JP2002162472A - 検出器ユニット、ｘ線コンピュータ断層撮影装置、ｘ線検出装置及びｘ線検出装置製造方法 - Google Patents

検出器ユニット、ｘ線コンピュータ断層撮影装置、ｘ線検出装置及びｘ線検出装置製造方法

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JP2002162472A
JP2002162472A JP2000360062A JP2000360062A JP2002162472A JP 2002162472 A JP2002162472 A JP 2002162472A JP 2000360062 A JP2000360062 A JP 2000360062A JP 2000360062 A JP2000360062 A JP 2000360062A JP 2002162472 A JP2002162472 A JP 2002162472A
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健二 五十嵐
Hideki Ide
秀樹 井手
Kenji Ushimi
建二 牛見
Yasuo Saito
泰男 斉藤
Yuzo Yoshida
祐三 吉田
Yoshikazu Okumura
美和 奥村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】特殊な装置を必要とせず、調整を意識せずに機
械的に組立てるだけで、容易にコリメータに対して検出
器の位置決めを行うことができる検出器ユニットを提供
すること。 【解決手段】コリメータ単板３３を支持するサポート３
１，３２に取り付けられる基板４１に搭載されたフォト
ダイオードチップ４２と、フォトダイオードチップ４２
に対応して配列されるともに、フォトダイオードチップ
４２上に設けられＸ線を光に変換するシンチレータブロ
ック４３と、基板４１のコリメータ単板３３側に設けら
れ、コリメータ単板３３に係合することでコリメータ単
板３３に対するフォトダイオードチップ４２又はシンチ
レータブロック４３のチャンネル方向Ｃにおける位置を
規制する櫛型調整用部品４５，４５とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線コンピュータ
断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」と称する。）に
組み込まれる検出器ユニット、Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線検出
装置及びＸ線検出装置製造方法に関し、特に散乱Ｘ線を
除去するコリメータに対して所望の位置に検出器ユニッ
トを位置決めすることができるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線ＣＴ像の高分解能化、高精細化の要
求に伴い、固体検出器のシンチレータブロックがフォト
ダイオードのパターンと同じ２次元配列の構造であるマ
ルチスライス型のＸ線ＣＴ装置が用いられることが多く
なり、実用化されている。これに伴って、円弧状のコリ
メータに複数配列された個々の検出器ユニットの中のＸ
線を瑕疵化させるための個々のシンチレータ・セグメン
トの配置に対する位置精度を高める必要がある。
【０００３】このような検出器のチャンネル方向の調整
は、コリメータ単板に対してピッチが合致するように位
置決めする必要がある。また、上述したようなマルチス
ライス型のＸ線ＣＴ装置においては、チャンネル方向の
みならずスライス方向の調整も高精度に要求される場合
もある。
【０００４】一方、リアルタイムに像を得るための技術
として、大面積検出器を用いることが検討されている。
しかし、現在主流の固体検出器では、フォトダイオード
チップの大面積化することはウエハサイズ、材料歩留
り、加工性及び製造装置の関係で実用化が困難である。
さらに、シンチレータ材料についてもインゴットサイ
ズ、材料歩留り、加工性等から、直接大面積検出器を製
造することは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマルチ
スライス型のＸ線ＣＴ装置においては次のような問題が
あった。すなわち、コリメータに対して検出器ユニット
を位置決めする際に、高精度の位置決めを行うための調
整装置が必要となる。このため、一度出荷したＸ線ＣＴ
装置の検出器ユニットに異常が発生し、検出器ユニット
の交換が必要と判断された場合であっても、高精度な位
置決めを行うための特別な装置が必要となることから、
現場で検出器ユニットを交換することは不可能である。
このため、Ｘ線検出装置全体をＸ線ＣＴ装置から取り出
して換装していた。
【０００６】一方、上述したような大面積検出器を用い
たＸ線ＣＴ装置においては、コリメータも同様に大型化
することになるから、コリメータ単板の反りを抑制する
ことは困難である。
【０００７】そこで本発明は、特殊な装置を必要とせ
ず、調整を意識せずに機械的に組立てるだけで、容易に
コリメータに対して検出器の位置決めを行うことができ
る検出器ユニット、Ｘ線ＣＴ装置、検出器ユニット位置
決め装置及び検出器ユニット位置決め方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００８】また本発明は、大面積検出器を用いた場合
であっても高精度に位置決めを行うことができるＸ線Ｃ
Ｔ装置、検出器ユニット位置決め装置及び検出器ユニッ
ト位置決め方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の検出器ユニット、Ｘ線ＣＴ装
