JP2008309705A - コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャン領域中心から離れた部分の画質を低下させずにスキャン領域を拡大する。
【解決手段】 Ｘ線源１と、Ｘ線検出器４と、被検体２を載置してＸ線源のＸ線光軸Ｌに直交する方向の回転軸Ｃを回転させる回転手段５，６とを有するコンピュータ断層撮影装置において、前記Ｘ線検出器４を、検出面４ａに沿ってＸ線光軸Ｌと直交する方向で、かつ、Ｘ線検出器４の端部が一部重なり、前記Ｘ線源から放射された連続した広いＸ線ビーム全体を検出する複数の検出器位置に位置決めする検出器移動機構８と、被検体が載置される回転軸をＸ線光軸から離れた位置に位置決めさせる回転軸移動機構７と、回転軸を回転させつつ、各回転位置毎に各検出器位置に位置決めされたＸ線検出器で検出される透過画像を収集するスキャン制御部９Ｂと、収集された多数の透過画像から被検体の３次元画像を再構成する再構成処理部９Ｃとを備えたコンピュータ断層撮影装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフセットスキャンを改良し、同じ拡大率を保った状態でスキャン領域を拡大できるコンピュータ断層撮影装置に関する。

近年、小型電子部品等を高分解能で検査する産業用の高分解能型コンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ装置と呼ぶ）が開発されている。

この高分解能型ＣＴ装置は、Ｘ線管と２次元的なＸ線検出器との間に被検体を配置し、Ｘ線管から被検体に向けてＸ線ビームを放射するとともに被検体を回転させ、当該被検体の多方向から透過してくるコーン状Ｘ線ビームをＸ線検出器で検出し、被検体の多数の透過画像（透過データ）を収集する（通常スキャンともいう）。そして、収集された多数の透過画像を再構成し、被検体の３次元画像（多数の断面像）を得ている。

このコーンビームの再構成は、フェルドカンプ デイビス アンド クレス（Feldkamp，Davis and Kress） １９８４（非特許文献１）に記載されている再構成方法が用いられる。この再構成方法は、フィルター補正逆投影法（ＦＢＰ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法）の一種であって、立体的に逆投影するものである。

図７はノーマルスキャン方式を採用した従来の一般的な高分解能型ＣＴ装置の概念構成を示す図である。
この高分解能型ＣＴ装置は、Ｘ線管１０１と２次元のＸ線検出器１０２との間に被検体を載置する回転テーブル１０３が配置され、Ｘ線管１０１に対し、回転テーブル１０３及びＸ線検出器１０２をｘ方向に近づけたり、遠ざけたりすることにより、撮影距離ＦＣＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）及び検出距離ＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）等の幾何的な配置を連続的に変更可能である。また、撮影倍率（拡大率）＝ＦＤＤ／ＦＣＤを変更することにより、被検体の大きさに対応できる特徴を有する。また、回転テーブル１０３をｚ方向に上下動すれば、被検体の撮影部位を変えることができる。

なお、同図おいて、ＦはＸ線焦点、１０２ａは検出面である。

このＣＴ装置のスキャン領域（断面像視野）は、回転平面上において、Ｘ線ビーム１０４に包含される回転中心ｃを中心とするｚ方向に厚みをもった円柱領域Ａｎで、撮影倍率が大きいほど（回転軸Ｃが焦点Ｆに近づくほど）小さくなる円柱領域となる。

なお、Ｘ線管１０１からは、実際に測定されるＸ線ビーム１０４の他に、当該Ｘ線ビーム１０４の外側領域にはみ出して測定されないＸ線も放射されている。よって、ここで、Ｘ線ビーム１０４とは実際に測定できるＸ線だけを対象とする。また、スキャン領域Ａｎとは、無理なく再構成ができる十分なデータを収集できる領域で、回転軸方向（ｚ方向）に厚みを持った体積の領域（円柱領域）である。この厚みは、回転軸方向に測定されるＸ線ビーム１０４に包含される厚みである。

従って、以上のような高分解能型ＣＴ装置は、ある程度の大きさの被検体に対応でき、スキャン領域Ａｎからはみ出すことなくできるだけ拡大率を大きくした状態で撮影して、高分解能の断面像が得られることから、好ましいＣＴ装置であると言える。

図８はオフセットスキャン方式を採用した従来のＣＴ装置の概念構成を示す図である（特許文献１）。

このオフセットスキャン方式は、Ｘ線ビーム１０５の縁に近い位置に回転テーブル１０３の回転軸Ｃを固定し、当該回転軸Ｃを回転させながらスキャンする方式である。

このＣＴ装置は、具体的には、Ｘ線管１０１とＸ線検出器１０２との間に回転テーブル１０３を配置してスキャンする点でノーマルスキャンと同じであるが、回転テーブル１０３の回転軸ＣがＸ線光軸Ｌ（Ｘ線管１０１のＸ線放射軸；ｘ軸）上に位置し、かつ、Ｘ線光軸Ｌと直交する方向（ｚ方向）に設置される。また、Ｘ線検出器１０２は、Ｘ線光軸Ｌと直交する方向（ｙ方向）に配置され、かつ、その検出器一端がＸ線光軸Ｌ上に位置する第１の状態１０２（１）と、この第１の状態１０２（１）からＸ線光軸Ｌと直交する方向（ｙ方向）でＸ線光軸Ｌから離した第２の状態１０２（２）とに位置決めする。そして、Ｘ線検出器１０２は、各状態ごとに回転テーブル１０３を１回転させながら、当該被検体の多方向から透過してくるコーン状Ｘ線ビームを検出し、被検体の多数の透過画像（透過データ）を収集する（オフセットスキャン）。しかる後、収集された多数の透過画像から被検体の３次元画像を再構成する。

このＣＴ装置は、第１の状態１０２（１）と第２の状態１０２（２）とに位置決めされたＸ線検出器１０２により測定されるＸ線ビームを加算したＸ線ビーム１０５の透過画像を収集している。これにより、スキャン領域Ａｏは、回転軸Ｃを中心としたＸ線ビーム１０５の回転軸Ｃより遠い一方の縁に内接する円柱領域となる。

この特許文献１のオフセットスキャン方式のＣＴ装置は、Ｘ線検出器１０２を２つの状態１０２（１）、１０２（２）に移動させ、被検体を透過する広いＸ線ビーム１０５を測定するので、オフセットスキャンよりもさらにスキャン領域を広げることができる。また、スキャン領域を保ったまま拡大率を上げることが可能となる。その結果、オフセットスキャンは、ノーマルスキャンと較べて被検体の大きさに応じた撮影を行うことが可能となり、好ましいＣＴ装置であると言える。
L．A．Feldkamp，L．C．Davis and J．W．Kress，Practical cone-beam algorithm， J．Opt．Soc．Am．A/Vol．１，No．６/June １９８４ 特開２００６−３００６７２号公報

