JP3643745B2 - X線撮影用検出器及びx線撮影装置 - Google Patents

X線撮影用検出器及びx線撮影装置 Download PDF

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Description

【0001】
本発明は、歯科診療、口腔外科、耳鼻科領域の診療などにおいて使用され、全顎のX線透過画像などを画像として取り出すようにした医療用のX線撮影用検出器及びX線撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のX線撮影装置では、X線フィルムにX線透過画像を記録する従来のフィルム式のものに比べて、撮像素子として感度の高いCCD(固体撮像素子)イメージセンサを用いたX線撮影用検出器を使用している。
【0003】
CCDイメージセンサでは、被写体を透過したX線をシンチレータで可視光に変換して得られた電荷像を受光部に生成し、その電荷像をいわゆる時間遅延積分してから電圧信号の形で出力し、最後にAD変換して電子画像として取り出す構成になっている。
【0004】
このようなCCDイメージセンサを使用して、全顎のパノラマX線撮影を行う場合には、撮影の基本原理から、被写体とフィルムとを所定の速度で相対運動させる代わりに、CCDイメージセンサに生成蓄積される電荷像の転送速度を、旋回アームの回転速度に見合った速度に制御保持する必要があり、そのような原理は、特開昭61−22841号、特開平2−84942号や実公平4−48169号に教示されているように、TDI(時間遅延積分)撮影としてよく知られている。
【0005】
また、特開平11−104127号や、特開平11−104128号には、CCDイメージセンサに、AD変換器を内蔵させて、直接、X線透過画像を電子画像として取り出しできるようにしたX線撮影用検出器や、そのようなX線撮影用検出器を、従来のフィルム検出器と互換性を持たせることによって、X線撮影装置の検出器ホルダに着脱可能に付け替えできるようにした使い勝手の向上されたX線撮影装置も提案されており、いずれもTDI撮影を簡易に実施化する試みであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記いずれの先行技術も、TDI撮影を実施するためのTDIクロック発生器などをX線撮影装置に設けており、X線撮影用検出器自体にはTDIクロック発生器を設けていなかった。したがって、TDI撮影をするためには、X線撮影装置にTDIクロック発生器などを設ける必要があり、従来のフィルムを使用するX線撮影装置をCCDセンサを使用するX線撮影装置に改造するのに、大きな費用を要する事となり、より安価にTDI撮影を実現する装置にできる技術が望まれていた。
【0007】
また、いずれの先行技術も、X線フィルムにX線透過画像を撮影していたパノラマ撮影を電子画像に置き換えて実施化を図る手法や、被写体を挟んでX線発生器とX線検出器とを移動することを教示する程度のもので、撮影時間を高速化にして、なおかつ、十分な診断に耐える電子画像を得るものではなかった。
【0008】
このようにパノラマX線撮影を高速で行う利点は、撮影時間を短縮化して、被検者の動きによる像ボケの問題を解決するために有益であるばかりでなく、被検者に照射するX線量を抑制して、X線被爆線量を軽減するために特に有益である。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、X線撮影装置側にTDIクロック発生器を備えていない場合でも、CCD等の撮像素子を使用するTDI撮影を可能とするX線撮影用検出器を提供することにある。
【0010】
第2の目的は、X線画像を得る従来のCCD等の撮像素子を使用するTDI撮影では未だ十分な手法が提案されていない究極の課題である高速撮影を実現するX線撮影用検出器を提供することにある。
【0011】
第3の目的は、診断目的に応じて、撮影モードを種々に変更して、解像度の異なる電子画像を生成することのできるX線撮影用検出器を提供することにある。
【0012】
本発明の更なる目的は、上記第1から3の目的を達成するにあたって、更にユーザ側の観点に立って、使い勝手の面から改良されたX線撮影用検出器を提供することにある。
【0013】
また、本発明は、上記種々の目的をX線撮影装置側において達成する医療用のX線撮影装置を提供することを目的する。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本出願人は、請求項1から8でX線撮影用検出器を、請求項9から12で、これらのX線撮影用検出器を備えたX線撮影装置を、請求項13から17で、これらのX線撮影用検出器の機能を装置本体側に設けたX線撮影装置を提案している。
【0015】
請求項1のX線撮影用検出器は、X線発生器とX線撮影用検出器と、これらのX線発生器とX線撮影用検出器との間に被写体を固定する固定手段とを有し、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とが対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動することによりX線撮影するX線撮影装置に使用され、X線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたX線撮影用検出器であって、
上記X線撮影用検出器が、X線透過画像を生成する撮像素子と、TDIクロック信号を発生させるTDIクロック発生器と、TDIクロック信号の周波数を制御するTDI周波数制御情報を記憶させたクロック情報格納メモリを有し、該TDI周波数制御情報に基づいて上記TDIクロック発生器からTDIクロック信号を発生させ、このTDIクロック信号に応じて上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するTDIクロック制御手段とを備え、上記X線撮影用検出器と、上記X線撮影装置とは接続ケーブルを介して着脱可能になっていることを特徴としている。
【0016】
このX線撮影用検出器は、自ら、TDIクロック発生器、TDIクロック制御手段を備え、X線撮影装置からTDIクロック信号の供給を受けずに、撮像素子のTDI制御をすることができる撮影モード、すなわち自走モード型の検出器である。したがって、X線撮影装置本体側に、TDIクロック発生器がなくとも、TDI撮影を実現することができ、上記第1の目的を達成することができる。
【0017】
ここで、撮像素子としては、CCDイメージセンサが好適に用いられるが、これに限らず、TDI制御できるものであればよい。
【0019】
また、このX線撮影用検出器は、TDIクロック制御手段が、クロック制御情報格納メモリを有しているので、メーカ側で予め記憶させたTDI周波数制御情報をこのメモリから取り出して、TDI撮影を行うことができ、便利である。
【0020】
請求項2のX線撮影用検出器は、請求項1のX線撮影用検出器において、上記クロック制御情報格納メモリは、上記TDI周波数制御情報を書き換え可能に格納している事を特徴とする。
【0021】
このX線撮影用検出器は、クロック制御情報格納メモリが書換可能であって、TDI周波数制御情報を、製造メーカでの出荷時に、X線撮影装置の製品仕様に合うように書き換えることができ、製造メーカは、X線撮影装置にX線撮影用検出器を装着するだけで、X線撮影装置本体に合わせたTDI撮影を行うことができ便利である。
【0022】
