JP5973040B2 - Radiation image acquisition device - Google Patents

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Description

本発明は、放射線画像取得装置に関する。   The present invention relates to a radiological image acquisition apparatus.

従来、下記特許文献1に記載されるように、X線源から発せられて撮像対象物を透過したX線を平板状のシンチレータに照射し、シンチレータで発光した可視光(シンチレーション光)をシンチレータの両面に積層させた固体光検出器により検出し、各固体光検出器から出力された画像信号を重ね合わせて放射線画像を取得する装置が知られている。この装置では、シンチレータにおけるX線の入射面およびその裏面に光検出素子をカップリングさせており、入射面側の光検出素子と裏面側の光検出素子とのそれぞれにおいて可視光を検出することで、可視光の検出効率を高めている。   Conventionally, as described in Patent Document 1 below, a flat scintillator is irradiated with X-rays emitted from an X-ray source and transmitted through an imaging object, and visible light (scintillation light) emitted from the scintillator is emitted from the scintillator. 2. Description of the Related Art There is known an apparatus that obtains a radiation image by superimposing image signals output from each solid-state detector, which are detected by solid-state photodetectors laminated on both sides. In this apparatus, a photodetecting element is coupled to the incident surface of the X-ray and the back surface of the scintillator, and visible light is detected by each of the light detecting element on the incident surface side and the light detecting element on the back surface side. , Increasing the detection efficiency of visible light.

特開平7−27866号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-27866

上記のようにシンチレータの両面でシンチレーション光を検出する装置では、入射面側とその裏面側とで異なるエネルギー帯の放射線画像を取得することができ、いわゆるデュアルエナジーの画像取得が可能となる。   As described above, an apparatus that detects scintillation light on both sides of a scintillator can acquire radiation images in different energy bands on the incident surface side and the back surface side thereof, and so-called dual energy image acquisition is possible.

しかしながら、上述した従来の装置では、対象物を透過した放射線は、入射面側の光検出素子を透過してシンチレータに到達するため、比較的低いエネルギー帯の放射線が入射面側の光検出素子に吸収されてしまう。例えば、対象物が軽い原子から形成される場合、対象物を透過した放射線が入射面側の光検出素子によって吸収されることがある。このように、対象物を透過した放射線が入射面側の光検出素子の影響を受けてしまうという問題がある。   However, in the conventional apparatus described above, the radiation that has passed through the object passes through the light detection element on the incident surface side and reaches the scintillator, so that radiation in a relatively low energy band reaches the light detection element on the incident surface side. Will be absorbed. For example, when the object is formed of light atoms, radiation that has passed through the object may be absorbed by the light detection element on the incident surface side. Thus, there is a problem that the radiation that has passed through the object is affected by the light detection element on the incident surface side.

そこで本発明は、異なるエネルギー帯の放射線画像を取得することができ、しかも、対象物を透過した放射線に与える影響を低減することができる放射線画像取得装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a radiographic image acquisition apparatus that can acquire radiographic images of different energy bands and that can reduce the influence on the radiation transmitted through the object.

本発明に係る放射線画像取得装置は、放射線を出射する放射線源と、放射線源から出射され、対象物を透過した放射線の入射に応じてシンチレーション光を発生させる平板状の波長変換部材と、波長変換部材の放射線の入射面から出射される第1のシンチレーション光を集光する第1の集光レンズ部と、集光された第1のシンチレーション光を撮像する第1の撮像部とを有する第1の撮像手段と、波長変換部材の入射面とは反対側の面から出射される第2のシンチレーション光を集光する第2の集光レンズ部と、集光された第2のシンチレーション光を撮像する第2の撮像部とを有する第2の撮像手段と、第1の撮像手段および第2の撮像手段のそれぞれから出力される画像信号に基づいて画像処理を実行する画像処理手段と、を備え、第1の集光レンズ部は、入射面に焦点を合わせ、第2の集光レンズ部は、反対側の面に焦点を合わせ、第1の撮像手段は、波長変換部材の入射面側で変換された第1のシンチレーション光を撮像し、第2の撮像手段は、波長変換部材の反対側の面側で変換された第2のシンチレーション光を撮像し、第1の撮像手段は、第2の撮像手段よりも低いエネルギー帯の放射線画像を取得するための撮像手段であり、画像処理手段は、画像処理により、第1の撮像手段によって撮像された画像の大きさと、第2の撮像手段によって撮像された画像の大きさとを合わせる。 A radiation image acquisition apparatus according to the present invention includes a radiation source that emits radiation, a flat plate wavelength conversion member that generates scintillation light in response to incidence of radiation emitted from the radiation source and transmitted through an object, and wavelength conversion The 1st condensing lens part which condenses the 1st scintillation light radiate | emitted from the incident surface of the radiation of a member, and the 1st imaging part which images the 1st scintillation light condensed An imaging means, a second condensing lens part that condenses the second scintillation light emitted from the surface opposite to the incident surface of the wavelength conversion member, and the collected second scintillation light A second imaging unit having a second imaging unit, and an image processing unit that executes image processing based on an image signal output from each of the first imaging unit and the second imaging unit. , the first The condensing lens unit is focused on the incident surface, the second condensing lens unit is focused on the opposite surface, and the first imaging means is converted on the incident surface side of the wavelength conversion member. 1 scintillation light is imaged, the second imaging means images the second scintillation light converted on the opposite surface side of the wavelength conversion member, and the first imaging means is from the second imaging means. An image processing unit for acquiring a radiation image in a lower energy band, and the image processing unit is configured to perform image processing to obtain a size of an image captured by the first imaging unit and an image captured by the second imaging unit. Match the size of.

本発明に係る放射線画像取得装置によれば、第1の撮像手段および第2の撮像手段によって、波長変換部材の放射線の入射面とその反対側の面とから出射されるシンチレーション光がそれぞれ集光され、撮像される。これにより、異なるエネルギー帯の放射線画像を取得するデュアルエナジー撮像が実現される。ここで、第1の撮像手段は、入射面から出射されるシンチレーション光を集光するため、波長変換部材から離間した位置に配置される。よって、対象物と波長変換部材との間に撮像手段が介在しない構成とすることができ、撮像手段が対象物を透過した放射線に影響を与えてしまうような事態を回避できる。従って、対象物を透過した放射線に与える影響を低減することができる。   According to the radiation image acquisition apparatus of the present invention, the scintillation light emitted from the radiation incident surface and the opposite surface of the wavelength conversion member is condensed by the first imaging unit and the second imaging unit, respectively. And imaged. Thereby, dual energy imaging for acquiring radiographic images in different energy bands is realized. Here, the first imaging means is disposed at a position separated from the wavelength conversion member in order to collect the scintillation light emitted from the incident surface. Therefore, it can be set as the structure which does not interpose an imaging means between a target object and a wavelength conversion member, and the situation where the imaging means affects the radiation which permeate | transmitted the target object can be avoided. Therefore, the influence on the radiation transmitted through the object can be reduced.

また、第1のシンチレーション光は、入射面から法線方向に出射されるシンチレーション光である構成であってもよい。   The first scintillation light may be configured to be scintillation light emitted in the normal direction from the incident surface.

また、第2のシンチレーション光は、反対側の面から法線方向に出射されるシンチレーション光である構成であってもよい。   The second scintillation light may be configured to be scintillation light emitted in the normal direction from the opposite surface.

また、第1のシンチレーション光は、入射面から法線方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光である構成であってもよい。   The first scintillation light may be configured to be scintillation light emitted in a direction inclined with respect to the normal direction from the incident surface.

また、第2のシンチレーション光は、反対側の面から法線方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光である構成であってもよい。   The second scintillation light may be scintillation light emitted in a direction inclined with respect to the normal direction from the opposite surface.

また、第1のシンチレーション光を反射する反射ミラーを更に備える構成であってもよい。   Moreover, the structure further provided with the reflective mirror which reflects 1st scintillation light may be sufficient.

また、第2のシンチレーション光を反射する反射ミラーを更に備える構成であってもよい。 Moreover, the structure further provided with the reflective mirror which reflects 2nd scintillation light may be sufficient.

また、第1の撮像手段および第2の撮像手段は、同時に撮像を行うように構成されている構成であってもよい。   Further, the first imaging unit and the second imaging unit may be configured to perform imaging simultaneously.

また、画像処理手段は、第1の撮像手段によって撮像された画像と、第2の撮像手段によって撮像された画像とを加算処理もしくは差分処理を行う構成であってもよい。   The image processing unit may be configured to perform addition processing or difference processing on the image captured by the first imaging unit and the image captured by the second imaging unit.

また、対象物は、半導体デバイスもしくは電子部品であってもよい。   Further, the object may be a semiconductor device or an electronic component.

本発明によれば、異なるエネルギー帯の放射線画像を取得することができ、かつ、対象物を透過した放射線に与える影響を低減することができる。   According to the present invention, radiation images in different energy bands can be acquired, and the influence on radiation transmitted through an object can be reduced.

本発明の第1実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。It is a front view of the radiographic image acquisition device concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1の放射線画像取得装置における投影像の説明図である。It is explanatory drawing of the projection image in the radiographic image acquisition apparatus of FIG. 図1の放射線画像取得装置における画像のあおり補正の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of image tilt correction in the radiological image acquisition apparatus of FIG. 1. 本発明の第2実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。It is a front view of the radiographic image acquisition apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図4の放射線画像取得装置における画像のあおり補正の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of image tilt correction in the radiological image acquisition apparatus of FIG. 4. 本発明の第3実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。It is a front view of the radiographic image acquisition apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図6の放射線画像取得装置における投影像のあおりの説明図である。It is explanatory drawing of the tilt of the projection image in the radiographic image acquisition apparatus of FIG. 本発明の第4実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。It is a front view of the radiographic image acquisition apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。It is a front view of the radiographic image acquisition apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の変形例である放射線画像取得装置の正面図である。It is a front view of the radiographic image acquisition apparatus which is a modification of this invention. 図11(a)及び(b)は、本発明の変形例である放射線画像取得装置の正面図である。FIGS. 11A and 11B are front views of a radiographic image acquisition apparatus which is a modification of the present invention. 図12(a)〜(c)は、本発明の変形例である放射線画像取得装置の正面図である。FIGS. 12A to 12C are front views of a radiographic image acquisition apparatus which is a modification of the present invention. 画像のあおり補正の変形例に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the modification of the tilt correction of an image.

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面は説明用のために作成されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Each drawing is made for the purpose of explanation, and is drawn so as to particularly emphasize the target portion of the explanation. Therefore, the dimensional ratio of each member in the drawings does not necessarily match the actual one.

