JP2002516136A - X-ray image forming device - Google Patents

X-ray image forming device

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JP2002516136A
JP2002516136A JP2000550396A JP2000550396A JP2002516136A JP 2002516136 A JP2002516136 A JP 2002516136A JP 2000550396 A JP2000550396 A JP 2000550396A JP 2000550396 A JP2000550396 A JP 2000550396A JP 2002516136 A JP2002516136 A JP 2002516136A
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image forming
forming apparatus
support member
ray
movement
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JP2000550396A
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Japanese (ja)
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ヘルマヌス ポトジーター、ヨハネス
ボーイセン、アンドレ
ローイ、ポール バン
ジャガー、ガーハーダス ド
ジェームズ ベニングフィールド、スチーブン
コート バウツ、ピーター
バウイー、ギラン
Original Assignee
デベックス (プロプライエタリイ) リミテッド
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61B6/08Auxiliary means for directing the radiation beam to a particular spot, e.g. using light beams

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Abstract

(57)【要約】 一端にX線源(12)および他端に直線カメラアレイ(14)を取付けた可動C形アーム(16)を含むX線画像形成装置を提供する。このアームは、患者に対して駆動され、狭い扇形ビームで患者の身体を走査する。位置エンコーダ(150)がタイミング信号を発生し、それを使ってこのアームの運動を画像形成回路と同期させて比較的大きい対象物の画像信号を発生する。 (57) Abstract: An X-ray imaging apparatus including a movable C-arm (16) having an X-ray source (12) at one end and a linear camera array (14) at the other end is provided. The arm is driven relative to the patient and scans the patient's body with a narrow fan beam. A position encoder (150) generates a timing signal which is used to synchronize the movement of this arm with the imaging circuit to generate a relatively large object image signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (発明の背景) この発明は、例えば、放射線医学の用途に使える、画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus that can be used for, for example, radiology.

【0002】 従来のX線画像形成装置は、多用性が限られ、一般的には診断目的に十分な解
像度での患者の連続全身撮像に使うには適さない。南アフリカ共和国特許第93
/8427号は、被検者の身体に隠したダイヤモンドのような密輸物品を検出す
るために被検者の全身撮像を容易にし、一方同時に被検者が受ける放射線量を最
少にするように設計したシステムを記載する。
[0002] Conventional X-ray imaging devices have limited versatility and are generally not suitable for use in continuous whole-body imaging of a patient at a resolution sufficient for diagnostic purposes. South African Patent No. 93
No./8427 is designed to facilitate full-body imaging of a subject to detect smuggled articles such as diamonds hidden in the subject's body, while at the same time minimizing the radiation dose received by the subject. Described system.

【0003】 この発明の目的は、比較的低放射線量で大抵の従来の手順で、小さい部分から
全身までの画像部位の範囲にわたり、診断レベルの品質の画像が作れる代替装置
を提供することである。
[0003] It is an object of the present invention to provide an alternative device that can produce diagnostic-quality images over a range of image areas from small to whole body with relatively low radiation doses and most conventional procedures. .

【0004】 (発明の概要) この発明によれば、画像形成装置であって: 撮像ビームを発生するための放射線源; この撮像ビームが入射する主体の像を表す信号を発生するための撮像手 段; この放射線源および撮像手段を所定の空間関係に支持するための支持部 材; この支持部材をこの主体に対して第1方向に動かすための駆動手段;並 びに 上記像を表す信号を発生する際にこの撮像手段が使うためにこの支持部 材の運動速度に関連した信号を発生するための運動センサ手段; を含む装置を提供する。According to the present invention, there is provided an image forming apparatus, comprising: a radiation source for generating an imaging beam; an imaging device for generating a signal representing an image of a subject on which the imaging beam is incident. A supporting member for supporting the radiation source and the imaging means in a predetermined spatial relationship; a driving means for moving the supporting member in a first direction with respect to the subject; and generating a signal representing the image. Motion sensor means for generating a signal related to the speed of motion of the support member for use by the imaging means when performing the imaging.

【0005】 この運動センサ手段は、この支持部材の運動を検知し且つこの撮像手段用にこ
の支持部材の運動速度に関連する周波数を有するクロック信号を発生するように
配設された位置エンコーダを含んでもよい。 この位置エンコーダは、この支持手段とフレームの間の相対直線運動を検知す
るように配設された直線エンコーダでもよい。
The movement sensor means includes a position encoder arranged to detect movement of the support member and to generate a clock signal for the imaging means having a frequency related to the speed of movement of the support member. May be. The position encoder may be a linear encoder arranged to detect relative linear movement between the support means and the frame.

【0006】 この画像形成装置は、この位置エンコーダが発生するクロック信号を処理する
ように配設されたクロック信号調整手段、およびこの処理したクロック信号に反
応してこの撮像手段の動作をこの支持部材の運動と同期させるためのデジタルタ
イミング信号を発生する回路を含んでもよい。
The image forming apparatus includes a clock signal adjusting unit arranged to process a clock signal generated by the position encoder, and an operation of the imaging unit in response to the processed clock signal. Circuit for generating a digital timing signal for synchronizing with the movement of the robot.

【0007】 この画像形成装置は、端と端を接合して配置され且つそれぞれの出力を有する
複数のカメラ、これらのカメラ出力を組合わせて組合わせた出力信号を発生する
るためのフロントエンドプロセッサ、およびこの組合わせた出力信号から画像デ
ータを発生するための信号プロセッサを含んでもよい。 この画像形成装置は、この支持部材がこの第1方向と一致する軸の周りに回転
可能できるように、この支持部材をこの駆動手段に取付けるための取付け手段を
含んでもよい。
The image forming apparatus includes a plurality of cameras arranged end-to-end and having respective outputs, and a front-end processor for generating a combined output signal by combining the camera outputs. , And a signal processor for generating image data from the combined output signal. The image forming apparatus may include mounting means for mounting the support member to the drive means such that the support member is rotatable about an axis coinciding with the first direction.

【0008】 この放射線源は、この支持部材の運動の第1方向には比較的狭いが、この運動
の第1方向と直角な第2方向には比較的広いビームを発生するようにされ、それ
でこのビームがその1回の通過でこの主体の全幅を走査するX線源であるのが好
ましい。 この放射線源は、この撮像ビームの撮像すべき主体の部分との整列を容易にす
るために、この撮像ビームと一致する可視光ビームを発生するように配設された
光源を含んでもよい。
[0008] The radiation source is adapted to generate a relatively narrow beam in a first direction of movement of the support member, but relatively wide in a second direction perpendicular to the first direction of movement. The beam is preferably an x-ray source that scans the full width of the subject in one pass. The radiation source may include a light source arranged to generate a visible light beam consistent with the imaging beam to facilitate alignment of the imaging beam with a portion of the subject to be imaged.

【0009】 X線半透明ミラーをこの撮像ビームの経路に配置し、この光源からの光をこの
ミラーを通過するX線と実質的に一致する経路に沿って導くようにこのミラーを
向けてもよい。 この光源に近接してレンズを配置して、光を形状がこの撮像ビームに対応する
扇形ビームに拡げてもよい。
An X-ray translucent mirror may be positioned in the path of the imaging beam and oriented to direct light from the light source along a path substantially coincident with the X-rays passing through the mirror. Good. A lens may be placed close to the light source to spread the light into a fan beam whose shape corresponds to the imaging beam.