制御情報格納メモリは、フラッシュメモリ、EEPROMなどで構成するのが好適であるが、格納内容が書き換え可能であって、電源を遮断しても、その内容を保持しているものであれば何でもよい。
【0023】
請求項3のX線撮影用検出器は、請求項1のX線撮影用検出器において、上記クロック制御情報格納メモリは、上記TDI周波数制御情報を複数パターン格納している事を特徴とする。
【0024】
このX線撮影用検出器では、TDI周波数制御情報を複数パターン格納することにより、例えば、X線撮影用検出器を装着したX線撮影装置がパノラマX線撮影装置の場合には、拡大撮影や上顎洞撮影や顎関節撮影などの制御や、大人、子供などの選択が可能となり、使い勝手が良く、上記第3の目的を達成することができる。
【0025】
請求項4のX線撮影用検出器は、請求項3のX線撮影用検出器において、上記クロック制御情報格納メモリに格納された複数パターンのTDI周波数制御情報のうちの少なくとも一つを選択する選択手段を更に備えた事を特徴とする。
【0026】
このX線撮影用検出器は、複数パターンのTDIクロツク信号を格納したメモリから、必要とする撮影を可能とするように選択手段で選択することができ、上記第3の目的を達成することができる。
【0027】
この選択手段においては、医院等で術者がX線撮影装置に備えられたコントロール部に設けた選択手段の信号に対応して選択するようにしても 良いし、予めメーカの工場で選択設定して出荷するようにしても良い。
【0028】
請求項5のX線撮影用検出器は、請求項1から4のいずれかのX線撮影用検出器において、上記TDIクロック制御手段は、上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、ビニング処理する機能を更に備えたことを特徴とする。
【0029】
ここで、ビニング処理とは、撮像素子に生成される電荷像を、電荷像のまま、実時間処理でサミングすることをいう。
【0030】
このX線撮影用検出器は、センサ感度を上げるためビニング処理をすることができ、それによって、AD変換器に送出するデータ量を軽減している。したがって、AD変換器を高速処理が可能なものに交換することなく、高速でTDI制御のX線撮影をすることができ、X線撮影用画像を処理する場合のメモリ量の軽減を測ることもでき、上記第2の目的を達成することができる。
【0031】
請求項6のX線撮影用検出器は、請求項1から4のいずれかのX線撮影用検出器において、上記TDIクロック制御手段は、TDIクロック信号に応じて上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際にビニング処理することにより、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とを対向状態を維持して高速で移動させる機能を更に備えたことを特徴としている。
【0032】
このX線撮影用検出器は、ビニング処理することにより、電荷像が積分され、少ないX線量でも十分なコントラストの電荷像が得られることを利用して、その分だけ、X線発生器とX線撮影用検出器を高速移動させて、短い時間、X線を照射するようにしている。したがって、X線撮影装置本体を変えることなく、X線撮影をより高速で行える上に、被験者のX線被爆量も低減させることができ、また、被検者の動きによる像ボケの問題も解決し、上記第2の目的を達成することができる。
【0033】
請求項7のX線撮影用検出器は、請求項5または6のいずれかのX線撮影用検出器において、上記TDIクロック制御手段は、上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、少なくとも標準撮影モードと、それよりも高速での撮影を可能とした高速撮影モードとを選択的に実行可能としており、それぞれの撮影モードでは、TDIクロック信号の周波数とビニング情報とを制御要素にしていることを特徴としている。
【0034】
このX線撮影用検出器は、標準撮影モードと高速撮影モードとを選択的に実施可能で、術者にとって便利であり、TDIクロック信号の周波数とビニング情報とを制御要素にしているので、それぞれの撮影モードが良好に行える。
【0035】
請求項8のX線撮影用検出器は、請求項1から7のいずれかのX線撮影用検出器において、X線透過画像を生成する撮像素子がフルフレームトランスファー(FFT)型のCCDセンサである事を特徴とする。
【0036】
このX線撮影用検出器は、撮像素子としてフルフレームトランスファー(FFT)型のCCDセンサを用いている。したがって、蓄積部がなく、その分だけ受光部サイズを大きくすることができるという、このセンサの特性を利用して、フレームレートが遅い計測用、例えば、本発明のTDI撮影をするX線撮影を良好に実現することができる。請求項9は、請求項1から8のいずれかのX線撮影用検出器を備えたX線撮影装置を提案している。
【0037】
このX線撮影装置は、請求項1から9のいずれかのX線撮影用検出器を備えているので、それぞれのX線撮影用検出器の効果を発揮することができる。
【0038】
請求項10のX線撮影装置は、請求項9のX線撮影装置において、上記X線撮影用検出器に設けられた上記クロック発生器から発生するTDIクロック信号と、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とを対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動させる制御信号とが同期する事を特徴とする。
【0039】
このX線撮影装置は、X線撮影用検出器側のTDIクロック信号が、X線撮影装置側の移動制御信号に同期するようになっているので、TDI撮影をするX線撮影を良好に実現することができる。
【0040】
請求項11のX線撮影装置は、請求項9または10のいずれかのX線撮影装置において、上記X線撮影装置がパノラマX線撮影装置である事を特徴とする。
【0041】
このX線撮影装置は、請求項9または10のいずれかのX線撮影装置を、パノラマX線撮影装置として構成したので、それぞれのX線撮影装置の効果を、パノラマ撮影をする場合にも発揮する。
【0042】
請求項12のX線撮影装置は、請求項9または10のいずれかのX線撮影装置において、上記X線撮影装置がセファロX線撮影装置である事を特徴とする。
【0043】
このX線撮影装置は、請求項9または10のいずれかのX線撮影装置を、セファロX線撮影装置として構成したので、それぞれのX線撮影装置の効果を、セファロ撮影をする場合にも発揮する。
請求項13のX線撮影装置は、X線発生器とX線撮影用検出器と、これらのX線発生器とX線撮影用検出器との間に被写体を固定する固定手段とを有し、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とが対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動することによりX線撮影するX線撮影装置であって、上記X線撮影用検出器がX線透過画像を生成する撮像素子を備え、上記X線撮影装置は、TDIクロック信号を発生させるTDIクロック発生器と、上記TDIクロック発生器から出力されるTDIクロック信号の周波数を制御するためのTDI周波数制御情報を記憶させたクロック制御情報格納メモリを有し、該TDI周波数制御情報に基づいて上記クロック発生器からTDIクロック信号を発生させて、このTDIクロック信号に応じて上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するTDIクロック制御手段とを備え、このTDIクロック制御手段は、上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、少なくとも標準撮影モードと、それよりも高速での撮影を可能とした高速撮影モードとを選択的に実行可能としており、それぞれの撮影モードでは、TDIクロック信号の周波数とビニング情報とを制御要素にしていることを特徴とする。
