CN113474681B - 摄像单元和放射线图像取得系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的摄像单元具备:在壁部形成有用于使放射线通过的狭缝的框体;具有输入通过了狭缝的放射线的输入面的闪烁器;反射从输入面输出的闪烁光的第1反射镜;和检测由第1反射镜反射的闪烁光的线扫描摄像机。闪烁器以输入面与输送方向平行且与线方向平行的方式配置。第1反射镜位于连结狭缝的周缘与闪烁器的输入面的照射区域的外部。
Description
技术领域
本发明涉及摄像单元和放射线图像取得系统。
背景技术
已知有对对象物照射X射线,利用闪烁器将透过了对象物的X射线转换为闪烁光,并利用检测器检测该闪烁光的一些装置或系统。例如,专利文献1所记载的系统具备不透明的闪烁器,拍摄从该闪烁器的输入面(输入X射线的正面)输出的闪烁光。该系统的一个方式具备沿输送方向输送对象物的输送装置,使用线扫描摄像机,与对象物的输送速度匹配地进行拍摄。
另一方面,专利文献2所记载的装置具备对从闪烁器的输入面(正面)输出的闪烁光进行拍摄的第1摄像单元、和对从闪烁器的与输入面为相反侧的面(背面)输出的闪烁光进行拍摄的第2摄像单元。第1和第2摄像单元的一方对向正面或背面的法线方向输出的闪烁光进行聚光,第1和第2摄像单元的另一方对向相对于正面或背面的法线方向倾斜的方向输出的闪烁光进行聚光。专利文献3中记载了用于牙科用放射线摄像法的系统。该系统也通过透镜对来自闪烁板(或闪烁屏)的光进行聚光而由CCD进行检测,得到放射线图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/056680号
专利文献2:日本特开2012-154734号公报
专利文献3:日本特表2000-510729号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在专利文献1所记载的系统中,通过使用不透明的闪烁器进行输入面的观察,能够识别由塑料等轻元素构成的对象物的形状等。在使用了输送装置和线扫描摄像机的方式中,能够更高速地取得放射线图像。然而,在使用了输送装置的情况下,由于放大率在对象物中的不同的部分发生变化,所以通过线扫描摄像机取得的图像有可能模糊。另一方面,在专利文献2和3中记载了为了拍摄从闪烁器的输入面输出的闪烁光,也可以设置使闪烁光反射的反射镜这一点。这些反射镜以与输入面相对的方式设置,但反射镜有可能对透过了对象物的X射线造成影响。例如,可能产生X射线被反射镜吸收这样的影响。该影响有可能难以高灵敏度地取得放射线图像。
本发明说明即使对于被输送的对象物也能够防止放射线图像模糊,即使在检测从闪烁器的输入面输出的闪烁光的情况下也能够排除反射镜对放射线的影响的摄像单元和放射线图像取得系统。
用于解决技术课题的方法
本发明的一个方式是一种摄像单元,用于取得在规定的输送路径上沿输送方向输送的对象物的放射线图像,其具备:框体,其具有以与输送路径相对的方式配置的壁部,在壁部形成有用于使放射线通过的狭缝;闪烁器,其设置于框体内,具有输入通过了狭缝的放射线的输入面;一个或多个反射镜,设置于框体内,反射从输入面输出的闪烁光;和线扫描摄像机,其设置于框体内,检测由反射镜反射的闪烁光,且具有与输送方向对应的扫描方向和与扫描方向正交的线方向,闪烁器以输入面与输送方向平行且与线方向平行的方式配置,反射镜位于连结狭缝的周缘和闪烁器的输入面的照射区域的外部。
在该摄像单元中,透过了在输送路径上输送的对象物的放射线通过形成于框体的壁部的狭缝。在框体内设置有闪烁器、1个或多个反射镜、和线扫描摄像机,摄像所需的设备被单元化。入射到框体内的放射线被输入到闪烁器的输入面,从该输入面输出闪烁光。在靠近闪烁器的输入面的区域中,转换较低能量的放射线。由此,线扫描摄像机能够取得低能量的放射线灵敏度优异的放射线图像。这有利于例如由轻元素构成的物质的检测。闪烁器的输入面与输送方向平行,且与线扫描摄像机的线方向平行,所以在对象物中的不同的部分(例如输送方向上的上游端和下游端等),放大率不变化。由此,防止放射线图像模糊。进而,由于反射镜位于放射线的照射区域的外部,所以透过了对象物的放射线不通过反射镜地输入到闪烁器的输入面。由此,排除反射镜对放射线的影响。作为其结果,该摄像单元能够鲜明且高灵敏度地取得对象物的放射线图像。
在一些方式中,反射镜具有配置于与输入面的法线重叠的位置的第1反射镜,在第1反射镜的反射面与输入面之间形成锐角,线扫描摄像机检测向输入面的法线方向输出的闪烁光。在检测到向相对于输入面的法线方向倾斜的方向输出的闪烁光的情况下,由于透镜的放大率的不同而在图像中产生失真(透视:perspective)。在该情况下,图像有可能模糊。与此相对,根据上述结构,第1反射镜将向输入面的法线方向输出的闪烁光反射,该闪烁光被线扫描摄像机检测出。由此,线扫描摄像机能够取得没有失真(透视)的图像。能够防止放射线图像模糊。
在一些方式中,狭缝在输送方向上位于闪烁器和第1反射镜与线扫描摄像机之间。根据该结构,能够向闪烁器与第1反射镜之间的锐角的范围内良好地导入放射线。即,能够在闪烁器与第1反射镜之间的锐角的范围内顺利地形成照射区域。另一方面,容易确保线扫描摄像机所需的光路长度。
在一些方式中,锐角是40度以上且50度以下的范围内的角度。根据该结构,沿输入面的法线方向输出的闪烁光被第1反射镜反射,相对于输送方向以10度以内的倾斜角被线扫描摄像机检测出。由此,能够使框体在输送方向上变长,并在该框体内设置线扫描摄像机。摄像单元整体成为沿着输送路径的细长的形状,实现摄像单元的小型(compact)化。
在一些方式中,狭缝在输送方向上位于闪烁器的上游或下游。根据该结构,容易以将反射镜配置于期望的位置并且该反射镜不与放射线的照射区域干扰的方式形成照射区域。
在一些方式中,线扫描摄像机的光轴与输送方向平行。对于各要素,如上所述,闪烁器的输入面与输送方向平行。根据该结构,不需要进行关于角度的复杂的调整等。例如,线扫描摄像机的光轴的调整、与伴随线扫描摄像机的透镜焦点距离的视野角对应的反射镜与透镜的距离调整变得容易。
在摄像单元的一些方式中,还具备第2线扫描摄像机,其设置于框体内,检测从与输入面为相反侧的面输出的闪烁光。在靠近闪烁器的与输入面为相反侧的面的区域中,转换较高能量的放射线。线扫描摄像机取得低能量的放射线灵敏度优异的放射线图像,另一方面,第2线扫描摄像机同时取得高能量的放射线图像。由此,实现双能量方式的摄像单元。这样的闪烁器两面观察方式能够得到比现有型的双能单元大的能量差,异物检测性能提高。该摄像单元例如对由轻元素构成的物质的辨别性能优异。
