JP2014090849A - 放射線発生装置、放射線撮影システム及びこれらに用いる照準投光手段 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線照射野を調整可能な制限羽根152と、放射線照射野を可視光照射野で模擬表示するための照準投光手段とを有する可動絞りユニット150を備えた放射線発生装置200において、小型軽量化を図る
【解決手段】光源2からの可視光を、制限羽根152の開口部153の方向へ反射して可視光照射野を形成するための反射板3として凹面鏡を用いることで、光源2と反射板3との間隔を狭くしても可視光照射野による模擬表示精度を高く保てるようにし、もって可動絞りユニット150を小型化できるようにする。
【選択図】図1
【解決手段】光源2からの可視光を、制限羽根152の開口部153の方向へ反射して可視光照射野を形成するための反射板3として凹面鏡を用いることで、光源2と反射板3との間隔を狭くしても可視光照射野による模擬表示精度を高く保てるようにし、もって可動絞りユニット150を小型化できるようにする。
【選択図】図1
Description
本発明は、放射線照射野を可視光照射野で模擬表示する機能を有する放射線発生装置、それを用いた放射線撮影システム及びこれらにおける可視光照射野の形成に用いる照準投光手段に関する。
放射線発生装置は、通常、放射線発生管を内蔵する放射線発生ユニットと、放射線発生ユニットの放出窓の前面に設けられた可動絞りユニットとを備えている。可動絞りユニットは、放射線発生装置の放出窓を介して放出される放射線の内、撮影に不要な部分を遮蔽し、被検者の被曝を低減させる放射線照射野の調整機能を有している。放射線照射野の調整は、制限羽根によって形成される、放射線を通過させる開口部の大きさを調整することで行われる。また、この可動絞りユニットには、通常、可視光照射野により放射線照射野を模擬表示し、撮影前に放射線照射野の範囲を肉眼で確認できるようにする照準投光手段が付加されている。
従来、一般的な照準投光手段を有する可動絞りユニットとしては、特許文献1に示されるようなものが知られている。特許文献1に示される照準投光手段は、放射線を透過して可視光を反射する反射板と、放射線照射野及びそれに対応して形成される可視光照射野を規定する制限羽根と、可視光の光源とを備えている。光源は、放射線の照射時に干渉しないよう、所要の放射線照射野に照射される放射線の照射経路からずれて配置されている。反射板は平面鏡で、このような配置の光源からの可視光を反射面で反射して、放射線照射野を模擬表示する可視光照射野を形成できるよう、放射線の焦点と制限羽根の開口部の中心とを結ぶ中心線に対して斜めに配置されている。また、光源と反射板は、制限羽根と共に、放射線遮蔽性を有する外囲器内に配置されている。外囲器は、反射板や制限羽根に当たって散乱する放射線を減弱できる材料で構成されている。
ところで、放射線の発生位置(放射線の焦点)で生じた放射線は、反射板を透過した後、可動絞りユニットの制限羽根で所要の照射範囲に絞られた放射線照射野を形成する。光源から照射された可視光は、反射板の反射面で反射された後、制限羽根で所要の照射範囲に絞られた可視光照射野を形成する。可視光照射野による模擬表示の精度を高め、できるだけ照射線照射野と一致させるためには、光源から反射板の反射面までの距離を放射線の焦点から反射板の反射面までの距離と一致させておくことが好ましい。
放射線の焦点の位置は、放射線発生ユニット内に収納されている放射線発生管内であることから、放射線発生ユニットの外側に設けられる反射板まである程度の距離を有する。このため、光源から反射板の反射面までの距離を放射線の焦点から反射板の反射面までの距離に合わせようとすると、光源と反射板間の間隔が大きくなる。そして、これらを収容する可動絞りユニットの外囲器が大きくなり、放射線発生装置やそれを用いた放射線撮影システムの小型化を妨げる原因となっている。また、外囲器を構成する、放射線を減弱できる材料は質量の大きな材料であることから、重量がかさんでしまう問題がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、放射線発生ユニットと可動絞りユニットとを備えた放射線発生装置及びこの放射線発生装置を用いた放射線撮影システムにおいて、小型軽量化を図れるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1は、放射線を放出する放射線発生ユニットと、可動絞りユニットとを備えており、該可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、前記放射線発生ユニットから前記開口部への放射線の照射経路を横断して設けられ、放射線を透過させて可視光を反射面で反射する反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線発生装置において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線発生装置提供するものである。
