを用いたので、これらのＸ線センサーユニットの効果をＸ線撮影装置として発揮する。
【０１７８】
請求項８〜１１に記載のＸ線撮影装置によれば、それぞれ、Ｘ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置、またはセファロＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ撮影装置、若しくはパノラマＸ線撮影装置、セファロＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ撮影装置のいずれか２以上の機能を備えた複合Ｘ線撮影装置として規定されているので、請求項７の効果をそれぞれの装置として発揮する。
【０１７９】
請求項１２に記載のＸ線撮影装置によれば、連設ライン方向を傾けたＸ線センサーユニットを用いる場合に、この連設ライン方向とＸ線ビームのスリット方向とを同じように傾斜させているので、照射されたＸ線ビームが無駄なくＸ線センサーユニットで受光され、被写体に余分のＸ線ビームを照射せず、被写体へのＸ線被爆量を軽減することができる。
【０１８０】
請求項１３に記載のＸ線撮影装置によれば、請求項１２に記載のＸ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置、セファロＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ撮影装置、あるいはこれら３つの撮影装置のいずれか２以上の機能を備えた複合Ｘ線撮影装置として構成されているので、請求項１２の効果をそれぞれの装置として発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のＸ線センサーユニットを例示するもので、（ａ）はその一例の外観斜視図、（ｂ）は他例の外観斜視図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図
【図２】 （ａ）は本発明のＸ線センサーユニットの動作原理の概念説明図、（ｂ）は従来のＸ線センサーユニットの動作原理の概念説明図
【図３】 （ａ）は本発明のＸ線センサーユニットの他例を示す外観正面図、（ｂ）は、そのＹ１−Ｙ１断面図
【図４】 （ａ）は本発明のＸ線センサーユニットの他例を示す外観正面図、（ｂ）は、そのＹ２−Ｙ２断面図
【図５】 本発明のＸ線センサーユニットの他例を示すもので、（ａ）は（ｂ）のＹ３−Ｙ３断面図、（ｂ）は、その外観正面図
【図６】 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のＸ線センサーユニットの他例を示す外観正面図
【図７】 本発明のＸ線センサーユニットを用いたＸ線撮影装置の一例を示す概略構成図
【図８】 図７の装置におけるＸ線撮像の手順を示すフローチャート
【図９】 （ａ）〜（ｄ）は、本発明のＸ線センサーユニットを用いて立体的なＸ線画像を得る原理の概念説明図
【図１０】 本発明のＸ線センサーユニットを用いたＸ線撮影装置の他例を示す全体構成図
【図１１】 図１０の装置における局所照射Ｘ線ＣＴ撮影方法の原理説明図
【図１２】 （ａ）は図１０のＸ線撮影装置の外観正面図、（ｂ）は（ａ）を上方から見た平面図
【図１３】 （ａ）は図１２のＸ線撮影装置における撮影方法の一例の概念説明図、（ｂ）は他例の概念説明図
【図１４】 （ａ）、（ｂ）は図１３（ａ）の撮影方法に対応するもので、（ａ）はその概念説明図、（ｂ）はこの撮影方法によって得られるＸ線画像、（ｃ）、（ｄ）は図１３（ｂ）の撮影方法に対応するもので、（ｃ）はその概念説明図、（ｄ）はこの撮影方法によって得られるＸ線画像
【図１５】 図１０のＸ線撮影装置のＸ線源付近を示すもので、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその縦断面図
【図１６】 （ａ）は図１５のＸ線スリット手段の外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のマスク板を前面より見た所を示す概念図
【図１７】 本発明のＸ線センサーユニットの他例を示すもので、（ａ）はその装着状態の外観正面図、（ｂ）は（ａ）を右側から見た側面図、（ｃ）は要部詳細破断図
【図１８】 従来のＸ線センサーユニットを示す概念図
【符号の説明】
１ Ｘ線源
１ｉ 一次スリット
１ｊ スリット方向
２〜２Ｇ Ｘ線センサーユニット
２ａ ２次元半導体Ｘ線撮像素子
２ｃ ケース
２ｄ 検知表面
２ｅ Ｘ線入射面
２ｆ 画像撮像面
２ｈ 連設面
３ 旋回アーム
４ 被写体保持具
２０，２０Ａ Ｘ線撮影装置
Ｄ 走査方向
ＤＬ 走査方向に対する垂線方向
Ｏ 被写体
Ｒ 連設ライン方向
Ｘ Ｘ線ビーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention uses an X-ray sensor unit in which a plurality of two-dimensional semiconductor X-ray image sensors are arranged so that their detection surfaces are connected, and X-rays transmitted through a subject can be scanned over the entire area, and the same is used. The present invention relates to an X-ray imaging apparatus.
[0002]
[Prior art]
  As a means for imaging X-rays transmitted through the subject, the two-dimensional semiconductor X-ray image sensor can output received light X-ray data as an electric signal or a digital signal, and the X-rays of the subject in real time with appropriate display means. Since images can be seen, it has been widely used in recent years.
[0003]
  However, due to restrictions in the production technology of semiconductor devices, products with a certain length in a certain direction cannot be manufactured, or very much due to the yield rate of the silicon wafer that is the material of the semiconductor devices. It must be expensive.
[0004]
  Therefore, for example, when a human head X-ray image is obtained by scanning the head in the horizontal direction, the length of the detection surface perpendicular to the scanning direction is required to be at least about 25 cm. This 25 cm detection surface is not composed of a single two-dimensional semiconductor X-ray image sensor, but is connected in series so that a few sub-pixels, for example, an image sensor with a length of 8 to 9 cm can be vertically connected. To satisfy.
[0005]
  However, in this case, there is a problem that an image of this part cannot be obtained due to the gap of the seam itself between the image pickup elements and the presence of an undetectable part in the boundary region of the image pickup element. Proposals have been made.
[0006]
  The X-ray sensor unit shown in FIG. 18 solves this problem, and has been proposed by the present applicant and described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-215190.
[0007]
  The X-ray sensor unit 120 is guided by a rectangular fluorescent plate 120a, three optical fiber bundles 120b1, 120b2, 120b3 for guiding visible light visualized by the fluorescent plate 120a, and the optical fiber bundles 120b1, 120b2, 120b3. The CCD image sensors 120c1, 120c2 and 120c3 receive the visible light and output as electrical signals.
[0008]
  The fluorescent plate 120a has a rectangular shape corresponding to the length of the slit 120d on the X-ray receiving side. The light receiving surface is divided into three image areas 120a1, 120a2 and 120a3, and the boundary surface 120h of this area is slit. The angle θ ′ is inclined with respect to the longitudinal direction of 120d.
[0009]
  On the other hand, the rectangular FFT type CCD image pickup devices 120c1, 120c2, and 120c3 that receive the visible light from the fluorescent plate 120a do not overlap the three single image pickup devices, and the longitudinal direction of the slit 120d is the slit 120d. It arrange | positions so that it may correspond with a longitudinal direction.
[0010]
  The optical fiber bundles 120b1, 120b2, and 120b3 that guide and connect the fluorescent plate 120a and the CCD image pickup devices 120c1, 120c2, and 120c3 have a cross section of the fiber bundle that has the fluorescent plate 120.aThese image regions 120a1 are rectangular cross-sections covering the inclined image regions 120a1, 120a2, and 120a3, and their boundary surfaces coincide with the boundary surfaces 120h of the image regions 120a1, 120a2, and 120a3. , 120a2 and 120a3 are joined to the back surface.
[0011]
  The other ends of the optical fiber bundles 120b1, 120b2, and 120b3 are placed on the respective surfaces of the CCD image pickup devices 120c1, 120c2, and 120c3 while the rectangular cross sections thereof are inclined by the angle θ ′ similarly to the inclinations of the image regions 120a1, 120a2, and 120a3. It is joined.
[0012]
  At this time, the optical fiber bundles 120b1, 120b2, and 120b3 are joined in the imaging effective area of the CCD image pickup devices 120c1, 120c2, and 120c3.
[0013]
  In this way, all visible rays visualized by the fluorescent plate 120a are guided to the imaging effective area of the CCD image pickup devices 120c1, 120c2, and 120c3, and the joints of the divided light guides become the longitudinal phrases of the slit 120d. Since it is inclined by the angle θ ′ with respect to the vertical X-ray scanning direction (which also coincides with the data scanning direction in the CCD image pickup devices 120c1, 120c2, and 120c3), It was possible to avoid the phenomenon of not having all the data, and it was possible to solve the problem of the generation of a region without an image, which was conventionally generated due to the joint of the image sensor.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the X-ray sensor unit configured in this way has to have a very complicated configuration, and the effect of cost reduction by using a short CCD image sensor may be reduced. . In recent years, there has also been provided a two-dimensional semiconductor X-ray imaging device capable of directly converting an X-ray into an electrical signal at a high speed without using a light guide means such as a fiber bundle. The above method cannot be applied to such a so-called direct connection type.
[0015]
  The present inventionIntends to solve such a problem, and uses an X-ray sensor unit that can solve a problem caused by a joint between the image pickup elements while using a direct connection type two-dimensional semiconductor X-ray image pickup element. An object is to provide an X-ray imaging apparatus.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the characteristics that a direct-coupled type two-dimensional semiconductor X-ray imaging device does not matter in the scanning direction for data output, and the present applicant has found in the X-ray sensor unit. The present invention has been conceived of combining the method of relatively tilting the direction of the joint of the image pickup device and the scanning direction of the X-ray,6An X-ray sensor unit that materializes this idea and solves the above problem,7From13Proposes an X-ray imaging apparatus using this X-ray sensor unit.
