(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線管と、このＸ線管から照射され上記被検体を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線イメージインテンシファイアと、このＸ線イメージインテンシファイアからの同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配する光分配手段と、この光分配手段で分配された各光学像を電気信号に変換する複数個の撮像素子と、これら複数個の撮像素子によって得られたそれぞれの画像信号を取り込んで表示のために画像処理する画像処理装置と、この画像処理装置からの画像信号を入力して画像として表示する表示装置とを有して成るＸ線撮影装置において、
上記複数個の撮像素子は、被検体を所定線量で透視した透視像を撮像する透視用撮像素子と、被検体を上記透視用撮像素子よりも高線量で撮影した撮影像を撮像する撮影用撮像素子とを備え、該撮影用撮像素子は上記透視用撮像素子より解像度が高く且つ撮像速度が低速であるものとし、
上記画像処理装置は、上記透視用撮像素子で透視像を撮像した画像信号と上記撮影用撮像素子で撮影像を撮像した画像信号とを合成表示するために合成処理を行うものである、
ことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
被検体にＸ線を照射するＸ線管と、このＸ線管から照射され上記被検体を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線イメージインテンシファイアと、このＸ線イメージインテンシファイアからの同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配する光分配手段と、この光分配手段で分配された各光学像を電気信号に変換する複数個の撮像素子と、これら複数個の撮像素子によって得られたそれぞれの画像信号を取り込んで表示のために画像処理する画像処理装置と、この画像処理装置からの画像信号を入力して画像として表示する表示装置とを有して成るＸ線撮影装置において、
上記複数個の撮像素子は、被検体を所定線量で透視した透視像を撮像する透視用撮像素子と、被検体を上記透視用撮像素子よりも高線量で撮影した撮影像を撮像する撮影用撮像素子とを備え、該撮影用撮像素子は上記透視用撮像素子より解像度が高く且つ撮像速度が低速であるものとし、
上記画像処理装置は、上記撮影用撮像素子の欠陥画素に隣接する画素の画像信号と、該欠陥画素に対応する透視用撮像素子の画素の画像信号とを合成して、上記欠陥画素の画像信号を補正するものである、
ことを特徴とするＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体にＸ線を照射し例えばＸ線イメージインテンシファイアとテレビカメラにより診断部位の透視画像又は撮影画像を得て画像表示するＸ線撮影装置に関し、特に撮像素子を利用したものにおいて高解像度の静止画像の収集と共に動画像の収集をすることができるＸ線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線画像診断の分野では、撮影のディジタル化による即時表示及び診断、操作性向上、ネットワークへの対応等が期待されているが、例えばＸ線イメージインテンシファイアとテレビカメラによるＸ線画像撮影システムを用いディジタル化した画像をフレームメモリに取り込んで高解像度の透視Ｘ線画像を得ることができるディジタルラジオグラフィ装置（以下「ＤＲ装置」と略称する）として、撮像管を使った走査線2000本クラスの高解像度ＤＲ装置が実現されている。このような高解像度ＤＲ装置において、従来のＸ線イメージインテンシファイア間接撮影と同等の画像とするためには少なくとも百万画素が必要である。また、Ｘ線直接撮影と同等の画像とするためには少なくとも四百万画素が必要である。