作为本发明的另一方式,也可以提供一种放射线图像取得系统,具备:向对象物输出放射线的放射线源;将对象物沿输送方向输送的输送装置;和上述任一个摄像单元,其以照射区域包含输送装置的输送路径的方式安装于输送装置。在该放射线图像取得系统中,通过具备上述任一个摄像单元,防止放射线图像模糊,并且排除反射镜对放射线的影响。由此,该放射线图像取得系统能够鲜明且高灵敏度地取得对象物的放射线图像。
本发明的又一方式是一种放射线图像取得系统,取得对象物的放射线图像,其具备:放射线源,向对象物输出放射线;输送装置,沿输送方向输送对象物;闪烁器,具有输入透过了由输送装置输送的对象物的放射线的输入面;一个或多个反射镜,反射从输入面输出的闪烁光;和线扫描摄像机,其检测由反射镜反射的闪烁光,且具有与输送方向对应的扫描方向和与扫描方向正交的线方向,闪烁器以输入面与输送方向平行且与线方向平行的方式配置,反射镜位于连结放射线源的焦点和闪烁器的输入面的照射区域的外部。
在该放射线图像取得系统中,从放射线源对由输送装置输送的对象物照射放射线。透过了对象物的放射线被输入到闪烁器的输入面。然后,从该输入面输出闪烁光。在靠近闪烁器的输入面的区域中,转换较低能量的放射线。由此,线扫描摄像机能够取得低能量的放射线灵敏度优异的放射线图像。这有利于例如由轻元素构成的物质的检测。闪烁器的输入面与输送方向平行,且与线扫描摄像机的线方向平行,所以在对象物中的不同的部分(例如输送方向上的上游端和下游端等),放大率不变化。由此,防止放射线图像模糊。进而,由于反射镜位于放射线的照射区域的外部,所以透过了对象物的放射线不通过反射镜地输入到闪烁器的输入面。由此,排除反射镜对放射线的影响。作为其结果,该放射线图像取得系统能够鲜明且高灵敏度地取得对象物的放射线图像。
在一些方式中,反射镜具有配置于与输入面的法线重叠的位置的第1反射镜,在第1反射镜的反射面与输入面之间形成锐角,线扫描摄像机检测沿输入面的法线方向输出的闪烁光。在检测到沿相对于输入面的法线方向倾斜的方向输出的闪烁光的情况下,由于透镜的放大率的不同而在图像中产生失真(透视)。在该情况下,图像有可能模糊。与此相对,根据上述结构,第1反射镜将沿输入面的法线方向输出的闪烁光反射,该闪烁光被线扫描摄像机检测出。由此,线扫描摄像机能够取得没有失真(透视)的图像。能够防止放射线图像模糊。
在一些方式中,放射线源被配置成,焦点位于包含第1反射镜的反射面的第1假想平面与包含输入面的第2假想平面之间。根据该结构,能够将来自放射线源的放射线良好地导入到闪烁器与第1反射镜之间的锐角的范围内。即,能够在闪烁器与第1反射镜之间的锐角的范围内顺利地形成照射区域。
在一些方式中,锐角是40度以上且50度以下的范围内的角度。根据该结构,沿输入面的法线方向输出的闪烁光被第1反射镜反射,相对于输送方向以10度以内的倾斜角被线扫描摄像机检测出。由此,容易沿着输送装置设置线扫描摄像机。摄像单元整体成为沿着输送装置的细长的形状,实现摄像单元的小型化。
在一些方式中,照射区域在输送方向上形成于闪烁器的上游或下游。根据该结构,容易以将反射镜配置于期望的位置并且该反射镜不与放射线的照射区域干扰的方式形成照射区域。
在一些方式中,线扫描摄像机的光轴与输送方向平行。如上所述,闪烁器的输入面与输送方向平行。根据该结构,不需要对各要素进行关于角度的复杂的调整等。例如,线扫描摄像机的光轴的调整、与伴随线扫描摄像机的透镜焦点距离的视野角对应的反射镜与透镜的距离调整变得容易。
在放射线图像取得系统的一些方式中,还具备检测从与输入面为相反侧的面输出的闪烁光的第2线扫描摄像机。在靠近闪烁器的与输入面为相反侧的面的区域中,转换较高能量的放射线。线扫描摄像机取得低能量的放射线灵敏度优异的放射线图像,另一方面,第2线扫描摄像机同时取得高能量的放射线图像。由此,实现双能量式的摄像单元。这样的闪烁器两面观察方式能够得到比现有型的双能单元大的能量差,异物检测性能提高。该放射线图像取得系统例如由轻元素构成的物质的辨别性能优异。
发明效果
根据本发明的一些方式,能够防止放射线图像模糊,并且排除反射镜对放射线的影响。作为其结果,鲜明且高灵敏度地取得对象物的放射线图像。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的放射线图像取得系统的概略结构的图。
图2是表示图1中的摄像单元的内部结构的截面图。
图3是表示图1的放射线图像取得系统中的放射线源、照射区域、闪烁器、第1反射镜和线扫描摄像机的位置关系的图。
图4是表示形成于框体的狭缝与闪烁器和第1反射镜的位置关系的图。
图5的(a)是表示倾斜地设置放射线源的情况下的照射区域的图,图5的(b)是表示设置具有广照射角的放射线源的情况下的照射区域的图。
图6的(a)是表示第1实施方式中的闪烁器的配置的图,图6的(b)是表示参考方式中的闪烁器的配置的图,图6的(c)是表示在图6的(a)中得到的放射线图像的图,图6的(d)是表示在图6的(b)中得到的放射线图像的图。
图7的(a)是表示在输入面的法线方向上设置了线扫描摄像机的方式的图,图7的(b)是表示在输入面的倾斜方向上设置了线扫描摄像机的方式的图,图7的(c)是表示在图7的(a)中得到的放射线图像的图,图7的(d)是表示在图7的(b)中得到的放射线图像的图。
图8的(a)是表示参考方式中的放射线源的配置的图,图8的(b)是表示图8的(a)中的照射区域与第1反射镜的干扰的图,图8的(c)是表示第1实施方式中的照射区域的位置的图。
图9是表示本发明的第2实施方式的放射线图像取得系统的概略结构的图。
图10是表示第2实施方式的第1变形方式的摄像单元的图。
图11是表示第2实施方式的第2变形方式的摄像单元的图。
图12是表示第2实施方式的第3变形方式的摄像单元的图。
图13是表示第1实施方式的第1变形方式的放射线图像取得系统的图。
图14是表示图4的放射线图像取得系统中的摄像单元的变形例的图。
图15是表示线扫描摄像机的第1变形例的图。
图16的(a)和图16的(b)是分别表示线扫描摄像机的第2变形例的图。
图17是表示线扫描摄像机的传感器的变形例的图。
图18是表示第1反射镜的移动机构的一例的图。
图19的(a)和图19的(b)是分别表示可更换的第1反射镜的单元的一例的图。
图20的(a)和图20的(b)是表示闪烁器的移动机构的一例的图。
图21是表示闪烁器的变形例的图。
