(57)【要約】【課題】  撮像倍率や分解能を容易に変更できる工業用用途に好適なＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】  Ｘ線を発生させるＸ線源６と、試料Ｓを保持する試料保持台８と、Ｘ線源６から放射され試料Ｓを透過してきたＸ線を検出するＸ線検出器７と、Ｘ線源６およびＸ線検出器７を搭載する撮像系支持手段とを備える。撮像系支持手段は、回転軸Ｏを中心に回転自在である。また、撮像系支持手段は、試料Ｓを挟んでＸ線源６とＸ線検出器７とを対向配置する。さらに、撮像系支持手段は、Ｘ線源６およびＸ線検出器７の一方または双方を、試料Ｓに対して接離する方向へ移動可能である。【選択図】      図３
2006038836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生させるＸ線源と、試料を保持する試料保持手段と、Ｘ線源から放射され試料を透過してきたＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源およびＸ線検出器を搭載する撮像系支持手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、
前記撮像系支持手段は、次の（イ）乃至（ニ）の要件を満たす構成であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
（イ）前記Ｘ線源およびＸ線検出器を搭載し、前記試料保持手段に保持された試料の周囲に開放された空間を形成する。
（ロ）前記試料保持手段に保持された試料を通る軸を中心に回転自在である。
（ハ）前記試料保持手段に保持された試料を挟んで前記Ｘ線源とＸ線検出器とを対向配置する。
（ニ）前記Ｘ線源およびＸ線検出器の一方または双方を、前記試料保持手段に保持された試料に対して接離する方向へ移動可能である。
【請求項２】
前記撮像系支持手段は、
前記試料を通る軸を中心に回転自在なガイドアームと、
前記Ｘ線源を保持するとともに、前記ガイドアーム上で前記試料に接離する方向へ移動自在なＸ線源保持ステージと、を含む構成であることを特徴とする請求項１のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記撮像系支持手段は、
前記試料を通る軸を中心に回転自在なガイドアームと、
前記Ｘ線検出器を保持するとともに、前記ガイドアーム上で前記試料に接離する方向へ移動自在なＸ線検出器保持ステージと、を含む構成であることを特徴とする請求項１のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記撮像系支持手段は、
同手段に搭載される各構成要素を含む全体の重心を、前記撮像系支持手段の回転軸上に配置してあり、
且つ、前記Ｘ線源およびＸ線検出器の一方または双方の、前記試料に対する接離方向への移動に機械的に同期して、前記全体の重心を前記撮像系支持手段の回転軸上に保つ重量バランス保持機構を備えていることを特徴とする請求項１のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記重量バランス保持機構は、
前記Ｘ線源の移動と同期して移動するウエイトを備え、前記撮像系支持手段の回転軸まわりのＸ線源およびウエイトによる各回転モーメントの総和がほぼ零となるように、当該ウエイトを移動させる構成であることを特徴とする請求項４のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記重量バランス保持機構は、
ラック・ピニオン機構を介して前記Ｘ線源と前記ウエイトとを機械的に同期して駆動するとともに、前記撮像系支持手段の回転軸に対して前記Ｘ線源と前記ウエイトとを対称に移動させる構成であることを特徴とする請求項５のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記重量バランス保持機構は、