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線発生装置提供するものである。
また、本発明の第2は、放射線を放出する放射線発生ユニット及び可動絞りユニットを備えた放射線発生装置と、
前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、
前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを備え、
前記放射線発生装置の前記可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線撮影システムにおいて、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線撮影システムを提供するものである。
前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、
前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを備え、
前記放射線発生装置の前記可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線撮影システムにおいて、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線撮影システムを提供するものである。
更に、本発明の第3は、反射板と、可視光の光源とを有し、放射線発生装置の可動絞りユニットに付加されて、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で、前記放射線発生装置の放射線照射野を模擬表示する照準投光手段において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする照準投光手段を提供するものである。
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする照準投光手段を提供するものである。
本発明の放射線発生装置では、反射板が凹面鏡となっていることから、その集光作用によって、より遠くの光源からの光を反射したのと同様の反射光の状態を作り出すことができる。つまり、本発明の放射線発生装置においては、反射板の反射面と光源の距離を、反射板の反射面と放射線の焦点との距離よりも短くしても、これを一致させた場合と同じような反射光の状態を形成することができる。従って、可視光照射野による模擬表示の精度を高くしても、照準投光手段が付加された可動絞りユニットを小型化することができ、可動絞りユニットの外囲器の小型化及び軽量化に伴って、装置全体の小型化及び軽量化を図ることができる。
また、本発明に係る放射線撮影システムにおいても、この小型化及び軽量化した放射線発生装置を用いることで、システム全体の小型化及び軽量化を実現することが可能である。
更に、本発明の照準投光手段を用いることにより、放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影システムの小型化及び軽量化を実現することができる。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。また、以下に参照する図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。
〔放射線発生装置の実施の形態〕
図1に示すように、本発明の放射線発生装置200は、放射線発生ユニット101と、可動絞りユニット150とを有している。
図1に示すように、本発明の放射線発生装置200は、放射線発生ユニット101と、可動絞りユニット150とを有している。
放射線発生ユニット101は、収納容器120と、放射線発生管102と、駆動回路部103とを有し、収納容器120は、内部に放射線発生管102と駆動回路部103を収容している。また、これらの冷却媒体として、収納容器120の内部の余剰空間には絶縁性液体109が満たされている。
放射線発生管102は、真空容器110内に、電子源であるカソード111と、グリッド電極112と、レンズ電極113とを有している。また、カソード111と相対向する位置に、電子を照射することで放射線を発生するターゲット115が設けられている。本実施形態の放射線発生管102は、ターゲット115として透過型ターゲットを用いた透過型放射線発生管で、ターゲット115が放射線を放射線発生管102の外へ出射させる透過窓を構成している。