図1に示すように、放射線画像取得装置1は、半導体デバイス等の電子部品や食料品等といった対象物Aの放射線画像を取得するための装置である。放射線画像取得装置1は、対象物Aに向けて白色X線等の放射線を出射する放射線源2と、放射線源2から出射されて対象物Aを透過した放射線の入射に応じてシンチレーション光を発生させる波長変換板6と、波長変換板6の放射線の入射面6aから出射されるシンチレーション光を集光して撮像する表面観察用光検出器3と、入射面6aとは反対側の面である裏面6bから出射されるシンチレーション光を集光して撮像する裏面観察用光検出器4と、を備えている。これらの放射線源2、波長変換板6、表面観察用光検出器3、及び裏面観察用光検出器4は、図示しない筐体に収容され、筐体内で固定される。   As shown in FIG. 1, the radiological image acquisition apparatus 1 is an apparatus for acquiring a radiographic image of an object A such as an electronic component such as a semiconductor device or a food product. The radiation image acquisition apparatus 1 generates scintillation light in response to the radiation source 2 that emits radiation such as white X-rays toward the object A and the radiation that is emitted from the radiation source 2 and transmitted through the object A. The surface conversion photodetector 6, the surface observation photodetector 3 that collects and images the scintillation light emitted from the radiation incident surface 6 a of the wavelength conversion plate 6, and the surface opposite to the incident surface 6 a. A back observation optical detector 4 that collects and images the scintillation light emitted from the back surface 6b. The radiation source 2, the wavelength conversion plate 6, the front surface observation photodetector 3, and the back surface observation photodetector 4 are housed in a housing (not shown) and fixed in the housing.

波長変換板6は、平板状の波長変換部材であり、例えばGd2O2S:Tb、Gd2O2S:Pr、CsI:Tl、CdWO4、CaWO4、Gd2SiO5:Ce、Lu0.4Gd1.6SiO5、Bi4Ge3O12、Lu2SiO5:Ce、Y2SiO5、YAlO3:Ce、Y2O2S:Tb、YTaO4:Tm等のシンチレータである。波長変換板6の厚さは数μm〜数mmの範囲で検出する放射線のエネルギー帯によって適切な値に設定されている。 The wavelength conversion plate 6 is a flat wavelength conversion member, for example, Gd 2 O 2 S: Tb, Gd 2 O 2 S: Pr, CsI: Tl, CdWO 4 , CaWO 4 , Gd 2 SiO 5 : Ce, Lu A scintillator such as 0.4 Gd 1.6 SiO 5 , Bi 4 Ge 3 O 12 , Lu 2 SiO 5 : Ce, Y 2 SiO 5 , YAlO 3 : Ce, Y 2 O 2 S: Tb, YTaO 4 : Tm. The thickness of the wavelength conversion plate 6 is set to an appropriate value depending on the energy band of the radiation detected in the range of several μm to several mm.

表面観察用光検出器3(以下、「表面検出器3」と称する)は、波長変換板6に投影された対象物Aの投影像(放射線透過像)を波長変換板6の入射面6a側から撮像する間接変換方式の撮像手段である。表面検出器3は、波長変換板6の入射面6aから出射されるシンチレーション光を集光する集光レンズ部3aと、集光レンズ部3aにより集光されたシンチレーション光を撮像する撮像部3bと、を有するレンズカップリング型の検出器である。集光レンズ部3aは、表面検出器視野13のシンチレーション光を集光する。撮像部3bとしては、例えばCMOSセンサ、CCDセンサ等が用いられる。なお、表面検出器3が後述する一方の撮像手段に相当する場合、撮像部3bの受光面は入射面6aと略平行であるほうが好ましい。   The surface observation photodetector 3 (hereinafter, referred to as “surface detector 3”) uses the projection image (radiation transmission image) of the object A projected on the wavelength conversion plate 6 as the incident surface 6a side of the wavelength conversion plate 6. This is an indirect conversion type image pickup means for picking up an image. The surface detector 3 includes a condensing lens unit 3a that condenses the scintillation light emitted from the incident surface 6a of the wavelength conversion plate 6, and an imaging unit 3b that images the scintillation light collected by the condensing lens unit 3a. , A lens coupling type detector. The condensing lens unit 3 a condenses the scintillation light in the surface detector visual field 13. For example, a CMOS sensor or a CCD sensor is used as the imaging unit 3b. In addition, when the surface detector 3 corresponds to one image pickup unit described later, it is preferable that the light receiving surface of the image pickup unit 3b is substantially parallel to the incident surface 6a.

裏面観察用光検出器4(以下、「裏面検出器4」と称する)は、波長変換板6に投影された対象物Aの投影像(放射線透過像)を波長変換板6の裏面6b側から撮像する間接変換方式の撮像手段である。裏面検出器4は、波長変換板6の裏面6bから出射されるシンチレーション光を集光する集光レンズ部4aと、集光レンズ部4aにより集光されたシンチレーション光を撮像する撮像部4bと、を有するレンズカップリング型の検出器であり、上記の表面検出器3と同様の構成を有している。集光レンズ部4aは、裏面検出器視野14のシンチレーション光を集光する。撮像部4bとしては、例えばCMOSセンサ、CCDセンサ等が用いられる。なお、裏面検出器4が後述する一方の撮像手段に相当する場合、撮像部4bの受光面は裏面6bと略平行であるほうが好ましい。   The back surface observation light detector 4 (hereinafter referred to as “back surface detector 4”) projects a projection image (radiation transmission image) of the object A projected on the wavelength conversion plate 6 from the back surface 6b side of the wavelength conversion plate 6. This is an indirect conversion type imaging means for imaging. The back detector 4 includes a condensing lens unit 4a that condenses the scintillation light emitted from the back surface 6b of the wavelength conversion plate 6, an imaging unit 4b that images the scintillation light collected by the condensing lens unit 4a, This is a lens coupling type detector having the same structure as the surface detector 3 described above. The condensing lens unit 4 a condenses the scintillation light in the back detector field of view 14. For example, a CMOS sensor or a CCD sensor is used as the imaging unit 4b. In addition, when the back surface detector 4 is equivalent to one imaging means to be described later, it is preferable that the light receiving surface of the imaging unit 4b is substantially parallel to the back surface 6b.

さらに、放射線画像取得装置1は、表面検出器3および裏面検出器4における撮像タイミングを制御するタイミング制御部7と、表面検出器3および裏面検出器4から出力された画像信号を入力し、入力した各画像信号に基づいて画像処理等の所定の処理を実行する画像処理装置8と、画像処理装置8から出力された画像信号を入力し、放射線画像を表示する表示装置9とを備えている。タイミング制御部7および画像処理装置8は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び入出力インターフェイス等を有するコンピュータから構成される。表示装置9としては、公知のディスプレイが用いられる。なお、タイミング制御部7および画像処理装置8は、単一のコンピュータにより実行されるプログラムとして構成してもよいし、個別に設けられるユニットとして構成してもよい。   Further, the radiological image acquisition apparatus 1 inputs a timing control unit 7 that controls imaging timing in the front surface detector 3 and the back surface detector 4 and an image signal output from the front surface detector 3 and the back surface detector 4. An image processing device 8 that executes predetermined processing such as image processing based on each of the image signals, and a display device 9 that receives the image signal output from the image processing device 8 and displays a radiation image are provided. . The timing control unit 7 and the image processing apparatus 8 are configured by a computer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface, and the like. A known display is used as the display device 9. The timing control unit 7 and the image processing device 8 may be configured as a program executed by a single computer or may be configured as a unit provided individually.

続いて、上記した放射線源2、波長変換板6、表面検出器3、及び裏面検出器4の位置関係について説明する。図1に示すように、放射線源2は、放射線の光軸Xが波長変換板6の入射面6aの法線Bに一致するように配置されている。すなわち、放射線源2は、対象物Aおよび入射面6aに対峙すると共に、入射面6aの法線B上に配置されている。ここで、放射線の光軸Xとは、放射線源2の放射線出射点と波長変換板6の入射面6a上の任意の点γとを結ぶ直線である。本実施形態では、任意の点γが入射面6aの中心点となるように設定されており、この場合、比較的ムラなく放射線が照射される。また、法線Bとは、入射面6a上の任意の点αから延びる入射面6aに対して垂直な直線である。本実施形態では、任意の点αが入射面6aの中心点となるように設定されており、放射線の光軸Xと法線Bとは一致している。もちろん、任意の点γおよび任意の点αは入射面6aの中心点である必要はない。   Next, the positional relationship among the radiation source 2, the wavelength conversion plate 6, the front surface detector 3, and the back surface detector 4 will be described. As shown in FIG. 1, the radiation source 2 is arranged so that the optical axis X of the radiation coincides with the normal B of the incident surface 6 a of the wavelength conversion plate 6. That is, the radiation source 2 is opposed to the object A and the incident surface 6a and is disposed on the normal B of the incident surface 6a. Here, the optical axis X of the radiation is a straight line connecting the radiation emission point of the radiation source 2 and an arbitrary point γ on the incident surface 6 a of the wavelength conversion plate 6. In the present embodiment, an arbitrary point γ is set to be the center point of the incident surface 6a, and in this case, radiation is irradiated with relatively no unevenness. The normal B is a straight line perpendicular to the incident surface 6a extending from an arbitrary point α on the incident surface 6a. In the present embodiment, an arbitrary point α is set to be the center point of the incident surface 6a, and the optical axis X of radiation and the normal line B coincide with each other. Of course, the arbitrary point γ and the arbitrary point α do not need to be the center point of the incident surface 6a.

表面検出器3は、波長変換板6の入射面6aから出射されたシンチレーション光を撮像可能なように、内蔵する集光レンズ部3aの光軸Fが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなすように配置されている。すなわち、表面検出器3は、入射面6aに対峙すると共に、入射面6aの法線Bから外れた位置に配置されている。この集光レンズ部3aは、入射面6aに焦点を合わせ、入射面6aから法線Bに対して角度θをなす方向に出射されたシンチレーション光を撮像部3bに向けて集光する。集光レンズ部3aとして、シフトレンズやチルトレンズを用いることもできる。この表面検出器3は、入射面6aから法線B方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光する他方の撮像手段に相当する。 The surface detector 3 has a predetermined optical axis F with respect to the normal B of the incident surface 6a so that the scintillation light emitted from the incident surface 6a of the wavelength conversion plate 6 can be imaged. It is arranged so as to form the angle theta 1. That is, the surface detector 3 faces the incident surface 6a and is disposed at a position deviating from the normal B of the incident surface 6a. The condenser lens unit 3a is focused on the incident surface 6a, it is condensed toward the scintillation light emitted in the direction forming an angle theta 1 with respect to the normal B from the entrance surface 6a in the imaging unit 3b. A shift lens or a tilt lens can also be used as the condenser lens portion 3a. The surface detector 3 corresponds to the other imaging means that collects the scintillation light emitted from the incident surface 6a in a direction inclined with respect to the normal B direction.

上記のようにして、表面検出器3は、放射線源2の光軸Xから外して配置されている。すなわち、表面検出器3は、放射線源2からの放射線の出射領域(放射線束12が存在する領域)から離れるように配置されている。これにより、放射線源2からの放射線による表面検出器3の被曝が防止され、表面検出器3の内部で放射線の直接変換信号が生じてノイズが発生することが防止されている。   As described above, the surface detector 3 is arranged away from the optical axis X of the radiation source 2. That is, the surface detector 3 is arranged so as to be separated from the radiation emission region (region where the radiation bundle 12 exists) from the radiation source 2. As a result, exposure of the surface detector 3 by radiation from the radiation source 2 is prevented, and generation of noise due to generation of a direct radiation conversion signal inside the surface detector 3 is prevented.

