(57)【要約】  Ｘ線の衝突に応答して増感スクリーンから放出される光の収集を最大にすることによって高品質画像を取込むデジタルＸ線システム。このシステムは、放出Ｘ線を受取るための蛍光増感スクリーン、光の収集を最大にし、増感スクリーンからの光路を最適化するための２つの反射器、及びレンズ組立体を有するハウジングを含む。ＣＣＤチップがレンズ組立体から光を受取って即座のオンボード処理又はコンピュータによる後処理用にデジタル画像を提供する。ハウジングは小型で、システムに対して大きな修正をせずに、従来型のフィルム・カートリッジの直接の置換えとして使用することができる。レンズ組立体は光学的歪みを除去するための自由形式の整合レンズを含み、ハウジングは露光測定及びフィードバックを実現するための光センサを含む。このシステムは、増感スクリーンの領域全体にわたって一貫した画像品質を維持するため、準単色となるよう設計されている。
2008521521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を受け取り、前記受け取ったＸ線に対応するデジタル画像データを提供するためのデジタル画像取込器であって、
前記Ｘ線を受け取り、前記受け取ったＸ線に応答して光を放出するための光発生器、
前記放出光を反射するための第１の平坦な反射器、
前記第１の平坦な反射器から前記放出光を受け取り、前記放出光を反射するように配置された第２の平坦な反射器、および
前記第２の平坦な反射器から前記放出光を受け取り、前記デジタル画像データを生成するデジタル撮像素子上に前記放出光を合焦させるための、高速リレー光学系システムを備える、デジタル画像取込器。
【請求項２】
前記光発生器が、
前記Ｘ線を受け取るように、および外部光を阻止するように配置された光シールド、および
前記光シールドに隣接し、前記光シールドを通過する前記Ｘ線に応答して光を放出するための増感スクリーンを含む、請求項１に記載のデジタル画像取込器。
【請求項３】
前記光発生器が、前記光シールドに取り付けられたＸ線グリッドをさらに含む、請求項２に記載のデジタル画像取込器。
【請求項４】
前記光シールドが、光を通さず、Ｘ線を透過する材料から構成されている、請求項２に記載のデジタル画像取込器。
【請求項５】
前記材料が、ベークライトおよび炭素繊維からなる群から選択される、請求項４に記載のデジタル画像取込器。
【請求項６】
前記高速リレー光学系システムが、
前記デジタル撮像素子を有するＣＣＤ電子回路板、および
前記第２の平坦な反射器から前記放出光を受け取るように配置されたレンズ組立体であって、レンズが、前記放出光を前記デジタル撮像素子上に合焦させるレンズ組立体を含む、請求項１に記載のデジタル画像取込器。
【請求項７】
前記レンズ組立体が、球面レンズおよび非球面レンズの組合せを含む、請求項６に記載のデジタル画像取込器。
【請求項８】
前記レンズ組立体が準単色である、請求項６に記載のデジタル画像取込器。
【請求項９】
前記レンズ組立体が、約５３０ｎｍ未満の波長、および約５７０ｎｍより大きな波長を有する光を制限する、請求項８に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１０】
前記レンズ組立体中のレンズの１つが、ＳｉＯ2およびＺｒＯ2で作製された２キャビティ・バンドパス・フィルタで被覆されている、請求項８に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１１】
前記デジタル撮像素子に結合された少なくとも１つの光センサをさらに含む、請求項１に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの光センサが、前記増感スクリーンの特定の領域から放出光を受け取るための整合レンズを含む、請求項１１に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１３】
前記第１の平坦な反射器および前記第２の平坦な反射器が、撮像チェンバ内に収容されている、請求項１に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１４】
前記第１の平坦な反射器が、前記撮像チェンバの底面に配置され、前記第２の平坦な反射器が、前記撮像チェンバの上隅部に近接して配置されている、請求項１３に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１５】
前記第１の平坦な反射器に、前記撮像チェンバの底面に対して４５°未満の角度がつけられている、請求項１３に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１６】
前記第１の平坦な反射器、前記第２の平坦な反射器、および前記レンズ組立体の間の位置合せを最適にするために、前記第１の平坦な反射器、前記第２の平坦な反射器、および前記レンズ組立体に結合された調整手段をさらに含む、請求項６に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１７】
前記デジタル撮像素子が、ＣＣＤチップまたはＣＭＯＳセンサのうち１つを含む、請求項６に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１８】
前記ＣＣＤ電子回路板が、前記デジタル撮像素子からデジタル画像データを受け取って、前記デジタル画像データに対して画像処理アルゴリズムを実行するためのマイクロプロセッサを含む、請求項６に記載のデジタル画像取込器。
【請求項１９】
前記ＣＣＤ電子回路板が、撮像素子較正データを格納するための不揮発性メモリを含む、請求項６に記載のデジタル画像取込器。
【請求項２０】
前記較正データが、画素の利得係数、画素のダーク・ノイズ・データ、デッド・ピクセル・マッピング・データ、および歪みデータのうち少なくとも１つを含む、請求項１９に記載のデジタル画像取込器。
【請求項２１】
前記マイクロプロセッサが、デジタル信号プロセッサを含む、請求項１８に記載のデジタル画像取込器。
【請求項２２】
受け取ったＸ線に応答して増感スクリーンから光を放出するＸ線デジタル画像取込器用の自動露光測定システムであって、
前記放出光を受け取るための光センサであって、受け取った光のレベルに対応する信号を提供する光センサ、
前記信号を受け取り、受け取った光の前記レベルを所定の画像露光パラメータと比較するための、前記所定の画像露光パラメータを格納するマイクロプロセッサ、および
前記放出光を受け取るためのデジタル撮像素子であって、前記受け取った光の前記レベルが、前記所定の画像露光パラメータに達したときにデジタル画像データを生成するように、前記マイクロプロセッサによって制御可能なデジタル撮像素子を備える、自動露光測定システム。
