(57)【要約】【課題】各モードに応じた複数のＸ線検出素子の配置に関する不整合を解消することができるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。【解決手段】実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線発生部と、Ｘ線検出部と、入力部と、調整部と、を有する。Ｘ線発生部は、Ｘ線を発生する。Ｘ線検出部は、Ｘ線発生部から発生されたＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有する。入力部は、第１分解能を有する画像を生成する第１モードと、第１分解能より低い第２分解能を有する画像を生成する第２モードとの選択操作を受け付ける。調整部は、入力部を介した選択操作を契機として、複数のＸ線検出素子に対するＸ線のパスの位置を調整する。【選択図】      図１
2019042281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部から発生されたＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有するＸ線検出部と、
第１分解能を有する画像を生成する第１モードと、前記第１分解能より低い第２分解能を有する画像を生成する第２モードとの選択操作を受け付ける入力部と、
前記入力部を介した前記選択操作を契機として、前記複数のＸ線検出素子に対する前記Ｘ線のパスの位置を調整する調整部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記複数のＸ線検出素子におけるチャネル方向に関するチャネルの中心に対して前記チャネル方向に１／４チャネル分ずらした位置に、前記Ｘ線のパスの位置を移動する請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記Ｘ線発生部における焦点位置を調整することで、前記Ｘ線のパスの位置を調整する請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記第１モードにおいて前記複数のＸ線検出素子各々を１つのチャネルとする場合に、前記チャネルの中心を基準として、前記チャネル方向に１／４チャネル分ずらした位置に前記Ｘ線のパスの位置が設定されるように、前記焦点位置を調整する請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記Ｘ線検出部は、前記第１モードにおいて、前記複数のＸ線検出素子各々を１つのチャネルとして、前記複数のＸ線検出素子から前記Ｘ線の検出信号を出力する請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記調整部は、前記第２モードにおいて前記複数のＸ線検出素子のうちの隣接する所定個のＸ線検出素子を１つのチャネルとする場合に、前記チャネルの中心を基準として、前記チャネル方向に１／４チャネル分ずらした位置に前記Ｘ線のパスの位置が設定されるように、前記焦点位置を調整する請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記Ｘ線検出部は、前記第２モードにおいて、前記隣接する所定個のＸ線検出素子を１つのチャネルとして、前記複数のＸ線検出素子から前記Ｘ線の検出信号を出力する請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記複数のＸ線検出素子は、前記Ｘ線検出素子におけるチャネル方向に関するチャネルの中心に対してチャネル方向に１／４チャネル分ずらして配置される請求項１乃至７のいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記調整部は、前記複数のＸ線検出素子のうちのＸ線パスの中心に位置するＸ線検出素子とチャネル方向奥側のＸ線検出素子とを前記第２モードに関する１つのチャネルとする場合、前記第１モードから前記第２モードに切り替える際、Ｘ線パスをチャネル中心側に１／８チャネル分ずらす、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記調整部は、前記複数のＸ線検出素子のうちのＸ線パスの中心に位置するＸ線検出素子とチャネル方向手前側のＸ線検出素子とを前記第２モードに関する１つのチャネルとする場合、前記第１モードから前記第２モードに切り替える際、Ｘ線パスをチャネル中心側に３／８チャネル分またはチャネル中心側とは反対側に１／８チャネル分ずらす、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記焦点位置のずれ量は、前記第１モードに対応する焦点位置と前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器とが回転する中心軸との間の距離と、前記第１モードに対応する焦点位置から発生するＸ線が入射される前記Ｘ線検出器の位置と前記第２モードに対応する焦点位置から発生するＸ線が入射される位置との間の距離と、前記第１モードに対応する焦点位置から発生するＸ線が入射される位置と前記中心軸との間の距離とに基づいて算出する請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置に設けられるＸ線検出器は、複数のＸ線検出素子を有する。複数のＸ線検出素子は、チャネル方向に１／４チャネル分ずらして配置される場合がある。この配置は、１／４オフセット配置と呼ばれている。
【０００３】
ところで、近年、通常分解能を有する画像を生成する通常モード、および当該通常モードより高い分解能を有する画像を生成する高精細モード等の複数の検出器分解能モードを選択的に使用可能なＸ線ＣＴ装置が実現されている。当該Ｘ線ＣＴ装置は、各モードに応じて、Ｘ線の検出信号を出力するチャネルの単位を変えている。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、高精細モードにおいて、複数のＸ線検出素子各々を１つのチャネルとして、複数のＸ線検出素子からＸ線の検出信号を出力する。また、Ｘ線ＣＴ装置は、通常モードにおいて、隣接する所定個のＸ線検出素子を１つのチャネルとして、複数のＸ線検出素子からＸ線の検出信号を出力する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、通常モードにおいて、２つのＸ線検出素子を１つのチャネルに区分する。
【０００４】
この場合、高精細モードと通常モードとで、チャネルの中心の位置が変化する。例えば、高精細モードに合わせて複数のＸ線検出素子を１／４オフセット配置した場合、通常モードでは１／８チャネル分のずれ量にしかならない。すなわち、上記通常モードにおいてＸ線検出素子の１／４オフセット配置を実現することができない。このため、高精細モードに合わせて複数のＸ線検出素子を１／４オフセット配置した場合、通常モードで生成された画像の解像度は、通常モードに合わせて複数のＸ線検出素子を１／４オフセット配置した場合よりも悪化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０８９８１０号公報
