JP2006223885A - Ｘ線センサカセット及びｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パノラマ撮影とセファロＸ線撮影のいずれにも共用でき、Ｘ線撮影装置のコストダウンを図ることができるＸ線センサカセットを提供する。
【解決手段】パノラマＸ線撮影用のカセットホルダ７ａ及びセファロＸ線撮影用のカセットホルダ８ｃのいずれにも着脱可能に装着できるＸ線センサカセット１で、セファロＸ線撮影に必要な長さの撮像素子１ａｃと、ＴＤＩクロック信号を発生させるＴＤＩクロック発生器１ｄと、ＴＤＩクロック信号の周波数を制御するＴＤＩ周波数制御情報に基づいてＴＤＩクロック発生器１ｄからＴＤＩクロック信号を発生させ、このＴＤＩクロック信号に応じて撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するＴＤＩクロック制御手段１ｂａとを備え、ＴＤＩクロック制御手段１ｂａの制御モードをパノラマＸ線撮影モード、セファロＸ線撮影モードのいずれかに切換設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯科診療、口腔外科、耳鼻科領域の診療などにおいて使用され、全顎のＸ線透過画像などを撮影するパノラマＸ線撮影と頭部規格つまりセファロＸ線撮影の双方に用いられるＸ線センサカセットと、このＸ線センサカセットを用いたＸ線撮影装置に関する。

従来より、歯科用Ｘ線撮影装置では、同じＸ線発生器を用いて、パノラマＸ線撮影だけでなくセファロＸ線撮影もすることのできるものが使用されている。

例えば、下記特許文献１や、本出願人の出願に係る下記特許文献２では、そのようなＸ線撮影装置が提案されているが、これらはいずれもフィルム式カセットを用いるものであった。

一方、フィルム式カセットに対して、Ｘ線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたＸ線センサカセットは、すぐに画像が得られる、画像の加工が可能である、高感度のためＸ線被曝量を低減させることが可能であるなど、従来のフィルム式カセットにない利点を有しており、本出願人は、この利点を生かすべく、Ｘ線センサカセットを用いつつ、パノラマＸ線撮影だけでなく、セファロＸ線撮影もすることのできるＸ線撮影装置を、例えば、下記特許文献３で提案している。
特開平３−７３３０６号公報 実公平７−１５５２４号公報 特開平８−１９５３４号公報

しかしながら、パノラマＸ線撮影では、求められる画像の縦方向長さが通常１５ｃｍであるのに対し、セファロＸ線撮影では、通常２５ｃｍ必要であり、フィルム式カセットを用いて双方の撮影を行うＸ線撮影装置では、それぞれ、パノラマ、セファロ専用のフィルム式カセットを用いており、これらを共通化することは考えられていなかった。

一方、この流れを受け継いで、Ｘ線センサを用いて双方の撮影を行うＸ線撮影装置においても、パノラマ、セファロ共用のＸ線センサを用いることが特開平７−１４３９８１号公報で提案されていたが、パノラマＸ線撮影用の１５ｃｍ程度の長さのセンサをセファロ用にも共用する構成であったため、セファロ撮影では、センサを水平にセファロ撮影用頭部固定装置に取り付けて、センサとＸ線発生器を同期させて上下に移動させる必要があった。

このため、Ｘ線発生器を上下に移動させる大掛かりな機構が必要で、コストが高くつく装置であった。また、センサは、ＴＤＩクロック信号発生器を備えていないので、センサ側からＸ線撮影装置を制御することは出来なかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、パノラマ撮影とセファロＸ線撮影のいずれにも共用でき、Ｘ線撮影装置のコストダウンを図ると共に、Ｘ線センサカセット側からＸ線撮影装置を制御できるＸ線センサカセットと、このＸ線センサカセット用いたＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本出願人は、Ｘ線センサカセットと、このＸ線センサカセットを用いたＸ線撮影装置とを提案している。

請求項１に記載のＸ線センサカセットは、パノラマＸ線撮影と、セファロＸ線撮影のいずれもが可能なＸ線撮影装置に使用され、Ｘ線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたＸ線センサカセットであって、パノラマＸ線撮影用のカセットホルダ及びセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれにも着脱可能に装着できるようになっており、Ｘ線透過画像を生成し、セファロＸ線撮影に必要な長さの撮像素子と、ＴＤＩクロック信号を発生させるＴＤＩクロック発生器と、ＴＤＩクロック信号の周波数を制御するＴＤＩ周波数制御情報に基づいてＴＤＩクロック発生器からＴＤＩクロック信号を発生させ、このＴＤＩクロック信号に応じて撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するＴＤＩクロック制御手段とを備え、上記ＴＤＩクロック制御手段の制御モードをパノラマＸ線撮影モード、セファロＸ線撮影モードのいずれかに切換設定することを特徴とする。

このＸ線センサカセットは、パノラマＸ線撮影、セファロＸ線撮影の双方が可能なＸ線撮影装置に用いられ、パノラマ、セファロいずれのカセットホルダにも装着でき、撮像素子の長さがセファロＸ線撮影が可能な長さとなっており、この長さの撮像素子なら、十分パノラマ撮影も可能である。

したがって、このカセットを、パノラマ用カセットホルダに装着して、パノラマＸ線撮影ができ、セファロ用カセットホルダに装着してセファロＸ線撮影ができ、また、センサカセットが１個で済むだけでなく、セファロ撮影時にはＸ線発生器を旋回アームに対して水平旋回させる回動機構を利用するので、構造が簡単になり、コストダウンを図ることができる。

また、このＸ線センサカセットは、パノラマ、セファロに共用可能である上に、ＴＤＩ撮影に必要なＴＤＩクロック発生器などを自ら備えた自走式となっている。つまり、Ｘ線センサカセットを用いる場合、撮像素子に生成蓄積される電荷像をフィルム式カセットで撮影するのと同じによるように転送するＴＤＩ（時間遅延積分）撮影をする必要があるが、それに必要な回路部品をカセット側に設けたものである。

したがって、撮影装置側にＴＤＩ撮影機能を備えていない場合であっても、このカセットをそれぞれのカセットホルダに装着するだけで、Ｘ線センサカセットによるパノラマＸ線撮影、セファロＸ線撮影が可能である。

請求項２に記載のＸ線センサカセットは、請求項１に記載のＸ線センサカセットにおいて、Ｘ線センサカセットが、パノラマＸ線撮影用カセットホルダ又はセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれかに装着されたかを検知する検知手段を備え、該検知手段は、Ｘ線センサカセットの前記Ｘ線撮影装置との電気的な接続又は機械的な接続によりパノラマＸ線撮影用のカセットホルダ及びセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれに装着されたかを検知するものであることを特徴とする。

このＸ線センサカセットは、検知手段を具体的に規定したものであり、電気的な接続による検知とは、例えば、撮影装置側で、パノラマＸ線撮影用電気接続端子とセファロＸ線撮影用電気接続端子の空き端子に異なる抵抗などを接続しておき、これをＸ線センサカセット側で、電気的な接続をした際に検知するものである。

ここに、機械的な接続による検知とは、例えば、カセット側の異なる位置にリミットスイッチを設けておき、パノラマＸ線撮影用カセットホルダに一方のリミットスイッチに対するＯＮ手段を、セファロＸ線撮影用カセットホルダに他方のリミットスイッチに対するＯＮ手段を設け、センサカセットを装着した際に、どちらのリミットスイッチがＯＮになるかで判別するものである。

請求項３に記載のＸ線センサカセットは、請求項１または２において、前記撮像素子は、複数の部分撮像素子を連結して構成され、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっていることを特徴とする。

このような構成によれば、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの撮影モードに必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるので、消費電力の低減、素子の制御の簡素化、制御負担の低減が図れ、また、得られる透過Ｘ線画像データのサイズを必要とするサイズに調整することができる。

請求項４に記載のＸ線撮影装置は、請求項１に記載のＸ線センサカセットを備え、Ｘ線発生器には、パノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に必要なＸ線ビームを透過させるＸ線スリット手段を備え、Ｘ線センサカセットが、パノラマＸ線撮影用のカセットホルダ又はセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれに装着されたかを検知する検知手段をＸ線撮影装置本体に備え、このＸ線スリット手段は、前記検知手段からの判別信号を受けて、スリットをパノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に形成するようにしたことを特徴とする。

