JP3096384B2 - X-ray imaging equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線を発生したことを
検出してＸ線曝射信号を発生し、口腔内部位など被検体
に関するＸ線像を電気信号として検出して、ＣＲＴ（陰
極線管）等に画像表示するためのＸ線画像撮影装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects an X-ray and generates an X-ray exposure signal, detects an X-ray image of a subject such as an intraoral region as an electric signal, and generates a CRT ( The present invention relates to an X-ray image photographing apparatus for displaying an image on a cathode ray tube or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、口腔内部位のＸ線画像を得るため
には、銀塩フィルム等の感光記録材料を用いてＸ線撮影
を行なった後、現像・定着処理を行なうフィルム方式が
広く採用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to obtain an X-ray image of an intraoral site, a film system in which an X-ray is taken using a photosensitive recording material such as a silver halide film and then developed and fixed is widely used. Have been.
【０００３】しかし、このフィルム方式では、１）Ｘ線
撮影時から観察までに約２分以上の時間が必要である。
２）現像・定着処理を行なうための現像装置や処理液が
不可欠である。３）銀塩のＸ線感度に限界があり、所望
の画像濃度を得るためには一定のＸ線量が必要である。
４）一旦定着した画像は修正が不可能である。などの問
題がある。However, this film method requires 1) a time of about 2 minutes or more from X-ray imaging to observation.
2) A developing device and a processing solution for performing the developing and fixing processes are indispensable. 3) The X-ray sensitivity of silver salts is limited, and a certain amount of X-ray is required to obtain a desired image density.
4) The image once fixed cannot be corrected. There is such a problem.
【０００４】このような問題を解決するため、ＣＣＤ
（電荷結合素子）等の撮像素子を用いてＸ線像を電気信
号に変換した後、ＣＲＴ（陰極線管）等に画像表示する
Ｘ線画像撮影装置が提案されている。このＸ線画像撮影
装置は、銀塩フィルム等の感光記録材料を用いない、い
わゆるフィルムレス方式であり、１）Ｘ線撮影時からリ
アルタイムで観察可能である。２）現像装置や処理液が
全く不要である。３）撮像素子のＸ線感度特性がリニア
であるため、Ｘ線照射量の低減化が可能である。４）検
出したＸ線像に種々の画像処理を行なったり、複写・保
存が容易になる。などの特徴を有する。In order to solve such a problem, CCDs
2. Description of the Related Art An X-ray image capturing apparatus that converts an X-ray image into an electric signal using an image pickup device such as a (charge-coupled device) and displays the image on a CRT (cathode ray tube) or the like has been proposed. This X-ray image photographing apparatus does not use a photosensitive recording material such as a silver halide film, and is a so-called filmless system. 1) Observation can be performed in real time from the time of X-ray photographing. 2) No developing device or processing solution is required. 3) Since the X-ray sensitivity characteristic of the image sensor is linear, the amount of X-ray irradiation can be reduced. 4) The detected X-ray image can be easily subjected to various image processing, and can be easily copied and stored. It has features such as.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このようなＸ線画像撮
影装置では、撮像素子の暗電流を低減化するため、撮像
素子の受光部に蓄積した電荷（Ｘ線光子入射による電
荷、熱励起による電荷など）を周期的に読み出すとい
う、いわゆる空読み動作を行なっている。そのためＸ線
撮影を行う場合、Ｘ線曝射の開始時点で撮像素子の読出
動作を一時停止した後、Ｘ線曝射を行ってＸ線強度分布
に比例した電荷を蓄積して、Ｘ線曝射が終了した後、蓄
積された電荷を読み出して画像信号を得るという動作が
必要となる。In such an X-ray image photographing apparatus, in order to reduce the dark current of the image pickup device, charges accumulated in the light receiving portion of the image pickup device (charges due to incidence of X-ray photons and heat generated by thermal excitation). (E.g., electric charges) is periodically read out. Therefore, when performing X-ray imaging, the readout operation of the image sensor is temporarily stopped at the start of X-ray exposure, and then X-ray exposure is performed to accumulate charges proportional to the X-ray intensity distribution. After the irradiation is completed, an operation of reading out the stored electric charges to obtain an image signal is required.
【０００６】しかしながら、Ｘ線画像撮影装置とＸ線発
生装置とは独立した構成であって、互いに連携していな
いため、Ｘ線撮影がどの時点で行われ、撮像素子の画像
読出動作をどの時点で開始すれば良いかが判らないとい
う課題がある。そのため、作業者がＸ線発生装置の操作
とＸ線画像撮影装置の操作を別々に行う必要があり、Ｘ
線撮影作業の煩雑化を招いている。また、Ｘ線曝射のタ
イミングと撮像素子の画像読出のタイミングが一定しな
いと、暗電流レベルやノイズが毎回変動するため、安定
したＸ線画像が得られないという課題がある。However, since the X-ray imaging apparatus and the X-ray generator are independent of each other and are not linked to each other, the X-ray imaging is performed at any time and the image reading operation of the image sensor is performed at any time. There is a problem that we do not know whether to start with. Therefore, it is necessary for the operator to separately operate the X-ray generator and the X-ray imaging apparatus.
This complicates the operation of radiography. Further, if the timing of X-ray irradiation and the timing of image reading by the image sensor are not constant, the dark current level and noise fluctuate each time, so that there is a problem that a stable X-ray image cannot be obtained.
【０００７】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、Ｘ線発生装置と画像処理装置との連携動作を実現
することによって、Ｘ線撮影の作業性向上を図り、さら
にＸ線曝射のタイミングと撮像素子の画像読出のタイミ
ングを一定にして、安定したＸ線画像を得ることができ
るＸ線画像撮影装置を提供することである。An object of the present invention is to improve the workability of X-ray photography by realizing a cooperative operation between an X-ray generation device and an image processing device to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide an X-ray image photographing apparatus capable of obtaining a stable X-ray image while keeping the timing of the image reading and the image reading timing of the image sensor constant.
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、被検体に向け
てＸ線を照射するためのＸ線管、および該Ｘ線管に高電
圧を印加するための高電圧回路を具備するＸ線発生装置
と、該被検体のＸ線像を検出するための撮像素子と、前
記撮像素子で検出されたＸ線像を読み込んで、所定の画
像処理を行なうための画像処理装置とを備えるＸ線画像
撮影装置において、前記高電圧回路の高圧変圧器の１次
側に供給される電流を磁界強度の信号で検出する電流検
出手段、および前記電流検出手段の出力に基づいてＸ線
の発生期間を示す曝射信号を発生する曝射信号発生手段
を具備するＸ線発生検出装置を備え、前記Ｘ線発生検出
装置からの曝射信号に基づいて、前記撮像素子からのＸ
線像読込を開始することを特徴とするＸ線画像撮影装置
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an X-ray tube for irradiating an object with X-rays and a high-voltage circuit for applying a high voltage to the X-ray tube. An X-ray comprising a generator, an imaging device for detecting an X-ray image of the subject, and an image processing device for reading the X-ray image detected by the imaging device and performing predetermined image processing In the image photographing apparatus, current detection means for detecting a current supplied to a primary side of a high-voltage transformer of the high-voltage circuit with a signal of magnetic field strength, and a generation period of X-rays based on an output of the current detection means. An X-ray generation detecting device including an exposure signal generating means for generating an exposure signal shown in FIG.
An X-ray image photographing apparatus characterized by starting reading of a line image.
【００１０】また本発明は、前記電流検出手段は、電流
が形成する磁界強度を電磁誘導の原理によって電圧信号
に変換する変圧器形式、または電流が形成する磁界強度
をホール効果によって電圧信号に変換するホール素子形
式であることを特徴とする。According to the present invention, the current detecting means converts the magnetic field intensity formed by the current into a voltage signal by the principle of electromagnetic induction, or converts the magnetic field intensity formed by the current into a voltage signal by the Hall effect. In the form of a Hall element.
