(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線蛍光増幅管の出力画像をカメラの受光部に伝達するリレーレンズであって、前記受光部の側から正の屈折力を持つ第１のレンズ群と、正の屈折力を持つ第２のレンズ群とにより構成され、
この第２のレンズ群は、前記カメラの受光部の側から正の屈折力を持つ第１のサブレンズ群と、負の屈折力を持つ第２のサブレンズ群とにより構成され、
前記第１のレンズ群は前記受光部の側から、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとにより構成され、
前記第１のサブレンズ群は、１枚または２枚の正の屈折力のレンズにより構成され、
前記第２のサブレンズ群は、前記受光部の側から、前記受光部の側に凸の正の屈折力のメニスカスレンズと、前記受光部の反対側の面の曲率半径の方が小さい負の屈折力のレンズと、前記受光部の側に凸の正の屈折力のメニスカスレンズにより構成されており、さらに、
前記第１のレンズ群の焦点距離ｆ１、前記第１のサブレンズ群の焦点距離ｆ２１、前記第２のサブレンズ群の焦点距離ｆ２２および前記リレーレンズ全系の焦点距離ｆａが次の関係を満たすリレーレンズ。
−０．７＜（ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＜−０．２５
【請求項２】
請求項１において、前記第１のレンズ群と第２のレンズ群の間に光路を変える反射型の光学素子を有し、
前記第１および第２のレンズ群の間隔Ｄ、前記リレーレンズ全系のＦナンバーＦは次の関係を満たすリレーレンズ。
１．５０＜Ｄ×Ｆ／ｆａ＜１．８５
【請求項３】
請求項１または２に記載のリレーレンズと、
このリレーレンズによって得られた前記Ｘ線蛍光増幅管の出力画像を前記カメラにより画像表示可能なデータまたは用紙に記録されたデータとして取得するＸ線表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体などを透写したＸ線画像を蛍光増幅管を介して可視画像として処理するためのリレーレンズおよびそれを用いたＸ線表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に、Ｘ線を用いて物体を透過した画像を取得するシステムの一例を示してある。Ｘ線を用いて物体の内部の構造を表示するシステムは適当なエネルギーのＸ線が透過できる全ての物体に対して有効であるが、特に医用画像診断装置として用いられることが多い。Ｘ線源１としては、たとえば、シンクロトロン放射Ｘ線から適当なエネルギーの単色Ｘ線に分光したものが用いられ、それが人体２に照射される。人体２を透過したＸ線は、Ｘ線表示装置３により可視画像に変換されてテレビに表示され、あるいはフィルムに出力される。
【０００３】
医用診断装置では、診断に十分な情報を取り出すために長時間にわたりＸ線を照射するケースがある。したがって、Ｘ線の照射量は通常、極端に絞られたものになる。このため、微量なＸ線を検出して可視化すると共に明るい画像が得られるようにするために、Ｘ線蛍光増幅管（ＸＩＩ：Ｘ−ｒａｙ  Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）５が用いられる。Ｘ線蛍光管５は、Ｘ線用蛍光体が入力蛍光面６として設置され、この蛍光面６から出力された電子が電子レンズを形成する集束電極７によって出力蛍光体８に収束される。Ｘ線蛍光管５における利得は、光子利得および蛍光板の面積比などを考慮すると１万倍あるいはそれ以上になり、微量なＸ線を照射するだけで鮮明で明るい画像を得ることができる。
【０００４】