このＸ線撮影装置は、自走式のＸ線センサカセットで共用可能なものを用いた場合に、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの検知信号を、カセット側から得て、Ｘ線スリット手段のスリットを切り替えさせるようにしているので、自走式の場合でも、希望のカセットホルダにＸ線センサカセットを装着するだけで、パノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に必要なＸ線ビームが照射されるようになる。

請求項５に記載のＸ線撮影装置は、請求項２のいずれかに記載のＸ線センサカセットを備え、パノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に必要なＸ線ビームを透過させるＸ線スリット手段をＸ線発生器に備え、このＸ線スリット手段は、前記Ｘ線センサカセットの検知手段からの判別信号を受けて、前記スリット手段をパノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に形成するようにしたことを特徴とする。

請求項６に記載のＸ線撮影装置は、請求項４または５において、前記Ｘ線センサカセットは、Ｘ線透過画像を生成し、セファロＸ線撮影に必要な長さの撮像素子を備え、この撮像素子は、複数の部分撮像素子を連結して構成され、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっていることを特徴とする。

請求項７に記載のＸ線撮影装置は、請求項４〜６のいずれかにおいて、前記Ｘ線ビームを発生させるＸ線管を前記Ｘ線発生器内部に固定し、前記Ｘ線スリット手段によってセファロＸ線撮影用に形成されたスリットと、前記セファロＸ線撮影用頭部固定装置の前記Ｘ線発生器側に設けられた二次スリットと、前記Ｘ線センサカセットとを同方向に同期移動させながら、前記Ｘ線ビームを前記セファロＸ線撮影用頭部固定装置に固定された被写体に走査してセファロＸ線撮影を行うようにしたことを特徴とする。

このＸ線撮影装置では、Ｘ線発生器に備えられたＸ線管を移動回転などさせることなく固定したままで、その代わりに、このＸ線管からのＸ線ビームを出射部分で一定範囲に限定するスリット（１次スリット）と、被写体に照射される前に更に限定する二次スリットと、被写体を透過したＸ線ビームを受けるＸ線センサカセットとを同方向に同期移動させてセファロＸ線撮影をしており、照射中心であるＸ線管が固定されているので、中心振れのないＸ線ビームの照射走査をすることができ、より鮮明にＸ線撮影をすることができる。

請求項１に記載のＸ線センサカセットによれば、パノラマ、セファロに共用可能である上に、ＴＤＩ撮影に必要なＴＤＩクロック発生器などを自ら備えた自走式となっているので、撮影装置側にＴＤＩ撮影機能を備えていない場合であっても、このカセットをそれぞれのカセットホルダに装着するだけで、Ｘ線センサカセットによるパノラマＸ線撮影、セファロＸ線撮影が可能である。

請求項２に記載のＸ線センサカセットによれば、請求項１の構成に加えて、検知手段を具体的に、電気的な接続による検知あるいは機械的な接続による検知としたので、検知手段を容易に構成することができる。

請求項３に記載のＸ線センサカセットによれば、請求項１の構成に加えて、撮像素子は、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの撮影モードに必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるので、消費電力の低減、素子の制御の簡素化、制御負担の低減が図れ、また、得られる透過Ｘ線画像データのサイズを必要とするサイズに調整することができる。

請求項４に記載のＸ線撮影装置によれば、自走式のＸ線センサカセットで共用可能なものを用いた場合に、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの検知信号を、カセット側から得て、Ｘ線スリット手段のスリットを切り替えさせるようにしているので、自走式の場合でも、希望のカセットホルダにＸ線センサカセットを装着するだけで、パノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に必要なＸ線ビームが照射されるようになる。

請求項５に記載のＸ線撮影装置によれば、Ｘ線スリット手段は、前記Ｘ線センサカセットの検知手段からの判別信号を受けて、前記スリット手段をパノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に形成するようにしているので、希望のカセットホルダにＸ線センサカセットを装着するだけで、パノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に必要なＸ線ビームが照射されるようになる。

請求項６に記載のＸ線撮影装置によれば、その装置で用いるＸ線センサカセットが請求項１〜３のいずれかと同様の撮像素子を備えているので、請求項３と同様の効果を装置として発揮する。

請求項７に記載のＸ線撮影装置によれば、請求項４〜６のいずれかにおいて、Ｘ線発生器に備えられたＸ線管を移動回転などさせることなく固定したままで、その代わりに、このＸ線管からのＸ線ビームを出射部分で一定範囲に限定するスリット（１次スリット）と、被写体に照射される前に更に限定する二次スリットと、被写体を透過したＸ線ビームを受けるＸ線センサカセットとを同方向に同期移動させてセファロＸ線撮影をしており、照射中心であるＸ線管が固定されているので、中心振れのないＸ線ビームの照射走査をすることができ、より鮮明にＸ線撮影をすることができる。

以下、添付図とともに、本発明の実施の形態について説明する。

図１に本発明のＸ線センサカセットとこれを用いるＸ線撮影装置の一例の外観正面図を示している。

Ｘ線撮影装置５０は、パノラマＸ線撮影とセファロＸ線撮影をすることのできる撮影装置であり、これに用いるＸ線センサカセット１も、パノラマＸ線撮影にもセファロＸ線撮影にも用いることができるものである。

装置本体の基台２に支柱３が立設され、この支柱３に支持体４が昇降可能に取り付けられ、この支持体４に旋回アーム５が旋回可能に取り付けられている。支持体４の上端と下端には、それぞれほぼ水平に延びた支持アーム４ａと、患者フレーム４ｂを設けてあり、患者フレーム４ｂにはチンレスト４ｃが設けられている。

支持アーム４ａにはステップモータによって前後方向及び左右方向に自在に移動可能なＸＹテーブルが内蔵されており、旋回アーム５はこのＸＹテーブルを介して吊り下げられて水平面内を任意に移動できるようになっている。また、４ｄは支持アーム４ａの下面に旋回アーム５の水平移動や回動に対して動かないように位置調整可能に固定された患者頭部押えである。

旋回アーム５には、ステップモータにより支持アーム４ａに対して旋回アーム５を旋回させる旋回機構が設けられており、旋回アーム５は、パノラマ撮影時には、上記のＸＹテーブルにより旋回中心位置を刻々と移動させながら、垂直な軸線に対して旋回できるように構成されている。

旋回アーム５は両端が垂下しており、一方の端部５ａにはＸ線発生器６が、他方の端部５ｂにはＸ線検出部７が対向配設されている。Ｘ線発生器６には、Ｘ線管、後述するＸ線スリット手段などが備えられ、セファロＸ線撮影用に全体が端部５ｂに対して回動可能となっているが、詳細は後述する。

Ｘ線検出部７には、パノラマ用カセットホルダ７ａが設けられ、ここに、Ｘ線センサカセット１を着脱可能に装着することができる。

Ｘ線撮影装置５０には、更に、セファロＸ線撮影を可能とするためのセファロ装置８を備えている。このセファロ装置８は、支持体４の背面から伸び出しているセファロ用アーム８ａ、このアーム８ａの先端に設けられたセファロ用頭部固定装置８ｂ、同じくアーム８ａの先端に、このセファロ用頭部固定装置８ｂに対してアーム８ａの伸長方向に垂直な水平方向に移動自在に設けられたセファロ用カセットホルダ８ｃを備えており、上述のＸ線センサカセット１は、このセファロ用カセットホルダ８ｃにも着脱可能に装着することができる。

１３は、リモコンボックスであり、パノラマＸ線撮影とセファロＸ線撮影のいずれの場合にも使用できるように、Ｘ線撮影装置５０が収められたＸ線防護室（不図示）の外側の、操作しやすい位置に設置されている。

このＸ線撮影装置５０では、Ｘ線センサカセット１を旋回アーム５のＸ線検出部７に備えられたパノラマ用カセットホルダ７ａに装着すると、この装着が検知されて、パノラマ撮影モードとなり、患者フレーム４ｂのチンレスト４ｃと患者頭部押え４ｄで固定された被写体、つまり、患者頭部を挟んで、旋回アーム５によって、Ｘ線発生器６とＸ線検出部７が対向状態を維持しながら旋回し、パノラマＸ線撮影を行う。