ターゲット115は、支持基板116と、支持基板上に積層されたターゲット層117を備えている。支持基板116は、放射線の透過性がよい材料で構成されている。支持基板116としては、例えばダイヤモンド基板を用いることができる。また、ターゲット層117は、電子の照射によって放射線を放出する材料で構成されている。ターゲット層117は、原子番号が42以上の金属の層又はこの金属を含有する層として構成することができる。ターゲット115は、カソード111にターゲット層117を向けて設置されている。ターゲット層117に、カソード111からグリッド電極112により引き出して加速した電子をレンズ電極113で収束させ照射することで、放射線を発生させることができる。これにより発生した放射線は、支持基板116を透過して放射線発生管102の外方へ出射されることになる。
収納容器120に収容された放射線発生管102のターゲット115(透過窓)の周囲には、放射線発生管102の外方と内方の両者に突出して放射線遮蔽部材118が設けられている。放射線遮蔽部材118は、不要な放射線を遮蔽するためのものであり、鉛やタングステン等の放射線の透過率が低い材料で構成することが好ましい。この放射線遮蔽部材118は、放射線発生管102の内外方向に貫通する貫通孔を有している。ターゲット115は、この放射線遮蔽部材118の貫通孔内に設けられており、貫通孔の途中を遮蔽している。放射線遮蔽部材118の貫通孔は、この貫通孔の途中に設けられたターゲット115を境に、一方(放射線発生管102の内方側)が電子入射孔118a、他方(放射線発生管102の外方側)が放射線出射孔118bとなっている。電子入射孔118aは、ターゲット115(ターゲット層117)へ照射される電子が通過する孔で、カソード111に向けられている。放射線出射孔118bは、ターゲット115(ターゲット層117)への電子の照射により生じて出射される電子が通過する孔で、収納容器120の放出窓121へ向けられている。
駆動回路部103は、放射線発生ユニット101の収納容器120内部に配置されている。駆動回路部103では電圧が生成され、放射線発生管102に設けられている、カソード111、グリッド電極112、レンズ電極113、ターゲット層117に印加される。カソード111にはタングステンフィラメントや、含浸型カソードのような熱陰極や、カーボンナノチューブ等の冷陰極が用いられる。真空容器110内で、グリッド電極112によって形成される電界によって、電子がアノードであるターゲット層117方向に放出される。電子はレンズ電極113で収束され、支持基板116に成膜技術等により形成されたターゲット層117に衝突し、放射線を発生させる。ターゲット層117には、タングステン、タンタル、モリブデン等が用いられる。発生した放射線は、不要な放射線が放射線遮蔽部材118により遮蔽されつつ放出窓121を通って可動絞りユニット150を通過する。
絶縁性液体109は、放射線発生管102の冷却媒体として収納容器120内に充填されるものであり、絶縁性液体109には電気絶縁油を用いるのが好ましく、鉱油、シリコーン油等が好適に用いられる。その他に使用可能な絶縁性液体109としては、フッ素系電気絶縁液体が挙げられる。
可動絞りユニット150は、放射線発生ユニット101の放出窓121に接続され、この実施形態では制限羽根152と外囲器152と照準投光手段とを有する。
制限羽根152は、図2にも示すように、放射線が通過する開口部153を形成するもので、制限羽根152で開口部153の大きさを調整することにより放射線照射野6〔図2(b)参照〕の大きさが調整可能となっている。制限羽根152は、不要な放射線を遮蔽して、必要な大きさの放射線照射野6を規定できるよう、鉛、タングステン、モリブデン等を含む放射線遮蔽性の材料で形成されている。また、可視光を同時に制限するものとなっている。
外囲器151は、放射線発生ユニット101に接続され、散乱する放射線を遮蔽しつつ制限羽根152及び照準投光手段を内包するための外枠であり、従来から使用される外囲器と同様の材質のものが使用される。
可動絞りユニット150には、照準投光手段が付加されている。照準投光手段は、光源2と、反射板3とを備えており、放射線照射時の放射線照射野6を可視光による可視光照射野5〔図2(a)参照〕として視認可能に模擬表示するものである。光源2は、可視光照射野5を実現するための可視光を発光するものであり、可視光を発光するものであれば特に制限はないが、小型で設置スペースをとらないことから、発光ダイオード(LED)やレーザ光源等が好ましい。
