JPH0628660B2 - ファンビーム位置の制御および補正機能を有するコンピュータ断層撮影用装置 - Google Patents
ファンビーム位置の制御および補正機能を有するコンピュータ断層撮影用装置Info
- Publication number
- JPH0628660B2 JPH0628660B2 JP4158390A JP15839092A JPH0628660B2 JP H0628660 B2 JPH0628660 B2 JP H0628660B2 JP 4158390 A JP4158390 A JP 4158390A JP 15839092 A JP15839092 A JP 15839092A JP H0628660 B2 JPH0628660 B2 JP H0628660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fan beam
- opening
- longitudinal direction
- along
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/025—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S378/00—X-ray or gamma ray systems or devices
- Y10S378/901—Computer tomography program or processor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ断層撮影
装置等に関し、更に詳しくは、このようなシステムに使
用されるｘ線ファンビームのｚ軸位置を決定するコンピ
ュータ断層撮影用ｘ線検出装置に関する。
装置等に関し、更に詳しくは、このようなシステムに使
用されるｘ線ファンビームのｚ軸位置を決定するコンピ
ュータ断層撮影用ｘ線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム
は、本技術分野で周知であるように、一般にファンビー
ムを形成するようにコリメートされたｘ線源を有してい
る。このファンビームはほぼファンビーム平面に沿って
延在し、被撮像物を通るように向けられている。被撮像
物を通過した後、ファンビームはファンビーム平面に沿
って延在しているｘ線検出器アレイによって受信され
る。ｘ線源および検出器アレイはともに被撮像物の周り
をファンビーム平面に対してほぼ平行な撮像平面内で構
台（ガントリイ）上を回転する。
は、本技術分野で周知であるように、一般にファンビー
ムを形成するようにコリメートされたｘ線源を有してい
る。このファンビームはほぼファンビーム平面に沿って
延在し、被撮像物を通るように向けられている。被撮像
物を通過した後、ファンビームはファンビーム平面に沿
って延在しているｘ線検出器アレイによって受信され
る。ｘ線源および検出器アレイはともに被撮像物の周り
をファンビーム平面に対してほぼ平行な撮像平面内で構
台（ガントリイ）上を回転する。
【０００３】構台の回転軸はデカルト座標系のｚ軸とし
て選定され、ファンビーム平面および撮像平面はこの座
標系のｘ−ｙ平面にほぼ平行である。検出器アレイは多
数の検出セルで構成され、この検出セルの各々はｘ線源
からその特定の検出セルまでの放射線に沿った透過放射
線の強度を測定している。各構台の角度において、検出
セルの各々からの強度信号からなる投影が得られる。そ
れから、構台が新しい構台角度に回転し、この処理が繰
り返されて、多数の構台角度に沿った多数の投影が収集
され、断層撮影投影集合が形成される。
て選定され、ファンビーム平面および撮像平面はこの座
標系のｘ−ｙ平面にほぼ平行である。検出器アレイは多
数の検出セルで構成され、この検出セルの各々はｘ線源
からその特定の検出セルまでの放射線に沿った透過放射
線の強度を測定している。各構台の角度において、検出
セルの各々からの強度信号からなる投影が得られる。そ
れから、構台が新しい構台角度に回転し、この処理が繰
り返されて、多数の構台角度に沿った多数の投影が収集
され、断層撮影投影集合が形成される。
【０００４】各断層撮影投影集合は後で行われるコンピ
ュータ処理用に数字の形で蓄積され、本技術分野で周知
のアルゴリズムに従って断面画像が「再構成」される。
この再構成された画像は通常のＣＲＴ上に表示された
り、またはコンピュータ駆動式カメラによってフィルム
の形の記録に変換される。理想的には、ファンビーム平
面は検出器アレイの中心線に当たる。しかしながら、実
際には、ファンビーム平面は２つの作用のために中心線
から変位する。第１の作用は、ｘ線管のアノードおよび
その支持部の熱膨張である。ｘ線管のアノードの表面温
度は２０００゜Ｃの高さまで上昇し、アノードの支持構
造体は４００゜Ｃ以上に上昇する。この加熱およびｘ線
管のアノードおよびその支持部のその結果の熱膨張はｘ
線管の焦点スポットをずらし、ｘ線が発生する点を動か
すことになる。焦点スポットのずれはファンビーム平面
における対応するずれを生じさせる。
ュータ処理用に数字の形で蓄積され、本技術分野で周知
のアルゴリズムに従って断面画像が「再構成」される。
この再構成された画像は通常のＣＲＴ上に表示された
り、またはコンピュータ駆動式カメラによってフィルム
の形の記録に変換される。理想的には、ファンビーム平
面は検出器アレイの中心線に当たる。しかしながら、実
際には、ファンビーム平面は２つの作用のために中心線
から変位する。第１の作用は、ｘ線管のアノードおよび
その支持部の熱膨張である。ｘ線管のアノードの表面温
度は２０００゜Ｃの高さまで上昇し、アノードの支持構
造体は４００゜Ｃ以上に上昇する。この加熱およびｘ線
管のアノードおよびその支持部のその結果の熱膨張はｘ
線管の焦点スポットをずらし、ｘ線が発生する点を動か
すことになる。焦点スポットのずれはファンビーム平面
における対応するずれを生じさせる。
【０００５】第２の作用は、構台が回転する場合の構台
およびアノード支持部の機械的たわみである。この変形
応力は構台およびアノードの両方に作用する構台の回転
速度の関数である重力加速度の角度変化および求心加速
度の大きさの変化から生ずるものである。検出器アレイ
の中心線からのファンビーム平面の変位は、被撮像物の
内部構造に対して「外因性」、すなわち無関係である変
動を検出器信号に生ずるので問題である。一般に、ｘ線
に対する各検出セルの感度はそのセルの面に沿ったファ
ンビームのｚ軸位置の関数である。すなわち、検出セル
は「ｚ軸感度」を示している。このｚ軸感度は検出器上
のファンビーム平面の動きと組み合わせられて、検出器
信号の強度に好ましくない変動を生ずる。検出器信号に
おけるこのような外因性の変動は再構成画像に好ましく
ないリング状のアーチファクトを発生する。
およびアノード支持部の機械的たわみである。この変形
応力は構台およびアノードの両方に作用する構台の回転
速度の関数である重力加速度の角度変化および求心加速
度の大きさの変化から生ずるものである。検出器アレイ
の中心線からのファンビーム平面の変位は、被撮像物の
内部構造に対して「外因性」、すなわち無関係である変
動を検出器信号に生ずるので問題である。一般に、ｘ線
に対する各検出セルの感度はそのセルの面に沿ったファ
ンビームのｚ軸位置の関数である。すなわち、検出セル
は「ｚ軸感度」を示している。このｚ軸感度は検出器上
のファンビーム平面の動きと組み合わせられて、検出器
信号の強度に好ましくない変動を生ずる。検出器信号に
おけるこのような外因性の変動は再構成画像に好ましく
ないリング状のアーチファクトを発生する。
【０００６】ｚ軸感度が一般に検出器アレイの異なる検
出セル間で異なるということがｚ軸感度を補正する問題
を複雑にしている。この差は「セル間感度変動」と呼ば
れる。ファンビーム平面の変位および検出器信号におけ
る変動は予測し補正することができる。米国特許第４，
９９１，１８９号においては、可動コリメータを使用し
た制御システムにより一対の特殊な検出セルからの信号
を用いてファンビーム平面のｚ軸位置を調整している。
特殊な検出セルは情報をシステムのコンピュータモデル
に供給し、これはまたコリメータを制御し、ファンビー
ム平面の位置を補正するのに使用されている。
出セル間で異なるということがｚ軸感度を補正する問題
を複雑にしている。この差は「セル間感度変動」と呼ば
れる。ファンビーム平面の変位および検出器信号におけ
る変動は予測し補正することができる。米国特許第４，
９９１，１８９号においては、可動コリメータを使用し
た制御システムにより一対の特殊な検出セルからの信号
を用いてファンビーム平面のｚ軸位置を調整している。
特殊な検出セルは情報をシステムのコンピュータモデル
に供給し、これはまたコリメータを制御し、ファンビー
ム平面の位置を補正するのに使用されている。
【０００７】米国特許第４，５５９，６３９号には、上
述したｚ軸補正に使用するのに適しているこのような特
殊な検出セルが記載されている。その特許の図４Ａに示
されている一実施例においては、単一の検出セルがくさ
び形の光を通さないマスクによって覆われている。この
検出器に沿ったファンビームのｚ軸方向の動作は強度が
その変位に依存しているｚ信号を発生する。このｚ信号
は覆われていないセルからの信号によって割算され、こ
のｚ信号の値を１と０との間の範囲の値に正規化する。
このようにして、検出器の面に対するファンビームの相
対的変位が決定される。この正規化された信号は、１／
