JP3028185U - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 扁平な構成を有しており、コストを安く製造
できて、高い発光効率を実現できるＸ線画像変換器を有
するＸ線診断装置を提供する。 【解決手段】 シンチレータ層と画像変換器の画像セン
サとの間に複数の光学素子から成るマトリックス状のア
レイが配置されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、 Ｘ線束を発生するためのＸ線源を有しており、Ｘ線画像を検出す るためのＸ線画像変換器と、前記Ｘ線画像変換器に接続されている再生装置とを 有しており、Ｘ線画像変換器がシンチレータ層と、マトリックス状に配置されて いる光電変換素子を有する画像変換器とを有しているＸ線診断装置に関する。そ のようなＸ線診断装置では、画像変換器として例えば固体画像変換器が用いられ る。

【０００２】

【従来の技術】

ドイツ特許出願公開第４３２１７８９号公報にそのようなＸ線診断装置が記載 されており、このＸ線診断装置では、Ｘ線画像変換器がホトダイオードマトリッ クスを有しており、ホトダイオードマトリックスの上にＸ線ビームを光に変換す るシンチレータ層が付着されている。

【０００３】 米国特許第４５０３４６０号明細書から、Ｘ線画像増幅器の出力蛍光面の重な り合った種々の領域が、多数の対物レンズを介して、それぞれの領域に対応する 画像変換器の上に画像形成されるＸ線診断装置が公知である。後置された回路で 、画像変換器の出力信号は、Ｘ線画像増幅器の全出力画像を含むビデオ信号に変 換される。

【０００４】 Ｘ線画像増幅器のない冒頭に述べた形式のＸ線診断装置において、１つの対物 レンズ又は多数の対物レンズを用いると、画像領域が大きいために大きな焦点距 離が必要である。従って、高い光度が必要な場合に、大きく高価な補正の難しい 対物レンズが必要となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、扁平な構成を有しており、コストを安く製造できて、高い発 光効率を実現できる冒頭に述べた形式のＸ線画像変換器を有するＸ線診断装置を 提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題は本考案により、シンチレータ層と画像変換器の画像センサとの間に 複数の光学素子から成るマトリックス状のアレイが配置されていることにより解 決される。この構成により、高い発光効率を有する非常に扁平なＸ線画像変換器 が得られる。多数の光学素子を用いることによって、非常に小さな画像領域のみ が検出される。従って、小さな焦点距離を有し、容易に安価で製造できる非常に 小さな光学素子が必要である。つまり、例えばＣＤ技術から公知の光学素子を用 いることができる。このような光学素子は、大量生産できるので、極めて都合良 く入手できる。

【０００７】 アレイが光学素子であるマイクロレンズ又はマイクロ対物レンズを有すると、 有利である。その際、画像変換器の各光電変換素子にぞれぞれ１つのマイクロレ ンズが対応して設けられ、或いは画像変換器の光電変換素子の各グループに、そ れぞれ１つのマイクロ対物レンズが対応して設けられる。

【０００８】 画像変換器がａＳｉ：Ｈ検出器であり、画像変換器の光電変換素子がＣＣＤ画 像センサのホトダイオード又は光電池であると、有利である。

【０００９】 本考案に基づき、光学素子をガラス支持体に固定することができる。光学素子 をガラス材質又はブラスチックから成る支持体にはめ込んだり、光学セメントに 埋め込んだりすることができる。

【００１０】 本考案により、例えば光学セメントを用いて、光学素子をシンチレータ層或い は画像変換器に接続することができる。

【００１１】

【考案の実施の形態】 次に本考案を実施の形態に基づき図を用いて詳細に説明する。

【００１２】 図１に、高電圧発生器２によって作動するＸ線管１を有する公知のＸ線診断装 置が示されている。Ｘ線管１はＸ線ビーム束３を放射する。Ｘ線ビーム束３は、 患者４を透過し、患者４の透過によって弱められ、Ｘ線画像としてＸ線画像変換 器５に到達する。Ｘ線画像変換器５は再生装置に接続されている。この再生装置 はＸ線画像を再生するために、処理回路６と、前記処理回路６に接続されている モニタ７とを有している。処理回路６は周知の通り、ディファレンス段と画像メ モリとを有している。

【００１３】 図２は、本考案による図１のＸ線診断装置に使用されるＸ線画像変換器を示す 略線図である。上述のＸ線診断装置では、Ｘ線画像変換器５は、ホトダイオード マトリックス又は多数のＣＣＤ画像センサから成る画像変換器８を有している。 この画像変換器８の上に、Ｘ線ビームに対して高感度の蛍光物質から成るシンチ レータ層９が付着されており、シンチレータ層９はＸ線ビームを光に変換する。 画像変換器８を、水素を含有するアモルファスシリコン（ａＳｉ：Ｈ）から構成 したり、シンチレータ層９をセシウム沃化物（ＣｓＩ）から構成することができ る。

【００１４】 図２には、上述のようなＸ線画像変換器５が示されており、このＸ線画像変換 器５では本考案に基づき、画像変換器８とシンチレータ層９との間に、光学素子 である多数のマイクロレンズ１１から成るアレイ１０が配置されている。このマ イクロレンズ１１が、シンチレータ層９上の可視Ｘ線画像を画像変換器８の光電 変換素子１２、つまりホトダイオードの上に形成する。このとき図２に示すよう に、各光電変換素子１２にそれぞれ１つのマイクロレンズ１１が対応して設けら れている。マイクロレンズ１１は、例えばガラスやプラスチックから成るサブス トレート１４にはめ込まれている。サブストレート１４は、図示されているよう にシンチレータ層９に、又は画像変換器８に固定することができる。アレイ１０ のマイクロレンズ１１の側方に、サブストレート１４と異なる屈折率を有する層 、例えば空気層１３が設けられている。そのようなマイクロオプチカルプレート において、マイクロレンズ１１を、レーザによって切断したり、プラスチックプ レートのように射出成形することができる。

