JPH02215032A - 固体撮像素子付ｘ線イメージインテンシファイア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、医療診断用または他の産業用途で被検体のＸ
線透過検査に使用するＸ線テレビジョン装置において被
検体を透過したＸ線透過像を可視光像に変換すると共に
これを撮像して電気信号に変換する固体撮像素子付Ｘ線
イメージインテンシファイアに関する。

〔従来の技術〕

従来のＸ線テレビジ１ン装冨において被検体を透過した
Ｘ線透過像を可視光像に変換すると共にこれを撮像して
電気信号に変換するには、第６図に示すように、Ｘ線イ
メージインテンシファイア１の入力窓２から被検体（図
示省略）のＸ線透過像を入射して出力窓３の蛍光面４上
で可視光像に変換し、この出力可視光像を光分配器５を
介してタンデムリレーレンズの一方のレンズ６ａに入射
し、このレンズ６ａの射出光をミラー７で反射して進路
を変え、その光をタンデムリレーレンズの他方のレンズ
６ｂで絞り込んでテレビカメラ８の撮像管に入射させ、
このテレビカメラ８で上記入射した可視光像を撮像して
電気信号に変換していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来のＸ線イメージインテンシファ
イア１及びテレビカメラ８を用いた場合は、上記Ｘ線イ
メージインテンシファイア１とテレビカメラ８とを光学
的に接続するために、光分配器５及びタンデムリレーレ
ンズ６ａ、６ｂ並びにミラー７を用いなければならない
ので、Ｘ線イメージインテンシファイア１からテレビカ
メラ８までの映像系自体の寸法Ｗ、Ｈが大きくなって大
形化するものであった。従って、上記映像系自体の重量
も大きくなり、Ｘ線テレビ付透視撮影台においては、上
下動及び前後動並びに起倒動等の諸動作が制限されるこ
とがあった。そして、これを避けるために、透視撮影台
の全体も大形化しなければならないものであった。また
、上記Ｘ線イメージインテンシファイア１からの出力可
視光像は。

タンデムリレーレンズ８ａ、６ｂ及びミラー７による光
の散乱や口径蝕の影響を受け、コントラストが劣化した
り光量むらが生じ、得られる画像の画質が低下すること
があった。

そこで１本発明は、このような問題点を解決することが
できる固体撮像素子付Ｘ線イメージインテンシファイア
を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明による固体撮像素子
付Ｘ線イメージインテンシファイアは。

被検体を透過したＸ線透過像を入力窓から入射して出力
窓の蛍光面上で可視光像に変換するイメージインテンシ
ファイア本体の上記出力窓に、その蛍光面で変換された
光を直進的に導く光ファイバプレートを設け、この光フ
ァイバプレートの射出側にはその伝達された可視光像を
入射して電気信号に変換する固体撮像素子を接合したも
のである。

また、上記光ファイバプレートはイメージインテンシフ
ァイア本体の出力窓の内側面に接合すると共にその入射
面には蛍光体を塗布し、固体撮像素子は上記出力窓の外
側面に接合したものであってもよい。

さらに、前記イメージインテンシファイア本体の出力窓
の部分を光ファイバプレートで構成すると共にその入射
面には蛍光体を塗布し、この光ファイバプレートの射出
面に固体撮像素子を接合したものであってもよい。

さらにまた、上記光ファイバプレートの射出面と固体撮
像素子との間に光を増倍するマルチチャンネルプレート
を介装してもよい。

そして、上記イメージインテンシファイア本体の入力蛍
光面と出力蛍光面の電極電圧をシフトさせて、出力蛍光
面側の電極電圧をＯ電位近傍に設定すると効果的である
。

〔作　用〕

このように構成された固体撮像素子付Ｘ線イメージイン
テンシファイアは、イメージインテンシファイア本体の
出力窓に設けられた光ファイバプレートにより、上記出
力窓の蛍光面で変換された光を直進的に導き、この光フ
ァイバプレートの射出側に接合された固体撮像素子によ
り、上記伝達された可視光像を直接入射して電気信号に
変換するものである。従って、イメージインテンシファ
イア本体に対して小形軽量の固体撮像素子を極めて近接
して配置でき、映像系自体として小形化が図られると共
に、レンズ等の他の光学系を不要として画質の向上を図
ることができる。

（実施例〕 以下１本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による固体撮像素子付Ｘ線イメージイン
テンシファイア１０の実施例を示す正面説明図である。

