JP2007155652A - 放射線観察装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線源を大型化することなく、短い撮像時間で画像を取得する。
【解決手段】放射線を出射する放射線源2と、該放射線源2から出射された放射線を可視光に変換する複数の波長変換手段8,9,10と、これら波長変換手段8,9,10により変換された可視光を撮像する撮像手段5とを備え、波長変換手段8,9,10が、放射線の経路に沿って間隔をあけて配置されている放射線観察装置1を提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】放射線を出射する放射線源2と、該放射線源2から出射された放射線を可視光に変換する複数の波長変換手段8,9,10と、これら波長変換手段8,9,10により変換された可視光を撮像する撮像手段5とを備え、波長変換手段8,9,10が、放射線の経路に沿って間隔をあけて配置されている放射線観察装置1を提供する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、放射線観察装置に関するものである。
従来、X線等の放射線を利用した検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この特許文献1の検査装置は、シンチレータによって変換された可視光をプリズムにより偏向し、可視光を撮像するCCDをX線の放射角外に配置することにより、CCDが焼付現象を起こすことを防止してCCDの寿命を向上させることとしている。
特開平11−231056号公報
この特許文献1の検査装置は、シンチレータによって変換された可視光をプリズムにより偏向し、可視光を撮像するCCDをX線の放射角外に配置することにより、CCDが焼付現象を起こすことを防止してCCDの寿命を向上させることとしている。
しかしながら、上記特許文献1に開示されている検査装置では、X線源から出射されたX線の一部がシンチレータによって可視光に変換されるが、残りのX線はシンチレータおよびプリズムを透過する。したがって、CCDに検出される可視光は、X線源から出射されたX線の一部によるものに留まり、観察のための十分な光量の可視光がCCDに蓄積されるのに長時間を要するという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、放射線源を大型化することなく、短い撮像時間で画像を取得することができる放射線観察装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、放射線を出射する放射線源と、該放射線源から出射された放射線を可視光に変換する複数の波長変換手段と、これら波長変換手段により変換された可視光を撮像する撮像手段とを備え、前記波長変換手段が、放射線の経路に沿って間隔をあけて配置されている放射線観察装置を提供する。
本発明は、放射線を出射する放射線源と、該放射線源から出射された放射線を可視光に変換する複数の波長変換手段と、これら波長変換手段により変換された可視光を撮像する撮像手段とを備え、前記波長変換手段が、放射線の経路に沿って間隔をあけて配置されている放射線観察装置を提供する。
本発明によれば、放射線源から発せられた放射線は、波長変換手段により可視光に変換された後、撮像手段によって撮像され、放射線画像が構成される。この場合に、1つの波長変換手段によって可視光に変換されることなく透過した放射線は、放射線の経路上に配置されている他の波長変換手段に入射され可視光に変換される。すなわち、1つの波長変換手段を通過することによって、その波長変換手段によっては可視光に変換されなかった放射線部分が捨てられることなく次の波長変換手段によって可視光に変換されていくので、放射線源からの放射線を無駄なく利用することができる。1つの波長変換手段によって変換された可視光は、他の波長変換手段との間隔位置から取り出されることにより、それぞれ撮像手段により撮像される。これにより、放射線の変換効率を向上し、放射線源の大きさを変えることなく明るい画像を取得することができ、あるいは、所定の明るさの画像を取得するのに必要な撮像時間を短縮することが可能となる。
上記発明においては、前記波長変換手段の間に、前段の波長変換手段により変換された可視光を放射線から分岐する偏向手段が配置されていることが好ましい。
偏向手段の作動により、波長変換手段により変換された可視光が放射線から分岐されて撮像手段により撮像される。可視光を分岐された放射線はさらに後段の他の波長変換手段において可視光に変換され撮像手段により検出される。これにより、撮像手段が放射線に晒されることを防止して、撮像手段の劣化を防止しつつ、波長変換手段により変換された可視光を撮像することができる。
偏向手段の作動により、波長変換手段により変換された可視光が放射線から分岐されて撮像手段により撮像される。可視光を分岐された放射線はさらに後段の他の波長変換手段において可視光に変換され撮像手段により検出される。これにより、撮像手段が放射線に晒されることを防止して、撮像手段の劣化を防止しつつ、波長変換手段により変換された可視光を撮像することができる。
また、上記発明においては、前記複数の波長変換手段により変換された可視光を合波する合波光学系を備え、前記撮像手段が、前記合波光学系により合波された可視光を撮像することとしてもよい。