【特許文献２】特開平８−０１０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本実施形態の目的は、検出器分解能モードの切り替えに関わらず、チャネルを基準としたＸ線検出素子のオフセット配置を実現することができるＸ線コンピュータ断層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】
【０００７】
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部から発生されたＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有するＸ線検出部と、第１分解能を有する画像を生成する第１モードと、前記第１分解能より低い第２分解能を有する画像を生成する第２モードとの選択操作を受け付ける入力部と、前記入力部を介した前記選択操作を契機として、前記複数のＸ線検出素子に対する前記Ｘ線のパスの位置を調整する調整部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示すＸ線管およびＸ線高電圧装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す陰極から放出される熱電子と、グリッドにより集束され、陽極に衝突する熱電子の焦点位置とを示す図である。
【図４】図４は、図１に示すＸ線検出器を示す斜視図である。
【図５】図５は、高精細モードにおけるチャネルの中心と、Ｘ線管から照射されるＸ線のパスとの関係を示す図である。
【図６】図６は、通常モードにおけるチャネルの中心と、Ｘ線管から照射されるＸ線のパスとの関係を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、モードを高精細モードから通常モードへ切り替えた場合の動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７に係る高精細モードに対応する焦点位置と通常モードに対応する焦点位置とを示す図である。
【図９】図９は、高精細モードから通常モードに切り替えた場合におけるＸ線検出素子及びチャネルに対するＸ線パスの位置関係を示す図である。
【図１０】図１０は、図８に示す焦点の移動距離を算出する方法の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、高精細モードから通常モードに切り替えた場合におけるＸ線検出素子及びチャネルに対するＸ線パスの他の位置関係を示す図である。
【図１２】図１２は、高精細モードから通常モードに切り替えた場合におけるＸ線検出素子及びチャネルに対するＸ線パスの他の位置関係を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、モードを通常モードから高精細モードへ切り替えた場合の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、図１３に係る高精細モードに対応する焦点位置と通常モードに対応する焦点位置とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について、図面を参照して説明する。
【００１０】
（Ｘ線ＣＴ装置の構成）
図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図１に示すＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生源から被検体Ｓに対してＸ線を照射し、当該Ｘ線発生源から照射されたＸ線をＸ線検出器で検出する。Ｘ線ＣＴ装置は、当該Ｘ線検出器からの出力に基づいて、被検体Ｓに関するＣＴ画像を生成する。
【００１１】
図１に示すＸ線ＣＴ装置は、架台装置１０と、コンソール１００とを有する。例えば、架台装置１０はＣＴ検査室に設置され、コンソール１００はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。なお、コンソール１００を設置される制御室は、必ずしも必要とせず、架台装置１０と、コンソール１００とが同一の部屋に設置されてもよい。架台装置１０とコンソール１００とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。架台装置１０は、被検体ＳをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。コンソール１００は、架台装置１０を制御するコンピュータである。
【００１２】
（架台装置の説明）
ここで、上記Ｘ線ＣＴ装置の各構成について、図１を参照して説明する。まず、本実施形態における架台装置１０について説明する。
【００１３】
図１に示すように、架台装置１０は、回転フレーム１１、天板２１、Ｘ線管１３、Ｘ線検出器１５、Ｘ線高電圧装置１７、データ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）２７、および架台制御回路２５を有する。
【００１４】
回転フレーム１１は、撮影空間をなす開口が形成された略円筒形状の筐体である。開口は、ＦＯＶと略一致する。図１に示すように回転フレーム１１には、開口を挟んで対向するように配置されたＸ線管１３とＸ線検出器１５とが取付けられている。回転フレーム１１は、アルミ等の金属により円環形状に形成された金属枠である。より詳細には、架台装置１０は、アルミ等の金属により形成されたメインフレーム（図示せず）を有する。回転フレーム１１は、当該メインフレームにより中心軸Ｚ回りに軸受等を介して回転可能に支持されている。なお、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置では、被検体Ｓの体軸方向をＺ軸方向、被検体Ｓの鉛直方向をＹ軸方向、Ｙ軸とＺ軸とに垂直に交わる方向をＸ軸方向として説明する。
【００１５】
回転フレーム１１は、回転駆動装置２３からの動力を受けて開口の中心軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。回転駆動装置２３は、架台制御回路２５からの制御に従って回転フレーム１１を回転させるための動力を発生する。回転駆動装置２３は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。回転駆動装置２３は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。回転駆動装置２３は、例えば、架台装置１０に収容されている。
【００１６】
回転フレーム１１の開口内には天板２１が挿入される。天板２１には被検体Ｓが載置される。天板２１に載置された被検体Ｓの撮像部位がＦＯＶ内に含まれるように天板２１が位置決めされる。天板２１は、回転フレーム１１の中心軸Ｚに沿って移動可能に支持される。天板２１に載置された被検体Ｓの体軸が回転フレーム１１の中心軸Ｚに一致するように、天板２１が位置決めされる。
【００１７】