置、Ｘ線検出装置及びＸ線検出装置製造方法は次のよう
に構成されている。
【００１０】（１）複数のコリメータ単板を有するコリ
メータを通過したＸ線を検出する検出器ユニットにおい
て、上記コリメータを支持するコリメータ支持部に取り
付けられる基板と、この基板に搭載され光検出素子から
なる光検出素子アレイと、この光検出素子アレイに対応
して配列されるともに、前記光検出素子アレイ上に設け
られ上記Ｘ線を光に変換するシンチレータブロックと、
上記基板の上記コリメータ単板側に設けられ、上記コリ
メータ単板に係合することで上記コリメータ単板に対す
る上記光検出素子アレイ又は上記シンチレータブロック
のチャンネル方向における位置を規制する係合部を有す
る係合部品とを備えていることを特徴とする。
【００１１】（２）上記（１）に記載された検出器ユニ
ットであって、上記基板の背面又は側面には、上記光検
出素子アレイ又は上記シンチレータブロックを基準とし
たスライス方向の高さ位置を示すマーキングが形成され
ていることを特徴とする。
【００１２】（３）被検体の断層像を求めるＸ線コンピ
ュータ断層撮影装置において、上記被検体に向けてＸ線
を照射するＸ線源と、このＸ線源と上記被検体を介して
反対側に配置されたＸ線検出装置とを備え、上記Ｘ線検
出装置は、複数のコリメータ単板と、これらコリメータ
単板を支持するコリメータ支持部材と、このコリメータ
支持部材に位置決めして取り付けられた請求項１記載の
検出器ユニットとを備えていることを特徴とする。
【００１３】（４）チャンネル方向に沿って配置された
複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ
線を検出するＸ線検出装置において、上記コリメータ単
板を支持するコリメータ支持部材と、このコリメータ支
持部材に着脱可能に設けられた複数の検出器ユニットと
を備え、上記コリメータ支持部材は、上記Ｘ線入射方向
側に開口し、上記検出器ユニットを固定するネジ部材が
螺合されるネジ穴が設けられていることを特徴とする。
【００１４】（５）チャンネル方向に沿って配置された
複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ
線を検出するＸ線検出装置において、上記コリメータ単
板を支持するコリメータ支持部材と、このコリメータ支
持部材に着脱可能に設けられた複数の検出器ユニットと
を備え、上記コリメータ支持部材には、上記係合部に係
合する被係合部が形成され、上記検出器ユニットは、上
記被係合部に係合することでチャンネル方向及びスライ
ス方向の位置を規制する係合部が形成された位置決めプ
レートと、この位置決めプレートに取り付けられ、光検
出素子アレイ及びシンチレータブロックが搭載された検
出基板とを備えていることを特徴とする。
【００１５】（６）チャンネル方向に沿って配置された
複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ
線を複数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置にお
いて、チャンネル方向に沿って配置されたベース部材
と、このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され
複数のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジ
ュールと、これら複数のコリメータモジュールに対応し
て設けられた検出器ユニットとを備え、上記コリメータ
モジュールには、上記ベース部材に嵌合する嵌合部と、
上記検出器ユニットに設けられた嵌合部が嵌合する被嵌
合部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】（７）チャンネル方向に沿って配置された
複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ
線を複数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置にお
いて、チャンネル方向に沿って配置されたベース部材
と、このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され
複数のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジ
ュールと、これら複数のコリメータモジュールに対応し
て設けられた検出器ユニットとを備え、上記コリメータ
モジュールは、上記Ｘ線入射側及び出射側に配置された
入射側サポート及び出射側サポートと、上記入射側サポ
ート及び上記出射側サポートには、上記コリメータ単板
が上記Ｘ線の進行方向に沿って配置される溝が形成され
ていることを特徴とする。
【００１７】（８）上記（７）に記載されたＸ線検出装
置であって、上記コリメータモジュールのうち隣接する
コリメータモジュールにおける入射側サポート相互の相
対面は、上記Ｘ線の進行方向と交わる方向に形成されて
いることを特徴とする。
【００１８】（９）チャンネル方向に沿って延設された
ベース部材に設けられた位置決めピンに嵌入される穴部
を有するモジュールベースにスライス方向に沿って複数
の検出器モジュールを搭載する検出器モジュール位置決
め方法において、モニタ画面上に位置決めマークを形成
する位置決めマーク形成工程と、取付用ベースに設けら
れた位置決めピンに上記穴部を嵌入して上記モジュール
ベースを固定するモジュールベース取付工程と、上記モ
