(57)【要約】【課題】Ｘ線管の焦点の位置を高い自由度で高分解能に調整する。【解決手段】Ｘ線管の電子線を２次元方向で偏向して、Ｘ線管の焦点を任意の方向へ移動可能にする。例えば、電子銃１１３から回転陽極１１２へ射出されるｚ方向の電子線ｅをｙ方向で挟むように、ｘ方向に平行な２本のロッド形状の電極１１４ａ，１１４ｂを設ける。また、この電子線ｅをｘ方向で挟むように、ｙ方向に平行な２本のロッド形状の電極１１４ｃ，１１４ｄとを設ける。電極１１４ａ，１１４ｂ間に電圧を印加してｙ方向の電場Ｅ１を形成し、電極１１４ｃ，１１４ｄ間に電圧を印加してｘ方向の電場Ｅ２を形成する。電子線ｅは、電場Ｅ１によりｙ方向に偏向し、電場Ｅ２によりｘ方向に偏向する。【選択図】図３
2010005015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線の電極との衝突により形成される焦点からＸ線ビームを射出するＸ線管と、前記Ｘ線管と対向して配置されており、前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出器とを備えたＸ線ＣＴ装置において、
電磁場を用いて前記電子線を複数の方向に偏向して、前記焦点を任意の方向へ移動させることが可能な電子線偏向手段と、
前記Ｘ線検出器に対する前記焦点の位置が所定の目標位置に近づくよう、前記電子線偏向手段を制御する制御手段とを備えたＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記電子線偏向手段は、前記電子線を前記電子線に垂直な第１の方向に偏向するための電場または磁場を形成する第１の電磁場形成手段と、前記電子線を前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向するための電場または磁場を形成する第２の電磁場形成手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１および第２の電磁場形成手段を制御して前記電場または磁場の大きさを制御する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記Ｘ線ビームが通過する位置であって、前記Ｘ線検出器に対して一定である位置に配置されるＸ線吸収体をさらに備え、
前記制御手段は、前記Ｘ線検出器から得られる投影データに基づいて、前記電子線偏向手段を制御する請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記投影データによって特定される前記焦点の実測位置と前記目標位置との差分が小さくなるよう、前記電子線偏向手段を制御する請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、スキャン中に、前記電子線偏向手段を制御する請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、焦点移動予測データに基づいて、予測される前記焦点の移動が打ち消されるよう、前記電子線偏向手段を制御する請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記電磁場の変化と前記焦点の位置の変化との関係を表す情報を参照して、形成すべき電磁場を決定する請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記Ｘ線吸収体は、前記Ｘ線ビームにより前記Ｘ線検出器のチャネル方向の端部近傍に投影されるような位置に配置される請求項３から請求項７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記Ｘ線吸収体は、前記Ｘ線ビームを整形するアパーチャの近傍に設けられる請求項３から請求項８のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記Ｘ線吸収体は、球形である請求項３から請求項９のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記Ｘ線管は、複数の電子銃を有する請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
前記Ｘ線検出器は、複数の検出素子をチャネル方向に配設して成る検出器列をスライス方向に４以上有する多列検出器である請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
チャネル方向に延びる複数のコリメータと、スライス方向に延びる複数のコリメータとが、前記Ｘ線検出器上で前記検出素子を区分するように格子状に組み合わされて成るコリメータフィルタをさらに備える請求項１２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１４】
前記目標位置は、前記Ｘ線ビームの中心と前記Ｘ線検出器の中心とが一致するような位置である請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１５】
電子線の電極との衝突により形成される焦点からＸ線ビームを射出するＸ線管において、
電磁場を用いて前記電子線を複数の方向に偏向して、前記焦点を任意の方向へ移動させることが可能な電子線偏向手段を備えるＸ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ(Computed Tomography)装置に関し、詳しくは、Ｘ線管における焦点の位置の調整の手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線管の取付け時または交換時に、Ｘ線検出器に対するＸ線ビーム(beam)の位置合せを行うため、Ｘ線管における焦点の位置の調整が行われる。また、その後においても、良好な画質の画像を得るために、焦点の位置の微調整を行う場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、図７に示されるように、Ｘ線管の陽極が熱膨張により移動して、Ｘ線ビームの焦点の位置がずれた際に、Ｘ線管における電子銃から射出される電子線の射出方向を変化させることで、焦点の位置を一定に保持する手法が提案されている。
