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JP2016054880A - Light source device for collimator - Google Patents

Light source device for collimator Download PDF

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JP2016054880A JP2014182941A JP2014182941A JP2016054880A JP 2016054880 A JP2016054880 A JP 2016054880A JP 2014182941 A JP2014182941 A JP 2014182941A JP 2014182941 A JP2014182941 A JP 2014182941A JP 2016054880 A JP2016054880 A JP 2016054880A
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なるみ 山口
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浩司 渡谷
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智士 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device for a collimator, which can improve an illuminance ratio between the inside and the outside of an irradiation field of visible light.SOLUTION: A light source device 10 for a collimator has an LED 11 with a light emitting part 12 for applying a visible light and a visible light guide member 20. The visible light guide member 20 is comprised of a body 21, a spacer 22 and a base 23. A through-hole 24 having a truncated cone shape is bored in the body 21. In the through-hole 24 having the truncated cone shape, an opening part 25 of the LED11 side becomes a top surface and an opening part 26 of the opposite side with the LED11 become a bottom surface. Also, a cone 27 in the through-hole 24 having the truncated cone shape is configured in the shape of a mirror finished surface for reflecting the visible light applied from the LED11 with high reflectance. An area of the opening part 25 of the LED11 side in the through-hole 24 is smaller than the area of the light-emitting surface of light emitting part 12 of the LED11.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、X線撮影装置において、コリメータにより形成されるX線照射野を可視光で表示するために使用されるコリメータ用光源装置に関する。   The present invention relates to a collimator light source device used to display an X-ray irradiation field formed by a collimator with visible light in an X-ray imaging apparatus.

このようなX線撮影装置においては、X線管とX線検出器との間には、X線管から照射されたX線の被検者に対する照射範囲であるX線照射野を規制するため、X線管からのX線の照射領域に開閉可能に配設された複数のコリメータリーフを備えたX線の絞り機構であるコリメータが設置されている。このコリメータを利用してX線管から被検者に向けて照射されるX線照射野を調整するときには、コリメータに対し患者とは逆側に配設されたコリメータランプと称呼される可視光源を点灯させることにより可視光の照射野を形成し、可視光の照射野を視認することでコリメータ機構により調整されるX線照射野を確認している(特許文献1および特許文献2参照)。   In such an X-ray imaging apparatus, an X-ray irradiation field that is an irradiation range for the subject of X-rays irradiated from the X-ray tube is regulated between the X-ray tube and the X-ray detector. A collimator, which is an X-ray aperture mechanism, is provided with a plurality of collimator leaves arranged to be openable and closable in an X-ray irradiation area from the X-ray tube. When adjusting the X-ray irradiation field irradiated from the X-ray tube toward the subject using this collimator, a visible light source called a collimator lamp disposed on the opposite side of the patient from the collimator is used. A visible light irradiation field is formed by lighting, and an X-ray irradiation field adjusted by a collimator mechanism is confirmed by viewing the visible light irradiation field (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

このようなコリメータ用の可視光源としては、従来、ハロゲンランプが使用されていた。このハロゲンランプは、消費電力が大きいという問題がある。また、ハロゲンランプは寿命が比較的短く、定期的に交換する必要があるという問題もある。   Conventionally, a halogen lamp has been used as a visible light source for such a collimator. This halogen lamp has a problem of high power consumption. Another problem is that halogen lamps have a relatively short life and need to be replaced regularly.

このため、可視光を照射するLEDを光源として使用するコリメータ用光源装置が提案されている(特許文献3参照)。この特許文献3に記載されたコリメータ用光源装置においては、可視光による照射野と、この照射野の外周部の領域との照度比(エッジコントラスト)を向上させるために、複合放物面集光器(CPC)形状の円錐の内部にLEDを収納した構成を有する。   For this reason, a collimator light source device using an LED that emits visible light as a light source has been proposed (see Patent Document 3). In the light source device for a collimator described in Patent Document 3, in order to improve the illuminance ratio (edge contrast) between the irradiation field by visible light and the outer peripheral area of the irradiation field, the compound parabolic condensing is performed. It has a configuration in which LEDs are housed inside a container (CPC) shaped cone.

特開2001−70292号公報JP 2001-70292 A 特開2013−215495号公報JP 2013-215495 A 特開2004−209259号公報JP 2004-209259 A

上述した特許文献3に記載のコリメータ用光源装置においては、LEDから照射された可視光の全てを反射面で集光することから、可視光の照射野における照度は向上するが、あらゆる方向を向く可視光を集光することになり、一定以上の照度比を得ることができないという問題がある。特許文献3に記載のコリメータ用光源装置においては、特許文献3に記載されたように、可視光の照射野のエッジから3mm内側と3mm外側の領域の照度比は、1.458あるいは1.923程度に過ぎない。   In the collimator light source device described in Patent Document 3 described above, since all of the visible light emitted from the LED is collected on the reflecting surface, the illuminance in the visible light irradiation field is improved, but it faces in all directions. There is a problem in that visible light is condensed, and an illuminance ratio exceeding a certain level cannot be obtained. In the collimator light source device described in Patent Document 3, as described in Patent Document 3, the illuminance ratio in the region 3 mm inside and 3 mm outside from the edge of the visible light irradiation field is 1.458 or 1.923. It is only a degree.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、可視光の照射野の内側と外側の照度比をさらに向上させることが可能なコリメータ用光源装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a collimator light source device capable of further improving the illuminance ratio between the inside and outside of the visible light irradiation field.