图22的(a)和图22的(b)是表示狭缝的位置变更机构的一例的图。
图23是表示线扫描摄像机的位置调整机构的一例的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式参照附图进行说明。此外,在附图的说明中,对同一要素标注同一附图标记,并省略重复的说明。另外,各附图是为了说明用而制作的,以特别强调说明的对象部位的方式进行描绘。因此,附图中的各构件的尺寸比率未必与实际的尺寸比率一致。
如图1所示,第1实施方式的放射线图像取得系统1是用于取得对象物A的放射线图像的装置。对象物A例如含有由轻元素构成的物质。放射线图像取得系统1例如应用于食品检查、电池检查等领域。在食品检查的领域中,例如检查有无异物的咬入。放射线图像取得系统1通过具有后述的独自的结构,特别是由轻元素构成的物质的辨别性能优异。作为这样的物质,例如可举出食品的碎屑、头发、乙烯树脂、虫子、肉中的骨头等。放射线图像取得系统1例如应用于内联X射线检查。
放射线图像取得系统1具备:向对象物A输出白色X射线等放射线的放射线源2;将对象物A沿规定的输送方向D输送的输送装置20;与透过了由输送装置20输送的对象物A的放射线的输入相应地产生闪烁光的闪烁器6;检测从闪烁器6的放射线的输入面正6a输出的闪烁光的线扫描摄像机3;和控制放射线图像取得系统1的一些功能,并且生成放射线图像的计算机10。这样,放射线图像取得系统1是闪烁器正面观察方式的X射线摄影系统。放射线图像取得系统1的低能量的X射线灵敏度优异。
放射线源2从X射线出射部输出锥形束X射线。放射线源2具有锥形束X射线的焦点2a。放射线源2例如可以是微聚焦X射线源,也可以是毫米聚焦X射线源。从放射线源2出射的X射线形成放射线束。存在该放射线束的区域,是放射线源2的输出区域14(参照图3)。在放射线图像取得系统1中,作为输出区域14内的X射线中的一部分的照射区域12内的X射线被输入到闪烁器6的输入面6a。即,照射区域12是包含于输出区域14且比输出区域14窄的区域。照射区域12包含位于其中心的中心轴L。
输送装置20例如具有在旋转轨道上移动的带式输送机21,在带式输送机21的输送面21a上载置或保持对象物A。带式输送机21是输送台或输送部。输送装置20具备驱动带式输送机21的未图示的驱动源。输送装置20构成为在输送方向D上以一定的速度输送对象物A。换言之,对象物A由输送装置20在规定的输送路径P上输送。在本实施方式中,输送方向D为水平方向。另外,输送路径P为直线状,输送路径P延伸的方向与输送方向D平行。输送装置20中的对象物A的输送时刻、输送速度被预先设定,由计算机10的控制部10a控制。
此外,放射线图像取得系统1能够对应于所有方式的输送装置20。例如,输送方向D和输送路径P可以是水平的,也可以相对于水平倾斜。输送路径P也可以不是直线状,例如也可以是曲线状。在该情况下,输送方向D也可以是输送路径P中的与照射区域12重叠的部分处的切线。输送装置20也可以不具有物理性的输送面21a。例如,输送装置20也可以在利用空气使对象物A浮起的状态下进行输送。另外,输送装置20也可以通过将对象物A向空中排出来输送对象物A。在该情况下,输送路径P例如也可以是抛物线状。
输送装置20不限于具有带式输送机21的方式。输送装置20例如也可以具有包含多个辊的辊式输送机。辊式输送机不具有带,所以能够排除带的影响。在辊与辊之间形成有间隙(狭缝形状的开口)这一点也比带式输送机有利。通过使用辊式输送机,降低了由带引起的X射线衰减。如果考虑后述的放射线源2的配置和照射区域12的配置(倾斜照射),则能够有效地利用辊式输送机。辊式输送机是适合于重视低能量的X射线灵敏度的放射线图像取得系统1的输送单元。也可以是在输送方向上设置2个或2个以上的带式输送机,从这些带式输送机的间隙照射X射线的方式。在该方式的情况下,能够一边使用带式输送机,一边与辊式输送机的情况同样地排除带的影响。
如图1~图3所示,放射线图像取得系统1具备以沿着输送装置20的方式设置的摄像单元30。摄像单元30例如安装于输送装置20,并固定于输送装置20。摄像单元30以不干扰带式输送机21的旋转的方式安装。在输送装置20为辊式输送机的情况下也是同样的。摄像单元30以不与带式输送机或辊式输送机等输送部的移动干扰的方式从输送部隔开一些空隙地配置。
摄像单元30具有长方体形状的框体13。框体13例如由能够遮蔽X射线的材质构成。框体13是所谓的暗箱。框体13例如可以是铝制或铁制。框体13可以包含防护材料,也可以使用铅作为该防护材料。框体13具有在输送方向D上长的形状。框体13具备:在上下方向上相对的上壁部13a和底壁部13b;在输送方向D上相对的第1侧壁部13c和第2侧壁部13d;和在与输送方向D正交的水平的检测宽度方向上相对的第3侧壁部13e和第4侧壁部13f(参照图4)。摄像单元30的框体13的第1侧壁部13c和第2侧壁部13d非常小,成为沿着输送装置20的小型的装置。输送方向D与图中所示的平行于纸面的x方向平行。上述检测宽度方向与垂直于图中所示的纸面的y方向平行。上下方向平行于与图中所示的纸面平行的z方向。
上壁部(壁部)13a以与输送装置20的输送路径P相对的方式配置。换言之,上壁部13a在框体13的6个壁部中最接近输送装置20。该上壁部13a也可以安装于输送装置20。
摄像单元30构成为能够拍摄从闪烁器6的输入面6a沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光。因此,摄像单元30具备将沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光反射的第1反射镜7。即,摄像单元30作为反射镜仅具备1个第1反射镜7。第1反射镜7以使其反射面7a与输入面6a倾斜地相对的方式配置在与输入面6a的法线B重叠的位置。
在框体13内设置有闪烁器6、第1反射镜7和线扫描摄像机3。闪烁器6、第1反射镜7和线扫描摄像机3被固定在框体13内。闪烁器6、第1反射镜7和线扫描摄像机3光学耦合。闪烁器6和第1反射镜7配置于第1侧壁部13c的附近。线扫描摄像机3配置在第2侧壁部13d的附近。闪烁器6例如被闪烁器保持件8保持,例如水平地配置。第1反射镜7例如被反射镜保持件9保持,以相对于水平倾斜的方式配置。