【請求項２３】
前記マイクロプロセッサに結合された追加の複数の光センサをさらに含む、請求項２２に記載の自動露光測定システム。
【請求項２４】
各光センサが、前記増感スクリーンの特定の領域から放出光を受け取るための整合レンズを含む、請求項２２に記載の自動露光測定システム。
【請求項２５】
前記マイクロプロセッサが、それぞれが所望の画像タイプに対応する複数の所定の画像露光パラメータを格納する、請求項２２に記載の自動露光測定システム。
【請求項２６】
物質の画像を得るためのＸ線システムであって、
前記物質を取り付けるための一方の側面を有する作業面、
前記物質を支持する前記作業面の一領域に向かってＸ線を放出できるように、前記作業面にスライド可能に取り付けられるＸ線エミッタ、
前記Ｘ線エミッタに結合され、前記作業面の反対側の面に配置されたデジタル画像取込器であって、前記物質を通過する前記Ｘ線に対応するデジタル画像データを提供するデジタル画像取込器、
前記デジタル画像データを受け取って格納するためのコンピュータであって、前記デジタル画像データに対応する可視画像を提供するコンピュータ、および
前記可視画像を表示するためのモニタを備える、Ｘ線システム。
【請求項２７】
前記デジタル画像取込器が、
前記Ｘ線を受け取り、前記受け取ったＸ線に応答して光を放出するための光発生器、
前記放出光を反射するための第１の平坦な反射器、
前記第１の平坦な反射器から前記放出光を受け取るように、および前記放出光を反射するように配置された第２の平坦な反射器、および
前記第２の平坦な反射器から前記放出光を受け取り、前記デジタル画像データを生成するデジタル撮像素子上に前記放出光を合焦させるための、高速リレー光学系システムを含む、請求項２６に記載のＸ線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、デジタルＸ線システムに関する。詳細には、本発明は、デジタルＸ線システム用光収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線システムは一般に、医療用途において、割込みのない（ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ−ｆｒｅｅ）組織および骨の視覚的評価を実現するために使用される。そうしたシステムは一般に、病院、診療所、さらには獣医診療所にも見られ、医師が自身の患者の問題を診断する際の助けとなる。
【０００３】
従来のＸ線システムでは、増感スクリーン（リン・スクリーン（ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ  ｓｃｒｅｅｎ）または蛍光スクリーンとしても知られる）で露光されるフィルムを使用する。このスクリーンは、スクリーンに到達する高エネルギー光子（Ｘ線）を、より低いエネルギーの光子（一般に可視光）に変換し、次いで露光されている物体をフィルム上にインプリントする。次いで、フィルムが現像され、その後、例えばライト・テーブルなどの適切な背面照明源を用いて見ることができる。このプロセスは公知であり、１世紀にわたって改良されてきたもので、高解像度画像を提供することができる。
【０００４】
従来のテーブルＸ線システムが図１に示してある。この特定のタイプのＸ線システムは、一般に獣医診療所で使用されている。Ｘ線システム１０は、ベークライトまたはフォーマイカ製の作業面１４を備えたテーブル１２を含む。作業面１４の下面に、取外し可能なフィルム・カートリッジ／カセット１６が取り付けられ、それがＸ線エミッタ１８に支持アーム２０を介して物理的に接続される。フィルム・カートリッジ／カセット１６は、作業面１４の下面に近接して増感スクリーンを、またスクリーンの下に、増感スクリーンから放出された光子を捕捉するためのフィルムを含む。Ｘ線エミッタ１８には、放出されたＸ線を関心領域に閉じ込めるのを助けるために、Ｘ線チューブ２２およびコリメータが設けられている。Ｘ線エミッタ１８およびフィルム・カートリッジ／カセット１６は、Ｘ線エミッタ１８からのＸ線が常にフィルム・カートリッジ／カセット１６に到達するように構成される。現在図示されている例では、フィルム・カートリッジ／カセット１６、Ｘ線エミッタ１８、および支持アーム２０は、作業面１４に沿って、ひとまとまりに、図１の矢印によって示される方向にスライド可能である。このため、オペレータが、エミッタ／カートリッジ組立体を望みどおりに配置することが可能になる。近くの壁面またはテーブル１２の下に一般に取り付けられる発電機２４が、Ｘ線エミッタ１８に電力を供給する。これに代わる構成では、垂直に取り付けられた増感スクリーンと、垂直軸方向にスライド可能なエミッタ／カートリッジ組立体とがあり、これは例えばカイロプラクタにより適している。作業面１４を、Ｘ線がカートリッジ／カセット１６の増感スクリーンへ透過するのを容易にする任意の適切な材料で製作することができることを、当業者なら理解されよう。
【０００５】
図２は、図１に示すカートリッジ／カセット１６のさらなる詳細を示し、具体的には、カートリッジ／カセット１６の層状構成を示す。先に図示したように、カートリッジ／カセット１６は、テーブル１２の作業面１４の下に配置される。カートリッジ／カセット１６の面積は、約１４×１７インチであり、厚さは、個々の層を構成する要素の厚さによって決まる。カートリッジ／カセット１６は一般に、任意選択のＸ線グリッド２５、自動電離箱２６、増感スクリーン２８、およびフィルム３０を含む。図２に示すように、Ｘ線３２が、作業面１４の上面上に配置された物体（図示せず）を通過して、Ｘ線グリッド２５および電離箱２６を通過する。Ｘ線が増感スクリーン２８と衝突して、光を、画像取込み用フィルム３０の方へ放出させる。Ｘ線グリッド２５が、物体から反射された散乱Ｘ線３４が増感スクリーン２８の方へ通過しないようにするためのフィルタとして機能する。というのも、こうした散乱Ｘ線は、画像ノイズの一因となり、したがって望ましくないためである。電離箱２６は、Ｘ線の一部分を遮断して、所定線量に到達したとき、信号をオペレータに送信する装置である。電離箱２６は、十分なＸ線が受け取られて満足な画像が得られるように、肺など、患者の重要な臓器の下に位置付けられる所定の面積の収集ゾーンを含む。残念なことに、電離箱２６は、Ｘ線３２の一部が増感スクリーン２８に到達するのを事実上阻止し、したがって、電離箱２６による吸収を補償するために、放出線量を増大させることが必要となる。すなわち、Ｘ線の損失が、システムの効率を低減させる。
【０００６】
