KR101246507B1 - Ｃｔ 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 층상 구조를 갖는 피검체의 단면상을 짧은 단층 촬영 시간에 얻는 CT 장치를 제공하는 것이다.
층상 구조를 갖는 피검체의 단면상을 촬영하는 CT 장치이며, X선 관(1)에 의해 발생하여 피검체(5)를 투과한 방사선 광축(L)을 중심으로 하는 X선 빔(2)을 검출하여 투과 데이터로서 출력하는 X선 검출기(3)와, 피검체(5)와 X선 빔(2)에 방사선 광축(L)을 가로지르는 방향의 상대적인 평행 이동을 부여하는 평행 이동 기구(7)와, 피검체(5)의 촬영하는 층상 구조의 층면이 방사선 광축(L)에 평행하고 또한 평행 이동의 방향에 교차하는 자세로, 평행 이동을 하는 동안에 소정의 이동 간격마다 검출된 통과 데이터로부터만 방사선 광축(L)과 평행 이동의 방향에서 규정되는 팬면에 대한 피검체(5)의 단면상을 재구성하는 재구성부(11e)를 갖는 것을 특징으로 하는 CT 장치이다.

Description

ＣＴ 장치{CT DEVICE}

본 발명은, 피검체의 단면상을 촬영하는 컴퓨터 단층 촬영 장치(이하 CT(Computed Tomography) 장치라고 기재함)에 관한 것이다.

최근, 휴대 전화 등의 모바일 기기의 발달이나 전기 자동차의 실용화로 리튬 이온 전지나 니켈 수소 전지 등의 이차 전지의 수요가 확대되고 있다. 그에 수반하여 쇼트나 발화가 발생하지 않는 안전하고 신뢰성이 높은 전지를 공급하기 위한 전지 검사의 중요도가 점점 높아지고 있다. 이 전지 검사로서는, 층상 구조를 갖는 피검체의 단면상을 촬영하여, 검사하는 방법이 알려져 있다.

우선, 도 8에 피검체인 전지(90)의 개념도(단면도)를 나타낸다. 이 도면은, 리튬 이온 전지, 니켈 수소 전지, 니카드 전지 등의 구조의 개략을 도시하는 단면도이다. 케이스(91) 내에는, 정극판(92)과 부극판(93)이 세퍼레이터(도시하지 않음)를 통하여 몇 중으로나 감겨 수납되고, 공극에는 전해액(94)이 채워져 있다. 예를 들어, 층의 피치(정극판-정극판)은 O.3㎜ 정도로 권취수는 수십회이고, 단면 전체의 치수로서는 30㎜×120㎜ 정도이다.

이와 같은 구조의 전지를 검사하기 위하여, CT 장치를 사용한 전지의 검사에 있어서는, 도 8에 도시한 바와 같은 단면상을 촬영하여, 전극판(정극판(92)과 부극판(93)의 총칭)의 층의 주름이나 층 간격의 흐트러짐 등을 확인할 수 있고, 전지를 사용하였을 때의 경시적 변화를 추적하여 검사할 수 있다.

이 전지의 검사에 사용되고 있는 종래의 CT 장치에 대하여 기재한다.

종래의 CT 장치에서, 회전만을 행하는 소위 RR(Rotate Rotate) 방식(제3 세대 방식)이라고 불리는 CT 장치는, 방사선원으로부터 발생하는 방사선(X선)을 피검체를 향하여 조사하고, 피검체를 방사선의 광축의 방향에 대하여 교차하는 회전축에서 방사선에 대하여 상대적으로 회전시켜, 조사된 1회전 중의 소정의 회전 각도 간격마다 피검체로부터 투과해 오는 방사선을 1차원 혹은 2차원의 복수 검출 채널을 갖는 방사선 검출기로 검출하고, 이 검출기 출력으로부터 피검체의 단면상 또는 3차원 데이터를 얻는(단층 촬영하는) 것이다.

종래 기술로서 도 9에, 특허문헌 1에 기재되어 있는 CT 장치의 구성을 도시한다((a)는 평면도, (b)는 정면도). 도면 중에서는, X선 관(101)과, 이곳으로부터 발생하는 각뿔 형상의 X선 빔(102)을 2차원의 분해능으로 검출하는 X선 검출기(103)가 대향하여 배치되고, 이 X선 빔(102)에 들어가도록 테이블(104) 상에 적재된 피검체(105)의 투과상(투과 데이터)을 얻도록 되어 있다.

테이블(104)은 XY 기구(106) 상에 배치되고, XY 기구(106)는 회전ㆍ승강 기구(107) 상에 배치되어 있다. 피검체(105)의 단면상을 촬영하는 경우에는, 테이블(104)을 회전축(RA)에 대하여 회전ㆍ승강 기구(107)에 의해 1회전시키면서 다수의 방향에 대하여 투과상을 얻는다(스캔이라고 함). 이 스캔에 의해 얻어진 다수의 투과상을 제어 처리부(108)에서 처리하여 피검체(105)의 단면상(1매 또는 다수매)을 얻는다.

여기서, XY 기구(106)는, 회전축(RA)에 대하여 테이블(104)을 회전축(RA)과 직교하는 면내에서 이동시키고, 피검체(105)의 착안부(105a)가 회전축(RA) 상이 되도록 위치 조정하기 위하여 사용된다.

또한, 회전축(RA) 및 X선 검출기(103)는 시프트 기구(109)에 의해 X선 관(101)에 근접하거나 혹은 멀어질 수 있고, 목적에 따라서 촬영 배율(=FDD/FCD)을 변경할 수 있도록 되어 있다.

한편, 재구성 처리의 방법은, 통상, 각뿔 형상의 X선 빔의 경우, 비특허문헌 1에 기재된 방법이 사용된다. 이 방법은, 필터 보정 역투영법(FBP(Filtered Back Projection)법)의 일종으로, 삼차원적으로 역투영하는 것이다.

일본 특허 공개 제2002-310943호 공보

L.A.Feldkamp, L.C.Davis and J.W.Kress, Practical cone-beam algorithm, J.Opt.Soc.Am.A/Vol.1,No.6/June1984

그러나, 전지 등의 층상 구조를 갖는 피검체를 단층 촬영할 때, 회전 중에 투과상을 검출하는 회전 각도 간격(회전 방향의 샘플링 피치)을 작게 할 필요가 있다.

도 8의 전지의 경우를 예로 들어 설명한다. 단면 상에서, 전극층의 직선적인 부분에서는, 각 전극판 및 세퍼레이터는 두께 약 0.1㎜이고, 길이 100㎜ 정도로 매우 가늘고 긴 것이다. 이와 같은 가늘고 긴 전극판은 회전 각도 간격이 크면 전극판을 따른 방향에 직선 형상의 위상이 발생하여 두께 방향의 분해능(층 구조에 대한 분해능)을 손상시키므로, 분해능을 확보하여 단면상을 작성하기 위해서는, 이 경우에, 1회전 중에 투과상을 검출하는 회전 각도 간격을 0.06°정도로 좁게 할 필요가 있고, 360°의 뷰수(1회전 중의 투과상 촬영수)가 6000으로 커진다.