Ｘ線高電圧装置１７は、架台制御回路２５を介したコンソール１００による制御に従い、Ｘ線管１３に印加する管電圧と、Ｘ線管１３に供給するフィラメント電流（Filament current）とを発生する。Ｘ線高電圧装置１７としては、変圧式Ｘ線高電圧装置、定電圧形Ｘ線高電圧装置、コンデンサ式Ｘ線高電圧装置、インバータ式Ｘ線高電圧装置等の如何なる形式にも適用可能である。例えば、インバータ式の場合、Ｘ線高電圧装置１７は、インバータと高電圧変換器とを有する。インバータは、後述する電源回路３１からの直流を、管電圧制御回路４１による制御に従うタイミングでスイッチングをし、交流の出力パルスに変換する。高電圧変換器は、インバータからの交流の出力パルスを直流の高電圧に変換する。
【００１８】
Ｘ線管１３は、高電圧ケーブル（図示せず）を介してＸ線高電圧装置１７に接続されている。Ｘ線管１３は、Ｘ線高電圧装置１７からの管電圧の印加およびフィラメント電流の供給を受け、Ｘ線の実焦点から天板２１に載置された被検体Ｓへ照射するＸ線を発生する。
【００１９】
Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１３から発生され被検体Ｓを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１５は、二次元湾曲面に配列された複数のＸ線検出素子（図示せず）を搭載する。各Ｘ線検出素子は、Ｘ線管１３からのＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた波高値を有する電気信号に変換する。各Ｘ線検出素子は、例えば、シンチレータと光電変換器とを有する。シンチレータはＸ線を受けて蛍光を発生する。光電変換器は、シンチレータにて発生した蛍光を電荷パルスに変換する。電荷パルスはＸ線の強度に応じた波高値を有する。光電変換素子としては、光電子増倍管やフォトダイオード（Photo Diode）等の光子を電気信号に変換する回路素子が用いられる。なお、本実施形態に係るＸ線検出器１５としてはＸ線を一旦蛍光に変換してから電気信号に変換する間接変換型の検出器に限定されず、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接変換型の検出器（半導体検出器）であってもよい。Ｘ線検出器１５にはデータ収集回路２７が接続されている。
【００２０】
データ収集回路２７は、被検体Ｓにより減弱されたＸ線の強度を示すディジタルデータを１ビューごとに収集する。データ収集回路１９は、複数のＸ線検出素子からの電気信号を、次後述するＸ線検出器１５の検出器分解能モードに応じた束ね単位で束ねて収集する。データ収集回路２７は、例えば、複数のＸ線検出素子の各々について設けられた積分器とアンプとＡ／Ｄ変換器とが並列して実装された半導体集積回路により実現される。データ収集回路２７は、架台装置１０内においてＸ線検出器１５に接続されている。積分器は、Ｘ線検出素子からの電気信号を所定のビュー期間に亘り積分し、積分信号を生成する。アンプは、積分器から出力された積分信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された積分信号をＡ／Ｄ変換し、当該積分信号の波高値に対応するデータ値を有するディジタルデータを生成する。変換後のディジタルデータは、生データと呼ばれている。生データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、および収集されたビューを示すビュー番号により識別されたＸ線強度のディジタル値のセットである。データ収集回路２７は、例えば、生データを架台装置１０に収容された非接触データ伝送回路（図示せず）を介してコンソール１００に供給する。
【００２１】
架台制御回路２５は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。また、架台制御回路２５は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。架台制御回路２５は、コンソール１００からの指令に従い、Ｘ線高電圧装置１７、回転駆動装置２３およびデータ収集回路２７を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記機能を実現する。
【００２２】
例えば、本実施形態における架台制御回路２５は、プログラムの実行により、調整機能２５１を実現する。調整機能２５１において架台制御回路２５は、モードに応じて熱電子が衝突する位置（以降、焦点位置と呼称する。）を変更するため、後述するグリッドに印加するグリッド電圧を制御する。なお、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記機能を実現する。
【００２３】
（コンソールの説明）
次に、本実施形態におけるコンソール１００について説明する。図１に示すコンソール１００は、演算回路１０１、ディスプレイ１０３、入力回路１０５および記憶回路１０７を有する。演算回路１０１、ディスプレイ１０３、入力回路１０５および記憶回路１０７間のデータ通信は、バス（BUS）を介して行われる。
【００２４】
演算回路１０１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。演算回路１０１は、各種プログラムの実行により、前処理機能１１１、再構成機能１１３、画像処理機能１１５、モード選択機能１１７およびシステム制御機能１１９を実現する。
【００２５】
前処理機能１１１において演算回路１０１は、架台装置１０から伝送された生データに対数変換等の前処理を施す。前処理後の生データは投影データと呼ばれる。再構成機能１１３において演算回路１０１は、前処理機能１１１により生成された投影データに基づいて、被検体Ｓに関するＣＴ値の空間分布を表現するＣＴ画像を再構成する。演算回路１０１は、後述する検出器分解能モード各々に対応するＸ線のパスの位置のずれ量を考慮して、ＣＴ画像を再構成する。画像再構成アルゴリズムとしては、ＦＢＰ（filtered back projection）法や逐次近似再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられればよい。
【００２６】
画像処理機能１１５において演算回路１０１は、再構成機能１１３により再構成されたＣＴ画像に種々の画像処理を施す。例えば、演算回路１０１は、当該ＣＴ画像にボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planer Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等の３次元画像処理を施して表示画像を生成する。
【００２７】
モード選択機能１１７において演算回路１０１は、検出器分解能モードを選択するための選択画面をディスプレイ１０３に表示する。ここで、本実施形態における検出器分解能モードには、高分解能（第１分解能）を有する画像を生成する高精細モード（第１モード）と、通常分解能（第２分解能）を有する画像を生成する通常モード（第２モード）とが含まれる。演算回路１０１は、高精細モードと通常モードとのうちのいずれか一つを選択するための選択画面をディスプレイ１０３に表示する。
