(57)【要約】【課題】放射線照射野を調整可能な制限羽根１５２と、放射線照射野を可視光照射野で模擬表示するための照準投光手段とを有する可動絞りユニット１５０を備えた放射線発生装置２００において、小型軽量化を図る【解決手段】光源２からの可視光を、制限羽根１５２の開口部１５３の方向へ反射して可視光照射野を形成するための反射板３として凹面鏡を用いることで、光源２と反射板３との間隔を狭くしても可視光照射野による模擬表示精度を高く保てるようにし、もって可動絞りユニット１５０を小型化できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を放出する放射線発生ユニットと、可動絞りユニットとを備えており、該可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線発生装置において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線発生装置。
【請求項２】
前記反射板が、放射線が透過可能で、前記放射線発生ユニットから前記開口部への放射線の通過経路を横断して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の放射線発生装置。
【請求項３】
前記反射板を構成する前記凹面鏡が、回転二次曲面の反射面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線発生装置。
【請求項４】
前記反射板を構成する前記凹面鏡が、前記凹面鏡の中心上の法線と、放射線の焦点と全開にした前記開口部の中心とを結ぶ中心線とがなす角度が４０度以下となるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
【請求項５】
前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、反射層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の反射層の厚さが前記角度が相対的に大きい箇所の反射層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
【請求項６】
前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、基材層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の基材層の厚さが前記角度が相対的に大きい箇所の基材層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
【請求項７】
反射板を構成する前記凹面鏡の全域にわたって、前記反射層と前記基材層の両者について放射線の透過距離が一様となるように前記反射層と前記基材層の厚みに変化がつけられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の放射線発生装置。
【請求項８】
前記放射線発生ユニットが、透過型の放射線発生管を用いた透過型であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
【請求項９】
前記光源と前記反射板との間に、前記光源からの可視光を前記反射板へ反射する副反射板が介在されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
【請求項１０】
前記副反射板が凹面鏡であることを特徴とする請求項９に記載の放射線発生装置。
【請求項１１】
放射線を放出する放射線発生ユニット及び可動絞りユニットを備えた放射線発生装置と、
前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、
前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを備え、
前記放射線発生装置の前記可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線撮影システムにおいて、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１２】
前記反射板が、放射線が透過可能で、前記放射線発生ユニットから前記開口部への放射線の通過経路を横断して設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影システム。
【請求項１３】
前記反射板を構成する前記凹面鏡が、前記凹面鏡の中心上の法線と、放射線の焦点と全開にした前記開口部の中心とを結ぶ中心線とがなす角度が４０度以下となるように配置されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の放射線撮影システム。
【請求項１４】