【0046】
このX線撮影装置は、請求項7のX線撮影用検出器と同様の機能を、X線撮影装置本体側に設けたものであり、X線撮影用検出器側にこの機能が備えられていない場合でも、請求項7のX線撮影用検出器と同様の効果を発揮することができる。
【0047】
請求項14のX線撮影装置は、請求項13のX線撮影装置において、X線透過画像を生成する撮像素子がフルフレームトランスファー(FFT)型のCCDセンサである事を特徴とする。
【0048】
このX線撮影装置は、請求項8のX線撮影用検出器と同様に、撮像素子をFFT型CCDセンサとしたものであり、請求項8のX線撮影用検出器と同様の効果を発揮することができる。
【0049】
請求項15のX線撮影装置は、請求項13、14のいずれかのX線撮影装置において、上記X線撮影装置に設けられた上記クロック発生器から発生するTDIクロック信号と、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とを対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動させる移動制御信号とが同期する事を特徴とする。
【0050】
このX線撮影装置は、請求項10と同様に、X線撮影用検出器側のTDIクロック信号が、X線撮影装置側の移動制御信号に同期するようになっているので、TDI撮影をするX線撮影を良好に実現することができる。
【0051】
請求項16のX線撮影装置は、請求項13から15のいずれかのX線撮影装置において、上記X線撮影装置がパノラマX線撮影装置である事を特徴とする。
【0052】
このX線撮影装置は、請求項13から15のいずれかのX線撮影装置をパノラマX線撮影装置としているので、それぞれのX線撮影装置の効果を、パノラマ撮影をする場合にも発揮することができる。請求項17のX線撮影装置は、請求項13から15のいずれかのX線撮影装置において、上記X線撮影装置がセファロX線撮影装置である事を特徴とする。
【0053】
このX線撮影装置は、請求項13から15のいずれかのX線撮影装置をセファロX線撮影装置としているので、それぞれのX線撮影装置の効果を、セファロ撮影をする場合にも発揮する。
【0054】
【発明の実施の形態】
以下、添付図とともに、本発明の実施の形態について説明する。
【0055】
図1に本発明のX線撮影用検出器を備えたX線撮影装置の外観、図2にそのX線撮影用検出器の外観、図3に、図1のX線撮影装置の検出器着脱部の要部断面を示している。
【0056】
このX線撮影装置50は、パノラマX線撮影装置であり、その装置本体1の基台2に支柱3が立設され、この支柱3に支持体4が昇降可能に取り付けられ、この支持体4に旋回アーム5が旋回可能に取り付けられている。支持体4の上端と下端には、それぞれほぼ水平に延びた支持アーム4aと、患者フレーム4bを設けてあり、患者フレーム4bにはチンレスト4cが設けられている。
【0057】
支持アーム4aにはステップモータによってX方向及びY方向に自在に移動可能なXYテーブルが内蔵されており、旋回アーム5はこのXYテーブルを介して吊り下げられて水平面内を任意に移動できるようになっている。4dは支持アーム4aの下面に旋回アーム5を貫通して固設されている患者固定手段の患者頭部押えであり、位置調整機構が備えられている。
【0058】
旋回アーム5には、ステップモータにより支持アーム4aに対して旋回アーム5を旋回させる旋回機構が設けられており、旋回アーム5は上記のXYテーブルにより旋回中心を移動させながら、垂直な軸線に対して旋回できるように構成されている。
【0059】
旋回アーム5は両端が垂下しており、一方の端部5aにはX線発生器6が、他方の端部5bにはX線検出部7が対向配設されている。X線発生器6には、X線管、縦方向の1次スリットを有するX線遮蔽板と、その1次スリットの形状を変更する調整機構(いずれも不図示)などが備えられている。
【0060】
X線検出部7には、1次スリットに対応した縦方向の2次スリット8aと、その調整機構を有する遮蔽板8がX線発生器6に対向して設けられ、その背後に検出器ホルダ9が配置され、この検出器ホルダ9にX線撮影用検出器22が装着されている。
【0061】
検出器ホルダ9には、図3に示したように、このX線撮影用検出器22を着脱可能に装着するためのガイド9cが上下に対で設けられ、このガイド9cには従来のフィルム式検出器も着脱可能に装着できるようになっている。検出器22を装置本体に着脱自在とし、検出器22を従来の従来のフィルム式検出器と同サイズにすれば、フィルム撮影も行える兼用機にもなる。なお、X線撮影用検出器22は、検出器ホルダー9を用いずにX線検出部7に直接固設されていても良い。
【0062】
このX線検出部7の後部には、各種回路を組み込んだプリント基板などから構成される装置本体制御部11と、その外側を覆うように操作パネル12が設けられ、操作パネル12には各種のスイッチや液晶表示部(不図示)が取り付けられている。
【0063】
また、装置本体1には操作コード13aで接続されるリコモンボックス13が設けられており、これに例えば、電源オンオフ用のメインスイッチとX線照射スイッチが備えられている。X線検出部7には、X線撮影用検出器接続用のコネクタ14を設けてある。
【0064】
X線撮影用検出器22は、図2に示すように、内部に電気的X線検出器(不図示)と、これに関連する各種の回路を収用した外装ハウジング23で外装され、ハウジング23の一側面には外部回路との接続用コネクタ24が設けられている。このコネクタ24は通常はX線検出部7のコネクタ14との間を給電線と信号線が一体となったケーブル(不図示)で接続されるが、パソコンなど他の外部機器との接続用にも利用できる。
【0065】
外装ハウジング23はアルミ板等の金属やABS樹脂等の合成樹脂など、必要な強度が得られる適宜の材料で構成されている。前面中央にはX線に対する透過性が良好であるが、可視光線は遮蔽する材料、例えば、暗い色のABS樹脂で製されたX線受光部25が2次スリット8aの背後に縦方向に設けられ、その内側に電気的X線像検出器が配置されている。
【0066】
図4には、X線撮影用検出器に内蔵させた電気的X線像検出器が示されている。
【0067】
この検出器26は、X線受光部25の裏側に設置され、照射されたX線を可視光線に変換する発光体(シンチレータ)26aと、この発光体26aの発光を撮像素子26cの受光面に伝達する光ファイバー26bと、後述する構成の撮像素子26cを設けている。27は保護ケース、27aはシール材、26dは撮像素子26cの信号ピンである。
【0068】
図5に、本発明のX線撮影用検出器の一例の要部概略構成を示すブロック図を示す。
【0069】
X線撮影用検出器22には、単独で、あるいは装置本体制御部11と一体となって検出器22内の各回路の動作や装置本体(図1に示す)を含む装置全体の動作を制御するMPU(CPU)で構成された制御ユニット22a、入出力ポート22b、TDIクロック信号を発生させるTDIクロック発生器22c、撮像素子駆動回路22d、A/D変換器22e、メモリ22f、通信制御回路22g、電源回路22h等が設けられ、これらの各回路と電気的X線像検出器26及びコネクタ24が図に例示するように接続されている。