前記Ｘ線検出器の移動と同期して移動するウエイトを備え、前記撮像系支持手段の回転軸まわりのＸ線検出器およびウエイトによる各回転モーメントの総和がほぼ零となるように、当該ウエイトを移動させる構成であることを特徴とする請求項４のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記重量バランス保持機構は、
ラック・ピニオン機構を介して前記Ｘ線検出器と前記ウエイトとを機械的に同期して駆動するとともに、前記撮像系支持手段の回転軸に対して前記Ｘ線検出器と前記ウエイトとを対称に移動させる構成であることを特徴とする請求項７のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記重量バランス保持機構は、
前記Ｘ線源とＸ線検出器とを一体に移動させるとともに、この移動と同期して移動するバランサを備え、前記撮像系支持手段の回転軸まわりのＸ線源、Ｘ線検出器、およびバランサによる各回転モーメントの総和がほぼ零となるように、当該バランサを移動させる構成であることを特徴とする請求項４のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記重量バランス保持機構は、
第１ウエイトおよび第２ウエイトをそれぞれ両端に搭載した一対のバランサを備え、
前記一対の第１ウエイトの総重量を前記Ｘ線検出器の重量とほぼ同じに設定するとともに、前記一対の第２ウエイトの総重量を前記Ｘ線源の重量とほぼ同じに設定し、
前記一対のバランサは、Ｘ線源およびＸ線検出器の移動方向と平行で、かつ前記撮像系支持手段の回転軸をとおる直線に対して対称に配設してあり、
前記Ｘ線源およびＸ線検出器を連結アームにより連結するとともに、ラック・ピニオン機構を介して前記Ｘ線源およびＸ線検出器と前記一対のバランサとをそれぞれ機械的に同期して駆動し、
前記撮像系支持手段の回転軸に対して前記Ｘ線検出器と前記第１ウエイト、および前記Ｘ線源と前記第２ウエイトをそれぞれ対称に移動させる構成であることを特徴とする請求項９のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記撮像系支持手段の回転軸に沿って、当該試料を配置する透過空間を形成してあることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
前記撮像系支持手段の回転軸は、ほぼ水平に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、特に工業用途に好適な構成をしたＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ(computed tomography)装置は、物体を透過したＸ線を様々な位置・方向から検出し、Ｘ線が通過した断面内の密度分布を数値計算によって求め画像化する装置である。Ｘ線ＣＴ装置は、主に医療診断の分野において利用されており、人体を検査対象とする医用Ｘ線ＣＴ装置については研究開発が進み、現在では優れた機能を備えたものが各種提案されている。
【０００３】
また、工業分野においても、例えば金属物質の非破壊検査や包装物の内部検査などにＸ線ＣＴ装置が利用されている。しかしながら、医用Ｘ線ＣＴ装置に比べ、工業用Ｘ線ＣＴ装置の開発提案は少なく、本出願人らの調査結果においても、医用Ｘ線ＣＴ装置に関する特許文献は多数発見されたものの、工業用Ｘ線ＣＴ装置については特許文献１を発見できただけであった。
【０００４】
一般に、工業用Ｘ線ＣＴ装置は、図１（ａ）に示すように、Ｘ線源１０１とＸ線検出器１０２とを対向位置に固定し、その中間部に検査対象（試料）Ｓを配置するとともに、検査対象Ｓを回転させる構成となっている。このような構成であっても、検査対象が金属物質や包装物などの固体の場合は、自由に回転させることができ支障はない。しかしながら、近年、工業用Ｘ線ＣＴ装置も用途が広がってきており、液体など流動性のある物質や回転操作に適さない小動物など、従来想定さていなかったものを検査対象としてＣＴ画像を得たいとの要望が本出願人らに寄せられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９５２４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述したような要望に応えるべくなされたもので、検査対象（試料）を回転させることなく、種々の物体について適正なＣＴ画像を得ることのできる工業用途に好適なＸ線ＣＴ装置の提供を目的とする。