이와 같이, 종래의 CT 장치에서는, 층상 구조의 피검체의 층에 직교하는 방향의 분해능을 확보하기 위하여 뷰수를 많게 할 필요가 있고, 단층 촬영 시간이 길다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 층상 구조를 갖는 피검체의 단면상을 짧은 단층 촬영 시간에 얻는 CT 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 기재된 발명은, 층상 구조를 갖는 피검체의 단면상을 촬영하는 CT 장치이며, 방사선원에 의해 발생하여 피검체를 투과한 방사선 광축을 중심으로 하는 방사선을 검출하여 투과 데이터로서 출력하는 방사선 검출 수단과, 상기 피검체와, 상기 방사선원과 상기 방사선 검출 수단의 조에 대하여, 상기 방사선 광축을 가로지르는 방향의 상대적인 평행 이동을 부여하는 평행 이동 수단과, 상기 피검체의 촬영하는 층상 구조의 층면이 상기 방사선 광축에 평행하고 또한 상기 평행 이동의 방향에 교차하는 자세로, 상기 평행 이동을 하는 동안에 소정의 이동 간격마다 검출된 투과 데이터로부터만 상기 방사선 광축과 상기 평행 이동의 방향에서 규정되는 팬면에 대한 상기 피검체의 단면상을 재구성하는 재구성 수단을 갖는 것을 요지로 한다.

이 구성에 의해, 피검체의 촬영하는 층상 구조의 층면이 방사선 광축에 실질적으로 평행하고 또한 평행 이동의 방향과 교차하는 자세로, 방사선을 가로질러 평행 이동을 하는 동안에 소정의 이동 간격마다 검출된 투과 데이터로부터만 방사선 광축과 평행 이동의 방향에서 규정되는 팬면에 대한 피검체의 단면상을 재구성하므로, 팬면 내의 전체 방향의 투과상을 얻는 스캔과 비교하여, 단면상 상의 층 구조의 분해능에 기여하지 않는 방사선 광축이 층면에 큰 각도로 교차하는 방향의 투과상 검출을 생략함으로써, 층면에 직교하는 방향의 분해능을 유지한 상태에서 스캔에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 단면상 재구성에 필요로 하는 시간도 단축할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 CT 장치에 있어서, 상기 방사선원과 상기 방사선 검출 수단의 거리를 변경하는 검출 거리 변경 수단을 갖고, 상기 검출 거리 변경 수단에 의한 거리의 변경에 따라 검출하는 방사선의 상기 팬면 상의 확대각인 팬각이 변경되는 것을 요지로 한다.

이 구성에 의해, 피검체에 맞추어, 예상되는 국소적인 층면의 경사 각도 범위를 포함하도록 팬각을 최적으로 설정할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 3의 발명은, 청구항 1에 기재된 CT 장치에 있어서, 상기 재구성 수단은, 상기 방사선 광축으로부터 이격된 단부의 방사선을 검출한 투과 데이터를 재구성에 사용하지 않음으로써, 검출하는 방사선의 상기 팬면 상의 확대각인 팬각을 변경하는 것을 요지로 한다.

이 구성에 의해, 피검체에 맞추어, 예상되는 국소적인 층면의 경사 각도 범위를 포함하도록 팬각을 최적으로 설정할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 CT 장치에 있어서, 상기 재구성 수단은, 상기 팬면의 방향 위치 n, 상기 팬면과 직교하는 방향 위치 m 및 평행 이동 위치 t로 구성되는 상기 투과 데이터를, t 방향으로 고주파 강조 필터링하는 필터 기능과, n마다 상기 고주파 강조 필터링한 투과 데이터로 구성된 m 방향과 t 방향의 면 데이터인 투과 데이터를, 상기 피검체를 나타내는 가상의 3차원 격자에 대하여, 상기 방사선의 초점을 향하여 3차원 역투영하는 역투영 기능을 갖고, 상기 피검체의 상기 팬면에 평행인 복수의 단면상을 재구성하는 것을 요지로 한다.

이 구성에 의해, 모든 n으로, m 방향과 t 방향의 면 데이터인 투과 데이터를 3차원 격자에 대하여 3차원 역투영함으로써, 피검체의 팬면에 평행인 복수의 단면상을 재구성할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 CT 장치에 있어서, 상기 재구성 수단은, 상기 팬면의 방향 위치 n, 상기 팬면과 직교하는 방향 위치 m 및 평행 이동 위치 t로 구성되는 상기 투과 데이터를, t 방향으로 고주파 강조 필터링하는 필터 기능과, m에 있어서, 상기 고주파 강조 필터링한 투과 데이터로 구성된 n마다의 t 방향의 1차원의 투과 데이터를, m과 상기 방사선의 초점이 규정하는 경사면 상에 설정한 피검체를 나타내는 가상의 2차원 격자에 대하여, n마다 상기 방사선의 초점을 향하여 2차원 역투영하는 역투영 기능을 갖고, 복수의 m마다, 상기 2차원 역투영을 행하여 상기 피검체의 상기 팬면으로부터 이격됨에 따라서 경사지는 복수의 상기 경사면 상의 단면상을 재구성하는 것을 요지로 한다.

이 구성에 의해, m에 있어서, n마다, t 방향의 1차원의 투과 데이터를, m과 방사선의 초점이 규정하는 경사면 상에 설정한 2차원 격자에 대하여 2차원 역투영함으로써, 피검체의 팬면으로부터 이격됨에 따라서 경사지는 복수의 경사면 상의 단면상을 재구성할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 CT 장치에 있어서, 상기 평행 이동 수단은, 복수의 피검체를 순차적으로 한 방향으로, 상기 방사선을 가로질러 상기 평행 이동시키는 반송 수단인 것을 요지로 한다.

이 구성에 의해, 복수의 피검체를 순차 한 방향으로, 상기 방사선을 가로질러 스캔시킴으로써, 스캔을 시간 낭비 없이 효율적으로 실시할 수 있고, 다수의 피검체의 단면상을 단시간에 효율적으로 얻을 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 CT 장치에 있어서, 상기 평행 이동 수단은, 상기 방사선 검출 수단에 의해 공기만을 투과한 방사선이 검출되지 않도록, 상기 피검체의 상기 평행 이동의 방향에서의 양측에 방사선 흡수재를 배치하여 구성되는 것을 요지로 한다.