【００１１】また本発明は、被検体に向けてＸ線を照射
するためのＸ線管、該Ｘ線管に高電圧を印加するための
高電圧回路、およびＸ線照射筒を具備するＸ線発生装置
と、該被検体のＸ線像を検出するための撮像素子と、前
記撮像素子で検出されたＸ線像を読み込んで、所定の画
像処理を行なうための画像処理装置とを備えるＸ線画像
撮影装置において、前記Ｘ線照射筒に固定され、Ｘ線管
から放射されるＸ線を検出するためのＸ線検出手段、お
よび前記Ｘ線検出手段の出力に基づいてＸ線の発生期間
を示す曝射信号を発生する曝射信号発生手段を具備する
Ｘ線発生検出装置を備え、前記Ｘ線発生検出装置からの
曝射信号に基づいて、前記撮像素子からのＸ線像読込を
開始することを特徴とするＸ線画像撮影装置である。Further, the present invention provides an X-ray tube for irradiating an X-ray to a subject, a high-voltage circuit for applying a high voltage to the X-ray tube, and an X-ray having an X-ray irradiation tube. An X-ray comprising a generator, an imaging device for detecting an X-ray image of the subject, and an image processing device for reading the X-ray image detected by the imaging device and performing predetermined image processing In the image photographing apparatus, an X-ray detection means for detecting X-rays fixed to the X-ray irradiating tube and radiated from an X-ray tube, and an X-ray generation period based on an output of the X-ray detection means. An X-ray generation detecting device including an irradiation signal generating means for generating an exposure signal to be indicated, and starting reading an X-ray image from the image sensor based on an irradiation signal from the X-ray generation detecting device An X-ray imaging apparatus characterized in that:
【００１２】[0012]
【００１３】[0013]
【作用】本発明に従えば、高電圧回路の高圧変圧器の１
次側に供給される電流を電流検出手段が磁界強度の信号
で検出することによって、Ｘ線管に電流が流れている実
際の期間が検知され、さらにこの電流検出手段の出力に
基づいて、曝射信号発生手段がＸ線の発生期間を示す曝
射信号を発生することによって、外部装置に対してＸ線
発生を確実に知らせることができる。また、この曝射信
号に基づいて撮像素子からのＸ線像読込を開始すること
によって、Ｘ線撮影動作と画像読出動作とが連携するた
め、Ｘ線撮影の作業性が向上する。また、Ｘ線曝射のタ
イミングと撮像素子の画像読出のタイミングが一定に保
たれるため、暗電流レベルやノイズの変動が少なくな
り、高品質のＸ線画像を得ることができる。また、１次
側の電流を磁界強度の信号で検出することによって、既
存のＸ線装置に対して高電圧回路の結線を変更する必要
が無く、Ｘ線撮影動作と画像読出動作との連携を容易に
実現できる。According to the present invention, one of the high voltage transformers of the high voltage circuit is provided.
By detecting the current supplied to the next side by the signal of the magnetic field strength by the current detecting means, the actual period during which the current flows in the X-ray tube is detected, and based on the output of this current detecting means, the exposure is performed. The emission signal generating means generates the exposure signal indicating the X-ray generation period, whereby the external device can be reliably notified of the X-ray generation. In addition, by starting reading the X-ray image from the image sensor based on the exposure signal, the X-ray imaging operation and the image reading operation are linked, so that the workability of the X-ray imaging is improved. Further, since the timing of X-ray irradiation and the timing of image reading of the image sensor are kept constant, fluctuations in dark current level and noise are reduced, and a high-quality X-ray image can be obtained. In addition, by detecting the primary-side current with a magnetic field strength signal, there is no need to change the connection of the high-voltage circuit to the existing X-ray apparatus, and the cooperation between the X-ray imaging operation and the image reading operation can be performed. Can be easily realized.
【００１４】また、電流検出手段として、電流が形成す
る磁界強度を電磁誘導の原理によって電圧信号に変換す
る変圧器形式、または電流が形成する磁界強度をホール
効果によって電圧信号に変換するホール素子形式で構成
することによって、既存のＸ線装置に対して高電圧回路
の結線を変更する必要が無く、Ｘ線撮影動作と画像読出
動作との連携を容易に実現できる。The current detecting means may be a transformer for converting the magnetic field intensity formed by the current into a voltage signal by the principle of electromagnetic induction, or a Hall element type for converting the magnetic field intensity formed by the current into a voltage signal by the Hall effect. With this configuration, it is not necessary to change the connection of the high-voltage circuit to the existing X-ray apparatus, and the cooperation between the X-ray imaging operation and the image reading operation can be easily realized.
【００１５】また、Ｘ線検出手段をＸ線照射筒に固定
し、Ｘ線管から放射されるＸ線を検出することによっ
て、Ｘ線管がＸ線を発生している実際の期間が検知さ
れ、さらにこのＸ線検出手段の出力に基づいて、曝射信
号発生手段がＸ線の発生期間を示す曝射信号を発生する
ことによって、外部装置に対してＸ線発生を確実に知ら
せることができる。また、この曝射信号に基づいて撮像
素子からのＸ線像読込を開始することによって、Ｘ線撮
影動作と画像読出動作とが連携するため、Ｘ線撮影の作
業性が向上する。また、Ｘ線曝射のタイミングと撮像素
子の画像読出のタイミングが一定に保たれるため、暗電
流レベルやノイズの変動が少なくなり、高品質のＸ線画
像を得ることができる。また、Ｘ線検出手段をＸ線照射
筒に固定することによって、既存のＸ線装置に対して高
電圧回路の結線を変更する必要が無く、Ｘ線撮影動作と
画像読出動作との連携を容易に実現できる。The actual period during which the X-ray tube is generating X-rays is detected by fixing the X-ray detecting means to the X-ray irradiation tube and detecting the X-rays emitted from the X-ray tube. Further, based on the output of the X-ray detection means, the emission signal generation means generates an emission signal indicating an X-ray generation period, so that the X-ray generation can be reliably notified to an external device. . In addition, by starting reading the X-ray image from the image sensor based on the exposure signal, the X-ray imaging operation and the image reading operation are linked, so that the workability of the X-ray imaging is improved. Further, since the timing of X-ray irradiation and the timing of image reading of the image sensor are kept constant, fluctuations in dark current level and noise are reduced, and a high-quality X-ray image can be obtained. Further, by fixing the X-ray detecting means to the X-ray irradiation tube, there is no need to change the connection of the high voltage circuit to the existing X-ray apparatus, and the cooperation between the X-ray imaging operation and the image reading operation is facilitated. Can be realized.
【００１６】[0016]
【実施例】図１は、本発明に係るＸ線画像撮影装置の使
用状態図であり、被検体が口腔内部位である例を示す。
Ｘ線発生装置１０は、自在アーム１２に対して上下揺動
自在および水平回転自在に取付けられ、患者１の口腔内
部位に向けてＸ線が照射されるようにＸ線照射筒１１の
向きが調整される。FIG. 1 is a diagram showing the use state of an X-ray imaging apparatus according to the present invention, in which the subject is an intraoral region.
The X-ray generator 10 is attached to the free arm 12 so as to be vertically swingable and horizontally rotatable, and the direction of the X-ray irradiation tube 11 is adjusted so that the X-ray is emitted toward the intraoral part of the patient 1. Adjusted.
【００１７】一方、口腔内部位を挟んでＸ線照射筒１１
と対向する位置に、口腔内部位を通過したＸ線強度分
布、すなわちＸ線像を検出するための撮像素子２が位置
決めされる。図１では、撮像素子２の撮像面がＸ線照射
方向に向くように、撮像素子２に固定された位置決め部
材２ａを患者自身が指で保持している。On the other hand, the X-ray irradiation tube 11
The imaging device 2 for detecting the X-ray intensity distribution that has passed through the intraoral region, that is, the X-ray image, is positioned at a position opposite to. In FIG. 1, the patient himself / herself holds a positioning member 2 a fixed to the image sensor 2 with a finger such that the imaging surface of the image sensor 2 faces the X-ray irradiation direction.
