JP2576178B2 - X-ray tube current regulator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＸ線高電圧装置の分野で利用される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is used in the field of X-ray high voltage devices.

本発明は、Ｘ線高電圧装置において、Ｘ線管のフイラ
メント電流または電圧を調整することにより、撮像時の
Ｘ線管電流を調整するＸ線管電流調整装置に関する。The present invention relates to an X-ray tube current adjustment device that adjusts an X-ray tube current at the time of imaging by adjusting a filament current or voltage of an X-ray tube in an X-ray high-voltage device.

［従 来 技 術］ 従来では、各調整ポイント毎にもうけられた、トリマ
により調整を行なつている。[Conventional technology] Conventionally, adjustment is performed using a trimmer created for each adjustment point.

［発明が解決しようとする課題］ 医用Ｘ線高電圧装置において、Ｘ線写真を撮影する場
合、操作者は被写体および撮影部位に合わせて種々の撮
影条件（管電圧、管電流、撮影時間）を設定する。この
内、管電流は１個のＸ線管焦点に対して、通常５〜10ポ
ジシヨン程度の値を設定可能としている。[Problems to be Solved by the Invention] In a medical X-ray high-voltage apparatus, when an X-ray photograph is taken, an operator sets various photographing conditions (tube voltage, tube current, photographing time) in accordance with a subject and a photographed region. Set. Of these, the tube current can be set to a value of usually about 5 to 10 positions for one X-ray tube focal point.

１個のＸ線管には大小の焦点があるため10〜20ポジシ
ヨンとなる。また、１台のＸ線高電圧装置に３個のＸ線
管を組み合わせる場合には30〜60ポジシヨンとなる。Since one X-ray tube has large and small focal points, the position becomes 10 to 20 positions. When three X-ray tubes are combined with one X-ray high-voltage device, 30 to 60 positions are required.

さらに、同一のフイラメント電流または電圧におい
て、電圧を変化させた場合には管電流も少し変化するた
め、その補正も行なう必要がある。Further, when the voltage is changed at the same filament current or voltage, the tube current also slightly changes, so that it is necessary to correct the tube current.

この補正を各管電流レンジにおいて１ポジシヨンずつ
行なうとすると、その分も含めて、管電流の調整は60〜
120ポジシヨン必要ということになる。この調整をトリ
マで行なう場合には、60〜120個のトリマが必要とな
り、大きなスペースをとる。Assuming that this correction is performed one position at a time in each tube current range, the adjustment of the tube current including that amount is 60 to
You need 120 positions. When this adjustment is performed with a trimmer, 60 to 120 trimmers are required, and a large space is required.

他方、管電流はフイラメント電流のおよそ６乗に比例
して変化するため、そのトリマは分解能の良いものが必
要であり、その調整も面倒である。このことは、調整費
用、部品コストが高いものとなつている。On the other hand, since the tube current changes in proportion to approximately the sixth power of the filament current, a trimmer having a good resolution is required, and the adjustment thereof is troublesome. This results in high adjustment costs and high component costs.

本発明の目的は、従来より用いられてきた、管電流調
整用のトリマを無くして他の調整方式を採用し、そのた
め装置コストが大幅に低減されると共に、調整も容易な
Ｘ線管電流調整装置を提供することである。An object of the present invention is to eliminate the conventionally used trimmer for adjusting the tube current and adopt another adjustment method, thereby greatly reducing the apparatus cost and easily adjusting the X-ray tube current. It is to provide a device.