이 구성에 의해, 공기만을 투과한 방사선이 방사선 검출 수단에 입사하지 않으므로 방사선 검출 수단의 출력이 포화되지 않아 방사선을 강하게 할 수 있고, 빠른 평행 이동이라도 양호한 투과상을 얻을 수 있으므로, 스캔을 빠르게 실시할 수 있어, 스캔에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

본 발명에 따르면, 층상 구조를 갖는 피검체의 단면상을 짧은 단층 촬영 시간에 얻는 CT 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 CT 장치의 구성을 도시한 모식도((a)는 평면도, (b)는 정면도).
도 2는 제1 실시 형태에 관한 단층 촬영의 흐름도.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 스캔의 기하를 도시하는 평면도.
도 4는 제1 실시 형태의 재구성에 관한 3차원 역투영을 도시하는 도면((a)는 평면도, (b)는 정면도).
도 5는 제1 실시 형태의 변형예 4에 관한 「층면과 광축의 실질적인 평행」을 설명하는 도면(평면도).
도 6은 제1 실시 형태의 변형예 6에 관련된 경사면 재구성을 설명하는 도면((a)는 평면도, (b)는 정면도).
도 7은 제1 실시 형태의 변형예 11에 관한 평행 이동 기구(19)를 도시하는 개념도((a)는 평면도, (b)는 측면도).
도 8은 피검체인 전지(90)의 개념도(단면도).
도 9는 종래의 CT 장치의 구성을 도시한 모식도((a)는 평면도, (b)는 정면도).

이하 도면을 참조하여, 본 발명 실시 형태를 설명한다.

(본 발명이 제1 실시 형태의 구성)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태의 구성에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명이 제1 실시 형태에 관한 CT 장치의 구성을 도시한 모식도((a)는 평면도, (b)는 정면도)이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, X선 관(방사선원)(1)과, X선 관(1)의 X선 초점 F로부터 방사된 X선의 일부인 광축(방사선 광축)(L)을 중심으로 하는 각뿔 형상의 X선 빔(방사선)(2)을 2차원의 분해능으로 검출하는 X선 검출기(방사선 검출 수단)(3)가 대향하여 배치되고, 이 X선 빔(2)에 들어가도록 테이블(4) 상에 적재된 피검체(5)를 투과한 X선 빔(2)이 X선 검출기(3)에 의해 검출되고, 투과상(투과 데이터)으로서 출력된다.

테이블(4)은 승강 기구(6) 상에 배치되고, 승강 기구(6)는 평행 이동 기구(평행 이동 수단)(7) 상에 배치되어 있다. 테이블(4)(과 피검체(5))은 평행 이동 기구(7)에 의해 광축(L)(x 방향)을 실질 수직으로 가로지르는 y 방향으로 평행 이동된다. 여기서, 테이블(4)과 평행 이동 기구(7)가 청구항의 평행 이동 수단에 상당한다. 또한, 평행 이동이라 함은 회전하지 않고 자세를 유지한 채로 직선적으로 이동하는 것이다.

또한, 테이블(4)은 승강 기구(6)에 의해 광축(L)(x 방향) 및 평행 이동하는 y 방향에 수직인 z 방향으로 승강된다. 또한 승강 기구(6)는 평행 이동 기구(7) 하에 설치해도 된다.

팬면(단층 촬영면)(TP)은 광축(L)과 평행 이동의 y 방향에서 규정되는 면으로 정의되고, 광축(L)은 팬면(TP) 상에 있다. 또한, 테이블(4)의 중앙점의 바로 위(z 방향)의 팬면(TP) 상의 점을 O으로 나타내면, O점은 평행 이동에 수반하여 y 방향의 직선인 O점 궤도(8) 상을 이동하고, O점의 위치에서 테이블의 평행 이동의 위치를 나타낼 수 있다.

또한, 시프트 기구(검출 거리 변경 수단)(9)에 의해 X선 검출기(3)를 x 방향으로 이동할 수 있고, X선 초점 F와 X선 검출기(3)의 검출면(3a) 사이의 검출 거리 FDD(Focus to Detector Distance)를 바꾸어 설정할 수 있다. 또한, 시프트 기구(9)에 의해 테이블(4)(및 승강 기구(6)와 평행 이동 기구(7))을 x 방향으로 이동할 수 있고, X선 초점 F와 O점 궤도(8)의 사이의 촬영 거리 FOD(Focus to Object Distance)를 바꾸어 설정할 수 있다.

여기서, 시프트 기구(9)는 목적에 따라서 촬영 배율(=FDD/FOD)을 변경하기 위하여 사용되고, 승강 기구(6)는 피검체(5)의 착안부를 팬면(TP)의 높이에 맞추는 데 사용된다. 또한, 평행 이동 기구(7)는 단면상을 촬영하는 경우에 피검체(5)를 X선 빔(2)을 가로질러 평행 이동(트랜슬레이트)시켜, 스캔하여 다수의 평행 이동 위치에 대하여 투과상을 얻기 위하여 사용된다.

X선 검출기(3)는 2차원의 분해능으로 X선 빔(2)을 검출하는 것으로, 팬면의 방향 위치 n과 팬면과 직교하는 방향 위치 m(y 방향의 채널 번호 n과 z 방향의 채널 번호 m)으로 구별되는 2차원 투과상을 출력하는 것으로, 예를 들어 FPD(Flat Panel Detector), 혹은 X선 II(Image Intensifier)와 텔레비전 카메라를 조합한 것을 사용한다.

도 1에 나타내는 재구성 영역(10)은, 조작자가 단면상을 얻고 싶은 영역으로서 임의로 설정하는 Dx×Dy의 영역에서, 이 영역의 전체를 X선 빔이 가로지르도록 평행 이동이 행해져 팬면 상의 Dx×Dy의 단면상이 재구성된다. 또한, 팬면에 평행인 복수의 단면상이 z 방향의 간격과 매수를 설정함으로써 재구성할 수 있고, 재구성 영역(10)으로서는 z 방향의 두께 Dz를 갖는다. 단, 재구성 영역(10)의 z 방향으로 X선 빔(2)이 비어져나오는 부분에 대해서는 단면상이 생기지 않는다.

구성 요소로서, 이외에, 각 기구(승강 기구(6), 평행 이동 기구(7), 시프트 기구(9))를 제어하고, 또한, X선 검출기(3)로부터의 투과상을 처리하는 제어 처리부(11), 처리 결과 등을 표시하는 표시부(11a), X선 관(1)을 제어하는 X선 제어부(도시하지 않음) 등이 있다.

제어 처리부(11)는 통상의 컴퓨터에서, CPU, 메모리, 디스크(불휘발성 메모리), 표시부(11a), 입력부(키보드나 마우스 등)(11b), 기구 제어 보드, 인터페이스 등으로 이루어져 있다.

제어 처리부(11)는, 기구 제어 보드에 의해, 각 기구부(6, 7, 9)의 동작 위치의 신호(인코더 펄스 등)를 받아 각 기구부(6, 7, 9)를 제어하여 피검체의 위치 정렬이나 스캔(단층 촬영 주사) 등을 행하게 하는 것 외에, 투과 데이터의 수집 명령 펄스 등을 X선 검출기(3)에 보낸다. 또한, 각 기구부(6, 7, 9)에는 도시하고 있지 않은 인코더가 설치되고 있고, 테이블(4)의 승강 기구(6)에 의한 승강 위치 z, 평행 이동 기구(7)에 의한 평행 이동 위치 t, 및 시프트 기구(9)에 의한 FOD, FDD가 판독되어, 각각 제어 처리부(11)에 보내진다.