【００２８】
システム制御機能１１９において演算回路１０１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の統括的に制御する。具体的には、演算回路１０１は、記憶回路１０７に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線ＣＴ装置の各部を制御する。例えば、演算回路１０１は、入力回路１０５を介した操作者による高精細モードと通常モードとのうちのいずれか一つの選択操作を契機として、選択されたモードに応じて、架台制御回路２５に対して、後述するグリッドに印加するグリッド電圧を制御するように指示する。
【００２９】
なお、前処理機能１１１、再構成機能１１３、画像処理機能１１５、モード選択機能１１７およびシステム制御機能１１９は、一つの基板の演算回路１０１により実装されてもよいし、複数の基板の演算回路１０１により分散して実装されてもよい。
【００３０】
ディスプレイ１０３は、種々のデータおよび上記医用画像等を表示する。具体的には、ディスプレイ１０３は、表示インターフェースと表示機器とを有する。表示インターフェースは、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換する。ビデオ信号は、表示機器に供給される。表示機器は、表示対象を表すビデオ信号を表示する。表示機器としては、例えば、ＣＲＴディスプレイ（Cathode Ray Tube Display）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイまたは当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００３１】
入力回路１０５は、操作者からの各種指令を入力する。具体的には、入力回路１０５は、入力機器と入力インターフェースとを有する。入力機器は、ユーザからの各種指令を受け付ける。入力機器としては、トラックボール、スクロールホイール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、および表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等が利用可能である。入力インターフェースは、入力機器からの出力信号をバスＢＵＳを介して演算回路１０１に供給する。なお、本実施形態において、入力回路１０５は、トラックボール、スクロールホイール、スイッチボタン、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を演算回路１０１へ出力する電気信号の処理回路も入力回路１０５の例に含まれる。
【００３２】
記憶回路１０７は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、記憶回路１０７は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、記憶回路１０７の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。例えば、記憶回路１０７は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、記憶回路１０７は、本実施形態に係る制御プログラム等を記憶する。
【００３３】
（Ｘ線管およびＸ線高電圧装置の説明）
ここで、上記Ｘ線管１３およびＸ線高電圧装置１７の構成について、図２乃至図４を用いてさらに説明する。図２は、図１に示すＸ線管１３およびＸ線高電圧装置１７の構成を示す図である。図２に示すように、Ｘ線管１３は、陰極１３１、陽極１３３、回転子１３５およびグリッド１３７を収容している。陰極１３１、陽極１３３、回転子１３５およびグリッド１３７を収容するＸ線管１３の内部は、真空に保たれている。
【００３４】
陰極１３１は、細線形状または板形状を有する金属により形成される。以降、陰極１３１は、細線形状を有するタングステンやニッケル等の金属により実現されるフィラメントであるものとする。陰極１３１は、高電圧ケーブル等を介してＸ線高電圧装置１７に接続されている。陰極１３１は、Ｘ線高電圧装置１７からのフィラメント加熱電流の供給を受けて発熱し、熱電子を放出する。
【００３５】
陽極１３３は、円盤形状を有する電極である。陽極１３３は、ターゲットとも呼ばれている。陽極１３３は、タングステンやモリブデン等の重金属により形成される。回転子１３５は、陽極１３３に取り付けられている。回転子１３５の軸回りの回転に伴い陽極１３３が回転する。陽極１３３と回転子１３５とは回転陽極を構成する。陰極１３１と陽極１３３との間にはＸ線高電圧装置１７により管電圧が印加される。陰極１３１から放出された熱電子は、陰極１３１と陽極１３３との間に印加された管電圧により、ビーム状に集束しながら加速され、回転中の陽極１３３に衝突する。陽極１３３は、陰極１３１からの熱電子を受けてＸ線を発生する。
【００３６】
グリッド１３７は、陰極１３１と陽極１３３との間に配置されている。グリッド１３７は、陰極１３１から陽極１３３へ飛翔する熱電子の軌道と、陽極１３３の表面における熱電子の焦点サイズとを電気的または磁気的に調節する。グリッド１３７としては、電気的または磁気的に熱電子の軌道および焦点サイズを偏向する如何なるハードウェアであってもよい。例えば、グリッド１３７としては、電極や磁石、コイル等により実現される。以降、実施形態において、グリッド１３７は、電極であるとする。グリッド１３７は、Ｘ線高電圧装置１７からの電圧（グリッド電圧）の印加を受けて、陰極１３１から陽極１３３へ飛翔する熱電子の軌道を偏向し、焦点サイズを調節する。
【００３７】
Ｘ線高電圧装置１７は、架台制御回路２５による制御に従い、Ｘ線管１３に管電圧を印加し、フィラメント加熱電流を供給する。また、Ｘ線高電圧装置１７は、陰極１３１から陽極１３３へ飛翔する熱電子の軌道を偏向し、Ｘ線管１３に含まれる陰極１３１からの熱電子の陽極１３３での焦点サイズを変更する。具体的には、Ｘ線高電圧装置１７は、電源回路３１、高電圧発生回路３３、フィラメント加熱回路３５、管電圧検出器３７、管電流検出器３９、管電圧制御回路４１、管電流制御回路４３およびグリッド制御回路４５を有する。
【００３８】
電源回路３１は、架台装置１０が設置されているＣＴ検査室等に設けられた電源設備からの交流に基づいて直流を発生する。具体的には、電源回路３１は、整流回路と平滑コンデンサとを有している。整流回路は、電源設備からの交流を直流に整流する。平滑コンデンサは、整流回路により整流された交流を平滑する。この整流および平滑により交流が直流に変換される。なお、電源回路３１に電力を供給する電源は、電源設備のみに限定されず、コンデンサや蓄電池でもよい。
【００３９】
高電圧発生回路３３は、管電圧制御回路４１による制御に従い、Ｘ線管１３に印加される管電圧を発生する。高電圧発生回路３３と陽極１３３とは、陽極側の高電圧ケーブルにより接続され、高電圧発生回路３３と陰極１３１とは、陰極側の高電圧ケーブルにより接続されている。
【００４０】