請求項1に記載の発明は、X線撮影装置において、コリメータにより形成されるX線照射野を可視光で表示するために使用されるコリメータ用光源装置であって、可視光を照射するLEDと、前記LEDから照射される可視光を、照射領域を制限した後に集光する可視光案内部材とを備え、前記可視光案内部材には、前記LED側に形成された第1の開口部と、前記LEDとは逆側に形成された前記第1の開口部より面積が広い前記第1の開口部と同心状の第2の開口部と、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを連結する側面とを有する貫通孔が穿設され、前記貫通孔における側面は可視光を反射する鏡面状に構成されるとともに、前記貫通孔における前記第1の開口部の面積は前記LEDの発光面の面積より小さいことを特徴とする。   The invention described in claim 1 is a light source device for a collimator used for displaying an X-ray irradiation field formed by a collimator with visible light in an X-ray imaging apparatus, and an LED for irradiating visible light; A visible light guide member that condenses the visible light emitted from the LED after limiting an irradiation region, and the visible light guide member includes a first opening formed on the LED side; A second opening that is concentric with the first opening and has a larger area than the first opening formed on the opposite side of the LED, the first opening, and the second opening And a side surface of the through hole is configured to have a mirror-like shape that reflects visible light, and an area of the first opening in the through hole is an area of the LED. It is smaller than the area of the light emitting surface.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記貫通孔は、前記第1の開口部が頂面となり、前記第2の開口部が底面となり、前記側面が錐面となる錐台形状を有する。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the through hole has the first opening as a top surface, the second opening as a bottom surface, and the side surface as a conical surface. It has a frustum shape.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記LEDにおける発光面と、前記可視光案内部材におけるLED側の開口部が形成された領域の表面とは、所定の距離だけ離隔する。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the light emitting surface of the LED and the surface of the region where the LED side opening of the visible light guide member is formed are: Separate by a predetermined distance.

請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明において、前記可視光案内部材は、前記LEDから照射された可視光が、前記貫通孔以外の領域から外部に出射するのを防止する光密構造を有する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the visible light guide member is configured such that the visible light irradiated from the LED is external from a region other than the through hole. It has a light tight structure that prevents it from being emitted.

請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の発明において、前記可視光案内部材は金属から構成され、前記貫通孔における錐面は鏡面加工が施される。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the visible light guide member is made of metal, and the conical surface of the through hole is mirror-finished.

請求項1および請求項2に記載の発明によれば、LEDから照射される可視光を照射領域を制限した後に集光する可視光案内部材の作用により、可視光の照射野の内側と外側の領域における照度比を極めて高いものとすることが可能となる。これにより、可視光の照射野、すなわち、X線照射野をより正確に認識することが可能となる。   According to the first and second aspects of the present invention, the visible light guide member that condenses the visible light irradiated from the LED after limiting the irradiation area, and the inner side and the outer side of the visible light irradiation field. It is possible to make the illuminance ratio in the region extremely high. This makes it possible to more accurately recognize the irradiation field of visible light, that is, the X-ray irradiation field.

請求項2に記載の発明によれば、LEDにおける発光面と可視光案内部材におけるLED側開口部が形成された側の表面との間に所定の距離を設けることにより、可視光案内部材の貫通孔におけるLED側の開口部の面積を大きくした場合であっても、可視光の照射野の内側と外側の領域における照度比を極めて高いものとすることが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the visible light guide member is penetrated by providing a predetermined distance between the light emitting surface of the LED and the surface of the visible light guide member where the LED side opening is formed. Even when the area of the LED-side opening in the hole is increased, the illuminance ratio in the region inside and outside the visible light irradiation field can be made extremely high.

請求項3に記載の発明によれば、可視光案内部材が、可視光が貫通孔以外の領域から外部に出射するのを防止する光密構造を有することから、LEDから照射された迷光が可視光の照射野付近に到達して照度比を低下させる現象を防止することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, the visible light guide member has a light tight structure that prevents the visible light from being emitted outside from the region other than the through hole, so that the stray light emitted from the LED is visible. It is possible to prevent the phenomenon of reaching the vicinity of the light irradiation field and lowering the illuminance ratio.

