JP4281951B2 - Optical scanning method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、放射線画像を担持する放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、読取光により走査されて放射線画像に応じた信号が読み出される放射線画像記録媒体に対し、上記読取光の走査を行う光走査方法および装置に関するものである。 The present invention scans the reading light with respect to a radiographic image recording medium that receives radiation irradiation carrying a radiographic image, records the radiographic image, and scans with the reading light to read out a signal corresponding to the radiographic image. The present invention relates to an optical scanning method and apparatus.
従来より、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射を受けて被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像記録媒体が各種提案、実用化されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the medical field and the like, various radiological image recording media that record a radiographic image related to a subject by receiving radiation transmitted through the subject have been proposed and put into practical use.
上記のような放射線画像記録媒体としては、たとえば、放射線の照射により電荷を発生する半導体材料を利用した放射線画像検出器や、放射線の照射によりその放射線エネルギーを蓄積し、読取光の照射により輝尽発光を示す蓄積性蛍光体を利用した蓄積性蛍光体シートなどがある。 Examples of the radiation image recording medium as described above include a radiation image detector using a semiconductor material that generates a charge when irradiated with radiation, or accumulates the radiation energy when irradiated with radiation, and then is exhausted when irradiated with reading light. Examples include a stimulable phosphor sheet that uses a stimulable phosphor that emits light.
そして、上記のような放射線画像記録媒体から放射線画像を電気信号として読み取る際には、読取りの高速化などの観点から、ライン状の読取光を発する読取光源が用いられ、その読取光源がその長さ方向と略直交する方向に移動させられることにより読取光の走査が行われる(特許文献1参照)。 When a radiographic image is read from the radiographic image recording medium as described above as an electrical signal, a reading light source that emits line-shaped reading light is used from the viewpoint of speeding up the reading, and the reading light source has its long length. Reading light is scanned by being moved in a direction substantially perpendicular to the vertical direction (see Patent Document 1).
また、今日では、装置の小型化という観点から、上記のような放射線画像記録媒体と読取光源を有する読取光走査装置とがともにカセッテ内に設置されたものが提案されている。上記のようなカセッテを用いれば、放射線画像撮影装置において放射線画像の記録を行った後、即座に放射線画像の読取りを行うことが可能である。そして、その読み取られた放射線画像を観察し、即座に異なる撮影条件などで放射線画像の記録を行うようにすることができる。 Further, from the viewpoint of downsizing of the apparatus, there has been proposed that both the above-described radiation image recording medium and a reading light scanning apparatus having a reading light source are installed in a cassette. If the cassette as described above is used, it is possible to immediately read the radiographic image after recording the radiographic image in the radiographic imaging device. Then, the read radiographic image can be observed, and the radiographic image can be recorded immediately under different imaging conditions.
しかしながら、たとえば、乳房用X線撮影装置においては、撮影条件によってカセッテの向きを様々な方向に変化させて撮影を行うので読取光源の移動方向は必ずしも水平方向とは限らず、水平方向に対して傾いた角度で読取光源を移動させる場合が生じる。 However, for example, in a breast X-ray imaging apparatus, imaging is performed by changing the direction of the cassette in various directions depending on imaging conditions, so the moving direction of the reading light source is not necessarily horizontal, and the horizontal direction is In some cases, the reading light source is moved at an inclined angle.
したがって、たとえば、モータにより読取光源を移動させるような場合においては、そのモータの駆動電流を読取光源が水平方向に移動する場合に必要な大きさに合わせたのでは、読取光源の移動方向が、たとえば、垂直上昇方向になった場合には、重力の影響によりモータに対する負荷が増加してしまうため、駆動電流不足が生じて読取光源を安定して移動させることができず、読み取られた放射線画像の画質の劣化を招いてしまう。一方、上記のような駆動電流不足を回避するため、読取光源が垂直上昇方向に移動する際における駆動電流を常に流すようにしたのでは、読取光源の移動方向が水平方向もしくは下降方向である場合には、読取光源の移動開始直後においてオーバートルクを生じ、やはり読取光源を安定して移動させることができず、読み取られた放射線画像の画質の劣化を招いてしまう。 Therefore, for example, in the case where the reading light source is moved by a motor, if the driving current of the motor is adjusted to the size required when the reading light source moves in the horizontal direction, the moving direction of the reading light source is For example, in the case of the vertically rising direction, the load on the motor increases due to the influence of gravity, so that the drive current is insufficient and the reading light source cannot be moved stably, and the read radiation image Image quality will be degraded. On the other hand, in order to avoid the shortage of the drive current as described above, the drive current when the reading light source moves in the vertical ascending direction is always flowed. The moving direction of the reading light source is the horizontal direction or the descending direction. In this case, an over torque is generated immediately after the reading light source starts to move, and the reading light source cannot be stably moved, resulting in deterioration of the image quality of the read radiation image.
上記のような問題を回避するためには、読取光源の重量を軽減するか、または、読取光源の重量による負荷が全体の駆動負荷に対して影響を及ぼさないほどモータ定格が非常に大きなモータを選択したりする方法があるが、上記のような読取光源やモータは非常に高価でありコストアップになる。 In order to avoid the above problems, the weight of the reading light source is reduced, or a motor having a motor rating so large that the load due to the weight of the reading light source does not affect the entire driving load. However, the above-described reading light source and motor are very expensive and increase the cost.