【特許文献１】特開平６−３８９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、Ｘ線ＣＴ装置には、検出素子のサイズ(size)が小さい高分解能なＸ線検出器や、検出器列がスライス(slice)方向に多数（例えば４以上）配設された多列形のＸ線検出器が用いられることが多い。このようなＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管の焦点の位置のあらゆる方向における微小なずれが、再構成画像の画質に大きく影響するため、焦点の位置のずれを高い自由度で高分解能に調整して補正したいという要望が強い。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の手法では、陽極の熱膨張による焦点の位置の移動を打ち消すよう、電子線の方向を一方向にて調整するので、これ以外の要因で他の方向にずれた焦点の位置を補正することができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、Ｘ線管の焦点の位置を高い自由度で高分解能に調整することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点によれば、本発明は、電子線の電極との衝突により形成される焦点からＸ線ビームを射出するＸ線管と、前記Ｘ線管と対向して配置されており、前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出器とを備えたＸ線ＣＴ装置において、電磁場を用いて前記電子線を複数の方向に偏向して、前記焦点を任意の方向へ移動させることが可能な電子線偏向手段と、前記Ｘ線検出器に対する前記焦点の位置が所定の目標位置に近づくよう、前記電子線偏向手段を制御する制御手段とを備えたＸ線ＣＴ装置を提供する。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、前記電子線偏向手段が、前記電子線を前記電子線に垂直な第１の方向に偏向するための電場または磁場を形成する第１の電磁場形成手段と、前記電子線を前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向するための電場または磁場を形成する第２の電磁場形成手段とを有し、前記制御手段が、前記第１および第２の電磁場形成手段を制御して前記電場または磁場の大きさを制御する上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、前記Ｘ線ビームが通過する位置であって、前記Ｘ線検出器に対して一定である位置に配置されるＸ線吸収体をさらに備え、前記制御手段が、前記Ｘ線検出器から得られる投影データ(data)に基づいて、前記電子線偏向手段を制御する上記第１の観点または第２の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、前記制御手段が、前記投影データによって特定される前記焦点の実測位置と前記目標位置との差分が小さくなるよう、前記電子線偏向手段を制御する上記第３の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、前記制御手段が、スキャン(scan)中に、前記電子線偏向手段を制御する上記第４の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、前記制御手段が、焦点移動予測データに基づいて、予測される前記焦点の移動が打ち消されるよう、前記電子線偏向手段を制御する上記第５の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、前記制御手段が、前記電磁場の変化と前記焦点の位置の変化との関係を表す情報を参照して、形成すべき電磁場を決定する上記第４の観点か第６の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、前記Ｘ線吸収体が、前記Ｘ線ビームにより前記Ｘ線検出器のチャネル方向の端部近傍に投影されるような位置に配置される上記第３の観点から第７の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１５】
第９の観点では、本発明は、前記Ｘ線吸収体が、前記Ｘ線ビームを整形するアパーチャ(aperture)の近傍に設けられる上記第３の観点から第８の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１６】
第１０の観点では、本発明は、前記Ｘ線吸収体が、球形である上記第３の観点から第９の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１７】
第１１の観点では、本発明は、前記Ｘ線管が、複数の電子銃を有する上記第１の観点から第１０の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１８】
第１２の観点では、本発明は、前記Ｘ線検出器が、複数の検出素子をチャネル(channel)方向に配設して成る検出器列をスライス方向に４以上有する多列検出器である上記第１の観点から第１１の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１９】
第１３の観点では、本発明は、チャネル方向に延びる複数のコリメータ(collimator)と、スライス方向に延びる複数のコリメータとが、前記Ｘ線検出器上で前記検出素子を区分するように格子状に組み合わされて成るコリメータフィルタ(collimator
filter)をさらに備える上記第１２の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２０】
第１４の観点では、本発明は、前記目標位置が、前記Ｘ線ビームの中心と前記Ｘ線検出器の中心とが一致するような位置である上記第１の観点から第１３の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２１】
第１５の観点では、本発明は、電子線の電極との衝突により形成される焦点からＸ線ビームを射出するＸ線管において、電磁場を用いて前記電子線を複数の方向に偏向して、前記焦点を任意の方向へ移動させることが可能な電子線偏向手段を備えるＸ線管を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、Ｘ線管の電子線を互いに異なる複数の方向に偏向して、Ｘ線管の焦点を任意の方向へ移動可能にしているので、Ｘ線管の焦点の位置を高い自由度で高分解能に調整することが可能となる。これにより、Ｘ線管の蓄熱以外の要因による焦点の位置ずれの補正にも対応することができ、再構成画像の画質を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図を参照しながら本発明にかかる実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１００の構成を示すブロック(block)図である。Ｘ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール(console)１と、撮影テーブル(table)８と、走査ガントリ(gantry)９とを具備している。
【００２５】