しかし、前述した特許文献１のオフセットスキャンは、Ｘ線検出器１０２をＸ線光軸Ｌに直交する方向の片側に位置決めし、かつ、回転軸ＣがＸ線光軸Ｌに固定的に配置しているので、片側のＸ線ビーム１０５のみを測定するスキャン方式となる。その結果、Ｘ線光軸Ｌから離れた第２の状態１０２（２）に位置決めされたＸ線検出器１０２にはＸ線管１０１のＸ線ビーム１０５が斜め方向から入射してくることから、検出分解能の低下を招き、回転中心から離れた部分のスキャン領域の画質が低下する原因となっている。

また、例えば第２の状態１０２（２）に位置決めされたＸ線検出器１０２は、Ｘ線光軸Ｌから離れたＸ線の強度の低下したＸ線ビーム１０５を検出しているので、Ｘ線強度の低下に基づく該当スキャン領域の画質低下は避けられない問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、スキャン領域の中心から離れた部分であっても、画質を低下させることなく、高拡大率を保ったままスキャン領域を拡大できるコンピュータ断層撮影装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、被検体の大きさに応じて適宜選択的に最適なスキャンモードを選択し、スキャン領域の中心から離れた部分であっても、画質を低下させずに高拡大率を保ったまま透過画像を収集するコンピュータ断層撮影装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るコンピュータ断層撮影装置は、被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過してくるＸ線ビームを透過画像として検出する２次元のＸ線検出器と、前記被検体を載置して前記Ｘ線源のＸ線放射軸であるＸ線光軸に直交する方向の回転軸を回転させる回転手段とを有し、前記Ｘ線検出器で検出される透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成するコンピュータ断層撮影装置において、
前記Ｘ線検出器を、当該Ｘ線検出器の検出面に沿って前記Ｘ線光軸と直交する方向で、かつ、前記Ｘ線検出器４の端部が一部重なり、前記Ｘ線源から放射された連続した広いＸ線ビーム全体を検出するように複数の検出器位置に位置決め移動させる検出器移動機構と、前記被検体が載置される前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に移動させる回転軸移動機構と、前記回転手段により前記回転軸を回転させつつ、当該回転軸の各回転位置毎に前記各検出器位置に位置決めされた前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するスキャン制御手段と、このスキャン制御手段で収集された多数の透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成する再構成処理手段とを備えた構成である。

また、本発明は、被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過してくるＸ線ビームを透過画像として検出する２次元のＸ線検出器と、前記被検体を載置して前記Ｘ線源のＸ線放射軸であるＸ線光軸に直交する方向の回転軸を回転させる回転手段とを有し、前記Ｘ線検出器で検出される透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成するコンピュータ断層撮影装置において、
前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線源から放射されるＸ線ビームが当該Ｘ線検出器の検出面に正面から入射するように自転させながら前記回転軸と直交する面内で前記Ｘ線検出器４の端部が一部重なり、前記Ｘ線源から放射された連続した広いＸ線ビーム全体を検出するように複数の検出器位置に位置決め移動させる検出器移動機構と、前記被検体が載置される前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に移動させる回転軸移動機構と、前記回転手段により前記回転軸を回転させつつ、当該回転軸の各回転位置毎に前記各検出器位置に位置決めされた前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するスキャン制御手段と、このスキャン制御手段で収集された多数の透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成する再構成処理手段とを備えた構成である。

さらに、本発明は、Ｘ線検出器の検出面の中央が前記Ｘ線光軸の近傍の１つの検出位置に検出器移動機構によりＸ線検出器を移動させ、かつ、回転軸を回転軸移動機構により前記Ｘ線光軸上の近傍に移動させる通常スキャンモード設定手段と、前記Ｘ線検出器の検出面の中央が前記Ｘ線光軸の近傍の前記１つの検出位置に前記検出器移動機構により前記Ｘ線検出器を移動させ、かつ、前記回転軸を前記回転軸移動機構により前記Ｘ線光軸から離れた前記Ｘ線ビームの端部付近に移動させるオフセットスキャンモード設定手段と、前記検出器移動機構にて２つの前記検出器位置に所定の順序で前記Ｘ線検出器を移動させ、前記回転軸移動機構にて前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に移動させるダブルオフセットモード設定手段と、前記検出器移動機構にて３つの前記検出器位置に所定の順序で前記Ｘ線検出器を位置決め移動させ、前記回転軸移動機構にて前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に設定するトリプルオフセットモード設定手段と、スキャンモードの選択指示に基づき、前記４種類のスキャンモード設定手段の中から１つのスキャンモード設定手段を選択し、この選択されたスキャンモード設定手段に従って前記Ｘ線検出器及び前記回転軸を所定位置に移動させ、前記回転手段により前記回転軸を回転させつつ、当該回転軸の各回転位置毎に前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するスキャン制御手段と、このスキャン制御手段で収集された多数の透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成する再構成処理手段とを備えた構成である。

本発明によれば、スキャン領域の中心から離れた部分の画質を低下させることなく、高拡大率を保ったままスキャン領域を拡大して撮影できる。

また、本発明は、被検体の大きさに応じて適宜選択的に最適なスキャンモードを選択し、スキャン領域の中心から離れた部分であっても、画質を低下させずに高拡大率を保ったまま透過画像を収集できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係るコンピュータ断層撮影装置の実施の形態１を示す構成図である。なお、同図（ａ）は装置の平面図、同図（ｂ）は装置の正面図である。

このコンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線源１と、このＸ線源１から放射して被検体２を透過してくるＸ線ビーム３を透過画像として検出する２次元のＸ線検出器４と、Ｘ線源１のＸ線放射軸（以下、Ｘ線光軸Ｌと称する。Ｘ線光軸Ｌはｘ軸に存在する）上に位置し、かつ、Ｘ線光軸Ｌと直交する方向（ｚ方向）の回転軸Ｃに対し回転する被検体２を載置する回転テーブル５と、この回転テーブル５を回転・昇降させる回転・昇降機構６と、回転軸移動機構７と、検出器移動機構８と、制御処理部９とによって構成される。

Ｘ線源１は、Ｘ線ビーム３を発生する焦点Ｆが数μｍのマイクロフォーカスＸ線管、制御処理部９からの設定制御指令に基づいて管電圧、管電流等を制御する制御回路と、制御回路の制御により所望の管電圧、管電流をＸ線管に印加する電気回路とで構成され、Ｘ線放射の中心がＸ線光軸Ｌの方向に向くようにベース１０に支持される。ここで、Ｘ線ビーム３は、実際に測定されるＸ線であり、Ｘ線ビーム３の外側の領域にはみ出して放射されている測定されないＸ線は含まない。

Ｘ線検出器４は、複数のＸ線検出素子を２次元マトリックス的に配列した例えばＸ線フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）が用いられ、ベース１０に設けられた検出器移動機構８に支持されている。Ｘ線検出器４は、検出器移動機構８により、検出面４ａに沿って回転軸Ｃと直交する方向（ｙ方向）に移動されつつ、所定位置に位置決め可能に設けられている（以下、検出器位置と称する）。