【０００３】
一方、近年、ＣＣＤ（電荷結合素子）を利用したＣＣＤ撮像素子が技術的に急速に進歩している。ＣＣＤは、撮像管と比較して小型、軽量、安価、調整容易なものが得られるようになってきた。このようなことから、最近ではＣＣＤは撮像管にとってかわりつつある。そして、このようなＣＣＤ撮像素子で高解像度画像を得る方法としては、１枚で数百万画素の超高解像度ＣＣＤを使う方法や、８０万画素程度の通常の解像度のＣＣＤを複数個使う方法等がある。ＣＣＤ撮像素子を利用して高解像度画像を得る技術としては、特願昭４９−３５２７７号、特願昭６０−２７６８５６号の明細書に記載されたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなＣＣＤ撮像素子を利用した走査線2000本クラスの高解像度ＤＲ装置を実現するには、次のような問題点がある。まず、数百万画素の超高解像度ＣＣＤを使う場合、撮像管と異なり走査モードが固定されているので、高解像度静止画像の収集と共に動画像の収集をすることが困難であった。また、数百万画素のように画素数が多いと、欠陥画素の無いＣＣＤ撮像素子を得ることが困難であった。さらに、通常の解像度のＣＣＤを複数個使う場合は、画像全体を部分画像に分割して撮影するにしろ、画素ずらしをしながら撮影するにしろ、素子の位置や方向や利得の調整を高精度で行わなければならないものであった。このとき、調整が不十分だと画像のつなぎ目等においてアーチファクトが生じることがあった。また、ＣＣＤ撮像素子は、撮像管と比較して最大蓄積電荷が少ないため、画像の中の光が良く当っている部分のＳ／Ｎが良くないものであった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、撮像素子を利用したものにおいて高解像度の静止画像の収集と共に動画像の収集をすることができるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明によるＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管と、このＸ線管から照射され上記被検体を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線イメージインテンシファイアと、このＸ線イメージインテンシファイアからの同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配する光分配手段と、この光分配手段で分配された各光学像を電気信号に変換する複数個の撮像素子と、これら複数個の撮像素子によって得られたそれぞれの画像信号を取り込んで表示のために画像処理する画像処理装置と、この画像処理装置からの画像信号を入力して画像として表示する表示装置とを有して成るＸ線撮影装置において、上記複数個の撮像素子は、被検体を所定線量で透視した透視像を撮像する透視用撮像素子と、被検体を上記透視用撮像素子よりも高線量で撮影した撮影像を撮像する撮影用撮像素子とを備え、該撮影用撮像素子は上記透視用撮像素子より解像度が高く且つ撮像速度が低速であるものとし、上記画像処理装置は、上記透視用撮像素子で透視像を撮像した画像信号と上記撮影用撮像素子で撮影像を撮像した画像信号とを合成表示するために合成処理を行うようにしたものである。
【００１２】
また、第２の発明によるＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管と、このＸ線管から照射され上記被検体を透過したＸ線像を光学像に変換するＸ線イメージインテンシファイアと、このＸ線イメージインテンシファイアからの同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配する光分配手段と、この光分配手段で分配された各光学像を電気信号に変換する複数個の撮像素子と、これら複数個の撮像素子によって得られたそれぞれの画像信号を取り込