JPH06324007A - 画像検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 画像検知装置に含まれるビームスプリッター
に関して正確に整列されたオプトエレクトロニク画像セ
ンサーは該センサーの導電性金属ストライプ中の整列パ
ターンを用いることにより容易に実現できる。ビームス
プリッターの入射表面を通して同時に見た場合、夫々の
オプトエレクトロニク画像センサーの整列パターンはオ
プトエレクトロニク画像センサーの整列の正確さを示す
結合整列パターンを形成する。反射軸の両側の整列パタ
ーンのピッチ間に差を設けることにより、例えば水平又
は垂直の平行移動または回転のような様々なタイプの整
列誤差を示す結合整列パターンが得られる。 【効果】 該結合整列パターンにおけるバーニア作用を
利用することで整列誤差の定量化は容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は 画像搬送放射ビームを
複数の副画像搬送放射ビームに分割するビーム分割手段
と、各々が回路配置を有し各々の副画像を記録するため
の複数のオプトエレクトロニク画像センサーとからなる
画像検知装置に係わる。また本発明は上述のような画像
検知装置からなるＸ線検査装置にも係わる。

【０００２】

【従来の技術】上記種類の画像検知装置はドイツ公開明
細書第ＤＥ３９１５８８２号により公知である。上記引
例には二つのオプトエレクトロニク画像センサーとビー
ム分割プリズムを有する画像検知装置よりなるＸ線検査
装置が開示されている。画像搬送光ビームは透過光ビー
ムと反射光ビームに分割される。第一及び第二のオプト
エレクトロニク画像センサーにより、透過及び反射光ビ
ームがそれぞれ検出される。該オプトエレクトロニク画
像センサーは、第一のオプトエレクトロニク画像センサ
ーにより一時記憶された画素（ピクセル）が第二のオプ
トエレクトロニク画像センサーにより一時記憶された画
素の隙間に入り、また逆も成り立つようにずらされて配
置される。該オプトエレクトロニク画像センサーにより
副画像は副画像のビデオ信号に変換される。再結合回路
により該電子副画像はどの副画像よりも空間分解能が改
善された再結合画像のビデオ信号に再結合される。

【０００３】公知の画像検知装置はオプトエレクトロニ
ク画像センサーに要求される正確な配置を達成すること
が困難で手間がかかるという問題を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一の目的はオ
プトエレクトロニクセンサーを相互に正確な配置とする
手段よりなる複数のオプトエレクトロニク画像センサー
を有する画像検知装置を提供することにある。本発明の
他の目的は画像検知装置内に設けられたセンサーの配置
を測定する手段よりなる複数のオプトエレクトロニクセ
ンサーを有する画像検知装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は各オプトエレ
クトロニク画像センサが少なくともその回路配置の一部
により形成された整列パターンを設けられたことを特徴
とする本発明による画像検知装置により達成される。本
発明による画像検知装置によりそれぞれのオプトエレク
トロニク画像センサーからの一次副画像の集合により生
成された再結合画像の空間分解能と画質は該オプトエレ
クトロニク画像センサーを相互に正確に配置することに
より改善される。オプトエレクトロニク回路は集積回路
であり、半導体基板上に設けられた導電性金属またはド
ープされた多結晶半導体（例えばポリシリコン又はポリ
シリコンと珪素化合物の組み合わせ）ストライプの形を
とる回路手段より構成される。上記導電性ストライプは
該回路手段の電子的機能に対応した回路配置中に配置さ
れる。導電性ストライプはそれらが配置されている半導
体基板とは識別可能である。本発明によれば該回路配置
はその電子的機能を変えることなしに整列パターンを形
成するよう適合される。各オプトエレクトロニク画像セ
ンサーの整列パターンは夫々のオプトエレクトロニク画
像センサーを正確に整列させるために用いられる結合整
列パターンの中に組み込まれる。整列パターンを提供す
るために光検知面上の付加的な少ない空間が要求されな
い場合は特に有利である。