［課題を解決するための手段］ 前記した目的は、設定管電流と設定管電圧とに対応し
たＸ線管フィラメント電流値または電圧値を記憶してい
るメモリと、前記各設定値に基づいてメモリよりＸ線管
フィラメント電流値または電圧値を読み出しＸ線管フィ
ラメント加熱回路へ出力させる手段と、Ｘ線管より実測
される管電流の測定表示器と、その表示値が設定管電流
値と同じになるように手動スイッチを上下動させて設定
管電流値を増減させ、これにより前記メモリに記憶され
ているフィラメント電流値または電圧値が増減して読み
出され、前記加熱回路へ出力させるフィラメント電流値
または電圧値の手動調整手段と、この手段により増減調
整されたフィラメント電流値または電圧値に前記メモリ
を書き換える手段とを具備することにより、達成され
る。[Means for Solving the Problems] The above-described object is to provide a memory storing an X-ray tube filament current value or a voltage value corresponding to a set tube current and a set tube voltage, and a memory based on each of the set values. Means for reading out the X-ray tube filament current value or voltage value and outputting to the X-ray tube filament heating circuit, a tube current measurement display actually measured by the X-ray tube, and the display value being the same as the set tube current value The manual switch is moved up and down to increase or decrease the set tube current value, thereby increasing or decreasing the filament current value or voltage value stored in the memory, and reading and outputting the filament current value to the heating circuit. Or by manually adjusting the voltage value, and by rewriting the memory with the filament current value or voltage value increased or decreased by this means, Achieved.

［作 用］ 前者の手段は、初期設定後、スイツチにより微調整す
るもので、それぞれ設定された管電流と管電圧に対応す
る、フイラメント電流または電圧の関係を記憶するメモ
リを用いてそのメモリのフイラメント電流または電圧値
を増加または減少させて、管電流を調整するスイツチが
配置される。[Operation] The former means, after initial setting, is fine-tuned by a switch. Using a memory for storing the relationship between the filament current or the voltage corresponding to the set tube current and tube voltage, the memory is stored in the memory. A switch for adjusting the tube current by increasing or decreasing the filament current or voltage value is provided.

後者の手段は、全自動的に調整するものであり、管電
圧（Ｖ）、管電流（Ｉ）及びフィラメント電流（ι）で
表わされる使用Ｘ線管の特性（ι＝ｆ（Ｖ、Ｉ））を記
憶しているメモリより、最初は設定管電流（Ｉ）を、２
度目は実測管電流（Ｉ←Ｉ′）を、それぞれ違うパラメ
ータより２度読み出して、調整が行なわれる。The latter means adjusts automatically, and uses the characteristics (ι = f (V, I)) of the used X-ray tube expressed by the tube voltage (V), the tube current (I) and the filament current (ι). ), The set tube current (I) is initially set to 2
At the second time, the measured tube current (I ← I ′) is read twice from different parameters, and adjustment is performed.

［実 施 例］ 本発明の好適な実施例は、図面に基づいて説明され
る。[Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図はその１実施例を示した構成ブロツク図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment.

第１図において、１は撮影用管電圧設定器、２は撮影
用管電流設定器、３はＸ線管焦点切替器、４はＸ線管切
替器、５は撮影管電流調整用スイツチ、６はインターフ
エース、７はCPU、８はメモリ、９はＸ線管フイラメン
ト加熱回路、10はＸ線管を示す。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an imaging tube voltage setting device, 2 denotes an imaging tube current setting device, 3 denotes an X-ray tube focus switching device, 4 denotes an X-ray tube switching device, 5 denotes an imaging tube current adjustment switch, and 6 denotes an imaging tube current adjustment switch. Denotes an interface, 7 denotes a CPU, 8 denotes a memory, 9 denotes an X-ray tube filament heating circuit, and 10 denotes an X-ray tube.

設定器１、２で設定された管電圧と管電流に対応する
信号は、インターフエース６を介してCPU7に取り込まれ
る。また切替器３、４で設定されたＸ線管および焦点に
対応する信号もインターフエース６を介してCPU7に取り
込まれる。Signals corresponding to the tube voltage and the tube current set by the setting devices 1 and 2 are taken into the CPU 7 via the interface 6. Signals corresponding to the X-ray tube and the focus set by the switches 3 and 4 are also taken into the CPU 7 via the interface 6.

