JPH09233388A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成でイメージインテンシファイアの出
力像の糸巻歪を光学的に補正することができるＸ線撮影
装置を提供する。 【解決手段】イメージインテンシファイアの出力面１４
の出力像には入力面１０の凸状湾曲面に起因して図７の
格子チャート２０で示すように糸巻歪が生ずる。しかし
本発明の歪補正レンズ２４Ａは糸巻歪とは逆のたる形歪
の特性を持っているので、歪補正レンズ２４Ａを透過す
る光学像は、イメージインテンシファイアの出力像の糸
巻歪が光学的に補正される。これにより撮像管３２又は
フイルムカメラでは糸巻歪のない光学像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線撮影装置に係
り、特にイメージインテンシファイアから得られた光学
像をテレビカメラで撮像してモニタ表示したり、フイル
ムカメラのフイルム等の記録手段で記録するＸ線撮影装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】イメージインテンシファイアの原理が図
５に示されている。イメージインテンシファイアは、周
知の如く入力面１０、集束（フォーカス）電極１１、陽
極１２、出力面１４を有している。入力面１０は、凸形
の湾曲面の形状をなしており、入力面１０はＸ線画像を
蛍光像に変換する為によう化セシウム等の結晶から成る
蛍光面として構成されている。入力面１０で変換された
蛍光像は入力面１０に接して設けられた光電面１６で光
電子に変換される。この光電子は、集束電極１１、陽極
１２にて構成される電子レンズの作用で出力面１４の蛍
光面に集束され、出力面１４で可視光に変換される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したようにイメー
ジインテンシファイアの入力面１０は凸状湾曲面の形状
を成しており、一方で出力面１４は可視像にするため平
面形状を成している。このため、イメージインテンシフ
ァイアの出力像は、その中央部に比べ周辺部が拡大され
ることになる。即ち、入力面１０に配置した図６の格子
チャート１８が出力面１４では糸巻状の歪（以下、糸巻
歪と称する）を持った出力像として図７のような格子チ
ャート２０で表示される。一般的に入力面１０と出力面
１４との大きさの比率が大きくなると糸巻歪が大きくな
る。即ち、入力面サイズが９インチ〜１２インチのイメ
ージインテンシファイアでは糸巻歪がそれほど目立たな
い。ただし、入力面が１６インチのイメージインテンシ
ファイアになると、糸巻歪が大きくなる。このため、イ
メージインテンシファイアで得られた人体の内臓の画像
からその大きさを計測するような場合には画像周辺部で
の誤差が大きくなり診断上の問題を生ずる。

【０００４】この対策として、出力画像から歪特性を計
測してコンピュータによる画像処理によって電気的に補
正を行う方法があるが、この方法では余分な画像処理装
置が必要となる上に次の欠点がある。即ち、イメージイ
ンテンシファイアの出力像をコンピュータで画像処理
し、動画を得る場合はその画像処理のスピードが問題に
なる。特に高精細な画像を得るために１０００×１００
０、２０００×２０００マトリクス以上の画素数におい
てリアルタイムの動画を得るためにはハードウエアの処
理速度が追従できず、動画が得られず、スチル画を間欠
的に写し出すものとなる欠点がある。

【０００５】また、イメージインテンシファイアの出力
像をフイルムカメラでフイルム上に記録する場合は上記
画像処理による電気的補正の方法は使えないため、フイ
ルム上では前記糸巻歪の補正ができない欠点がある。本
発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単
な構成でイメージインテンシファイアの出力像の歪を補
正することができるＸ線撮影装置を提案することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、Ｘ線を被検体に照射すると共にこの被検体を
透過して得られるＸ線像を光学像に変換する可視光像変
換手段と、前記可視光像変換手段によって変換された光
学像を撮像手段に導くレンズ光学系と、前記撮像手段の
前方に配置され、前記可視光像変換手段からの光学像の
歪を打ち消す特性を持つ光学的歪補正手段と、から成る
ことを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、糸巻歪状に歪んだ可視光
像変換手段の出力画像を光学的歪補正手段を用いること
により歪が光学的に補正される。更に、本発明によれ
ば、予め可視光像変換手段の入力面サイズの歪量に対応
した複数種類の歪補正レンズを準備し、可視光像変換手
段の入力面サイズに対応して歪量が変化しても最適な歪
補正レンズを選択して適正な補正ができる。