フィラメント加熱回路３５は、管電流制御回路４３による制御に従い、陰極１３１を加熱するための電力を発生する。フィラメント加熱回路３５としては、可変抵抗方式と高周波加熱方式とのいずれもが適用可能である。例えば、高周波加熱方式の場合、フィラメント加熱回路３５は、インバータとフィラメント加熱変圧器とを有する。インバータは、電源回路３１からの直流を、管電圧制御回路による制御に従うタイミングでスイッチングをし、交流の出力パルスに変換する。フィラメント加熱変圧器は、インバータからの交流の出力パルスを直流のフィラメント加熱電流に変換する。
【００４１】
陽極側の高電圧ケーブルと陰極側の高電圧ケーブルとの間には管電圧検出器３７が接続されている。管電圧検出器３７は、陰極１３１と陽極１３３との間に印加された管電圧を検出する。検出された管電圧値（以降、管電圧検出値と呼称する。）のデータは、管電圧制御回路４１に供給される。
【００４２】
陽極側の高電圧ケーブルには管電流検出器３９が接続されている。管電流検出器３９は、陰極１３１から陽極１３３に熱電子が流れることに起因して陽極側の高電圧ケーブルに流れた電流を管電流として検出する。検出された管電流値（以降、管電流検出値と呼称する。）のデータは、管電流制御回路４３に供給される。
【００４３】
管電圧制御回路４１は、管電圧検出値と設定管電圧値との比較に基づいて高電圧発生回路３３を制御する。より詳細には、管電圧制御回路４１は、管電圧検出値を設定管電圧値に対して比較し、管電圧検出値が設定管電圧に集束するように高電圧発生回路３３をフィードバック制御する。設定管電圧値のデータは、架台制御回路２５から供給される。管電圧制御回路４１は、管電圧検出器３７において検出された管電圧検出値のデータを架台制御回路２５へ送信する。
【００４４】
管電流制御回路４３は、管電流検出値と設定管電流値との比較に基づいてフィラメント加熱回路３５を制御する。より詳細には、管電流制御回路４３は、管電流検出値を設定管電流値に対して比較し、管電流検出値が設定管電流値に集束するようにフィラメント加熱回路３５をフィードバック制御する。設定管電流値のデータは、架台制御回路２５から供給される。管電流制御回路４３は、管電流検出器３９において検出された管電流検出値のデータを架台制御回路２５へ送信する。
【００４５】
グリッド制御回路４５は、陰極１３１から放出される熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置を選択されたモードに応じて変更するため、グリッド１３７に対して印加するグリッド電圧を制御する。図３は、図２に示す陰極１３１から放出される熱電子と、グリッド１３７により集束され、陽極１３３に衝突する熱電子の焦点位置Ｆとを示す図である。具体的には、グリッド制御回路４５は、予め決定されたモード各々に応じた焦点位置に対応する偏向電圧値をメモリ等に記憶している。グリッド制御回路４５は、スキャンにおいて架台制御回路２５からスキャン中である旨の信号が供給された場合、選択されたモードに応じた焦点位置に対応する偏向電圧値をメモリ等から読み出す。グリッド制御回路４５は、読み出された偏向電圧値に対応する電圧をグリッド１３７に対して印加する。これにより、図３に示すように、選択されたモードに応じた焦点位置Ｆに陰極１３１からの熱電子を衝突させることができる。
【００４６】
管電圧制御回路４１、管電流制御回路４３およびグリッド制御回路４５は、単一の基板に実装されてもよいし、複数の基板に実装されてもよい。また、管電圧制御回路４１、管電流制御回路４３およびグリッド制御回路４５は、アナログ回路により実現されてもよいし、ディジタル回路により実現されてもよい。ディジタル回路として実装される場合、管電圧制御回路４１、管電流制御回路４３およびグリッド制御回路４５は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。また、管電圧制御回路４１、管電流制御回路４３およびグリッド制御回路４５は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＳＰＬＤにより実現されてもよい。
【００４７】
ここで、図２では、Ｘ線管１３の一例として、回転陽極型Ｘ線管の構成を示しているが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、例えば、Ｘ線管１３として、固定陽極型Ｘ線管を用いてもよい。
【００４８】
（Ｘ線検出器の説明）
図４は、図１に示すＸ線検出器１５の斜視図である。本実施形態に係るＸ線検出器１５は、チャネル方向および列方向に関するＸ線検出器１５の分解能を切替可能である。検出器分解能モードは、高精細モードおよび通常モードに区分される。高精細モードおよび通常モードは、架台制御回路２９等により電気的に切り替えられる。図４に示すように、Ｘ線検出器１５は、チャネル方向（回転の中心軸Ｚ回りの回転方向）に複数のＸ線検出素子が配列されるとともに、列方向（Ｚ軸方向）にも複数のＸ線検出素子が配列される。複数のＸ線検出素子は、チャネルの中心を基準として、チャネル方向に所定の距離ずらして配置される。所定の距離は、典型的には、素子幅の１／４である。これを１／４オフセット配置という。エイリアシングを低減し、空間分解を向上させるためである。本実施形態に係る複数のＸ線検出素子は、高解像度用のＸ線検出素子である。
【００４９】
なお、本実施形態におけるＸ線検出器１５は、図４に示す多列検出器であってもよく、列数が１つである単列検出器であってもよい。また、Ｘ線検出器１５が多列検出器である場合、チャネル方向に配列されたＸ線検出素子の個数および列方向に配列されたＸ線検出素子の列数は、適宜、設定するようにしてもよい。
【００５０】
ここで、各モードにおけるチャネル中心と、Ｘ線管１３から照射されるＸ線パスとの関係について、図５および図６を参照して説明する。本実施形態では、一例として、図４に示す複数のＸ線検出素子１５１〜１５４における、チャネル中心とＸ線パスとの関係について説明する。なお、Ｘ線パスとは、Ｘ線管１３に含まれる陽極１３３での焦点と、チャネル方向の中心に位置するＸ線検出素子とを結ぶ経路を示す。Ｘ線検出素子１５３は、Ｘ線管１３から照射されたＸ線の中心軸に交わるＸ線検出素子（チャネル中心素子）、すなわち、チャネル方向の中心に位置するものとする。
【００５１】
図５は、高精細モードにおけるチャネル中心とＸ線パスとの関係を示す図である。高精細モードにおいて各Ｘ線検出素子１５ｎ（ｎは整数）にチャネルＣｈｎＨ（ｎは整数）が設定される。１／４オフセット配置ではない場合、Ｘ線パスＩＨは、高精細モードにおける中心チャネルＣｈ３Ｈの中心ＰＨを通る。高精細モードにおいてチャネルの中心ＰＨからチャネル方向に所定の距離ｄＨずらして複数のＸ線検出素子１５１〜１５４を配置した場合、Ｘ線パスＩＨｓは、中心チャネルＣｈ３Ｈ上の、中心ＰＨから距離ｄＨだけチャネル方向に関してずれた位置ＰＨｓを通る。
【００５２】
高精細モードにおける複数のＸ線検出素子のずれ量（距離ｄＨ）は、高精細モードに関するチャネルの幅（高精細モードでは、１つ分のＸ線検出素子の幅）の１／４分である。例えば、１つのＸ線検出素子の幅を１ｍｍと仮定した場合、距離ｄＨは、「ｄＨ＝１ｍｍ×１／４＝０．２５ｍｍ」である。