操作コンソール１は、入力装置２と、中央処理装置３と、制御インタフェース(interface)４と、データ収集バッファ(buffer)５と、モニタ(monitor)６とを具備している。入力装置２は、操作者の指示や情報などを受け付ける。中央処理装置３は、スキャン制御処理や画像再構成処理などを実行する。制御インタフェース４は、制御信号などを撮影テーブル８や走査ガントリ９へ出力する。データ収集バッファ５は、走査ガントリ９で取得したデータを収集する。モニタ６は、スキャン計画画面や断層画像などを表示する。操作コンソール１は、例えば、コンピュータ(computer)で構成されており、不図示の記憶装置からプログラム(program)を読み出して実行することにより、これらの各構成要素として機能する。
【００２６】
撮影テーブル８は、水平な天板上に被検体を乗せてその体軸方向に移動させる。なお、以下より、撮影テーブル８の天板の移動方向すなわち被検体の体軸方向をｚ方向、ｚ方向に直交する水平方向をｘ方向、ｘ方向およびｚ方向に直交する方向をｙ方向という。
【００２７】
走査ガントリ９は、ｘｙ面内で被検体２０の回りを回転する回転部７を有している。回転部７には、Ｘ線コントローラ(controller)１０と、Ｘ線発生部１１と、アパーチャ部１２と、Ｘ線検出部１３と、データ収集部１４と、回転コントローラ１５とが搭載されている。Ｘ線コントローラ１０は、Ｘ線発生部１１と接続されており、Ｘ線に関する制御を行う。回転コントローラ１５は、回転部７の回転に関する制御を行う。
【００２８】
図２は、回転部７の要部を示す図である。図２では、回転部７に搭載された各部のうち、Ｘ線発生部１１、アパーチャ部１２、Ｘ線検出部１３、データ収集部１４、およびＸ線コントローラ１０を示している。
【００２９】
Ｘ線発生部１１は、Ｘ線管１１１と、偏向用電極部１１４と、電源１１５とを有している。Ｘ線管１１１は、相対向して配置される回転陽極１１２と陰極フィラメント(filament)を含む電子銃１１３とを有している。電子銃１１３から射出された電子線ｅは、回転陽極１１２と電子銃１１３との間で加速されて回転陽極１１２に衝突し、回転陽極１１２上で焦点ｆを形成する。焦点ｆからはＸ線ビームＸｂが放射状に射出される。Ｘ線管１１１は、電子線ｅがｚ方向に略平行に射出されるような向きで回転部７に設置される。偏向用電極部１１４は、回転陽極１１２と電子銃１１３との間の空間に配置されており、印加される電圧によって電場を形成して電子線ｅを２次元（縦横）方向で偏向する。これにより、焦点ｆの位置を回転陽極１１２上で任意の方向に移動させることができる。
【００３０】
図３は、第１の実施形態によるＸ線管１１１の内部の概略構成を示す図である。図３に示すように、電子線ｅは、電子銃１１３から回転陽極１１２に向かって射出される。偏向用電極部１１４は、この電子線ｅをｙ方向で挟むように設けられた、ｘ方向に平行な２本のロッド(rod)形状の電極１１４ａ，１１４ｂを有している。また、偏向用電極部１１４は、この電子線ｅをｘ方向で挟むように設けられた、ｙ方向に平行な２本のロッド形状の電極１１４ｃ，１１４ｄとを有している。電極１１４ａと電極１１４ｂとの間に印加される電圧Ｖ１によりｙ方向の電場Ｅ１が形成され、電極１１４ｃと電場１１４ｄとの間に印加される電圧Ｖ２によりｘ方向の電場Ｅ２が形成される。電子線ｅは、電場Ｅ１によりｙ方向に偏向し、電場Ｅ２によりｘ方向に偏向する。なお、偏向用電極部１１４は、通常、Ｘ線管１１１内に配置されるが、Ｘ線管１１１の外部に配置しても構わない。
【００３１】
電源１１５は、Ｘ線管１１１の外部近傍に設置されている。電源１１５は、偏向用電極部１１４の各電極と接続されており、電圧Ｖ１および電圧Ｖ２を独立にかつ正負両方に調整することができる。
【００３２】
Ｘ線検出部１３は、Ｘ線検出器１３１を有している。Ｘ線検出器１３１は、被検体２０を挟んでＸ線管１１１と相対向して配置される。Ｘ線検出器１３１は、複数の検出素子１３２をチャネル方向ｉに配設して成る検出器列をスライス方向ｊに４列以上、例えば６４列有する多列検出器である。
【００３３】
アパーチャ部１２は、ｘ方向に平行な２本のロッド形状のアパーチャ用コリメータ１２１ａ，１２１ｂと、ｚ方向に平行な２つの板形状のアパーチャ用コリメータ１２１ｃ、１２１ｄとを有している。これら４つのアパーチャ用コリメータは、井の字形となるように配置されており、Ｘ線管１１１から射出されたＸ線ビームＸｂがその中央の開口部Ｋを通過するよう、Ｘ線管１１１近傍に配置される。アパーチャ部１２は、これら４つのアパーチャ用コリメータの位置を変化させて、Ｘ線ビームＸｂの照射領域がＸ線検出器１３１の検出面と略一致するよう整形する。また、アパーチャ部１２は、球形状のＸ線吸収体１２３を有している。Ｘ線吸収体１２３としては、例えば、直径０．５〜２ｍｍ程度のステンレス(stainless)球や鉛球を考えることができる。Ｘ線吸収体１２３は、Ｘ線ビームＸｂの射出領域内におけるＸ線検出器１３１に対する一定位置に配置される。ここでは、Ｘ線吸収体１２３は、開口部Ｋにおけるスライス方向ｊの中央部、チャネル方向ｉの端部近傍に位置するよう配置される。Ｘ線吸収体１２３は、Ｘ線透過性のよいＸ線吸収体支持部材１２２により支持されており、Ｘ線吸収体支持部材１２２は、上記４つのアパーチャ用コリメータを支持する不図示の基台によって支持される。このような構成により、Ｘ線吸収体１２３は、Ｘ線ビームＸｂによりＸ線検出器１３１上のチャンネル方向ｉの端部近傍に投影される。
【００３４】
データ収集部１４は、Ｘ線検出器１３１の出力信号をＡ／Ｄ変換して、投影データＵを収集する。投影データＵには、Ｘ線吸収体１２３のＸ線ビームＸｂによる投影位置の情報が含まれる。
【００３５】
Ｘ線コントローラ１０は、Ｘ線管制御部１０１と、焦点制御部１０２とを有している。
【００３６】
Ｘ線管制御部１０１は、Ｘ線管１１１の管電圧や管電流、電子線ｅのオンオフ(on/off)等、焦点以外を制御する。
【００３７】
焦点制御部１０２は、Ｘ線管１１１の焦点ｆの位置を制御する。すなわち、焦点制御部１０２は、Ｘ線検出器１３１に対する焦点ｆの位置が所定の目標位置Ｐｆｔに近づくよう、電源１１５を制御して電場Ｅ１およびＥ２を適した向きおよび大きさで形成し、電子線ｅを適した方向に偏向させる。ここでは、目標位置Ｐｆｔは、Ｘ線ビームＸｂの中心とＸ線検出器１３１の中心とが一致するような位置である。Ｘ線ビームＸｂの中心とは、Ｘ線ビームＸｂの言わば光軸とＸ線検出器１３１の検出面との交点であり、Ｘ線検出器１３１の中心とは、Ｘ線検出器１３１の検出面においてチャネル方向およびスライス方向で共に中間に位置する点である。焦点制御部１０２は、例えば、データ収集部１４で収集された投影データＵを、スキャン中に、１または数ビュー毎に、あるいは、回転部７が１回転する毎に取得し、逐次、その投影データを基に電源１１５を制御する。
【００３８】