ジュールベースを撮像し、上記モニタ画面上に表示する
撮像工程と、上記位置決めマークに基づいて上記検出器
モジュールを位置決めする位置調整工程とを備えている
ことを特徴とする。
【００１９】（１０）上記（９）に記載されたＸ線検出
装置製造方法であって、上記位置決めマーク形成工程
は、上記ベース部材に設けられた位置決めピンに嵌入さ
れる穴部を有し、かつ、上記穴部と上記検出器モジュー
ルに対応する基準点との位置関係が高精度に規定された
基準点とを有するマスターベースを撮像し、モニタ画面
上に表示するマスターベース撮像工程と、上記基準点の
位置に上記位置決めマークを形成するマーク形成工程と
を具備することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
に係るＸ線ＣＴ装置１０を示す図、図２の（ａ），
（ｂ）はＸ線ＣＴ装置１０に組み込まれたＸ線検出装置
２０の要部を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１０は、Ｘ線
源１１と、このＸ線源１１を中心として弧状に形成され
たＸ線検出装置２０とを備えている。なお、図１中Ｒは
Ｘ線の照射方向、Ｗは被検体を示している。
【００２１】Ｘ線検出装置２０は、コリメータ部３０
と、このコリメータ部３０にチャンネル方向Ｃに沿って
取り付けられた複数の検出器ユニット４０とを備えてい
る。
【００２２】コリメータ部３０は、撮像上有害な散乱Ｘ
線を除去する機能を有しており、チャンネル方向Ｃに延
設されスライス方向Ｓに並設された一対のコリメータサ
ポート３１，３２と、このコリメータサポート３１，３
２間にチャンネル方向Ｃに沿って配置された複数枚のコ
リメータ単板３３とを備えている。コリメータ単板３３
はモリブデン等Ｘ線吸収率の高い材料から形成されてい
る。また、Ｘ線検出装置２０がＸ線ＣＴ装置１０に組込
まれたとき、コリメータ単板３３の面は、スライス方向
Ｓに対し平行となるように配置され、かつ、全てのコリ
メータ単板３３の面の延長線上にＸ線源１１が位置する
ように配置されている。さらに、コリメータサポート３
１，３２には予め溝（不図示）が形成され、この溝にコ
リメータ単板３３が挿入されているので、個々のコリメ
ータ単板３３の配置は同一ピッチで、かつ、累積誤差が
少ないものとなっている。
【００２３】検出器ユニット４０は、入射したＸ線の強
度を電気信号として出力する機能を有しており、基板４
１と、この基板４１上にチャンネル方向Ｃとスライス方
向Ｓに沿って光電変換素子が配列されたフォトダイオー
ドチップ４２と、このフォトダイオードチップ４２の入
射面のそれぞれに対応してシンチレータセグメントが格
子状の反射材の枠内に配置されるよう構成され、Ｘ線を
受光することにより可視光を発するシンチレータブロッ
ク４３と、基板４１に設けられフォトダイオードチップ
４２からの出力を積算したり、スライス厚を変えるため
の出力切換えを行なう機能を有する半導体チップ(不図
示)とを備えている。シンチレータブロック４３のスラ
イス方向Ｓ上下端部には、図２の（ｂ）及び図３の
（ａ），（ｂ）に示すように櫛型調整用部品４５，４５
が取り付けられている。
【００２４】櫛型調整用部品４５は、コリメータ単板３
３の端部が嵌合する凹部４５ａがＲ方向からみてシンチ
レータセグメントをスライス方向Ｓに区画している反射
材の延長線上に配置されているとともに個々のコリメー
タ単板３３に嵌合するよう設けられている。
【００２５】このように構成されたＸ線検出装置２０で
は、次のようにしてコリメータ単板３３と検出器ユニッ
ト４０との位置合わせを行う。
【００２６】予めシンチレータブロックの反射材のスラ
イス方向延長線上に凹部４５ａが配置されるよう位置を
決めて取り付けられているので、コリメータ単板３３の
端部に櫛型調整用部品４５の凹部４５ａを嵌合させるこ
とで、簡単にコリメータ単板３３と検出ユニット４０と
の位置合わせを行うことができる。シンチレータブロッ
ク４３に対する櫛型調整用部品４５の取付精度を高精度
に行うことで、コリメータ単板３３とフォトダイオード
チップ４２又はシンチレータブロック４３の反射材との
ずれ量は無視できる程度に小さくすることができる。
【００２７】なお、図２の（ｂ）に示すように、櫛型調
整用部品４５に、コリメータサポート３１，３２側の内
寸法と櫛型調整用部品４５を含むスライス方向のシンチ
レータブロック４３の外寸法を規定することにより、ス
ライス方向についても高精度の位置決めを行うことが可
能である。さらに、櫛型調整用部品４５の先端のスライ
ス方向Ｓ外方の側面にはテーパ部４６が形成されている
ので、コリメータ部３０と検出器ユニット４０を嵌め合
せる際スライス方向に多少のズレを伴っても検出器ユニ
ット４０を嵌め合せることを可能とするとともに位置決
め可能な構造となる。
【００２８】さらに、隣り合う検出器ユニット４０のス
ライス方向についての位置合わせは予め基板４１の背面
（コリメータ単板３３と対向した面）にシンチレータブ
ロック４３のパターンを基準にしてアライメントマーク
４７を刻設しておくことで、このアライメントマークが
並置されるように位置合わせすればよい。
【００２９】上述したように本第１の実施の形態に係る
Ｘ線ＣＴ装置１０によれば、高精度の位置決めを行う特
殊な機器を必要とすることなく、調整を意識せずに機械
的に組立てるだけで、容易に、かつ、高精度にコリメー
タに対して検出器の位置決めを行うことができる。この
結果、製品としてX線ＣＴ装置１０を出荷後、現地で検
出器ユニット４０に万一トラブルが生じても、短時間に
検出器ユニット４０の交換が可能となる。