[0017]
  The X-ray sensor unit according to claim 1 is arranged in a line so that the detection surface is connected to a two-dimensional semiconductor X-ray image pickup device having a detection surface in which an image pickup surface is directly connected and laminated immediately below the X-ray incident surface. A plurality of X-ray sensor units configured in series, wherein the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device is arranged in a continuous line direction in which the connection surface is formed by the connection.The continuous line direction is arranged so as to be vertical, and the continuous line direction is inclined with respect to a direction perpendicular to a scanning direction in which X-rays transmitted through the subject are scanned.
[0018]
  Here, the two-dimensional semiconductor X-ray image pickup device having a detection surface in which an image pickup surface is directly connected and laminated directly below the X-ray input surface is the so-called direct connection type semiconductor image pickup device, and the X-ray input surface thereof. Is a surface on which X-rays are incident and also has a role of protecting an image capturing surface described later. An image capturing surface refers to X-rays received through the X-ray incident surface. The detection surface, which is directly converted into an electrical signal and output, and is formed by directly connecting and stacking them, is formed on the surface over the entire two-dimensionally expanded portion of the image sensor.
[0019]
  The continuous surface means a joint surface between the continuous image pickup devices, in other words, a surface that becomes a joint of the detection surface, and the continuous line direction means that the image pickup devices are continuously arranged. This means a line connecting the centers of the respective image sensors at the time, and when arranged vertically and horizontally, as will be described later, this continuous line direction is composed of two directions x and y orthogonal to each other. Is.
[0020]
  In this X-ray sensor unit, a plurality of so-called direct connection type two-dimensional semiconductor X-ray image sensors are connected in a line so that the detection surface is connected,The continuous surface of the image sensor is not inclined with respect to the direction perpendicular to the continuous line direction as in the prior art, while the continuous line direction itself is inclined with respect to the X-ray scanning direction. The surface, that is, the joint direction and the scanning direction are relatively inclined.
[0021]
  In this way, as described above, it is possible to solve the problem of image loss caused by the joint of the image sensor.
  Further, the entire detection surface of the two-dimensional semiconductor X-ray image sensor is effectively used, and waste is reduced.
[0022]
  Claim2The X-ray sensor unit according to claim 11In the X-ray sensor unit described in (1), the two-dimensional semiconductor X-ray imaging elements are connected in series so that their detection surfaces overlap each other on the connection surface.
[0023]
  This x-raysensorThe unit further overlaps the image sensors with each other on the connection surface, and this overlap can eliminate the data loss that occurs at the detection surface edge of the image sensor, and better the problem of data loss. Can be solved.
[0024]
  Claim3The X-ray sensor unit according to claim 12In the X-ray sensor unit described in the item 2, the two-dimensional semiconductor X-ray imaging elements are connected in series so that their detection surfaces are inclined with respect to the X-ray incident direction and overlap each other. And
[0025]
  The X-ray sensor unit is claimed2In contrast, the edges of the image sensor are overlapped in the same way, but at that time, the detection surface is overlapped so as to be inclined with respect to the incident direction of the X-ray, that is, the roof is like straw Overlapping, claim2Has the same effect as.
[0026]
  Claim4The X-ray sensor unit according to claim 1 is from3The X-ray sensor unit according to any one of the above, wherein the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device is also provided in a direction perpendicular to the connection line direction.
[0027]
  In short, in this X-ray sensor unit, it is possible to solve the problem of joints due to the continuous connection while extending the desired imageable area not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by continuously connecting the image sensors.
[0028]
  Claim5The X-ray sensor unit according to claim 1 is from4In the X-ray sensor unit according to any one of the above, the two-dimensional semiconductor X-ray imaging element is configured by any one of a CdTe element, a CdZnTe element, a MOS element, a CMOS element, and an FT type CCD. .
[0029]
  Claim6The X-ray sensor unit according to claim 1 is from5The X-ray sensor unit according to any one of the above, wherein the plurality of two-dimensional semiconductor X-ray imaging elements connected in series are housed in a carbon fiber case.
[0030]
  Claim7An X-ray imaging apparatus according to claim 1 is provided.6The X-ray sensor unit described in any of the above is used.
[0031]
  Claim8An X-ray imaging apparatus according to claim7The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging apparatus is a panoramic X-ray imaging apparatus.
[0032]
  Claim9An X-ray imaging apparatus according to claim7The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging apparatus is a cephalo X-ray imaging apparatus.
[0033]
  Claim10An X-ray imaging apparatus according to claim7The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging apparatus is an X-ray CT imaging apparatus.soIt is characterized by being.
[0034]
  Claim11An X-ray imaging apparatus according to claim7The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging apparatus is a composite X-ray imaging apparatus having two or more functions of a panoramic X-ray imaging apparatus, a cephalo X-ray imaging apparatus, and an X-ray CT imaging apparatus. It is characterized by that.
[0035]
  Claim12The X-ray imaging apparatus described in (1) images an X-ray source, a slit body that restricts an X-ray generated from the X-ray source to an X-ray beam to be irradiated on the subject, and an X-ray beam transmitted through the subject. An X-ray sensor unit that scans the X-ray beam and irradiates the subject to generate an X-ray image of the subject, wherein the X-ray sensor unit is directly below the X-ray incident surface. A plurality of two-dimensional semiconductor X-ray imaging devices each having a detection surface in which image pickup surfaces are directly connected and stacked are connected in a line so that the detection surface is connected, and the connection surfaces are connected to the connection surface. The two-dimensional semiconductor is configured to be perpendicular to the continuous line direction formed by the above-described configuration, and forms the slit direction of the slit body and the X-ray sensor unit with respect to the scanning direction of the X-ray beam. X-ray imaging device A line direction, characterized in that so as to be inclined in the same direction.
[0036]
  Claim13An X-ray imaging apparatus according to claim12In the X-ray imaging apparatus according to claim 1, the X-ray imaging apparatus has a panoramic X-ray imaging apparatus, a cephalo X-ray imaging apparatus, an X-ray CT imaging apparatus, or any two or more functions of these three imaging apparatuses. It is one of complex X-ray imaging apparatuses.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  An embodiment of an X-ray sensor unit of the present invention and an X-ray imaging apparatus using the same will be described with reference to the accompanying drawings.
[0038]
  FIG. 1 illustrates an X-ray sensor unit of the present invention, in which (a) is an external perspective view of one example, (b) is an external perspective view of another example, and (c) is YY of (a). It is sectional drawing.
[0039]
  An X-ray sensor unit 2 shown in FIG. 1 (a) covers a two-dimensional semiconductor X-ray image sensor 2a connected in series in the vertical direction of the figure, and covers the surface of the image sensor 2a and allows X-ray reception. An X-ray window 2b that shields visible light and the like, and a case 2c that includes the X-ray window 2b and accommodates a plurality of two-dimensional semiconductor X-ray image pickup devices 2a connected in series.
[0040]
  As shown in the YY sectional view of FIG. 1 (c), the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device 2a has an X-ray incident surface 2e, an image imaging surface 2f directly connected and laminated immediately below the X-ray incident surface 2e, and a lower portion thereof. The X-ray incident surface 2e and the image pickup surface 2f are collectively referred to as a detection surface 2d.
[0041]
  The entire surface of one of the image pickup devices 2a is configured as a detection surface 2d. As shown in the drawing, the two detection surfaces 2d are connected so that one individual two-dimensional semiconductor X-ray image pickup device 2a is connected. It is possible to realize a long detection area or a wide detection area that cannot be divided by the cover alone.
[0042]
  On the other hand, as described in the conventional example, when such continuous arrangement is performed, a portion where the X-ray light reception data cannot be detected is generated due to the continuous section, that is, the joint, but this problem is continuously arranged as illustrated. This is solved by inclining the direction of the connecting surface 2h forming the joint of the image pickup device 2a with respect to the X-ray scanning direction D by a predetermined angle θ as shown in the figure. This principle will be described later with reference to FIG.
[0043]
  Here, in FIG. 1A, the symbol R indicates the continuous line direction that is the direction of the line connecting the centers of the image sensors 2a when the image sensors 2a are arranged and arranged, and the symbol DL Indicates the direction perpendicular to the scanning direction D of X-rays.
[0044]
  As can be seen from this figure, in this case, the continuous line direction R coincides with the perpendicular direction DL with respect to the scanning direction, and the continuous line direction itself is not different from a normal X-ray sensor unit. On the other hand, the direction perpendicular to the continuous line direction R, that is, the direction of the scanning direction D and the continuous surface 2h is inclined by an angle θ.
[0045]
  As a material of the two-dimensional semiconductor X-ray image pickup element 2a, a CdTe element, a CdZnTe element, a MOS element, a CMOS element, and an FT type CCD are suitable, and any of the received X-rays can be output as an electric signal or a digital signal. Further, the scanning direction of the received light data for the output can be set to a desired direction without being constrained to the outer shape of the image sensor 2a, that is, the edge direction. The element 2a is provided to be inclined with respect to the X-ray scanning direction D, but reading of data is suitable when it is necessary to read in the same direction as the scanning direction D.