動作の際には、オペレータが、テーブル上に被検物を配置し、エミッタ／カートリッジ組立体を配置する。Ｘ線エミッタ１８を、特定のエネルギー・レベル（ｋＶ）、電流（ｍＡ）、および１秒または複数秒単位の時間で作動させると、供給される線量が決まる。所望の線量が供給された後、フィルム・カートリッジ／カセット１６が組立体から取り外されて、暗室内で現像される。
【０００７】
フィルム・ベースのＸ線システムの欠点には、フィルムのコスト、化学現像液のコスト、部屋を暗室として専用すること（または、自動フィルム現像機の購入）、および画像のマスター・コピーが１つだけであることがある。もちろん、これは、フィルムおよび化学薬品用の保管、使用済みフィルムおよび化学薬品の適当な廃棄、より詳しい評価が必要な場合に、唯一の画像コピーを他の専門家に、注意深くパッケージングして郵送することなど、別の欠点をもたらす。
【０００８】
当然ながら、デジタル撮像技術および電荷結合素子（ＣＣＤ）技術の出現とともに、Ｘ線画像を直接撮影してそれを即座に評価できるようにコンピュータ・スクリーン上に表示するための、フィルムレスＸ線システムが開発されてきた。デジタル撮像プロセスの方がかなり高速であり、フィルム・ベース・システムに固有の欠点の多くが解決されるが、現在利用可能なデジタル・フィルムレスＸ線システムでは、フィルム・ベースＸ線システムの、または私設診療所用の法外に高いコストを伴う高品質システムの画像品質より劣った画像品質がもたらされる。
【０００９】
デジタルＸ線システムにおける画像品質に対する決定的に重大な要素は、ＣＣＤセンサが、増感スクリーンによって放出された光を十分に収集することができる能力である。Ｘ線フィルムは、増感スクリーンの下に直接配置され、したがって、放出光の収集を最大にすることができる。一方デジタル・センサでは、増感スクリーンからの光をＣＣＤ上に向け直す光学素子を使用しなければならない。１４×１７インチの増感スクリーンから完全な画像を収集するためには、ＣＣＤが、スクリーンからある距離離れていなければならない。この距離は、１４×１７の表面をＣＣＤのごく小さな表面に向け直す光学設計の視角が大きいため、重要である。したがって、大部分の光学設計では、光のうちほんのわずかな部分しか収集されない。例えば、増感スクリーンから放出された光のわずか約２％しか、ＣＣＤに到達しない。
【００１０】
さらに、ＣＣＤの電子回路およびＣＣＤに結合される電子回路が、作業面を通過するＸ線によって損傷を受ける恐れがある。したがって、ＣＣＤ回路組立体は、放出Ｘ線の経路の外側に配置されなければならず、ＣＣＤ回路の配置に応じて、放出光子の方向を変えることが必要になる。
【００１１】
このため、通常、光学設計を容易にし、システム性能を向上させるために、ＣＣＤセンサおよび関連する光学系組立体のサイズが増大し、したがって、システムのコストおよびサイズが増大する。理想的には、ＣＣＤセンサおよびその関連する光学系のハウジングは、Ｘ線エミッタおよびＣＣＤセンサ組立体の位置決めの範囲を過度に制限しないように、最小限に抑えられるべきである。例えば、獣医診療所では、Ｘ線組立体が、作業面に沿ってどこにでも位置決めできなければならない。カイロプラクタ診療所では、患者が一般に立っており、したがって、Ｘ線組立体は、垂直方向にどこにでも位置決めできなければならない。
【００１２】
光路の方向を変え、収集される光の量を増大させるための多くの設計が提案されてきた。最も一般的な技法には、広い表面全体にわたって光を収集し、光線を１つのＣＣＤチップ上に集中させる複数の球面レンズを組み合わせるものがある。残念なことに、できるだけ多くの光を収集するためには、レンズ組立体をできるだけスクリーンの近くに配置するか、または非常に大きなレンズを使用することが不可避である。その結果得られる画像歪みは著しく、この技法の有用性を制限する。さらに、レンズの設計により光の均一な分配が妨げられ、スクリーンの縁部よりも中央の方がより多くの光が収集される。
【００１３】
別の一般的な技法は、多くのＣＣＤを使用することである。ＣＣＤ１つあたりがカバーする面積がより狭くなるので、レンズ素子をスクリーンのより近くに置き、したがって、より多くの光を収集し、全体的なシステム解像度を増大させることができる。その結果得られる画像は、各ＣＣＤによって生成され、一緒にマージされた／タイル状に並べられた画像を組み合わせたものである。画像を再編成するために、各ＣＣＤが、それに隣接するＣＣＤとわずかにオーバーラップする。しかし、原始画像中に歪みがあればそれが、画像を一緒に整列させる複雑度を増大させることになる。したがって、整列の問題を最小限に抑えるために、複雑なＤＳＰプログラムおよびＣＣＤ整列手順が必要になるが、望ましくない偽信号が形成される恐れがある。これには、もちろん、システム・コストを増大させるという欠点もある。
【００１４】
従来技術のデジタルＸ線撮像システムの別の制限は、増感スクリーン全体にわたって画像品質に一貫性がないことである。ＣＣＤが増感スクリーンにより近づけられ、したがって、視角が増大するにつれて、光エネルギーがいくつかの画素にわたって、特に画像の縁部で分散されるので、画像の鮮鋭度が失われる。したがって、比較的多量の光を収集することができたとしても、画像全体にわたって一貫性のない品質が得られる。この作用のため、高品質の画像取込みが、増感スクリーンのより狭い領域に制限される。
【００１５】
したがって、増感スクリーンから放出された光の収集を最大にするとともに、歪みおよびその他の画像を劣化させる作用を最小限に抑えることができるデジタル・フィルムレスＸ線撮像システムを提供することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、これまでのデジタルＸ線システムの欠点を取り除くまたは軽減することである。具体的には、本発明の目的は、放出光の収集を最大にするとともに、Ｘ線撮像システムのサイズを低減することである。本発明のさらなる目的は、増感スクリーンとレンズ組立体の間の光路を最大にするとともに、類似の用途を有する光学設計の画像品質を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の観点では、本発明は、Ｘ線を受け取り、受け取ったＸ線に対応するデジタル画像データを提供するためのデジタル画像取込器を提供する。このデジタル画像取込器は、Ｘ線を受け取り、受け取ったＸ線に応答して光を放出するための光発生器、放出光を反射するための第１の平坦な反射器、第１の平坦な反射器から放出光を受け取り、放出光を反射するように配置された第２の平坦な反射器、および第２の平坦な反射器から放出光を受け取り、デジタル画像データを生成するデジタル撮像素子上に放出光を合焦させるための高速リレー光学系システムを含む。
【００１８】