このようにすることで、複数の波長変換手段により変換された可視光を合波して単一の撮像手段により検出することができる。これにより、撮像手段の数を少なくして、コストを低減することができる。
このようにすることで、複数の波長変換手段により変換された可視光を合波して単一の撮像手段により検出することができる。これにより、撮像手段の数を少なくして、コストを低減することができる。
また、上記発明においては、前記複数の波長変換手段が、放射線を略同一の波長帯域の可視光に変換することとしてもよい。
このようにすることで、複数の波長変換手段から略同一波長帯域の可視光が出射されるので、放射線から可視光への変換効率を向上して、明るい画像を取得し、あるいは、撮像時間を低減することができる。
このようにすることで、複数の波長変換手段から略同一波長帯域の可視光が出射されるので、放射線から可視光への変換効率を向上して、明るい画像を取得し、あるいは、撮像時間を低減することができる。
また、上記発明においては、前記複数の波長変換手段が、放射線を異なる波長帯域の可視光に変換することとしてもよい。
このようにすることで、複数の波長変換手段から広い波長帯域に及ぶ可視光を出射することができ、カラーCCD等の撮像手段を効率的に使用して解像度の高い画像を取得することが可能となる。
このようにすることで、複数の波長変換手段から広い波長帯域に及ぶ可視光を出射することができ、カラーCCD等の撮像手段を効率的に使用して解像度の高い画像を取得することが可能となる。
本発明によれば、放射線源を大型化することなく、明るい画像を取得でき、あるいは短い撮像時間で画像を取得することができるという効果を奏する。
以下、本発明の第1の実施形態に係る放射線観察装置1について、図1を参照して説明する。
本実施形態に係る放射線観察装置1は、図1に示されるように、X線源(放射線源)2と、該X線源2から発せられたX線を可視光に変換する波長変換部3と、該波長変換部3により変換された可視光を合波する合波光学系4と、該合波光学系4により合波された可視光を検出するCCDカメラ5とを備えている。図中符号6は、X線源2とCCDカメラ5とに接続されたコントローラ、符号7はコントローラ6に接続されたビューワである。また、符号20は、放射線遮蔽用のカバーである。
本実施形態に係る放射線観察装置1は、図1に示されるように、X線源(放射線源)2と、該X線源2から発せられたX線を可視光に変換する波長変換部3と、該波長変換部3により変換された可視光を合波する合波光学系4と、該合波光学系4により合波された可視光を検出するCCDカメラ5とを備えている。図中符号6は、X線源2とCCDカメラ5とに接続されたコントローラ、符号7はコントローラ6に接続されたビューワである。また、符号20は、放射線遮蔽用のカバーである。
前記波長変換部3は、図1に示されるように、X線源2から発せられるX線の経路に沿って、X線の進行方向に間隔をあけて配置される複数(図1においては3枚)のシンチレータ(波長変換手段)8,9,10と、該シンチレータ8,9,10の後段にそれぞれ配置されるプリズム11,12,13とを備えている。
各シンチレータ8,9,10は、例えば、入射されたX線を略同一の波長帯域の可視光に変換するようになっている。
プリズム11,12,13は、シンチレータ8,9,10により変換された可視光の光軸に対して傾斜配置された反射面11a,12a,13aを有し、該反射面11a,12a,13aにおいてシンチレータ8,9,10により変換された可視光を反射する一方、シンチレータ8,9,10により変換されずに残ったX線を透過させるようになっている。プリズム11,12,13としては、例えば、信越石英社製の合成石英ガラスからなり、耐放射線性を有しているものが採用されてもよい。
プリズム11,12,13は、シンチレータ8,9,10により変換された可視光の光軸に対して傾斜配置された反射面11a,12a,13aを有し、該反射面11a,12a,13aにおいてシンチレータ8,9,10により変換された可視光を反射する一方、シンチレータ8,9,10により変換されずに残ったX線を透過させるようになっている。プリズム11,12,13としては、例えば、信越石英社製の合成石英ガラスからなり、耐放射線性を有しているものが採用されてもよい。
本実施形態において、プリズム11,12,13の反射面11a,12a,13aは入射されてきた可視光を90°偏向させて略水平方向に反射するように配置されている。
前記合波光学系4は、複数のプリズム11,12,13により反射された可視光を集光する集光レンズ14,15,16と、該集光レンズ14,15,16により集光された可視光を合波するミラー17およびハーフミラー18,19とを備えている。
前記CCDカメラ5は、例えば、モノクロCCDカメラである。
前記合波光学系4は、複数のプリズム11,12,13により反射された可視光を集光する集光レンズ14,15,16と、該集光レンズ14,15,16により集光された可視光を合波するミラー17およびハーフミラー18,19とを備えている。
前記CCDカメラ5は、例えば、モノクロCCDカメラである。
前記コントローラ6は、X線源のオンオフとCCDカメラ5の撮像タイミングとを同期制御するとともに、CCDカメラ5により取得されたX線画像を処理してビューワ7に出力するようになっている。
このように構成された本実施形態に係る放射線観察装置1の作用について説明する。
本実施形態に係る放射線観察装置1によれば、X線源2から発せられたX線は、最初のシンチレータ8に入射されることにより、その一部が可視光に変換され、発生した可視光はシンチレータ8の背面側から出射される。