図４は、焦点ｆの位置ＰｆとＸ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐとの幾何学的な関係を示す図である。焦点ｆが目標位置Ｐｆｔに位置するときには、Ｘ線吸収体１２３のＸ線ビームＸｂによるＸ線検出器１３１上の投影位置Ｐｐは、Ｘ線検出器１３１上の目標投影位置Ｐｐｔに一致する。一方、焦点ｆが目標位置Ｐｆｔから所定方向に所定量ずれた位置Ｐｆａに位置するときには、その投影位置Ｐｐも目標投影位置Ｐｐｔから逆方向にずれた位置Ｐｐａに移動する。このように、焦点ｆの位置ＰｆとＸ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐとは相関関係を有しており、投影位置Ｐｐを特定することで焦点ｆの位置Ｐｆを特定することができる。なお、この投影位置Ｐｐは、例えば、投影データを基に、Ｘ線検出器１３１のうちＸ線吸収体１２３が投影され得る所定領域内のＸ線強度の分布を求め、その所定領域内におけるＸ線強度の負側の重心位置として特定することができる。
【００３９】
本実施形態では、焦点制御部１０２は、実測投影位置Ｐｐｍと目標投影位置Ｐｐｔとの差分ΔＰｐを基に、焦点ｆの位置Ｐｆを制御する。実測投影位置Ｐｐｍとは、データ収集部１４から取得した投影データＵを基に特定される、Ｘ線吸収体１２３のＸ線検出器１３１上の投影位置Ｐｐである。目標投影位置Ｐｐｔとは、焦点ｆが目標位置Ｐｆｔに位置するときのＸ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐである。
【００４０】
差分ΔＰｐを基に焦点ｆの位置Ｐｆを制御する方法としては、例えば、電場Ｅ１，Ｅ２と焦点ｆの位置Ｐｆとの関係を基に、差分ΔＰｐを打ち消すような電場、あるいは差分ΔＰｐを小さくするような電場を求め、その電場が形成されるよう電源１１５の出力を調整する方法が考えられる。なお、差分ΔＰｐを打ち消すような電場を形成する場合には、焦点ｆの制御を、スキャン開始前に単発的に実行してもよいし、スキャン中に繰返し実行してもよい。また、差分ΔＰｐを小さくするような電場を形成する場合には、主にスキャン中に繰返し実行する。この場合、焦点ｆを１回に移動させる距離は、一定でもよいし、差分ΔＰｐが大きいほど大きくなるよう変化させてもよい。
【００４１】
なお、偏向用電極部１１４および電源１１５は、本発明における電子線偏向手段の一例である。また、焦点制御部１０２は、本発明における制御手段の一例である。
【００４２】
これより、Ｘ線ＣＴ装置１００で被検体をスキャンするときの処理の流れについて説明する。
【００４３】
図５は、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１００で被検体２０をスキャンするときの処理の流れを示すフローチャート(flowchart)である。
【００４４】
ステップ(step)Ｓ１１では、スキャン条件を設定する。すなわち、操作者が、被検体２０をスキャンするときのスキャン領域、回転速度、管電圧、管電流等を規定するスキャンパラメータ(scan-parameter)を、操作コンソール１の入力装置２を介して設定する。
【００４５】
ステップＳ１２では、スキャンを開始する。すなわち、中央処理装置３が、設定したスキャン条件をＸ線コントローラ１０、回転コントローラ１５、および撮影テーブル８に送り、Ｘ線の制御、回転の制御、および撮影テーブルの移動制御を行わせる。これにより、走査ガントリ９の回転部７が所定の速度で回転し、設定したスキャン領域に、設定した管電圧および管電流でＸ線が照射される。
【００４６】
スキャン開始後は、投影データ収集処理（ステップＳ１３）と焦点制御処理（ステップＳ１４）とを並行して実施する。ステップ１３では、データ収集部１４が、Ｘ線検出器１３１の出力信号を基に、設定されたスキャン範囲の投影データＵをビュー(view)毎に収集する。投影データＵは、データ収集バッファ５に送られる。
【００４７】
ここで、第１の実施形態における焦点制御処理について詳しく説明する。
【００４８】
図６は、第１の実施形態における焦点制御処理（Ｓ１４）の一例を示すフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ１４１では、投影データＵを取得する。より具体的には、Ｘ線コントローラ１０の焦点制御部１０２が、データ収集部１４で収集した時間的に直近の投影データＵを１ビュー分、または複数ビュー分取得する。
【００５０】
ステップＳ１４２では、Ｘ線吸収体１２３の実測投影位置Ｐｐｍを特定する。より具体的には、焦点制御部１０２が、取得した投影データＵを基に、その時点におけるＸ線吸収体１２３のＸ線検出器１３１上での投影位置Ｐｐを実測投影位置Ｐｐｍとして求める。取得した投影データが複数ビュー分ある場合には、その複数の投影データを基に、Ｘ線検出器１３１のうちＸ線吸収体１２３が投影され得る所定領域内のＸ線強度の分布を平均化して求め、その分布上におけるＸ線強度の負側の重心位置として特定する。
【００５１】
ステップＳ１４３では、目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの差分ΔＰｐを算出する。より具体的には、焦点制御部１０２が、目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの間で座標成分ごとに減算処理をして差分ΔＰｐを得る。なお、目標投影位置Ｐｐｔの座標情報は、焦点制御部１０２に予め記憶させておいてもよいし、操作コンソール１から事前に読み込んで取得するようにしてもよい。
【００５２】
ステップＳ１４４では、差分ΔＰｐを打ち消すよう、あるいは小さくするよう、偏向用電極部１１４の電圧条件を調整する。より具体的には、焦点制御部１０２が、差分ΔＰｐを打ち消すような、あるいは差分ΔＰｐを小さくするような電場Ｅ１，Ｅ２を求める。そして、その電場を形成するための偏向用電極部１１４の電圧条件を特定し、そのような電圧条件が設定されるよう電源１１５を制御して、その出力を調整する。
【００５３】
ステップＳ１４５では、焦点制御部１０２が、投影データ収集処理が完了したか否か、すなわち、収集すべき投影データが全て収集できたか否かを判定する。投影データ収集処理が完了したと判定された場合には、焦点制御処理を終了する。投影データ収集処理が完了していないと判定された場合には、ステップＳ１４１に戻って焦点ｆの位置の制御を続行する。なお、ステップＳ１４１〜Ｓ１４５の繰返しのサイクルは、幅広く設定可能であり、例えば、１から数ビュー相当であってもよいし、回転部７の１回転相当であってもよい。
【００５４】
このように、第１の実施形態によれば、Ｘ線管１１１の電子線ｅを互いに異なる複数の方向に偏向して、Ｘ線管１１１の焦点ｆを任意の方向へ移動可能にしているので、Ｘ線管１１１の焦点ｆの位置を高い自由度で高分解能に調整することが可能となる。これにより、Ｘ線管１１１の蓄熱以外の要因による焦点ｆの位置のずれの補正にも対応することができ、再構成画像の画質を改善することができる。
