(57)【要約】【課題】Ｘ線イメージ管に多種多様のカメラを適切に取り付けることができるカメラ取付装置を提供する。【解決手段】Ｘ線イメージ管10のカメラ取付装置40は、Ｘ線イメージ管10の出力面18を撮像するカメラ30をＸ線イメージ管10に取り付ける。カメラ取付装置40は、第１の調整部43および第２の調整部44を備える。第１の調整部43は、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに交差する方向のカメラ30の位置を調整する。第２の調整部44は、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに沿った方向のカメラ30の位置を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線イメージ管の出力面を撮像するカメラを前記Ｘ線イメージ管に取り付けるカメラ取付装置において、
前記Ｘ線イメージ管の管軸に交差する方向の前記カメラの位置を調整する第１の調整部と、
前記Ｘ線イメージ管の管軸に沿った方向の前記カメラの位置を調整する第２の調整部と
を具備することを特徴とするＸ線イメージ管のカメラ取付装置。
【請求項２】
前記第１の調整部は、前記カメラの周囲を挟み込み、前記Ｘ線イメージ管の管軸に交差する方向の前記カメラの位置を調整するとともに前記カメラを固定する固定部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線イメージ管のカメラ取付装置。
【請求項３】
Ｘ線イメージ管の出力面を撮像するカメラを前記Ｘ線イメージ管に取り付けるカメラ取付方法において、
前記Ｘ線イメージ管の管軸に交差する方向の前記カメラの位置を調整する第１の調整工程と、
前記Ｘ線イメージ管の管軸に沿った方向の前記カメラの位置を調整する第２の調整工程と
を具備することを特徴とするＸ線イメージ管のカメラ取付方法。
【請求項４】
前記第１の調整工程は、固定部によって前記カメラの周囲を挟み込み、前記Ｘ線イメージ管の管軸に交差する方向の前記カメラの位置を調整するとともに前記カメラを固定する
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線イメージ管のカメラ取付方法。
【請求項５】
前記第２の調整工程は、
前記カメラのフォーカス状態を測定する指標となる治具を前記Ｘ線イメージ管でＸ線撮影するとともに前記Ｘ線イメージ管の前記出力面を前記カメラで撮像し、
前記カメラで撮像されたデータから前記カメラのフォーカス状態を測定し、
測定されたフォーカス状態に応じて前記Ｘ線イメージ管の管軸に沿った方向の前記カメラの位置を調整する
ことを特徴とする請求項３または４記載のＸ線イメージ管のカメラ取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線イメージ管の出力面を撮像するカメラをＸ線イメージ管に取り付けるカメラ取付装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線イメージ管は、被写体を透過したＸ線像を入射面で電子像に変換し、この電子像を出力面に結像して出力面から可視光像を出力している。このＸ線イメージ管にカメラを組み合わせ、出力面の可視光像をカメラで撮影し、モニタに映し出して映像を確認したり、カメラで撮影されたデータをパソコンなどの処理系統に取り込んで処理している。
【０００３】
Ｘ線イメージ管に組み合わされるカメラは、用途に応じて、例えばラインスピードや画素数などが異なる多種多様のものが用いられる。
【０００４】
Ｘ線イメージ管にカメラを組み合わせる場合、カメラ取付装置としてアダプタを用い、このアダプタによってカメラをＸ線イメージ管に取り付けている。上述のようにＸ線イメージ管に組み合わされるカメラは多種多様であるため、カメラの種類に合わせて専用アダプタを用いるか、アダプタに合わせた取付構造を有するカメラを用いている。
【０００５】
カメラは撮像素子の進化やモデルチェンジによって専用化が難しいため、市販のカメラを用途に応じて都度選択し、Ｘ線イメージ管に組み合わせることが、時間的およびコスト的に好ましい場合がある。
【０００６】
しかし、市販のカメラはメーカーによって形状寸法が様々であるため、Ｘ線イメージ管に取り付けるには、都度、アダプタの新設が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１７３０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、Ｘ線イメージ管に多種多様のカメラを適切に取り付けることができるカメラ取付装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態のＸ線イメージ管のカメラ取付装置は、Ｘ線イメージ管の出力面を撮像するカメラをＸ線イメージ管に取り付ける。カメラ取付装置は、第１の調整部および第２の調整部を備える。第１の調整部は、Ｘ線イメージ管の管軸に交差する方向のカメラの位置を調整する。第２の調整部は、Ｘ線イメージ管の管軸に沿った方向のカメラの位置を調整する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態を示すＸ線イメージ管のカメラ取付装置の側面図である。