[0046]
  In particular, the CdTe element or CdZnTe element is capable of high-sensitivity and high-speed imaging, so that it is possible to transfer a frame image of about 150 frames / second, and not only a still image but also an X-ray image of the subject is reproduced and displayed as a moving image. The effect of the present invention is exhibited in synergy with the effect of the present invention.
[0047]
  The FT type CCD is called a full transfer type CCD having a memory area in the CCD.
[0048]
  The case 2c is preferably a carbon fiber case because it is lightweight and has mechanical strength. However, if the case 2c does not transmit X-rays, has mechanical strength, and does not increase in weight, It is not limited to.
[0049]
  In FIG. 1A, the continuous surface 2h of the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device 2a covered by the X-ray window 2b is shown by a solid line. The material does not transmit visible light, and the continuous surface 2h cannot be seen. However, here, in order to promote a clearer understanding of the concept of the continuous arrangement of the image pickup devices 2a, such a notation is used. This is the same in the following figures.
[0050]
  In the X-ray sensor unit 2A shown in FIG. 1B, the continuous surface 2h of the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device 2a provided in a continuous manner is compared to the X-ray sensor unit 2 in FIG. It is not inclined as shown in the figure with respect to the direction R, and is perpendicular. Instead, the continuous line direction R itself is inclined by an angle θ with respect to the direction DL perpendicular to the X-ray scanning direction D. For this reason, the X-ray window 2b is similarly inclined, and the case 2c also corresponds to this.
[0051]
  Even in this case, as a result, the direction of the continuous surface and the X-ray scanning direction can be relatively inclined, and the same effect as the X-ray sensor unit 2 is exhibited. This point will also be described with reference to FIG.
[0052]
  Further, in the X-ray sensor unit 2 in FIG. 1A, the X-rays transmitted from the X-ray window 2b among the detection surfaces 2d of the individual two-dimensional semiconductor X-ray imaging devices 2a are exposed. The part indicated by the solid line and the part indicated by the dotted line other than that are not used effectively, but the X-ray sensor unit 2A of FIG.ofIn some cases, the entire detection surface is used, and there is no waste and the area efficiency of the image sensor is good.
[0053]
  FIG. 2A is a conceptual explanatory diagram of the operating principle of the X-ray sensor unit of the present invention, and FIG. 2B is a conceptual explanatory diagram of the operating principle of the conventional X-ray sensor unit. Accordingly, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
  2A shows X-ray image data IA imaged using the X-ray sensor unit 2 of FIG. 1A, and X-ray image data imaged using the X-ray sensor unit 2A of FIG. 1B. IA ′ is shown, and an area where an effective image is present is indicated by slanting lines that rise to the right and to the right.
[0054]
  In this figure, a portion without hatching indicated by IB is a boundary region IB from which an effective image cannot be obtained, and a symbol IS converts the image data IA and IB into electrical signals in the image pickup device 2a of the unit 2. Therefore, the scanning direction (dotted line) for scanning is shown.
[0055]
  On the other hand, FIG. 2 (b) shows an X-ray image data IC obtained by tilting the continuous surface of the continuous image sensor in the conventional example with respect to the X-ray scanning direction D and an effective image. Boundary areaIBIt shows.
[0056]
  Comparing both, that is, the image data IA and the image data IC, when data scanning is performed in the same scanning direction IS as the X-ray irradiation scanning direction D, as shown in FIG. When scanning the IB, there occurs a state in which valid image data cannot be obtained continuously on the scanning line, and this appears as an image defect.
[0057]
  On the other hand, in FIG. 2A, as shown in this figure, when an image is captured using the X-ray sensor unit 2, the size of the boundary region IB is the same, but the longitudinal direction of the region is In the same manner as the inclination in the scanning direction D of the continuous surface 2h of the element 2a, the element 2a appears to be inclined. Therefore, even when such image data IA is scanned in the scanning direction IS, there are not many portions where effective image data cannot be obtained on one scanning line, and the entire image becomes inconspicuous.
[0058]
  Further, in this case, it is easy to complement using the image data IA before and after the boundary area IB on the scanning line, and it is possible to almost completely eliminate a portion without image data. is there.
[0059]
  In this way, the problem caused by the joint between the image sensors can be solved.
[0060]
  In addition, FIG.(A)When the image data IA ′ is focused on, the boundary region IB is also the same as the case of the image data IA from the photographing principle, and it can be understood that the same effect is exhibited.
[0061]
  In this case, the entire image data IA ′ is tilted. However, by scanning the entire subject in this tilted state, an image of the entire subject can be obtained, so no problem occurs.
[0062]
  3A is an external front view showing another example of the X-ray sensor unit of the present invention, and FIG. 3B is a Y1-Y1 cross-sectional view thereof.
[0063]
  As shown in the figure, the X-ray sensor unit 2B has a structure in which both image pickup elements 2a overlap each other on the continuous surface 2h of the two-dimensional semiconductor X-ray image pickup element 2a as compared to the X-ray sensor unit 2 in FIG. It is characterized by. In this figure, the angle θ1 is an inclination angle between the direction of the continuous surface 2h and the scanning direction D in this case.
[0064]
  Regarding the effect of such overlapping,JPAs described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292546, the problem of image data loss in the boundary region can be solved. However, the direction of the continuous surface of the present invention and the X-ray scanning direction are relatively inclined. Combined with the solution of the problem of image data loss in the boundary region due to this, the effect is better exhibited.
[0065]
  4A is an external front view showing another example of the X-ray sensor unit of the present invention, and FIG. 4B is a Y2-Y2 cross-sectional view thereof.
[0066]
  As shown in the figure, the X-ray sensor unit 2C is such that both imaging elements 2a overlap each other on the continuous surface 2h of the two-dimensional semiconductor X-ray imaging element 2a as compared to the X-ray sensor unit 2B of FIG. Are the same, but the manner of overlap is different.
[0067]
  In other words, in the X-ray sensor unit 2B of FIG. 3, the overlapping of the image pickup device 2a is determined by up-up, down-down, up-up, down when the overlapping state of both ends is shown above or below the counterpart. -The lower surface of the image sensor 2a is perpendicular to the X-ray incident direction.
[0068]
  In contrast, the X-ray sensor unit 2C in FIG. 4 has a roof tile system such as top-bottom, top-bottom, top-bottom,..., And the detection surface 2d of each imaging element 2a Slightly inclined with respect to the incident direction of the line.
[0069]
  Even in this way,JPAs described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-292546, similar to the above, the problem of the image data loss in the boundary region can be solved, and the direction of the continuous surface of the present invention and the X-ray scanning direction are relatively inclined. Combined with the solution of the problem of the image data loss in the boundary area by performing this, the effect is better exhibited.
[0070]
  In this figure, the angle of inclination between the connecting surface 2h and the scanning direction D is the angle θ2, but this angle of inclination is an individual requirement.InIs set accordingly.TheIt shows that it is not always necessary to be the same.
[0071]
  5A and 5B show another example of the X-ray sensor unit of the present invention. FIG. 5A is a sectional view taken along the line Y3-Y3 of FIG. 5B, and FIG.
[0072]
  This X-ray sensor unit 2D is similar to the X-ray sensor unit 2A described in FIG. 1B in that the connecting line direction R and the connecting surface 2h are not inclined but are perpendicular to each other. Adjacent two-dimensional semiconductor X-ray image pickup devices 2a are overlapped with each other as shown in the X-ray sensor unit 2C in FIG. 4, and one two-dimensional semiconductor X-ray image pickup device 2a is connected in the line direction (vertical direction). The difference is that not only R but also the other direction substantially orthogonal to it, for example, the lateral direction, that is, the continuous line direction R ′ is connected.
[0073]
  Since the X-ray sensor unit 2D does not incline the continuous line directions R and R ′ and the continuous surface 2h, instead, the entire continuous line directions R and R ′ are converted into the X-ray scanning direction D. The connecting surface 2h and the scanning direction D are inclined by inclining by an angle θ3 with respect to the vertical direction DL.
[0074]
  In this way, it is possible to eliminate the seam problem caused by the continuous arrangement and to realize not only a detection surface that is long only in one direction but also a wide detection surface in the vertical and horizontal directions.
[0075]
  6A and 6B are external front views showing other examples of the X-ray sensor unit of the present invention.
[0076]
  These X-ray sensor units 2E and 2F show various connecting methods in the case where two-dimensional semiconductor X-ray imaging elements 2a are connected vertically and horizontally.
[0077]
  As shown in FIG. 6A, the X-ray sensor unit 2E shown in FIG. 6A inclines the connecting surface 2h of the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device 2a by an angle θ4 in one connecting line direction R, and the other. As for the X-ray sensor units 2 and 2A in FIG. 1, the continuous line direction R ′ is not inclined, and the image pickup devices 2a are not overlapped as shown in FIG. They are arranged in close contact with each other.
[0078]
  Even in this case, as will be understood from the explanation of the principle of operation in FIG. 2, the problem caused by the joint formed by the continuous surface 2h of the imaging element 2a parallel to the scanning direction D can be solved.
[0079]
  On the other hand, in the case of this method, an unused area Z of the detection surface 2d of the image pickup device 2a indicated by a dotted diagonal line in the figure is generated, and this unused area Z is composed of an inclination angle θ4 and a continuous line direction R ′. In consideration of this point, the X-ray sensor unit 2E needs to be configured.