一方、Ｘ線センサカセット１を、セファロ装置８のセファロ用カセットホルダ８ｃに装着すると、この装着が検知されて、セファロ撮影モードとなり、旋回アーム５は、旋回アーム５の旋回中心とセファロ用頭部固定装置８ｂとを結ぶ直線をＸ線検出部７が邪魔しないような所定の回動位置となり、一方、Ｘ線発生器６は端部５ａに対して回動し、セファロ用頭部固定装置８ｂに固定された被写体を挟んで、Ｘ線センサカセット１と対面するようになっている。

このとき、Ｘ線センサカセット１、被写体、Ｘ線発生器６は一直線上にならび、その距離比は、被写体−Ｘ線発生器６間の距離：Ｘ線センサカセット１−Ｘ線発生器６の距離＝１：１．１になるようにしている。

この状態で、Ｘ線発生器６が旋回アーム５の端部５ａに対して回動しながら、その時Ｘ線発生器６から照射されるＸ線ビームの動きに合わせて、セファロ装置８のセファロ用カセットホルダ８ｃがＸ線ビームに対してほぼ垂直な水平方向に移動して、このホルダ８ｃに装着されたＸ線センサカセット１によってセファロＸ線撮影が行われる。

こうして、このＸ線撮影装置５０では、一つのＸ線センサカセット１によって、パノラマＸ線撮影とセファロＸ線撮影の両方ができるので、高価なＸ線センサカセットを、パノラマ、セファロ専用に別個に備える必要がなく、また、セファロ用の回動機構も非常に簡単な構造であり、装置全体としてコストダウンを図ることができる。

図２（ａ）は図１のＸ線センサカセットの外観斜視図、（ｂ）そのＡ矢視図、（ｃ）Ｘ線検出部の縦断面図である。これより、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。

Ｘ線センサカセット１は、図２（ａ）に示すように、中央正面に縦方向にＸ線受光部１ｏが設けられ、この内部にＣＣＤ（固体撮像素子）などの電気的Ｘ線検出器（不図示、後述）と、これに関連する各種の回路を収容しており、外装ハウジング１ｐで外装され、その一側面には外部回路との接続用コネクタ１ｎが設けられている。また、その上下には、カセットホルダ７ａ、８ｃのガイド溝にスライド可能に嵌合するガイドリブ１ｇが設けられている。

Ｘ線受光部１ｏは、Ｘ線に対する透過性が良好であるが、可視光線は遮蔽する材料、例えば、暗い色のＡＢＳ樹脂で製されている。このＸ線受光部１ｏの長さは、従来のパノラマ専用のものに比べ、セファロ撮影もできるように、上下に長くなっている。具体的には、縦長さが約２５ｃｍとなっているが、これは通常のセファロ撮影用に必要な受光部の長さに合わせただけのもので、この数値に限定されるものではない。

コネクタ１ｎは通常はＸ線検出部７のコネクタ（不図示）との間を給電線と信号線が一体となったケーブル（不図示）で接続されるが、パソコンなど他の外部機器との接続用にも利用できる。外装ハウジング１ｐはアルミ板等の金属やＡＢＳ樹脂等の合成樹脂など、必要な強度が得られる適宜の材料で構成されている。

図２（ｂ）を見ると解るように、Ｘ線センサカセット１のコネクタ１ｎの反対側には、リミットスイッチ１ｒが２箇所、異なる位置に設けられている。

このリミットスイッチ１ｒは、センサカセット１をカセットホルダ７ａ、８ｃに完全に装着した時に、それぞれのカセットホルダ７ａ、８ｃの異なる位置に設けられたリミット当たりに当接して、センサカセット１側で、パノラマ用、セファロ用のいずれのカセットホルダ７ａ、８ｃに装着されたかを検知するためのものである。

図２（ｃ）から解るように、Ｘ線検出部７には、パノラマ用カセットホルダ７ａ、そのＸ線発生器６側に、発生器６の１次スリットに対応した縦方向の２次スリット７ｂａを備えた遮蔽板７ｂがＸ線発生器６に対向して設けられている。

カセットホルダ７ａには、Ｘ線センサカセット１をガイドし、着脱可能に装着するためのガイド溝７ａａが上下に対で設けられている。このＸ線検出部７の後部には、各種回路を組み込んだプリント基板などから構成される装置本体制御部１１と、その外側を覆うように操作パネル１２が設けられ、操作パネル１２には各種のスイッチや液晶表示部（不図示）が取り付けられている。

パノラマ用カセットホルダ７ａの奥突き当たり部分には、リミット当たり７ｃが設けられ、このリミット当たり７ｃが、Ｘ線センサカセット１のリミットスイッチ１ｒの所定の一方だけをＯＮさせることにより、センサカセット側１で、パノラマ用カセットホルダ７ａに装着されたことを検知する。

図３には、Ｘ線センサカセットに内蔵させた電気的Ｘ線像検出器が示されている。

この検出器１ａは、Ｘ線受光部１ｐの裏側に設置され、照射されたＸ線を可視光線に変換する発光体（シンチレータ）１ａａと、この発光体１ａａの発光を撮像素子１ａｃの受光面に伝達する光ファイバー１ａｂと、連結タイプの撮像素子１ａｃを設けている。１ｐａは保護ケース、１ｐｂはシール材、１ａｄはベース、１ａｅは撮像素子１ａｃの信号ピンである。

なお、上述したように、このＸ線センサカセット１では、Ｘ線受光部１ｐの上下方向の長さが、パノラマ、セファロの内の長い方のセファロ用の長さとなっており、上記検出器１ａも、これに対応した長さとなっている。

撮像素子１ａｃは、部分撮像素子１ａｃ−１，１ａｃ−２，１ａｃ−３を長手方向に３個連結接続した構成となっており、自身で検知したパノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの撮影モード、あるいは、Ｘ線撮影装置側からの通信データによる撮影モードに対応して、セファロＸ線撮影の場合には、全ての部分撮像素子１ａｃ−１，１ａｃ−２，１ａｃ−３が駆動されるようになっており、パノラマＸ線撮影の場合には、部分撮像素子１ａｃ−１，１ａｃ−２のみ、あるいは、部分撮像素子１ａｃ−２，１ａｃ−３のみが駆動されるようになっている。

このように撮影目的に応じて必要な部分撮像素子のみが駆動されるようになっているので、消費電力の低減、素子の制御の簡素化、制御負担の低減が図れ、また、得られる透過Ｘ線画像データのサイズを必要とするサイズに調整することができる。

図４に、図１のＸ線センサカセットの要部概略構成を示すブロック図を示す。

Ｘ線センサカセット１には、上述した検出器１ａ、単独であるいは装置本体制御部１１と一体となってカセット１内の各回路の動作や装置本体を含む装置全体の動作を制御するＭＰＵ（ＣＰＵ）で構成された制御ユニット１ｂ、入出力ポート１ｃ、ＴＤＩクロック信号を発生させるＴＤＩクロック発生器１ｄ、撮像素子駆動回路１ｅ、Ａ／Ｄ変換器１ｆ、メモリ１ｉ、通信制御回路１ｊ、電源回路１ｋ、コネクタ１ｎ等が設けられ、これらの各回路が図に例示するように接続されている。

このＸ線センサカセット１は、Ｘ線撮影装置のカセットホルダ７ａ、８ｃに着脱交換可能に装着されて使用されるもので、コネクタ１ｎは、装置本体制御部１１から導出された接続ケーブル１５に設けられたコネクタ１５ａによって、本体側と電気的、制御的接続を行っている。また、装置本体制御部１１には、制御部１１や、Ｘ線センサカセット１に制御情報などを入力したり、逆にデータを出力して保存するために、パーソナルコンピュータなどで構成された外部機器３０を接続することができるようになっている。

また、Ｘ線センサカセット１は、内部でＡＤ変換を行ってデジタル信号を出力するようにしてもよいし、装置本体制御部にＡＤ変換器を有し、カセット１からはアナログ信号を出力し、装置側でデジタル信号にしても良い。