また、放射線画像撮影装置によっては、読取光源の位置は固定したまま放射線画像記録媒体側を移動させることにより読取光の走査を行うものもあるが、このような放射線画像撮影装置においても、読取光源の移動方向が変化した場合と同様に、放射線画像記録媒体の移動方向が変化した場合には、安定して放射線画像記録媒体を移動させることができず、読み取られた放射線画像の画質の劣化を招いてしまう場合がある。 In addition, some radiographic imaging apparatuses scan scanning light by moving the radiographic image recording medium side while the position of the reading light source is fixed. As in the case where the moving direction of the radiographic image is changed, when the moving direction of the radiographic image recording medium is changed, the radiographic image recording medium cannot be stably moved, and the image quality of the read radiographic image is deteriorated. You may be invited.
本発明は、上記事情に鑑み、上記のような放射線画像記録媒体に対し、読取光の走査を行う光走査方法および装置において、読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向が変化した場合においても、読取光源を安定して移動させることができる光走査方法および装置を提供することを目的とするものである。 In view of the above circumstances, the present invention provides an optical scanning method and apparatus for scanning reading light on the radiation image recording medium as described above, even when the moving direction of the reading light source or the radiation image recording medium changes. It is an object of the present invention to provide an optical scanning method and apparatus capable of stably moving a reading light source.
本発明の光走査方法は、放射線画像を担持する放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、読取光により走査されて放射線画像に応じた信号が読み出される放射線画像記録媒体に対し、走査手段により、読取光を射出する読取光源と放射線画像記録媒体との少なくとも一方を移動させることにより読取光源を読取光走査面に対して略平行な方向に相対的に移動させて読取光の走査を行う光走査方法において、読取光の走査時における読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量を検出し、その検出された傾斜量に基づいて走査手段の駆動力を変更することを特徴とする。 The optical scanning method of the present invention records a radiographic image by receiving radiation carrying a radiographic image, and scans a radiographic image recording medium scanned by reading light and reading out a signal corresponding to the radiographic image by a scanning unit. Light that scans the reading light by moving at least one of the reading light source that emits the reading light and the radiation image recording medium relatively in a direction substantially parallel to the reading light scanning surface In the scanning method, the amount of inclination of the reading light source or the radiation image recording medium in the moving direction at the time of scanning of the reading light is detected, and the driving force of the scanning means is changed based on the detected amount of inclination.
本発明の光走査装置は、放射線画像を担持する放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、読取光により走査されて放射線画像に応じた信号が読み出される放射線画像記録媒体に対し、走査手段により、読取光を射出する読取光源と放射線画像記録媒体との少なくとも一方を移動させることにより読取光源を読取光走査面に対して略平行な方向に相対的に移動させて読取光の走査を行う光走査装置において、読取光の走査時における読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量を検出する傾斜量検出手段と、傾斜量検出手段により検出された傾斜量に基づいて走査手段の駆動力を変更する駆動力変更手段とを備えたことを特徴とする。 The optical scanning device of the present invention records a radiographic image upon irradiation with radiation carrying a radiographic image, and scans a radiographic image recording medium scanned by reading light and reading out a signal corresponding to the radiographic image by a scanning unit. Light that scans the reading light by moving at least one of the reading light source that emits the reading light and the radiation image recording medium relatively in a direction substantially parallel to the reading light scanning surface In the scanning device, an inclination amount detecting means for detecting an inclination amount in the moving direction of the reading light source or the radiation image recording medium during scanning of the reading light, and a driving force of the scanning means based on the inclination amount detected by the inclination amount detecting means And a driving force changing means for changing.
また、上記光走査装置においては、走査手段を、放射線画像記録媒体への放射線画像の記録を行う放射線画像記録装置に装填される、放射線画像記録装置とは別個に設けられたカセッテ内に放射線画像記録媒体とともに設置されるものとし、傾斜量検出手段を、そのカセッテに設けるようにすることができる。 In the above optical scanning device, the radiographic image is stored in a cassette provided separately from the radiographic image recording device, which is loaded in the radiographic image recording device that records the radiographic image on the radiographic image recording medium. It can be installed together with the recording medium, and the inclination amount detecting means can be provided in the cassette.
また、傾斜量検出手段を、放射線画像記録媒体への放射線画像の記録を行う放射線画像記録装置の放射線画像記録媒体の装填部に設けるようにすることができる。 Further, the tilt amount detecting means can be provided in the loading part of the radiographic image recording medium of the radiographic image recording apparatus for recording the radiographic image on the radiographic image recording medium.
また、傾斜量検出手段を、放射線画像記録媒体への放射線画像の記録を行う放射線画像記録装置から傾斜量に関する情報を得るものとすることができる。 Further, the tilt amount detection means can obtain information on the tilt amount from a radiographic image recording apparatus that records a radiographic image on a radiographic image recording medium.
また、走査手段を、読取光の走査前に読取光源をその読取光源から読取光を射出させることなく走査面に対して略平行な方向に相対的に移動させる空走査を行うものとし、傾斜量検出手段を、空走査における読取光源または放射線画像記録媒体の移動速度変動に基いて傾斜量を検出するものとすることができる。 Further, the scanning means performs a blank scan in which the reading light source is moved relatively in a direction substantially parallel to the scanning surface without emitting the reading light from the reading light source before scanning the reading light, and the amount of inclination The detecting means can detect the amount of inclination based on the movement speed fluctuation of the reading light source or the radiation image recording medium in the idle scanning.