또한, 제어 처리부(11)는, 단층 촬영시에 X선 검출기(3)로부터의 투과상을 수집하고, 기억하고, 재구성 처리하여 팬면(TP)에 평행인 1매 또는 복수매의 피검체(5)의 단면상을 작성하고, 기억하고, 표시부(11a)에 표시한다. 제어 처리부(11)는, X선 제어부(도시하지 않음)에 명령을 내리고, 관 전압, 관 전류를 지정함과 함께, X선의 방사, 정지의 지시를 행한다. 관 전압, 관 전류는 피검체에 맞추어 바꿀 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제어 처리부(11)는 소프트웨어를 읽어들여 CPU가 기능하는 기능 블록으로서, 단층 촬영의 촬영 조건을 설정하는 촬영 조건 설정부(11c), 소정의 범위에서 테이블(4)을 평행 이동시키면서 검출된 복수의 투과상을 스캔 데이터로서 도입하여 기억하는 스캔을 실시하기 위한 스캔 제어부(11d), 스캔 데이터를 사용하여 단면상을 작성하는 재구성부(재구성 수단)(11e) 등을 구비하고 있다.

(제1 실시 형태의 작용)

상기한 바와 같은 구성을 갖는 제1 실시 형태의 작용을 도 8 및 도 1 또는 도 4를 참조하여, 피검체(5)로서 전지(90)를 촬영하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 8에 피검체인 전지(90)의 개념도(단면도)를 나타낸다. 이 도면은, 리튬 이온 전지, 니켈 수소 전지, 니카드 전지 등의 구조의 개략을 도시하는 단면도이다. 케이스(91) 내에는, 정극판(92)과 부극판(93)이 세퍼레이터(도시하지 않음)를 통하여 몇 중으로나 감겨 수납되고, 공극에는 전해액(94)이 채워져 있다. 예를 들어, 층의 피치(정극판 정극판)는 O.3㎜ 정도로 권취수는 수십회이고, 단면 전체의 치수로서는 30㎜×120㎜ 정도이다.

전지(90)는, 평행 평면의 층면(12)을 가진 층 구조를 갖고, 층면(12)에 평행하게 각 전극판(92, 93) 및 세퍼레이터는 두께 약 0.1㎜이고, 길이 100㎜ 정도로 매우 가늘고 긴 구조로 되어 있다.

도 2는 제1 실시 형태에 관한 단층 촬영의 흐름도이다.

스텝 S1에서는, 도 1을 참조하여, 조작자는 전지(90)를 테이블(4)의 중앙에 적재하지만, 층상 구조의 층면(12)이 광축(L)에 실질적으로 평행하고 또한 평행 이동의 방향과 교차(실질적으로 직교)하는 자세로 적재하고, 또한 단층 촬영의 촬영 조건을 설정한다. 촬영 조건에는 기하 조건, X선 조건, 스캔 조건, 재구성 조건 등이 포함된다.

촬영 조건 설정으로서, 촬영 조건 설정부(11c)는, 조작자의 입력에 의해 촬영 조건을 이하와 같이 설정한다.

우선, 도 1을 참조하여, 기하 조건 설정으로서, 입력부(11b)로부터 명령을 입력하여, 전지(90)의 크기에 따라서, 시프트 기구(9)를 제어하여 FOD와 FDD를 설정한다. 다음에, 입력부(11b)로부터 승강 기구(6)를 제어하여 전지(90)의 촬영 부위의 높이를 팬면(TP)에 맞춘다. 또한, 기하 조건 설정은, X선 검출기(3)가 출력한 투과상을 표시부(11a)에 실시간으로 표시시켜, 이것을 목시하면서 행할 수 있다.

X선 조건 설정으로서, 피검체(5)에 적합한 관 전압, 관 전류를 설정한다. 또한, X선 조건 설정은, X선 검출기(3)가 출력한 투과상을 표시부(11a)에 실시간으로 표시시켜, 이것을 목시하면서 행할 수 있다.

스캔 조건 설정으로서, 투과상을 검출하는 평행 이동의 이동 간격 Δt(예를 들어 0.2㎜), 1투과상의 적분 프레임수(예를 들어 5) 등을 설정한다.

도 3은 스캔의 기하를 도시하는 평면도이다.

도 3을 참조하여, 또한 재구성 조건으로서, O점을 기준으로 하는 피검체에 대하여 고정된 좌표계(x', y', z')에 있어서 재구성 영역(10)을 설정한다. 재구성 영역(10)으로서는, xyz 방향의 직육면체로 하고, 크기를 Dx×Dy×Dz로 한다. 또한 단면상의 매트릭스 크기, 단면상의 매수와 간격을 설정한다. 이에 의해, 재구성 영역(10) 내에 피검체를 나타내는 가상의 3차원 격자(13)가 설정된다.

스텝 S2에서는, 스캔을 실시한다. 도 3을 참조하여, 조작자가 스캔 개시를 입력하면, 스캔 제어부(11d)는 평행 이동 기구(7)와 X선 검출기(3)를 제어하여 스캔을 실시한다. 우선, 테이블(4)의 평행 이동 위치 t를, 설정한 재구성 영역(10)이 X선 빔(2)에 걸리지 않는 위치에 리셋하고, 다음에, 설정한 재구성 영역(10) 전체가 X선 빔(2)의 단부로부터 단부까지를 완전히 통과하는 평행 이동의 범위에서 테이블(4)을 평행 이동시키면서, 설정한 이동 간격 Δt마다 검출된 복수의 투과상을 스캔 데이터로서 도입하여 기억한다. 여기서, 테이블(4)의 리셋 위치로부터의 평행 이동량 t를 평행 이동 위치 t로 한다.

X선 검출기는 채널 번호 n과 m으로 구별되는 2차원 투과상을 출력하므로, 스캔 데이터는 팬면(TP)의 방향 위치 n, 팬면(TP)과 직교하는 방향 위치 m 및 평행 이동 위치 t로 구성되는 투과 데이터로 I(n, m, t)라고 기술할 수 있다.

스텝 S3에서는, 재구성부(11e)는, 기억한 스캔 데이터에 기초하여 이하와 같이 단면상을 재구성한다.

우선, 스캔 데이터(1)에 대하여, 오프셋 보정을 가한 후, 수학식

P=LOG(I0/I)

에 의해 에어 보정 및 로그 변환을 가하여, 스캔 데이터 P(n, m, t)를 작성한다. 여기서, 10은 피검체가 없을 때의 데이터로 미리 교정하여 기억되어 있는 에어 데이터 I0(n, m)를 사용한다.

다음에, 스캔 데이터 P(n, m, t)에 대하여, t 방향으로 고주파 강조 필터링을 행하여 스캔 데이터 P'(n, m, t)를 얻는다. 이 고주파 강조 필터링은, 일반적으로CT에서 사용되고 있는 ｜ω｜ 필터링이다.

