JPH0452144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、透視モード又は撮影モードにてＸ線
源から曝射され被検体を透過したＸ線像をイメー
ジインテンシフアイヤ（以下「I.I.」と称する。）
で光学像に変換し、該光学像をテレビジヨンカメ
ラ（以下「TVカメラ」と称する。）で画像入力
して透視像又は撮影像をモニタ表示又は画像記録
するようにしたＸ線診断装置に関し、特に、TV
カメラにCCD（Charge Coupled Device）撮像素
子等の固体撮像素子を用いた場合に好適としたＸ
線診断装置に関する。

（従来の技術） この種のＸ線診断装置を、消化器系診断を行う
場合の一例で説明する。すなわち、造影剤を飲み
込んだ被検者に対し、透視モードとして低エネル
ギーのＸ線曝射の下でＸ線TV画像による透視像
を得る。この透視像は専ら診断画像を得るための
撮影位置やタイミングを術者が確認するために用
いるものである。そして、この透視像を観察しつ
つ所望の撮影タイミング（例えば造影剤が診断対
象である胃に到達したとき）となつたときに撮影
スイツチを入れることにより、撮影モードとして
高エネルギーのＸ線曝射の下でＸ線フイルム等に
よる撮影像を得る。この撮影モードは前述したよ
うに透視モードとは全く異なるＸ線条件に設定し
ていることで、その撮影像は透視像に比べて格段
に分解能が優れたものとなり、診断用画像として
用いることができる。

さらに、この種のＸ線診断装置では、TVカメ
ラの撮像素子として撮像管が用いられてきたが、
画素数や読出し速度等の特性には自ずと限界があ
り、この限界を越えるものとして近時の半導体技
術の進展とあいまつて出現したCCD撮像素子等
の固体撮像素子がこれに置換わろうとしている。
そして、透視像をTV画像で得るに加えて撮影像
もＸ線フイルムを用いないでTV画像で得る方向
にある。

（発明が解決しようとする課題） ここで、CCD撮像素子を用いたTVカメラを、
この種の透視モードと撮影モードとを有するＸ線
撮影装置に適用することを考える。すなわち、
CCD撮像素子を用いたTVカメラでは、フレーム
蓄積インターレスモードとフイールド蓄積インタ
ーレスモードとがあり、通常のTVカメラの画像
入力方式としては高分解能画像を得ることができ
るもののフレーム残像発生の問題があるフレーム
蓄積インターレスモードを避けてフイールド蓄積
インターレスモードが用いられことがある。そし
て、透視モードでは、高分解能の画像を求めるも
のでないことから、通常の画像入力方式であるフ
イールド蓄積インターレスモードでも問題はない
が、撮影モードでは、高分解能の画像を求めるも
のであることから、通常の画像入力では分解能の
点で問題である。

そこで本発明の目的は、透視モード、撮影モー
ドに応じてフレーム蓄積インターレスモード、フ
イールド蓄積インターレスモードを適宜使い分け
して最適な診断情報を得ることを可能とし、且
つ、透視モード、撮影モードに応じてフレーム蓄
積インターレスモード、フイールド蓄積インター
レスモードを適宜使い分けして最適な診断情報を
得ると共にデータの並換え処理が簡単なＸ線診断
装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成する
ために次のような手段を講じたことを特徴として
いる。すなわち、本発明は、イメージインテンシ
フアイヤの出力像をテレビジヨンカメラにより画
像入力してＸ線透視像又はＸ線撮影像を得るよう
にしたＸ線診断装置において、前記テレビジヨン
カメラの撮像素子として固体撮像素子を用い、少
なくともＸ線撮影像を得る場合は前記固体撮像素
子をフレーム蓄積インターレスモートにて動作さ
せ、且つＸ線曝射終了後の最初のフイールドシフ
トパルスを常に同一フイールドのものとする制御
手段を備えたことを特徴とする。

（作用） このような構成によれば、高分解能画像を得る
ことができるものの残像の処理を必要とするフレ
ーム蓄積インターレスモードを撮影モードで使
い、透視モードでは、高分解能画像を求めるもの
でないことからフイールド蓄積インターレスモー
ドでも問題がなく、これにより最適な診断情報を
得ることができるものである。

さらに、Ｘ線曝射終了後の最初のフイールドシ
フトパルスを常に同一フイールドのものとするこ
とにより、Ｘ線曝射のタイミングや曝射時間によ
らず、曝射終了後には常に同一フイールドのデー
タが最初に出力されるようになり、よつてデータ
の並換えが１通りで済むようになる。

（実施例） 以下本発明にかかるＸ線診断装置の一実施例を
図面を参照して説明する。

第１図に示すように本実施例のＸ線撮影装置
は、Ｘ線源１から曝射され被検体Ｐを透過したＸ
線像をI.I.２により光学像に変換して出力する。
この光学像は、光学系３を通した後に固体撮像素
子としてCCD撮像素子４を使つたTVカメラ５で
撮影され、その映像信号はＡ／Ｄ変換部６でデジ
タル信号化され、映像信号処理部７にて適宜の信
号処理が行なわれた後にＤ／Ａ変換部８にてアナ
ログ信号化され、モニタ部９にてテレビジヨンフ
オーマツトにてモニタ表示がなされる。