回転・昇降機構６は、回転軸移動機構７上に設置され、制御処理部９からの回転・昇降用制御指令に従い、回転軸Ｃに対し回転テーブル５を回転させ、また回転テーブル５を所望の高さ位置に設定するために、回転軸Ｃの方向（ｚ方向）に回転テーブル５を昇降させる機能を持っている。

回転軸移動機構７は、ベース１０と回転・昇降機構６との間に配置され、制御処理部９からの位置決め用制御指令に従い、回転テーブル５及び回転・昇降機構６を回転の面（ｘｙ面）に沿って移動させつつ、所望の位置に位置決めする役割を持っている。

従って、回転軸移動機構７は、回転軸Ｃの位置を変えることが可能であるので、撮影距離ＦＣＤを変更することができ、ひいては、被検体２の大きさに応じて撮影倍率（拡大率）＝ＦＤＤ／ＦＣＤを変えることが可能である。また、回転軸移動機構７を用いて、回転軸ＣをＸ線光軸Ｌからずらすことができる。

検出器移動機構８は、制御処理部９からの検出器位置決め用制御指令に基づき、ｘ軸方向に自走可能に設けられ、これにより検出距離ＦＤＤを変更でき、また、Ｘ線検出器４をｙ方向へ所望位置だけ移動させつつ位置決めする機能を持っている。

制御処理部９としては、例えば通常のコンピュータが用いられ、構成的には、ＣＰＵ、主メモリ、ディスク、キーボードやマウス等の入力部、表示部、機構制御ボード及びインターフェース等よりなる。ＣＰＵは、機能的には、回転テーブル５やＸ線検出器４を位置決め設定する初期設定制御部９Ａと、スキャン制御部９Ｂと、所望の再構成用プログラムに従って多数の透過画像から被検体２の３次元画像を取得する再構成処理部９Ｃとが設けられている。

初期設定制御部９Ａは、操作者の指示により入力部から、Ｘ線源１内の前記制御回路にＸ線管の管電圧，管電流を設定し、放射開始指示に従ってＸ線を放射し、スキャン終了後に自動停止させる機能を有する。なお、管電圧や管電流は被検体２の大きさに応じて変えることができる。

また、初期設定制御部９Ａは、操作者の操作指示に従って入力される検出器位置、ＦＣＤ値、ＦＤＤ値、ｙ値（回転軸のＸ線光軸Ｌからのずれ量）、回転テーブル５の高さ等の指示データを受けると、ディスク又は主メモリに格納し、必要とするタイミングで指示データに基づいて機構制御ボード及びインターフェースを経て検出器移動機構８、回転軸移動機構７及び回転・昇降機構６を駆動し、位置決め設定する。なお、一部の設定データ（例えば検出器位置、ｙ値等）についてはスキャン制御部９Ｂの実行時に設定される。

なお、回転軸移動機構７、回転・昇降機構６及び検出器移動機構８にはそれぞれエンコーダ（図示せず）が取り付けられ、前述した検出器位置、ＦＣＤ値、ＦＤＤ値、ｙ値、回転テーブル５の高さ等の検出データを読取り、表示部に表示可能となっている。

スキャン制御部９Ｂは、入力部から入力される操作者のスキャンモード選択指示に基づいて、所望のスキャンモード用プログラムを選択し、当該選択されたスキャンモード用プログラムに従って、検出器位置、ｙ値等を設定し、回転テーブル５を回転させつつ、Ｘ線源１から被検体２に向けてＸ線ビーム３を放射し、当該被検体２の回転に伴って当該被検体２の多方向から透過してくるＸ線ビーム３をＸ線検出器４で検出し、被検体の多数の透過画像（透過データ）を収集する動作を実行する。

再構成処理部９Ｃは、所望の再構成用プログラムに従って多数の透過画像から被検体２の３次元画像を取得する。

次に、以上のようなコンピュータ断層撮影装置の作用について図２を参照して説明する。なお、図２はＸ線検出器４の検出面４ａと回転軸Ｃとスキャン領域との幾何的な配置例を示す平面図である。

先ず、操作者は、回転テーブル５に被検体２を載置した後、当該被検体２の大きさ等に応じて入力部から管電圧，管電流を設定する。初期設定制御部９Ａは、入力部から管電圧，管電流を受け取ると、ディスクに保存するとともに、Ｘ線源１内の前記制御回路に設定し、Ｘ線源１を励起可能な準備状態にする。

また、初期設定制御部９Ａは、操作者の指示により入力部から、検出器位置、ＦＣＤ値、ＦＤＤ値、ｙ値、回転テーブル５の高さ等の指示データを受けると、ディスク又は主メモリに格納し、機構制御ボード及びインターフェースを介して検出器移動機構８、回転軸移動機構７及び回転・昇降機構６を駆動し、位置決め設定する。

さらに、操作者は、入力部からスキャンモード選択指示を入力し、同様にディスク等に保存する。ここで、スキャンモードの選択としては、通常スキャン（ノーマルスキャン）、オフセットスキャン、回転軸Ｃ移動変更及び２つの検出器位置に位置決めするスキャン（以下、ダブルオフセットスキャンと称する）、回転軸Ｃ移動変更及び３つの検出器位置に位置決めするスキャン（以下、トリプルオフセットスキャンと称する）の４種の中から１つスキャンモードを選択することを意味する。

以上の状態において、操作者は、入力部からスキャン開始指示を入力すると、制御処理部９のスキャン制御部９Ｂは、スキャンモード選択指示に基づいて、所望のスキャンモード用プログラムを選択し、当該選択されたスキャンモード用プログラムに従ってスキャン制御を実施する。

以下、スキャンモードごとに説明する。

（１−１） 通常スキャン（ノーマルスキャン）について。

図２（ａ）は通常スキャン時の各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。
スキャン制御部９Ｂは、初期設定制御部９ＡによるＦＣＤ，ＦＤＤ等を設定した後、
検出器移動機構８、回転軸移動機構７を介してＸ線検出器４及び回転軸Ｃを位置決めする。

すなわち、スキャン制御部９Ｂは、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４の検出面４ａの中央がＸ線光軸Ｌの近傍に位置するように位置決め（検出器位置１）設定する。また、回転軸Ｃは、回転軸移動機構７を介してＸ線光軸Ｌ上に設定する。

スキャン制御部９Ｂは、以上のように設定した後、回転テーブル５を１回転させつつ、各回転位置（所定回転角度）毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。再構成処理部９Ｃは、収集された多数の透過画像から従来周知の再構成処理により被検体２のスキャン領域Ａｎ内の３次元画像を再構成する。

この通常スキャンによるスキャン領域Ａｎは、回転軸Ｃを中心とした、回転テーブル５の回転中に測定されるＸ線ビーム３に包含される円柱領域と定義される。ここで、円領域でなく、円柱領域としたのは、Ｘ線ビーム３が被検体３の高さ方向（厚み方向：ｚ方向）に放射され、その透過画像がＸ線検出器４で検出されている為である。つまり、スキャン領域Ａｎは、無理なく再構成できる十分なデータが収集される領域である。

