JPS63187600A - Ｘ線像の輝度を制御する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は蛍光透視法の間並びに映画記録の間、Ｘ線像
の輝度を制御する装置に関する。

自動輝度制御（ＡＢＣ）装置は、診断用Ｘ線制御装置の
内、蛍光透視法の間のＸ線イメージ・インテンシファイ
ヤからの出力像の光を一定に保って、身体の相異なる厚
さ並びに密度を走査することによる減衰の変動並びに装
置の形状の変動を補償する部分である。出力像をビデオ
・カメラで観て、テレビジョン・モニタに表示する。普
通、Ｘ線装置は、映画用カメラ及びスポット写真カメラ
を用いて、並びに種々の磁気記録媒体に画像を記録する
装備を持っている。

蛍光透視モードでは、Ｘ線露出が普通は連続的で持続時
間が長く、この為、Ｘ線管の電流、従ってＸ線の光子出
力及び線量の割合が比較的低い。

政府の規制により、蛍光透視法の際、線量の割合は、Ｘ
線ビームが患者に入る平面で１０レントゲン／分（ＩＯ
Ｒ／分）を越えないことが要求されている。

自動輝度制御装置は２つの制御ループを持っているのが
普通である。１つのループは輝度変動に応答して、イメ
ージ・インテンシファイヤの出力発光体の輝度を一定に
保つべく、Ｘ線管の陽極陰極間ミリアンペア数（ｍＡ）
及びＸ線管の陽極に印加されるキロボルト数を自動的に
調節する。他方のループは、輝度に応答して、ビデオ・
カメラの利得を調節する。２つの制御ループの装置が独
立に動作することに伴なう１つの聞届は、Ｘ線ビームが
身体を走査する時に、その減衰が変化する時、又は血流
中の何等かのＸ線に不透明な材料が視野の中に流れ込む
時、またはＸ線管の焦点スポットと画像の距離（ＳＩＤ
）が変化する時、両方の制御装置が輝度を補正しようと
することである。

この結果、一方又は他方のループがオーバシュートする
ことは不可避であり、この為、一方が他方の制御レベル
まで戻る様に振動しなければならなくなる。この為、従
来のＡＢＣ装置では、Ｘ線ビームの減衰が変化する時並
びに作像装置の形状が変化する時、表示される画像には
かなりのブルーミング、暗化、開化及びちらつきがある
ことがある。

出力像の輝度を一定に保つと云う問題は、Ｘ線管の選ば
れた露出因子の相互作用の為に複雑になる。Ｘ線管の陽
極陰極間ｍＡは、Ｘ線管の陽極に一定のキロボルト数（
ｋＶ）が印加されている間、主に陰極又はフィラメント
の温度に関係する。約６０ｋＶと云う様な低いキロボル
ト数では、陰極からの電子放出が主に陰極の周りの空間
電荷によって制限される。患者の一層密な又は一層厚手
の区域に通す為に、必要な印加ｋＶを増加すると、空間
電荷効果が減少し、ｋＶとＸ線管からのＸ線強度又はＸ
線光子出力の間に非直線関係がある。画像の輝度はＸ線
管のｍＡに正比例するが、印加ｋＶには正比例しない。

輝度は、Ｘ線管の焦点スポットと像平面の間の距離の自
乗に伴なっても変化する。

６０ｋＶ乃至１２０ｋＶの計容し得る印加ｋＶの範囲内
では、輝度がｍＡに正比例するから、蛍光透視法の際、
インテンシファイヤの出力象の輝度を一定に保つには、
Ｘ線管のｍＡが調整する為の好ましいパラメータである
。ｘｌ管の光子出力がｍＡに正比例する。画像のコント
ラストがＸ線管のｍＡの増加に伴なって増加並びにそれ
に伴なう出力光子強度に伴なって高くなり、この為適当
に高いコントラストの画像から最大限の情報が得られる
。しかし、患者の入口での１２１１１の割合を常に１Ｏ
Ｒ／分又はそれ以下に抑えなければならないことにより
、ｍＡのレベルには限界がある。身体の減衰の高い厚手
の領域の蛍光透視の場合、ｋＶを増加し、ｍＡを減少し
て、１０Ｒ／分を守らなければならない。都合の悪いこ
とに、ｋ　Ｖ並びにＸ線光子の透過能力が高くなるにつ
れて、画像のコントラストが低下する。この為、組織の
密度の小さな違いは前より知覚され難くなる。

一般的に、従来のやり方は、輝度を更に強くする必要が
あるかどうかを険出し、必要な輝度の増加を達成しよう
として、自動的にｍＡを利用し得る限界まで増加する為
にサーボ・ループを使うことであった。ある設計の装置
では、電流制御によって所望の輝度レベルを達成するこ
とが出来ない場合、手動又は自動的にｋ　Ｖを増加する
。Ｘ線管ノミ流、ｋＶ、ＳＩＤ及び１０Ｒ／分の拘束の
範囲内で、適正な輝度を達成することが出来ない場合、
ビデオ・カメラの利得を増加する。ビデオ・カメラの利
得を増加することは、画像情報と同じたけ、雑音が増幅
され、情報に得することはないから、輝度を高める方法
としては最も望ましくないことである。情報に何の得も
ないのは、既に患者の身体に対するＸ線光子入力の限界
によって制限されているからである。ｍＡ、ｋＶ及びビ
デオ利得を調節する従来の輝度制御装置は、本質的に階
段関数であり、この結果１つの関数から別の関数への滑
かな口につかない切換えが出来ず、その為、蛍光透視法
の間、Ｘ線の減衰及び装置の形状が変化する時、目につ
く様なちらつき及び輝度の増減を招く。

発明の要約 この発明の目的は、蛍光透視法及び映画記録手順の間、
Ｘ線像の輝度を一定に制御し且つ保つ新規な装置及び方
法を提供することである。

別の目的は、患者の入口Ｘ線ｍの割合をＩＯＲ／分以下
に保ちながら、輝度に対する１次的な効果が最も望まし
くはｍＡ副制御よって行なわれ、２次効果がｋＶ制御に
よって行なわれ、３次効果が一番望ましくないビデオ利
得制御によって行なわれる様に、Ｘ線管のｍＡ％ｋＶ及
びビデオ利得をこの順序で優先順位に従って、但しある
意味では互いに平行して調節することである。

別の目的は、蛍光透視の走査が身体の一層密な領域から
一層疎の領域に突然に変化しても、或いはその逆であっ
ても、並びにＳＩＤに突然の変化があっち、輝度の目に
つく様なあらゆる変化を除くことである。

別の目的は、２通りの方法でｍＡ副制御出来る様にした
、即ち、専ら蛍光透視用に用いる装置でフィラメントを
加熱する電流のレベルを主に調節することによって、Ｘ
線管のｍＡレベルが得られる様にすると共に、格子制御
のＸ線管を使い、蛍光透視法及び映画記録を行なう、各
々のビデオの垂直帰線消去パルス装置によって消される
各フレームの間、Ｘ線パルスの持続時間を制御すること
によって、Ｘ線管のｍＡレベルが得られる様にする輝度
制御装置を提供することである。

この発明では、３つのサーボ・ループの効果により、ソ
フトウェア又はハードウェアを用いて輝度制御が行なわ
れる。放射制御ループ（ＲＡＤＣＯＮＴＲＯＬ　　１ｏ
ｏｐ）と呼ぶ１つの１次放射制御ループは、Ｘ線管に流
れる電流（ｍＡ）を調節する優先順位を持つ。このルー
プは、現在の画像の輝度に対応する電圧信号に対するＨ
Ｈ，ｑ電圧信号の比を求めることに基づいている。こ＼
で説明する実施例では、輝度比（ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯ
）が１より大きいと、画像の輝度が低すぎ、１より小さ
いと、輝度が高すぎ、１に等しければ、輝度が正しい。

この比信号を処理し、それを使ってＸ線管のｍＡを制御
する。要求されていると思われる所要のｍＡの変化を行
なうことが、利用し得るＸ線管のｍＡの限界を越えるこ
とがある。ある輝度誤差は、Ｘ線管に印加するｋＶを変
えることによって解決しなければならないことがある。

ｋＶ小ループ呼ぶ第２のループでは、所望のＸ線管のｍ
Ａレベル又はｍＡパルス幅に対応する信号と、その１つ
前の輝度標本化期間中の前述の１次ループによって指示
されたｍＡ又は放射制御の値との比を求める。この比は
所望のｍＡと、ｍＡだけを調節することによって指示さ
れたｍＡとの間の誤差を表わす。この結果得られた放射
制御比（ＲＣＲ）に輝度比を乗じて、ｋＶ制御比（ｔ（
ＶＧＯＮＴＲＯＬ　　ＲＡＴＩＯ）を発生する。この比
は、ｍＡの調節によって放射制御（ＲＡＤＣＯＮＴＲＯ
Ｌ）が補正することが要求されている輝度誤差が大きい
か小さい場合、ｋＶの調節によって補正すべき輝度の割
合が、それに対応して大きいか小さいかを反映する。

第３のループは、利用し得るｍＡｆｌ囲及び利用し得る
ｋ　Ｖ範囲の内のどれだけを使ってしまったかによって
左右されるある程度まで、ビデオ・カメラの利得を変え
る様に作用する。言換えれば、放射制御指令及びｋＶ指
令の大きさが、ｋＶ及びｍＡがそれまでその限界に達す
る方向に向かっている時、ビデオ・カメラの利得の調節
が必要かどうか並びにどれだけ必要かの予測をする。ビ
デオ利得制御ループでは、最大放射制御限界に対し、前
の標本化期間（ｔ−１）に対する最近の指令の時の放射
制御の値の比を求める。最大輝度係数限界に対し、（ｔ
−１）に於けるｋＶ制御指令信号によって起こった輝度
変化の比を求める。こういう比を輝度比と乗算し、その
結果がＶＧ制御指令である。この過程により、雑音の増
幅を最小限に抑える為に、ビデオ利得制御（ＶＧ　　Ｃ
０ＮＴＲ０Ｌ）を必要としても、最小限に増加すること
になる。

この装置は、それまでのループの関数であって、何れも
１個の状態、即ち画像の輝度を感知することに基づく指
令を発生する様な追加のループを付加えることが出来る
。

」二に述べた輝度制御作用か達成される様子は、以下図
面についてこの発明の詳細な説明する所から明らかにな
ろう。

好ましい実施例の説明 第１図はこの発明の自動画像輝度装置を用いたＸ線映画
記録及び蛍光透視装置の機能的なブロック図である。

基本的には、Ｘ線画像を得る為に普通の装置を使う。即
ち、３極真空管として作用し得る、陽極ターゲット１１
、陰極フィラメント１２及び制御格子１３を持つＸ線管
１０が設けられている。ターゲット１１の電子ビーム焦
点スポットから、Ｘ線ビーム１４が楕円１５で表わした
患者を介して投射される。この結果得られるＸ線像をイ
メージ・インテンシファイヤ１６で受け、縮小した明る
い光像に変換され、それがイメージ・インテンシファイ
ヤ１６の出力発光体１７に現れる。電子放出性のＸ線管
のフィラメント１２が、フィラメント変圧器２０の２次
巻線から供給される電流によって加熱される。フィラメ
ント電流制御器又は調整器２１が、この発明に従って発
生されて線２２に入力されるフィラメント電流レベル指
令信号（Ｆ　Ｉ　Ｌ　　ＣＭＮＤ）の大きさに応答する
。数ある適当なフィラメント電流制御装置の内の１つが
、１９８４年１月９０に出力された係属中の米国時ｒ［
出願第５６９，１７９号に記載されている。陽極にキロ
ボルト数が印加された時に陽極１１と陰極フィラメント
１２の間に流れるミリアンペア（ｍＡ）単位で表わすＸ
線管電流は、１つには、フィラメント１２に流れる電流
とそれに対応する温度に関係する。

Ｘ線露出を開始する為に陽極１１とフィラメント１２の
間に印加されるピーク・キロボルト数（ｋＶ）が、ブロ
ック２３で表わしたＸ線管電源及び制御装置の中にある
逓昇変圧器（図面に示してない）の２次巻線から取出さ
れる。基本的には普通のＸ線電源を使うことが出来る。

その部品は示していないが、Ｘ線装置の当業者であれば
、単（目か、或いは更に音道には３相の逓昇変圧器を用
い、そのキロボルト数の高い２次巻線の出力を整流し、
Ｘ線管１０の陽極１１とフィラメント１２の間に印加す
ることが理解されよう。この逓昇変圧器の１次巻線は、
ゼネラル・エレクトリック・カンパニイからボルト・パ
ック（商は）として販売されている様な電源ブロック２
３内にある可変単巻変圧器から給電される。

実際問題として、単相でも３柑でも、単巻変圧器は無限
に可変ではなく、許容し１する最低及び最高の電圧限界
の間で、逓昇変圧器の１次側に段階的な電圧を印加する
。例として云うと、二＼で説明するこの発明の実施例で
は、３柑逓昇変圧器の１次側にｔ１巻変圧器から供給さ
れる電圧の段階は、Ｘ線管の陽極に印加されるｋ　Ｖが
１ｋＶ程度の階段状に変化する様にすることが出来る。

Ｘ線管１０のターゲット１１上の電子ビーム焦点スポッ
トから放出されるＸ線光子のピーク・エネルギを左右す
るのが、ピーク電圧又は整流電圧リップルのピークであ
るから、この明細書で云うｋＶがピークｋＶ　（ｋＶｐ
）を意味することを承知されたい。

Ｘ線管電源及び制御装置２３は、Ｘ線管の陽極にｌｃ　
Ｖを印加し、連続的な蛍光透視法では陽極から９ノ離し
、Ｘ線露出を開始及び停止し、映画記録に要求される様
に、各々のビデオ・フレーム内の期間でＸ線管をオン及
びオフにパルス駆動する為のスイッチング装置（複数）
を持つ点で、普通のものであるが、こ、の発明では蛍光
透視法にも用いることが出来る。電源及び制御ブロック
２３には示してないが、公知の形式のサーボ装置を使っ
て、可変！１１巻変圧器の出力電圧を変えることが出来
る。

然し、このサーボ装置は第１図の線２４に出るアナログ
指令信号（ｋ　Ｖ　　ＣＭ　Ｎ　Ｄ　）によって制御さ
れる。勿論、ｋ　Ｖを１凋節することは普通のことであ
るが、この発明１こよって達成される新規な特徴の１つ
は、自動的な画像の輝度の制御を達成する為に、ｋＶを
変える程度並びに装置の他のパラメータに対してｋＶを
変えるやり方である。

この発明は、輝度制御作用を行なう為に、Ｘ線管の他の
因子を変える他に、Ｘ線管のｍＡを変える異なる２つの
方法を用いる。映画記録では、輝度が１つにはＸ線管を
通る平均ｍＡによって変えられる様に、相次ぐ各々のビ
デオ・フレーム時間内に、Ｘ線管の制御格子１３にゼロ
の電圧及び高い負のバイアス電圧が交互に印加されるこ
とに応答して、Ｘ線管をオン及びオフにパルス駆動する
ことにより、輝度を変えることが必要である。例えば、
パルス幅を増加すると、Ｘ線管を通る平均ｍＡが増加す
る。

Ｘ線管１０はカットオフにバイアスすることが出来る。

直流バイアス電圧源をブロック２５で示す。バイアス源
の負の出力電圧端子がＸ線管の制御格子１３に接続され
る。この源の正の側が線２６を介してフィラメントに接
続される。直流バイアスがＸ線管を導電させ並びに非導
電にさせ、こうしてＸ線パルスを発生するが、これは周
知であり、詳しく説明する必要がない。バイアス源が普
通の逓昇変圧器及び整流器を持っていて、Ｘ線管フィラ
メントに対して−３，０００ボルト程度のバイアス電圧
を発生することを述べておけば十分である。負のバイア
ス電圧が格子に印加されると、Ｘ線管は導電することが
出来ない。持続時間が短く、高い周波数のＸ線パルスを
発生することが、映画記録を行なうのに必要である。Ｘ
線技師が動いている心臓のぼけのない画像を得ようとす
る様な場合には、映画用カメラのフレーム速度は毎秒１
４０フレームと云う高い値になることがある。

Ｘ線管を通る平均電流（ｍＡ）が、映画記録モードで動
作している時、Ｘ線パルスの幅を調整することによって
制御される。映画記録の間、輝度は非常に急速に調節し
なければならない。バイアス電圧源２５がブロック２７
で示したバイアス制御回路によってターンオン及びター
ンオフされる。

バイアス制御回路２７は、線２８に供給されるパルス幅
指令信号によって制御される様な速度で、又その様なパ
ルス幅の持続時間の為にターンオン及びターンオフする
。

この発明では、映画記録の他に、蛍光透視モードでも、
フィラメント電流レベルの代りに、パルス幅を変えるこ
とを使うことが出来る。映画記録用の装備を持つ装置４
では、映画記録及び蛍光透視法の両方に対し、輝度がパ
ルス幅制御によって左右される。

利用することが出来るバイアス源が米国特許第４．３６
１，９０１号に記載されている。

イメージ・インテンシファイヤ１６の出力発光体１７に
出る象が、対物レンズ３０を介してダイクロイック・ミ
ラー（二色性ミラー）３１に投影され、このミラーが画
像をビデオ・カメラ３２又は映画用カメラ３３に差し向
けることが出来る。

映画用カメラの制御装置がブロック３４で示されており
、ビデオ・カメラ用の制御装置はビデオ・カメラ内にあ
るものと仮定する。患者の蛍光透視用走査の時の様にビ
デオ・カメラ３２が作用している時、カメラからのビデ
オ信号がケーブル３５を介してテレビジョン・モニタ３
６に送られ、そのスクリーン３７に画像が連続的に表示
される。

Ｘ０１画像の輝度を表わす信号を発生する２つの手段が
設けられている。１つは光センサ３８であり、これはイ
メージ・インテンシファイヤの出力発光体１７を観る位
置にある。光センサ３８は、装置か映画記録モードにあ
る時に作動することが好ましい。映画用カメラ３３を用
いて記録する際、発光体１７上の画像の輝度を一定に保
つ点で、光センサがいかに作用するかは後で説明する。

発光体の輝度を表わす信号をスイッチ３９によって選択
することが出来る。このスイッチを第１図に示す様に左
に倒すと、現在の輝度標本化フレーム又は期間中の輝度
を表わすアナログ信号サンプルがアナログ・ディジタル
変換器（ＡＤＣ）４３に供給される。