【0070】
この検出器22は、X線撮影装置本体(不図示)に着脱可能に装着されて使用されるもので、コネクタ24は、装置本体制御部11から導出された接続ケーブル15に設けられたコネクタ24′によって、本体側と電気的、制御的接続を行っている。また、装置本体制御部11には、制御部11や、検出器22に制御情報などを入力したり、逆にデータを出力して保存するために、パーソナルコンピュータなどで構成された外部機器30を接続することができるようになっている。
【0071】
また、検出器22は、内部でAD変換を行ってデジタル信号を出力するようにしてもよいし、装置本体1にAD変換器を有し、検出器22からはアナログ信号を出力し、装置本体1でデジタル信号にしても良い。
【0072】
電気的X線像検出器26は、発光体26a、光学ファイバ26b、撮像素子26cから構成されており、X線透過画像を電圧信号の形で出力するが、その基本的機能は公知のものであり、その概要は後述する。
【0073】
この検出器22の特徴は、その内部自身に、上述したTDIクロック発生器22cを備え、これに対応させて、TDIクロック信号の周波数を制御するTDI周波数制御情報に基づいてTDIクロック発生器22cからTDIクロック信号を発生させ、このTDIクロック信号に応じて撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するTDIクロック制御手段22iを制御ユニット22aに備え、また、メモリ22fには、TDI周波数制御情報を記憶させたクロック制御情報格納メモリ22jを備えている点にある。
【0074】
つまり、この検出器は、自ら、TDIクロック発生器、TDIクロック制御手段を備え、X線撮影装置からTDIクロック信号の供給を受けずに、撮像素子のTDI制御をすることができる自走モード型の検出器である。したがって、X線撮影装置本体側に、TDIクロック発生器がなくとも、TDI撮影を実現することができる。これは、X線撮影装置がTDI撮影に対応していなくとも、検出器を本発明のものに交換するだけで、TDI撮影ができるようになるもので、産業的効果が大きい。
【0075】
また、この検出器22は、TDIクロック制御手段22iが、クロック制御情報格納メモリ22jを備えているので、メーカ側で予め記憶させたTDI周波数制御情報をこのメモリ22jから取り出して、TDI制御モードの撮影を行うことができ、便利である。また、このクロック制御情報格納メモリ22jを書換可能とすると、TDI周波数制御情報を、製造メーカでの出荷時などに、X線撮影装置の製品仕様に合うように書き換えることができ、術者は、装置に検出器を装着するだけで、装置本体に合わせたTDI制御モードの撮影を行うことができ便利である。
【0076】
制御情報格納メモリ22jは、フラッシュメモリ、EEPROMなどで構成するのが好適であるが、格納内容が書き換え可能であって、電源を遮断しても、その内容を保持しているものであれば何でもよい。
【0077】
さらに、この検出器22では、メモリ22jにTDI周波数制御情報を複数パターン格納し、この複数パターンから希望のものを選択するクロック選択手段22kを設けているので、例えば、検出器22を装着したX線撮影装置がパノラマX線撮影装置の場合には、拡大撮影や上顎洞撮影や顎関節撮影などの制御や、大人、子供などの選択が可能となり、使い勝手が良い。
【0078】
また、撮像素子26cに生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、ビニング処理を行うと共に、少なくとも標準撮影モードと、それよりも高速での撮影を可能とした高速撮影モードとを選択するモード選択手段22lを備え、いずれかのモードを選択的に実行可能としており、それぞれの撮影モードでは、TDIクロック信号の周波数とビニング処理のための情報とを制御要素にしているので、術者にとって便利であり、それぞれの撮影モードが良好に行える。なお、ビニング処理については、後に説明する。
【0079】
図6に、図5のX線撮影用検出器を備えるX線撮影装置の装置本体制御部の要部概略構成を示すブロック図を示す。なお、これより、同一の部分については、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【0080】
この制御部11には、装置全体の動作制御の中心となるMPU(CPU)で構成された制御ユニット11a、入出力ポート11b、メモリ11cがあり、その他にX線照射制御回路11d、X線照射検出回路11e、X線発生器11f、1次スリット幅調整回路11g、2次スリット幅調整回路11h、旋回アーム回転検出回路11m、撮影モード設定回路11r、検出器種類検出回路11q、通信制御回路11p、電源回路11sが設けられており、これらが入出力ポート11bを介して制御ユニット11aに接続されている。
【0081】
また、図5のX線撮影用検出器22を接続するために、接続ケーブル15のコネクタ14′に対応したコネクタ14が設けられ、このコネクタ14には、入出力ポート11b、通信制御回路11p、電源回路11sが接続されている。
【0082】
入出力ポート11bには、種々の操作データを入力するための操作パネル12、あるいは、同様の入力を本体から離れた位置から入力するためのリモコンボックス13が接続されている。
【0083】
この制御部11は、その内部に、TDI制御モードのX線撮影に必要なTDIクロック発生器を備えていない。しかしながら、上述のX線撮影用検出器22を着脱可能に装着して、接続ケーブル15で電気的、制御的に接続する事で、TDI制御モードのX線撮影を行うことができる。
【0084】
つまり、本発明のX線撮影用検出器を用いる場合には、TDIクロック発生器を備えていない既存のX線撮影装置であっても、TDI制御モードのX線撮影を実現することができる。
【0085】
なお、本発明のX線撮影用検出器は、TDI制御モードのX線撮影に必要なTDIクロック発生器、TDIクロック制御手段などを自ら備えている点に特徴があり、その他の構成要素は従来のX線撮影用検出器とほとんど異なるところはない。また、これに対応して、X線撮影装置側では、TDIクロック発生器が不要になる点が異なり、その他の構成要素は従来のものとほとんど異なるところはない。
【0086】
図7は、図2、4のX線撮影用検出器に備えられた撮像素子の概略構成を示す図である。
【0087】
この撮像素子26cは、FFTタイプ(フルフレームトランスファー型)のCCDイメージセンサで構成されており、26caは受光部を構成するセンサマトリクスであり、水平方向に信号電荷を転送する水平シフトレジスタ部26cbを、上下に複数行形成して構成され、これらの水平シフトレジスタ部26cbに形成されるポテンシャルウエルによって、行及び列に配置されたピクセルeを形成した構造にしている。
【0088】
26ccは上下に複数列形成して構成された水平シフトレジスタ部26cbのポテンシャルウエルを一斉に水平方向に並列して転送されて来た電荷像を蓄積させて結合する結合シフトレジスタ、26cdは結合シフトレジスタ26ccから垂直方向にシリアル転送されて来る結合電荷像を、更に垂直方向に蓄積結合させるための出力ウエル、26ceは出力ウエル26cdから、順次出力されて来る結合された電荷像を更に電圧信号に変換し、センサ信号として出力させる増幅器である。