前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、反射層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の反射層の厚さが、前記角度が相対的に大きい箇所の反射層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１５】
前記反射板を構成する前記凹面鏡が、反射層と基材層とからなり、基材層の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の基材層の厚さが、前記角度が相対的に大きい箇所の基材層の厚さより大きくなっていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１６】
前記放射線発生ユニットが、透過型の放射線発生管を用いた透過型であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の放射線撮影システム。
【請求項１７】
前記光源と前記反射板との間に、前記光源からの可視光を前記反射板へ反射する副反射板が介在されていることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１８】
前記副反射板が凹面鏡であることを特徴とする請求項１７に記載の放射線撮影システム。
【請求項１９】
反射板と、可視光の光源とを有し、放射線発生装置の可動絞りユニットに付加されて、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で、前記放射線発生装置の放射線照射野を模擬表示する照準投光手段において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする照準投光手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線照射野を可視光照射野で模擬表示する機能を有する放射線発生装置、それを用いた放射線撮影システム及びこれらにおける可視光照射野の形成に用いる照準投光手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線発生装置は、通常、放射線発生管を内蔵する放射線発生ユニットと、放射線発生ユニットの放出窓の前面に設けられた可動絞りユニットとを備えている。可動絞りユニットは、放射線発生装置の放出窓を介して放出される放射線の内、撮影に不要な部分を遮蔽し、被検者の被曝を低減させる放射線照射野の調整機能を有している。放射線照射野の調整は、制限羽根によって形成される、放射線を通過させる開口部の大きさを調整することで行われる。また、この可動絞りユニットには、通常、可視光照射野により放射線照射野を模擬表示し、撮影前に放射線照射野の範囲を肉眼で確認できるようにする照準投光手段が付加されている。
【０００３】
従来、一般的な照準投光手段を有する可動絞りユニットとしては、特許文献１に示されるようなものが知られている。特許文献１に示される照準投光手段は、放射線を透過して可視光を反射する反射板と、放射線照射野及びそれに対応して形成される可視光照射野を規定する制限羽根と、可視光の光源とを備えている。光源は、放射線の照射時に干渉しないよう、所要の放射線照射野に照射される放射線の照射経路からずれて配置されている。反射板は平面鏡で、このような配置の光源からの可視光を反射面で反射して、放射線照射野を模擬表示する可視光照射野を形成できるよう、放射線の焦点と制限羽根の開口部の中心とを結ぶ中心線に対して斜めに配置されている。また、光源と反射板は、制限羽根と共に、放射線遮蔽性を有する外囲器内に配置されている。外囲器は、反射板や制限羽根に当たって散乱する放射線を減弱できる材料で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４８１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、放射線の発生位置（放射線の焦点）で生じた放射線は、反射板を透過した後、可動絞りユニットの制限羽根で所要の照射範囲に絞られた放射線照射野を形成する。光源から照射された可視光は、反射板の反射面で反射された後、制限羽根で所要の照射範囲に絞られた可視光照射野を形成する。可視光照射野による模擬表示の精度を高め、できるだけ照射線照射野と一致させるためには、光源から反射板の反射面までの距離を放射線の焦点から反射板の反射面までの距離と一致させておくことが好ましい。
【０００６】