（１−２） オフセットスキャンについて。

図２（ｂ）はオフセットスキャン時の各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。
スキャン制御部９Ｂは、初期設定制御部９ＡによるＦＣＤ，ＦＤＤ等を設定した後、
検出器移動機構８、回転軸移動機構７を介してＸ線検出器４及び回転軸Ｃを位置決めする。

すなわち、スキャン制御部９Ｂは、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４の検出面４ａの中央がＸ線光軸Ｌの近傍に位置するように位置決め（検出器位置１）する。なお、先に通常スキャンを行った後にオフセットスキャンを実施する場合、Ｘ線検出器４の検出面４ａが検出器位置１に位置決めされているので、Ｘ線検出器４を移動させずにそのままの位置でオフセットスキャンを実施することになる。

一方、回転軸Ｃについては、回転軸移動機構７を介してＸ線光軸Ｌから離なれたＸ線ビーム３の端部付近に位置決めし、回転軸Ｃｏとする。つまり、オフセットスキャンにおいても、回転軸Ｃが回転軸Ｃｏとなるように移動変更する。

スキャン制御部９Ｂは、以上のように設定した後、回転テーブル５を１回転しながら、各回転位置（所定回転角度）毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し制御処理部９のディスクに記憶する。再構成処理部９Ｃは、収集された多数の透過画像から従来周知の再構成処理により被検体２のスキャン領域Ａｏの３次元画像を再構成する。

このオフセットスキャンによるスキャン領域Ａｏは、回転軸Ｃｏを中心とした円柱領域であって、回転軸Ｃｏから上側となる片側が回転テーブル５の回転中に測定されるＸ線ビーム３に包含される円柱領域と定義される。スキャン領域Ａｏは、無理なく再構成できる十分なデータが収集される領域である。

このオフセットスキャンでは、通常スキャンの２倍近い直径のスキャン領域となるので、通常スキャンよりも大きな径の被検体２を通常スキャンと同じ拡大率で被検体２を撮影することが可能となる。

（１−３） ダブルオフセットスキャンについて。

図２（ｃ）はダブルオフセットスキャン時の各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。
スキャン制御部９Ｂは、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４の検出面がＸ線光軸Ｌと直交する方向（ｙ方向）で、かつ、Ｘ線検出器４の端部が一部重なるようにし、２つの検出器位置（検出器位置１と検出器位置２）にそれぞれ位置決めし、連続したＸ線ビーム３ａ全体を検出可能とする。つまり、Ｘ線検出器４を移動させて検出器位置１に位置決めさせたとき検出面４ａが対応し、Ｘ線検出器４を移動させて検出器位置２に位置決めさせたとき検出面４ａ´が対応し、被検体１から透過してくる連続したＸ線ビーム３ａの透過画像を検出可能に設定する。

また、スキャン制御部９Ｂは、回転軸移動機構７を介して回転軸ＣがＸ線光軸Ｌから離れて、連続したＸ線ビーム３ａの端部付近の位置に移動させ、回転軸Ｃｏ´とする。

スキャン制御部９Ｂは、具体的には、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４を検出器位置１に位置決めし、かつ、回転軸移動機構７を介して回転軸ＣがＸ線光軸Ｌから離れた、連続したＸ線ビーム３ａの端部付近の位置Ｃｏ´に移動させた後、回転テーブル５を１回転させつつ、各回転位置（所定回転角度）毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し、順次制御処理部９のディスクに記憶する。

次に、スキャン制御部９Ｂは、回転軸Ｃｏ´をそのままの位置とし、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４を検出器位置２に位置決めした後、前述同様に回転テーブル５を１回転させつつ、各回転位置（所定回転角度）毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

なお、上記の説明は、検出器位置１から検出器位置２にＸ線検出器４を移動させたが、逆に検出器位置２から検出器位置１に移動させてもよい。

以上のようにして透過画像データを収集した後、再構成処理部９Ｃは、例えばディスクから主メモリに読み出し、多数の透過画像から被検体２のスキャン領域Ａｏ´の３次元画像を再構成する。なお、再構成処理については後記する。

このダブルオフセットスキャンのスキャン領域Ａｏ´は、回転軸Ｃｏ´を中心とした円柱領域であって、回転軸Ｃｏ´から上側となる片側が回転テーブル５の回転中に測定される連続したＸ線ビーム３ａに包含される円柱領域と定義される。スキャン領域Ａｏ´は、無理なく再構成できる十分なデータが収集される領域である。

このダブルオフセットスキャンでは、オフセットスキャンの２倍近い直径のスキャン領域となるので、オフセットスキャンよりも大きな被検体２を当該オフセットスキャンと同じ拡大率で被検体２を撮影することができる。

（１−４） トリプルオフセットスキャンについて。

図２（ｄ）はトリプルオフセットスキャン時の各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。
スキャン制御部９Ｂは、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４の検出面がＸ線光軸Ｌと直交する方向（ｙ方向）で、かつ、Ｘ線検出器４の端部がそれぞれ一部重なるようにし、３つの検出器位置（検出器位置１と検出器位置２と検出器位置３）にそれぞれ位置決めし、連続したＸ線ビーム３ｂ全体を検出可能とする。つまり、Ｘ線検出器４を移動させて検出器位置１に位置決めしたとき検出面４ａが対応し、Ｘ線検出器４を移動させて検出器位置２に位置決めしたとき検出面４ａ´が対応し、Ｘ線検出器４を移動させて検出器位置３に位置決めしたとき検出面４ａ"が対応し、各検出器位置１，２，３において被検体１から透過してくる連続したＸ線ビーム３ｂの透過画像を検出可能に設定する。

また、スキャン制御部９Ｂは、回転軸移動機構７を介して回転軸ＣがＸ線光軸Ｌから離れた、連続したＸ線ビーム３ｂの端部付近の位置に位置決めし、回転軸Ｃｏ"とする。

スキャン制御部９Ｂは、具体的には、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４を検出器位置１に位置決めし、かつ、回転軸移動機構７を介して回転軸がＸ線光軸Ｌから離れた、連続したＸ線ビーム３ｂの端部付近の位置に回転軸Ｃｏ"を位置決めした後、回転テーブル５を１回転させつつ、所定回転位置（所定回転角度）毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

次に、スキャン制御部９Ｂは、回転軸Ｃｏ"をそのままの位置とし、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４を検出器位置２に位置決めした後、前述同様に回転テーブル５を１回転させつつ、所定回転位置毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

さらに、スキャン制御部９Ｂは、回転軸Ｃｏ"をそのままの位置とし、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４を検出器位置３に位置決めした後、前述同様に回転テーブル５を１回転させつつ、所定回転位置毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

なお、Ｘ線検出器４に対する検出器位置の順序は前述したようにどの順序であっても構わない。

以上のようにして透過画像データを収集した後、再構成処理部９Ｃは、例えばディスクから主メモリに読み出し、多数の透過画像から被検体２のスキャン領域Ａｏ"の３次元画像を再構成する。なお、再構成処理については後記する。