【００３０】図４の（ａ），（ｂ）は、櫛型調整用部品
４５の変形例である櫛型調整用部品４８，４９を示す図
である。すなわち、図４の（ａ）に示すように櫛型調整
用部品４８においては、コリメータ板３３全てに対して
凹部４８ａを形成するのではなく、少なくとも２枚以上
のコリメータ板に対して挿入できる凹部４８ａを設ける
ようにしてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００３１】また、図４の（ｂ）に示すように櫛型調整
用部品４９においては、コリメータ単板３３に対して凹
部４９ａの先端４９ｂ側をテーパ状とすることで、コリ
メータ板３３に対して挿入し易くなり、より短時間の組
み立てが可能となる。なお、先端４９ｂより奥側では、
高精度に位置決めされるように嵌合部４９ｃを形成す
る。
【００３２】図５は本発明の第２の実施の形態に係るＸ
線ＣＴ装置１０Ａに組み込まれたＸ線検出部１０の要部
を示す図である。Ｘ線検出部１０は、コリメータ部１３
０と、このコリメータ部１３０にチャンネル方向Ｃに沿
って取り付けられた検出器ユニット１４０とを備えてい
る。
【００３３】コリメータ部１３０は、散乱Ｘ線を除去す
る機能を有しており、スライス方向Ｓに対向配置されチ
ャンネル方向Ｃに延設される一対のコリメータサポート
１３１，１３２と、このコリメータサポート１３１，１
３２間にチャンネル方向Ｃに並設された複数枚のコリメ
ータ単板１３３とを備えている。コリメータ単板１３３
はモリブデン等Ｘ線吸収率の高い材料から形成されてい
る。また、Ｘ線検出装置１２０がＸ線ＣＴ装置１０Ａに
組込まれたとき、コリメータ単板１３３の面は、スライ
ス方向Ｓに対し平行となるように配置され、かつ、全て
のコリメータ単板１３３の面の延長線上にＸ線源１１が
位置するように配置されている。さらに、コリメータサ
ポート１３１，１３２は予め溝（不図示）を形成し、こ
の溝にコリメータ単板１３３を挿入しているので、同一
ピッチで、かつ、累積誤差が少ないものが製作されてい
る。
【００３４】コリメータサポート１３１，１３２には、
後述する位置決めプレート１５０の一対の位置決めピン
１５４，１５４が挿入される丸穴１３１ａ及び長穴１３
２ａがコリメータ単板１３３の位置を決める溝を基準と
して形成されている。また、コリメータサポート１３
１，１３２には、コリメータサポート１３１，１３２の
Ｘ線源１１側からＲ方向にザグリ部１３１ｂ，１３２ｂ
が形成されている。ザグリ部１３１ｂ，１３２ｂには、
さらに貫通孔が設けられ、締結用ネジ１３９をＸ線源１
１側から挿入し、位置決めプレート１５０に形成された
ネジ穴１５３で検出器ユニット１４０を締結・固定でき
るようにした。
【００３５】検出器ユニット１４０は、位置決めプレー
ト１５０と、フォトダイオード基板１６０とから構成さ
れている。位置決めプレート１５０は、板材１５１と、
この板材１５１に設けられた窓部１５２と、両端に設け
られたネジ穴１５３と、板材１５１に圧入された一対の
位置決めピン１５４，１５４とを備えている。
【００３６】フォトダイオードとシンチレータブロック
を搭載したフォトダイオード基板１６０は、位置決めプ
レート１５０に圧入された一対の位置決めピン１５４，
１５４に対して後述する調整装置１８０を用いて所定の
位置関係となるよう位置決めされている。
【００３７】マスターベース１７０は、図６の（ｂ）に
示すように、板材１７１と、この板材１７１上に形成さ
れたダミー検出器パック１７２及び一対のピン１７３，
１７３とから形成されている。ダミー検出器パック１７
２には、ピン１７３，１７３を基準としてセンタ軸を決
めるための十字マーク１７４ａ，１７４ｂが刻設されて
いる。すなわち、ピン１７３，１７３間を結ぶ直線上に
十字マーク１７４ａ，１７４ｂが配置される。
【００３８】図６の（ａ）は調整装置１８０を示す図で
ある。調整装置１８０は、ベース１８１と、調整部１８
２と、撮像部１８３とを備えている。
【００３９】ベース１８１には、位置決めピン１５４，
１５４を挿入するためのピン穴１８１ａ，１８１ｂが設
けられている。調整部１８２は、ＸＹθ調整機構１８２
ａと、このＸＹθ調整機構１８２ａによって駆動される
クランプ機構１８２ｂとを備えている。
【００４０】撮像部１８３は、定点から位置決めプレー
ト１５０上面を撮像するＣＣＤカメラユニット１８４
ａ，１８４ｂと、これらＣＣＤカメラユニット１８４
ａ，１８４ｂからの画像を表示するモニタ１８５ａ，１
８５ｂとを備えている。
【００４１】このように構成されたＸ線検出装置１２０
は、次のようにして組み立てられる。すなわち、調整装
置１８０のモニタ１８５ａ，１８５ｂの画面上に基準と
なるクロスライン１８６ａ，１８６ｂを設定する。マス
ターベース１７０をベース１８１に取り付け、十字マー
ク１７４ａ，１７４ｂが視野内に収まるようにＣＣＤカ
メラユニット１８４ａ，１８４ｂの撮像位置をおおまか
に調整する。さらにモニタ１８５ａ，１８５ｂ上に表示
してあるクロスライン１８６ａ，１８６ｂを写し出され
ている十字マーク１７４ａ，１７４ｂと一致するように
移動させる。
【００４２】次に、マスターベース１７０を取り外し、
位置決めプレート１５０とフォトダイオード基板１６０
とをネジ１６４で仮組みした状態で取り付ける。このた
め、検出器ユニット１４０をコリメータサポート１３
１，１３２に組み立てるときと同様な状態が再現され
る。
【００４３】次に、クランプ機構１８２ｂでフォトダイ
オード基板１６０のみを把持する。モニタ１８５ａ，１
８５ｂ上のクロスライン１８６ａ，１８６ｂと、検出器
パック１６３のシンチレータブロックパターンとを確認