裏面検出器4は、波長変換板6の裏面6bから出射されたシンチレーション光を撮像可能なように、内蔵する集光レンズ部4aの光軸Gが裏面6bに対して直交するように配置されている。ここで、集光レンズ部4aの光軸Gは、裏面6bの法線Cに一致している。すなわち、裏面検出器4は、裏面6bに対峙すると共に、裏面6bの法線C上に配置されている。従って、裏面検出器4は、裏面6bの法線C方向に出射されたシンチレーション光を撮像可能であるため、あおりの少ない画像を取得しやすい。ここで、法線Cとは、裏面6b上の任意の点βから延び、裏面6bに対して垂直な直線である。特に、本実施形態では、任意の点βが裏面6bの中心点に設定されており、入射面6a上の任意の点αと裏面6b上の任意の点βは同一直線上に位置し、この直線は法線Bと法線Cに一致する。集光レンズ部4aは、裏面6b上に焦点を合わせ、裏面6bから法線C方向に出射されたシンチレーション光を撮像部4bに向けて集光する。この裏面検出器4は、裏面6bから法線C方向に出射されるシンチレーション光を集光する一方の撮像手段に相当する。   The back surface detector 4 is arranged so that the optical axis G of the built-in condenser lens portion 4a is orthogonal to the back surface 6b so that the scintillation light emitted from the back surface 6b of the wavelength conversion plate 6 can be imaged. Yes. Here, the optical axis G of the condensing lens portion 4a coincides with the normal C of the back surface 6b. That is, the back surface detector 4 faces the back surface 6b and is disposed on the normal line C of the back surface 6b. Therefore, since the back surface detector 4 can image the scintillation light emitted in the normal C direction of the back surface 6b, it is easy to acquire an image with less tilt. Here, the normal C is a straight line extending from an arbitrary point β on the back surface 6b and perpendicular to the back surface 6b. In particular, in the present embodiment, an arbitrary point β is set as the center point of the back surface 6b, and the arbitrary point α on the incident surface 6a and the arbitrary point β on the back surface 6b are located on the same straight line. The straight line coincides with the normal B and the normal C. The condensing lens unit 4a focuses on the back surface 6b, and condenses the scintillation light emitted from the back surface 6b in the normal C direction toward the imaging unit 4b. The back surface detector 4 corresponds to one imaging unit that collects scintillation light emitted in the normal C direction from the back surface 6b.

放射線画像取得装置1では、波長変換板6の入射面6aから表面検出器3までの光路長と、波長変換板6の裏面6bから裏面検出器4までの光路長とは、等しくなっている。なお、波長変換板6の入射面6aから表面検出器3までの光路長と、波長変換板6の裏面6bから裏面検出器4までの光路長とは異なっていてもよいが、この場合、画像処理等により画像の大きさなどを合わせる必要がある。   In the radiation image acquisition apparatus 1, the optical path length from the incident surface 6 a of the wavelength conversion plate 6 to the front surface detector 3 and the optical path length from the back surface 6 b of the wavelength conversion plate 6 to the back surface detector 4 are equal. Note that the optical path length from the incident surface 6a of the wavelength conversion plate 6 to the surface detector 3 and the optical path length from the back surface 6b of the wavelength conversion plate 6 to the back surface detector 4 may be different. It is necessary to adjust the size of the image by processing or the like.

続いて、上記の構成を有する放射線画像取得装置1の動作について説明する。まず、表面検出器3および裏面検出器4による撮像が同時に行われるよう、タイミング制御部7による制御が行われる。タイミング制御部7の撮像タイミング制御により、対象物Aの放射線透過像を異なるエネルギー帯で画像化することができる。詳述すると、表面検出器3によって比較的低いエネルギー帯の放射線透過像が画像化され、また、裏面検出器4によって比較的高いエネルギー帯の放射線透過像が画像化される。これにより、デュアルエナジー撮像が実現される。なお、放射線画像取得装置1では、表面検出器3と裏面検出器4との撮像タイミングをそれぞれ異なるように制御することが可能である。また、表面検出器3と裏面検出器4とのそれぞれにおける露光時間や撮影枚数が異なるように制御してもよい。   Next, the operation of the radiation image acquisition apparatus 1 having the above configuration will be described. First, control by the timing control unit 7 is performed so that imaging by the front surface detector 3 and the back surface detector 4 is performed simultaneously. By the imaging timing control of the timing control unit 7, the radiation transmission image of the object A can be imaged in different energy bands. More specifically, the surface detector 3 images a relatively low energy band radiation transmission image, and the back surface detector 4 images a relatively high energy band radiation transmission image. Thereby, dual energy imaging is realized. In the radiographic image acquisition apparatus 1, it is possible to control the imaging timings of the front surface detector 3 and the back surface detector 4 to be different from each other. Further, the exposure time and the number of shots in the front surface detector 3 and the back surface detector 4 may be controlled to be different.

表面検出器3および裏面検出器4の機能に関し、換言すると、表面検出器3によって、比較的入射面6a側で変換された蛍光(シンチレーション光)が検出される。入射面6a側で変換された蛍光の検出は、蛍光のボケが少なく、また、蛍光の輝度が高いといった特長を有する。これは、表面観察においては、波長変換板6の内部における拡散や自己吸収の影響を低減できるためである。一方、裏面検出器4では、波長変換板6の比較的裏面6b側で変換された蛍光が検出される。この場合も、波長変換板6の内部における拡散や自己吸収の影響を低減できる。   Regarding the functions of the surface detector 3 and the back surface detector 4, in other words, the surface detector 3 detects fluorescence (scintillation light) relatively converted on the incident surface 6a side. The detection of the fluorescence converted on the incident surface 6a side has features such that there is little fluorescence blur and the fluorescence brightness is high. This is because in the surface observation, the influence of diffusion and self-absorption inside the wavelength conversion plate 6 can be reduced. On the other hand, the back surface detector 4 detects the fluorescence converted relatively on the back surface 6 b side of the wavelength conversion plate 6. Also in this case, the influence of diffusion and self-absorption inside the wavelength conversion plate 6 can be reduced.

次に、表面検出器3および裏面検出器4のそれぞれによって、表裏両面の放射線画像に対応する画像信号が画像処理装置8に出力される。表面検出器3および裏面検出器4のそれぞれから出力された画像信号が画像処理装置8に入力されると、画像処理装置8によって、入力した画像信号に基づいてあおり補正や差分演算や加算演算といった画像間演算などの所定の処理が実行され、画像処理後の画像信号が表示装置9に出力される。そして、画像処理装置8から出力された画像処理後の画像信号が表示装置9に入力されると、表示装置9によって、入力した画像処理後の画像信号に応じた放射線画像が表示される。   Next, image signals corresponding to the radiation images on both the front and back surfaces are output to the image processing device 8 by the front surface detector 3 and the back surface detector 4 respectively. When the image signal output from each of the front surface detector 3 and the back surface detector 4 is input to the image processing device 8, the image processing device 8 performs correction such as tilt correction, difference calculation, and addition operation based on the input image signal. Predetermined processing such as calculation between images is executed, and an image signal after image processing is output to the display device 9. Then, when the image signal after image processing output from the image processing device 8 is input to the display device 9, the display device 9 displays a radiation image corresponding to the input image signal after image processing.

図2(a)は、放射線画像取得装置1における放射線源2、対象物A、及び波長変換板6の位置関係を示す斜視図、図2(b)は、放射線源2、対象物A、及び波長変換板6の位置関係を示す正面図、図2(c)は、波長変換板6に投影される対象物Aの投影像Dを示す平面図である。図2では、理解を容易にするために、対象物Aが立方体形状である場合について示している。図2(a)に示すように、放射線源2が入射面6aの法線B上に配置され、放射線の光軸Xが入射面6aの法線Bに一致していると、図2(c)に示すように、入射面6a上への投影像Dにはあおり(パース)が生じない。   2A is a perspective view showing a positional relationship between the radiation source 2, the object A, and the wavelength conversion plate 6 in the radiation image acquisition apparatus 1, and FIG. 2B is a radiation source 2, the object A, and FIG. 2C is a plan view showing a projection image D of the object A projected on the wavelength conversion plate 6. FIG. 2 shows a case where the object A has a cubic shape for easy understanding. As shown in FIG. 2A, when the radiation source 2 is arranged on the normal B of the incident surface 6a and the optical axis X of the radiation coincides with the normal B of the incident surface 6a, FIG. As shown in FIG. 5A, no tilt is generated in the projected image D on the incident surface 6a.

図3(a)は、放射線画像取得装置1における表面検出器3、裏面検出器4、及び波長変換板6の位置関係を示す斜視図、図3(b)は、表面検出器3によって取得されて画像処理装置8に入力される表面側画像Paを示す図、図3(c)は、裏面検出器4によって取得されて画像処理装置8に入力される裏面側画像Pbを示す図である。   FIG. 3A is a perspective view showing the positional relationship between the front surface detector 3, the back surface detector 4, and the wavelength conversion plate 6 in the radiation image acquisition apparatus 1, and FIG. 3B is acquired by the front surface detector 3. FIG. 3C is a diagram showing the back-side image Pb acquired by the back-side detector 4 and input to the image processing device 8.

図3(a)に示すように、表面検出器3が入射面6aの法線Bから外れた位置に配置され、光軸Fが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなしていると、図3(b)に示すように、表面側画像Paにはあおり(パース)が生じることとなる。一方、図3(a)に示すように、裏面検出器4が裏面6bの法線C上に配置され、光軸Gが法線Cに一致していると、図3(c)に示すように、裏面側画像Pbにはあおりが生じない。 As shown in FIG. 3A, the surface detector 3 is arranged at a position deviating from the normal B of the incident surface 6a, and the optical axis F makes a predetermined angle θ 1 with respect to the normal B of the incident surface 6a. If it is not provided, as shown in FIG. 3B, the front side image Pa will be tilted. On the other hand, as shown in FIG. 3A, when the back detector 4 is disposed on the normal C of the back 6b and the optical axis G coincides with the normal C, as shown in FIG. In addition, no tilt occurs in the back side image Pb.

ここで、画像処理装置8によって、波長変換板6上の投影像Dの一部が特徴部d(図3の例では、対象物Aの側面に対応する着色された部分)として認識される。表面側画像Paにおいては、波長変換板6の撮像画像である表面側波長変換板画像20a、対象物Aの撮像画像である表面側対象物画像Ha、及び表面側対象物画像Haの一部であり且つ特徴部dの撮像画像である表面側特徴部画像haにおいて、一様にあおりが生じる。   Here, the image processing device 8 recognizes a part of the projection image D on the wavelength conversion plate 6 as a characteristic part d (colored part corresponding to the side surface of the object A in the example of FIG. 3). In the surface-side image Pa, a surface-side wavelength conversion plate image 20a that is a captured image of the wavelength conversion plate 6, a surface-side target image Ha that is a captured image of the target A, and a part of the surface-side target image Ha. In the surface-side feature image ha, which is a captured image of the feature d, there is uniform warping.

そこで、画像処理装置8が補正手段として機能し、裏面側画像Pbを基準画像として表面側画像Paのあおりが補正される。その結果、図3(d)に示すように、裏面側画像Pbと略一致するあおりの無い補正後の表面側画像Pcが得られ、表面側画像Pcに対応する画像信号が生成される。すなわち、このあおり補正処理により、補正後の表面側画像Pcに含まれる表面側波長変換板画像20c、補正表面側対象物画像Hc、及び表面側特徴部画像hcは、基準画像である裏面側画像Pbに含まれる裏面側波長変換板画像20b、裏面側対象物画像Hb、及び裏面側特徴部画像hbと略等しい位置、大きさ、及び形状になる。   Therefore, the image processing apparatus 8 functions as a correction unit, and the tilt of the front side image Pa is corrected using the back side image Pb as a reference image. As a result, as shown in FIG. 3D, a corrected front side image Pc substantially free from the back side image Pb is obtained, and an image signal corresponding to the front side image Pc is generated. That is, by this tilt correction process, the front-side wavelength conversion plate image 20c, the corrected front-side object image Hc, and the front-side feature image hc included in the corrected front-side image Pc are back side images that are reference images. The position, size, and shape are substantially equal to the back side wavelength conversion plate image 20b, back side object image Hb, and back side feature image hb included in Pb.