このトリプルオフセットスキャンのスキャン領域Ａｏ"は、回転軸Ｃｏ"を中心とした円柱領域であって、回転軸Ｃｏ"から上側となる片側が回転テーブル５の回転中に測定される連続したＸ線ビーム３ｂに包含される円柱領域と定義される。スキャン領域Ａｏ"は、無理なく再構成できる十分なデータが収集される領域である。

このトリプルオフセットスキャンでは、ダブルオフセットスキャンの３／２倍近い直径のスキャン領域となるので、ダブルオフセットスキャンよりも大きな被検体２を当該ダブルオフセットスキャンと同じ拡大率で被検体２を撮影することが可能となる。

（実施の形態１の他の例）
（１−３ａ） ダブルオフセットスキャンの他の例について。

図３はダブルオフセットスキャンの他の例を説明する各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。

このダブルオフセットスキャンにおいて、スキャン制御部９Ｂは、検出器移動機構８を介してＸ線検出器４の検出面がＸ線光軸Ｌと直交する方向（ｙ方向）で、かつ、Ｘ線検出器４の端部が一部重なり合うように、２つの検出器位置（検出器位置１と検出器位置２）にそれぞれ位置決めするが、図２（ｃ）のダブルオフセットスキャンと異なるところは、Ｘ線光軸Ｌ上に各検出器位置１，２に位置決めされたＸ線検出器４の端部の重なり部分が位置するように、Ｘ線検出器４を移動させるものである。

また、スキャン制御部９Ｂは、回転軸移動機構７を介して回転軸ＣがＸ線光軸Ｌから離れた、連続したＸ線ビーム３ａの端部付近に位置決めし、回転軸Ｃｏ´とする。

図２（ｃ）に示すダブルオフセットスキャンは、スキャン領域の中心部が周辺部よりＸ線光軸Ｌに近くし、中央部の画質に重点を置いた検出器位置となっている。これに対し、図３（ａ）に示すダブルオフセットスキャンは、スキャン領域の中心部と周辺部が均等にＸ線光軸Ｌに近いので、全体の画質を重視した検出器位置となっている。

一方、図３（ｂ）に示すダブルオフセットスキャンは、図２（ｃ）に示すダブルオフセットスキャンの２つの検出器位置を、検出面の幅の１／４だけずらした例である。つまり、図３（ｂ）に示すダブルオフセットスキャンは、図２（ｃ）と図３（ａ）とを折衷したダブルオフセットスキャンと言える。

（１−４ａ） トリプルオフセットスキャンの他の例について。

トリプルオフセットスキャンとしては、前述したダブルオフセットスキャンと同様に、Ｘ線検出器４の各検出器位置１〜３を任意にずらして設定することにより、透過画像を収集することもできる。

従って、以上のような実施の形態によれば、Ｘ線検出器４を所定の検出器位置に位置決めさせるとともに、回転軸をＸ線光軸Ｌから離れたＸ線ビーム３ａ，３ｂの端部付近に設定し、Ｘ線光軸Ｌの両側に広がる広いＸ線ビーム３ａ，３ｂの透過画像をＸ線検出器４で検出するので、検出面（４ａ，４ａ´）、（４ａ〜４ａ"）への斜め入射とＸ線量の低下を抑制でき、スキャン領域の中心から離れた部分の画質を低下させることなく、高拡大率を保ったままスキャン領域を広げることが可能となる。

また、Ｘ線検出器４としては、Ｘ線光軸Ｌの直交する方向で、かつ、検出面４ａに沿った方向に検出器４端部を一部重なるように移動させているので、透過画像の合成が容易であり、２つの検出器位置の継ぎ目となる部分の画質の段差が生じにくくなり、合成精度を上げることができる。

また、広いＸ線ビームを保ったまま、Ｘ線検出器４を移動させて透過画像を収集し合成しているので、検出分解能を保ったまま検出面積を拡大でき、ひいては大きな被検体２でも対応しつつ確実に透過画像を撮影することができる。

（実施の形態２）
図４は本発明に係るコンピュータ断層撮影装置の実施の形態２を示す構成図である。
この実施の形態は、検出器移動機構８に代えて別構成の検出器移動機構８´を備えたものであり、その他の構成は図１と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略する。以下、異なる部分について説明する。

検出器移動機構８´は、Ｘ線源１から放射されるＸ線ビーム３がＸ線検出器４の検出面４ａに正面から直進入射するように、例えばＸ線検出器４自体を自転させつつ、前記回転軸Ｃと直交する面内で複数の検出位置となるように移動位置決めする。このとき、Ｘ線検出器４の端部が互いに重なるように位置決めし、連続したＸ線ビーム３ａ全体が検出可能とする。

検出器移動機構８´は、具体的には、回転軸Ｃに垂直な平面内に円弧状のガイドレールを備えたものであって、Ｘ線検出器４が自転にてガイドレールに沿って移動しつつ、当該Ｘ線検出器４の検出面４ａ，４ａ´の中央の法線が各検出器位置例えば１，２にてそれぞれＸ線焦点Ｆを向くように設定する。

次に、以上のようなコンピュータ断層撮影装置の作用について図５を参照して説明する。なお、図５はＸ線検出器４の検出面４ａと回転軸Ｃとスキャン領域との幾何的な配置例を示す平面図である。

先ず、操作者は、回転テーブル５に被検体２を載置した後、入力部から例えば被検体２の大きさに応じた管電圧，管電流を設定する。初期設定制御部９Ａは、入力部から入力指示された管電圧，管電流を受け取ると、ディスクに保存するとともに、Ｘ線源１内の制御回路に設定し、Ｘ線源１を励起可能な状態に設定する。

また、初期設定制御部９Ａは、入力部から、検出器位置、ＦＣＤ値、ＦＤＤ値、ｙ値、回転テーブル５の高さ等の指示データを受けると、ディスク又は主メモリに格納し、機構制御ボード及びインターフェースを介して回転軸移動機構７、回転・昇降機構６及び検出器移動機構８´を駆動し、位置決めする。

さらに、操作者は、入力部からスキャンモード選択指示を入力し、同様にディスク等に保存する。ここで、スキャンモードの選択は、通常スキャン、オフセットスキャン、ダブルオフセットスキャン、トリプルオフセットスキャンの４種の中から１つスキャンモードを選択することを意味する。