또한, 3차원 역투영을 행하지만, 도 4는 재구성에 관한 3차원 역투영을 도시하는 도면((a)는 평면도, (b)는 정면도)이다. 이 도면은 재구성 영역(10)을 고정하고, X선 초점 F와 X선 검출기(3)가 평행 이동하는 것으로서 그리고 있다.

도 4를 참조하여, 필터링 후의 스캔 데이터 P'(n, m, t)로부터, n마다, m 방향과 t 방향의 면 데이터 P'(m, t)를 구성하여, 이 면 데이터 P'(m, t)를, 재구성 영역(10) 내에 설정한 피검체를 나타내는 가상의 3차원 격자(13)에 대하여, n마다, X선 초점 F를 향하여 3차원 역투영을 행한다. 이때의 초점 F는 평행 이동 t에 의해 초점 F의 궤도(14) 상을 이동하므로, 평면도(a)에서는 역투영 방향은 평행하고 x 방향에 대하여 θ(n)만큼 경사져 있다. 여기서 θ(n)는 채널 n의 팬면(TP)을 따른 세트각(도 3 참조)이다. 이에 대하여, 정면도(b)에서는 역투영 방향은 X선 초점 F의 방향에 수렴하는 3차원 역투영으로 되어 있다.

여기서, 역투영이라 함은, 모든 격자점 G에 대하여 대응하는 mt면(15) 상의 점 GP의 데이터를 더하는 것이다. 또한, 점 GP는 일반적으로 데이터 점에 일치하지 않으므로(근방의 4점에 의한) 보간 계산을 행한다.

이 3차원 역투영을 모든 채널 n에서 행하면 전지(90)의 재구성 영역(10)의 팬면(TP)에 평행인 복수의 단면상이 재구성된다.

또한, 도 4를 참조하여, 면 데이터 P'(m, t)는 n에 의존하여 t 방향으로 어긋남량 16(=FDDㆍtan(θ(n)))을 더하여 역투영함으로써, 각 역투영의 위치를 정렬시킬 수 있다.

이상에서 도 2의 흐름이 종료된다.

(제1 실시 형태의 효과)

제1 실시 형태에 따르면, 전지(90)의 평면 형상의 층상 구조의 층면(12)이 광축(L)에 실질적으로 평행하고 또한 평행 이동의 방향과 교차하는 자세로, X선 빔을 가로질러 평행 이동을 하는 동안에 소정의 이동 간격마다 검출된 투과 데이터로부터만 광축(L)과 평행 이동의 방향에서 규정되는 팬면에 대한 전지(90)의 단면상을 재구성하므로, 팬면 내의 전체 방향의 투과상을 얻는 스캔과 비교하여, 단면상 상의 층 구조의 분해능에 기여하지 않는 광축(L)이 층면(12)에 큰 각도로 교차하는 방향의 투과상 검출을 생략함으로써, 층면에 직교하는 방향의 분해능을 유지한 채 스캔에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 단면상 재구성에 필요로 하는 시간도 단축할 수 있다.

또한, 모든 n으로, m 방향과 t 방향의 면 데이터인 투과 데이터 P'(m, t)를 3차원 격자에 대하여 3차원 역투영함으로써, 피검체의 팬면에 평행인 복수의 단면상을 재구성할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 따르면, 전지(90)의 층면(12)이 광축(L)에 실질적으로 평행해지는 자세, 즉 길이 방향이 X선 빔(2)을 따른 자세로 X선 빔(2)을 가로지르는 방향으로 평행 이동하고 있으므로, 전지(90)가 X선 빔(2)을 완전히 가로지르는 스캔에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 가늘고 긴 전지의 단면 전체를 재구성할 수 있다. 또한, 단면상 재구성에 필요로 하는 시간도 단축할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 따르면, 전지(90)의 1회의 평행 이동만으로 스캔을 할 수 있으므로 다수의 전지(90)를 반송하여 차례차례로 검사하기에 적합하다.

(제1 실시 형태의 변형)

그 밖에, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하다. 이하에 나타내는 변형예는 조합하여 실시할 수도 있다.

(변형예 1)

제1 실시 형태에서는, 2차원의 분해능으로 검출하는 X선 검출기(3)를 사용하였지만, 1차원의 검출기를 팬면(TP) 상에 배치하도록 해도 된다.

이 경우는, m을 1개로서만 다루면, 제1 실시 형태의 작용을 그대로 적용할 수 있다. 그리고, 팬면(TP) 상의 1매의 단면상을 재구성하게 된다.

(변형예 2)

제1 실시 형태에서, FDD를 변경함으로써, 검출하는 X선 빔(2)의 팬면(TP) 상의 확대각인 팬각 θ0을 변경할 수 있다(도 1 참조). 이에 의해, 피검체에 맞추어 최적의 팬각 θ0을 설정할 수 있다.

전지(90)의 층상 구조는 권취 불균일이나 주름에 의해 국소적으로 층면(12)으로부터 경사져 있다. 이 경사 범위 내의 방향으로부터의 투과상이 얻어지면 되므로, 예상되는(예측되는 최대의) 경사 각도 범위 α를 포함하도록 팬각 θ0을 설정하면 된다.

팬각 θ0은, 피검체의 평면성이 좋은 경우에는 예를 들어 5°나 2°나 작은 범위이면 되는 경우도 있다.

이에 의해, 팬각을 가능한 한 작게 함으로써 스캔의 평행 이동량을 줄여, 스캔에 필요로 하는 시간을 더욱 단축할 수 있다.

또한, FDD를 최소로 해도 팬각 θ0이 부족한 경우에는, X선 검출기(3)를 검출면(3a)을 따라 n 방향으로 이동시키고, 이동시킨 위치에서 같은 스캔을 하여, 스캔 데이터를 통합함으로써, 실질적으로 팬각 θ0을 크게 할 수 있다.

(변형예 3)

변형예 2의 팬각 θ0의 변경에서, FDD를 변경하는 대신에, 재구성부(11e)가, 팬면(TP)을 따라 광축(L)으로부터 이격된 단부의 X선 빔을 검출한 투과 데이터(n의 양단부)를 재구성에 사용하지 않도록 함으로써 팬각을 변경할 수도 있다.

이에 의해 마찬가지로, 팬각을 가능한 한 작게 함으로써 스캔에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

(변형예 4)

제1 실시 형태에서는, 층상 구조의 층면(12)이 광축(L)에 실질적으로 평행이 되는 자세로 평행 이동의 스캔을 하고 있지만, 정확하게 평행이 아니며 실질적으로 평행하면 된다.

도 5는 변형예 4에 관한 「층면과 광축의 실질적인 평행」을 설명하는 도면(평면도)이다. 실질적으로 평행이라 함은, 도 5에 도시한 바와 같이 촬영하는 층상 구조가 국소적으로 층면(12)으로부터 경사지는(예상되는: 예측되는 최대의) 경사 각도 범위 α가 팬각 θ0에 포함되는 상태이다.