【００１８】撮像素子２は、Ｘ線光子をたとえば可視光
に変換するための希土類元素化合物などから成るシンチ
レータ板と、シンチレータ板から放射される可視光の２
次元分布をそのまま伝達する光ファイバアレイと、光フ
ァイバアレイで伝達された可視光分布を受光して発生し
た電荷を蓄積し、所定時間蓄積した電荷を順次読出して
電気信号に変換するＣＣＤアレイセンサなどで構成され
ており、ＣＣＤアレイセンサの背面には散乱Ｘ線の入射
を防止するための鉛板が設けられ、これらは合成樹脂な
どから成るハウジングに収納されている。撮像素子２で
検出されたＸ線像はＣＣＤアレイセンサによって電気信
号に変換され、信号ケーブル３を通って画像処理装置４
に入力される。The imaging device 2 includes a scintillator plate made of a rare earth element compound for converting X-ray photons into visible light, for example, and a visible light radiated from the scintillator plate.
An optical fiber array that transmits the dimensional distribution as it is, a CCD array sensor that receives the visible light distribution transmitted by the optical fiber array, accumulates the generated charges, sequentially reads out the accumulated charges for a predetermined time, and converts them into electric signals A lead plate for preventing the incidence of scattered X-rays is provided on the back of the CCD array sensor, and these are housed in a housing made of synthetic resin or the like. The X-ray image detected by the image sensor 2 is converted into an electric signal by a CCD array sensor, and is passed through a signal cable 3 to an image processing device 4.
Is input to
【００１９】画像処理装置４は、撮像素子２からの信号
をデジタル化してメモリに格納した後、所定の画像処理
を施して、ＣＲＴ（陰極線管）などのモニタ装置５に表
示したり、記録紙に印画してハードコピーを得る。The image processing device 4 digitizes a signal from the image pickup device 2 and stores it in a memory, and then performs predetermined image processing to display the signal on a monitor device 5 such as a CRT (cathode ray tube) or a recording paper. Print on to get a hard copy.
【００２０】図２は、撮像素子２のＣＣＤアレイセンサ
２ｂの構成および動作を示す概略図である。ＣＣＤアレ
イセンサ２ｂは、たとえば横６００画素×縦４００画素
のマトリクス配列を有する複数の受光素子２ｃと、最下
段の受光素子２ｃで発生した電荷を水平転送する水平転
送シフトレジスタ２ｄとを備える。この動作について説
明すると、１）まず光が入射すると光強度分布に応じた
電荷が各受光素子に発生し、一定時間蓄積される。２）
次に垂直転送を１段分行うことによって、各受光素子に
蓄積された電荷が下段の受光素子に転送され、最下段の
受光素子２ｃの電荷が水平転送シフトレジスタ２ｄに転
送される。３）次に水平転送を行うことによって、水平
転送シフトレジスタ２ｄに格納された電荷が時系列で読
み出され、アナログ信号として出力される。４）各受光
素子２ｃで蓄積された電荷が全て読み出されるまで、
１）〜３）の手順を繰り返す。こうしてＣＣＤアレイセ
ンサ２ｂで受光された光分布は時系列の画像信号ＳＧと
して検出される。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration and operation of the CCD array sensor 2b of the image sensor 2. The CCD array sensor 2b includes, for example, a plurality of light receiving elements 2c having a matrix arrangement of 600 pixels horizontally × 400 pixels vertically, and a horizontal transfer shift register 2d for horizontally transferring electric charges generated in the lowermost light receiving element 2c. This operation will be described. 1) First, when light enters, charges corresponding to the light intensity distribution are generated in each light receiving element and accumulated for a certain period of time. 2)
Next, by performing vertical transfer for one stage, the electric charge accumulated in each light receiving element is transferred to the lower light receiving element, and the electric charge of the lowermost light receiving element 2c is transferred to the horizontal transfer shift register 2d. 3) Next, by performing horizontal transfer, the charges stored in the horizontal transfer shift register 2d are read out in time series and output as analog signals. 4) Until all the electric charges accumulated in each light receiving element 2c are read out,
Repeat steps 1) to 3). Thus, the light distribution received by the CCD array sensor 2b is detected as a time-series image signal SG.
【００２１】図３は、Ｘ線曝射と撮像素子２の読出動作
の関係を示すタイミングチャートである。Ｘ線曝射が行
われない時、撮像素子２で蓄積された電荷が周期的に読
出され、熱励起や散乱Ｘ線などに起因する余分な電荷が
残留しないように保たれている。したがって、図３
（２）の画像信号ＳＧが期間ＴＤごとに出力され、図３
（１）のＸ線照射タイミングを示す曝射信号ＥＸＰがハ
イレベルに変化すると、撮像素子２の読出動作が停止し
て、Ｘ線照射によって発生した電荷を蓄積する。曝射信
号ＥＸＰがローレベルに反転するとＸ線照射が終了した
ことになり、撮像素子２の読出動作を再開して、Ｘ線照
射による蓄積電荷を順次読出す。その後、空読出しが再
び続行する。FIG. 3 is a timing chart showing the relationship between X-ray irradiation and the reading operation of the image sensor 2. When the X-ray irradiation is not performed, the charges accumulated in the image sensor 2 are periodically read out, and extra charges due to thermal excitation, scattered X-rays, and the like are kept from remaining. Therefore, FIG.
The image signal SG of (2) is output every period TD, and FIG.
When the exposure signal EXP indicating the X-ray irradiation timing in (1) changes to a high level, the reading operation of the image sensor 2 stops, and the charge generated by the X-ray irradiation is accumulated. When the exposure signal EXP is inverted to the low level, the X-ray irradiation has been completed, and the reading operation of the image sensor 2 is restarted, and the accumulated charges due to the X-ray irradiation are sequentially read. Thereafter, the empty readout continues again.
【００２２】図４は、本発明の一実施例であるＸ線画像
撮影装置の電気的構成を示すブロック図である。Ｘ線画
像撮影装置は、被検体１ａに向けてＸ線を照射するため
のＸ線発生装置１０と、Ｘ線発生装置１０の動作を制御
するためのＸ線制御装置２０と、被検体１ａのＸ線像を
検出するための撮像素子２と、撮像素子２で検出された
Ｘ線像を読み込んで、所定の画像処理を行なうための画
像処理装置４と、画像処理装置４で処理された画像デー
タを表示したり記録するためのモニタ装置５およびビデ
オプリンタ６を備えている。FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of an X-ray image photographing apparatus according to one embodiment of the present invention. The X-ray imaging apparatus includes an X-ray generator 10 for irradiating the subject 1a with X-rays, an X-ray controller 20 for controlling the operation of the X-ray generator 10, An image sensor 2 for detecting an X-ray image, an image processing device 4 for reading an X-ray image detected by the image sensor 2 and performing predetermined image processing, and an image processed by the image processing device 4 A monitor device 5 and a video printer 6 for displaying and recording data are provided.
【００２３】画像処理装置４は、全体動作を制御するた
めのＣＰＵ（中央処理装置）３１と、ＣＰＵ３１が動作
するために必要なプログラムやデータを格納するための
ＲＯＭ（ランダムアクセスメモリ）３２と、画像データ
や画像処理等の演算処理に必要なパラメータなどを格納
するための主記憶メモリ３３と、モニタ装置５に表示す
る画像データを格納するための画像メモリ３４と、画像
メモリ３４に格納された画像データをアナログのビデオ
信号ＶＤに変換して、外部のモニタ装置５やビデオプリ
ンタ６に出力するためのＤＡ変換回路３５と、ＣＰＵ３
１の関与無しで各回路間のデータ転送を制御するための
ＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）コントローラ３６
と、ＣＣＤセンサなどの撮像素子２が動作するのに必要
なクロック信号ＣＫを発生するためのクロック信号発生
回路３８と、撮像素子２から出力される画像信号ＳＧを
取り込んで増幅するためのプリアンプ３９と、プリアン
プ３９からの出力をアナログ信号からデジタル信号に変
換するためのＡＤ変換回路４０と、外部のプリンタ４２
にデータを供給するための入出力回路４１と、データ入
力を行うキーボード４４からのデータを取り込むための
入出力回路４３と、外部のＸ線制御装置２０に対してビ
ジー信号ＢＵＳＹを発したり、Ｘ線制御装置２０からの
曝射信号ＥＸＰを受けるための入出力回路４５と、これ
らの回路を相互に接続するためのバス３７などで構成さ
れる。The image processing apparatus 4 includes a CPU (central processing unit) 31 for controlling the overall operation, a ROM (random access memory) 32 for storing programs and data necessary for the operation of the CPU 31, A main storage memory 33 for storing image data and parameters required for arithmetic processing such as image processing, an image memory 34 for storing image data to be displayed on the monitor device 5, and an image memory 34 A DA conversion circuit 35 for converting image data into an analog video signal VD and outputting it to an external monitor device 5 or video printer 6;
DMA (direct memory access) controller 36 for controlling data transfer between circuits without involvement of
A clock signal generating circuit 38 for generating a clock signal CK necessary for the operation of the image sensor 2 such as a CCD sensor; and a preamplifier 39 for receiving and amplifying the image signal SG output from the image sensor 2. An AD conversion circuit 40 for converting an output from the preamplifier 39 from an analog signal to a digital signal;
An input / output circuit 41 for supplying data to a keyboard 44 for inputting data, an input / output circuit 43 for inputting data from the keyboard 44, and issuing a busy signal BUSY to the external X-ray control device 20; The input / output circuit 45 includes an input / output circuit 45 for receiving the exposure signal EXP from the line controller 20 and a bus 37 for interconnecting these circuits.