【0010】 この放射線源は、このビームの幅を調整するために第2運動方向に動き得るX
線不透明材料の少なくとも一つのシャッタ部材から成る調整可能シャッタを含ん
でもよい。 このシャッタは、トラック内を縦に動き得る1対のシャッタ部材を含むのが好
ましい。 これらのシャッタ部材は、独立に動き得るのが好ましい。
The radiation source may move in a second direction of movement to adjust the width of the beam, X
An adjustable shutter comprising at least one shutter member of a line opaque material may be included. The shutter preferably includes a pair of shutter members that can move vertically within the track. Preferably, these shutter members can move independently.

【0011】 この画像形成装置は、この主体を支持するためのフレームを含む主体支持手段
、およびこのフレームをこの装置の作動中この支持手段に対して固定位置に維持
するための位置決め手段を含んでもよい。 このフレームは、トロリーを形成し、およびこの位置決め手段は、この装置の
作動中に作動するように配設された電磁クランプ手段を含むのが好ましい。 この電磁クランプ手段は、このトロリーの相補の部分を保持するように配設さ
れた電磁石を各々支持する1対のアームを含んでもよい。
The image forming apparatus may include a main body supporting means including a frame for supporting the main body, and a positioning means for maintaining the frame at a fixed position with respect to the supporting means during operation of the apparatus. Good. The frame preferably forms a trolley, and the positioning means preferably includes electromagnetic clamping means arranged to operate during operation of the device. The electromagnetic clamping means may include a pair of arms each supporting an electromagnet arranged to hold a complementary portion of the trolley.

【0012】 このクランプ手段は、各電磁石に関連し且つこのトロリーがこのクランプ手段
に間近に接近するときにだけこの電磁石を作動させるように配設された近接スイ
ッチを含むのが好ましい。 このクランプ手段は、使用中のこのトロリーの支持面の位置を検出し、もしこ
の支持面が使用中に不適当に位置付けられていたならば、この駆動手段が反応し
てこの駆動手段を不能にする信号を発生するためのセンサを含むのが好ましい。 次に、この発明を添付の図面を参照して、例としてだけ、更に詳しく説明する
[0012] The clamping means preferably includes a proximity switch associated with each electromagnet and arranged to activate the electromagnet only when the trolley is in close proximity to the clamping means. The clamping means detects the position of the support surface of the trolley during use, and if the support surface is improperly positioned during use, the drive means reacts and disables the drive means. Preferably, it includes a sensor for generating a signal to be generated. The invention will now be described in more detail, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

【0013】 (好適実施例の説明) 図1ないし図3は、この発明のX線画像形成または走査装置のプロトタイプの
三つの異なる図を示す。この装置は、検出器装置14の方へX線の狭い、扇形に
拡がったビームを出すX線源12を有するヘッド10を含む。このX線源12お
よび検出器14は、一般的に半円形またはC形の湾曲したアーム16の対向する
端に支持されている。 壁8またはその他の固定構造体に取付けたフレーム18が1対のレール20を
形成し、モータ付き駆動機構22がそれと係合してこのアームを運動の第1の軸
方向に前後に直線的に駆動する。その上、この駆動機構は、ハウジング24を含
み、その中でこのアーム16が、このX線源および検出器をこの機構の運動の第
1方向と平行な軸の周りに回転させるために、この駆動機構によって動かされ得
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1-3 show three different views of a prototype of an X-ray imaging or scanning device of the present invention. The apparatus includes a head 10 having an X-ray source 12 that emits a narrow, fan-shaped beam of X-rays toward a detector device 14. The X-ray source 12 and detector 14 are supported on opposite ends of a generally semi-circular or C-shaped curved arm 16. A frame 18 mounted on the wall 8 or other fixed structure forms a pair of rails 20 with which a motorized drive mechanism 22 engages to linearly move the arm back and forth in a first axial direction of movement. Drive. Moreover, the drive mechanism includes a housing 24 in which the arm 16 rotates the x-ray source and detector about an axis parallel to a first direction of movement of the mechanism. It can be moved by a drive mechanism.

【0014】 この発明の画像形成装置の典型的用途は、図4に示すような、放射線設備にあ
る。この画像形成装置は、例えば、病院の蘇生領域または外傷室である部屋の隅
に位置するのを示す。その代りに、この装置は、病院の放射線医学部門またはそ
の他の場所にあってもよい。 この画像形成装置の近くに位置するのは、局所位置決めコンソール26で、そ
れによってオペレータが必要な観察パラメータ(例えば、アーム16の角度、始
動および停止位置、並びにX線照射すべき面積の幅)を設定することができる。
主オペレータコンソール28を遮蔽板30の後ろに設け、オペレータがそれを使
って必要な放射線写真手順を設定する。この画像形成装置を作動して、専用のト
ロリー36(以下参照)上に支持した主体32の走査を行い、オペレータが出来
の良い画像が撮れたかどうかを判断できるようにするために、この放射線写真の
確認画像をコンソール28のスクリーン上に表示する。 高解像度モニタ34が診断観察用に設けられ、臨席する臨床スタッフが撮られ
た放射線写真を検討できるように位置する。その上、標準放射線医学情報システ
ムの一部を構成するコンソール38を設け、それが画像の観察および記録を可能
にする。
A typical application of the image forming apparatus of the present invention is in a radiation facility as shown in FIG. This image forming apparatus is shown, for example, as being located at a corner of a room that is a resuscitation area or a trauma room in a hospital. Alternatively, the device may be in a hospital radiology department or other location. Located near the imaging device is a local positioning console 26, which allows the operator to set the required viewing parameters (eg, angle of arm 16, start and stop position, and width of the area to be X-rayed). Can be set.
A main operator console 28 is provided behind the shield 30 and is used by the operator to set up the required radiographic procedures. The radiograph is used to operate the image forming apparatus to scan the subject 32, which is supported on a dedicated trolley 36 (see below), so that an operator can determine whether a good image has been taken. Is displayed on the screen of the console 28. A high resolution monitor 34 is provided for diagnostic observation and is located so that attended clinical staff can review the radiographs taken. In addition, there is provided a console 38 which forms part of a standard radiology information system, which allows the observation and recording of images.

【0015】 図4の装置は、負傷した患者の迅速な、大面積のX線画像を提供するために、
外傷ユニットの蘇生室で使うように設計してある。一旦患者が落着くと、その患
者を都合よく適所に配置し、走査し、更なる処置のためにキャスタを転がして運
び出すことができ、その結果の放射線写真が事実上瞬間的に診断スクリーン上に
現れる。この装置が処理するX線量が低いために、スタッフおよび患者の放射線
被曝の危険が軽減する。 次に、この装置の種々の機能面を詳細に説明する。 この発明の迅速X線画像形成に対する可能性を活用するために、テーブルトッ
プのX線減衰が低い特別なトロリー36を設け、それは、高さ調節が可能で、作
動中それをこの走査装置のアーム16に対して配置するために電磁位置決め装置
を備える。
The apparatus of FIG. 4 provides a rapid, large area X-ray image of an injured patient,
Designed for use in the resuscitation room of the trauma unit. Once the patient has settled, the patient can be conveniently placed in place, scanned, and the casters rolled out for further treatment, and the resulting radiograph is virtually instantaneously displayed on the diagnostic screen. appear. The low x-ray dose handled by this device reduces the risk of radiation exposure of staff and patients. Next, various functional aspects of the device will be described in detail. In order to take advantage of the rapid x-ray imaging potential of the present invention, a special trolley 36 with low table top x-ray attenuation is provided, which is adjustable in height and which allows the arm of this scanning device to operate during operation. An electromagnetic positioning device is provided for positioning with respect to 16.