さらに、本発明は、撮像倍率や分解能を容易に変更できるＸ線ＣＴ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、Ｘ線を発生させるＸ線源と、試料を保持する試料保持手段と、Ｘ線源から放射され試料を透過してきたＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線源およびＸ線検出器を搭載する撮像系支持手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、
撮像系支持手段を、次の（イ）乃至（ニ）の要件を満たす構成としたことを特徴とする。
（イ）Ｘ線源およびＸ線検出器を搭載し、試料保持手段に保持された試料の周囲に開放された空間を形成する。
（ロ）試料保持手段に保持された試料を通る軸を中心に回転自在である。
（ハ）試料保持手段に保持された試料を挟んでＸ線源とＸ線検出器とを対向配置する。
（ニ）Ｘ線源およびＸ線検出器の一方または双方を、試料保持手段に保持された試料に対して接離する方向へ移動可能である。
【０００８】
上記のとおり、撮像系支持手段を、試料保持手段に保持された試料を通る軸を中心に回転自在な構成としたことにより、試料を回転させることなく試料の全周をスキャンすることが可能となる。その結果、液体など流動性のある物質や回転操作に適さない小動物など、従来想定さていなかった試料についても支障なく適正なＸ線ＣＴ撮影を実施することができる。
【０００９】
しかも、撮像系支持手段を、Ｘ線源およびＸ線検出器の一方または双方を、試料保持手段に保持された試料に対して接離する方向へ移動可能な構成としたことにより、Ｘ線源と試料との間の距離、試料とＸ線検出器との間の距離の一方または双方を任意に調整でき、その結果、撮像倍率や分解能を容易に変更することができる。
【００１０】
ここで、撮像系支持手段は、試料を通る軸を中心に回転自在なガイドアームと、Ｘ線源を保持するとともに、ガイドアーム上で試料に接離する方向へ移動自在なＸ線源保持ステージと、を含む構成とすることができる。
また、撮像系支持手段は、Ｘ線検出器を保持するとともに、ガイドアーム上で試料に接離する方向へ移動自在なＸ線検出器保持ステージを含む構成とすることもできる。
【００１１】
従来の医用Ｘ線ＣＴ装置は、円筒状のドームでＸ線源とＸ線検出器とを被覆し、当該ドーム内に検査対象となる人体を挿入してＸ線ＣＴ撮影を実施する構成となっているものが多い。この種の医用Ｘ線ＣＴ装置を工業用途に利用する場合、試料（検査対象）の保持位置がドームで覆われた閉塞空間となっているので、試料の位置決めが困難である。さらに、試料に外力を加えたり、電圧を印加したり、試料の温度を変化させたり、試料の周囲を真空や任意のガス雰囲気としたりする構造を設置するスペースの確保も困難であった。
【００１２】
また、小動物の診断用に、図１（ｂ）に示すような構成の小型Ｘ線ＣＴ装置も市販されている。同図（ｂ）に示す小型Ｘ線ＣＴ装置は、円筒状のドーム２０１にＸ線源２０２とＸ線検出器２０３とを対向して内蔵してあり、ドーム２０１が中心軸Ｘ周りに回転する構成となっている。
この種のＸ線ＣＴ装置においても、小動物（検査対象）の保持位置がドームで覆われた閉塞空間となっているので、試料の位置決めが困難である。
しかも、検査対象の周囲がドーム２０１で閉塞されているため、小動物の手術途中に、適時、小動物をＣＴ撮影するといった特殊な用途には利用できない。
【００１３】
これに対し、上記構成の本発明によれば、図２に示すように、撮像系支持手段３００が、
Ｘ線源３０１およびＸ線検出器３０２をガイドアーム３０３に搭載し、試料保持手段３０４に保持された試料（検査対象）Ｓの周囲に開放された空間３０５を形成し、回転軸Ｏを中心としてガイドアーム３０３が回転するので、試料の位置決めが容易となり作業性が向上する。さらには、試料に対し電圧を印加する構造や、試料を加熱または冷却する構造、試料の周囲を真空あるいは任意のガス雰囲気とする構造等を設置することも可能となり、Ｘ線ＣＴ撮影の応用範囲を飛躍的に広げることが可能となる。なお、この種の付加構造は、Ｘ線回折装置に用いられている各種オプションを利用することが可能である。