Ｘ線蛍光管５の出力蛍光面８に形成された画像はコンタクトガラス（ＣＧ）９を介して外部に出力され、さらに、リレーレンズ１０を介してカメラ２０の受光部となるＣＣＤ２１に入力される。そして、ＣＣＤ２１によりデジタル化された画像データがＣＲＴなどの画像表示装置により表示される。さらに、リレーレンズ１０を介してＸ線画像を間接カメラに送り、写真に撮ることも可能である。また、ＣＣＤ２１によりデジタル化された画像データをコンピュータ処理したり、プリンタからプリントアウトすることも可能である。医用画像診断装置においては、患者がベッドに横たわった状態で診断が行われるケースがほとんどであり、ベッドの下側にはそれほど広いスペースは確保できない。このため、リレーレンズ（リレー光学系）１０により光路をほぼ９０度曲げてカメラにＸ線画像を導くようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、Ｘ線蛍光増幅管を用いた医療画像診断システムを採用することにより、鮮明で明るい画像が得られる。その画像をデジタル化してコンピュータ処理することが盛んに行われるようになっている。より高度な解析を行うためには、より鮮明で解像度の高い画像が高い画像が必要とされる。近年、ＣＣＤの画素数は大幅に増加しており、高解像度の画像は得やすくなっている。しかしながら、Ｘ線蛍光増幅管の出力画像は明るくてもバレル型の歪曲（負の歪曲）がある。したがって、画像の中心と周囲では画面上の臓器などの大きさに差が出てくる可能性がある。このため、より解像度を上げて診断に際し有効な情報が得られる医療画像診断システムを構築するには、歪曲のない、あるいは歪曲の少ない画像が得られるＸ線表示装置が要求されている。
【０００６】
そこで、本発明においては、このような課題に鑑み、Ｘ線を可視化した明るく、さらに、歪曲の少ない画像を提供することができるＸ線表示装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、リレーレンズに着目し、このリレー光学系で画像をそのままの状態で伝達するのではなく、正の歪曲を発生することによりＸ線蛍光増幅管から得られる画像の負の歪曲をキャンセルし、結果として歪曲の少ない画像をカメラ側に伝達できるようにしている。したがって、本発明のリレーレンズは全ての収差を補正するためのものではなく、このため、入力および出力側のバランスを重視したガウス型あるいはそれに近いレンズ配置となる通常のリレーレンズの構成を採用していない。本発明のリレーレンズは正の大きな歪曲（糸巻き）がある光学系であるが、リレーレンズとして要求される低画角で明るいという条件を同時に満足し、さらに、歪曲以外の他の収差性能は良好な光学系である。
【０００８】
すなわち、本発明のリレーレンズ（リレーレンズシステム）は、Ｘ線蛍光増幅管の出力画像をカメラの受光部に伝達するリレーレンズであって、受光部の側から正の屈折力を持つ第１のレンズ群と、正の屈折力を持つ第２のレンズ群とを有し、第２のレンズ群には、カメラの受光部の側から正の屈折力を持つ第１のサブレンズ群と、負の屈折力を持つ第２のサブレンズ群とを配置するようにしている。
【０００９】
リレーレンズ（リレー光学系）には、レンズ径（レンズサイズ）が大きくなることがないように画角は小さく設計され、また、明るい光学系が要求されるのでＦナンバーは小さくなるように設計される。したがって、画角は２０度以下程度（半画角で１０度以下程度）が要求される。画角が大きいレンズ系では、正の比較的大きな歪曲を発生するものが見られるが、半画角が１０度以下で、２から７％程度の大きな歪曲を発生させるレンズ系については開示されていない。さらに、本発明においては、この程度の歪曲を発生させながら、他の収差性能は良好な範囲に収める必要がある。本発明のリレーレンズにおいては、フィールドレンズとしての機能を果たす第１および第２のレンズ群の内、第２のレンズ群をさらに第１および第２のサブレンズ群で構成している。そして、第２のサブレンズ群を負のパワーにすることによって第１のサブレンズ群の画角を広げて歪曲などの収差を調整し易くすると共に、第２のレンズ群としてトリプレットタイプを採用可能とし、さらに収差性能の調整を行いやすくしている。
【００１０】