しながら、ＸＹθ調整機構１８２ｂによってＸＹθ３軸
方向で調整を行い、シンチレータセグメント間にスライ
ス方向Ｓに延設されている反射材とクロスライン１８６
ａ，１８６ｂとが重なるように位置合わせする。なお、
クロスライン１８６ａ，１８６ｂと、シンチレータブロ
ックパターンとのスライス方向Ｓのずれ量は、いずれか
一方で合致するように調整するのではなく、バランス良
く、両方のずれ量が同等（同一）となるように調整す
る。調整後、ネジ１６４を本締めしてフォトダイオード
基板１６０と位置決めプレート１５０とを一体化する。
【００４４】これにより、フォトダイオード基板１６０
を位置決めピン１５４に対して高精度に位置決めした状
態で、位置決めプレート１５０に固定することができ
る。
【００４５】次に、検出器ユニット１４０の位置決めピ
ン１５４，１５４をコリメータサポート１３１，１３２
の丸穴１３１ａ及び長穴１３２ａに挿入する。位置決め
ピン１５４は丸穴１３１ａに嵌合するので、コリメータ
サポート１３１，１３２に対して検出器ユニット１４０
を高精度に位置決めすることができる。なお、スライス
方向Ｓに長い長穴１３２ａを設けることにより、検出器
ユニット１４０をチャンネル方向Ｃに複数個配列した場
合に、スライス方向のずれ量を許容できるようにしてい
る。
【００４６】上述したように本第２の実施の形態に係る
Ｘ線検出装置１２０によれば、検出器パック１６３を位
置決めプレート１５０に高精度に位置決めして固定して
おき、一方、コリメータサポート１３１，１３２側には
丸穴１３１ａ及び長穴１３２ａをコリメータ単板１３３
に対する取り付け位置を基準として形成しておくこと
で、検出器ユニット１４０とコリメータサポート１３
１，１３２との位置決めを位置決めピン１５４を利用し
て簡便に行うことが可能となり、不意の交換の際にも容
易に応じることが可能となる。
【００４７】なお、検出器パック１６３の位置決めプレ
ート１５０への位置決めは生産工場等で行うことで、出
荷されたＸ線ＣＴ装置１０Ａの検出器ユニット１４０を
交換する際において、特別な機器を用いることなく、高
精度に組立てを行うことができる。
【００４８】さらに、Ｘ線源１１側からザグリ部１３１
ｂ，１３２ｂを介して検出器ユニット１４０の締結用ネ
ジ１３９にアクセスできることから、Ｘ線検出装置１２
０の外側にメンテナンススペースを設ける必要がなくな
り、Ｘ線ＣＴ装置を小型化することができる。また、Ｘ
線ＣＴ装置１０Ａを設置した現場において、Ｘ線検出装
置１２０をＸ線ＣＴ装置１０Ａから取り外すことなく、
検出器ユニット１４０を交換することが容易になる。
【００４９】図７は、コリメータサポート１３１，１３
２の変形例である。スライス方向Ｓに長い長穴１３２ａ
の代わりにコリメータサポートの側端面から切り込む長
溝１３４であってもよい。また、ザグリ部１３１ｂ，１
３２ｂの代わりにコリメータサポートの側端面から切り
込む溝部１３５のように形成してもよい。
【００５０】図８は本発明の第３の実施の形態に係るＸ
線ＣＴ装置１０Ｂに組み込まれたＸ線検出装置２００を
示す組立分解図である。Ｘ線検出装置２００は、Ｘ線Ｃ
Ｔ装置に組み込まれるベース２１０と、このベース２１
０に取り付けられる複数のコリメータモジュール２２
０，２３０と、このコリメータモジュール２２０，２３
０に対応して設けられた検出器ユニット２４０とを備え
ている。
【００５１】ベース２１０は、円弧状のサポート２１
１，２１２及びこれらサポート２１１，２１２の端部に
取り付けられたサポートブロック２１３，２１４とを備
えている。サポート２１１，２１２には、位置決めピン
２１１ａ，２１２ａが突設されている。
【００５２】コリメータモジュール２２０，２３０は、
図９の（ａ），（ｂ）及び図１０の（ａ）に示すよう
に、Ｘ線透過率の高い例えばカーボン繊維強化樹脂（Ｃ
ＦＲＰ）材製のＸ線源側のサポート２２１及び検出器ユ
ニット側のサポート２２２とを備えている。すなわち、
Ｘ線はサポート２２１，２２２の順に透過した後、検出
器ユニット２４０に到達する構造となっている。
【００５３】サポート２２１，２２２にはそれぞれ単板
挿入用溝２２１ａ，２２２ａが形成されており、これら
単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａ間にはコリメータ単板
２２３が挿入されている。単板挿入用溝２２１ａ，２２
２ａは概ね１ｍｍ弱と浅いため、単板挿入用溝２２１
ａ，２２２ａはサポート２２１，２２２の表面に対して
垂直に形成されている。また、単板挿入用溝２２１ａ，
２２２ａは、コリメータ単板２２３の厚さよりも幅広く
形成されており、挿入されたコリメータ単板２２３部分
は接着剤によって固定されることで、コリメータモジュ
ール２２０の剛性が維持される。
【００５４】このため、サポート２２１，２２２を固定
端とし、コリメータ単板２２３の両持ち構造と仮定した
とき、スパンを短くでき、サポート２２１，２２２側に
単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａを予め形成しておくこ
とで、スライス方向Ｓにおける反りを矯正する効果を併
せ持たせることが可能となる。
【００５５】また、サポート２２１，２２２のそれぞれ
に設けられる単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａのピッチ
Ｐを互いに異なる値に設定することにより、組立てられ
たコリメータモジュール２２０のコリメータ単板２２３
はＸ線源１１を中心とした放射状に配置することが可能
となる。
【００５６】サポート２２１，２２２にはそれぞれ切り