メモリ８には、各Ｘ線管および焦点毎に、管電圧と管
電流に応するフイラメント電流値が記憶されている。記
憶されている値の初期値（まだ管電流の調整を行なつて
いない時の値）をきめる方法は、種々ある。例えば、管
電圧、管電流に関係なく一定の値、例えば2.5A（この値
は管電圧を加えても管電流が流れない上限に近い値）、
あるいは管電流値が増すとそれに応じて少し大きな値に
しておいてもよい。The memory 8 stores a filament current value corresponding to a tube voltage and a tube current for each X-ray tube and focus. There are various methods for determining the initial value of the stored value (the value when the tube current is not yet adjusted). For example, a constant value regardless of the tube voltage and the tube current, for example, 2.5 A (this value is a value close to the upper limit at which the tube current does not flow even when the tube voltage is applied),
Alternatively, as the tube current value increases, a slightly larger value may be set accordingly.

CPU7は設定器、切替器１〜４より入力された信号にも
とづいて、メモ８に記憶されているフイラメント電流の
値をインターフエース６を介して加熱回路９に出力す
る。The CPU 7 outputs the value of the filament current stored in the memo 8 to the heating circuit 9 via the interface 6 based on the signals input from the setting device and the switches 1 to 4.

撮影準備の操作“READY"を行なうことにより、加熱回
路９は入力信号に対応した、フイラメント電流をＸ線管
10のフイラメントに流す。By performing the operation “READY” for the preparation for imaging, the heating circuit 9 supplies the filament current corresponding to the input signal to the X-ray tube.
Pour into 10 filaments.

次に撮影の操作“Ｘ−RAY"を行なうことにより、高電
圧がＸ線管10に加わり（回路は図示されていない）、Ｘ
線が放射される。その時の管電流値が測定表示器10aに
より測定表示される。その表示値が設定値と同じになる
ように、調整用スイツチ５により、フイラメント電流の
調整を行なう。その“UP"側を押した場合には、インタ
ーフエース６を介してCPU7にそれが加わり、メモリ８に
記憶されているフイラメント電流の値を増加させる。他
方、“DOWN"側をを押した場合には、減少させる。Next, by performing an imaging operation “X-RAY”, a high voltage is applied to the X-ray tube 10 (the circuit is not shown).
A line is emitted. The tube current value at that time is measured and displayed by the measurement display 10a. The adjustment switch 5 adjusts the filament current so that the display value becomes the same as the set value. When the “UP” side is pressed, it is applied to the CPU 7 via the interface 6 to increase the value of the filament current stored in the memory 8. On the other hand, when the “DOWN” side is pressed, the value is decreased.

設定されたフイラメント電流値は図示しない測定器に
より読みとることも可能である。The set filament current value can also be read by a measuring device (not shown).

設定管電流毎に同様に操作を行ない管電流の調整を行
なう。管電圧の補正は、たとえば60KVと90KVの２点のみ
調整を行ない、他の管電圧は直線等の近似を行なえばよ
い。これは従来の回路と同様であり、他のＸ線管および
焦点においても同様の調整を行なう。The same operation is performed for each set tube current to adjust the tube current. The correction of the tube voltage may be performed by adjusting only two points, for example, 60 KV and 90 KV, and the other tube voltages may be approximated by a straight line or the like. This is the same as the conventional circuit, and the same adjustment is performed in other X-ray tubes and focal points.

管電流の調整は、全ての設定値に対して行なう必要は
なく、２〜３点程度の調整を行なうことにより、他の点
は近似することも可能である。The adjustment of the tube current does not need to be performed for all set values, and other points can be approximated by adjusting about two or three points.

例えば、ある１個の焦点において、使用する最大管電
流と最小管電流で流のみ調整を行ない、その間は近似計
算でもとめてもよい。For example, in one focus, only the flow may be adjusted with the maximum tube current and the minimum tube current to be used, and an approximate calculation may be performed during that period.

計算についてはCPU7の演算部が利用される。 The calculation unit of the CPU 7 is used for the calculation.