闪烁器6是平板状的波长转换构件。闪烁器6是在检测宽度方向(y方向)上较长的长方形状(参照图4)。闪烁器6例如由Gd2O2S:Tb、Gd2O2S:Pr、CsI:Tl、CdWO4、CaWO4、Gd2SiO5:Ce、Lu0.4Gd1.6SiO5、Bi4Ge3O12、Lu2SiO5:Ce、Y2SiO5、YAlO3:Ce、Y2O2S:Tb、YTaO4:Tm、YAG:Ce、YAG:Pr、YGAG:Ce、YGAG:Pr、GAGG:Ce等构成。闪烁器6的厚度根据在数μm~数mm的范围内检测的放射线的能量带而设定为适当的值。闪烁器6将透过了对象物A的X射线转换为可见光。能量较低的X射线在闪烁器6的输入面6a被转换,并从输入面6a输出。另外,能量比较高的X射线在闪烁器6的背面6b被转换,并从背面6b输出。在本实施方式中,闪烁器保持件8向上方开放,使闪烁器6的输入面6a露出。另一方面,背面6b可以封闭,也可以露出。其中,闪烁器6可以由1片闪烁器构成,也可以是将2片闪烁器贴合等组合而成的闪烁器。在组合2片闪烁器时,也可以在2片闪烁器之间夹着具有遮光、反射的性质的板或膜。2片闪烁器的种类可以相同,也可以不同。
第1反射镜7例如是由铝蒸镀的玻璃、镜面加工的金属构成的反射镜。第1反射镜7是在检测宽度方向(y方向)上较长的长方形状(参照图4)。第1反射镜7具备具有足以使从输入面6a沿法线B方向输出的闪烁光反射的面积的反射面7a。第1反射镜7在反射面7a与闪烁器6的输入面6a之间形成例如锐角。在此,第1反射镜7相对于输入面6a形成角度并不意味着第1反射镜7接近闪烁器6。第1反射镜7可以与闪烁器6接近,但第1反射镜7也可以与闪烁器6分离。在第1反射镜7与闪烁器6分离的情况下,由反射面7a的延长面和输入面6a的延长面定义角度。第1反射镜7将沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光反射。
上述锐角优选为40度以上50度以下的范围内的角度。锐角更优选为45度。锐角也可以基于放射线源2的配置、后述的狭缝15的位置来决定。也可以根据锐角的大小适当地调整线扫描摄像机3的配置。根据锐角的大小,也可以进一步设置另外的1个或多个反射镜。
线扫描摄像机3配合对象物A的移动进行拍摄。线扫描摄像机3是具有对从闪烁器6的输入面6a输出的闪烁光进行聚光的透镜部3a、和对由透镜部3a聚光的闪烁光进行检测的传感器部3b的透镜耦合型的检测器。透镜部3a包含1个透镜,该透镜的焦点与闪烁器6的输入面6a对准。传感器部3b具备图像传感器3c。图像传感器3c例如是能够进行TDI(时间延迟积分)驱动的区域图像传感器。图像传感器3c例如是CCD区域图像传感器。
图像传感器3c具有多个CCD在像素方向上排列成一列的元件列与对象物A的移动方向对应地在积分方向上排列有多层的结构。如图2所示,线扫描摄像机3具有与对象物A的输送方向D对应的扫描方向d1和与扫描方向d1正交的线方向d2。该扫描方向d1是上述的积分方向,与图中的z方向平行。线方向d2是上述的像素方向,与图中的y方向平行。扫描方向d1是经由第1反射镜7从输送方向D转换的方向。在本实施方式中,扫描方向从输送方向D转换90度。
图像传感器3c被控制部10a控制为与对象物A的移动相应地进行电荷传送。即,图像传感器3c与由输送装置20进行的对象物A的移动同步地进行受光面3d中的电荷传送。由此,能够得到S/N比良好的放射线图像。另外,在图像传感器3c是区域图像传感器的情况下,也可以是计算机10的控制部10a控制放射线源2和线扫描摄像机3,与线扫描摄像机3的摄像时刻一致地使放射线源2点亮的结构。也可以在输送台设置编码器,通过来自编码器的信号控制线扫描摄像机3。
在第1反射镜7的反射面7a与闪烁器6的输入面6a之间的锐角为45度的情况下,线扫描摄像机3的透镜部3a的光轴F(参照图3)例如与输送方向D平行。线扫描摄像机3检测沿输入面6a的法线B方向图输出的闪烁光。
闪烁器6以输入面6a与输送方向D平行且与上述的线方向d2平行的方式配置。即,闪烁器6的输入面6a与xy平面平行。
如图1~图4所示,在框体13的上壁部13a形成有用于使从放射线源2输出的X射线通过的狭缝15。如图4所示,狭缝15是在检测宽度方向(y方向)上较长的长方形状。狭缝15具备长方形状的周缘15a。如图3所示,闪烁器6的输入面6a输入通过了狭缝15的照射区域12内的X射线。
对狭缝15和照射区域12更详细地进行说明,如图3所示,从放射线源2输出的输出区域14的X射线中,仅照射区域12通过狭缝15。剩余区域的X射线不进入框体13内。即,狭缝15规定照射区域12。照射区域12的中心轴L通过狭缝15的中央。照射区域12被规定为将狭缝15的周缘15a与闪烁器6的输入面6a直线状地连结的区域(四棱锥状的区域)。换言之,照射区域12被规定为将放射线源2的焦点2a与闪烁器6的输入面6a直线状地连结的区域。在此,“闪烁器6的输入面6a”仅表示有效地作用于闪烁光的输出的区域。例如,矩形的输入面6a整体中的被闪烁器保持件8覆盖的区域等不包含于规定照射区域12时的“闪烁器6的输入面6a”。
如图1和图2所示,狭缝15在输送方向D上位于闪烁器6和第1反射镜7与线扫描摄像机3之间。放射线源2以焦点2a位于包含第1反射镜7的反射面7a的第1假想平面P1与包含闪烁器6的输入面6a的第2假想平面P2之间的方式配置(参照图2)。另外,狭缝15在输送方向D上位于闪烁器6的下游。而且,如图3所示,第1反射镜7位于X射线的照射区域12的外部。换言之,第1反射镜7以不与照射区域12干扰的位置和姿态(也包括倾斜)设置。第1反射镜7以反射面7a沿着照射区域12的边界面的方式相对于输入面6a的法线B倾斜地配置。线扫描摄像机3的透镜部3a聚光的闪烁光在z方向(输入面6a的法线B方向)上横穿照射区域12,之后在x方向(输送方向D)上横穿照射区域12。
此外,放射线源2也可以以各种方式设置。例如,如图5的(a)所示,也可以倾斜地设置照射角即输出区域14窄的放射线源2。在该情况下,输出区域14也可以与照射区域12相同。另外,如图5的(b)所示,也可以在铅垂方向上设置照射角即输出区域14宽的放射线源2。在该情况下,输出区域14的中心轴朝向铅垂方向(z方向),但照射区域12的中心轴L与闪烁器6的输入面6a交叉。放射线源2也可以以位于包含第1反射镜7的反射面7a的第1假想平面P1上、或者比第1假想平面P1靠上侧(与第2假想平面P2相反的一侧)的方式配置。