欠き溝２２１ｂ，２２２ｂが形成されており、これら切
り欠き溝２２１ｂ，２２２ｂはサポート２２１，２２２
に形成された単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａのうち中
心となる単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａの位置と一致
している。
【００５７】図１０の（ａ）に示すコリメータモジュー
ル２３０は基本的な構成をコリメータモジュール２２０
と同じく構成されている。なお、２３１，２３２はサポ
ート、２３３はコリメータ単板を示している。コリメー
タモジュール２２０，２３０は保持するコリメータ単板
の枚数が異なるのみで、構造はほぼ同じである。また枚
数の違いは２枚である。
【００５８】コリメータモジュール２２０，２３０をベ
ース２１０に取り付ける際には、サポートそれぞれの切
り欠き溝２２１ｂ，２２２ｂを基準として、センター位
置を位置決めして組み立てるため、放射状に組立てられ
たコリメータ単板２２３はサポート中心を通る垂線の延
長線上にＸ線源１１が位置する。
【００５９】図１０の（ｂ）は、コリメータモジュール
２２０，２３０の接続部分Ｑを拡大して示す図である。
モジュール構造であるため、コリメータモジュール２２
０，２３０間の間隙を通ってＸ線（図中二点鎖線Ｔ）が
直接検出器ユニット２４０に入射するパスが存在するこ
とになる。サポート２２１，２２２は、カーボン繊維強
化樹脂のようにＸ線透過率の高い樹脂を用いているもの
の、全くＸ線減衰がないわけではない。この結果、均一
な強度分布を持つＸ線が照射されたときに、検出器で検
出する信号としては間隙ωが存在する部分のみＸ線強度
が高いものと検出する場合がある。
【００６０】図１０の（ｃ）は、上述した問題を解決し
た変形例を示す図である。すなわち、大型のコリメータ
モジュール２２０のサポート２２１，２２２の両端部を
Ｘ線源１１側から見て裾広がりになるようにテーパ状に
形成し、小型のコリメータモジュール２３０のサポート
２３２の両端部を検出器ユニット２４０側から見て裾広
がりになるようにテーパ状に形成することで、サポート
２２１，２２２，２３１，２３２を透過しないでＸ線が
直接検出器ユニット２４０に到達することを防止するこ
とができる。これにより、ほぼ検出器ユニット２４０全
面において、特異なＸ線強度分布が生じることを防止で
き、検出器ユニット２４０で検出したＸ線強度に依存す
る電気信号は、検出器ユニット２４０全面で均一となる
ことから、補正等の特別な処理を施すことなく画像を構
成することが可能となる。
【００６１】検出器ユニット２４０は、モジュールベー
ス２４１と、このモジュールベース２４１にスライス方
向に縦列に配置された４つの検出器パック２４２ａ〜２
４２ｄとを備えている。モジュールベース２４１には、
位置決めピン２４３が突設されている。
【００６２】図１１の（ａ）は調整装置２５０を示す図
である。調整装置２５０は、ベース２５１と、調整部２
５２と、撮像部２５３とを備えている。ベース２５１に
は、ピン２５１ａ，２５１ｂが設けられている。調整部
２５２は、架台２５２ａと、この架台２５２ａに設けら
れた１軸ステージ２５２ｂと、この１軸ステージ２５２
ｂに案内されてスライス方向Ｓに沿って往復動するＸＹ
θ調整機構２５２ｃと、このＸＹθ調整機構２５２ｃに
よって駆動されるクランプ機構２５２ｄとを備えてい
る。
【００６３】撮像部２５３は、定点から検出器パック２
４２ａ〜２４２ｄのスライス方向Ｓの両端を撮像する５
台のＣＣＤカメラユニット２５４ａ〜２５４ｅと、これ
らＣＣＤカメラユニット２５４ａ〜２５４ｅからの画像
を表示するモニタ２５５ａ〜２５５ｅとを備えている。
【００６４】次に、図１１の（ｂ）に示すマスターベー
ス２６０を説明する。マスターベース２６０は、板材２
６１から形成され、この板材２６１には一対の位置決め
ピン用のピン穴２６２とスライス方向Ｓに長穴のピン穴
２６３が形成されている。板材２６１には、ピン穴２６
２，２６３を基準としてセンタ軸が決まるようにマシン
精度で十字マーク２６４ａ〜２６４ｅが形成されてい
る。
【００６５】このように構成されたＸ線検出装置２００
は、次のようにして組み立てられる。すなわち、調整装
置２５０のモニタ２５５ａ〜２５５ｅの画面上に基準と
なるクロスライン２５６ａ〜２５６ｅを設定する。マス
ターベース２６０をベース２５１に取り付け、十字マー
ク２６４ａ〜２６４ｅが視野内に収まるようにＣＣＤカ
メラユニット２５４ａ〜２５４ｅの撮像位置をおおまか
に調整する。さらにモニタ２５５ａ〜２５５ｅ上に表示
してあるクロスライン２５６ａ〜２５６ｅを写し出され
ている十字マーク２６４ａ〜２６４ｅと一致するように
移動させる。
【００６６】次に、マスターベース２６０を取り外し、
クランプ機構２５２ｄで検出器パック２４２ａのみを把
持する。モニタ２５５ａ，２５５ｂ上のクロスライン２
５６ａ，２５６ｂと、検出器パック２４２ａのシンチレ
ータブロックパターンとを確認しながら、ＸＹθ調整機
構２５２ｃによってＸＹθ３軸方向で調整を行い、シン
チレータセグメント間にスライス方向Ｓに並設されてい
反射材とクロスライン２５６ａ，２５６ｂとが重なるよ
うに位置合わせする。なお、クロスライン２５６ａ，２
５６ｂと、シンチレータブロックパターンとのスライス
方向Ｓのずれ量は、いずれか一方で合致するように調整
するのではなく、バランス良く、両方のずれ量が同等
（同一）となるように調整する。調整後、ネジ（不図
示）を本締めして検出器パック２４２ａとモジュールベ
ース２４１とを一体化する。