その他、ある管電流値を調整した場合に、同一焦点の
未調整の管電流の調整を自動的にラフに行なつておくこ
ともできる。例えば最小管電流の調整を行ない、その時
のフイラメント電流が４［Ａ］となつたとすると、その
一つ大きな管電流のポジシヨンのフイラメントで電流を
自動的に４［Ａ］あるいは、４＋Ｘ［Ａ］にする。な
お、＋Ｘの値はフイラメント特性より前もつてきめてお
く。このことにより、そのポジシヨンの管電流調整が簡
単になる。In addition, when a certain tube current value is adjusted, the unadjusted tube current of the same focus can be automatically and roughly adjusted. For example, if the minimum tube current is adjusted and the filament current at that time becomes 4 [A], the current is automatically increased to 4 [A] or 4 + X [A] by the filament with the position of the one larger tube current. I do. The value of + X is determined before the filament characteristic. This simplifies the adjustment of the tube current in the position.

なお、表示器とスイツチ５については、Ｘ線高電圧装
置の操作パネルの表示およびスイツチを、フイラメント
電流または電圧の表示器および増減用のスイツチとして
使用することもできる。As for the display and the switch 5, the display and the switch on the operation panel of the X-ray high-voltage device can be used as a display or a switch for increasing and decreasing the filament current or voltage.

第２図は他の実施例を示した構成ブロツク図である。 FIG. 2 is a configuration block diagram showing another embodiment.

この図において、11はメモリ、12はCPU及び周辺素
子、14は加算器、15は加熱回路、16はＸ線管球、17は管
電流測定回路、18はフイラメント電流を補正するための
比線形シフト回路である。詳しくは、加算器14はフイラ
メント電流の設定値ι及び補正値△ιを加算するための
回路である。In this figure, 11 is a memory, 12 is a CPU and peripheral elements, 14 is an adder, 15 is a heating circuit, 16 is an X-ray tube, 17 is a tube current measuring circuit, and 18 is a linear ratio for correcting a filament current. It is a shift circuit. Specifically, the adder 14 is a circuit for adding the set value ι and the correction value △ ι of the filament current.

通常使用時において、図示していない管電圧設定器、
管電流設定器により設定管電圧Ｖ、設定管電流Ｉが設定
される。また、Ｖ、Ｉに対する加熱電流ιは、メモリ11
に記憶しておき、設定値Ｖ、ＩによりCPU12がιを求め
る。、同時にＶ、Ｉの値は非線形シフト回路18に送ら
れ、ここで補正量△ιが求められる。このιと△ιが加
算器４が加算され、加熱回路５に入りＸ線管６でＸ線が
出る。During normal use, a tube voltage setting device (not shown)
The set tube voltage V and the set tube current I are set by the tube current setting device. The heating current ι for V and I is stored in the memory 11
The CPU 12 obtains ι from the set values V and I. At the same time, the values of V and I are sent to the nonlinear shift circuit 18, where the correction amount △ ι is obtained. The ι and ιι are added by the adder 4, enter the heating circuit 5, and emit X-rays with the X-ray tube 6.

次に△ιは次のように決られる。 Then △ ι is determined as follows.

まず、Ｘ線管球及び焦点により管電圧Ｖの使用可能範
囲（最小値Vmin＝V1、最大値Vmaxとすると、Vmin≦Ｖ≦
Vmax）、最大フイラメント電流ιmax、及び種々の管電
圧に対する管電流Ｉとフイラメント電流ιとの関係がＸ
線管の特性より与えられる。この関係をメモリ11に記憶
しておく。また、この関係をι＝ｆ（Ｖ、Ｉ）とする。First, the usable range of the tube voltage V by the X-ray tube and the focus (the minimum value Vmin = V1 and the maximum value Vmax, Vmin ≦ V ≦
Vmax), the maximum filament current lmax, and the relationship between the tube current I and the filament current l for various tube voltages is X
Given by the characteristics of the tube. This relationship is stored in the memory 11. This relation is set to ι = f (V, I).

この関係ｆは、Ｘ線管、焦点により与えられるもので
あるが、同じ種類のＸ線管、焦点であつても個体差ない
し特性のばらつきがあるため補正が必要である。This relation f is given by the X-ray tube and the focal point, but correction is necessary because there are individual differences or variations in characteristics even for the same type of X-ray tube and focal point.