【００２４】撮像素子２では、クロック発生回路３８か
らのクロック信号ＣＫに基づいて、一定時間蓄積された
電荷が暗電流として周期的に読出され、熱励起や散乱Ｘ
線などに起因する余分な電荷が残留しないように保たれ
ている。In the image pickup device 2, based on the clock signal CK from the clock generation circuit 38, the charges accumulated for a certain period of time are periodically read out as a dark current, and are thermally excited or scattered.
It is kept so that no extra charge due to lines or the like remains.
【００２５】Ｘ線制御装置２０は、曝射スイッチ２１の
指示によってＸ線発生装置１０に起動信号ＴＧを出力
し、さらに画像処理装置４にＸ線発生を示す曝射信号Ｅ
ＸＰを出力する。Ｘ線発生装置１０は起動信号ＴＧに基
づいて、管電圧、管電流、曝射時間などの所定のＸ線曝
射条件の下でＸ線管１３に高電圧を印加することによっ
て、Ｘ線を発生させる。The X-ray controller 20 outputs a start signal TG to the X-ray generator 10 in accordance with an instruction from the exposure switch 21, and further outputs an emission signal E indicating X-ray generation to the image processor 4.
Output XP. The X-ray generator 10 generates X-rays by applying a high voltage to the X-ray tube 13 under predetermined X-ray irradiation conditions such as a tube voltage, a tube current, and an irradiation time based on the start signal TG. generate.
【００２６】次に全体動作について説明する。Ｘ線制御
装置２０の曝射スイッチ２１が押されると、Ｘ線発生装
置１０からＸ線が所定時間放射される。Ｘ線が被検体１
ａを通って撮像素子２に到達すると、撮像素子２に照射
されたＸ線像に応じた電荷が蓄積され、Ｘ線曝射の終了
後に画像信号ＳＧとして時系列で出力される。撮像素子
２からの画像信号ＳＧは、プリアンプ３９に入力され所
定レベルまで増幅され、次段のＡＤ変換回路４０に入力
されてデジタル値に変換される。このとき、ＤＭＡコン
トローラ３７がバス３７を専有して、ＡＤ変換回路４０
で出力される画像データはバス３７を介して主記憶メモ
リ３３の一部に順次格納される。Next, the overall operation will be described. When the exposure switch 21 of the X-ray controller 20 is pressed, the X-ray generator 10 emits X-rays for a predetermined time. X-ray is subject 1
When the light reaches the image sensor 2 through a, charges corresponding to the X-ray image applied to the image sensor 2 are accumulated, and are output in a time series as image signals SG after the end of the X-ray irradiation. The image signal SG from the image sensor 2 is input to the preamplifier 39, amplified to a predetermined level, input to the AD conversion circuit 40 in the next stage, and converted into a digital value. At this time, the DMA controller 37 occupies the bus 37 and the AD conversion circuit 40
Are sequentially stored in a part of the main memory 33 via the bus 37.
【００２７】一方、Ｘ線曝射が無いときでも撮像素子２
の暗電流が定期的に読出されており、ＡＤ変換回路４０
によってデジタル値に変換され、暗電流データとして主
記憶メモリ３３の一部に格納される。On the other hand, even when there is no X-ray irradiation,
Is periodically read out, and the AD conversion circuit 40
Is converted into a digital value, and stored in a part of the main memory 33 as dark current data.
【００２８】主記憶メモリ３３に格納された画像データ
および暗電流データは、ＣＰＵ３１によって演算処理さ
れて、たとえば画像データから暗電流データを引算して
再び主記憶メモリ３３の一部に格納することによって、
画像データからバックグランドノイズを消去することが
でき、高画質の画像データを得ることができる。なお、
暗電流ノイズが無視できる場合は、引算処理を省略して
全体の処理時間を短縮しても構わない。The image data and the dark current data stored in the main memory 33 are subjected to arithmetic processing by the CPU 31. For example, the dark current data is subtracted from the image data and stored in a part of the main memory 33 again. By
Background noise can be eliminated from image data, and high-quality image data can be obtained. In addition,
If the dark current noise can be ignored, the subtraction processing may be omitted to shorten the entire processing time.
【００２９】主記憶メモリ３３に格納された画像データ
は、ＤＭＡコントローラ３７によって画像メモリ３４に
データ転送される。画像メモリ３４の記憶内容は、ＤＡ
変換回路３５へ時系列的に読み出されており、ＤＡ変換
回路３５はデジタル値の画像データをアナログのビデオ
信号ＶＤに変換してモニタ装置５やビデオプリンタ６に
出力する。こうして撮像素子２で検出されたＸ線像は、
モニタ装置５の画面に表示され、またはビデオプリンタ
６によってハードコピーが得られる。なお必要に応じ
て、ビデオ信号ＶＤをビデオテープレコーダ等の記録装
置で記録することも可能である。The image data stored in the main memory 33 is transferred to the image memory 34 by the DMA controller 37. The content stored in the image memory 34 is DA
The data is read out to the conversion circuit 35 in time series, and the DA conversion circuit 35 converts the digital image data into an analog video signal VD and outputs the analog video signal VD to the monitor device 5 and the video printer 6. The X-ray image detected by the image sensor 2 in this manner is
A hard copy is displayed on the screen of the monitor device 5 or obtained by the video printer 6. If necessary, the video signal VD can be recorded by a recording device such as a video tape recorder.
【００３０】図５は、図４に示したＸ線画像撮影装置の
動作を示すフローチャートである。まずステップａ１か
らスタートして、ステップａ２において、キーボード４
４が操作されて特定の処理を指示するコマンドが入力さ
れたか否かをＣＰＵ３１が判断して、キーボード操作が
無ければステップａ６に移行する。キーボード操作があ
ればステップａ３に移行して、ＣＰＵ３１がビジー信号
ＢＵＳＹを立て、ハイレベルに設定する。ビジー信号Ｂ
ＵＳＹはＸ線制御装置２０に入力されており、ビジー信
号ＢＵＳＹがハイレベルである場合、Ｘ線制御装置２０
は画像処理装置４の準備が整っていないと判断して、Ｘ
線発生装置１０に対して起動信号ＴＧを発生しないよう
に動作する。この状態で曝射スイッチ２１が押されても
起動信号ＴＧが出ないため、Ｘ線発生装置１０は動作し
ない。したがって、画像処理装置４の処理実行中におい
てＸ線の誤曝射を確実に防ぐことができる。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the X-ray imaging apparatus shown in FIG. First, starting from step a1, in step a2, the keyboard 4
The CPU 31 determines whether or not a command for instructing a specific process has been input by operating the CPU 4, and if there is no keyboard operation, the process proceeds to step a6. If there is a keyboard operation, the flow shifts to step a3, in which the CPU 31 sets a busy signal BUSY and sets the high level. Busy signal B
USY is input to the X-ray controller 20. When the busy signal BUSY is at a high level, the X-ray controller 20
Determines that the image processing apparatus 4 is not ready, and
It operates so as not to generate the activation signal TG for the line generator 10. In this state, the activation signal TG is not output even if the exposure switch 21 is pressed, so that the X-ray generator 10 does not operate. Therefore, erroneous X-ray exposure can be reliably prevented during the processing of the image processing device 4.