本発明のリレー光学系においては、第１のレンズ群の焦点距離をｆ１、第１のサブレンズ群の焦点距離をｆ２１、第２のサブレンズ群の焦点距離をｆ２２およびリレーレンズ全系の焦点距離をｆａとしたときに、次式（Ａ）の条件を満たす。この式（Ａ）の範囲を超えると、非点収差が増大するために収差補正が困難になる。
【００１１】
−０．７＜（ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＜−０．２５  ・・・（Ａ）
本発明のリレーレンズにおいては、スペース効率の点から第１のレンズ群と第２のレンズ群の間に、第１のレンズ群から第２のレンズ群に至る光路の角度を変えられる反射型の光学素子、たとえば、ミラーあるいはプリズムを配置することが望ましい。そのためには、第１および第２のレンズ群の間隔（距離あるいはスペース）Ｄ、リレーレンズ全系のＦナンバーＦが次式（Ｂ）の条件を満たすことが望ましい。
【００１２】
１．５０＜Ｄ×Ｆ／ｆａ＜１．８５  ・・・（Ｂ）
式（Ｂ）を下回るとミラーを設置するスペースがなくなり、式（Ｂ）を上回るとレンズサイズが大きくなりすぎるので好ましくない。
【００１３】
本発明のリレーレンズの第１のレンズ群は受光部の側から、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズを配置し、第２のレンズ群の内、第１のサブレンズ群は、１枚または２枚の正の屈折力のレンズを配置し、第２のサブレンズ群は、受光部の側から、受光部の側に凸の正の屈折力のメニスカスレンズと、負の屈折力のレンズと、受光部の側に凸の正の屈折力のメニスカスレンズを配置したものである。第１のレンズ群はフィールドレンズとして十分な収差補正ができるものである。また、第２のレンズ群は、第２のサブレンズ群に、少ない枚数で収差補正能力の高いトリプレットタイプを採用することができ、第１のサブレンズ群の正レンズとの組み合わせることにより正の歪曲が２から７％程度あり、その他の収差性能は良好となるようにレンズを設計できる。
【００１４】
このような本発明のリレーレンズは低画角で明るく、さらに大きな正の歪曲を発生できる物である。したがって、本発明のリレーレンズをＸ線蛍光増幅管と組み合わせることにより、Ｘ線蛍光増幅管の負の歪曲のある出力画像を、歪曲のない、あるいは非常に歪曲の小さな画像としてカメラに入力することができる。このため、Ｘ線蛍光増幅管の出力画像を本発明のリレーレンズを通してカメラに供給することにより、高感度で明るく、鮮明であり、高解像度の画像を表示することができ、また写真などとして記録しておくことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１に本発明の実施例１に係るリレーレンズ（リレーレンズシステム）１０およびそれを用いたＸ線表示装置３を示してある。リレーレンズ１０はミラー１１が第１および第２のレンズ群の間に配置された例であるが、図示の都合上、また、ミラー１１の位置は第１および第２のレンズ群の間であればどの位置でも等価であるので、ミラー１１を破線で示し、リレーレンズ１０のレンズの配置は直線で示してある。また、Ｘ線蛍光増幅管５およびカメラ２０のさらに詳しい構成は、先に図１３に基づき説明したものと同様であるので以下では簡略な表示としてある。また、本例に限らず以下に説明する各例でも同様である。
【００１７】
本例のリレーレンズ１０は、Ｘ線蛍光増幅管５のコンタクトガラス（ＣＧ）９に出力された画像をカメラ２０のＣＣＤあるいはＣＣＤの結像レンズの受光側２１へ供給（伝達）する光学系である。本例のリレーレンズ１０は、カメラ２０の側から、フィールドレンズとしての機能を果たす正の屈折力の第１のレンズ群Ｇ１と正の屈折力の第２のレンズ群Ｇ２を備えている。第２のレンズ群Ｇ２は、さらに、正の屈折力（パワー）の第１のサブレンズ群Ｇ２１と、負の屈折力の第２のサブレンズ群Ｇ２２により構成されている。第１および第２のレンズ群Ｇ１およびＧ２の間のスペースＤ（以下に示すレンズデータにおいては間隔ｄ５）にミラー１１が設けられ、画像の伝達方向を９０度曲げられるようになっている。
