JPH0833449B2 - 放射線受像装置および放射線受像方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、医療用、工業用などの放射線受像装置およ
び放射線受像方法に関する。

従来の技術 計測すべき物体（以下、被計測物体と称する）を移動
させながら、被計測物体による放射線の吸収像または反
射像を撮像することは医療分野や工業分野において多用
されている。

これは放射線検出器に対して相対的に移動する被計測
物体に放射線を照射し、被計測物体による放射線の吸収
や反射の変化を放射線検出器で検出し、被計測物体の検
査・分析をするものである。

この受像方法は、工業用非破壊検査においては、コン
ベアライン上に置かれた被計測物体を挟んでＸ線源と放
射線検出器を配置し、一定の周期で画像計測を行い、被
計測物体の画像化を行っている。放射線検出器としては
線状のものや面状のものが一般的である。

近年、放射線受像においても技術の向上は目覚まし
く、高解像度の放射線検出器が開発されている。例え
ば、半導体検出器をアレイ状に配置し、放射線量子を面
で検知し、その信号の係数値を画素濃度として、画像を
表示する方法が開発されている（特開昭59−100885号公
報）。この方法によれば、各検出素子のダイナミックレ
ンジが大幅に向上するため、高精度の画像を得ることが
できる。

さらに、画像デート処理により、被計測物体の化学組
成や元素分析などの検査・分析が可能となっている。

以下に従来の放射線受像装置および放射線受像方法に
ついて説明する。

第７図は従来の放射線受像装置および放射線受像方法
を説明するための構成図である。同図では放射線として
Ｘ線を使用した例について説明する。

図において、３は被計測物体、3aは低吸収材料部、3b
は高吸収材料部、４は放射線検出器である。放射線検出
器４の位置と出力信号との対比を明確にするために、被
計測物体３として低吸収材料部3aと高吸収材料部3bがは
っきり分離したものを想定した。また放射線検出器４の
位置と出力信号とを対比させ易いように、被計測物体３
を固定し、放射線検出器４を移動させたものとして、横
軸に放射線検出器４の位置を、縦軸に放射線検出器４の
出力信号を示した。

このような構成において、放射線検出器４が第７図の
位置にある時は照射Ｘ線が直接放射線検出器４に入射す
るため出力信号はS₁となる。次に放射線検出器４が紙面
に向かって右方向へ移動し、放射線検出器４が被計測物
体の端にかかると出力が低下し始める。放射線検出器４
が完全に被計測物体３の中に低吸収材料部3aに入ってし
まうと出力信号はS₂となる。さらに放射線検出器４が右
方向へ移動し、高吸収材料部3bにかかると出力信号は低
下し始めて、放射線検出器４が完全に高吸収材料部3bに
入ってしまうと出力信号は最低値S₃となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では放射線検出器が固定
されているため、被計測物体の移動により１単位素子あ
たりの対象領域が拡大され、画像上のぼけとなり、測定
上の誤差となっていた。このために、微細な部分の精密
な分析においては、被計測物体３を一時的に停止させる
ステップ送りがなされていたが、医療に使用する機器で
は、患者用のベッドが大型であり、また工業用に使用す
る機器でも、コンベアの慣性が大きいためステップ送り
が困難であり、高精度の計測が不可能であるという課題
を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、移動し
ている物体の受像において、放射線検出器と被計測物体
との位置ずれによって発生する画素端部の画像上のぼけ
を最小にし、微細な部分の精密な分析のいても、高精度
な性能が得られる放射線受像装置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 この目的を達成するために本発明の放射線受像装置
は、移動する被計測物体の進行方向に垂直な面内にあっ
て、被計測物体を挟んで配置された放射線源と放射線検
出器で構成される放射線受像装置において、画像計測の
間は放射線検出器が被計測物体と同一方向に移動して画
像情報を得るように構成したものである。

作用 この構成によって、画像計測時に放射線検出器を被計
測物体と同一の方向に移動させることにより、実質的に
１単位素子当りの対象領域を１単位素子の大きさになる
ようにし、被計測物体の移動による誤差の発生を最小に
することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の一実施例における放射線受像装置の
構成図、第２図は本発明の放射線受像装置に使用する放
射線検出器の一実施例を示す構成図、第３図は本発明の
放射線受像装置に使用する放射線検出器の他の実施例を
示す構成図、第４図は本発明の放射線受像装置に使用す
る放射線検出器の動作の一例を示す動作図、第５図は同
放射線検出器の動作の他の例を示す動作図、第６図
（ａ）〜（ｃ）は放射線検出器位置と出力信号との関係
を示す特性図である。

これらの図において、１は放射線源、２は照射絞り、
３は被計測物体、４は放射線検出器、５は被計測物体３
を載せて移動する移動台、６は移動台を駆動する駆動
体、７は放射線検出器４を収納したケース、８は放射線
検出器周辺回路部、９は放射線検出器固定台、10は放射
線検出器駆動源、11は支持台、12は信号ケーブル、13は
放射線検出器４を制御する駆動制御部、14は入出力端
子、15は格子状構造体である。

以上のように構成された放射線受像装置について、以
下その動作を説明する。

第１図では、放射線源１としてＸ線源を用いた例を示
したが、その他にも可視光、赤外光、放射光、ベータ
線、ガンマ線、中性子線でも同じである。この放射線源
１から放射されるＸ線から照射絞り２により必要なＸ線
のみが取り出される。このＸ線は被計測物体３を通過し
て放射線検出器４で検出される。被計測物体３は移動台
５の上に載せられて左右方向に移動する。一方放射線検
出器４はケース７内に放射線検出器周辺回路８とともに
収納されている。ケース７は放射線検出器固定台９の上
に設置されて放射線検出器駆動源10に連結され、かつ放
射線検出器固定台９は支持台11上に可動状態で設置され
ている。放射線源１は固定でも良いが、被計測物体３の
移動範囲が長い場合は、放射線検出器４とともに移動さ
せる必要がある。また移動台５としてはコンベヤベルト
等が使用される。

放射線検出器４として検出素子を一次元に配列した一
次元ラインセンサを使用した場合、その一次元ラインセ
ンサは被計測物体３の移動方向に垂直に設置され、１ラ
イン毎に走査・移動して二次元の画像計測を行う。また
放射線検出器４として検出素子を面状に配列した二次元
面センサを使用した場合、二次元面センサを構成する画
素の１ピッチ分だけ放射線検出器４を移動させて二次元
の画像計測を行う。

第２図に本発明の放射線受像装置に使用する放射線検
出器の一実施例を示したが、放射線検出器４のみが放射
線検出器駆動源10で前後に移動するように構成されてい
るため装置を小型化できる。入出力端子14から外部信号
が供給され、その信号は駆動制御部13から放射線検出器
駆動源10へ入り、放射線検出器４を制御する。一方放射
線検出器４からの出力は信号ケーブル12によって放射線
検出器周辺回路８へ導かれ、入出力端子14を経て外部へ
取り出される。

第３図に本発明の放射線受像装置に使用する放射線検
出器の他の実施例を示したが、放射線検出器４の前面に
放射線を遮蔽する格子状構造体15を設置し、格子状構造
体15のみが放射線検出器駆動源10で前後に移動されるよ
うに構成されている。したがって、装置の小型化が図れ
るだけでなく、放射線検出器４の移動がないため、信号
ケーブル12などの電気系の配線を固定化でき、非常に信
頼性の高い放射線検出器を実現できる。この場合、放射
線検出器４の単一画素の移動方向に対する長さは、放射
線検出器４の上で画像が１画像計測期間に移動する距離
と放射線を遮蔽する格子状構造体の開口を加算した長さ
よりも大きくする。

本発明の放射線受像装置においては、放射線検出器４
また格子状構造体15の移動が重要である。第４図に示す
ように、被計測物体３の位置は時間とともに移動する
が、放射線検出器４は画像計測期間は被計測物体３と同
じように移動し、戻るときは前進時よりも高速で移動す
ることにより画像計測回数を増加できる。また第５図に
示すように、一定サイクルまたは一定距離の間は被計測
物体３の動きに沿って放射線検出器４を前進と停止また
は低速前進を繰り返すことにより、高速に移動する被計
測物体３の高精度な測定が可能となる。

放射線検出器４の移動距離は、１画像計測期間当りの
被計測物体３の１画素に当たる移動距離であり、Ｘ線を
使用した場合の高精細度の画像では1mm以下、また固体
撮像素子上にレンズで光学画像を結像するような方式で
は、固体撮像素子の１画素ピッチ、すなわち10μｍ程度
となり、放射線検出器４の駆動装置も非常に小型にな
る。

以上述べた実施例における放射線検出器位置と出力信
号の関係は第６図に示すとおりである。この場合、被計
測物体３は低吸収材料部3aと高吸収材料部3bとから構成
されているものを例とした。まず理想的な場合の出力信
号は、第６図（ａ）に示すように、被計測物体３の各部
分に対応して明確に現れるべきである。一方、同図
（ｂ）は示す従来例では、出力信号が崩れてしまって画
像データとしては非常に悪く、高精度の計測はできな
い。同図（ｃ）には本発明の放射線受像装置による出力
信号を示したが、高吸収材料部3bの部分で少し理想的な
場合（二点鎖線で示す）からずれているが、コントラス
トの良いことが期待できる。

以上、本発明を放射線透過画像に適用して記載した
が、通常の光学画像の撮像や読み取りにおいても同様の
効果を得ることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、画像計測期間中は１単位素子
当りの対象領域を固定しているため、画素当りの解像度
を実質的に向上でき、被計測物体の移動による誤差の発
生を最小にできる優れた放射線受像装置および放射線受
像方法を実現できるものである。このため、高精度な画
像計測が可能となり、Ｘ線画像や光学画像などの微小な
画像の解析精度向上が実現できるため、医療計測や工業
計測への貢献には大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における放射線受像装置の構
成図、第２図は本発明の放射線受像装置に使用する放射
線検出器の一実施例を示す構成図、第３図は本発明の放
射線受像装置に使用する放射線検出器の他の実施例を示
す構成図、第４図は本発明の放射線受像装置に使用する
放射線検出器の動作の一例を示す動作図、第５図は同放
射線検出器の動作の他の例を示す動作図、第６図（ａ）
〜（ｃ）は放射線検出器位置と出力信号との関係を示す
特性図、第７図は従来の放射線受像装置および放射線受
像方法を説明するための構成図である。 １……放射線源、３……被計測物体（計測すべき物
体）、４……放射線検出器、５……移動台。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大土 哲郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−73185（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線源と、放射線源に対向して設けた放
   射線検出器と、放射線源と放射線検出器に挟まれた空間
   を通過し、計測すべき物体を搭載して一定方向に移動す
   る移動台とを設けた放射線受像装置において、前記放射
   線検出器が前記物体と同一方向に１画素に対応する距離
   を往復移動する機構を有する放射線受像装置。
2. 【請求項２】放射線検出器が放射線検出素子を面状また
   は直線状に配列したものである請求項１記載の放射線受
   像装置。
3. 【請求項３】放射線検出器がその放射線入射面の前面に
   放射線を遮蔽する格子状構造体を有し、かつ格子状構造
   体が計測すべき物体と同一方向に１画素に対応する距離
   を往復するものである請求項１または２記載の放射線受
   像装置。
4. 【請求項４】放射線源と、放射線源に対向して設けた放
   射線検出器と、放射線源と放射線検出器の間にあって計
   測すべき物体を搭載して一定方向に移動する移動台とを
   設けた放射線受像装置を使用し、画像計測の間放射線検
   出器を物体と同一方向に１画素に対応する距離を往復移
   動させる放射線受像方法。