輝度を表わす別の信号がビデオ・カメラ３２から取出さ
れる。カメラからのビデオ出力信号がケーブル４０を介
して平均検出器４１に送られ、これはカメラのハウジン
グ内に組込むことが出来る。

検出器４１がビデオ画像の面積にわたる平均輝度を表わ
す信号を発生する。平均検出器は１９８４年６月２９日
に出願された米国特許出願通し番号第６２５，９１８号
（米国特許第４．　５７３．　１８３号）に記載されて
いる。この信号が線４２を介してスイッチ３９に０（給
され、スイッチ３８を適正な位置にした時、ＡＤＣ４３
でディジタル値に変換される。制約するつもりはないが
、例として云うと、ビデオ・カメラが検出する輝度を表
わす信号は、０乃至１ボルトの範囲内である。

これまで説明したことは、大部分普通のものである。

この発明の重要な特徴は、Ｘ線管のｍＡ、Ｘ線管の陽極
に印加されるｋＶ及びビデオ・カメラの利得の全てが、
光センサ３８から取出された輝度サンプル信号又は検出
器４１から取出されたビデオ象平均輝度の様な１個の感
知された信号に対する作用によって制御され、調整され
ることである。

同期的な速度で得られたこういうサンプルが、ＡＤＣ４
３でディジタル化された後、一時的にディジタル・ラッ
チ４５でラッチされ、そこから母線４６を介してＡＢＣ
（自動輝度制御）予ａｌｌｊ機能と記したブロック４７
に伝送される。その機能ブロックの構成とそこで行なイ
つれる動作は後で詳しく説明する。ニーでは、輝度を一
定に保つ為にＸ線管のフィラメント電流又はパルス幅を
調節しなければならないレベルを表わす、後で放射制御
信号と呼ぶディジタル信号が、ＡＢＣ予７Ｔｐｊ２ｕ４
７から線４４を介してスイッチ４８（実例ではこれは多
重化器である）及びディジタル・アナログ変換器（ＤＡ
Ｃ）５４に送出されることを述べておけば十分である。

このスイッチが予測器４７からのＸ線管電流制御出力信
号を、映画記録及び蛍光透視法の為のパルス形Ｘ線管電
流モードで動作する為に線４９に、又は装置が蛍光透視
法だけに限られている場合の様に、非パルス形モードで
動作する為に線５０に接続する。スイッチ４８は選択器
６５によって作動されるが、この選択器はスイッチ６４
をも作動する。線４９．５０が論理及び最大値設定と記
すブロック５１に対する入力となり、このブロックでは
、ある信号処理が行なわれるが、これはブロック５３で
行なわれるテーパ作用に関連して後で説明する。テーパ
作用が入力線５２を持っている。テーパ作用は、患者の
入力側のＸＬ’ｉｌの線口が１０Ｒ／分を超えない様に
保証する。映画記録の間は、この線二の割合を越えるこ
とカル′［される。テーパ作用回路の出力がＤＡＣ５４
に入力され、その出力がフィラメント電流指令アナログ
信号であり、これが線２２を介してフィラメント電流制
御器２１に供給される。予測器出力線４４の放射制御信
号は基本的にはＸ線管電流（ｍＡ）制御信号である。放
射制御信号がＤＡＣ６０に入力され、これが線２８にア
ナログ信号を出力する。この信号がパルス幅タイマ６１
を制御し、このタイマがＸ線管バイアス電圧制御装置２
７を調整する。予測器の出力信号（ｋＶ　　ＣＭＮＤ）
は、Ｘ線管の陽極のｋＶをダイナミックに調節する為の
ものであるが、線６１に現れ、テーパ作用回路５３の１
つの入力になる。この回路では、患者の入口側のＸ線線
量をＩＯＲ／分未満に抑えることが必要である。Ｘ線管
の陽極ｋＶを制御する為の指令が、Ｘ線管電源制御装置
２３に送られる前に、ＤＡＣ６３でアナログ信号に変換
される。

非パルス形モードで動作する時は、この時Ｘ線管のｍＡ
が線２２のＦＩＬ　　ＣＭＮＤ信号によって左右される
ので、スイッチ６４を開く。スイッチ６４は第１図の右
上にある選択器６５によって作動される。

この装置の重要な特徴は、輝度を高くしたり低くしたり
する時、調節するのは単にＸ線管のｍＡではないことで
ある。イメージ・インテンシファイヤが低密度から高密
度へと患者のＸ線減衰区域を走査するとする。この場合
、輝度を在るべき値に持って来る為に、ｍＡの大きな段
階又は増加が必要に思える。これが従来の装置で行なわ
れていたことである。この結果、ちらつきが生じ、それ
でもｋ　Ｖを独立に増加しなければ、適正な輝度を得る
には十分でないことさえある。この発明では、予測器は
、必要と思われる電流の調節が非常に大きくて、例えば
許容し得る高い方の限界を越えることを感知すると、ｋ
Ｖの調節を行なわせる。言換えれば、今の状況では、ｋ
　Ｖの調節が必要になることを予測又は予想し、その為
、発生されたフィラメント電流指令と平行してフレーム
時間内にそういうことを開始する。予測器は、最大数の
Ｘ線光子を発生し、こうして許容し得るフィラメント電
流の限界を越えずに、又患者の入口側の線量の割合が１
０Ｒ／分を越えないと云う規定に違反せずに、最も良い
画像のコントラストが得られる様にする為に、出来るだ
け高くするのが望ましいＸ線管のｍＡを選択的に調節す
る。前に述べた様に、蛍光透視モードでは、輝度制御を
行なう為に検出される１個の信号が、ビデオ信号平均検
出器４１から得られるサンプルである。患者の身体の密
度が非常に大きい部分を走査している為に、輝度を大幅
に高めることが必要な場合、限界内で、Ｘ線管のｍＡの
調節を行なうと共に、ビデオ・カメラの利１すを増加す
る前にある程度のｋＶの調節を行なうことが望ましい。

ｋＶは、それを高くすると、画像のコントラストが低下
するから、必要以上に高くすべきではない。然し、ｍＡ
及びｋＶを増加しても、蛍光透視法の際にテレビ・モニ
タに表示される画像の輝度が一定にならないと予測され
る場合、ビデオ・カメラの利得を調節しなければならな
い。ビデオ・カメラの利得を増加することは、これによ
って画像に同等余分の情報が得られるものではなく、こ
れが雑音を増幅して望ましくない結果になる為、一番望
ましくないことである。然し、蛍光透視法を行なう技師
は、Ｘ線イメージーインテンシファイヤ１６を患者の解
Ｎ学的な部分のある部分から別の部分へ移動する時、輝
度レベルが一定であって、輝度に口につく様な変化が生
じない様な画像を希望する。

平均検出器４１から得られる１個のサンプル輝度信号か
ら、予測器４７は、Ｘ線管のｍＡ及びｋＶを調節する為
の適正な指令信号を発生するたけでなく、必要と思われ
るビデオ・カメラの利得を予想し、その利得を、調節す
る為の、ビデオ・カメラ３２に対する指令となる出力信
号を発生する。

このディジタル信号が線５７を介してＤＡＣ５８に送ら
れ、そこから線５９を介してビデオ・カメラ・ハウジン
グ内の制御装置に送出される。

１つのビデオ利得指令（ＶＧ　　ＣＭＮＤ）信号がビデ
オ−カメラ５９に送出されるが、これはそれ自身のサー
ボ装置を持っていて、利得の増加が要求された時に、第
１の優先順位でカメラの開口１４１のＦストップを選択
的に調節し、２番目の優先順位で電子的な利得を加える
ことが、後で明らかになろう。こうして、ビデオ雑音の
増幅が可能な限り制限されている。

次に第２図について、１つの変数、即ち現在の画１象の
輝度だけを感知して、この１点を使って、目につく様な
輝度の変化を生ぜずに、一定の輝度を持つ画像を発生す
るのに必要なＸ線管のｍＡ、ｋ　Ｖ及びビデオ・カメラ
の利得の調節瓜を制御することが出来る回路とその動作
を説明する。

蛍光透視検査を行なうと仮定する。この場合、第２図の
左上にあるスイッチ３９が線４２をＡＤＣ４３の入力に
接続する。イメージ・インテンシファイヤ１６からビデ
オ・カメラ３２に取出された蛍光透視像が、テレビ・モ
ニタのスクリーン３７に表示される。平均検出器４１は
、ビデオ・カメラか観る画像の平均輝度を表わすアナロ
グ信号を発生する公知の回路である。この輝度サンプル
が、この発明に従って画像の一定の輝度を得る為に、ｍ
Ａｓ　ｋＶ及びビデオ利得を調整する為に必要な唯一の
測定値である。第２図は包括的に予測処理装置と呼ぶが
、これは第１図にブロック４７で示したものである。

第２図で、平均検出器４１からのディジタル化した輝度
サンプル信号が割算器７０の入力Ｂに供給される。安定
なディジタル化した基■電圧信号が割算器７０の八入力
に供給される。これに限るつもりはないが、具体的な数
値を使うことによって判り安くする為の例として、基準
信号が２ボルトであると仮定する。この時、Ａ／Ｂが１
より大きければ１．これはサンプルが２ボルトより低い
ことを意味し、輝度が低すぎる。Ａ／Ｂが１より小さけ
れば、輝度が高すぎる。Ａ／Ｂが１に等しければ、設定
された又は所望の輝度が存在する。

輝度比（ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯ）　、即ちＢＲＴ基準／
ＢＲＴサンプルを使って、Ｘ線管のｍＡを制御する為の
基本的な信号を発生するが、これはフィラメント指令（
Ｆ　Ｉ　Ｌ　　ＣＭＮＤ）又は放射制御（ＲＡＤ　　Ｃ
０ＮＴＲ０Ｌ）と呼び、これが第１の優先順位であって
、輝度を制御する為の工番目の信号である。放射制御ル
ープが１次制御ループである。電流が高ければ高い程、
Ｘ線管のＸ線光子出力が多くなるから、普通はＸ線管の
ｍＡ又は電流を許容し得る限り高く保つことが望ましい
。

光子強度が高いことにより、画像のコントラストが良く
なり、画像の斑点が少なくなり、望ましい結果が得られ
る。

差力たって、少なくとも１つのビデオ・フレームが済み
、この為放射制御信号が存在していて、それが現在の画
像フレームの間に標本化したばかりの画像の輝度を生じ
ていると仮定する。標本化は、蛍光透視法の場合は、ビ
デオ・カメラの垂直帰線消去パルスと同期している。直
前の標本化期間からのディジタルの最近放射制御信号が
、（ｔ−１）の放射制御と呼ぶラッチに貯蔵される。

現在のビデオ・フレームでは、割算器７０から出力され
る新ＢＲＴ　　ＲＡＴｌｏが掛算器７２に対する一方の
入力である。現在のサンプルが輝度誤差を示しており、
（ｔ−１）に於けるＢＲＴが判っていると仮定する。Ｘ
線管のｍＡが放射制御出力信号によって表わされ、画像
の輝度がｍＡに正比例するから、（ｔ−１）に於ける最
近放射制御信号に新ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯを乗算する。

この結果が新放射制御指令信号になる。この動作は、Ｘ
線イメージ・インテンシファイヤが移動中であっても、
即ち患者を走査していても或いは静止していても、連続
的に実行される。ことごとくの計算のやり直しは、夫々
のビデオ・フレームの始めの約２ｍｓ以内に行なわなけ
ればならない。

勿論、越えてはならないＸＯＩ管のｍＡの限界があり、
Ｘ線管のｍＡをどのくらい早く変えてもよいかの限界も
ある。従って、予測処理装置の放射制御ループは変化率
の制限と減衰を必要とする。

こういう目的の為、新放射制御と（ｔ−１）に於ける最
近放射制御との間の差を減算器関数７３で求める。この
差は必要な放射制御信号のΔ変化を表わす。Ｘ線管のｍ
Ａの大きさに限界があり、従って、放射制御指令信号に
限界がある。新放射制御指令が限界を越えるかどうかが
ＣＫ　　ＬＭＴと記した機能ブロックで検査される。こ
のブロックを参照数字７４で示しである。減算を行なう
前に、限界を検査する。

１ビデオ・フレーム内に放射制御を非常に大きく変更す
ることは、こういうことが出来たとしても、放射制御ル
ープの安定性に影響を与える可能性が大きい。更に、放
射制御の予ｆｌｌｌＪ　！又はＦＬＣＭＮＤの変化が過
大であると仮定する。この為、減衰調節と呼ぶブロック
７６で、プログラム可能な減衰係数が発生され、大抵の
安定な性能が得られる様に選択し得る。減衰係数は、普
通は０．５乃至０．９の範囲内の分数である。計算され
た新放射制御指令に選ばれた減衰係数を、ゼロ誤差積分
器関数と呼ぶブロック７５で乗算する。この関数は、新
しい予測と現在の指令の間のΔ変化を比較する。オーバ
シュートを最小限に抑える為、並びに適正な落着き時間
を得る為に、このΔ変化には１よりも小さい減衰利得を
用いる。ブロック７８で表わした変化率制限係数を用い
て、予ＡＰＩされる変化を、装置が所定のビデオ・フレ
ーム速度又は映画用カメラ・フレーム速度に対して応答
し得る限界内に抑える。大きな減衰値を必要とする時、
輝度の小さな変化に対して分解能を保つと共に、装置が
誤差ゼロで動作出来る様にする為に、適正な利得を使わ
なければならない。乗算の結果が、（ｔ−１）に於ける
放射制御指令に対するΔ変化であり、その結果として、
Δ変化が一層小さくなる。

新放射制御ＣＭＮＤが線４４に現れ、ディジタル形式で
スイッチ４８とＤＡＣ６０に供給され、このＤＡＣがパ
ルス形動作に対するパルス幅指令として、線２８に放射
制御指令を出力する。

実例では、各々のループの入力及び出力で数値に倍率を
加えて増減する。その理由は、輝度調節信号に対する計
算は、ビデオ・カメラがタイミングに使われる場合は、
ビデオ垂直帰線消去期間の間に行なわなければならない
し、タイミングがフィルム前進速度と同期している場合
は、フィルム前進期間の間に行なわなければならないか
らである。必要な速度を得る為に、計算は整数計算を用
いて行なわれる。整数計算では、数を丸め、この為１．
２５の様な１０進値は丸めて１．　０とするが、これに
よって精度が低下する。例えば１００倍の倍率にすると
、１．２５が単に１２５になる。

次に大きな太った患者がＸ線ビーム内にあるか、あるい
はイメージ・インテンシファイヤが骨を含む身体の領域
を走査したばかりであって、Ｘ線の減衰を増加すると共
に、画像の輝度を低下させた状態を仮定する。ＢＲＴ　
　ＲＡＴＩＯ，即ちＡ／Ｂが４であり、輝度が１／４に
低くなりすぎる場合を考える。この場合、Ｘ線管が連続
的にオンである（非パルス形）と仮定する。Ｘ線電源が
Ｘ線管の陽極に６０ｋＶを印加している時に蛍光透視走
査が開始されたと仮定する。従って、ＢＲＴ　　ＲＡＴ
ＩＯが１／４と低すぎて、指令に４を乗じた時、ｍＡは
利用し得るｋＶの限界まで高くなることがある。放射制
御により、ＢＲＴ　　ＲＴＩＯを１に戻すのに必要な程
度に高くなり、或いは１つのサンプル期間内に正しい輝
度にする為に、１つのサンプル期間で利用し得るｍＡの
限界まで高くなることがある。この時、数フレーム以内
又は数標本化期間内に、ｋＶ、並びに場合によってはビ
デオ利得が完全に調節され、ｍＡが下がって来る。

この実施例では、もしこの時にＸ線管の陽極に印加され
ると、画像の輝度を更に高める傾向を持つ様な、最低の
６０ｋＶより高いｋＶの値がある。

一層高いＩｃ　Ｖを用いた場合、画像は明るくなりすぎ
、次のサンプルが高になり、ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯは１
より小さくなる。これによって、放射制御信号のレベル
が変化し、従ってＸ線管のｍＡが下向きに駆動される。

ｍＡが予め設定した最大限界を超えると、ｋ　Ｖに誤差
が生じ、それによってｍＡはこの発明に従って強制的に
設定された又は選択された限界まで下げられる。輝度係
数は、１つの装置の例である第３図のグラフに示す様に
、印加するｋＶと関係を持つ。最低ｋＶが６０ｋＶであ
る。６０ｋＶより低い場合には、身体に於ける減衰が強
くなりすぎて、身体から出て来るＸ線光子は、Ｘ線ビー
ムの視野内にあるあらゆる解ｑｌｌ学的な細部の画像を
形成するのに不十分になる。空間型（＝１効果の為に、
ｋＶとＸ線光子の出力は比例していない。第３図のグラ
フで、輝度係数を１から２に２倍にする為には、ｋＶを
６０ｋＶから７０ｋＶに高くしなければならない。

前段に述べた例では、誤差係数又はＢＲＴ　　ＲＡＴＩ
Ｏが４である時、Ｘ線管のｍＡは、この誤差に対して２
倍しか補正することが出来ない。この為、この他の誤差
は、ｋＶ指令を変更することによって補償される。この
為、ｍＡ及びｋＶ因子のこの結果生ずる変化により、輝
度係数が４になる。

パルス幅が極めて小さい時、Ｘ線パルス幅と画像の輝度
の間の関係が非直線になる。これによって自動輝度制御
（ＡＢＣ）装置は、パルス幅の小さな変化によって、画
像の輝度に大きな変化が生ずる為に、不安定になること
がある。Ｘ線管のグリッド・バイアスのパルス幅がＸ線
のパルス立上り時間又はターンオン時間に近付くと、そ
の影響が尚史著しくなり、Ｘ線管強度はパルス形露出全
体にわたって十分に一定ではない。長い露出では、画像
の輝度が、露出時間に対してピークＸ線強度を描いた曲
線の下にある面積に比例する。前に述べた様に、短い露
出では、Ｘ線強度がバイアス・パルス幅に比例しない。

実際、装置の応答、即ち、一杯のＸ線出力までの立上り
が、その応答を開始したパルスが消滅しているかもしれ
ない間に、依然として進行中であることがある。この為
、１個のパルス当たりの完全な露出時間に達することが
決してなく、当然画像の輝度はパルス幅に比例しない。