【００５５】
また、第１の実施形態では、Ｘ線ビームＸｂの射出領域内におけるＸ線検出器１３１に対する一定位置に配置されるＸ線吸収体１２３を有し、焦点制御部１０２は、Ｘ線検出器１３１から得られる、Ｘ線吸収体１２３のＸ線ビームＸｂによる投影データＵに基づいて、焦点ｆの位置を制御している。Ｘ線検出器１３１における隣接する２つの検出素子の出力比に基づいて焦点ｆの位置を制御する従来の方法であれば、Ｘ線ビームＸｂの位置が検出素子２つ分以上ずれたときには対応できず、かつ、検出できるずれ方向が一方向に限定される。一方、本実施形態による方法、すなわちＸ線吸収体１２３の投影データＵに基づいて焦点ｆの位置を制御する方法では、Ｘ線ビームＸｂのずれの方向および大きさに関係なく、焦点ｆの位置を特定して制御することができる。
【００５６】
また、第１の実施形態では、焦点制御部１０２は、投影データＵによって特定される焦点ｆの位置Ｐｆと目標位置Ｐｆｔとの差分が小さくなるよう、焦点ｆの位置Ｐｆを制御している。焦点ｆの位置Ｐｆは、Ｘ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐと相関を有するが、この投影位置Ｐｐは、例えば、投影データＵを基にＸ線検出器１３１におけるＸ線強度の分布を求め、その分布の重心から高い分解能で特定することができる。すなわち、焦点ｆの位置の制御を高い分解能で行うことが可能となる。なお、隣接する２つの検出素子の出力比から焦点ｆの位置を特定する従来の方法では、検出素子の数が限定されるため、焦点ｆの位置の制御における分解能を上げることができない。
【００５７】
また、第１の実施形態では、焦点制御部１０２は、スキャン中に、焦点ｆの位置を制御している。これにより、スキャン中、すなわちＸ線管１１１が被検体２０の回りを回転している最中に、走査ガントリ９の筐体の歪み等によってＸ線管１２３のＸ線検出器１３１に対する位置がずれ、焦点ｆの位置がずれた場合にも、これに追従して補正することができる。また、Ｘ線管１１１からＸ線ビームＸｂを被検体２０に照射している最中に、Ｘ線管１１１の蓄熱によって焦点ｆの位置がずれた場合にも、これに追従して補正することができる。
【００５８】
また、第１の実施形態では、Ｘ線吸収体１２３は、Ｘ線ビームＸｂによりＸ線検出器１３１のチャネル方向の端部近傍に投影されるような位置に配置されている。これにより、被検体２０の撮影に支障をきたさず、略リアルタイムでＸ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐを特定できる。
【００５９】
また、第１の実施形態では、Ｘ線吸収体１２３は、Ｘ線ビームＸｂを整形するアパーチャの近傍に設けられている。これにより、焦点ｆの移動が、Ｘ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐに大きく拡大されて反映されるので、高い分解能で焦点ｆの位置の制御が可能となる。また、既存のアパーチャを支持する支持部材と連結してＸ線吸収体１２３を支持できるので、Ｘ線吸収体１２３の設置のための改良が最小限ですむ。
【００６０】
また、第１の実施形態では、Ｘ線吸収体１２３は、球形である。これにより、投影方向が変化しても、投影像の形状がほとんど変化しないため、投影位置Ｐｐを高い精度で特定することができる。
【００６１】
また、第１の実施形態では、Ｘ線検出器１３１は、複数の検出素子１３２をチャネル方向ｉに配設して成る検出器列をスライス方向ｊに４以上有する多列検出器である。隣接する２つの検出素子の出力比に基づいて焦点ｆの位置を制御している従来の方法は、４列以上の多列検出器では使用できない。本実施形態の方法なら対応可能である。
（第２の実施形態）
【００６２】
第２の実施形態よるＸ線ＣＴ装置は、焦点移動予測データを用いてＸ線管１１１の焦点ｆの位置Ｐｆを制御する。Ｘ線管１１１の焦点ｆは、走査ガントリ９の剛性との関係で、回転部７の回転速度や回転位置等に応じて移動する場合がある。焦点移動予測データとは、焦点が回転部７の回転位置に応じてどのように移動するかを予測したデータであり、実際に回転部７を回転させ、焦点ｆの位置Ｐｆの時間変化を記録することにより得られる。予測される焦点ｆの移動は、通常、スキャン条件によって異なる。ここでは、代表的な幾つかのスキャン条件について、それぞれ焦点移動予測データを用意し、操作コンソール１が記憶しているものとする。なお、焦点移動予測データは、いずれもＸ線管１１１がコールド(cold)状態であるときのものである。
【００６３】
図７は、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１００で被検体２０をスキャンするときの処理の流れを示すフローチャートである。
【００６４】
ステップＳ２１では、ステップＳ１１と同様に、スキャン条件を設定する。
【００６５】
ステップＳ２２では、焦点移動予測データを読み出す。より具体的には、焦点制御部１０２が、代表的な複数のスキャン条件の中から、上記の設定されたスキャン条件に最も近いスキャン条件を特定し、そのスキャン条件に対応する焦点移動予測データを操作コンソール１から読み出す。
【００６６】
ステップＳ２３では、読み出した焦点移動予測データを基に、予測される焦点ｆの移動を打ち消すような偏向用電極部１１４の電圧条件の時間的な変化のパターンを特定し、実際に変化させる電圧条件変化パターン(pattern)として設定する。
【００６７】
ステップＳ２４では、ステップＳ１２と同様に、スキャンを開始する。
【００６８】
スキャン開始後は、投影データ収集処理（ステップＳ２５）と焦点制御処理（ステップＳ２６）とを並行して実施する。ステップ２５では、データ収集部１４が、Ｘ線検出器１３１の出力信号を基に、設定されたスキャン範囲の投影データＵをビュー毎に収集する。投影データＵは、データ収集バッファ５に送られる。
【００６９】
ここで、第２の実施形態における焦点制御処理について詳しく説明する。
【００７０】
図８は、第２の実施形態における焦点制御処理（Ｓ２６）の第１例を示すフローチャートである。
【００７１】
ステップＳ２６１では、回転部７の回転のタイミング(timing)に合わせて、電圧条件変化パターンに従って偏向用電極部１１４の電圧条件を変化させる処理を開始する。
【００７２】
ステップＳ２６２では、データ収集部１４から投影データＵを取得する。
【００７３】
ステップＳ２６３では、取得した投影データＵを基に、Ｘ線吸収体１２３の実測投影位置Ｐｐｍを特定する。
【００７４】
ステップＳ２６４では、目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの差分ΔＰｐを算出する。
【００７５】
