JPS6044874B2 - 間歇式x線テレビジヨン装置 - Google Patents

間歇式x線テレビジヨン装置

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JPS6044874B2
JPS6044874B2 JP52017945A JP1794577A JPS6044874B2 JP S6044874 B2 JPS6044874 B2 JP S6044874B2 JP 52017945 A JP52017945 A JP 52017945A JP 1794577 A JP1794577 A JP 1794577A JP S6044874 B2 JPS6044874 B2 JP S6044874B2
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signal
image pickup
pickup tube
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ray
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哲郎 栗原
卓二 恒岡
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は間歇式X線テレビジョン装置に関するものであ
る。
例えば、医用分野に用いられるX線診断装置においては
、X線検査時、患者の被曝線量を低減させる努力が古く
から行なわれており、その一手段として間歇陽射方式の
X線テレビジョン装置がある。
この間歇陽射方式は撮像管にブランキング期間を設け、
このブランキング期間中に被検体に対してパルス状にX
線を陽射し、その透過X線像を例えばX線螢光増倍管(
以下、1.1と略称する)で光学像に変換して撮像管に
導入し、ここで映像信号に変換した後、録画装置に記録
して次のX線陽射指令信号によりパルスX線が陽射され
るまでの間、前記録画装置の録画信号を読み出し、モニ
タ上に表示するものであつて、X線を間歇的に曝・射さ
せることによつて、被検体の被曝線量を軽減させるよう
にしたものである。第1図に間歇式X線テレビジョン装
置の一例を示す。
図中1はX線管、2は被写体、3はこの被写体を透過し
たX線を捕え光学像に変換するイメージインテンシフア
イア(以下、1.Iと略称する)、4はこの1.13の
光学像を導くレンズ系、5はこのレンズ系4にて導かれ
た光学像を映像信号に変換する撮像管、6はテレビカメ
ラ制御器、7は撮像管5の映像信号を録画する磁気録画
装置(磁気シートレコーダ等)、8はテレビモニタ、9
はX線管1に与える高電圧を発生させるX線高圧発生器
、10はX線曝射制御を行なうX線制御器、11はテレ
ビカメラ制御器6から出力される垂直同期信号をカウン
トダウンしてこれと同期したサンプリングパルスを作る
間歇式X線テレビジヨンユニツトである。第2図は第1
図の構成の装置のタイムチヤートであり、これらを用い
てその動作を説明する。
簡単のため、単相交流を使用した単相X線装置として説
明する。第2図aはテレビカメラ制御器6の発生する垂
直同期信号aであり、間歇式X線テレビジヨンユニツト
11はこれをカウントダウンしてある一定の間隔(例え
ば1回/Secl5回/Sec等)でサンプリングパル
ス(第2図b)を発生する。このパルスが録画指令信号
、X線制御信号のもととなる。このサンプリングパルス
がX線制御信号としてX線制御器10に加えられると、
このX線制御器10は交流電源電圧(第2図c)に対し
、サンプリングパルス(第2図b)が入力されて後最初
の零位相に同期させて1サイクル分または半サイクル分
の電源電圧(第2図d)を取り出し、X線高.圧発生器
9の一次側に印加する。
すると、このX線高圧発生器9は交流電源電圧が印加さ
れた1サイクル(半サイクルの場合は半サイクル分)の
間、高電圧を発生し、これをX線管1に与える。これに
よりX線管1は第2図eに示す如く2イン.パルス(半
サイクルの場合は1インパルス)のX線を曝射する。一
方、テレビカメラの撮像管5には第2図fに示す如く、
サンプリングパルス(第2図b)が出力されると例えば
2フイールド分ブランキングが,かけられる。
前述したように、X線曝射は零位相に同期して1サイク