【００３１】次にステップａ４において、ＣＰＵ３１ま
たはＤＭＡコントローラ３６がキーボード操作によって
入力されたコマンドに対応する処理を実行する。この処
理が終了すると、次にステップａ５において、ＣＰＵ３
１がビジー信号ＢＵＳＹを下ろし、ローレベルに設定し
た後、ステップａ６に移行する。ビジー信号ＢＵＳＹが
ローレベルである場合は、Ｘ線制御装置２０は画像処理
装置４の準備が整っていると判断して起動信号ＴＧの発
生を許容し、この状態で曝射スイッチ２１が押されれば
起動信号ＴＧが出てＸ線発生装置１０のＸ線管１３から
所定のＸ線曝射条件でＸ線が発生する。Next, at step a4, the CPU 31 or the DMA controller 36 executes a process corresponding to the command input by the keyboard operation. When this processing is completed, next, in step a5, the CPU 3
1 lowers the busy signal BUSY and sets it to the low level, and then proceeds to step a6. When the busy signal BUSY is at the low level, the X-ray controller 20 determines that the image processing device 4 is ready and allows the generation of the start signal TG, and in this state, the exposure switch 21 is pressed. Then, a start signal TG is issued, and X-rays are generated from the X-ray tube 13 of the X-ray generator 10 under predetermined X-ray irradiation conditions.
【００３２】ステップａ６では、Ｘ線制御装置２０から
画像処理装置４に対して曝射信号ＥＸＰが入力されたか
否かをＣＰＵ３１が判断する。曝射信号ＥＸＰは、Ｘ線
曝射が開始した時点とＸ線曝射が終了した時点を画像処
理装置４に知らせるものであり、たとえば曝射開始時か
ら曝射終了時までハイレベルを保ち、残りの期間はロー
レベルを保つ。このステップａ６において、曝射信号Ｅ
ＸＰの入力が無ければ、再びステップａ２へ戻る。一
方、曝射信号ＥＸＰの入力があり、たとえばハイレベル
であれば、Ｘ線発生装置１０がＸ線曝射動作を行ってい
ることになり、撮像素子２の読出動作が停止して、電荷
の蓄積を行い、次のステップａ７に移行して、Ｘ線曝射
が終了して曝射信号ＥＸＰがたとえばローレベルに反転
するまで待機する。In step a6, the CPU 31 determines whether or not the exposure signal EXP has been input from the X-ray control device 20 to the image processing device 4. The exposure signal EXP informs the image processing device 4 when the X-ray irradiation has started and when the X-ray irradiation has ended. For example, the exposure signal EXP keeps a high level from the start of the exposure to the end of the irradiation. Keep low level for the rest of the period. In this step a6, the exposure signal E
If there is no input of XP, the process returns to step a2 again. On the other hand, if the exposure signal EXP is input and, for example, is at a high level, it means that the X-ray generator 10 is performing the X-ray exposure operation, the readout operation of the image sensor 2 is stopped, and the charge The accumulation is performed, and the process proceeds to the next step a7 to wait until the X-ray emission ends and the emission signal EXP is inverted to, for example, a low level.
【００３３】曝射信号ＥＸＰがたとえばローレベルに反
転すると、次のステップａ８に移行して、前述のステッ
プａ３と同様に、ＣＰＵ３１がビジー信号ＢＵＳＹを立
て、ハイレベルに設定すると、Ｘ線制御装置２０が起動
信号ＴＧを発生しないように動作して、Ｘ線曝射を禁止
する。When the exposure signal EXP is inverted to a low level, for example, the process proceeds to the next step a8, and the CPU 31 raises the busy signal BUSY and sets it to the high level as in the above-mentioned step a3. 20 operates so as not to generate the activation signal TG, and prohibits X-ray exposure.
【００３４】次のステップａ９において、撮像素子２の
読出動作が開始して、撮像素子２から出力される被検体
１ａの画像信号ＳＧがプリアンプ３９、ＡＤ変換回路４
０、バス３７を介して主記憶メモリ３３に取り込まれた
後、必要に応じて暗電流データの引算処理やネガポジ反
転、拡大、上下変換、濃度変換、着色表示などの画像処
理がＣＰＵ３１によって実行され、表示用の画像データ
が作成される。次のステップａ１０において、主記憶メ
モリ３３で作成された画像データがＤＭＡコントローラ
３６によって画像メモリ３４に転送され、ＤＡ変換回路
３５を介してビデオ信号ＶＤに変換されてモニタ装置５
などに表示される。In the next step a9, the reading operation of the image pickup device 2 starts, and the image signal SG of the subject 1a output from the image pickup device 2 is supplied to the preamplifier 39 and the AD conversion circuit 4.
0, after being loaded into the main memory 33 via the bus 37, the CPU 31 executes, if necessary, image processing such as dark current data subtraction processing, negative / positive inversion, enlargement, up / down conversion, density conversion, and color display. Then, image data for display is created. In the next step a10, the image data created in the main memory 33 is transferred to the image memory 34 by the DMA controller 36, converted into the video signal VD via the DA converter 35, and
Etc. are displayed.
【００３５】画像処理装置４の処理が終了すると、次の
ステップａ１１において、ＣＰＵ３１がビジー信号ＢＵ
ＳＹを下ろし、ローレベルに設定した後、ステップａ２
に戻って、引き続いてキーボード操作の有無や曝射信号
ＥＸＰの入力の有無が判断される。When the processing of the image processing apparatus 4 is completed, in the next step all, the CPU 31 outputs the busy signal BU.
After lowering SY and setting to low level, step a2
Then, it is determined whether the keyboard operation or the exposure signal EXP has been input.
【００３６】このように曝射信号ＥＸＰに基づいて、撮
像素子２からのＸ線像読込を開始することによって、Ｘ
線撮影動作と画像読出動作とが連携するため、Ｘ線撮影
の作業性が向上する。また、Ｘ線曝射のタイミングと撮
像素子の画像読出のタイミングが一定に保たれるため、
高品質のＸ線画像が得られる。As described above, by starting reading the X-ray image from the image pickup device 2 based on the exposure signal EXP, X
Since the X-ray imaging operation and the image reading operation cooperate, the workability of X-ray imaging is improved. Further, since the timing of X-ray irradiation and the timing of image reading by the image sensor are kept constant,
High quality X-ray images can be obtained.
【００３７】なお、本実施例において、曝射信号ＥＸＰ
がＸ線制御装置２０のソフトウェア動作によって発生す
る例を説明したが、後述するＸ線発生検出装置によって
得られる曝射信号ＥＸＰを使用することが可能である。In this embodiment, the exposure signal EXP
Is described by the software operation of the X-ray control device 20, but it is possible to use an exposure signal EXP obtained by an X-ray generation detection device described later.
【００３８】図６（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影
装置に適用されるＸ線発生検出装置の一例を示すブロッ
ク図であり、図６（ｂ）および図６（ｃ）は、図６
（ａ）に示すタイミング発生回路５０の具体的回路例で
ある。FIG. 6A is a block diagram showing an example of an X-ray generation detecting device applied to the X-ray image photographing device shown in FIG. 4, and FIGS. 6B and 6C are diagrams. , FIG.
3 is a specific circuit example of the timing generation circuit 50 shown in FIG.