【図２】同上カメラ取付装置の第１の調整部の概略正面図である。
【図３】同上第１の調整部の調整状態を示す概略正面図である。
【図４】同上カメラ取付装置の第２の調整部の概略側面図である。
【図５】同上第２の調整部の調整状態を示す概略側面図である。
【図６】同上カメラ取付装置およびカメラの斜視図である。
【図７】同上カメラ取付装置を適用するＸ線イメージ管の概略側面図である。
【図８】同上カメラ取付装置によるフォーカス調整に用いられる治具の正面図である。
【図９】同上フォーカスが合っていない状態の波形図である。
【図１０】同上フォーカスが合っている状態の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施形態を、図１ないし図１０を参照して説明する。
【００１２】
図７に示すように、Ｘ線イメージ管10は、金属製の真空外囲器11を有している。真空外囲器11には、Ｘ線12の入力窓である入力部13、およびこの入力部13に対して反対側に出力窓である出力部14が形成されている。
【００１３】
真空外囲器11内には、入力部13の内側に入力部13から入射するＸ線12を電子15に変換する入力面16が設けられ、出力部14の内側に入力面16からの電子15を可視光像17に変換して出力する出力面18が設けられている。さらに、真空外囲器11内には、入力面16から出力面18に向かって進行する電子15の進路に沿って電子15を加速、集束する電子レンズを構成する複数の集束電極19が設置されている。
【００１４】
また、図１に示すように、Ｘ線イメージ管10の出力部14には、出力面18から出力される可視光像17を撮像するカメラ30が配設されている。カメラ30は、撮像素子31を有するカメラ本体32、およびカメラ本体32の前面側に装着されたレンズ33を備えている。カメラ本体32は、直方体状で、断面正方形に形成されている。なお、一般に市販されているカメラ30のカメラ本体32は、直方体状で、断面正方形に形成されていることが多い。また、レンズ33は、撮像素子31に対向してカメラ本体32の前面側に装着されており、Ｘ線イメージ管10の出力面18に対向し、出力面18の可視光像17を撮像素子31に結像する。カメラ30の外形（正方形）の中心は、カメラ30の光軸30aと一致している。なお、カメラ30に付属のレンズ33が視野やフォーカスなどの点で出力面18の撮像に適していればそのまま使用し、また、カメラ30に付属のレンズ33が視野やフォーカスなどの点で出力面18の撮像に不適であれば、適切なレンズ33に交換する。
【００１５】
また、カメラ30は、カメラ取付装置40によってＸ線イメージ管10の出力部14に取り付けられている。図１ないし図６に示すように、カメラ取付装置40は、Ｘ線イメージ管10に取り付けられたカメラ取付用アダプタ41を有している。
【００１６】
カメラ取付用アダプタ41は、Ｘ線イメージ管10の出力部14に取り付けられる取付部42、この取付部42に設けられた第１の調整部（第１の調整機構）43および第２の調整部44（第２の調整機構）を備えている。なお、取付部42に第２の調整部44が取り付けられ、この第２の調整部44に第１の調整部43が取り付けられている。
【００１７】
取付部42は、中央に開口部47を有する円環状に形成され、Ｘ線イメージ管10の出力部14の端面にボルト止めなどで固定されている。取付部42の開口部47は、出力面18よりも大径で、カメラ30による出力面18の撮像を可能としている。
【００１８】
図１ないし図３に示すように、第１の調整部43は、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに交差（直交）する方向のカメラ30の位置を調整する。すなわち、第１の調整部43は、出力面18に平行な方向のカメラ30の位置を調整する。これにより、カメラ30による出力面18の撮像エリアを調整する。なお、図２および図３には、取付部42および第１の調整部43のみを示し、第２の調整部44は図示を省略している。
【００１９】
第１の調整部43は、カメラ本体32の周囲を径方向から挟み込んで固定する固定部50を有している。固定部50は、直角な二辺を有する略Ｌ字形の固定部材51を備え、対の固定部材51を四角形枠状に組み合わせ、対の固定部材51の内側間にカメラ本体32を挿通させて固定するための固定空間52が形成されている。固定空間52は正方形であり、対の固定部材51によってカメラ本体32の周囲の４面を挟み込んで固定する。
【００２０】
第１の調整部43は、対の固定部材51を連動して移動させる連動機構を備えている。この連動機構により、対の固定部材51は、Ｘ線イメージ管10の管軸10aを中心として径方向に移動可能に設けられているとともに、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに対して互いに連動して接近移動・離反移動する。例えば調整ねじなどで構成される第１の操作部53の操作によって、対の固定部材51の移動が調整されるとともに対の固定部材51がカメラ本体32を挟み込んだ状態で固定される。なお、第１の操作部53は、モータなどの駆動源を用いた駆動部でもよい。
【００２１】