２に等しい場合、ファンビームがマスク上の中心にある
ことを示している。
述したｚ軸補正に使用するのに適しているこのような特
殊な検出セルが記載されている。その特許の図４Ａに示
されている一実施例においては、単一の検出セルがくさ
び形の光を通さないマスクによって覆われている。この
検出器に沿ったファンビームのｚ軸方向の動作は強度が
その変位に依存しているｚ信号を発生する。このｚ信号
は覆われていないセルからの信号によって割算され、こ
のｚ信号の値を１と０との間の範囲の値に正規化する。
このようにして、検出器の面に対するファンビームの相
対的変位が決定される。この正規化された信号は、１／
２に等しい場合、ファンビームがマスク上の中心にある
ことを示している。
【０００８】ファンビーム平面のｚ軸位置を検出する上
述した方法には多くの欠点がある。第１には、覆われて
いないセルからの信号によってｚ信号を割算する正規化
処理は算術的割り算処理を必要とすることであり、これ
はリアルタイムフィードバックシステムにおいて問題で
ある。第２の欠点は、ｚ信号を発生する検出セルおよび
カバーされていないセルの両方がそれらの強度信号にお
いてかなりのオフセットを有することである。すなわ
ち、有限な強度信号が放射線が存在しない場合でさえも
存在することである。このようなオフセットは「暗電
流」と呼ばれ、ｚ信号によって示される相対的中心を検
出器の実際の中心からずらすように作用する。例えば、
暗電流がある場合、１／２の正規化されたｚ信号は検出
器の中心に対応しない。
述した方法には多くの欠点がある。第１には、覆われて
いないセルからの信号によってｚ信号を割算する正規化
処理は算術的割り算処理を必要とすることであり、これ
はリアルタイムフィードバックシステムにおいて問題で
ある。第２の欠点は、ｚ信号を発生する検出セルおよび
カバーされていないセルの両方がそれらの強度信号にお
いてかなりのオフセットを有することである。すなわ
ち、有限な強度信号が放射線が存在しない場合でさえも
存在することである。このようなオフセットは「暗電
流」と呼ばれ、ｚ信号によって示される相対的中心を検
出器の実際の中心からずらすように作用する。例えば、
暗電流がある場合、１／２の正規化されたｚ信号は検出
器の中心に対応しない。
【０００９】ｚ信号を発生する上記の方法における更に
別の問題はセル間感度変動の問題である。すなわち、各
検出セルのｚ軸感度が一般にその近隣の感度と異なるこ
とである。従って、基準セルを使用して、ｚ信号を正規
化することによって部分的にのみ成功している。最後
に、１／２の中心の値は、閉ループ制御にとって不都合
である。閉ループ制御においては、中心の値がゼロであ
ることが好ましい。
別の問題はセル間感度変動の問題である。すなわち、各
検出セルのｚ軸感度が一般にその近隣の感度と異なるこ
とである。従って、基準セルを使用して、ｚ信号を正規
化することによって部分的にのみ成功している。最後
に、１／２の中心の値は、閉ループ制御にとって不都合
である。閉ループ制御においては、中心の値がゼロであ
ることが好ましい。
【００１０】上述した特許に示されている第２の実施例
においては、検出セルの放射線を受信する面の形状が、
一対の隣接する検出セルの間の分割壁を傾斜させること
によって矩形の外形から台形の外形に代えられている。
この構造においては、２つの検出セルからの強度信号は
互いに異なる関数となる。一方の検出セルからの強度信
号は一方の方向へのファンビームのｚ軸の動作とともに
増大するが、他方の検出セルからの強度信号は低減す
る。これらの２つの信号を減算することによって暗電流
の作用をうまい具合に除去しているが、差信号はこの場
合には２つの信号の和で割算することによってまだ正規
化を行っている。従って、問題の割算処理がまだ必要で
ある。
においては、検出セルの放射線を受信する面の形状が、
一対の隣接する検出セルの間の分割壁を傾斜させること
によって矩形の外形から台形の外形に代えられている。
この構造においては、２つの検出セルからの強度信号は
互いに異なる関数となる。一方の検出セルからの強度信
号は一方の方向へのファンビームのｚ軸の動作とともに
増大するが、他方の検出セルからの強度信号は低減す
る。これらの２つの信号を減算することによって暗電流
の作用をうまい具合に除去しているが、差信号はこの場
合には２つの信号の和で割算することによってまだ正規
化を行っている。従って、問題の割算処理がまだ必要で
ある。
【００１１】この実施例の第２の欠点は、物理的性質お
よび製造上の要求条件により、真の三角形の放射線受信
面を形成するように隣接する検出セルの間の分割壁を傾
斜させることができないことであり、むしろ台形の受信
面を形成することが必要となる。イオン化型検出器の場
合には、分割壁は電気的に隔離していなければならない
のでかなりの壁間隔が必要となる。固体検出器の場合に
は、これは他の大多数の検出素子に用いられている矩形
形状から異なっているので非常に高価なものとなる。後
で説明するように、台形の受信面はｚ軸変位の計算にお
けるセル間感度変動の作用を一層悪化させると考えられ
る。
よび製造上の要求条件により、真の三角形の放射線受信
面を形成するように隣接する検出セルの間の分割壁を傾
斜させることができないことであり、むしろ台形の受信
面を形成することが必要となる。イオン化型検出器の場
合には、分割壁は電気的に隔離していなければならない
のでかなりの壁間隔が必要となる。固体検出器の場合に
は、これは他の大多数の検出素子に用いられている矩形
形状から異なっているので非常に高価なものとなる。後
で説明するように、台形の受信面はｚ軸変位の計算にお
けるセル間感度変動の作用を一層悪化させると考えられ
る。
【００１２】
【発明の概要】本発明においては、多数のｘ線を通さな
いマスクを２つの通常の検出セルに使用して、２つの信
号を発生し、これらの２つの信号の差を使用してｘ線フ
ァンビームを直接制御する。本発明は暗電流およびセル
間感度変動によってあまり影響されないｚ信号を提供す
る。
いマスクを２つの通常の検出セルに使用して、２つの信
号を発生し、これらの２つの信号の差を使用してｘ線フ
ァンビームを直接制御する。本発明は暗電流およびセル
間感度変動によってあまり影響されないｚ信号を提供す
る。
【００１３】更に詳しくは、第１および第２の検出セル
はその放射線受信面上に開口部を有するマスクによって
覆われている。第１のセルのマスクは開口部を形成して
おり、この開口部の幅はその長手方向に沿ってセルの前
側からセルの後側へ増大している。逆に、第２のセルの
マスクは開口部を形成しており、この開口部の幅はその
長手方向に沿ってセルの前側からセルの後側へ低減して
いる。これらの２つのセルからの信号は減算されて、検
出器アレイの表面上のファンビームのｚ軸位置の測定値
を発生する。この測定値は正規化を必要とすることなく
アレイの中心線においてゼロに等しい値となっている。
はその放射線受信面上に開口部を有するマスクによって
覆われている。第１のセルのマスクは開口部を形成して
おり、この開口部の幅はその長手方向に沿ってセルの前
側からセルの後側へ増大している。逆に、第２のセルの
マスクは開口部を形成しており、この開口部の幅はその
長手方向に沿ってセルの前側からセルの後側へ低減して
いる。これらの２つのセルからの信号は減算されて、検
出器アレイの表面上のファンビームのｚ軸位置の測定値
を発生する。この測定値は正規化を必要とすることなく
アレイの中心線においてゼロに等しい値となっている。
【００１４】
【発明の目的】従って、本発明の一目的は、回転応力お
よび熱膨張のような環境の影響に応じてファンビームの
位置をリアルタイムで補正することである。対向するス
クを使用することによってリアルタイム制御に適切なフ
ァンビームの中心線の算出を簡単にしている。上述した
方法と異なって、正規化または割算を必要とすることな
く、中心線の決定を行うことができ、検出器信号の必要
な減算は通常のアナログ回路によって容易に達成するこ
とができる。
よび熱膨張のような環境の影響に応じてファンビームの
位置をリアルタイムで補正することである。対向するス
クを使用することによってリアルタイム制御に適切なフ
ァンビームの中心線の算出を簡単にしている。上述した
方法と異なって、正規化または割算を必要とすることな
く、中心線の決定を行うことができ、検出器信号の必要
な減算は通常のアナログ回路によって容易に達成するこ
とができる。
【００１５】本発明の他の目的は、検出器の構造に根本
的な変更を行うことなく確実なｚ軸位置信号を発生する
簡単な手段を提供することにある。マスクはセルの根本
的な変更を必要とすることなく、ＣＴシステムと現在使
用されている通常の検出セルに適合することができる。
本発明の更に別の目的は、セル間感度変動の影響をあま
り受けないｚ軸位置信号を発生することである。マスク
はセルの放射線受信部がセル間感度変動を低減するよう
に構成されることを可能にしている。
的な変更を行うことなく確実なｚ軸位置信号を発生する
簡単な手段を提供することにある。マスクはセルの根本
的な変更を必要とすることなく、ＣＴシステムと現在使
用されている通常の検出セルに適合することができる。
本発明の更に別の目的は、セル間感度変動の影響をあま
り受けないｚ軸位置信号を発生することである。マスク
はセルの放射線受信部がセル間感度変動を低減するよう
に構成されることを可能にしている。
【００１６】第２の実施例においては、セル間感度変動