ステップＳ２６５では、差分ΔＰｐを打ち消すよう、あるいは小さくするよう、偏向用電極部１１４の電圧条件を調整する。
【００７６】
ステップＳ２６６では、投影データ収集処理が完了したか否かを判定する。投影データ収集処理が完了したと判定された場合には、焦点制御処理を終了する。投影データ収集処理が完了していないと判定された場合には、ステップＳ２６２に戻って焦点ｆの位置の制御を続行する。なお、ステップＳ２６２〜Ｓ２６６の繰返しのサイクルは、幅広く設定可能であり、例えば、１から数ビュー相当であってもよいし、回転部７の１回転相当であってもよい。
【００７７】
図９は、第２の実施形態における焦点制御処理（Ｓ２６）の第２例を示すフローチャートである。なお、ここでは、Ｘ線管１１１は、Ｘ線管温度Ｔを測定するための不図示の温度センサ(sensor)を有しており、焦点制御部１０２は、この温度センサの出力をモニタできるものとする。
【００７８】
ステップＳ２６１′では、回転部７の回転のタイミングに合わせて、電圧条件変化パターンに従って偏向用電極部１１４の電圧条件を変化させる処理を開始する。
【００７９】
ステップＳ２６２′では、Ｘ線管１１１の温度センサの出力情報を取得する。
【００８０】
ステップＳ２６３′では、取得した温度センサの出力情報を基に、Ｘ線管温度を特定する。
【００８１】
ステップＳ２６４′では、上記の特定したＸ線管温度を基に、回転陽極１１２の熱膨張による焦点ｆの移動分を見積もり、目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの差分ΔＰｐを推定する。
【００８２】
ステップＳ２６５′では、差分ΔＰｐを打ち消すよう、あるいは小さくするよう、偏向用電極部１１４の電圧条件を調整する。
【００８３】
ステップＳ２６６′では、投影データ収集処理が完了したか否かを判定する。投影データ収集処理が完了したと判定された場合には、焦点制御処理を終了する。投影データ収集処理が完了していないと判定された場合には、ステップＳ２６２′に戻って焦点ｆの位置の制御を続行する。
【００８４】
このように、第２の実施形態では、焦点移動予測データに基づいて、予測される焦点の移動が打ち消されるよう、焦点の位置を制御している。これにより、スキャン中に、走査ガントリの筐体や回転部の基台の歪み等によってＸ線管のＸ線検出器に対する位置がずれて焦点の位置がずれる場合に、フィードバック(feedback)の応答速度より速い焦点の移動や、フィードバックで追従できないほどの大幅な焦点の移動があっても、これに追従して補正することができる。
【００８５】
また、スキャン中に、Ｘ線吸収体１２３の目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの差分ΔＰｐを基にして、焦点ｆの位置Ｐｆのずれを補正しているので、Ｘ線管１１１の蓄熱によって回転陽極１１２が熱膨張しても、これによる焦点ｆのずれを補正することができる。
（第３の実施形態）
【００８６】
第３の実施形態よるＸ線ＣＴ装置は、偏向用電極部１１４の電圧条件とＸ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐとの関係を事前に求め、この関係を参照して焦点ｆの位置Ｐｆを制御する。
【００８７】
図１０は、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１００で被検体２０をスキャンするときの処理の流れを示すフローチャートである。
【００８８】
ステップＳ３１では、偏向用電極部１１４の電圧条件とＸ線吸収体１２３の投影位置との関係を測定する。より具体的には、Ｘ線管制御部１０１が、Ｘ線管１１１を制御して、Ｘ線ビームＸｂをＸ線検出器１３１に向けて射出させる。この状態において、焦点制御部１０２が、電源１１５を制御して、偏向用電極部１１４における電圧Ｖ１および電圧Ｖ２を変化させながら、投影データＵを取得し、偏向用電極部１１４の印加電圧とＸ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐとの関係を求める。例えば、図１１に示すような、電圧Ｖ１（ここでは、電極１１４ａの電位に対する電極１１４ｂの電位）と、投影位置Ｐｐのｘ座標との関係や、図１２に示すような、電圧Ｖ２（ここでは、電極１１４ｃの電位に対する電極１１４ｄの電位）と、投影位置Ｐｐのｚ座標との関係を求める。このステップは、例えば、Ｘ線管１１１の交換時、定期的に行われるキャリブレーション(calibration)時に実行することができる。
【００８９】
ステップＳ３２では、ステップＳ３１で求めた偏向用電極部１１４の電圧条件とＸ線吸収体１２３の投影位置Ｐｐとの関係を参照して、Ｘ線吸収体１２３が目標投影位置Ｐｐｔに投影されるときの偏向用電極部１１４の電圧条件を目標電圧条件に設定する。
【００９０】
ステップＳ３３では、ステップＳ１１と同様に、スキャン条件を設定する。
【００９１】
ステップＳ３４では、ステップＳ１２と同様に、スキャンを開始する。
【００９２】
スキャン開始後は、投影データ収集処理（ステップＳ３５）と焦点制御処理（ステップＳ３６）とを並行して実施する。ステップ３５では、データ収集部１４が、Ｘ線検出器１３１の出力信号を基に、設定されたスキャン範囲の投影データＵをビュー毎に収集する。投影データＵは、データ収集バッファ５に送られる。
【００９３】
ここで、第３の実施形態における焦点制御処理について詳しく説明する。
【００９４】
図１３は、第３の実施形態における焦点制御処理（Ｓ３６）の第１例を示すフローチャートである。
【００９５】
ステップＳ３６１では、目標電圧条件に従って偏向用電極部１１４の電圧条件を調整する。
【００９６】
ステップＳ３６２では、データ収集部１４から投影データＵを取得する。
【００９７】
ステップＳ３６３では、取得した投影データＵを基に、Ｘ線吸収体１２３の実測投影位置Ｐｐｍを特定する。
【００９８】
ステップＳ３６４では、目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの差分ΔＰｐを算出する。
【００９９】
ステップＳ３６５では、差分ΔＰｐを打ち消すよう、あるいは小さくするよう、偏向用電極部１１４の電圧条件を調整する。
【０１００】
ステップＳ３６６では、投影データ収集処理が完了したか否かを判定する。投影データ収集処理が完了したと判定された場合には、焦点制御処理を終了する。投影データ収集処理が完了していないと判定された場合には、ステップＳ３６２に戻って焦点ｆの位置の制御を続行する。なお、ステップＳ３６２〜Ｓ３６６の繰返しのサイクルは、幅広く設定可能であり、例えば、１から数ビュー相当であってもよいし、回転部７の１回転相当であってもよい。
【０１０１】