この問題が第６図に示した開発によって解決される。

第６図の回路は、新放射制御信号に固定又は調節自在の
オフセット電圧信号を加算することにより、短いパルス
幅の非直線性の問題を解決する。

１次ループで新放射制御を計算した後に、オフセットを
加算する。実際に加算するのは、時間に対応するディジ
タル信号である。つまり、計算による放射制御信号がパ
ルス幅に対応し、それが短かくて、装置の通常の立上り
時間内に入るかもしれない時、パルスの持続時間を若干
延長して、装置の立上り時間より長くなる様にする。第
６図は第２図を登用したものであるが、若干の部品を追
加しである。両方の図面で同じ部品には、同じ参照数字
を用いている。

第６図では、新放射制御信号が、第２図の基本回路と同
じ様に、割算器７０及び掛算器７２を用いて計算される
。第６図では加算器２０１が掛算器７２及び制限器７４
の間に接続される。計算による新放射制御信号が加算器
２０１の入力Ｂに供給される。短いパルスを延長すべき
所望の時間の長さに対応するディジタル数が、２０２で
示したオフセット値発生器によって発生される。オフセ
ット量は調節自／Ｅであり、実例では、線２０３を介し
てオフセット発生器２０２に供給される値を表わす信号
に応答して、計算による新放射制御の値に対応して調節
される。オフセット値が第６図の加算器２０１の入力Ａ
に供給される。所望の又は選ばれたパルス幅を表わす新
放射制御信号とオフセットの和が、この後、第２図の場
合の様に、制限器７４に入力される。第２図の回路によ
り、輝度制御装置のパルス幅予測部分は装置の実際の応
答の一層厳密なモデルになる。

詳しいことは後で説明するが、Ｘ線管を通るｍＡは、フ
ィラメント電流及びそのｌＨ度に対して指数関数関係を
持つ。画像の輝度とＸ線管のｍＡの間に１対１の関係を
設定しなければならない。これは、ｍＡ指令の対数を求
めることによって得られる。フィラメントの駆動の制御
は、非パルス形蛍光透視法の場合にだけ対数形である。

パルス形Ｘ線映画記録モードでは、Ｘ線管のｍＡの制御
は、各々の露出フレームの間、Ｘ線管の格子に負のバイ
アス電圧を印加したり、取下げることによって行なわれ
る。パルス幅はＸ線管のｍＡと正比例する。パルス形１
快画記録モードでは、Ｘ線管のｍＡは一定値に保つ。

この発明では、蛍光透視モードでは、輝度の誤差が発生
した場合、輝度の誤差を補正する為にＦＩＬ　　ＣＭＮ
Ｄに加えなければならない変化を決定する為の計算を行
なう。補正は、従来の様に、ｍＡの限界まで１回の工程
又は何回かの工程で行なって、そこでｋ　Ｖの、２！節
を開始し、その限界に至ると、ビデオ・カメラの利得の
調節を開始するのではない。そうではなく、この発明の
輝度制御装置では、輝度の誤差が険出され、ＢＲＴ　　
ＲＡＴＩＯが決定されると、Ｘ線管のｍＡ指令を調節し
、最初にｋＶ指令の１１０正をする。ｋＶ指令の補正の
程度は、ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯ又は誤差の程度に関係す
る。言換えれば、ＦＩＬ　　ＣＭＮＤとなって現れた、
検出された輝度の誤差と合せるのに必要なｋＶ補正が最
初に予測され、この為、ｋＶの変化全体を一度に行なう
のではなく、大きな階段状のｋＶの変化による画像のコ
ントラストの急速の変化を避ける。必要な補正が大きい
場合、誤差の補正の一部分は、最初にビデオ利得をも調
節することによって行なう。

次にｋＶ制御を説明する。ｋ　Ｖを上又は下に変える為
には、ある程度の輝度の誤差がなけばならない。輝度の
誤差の内、Ｘ線管の印加ｋＶを、Ｒ１節することによっ
て補正すべき割合又は比がどのくらいになるかを予７１
１１Ｉする。放射制御又はフィラメント電流指令によっ
て要求されるｍＡの１ノ、フ節と一■＝行して、発生さ
れたｋＶ指令信号に応答して、ｋＶを調節する。動作が
、映画記録又はパルス形ｍＡモードではなく、蛍光透視
モード又は連続ｍＡモードである場合、ビデオ利得指令
も発生されることかあるが、利用し得るＸ線管のｍＡ及
びＩｃ　Ｖの範囲又は限界内で、補正することの出来な
い様な輝度のご；差かなければ、問題にはならない。何
れにせよ、各々の輝度サンプル期間に対し、ｍＡ。

ｋＶ及びビデオ利得（ＶＧ）指令が発生され、同時に実
行される。

ｋ　Ｖループは割算器８０から始まる。割算器に対する
Ａ入力が最近放射制御（ＲＣＬ）であり、これは（ｔ）
を現在のサンプル期間の時刻として、（ｔ−１）の前の
ＢＲＴサンプルに対して、ラッチ７１に貯蔵されている
ディジタルの放射制御信号である。割算器８０に対する
Ｂ入力が手動で選択される信号、又はブロック８１で発
生される所謂ダイヤル放射制御信号である。この代りに
、Ｂ入力には一定の限界設定信号を供給してもよい。

この限界設定信号は、普通は非パルス形蛍光透睨モード
では最大ｍＡの９５％、そしてパルス形蛍光透視モード
では最大パルス幅の９５０６に対応する。ｋＶ倍信号許
容最低値（６０ｋＶ）より高い状態では、放射制御又は
１次ループが信号レベルをその最大値の９５％に等しく
保つ。余分の５９６により、１次ループが、普通は一層
遅いｋ　Ｖの応答を待たずに、小さな輝度不足状態を補
正することが出来る様にする。こうしてｍ　Ａ又はパル
ス幅の変化が、小さな輝度の誤差に対して直ちに補正す
ることが出来ると同時に、ｋＶを移動させる様な、最近
に予測した放射制御指令の設定限界の比に比例する誤差
を発生し、放射制御信号が再び強制的に設定限界にされ
るまで、小さな輝度誤差を発生する。ダイヤル放射制御
信号がパルス形Ｘ線管ｍＡモードで映画記録を行なうこ
とに関連して利用される。パルス形モードでは、画像の
輝度が平均ｍＡに関係する。パルス幅が増加すると、Ｘ
線管のｍＡが増加し、パルス幅が減少すると、ｍＡが減
少する。この為、ｍＡがパルス幅と関係を持ち、パルス
幅は利用者が選択することが出来る。

然し、パルス・モードでは、フィラメント電流、従って
電子放出度か一定に保たれ、この為、導電する時、オン
にバイアスされる時、Ｘ線管を通るｍＡは一定レベルで
あり、パルスの持ｖＬＩＬ１７間だけが変えられる。ダ
イＡ・小放射制御の値を発生する例は、利用者が、例え
ば心臓の動きを停止１ニする効果を生ずる程近い速庶て
、映画記録をしたい場合である。１例として、利用者が
動きを止める為に、５ｍ５ｆ’Ｘ度のパルス幅を希望す
ると仮定すると、５ｍｓに対応する信号が割算器８０の
入力Ｂに入力される。即ちダイヤルされる。動作が非パ
ルス形蛍光透視モードであれば、ブロック８１で発生さ
れた一定の限界設定信号が割算器８０の入力Ｂに印加さ
れる。限界設定信号が、Ｘ線管のｍＡの限界を設定する
。

放射制御ループは、Ｘ線管のｍＡが連続的に変えられる
か、又は変化するパルス幅の為の平均電流として変えら
れるかに無関係である。このループは、各々のサンプル
期間で険出された画像の輝度によって左右され、正しい
輝度レベルにする為に、放射制御出力又はＦＩＬ　　Ｃ
ＭＮＤ信号が後でどのように処理されるかについては関
係がない。

第２図で割算器８０がＡとＢとの比、即ちダイヤル放射
制御に対する（ｔ−１）の放射制御の比を求める。その
結果が放射制御比（ＲＣＲ）である。これはダイヤル放
射制御と、（ｔ−１）にＸ線管の実効的なｍＡが実際に
幾らであったかとの間の誤差を表わす。次にＲＣＲとＢ
ＲＴ　　ＲＡＴｌｏ　　８２の積によって得られるｌｃ
　Ｖ制御比によって、間接的に５ｍｓのＸ線露出に対応
するＸ線管のｍＡを発生する為にｋ　Ｖをどれだけ変え
なければならないかが決定される。ＢＲＴ　　ＲＡＴＩ
Ｏが放射制御ループ、ｋ　Ｖループ及びＶＧ小ループ使
われ、１回だけ計算される。ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯがデ
ィジタル線８２を介して掛算器８３の一方の入力に供給
される。乗算結果がｋＶ制御比である。

ダイヤル放射制御及び（ｔ−１）の放射制御によって表
わされるパルス幅が異なる場合、この比は１以外であり
、この比を更に処理し、Ｘ線管のｋ　■を変える為に使
う。

放射制御ループが輝度の誤差だけを検出する場合、ｋＶ
小ループ、輝度の２；差と、特定の蛍光透視手順に対し
て利用者が希望するダイヤルしたパルス幅から、パルス
幅がどれだけ異なっているかによる誤差をも検出する。

数値例を挙げれば、判りｂくなろう。５ｍｓのパルス幅
が選択され又はダイヤルされたと仮定する。

輝度の変化を素早く補正する為に、放射制御は５ｍｓに
対応するＸ線管のｍＡより高くなることがある。例えば
、任意の開始時刻に、Ｘ線輝度ループが５ｆｆｌｓのパ
ルス幅で落着く。Ｘ線の減衰が大きく増加すると、輝度
が半分に減り、次の標本化期間に標本化される。この事
象により、輝度比が２になり、予測した５ｍｓのパルス
幅の変化により、新しい指令のパルス幅は１０ｍ５にな
る。放射制御が次の露出で正しい輝度になるように増加
するから、輝度が再び正しくなる。次の標本化期間に、
放射制御は１０ｍ５を予測しているから、５が選択され
たパルス幅であるから、１０１５　（ＲＣＲ）又は２の
誤差が生ずる。これがｋ　Ｖループに対する正の誤差で
ある。この誤差により、Ｉｃ　Ｖが増加させられる。ｋ
　Ｖの変化により、現在の標本化期間に対しては輝度が
高くなりすぎる。放射制御ループの１回目のバスでは、
ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯが輝度が低いことを示しているか
ら、放射制御信号はパルス幅で表わしたＸ線管のｍＡを
増加することを要求している。最初のｉ票本化期間が終
わった後、（ｔ−１）の放射制御信号が最近放射制御（
ＲＣＬ）としてラッチ７１に貯蔵され、これは１０ｎ＋
ｓに対応するＸ線管電流まで輝度を高めることを要求し
た値である。次に、現在の標本化期間の間、割算器８０
でＲＣＬをダイヤル放射制御と比較する。この為、これ
によって得られた放射制御比（ＲＣＲ）からｋＶ小ルー
プとっては、ＲＣＬが１０ｍ５に対応し、ダイヤル放射
制御が５ｍｓに設定されているから、輝度が低すぎる様
に見える。この時、割算器８０からの放射制御比の出力
に掛算器８３で１の輝度比を乗する。その結果が２のｌ
（ｖ、Ｉ、ｌＩ御比である。後で説明するが、更に処理
した後、ｋＶ制御比がｋＶを増加して、ＲＣＲ誤差を補
正する。ｋＶを高くする効果として、ｋＶを増１）１１
する後続の標本化期間の間、輝度が若干高くなる。次に
、放射制御ループによって検出されたＢＲＴ　　ＲＡＴ
ＩＯが、基準より高い輝度を示し、放射制御ループか、
パルス幅及び輝度を低下させる様な指令を予測する。数
ｔｉ本本化明白内放射制御信号は、割算器８０の入力の
最近放射制御が割算器８０に対するダイヤル放射制御入
力の値に達する様なレベルまで減少する。指令のｋＶ値
は、ダイヤルした５ｍｓのパルス幅を超えずに正しい輝
度を達成するものである。

要約すれば、放射制御指令がダイヤルした値を超え、そ
の為ｋＶ小ループ対して誤差が表示された。ｋ　Ｖが増
加し、若干過剰の輝度誤差を招いた。

その後、放射制御ループが、輝度が高いことを険出し、
ＢＲＴ　　ＲＡＴｌｏが１になり、もはや輝度の誤差が
なくなるまで、放射制御指令か減少する。ｋＶ比が略１
の値に達するまで、ｋＶの増加が指示される。

見かけの過大な輝度が存続するのは、各ループが落着く
間だけであり、これは僅か数標本化期間である。放射制
御ループが新しいパルス幅及びＸ線管の平均ｍＡの値を
即座に設定する為、画像の輝度の変化は知覚されない。

ビデオ・モニタのスクリーン３７の輝度は、ｋ　Ｖ及び
放射制御信号が−ｔｉにゆっくりと変化する時、一定で
ある傾向を持つ。

輝度はｋＶと正比例せず、使われる特定のＸ線管に応じ
たｋＶの関数である。例えば、掛算器８３からの］＜Ｖ
制御比は、輝度の変化の１乃至７倍の変化を要求するこ
とがあるが、ｋＶは対応しない。１形式のＸ線管に対す
る輝度係数対Ｘ線管の陽極ｋＶのグラフが第３図に示さ
れている。６Ｇ乃至１２０のｋＶ範囲に対し、輝度係数
を正規化しである。輝度係数が１でｋ　Ｖを６０に設定
し、輝度を２倍にしたい場合、特定のＸ線管に対しては
、ｋＶは例えば約６８ｋＶに増加しなければならない。

輝度係数が４であれば、約８３ｋＶが印加される。

第２図のｋＶ小ループ、放射制御ループからの前の標本
化期間のＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯと放射制御／ダイヤル放
射制御の積がｋＶ制御比と呼ばれ、掛算器８３から出力
される。放射制御ループの場合と同じく、新ｋＶ制御比
指令に掛算器８４で（ｔ−１）に於けるｋ　Ｖ制御値を
乗するが、輝度とｋＶが正比例の関係ではない為に、ｋ
Ｖ制御値を輝度係数に換算することが必要であるから、
直接的ではない。（ｔ−１）のｋＶ副制御ラッチ８５に
貯蔵され、ｋ　Ｖ制御対輝度係数換算器８７と呼ぶルッ
クアップ・テーブル（ＬＵＴ）に対するアドレスとする
。ラッチ８５からの（ｔ−１）に於けるｋＶ制御比に対
応するアドレスされた輝度係数が、線８８を介して掛算
器８４に供給される。

線８９に現れる掛算器８４の積、即ち新輝度係数が回路
ブロック９０に入力され、そこで利用し得るｋＶの範囲
内に要請された輝度係数が収まるかどうかの検査が行な
われる。ｋＶ小ループは、ブロック９１で示すｋＶ制御
不感帯関数と不感帯調節ブロック９２（これは差力たっ
て無視する）がある。この為、新輝度係数がブロック９
１を介して輝度係数対ｋＶ制御換算器と呼ぶブロック９
３に送られる。このブロックはＬＵＴ　　８７の逆のル
ックアップ・テーブルであり、輝度係数をｋＶに対する
新ｋ　Ｖ制御に再び換算する為に使イっれる。

新ｋ　Ｖ制御は、指示された時、放射制御をダイヤル値
に設定して正しい輝度が達成されるト１なｋ　Ｖの値で
ある。

次に放射制御ループの場合と同じ様に、やはりΔ変化を
見つける。新ｋ　Ｖループでは、Δ変化はｋＶ副制御ら
（ｔ　−１）の最近ｋＶ制御を差引いた値である。前の
フレームからのｋ　Ｖ制御指令（最近ｋＶ制御）が減算
器９４で新１ｃ　Ｖ制御から減算される。Δ変化がブロ
ック９５で示すゼロ誤差積分器関数に入力される。この
関数はその入力としての新ｋＶ制御−最近ｋ　Ｖ制御に
よって生ずるｋ　Ｖ制御のΔ変化を用いる。減衰１凋節
ブロック９６に１より小さい減衰利得を貯蔵し、この利
得をΔ変化に適用して、オーバシュートを最小限に抑え
ると共に、適当な落着き［１，５間が得られる様にする
。ブロフク９７て表わす変化率限界因子を使って、・所
定のフレーム速度又はザンプル速度で装置か応答しｉす
る限界内にこの変化をｆｌＴ］える。小さな変化に対し
て分解能を維持すると共に、大きな減衰値を必要とする
時に装置がゼロ誤差で動作出来る様にする為に、適正な
ｆｌ＋得を使わなければならない。

例として、ｋＶ小ループのｋＶｌｌＩＩＩ御比が２の値
であって、子Ａｌ１１　したｌｃ　Ｖ変化から（・ト度
を２倍にすることを要求するとする。前の標本化期間の
露出の時に、ｋＶ制御値が６０であったとすると、装置
は第３図のグラフを用いる。この図から、２の輝度係数
は約６８ｋＶの新ｋＶに対応することが判る。この８ｋ
ＶのΔ変化は、ｋ　Ｖ電源の変化率を超えているかも知
れないが、検査して変化率及び減衰を修正することによ
り、実際のｋＶ変化が発生され、これによって１回の標
本化では８ｋＶ未満の変化を行なわせる指令になること
がある。６８ｋＶに達するには数フレーム又は標本化期
間を要することがあるが、７１（射制御指令によってＸ
線管のｍＡに行なわれる素早い補正の為に、ビデオ・モ
ニタのスクリーン上の画像の輝度は一定に見える。

ｋＶｍ令信号か線δ２から送出される。これが第１図に
示すテーパ関数回路の出力である。

Ｘ線管の陽極に印加されるｋ　Ｖの変化は、Ｘ線電源が
新ｋ　Ｖ指令信号を受取った時、瞬時的に又はそれと同
時に起るものではない。Ｘ線電源がｔ）１巻変圧器を用
い、その電圧タップが高ｋＶ逓昇変圧器の１次側に接続
されていて、サーボ装置のモータによって選択される場
合、タップを切換えるのにある程度の時間がかかる。こ
の他の高圧源も、変化指令と変化の完了との間に若干の
遅延がある。

予測輝度制御装置は、所定のサンプル期間内にサーボ・
ループが応答し得るよりも大きいｋＶの変化が指示され
た時、振動する。

この発明では、第２図にブロック図で示し、第９図に更
に詳しく示すゼロ誤差積分関数９５が、大きな指令信号
の振動をなくし、小信号安定性を持たせる。ゼロ誤差積
分関数９５は、第２図に示す様に、ディジタル値倍率装
置９９、減算器９４．１フイールド又はサンプル遅延装
置９８、倍率装置１００、ｋＶ制御減衰係数（ＤＦ）の
源９６及び変化率素子９７を含む装置内にある。