计算机10例如具有CPU(Central Processing Unit:中央处理器)ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)和输入输出接口等。计算机10具有:控制放射线源2和线扫描摄像机3的控制部10a(控制处理器);和基于从线扫描摄像机3输出的放射线图像数据,生成对象物A的放射线图像的图像处理部10b(图像处理处理器)。图像处理部10b被输入放射线图像数据,对所输入的放射线图像数据实行图像处理等规定的处理。在计算机10上连接有显示装置11。图像处理部10b将所生成的放射线图像输出到显示装置11。控制部10a基于通过用户的输入等而存储的放射线源2的管电压、管电流的值来控制放射线源2。控制部10a基于通过用户的输入等而存储的线扫描摄像机3的曝光时间等,控制线扫描摄像机3。控制部10a和图像处理部10b可以是不同的处理器,也可以是相同的处理器。另外,计算机10也可以被编程为能够实行控制部10a的功能和图像处理部10b的功能。此外,计算机10也可以由微机、FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)构成。
接着,对放射线图像取得系统1的动作即放射线图像的取得方法进行说明。首先,使用输送装置20将对象物A在输送方向D上输送(输送工序)。与此同时,从放射线源2向对象物A输出白色X射线等放射线(放射线输出工序)。透过了对象物A的放射线被输入到输入面6a(输入工序)。此时,放射线不与第1反射镜7干扰,所以排除了第1反射镜7的影响。接着,通过闪烁器6进行从放射线向闪烁光的转换(转换工序)。从输入面6a输出的闪烁光被第1反射镜7反射(反射工序)。然后,通过线扫描摄像机3的透镜部3a,闪烁光在图像传感器3c上成像(成像工序)。图像传感器3c对由透镜部3a成像的闪烁光(闪烁像)进行拍摄(摄像工序)。在该摄像工序中,与对象物A的移动同步地进行电荷传送(TDI动作)。线扫描摄像机3将通过摄像得到的放射线图像数据输出到计算机10的图像处理部10b。
计算机10的图像处理部10b被输入放射线图像数据,对所输入的放射线图像数据实行图像处理等规定的处理,生成放射线图像(图像生成工序)。图像处理部10b将所生成的放射线图像输出到显示装置11。显示装置11显示从图像处理部10b输出的放射线图像。经过以上的工序,得到基于对象物A的正面观察的放射线图像。
在本实施方式的放射线图像取得系统1和摄像单元30中,从放射线源2对由输送装置20输送的对象物A照射放射线。透过了对象物A的放射线通过形成于框体13的上壁部13a的狭缝15。在框体13内设置有闪烁器6、第1反射镜7、线扫描摄像机3,摄像所需的设备被单元化。入射到框体13内的放射线被输入到闪烁器6的输入面6a。然后,从该输入面6a输出闪烁光。在靠近闪烁器6的输入面6a的区域中,转换较低能量的放射线。由此,线扫描摄像机3能够取得低能量的放射线灵敏度优异的放射线图像。这有利于例如对象物A所包含的由轻元素构成的物质的检测。闪烁器6的输入面6a与输送方向D平行,且与线扫描摄像机3的线方向d2平行,所以在对象物A中的不同的部分(例如输送方向D上的上游端和下游端等),放大率不变化。例如,如图6的(b)所示,如果输入面6a相对于输送方向D具有角度,则由于X射线投影像的放大率的不同,在TDI积分时放射线图像IMG2模糊(参照图6的(d))。在本实施方式中,如图6的(a)所示,输入面6a与输送方向D平行,所以防止放射线图像IMG1模糊(参照图6的(c))。进而,放大率不变化,第1反射镜7位于放射线的照射区域12的外部,所以透过了对象物A的放射线不通过第1反射镜7地输入到闪烁器6的输入面6a。由此,排除第1反射镜7对放射线的影响。即,能够不受第1反射镜7的影响地检测从闪烁器6的输入面16a输出的闪烁光。作为其结果,该放射线图像取得系统1和摄像单元30能够鲜明且高灵敏度地取得对象物的放射线图像。另外,根据放射线图像取得系统1,能够更高速地取得放射线图像。进而,能够取得S/N比良好的放射线图像。
另外,在使用闪烁器正面观察方式的情况下,能够在高管电压下进行减轻要素的摄像。放射线源2具有如下特性:管电压和管电流的输出存在制约,在低管电压的情况下,由于管电流的制约而难以得到输出。通过使用闪烁器正面观察方式,不易受到管电流的制约,能够在放射线源2的效率良好的地方进行X射线摄像。作为其结果,能够期待节拍时间(tacttime)的提高。
线扫描摄像机3检测沿输入面6a的法线B方向图输出的闪烁光。如图7的(b)所示,在检测到沿相对于输入面6a的法线B方向倾斜的方向输出的闪烁光的情况下,由于透镜的放大率的不同,在基于TDI积分的放射线图像IMG4中产生失真(透视)(参照图7的(d))。在该情况下,放射线图像IMG4变得模糊。与此相对,如图7的(a)所示,如果线扫描摄像机3检测出沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光,则在放射线图像IMG3中不产生失真(透视)(参照图7的(c))。其结果,得到鲜明的放射线图像IMG3。然而,为了线扫描摄像机3不与输送台干扰地拍摄输入面6a,如图7的(a)所示,也认为需要在输入面6a与输送台之间确保距离。于是,需要确保FDD(Focus-Detector Distance;从焦点2a至闪烁器6的距离)与FOD(Focus-Object Distance;从焦点2a至对象物A的距离)之差。但是,如果输入面6a与对象物A的距离变大,则X射线几何学倍率变大,X射线投影像被放大。如果放大率变大,则焦点模糊的影响也变大。因此,优选使放大率尽可能接近等倍(1倍)。在本实施方式中,通过使第1反射镜7介于其间,缩小输入面6a与对象物A的距离,并且利用线扫描摄像机3检测沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光。由此,线扫描摄像机3能够取得没有失真(透视)的图像。能够防止放射线图像模糊。
狭缝15在输送方向D上位于闪烁器6和第1反射镜7与线扫描摄像机3之间。另外,在另一观点中,放射线源2以焦点2a位于包含第1反射镜7的反射面7a的第1假想平面P1与包含闪烁器6的输入面6a的第2假想平面P2之间的方式配置。根据这些结构,能够向闪烁器6与第1反射镜7之间的锐角的范围内良好地导入放射线。即,能够在闪烁器6与第1反射镜7之间的锐角的范围内顺利地形成照射区域12。另一方面,容易确保线扫描摄像机3所需的光路长度。