請求項4に記載の発明によれば、可視光案内部材を金属から構成することにより、高出力のLEDを使用してLEDから大きな発熱が生じた場合であっても、可視光案内部材が劣化することを防止することができるとともに、この熱を速やかに外部に放出することが可能となる。   According to invention of Claim 4, even if it is a case where big heat_generation | fever arises from LED using a high output LED by comprising a visible light guide member from a metal, a visible light guide member deteriorates. This can be prevented and the heat can be quickly released to the outside.

この発明に係るコリメータ用光源装置10を適用するX線撮影装置の概要図である。1 is a schematic diagram of an X-ray imaging apparatus to which a collimator light source device 10 according to the present invention is applied. コリメータ43の概要図である。3 is a schematic diagram of a collimator 43. FIG. コリメータ用光源装置10の斜視図である。It is a perspective view of the light source device 10 for collimators. コリメータ用光源装置10の可視光案内部材20における貫通孔24付近の拡大断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view of the visible light guide member 20 of the collimator light source device 10 in the vicinity of a through hole 24. FIG. LED11の発光部12から照射された可視光がコリメータリーフ53により遮られて可視光の照射野を形成する状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which the visible light irradiated from the light emission part 12 of LED11 is interrupted by the collimator leaf 53, and forms the irradiation field of visible light. コリメータ用光源装置10を光密構造とした場合と、光密構造としない場合の照度比を比較するグラフである。It is a graph which compares the illuminance ratio when the light source device for collimators 10 has a light tight structure and when it does not have a light tight structure.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るコリメータ用光源装置10を適用するX線撮影装置の概要図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray imaging apparatus to which a collimator light source device 10 according to the present invention is applied.

このX線撮影装置は、X線撮影室内に設置されるX線撮影台3とX線照射部4とを備える。X線撮影台3は、被検者を載置する天板31と、タッチパネル式の液晶表示器から構成される表示部35を備えた操作パネル32と、フラットパネルディテクタ等のX線検出器を内部に収納したブッキー部33と、天板31およびブッキー部33を昇降するための昇降部34とを備える。ブッキー部33は、図1に示すG方向に水平移動可能となっている。また、ブッキー部33は、天板31とともに、図1に示すF方向に昇降可能となっている。   This X-ray imaging apparatus includes an X-ray imaging table 3 and an X-ray irradiation unit 4 installed in an X-ray imaging room. The X-ray imaging table 3 includes a top panel 31 on which a subject is placed, an operation panel 32 having a display unit 35 composed of a touch panel type liquid crystal display, and an X-ray detector such as a flat panel detector. A bucky part 33 housed therein and a lifting part 34 for raising and lowering the top plate 31 and the bucky part 33 are provided. The bucky part 33 is horizontally movable in the G direction shown in FIG. Further, the bucky part 33 can be moved up and down in the F direction shown in FIG.

X線照射部4は、X線撮影室の天井に対して互いに直交するA方向およびB方向に移動可能な支持部61と、この支持部61から下方に延びる垂下部62と、この垂下部62に対してC方向に昇降するともに、D方向に回動する移動部63と、この移動部63の下端部に軸支され、操作部41、X線管42およびコリメータ43を一体としてE方向に回動させる支持軸64とを備える。このため、X線管42は、操作部41およびコリメータ43とともに、図1に示すA、B、C、D、E方向に移動可能となっている。   The X-ray irradiation unit 4 includes a support unit 61 that can move in the A direction and the B direction orthogonal to the ceiling of the X-ray imaging room, a hanging part 62 that extends downward from the supporting part 61, and the hanging part 62. The moving unit 63 that moves up and down in the C direction and pivots in the D direction and is pivotally supported by the lower end of the moving unit 63, and the operation unit 41, the X-ray tube 42, and the collimator 43 are integrated in the E direction. And a support shaft 64 to be rotated. For this reason, the X-ray tube 42 is movable in the A, B, C, D, and E directions shown in FIG.

図2は、コリメータ43の概要図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of the collimator 43.