【０００８】更に、本発明によれば、光学的歪補正手段
を複数のレンズで構成してレンズ間隔を変えることによ
り歪補正量を変えるように構成し、可視光像変換手段の
入力面サイズに対応して歪量が変化してもレンズ間隔を
変えることにより光学的歪補正手段の補正量を変化させ
て適正な補正ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るＸ線撮影装置の好ましい実施の形態を説明する。図１
ではイメージインテンシファイアを用いた本発明に係る
Ｘ線撮影装置が示され、図１のイメージインテンシファ
イアを構成する入力面１０、光電面１６、集束電極１
１、陽極１２、出力面１４は、図５で示したものと同一
であるので、同一の符号を付し、その詳しい説明は省略
する。出力面１４の出力側には、イメージインテンシフ
ァイアレンズ２２、歪補正レンズ２４Ａ、方向変換用ミ
ラー２６、テレビレンズ２８、テレビカメラ３０の撮像
管３２、フイルムカメラ３３が配置される。イメージイ
ンテンシファイアレンズ２２とテレビレンズ２８とはタ
ンデムレンズ群を構成し、出力面１４の出力画像を撮像
管３２の面上に結像させる。イメージインテンシファイ
アレンズ２２とミラー２６との間には、歪補正レンズ２
４Ａが配置され、歪補正レンズ２４Ａは、図２で示すよ
うに格子チャート３４がたる形の特性を持たすように光
学設計されている。即ち、この歪補正レンズ２４Ａには
画像の中央部に比べ周辺部が縮小して酒だるのように曲
がって写るような特性がある。この歪補正レンズ２４Ａ
により入力面１０の湾曲形状で生じる糸巻歪をキャンセ
ルする。ここで、予め入力面１０で生じる糸巻歪の量を
計測し、補正レンズ２４Ａに必要なキャンセル量を計算
しておくことが必要である。光学レンズにて、たる形歪
が光学設計の操作にて発生することは光学設計的には公
知の技術であり、必要とする歪を出すことは容易にでき
る。

【００１０】イメージインテンシファイアでは入力面１
０のサイズが切り替えて使用される場合がある。このた
め、図３に示すように各拡大モード毎に最適な歪補正レ
ンズ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを予め用意してお
き、イメージインテンシファイアの入力面サイズ切替信
号により各モード毎の補正レンズを選択配置する。即
ち、７インチ、９インチ、１２インチ、１６インチの４
モード切替のイメージインテンシファイアの場合には、
図３で示すようにターレット装置３６に４種類の歪補正
レンズ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄが設けられ、こ
のターレット装置３６は図示しないモータによって回転
駆動され、いずれかの歪補正レンズを選択して図１のイ
メージインテンシファイアレンズ２２と方向変換用ミラ
ー２６との間に位置決めできるようになっている。ター
レット装置３６のモータは、図１のサイズ切替信号を受
けたコントローラ３８の制御信号によって所定の歪補正
レンズを選択し、且つ所定位置に位置決めをする。尚、
７インチのイメージインテンシファイアでは糸巻歪は少
なくなるので、補正を省くことができる。

【００１１】ミラー２６は９０°の範囲で回動可能とな
っており、図１の実線の位置から２点鎖線の位置に回動
してフイルムカメラ３３に光学像を送る。前記の如く構
成されたＸ線撮影装置の実施の形態の作用は次の通りで
ある。図示しないＸ線管から出射されたＸ線は被検体を
通過後、図１のイメージインテンシファイアの入力面１
０に入射する。被検体透過後のＸ線によって作られるＸ
線像を、入力面１０の蛍光面で可視像に変換し、その蛍
光像を入力面１０に接して設けられた光電面１６によっ
て光電子に変換する。光電子は集束電極１１と陽極１２
で加速し集束され、出力面１４に衝突し、ふたたび可視
像に変換される。

【００１２】ここで可視像は、入力面１０の湾曲形状の
為、図６で示すように糸巻歪状に像の周辺部が歪曲され
る。しかしながら、イメージインテンシファイアレンズ
２２とミラー２６との間には、歪補正レンズ２４Ａが配
置され、この歪補正レンズ２４Ａは、像の周辺部を酒だ
るのように歪曲させて写し出す特性を持っている為、入
力面１０に起因する出力画像の糸巻歪は、歪補正レンズ
２４Ａで打ち消され、像の糸巻歪は解消される。従っ
て、撮像管３２に結像する像は、周辺部に歪のない像が
結像され、モニタ３５にその像が表示される。

【００１３】また、ミラー２６を時計方向に９０°回動
してフイルムカメラ３３で撮影する場合にも、カメラ３
３のフイルムに入射する像の歪は歪補正レンズ２４Ａに
より補正されているので歪のない像がフイルムに記録さ
れる。図４では、歪補正レンズの切換装置の別の例が示
されている。図４の例では、凸レンズ３９、凹レンズ４
０、凸レンズ４２で構成した歪補正装置が示されてい
る。各レンズ３９、４０、４２は、各々駆動モータ４
４、４６、４８を有し、各駆動モータ４４、４６、４８
は各々のねじ棒５０、５２、５４を回動してレンズ３
９、４０、４２の間隔を変え、糸巻歪を打ち消す。即
ち、３枚のレンズ３９、４０、４２の間隔を変えること
により、出力特性は１枚の歪補正レンズと同等な機能を
持つようになっている。

【００１４】このような構成によれば、サイズ切換信号
がコントローラ５６に入力されると、コントローラ５６
はイメージインテンシファイアの入力面サイズに合うよ
うにモータ４４、４６、４８を駆動してレンズ間隔を変
え、糸巻歪を補正する。図４の例によれば、複数の歪補
正レンズを準備する必要がなく、スペース的に有利であ
る。図４では、説明の都合上、レンズ構成を３枚とした
が、光学設計上、これに限定されず必要な枚数とすれば
良い。また、レンズの駆動方式はモータによる送りネジ
方式の代わりにピエゾ素子等の駆動手段を用いても良
い。

【００１５】前記実施の形態では、歪補正レンズ２４Ａ
〜２４Ｄはイメージインテンシファイアレンズ２２とミ
ラー２６との間に挿入したが、これに限定されるもので
はなく、撮像管３２、フイルムカメラ３３の前方であれ
ばよい。前記実施の形態では、撮像管３２を用いたが、
これに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他の撮像手
段でもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るＸ線撮
影装置によれば可視光像変換手段によって発生する糸巻
歪と逆の歪の特性を持った光学的歪補正手段を配置する
ことによりテレビカメラ側又はフイルムカメラ側で糸巻
歪のない画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線撮影装置の実施の形態を示す構成
図である。

【図２】本発明の歪補正レンズの特性を示す格子チャー
トの説明図である。

【図３】本発明の歪補正レンズを収納するターレット装
置を示す斜視図である。

【図４】本発明の歪補正レンズの別の例を示す説明図で
ある。

【図５】イメージインテンシファイアの原理を示す説明
図である。

【図６】イメージインテンシファイアの入力面の格子チ
ャートを示す説明図である。

【図７】イメージインテンシファイアの出力面の格子チ
ャートを示す説明図である。

【符号の説明】

１０…イメージインテンシファイアの入力面 １４…イメージインテンシファイアの出力面 ２４Ａ〜２４Ｄ…歪補正レンズ ３０…テレビカメラ ３２…撮像管 ３３…フイルムカメラ ３９〜４２…歪補正レンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ線を被検体に照射すると共にこの被検体
   を透過して得られるＸ線像を光学像に変換する可視光像
   変換手段と、 前記可視光像変換手段によって変換された光学像を撮像
   手段に導くレンズ光学系と、 前記撮像手段の前方に配置され、前記可視光像変換手段
   からの光学像の歪を打ち消す特性を持つ光学的歪補正手
   段と、 から成ることを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 【請求項２】前記光学的歪補正手段は、可視光像変換手
   段入力面の各サイズに対応した歪特性を有する複数種類
   のレンズから成り、該複数種類のレンズの中から可視光
   像変換手段の入力面サイズに合った歪特性を持つ歪補正
   レンズが選択されて配置されることを特徴とする請求項
   １のＸ線撮影装置。
3. 【請求項３】前記光学的歪補正手段は、光軸上に配置さ
   れた複数のレンズで構成され、該レンズの間隔を変える
   ことにより入力面サイズが異なる可視光像変換手段から
   の光学像の歪補正に対応させることを特徴とする請求項
   １のＸ線撮影装置。