以上説明した本実施形態の放射線画像取得装置1によれば、表面検出器3および裏面検出器4によって、波長変換板6の入射面6aと裏面6bとから出射されるシンチレーション光がそれぞれ集光され、撮像され、異なるエネルギー帯の放射線画像を取得するデュアルエナジー撮像が実現される。ここで、表面検出器3は、波長変換板6から離間した位置に配置されており、対象物Aと波長変換板6との間には検出器が何ら介在していない。よって、撮像手段が対象物Aを透過した放射線に影響を与えてしまうような事態が回避される。従って、対象物Aを透過した放射線に与える影響が低減され、低エネルギー帯の放射線が好適に検出される。換言すれば、放射線透過像に検出器の影が映り込まないため、ノイズ成分の発生が抑制されると共に、検出器による放射線の減衰も生じないため、信号成分の減少が抑制される。その結果として、デュアルエナジー撮像における低エネルギー帯と高エネルギー帯との差を大きくでき、高度なエネルギー分解能が発揮され、高コントラスト化を図ることができる。この利点は、対象物Aがシリコンもしくはシリコンより軽い原子から形成される場合、特に顕著に発揮される。すなわち、対象物Aが軽い原子から形成される場合であっても、対象物Aを透過した低エネルギー帯の放射線が吸収されたり減衰したりすることなくシンチレーション光に変換され、この光が表面検出器3によって撮像されるため、低エネルギー帯の放射線画像を精度良く取得することができる。さらにまた、一回の撮像で低エネルギー画像と高エネルギー画像を同時に取得でき、同時性の確保、被爆量の低減、及び画素ずれ(ミスレジストレーション)の解消が図られる。また、1枚の波長変換板6でもデュアルエナジー化が実現される。しかも、裏面検出器4は、裏面6bの法線C方向に出射されるシンチレーション光を集光するため、あおりの無い裏面側画像Pbを取得することができ、この裏面側画像Pbを基準画像として表面側画像Paのあおりを適正に補正することができる。   According to the radiological image acquisition apparatus 1 of the present embodiment described above, the scintillation light emitted from the incident surface 6a and the back surface 6b of the wavelength conversion plate 6 is condensed by the front surface detector 3 and the back surface detector 4, respectively. Dual energy imaging is realized in which radiographs of different energy bands are acquired. Here, the surface detector 3 is disposed at a position separated from the wavelength conversion plate 6, and no detector is interposed between the object A and the wavelength conversion plate 6. Therefore, a situation in which the imaging unit affects the radiation transmitted through the object A is avoided. Therefore, the influence on the radiation transmitted through the object A is reduced, and the radiation in the low energy band is suitably detected. In other words, since the shadow of the detector is not reflected in the radiation transmission image, the generation of noise components is suppressed, and the attenuation of the radiation by the detector does not occur, so that the decrease in signal components is suppressed. As a result, the difference between the low energy band and the high energy band in dual energy imaging can be increased, high energy resolution can be exhibited, and high contrast can be achieved. This advantage is particularly remarkable when the object A is formed from silicon or atoms lighter than silicon. That is, even when the object A is formed from light atoms, the low-energy radiation transmitted through the object A is converted to scintillation light without being absorbed or attenuated, and this light is detected on the surface. Since the image is taken by the device 3, a radiation image in a low energy band can be obtained with high accuracy. Furthermore, a low-energy image and a high-energy image can be simultaneously acquired with one image pickup, ensuring simultaneity, reducing the amount of exposure, and eliminating pixel shift (misregistration). Also, dual energy can be realized with one wavelength conversion plate 6. In addition, since the back surface detector 4 collects the scintillation light emitted in the normal C direction of the back surface 6b, the back surface image Pb without tilt can be acquired, and this back surface image Pb is used as a reference image. The tilt of the front-side image Pa can be corrected appropriately.

また、放射線として白色X線を用いる場合でも、白色X線の一回の撮像で低エネルギー画像と高エネルギー画像を同時に取得でき、同時性の確保、被爆量の低減、及び画素ずれ(ミスレジストレーション)の解消が図られる。   In addition, even when white X-rays are used as radiation, a low-energy image and a high-energy image can be acquired simultaneously with a single white X-ray imaging, ensuring simultaneity, reducing exposure, and pixel misregistration (misregistration). ) Is resolved.

また、波長変換板6の入射面6aおよび裏面6bの各面に焦点が合うように、集光レンズ部3aおよび集光レンズ部4aによって集光することで、エネルギー分別が良好で、明るい放射線画像を取得できる。   In addition, by collecting light by the condensing lens unit 3a and the condensing lens unit 4a so that the respective surfaces of the incident surface 6a and the back surface 6b of the wavelength conversion plate 6 are focused, a bright radiation image with good energy separation. Can be obtained.

図4は、第2実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。図4に示す放射線画像取得装置1Aが図1に示した第1実施形態の放射線画像取得装置1と異なる点は、表面検出器3が、入射面6aの法線Bから外れた位置に配置され、波長変換板6と放射線源2との間で法線B(光軸X)上に配置された放射線を透過する反射ミラー15を介してシンチレーション光を集光する点と、集光レンズ部4aの光軸Gが裏面6bの法線Cに対して所定の角度θをなすように、裏面検出器4が配置されている点である。なお、図4においては、タイミング制御部7、画像処理装置8、及び表示装置9の図示は省略されている。図6及び図8〜図12においても、同様に、これらの構成の図示は省略されている。 FIG. 4 is a front view of the radiographic image acquisition apparatus according to the second embodiment. The radiological image acquisition apparatus 1A shown in FIG. 4 is different from the radiological image acquisition apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 in that the surface detector 3 is arranged at a position away from the normal B of the incident surface 6a. The point which condenses scintillation light via the reflective mirror 15 which permeate | transmits the radiation arrange | positioned on the normal line B (optical axis X) between the wavelength conversion board 6 and the radiation source 2, and the condensing lens part 4a The back surface detector 4 is arranged such that the optical axis G of the light beam G forms a predetermined angle θ 2 with respect to the normal C of the back surface 6b. In FIG. 4, the timing controller 7, the image processing device 8, and the display device 9 are not shown. Similarly, in FIGS. 6 and 8 to 12, these configurations are not shown.

放射線画像取得装置1Aの構成に関し、より具体的には、反射ミラー15は、その反射面15aが法線B方向に対して所定の角度(例えば、45度)をなすように配置されており、入射面6aから法線B方向に出射されたシンチレーション光を法線Bに対して所定の方向に反射する。反射ミラー15としては、例えば光学ミラーが用いられる。表面検出器3は、内蔵する集光レンズ部3aの光軸Fおよび反射面15aのなす角と、法線Bおよび反射面15aのなす角とが等しくなるように配置されている。この集光レンズ部3aは、入射面6aから法線B方向に出射され、反射ミラー15により法線Bに対して所定の方向に反射されたシンチレーション光を撮像部3bに向けて集光する。この表面検出器3は、入射面6aから法線B方向に出射されるシンチレーション光を集光する一方の撮像手段に相当する。   More specifically, with respect to the configuration of the radiological image acquisition apparatus 1A, the reflection mirror 15 is disposed such that the reflection surface 15a forms a predetermined angle (for example, 45 degrees) with respect to the normal B direction. The scintillation light emitted from the incident surface 6a in the normal B direction is reflected in a predetermined direction with respect to the normal B. For example, an optical mirror is used as the reflection mirror 15. The surface detector 3 is arranged so that the angle formed by the optical axis F of the built-in condenser lens portion 3a and the reflection surface 15a is equal to the angle formed by the normal B and the reflection surface 15a. The condensing lens unit 3a collects the scintillation light emitted from the incident surface 6a in the normal B direction and reflected by the reflecting mirror 15 in the predetermined direction with respect to the normal B toward the imaging unit 3b. The surface detector 3 corresponds to one imaging unit that collects scintillation light emitted in the normal B direction from the incident surface 6a.

また、裏面検出器4は、裏面6bに対峙すると共に、裏面6bの法線Cから外れた位置に配置されている。この集光レンズ部4aは、裏面6bから法線Cに対して角度θをなす方向に出射されたシンチレーション光を撮像部4bに向けて集光する。集光レンズ部4aとして、シフトレンズやチルトレンズを用いることもできる。この裏面検出器4は、裏面6bから法線C方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光する他方の撮像手段に相当する。 The back surface detector 4 faces the back surface 6b and is disposed at a position deviating from the normal C of the back surface 6b. The condenser lens unit 4a is condensed toward the scintillation light emitted in the direction forming an angle theta 2 with respect to the normal C from the back surface 6b to the imaging unit 4b. A shift lens or a tilt lens can also be used as the condenser lens unit 4a. The back surface detector 4 corresponds to the other imaging unit that collects the scintillation light emitted from the back surface 6b in a direction inclined with respect to the normal C direction.

上記のようにして、表面検出器3は、放射線源2からの放射線の出射領域(放射線束12が存在する領域)から離れるように配置されている。これにより、放射線源2からの放射線による表面検出器3の被曝が防止され、表面検出器3の内部で放射線の直接変換信号が生じてノイズが発生することが防止されている。また、波長変換板6の入射面6aから表面検出器3までの光路長と、波長変換板6の裏面6bから裏面検出器4までの光路長とは、等しいことが好ましい。   As described above, the surface detector 3 is arranged so as to be separated from the radiation emission region (region where the radiation bundle 12 exists) from the radiation source 2. As a result, exposure of the surface detector 3 by radiation from the radiation source 2 is prevented, and generation of noise due to generation of a direct radiation conversion signal inside the surface detector 3 is prevented. Moreover, it is preferable that the optical path length from the incident surface 6 a of the wavelength conversion plate 6 to the front surface detector 3 is equal to the optical path length from the back surface 6 b of the wavelength conversion plate 6 to the back surface detector 4.

放射線画像取得装置1Aにおいても、放射線画像取得装置1と同様、入射面6a上への投影像Dにはあおり(パース)が生じない(図2参照)。   In the radiographic image acquisition apparatus 1A, as in the radiographic image acquisition apparatus 1, the projection image D on the incident surface 6a does not cause a perspective (see FIG. 2).

図5(a)は、放射線画像取得装置1Aにおける表面検出器3、裏面検出器4、及び波長変換板6の位置関係を示す斜視図、図5(b)は、表面検出器3によって取得されて画像処理装置8に入力される表面側画像Paを示す図、図5(c)は、裏面検出器4によって取得されて画像処理装置8に入力される裏面側画像Pbを示す図である。   5A is a perspective view showing the positional relationship between the front surface detector 3, the back surface detector 4, and the wavelength conversion plate 6 in the radiation image acquisition apparatus 1A. FIG. 5B is acquired by the front surface detector 3. FIG. FIG. 5C is a diagram showing the back-side image Pb acquired by the back-side detector 4 and input to the image processing device 8.