（２−１） 通常スキャン（ノーマルスキャン）について。

通常スキャンについては、実施の形態１と同じであるので、ここではその説明を省略する。

（２−２） オフセットスキャンについて。

オフセットスキャンについても、実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

（２−３） ダブルオフセットスキャンについて。

図５（ａ）はダブルオフセットスキャン時の各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。
スキャン制御部９Ｂは、Ｘ線源１から放射されたＸ線ビーム３ａがＸ線検出器４の検出面に正面から入射するように、Ｘ線検出器４自体を自転させつつ、前記回転軸Ｃと直交する面内で複数の検出器位置１，２となるように移動させて位置決めする。このとき、Ｘ線検出器４を検出器位置１に位置決めしたとき検出面４ａが対応し、Ｘ線検出器４を検出器位置２に位置決めしたとき検出面４ａ´が対応し、各検出器位置１，２にて被検体１から透過してくる連続したＸ線ビーム３ａの透過画像を検出可能に設定する。このとき、Ｘ線検出器４の端部の一部が互いに重なり合うように検出器位置１，２に移動させつつ位置決めし、連続したＸ線ビーム３ａ全体を検出可能な状態に設定する。

また、スキャン制御部９Ｂは、回転軸移動機構７を介して回転軸ＣがＸ線光軸Ｌから離れた連続したＸ線ビーム３ａの端部付近の位置に位置決めし、回転軸Ｃｏ´とする。

スキャン制御部９Ｂは、具体的には、検出器移動機構８´を介してＸ線検出器４を検出器位置１に位置決めし、かつ、回転軸移動機構７を介して回転軸ＣがＸ線光軸Ｌから離れた連続したＸ線ビーム３ａの端部付近の位置Ｃｏ´に位置決めした後、回転テーブル５を１回転させつつ、各回転位置（所定回転角度）毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

次に、スキャン制御部９Ｂは、回転軸Ｃｏ´をそのままの位置とし、検出器移動機構８´を介してＸ線検出器４を検出器位置２に位置決めした後、前述同様に回転テーブル５を１回転させつつ、各回転位置毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

なお、上記の説明は、Ｘ線検出器４を、検出器位置１から検出器位置２に移動させたが、例えば検出器位置２から検出器位置１に移動させてもよい。

以上のようにして透過画像データを収集した後、再構成処理部９Ｃは、例えばディスクから主メモリに読み出し、多数の透過画像から被検体２のスキャン領域Ａｏ´の３次元画像を再構成する。なお、再構成処理については後記する。

このダブルオフセットスキャンのスキャン領域Ａｏ´は、回転軸Ｃｏ´を中心とした円柱領域であって、回転軸Ｃｏ´から上側となる片側が回転テーブル５の回転中に測定される連続したＸ線ビーム３ａに包含される円柱領域と定義される。スキャン領域Ａｏ´は、無理なく再構成できる十分なデータが収集される領域である。

このダブルオフセットスキャンでは、オフセットスキャンの２倍近い直径のスキャン領域となるので、オフセットスキャンよりも大きな被検体２を当該オフセットスキャンと同じ拡大率で被検体２を撮影できる。

（２−４） トリプルオフセットスキャンについて。

図５（ｂ）はトリプルオフセットスキャン時の各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。
スキャン制御部９Ｂは、Ｘ線源１から放射されたＸ線ビーム３ｂがＸ線検出器４の検出面に正面から入射するように、Ｘ線検出器４自体を自転させつつ、前記回転軸Ｃｏと直交する面内で複数の検出器位置１，２，３となるように移動させて位置決めする。このとき、Ｘ線検出器４を検出器位置１に位置決めしたとき検出面４ａが対応し、Ｘ線検出器４を検出器位置２に位置決めしたとき検出面４ａ´が対応し、Ｘ線検出器４を検出器位置３に位置決めしたとき検出面４ａ"が対応し、各検出器位置１，２，３にて被検体１から透過してくる連続したＸ線ビーム３ｂの透過画像を検出可能に設定する。このとき、Ｘ線検出器４の端部の一部が互いに重なり合うように検出器位置１，２，３に移動させつつ位置決めし、連続したＸ線ビーム３ｂ全体を検出可能な状態に設定する。

また、スキャン制御部９Ｂは、回転軸移動機構７を介して回転軸がＸ線光軸Ｌから離れた、連続したＸ線ビーム３ｂの端部付近の位置に位置決めし、回転軸Ｃｏ"とする。

スキャン制御部９Ｂは、具体的には、検出器移動機構８´を介してＸ線検出器４を検出器位置１に位置決めし、かつ、回転軸移動機構７を介して回転軸がＸ線光軸Ｌから離れた、連続したＸ線ビーム３ｂの端部付近の位置Ｃｏ"に位置決めした後、回転テーブル５を１回転させつつ、所定回転位置（所定回転角度）毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

次に、スキャン制御部９Ｂは、回転軸Ｃｏ"をそのままの位置とし、検出器移動機構８´を介してＸ線検出器４を検出器位置２に位置決めした後、前述同様に回転テーブル５を１回転させつつ、所定回転位置毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

さらに、スキャン制御部９Ｂは、回転軸Ｃｏ"をそのままの位置とし、検出器移動機構８´を介してＸ線検出器４を検出器位置３に位置決めした後、前述同様に回転テーブル５を１回転させつつ、所定回転位置毎に被検体２から透過してくる透過画像をＸ線検出器４で検出し、この検出された透過画像データを収集し順次制御処理部９のディスクに記憶する。

なお、Ｘ線検出器４に対する検出器位置の順序は前述したようにどの順序であっても構わない。

以上のようにして透過画像データを収集した後、再構成処理部９Ｃは、例えばディスクから主メモリに読み出し、多数の透過画像から被検体２のスキャン領域Ａｏ"の３次元画像を再構成する。なお、再構成処理については後記する。

このトリプルオフセットスキャンのスキャン領域Ａｏ"は、回転軸Ｃｏ"を中心とした円柱領域であって、回転軸Ｃｏ"から上側となる片側が回転テーブル５の回転中に測定される連続したＸ線ビーム３ｂに包含される円柱領域と定義される。スキャン領域Ａｏ"は、無理なく再構成できる十分なデータが収集される領域である。

このトリプルオフセットスキャンでは、ダブルオフセットスキャンの３／２倍近い直径のスキャン領域となるので、ダブルオフセットスキャンよりも大きな被検体２を当該ダブルオフセットスキャンと同じ拡大率で被検体２を撮影することが可能となる。

（実施の形態２の他の例）
（２−３ａ） ダブルオフセットスキャンの他の例について。

図５（ｃ）はダブルオフセットスキャンの他の例を説明する各構成部分の幾何的な配置例を示す平面図である。

このダブルオフセットスキャンは、Ｘ線源１から放射されるＸ線ビーム３ａがＸ線検出器４の検出面４ａに正面から直進入射するように、Ｘ線検出器４自体を自転させつつ、Ｘ線検出器４を前記回転軸と直交する面内で複数の検出器位置１，２となるように移動させて位置決めするが、Ｘ線光軸Ｌ上に各検出器位置１，２におけるＸ線検出器４の端部の一部重なり合う部分が位置するように、Ｘ線検出器４を移動させる。