第２図について動作を説明すると、減算３９４が、予測
された新ｋＶ制御値と最近ｋ　Ｖ制御値の差を計算する
。最近ｋＶ制御値が、第２図では最近ｋＶ制御減衰と呼
ばれているが、これはこの値がｋＶ発生器又は電源２３
に送られる最近ｋＶ制御に倍率をかけて大きくしたもの
であるからである。計算された差をｋＶ制御Δ変化と呼
び、それが第２図の線Ｂを介して、第９図の場合と同じ
１．策に、ゼロ誤差積分器９５の入力として送られる。

積分器９５全体の機能は倍率によって大ぎくした値を用
いる。この為、最初に第２図の倍率装置９９で、新ｋ　
Ｖ制御に倍率を掛けて大きくしてから、減算器９４でｋ
Ｖ制御Δ変化を計算する。これに制約するつもりはない
が、例としい云うと、実際には倍率装置９９内で、新ｋ
　Ｖ制御値に５１２の倍率を掛ける。倍率をこれより大
きく又は幾分小さくしてもよい。第２図では、ｌ（Ｖ制
御信号がゼロ誤差積分関数９５を出た後、この信号が割
算器１００で再び倍率を掛けられて小さくされる。この
割′Ｄ器が５１２で除して、今の場合はｋ　Ｖ制御信号
を、その信号に５１２を乗じた倍率装置９９の出力に於
ける１直と一致する様にする。この為、ｋＶ制御信号が
時刻（ｔ−１）のｋＶ制御の為に、ラッチ８５に入力さ
れる。ｋＶ制御信号は、線６２を介して、ｋＶ制ｈａ能
を遂行する為にも出力される。

次に第９図に更に詳しく示した積分器９５を考える。そ
の１つの機能は、ｋＶ主電源２つの量子化レベルの内側
に入る程小さいか、又はｋＶ主電源応答が遅い為に実行
がずっと遅延する様な、ｋＶ制御信号の増減を積分する
こと又は加算及び減算することである。

第９図の積分関数９５が、ｋＶ制御Δ変化に対する入力
Ｂ及び倍率によって大きくした最近ｋ　Ｖ制御（減衰）
値に対する入力Ａを持っている。このループは速度を下
げる様にすべきである。即ち、その帯域幅は一層小さく
する。関数９５が、ｋＶ制御Δ変化の分数を取出す。こ
のディジタル装置では、この為にｋＶ制御減衰係数（Ｄ
Ｆ）源９６と倍率装置又は割算器２３５を用いている。

倍率作用は、ｋＶ制御信号の小さな変化を失わない様に
する為に行なう。ｋＶ制御Δ変化の取出された分数は、
ある装置では異なっていてもよい。この例では、ＤＦ源
９６から掛算器２３６に１の減衰係数を供給し、この為
１ｃ　Ｖ制御Δ変化に１が乗ぜられる。その後、割算器
２３５で５１２で除す。

出力２３７の結果は、ｋＶ制御Δ変化を表わすディジタ
ル値の１１５１２である。差角たってｋＶ制御変化限界
２３８を無視すると、この分数が線２４０を介して加算
器２３９に入力される。加算器２３９に対する他方の入
力が最近１ｃ　Ｖ制御（減衰）である。加算結果が線２
４１を介して１フイールド遅延装置９８と記したラッチ
に送られる。

ラッチ９８がこの結果を貯蔵するが、この結果は実際に
は、積分器９５に関する限りは、最近ｋＶ制御である。

積分器が、ｋＶ制御値の小さな端数の変化又はΔ変化を
最近ｋ　Ｖ制御（減衰）に対して繰返して加算又は減算
し、この為、ｋＶ副制御同等応答しない様な、この値の
小さな変化は、最近ｋＶ制御として加算される応答しな
い端数の変化と加算された時に、ｋ　Ｖ電源の応答を招
く位に大きくなる様なｋＶ制御Δ変化が出て来るまで保
管される。加算器２３９の出力が、１フイールド遅延装
置９８にフィールド毎に貯蔵されるだけでなく、この分
数結果がｋＶ制御ループのラッチ８５で時刻（ｔ−１）
のｋＶ副制御も加算されることに注意されたい。ゼロ誤
差積分関数９５が、ラッチ８５にある時刻（ｔ−１）の
ｋＶ副制御値を決定するから、減衰が弱い軟らかい組織
と減衰の強い骨の間の界面をＸ線が走査する為に、ＢＲ
ＴＲＡＴＩＯに突然の非常に大きな変化があった場合、
それが達成すべきである輝度を変える為のｋＶ副制御大
きな変化は、ＩＴＶフィールド又は１標本化期間には起
らない。こうなるのは、ゼロ誤差積分器が、装置が対処
することが出来、且つ他の場合に一度に起り得るｋＶの
合計の大きな変化の端数に過ぎない様な、ｋＶの変化し
か許さないからである。この為口に付くちらつきが生ず
ることが、この発明では回避される。

第９図で、減衰を伴なうｋＶ制御変化を計算し、ｋＶ制
御Δ変化の値の分数で表わした後、計算された分数の値
が変化制限フィルタ装置２３８に入力されることに注意
されたい。変化制限機能が減食係数と共に、大きな信号
変化を取上げる様に作用する。Ｘ線ビームを身体の減衰
の強い領域及び弱い領域の間で素早く１ノ」換える為に
、大きなｋＶ変化が要求される場合、ｋＶ副制御値を、
：Ｊ！Ｉ節自在のｋ　Ｖ電源の応答速度を越えない値に
制限することが必要である。例として、Ｘ線管の陽極に
印加されるＩｃ　Ｖがたまたま１２０ｋＶであると仮定
する。次に、ｋＶを６０ｋＶに落した場合にだけ、画像
のコントラストが満足し得る様な所をＸ線ビームで走査
する。これによって、６０　ｋ　Ｖに相当するΔ変化が
生ずる。この時、減衰係数が例えば０．５であると、Δ
変化はまだ３０　ｋ　Ｖであり、これは１個又は数個の
画像フレーム時間で調節するにも依然として大きすぎる
。ビデオ・フレーム速度を仮定し、輝度サンプル率が毎
秒６０フレームであり、ｋＶ源が１ｋＶの歩進をするこ
とが出来ると仮定する。その時、変化制限装置２３８は
、一度に１ｋＶの最大の変化を許す様に設定される。

この為、輝１文制御が所望のｋＶ副制御値に落行く間に
、６０フレーム、即ち１秒が経過することがある。ボッ
クス９７は、変化制限器２３８を設定する為に選択する
ことが出来る変化限界の値の源である。

Ｘ線高圧電源又は発生器に伴なう別の問題は、装置の立
上り時間により、特にパルス幅指令（ＰＷ　　ＣＭＮＤ
）が装置の立上り時間に接近する時、実効的なＸ線パル
ス時間が変わり昂くなることである。明細書の前の所で
、第６図について非常に小さい指令のパルス幅と画像の
輝度の間の非直線性に対する影響を解決する１つの方法
を説明した。

この方法は、新放射制御をオフセットと組合せるもので
あった。

ある状態の間、装置の立上り時間はダイナミックになる
ことがある。即ち、立上り時間がある露出と次の露出と
で、小さな値たけ変わることがある。所望のパルス幅が
装置の立上り時間の一部分に過ぎない時、特にそうであ
る。こういう状態では、ｋ　Ｖ波形の勾配がダイナミッ
クになり、パルス幅手ＡＰＩ装置が振動する原因になる
。上に述べた様にオフセットを用いて補正されたＴＪｉ
’Ｊ装置でも、必要なオフセット瓜が若干露出毎に変化
する時、振動することがある。この様な小さい非直線性
に考えられる理由は、ｘ　！！；Ｉ管の温度変動、ｋＶ
ケーブルの大きな静電容量、及びパルス幅発生３：の分
解能がｑ限であることである。

放射制御ループが、サンプルとバクの値を等しくし、第
２図の割算器７０からのＢＲＴ　　ＲＡＴ１０出力を１
に等しくする様なパルス幅指令を発生した時、装置の２
１差の為に、この比は正確に１でないのが普通でｊ５る
。然し、高利得ループは、この様な誤差に対して反ｆＱ
的に補正しようとし、その結果オーバシュー！・とアン
ダーシュート、即ち振動になる。パルス幅が大きい時、
振動は全体の内の比較的小さい百分率である為、この問
題はそれほど重大ではない。Ｘ線減衰が小さい身体の部
分がＸ線管ビームの中にある時、ｋＶを６０ｋＶの様な
低い限界まで下げて（・１１度を制限することがあり、
放射制御の値によって定められるパルス幅は、定められ
た（ｔ（度を保つ為に極く狭くなることかある。然し、
パルス幅が短いと、装置の立上り時間内に大部分が入り
、必要な補正ユがパルスの持続時間の大きな重分率であ
る為に、撮動が起りがちである。絶対値は小さいが、パ
ルス幅の高い百分率である補正は、パルス幅が短い露出
の間、輝度に大幅な変化を招く。小児を検査する時、そ
のＸ線吸収が小さい為に、パルス幅が小さく、その為パ
ルス幅、従って輝度の安定性が重要である。

ディジタル減算形曲管造影法では、相次ぐ露出の間で輝
度が安定していないと、Ｘ線に対して不透明な媒質が視
野の中にある図からマスク図を減算することによって得
られる弗酸が、画像の不透開成の違いを圧倒する様な輝
度の違いを持つことがあり、この為役に立つ情報が得ら
れない。

第１１図に示す機能は、輝度制御ループによって定めら
れた幅が小さい時、並びにその他のそれより広い幅の時
も、安定なパルス幅を一意的に発生する。第１２図は第
１１図の機能に関連するグラフである。

第１１図の機能は、第２図の割算器７０の代わりに使わ
れる。これは何れの場合も、出力が輝度比であるからで
ある。

第１１図では、サンプルの輝度を表わすディジタル値を
選択器３２０の入力Ａに印加する。！、ＩＪ値を入力Ｂ
に印加する。窓を決定し、基鵡値を窓の上限及び下限の
中心に置く、窓の上限は加算器の機能ブロック３２１で
決定する。安定な基ｄへ圃か加算器３２１の入力Ａに印
加され、最近放射１１；ＩＩ御の関数ｆ　（ＲＣＬ）が
入力Ｂに印加される。加算器３２１の出力はＡ及びＢの
和、即ち、窓の上限ＵＷＬである。別の機能装置３２２
が同じ基弗値を入力Ａ１そしてｆ　（ＲＣＬ）の同じ絶
対値を入力Ｂに供給する。この装置は入力Ａから入力Ｂ
を減算し、窓の下限（ＬＷＬ）の値を出力する。

第１１図の機能の根底の考えの説明を後に廻すか、ＵＷ
Ｌ及びＬＷＬの値が選択器３２０に入力されることが認
められよう。選択器３２０は、その入力Ａのサンプルか
窓の外に出る時、即ち、サンプルがＵＷＬより大きいか
Ｌ　”、Ｖ　Ｌより小さい場合、入力Ａを出力として選
ぶ。選択器３２０は、その入力へのサンプルが窓の中に
ある場合、即ち、サンプルの値がＵＷＬより小さく、Ｌ
ＷＬより大きい場合、入力Ａを出力として選ぶ。選択器
３２０の出力か何であっても、それが割算器３２３の８
入力に印加される。割算器３２３の入力Ａが基亭値を受
取る。割算器３２３がＡとＢの比を形成し、これが輝度
（ＢＲＴ）比である。

第１２図はｆ　（ＲＣＬ）の意味を説明するのに役立つ
グラフである。一方を捕捉値及び他方を固定値と記した
２本の直線の曲線は、必要に応じて夫々狭い窓又はそれ
より広い窓を作る為のものである。横軸はこ−で例とし
て示した輝度制御装置の最近放射制御の範囲である。装
置によってその数値は違うが、動作を判り易くする為、
説明にはある典型的な数値を用いる。これは例であって
、この発明の範囲を制約するものと解してはならない。

第１２図で、最低の最近放射制御の値、従ってこの装置
に得られる最も短いパルス幅は、縦軸及び横軸の交点３
３１にある。例えば、最低のＲＣＬＭは２５マイクロ秒
に対応するとする。横軸に沿って点３３３の臨界値より
短いＲＣＬは、安定化を必要とする可能性がある。臨界
的なＲＣＬが、この例では３００マイクロ秒のパルス幅
に対応すると仮定する。目的は、パルス幅が臨界的な幅
より下がり、基／４ａを中心として計算された窓の籟囲
内の輝度サンプルを発生するのに必要な範囲にある時、
実際の放射制御もパルス幅も変えずに、装置を安定化す
ることである。臨界的なパルス幅及びＲＣＬより上では
、今の例では利用し得る最大の１０ＩＩｌｓのパルス幅
まで、安定化作用はとる必要がなく、この為、装置は画
像フレーム毎に調節して、輝度サンプルと基準との比を
略１に、即ち、ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯを１に保つ。この
口！ｊ問題になるのは、パルス幅が臨界値より小さい時
、振動を防＋１１で一定の輝度を保つことであるが、装
置は、他の機構によって行なわれる様に、ＢＲＴ　　Ｒ
ＡＴＩＯが正確に１に達しなくてもよい様に設定するこ
とが出来る。

ＲＣＬ値及びパルス幅が臨界値３３２より下がった露出
又は画像フレームの間、「捕捉値」と記した曲線３３３
を使ってｆ　（ＲＣＬ）及び窓の限界を定める。他方の
曲線３３４は固定値と記されている。臨界値より低いあ
らゆるパルス幅又はＲＣＬに対し、固定値が発生するｆ
　（ＲＣＬ）は一層大きく、この為、窓の限界も一層大
きく、同じパルス幅及びＲＣＬに対して捕捉値よりも一
層大きな窓を発生することに注意されたい。捕捉値に対
するｆ　（ＲＣＬ）を使って、ある順序内の臨界値より
低い最初の画像フレーム、並びに輝度サンプルが基準を
中心とした窓の外側にあることが判った後続のあらゆる
画像フレームに対する窓の限界を定める。一旦サンプル
が窓の内側にあると判ったら、固定値に対するｆ　（Ｒ
ＣＬ）を使って、窓の限界を定める。輝度サンプルがこ
の一層太きな窓の外側にあることが判る時まで、固定値
に対するｆ　（ＲＣＬ）を引き続いて使う。その時点で
、捕捉値のｆ　（ＲＣＬ）からＵＷＬ及びＬＷＬを再び
計算する。その窓の上限（ＵＷＬ）及び窓の下限（ＬＷ
Ｌ）の間に基準値を持つ交代的な小さい及び大きい窓は
、窓に対して輝度サンプルがどこにあるかに関係する。

例えば、この発明の実施例では、基準値は２．００の安
定な値を持っていてよい。例えば、ｆ　（ＲＣＬ）が特
定のパルス幅に対してたまたま０．０５である場合、捕
捉窓に対するＬＷＬ及びＵＷＬは夫々１，９５及び２．
０５になる。固定値は約５０％高いから、固定値のＬＷ
Ｌ及びＵＷＬは約１．９２５及び２．０７５になり、一
層大きな窓になる。輝度サンプルが捕捉窓に入るや否や
、サンプルが基準に極く接近しているので、その比、即
ちＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯが１として取扱うことが出来る
程１に接近していると仮定する。この場合、第１１図の
選択器３２０が８入力を出力する。即ち基準値を出力す
る。割算器３２３のＡ及びＢ入力に基準値が印加される
ので、その出力のＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯは１に等しい。

次に、Ｘ線源の走査がないか又は画像の視野にパルス幅
及びＲＣＬを臨界値より高くする様なＸ線減衰の目立っ
た変化がない場合、サンプルは窓の中にとＶまり、ＢＲ
Ｔ　　ＲＡＴＩＯは１のま〜であり、輝度が基■とは若
干具なっていても、輝度は一定のま＼である。窓は不感
帯を構成する。

一旦サンプルが捕捉値のｆ　（ＲＣＬ）から決定された
一層小さい窓の内側にあることが判ったら、固定値のｆ
　（ＲＣＬ）で求めた一層広い窓を使って、次のサンプ
ルを評価する。

ｆ　（ＲＣＬ）が、ＲＣＬが減少すると増加し、ＲＣＬ
が増加する減少する変数であることに注意されたい。パ
ルス幅が狭ければ狭い程、窓が一層大きくなる。これは
必要な安定化が前に述べた理由で、パルス幅に反比例す
るからである。

臨界的なＲＣＬ及びパルス幅より低い最初の露出が行な
われた時、サンプルを評価して、それがパルス幅に対応
する窓の中にあるか外にあるかを決定する。毎回のこと
ごとくの露出で、輝度サンプルを評価して、それが、固
定値であれ、捕捉値であれ、現在の窓の内側にあるか外
側にあるかを決定する。−ｌサンプルが捕捉窓の中に来
ると、その後の目的は、それを窓の中に保つことであり
、この為固定窓は一層大きくする。この効果として、Ｂ
ＲＴを変えるのが適切になる前に、Ｘ線減衰が増加した
結果として、放射制御を増加したことにより、パルス幅
を実質的に増加しなければならなくなる。装置の不安定
な応答を生ずる傾向を持つ小さいパルス幅の時でも、輝
度が一定にとＶまることが望ましい。この為、パルス幅
又は放射制御が減少する時、窓を一一大きくする。更に
、固定値を、現在のＲＣＬに於ける捕捉値の時のｆ　（
ＲＣＬ）より約５０９６大きくすることにより、サンプ
ルが窓に入るよりも、窓から出て行くのが一層難しくな
り、こうしてヒステリシスがあり、それか安定性を促進
する。これは窓の外へ出て行くには、Ｘ線減衰の変化を
より多く取り」−げろ。

捕捉値及び固定値曲線を決定する仕方について説明する
。最を刀に、特定の輝度制御装置４を用いた実験により
、臨界的なＲＣＬ又はパルス幅を決定する。図示例では
、約３００マイクロ秒のパルス幅に対応するＲＣＬが、
装置の立上り時間に対する問題が始まる１つの点である
ことが判った。