図5(a)に示すように、表面検出器3が、入射面6aから法線B方向に出射され、入射面6aの法線Bに垂直な方向に反射されたシンチレーション光を撮像部3bに向けて集光すると、図5(b)に示すように、表面側画像Paにはあおり(パース)が生じない。一方、図5(a)に示すように、裏面検出器4が裏面6bの法線Cから外れた位置に配置され、光軸Gが裏面6bの法線Cに対して所定の角度θをなしていると、図5(c)に示すように、裏面側画像Pbにはあおりが生じることとなる。 As shown in FIG. 5A, the surface detector 3 emits scintillation light emitted from the incident surface 6a in the normal B direction and reflected in the direction perpendicular to the normal B of the incident surface 6a to the imaging unit 3b. When the light is condensed toward the surface, as shown in FIG. 5B, the front side image Pa is not tilted. On the other hand, as shown in FIG. 5A, the back surface detector 4 is disposed at a position deviating from the normal line C of the back surface 6b, and the optical axis G makes a predetermined angle θ 2 with respect to the normal line C of the back surface 6b. If not, the back side image Pb is tilted as shown in FIG.

ここで、画像処理装置8によって、波長変換板6上の投影像Dの一部が特徴部d(図5の例では、対象物Aの側面に対応する着色された部分)として認識される。裏面側画像Pbにおいては、波長変換板6の撮像画像である裏面側波長変換板画像20b、対象物Aの撮像画像である裏面側対象物画像Hb、及び裏面側対象物画像Hbの一部であり且つ特徴部dの撮像画像である裏面側特徴部画像hbにおいて、一様にあおりが生じる。   Here, the image processing device 8 recognizes a part of the projection image D on the wavelength conversion plate 6 as a feature portion d (in the example of FIG. 5, a colored portion corresponding to the side surface of the object A). In the back side image Pb, a back side wavelength conversion plate image 20b that is a captured image of the wavelength conversion plate 6, a back side target image Hb that is a captured image of the target A, and a part of the back side target image Hb. In the back side feature image hb, which is a captured image of the feature d, there is a uniform occurrence.

そこで、画像処理装置8が補正手段として機能し、表面側画像Paを基準画像として裏面側画像Pbのあおりが補正される。その結果、図5(d)に示すように、表面側画像Paと略一致するあおりの無い補正後の裏面側画像Pdが得られ、裏面側画像Pdに対応する画像信号が生成される。すなわち、このあおり補正処理により、補正後の裏面側画像Pdに含まれる裏面側波長変換板画像20d、裏面側対象物画像Hd、及び裏面側特徴部画像hdは、基準画像である表面側画像Paに含まれる表面側波長変換板画像20a、表面側対象物画像Ha、及び表面側特徴部画像haと略等しい位置、大きさ、及び形状になる。   Therefore, the image processing device 8 functions as a correction unit, and the tilt of the back side image Pb is corrected using the front side image Pa as a reference image. As a result, as shown in FIG. 5 (d), a corrected back side image Pd having no tilt substantially matching the front side image Pa is obtained, and an image signal corresponding to the back side image Pd is generated. That is, by this tilt correction process, the back-side wavelength conversion plate image 20d, the back-side object image Hd, and the back-side feature image hd included in the corrected back-side image Pd are converted into the reference-side front-side image Pa. The position, size, and shape are substantially equal to the surface-side wavelength conversion plate image 20a, the surface-side object image Ha, and the surface-side feature image ha included in

放射線画像取得装置1Aによれば、放射線画像取得装置1と同様の作用効果が奏される。また、表面検出器3により取得される表面側画像Paは、波長変換板6の入射面6a付近で変換されるシンチレーション光による像であるため、波長変換板6の内部で生じるボケの影響が低減され、ボケの少ない鮮明な画像となる。よって、あおりがなく、且つボケの少ない鮮明な表面側画像Paを基準画像にでき、裏面検出器4により取得される裏面側画像Pbのあおりを補正するにあたり、より良好な基準画像を用いることができる。   According to the radiographic image acquisition apparatus 1A, the same effects as the radiographic image acquisition apparatus 1 are exhibited. Further, since the surface-side image Pa acquired by the surface detector 3 is an image by scintillation light converted in the vicinity of the incident surface 6a of the wavelength conversion plate 6, the influence of blur occurring inside the wavelength conversion plate 6 is reduced. And a clear image with little blur. Therefore, a clear front-side image Pa with less tilt and less blur can be used as a reference image, and a better reference image can be used in correcting the tilt of the back-side image Pb acquired by the back-side detector 4. it can.

従って、画像処理装置8によるあおり補正処理では、ボケの少ない鮮明な表面側画像Paを基準画像として裏面側画像Pbを補正することにより、表面側画像Paと裏面側画像Pdとの画像間演算により得られる画像も鮮明な断層画像となる。   Therefore, in the tilt correction processing by the image processing device 8, the back side image Pb is corrected using the clear front side image Pa with less blur as a reference image, and by the inter-image calculation between the front side image Pa and the back side image Pd. The obtained image is also a clear tomographic image.

しかも、放射線源2が入射面6aの法線B上に配置されるため、波長変換板6への投影像Dにもあおりが生じず、投影像Dのあおりを補正するための演算が不要になっている。さらには、放射線による表面検出器3の被曝が防止され、表面検出器3の内部におけるノイズの発生が防止される。   In addition, since the radiation source 2 is arranged on the normal line B of the incident surface 6a, the projection image D onto the wavelength conversion plate 6 is not tilted, and calculation for correcting the tilt of the projection image D is unnecessary. It has become. Furthermore, exposure of the surface detector 3 due to radiation is prevented, and generation of noise inside the surface detector 3 is prevented.

図6は、第3実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。図6に示す放射線画像取得装置1Bが図4に示した第2実施形態の放射線画像取得装置1Aと異なる点は、放射線の光軸Xが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなすように、放射線源2が配置されている点と、表面検出器3が入射面6aの法線B上に配置されている点である。より具体的には、表面検出器3は、内蔵する集光レンズ部3aの光軸Fが入射面6aに対して直交するように配置されている。ここで、集光レンズ部3aの光軸Fは、入射面6aの法線Bに一致している。また、裏面検出器4は、集光レンズ部4aの光軸Gと放射線源2の光軸Xとが同一平面上に位置するように、且つ法線B,Cを基準として同じ側に位置するように配置されている。なお、ここで、任意の点γおよび任意の点αは入射面6aの中心点である必要はなく、同一の点である必要もない。   FIG. 6 is a front view of the radiological image acquisition apparatus according to the third embodiment. The radiation image acquisition apparatus 1B shown in FIG. 6 is different from the radiation image acquisition apparatus 1A of the second embodiment shown in FIG. 4 in that the optical axis X of the radiation is a predetermined angle θ with respect to the normal B of the incident surface 6a. That is, the radiation source 2 is disposed and the surface detector 3 is disposed on the normal B of the incident surface 6a. More specifically, the surface detector 3 is arranged so that the optical axis F of the built-in condenser lens portion 3a is orthogonal to the incident surface 6a. Here, the optical axis F of the condenser lens portion 3a coincides with the normal B of the incident surface 6a. Further, the back detector 4 is positioned on the same side so that the optical axis G of the condenser lens portion 4a and the optical axis X of the radiation source 2 are positioned on the same plane and with the normals B and C as a reference. Are arranged as follows. Here, the arbitrary point γ and the arbitrary point α do not need to be the central point of the incident surface 6a, and need not be the same point.

上記のようにして、表面検出器3は、放射線源2の光軸Xから外して配置されている。すなわち、表面検出器3は、放射線源2からの放射線の出射領域(放射線束12が存在する領域)から離れるように配置されている。これにより、放射線源2からの放射線による表面検出器3の被曝が防止され、表面検出器3の内部で放射線の直接変換信号が生じてノイズが発生することが防止されている。   As described above, the surface detector 3 is arranged away from the optical axis X of the radiation source 2. That is, the surface detector 3 is arranged so as to be separated from the radiation emission region (region where the radiation bundle 12 exists) from the radiation source 2. As a result, exposure of the surface detector 3 by radiation from the radiation source 2 is prevented, and generation of noise due to generation of a direct radiation conversion signal inside the surface detector 3 is prevented.

図7(a)は、放射線画像取得装置1Bにおける放射線源2、対象物A、及び波長変換板6の位置関係を示す斜視図、図7(b)は、放射線源2、対象物A、及び波長変換板6の位置関係を示す正面図、図7(c)は、波長変換板6に投影される対象物Aの投影像Eを示す平面図である。図7では、理解を容易にするために、対象物Aが立方体形状である場合について示している。図7(a)に示すように、放射線源2が入射面6aの法線Bから外れた位置に配置され、放射線の光軸Xが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなしていると、図7(c)に示すように、入射面6a上への投影像Eにはあおり(パース)が生じることとなる。この投影像Eのあおりは、画像処理装置8によって、必要に応じて補正される。なお図7(a)では、説明の便宜上、放射線源2の本体が光軸Xに対して平行となるよう図示されているが、放射線源2が配置される向きは、装置のレイアウトに応じて適宜設定することができる。   7A is a perspective view showing a positional relationship between the radiation source 2, the object A, and the wavelength conversion plate 6 in the radiation image acquisition apparatus 1B, and FIG. 7B is a radiation source 2, the object A, and FIG. 7C is a plan view showing a projection image E of the object A projected onto the wavelength conversion plate 6. FIG. 7 shows a case where the object A has a cubic shape for easy understanding. As shown in FIG. 7A, the radiation source 2 is arranged at a position deviating from the normal line B of the incident surface 6a, and the optical axis X of the radiation makes a predetermined angle θ with respect to the normal line B of the incident surface 6a. If not, as shown in FIG. 7C, the projection image E onto the incident surface 6a is tilted. The tilt of the projection image E is corrected by the image processing device 8 as necessary. In FIG. 7A, for convenience of explanation, the main body of the radiation source 2 is shown to be parallel to the optical axis X, but the direction in which the radiation source 2 is arranged depends on the layout of the apparatus. It can be set appropriately.

放射線画像取得装置1Bによれば、放射線画像取得装置1,1Aと同様の作用効果が奏される。   According to the radiographic image acquisition apparatus 1B, the same effects as the radiographic image acquisition apparatuses 1 and 1A are exhibited.