んで表示のために画像処理する画像処理装置と、この画像処理装置からの画像信号を入力して画像として表示する表示装置とを有して成るＸ線撮影装置において、上記複数個の撮像素子は、被検体を所定線量で透視した透視像を撮像する透視用撮像素子と、被検体を上記透視用撮像素子よりも高線量で撮影した撮影像を撮像する撮影用撮像素子とを備え、該撮影用撮像素子は上記透視用撮像素子より解像度が高く且つ撮像速度が低速であるものとし、上記画像処理装置は、上記撮影用撮像素子の欠陥画素に隣接する画素の画像信号と、該欠陥画素に対応する透視用撮像素子の画素の画像信号とを合成して、上記欠陥画素の画像信号を補正するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるＸ線撮影装置の実施の形態を示すブロック図である。このＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射し例えばＸ線イメージインテンシファイアとテレビカメラにより診断部位の透視画像又は撮影画像を得て画像表示するもので、図１に示すように、Ｘ線管１と、Ｘ線イメージインテンシファイア(以下「Ｘ線I.I.」と略称する)２と、光分配手段３と、複数個の撮像素子（４，５）と、画像処理装置６と、表示装置７とを有して成る。
【００１４】
上記Ｘ線管１は、被検体１４にＸ線を照射するもので、Ｘ線制御装置８から電源が供給されて所定のＸ線曝射を行うようになっている。Ｘ線I.I.２は、上記Ｘ線管１から照射され被検体１４を透過したＸ線像を光学像に変換するもので、複数個の光電子増倍管を組み合わせて成る。光分配手段３は、上記Ｘ線I.I.２からの出力光学像を複数の光路に分配するもので、例えば同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配するハーフミラーから成り、例えば入射光線に対して約４５度傾斜して取り付けられている。
【００１５】
この光分配手段３の前後には、一次レンズ９と、二次レンズ１０ａ，１０ｂと、シャッター１１とから成る光学系１２が設けられている。一次レンズ９は上記Ｘ線I.I.２からの出力光を平行光線に変換し、一方の二次レンズ１０ａは上記光分配手段３で光路を変えられた平行光線を焦点位置に収束させ、他方の二次レンズ１０ｂは上記光分配手段３を通過した平行光線を焦点位置に収束させるものである。また、シャッター１１は上記光分配手段３を通過した平行光線を通過させたり遮断したりするものである。複数個の撮像素子（４，５）は、上記光分配手段３で分配された各光学像の画像全体をそれぞれ電気信号（ビデオ信号）に変換するもので、ＣＣＤから成る。
【００１６】
また、画像処理装置６は、上記複数個の撮像素子（４，５）によって得られたそれぞれの電気信号を取り込み表示のために画像処理するもので、例えばビデオプロセッサから成る。さらに、表示装置７は、上記画像処理装置６からの画像信号を入力して画像として表示するもので、例えばテレビモニタから成る。なお、図１において、符号１３は画像処理装置６からの画像信号を入力して記憶するフレームメモリを示している。
【００１７】
ここで、本発明においては、上記複数個の撮像素子は、透視用撮像素子４と、撮影用撮像素子５とを備え、該撮影用撮像素子５は上記透視用撮像素子４より解像度が高く且つ撮像速度が低速であるものとされ、上記画像処理装置６は、上記透視用撮像素子４及び撮影用撮像素子５によって得られた画像信号を入力して画像処理するものとされている。上記透視用撮像素子４は、被検体１４を所定線量で透視した透視像を撮像するもので、例えば1000×1000の百万画素のＣＣＤ撮像素子から成り、撮像速度が１秒当り画像３０枚程度とされている。また、撮影用撮像素子５は、被検体１４を上記透視用撮像素子４よりも高線量で撮影した撮影像を撮像するもので、例えば2000×2000の四百万画素のＣＣＤ撮像素子から成り、露光時間の制限が可変であり、その前面に設けられたシャッター１１は該撮影用撮像素子５の露光終了後直ちに閉となるようになっている。