(변형예 5)

제1 실시 형태에서는, 전지(90)의 층상 구조의 층면(12)이 광축(L)에 실질적으로 평행이 되는 제1 자세로 평행 이동의 제1 스캔을 하여 단면상을 재구성하고 있지만, 전지(90)를 O점을 지나 팬면에 직교하는 회전축에 대하여 180°회전시킨 제2 자세로 제2 스캔도 실시하고, 제1 스캔과 제2 스캔의 스캔 데이터로부터 단면상을 재구성하도록 해도 된다.

이 경우는, 승강 기구(6) 상 혹은 하에 테이블(4)을 180° 회전시키는 회전 기구를 설치한다. 또한, 제1 스캔과 제2 스캔은 각각 평행 이동의 왕로와 귀로에서 행할 수 있다.

이 경우의 재구성은, 제1 스캔 데이터로 재구성된 제1 단면상에 대하여, 제2 스캔 데이터로 재구성된 제2 단면상을, 당해 회전축에 대하여 180°회전시켜 가산함으로써 단면상이 얻어진다. 혹은, 제1 단면상을 당해 회전축에 대하여 180˚회전시킨 단면상에 대하여, 계속해서 제2 스캔 데이터에 의한 재구성의 역투영을 실시하도록 해도 된다.

(변형예 6)

제1 실시 형태에서는, 팬면에 평행인 복수의 단면상을 재구성하였지만, 단면은 팬면으로부터 기울어져 있어도 층상 구조의 주름이나 층 간격의 흐트러짐 등을 조사할 수 있다.

도 6은, 변형예 6에 관련한 경사면 재구성을 설명하는 도면((a)는 평면도, (b)는 정면도)이다.

경사면 재구성에서는, t 방향으로 고주파 강조 필터링한 스캔 데이터 P'(n, m, t)를, m에 있어서, n마다의 t 방향의 1차원의 스캔 데이터 P'(t)를 구성하여, 이 P'(t)를, m과 X선 초점 F가 규정하는 경사면(17) 상에 설정한 피검체를 나타내는 가상의 2차원 격자(18)에 대하여, n마다 X선 초점 F를 향하여 2차원 역투영을 하고, 전체 n에 대하여 이 2차원 역투영을 행하여 경사면(17) 상의 단면상을 재구성한다. 또한, 복수의 m마다, 상술한 2차원 역투영을 행하여 전지(90)의 팬면(TP)으로부터 이격됨에 따라서 경사지는 복수의 경사면(17) 상의 단면상을 재구성한다.

이하, 도 2의 흐름을 따라 제1 실시 형태와 상이한 부분을 상세하게 설명한다.

스텝 S1의 촬영 조건 설정에서는, 재구성 조건 설정에 있어서, 재구성 영역(10')으로서는, xy 방향의 직사각형 Dx×Dy와 z 방향의 O점 위치에서의 두께 Dz를 설정한다. 또한, 단면상을 작성하는 m의 간격을 설정하여 복수의 경사면(17)을 설정함과 함께, 각 경사면(17) 상에서 O점을 기준으로 재구성 영역(10') 내에 2차원 격자(18)를 설정한다.

스텝 S2의 스캔은 제1 실시 형태와 동일하다.

스텝 S3에서는, 고주파 강조 필터링까지는 제1 실시 형태와 동일하다.

도 6을 참조하여, 필터링 후의 스캔 데이터 P'(n, m, t)를 m에 있어서, n 마다의 t 방향의 1차원의 스캔 데이터 P'(t)를 구성한다. 여기서 P'(t)는 설정한 단면상을 작성하는 m의 간격에 따라서, m 방향으로 소정 폭으로 평균하여 구성해도 된다. 이 데이터 P'(t)를, 경사면(17) 상에 설정한 피검체를 나타내는 가상의 2차원 격자(18)에 대하여, X선 초점 F를 향하여 경사면(17) 상에서의 2차원 역투영을 행한다. 이때의 초점 F는 평행 이동 t에 의해 초점 F의 궤도(14) 상을 이동하므로, 평면도(a)에서는 역투영 방향은 평행하고 x 방향에 대하여 θ(n)만큼 경사져 있다. 여기서, θ(n)는 채널 n의 팬면(TP)을 따른 세트각(도 3 참조)이다.

여기서, 역투영이라 함은, 모든 격자점 G에 대하여 대응하는 P'(t) 상의 점 GP의 데이터를 더하는 것이다. 또한, 점 GP는 일반적으로 데이터 점에 일치하지 않으므로(근방의 2점에 의한) 보간 계산을 행한다.

이 2차원 역투영을 모든 채널 n에서 행하면 전지(90)의 경사면(17) 상의 재구성 영역(10) 내의 단면상이 재구성되고, 이것을 설정한 m에 대하여 반복함으로써, 전지(90)의 팬면(TP)으로부터 이격됨에 따라서(x 방향으로 X선 초점 F를 지나도록) 경사지는 복수의 경사면(17) 상의 단면상을 재구성한다.

또한, 도 6을 참조하여, 1차원 데이터 P'(t)는 n에 의존하여 t 방향으로 어긋남량 16(=FDDㆍtan(θ(n)))을 더하여 역투영함으로써, 각 역투영의 위치를 정렬시킬 수 있다.

이상에서 도 2의 흐름이 종료된다.

변형예 6에 따르면, m에 있어서, n마다, t 방향의 1차원의 투과 데이터 P'(t)를, m과 X선 초점 F가 규정하는 경사면(17) 상에 설정한 2차원 격자(18)에 대하여 2차원 역투영함으로써, 전지(90)의 팬면(TP)으로부터 이격됨에 따라서 경사지는 복수의 경사면(17) 상의 단면상을 재구성할 수 있다.

변형예 6에 따르면, 3차원 역투영은 행하지 않고 2차원 역투영이면 되므로, 단면상 재구성에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 단면이 팬면에서 기울어져 있어도 층상 홈의 주름이나 층 간격의 흐트러짐 등을 조사할 수 있다.

(변형예 7)

제1 실시 형태에서는, 설정한 재구성 영역(10)의 전체를 재구성하였지만, 부분적으로 재구성(주밍 재구성)해도 된다. 또한 재구성 영역(10)으로부터 비어져나와 재구성해도 된다(비어져나옴부의 화질은 저하).

또한, 단면상은 x 방향으로 길어지므로, 길어지는 방향으로 복수 단면상으로 분할하여 재구성해도 된다. 분할 재구성함으로써, 메모리의 작업 영역을 저감시킬 수 있어, 고속화가 도모된다. 또한, 분할 재구성하는 경우는, 단면상을 표시 화면에 맞춘 크기로 할 수 있고, 전환하여 1매씩 표시할 수 있다.

또한, 분할 재구성하여 생긴 단면상(3차원 데이터)을, 서로 연결시킬 수도 있다.

(변형예 8)

제1 실시 형태에서는, 단면상은 x 방향으로 길어지므로, 재구성 표시 화면보다 큰 단면상을 연속적으로 스크롤하여 시야를 연속적으로 변화시켜 관찰할 수 있다.