【００５３】
図６は、通常モードにおけるチャネル中心とＸ線パスとの関係を示す図である。通常モードにおいては隣り合う２つのＸ線検出素子１５ｎ（ｎは整数）が１つのチャネルＣｈｎＮ（ｎは整数）を構成する。なお、チャネル中心に位置するＸ線検出素子１５３とチャネル方向奥側のＸ線検出素子１５４とが中心チャネルＣｈ２Ｎを構成するものとする。１／４オフセット配置ではない場合、Ｘ線パスＩＮは、通常モードにおける中心チャネルＣｈ２Ｎの中心ＰＮを通る。通常モードにおいてチャネルの中心ＰＮからチャネル方向に所定の距離ｄＮずらして複数のＸ線検出素子１５１〜１５４を配置した場合、Ｘ線パスＩＮｓは、中心チャネルＣｈ２Ｎの位置ＰＮｓを通る。後述するように、チャネル中心に位置するＸ線検出素子１５３とチャネル方向手前側のＸ線検出素子１５２とが中心チャネルＣｈ２Ｎを構成しても良い。
【００５４】
通常モードにおける複数のＸ線検出素子のずれ量（距離ｄＮ）は、通常モードに関するチャネルの幅（上記例の場合、２つ分のＸ線検出素子の幅）の１／４チャネル分である。例えば、１つのＸ線検出素子の幅を１ｍｍと仮定した場合、距離ｄＮは、「ｄＮ＝２ｍｍ×１／４＝０．５ｍｍ」である。
【００５５】
ここで、上記図５に示す距離ｄＨと、図６に示す距離ｄＮとの大小関係は、下記の（１）式の通りとなる。
【００５６】
ｄＨ＜ｄＮ                                    …（１）
【００５７】
上記の通り、高精細モードと通常モードとで、チャネル中心の位置がチャネル方向にシフトする。例えば、高精細モードにおいて１／４オフセット配置を実現するために複数のＸ線検出素子１５１〜１５４をチャネル方向に１／４チャネル分ずらして配置した場合、高精細モードにおいてはＸ線検出素子毎にチャネルが設定されるので、チャネル単位でみても、１／４オフセット配置が実現されている。この状態において、高精細モードから通常モードに事後的に切り替えた場合、複数のＸ線検出素子１５１〜１５４の位置は固定されているので、Ｘ線パスが通るチャネル中心素子上の位置も不変である。このため、高精細モードから通常モードに事後的に切り替えた場合、チャネル単位でみると、１／４オフセット配置にはならず、チャネルが１／８チャネル分しかずれていないこととなる。
【００５８】
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、検出器分解能モードの切り替えに関わらず、チャネルを基準としたオフセット配置を実現するため、選択されたモードに応じて、チャネル中心に対するＸ線パスの位置を移動する。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、チャネル中心に対するＸ線パスの位置を移動するため、例えば、グリッド１３７に印加するグリッド電圧を制御して、熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置を調整する。
【００５９】
次に、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作について、図７乃至図１１を参照して説明する。なお、Ｘ線ＣＴ装置に設定されたデフォルトの検出器分解能モードは高精細モードとする。Ｘ線検出器１５に含まれる複数のＸ線検出素子は、デフォルトの高精細モードに合わせて、高精細モードに係るチャネル幅の１／４、すなわち、Ｘ線検出素子幅の１／４だけチャネル方向にずらして配置されていることとする。
【００６０】
（通常モードが選択された場合のＸ線ＣＴ装置の動作）
図７は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、検出器分解能モードを高精細モードから通常モードへ切り替えた場合の動作を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、ディスプレイ１０３には、モードを選択するための選択画面が表示されている。操作者は、入力回路１０５を介して通常モードと高精細モードとのうちのいずれか一つの選択操作を行う。図７では、入力回路１０５を介して操作者により通常モードが選択されたと仮定する。
【００６２】
ステップＳａ１において、演算回路１０１は、操作者により入力回路１０５を介して通常モードの選択操作を受信したか否かを判定する。ステップＳａ２において、演算回路１０１は、通常モードの選択操作を受信した場合、当該通常モードの選択操作を契機として、検出器分解能モードを高精細モードから通常モードへ切り替える。
【００６３】
ステップＳａ３において、演算回路１０１は、架台制御回路２５に対して、グリッドに印加するグリッド電圧を制御するように指示する。架台制御回路２５は、演算回路１０１からの指示に応じて、選択された通常モードに対応する陽極１３３での焦点位置に熱電子が衝突するように、グリッド制御回路４５を介してグリッド電圧を制御する。具体的には、グリッド制御回路４５は、通常モードに応じた焦点位置に対応する偏向電圧値をメモリ等に記憶している。グリッド制御回路４５は、架台制御回路２５からの指示に応じて、選択された通常モードに応じた焦点位置に対応する偏向電圧値をメモリ等から読み出す。グリッド制御回路４５は、読み出された偏向電圧値に対応する電圧をグリッド１３７に対して印加する。読み出された偏向電圧値に対応する電圧をグリッド１３７に対して印加することで、熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置をチャネル方向と略平行するＸ軸方向にずらす。
【００６４】
図８は、高精細モードに対応する焦点位置ＦＨと通常モードに対応する焦点位置ＦＮとを示す図である。図９は、高精細モードから通常モードに切り替えた場合におけるＸ線検出素子及びチャネルに対するＸ線パスの位置関係を示す図である。図８に示すように、読み出された偏向電圧値に対応する電圧をグリッド１３７に対して印加することで、架台制御回路２５は、熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置を高精細モードに対応する焦点位置ＦＨから通常モードに対応する焦点位置ＦＮへ変更する。
【００６５】
これにより、架台制御回路２５は、図８に示すように、選択された通常モードに応じた陽極１３３での焦点位置ＦＮに、陰極１３１から放出された熱電子を衝突させることができる。図９（Ａ）に示すように、高精細モードにおいては各Ｘ線検出素子１５１−１５５にそれぞれチャネルＣｈ１Ｈ−Ｃｈ５Ｈが設定される。高精細モードにおいて、焦点位置ＦＨに対応するＸ線パスＩＨｓは、チャネル中心素子１５３のチャネル中心ＰＣＨから端部側に１／４チャネル分だけシフトした位置ＰＨｓを通過する。図９（Ｂ）に示すように、高精細モードから通常モードに変更されると、通常モード用のチャネルＣｈ１Ｎ−Ｃｈ３Ｎに切り替えられる。例えば、チャネル中心に位置するＸ線検出素子１５３とチャネル方向奥側のＸ線検出素子１５４とが中心チャネルＣｈ２Ｎを構成するものとする。Ｘ線パスの変更がない場合、当該Ｘ線パスは、中心チャネルＣｈ２Ｎの端部から１／８チャネルずれた位置を通過することとなる。
【００６６】