【００３９】まず、Ｘ線発生装置１０の高電圧回路につ
いて説明する。Ｘ線発生装置１０は、フィラメント線１
４、共通線１５、高圧線１６を介して電力を供給してお
り、フィラメント線１４と共通線１５の間にフィラメン
ト変圧器ＦＴの１次側が接続され、一方、共通線１５と
高圧線１６の間に高圧変圧器ＨＴの１次側が接続されて
いる。フィラメント変圧器ＦＴの２次側はＸ線管１３の
フィラメント１３ｂに接続され、一方、高圧変圧器ＨＴ
の２次側はＸ線管１３の陽極ターゲット１３ｂとフィラ
メント１３ｂの間に接続されている。First, the high voltage circuit of the X-ray generator 10 will be described. The X-ray generator 10 includes the filament wire 1
4, the power is supplied through the common line 15 and the high voltage line 16, and the primary side of the filament transformer FT is connected between the filament line 14 and the common line 15; The primary side of the high voltage transformer HT is connected between them. The secondary side of the filament transformer FT is connected to the filament 13b of the X-ray tube 13, while the high-voltage transformer HT
Is connected between the anode target 13b of the X-ray tube 13 and the filament 13b.
【００４０】この動作について説明すると、まずフィラ
メント線１４に所定のフィラメント電流が流れて、Ｘ線
管１３のフィラメント１３ａが加熱された後、次に高圧
線１６にたとえば周波数６０Ｈｚの商用電力など、所定
の電圧が印加されて、Ｘ線管１３の陽極ターゲット１３
ｂに所定の管電圧が印加され、所定の曝射時間のうちＸ
線管１３の自己整流作用によって陽極ターゲット１３ｂ
の電位が正になる期間、所定の管電流が流れて、陽極タ
ーゲット１３ｂからＸ線が発生する。なお、図６（ａ）
に示す高電圧回路は、高圧変圧器ＨＴとフィラメント変
圧器ＦＴの２つの変圧器を有する先点火方式の例を示し
ているが、本発明は１つの変圧器で両方の機能を兼ねる
同時点火方式でも適用可能である。This operation will be described. First, after a predetermined filament current flows through the filament wire 14 and the filament 13a of the X-ray tube 13 is heated, then a predetermined voltage such as commercial power having a frequency of 60 Hz is applied to the high voltage line 16. Of the anode target 13 of the X-ray tube 13
b, a predetermined tube voltage is applied, and during a predetermined irradiation time, X
Due to the self-rectifying action of the wire tube 13, the anode target 13b
A predetermined tube current flows during the period when the potential of the anode target becomes positive, and X-rays are generated from the anode target 13b. FIG. 6 (a)
Shows an example of a pre-ignition system having two transformers, a high-voltage transformer HT and a filament transformer FT. The present invention relates to a simultaneous ignition system in which one transformer has both functions. But it is applicable.
【００４１】Ｘ線発生検出装置を構成するタイミング発
生回路５０は、Ｘ線発生装置１０の共通線１５および高
圧線１６に接続されている。まず、図６（ｂ）の回路例
について説明すると、タイミング発生回路５０は、Ｘ線
発生装置１０の高圧線１６に供給される電圧を分圧し
て、低い電圧信号として検出するための抵抗Ｒ１、Ｒ２
と、検出された電圧信号を整流し平滑するダイオードＤ
１、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ３と、整流平滑された
信号を波形整形して曝射信号ＥＸＰを生成するシュミッ
トトリガＱ１とを備える。Ｘ線発生装置１０の高圧線１
６にはたとえば電源周波数６０Ｈｚの商用電力が供給さ
れており、この電圧がたとえばＴＴＬ（tansistor tran
sistor logic）レベルに適合するように、抵抗Ｒ１、Ｒ
２の分圧比が選ばれる。The timing generation circuit 50 constituting the X-ray generation detection device is connected to the common line 15 and the high voltage line 16 of the X-ray generation device 10. First, the circuit example of FIG. 6B will be described. The timing generation circuit 50 divides the voltage supplied to the high-voltage line 16 of the X-ray generation device 10 and detects a resistor R1 for detecting a low voltage signal. R2
And a diode D for rectifying and smoothing the detected voltage signal.
1, a capacitor C1 and a resistor R3, and a Schmitt trigger Q1 for shaping the waveform of the rectified and smoothed signal to generate an exposure signal EXP. High-voltage line 1 of X-ray generator 10
6 is supplied with, for example, commercial power having a power supply frequency of 60 Hz.
sistor logic), the resistors R1, R
A partial pressure ratio of 2 is chosen.
【００４２】この動作について説明すると、高圧線１６
に印加された交流電圧は抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧さ
れて、ダイオードＤ１によって半波整流されると、所定
の曝射期間のうち電源周波数の周期ごとに正弦波の上半
分が取り出され、コンデンサＣ１によって平滑されると
所定の曝射期間に対応する脈流信号が得られ、さらにシ
ュミットトリガＱ１によって所定弁別レベルで２値化さ
れて、所定の曝射期間に対応するデジタル信号として曝
射信号ＥＸＰが出力され、図４に示した画像処理装置に
入力される。The operation will be described below.
Is divided by the resistors R1 and R2 and half-wave rectified by the diode D1, the upper half of the sine wave is taken out for each cycle of the power supply frequency during the predetermined irradiation period, and the capacitor is extracted. When smoothed by C1, a pulsating signal corresponding to a predetermined exposure period is obtained, and is further binarized at a predetermined discrimination level by a Schmitt trigger Q1, and the exposure signal is converted into a digital signal corresponding to the predetermined exposure period. EXP is output and input to the image processing apparatus shown in FIG.
【００４３】次に図６（ｂ）の回路例について説明する
と、タイミング発生回路５０は、Ｘ線発生装置１０の高
圧線１６に供給される電圧を分圧して、低い電圧信号と
して検出するための抵抗Ｒ１、Ｒ２と、検出された電圧
信号を整流し、かつ所定レベルでクリップするツェナダ
イオードＤ２と、整流された信号を波形整形するシュミ
ットトリガＱ２と、所定時間内に再入力されるパルスに
よって再トリガ可能なリトリガブルタイマＱ３とを備え
る。Next, the circuit example of FIG. 6B will be described. The timing generation circuit 50 divides the voltage supplied to the high voltage line 16 of the X-ray generator 10 and detects it as a low voltage signal. The resistors R1 and R2, a zener diode D2 that rectifies the detected voltage signal and clips it at a predetermined level, a Schmitt trigger Q2 that shapes the waveform of the rectified signal, and a pulse input again within a predetermined time A triggerable retriggerable timer Q3.
【００４４】この動作について説明すると、高圧線１６
に印加された交流電圧は抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧さ
れて、ツェナダイオードＤ２によって半波整流されて、
所定の曝射期間のうち電源周波数の周期ごとに正弦波の
上半分が取り出され、かつクリップレベルで頭打ちされ
パルス状になり、さらにシュミットトリガＱ１によって
所定弁別レベルでパルス整形され、リトリガブルタイマ
Ｑ３によってパルス信号が連続したデジタル信号に変換
され、所定の曝射期間に対応する曝射信号ＥＸＰとして
出力され、図４に示した画像処理装置４に入力される。The operation will be described below.
Is divided by resistors R1 and R2 and half-wave rectified by a Zener diode D2.
The upper half of the sine wave is taken out at every power supply cycle during a predetermined exposure period, peaked at a clip level to form a pulse, and further pulse-shaped at a predetermined discrimination level by a Schmitt trigger Q1, and a retriggerable timer The pulse signal is converted into a continuous digital signal by Q3, output as an exposure signal EXP corresponding to a predetermined exposure period, and input to the image processing device 4 shown in FIG.
【００４５】このようにＸ線発生装置１０の高圧線１６
に供給される電圧を検出することによって、Ｘ線管に高
電圧が印加されている期間を検出できるため、Ｘ線発生
を確実に知ることができる。なお、図６に示したＸ線発
生検出装置は、既存のＸ線装置に対して高電圧回路の結
線を少し変更するだけで実現できるという利点があり、
そのためＣＣＤセンサを用いたＸ線画像撮影装置との連
携が容易に実現される。As described above, the high-voltage line 16 of the X-ray generator 10 is
By detecting the voltage supplied to the X-ray tube, it is possible to detect the period in which the high voltage is applied to the X-ray tube. Note that the X-ray generation detection device shown in FIG. 6 has an advantage that it can be realized by only slightly changing the connection of the high-voltage circuit to the existing X-ray device.
