JPH0787396A - Ｘ線ｔｖ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体の体厚の広い範囲にわたり、表示モニ
タの透視像の輝度が一定になるＸ線ＴＶ装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 Ｘ線管の管電圧、管電流等の曝射条件を制御
するＸ線出力制御手段と、Ｉ．Ｉ．の出力側に設けられ
光量を調整する絞り機構の開口を制御する絞り制御手段
とを有し、通常時にはＸ線出力制御手段による制御によ
り画像の輝度を一定とすべく制御を行ない、この制御で
十分な制御ができない場合には絞り制御手段により輝度
調整を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線ＴＶ装置に関し、特
に、Ｘ線ＴＶ装置の表示モニタに表示される透視像の輝
度レベルを一定にするための自動輝度制御システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＴＶ装置は、被写体を透過したＸ線
像を光学像に変換し、この光学像をテレビ（ＴＶ）カメ
ラでビデオ信号に変え、これを表示モニタの画面に透視
像として表示することにより、診断に役立てるための装
置である。

【０００３】Ｘ線の性質上、被写体の厚さ（体厚）が厚
ければ厚い程、被写体を透過するＸ線量は減り、テレビ
カメラのビデオ信号のレベルも小さくなり、従って、表
示モニタの透視像の輝度も低くなり画面が暗くなる。

【０００４】そのため、従来、Ｘ線ＴＶ装置には、表示
モニタに表示される被写体の透視像の輝度が、被写体の
体厚によって変化しないようにするために、図４に示す
ような自動輝度制御システムが付加されている。

【０００５】Ｘ線ＴＶ装置の基本構成は、Ｘ線管４から
被検体５にＸ線を曝射し、被写体５の透過Ｘ線像６をイ
メージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．という）７によっ
て光学像に変換し、この光学像をＴＶカメラ９によって
ビデオ信号に変換し、このビデオ信号を表示モニタ１１
に送って透視像として表示するものである。また、Ｉ．
Ｉ．７とＴＶカメラ９の間には光量を制御するためのＴ
Ｖ絞り８が配設されている。

【０００６】表示モニタ１１に表示される透視像の輝度
は、Ｉ．Ｉ．７の入力面に入射する透過Ｘ線６の強度に
依存するから、Ｘ線管４から曝射される透過Ｘ線６の強
度が同一であれば、体厚Ｔが厚い被写体５の透視像はそ
うでない被写体５に比べて輝度が低く、従って、暗くな
り見えにくくなる。

【０００７】一方、Ｘ線管４から曝射されるＸ線ビーム
６の強度は、Ｘ線管４に対して高電圧発生器３から供給
される管電圧および管電流によって決まる。そこで、従
来の自動輝度制御システムでは、図４に示すように、Ｔ
Ｖカメラ９（またはＩ．Ｉ．７）の出力の一部をゲート
回路１２によって取出し、平均回路１３によって平均値
を取り、その平均値を、差分回路１４を介してＸ線の出
力を設定する利得変換回路１、この設定値に応じてＸ線
曝射条件を設定するＸ線条件設定器２、Ｘ線に電圧を供
給する高電圧発生器３へフィードバックすることによっ
てＸ線出力制御ループを形成し、上記平均値を設定値と
等しくなるように自動制御している。

【０００８】従来、上記の他に、ビデオ信号レベルの波
高値を一定とするものや、フィ−ドバックのための信号
をＩ．Ｉ．７の出力から採光するものもある。上記いず
れの例においても、被写体５の体厚Ｔのによる表示モニ
タ１１の透視像の輝度を、Ｘ線管４のＸ線出力を制御す
ることによって一定に保持しようとするものである。

【０００９】しかし、このようにＸ線管４のＸ線出力を
制御することによって表示モニタ１１の輝度を一定に保
持する方法が有効なのは、Ｘ線出力の最大定格までであ
る。例えば、体厚が極めて厚い被写体５の場合、Ｘ線管
４の出力を最大定格まで上げても、表示モニタ１１の透
視像は暗く診断が不可能になるという状態が生じてい
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
Ｘ線出力制御ループを用いた自動輝度制御システムの有
効性は、Ｘ線管４の最大定格までが限界であるため、こ
の限界を越えるために、ＴＶ絞り８をより大きく開口し
たり、ＴＶカメラ９のゲインを一律に上げることによっ
てシステム感度を上げ、Ｉ．Ｉ．７への入射Ｘ線量を下
げ、Ｘ線管４の出力が最大定格に達しないようにする方
法が考えられた。しかし、この方法では、Ｘ線のフォト
ン数が減少するため、透視像の画質が劣化するという問
題があった。