このコリメータ43は、X線管42から照射されるX線の照射野を制限するための4枚のコリメータリーフ53を備える。なお、この図においては、2枚のコリメータリーフ53のみを図示しているが、実際には、4枚のコリメータリーフ53により矩形状のX線照射野が形成される。この図においては、X線照射野および後述する可視光の照射野を符号100で示している。また、このコリメータ43は、X線照射野を視認可能とするための可視光を照射するこの発明に係るコリメータ用光源装置10を備える。コリメータ用光源装置10から照射される可視光は、X線が透過可能なミラー52によりコリメータリーフ53の方向に反射され、4枚のコリメータリーフ53により矩形状の可視光の照射野が形成される。この可視光の照射野のサイズは、X線照射野のサイズと同一となる。オペレータは、この可視光の照射野を確認することにより、X線照射野を確認することが可能となる。   The collimator 43 includes four collimator leaves 53 for limiting the X-ray irradiation field irradiated from the X-ray tube 42. In this figure, only two collimator leaves 53 are shown, but in reality, a rectangular X-ray irradiation field is formed by the four collimator leaves 53. In this figure, reference numeral 100 denotes an X-ray irradiation field and a visible light irradiation field described later. Further, the collimator 43 includes the collimator light source device 10 according to the present invention that emits visible light for making the X-ray irradiation field visible. Visible light emitted from the collimator light source device 10 is reflected in the direction of the collimator leaf 53 by the mirror 52 that can transmit X-rays, and a rectangular visible light irradiation field is formed by the four collimator leaves 53. . The size of the visible light irradiation field is the same as the size of the X-ray irradiation field. The operator can confirm the X-ray irradiation field by confirming the irradiation field of the visible light.

次に、この発明に係るコリメータ用光源装置10の構成について説明する。図3は、コリメータ用光源装置10の斜視図である。また、図4は、コリメータ用光源装置10の可視光案内部材20における貫通孔24付近の拡大断面図である。なお、図3においては、可視光案内部材20の内部構造を図示するため、可視光案内部材20を半分に切断した状態を図示している。   Next, the configuration of the collimator light source device 10 according to the present invention will be described. FIG. 3 is a perspective view of the collimator light source device 10. FIG. 4 is an enlarged sectional view of the vicinity of the through hole 24 in the visible light guide member 20 of the collimator light source device 10. In addition, in FIG. 3, in order to illustrate the internal structure of the visible light guide member 20, the state which cut | disconnected the visible light guide member 20 in half is illustrated.

このコリメータ用光源装置10は、可視光を照射する発光部12を備えたLED(Light Emitting Diode)11を有する。このLED11における発光部12は、単一の光照射領域を備えたものでもよく、複数の光照射領域を備えたものでもよく、あるいは、多数の発光素子を列設したものでもよい。   The collimator light source device 10 includes an LED (Light Emitting Diode) 11 including a light emitting unit 12 that emits visible light. The light emitting section 12 in the LED 11 may be provided with a single light irradiation area, may be provided with a plurality of light irradiation areas, or may be provided with a large number of light emitting elements arranged in a line.

また、このコリメータ用光源装置10は、LED11から照射される可視光を、照射領域を制限した後に集光する可視光案内部材20を備える。この可視光案内部材20は、金属から構成された本体21、スペーサ22およびベース23から構成される。これらの本体21、スペーサ22およびベース23は、本体21に形成された締結用孔29,スペーサ22に形成された図示しない締結用孔およびベース23に形成された締結用孔28を利用することにより、図示を省略したネジ等により互いに固定される。   The collimator light source device 10 includes a visible light guide member 20 that condenses the visible light emitted from the LED 11 after limiting the irradiation area. The visible light guide member 20 includes a main body 21, a spacer 22, and a base 23 made of metal. The main body 21, the spacer 22, and the base 23 are formed by utilizing a fastening hole 29 formed in the main body 21, a fastening hole (not shown) formed in the spacer 22, and a fastening hole 28 formed in the base 23. These are fixed to each other by screws or the like not shown.

可視光案内部材20における本体21には、円錐台形状を有する貫通孔24が穿設されている。円錐台形状を有する貫通孔24においては、LED11側の開口部(第1の開口部)25が頂面となりLED11とは逆側の開口部(第2の開口部)26が底面となる状態となっている。また、この円錐台形状を有する貫通孔24における錐面(側面)27は、LED11から照射された可視光を高い反射率で反射する鏡面状に構成されている。そして、貫通孔24におけるLED11側の開口部25の面積は、LED11の発光部12の発光面の面積より小さくなっている。   A through hole 24 having a truncated cone shape is formed in the main body 21 of the visible light guide member 20. In the through-hole 24 having a truncated cone shape, an opening (first opening) 25 on the LED 11 side is a top surface, and an opening (second opening) 26 opposite to the LED 11 is a bottom surface. It has become. Further, the conical surface (side surface) 27 in the through-hole 24 having the truncated cone shape is configured to have a mirror surface shape that reflects visible light emitted from the LED 11 with high reflectance. And the area of the opening part 25 by the side of LED11 in the through-hole 24 is smaller than the area of the light emission surface of the light emission part 12 of LED11.

図3に示すように、LED11の発光部12は、平面視において矩形状となっている。そして、この発光部12の一辺の長さは。図4に示すように、D1となっている。一方、可視光案内部材20における本体21に形成されたLED11側の開口部25の直径D2は、LED11の発光部12の一辺の長さD1より小さくなっている。従って、貫通孔24におけるLED11側の開口部25の面積は、LED11の発光部12の発光面の面積より小さくなっている。   As shown in FIG. 3, the light emitting unit 12 of the LED 11 has a rectangular shape in plan view. And what is the length of one side of the light emitting unit 12? As shown in FIG. 4, it is D1. On the other hand, the diameter D2 of the opening 25 on the LED 11 side formed in the main body 21 of the visible light guide member 20 is smaller than the length D1 of one side of the light emitting unit 12 of the LED 11. Therefore, the area of the opening 25 on the LED 11 side in the through hole 24 is smaller than the area of the light emitting surface of the light emitting part 12 of the LED 11.