【００１８】
また、上記光分配手段３としてのハーフミラーは、Ｘ線I.I.２からの同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配する際にその光量を異なる分配比に分配するようになっており、例えば入射光の８／10が反射されて透視用撮像素子４に導かれ、入射光の２／10が通過して撮影用撮像素子５に導かれるようになっている。ただし、この光量の分配比は、透視時において透視用撮像素子４に想定される最も光量が多く入射する画素の１フレーム当りの蓄積電荷が概ねその画素の１フレーム当りの最大蓄積電荷になるようにするということと、撮影時において撮影用撮像素子５に想定される最も光量が多く入射する画素の１フレーム当りの蓄積電荷が概ねその画素の１フレーム当りの最大蓄積電荷になるようにするということとを、透視モード時又は撮影モード時の画像一枚当りの露光時間や、透視用撮像素子４又は撮影用撮像素子５の量子効率や、透視用撮像素子４又は撮影用撮像素子５の画素数や、光学系１２も含めたシステム感度等の総てを考慮して決めればよい。この場合、撮影モード時は透視モード時に比べ100倍程度のＸ線条件になるので、上記のように光量の分配比は小さくても、撮影用撮像素子５にとっては十分な光量が確保できる。
【００１９】
なお、上記透視用撮像素子４としては、電子シャッターが可能なフレームトランスファー型ＣＣＤかインターライン型ＣＣＤを用い、露出時間を変えることにより撮影時の感度調整を瞬時に行うようにする。また、撮影用撮像素子５としては、多画素用に適したフルフレーム型ＣＣＤを用いればよい。さらに、上記透視用撮像素子４の前面には、該透視用撮像素子４に入射する光量を調節する光学絞り手段（図示省略）を設け、撮影用撮像素子５による撮影が行われる際に上記光学絞り手段で透視用撮像素子４の受光量を減少させるようにしてもよい。これにより、撮影用撮像素子５による撮影時の画像が透視用撮像素子４で観察することができる。
【００２０】
また、前記画像処理装置６は、透視用撮像素子４で透視した画像信号と撮影用撮像素子５で撮影した画像信号とを合成表示するために合成処理を行うものとされている。さらに、上記画像処理装置６は、撮影用撮像素子５の欠陥画素に隣接する画素の画像信号と、該欠陥画素に対応する透視用撮像素子４の画素の画像信号とを合成して、上記欠陥画素の画像信号を補正するものとされている。
【００２１】
次に、このように構成されたＸ線撮影装置の動作について、図２を参照しながら説明する。まず、透視時には、Ｘ線管１からＸ線を曝射し、被検体１４の透過Ｘ線像をＸ線I.I.２で光学像に変換し、この光学像が１次レンズ９、光分配手段３、２次レンズ１０ａの光路を通って例えば３０フレーム／秒の高フレームレートの透視用撮像素子４に入射する。このとき、上記透視用撮像素子４に入射する光量を光分配手段３としてのハーフミラーで８０％を分配する。この透視用撮像素子４で透視された画像信号は、画像処理装置６を介して表示装置７へ送られ、その画面に表示される。これにより、低線量のＸ線透視画像を観察することができる。この場合、高解像度の撮影用撮像素子５にはイメージエリアに蓄積された電荷をクリアするリセット信号を加え、撮影待機状態として電荷を蓄積できない状態に保つ。
【００２２】
次に、撮影時には、操作者は表示装置７の画面で上記表示されたＸ線透視画像を観察してタイミングを計り、図２（ａ）に示すように撮影ボタンを押す。この撮影ボタンの入力に同期して、図２（ｂ）に示すように、撮影用撮像素子５は電荷をクリアするリセット信号を解除する。このリセット信号の解除の後、図２(ｃ）に示すように、Ｘ線曝射信号がオンとなりＸ線管１からＸ線が曝射される。これにより、被検体１４の透過Ｘ線像がＸ線I.I.２で光学像に変換され、この光学像が１次レンズ９、光分配手段３、シャッター１１、２次レンズ１０ｂの光路を通って撮影用撮像素子５に入射する。この撮影用撮像素子５で撮影された画像信号は、画像処理装置６へ送られる。