の影響は上述したようにマスクされた複数の第１および
第２の検出セルを使用することによって更に低減されて
おり、該複数の第１および第２の検出セルの出力は加算
されて、第１および第２の合成信号を発生するようにな
っている。一般に、合成信号間のｚ軸感度の変動はセル
信号の潜在的平均化処理の結果として低減される。
の影響は上述したようにマスクされた複数の第１および
第２の検出セルを使用することによって更に低減されて
おり、該複数の第１および第２の検出セルの出力は加算
されて、第１および第２の合成信号を発生するようにな
っている。一般に、合成信号間のｚ軸感度の変動はセル
信号の潜在的平均化処理の結果として低減される。
【００１７】上述した以外の他の目的および利点は本技
術分野に経験を有する者にとって次に示す本発明の好適
実施例の説明から明らかであろう。この説明において
は、その一部を形成し、本発明の一例を示している添付
図面を参照している。しかしながら、このような例は本
発明の種々の代わりの形態を網羅しているものでないの
で、本発明の範囲の決定には特許請求の範囲を参照され
たい。
術分野に経験を有する者にとって次に示す本発明の好適
実施例の説明から明らかであろう。この説明において
は、その一部を形成し、本発明の一例を示している添付
図面を参照している。しかしながら、このような例は本
発明の種々の代わりの形態を網羅しているものでないの
で、本発明の範囲の決定には特許請求の範囲を参照され
たい。
【００１８】
【実施例の記載】図１を参照すると、「第３世代」のコ
ンピュータ断層撮影スキャナを表している構台２０は、
コリメータ３８によってコリメートされ、ｘ線ファンビ
ーム２２を被撮像物１２を通して検出器アレイ１４に投
射するｘ線源１０を有している。ｘ線源１０および検出
器アレイ１４はデカルト座標系ｘ−ｙ面に対応する撮像
平面６０内において該座標系のｚ軸（図１には示されて
いない）の周りを矢印２８で示すように構台２０の上を
回転する。
ンピュータ断層撮影スキャナを表している構台２０は、
コリメータ３８によってコリメートされ、ｘ線ファンビ
ーム２２を被撮像物１２を通して検出器アレイ１４に投
射するｘ線源１０を有している。ｘ線源１０および検出
器アレイ１４はデカルト座標系ｘ−ｙ面に対応する撮像
平面６０内において該座標系のｚ軸（図１には示されて
いない）の周りを矢印２８で示すように構台２０の上を
回転する。
【００１９】検出器アレイ１４は撮像平面６０内に構成
された多数の検出セル１６で構成され、これらはともに
被撮像物１２を透過して減衰したｘ線を検出する。ファ
ンビーム２２はｘ線源１０内の焦点スポット２６から発
生し、ファンビーム２２内の中心に位置するファンビー
ム軸２３に沿って進む。ファンビームの広い面に沿って
測定したファンビーム角は被撮像物１２に対する角度よ
りも大きいので、ファンビーム２２の２つの周辺ビーム
２４は実質的に減衰することなく本体部を透過する。こ
れらの周辺ビーム２４は検出器アレイ１４内の周辺検出
セル１８によって受信される。
された多数の検出セル１６で構成され、これらはともに
被撮像物１２を透過して減衰したｘ線を検出する。ファ
ンビーム２２はｘ線源１０内の焦点スポット２６から発
生し、ファンビーム２２内の中心に位置するファンビー
ム軸２３に沿って進む。ファンビームの広い面に沿って
測定したファンビーム角は被撮像物１２に対する角度よ
りも大きいので、ファンビーム２２の２つの周辺ビーム
２４は実質的に減衰することなく本体部を透過する。こ
れらの周辺ビーム２４は検出器アレイ１４内の周辺検出
セル１８によって受信される。
【００２０】図３を参照すると、ｘ線源１０（図３では
図示せず）内の焦点スポット２６から放射するコリメー
トされてないｘ線１９は一次開口部４０によって粗いフ
ァンビーム２１に形成される。この粗いファンビーム２
１はコリメータ３８によってファンビーム２２にコリメ
ートされる。全体的に図３、図４（ａ）および図４
（ｂ）を参照すると、コリメータ３８は円筒系のｘ線吸
収モリブデンマンドレル３９で構成され、このマンドレ
ル３９は粗いファンビーム２１内においてベアリング４
２上に保持されている。ベアリング４２はマンドレル３
９をその軸に沿って回転できるようにしている。複数の
テーパを付けられたスロット４１がマンドレルの直径を
通って切断され、マンドレル３９の長手方向に沿って延
在している。スロット４１はマンドレルの軸を中心に種
々の角度で切断され、マンドレル３９の回転によってこ
のようなスロット４１の１つが粗いファンビーム２１と
一列に揃えられ、これにより粗いファンビーム２１のう
ちのｘ線がスロット４１を通過して、ファンビーム２２
を形成できるようにしている。
図示せず）内の焦点スポット２６から放射するコリメー
トされてないｘ線１９は一次開口部４０によって粗いフ
ァンビーム２１に形成される。この粗いファンビーム２
１はコリメータ３８によってファンビーム２２にコリメ
ートされる。全体的に図３、図４（ａ）および図４
（ｂ）を参照すると、コリメータ３８は円筒系のｘ線吸
収モリブデンマンドレル３９で構成され、このマンドレ
ル３９は粗いファンビーム２１内においてベアリング４
２上に保持されている。ベアリング４２はマンドレル３
９をその軸に沿って回転できるようにしている。複数の
テーパを付けられたスロット４１がマンドレルの直径を
通って切断され、マンドレル３９の長手方向に沿って延
在している。スロット４１はマンドレルの軸を中心に種
々の角度で切断され、マンドレル３９の回転によってこ
のようなスロット４１の１つが粗いファンビーム２１と
一列に揃えられ、これにより粗いファンビーム２１のう
ちのｘ線がスロット４１を通過して、ファンビーム２２
を形成できるようにしている。
【００２１】図４（ａ）および図４（ｂ）を参照する
と、テーパのついたスロット４１は幅が変化するように
なっているので、マンドレル３９を回転することによっ
てファンビーム２２の幅は図４（ｂ）に示すように狭い
（１ｍｍ）ビーム幅と図４（ａ）に示すような広い（１
０ｍｍ）ビーム幅との間で代えることができる。スロッ
ト４１はファンビーム２２の寸法上の正確さおよび繰り
返し性を保証している。
と、テーパのついたスロット４１は幅が変化するように
なっているので、マンドレル３９を回転することによっ
てファンビーム２２の幅は図４（ｂ）に示すように狭い
（１ｍｍ）ビーム幅と図４（ａ）に示すような広い（１
０ｍｍ）ビーム幅との間で代えることができる。スロッ
ト４１はファンビーム２２の寸法上の正確さおよび繰り
返し性を保証している。
【００２２】スロット４１は、各スロット４１の入口開
口部４３が、粗いファンビーム２１に対して方向付けら
れたとき、出口開口部４５よりも広くなるようにテーパ
を付けられている。出口開口部４５はファンビーム２２
の幅を定めており、以下に詳細に説明するようにファン
ビーム軸２３の軸合わせを制御するのにマンドレル３９
の回転を使用する場合に、入口開口部４３の両縁部がマ
ンドレル３９の回転の間に粗いファンビーム２１を遮ら
ないように入口開口部４３の余分な幅によって防止され
ている。
口部４３が、粗いファンビーム２１に対して方向付けら
れたとき、出口開口部４５よりも広くなるようにテーパ
を付けられている。出口開口部４５はファンビーム２２
の幅を定めており、以下に詳細に説明するようにファン
ビーム軸２３の軸合わせを制御するのにマンドレル３９
の回転を使用する場合に、入口開口部４３の両縁部がマ
ンドレル３９の回転の間に粗いファンビーム２１を遮ら
ないように入口開口部４３の余分な幅によって防止され
ている。
【００２３】再び図３を参照すると、位置決め用モータ
４８がたわみ軸継ぎ手５０を介してマンドレル３９の一
端に連結されている。マンドレル３９の他端は位置エン
コーダ４６に取り付けられている。このエンコーダ４６
はモータ４８によるマンドレルの正確な位置決めを可能
としている。マンドレル３９の両端のファンビーム角シ
ャッタ４４はファンビーム角を制御している。
４８がたわみ軸継ぎ手５０を介してマンドレル３９の一
端に連結されている。マンドレル３９の他端は位置エン
コーダ４６に取り付けられている。このエンコーダ４６
はモータ４８によるマンドレルの正確な位置決めを可能
としている。マンドレル３９の両端のファンビーム角シ
ャッタ４４はファンビーム角を制御している。
【００２４】図２を参照すると、ファンビーム２２（図
２には示されていない）は検出器アレイ１４、従って周
辺検出セル１８上の領域３６を照射している。ｚ軸に沿
ったこの照射領域３６の幅は２Ｈとして定められる。フ
ァンビーム平面に対応した領域３６の中心線３５は上述
したように一般にｘ線管の熱膨張または回転応力の結果
としてｚ軸方向に検出器アレイ１４に対して移動する。
中心線３５の位置はｚ軸に沿って検出器アレイ１４の後
端部３４から中心線３５までの測定値Ｚによって表され
る。後端部３４は一方の方向にｚ軸に沿った検出器アレ
イ１４の最端部であり、Ｚ＝０として定められるのに対
して、検出器アレイの前端部３２は他方の方向にｚ軸に
沿った検出器アレイ１４の縁の最端部として定められ、
Ｚ＝１である。
２には示されていない）は検出器アレイ１４、従って周
辺検出セル１８上の領域３６を照射している。ｚ軸に沿
ったこの照射領域３６の幅は２Ｈとして定められる。フ
ァンビーム平面に対応した領域３６の中心線３５は上述
したように一般にｘ線管の熱膨張または回転応力の結果
としてｚ軸方向に検出器アレイ１４に対して移動する。
中心線３５の位置はｚ軸に沿って検出器アレイ１４の後
