JPH05219437A - Ｘ線画像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像フォーマットの切り換え時における画像
の乱れを防止することができるようなＸ線画像システム
を提供する。 【構成】 電子光学系を多数の異なる画像フォーマット
に調整することができるようなＸ線画像増倍管を有する
Ｘ線画像システムに関する。画像フォーマットを変更す
る場合に出力スクリーン上の画像フォーマットを見える
形で増加叉は減少させることにより、調整による画像の
乱れ等を避けることができ、患者をフォーマット変更に
際しても連続して観察することができる。画像フォーマ
ットを見える形での変化させるために電子光学系用の電
源の高電圧を徐々に変化させるので、電源の出力抵抗は
高くてもよい。Ｘ線画像増倍管の出力スクリーン上の平
均輝度は徐々に変化するので、当該Ｘ線画像システムの
自動露出制御及び自動利得制御は良い方向に影響され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＸ線画像増倍管を用い
たＸ線画像システムに関する。

【０００２】更に詳述すると、この発明は上記のような
Ｘ線画像システムであって、−Ｘ線ビームを放射し、Ｘ
線画像を形成すべく該Ｘ線ビーム中に配置された対象物
を該ビームにより照射するＸ線源と、−上記Ｘ線画像を
検出し且つ電子を放出する入力スクリーンと、出力スク
リーンと、上記入力スクリーン上で検出された前記Ｘ線
画像を光学画像として上記出力スクリーン上に結像する
電子光学系とを有するＸ線画像増倍管と、−前記入力ス
クリーンの異なる寸法の表面部分（r1、r2）を前記出力
スクリーン上に結像すべく上記電子光学系を調整する調
整手段と、を具備するようなＸ線画像システムに関す
る。

【０００３】また、この発明は上記のようなＸ線画像シ
ステムに用いて好適なＸ線画像増倍管及び調整手段にも
関する。

【０００４】

【従来の技術】上述した種類のＸ線画像システムは、フ
ィリップス・技術レビュー、第41巻、1983/84年、第５
号の137〜148頁にB. van der Eijk及びW. Kuhlにより掲
載された「大きな画像フォーマットを有するＸ線画像増
倍管」なる文献から既知である。

【０００５】上記文献は、CsI入力スクリーンに形成さ
れたＸ線を光電陰極で電子を放出させる青色光に変換す
るＸ線画像増倍管を具備するＸ線画像システムについて
述べている。４個の電極を用いることにより、上記電子
は加速され、出力スクリーン上に結像される。数cm程の
比較的小さな径を持つ上記出力スクリーンは、光ファイ
バ系上に蒸着された蛍光層を有し、該蛍光層において前
記電子が光を発生させる。この出力スクリーン上に形成
された光学画像は、例えばテレビジョン・カメラ等によ
り取り出され、テレビジョン・モニタ上に表示され叉は
100mm写真フィルム上に記録される。像を得べき対象物
の寸法に応じて、前記Ｘ線画像増倍管の入力スクリーン
の異なる径の部分が使用される。例えば、両腎臓や胃の
撮像にはＸ線画像増倍管の入力スクリーンのにおける例
えば38cm程の直径の大きな表面部分が必要であり、一方
単一の腎臓のような小さな対象物の撮像には例えば7cm
程度の直径の小さな表面部分のみが必要である。画像フ
ォーマットを調整した場合でも依然として出力スクリー
ンは全体が使用されるので、倍率が変わることになる。
Ｘ線画像増倍管の入力スクリーンの小さな表面部分が使
用される場合には、好ましくは患者とＸ線源との間に配
置された絞りをこの小さな画像フォーマットに合わせる
ようにする。このようにすれば患者の撮像されない部分
の不要な照射を避けることができる。このことは、生体
組織上への照射による悪影響を制限するためと同時に画
像のコントラストを低下させる患者内におけるＸ線の散
乱を減少させるためにも重要である。38cmの画像フォー
マットを17cmの画像フォーマットに合わせるには、各電
極の中の少なくとも１個の電極の電圧を調整手段を用い
て例えば3kVと35kVとの間で変化させる必要がある。こ
の場合、上記調整手段は可変高電圧電源である。画像フ
ォーマットの切り換えに伴うフォーカスずれが見えてし
まうのを避けるために、このような切り換えは0.2s程度
の人の目の順応時間内に行わなければならない。このこ
とは、高電圧電源に接続される電極の容量と並列に接続
される当該高電圧電源の出力抵抗が小さくなければなら
ないことを意味している。しかしながら、小さな出力抵
抗は損失が大きいという欠点を有し、該欠点は高電圧電
源の小型化を困難にし且つ当該高電圧電源の長期間にわ
たる安定性にとって好ましくない。

【０００６】

【発明の目的及び概要】したがって、本発明の目的とす
るところは画像フォーマットの切り換え時における妨害
となる画像効果を防止することができるようなＸ線画像
システムを提供することにある。