【００６７】同様にして検出器パック２４２ｂ〜２４２
ｄをモジュールベース２４１に対して高精度に位置決め
することができる。
【００６８】次に、コリメータモジュール２２０をモジ
ュールベース２４１に圧入したピンによってチャンネル
方向Ｃに拘束され、高精度に位置決めされる。モジュー
ルベース２４１のピン穴２４１ａと長穴２４１ｂには、
ベース２１０の位置決めピン２１１ａ，２１２ａが嵌合
し、高精度に位置決めされる。
【００６９】上述したように本第３の実施の形態に係る
Ｘ線検出装置２００によれば、大面積検出器の採用に伴
って、大型のコリメータ単板、例えば２００ｍｍ長程度
のコリメータ単板２２３，２３３を使用する場合であっ
てもその反り量を数１０μｍ程度に抑制することができ
る。また、コリメータモジュール２２０と検出器モジュ
ール１４０同士を同一基準で組み立てることが可能であ
るため、部品加工の精度保証（累積誤差）が容易にな
る。また、検出器パック２４２ａ〜２４２ｄをシンチレ
ータブロックのパターンを見ながらアライメントできる
ため、容易にスライス方向Ｓに沿って複数個の検出器パ
ックを高精度に位置決めすることが可能である。
【００７０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施可能であるのは勿論である。
【００７１】
【発明の効果】本発明によれば、Ｘ線源を用いた位置決
め装置等の特殊な機器を必要とせず、調整を意識せずに
機械的に組立てるだけで、容易にコリメータに対して検
出器の位置決めを行うことが可能となる。
【００７２】また本発明によれば、大面積検出器を用い
た場合であっても高精度に位置決めを行うことが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線検出装置
が組み込まれたＸ線ＣＴ装置の概要を示す図。
【図２】同Ｘ線検出装置に組み込まれた検出部の要部を
示す図。
【図３】同検出部に組み込まれたシンチレータ及び櫛形
調整用部品を示す図。
【図４】同櫛形部品の変形例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線検出装置
の要部を示す図。
【図６】同Ｘ線検出装置に組み込まれた検出器ユニット
の組立方法を示す図。
【図７】同Ｘ線検出装置の変形例を示す図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るＸ線検出装置
を示す組立分解図。
【図９】同Ｘ線検出装置に組み込まれたコリメータユニ
ットを示す図。
【図１０】同Ｘ線検出装置に組み込まれたコリメータユ
ニット及び検出器ユニットを示す図。
【図１１】同Ｘ線検出装置に組み込まれた検出器ユニッ
トの組立方法を示す図。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…Ｘ線ＣＴ装置 ２０…Ｘ線検出装置 ３３…コリメータ単板 ４５…櫛型調整用部品 １２０…Ｘ線検出装置 １３１，１３２…コリメータサポート １３３…コリメータ単板 １４０…検出器ユニット １５０…位置決めプレート １６０…フォトダイオード基板 １８０…調整装置 ２００…Ｘ線検出装置 ２１１，２１２…サポート ２２０，２３０…コリメータモジュール ２４０…検出器ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛見 建二 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 (72)発明者 斉藤 泰男 栃木県大田原市下石上字東山1385番の１ 株式会社東芝那須工場内 (72)発明者 吉田 祐三 栃木県大田原市下石上字東山1385番の１ 株式会社東芝那須工場内 (72)発明者 奥村 美和 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 2G088 EE02 FF02 GG19 JJ02 JJ15 4C093 AA22 BA03 CA32 EB12 EB20 EB21 EB22

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のコリメータ単板を有するコリメータ
    を通過したＸ線を検出する検出器ユニットにおいて、 上記コリメータを支持するコリメータ支持部に取り付け
    られる基板と、 この基板に搭載され光検出素子からなる光検出素子アレ
    イと、 この光検出素子アレイに対応して配列されるともに、前
    記光検出素子アレイ上に設けられ上記Ｘ線を光に変換す
    るシンチレータブロックと、 上記基板の上記コリメータ単板側に設けられ、上記コリ
    メータ単板に係合することで上記コリメータ単板に対す
    る上記光検出素子アレイ又は上記シンチレータブロック
    のチャンネル方向における位置を規制する係合部を有す
    る係合部品とを備えていることを特徴とする検出器ユニ
    ット。
  2. 【請求項２】上記基板の背面又は側面には、上記光検出
    素子アレイ又は上記シンチレータブロックを基準とした
    スライス方向の高さ位置を示すマーキングが形成されて
    いることを特徴とする請求項１記載の検出器ユニット。
  3. 【請求項３】被検体の断層像を求めるＸ線コンピュータ
    断層撮影装置において、 上記被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、 このＸ線源と上記被検体を介して反対側に配置されたＸ
    線検出装置とを備え、 上記Ｘ線検出装置は、複数のコリメータ単板と、 これらコリメータ単板を支持するコリメータ支持部材