端部３４から中心線３５までの測定値Ｚによって表され
る。後端部３４は一方の方向にｚ軸に沿った検出器アレ
イ１４の最端部であり、Ｚ＝０として定められるのに対
して、検出器アレイの前端部３２は他方の方向にｚ軸に
沿った検出器アレイ１４の縁の最端部として定められ、
Ｚ＝１である。
【００２５】各周辺セル１８の全体の面は領域３６内に
現れていない。まず第１に、領域３６自身はｚ軸方向に
広がった各周辺セル１８の一部のみを含み、第２として
ｘ線を通さないマスク３０は周辺検出セル１８の各々の
一部を覆い、その部分が前記照射領域３６内にあるとき
でさえもｘ線ファンビーム２２の全強度を受けないよう
にしている。更に詳しくは、マスク３０は各周辺セル１
８の半分を覆っていて、各セル１８のほぼ矩形の面をセ
ル１８の隅部の間の対角線５２に沿って分割し、これに
より周辺セル１８の正確に半分がｘ線を受け、残り半分
がｘ線を受けないように塞がれている。マスクの形状は
ｚ軸位置に従って反対に変化する開口部を形成するもの
であれば他の形状のものでもよいことを理解されたい。
現れていない。まず第１に、領域３６自身はｚ軸方向に
広がった各周辺セル１８の一部のみを含み、第２として
ｘ線を通さないマスク３０は周辺検出セル１８の各々の
一部を覆い、その部分が前記照射領域３６内にあるとき
でさえもｘ線ファンビーム２２の全強度を受けないよう
にしている。更に詳しくは、マスク３０は各周辺セル１
８の半分を覆っていて、各セル１８のほぼ矩形の面をセ
ル１８の隅部の間の対角線５２に沿って分割し、これに
より周辺セル１８の正確に半分がｘ線を受け、残り半分
がｘ線を受けないように塞がれている。マスクの形状は
ｚ軸位置に従って反対に変化する開口部を形成するもの
であれば他の形状のものでもよいことを理解されたい。
【００２６】各周辺セル１８のｘ線からマスクされる部
分は１つおきのセル１８毎に代わる。照射領域３６内に
あって、ｘ線にさらされる周辺セル１８の部分は、その
セルが奇数番目のセルである場合には、Ｚが増大するに
従って増大し、偶数番目のセルの場合には、Ｚが増大す
るに従って低減する。好適実施例においては、５個の偶
数セルおよび５個の奇数セルの合計１０個のセルがマス
クされる。しかしながら、別の数のセル１８を使用して
もよいし、組み合わせられた偶数および奇数セル１８に
よって発生する信号に適当な重み付けを行う場合には、
奇数および偶数セル１８の数は等しい必要はなく、信号
は中心に合わせられたファンビームに対してほぼ等しく
なる。一般に、使用されるセルの数が多いほど、セル間
の感度効果における低減は良好になる。
分は１つおきのセル１８毎に代わる。照射領域３６内に
あって、ｘ線にさらされる周辺セル１８の部分は、その
セルが奇数番目のセルである場合には、Ｚが増大するに
従って増大し、偶数番目のセルの場合には、Ｚが増大す
るに従って低減する。好適実施例においては、５個の偶
数セルおよび５個の奇数セルの合計１０個のセルがマス
クされる。しかしながら、別の数のセル１８を使用して
もよいし、組み合わせられた偶数および奇数セル１８に
よって発生する信号に適当な重み付けを行う場合には、
奇数および偶数セル１８の数は等しい必要はなく、信号
は中心に合わせられたファンビームに対してほぼ等しく
なる。一般に、使用されるセルの数が多いほど、セル間
の感度効果における低減は良好になる。
【００２７】マスク３０は、好ましくは各周辺セル１８
上に照射領域の直角三角形５４を形成し、図５に示す従
来のものと異なっている。この図５に示す従来のものに
いては、周辺セル１８はマスクされず、物理的にくさび
形に形成されている。更に詳しくは、従来技術において
は、各対の隣接する周辺セル１８は斜めの分割壁５８に
よって分割されている。これらの周辺セル１８の構造上
の物理的制約によって分割壁５８はセル１８を完全な直
角三角形に分割することができず、むしろセルを２つの
等しい台形５６に分割している。この台形５６の各々は
長さＳo およびｍ＋Ｓo の平行な辺５９を有している。
上に照射領域の直角三角形５４を形成し、図５に示す従
来のものと異なっている。この図５に示す従来のものに
いては、周辺セル１８はマスクされず、物理的にくさび
形に形成されている。更に詳しくは、従来技術において
は、各対の隣接する周辺セル１８は斜めの分割壁５８に
よって分割されている。これらの周辺セル１８の構造上
の物理的制約によって分割壁５８はセル１８を完全な直
角三角形に分割することができず、むしろセルを２つの
等しい台形５６に分割している。この台形５６の各々は
長さＳo およびｍ＋Ｓo の平行な辺５９を有している。
【００２８】図２および図３を参照すると、本発明にお
ける各対の周辺セル１８’および１８”によって発生す
る信号Ｉ1 およびＩ2 （図示せず）は従来技術における
各対の周辺セル１８”および１８´´´ によって発生
する信号Ｉ3 およびＩ4 （図示せず）と異なる。従来の
検出器の場合、第１および第２の隣接する周辺セル１８
の強度信号Ｉ3 およびＩ4 は次式の通りである。
ける各対の周辺セル１８’および１８”によって発生す
る信号Ｉ1 およびＩ2 （図示せず）は従来技術における
各対の周辺セル１８”および１８´´´ によって発生
する信号Ｉ3 およびＩ4 （図示せず）と異なる。従来の
検出器の場合、第１および第２の隣接する周辺セル１８
の強度信号Ｉ3 およびＩ4 は次式の通りである。
【００２９】
【数１】
【００３０】ここにおいて、α3 （Ｚ）およびα
4 （Ｚ）はＺの関数である検出素子１８’および１８”
の感度を表わし、２Ｈは上述したファンビーム２２の厚
さであり、Ｓo は小さい方の辺５８の長さであり、ｍは
分割壁５８の勾配である。検出器アレイ１４の中心であ
るＺ＝１／２の重要な値の近くのこれらの信号の間の差
は次式の通りである。
4 （Ｚ）はＺの関数である検出素子１８’および１８”
の感度を表わし、２Ｈは上述したファンビーム２２の厚
さであり、Ｓo は小さい方の辺５８の長さであり、ｍは
分割壁５８の勾配である。検出器アレイ１４の中心であ
るＺ＝１／２の重要な値の近くのこれらの信号の間の差
は次式の通りである。
【００３１】 Ｉ3 −Ｉ4 ＝Ｓo ２ＨΔ＋ｍＨΔ （３） ここにおいて、Δ＝α3 （Ｚ）−α4 （Ｚ）であり、こ
れはセル間感度変化の結果である２つのセルの感度の差
である。対照的に、図２に示す本発明の場合には、第１
および第２の相補的な周辺セル１８’および１８”の強
度信号Ｉ1 およびＩ2 は次式の通りである。
れはセル間感度変化の結果である２つのセルの感度の差
である。対照的に、図２に示す本発明の場合には、第１
および第２の相補的な周辺セル１８’および１８”の強
度信号Ｉ1 およびＩ2 は次式の通りである。
【００３２】
【数２】
【００３３】ここにおいて、α1 （Ｚ）およびα
2 （Ｚ）はＺの関数として表した検出セル１８’および
１８”の感度であり、２Ｈはファンビーム２２の厚さで
あり、ｍはＺの関数として表した対角線５２の勾配であ
り、またＺにつれてマスクの幅が変化する割合を表わ
す。ここにおいて、検出器アレイ１４の中心であるＺ＝
１／２におけるこれらの信号Ｉ1 およびＩ2 の間の差は
簡単に次式のようになる。
2 （Ｚ）はＺの関数として表した検出セル１８’および
１８”の感度であり、２Ｈはファンビーム２２の厚さで
あり、ｍはＺの関数として表した対角線５２の勾配であ
り、またＺにつれてマスクの幅が変化する割合を表わ
す。ここにおいて、検出器アレイ１４の中心であるＺ＝
１／２におけるこれらの信号Ｉ1 およびＩ2 の間の差は
簡単に次式のようになる。
【００３４】 Ｉ1 −Ｉ2 ＝ｍＨΔ （６） ここにおいて、Δ＝α1 （Ｚ）−α2 （Ｚ） 式（３）および（６）を再検討すると、台形の壁５８の
代りにマスク３０を使用することによってｚ軸位置信号
は式（３）および（６）の間の差、すなわちＳ o ２ＨΔ
の値だけセル間感度変化Δを受けにくくなることがわか
る。検出器アレイ１４の形状の物理的制約の結果として
ｍがＳo の約２倍に限定される場合には、本発明はセル
間感度を２分の１に低減する。
代りにマスク３０を使用することによってｚ軸位置信号
は式（３）および（６）の間の差、すなわちＳ o ２ＨΔ
の値だけセル間感度変化Δを受けにくくなることがわか
る。検出器アレイ１４の形状の物理的制約の結果として
ｍがＳo の約２倍に限定される場合には、本発明はセル
間感度を２分の１に低減する。
【００３５】次に、図６を参照すると、奇数番目のセル
からの強度信号はともに集められて、合成信号Ｉo を形
成し、偶数セルからの強度信号はともに集められて、合
成信号Ｉe を形成する。図７において、増幅器６６、６
８および７０は、比率の整合した薄膜抵抗ネットワーク
を増幅器ダイ上に有する高精度単利得差動増幅器である
プレシジョンモノレシック社、サンタクララ、カリフォ
ルニア州(Presision Monolithics Incorporated, Santa
Clara, California) によって製造されているＡＭＰ０
３ＦＪ増幅器で得られるような内部抵抗素子を使用して
いる。本技術分野に専門知識を有する者はこの構成が多
くの好ましい利点、抵抗の非常に優れた熱追従性、改良
された共通モード信号拒絶特性および部品の数の低減を
有していることがわかるであろう。
からの強度信号はともに集められて、合成信号Ｉo を形
成し、偶数セルからの強度信号はともに集められて、合
成信号Ｉe を形成する。図７において、増幅器６６、６
８および７０は、比率の整合した薄膜抵抗ネットワーク
