JP2567060B2 - Ｃｔスキャナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線を用いて被検査体の断面像を得るため
に使用される産業用のCTスキャナ装置に関する。

（従来の技術） 従来よりＸ線を用いて被検査体の断面像を得る装置と
してCTスキャナ装置が知られている。

第４図は従来のこの種のCTスキャナ装置の概略構成を
示す図である。このCTスキャナ装置は同図に示す如く通
常、第２世代と称されるCTスキャナ装置である。CTスキ
ャナ装置は、Ｘ線3aを出力するＸ線管１と、このＸ線管
１からのＸ線3aを線源コリメータ８を介して入力する被
検査体４と、この被検査体４を透過したＸ線3aを検出器
側コリメータ９を介して検出する第１の検出手段として
の検出器２と、が対応して配置されている。被検査体４
は回転テーブル５に載置され、回転テーブル５は回転機
構（トラバースフレーム）６により回転するものとなっ
ている。この回転機構６はトラバース機構７により左右
方向にトラバースするものとなっている。したがって、
Ｘ線3aが被検査体４に対し照射され且つ被検査体４がス
テップ毎に回転されおよびトラバース動作されると、被
検査体４に対して全周方向のＸ線透視データが得られ、
これにより被検査体４の断層像が作成される。またCTス
キャナ装置は、Ｘ線管１の近傍にこのＸ線管１からのＸ
線3bを検出する第２の検出手段としての比較検出器10を
備え、比較検出器用フィルター12を介して比較検出器10
にＸ線3bを入力していた。すなわち比較検出器10はＸ線
強度の変化を測定するものであり、これにより得られた
検出データは前記検出器２からの検出データを補正する
ために用いられていた。

ところで、前記比較検出器用フィルター12は、主に以
下の二つの目的のために取付けられている。すなわち
（１）比較検出器10のＸ線による劣化を低減する為と、
（２）主たる検出器２の比較検出器10とのＸ線エネルギ
ー特性の均一化を図るためである。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、従来のCTスキャナ装置にあっては、Ｘ線の
エネルギー可変範囲が大きく確保できないという問題が
あった。すなわち、高いエネルギーに合せてフィルター
12が設定された場合には、低いエネルギーにおいてはＸ
線がフィルターを透過せず、被検査体に対し精度の良い
測定ができないという問題がある。また逆に低いエネル
ギーに合せてフィルター12が設定された場合には、高い
エネルギーにおいてはエネルギー特性の均一化ができな
いばかりでなく、強いＸ線強度が比較検出器10に入力さ
れるため、Ｘ線により比較検出器10が短期間で劣化して
しまうという問題があった。

そこで本発明の目的は、Ｘ線のエネルギー可変範囲を
拡張して、且つ比較検出器のＸ線のエネルギー特性の違
いによる画像劣化を生ずることなく、Ｘ線による検出器
の劣化を低減し得、しかも各種の被検査体に対応可能な
CTスキャナ装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次の
ような手段を講じた。本発明は、回転およびトラバース
される被検査体に対しＸ線を曝射するＸ線源と、このＸ
線源からのＸ線のエネルギーを可変制御する第１の制御
手段と、前記Ｘ線源から被検査体を透過したＸ線を検出
する第１の検出手段と、前記Ｘ線源からのＸ線のエネル
ギーの大きさに対応して減衰率が異なる複数個のフィル
ターからなるフィルター手段と、このフィルタ手段のフ
ィルターを切換選択するフィルター切換手段と、前記回
転手段を制御し且つ前記第１の制御手段の制御によりＸ
線源からのＸ線のエネルギーが切換わると、切換信号を
受けて前記Ｘ線のエネルギーに対応するフィルターを選
択する如く前記フィルター切換手段を切換制御する第２
の制御手段と、前記フィルタ切換手段により選択された
フィルタを介して前記Ｘ線源からのＸ線を検出する第２
の検出手段と、この第２の検出手段からのＸ線および前
記第１の検出手段からのＸ線を入力し、これらのＸ線デ
ータを収集処理して再構成し前記被検査体の断面像を得
る画像処理手段と、を備えるようにしたものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用
を呈する。第１の制御手段によりＸ線源からのＸ線のエ
ネルギーが切換えられると、このＸ線のエネルギーに対
応するフィルターが切換選択されるので、このフィルタ
ーを介して第２の検出手段に入力されるＸ線はほぼ一定
のエネルギーとなり、適切なフィルタ処理が可能とな
る。その結果、Ｘ線のエネルギーの可変範囲を拡張で
き、且つＸ線による検出器の劣化が防止でき、しかも検
出器のエネルギー特性の違いによる画像劣化を生ずるこ
となく良好な断面像が得られ、また各種の被検査体に対
応可能となる。