光源2は、発光した可視光を反射板3を介して開口部153を通じて外部に照射するため、反射板3の反射面に向けて設置されている。特に本発明においては、この反射板3として凹面鏡が用いられている。凹面鏡の性質として、入射した光を集光して反射する効果があるので、光源2から反射板3の反射面までの距離を短くしても、光源2から反射板3の反射面までの距離を長くした場合と同様の反射光の状態を形成することができる。従来使用されていた平面鏡の反射板を用いた照準投光手段で模擬表示の精度を上げるためには、放射線の焦点と反射板の反射面との間の距離と、光源と反射板の反射面との間の距離を等しくするか、できるだけ近づける必要がある。本発明の照準投光手段では、反射板3として凹面鏡を用いていることから、光源2の位置を反射板3の反射面に近づけても、これを遠ざけた場合と同様の反射光の状態となることから、模擬表示の精度を高く保つことができる。また、反射板3として凹面鏡を用いた場合、光を集光するため、可視光照射野の照度を上げることができると共に、光源2の半陰影が小さくなるので、可視光照射野5の境界をより明瞭にすることができる。
本発明における凹面鏡の反射板3は、従来の平面鏡の反射板と同様に、放射線発生ユニット101の放出窓121と、制限羽根152の開口部153との間の放射線の通過経路上を横断して設けられている。また、図5に示すように、通常、透明な基材層11の片面に反射層10を形成したもので、放射線は透過可能で、可視光は反射面で反射されるものとなっている。本発明で反射板3として用いる凹面鏡は、図3(a)に示すように、X方向に湾曲し、Y方向には湾曲していない一次元湾曲(U字形湾曲)のものでも、図4(a)に示すように、X方向とY方向の両方向に湾曲した二次元湾曲(すり鉢状湾曲)のものでもよい。
図3(a)に示す反射板3は、X方向に一次元湾曲されたものであることから、Y方向に可視光照射野6が拡大するが、X方向には拡大しないため、Y方向に放射線照射野5と可視光照射野6のずれが生じる。しかし、このようなずれが障害とならない用途に用いる放射線発生装置200とする場合、単純な湾曲状態の反射板3を用いることで、製造しやすく低コストの放射線発生装置200とすることができる。
図3(a)に示す一次元湾曲の凹面鏡の反射板3を用いた放射線発生装置200をマンモグラフィに適用した場合について図3(b)により説明する。放射線照射野6のM−O辺の外側に不図示の被験者の胸部が位置し、不図示の乳房をM−O辺を跨いで放射線照射野6内に位置させて撮影することを想定する。この位置関係の場合には、被験者が位置しないM−N辺側及び辺O−P辺側の可視光照射野5と放射線照射野6の誤差については、M−O辺側に対する誤差よりも緩和して管理することが可能である。このため、このような用途においては図3(a)に示すような反射板3を用いることが可能である。また、可動絞りユニット150に、放射線を制限する制限羽根152とは別に、放射線は透過させるが可視光を制限する制限羽根を配置して、これによって可視光を制限させることにより放射線照射野6と同等の可視光照射野5を実現することもできる。
図4(a)に示す二次元湾曲の凹面鏡を反射板3として用いた場合、図4(b)で示すように、放射線照射野6と同様の大きさと形状の可視光照射野5を実現することができるので好ましい。また、二次元湾曲の凹面鏡は、回転二次曲面の反射面を有する凹面鏡であり、具体的には放物線、楕円弧、円弧等の曲線を回転させた形状の凹面の反射面を有する。
反射板3は、光源2が干渉することなく、光源2からの可視光を制限羽根152の開口部153の方向へ反射できるよう設けられている。具体的には、放射線の焦点7〔図2(b)参照〕と、全開にした制限羽根152の開口部153の中心とを結ぶ直線(中心線)に対して傾斜して設けられている。ここで、放射線の焦点7とは、放射線発生位置の中心で、ターゲット層117の電子線照射位置の中心をいう。また、全開にした制限羽根152を開口部153の中心とは、制限羽根152が最大の放射線照射野6を規定する際の開口部153と同じ形状と大きさで厚さが均一な板材を想定し、この板材の重心位置に対応する位置をいう。
例えば、反射板3として用いる凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を45度とした場合、外囲器151の図面上の上下方向を小さくして小型化できる。また、光源2を反射板3に近づけて配置できるため、凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を小さくしても、光源2が反射光と干渉しない。このため、凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を45度より小さくすることができ、外囲器151の図面上の左右方向を更に小型化できる。外囲器の小型化を図るためには、凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を40度以下にすることが好ましい。