ルまたは半サイクル分行なわれるわけであり、テレビジ
ヨンの垂直同期信号の゛周波数は電源周波数より一般に
低いことから、撮像管5がブランキング期間に入つた後
、ブランキング期間が終了するまでの間にX線曝射は終
了することになる。従つて、X線管1より曝射され、被
写体2を透過したX線がI,l3及びレンズ系を介して
撮像管5に入射するときは、撮像管5は必ずブランキン
グ期間であり、この撮像管5のターゲツトに像として蓄
積される。ブランキング期間が終了するとテレビカメラ
制御器6は撮像管5に再びアンブランキングをかけター
ゲツトに蓄積・された像の読出しにかかるが、このとき
撮像管5の出力する映像信号は読出し最初のフイールド
A1は高レベルであるが、2フイールド目A2,3フイ
ールド目入と読出しが進むにつれて急激にそのレベルが
低くなる。そこで、レベルの最も高い読出し最初のフイ
ールドA1の映像を磁気録画装置7に録画し、次のX線
曝射による映像が得られるまでの間、この録画した映像
を再生してテレビモニタ8に表示する。ところが、従来
装置においてはテレビカメラが電源非同期方式であるた
め、垂直同期信号(第2図a)と電源電圧(第2図cと
の間には同期関係がない。
しかしながら、サンプリングパルス(第2図b)を得て
から最初の電源電位相に合わせてそれから1サイクル(
又は半サイクル)X線曝射を行なうので結果的として、
得られるX線(第2図e)はその曝射タイミングがテレ
ビカメラ、即ち撮像管5の2フイールド分のブランキン
グ期間(第2図f)内に納まることになるが、そのブラ
ンキング期間内におけるX線曝射のタイミングは少しず
つずれることになる。即ち、図ではわかり易くするため
に誇張して示してあるがX線曝射開始から2フイールド
分のブランキング後の最初の映像信号読出しまでの時間
(第2図e)のτ。
,τ2等は垂直同期信号aと電源電圧cのヒート周期を
周期とし、電源電圧cの半周期を変動幅としてゆつくり
と少しずつふれることになる。X線曝射開始後、読出し
までのこの時間τ。
,τ2・・・(読出開始時間)はターゲツト上に蓄積さ
れた電荷像の自然放電による電荷像そのものの電位低下
につながるから撮像管5の読出し効率に関係する。しか
し、ターゲツト面のキヤパシタンスによつて定まる時定
数に起因する電荷の蓄積効率も関係し、これはある程度
、読出しまでの時間を置いた方が良いことから、通常2
フイールド程度のブランキングの場合でもτが大きい時
に読み出し効率が大となる。この読出開始時間τ。,τ
2(ここでτ2〈τ1)の差が結果的には例えば、テレ
ビカメラの撮像管5の出力映像信号(第2図g)電圧レ
ベルVl,2(ここで2〈V1)の様に映像信号レベル
の差になつて現われる。この状態のまま、間歇式X線テ
レビジヨン装置の磁気録画装置7は読出し最初のフイー
ルドの映像信号を録画し、次の録画までの間これを再生
して出力することになるから、テレビモニタ8への入力
映像信号A1″,B1″は第2図hに示す如く磁気録画
装置7の録画された像のレベル差V1″,2″の影響を
そのまま受け、モニタ画像がゆるやかな周期で脈動して
観察がしにくい欠点があつた。以上は飛越走査をせず一
枚のフイールドで1枚の画像を構成するフイールド録画
方式の場合について説明したが、飛越走査により2枚の
フイールド像で1枚の画像を構成するフレーム録画方式
の場合は、上記のような脈動が更に第1フイールドと第
2フイールドの映像信号レベルの不一致を強調しやすく
、従つて、上記ちらつきの他にフリツカの発生が付加さ
れやすく、更に見にくくなる欠点があつた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、X線曝射開
始から撮像管の読出し開始までの経過時間に比例する信
号を作り、この信号を撮像管の読出し最初のフイールド
時にこの撮像管のカソードに負帰還して取り出す映像信
号のレベルを補正することにより、映像信号レベルの一
致を図つてモニタ像の安定化を行なうようにした間歇式
X線テレビジヨン装置を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第3図はフイールド録画方式における一実施例
を示すプロツク図であり、1はX線管、2は被写体、3
はこの被写体2を透過したX線像を光学像に変換する1