【００１１】従って、本発明の目的は、従来のＸ線出力
制御ループを使用した自動輝度制御システムの上記欠点
を改善するため、透視像の画質を劣化させることなく、
Ｘ線出力の制御とＴＶカメラ絞りの制御とを組み合わせ
たＸ線ＴＶ装置の自動輝度制御システムを実現すること
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、Ｘ線を被写体に曝射するＸ線管と、前記
被写体の透過Ｘ線像を光学像に変換する変換手段と、こ
の変換手段から出力される光学像の光量を制御する絞り
と、この絞りを通過した光学像をビデオ信号に変換する
撮像手段と、このビデオ信号を画像として表示する表示
モニタと、前記ビデオ信号又は前記撮像手段に入力する
光学像の光量に基づいて前記Ｘ線管の出力を制御するＸ
線出力制御手段と、前記Ｘ線管の出力が一定値に保持さ
れた状態で、前記ビデオ信号又は前記撮像手段に入力す
る光学像の光量に基づいて前記絞りの絞り径を制御する
絞り制御手段と、を備え、前記表示モニタに表示される
画像の輝度の制御を、Ｘ線出力が一定の最大値に達した
ときには前記絞り制御手段により絞り径を制御すること
により行い、前記絞りが所定の径以下になる時には前記
Ｘ線出力制御手段により前記Ｘ線管の出力を制御して行
うことが特徴である。

【００１３】

【作用】上述の如く構成された本発明によれば、被検体
の体厚があまり厚くない場合にはＸ線出力制御手段によ
る制御が行なわれ、イメージインテンシファイヤ又はＴ
Ｖカメラの出力値が一定となるようにＸ線管電圧、管電
流等のＸ線の出射条件が制御され、これによって得られ
る透視像の輝度が一定となるように制御される。

【００１４】また、被検体の体厚が厚い場合で、Ｘ線管
電圧、管電流を最大としてもなお制御が不充分な場合に
は、絞り制御手段による制御が行なわれ、絞り機構を制
御することによって輝度が調整される。従って、被検体
の体厚によらず常に高精度な輝度レベルの調整が可能と
なる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係るＸ
線ＴＶ装置の基本構成を示す。同図において、利得変換
回路１は、後述する差分ｃを入力とし、スイッチ１５が
Ｘ線条件設定器２側またはＴＶ絞り制御回路１６側に接
した時は、それぞれ、差分ｃに応じたＸ線条件（Ｘ線管
の管電圧、管電流等）またはＴＶ絞り径の制御量（増減
量）を出力する。

【００１６】Ｘ線条件設定器２は、利得変換回路１から
出力される制御量によってＸ線条件を変更し、これを高
電圧発生器３に与える。高電圧発生器３はＸ線条件設定
器２によって設定された曝射条件に従った電圧、電流を
Ｘ線管４に供給し、Ｘ線管４は、Ｘ線ビーム６を曝射す
る。

【００１７】Ｘ線管４から曝射されたＸ線ビーム６は、
被写体５の透過Ｘ線像としてＩ．Ｉ．７によって受像さ
れる。なお、Ｘ線の性質として、被写体５の厚さが厚け
れば透過するＸ線量は少なく、被写体５の厚さが薄けれ
ば、透過するＸ線量は多い。

【００１８】Ｉ．Ｉ．７は、被写体５の透過Ｘ線像を光
学像に変換する。Ｉ．Ｉ．７の出力光は、ＴＶ絞り８を
介してＴＶカメラ９に供給される。ＴＶ絞り８は、ＴＶ
絞り制御回路１６によって制御され、Ｉ．Ｉ．７から出
力される光出力に対して、任意の初期径から開放までの
範囲で開口を変化させ得るように動作する。ただし、Ｔ
Ｖ絞り制御回路１６の制御がない場合には、その絞り径
は一定の値を取る。

【００１９】ＴＶ絞り８を経た光学像は、ＴＶカメラ９
によりビデオ信号に変換される。ＴＶカメラ９のビデオ
信号出力は、ＴＶカメラ制御器１０を経て表示モニタ１
１へ転送される。また、ＴＶカメラ制御器１０は、ＴＶ
カメラ９のビデオ信号出力をゲート回路１２へ供給す
る。

【００２０】ゲート回路１２は、図２に示すように、表
示モニタ１１の画面の中心部分１７に対応するビデオ信
号を取り出し、これを平均回路１３へ出力する。平均回
路１３は、入力したビデオ信号の大きさの平均値ｂを求
め、この平均値ｂを差分回路１４へ出力する。

【００２１】この差分回路１４に対しては、予め、好適
な輝度の表示画像を得るための基準となる制御量が設定
値ａとして入力されている。差分回路１４は、設定値ａ
と平均回路１３からの平均値ｂとの差分ｃ（＝ａ−ｂ）
を取り、この差分ｃを利得変換回路１に与える。

【００２２】本発明のＸ線ＴＶ装置の特徴として、利得
変換回路１の出力端子にスイッチ１５が設けられてお
り、利得変換回路１の出力をＸ線条件設定器２またはＴ
Ｖ絞り制御回路１６のいずれかに接続するようになって
いる。そして、Ｘ線条件設定器２側に接続された場合
は、Ｘ線出力制御により動作し、ＴＶ絞り制御回路１６
側に接続された場合は、ＴＶ絞り制御により動作する。