凹面鏡である反射板3は、一様な厚さのものを用いてもよいが、図5(a)のように、放射線を弱める能力が比較的高い金属等の材料で構成される反射層10の膜厚に分布を持たせてもよい。具体的には、反射層10の表面のある位置に立てた法線と、この法線の位置を透過する放射線がなす角をa、反射層10の表面の他の位置に立てた法線と、この法線の位置を透過する放射線がなす角をbとする。そして、a<bの場合、aの部分を厚く、bの部分を薄くすることが好ましい。つまり、反射層10の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の反射層10の厚さを前記角度が相対的に大きい箇所の反射層10の厚さより大きくすることが好ましい。このようにすることで、放射線が反射層10を通過する距離を一様に近づけることができ、反射板3を透過した放射線の線質ムラを低減できる。特に放射線発生ユニット101が透過型の放射線発生管102を用いた透過型である場合、放射線発生ユニット101から放出される放射線の線質が比較的均一であることから、この線質の均一性を低下させないために有益である。
図5(b)のように、基材層11の厚さに分布を持たせてもよい。具体的には、基材層11の表面のある位置の法線と、この法線の位置を透過する放射線の透過方向がなす角度をc、基材層11の他の位置の法線と、この法線の位置を透過する放射線の透過方向がなす角度をdとする。そして、c<dの場合、角度cの部分を厚く、角度dの部分を薄くすることが好ましい。つまり、基材層11の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の基材層11の厚さを前記角度が相対的に大きい箇所の基材層11の厚さより大きくすることが好ましい。これによっても上記反射層10の厚さに変化をつけた場合と同様の利益を得ることができる。
更には、図5(a)と(b)の両方の厚さ変化をつけ、反射板3を構成する凹面鏡の全域にわたって、反射層10と基材層11の両者について放射線の透過距離が一様となるようにすることが最も好ましい。
本発明で用いる照準投光手段は、光源2と凹面鏡の反射板3とを備えれば良いが、図6に示すように、光源2と反射板3の間に、光源2からの可視光を反射板3へと反射する副反射板31を介在させることもできる。図6(a)は、平面鏡の副反射板31と介在させた例であり、図6(b)は凹面鏡の副反射板31を介在させた例である。このような副反射板31を介在させることにより、光源2を、反射板3を透過する際等に生じる散乱放射線の影響を受けにくい位置に配置しやすくなる。発光励起部を備えるLED光源や半導体素子からなるレーザ光源等の場合は、放射線による損傷を受け易い場合があるため、副反射板31を用いて散乱放射線の影響を受けにくい場所に設置することが好ましい。また、凹面鏡の副反射板31を配置することにより、光源2から反射板3までの光路長を更に短くすることができるため、外囲器151を更に小型化することが可能である。
〔放射線撮影システムの実施形態〕
図7は本発明の放射線撮影システムの構成図である。システム制御装置202は、放射線発生装置200と放射線検出装置201とを連携制御する。高圧回路103は、システム制御装置202による制御の下に、放射線発生管102に各種の制御信号を出力する。制御信号により、放射線発生装置200から放出される放射線の放出状態が制御される。放射線発生装置200から放出された放射線は、可動絞りユニット150で部分的に遮蔽され、被検体204を透過して検出器206で検出される。検出器206は、検出した放射線を画像信号に変換して信号処理部205に出力する。信号処理部205は、システム制御装置202による制御の下に、画像信号に所定の信号処理を施し、処理された画像信号をシステム制御装置202に出力する。システム制御装置202は、処理された画像信号に基いて、表示装置203に画像を表示させるための表示信号を表示装置203に出力する。表示装置203は、表示信号に基く画像を、被検体204の撮影画像としてスクリーンに表示する。
図7は本発明の放射線撮影システムの構成図である。システム制御装置202は、放射線発生装置200と放射線検出装置201とを連携制御する。高圧回路103は、システム制御装置202による制御の下に、放射線発生管102に各種の制御信号を出力する。制御信号により、放射線発生装置200から放出される放射線の放出状態が制御される。放射線発生装置200から放出された放射線は、可動絞りユニット150で部分的に遮蔽され、被検体204を透過して検出器206で検出される。検出器206は、検出した放射線を画像信号に変換して信号処理部205に出力する。信号処理部205は、システム制御装置202による制御の下に、画像信号に所定の信号処理を施し、処理された画像信号をシステム制御装置202に出力する。システム制御装置202は、処理された画像信号に基いて、表示装置203に画像を表示させるための表示信号を表示装置203に出力する。表示装置203は、表示信号に基く画像を、被検体204の撮影画像としてスクリーンに表示する。