.I,4はこの1.13の光学像を導くレンズ系、5は
このレンズ系4により導かれた光学像を撮像して映像信
号に変換する撮像管、21はこの撮像管5のターゲツト
から出力される映像信号を増幅するテレビカメラプリア
ンプ回路、22はこのテレビカメラプリアンプ回路21
より出力される映像信号を更に増幅すると共にテレビモ
ニタ8上に画像として表示させる際の同期信号となる垂
直同期信号を発生して付加させるプロセスアンプ回路、
7はこのプロセスアンプ回路22より出力される映像信
号を録画し、また再生する磁気録画装置、8はこの磁気
録画装置7の再生映像信号を画像として表示するテレビ
モニタ、11は前記プロセスアンプ回路22の出力する
垂直同期信号をカウントダウンしてこれと同期したサン
プリングパルスを作ると共にサンプリングパルス出力後
2フイニルド分のブランキング信号を発生する間歇式X
線テレビジヨンユニツトであり、このサンプリングパル
スにより前記磁気録画装置7は録画再生を行なう。10
は前記間歇式X線テレビジヨンユニツト11のサンプリ
ングパルスに同期してこのユニツト11が発生するX線
曝射指令より駆動し、X線曝射制御を行なうX線制御器
、9はこのX線制御器10により制御されX線管1に与
える高電圧を発生する高圧発生器、23は前記間歇式X
線テレビジヨンユニツト11のX線曝射指令に同期して
このパルス信号をブランキング信号の発生期間所定の電
圧値のパルス信号を発生しこれを積分して読出開始時間
τ相当の読出開始時間値を算出すると共にブランキング
信号消滅時、1フイールド分のゲート信号を出力する積
分回路、24はこの積分回路23の出力するゲート信号
によりゲートが開かれ積分回路23の積分信号を1フイ
ールド分通すゲート回路、25は前記間歇式X線テレビ
ジヨンユニツト11の出力するブランキング信号とこの
ゲート回路24の出力信号とを混合し前記撮像管5のカ
ソードKに与える混合回路である。
次に上記構成の本装置の動作について説明する。
第4図はその動作を示すタイムチヤートであり、これを
参照しながら説明する。テレビカメラの垂直同期信号(
第4図a1本回路ではプロセスアンプ回路22より出力
)に同期してサンプリングパルス(第4図b)を発生し
電源電圧(第4図c)のうちサンプリングパルスの出力
後最初の零位相に同期して1サイクル分又は半サイクル
分をX線管1に与え、X線(第4図e)を曝射させる゛
原理は先に説明したものと同様である。従つて、曝射X
線(第4図e)と撮像管5のブランキング期間(第4図
f)との間には同期関係がなく、X線曝射開始後、撮像
管5がブランキング期間終了後始めて映像信号を読出す
までの時間(読出開始時間)τは第4図fにτ1,τ2
で示すように一定でないことも同様である。
そこで、本発明装置では間歇式X線テレビジヨンユニツ
ト11が出力するX線曝射指令を積分回路23にも送り
、ここでX線曝射開始と同時にブランキング終了までの
間、パルス信号(第4図g)を出力しこれを積分してゆ
く(第4図h)。
従つて、この積分回路23の積分値出力(第4図h)は
撮像管5の読出開始時間τ。,τ2に比例した電圧値と
して得られることになる。この積分値出力はブランキン
グ期間終了とともに1フイールド分開かれるゲート回路
24を介して混合回路25に送られ、ここで前記間歇式
X線テレビジヨンユニツト11から出力されるブランキ
ング信号と共に混合され第4図1の如き信号が形成され
る。この混合された信号は撮像管5のカソードKに加え
られ、このカソードから撮像管5のターゲツトに発射さ
れる映像信号読出しのためのビームの強さが制御される
。即ち、第4図1に示すように撮像管5をブランキング
状態にするにはそのカソード電位を高くしてターゲツト
へのビームを抑制すれば良く、また高いレベルでターゲ
ツトから映像信号を読出すにはカソード電位を低くして
ターゲツトとの電位差を大きくし、強いビームを当てる
ようにすれば良いことから、ブランキング期間中は信号
抽出回路であるゲート回路24を閉じてブランキング信
号のみをカソードKへ与え、ブランキング期間終了後は
ゲート回路24を開いて積分回路23の出力する積分値
出力(第4図h)を混合回路25に送り、この積分値出
力分を負の電位としてブランキング信号と混合する。
2フイールド分のブランキング期間終了後のこのブラン