Therefore, cooperation with an X-ray imaging apparatus using a CCD sensor is easily realized.
【００４６】図７は、図４に示したＸ線画像撮影装置に
適用されるＸ線発生検出装置の他の例を示すブロック図
である。このＸ線発生検出装置は、高圧線１６に流れる
電流を検出するための電流検出素子５１と、電流検出素
子５１からの出力信号に基づいて曝射信号ＥＸＰを発生
するタイミング発生回路５０とを備える。電流検出素子
５１は、高圧線１６に流れる電流が形成する磁界を検出
するものであり、この磁界強度を電磁誘導の原理によっ
て電圧信号に変換する変圧器形式のもの、または磁界強
度をホール効果によって電圧信号に変換するホール素子
形式のものなどが使用できる。タイミング発生回路５０
は、電圧変換部、整流平滑部および波形整形部からなる
図６（ｂ）の回路、または電圧変換部、整流部、波形整
形部および信号整形部からなる図６（ｃ）の回路などで
構成される。タイミング発生回路５０から出力される曝
射信号ＥＸＰは、図４に示した画像処理装置４に入力さ
れる。FIG. 7 is a block diagram showing another example of the X-ray generation detecting device applied to the X-ray image photographing device shown in FIG. The X-ray generation detection device includes a current detection element 51 for detecting a current flowing through the high voltage line 16 and a timing generation circuit 50 for generating an exposure signal EXP based on an output signal from the current detection element 51. . The current detecting element 51 detects a magnetic field formed by a current flowing through the high-voltage line 16, and converts the magnetic field strength into a voltage signal based on the principle of electromagnetic induction, or converts the magnetic field strength by the Hall effect. A Hall element type converting to a voltage signal can be used. Timing generation circuit 50
Is composed of a circuit shown in FIG. 6B including a voltage conversion unit, a rectification smoothing unit and a waveform shaping unit, or a circuit shown in FIG. 6C including a voltage conversion unit, a rectification unit, a waveform shaping unit and a signal shaping unit. Is done. The exposure signal EXP output from the timing generation circuit 50 is input to the image processing device 4 shown in FIG.
【００４７】このようにＸ線発生装置１０の高圧線１６
に供給される電流を検出することによって、Ｘ線管に電
流が流れている期間を検出できるため、Ｘ線発生を確実
に知ることができる。なお、図７に示したＸ線発生検出
装置は、既存のＸ線装置に対して高電圧回路の結線を変
更すること無く、高圧線１６に電流検出素子５１を装着
するだけで実現できるという利点があり、そのためＣＣ
Ｄセンサを用いたＸ線画像撮影装置との連携が容易に実
現される。As described above, the high-voltage line 16 of the X-ray generator 10
By detecting the current supplied to the X-ray tube, it is possible to detect the period during which the current is flowing through the X-ray tube, so that it is possible to reliably know that the X-ray is generated. Note that the X-ray generation detection device shown in FIG. 7 can be realized by simply mounting the current detection element 51 on the high-voltage line 16 without changing the connection of the high-voltage circuit to the existing X-ray device. And therefore CC
Cooperation with an X-ray imaging apparatus using a D sensor is easily realized.
【００４８】図８（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影
装置に適用されるＸ線発生検出装置の他の例を示すブロ
ック図である。このＸ線発生検出装置は、Ｘ線発生装置
１０のＸ線照射筒１１の内周面に固定されるＸ線検出素
子５２と、Ｘ線検出素子５２からの検出信号ＸＳを所定
の弁別レベルと比較して２値化するコンパレータＱ４
と、コンパレータＱ４から出力されるパルス信号を整形
するリトリガブルタイマＱ５とを備える。Ｘ線検出素子
５２は、Ｘ線発生器１０から放射されるＸ線を検出して
電気信号に変換するものが使用され、たとえばシンチレ
ータとフォトダイオードとの組合せまたは放射線電離箱
などが使用できる。FIG. 8A is a block diagram showing another example of the X-ray generation detecting device applied to the X-ray image photographing device shown in FIG. The X-ray generation detection device includes an X-ray detection element 52 fixed to the inner peripheral surface of the X-ray irradiation tube 11 of the X-ray generation apparatus 10 and a detection signal XS from the X-ray detection element 52 at a predetermined discrimination level. Comparator Q4 for comparing and binarizing
And a retriggerable timer Q5 for shaping the pulse signal output from the comparator Q4. As the X-ray detection element 52, one that detects X-rays emitted from the X-ray generator 10 and converts it into an electric signal is used. For example, a combination of a scintillator and a photodiode or a radiation ionization chamber can be used.
【００４９】図８（ｂ）は、Ｘ線検出素子５２として使
用される放射線電離箱の一例を示す構成図である。対向
する２つの電極５３、５４に電源Ｖ１によって高い電圧
が印加されており、Ｘ線光子が電極間に入射して、空気
などの充填気体の一部がイオン化すると、正イオンは陰
極へ、負イオンは陽極へそれぞれ移動し到達する。する
と、イオン電流が流れて、抵抗Ｒ７の両端に検出信号Ｘ
Ｓとして出力される。FIG. 8B is a configuration diagram showing an example of a radiation ionization chamber used as the X-ray detection element 52. When a high voltage is applied to the two opposing electrodes 53 and 54 by the power supply V1, X-ray photons enter between the electrodes and a part of the filling gas such as air is ionized. The ions move to and reach the anode, respectively. Then, an ion current flows, and the detection signal X is applied to both ends of the resistor R7.
Output as S.
【００５０】図８（ａ）に戻って、Ｘ線発生装置１０が
商用電力の周期に対応したパルス状にＸ線を放射する
と、Ｘ線検出素子５２からの検出信号ＸＳもパルス状に
なってコンパレータＱ４に入力され、抵抗Ｒ５、Ｒ６で
定まる基準電圧と比較されて波形が整形され、さらにリ
トリガブルタイマＱ５に入力されると、パルス信号が連
続したデジタル信号に変換され、所定の曝射期間に対応
する曝射信号ＥＸＰとして出力され、図４に示した画像
処理装置４に入力される。Returning to FIG. 8A, when the X-ray generator 10 emits X-rays in a pulse shape corresponding to the cycle of commercial power, the detection signal XS from the X-ray detection element 52 also becomes a pulse shape. When the pulse signal is input to the comparator Q4, compared with a reference voltage determined by the resistors R5 and R6 to shape the waveform, and further input to the retriggerable timer Q5, the pulse signal is converted into a continuous digital signal, and a predetermined exposure The exposure signal EXP corresponding to the period is output and input to the image processing apparatus 4 shown in FIG.
【００５１】このようにＸ線発生装置１０から放射され
るＸ線を直接検出することによって、Ｘ線発生を確実に
知ることができる。なお、図８に示したＸ線発生検出装
置は、既存のＸ線装置に対して高電圧回路の結線を変更
すること無く、Ｘ線発生領域にＸ線検出素子５２を装着
するだけで実現できるという利点があり、そのためＣＣ
Ｄセンサを用いたＸ線画像撮影装置との連携が容易に実
現される。By directly detecting the X-rays emitted from the X-ray generator 10 as described above, the generation of the X-rays can be surely known. Note that the X-ray generation detection device shown in FIG. 8 can be realized only by mounting the X-ray detection element 52 in the X-ray generation region without changing the connection of the high-voltage circuit to the existing X-ray device. Has the advantage that CC
Cooperation with an X-ray imaging apparatus using a D sensor is easily realized.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、Ｘ
線発生装置から放射されるＸ線の発生時期を確実に検知
することができる。As described in detail above, according to the present invention, X
It is possible to reliably detect the generation time of X-rays emitted from the X-ray generator.