本実施形態に係る放射線観察装置1によれば、X線源2から発せられたX線は、最初のシンチレータ8に入射されることにより、その一部が可視光に変換され、発生した可視光はシンチレータ8の背面側から出射される。
そして、シンチレータ8から出射された可視光は該シンチレータ8の後段に配置されている最初のプリズム11により偏向される。また、最初のシンチレータ8により変換されなかった残りのX線は、プリズム11を透過して進行する。これにより、最初のシンチレータ8によって変換された可視光が、最初のシンチレータ8により変換されなかった残りのX線から分岐される。
最初のシンチレータ8により可視光に変換されなかった他のX線部分は最初のシンチレータ8および最初のプリズム11を透過して第2のシンチレータ9に入射される。
第2のシンチレータ9においても、入射されたX線の内の一部が可視光に変換され、第2のプリズム12により偏向されて分岐され、残りのX線が第2のプリズム12を透過して第3のシンチレータ10に入射される。第3のシンチレータ10および第3のプリズム13においても同様である。
そして、各シンチレータ8,9,10によりX線から変換された可視光は、それぞれ集光レンズ14,15,16により集光され、ミラー17およびハーフミラー18,19によって合波されてCCDカメラ5により撮像される。
第2のシンチレータ9においても、入射されたX線の内の一部が可視光に変換され、第2のプリズム12により偏向されて分岐され、残りのX線が第2のプリズム12を透過して第3のシンチレータ10に入射される。第3のシンチレータ10および第3のプリズム13においても同様である。
そして、各シンチレータ8,9,10によりX線から変換された可視光は、それぞれ集光レンズ14,15,16により集光され、ミラー17およびハーフミラー18,19によって合波されてCCDカメラ5により撮像される。
このように、本実施形態に係る放射線観察装置1によれば、単一のシンチレータ8およびプリズム11により変換されなかったX線がそのままプリズム11を透過して捨てられてしまうのを防止し、複数のシンチレータ8,9,10およびプリズム11,12,13によって回収することができる。すなわち、CCDカメラ5においては、3対のシンチレータ8,9,10およびプリズム11,12,13により分岐された可視光が合波光学系4によって合波された状態で撮像されるので、短い照射時間でも、明るいX線画像を取得することができるという利点がある。
その結果、X線を患者に照射する場合には、患者をX線に晒す時間を短縮することができ、また、ある程度の照射時間を確保できる観察対象物に対しては、より明るいX線画像を取得することができる。
また、本実施形態においては、シンチレータ8,9,10により変換された可視光を偏向するプリズム11,12,13として耐放射線性を有するプリズム11,12,13を採用しているので、シンチレータ8,9,10により可視光に変換されることなく残ったX線をプリズム11,12,13に通過させても、プリズム11,12,13が劣化することが防止され、耐久的な使用が可能となる。
また、本実施形態においては、シンチレータ8,9,10により変換された可視光を偏向するプリズム11,12,13として耐放射線性を有するプリズム11,12,13を採用しているので、シンチレータ8,9,10により可視光に変換されることなく残ったX線をプリズム11,12,13に通過させても、プリズム11,12,13が劣化することが防止され、耐久的な使用が可能となる。
この場合において、プリズム11,12,13によりX線の経路から分岐された可視光をCCDカメラ5により撮像するので、CCDカメラ5がX線に晒されることが防止され、CCDカメラ5として、耐放射線性の低い通常のディジタルカメラを使用することが可能となる。その結果、装置を安価に構成することができるという利点がある。
なお、本実施形態においては、プリズム11,12,13が、入射された可視光を略水平方向に偏向するので、プリズム11,12,13に対向して配置される合波光学系4の集光レンズ14,15,16、ミラー17、ハーフミラー18,19およびCCDカメラ5が上向きになることを回避して、これらの光学部品に塵埃が積もることを防止できる。その結果、光学部品の清掃を頻繁に行うことなく、継続的に使用することができるという利点がある。なお、これらの光学部品を横向きに配置することに代えて、斜め下向きに配置することとしてもよい。また、シンチレータ8,9,10は蛍光板でもよい。
また、本実施形態においては、シンチレータ8,9,10およびプリズム11,12,13を3セット直列に設けることとしたが、これに代えて、2セットまたは4セット以上設けることにしてもよい。シンチレータ8,9,10を通過する毎に、可視光への変換が行われて、後段に入射されるX線の線量が低下するので、X線を有効な可視光として回収し得る最大限の数だけ設けることにすればよい。
また、本実施形態においては、検出する放射線としてX線を例示したが、これに代えて、他の放射線を検出する放射線観察装置1に適用することとしてもよい。