【０００７】また、この発明の目的はＸ線画像増倍管の
使用寿命がフォーマットの切り換えにより影響されるこ
とがなく、高電圧電源における損失が比較的小さく、且
つ該高電圧電源が安定なＸ線画像システムを提供するこ
とにもある。

【０００８】上記目的を達成するため、本発明によるＸ
線画像システムは前記調整手段が、前記入力スクリーン
の第１表面部分の画像の設定を該スクリーンの第２表面
部分の画像の設定に切り換える場合に、上記第１表面部
分と第２表面部分との間の寸法を持つ前記入力スクリー
ンの少なくとも第３表面部分を前記出力スクリーン上に
結像するように構成されていることを特徴としている。

【０００９】上記構成において、中間の寸法の１以上の
表面部分を画像フォーマットの切り換えの間に出力スク
リーン上にフォーカスの合った状態で結像させれば、画
像フォーマットの緩やかな増加叉は減少を対象物の画像
が良好にフォーカスされたままで得ることができる。従
って、画像フォーマットの変更の最中にも観察を行うこ
とが可能である。このことは、放射線技師が患者の安定
画像を見ることは欲するが画像フリッカ等の調整効果に
煩わされることを望まない医療分野においては重要であ
る。

【００１０】画像フォーマットの徐々の調整は、Ｘ線画
像増倍管の出力スクリーン上の平均光発生量を一定に維
持する線量制御にとっても、またテレビジョン・カメラ
のビデオ信号の自動利得制御にとっても魅力的である。
この場合、線量制御の間にはＸ線画像増倍管の出力スク
リーン上の光発生量が測定され、Ｘ線源の電圧が患者の
厚さに応じて出力スクリーンで一定の平均輝度が得られ
るように調整させる。この構成は、出力スクリーン上の
画像を写真フィルム上に記録する場合の正しい露出のた
めにも、叉ビデオカメラの十分な光量のためにも必要で
ある。比較的厚い患者に対してもＸ線源の電圧は過度に
は増加することはできないので、Ｘ線画像増倍管の出力
スクリーン上の平均輝度は薄い患者の場合よりも低くな
る。そのような場合、テレビジョン・カメラにより形成
されるビデオ信号の平均輝度は自動利得制御（ＡＧＣ）
により一定に維持される。Ｘ線画像増倍管の急激な画像
フォーマットの切り換えの場合には、当該Ｘ線画像増倍
管の出力スクリーンの輝度が変化し、線量制御及び自動
利得制御が画像を乱すような調整効果を引き起こす可能
性がある。この現象は画像フォーマットの切り換えに際
して１以上の中間画像フォーマットの良好にフォーカス
された像を形成することにより中和される。

【００１１】更に、Ｘ線画像増倍管の電子光学系の１以
上の電圧を徐々に調整する間での電荷の変位は比較的小
さいので、Ｘ線画像増倍管のフラッシング(flashing)が
防止される。このようなフラッシングは、速い電圧変化
に際して電子がＸ線画像増倍管の絶縁部分を介して高電
圧を帯びる電極から低電圧を帯びる電極へ移動する場合
に発生する。この場合、当該Ｘ線画像増倍管の残留ガス
内でイオン化が起きる可能性があり、これが出力スクリ
ーン上での邪魔な画像を乱すフラッシングとして見えて
しまう。

【００１２】本発明によるＸ線画像システムの一実施例
であって、電子光学系が電極を有し、この電極の電圧U
(r)が出力スクリーン上に結像される入力スクリーンの
表面部分の寸法ｒを決定し、調整手段が上記電極に結合
される電源回路及び入力回路を有し、上記電源回路の出
力電圧が上記入力回路により形成されるべき入力信号に
応答して増加叉は減少するような実施例は、出力スクリ
ーン上に結像される前記表面部分の寸法ｒを変化させる
ために、前記入力回路により前記入力信号が期間dTの間
において目にとって連続となるような変化r(t)を呈する
ように調整される。この場合、上記の調整は前記出力電
圧が上記期間dT内の如何なる時点でも電圧U(r(t))に略
等しくなるようなものである。

【００１３】画像フォーマットを調整する際には、電源
回路の出力抵抗がＸ線画像増倍管、電源回路及びＸ線画
像増倍管と電源回路との間のケーブルの容量と並列に接
続されることになる。上記電源回路とＸ線画像増倍管と
を単一のハウジング内に組み込む場合には、電源回路と
Ｘ線画像増倍管との間にはケーブルは存在しないであろ
う。前記出力抵抗が前記容量と並列に接続されるが故
に、入力回路により形成されるべき電源回路用の入力信
号がステップ状に変化した場合、当該電源回路の出力電
圧はこれら出力抵抗及び容量により決まるＲＣ時間でも
って指数関数的に増加叉は減少する。本発明は、高速で
見えないスイッチング動作を得るために電源回路の最小
のＲＣ時間を目指す代わりに、目で見えるような遅いフ
ォーマットの調整を選択するほうが長いＲＣ時間を許容
することができ、これにより高出力抵抗を使用すること
ができる結果電源回路内の低損失及び長期間にわたる安
定性等の利点が得られるという洞察に基づいている。