さらに、小動物の手術途中に、適時、小動物をＣＴ検査するといった特殊な用途にも利用可能となり、ユーザからの種々の要望を満足することができる。
【００１４】
撮像系支持手段は、同手段に搭載される各構成要素を含む全体の重心を、回転軸上に配置してウエイトバランスを適正に保つことが好ましい。
ウエイトバランスが適正でないと、撮像系支持手段に偏ったトルクが作用して、回転駆動が円滑にできなかったり、また撮像系支持手段に撓みの生じるおそれがある。
そこで、Ｘ線源およびＸ線検出器の一方または双方の、試料に対する接離方向への移動に同期して、全体の重心を回転軸上に保つ重量バランス保持機構を備えた構成とすれば、Ｘ線源やＸ線検出器を移動させたときも全体の重心を容易に回転軸上へ配置することができ、好適な構造上のウエイトバランスを保つことが可能となる。
【００１５】
また、図２に示すように、試料保持手段３０４に保持された試料Ｓを通る軸Ｏに沿って、当該試料Ｓを配置する透過空間３０６を形成すれば、この透過空間３０６を利用して種々の形状をした試料も保持することが可能となる。例えば、棒状試料もこの透過空間に沿って配置することができる。
【００１６】
さらに、撮像系支持手段の回転軸Ｏは、ほぼ水平に配置すれば、試料をほぼ水平に保持して横断面の撮影ができるため、小動物や流動性のある試料など縦配置や傾きをもった配置が困難な試料のＣＴ撮影に好適である。しかも、撮像系支持手段の回転軌道が平面的な広がりをもたないので、省スペース化を図ることが可能となる。なお、ここで「ほぼ水平」とは、水平配置に限らず、水平に近い傾きを有する配置を含む意味で使用している。
【００１７】
また、本発明は、図２において試料を通る軸Ｏを中心として撮像系支持手段が回転する構成であるが、試料を試料保持手段により水平に保持するとともに、上記試料を通る軸Ｏを水平よりわずかに傾斜させ、この軸Ｏ周りに撮像系支持手段を回転させる構成としてもよい。
このように構成することで、水平軸周りに撮像系支持手段を回転させる際に径方向に発生するアーチファクトの影響を減らすことができる。
【００１８】
撮像系支持手段は、試料の長手方向の軸を中心に回転自在とすることがもっとも望ましいが、当該回転軸を必ずしも試料の長手方向の軸としなくともよく、少なくとも試料の一部を回転軸が通ればよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、撮像系支持手段を、試料保持手段に保持された試料を通る軸を中心に回転自在な構成としたことにより、試料を回転させることなく試料の全周をスキャンすることが可能となる。その結果、液体など流動性のある物質や回転操作に適さない小動物など、従来想定されていなかった試料についても支障なく適正なＸ線ＣＴ撮影を実施することができる。
【００２０】
しかも、撮像系支持手段を、Ｘ線源およびＸ線検出器の一方または双方を、試料保持手段に保持された試料に対して接離する方向へ移動可能な構成としたことにより、Ｘ線源と試料との間の距離、試料とＸ線検出器との間の距離の一方または双方を任意に調整でき、その結果、撮像倍率や分解能を容易に変更することができる。
【００２１】
さらに、撮像系支持手段が、Ｘ線源およびＸ線検出器を搭載し、試料保持手段に保持された試料の周囲に開放された空間を形成しているので、試料の位置決めが容易となり作業性が向上するとともに、ＣＴ撮影の途中で試料を操作することも容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図３は本発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の正面図、図４は同装置の側面透視図である。まず、これらの図面を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成を説明する。
【００２３】