【０００６】日本国特許明細書ＪＰ５８−７０８９号に
より、オプトエレクトロニク画像センサーの該センサー
が取り付けられるプリズムに関する正確な整列は特に整
列を実行するためのオプトエレクトロニク画像センサー
上に設けられた分離パターンによってなされることが知
られている。このような分離パターンはオプトエレクト
ロニク画像センサーの光検知面に対しもはやその余地が
ない付加空間を必要とする。

【０００７】本発明による画像検知装置の好ましい実施
例は、該整列パターンが第一のピッチを有する第一のパ
ターン部分と第二のピッチを有する第二のパターン部分
とを有し、該第一と第二のピッチが同一方向でかつそれ
らの大きさが異なることを特徴とする。該オプトエレク
トロニク画像センサーの整列パターンを同時に観察でき
るようにオプトエレクトロニク画像センサーを見た場
合、結合整列パターンが観察される。オプトエレクトロ
ニク画像センサーの各々を同時に見た場合、該結合整列
パターンは夫々の整列パターンのオーバーレイによって
特に形成される。各オプトエレクトロニク画像センサー
の各整列パターンはある距離だけ分離されているストラ
イプよりなる。この距離は該ストライプ間のピッチの大
きさである。ストライプを分離している該距離の方向は
該ピッチの方向である。故にピッチは整列パターン（の
一部）を決定するベクトルである。一つのオプトエレク
トロニク画像センサーの整列パターンの第一のパターン
部分と他のオプトエレクトロニク画像センサーの整列パ
ターンの第二のパターン部分はオーバーレイによって該
オプトエレクトロニク画像センサーの相互の整列に合う
結合整列パターンに組み込まれる。

【０００８】特にオプトエレクトロニク画像センサーが
反射手段を有するビーム分割器に設けられている場合、
ビーム分割器を通して見たオプトエレクトロニク画像セ
ンサーの整列パターンは直接見え、オプトエレクトロニ
ク画像センサーの整列パターンの鏡像はビーム分割器を
通して反射側に見える。結合整列パターンは一つのオプ
トエレクトロニク画像センサーの整列パターンと整列パ
ターンの反射の軸に関して反射される他のオプトエレク
トロニク画像センサーの整列パターンのオーバーレイに
よって形成される。本発明による各々のオプトエレクト
ロニク画像センサーの整列パターンは該反射軸の両側に
おいて異なるピッチを有することが好ましい。一つのオ
プトエレクトロニク画像センサー該整列部分の大きい方
のピッチを有する一部は夫々のオプトエレクトロニク画
像センサーの整列パターンから組み立てられる結合整列
パターン内の他のオプトエレクトロニク画像センサーの
小さい方のピッチを有する一部と結合されている。

【０００９】本発明による画像検知装置の更に好ましい
実施例は、該整列パターンが第一のピッチを有する第一
のパターン部分と第二のピッチを有する第二のパターン
部分とを有し、該第一と第二のピッチの方向が該ビーム
分割手段に組込まれている反射手段によって該方向のう
ちの一つの方向の反射と一致し、かつそれらの大きさが
異なることを特徴とする。

【００１０】透過側と反射側夫々から見たオプトエレク
トロニク画像センサーの該整列パターンから適切な結合
整列パターンを得るために、透過して見たオプトエレク
トロニク画像センサーの第一のパターン部分と反射して
見たオプトエレクトロニク画像センサーの第二のパター
ン部分が協働することが認識されなければならない。故
に各オプトエレクトロニク画像センサーに用いられる整
列パターンの第一と第二のパターン部分は、透過して見
た第一のパターン中の第一ピッチの方向が第二のパター
ン中の第二のピッチの方向と一致するように配置され
る。

【００１１】本発明による画像検知装置の更に好ましい
実施例は、該整列パターンが第一のピッチを有する第一
の部分と第二のピッチを有する第二の部分とからなる第
一のパターン部分と、第三のピッチを有する第三の部分
と第四のピッチを有する第四の部分とからなる第二パタ
ーン部分とを有し、該第一と第四のピッチの方向が該ビ
ーム分割手段に組込まれている反射手段によって該方向
のうちの一つの方向の反射と一致し、かつそれらの大き
さは異なり、該第二と第三のピッチの方向が該反射手段
によって該方向のうちの一つの方向の反射と一致しかつ
それらの大きさが異なることを特徴とする。