図8は、第3実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。図8に示す放射線画像取得装置1Cが図1に示した第1実施形態の放射線画像取得装置1と異なる点は、裏面検出器4が、裏面6bの法線Cから外れた位置に配置され、法線C上に配置された反射ミラー16を介してシンチレーション光を集光する点である。より具体的には、反射ミラー16は、その反射面16aが法線C方向に対して所定の角度(例えば、45度)をなすように配置されており、裏面6bから法線C方向に出射されたシンチレーション光を法線Cに対して所定の方向に反射する。反射ミラー16としては、例えば光学ミラーや又はプリズムが用いられる。裏面検出器4は、内蔵する集光レンズ部4aの光軸Gおよび反射面16aのなす角と、法線Cおよび反射面16aのなす角とが等しくなるように配置されている。この集光レンズ部4aは、裏面6bから法線C方向に出射され、反射ミラー16により法線Cに対して所定の方向に反射されたシンチレーション光を撮像部4bに向けて集光する。   FIG. 8 is a front view of the radiation image acquisition apparatus according to the third embodiment. The radiographic image acquisition device 1C shown in FIG. 8 is different from the radiological image acquisition device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 in that the back surface detector 4 is arranged at a position deviating from the normal C of the back surface 6b. This is a point where the scintillation light is collected through the reflection mirror 16 arranged on the normal line C. More specifically, the reflecting mirror 16 is disposed such that the reflecting surface 16a forms a predetermined angle (for example, 45 degrees) with respect to the normal C direction, and is emitted from the back surface 6b in the normal C direction. The scintillation light thus reflected is reflected in a predetermined direction with respect to the normal C. As the reflection mirror 16, for example, an optical mirror or a prism is used. The back surface detector 4 is arranged so that the angle formed by the optical axis G of the built-in condenser lens portion 4a and the reflection surface 16a is equal to the angle formed by the normal C and the reflection surface 16a. The condensing lens unit 4a collects the scintillation light emitted from the back surface 6b in the normal C direction and reflected by the reflecting mirror 16 in the predetermined direction with respect to the normal C toward the imaging unit 4b.

上記のようにして、裏面検出器4は、放射線源2からの放射線の出射領域(放射線束12が存在する領域)から離れるように配置されている。これにより、放射線源2からの放射線による裏面検出器4の被曝が防止され、裏面検出器4の内部で放射線の直接変換信号が生じてノイズが発生することが防止されている。また、波長変換板6の入射面6aから表面検出器3までの光路長と、波長変換板6の裏面6bから裏面検出器4までの光路長とは、等しいことが好ましい。   As described above, the back surface detector 4 is disposed so as to be separated from the radiation emission region (region where the radiation bundle 12 exists) from the radiation source 2. As a result, exposure of the back surface detector 4 due to radiation from the radiation source 2 is prevented, and noise is prevented from being generated due to the direct conversion signal of radiation inside the back surface detector 4. Moreover, it is preferable that the optical path length from the incident surface 6 a of the wavelength conversion plate 6 to the front surface detector 3 is equal to the optical path length from the back surface 6 b of the wavelength conversion plate 6 to the back surface detector 4.

放射線画像取得装置1Cによれば、放射線画像取得装置1,1A,1Bと同様の作用効果が奏される。また、放射線による裏面検出器4の被曝が防止され、裏面検出器4の内部におけるノイズの発生が防止される。さらには、波長変換板6からの表面検出器3および裏面検出器4までの光路長を調整することができ、第1および第2の撮像手段の位置合わせが容易になる。その結果として、第1および第2の撮像手段の撮像条件(撮像タイミングの同時性や撮像位置の同一性など)を合せやすくなる。   According to the radiographic image acquisition device 1C, the same effects as the radiographic image acquisition devices 1, 1A, 1B are exhibited. Further, exposure of the back surface detector 4 due to radiation is prevented, and generation of noise inside the back surface detector 4 is prevented. Furthermore, the optical path lengths from the wavelength conversion plate 6 to the front surface detector 3 and the back surface detector 4 can be adjusted, and the first and second imaging means can be easily aligned. As a result, it becomes easy to match the imaging conditions (simultaneity of imaging timing, identity of imaging position, etc.) of the first and second imaging means.

図9は、第5実施形態に係る放射線画像取得装置の正面図である。図9に示す放射線画像取得装置1Dが図1に示した第1実施形態の放射線画像取得装置1と異なる点は、裏面6bと裏面検出器4との間で裏面6bに対面させてテーパファイバ17が配置されている点である。より具体的には、テーパファイバ17は、その軸線が裏面6bの法線Cに一致するように配置されており、裏面6bから法線C方向に出射されたシンチレーション光を裏面検出器4の集光レンズ部に導光する。このテーパファイバ17と裏面検出器4とによって、ファイバカップリング検出器18が構成されている。   FIG. 9 is a front view of the radiological image acquisition apparatus according to the fifth embodiment. The radiographic image acquisition device 1D shown in FIG. 9 is different from the radiological image acquisition device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 in that the taper fiber 17 faces the back surface 6b between the back surface 6b and the back surface detector 4. Is the point where is placed. More specifically, the taper fiber 17 is arranged so that the axis thereof coincides with the normal line C of the back surface 6b, and scintillation light emitted from the back surface 6b in the normal C direction is collected by the back surface detector 4. The light is guided to the optical lens unit. The tapered fiber 17 and the back surface detector 4 constitute a fiber coupling detector 18.

放射線画像取得装置1Dによれば、放射線画像取得装置1,1A〜1Cと同様の作用効果が奏される。また、テーパファイバ17によって裏面6b側のシンチレーション光が高い集光効率で集光される。通常、波長変換板6の裏面6b側の蛍光象は暗くなりがちであるが、ファイバカップリング検出器18を採用することで光学系のロスを減らすことが可能になっている。さらには、テーパファイバ17によって放射線源2からの放射線が遮断され、裏面検出器4の被爆が防止される。   According to the radiation image acquisition apparatus 1D, the same effects as the radiation image acquisition apparatuses 1 and 1A to 1C are exhibited. Further, the scintillation light on the back surface 6b side is condensed with high condensing efficiency by the taper fiber 17. Usually, the fluorescent image on the back surface 6b side of the wavelength conversion plate 6 tends to be dark, but by adopting the fiber coupling detector 18, the loss of the optical system can be reduced. Furthermore, radiation from the radiation source 2 is blocked by the taper fiber 17 and the back surface detector 4 is prevented from being exposed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、図10に示すように、放射線源2を入射面6aの法線Bから外して配置すると共に、入射面6a側に反射ミラー15を配置した放射線画像取得装置1Eとすることもできる。この場合において、裏面検出器4は、集光レンズ部4aの光軸Gと放射線源2の光軸Xとが同一平面上に位置するように、且つ法線B,Cを基準として同じ側に位置するように配置されている。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, as shown in FIG. 10, the radiation source 2 may be disposed away from the normal line B of the incident surface 6a, and the radiation image acquiring apparatus 1E may include a reflecting mirror 15 disposed on the incident surface 6a side. In this case, the back surface detector 4 is arranged on the same side so that the optical axis G of the condenser lens portion 4a and the optical axis X of the radiation source 2 are located on the same plane and with the normals B and C as a reference. It is arranged to be located.

また、放射線源2を入射面6aの法線Bから外して配置する場合において、図11に示す各種の変形態様を採ることもできる。すなわち、図11(a)に示すように、入射面6aの法線B上に表面検出器3を配置すると共に、集光レンズ部4aの光軸Gが裏面6bの法線Cに対して所定の角度θをなすように裏面検出器4を配置した放射線画像取得装置1Fとすることもできる。ここで、裏面検出器4は、集光レンズ部4aの光軸Gと放射線源2の光軸Xとが同一平面上に位置するように、且つ法線B,Cを基準として互いに反対側に位置するように配置されている。また、図11(b)に示すように、入射面6a側に反射ミラー15を配置すると共に、集光レンズ部4aの光軸Gが裏面6bの法線Cに対して所定の角度θをなすように裏面検出器4を配置した放射線画像取得装置1Gとすることもできる。この場合においても、裏面検出器4は、放射線画像取得装置1Fと同様に配置される。これらの放射線画像取得装置1F,1Gでは、表面検出器3が一方の撮像手段に相当し、裏面検出器4が他方の撮像手段に相当する。 In the case where the radiation source 2 is arranged away from the normal B of the incident surface 6a, various modifications shown in FIG. 11 can be adopted. That is, as shown in FIG. 11A, the surface detector 3 is disposed on the normal line B of the incident surface 6a, and the optical axis G of the condenser lens portion 4a is predetermined with respect to the normal line C of the back surface 6b. It can also be set as the radiographic image acquisition apparatus 1F which has arrange | positioned the back surface detector 4 so that the angle (theta) 2 may be made. Here, the back surface detector 4 is on the opposite side with respect to the normal lines B and C so that the optical axis G of the condenser lens portion 4a and the optical axis X of the radiation source 2 are located on the same plane. It is arranged to be located. In addition, as shown in FIG. 11B, the reflecting mirror 15 is disposed on the incident surface 6a side, and the optical axis G of the condenser lens portion 4a has a predetermined angle θ 2 with respect to the normal C of the back surface 6b. It can also be set as the radiographic image acquisition apparatus 1G which has arrange | positioned the back surface detector 4 so that it may make. Also in this case, the back surface detector 4 is disposed in the same manner as the radiation image acquisition apparatus 1F. In these radiographic image acquisition apparatuses 1F and 1G, the front surface detector 3 corresponds to one imaging unit, and the back surface detector 4 corresponds to the other imaging unit.

また、放射線源2を入射面6aの法線Bから外して配置する場合において、図12に示す各種の変形態様を採ることもできる。すなわち、図12(a)に示すように、集光レンズ部3aの光軸Fが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなすように表面検出器3を配置すると共に、裏面6bの法線C上に裏面検出器4を配置した放射線画像取得装置1Hとすることもできる。また、図12(b)に示すように、集光レンズ部3aの光軸Fが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなすように表面検出器3を配置すると共に、裏面6b側に反射ミラー16を配置した放射線画像取得装置1Jとすることもできる。また、図12(c)に示すように、集光レンズ部3aの光軸Fが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなすように表面検出器3を配置すると共に、裏面6b側にファイバカップリング検出器18を配置した放射線画像取得装置1Kとすることもできる。これらの放射線画像取得装置1H,1J,1Kでは、裏面検出器4が一方の撮像手段に相当し、表面検出器3が他方の撮像手段に相当する。 In the case where the radiation source 2 is arranged away from the normal B of the incident surface 6a, various modifications shown in FIG. 12 can be adopted. That is, as shown in FIG. 12A, the surface detector 3 is arranged such that the optical axis F of the condenser lens portion 3a forms a predetermined angle θ 1 with respect to the normal B of the incident surface 6a, and It can also be set as the radiographic image acquisition apparatus 1H which has arrange | positioned the back surface detector 4 on the normal line C of the back surface 6b. Further, as shown in FIG. 12B, the surface detector 3 is arranged so that the optical axis F of the condenser lens portion 3a forms a predetermined angle θ 1 with respect to the normal B of the incident surface 6a, and It can also be set as the radiographic image acquisition apparatus 1J which has arrange | positioned the reflective mirror 16 in the back surface 6b side. Further, as shown in FIG. 12 (c), with the optical axis F of the condenser lens portion 3a is disposed a front detector 3 to form a predetermined angle theta 1 with respect to the normal B of the incident surface 6a, It can also be set as the radiographic image acquisition apparatus 1K which has arrange | positioned the fiber coupling detector 18 in the back surface 6b side. In these radiological image acquisition apparatuses 1H, 1J, and 1K, the back surface detector 4 corresponds to one imaging unit, and the front surface detector 3 corresponds to the other imaging unit.

