JPH0827191B2 - 光束形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放射線診断や治療に関し、上述の診断や治療
の際の患者の位置決め及び位置決めした後の体動等によ
る患者の位置ずれの監視の機能を持つ光束形成装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の技術としては特開昭57−11336号に示されたも
のがあるが、患者の位置ずれ監視の機能を持たせる為
に、１台の光束発生源と１個の光電検出器とを有し、直
線状に拡散した光束の中に照度の明るい点状の光束を形
成させ、患者の点状で平行に集束された光束を反射テー
プにより反射させ１個の光電検出器で検出することによ
り位置決め及び位置決めした後の体動等による患者の位
置ずれ監視をする方式となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の光束形成装置は、光束発生源が１台で
あり、その光束発生源からでる光束を１個のハーフミラ
ーと１個のミラーで１本の直線状に拡散した光束と点状
の光束で形成していたため、２本の直線状に拡散した光
束が直角に交わりクロス状に光束するものと比較すると
位置決め作業がしにくいという欠点があった。

また、たとえ光束を再帰性反射する性質をもつ反射テ
ープで反射させても、光束が散乱するのはさけられない
にもかかわらず単一の光電検出器で反射光を検出する為
に、患者の鼻やアゴ等の光束の進む方向と直角でない面
に反射テープをはりつけた時、反射光束を検出できる角
度の範囲がきわめて狭いという欠点を有している。ちな
みにGammex社製の装置で実験すると反射光束を検出でき
る角度が±５°程度の範囲でしか検出できない。

更に、位置決め用と監視用の光束発生源が共通である
為反射テープからの反射光の中から直線部の反射光と点
状部の反射光を区別しにくい為S/N比が悪いという欠点
（３）を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光束形成装置は、位置決め用光束発生源１
と、光束を平行に集束する為のレンズ２と、光束を２方
向に振り分ける為のハーフミラー３と、ハーフミラー３
で反射された光束を直線状に拡散するレンズ４と、ハー
フミラー３を通過した光束を反射するミラー５と、ハー
フミラー３により反射され拡散された光束14と直角に交
わるようにミラー５により反射された光束を直線状に拡
散するレンズ６と、変調した光束を発生できる監視用光
束発生源７と、監視用光束発生源７から出力される光束
を点状で平行に集束させるレンズ８と、変調され平行に
集束された光束13をほぼ入射方向に再帰性反射できる患
者12の位置決め位置にはられた反射テープ９と、反射さ
れた光束16を検出する為に光束13の射出口の周囲に配置
された複数の光電検出器10とを有している。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の説明図である。本発明に
おいては２個の光束発生源１と７を有し、位置決め用光
束発生源１は患者の位置決めに使用されるクロス状の光
束14、,15の発生源となり、監視用光束発生源７は上記
のクロス状光束14,15の光点11によって位置決めされた
患者の位置ずれを検出する為の変調された光束13の発生
源となる。光束13はレンズ８により平行な点状の光束に
なっており、患者12と本装置の本体17の間の距離Ｌが充
分に大きい場合には光束15と光束13の角度θは小さなも
のとなるので光束13は光束14と15の交点11と疑似的（実
用的）に同一の箇所を通過する。

光束14は球面のレンズ２とハーフミラー３と円柱レン
ズ４により直線状に拡散されている。光束15は球面のレ
ンズ２とハーフミラー３とミラー５と柱状レンズ６によ
り直線状に拡散されている。上述のレンズ系とミラー系
は光束14と光束15が直角に交わるように配置される。

第２図に示すように反射テープ９はガラスビーズ22,
光反射層23,結合剤24,接着剤25から構成される。反射テ
ープ９は光束13を再帰性反射する性質を持ち、位置決め
された患者12の光束14と光束15の交点11上にはられ、光
束13は反射テープ９により反射され拡散した光束16とな
り、光束16は光束射出口19のまわりに配置された複数の
光電検出器10により効率良く受容される。光電検出器10
に受容された変換された電気信号は検波されフィルター
リングすることにより、患者12が正規の位置にあるかど
うかを判定することに用いられる。光束13が変調されて
いる為、自然光，部屋の電灯，光束14及び光束15による
光束16に含まれる反射光束は光束発生源７からの光束と
区別が可能となる。