ここで、上記「読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量」とは、たとえば、読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の水平方向に対する傾斜量のことをいうが、必ずしも水平方向を基準とする必要はなく、たとえば、読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向を含む鉛直面における、水平方向とは異なる所定の方向を基準とするようにしてもよい。 Here, the “inclination amount in the moving direction of the reading light source or the radiographic image recording medium” means, for example, an inclination amount with respect to the horizontal direction in the moving direction of the reading light source or the radiographic image recording medium. For example, a predetermined direction different from the horizontal direction on the vertical plane including the moving direction of the reading light source or the radiation image recording medium may be used as a reference.
また、上記「走査手段の駆動力を変更する」とは、たとえば、走査手段が、モータ駆動により読取光源または放射線画像記録媒体を移動させるようなものである場合には、そのモータに流れる駆動電流を変更することをいう。また、走査手段が読取光源のみを移動させるものである場合には、読取光源を移動させる駆動力を変更することを意味し、走査手段が放射線画像記録媒体のみを移動させるものである場合には、放射線画像記録媒体を移動させる駆動力を変更することを意味し、走査手段が読取光源および放射線画像記録媒体の両方を移動させるものである場合には、読取光源および放射線画像記録媒体を移動させる駆動力を変更することを意味する。 The above-mentioned “changing the driving force of the scanning means” means that, for example, when the scanning means moves the reading light source or the radiation image recording medium by motor driving, the driving current flowing through the motor Is to change. Further, when the scanning means moves only the reading light source, it means changing the driving force for moving the reading light source, and when the scanning means moves only the radiation image recording medium. Means that the driving force for moving the radiation image recording medium is changed, and when the scanning means moves both the reading light source and the radiation image recording medium, the reading light source and the radiation image recording medium are moved. This means changing the driving force.
また、上記「傾斜量に関する情報」とは、たとえば、放射線画像記録装置において指定される、撮影部位や撮影目的などを示す撮影メニューや、放射線画像記録媒体が装填されるアーム部の回転角を示す情報などがあるが、読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量を直接的または間接的に示す情報であれば如何なるものでもよい。 In addition, the “information about the tilt amount” indicates, for example, an imaging menu indicating an imaging region and an imaging purpose specified in the radiographic image recording apparatus, and a rotation angle of an arm unit loaded with the radiographic image recording medium. Any information may be used as long as the information directly or indirectly indicates the amount of inclination in the moving direction of the reading light source or the radiation image recording medium.
本発明の光走査方法および装置によれば、読取光の走査時における読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量を検出し、その検出された傾斜量に基づいて走査手段の駆動力を変更するようにしたので、高価な読取光源やモータを使用することによるコストアップを招くことなく、読取光源または放射線画像記録媒体を安定して移動させることができる。 According to the optical scanning method and apparatus of the present invention, the amount of inclination in the moving direction of the reading light source or the radiation image recording medium during scanning of the reading light is detected, and the driving force of the scanning means is determined based on the detected amount of inclination. Since the change is made, the reading light source or the radiation image recording medium can be stably moved without incurring an increase in cost due to the use of an expensive reading light source or motor.
また、上記光走査装置において、走査手段をカセッテ内に放射線画像記録媒体とともに設置されるものとし、傾斜量検出手段をそのカセッテに設けるようにした場合には、カセッテの傾きを読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量として検出することができ、適切な上記傾斜量を得ることができる。また、傾斜量検出手段を、放射線画像記録装置の放射線画像記録媒体の装填部に設けるようにした場合においても、装填部の傾きを読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量として検出することができ、適切な上記傾斜量を得ることができる。 In the above optical scanning device, when the scanning means is installed in the cassette together with the radiation image recording medium, and the inclination amount detecting means is provided in the cassette, the inclination of the cassette is determined by the reading light source or the radiation image. It can be detected as the amount of inclination in the moving direction of the recording medium, and an appropriate amount of inclination can be obtained. Further, even when the tilt amount detecting means is provided in the loading portion of the radiographic image recording medium of the radiographic image recording apparatus, the tilt of the loading portion is detected as the tilt amount in the moving direction of the reading light source or the radiographic image recording medium. Therefore, an appropriate amount of inclination can be obtained.
また、傾斜量検出手段を放射線画像記録装置から傾斜量に関する情報を得るものとした場合、また、走査手段を、読取光の走査前に読取光源をその読取光源から読取光を射出させることなく走査面に対して略平行な方向に相対的に移動させる空走査を行うものとし、傾斜量検出手段を、空走査における読取光源または放射線画像記録媒体の移動速度変動に基いて傾斜量を検出するものとした場合には、新たに傾斜センサなどを設けることなく傾斜量の検出を行うことができる。 Further, when the tilt amount detection means obtains information about the tilt amount from the radiation image recording apparatus, the scanning means scans the reading light source without emitting the reading light from the reading light source before scanning the reading light. It is assumed that the sky scanning is performed relatively moving in a direction substantially parallel to the surface, and the inclination amount detecting means detects the inclination amount based on the moving speed fluctuation of the reading light source or the radiation image recording medium in the empty scanning. In this case, it is possible to detect the amount of tilt without newly providing a tilt sensor or the like.