【0089】
増幅器26ceから出力されたセンサ信号は、ゼロオフセット補正回路26cfによってゼロ補正された後、AD変換器22eに送出されるようになっている。26cgは、CCDイメージセンサを構成するシフトレジスタ部、結合シフトレジスタ、出力ウエルなどに、電荷像の転送と、ビニング処理を行うために、TDIクロック信号を含む必要な制御信号を送出し制御するためのコントローラである。
【0090】
受光面を構成するセンサマトリクス26caのポテンシャルウエルに、光を照射して得た信号電荷を閉じ込めて半導体中を転送させるCCDイメージセンサの電荷転送の基本動作は、既に特開平9−200625号公報などで周知であるので、ここでは、本発明に固有の信号電荷をビニング処理すると共に、TDIクロックを高速化する処理について説明する。
【0091】
本発明では、例えば高速撮影、すなわち、図1に示す旋回アーム5を高速で旋回させる歯科用等の医療用パノラマX線撮影の場合には、撮像素子における電荷像の転送も高速で行うことが要求される。そのため、撮像素子の受光面に蓄積された電荷像を、周波数の速いTDIクロック信号で転送させるが、CCDセンサで生成された電荷像を電圧変換してセンサ信号として、そのままAD変換器に出力すれば、AD変換器は、それに見合った速い速度でアナログ信号をデジタル信号に変換する必要があるため、センサの能力も向上させる必要があり、多くの場合には、X線撮影装置の全体構成の変更を余儀なくされてしまう。
【0092】
これを解決するためにもっとも容易な手法としては、CCDセンサからアナログ信号の形で出力されるセンサ信号の一部を間引いて、CCDセンサからAD変換器に出力されるセンサ信号の出力間隔を軽減することが考えられるが、このような手法で得たセンサ信号はその一部が抜け落ちているために、情報が欠けた粗いデジタル画像になってしまう。
【0093】
しかるに、本発明において採用しているビニング処理は、このような問題点を解決するもので、画像として重要な情報を抜け落ちさせることなく、CCDセンサにおける電荷転送を、旋回アームの旋回速度に応じて高速化し、撮影時間を短縮化できるものである。
【0094】
X線透過画像が発光体26a(図4参照)に当たると、そこではX線が可視光に変換され、その可視光は光ファイバー26bを介して撮像素子26cのセンサマトリクス26caに電荷像を形成する。かくして、撮像素子26cがTDIクロック信号を受けると、センサマトリクス26caに生成された電荷像は、ポテンシャルウエルに閉じ込められたまま、最初の列から最終列まで上下一列の状態(以下では、列の信号電荷という)で一斉に転送される(遅延時間積分制御)。
【0095】
このような列の信号電荷が結合シフトレジスタ26ccに転送されると、ここでは、予め設定されたビニング情報に応じて、複数列の信号電荷を蓄積し、結合する。例えば、ビニング情報が3×3ピクセル、4×4ピクセルをビニングするように設定されている場合には、ここでは、列方向の結合を意味する3個、4個の列の信号電荷を蓄積結合させ、蓄積結合させた電荷像は、次の出力ウエル26cdに転送される。
【0096】
結合シフトレジスタ26ccから出力ウエル26cdに転送される電荷像(以下では、行の信号電荷という)は、例えば、ビニング情報が3×3ピクセル、4×4ピクセルをビニングするように設定されている場合には、ここでは、行方向の結合を意味する3個、4個の行の信号電荷を蓄積結合させる。
【0097】
結合シフトレジスタ26ccから出力ウエル26cdへの結合電荷の転送は、結合シフトレジスタにおいて蓄積結合されている1回分の列電荷の転送が終了するまでに順次行われ、出力ウエル26cdは結合シフトレジスタ26ccから転送されて来た電荷を、行方向のビニング数だけ蓄積し、出力する毎に出力ウエル26cdに残った電荷を放電させてクリアする動作を繰り返し行うことによって、残存する不要な電荷が、結合シフトレジスタ26ccから順次転送されて来る結合電荷に加算されないようにしている。
【0098】
このようにして、センサマトリクス26caから結合シフトレジスタ26ccに転送されて来て、そこでビニング情報によって指定された列方向のビニング数分だけ蓄積された電荷が、出力ウエル26cdに送られると、結合シフトレジスタ26ccは、列方向のビニング数によって指定された分の列の電荷信号を蓄積し、同じようにして、蓄積結合した列の電荷を順次出力ウエル26cdに送り、出力ウエル26cdでは、行方向のビニング数によって指定された数の電荷を蓄積結合させて出力する。
【0099】
このようなビニング処理では、出力ウエル26cdは、センサマトリクス26caのポテンシャルウエルによって閉じ込められて、遅延積分された複数のピクセルを、電荷のままの状態で、1つの新たなピクセルに加算して出力することになるので、出力ウエル26cdから電圧変換された後、AD変換器に出力されるセンサ信号の時間間隔は、加算した部分を間引きしたように長くなる。
【0100】
したがって、後段のAD変換器22eには、それほど高速処理は要求されず、ビニング処理の結果、CCDセンサから出力されるデータの転送速度を既存のAD変換器22eの処理能力に予め適合させれば、X線撮影用検出器22のTDI周波数制御情報に含まれる周波数を変えるだけで適用できる。
【0101】
また、この場合において、最も重要なことは、加算された電荷像には、その構成要素となる電荷像を積分した形で含んでいるので、積分情報であるX線透過画像としては情報の漏れはなく、しかもデジタル画像としての総画素数も少なくできるため、データ処理やデータ保存が容易となるなどの利点がある点である。
【0102】
図8は、本発明のX線撮影用検出器を用いて得られるX線透過画像の概念説明図で、(a)は原画像で各マス目が一つ一つのピクセルの電荷を表す。(a)の原画像を基に2x2のピクセルをビニングすると2x2のピクセル内の太枠で囲った領域の電荷を加算したものになり、(b)で示すビニング処理を行った画像となる。
【0103】
このようにビニングは、2x2や3x3の正方形や、2x3や3x4の長方形などのピクセル内において、行列ともに加算するか、行だけを加算するか、列だけを加算するか、あるいは、1行又は1列の領域の内、適当なピクセル数を加算するものである。
【0104】
(c)に示す図は、ゼロオフセットを示す図であって、(b)に示すビニング処理した後に、(b)の全画面の中から最も電荷の小さい「04」を「0」とするように、すべてのビニング処理した後の各領域から、「4」を差し引きした処理である。このゼロオフセット処理をすると、ピクセルの電荷成分に含まれる暗電流によるノイズ成分が除去されるので、画像が鮮明になり、ダイナミックレンジが増す。
【0105】
この図から解るように、ビニング処理を行うことによって、原画像の画素総数はビニング情報に応じた分だけ減少し、その結果、画像は縮小される。一方、原画像の各画素の電荷像データは全て蓄積されて、出力されるX線透過画像の要素として用いられており、画素の間引きによる情報の欠落がないことが分かるはずである。
【0106】
図9は、本発明のX線撮影用検出器で用いるTDIクロック信号制御情報の概念説明図である。
【0107】
図9において、(a)は本発明のX線撮影用検出器を備えたパノラマタイプのX線撮影装置で生成した全顎パノラマX線透過画像、(b)は、この画像を得るための旋回アームの回転速度を示すグラフ、(c)はこれに対応したTDIクロック信号の周波数の変化を示すグラフである。
【0108】