【００１２】異なった方向のピッチと異なった大きさを
有するピッチとよりなる整列パターンを提供すること
は、独立した方向における整列誤差を一時的に記憶する
手段を提供する。これにより水平または垂直移行誤整列
や回転誤整列のような誤整列のタイプを正確に識別可能
となる。このようにしてビーム分割器の光軸周辺のオプ
トエレクトロニク画像センサーの回転に関連した整列誤
差は特に適切に一時記憶可能である。

【００１３】Ｘ線検査装置は、好ましくは画像搬送放射
ビームを複数の副画像搬送放射ビームに分割するビーム
分割手段よりなる画像検知装置と、該副画像の各々を検
知するために各々が回路配置を有する複数のオプトエレ
クトロニク画像センサーと、副画像を再結合画像に再結
合する再結合手段とからなり、各オプトエレクトロニク
画像センサーはその回路配置によって形成される整列パ
ターンを設けられていることを特徴とする。特にＸ線画
像化において、空間分解能の改善はＸ線装置によるＸ線
画像の診断の質を向上させるために有利である。

【００１４】本発明の上記及び他の特徴は後述する実施
例と図面を参照した説明より明らかになろう。

【００１５】

【実施例】図１にビーム分割器とオプトエレクトロニク
画像センサーの形の二つのオプトエレクトロニク画像セ
ンサーとよりなる本発明による画像検知装置を組込んだ
Ｘ線検査装置の概略図を示す。対象３、特に患者を照射
するＸ線ビーム２を発生するＸ線源１が設けられてい
る。Ｘ線は該対象によって減衰し、その結果Ｘ線ビーム
４に乗る画像が形成され、このビームは入力スクリーン
６と出力スクリーン７を有するＸ線画像増強器５に入
る。Ｘ線ビーム４に乗る画像はＸ線画像増強器による画
像搬送可視放射のビーム８に変換される。光学的配置９
とビーム分割器１０を経由した画像搬送光ビーム８はオ
プトエレクトロニク画像センサー１２ｔと１２ｒ上にそ
れぞれ合焦される透過光ビーム１１ｔと反射光ビーム１
１ｒとに分割される。オプトエレクトロニク画像センサ
ー１２ｔと１２ｒは一方のオプトエレクトロニク画像セ
ンサーの画素が他方のオプトエレクトロニク画像センサ
ーの隙間に対応し、その逆も成り立つように配置されて
いる。オプトエレクトロニク画像センサーにより生成さ
れた副画像のビデオ信号は再結合回路１３へ供給され
る。少なくとも一つの副画像の空間分解能に比べて改善
された空間分解能を有する再結合画像のビデオ信号はオ
プトエレクトロニク画像センサーによって生成される副
画像のビデオ信号から再結合回路によって組立てられ
る。

【００１６】夫々のオプトエレクトロニク画像センサー
は画像検知装置２０の適切な運用とビデオ信号をうまく
生成し改善された分解能を有する再結合画像のためにビ
ーム分割器１０を通過した主要光１６ｔと１６ｒに関し
て正確に整列されることが要求される。夫々の主要光に
関する該整列はまたオプトエレクトロニク画像センサー
の相互に関する正確な整列も確実にする。このために本
発明による画像検知装置は該オプトエレクトロニク画像
センサーの回路配置の少なくとも一部により形成された
整列パターンを有するオプトエレクトロニク画像センサ
ーを設けられている。