【００２３】
次に、上記のＸ線曝射により撮影が終ると、撮影用撮像素子５の前面側に設けられた機械シャッター又は電子シャッター、液晶シャッター等の高速のシャッター１１を、図２（ｄ）に示すように直ちに閉じる。これにより、図２（ｅ）に示すように画像読み出しを開始することができると共に、直ちに透視用撮像素子４による透視を再開することができる。画像の読み出し終了後は、再び電荷クリアリセット信号を加え、シャッター１１を開け、次回の撮影に備える。
【００２４】
上記のＸ線撮影時には、透視用撮像素子４には大光量が導かれるが、その前面に設けられた光学絞り手段（図示省略）は、このとき最も多くの光量の入る画素においても電荷が飽和してしまわないように、その画素に入射する光量に量子効率を掛けたものが最大飽和電荷になる程度に受光量を減少させるようになっている。
【００２５】
そして、前記画像処理装置６においては、撮影を行ったときの画像と全く同じタイミングで得られた透視用撮像素子４で得た例えば1000×1000画素の画像を、撮影用撮像素子５で撮影した画像と合成することにより、よりＳ／Ｎの高い画像を得ることができる。その合成処理の方法を図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は、撮影用撮像素子５で得られた例えば2000×2000画素の画像のうちある隣接した四つの画素Ｘ11，Ｘ12，Ｘ13，Ｘ14及びその画素値を表わしている。図３（ｂ）は、透視用撮像素子４で得られた例えば1000×1000画素の画像のうちＸ線I.I.２から出力される光学像の上記図３（ａ）と同じ位置を表わす部分の一つの画素Ｘ2及びその画素値を表わしている。
【００２６】
ここで、上記画像処理装置６で合成処理して作成される2000×2000画素の画像において、画素Ｘ11を表わす部分の新たな画素値をＸａとし、Ｓ／Ｎを良くするための定数をｒとし、定数をｋとすると、Ｘａは次式によって求められる。
0003662688.tif 000002
すなわち、撮影用撮像素子５が撮像した画像信号を高空間周波数成分と低空間周波数成分に分離し、これらと透視用撮像素子４が撮像した画像信号とをそれぞれの重みを付けて加算することにより、合成画像のＳ／Ｎをより良く改善できる。このとき、ｒ：（１−ｒ）を撮影用撮像素子５が撮像した画像信号の低空間周波数成分のＳ／Ｎと、透視用撮像素子４が撮像した画像信号のＳ／Ｎとの比の二乗に略一致させれば、最もＳ／Ｎの良い画像を得るためのＳ／Ｎが得られる。その理由は、このときの各画像のＳ／Ｎをα，βとすれば、ｒ：（１−ｒ）＝α2：β2のとき合成した画像のＳ／Ｎが√（α2＋β2）となって最大になるからである。また、エッジ強調したい場合には上記式（１）においてｋを１よりしだいに大きくし、平滑化したい場合にはｋを１よりしだいに小さくすればよい。
【００２７】
一方、2000×2000画素の画像の画素Ｘ11が欠陥画素であった場合には、上記合成される画像のその位置の画素値は、次式によって求められる。
Ｘａ＝４Ｘ2−Ｘ12−Ｘ13−Ｘ14  …（２）
このとき、撮影用撮像素子５及び透視用撮像素子４の感度の補正は、Ｘ2およびＸ12，Ｘ13，Ｘ14の画素近傍の画素の画素値をもとに補正すればよい。
【００２８】
なお、図１においては、光分配手段３としてハーフミラーを用いた場合を示したが、本発明はこれに限らず、Ｘ線I.I.２からの出力光学像を複数の光路に分配することができるものならば他の手段、例えば一定方向に回転しながら光を複数の光路に切り換える回転ミラーを用いてもよい。
【００２９】