そして、対の固定部材51は、固定空間52の正方形の形状を一定に保ちながら、カメラ本体32の周囲の寸法に応じて固定空間52の寸法を変更可能としている。そのため、第１の調整部43では、固定部50（対の固定部材51）によってカメラ本体32の周囲を挟み込むことにより、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに、カメラ30の光軸30aを一致させるように、つまりカメラ30をセンタリングするように調整する。
【００２２】
図１、図４ないし図６に示すように、第２の調整部44は、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに沿った方向のカメラ30の位置を調整する。すなわち、第２の調整部44は、出力面18に対するカメラ30の距離を調整する。これにより、カメラ30による出力面18の撮像範囲である視野を調整したり、カメラ30のフォーカスを調整する。なお、図４および図５には、取付部42および第２の調整部44のみを示し、第１の調整部43は図示を省略している。
【００２３】
第２の調整部44は、第１の調整部43を支持する移動部56を備えている。移動部56は、カメラ30を挿通可能に中央が開口された枠状に形成されている。移動部56は、取付部42に設けられた複数の軸部57によって、その軸部57の軸方向に沿った方向に移動可能に支持されている。すなわち、移動部56は、取付部42に対してＸ線イメージ管10の管軸10aに沿った方向に移動可能に支持されている。
【００２４】
そして、例えば調整ねじなどの第２の操作部の操作によって移動部56が移動し、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに沿った方向のカメラ30の位置が調整される。あるいは、モータなどの駆動源を用いた第２の駆動部によって移動部56が移動し、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに沿った方向のカメラ30の位置が調整される。
【００２５】
なお、カメラ30で撮像した映像データは、例えば、パソコンなどに取り込んで画像処理し、モニタに表示する。
【００２６】
次に、本実施形態のカメラ取付装置40によるカメラ30の取付方法について説明する。
【００２７】
まず、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに交差する方向のカメラ30の位置を調整する第１の調整工程を行う。
【００２８】
カメラ30をレンズ33側から固定部50の固定空間52に挿入し、カメラ本体32を固定部50の固定空間52に挿通させる（図２参照）。第１の調整部43の第１の操作部53（または第１の駆動部）によって固定空間52が縮小するように固定部50の対の固定部材51を移動させ、対の固定部材51でカメラ本体32の周囲を挟み込む（図３参照）。これにより、Ｘ線イメージ管10の管軸10aにカメラ30の光軸30aを一致させるようにセンタリングするとともに、カメラ30を固定部50に固定する。
【００２９】
続いて、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに沿った方向のカメラ30の位置を調整する第２の調整工程を行う。
【００３０】
第２の調整部44の第２の操作部または第１の駆動部によって移動部56とともに第１の調整部43の固定部50に固定されたカメラ30をＸ線イメージ管10の管軸10aに沿った方向に移動させ、出力面18に対するカメラ30の距離を調整する。これにより、カメラ30による出力面18の撮像範囲である視野を調整したり、カメラ30のフォーカスを調整する。このとき、カメラ30のレンズ33が視野やフォーカスなどの点で適切なものが用いられているため、すなわち必要な場合には適切なレンズ33に交換されているため、視野やフォーカスの調整を容易にできる。
【００３１】
そして、カメラ30の視野を調整する場合には、モニタなどに映し出された出力面18の撮像範囲を確認しながら調整する。
【００３２】
また、カメラ30のフォーカスを調整する場合のフォーカス調整方法を、図８ないし図１０を参照して説明する。
【００３３】
図８に示すように、フォーカス調整には、カメラ30のフォーカス状態を測定する指標となる治具60が用いられる。治具60には、解像度チャートが用いられる。この解像度チャートは、Ｘ線吸収率が高くＸ線遮蔽性を有する鉛などの材料で形成され、単位長さ当たりに解像度によって決まった間隔で複数のスリットが設けられている。そして、スリットの部分はＸ線が透過するＸ線透過部61であり、スリット以外の部分がＸ線を遮蔽する非Ｘ線透過部62であり、これらＸ線透過部61と非Ｘ線透過部62とが並列に配置されている。
【００３４】
そして、Ｘ線イメージ管10の入力面16の前側に治具60を配置し、図示しないＸ線管からＸ線12を治具60を介してＸ線イメージ管10の入力面16へ照射する。
【００３５】
治具60を介してＸ線イメージ管10の入力面16に入射したＸ線12を電子15に変換し、集束電極19で電子を加速、集束させて出力面18に入射させ、出力面18で電子15を可視光に変換して結像する。
【００３６】
出力面18に結像された可視光像をカメラ30で撮像し、撮像データを測定手段により取得してフォーカス状態を測定する。測定手段は、撮像データがアナログであればオシロスコープを用いてフォーカス状態を測定し、デジタルであればソフトウエアによるラインプロファイル解析によってフォーカス状態を測定する。
【００３７】