高精細モードから通常モードへの変更に伴い焦点位置が焦点位置ＦＨから焦点位置ＦＮへ変更されると、図９（Ｂ）に示すように、焦点位置ＦＮに対応するＸ線パスＩＮｓは、チャネル中心素子１５３の中心ＰＣＨ（換言すれば、通常モードのチャネルＣｈ２Ｎの中心ＰＣＮから端部側に１／４チャネル分だけシフトした位置ＰＮｓ）を通過する。換言すれば、位置ＰＮｓは、高精細モードのＸ線パス通過位置ＰＨｓから通常モードのチャネル中心位置ＰＣＮに向けてチャネルＣｈ２Ｎのチャネル方向の幅の１／８だけずらした位置である。高精細モードから通常モードへの変更するに伴い、Ｘ線パスが、高精細モードのＸ線パス通過位置ＰＨｓから通常モードのチャネル中心位置ＰＣＮに向けてチャネルＣｈ２Ｎのチャネル方向の幅の１／８だけシフトされる。
【００６７】
ここで、焦点位置を焦点位置ＦＨから焦点位置ＦＮへ変更した場合の焦点の移動距離の算出方法について、具体例を挙げて説明する。図１０は、図８に示す焦点の移動距離を算出する方法の一例を示す図である。図１０に示すように、焦点位置ＦＨと焦点位置ＦＮとの間の距離をａ、焦点位置ＦＨと中心軸Ｚとの間の距離をｂ、焦点位置ＦＨからのＸ線パスが通るＸ線検出素子の位置ＰＨと、焦点位置ＦＮからのＸ線パスが通るＸ線検出素子の位置ＰＮとの間の距離をｃ、位置ＰＮと中心軸Ｚとの間の距離をｄとする。このとき、三角形△ＦＨ−ＦＮ−Ｚと三角形△ＰＨ−ＰＮ−Ｚとが相似形であるとすると、下記の（２）式が成立する。
【００６８】
ａ：ｂ＝ｃ：ｄ                                    …（２）
【００６９】
架台制御回路２５は、上記式（２）を用いて、焦点の移動距離を算出する。ここで、具体的な数値を挙げて、焦点の移動距離を算出する。なお、本実施形態では、Ｘ線検出素子の幅を１ｍｍとする。また、高精細モードに合わせて、複数のＸ線検出素子を予めチャネル方向に１／４チャネル分ずらして配置しているため、入射位置ＰＨは、予めチャネル方向に０．２５ｍｍずれていることとする。また、距離ｂを４５０ｍｍとし、距離ｄを５５０ｍｍとする。
【００７０】
式（２）を用いると、距離ａは、「ａ＝ｂ×ｃ／ｄ＝４５０ｍｍ×０．２５ｍｍ／５５０＝０．２０４…＝０．２０ｍｍ」となる。このとき、距離ｃは、「通常モードにおいて１／４チャネル分ずらした場合のずれ量（距離ｄＮ）−予めチャネル方向にずらしたずれ量（距離ｄＨ）」である。すなわち、熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置をＸ軸方向に０．２０ｍｍずらすことで、Ｘ線パスの位置をチャネル方向に０．２５ｍｍずらすことができる。すなわち、通常モードにおいて、Ｘ線パスの位置を、チャネル方向に１／４チャネル分ずらした位置に設定することができる。よって、通常モードにおいてチャネル基準の１／４オフセット配置を実現することができる。
【００７１】
なお、上記実施例においては、通常モード用のチャネルＣｈ２Ｎは、チャネル中心に位置するＸ線検出素子１５３とチャネル方向奥側のＸ線検出素子１５４とにより構成されるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、通常モード用のチャネルＣｈ２Ｎは、チャネル中心に位置するＸ線検出素子１５３とチャネル方向手前側のＸ線検出素子１５２とにより構成されても良い。このチャンネル構成の場合、図１１に示すように、高精細モードから通常モードへの変更に伴い焦点位置が焦点位置ＦＨから焦点位置ＦＮへ変更されると、図１１（Ｂ）に示すように、焦点位置ＦＮに対応するＸ線パスＩＮｓは、チャネル中心素子１５３の中心ＰＣＨを通過する。すなわち、Ｘ線パスＩＮｓは、通常モードのチャネルＣｈ２Ｎの中心ＰＣＮから端部側（より詳細には、両端部のうちの位置ＰＨｓに近い端部側）に１／８チャネル分だけ端部側にシフトした位置ＰＮｓを通過する。高精細モードから通常モードへの変更するに伴い、Ｘ線パスが、高精細モードのＸ線パス通過位置ＰＨｓから通常モードのチャネル中心位置ＰＣＮとは反対側にチャネルＣｈ２Ｎのチャネル方向の幅の１／８だけシフトされる。
【００７２】
なお、図１２に示すように、焦点位置ＦＮに対応するＸ線パスＩＮｓは、通常モードのチャネルＣｈ２Ｎの中心ＰＣＮから、両端部のうちの位置ＰＨｓに遠い端部側）に３／８チャネル分だけ端部側にシフトした位置ＰＮｓを通過しても良い。この場合、高精細モードから通常モードへの変更するに伴い、Ｘ線パスが、高精細モードのＸ線パス通過位置ＰＨｓから通常モードのチャネル中心位置ＰＣＮと同方向にチャネルＣｈ２Ｎのチャネル方向の幅の３／８だけシフトされる。
【００７３】
（通常モード選択後に高精細モードが選択された場合のＸ線ＣＴ装置の動作）
図１３は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、検出器分解能モードを通常モードから高精細モードへ切り替えた場合の動作の流れを示すフローチャートである。
【００７４】
まず、ディスプレイ１０３には、検出器分解能モードを選択するための選択画面が表示されている。操作者は、入力回路１０５を介して通常モードと高精細モードとのうちのいずれか一つの選択操作を行う。図１０では、入力回路１０５を介して操作者により高精細モードが選択されたと仮定する。
【００７５】
ステップＳｂ１において、演算回路１０１は、操作者により入力回路１０５を介して高精細モードの選択操作を受信したか否かを判定する。ステップＳｂ２において、演算回路１０１は、高精細モードの選択操作を受信した場合、当該高精細モードの選択操作を契機として、検出器分解能モードを通常モードから高精細モードへ切り替える。
【００７６】
ステップＳｂ３において、演算回路１０１は、架台制御回路２５に対して、グリッドに印加するグリッド電圧を制御するように指示する。架台制御回路２５は、演算回路１０１からの指示に応じて、選択された高精細モードに対応する陽極１３３での焦点位置に熱電子が衝突するように、グリッド制御回路４５を介してグリッド電圧を制御する。具体的には、グリッド制御回路４５は、高精細モードに応じた焦点位置に対応する偏向電圧値をメモリ等に記憶している。グリッド制御回路４５は、架台制御回路２５からの指示に応じて、選択された高精細モードに応じた焦点位置に対応する偏向電圧値をメモリ等から読み出す。グリッド制御回路４５は、読み出された偏向電圧値に対応する電圧をグリッド１３７に対して印加する。読み出された偏向電圧値に対応する電圧をグリッド１３７に対して印加することで、熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置をチャネル方向と略平行するＸ軸方向にずらす。
【００７７】
図１４は、高精細モードに対応する焦点位置ＦＨと、通常モードに対応する焦点位置ＦＮとを示す図である。図１４に示すように、読み出された偏向電圧値に対応する電圧をグリッド１３７に対して印加することで、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置を通常モードに対応する焦点位置ＦＮから高精細モードに対応する焦点位置ＦＨへ変更する。
【００７８】