を増幅器ダイ上に有する高精度単利得差動増幅器である
プレシジョンモノレシック社、サンタクララ、カリフォ
ルニア州(Presision Monolithics Incorporated, Santa
Clara, California) によって製造されているＡＭＰ０
３ＦＪ増幅器で得られるような内部抵抗素子を使用して
いる。本技術分野に専門知識を有する者はこの構成が多
くの好ましい利点、抵抗の非常に優れた熱追従性、改良
された共通モード信号拒絶特性および部品の数の低減を
有していることがわかるであろう。
【００３６】この選択の結果として、増幅器６８は非反
転加算増幅器として使用されている。内部トポロジーの
ために、増幅器６８は通常の２入力反転増幅器構造で使
用することはできない。実験的用途における完全な一般
性のために、増幅器７０は単利得インバータとして含ま
れていた。通常の反転加算増幅器が図７に示す増幅器６
８および７０の代わりに使用されることに注意された
い。
転加算増幅器として使用されている。内部トポロジーの
ために、増幅器６８は通常の２入力反転増幅器構造で使
用することはできない。実験的用途における完全な一般
性のために、増幅器７０は単利得インバータとして含ま
れていた。通常の反転加算増幅器が図７に示す増幅器６
８および７０の代わりに使用されることに注意された
い。
【００３７】更に、図７を参照すると、合成信号Ｉo お
よびＩe は周知のようにトランスインピーダンス(trans
impedance)構成に形成された演算増幅器６２および６４
で受信され、合成検出信号Ｉo およびＩe に対して前置
増幅を行い、バッファされた信号６３および６５を出力
している。それから、これらのバッファされた信号６３
および６５は演算増幅器６６によって減算されて、ｚ軸
位置指示信号７２を発生する。また、これらのバッファ
された信号６３および６５は本技術分野で周知であるよ
うに演算増幅器６８によって互いに加算され、それから
演算増幅器７０によって極性反転される（−１の利
得）。この加算された信号７１は別の用途のためにＺの
正規化された指示を発生するのに使用される。
よびＩe は周知のようにトランスインピーダンス(trans
impedance)構成に形成された演算増幅器６２および６４
で受信され、合成検出信号Ｉo およびＩe に対して前置
増幅を行い、バッファされた信号６３および６５を出力
している。それから、これらのバッファされた信号６３
および６５は演算増幅器６６によって減算されて、ｚ軸
位置指示信号７２を発生する。また、これらのバッファ
された信号６３および６５は本技術分野で周知であるよ
うに演算増幅器６８によって互いに加算され、それから
演算増幅器７０によって極性反転される（−１の利
得）。この加算された信号７１は別の用途のためにＺの
正規化された指示を発生するのに使用される。
【００３８】図８および図９を参照すると、周辺検出セ
ル１８用に使用されるマスク３０が、検出器アレイ１４
の周辺セル１８の露出面の上に小ねじ（図示せず）によ
って固定された一対のタングステン櫛１００および１０
２によって構成されている。小ねじは、各櫛１００およ
び１０２の一端を形成している取り付けタブ１０８およ
び１１０内の孔１０４および１０６内に挿入される。ね
じは孔１０４および１０６を通過し、周辺セル１８から
離れた検出器アレイ１４の端部１１２によって受けられ
ている。櫛１００の背骨部分１１４はタブ１０８に連結
され、櫛１００が検出器アレイ１４上の所定位置にタブ
１０８により保持されたとき、検出器アレイ１４の前縁
部３２に沿って延在する。逆に、櫛１０２の背骨部分１
１７はタブ１１０に連結され、櫛１０２がタブ１１０に
よって検出器アレイ上の所定位置に保持されたとき検出
器アレイ１４の後縁部３４に沿って延在する。
ル１８用に使用されるマスク３０が、検出器アレイ１４
の周辺セル１８の露出面の上に小ねじ（図示せず）によ
って固定された一対のタングステン櫛１００および１０
２によって構成されている。小ねじは、各櫛１００およ
び１０２の一端を形成している取り付けタブ１０８およ
び１１０内の孔１０４および１０６内に挿入される。ね
じは孔１０４および１０６を通過し、周辺セル１８から
離れた検出器アレイ１４の端部１１２によって受けられ
ている。櫛１００の背骨部分１１４はタブ１０８に連結
され、櫛１００が検出器アレイ１４上の所定位置にタブ
１０８により保持されたとき、検出器アレイ１４の前縁
部３２に沿って延在する。逆に、櫛１０２の背骨部分１
１７はタブ１１０に連結され、櫛１０２がタブ１１０に
よって検出器アレイ上の所定位置に保持されたとき検出
器アレイ１４の後縁部３４に沿って延在する。
【００３９】各櫛１００および１０２は一組のほぼ矩形
の歯１１６を有している。この歯１１６の各々の幅はｚ
軸に直角に測定した各周辺セル１８の幅にほぼ等しい。
各歯１１６はアレイ１４を各背骨部１１４または１１７
から周辺セル１８の面の上を検出器アレイ１４の対向す
る縁部まで延在している。歯１１６は互いに間隔をあけ
て設けられ、２つの櫛１００および１０２が検出器アレ
イ１４上の所定位置に設けられると、これらの櫛１００
および１０２の歯１１６はインターリーブすなわち互い
の間に入り込み、かつ対向する櫛１００または１０２の
歯１１６から等間隔に設けられて、幅が各検出セル１８
の幅にほぼ等しい傾斜したスロット１１８を形成する。
それぞれの背骨部１１４または１１７から延在する歯１
１６の先端部は対向する櫛１００または１０２の背骨部
１１７または１１４上に乗るように充分延在し、これに
より歯１１６を支持し、ｘ線放射を通す隙間を防止して
いる。
の歯１１６を有している。この歯１１６の各々の幅はｚ
軸に直角に測定した各周辺セル１８の幅にほぼ等しい。
各歯１１６はアレイ１４を各背骨部１１４または１１７
から周辺セル１８の面の上を検出器アレイ１４の対向す
る縁部まで延在している。歯１１６は互いに間隔をあけ
て設けられ、２つの櫛１００および１０２が検出器アレ
イ１４上の所定位置に設けられると、これらの櫛１００
および１０２の歯１１６はインターリーブすなわち互い
の間に入り込み、かつ対向する櫛１００または１０２の
歯１１６から等間隔に設けられて、幅が各検出セル１８
の幅にほぼ等しい傾斜したスロット１１８を形成する。
それぞれの背骨部１１４または１１７から延在する歯１
１６の先端部は対向する櫛１００または１０２の背骨部
１１７または１１４上に乗るように充分延在し、これに
より歯１１６を支持し、ｘ線放射を通す隙間を防止して
いる。
【００４０】図９を参照すると、各歯１１６は２つまで
の隣接するセル１８’および１８”用のマスク３０を形
成している。図１０を参照すると、フィードバック制御
システム１２０は例えば焦点スポット２６の位置におけ
る変化に応じてコリメータ３８の位置を制御する。偶数
および奇数周辺セル１８’および１８”からの信号６３
および６５は上述したように増幅器６６によって減算さ
れ、ｚ軸位置信号７２を発生する。一定の平行値１２４
を加算ノード１２２においてｚ軸位置信号７２に加える
ことにより、上述したようにファンビーム平面を撮像平
面に対して平行になるようにファンビームの中心線３５
を検出器アレイ１４の正確な中心から離れて保持するこ
とができる制御信号１２６を発生するようにしてもよ
い。
の隣接するセル１８’および１８”用のマスク３０を形
成している。図１０を参照すると、フィードバック制御
システム１２０は例えば焦点スポット２６の位置におけ
る変化に応じてコリメータ３８の位置を制御する。偶数
および奇数周辺セル１８’および１８”からの信号６３
および６５は上述したように増幅器６６によって減算さ
れ、ｚ軸位置信号７２を発生する。一定の平行値１２４
を加算ノード１２２においてｚ軸位置信号７２に加える
ことにより、上述したようにファンビーム平面を撮像平
面に対して平行になるようにファンビームの中心線３５
を検出器アレイ１４の正確な中心から離れて保持するこ
とができる制御信号１２６を発生するようにしてもよ
い。
【００４１】制御信号１２６はモータコントローラ８０
に接続され、制御信号１２６の値がゼロになるようにコ
リメータ３８を位置決めする。モータコントローラ３８
は本技術分野で一般に知られているようにフィードバッ
ク制御装置であり、位置エンコーダ４６を使用して、モ
ータ４８によってファンビームの中心線３５を制御す
る。また、モータコントローラ８０は種々のスロット４
１を粗いファンビーム２１に対して整列させてファンビ
ームの幅を制御するのに必要な種々の角度オフセットに
コリメータ３８をオフセットする手段を有している。
に接続され、制御信号１２６の値がゼロになるようにコ
リメータ３８を位置決めする。モータコントローラ３８
は本技術分野で一般に知られているようにフィードバッ
ク制御装置であり、位置エンコーダ４６を使用して、モ
ータ４８によってファンビームの中心線３５を制御す
る。また、モータコントローラ８０は種々のスロット４
１を粗いファンビーム２１に対して整列させてファンビ
ームの幅を制御するのに必要な種々の角度オフセットに
コリメータ３８をオフセットする手段を有している。
【００４２】上述した説明は本発明の好適実施例に対す
るものである。本技術分野に従事しているものにとって
は本発明の精神および範囲から逸脱することなく多くの
変更を行うことができるであろう。例えば、ファンビー
ムはｚ軸の誤整列を低減することと、ファンビーム平面
と撮像平面との間の平行性を改良することとが折り合う
ような位置に調整してもよい。本発明の範囲に入る種々
