(57)【要約】【課題】Ｘ線発生部と撮影部を位置決めするに当り、距離調整、中心合わせ、正対位置の検出を同時に行う。【解決手段】Ｘ線発生部１からは３本の指向性を有する可視光線が撮影部２の撮像面３に向けて照射され、そのうちの２本の可視光線Ｌθは、Ｘ線基準軸Ｘを含む鉛直平面（Ｚ、Ｙ平面）をＸ線基準線Ｘに対し上下に振れ角θで進行し、他の１本の可視光線Ｌφは、水平平面（ＸＹ平面）上をＸ線基準軸Ｘに対し振れ角φで進行する。矩形形状の撮像面３の直交する基準軸Ｚ、Ｙの線上にはそれぞれ距離指標が設けられている。  撮像面３が所定の距離でＸ線発生部１のＸ線放射面と正対し、互いの中心が一致している場合には、可視光線Ｌθ、Ｌφのスポットがそれぞれ距離指標と一致する。【選択図】図１
2010094282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体にＸ線を矩形状に照射するＸ線発生部と、被写体の透過Ｘ線をＸ線画像として取得する矩形形状の撮像面を有する撮影部とから成り、前記Ｘ線発生部から照射した少なくとも３本の指向性を有する可視光線と前記撮影部に設けた距離指標とを合致させることにより、前記Ｘ線発生部から所定の距離だけ離れ、Ｘ線基準軸と直交する平面上に照射野の中心と前記撮像面の中心が一致し、前記Ｘ線基準軸を中心とした前記照射野と前記撮像面の回転角度が一致するように前記撮影部を配置したことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
前記可視光線のうちの１本は前記Ｘ線基準軸と一致し、前記可視光線のうちの２本は前記Ｘ線基準軸を含む平面上で前記Ｘ線基準軸に関して同角度で振れ、その他の少なくとも１本は前記平面に直交する平面上を進行することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
前記可視光線のうち、前記Ｘ線基準軸を通る平面上で前記Ｘ線基準軸に関して同角度の振れ角を持つ２本の前記可視光線の組が少なくとも２組存在することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
少なくとも２組の前記可視光線が成す平面は互いに直交することを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
前記可視光線のうち、前記Ｘ線基準軸に関して同角度で振れた２本は、前記Ｘ線基準軸に対する振れ角が撮像範囲や距離に応じて可変であることを特徴とする請求項２〜４の何れか１つの請求項に記載のＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対してＸ線を照射し撮像するための位置決め可能なＸ線撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にＸ線撮影においては、被写体を挟んでＸ線発生部と被写体の透過Ｘ線をＸ線画像として取得する撮影部を対向して配置する。この際に、被写体の属性や撮影部位に応じて、Ｘ線発生部と撮影部の距離を変化させ、またグリッドカットオフを防止するために、Ｘ線照射野と撮像面の中心を一致させる必要がある。
【０００３】
Ｘ線発生部と撮影部の相対位置を認識する手段としては、特許文献１に示すような撮影部前面に対して可視光を照射する方法が知られている。また、特許文献２に示すようなＸ線非透過性の目印を配置した撮影部前面にＸ線を照射する方法や、特許文献３に示すような撮影部に配置したマーカを光学的に認識する方法も知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０５１０５号公報
【特許文献２】特開平９−１８５１４０号公報
【特許文献３】特開２００３−３１０５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｘ線発生部と撮影部の位置決めにおいては、両者間の距離調整と中心合わせに加え、Ｘ線放射面に対し撮像面を正対させる必要がある。これはＸ線を撮像面に直角に入射させ、Ｘ線の照射むらが生じないようにするためである。
【０００６】