放射線の代表例はX線であり、本発明の放射線発生装置と放射線撮影システムは、X線発生装置とX線撮影システムとして利用することができる。X線撮影システムは、工業製品の非破壊検査や、医療機器として人体や動物の医療診断の支援行為に適用することができる。
(実施例1)
図1及び図2に示されるような放射線発生装置を作製した。
図1及び図2に示されるような放射線発生装置を作製した。
可動絞りユニット150の外囲器151の大きさは、50×50×30mmとし、内面には散乱放射線の漏洩を防ぐためにタングステン粉末含有樹脂シートを張りつけた。外囲器151の内部には、2mm×2mmの白色チップLEDの光源2を設けた。光源2からの光を反射する凹面鏡の反射板3の中心の法線を、中心軸に対して35°に傾けて配置した。反射板3として用いる凹面鏡は、倍率1.3倍、φ30mmのものを用いた。光源2からの可視光5は、外囲器1の内部に配置した制限羽根152で領域を規定されて可視光照射野5を形成するように組み上げた。
凹面鏡の反射層10は、放射線の通過する距離が一様になるように、反射層10に立てた法線と、当該法線の位置を透過する放射線の透過方向がなす角度が小さい部分は厚く、この角度が大きい部分は薄く形成した。
上記照準投光手段を、透過型の放射線発生装置200の可動絞りユニット150に取り付けた。この放射線発生装置200を用いた放射線撮影システムの動作を確認したところ、放射線照射野6と略同一の可視光照射野5を表示でき、放射線の線質のムラも小さく、良好な画質の画像を得ることができた。
照準投光手段の動作としては、反射板3として用いた凹面鏡のレンズ効果により、照度が平面鏡より明るくなるとともに、光源2の半陰影が小さくなり、可視光照射野5の境界が明瞭になった。また、可動絞りユニット150の全重量を測定したところ、約200gであり、従来品に対して大幅に軽量化することができた。
比較例としての従来の照準投光手段を説明する。従来用いられていた光源は直径約20mmの管球であり、中心線に対して平面鏡である反射板の法線を約45°傾けて配置したとき最小の容積となった。この時の外囲器の大きさは200×200×150mmとなり、重量は約2kgとなった。
透過型放射線発生手段を用いて画像を取得したところ、斜め配置の平面鏡の反射板による線質のムラが生じ、グラデーションのついた画像となった。
(実施例2)
図6(b)を用いて第2の実施例を説明する。
図6(b)を用いて第2の実施例を説明する。
図6(b)に示される可動絞りユニット150を備えた放射線発生装置を作製した。基本的には実施例1と同様に製作し、放射線が通過する部分に凹面鏡の反射板3を配置し、光源2からの可視光5を凹面鏡の副反射板31で反射して反射板3に導くように配置した。外囲器151の大きさは、50×50×35mmと、従来品より小型化することができた。光源2である白色LEDは、散乱放射線の比較的少ない、放射線が通過する反射板3の中心の接平面近傍に配置した。
上記照準投光手段を、透過型の放射線発生装置の可動絞りユニットに取り付けた。この放射線発生装置を用いた放射線撮影システムの動作を確認したところ、放射線照射野6と略同一の可視光照射野5を表示できた。
照準投光手段の動作としては、凹面鏡の反射板3のレンズ効果により、照度が明るくなると共に、光源2の半陰影が小さくなり、可視光照射野の境界がより明瞭になった。また、長時間の放射線の照射を行ったところ、実施例1よりも白色LEDの樹脂部分の劣化が小さく、長時間正常に点灯することができた。
可動絞りユニット150の全重量を測定したところ、約200gであり、従来品に対して大幅に軽量化することができた。
2:光源、3:反射板、5:可視光照射野、6:放射線照射野、7:放射線の焦点、10:反射層、11:基材層、101:放射線発生ユニット、150:可動絞りユニット、151:外囲器、152:制限羽根、153:開口部、200:放射線発生装置、201:放射線検出装置、202:システム制御装置、203:表示装置、204:被検体、205:信号処理部、206:検出器
Claims (19)
- 放射線を放出する放射線発生ユニットと、可動絞りユニットとを備えており、該可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線発生装置において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線発生装置。 - 前記反射板が、放射線が透過可能で、前記放射線発生ユニットから前記開口部への放射線の通過経路を横断して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の放射線発生装置。
- 前記反射板を構成する前記凹面鏡が、回転二次曲面の反射面を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の放射線発生装置。
