JPH0827190B2 - 光束形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放射線診断や治療に関し、上述の診断や治療
の際の患者の位置決め及び位置決めした後の体動等によ
る患者の位置ずれの監視の機能を持つ光束形成装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の技術としては特開昭57−11336号に示された技
術があるが、患者の位置ずれ監視の機能を持たせる為
に、１台の光束発生源と１個の光電検出器とを有し、直
線状に拡散した光束の中に照度の明るい点状の光束を形
成させ、患者の点状で平行に集束された光束を反射テー
プにより反射させ１個の光電検出器で検出することによ
り位置決め及び位置決めした後の体動等による患者の位
置ずれ監視をする方式となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の光束形成装置は、光束発生源が１台で
あり、その光束発生源からでる光束を１個のハーフミラ
ーと１個のミラーで１本の直線状に拡散した光束と点状
の光束で形成していたため、２本の直線状に拡散した光
束が直角に交わりクロス状に光束するものと比較すると
位置決め作業がしにくいという欠点があった。

また、たとえ光束を再帰性反射する性質をもつ反射テ
ープで反射させても、光束が散乱するのはさけられない
にもかかわらず単一の光電検出器で反射光を検出する為
に、患者の鼻やアゴ等の光束の進む方向と直角でない面
に反射テープをはりつけた時、反射光束を検出できる角
度の範囲がきわめて狭いという欠点を有している。ちな
みにGammex社製の装置で実験すると反射光束を検出でき
る角度が±５°程度の範囲でしか検出できない。

更に、位置決め用と監視用の光束発生源が共通である
為反射テープからの反射光の中から直線部の反射光と点
状部の反射光を区別しにくい為S/N比が悪いという欠点
を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光束形成装置は光束発生源１と、光束を点状
で平行に集束する為のレンズ２と、光束を２方向に振り
分ける為の２個のハーフミラー3,5と、上記ハーフミラ
ー3,5で反射された２本の光束を２本の直交状に交わる
直線状の光束に拡散する互いが直角に配置された２個の
円柱レンズ4,6と、上記ハーフミラー3,5を通過した光束
を反射して上記の直交状に交わる２本の光束の交点に向
かわせるミラー７と、ミラー７で反射された光束を点状
で平行な光束に集束する為のレンズ８と、ミラー７で反
射された光束を変調する為の回転スリット９と、上記回
転スリット９を駆動する為の駆動モーター10と、上記の
変調された光束23を再帰性反射する為の反射テープ13
と、反射テープにより反射された光束24を検出する為の
複数個の光電検出器11とを有している。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。光束発
生源１から射出された光束のうちハーフミラー３及びハ
ーフミラー５で反射された２本の光束21,22は互いに直
交状に交わりその交点25は患者31の位置決めに使われ
る。光束発生源１から射出された光束のうちミラー７で
反射された光束は変調された光束23となって位置決めさ
れた患者31の体動を監視する為に使われる。レンズ２と
レンズ８は光束を点状で平行な光束に集束する為に使わ
れ、レンズ４とレンズ６は光束を直線状に拡散する為に
使われ、レンズ４とレンズ６は互いに直角になるよう配
置される。回転スリット９はモーター10によって駆動さ
れ変調された光束23を作りだす為に使われる。反射テー
プ13は光束21と光束22の交点25の示す患者31の表面には
られ光束23を再帰性反射する。光束発生源１の光軸と反
射テープ間距離L26が充分に大きい時、光束23の光軸と
交点25の光軸とがほぼ同一軌跡となるようミラー７の角
度可変により光束23は光軸調整可能である。

第２図に示すように反射テープ13はガラスビース41,
光反射層42,結合剤43,接着剤44から構成されて、光束23
を再帰性反射する性質を持ち、位置決めされた患者31の
光束21と光束22の交点25上にはられ、光束23は反射テー
プ13により反射され拡散した光束24となり、光束24は光
束射出口14のまわりに配置された複数の光電検出器11に
より効率良く受容される。光電検出器11に受容され変換
された電気信号は検波されフィルターリングすることに
より、患者31が正規の位置にあるかどうかを判定するこ
とに用いられる。光束23が変調されている為、自然光、
部屋の電灯、光束21及び光束22による光束24に含まれる
反射光束は光束23からの反射光束と区別が可能となる。