一般撮影室においては、天井走行式等の据置型のＸ線発生部と、立位、臥位等の架台に固定された据置型撮影部が備えられている場合が多い。また、可搬型の撮影部も撮影時には上述の架台に固定して使用される。
【０００７】
このような環境下における位置決めは、予め鉛直方向や水平方向が規定された吊下げ手段やスタンドのガイドを用いて容易に行うことができるが、逆に云えば、Ｘ線発生部と撮影部を適切な相対位置に配置するには、大掛かりな機械的装置を必要とする。
【０００８】
世界各地で自然災害が相次ぐ昨今では、現地での早急な診断の重要性が指摘されており、Ｘ線撮影装置の運搬や撮影の利便性向上が望まれており、大掛かりな機械的装置を必要とせず、Ｘ線発生部と撮影部を位置決めできることが求められる。
【０００９】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、大掛かりな機械的装置等を必要とせずに、Ｘ線発生部と撮影部の位置決めが可能なＸ線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係るＸ線撮影装置は、被写体にＸ線を矩形状に照射するＸ線発生部と、被写体の透過Ｘ線をＸ線画像として取得する矩形形状の撮像面を有する撮影部とから成り、前記Ｘ線発生部から照射した少なくとも３本の指向性を有する可視光線と前記撮影部に設けた距離指標とを合致させることにより、前記Ｘ線発生部から所定の距離だけ離れ、Ｘ線基準軸と直交する平面上に照射野の中心と前記撮像面の中心が一致し、前記Ｘ線基準軸を中心とした前記照射野と前記撮像面の回転角度が一致するように前記撮影部を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＸ線撮影装置によれば、視認性を有する指向性可視光線を用いて、Ｘ線発生部からの撮影部の距離、Ｘ線放射面と正対する撮影部の平面、Ｘ線基準軸に関する相対回転角度を同時に規定できるため、位置決め精度を簡便に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は実施例１におけるＸ線発生部１と撮影部２の位置決めの場合を示している。Ｘ線発生部１からは３本の指向性を有する可視光線が撮影部２の撮像面３に向けて照射されている。そのうちの２本の可視光線Ｌθは、Ｘ線基準軸Ｘを含む鉛直平面（Ｚ、Ｙ平面）をＸ線基準線Ｘに対し上下に振れ角θで進行し、他の１本の可視光線Ｌφは、水平平面（ＸＹ平面）上をＸ線基準軸Ｘに対し振れ角φで進行する。
【００１４】
図２に示すように、撮影部２の矩形形状の撮像面３には鉛直方向指標と水平方向指標の２種類の指標が設けられ、それぞれの直交する基準軸Ｚ、Ｙの線上には、所定の距離を示す距離指標Ｚａ、Ｚｂ、Ｙａ、Ｙｂが設けられている。なお本実施例においては、２種類の距離指標を用いたが、３種類以上であってもよい。
【００１５】
Ｘ線発生部１から距離Ｄだけ離れた撮像面３がＸ線発生部１のＸ線放射面と正対し、互いの中心が一致している場合には、図３に示すように可視光線Ｌθ、Ｌφの２つのスポットＳθ及び１つのスポットＳφがそれぞれ距離指標Ｚａ及びＹａと一致する。つまり、可視光線ＬθがＸ線基準軸Ｘに関して同角度θで上下両側に振れている。このときの鉛直方向のスポットＳθから撮像範囲の中心指標Ｏまでの距離はＤ１＝Ｄ・ｔａｎθとなり、一方で水平方向のスポットＳφから中心指標Ｏ間の距離はＤ２＝Ｄ・ｔａｎφとなる。
【００１６】
これらの距離Ｄ１、Ｄ２はＸ線発生部１からの距離Ｄによって変化するので、仮に距離Ｄよりも長い距離において位置決めする場合には、可視光スポットＳθ、Ｓφをそれぞれ中心指標Ｏからの距離Ｄ１’、Ｄ２’である距離指標Ｚｂ、Ｙｂに一致させればよい。
【００１７】
従って、Ｘ線発生部１に可視光線Ｓθ、Ｓφの振れ角を調節する機構を設ける必要がない上に、Ｘ線発生部１と撮影部２の移動以外のみで容易に位置決めを完了できる。また、本実施例は平面を定義するのに、最低限必要な３点のみを示すものであり、Ｘ線発生部１の装備は最低限とすることができる。
【００１８】
なお、本実施例では図４の破線で示すように、撮影部２が本来の位置にない場合でも、鉛直方向（Ｚ方向）の可視光線ＬθのスポットＳθが、鉛直方向の距離指標Ｚａと一致することがある。しかし、この場合には水平方向（Ｙ方向）の可視光線ＬφのスポットＳφが水平方向の距離指標Ｙａから外れるため、撮影部２とＸ線発生部１が正対しているか否かを視覚的に容易に識別することができる。