一方、制御系は、光学系３に設けられ適正露光
量を検知するために設けられたフオトタイマ１０
と、Ｘ線源１に対し各種曝射条件を設定するＸ線
コントローラ１１、全体の制御を行なうシステム
コントローラ１２を有している。

ここで、本実施例装置で用いるCCD撮像素子
４の特性について第２図を参照して説明する。す
なわち、第２図はCCD撮像素子４のフレーム蓄
積インターレースモードを示しており、感光蓄積
部としてＡ，B2つのフイールドを有し、第２図
ａに示す垂直転送パルスVDPと同期して第２図
ｂ，ｃに示すようにＡ，Ｂフイールドに対してフ
イールドシフトパルスを与えることにより、第２
図ｄに示すように、Ａ，Ｂフイールドからフイー
ルドシフトパルスの出力後に信号（電荷）が転送
部に対して出力されるようになつている。そし
て、Ａ，Ｂフイールドはフイールドシフトパルス
の出力後に光蓄積状態となる。

以上の構成にあつて撮影モードにおける画像入
力動作は次のようになる。すなわち、システムコ
ントローラ１２からの指示により、第３図ｂに示
すように、時刻t1にてＸ線曝射信号がＸ線源１に
与えられると、Ｘ線源１からは撮影モードにおけ
る一定の管電圧、電流のＸ線条件にてＸ線が曝射
され、被検体Ｐを透過してI.I.３に至り、ここで
光学像に変換される。I.I.３の出力像は、光学系
３を通してフオトタイマ１０に導かれ、フオトタ
イマ１０は適正露光量に達したことを検知する
と、システムコントローラ１２に対して指令を与
え、これによりシステムコントローラ１２はＸ線
源１に対するＸ線曝射信号を停止する（時刻t2）。

上記のＸ線曝射期間t1〜t2では、第３図ａに示
すように、CCD撮像素子４のVDPは通常動作し
ているものの第３図ｃに示すようにフイールドパ
ルスは休止しており、Ｘ線曝射終了時刻t2の後に
フイルドパルスを出力するとにより、フレーム蓄
積インターレスモードにて１フレームの読出しで
撮影画像を得、これをＡ／Ｄ変換部６でデジタル
信号化し、映像信号処理部７にて適宜の信号処理
を行ない、その後にＤ／Ａ変換部８にてアナログ
信号化し、モニタ部９にてテレビジヨンフオーマ
ツトにて撮影像のモニタ表示を行うことができ
る。

一方、Ｘ線曝射期間t11〜t2はフイールドパル
スは休止期間であるもののVDPは通常に出力し
ているので、転送部からの読出し動作は継続して
おり、これにより暗電流ノイズの増大を抑制した
ものとなる。従つて、上述の１フレームの読出し
で得た撮影画像は高画質となる。

ここで、フレーム蓄積インターレスモードとフ
イールド蓄積インターレスモードとを説明する。
第４図及び第５図はフオトダイオードで受光し、
CCDで信号を転送するインタライン転送方式の
CCD撮像素子の動作を示しており、第４図はフ
レーム蓄積インターレスモードの動作を示してお
り、第５図はフイールド蓄積インターレスモード
の動作を示している。

第４図に示すように、フレーム蓄積インターレ
スモードでは、フオトダイオードＡ１，Ａ２，Ａ
３，……Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，……により受光した
信号（電荷）を、VDPに同期してＡ，Ｂ両フイ
ールドに蓄積し、Ａ，Ｂ両フイールドに対しそれ
ぞれのフレーム周期で与えられるフイールドシフ
トパルスにより蓄積信号を取出して、出力信号を
得るようにしている。

第５図に示すように、フイールド蓄積インター
レスモードでは、フオトダイオードＡ１，Ａ２，
Ａ３，……Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，……により受光し
た信号（電荷）を、VDPに同期してＡ，Ｂ両フ
イールドに蓄積し、Ａ，Ｂ両フイールドに対して
共通にフイールド周期で与えられるフイールドシ
フトパルスにより蓄積信号を取出して、出力信号
を得るようにしている。

この場合、フレーム蓄積インターレスモードで
は、フオトダイオードの電荷蓄積時間がフレーム
であるので、１フイールド間にあつて暗電流に伴
つて残像を呈することになる。この暗電流に伴う
残像は、上述したようにフイールドパルス休止期
間中であつても読出し動作を継続しておくことに
より暗電流がキヤンセルされ、従つて残像は生じ
ない。もちろん、フイールド蓄積インターレスモ
ードでは、この残像の問題は生じない。ただし、
同一素子の場合、フレーム蓄積インターレスモー
ドはフイールド蓄積インターレスモードに対して
垂直方向分解能が２倍となる。従つて、本実施例
では、撮影モードでフレーム蓄積インターレスモ
ードを使つているので、高分解能画像を得ること
ができ有利である。透視モードでは、高分解能画
像を得る必要はないので、残像処理の問題がない
フイールド蓄積インターレスモードで充分である
が、必要に応じフレーム蓄積インターレスモード
を使つてもよい。