以下、図面を参照して本発明の光走査方法を実施する光走査装置の一実施形態について説明する。図1に、本発明の光走査装置の一実施形態を利用した乳房用X線撮影装置の概略構成図を示す。 Hereinafter, an embodiment of an optical scanning apparatus that performs an optical scanning method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a mammogram apparatus using an embodiment of the optical scanning apparatus of the present invention.
本乳房用X線撮影装置は、図1に示すように、撮影装置本体1と撮影装置本体1に装填されるカセッテ2とを備えている。
As shown in FIG. 1, the breast X-ray imaging apparatus includes an imaging apparatus main body 1 and a
撮影装置本体1は、撮影台10、撮影台10に設置されたアーム部12およびアーム部12に設置されたカセッテ装填部14を備えている。
The imaging apparatus main body 1 includes an imaging table 10, an
アーム部12は、撮影台10との接合部分14aを軸として矢印A方向に回転するものである。そして、アーム部12は自ら回転するとともに、カセッテ装填部14をも矢印A方向に回転させるものである。また、アーム部12の一部である放射線射出部12aには放射線源が内蔵されている。放射線射出部12aから射出された放射線はカセッテ装填部14に照射され、カセッテ装填部14に装填されたカセッテ2内の放射線画像検出器22に照射される。なお、本乳房用X線撮影装置によるX線撮影は、被写体がアーム部12の放射線射出部12aとカセッテ装填部14との間に位置した状態で行われる。そして、X線撮影の撮影目的に応じてアーム部12が回転し、様々な角度にアーム部12が傾いた状態でX線撮影が行われるものである。
The
図2に、上記撮影装置本体1のカセッテ装填部14に装填されるカセッテ2の概略構成図を示す。カセッテ2は、図2に示すように、直方体の形状からなり、放射線を透過するとともに光を遮断する材料から形成された筐体20、筐体20内に設置された放射線画像検出器22および放射線画像検出器22に読取光を照射して走査する読取光走査装置24から構成されている。なお、図2においては、カセッテ内部の説明を行うため筐体20の一部を省略している。また、図2に示すカセッテ2は、図1に示すカセッテ2を裏返した状態であり、下面から放射線が照射されることになる。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
読取光走査装置24は、線状の読取光を放射線画像検出器22に向かって射出する読取光源部25、読取光源部25を放射線画像検出器22の読取光走査面に対して略平行な方向(矢印Y方向)に移動させて読取光の走査を行う読取光走査手段26、および読取光走査手段26の駆動力を変更する駆動力変更手段27を備えている。
The reading
そして、読取光走査手段26は、モータ部28、モータ部28により回転させられることにより、嵌合された歯車29bを矢印B方向に回転させるネジ部29a、ネジ部29aにより回転させられることによりベルト部29cを矢印Y方向に移動させる歯車29b、歯車29bにより矢印Y方向に移動させられるとともに、接続された読取光源部25を矢印Y方向に移動させるベルト部29c、および読取光源部25が摺動可能に設置されて読取光源部25を支持する支持部29dを備えている。
The reading
また、読取光走査装置24は、カセッテ2がカセッテ装填部14に装填された状態でアーム部12が回転した際に、カセッテ2の傾斜量、つまり読取光源部25の移動方向の傾斜量を検出する傾斜センサ30を備えている。そして、傾斜センサ30により検出された傾斜量は駆動力変更手段27に出力され、駆動力変更手段27は、入力された傾斜量に基いて読取光源部25の駆動力を決定し、その駆動力に基いてモータ部28の動作を制御するものである。本実施形態におけるモータ部28はサーボモータであり、駆動力変更手段27は上記駆動力に基いて上記サーボモータをPID制御するものである。また、読取光走査装置24は、上記サーボモータによるPID制御を行うためのエンコーダセンサ21aとリニアエンコーダ21bとを備えている。
Further, the reading
また、傾斜センサ30としては、たとえば、図3に示すように、内面に円周方向に分割された電極31を持つ円筒内に金属製ボール32が封入され、金属製ボール32によって電気的導通がある電極を検出することにより傾斜量を検出するものを利用すればよい。また、上記傾斜センサ30の金属製ボールの代わりに水銀を封入したものを利用してもよい。また、上記のような構成の傾斜センサに限らず、如何なる傾斜センサを使用してもよく、たとえば、重りが付けられた指針が回転軸に固定され、常に指針が垂直になるように構成された検出器で、回転軸の回転角を直接、もしくは回転軸に連結された機械部材の変形を電気的に検出して回転角を傾斜量として検出するものや、上記重りの代わりに検出器指針部を液体封入して浮きを使用したものを利用するようにしてもよい。
Further, as the
また、放射線画像検出器22は、図4に示すように、放射線画像を担持した放射線L1を透過する第1の電極層33、第1の電極層33を透過した放射線L1の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層34、記録用光導電層34において発生した電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層35、読取光L2の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層36、および読取光L2を透過する線状に延びる線状電極37aが平行に配列された第2の電極層37をこの順に積層してなるものである。
Further, as shown in FIG. 4, the
上記放射線画像検出器22においては、第1の電極層33側から放射線L1が照射され、照射された放射線L1の線量に応じた量の潜像電荷が記録用光導電層34と電荷輸送層35との界面に形成される蓄電部38に蓄積されることより、放射線画像が記録される。そして、第2の電極層37側から照射された読取光L2が線状電極37aを透過して読取用光導電層36に照射され、その読取光L2の照射により読取用光導電層36において発生した一方の極性の電荷が蓄電部38における潜像電荷と結合するとともに、他方の極性の電荷が線状電極37aに接続された電流検出アンプ(図示省略)により検出されることにより放射線画像が電気信号として読み出される。
In the
なお、放射線画像検出器22および読取光源部25は、上記読取光源部25の長さ方向と放射線画像検出器22の線状電極37aの長さ方向とが略直交するように設置されている。
The
次に、本乳房用X線撮影装置の作用について説明する。 Next, the operation of the breast X-ray imaging apparatus will be described.