キング信号その後の各フイールド期間、電位が零となつ
て、撮像管5の映像信号を読出せるようカソード電位を
零に下げることになるが、読出し最初のフイールドにか
かつたときに前記積分値出力が送られて混合回路25の
出力はこの積分値出力分だけ更に負方向に引下げられる
従つて、カソード電位はその分だけ負方向に引下げられ
る。
第4図1の例では一定バイアろ値一aから各々読出開始
時間τ1,τ2に比例した量の値Bl,b″1を差引い
た残りの電圧−B2,−゛だけ引下げられる。これによ
つて読出開始時間τの時間差による読出し映像信号のレ
ベル差をカソード電位によつて一B2,−B2″分だけ
それぞれ補正されて取り出されることとなり、読出し最
初のフイールドAl,2・・・の映像信号レベルは第4
図jに示す如く等しくなる。
ここで、例えば第4図において、読出し開始時間τ。
,τ2がτ。〉τ2であるとしてτ1のときのカソード
バイアスの値を一とすると、τ2のときは読出し効率が
τ1のときより低下するから、カソードバイアス値を一
より更に負方向に深い一″としなければならない。一方
、τ1,τ2等に比例した信号Bl,bl″は第3図の
積分回路23で作られるからゲート回路24では一定の
大きな負電圧−aからこのBl,玩″差引いた残りの電
位−B2,−B2″を補正用のバイアスとして出力させ
、(もちろん、これら−a及び−Bi,−b1″のレベ
ルを適宜となるようにして)カソードKに印加すれば撮
像管5から読出される映像信号(第4図j)1,2は等
しいレベルとなり、これを磁気録画装置7に録画して次
のX線曝射終了後の映像が得られるまでの間、再生しモ
ニタ8上に表示させれば、再生された映像信号は第4図
kの如くそのレベルが等しくなるので、ちらつきがない
良質の画像が得られる。
以上はフイールド録画方式の場合についてであるが、次
にフレーム録画方式の場合について説明する。フレーム
録画方式の間歇式X線テレビジヨン装置は一般に第1フ
イールドと第2フイールドの映像信号レベルが揃わない
(通常後者の方が極端に小さくなる)。
また、何らかの手段を講じて両者のピークレベルを揃え
てもそれ以外の他のフレームとのレベルを揃えることが
できないと云う2つの理由で画面に甚しいフリツかを生
じて実用にならない。そこでこの方式においては第5図
に示す如く回路を構成する。
この第5図において第3図と同一物には同一符号を付し
てその説明を省略する。図”において1はX線管、2は
被写体、3は1.I,4はレンズ系、5は撮像管、7は
磁気シートレコーダによる磁気録画装置、8はテレビモ
ニタ、9は高圧発生器、10はX線制御器、1「は間歇
式X線テレビジヨンユニツト、21はテレビカメラプリ
アンプ回路、22はプロセスアンプ回路、23は積分回
路である。前記磁気録画装置7は円板状の磁気シート7
aを用い、この磁気シート7aを一方向に回転させると
共に磁気シート7aの記録面の一端側に録画ヘツド7b
を、またこの記録ヘツド7bより磁気シート7aの回転
角にして1800ずれた位置に再生ヘツド7cを設けて
あり、磁気シート7aの片半分、即ち回転角0〜180
0までの間に第1フイールド目1F1180位〜360
0までの間に第2フイールド目iの映像を録画する。3
1はこの磁気録画装置7の再生ヘツド7cにて再生され
た磁気シート7aの録画再生映像信号と前記プロセスア
ンプ回路22から録画ヘツド7bに送られる映像信号を
比較し、その差信号を出力する差動増幅器、32は前記
積分回路23を介して出力される2フイールド分のブラ
ンキング信号消滅時にこれをゲート信号として入力され
積分回路23の積分信号を1フイールド分通すゲート回
路、33は前記2フイールド分のブランキング期間終了
後の第2番目のフイールドの期間開かれて前記差動増幅
器31出力を通すゲート回路、34は前記ブランキング
信号及びこれらゲート回路32,33の出力を混合して
出力し撮像管5のカソードKに与える混合回路である。
第6図はこの第5図回路の動作を示すタイムチヤートで
あり、この例では1インパルスのX線曝射の例を示して
あるが、第6図aからhまでの動作関係は第4図aから
hまでと全く同じ原理であるので説明は省略する。
ここにおいての特徴はフレーム録画方式であるにもかか
わらず、2フイールド分のブランキング後最初の読出し