また、図4に示すように、円錐台形状を有する貫通孔24における錐面27が鉛直方向となす角度は、θとなっている。そして、LED11における発光部12の上面である発光面と、可視光案内部材20の本体21におけるLED11側の開口部25が形成された領域の表面(下面)とは、所定の距離dだけ離隔している。   Moreover, as shown in FIG. 4, the angle which the cone surface 27 in the through-hole 24 which has a truncated cone shape makes with the perpendicular direction is (theta). And the light emission surface which is the upper surface of the light emission part 12 in LED11, and the surface (lower surface) of the area | region in which the opening part 25 by the side of LED11 in the main body 21 of the visible light guide member 20 is separated by predetermined distance d. ing.

また、可視光案内部材20におけるスペーサ22は、その厚みが異なる物が複数個準備されている。このため、スペーサ22の厚みと枚数とを適宜選択することにより、LED11における発光部12の上面である発光面と可視光案内部材20の本体21におけるLED11側の開口部25が形成された領域の表面との距離dを変更することが可能となる。この距離dを大きくした場合には、可視光案内部材20の貫通孔24におけるLED11側の開口部25の面積を大きくした場合であっても、可視光の照射野の内側と外側の領域における照度比を高いものとすることが可能となる。但し、可視光案内部材20の貫通孔24におけるLED11側の開口部25の面積を小さく加工することができるときには、この距離dをゼロとしてもよい。   Further, a plurality of spacers 22 having different thicknesses are prepared for the visible light guide member 20. For this reason, by appropriately selecting the thickness and the number of the spacers 22, the light emitting surface that is the upper surface of the light emitting portion 12 in the LED 11 and the opening portion 25 on the LED 11 side in the main body 21 of the visible light guide member 20 are formed. It becomes possible to change the distance d to the surface. When this distance d is increased, the illuminance in the areas inside and outside the visible light irradiation field even when the area of the opening 25 on the LED 11 side in the through hole 24 of the visible light guide member 20 is increased. The ratio can be made high. However, when the area of the opening 25 on the LED 11 side in the through hole 24 of the visible light guide member 20 can be reduced, the distance d may be zero.

可視光案内部材20におけるLED11と対向する領域には、本体21の脚部39とスペーサ22とにより、凹部が形成され、LED11はこの凹部内に収納される。このため、LED11は、可視光案内部材20における本体21、スペーサ22およびベース23により取り囲まれた状態となっている。これにより、可視光案内部材20は、LED11における発光部12から照射された可視光が、貫通孔24以外の領域から外部に出射するのを防止する光密構造となっている。   A concave portion is formed in the visible light guide member 20 in the region facing the LED 11 by the leg portion 39 of the main body 21 and the spacer 22, and the LED 11 is accommodated in the concave portion. For this reason, the LED 11 is surrounded by the main body 21, the spacer 22, and the base 23 in the visible light guide member 20. Thereby, the visible light guide member 20 has a light tight structure that prevents visible light emitted from the light emitting unit 12 in the LED 11 from being emitted to the outside from a region other than the through hole 24.

なお、可視光案内部材20における本体21は、アルミニウム(Al)をプレス加工することにより製造される。そして、本体21の貫通孔24における錐面27は、プレス加工時に、しごき加工(アイロニング)を行うことにより、表面の面粗さが十分細かく、滑らかで、可視光の反射率が80%程度の鏡面とされる。   In addition, the main body 21 in the visible light guide member 20 is manufactured by pressing aluminum (Al). And the conical surface 27 in the through-hole 24 of the main body 21 is subjected to ironing processing (ironing) at the time of pressing, so that the surface roughness is sufficiently fine and smooth, and the reflectance of visible light is about 80%. Mirror surface.

以上のような構成を有するコリメータ用光源装置10においては、貫通孔24におけるLED11側の開口部25の面積はLED11の発光部12の発光面の面積より小さいことから、LED11の発光部12から照射された可視光は、発光部12のうち最も発光強度の高くなる中央部の領域からの可視光のみが開口部25から貫通孔24内に侵入する。このように、LED11の発光部12から照射される可視光のうち、可視光案内部材20に取り込まれる可視光の照射領域を小さな領域に制限することにより、可視光の照射野の内側と外側の領域における照度比を高くすることが可能となる。   In the collimator light source device 10 having the above configuration, since the area of the opening 25 on the LED 11 side in the through hole 24 is smaller than the area of the light emitting surface of the light emitting part 12 of the LED 11, the light is emitted from the light emitting part 12 of the LED 11. Of the emitted light 12, only visible light from the central region of the light emitting unit 12 where the emission intensity is highest enters the through hole 24 from the opening 25. In this way, by limiting the irradiation area of the visible light taken into the visible light guide member 20 out of the visible light irradiated from the light emitting unit 12 of the LED 11, the inside and outside of the visible light irradiation field are limited. It is possible to increase the illuminance ratio in the region.