まず、上記のように構成されたカセッテ2が撮影装置本体1のカセッテ装填部14に装填される。そして、撮影装置本体1におけるアーム部14が撮影目的に応じて所定の位置まで矢印A方向に回転する。次に、アーム部12の放射線射出部12aとカセッテ装填部14との間に被写体を位置させた状態で放射線射出部12aから放射線が射出され、その放射線は被写体を透過し、その被写体を透過した放射線がカセッテ2内の放射線画像検出器22に照射される。そして、上記のようにして放射線画像検出器22内の記録用光導電層34において放射線の照射量に応じた電荷が発生し、その電荷が蓄積されることにより放射線画像の記録が行われる。
First, the
そして、放射線画像検出器22に記録された放射線画像は、上記のようにして電気信号として読み取られるが、このときアーム部14の位置を動かすことなく放射線画像の記録時の位置のまま行うことがある。上記のような場合には、アーム部14の位置によってカセッテ2内の読取光源部25の移動方向(矢印Y方向)が変化するため、読取光源部25を安定して移動させることが困難となる。そこで、本乳房用X線撮影装置においては、アーム部14の位置、つまり、読取光源部25の移動方向の傾斜量に応じて読取光源部25の駆動力を変更する。
The radiographic image recorded in the
具体的には、まず、カセッテ2内に設けられた傾斜センサ30により読取光源部25の移動方向の水平方向に対する傾斜量が検出される。そして、その傾斜量は駆動力変更手段27に出力される。駆動力変更手段27は、入力された傾斜量に基いて駆動力を変更してモータ部28を制御するが、上記駆動力の変更は下式(1)の操作量を変更することにより行われる。なお、本実施形態では、水平方向を基準として、その水平方向に対する傾斜量を検出するようにしたが、必ずしも水平方向を基準とする必要はなく、読取光源の移動方向を含む鉛直面における、水平方向とは異なる所定の方向を基準とするようにしてもよい。
Specifically, first, the inclination amount with respect to the horizontal direction of the moving direction of the reading
操作量=Kpx・P + Kix・I + Kdx・D …(1)
Kp、Ki、Kd:定数
P:比例項 I:積分項 D:微分項
なお、PID制御とは、上記比例項、積分項および微分項の3つの組み合せにより操作量を算出し、その操作量に応じてサーボモータに流れる電流を制御することにより木目細やかな制御を実現するものであるが、上記比例項、積分項および微分項の値の求め方については、一般的なPID制御と同様であるため説明を省略する。なお、上記比例項、積分項および微分項の値を求めるには、速度目標値と実際の速度との偏差を求める必要があるが、上記速度計測は、エンコーダセンサ21aとリニアエンコーダ21bとを用いて行われる。
Manipulation amount = Kpx · P + Kix · I + Kdx · D (1)
Kp, Ki, Kd: Constant P: Proportional term I: Integral term D: Derivative term In addition, PID control calculates the manipulated variable by the combination of the three proportional terms, integral term and derivative term, Accordingly, fine control is realized by controlling the current flowing through the servo motor, but the method for obtaining the values of the proportional term, integral term and differential term is the same as in general PID control. Therefore, explanation is omitted. In order to obtain the values of the proportional term, integral term, and differential term, it is necessary to obtain the deviation between the speed target value and the actual speed. The speed measurement uses the
そして、本実施形態においては、上記Kpx、Kix、Kdxを傾斜量に応じて変更することにより、傾斜量に応じた操作量の変更を行う。具体的には、以下の5種類の定数(Kpx,Kix,Kdx)を予め設定しておき、入力された傾斜量に応じていずれか1つの定数を決定し、その決定された定数に基いて操作量を求め、その操作量に応じた駆動電流をモータ部28に流すことによりモータ部28の駆動力を制御する。
In the present embodiment, the operation amount is changed according to the tilt amount by changing the Kpx, Kix, and Kdx according to the tilt amount. Specifically, the following five types of constants (Kpx, Kix, Kdx) are set in advance, and one of the constants is determined according to the input tilt amount, and based on the determined constant. An operation amount is obtained, and a driving current corresponding to the operation amount is supplied to the
移動方向が略水平方向(−X1≦傾斜量X≦X1):Kp1,Ki1,Kd1
移動方向が上り傾斜(X1<傾斜量X≦X2):Kp2,Ki2,Kd2
移動方向が略垂直上昇方向(X2<傾斜量X≦90°):Kp3,Ki3,Kd3
移動方向が下り傾斜(−X2≦傾斜量X<−X1):Kp4、Ki4,Kd4
移動方向が略垂直下降方向(−90°≦傾斜量X<−X2):Kp5,Ki5,Kd5
なお、上記定数の大小関係は以下のとおりである。
Movement direction is substantially horizontal (−X1 ≦ inclination amount X ≦ X1): Kp1, Ki1, Kd1
The moving direction is ascending (X1 <inclination amount X ≦ X2): Kp2, Ki2, Kd2
Movement direction is substantially vertical ascending direction (X2 <inclination amount X ≦ 90 °): Kp3, Ki3, Kd3
The moving direction is downwardly inclined (−X2 ≦ inclination amount X <−X1): Kp4, Ki4, Kd4
Movement direction is substantially vertical downward direction (−90 ° ≦ inclination amount X <−X2): Kp5, Ki5, Kd5
In addition, the magnitude relationship of the above constants is as follows.