Ｘ線減衰が弱いプラスチックで（Ｍ成されたファントム
をビームの中に置く。利用し得る最低のパルス幅でルー
プを動作させる。このパルス幅は典型的なパルス形装置
では例えば２５マイクロ秒であってよい。ファントムの
減衰は無視し得るので、２５マイクロ秒の放射制御に近
い所で、所望の輝度が達成し得る。この曲線の捕捉値の
最大点又は終点は、装置の立上り時間による不安定性が
働いていても、第２図のサンプル・ディジタル化ＡＤＣ
４３のカウント数が、捕捉窓を飛越さずに、４尾よくこ
の捕捉窓の中に飛込むことが出来る位に大きく選んだ。

この例で、カウント１２８の分解能を持つＡＤＣ４３の
１３カウントは、考えられる最も短いパルス幅に対して
十分大きな窓であることが判った。これがｆ　（ＲＣＬ
）曲線上の別の点である。この点を直線で臨界値と結ぶ
。その時、臨界値より低いことごとくのパルス幅に対す
るｆ　（ＲＣＬ）が捕捉値曲線から読取れる。こういう
値は、現在の最近放射１り御と同期してアクセスするこ
とが出来る。この関数は、第１１図のブロック３２４で
示す様なルックアップ・テーブルに貯蔵することが出来
る。現在の最近放射制御の値が、対応するｆ　（ＲＣＬ
）に対するアドレスであり、この関数が線３２５によっ
て加算器３２１．３２２に供給される。固定値は、捕捉
関数の値の単に１．５倍又はその他の倍数である。それ
も貯蔵装置３２４に入っている。テーブル貯蔵装置を露
出又はパルス速度で付能し、同期信号を貯蔵装置３２４
に入力して、ＲＣＬの捕捉及び固定関数が画像フレーム
と同期して得られる様にする。。

この関数データは、第１２図の２本の線３３３゜３３４
の方程式を使い、ＲＣＬの値と合せることにより、処理
装置によって計算することも出来る。

次にブロック９１及び９２で示した不感帯関数について
説明する。その目的は、この特定の実施例では、計算に
よる所要の輝度変化が５％又はそれ以上にならなければ
、ｋＶ変化を防止することである。これによってハンテ
ィングが防止されると共に、ループの不安定性が避けら
れる。実例では、ｋＶ変化が不感帯より大きければ、新
輝度係数が換算器９３に送られる。ｋＶ変化が不感帯よ
り小さければ、（ｔ−１）の輝度係数が再び送出される
。

前に説明した様に、Ｘ線管に対する電源２３は単巻変圧
器を使う傾向があり、これがキロボルト数の高い逓昇変
圧器の１次巻線に給電し、この逓昇変圧器の出力電圧を
整流して、Ｘ線露出の持続時間の間、Ｘ線管の陽極に印
加する。単巻変圧器に基づく、並びに大きな誘導子を通
る電流の高周波の切換えに基づくキロボルト数の高い発
生器の固有の特性は、その高圧出力が一定の１組の値に
量子化されることである。ゼネラル・エレクトリック・
カンバニイのボルト・バックの様な可変単巻変圧器サー
ボ装置を用いた発生器は、典型的には３０個乃至１２０
個のタップを持ち、その結果、対応する数の出力キロボ
ルト数の段階が得られる。

それでも、第２図のｋ　Ｖループによって決定されたｋ
Ｖ制御信号が、電源変圧器によって発生し得るｋＶの段
階とぴったり一致することはあり得ない。

第２図の装置の灯に、画像の輝度サンプルを処理するＡ
ＢＣ装置は、特定のＩｃ　Ｖ値に落行こうとする。この
値がＸ線高圧発生器が送出すことの出来ないものであれ
ば、輝度誤差が起る。輝坑制御は、一定の画像の輝度を
発生する為に、正しいｋＶｍ令の値を求めて振動するこ
とがある。ｋＶの段階が量子化されている為に、輝度出
力が若干高い値から若干低い値に振動するがら、正しい
輝度に達することは絶対にない。輝度の振動の振幅は、
ＡＢＣ及びＸ線装置の全体的なループ利得応答に関係す
る。振動の望ましくない結果として、立て続けに画像を
見た時、識別し得る様なちらつきがある。

前に述べた問題に対する解決策は、第２図にブロック９
１で示した不感帯関数を第７図に示す回路で実現するこ
とである。この回路は、自動輝度制御がＸ線電源２３か
らのｌｃ　Ｖ変化を指示する為には、その前に最低百分
率の輝度誤差、即ちダイヤル放射制御と最近輝度係数の
間の最低百分率の誤差があることを必要とする。

第７図では、最近輝度係数と新輝度係数の間の差又は変
化が、減算器２０４を用いて求められる。

割算器２０５で、入力Ａに供給した輝度係数変化を入力
Ｂの最近輝度係数で除してｋＶ不感帯比（ｔ（Ｖ　　Ｄ
Ｂ　　ＲＡＴＩＯ）を形成する。選択器２０６で、最近
輝度係数が入力Ａに入り、新輝度係数が入力Ｂに入る。

第２図のブロック９２からの不感帯調節値と共にｋ　Ｖ
不感帯が、選択器２０６の入力Ａ又は入力Ｂを選択する
。ｋＶ不感帯比が不感帯調節値より小さい場合、入力Ａ
が選択器２０６の出力として選ばれる。ｌｃ　Ｖ不感帯
比が不感帯調節値より大きいか又はそれに等しい場合、
入力Ｂが選択器２０６の出力として選ばれる。選択器２
０６の出力が輝度係数からｋ　Ｖ制御への変換器９３に
対する入力として使われる。この変換器は第２図に次に
続く回路装置として示されている。この為、新たに計算
された輝度係数の大きな変化によってｋＶ変化を行なイ
つせることが許されるが、小さな変化は濾波され、この
為ハンティングが防止される。

自動輝度制御ＡＢＣが相次ぐ計算に最近輝度係数を使う
時、変換器９３からのｋＶ指令の値かもとの値から変わ
っていない。ＡＢＣは小さな輝度誤差でｋＶ制御指令を
落着かせるが、この誤差がループの他の制御機能によっ
て補償される。

ｋＶ源の量子化による装置の振動性応答を有効に制限す
る別の構成が第８図に示されている。第８図の回路の左
側部分は、第２図の割算器８０に代るものであり、右側
部分は掛算器８３に代るものである。前に説明した解決
策では、最近放射制御とダイヤル放射制御の２つの比（
放射制御比）と、基準とサンプルの比又はＲＡＴＩＯと
を第２図の掛算器８３で乗算した後、ｋＶ制御比を中心
とする１個の不感帯が作られた。第８図の構成では、２
つの異なる不感帯又は２つの窓があり、その一方が輝度
比を囲み、他方がダイヤル放射制御と最近放射制御の比
を囲む。

１番口の窓は、所望の又はダイヤル放射制御値を中心と
して計算された窓である。窓の計算は、線１１１からア
クセスされて、割算器２０７のＡ入力に供給される最近
放射制御（ＲＣＬ）信号の値を検査する。ブロック２０
８で示す様に、ＲＣＬの関数ｆ　（ＲＣＬ）が発生され
る。この関数は一定であり、その値は１より小さく、Ｏ
より大きく、窓の寸法を左右する。言換えれば、それが
窓の上限及び下限を設定する。ブロック２０８はルック
アップやテーブルにしてもよいし、或いはＲＣＬの値に
関係する定数を発生する計算にしてもよい。この関数は
実際には、放射制御に対して窓が有効である時のある百
分率を特定する不感帯である。次に、ｆ　（ＲＣＬ）を
使って、ダイヤル放射制御より１つ高い値、即ち、ＵＷ
Ｌを計算し、ダイヤル放射制御より１つ低い値、即ち、
ＬＷＬを計算して、窓の限界を定める。ｆ　（ＲＣＬ）
の値を関数ブロック２０９で値１に加算すると共に、関
数ブロック２１２で１から減算する。ブロック２０９に
於ける加算結果が、乗算の為に関数ブロック２１０のＡ
入力に供給され、ブロック２１２の減算結果が乗算の為
に関数ブロック２１３のＡ入力に供給される。掛算器ブ
ロック２１０，２１１のＢ入力には、線２１５で示すダ
イヤル放射制御の値を供給する。この為、窓の上限（Ｕ
ＷＬ）か線２１６に出力され、窓の下限（ＬＷＬ）が線
２１７に出力される。ＵＷＬ及びＬＷＬの値が選択器の
関数ブロック２１１に対する入力である。

選択器ブロック２１１に対するＡ入力は、割算器関数２
０７から出力されたＲＣＬとダイヤル放射制御の比であ
り、これを放射制御比と呼ぶ。選択器関数ブロック２１
１に対する８入力は１の値である。後で述べた比がＵＷ
Ｌ及びＬＷＬの間にあれば、Ｂの値、即ち１の値が放射
制御比として選択され、こうして放射制御比によるｋＶ
変化の原因を除く。放射制御比が１であれば、放射制御
とダイヤル放射制御の間の小さな差の為に、ｋＶを変え
る必要がない。割算器ブロック２０７からのＲＣＬとダ
イヤル放射制御の比の出力の値が窓の外であれば、それ
は利用し得る最低のｋＶ変化又は段階よりも大きな変化
が要求されていることを意味し、選択器２１１が入力Ａ
を選択する。この入力Ａが実質的に真の新放射制御比で
ある。要約すれば、選択器ブロック２１１の隣に示した
様に、ＬＷＬがＡに等しいかそれより小さく、ＡがＵＷ
Ｌ等しいか又はそれより小さい場合、Ｂが選ばれる。Ａ
がＬＷＬより小さいかＡがＵＷＬより大きい場合、Ａが
選ばれる。

第２図では、放射制御比（ＲＣＲ）及び輝度比（ＢＲＴ
）を関数ブロック８３で乗じて、ｋＶ制御比を発生して
いる。第８図では、選択器関数ブロック２２５及び乗算
関数ブロック２２７が第２図のブロック８３に代わる。

関数ブロック２２５を使って、輝度比（ＢＲ）を中心と
した窓を形成する。この窓に対する限界が、調節自在の
パラメータ（Ｕ）及び（Ｌ）として示されている。ＢＲ
より大きい数は、線２２８の窓の上限Ｕであり、ＢＲよ
り小さい数は線２２９の窓の下限りを表わす。輝度比（
ＢＲ）かＵとＬの間であれば、入力Ｂ、即ち１が選択器
２２５の出力として選ばれる。

種々の装置に対して更に融通性のある適応性を持たせる
為に、選択器２２５に対する上限及び下限Ｕ及びＬの値
を調節自在にすることが出来る。この例では、それを変
えるものは何も示してないから、それらは定数と仮定し
てよい。これに制約するつもりはないが、例として云え
ば、Ｕ及びＬの典型的な値は夫々１．０５及び０．９５
である。

従って、輝度に小さな誤差がある場合、輝度比は窓の−
１−眼及び下限の間にあり、選択器２２５からは１の値
が出力され、新ｋＶ制御比を計算する乗算関数ブロック
２２７の８入力に供給される。従って、小さな輝度誤差
による小さなｋＶ変化の要求は事実上濾波されてなくな
る。選択器２２５の隣りに示す様に、Ｌ（下限）が輝度
比（ＢＲ）より小さいか又はそれに等しく、ＢＲがＵ（
上限）より小さい場合に、入力Ｂが選ばれ、ＢＲがＬよ
り小さいか又はＵより大きい場合、入力Ａ１即ち貞のＢ
Ｒが選ばれる。従って、まとめて云えば、輝度比の大き
な変化は選択器２２５を通過することか許され、小さな
変化は１の値に写像変換され、掛算器２２７ではｋＶ制
御比に対する影響が全くない。その時、掛算器２２７か
らのｋＶ制御比出力が、前に説明した様に、第２図の掛
算器８４に供給される。然し前の場合は、ｊｃ　Ｖ電源
から利用し得るｋ　Ｖの段階よりも小さい様な、ｋ　Ｖ
に対する変化か指示された場合の取扱いについては、説
明をしなかった。

これまでの説明から、この発明では、１個の状態、即ち
画像の輝度を検出し、１点の状態によってＸ線管の電流
とｋ　Ｖの両方の制御がどの様に行なわれるかを説明し
た。Ｘ線管のｍＡが基本的には検出された輝度信号に対
するバク輝度信号の比（放射制御）に応答して制御され
ることを説明した。更に、前の１つの輝度標本化期間中
の放射制御指令を、設定した又は選択された放射制御の
値と比較して誤差を発生し、それが輝度比の大きさに応
じてＸ線管のｋ　Ｖを制御すると共にｋ　Ｖを変え、ｋ
　Ｖ制御ループが、Ｘ線管のｍＡ又は放射制御を幾らに
すべきかの情報を持つ様にすることも説明した。

次に説明するのは、比を求めることを繰返す考えを延長
して、ビデオ利得を制御することである。

この考えは追加の制御ループにも拡張することが出来、
何れも１個の画像のＮＩＩＪ定値を使うことに基づいて
いる。ｋＶ制御が放射制御に関係することを説明したが
、次に、この発明では、ビデオ・カメラの利得の制御が
Ｘ線管のｍＡ（パルス幅）及びｋＶと互いに依存性を持
つことを説明する。

Ｘ線管のｍＡ及びｋＶの全範囲のどれだけの部分を使い
きったかに関する予測をした後、３呑目の、即ち最後の
優先順位として、ビデオ（り得を高くすることが［１的
である。然し、この発明では、感知された輝度の誤差が
非常に大きい場合、ビデオ利得を増加する必要があるこ
とも予４１すし、直ちにある程度利得を変更する。ビデ
オ利得は画像の輝度に正比例する。

第２図のビデオ利得制御ループの第１段が割算器１１０
である。（ｔ−１）の放射制御が、ラッチ７１から線１
１１を介して割算器１１０のＡ入力に供給される。最大
放射制御限界と呼ぶ、ブロック１１２で発生された基準
信号が、線１１３を介して割算器１１０のＢ入力に印加
される。第２段が割算器１１４である。ｋＶ制御ループ
・ラッチ８５からの（ｔ−１）の輝度係数が、線１１５
を介して割算器１１４のＡ入力に印加される。ブロック
１１６で発生された、最大輝度係数限界と呼ぶ最大輝度
係数基準信号が、割算器１１４のＢ入力に印加される。

ｋ　Ｖループの（ｔ−１）の輝度係数は、ｋＶを輝度に
換算する為に換算器８７のＬＵＴを使って得られたもの
であることに注意されたい。このルックアップ・テーブ
ルはブロック１１６にある最大限界を持っている。利用
し得るｍＡの範囲が制限されているから、放射制御信号
も限界がある。この例では、第３図のｋＶは１２０ｋＶ
に制限されている。蛍光透視法に対するＸ線管のｍＡ範
囲は、制約するつもりはないが、例として云うと、１０
ｍＡの限界までにすることが出来る。

割算器１１０，１１４からの出力が掛算器１１７に対す
る入力になる。掛算器１１７に対する３番目の入力が、
放射制御１次制御ループ及びｋＶ小ループ使イつれた、
サンプル輝度信号Ｂに対する基準輝度信号Ａの比、即ち
ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯである。ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯが
線８２を介して３番１」の入力に供給される。

ビデオ利得制御ループで行なわれることは数値例によっ
て説明すれば、判り易い。ｍＡ限界が１０＋ｎＡであり
、放射制御指令が所望の５ｍＡに対応すると仮定する。

割算器１１０の出力比は５／１０又は１／２である。必
要な輝度係数が↓になる様な比であり、これは第３図で
見ると、約８０．３５ｋＶを必要とする。これは６０乃
至１２０ｋＶのｋＶ範囲にわたって利用し得る輝度の範
囲の４／７である。次に（ｔ−１）に、Ｘ線の減衰か強
く、暗い画像を生ずる傾向があったと仮定する。次に輝
度基準電圧Ａが２であり、輝度サンプル電圧Ｂの読みが
０．２であり、この場合Ａ／Ｂが２１０゜２即ち１０で
あると仮定する。掛算器１１７でこれらの３つの比又は
分数を乗算して、ディジタル線１１８に現れるＶＧ比を
発生する。一般的に、ＶＧ比は次の様に決定される。

（ｔ−１）の輝度係数　　　　（ｔ−１）の放射制御輝
度係数の最大限界　　　放射制御の最大限界基準電圧 Ｘ　　　　　　　　　　−ＶＧ比 輝度サンプル電圧 一ヒに述べた様に数値例では、 ４　　　５ｍＡ　　　２ボルト基阜 −ｘ　−ｘ　　　　　　　　　−２，８５ｐ　ＶＧ比７
　　　１０ｍＡ　　　　　０．２ この例の結果は１より大きいので、ビデオ利得が増加す
る。この比が１になれば、ｍＡ及びｋＶの範囲がかなり
残っていることであるから、ビデオ利ｉ′、１を増加す
る必要はない。ビデオ利１＋’３は、上に掲げた式の比
又は最＞）Ｊの２項が大きく１に近付いていて、ｍＡ及
びｋＶが既にその限界に近い場合に、増加する傾向かあ
る。

ＶＧ比を決定した後、この比信号を放射制御ループに於
ける処理と同様に、ビデオ利得ループで処理する。ＶＧ
ループでは、ＶＧ比及び（ｔ−１）のビデオ利得制御を
掛算器１１９で乗算して、新ＶＧ制御指令を発生する。

ビデオ利得を変更し得る速度に限界があり、利得の範囲
にも限界がある。

この為、ループは、ブロック１２０，１２１で示す様に
、減衰及び変化率の制限を必要とする。減衰の調節及び
変化率の限界の調節は単なる分数であり、これに計算さ
れたビデオ利得を乗じて、（項本化明間内に許される変
化量を制限する。利得限界が最初にブロック１２２で表
わす様に検査され、その後、減算器１２３で新ＶＣ制御
及び（ｔ−１）のＶＧ副制御比較して、その結果、即ち
Δ変化をゼロ積分器関数ブロック１２４に送る。ブロッ
ク１２４では、変化率限界を用いて、所定のフレーム速
度でビデオ・カメラの電子回路が応答し得る限界内に、
予／１ｌ１１された利得の変化を抑える。減衰の分数を
Δ変化に適用して、オーバシュートを最小限に抑えると
共に、適正な落１りき時間を充たす様にする。ゼロ誤差
積分器関数からの処理済みＶＧ制御信号出力が１つの標
本化期間に対してラッチ１２５に貯蔵され、ＶＣ制御信
号がディジタル線１２６からも送出される。