【００１８】
本例では、第１のレンズ群Ｇ１は両凸の正レンズＬ１１と、カメラ２０の側（以降ではカメラ側）に凹を向けた負のメニスカスレンズＬ１２とにより構成されている。また、第２のレンズ群Ｇ２の第１のサブレンズ群Ｇ２１は、両凸の正レンズＬ２１と、カメラ側に凸の正レンズＬ２２により構成されている。さらに、第２のサブレンズ群Ｇ２２は、カメラ側に凸の正のメニスカスレンズＬ２３と、ＣＧ側に凹の負レンズＬ２４と、カメラ側に凸の正のメニスカスレンズＬ２５により構成されている。
【００１９】
個々のレンズデータは以下の通りである。以下に示すレンズデータにおいて、ｒｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズの曲率半径、ｄｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズ面の間の距離、ｎｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズの屈折率（ｄ線）、νｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズのアッベ数（ｄ線）を示す。また、ｆａはリレーレンズ１０の合成焦点距離、ＦはＦナンバー、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の合成焦点距離、ｆ２１は第２のレンズ群Ｇ２の第１のサブレンズ群Ｇ２１の合成焦点距離、ｆ２２は第２のサブレンズ群Ｇ２２の合成焦点距離、ωは半画角を示す。これらの符号は以下の各例においても同様である。
0004472054.tif 000002
なお、絞りＳの位置は仮想的に設定したものであり、必ずしもこの位置に絞りＳを設ける必要はない。また、ＩＮＦＩＮＩＴＹは、絞りＳまたはガラスの垂直な面を示している。これらの条件は、以下の各例においても同様である。
【００２０】
本例のリレーレンズ１０の諸数値は以下の通りである。
【００２１】
ｆａ＝１３０．３    Ｆ＝２．１  ２ω＝１７．２度
歪曲７％（２ω＝１７．２2）
条件（Ａ）      （ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＝−０．５６
条件（Ｂ）      （Ｄ×Ｆ）／ｆａ＝１．５６
また、図２に、このリレーレンズ１０の球面収差、非点収差および歪曲収差を示してある。球面収差は、６３２．８ｎｍ（破線）、５８７．６ｎｍ（実線）および４８０．０ｎｍ（一点鎖線）の各波長における収差を示している。また、非点収差および横収差図においては、タンジェンシャル光線（Ｔ）およびサジタル光線（Ｓ）の収差をそれぞれ示してある。なお、以下の各例の収差図も同様に記載している。
【００２２】
図２から判るように、本例のリレーレンズ１０は単調な正の歪曲収差（糸巻き型）を持つ光学系であり、その値も画角１７．２度で７％程度と非常に大きなものになっている。その一方、歪曲収差が大きいにも関わらず、球面収差および非点収差は非常に良好に補正されている。したがって、本例のリレーレンズ１０により負の歪曲収差（バレル型）を持つＸ線蛍光増幅管５の出力画像をカメラ２０に伝達すると、Ｘ線蛍光増幅管５の歪曲収差はキャンセルされ、カメラ２０には歪曲のほとんどない画像を入力することができる。このため、本例のリレーレンズ１０を用いたＸ線表示装置３においては、Ｘ線を用いて得られた透過画像を、鮮明で明るい画像として可視化するとともに、歪曲もほとんどなく、中央と周辺の寸法差の少ない画像として再現することができる。したがって、この画像をテレビ画面に表示し、または写真などに撮ることが可能であり、医療用などの詳細な解析が必要な目的に適したＸ線表示装置を提供することができる。
【００２３】