また、上記実施例ではＸ線曝射終了後に直ちに
フレーム蓄積インターレスモードにてフイールド
シフトパルスを出すようにしているが、これは、
必ず特定フイールド（Ａ又はＢ）のパルスに特定
するものとする。ここでは、Ａフイールドのシフ
トパルスを出すものとする。

これは、次の理由による。すなわち、出力信号
の読出しでは、Ａ，Ｂ両フイールドの出力を合成
して、１枚の画像を生成するので、Ａ，Ｂどちら
のフイールドから先に出力されたかにより画像メ
モリのどの部分から書込みを行うかが異なつてく
る。この場合、Ａ，Ｂどちらのフイールドから先
に出力されるか事前に分らないと、先ず、Ａ，Ｂ
どちらのフイールドが出力されているのかを検知
するための手段が必要であり、且つ画像メモリに
記録するための手段も２通り持つ必要がある。

これに対し、本実施例のように、必ずＡフイー
ルドが先に出力されるようになつていれば、Ａ，
Ｂどちらのフイールドが出力されているのかを検
知するための手段は不要であり、且つ画像メモリ
に記録するための手段は１通りで済み、有利とな
る。

また、ＡフイールドからＢフイールドへ、そし
てＢフイールドからＡフイールドへと読出す場合
で、同じ画像を得られない場合もある（例えば、
ノイズ、空間周波数特性、残像等）。このような
場合でも、ＡフイールドからＢフイールドへと一
義的に読出しを固定しておくことにより、上記に
よる画質の不安定を解消することができるもので
ある。

第６図及び第７図はそれぞれ本実施例の固定フ
イールド読出し方式を説明する図であり、それぞ
れ第６図ａ及び第７図ａはVDP、第６図ｂ及び
第７図ｂはＸ線曝射信号、第６図ｃ及び第７図ｃ
はＡフイルードに対するフイールドシフトパル
ス、第６図ｄ及び第７図ｄはＢフイールドに対す
るフイルードシフトパルス、第６図ｅ及び第７図
ｅは出力信号を示している。

第６図はＢフイールドを読出し中にＸ線曝射が
終了した場合を示しており、Ｘ線曝射終了後の最
初のフイールドシフトパルスがＡフイールドのも
のなのでそのまま出力している。

第７図はＡフイールドを読出し中にＸ線曝射が
終了した場合を示しており、次のＢフイールドシ
フトパルスは出さずに、その次のＡフイールドシ
フトパルスを出すようにしている。

本発明は、上記実施例以外のその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できるものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明では、テレビジヨンカメラ
の撮像素子として固体撮像素子を用い、少なくと
もＸ線撮影像を得る場合は前記固体撮像素子をフ
レーム蓄積インターレスモードにて動作させ、且
つＸ線曝射終了後の最初のフイールドシフトパル
スを常に同一フイールドのものとする制御手段を
備えたので、高分解能画像を得ることができるも
のの残像の処理を必要とするフレーム蓄積インタ
ーレスモードを撮影モードで使い、透視モードで
は、高分解能画像を求めるものでないことからフ
イールド蓄積インターレスモードでも問題がな
く、これにより最適な診断情報を得ることができ
る。

さらに、Ｘ線曝射終了後の最初のフイールドシ
フトパルスを常に同一フイールドのものとするこ
とにより、Ｘ線曝射のタイミングや曝射時間によ
らず、曝射終了後には常に同一フイールドのデー
タが最初に出力されるようになり、よつてデータ
の並換えが１通りで済むようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるＸ線診断装置の一実施
例の構成を示す図、第２図は同実施例で用いる
CCD撮像素子の特性を示す図、第３図は同実施
例の動作を説明する図、第４図はフレーム蓄積イ
ンターレスモードを示す図、第５図はフイールド
蓄積インターレスモードを示す図、第６図及び第
７図は同実施例の固定フイールド読出し方式を説
明する図である。 １……Ｘ線源、２……イメージインテンシフア
イヤ（I.I.）、３……光学系、４……CCD撮像素
子、５……TVカメラ、６……Ａ／Ｄ変換部、７
……映像信号処理部、８……Ｄ／Ａ変換部、９…
…モニタ部、１０……フオトタイマ、１１……Ｘ
線コントローラ、１２……システムコントロー
ラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ イメージインテンシフアイヤの出力像をテレ
   ビジヨンカメラにより画像入力してＸ線透視像又
   はＸ線撮影像を得るようにしたＸ線診断装置にお
   いて、前記テレビジヨンカメラの撮像素子として
   固体撮像素子を用い、少なくともＸ線撮影像を得
   る場合は前記固体撮像素子をフレーム蓄積インタ
   ーレスモードにて動作させ、且つＸ線曝射終了後
   の最初のフイールドシフトパルスを常に同一フイ
   ールドのものとする制御手段を備えたことを特徴
   とするＸ線診断装置。