Kp5<Kp4<Kp1<Kp2<Kp3
Ki5<Ki4<Ki1<Ki2<Ki3
Kd5<Kd4<Kd1<Kd2<Kd3
そして、上記のようにして決定された操作量に応じた駆動電流によりモータ部28が回転すると、モータ部28の回転軸に接続されたネジ部29aが回転する。そして、その回転によりネジ部29aに嵌合した歯車29bが矢印B方向に回転し、その歯車29bの回転によりベルト部29cが矢印Y方向に移動する。ベルト部29cの矢印Y方向への移動によりベルト部29cに接続された読取光源部25が支持部29dに対して摺動しながら矢印Y方向に移動し、その移動とともに読取光源部25が駆動されて読取光が放射線画像検出器22に向かって照射されて読取光の走査が行われる。
Kp5 <Kp4 <Kp1 <Kp2 <Kp3
Ki5 <Ki4 <Ki1 <Ki2 <Ki3
Kd5 <Kd4 <Kd1 <Kd2 <Kd3
And when the
上記読取光の走査により放射線画像検出器22の放射線画像が電気信号として読み出され、そして、放射線画像検出器22の走査が終了した後には、読取光源部25は再び初期位置に移動する。
The radiographic image of the
上記乳房用X線撮影装置によれば、読取光源部25の移動方向の傾斜量を検出し、その検出された傾斜量に基づいて読取光走査手段26の駆動力を変更するようにしたので、高価な読取光源やモータを使用することによるコストアップを招くことなく、読取光源を安定して移動させることができる。
According to the breast X-ray imaging apparatus, the amount of inclination of the reading
また、上記実施形態では、読取光源部25の移動をサーボモータを利用したPID制御により行うようにしたが、必ずしもこれに限らず、たとえば、モータ部28としてサーボーモータではなくステッピングモータを利用するようにしてもよい。ステッピングモータを利用する場合には、たとえば、相あたりの駆動電流Iを傾斜量に応じて以下のように設定するようにすればよい。
In the above embodiment, the reading
移動方向が略水平方向(−X1≦傾斜量X≦X1):I1
移動方向が上り傾斜(X1<傾斜量X≦X2):I2
移動方向が略垂直上昇方向(X2<傾斜量X≦90°):I3
移動方向が下り傾斜(−X2≦傾斜量X<−X1):I4
移動方向が略垂直下降方向(−90°≦傾斜量X<−X2):I5
なお、上記駆動電流値の大小関係は以下のとおりである。
Movement direction is substantially horizontal (−X1 ≦ inclination amount X ≦ X1): I1
The moving direction is ascending (X1 <inclination amount X ≦ X2): I2
Movement direction is substantially vertical ascending direction (X2 <inclination amount X ≦ 90 °): I3
The moving direction is downwardly inclined (−X2 ≦ inclination amount X <−X1): I4
Movement direction is substantially vertical downward direction (−90 ° ≦ inclination amount X <−X2): I5
The magnitude relationship between the drive current values is as follows.
I5<I4<I1<I2<I3
また、上記駆動電流Iを定常電流とするのではなく、読取光源部25の移動における加速領域と定速領域とでそれぞれ駆動電流をIaとIc(Ia>Ic)に切り替えるようにしてもよく、その場合には、相あたりの駆動電流Ia、Icをそれぞれ傾斜量に応じて以下のように設定するようにすればよい。
I5 <I4 <I1 <I2 <I3
Further, instead of setting the driving current I as a steady current, the driving current may be switched between Ia and Ic (Ia> Ic) in an acceleration region and a constant speed region in the movement of the reading
Ia5<Ia4<Ia1<Ia2<Ia3
Ic5<Ic4<Ic1<Ic2<Ic3
また、読取光源部25の移動開始から目標速度まで到達する時間がTである場合、Tが以下のようになるように加速度テーブルを設け、その加速度テーブルを参照することにより得られた加速度に応じてステッピングモータの駆動電流を制御するようにしてもよい。
Ia5 <Ia4 <Ia1 <Ia2 <Ia3
Ic5 <Ic4 <Ic1 <Ic2 <Ic3
Further, when the time from the start of movement of the reading
移動方向が略水平方向(−X1≦傾斜量X≦X1):T1
移動方向が上り傾斜(X1<傾斜量X≦X2):T2
移動方向が略垂直上昇方向(X2<傾斜量X≦90°):T3
移動方向が下り傾斜(−X2≦傾斜量X<−X1):T4
移動方向が略垂直下降方向(−90°≦傾斜量X<−X2):T5
T5<T4<T1<T2<T3
また、上記のようにステッピングモータを利用する場合において、モータ部28にかかる負荷の軽い条件から順に、W1−2相駆動電流、1−2相駆動電流、2相駆動電流を使い分けて駆動力と負荷のバランスをとるようにしてもよい。
Movement direction is substantially horizontal direction (−X1 ≦ inclination amount X ≦ X1): T1
The moving direction is ascending (X1 <inclination amount X ≦ X2): T2.