【００１５】 図３は、本考案のＸ線画像変換器の別の実施形態を示す。図３では、画像変換 器８とシンチレータ層９との間に、光学素子である多数のマイクロ対物レンズ１ ５を有する層が配置されている。この層が、シンチレータ層９のＸ線画像を画像 変換器８の上に形成する。このときマイクロ対物レンズ１５は、多数の光電変換 素子１２を有する画像変換器８のＣＣＤ画像センサ１６の領域に画像面を形成す る。ＣＣＤ画像センサ１６の領域の出力は、像点を正しい位置にまとめるマルチ プレクサ１７に供給される。画像変換器８として商業上安価な多数のＣＣＤチッ プを用いたり、マイクロ対物レンズ１５としてコンパクトディスクの走査で知ら れているＣＤ光学素子を多数用いることによって、大量生産が可能である。

【００１６】 マイクロレンズ１１又はマイクロ対物レンズ１５は、シンチレータ層９と画像 変換器８との間の光学セメントに埋め込んだり、画像変換器８とシンチレータ層 ９との間に設けられているガラス支持体に固定することができる。また本考案に 基づき、光学素子をガラス材質又はブラスチックから成る支持体にはめ込んだり 、光学セメントに埋め込んだりすることができる。その際、このような装置をシ ンチレータ層９に又は画像変換器８に固定することができる。

【００１７】

【考案の効果】

このような本考案の実施形態によって、コストを安く製造できるＸ線画像変換 器５が得られる。このＸ線画像変換器５は、非常に扁平に構成することが可能で あり、高い発光効率を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知技術のＸ線診断装置を示す略線図である。

【図２】本考案による図１のＸ線診断装置に使用される
Ｘ線画像変換器を示す略線図である。

【図３】本考案のＸ線画像変換器の別の実施形態を示
す。

【符号の説明】

１ Ｘ線源 ２ 高電圧発生器 ３ Ｘ線ビーム束 ４ 患者 ５ Ｘ線画像変換器 ６ 処理回路 ７ モニタ ８ 画像変換器 ９ シンチレータ層 １０ アレイ １１ マイクロレンズ １２ 光電変換素子 １３ 空気層 １４ サブストレート １５ マイクロ対物レンズ １６ ＣＣＤ画像センサ １７ マルチプレクサ

Claims (13)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線束（３）を発生するためのＸ線源
   （１）を有しており、Ｘ線画像を検出するためのＸ線画
   像変換器（５）と、前記Ｘ線画像変換器（５）に接続さ
   れている再生装置（６、７）とを有しており、Ｘ線画像
   変換器（５）がシンチレータ層（９）と、マトリックス
   状に配置されている光電変換素子（１２）を有する画像
   変換器（８）とを有しているＸ線診断装置において、 シンチレータ層（９）と画像変換器（８）の画像センサ
   （１６）との間に複数の光学素子（１１、１５）から成
   るマトリックス状のアレイ（１０）が配置されているこ
   とを特徴とする、Ｘ線診断装置。
2. 【請求項２】 マトリックス状のアレイ（１０）がマイ
   クロレンズ（１１）を有していることを特徴とする、請
   求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 【請求項３】 画像変換器（８）の各光電変換素子（１
   ２）にそれぞれ１つのマイクロレンズ（１１）が対応し
   て設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に
   記載のＸ線診断装置。
4. 【請求項４】 マトリックス状のアレイ（１０）がマイ
   クロ対物レンズ（１５）を有していることを特徴とす
   る、請求項１から３までのいずれか１項記載のＸ線診断
   装置。
5. 【請求項５】 画像変換器（８）の光電変換素子（１
   ２）の各グループにそれぞれ１つのマイクロ対物レンズ
   （１５）が対応して設けられていることを特徴とする、
   請求項１又は４に記載のＸ線診断装置。
6. 【請求項６】 画像変換器（８）がａＳｉ：Ｈ検出器で
   あることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか
   １項記載のＸ線診断装置。
7. 【請求項７】 画像変換器（８）の光電変換素子（１
   ２）がホトダイオードであることを特徴とする、請求項
   １から６までのいずれか１項記載のＸ線診断装置。
8. 【請求項８】 画像変換器（８）の光電変換素子（１
   ２）がＣＣＤ画像センサ（１６）の光電池であることを
   特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の
   Ｘ線診断装置。
9. 【請求項９】 光学素子（１１、１５）がガラス支持体
   に固定されていることを特徴とする、請求項１から８ま
   でのいずれか１項記載のＸ線診断装置。
10. 【請求項１０】 光学素子（１１、１５）がガラス材質
    又はブラスチックから成るサブストレート（１４）に装
    着されていることを特徴とする、請求項１から８までの
    いずれか１項記載のＸ線診断装置。
11. 【請求項１１】 光学素子（１１、１５）が光学セメン
    トに埋め込まれていることを特徴とする、請求項１から
    ８までのいずれか１項記載のＸ線診断装置。
12. 【請求項１２】 光学素子（１１、１５）がシンチレー
    タ層（９）に接続されていることを特徴とする、請求項
    １から１１までのいずれか１項記載のＸ線診断装置。
13. 【請求項１３】 光学素子（１１、１５）が画像変換器
    （８）に接続されていることを特徴とする、請求項１か
    ら１１までのいずれか１項記載のＸ線診断装置。