また、本例のリレーレンズ１０は、画角が２０度以下と小さく、Ｆナンバーも２．１と明るい光学系であり、リレーレンズとしての条件を満たしている。さらに、本例のリレーレンズ１０の条件（Ａ）は、先に示した範囲の中間であり、収差補正の結果は歪曲が大きいにも関わらず上述した通り良好である。また、条件（Ｂ）も先に示した範囲を満たしており、第１および第２のレンズ群の間のスペースＤにミラー１１を設置してリレーレンズ１０さらにはＸ線表示装置３をコンパクトに纏めることができる。
【００２４】
また、本例のリレーレンズ１０は画角に対して約７％と非常に大きな歪曲収差を発生させている。このため、第２のレンズ群の第１のサブレンズ群Ｇ２１を正レンズ２枚の構成にし、収差補正の性能を向上している。また、第２のサブレンズ郡Ｇ２２は、高い正−負−正のトリプレット型を採用し、少ない枚数のレンズで収差性能を向上できるようにしている。また、正のパワーの第１のサブレンズ群Ｇ２１に対し、負のパワーの第２のサブレンズ群Ｇ２２を採用して光線を広げ、より歪曲収差の発生しやすいレンズ構成にしている。
【００２５】
（実施例２）
図３に本発明の実施例２に係るリレーレンズ１０およびそれを用いたＸ線表示装置３を示してある。本例のリレーレンズ１０も実施例１と全体としては同じ構成、すなわち、ミラー１１が中間に入るように配置された第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を備え、第２のレンズ群Ｇ２は、正の第１のサブレンズ群Ｇ２１と負の第２のサブレンズ群Ｇ２２を備えている。また、各々のレンズ群を構成するレンズの概要もほぼ同様であり、それぞれのレンズのデータは以下の通りである。
0004472054.tif 000003
本例のリレーレンズの諸数値は以下の通りである。
【００２６】
ｆａ＝１３４．０    Ｆ＝２．１  ２ω＝１７．２度
歪曲４％（２ω＝１７．２2）
条件（Ａ）      （ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＝−０．３２
条件（Ｂ）      （Ｄ×Ｆ）／ｆａ＝１．７５
本例のリレーレンズ１０も画角は小さく、Ｆナンバーも小さいのでリレー光学系に適したものである。また、図４に、このリレーレンズ１０の球面収差、非点収差および歪曲収差を示してある。図４から判るように、本例のリレーレンズ１０も単調な正の歪曲収差（糸巻き型）を持つ光学系であり、その値も画角１７．２度で４％程度と大きなものになっている。また、本リレーレンズ１０の条件（Ａ）は上限に近い値であるが、球面収差および非点収差は非常に良好に補正されている。また、本例のリレーレンズ１０においても、第１のサブレンズ群Ｇ２１を２枚の正レンズＬ２１およびＬ２２により構成し、歪曲収差が大きくてもその他の収差補正が良好にできるようにしている。
【００２７】
さらに、本例のリレーレンズ１０は、条件（Ｂ）も上限に近い値であり、距離Ｄが広くレンズサイズも若干大きくなっている。しかしながら、全体は十分にコンパクトなレンズ系として提供できる程度のものに纏められている。
【００２８】
したがって、本例のリレーレンズ１０も実施例１に示すリレーレンズと同様にＸ線蛍光増幅管５の負の歪曲収差をキャンセルすることができるものであり、歪みのない鮮明で高解像度の画像をテレビなどに映し出すことができる。
【００２９】
（実施例３）
図５に本発明の実施例３に係るリレーレンズ１０およびそれを用いたＸ線表示装置３を示してある。本例のリレーレンズ１０も実施例１と全体としては同じ構成、すなわち、ミラー１１が中間に入るように配置された第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を備え、第２のレンズ群Ｇ２は、正の第１のサブレンズ群Ｇ２１と負の第２のサブレンズ群Ｇ２２を備えている。しかしながら、本例のリレーレンズ１０は、第２のレンズ群Ｇ２の第１のサブレンズ群Ｇ２１は両凸の正レンズが１枚で構成されており、全体が１枚少ない６枚構成のリレーレンズとなっている。それぞれのレンズのデータは以下の通りである。
0004472054.tif 000004
本例のリレーレンズの諸数値は以下の通りである。
【００３０】
ｆａ＝７８．５    Ｆ＝２．０  ２ω＝１８．０度
歪曲３％（２ω＝１８．０度）
条件（Ａ）      （ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＝−０．５６
条件（Ｂ）      （Ｄ×Ｆ）／ｆａ＝１．５９
本例のリレーレンズ１０も画角は小さく、Ｆナンバーも小さいのでリレー光学系に適したものである。また、図６に、このリレーレンズ１０の球面収差、非点収差および歪曲収差を示してある。図６から判るように、本例のリレーレンズ１０も単調な正の歪曲収差（糸巻き型）を持つ光学系であり、その値も画角１８度で３％程度と上記の例に比較すると小さいが、十分に大きなものになっている。また、本リレーレンズ１０の条件（Ａ）の値は中間であり、歪曲収差が小さいこともあって球面収差および非点収差は非常に良く補正されている。また、本例のリレーレンズ１０は、上述したように歪曲収差が上記の例に比較すると小さいので、第１のサブレンズ群Ｇ２１を１枚の正レンズＬ２１により構成し収差補正を行っている。
【００３１】
さらに、本例のリレーレンズ１０は、条件（Ｂ）が下限に近い値であり、距離Ｄは小さい。しかしながら、ミラー１１を設置するには十分な距離が確保されている。このように、本例のリレーレンズ１０は、全体がコンパクトに纏められたリレー光学系であり、上記の各例と同様にＸ線蛍光増幅管５の負の歪曲収差をキャンセルすることができるものである。したがって、コンパクトで、歪みのない鮮明で高解像度の画像をテレビなどに映し出すことができるＸ線表示装置３を提供することができる。
【００３２】
（実施例４）
図７に本発明の実施例４に係るリレーレンズ１０およびそれを用いたＸ線表示装置３を示してある。本例のリレーレンズ１０も上記の例と全体としては同じ構成である。すなわち、ミラー１１が中間に入るように配置された正のパワーの第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を備え、第２のレンズ群Ｇ２は、正の第１のサブレンズ群Ｇ２１と負の第２のサブレンズ群Ｇ２２を備えている。また、本例の第２のレンズ群Ｇ２の第１のサブレンズ群Ｇ２１は２枚の正レンズで構成されており、全体が７枚構成のリレーレンズとなっている。それぞれのレンズのデータは以下の通りである。
0004472054.tif 000005
本例のリレーレンズの諸数値は以下の通りである。
【００３３】
ｆａ＝７７．２    Ｆ＝２．０  ２ω＝１８．０度
歪曲５％（２ω＝１８．０度）
条件（Ａ）      （ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＝−０．４６
条件（Ｂ）      （Ｄ×Ｆ）／ｆａ＝１．６７
本例のリレーレンズ１０も画角は小さく、Ｆナンバーも小さいのでリレー光学系に適したものである。図８に、このリレーレンズ１０の球面収差、非点収差および歪曲収差を示してある。図８から判るように、本例のリレーレンズ１０も単調な正の歪曲収差（糸巻き型）を持つ光学系であり、その値も画角１８度で５％程度と大きなものになっている。また、本リレーレンズ１０の条件（Ａ）の値はの中間であり、球面収差および非点収差は良く補正されている。また、本例のリレーレンズ１０は、歪曲収差が比較すると大きいので、第１のサブレンズ群Ｇ２１を２枚の正レンズＬ２１およびＬ２２により構成し収差補正を行っている。
【００３４】
さらに、本例のリレーレンズ１０は、条件（Ｂ）もほぼ中間的な値であり、全体がコンパクトに纏められたリレー光学系である。したがって、上記の各例と同様にＸ線蛍光増幅管５の負の歪曲収差をキャンセルするのに十分な正の歪曲収差を持ったリレーレンズであり、このリレーレンズ１０によりＸ線照射による画像から歪みを除去し、高解像度の画像を得ることができる。
【００３５】
（実施例５）
図９に本発明の実施例５に係るリレーレンズ１０およびそれを用いたＸ線表示装置３を示してある。本例のリレーレンズ１０も上記の例と全体としては同じ構成である。すなわち、ミラー１１が中間に入るように配置された正のパワーの第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を備え、第２のレンズ群Ｇ２は、正の第１のサブレンズ群Ｇ２１と負の第２のサブレンズ群Ｇ２２を備えている。また、本例の第２のレンズ群Ｇ２の第１のサブレンズ群Ｇ２１は１枚の正レンズで構成されている。それぞれのレンズのデータは以下の通りである。
0004472054.tif 000006
本例のリレーレンズの諸数値は以下の通りである。
【００３６】
ｆａ＝１４４．０    Ｆ＝２．２  ２ω＝１３．３度
歪曲５％（２ω＝１３．３度）
条件（Ａ）      （ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＝−０．６６
条件（Ｂ）      （Ｄ×Ｆ）／ｆａ＝１．８０
本例のリレーレンズ１０は上記の例よりも画角の小さいレンズであり、Ｆナンバーも十分に小さいのでリレー光学系に適したものである。図１０に、このリレーレンズ１０の球面収差、非点収差および歪曲収差を示してある。図１０から判るように、本例のリレーレンズ１０も単調な正の歪曲収差（糸巻き型）を持つ光学系であり、その値も画角１３度程度で５％程度と大きなものになっている。一方、画角が小さいので、本例のリレーレンズ１０では第１のサブレンズ群Ｇ２１を正レンズＬ２１が１枚の構成にしている。また、条件（Ａ）は下限に近い数値であり、このため、球面収差は若干大きくなっている。しかしながら、十分に良好な範囲内である。
【００３７】
さらに、本例のリレーレンズ１０は、条件（Ｂ）の値は上限に近く、また、合成焦点距離ｆａも大きい。したがって、距離Ｄが長く、その割にレンズサイズは小さなリレー光学系となっている。このため、Ｘ線蛍光増幅管３とカメラ２０との間隔を十分に開けることできるコンパクトなリレーレンズとなっている。そして、正の歪曲収差が大きいので、上記と同様にリレー光学系で負の歪曲収差を補正することができる。このため、上記のリレーレンズと同様に、歪みのない画像をテレビなどで映したり、デジタル化してコンピュータなどで処理するのに適したＸ線表示装置を提供できる。
【００３８】
（実施例６）
図１１に本発明の実施例６に係るリレーレンズ１０およびそれを用いたＸ線表示装置３を示してある。本例のリレーレンズ１０も上記の例と全体としては同じ構成である。すなわち、ミラー１１が中間に入るように配置された正のパワーの第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を備え、第２のレンズ群Ｇ２は、正の第１のサブレンズ群Ｇ２１と負の第２のサブレンズ群Ｇ２２を備えている。また、本例の第２のレンズ群Ｇ２の第１のサブレンズ群Ｇ２１は１枚の正レンズで構成されている。それぞれのレンズのデータは以下の通りである。
0004472054.tif 000007
本例のリレーレンズの諸数値は以下の通りである。
【００３９】
ｆａ＝１４６．６    Ｆ＝２．３  ２ω＝１３．３度
歪曲３％（２ω＝１３．３度）
条件（Ａ）      （ｆａ×ｆ２２）／（ｆ１×ｆ２１）＝−０．６７
条件（Ｂ）      （Ｄ×Ｆ）／ｆａ＝１．８０
本例のリレーレンズ１０も画角の小さなレンズであり、Ｆナンバーも十分に小さいのでリレー光学系に適したものである。図１２に、このリレーレンズ１０の球面収差、非点収差および歪曲収差を示してある。図１２から判るように、本例のリレーレンズ１０も単調な正の歪曲収差（糸巻き型）を持つ光学系であり、その値は画角１３度程度で３％程度とになっている。上記の各例に比較すると小さいが、Ｘ線蛍光増幅管５のバレル型に歪んだ画像を補正し、歪みの小さな画像を形成するには十分な量である。画角が小さいので、本例のリレーレンズ１０では第１のサブレンズ群Ｇ２１を正レンズＬ２１が１枚の構成であり、また、条件（Ａ）は下限に近い数値である。このため、上記の実施例と同様に球面収差は若干大きくなっている。しかしながら、十分に良好な範囲内である。
【００４０】
本例のリレーレンズ１０も条件（Ｂ）の値は上限に近く、また、合成焦点距離ｆａも大きい。したがって、本例のリレーレンズも距離Ｄが長くミラーを設置するのに十分な空間を確保することが可能であり、その割にレンズサイズは小さなリレー光学系となっている。そして、正の歪曲収差を備えているのでＸ線蛍光増幅管（イメージインテンシファイア）５の負の歪曲収差をキャンセルしてカメラ２０に入力することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のリレーレンズは、Ｘ線画像を明るく鮮明な可視画像に変換可能なＸ線蛍光増幅管と、カメラとを接続するための光学系であり、カメラには可視画像をテレビに映したり、コンピュータ処理するためにデジタル化したり、さらには、写真に撮るなどの多種多様な目的のカメラが含まれる。したがって、本発明のリレーレンズは、画角は２０度以下と小さく、Ｆナンバーの小さな明るい光学系が必要とされ、その条件に加え、さらに、正の歪曲収差を発生させることにより、Ｘ線蛍光増幅管から出力される負の歪曲収差をもった画像から歪みを取ってカメラに入力できるようにしている。さらに、球面収差、批点収差などの他の収差は良好に補正できるようにしている。
【００４２】
このため、本発明のリレーレンズを採用したＸ線表示装置により、鮮明で、さらに、周辺の歪みのない、あるいは歪みが非常に小さく、中央と周囲のサイズ差のないＸ線画像を得ることができる。近年、カメラの受光部となるＣＣＤの解像度が大幅に向上しており、本発明のリレーレンズを採用することにより、高解像度で歪みのないＸ線画像を得ることが可能となる。したがって、本発明により、医用にコンピュータ処理した画像あるいは情報を得るために最適のＸ線表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るリレーレンズおよびＸ線表示装置の構成を示す図である。
【図２】図１のリレーレンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。
【図３】本発明の実施例２に係るリレーレンズおよびＸ線表示装置の構成を示す図である。
【図４】図３のリレーレンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。
【図５】本発明の実施例３に係るリレーレンズおよびＸ線表示装置の構成を示す図である。
【図６】図５のリレーレンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。
【図７】本発明の実施例４に係るリレーレンズおよびＸ線表示装置の構成を示す図である。
【図８】図７のリレーレンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。
【図９】本発明の実施例５に係るリレーレンズおよびＸ線表示装置の構成を示す図である。
【図１０】図９のリレーレンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。
【図１１】本発明の実施例６に係るリレーレンズおよびＸ線表示装置の構成を示す図である。
【図１２】図１１のリレーレンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。
【図１３】医用に用いられるＸ線画像表示システムの概要を示す図である。
【符号の説明】
１    Ｘ線源
２    人体
３    Ｘ線表示装置
５    Ｘ線蛍光増幅管（Ｘ線イメージインテンシファイア）
９    出力部（コンタクトガラス）
１０    リレーレンズ
１１    ミラー
２０    カメラ
２１    受光部（ＣＣＤ）
【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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