Movement direction is substantially vertical ascending direction (X2 <inclination amount X ≦ 90 °): T3
The moving direction is downwardly inclined (−X2 ≦ inclination amount X <−X1): T4
Movement direction is substantially vertical downward direction (−90 ° ≦ inclination amount X <−X2): T5
T5 <T4 <T1 <T2 <T3
In the case of using a stepping motor as described above, the driving force and the driving force are selected by using the W1-2 phase driving current, the 1-2 phase driving current, and the two phase driving current in order from the light load condition applied to the
また、上記実施形態においては、傾斜センサ30により傾斜量を検出するようにしたが、これに限らず、他の方法により傾斜量を検出するようにしてもよい。たとえば、読取光の走査前に読取光源部25を読取光を射出させることなく矢印Y方向に移動させて空走査を行い、その空走査における読取光源部25の移動速度変動に基いて傾斜量を検出するようにし、その傾斜量に基いてモータ部28の駆動力を変更するようにしてもよい。また、必ずしも傾斜量を検出する必要はなく、たとえば、駆動力変更手段に予め基準となる移動速度変動を設定しておき、この基準となる移動速度変動よりも空走査における移動速度変動が大きい場合に、読取光源部25の駆動力を変更するようにしてもよい。なお、上記移動速度変動の測定は、たとえば、エンコーダセンサ31aから出力されるエンコーダ信号のパルス間隔の変動、つまりエンコーダ信号の周波数変動を測定することにより行うようにすればよい。また、たとえば、1回の空走査の速度変動データを蓄積し、目標速度までの到達時間、所定の閾値からの逸脱頻度、周期性などを演算し、これらに基いて移動速度変動が適切なものか、不適切なものかを判断するようにしてもよい。そして、移動速度変動が不適切である場合には、たとえば、空走査におけるモータ部28の駆動電流値(実効電流)を測定しておき、上記測定された駆動電流値が、予め設定された水平状態における駆動電流値よりも大きい場合には、サーボモータの上記定数(Kpx,Kix,Kdx)を大きくするようにしたり、ステッピングモータの駆動電流Iを増加させるようにすればよい。一方、上記測定された駆動電流値が、予め設定された水平状態における駆動電流値よりも小さい場合には、サーボモータの上記定数(Kpx,Kix,Kdx)を小さくしたり、ステッピングモータの駆動電流Iを減少させるようにすればよい。また、ステッピングモータの場合には励磁方法を変更するようにしてもよい。
In the above embodiment, the tilt amount is detected by the
また、上記測定された駆動電流値に対する閾値を複数設定しておくとともに、その閾値に対する複数の上記定数(Kpx,Kix,Kdx)または上記駆動電流Iを設定しておき、上記測定された駆動電流値の大きさに応じて上記定数(Kpx,Kix,Kdx)または上記駆動電流Iを段階的に変更するようにしてもよい。また、上記のような段階的な変更を細かい範囲で行うよう設定し、上記空走査における移動速度変動が所定の閾値以下になるまで、上記空走査および上記定数(Kpx,Kix,Kdx)または上記駆動電流Iの変更を複数回繰り返すようにしてもよい。 In addition, a plurality of thresholds for the measured drive current value are set, and a plurality of the constants (Kpx, Kix, Kdx) or the drive current I for the threshold are set, and the measured drive current is set. The constant (Kpx, Kix, Kdx) or the driving current I may be changed stepwise according to the magnitude of the value. Further, the above-mentioned stepwise change is set to be performed in a fine range, and the above-described idle scanning and the above constants (Kpx, Kix, Kdx) or the above-mentioned until the movement speed fluctuation in the above-described idle scanning becomes a predetermined threshold or less The change of the drive current I may be repeated a plurality of times.