【００１７】図２に本発明による画像検知装置のビーム
分割器上に配置された二つのオプトエレクトロニク画像
センサーの整列パターンから結合整列パターンを形成す
る概略を示す。前記オプトエレクトロニクセンサー１２
ｒ及び１２ｔは図に示すようにＰ，Ｑ，Ｒ，Ｔで示され
る部分を有する整列パターンを各々有する。両方のオプ
トエレクトロニク画像センサーを視線１７の線に沿って
同時に見ることが出来る。センサー１２ｔは半透明反射
鏡１５を通して直接見ることができ、オプトエレクトロ
ニクセンサー１２ｒの像は軸４５に関して半透明反射鏡
１５を通して反射された像として見られる。結果として
得られる結合整列パターン１８はオプトエレクトロニク
センサー１２ｔの整列パターンの像とオプトエレクトロ
ニクセンサー１２ｒの鏡像整列パターンの像とを重ね合
わせることにより形成される。該結合整列パターン１８
は、一方のオプトエレクトロニクセンサーの整列パター
ンの一部を他方のオプトエレクトロニクセンサーの反射
部分と重ね合わされることを示し、例えばセンサー１２
ｔのＰ部分がオプトエレクトロニクセンサー１２ｒの鏡
像部分Ｑと該結合パターン上に重ね合わされる。

【００１８】図３に本発明による画像検知装置に使用さ
れる整列パターンの一例を示す。特に画像検知装置に用
いられるオプトエレクトロニク画像センサーの回路パタ
ーンの一部を示す。オプトエレクトロニク集積回路に組
込まれた導電性ストライプの一部を示す。図中の導電性
ストライプ３１は、例えばオプトエレクトロニク画像セ
ンサーの光感知素子から読み取られた画像信号を獲得す
る回路配置の少なくとも一部である。かかる光感知素子
は例えば該集積回路内の領域４６内に設けられる。オプ
トエレクトロニク画像センサー１２ｔと１２ｒの各回路
の部分である導電性ストライプ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ
は左側の第一のパターン３２ｌと右側の第二のパターン
３２ｒの二つの部分を有するパターンを形成するように
配置されている。一例として、図３において、３重のス
トライプの組を持つ整列パターンが示される。該整列パ
ターンは第一の方向すなわち右側部分３２ｒの第一部分
４１の水平方向に大きさｘの第一ピッチを有する。左側
３２ｌの第四の部分４４において、水平方向の第四ピッ
チも又右側３２ｒの対応するピッチと異なる大きさｘ−
Δｘを有する。同様にして該整列パターンは、第二の方
向即ち整列パターンの夫々右側と左側の垂直方向に、異
なる第二及び第三のピッチ即ち第二部分４２での大きさ
ｙ、第三部分４３での大きさｙ−Δｙを有する。ビーム
分割器に関する該オプトエレクトロニク画像センサーの
整列は各々が前述した整列パターンを有するオプトエレ
クトロニク画像センサーを用いることで正確に実行され
うる。ビーム分割器に関してオプトエレクトロニク画像
センサーを整列させる場合、両方のオプトエレクトロニ
ク画像センサーはビーム分割器の入力面１４ｉから見え
る。オプトエレクトロニク画像センサーと共にそれらの
夫々の整列パターンもまた同時に見ることができる。ビ
ーム分割器による反射のため、オプトエレクトロニク画
像センサー１２ｒの整列パターンは鏡像として見られ
る。オプトエレクトロニク画像センサー１２ｔの整列パ
ターンは直接見られる。かようにして一つのオプトエレ
クトロニク画像センサーの整列パターンと他方のオプト
エレクトロニク画像センサーの整列パターンの反射画像
が同時に見られ、その結果結合整列パターンが見られ
る。該整列パターンの反射軸４５は図３において縦方向
に示される。水平方向の第一と第四のピッチと該反射軸
の異なる側のパターン部分の第一と第四のピッチは、第
一と第四のピッチの該方向が互いに鏡像となることを意
味している。垂直方向と該反射軸の異なる側のパターン
部分の第二と第三のピッチは第二と第三のピッチの該方
向が互いに鏡像となることを意味している。オプトエレ
クトロニク画像センサーの正確な整列と相互の中心だし
は、オプトエレクトロニク画像センサーが両方共同時に
見えるように整列パターンの中心ストライプ３１ｃを一
致させるようにオプトエレクトロニク画像センサーを変
位させることにより達成できる。