【００２３】まず、スイッチ１５によって利得変換回路
１がＸ線条件設定器２に接続されている時は、各回路１
〜１０、１２〜１５からなるフィードバックループは、
差分ｃが０になるように、すなわち、ＴＶカメラ９の出
力の平均値ｂが設定値ａと等しくなるようにＸ線の出力
条件を変更するＸ線出力制御ループとして動作する。

【００２４】一方、スイッチ１５によって利得変換回路
１がＴＶ絞り制御回路１６と接続された時は、Ｘ線の出
力条件は最大定格に保持され、従って、Ｉ．Ｉ．７の出
力が一定に保持されたまま、利得変換回路１、スイッチ
１５、ＴＶ絞り制御回路１６、ＴＶ絞り８、ＴＶカメラ
９、ＴＶカメラ制御器１０、ゲート回路１２、平均回路
１３からなるＴＶ絞り制御ループが形成され、それによ
って、ＴＶ絞り８の絞り径を任意の初期径から開放まで
変えることにより差分ｃを０にするように動作する。

【００２５】次に、本発明によるＸ線ＴＶ装置の全体的
動作について説明する。図３は被写体の体厚とＴＶカメ
ラ９のビデオ信号の平均レベルとの関係を示す。実線Ａ
は、スイッチ１５がＸ線条件設定器２側に接しており、
従って、自動輝度制御はＸ線出力制御によって行われて
いる場合を示し、点線Ｂは、スイッチ１５がＴＶ絞り制
御回路１６側に接しており、従って、自動輝度制御はＴ
Ｖ絞り制御によって行われている場合を示す。

【００２６】図示のように、Ｘ線出力制御のみの場合
は、被写体５の体厚ＴがＴ１以上になると、透過Ｘ線量
が減少するためビデオ信号の平均レベルは急激に低下す
る。この時点で、スイッチ１５をＴＶ絞り制御回路１６
に切り換えると、絞り径による光量の調整が可能となる
のでビデオ信号の平均レベルは体厚Ｔ２まで一定値を維
持する。

【００２７】上述のように、Ｘ線出力制御とＴＶ絞り制
御とを組み合わせることによって、透視像の画質を劣化
させることなく、被写体の体厚の広い範囲にわたって、
透視像の輝度を一定に維持することができる。

【００２８】他の実施例として、平均値ｂとしてＴＶカ
メラ３９へ入力する光学像の光量を用いても同様であ
る。また、ＴＶカメラ９またはＩ．Ｉ．７のいずれの出
力を抽出するにしても、その平均値ではなく波高値をと
っても良い。更に他の実施例として、スイッチ１５をソ
フトウェアで実現することも勿論可能でる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるＸ線
ＴＶ装置は、Ｘ線出力制御とＴＶ絞り制御とを組み合わ
せた自動輝度制御システムとしたので、被写体の体厚の
広い範囲にわたって透視像の輝度が一定になり、しかも
画質は低下せず、従って、Ｘ線診断装置の診断の精度が
向上すると共に、システム感度のダイナミックレンジが
向上する。

【００３０】また、Ｘ線出力の最大値を低く設定するこ
とで、ＴＶ絞り制御により映像レベルを適性に保持する
ことができるから、被写体のＸ線被爆量が減少するとい
う効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線ＴＶ装置の構成図である。

【図２】ゲート回路の説明図である。

【図３】本発明による自動輝度制御システムの性能を示
すグラフである。

【図４】従来技術を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 利得変換回路 ２ Ｘ線条件設定器 ３ 高電圧発生器 ４ Ｘ線管 ５ 被写体 ６ Ｘ線ビーム ７ イメ−ジインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．） ８ ＴＶ絞り ９ ＴＶカメラ １０ ＴＶカメラ制御器 １１ 表示モニタ １２ ゲ−ト回路 １３ 平均回路 １４ 差分回路 １５ スイッチ １６ ＴＶ絞り制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を被写体に曝射するＸ線管と、 前記被写体の透過Ｘ線像を光学像に変換する変換手段
   と、 この変換手段から出力される光学像の光量を制御する絞
   りと、 この絞りを通過した光学像をビデオ信号に変換する撮像
   手段と、 このビデオ信号を画像として表示する表示モニタと、 前記ビデオ信号又は前記撮像手段に入力する光学像の光
   量に基づいて前記Ｘ線管の出力を制御するＸ線出力制御
   手段と、 前記Ｘ線管の出力が一定値に保持された状態で、前記ビ
   デオ信号又は前記撮像手段に入力する光学像の光量に基
   づいて前記絞りの絞り径を制御する絞り制御手段と、 を備え、 前記表示モニタに表示される画像の輝度の制御を、Ｘ線
   出力が一定の最大値に達したときには前記絞り制御手段
   により絞り径を制御することにより行い、前記絞りが所
   定の径以下になる時には前記Ｘ線出力制御手段により前
   記Ｘ線管の出力を制御して行うことを特徴とするＸ線Ｔ
   Ｖ装置。