図４は本発明によるＸ線撮影装置の他の実施形態を示す装置概要図であり、被検体１４を寝載するベッド１５を側方から見た状態を示している。この実施形態は、透視用撮像素子４及び撮影用撮像素子５等の映像系がベッド１５の下方に配置されるオーバーチューブ型のＸ線撮影装置に適用した場合を示している。このようなオーバーチューブ型のＸ線撮影装置においては、図１に示すように光分配手段３でＸ線I.I.２からの出力光学像を９０度の角度で二方向に分配し、透視用撮像素子４及び撮影用撮像素子５等の映像系をベッド１５の下方にて該ベッド１５の長手方向及びそれに直交する方向にそれぞれ配置すると、映像系全体が大形化して大きなスペースを占有するものであった。そして、ベッド１５の下方にて該ベッド１５の長手方向と直交方向、すなわち被検体１４の体軸と直交方向の術者の位置する側に向けて配置された一方の映像系が術者側に移動したり、術者がベッド１５に接して立ちその足が該ベッド１５の下方に入り込む場合は、術者の足と映像系のヘッドとがぶつかることがあった。あるいは、上記映像系を術者の位置する側と反対のベッド１５の支柱側に向けて配置すると、該支柱の根元はベッド１５の中心側まで張り出しているので、上記映像系が体軸と直交方向に移動した場合は、上記支柱と映像系のヘッドとがぶつかることがあった。これでは、撮影がスムーズにできないと共に、映像系が損傷することがあった。
【００３０】
そこで、図４に示す実施形態では、上記光分配手段３を、同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配すると共にその分配後の各光学像を被検体１４を寝載するベッド１５の幅内にてその長手方向と略平行に出力するように構成したものである。図４において、Ｘ線管１は、被検体１４を寝載するベッド１５の上方に配置されている。また、Ｘ線I.I.２は、上記ベッド１５の下方にてＸ線管１と対向する位置に配置されている。そして、光学系１２は、上記Ｘ線I.I.２の下面側にて該Ｘ線I.I.２からの光学像の出力面に設けられ、一次レンズ９と二次レンズ１０ａ，１０ｂとを有して成る。一次レンズ９は、全反射ミラー９ａとレンズ本体９ｂとから成り、上記Ｘ線I.I.２からの出力光学像の光路をＸ線軸方向から横方向に９０度曲げると共に平行光線に変換し、映像系のＸ線軸方向の寸法を短縮している。
【００３１】
上記一次レンズ９からの出力光学像の光路上には、光分配手段３が設けられている。この光分配手段３は、上述のように同一の出力光学像を同時に複数の光路に分配すると共にその分配後の各光学像を被検体１４を寝載するベッド１５の幅内にてその長手方向と略平行に出力するもので、図５に示すように構成されている。図５は、図４に示す一次レンズ９及び光分配手段３並びに透視用撮像素子４、撮影用撮像素子５を下面側から見た説明図である。
【００３２】
上記光分配手段３は、図５（ａ）に示すように、一次レンズ９からの出力光学像の光路上に４５度の角度を付けて設置されたハーフミラー３ａと、このハーフミラー３ａの側方にベッド１５の幅内にて設けられやはり４５度の角度を付けて平行に設置された全反射ミラー３ｂとから成る。ハーフミラー３ａは、例えば入射光の８／10を透過すると共に２／10を反射して一次レンズ９からの出力光学像を同時に複数の光路に分配する際にその光量を異なる分配比に分配するようになっている。また、全反射ミラー３ｂは、上記ハーフミラー３ａで反射された光を入射してその全部を反射するようになっている。そして、上記ハーフミラー３ａと全反射ミラー３ｂとは、一次レンズ９からの出力光学像の光路に対してそれぞれ４５度の角度を付けて平行に設置されているので、ハーフミラー３ａを透過した光と、該ハーフミラー３ａで反射された光を入射して全反射ミラー３ｂで反射された光とは、互いに平行となる。また、上記ハーフミラー３ａと全反射ミラー３ｂとで分配された光は、図４に示すように、被検体１４を寝載するベッド１５の長手方向と略平行に出力するようにされている。
【００３３】
