(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線をフラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置であって、
前記放射線検出器の放射線の受光面を覆うように配設され、複数のプレートを一方向の格子状に配列して構成されたグリッド本体が、枠体の内側に収納されて構成された散乱放射線除去用のグリッドと、前記枠体の少なくとも３点に設けられたネジであり、前記放射線源から前記グリッドを介して前記放射線検出器の受光面に投射される放射線のピッチと前記放射線検出器の画素のピッチとが一致するように、前記枠体に対して前記グリッド本体の位置を調整する位置調整機構とを備え、
前記放射線検出器の放射線の受光面側には前記グリッドの挿入部が設けられており、
前記グリッドは、前記挿入部に挿入されることによって位置決めされ、前記グリッドと前記放射線検出器との間隔が所定の間隔に調整されるものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を検出して電気信号に変換し、変換した電気信号に基づいて放射線画像を生成する放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器として、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。
【０００３】
ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、散乱放射線除去用のグリッドが、ＦＰＤの放射線の受光面から所定の間隔を空けて、ＦＰＤの受光面を覆うように、ＦＰＤの受光面と平行に配設されている。このグリッドは、複数のプレートを１次元（一方向）の格子状（連子状）に所定の間隔を空けて配列することによって構成されたグリッド本体を、矩形状の枠体の内側に収納して構成されている。
【０００４】
ところが、グリッドによって放射線の一部が遮られ、ＦＰＤの受光面に放射線が投射されない部分（グリッドの影）ができる。そのため、撮影された放射線画像にグリッドの格子縞（モアレ）が発生し、撮影された放射線画像の画質が低下するという問題がある。
【０００５】
ここで、本発明に関連性のある先行技術文献として、例えば、特許文献１を例示することができる。
【０００６】
特許文献１には、Ｘ線画像検出器（ＦＰＤ）と、Ｘ線画像検出器を内包する筐体のＸ線入力面に着脱自在に取り付け可能な散乱Ｘ線除去手段（グリッド）と、筐体のＸ線入射面に垂直な軸に対する、ＦＰＤとグリッドとの相対的な角度位置の規制及び、調整を行う手段を有し、さらに、筐体のＸ線入射面に平行な面における、ＦＰＤとグリッドとの中心を略一致させるよう、左右上下の相対的な位置の規制及び、調整を行う手段を有するＸ線画像撮影装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８８４６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１のように、ＦＰＤとグリッドとの相対的な角度位置の規制及び、調整を行う手段と、左右上下の相対的な位置の規制及び、調整を行う手段と、を有するのみでは、グリッドを介してＦＰＤの受光面に投射される放射線のピッチによる空間周波数と、ＦＰＤの画素のピッチによる空間周波数と、の干渉によって生じるモアレを取り去ることはできない。そのため、モアレを取り去るためには画像処理を行う必要があった。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、画像処理を行うことなく、グリッドを介してＦＰＤの受光面に投射される放射線のピッチとＦＰＤの画素ピッチとの違いよって生じるモアレを取り去ることができる放射線画像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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線をフラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置であって、
前記放射線検出器の放射線の受光面を覆うように配設され、複数のプレートを一方向の格子状に配列して構成されたグリッド本体が、枠体の内側に収納されて構成された散乱放射線除去用のグリッドと、前記枠体の少なくとも３点に設けられたネジであり、前記放射線源から前記グリッドを介して前記放射線検出器の受光面に投射される放射線のピッチと前記放射線検出器の画素のピッチとが一致するように、前記枠体に対して前記グリッド本体の位置を調整する位置調整機構とを備え、
前記放射線検出器の放射線の受光面側には前記グリッドの挿入部が設けられており、