図４に示すように、装置本体テーブルＡの上面後部寄りの位置に軸受台１が搭載してある。軸受台１は、円筒状の軸受２を備えており、この軸受２にガイドアーム３の中央部が回転自在に装着してある。ここで、軸受２の中心軸がガイドアーム３の回転軸Ｏであり、この回転軸Ｏは水平方向に延びている。試料Ｓは、この回転軸Ｏ（水平軸）上に配置される。
【００２４】
ガイドアーム３は、図３に示すように、回転軸Ｏを中心としてガイドアーム３の長手方向に延びる長尺形状に形成されており、表面には回転軸Ｏよりも一端部側の領域にガイドレール４が配設してある。ガイドレール４は、ガイドアーム３の長手方向に沿って延在しており、このガイドレール４にＸ線源保持ステージ５が移動自在に装着されている。Ｘ線源保持ステージ５には、Ｘ線源６が搭載してある。Ｘ線源保持ステージ５は、図示しない駆動モータによって駆動され、ガイドレール４に沿って任意の位置へ移動可能となっている。この移動によって、回転軸Ｏ上に配置された試料Ｓに対してＸ線源６が接近または離間する。
【００２５】
ガイドアーム３の他端部には、Ｘ線検出器７が固定してある。本実施形態では、Ｘ線検出器７は移動しない。
【００２６】
上述したガイドアーム３およびＸ線源保持ステージ５は、Ｘ線源６およびＸ線検出器７を搭載する撮像系支持手段を構成しており、同手段に支持されたＸ線源６とＸ線検出器７は、試料Ｓを挟んで対向配置されている。
【００２７】
装置本体テーブルＡの上面前部寄りの位置には、図４に示すように、試料保持台８が設置してある。試料保持台８の上部には、試料Ｓの形状・性状等に応じた各種試料ホルダ９が装着される。試料ホルダ９としては、例えば、図４に示すような棒状試料Ｓに対してはその一端を挟持するチャックを備えた試料ホルダを用い、また、液体試料Ｓに対してはこれを挿入保持する容器を備えた試料ホルダを用いることが好ましい。
試料保持台８と試料ホルダ９は、試料Ｓを保持するための試料保持手段を構成し、同手段によって試料ＳはＸ線検出器７から放射されるＸ線と回転軸Ｏとが交わる位置に配置される。
【００２８】
上述したように、ガイドアーム３の表面にＸ線源６およびＸ線検出器７を搭載する本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、試料ホルダ９に保持された試料Ｓの周囲が開放された空間となっており、したがって、試料Ｓの位置決めが容易となり作業性が向上する。しかも、ＣＴ撮影の途中で試料Ｓを操作（例えば、小動物を手術）することも容易に行うことが可能となる。
【００２９】
さらに、回転軸Ｏを水平に配置したことにより、試料Ｓを水平に保持して横断面の撮影ができ、小動物や流動性のある試料など縦配置や傾きをもった配置が困難な試料のＣＴ撮影にも好適である。加えて、ガイドアーム３の回転軌道が平面的な広がりをもたないので、省スペース化を図ることが可能となる。
【００３０】
また、図４に示すように、軸受２とガイドアーム３の回転軸Ｏ部には、回転軸Ｏに沿って透孔１０（透過空間）が形成してある。この透孔１０は、試料Ｓの配置空間として利用することができ、例えば、棒状試料Ｓも一部をこの透孔１０内に配置することで支障なく保持することが可能となる（図４参照）。
【００３１】
上述したガイドアーム３は、これに搭載した構成要素（ガイドレール４、Ｘ線源保持ステージ５、Ｘ線源６、Ｘ線検出器７等）を含めた全体の重心が、回転軸Ｏ上に位置するように調整してある。このように重心位置を調整することにより、偏ったトルクがガイドアーム３に作用せず、ガイドアーム３を円滑に回転させることができる。
【００３２】
さらに、本実施形態では、Ｘ線源６が移動可能な構成のため、Ｘ線源６の移動に同期して自動的に重量バランスを調整するための重量バランス保持機構が組み込んである。図５は本実施形態に係る重量バランス保持機構の概要を示す構成図である。
【００３３】
図５に示す重量バランス保持機構１１は、Ｘ線源６の移動に同期して移動するウエイト１２（錘）を備えている。ウエイト１２は、ガイドアーム３に搭載され、回転軸Ｏを挟んでＸ線源６の移動領域と相対する領域を移動する。ここで、重量バランス保持機構１１は、回転軸Ｏまわりの各回転モーメントの総和がほぼ零となるように、例えばＸ線源６が回転軸Ｏに近づけば、ウエイト１２も回転軸Ｏに近づくように、ウエイト１２を移動させる構成となっている。