【0016】 図6および図7は、それぞれ、このトロリーおよび電磁位置決め装置を示す。
このトロリーは、主フレーム部材42並びに端部材44および46を備えるC形
下フレームを有する。部材44および46の中央に取付けられているのは、それ
ぞれの直立の入れ子式支柱48および50で、それがテーブルトップ52を支持
する。上げ/下げ機構を設けてテーブルトップ52を傾斜または上昇させ、次に
適所にクランプできるようにし、キャスタ54がこのトロリーを容易に動かせる
ようにする。 図7に示すように、この位置決め装置は、この装置の主フレーム18の下側に
取付けた1対のアーム56および58を含む。これらのアーム56および58は
、垂直軸X−Xの周りに回転可能であるように取付け、これらのアームを図7に
示す位置、即ち、走査方向に直角に保持するために回り止めを設ける。この回り
止め機構は、これらのアームをしっかりと適所に位置付けるが、走査動作中のト
ロリーとの衝突または可動Cアームとトロリーの間の障害物がこれらのアームを
旋回させて潜在的安全上の問題点をなくするように、これらのアームをそれらの
伸した位置から旋回するためにはそれ程力を要しない。
FIGS. 6 and 7 show the trolley and the electromagnetic positioning device, respectively.
This trolley has a lower C-shaped frame with a main frame member 42 and end members 44 and 46. Centrally mounted on members 44 and 46 are respective upright telescoping struts 48 and 50, which support table top 52. A raising / lowering mechanism is provided to tilt or raise the table top 52 so that it can then be clamped in place and the casters 54 allow for easy movement of the trolley. As shown in FIG. 7, the positioning device includes a pair of arms 56 and 58 mounted below the main frame 18 of the device. These arms 56 and 58 are mounted so as to be rotatable about a vertical axis XX, and are provided with detents to hold the arms in the position shown in FIG. 7, i.e. at right angles to the scanning direction. Although this detent mechanism positions these arms firmly in place, collisions with the trolley during a scanning operation or obstacles between the movable C-arm and the trolley may cause these arms to pivot, potentially resulting in potential safety problems. In order to eliminate points, less force is required to pivot these arms from their extended position.

【0017】 アーム56および58の各々の端に、電磁クランプおよび位置決め機構があり
、それは、各場合に磁極片または接触面がトロリーフレーム部材44および46
の各々の端に取付けた相補の強磁性体板122と接触するように配設された電磁
石60を含む。 アーム56上の位置決め機構は、電磁石60の両側に1対のある角度を成す面
124および126の形の水平位置決め手段を含み、板122が電磁石60と係
合するとき、このトロリーがこの装置のフレームに対して軸方向に(即ち、走査
方向に関して)位置決めされ、一方この装置から離れて正しい距離も保持するよ
うに、トロリーフレーム部材46の端が相補的に形作られている。アーム56の
端の位置決め機構は、電磁石60を囲む扁平な位置決め面しかなく、トロリーの
他端をこの走査装置から正しい距離に位置決めする役割をする。
At each end of the arms 56 and 58 there is an electromagnetic clamping and positioning mechanism, which in each case has a pole piece or contact surface with trolley frame members 44 and 46
And an electromagnet 60 disposed in contact with a complementary ferromagnetic plate 122 attached to each end of the electromagnet 60. The positioning mechanism on the arm 56 includes horizontal positioning means in the form of a pair of angled surfaces 124 and 126 on opposite sides of the electromagnet 60 such that when the plate 122 engages the electromagnet 60, The ends of the trolley frame member 46 are complementarily shaped so as to be positioned axially (ie, with respect to the scanning direction) with respect to the frame, while still maintaining the correct distance away from the device. The positioning mechanism at the end of the arm 56 has only a flat positioning surface surrounding the electromagnet 60 and serves to position the other end of the trolley at the correct distance from the scanning device.

【0018】 このクランプ/位置決め機構の各々と関連するのは、トロリーがこの位置決め
機構と係合するとき作動する近接スイッチ130である。トロリーを正しく位置
付けるとこれらの近接スイッチから“トロリー位置決め完了”信号を出し、それ
でこの装置の制御システムがこれらの電磁石を自動的に作動させてトロリーを然
るべき位置に保持できる。 これらの電磁石が出す力は、トロリーを正常の使用で然るべき位置に保持する
に十分であるが、走査方向にこのトロリーまたは機械的アーム56および58に
働く軽ないし中程度の力がこれらの磁気的クランプを解放させるに十分弱い。そ
の上、この制御システムを介してこれらの電磁石を非活性化することが出来る。
Associated with each of the clamping / positioning mechanisms is a proximity switch 130 that operates when the trolley engages the positioning mechanisms. When the trolley is correctly positioned, these proximity switches issue a "trolley complete" signal so that the control system of the device can automatically activate these electromagnets to hold the trolley in place. The force exerted by these electromagnets is sufficient to hold the trolley in place in normal use, but light to moderate forces acting on the trolley or mechanical arms 56 and 58 in the scanning direction may cause these magnetic forces. Weak enough to release clamp. Moreover, these electromagnets can be deactivated via this control system.

【0019】 アーム56および58の端に位置するのは、トロリーのテーブルトップ52の
アーム56および58に対する位置を検知するように配設された、上向きの超音
波距離センサ132である。これらのセンサ132の出力信号は、このCアーム
の安全な回転を保証するために必要である、このテーブルトップがその最高位置
にあることを確認するために利用する。 この発明のプロトタイプシステムでは、この走査装置に対するトロリーテーブ
ルトップの垂直調整が必要であるが、その代りまたは任意の余分な機能としてこ
の走査装置フレームの積極的な垂直調整を設けてもよいことが分るだろう。
At the ends of the arms 56 and 58 is an upward pointing ultrasonic distance sensor 132 arranged to sense the position of the trolley tabletop 52 relative to the arms 56 and 58. The output signals of these sensors 132 are used to ensure that the table top is at its highest position, which is necessary to ensure safe rotation of the C-arm. The prototype system of the present invention requires vertical adjustment of the trolley table top to the scanner, but it may be alternatively or optionally provided with active vertical adjustment of the scanner frame. Would.