上記ハーフミラー３ａからの透過光路上には、図５（ａ）に示すように二次レンズ１０ａと透視用撮像素子４とが設けられている。この二次レンズ１０ａは、ハーフミラー３ａを透過した平行光線を透視用撮像素子４の撮像面に収束させるものである。また、上記全反射ミラー３ｂからの反射光路上には、二次レンズ１０ｂと撮影用撮像素子５とが設けられている。この二次レンズ１０ｂは、全反射ミラー３ｂで反射された平行光線を撮影用撮像素子５の撮像面に収束させるものである。そして、これらの透視用撮像素子４及び撮影用撮像素子５は、図４及び図５（ａ）から明らかなように、互いに平行とされると共に、被検体１４を寝載するベッド１５の幅内にてその長手方向と略平行に配置されている。
【００３４】
従って、図４に示す実施形態においては、透視用撮像素子４及び撮影用撮像素子５等の映像系がベッド１５の下方にて該ベッド１５の幅内に収めて配置され、映像系全体を小形化すると共に占有するスペースを小さくすることができる。このことから、上記映像系のヘッドが移動しても、該映像系のヘッドが術者の足にぶつかったり、ベッド１５の支柱にぶつかったりすることはない。従って、映像系が損傷することはないと共に、撮影がスムーズにできる。
【００３５】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す光分配手段３の変形例を示す下面側から見た説明図である。この変形例は、上記全反射ミラー３ｂをハーフミラー３ａに対してその側方にて９０度の角度で交わるように配置したものである。この場合は、一次レンズ９から透視用撮像素子４に向かう出力光学像の光路はそのままであるが、該一次レンズ９から撮影用撮像素子５に向かう出力光学像の光路が上記全反射ミラー３ｂで透視用撮像素子４に向かう光路と反対側に180度折り曲げられている。この変形例においても、透視用撮像素子４及び撮影用撮像素子５は、互いに平行とされると共に、被検体１４を寝載するベッド１５の幅内にてその長手方向と略平行に配置されることとなる。
【００３６】
図６は、図５に示す光分配手段３の他の変形例を示す側面側から見た説明図である。この変形例は、図４及び図５（ａ）においては光分配手段３を構成するハーフミラー３ａと全反射ミラー３ｂとをベッド１５の面に平行な面内で側方に並べたものに対し、上記ハーフミラー３ａと全反射ミラー３ｂとをベッド１５の面に垂直な面内で上下に並べたものである。この場合は、図６から明らかなように、透視用撮像素子４及び撮影用撮像素子５は、上下位置にて互いに平行とされると共に、被検体１４を寝載するベッド１５の幅内にてその長手方向と略平行に配置されることとなる。
【００３７】
なお、図５及び図６においては、光分配手段３をハーフミラー３ａと全反射ミラー３ｂとで構成したものとしたが、上記ハーフミラー３ａを全反射ミラーとし、この全反射ミラー（３ａ）を例えば４５度の角度範囲で回動させるようにしても良い。そして、一次レンズ９からの出力光学像を透視用撮像素子４に導く場合は、上記全反射ミラー（３ａ）を例えば４５度の角度で回動させて該透視用撮像素子４に向かう光路と平行に位置させ、一次レンズ９からの出力光学像を撮影用撮像素子５に導く場合は、上記とは反対方向に全反射ミラー（３ａ）を例えば４５度の角度で回動させて透視用撮像素子４に向かう光路と４５度の角度で交わるように位置させればよい。これにより、透視用撮像素子４に向かう出力光学像と、撮影用撮像素子５に向かう出力光学像とを上記全反射ミラー（３ａ）の回動動作で切り換えることができる。
【００３８】
また、図５及び図６に示す実施例においては、一次レンズ９のレンズ本体９ｂと二次レンズ１０ａ，１０ｂとはそれぞれタンデムレンズを構成し、レンズ本体９ｂと一方の二次レンズ１０ａとのタンデムレンズ間の光路に対し、レンズ本体９ｂと他方の二次レンズ１０ｂとのタンデムレンズ間の光路の方が長くなる。このようにタンデムレンズ間の光路が長くなると、その場合に得られる光像は周辺光量が低下することがある。
【００３９】
以下、これに対する対策について説明する。まず、一次レンズ、二次レンズの焦点距離と明るさとが決まっているとき、周辺光量の低下が無いために必要なタンデム間隔の限界値が簡易的に計算できる（このとき各レンズの開口効率を100％と仮定する）。ここで、タンデム配置されたレンズ間の光線は、平行光線となる。軸外からの光束は、二つのレンズの間では光軸と斜めの平行光線束となり、その主光線がレンズ面を切る高さによって必要なレンズの直径が決まる。このような状況で、タンデム間隔Ｌは次式で与えられる。