第１の観点の一実施形態によれば、光発生器は、Ｘ線を受け取るように、および外部光を阻止するように配置された光シールド、および光シールドに隣接し、光シールドを通過するＸ線に応答して光を放出するための増感スクリーンを含むことができる。光発生器は、光シールドに取り付けられたＸ線グリッドを含むことができ、光シールドは、光を通さず、Ｘ線を透過する材料から構成することができる。光シールドの材料は、ベークライトおよび炭素繊維からなる群から選択することができる。
【００１９】
第１の観点の別の実施形態によれば、高速リレー光学系システムは、デジタル撮像素子を有するＣＣＤ電子回路板、および第２の平坦な反射器から放出光を受け取るように配置されるレンズ組立体であって、レンズが放出光をデジタル撮像素子上に合焦させるレンズ組立体を含むことができる。デジタル撮像素子は、ＣＣＤチップまたはＣＭＯＳセンサとすることができ、ＣＣＤ電子回路板は、デジタル画像データをデジタル撮像素子から受け取り、そのデジタル画像データに対して画像処理アルゴリズムを実行するための、デジタル信号プロセッサなどのマイクロプロセッサを含むことができる。ＣＣＤ電子回路板は、画素の利得係数、画素のダーク・ノイズ・データ、デッド・ピクセル・マッピング・データ、および歪みデータのうち少なくとも１つを含むことができる撮像素子較正データを格納するための、不揮発性メモリを含むことができる。レンズ組立体は、準単色とすることができ、球面レンズおよび非球面レンズの組合せを含むことができる。レンズ組立体は、約５３０ｎｍ未満の波長、および約５７０ｎｍより大きな波長を有する光を制限するために、ＳｉＯ2およびＺｒＯ2で作製された２キャビティ・バンドパス・フィルタで被覆された１つのレンズを含む。
【００２０】
本観点の別の諸実施形態では、デジタル画像取込器がさらに、デジタル撮像素子に結合される少なくとも１つの光センサを含み、少なくとも１つの光センサは、放出光を増感スクリーンの特定の領域から受け取るための整合レンズを含む。第１の平坦な反射器および第２の平坦な反射器を、第１の平坦な反射器が撮像チェンバの底面に配置され、第２の平坦な反射器が撮像チェンバの上隅部に近接して配置されるように、撮像チェンバ内に収容することができる。さらに、第１の平坦な反射器に、撮像チェンバの底面に対して４５°未満の角度がつけられる。第１の平坦な反射器、第２の平坦な反射器、およびレンズ組立体の間の位置合せを最適にするために、調整手段が、第１の平坦な反射器、第２の平坦な反射器、およびレンズ組立体に結合される。
【００２１】
本発明は、第２の観点では、Ｘ線デジタル画像取込器用の自動露光測定システムを提供する。Ｘ線デジタル画像取込器は、受け取ったＸ線に応答して、増感スクリーンから光を放出する。自動露光測定システムは、光センサ、マイクロプロセッサ、およびデジタル撮像素子を含む。光センサは、放出光を受け取り、受け取った光のレベルに対応する信号を提供する。マイクロプロセッサは、信号を受け取るための所定の画像露光パラメータを格納し、受け取った光のレベルを、所定の画像露光パラメータと比較する。デジタル撮像素子は、放出光を受け取るものであり、受け取った光のレベルが所定の画像露光パラメータに達したときにデジタル画像データを生成するように、マイクロプロセッサによって制御可能である。
【００２２】
本観点の諸実施形態では、自動露光測定システムがさらに、マイクロプロセッサに結合された追加の光センサを含む。光センサはそれぞれ、放出光を増感スクリーンの特定の領域から受け取るための整合レンズを含むことができ、マイクロプロセッサは、所望の画像タイプにそれぞれが対応する、複数の所定の画像露光パラメータを格納することができる。
【００２３】
第３の観点によれば、本発明は、物質の画像を得るためのＸ線システムを提供する。Ｘ線システムは、作業面、Ｘ線エミッタ、デジタル画像取込器、コンピュータおよびモニタを含む。作業面は、物質を取り付けるための一方の側面を有する。Ｘ線エミッタは、物質を支持する作業面の一領域に向かってＸ線を放出することができるように、作業面にスライド可能に取り付けられる。デジタル画像取込器は、Ｘ線エミッタに接続され、作業面の反対側に配置される。デジタル画像取込器は、物質を通過するＸ線に対応するデジタル画像データを提供する。コンピュータは、デジタル画像データを受け取って格納する。コンピュータは、デジタル画像データに対応する可視画像を提供する。モニタは、コンピュータによって提供される可視画像を表示する。
【００２４】
第３の観点の一実施形態では、デジタル画像取込器は、Ｘ線を受け取り、受け取ったＸ線に応答して光を放出するための光発生器、放出光を反射するための第１の平坦な反射器、第１の平坦な反射器から放出光を受け取るように、およびその放出光を反射するように配置された第２の平坦な反射器、および第２の平坦な反射器から放出光を受け取り、デジタル撮像素子上に放出光を合焦させるための、高速リレー光学系システムを含むことができる。デジタル撮像素子は、デジタル画像データを生成する。
【００２５】
本発明のその他の諸観点および諸特徴は、以下の本発明の特定の諸実施形態の説明を、添付の図面と併せて精査すれば、当業者に明らかとなるであろう。
【００２６】
ここで、本発明の諸実施形態を、単に例として、添付の図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
一般に、本発明は、Ｘ線の衝突に応答して増感スクリーンから放出される光の収集を最大にすることによって高品質画像を取り込む、デジタルＸ線システムを提供するものである。このデジタルＸ線システムは、放出Ｘ線を受け取るための増感スクリーン、および増感スクリーンとレンズ組立体との間の光路を最適化するための２つの平坦な反射器の組合せを有するハウジングを含む。ＣＣＤチップが、レンズ組立体から光を受け取って、即座のオンボード処理またはコンピュータによる後処理用にデジタル画像を提供する。ハウジングは小型であり、システムに大きな修正をすることなく、従来型のフィルム・カートリッジの直接の置換えとして使用することができる。レンズ組立体は、光学的歪みがあればそれを取り除くための、自由形式の整合レンズを含み、ハウジングは、露光測定およびフィードバックを実現するための光センサを含む。このシステムは、増感スクリーンの領域全体にわたって一貫した画像品質を維持するために、準単色となるように設計される。
【００２８】