図９にはカメラ30のフォーカスが合っていない状態の波形図、図１０にはカメラ30のフォーカスが合っている状態の波形図を示す。なお、図９および図１０はオシロスコープの波形を示している。波形の高い位置は、治具60におけるＸ線透過部61と非Ｘ線透過部62との境界に対応した位置の端である。
【００３８】
図９に示すように、カメラ30のフォーカスが取れていない状態では、波形のなまりが顕著で、ノイズ成分も多い。そのため、波形のなまりによってスリットであるＸ線透過部61の間隔を示す波形同士の間隔a1が狭くなっており、ノイズ成分の平均値に対するピーク値の差が大きい。
【００３９】
一方、図１０に示すように、カメラ30のフォーカスが取れた状態では、波形のエッジがシャープになり、波形のなまりが少なく、ノイズ成分も少ない。そのため、波形のなまりによってスリットであるＸ線透過部61の間隔を示す波形同士の間隔a2が広くなっており、ノイズ成分の平均値に対するピーク値の差も少ない。
【００４０】
したがって、測定手段では、波形の間隔と、ノイズ成分の平均値に対するピーク値の差とから、フォーカス状態を測定する。
【００４１】
そして、波形の間隔が最大で、ノイズ成分の平均値に対するピーク値の差が最小になるように、第２の調整部44によって出力面18に対するカメラ30の距離を調整し、カメラ30のフォーカスを調整する。
【００４２】
フォーカスの調整は、第２の調整部44の第２の操作部によって手動で行うことができ、あるいは、第２の調整部44の第２の駆動部によって自動で行うことができる。
【００４３】
また、Ｘ線イメージ管10に組み合わされるカメラ30は、用途に応じて、例えばラインスピードや画素数などが異なる多種多様のものが用いられる。カメラ30が多種多様であっても、カメラ本体32の周囲の形状が所定形状であれば、すなわち本実施形態では正方形であれば、カメラ本体32の大きさに係わらず、カメラ取付装置40によってカメラ30をＸ線イメージ管10に対して所定の位置に調整して取り付けることができる。なお、カメラ取付装置40は、カメラ本体32の周囲の形状が正方形の場合に限らず、円形の場合、正八角形の場合などにも、カメラ30をＸ線イメージ管10に対して所定の位置に調整して取り付けることができる。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、１つのカメラ取付装置40により、Ｘ線イメージ管10に多種多様のカメラ30を適切に取り付けることができる。
【００４５】
また、カメラ30の種類を変更する場合にも、変更するカメラ30にカメラ取付装置40が対応できる可能性が高く、カメラ取付装置40はそのまま利用することができやすい。
【００４６】
また、カメラ取付装置40の第１の調整部43は、カメラ30の周囲を挟み込むことにより、Ｘ線イメージ管10の管軸10aに交差する方向のカメラ30の位置を調整しかつカメラ30を固定することができる。しかも、第１の調整部43は、カメラ30の周囲を径方向から挟み込むことにより、Ｘ線イメージ管10の管軸10aにカメラ30の光軸30aを一致させてセンタリングすることができる。
【００４７】
なお、第１の調整部43は、カメラ30を保持し、このカメラ30をＸ線イメージ管10の管軸10aに交差する方向に移動させるようにしてもよい。この場合、Ｘ線イメージ管10の管軸10aにカメラ30の光軸30aを一致させることもできるし、Ｘ線イメージ管10の管軸10aにカメラ30の光軸30aを一致させずに、カメラ30で撮像する出力面18の撮像範囲を任意に調整することができる。
【００４８】
また、カメラ取付装置40の第１の調整部43は、カメラ本体32の周囲の形状が正方形、円形、正八角形などに限らず、長方形や楕円形などの場合にも、カメラ30をＸ線イメージ管10に対して所定の位置に調整して取り付けることができるようにしてもよい。この場合、例えば、固定部50の四辺のうち、上下に互いに対向する上下の辺部分と、左右に互いに対向する左右の辺部分とが、それぞれ個別に拡大・縮小する方向に移動するように構成することにより、長方形や楕円形などのカメラ本体32を四方から挟み込んで固定することができる。
【００４９】
また、カメラ取付装置40は、取付部42に第２の調整部44を取り付け、この第２の調整部44に第１の調整部43を取り付ける構造に限らず、取付部42に第１の調整部43を取り付け、この第１の調整部43に第２の調整部44を取り付けてもよい。この場合、第２の調整部44でカメラ本体32を固定すればよい。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら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。
【符号の説明】
【００５１】
10    Ｘ線イメージ管
10a   管軸
18    出力面
30    カメラ
40    カメラ取付装置
43    第１の調整部
44    第２の調整部
50    固定部
60    治具
【図１】
2017188191.tif 000003
【図２】
2017188191.tif 000004
【図３】
2017188191.tif 000005
【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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