[0080]
  As shown in the figure, the X-ray sensor unit 2F shown in FIG. 6B has a two-dimensional semiconductor X-ray imaging device 2a for each of the continuous line direction R in the vertical direction and the continuous line direction R ′ in the horizontal direction. The image pickup device 2a is continuously provided by inclining the continuous surface 2h by an angle θ5.
[0081]
  Further, in this case, in the continuous line direction R in the vertical direction, like the X-ray sensor unit 2E of FIG. 6A, the image pickup devices 2a are abutted and closely connected by the continuous surface 2h. However, like the X-ray sensor unit 2E in FIG. 5, the image pickup devices 2a are overlapped on the continuous surface 2h in the horizontal continuous line direction R ′.
[0082]
  Even in this case, as will be understood from the explanation of the operation principle of FIG. 2 and the comparison with FIG. 5, the problem caused by the joint formed by the continuous surface 2h of the imaging device 2a parallel to the scanning direction D is solved. Can do.
  An X-ray imaging apparatus using an X-ray sensor unit having such characteristics will be described below.
[0083]
  FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of an X-ray imaging apparatus using the X-ray sensor unit of the present invention. This X-ray imaging apparatus functions as a panoramic X-ray imaging apparatus for dental use or the like, and an X-ray CT (Computed Tomography) imaging apparatus.
[0084]
  In the X-ray imaging apparatus 20, the X-ray source 1 and the X-ray sensor unit 2 are disposed so as to face each other with the subject O interposed therebetween, and these are attached to both ends of the swivel arm 3. The X-ray source 1 is provided with a primary slit, generates an X-ray beam having a vertically long slit shape parallel to the turning axis 3 a, and turns around the turning axis 3 a while irradiating the subject O.
[0085]
  The X-ray sensor unit 2 two-dimensionally detects X-rays that have passed through the subject O as a vertically long slit image and converts them into electrical signals. This X-ray sensor unit 2 has already been described.
[0086]
  The swivel arm 3 is rotatably supported around the subject O, and rotates at a predetermined angular velocity under the control of the swivel arm drive control means C that receives the drive signal from the arithmetic processing means F. The image storage means Fa continuously records X-ray transmission image information of the subject O output from the X-ray sensor unit 2 while the arm 3 is turning. For example, the image storage means Fa is a VTR (Video Tape Recorder), an optical disk, or a magneto-optical device. A video signal recording device such as a disk, a semiconductor storage element such as a large capacity RAM (Random Access Memory), a hard disk, or the like is used.
[0087]
  CalculationThe processing means F is realized by a computer or the like, performs arithmetic processing based on the image data stored in the image storage means Fa, and controls the operation of the entire apparatus.CalculationThe processing means F is connected to an operation unit 11 such as a keyboard through which a user inputs data.CalculationA panoramic image or the like obtained by image processing in the processing means F is stored in the frame memory Fb and output to an output unit E such as an image display device such as a CRT or a liquid crystal or a hard copy device that prints an image.
  FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of X-ray imaging in the apparatus of FIG.
[0088]
  First, the X-ray source 1 emits X-rays while driving the swing arm drive control means C, the X-rays passing through the subject O are received by the X-ray sensor unit 2, and the obtained X-ray image information is converted into a frame image. Convert to electrical signal. As this electric signal, for example, the same signal format as that of a television video signal is adopted, and an image is stored at a rate of 30 sheets per second.Means FaAre continuously recorded (step S1). This frame image is a vertically long slit image corresponding to the X-ray slit beam. For example, if the object O is made a half turn in 30 seconds, a series of 900 frame images can be obtained. Note that the frame image is not a continuous signal such as the video signal described above, but may be an image obtained by intermittently taking a short period and converting it into an electrical signal.
[0089]
  Next, an extraction interval for selectively extracting frame images arranged at certain time intervals from a series of frame images continuously recorded in the image storage means Fa, and the width of the slit image for each extracted frame image A distance to be added while shifting the position by a predetermined distance in the direction, that is, a shift amount is selected (step S2), and the corresponding frame images are sequentially extracted in the form of digital signals at this extraction interval, and the position is determined according to the selected shift amount. Addition processing is performed while shifting (step S3).
[0090]
  The take-out interval and shift amount at this time can be arbitrarily selected, and a panoramic image of a specific tomographic plane is obtained by the above addition processing correspondingly. Therefore, this is stored in the frame memory Fb, and if necessary, this panoramic image is output to the output unit.EOr output as a hard copy (step S4).
[0091]
  Reference numerals S1a, S3a, and S4a are examples of an outline of an image obtained in each step.
[0092]
  The fact that a panoramic image of a specific tomographic plane is obtained in accordance with the above-described extraction interval and shift amount means that in a conventional film-type panoramic X-ray imaging apparatus, the X-ray source and the film are relatively moved at a predetermined ratio. In principle, the panoramic image of a specific tomographic plane is obtained, but in the digital method, the panoramic image is appropriately formed for any tomographic plane by selecting the extraction interval and shift amount after shooting. The point that can be done is different.
[0093]
  In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-140701 relating to the application of the present applicant, a two-dimensional semiconductor X-ray imaging device having a two-dimensional extension similar to that used in the X-ray sensor unit of the present invention and a wide X-ray are disclosed. Although a method for obtaining an X-ray image with less blur using a beam is described, this method uses the joint direction of the image sensor and the X-ray scanning direction as in the present invention.TheThe present invention can also be applied to a relatively inclined X-ray sensor unit, and exhibits a synergistic effect by using both in combination.
[0094]
  FIG. 9 is a conceptual explanatory diagram of the principle of obtaining a three-dimensional X-ray image using the X-ray sensor unit of the present invention.
[0095]
  Here, FIGS. 9A, 9B, and 9C show an X-ray source 1 and an X-ray sensor unit 2 with respect to a fixed subject O, more specifically, built in the unit 2. The two-dimensional semiconductor X-ray image sensor 2a is synchronously translated in the direction indicated by the black arrow in the figure, and thereby the object O is scanned in the scanning direction D shown in the figure. It shows a state.
[0096]
  At this time, paying attention to one point P0 of the subject, in FIG. 9A, the tip X-ray X1 is irradiated to the point P0 in the scanning direction D of the X-ray X, and in FIG. In the middle, X-ray X2 is irradiated, and in (c), it is understood that the rearmost X-ray X3 is irradiated in the scanning direction D of X-ray X.
[0097]
  When attention is paid to these three X-rays X1, X2, and X3, as can be seen in FIG. 9D, the X-ray X is irradiated from at least three directions, and the transmitted X-ray image is a two-dimensional semiconductor X-ray image sensor. As can be seen from FIG.
[0098]
  Therefore, it can be seen that not only the position of the point P0 on the plane in the scanning direction D but also the position in the direction orthogonal to the scanning direction D can be obtained using such data.
[0099]
  That is, a three-dimensional X-ray image of a subject can also be obtained by an X-ray imaging method in which an X-ray source having a constant width and a two-dimensional semiconductor X-ray imaging device are scanned in one direction with respect to the subject. You can get it. In addition, as described above, this method is similarly applied to an X-ray imaging method in which an X-ray source and a two-dimensional semiconductor X-ray imaging device are turned face to face to scan an X-ray with the subject as the center. Applicable.
[0100]
  FIG. 10 is an overall configuration diagram showing another example of an X-ray imaging apparatus using the X-ray sensor unit of the present invention. Note that the basic configuration of this X-ray imaging apparatus is the same as that of the X-ray imaging apparatus shown in FIG. 7, and the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
[0101]
  This X-ray imaging apparatus 20A includes an X-ray imaging means A provided with the X-ray sensor unit 2 of the present invention, an X-ray beam width.RestrictionMeans B, turning arm drive control means C, arithmetic processing means F, display section (output section) E, subject holding means 4, main frame 10, operation section 11, operation panel 12, etc. CT imaging can be performed. The X-ray imaging means A and the turning arm drive control means C are collectively referred to as turning means.
[0102]
  The X-ray imaging means A has a swivel arm 3, and the swivel arm 3 is suspended from the X-ray source 1 and the X-ray sensor unit 2.
[0103]
  The X-ray source 1 has X-ray beam width limiting means B having an emission control slit 8 and an X-ray beam controller 8b, and X-ray beams emitted from the X-ray tube are X-ray beam width limiting means B. Thus, the X-ray cone beam 1a or the ortho X-ray cone beam 1b having a desired beam width can be emitted.
[0104]
  The swivel arm 3 is provided with an XY table 31, a lift control motor 32, and a rotation control motor 33.Y axisControl motor 31a,X axisBy controlling the control motor 31b, the position of the rotation center 3a can be adjusted in the X and Y directions. By driving the elevation control motor 32, the rotation control motor 33 is driven at a constant speed. Subject to swivel arm 3OTo be able to turn around. The lift control motor 32 constitutes an arm vertical position adjusting means for the swing arm 3.
[0105]
  Further, the rotation center 3a of the swivel arm 3, that is, the swivel axis 3a is provided vertically, the swivel arm 3 is rotated horizontally, and the X-ray cone beam 1a is locally irradiated horizontally, so that the apparatus has an occupied floor area. It can be configured as a small vertical type.
[0106]
  This rotation control motor 33 constitutes a turning drive means for the turning arm 3, and uses a motor that can freely control its rotation speed and rotation position, such as a servo motor. The shaft is directly connected (coaxial) to the rotation center (swivel axis) 3a.