【００１９】
また本実施例では、鉛直方向と水平方向とを入れ替えた場合に、水平方向の距離指標Ｙａ、Ｙｂを鉛直方向指標Ｚに関して線対称な位置に移動又は複写させればよい。
【実施例２】
【００２０】
図５は実施例２における位置決め状態の説明図である。ここでは、可視光線Ｌθ、Ｌφの振れ角θ、φが共に距離に応じて可変であるとする。図６に示すように、撮像面３上に距離指標が鉛直方向、水平方向のそれぞれについて１種類しかない場合でも成立する。即ち、距離指標Ｚａ、Ｙａの距離Ｄ１、Ｄ２は角度θａだけ振れた可視光線Ｌθａに対して、Ｘ線発生部１と撮像面３との距離をＤａとするとき、次式が成立する。
Ｄ１＝Ｄａ・ｔａｎθａ
【００２１】
しかし、距離Ｄｂのときに同じ指標を用いて規定する場合には、
Ｄ１＝Ｄｂ・ｔａｎθｂ
を満たす角度θｂに可視光線Ｌθｂの振れ角を変更すればよい。また、可視光線Ｌφｂについても同様である。
【００２２】
このように、撮像面３の基準軸Ｚ、Ｙに予め複数の距離指標がそれぞれ設けられていない場合においても、容易に位置決めをすることができる。即ち、可視光線Ｌθ、Ｌφの振れ角さえ正確に調節すれば、撮像面３上の唯一の距離指標Ｚａ、Ｙａに可視光スポットを一致させればよく、複数の指標の中で選択を誤るミスを防ぐことができる。
【００２３】
更に、可視光スポットが照射範囲の外形と一致するように、可視光線Ｌθ、Ｌφの振れ角が決定されていると、照射野の確認を位置決めと同時に行うことができる。
【実施例３】
【００２４】
図７は実施例３における位置決めの場合の説明図である。Ｘ線発生部１からは４本の可視光線が照射され、そのうちの１本の可視光線ＬγはＸ線基準軸Ｘと一致している。また、２本１組の可視光線ＬθはＸ線基準軸Ｘを含む鉛直平面（ＺＹ平面）を定義し、他の１本の可視光線Ｌφは水平平面（ＸＹ平面）上をＸ線基準軸Ｘと一致することなく進行する。
【００２５】
図８に示すように、撮影部２の撮像面３には基準軸Ｚ、Ｙと、これらの平面上で撮像面３の中心指標Ｏ、また基準軸Ｚ、Ｙ上に所定の距離を示す距離指標Ｚａ、Ｚｂ、Ｙａ、Ｙｂが設けられている。ただし、距離指標の種類は２種類以上であればよい。
【００２６】
Ｘ線発生部１から距離Ｄだけ離れた撮像面３が、Ｘ線放射面と正対しかつ互いの中心が一致している場合に、図９に示すように可視光線のスポットＳθ、Ｓφがそれぞれ距離指標Ｚａ、Ｙａと一致する。可視光線ＬθはＸ線基準軸Ｘに関して同角度θで上下両側に振れているため、このときの鉛直方向スポットＳθと中心指標Ｏとの間の距離が、Ｄ１＝Ｄ・ｔａｎθで等しくなる。また、水平方向スポットＳφと中心指標Ｏとの間の距離もＤ２＝Ｄ・ｔａｎφとなる。
【００２７】
これらの距離はＸ線発生部１と撮像面３との距離によって変化するので、仮にＤよりも長い距離をおいて位置決めする場合には、可視光スポットをそれぞれ距離指標Ｚｂ、Ｙｂに一致させればよい。従って、Ｘ線発生部１に可視光線の振れ角を調節する機構を設ける必要がない上に、Ｘ線発生部１と撮影部２の移動以外のみで容易に位置決めを完了できる。更に本実施例では、Ｘ線基準軸Ｘが撮像範囲の中心指標Ｏに一致しているかどうかを直接確認できるため、位置決めの容易性が高まる。
【実施例４】
【００２８】
図１０は実施例４における位置決めの場合の説明図である。ここでは、可視光線Ｌθ、Ｌφの振れ角θ、φが共に距離に応じて可変であるとする。撮像面３上に距離指標が鉛直方向・水平方向それぞれについて１種類しかなくとも、本実施例は成立する。即ち、距離指標Ｚａが振れ角θａだけ振れた可視光線Ｌθａに対し、距離Ｄａとするとき次式が成立する。
Ｄ１＝Ｄａ・ｔａｎθａ
【００２９】
しかし、距離Ｄｂのときに、同じ指標を用いて規定する場合には、
Ｄ１＝Ｄｂ・ｔａｎθｂ
を満たす角度θｂに可視光線Ｌθｂの振れ角を変更すればよい。また、可視光線Ｌφｂについても同様である。
【００３０】
このように、Ｘ線発生部１に可視光線の振れ角調節機能があれば、撮像面３に複数の距離指標が設けられていない場合についても、Ｘ線基準軸Ｘが撮像範囲の中心指標Ｏに一致しているかどうかを直接確認できるため、容易に位置決めをすることができる。即ち、可視光線の振れ角さえ正確に調節すれば、撮像面３上の唯一の距離指標に可視光スポットを一致させればよく、複数の指標の中で選択を誤るミスを防止することができる。