本発明の一実施形態によるデジタルＸ線システムを図３に示す。本発明のこの特定の実施形態は、先に図１に示したＸ線テーブル用途の形で示してある。テーブルＸ線システム１００は、図１に示すシステムに類似しており、したがって、同じ参照番号は、先に図１のシステムに関して説明したものと同じ構成要素を指す。しかし、図１のフィルム・カートリッジ／カセット１６は、ここでは、本発明の一実施形態によるデジタルＸ線システムで置き換えられている。デジタルＸ線システムは、作業面１４の下に取り付けられたデジタル画像取込器１０２、デジタル画像取込器１０２に給電するための電源１０４、デジタル画像取込器１０２にＴＣＰ／ＩＰファースト・イーサネット接続を介して接続されたコンピュータ１０６、およびモニタ１０８を含む。デジタル画像取込器１０２は、Ｘ線エミッタ１８とともに作業面１４に沿ってスライド可能であり、また光を集中させるための光学素子、およびＣＣＤチップなどの、画像を取り込むためのデジタル撮像素子を含む。画像取込器１０２内には、Ｘ線エミッタ１８がオンにされたとき、画像の取込みを開始し、実効線量に関するユーザ・フィードバックを提供するための、少なくとも１つの光センサも含まれる。デジタル画像取込器１０２のさらなる詳細については、後に図４を参照して論じる。
【００２９】
画像が取り込まれると、データは、さらに処理および格納することができるように、コンピュータ１０６に転送される。オペレータが、コンピュータ１０６からデジタル画像取込器１０２のさまざまな側面および設定を制御し、画像に関連し得る患者番号、画像取込み日付、およびユーザ注釈を記録することができるように、データベース内の画像を構成することができる。画像は、２０４８行×３０７２列の寸法を有し、１６ビット解像度で、約１２メガバイトの画像サイズとなる。したがって、コンピュータ１０６は、アーカイブまたは転送用に画像のデジタル・コピーがとれるように、ＣＤライタまたはＤＶＤライタなどの大容量記憶装置を含むことができ、他の専門家に評価してもらうために電子メールまたはＦＴＰを介して直接転送できるように、ネットワーク接続することができる。あるモニタ１０８を、取り込まれた画像を即座に見て解析することができるように、オペレータのすぐ近くに配置することができ、別のモニタ１０８を、管理および診断のために、別の場所に配置することができる。本実施形態では、図では、１台のコンピュータ１０６が１つのデジタル画像取込器１０２に接続されているが、各デジタル画像取込器１０２を、別々にアドレス可能にすることができるので、複数のデジタル画像取込器１０２を、同一のコンピュータ１０６で制御することができる。あるいは、複数のコンピュータを、単一のデジタル画像取込器１０２に結合することもできる。
【００３０】
もちろん、任意の画像のハード・コピーが必要となる場合には、高品質のプリンタをコンピュータ１０６に結合して、画像の１部または複数部のコピーをいつでも印刷することができる。コンピュータ１０６内に画像データが格納された後、画像の見やすさを強化するために、画像処理アルゴリズムを実行することができることを、当業者なら理解されよう。例えば、入手可能な市販のソフトウェア・パッケージで、従来の白黒画像に色を追加して、筋肉、骨、腱など、特定の有機物質をハイライトするように画像を処理することができる。
【００３１】
次に、デジタル画像取込器１０２の構成要素の説明を、図４を参照して続ける。デジタル画像取込器１０２は、作業面１４の下に取り付けられ、Ｘ線グリッド２００、光シールド２０２、増感スクリーン２０４、および撮像チェンバ２０６を含む。要素２００、２０２、および２０４はあわせて、光発生器２０５を形成する。デジタル画像取込器１０２の寸法は、好ましくは、２５×１８×１５インチの体積に制限される。Ｘ線グリッド２００および増感スクリーン２０４はそれぞれ、図２のＸ線グリッド２５および増感スクリーン２８と同じものとすることができる。光シールド２０２は、ベークライトまたは炭素繊維から作製することができるが、光を通さない任意の材料で作製することもできる。ベークライトおよび炭素繊維は、Ｘ線に対するその高度な透過性のため好ましい。光シールド２０２の目的は、あらゆる外部光が撮像チェンバ２０６に入るのを阻止することである。というのも、外部光は画像にノイズを加え、したがって画像品質を低下させるためである。したがって、撮像チェンバ２０６は、増感スクリーン２０４から放出された光のみを受け取るべきである。
【００３２】
撮像チェンバ２０６は、約１８×２３インチ×１５インチの寸法を有する、長方形体積である。チェンバは、ほこりおよび過度の湿気がエンクロージャに入らないようにするために、密封される。撮像チェンバ２０６は、増感スクリーン２０４からの最大量の放出光を収集し、集中させる役割を果たす。好ましい一実施形態では、撮像チェンバ２０６は、２つの平坦な反射器３００および３０２、レンズ組立体３０４、ならびにＣＣＤ電子回路板３０６を含む。レンズ組立体３０４およびＣＣＤ電子回路板３０６は、ＣＣＤチップ上にインプリントされている画像に、実質的に歪みおよびその他の画像の劣化がないことを確実にするための、高速リレー光学系システムの構成要素である。好ましくは、反射器３００および３０２、ならびにレンズ組立体３０４は、撮像チェンバ２０６内で光が移動する距離が最大となるように、相互に相対的に配置される。
【００３３】
撮像チェンバ２０６は、少なくとも１つの光センサ３０８を含むことができる。ＣＣＤ電子回路板３０６は、グリッド２００と撮像チェンバ２０６の底面とによって区切られる体積の外側にあることに留意されよう。これは、電子回路が、撮像チェンバ２０６内に入ることができるどんなＸ線からも隔離されることを確実にするためである。レンズ組立体３０４は、表面３１５上に鉛被覆も有する。
【００３４】
図４に示すように、増感スクリーン２０４から放出された光が、撮像チェンバ２０６の底面付近の反射器３００によって収集され、斜め上方に、撮像チェンバ２０６の左上付近に配置された第２の反射器３０２まで反射される。次いで、第２の反射器３０２が、光を反射してレンズ組立体３０４に入れ、次いでレンズ組立体３０４が、光がＣＣＤ電子回路板３０６上に取り付けられたＣＣＤ素子で受け取られる前に、それに補正を加える。図５は、撮像チェンバ２０６に対する反射器３００および３０２のｘ−ｙ座標配置を示す、図４の撮像チェンバ２０６の上面図である。
【００３５】
図５の上面図に示すように、２つの光センサ３０８が、反射器３００の両側かつ反射光路の外側に配置されている。反射器３００および反射器３０２の角度が、レンズ組立体３０４およびＣＣＤ電子回路板３０６がｙ軸の方向を向くように設定される。しかし、反射器３００および反射器３０２の角度を、レンズ組立体３０４およびＣＣＤ電子回路板３０６がｙ−ｚ面内で任意の方向を向くことができるように設定することができる。
【００３６】