図5は、LED11の発光部12から照射された可視光がコリメータリーフ53により遮られて可視光の照射野を形成する状態を示す模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state in which visible light irradiated from the light emitting unit 12 of the LED 11 is blocked by the collimator leaf 53 to form a visible light irradiation field.

この図において実線で示すように、発光部12から照射され貫通孔24に侵入する可視光の領域を小さくした場合には、その領域の両端部から出射されコリメータリーフ53により遮られる可視光の範囲は、L1となる。一方、この図において破線で示すように、発光部12から照射され貫通孔24に侵入する可視光の領域を大きくした場合には、その領域の両端部から出射されコリメータリーフ53により遮られる可視光の範囲は、L1より大きなL2となる。この範囲L1、L2は、可視光の照射野の端縁においてコリメータリーフ53の影がぼやける領域であり、この領域の幅が大きくなると照度比が小さくなる。図5に示すように、発光部12から照射され貫通孔24に侵入する可視光の領域を小さくすることにより、影がぼやける領域を小さくして、可視光の照射野の内側と外側の領域における照度比を高く維持することが可能となる。   As shown by the solid line in this figure, when the region of visible light irradiated from the light emitting unit 12 and entering the through hole 24 is reduced, the range of visible light emitted from both ends of the region and blocked by the collimator leaf 53 Becomes L1. On the other hand, as shown by a broken line in this figure, when the region of visible light irradiated from the light emitting unit 12 and entering the through hole 24 is enlarged, visible light emitted from both ends of the region and blocked by the collimator leaf 53 The range of L2 is larger than L1. The ranges L1 and L2 are regions where the shadow of the collimator leaf 53 blurs at the edge of the visible light irradiation field, and the illuminance ratio decreases as the width of this region increases. As shown in FIG. 5, by reducing the area of visible light irradiated from the light emitting unit 12 and entering the through-hole 24, the area where the shadow is blurred is reduced, and the areas inside and outside the visible light irradiation field are reduced. It becomes possible to maintain a high illuminance ratio.

一方、LED11における発光部12から照射され、開口部25を介して貫通孔24に侵入した可視光は、円錐台形状を有する貫通孔24における錐面27により反射されることで集光され、可視光の照射野を形成する。このように、LED11における発光部12から照射される可視光のうちの一部のみを貫通孔24に侵入させる構成を採用した場合においても、錐面27での反射を利用してLED11における発光部12から照射される可視光を効率的に可視光の照射野に案内することができ、可視光の照射野の照度を高いものとすることが可能となる。この場合において、円錐台形状を有する貫通孔24における錐面27が鉛直方向となす角度θを16度から19度程度とすることにより、可視光の照射野の照度を最も高くすることが可能となる。   On the other hand, the visible light irradiated from the light emitting part 12 in the LED 11 and entering the through hole 24 through the opening 25 is condensed by being reflected by the conical surface 27 in the through hole 24 having a truncated cone shape, and is visible. Form a light field. As described above, even when a configuration in which only a part of the visible light irradiated from the light emitting unit 12 in the LED 11 enters the through hole 24 is adopted, the light emitting unit in the LED 11 using the reflection on the conical surface 27. The visible light irradiated from 12 can be efficiently guided to the visible light irradiation field, and the illuminance of the visible light irradiation field can be increased. In this case, the illuminance of the visible light irradiation field can be maximized by setting the angle θ between the conical surface 27 of the through hole 24 having a truncated cone shape and the vertical direction to about 16 degrees to 19 degrees. Become.

このような構成を有するコリメータ用光源装置10においては、この発明の発明者等の実験によると、LED11における発光部12上面の発光面と可視光案内部材20におけるLED側の開口部25が形成された領域の表面との距離dを0.4mmから0.7mmとし、開口部25の直径を1.65mmから1.85mmとした場合に、可視光の照射野の周辺における、可視光の照度が可視光の照射野の最大照度の1/4となる領域の3mm内側と3mm外側の領域の照度比を、4.0以上とすることが可能であることが確認された。   In the collimator light source device 10 having such a configuration, according to experiments by the inventors of the present invention, a light emitting surface on the upper surface of the light emitting portion 12 in the LED 11 and an opening 25 on the LED side in the visible light guide member 20 are formed. When the distance d to the surface of the region is 0.4 mm to 0.7 mm and the diameter of the opening 25 is 1.65 mm to 1.85 mm, the illuminance of visible light around the visible light irradiation field is It was confirmed that the illuminance ratio between the area 3 mm inside and the area 3 mm outside the area that is ¼ of the maximum illuminance of the visible light irradiation field can be 4.0 or more.