또한, 긴 방향으로 표시 시야를 전환하여 표시해도 되면, 긴 방향을 복수 화상으로 분할하여, 전환 표시해도 된다.

(변형예 9)

제1 실시 형태에서, 승강 기구(6)에 의해 동일한 전지(90)에 대하여 테이블 높이 z를 바꾸어 복수회 단층 촬영하고, 얻어진 단면상을 z 방향으로 연결하여 z 방향으로 긴 합성 단면상(3차원 데이터)을 얻을 수 있다.

또한, z 방향으로 복수의 X선 검출기를 배열하여 검출하여 스캔 데이터를 통합하여 재구성함으로써, z 방향으로 긴 단면상(3차원 데이터)을 얻을 수 있다. 여기서, 각각의 X선 검출기의 데이터로부터 각각 단면상을 재구성한 후 z 방향으로 긴 단면상(3차원 데이터)을 합성해도 된다.

또한, X선 검출기(3)를 검출면(3a)을 따라 m 방향으로 이동하여, 복수의 이동 위치에서 같은 스캔을 하여 스캔 데이터를 통합하여 재구성함으로써, z 방향으로 긴 단면상(3차원 데이터)을 얻을 수 있다. 여기서, 각각의 이동 위치의 데이터로부터 각각 단면상을 재구성한 후 z 방향으로 긴 단면상(3차원 데이터)을 합성해도 된다.

또한, y 방향보다 z 방향으로 긴 2차원의 X선 검출기를 사용함으로써, z 방향으로 긴 단면상(3차원 데이터)을 얻을 수 있다.

(변형예 10)

제1 실시 형태에서, 테이블(4)의 평행 이동의 한쪽측에 전지(90)를 테이블(4)에 순차 적재하는 적재 기구를 설치하고, 타방측에 전지(90)를 테이블(4)로부터 순차 내리는 배제 기구를 설치하고, 테이블(4)을 왕복 이동시킴으로써, 복수의 전지(90)를 차례차례로 일방향의 평행 이동의 스캔으로 단층 촬영할 수 있다.

혹은, 제1 실시 형태의 변형예 5에서, 테이블(4)의 평행 이동의 한쪽측에 전지(90)를 테이블(4)에 적재하거나 내리는 기구를 설치하고, 복수의 전지(90)를 차례차례로 왕복의 평행 이동의 스캔으로 단층 촬영할 수 있다.

(변형예 11)

제1 실시 형태에서는, 전지(90)를 적재한 테이블(4)을 평행 이동 기구(7)로 평행 이동시켜 스캔을 행하고 있지만, 평행 이동 기구(7) 및 테이블(4)은, 복수의 전지(90)를 순차 한 방향으로, X선 빔(2)을 가로질러 평행 이동시키는 벨트 컨베이어 등의 반송 기구(반송 수단)로서의 평행 이동 기구(평행 이동 수단)(19)로 치환할 수 있다.

도 7은 변형예 11에 관한 평행 이동 기구(19)를 도시하는 개념도((a) 평면도, (b) 측면도)이다.

평행 이동 기구(19)는 벨트(20)와 풀리(21a, 21b)와 풀리를 돌리는 모터와 그 전기 회로(도시하지 않음)와 벨트(20)를 수평면에 지지하는 미끄럼판(22)으로 이루어진다. 여기서, 벨트(20)는 고정된 미끄럼판(22) 상을 접하도록 미끄러져 이동한다.

이에 의해, 복수의 전지(90)를 순차 한 방향으로 스캔하여, 스캔을 시간 낭비 없이 효율적으로 실시할 수 있고, 다수의 전지(90)를 단시간에 효율적으로 검사할 수 있다.

변형예 11에서, 또한, X선 관(1)과 X선 검출기를 복수 세트 준비하고, 각각의 광축(L)이 평행(x 방향)에서 z 방향으로 높이를 바꾸고, 평행 이동의 y 방향으로 배열하여 배치할 수 있다. 이에 의해, 순차 한 방향으로 스캔하는 것만으로, 각 X선 검출기의 데이터를 각각 재구성한 단면상을 합성하여, z 방향으로 넓은 재구성 영역에 대하여 단면상을 얻을 수 있다.

(변형예 12)

제1 실시 형태에 있어서, 평행 이동 수단(테이블(4)과 평행 이동 기구(7))은, 전지(90)의 평행 이동의 방향에서의 양측에 X선 흡수재(방사선 흡수재)를 배치하고, X선 검출기(3)에 의해 공기만을 투과한 X선 빔(2)이 검출되지 않도록 구성해도 된다. 구체적으로는, 테이블(4) 상에 전지(90) 의y 방향 양측(y의 +측과 -측)에 간극 없이 전지(90)를 끼우도록 X선 흡수재를 설치한다. 이 경우의 X선 흡수재는 광축(L)의 방향으로 일정한 두께로 균질한 재료가 바람직하지만, 이것에는 한정되지 않고, 또한 형상이 자유롭게 바뀌는 연체나 유체의 재료이어도 된다. 또한, X선 흡수재는, 테이블(4)에 고정되어 있어도 되고, 전지(90)에 고정해도 되고, 개별의 블록으로서, 테이블(4) 상에 전지(90)와 함께 적재하도록 해도 된다. 또한, X선 흡수재로 협지하도록 전지(90)를 보유 지지하여 평행 이동시키는 평행 이동 수단으로 해도 되고, 또한 X선 흡수재로 복수의 전지(90)를 협지하여 보유 지지하고, 한 방향으로 순차 평행 이동시키는 평행 이동 수단으로 해도 된다.

또한, 변형예 11에 있어서, 평행 이동 기구(19)는, 순차 반송되는 복수의 전지(90)의 사이에 전지(90)와 간극이 없도록 X선 흡수재(방사선 흡수재)를 배치하고, X선 검출기(3)에 의해 공기만을 투과한 X선 빔(2)이 검출되지 않도록 구성해도 된다. 이 경우의 X선 흡수재는 광축(L)의 방향으로 일정한 두께로 균질의 재료가 바람직하지만, 형상이 자유롭게 바뀌는 유체나 유체의 재료이어도 된다. 또한, X선 흡수재는, 벨트(20)에 고정되어 있어도 되고, 전지(90)에 고정해도 되고, 개별의 블록으로서, 벨트(20) 상에 전지(90)와 함께 적재하도록 해도 된다.

전지(90)의 평행 이동의 방향에서의 양측에 X선 흡수재를 배치함으로써, 공기만을 투과한 X선 빔(2)이 X선 검출기(3)의 검출면(3a)에 입사하지 않으므로 X선 검출기(3)의 출력이 포화되지 않아 X선을 강하게 할 수 있고, 빠른 평행 이동이라도 양호한 투과상을 얻을 수 있으므로, 스캔을 빠르게 실시할 수 있고, 스캔에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

(변형예 13)

제1 실시 형태에서, 스캔 데이터 I(n, m, t) 혹은 P(n, m, t)에 대하여 n 방향으로 데이터의 묶음을 행하고 n 방향의 데이터 점수를 저감시킨 후 재구성할 수도 있다.