（実施例） 第１図は本発明に係るCTスキャナ装置の一実施例を示
す概略構成図である。なお第４図において説明した部分
と同一部分については同一符号を付し詳細な説明は省略
する。このCTスキャナ装置は次のように構成されてい
る。

比較検出用フィルター12a,12bは左右に対称に配置さ
れており、比較検出用フィルター12aは高いエネルギー
に設定され、比較検出用フィルター12bは低いエネルギ
ーに設定されている。フィルタ切換機構13は比較検出用
フィルター12a,12bの間に配置され、比較検出用フィル
ター12aと比較検出用フィルター12bとの切換えるものと
なっている。Ｘ線制御装置14は前記Ｘ線管１の電圧を制
御し、Ｘ線のエネルギーを高いエネルギーから低いエネ
ルギーまで可変制御できるものとなっている。機構制御
装置15は回転機構６の回転制御，トラバース機構７のト
ラバース制御を行なうとともに、前記第１の制御手段の
制御によりＸ線管１からのＸ線のエネルギーが切換わる
と、Ｘ線が高いエネルギーにあっては比較検出用フィル
ター12aを選択し、Ｘ線が低いエネルギーにあっては比
較検出用フィルター12bを選択するように、前記フィル
ター切換機構13を切換制御するものである。DAS16（dat
a Acqision System）はA/D変換器を含み、検出器２から
のＸ線データおよび比較検出器からのデータを収集する
ものである。再構成装置17はDAS16からの収集データを
構成し、被検査体４の断面像を生成し、断面像を表示す
るCRT18に出力する。コンソール19は前記Ｘ線制御装置1
4,機構制御装置15,DAS16,再構成装置17を入力操作する
ものである。

次にこのように構成された実施例の作用を説明する。
まず、被検査体４をスキャンする前に操作者は、コンソ
ール19上の図示しないＸ線エネルギーボタンによりＸ線
管電圧を選択する。Ｘ線管電圧が選択されると、選択信
号はＸ線制御装置14および機構制御装置15の送出され
る。そうすると、選択信号によりＸ線管電圧が切換わ
り、Ｘ線が線源側コリメータ８を介して被検査体４を透
過し、検出器側コリメータ９を介して検出器２に入力す
る。また同時に選択信号によりフィルター切換機構13が
切換動作する。すなわち、Ｘ線管１からのＸ線のエネル
ギーが切換わると、フィルター切換機構13によりＸ線が
高いエネルギーにあっては比較検出用フィルター12aが
選択され、Ｘ線が低いエネルギーにあっては比較検出用
フィルター12bが選択される。さらにコンソール19上の
図示しないスキャンボタンを押圧すると、被検査体４に
対しスキャンが行なわれる。すなわちＸ線管１がON動作
し、且つトラバースフレーム６がトラバースし、検出器
２のデータはDAS16に取り囲まれる。次に回転テーブル5
aがＸ線3aのファン角だけ回転し、次のトラバースが行
なわれる。このように180゜方向からのデータをDAS16収
集する。そしてデータは再構成装置17により再構成され
て断面像が作成され、被検査体４の断面像がCRT18に表
示される。

このように本実施例によれば、Ｘ線管１からのＸ線の
エネルギーを切換わると、このＸ線のエネルギーに対応
するフィルター12a,12bが適切に切換選択されるので、
このフィルターを介して第２の検出手段に入力されるＸ
線はほぼ一定のエネルギーとなり、適切なフィルタ処理
が可能となる。その結果、Ｘ線のエネルギーの可変範囲
を拡張でき、且つＸ線による検出器の劣化が防止でき、
しかも検出器のエネルギー特性の違いによる画像劣化を
生ずることなく良好な断面像が得られ、各種の被検査体
に対応可能となる。