放射線の焦点の位置は、放射線発生ユニット内に収納されている放射線発生管内であることから、放射線発生ユニットの外側に設けられる反射板まである程度の距離を有する。このため、光源から反射板の反射面までの距離を放射線の焦点から反射板の反射面までの距離に合わせようとすると、光源と反射板間の間隔が大きくなる。そして、これらを収容する可動絞りユニットの外囲器が大きくなり、放射線発生装置やそれを用いた放射線撮影システムの小型化を妨げる原因となっている。また、外囲器を構成する、放射線を減弱できる材料は質量の大きな材料であることから、重量がかさんでしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、放射線発生ユニットと可動絞りユニットとを備えた放射線発生装置及びこの放射線発生装置を用いた放射線撮影システムにおいて、小型軽量化を図れるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１は、放射線を放出する放射線発生ユニットと、可動絞りユニットとを備えており、該可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、前記放射線発生ユニットから前記開口部への放射線の照射経路を横断して設けられ、放射線を透過させて可視光を反射面で反射する反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線発生装置において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線発生装置提供するものである。
【０００９】
また、本発明の第２は、放射線を放出する放射線発生ユニット及び可動絞りユニットを備えた放射線発生装置と、
前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、
前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを備え、
前記放射線発生装置の前記可動絞りユニットは、前記放射線発生ユニットからの放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な制限羽根を備えている一方、反射板と、可視光の光源とを有し、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で前記放射線照射野を模擬表示する照準投光手段が前記可動絞りユニットに付加されている放射線撮影システムにおいて、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする放射線撮影システムを提供するものである。
【００１０】
更に、本発明の第３は、反射板と、可視光の光源とを有し、放射線発生装置の可動絞りユニットに付加されて、前記反射板の反射面で反射した前記光源からの可視光による可視光照射野で、前記放射線発生装置の放射線照射野を模擬表示する照準投光手段において、
前記反射板が凹面鏡であることを特徴とする照準投光手段を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の放射線発生装置では、反射板が凹面鏡となっていることから、その集光作用によって、より遠くの光源からの光を反射したのと同様の反射光の状態を作り出すことができる。つまり、本発明の放射線発生装置においては、反射板の反射面と光源の距離を、反射板の反射面と放射線の焦点との距離よりも短くしても、これを一致させた場合と同じような反射光の状態を形成することができる。従って、可視光照射野による模擬表示の精度を高くしても、照準投光手段が付加された可動絞りユニットを小型化することができ、可動絞りユニットの外囲器の小型化及び軽量化に伴って、装置全体の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明に係る放射線撮影システムにおいても、この小型化及び軽量化した放射線発生装置を用いることで、システム全体の小型化及び軽量化を実現することが可能である。
【００１３】
更に、本発明の照準投光手段を用いることにより、放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影システムの小型化及び軽量化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の放射線発生装置の一実施形態を示す全体図である。
【図２】図１に示される可動絞りユニットの拡大図で、（ａ）は可視光照射時を示す図、（ｂ）は放射線照射時を示す図である。
【図３】本発明で用いる反射板の説明図で、（ａ）は一次元湾曲の反射板を示す平面図と、左側面図と、正面図、（ｂ）は（ａ）に示される反射板による可視光照射野と放射線照射野の関係を示す図である。
【図４】本発明で用いる反射板の説明図で、（ａ）は二次元湾曲の反射板を示す平面図と、左側面図と、正面図、（ｂ）は（ａ）に示される反射板による可視光照射野と放射線照射野の関係を示す図である。
【図５】本発明で用いる反射板の説明図で、（ａ）は反射層に厚み変化をつけた反射板の断面図、（ｂ）は反射層と基材層の両方に厚み変化をつけた反射板の断面図である。
【図６】照準投光手段に副反射板を追加した可動絞りユニットの説明図で、（ａ）は平面鏡の副反射板を追加した例を示す図、（ｂ）は凹面鏡の副反射板を追加した例を示す図である。