の実施例を包含するように特許請求の範囲は記載してあ
る。
るものである。本技術分野に従事しているものにとって
は本発明の精神および範囲から逸脱することなく多くの
変更を行うことができるであろう。例えば、ファンビー
ムはｚ軸の誤整列を低減することと、ファンビーム平面
と撮像平面との間の平行性を改良することとが折り合う
ような位置に調整してもよい。本発明の範囲に入る種々
の実施例を包含するように特許請求の範囲は記載してあ
る。
【図１】本発明とともに使用されるｘ線源およびｘ線検
出器アレイの構成図である。
出器アレイの構成図である。
【図２】図１の検出器アレイのうちの周辺検出セルの構
成図である。
成図である。
【図３】本発明とともに使用するのに適しているコリメ
ータ組立体の斜視図である。
ータ組立体の斜視図である。
【図４】厚いファンビームおよび薄いファンビーム用の
マンドレルの方向を示す図３のコリメータのマンドレル
の断面図である。
マンドレルの方向を示す図３のコリメータのマンドレル
の断面図である。
【図５】図１の検出器アレイの従来の周辺検出セルの構
成図である。
成図である。
【図６】合成信号を発生するように多重周辺検出セルの
接続を示す図２に類似した構成図である。
接続を示す図２に類似した構成図である。
【図７】図６の検出セルの合成信号からｚ軸位置信号を
発生するのに適した加算回路の回路図である。
発生するのに適した加算回路の回路図である。
【図８】図２の検出セルおよびマスクの分解斜視図であ
る。
る。
【図９】図１のｘ線管からみた図２のマスクおよび検出
セルの平面図である。
セルの平面図である。
【図１０】図７の回路から発生するｚ軸位置信号を使用
したフィードバック制御回路のブロック図である。
したフィードバック制御回路のブロック図である。
１０ ｘ線源 １２ 被撮像物 １４ 検出器アレイ １８ 周辺検出セル ２０ 構台 ２２ ｘ線ファンビーム ２４ 周辺ビーム ２６ 焦点スポット ３５ 中心線 ３６ 照射領域 ３８ コリメータ ３９ マンドレル ４１ スロット ６０ 撮像平面
Claims (10)
- 【請求項１】 ｘ線ファンビームをファンビーム平面に
沿って発生するｘ線源を有するコンピュータ断層撮影シ
ステム用のｚ軸位置検出装置において、 ｘ線ファンビームの一部を受信する第１および第２の面
を有する第１および第２の検出セルであって、前記面は
各検出セルの前縁部および後縁部の間の長手方向に沿っ
てファンビーム平面を横切って直角に延在しており、当
該第１および第２の検出セルはそれぞれの前記第１およ
び第２の面で受信したそれぞれの全ｘ線エネルギを示す
第１および第２の強度信号をそれぞれ発生するようにな
っている第１および第２の検出セルと、 前記第１の面の上に位置決めされた第１のマスクであっ
て、長手方向が前記前縁部および後縁部の間に延在して
いる開口部を有し、該開口部の幅は前記第１の面の上に
おいてその長手方向に沿って前側から後側に増大してい
る第１のマスクと、 前記第２の面の上に位置決めされた第２のマスクであっ
て、前記前縁部および後縁部の間に延在している開口部
を有し、該開口部の幅は前記第１の面の上においてその
長手方向に沿って後側から前側に低減している第２のマ
スクと、 前記第１の強度信号および第２の強度信号の差を計算
し、ｚ軸位置信号を発生する計算手段と、 を有することを特徴とするｚ軸位置検出装置。 - 【請求項２】 各開口部の幅はゼロから所定の値までそ
の長さの関数として直線的に変化している請求項１記載
のｚ軸位置検出装置。 - 【請求項３】 長手方向に沿った第１のマスクの中間に
おける開口部の幅は長手方向に沿った第２のマスクの中
間における開口部の幅に等しい請求項１記載のｚ軸位置
検出装置。 - 【請求項４】 前記開口部は検出器を前側から後側へ二
分する軸に対して非対称である請求項１記載のｚ軸位置
検出装置。 - 【請求項５】 ファンビーム平面に沿ってｘ線ファンビ
ームを発生するｘ線源を有するコンピュータ断層撮影シ
ステム用のｚ軸位置検出装置において、 ｘ線ファンビームの一部を受信する第１の面を有する複
数の第１の検出セルであって、前記面は各検出セルの前
縁部および後縁部の間の長手方向に沿ってファンビーム
平面を横切って直角に延在しており、各第１の面によっ
て受信される全ｘ線エネルギを示す複数の第１の強度信
号を発生する複数の第１の検出セルと、 ｘ線ファンビームの一部を受信する第２の面を有する複
数の第２の検出セルであって、前記面は各検出セルの前
縁部および後縁部の間の長手方向に沿ってファンビーム
平面を横切って直角に延在しており、各第２の面によっ
て受信される全ｘ線エネルギを示す複数の第２の強度信
号を発生する複数の第２の検出セルと、 長手方向が前記前縁部および後縁部の間に延在している
開口部を有し、各面の上における前記開口部の幅はその
長手方向に沿って前側から後側に増大している複数の第
１のマスクと、 長手方向が前縁部および後縁部の間に延在している開口
部を有し、各面の上の前記開口部の幅はその長手方向に
沿って後側から前側に低減している複数の第２のマスク
と、 前記第１の検出セルからの第１の強度信号を加算して、
第１の合成強度信号を発生し、前記第２の検出セルから
の第２の強度信号を加算して、第２の合成強度信号を発
生する加算手段と、 前記第１の合成強度信号と前記第２の合成強度信号との
差をとって、ｚ軸位置信号を発生する計算手段と、 を有することを特徴とするｚ軸位置検出装置。 - 【請求項６】 各開口部の幅はその長手方向の関数とし
てゼロから所定の値まで直線的に変化する請求項５記載
のｚ軸位置検出装置。 - 【請求項７】 長手方向に沿った中間部における前記第
１の検出セルの各々の開口部の幅は、長手方向に沿った
中間部における前記第２の検出セルの各々の開口部の幅
に等しい請求項５記載のｚ軸位置検出装置。 - 【請求項８】 前記検出セルの開口部は前記検出セルを
各検出セルの長手方向に沿って二分する軸に対して非対
称である請求項５記載のｚ軸位置検出装置。 - 【請求項９】 前記第１および第２のマスクはともにｘ
線を通さない材料からなる第１および第２の連動櫛から
構成され、 前記第１の櫛は複数の歯を保持するための第１の背骨部
を有し、該背骨部が前記検出セルの前縁部に沿って延在
する位置にあるとき、前記複数の歯は前記検出セルの面
を横切って斜めに突出し、 前記第２の櫛は複数の歯を保持するための第２の背骨部
を有し、該背骨部が前記検出セルの後縁部に沿って延在
する位置にあるとき、前記複数の歯は検出セルの面を横
切って斜めに突出し、前記第１の櫛の歯は前記第２の櫛
の歯と交互に設けられるように位置決めされて、両者の
間に開口部を形成するようになっている請求項５記載の
ｚ軸位置検出装置。 - 【請求項１０】 検出セルに向けられているファンビー
ム平面に沿ってｘ線ファンビームを発生するｘ線源を有
するコンピュータ断層撮影システムで、前記検出セルに
対してファンビームの位置を制御する制御装置におい
て、 ｘ線ファンビームの一部を受信する第１および第２の面
を有する第１および第２の検出セルであって、前記面は
各検出セルの前縁部および後縁部の間の長手方向に沿っ
てファンビーム平面を横切って直角に延在し、当該第１
および第２の検出セルは第１および第２の面で受信した
全ｘ線エネルギを示す第１および第２の強度信号を発生
するようになっている第１および第２の検出セルと、 前記第１の面の上に位置決めされた第１のマスクであっ
て、長手方向が前縁部および後縁部の間に延在している
開口部を有し、前記第１の面の上における前記開口部の
幅はその長手方向に沿って前側から後側に増大している
第１のマスクと、 前記第２の面の上に位置決めされた第２のマスクであっ
て、前縁部および後縁部の間に延在している開口部を有
し、前記第１の面の上における前記開口部の幅はその長
手方向に沿って後側から前側へ低減している第２のマス
クと、 前記第１の強度信号および第２の強度信号の差をとっ
て、ｚ軸位置信号を発生する計算手段と、 前記ｚ軸位置信号の値に応じてファンビームの角度を制
御するファンビーム角度制御手段と、 を有することを特徴とする制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US718521 | 1991-06-21 | ||
| US07/718,521 US5131021A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Computed tomography system with control and correction of fan beam position |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05192324A JPH05192324A (ja) | 1993-08-03 |
| JPH0628660B2 true JPH0628660B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=24886380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4158390A Expired - Fee Related JPH0628660B2 (ja) | 1991-06-21 | 1992-06-18 | ファンビーム位置の制御および補正機能を有するコンピュータ断層撮影用装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131021A (ja) |