フイールド目については第3図,第4図で説明した手法
を全くそのまま応用していることである。従つて、読出
し最初のフイールドの時点では先に説明したように読出
開始時間τ1,τ2に比例した積分値出力(第6図h)
が得られ前述同様にしてこのτ1,τ2に比例した量の
値−B2,−B2″(第6図iにおいては−Bll,一
貼″)がゲート回路32を介して得られ、この信号はブ
ランキング信号と共に混合回路34にて混合されて撮像
管5のカソードKに印加される。従つて、読出し最初の
フイールドAl,Blは第3図,第4図で説明した如く
読出された映像信号のレベルが皆等しくなる。2フイー
ルド分のブランキング期間終了後の最初のフイールドは
このようにして補正されて撮像管5から読出され、プリ
アンプ回路21、プロセスアンプ回路22を経て磁気録
画装置7の録画ヘツド7bに送られ磁気シート7aの半
分に録画される。
次に2番目のフイールドに差しかかるとこの磁気シート
7aの最初の録画部分は再生ヘツド7cの位置に来るか
らこの最初のフイールドの録画信号は再生され(第6図
KAl″,b″1)、テレビモニタ8に送られて再生表
示されると共に差動増幅器31に送られる。このとき、
第2番目のフイールド映像信号が撮像管5より読出され
始め、録画ヘツド7bに送られて来て録画シート7aの
残り半分に録画される。この第2番目のフイールドの映
像信号(第6図JA2,B.)は前記差動増幅器31に
も加えられるから、この差動増幅器31は印加されて来
る最初のフイールドの録画再生映像信号とこの第2番目
の読出し映像信号との差信号を取り出す。この差動増幅
器31の出力信号はゲート回路33に印加され、第2番
目のフイールドの読出し期間に差しかかつて開かれてい
るこのゲート回路33を介して差動増幅器31出力は混
合回路34に送られる。そして、この差信号は混合回路
34にてブランキング信号(このときの信号レベルは通
常のアンブランクレベル)及び積分回路23の積分値出
力に対応する前述の補正信号−Bll,−貼″及びパル
ス率毎のカソードバイアス補正信号(1咽/Sec,5
回/Sec等のパルス率毎に各各補正する)と共に混合
され撮像管5のカソードKに加えられる。これによつて
カソード電位は補正さ”れ第6図jに示すように最初の
フイールドの読出し映像信号A,,Blと同レベルの映
像信号A2,B2が得られる。カソード電位へのフイー
ドバツク量の調整とその極性選定は適正な補正が成され
るよう次のように行なう。
即ち、読出し最初のフイールドの映像信号に比較し、2
番目のフイールドの映像信号が低いときにはこの2番目
のフイールド時のカソード電位を更に下げてやり、撮像
管5の読出し効率を上げて2番目のフイールドの映像信
号レベルをノ上げ、最初のフイールドの映像信号のレベ
ルと同じようにする。また、最初のフイールドの映像信
号に比較し、2番目のフイールドの映像信号レベルが高
いときには逆に2番目のフイールド時のカソード電位を
上げてやり、撮像管5の読出し効率を下げて、最初のフ
イールドの映像信号レベルに揃える。このように読出し
2番目のフイールドのカソード電位の調整が時々刻々再
生されて来る1フイールド目の再生映像信号レベルの変
化(1フイールド16.7ms期間中の)に応じて行な
われるため、2番目の映像信号レベルは第6図kに示す
ように画面のあらゆる点で常に読出し最初の映像信号レ
ベルと揃う。
従つて、最初のフイールドの映像信号と2番目の映像信
号とのτ差の問題は自動的に消滅するので、フレーム録
画方式の間歇式X線テレビジヨン動作においてテレビモ
ニタ8上の再生画像はフリツカを生じなくなる。
また、電源位相とテレビカメラの垂直同期信号の位相が
ずれてもそれによる映像信号レベルの脈動は補正される
ため、テレビモニタ再生画像は安定する。このようにX
線曝射開始時から撮像管の映像信号読出し開始までの経
過時間(読出開始時間τ)に比例する電圧の信号を作り
、この信号を撮像管の読出し最初のフイールド時に補正
信号としてこ;:士神呻:1=し?―=式においては更
にこのようにして得た最初のフイールドの映像信号を前
記補正信号に加えて2番目のフイールドの読出し時に負
帰還することにより、読出した映像信号のレベルを等し
くしたので、モニタ上の再生画像の脈動を抑制できると
共にフレーム録画方式にあつてはフリツカをも抑止でき