また、スキャン制御部９Ｂは、回転軸移動機構７を介して回転軸がＸ線光軸Ｌから離れて、連続したＸ線ビーム３ａの端部付近の位置に位置決めし、回転軸Ｃｏ´とする。

図５（ａ）に示すダブルオフセットスキャンは、スキャン領域の中心部が周辺部よりＸ線光軸Ｌに近くし、中央部の画質に重点を置いた検出器位置となっている。これに対し、図５（ｃ）に示すダブルオフセットスキャンは、スキャン領域の中心部と周辺部が均等にＸ線光軸Ｌに近いので、全体の画質を重視した検出器位置となっている。

また、図３（ｂ）と同様に、図５（ａ）と図５（ｃ）を折衷したダブルオフセットスキャンであっても構わない。

（２−４ａ） トリプルオフセットスキャンの他の例について。

前述したダブルオフセットスキャンと同様に、Ｘ線検出器４の各検出器位置１〜３を任意にずらして設定することにより、透過画像を収集することもできる。

従って、以上のような実施の形態によれば、Ｘ線検出器４をＸ線ビームが検出面に正面から入射するよう自転させつつ、所定の検出器位置に移動させるとともに、回転軸をＸ線光軸Ｌから離れたＸ線ビームの端部付近に設定し、Ｘ線光軸Ｌの両側に広がる広いＸ線ビーム３ａ，３ｂの透過画像を検出するので、検出面（４ａ，４ａ´），（４ａ〜４ａ"）への斜め入射とＸ線量の低下を抑制でき、スキャン領域の中心から離れた部分の画質を低下させることなく、高拡大率を保ったままスキャン領域を広げることが可能である。

また、広いＸ線ビーム３ａ，３ｂを保ったまま、Ｘ線検出器４を移動させて透過画像を収集し合成しているので、検出分解能を保ったまま検出面積を拡大でき、ひいては大きな被検体２でも対応しつつ確実に透過画像を撮影することができる。

（再構成処理例：実施の形態１，２共通）
以下、再構成処理例について説明する。なお、図６はダブルオフセットスキャンで得られた透過画像に対する再構成処理を説明する図である
再構成処理部９Ｃは、検出器位置１の状態で収集記憶した透過画像と、検出器位置２の状態で収集記憶した透過画像を読み出し、各回転位置毎に合成し、合成透過画像を作成する（図６（ａ）参照）。なお、透過画像は対数変換する必要があるが、この対数変換は合成の前後何れでもよい。

合成する際の繋ぎ位置は、検出器移動機構８（８´）で移動させた検出器位置が分るので、容易に合成することが可能である。また、代わりに、重複部分の透過画像の濃淡を位置合わせして繋ぐようにすると、移動の位置決め誤差が補正されることになり、好ましい結果となる。

合成処理としては、例えば検出器位置１の透過画像の重み係数Ｗ１（ｙ）＝「１」、検出器位置２の透過画像の重み係数Ｗ２（ｙ）＝「１」とすると、両透過画像の重複部分においては、検出器位置１の透過画像の重み係数Ｗ１（ｙ）が「１」から「０」に滑らかに変化し、一方、検出器位置２の透過画像の重み係数Ｗ２（ｙ）が「０」から「１」に滑らかに変化する（図６（ｂ）参照：なお、変化は曲線でも直線でもよい）。

従って、検出器位置１の透過画像と検出器位置２の透過画像に、「Ｗ１（ｙ）＋Ｗ２（ｙ）＝１となる重み係数を掛けた後、互いに加算することで合成する。ここで、（ｙ）は透過画像上の検出器移動方向である。

以上のようにして各回転位置毎に合成された透過画像を得れば、後は通常のオフセットスキャンで行っている再構成時と同様の再構成処理により、スキャン領域Ａｏ´内の被検体２の３次元画像を再構成することができる。

また、オフセットスキャンに関する透過画像の再構成は従来周知であるが、例えば特許第３８１９９１９号に記載されている方法もある。この再構成方法は、図６（ｃ）に示すごとく、回転軸Ｃｏ´（投影位置）の片側で「０」、逆側で「１」とし、回転軸付近で「０」から「１」に滑らかに変化し、その変化の傾きが回転軸Ｃｏ´を中心として対称に変化するようなオフセット重み係数Ｗｏｆ（ｙ）を用いる。そして、透過画像に対し、オフセット重み係数Ｗｏｆ（ｙ）を掛けた後、通常のコーンビーム再構成を行う方法である。

すなわち、この再構成方法は、各回転位置毎に合成した合成透過画像にオフセット重み係数Ｗｏｆ（ｙ）を掛けた画像を取得する。そして、取得された画像に対して、回転軸Ｃｏ´と直交する方向にいわゆる重みデータ|ω|の空間フィルタ掛けを行った後、このフィルタ掛けした後の画像をＸ線焦点Ｆに向けて被検体位置に設定した仮想マトリックス点に３次元的に逆投影することにより、被検体２の３次元画像を得るものである。

ここで、画像の合成は再構成処理のどの段階で行ってもよい。例えば収集記憶した透過画像を合成してもよく、対数変換などの前処理を施した後に合成してもよい。さらに、逆投影の段階で合成することもできる。例えば、検出器位置１の重み係数Ｗ１（ｙ）掛け及びオフセット重み係数掛けした透過画像と検出器位置２の重み係数Ｗ２（ｙ）掛け及びオフセット重み係数掛けした透過画像とを加算することなく、それぞれ別個に空間フィルタ掛け及び逆投影をする。そして、検出器位置１の部分３次元画像と検出器位置２の部分３次元画像とを作成し、これら２つの部分３次元画像を加算して最終的な３次元画像を得てもよい。また、検出器位置１の部分３次元画像の上に、検出器位置２のＷ２（ｙ）・Ｗｏｆ（ｙ）掛け及び空間フィルタ掛けした透過画像を続けて逆投影し、３次元画像を得るようにしてもよい。

なお、以上説明した画像の合成及び逆投影は、透過画像をＸ線光軸Ｌに直交する面上のデータ、あるいはＸ線焦点Ｆを通り回転軸に平行な軸に対する円柱面上のデータに置き換えて処理するが、例えば置き換え無しに検出面上のデータのまま処理することもできる。

以上はダブルオフセットスキャンの場合の再構成処理について説明したが、トリプルオフセットスキャンや多重のオフセットスキャンの場合であっても、合成枚数が増えるだけで、同様の再構成処理によって３次元画像を作成できることは容易である。

（実施の形態１，２の変形例）
上記実施の形態では、Ｘ線検出器４を１箇所ないし３箇所の検出器位置に位置決めするダブル、トリプルオフセットスキャンについて説明したが、当該検出器位置をさらに増やしたトリプルオフセットスキャンを超えるスキャンを行ってもよい。

また、上記実施の形態では、回転軸をＸ線光軸Ｌから離れたＸ線ビームの端部付近に設定した後、複数の検出器位置でＸ線光軸Ｌの両側に広がる連続した広いＸ線ビームを検出し、多重のオフセットスキャンを行っているが、ここで回転軸をＸ線ビームの端部に設定する代わりに、回転軸をＸ線ビームの中央に設定し、多重の通常スキャンを行うこともできる（例えば、（図２（ｃ）で回転軸Ｃｏ´をＸ線ビーム３ａの中央にする）。