| EP (1) | EP0519659A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0628660B2 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5483072A (en) * | 1994-08-04 | 1996-01-09 | Bennett X-Ray Technologies | Automatic position control system for x-ray machines |
| US5473656A (en) * | 1994-09-15 | 1995-12-05 | General Electric Company | Computed tomography system with correction for z-axis detector non-uniformity |
| US5867553A (en) * | 1995-11-02 | 1999-02-02 | Analogic Corporation | Computed tomography scanner with reduced power x-ray source |
| US5657364A (en) * | 1995-12-14 | 1997-08-12 | General Electric Company | Methods and apparatus for detecting beam motion in computed tomography imaging systems |
| US5579359A (en) * | 1995-12-21 | 1996-11-26 | General Electric Company | Methods and apparatus for calibrating detector cell output signals |
| US5706326A (en) * | 1995-12-22 | 1998-01-06 | General Electric Company | Systems and methods of determining focal spot x-axis position from projection data |
| US5610963A (en) * | 1996-02-06 | 1997-03-11 | General Electric Company | Methods and systems for determining the z-axis profile of a detector in a CT system |
| JP3527381B2 (ja) | 1997-02-28 | 2004-05-17 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| US6304626B1 (en) * | 1998-10-20 | 2001-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Two-dimensional array type of X-ray detector and computerized tomography apparatus |
| US6094469A (en) * | 1998-10-21 | 2000-07-25 | Analogic Corporation | Computed tomography system with stable beam position |
| JP2002301056A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-15 | Toshiba Medical System Co Ltd | Ｘ線ｃｔ装置およびｘ線検出器 |
| US6535572B2 (en) | 2001-06-15 | 2003-03-18 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for compensating computed tomographic channel ganging artifacts |
| US6687334B2 (en) | 2002-05-31 | 2004-02-03 | General Electric Company | X-ray collimator and method of construction |
| US7286639B2 (en) * | 2003-12-12 | 2007-10-23 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Focal spot sensing device and method in an imaging system |
| US6968032B2 (en) * | 2003-12-18 | 2005-11-22 | Ge Medical Systems Global Technologies Company, Llc | Systems and methods for filtering images |
| DE102005009817B4 (de) * | 2005-03-03 | 2008-09-18 | Siemens Ag | Lochmaske für einen Röntgenstrahlendetektor, Computertomographiegerät, aufweisend eine Lochmaske und Verfahren zur Justierung einer Lochmaske |
| WO2009054070A1 (ja) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Shimadzu Corporation | 放射線検出器 |
| US7852980B2 (en) * | 2007-10-31 | 2010-12-14 | Xoran Technologies, Inc. | Computed tomography with resolution recovery |
| US7639777B2 (en) * | 2008-02-26 | 2009-12-29 | United Technologies Corp. | Computed tomography systems and related methods involving forward collimation |
| US20090213984A1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-08-27 | United Technologies Corp. | Computed Tomography Systems and Related Methods Involving Post-Target Collimation |
| US20090225954A1 (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-10 | United Technologies Corp. | X-Ray Collimators, and Related Systems and Methods Involving Such Collimators |
| US8238521B2 (en) * | 2008-03-06 | 2012-08-07 | United Technologies Corp. | X-ray collimators, and related systems and methods involving such collimators |
| US7876875B2 (en) * | 2008-04-09 | 2011-01-25 | United Technologies Corp. | Computed tomography systems and related methods involving multi-target inspection |
| US8933421B2 (en) * | 2008-04-21 | 2015-01-13 | Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh | Halo monitor in rotatable gantry for particle beam positioning |
| US20090274264A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | United Technologies Corp. | Computed Tomography Systems and Related Methods Involving Localized Bias |
| US7888647B2 (en) * | 2008-04-30 | 2011-02-15 | United Technologies Corp. | X-ray detector assemblies and related computed tomography systems |