第３図に患者31と放射線装置32と本装置の本体12と光
束22と光束23と光束24の関係を示す。

第４図に患者の体動による位置ずれを検出する為の電
気回路の一例をブロック図で示す。光束発生源１は駆動
回路51によって駆動され光束を発生する。光束発生源１
で発生された光束はモータ駆動回路58によって駆動され
るモータ10によって回転させられる回転スリット９によ
ってパルス状に変調された光束23になる。回転スリット
９の回転スピードがNrpmでスリット数がＭの場合、光束
23は でパルス状にON・OFFした信号となる。光束23は反射テ
ープ13により再帰性反射され光束24となる。光束24は光
電検出器11により電気信号に変換され、電気信号は増幅
回路52により増幅され、検波回路53により検波され、 の周波数信号を通過させるフィルター回路54を通過させ
られる。フィルター回路54の出力は、基準電圧発生回路
56によってしきい値の設定されたコンパレータ55に送ら
れる。コンパレータ55はリレー回路57あるいはブザー57
等を駆動して患者の体動による位置ずれを警告する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、光束発生源１と、光束
を点状で平行に集束するレンズ２と、上記光束を２方向
に振り分ける直列に配置された２個のハーフミラー3,5
と上記ハーフミラーで反射された２本の光束を直交状に
交わる直線状の光束に拡散する互いが直角に配置された
２個の円柱レンズ4,6と、上記の直列に配置された２個
のハーフミラー3,5を通過した光束を反射するミラー７
と、上記ミラー７で反射された光束を点状で平行に集束
するレンズ８と、ミラー７で反射され点状で平行に集束
された光束を変調する為の回転スリット９と、回転スリ
ット９を回転する為のモーター10と、上記の回転スリッ
ト９によって変調された光束23をほぼ入射方向に再帰性
反射する反射テープ13、反射テープ13で反射された光束
を検出する複数の光電検出器11を有することにより放射
線治療や診断の際の患者の位置決めがクロス状の交点25
によりし易く、また複数の光電検出器11と変調された光
束23により患者の鼻やアゴ等の光束の進む方向と直角で
ない面にはりついた反射テープからの反射光束24でも高
いS/N比で検出できる為、反射光束を検出できる角度の
範囲が大きく（実施例では±45°）できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図に
おける反射テープ部分を示す図、第３図は本発明の装
置、患者が放射線装置との位置関係を示す図、第４図は
位置ずれを検出する回路のブロック図。 図で、１……光束発生源、２……レンズ、３……ハーフ
ミラー、４……円柱レンズ、５……ハーフミラー、６…
…円柱レンズ、７……ミラー、８……レンズ、９……ス
リット、10……モーター、11……光電検出器、12……本
体（箱）、13……反射テープ、14……射出口、21〜25…
…光束、26……距離Ｌ、31……患者、32……治療（診
断）装置、41……ガラスビーズ、42……光反射層、43…
…結合剤、44……接着剤、51……駆動回路、52……増幅
回路、53……検波回路、54……フィルター、55……コン
パレータ、56……基準電圧発生回路、57……ブザー、58
……モータ駆動回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−67742（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−14417（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光束発生源と、光束を点状で平行に集束す
   るレンズと、上記光束を２方向に振り分ける為の２個の
   ハーフミラーと、上記ハーフミラーで反射された２本の
   光束を直交状に交わる直線状の光束に拡散するお互いが
   直角に配置された２個の円柱レンズと、上記の２個のハ
   ーフミラーを通過した光束を反射するミラーと、上記ミ
   ラーで反射された光束を点状で平行に集束するレンズ
   と、ミラーで反射され点状で平行に集束された光束を変
   調する為の回転スリットと、回転スリットを回転する為
   のモーターと、変調された光束をほぼ入射方向に再帰性
   反射する反射テープと、反射された光束を検出する複数
   の光電検出器とを含むことを特徴とする光束形成装置。