【００５３】また、Ｘ線発生検出装置からの曝射信号に
基づいて、撮像素子からのＸ線像読込を開始することに
よって、Ｘ線撮影動作と画像読出動作とが連携するた
め、Ｘ線撮影の作業性が向上する。また、Ｘ線曝射のタ
イミングと撮像素子の画像読出のタイミングが一定に保
たれるため、暗電流レベルやノイズの変動が少なくな
り、高品質のＸ線画像を得ることができる。また、既存
のＸ線装置に対して高電圧回路の結線を変更する必要が
無く、Ｘ線撮影動作と画像読出動作との連携を容易に実
現できる。Further, by starting the reading of the X-ray image from the image pickup device based on the exposure signal from the X-ray generation detecting device, the X-ray imaging operation and the image reading operation cooperate. Workability is improved. Further, since the timing of X-ray irradiation and the timing of image reading of the image sensor are kept constant, fluctuations in dark current level and noise are reduced, and a high-quality X-ray image can be obtained. Further, there is no need to change the connection of the high-voltage circuit to the existing X-ray apparatus, and it is possible to easily realize the cooperation between the X-ray imaging operation and the image reading operation.
【図１】本発明に係るＸ線画像撮影装置の使用状態図で
ある。FIG. 1 is a diagram illustrating a use state of an X-ray imaging apparatus according to the present invention.
【図２】撮像素子２のＣＣＤアレイセンサ２ｂの構成お
よび動作を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration and operation of a CCD array sensor 2b of the image sensor 2.
【図３】Ｘ線曝射と撮像素子２の読出動作の関係を示す
タイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing a relationship between X-ray irradiation and a read operation of the image sensor 2.
【図４】本発明の一実施例であるＸ線画像撮影装置の電
気的構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図５】図４に示したＸ線画像撮影装置の動作を示すフ
ローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the X-ray imaging apparatus shown in FIG.
【図６】図６（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影装置
に適用されるＸ線発生検出装置の一例を示すブロック図
であり、図６（ｂ）および図６（ｃ）は、図６（ａ）に
示すタイミング発生回路５０の具体的回路例である。6 (a) is a block diagram showing an example of an X-ray generation detecting device applied to the X-ray imaging apparatus shown in FIG. 4, and FIGS. 6 (b) and 6 (c) 9 is a specific circuit example of the timing generation circuit 50 shown in FIG.
【図７】図４に示したＸ線画像撮影装置に適用されるＸ
線発生検出装置の他の例を示すブロック図である。FIG. 7 shows an X applied to the X-ray imaging apparatus shown in FIG.
It is a block diagram showing another example of a line generation detecting device.
【図８】図８（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影装置
に適用されるＸ線発生検出装置の他の例を示すブロック
図であり、図８（ｂ）は、Ｘ線検出素子５２として使用
される放射線電離箱の一例を示す構成図である。8A is a block diagram showing another example of the X-ray generation detecting device applied to the X-ray image photographing device shown in FIG. 4, and FIG. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a radiation ionization chamber used as a detection element 52.
【符号の説明】 １ 患者 １ａ 被検体 ２ 撮像素子 ２ａ 位置決め部材 ２ｂ ＣＣＤアレイセンサ ２ｃ 受光素子 ２ｄ 水平転送シフトレジスタ ４ 画像処理装置 ５ モニタ装置 ６ ビデオプリンタ １０ Ｘ線発生装置 １１ Ｘ線照射筒 １２ 自在アーム １３ Ｘ線管 １３ａ フィラメント １３ｂ 陽極ターゲット １４ フィラメント線 １５ 共通線 １６ 高圧線 ２０ Ｘ線制御装置 ２１ 曝射スイッチ ３１ ＣＰＵ ３３ 主記憶メモリ ３４ 画像メモリ ３５ ＤＡ変換回路 ３６ ＤＭＡコントローラ ３７ バス ３８ クロック信号発生回路 ３９ プリアンプ ４０ ＡＤ変換回路 ５０ タイミング発生回路 ５１ 電流検出素子 ５２ Ｘ線検出素子[Description of Signs] 1 Patient 1a Subject 2 Imaging device 2a Positioning member 2b CCD array sensor 2c Light receiving device 2d Horizontal transfer shift register 4 Image processing device 5 Monitor device 6 Video printer 10 X-ray generator 11 X-ray irradiation tube 12 Free Arm 13 X-ray tube 13a Filament 13b Anode target 14 Filament line 15 Common line 16 High voltage line 20 X-ray controller 21 Exposure switch 31 CPU 33 Main storage memory 34 Image memory 35 DA conversion circuit 36 DMA controller 37 Bus 38 Clock signal generation Circuit 39 Preamplifier 40 AD conversion circuit 50 Timing generation circuit 51 Current detection element 52 X-ray detection element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 6/00 320 A61B 6/14 300 H05G 1/00 - 1/70 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 6/00 320 A61B 6/14 300 H05G 1/00-1/70
Claims (3)
線管、および該Ｘ線管に高電圧を印加するための高電圧
回路を具備するＸ線発生装置と、 該被検体のＸ線像を検出するための撮像素子と、 前記撮像素子で検出されたＸ線像を読み込んで、所定の
画像処理を行なうための画像処理装置とを備えるＸ線画
像撮影装置において、 前記高電圧回路の高圧変圧器の１次側に供給される電流
を磁界強度の信号で検出する電流検出手段、および前記
電流検出手段の出力に基づいてＸ線の発生期間を示す曝
射信号を発生する曝射信号発生手段を具備するＸ線発生
検出装置を備え、 前記Ｘ線発生検出装置からの曝射信号に基づいて、前記
撮像素子からのＸ線像読込を開始することを特徴とする
Ｘ線画像撮影装置。An X-ray for irradiating a subject with X-rays.
A tube, and an X-ray generator including a high-voltage circuit for applying a high voltage to the X-ray tube; an image sensor for detecting an X-ray image of the subject; An X-ray imaging apparatus having an image processing device for reading the X-ray image and performing predetermined image processing, the current supplied to the primary side of the high-voltage transformer of the high-voltage circuit, An X-ray generation detection device comprising: a current detection means for detecting an X-ray based on an output of the current detection means; and an emission signal generation means for generating an emission signal indicating an X-ray generation period based on an output of the current detection means. An X-ray imaging apparatus, wherein reading of an X-ray image from the imaging device is started based on an exposure signal from an occurrence detection device.
界強度を電磁誘導の原理によって電圧信号に変換する変
圧器形式、または電流が形成する磁界強度をホール効果
によって電圧信号に変換するホール素子形式であること
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。2. The method according to claim 1, wherein the current detecting means converts a magnetic field intensity formed by the current into a voltage signal based on the principle of electromagnetic induction, or a Hall element which converts the magnetic field intensity formed by the current into a voltage signal by the Hall effect. The X-ray image photographing apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is in a format.
線管、該Ｘ線管に高電圧を印加するための高電圧回路、
およびＸ線照射筒を具備するＸ線発生装置と、 該被検体のＸ線像を検出するための撮像素子と、 前記撮像素子で検出されたＸ線像を読み込んで、所定の
画像処理を行なうための画像処理装置とを備えるＸ線画
像撮影装置において、 前記Ｘ線照射筒に固定され、Ｘ線管から放射されるＸ線
を検出するためのＸ線検出手段、および前記Ｘ線検出手
段の出力に基づいてＸ線の発生期間を示す曝射信号を発
生する曝射信号発生手段を具備するＸ線発生検出装置を
備え、 前記Ｘ線発生検出装置からの曝射信号に基づいて、前記
撮像素子からのＸ線像読込を開始することを特徴とする
Ｘ線画像撮影装置。3. An X-ray for irradiating an object with X-rays.
A high-voltage circuit for applying a high voltage to the X-ray tube;
And an X-ray generator having an X-ray irradiation tube, an imaging device for detecting an X-ray image of the subject, and performing predetermined image processing by reading the X-ray image detected by the imaging device An X-ray imaging apparatus comprising: an X-ray detection unit fixed to the X-ray irradiation tube and configured to detect X-rays emitted from an X-ray tube; and An X-ray generation detection device including an emission signal generation unit that generates an exposure signal indicating an X-ray generation period based on the output; and the imaging based on the emission signal from the X-ray generation detection device. An X-ray imaging apparatus characterized in that reading of an X-ray image from an element is started.
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Applications Claiming Priority (1)
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