前記グリッドは、前記挿入部に挿入されることによって位置決めされ、前記グリッドと前記放射線検出器との間隔が所定の間隔に調整されるものであることを特徴とする放射線画像撮影装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
位置調整機構を用いて、放射線源とグリッドとＦＰＤとの間隔を調整することにより、放射線源からグリッドを介してＦＰＤの受光面に投射される放射線のピッチとＦＰＤの画素のピッチとを一致させることができ、グリッドの密度のばらつきを吸収できる。これにより、本発明によれば、画像処理を行う必要がなく、放射線画像にモアレが発生することを防止できる。そのため、画像処理時間を短縮することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線画像撮影装置を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示す放射線画像撮影装置１０は、放射線を被写体（被検者）Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被写体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。撮影装置１０は、撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、撮影指示部２０と、制御部２２とによって構成されている。
【００１７】
撮影部１２は、放射線を被写体Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を検出することで被写体Ｈの撮影を行う部位である。撮影部１２からは、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータ）が出力される。撮影部１２の詳細は後述する。
【００１８】
続いて、撮影データ処理部１４は、撮影部１２から供給された放射線画像データに対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等のデータ処理を行う部位である。撮影データ処理部１４からは、データ処理後の放射線画像のデータ（デジタルデータ）が出力される。
【００１９】
画像処理部１６は、撮影データ処理部１４から供給されたデータ処理後の放射線画像データに対して、オフセット補正、残像補正等の画像処理を行う部位である。画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両者を組み合わせて構成される。画像処理部１６からは、画像処理後の放射線画像データが出力される。
【００２０】
出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像データを出力する部位である。出力部１８は、例えば、放射線画像を画面上に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等である。
【００２１】
ここで、撮影装置１０には、撮影モードとして、放射線の強度および照射時間（照射量）等の撮影条件を手動で設定する手動撮影モードの他に、あらかじめ所定の撮影条件が設定されている、複数の撮影モードが設けられている。
【００２２】
撮影指示部２０は、撮影条件や撮影モードを設定し、被写体Ｈの撮影を指示する部位である。撮影指示部２０として、撮影条件や撮影モードを設定するための入力キー、撮影の指示には、２段押し型の撮影ボタンが用いられている。撮影ボタンは、１段目まで押されると撮影の準備状態となり、２段目まで押されると撮影が開始される。撮影指示部２０からは、撮影条件や撮影モード、撮影ボタンの状態を表す撮影指示信号が出力される。
【００２３】
制御部２２は、撮影指示部２０から供給された撮影指示信号に応じて、撮影装置１０の動作を制御する部位である。制御部２２は、例えば、撮影部１２における撮影の制御、画像処理部１６における画像処理の制御、出力部１８における出力の制御、を行う。
【００２４】
続いて、撮影部１２について説明する。
【００２５】
撮影部１２は、照射制御部２４と、放射線源２６と、撮影台２８と、放射線検出部３０とによって構成されている。
【００２６】
照射制御部２４は、放射線源２６を駆動して、撮影モードに応じて設定された強度の放射線が設定された時間だけ照射されるように照射量を制御する。放射線源２６から照射された放射線は、撮影台２８上の被写体Ｈを透過して放射線検出部３０に入射される。
【００２７】
放射線検出部３０は、被写体Ｈを透過した放射線をＦＰＤ３２で検出して電気信号（放射線画像データ）に変換する。放射線検出部３０からは、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータ）が出力される。
【００２８】
図示を省略しているが、放射線源２６と放射線検出部３０は、例えば、長尺撮影などの場合のために、撮影台２８の長手方向（図１中、左右方向）に沿って往復移動が可能なように構成されている。これに対し、撮影台２８を移動可能に構成してもよい。
【００２９】
放射線検出部３０は、図２に示すように、上述するＦＰＤ３２と、散乱放射線除去用のグリッド３４とを備えている。
【００３０】
ＦＰＤ３２は、既に説明したように、被写体Ｈを透過した放射線を検出し、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型の放射線検出器である。ＦＰＤ３２の放射線の受光面には、放射線の読取画素３３が２次元のアレイ状に形成されている。
【００３１】
ＦＰＤ３２は、放射線を電荷に直接変換する直接方式のＦＰＤ、もしくは、放射線を一旦光に変換し、変換された光をさらに電気信号に変換する間接方式のＦＰＤのどちらでも利用可能である。また、本出願人は、特願２００７−２１８８１６号において、公知の直接方式および間接方式とは異なる方式で放射線を検出する光読取方式のＦＰＤを提案している。ＦＰＤ３２は、この光読取方式のＦＰＤも利用可能である。
【００３２】
直接方式のＦＰＤは、アモルファスセレン等の光導電膜、キャパシタ、スイッチ素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）等によって構成される。例えば、Ｘ線等の放射線が入射されると、光導電膜から電子−正孔対（ｅ−ｈペア）が発せられる。その電子−正孔対はキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。
【００３３】
一方、間接方式のＦＰＤは、蛍光体で形成されたシンチレータ層、フォトダイオード、キャパシタ、ＴＦＴ等によって構成される。例えば、「ＣｓＩ：Ｔｌ」等の放射線が入射されると、シンチレータ層が発光（蛍光）する。シンチレータ層による発光はフォトダイオードで光電変換されてキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。
【００３４】
光読取方式のＦＰＤは、概略すると、放射線（記録光）が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する記録用光導電層、読取光が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する基板等がこの順に設けられて構成される。また、光読取方式のＦＰＤには、蓄積された電荷を読み出す時に、１ライン分の読取光を基板側に順次照射するライン光源が設けられている。
【００３５】
光読取方式のＦＰＤでは、ライン光源からライン状の読取光が照射されると、蓄電部に蓄積された潜像極性電荷として記録されている画像情報のうち、読取光が照射された部分に記録されている１ライン分の画像情報が、透明線状電極を介し、各画素毎に潜像極性電荷の量に応じたレベルの電気信号として読み出される。この処理を全てのラインについて行うことで１画面分の画像情報が画像データとして読み出される。
【００３６】
グリッド３４は、図２および図３に示すように、グリッド本体３６と、枠体３８と、位置調整機構４０とによって構成されている。グリッド本体３６は、複数のプレート３７を一方向の格子状（連子状）に所定の間隔を空けて配列することによって構成されている。グリッド本体３６は、矩形状の枠体３８の内側に収納されて構成されている。また、枠体３８には、位置調整機構４０が設けられている。
【００３７】
グリッド３４は、カセット式のものである。図４に示すように、ＦＰＤ３２の放射線の受光面側にはグリッド３４の挿入部４２が設けられている。同図では詳細な構造の記載は省略しているが、グリッド３４は、挿入部４２に挿入されることによって、ＦＰＤ３２の受光面から所定の間隔を空けて、ＦＰＤ３２の受光面を覆うように、ＦＰＤ３２の受光面と平行に配設（位置決め）される。
【００３８】
なお、グリッド３４は、カセット式のものに限らず、ＦＰＤ３２の受光面を覆うように配設することができればよく、例えば、固定式、着脱式など、どのような方法でグリッド３４を配設してもよい。
【００３９】
位置調整機構４０は、グリッド３４とＦＰＤ３２との間隔を調整するために、枠体３８に対するグリッド本体３６の位置を調整する手段である。位置調整機構４０は、図３に示すように、グリッド３４の枠体３８の４隅に設けられたネジ４４である。４隅のネジ４４を同一方向に回転させるとグリッド本体３６が枠体３６内でＦＰＤ３２から離れる方向に移動され、逆の方向に回転させると近づく方向に移動される。
【００４０】
位置調整機構４０によって、枠体３６内におけるグリッド本体３６の位置が決定された後、グリッド３４が、前述のＦＰＤ３２の受光面側に設けられたグリッドの挿入部４２に挿入され、ＦＰＤ３２の受光面を覆うように位置決めされる。これにより、グリッド３４とＦＰＤ３２との間隔、すなわち、グリッド本体３６とＦＰＤ３２の受光面との間隔が所定の間隔に調整される。
【００４１】
放射線源２６とグリッド３４とＦＰＤ３２の位置関係は、図２に示した通りである。この図に示すように、放射線源２６から照射された放射線は、グリッド３４を介して、ＦＰＤ３２の受光面の各画素３３の位置に向かって直線的に投射される。
【００４２】
ここで、放射線源２６からグリッド本体３６までの間隔をＬ、グリッド本体３６からＦＰＤ３２までの間隔をＤとし、グリッド３４のプレート３７のピッチをＰｇとする。例えば、Ｌは約１．２ｍないし１．８ｍ、Ｄは約１０ｍｍ、Ｐｇは約６６．６６本／ｃｍである。ＦＰＤ３２に投射される放射線のピッチＰは、下記式で表される。
Ｐ＝Ｐｇ×（（Ｌ＋Ｄ）／Ｌ）
【００４３】
従って、Ｄを小さくする（Ｌを大きくする）とＰは小さくなり、逆に、Ｄを大きくする（Ｌを小さくする）とＰも大きくなる。つまり、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＤをＤ２＞Ｄ０＞Ｄ１の関係とすると、ＰはＰ２＞Ｐ０＞Ｐ１の関係となる。
【００４４】
位置調整機構４０を用いて、グリッド３４とＦＰＤ３２との間隔を調整（微調整）することにより、放射線源２６からグリッド３４を介してＦＰＤ３２の受光面に投射される放射線のピッチとＦＰＤ３２の画素３３のピッチとを一致させることができ、グリッドの密度のばらつきを吸収できる。そのため、画像処理を行う必要がなく、放射線画像にモアレが発生することを防止できる。そのため、画像処理時間を短縮することもできる。
【００４５】
なお、位置調整機構４０としてのネジ４４は、枠体３８の少なくとも３点に設けられていればよい。また、位置調整機構４０は、枠体３８に対するグリッド本体３６の位置を調整可能なものであればネジ４４である必要はなく、その構成手段は何ら制限されない。
【００４６】
次に、撮影装置１０の動作を説明する。
【００４７】
撮影指示部２０において、ユーザにより撮影条件ないし撮影モードが設定され、撮影ボタンが１段目まで押されると、撮影装置１０は、制御部２２の制御の下で撮影の準備状態となる。
【００４８】
続いて、撮影ボタンが２段目まで押されると撮影が開始される。撮影が開始されると、撮影部１２において、放射線源２６から、撮影条件ないし撮影モードに応じて設定された強度の放射線が設定された時間だけ照射される。照射された放射線は、撮影台２８上の被写体Ｈを透過して放射線検出部３０のＦＰＤ３２に入射され、被写体Ｈを透過した放射線が電気信号（放射線画像データ）に変換される。
【００４９】
続いて、ＦＰＤ３２から、撮影された放射線画像のデータが読み出され、撮影データ処理部１４によってＡ／Ｄ変換等のデータ処理が行われる。画像処理部１６では、データ処理後の放射線画像データに対して、オフセット補正や残像補正などの画像処理が行われる。画像処理後の放射線画像データは出力部１８に供給され、例えば、モニタ上に表示されたり、プリント出力されたりする。
【００５０】
なお、本発明において、位置調整機構は、グリッド本体の位置を調整するものに限定されず、放射線源からグリッドを介してＦＰＤの受光面に投射される放射線のピッチと、ＦＰＤの画素のピッチとが一致するように、放射線源とグリッドとＦＰＤとの間隔を調整することができるものであればよく、放射線源、グリッド、および、ＦＰＤのうちの少なくとも１つの位置を調整することができればよい。
【００５１】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。
【図２】放射線源とグリッドと放射線検出器の位置関係を表す概念図である。
【図３】グリッドの構成を表す概略図である。
【図４】放射線検出部の構成を表す概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、グリッドと放射線検出器との間隔と、放射線検出器の受光面に投射される放射線のピッチと放射線検出器の画素のピッチと、の関係を表す概念図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  放射線画像撮影装置
１２  撮影部
１４  撮影データ処理部
１６  画像処理部
１８  出力部
２０  撮影指示部
２２  制御部
２４  照射制御部
２６  放射線源
２８  撮影台
３０  放射線検出部
３２  ＦＰＤ
３３  読取画素
３４  グリッド
３６  グリッド本体
３７  プレート
３８  枠体
４０  位置調整機構
４２  挿入部
４４  ネジ
【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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