また、撮影台本体1において設定された撮影メニューを傾斜量に関する情報として検出するようにしてもよく、具体的には、たとえば、駆動力変更手段に撮影メニューと駆動力とを対応付けたテーブルを用意しておき、駆動力変更手段が、入力された撮影メニューに基いてテーブルを参照して駆動力を決定し、その駆動力に基いてモータ部28の駆動電流を制御して動作させるようにすればよい。なお、撮影メニューとしては、たとえば、撮影部位、撮影目的、またはアームの回転角を示す情報などがあるが、読取光源部25の移動方向の傾斜量を直接的または間接的に示す情報であれば如何なるものでもよい。
Further, the shooting menu set in the shooting base body 1 may be detected as information on the tilt amount. Specifically, for example, a table in which the shooting menu and the driving force are associated with the driving force changing means is provided. The driving force changing means is prepared so that the driving force is determined by referring to the table based on the inputted shooting menu, and the driving current of the
また、上記実施形態においては、エンコーダセンサ21aおよびリニアエンコーダ21bを利用するようにしたが、ロータリエンコーダなど回転系の制御を利用するようにしてもよい。また、上記実施形態においては、読取光走査手段を、ベルトにより読取光源部を移動させるものとしたが、これに限らず、その他の構成により読取光源部を移動させるものとしてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態は、読取光源部のみを移動させることにより読取光の走査を行うものであるが、読取光源部は固定したままで放射線画像検出器を移動させることにより読取光の走査を行うものや、読取光源部および放射線画像検出器の両方を移動させることにより読取光の走査を行うものに対しても本発明の適用が可能である。具体的には、たとえば、放射線画像検出器を移動させる走査手段が、モータ駆動により放射線画像検出器を移動させるものである場合には、上記実施形態と同様に、検出された放射線画像検出器の移動方向の傾斜量に基いてサーボ定数や駆動電流や励磁方法などを制御するようにすればよい。また、放射線画像検出器と読取光源部との両方を移動させるような場合には、それぞれの移動方向の傾斜量に基いて、それぞれを移動させるモータのサーボ定数や駆動電流や励磁方法などを制御するようにすればよい。 In the above-described embodiment, scanning of the reading light is performed by moving only the reading light source unit. However, scanning of the reading light is performed by moving the radiation image detector while the reading light source unit is fixed. The present invention can also be applied to an apparatus that scans the reading light by moving both the reading light source unit and the radiation image detector. Specifically, for example, when the scanning means for moving the radiation image detector is one that moves the radiation image detector by driving a motor, the detected radiation image detector is similar to the above embodiment. The servo constant, drive current, excitation method, and the like may be controlled based on the amount of tilt in the moving direction. When both the radiation image detector and the reading light source unit are moved, the servo constant, drive current, excitation method, etc. of the motor to be moved are controlled based on the amount of inclination in each moving direction. You just have to do it.
また、上記実施形態においては、放射線画像を記録するものとして上記のように構成された放射線画像検出器22を利用するようにしたが、これに限らず、たとえば、放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、読取光の照射をうけることにより輝尽発光を示す蓄積性蛍光体を用いた蓄積性蛍光体シートを利用するようにしてもよい。なお、上記のように蓄積性蛍光体シートを利用する場合には、蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を検出する検出手段もカセッテ2内に設置されることになる。
In the above embodiment, the
1 撮影装置本体
2 カセッテ
10 撮影台
12 アーム部
12a 放射線射出部
14 カセッテ装填部
20 筐体
21a エンコーダセンサ
21b リニアエンコーダ
22 放射線画像検出器
24 読取光走査装置
26 読取光走査手段
27 駆動力変更手段
28 モータ部
29a ネジ部
29b 歯車
29c ベルト部
29d 支持部
30 傾斜センサ
31 電極
32 金属製ボール
33 第1の電極層
34 記録用光導電層
35 電荷輸送層
36 読取用光導電層
37 第2の電極層
38 蓄電部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device
Claims (6)
前記読取光の走査時における前記読取光源または前記放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量を検出し、
該検出された傾斜量に基づいて前記走査手段の駆動力を変更することを特徴とする光走査方法。 The radiographic image is recorded by receiving the radiation carrying the radiographic image, and the scanning beam is emitted by the scanning unit to the radiographic image recording medium which is scanned by the reading beam and reads a signal corresponding to the radiographic image. In the optical scanning method of scanning the reading light by moving at least one of the reading light source and the radiation image recording medium relatively in a direction substantially parallel to the reading light scanning surface ,
Detecting the amount of tilt in the moving direction of the reading light source or the radiation image recording medium during scanning of the reading light;
An optical scanning method characterized in that the driving force of the scanning means is changed based on the detected inclination amount.
前記読取光の走査時における前記読取光源または前記放射線画像記録媒体の移動方向の傾斜量を検出する傾斜量検出手段と、
該傾斜量検出手段により検出された傾斜量に基づいて前記走査手段の駆動力を変更する駆動力変更手段とを備えたことを特徴とする光走査装置。 The radiographic image is recorded by receiving the radiation carrying the radiographic image, and the scanning beam is emitted by the scanning unit to the radiographic image recording medium which is scanned by the reading beam and reads a signal corresponding to the radiographic image. An optical scanning device that scans the reading light by moving at least one of the reading light source and the radiation image recording medium relatively in a direction substantially parallel to the reading light scanning surface In
A tilt amount detecting means for detecting a tilt amount in the moving direction of the reading light source or the radiation image recording medium during scanning of the reading light;
An optical scanning apparatus comprising: a driving force changing unit that changes a driving force of the scanning unit based on the amount of tilt detected by the tilt amount detecting unit.
前記傾斜量検出手段が、前記カセッテに設けられていることを特徴とする請求項2記載の光走査装置。 The scanning unit is installed together with the radiographic image recording medium in a cassette that is mounted on a radiographic image recording apparatus that records a radiographic image on the radiographic image recording medium and is provided separately from the radiographic image recording apparatus. And
The optical scanning device according to claim 2, wherein the inclination amount detection unit is provided in the cassette.
前記傾斜量検出手段が、前記空走査における前記読取光源または前記放射線画像記録媒体の移動速度変動に基いて前記傾斜量を検出するものであることを特徴とする請求項2記載の光走査装置。 The scanning unit performs a blank scan to move the reading light source relatively in a direction substantially parallel to the scanning surface without emitting the reading light from the reading light source before scanning the reading light. Yes,
3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the tilt amount detecting unit detects the tilt amount based on a moving speed fluctuation of the reading light source or the radiation image recording medium in the idle scanning.
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