【実施例５】
【００３１】
図１１は実施例５における位置決めの場合の説明図である。Ｘ線発生部１からは４本の指向性可視光線が照射され、そのうち、２本１組はＸ線基準軸Ｘに対し鉛直平面（ＺＹ平面）を振れ角θで左右両側に進行し、他の２本１組はＸ線基準軸Ｘに対し水平平面（ＸＹ平面）を振れ角φで上下両側に進行する。
【００３２】
図１２に示すように、撮像面３には基準軸Ｚと基準軸Ｙの上に距離指標Ｚａ、Ｚｂ、Ｙａ、Ｙｂが設けられている。ただし、距離指標の種類数は２種類以上であればよい。
【００３３】
Ｘ線発生部１から距離Ｄだけ離れた撮像面３がＸ線放射面と正対し、かつ互いの中心が一致している場合に、図１３に示すように可視光線ＬのスポットＳθ、Ｓφがそれぞれ距離指標Ｚａ、Ｙａと一致する。これは、各組の可視光線ＬはＸ線基準軸Ｘに関して同角度θだけ振れているため、このときの鉛直方向スポットＳθと中心指標Ｏ間との距離が、何れもＤ１＝Ｄ・ｔａｎθで等しい。また、水平方向スポットＳφと中心指標Ｏ間との距離も等しく、Ｄ２＝Ｄ・ｔａｎφとなる。
【００３４】
これらの距離はＸ線発生部１からの距離によって変化するので、仮にＤよりも長い距離をおいて位置決めする場合は、可視光スポットをそれぞれ距離指標Ｚｂ、Ｙｂに一致させればよい。従って、Ｘ線発生部１に可視光線Ｌの振れ角を調節する機構を設ける必要がない上、Ｘ線発生部１と撮像面３の移動以外のみで容易に位置決めを完了できる。
【実施例６】
【００３５】
図１４は実施例６における位置決めの場合の説明図であり、可視光線Ｌθ、Ｌφの振れ角θφが距離に応じて可変であるとする。図１５に示すように、撮像面３上に距離指標が鉛直方向・水平方向それぞれについて１種類しかなくとも、本実施例は成立する。
【００３６】
Ｘ線発生部１に可視光線Ｌの振れ角調節機能があれば、撮像面３に複数の距離指標が設けられていない場合においても、容易に位置決めをすることができる。即ち、可視光線の振れ角θ、φさえ正確に調節すれば、撮像面３上の唯一の距離指標Ｚａ、Ｙａに可視光スポットを一致させればよく、複数の指標の中で選択を誤るミスを防ぐことができる。
【００３７】
更に、可視スポットが照射範囲の外形と一致するように可視光線の振れ角が決定されていれば、照射野の確認を位置決めと同時に行うことができる。
【実施例７】
【００３８】
図１６は実施例７における位置決めの場合の説明図である。Ｘ線発生部１からは４本の指向性可視光線が照射され、そのうちの２本１組は照射野の上辺を定義し、その他の２本１組は照射野の底辺を定義し、照射野の側辺を定義する２本ずつの可視光線が２組存在する。
【００３９】
撮影部２がＸ線発生部１から距離Ｄだけ離れ、かつＸ線放射面と正対する場合は、可視光線ＬのスポットＳが撮像範囲上の底辺指標Ｅａ、側辺指標Ｆｂの交点に合致する。この場合も実施例１と同様に、中心指標Ｏからの距離はＸ線発生部１からの距離を示す距離指標となるが、更に各スポットが照射野の各頂点を示すことにもなる。
【００４０】
ここで、可視光線Ｌの振れ角θ、φが一定である場合に、これらの距離はＸ線発生部１からの距離によって変化する。従って、仮にＤよりも短い距離をおいて位置決めする場合は、可視光スポットをそれぞれ辺指標Ｅａ、Ｆａの交点に一致させればよい。従って、Ｘ線発生部１に可視光線Ｌの振れ角を調節する機構を設ける必要がない上、Ｘ線発生部１と撮影部２の移動以外のみで容易に位置決めを完了できる。
【００４１】
なお、全ての可視光スポットが辺指標と一致していることで、中心指標ＯとＸ線基準軸Ｘの一致が示されるので、撮像範囲の中心指標Ｏがなくとも本実施例は成立する。
【００４２】
また、仮に図１７で撮影部２が破線のように傾倒し、かつ鉛直方向にずれた状態で可視光線Ｌを照射した場合は、図１８で破線で示した可視光スポットＳ’は各辺指標Ｅｂ、Ｆｂから明らかにずれることになる。従って、撮影部２とＸ線発生部１が正対しているかどうかを容易に視覚的に識別することができる。
【００４３】
上記の実施例では、可視光線Ｌが矩形状照射範囲の側線と一致するため、位置決めと同時に照射野の確認も視覚的に行うことができ、可視光線Ｌの振れ角調節手段と照射野調節手段を共通化することができ、構成が簡素になる。