【0020】 C形アーム16は、図10および図11に示す駆動および支持機構によって支
持および制御し、図12に示す電磁クランプ組立体によって使用中の適所にクラ
ンプする。これらの機構の相互関係を図8のブロック線図で概略的に示す。図9
に示すように、Cアーム16は、ハウジング24内で2組のローラ62および6
4で摺動可能に支持する。ローラ62は、ベース板66上に調整不能に取付けら
れ、このCアームの内縁上に作ったそれぞれのフランジ68の内面に接して走行
する。ローラ64は、ハウジング24内のこのCアームの正しい追跡を保証する
ためおよびこのアームの運動のバックラッシを調整するために調整可能である。 図10は、このCアーム用駆動機構を示す。この駆動装置は、ピニオン歯車7
2を駆動するモータ70を含む。セグメント歯車74をCアーム16の内縁に、
それぞれのフランジ68の間に固定し、それでピニオン歯車72の回転がこのC
アームをこのハウジングに対して動かす。その代りに、チェーン駆動装置を使う
ことが出来る。 図11は、ハウジング24にボルト締めしたハウジング78内に位置し、この
Cアーム16を所望の位置に保持するために、付勢したときこのCアームの側面
を効果的にクランプするように配設された電磁クランプ76を示す。
The C-arm 16 is supported and controlled by the drive and support mechanism shown in FIGS. 10 and 11, and is clamped in place during use by the electromagnetic clamp assembly shown in FIG. The interrelationship of these mechanisms is schematically illustrated in the block diagram of FIG. FIG.
As shown, the C-arm 16 has two sets of rollers 62 and 6 within the housing 24.
4 is slidably supported. The rollers 62 are non-adjustably mounted on a base plate 66 and run against the inner surfaces of respective flanges 68 formed on the inner edge of the C-arm. Rollers 64 are adjustable to ensure correct tracking of the C-arm in housing 24 and to adjust for backlash in the movement of the arm. FIG. 10 shows this C-arm drive mechanism. This drive device has a pinion gear 7
2 is included. The segment gear 74 is attached to the inner edge of the C-arm 16,
It is fixed between the respective flanges 68 so that the rotation of the pinion gear 72
Move the arm relative to this housing. Alternatively, a chain drive can be used. FIG. 11 is located in a housing 78 bolted to the housing 24 and arranged to effectively clamp the sides of the C-arm 16 when biased to hold the C-arm 16 in a desired position. 6 shows the applied electromagnetic clamp 76.

【0021】 一旦トロリー36を適所に位置付けると、前後方向および後前方向の画像を撮
ることが出来る。側面画像を含む、何れかの半径方向画像が必要であるならば、
テーブルトップ52をその最大高さまで上げる。一旦このテーブルトップがその
最上位置にあると、Cアーム16を前後方向位置と側面位置の間の任意の角度に
回転することができる。一旦位置決めが完了すると、それを走査するために電磁
的にクランプする。このアームの形状が、トロリー36上に支持した患者の身体
を囲むに十分大きい空洞を形成する。 アーム16をこの駆動機構のハウジング24に対して適所にクランプまたは保
持し、トロリー36もしっかりと適所に位置付けて、この装置が水平直線走査を
行うようにこの直線駆動機構を作動する。このX線源および検出器がこの走査の
出発点から終点まで動くとき、X線の狭い扇形に拡がるビームがこのトロリーテ
ーブルトップまたは患者のベッドの幅を横切る薄いストリップを照射する。
Once the trolley 36 is in place, images in the front-back and back-front directions can be taken. If you need any radial images, including side images,
Raise table top 52 to its maximum height. Once the table top is at its uppermost position, the C-arm 16 can be rotated to any angle between the front-rear position and the side position. Once positioning is complete, it is electromagnetically clamped to scan it. The shape of this arm forms a cavity large enough to surround the patient's body supported on the trolley 36. Arm 16 is clamped or held in place with respect to housing 24 of the drive, and trolley 36 is also securely positioned to operate the linear drive so that the device performs a horizontal linear scan. As the x-ray source and detector move from the start to the end of the scan, a narrow fan-shaped beam of x-rays illuminates the trolley tabletop or thin strip across the width of the patient's bed.

【0022】 この装置の動作の通常位置は、A−P(前後方向)全身像を撮れるようにする
ためにX線源12を最上にした位置である。アーム16は、別の画面のために、
側面像まで回転することができる。図3に示すように、このアームを90°回転
して、直立胸部像も可能である。 このプロトタイプの装置で、検出器上のX線ビームの厚さ(走査方向の)は、
工場で10mm未満にプリセットした薄いスリットコリメータによって決る。こ
のスリットの前に取付けてあるのは、X線に露出すべき矩形ストリップの幅を決
めるビーム幅制御器である。この幅は、ベッド中心線からのオフセットに加えて
、最小の100mmから最大限680mmの露出領域まで調整可能である。
The normal position of the operation of the apparatus is a position where the X-ray source 12 is at the highest position so that an AP (front-back direction) whole body image can be taken. Arm 16 is used for another screen,
Can rotate to side view. As shown in FIG. 3, an upright chest image is also possible by rotating the arm by 90 °. In this prototype device, the thickness (in the scanning direction) of the X-ray beam on the detector is:
Determined by a thin slit collimator preset at less than 10 mm at the factory. Mounted before the slit is a beam width controller that determines the width of the rectangular strip to be exposed to X-rays. This width is adjustable from a minimum of 100 mm to a maximum of 680 mm of exposed area, in addition to an offset from the bed centerline.

【0023】 図12ないし図15に示すX線ビーム幅制御器80は、オペレータの調整によ
ってX線画像の中心からのオフセットは勿論、その幅を制御する。これは、患者
への不必要な露出を減らす。飽和を避けるためにX線カメラへのビーム幅を制限
することも有用である。このビーム幅制御器は、X線不透過性材料で作った二つ
の細長いシャッタ素子82および84から成る。 これらのシャッタ素子82および84は、T形断面を有し、それぞれのラック
アンドピニオン機構によって制御されてチャンネル86の中を摺動する。各ラッ
クアンドピニオン機構は、端にピニオン歯車92がある軸90に結合された制御
輪88を含む。この歯車92は、このシャッタ素子の上縁で歯付きラックと係合
し、それでこのハンドルを回転すると、このシャッタ素子を端から端まで直線的
に動かす。これらのシャッタは、独立に動かすことができ、それでこのビーム幅
と、トロリーテーブルトップの中心線に対するそのオフセットの両方を制御でき
る。
The X-ray beam width controller 80 shown in FIGS. 12 to 15 controls not only the offset from the center of the X-ray image but also its width by adjustment of the operator. This reduces unnecessary exposure to the patient. It is also useful to limit the beam width to the X-ray camera to avoid saturation. The beam width controller comprises two elongated shutter elements 82 and 84 made of a radiopaque material. These shutter elements 82 and 84 have a T-shaped cross section and slide in a channel 86 controlled by a respective rack and pinion mechanism. Each rack and pinion mechanism includes a control wheel 88 coupled to a shaft 90 having a pinion gear 92 at an end. The gear 92 engages a toothed rack at the upper edge of the shutter element, so that rotating the handle moves the shutter element linearly from end to end. These shutters can be moved independently so that both the beam width and its offset relative to the centerline of the trolley tabletop can be controlled.

【0024】 図16を参照して、このX線源は、X線管、X線シャッタ、一致入射光源、コ
リメータおよびX線ビーム幅制御器から成る。X線管100は、X線を発生し、
高圧電源によって駆動される。この管は、回転陽極を使い、この陽極からの熱の
より効果的放散のために高出力定格になる。X線シャッタ102は、この管に電
力が供給されているが、全ての運転条件は満たされていないとき、例えば、始動
中または走査器アーム速度の上昇中に、患者のX線への露出を防ぐ。それは、こ
の制御システムへの安全保護装置としても作用する。 X線フィルタ104は、患者の身体によって吸収され、画像に品質に貢献しな
い“ソフト”または低エネルギーのX線を除去することによってこのスペクトル
を正しい“硬度”に濾過することを保証する。光源106およびX線半透明ミラ
ー108は、X線ビームと同じ形状でそれと一致して入射する光ビームを提供す
る。これは、X線ビームの大きさおよび位置をオペレータに知らせる。X線コリ
メータ110は、画像品質に有害で、拡散を促進し、患者への線量を不必要に増
す、好ましくない発散X線を遮断する。
Referring to FIG. 16, the X-ray source includes an X-ray tube, an X-ray shutter, a coincidence light source, a collimator, and an X-ray beam width controller. The X-ray tube 100 generates X-rays,
It is driven by a high voltage power supply. The tube uses a rotating anode and is at a high power rating for more effective dissipation of heat from the anode. The x-ray shutter 102 controls exposure of the patient to x-rays when the tube is powered but all operating conditions are not met, for example, during start-up or when increasing the scanner arm speed. prevent. It also acts as a security device for this control system. X-ray filter 104 ensures that this spectrum is filtered to the correct "hardness" by removing "soft" or low energy x-rays that are absorbed by the patient's body and do not contribute to image quality. The light source 106 and the X-ray translucent mirror 108 provide a light beam incident thereon in the same shape as the X-ray beam. This informs the operator of the size and position of the X-ray beam. The x-ray collimator 110 blocks unwanted divergent x-rays that are detrimental to image quality, promote diffusion, and unnecessarily increase dose to the patient.

【0025】 図16の光源/ミラー装置を図17に詳細に示す。この光源は、典型的にはコ
ヒーレント光の単一ビームを作るレーザダイオードを含む。このレーザダイオー
ドに関連するのは、この光を34°を超える円弧による扇形ビームに拡げるレン
ズ装置である。この可視光の出来た扇形ビームを、X線源12のX線経路内に配
置された固定X線半透明ミラーである、ミラー108へ向け、それでこの可視光
ビームがX線ビームと一致する。光源106からミラー108までの距離Aは、
X線源12からミラー108までの距離Bに等しくする。このX線源と光源の焦
点スポットの大きさが等しいこと、これらの源が互いに直角であること、および
ミラー108の角度が両源の方向に45°であることを保証することによって、
この可視光扇形をX線ビームと一致させる。これは、使用中にX線ビームの位置
の目視確認を可能にする。ミラー108は、X線フィルタ104にとって代るた
めに、アルミニウムのような、適当な材料で作ることができる。
The light source / mirror device of FIG. 16 is shown in detail in FIG. The light source typically includes a laser diode that produces a single beam of coherent light. Associated with the laser diode is a lens arrangement that spreads the light into a fan beam with an arc greater than 34 °. This fan beam of visible light is directed to mirror 108, which is a fixed translucent x-ray mirror disposed in the x-ray path of x-ray source 12, so that the visible light beam coincides with the x-ray beam. The distance A from the light source 106 to the mirror 108 is
It is made equal to the distance B from the X-ray source 12 to the mirror 108. By ensuring that the focal spot sizes of the X-ray source and the light source are equal, that they are perpendicular to each other, and that the angle of mirror 108 is 45 ° in the direction of both sources.
This visible light sector is matched with the X-ray beam. This allows visual confirmation of the position of the X-ray beam during use. The mirror 108 can be made of a suitable material, such as aluminum, to replace the x-ray filter 104.

【0026】 X線検出器14は、図18に概略的に示し、複数のX線カメラ114を含み、
その各々は、端と端を一緒に接合して細長い直線カメラを作る、関連するCCD
ヘッドボード116を有する。それぞれのヘッドボード116の出力をフロント
エンドプロセッサ118へ送り、そのプロセッサは、光ファイバデータリンク出
力120を有する。 約700mm幅の複合検出器を得るために、これらの複数のX線カメラを一緒
に接合する。これらのカメラの間の隙間は、接合個所での脱落情報の量を減らす
ために約50μmに最小化する。画像に残る人為的間違いの結果は、画像ポスト
プロセッサで行う画像補正中に除去する。 各X線カメラ114は、患者を透過したX線を検出し、それらをアナログ電子
出力信号に変換する。この出力信号を、このX線カメラに直接取付けた、それぞ
れのCCDヘッドボード116によって増幅し、増幅した出力を同軸ケーブルを
介してフロントエンドプロセッサ118へ送り、そのプロセッサが別々の出力を
更なる信号処理のために単一組合せ出力信号に組合わせる。
The X-ray detector 14 is schematically illustrated in FIG. 18, and includes a plurality of X-ray cameras 114,
Each of them has an associated CCD, joined end-to-end together to create an elongated linear camera
It has a headboard 116. The output of each headboard 116 is sent to a front-end processor 118, which has a fiber optic data link output 120. These multiple X-ray cameras are spliced together to obtain a composite detector about 700 mm wide. The gap between these cameras is minimized to about 50 μm to reduce the amount of missing information at the junction. The consequences of human error in the image are removed during image correction performed by the image post-processor. Each X-ray camera 114 detects X-rays transmitted through the patient and converts them to analog electronic output signals. This output signal is amplified by a respective CCD headboard 116 attached directly to the X-ray camera, and the amplified output is sent via coaxial cable to a front-end processor 118, which outputs a separate output to a further signal. Combine into a single combined output signal for processing.

【0027】 単一カメラの構成を図19aおよび図19bに概略的に示す。このカメラは、
シンチレータ122、光ファイバテーパ束124および関連するCCDヘッドボ
ード116を含む。 電荷結合素子(CCD)は、可視波長範囲の放射線を検出するのに有効であり
、それをアナログ電子出力信号に変換する。それらは、X線を検出するのにそれ
程有効でなく、X線放射によって破壊される。従って、シンチレータを使ってX
線を可視光に変換する。これらのシンチレータは、X線がこのカメラに当る全面
積をカバーする。CCDは、大きさが限られ、非常に高価である。従って、この
画像領域を複数のCCDによってカバーし、その全数は、コスト対解像度のトレ
ードオフによって決る。この画像サイズを小さくし且つこのシンチレータからの
画像を別々のCCDに投影するために光ファイバテーパ束を使う。
The configuration of a single camera is shown schematically in FIGS. 19a and 19b. This camera is
Includes a scintillator 122, a fiber optic taper bundle 124 and an associated CCD headboard 116. Charge coupled devices (CCDs) are effective at detecting radiation in the visible wavelength range and convert it to an analog electronic output signal. They are not very effective at detecting X-rays and are destroyed by X-ray radiation. Therefore, using a scintillator, X
Converts lines to visible light. These scintillators cover the entire area that X-rays hit the camera. CCDs are limited in size and very expensive. Thus, this image area is covered by a plurality of CCDs, the total number of which is determined by a cost-resolution trade-off. An optical fiber tapered bundle is used to reduce the image size and project the image from the scintillator onto a separate CCD.

【0028】 これらのCCDは、ドリフト走査動作から最大の利益を得るために時間遅延お
よび統合モードで作動する。これらのCCD画素は、Cアーム16の走査速度(
以下参照)に対応し、それと同期した速度でクロックを送る。このCCDは、画
素の複数の行列から成る。画素行は、走査方向に垂直に向いている。光子によっ
て発生した電子は、画素の位相クロックの間の時間遅延中に十分この画素に統合
され、これらの位相クロックによって次の行へ移される。各次の行で、X線によ
って追加の電子が発生し、それによって画像露出期間が延される。画像の汚れは
、上述のように、機械的動作に従う画素のクロッキングによって防ぐ。従って、
信号をX線扇形ビームの厚さ全体に亘って統合し、実質的に徒費するX線信号は
ない。
These CCDs operate in a time-delayed and integrated mode to gain maximum benefit from drift scanning operation. These CCD pixels are scanned by the scanning speed of the C-arm 16 (
(See below), and send the clock at a speed synchronized with it. The CCD comprises a plurality of rows of pixels. The pixel rows are oriented perpendicular to the scanning direction. The electrons generated by the photons are fully integrated into the pixel during the time delay between the pixel's phase clocks and are transferred to the next row by these phase clocks. In each next row, additional electrons are generated by the X-rays, thereby extending the image exposure period. Image smearing is prevented by clocking the pixels according to the mechanical action, as described above. Therefore,
The signal is integrated over the entire thickness of the x-ray fan beam, and there is virtually no costly x-ray signal.

【0029】 図20は、検出器14の電子回路を示す。 フロントエンドプロセッサ(FEP)118がCアーム16にCCDヘッドボ
ードに近接して取付けてある。CCDヘッドボードからのケーブルがこのFEP
上で他の増幅/バッファリング段階に終る。この段階後、標準相関二回抽出(C
DS)手順をこの信号に実施する。このCDSは、一つ以上のフィールドプログ
ラマブルゲートアレイ(FPGA)および必要なメモリから成るデジタルプログ
ラマブルブロック134でこのFEPについて局部的に発生したデジタルタイミ
ング信号を使って行う。これらのタイミング信号は、Cアームエンコーダクロッ
ク136を使うことによってこのシステムの残りと同期する。Cアームの物理的
運動が位置エンコーダ150によってこのクロックを発生する。このプロトタイ
プのシステムで使用したエンコーダは、光源、レンズ、および微細に目盛を付け
た格子に隣接してそれと相対運動するように配置した走査レチクルを含む種類の
密封した直線エンコーダであった。このプロトタイプでは、ハイデンハイン製の
エンコーダを使った。
FIG. 20 shows the electronic circuit of the detector 14. A front end processor (FEP) 118 is mounted on the C-arm 16 close to the CCD headboard. The cable from the CCD head board is this FEP
This ends in another amplification / buffering step. After this stage, a standard correlation twice extraction (C
DS) procedure is performed on this signal. The CDS is performed using digital timing signals generated locally for the FEP in a digitally programmable block 134 comprising one or more field programmable gate arrays (FPGAs) and the required memory. These timing signals are synchronized with the rest of the system by using the C-arm encoder clock 136. The physical movement of the C-arm generates this clock by the position encoder 150. The encoder used in this prototype system was a sealed linear encoder of the type that included a light source, a lens, and a scanning reticle positioned adjacent to and in relative movement with a finely graduated grating. In this prototype, an encoder from HEIDENHAIN was used.

【0030】 各々20μmの解像度を有し、互いに対して90°だけ移動する1対の直線格
子をLED光源によって同時に走査し、実効5μmの解像度をもたらす。このエ
ンコーダの出力は、エンコーダクロック信号136で、それを利用してこのシス
テムの残りを同期させる。 Cアームエンコーダクロック136は、このCアーム運動エンコーダからの出
力がどのフォーマットかに依って調節する必要がない。このクロックは、TTL
レベルで互換性がある必要がある。状態調節クロック回路138は、これを保証
する。 このアナログ経路を通るゲインは、異なる手順に必要な異なる線量レベルによ
る異なる強度に備えるために可変である。このゲインは、制御器からの制御信号
によって制御する。
A pair of linear gratings, each having a resolution of 20 μm and moving 90 ° with respect to each other, are scanned simultaneously by the LED light sources, resulting in an effective 5 μm resolution. The output of the encoder is an encoder clock signal 136, which is used to synchronize the rest of the system. The C-arm encoder clock 136 does not need to be adjusted depending on the format of the output from the C-arm motion encoder. This clock is TTL
Must be compatible at the level. Conditioning clock circuit 138 ensures this. The gain through this analog path is variable to provide for different intensities due to different dose levels required for different procedures. This gain is controlled by a control signal from a controller.

【0031】 このCDS手順の後に、このアナログ信号をアナログ−デジタル変換器によっ
て14ビットデジタルバス(画像データを含む)に変換する。このCDSおよび
A/D変換器回路を使う予定のCCDの数だけ繰返す。 この14ビットバスを次にプログラマブルデジタルブロックへ送る。このブロ
ックで、別のデジタル信号処理機能をこの画像データについて行う。これらの機
能には、画素の binning 等がある。このブロックのプログラム可能な性質がD
SP機能を加え、後の段階でパラメータを変更することを可能にする。この画像
データもそれを光ファイバリンクインタフェースへ送る前に一つの14ビットバ
スに多重化する。 このプログラマブルデジタルブロックは、CCD駆動信号も発生する。これら
の信号は、CCDを駆動するために適当なレベルにレベルシフトする。このCC
D動作電圧は、外部電源で発生する。次にこれらのCCD駆動信号および動作電
圧を適当なケーブルを介してCCDヘッドボードへ送る。
After the CDS procedure, the analog signal is converted by an analog-to-digital converter to a 14-bit digital bus (including image data). This operation is repeated as many times as the number of CCDs to use the CDS and A / D converter circuit. This 14-bit bus is then sent to the programmable digital block. In this block, another digital signal processing function is performed on the image data. These functions include pixel binning. The programmable nature of this block is D
An SP function is added to allow parameters to be changed at a later stage. This image data is also multiplexed onto one 14-bit bus before sending it to the fiber optic link interface. This programmable digital block also generates a CCD drive signal. These signals are level-shifted to appropriate levels for driving the CCD. This CC
The D operation voltage is generated by an external power supply. Next, these CCD drive signals and operating voltages are sent to the CCD head board via an appropriate cable.

【0032】 このPCB上に、電源ユニットへ連絡するコネクタ144もある。これは、こ
の回路の全電力需要を賄う。 制御器142がこのFEPの動作の異なるモードを制御し、内蔵テスト目的を
実行する。それは、電圧レベルおよびこのPCB上の基本機能を監視する。その
状態をRS232ケーブル146を介してユーザインタフェースに折り返し報告
する。それは、プログラマブルデジタルブロック134の異なる構成も制御する
。これは、異なる動作モードが必要な度毎にFPGAを違うように構成すること
によって行う。これは、異なる走査速度のためおよびこのデータに整列補正を行
うために必要である。X線ビーム幅制御およびシャッタからのフィードバック信
号140も制御器142へ送る。制御器142は、マイクロプロセッサを使って
実行する。
There is also a connector 144 on this PCB that communicates with the power supply unit. This covers the entire power demand of this circuit. A controller 142 controls the different modes of operation of this FEP and performs built-in test purposes. It monitors voltage levels and basic functions on this PCB. The state is returned to the user interface via the RS232 cable 146 and reported. It also controls the different configurations of the programmable digital block 134. This is done by configuring the FPGA differently each time a different operation mode is needed. This is necessary for different scan speeds and to make alignment corrections to this data. An X-ray beam width control and a feedback signal 140 from the shutter are also sent to the controller 142. The controller 142 executes using a microprocessor.

【0033】 X線強度フィードバックは、デジタル信号に変換する。この信号をデジタル信
号処理(DSP)ブロックへ送り、そこでそれを処理する。処理したデータは、
X線強度の変動を補正するためにプログラマブルデジタルブロック134および
画像プリプロセッサで使うことが出来る。 発振器148が1走査の時限に亘って非常に安定なクロック周波数である発信
器周波数を提供する。次に、Cアームエンコーダからのクロック信号136をこ
の周波数と比較する。この比較の結果は、Cアームからの速度の変動を示す。そ
こで、この結果を速度変動によって生ずる不均一照明を補正するために使うこと
が出来る。この発信器周波数は、Cアームが動かないとき、電子回路にクロック
を送るためにも使う。
The X-ray intensity feedback is converted into a digital signal. This signal is sent to a digital signal processing (DSP) block, where it is processed. The processed data is
It can be used by the programmable digital block 134 and the image preprocessor to correct for X-ray intensity variations. Oscillator 148 provides the oscillator frequency which is a very stable clock frequency over one scan period. Next, the clock signal 136 from the C-arm encoder is compared with this frequency. The result of this comparison indicates a variation in speed from the C-arm. The result can then be used to correct for non-uniform illumination caused by speed fluctuations. This oscillator frequency is also used to clock the electronics when the C-arm is not moving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による画像形成装置の絵画図である。FIG. 1 is a pictorial diagram of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】 図1の装置の端面図である。FIG. 2 is an end view of the device of FIG.

【図3】 図2と類似の図で、この装置の代替用途を示す。FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, showing an alternative use of the device.

【図4】 この発明の装置を組込んだ放射線設備の絵画図である。FIG. 4 is a pictorial diagram of a radiation facility incorporating the device of the present invention.

【図5】 この装置の主な機械部品を示す概略ブロック線図である。FIG. 5 is a schematic block diagram showing main mechanical parts of the device.

【図6】 この装置の患者支持および位置決めシステムのトロリーの絵画図である。FIG. 6 is a pictorial view of the trolley of the patient support and positioning system of the device.

【図7】 この患者支持および位置決め装置の位置決めおよび検知部品の部分絵画図であ
る。
FIG. 7 is a partial pictorial view of the positioning and sensing components of the patient support and positioning device.

【図8】 この装置の主支持アームの機械的装置の概略ブロック線図である。FIG. 8 is a schematic block diagram of a mechanical device of a main support arm of the device.

【図9】 この支持アームのローラ機構の一部の概略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view of a part of a roller mechanism of the support arm.

【図10】 この支持アームの駆動機構の一部の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view of a part of a drive mechanism of the support arm.

【図11】 この支持アーム用クランプ装置の概略断面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view of the clamp device for a support arm.

【図12】 このX線源用ビーム幅調整器の概略説明図である。FIG. 12 is a schematic explanatory view of this X-ray source beam width adjuster.

【図13】 このビーム幅調整器機構の、それぞれ、絵画図、端面図および側面図である。FIG. 13 is a pictorial diagram, an end view, and a side view of the beam width adjuster mechanism, respectively.

【図14】 このビーム幅調整器機構の、それぞれ、絵画図、端面図および側面図である。FIG. 14 is a pictorial diagram, an end view, and a side view of the beam width adjuster mechanism, respectively.

【図15】 このビーム幅調整器機構の、それぞれ、絵画図、端面図および側面図である。FIG. 15 is a pictorial diagram, an end view, and a side view of the beam width adjuster mechanism, respectively.

【図16】 このX線源の構成の概略説明図である。FIG. 16 is a schematic explanatory diagram of the configuration of the X-ray source.

【図17】 このX線源に関連する光源組立体の概略線図である。FIG. 17 is a schematic diagram of a light source assembly related to the X-ray source.

【図18】 この装置のX線検出器の概略ブロック線図である。FIG. 18 is a schematic block diagram of an X-ray detector of the device.

【図19a】 図18の検出器の個々のX線カメラの概略説明図である。19a is a schematic illustration of an individual X-ray camera of the detector of FIG.

【図19b】 図18の検出器の個々のX線カメラの概略説明図である。19b is a schematic illustration of an individual X-ray camera of the detector of FIG.

【図20】 この装置の電子制御回路の概略ブロック線図である。FIG. 20 is a schematic block diagram of an electronic control circuit of the device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,Z A,ZW (72)発明者 ボーイセン、アンドレ 南アフリカ国 ローデポート、フロリダ、 ジャネット ストリート 40 (72)発明者 バン ローイ、ポール 南アフリカ国 ランドバーグ、ウインザー グレン、アレンド アベニュー 8 (72)発明者 ド ジャガー、ガーハーダス 南アフリカ国 ケープ、ニューランズ、ヒ ッディッフ アベニュー 2 (72)発明者 ベニングフィールド、スチーブン ジェー ムズ 南アフリカ国 コンスタンシア、バースベ ルド アベニュー 7 (72)発明者 バウツ、ピーター コート 南アフリカ国 パインランズ、ウッドラン ズ クロース 1 (72)発明者 バウイー、ギラン 南アフリカ国 パインランズ、テコマ ウ ェイ 8 Fターム(参考) 4C093 AA01 AA19 CA50 EA12 EA17 EB12 EB18 EC16 EC33 ED01 FA19 FA43 FA46 FA54 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR , BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS , JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Boisen, André Rodeport, South Africa Janet Street, Florida 40 (72) Inventor Van Roy, Paul Randburg, Windsor Glenn, South Africa, Alend Avenue 8 (72) Inventor de Jaguar, Garhardas South Africa Cape, Newlands, Hiddiff Avenue 2 (72) Inventor Benningfield, Stephen James Barthveld Avenue, Constantia, South Africa 7 (72) Inventor Bau , Peter Coat, Pinelands, South Africa, Woodlands Close 1 (72) Inventor Bowie, Giran Pinelands, South Africa, Pinelands, Tecoma Way 8 F term (reference) 4C093 AA01 AA19 CA50 EA12 EA17 EB12 EB18 EC16 EC33 ED01 FA19 FA43 FA46 FA54

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像形成装置であって: 撮像ビームを発生するための放射線源; この撮像ビームが入射する主体の像を表す信号を発生するための撮像手 段; この放射線源および撮像手段を所定の空間関係に支持するための支持部 材; この支持部材をこの主体に対して第1方向に動かすための駆動手段;並 びに 上記像を表す信号を発生する際にこの撮像手段が使うためにこの支持部 材の運動速度に関連した信号を発生するための運動センサ手段; を含む装置。1. An image forming apparatus, comprising: a radiation source for generating an imaging beam; an imaging means for generating a signal representing an image of a subject on which the imaging beam is incident; A support member for supporting a predetermined spatial relationship; a driving means for moving the support member in a first direction with respect to the main body; and a driving means for using the imaging means when generating a signal representing the image. Motion sensor means for generating a signal related to the speed of motion of the support member. 【請求項2】 請求項1による画像形成装置に於いて、この運動センサ手段
が、この支持部材の運動を検知し且つこの撮像手段用にこの支持部材の運動速度
に関連する周波数を有するクロック信号を発生するように配設された位置エンコ
ーダを含む装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said movement sensor means detects movement of said support member and has a clock signal having a frequency related to a movement speed of said support member for said imaging means. An apparatus including a position encoder arranged to generate the position encoder.
【請求項3】 請求項2による画像形成装置に於いて、この位置エンコーダ
が、この支持手段とフレームの間の相対直線運動を検知するように配設された直
線エンコーダである装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein said position encoder is a linear encoder arranged to detect a relative linear movement between said support means and said frame.
【請求項4】 請求項2または請求項3による画像形成装置であって、この
位置エンコーダが発生するクロック信号を処理するように配設されたクロック信
号調整手段、およびこの処理したクロック信号に反応してこの撮像手段の動作を
この支持部材の運動と同期させるためのデジタルタイミング信号を発生する回路
を含む装置。
4. An image forming apparatus according to claim 2, wherein said clock signal adjusting means is arranged to process a clock signal generated by said position encoder, and is responsive to said processed clock signal. And an apparatus including a circuit for generating a digital timing signal for synchronizing the operation of the imaging means with the movement of the support member.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4の何れか一つによる画像形成装置に
於いて、この画像形成装置が、端と端を接合して配置され且つそれぞれの出力を
有する複数のカメラ、これらのカメラ出力を組合わせて組合わせた出力信号を発
生するためのフロントエンドプロセッサ、およびこの組合わせた出力信号から画
像データを発生するための信号プロセッサを含む装置。
5. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said image forming apparatus comprises a plurality of cameras arranged end-to-end and having respective outputs. An apparatus including a front-end processor for combining these camera outputs to generate a combined output signal, and a signal processor for generating image data from the combined output signal.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5の何れか一つによる画像形成装置で
あって、この支持部材がこの第1方向と一致する軸の周りに回転可能できるよう
に、この支持部材をこの駆動手段に取付けるための取付け手段を含む装置。
6. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said support member is rotatable around an axis coinciding with said first direction. An apparatus including attachment means for attaching to the drive means.
【請求項7】 請求項1ないし請求項6の何れか一つによる画像形成装置に
於いて、この放射線源が、この支持部材の運動の第1方向には比較的狭いが、こ
の運動の第1方向と直角な第2方向には比較的広いビームを発生するようにされ
、それでこのビームがその1回の通過でこの主体の全幅を走査するX線源である
装置。
7. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said radiation source is relatively narrow in a first direction of said movement of said support member, but said radiation source is relatively narrow in said first direction of said movement of said support member. An apparatus which is adapted to generate a relatively wide beam in a second direction perpendicular to one direction, so that the beam is an X-ray source which scans the full width of the subject in one single pass.
【請求項8】 請求項7による画像形成装置に於いて、この放射線源が、こ
の撮像ビームの撮像すべき主体の部分との整列を容易にするために、この撮像ビ
ームと一致する可視光ビームを発生するように配設された光源を含む装置。
8. An image forming apparatus according to claim 7, wherein said radiation source has a visible light beam coincident with said imaging beam for facilitating alignment of said imaging beam with a main part to be imaged. An apparatus comprising a light source arranged to generate a light source.
【請求項9】 請求項8による画像形成装置に於いて、X線半透明ミラーを
この撮像ビームの経路に配置し、この光源からの光をこのミラーを通過するX線
と実質的に一致する経路に沿って導くようにこのミラーを向けた装置。
9. An image forming apparatus according to claim 8, wherein an X-ray translucent mirror is disposed in a path of said imaging beam, and light from said light source substantially coincides with X-rays passing through said mirror. A device that directs this mirror to guide it along a path.
【請求項10】 請求項9による画像形成装置に於いて、この光源に近接し
てレンズを配置して、光を形状がこの撮像ビームに対応する扇形ビームに拡げる
装置。
10. An image forming apparatus according to claim 9, wherein a lens is arranged in proximity to said light source to spread the light into a fan-shaped beam whose shape corresponds to said imaging beam.
【請求項11】 請求項7ないし請求項10の何れか一つによる画像形成装
置に於いて、この放射線源が、このビームの幅を調整するために第2運動方向に
動き得るX線不透明材料の少なくとも一つのシャッタ部材から成る調整可能シャ
ッタを含む装置。
11. An X-ray opaque material according to claim 7, wherein said radiation source is movable in a second direction of movement to adjust the width of said beam. An adjustable shutter comprising at least one shutter member.
【請求項12】 請求項11による画像形成装置に於いて、このシャッタが
、トラック内を縦に動き得る1対の細長いシャッタ部材を含む装置。
12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein said shutter includes a pair of elongated shutter members movable vertically in a track.
【請求項13】 請求項12による画像形成装置に於いて、これらのシャッ
タ部材が独立に動き得る装置。
13. An image forming apparatus according to claim 12, wherein said shutter members can move independently.
【請求項14】 請求項1ないし請求項13の何れか一つによる画像形成装
置に於いて、この主体を支持するためのフレームを含む主体支持手段、およびこ
のフレームをこの装置の作動中この支持手段に対して固定位置に維持するための
位置決め手段を含む装置。
14. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said frame includes a frame for supporting said main body, and said frame is supported during operation of said apparatus. An apparatus including positioning means for maintaining a fixed position relative to the means.
【請求項15】 請求項14による画像形成装置に於いて、このフレームが
トロリーを形成し、およびこの位置決め手段がこの装置の作動中に作動するよう
に配設された電磁クランプ手段を含む装置。
15. An apparatus according to claim 14, wherein said frame forms a trolley, and said positioning means includes electromagnetic clamping means arranged to operate during operation of said apparatus.
【請求項16】 請求項15による画像形成装置に於いて、この電磁クラン
プ手段が、このトロリーの相補の部分を保持するように配設された電磁石を各々
支持する1対のアームを含む装置。
16. An image forming apparatus according to claim 15, wherein said electromagnetic clamping means includes a pair of arms each supporting an electromagnet arranged to hold a complementary portion of said trolley.
【請求項17】 請求項16による画像形成装置に於いて、このクランプ手
段が、各電磁石に関連し且つこのトロリーがこのクランプ手段に間近に接近する
ときにだけこの電磁石を作動させるように配設された近接スイッチを含む装置。
17. An image forming apparatus according to claim 16, wherein said clamping means is associated with each electromagnet and is arranged to actuate said electromagnet only when said trolley is in close proximity to said clamping means. Apparatus including a proximity switch.
【請求項18】 請求項16または請求項17による画像形成装置に於いて
、このクランプ手段が、使用中のこのトロリーの支持面の位置を検出し、もしこ
の支持面が使用中に不適当に位置付けられていたならば、この駆動手段が反応し
てこの駆動手段を不能にする信号を発生するためのセンサを含む装置。
18. An image forming apparatus according to claim 16, wherein said clamping means detects the position of said trolley support surface in use, and if said support surface is improperly used in use. An apparatus that includes a sensor for generating a signal that, when positioned, the drive means reacts to disable the drive means.
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