実例では、計算に用いる数値がディジタル形式であるこ
と、並びに前に放射制御ループについて説明した様に、
ｋＶ及びＶＣ制御ループに於ける速度の為、数学的な関
数が整数計算方式を用いて実行されることに注意された
い。

ビデオ利得指令、即ちＶＧ制御信号制御が第２図の線１
２６に出力され、第４図の線１２６に現れる。第４図は
ビデオ・カメラ３２のハウジング内にあるカメラ制御装
置を示す。ビデオ・カメラの利得又は輝度出力を制御す
る方法は２つある。

１つは、開口の寸法を制御することである。開口羽根を
１４１に示しである。もう１つは、電子回路の利得を制
御することである。サーボ装置又は開口駆動装置をブロ
ック１４２で示してあり、これは電子式サーボ駆動回路
とサーボ・モータ（どちらも示してない）を持っていて
、これが羽根１４１の間の開口を調節し、従ってビデオ
・カメラのターゲットに行く光量を調節することが理解
されよう。

第２図のビデオ利得制御ループは１つのＶＧ制御指令信
号を発生するだけであったか、この信号を使って、開口
の寸法を調節し、次いで第４図の電子回路の利得を調節
する優先順位を持たせる様に、カメラ制御装置を駆動す
る。電子回路の利得を高くすることは、それは輝度と同
時に、雑音をも増加するので、控える。

第４図は第２図からＶＣ制御指令を受取って、開口駆動
指令及び電子回路ビデオ利得指令を取出す為に使われる
基本的な回路の機能的なブロック図である。

プリセット電子回路利得と呼ぶブロック１４０で、プリ
セット電子回路利得基準信号が発生される。この信号が
加算増幅器１４４の一方の入力１４３に印加される。増
幅器１４４の出力が、ビデオ利得増幅器１４５の電子回
路利得を変更する制御信号であり、この増幅器はビデオ
・カメラ３２で発生されたアナログ・ビデオ信号に対す
る入力１４６を持っている。ビデオ利得増幅器の出力が
、線３５を介して、第１図のテレビジョン・モニタ３６
に対するビデオ入力になる。プリセット開口利得基準信
号がプリセット開口利得と呼ぶブロック１３９で発生さ
れる。この信号が線１５４を介して、加算増幅器１５０
の一方の入力に印加される。増幅器１５０の出力が開口
の位置を変更する制御信号である。この信号が入力１５
０に入り、減算器１５３で、その結果、即ち開口位置誤
差指令と比較される。面積対ビデオ利得換算器と呼ぶブ
ロック１４８が期間ループにあり、それが開口の寸法を
感知し、線１４９に対応する出力信号を発生する。

第２図からのＶＣ制御指令が線１２６からビデオ利得制
御回路に入る。ビデオ利得制御信号が入力１６１に印加
され、減算器１５９で入力１６０と比較される。その結
果前られる差信号又は電子回路利得指令が、加算増幅器
１４４の入力１４３でプリセット電子回路利得と加算さ
れる。第２図から線１２６に入るＶＣ制御指令をタップ
で取出して、線１５５を介して加算増幅器１５０の一方
の入力に伝達する。ブロック１３９で発生されるプリセ
ット開口利得基準信号が、線１４７から減算器１５６の
入力１５７に印加される。入力１５７をプリセット開口
利得信号１５８から減算する。

開口によって覆イ〕れる合計面積を表わす差信号が、減
算器１５９に対する一方の入力１６０となる。

勿論、同様な信号の単位が作用する様に保ゴする為に、
種々の倍率が使われているが、図面には示してない。全
ての換算係数及び倍率が上に述べたブロック関数の中に
入っていると仮定している。

第５図は信号の時間線図により、第４図の制御回路の動
作を示している。１番目の信号は線１２６のＶＣ制御入
力を表わす。これは、第１図からの自動輝度制御予測器
の関数のＶＣ制御指令信号によってＴ−ΔＩＩＩされた
、カメラに要求されるビデオ利得又は輝度の変化である
。２番［１の信号は第４図の開口１４１の動きを表わす
。３番目の信号は第４図の加算増幅器１４４から出力さ
れる変化する電子回路ビデオ利得信号を表わす。４番目
のりイミング信号は、第４図の線３５に出力される最終
的なビデオ出力を表わす。

ビデオ利得指令がｑ在し、開口位置が未だその限界にな
ければ、開口の位置は連続的に変化することを許す。電
子回路ビデオ利得も完全な補正が出来る様にする。電子
回路利得は、第２図に示した予測器関数で放射制御ルー
プがした様に、１次ループのルリ御作用を持つ。電子回
路利得は応答が早いが、信号と同時に雑音をも増幅し、
従って表示される画像の正しい輝度を保つ為に絶対的に
必要でなければ、望ましくない。開口の位置をフレーム
毎に標本化し、輝度の変化及びビデオ利得の変化に対応
する開口の位置を電子回路利得から減算する。ビデオ利
得制御装置は、電子回路利得を必要な小さな値に抑えて
、その利得がビデオ利得指令と等しい時に落着く。装置
が最終的に落着いた時、電子回路利得は、利得に対する
開口の位置の寄与がその限界になった後に、ＶＧ制御指
令を充たすのに必要な残りの利得に等しい。

ブロック５３で示すテーパは、１種類の単位で表イっし
た入力指令を別の種類の単位の出力指令に換算するのに
必要な伝達関数である。テーパ関数回路及びＸ線管の焦
点スポット（Ｓ）と画像平面の間の距離（スポット画像
間距離５ＩＤ）の変化を考慮する関連する回路が、１９
８４年１月９日に出願された米国特許出願通し番号第５
６９，１７９号（米国特許第４．５９０．６０３号）の
第２図に詳しく示されている。

Ｘ線管のフィラメントの加熱電流及びＸ線管を通るｍＡ
の伝達関数は、指数関数である。輝度はｍＡに正比例す
る。装置が連続蛍光透視モード又は非パルス形モードで
動作している時だけ、フィラメント電流を変えて画像の
輝度を変化させる。

指数関数の反対が対数曲線である。従って、ニーで説明
した装置では、フィラメント電流指令又は放射制御指令
が、第１図のブロック５１にあるルックアップ・テーブ
ル（図面に示してない）でそれに相当する対数に換算さ
れる。テーパ関数では、ｋＶを上げる時、ｍＡを下げて
、患者の入口平面における１、ＯＲ／分を守る。テーパ
関数回路５３は２つの入力を持ち、その１つがフィラメ
ント電流指令であり、他方が前に引用した米国特許出願
の第２図の場合の様にｋＶ指令であり、出力がフィラメ
ント電流制御器２１を駆動する。

連続非パルス形蛍光透視動作モードでは、第１図のフィ
ラメント電流制御器２１を用いてフィラメント電流を変
えることにより、輝度を制御する。

フィラメント加熱電流が増加するにつれて、電子の熱電
子放出が増加する。任意の陽極ｋＶで電子放出を変える
と、Ｘ線管を通るミリアンペア（ｍＡ）で表わした電子
電流が変化し、この電流が画像の輝度に正比例する。フ
ィラメント加熱電流と電子の放出の間の数学的な関係は
、周知の次の式で近似することが出来る。

ｒ　（ｔ　ｈ）−に１　ｅｋ２１（ｆ）ニーでＩ（ｔｈ
）はＸ線管の熱電子放出電流、Ｉ（ｆ）はフィラメント
加熱電流、Ｋｌ、に２は定数である。

二＼で説明したＡＢＣ予測制御装置は、フィラメント電
流ではなく、放出電流のモデルを作るレンオ方法を使う
ことにより、輝度誤差を補正する。

この為、第１図の対数変換ブロック５１を第１０図の様
に構成する。

第１図の線２２のフィラメント電流指令信号（Ｆ　Ｉ　
Ｌ　　ＣＭＮＤ）を用いて輝度を制御する為、比例形の
放射制御信号を対応する対数値に変換し又は圧縮して、
計算による放射制御信号とｘｔ！Ａ管間の放出電流の間
に直線的な関係を作る。この様な対数関数を第１０図の
回路で構成することにより、２００　：　１のダイナミ
ック・レンジ及び２乃至３％の分解能で、フィラメント
電流指令（ＦＩＬ　　ＣＭＮＤ）を実現した。図面に示
してないが、ルックアップ・テーブル又は予め計算され
た対数値の配列を使うことが出来る。２００：１のダイ
ナミック・レンジを持ち、分解能が２％の信号を使う時
に、直接的なルックアップ・テーブル方法に伴なう問題
は、大二のメモリ位置が必要になることである。第１０
図の対数変換器はこの問題を避け、大きなダイナミック
・レンジ及び分解能を保ちながら、計算速度を最適にす
る。

第１０図では、第１図の線５０のフィラメント電流指令
（ＦＩＬ　　ＣＭＮＤ）を表わす１６ビツト数（Ｘ）を
シフト・レジスタ３００に入力する。

シフト・タイミング・クロック３０１が、線３０２を介
してレジスタ３００にシフト・パルスを供給する。その
結果として得られる値が８ビツトの値になるまで、１６
ビツトの値を右シフトすることにより、ＦＩＬ　　ＣＭ
ＮＤ信号をディジタル式に除算する。最下位ビットは失
われるが、シフト回数がシフト・カウンタ３０３に記憶
される。

ｆｌａｇ　（ＡｘＢ）−Ｉｏｇ（Ａ）　＋ｌｏｇ　（Ｂ
）であるから、メモリ・スペース３０５は、２のべき数
の対数を収容して、この例では８ビツト数を得るのに必
要であったシフト回数により、アドレス線３０４からア
ドレスされる様に構成することが出来る。９又は１０バ
イトのメモリしか必要としない。８回のシフトがあれば
、メモリ３０５のＮが８に等しく、多重線３０６の１ｏ
ｇ２８　（２５６１０）の出力は、ｉ）ｏｇ（Ｂ）であ
る１０進数２．４０８２３９９６に相当する２進数であ
る。

これが加算器３０７のＢ入力に供給される。シフト・レ
ジスタ３００から出力される８ビツトのディジタル数が
、８ビツト数ＡのＪｏｇを計算する処理装置に入力（Ａ
）される。その結果が、多重線３０９を介して加算器３
０７のＡ入力に供給され、この加算器がＡのｆｌａｇを
Ｂのｆｌａｇに加算して、１６ビツト数Ｘのｆｏｇを発
生し、それがシフト・レジスタ３００に入力される。結
果である。ｆｆｏｇｘが線５２を介して、第１図に示す
テーパ関数５３に出力される。

これに制限するつもりはないが、例として、１６ビツト
数Ｘが２進法の１１１１１１０１１０１１００１０であ
るとする。これは１０進法の６４９４６に相当する。８
回のシフトにより、最上位の８ビツトだけが残り、この
結果は１１１１１１０１であり、又は１０進法の２５３
である。２５３の１ｏｇ−ｆｏｇＡ＝１０進法の２．４
０３１２０５２１である。２８の１ｏｇ＝ｆ！ｏｇＢ−
Ｒｏｇ２５６＝２．４０８２３９９６である。ｆ！。

ｇＡ−１４）ｏｇＢ＝４．８１１３６０５１２　（ｔ０
進法）である。この和の対数を戻せば約６４９４６であ
り、従ってもとの１６ビツト数Ｘの１ｏｇが、僅かなメ
モリ・スペースと他の若干の集積回路を用いて得られる
。この例は１０を底とするｌｏｇを求めるが、自然対数
を使っても、結果は同じである。

参考の便宜の為に、種々のループで行なわれる計算を下
にまとめて記載しである。それに対応する用語を特に説
明しなかった略号も記載する。

略　　　　号　　　　　　　用　　　　語［３ＲＴ　Ｒ
ＡＴＩＯ輝度比 ＢＲＴ　ＲＥＰ　　　　　輝度比 １３ＲＴ　ＳＡＭＰ　　　　　輝度サンプル１？ＡＤ　
Ｃ０ＮＴｌ？ＯＬ　　　輝度制御ＬＵＴ　　　　　　　
ルックアップ・テーブルＭＩＮ　ｋＶ　　　　　　最低
キロボルト数ＳＥＴ　ＬＭＴ　　　　　限界設定 ＶＧＣＮＴＲＬ（ＶＧＣ）　　ｌ：”チオ利？＋制御Ｖ
ＧＩ？　　　　　　　　ビデオ利得比工程１　　サンプ
ルから輝度比を決定する。その結果は輝度誤差係数を示
す。１は誤差なしであり、〉１は輝度が低いこと、く１
は輝度が高いことを示す。

１３ＲＴ　ＲＡ’「１Ｏ−ＢＲＴ　ＲＥＰ／ｌ３ＲＴ　
ＳＡＭＰニーでＢＲＴ　　ＲＥＦは所望の輝度レベル（
較性点）であり、Ｂ　ＲＴ　　Ｓ　Ａ　Ｍ　Ｐは標本化
された輝度信号である。このサンプルは最低限界を持っ
ていて、“０”になることはないことに注意されたい。

限界は、Ｂ　ＲＴ　　Ｓ　Ａ　Ｍ　Ｐ誤差が目立つ様に
なり始める点に設定すべきである。

工程２　　　ＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯによって表わされる
輝度の誤差を補正するのに必要な新放射制御の値を計算
する。

新ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ−ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ　Ｘ　ｌ３
ＲＴ　ＲＡＴＩＯＩ５ｉｎ　Ｉｍｔ≦新１？ＡＤ　ＣＮ
ＴＲＬ≦ｖｔｘｆｍｔニーでｍｉｎ　　Ａｍｔは許容最
低ＲＡＤ　　ＣＮＴＲＬ、ｍａｘ　　ｆｍｔは許容最高
ＲＡＤ　　ＣＮＴＲＬである。

工程３　　　ｋＶの取消しが必要かどうかを決定する。

この手順は、ｋＶの取消しが必要かどうかを決定する。

この決定はＲＡＤ　　ＣＮＴＲＬをその設定限界に保つ
ｋ　Ｖに基づく。

ｋＶ比−ＲＩＥＰ／［［ＳＩシ１’　ＬＭＴ／ＲＡＤ　
ＣＮＴＲＬ　ｌ、ＡＳＴＩＸ　１３ＲＴ　ＳＡＭＰ］ こ＼でＳＥＴ　　ＬＭＴは、許容最大ＲＡＤ　　ＣＮＴ
ＲＬの９５％又はダイヤルＬＭＴ　（パルレス争モード
）の内の小さい方である。ルックアップ・テーブル（Ｌ
ＵＴ）から、現在のｋＶに対する輝度係数を見つける。

新輝度係数−輝度係数ＸｋＶ比 工程４　　不感帯の限界を検査する。

ＬＵＴから新ｋＶを見つける。

ＭＩＮ　ｋＶ　（ダイヤル）≦新ｋＶ≦ＭＡＸ　ｋＶＶ
Ｇ制御ループ 工程５　　ビデオ利得制御の変化を決定する。

ビデオ利得比 −［ＢＩ？Ｔ　ＲＡＴＩＯＩＸ　［ＲＡＤ　ＣＮＴｌ？
Ｌ／ＭＡＸ　ＬＭＴＩＸ　［ｋＶ輝度係数／最大輝度係
数］ 新ＶＧＣ−ＶＧＣＸＶＧＲ こ＼でＯ≦新ＶＧＣ≦ＭＡＸ　ＬＭＴ この点で、予測器の機能が完了する。この後の工程は、
この標本化期間に対して行なうべき制御パラメータの階
段形の変化を決定する。

階段の大きさは、各々の制御パラメータに適正な変化率
限界及び減衰係数を用いることによって決定される。変
化率限界は、制御素子が変化率限界にある時、指令信号
が制御されるパラメータを先走らない様に調節される。

減衰係数が制御の小信号応答を定める。両方の補償が、
サンプル（露出）の割合の変化に比例して変化する。

（放射制御）ゼロ誤差積分器機能 工程６　　　ＲＡＤ　　ＣＮＴＲＬの変化を決定する。

ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬの変化 −（新ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ−ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ）　ｘ
　ＲＣＤＩコこ＼で −ＭＡＸ　５ＴＥＰ　≦ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ　（７）変
化≦＋ＭＡＸ　５ＴＥＰＲＣＤＦは放射制御の減衰係数
（≦１）、ＭＡＸＳＴＥＰは変化率限界である。この時 ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ−ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ＋ＲＡＤ　Ｃ
ＮＴＲＬの変化（ｋＶ副制御ゼロ誤差積分器機能 工程７　　　ｋＶ　　ＣＮＴＲＬの変化を決定する。

ｋＶ　ＣＮＴＲＬの変化 −（新ｋＶ　ＣＮＴＲＬ−ｋＶ　ＣＮＴＲＬ）　Ｘ　ｋ
Ｖ　ＤＩ’こ＼で −ＭＡＸ　５ＴＥＰ　：；ｋＶ　ＣＮＴｌ？Ｌ（７）変
化≦＋ＭＡＸ　５ＴＥＰｋＶ　ＤＰはｋＶ減衰係数（≦
１） ｋＶ　ＣＮＴｌ？Ｌ−ｋＶ　ＣＮＴＲＬ＋ｋＶ　ＣＮＴ
ｌ？Ｌ（７）変化（ＶＧ制御）ゼロ誤差積分器機能 工程８　　ｖＧＣの変化を決定する。

ＶＧＣ（７）変化−（新ＶＧＣ−ＶＧＣ）　ＸＶＧＣＤ
ＦコＳ　チーＭＡＸ　５ＴＥＰ　≦ＶＧＣノ変化≦＋Ｍ
ＡＸ　ｓ’ｒＥｐＶＧＣＤＦはＶＧＣ減衰定数（：ｉ；
　１）ｖｃｃ−ｖｃｃ＋ｖｃｃの変化 ＢＲＴ　ＩＮＤＥＸ−ＢＩ？Ｔ　ＲＡＴＩＯ×［輝度係
数／新輝度係数］ Ｘ　［１？ＡＤ　ＣＮＴＲＬ／新１？ＡＤ　ＣＮＴＲＬ
Ｉその他の定義 ｋＶ　　ＣＮＴＲＬ及びＶＧＣは直接的に適当な制御装
置に送ることが出来る。ＲＡＤ　　ＣＮＴＲ信号はパル
スのパルス幅制御に直接的に送ることが出来る。ｍＡ制
御の為のテーパ機能を正しく駆動する為、テーパに対す
る入力は次の形にしなければならない。