また、上記実施形態では、画像処理装置8によるあおり補正において、投影像Dの特徴部dの画像を用いてあおりを有する画像を補正する場合について説明したが、あおり補正の手法はこれに限られない。例えば、図13に示すように、波長変換板6の入射面6aおよび裏面6bの隅部(図13の例では波長変換板6の対角線上に位置する2箇所の隅部)に補正用マーク(印)Rを付し、この補正用マークRの画像である表面側補正用マーク画像Saおよび裏面側補正用マーク画像Sbを用いてあおり補正を行ってもよい。図13に示す例では、表面側画像Paが基準画像として用いられて裏面側画像Pbがあおり補正され、補正後の裏面側画像Pdが得られる。ここで、表面側画像Paに含まれる表面側補正用マーク画像Saと裏面側画像Pdに含まれる補正後の裏面側補正用マーク画像Sdとにおける間隔および形状が一致するように、あおり補正が行われる。なお、波長変換板6に付される補正用マークは、このように互いに離間した位置に付された複数のマークであってもよいし、単一のマークであってもよい。   In the above-described embodiment, the case where the image having the tilt is corrected using the image of the feature portion d of the projection image D in the tilt correction by the image processing device 8 is described. However, the tilt correction method is limited to this. Absent. For example, as shown in FIG. 13, correction marks (two corners located on the diagonal line of the wavelength conversion plate 6 in the example of FIG. 13) on the incident surface 6a and the back surface 6b of the wavelength conversion plate 6 are provided. The correction may be performed using the front side correction mark image Sa and the back side correction mark image Sb which are images of the correction mark R. In the example shown in FIG. 13, the front side image Pa is used as the reference image, the back side image Pb is corrected, and the back side image Pd after correction is obtained. Here, the tilt correction is performed so that the interval and shape of the front side correction mark image Sa included in the front side image Pa and the corrected back side correction mark image Sd included in the back side image Pd match. Is called. The correction marks attached to the wavelength conversion plate 6 may be a plurality of marks attached at positions separated from each other as described above, or may be a single mark.

また、上記実施形態では、反射ミラー15,16を用いる場合、反射ミラー15,16が法線B,Cに対して45度をなすように配置され、集光レンズ部3a,4aの光軸が法線B,Cに対して直交する場合について説明したが、このような配置に限られず、反射ミラー15,16の角度や表面検出器3および裏面検出器4の配置は、装置内のレイアウトに応じて適宜変更することができる。   Moreover, in the said embodiment, when using the reflective mirrors 15 and 16, the reflective mirrors 15 and 16 are arrange | positioned so that it may make 45 degree | times with respect to normal B, C, and the optical axis of the condensing lens part 3a, 4a is set. Although the case where the normal lines B and C are orthogonal to each other has been described, the present invention is not limited to such an arrangement, and the angles of the reflection mirrors 15 and 16 and the arrangement of the front surface detector 3 and the rear surface detector 4 depend on the layout in the apparatus. It can be changed accordingly.

また、放射線源2、表面検出器3、及び裏面検出器4は、光軸X、光軸F、及び光軸Gが同一平面状に配置される場合に限られず、法線B,C方向の軸線周りにおいて適宜3次元的に配置することができる。   The radiation source 2, the front surface detector 3, and the back surface detector 4 are not limited to the case where the optical axis X, the optical axis F, and the optical axis G are arranged on the same plane, but in the normal B and C directions. It can be appropriately arranged three-dimensionally around the axis.

また、上記実施形態では、表面検出器3が入射面6aの法線B方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光する場合において、集光レンズ部3aの光軸Fが入射面6aの法線Bに対して所定の角度θをなすように、表面検出器3が配置される態様について説明したが、このような態様に限られない。例えば、集光レンズ部3aの光軸Fが入射面6aに対して垂直(すなわち法線Bに平行)であると共に、その光軸Fが入射面6aの範囲外に位置するように、表面検出器3が配置されてもよい。この場合においても、表面検出器3は、他方の撮像手段として、入射面6aから法線B方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光して撮像することができる。 Moreover, in the said embodiment, when the surface detector 3 condenses the scintillation light radiate | emitted in the direction inclined with respect to the normal line B direction of the entrance plane 6a, the optical axis F of the condensing lens part 3a injects. Although the aspect in which the surface detector 3 is disposed so as to form the predetermined angle θ 1 with respect to the normal B of the surface 6a has been described, the present invention is not limited to such an aspect. For example, surface detection is performed so that the optical axis F of the condenser lens portion 3a is perpendicular to the incident surface 6a (that is, parallel to the normal line B) and the optical axis F is located outside the range of the incident surface 6a. A vessel 3 may be arranged. Also in this case, the surface detector 3 can collect and image the scintillation light emitted in the direction inclined with respect to the normal B direction from the incident surface 6a as the other imaging means.

また、上記実施形態では、裏面検出器4が裏面6bの法線C方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光する場合において、集光レンズ部4aの光軸Gが裏面6bの法線Cに対して所定の角度θをなすように、裏面検出器4が配置される態様について説明したが、このような態様に限られない。例えば、集光レンズ部4aの光軸Gが裏面6bに対して垂直(すなわち法線Cに平行)であると共に、その光軸Gが裏面6bの範囲外に位置するように、裏面検出器4が配置されてもよい。この場合においても、裏面検出器4は、他方の撮像手段として、裏面6bから法線C方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光して撮像することができる。 Moreover, in the said embodiment, when the back surface detector 4 condenses the scintillation light radiate | emitted in the direction inclined with respect to the normal line C direction of the back surface 6b, the optical axis G of the condensing lens part 4a is the back surface 6b. Although the aspect in which the back surface detector 4 is disposed so as to form the predetermined angle θ 2 with respect to the normal line C is described, it is not limited to such an aspect. For example, the back surface detector 4 is arranged such that the optical axis G of the condenser lens portion 4a is perpendicular to the back surface 6b (that is, parallel to the normal C) and the optical axis G is located outside the range of the back surface 6b. May be arranged. Also in this case, the back surface detector 4 can collect and image scintillation light emitted from the back surface 6b in a direction inclined with respect to the normal C direction as the other imaging means.

また、上記実施形態では、検出器としてレンズカップリング型の検出器を用いたが、集光レンズ部と撮像部とをそれぞれ別体として備えてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the lens coupling type detector was used as a detector, you may provide a condensing lens part and an imaging part as a different body, respectively.

また、対象物Aを半導体デバイスとし、その半導体デバイスを検査対象とする半導体故障検査装置として上記実施形態の放射線画像取得装置を適用すると有効である。この場合、検査対象となる半導体デバイスを透過した放射線が撮像部(画像取得用の撮像素子)によりカットされることがないため、半導体デバイスの故障などを精度良く検出することができる。   In addition, it is effective to apply the radiation image acquisition apparatus of the above-described embodiment as a semiconductor fault inspection apparatus in which the object A is a semiconductor device and the semiconductor device is an inspection target. In this case, since the radiation that has passed through the semiconductor device to be inspected is not cut by the imaging unit (image acquisition device for image acquisition), a failure of the semiconductor device can be detected with high accuracy.

本発明に係る放射線画像取得装置は、放射線を出射する放射線源と、放射線源から出射され、対象物を透過した放射線の入射に応じてシンチレーション光を発生させる平板状の波長変換部材と、波長変換部材の放射線の入射面から出射されるシンチレーション光を集光して撮像する第1の撮像手段と、波長変換部材の入射面とは反対側の面から出射されるシンチレーション光を集光して撮像する第2の撮像手段と、を備え、第1の撮像手段および第2の撮像手段の一方は、入射面または反対側の面からその法線方向に出射されるシンチレーション光を集光し、第1の撮像手段および第2の撮像手段の他方は、入射面または反対側の面からその法線方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光することを特徴とする。   A radiation image acquisition apparatus according to the present invention includes a radiation source that emits radiation, a flat plate wavelength conversion member that generates scintillation light in response to incidence of radiation emitted from the radiation source and transmitted through an object, and wavelength conversion A first imaging unit that collects and images the scintillation light emitted from the radiation incident surface of the member, and the scintillation light emitted from the surface opposite to the incident surface of the wavelength conversion member to collect and image One of the first imaging means and the second imaging means collects scintillation light emitted in the normal direction from the incident surface or the opposite surface, and The other of the first imaging unit and the second imaging unit collects scintillation light emitted in a direction inclined with respect to the normal direction from the incident surface or the opposite surface.

本発明に係る放射線画像取得装置によれば、第1の撮像手段および第2の撮像手段によって、波長変換部材の放射線の入射面とその反対側の面とから出射されるシンチレーション光がそれぞれ集光され、撮像される。これにより、異なるエネルギー帯の放射線画像を取得するデュアルエナジー撮像が実現される。ここで、第1の撮像手段は、入射面から出射されるシンチレーション光を集光するため、波長変換部材から離間した位置に配置される。よって、対象物と波長変換部材との間に撮像手段が介在しない構成とすることができ、撮像手段が対象物を透過した放射線に影響を与えてしまうような事態を回避できる。従って、対象物を透過した放射線に与える影響を低減することができる。さらには、第1の撮像手段および第2の撮像手段の一方は、入射面またはその反対側の面からその法線方向に出射されるシンチレーション光を集光するため、あおりの無い放射線画像を取得することができる。よって、一方の撮像手段で取得されたあおりの無い放射線画像を基準画像として、他方の撮像手段で取得された放射線画像のあおりを適正に補正することができる。   According to the radiation image acquisition apparatus of the present invention, the scintillation light emitted from the radiation incident surface and the opposite surface of the wavelength conversion member is condensed by the first imaging unit and the second imaging unit, respectively. And imaged. Thereby, dual energy imaging for acquiring radiographic images in different energy bands is realized. Here, the first imaging means is disposed at a position separated from the wavelength conversion member in order to collect the scintillation light emitted from the incident surface. Therefore, it can be set as the structure which does not interpose an imaging means between a target object and a wavelength conversion member, and the situation where the imaging means affects the radiation which permeate | transmitted the target object can be avoided. Therefore, the influence on the radiation transmitted through the object can be reduced. Furthermore, one of the first image pickup means and the second image pickup means collects scintillation light emitted in the normal direction from the incident surface or the opposite surface, thereby obtaining a radiation image without tilting. can do. Therefore, it is possible to appropriately correct the tilt of the radiographic image acquired by the other imaging unit using the radiographic image without the tilt acquired by one imaging unit as the reference image.

また、第1の撮像手段および第2の撮像手段のそれぞれは、波長変換部材から出射されるシンチレーション光を集光する集光レンズ部と、集光されたシンチレーション光を撮像する撮像部と、を有すると好適である。この場合、波長変換部材の入射面および反対側の面の各面に焦点が合うように集光することで、エネルギー分別が良好で、明るい放射線画像を取得することができる。   Each of the first imaging unit and the second imaging unit includes a condenser lens unit that collects scintillation light emitted from the wavelength conversion member, and an imaging unit that images the collected scintillation light. It is suitable to have. In this case, by condensing so that each of the incident surface and the opposite surface of the wavelength conversion member is in focus, energy separation is good and a bright radiation image can be acquired.

ここで、第1の撮像手段は、入射面の法線方向に出射されるシンチレーション光を集光すると共に、第2の撮像手段は、反対側の面の法線方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光を集光すると好適である。この場合、第1の撮像手段により取得される放射線画像は、波長変換部材の入射面付近で変換されるシンチレーション光による像であるため、波長変換部材の内部で生じるボケの影響が低減され、ボケの少ない鮮明な画像となる。よって、あおりがなく、且つボケの少ない放射線画像を基準画像にできるので、第2の撮像手段により取得される放射線画像のあおりを補正するにあたり、より良好な基準画像を用いることができる。   Here, the first imaging means collects the scintillation light emitted in the normal direction of the incident surface, and the second imaging means is in a direction inclined with respect to the normal direction of the opposite surface. It is preferable to collect the emitted scintillation light. In this case, since the radiation image acquired by the first imaging unit is an image of scintillation light converted in the vicinity of the incident surface of the wavelength conversion member, the influence of blur generated inside the wavelength conversion member is reduced, and the blur is reduced. The image becomes clear with little. Therefore, since a radiographic image having no tilt and less blur can be used as a reference image, a better reference image can be used for correcting the tilt of the radiographic image acquired by the second imaging unit.