図１４は、第３の実施形態における焦点制御処理（Ｓ３６）の第２例を示すフローチャートである。なお、ここでは、Ｘ線管１１１は、Ｘ線管温度Ｔを測定するための不図示の温度センサを有しており、焦点制御部１０２は、この温度センサの出力をモニタできるものとする。
【０１０２】
ステップＳ３６１′では、目標電圧条件に従って偏向用電極部１１４の電圧条件を調整する。
【０１０３】
ステップＳ３６２′では、Ｘ線管１１１の温度センサの出力情報を取得する。
【０１０４】
ステップＳ３６３′では、取得した温度センサの出力情報を基に、Ｘ線管温度を特定する。
【０１０５】
ステップＳ３６４′では、上記の特定したＸ線管温度を基に、回転陽極１１２の熱膨張による焦点ｆの移動分を見積もり、目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの差分ΔＰｐを推定する。
【０１０６】
ステップＳ３６５′では、差分ΔＰｐを打ち消すよう、あるいは小さくするよう、偏向用電極部１１４の電圧条件を調整する。
【０１０７】
ステップＳ３６６′では、投影データ収集処理が完了したか否かを判定する。投影データ収集処理が完了したと判定された場合には、焦点制御処理を終了する。投影データ収集処理が完了していないと判定された場合には、ステップＳ３６２′に戻って焦点ｆの位置の制御を続行する。
【０１０８】
このように、第３の実施形態では、電子線を偏向する電場の変化と焦点の位置の変化との関係を表す情報を参照して、形成すべき電場の状態を特定している。これにより、フィードバック制御等の複雑な制御なしに、焦点の位置のずれを補正することができる。なお、フィードバック制御を行う場合でも、電子線ｅを偏向する電場の変化と焦点の位置の変化との関係を表す情報を参照することで、補正すべき量を的確に把握することができるので、より速い応答速度で制御できる可能性がある。
【０１０９】
また、スキャン中に、Ｘ線吸収体１２３の目標投影位置Ｐｐｔと実測投影位置Ｐｐｍとの差分ΔＰｐを基にして、焦点ｆの位置Ｐｆのずれを補正しているので、Ｘ線管１１１の蓄熱によって回転陽極１１２が熱膨張しても、これによる焦点ｆのずれを補正することができる。
（第４の実施形態）
【０１１０】
第４の実施形態よるＸ線ＣＴ装置は、単焦点用のＸ線管１１１の代わりに、複数焦点用のＸ線管１１１′を備えている。
【０１１１】
図１５は、第４の実施形態によるＸ線管１１１′の内部の概略構成を示す図である。Ｘ線管１１１′は、図１５に示すように、第１の実施形態と同様、偏向用電極部１１４を有しているが、Ｘ線管１１１と異なり、第１の電子銃１１５と第２の電子銃１１６という２つの電子銃を有している。第１の電子銃１１５は大焦点用であり、第２の電子銃１１６は小焦点用である。スキャンするときは、これら２つの電子銃のうちいずれか一方が必要に応じて選択され使用される。第１の電子銃１１５と第２の電子銃１１６とは、当然、異なる位置に配置されている。
【０１１２】
電場Ｅ１，Ｅ２が形成されない状態では、第１の電子銃１１５から射出される電子線ｅ１は、略直線となる第１の経路Ｐ１を通って回転陽極１１２に衝突し、第１の焦点ｆ１を形成する。一方、第２の電子銃１１６から射出される電子線ｅ２は、略直線となる第２の経路Ｐ２を通って回転陽極１１２に衝突し、第１の焦点ｆ１とは異なる位置に第２の焦点ｆ２を形成する。このように電子線を偏向しない場合には、通常、第１の焦点ｆ１と第２の焦点ｆ２とは位置が一致することはなく、これら両方の焦点を目標位置Ｐｆｔに同時に位置合せすることはできない。なお、一般的には、大焦点と小焦点における焦点の位置のずれが、ほぼ同じ程度になるよう、中間的な位置に焦点の位置の位置合せしたりする。
【０１１３】
そこで、ここでは、第１の電子銃１１５および第２の電子銃１１６の少なくとも一方を使用する際に、偏向用電極部１１４に電圧Ｖ１，Ｖ２を印加して電場Ｅ１，Ｅ２を形成し、電子線ｅ１あるいはｅ２を偏向して焦点ｆ１あるいはｆ２を目標位置Ｐｆｔに移動させる。例えば、電子線を偏向しない状態、すなわち電場Ｅ１，Ｅ２を形成しない状態において、第１の電子銃１１５から射出された電子線ｅ１による第１の焦点ｆ１の位置が目標位置Ｐｆｔに一致するよう位置合せしたものとする。この場合、第２の電子銃１１６を使用する際には、偏向用電極部１１４に電圧Ｖ１，Ｖ２を印加して電場Ｅ１，Ｅ２を形成し、電子線ｅ２を偏向する。そして、図１５に示すように、電子線ｅ２を第３の経路Ｐ３に導き、第２の焦点ｆ２を目標位置Ｐｆｔに移動させる。
【０１１４】
このように、第４の実施形態によれば、Ｘ線管を、大焦点用や小焦点用など切換え可能な複数の電子銃を有するＸ線管とし、これら電子銃から射出される電子線の少なくとも一方を２次元方向で偏向して、Ｘ線管の焦点を任意の方向に移動させることを可能にしているので、複数の電子銃のうちいずれの電子銃を使用する場合においても、その焦点を目標位置に一致させることができ、電子銃の切換えによる利益を確保しつつ、使用する電子銃によらず再構成画像の画質を改善することができる。
（第５の実施形態）
【０１１５】
第５の実施形態よるＸ線ＣＴ装置は、コリメータフィルタのないＸ線検出部１３の代わりに、コリメータフィルタ付きのＸ線検出部１３′を備えている。
【０１１６】
図１６は、第５の実施形態によるＸ線検出部１３′の構成を示す図である。Ｘ線検出部１３′は、図１６に示すように、第１の実施形態と同様、Ｘ線検出器１３１を有しているが、さらにコリメータフィルタ１３３を有している。コリメータフィルタ１３３は、チャネル方向に延びる複数のフィルタ用コリメータ１３４と、スライス方向に延びる複数のフィルタ用コリメータ１３５とが、Ｘ線検出器１３１上で個々の検出素子１３２を区分するように格子状に組み合わされて成る２次元コリメータフィルタである。コリメータフィルタ１３３を構成するチャネル方向のフィルタ用コリメータ１３４とスライス方向のフィルタ用コリメータ１３５とは、Ｘ線検出器１３１に対する焦点ｆの位置Ｐｆが所定の目標位置Ｐｆｔにあるときに、その壁面がＸ線ビームＸｂの射出方向と平行になるよう、高い精度で位置合せして設置される。コリメータフィルタ１３５の主な機能は、散乱線の除去である。
【０１１７】
図１７は、焦点の位置と検出素子に入射するＸ線ビームＸｂとの幾何学的な関係を示す図である。なお、図１７では、焦点ｆおよび検出素子１３２を含む空間をｚ方向に見たときの図である。焦点ｆが目標位置Ｐｆｔに位置するときには、Ｘ線ビームＸｂの射出方向とコリメータフィルタ１３３の壁面とが平行になるため、Ｘ線ビームＸｂは検出素子１３２の検出面全体に入射する。これをｚ方向で見ると、図１７に示すように、Ｘ線ビームＸｂは、検出素子１３２の検出面のチャネル方向における幅に相当する幅Ｄｔの範囲に入射することが分かる。一方、焦点ｆが目標位置Ｐｆｔから例えばｘ方向に微小距離Δｘだけずれた位置Ｐｆｂに位置するときには、Ｘ線ビームＸｂの一部がコリメータフィルタ１３３の壁面で遮られる。これを、ｚ方向に見ると、Ｘ線ビームＸｂの一部は、スライス方向ｊに延びるフィルタ用コリメータ１３５の壁面に遮られ、Ｘ線ビームＸｂは、幅Ｄｔより小さい幅Ｄｂにだけ入射することが分かる。つまり、焦点ｆが目標位置Ｐｆｔから僅かでもずれると、検出素子１３２が取り込めるＸ線の線量が減少するため、Ｘ線検出器１３１全体における検出感度が鈍くなり、再構成画像にノイズとなって現れる。近年、Ｘ線検出器の高分解能化に伴い、検出素子のサイズは益々小さくなってきており、この問題は深刻化している。