図9(a)において、RZは、パノラマX線撮影する場合に通常適用される濃度補正領域であって、この領域では、頸椎などの障害陰影の影響を除去するため、より長い時間X線を照射するようにしており、その分だけ、旋回アームはゆっくり回転するようになっている。
【0109】
図9(b)では、縦軸を旋回アームの回転速度Vd、横軸を旋回アームの旋回角度φとし、濃度補正領域RZでの補正を行う場合の速度を実線で、補正を行わない場合の速度を点線で示している。
【0110】
図9(c)では、縦軸をTDIクロック信号の周波数Vc、横軸を旋回アームの旋回角度φとし、同様に、濃度補正領域RZでの補正を行う場合の速度を実線で、補正を行わない場合の速度を点線で示している。このTDIクロック信号の周波数Vcとは、撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する速度に対応し、従来のフィルム式検出器の移動速度に対応するものである。
【0111】
このように、図9(a)の画像を得るために、旋回アームの回転速度VdとTDIクロック信号の周波数Vcとの間には所定の関係が成立するが、この関係がTDIクロック信号制御情報であり、このTDIクロック信号制御情報を用いてTDIクロック信号の周波数を制御することによって、旋回アームの回転速度Vdに合わせて、従来のフィルム式検出器を移動させて得ていた全顎パノラマX線透過画像と同じ画像を、X線撮影用検出器でも得る事ができる。
【0112】
このTDIクロック信号制御情報は、この図9から解るように、旋回アームの回転速度Vdの曲線に対応させて、それぞれ用意する必要があり、この旋回アームの回転速度Vdの曲線は、X線撮影装置、撮像目的、撮像対象によって変わるものであり、それに対応させて、TDIクロック信号制御情報も複数のパターンを用意し、これを選択使用することができるようにしておくと、診療現場で用いるのに便利が良い。
【0113】
また、この図から解るように、旋回アームの回転とTDIクロック信号とは同期させる必要があり、これによって、良好なX線透過画像を得ることができる。
【0114】
更に、既に説明したビニング処理による高速化を行う場合は、全体として、TDIクロック信号の周波数も、ビニング情報に合わせて高速化され、TDIクロック信号制御情報もこれに対応させて用意されるものである。
【0115】
図10は、本発明のX線撮影装置の他例の要部概略構成を示すブロック図である。
【0116】
このX線撮影装置50Aは、図1で説明したX線撮影装置50に比べて、TDIクロック発生器11nが、X線撮影用検出器22Aではなく、装置本体制御部11Aに設けられ、代わりに、検出器22Aには、このTDIクロック発生器11nからの信号を変換するTDIクロック変換回路22mが設けられている点が相違する。また、これに対応して、この図では明示していないが、図1のX線撮影用検出器22に設けられていたTDIクロック制御手段22i、クロック制御情報格納メモリ22j、クロック選択手段22k、モード選択手段22lに相当するものが、装置本体制御部11Aに設けられている。
【0117】
したがって、このX線撮影装置50Aによれば、TDIクロック発生器を備えていない既存のX線撮影用検出器22Aを用いて、TDIクロック発生器を備えたX線撮影用検出器22を用いた場合と同様に、TDI撮影のX線撮影をすることができ、同様の効果を発揮することができる。
【0118】
また、このX線撮影装置50Aでは、TDIクロック発生器を備えたX線撮影用検出器22を装着した場合でも、装置50A本体側のTDIクロック発生器を用いてTDI撮影を行う他走モード(検出器から見て)と、検出器22側のTDIクロック発生器を用いてTDI撮影を行う自走モード(検出器から見て)のいずれかを選択的に実施できるようにすることもできる。
【0119】
図11は、本発明のX線撮影用検出器を用いたX線撮影の手順を示すフローチャートである。
【0120】
このフローチャートは、他走モードと自走モードの選択が可能で、また、標準撮影モードと高速撮影モードの選択も可能なX線撮影装置において実行される基本動作を示している。
【0121】
X線撮影装置では、X線撮影用検出器を検出器ホルダに装着すると、X線撮影装置は、X線撮影用検出器のTDIクロック発生器の有無、クロック制御情報格納メモリに記憶されたTDI周波数制御情報の内容、あるいはX線撮影用検出器に設けた種別を表す特徴を読み取って、あるいは、モード選択手段の選択に基づいて、自走モードか、他走モードかを判別する(S1、S2)。
【0122】
判別の結果、自走モード、あるいは、他走モードが設定され(S3、S4)、それぞれのモードに対応させて、TDI周波数制御情報の読み出しなどが行われ、アームの旋回速度に対応したTDIクロック信号の周波数パターンが用意される。
【0123】
ついで、高速撮影モードであるか否かが、選択手段の選択などに基づいて判断され、標準撮影モード、高速撮影モードが設定され(S5、S6、S7)、それに応じた設定が行われる。この際、高速撮影モードでは、TDIクロック信号の周波数がビニング情報に基づいて、大きいものに設定される。
【0124】
X線撮影装置は、照射指令信号を受けると、旋回アームを制御パラメータによって設定変更されたTDIクロック信号に応じた速度で旋回させながら被写体にX線を照射し(S8)、X線撮影用検出器では、X線透過画像を撮像素子に電荷像として生成し、TDIクロック信号に応じて、更にTDI周波数制御情報によって指定されたビニング情報に従ってビニング処理を行い、結果として所望のX線透過画像を得る(S9)。
【0125】
なお、図11では、X線撮影用検出器を検出器ホルダーに装着することによって、自走、他走モードの選択や、高速撮影、標準撮影の選択をする構成のフローチャートを示しているが、この選択は、自動で行うようにしても良いし、手動で切り換えるようにしても良いし、始めから、これらのいずれかになるように固定して設定されていてもよい。
【0126】
図12は、本発明のX線撮影用検出器を備えたX線撮影装置の他例の外観正面図である。
【0127】
このX線撮影装置50Bは、セファロX線撮影装置として構成されたもので、図1で説明したX線撮影装置50や図10で説明したX線撮影装置50Aに、更に、セファロX線撮影用に、X線撮影用検出器22、22Aを着脱可能に装着すると共に、患者の頭部を固定支持するセファロ用支持装置31を備えており、パノラマX線撮影だけでなく、セファロX線撮影も行うことができ、その場合にも上述のX線撮影装置50、50Aについて述べた効果と同様の効果を発揮することができる。
【0128】
また、リモコンボックス13Aは、図1のリモコンボックス13と同様のものであるが、パノラマX線撮影とセファロX線撮影のいずれの場合にも使用できるように、その設置位置と操作できる内容が変更されたものである。
【0129】
セファロX線撮影装置の場合には、従来技術と同様に、X線検出部7がX線発生器6からのX線放射領域から外れ、X線発生器6からのX線がセファロ用支持装置31に固定された患者頭部を透過して、X線撮影用検出器22、22Aに到達すようになっている。この時には、X線撮影用検出器22、22Aは、そのX線受光部25が患者頭部全体のX線透過画像を受光するようにセファロ用支持装置31に対して上下又は左右に移動可能となっており、この動きに同期して、X線発生器6も上下、または左右に移動するようになっている。
【0130】
図13は、本発明のX線撮影用検出器に備えられた撮像素子の他例の概略構成を示す図である。