さらに、上記実施の形態では、Ｘ線源１としてはマイクロフォーカスＸ線管を用いたが、このＸ線管以外のＸ線管を用いてもよく、Ｘ線以外の他の透過性放射線を用いてよく、あるいはＦＰＤ以外のＸ線検出器４を用いてもよいことは言うまでもない。

その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

本発明に係るコンピュータ断層撮影装置の実施の形態１を示す構成図であって、同図（ａ）は装置の平面図、同図（ｂ）は装置の正面図。 Ｘ線検出器の検出面と回転軸Ｃとスキャン領域との幾何的な配置例を示す図であって、同図（ａ）は通常スキャンの幾何的な配置例を示す平面図、同図（ｂ）はオフセットスキャンの幾何的な配置例を示す平面図、同図（ｃ）はダブルオフセットスキャンの幾何的な配置例を示す平面図、同図（ｄ）はトリプルオフセットスキャンの幾何的な配置例を示す平面図。 ダブルオフセットスキャンにおける幾何的な他の配置例を示す図。 本発明に係るコンピュータ断層撮影装置の実施の形態２を説明する平面図。 Ｘ線検出器の検出面と回転軸Ｃとスキャン領域との幾何的な配置例を示す図であって、同図（ａ）はダブルオフセットスキャンの幾何的な配置例を示す平面図、同図（ｂ）はトリプルオフセットスキャンの幾何的な配置例を示す平面図、同図（ｃ）はダブルオフセットスキャンの幾何的な他の配置例を示す平面図。 透過画像の合成に用いる重み係数とオフセット重み係数とを説明する図。 従来の一般的な高分解能型ＣＴ装置を説明する構成図。 従来のオフセットスキャンによる構成要素の幾何的な配置例を示す平面図。

符号の説明

１…Ｘ線源、２…被検体、３，３ａ，３ｂ…Ｘ線ビーム、４…Ｘ線検出器、４ａ…検出面、５…回転テーブル、６…回転・昇降機構、７…回転軸移動機構、８，８´…検出器移動機構、９…制御処理部、９Ａ…初期設定制御部、９Ｂ…スキャン制御部、９Ｃ…再構成処理部、Ｃ，Ｃｏ，Ｃｏ´，Ｃｏ"…回転軸、Ａｎ，Ａｏ，Ａｏ´，Ａｏ"…スキャン領域、Ｌ…Ｘ線光軸。

Claims (5)

1. 被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過してくるＸ線ビームを透過画像として検出する２次元のＸ線検出器と、前記被検体を載置して前記Ｘ線源のＸ線放射軸であるＸ線光軸に直交する方向の回転軸を回転させる回転手段とを有し、前記Ｘ線検出器で検出される透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成するコンピュータ断層撮影装置において、
   前記Ｘ線検出器を、当該Ｘ線検出器の検出面に沿って前記Ｘ線光軸と直交する方向で、かつ、前記Ｘ線検出器４の端部が一部重なり、前記Ｘ線源から放射された連続した広いＸ線ビーム全体を検出するように複数の検出器位置に位置決め移動させる検出器移動機構と、
   前記被検体が載置される前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に移動させる回転軸移動機構と、
   前記回転手段により前記回転軸を回転させつつ、当該回転軸の各回転位置毎に前記各検出器位置に位置決めされた前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するスキャン制御手段と、
   このスキャン制御手段で収集された多数の透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成する再構成処理手段とを備えたことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
2. 被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過してくるＸ線ビームを透過画像として検出する２次元のＸ線検出器と、前記被検体を載置して前記Ｘ線源のＸ線放射軸であるＸ線光軸に直交する方向の回転軸を回転させる回転手段とを有し、前記Ｘ線検出器で検出される透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成するコンピュータ断層撮影装置において、
   前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線源から放射されるＸ線ビームが当該Ｘ線検出器の検出面に正面から入射するように自転させながら前記回転軸と直交する面内で前記Ｘ線検出器４の端部が一部重なり、前記Ｘ線源から放射された連続した広いＸ線ビーム全体を検出するように複数の検出器位置に位置決め移動させる検出器移動機構と、
   前記被検体が載置される前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に移動させる回転軸移動機構と、
   前記回転手段により前記回転軸を回転させつつ、当該回転軸の各回転位置毎に前記各検出器位置に位置決めされた前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するスキャン制御手段と、
   このスキャン制御手段で収集された多数の透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成する再構成処理手段とを備えたことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
   前記検出器移動機構にて２つの前記検出器位置に所定の順序で前記Ｘ線検出器を移動させ、前記回転軸移動機構にて前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に移動させるダブルオフセットモード設定手段を有し、前記検出器位置毎に当該回転軸を１回転させながら前記回転軸の各回転位置毎に前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するダブルオフセットスキャンを行うことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
   前記検出器移動機構にて３つの前記検出器位置に所定の順序で前記Ｘ線検出器を位置決め移動させ、前記回転軸移動機構にて前記回転軸を前記Ｘ線光軸から離れた位置に設定するトリプルオフセットモード設定手段を有し、前記検出器位置毎に当該回転軸を１回転させながら前記回転軸の各回転位置毎に前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するトリプルオフセットスキャンを行うことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
5. 被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過してくるＸ線ビームを透過画像として検出する２次元のＸ線検出器と、前記被検体を載置して前記Ｘ線源のＸ線放射軸であるＸ線光軸に直交する方向の回転軸を回転させる回転手段とを有し、前記Ｘ線検出器で検出される透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成するコンピュータ断層撮影装置において、
   前記Ｘ線検出器の検出面の中央が前記Ｘ線光軸の近傍の１つの検出位置に検出器移動機構により前記Ｘ線検出器を移動させ、かつ、前記回転軸を回転軸移動機構により前記Ｘ線光軸上の近傍に移動させる通常スキャンモード設定手段と、
   前記Ｘ線検出器の検出面の中央が前記Ｘ線光軸の近傍の前記１つの検出位置に前記検出器移動機構により前記Ｘ線検出器を移動させ、かつ、前記回転軸を前記回転軸移動機構により前記Ｘ線光軸から離れた前記Ｘ線ビームの端部付近に移動させるオフセットスキャンモード設定手段と、
   前記請求項３に記載されるダブルオフセットスキャンモード設定手段と、
   前記請求項４に記載されるトリプルオフセットスキャンモード設定手段と、
   スキャンモードの選択指示に基づき、前記４種類のスキャンモード設定手段の中から１つのスキャンモード設定手段を選択し、この選択されたスキャンモード設定手段に従って前記Ｘ線検出器及び前記回転軸を所定位置に移動させ、前記回転手段により前記回転軸を回転させつつ、当該回転軸の各回転位置毎に前記Ｘ線検出器で検出される透過画像を収集するスキャン制御手段と、
   このスキャン制御手段で収集された多数の透過画像から前記被検体の３次元画像を再構成する再構成処理手段とを備えたことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。

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