第１図において、イメージインテンシファイア本体１１
は、被検体（図示省略）を透過したＸ線透過像を可視光
像に変換するもので。

入力窓２から被検体のＸ線透過像を入射して内部の蛍光
面で光学像に変換した後、光電面（図示省略）で光電子
に変換すると共に、この光電子を内部の集束電極（図示
省略）により出力窓３に向けて集束し、この出力窓３の
蛍光面４に上記光電子が当って発光することにより可視
光像に変換して上記出力窓３から射出するようになって
いる。

上記イメージインテンシファイア本体１１の出力窓３に
は、光ファイバプレート１２（第２図参照）が設けられ
ている。この光ファイバプレート１２は、上記変換され
た光を入射側から射出側へ直進的に導くもので、光ファ
イバを束ねて例えば薄い板状に形成されており、第２図
に示すように。

上記出力窓３の内側面に接合固着されている。そして、
この光ファイバプレート１２の入射面には。

蛍光体１３が塗布されており、これにより第１図に示す
蛍光面４を形成している。

さらに、上記光ファイバプレート１２の射出側には、固
体撮像素子１４が接合固着されている。

この固体撮像素子１４は、上記光ファイバプレート１２
を介して伝達された可視光像を入射して電気信号に変換
するもので、半導体アレイの光電変換及び増幅作用を有
する素子、例えばＭＯＳ　ＦＥＴあるいはＣＯＤ　（電
荷結合素子）等から成り、第２図に示すように、前記イ
メージインテンシファイア本体１１の出力窓３の外側面
にて上記光ファイバプレート１２に対応する位置に直接
接合されている。そして、この固体撮像素子１４には、
撮像素子用のカメラ本体２２が取り付けられている。

なお、このカメラ本体２２は、上記固体撮像素子１４か
ら入力する電気信号を処理する電子回路のみであるので
、リード線を伸ばして別の位置に設けてもよい。

これにより、イメージインテンシファイア本体１１の出
力窓３に対して、小形軽量の固体撮像素子１４が光ファ
イバプレート１２を介して極めて近接して配置されるこ
ととなり、映像系自体としての寸法ｗ、ｈが小さくなっ
て小形化が図られる。

第３図は本発明の第二の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。この実施例は、イメージインテンシファイア本体
１１の出力窓３の部分を光ファイバプレート１２自体で
構成すると共に、その光ファイバプレート１２の入射面
には蛍光体１３を塗布して第１図に示す蛍光面４を形成
し、上記光ファイバプレート１２の射出面に固体撮像素
子１４を直接接合したものである。この場合は、光ファ
イバプレート１２の射出面に直接固体撮像素子１４を接
合したので、第２図におけるガラス製などの出力窓３に
よる光の散乱等の影響を全く受けることなく、さらに画
質の良い画像を得ることができる。

第４図は本発明の第三の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。この実施例は、第３図に示す実施例において、光
ファイバプレート１２の射出面と固体撮像素子１４との
間に、入射した光を増倍して出力するマルチチャンネル
プレート１５を介装したものである。この場合は、光フ
ァイバプレート１２から送られてくる可視光像が照度の
低い像であってもその光を増倍して固体撮像素子１４へ
送ることができ、感度の良い撮像を行うことができる。

第５図は本発明の第四の実施例を示す拡大断面図である
。この実施例は、イメージインテンシファイア本体１１
の入力蛍光面と出力蛍光面の電極電圧をシフトさせて、
出力蛍光面側の電極電圧を０電位（アースポテンシャル
）近傍に設定したものである。すなわち、第５図におい
て、入力窓２側の入力蛍光面１６と出力窓３側の出力蛍
光面１３（第２図〜第４図における蛍光体１３の塗布面
と同一）との間の電位差は、一般に２５〜３０ＫＶ程度
必要であり、従来のＸ線イメージインテンシファイア１
においては、入力蛍光面１６側をアースして０電位近傍
とし、出力蛍光面１３側に２５〜３０ＫＶ程度の高電圧
を印加していた。しかし、本発明においては、第１図〜
第４図において説明したように、イメージインテンシフ
ァイア本体１１の出力窓３の部分、すなわち出力蛍光面
１３側に光ファイバプレート１２及び固体撮像素子１４
を直接設けているので、従来のように出力蛍光面１３側
に２５〜３０ＫＶの高電圧を印加すると、上記光ファイ
バプレート１２が上記高電圧に耐えられず、また電界の
影響や静電気による放電から生ずるノイズが固体撮像素
子１４へ混入するおそれがある。そこで、本発明におい
ては、入力蛍光面１６側の電極１８に高電圧電源１７か
ら−２５〜−３０ＫＶの負の高電圧を印加し、出力蛍光
面１３側の電極１９をアースして０電位近傍に設定して
いる。なお、第５図において、符号２０は集束電極を示
し、符号２１はイメージインテンシファイア本体１１を
格納するシールドケースを示している。また、第５図の
実施例においては、高電圧電源１７から入力蛍光面１６
側の電極１８及び中間の集束電極２０に高電圧を供給す
る電圧供給線の絶縁を強化しておく必要がある０本実施
例によれば、出力蛍光面１３の近傍はほぼ０電位となる
ので、その部位に設けである光ファイバプレート１２の
損傷を防止できると共に、固体撮像素子１４へのノイズ
の混入を防止することができる。従って、高画質の画像
を得ることができる。