【実施例８】
【００４４】
図１９は実施例８における位置決めの場合の説明図である。ここでは、可視光線Ｌθの振れ角θが距離に応じて可変であるとする。図２０に示すように、撮像面３上に上底辺指標Ｅ及び側辺指標Ｆがそれぞれ１種類しかなくとも、本実施例は成立する。即ち、辺指標Ｅが角度θａだけ振れた可視光線Ｌθに対して、Ｘ線発生部１と撮像面３との距離をＤａとするとき、次式が成立する。
Ｄ１＝Ｄａ・ｔａｎθａ
【００４５】
しかし、距離Ｄｂのときに同じ指標を用いて規定する場合には、
Ｄ１＝Ｄｂ・ｔａｎθｂ
を満たす角度θｂに可視光線Ｌθｂの振れ角を変更すればよい。また、可視光線Ｌθｂについても同様である。
【００４６】
このように、Ｘ線発生部１に可視光線Ｌの振れ角調節機能があれば、撮像面３に距離指標が設けられていない場合についても、位置決めをすることができる。即ち、可視光線Ｌの振れ角θ、φさえ正確に調節すれば、撮像面３上の辺指標Ｅ、Ｆに可視光スポットを一致させればよく、複数の指標の中で選択を誤るミスを防ぐことができる。
【００４７】
更に、可視光線Ｌが絞りで調節され得る矩形状照射範囲の側線を一致するため、位置決めと同時に照射野の確認も視覚的に行うことができる。つまり、可視光線Ｌの振れ角調節手段と照射野調節手段を共通化することができ、構成が簡素になる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１の位置決めの場合の説明図である。
【図２】実施例１の撮像面の説明図である。
【図３】実施例１の撮像面での位置決めの場合の説明図である。
【図４】実施例１の撮影部が傾いた状態の説明図である。
【図５】実施例２のＸ線発生部と撮影部の距離が変化した状態の説明図である。
【図６】実施例２の撮像面の説明図である。
【図７】実施例３の位置決めの場合の説明図である。
【図８】実施例３の撮像面の説明図である。
【図９】実施例３の撮像面での位置決めの説明図である。
【図１０】実施例４の撮像面の説明図である。
【図１１】実施例５の位置決めの場合の説明図である。
【図１２】実施例５の撮像面の説明図である。
【図１３】実施例５の撮像面での位置決めの説明図である。
【図１４】実施例６のＸ線発生部と撮影部の距離が変化した状態の説明図である。
【図１５】実施例６の撮像面の説明図である。
【図１６】実施例７の位置決めの場合の説明図である。
【図１７】実施例７の撮影部が傾いた場合の説明図である。
【図１８】実施例７の撮像面での位置決めの場合の模式図である。
【図１９】実施例８の撮影部が傾いた場合の説明図である。
【図２０】実施例８の撮像面の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  Ｘ線発生部
２  撮影部
３  撮像面
Ｘ  Ｘ線基準軸
Ｚ、Ｙ  基準軸
Ｚａ、Ｚｂ、Ｙａ、Ｙｂ  距離指標
Ｅａ、Ｅｂ、Ｅ、Ｆａ、Ｆｂ、Ｆ  辺指標
【図１】
2010094282.tif 000003
【図２】
2010094282.tif 000004
【図３】
2010094282.tif 000005
【図４】
2010094282.tif 000006
【図５】
2010094282.tif 000007
【図６】
2010094282.tif 000008
【図７】
2010094282.tif 000009
【図８】
2010094282.tif 000010
【図９】
2010094282.tif 000011
【図１０】
2010094282.tif 000012
【図１１】
2010094282.tif 000013
【図１２】
2010094282.tif 000014
【図１３】
2010094282.tif 000015
【図１４】
2010094282.tif 000016
【図１５】
2010094282.tif 000017
【図１６】
2010094282.tif 000018
【図１７】
2010094282.tif 000019
【図１８】
2010094282.tif 000020
【図１９】
2010094282.tif 000021
【図２０】
2010094282.tif 000022