また、本実施形態においては、3個のプリズム11,12,13によりそれぞれ分岐された可視光を、合波光学系4により合波して単一のCCDカメラ5により撮像することとしたが、これに代えて、図2に示されるように、3個のプリズム11,12,13全てにCCDカメラ5a,5b,5cを対向させて配置し、各CCDカメラ5a,5b,5cにより撮像された画像信号を電気的に合成することとしてもよい。この場合においても、CCDカメラ5a,5b,5cの撮像面が真横、斜め下方あるいは真下に向かうように配置することが好ましい。これにより、塵埃が撮像面に付着することを防止できる。
また、本実施形態においては、3個のプリズム11,12,13によりそれぞれ分岐された可視光を、合波光学系4により合波して単一のCCDカメラ5により撮像することとしたが、これに代えて、図2に示されるように、3個のプリズム11,12,13全てにCCDカメラ5a,5b,5cを対向させて配置し、各CCDカメラ5a,5b,5cにより撮像された画像信号を電気的に合成することとしてもよい。この場合においても、CCDカメラ5a,5b,5cの撮像面が真横、斜め下方あるいは真下に向かうように配置することが好ましい。これにより、塵埃が撮像面に付着することを防止できる。
この場合において、耐放射線性のCCDカメラ5cを使用する場合には、図3に示されるように、最後段のプリズム13は不要となり、X線の経路に沿ってシンチレータ10の後段に耐放射線性のCCDカメラ5cを隣接配置することとしてもよい。
また、本実施形態においては、直列に配置した3セットのシンチレータ8,9,10およびプリズム11,12,13として、X線を略同一の波長帯域の可視光に変換するものを採用したが、これに代えて、それぞれ異なる波長帯域の可視光に変換するものとしてもよい。この場合には、CCDカメラ5として、カラーCCDカメラを使用することが有効である。
すなわち、例えば、最初のシンチレータ8においてX線を赤色の可視光に変換し、次のシンチレータ9においてX線を緑色の可視光に変換し、最後尾のシンチレータ10においてX線を青色の可視光に変換する。これにより、X線から赤色、緑色および青色の可視光を回収することができ、カラーCCDカメラ5の各色に感度のある全ての画素を有効に利用して、解像度の高い鮮明な画像を取得することができる。この場合に、各シンチレータ8,9,10の変換効率を調節することにより、赤色、緑色および青色の可視光の強度を調節することとすればよい。
また、本実施形態においては、偏向手段としてプリズムを採用したが、これに代えて、光ファイバやミラーを採用することにしてもよい。
また、本実施形態においては、偏向手段としてプリズムを採用したが、これに代えて、光ファイバやミラーを採用することにしてもよい。
1 放射線観察装置
2 X線源(放射線源)
5,5a,5b,5c CCDカメラ(撮像手段)
8,9,10 シンチレータ(波長変換手段)
11,12,13 プリズム(偏向手段)
17 ミラー(合波光学系)
18,19 ハーフミラー(合波光学系)
2 X線源(放射線源)
5,5a,5b,5c CCDカメラ(撮像手段)
8,9,10 シンチレータ(波長変換手段)
11,12,13 プリズム(偏向手段)
17 ミラー(合波光学系)
18,19 ハーフミラー(合波光学系)
Claims (5)
- 放射線を出射する放射線源と、
該放射線源から出射された放射線を可視光に変換する複数の波長変換手段と、
これら波長変換手段により変換された可視光を撮像する撮像手段とを備え、
前記波長変換手段が、放射線の経路に沿って間隔をあけて配置されている放射線観察装置。 - 前記波長変換手段の間に、前段の波長変換手段により変換された可視光を放射線から分岐する偏向手段が配置されている請求項1に記載の放射線観察装置。
- 前記複数の波長変換手段により変換された可視光を合波する合波光学系を備え、
前記撮像手段が、前記合波光学系により合波された可視光を撮像する請求項1または請求項2に記載の放射線観察装置。 - 前記複数の波長変換手段が、放射線を略同一の波長帯域の可視光に変換する請求項1から請求項3のいずれかに記載の放射線観察装置。
- 前記複数の波長変換手段が、放射線を異なる波長帯域の可視光に変換する請求項1から請求項3のいずれかに記載の放射線観察装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005354623A JP2007155652A (ja) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | 放射線観察装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111474568A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-07-31 | 江苏万略医药科技有限公司 | 一种智能化放射物质平衡分析方法 |
-
2005
- 2005-12-08 JP JP2005354623A patent/JP2007155652A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111474568A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-07-31 | 江苏万略医药科技有限公司 | 一种智能化放射物质平衡分析方法 |
CN111474568B (zh) * | 2020-05-22 | 2024-04-16 | 江苏万略医药科技有限公司 | 一种智能化放射物质平衡分析方法 |
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