【図７】本発明の放射線撮影システムの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。また、以下に参照する図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。
【００１６】
〔放射線発生装置の実施の形態〕
図１に示すように、本発明の放射線発生装置２００は、放射線発生ユニット１０１と、可動絞りユニット１５０とを有している。
【００１７】
放射線発生ユニット１０１は、収納容器１２０と、放射線発生管１０２と、駆動回路部１０３とを有し、収納容器１２０は、内部に放射線発生管１０２と駆動回路部１０３を収容している。また、これらの冷却媒体として、収納容器１２０の内部の余剰空間には絶縁性液体１０９が満たされている。
【００１８】
放射線発生管１０２は、真空容器１１０内に、電子源であるカソード１１１と、グリッド電極１１２と、レンズ電極１１３とを有している。また、カソード１１１と相対向する位置に、電子を照射することで放射線を発生するターゲット１１５が設けられている。本実施形態の放射線発生管１０２は、ターゲット１１５として透過型ターゲットを用いた透過型放射線発生管で、ターゲット１１５が放射線を放射線発生管１０２の外へ出射させる透過窓を構成している。
【００１９】
ターゲット１１５は、支持基板１１６と、支持基板上に積層されたターゲット層１１７を備えている。支持基板１１６は、放射線の透過性がよい材料で構成されている。支持基板１１６としては、例えばダイヤモンド基板を用いることができる。また、ターゲット層１１７は、電子の照射によって放射線を放出する材料で構成されている。ターゲット層１１７は、原子番号が４２以上の金属の層又はこの金属を含有する層として構成することができる。ターゲット１１５は、カソード１１１にターゲット層１１７を向けて設置されている。ターゲット層１１７に、カソード１１１からグリッド電極１１２により引き出して加速した電子をレンズ電極１１３で収束させ照射することで、放射線を発生させることができる。これにより発生した放射線は、支持基板１１６を透過して放射線発生管１０２の外方へ出射されることになる。
【００２０】
収納容器１２０に収容された放射線発生管１０２のターゲット１１５（透過窓）の周囲には、放射線発生管１０２の外方と内方の両者に突出して放射線遮蔽部材１１８が設けられている。放射線遮蔽部材１１８は、不要な放射線を遮蔽するためのものであり、鉛やタングステン等の放射線の透過率が低い材料で構成することが好ましい。この放射線遮蔽部材１１８は、放射線発生管１０２の内外方向に貫通する貫通孔を有している。ターゲット１１５は、この放射線遮蔽部材１１８の貫通孔内に設けられており、貫通孔の途中を遮蔽している。放射線遮蔽部材１１８の貫通孔は、この貫通孔の途中に設けられたターゲット１１５を境に、一方（放射線発生管１０２の内方側）が電子入射孔１１８ａ、他方（放射線発生管１０２の外方側）が放射線出射孔１１８ｂとなっている。電子入射孔１１８ａは、ターゲット１１５（ターゲット層１１７）へ照射される電子が通過する孔で、カソード１１１に向けられている。放射線出射孔１１８ｂは、ターゲット１１５（ターゲット層１１７）への電子の照射により生じて出射される電子が通過する孔で、収納容器１２０の放出窓１２１へ向けられている。
【００２１】
駆動回路部１０３は、放射線発生ユニット１０１の収納容器１２０内部に配置されている。駆動回路部１０３では電圧が生成され、放射線発生管１０２に設けられている、カソード１１１、グリッド電極１１２、レンズ電極１１３、ターゲット層１１７に印加される。カソード１１１にはタングステンフィラメントや、含浸型カソードのような熱陰極や、カーボンナノチューブ等の冷陰極が用いられる。真空容器１１０内で、グリッド電極１１２によって形成される電界によって、電子がアノードであるターゲット層１１７方向に放出される。電子はレンズ電極１１３で収束され、支持基板１１６に成膜技術等により形成されたターゲット層１１７に衝突し、放射線を発生させる。ターゲット層１１７には、タングステン、タンタル、モリブデン等が用いられる。発生した放射線は、不要な放射線が放射線遮蔽部材１１８により遮蔽されつつ放出窓１２１を通って可動絞りユニット１５０を通過する。
【００２２】
絶縁性液体１０９は、放射線発生管１０２の冷却媒体として収納容器１２０内に充填されるものであり、絶縁性液体１０９には電気絶縁油を用いるのが好ましく、鉱油、シリコーン油等が好適に用いられる。その他に使用可能な絶縁性液体１０９としては、フッ素系電気絶縁液体が挙げられる。
【００２３】
可動絞りユニット１５０は、放射線発生ユニット１０１の放出窓１２１に接続され、この実施形態では制限羽根１５２と外囲器１５２と照準投光手段とを有する。
【００２４】