反射器３００は通常、平坦であるが、湾曲した形にすることもできる。反射器３０２は通常、平坦であるが、湾曲した形にすることもできる。これらの反射器の目的は、ＣＣＤを増感スクリーンから最適な距離のところに配置するとともに、画像品質を維持することである。最適な距離において、光の収集をより大型のレンズを用いて増大させることが可能になる。光路の最適な距離は、２７〜３０インチの範囲であるので、この好ましい実施形態では、ＣＣＤを、図５に示す好ましい実施形態の撮像チェンバの定義されたサイズ内でそうした距離のところに配置するように、３次元構成の形で構成された２つの反射器の組合せを使用する。撮像チェンバ内で利用できる光路の最大距離を有効に使用するために、反射器３００面が、撮像チェンバの底面中央に配置されて、光路を、反射器３０２が配置される、撮像チェンバの上部左側の背面隅部に向け直す。次いで、反射器３０２が、光路を撮像チェンバの左上縁部に配置されたレンズ組立体に向け直す。この３Ｄ光路が、２つの反射器の使用とあいまって、より小さな撮像チェンバ寸法を設計することが可能になる。反射器３００と３０２はどちらも、アルミニウムまたは均一に反射する表面被膜付きの成形樹脂基板またはガラス面である。具体的には、反射器３０２を撮像チェンバ２０６の上面付近に配設することによって、反射器３００を、撮像チェンバ２０６の底面に対して４５°未満の角度で配置することができる。したがって、ｚ軸方向に、より小さなスペースが反射器３００によって占有され、撮像チェンバ２０６のサイズ低減を実現することができる。先に論じた構成は、３Ｄ構成の一例であり、本発明の範囲内で、反射器の他の３Ｄ構成を実現することができる。例えば、レンズ組立体３０４およびＣＣＤ電子回路板３０６を、撮像チェンバの底面隅部に配置して、反射光が適切に角度がつけられた反射器３０２から受け取られるように角度をつけることができる。
【００３７】
作動距離がさらに減少するにつれて、画像の鮮鋭度の制御がより難しくなることを、当業者なら理解されよう。したがって、反射器３００および３０２が独自の３Ｄ構成をとるため、より小さな撮像チェンバ内で、より長い光路を実現することが可能になるとともに、画像の品質およびより大型のレンズの使用可能性が維持される。したがって、従来技術のシステムよりも多くの光を増感スクリーン２０４から取り込んで、反射器３００および３０２ならびにレンズ組立体３０４を介してＣＣＤチップ上に反射させることができる。
【００３８】
レンズ組立体３０４は、反射器３０２からの光を補正してＣＣＤチップなどの撮像素子上に合焦させるための、レンズの直列組合せを含む。好ましい一実施形態では、レンズ組立体３０４は、９個のプラスチック・レンズおよびガラス・レンズを含み、この場合、選択されたレンズは、非球面形または球面形とすることができる。設計されたレンズは、視野を補正するための反射器の組合せによって形成された光路に完全に整合する、特定の形状を有する。品質およびコストを最適化するために、球面レンズは好ましくは、ガラスまたはプラスチック製であり、非球面レンズは、プラスチック製である。レンズのサイズは、光の収集を最大にするように最適化することができる。他の設計では、わずか５個のレンズから１５個ものレンズを含むことができる。
【００３９】
一般に、レンズ組立体は、標準的な光学補正を実施する。具体的には、反射器３００および３０２によって引き起こされる光路中の歪みが、レンズ組立体３０４内のレンズによって完全に補正される。球面歪み、直線歪み、および色歪みを、適切な補正レンズで補正することができる。さらに、レンズ組立体３０４内のレンズは、軸上収差および軸外収差を含む光学収差補正用に最適化された形状を有する。好ましくは、レンズ組立体３０４は、増感スクリーン２０４のサイズを、電子回路板３０６上のＣＣＤチップのサイズと最良に合わせるように設計される。ＣＣＤセンサ・アレイのサイズが、増感スクリーン２０４のサイズに完全に合致しないかもしれないが、レンズ組立体３０４に対する調整を、ＣＣＤチップにもたらされる最終画像の画像縮小比がＣＣＤセンサ・アレイのｘ寸法およびｙ寸法に合致するように行うことができる。
【００４０】
本発明の一実施形態によれば、レンズ組立体３０４を準単色とすることができ、それは、光の特定の波長だけが、ＣＣＤチップで受け取られることを意味する。従来技術のシステムは、最大量の光をＣＣＤチップに供給しようと試みるものであるが、この準単色システムでは、ＣＣＤチップへの光量を実際に制限する。
【００４１】
図６は、デジタルＸ線画像の取込みに最も関連する光の波長を示す波長スペクトルを示す。波長ｉ〜ｖは、利用できる光エネルギーの８８％を表し、ただし、ｉは４２５ｎｍ〜４７５ｎｍ範囲を、iiは４８０ｎｍ〜５１０ｎｍ範囲を、iiiは５３０ｎｍ〜５７０ｎｍ範囲を、ivは５８０ｎｍ〜６１０ｎｍ範囲を、ｖは６１５ｎｍ〜６３０ｎｍ範囲を表す。波長ｉ、ii、iv、およびｖの寄与はわずかであり、最終的には、増感スクリーンの縁部で過度に多い画素の上に分散する。したがって、画像の鮮鋭度を、効果的に制御することができず、画像の劣化が生ずる。しかし、光を波長iiiに制限することによって、画像の鮮鋭度の制御が、増感スクリーンの領域全体にわたって容易になる。例えば、スクリーン中央での画像の鮮鋭度が１画素幅未満になり、スクリーン縁部での画像の鮮鋭度が、１．２５画素幅になることが実証されている。したがって、スポット・サイズ（画像の鮮鋭度の単位）は、一貫してＣＣＤ画素とサイズが類似する。ＣＣＤチップで受け取られる光のレベルが減少したにもかかわらず、増感スクリーンの領域全体にわたってスポット・サイズが一貫していることにより、画像領域全体にわたってより鮮鋭な画像がもたらされる。
【００４２】
光を単一波長範囲に制限するために、２キャビティ・バンドパス・フィルタ被覆を、レンズ組立体３０４の任意のレンズの表面に塗布することができる。好ましい一実施形態では、バンドパス・フィルタは、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）や二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）などの材料を使用した、薄い誘電体の層で作製される。このバンドパス・フィルタは、図６に示す増感スクリーンの主光ピークの光子が含まれる、５３０〜５７０ナノメートルの波長のみを透過する。その他のピークの光子は、バンドパス・フィルタによって除去される。主ピークは、増感スクリーンによって放出された光エネルギー全体の５５％に相当する。この好ましい実施形態に代わる手段として、異なる材料からなるバンドパス・フィルタ、または異なるバンド幅を有するバンドパス・フィルタ、または異なる数のキャビティを有するバンドパス・フィルタを使用することができる。
【００４３】
