JPH08154927A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の小型化および低製造コスト化を図りな
がら、相対回転角度と絶対回転角度とを検出する。 【構成】 スリット板２１に多数のスリット２２を設け
るとともに間欠部２３を設ける。間隔をあけて２つのフ
ォトセンサ３１、３２を設け、それらの出力を論理回路
５０に導き、ＯＲ回路５１から相対回転角度信号を、フ
リップフロップ５２から絶対回転角度信号を、それぞれ
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置では、被検体の撮影スライ
ス面内のあらゆる方向からの投影データを得るため、通
常、Ｘ線管とＸ線検出器とを一体として被検体の周囲に
回転させる。図３で示すように、Ｘ線ＣＴ装置のガント
リ１１には、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とが納められ
ており、これらが互いに対面した状態を保って回転する
ようにされる。このＸ線管１２とＸ線検出器１３との対
面状態を保つように、これらＸ線管１２とＸ線検出器１
３とが、図４に示すように、回転フレーム１４に固定さ
れ、この回転フレーム１４が回転するようになってい
る。被検体はＸ線管１２とＸ線検出器１３との回転中心
に置かれる。

【０００３】このようにＸ線管１２とＸ線検出器１３と
が回転して被検体の各角度方向からの投影データを収集
し、このデータを用いて画像再構成することによって断
層像が得られる。この場合、良好な画像を得るために
は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３との正確な位置（角
度）の情報を得ることが必要不可欠である。

【０００４】従来、回転角度を検出するため、図４に示
すように、回転フレームに取り付けられたスリット板２
１を用いている。このスリット板２１はリング型等に形
成されており、多数のスリット２２を有している。この
スリット板２１は図４では回転フレーム１４の内側に取
り付けられているように描かれているが、回転フレーム
１４と一体に回転すればどこに取り付けられていてもよ
い（通常、回転フレーム１４に重なるように取り付けら
れる）。このスリット２２をフォトセンサで検出するこ
とにより角度を検出する。すなわち、図５に示すような
フォトセンサ３０をスリット板２１の近傍に配置してお
く。

【０００５】このフォトセンサ３０は対向する発光ダイ
オード４１と光センサ４２とを備え、それらの間に回転
するスリット板２１を通過させる。スリット２２の部分
で光が光センサ４２に入射するとハイレベル、遮断され
るとローレベル（あるいは逆論理）の信号が得られる。
スリット板２１の回転によって出力信号はハイ、ローを
繰り返すことになり、その回転に伴うパルスの数により
回転角度が検出できる。しかし、このようなパルスの計
数だけでは、回転の相対的な角度はわかるが、基準角度
からどれだけ回転したかの絶対的な角度はわからない。

【０００６】そこで、基準角度からの絶対的な角度を検
出するため、従来では、１つのスリットしか持たないス
リット板を別個に設けたり、あるいは上記のような多数
のスリットを有するスリット板の別の箇所（異なる円周
上の箇所）に特別な１つのスリットを設けたりし、これ
らの特別な１つのスリットが１回転で１度だけ別のフォ
トセンサを通過するというような構成をとり、その特別
なスリットが検出された角度を原点の角度としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように別のスリット板を設けるのでは余計なスペースが
必要となって装置の小型化の妨げとなるという問題があ
る。また、１つのスリット板の、多数のスリットとは異
なる円周上に特別なスリットを設ける場合も、スペース
を要する点では同じ問題を有している。さらに、いずれ
の場合も、相対的な回転角度検出用とは別に絶対角度検
出用に別のフォトセンサを設けるという構成になるた
め、別の箇所にフォトセンサを取り付けて調整する必要
が生じ、調整工数も増える。

【０００８】この発明は、上記に鑑み、相対角度検出用
と絶対角度検出用とでスリットなどの指標とこの指標を
検出する検出器とを共用することによって、スペースを
節約するとともに、調整作業の簡略化を図り、装置の小
型化および低製造コスト化に寄与できる、Ｘ線ＣＴ装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線発生
器と、このＸ線発生器に対向するＸ線検出器と、少なく
とも上記のＸ線発生器を保持し、このＸ線発生器を回転
させる回転フレームと、該回転フレームの回転円周上
に、所定間隔でかつ少なくとも１箇所に間欠部を持つよ
うに設けられた多数の指標と、該指標を検出するため
の、上記円周上の少なくとも２箇所に設けられた指標検
出器と、これら指標検出器の出力が入力される論理回路
とが備えられることが特徴となっている。