これにより、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、図１４に示すように、選択された高精細モードに応じた陽極１３３での焦点位置ＦＨに陰極１３１から放出された熱電子を衝突させることができる。
【００７９】
上記構成によれば、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、グリッド１３７に印加するグリッド電圧を制御して熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置を制御することで、Ｘ線パスの位置をずらすことができる。すなわち、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、通常モードと高精細モードとに関わらず、チャネル基準の１／４オフセット配置を実現することができる。
【００８０】
なお、上記実施形態では、通常モードが選択された場合のＸ線ＣＴ装置の動作と、通常モード選択後に高精細モードが選択された場合のＸ線ＣＴ装置の動作とについて示している。一方で、操作者により入力回路１０５を介して高精細モードが選択される場合がある。しかしながら、複数のＸ線検出素子は、高精細モードに合わせて、予めチャネル方向に１／４チャネル分ずらして配置されている。このため、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、操作者により入力回路１０５を介して高精細モードが選択された場合であっても、Ｘ線のパスの位置を調整する必要がない。
【００８１】
上記の説明の通り、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部と、Ｘ線検出部と、入力部と、調整部と、を有する。Ｘ線発生部は、Ｘ線を発生する。Ｘ線検出部は、Ｘ線発生部から発生されたＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有する。入力部は、第１分解能を有する画像を生成する第１モードと、第１分解能より低い第２分解能を有する画像を生成する第２モードとの選択操作を受け付ける。調整部は、入力部を介した選択操作を契機として、複数のＸ線検出素子に対するＸ線パスの位置を調整する。
【００８２】
上記の構成により、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、複数のＸ線検出素子各々に対するＸ線パスの位置を調整することで、通常モードと高精細モードとのうちのいずれか一方に合わせて複数のＸ線検出素子をチャネル方向に所定の距離ずらして配置した場合であっても、他方のモードに合わせてＸ線のパスの位置を調整することができる。
【００８３】
かくして、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、検出器分解能モードの切り替えに関わらず、チャネル基準の１／４オフセット配置を実現することができる。
【００８４】
なお、上記実施形態では、熱電子が衝突する陽極１３３での焦点位置を調整することで、Ｘ線のパスの位置を移動しているが、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置はこれに限定されない。例えば、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管１３を回転の中心軸Ｚに沿って移動可能にするためのＸ線管移動機構と、Ｘ線検出器１５をチャネル方向に移動可能にするための検出器移動機構とのうちの少なくとも一つを有していてもよい。Ｘ線ＣＴ装置は、上記Ｘ線管移動機構によりＸ線管１３を回転の中心軸Ｚに沿って移動することで、Ｘ線のパスの位置を移動してもよい。また、Ｘ線ＣＴ装置は、上記検出器移動機構によりＸ線検出器１５をチャネル方向に移動することで、Ｘ線のパスの移動を調整してもよい。このとき、架台制御回路２５は、Ｘ線管移動機構によるＸ線管１３の移動量を制御してもよい。また、架台制御回路２５は、検出器移動機構によるＸ線検出器１５のチャネル方向への移動量を制御してもよい。
【００８５】
なお、上記実施形態では、複数のＸ線検出素子各々を予めチャネル方向に１／４チャネル分ずらして配置しているが、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置はこれに限定されない。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、複数のＸ線検出素子各々を予めチャネル方向に１／４チャネル分ずらして配置しない、通常の複数のＸ線検出素子配列の場合についても適用可能である。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、高精細モードが選択された場合、選択された高精細モードに応じた陽極１３３での焦点位置ＦＨに陰極１３１から放出された熱電子を衝突させるように、グリッド１３７に印加するグリッド電圧を制御してもよい。また、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、通常モードが選択された場合、選択された通常モードに応じた陽極１３３での焦点位置ＦＮに陰極１３１から放出された熱電子を衝突させるように、グリッド１３７に印加するグリッド電圧を制御してもよい。
【００８６】
また、上記説明において用いた「所定のプロセッサ」という文言は、例えば、専用または汎用のprocessor、circuit(circuitry)、processing circuit(circuitry)、operation circuit(circuitry)、arithmetic circuit(circuitry)、あるいは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）等を意味する。また、本実施形態の各構成要素（各処理部）は、単一のプロセッサに限らず、複数のプロセッサによって実現するようにしてもよい。さらに、複数の構成要素（複数の処理部）を、単一のプロセッサによって実現するようにしてもよい。
【００８７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８８】
１０…架台装置、１１…回転フレーム、１３…Ｘ線管、１５…Ｘ線検出器、１７…Ｘ線高電圧装置、２１…天板、２３…回転駆動装置、２５…架台制御回路、２７…データ収集回路、３１…電源回路、３３…高電圧発生回路、３５…フィラメント加熱回路、３７…管電圧検出器、３９…管電流検出器、４１…管電圧制御回路、４３…管電流制御回路、４５…グリッド制御回路、１００…コンソール、１０１…演算回路、１０３…ディスプレイ、１０５…入力回路、１０７…記憶回路、１１１…前処理機能、１１３…再構成機能、１１５…画像処理機能、１１７…モード選択機能、１１９…システム制御機能、１３１…陰極（フィラメント）、１３３…陽極（ターゲット）、１３５…回転子、１３７…グリッド、２５１…調整機能、ＢＵＳ…バス。
【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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