如图8的(a)所示,要求闪烁器6的输入面6a与输送方向D平行,另外要求线扫描摄像机3检测沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光。而且,想要尽可能缩小对象物A与输入面6a的距离。其结果,采用第1反射镜7。但是,如图8的(b)所示,如果设置第1反射镜7,则第1反射镜7会与X射线的照射区域12重叠。由此,X射线所包含的软X射线分量会衰减。其结果,会损害低能量的放射线灵敏度。作为其解决对策,如图8的(c)所示,调整照射区域12的位置和角度,以使X射线的照射区域12不与第1反射镜7重叠。例如,以照射区域12的中心轴L相对于输入面6a成为45度的方式,调整放射线源2的位置和狭缝15的位置。
闪烁器6与第1反射镜7之间的锐角是40度以上50度以下的范围内的角度。根据该结构,沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光被第1反射镜7反射,相对于输送方向D具有10度以内的倾斜角地被线扫描摄像机3检测出。由此,容易沿着输送装置20设置线扫描摄像机3。摄像单元30整体成为沿着输送装置20的细长的形状,实现摄像单元30的小型化。如果锐角为45度,则可更适当地发挥该效果。
照射区域12在输送方向D上形成于闪烁器6的下游。根据该结构,容易将第1反射镜7配置在期望的位置,并且以第1反射镜7不与放射线的照射区域12干扰的方式形成照射区域12。
线扫描摄像机3的光轴F与输送方向D平行。如上所述,闪烁器6的输入面6a与输送方向D平行。根据该结构,不需要对各要素进行关于角度的复杂的调整等。例如,线扫描摄像机3的光轴F的调整、与伴随着线扫描摄像机3的透镜的焦点距离的视野角相应的第1反射镜7与透镜的距离调整变得容易。
接着,参照图9,对第2实施方式的放射线图像取得系统1A和摄像单元30A进行说明。放射线图像取得系统1A与第1实施方式的放射线图像取得系统1的不同点在于,摄像单元30A还具备设置于框体13A内的、用于检测从与输入面6a为相反侧的背面6b输出的闪烁光的第2线扫描摄像机4。闪烁器6、第1反射镜7和线扫描摄像机3光学耦合。闪烁器6、第3反射镜17和第2线扫描摄像机4光学耦合。闪烁器保持件8向上方和下方开放,使闪烁器6的输入面6a和背面6b露出。第2线扫描摄像机4具有与线扫描摄像机3相同的结构。即,第2线扫描摄像机4具有透镜部4a和包含图像传感器4c的传感器部4b。第3反射镜17例如被反射镜保持件19保持,以相对于水平倾斜的方式配置。第3反射镜17以使其反射面17a与背面6b倾斜地相对的方式配置在与背面6b的法线C重叠的位置。第2线扫描摄像机4的透镜部4a的光轴G例如与输送方向D平行。第2线扫描摄像机4检测经由第3反射镜17的反射面17a沿背面6b的法线C方向输出的闪烁光。第2线扫描摄像机4的输送方向D的位置例如被设定为线扫描摄像机3中的光路长度与第2线扫描摄像机4中的光路长度相等。另外,在使用相同的透镜的情况下,例如在使用具有相同的焦点距离的透镜的情况下,优选设定为光路长度相等。另一方面,在使用不同的透镜的情况下,例如在使用具有不同的焦点距离的透镜的情况下,光路长度不一定相等。
在使用2个摄像机的情况下,能够采用各种方式。例如,第2线扫描摄像机4和线扫描摄像机3(第1线扫描摄像机)也可以作为2个摄像机而能够独立地单独控制。第2线扫描摄像机4和线扫描摄像机3也可以共享控制基板等,能够从1个控制系统控制2个传感器。在线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4中视野不同的情况下,也可以通过图像处理进行位置对齐。在线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4中视野角不同的情况下,也可以通过包含坐标转换的图像处理进行位置对齐。在线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4中像素数不同的情况下,也可以通过坐标转换、放大缩小来进行像素匹配。在由于线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4中曝光时间不同等而导致取得线数不同的情况下,也可以通过插值或平均化、或者间隔剔除处理来使线数相等。在线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4中放大率不同的情况下,也可以通过放大率修正处理来匹配放大率。在线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4中图像传感器不同的情况下,也可以进行修正处理来匹配像素数等。
在靠近闪烁器6的背面6b的区域中,转换较高能量的放射线。线扫描摄像机3取得低能量的放射线灵敏度优异的放射线图像,另一方面,第2线扫描摄像机4同时取得高能量的放射线图像。由此,实现双能量方式的摄像单元。这样的闪烁器两面观察方式能够得到比现有型的双能单元大的能量差,异物检测性能提高。该摄像单元30A例如对由轻元素构成的物质(头发、乙烯树脂、虫子等)的辨别性能优异。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式。本发明能够包含各种变形方式。
例如,如图10所示,作为第2实施方式的第1变形方式,也可以提供具备纵型的框体13B的闪烁器两面观察方式的摄像单元30B。在该摄像单元30B中,设置有使沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光反射的2个反射镜即第1反射镜7和第2反射镜7B。另外,设置有使沿背面6b的法线C方向输出的闪烁光反射的2个反射镜即第3反射镜17和第4反射镜17B。闪烁器6、第1反射镜7、第2反射镜7B、和线扫描摄像机3光学耦合。闪烁器6、第3反射镜17、第4反射镜17B、和第2线扫描摄像机4光学耦合。该方式在后述的2传感器1透镜方式中也能够实施。
如图11所示,作为第2实施方式的第2变形方式,也可以提供具备纵型的框体13C的闪烁器两面观察方式的摄像单元30C。在该摄像单元30B中,设置有使沿输入面6a的法线B方向输出的闪烁光反射的2个反射镜即第1反射镜7和第2反射镜7C。闪烁器6、第1反射镜7、第2反射镜7C、和线扫描摄像机3光学耦合。闪烁器6和第2线扫描摄像机4光学耦合。第1反射镜7和第2反射镜7C这两者位于照射区域12的外部。X射线的中心轴L的倾斜角度θ1例如为45度。没有使沿背面6b的法线C方向输出的闪烁光反射的反射镜,第2线扫描摄像机4配置在与法线C重叠的位置。在该方式中,与框体13的上壁部13a的距离变短。