【００１０】

【作用】多数の指標が回転フレームの回転円周上に所定
間隔に配列されているが、その円周の少なくとも１箇所
に指標の間欠部が設けられている。指標検出器は、その
円周の少なくとも２箇所に設けられているため、回転フ
レームの回転に伴って、間欠部に関する信号は、これら
２つの指標検出器から時間的に異なる時点で生じること
になる。そこでこれら２つの指標検出器からの出力信号
の和をとることなどによって間欠部に関する信号を無視
することとすれば、相対回転角度を表わす信号を得るこ
とができ、またこれら２つの指標検出器の一方から出力
される間欠部に関する信号を取り込めば、その間欠部の
角度位置に相当する絶対回転角度を表わす信号を得るこ
とできる。円周上に配列される多数の指標に間欠部を設
けるだけでその指標を相対回転角度検出用と絶対回転角
度検出用とで共用することができるのでスペースの節約
ができる。また、少なくとも２個の指標検出器は同じよ
うな位置に配置するので、調整工数は少ないものとな
り、製造コストを下げることができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、ス
リット板２１には、多数のスリット２２が回転円周上に
所定の間隔Ｐで配列するように設けられているととも
に、１箇所においてスリット間欠部２３が設けられてい
る。このスリット間欠部２３は、この実施例では隣接す
る２つのスリット２２の間の隔壁部が除かれたものとし
てある。このスリット板２１は従来と同じく図４に示す
ように、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とが取り付けられ
て回転する回転フレーム１４に取り付けられている。

【００１２】そして、これらスリット２２を検出するた
め、フォトセンサ３１、３２が固定側に設けられてい
る。このフォトセンサ３１、３２自体は、図５に示すよ
うな従来のフォトセンサ３０と同様のものである。これ
ら２つのフォトセンサ３１、３２は多数のスリット２２
が配列されている円周上の２つの箇所に配置される。こ
れらフォトセンサ３１、３２の感度中心間の間隔は３Ｐ
としている。ここでＰは上記の通りスリット２２の間隔
である。

【００１３】これら２つのフォトセンサ３１、３２の出
力Ａ，Ｂは論理回路５０に導かれる。この論理回路５０
はＯＲ回路５１とフリップフロップ５２とからなる。Ｏ
Ｒ回路５１から相対的な角度位置を示す位置パルスＣが
得られ、フリップフロップ５２からは絶対的な角度位置
を示す原点位置パルスＤが出力される。

【００１４】スリット板２１が図１の矢印で示すように
左側の方向に回転するものとすると、フォトセンサ３
１、３２の出力Ａ，Ｂは図２に示すようになる。ここで
はスリット２２によって光が入射したときにローレベル
の信号が生じ、スリット間の隔壁部で光が遮蔽されたと
きにハイレベルの信号が生じるものとしている。スリッ
ト間欠部２３が通過すると、先にフォトセンサ３２の出
力Ｂに長いローレベルの期間が現われ、後にフォトセン
サ３１の出力Ａに長いローレベルの期間が現われる。

【００１５】これらの出力Ａ，ＢはＯＲ回路５１に入力
されているため、このスリット間欠部２３に対応する長
いローレベル信号は無視され、このＯＲ回路５１から
は、図２に示すように、スリット間欠部２３がなくてス
リット２２が間隔Ｐで配列されているときと同様の信号
Ｃが出力されることになる。すなわち、この出力信号Ｃ
は、スリット２２の間隔Ｐに対応する角度を表わすパル
スとなる。この信号Ｃのパルスを計数すればどれだけ回
転したかの相対的な回転角度がわかる。