이에 의해, 전지(90)가 필요해지는 층면(12)과 직교하는 방향의 분해능에 따라서, 팬각 방향의 데이터 점의 각도 간격을 필요한 상한까지 크게 함으로써, n 방향의 데이터 점수를 필요 최소한으로 저감시킬 수 있고, 재구성에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 반대로, 전지(90)가 필요해지는 층면(12)과 직교하는 방향의 분해능에 대하여, n 방향의 데이터 점 간격(팬 방향의 각도 간격)이 지나치게 성긴 경우에는, X선 검출기(3)를 검출면(3a)을 따라 n 방향으로 데이터 점 간격보다 작게 미동시키고, 미동시킨 위치에서 같은 스캔을 실시하여, 스캔 데이터를 통합함으로써, 실질적으로 n 방향의 데이터 점을 촘촘하게 할 수 있고, 필요 분해능을 확보할 수 있다.

(변형예 14)

제1 실시 형태에서, 테이블(4)(전지(90))을 X선 빔(2)에 대하여 평행 이동시키고 있지만, 평행 이동은 상대적이면 된다. 예를 들어, 테이블(4)을 평행 이동시키지 않고, X선 관(1)과 X선 검출기(3)를 평행 이동시켜도 된다.

또한, 제1 실시 형태에서, 테이블(4)을 X선 빔(2)에 대하여 승강(z 이동)시키고 있지만, 승강은 상대적이면 된다. 예를 들어, 테이블(4)을 승강시키지 않고, X선 빔(2)(X선 관(1)과 X선 검출기(3))을 승강시켜도 된다.

또한, 시프트 기구(9)도 마찬가지로 X선 관(1)을 이동시켜도 된다.

(변형예 15)

제1 실시 형태에서는 피검체(5)로서 전지(90)를 예로서 설명하였지만, 본 발명의 피검체(5)는 전지(90)에 한정되지 않고, 다른 층상 구조를 갖는 피검체, 예를 들어 콘덴서, 코일, 다층 기판 등에 대해서도 유효하게 적용할 수 있다.

(변형예 16)

제1 실시 형태에서, 방사선으로서 X선을 사용하고 있지만, X선에는 한정되지 않고 투과성의 방사선이면 된다. 예를 들어, 방사선으로서는, γ선이나 마이크로파 등이어도 된다.

1: X선 관
2: X선 빔
3: X선 검출기
3a: 검출면
4: 테이블
5: 피검체
6: 승강 기구
7: 평행 이동 기구
8: O점 궤도
9: 시프트 기구
10: 재구성 영역
11: 제어 처리부
11a: 표시부
11b: 입력부
11c: 촬영 조건 설정부
11d: 스캔 제어부
11e: 재구성부
12: 층면
13: 3차원 격자
14: 초점 F의 궤도
15: mt면
16: 어긋남량
17: 경사면
18: 2차원 격자
19: 평행 이동 기구
20: 벨트
21a, 21b: 풀리
22: 미끄럼판
90: 전지
91: 케이스
92: 정극판
93: 부극판
94: 전해액
101: X선 관
102: X선 빔
103: X선 검출기
104: 테이블
105: 피검체
105a: 착안부
106: XY 기구
107: 회전ㆍ승강 기구
108: 제어 처리부
109: 시프트 기구

Claims (7)

1. 층상 구조를 갖는 피검체의 단면상을 촬영하는 CT 장치로서,
   방사선원에 의해 발생하여 피검체를 투과한 방사선 광축을 중심으로 하는 방사선을 검출하여 투과 데이터로서 출력하는 방사선 검출 수단과,
   상기 피검체와, 상기 방사선원과 상기 방사선 검출 수단의 조에 대하여, 상기 방사선 광축을 가로지르는 방향의 상대적인 평행 이동을 부여하는 평행 이동 수단과,
   상기 피검체의 촬영하는 층상 구조의 층면이 상기 방사선 광축에 평행하고 또한 상기 평행 이동의 방향에 교차하는 자세로, 상기 평행 이동을 하는 동안에 소정의 이동 간격마다 검출된 투과 데이터로부터만 상기 방사선 광축과 상기 평행 이동의 방향에서 규정되는 팬면에 대한 상기 피검체의 단면상을 재구성하는 재구성 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 방사선원과 상기 방사선 검출 수단의 거리를 변경하는 검출 거리 변경 수단을 갖고, 상기 검출 거리 변경 수단에 의한 거리의 변경에 따라 검출하는 방사선의 상기 팬면 상의 확대각인 팬각이 변경되는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 재구성 수단은, 상기 방사선 광축으로부터 이격된 단부의 방사선을 검출한 투과 데이터를 재구성에 사용하지 않음으로써, 검출하는 방사선의 상기 팬면 상의 확대각인 팬각을 변경하는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재구성 수단은, 상기 팬면의 방향 위치 n, 상기 팬면과 직교하는 방향 위치 m 및 평행 이동 위치 t로 구성되는 상기 투과 데이터를, t 방향으로 고주파 강조 필터링하는 필터 기능과,
   n마다, 상기 고주파 강조 필터링한 투과 데이터로 구성된 m 방향과 t 방향의 면 데이터인 투과 데이터를, 상기 피검체를 나타내는 가상의 3차원 격자에 대하여, 상기 방사선의 초점을 향하여 3차원 역투영하는 역투영 기능을 갖고,
   상기 피검체의 상기 팬면에 평행인 복수의 단면상을 재구성하는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재구성 수단은, 상기 팬면의 방향 위치 n, 상기 팬면과 직교하는 방향 위치 m 및 평행 이동 위치 t로 구성되는 상기 투과 데이터를, t 방향으로 고주파 강조 필터링하는 필터 기능과,
   m에 있어서, 상기 고주파 강조 필터링한 투과 데이터로 구성된 n마다의 t 방향의 1차원의 투과 데이터를, m과 상기 방사선의 초점이 규정하는 경사면 상에 설정한 피검체를 나타내는 가상의 2차원 격자에 대하여, n마다 상기 방사선의 초점을 향하여 2차원 역투영하는 역투영 기능을 갖고,
   복수의 m마다, 상기 2차원 역투영을 행하여 상기 피검체의 상기 팬면으로부터 이격됨에 따라서 경사지는 복수의 상기 경사면 상의 단면상을 재구성하는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평행 이동 수단은, 복수의 피검체를 순차적으로 한 방향으로 상기 방사선을 가로질러 상기 평행 이동시키는 반송 수단인 것을 특징으로 하는 CT 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평행 이동 수단은, 상기 방사선 검출 수단에 의해 공기만을 투과한 방사선이 검출되지 않도록, 상기 피검체의 상기 평행 이동의 방향에서의 양측에 방사선 흡수재를 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CT 장치.

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