制限羽根１５２は、図２にも示すように、放射線が通過する開口部１５３を形成するもので、制限羽根１５２で開口部１５３の大きさを調整することにより放射線照射野６〔図２（ｂ）参照〕の大きさが調整可能となっている。制限羽根１５２は、不要な放射線を遮蔽して、必要な大きさの放射線照射野６を規定できるよう、鉛、タングステン、モリブデン等を含む放射線遮蔽性の材料で形成されている。また、可視光を同時に制限するものとなっている。
【００２５】
外囲器１５１は、放射線発生ユニット１０１に接続され、散乱する放射線を遮蔽しつつ制限羽根１５２及び照準投光手段を内包するための外枠であり、従来から使用される外囲器と同様の材質のものが使用される。
【００２６】
可動絞りユニット１５０には、照準投光手段が付加されている。照準投光手段は、光源２と、反射板３とを備えており、放射線照射時の放射線照射野６を可視光による可視光照射野５〔図２（ａ）参照〕として視認可能に模擬表示するものである。光源２は、可視光照射野５を実現するための可視光を発光するものであり、可視光を発光するものであれば特に制限はないが、小型で設置スペースをとらないことから、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ光源等が好ましい。
【００２７】
光源２は、発光した可視光を反射板３を介して開口部１５３を通じて外部に照射するため、反射板３の反射面に向けて設置されている。特に本発明においては、この反射板３として凹面鏡が用いられている。凹面鏡の性質として、入射した光を集光して反射する効果があるので、光源２から反射板３の反射面までの距離を短くしても、光源２から反射板３の反射面までの距離を長くした場合と同様の反射光の状態を形成することができる。従来使用されていた平面鏡の反射板を用いた照準投光手段で模擬表示の精度を上げるためには、放射線の焦点と反射板の反射面との間の距離と、光源と反射板の反射面との間の距離を等しくするか、できるだけ近づける必要がある。本発明の照準投光手段では、反射板３として凹面鏡を用いていることから、光源２の位置を反射板３の反射面に近づけても、これを遠ざけた場合と同様の反射光の状態となることから、模擬表示の精度を高く保つことができる。また、反射板３として凹面鏡を用いた場合、光を集光するため、可視光照射野の照度を上げることができると共に、光源２の半陰影が小さくなるので、可視光照射野５の境界をより明瞭にすることができる。
【００２８】
本発明における凹面鏡の反射板３は、従来の平面鏡の反射板と同様に、放射線発生ユニット１０１の放出窓１２１と、制限羽根１５２の開口部１５３との間の放射線の通過経路上を横断して設けられている。また、図５に示すように、通常、透明な基材層１１の片面に反射層１０を形成したもので、放射線は透過可能で、可視光は反射面で反射されるものとなっている。本発明で反射板３として用いる凹面鏡は、図３（ａ）に示すように、Ｘ方向に湾曲し、Ｙ方向には湾曲していない一次元湾曲（Ｕ字形湾曲）のものでも、図４（ａ）に示すように、Ｘ方向とＹ方向の両方向に湾曲した二次元湾曲（すり鉢状湾曲）のものでもよい。
【００２９】
図３（ａ）に示す反射板３は、Ｘ方向に一次元湾曲されたものであることから、Ｙ方向に可視光照射野６が拡大するが、Ｘ方向には拡大しないため、Ｙ方向に放射線照射野５と可視光照射野６のずれが生じる。しかし、このようなずれが障害とならない用途に用いる放射線発生装置２００とする場合、単純な湾曲状態の反射板３を用いることで、製造しやすく低コストの放射線発生装置２００とすることができる。
【００３０】
図３（ａ）に示す一次元湾曲の凹面鏡の反射板３を用いた放射線発生装置２００をマンモグラフィに適用した場合について図３（ｂ）により説明する。放射線照射野６のＭ−Ｏ辺の外側に不図示の被験者の胸部が位置し、不図示の乳房をＭ−Ｏ辺を跨いで放射線照射野６内に位置させて撮影することを想定する。この位置関係の場合には、被験者が位置しないＭ−Ｎ辺側及び辺Ｏ−Ｐ辺側の可視光照射野５と放射線照射野６の誤差については、Ｍ−Ｏ辺側に対する誤差よりも緩和して管理することが可能である。このため、このような用途においては図３（ａ）に示すような反射板３を用いることが可能である。また、可動絞りユニット１５０に、放射線を制限する制限羽根１５２とは別に、放射線は透過させるが可視光を制限する制限羽根を配置して、これによって可視光を制限させることにより放射線照射野６と同等の可視光照射野５を実現することもできる。
【００３１】
図４（ａ）に示す二次元湾曲の凹面鏡を反射板３として用いた場合、図４（ｂ）で示すように、放射線照射野６と同様の大きさと形状の可視光照射野５を実現することができるので好ましい。また、二次元湾曲の凹面鏡は、回転二次曲面の反射面を有する凹面鏡であり、具体的には放物線、楕円弧、円弧等の曲線を回転させた形状の凹面の反射面を有する。
【００３２】