【００１６】他方、フリップフロップ５２では、信号Ａ
の立ち上がりで信号Ｂを取り込み、つぎの信号Ａの立ち
上がりで信号Ｂを取り込むまで、その取り込んだ信号を
維持している。そのため、図２に示すように、スリット
間欠部２３が先にフォトセンサ３２を通過した時点でロ
ーレベルになるような出力信号Ｄが得られることにな
る。このローレベルのパルスはスリット間欠部２３がフ
ォトセンサ３２を通過したときだけ生じ、スリット間欠
部２３は円周上で１個しか形成されていないため、この
信号Ｄは回転角度の絶対的な原点を示す信号となる。す
なわち、信号Ｄにおいて１回転に１度だけローレベルの
パルスが現われたときの回転角度が、スリット間欠部２
３がフォトセンサ３２の位置にある絶対原点角度である
ことがわかる。

【００１７】このような構成において、絶対角度検出用
にスリットを別個に設けたり、スリット板自体を別個に
設けたりすることがないので、スペースを節約できる。
つまり、多数のスリット２２を、スリット間欠部２３を
設けることによって、相対角度検出用と絶対角度検出用
とに共用することができる。また、２個のフォトセンサ
３１、３２を用いるのであるが、同一円周上に配置すれ
ばよく、調整作業も同じようにできるため、調整作業が
とくに煩雑になるようなことはない。

【００１８】なお、上記ではＯＲ回路５１とフリップフ
ロップ５２とを用いて論理回路５０を構成しているが、
上記のような連続した相対角度パルスＣと１回転に１度
だけ生じる絶対角度パルスＤとを得るための論理回路５
０の構成は他にも種々考えられる。また、上記の実施例
ではスリット間欠部２３を１箇所のみに設けているが、
複数箇所に設けてもよい。さらに、スリット間欠部２３
は上記とは逆にスリット２２を１個設けないという形態
とすることもできる。上記では２つのフォトセンサ３
１、３２を用いているが、３個以上のフォトセンサを用
いてもよいし、これら２個のフォトセンサ３１、３２を
モールドして一体の部品としたものを使用することもで
きる。

【００１９】さらに、スリット２２を有するスリット板
２１と透過型のフォトセンサ３１、３２の組み合わせだ
けでなく、スリット板２１に相当するリング板に短冊状
の反射材を円周方向に多数配列し、これを反射型のフォ
トセンサで検出するような構成も考えられる。要するに
これらスリットや反射材は指標として使用されているの
であるから、これらのみでなく他の指標を使用すること
もでき、その指標を検出するのに適切な検出器を用いれ
ばよい。

【００２０】また、上記では第３世代のＸ線ＣＴ装置に
ついて説明しているが、回転フレームを有するものであ
れば、他のタイプのＸ線ＣＴ装置にも適用できることは
もちろんである。第４世代のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線検
出器は全円周上にリング型に配列されて固定されてお
り、Ｘ線管のみが回転フレームに保持されて回転するの
で、このＸ線管を保持して回転させる回転フレームの回
転角度検出に適用できることになる。

【００２１】

【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のＸ線ＣＴ装置によれば、円周上に配列した多数
のスリットなどの指標を相対回転角度検出用と絶対回転
角度検出用とで共用し、その円周上に設けた少なくとも
２個の指標検出器で検出して、論理回路から相対回転角
度検出信号と絶対回転角度検出信号とを得るようにして
いるため、スペースを余分にとる必要がなくなり、装置
の小型化を図ることができるとともに、調整工数を低減
し、低製造コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図。

【図２】同実施例の信号波形図。

【図３】Ｘ線ＣＴ装置のガントリを示す模式図。

【図４】従来のスリット板を示す模式図。

【図５】フォトセンサの模式的な斜視図。

【符号の説明】

１１ ガントリ １２ Ｘ線管 １３ Ｘ線検出器 １４ 回転フレーム ２１ スリット板 ２２ スリット ２３ スリット間欠部 ３０、３１、３２ フォトセンサ ４１ 発光ダイオード ４２ 光センサ ５０ 論理回路 ５１ ＯＲ回路 ５２ フリップフロップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線発生器と、このＸ線発生器に対向す
   るＸ線検出器と、少なくとも上記のＸ線発生器を保持
   し、このＸ線発生器を回転させる回転フレームと、該回
   転フレームの回転円周上に、所定間隔でかつ少なくとも
   １箇所に間欠部を持つように設けられた多数の指標と、
   該指標を検出するための、上記円周上の少なくとも２箇
   所に設けられた指標検出器と、これら指標検出器の出力
   が入力される論理回路とを備えることを特徴とするＸ線
   ＣＴ装置。