また、上述したコリメータ用光源装置10においては、LED11は、可視光案内部材20における本体21、スペーサ22およびベース23により取り囲まれた状態となっており、可視光案内部材20は、LED11における発光部12から照射された可視光が、貫通孔24以外の領域から外部に出射するのを防止する光密構造となっている。このため、このコリメータ用光源装置10においては、LED11の発光部12から照射された迷光が可視光の照射野付近に到達して照度比を低下させる現象を防止することが可能となる。   In the above-described collimator light source device 10, the LED 11 is surrounded by the main body 21, the spacer 22, and the base 23 in the visible light guide member 20, and the visible light guide member 20 is a light emitting unit in the LED 11. 12 has a light-tight structure that prevents visible light emitted from 12 from being emitted to the outside from a region other than the through hole 24. For this reason, in this collimator light source device 10, it is possible to prevent a phenomenon in which stray light irradiated from the light emitting unit 12 of the LED 11 reaches the vicinity of the irradiation field of visible light and lowers the illuminance ratio.

図6は、コリメータ用光源装置10を光密構造とした場合と、光密構造としない場合の照度比を比較するグラフである。図6における横軸は、可視光の照射野の中心からの距離を示し、縦軸は、可視光の照度が可視光の照射野の最大照度の1/4となる領域の3mm外側の領域の最大照度で規格化した照度を示している。また、この図において実線は、上述したコリメータ用光源装置10を適用した場合を示し、破線は、可視光案内部材20の本体21における脚部39に相当する領域を開放した場合を示している。   FIG. 6 is a graph comparing the illuminance ratio when the collimator light source device 10 has a light tight structure and when it does not have a light tight structure. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the distance from the center of the visible light irradiation field, and the vertical axis indicates a region 3 mm outside the region where the illuminance of visible light is ¼ of the maximum illuminance of the visible light irradiation field. The illuminance normalized by the maximum illuminance is shown. Moreover, in this figure, a solid line shows the case where the light source device 10 for collimators mentioned above is applied, and a broken line shows the case where the area | region equivalent to the leg part 39 in the main body 21 of the visible light guide member 20 is open | released.

この図に示すように、コリメータ用光源装置10における可視光案内部材20を光密構造とした場合においては、光密構造としない場合に比べて、可視光の照度が可視光の照射野の最大照度の1/4となる領域の3mm外側の領域の照度を小さくすることができ、可視光の照射野の内側と外側の領域における照度比をより高いものとすることが可能となる。   As shown in this figure, when the visible light guide member 20 in the collimator light source device 10 has a light-tight structure, the illuminance of visible light is the maximum of the visible light irradiation field compared to the case where the light-tight structure is not used. It is possible to reduce the illuminance in the region 3 mm outside the region that is ¼ of the illuminance, and to increase the illuminance ratio in the region outside and inside the visible light irradiation field.

なお、上述した実施形態においては、貫通孔24として円錐台形状を有するものを採用しているが、多角錐台等の他の錐台形状を採用してもよい。例えば、貫通孔24の形状として、コリメータリーフ53により形成される矩形状の照射野に対応する四角錐台を採用してもよい。また、LED光源から照射された可視光を効率的に集光し得るものであれば、錐台形状以外の形状の貫通孔を採用することも可能である。例えば、開口部25と開口部26とを、直線ではなく放物線等の他の曲線から構成される面で接続した形状や、直線と曲線を接続した線から構成される面で接続した形状を有する貫通孔を採用してもよい。   In the above-described embodiment, the through-hole 24 having a truncated cone shape is employed, but other truncated cone shapes such as a polygonal truncated cone may be employed. For example, a square frustum corresponding to a rectangular irradiation field formed by the collimator leaf 53 may be adopted as the shape of the through hole 24. Moreover, as long as the visible light irradiated from the LED light source can be efficiently collected, it is possible to employ a through hole having a shape other than the frustum shape. For example, it has a shape in which the opening 25 and the opening 26 are connected not by a straight line but by a surface composed of another curve such as a parabola, or by a surface composed of a line connecting a straight line and a curve. A through hole may be employed.