【００１９】図４にオプトエレクトロニク画像センサー
が正確に整列されている場合に得られる結合整列パター
ンを示す；即ちストライプのパターンがオプトエレクト
ロニク画像センサー１２ｔの整列パターンを、オプトエ
レクトロニク画像センサー１２ｔの整列パターンと同一
の形を有するが鏡像に見た関係にあるオプトエレクトロ
ニク画像センサー１２ｒの整列パターンと共に形成す
る。整列パターンをお互いに鏡像化することは鏡像化方
向に走る夫々の整列パターンを陰線つけすることにより
示される。図４に示す様に、オプトエレクトロニク画像
センサー１２ｔの整列パターンの中心ストライプ３１ｃ
はオプトエレクトロニク画像センサー１２ｒの反射され
た整列パターンの中心ストライプ３１ｃと一致するよう
に見られる。これは整列パターンが垂直方向にピッチを
有する領域における重複部分３３ｖの場合である。整列
パターンが水平方向にピッチを有する他の重複部分３３
ｈにおける一致もまたある。このようにビーム分割器の
夫々の出射面１４ｔ又は１４ｒのいずれかに沿ったオプ
トエレクトロニク画像センサーの配置の二つの直交方向
に対して整列がなされる。他方、異なるオプトエレクト
ロニク画像センサーの中心にないストライプは不整合で
ある。

【００２０】上述の整列パターンはビーム分割器に関し
て二つのオプトエレクトロニク画像センサーを取付けた
後に、達成された整列を正確に測定するのにも適してい
る。そのためにビーム分割器の入射面１４ｉから同時に
見られる二つのオプトエレクトロニク画像センサーの整
列パターンの画像の、例えば図４に示した断片４０のよ
うな、断片が調べられる。これは図５の（ａ）−（ｃ）
にストライプの７重の組を有する整列パターンについて
示される。誤整列が生じた場合、両方のオプトエレクト
ロニク画像センサの整列パターンは同時に見え、一方の
オプトエレクトロニク画像センサーの整列パターンの中
心ストライプは他方のオプトエレクトロニク画像センサ
ーの整列パターンの中心にないストライプと一致する。
ビーム分割器の反射面１５における反射のため、オプト
エレクトロニク画像センサー１２ｒの整列パターンの右
側３２ｒがオプトエレクトロニク画像センサー１２ｔの
整列パターン３２ｌの左側と組み合わされる。整列パタ
ーンの異なったピッチを有する部分は、オプトエレクト
ロニク画像センサー１２ｒと１２ｔの両方の整列パター
ンが一緒に見られる場合に得られるパターン内で組み合
わされる。中心にない一致するストライプと同一の整列
パターンの中心ストライプ間のストライプ数と、整列パ
ターンの左側部分と右側部分のピッチ数間の差を一時記
憶することにより、不整列の大きさが正確に測定されう
る；特に夫々のオプトエレクトロニク画像センサーの二
つの整列パターンは、同時に見た場合、バーニアを形成
するために、特に精度を良くできる。

【００２１】図５ａに、ビーム分割器に関して正確に整
列されたオプトエレクトロニク画像センサーの整列パタ
ーンのストライプの７重の組が同時に２組見えている結
合パターンを示す。オプトエレクトロニク画像センサー
の両方の整列パターンの中心ストライプ３４と３５の一
致による結合パターンから、正確な整列が明白にわか
る。図５ｂにビーム分割器に関して正確に整列されてい
ないオプトエレクトロニク画像センサーの整列パターン
のストライプの７重の組が同時に２組見えている結合パ
ターンを示す。中心にないストライプ３６と３７の一致
により、結合パターン中の整列の不正確さが明白にわか
る。しかしながら、図５ｂでは、中心ストライプ３４と
３５からそれぞれ異なったストライプにおいて一致が生
ずる。図５ｃにビーム分割器に関して正確に整列されて
いないオプトエレクトロニク画像センサーの整列パター
ンのストライプの７重の組が同時に２組見えている結合
パターンを示す。中心にないストライプ３８と３９の一
致により、整列の不正確さは結合パターンから明白にわ
かる。すなわち、図５ｃでは、中心ストライプ３４と３
５から夫々二つ異なったストライプにおいて一致が生ず
る。故に図５ｃに示される場合の整列は、図５ｂに示さ
れる場合の整列に比べてより悪いと結論できる。更に結
合整列パターンにおけるバーニア作用を利用すること
で、完全な整列からの逸脱は都合のよいことに定量化さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビーム分割器と二つのオプトエレクトロニク画
像センサーよりなる画像検知装置を組込んだＸ線検査装
置の概略図である。