反射板３は、光源２が干渉することなく、光源２からの可視光を制限羽根１５２の開口部１５３の方向へ反射できるよう設けられている。具体的には、放射線の焦点７〔図２（ｂ）参照〕と、全開にした制限羽根１５２の開口部１５３の中心とを結ぶ直線（中心線）に対して傾斜して設けられている。ここで、放射線の焦点７とは、放射線発生位置の中心で、ターゲット層１１７の電子線照射位置の中心をいう。また、全開にした制限羽根１５２を開口部１５３の中心とは、制限羽根１５２が最大の放射線照射野６を規定する際の開口部１５３と同じ形状と大きさで厚さが均一な板材を想定し、この板材の重心位置に対応する位置をいう。
【００３３】
例えば、反射板３として用いる凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を４５度とした場合、外囲器１５１の図面上の上下方向を小さくして小型化できる。また、光源２を反射板３に近づけて配置できるため、凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を小さくしても、光源２が反射光と干渉しない。このため、凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を４５度より小さくすることができ、外囲器１５１の図面上の左右方向を更に小型化できる。外囲器の小型化を図るためには、凹面鏡の中心上の法線と、上記中心線とがなす角度を４０度以下にすることが好ましい。
【００３４】
凹面鏡である反射板３は、一様な厚さのものを用いてもよいが、図５（ａ）のように、放射線を弱める能力が比較的高い金属等の材料で構成される反射層１０の膜厚に分布を持たせてもよい。具体的には、反射層１０の表面のある位置に立てた法線と、この法線の位置を透過する放射線がなす角をａ、反射層１０の表面の他の位置に立てた法線と、この法線の位置を透過する放射線がなす角をｂとする。そして、ａ＜ｂの場合、ａの部分を厚く、ｂの部分を薄くすることが好ましい。つまり、反射層１０の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の反射層１０の厚さを前記角度が相対的に大きい箇所の反射層１０の厚さより大きくすることが好ましい。このようにすることで、放射線が反射層１０を通過する距離を一様に近づけることができ、反射板３を透過した放射線の線質ムラを低減できる。特に放射線発生ユニット１０１が透過型の放射線発生管１０２を用いた透過型である場合、放射線発生ユニット１０１から放出される放射線の線質が比較的均一であることから、この線質の均一性を低下させないために有益である。
【００３５】
図５（ｂ）のように、基材層１１の厚さに分布を持たせてもよい。具体的には、基材層１１の表面のある位置の法線と、この法線の位置を透過する放射線の透過方向がなす角度をｃ、基材層１１の他の位置の法線と、この法線の位置を透過する放射線の透過方向がなす角度をｄとする。そして、ｃ＜ｄの場合、角度ｃの部分を厚く、角度ｄの部分を薄くすることが好ましい。つまり、基材層１１の表面に立てた法線と、該法線の位置を透過する放射線の透過方向とがなす角度が相対的に小さい箇所の基材層１１の厚さを前記角度が相対的に大きい箇所の基材層１１の厚さより大きくすることが好ましい。これによっても上記反射層１０の厚さに変化をつけた場合と同様の利益を得ることができる。
【００３６】
更には、図５（ａ）と（ｂ）の両方の厚さ変化をつけ、反射板３を構成する凹面鏡の全域にわたって、反射層１０と基材層１１の両者について放射線の透過距離が一様となるようにすることが最も好ましい。
【００３７】
本発明で用いる照準投光手段は、光源２と凹面鏡の反射板３とを備えれば良いが、図６に示すように、光源２と反射板３の間に、光源２からの可視光を反射板３へと反射する副反射板３１を介在させることもできる。図６（ａ）は、平面鏡の副反射板３１と介在させた例であり、図６（ｂ）は凹面鏡の副反射板３１を介在させた例である。このような副反射板３１を介在させることにより、光源２を、反射板３を透過する際等に生じる散乱放射線の影響を受けにくい位置に配置しやすくなる。発光励起部を備えるＬＥＤ光源や半導体素子からなるレーザ光源等の場合は、放射線による損傷を受け易い場合があるため、副反射板３１を用いて散乱放射線の影響を受けにくい場所に設置することが好ましい。また、凹面鏡の副反射板３１を配置することにより、光源２から反射板３までの光路長を更に短くすることができるため、外囲器１５１を更に小型化することが可能である。
【００３８】
〔放射線撮影システムの実施形態〕
図７は本発明の放射線撮影システムの構成図である。システム制御装置２０２は、放射線発生装置２００と放射線検出装置２０１とを連携制御する。高圧回路１０３は、システム制御装置２０２による制御の下に、放射線発生管１０２に各種の制御信号を出力する。制御信号により、放射線発生装置２００から放出される放射線の放出状態が制御される。放射線発生装置２００から放出された放射線は、可動絞りユニット１５０で部分的に遮蔽され、被検体２０４を透過して検出器２０６で検出される。検出器２０６は、検出した放射線を画像信号に変換して信号処理部２０５に出力する。信号処理部２０５は、システム制御装置２０２による制御の下に、画像信号に所定の信号処理を施し、処理された画像信号をシステム制御装置２０２に出力する。システム制御装置２０２は、処理された画像信号に基いて、表示装置２０３に画像を表示させるための表示信号を表示装置２０３に出力する。表示装置２０３は、表示信号に基く画像を、被検体２０４の撮影画像としてスクリーンに表示する。