【００３４】
Ｘ線源６とウエイト１２とを同期して移動させるには、例えば、図５に示すようなラックアンドピニオン機構１３や歯車列を介し、Ｘ線源６とウエイト１２を同時に駆動する構成とすればよい。それぞれの移動距離は、ラック・ピニオン間（または歯車間）の歯数比によって調整することができる。
【００３５】
具体的には、図５に示すように、Ｘ線源保持ステージ５にアーム１６の一端を連結する。既述したように、Ｘ線源保持ステージ５は、ガイドアーム３の長手方向に形成されたガイドレール４上で、Ｘ線源６を回転軸Ｏと接離する方向へ移動可能に保持している。
アーム１６の他端には、ラック１５が形成してある。
また、ガイドアーム３には、回転軸Ｏに対しガイドレール４と対称な位置に、ウエイト移動案内用のガイドレール１４が設けてあり、このガイドレール１４に沿ってウエイト１２が回転軸Ｏと接離する方向に移動可能となっている。
ウエイト１２にはアーム１８の一端が連結してあり、アーム１８の他端にはラック１７が形成してある。ラック１５と１７の間には、ピニオン１９がそれぞれのラック１５と１７に噛合するように設けてある。
ピニオン１９は、回転軸Ｏをとおり、かつＸ線源６の移動方向と直交する位置に設けてある。
【００３６】
ピニオン１９を右に回転すれば、Ｘ線源６は試料Ｓに近づき、ラック１５は、矢印で示すように図示右方向に移動する。これに同期してウエイト１２は、図示左方向に移動してバランスを保つ。
【００３７】
また、ピニオン１９にバランス調整用のダイヤル（図示せず）を取り付ければ、ダイヤルの回動操作によって手動で拡大率の変更操作と、バランス調整とを同時に行うことが可能となる。また、ピニオン１９にモータ（図示せず）を取り付け、モータ駆動とすれば自動で拡大率の操作変更が可能となる。
【００３８】
上述したように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、試料Ｓを挟んでＸ線源６とＸ線検出器７とを対向配置しており、しかもＸ線源６が試料Ｓに対して接近又は離間できる構成となっている。このように、Ｘ線源６を移動自在とすることで、試料Ｓの撮像倍率を任意に変化させることが可能となる。
【００３９】
図６は試料−Ｘ線検出器間の距離を２５０ｍｍに固定したときの、Ｘ線源−試料間の距離と撮像倍率の関係を示すグラフである。同図に示すように、Ｘ線源−試料間の距離が短くなるにしたがい、撮像倍率は高くなっていく。
【００４０】
〔その他の実施形態〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
本発明のＸ線ＣＴ装置は、工業用途に好適な構成となっているが、工業以外の他の用途、例えば、医学的診断や各分野における実験・研究にも利用できることは勿論である。
【００４１】
また、図３に示した実施形態においては、Ｘ線源６を移動する構成としたが、Ｘ線源６とＸ線検出器７の搭載位置を入れ替え、Ｘ線源６を固定してＸ線検出器７を移動自在とすることもできる。なお、このように構成した場合、図５のＸ線源保持ステージ５が、Ｘ線検出器保持ステージとなる。また、図５に示した重量バランス保持機構１１についても、Ｘ線源６をＸ線検出器７に替え、Ｘ線検出器７の移動に同期してウエイト１２（錘）を移動させる構成とすればよい。
【００４２】
図７はかかる構成において試料−Ｘ線源間の距離を２５０ｍｍに固定したときの、Ｘ線検出器−試料間の距離と撮像倍率の関係を示すグラフである。同図に示すように、Ｘ線検出器−試料間の距離が長くなるにしたがい、撮像倍率は高くなっていく。
【００４３】
さらに、Ｘ線源６とＸ線検出器７の双方を試料Ｓに対し接近または離間する方向へ移動させる構成とすることもできる。Ｘ線源６およびＸ線検出器７は、一体に移動させてもよく、また別個独立に移動させてもよい。
【００４４】
Ｘ線源６およびＸ線検出器７を一体に移動させる場合は、図８に示すように、その移動に同期して一対のバランサ２０を移動させる重量バランス保持機構２１を備えることが好ましい。
【００４５】
すなわち、Ｘ線源６とＸ線検出器７とは、一対の連結アーム２８で連結され一体に移動可能となっている。各連結アーム２８の長手方向中央部には、それぞれラック２６が設けてある。連結アーム２８は、Ｘ線源６およびＸ線検出器７の移動方向と平行で、かつ回転軸Ｏをとおる直線に対して対称に配設してある。
また、一対のバランサ２０には、それぞれ両端に第１，第２ウエイト２３，２４が装着してある。各バランサ２０は、長手方向中央部に、それぞれラック２７が設けてある。各バランサ２０は、それぞれラック２７を連結アーム２８のラック２６と対向するように配置してある。そして、各ラック２６と２７との間には、ピニオン２５が噛合するように設けてある。
【００４６】
ここで、一対の第１ウエイト２３の総重量は、Ｘ線検出器７の重量とバランスしており、一対の第２ウエイト２４の総重量は、Ｘ線源６の重量とバランスしている。また、一対のバランサ２０は、Ｘ線源６およびＸ線検出器７の移動方向と平行で、かつ回転軸Ｏをとおる直線に対して対称に配設してある。
【００４７】
それぞれのピニオン２５を回転させることで、試料Ｓに対してＸ線源６を近づけると同時にＸ線検出器７を遠ざけることができる。このとき、一対の第２ウエイト２４が試料に近づくとともに一対の第１ウエイト２３が試料Ｓから遠ざかる。
また、ピニオン２５の逆方向の回転により、試料Ｓに対してＸ線源６を遠ざけると同時にＸ線検出器７を近づけることもできる。このとき、一対の第２ウエイト２４が試料から遠ざかるとともに一対の第１ウエイト２３が試料Ｓに近づく。
重量バランス保持機構２１は、これらの動作をもって、Ｘ線源６、Ｘ線検出器７、および各ウエイト２３，２４に関し、回転軸Ｏまわりの各回転モーメントの総和が零となるように調整されている。
【００４８】
各ピニオン２５は、回転軸Ｏをとおり、かつＸ線源６の移動方向と直交する位置に設けてある。
また、少なくとも一つのピニオン２５に、バランス調整用のダイヤル（図示せず）を取り付ければ、ダイヤルの回動操作によって手動で拡大率の変更操作と、バランス調整とを同時に行うことが可能となる。また、少なくとも一つのピニオン２５に、モータ（図示せず）を取り付け、モータ駆動とすれば自動で拡大率の操作変更が可能となる。
【００４９】
Ｘ線源６およびＸ線検出器７を別個独立に移動させる場合は、図５に示した重量バランス保持機構１１を、Ｘ線源６およびＸ線検出器７のそれぞれに対して併設すればよい。
【００５０】
図９はＸ線源−Ｘ線検出器間の距離を２５０ｍｍに固定したときの、Ｘ線源−試料間の距離と撮像倍率の関係を示すグラフである。同図に示すように、Ｘ線源−試料間の距離が短くなるにしたがい、撮像倍率は高くなっていく。
【００５１】
図１０は、本発明のＸ線ＣＴ装置に係る制御動作の一例を示すフローチャートである。
Ｘ線ＣＴ装置はコンピュータ制御によって撮像倍率を設定することができるよう構成されている。コンピュータの操作画面に設けた拡大率（撮影倍率）選択のためのスイッチを操作して、複数の拡大率から適切な拡大率を選択する。
この選択操作に応じて、機械的駆動として図１０の一点鎖線で示すフローチャートに示す機械的駆動と、実線で示す電気的制御とが連動する。なお、破線は、画像再構成のソフトウェアによる処理を示す。
機械的駆動の処理においては、図５または図８で述べたピニオン１９または２５を回転させるモータを駆動する。これにより、Ｘ線源及び／またはＸ線検出器がウエイトと同期して移動する。
また、電気的制御の処理においては、破線で示すように拡大率の変更に伴う画像処理の変更の補正データに基づく画像の再構成ソフトウェアが起動する。
なお、図１０では、拡大率選択スイッチについて複数の拡大率から特定の拡大率を選択することについて説明したが、拡大率を無段階に調整可能として適切な拡大率を選択するようにしてもよい。
【実施例】
【００５２】
図１１に示すようにＸ線ＣＴ装置の光学系を構成し、光学長の変化によるＸ線ＣＴ装置の撮像倍率、分解能、視野等の変化を求めた。
図１２（ａ）はＸ線源−Ｘ線検出器間の距離を５００ｍｍに固定して、試料位置を移動したときの倍率、分解能、試料上の分解能、および視野の変化を示す表である。なお、図中のＸ軸方向サイズ、Ｙ軸方向サイズ、Ｚ軸方向サイズが、視野（すなわち、Ｘ線検出器７における試料Ｓの投影寸法）の変化を示している。
同図（ｂ）は、Ｘ線源−試料間距離と試料上の分解能との関係をグラフに示したものである。
【００５３】
図１３（ａ）は試料−Ｘ線検出器間の距離を２５０ｍｍに固定して、Ｘ線源６を移動したときの倍率、分解能、試料上の分解能、および視野の変化を示す表である。同図（ｂ）は、Ｘ線源−試料間距離と試料上の分解能との関係をグラフに示したものである。
図１４（ａ）はＸ線源−試料間の距離を２５０ｍｍに固定して、それらのＸ線検出器７を移動したときの倍率、分解能、試料上の分解能、および視野の変化を示す表である。同図（ｂ）は、試料−Ｘ線検出器間距離と試料上の分解能との関係をグラフに示したものである。
図１５（ａ）はＸ線源−Ｘ線検出器の距離を２５５ｍｍに固定して、Ｘ線源６およびＸ線検出器７を一体に移動したときの倍率、分解能、試料上の分解能、および視野の変化を示す表である。同図（ｂ）は、試料−Ｘ線検出器間距離と試料上の分解能との関係をグラフに示したものである。
【００５４】
これらのデータに示すように、Ｘ線源６、試料Ｓ、およびＸ線検出器７の間の距離を変えることで、Ｘ線ＣＴ装置の倍率、分解能、試料Ｓ上の分解能、および視野を任意に変化させることができる。
【００５５】
既述したように、本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源６およびＸ線検出器７の一方または双方を、試料保持手段に保持された試料Ｓに対して接離する方向へ移動可能な構成としたことにより、Ｘ線源６と試料Ｓとの間の距離、試料ＳとＸ線検出器７との間の距離の一方または双方を任意に調整できる。
したがって、本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、倍率のみならず、分解能、試料上の分解能、および視野についても任意に変更することが可能であり、ユーザの要求に合わせて柔軟なＸ線ＣＴ検査の実施を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来のＸ線ＣＴ装置を示す概要図である。
【図２】本発明のＸ線ＣＴ装置の特徴を説明するための概要図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の側面透視図である。
【図５】本実施形態に係る重量バランス保持機構の概要を示す構成図である。
【図６】試料−Ｘ線検出器間の距離を２５０ｍｍに固定したときの、Ｘ線源−試料間の距離と撮像倍率の関係を示すグラフである。
【図７】試料−Ｘ線源間の距離を２５０ｍｍに固定したときの、Ｘ線検出器−試料間の距離と撮像倍率の関係を示すグラフである。
【図８】他の実施形態に係る重量バランス保持機構の概要を示す構成図である。
【図９】Ｘ線源−Ｘ線検出器間の距離を２５０ｍｍに固定したときの、Ｘ線源−試料間の距離と撮像倍率の関係を示すグラフである。
【図１０】本発明のＸ線ＣＴ装置に係る制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例に用いたＸ線ＣＴ装置の光学系を示す図である。
【図１２】実施例の結果を示す表とグラフである。
【図１３】同じく実施例の結果を示す表とグラフである。
【図１４】同じく実施例の結果を示す表とグラフである。
【図１５】同じく実施例の結果を示す表とグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ：装置本体テーブル、１：軸受台、２：軸受、３：ガイドアーム、Ｏ：回転軸、Ｓ：試料、４：ガイドレール、５：Ｘ線源保持ステージ、６：Ｘ線源、７：Ｘ線検出器、８：試料保持台、９：試料ホルダ、１０：透孔（透過空間）、１１：重量バランス保持機構、１２：ウエイト、１３：ラックアンドピニオン機構、１４：ガイドレール、１５：ラック、１６：アーム、１７：ラック、１８：アーム、１９：ピニオン、２０：バランサ、２１：重量バランス保持機構、２２：ラックアンドピニオン機構、２３：第１ウエイト，２４：第２ウエイト、２５：ピニオン、２６：ラック、２７：ラック、２８：連結アーム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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