    と、 このコリメータ支持部材に位置決めして取り付けられた
    請求項１記載の検出器ユニットとを備えていることを特
    徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  4. 【請求項４】チャンネル方向に沿って配置された複数の
    コリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ線を検
    出するＸ線検出装置において、 上記コリメータ単板を支持するコリメータ支持部材と、 このコリメータ支持部材に着脱可能に設けられた複数の
    検出器ユニットとを備え、 上記コリメータ支持部材は、上記Ｘ線入射方向側に開口
    し、上記検出器ユニットを固定するネジ部材が螺合され
    るネジ穴が設けられていることを特徴とするＸ線検出装
    置。
  5. 【請求項５】チャンネル方向に沿って配置された複数の
    コリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ線を検
    出するＸ線検出装置において、 上記コリメータ単板を支持するコリメータ支持部材と、 このコリメータ支持部材に着脱可能に設けられた複数の
    検出器ユニットとを備え、 上記コリメータ支持部材には、上記係合部に係合する被
    係合部が形成され、 上記検出器ユニットは、上記被係合部に係合することで
    チャンネル方向及びスライス方向の位置を規制する係合
    部が形成された位置決めプレートと、 この位置決めプレートに取り付けられ、光検出素子アレ
    イ及びシンチレータブロックが搭載された検出基板とを
    備えていることを特徴とするＸ線検出装置。
  6. 【請求項６】チャンネル方向に沿って配置された複数の
    コリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ線を複
    数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置において、 チャンネル方向に沿って配置されたベース部材と、 このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され複数
    のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジュー
    ルと、 これら複数のコリメータモジュールに対応して設けられ
    た検出器ユニットとを備え、 上記コリメータモジュールには、上記ベース部材に嵌合
    する嵌合部と、 上記検出器ユニットに設けられた嵌合部が嵌合する被嵌
    合部が設けられていることを特徴とするＸ線検出装置。
  7. 【請求項７】チャンネル方向に沿って配置された複数の
    コリメータ単板を有するコリメータを通過したＸ線を複
    数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置において、 チャンネル方向に沿って配置されたベース部材と、 このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され複数
    のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジュー
    ルと、 これら複数のコリメータモジュールに対応して設けられ
    た検出器ユニットとを備え、 上記コリメータモジュールは、上記Ｘ線入射側及び出射
    側に配置された入射側サポート及び出射側サポートと、 上記入射側サポート及び上記出射側サポートには、上記
    コリメータ単板が上記Ｘ線の進行方向に沿って配置され
    る溝が形成されていることを特徴とするＸ線検出装置。
  8. 【請求項８】上記コリメータモジュールのうち隣接する
    コリメータモジュールにおける入射側サポート相互の相
    対面は、上記Ｘ線の進行方向と交わる方向に形成されて
    いることを特徴とする請求項７に記載のＸ線検出装置。
  9. 【請求項９】チャンネル方向に沿って延設されたベース
    部材に設けられた位置決めピンに嵌入される穴部を有す
    るモジュールベースにスライス方向に沿って複数の検出
    器モジュールを搭載する検出器モジュール位置決め方法
    において、 モニタ画面上に位置決めマークを形成する位置決めマー
    ク形成工程と、 取付用ベースに設けられた位置決めピンに上記穴部を嵌
    入して上記モジュールベースを固定するモジュールベー
    ス取付工程と、 上記モジュールベースを撮像し、上記モニタ画面上に表
    示する撮像工程と、 上記位置決めマークに基づいて上記検出器モジュールを
    位置決めする位置調整工程とを備えていることを特徴と
    するＸ線検出装置製造方法。
  10. 【請求項１０】上記位置決めマーク形成工程は、上記ベ
    ース部材に設けられた位置決めピンに嵌入される穴部を
    有し、かつ、上記穴部と上記検出器モジュールに対応す
    る基準点との位置関係が高精度に規定された基準点とを
    有するマスターベースを撮像し、モニタ画面上に表示す
    るマスターベース撮像工程と、 上記基準点の位置に上記位置決めマークを形成するマー
    ク形成工程とを具備することを特徴とする請求項９記載
    のＸ線検出装置製造方法。
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