【００３９】
放射線の代表例はＸ線であり、本発明の放射線発生装置と放射線撮影システムは、Ｘ線発生装置とＸ線撮影システムとして利用することができる。Ｘ線撮影システムは、工業製品の非破壊検査や、医療機器として人体や動物の医療診断の支援行為に適用することができる。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
図１及び図２に示されるような放射線発生装置を作製した。
【００４１】
可動絞りユニット１５０の外囲器１５１の大きさは、５０×５０×３０ｍｍとし、内面には散乱放射線の漏洩を防ぐためにタングステン粉末含有樹脂シートを張りつけた。外囲器１５１の内部には、２ｍｍ×２ｍｍの白色チップＬＥＤの光源２を設けた。光源２からの光を反射する凹面鏡の反射板３の中心の法線を、中心軸に対して３５°に傾けて配置した。反射板３として用いる凹面鏡は、倍率１．３倍、φ３０ｍｍのものを用いた。光源２からの可視光５は、外囲器１の内部に配置した制限羽根１５２で領域を規定されて可視光照射野５を形成するように組み上げた。
【００４２】
凹面鏡の反射層１０は、放射線の通過する距離が一様になるように、反射層１０に立てた法線と、当該法線の位置を透過する放射線の透過方向がなす角度が小さい部分は厚く、この角度が大きい部分は薄く形成した。
【００４３】
上記照準投光手段を、透過型の放射線発生装置２００の可動絞りユニット１５０に取り付けた。この放射線発生装置２００を用いた放射線撮影システムの動作を確認したところ、放射線照射野６と略同一の可視光照射野５を表示でき、放射線の線質のムラも小さく、良好な画質の画像を得ることができた。
【００４４】
照準投光手段の動作としては、反射板３として用いた凹面鏡のレンズ効果により、照度が平面鏡より明るくなるとともに、光源２の半陰影が小さくなり、可視光照射野５の境界が明瞭になった。また、可動絞りユニット１５０の全重量を測定したところ、約２００ｇであり、従来品に対して大幅に軽量化することができた。
【００４５】
比較例としての従来の照準投光手段を説明する。従来用いられていた光源は直径約２０ｍｍの管球であり、中心線に対して平面鏡である反射板の法線を約４５°傾けて配置したとき最小の容積となった。この時の外囲器の大きさは２００×２００×１５０ｍｍとなり、重量は約２ｋｇとなった。
【００４６】
透過型放射線発生手段を用いて画像を取得したところ、斜め配置の平面鏡の反射板による線質のムラが生じ、グラデーションのついた画像となった。
【００４７】
（実施例２）
図６（ｂ）を用いて第２の実施例を説明する。
【００４８】
図６（ｂ）に示される可動絞りユニット１５０を備えた放射線発生装置を作製した。基本的には実施例１と同様に製作し、放射線が通過する部分に凹面鏡の反射板３を配置し、光源２からの可視光５を凹面鏡の副反射板３１で反射して反射板３に導くように配置した。外囲器１５１の大きさは、５０×５０×３５ｍｍと、従来品より小型化することができた。光源２である白色ＬＥＤは、散乱放射線の比較的少ない、放射線が通過する反射板３の中心の接平面近傍に配置した。
【００４９】
上記照準投光手段を、透過型の放射線発生装置の可動絞りユニットに取り付けた。この放射線発生装置を用いた放射線撮影システムの動作を確認したところ、放射線照射野６と略同一の可視光照射野５を表示できた。
【００５０】
照準投光手段の動作としては、凹面鏡の反射板３のレンズ効果により、照度が明るくなると共に、光源２の半陰影が小さくなり、可視光照射野の境界がより明瞭になった。また、長時間の放射線の照射を行ったところ、実施例１よりも白色ＬＥＤの樹脂部分の劣化が小さく、長時間正常に点灯することができた。
【００５１】
可動絞りユニット１５０の全重量を測定したところ、約２００ｇであり、従来品に対して大幅に軽量化することができた。
【符号の説明】
【００５２】
２：光源、３：反射板、５：可視光照射野、６：放射線照射野、７：放射線の焦点、１０：反射層、１１：基材層、１０１：放射線発生ユニット、１５０：可動絞りユニット、１５１：外囲器、１５２：制限羽根、１５３：開口部、２００：放射線発生装置、２０１：放射線検出装置、２０２：システム制御装置、２０３：表示装置、２０４：被検体、２０５：信号処理部、２０６：検出器
【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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【図７】
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