また、放射線源は、入射面の法線上に配置されると共に、第1の撮像手段は、入射面の法線から外れた位置に配置され、波長変換部材と放射線源との間に配置された反射ミラーを介してシンチレーション光を集光すると好適である。この場合、上記したように、あおりがなく、且つボケの少ない放射線画像を基準画像にできる。しかも、放射線源が入射面の法線上に配置されるため、波長変換部材への投影像にもあおりが生じず、投影像のあおりを補正するための演算が不要となる。さらには、放射線による第1の撮像手段の被曝を抑制することができ、第1の撮像手段の内部におけるノイズの発生を抑制できる。   The radiation source is arranged on the normal line of the incident surface, and the first imaging unit is arranged at a position deviated from the normal line of the incident surface, and is arranged between the wavelength conversion member and the radiation source. It is preferable to collect the scintillation light through a reflection mirror. In this case, as described above, a radiographic image having no tilt and less blur can be used as the reference image. In addition, since the radiation source is arranged on the normal line of the incident surface, no tilt occurs in the projected image on the wavelength conversion member, and calculation for correcting the tilt of the projected image becomes unnecessary. Furthermore, exposure of the first imaging unit due to radiation can be suppressed, and generation of noise inside the first imaging unit can be suppressed.

また、第2の撮像手段は、反対側の面の法線から外れた位置に配置され、反対側の面の法線上に配置された反射ミラーを介して反対側の面の法線方向に出射されるシンチレーション光を集光すると好適である。この場合、放射線による第2の撮像手段の被曝を抑制することができ、第2の撮像手段の内部におけるノイズの発生を抑制できる。よって、第2の撮像手段により取得される放射線画像を基準画像にする場合においても、良好な基準画像とすることができる。さらには、波長変換部材からの第1および第2の撮像手段までの光路長を調整することができ、第1および第2の撮像手段の位置合わせが容易になる。その結果として、第1および第2の撮像手段の撮像条件(撮像タイミングの同時性や撮像位置の同一性など)を合せやすくなる。   The second imaging means is arranged at a position deviating from the normal of the opposite surface, and emits in the normal direction of the opposite surface via a reflection mirror arranged on the normal of the opposite surface. It is preferable to collect the scintillation light. In this case, exposure of the second imaging unit due to radiation can be suppressed, and generation of noise inside the second imaging unit can be suppressed. Therefore, even when the radiation image acquired by the second imaging unit is used as a reference image, a good reference image can be obtained. Furthermore, the optical path length from the wavelength conversion member to the first and second imaging means can be adjusted, and the alignment of the first and second imaging means becomes easy. As a result, it becomes easy to match the imaging conditions (simultaneity of imaging timing, identity of imaging position, etc.) of the first and second imaging means.

また、波長変換部材の反対側の面と第2の撮像手段との間には、反対側の面に対面させてテーパファイバが配置されていると好適である。この場合、テーパファイバによって反対側の面側のシンチレーション光を高い集光効率で集光できる。さらには、テーパファイバによって放射線が遮断され、第2の撮像手段の被爆を防止することができる。よって、第2の撮像手段により取得される放射線画像を基準画像にする場合においても、良好な基準画像とすることができる。   Further, it is preferable that a tapered fiber is disposed between the opposite surface of the wavelength conversion member and the second imaging unit so as to face the opposite surface. In this case, the scintillation light on the opposite surface side can be condensed with high condensing efficiency by the tapered fiber. Furthermore, radiation is blocked by the taper fiber, and exposure of the second imaging means can be prevented. Therefore, even when the radiation image acquired by the second imaging unit is used as a reference image, a good reference image can be obtained.

また、上記作用を効果的に奏する構成としては、一方の撮像手段によって撮像された画像を基準画像として、他方の撮像手段によって撮像された画像を補正する補正手段を更に備える構成が挙げられる。   In addition, as a configuration that effectively exhibits the above-described operation, a configuration further including a correction unit that corrects an image captured by the other imaging unit using an image captured by one imaging unit as a reference image can be given.

また、対象物は半導体デバイスであり、上記放射線画像取得装置は、当該半導体デバイスを検査対象とする半導体故障検査装置に適用されると好適である。この場合、検査対象となる半導体デバイスを透過した放射線が撮像部(画像取得用の撮像素子)によりカットされることがないため、半導体デバイスの故障などを精度良く検出することができる。   The object is a semiconductor device, and the radiological image acquisition apparatus is preferably applied to a semiconductor failure inspection apparatus that uses the semiconductor device as an inspection target. In this case, since the radiation that has passed through the semiconductor device to be inspected is not cut by the imaging unit (image acquisition device for image acquisition), a failure of the semiconductor device can be detected with high accuracy.

1,1A〜1H,1J,1K…放射線画像取得装置、2…放射線源、3…表面観察用光検出器(第1の撮像手段)、3a…集光レンズ部、3b…撮像部、4…裏面観察用光検出器(第2の撮像手段)、4a…集光レンズ部、4b…撮像部、6…波長変換板(波長変換部材)、6a…入射面、6b…裏面(反対側の面)、8…画像処理装置(補正手段)、15…反射ミラー、16…反射ミラー、17…テーパファイバ、A…対象物、B…入射面の法線、C…裏面の法線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A-1H, 1J, 1K ... Radiation image acquisition apparatus, 2 ... Radiation source, 3 ... Surface observation photodetector (1st imaging means), 3a ... Condensing lens part, 3b ... Imaging part, 4 ... Photo detector for back surface observation (second image pickup means), 4a ... condensing lens unit, 4b ... image pickup unit, 6 ... wavelength conversion plate (wavelength conversion member), 6a ... incident surface, 6b ... back surface (opposite surface) 8... Image processing apparatus (correction means) 15. Reflection mirror 16. Reflection mirror 17. Tapered fiber A. Target object B B. Normal to incident surface C C. Normal to back surface

Claims (10)

放射線を出射する放射線源と、
前記放射線源から出射され、対象物を透過した前記放射線の入射に応じてシンチレーション光を発生させる平板状の波長変換部材と、
前記波長変換部材の前記放射線の入射面から出射される第1のシンチレーション光を集光する第1の集光レンズ部と、集光された前記第1のシンチレーション光を撮像する第1の撮像部とを有する第1の撮像手段と、
前記波長変換部材の前記入射面とは反対側の面から出射される第2のシンチレーション光を集光する第2の集光レンズ部と、集光された前記第2のシンチレーション光を撮像する第2の撮像部とを有する第2の撮像手段と、
前記第1の撮像手段および前記第2の撮像手段のそれぞれから出力される画像信号に基づいて画像処理を実行する画像処理手段と、を備え、
前記第1の集光レンズ部は、前記入射面に焦点を合わせ、
前記第2の集光レンズ部は、前記反対側の面に焦点を合わせ、
前記第1の撮像手段は、前記波長変換部材の前記入射面側で変換された前記第1のシンチレーション光を撮像し、
前記第2の撮像手段は、前記波長変換部材の前記反対側の面側で変換された前記第2のシンチレーション光を撮像し、
前記第1の撮像手段は、前記第2の撮像手段よりも低いエネルギー帯の放射線画像を取得するための撮像手段であり、
前記画像処理手段は、画像処理により、前記第1の撮像手段によって撮像された画像の大きさと、前記第2の撮像手段によって撮像された画像の大きさとを合わせる、放射線画像取得装置。
A radiation source that emits radiation; and
A flat wavelength conversion member that generates scintillation light in response to the incidence of the radiation emitted from the radiation source and transmitted through the object;
The 1st condensing lens part which condenses the 1st scintillation light radiate | emitted from the incident plane of the said radiation of the said wavelength conversion member, The 1st imaging part which images the 1st scintillation light condensed First imaging means comprising:
A second condensing lens portion that condenses the second scintillation light emitted from the surface opposite to the incident surface of the wavelength conversion member; and a second condensing device that images the collected second scintillation light. A second imaging means having two imaging units;
Image processing means for executing image processing based on image signals output from each of the first imaging means and the second imaging means,
The first condenser lens unit focuses on the incident surface,
The second condenser lens portion focuses on the opposite surface,
The first imaging means images the first scintillation light converted on the incident surface side of the wavelength conversion member,
The second imaging means images the second scintillation light converted on the opposite surface side of the wavelength conversion member,
The first imaging means is an imaging means for acquiring a radiation image in a lower energy band than the second imaging means,
The radiographic image acquisition apparatus, wherein the image processing unit matches the size of the image captured by the first imaging unit with the size of the image captured by the second imaging unit by image processing.
前記第1のシンチレーション光は、前記入射面から法線方向に出射されるシンチレーション光である、請求項1に記載の放射線画像取得装置。 The radiographic image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the first scintillation light is scintillation light emitted in a normal direction from the incident surface. 前記第2のシンチレーション光は、前記反対側の面から法線方向に出射されるシンチレーション光である、請求項1に記載の放射線画像取得装置。 The radiographic image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the second scintillation light is scintillation light emitted in a normal direction from the opposite surface. 前記第1のシンチレーション光は、前記入射面から法線方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光である、請求項1に記載の放射線画像取得装置。 The radiation image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the first scintillation light is scintillation light emitted in a direction inclined with respect to a normal direction from the incident surface. 前記第2のシンチレーション光は、前記反対側の面から法線方向に対して傾斜した方向に出射されるシンチレーション光である、請求項1に記載の放射線画像取得装置。 The radiographic image acquisition device according to claim 1, wherein the second scintillation light is scintillation light emitted in a direction inclined with respect to a normal direction from the opposite surface. 前記第1のシンチレーション光を反射する反射ミラーを更に備える、請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。 Further comprising a reflection mirror for reflecting the first scintillation light, the radiation image acquiring apparatus according to any one of claims 1-5. 前記第2のシンチレーション光を反射する反射ミラーを更に備える、請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。 Wherein the further comprising a second reflecting mirror for reflecting the scintillation light, the radiation image acquiring apparatus according to any one of claims 1-6. 前記第1の撮像手段および前記第2の撮像手段は、同時に撮像を行うように構成されている、請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。 The first imaging unit and the second imaging means is configured to perform imaging at the same time, radiation image acquiring apparatus according to any one of claims 1-7. 前記画像処理手段は、前記第1の撮像手段によって撮像された画像と、前記第2の撮像手段によって撮像された画像とを加算処理もしくは差分処理を行う、請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。 The said image processing means performs an addition process or a difference process with respect to the image imaged by the said 1st imaging means, and the image imaged by the said 2nd imaging means, The any one of Claims 1-8. The radiographic image acquisition apparatus described in 1. 前記対象物は、半導体デバイスもしくは電子部品である、請求項1〜のいずれか1項に記載の放射線画像取得装置。 It said object is a semiconductor device or electronic component, the radiation image acquiring apparatus according to any one of claims 1-8.
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