第２図はフィルター切換機構の一例を示す図であり、
第２図（ａ）は正面図、第２図（ｂ）は側面図である。
このフィルター切換機構13aは、減衰率の異なる三種類
のフィルタ材21a,21b,21cを取付けた円板22と、この円
板22に対し同軸上に配置され円板22の回転角度を検出し
てＸ線のエネルギーを選択する位置検出フォトセンサ
と、前記円板22を回転させるモータ24で構成されてい
る。このフィルター切換機構13aによれば、モータ24に
より円板22を回転させ、入力されるＸ線を異なるフィル
ター材21a,21b,21cによりＸ線のエネルギーを可変する
ものである。これによれば、Ｘ線管１のＸ線エネルギー
を切換えても広いエネルギー範囲に亙って、被検査体４
の高品位な断面像が得られる。

第３図はフィルター切換機構の他の一例を示す図であ
り、第３図（ａ）は正面図、第３図（ｂ）は断面図であ
る。このフィルタ切換機構13bは、上下に配設された減
衰率の異なるフィルター30a,30b,30cと、このフィルタ
ー30をホールドするフィルターホルダー31と、ガイドレ
ール32とを具備し、且つベース33内に設けられたネジ34
にナット35が螺合し、ナット35にフィルターホルダー31
が噛合するものとなっている。したがって、モータ36が
回転すると、ナット35がネジ34を回転し、このナット34
が回転するにともなって、フィルターホルダー31,フィ
ルター30が上下方向に移動するので、センサ37はいずれ
かのフィルター30を選択する。このような実施例によっ
ても、フィルター30を適切に切換え制御できるので、線
源のエネルギーを切換えても広いエネルギー範囲に亙っ
て、被検査体４の高品位な断面像が得られる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば上記第２世代のCTスキャナ装置だけでなく、
他の方式のCTスキャナ装置でも可能である。またフィル
ター切換機構13のフィルター材21は幾つであっても良
い。このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、第１の制御手段によりＸ線源からの
Ｘ線のエネルギーを切換えるに伴って、このＸ線のエネ
ルギーに対応するフィルターが切換選択されるので、こ
のフィルターを介して第２の検出手段に入力されるＸ線
はほぼ一定のエネルギーとなり、適切なフィルタ処理が
可能となる。その結果、Ｘ線のエネルギーの可変範囲を
拡張でき、且つＸ線による検出器の劣化が防止でき、し
かも検出器のエネルギー特性の違いによる画像劣化を生
ずることなく良好な断面像が得られ、また各種の被検査
体に対応可能なCTスキャナ装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るCTスキャナ装置の一実施例を示す
概略構成図、第２図はフィルター切換機構の一例を示す
図、第３図はフィルター切換機構の他の一例を示す図、
第４図は従来のCTスキャナ装置を示す図である。 １……Ｘ線管、２……検出器、３……Ｘ線、４……被検
査体、５……回転テーブル、６……回転機構（トラバー
スフレーム）、７……トラバース機構、８……線源側コ
リメータ、９……検出器コリメータ、10……比較検出
器、12a,12b……比較検出用フィルター、13a,13b……フ
ィルター切換機構、14……Ｘ線制御装置、15……機構制
御装置、16……DAS、17……再構成装置、18……CRT、19
……コンソール、21……フィルター材料、22……円板、
23……位置検出フォトセンサ、24……モータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転およびトラバースされる被検査体に対
   しＸ線を曝射するＸ線源と、このＸ線源からのＸ線のエ
   ネルギーを可変制御する第１の制御手段と、前記Ｘ線源
   から被検査体を透過したＸ線を検出する第１の検出手段
   と、前記Ｘ線源からのＸ線のエネルギーの大きさに対応
   して減衰率が異なる複数個のフィルターからなるフィル
   ター手段と、このフィルタ手段のフィルターを切換選択
   するフィルター切換手段と、前記回転手段を制御し且つ
   前記第１の制御手段の制御によりＸ線源からのＸ線のエ
   ネルギーが切換わると、切換信号を受けて前記Ｘ線のエ
   ネルギーに対応するフィルターを選択する如く前記フィ
   ルター切換手段を切換制御する第２の制御手段と、前記
   フィルタ切換手段により選択されたフィルタを介して前
   記Ｘ線源からのＸ線を検出する第２の検出手段と、この
   第２の検出手段からのＸ線および前記第１の検出手段か
   らのＸ線を入力し、これらのＸ線データを収集処理して
   再構成し前記被検査体の断面像を得る画像処理手段と、
   を具備したことを特徴とするCTスキャナ装置。