なお１以上の説明においては、光ファイバプレート１２
は、光ファイバを束ねて例えば簿い板状に形成したもの
としたが、本発明はこれに限らず。

画像を拡大したり縮小したりするテーパー付ファイバを
使用してもよいし、任意の角度に曲げて光路を屈折させ
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、イメージインテ
ンシファイア本体１１の出力窓３に設けられた光ファイ
バプレート１２により、上記出力窓３の蛍光面４で変換
された光を直進的に導き。

この光ファイバプレート１２の射出側に接合された固体
撮像素子１４により、上記伝達された可視光像を直接入
射して電気信号に変換することができる。従って、上記
イメージインテンシファイア本体１１の出力窓３に対し
て、小形軽量の固体撮像素子１４を光ファイバプレート
１２を介して極めて近接して配置することができ、映像
系自体としての寸法ｗ、ｈを小さくして小形化すること
ができる。このことから、Ｘ線テレビ付透視撮影台等の
装置全体も小形化することができる。また。

光ファイバプレート１２以外のレンズやミラー等の光学
系が介在しないので、従来のような光の散乱や口径軸の
影響を受けずに固体撮像素子１４で撮像でき、得られる
画像の画質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体撮像素子付Ｘ線イメージイン
テンシファイアの実施例を示す正面説明図、第２図はイ
メージインテンシファイア本体の出力窓の部分の構造を
示す要部拡大断面図、第３図及び第４図はそれぞれ本発
明の第二の実施例または第三の実施例を示す要部拡大断
面図、第５図は本発明の第四の実施例を示す拡大断面図
、第６図は従来のＸ線イメージインテンシファイア及び
テレビカメラの結合状態を示す正面説明図である。 ２・・・入力窓、　３・・・出力窓、　４・・・蛍光面
、１０・・・固体撮像素子付Ｘ線イメージインテンシフ
ァイア、　　１１・・・イメージインテンシファイア本
体、　　１２・・・光ファイバプレート、　１３・・・
蛍光体（出力蛍光面）、　　１４・・・固体撮像素子、
　１５・・・マルチチャンネルプレート、　　１６・・
・入力蛍光面、　１７・・・高電圧電源、　１８・・・
六方蛍光面側の電極、　１９・・・出力蛍光面側の電極
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体を透過したＸ線透過像を入力窓から入射し
   て出力窓の蛍光面上で可視光像に変換するイメージイン
   テンシファイア本体の上記出力窓に、その蛍光面で変換
   された光を直進的に導く光ファイバプレートを設け、こ
   の光ファイバプレートの射出側にはその伝達された可視
   光像を入射して電気信号に変換する固体撮像素子を接合
   したことを特徴とする固体撮像素子付Ｘ線イメージイン
   テンシフアイア。
2. （２）光ファイバプレートはイメージインテンシフアイ
   ア本体の出力窓の内側面に接合すると共にその入射面に
   は蛍光体を塗布し、固体撮像素子は上記出力窓の外側面
   に直接接合したものである請求項１記載の固体撮像素子
   付Ｘ線イメージインテンシフアイア。
3. （３）イメージインテンシファイア本体の出力窓の部分
   を光ファイバプレートで構成すると共にその入射面には
   蛍光体を塗布し、この光ファイバプレートの射出面に固
   体撮像素子を接合した請求項１記載の固体撮像素子付Ｘ
   線イメージインテンシフアイア。
4. （４）光ファイバプレートの射出面と固体撮像素子との
   間に光を増倍するマルチチャンネルプレートを介装した
   請求項３記載の固体撮像素子付Ｘ線イメージインテンシ
   フアイア。
5. （５）イメージインテンシフアイア本体の入力蛍光面と
   出力蛍光面の電極電圧をシフトさせて、出力蛍光面側の
   電極電圧を０電位近傍に設定した請求項１、２、３また
   は４記載の固体撮像素子付Ｘ線イメージインテンシフア
   イア。