第４図の特性図より、上で与えられたιmaxより管電
圧Ｖ＝Vkの時の管電流Ｉの最大値In（Vk）が与えられ
る。また、Ｖ＝Vkの時のιの最小値よりＩの最小値I1が
与えられる。From the characteristic diagram of FIG. 4, the maximum value In (Vk) of the tube current I when the tube voltage V = Vk is given from ιmax given above. Further, the minimum value I1 of I is given from the minimum value of ι when V = Vk.

まず、管電圧Vk＝V1（最小値）、I1＝I1（最小値）と
し、CPU12はメモリ11に記憶している関係より、フイラ
メント電流ιk,1＝ｆ（Vk、I1）を求める。First, the tube voltage Vk = V1 (minimum value) and I1 = I1 (minimum value), and the CPU 12 obtains the filament current lk, 1 = f (Vk, I1) from the relationship stored in the memory 11.

他方、CPU12は回路18にVk、I1を通報する。この条件
（Vk、ιk,1）でＸ線のテスト曝射を行なう。この時、
回路18は加算器14に補正量０を送る。このテスト曝射時
に測定回路17で管電流を実測し、実測値Ｉ′１が求ま
る。このＩ′１が回路18に入力される。On the other hand, the CPU 12 notifies the circuit 18 of Vk and I1. X-ray test exposure is performed under these conditions (Vk, ik, 1). At this time,
The circuit 18 sends the correction amount 0 to the adder 14. At the time of this test exposure, the tube current is actually measured by the measuring circuit 17, and an actual measured value I'1 is obtained. This I'1 is input to the circuit 18.

回路18は、補正量△ιk,1を求め、内部に記憶してお
く。ここで、補正量△ιk,1＝ｆ（Vk、I1）−ｆ（Vk、
Ｉ′１）である。The circuit 18 obtains the correction amount △ ιk, 1 and stores it internally. Here, the correction amount △ ιk, 1 = f (Vk, I1) −f (Vk,
I′1).

この操作をI1＝I1、I2...、In（ｋ）に対して行な
う。This operation is performed for I1 = I1, I2..., In (k).

さらに、上記の操作をVk＝V1...、Vmaxに対して実行
する。Further, the above operation is executed for Vk = V1..., Vmax.

このような補正量決定の操作は、第３図のフローチヤ
ートに例示され、また管電圧Ｖ＝Vk、管電流I1の場合の
管電流I1とその付加補正量△ιk,1は第４図のようにし
て求まる。The operation of determining the correction amount is illustrated in the flowchart of FIG. 3, and the tube current I1 and the additional correction amount △ ιk, 1 in the case of the tube voltage V = Vk and the tube current I1 are shown in FIG. Is determined in this way.

この実施例では、Vk、I1に対して１回のＸ線テスト曝
射で補正量△ιk,1を決めているが、補正を加えてＸ線
テスト曝射を行なうと、収束判定が行なわれ、より正確
な△ιk,1が求まる。In this embodiment, the correction amount △ ιk, 1 is determined by one X-ray test exposure for Vk and I1, but when the X-ray test exposure is performed with the correction, the convergence determination is performed. , More accurate △ ιk, 1 is found.

また、実施例では全ての管電圧に対して実測補正（調
整）を行なつているが、全ての管電圧に対してではな
く、数点で実測補正値を求め、他の管電圧に対しては近
似で補正値を求めることもできる。Further, in the embodiment, the actual measurement correction (adjustment) is performed for all the tube voltages. However, the actual measurement correction values are obtained not for all the tube voltages but for several points, and for other tube voltages. Can calculate the correction value by approximation.

同様に、実施例では、全ての管電流に対して実測補正
（調整）を行なつているが、全ての管電流に対してでは
なく、数点で実測補正値を求め、他の管電流に対しては
近似で補正値を求めることもできる。Similarly, in the embodiment, the actual measurement correction (adjustment) is performed for all the tube currents. However, the actual measurement correction values are obtained not for all the tube currents but at several points, and are applied to other tube currents. On the other hand, a correction value can be obtained by approximation.

なお、実施例では、管電圧、管電流の設定（調整時）
を自動で行なつているが、各々の設定器をもうけ、設定
した点でのみ実測補正値を求めることも可能である。In the embodiment, setting of the tube voltage and the tube current (at the time of adjustment)
Is automatically performed, but it is also possible to provide each setting device and obtain an actually measured correction value only at a set point.