ＣＣＤ電子回路板３０６は、取り付けられたＣＣＤチップの基本機能に必要な、標準的な構成要素を含むことができるが、画像処理アルゴリズムを実行するために、マイクロプロセッサ、具体的にはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）など、追加の処理回路をさらに含むこともできる。標準的な画像処理アルゴリズムには、例えばノイズ抑制、フラット・フィールディング、デッド・ピクセル補償、および歪み補正を含むことができる。そうした標準的な撮像処理アルゴリズムは、デジタル撮像分野で公知であり、デジタル画像データのフラット・フィールディング較正、画素の不均一性、および口径食補償用の画素利得係数などの較正データを生成するために、ＣＣＤチップを較正する必要がある場合がある。ダーク・ノイズ・データを、デジタル画像データの熱雑音補償に、デッド・ピクセル・マッピング・データを、デジタル画像データのデッド・ピクセル補償に、歪みデータを、デジタル画像データの歪み補正に使用することができる。そのようなデータは、コンピュータ内に格納することができるが、ＣＣＤ電子回路板３０６に、データを格納するためのフラッシュ・メモリなどの不揮発性メモリを含むことができる。したがって、各デジタル画像取込器１０２が、組立て中に予め最適化され、標準的な画像処理アルゴリズムを、オペレータに対して透過的に実行する。フラッシュ・メモリは、診断チェック中にアクセスできるように、ＤＳＰまたはマイクロプロセッサによって報告された異常または問題のエラー・ログを格納することもできる。
【００４４】
ＣＣＤ電子回路板３０６のその他の構成要素には、
・電子回路を冷却するためのファン
・電子回路の温度を監視するための温度制御センサ
・ＣＣＤ画素値をデジタル形式に変換するための１６ビットＡ／Ｄコンバータ
・６４ＭＢまたはＲＡＭ
・コンピュータ１０６とのメッセージおよび画像のやりとりを可能にするためのファースト・イーサネット・インターフェース
・コンフィギュレーションおよびデバッグ用のＲＳ−２３２シリアル・ポート
・低解像度画像表示用ＮＴＳＣ／ＰＡＬビデオ・ポート
・試験用ＰｈｏｔｏＭＯＳリレー（３８ＶＤＣ、２Ａ）
・制御論理回路
を含むことができる。
【００４５】
現在の好ましい実施形態によれば、画像を取り込むために、図７の方法をＣＣＤ電子回路板３０６によって実行することができる。ステップ４００で、ＣＣＤ電子回路板３０６は待機モードのままであり、画像は取り込まれない。ステップ４０２で、Ｘ線露光が始まり、Ｘ線画像を取り込むためのプロセスが始まる。光センサ３０８が光を検出すると、ＣＣＤチップが電荷の蓄積を始める。ステップ４０４で、電荷の収集を終了すべきか否かに関しての決定がなされる。この決定は、構成可能な露光時間に基づいても、Ｘ線露光時間の持続時間に基づいてもよい。方法は、所定の露光時間にまだ達しておらず、光センサが依然として光を検出している場合、ステップ４０２に折り返す。所定の露光時間に達するかまたは光センサが光を検出するのを停止した場合、ステップ４０６で画像がＣＣＤからＤＳＰに転送される。次いで、ステップ４０８で、任意選択の暗画像ルーチンが実行される。暗画像ルーチンは、ステップ４０２〜４０６の繰返しであるが、Ｘ線が放出されないことを除いて、同じ露光時間にわたるものである。ステップ４１０で、暗画像が、先に収集された画像から減算されて、正味の前処理済み画像がもたらされ、次いでそれが、ステップ４１２でコンピュータ１０６に転送される。コンピュータ１０６で受け取られた後、次いで前処理済み画像を、さまざまな後処理アルゴリズムにかけることができる。
【００４６】
標準的な画像処理アルゴリズムに加えて、特定の画像処理アルゴリズムを含むことができる。例えば、生データ画像を、オペレータが見たいと望む特定の組織を視覚的にハイライトするように処理することができる。画像を、鮮鋭度、コントラスト、および輝度を調整することによって処理して、見やすさを向上させることができる。画像の見やすさは、周知の技法による着色によって強化することができる。もちろん、デジタル的に取り込まれた画像に施すことができる多くのタイプの画像処理技法があることを、当業者なら理解されよう。画像取込みプロセスを制御／最適化するために、ＤＳＰまたはマイクロプロセッサを、光センサ３０８からフィードバックを受け取るように構成することができる。例えば、光センサ３０８からの信号が、画像の見やすさを最適化するために施す特定の画像処理アルゴリズムを決定することができる。後に論じるように、光センサ３０８を使用して、画像取込みプロセスを開始および終了することができる。
【００４７】
ＣＣＤ電子回路板３０６は、通信ケーブルを介してコンピュータに結合されるが、通信用の代替手段には、ブルートゥースやＷｉＦｉなど、公知の標準規格による無線伝送を含むことができる。ＣＣＤ電子回路板３０６が、コンピュータへの無線通信を可能にするために、適切なトランシーバ回路を含むように設計されるはずであることを、当業者なら理解されよう。ＣＣＤ電子回路板は、コンピュータに転送する前の画像の一時記憶領域を提供するための追加のメモリを含むことができる。そうしたメモリは、１セッション中に複数の画像が取り込まれる適用分野において有用である。
【００４８】
図中には示していないが、反射器３００および３０２、レンズ組立体３０４、ならびにＣＣＤ電子回路板３０６は、撮像チェンバ２０６に固定された支持フレームに取り付けられている。支持フレームは、これらの構成要素間の全体的な位置合せを実現するものであるが、微調整による位置合せを実現するために、追加の調整手段を組み込むことができる。代替の諸実施形態では、この微調整手段は、手動調整構成要素、または保守点検中に自動調整するように制御することができる、Ｘ線に耐性のある電気機械構成要素を含むことができる。自動調整の実施形態では、調整を、ＣＣＤチップのセンサ・アレイで受け取られた光の強度または位置に対して較正することができる。
【００４９】
光センサ３０８は、撮像チェンバ内でかつ反射器３００および３０２によって反射される光の経路の外側に取り付けられる、任意の市販の素子（フォトダイオード、フォトトランジスタ、またはその他）とすることができる。光センサ３０８は、好ましくは、光センサ３０８から受け取った信号に応答してアルゴリズムを実行できるように、ＣＣＤ電子回路板３０６、具体的にはＤＳＰまたはマイクロプロセッサに接続されている。光センサ３０８の基本的な用途は、ＣＣＤチップを自動的に作動させて、画像取込みを開始させることである。別の用途は、光センサ３０８を整合レンズと結合して、増感スクリーン２０４の特定の領域から光を収集するように構成することによる、自動露光測定である。Ｘ線を遮断する電離箱とは違い、光センサ３０８は、反射器３００で受け取られたＸ線または光を妨げて光収集効率を低減させることはない。例えば、光センサおよび整合レンズを、適切に配置された患者の肺動脈区からのみ光を収集するように構成することができる。光センサ３０８を適切に較正することによって、マイクロプロセッサは、十分な量の光が受け取られると、自動的に画像取込みを終了し、オペレータにＸ線放出を停止するように通知をすることができる。次いで、画像データを生成して、画像を処理するためにマイクロプロセッサに送信することができる。
【００５０】
より具体的には、光レベルしきい値など、所定の画像露光パラメータを格納し、適当な光センサ３０８を監視するように、マイクロプロセッサをプログラムすることができる。光センサ３０８は、マイクロプロセッサに、受け取った光レベルを表す信号を供給する。受け取った光レベルが所定のしきい値に達すると、マイクロプロセッサがＣＣＤチップに、画像取込み操作を終了して、画像データを送信するように指令する。したがって、撮像チェンバ２０６内で、任意数の光センサ３０８を使用することができる。
【００５１】
光センサ３０８で、高度な動作を実現することができる。１つのそうした動作は、単一セッションからの複数の画像取込みである。具体的には、個別の組織タイプは、特定のＸ線線量でより良好に撮像されるので、患者を、所定の線量にかけることができると同時に、そのセッション中の異なる時間に複数の画像を取り込むことができる。例えば、ＣＣＤチップを、光の所定のしきい値に達したときに画像を取り込むように制御することができる。各所定のしきい値を、特定の組織をハイライトするのに有効な特定の線量に対応させるように較正することができる。したがって、単一のセッション中に、特定の組織をハイライトした複数の画像を得ることができる。フィルム・ベースのシステムとは対照的に、患者は、さまざまな画像を得るために、複数のセッションにかけられなければならない。
【００５２】
別の高度な動作は、オペレータまたはシステムに、線量に関するフィードバックを供給して、最適な画像を得るために、線量を調整すべき量を計算することである。例えば、特定の線量に対応する光の強度に関する較正データを収集して、工場内でマイクロプロセッサ・メモリ内に格納することができる。動作中、ある線量が与えられ、光センサ３０８が、最適な画像を得るために、適切な線量調整を計算するためのフィードバックを、マイクロプロセッサに供給することができる。線量調整レベルを、マイクロプロセッサによって実行される簡単な計算またはモデリング・アルゴリズムによって、どのように補外または補間するかについて、当業者なら理解するはずであろう。最適な画像は、関心のある組織タイプ、輝度レベル、および／またはコントラスト・レベルに依存し得る。もちろん、セッションの線量を比較するためのしきい値を、マイクロプロセッサ内に予めプログラムすることができる。
【００５３】
１つまたは複数の光センサ３０８およびそれに対応する整合レンズを、撮像チェンバ２０６に固定するための任意の適切な方法を使用することができる。例えば、複数の光センサ３０８を剛性の板に取り付け、集積された整合レンズが対応する光センサ３０８それぞれと位置合せされたプラスチック・シートを、その板の上面に重ねることができる。これらの構成要素は、購入、製作、および組立てが安価である。
【００５４】
要約すると、先に説明した構成要素が互いに協力することによって、小型の組立体の中で高品質のデジタル画像が生成される。反射器３００および３０２が３Ｄ構成になっているため、光路長が最大になり、それにより反射器３００および３０２を柔軟に配置し、レンズ組立体３０４内でより大型のレンズを使用することが可能になる。先に論じたように、レンズ組立体３０４内のレンズは、軸上収差および軸外収差を含む光学収差補正用に最適化された形状を有する。レンズ組立体は、照射された光を特定の波長範囲に制限し、光学補正を施して、より鮮鋭な画像をもたらす。１つまたは複数の光センサを介した自動露出測定フィードバックが、画像取込みプロセスを自動化することによって、効率を向上させる。
【００５５】
したがって、本発明の実施形態によるデジタル画像取込器１０２では、従来のデジタルＸ線システムに等しいまたはそれよりも優れた品質を有するデジタル画像を、ずっと少ないコストで得ることができる。デジタル画像取込器１０２は、その比較的小型のサイズのため、既存のフィルム・ベースＸ線装置用の後付け部品として容易に使用して、診療所または病院が、コストのかかるシステムの置き換えをしなくて済むようにすることができる。さらに、大部分の診療所では、コンピュータを使用して患者の情報をデータベース内に格納しているので、追加のコンピュータは必要ない。というのも、既存のコンピュータに、デジタル画像取込器１０２と通信するための適当なアプリケーションおよびソフトウェアをインストールすることができるためである。前述のように、画像処理アルゴリズムを、インストールされたソフトウェアと統合して、必要に応じて更新することができる。さらに、コンピュータは、システムに対して診断チェックを実施するためのソフトウェアを含むことができる。
【００５６】
以上、本諸実施形態を、ＣＣＤ撮像チップを使用して説明してきたが、例えばＣＭＯＳ画像センサなどのそれに代わるデジタル撮像素子を、等しい効果で使用することができる。
【００５７】
現在説明した諸実施形態を、当業者に周知であるべき適当な修正をして、別の適用分野に利用することができる。そうした適用分野には、例えば、マイクロエレクトロニクスの検査、複合材料評価、溶接および鋳造検査、航空宇宙製品試験、（小包の輸送について保証するときの）内容確認用小包検査、保安目的の小包検査、空港での手荷物検査、および食品検査があり得る。
【００５８】
本発明の上述の実施形態は、単に例示を意図したものである。当業者の手で、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される本発明の範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に対して、改変、修正、および変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来技術の従来型のテーブルＸ線システムを示す図である。
【図２】図１に示す従来型システムで使用されるフィルム・カートリッジの図である。
【図３】本発明の一実施形態による、デジタルＸ線撮像システムのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による、図３のＸ線撮像システムで使用されるデジタル画像取込器の図である。
【図５】図４のデジタル画像取込器の上面図である。
【図６】光の波長対エネルギーのスペクトル・プロット図である。
【図７】本発明の一実施形態による、画像取込みプロセスを示すフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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