また、上述した実施形態においては、可視光案内部材20の本体21として、アルミニウムをプレス加工することにより製造されたものを採用している。これにより、可視光案内部材20の本体21の製造コストを低減することができる。また、LED11として高出力のものを使用することによりLED11から発熱を生じた場合においても、劣化を生じることがなく、また、高い熱伝導率を有することから、LED11からの発熱を効率的に発散することが可能となる。但し、アルミニウムの代わりに、高い熱伝導率を有する他の金属や合金を使用してもよいし、セラミック等で整形焼結したものの表面に反射膜を蒸着してもよい。また、LED11からの発熱が小さい場合には、樹脂の表面に反射膜を蒸着したものを使用してもよい。   Moreover, in embodiment mentioned above, what was manufactured by pressing aluminum as the main body 21 of the visible light guide member 20 is employ | adopted. Thereby, the manufacturing cost of the main body 21 of the visible light guide member 20 can be reduced. In addition, even when heat is generated from the LED 11 by using a high output LED 11, the LED 11 does not deteriorate and has high thermal conductivity, so that the heat generated from the LED 11 is efficiently dissipated. It becomes possible to do. However, instead of aluminum, other metals or alloys having high thermal conductivity may be used, or a reflective film may be deposited on the surface of the material that has been shaped and sintered with ceramics or the like. Further, when the heat generated from the LED 11 is small, a resin film having a reflective film deposited on the surface thereof may be used.

3 X線撮影台
4 X線照射部
10 コリメータ用光源装置
11 LED
12 発光部
20 可視光案内部材
21 本体
22 スペーサ
23 ベース
24 貫通孔
25 開口部
26 開口部
27 錐面
31 天板
33 ブッキー部
39 脚部
42 X線管
43 コリメータ
52 ミラー
53 コリメータリーフ
3 X-ray imaging table 4 X-ray irradiation unit 10 Collimator light source device 11 LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Light emission part 20 Visible light guide member 21 Main body 22 Spacer 23 Base 24 Through-hole 25 Opening part 26 Opening part 27 Conical surface 31 Top plate 33 Bucky part 39 Leg part 42 X-ray tube 43 Collimator 52 Mirror 53 Collimator leaf

Claims (5)

X線撮影装置において、コリメータにより形成されるX線照射野を可視光で表示するために使用されるコリメータ用光源装置であって、
可視光を照射するLEDと、
前記LEDから照射される可視光を、照射領域を制限した後に集光する可視光案内部材とを備え、
前記可視光案内部材には、前記LED側に形成された第1の開口部と、前記LEDとは逆側に形成された前記第1の開口部より面積が広い前記第1の開口部と同心状の第2の開口部と、前記第1の開口部と前記第2の開口部とを連結する側面とを有する貫通孔が穿設され、前記貫通孔における側面は可視光を反射する鏡面状に構成されるとともに、前記貫通孔における前記第1の開口部の面積は前記LEDの発光面の面積より小さいことを特徴とするコリメータ用光源装置。
In an X-ray imaging apparatus, a collimator light source device used to display an X-ray irradiation field formed by a collimator with visible light,
LEDs that emit visible light;
A visible light guide member that condenses the visible light emitted from the LED after limiting the irradiation area;
The visible light guiding member is concentric with the first opening formed on the LED side and the first opening having a larger area than the first opening formed on the opposite side of the LED. A through-hole having a cylindrical second opening and a side surface connecting the first opening and the second opening is formed, and the side surface of the through-hole reflects the visible light. The collimator light source device is characterized in that the area of the first opening in the through hole is smaller than the area of the light emitting surface of the LED.
請求項1に記載のコリメータ用光源装置において、
前記貫通孔は、前記第1の開口部が頂面となり、前記第2の開口部が底面となり、前記側面が錐面となる錐台形状を有するコリメータ用光源装置。
The light source device for a collimator according to claim 1,
The light source device for a collimator having a frustum shape in which the first opening is a top surface, the second opening is a bottom surface, and the side surface is a frustum.
請求項2に記載のコリメータ用光源装置において、
前記LEDにおける発光面と、前記可視光案内部材におけるLED側の開口部が形成された領域の表面とは、所定の距離だけ離隔するコリメータ用光源装置。
In the collimator light source device according to claim 2,
A light source device for a collimator, wherein a light emitting surface of the LED and a surface of a region where the LED side opening of the visible light guide member is formed are separated by a predetermined distance.
請求項1から請求項3のいずれかに記載のコリメータ用光源装置において、
前記可視光案内部材は、前記LEDから照射された可視光が、前記貫通孔以外の領域から外部に出射するのを防止する光密構造を有するコリメータ用光源装置。
In the light source device for collimators according to any one of claims 1 to 3,
The visible light guide member is a light source device for a collimator having a light tight structure that prevents visible light emitted from the LED from being emitted outside from a region other than the through hole.
請求項1から請求項4のいずれかに記載のコリメータ用光源装置において、
前記可視光案内部材は金属から構成され、前記貫通孔における錐面は鏡面加工が施されるコリメータ用光源装置。
The light source device for a collimator according to any one of claims 1 to 4,
The light source device for a collimator, wherein the visible light guide member is made of metal, and the conical surface of the through hole is mirror-finished.
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