図示の実施例では、非線形シフト回路18を設けている
が、CPU及び周辺回路12でこの動作を実行させることも
可能である。Although the non-linear shift circuit 18 is provided in the illustrated embodiment, the CPU and the peripheral circuit 12 may perform this operation.

また、実施例では、管電圧Ｖ、管電流Ｉは共に最小値
から始め、最大値で終わるが、各々の順序は任意であ
る。Further, in the embodiment, the tube voltage V and the tube current I both start from the minimum value and end at the maximum value, but the order of each is arbitrary.

［効 果］ いずれの発明においても、従来多数使用していたトリ
マが不要となりコストメリツトがある。[Effects] In any of the inventions, the trimmer which has been conventionally used in many cases becomes unnecessary and there is a cost advantage.

また、近似等の演算により調整ポイントの減少が可能
となる。Further, the adjustment points can be reduced by calculation such as approximation.

さらに、半自動または全自動で分解能を高くして調整
しやすくすることも容易であり、全体として、低コスト
で高機能が得られる。Further, it is easy to increase the resolution by semi-automatic or fully automatic to facilitate adjustment, and as a whole, high performance can be obtained at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の１実施例を示した構成ブロツク図、第
２図は他の実施例を示した同様図、第３図は第２図の実
施例における補正量決定例のフローチヤート、第４図は
フイラメント電流・管電流と特性例示図、第５図は同様
の特性図により補正量決定の説明図である。 ７と12はCPU、８と11はメモリ、９と１、５は加熱回
路、10と16はＸ線管、５は微調整スイツチ、18は微調整
自動回路である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a similar diagram showing another embodiment, FIG. 3 is a flowchart showing an example of determining the correction amount in the embodiment of FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a filament current / tube current and characteristics, and FIG. 7 and 12 are CPUs, 8 and 11 are memories, 9 and 1, 5 are heating circuits, 10 and 16 are X-ray tubes, 5 is a fine adjustment switch, and 18 is a fine adjustment automatic circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 久男 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 宇野 往道 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 昭55−159596（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−26280（ＪＰ，Ｂ２) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hisao Tsuji 1 Nishinokyo Kuwabaracho, Nakagyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Inside the Sanjo Plant, Shimadzu Corporation (72) Inventor Uno 1-way Nishinokyo Kuwahara-cho, Nakagyo-ku, Kyoto, Kyoto Stock (56) References JP-A-55-159596 (JP, A) JP-B-60-26280 (JP, B2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】設定管電流と設定管電圧とに対応したＸ線
管フィラメント電流値または電圧値を記憶しているメモ
リと、前記各設定値に基づいてメモリよりＸ線管フィラ
メント電流値または電圧値を読み出しＸ線管フィラメン
ト加熱回路へ出力させる手段と、Ｘ線管より実測される
管電流の測定表示器と、その表示値が設定管電流値と同
じになるように手動スイッチを上下動させて設定管電流
値を増減させ、これにより前記メモリに記憶されている
フィラメント電流値または電圧値が増減して読み出さ
れ、前記加熱回路へ出力させるフィラメント電流値また
は電圧値の手動調整手段と、この手段により増減調整さ
れたフィラメント電流値または電圧値に前記メモリを書
き換える手段とを具備していることを特徴とする、Ｘ線
管電流調整装置。1. A memory storing an X-ray tube filament current value or a voltage value corresponding to a set tube current and a set tube voltage, and an X-ray tube filament current value or a voltage from the memory based on each of the set values. Means for reading the value and outputting it to the X-ray tube filament heating circuit, a display for measuring the tube current actually measured from the X-ray tube, and moving the manual switch up and down so that the displayed value becomes the same as the set tube current value Means for manually adjusting the filament current value or voltage value to be output to the heating circuit by increasing or decreasing the set tube current value, thereby increasing or decreasing the filament current value or voltage value stored in the memory. Means for rewriting the memory with the filament current value or voltage value adjusted by this means.