| US9903958B2 (en) | 2015-09-23 | 2018-02-27 | Prismatic Sensors Ab | Obtaining measurement information from an edge-on X-ray detector and determining the orientation of an edge-on X-ray detector with respect to the direction of incoming X-rays |
| US10433811B2 (en) | 2016-12-23 | 2019-10-08 | General Electric Company | Self-calibrating CT detectors, systems and methods for self-calibration |
| US11779296B2 (en) * | 2020-03-20 | 2023-10-10 | Canon Medical Systems Corporation | Photon counting detector based edge reference detector design and calibration method for small pixelated photon counting CT apparatus |
| JP2024161991A (ja) * | 2023-05-09 | 2024-11-21 | 富士フイルム株式会社 | フォトンカウンティングｃｔ装置および物質分解方法 |
| DE102023208944B3 (de) | 2023-09-14 | 2025-02-13 | Siemens Healthineers Ag | Extra-Fokal-Strahl-Blende für einen Röntgenstrahler |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4559639A (en) | 1982-11-22 | 1985-12-17 | General Electric Company | X-Ray detector with compensation for height-dependent sensitivity and method of using same |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2912010C2 (de) * | 1979-03-27 | 1987-04-16 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Gerät zur Messung der Absorptionsverteilung |
| US4472823A (en) * | 1982-03-17 | 1984-09-18 | U.S. Philips Corporation | Computed tomography apparatus with detector sensitivity correction |
| DE3443095A1 (de) * | 1984-11-27 | 1986-05-28 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Anordnung zur untersuchung eines koerpers mit gamma- oder roentgenstrahlung |
| DE8621546U1 (de) * | 1986-08-11 | 1987-12-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Röntgendetektorsystem |
| US4831260A (en) * | 1987-10-09 | 1989-05-16 | University Of North Caroline At Chapel Hill | Beam equalization method and apparatus for a kinestatic charge detector |
| JPH0318352A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-25 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
| US4991189A (en) * | 1990-04-16 | 1991-02-05 | General Electric Company | Collimation apparatus for x-ray beam correction |
-
1991
- 1991-06-21 US US07/718,521 patent/US5131021A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-06-15 EP EP19920305461 patent/EP0519659A3/en not_active Withdrawn
- 1992-06-18 JP JP4158390A patent/JPH0628660B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4559639A (en) | 1982-11-22 | 1985-12-17 | General Electric Company | X-Ray detector with compensation for height-dependent sensitivity and method of using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0519659A3 (en) | 1993-08-04 |
| JPH05192324A (ja) | 1993-08-03 |
| EP0519659A2 (en) | 1992-12-23 |
| US5131021A (en) | 1992-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0628660B2 (ja) | ファンビーム位置の制御および補正機能を有するコンピュータ断層撮影用装置 | |
| JP2731046B2 (ja) | コンピュータ断層撮影システム | |
| US5430785A (en) | Detector channel gain calibration using focal spot wobble | |
| JPS6411296B2 (ja) | ||
| JPH067343A (ja) | コンピュータトモグラフ | |
| GB1585364A (en) | Device for measuring the absorption of radiation in a body section | |
| JP2002022678A5 (ja) | ||
| US20160199019A1 (en) | Method and apparatus for focal spot position tracking | |
| JPH09215686A (ja) | Ｘ線ビーム位置検出装置 | |
| US5680427A (en) | Normalization of tomographic image data | |
| JPH10234724A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 | |
| JPH09224929A (ja) | ツイン・ビーム計算機式断層写真スキャナ | |
| JPH119584A (ja) | Ｘ線ビームトラッキング方法、ｘ線ビーム位置測定方法およびｘ線ｃｔ装置 | |
| JP4202457B2 (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 | |
| US4881251A (en) | Computed tomograph apparatus | |
| JPH08252248A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 | |
| EP0764280B1 (en) | Device and method of imaging or measuring of a radiation source | |
| RU2172137C2 (ru) | Способ вычислительной томографии и устройство для медицинской диагностики | |
| JP4489845B2 (ja) | 体積スキャン用のコンピュータトモグラフィー | |
| JP2519249B2 (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 | |
| JPH0622949A (ja) | Ｘ線断層像撮影装置 | |
| JPH0783744B2 (ja) | Ｘ線断層撮影装置 | |
| JPS5999216A (ja) | 物体の表面高さ測定装置 | |
| JPH1189825A (ja) | 放射線照射・検出装置および放射線断層撮影装置 | |
| JPS6363854B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19941025 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |