JPH11221209A

JPH11221209A - 投光器

Info

Publication number: JPH11221209A
Application number: JP10024822A
Authority: JP
Inventors: Kyojiro Nanbu; 恭二郎南部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】投光器の小型軽量化及びローコスト化と共
に、調整の容易化を図る。【解決手段】位置決めパターンが記録されたホログラ
ム板４と、このホログラム板４に光を照射するレーザ発
生部２及びレンズ３をユニット１に収納して製作する。
レーザ発生部２、レンズ３及びホログラム板４で製作す
ることができるため、小型軽量化及びローコストを図る
ことができる。また、光軸等の調整は、レーザ発生部
２、レンズ３及びホログラム板４の直線的な位置調整で
済むため、該調整を容易化することができる。さらに、
ユニット化しているため、故障等の場合に、ユニット１
全体を交換するかたちで修理等を行うことができ、メン
テナンスを容易化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば医用画像装
置や、Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線診断装置等の放射線治療装置
の撮影位置の位置決め用として設けて好適な投光器に関
し、特に位置決めパターンを記録したホログラムを用い
ることで、小型軽量化及び低価格化等を図った投光器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線診断装置等の
放射線治療装置に撮影位置の位置決め用として設けられ
ている投光器として、図３（ａ）又は同図（ｂ）に示す
ようなものが知られている。

【０００３】図３（ａ）に示す投光器は、スリット状の
位置決めパターン（例えば、十字状の位置決めパター
ン）が形成された投光板５０と、この投光板５０の裏面
側から光を照射するハロゲンランプ等のランプ５１と、
投光板５０の表面側（対象物５３側）に設けられた対物
レンズ等のレンズ５２とで主に構成されている。

【０００４】このような投光器において、ランプ５１か
らの光を投光板５０に照射すると、この照射された光
は、投光板５０に形成されたスリット状の位置決めパタ
ーンを透過して光の位置決めパターンが形成される。こ
の光の位置決めパターンは、レンズ５２を介して人体等
の対象物５３に照射される。これにより、対象物５３上
に前記十字状の位置決めパターンを表示することができ
る。

【０００５】一方、図３（ｂ）示す投光器は、略直線光
であるレーザビームを出射するレーザ発生部と５５と、
このレーザ発生部５５からのレーザビームを所定の割合
で分光するビームスプリッタ５６と、ビームスプリッタ
５６により分光された他方のレーザビームを全反射する
反射ミラー５７と、ビームスプリッタ５６により分光さ
れた一方のレーザビームを一方向に広げる第１のシリン
ドリカルレンズ５８（かまぼこレンズ）と、反射ミラー
５７により反射されたレーザビームを、前記第１のシリ
ンドリカルレンズ５８がレーザビームを広げる方向と直
交する方向に広げる第２のシリンドリカルレンズ５９と
で主に構成されている。

【０００６】このような投光器において、レーザ発生部
５５から出射されたレーザビームは、ビームスプリッタ
５６により所定の割合で分光される。このビームスプリ
ッタ５６により分光された各レーザビームのうち、一方
のレーザビームは、第１のシリンドリカルレンズ５８に
より例えば縦方向に広げられ対象物に照射される。これ
に対して、ビームスプリッタ５６により分光された他方
のレーザビームは、反射ミラー５７により全反射され、
第２のシリンドリカルレンズ５９により前記縦方向と直
交する方向である横方向に広げられ対象物に照射され
る。これにより、図３（ｂ）に示すように対象物上に、
略十字状の位置決めパターンを表示することができる。

【０００７】オペレータは、この位置決めパターンが表
示された部位を基準としてＸ線の曝射等を行い所望の位
置の断層像の撮影等を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３（ａ）に
示す従来の投光器は、例えばハロゲンランプ等のランプ
５１を用いているため、このランプ５１の寿命が短く、
また、製作コストがかかるうえ、対象物５３に明確に位
置決めパターンを表示するには、投光板５０に形成され
たスリット状の位置決めパターンを透過する光の光量を
多くする必要があることから、投光板５０に大きなスリ
ットを設ける必要があり、これにより、対象物５３に表
示する位置決めパターンの線幅が太くなる問題があっ
た。

【０００９】また、図３（ｂ）に示す従来の投光器は、
一つのレーザ発生部５５から出射されたレーザビームを
ビームスプリッタ５６により２分光して用いているた
め、ビームスプリッタ５６、反射ミラー５７、第１、第
２のシリンドリカルレンズ５８、５９の位置調整（光軸
調整等）が困難なうえ、各レーザビームの光路が必要と
なることから機器が大型化する問題があった。なお、前
記各部５６〜５９の位置調整は、２つの独立したレーザ
発生部を用いることにより幾分容易化するが、この場
合、２つのレーザ発生部を用いることで製作コストが高
くなる新たな問題を生じ好ましいことではない。

【００１０】そして、図３（ａ）、（ｂ）に示す各投光
器は、投光板５０に形成されたスリット、或いは各シリ
ンドリカルレンズ５８、５９の光学特性を利用して位置
決めパターンを表示するものであるため、表示可能な位
置決めパターンは一つのパターンに限定される問題があ
った。

【００１１】ここで、従来、所望の方向にミラーを振動
可能とした振動ミラーと呼ばれるものが知られている。
この振動ミラーを用いれば、図４に示すようにレーザ発
生部６０からの光を、所望の方向にレーザビームを反射
するように振動駆動された振動ミラー６１に照射し、こ
の反射光により例えば十字状の位置決めパターンを描く
（表示する）投光器を容易に製作することができる。こ
の投光器は、振動ミラー６１の振動駆動の仕方を変える
ことで、表示する位置決めパターンの形態を幾分変える
ことができる。

【００１２】しかし、振動ミラーはコストが高いうえ、
その調整が難しく、さらに正確な振動制御が困難なこと
から、表示する位置決めパターンに歪みを生ずる問題を
生ずることが予測できる。

【００１３】今日においては、３次元イメージング、マ
ルチモダリティ、手術ナビゲーション、放射線治療計画
等の精密かつ精度が要求される技術が用いられるように
なっており、これに対応して位置精度に関する要求も高
まっている。投光器は、光学系であるためその調整が難
しく製造コストも高くなる。また、重量も重いため、そ
の取り付けも強固に行う必要があるのに対して、メンテ
ナンスは容易に行えるようにする必要がある。

【００１４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、軽量小型かつ安価で寿命が長く、調整及びメ
ンテナンスが容易であり、複数の位置決めパターンを明
確に表示可能な投光器の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る投光器は、
上述の課題を解決するために所望のパターンが記録され
たホログラム板と、前記ホログラム板に光を照射するこ
とで、ホログラム板に記録されたパターンを投光させる
光照射手段とを有する。

【００１６】このような投光器は、所望のパターンが記
録されたホログラム板を用いているため、当該投光器の
小型軽量化及びローコスト化を図ることができる。ま
た、所望のパターンが記録されたホログラム板をそれぞ
れ用意することで、複数の位置決めパターンを表示可能
とすることができる。また、ホログラム板を介して投光
しているため、記録されたパターンを明確に表示するこ
とができる。

【００１７】また、本発明に係る投光器は、上述の課題
を解決するために前記光照射手段を、レーザビームを出
射するレーザ発生手段と、前記レーザ発生手段からのレ
ーザビームを散光して前記ホログラム板に照射するレン
ズとで構成する。

【００１８】このような投光器は、レーザ発生手段を用
いているため、当該投光器の長寿命化を図ることができ
る。また、レンズは、微小であり収差のある安価なもの
で十分であり、ホログラム板も簡単に製作することがで
きるため、当該投光器を小型軽量化することができ、製
作コストも安価とすることができる。また、パターンの
表示具合（照射具合）等は、レーザ発生部、レンズ及び
ホログラム板の３つの位置関係を調整すればよいため、
該位置調整を容易化することができる。

【００１９】また、本発明に係る投光器は、上述の課題
を解決するために前記ホログラム板及び光照射手段をユ
ニット化して設ける。これにより、故障の際の修理は、
ユニット全体を交換するかたちで行うことができ、メン
テナンスを容易化することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る投光器の好ま
しい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明
する。

【００２１】本発明の実施の形態の投光器は、図１に示
すように当該投光器全体を形成するユニット１と、この
ユニット１に収納されたレーザ発生部２、レンズ３、及
びホログラム板４とで構成されている。レーザ発生部２
〜ホログラム板４は、レーザ発生部２からのレーザビー
ムがレンズ３を介してホログラム板４に照射されるよう
に、直線的に位置調整（光軸調整）されている。

【００２２】レーザ発生部２は、例えばＩｎＧａＡｌＰ
等の半導体レーザで形成されており、レンズ３は例えば
対物レンズで形成されている。また、ホログラム板４
は、例えば「フレネルホログラム」で形成されており、
被検体上に表示（照射）する位置決めパターンが記録さ
れている。

【００２３】図２は、このホログラム板４の形成の仕方
の一例を示している。この図２は、レーザ発生部１１か
らのレーザビームを参照光としてホログラムとなる写真
乾板１５の裏面側から照射すると共に、位置決めパター
ンが記録された原稿板１８の散乱光（物体光）を写真乾
板１５の表面側から照射し、この参照光と物体光を干渉
させて写真乾板１５に干渉パターンである位置決めパタ
ーンを記録する様子を示している。

【００２４】具体的には、レーザ発生部１１からのレー
ザビームは、ビームスプリッタ１２により所定の割合で
分光される。このビームスプリッタ１２で分光されたレ
ーザビームのうち、一方のレーザビームは、レンズ１３
を介して前記参照光として写真乾板１５の裏面に照射さ
れる。また、ビームスプリッタ１２で分光されたレーザ
ビームのうち他方のレーザビームは、反射ミラー１４、
１６で反射され、レンズ１７を介して、写真乾板１５に
記録しようとしている位置決めパターンが記録された原
稿板１８に照射される。これにより、原稿板１８に記録
されている位置決めパターンに対応する物体光が発生す
る。この物体光は、写真乾板１５の表面側に照射され
る。

【００２５】これにより、写真乾板１５の裏面側から照
射された参照光と、写真乾板１５の表面側から照射され
た物体光が干渉し、写真乾板１５上に干渉パターンであ
る位置決めパターンを記録することができる。前記ユニ
ット１には、このようにして位置決めパターンが記録さ
れた写真乾板１５から形成された写真複製が、前記ホロ
グラム板４として収納されている。この例の場合、写真
乾板１５から複製されたホログラム板４は、透明部分と
不透明部分からなり、例えば細線による十字状のパター
ンが位置決めパターンとして記録されたものとなる。

【００２６】なお、このような位置決めパターンの記録
の仕方（ホログラムの作り方）は一例であり、例えば、
写真乾板１５から形成された写真複製を脱色処理するこ
とで、より透明度の高いホログラムを形成することがで
きる。この場合、ホログラムは、いわば一種のフレネル
レンズのように作用するようになる。また、コンピュー
タを用いて理想的なホログラムパターンを作図し、これ
を縮小して写真乾板に焼き付け、写真複製を作成するよ
うにしてもよい。そして、前記ホログラム板４を作成す
るには、この他の様々なホログラフィー技術を用いるこ
とができ、これらのいずれの技術を用いるようにしても
よい。

【００２７】このような構成を有する当該実施の形態の
投光器は、図１に示すようにレーザ発生部２からのレー
ザビームをレンズ３を介して散光してホログラム板４に
照射すると、ホログラム板４に位置決めパターンを記録
した際に、その位置決めパターンの原図が記録されてい
た原稿板１８（図２）が置かれていた位置に対応する位
置に、ホログラム板４に記録された位置決めパターンが
再生される。すなわち、図２に示した写真乾板１５から
原稿板１８までの距離を「Ｌ」とすると、図１に示すホ
ログラム板４から距離「Ｌ」の位置に位置決めパターン
が再生される。従って、このホログラム板４から距離
「Ｌ」の位置に被検体を載置すれば、被検体上に位置決
めパターンを表示することができる。

【００２８】なお、ホログラムの大きさが、前記距離
「Ｌ」よりも十分小さければ、この距離「Ｌ」の位置以
外の位置でも前記位置決めパターンを表示することがで
きる。この場合、表示する位置決めパターンに多少のぼ
けを生ずるが、大まかな位置さえ分かればよい場合等は
何ら問題とはならない。また、表示位置を、前記距離
「Ｌ」の位置の前後にずらすことで、位置決めパターン
を拡大或いは縮小して表示することが可能となる。

【００２９】このような実施の形態の投光器は、ホログ
ラム板４に光を照射する手段として寿命の長いレーザ発
生部２を用いているため当該投光器を長寿命化すること
ができる。また、レンズ３は、微小であり収差のある安
価なもので十分であり、ホログラム板４も簡単に製作す
ることができるため、当該投光器の製作コストを安価と
することができる。また、位置決めパターンの表示具合
（照射具合）等は、レーザ発生部２、レンズ３及びホロ
グラム板４の３つの位置関係を調整すればよいため、該
位置調整を容易化することができる。

【００３０】また、前記ホログラム板４として、それぞ
れ異なる位置決めパターンを記録した複数のホログラム
板４を設け、場合に応じて各ホログラム板４を差し替え
て用いることで、複数の位置決めパターンを表示可能と
することができる。なお、この場合、前記複数のホログ
ラム板４を例えば回転板に配置し、この回転板をモータ
等で回転駆動してレーザビームの照射位置に位置するホ
ログラム板４を選択するようにしてもよい。これによ
り、複数のホログラム板４を差し替えることなく、所望
の位置決めパターンを選択可能とすることができる。

【００３１】また、位置決めパターンの記録媒体として
ホログラム板４を用いているため、精細なパターンでも
明確に表示可能とすることができる。また、当該投光器
は、レーザ発生部２、レンズ３及びホログラム板４で製
作することができるため、従来の投光器と比較して大幅
な小型軽量化を図ることができる。また、このレーザ発
生部２、レンズ３及びホログラム板４をユニット１に収
納することで、故障の際の修理は、ユニット１全体を交
換するかたちで行うことができ、メンテナンスを容易化
することができる。また、このユニット１は、可動部分
及び調整部分がなく小型軽量であるため、当該投光器を
支持し駆動するのに必要な機構の強度剛性が小さくてす
み、放射線治療計画用のＸ線ＣＴ装置等における可動型
投光器として用いることを可能とすることができる。

【００３２】最後に、上述の実施の形態は本発明のほん
の一例である。このため、本発明は、上述の各実施の形
態に限定されることはなく、本発明に係る技術的思想を
逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が
可能であることは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る投光器は、軽量小型かつ安
価に製作することができ、また、長寿命化を実現するこ
とができる。また、調整及びメンテナンスの容易化を図
ることができるうえ、複数のパターンを明確に表示する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の投光器の構成を示す図で
ある。

【図２】前記実施の形態の投光器に設けられるホログラ
ムに記録する位置決めパターンの記録の仕方を説明する
ための図である。

【図３】従来の投光器を示す図である。

【図４】従来知られている振動ミラーから容易に製作可
能な投光器を示す図である。

【符号の説明】

１…ユニット、２、１１…レーザ発生部、３、１３、１
７…レンズ４、１５…ホログラム板、１２…ビームスプリッタ、１
４、１６…反射ミラー１８…原稿板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望のパターンが記録されたホログラム
板と、前記ホログラム板に光を照射することで、ホログラム板
に記録されたパターンを投光させる光照射手段とを有す
ることを特徴とする投光器。
【請求項２】前記光照射手段は、レーザビームを出射
するレーザ発生手段と、前記レーザ発生手段からのレー
ザビームを散光して前記ホログラム板に照射するレンズ
とを有することを特徴とする請求項１記載の投光器。
【請求項３】前記ホログラム板及び光照射手段は、ユ
ニット化されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の投光器。