[0107]
  Therefore, the swivel arm 3 can be rotated at a constant speed or a variable speed, and the rotation position can be known along the time axis. It is convenient for taking out the image, and there is no center shake, and the local irradiation X-ray CT imaging method can be effectively carried out.
[0108]
  A hollow portion 3 b is provided at the rotation center 3 a of the turning arm 3. In order to provide such a hollow portion 3b, it is necessary to provide a hollow hole in all the related parts on the rotation center 3a. For example, the rotation control motor 33 is a servo using a hollow shaft. A motor can be used.
[0109]
  The hollow portion 3b is for arranging a connection line between the X-ray source 1 and the X-ray sensor unit 2 suspended from the swivel arm 3 and the operation unit 11 provided on the main frame 10 side. is there.
[0110]
  When electrical wiring is connected to the rotating portion, the arrangement method of the connecting wire becomes a problem. However, if the connecting wire is arranged through the rotation center 3a of the swivel arm 3 as described above, the influence of twisting due to rotation, etc. Can be minimized, and a favorable effect can be obtained from the aesthetics of the wiring.
[0111]
  TurningArm drive controlThe means C includes a position adjusting means 31 composed of an XY table in this embodiment, and a raising / lowering for raising and lowering the swivel arm.controlThe motor 32 and the rotation control motor 33 are combined, and the position adjusting means 31 is an X-axis control motor for moving the rotation center 3a of the swing arm 3, that is, the swing shaft 3a in the X-axis direction.31bY-axis control motor for moving in the Y-axis direction31aIt is composed of
[0112]
  However, turningArm drive controlThe means C is not limited to such a configuration. In the simplest structure, the center 3a of the swivel arm 3 may be set at an arbitrary position by operating a handwheel handle.
[0113]
  The position adjusting means 31 for moving and setting the rotation center 3a of the swivel arm 3 in the horizontal direction uses the rotation center 3a as the subject.OFor adjusting the position so as to coincide with the local site P to be subjected to local irradiation X-ray CT imaging or the center of the predetermined position Q. The holding means position adjusting mechanism 41 as described below is provided. When the subject holding means 4 is installed, the same adjustment can be performed on the subject side, and therefore it is not always necessary to provide it.
[0114]
  The subject O (here, the human head will be described as an example) is positioned by placing the lower jaw on the chin rest 4a of the subject holding means 4 and fitting the tip of the ear rod 4b into both outer ear holes. Yes. The subject holding means 4 includes a holding means position adjusting mechanism 41 including an X-axis control motor 41a, a Y-axis control motor 41b, and a Z-axis control motor 41c.OThe left and right direction of the subjectOThe position of can be set.
[0115]
  The object holding means 4 is a table (not shown) that combines X-axis, Y-axis, and Z-axis linear movement tables each having an X-axis control motor 41a, a Y-axis control motor 41b, and a Z-axis control motor 41c as drive sources. It is placed. These X-axis, Y-axis, and Z-axis linear movement tables are each composed of a well-known cross roller guide, a combination of ordinary bearings and guides, etc., and are capable of accurate linear movement. The movement of these X-axis, Y-axis, and Z-axis linear movement tables by the drive source motors 41a to 41c can be applied with a rack and pinion method, a ball screw method, a method using a normal screw shaft, or the like. It is desirable to be able to be positioned.
[0116]
  The X-axis control motor 41a and the Y-axis control motor 41b having such a linear movement table and the drive system constitute the subject horizontal position adjusting means 42, and the Z-axis control motor 41c is the subject vertical position adjusting means 43. Is configured.
[0117]
  Thus, the subjectOSubject horizontal position adjusting means 42 that can freely set the horizontal position of the subject, and subjectOSubject vertical position adjustment means 43 that can freely set the vertical position of the subject.OThe height of the subject holding means 4 can be matched with the height of the subject, and the subject is placed at the rotation center 3a of the swivel arm 3.OIt is convenient to match the center Pa of the local site P inside.
[0118]
  Further, as described above, the subject horizontal position adjusting means 42 is not necessarily required when the revolving arm 3 is also provided with the position adjusting means 31 for moving and setting the position of the rotation center 3a and the elevation control motor 32. Not something. But first, the subjectOIt is also convenient to set the overall position by the subject horizontal position adjusting means 42 and the subject vertical position adjusting means 43 and then finely adjusting the position by the position adjusting means 31 and the lift control motor 32 on the swivel arm 3 side. Since there is a case, you may provide both.
[0119]
  As the subject position adjusting means, in addition to the above, the subject holding means 4 is moved and set with the chair on which the subject O (here, the subject having the human head) is sitting. Means are also possible. In this way, the subject can be positioned appropriately for imaging while maintaining a natural posture while sitting on a chair, so that the device is gentle on the subject..
  The arithmetic processing means F includes an arithmetic processor that operates at high speed for image processing analysis, and after pre-processing the X-ray projection image generated on the X-ray sensor unit 2, executing predetermined arithmetic processing 3D distribution information of the X-ray absorption coefficient inside the object through which X-rays are transmitted is calculated, and an X-ray image photographed on the display device E or panoramic X A line image is displayed and stored as image information in a necessary storage medium.
[0120]
  The arithmetic processing means F may perform arithmetic processing sequentially during photographing, or may perform arithmetic processing as necessary after photographing.
[0121]
  The main frame 10 is a structure that supports the entire apparatus 20A. The operation unit 11 controls the entire apparatus 20A and receives various inputs from the operation panel 12 to perform various setting control commands.
[0122]
  The operation panel 12 is used for input and operation for necessary settings of the device 20A.
  In the case of a local irradiation X-ray CT apparatus, the X-ray apparatus and the subject O are positioned relative to each other by the position adjusting means or the subject holding means 4 before imaging, and then imaging is performed with the rotation center 3a fixed. In the case of a dental panoramic X-ray imaging apparatus, the object O is positioned in the same manner as the X-ray CT apparatus.TheAfter performing, the position adjustment means 31 may move the rotation center 3a so as to irradiate X-rays so that the position adjustment means 31 is substantially perpendicular to the dental arch tomography during the imaging, It is also possible to take a picture with the rotation center 3a fixed, and obtain a panoramic image by image processing after taking the picture.
[0123]
  FIG. 11 is an explanatory diagram of the principle of the local irradiation X-ray CT imaging method in the apparatus of FIG.
[0124]
  In this figure, the X-ray source 1, the X-ray sensor unit 2, and the swivel arm 3 have already been described. P indicates an anterior tooth that is a local part to be imaged in the subject, and S indicates a dental arch.
[0125]
  In the local irradiation X-ray CT imaging, as shown in FIG. 11, the turning arm 3 is turned at a constant speed with the center Pa of the local portion P as the rotation center 3 a of the turning arm 3. At this time, since the X-ray source 1 emits an X-ray cone beam Xb having a beam width that includes only the local portion P, the detection surface 2d of the X-ray sensor unit 2 has a constant magnification rate. The X-ray images of the local site P thus created are sequentially generated.
[0126]
  If the X-ray projection image photographed in this way is subjected to arithmetic processing such as back projection by a computer, the three-dimensional distribution information of the X-ray absorption coefficient inside the local part P is calculated. If an arbitrary tomographic plane is designated or designated in advance, the X-ray image can be obtained.
[0127]
  The turning arm 3 turns in a state where the center Pa of the local portion P and the rotation center 3a of the turning arm 3 are matched. At this time, the X-ray cone beam Xb is locally irradiated so as to always include only the local portion P. Further, if at least the local site P is irradiated with a half turn according to the imaging conditions, an arbitrary tomographic image of that portion can be generated.
[0128]
  Even in such an X-ray CT imaging apparatus capable of local irradiation, the X-ray sensor unit of the present invention can eliminate the image defect caused by the joint, and based on the original image without such an image defect, By performing the back projection, the obtained three-dimensional distribution information of the X-ray absorption coefficient also has fewer defects.
[0129]
  12A is an external front view of the X-ray imaging apparatus of FIG. 10, and FIG. 12B is a plan view of FIG. In addition to the panorama shooting function described with reference to FIG. 10, this apparatus has a head standard shooting function (cephalometric shooting function) as described below.
[0130]
  In addition to the parts already described in the X-ray imaging apparatus 20A, the swivel arm 3 holds the X-ray source holding part 34 for rotatably supporting the X-ray source 1 and the X-ray sensor unit 2 in a detachable manner. A detector holder 35 is suspended at both ends thereof, and a structure 4 that supports the entire apparatus is provided.
[0131]
  Structure9Is a lifting body that supports the swivel arm 3 so as to be swivelable.9a, this lifting body9Prop that supports a so that the vertical position can be adjusted.9b, this support9pedestal with b9c, lifting body9a panoramic subject fixing means that is installed in a hanging position at a and fixes the subject in the vicinity of the turning center of the turning arm 39d, lifting body9Cefaro arm extending laterally from a9e.
[0132]
  The subject fixing means 6 is an arm for this cephalo9At the end of e, as shown in the plan view of FIG. 12B, the swivel arm 3 is at the swivel angle position in the figure, and the line connecting the X-ray source 1 and the subject fixing means 6 suspended from this position. But the cefaro arm9It is located through a horizontal arm 6e at a position that is substantially parallel to e and at which the distance between the subject fixing means 6 and the X-ray source 1 is a predetermined cephalometric imaging distance.
[0133]
  The subject fixing means 6 can be adjusted with a forehead guide 6a for defining the forehead portion of the human head O, a pair of left and right ear guides 6b and 6c for defining both ears, and these guides 6a, 6b and 6c. A fixed plate 6d is provided.
[0134]
  Cefaro arm9Further, a detector support 5 is provided at the end of e, and a detector holder 51 for holding the X-ray sensor unit 2 in an electrically and mechanically detachable manner is provided on the detector support 5. Detector moving shaft 52 for moving the holder 51 in the scanning direction D so that the speed and position can be adjusted, and the primary slit of the X-ray source 11iBefore the object is irradiated with the X-ray beam X restricted in (1), a secondary slit 55 is provided for further restricting to a certain range.
[0135]
  This X-ray imaging apparatus 20A has such a configuration and fixes the subject to the subject fixing means 6 in the arrangement as shown in the figure, while the X-ray source 1 is fixed at the position shown in the figure. slit1iThe secondary slit 55 and the X-ray sensor unit 2 are moved synchronously to form an X-ray slit beam.X, And the cephalometric imaging of the human head that is the subject can be performed. At that time, since the above-described X-ray sensor unit is used, the two-dimensional semiconductor X-ray image sensor is not affected by the seam. An X-ray image can be obtained.
[0136]
  Here, the direction D of synchronous movement, that is, the X-ray slit beamXThe scanning direction D is a horizontal direction, that is, a left-right direction orthogonal to the irradiation direction of the X-ray slit beam, but as indicated by a direction D ′ indicated by a two-dot chain line (imaginary line) arrow in the figure, The movement may be in the vertical direction, that is, in the vertical direction perpendicular to the irradiation direction of the X-ray slit beam.
[0137]
  On the other hand, in the swivel arm 3, the X-ray source 1 is directed to the swivel center, and the detector holder35X-ray sensor unit 2 is mounted on the9dThe X-ray slit beam is fixed while the X-ray source 1 and the X-ray sensor unit 2 are turned face-to-face around the subject.TheYou can also take panoramic shots by shooting.
[0138]
  This X-ray imaging apparatus 20A further exhibits the effect of saving resources because two types of imaging can be performed without separately providing an X-ray source and an X-ray sensor unit.
  FIG. 13A is a conceptual explanatory diagram of an example of an imaging method in the X-ray imaging apparatus of FIG. 12, and FIG. 13B is a conceptual explanatory diagram of another example.
[0139]
  The X-ray imaging apparatus 20A shown in FIG. 12 performs X-ray imaging using the X-ray sensor unit 2A shown in FIG. 1B. In this case, the X-ray imaging apparatus 20A shown in FIGS. ), The primary slit 1i defined before the subject O is irradiated on the front surface of the X-ray source 1 with the irradiated X-ray X is assumed to be inclined in the slit direction 1j, and the inclination angle θ And the inclination angle θ in the continuous line direction R of the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device 2a of the X-ray sensor unit 2A are made to coincide with each other.
[0140]
  In this method, as shown in FIG. 13 (a), panoramic imaging, X-ray CT imaging, in which the X-ray source 1 and the X-ray sensor unit 2A are rotated around the turning center 3a while maintaining an opposed state, When performing local irradiation X-ray CT imaging, as shown in FIG. 13B, cephalometric imaging is performed in which the X-ray source 1 and the X-ray sensor unit 2A are moved in parallel with the subject O interposed therebetween. This is also applicable to the X-ray sensor unit.2ASince X-rays corresponding to the inclination of the detection surface formed by a plurality of two-dimensional semiconductor X-ray imaging devices 2a connected to the X-ray are irradiated and the X-rays are received most efficiently, there is no waste.
[0141]
  On the other hand, when the inclination angle θ is not so large, the X-ray sensor unit 2A having an inclined detection surface can be obtained by irradiating a wide beam without inclining the X-ray slit direction. It is possibleThe
  14A and 14B correspond to the panoramic imaging method of FIG. 13A, FIG. 14A is a conceptual explanatory diagram thereof, and FIG. 14B is an X-ray image obtained by this imaging method, (C), (d) corresponds to the cephalometric imaging method of FIG. 13 (b), (c) is a conceptual explanatory diagram thereof, and (d) is an X-ray image obtained by this imaging method.
[0142]
  14 (a) and 14 (c) show how an X-ray (X-ray beam) X is irradiated on the subject O.Is doneThe beam spread (indicated by a two-dot chain line) when the X-ray beam X is tilted by an angle θ and when the slit direction and the vertical direction DL with respect to the scanning direction D are matched without tilting the X-ray beam X. ) Is well understood.
[0143]
  In this way, the images (b) and (d) obtained as a result using the X-ray sensor unit 2A or the like having the continuous surface inclined are the same. Further, in this image, the continuous surface is Therefore, it is possible to obtain a good X-ray image having no image defect caused by the seam generated in the process.
  15 shows the vicinity of the X-ray source of the X-ray imaging apparatus of FIG. 10, (a) is a top view thereof, (b) is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 16 (a) is an X-ray source of FIG. An external perspective view of the line slit means, (b) is a conceptual diagram showing the mask plate of (a) as viewed from the front.
[0144]
  In the X-ray imaging apparatus of the present invention, the X-ray source 1 is provided with X-ray slit means for inclining the X-ray slit direction so that the X-ray slit direction can be inclined corresponding to the X-ray sensor unit.
[0145]
  (A) has shown the place which looked at the X-ray source holding | maintenance part 34 which rotates the X-ray source 1 from the upper part, and this holding | maintenance part 34 drives the X-ray source 1 whole so that angle positioning is possible. A servo motor 34a that rotates, a worm gear 34b that is rotationally driven by the motor 34a, a worm wheel 34c that meshes with the worm gear 34b, and a base 34d on which these are mounted.
[0146]
  The worm wheel 34c is engaged with a support shaft 1c that supports the entire X-ray source 1 with respect to the holding portion 34 of the swivel arm 3, and the X-ray source holding portion 34 , And can be rotated so that the angle can be positioned.
[0147]
  As shown in FIG. 15B, the X-ray source 1 includes an X-ray generation source 1a, a shielding box 1b that shields an X-ray beam generated in the future so as not to leak unnecessarily, and an opening of the shielding box 1b. X-ray slit means 1h provided on the side is provided.
[0148]
  The X-ray slit means 1h has a structure that slidably supports two types of mask portions 1e and 1f formed with a slit having a predetermined shape by a support mechanism 1d. The mask portions 1e and 1f are positioned independently. A drive mechanism that imparts moving force as much as possibleTheThe desired slit shape is selectively formed by combining the slits of both mask portions 1e and 1f.
[0149]
  As can be seen from FIG. 16, the support mechanism 1d includes a support plate 1da and two sets of four guide rollers 1db and 1dc provided on the support plate 1da. The guide roller 1db supports the mask part 1e so that sliding is possible, and the guide roller 1dc supports the mask part 1f so that sliding is possible.
[0150]
  The mask portion 1e is a guide frame 1ea guided by a guide roller 1db, a mask plate 1eb fitted into the guide frame 1ea in a replaceable manner, and provided with a slit 1ec having a predetermined shape, and a drive plate for applying a sliding force to the mask plate 1eb. 1 ed, a servo motor 1 ef is provided to the drive plate 1 ed through a female screw and a screw shaft so as to give a rotational driving force so as to be positioned.
[0151]
  The mask portion 1f also includes a similar guide frame 1fa, a mask plate 1fb provided with a slit 1fc having a predetermined shape, a drive plate 1fd, a screw shaft 1fe, and a servo motor 1ff. The two types of servo motors 1ef and 1ff are supported by the support plate 1da, and the support plate 1da is attached to the opening of the shielding box 1b to provide X-ray slitting means.1hHowever, the X-ray beam irradiated from the X-ray generation source 1a through the opening is regulated.
[0152]
  The mask plates 1eb and 1fb are made of an X-ray shielding metal such as lead or a lead-based alloy like the shielding box 1b. Further, 1 g is an X-ray translucent soft tissue resolving filter made of brass, tin or the like. When a transmission image such as soft tissue having a high X-ray transmittance is particularly required, the X-ray source 1 It is used to reduce the energy of the X-ray beam irradiated from. The filter 1g is preferably configured such that its side edge is processed into a concave curve and the thickness gradually decreases toward the end of the curve edge.
[0153]
  As shown in FIG. 16, the X-ray slit means that can be used for such other applications has an angle with respect to the mask plate 1fb as shown in FIG. 16 so as to be compatible with the X-ray sensor unit 2A having the continuous line direction R inclined. Slit inclined by θ1iThis slanted slit is provided as needed by sliding the mask position1iCan be used or not used.
[0154]
  This slit1iSlit direction1jThe X-ray scanning direction D and the relationship between the vertical direction DL with respect to the scanning direction D are as shown in FIG. 16B, and as a result, the X-rays as shown in FIG. 13 are irradiated. Is possible.
[0155]
  In FIG. 16, the opening shape can be set using two sets of mask plates. However, the present invention is not limited to this, and a slit opening inclined in the X-ray scanning direction is provided on one mask plate.sensorNeedless to say, the mask plate may be moved in synchronization with the unit.
[0156]
  In addition, the slit opening shape is formed in an oblique staircase to increase the effective area of the sensor, and the secondary slit of the X-ray sensor unit side or the cephalo device is also used.sensorIt is good also as a diagonal staircase shape according to the shape.
[0157]
  FIG. 17 shows another example of the X-ray sensor unit of the present invention, where (a) is an external front view of the mounted state, (b) is a side view of (a) viewed from the right side, and (c) is FIG.
[0158]
  The X-ray sensor unit 2G is inclined in the same way as the X-ray sensor unit 2A in FIG. 1B in the manner of inclining the connecting surface 2h of the two-dimensional semiconductor X-ray image pickup device 2a with respect to the scanning direction D. R and the vertical direction DL with respect to the scanning direction D are inclined by an angle θ, but are used for both X-ray panoramic imaging and X-ray cephalometric imaging, and are also cassette type so as to be detachable from the apparatus main body. In addition, a detector holder 51 for cephalometric photography, a detector holder for panoramic photography35However, here, a mechanism for that purpose will be described.
[0159]
  The X-ray sensor unit 2G is equipped with a grip portion 2j for gripping the sensor unit 2G with one hand, and an operation that can be pushed with the thumb of the gripped one hand while gripping the grip portion 2j. When the button 2k and the operation button 2k are pressed, the storage state as shown in FIG. 17C is obtained, and the finger is pressed from the operation button 2k.SeparateAs shown in FIGS. 17A and 17B, the case2cA locking pin 2l that protrudes from the upper side is provided.
[0160]
  The operation button 2k is provided with a shaft 2o and a crank plate 2n provided at the tip thereof to form a crank groove 2na. The operation button 2k maintains a protruding state from the grip 2j in the natural state on the shaft 2o. The spring 2m which gives such elastic force is extrapolated. On the other hand, a slide pin 2la that slide-fits into the crank groove 2na of the crank plate 2n is provided below the locking pin 2l.
[0161]
  The crank groove 2na of the crank plate 2n has such a shape that when the operation button 2k is slid left and right in the drawing, the slide pin 2la fitted in the crank groove 2na is moved up and down.
[0162]
  With this structure, when the X-ray sensor unit 2G is mounted on the detector holder 51, the X-ray sensor unit 2G is attached to the detector guide 51b while holding the grip portion 2j with one hand and pressing the operation button 2k. And connect the X-ray sensor unit 2G2iAnd the connection part 51c of the detector holder 51 are pushed in until they are naturally coupled and connected, then the operation button 2k is released, and the one hand holding the grip part 2j is released. Thus, the X-ray sensor unit 2G and the detector holder 51 are electrically and mechanically connected with one touch.
[0163]
  When pulling out the X-ray sensor unit 2G, it is only necessary to hold the grip portion 2j with one hand and press the operation button 2k to bring it into the state shown in FIG. In this way, the X-ray sensor unit 2G can be easily removed with a single touch.
[0164]
  Other detector holder to which this X-ray sensor unit 2G is mounted35Holder guide (not shown)IsThe structure is the same as the holder guide 51b of the detector holder 51 shown in this figure, and the X-ray sensor unit 2G can be attached and detached with one touch, which is convenient and easily different from the same X-ray sensor unit. Can be used for shooting.
[0165]
  As mentioned above, the dental panoramic X-ray imaging apparatus, the dental head standard (cephalo) X-ray imaging apparatus, and the CTX X-ray imaging apparatus have been described. However, the present invention is not limited to this, and the X-ray called slit radiography is used. It can be widely applied to shooting measures.
[0166]
  In the X-ray scanning according to the present invention, the subject only needs to move relative to the X-ray source and the X-ray sensor unit, and it does not matter which one moves and the other is fixed.
[0167]
  For example, in a dental panoramic X-ray imaging apparatus, a Cephalo X-ray imaging apparatus, and a CTX X-ray imaging apparatus, an X-ray source and an X-ray sensor unit are moved during X-ray imaging to image a fixed subject. Further, in a normal medical X-ray imaging apparatus used for the whole body of a human body, a subject is usually moved and scanned in a ring shape by a fixed X-ray source and an X-ray sensor unit.
[0168]
  Furthermore, the present invention can be applied not only for dental and medical purposes, but for example, photographing with an X-ray source and an X-ray sensor unit fixed to an article (subject) moving on a belt conveyor. It can also be applied to X-ray baggage inspection machines at airports.
[0169]
  Further, when the X-ray image sensor of the X-ray sensor unit alone or the entire imaging area provided continuously is equal to or larger than the size of the imaging part of the subject, the degree of freedom of X-ray scanning becomes higher, Depending on the imaging purpose, X-ray irradiation may be performed in a relatively fixed state, or only one of them may be moved relatively, or an X-ray source, an X-ray sensor unit, You may move each relatively. However, it goes without saying that the X-rays irradiated from the X-ray source are transmitted through the subject and are incident on any part or the front surface of the imaging surface of the X-ray sensor unit.
[0170]
  Also, the scanning movement mode may be any of rotation, linear movement, and curved movement.
[0171]
【The invention's effect】
  According to the X-ray sensor unit of claim 1, a plurality of so-called direct-coupled type two-dimensional semiconductor X-ray image sensors are connected in a line so that the detection surface is connected,The continuous surface of the image sensor is not inclined with respect to the continuous line direction as in the conventional case, while the continuous line direction itself is inclined with respect to the direction perpendicular to the X-ray scanning direction. Since the surface, that is, the seam direction and the scanning direction are relatively inclined,The problem of image loss caused by the joint of the image sensor can be solved.
  Further, the entire detection surface of the two-dimensional semiconductor X-ray image sensor is effectively used, and waste is reduced.
[0172]
  Claim2According to the X-ray sensor unit described in claim1In addition to the above effects, the image sensors are overlapped with each other on the connecting surface, and this overlap can eliminate the data loss that occurs at the detection surface edge of the image sensor, and the data loss is better. Can solve the problem.
[0173]
  Claim3According to the X-ray sensor unit described in claim2As with, the edges of the image sensor are overlapped, but at that time, the detection surface is overlapped so as to be inclined with respect to the X-ray incident direction, that is, the roof is overlapped like a straw. And claims2Has the same effect as.
[0174]
  Claim4According to the X-ray sensor unit described in claim 1,3In addition to any of the above effects, it is possible to solve the problem of joints due to the continuous arrangement while expanding the desired imageable area not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by connecting the imaging elements vertically and horizontally.
[0175]
  Claim5According to the X-ray sensor unit described in claim 1,4In addition to any of the above effects, the two-dimensional semiconductor X-ray image sensor is composed of any one of a CdTe element, a CdZnTe element, a MOS element, a CMOS element, and an FT type CCD. Is provided at an angle with respect to the X-ray scanning direction, but data reading is suitable when it is necessary to read in the same direction as this scanning direction. In particular, the CdTe element or CdZnTe element can perform high-sensitivity and high-speed imaging. Therefore, it is possible to transfer a frame image of about 150 frames / second, and it is possible to reproduce and display not only a still image but also an X-ray image of a subject as a moving image, synergistically with the effect of the present invention. Demonstrate.
[0176]
  Claim6According to the X-ray sensor unit according to claim 1,5In addition to any of the above effects, since the two-dimensional semiconductor X-ray image sensor is housed in a carbon fiber case, the image sensor can be protected.
[0177]
  Claim7According to the X-ray imaging apparatus according to claim 1,6Since the X-ray sensor unit described in any of the above is used, the effects of these X-ray sensor units are exhibited as an X-ray imaging apparatus.
[0178]
  Claim8-11According to the X-ray imaging apparatus described in the above, the X-ray imaging apparatus is a panoramic X-ray imaging apparatus,OrCephalo X-ray imaging device, X-ray CT imaging device,OrSince it is defined as a combined X-ray imaging apparatus having two or more functions of a panoramic X-ray imaging apparatus, a cephalo X-ray imaging apparatus, and an X-ray CT imaging apparatus7The effect of each device is demonstrated.
[0179]
  Claim12According to the X-ray imaging apparatus described in the above, when using the X-ray sensor unit inclined in the continuous line direction, the continuous line direction and the slit direction of the X-ray beam are inclined in the same manner. The irradiated X-ray beam is received by the X-ray sensor unit without waste, and the subject is not irradiated with an extra X-ray beam, and the amount of X-ray exposure to the subject can be reduced.
[0180]
  Claim13According to the X-ray imaging apparatus described in claim12The X-ray imaging apparatus described in 1 is configured as a panoramic X-ray imaging apparatus, a Cephalo X-ray imaging apparatus, an X-ray CT imaging apparatus, or a composite X-ray imaging apparatus having two or more functions of any of these three imaging apparatuses. Claims12The effect of each device is demonstrated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates an X-ray sensor unit of the present invention, wherein (a) is an external perspective view of one example, (b) is an external perspective view of another example, and (c) is YY of (a). Cross section
2A is a conceptual explanatory diagram of the operating principle of the X-ray sensor unit of the present invention, and FIG. 2B is a conceptual explanatory diagram of the operating principle of a conventional X-ray sensor unit.
3A is an external front view showing another example of the X-ray sensor unit of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view taken along line Y1-Y1.
4A is an external front view showing another example of the X-ray sensor unit of the present invention, and FIG. 4B is a sectional view taken along line Y2-Y2.
5A and 5B show another example of the X-ray sensor unit of the present invention, in which FIG. 5A is a sectional view taken along line Y3-Y3 of FIG. 5B, and FIG.