如图12所示,作为第2实施方式的第3变形方式,也可以提供具备横型的框体13D的闪烁器两面观察方式的摄像单元30D。在该摄像单元30D中,线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4设置于框体13D内的斜下方。闪烁器6、第1反射镜7和线扫描摄像机3光学耦合。闪烁器6、第3反射镜17和第2线扫描摄像机4光学耦合。第1反射镜7的倾斜角度例如为30度~40度。第3反射镜17的倾斜角度例如为50度~60度。X射线的中心轴L的倾斜角度θ1例如为45度。第1反射镜7的倾斜角度被设定为X射线不会被遮挡的最低的角度,小于45度。
如图13所示,作为第1实施方式的第1变形方式,也可以提供在倾斜设置的输送装置20安装有摄像单元30的放射线图像取得系统1E。闪烁器6、第1反射镜7和线扫描摄像机3光学耦合。在已有的检查装置中,存在放射线源2水平地设置、输送装置20倾斜地设置的情况。例如,对象物A在作为滑行面的输送面21a上自由落下。在这样的情况下,摄像单元30也能够倾斜地设置。这样,由于摄像单元30不选择所设置的角度、姿势,所以能够容易地组装到现有的检查装置中。提高了摄像单元30的通用性。在该放射线图像取得系统1E中,狭缝15例如在输送方向D上位于闪烁器6的上游。此外,在图13所示的斜向输送式的放射线图像取得系统1E中,也可以应用两面观察方式。
如图14所示,作为应用于图13所示的倾斜输送的进一步的变形例,也可以提供仅闪烁器6和第1反射镜7的部分呈倾斜的形状的框体13F。在该摄像单元30F中,在框体13F的内部设置有2个反射镜即第1反射镜7和第2反射镜7F。闪烁器6、第1反射镜7、第2反射镜7F、和线扫描摄像机3光学耦合。通过这些第1反射镜7和第2反射镜7F,能够水平地取出闪烁光。线扫描摄像机3水平地配置。根据该摄像单元30F,例如将设置有线扫描摄像机3的框体水平地设置,也能够垂直地(铅垂地)照射来自放射线源2的X射线。对象物A被倾斜地输送,但具有能够缩短倾斜的区间的优点。另外,在图14所示的斜向输送型且水平设置型的摄像单元中,也可以应用两面观察方式。
摄像单元倾斜地设置的方式例如也能够有效地应用于将对象物A向空中放出那样的输送装置。
另外,也可以代替上述各实施方式的线扫描摄像机3或者第2线扫描摄像机4而应用多透镜多传感器的摄像机。即,能够代替1台高分辨率摄像机而使用多台低像素摄像机。通过传感器的低像素化,能够减小闪烁器6与摄像机之间的距离。其结果是,能够使框体整体小型化。
如图15所示,也可以并列设置2台摄像机25A、25B。例如,2台摄像机25A、25B在与输送方向D正交的方向上排列。共用的主基板26与摄像机25A、25B的各摄像机基板25a、25b连接。在该方式中,闪烁器6、第1反射镜7和摄像机25A也光学耦合,闪烁器6、第1反射镜7和摄像机25B也光学耦合。根据该方式,能够得到高分辨率,抑制框体的尺寸。也可以将并列的摄像机的台数设为3台以上。可以将高分辨率的2台摄像机并列,也可以并用1台或多台低分辨率摄像机和1台或多台高分辨率摄像机。例如,在将2台摄像机并列的情况下,能够使像素间距为一半,在将3台摄像机并列的情况下,能够使像素间距为三分之一。
另外,如图16的(a)或图16的(b)所示,也可以应用1透镜2传感器的摄像机。即,在1个像圈内配置2个TDI传感器(或线传感器)28、28。闪烁器6、第1反射镜7、透镜27和一个传感器28光学耦合,闪烁器6、第3反射镜17、透镜27和另一个传感器28光学耦合。在该情况下,透镜仅1个就足够,所以在成本或尺寸方面有利。此外,在将焦点距离L1设为一定的情况下,为了扩大检测宽度而需要加长距离L2,如果透镜27与反射镜7、17之间的距离L2变长,则闪烁器6与反射镜7、17之间的距离L3也变长。另一方面,传感器28、28间的距离L4存在界限。
另外,也可以考虑不使用TDI传感器,而使用区域传感器进行停停拍摄的方法。例如,如图17所示,也可以在1个传感器29上设置低能量荧光像区域29a和高能量荧光像区域29b。通过切出任意的区域29a、29b并进行平铺(tiling),能够拍摄低能量的放射线图像和低高能量的放射线图像。根据该方法,能够利用1个传感器对1个透镜进行拍摄。
另外,关于闪烁器保持件8或反射镜保持件9,也可以考虑各种变形方式。如图18所示,也可以设置能够调整第1反射镜7和第3反射镜17相对于闪烁器6的位置的调整机构35。闪烁器6和第1反射镜7光学耦合,闪烁器6和第3反射镜17光学耦合。该调整机构35例如与第1反射镜7的反射镜保持件9和第3反射镜17的反射镜保持件19连结,使第1反射镜7和第3反射镜17分别沿着输入面6a的法线B方向和背面6b的法线C方向移动。由此,能够任意地变更闪烁光的高度。第1反射镜7和第3反射镜17也可以联动而相对于闪烁器6对称地移动,第1反射镜7和第3反射镜17也可以单独地移动。
另外,如图19的(a)和图19的(b)所示,第1反射镜7和第3反射镜17也可以固定于共用的反射镜单元保持件36。闪烁器6和第1反射镜7光学耦合,闪烁器6和第3反射镜17光学耦合。准备在法线B、C方向上距离比较小的反射镜单元保持件36和与之不同的在法线B、C方向上距离比较大的反射镜单元保持件37,通过更换它们,能够变更闪烁光的高度。
另外,如图20的(a)和图20的(b)所示,也可以设置能够通过使闪烁器保持件8前后移动来调整第1反射镜7和第3反射镜17相对于闪烁器6的位置的调整机构38。闪烁器6和第1反射镜7光学耦合,闪烁器6和第3反射镜17光学耦合。如图21所示,例如也可以使在输送方向D上细长的闪烁器6A保持于闪烁器保持件8,将放射线的照射位置(图中的中心轴L的位置)变更为输送方向D,由此调整第1反射镜7和第3反射镜17相对于闪烁器6的位置。闪烁器6A和第1反射镜7光学耦合,闪烁器6A和第3反射镜17光学耦合。在该情况下,能够无阶段且灵活地变更闪烁器6与第1反射镜7和第3反射镜17的位置关系(距离)。
如图22的(a)和图22的(b)所示,也可以设置能够变更作为放射线入射窗的狭缝15的位置的机构。闪烁器6和第1反射镜7光学耦合,闪烁器6和第3反射镜17光学耦合。例如,也可以在框体13A的上壁部13a形成有较大的开口45,设置形成有比该开口45小的狭缝15的调整板47。在该情况下,调整板是框体13A的壁部的一部分。调整板47例如通过位于四角的4个螺钉46等固定于上壁部13a。在调整板47上形成有在输送方向D上较长的4个长孔47a,在这些长孔47a中插通有螺钉46。调整板47能够在长孔47a的范围内变更输送方向D的位置。
如上所述,可以考虑物理地变更闪烁器6与第1反射镜7和第3反射镜17的距离的单元、和通过变更闪烁器6与第1反射镜7和第3反射镜17的相对位置来变更距离的机构。
另外,如图23所示,也可以在框体13A的底壁部13b形成多个保持孔50,通过使销49与该保持孔50卡合,来调整第2线扫描摄像机4(和线扫描摄像机3)的输送方向D上的位置。闪烁器6、第1反射镜7和线扫描摄像机3光学耦合。闪烁器6、第3反射镜17和第2线扫描摄像机4光学耦合。根据摄像机的焦点距离、闪烁器6的长度,第1反射镜7和第3反射镜17与线扫描摄像机3和第2线扫描摄像机4的距离变化。相对于多个透镜(焦点距离)、闪烁器6的长度,能够容易地调整摄像机的位置。
线扫描摄像机、第2线扫描摄像机不限于包含TDI传感器的方式。线扫描摄像机、第2线扫描摄像机也可以包含1个或多个线扫描传感器。即,可以使用具有2个以上的多列的多路传感器来进行与时间延迟积分同样的处理,也可以读出多路传感器的各行的信号并通过信号处理来生成线传感器图像等图像。也可以使用单线传感器来生成图像。即使是单线传感器,由于在像素内受到放大率的影响,所以图像也有可能模糊。在受到放大率的影响的情况下,荧光像在像素内倾斜地移动,从而发生分辨率的降低,图像有可能模糊。根据本发明的放射线图像取得系统和摄像单元,能够防止放射线图像模糊。
也可以进行光电二极管阵列的数字信号相加。在使用多级光电二极管阵列的情况下,能够减轻严格地配合速度的必要性。如果是使用光电二极管阵列的情况,则检测部也可以倾斜。即,输入面6a也可以不与输送方向D平行。通过在进行放大率的修正或行延迟之后进行相加或平均化等图像处理,能够得到本发明的放射线图像取得系统所期望的效果。
放射线的照射区域12也可以不是由框体13的狭缝15形成,而是在放射线源2与闪烁器6之间设置由多个遮蔽壁(或遮蔽板)构成的照射区域规定部。在该情况下,也可以使用照射角即输出区域14宽的放射线源2。
工业上的可利用性
根据本发明的一些方式,能够防止放射线图像模糊,并且排除反射镜对放射线的影响。作为其结果,鲜明且高灵敏度地取得对象物的放射线图像。
符号说明
1、1A、1E……放射线图像取得系统;2……放射线源;2a……焦点;3……线扫描摄像机;6……闪烁器;6a……输入面;6b……背面;7……第1反射镜;12……照射区域;13、13A、13B、13C、13D、13F……框体;13a……上壁部(壁部);15……狭缝;15a……周缘;20……输送装置;30、30A、30B、30C、30D、30F……摄像单元;A……对象物;B……法线;C……法线;F……光轴;G……光轴;P……输送路径。
Claims (15)
1.一种摄像单元,其特征在于:
是用于取得在规定的输送路径上沿输送方向输送的对象物的放射线图像的摄像单元,
具备:
框体,具有以与所述输送路径相对的方式配置的壁部,在所述壁部形成有用于使放射线通过的狭缝;
闪烁器,设置于所述框体内,具有输入通过了所述狭缝的所述放射线的输入面;
一个或多个反射镜,设置于所述框体内,反射从所述输入面输出的闪烁光;和
线扫描摄像机,设置于所述框体内,检测由所述反射镜反射的所述闪烁光,且具有与所述输送方向对应的扫描方向和与所述扫描方向正交的线方向,
所述闪烁器以所述输入面与所述输送方向平行且与所述线方向平行的方式配置,
所述反射镜位于连结所述狭缝的周缘和所述闪烁器的所述输入面的照射区域的外部。
2.如权利要求1所述的摄像单元,其特征在于:
所述反射镜具有配置于与所述输入面的法线重叠的位置的第1反射镜,在所述第1反射镜的反射面与所述输入面之间形成锐角,
所述线扫描摄像机检测沿所述输入面的法线方向输出的闪烁光。
3.如权利要求2所述的摄像单元,其特征在于:
所述狭缝在所述输送方向上位于所述闪烁器和所述第1反射镜与所述线扫描摄像机之间。
4.如权利要求2或3所述的摄像单元,其特征在于:
所述锐角是40度以上且50度以下的范围内的角度。
5.如权利要求1~3中任一项所述的摄像单元,其特征在于:
所述狭缝在所述输送方向上位于所述闪烁器的上游或下游。
6.如权利要求1~3中任一项所述的摄像单元,其特征在于:
所述线扫描摄像机的光轴与所述输送方向平行。
7.如权利要求1~3中任一项所述的摄像单元,其特征在于:
还具备第2线扫描摄像机,其设置于所述框体内,检测从与所述输入面为相反侧的面输出的闪烁光。
8.一种放射线图像取得系统,其特征在于:
具备:
放射线源,向所述对象物输出放射线;
输送装置,将所述对象物沿所述输送方向输送;和
权利要求1~7中任一项所述的摄像单元,以所述照射区域包含所述输送装置的所述输送路径的方式相对于所述输送装置安装。
9.一种放射线图像取得系统,其特征在于:
是取得对象物的放射线图像的放射线图像取得系统,
具备:
放射线源,向所述对象物输出放射线;
输送装置,沿输送方向输送所述对象物;
闪烁器,具有输入透过了由所述输送装置输送的所述对象物的所述放射线的输入面;
一个或多个反射镜,反射从所述输入面输出的闪烁光;和
线扫描摄像机,检测由所述反射镜反射的所述闪烁光,且具有与所述输送方向对应的扫描方向和与所述扫描方向正交的线方向,
所述闪烁器以所述输入面与所述输送方向平行且与所述线方向平行的方式配置,
所述反射镜位于连结所述放射线源的焦点和所述闪烁器的所述输入面的照射区域的外部。
10.如权利要求9所述的放射线图像取得系统,其特征在于:
所述反射镜具有配置于与所述输入面的法线重叠的位置的第1反射镜,在所述第1反射镜的反射面与所述输入面之间形成锐角,
所述线扫描摄像机检测沿所述输入面的法线方向输出的闪烁光。
11.如权利要求10所述的放射线图像取得系统,其特征在于:
所述放射线源以所述焦点位于包含所述第1反射镜的所述反射面的第1假想平面与包含所述输入面的第2假想平面之间的方式配置。
12.如权利要求10或11所述的放射线图像取得系统,其特征在于:
所述锐角是40度以上且50度以下的范围内的角度。
13.如权利要求9~11中任一项所述的放射线图像取得系统,其特征在于:
所述照射区域在所述输送方向上形成于所述闪烁器的上游或下游。
14.如权利要求9~11中任一项所述的放射线图像取得系统,其特征在于:
所述线扫描摄像机的光轴与所述输送方向平行。
15.如权利要求9~11中任一项所述的放射线图像取得系统,其特征在于:
还具备检测从与所述输入面为相反侧的面输出的闪烁光的第2线扫描摄像机。
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