Ｌ＝（ｆ12Ｆ2−Ｆ1ｆ1ｆ2）／（２Ｆ1Ｆ2ｈ1）  …（３）
ただし、ｆ1：一次レンズ９のレンズ本体９ｂの焦点距離
ｆ2：二次レンズ１０ｂの焦点距離
Ｆ1：レンズ本体９ｂのＦ値
Ｆ2：二次レンズ１０ｂのＦ値
ｈ1：Ｘ線I.I.２の出力面の半径
この式（３）から二次レンズ１０ｂのＦ値（Ｆ2）が大きくなるほど、タンデム間隔Ｌの限界値が大きくなることが分かる。そして、上記式（３）で求めたタンデム間隔Ｌ以下の範囲に、図５及び図６に示すハーフミラー３ａと全反射ミラー３ｂとが配置できれば周辺光量の低下の無い画像を得ることができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、光分配手段で分配された各光学像を電気信号に変換する複数個の撮像素子のうち、透視用撮像素子により被検体を所定線量で透視した透視像を撮像し、撮影用撮像素子で被検体を上記透視用撮像素子よりも高線量で撮影した撮影像を撮像し、該撮影用撮像素子は上記透視用撮像素子より解像度が高く且つ撮像速度が低速であるものとし、画像処理装置により、上記透視用撮像素子で透視像を撮像した画像信号と上記撮影用撮像素子で撮影像を撮像した画像信号とを合成表示するために合成処理を行うものとしたことにより、合成画像の低空間周波数成分のＳ／Ｎの最適な改善、合成画像のエッジ強調もしくは平滑化を行うことができる。このとき、撮影用撮像素子による高解像度の静止画像の撮影と、透視用撮像素子による動画像の収集とが、撮像素子の位置や方向や利得の調整を高精度で行う必要がなく、かつ画像のつなぎ目等においてアーチファクトが生じることなしに、共に実行できる。
【００４２】
また、請求項２に係る発明によれば、光分配手段で分配された各光学像を電気信号に変換する複数個の撮像素子のうち、透視用撮像素子により被検体を所定線量で透視した透視像を撮像し、撮影用撮像素子で被検体を上記透視用撮像素子よりも高線量で撮影した撮影像を撮像し、該撮影用撮像素子は上記透視用撮像素子より解像度が高く且つ撮像速度が低速であるものとし、画像処理装置により、上記撮影用撮像素子の欠陥画素に隣接する画素の画像信号と、該欠陥画素に対応する透視用撮像素子の画素の画像信号とを合成して、上記欠陥画素の画像信号を補正するものとしたことにより、撮影用撮像素子における欠陥画素の画素値推定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線撮影装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】上記Ｘ線撮影装置の動作を説明するためのタイミング線図である。
【図３】画像処理装置における画像の合成処理の方法を示す説明図である。
【図４】本発明によるＸ線撮影装置の他の実施形態を示す装置概要図であり、被検体を寝載するベッドを側方から見た状態を示している。
【図５】図４に示す一次レンズ及び光分配手段並びに透視用撮像素子、撮影用撮像素子を下面側から見た説明図である。
【図６】図５に示す光分配手段の他の変形例を示す側面側から見た説明図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線管
２…Ｘ線I.I.
３…光分配手段
３ａ…ハーフミラー
３ｂ…全反射ミラー
４…透視用撮像素子
５…撮影用撮像素子
６…画像処理装置
７…表示装置
８…Ｘ線制御装置
９…一次レンズ
９ａ…全反射ミラー
９ｂ…レンズ本体
１０ａ，１０ｂ…二次レンズ
１１…シャッター
１２…光学系
１３…フレームメモリ
１４…被検体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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