【0131】
図7では、撮像素子はFFTタイプのものを用いて構成した例を示したが、本発明は、FTタイプ(フレームトランスファー型)のCCDイメージセンサ、ITタイプ(インターライントランスファー型)、FITタイプ(フレームインターライン型)のCCDイメージセンサに、前述した結合シフトレジスタや、出力ウエルを付加した構成にしてもよい。
【0132】
この内、図13では、FTタイプのCCDイメージセンサを用いた撮像素子の基本構成例を示している。
【0133】
この撮像素子26cAは、図7のセンサマトリクス26caと結合シフトレジスタ26ccとの間に、センサマトリクス26caと同様のピクセルeを設けた蓄積部26chを設けている点が異なるだけで、その他の構成は同じである。
【0134】
【発明の効果】
請求項1のX線撮影用検出器によれば、自ら、TDIクロック発生器、TDIクロック制御手段を備え、X線撮影装置からTDIクロック信号の供給を受けずに、撮像素子のTDI制御をすることができる自走モード型の検出器であるので、X線撮影装置本体側に、TDIクロック発生器がなくとも、TDI撮影を実現することができ、上記第1の目的を達成することができる。
【0135】
また、TDIクロック制御手段が、クロック制御情報格納メモリを有しているので、メーカ側で予め記憶させたTDI周波数制御情報をこのメモリから取り出して、TDI撮影を行うことができ、便利である。
【0136】
請求項2のX線撮影用検出器によれば、請求項1の効果に加え、クロック制御情報格納メモリが書換可能であって、TDI周波数制御情報を、製造メーカでの出荷時に、X線撮影装置の製品仕様に合うように書き換えることができ、術者は、装置に検出器を装着するだけで、装置本体に合わせたTDI撮影を行うことができ便利である。
【0137】
請求項3のX線撮影用検出器によれば、請求項1の効果に加え、TDI周波数制御情報を複数パターン格納することにより、例えば、検出器を装着したX線撮影装置がパノラマX線撮影装置の場合には、拡大撮影や上顎洞撮影や顎関節撮影などの制御や、大人、子供などの選択が可能となり、使い勝手が良く、上記第3の目的を達成することができる。
【0138】
請求項5のX線撮影用検出器によれば、請求項3の効果に加え、複数パターンのTDIクロツク信号を格納したメモリから、必要とする撮影を可能とするように選択手段で選択することができ、上記第3の目的を達成することができる。
【0139】
請求項5のX線撮影用検出器によれば、請求項1から4のいずれかの効果に加え、センサ感度を上げるためビニング処理をすることができ、それによって、AD変換器に送出するデータ量を軽減している。したがって、AD変換器を高速処理が可能なものに交換することなく、高速でTDI撮影をすることができ、デジタル画像を処理する場合のメモリ量の軽減を測ることもでき、上記第2の目的を達成することができる。
【0140】
請求項6のX線撮影用検出器によれば、請求項1から4のいずれかの効果に加え、ビニング処理することにより、電荷像が積分され、少ない電荷量でも十分なコントラストの電荷像が得られることを利用して、その分だけ、X線発生器とX線撮影用検出器を高速移動させて、短い時間、X線を照射するようにしている。したがって、装置本体を変えることなく、X線撮影をより高速で行える上に、被験者のX線被爆量も低減させることができ、また、被検者の動きによる像ボケの問題も解決し、上記第2の目的を達成することができる。
【0141】
請求項7のX線撮影用検出器によれば、請求項5または6のいずれかの効果に加え、標準撮影モードと高速撮影モードとを選択的に実施可能で、術者にとって便利であり、TDIクロック信号の周波数とビニング情報とを制御要素にしているので、それぞれの撮影モードが良好に行える。
【0142】
請求項8のX線撮影用検出器によれば、請求項1から7のいずれかの効果に加え、撮像素子としてフルフレームトランスファー型のCCDセンサを用いているので、蓄積部がなく、その分だけ受光部サイズを大きくすることができるという、このセンサの特性を利用して、フレームレートが遅い計測用、例えば、本発明のTDI撮影をするX線撮影を良好に実現することができる。請求項9のX線撮影装置によれば、請求項1から8のいずれかのX線撮影用検出器を備えているので、それぞれのX線撮影用検出器の効果を発揮することができる。
【0143】
請求項10のX線撮影装置によれば、請求項9のX線撮影装置の効果に加え、X線撮影用検出器側のTDIクロック信号が、X線撮影装置側の移動制御信号に同期するようになっているので、TDI撮影をするX線撮影を良好に実現することができる。
【0144】
請求項11のX線撮影装置は、請求項9または10のいずれかのX線撮影装置の効果に加え、請求項10または11のいずれかのX線撮影装置を、パノラマX線撮影装置として構成したので、それぞれのX線撮影装置の効果を、パノラマ撮影をする場合にも発揮する。
【0145】
請求項12のX線撮影装置は、請求項9または10のいずれかのX線撮影装置の効果に加え、請求項9または10のいずれかのX線撮影装置を、セファロX線撮影装置として構成したので、それぞれのX線撮影装置の効果を、セファロ撮影をする場合にも発揮する。請求項13のX線撮影装置によれば、請求項7のX線撮影用検出器と同様の機能を、装置本体側に設けたので、X線撮影用検出器側にこの機能が備えられていない場合でも、請求項7のX線撮影用検出器と同様の効果を発揮することができる。
【0147】
請求項14のX線撮影装置によれば、請求項13の効果に加え、請求項8のX線撮影用検出器と同様に、撮像素子をFFT型CCDセンサとしたので、請求項8のX線撮影用検出器と同様の効果を発揮することができる。
【0148】
請求項15のX線撮影装置によれば、請求項13、14のいずれかのX線撮影装置の効果に加え、請求項11と同様に、X線撮影用検出器側のTDIクロック信号が、X線撮影装置側の移動制御信号に同期するようになっているので、TDI撮影をするX線撮影を良好に実現することができる。
【0149】
請求項16のX線撮影装置によれば、請求項13から15のいずれかのX線撮影装置をパノラマX線撮影装置としているので、それぞれのX線撮影装置の効果を、パノラマ撮影をする場合にも発揮することができる。請求項17のX線撮影装置によれば、請求項13から15のいずれかのX線撮影装置をセファロX線撮影装置としているので、それぞれのX線撮影装置の効果を、セファロ撮影をする場合にも発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線撮影用検出器を備えたX線撮影装置の外観斜視図
【図2】図1のX線撮影用検出器の外観斜視図
【図3】図1のX線撮影装置の検出器着脱部を示す要部断面図
【図4】図2のX線撮影用検出器に内蔵させた電気的X線像検出器の分解斜視図
【図5】図2のX線撮影用検出器の要部概略構成を示すブロック図
【図6】図5のX線撮影用検出器を備えるX線撮影装置の装置本体制御部の要部概略構成を示すブロック図
【図7】図2のX線撮影用検出器に備えられた撮像素子の概略構成を示す図
【図8】本発明のX線撮影用検出器を用いて得られるX線透過画像の概念説明図
【図9】本発明のX線撮影用検出器で用いるTDIクロック信号制御情報の概念説明図
【図10】本発明のX線撮影装置の他例の要部概略構成を示すブロック図
【図11】本発明のX線撮影用検出器を用いたX線撮影の手順を示すフローチャート
【図12】本発明のX線撮影用検出器を備えたX線撮影装置の他例の外観正面図