第３図で患者12と放射線装置20と本装置の本体17と光
束13と光束14と光束15の関係を説明する。

第４図に患者の体動による位置ずれを検出する為の電
気回路の一例をブロック図で示す。発振器31の出力信号
はレーザ光の変調と復調に用いられる。発振器31の出力
は可変増幅器32に送られ、適当なレベルで差動増幅器33
に供給される。差動増幅器33,レーザ駆動回路34及びモ
ニターダイオード付レーザダイオード35によって発振器
31の出力周波数で振幅変調されたレーザ光束13が出力さ
れる。レーザ光束13は反射テープにより再帰性反射さ
れ、反射光束16は光電検出器10によって電気信号に変換
された後、増幅器36によって増幅される。位相検波器37
は発振器31の発振器31の発振信号出力を利用して、増幅
器36の出力を位相検波し、コンパレータ38に送る。コン
パレータ38は基準信号発生回路39で感度を可変させるこ
とができ、コンパレータ38の出力は警報ブザーやリレー
回路40で本装置の操作者に患者の体動による位置ずれを
警告することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、位置決め用光束発生源
１と、光束を点状に平行に集束するレンズ２と、光束を
２方向に振り分けるハーフミラー３と、ハーフミラー３
で反射された光束を直線状に拡散させるレンズ４と、ハ
ーフミラー３を通過した光束を反射するミラー５と、ハ
ーフミラー３で反射され直線状に拡散された前述の光束
14と直角に交わるようにミラー５により反射された光束
を直線状に拡散するレンズ６と、変調された光束を発生
できるもう一つの監視用光束発生源７と、変調された光
束を点状で平行に集束するレンズ８と、点状で平行に集
束された光束13をほぼ入射方向に再帰性反射する反射テ
ープ９と、反射テープ９で反射された光束16を検出する
複数の光電検出器10を有することにより、放射線治療や
診断の際の患者の位置決めがクロス状の交点11によりし
易く、また複数の光電検出器10と変調された光束13によ
り患者の鼻やアゴ等の光束の進む方向と直角でない面に
はりついた反射テープからの反射光束16でも高いS/N比
で検出できる為、反射光束を検出できる角度の範囲が大
きく（実施例では±45°）できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図に
おいて反射テープにおける動作を示す図、第３図は患者
と本発明の装置との位置関係を示す図、第４図は体動に
よる位置ずれを検出する回路構成図。 図において、1,7……光束発生源、2,4,6,8……レンズ、
３……ハーフミラー、５……ミラー、９……反射テー
プ、10……光電検出器、11……交点、12……患者、13,1
4,15,16……光束、17……本体、19……光束射出口、20
……診断・治療装置、22……ガラスビーズ、23……光反
射層、24……結合剤、25……接着剤、31……発振器、32
……可変増幅器、33……差動増幅器、34……レーザ駆動
回路、35……レーザダイオード、36……増幅器、37……
位相検波器、38……コンパレータ、39……基準信号発生
回路、40……警報ブザー（リレー回路）。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−67742（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−14417（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光束発生源と、光束を点状で平行に集束す
   るレンズと、光束を２方向に振り分ける為のハーフミラ
   ーと、ハーフミラーで反射された光束を直線上に拡散さ
   せるレンズと、ハーフミラーを通過した光束を反射する
   ミラーと、ミラー５により反射された光束をハーフミラ
   ーで反射され直線状に拡散された前述の光束と直角に交
   わるように直線上に拡散させるレンズと、変調した光束
   を発生できるもう一つの光束発生源と、変調された光束
   を点状で平行に集束するレンズと、変調された光束をほ
   ぼ入射方向に再帰性反射する反射テープと、反射された
   光束を検出する複数の光電検出器とを含むことを特徴と
   する光束形成装置。