このセンサカセット１の特徴は、その内部自身に、上述したＴＤＩクロック発生器１ｄを備え、これに対応させて、ＴＤＩクロック信号の周波数を制御するＴＤＩ周波数制御情報に基づいてＴＤＩクロック発生器１ｄからＴＤＩクロック信号を発生させ、このＴＤＩクロック信号に応じて撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するＴＤＩクロック制御手段１ｂａを制御ユニット１ｂに備え、また、メモリ１ｉには、ＴＤＩ周波数制御情報を記憶させたクロック制御情報格納メモリ１ｉａを備えている点にある。

つまり、このセンサカセットは、自ら、ＴＤＩクロック発生器、ＴＤＩクロック制御手段を備え、Ｘ線撮影装置からＴＤＩクロック信号の供給を受けずに、撮像素子のＴＤＩ制御をすることができる自走モード型のセンサカセットである。したがって、Ｘ線撮影装置本体側に、ＴＤＩクロック発生器がなくとも、ＴＤＩ撮影を実現することができる。これは、Ｘ線撮影装置がＴＤＩ撮影に対応していなくとも、検出器を本発明のものに交換するだけで、ＴＤＩ撮影ができるようになるもので、産業的効果が大きい。

また、このセンサカセット１は、ＴＤＩクロック制御手段１ｂａが、クロック制御情報格納メモリ１ｉａを備えているので、メーカ側で予め記憶させたＴＤＩ周波数制御情報をこのメモリ１ｉａから取り出して、ＴＤＩ制御モードの撮影を行うことができ、便利である。また、このクロック制御情報格納メモリ１ｉａを書換可能とすると、ＴＤＩ周波数制御情報を、製造メーカでの出荷時などに、Ｘ線撮影装置の製品仕様に合うように書き換えることができ、術者は、装置に検出器を装着するだけで、装置本体に合わせたＴＤＩ制御モードの撮影を行うことができ便利である。

制御情報格納メモリ１ｉａは、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭなどで構成するのが好適であるが、格納内容が書き換え可能であって、電源を遮断しても、その内容を保持しているものであれば何でもよい。

さらに、このセンサカセット１では、メモリ１ｉａにＴＤＩ周波数制御情報を複数パターン格納し、この複数パターンから希望のものを選択するクロック選択手段１ｅを設けているので、例えば、センサカセット１を装着したＸ線撮影装置がパノラマＸ線撮影装置の場合には、拡大撮影や上顎洞撮影や顎関節撮影などの制御や、大人、子供などの選択が可能となり、使い勝手が良い。

また、撮像素子１ａｃに生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、ビニング処理を行うと共に、少なくとも標準撮影モードと、それよりも高速での撮影を可能とした高速撮影モードとを選択するモード選択手段１ｍを備え、いずれかのモードを選択的に実行可能としており、それぞれの撮影モードでは、ＴＤＩクロック信号の周波数とビニング処理のための情報とを制御要素にしているので、術者にとって便利であり、それぞれの撮影モードが良好に行える。なお、ビニング処理については、後に説明する。

図５は、図１のＸ線センサカセットに備えられた撮像素子の概略構成を示す図である。

この撮像素子１ａｃは、ＦＦＴタイプ（フルフレームトランスファー型）のＣＣＤイメージセンサで構成されており、Ｃａは受光部を構成するセンサマトリクスであり、水平方向に信号電荷を転送する水平シフトレジスタ部Ｃｂを、上下に複数行形成して構成され、これらの水平シフトレジスタ部Ｃｂに形成されるポテンシャルウエルによって、行及び列に配置されたピクセルｅを形成した構造にしている。

Ｃｃは上下に複数列形成して構成された水平シフトレジスタ部Ｃｂのポテンシャルウエルを一斉に水平方向に並列して転送されて来た電荷像を蓄積させて結合する結合シフトレジスタ、Ｃｄは結合シフトレジスタＣｃから垂直方向にシリアル転送されて来る結合電荷像を、更に垂直方向に蓄積結合させるための出力ウエル、Ｃｅは出力ウエルＣｄから、順次出力されて来る結合された電荷像を更に電圧信号に変換し、センサ信号として出力させる増幅器である。

増幅器Ｃｅから出力されたセンサ信号は、ゼロオフセット補正回路Ｃｆによってゼロ補正された後、ＡＤ変換器１ｆに送出されるようになっている。Ｃｇは、ＣＣＤイメージセンサを構成するシフトレジスタ部、結合シフトレジスタ、出力ウエルなどに、電荷像の転送と、ビニング処理を行うために、ＴＤＩクロック信号を含む必要な制御信号を送出し制御するためのコントローラである。

ここで、本発明に固有の信号電荷をビニング処理すると共に、ＴＤＩクロックを高速化する処理について説明する。

本発明では、例えば高速撮影、すなわち、図１に示す旋回アーム５を高速で旋回させる歯科用等の医療用パノラマＸ線撮影の場合には、撮像素子における電荷像の転送も高速で行うことが要求される。そのため、撮像素子の受光面に蓄積された電荷像を、周波数の速いＴＤＩクロック信号で転送させるが、ＣＣＤセンサで生成された電荷像を電圧変換してセンサ信号として、そのままＡＤ変換器に出力すれば、ＡＤ変換器は、それに見合った速い速度でアナログ信号をデジタル信号に変換する必要があるため、センサの能力も向上させる必要があり、多くの場合には、Ｘ線撮影装置の全体構成の変更を余儀なくされてしまう。

これを解決するためにもっとも容易な手法としては、ＣＣＤセンサからアナログ信号の形で出力されるセンサ信号の一部を間引いて、ＣＣＤセンサからＡＤ変換器に出力されるセンサ信号の出力間隔を軽減することが考えられるが、このような手法で得たセンサ信号はその一部が抜け落ちているために、情報が欠けた粗いデジタル画像になってしまう。

しかるに、本発明において採用しているビニング処理は、このような問題点を解決するもので、画像として重要な情報を抜け落ちさせることなく、ＣＣＤセンサにおける電荷転送を、旋回アームの旋回速度に応じて高速化し、撮影時間を短縮化できるものである。

Ｘ線透過画像が発光体１ａａ（図４参照）に当たると、そこではＸ線が可視光に変換され、その可視光は光ファイバー１ａｂを介して撮像素子１ａｃのセンサマトリクスＣａに電荷像を形成する。かくして、撮像素子１ａｃがＴＤＩクロック信号を受けると、センサマトリクスＣａに生成された電荷像は、ポテンシャルウエルに閉じ込められたまま、最初の列から最終列まで上下一列の状態（以下では、列の信号電荷という）で一斉に転送される（つまり、ＴＤＩ遅延時間積分制御）。

このような列の信号電荷が結合シフトレジスタＣｃに転送されると、ここでは、予め設定されたビニング情報に応じて、複数列の信号電荷を蓄積し、結合する。例えば、ビニング情報が３×３ピクセル、４×４ピクセルをビニングするように設定されている場合には、ここでは、列方向の結合を意味する３個、４個の列の信号電荷を蓄積結合させ、蓄積結合させた電荷像は、次の出力ウエルＣｄに転送される。

結合シフトレジスタＣｃから出力ウエルＣｄに転送される電荷像（以下では、行の信号電荷という）は、例えば、ビニング情報が３×３ピクセル、４×４ピクセルをビニングするように設定されている場合には、ここでは、行方向の結合を意味する３個、４個の行の信号電荷を蓄積結合させる。

結合シフトレジスタＣｃから出力ウエルＣｄへの結合電荷の転送は、結合シフトレジスタにおいて蓄積結合されている１回分の列電荷の転送が終了するまでに順次行われ、出力ウエルＣｄは結合シフトレジスタＣｃから転送されて来た電荷を、行方向のビニング数だけ蓄積し、出力する毎に出力ウエルＣｄに残った電荷を放電させてクリアする動作を繰り返し行うことによって、残存する不要な電荷が、結合シフトレジスタＣｃから順次転送されて来る結合電荷に加算されないようにしている。

このようにして、センサマトリクスＣａから結合シフトレジスタＣｃに転送されて来て、そこでビニング情報によって指定された列方向のビニング数分だけ蓄積された電荷が、出力ウエルＣｄに送られると、結合シフトレジスタＣｃは、列方向のビニング数によって指定された分の列の電荷信号を蓄積し、同じようにして、蓄積結合した列の電荷を順次出力ウエルＣｄに送り、出力ウエルＣｄでは、行方向のビニング数によって指定された数の電荷を蓄積結合させて出力する。

このようなビニング処理では、出力ウエルＣｄは、センサマトリクスＣａのポテンシャルウエルによって閉じ込められて、遅延積分された複数のピクセルを、電荷のままの状態で、１つの新たなピクセルに加算して出力することになるので、出力ウエルＣｄから電圧変換された後、ＡＤ変換器に出力されるセンサ信号の時間間隔は、加算した部分を間引きしたように長くなる。

したがって、後段のＡＤ変換器１ｆには、それほど高速処理は要求されず、ビニング処理の結果、ＣＣＤセンサから出力されるデータの転送速度を既存のＡＤ変換器１ｆの処理能力に予め適合させれば、Ｘ線センサカセット１のＴＤＩ周波数制御情報に含まれる周波数を変えるだけで適用できる。

また、この場合において、最も重要なことは、加算された電荷像には、その構成要素となる電荷像を積分した形で含んでいるので、積分情報であるＸ線透過画像としては情報の漏れはなく、しかもデジタル画像としての総画素数も少なくできるため、データ処理やデータ保存が容易となるなどの利点がある点である。

なお、撮像素子としては、ここに例示したＣＣＤ以外に、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＰｂＩ２、ＴＩＢｒ、ａ−ＳｅやＭＯＳであってもよい。

図６に、図１のＸ線撮影装置の装置本体制御部の要部概略構成を示すブロック図を示す。

この制御部１１には、装置全体の動作制御の中心となるＭＰＵ（ＣＰＵ）で構成された制御ユニット１１ａ、入出力ポート１１ｂ、メモリ１１ｃがあり、その他にＸ線照射制御回路１１ｄ、Ｘ線照射検出回路１１ｅ、Ｘ線発生器１１ｆ、１次スリット幅調整回路１１ｇ、２次スリット幅調整回路１１ｈ、旋回アーム回転検出回路１１ｍ、撮影モード設定回路１１ｒ、検出器種類検出回路１１ｑ、通信制御回路１１ｐ、電源回路１１ｓが設けられており、これらが入出力ポート１１ｂを介して制御ユニット１１ａに接続されている。

また、図５のＸ線センサカセット１を接続するために、接続ケーブル１５のコネクタ１５ｂに対応したコネクタ１１ｔが設けられ、このコネクタ１１ｔには、入出力ポート１１ｂ、通信制御回路１１ｐ、電源回路１１ｓが接続されている。

入出力ポート１１ｂには、種々の操作データを入力するための操作パネル１２、あるいは、同様の入力を本体から離れた位置から入力するためのリモコンボックス１３が接続されている。

この制御部１１は、その内部に、ＴＤＩ制御モードのＸ線撮影に必要なＴＤＩクロック発生器を備えていない。しかしながら、上述のＸ線センサカセット１を着脱可能に装着して、接続ケーブル１５で電気的、制御的に接続する事で、ＴＤＩ制御モードのＸ線撮影を行うことができる。

つまり、本発明のＸ線センサカセットを用いる場合には、ＴＤＩクロック発生器を備えていない既存のＸ線撮影装置であっても、ＴＤＩ制御モードのＸ線撮影を実現することができる。

なお、本発明のＸ線センサカセットは、ＴＤＩ制御モードのＸ線撮影に必要なＴＤＩクロック発生器、ＴＤＩクロック制御手段などを自ら備えている点に特徴があり、その他の構成要素は従来のＸ線センサカセットとほとんど異なるところはない。また、これに対応して、Ｘ線撮影装置側では、ＴＤＩクロック発生器が不要になる点が異なり、その他の構成要素は従来のものとほとんど異なるところはない。

一方、Ｘ線センサカセット側に、ＴＤＩ制御モードのＸ線撮影に必要なＴＤＩクロック発生器、ＴＤＩクロック制御手段などを自ら備えていない場合には、Ｘ線撮影装置側に同様の、ＴＤＩクロック発生器、ＴＤＩクロック制御手段などを設ければ、ＴＤＩ撮影が可能となる。

図７（ａ）は本発明のＸ線センサカセットを用いたパノラマＸ線撮影の概念説明図、（ｂ）はパノラマＸ線画像の一例を示す図、（ｃ）は同じＸ線センサカセットを用いたセファロＸ線撮影の概念説明図、（ｄ）はセファロＸ線画像の一例を示す図である。

本発明のＸ線センサカセットは、パノラマ用カセットホルダに装着すると、図７（ａ）のようにパノラマＸ線撮影を行い、（ｂ）に示すようなパノラマＸ線画像を得ることができ、また、セファロ用カセットホルダに装着すると、（ｃ）のようにセファロ撮影を行い、（ｄ）に示すようなセファロＸ線画像を得ることができる。

なお、図７（ｄ）では、左右だけでなく、上下にも画像が徐々に生成される線が示されているが、これは、セファロＸ線撮影では、上述したように水平方向にＸ線ビームを移動させる場合だけでなく、垂直方向にＸ線ビームを移動させる場合もあることを示しており、本発明のセンサカセットを共通化するという特徴は、この場合にも適用可能なものである。

図８はＸ線発生器回転機構を示すもので、（ａ）はその要部上面図、（ｂ）はその縦断面図である。

図８（ａ）はＸ線発生器回転機構５１を上部から見た所を示しており、この図から、同機構５１は、Ｘ線発生器６全体を角度位置決め可能に駆動するサーボモータ５１ａ、このモータ５１ａに回転駆動されるウォームギヤ５１ｂ、ウォームギヤ５１ｂに噛み合うウォームホイール５１ｃと、これらを載置しているベース５１ｄからなっている。

このウォームホイール５１ｃが、Ｘ線発生器６全体を、旋回アーム５の端部５ａに対して支持している支持軸６ｃに係合しており、Ｘ線発生器回転機構５１は、Ｘ線発生器６を端部５ａに対して、角度位置決め可能に回動させることができる。

図８（ｂ）に示すように、Ｘ線発生器６は、Ｘ線管（Ｘ線発生源）６ａ、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６ｂ、この遮蔽箱６ｂの開口側に設けられたＸ線スリット手段６ｈを備えている。

Ｘ線スリット手段６ｈは、支持機構６ｄ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６ｅ、６ｆをスライド可能に支持する構造になっており、マスク部６ｅ、６ｆ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備え、この双方のマスク部６ｅ、６ｆ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。

図９は、このＸ線スリット手段の外観斜視図である。

支持機構６ｄは、支持板６ｄａと、これに設けられた４つ１組の２組のガイドローラ６ｄｂ、６ｄｃを備えている。ガイドローラ６ｄｂは、マスク部６ｅをスライド可能に支持し、ガイドローラ６ｄｃはマスク部６ｆをスライド可能に支持している。

マスク部６ｅは、ガイドローラ６ｄｂにガイドされるガイド枠６ｅａ、このガイド枠６ｅａに交換可能に嵌め込まれ、所定形状のスリット６ｅｃを備えたマスク板６ｅｂ、このマスク板６ｅｂにスライド力を与える駆動板６ｅｄ、この駆動板６ｅｄ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６ｅｆを備えている。

マスク部６ｆにも、同様のガイド枠６ｆａ、所定形状のスリット６ｆｃを備えたマスク板６ｆｂ、駆動板６ｆｄ、ネジ軸６ｆｅ、サーボモータ６ｆｆを備えている。２種類のサーボモータ６ｅｆ、６ｆｆは、支持板６ｄａに支えられ、さらに、この支持板６ｄａが遮蔽箱６ｂの開口部に取りつけられて、Ｘ線スリット手段６が、Ｘ線管６ａ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。

マスク板６ｅｂ、６ｆｂは、遮蔽箱６ｂ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、６ｇ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線発生器６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６ｇ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つて、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。

図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図９のＸ線スリット手段のスリット選択態様を示している。図において、斜線で示した部分は、Ｘ線ビームが透過していく部分を示している。

図１０（ａ）、（ｂ）では、マスク板６ｅｂ、６ｆｂの相対的位置を変えることで、所望のＸ線ビームを得ることができる。例えば、図１０（ａ）ではパノラマ撮影用のスリットとなっており、また、（ｂ）では、セファロ撮影用のスリットとなっている。

マスク板６ｅｂ、６ｆｂは、交換することができ、例えば、図１０（ｃ）の様なスリット６ｅｃ′、６ｆｃ′を備えるマスク板６ｅｂ′、６ｆｂ′として、より縦長さの小さいパノラマ撮影用スリットを形成することができる。

なお、上述したＸ線スリット手段は、２枚のマスク板を使用し、この２枚のマスク板の重ね合わせにより決定されるスリット形状でＸ線が照射される例を示しているが、一枚のマスク板に数種類のスリット開口を設け、そのマスク板の移動のみによって、スリット形状を決定するようにしてもよいことは言うまでもない。

図１１は、セファロＸ線撮影用カセットホルダ移動機構を示す正面図である。

このセファロＸ線撮影用カセットホルダ移動機構８ｅは、セファロ用アーム８ａの先端に設けられ、セファロ用カセットホルダ８ｃを図の面に垂直な方向にスライドさせるスライド機構８ｅａ、カセットホルダ８ｃにこのスライド方向に駆動力を与えるネジ軸機構８ｅｂ、このネジ軸機構８ｅｂを回動位置決め可能に駆動するサーボモータ８ｅｃ、これらのスライド機構８ｅａ、ネジ軸機構８ｅｂ、サーボモータ８ｅｃを載置したベース８ｅｄからなり、このベース８ｅｄがセファロ用アーム８ａの先端に固定されている。

こうして、セファロ用カセットホルダ８ｃは、移動機構８ｅのネジ軸機構８ｅｂの移動側に固定され、セファロ用アーム８ａに対して、紙面に垂直な方向に位置決め可能にスライドされるようになっている。

このような構造により、この移動機構８ｅは、セファロ撮影時には、Ｘ線発生器６から照射されるＸ線ビームの移動に併せて、Ｘ線センサカセット１を移動させることができる。

セファロ用カセットホルダ８ｃの奥突き当たり部分には、リミット当たり８ｄが設けられ、このリミット当たり８ｄが、Ｘ線センサカセット１のリミットスイッチ１ｒの所定の一方だけをＯＮさせることにより、センサカセット側１で、セファロ用カセットホルダ８ｃに装着されたことを検知する。

なお、このリミット当たりの代わりに、カセットホルダ８ｃに、カセット１が装着されたことを検知するリミットスイッチを備えることができ、その場合、Ｘ線撮影装置側で、カセットホルダ８ｃへのカセット１の装着、つまり、セファロ撮影をすべきことの検知をすることができる。

図１２（ａ）は、本発明のＸ線撮影装置の一例の全体正面図、（ｂ）は、その平面図である。

このＸ線撮影装置５０は、図１に示したもので、Ｘ線発生器６が、旋回アーム５に対して回動し、セファロ撮影時には、旋回アーム５が図１２（ｂ）のような回動位置で停止し、Ｘ線発生器６が回動して、図にＸで示すＸ線ビームを水平移動させながら照射し、これに対応して、セファロ用カセットホルダ８ｃに装着されたＸ線センサカセット１も水平直線移動して、撮影を行う。

図１３（ａ）は、本発明のＸ線撮影装置の他例の全体正面図、（ｂ）は、その平面図である。

このＸ線撮影装置５０Ａは、図１２のＸ線撮影装置５０に比べ、Ｘ線発生器６Ａが、旋回アーム５Ａに対して回動せず、旋回アーム５Ａが支持体４Ａに対して水平移動するようになっている。セファロ撮影時には、旋回アーム５Ａが図のようにＸ線発生器６ＡがＸ線センサカセット１に対面する位置で停止し、パノラマ用のＸ線検出器７Ａは、図１３（ｂ）のように退避位置となる。

この状態で、旋回アーム５Ａが水平移動することで、Ｘ線発生器６Ａは、図にＸで示すＸ線ビームを水平移動させながら照射し、これに対応して、セファロ用カセットホルダ８ｃに装着されたＸ線センサカセット１も水平直線移動して、撮影を行う。

図１４（ａ）は、本発明のＸ線撮影装置の他例の全体正面図、（ｂ）は、その平面図である。

このＸ線撮影装置５０Ａは、図１２のＸ線撮影装置５０に比べ、Ｘ線発生器６Ａが、旋回アーム５Ａに対して回動せず、パノラマ用のＸ線検出器７Ａは、セファロ撮影時には、図１４（ｂ）のような退避位置となる。この状態で、旋回アーム５Ａが旋回することで、Ｘ線発生器６Ａは、図にＸで示すＸ線ビームを水平移動させながら照射し、これに対応して、セファロ用カセットホルダ８ｃに装着されたＸ線センサカセット１も水平直線移動して撮影を行う。

Ｘ線センサカセット１は、上記のいずれのセファロ撮影をする場合も同様に、パノラマ撮影と共用して用いることができ、図１の場合と同様の効果を発揮する。

また、パノラマ用カセットホルダ７ａ、セファロ用カセットホルダ８ｃには、カセット１の装着を検知する検知手段を設けることができ、その場合、装着を検知することで、パノラマ撮影か、セファロ撮影かを判別することができ、これに基づき、関連機器をパノラマ撮影モードか、セファロ撮影モードとすることができる。

なお、この例では、検知手段をパノラマ用カセットホルダ７ａ、セファロ用カセットホルダ８ｃに設ける例を示したが、ホルダそのものにではなく、カセットホルダ近傍の部分に設けてもよい。

一方、Ｘ線センサカセット１側に、パノラマ用カセットホルダ７ａ、セファロ用カセットホルダ８ｃのいずれに装着されたかを検知する検知手段を備えている場合には、センサカセット１からの撮影モード信号により、装置側の撮影モードの設定をすることができ、例えば、Ｘ線スリット手段のスリットを選択させたりすることができる。

図１５は、本発明のＸ線センサカセットとＸ線撮影装置間の信号伝達方法の例を示すもので、（ａ）は赤外線を用いる例を示す図、（ｂ）は電波を用いる例を示す図である。

Ｘ線センサカセット１とＸ線撮影装置５０の本体制御部１１の間の信号送受手段は、既に説明した有線式に限られず、図１５（ａ）に示すように、赤外線を用いるものであってもよい。

この場合、赤外線通信を可能とするために、Ｘ線センサカセット１と本体制御部１１に赤外線制御回路３３ａ、３４ａと、赤外線の送受信部３３ｂ、３４ｂを設けている。

この場合、例えば、パノラマとセファロの場合で、特定の識別コードを送受することによって、いずれのカセットホルダ７ａ、８ｃにＸ線センサカセット１が装着されたかを検知することができる。

また、図１５（ｂ）に示すように、Ｘ線センサカセット１と本体制御部１１に電波制御回路３５ａ、３６ａと、電波の送受信部３５ｂ、３６ｂを設けて、電波によって、信号を送受することもでき、この場合も同様にして、いずれのカセットホルダ７ａ、８ｃにＸ線センサカセット１が装着されたかを検知することができる。

図１６は、従来のフィルム式カセット用のパノラマＸ線撮影用カセットホルダに本発明のＸ線センサカセットを装着して使用する方法を説明するもので、（ａ）はそのカセットホルダの要部外観斜視図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はカセット挿入時の平面図、（ｄ）はカセット装着完了時の平面図である。

このパノラマＸ線撮影用カセットホルダ７ｄは、本発明のＸ線センサカセット１を装着することができるようになっている。一方、フィルム式カセットも装着して使用できるようにするために、カセットホルダ７ｄにはスライド手段７ｄａによって、旋回アーム５の端部５ｂに支持され、この端部５ｂに対してスライド可能となっている。

しかしながら、Ｘ線センサカセット１を装着する場合には、撮影時には、カセット１は、その中心部がちょうど遮蔽板７ｂの２次スリット７ｂａの位置で動かないように固定されている必要があり、そのために、このカセットホルダ７ｄにはカセット固定手段１０が設けられている。

このカセット固定手段１０は、旋回アーム５の端部５ｂにブロック１０ｃによって固定され、先端に雄ネジ１０ｂを形成した固定棒１０ａと、これに対応して、Ｘ線センサカセット１にネジ手段などで取り付けられる取付板１０ｄ、位置決め板１０ｅ、取付板１０ｄに回動自在に嵌挿され、固定棒１０ａの雄ネジ１０ｂにネジ嵌合する雌ネジ１０ｇを内設した固定雌ネジ１０ｆから構成されている。

こうして、図１６（ｃ）に示すように、カセットホルダ７ｄにＸ線センサカセット１を挿入し、更に、奥へ、つまり、図の左の方へ押し込むと、図１６（ｄ）のような状態になり、旋回アーム５の端部５ｂ側に固定された固定棒１０ａの雄ネジ１０ｂが、カセット１に取り付けた固定雌ネジ１０ｆに当接する。この状態で、固定雌ネジ１０ｆを右回りに旋回させると、固定棒１０ａの雄ネジ１０ｂが固定雌ネジ１０ｆの雌ネジ１０ｇに螺合して螺進し、位置決め板１０ｅが固定棒１０ａと取付板１０ｄ間の相対的位置を規制する位置で固定される。

この位置は、図に示すように、カセット１の中心Ａと遮蔽板７ｂの２次スリット７ｂａの中心Ｂとが一致する位置となり、この位置でカセット１は固定されて、パノラマＸ線撮影を好適に行うことができる。

また、図示するように、カセットホルダ７ｄに、カセット１が締結状態となった際にオンとなり、Ｘ線センサカセット１がカセットホルダ７ｄに完全装着されたことを検知するリミットスイッチ７ｅを備えることができ、その場合、Ｘ線撮影装置側で、カセットホルダ７ｄへのカセット１の装着、つまり、パノラマ撮影をすべきことの検知をすることができる。

図１７（ａ）は、こうして固定されたカセット固定手段１０の要部詳細図である。

これを見ると、固定棒１０ａの雄ネジ１０ｂが固定雌ネジ１０ｆの雌ネジ１０ｇに螺合し、位置決め板１０ｅが固定棒１０ａと取付板１０ｄ間の相対的位置を規制していることがよく解る。

図１７（ｂ）は、カセット固定手段の他例の要部断面図である。

この固定手段では、取付板１０ｄには、固定雌ネジ１０ｆではなく、嵌合穴１０ｊを設け、この嵌合穴１０ｊの所定位置に、プランジャ１０ｐの先端が突出するように設けた固定ブッシュ１０ｈを固設している。

一方、固定棒１０ａの先端は雄ネジではなく、嵌合穴１０ｊに対応させた嵌合端１０ｒとなっており、プランジャ１０ｐの突出位置に合わせて外周に位置合わせ溝１０ｑが形成されている。

このような構成であっても、図から解るように、Ｘ線センサカセット１をカセット１の中心Ａと遮蔽板７ｂの２次スリット７ｂａの中心Ｂとが一致するように固定させることができる。

図１８は、カセット固定手段の他例の要部断面図である。

この場合、カセットホルダ７ｄには、所定の窓１０ｓが形成され、ここから装着したＸ線センサカセット１の裏側を覗き見ることができるようになっている。一方、センサカセット１の、この窓１０ｓに対応する位置には、反射部材１０ｔが貼り付けてある。また、旋回アーム５の端部５ｂの窓１０ｓに対応した位置には、発光素子と受光素子を備えた検出センサ１０ｕが設けてある。

こうして、カセットホルダ７ｄに装着されたセンサカセット１の反射部材１０ｔを検出センサ１０ｕで読み取って、センサカセット１の位置を検出し、所定位置で、カセットホルダ７ｄをスライド駆動させているサーボモータを停止させて位置決めをすることもできる。

なお、図１６、１７、１８で説明したパノラマ用カセットホルダ７ｄは、本発明のセファロと共用できるようにしたＸ線センサカセット１が装着するために、そのカセット装着部の縦長さが長くなるように改造したものであるが、従来のフィルム式カセット用カセットホルダをそのまま用いる場合には、適宜アダプターを用いるとよい。

これより、本発明のＸ線撮影装置の他の特徴について、さらに説明する。

図１９（ａ）は、本発明のＸ線撮影装置の他例の全体正面図、（ｂ）は、その平面図である。

このＸ線撮影装置５０Ｃは、図１２のＸ線撮影装置５０とほとんど同じ構成であるが、図示したようにセファロ撮影を行う場合には、Ｘ線発生器６に内蔵され、Ｘ線ビームＸを発生させるＸ線管６ｄが図の位置で固定されて回転も移動もせず、代わりに、図８、９、１０で説明したように、Ｘ線スリット手段６ｈを用いマスク板６ｅｂ，６ｆｂの組み合わせ（図１０（ｂ））と移動によって、Ｘ線発生器６から、セファロＸ線撮影用頭部固定装置８ａへ向けて照射されるＸ線ビームの照射範囲と方向、照射方向移動速度が制御可能となっている。

また、セファロＸ線撮影用頭部固定装置８ａのＸ線発生器６側には、固定装置８ａに固定された被写体にＸ線ビームＸが照射される前に、一次スリット６ｃで制限されたＸ線ビームＸを更に制限する二次スリット８ｅを備えた二次スリット部材８ｄと、この二次スリット部材８を位置、速度制御可能に平行移動させる二次スリット移動モータ８ｆを備えている。

なお、この例では、二次スリット移動モータ８ｆは、セファロ用カセットホルダ８ｃから延出した部材に固定され、二次スリット部材８をセファロ用カセットホルダ８ｃに対して相対的に移動させるようにしている。

しかしながら、セファロ用アーム８ａから支持部材（不図示）を延出させ、この支持部材に二次スリット移動モータ８ｆに固定して、セファロ用カセットホルダ８ｃとは独立に、二次スリット部材８を平行移動させるようにしてもよい。

また、セファロ用カセットホルダ８ｃは、Ｘ線センサカセット１を保持した状態で平行移動されるものであるが、ここでは、そのセファロ用カセットホルダ８ｃを位置、速度制御可能に平行移動させるカセット移動モータ８ｇが示されている。

このＸ線撮影装置５０Ｃは、図示したようにＸ線発生器６とＸ線センサカセット１とは、被写体固定手段８ｂを挟むように設けられ、この被写体固定手段８ｂに固定された被写体Ｏに、Ｘ線発生器６、より詳しくはＸ線管６ｄを固定し、１次スリット６ｃ、２次スリット８ｅ、Ｘ線センサカセット１を同期移動させることで、Ｘ線発生器６から照射されるＸ線ビームＸとＸ線センサカセット１とを同方向Ｄに同期移動させながらＸ線ビームＸを照射走査し、被写体ＯのＸ線画像をデジタルデータとして得ることができる。

したがって、照射中心であるＸ線管が固定されているので、中心振れのないＸ線ビームの照射走査をすることができ、より鮮明にＸ線撮影をすることができる。

図２０は、図１９のＸ線撮影装置におけるセファロＸ線撮影の方法の一例を示す説明図である。この図を用いて、セファロＸ線撮影時のＸ線ビームの走査方法について説明する。

図において、それぞれの符号の後に角括弧内に示した数字の「１」、「２」は、同期移動の初期位置と、終了位置を示しており、また、Ｘ線ビームＸ１は１次スリット６ｊ（図９のマスク板６ｅｂ，６ｆｂの組み合わせで形成されるセファロ撮影用スリットをいう。また、これらのマスク板６ｅｂ，６ｆｂの組み合わせを「一次スリット部材６ｉ」と呼ぶ。）で形成される細隙ビーム、Ｘ線ビームＸ２は２次スリット８ｅで形成される細隙ビームを示している。

Ｄ１は１次スリット６ｉの初期位置［１］と終了位置［２］との中心線間の距離であって、その同期移動の移動方向Ｄの移動距離、Ｄ２は同様に２次スリット８ｅの初期位置［１］から終了位置［２］までの同期移動の移動方向Ｄの移動距離、Ｄ３は同様にＸ線センサカセット１の初期位置［１］から終了位置［２］までの同期移動の移動方向Ｄの移動距離を示している。

これに関連し、Ｌ１は、固定されたＸ線管６ｄを起点とした、Ｘ線ビームの照射中心線方向の１次スリット６ｊの位置を示す距離、Ｌ２は同様に２次スリット８ｅの位置を示す距離、Ｌ３も同様にＸ線センサカセット１の位置を示す距離である。

この図において、Ｘ線管６ｄの位置を固定し、１次スリット６ｊ、２次スリット８ｅ、Ｘ線センサカセット１を同期移動させ、Ｘ線ビームＢ２が被写体を走査しながら、Ｘ線センサカセット１に受光されるようにするには、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と移動距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３との間に以下のような関係が成り立つ必要がある。

距離Ｌ１：距離Ｌ２：距離Ｌ３＝移動距離Ｄ１：移動距離Ｄ２：移動距離Ｄ３

つまり、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は機械的に固定されているので、１次スリット６ｊ、２次スリット８ｅ、Ｘ線センサカセット１の移動距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の間に常に上記関係が成り立つように同期移動させればよい。

本発明のＸ線センサカセットとこれを用いるＸ線撮影装置の一例の外観正面図 （ａ）図１のＸ線センサカセットの外観斜視図、（ｂ）そのＡ矢視図、（ｃ）Ｘ線検出部の縦断面図 図１のＸ線センサカセットに内蔵させた電気的Ｘ線像検出器の分解斜視図 図１のＸ線センサカセットの要部概略構成を示すブロック図 図１のＸ線センサカセットに備えられた撮像素子の概略構成を示す図 図１のＸ線撮影装置の装置本体制御部の要部概略構成を示すブロック図 （ａ）本発明に適用されるＸ線センサカセットを用いたパノラマＸ線撮影の概念説明図、（ｂ）パノラマＸ線画像の一例を示す図、（ｃ）同じＸ線センサカセットを用いたセファロＸ線撮影の概念説明図、（ｄ）セファロＸ線画像の一例を示す図 本発明に適用されるＸ線発生器回転機構を示すもので、（ａ）はその要部上面図、（ｂ）はその縦断面図 本発明に適用されるＸ線スリット手段の外観斜視図 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図９のＸ線スリット手段のスリット選択態様を示す図 本発明に適用されるセファロＸ線撮影用カセットホルダ移動機構を示す正面図 （ａ）本発明のＸ線撮影装置の一例の全体正面図、（ｂ）その平面図 （ａ）本発明のＸ線撮影装置の他例の全体正面図、（ｂ）その平面図 （ａ）本発明のＸ線撮影装置の他例の全体正面図、（ｂ）その平面図 本発明のＸ線センサカセットとＸ線撮影装置間の信号伝達方法の例を示すもので、（ａ）は赤外線を用いる例を示す図、（ｂ）は電波を用いる例を示す図 従来のフィルム式カセット用のパノラマＸ線撮影用カセットホルダに本発明のＸ線センサカセットを装着して使用する方法を説明するもので、（ａ）はそのカセットホルダの要部外観斜視図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はカセット挿入時の平面図、（ｄ）はカセット装着完了時の平面図 （ａ）図１６に示されたカセット固定手段の要部詳細図、（ｂ）カセット固定手段の他例の要部断面図 カセット固定手段の他例の要部断面図 （ａ）本発明のＸ線撮影装置の他例の全体正面図、（ｂ）その平面図 図１９のＸ線撮影装置におけるセファロＸ線撮影の方法の一例を示す説明図

符号の説明

１ Ｘ線センサカセット
１ａｃ 撮像素子
１ａｃ−１〜１ａｃ−３ 部分撮像素子
１ｂａ ＴＤＩクロック制御手段
１ｄ ＴＤＩクロック発生器
１ｎ 検知手段
２ 基台
３ 支柱
４ 支持体
５ 旋回アーム
６ Ｘ線発生器
６ａ Ｘ線管（Ｘ線発生源）
６ｈ Ｘ線スリット手段
６ｉ 一次スリット部材
６ｊ 一次スリット
７ Ｘ線検出部
７ａ パノラマ用カセットホルダ
８ セファロ装置
８ａ セファロ用アーム
８ｂ セファロ用頭部固定装置
８ｃ セファロ用カセットホルダ
８ｄ 二次スリット部材
８ｅ 二次スリット
８ｆ 二次スリット移動モータ
８ｇ カセット移動モータ
Ｏ 被写体
Ｘ Ｘ線ビーム

Claims (7)

1. パノラマＸ線撮影と、セファロＸ線撮影のいずれもが可能なＸ線撮影装置に使用され、Ｘ線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたＸ線センサカセットであって、
   パノラマＸ線撮影用のカセットホルダ及びセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれにも着脱可能に装着できるようになっており、
   Ｘ線透過画像を生成し、セファロＸ線撮影に必要な長さの撮像素子と、ＴＤＩクロック信号を発生させるＴＤＩクロック発生器と、ＴＤＩクロック信号の周波数を制御するＴＤＩ周波数制御情報に基づいて上記ＴＤＩクロック発生器からＴＤＩクロック信号を発生させ、このＴＤＩクロック信号に応じて上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するＴＤＩクロック制御手段とを備え、
   上記ＴＤＩクロック制御手段の制御モードをパノラマＸ線撮影モード、セファロＸ線撮影モードのいずれかに切換設定する設定手段を備えたことを特徴とするＸ線センサカセット。
2. 請求項１において、
   Ｘ線センサカセットが、パノラマＸ線撮影用カセットホルダ又はセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれかに装着されたかを検知する検知手段を備え、
   該検知手段は、Ｘ線センサカセットの前記Ｘ線撮影装置との電気的な接続又は機械的な接続によりパノラマＸ線撮影用のカセットホルダ及びセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれに装着されたかを検知するものであることを特徴とするＸ線センサカセット。
3. 請求項１、２のいずれかにおいて、
   前記撮像素子は、複数の部分撮像素子を連結して構成され、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっていることを特徴とするＸ線センサカセット。
4. 請求項１に記載のＸ線センサカセットを備え、
   パノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に必要なＸ線ビームを透過させるＸ線スリット手段をＸ線発生器に備え、
   Ｘ線センサカセットが、パノラマＸ線撮影用のカセットホルダ又はセファロＸ線撮影用のカセットホルダのいずれに装着されたかを検知する検知手段をＸ線撮影装置本体に備え、
   このＸ線スリット手段は、前記検知手段からの判別信号を受けて、スリットをパノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に形成するようにしたことを特徴とするＸ線撮影装置。
5. 請求項２に記載のＸ線センサカセットを備え、
   パノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に必要なＸ線ビームを透過させるＸ線スリット手段をＸ線発生器に備え、
   このＸ線スリット手段は、前記Ｘ線センサカセットの検知手段からの判別信号を受けて、前記スリットをパノラマＸ線撮影用、セファロＸ線撮影用に形成するようにしたことを特徴とするＸ線撮影装置。
6. 請求項４または５に記載のＸ線撮影装置において、
   前記撮像素子は、複数の部分撮像素子を連結して構成され、パノラマＸ線撮影か、セファロＸ線撮影かの撮影モードに対応して必要な部分撮像素子だけが選択駆動されるようになっていることを特徴とするＸ線撮影装置。
7. 請求項４〜６のいずれかにおいて、
   Ｘ線ビームを発生させるＸ線管を前記Ｘ線発生器内に固定し、
   前記Ｘ線スリット手段によってセファロＸ線撮影用に形成されたスリットと、前記セファロＸ線撮影用頭部固定装置の前記Ｘ線発生器側に設けられた二次スリットと、前記Ｘ線センサカセットとを同方向に同期移動させながら、前記Ｘ線ビームを前記セファロＸ線撮影用頭部固定装置に固定された被写体に走査してセファロＸ線撮影を行うようにしたことを特徴とするＸ線撮影装置。

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