ＦＩＬ　ＴＡＰＥＲＣＯＭＮＤ−ＬＯＧ（ｔ？ＡＤ　Ｃ
ＮＴＲＬ信号）テーパ機能の出力がフィラメント駆動指
令である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の自動輝度制御装置を用いた診断用Ｘ
線装置のブロック図、 第２図は第１図にブロックとして示した予測処理装置の
一部分のブロック図、 第３図はこの発明の詳細な説明する為の、Ｘ線管の陽極
に印加されるｋＶと画像の輝度係数（ＢＲＴ　　ＦＡＣ
ＴＯＲ）の間の関係を示すグラフ、第４図は画像の輝度
を制御する３番目の優先順位を持つ関数として、装置内
のビデオ・カメラの利得を変えることに関係する電子部
品の回路図、第５図はビデオ電子回路利得回路及びビデ
オ・カメラの開口を制御する電子回路が利得変更指令に
応答する様子をグラフとして示した時間線図、第６図は
パルス幅が装置の立上り時間に近付く時の装置の安定性
を保つ為に、パルス幅制御の値にオフセットを加算する
手段を設けた輝度制御装置の変形を示す図、 第７図はｋＶ主電源量子化効果をなくす為にｋＶ制御に
不感帯を入れる変形を示す図、第８図はｋＶ主電源量子
化の影響をなくす別の変形を示す図、 第９図は変化を指示する信号が、ｋＶ主電源量子化され
ている段階よりも小さい口、ｒには、何時でもＸ線管に
印加されるｋ　Ｖの変化を楚止する変形を示す図、 第１０図はＸ線管フィラメント加熱電流と電子放出電流
の間の非直線的な関係を避ける為に、Ｘ線管電流指令を
対数値に変換する機能を示す図、第１１図は極めて短い
Ｘ線管電流パルスが指示された時に一定の画像の輝度と
装置の安定性を保つ機能を示す図、 第１２図はこれまでの図に示した機能とその考えを説明
するのに役立つ曲線を示すグラフである。 主な符号の説明 １０：Ｘ線管 １１：陽極 １２：陰極 １６：イメージ・インテンシファイヤ ２１：フィラメント電流制御装置 ２３：電源及び制御装置 ３２：ビデオ・カメラ ３６：モニタ ４１：平均検出器 ７０．８０：割算器 ７１：ラッチ ？２，８３，８４：掛算器 ７３．９４：加算器 ８５：ラッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）陽極及び陰極を持つＸ線管、Ｘ線露出順序の間該Ｘ
   線管の陽極及び陰極の間に流れる平均電流（ｍＡ）を調
   節する手段、前記Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト
   数を制御する手段、Ｘ線管からのＸ線ビームによって発
   生されたＸ線像を光像に変換する様に作用するイメージ
   ・インテンシファイヤ、前記光像をアナログ・ビデオ信
   号に変換するビデオ・カメラ、該ビデオ・カメラの利得
   を調節する手段、前記ビデオ信号を可視像に変換するビ
   デオ・モニタ、及び画像の輝度を制御する装置を持つ蛍
   光透視装置に用いる、画像の輝度を制御する装置に於て
   、 相次ぐ期間の間画像の輝度を標本化し、現在の標本化期
   間の間の輝度を表わす信号（Ｂ）を発生する手段と、 一定の基準信号（Ａ）を発生する手段と、 １以外の比が現在の輝度信号と基準輝度信号の間の誤差
   を表わす様な、信号Ａと信号Ｂの比（輝度比）を求める
   手段を含む１次制御ループとを有し、 該１次ループは、現在の輝度標本化期間に先立つ輝度標
   本化期間の間に、Ｘ線管のｍＡがなるべきであると指示
   されたレベルに対応する指令信号（最近放射制御信号）
   を貯蔵する手段、及び現在の標本化期間の輝度比信号に
   最近放射制御信号を乗じて、前記輝度比を１に等しくす
   る為に前記ｍＡ調節手段が応答する指令信号に対応する
   新放射制御信号を発生する手段を含んでおり、更に、前
   記新放射制御信号を最近放射制御信号から減算して、平
   均ｍＡを調節する手段に変化の指示を与える信号に対応
   する差信号を発生する手段と、輝度誤差の内、Ｘ線管の
   陽極に印加されるキロボルト数（ｋＶ）を調節すること
   によって補正する必要のある割合を決定するループ（ｋ
   Ｖループ）とを有し、 該ｋＶループは、前記最近放射制御信号（Ａ）及び各々
   の標本化期間中にＸ線管に対して希望する導電期間、従
   ってＸ線管の平均ｍＡに対応するダイヤル放射制御信号
   （Ｂ）の比（放射制御比信号）を求める手段を含んでお
   り、 前記ｋＶループは、前記放射制御比信号及び前記輝度比
   信号を乗算してｋＶ制御比信号を発生する手段を含んで
   おり、該ｋＶ制御比信号は、前記１次ループの予測指令
   信号が、放射制御信号を強制的に選ばれたダイヤル放射
   制御信号に等しくした場合に起こる輝度の誤差に対応す
   る様な、選ばれた放射制御信号とは異なる値に等しい場
   合、輝度を補正する為にどれだけのｋＶの調節が必要で
   あるかに対応しており、更に、 前記ｋＶループにあって、現在の輝度標本化期間に先立
   つ輝度標本化期間の間にＸ線管のｋＶがそうであるべき
   であると指示されたレベルに対応する指令信号（最近ｋ
   Ｖ制御）を貯蔵する手段と、前記最近ｋＶ制御信号を、
   利用し得る最低ｋＶに対応する１の正規化輝度を表わす
   最近輝度係数信号に変換すると共に、最近輝度係数信号
   をｋＶ制御信号に変換する手段と、 変換後の最近輝度係数信号と前記ｋＶ制御比信号を乗算
   して新輝度係数信号を発生し、その後該新輝度係数信号
   を新ｋＶ制御信号に変換する手段と、 最近ｋＶ制御信号を新ｋＶ制御信号から減算して、Ｘ線
   管の陽極電圧を制御する手段に変える様に指示する信号
   に対応する差信号を発生する手段とを有する装置。 ２）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、輝度の
   誤差の内、前記ビデオ・カメラの利得を調節することに
   よって補償する必要のある割合を決定するビデオ利得ル
   ープ（ＶＧループ）を持ち、該ＶＧループは、 放射制御信号の最大限界（最大放射限界）に対応する信
   号を発生する手段と、 最近放射制御信号（Ａ）と最大放射制御限界（Ｂ）信号
   との比を求めて第１の合成信号を発生する手段と、 最大輝度係数限界に対応する信号を発生する手段と、 前記ｋＶループからの最近輝度係数（Ａ）信号と前記最
   大輝度係数限界（Ｂ）に対応する信号との比を求めて第
   ２の合成信号を発生する手段と、前記第１及び第２の合
   成信号及び前記輝度比信号を一緒に乗算して、ｋＶ制御
   信号及び放射制御信号の両方がその最大限界に達した場
   合に、ビデオ・カメラの利得を変えることによって補正
   すべき予測輝度誤差を表わすビデオ利得比（ＶＧ比）信
   号を発生する手段と、 現在の輝度標本化期間に先立つ最近の輝度標本化期間の
   間にビデオ・カメラの利得がそうであるべきと指示され
   たレベルに対応する最近ビデオ利得制御信号（最近ＶＧ
   制御信号）を貯蔵する手段と、 前記ＶＧ比信号及び前記最近ＶＧ制御信号を乗算して新
   ＶＧ制御信号を発生する手段と、 前記新ＶＧ制御信号を前記最近ＶＧ制御信号から減算し
   て、前記ビデオ・カメラの利得を調節する手段に変える
   様に指示する為の信号に対応する差信号を発生する手段
   とで構成されている装置。 ３）陽極、陰極及び制御電極を持つＸ線管、Ｘ線露出順
   序の間、該Ｘ線管の陽極及び陰極の間に流れる平均電流
   （ｍＡ）の選ばれた１つを制御する電流調整回路、前記
   Ｘ線管によって発生されたＸ線像を光像に変換する様に
   作用するＸ線イメージ・インテンシファイア、前記光像
   をアナログ・ビデオ信号に変換するビデオ・カメラ手段
   、該ビデオ・カメラに対する利得制御手段、前記可視信
   号を可視像に変換するビデオ・モニタ、前記Ｘ線管の陽
   極に印加されるキロボルト数（ｋＶ）を制御するキロボ
   ルト数調整回路手段、及び像の輝度を連続的に制御する
   手段を持つ蛍光透視装置に用いる、画像の輝度を制御す
   る装置に於て、 時刻（ｔ）の標本化期間の間の画像の輝度を表わす輝度
   信号（Ｂ）を発生する様に作用する検出手段と、 所望の輝度レベルに対応する基準信号（Ａ）を発生する
   手段と、 前記輝度信号及び基準信号に対する入力及び出力を持っ
   ていて、予定の値以外の比が時刻（ｔ）に於ける標本化
   された輝度及び所望の輝度の間の誤差を表わす様な、輝
   度比（ＢＲＴ）信号をその出力に発生する様に比Ａ／Ｂ
   を求める様に作用する割算手段を含む１次制御ループと
   、 時刻（ｔ−１）、即ち、時刻（ｔ）のサンプルの１つ前
   に画像の輝度を標本化した時刻に於ける前記ＢＲＴ信号
   の関数である、前の標本化期間の最近放射制御（ＲＣＬ
   ）信号に対する入力及び出力を持つ貯蔵手段と、 出力を持つと共にその入力手段が前記貯蔵手段の出力及
   び前記割算手段の出力に結合されていて、時刻（ｔ）に
   得られたＲＣＬ信号及びＢＲＴ信号を乗算して、時刻（
   ｔ）に於ける輝度を表わす新放射制御信号を発生する掛
   算手段と、 前記新放射制御信号を前記ＲＣＬ信号から減算して、時
   刻（ｔ）のサンプルに対する放射制御信号に対応する出
   力信号を発生する手段と、 該減算手段の出力を前記貯蔵手段の入力に結合して、次
   の輝度標本化期間まで、前記放射制御信号を貯蔵する手
   段と、 前記放射制御信号を前記ｍＡ調整回路に供給して、該回
   路が応答して、信号Ａ：Ｂの比が、時刻（ｔ）に於ける
   標本化された輝度及び基準輝度の間に目立った誤差がな
   いことを表わす予定の値に達するまでは、前記Ｘ線管を
   通る平均ｍＡを調節する様にする手段とを有する装置。 ４）特許請求の範囲３）に記載した装置に於て、輝度誤
   差の内、前記Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト数（
   ｋＶ）を調節することによって補正する必要のある割合
   を決定するループ（ｋＶ制御ループ）を持ち、該ｋＶ制
   御ループは、 露出順序の間にＸ線管に希望するパルス幅又は導電期間
   に対応する選ばれた放射制御（ＳＲＣＳ）信号を発生す
   る手段と、 前記ｋＶ制御ループにあって、出力を持つと共に、前記
   ＳＲＣＳ信号及び前記ＲＣＬ信号に対する入力手段を持
   っていて、露出期間中に希望するＸ線管の平均ｍＡに対
   応する放射制御比（ＲＣＲ）信号をその出力に発生する
   様に、前記ＳＲＣＳ信号に対する前記ＲＣＬ信号の比を
   求める様に作用する割算手段と、 出力を持つと共に前記ＲＣＲ及びＢＲＴＲＡＴＩＯを入
   力する入力手段を持っていて、前記ＲＣＲ及びＢＲＴＲ
   ＡＴＩＯを乗算して、前記１次放射制御ループで発生さ
   れた新放射制御信号が、前記新放射制御信号を強制的に
   前記ＳＣＲＳ信号に等しいとした場合に起る輝度誤差に
   対応する様な前記選ばれた放射制御（ＳＣＲＳ）信号と
   は異なる値に等しい場合、画像の輝度を補正する為にど
   れだけのｋＶの調節が必要であるかを表わすｋＶ制御比
   （ｋＶＣＲ）信号をその出力に発生する第１の掛算手段
   と、 前記ｋＶループにあって出力及び入力を持ち、標本化期
   間（ｔ−１）に前記ｋＶループで発生された時刻（ｔ−
   １）のｋＶ調整制御（最近ｋＶ制御）信号を貯蔵する様
   に作用する貯蔵手段と、出力並びに前記ｋＶループ貯蔵
   手段の出力に結合された入力を持っていて、輝度係数を
   前記Ｘ線管の陽極に印加されたｋＶの関数としての画像
   の輝度に対応する値の範囲と定義して、印加されたｋＶ
   を表わす時刻（ｔ−１）の前記最近ｋＶ制御信号を時刻
   （ｔ−１）の最近輝度係数信号に変換する最近ｋＶ制御
   信号対輝度係数変換器と、前記ｋＶ制御ループにあって
   、出力及び入力手段を持ち、該入力手段が前記変換器の
   出力及び前記第１の掛算手段の出力に結合されていて、
   前記ｋＶ制御比信号及び時刻（ｔ−１）の最近輝度係数
   信号を乗算して新輝度係数（新ＢＲＴ係数）信号を発生
   する第２の掛算手段と、 出力及び入力を持つと共に、前記第２の掛算手段の出力
   を当該変換器の入力に結合する手段を持ち、時刻（ｔ）
   の新ｋＶ制御信号を発生する輝度係数対ｋＶ制御信号変
   換器と、 前記新ｋＶ制御信号を前記ｋＶ調整回路に結合して該回
   路がｋＶを調節する様にする手段とを有する装置。 ５）特許請求の範囲４）に記載した装置に於て、輝度誤
   差の内、前記ビデオ・カメラ手段の利得を調節すること
   によって補償する必要のある割合を決定するビデオ利得
   ループ（ＶＧループ）を持ち、該ビデオ利得ループは、 前記１次ループの最近放射制御（ＲＣＬ）信号の最大許
   容限界に対応する限界信号を発生する手段と、 出力を持つと共に、時刻（ｔ−１）の前記最近放射制御
   信号（ＲＣＬ信号）及び前記限界信号が結合される入力
   を持っていて、前記出力に第１の合成比信号を発生する
   様に作用する割算手段と、前記輝度係数の最大許容限界
   に対応する信号を発生する手段と、 出力、及び前記最近輝度係数信号及び前記最大許容限界
   信号が結合される入力を持っていて、前記出力に第２の
   合成比信号を発生する様に作用する第１の割算手段と、 前記ＶＧループにあって、出力、並びに前記第１及び第
   ２の合成比信号及び前記ＢＲＴ信号が結合される入力を
   持っていて、ビデオ利得比（ＶＧ比）信号をその出力に
   発生する様に作用する第１の掛算手段と、 前記ＶＧループにあって、時刻（ｔ−１）の標本化期間
   に発生されたビデオ利得制御（ＶＧ制御）信号を貯蔵し
   、出力を持つと共に前記ＶＧ制御信号を受取る入力を持
   つ貯蔵手段と、 前記ＶＧループにあって出力及び入力を持ち、一方の入
   力が前記貯蔵手段の出力に結合され、別の入力が前記第
   １のＶＧループの掛算手段の出力に結合されていて、時
   刻（ｔ−１）のＶＧ制御信号及びＶＧ比信号を乗算して
   時刻（ｔ）の標本化期間に新ＶＧ制御信号を前記出力に
   発生する様に作用する第２の掛算手段と、 前記新ＶＧ制御信号に対する入力及び時刻（ｔ−１）の
   前記ＶＧ信号に対する入力を持っていて、前記利得制御
   手段にカメラの利得を変える様に指示する為の差信号を
   発生する様に作用する減算手段と、 前記ＶＧループの減算手段の出力を前記貯蔵手段の入力
   に結合して前記ＶＧ差信号を貯蔵させる手段と、 前記ビデオ・カメラ手段にあって、前記ＶＧ差信号の値
   に応答して前記ビデオ・カメラの利得を制御する利得制
   御手段と、 前記ＶＧ差信号を前記利得制御手段に結合する手段とを
   有する装置。 ６）特許請求の範囲５）に記載した装置に於て、前記ビ
   デオ・カメラ手段の光路内にある開口シャッタ手段と、 前記ビデオ・カメラからのビデオ信号に対する入力、前
   記ＶＧ差信号に対する入力及び出力を持つ調節自在の利
   得を持つビデオ信号増幅器と、前記シャッタ手段を駆動
   して前記開口の面積を制御する手段と、 予め設定された開口利得を表わす基準信号を発生する手
   段と、 前記ＶＧ差信号及び前記開口利得基準信号に対する入力
   手段を持つと共に出力を持つ第１の加算増幅器と、 前記加算係数出力に結合された入力、別の入力及び出力
   を持つ第１の減算器と、 前記開口の面積を表わす帰還信号を前記第１の減算器の
   他方の入力に帰還する様に作用する面積対ビデオ利得変
   換器と、 予め設定された開口利得を表わす前記基準信号を受取る
   入力、前記帰還信号を受取る入力及び出力を持っていて
   、開口面積に比例して変化する差信号を連続的に発生す
   る第２の減算器と、 入力手段、及び前記ビデオ利得増幅器の利得制御入力に
   結合された出力を持っていて、前記ビデオ・カメラの電
   子的な利得を変える第２の加算増幅器と、 前記ビデオ信号増幅器に対する予め設定された電子的な
   利得を表わし、且つ前記第２の加算増幅器の入力手段に
   結合される第２の基準信号を発生する手段と、 前記ＶＧ差信号を受取る入力、前記差信号を受取る入力
   及び前記第２の加算増幅器の入力手段に結合された出力
   を持つ第３の減算器と、 前記ビデオ信号増幅器の出力を前記ビデオ・モニタに結
   合する手段とを有する装置。 ７）特許請求の範囲３）に記載した装置に於て、前記電
   流調整回路が、 前記Ｘ線管の制御電極に結合されていて、該電極の負の
   バイアス電圧を印加するバイアス電圧源と、 該源をオン及びオフに切換える様に作用するバイアス制
   御手段と、 パルス幅指令信号に対する入力を持っていて、その持続
   時間が前記パルス幅指令信号の大きさに応答して変化す
   る様なパルス・タイミング信号を発生し、前記バイアス
   制御手段に接続されて該制御手段を作動するパルス・タ
   イマとを有し、前記放射制御信号が前記パルス幅指令信
   号を構成し、更に前記信号を前記パルス・タイマに結合
   する手段を有する装置。 ８）特許請求の範囲３）に記載した装置に於て、前記電
   流調整回路が、 指令信号に応答して、前記Ｘ線管の陰極のフィラメント
   を通る電流を制御し、それに対応してＸ線管の電子ビー