る等観察のしやすい優れた特徴を有する間歇式X線テレ
ビジヨン装置を提供することができる。
尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施
し得るものであり、例えば磁気録画装置に代えて画像蓄
積管やICメモリ等を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示すプロツク図、第2図はその動作を
示すタイムチヤート、第3図はフイールド録画方式によ
る本発明の一実施例を示すプロツク図、第4図はその動
作を示すタイムチヤート、第5図はフレーム録画方式に
おける本発明の一実施例を示すプロツク図、第6図はそ
の動作を示すタイムチヤートである。 5・・・撮像管、7・・・磁気録画装置、8・・・テレ
ビモニタ、23・・・積分回路、24,32,33・・
・ゲート回路、25,34・・・混合回路、31・・・
差動増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 撮像管にブランキング期間を設けてその間にパルス
    状X線を曝射して得るX線像を前記撮像管に蓄積しブラ
    ンキング期間経過後読出して録画すると共にこの録画し
    た画像をモニタに再生表示する間歇式X線テレビジョン
    装置において、X線曝射開始時から前記撮像管の映像信
    号読出し開始までの経過時間に比例する積分信号を発生
    するとともにブランキング期間終了時に1フィールド分
    の抽出制御信号を発生する積分回路と、この抽出制御信
    号により動作し、前記積分信号を抽出して前記撮像管の
    映像信号読出し最初のフィールド時にこの撮像管のカソ
    ードに負帰還させる信号抽出回路とを具備したことを特
    徴とする間歇式X線テレビジョン装置。 2 撮像管にブランキング期間を設けてその間にパルス
    状X線を曝射して得るX線像を前記撮像管に蓄積し、ブ
    ランキング期間経過後読出して録画すると共にこの録画
    した画像をモニタに再生表示する間歇式X線テレビジョ
    ン装置において、X線曝射開始時から前記撮像管の映像
    信号読出し開始までの経過時間に比例する積分信号を発
    生するとともにブランキング期間終了時に1フィールド
    分の抽出制御信号を発生する積分回路と、この抽出制御
    信号により動作し、前記積分信号を抽出して前記撮像管
    の映像信号読出し最初のフィールド時にこの撮像管のカ
    ソードに負帰還させる信号抽出回路と、前記撮像管の読
    出し最初のフィールド時に得られる映像信号と読出し第
    2番目のフィールド時に得られる映像信号との差信号を
    逐次出力する差信号出力回路と、この差信号分を前記積
    分信号に加えて前記第2番目のフィールド時に前記撮像
    管のカソードに負帰還する信号抽出混合回路とを具備し
    たことを特徴とする間歇式X線テレビジョン装置。
JP52017945A 1977-02-21 1977-02-21 間歇式x線テレビジヨン装置 Expired JPS6044874B2 (ja)

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JP52017945A Expired JPS6044874B2 (ja) 1977-02-21 1977-02-21 間歇式x線テレビジヨン装置

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JP (1) JPS6044874B2 (ja)

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JPS5940834A (ja) * 1982-08-28 1984-03-06 株式会社東芝 パルスx線診断装置

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Publication number Publication date
JPS53102624A (en) 1978-09-07

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