- 前記反射板を構成する前記凹面鏡が、前記凹面鏡の中心上の法線と、放射線の焦点と全開にした前記開口部の中心とを結ぶ中心線とがなす角度が40度以下となるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
- 前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、反射層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の反射層の厚さが前記角度が相対的に大きい箇所の反射層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
- 前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、基材層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の基材層の厚さが前記角度が相対的に大きい箇所の基材層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
- 反射板を構成する前記凹面鏡の全域にわたって、前記反射層と前記基材層の両者について放射線の透過距離が一様となるように前記反射層と前記基材層の厚みに変化がつけられていることを特徴とする請求項5又は6に記載の放射線発生装置。
- 前記放射線発生ユニットが、透過型の放射線発生管を用いた透過型であることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
- 前記光源と前記反射板との間に、前記光源からの可視光を前記反射板へ反射する副反射板が介在されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
- 前記副反射板が凹面鏡であることを特徴とする請求項9に記載の放射線発生装置。
- 放射線を放出する放射線発生ユニット及び可動絞りユニットを備えた放射線発生装置と、
前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、
前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを備え、
前記放射線発生装置の前記可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線撮影システムにおいて、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線撮影システム。 - 前記反射板が、放射線が透過可能で、前記放射線発生ユニットから前記開口部への放射線の通過経路を横断して設けられていることを特徴とする請求項11に記載の放射線撮影システム。
- 前記反射板を構成する前記凹面鏡が、前記凹面鏡の中心上の法線と、放射線の焦点と全開にした前記開口部の中心とを結ぶ中心線とがなす角度が40度以下となるように配置されていることを特徴とする請求項11又は12に記載の放射線撮影システム。
- 前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、反射層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の反射層の厚さが、前記角度が相対的に大きい箇所の反射層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、基材層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の基材層の厚さが、前記角度が相対的に大きい箇所の基材層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 前記放射線発生ユニットが、透過型の放射線発生管を用いた透過型であることを特徴とする請求項14又は15に記載の放射線撮影システム。
- 前記光源と前記反射板との間に、前記光源からの可視光を前記反射板へ反射する副反射板が介在されていることを特徴とする請求項11乃至16のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
- 前記副反射板が凹面鏡であることを特徴とする請求項17に記載の放射線撮影システム。
- 反射板と、可視光の光源とを有し、放射線発生装置の可動絞りユニットに付加されて、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で、前記放射線発生装置の放射線照射野を模擬表示する照準投光手段において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする照準投光手段。
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