【図２】本発明による画像検知装置のビーム分割器上に
配置された二つのオプトエレクトロニク画像センサーの
結合整列パターンの構成の概略を示す図である。

【図３】本発明による画像検知装置に使用される整列パ
ターンの一例を示す図である。

【図４】本発明による画像検知装置に組み込まれた二つ
の正確に整列されたオプトエレクトロニク画像センサー
の整列パターンによって形成された結合整列パターンを
示す図である。

【図５】ビーム分割器に関して様々な精度の整列を有す
る二つのオプトエレクトロニク画像センサーの結合整列
パターンの夫々の部分を示す図である。

【符号の説明】

１ Ｘ線源 ２ Ｘ線ビーム ３ 対象 ４ Ｘ線ビーム ５ Ｘ線画像増強装置 ６ 入力スクリーン ７ 出力スクリーン ８ 画像搬送光ビーム ９ 光学配置 １０ ビーム分割器 １１ｒ 透過光ビーム １１ｔ 反射光ビーム １２ｒ、１２ｔ オプトエレクトロニク画像センサー １３ 再結合回路 １８ 結合整列パターン ２０ 画像検知装置 ３２ｌ 左側第一パターン ３２ｒ 右側第一パターン ４１ 第一部分 ４２ 第二部分 ４３ 第三部分 ４４ 第四部分 ４５ 反射軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルドルフ マリア スノレン オランダ国 5621 ビーエー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １番 地

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像搬送放射ビームを複数の副画像搬送
   放射ビームに分割するビーム分割手段と、各々回路配置
   を有し該副画像をそれぞれ検知するための複数のオプト
   エレクトロニク画像センサとからなり、オプトエレクト
   ロニク画像センサは、その回路配置の少なくとも一部か
   ら形成された整列パターンを設けられていることを特徴
   とする画像検知装置。
2. 【請求項２】 該整列パターンは第一のピッチを有する
   第一のパターン部分と第二のピッチを有する第二のパタ
   ーン部分とを有し、該第一と第二のピッチが同一方向で
   かつそれらの大きさは異なることを特徴とする請求項１
   記載の画像検知装置。
3. 【請求項３】 該整列パターンは第一のピッチを有する
   第一のパターン部分と第二のピッチを有する第二のパタ
   ーン部分とを有し、該第一及び第二のピッチの方向は該
   ビーム分割手段に組込まれた反射手段によって該方向の
   うちの一つの方向の反射と一致しかつそれらの大きさは
   異なることを特徴とする請求項１記載の画像検知装置。
4. 【請求項４】 該整列パターンは第一のピッチを有する
   第一の部分と第二のピッチを有する第二の部分とからな
   る第一のパターン部分を有し、また該整列パターンは第
   三のピッチを有する第三の部分と第四のピッチを有する
   第四の部分とからなる第二のパターン部分とを有し、該
   第一と第四のピッチの方向は該ビーム分割手段に組込ま
   れた反射手段によって該方向のうちの一つの方向の反射
   と一致し、かつそれらの大きさが異なり、該第二と第三
   のピッチの方向は該反射手段による該方向のうちの一つ
   の方向の反射と一致しかつそれらの大きさは異なること
   を特徴とする請求項１記載の画像検知装置。
5. 【請求項５】 画像搬送放射ビームを複数の副画像搬送
   放射ビームに分割するビーム分割手段よりなる画像検知
   装置と、各々が回路配置を有し該副画像を各々検知する
   ための複数のオプトエレクトロニク画像センサーと、副
   画像を再結合画像に再結合する再結合手段とからなり、
   各オプトエレクトロニク画像センサはその回路配置によ
   り形成される整列パターンを設けられていることを特徴
   とするＸ線検査装置。