FIGS. 6A and 6B are external front views showing other examples of the X-ray sensor unit of the present invention, respectively.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of an X-ray imaging apparatus using the X-ray sensor unit of the present invention.
[Fig. 8]FIG.Showing the procedure of X-ray imaging in the apparatus of
FIGS. 9A to 9D are conceptual explanatory views of the principle of obtaining a stereoscopic X-ray image using the X-ray sensor unit of the present invention.
FIG. 10 is an overall configuration diagram showing another example of an X-ray imaging apparatus using the X-ray sensor unit of the present invention.
11 is a diagram for explaining the principle of a local irradiation X-ray CT imaging method in the apparatus of FIG.
12A is an external front view of the X-ray imaging apparatus of FIG. 10, and FIG. 12B is a plan view of FIG. 10A viewed from above.
13A is a conceptual explanatory diagram of an example of an imaging method in the X-ray imaging apparatus of FIG. 12, and FIG. 13B is a conceptual explanatory diagram of another example.
14A and 14B correspond to the imaging method of FIG. 13A, FIG. 14A is a conceptual explanatory diagram thereof, FIG. 14B is an X-ray image obtained by this imaging method, (c) and (d) correspond to the imaging method of FIG. 13 (b), (c) is a conceptual explanatory diagram thereof, and (d) is an X-ray image obtained by this imaging method.
15 shows the vicinity of the X-ray source of the X-ray imaging apparatus of FIG. 10, (a) is a top view thereof, and (b) is a longitudinal sectional view thereof.
FIG. 16A is a diagram.15The external appearance perspective view of X-ray slit means of (b) is a conceptual diagram which shows the place which looked at the mask board of (a) from the front
FIGS. 17A and 17B show another example of the X-ray sensor unit of the present invention, in which FIG. 17A is an external front view of the mounted state, FIG. 17B is a side view of FIG. Detail cutaway view of main parts
FIG. 18 is a conceptual diagram showing a conventional X-ray sensor unit.
[Explanation of symbols]
      1 X-ray source
      1i Primary slit
      1j Slit direction
      2-2G X-ray sensor unit
      2a Two-dimensional semiconductor X-ray image sensor
      2c case
      2d detection surface
      2e X-ray incident surface
      2f Imaging surface
      2h Continuous installation surface
      3 swivel arm
      4 Subject holder
      20, 20A X-ray imaging device
      D Scan direction
      Normal direction to DL scan direction
      O Subject
      R Continuous line direction
      X X-ray beam

Claims (13)

Ｘ線入射面の直下に画像撮像面を直結積層した検知表面を備えた２次元半導体Ｘ線撮像素子を前記検知表面が継がれるようにライン状に複数個連設して構成したＸ線センサーユニットであって、
前記２次元半導体Ｘ線撮像素子を、その連設面がこの連設で形成される連設ライン方向に垂直となるように連設すると共に、被写体を透過したＸ線ビームを走査する走査方向に垂直な方向に対して、前記連設ライン方向が傾斜するように構成したことを特徴とするＸ線センサーユニット。An X-ray sensor unit comprising a plurality of two-dimensional semiconductor X-ray image pickup devices each having a detection surface in which an image pickup surface is directly stacked and laminated immediately below the X-ray incident surface. Because
The two-dimensional semiconductor X-ray image pickup device is continuously arranged so that its continuous surface is perpendicular to the continuous line direction formed by the continuous arrangement, and the X-ray beam transmitted through the subject is scanned in the scanning direction. An X-ray sensor unit, wherein the continuous line direction is inclined with respect to a vertical direction. 請求項１において、
前記それぞれの２次元半導体Ｘ線撮像素子を、その検知表面が前記連設面において相互に重なりあうように、連設していることを特徴とするＸ線センサーユニット。In claim 1 ,
An X-ray sensor unit, wherein the two-dimensional semiconductor X-ray image pickup devices are connected in series so that detection surfaces thereof overlap each other on the connection surface. 請求項２において、
前記２次元半導体Ｘ線撮像素子を、その検知表面が前記Ｘ線ビームの入射方向に対して傾斜して相互に重なりあうように、連設していることを特徴とするＸ線センサーユニット。In claim 2 ,
An X-ray sensor unit, wherein the two-dimensional semiconductor X-ray image pickup devices are connected in series so that detection surfaces thereof are inclined with respect to the incident direction of the X-ray beam and overlap each other. 請求項１から３のいずれか１項において、
前記２次元半導体Ｘ線撮像素子を、前記連設ライン方向に直角方向にも連設していることを特徴とするＸ線センサーユニット。In any one of Claim 1 to 3 ,
An X-ray sensor unit, wherein the two-dimensional semiconductor X-ray image pickup device is connected in a direction perpendicular to the continuous line direction. 請求項１から４のいずれか１項において、
前記２次元半導体Ｘ線撮像素子が、ＣｄＴｅ素子、ＣｄＺｎＴｅ素子、ＭＯＳ素子、ＣＭＯＳ素子、ＦＴ型ＣＣＤのいずれかで構成されていることを特徴とするＸ線センサーユニット。In any one of Claims 1-4 ,
An X-ray sensor unit, wherein the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device is constituted by any one of a CdTe element, a CdZnTe element, a MOS element, a CMOS element, and an FT type CCD. 請求項１から５のいずれか１項において、
前記複数個連設された２次元半導体Ｘ線撮像素子が、カーボンファイバー製ケースに収納されていることを特徴とするＸ線センサーユニット。In any one of Claim 1 to 5 ,
An X-ray sensor unit, wherein a plurality of the two-dimensional semiconductor X-ray imaging devices arranged in series are housed in a carbon fiber case. 請求項１から６のいずれか１項に記載のＸ線センサーユニットを用いたことを特徴とするＸ線撮影装置。X-ray imaging apparatus characterized by using X-ray sensor unit according to any one of claims 1 to 6. 請求項７において、
前記Ｘ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置であることを特徴とするＸ線撮影装置。In claim 7 ,
The X-ray imaging apparatus is a panoramic X-ray imaging apparatus. 請求項７において、
前記Ｘ線撮影装置が、セファロＸ線撮影装置であることを特徴とするＸ線撮影装置。In claim 7 ,
The X-ray imaging apparatus is a Cephalo X-ray imaging apparatus. 請求項７において、
前記Ｘ線撮影装置が、Ｘ線ＣＴ撮影装置であることを特徴とするＸ線撮影装置。In claim 7 ,
X-ray imaging apparatus wherein the X-ray imaging apparatus is an X-ray CT imaging apparatus. 請求項７において、
前記Ｘ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置、セファロＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ撮影装置のいずれか２以上の機能を備えた複合Ｘ線撮影装置であることを特徴とするＸ線撮影装置。In claim 7 ,
The X-ray imaging apparatus is a combined X-ray imaging apparatus having two or more functions of a panoramic X-ray imaging apparatus, a cephalo X-ray imaging apparatus, and an X-ray CT imaging apparatus. . Ｘ線源と、このＸ線源から発生するＸ線を被写体に照射すべきＸ線ビームに規制するスリット体と、前記被写体を透過したＸ線ビームを撮像するＸ線センサーユニットとを備え、前記Ｘ線ビームを走査して被写体に照射し前記被写体のＸ線画像を生成するＸ線撮影装置であって、
上記Ｘ線センサーユニットは、Ｘ線入射面の直下に画像撮像面を直結積層した検知表面を備えた２次元半導体Ｘ線撮像素子を前記検知表面が継がれるようにライン状に複数個連設して構成され、かつ、その連設面がこの連設で形成される連設ライン方向に垂直となるようにされ、前記Ｘ線ビームの走査方向に対して、前記スリット体のスリット方向と、前記Ｘ線センサーユニットを構成する前記２次元半導体Ｘ線撮像素子の前記連設ライン方向とを、同じ方向に傾斜させるようにしたことを特徴とするＸ線撮影装置。An X-ray source, a slit body that restricts an X-ray generated from the X-ray source to an X-ray beam to be irradiated on the subject, and an X-ray sensor unit that images the X-ray beam transmitted through the subject, An X-ray imaging apparatus that scans an X-ray beam and irradiates a subject to generate an X-ray image of the subject,
In the X-ray sensor unit, a plurality of two-dimensional semiconductor X-ray image pickup devices each having a detection surface in which an image pickup surface is directly connected and laminated immediately below the X-ray incident surface are arranged in a line so that the detection surface is connected. And the connecting surface is perpendicular to the connecting line direction formed by the connecting, and the slit direction of the slit body with respect to the scanning direction of the X-ray beam, An X-ray imaging apparatus characterized in that the two-dimensional semiconductor X-ray imaging device constituting the X-ray sensor unit is inclined in the same direction with respect to the continuous line direction. 請求項１２において、
前記Ｘ線撮影装置が、パノラマＸ線撮影装置、セファロＸ線撮影装置、Ｘ線ＣＴ撮影装置、あるいはこれら３つの撮影装置のいずれか２以上の機能を備えた複合Ｘ線撮影装置のいずれかであることを特徴とするＸ線撮影装置。In claim 12 ,
The X-ray imaging apparatus is a panoramic X-ray imaging apparatus, a cephalo X-ray imaging apparatus, an X-ray CT imaging apparatus, or a composite X-ray imaging apparatus having two or more functions of any of these three imaging apparatuses. An X-ray imaging apparatus characterized in that there is.

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