【０１１８】
このように、コリメータフィルタを設けたＸ線検出器を用いるＸ線ＣＴ装置では、散乱線除去による再構成画像の画質改善が期待できる半面、Ｘ線管の焦点の位置が目標位置から僅かでもずれると、Ｘ線ビームの一部がコリメータフィルタで遮られ、Ｘ線の検出効率が低下し、再構成画像の画質が悪くなるという特徴を有する。特に、コリメータフィルタが、チャネル方向とスライス方向の両方のフィルタ用コリメータで構成される２次元コリメータフィルタの場合には、その影響が顕著になる。
【０１１９】
したがって、第５の実施形態によれば、Ｘ線検出器を、コリメータフィルタ付きのＸ線検出器とし、Ｘ線管の電子銃から射出される電子線を２次元方向で偏向して、焦点を任意の方向に移動させることを可能にしているので、コリメータフィルタによる散乱線の除去を可能にしつつ、コリメータフィルタの弱点であった、焦点の位置ずれによるＸ線の検出効率低下を抑制することができ、再構成画像の画質を改善することができる。
【０１２０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【０１２１】
例えば、上記実施形態では、電子線の偏向に電場を用いているが、磁場を用いるようにしてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、電子線をｙ方向に偏向するための電場Ｅ１と、電子線をｘ方向に偏向するための電場Ｅ２とを、それぞれ別の空間で形成しているが、同一空間にて形成するようにしてもよい。
【０１２３】
また、上記実施形態では、焦点ｆの位置Ｐｆの補正をスキャン中に繰り返しているが、スキャン前に１度だけ行うようにしてもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態では、Ｘ線吸収体１２３の実測投影位置Ｐｐｍを基に、焦点ｆの位置を制御しているが、実測投影位置Ｐｐｍから焦点ｆの位置Ｐｆをその相関関係から導出して、その焦点ｆの位置Ｐｆを制御するようにしてもよい。
【０１２５】
また、上記第４の実施形態では、２つの電子銃を有するＸ線管を用いているが、当然、３つ以上の電子銃を有するＸ線管を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】回転部の要部を示す図である。
【図３】第１の実施形態によるＸ線管の内部の概略構成を示す図である。
【図４】焦点の位置とＸ線吸収体の投影位置との幾何学的な関係を示す図である。
【図５】第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置で被検体をスキャンするときの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態における焦点制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置で被検体をスキャンするときの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態における焦点制御処理の第１例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態における焦点制御処理の第２例を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置で被検体をスキャンするときの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】電圧とＸ線吸収体の投影位置のｘ方向における座標との関係の一例を示す図である。
【図１２】電圧とＸ線吸収体の投影位置のｚ方向における座標との関係の一例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における焦点制御処理の第１例を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施形態における焦点制御処理の第２例を示すフローチャートである。
【図１５】第４の実施形態によるＸ線管の内部の概略構成を示す図である。
【図１６】第５の実施形態によるＸ線検出部の構成を示す図である。
【図１７】焦点の位置と検出素子に入射するＸ線ビームとの幾何学的な関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１  操作コンソール
２  入力装置
３  中央処理装置
４  制御インタフェース
５  データ収集バッファ
６  モニタ
７  回転部
８  撮影テーブル
９  走査ガントリ
１０  Ｘ線コントローラ
１１  Ｘ線発生部
１２  アパーチャ部
１３  Ｘ線検出部
１４  データ収集部
１５  回転コントローラ
２０  被検体
１００  Ｘ線ＣＴ装置
１０１  Ｘ線管制御部
１０２  焦点制御部
１１１  Ｘ線管
１１２  回転陽極
１１３，１１５，１１６  電子銃
１１４  偏向用電極部
１１４ａ〜１１４ｄ  電極
１２１ａ〜１２１ｄ  アパーチャ用コリメータ
１２２  Ｘ線吸収体支持部材
１２３  Ｘ線吸収体
１３１  Ｘ線検出器
１３２  検出素子
１３３  コリメータフィルタ
１３４  チャネル方向のフィルタ用コリメータ
１３５  スライス方向のフィルタ用コリメータ
Ｘｂ  Ｘ線ビーム
ｅ，ｅ１，ｅ２  電子線
ｆ  焦点
Ｅ１，Ｅ２  電場
【図１】
2010005015.tif 000003
【図２】
2010005015.tif 000004
【図３】
2010005015.tif 000005
【図４】
2010005015.tif 000006
【図５】
2010005015.tif 000007
【図６】
2010005015.tif 000008
【図７】
2010005015.tif 000009
【図８】
2010005015.tif 000010
【図９】
2010005015.tif 000011
【図１０】
2010005015.tif 000012
【図１１】
2010005015.tif 000013
【図１２】
2010005015.tif 000014
【図１３】
2010005015.tif 000015
【図１４】
2010005015.tif 000016
【図１５】
2010005015.tif 000017
【図１６】
2010005015.tif 000018
【図１７】
2010005015.tif 000019