【図13】本発明のX線撮影用検出器に備えられた撮像素子の他例の概略構成を示す図
【符号の説明】
1 X線撮影装置
1A X線撮影装置
5 固定手段
11a 制御ユニット(TDIクロック制御手段)
11c メモリ(クロック制御情報格納メモリ)
11f X線発生器
11n TDIクロック発生器
22 X線撮影用検出器
22A X線撮影用検出器
22c TDIクロック発生器
22i TDIクロック制御手段
22j クロック制御情報格納メモリ
22k クロック選択手段
22l モード選択手段
26c 撮像素子

Claims (17)

  1. X線発生器とX線撮影用検出器と、これらのX線発生器とX線撮影用検出器との間に被写体を固定する固定手段とを有し、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とが対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動することによりX線撮影するX線撮影装置に使用され、X線透過画像を電気信号の形で生成して出力する機能を備えたX線撮影用検出器であって、
    上記X線撮影用検出器が、
    X線透過画像を生成する撮像素子と、
    TDIクロック信号を発生させるTDIクロック発生器と、
    TDIクロック信号の周波数を制御するTDI周波数制御情報を記憶させたクロック情報格納メモリを有し、該TDI周波数制御情報に基づいて上記TDIクロック発生器からTDIクロック信号を発生させ、このTDIクロック信号に応じて上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するTDIクロック制御手段とを備え、
    上記X線撮影用検出器と、上記X線撮影装置とは接続ケーブルを介して着脱可能になっていることを特徴とするX線撮影用検出器。
  2. 請求項1のX線撮影用検出器において、
    上記クロック制御情報格納メモリは、上記TDI周波数制御情報を書き換え可能に格納している事を特徴とするX線撮影用検出器。
  3. 請求項1又は2のX線撮影用検出器において、
    上記クロック制御情報格納メモリは、上記TDI周波数制御情報を複数パターン格納している事を特徴とするX線撮影用検出器。
  4. 請求項3のX線撮影用検出器において、
    上記クロック制御情報格納メモリに格納された複数パターンのTDI周波数制御情報のうちの少なくとも一つを選択する選択手段を更に備えた事を特徴とするX線撮影用検出器。
  5. 請求項1から4のいずれかのX線撮影用検出器において、
    上記TDIクロック制御手段は、上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、ビニング処理する機能を更に備えたことを特徴とするX線撮影用検出器。
  6. 請求項1から4のいずれかのX線撮影用検出器において、
    上記TDIクロック制御手段は、TDIクロック信号に応じて上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際にビニング処理することにより、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とを対向状態を維持して高速で移動させる機能を更に備えたことを特徴としているX線撮影用検出器。
  7. 請求項5または6のいずれかのX線撮影用検出器において、
    上記TDIクロック制御手段は、上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、少なくとも標準撮影モードと、それよりも高速での撮影を可能とした高速撮影モードとを選択的に実行可能としており、それぞれの撮影モードでは、TDIクロック信号の周波数とビニング情報とを制御要素にしていることを特徴としているX線撮影用検出器。
  8. 請求項1から7のいずれかのX線撮影用検出器において、
    X線透過画像を生成する撮像素子がフルフレームトランスファー(FFT)型のCCDセンサである事を特徴とするX線撮影用検出器。
  9. 請求項1から8のいずれかのX線撮影用検出器を備えたX線撮影装置。
  10. 請求項9のX線撮影装置において、
    上記X線撮影用検出器に設けられた上記クロック発生器から発生するTDIクロック信号と、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とを対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動させる移動制御信号とが同期する事を特徴とするX線撮影装置。
  11. 請求項9または10のいずれかのX線撮影装置において、
    上記X線撮影装置がパノラマX線撮影装置である事を特徴とするX線撮影装置。
  12. 請求項9または10のいずれかのX線撮影装置において、
    上記X線撮影装置がセファロX線撮影装置である事を特徴とするX線撮影装置。
  13. X線発生器とX線撮影用検出器と、これらのX線発生器とX線撮影用検出器との間に被写体を固定する固定手段とを有し、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とが対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動することによりX線撮影するX線撮影装置であって、
    上記X線撮影用検出器が、X線透過画像を生成する撮像素子を備え、
    上記X線撮影装置は、
    TDIクロック信号を発生させるTDIクロック発生器と、
    上記TDIクロック発生器から出力されるTDIクロック信号の周波数を制御するためのTDI周波数制御情報を記憶させたクロック制御情報格納メモリを有し、該TDI周波数制御情報に基づいて上記クロック発生器からTDIクロック信号を発生させて、このTDIクロック信号に応じて上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御するTDIクロック制御手段とを備え、
    上記TDIクロック制御手段は、上記撮像素子に生成される電荷像を時間遅延積分制御する際に、少なくとも標準撮影モードと、それよりも高速での撮影を可能とした高速撮影モードとを選択的に実行可能としており、それぞれの撮影モードでは、TDIクロック信号の周波数とビニング情報とを制御要素にしていることを特徴とするX線撮影装置。
  14. 請求項13のX線撮影装置において、
    X線透過画像を生成する撮像素子がフルフレームトランスファー(FFT)型のCCDセンサである事を特徴とするX線撮影装置。
  15. 請求項13、14のいずれかのX線撮影装置において、
    上記X線撮影装置に設けられた上記クロック発生器から発生するTDIクロック信号と、上記X線発生器と上記X線撮影用検出器とを対向状態を維持して上記固定手段に固定された被写体を挟んで移動させる移動制御信号とが同期する事を特徴とするX線撮影装置。
  16. 請求項13から15のいずれかのX線撮影装置において、
    上記X線撮影装置がパノラマX線撮影装置である事を特徴とするX線撮影装置。
  17. 請求項13から15のいずれかのX線撮影装置において、
    上記X線撮影装置がセファロX線撮影装置である事を特徴とするX線撮影装置。
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