   ム電流を制御するフィラメント電流制御器と、 信号をそれに対応する対数値信号に変換する様に作用し
   、前記放射制御信号に対する入力手段及び出力手段を持
   つ手段と、 前記対数値信号及び前記ｋＶ制御信号を受取る入力手段
   を持つと共に出力手段を持っていて、前記ｋＶ制御信号
   及び放射制御対数値信号を修正して、Ｘ線ビーム中の身
   体が予定の放射率を越えない様にする値に制限された第
   １の指令信号を前記出力に発生する様に作用するテーパ
   関数回路と、前記第１の指令信号を前記フィラメント電
   流制御器に結合する手段とを有する装置。 ９）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、露出時
   間が装置の立上り時間に近付く時の、前記Ｘ線管からの
   放射出力及び露出時間の間の非比例関係を補償する様に
   、前記新放射制御信号にオフセット信号を加算する様に
   作用する手段を有する装置。 １０）陽極及び陰極を持つＸ線管、Ｘ線露出順序の間に
   該Ｘ線管の陽極及び陰極の間に流れる平均電流（ｍＡ）
   を調節する手段、Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト
   数を制御する手段、Ｘ線からのＸ線ビームによって発生
   されたＸ線像を光像に変換する様に作用するイメージ・
   インテンシファイア、前記光像をアナログ・ビデオ信号
   に変換するビデオ・カメラ、該ビデオ・カメラの利得を
   調節する手段、前記ビデオ信号を可視像に変換するビデ
   オ・モニタ、及び画像の輝度を制御する装置を持つ蛍光
   透視装置に用いられる画像の輝度を制御する装置に於て
   、 相次ぐ期間中の画像の輝度を標本化し、現在の標本化期
   間中の輝度を表わす輝度信号（Ｂ）を発生する手段と、 一定の基準信号（Ａ）を発生する手段と、 １以外の比が現在の輝度信号と基準輝度信号の間の誤差
   を表わす様な、信号Ａと信号Ｂの比（輝度比）を求める
   手段を含む１次制御ループとを有し、 該１次ループは、現在の輝度標本化期間に先立つ輝度標
   本化期間に、Ｘ線管のｍＡがそうであるべきであると指
   示されたレベルに対応する指令信号（最近放射制御信号
   ）を貯蔵する手段、及び現在の標本化期間の輝度比信号
   に最近放射制御信号を乗じて、前記輝度比を実質的に１
   に等しくする為に、前記ｍＡ調節手段が応答する指令信
   号に対する新放射制御信号を発生する手段を含んでおり
   、更に、 前記新放射制御信号を最近放射制御信号から減算して、
   前記平均ｍＡを調節する手段に変える様に指示する為の
   信号に対応する差信号を発生する手段と、 輝度誤差の内、Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト数
   （ｋＶ）を調節することによって補正する必要のある割
   合を決定するループ（ｋＶループ）とを有し、 該ｋＶループは、各々の標本化期間中の前記最近放射制
   御信号（Ａ）とＸ線管に希望する導電期間、従ってＸ線
   管の平均ｍＡに対応するダイヤル放射制御信号（Ｂ）の
   比（この比を放射制御比信号と呼ぶ）を求める手段を含
   んでおり、 前記ｋＶループは、前記放射制御比信号及び前記輝度比
   信号を乗算して、前記１次ループの予測指令信号が、放
   射制御信号を強制的に選ばれたダイヤル放射制御信号に
   等しくした場合に起る輝度誤差に対応する選ばれた放射
   制御信号とは異なる値に等しい場合に、輝度を補正する
   為にどれだけのｋＶの調節が必要であるかに対応するｋ
   Ｖ制御比信号を発生する手段を含んでおり、更に、前記
   ｋＶループにあって、現在の輝度標本化期間に先立つ輝
   度標本化期間中にＸ線管のｋＶがそうであるべきである
   と指示されたレベルに対応する指令信号（最近ｋＶ制御
   ）を貯蔵する手段と、前記最近ｋＶ制御信号を、利用し
   得る最低ｋＶに対応する１の正規化した輝度を表わす最
   近輝度係数信号に変換すると共に、最近輝度係数信号を
   ｋＶ制御信号に変換する手段と、 現在の期間より前の最近の輝度標本化期間中に発生され
   た最近ｋＶ制御減衰信号を貯蔵する手段と、 最近ｋＶ制御減衰の値と前記新ｋＶ制御の値の間の差（
   この差をｋＶ制御Δ変化と呼ぶ）を求める手段と、 前記ｋＶ制御Δ変化の値に減衰係数を乗じて、計算によ
   って得られたｋＶ制御Δ変化よりも一層小さいｋＶ制御
   変化を発生して、変化率を制限する手段を含む積分手段
   と、 前記ｋＶ制御変化の値を達成し得る最大のｋＶ変化率の
   限界内に制限する手段と、 前記制限されたｋＶ制御変化及び前記最近ｋＶ制御減衰
   の値を組合せる手段とを有する装置。 １１）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、装置
   がｋＶ変化を指示する前に、最低の輝度誤差又はダイヤ
   ル放射制御と最近輝度係数の間の最低の百分率誤差が必
   要となる様な不感帯を設ける様になっており、前記新輝
   度係数の値が前記新ｋＶ制御の値に変換される前に、前
   記新輝度係数と前記最近輝度係数の間の差（この差を輝
   度係数変化と呼ぶ）を求める手段を設け、前記輝度係数
   変化を最近輝度係数の値で除してｋＶ不感帯比と呼ぶ値
   を求める手段と、利用し得るｋＶの階段形の変化全体を
   行なう位に大きいｋＶ不感帯比を通過させると共に、利
   用し得るｋＶ変化の全体を行なうには小さすぎる比を阻
   止する制限器手段とを有する装置。 １２）陽極及び陰極を持つＸ線管、Ｘ線露出順序の間に
   Ｘ線管の陽極及び陰極の間に流れる平均電流（ｍＡ）を
   調節する手段、Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト数
   を制御する手段、Ｘ線からのＸ線ビームによって発生さ
   れたＸ線像を光像に変換する様に作用するイメージ・イ
   ンテンシファイア、前記光像をアナログ・ビデオ信号に
   変換するビデオ・カメラ、該ビデオ・カメラの利得を調
   節する手段、前記ビデオ信号を可視像に変換するビデオ
   ・モニタ及び画像の輝度を制御する装置を持つ蛍光透視
   装置に用いられる画像の輝度を制御する装置に於て、 相次ぐ期間中の画像の輝度を標本化し、現在の標本化期
   間中の輝度を表わす信号（Ｂ）を発生する手段と、 一定の基準信号（Ａ）を発生する手段と、 １以外の比が現在の輝度信号と基準輝度信号の間の誤差
   を表わす様な、信号Ａと信号Ｂの比（輝度比）を求める
   手段を含む１次制御ループとを有し、 該１次ループは、現在の輝度標本化期間に先立つ輝度標
   本化期間中に、Ｘ線管のｍＡがそうであるべきであると
   指示されたレベルに対応する指令信号（最近放射制御信
   号）を貯蔵する手段、及び現在の標本化期間の輝度比信
   号に最近放射制御信号を乗じて、前記輝度比を実質的に
   １に等しくする為に、前記ｍＡを調節する手段が応答す
   べき指令信号に対応する新放射制御信号を発生する手段
   を含んでおり、更に、 前記新放射制御信号を前記最近放射制御信号から減算し
   て、前記平均ｍＡを調節する手段に変える様に指示する
   為の信号に対応する差信号を発生する手段と、 輝度誤差の内、Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト数
   （ｋＶ）を調節することによって補正する必要のある割
   合を決定するループ（ｋＶループ）各々の標本化期間中
   にＸ線管に希望する導電期間、従ってＸ線管の平均ｍＡ
   を表わすダイヤル放射制御と呼ぶ値を発生する手段と、 第１の窓がダイヤル放射制御と最近放射制御の比を囲む
   窓の上限（ＵＷＬ）及び窓の下限（ＬＷＬ）を持つ様な
   第１及び第２の不感帯の窓を定める手段と、 窓の寸法を左右する定数である最近放射制御の関数ｆ（
   ＲＣＬ）を発生する手段と、 定数に対して、前記ｆ（ＲＣＬ）を加算すると共に前記
   ｆ（ＲＣＬ）をそれから減算する手段と、前記加算結果
   にダイヤル放射制御を乗じて前記ＵＷＬを作る手段、及
   び前記減算結果にダイヤル放射制御を乗じて前記ＬＷＬ
   を作る手段と、前記ダイヤル放射制御と最近放射制御の
   比を求めて放射制御比（ＲＣＲ）を求める手段と、前記
   ＲＣＲがＵＷＬ及びＬＲＬの間にあることに応答して、
   放射制御とダイヤル放射制御の間に僅かな差しかない時
   に、ｋＶを変える必要がない為に、前記ＲＣＲの代りに
   １の値を選択すると共に、前記ＲＣＲが前記窓の外にあ
   ることに応答して、要求される、利用し得る最小ｋＶ変
   化より大きいＲＣＲの実際の値を選択する選択手段と、
   前記輝度比を囲む窓の上限（Ｕ）及び下限（Ｌ）を持つ
   調節自在の窓を定める手段と、 輝度比（ＢＲ）がＵより大きいかＢＲがＬより小さく、
   一層大きな誤差が存在していて、ｋＶに対して予定の一
   杯の階段形変化を指示することが出来る場合にＢＲを選
   択し、ＢＲが前記窓の内側にある場合に１の値を選択す
   る別の選択手段と、前記放射制御比に１の値又は輝度比
   の内、選択された一方を乗じて、前記１次ループの予測
   指令信号が、放射制御を強制的にダイヤル放射制御に等
   しくした場合に起る輝度誤差に対応する放射制御信号と
   は異なる値に等しい場合に、輝度を補正する為にどれだ
   けのｋＶの調節が必要であるかに対応するｋＶ制御比を
   発生する掛算手段と、前記ｋＶループにあって、現在の
   輝度標本化期間に先立つ輝度標本化期間中にＸ線管のｋ
   Ｖがそうであるべきと指示されたレベルに対応する指令
   信号（最近ｋＶ制御）を貯蔵する手段と、 前記最近ｋＶ制御信号を、利用し得る最低ｋＶに対応す
   る１の正規化された輝度を表わす最近輝度係数信号に変
   換すると共に、最近輝度係数信号をｋＶ制御信号に変換
   する手段と、 変換後の前記最近輝度係数信号及び前記ｋＶ制御比信号
   を乗じて新輝度係数信号を発生すると共に、該新輝度係
   数信号を新ｋＶ制御信号に変換する手段と、 前記最近ｋＶ制御信号を前記新ｋＶ制御信号から減算し
   て、Ｘ線管の陽極電圧を制御する手段に変える様に指示
   する信号に対応する差信号を発生する手段とを有する装
   置。 １３）陽極を持つと共に、陰極を構成していて、その中
   を流れる加熱電流に応答して、当該フィラメントの温度
   に対して不釣合な量の電子を放出するフィラメントを持
   つＸ線管、前記陽極及び陰極の間にキロボルト数（ｋＶ
   ）を印加して、Ｘ線像を発生する為のＸ線放射の放出を
   伴なって、その間に電子電流（ｍＡ）を流れさせる為の
   電源、Ｘ線露出に希望するｍＡに比例し且つ陰極加熱電
   流に対して非直線関係を持つディジタル信号（放射制御
   信号）を発生する手段、指令信号に応答して前記フィラ
   メント加熱電流を制御する様に作用するフィラメント電
   流制御器、及び前記放射制御信号を電流制御器のディジ
   タル指令信号を構成する本来のディジタル数に変換して
   、この結果放射制御信号とＸ線管のｍＡの間に比例関係
   が得られる様にする手段を持つＸ線装置に於て、前記変
   換する手段が、 前記ディジタル数の予め選ばれた数の最上位ビットが残
   るまで、ある回数だけ放射制御を表わすディジタル数を
   右にシフトさせる手段と、 該シフトの回数（Ｌ）を計数する手段と、 値２＾Ｎの対数を求める手段と、 放射制御を表わす前記本来のディジタル数の対数を求め
   る手段と、 前記本来の放射制御数の対数及び２＾Ｎの対数を加算し
   て前記指令信号を構成する対数値を発生する手段とを有
   し、 前記電流制御器が前記指令信号に応答して前記フィラメ
   ント加熱電流を、Ｘ線管のｍＡが放射制御に比例する様
   な値に制御するＸ線装置。 １４）陽極及び陰極を持つＸ線管、Ｘ線露出順序の間に
   Ｘ線管の陽極及び陰極の間に流れる平均電流（ｍＡ）を
   調節する手段、Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト数
   を制御する手段、Ｘ線からのＸ線ビームによって発生さ
   れたＸ線像を光像に変換する様に作用するイメージ・イ
   ンテンシファイア、前記光像をアナログ・ビデオ信号に
   変換するビデオ・カメラ、該ビデオ・カメラの利得を調
   節する手段、前記ビデオ信号を可視像に変換するビデオ
   ・モニタ及び画像の輝度を制御する装置を持つ蛍光透視
   装置に用いる画像の輝度を制御する装置に於て、 相次ぐ期間中の画像の輝度を標本化し、現在の標本化期
   間中の輝度を表わす信号（Ｂ）を発生する手段と、 一定の基準信号（Ａ）を発生する手段と、 １以外の比が現在の輝度信号と基準輝度信号の間の誤差
   を表わす様な、信号Ａと信号Ｂの比（輝度比）を求める
   手段を含む１次制御ループとを有し、 該１次ループは、現在の輝度標本化期間に先立つ輝度標
   本化期間中にＸ線管のｍＡがそうであるべきと指示され
   たレベルに対応する指令信号（最近放射制御信号）を貯
   蔵する手段、及び現在の標本化期間の輝度比信号に最近
   放射制御信号を乗じて、前記輝度比を実質的に１に等し
   くする為に、前記ｍＡを調節する手段が応答すべき指令
   信号に対応する新放射制御信号を発生する手段を含んで
   おり、更に、 前記新放射制御信号を前記最近放射制御信号から減算し
   て、前記平均ｍＡを調節する手段に変える様に指示する
   為の信号に対応する差信号を発生する手段を有し、 輝度比である信号Ａと信号Ｂの比を求める手段がＸ線の
   パルス幅を安定化する様になっており、該手段が、 窓の上限（ＵＷＬ）及び窓の下限（ＬＷＬ）を持つ窓を
   定める手段を有し、前記基準は前記限界の中心にあり、
   前記手段は最近放射制御の関数ｆ（ＲＣＬ）を前記基準
   に加算して窓の上限を作る手段、及び前記基準から前記
   ｆ（ＲＣＬ）を減算して窓の下限を作る手段を含んでお
   り、 前記ｆ（ＲＣＬ）は一連の固定値及び捕捉値であり、該
   捕捉値は、制御装置が不安定性を示し始める様な臨界的
   なＲＣＬ値及び対応するパルス幅から始まって、最終放
   射制御の範囲にわたって変化すると共に、前記ＲＣＬ値
   の範囲は装置内で達成し得る最小ＲＣＬ及びパルス幅の
   点に及び、該点にｆ（ＲＣＬ）の値が与えられ、これは
   、輝度サンプルの値を捕捉する為の、前記基準値より上
   下の窓の適切な上限及び下限となる捕捉値に対応してお
   り、前記捕捉値は前記最小ＲＣＬから前記臨界的なＲＣ
   Ｌ値に於ける定数まで直線的に下降し、前記固定値は前
   記捕捉値の倍数に対応しており、更に、 輝度サンプルの値Ａ及び基準値Ｂが供給され、サンプル
   値ＡがＵＷＬより大きいか又はサンプル値がＬＷＬより
   小さい場合にＡを選択する様に作用し、この場合次の標
   本化期間に対して窓の上限及び下限を形成する為にｆ（
   ＲＣＬ）の捕捉値が使われる様にすると共に、ＬＷＬが
   サンプル値より小さいか又はそれに等しく、サンプル値
   がＵＷＬより小さい場合にＢを選択する様に作用し、次
   の標本化期間の間にＵＷＬ及びＬＷＬを形成する為に固
   定値ｆ（ＲＣＬ）を使う選択手段と、前記基準値を基準
   又はサンプルの内の選ばれた一方によって除して前記輝
   度比を作る手段と、輝度誤差の内、Ｘ線管の陽極に印加
   されるキロボルト数（ｋＶ）を調節することによって補
   正する必要がある割合を決定するループ（ｋＶループ）
   とを有し、 該ｋＶループは、前記最近放射制御信号（Ａ）及び各々
   の標本化期間中にＸ線管に希望する導電期間、従ってＸ
   線管の平均ｍＡに対応するダイヤル放射制御信号（Ｂ）
   の比（この比を放射制御比信号と呼ぶ）を求める手段を
   含んでおり、 前記ｋＶループは、前記放射制御信号及び輝度比信号を
   乗じて、１次ループの予測指令信号が、放射制御信号を
   強制的に選ばれたダイヤル放射制御信号に等しくした場
   合に生ずる輝度誤差に対応する選ばれた放射制御信号と
   は異なる値に等しい場合に、輝度を補正するのにどれだ
   けのｋＶの調節が必要であるかに対応するｋＶ制御比信
   号を発生する手段を含んでおり、更に、 前記ｋＶループにあって、現在の輝度標本化期間に先立
   つ輝度標本化期間中にＸ線管のｋＶがそうであるべきと
   指示されたレベルに対応する指令信号（最近ｋＶ制御）
   を貯蔵する手段と、 前記最近ｋＶ制御信号を、利用し得る最低ｋＶに対応す
   る１の正規化された輝度を表わす最近輝度係数信号に変
   換すると共に、該最近輝度係数信号をｋＶ制御信号に変
   換する手段と、 変換後の前記最近輝度係数信号及び前記ｋＶ制御比信号
   を乗じて新輝度係数信号を発生すると共に、該新輝度係
   数信号を新ｋＶ制御信号に変換する手段と、 前記最近ｋＶ制御信号を前記新制御信号から減算して、
   前記Ｘ線管の陽極電圧を制御する手段に変える様に指示
   する信号に対応する差信号を発生する手段とを有する装
   置。