【００１４】入力回路により形成される入力信号のステ
ップ状の変化に応答した電源回路の出力電圧の指数関数
的な変化に伴って画像フォーマットを変化させるような
画像フォーマットの調整の代わりに、例えば画像が時間
的にリニア（線形）に増加叉は減少させるような違った
時間的な変化を採用したい場合がしばしばある。しかし
ながら、電源回路の出力電圧U(r)はその出力抵抗で決ま
る所定の慣性的特性を有しているので任意の画像フォー
マット変化r(t)を選択することはできない。画像フォー
マットの変化r(t)は、電源回路により出力されるべき出
力電圧U(r(t))の単位時間当たりの変化が入力信号のス
テップ状の変化による当該電源回路の指数関数的出力信
号の単位時間当たりの変化よりも小さくなるように遅く
なくてはならない。すなわち、

【数１】 上記式において、τは当該電極に結合された電源回路の
ＲＣ時間であり、U(0)は画像フォーマット変化の開始時
における当該電源回路の出力電圧である。r(t)＝ktとな
るリニアなフォーマット変化の場合は、U(r(t))の時間
導関数は次式のように書くことができる。

【数２】 画像フォーマットｒに関する電圧Ｕの関数は測定及び計
算から知ることができる。35kVの電圧U(0)で時刻ｔ＝０
から１秒の期間内でフォーマットが17cmから38cmに増加
され、dU/drの最大値がｔ＝０で発生し4000Vcm^-1で与え
られるような場合は、ｔ＝０とした場合の上記各式から
τ＝0.4sが得られる。このＲＣ時間であれば、電源回路
の出力電圧は依然としてリニアなフォーマット変化に追
従することができる。150pF程度の電極の容量に対して
は数ＧΩ程度の増幅回路の出力抵抗Ｒを使用することが
できる。このことは、当該電源回路の電力損失及び安定
性の点で非常に有利である。

【００１５】また、本発明によるＸ線画像システムの実
施例は入力回路（59、61）により電源回路（63）用に形
成されるべき入力信号がステップ状であることを特徴と
している。

【００１６】0.4s程度のＲＣ時間に関しては、時刻ｔ＝
０からの17cmから38cmへのフォーマットのリニアな変化
は１秒の間にΔｔなる時間を持つＮ個の離散ステップで
発生させることができ、この場合（１）式から

【数３】 となる。上記式において、U(0)＝35kVであり、ΔU(0)は
時刻ｔ＝０における時間Δｔ当たりの出力電圧の電圧ス
テップである。単位時間当たりの電圧ステップはｔ＝０
なる時刻に関して最大となるので、（３）式によるこの
値に関連する時定数τは当該電源回路が以後の電圧変化
U(r(t))に追従できる程十分に小さい。ΔU(0)＝-377Vに
関しては、Δｔに関してΔｔ＝1/232なる値が見いださ
れる。画像フォーマットの調整は232個の等間隔なステ
ップで行われる。

【００１７】本発明によるＸ線画像システムの他の実施
例は、電子光学系が数個の電極を有し、これら電極が電
源回路に各々接続され、これらの電源回路の入力信号が
入力回路により同時に調整されることを特徴としてい
る。

【００１８】Ｘ線画像増倍管は例えば５個の電極を有
し、画像フォーマットを変化させるにはこれら電極の電
圧は一緒に調整されねばならない。Ｘ線画像増倍管は特
に金属でできており、上記電極の中の一つは常に接地電
位点に接続されている。上記５つの電極の電圧が５つの
画像フォーマットに関して表１に示されている。これら
５つの画像フォーマットの中間に画像フォーマットを調
整するには、各電極の電圧は当該電極の５つの点を経て
プロットされた曲線上の値に調整されねばならない。表
１において、「陽極１」と書かれた電極はカソードによ
り放出された電子を高速まで加速し、「陽極２」と書か
れた電極は主に画像フォーマットを決定し、「フォーカ
ス電極１」及び「フォーカス電極２」と書かれた各電極
は焦点を合わせる効果を有している。

【００１９】

【表１】

【００２０】本発明によるＸ線画像システムの他の実施
例は入力回路が、少なくとも１個の電極に関し、結像さ
れるべき入力スクリーンのＮ個の寸法の表面部分に関す
る電圧値が記憶されたテーブルを含んだメモリを有し、
ここで上記各寸法は上記メモリの一つのアドレスにより
表され、更に前記入力回路は上記電圧値を各電極の電源
回路の各々に順次供給する手段を有し、前記調整手段は
結像されるべき表面部分を設定すべき新たな寸法のフォ
ーマット値を入力し且つ前記メモリに前記表面部分の現
在の寸法と設定すべき前記の新たな寸法との間に位置す
る各寸法に関連するアドレスを各々供給するフォーマッ
ト調整回路を有している。

【００２１】当該Ｘ線画像システムの使用者は設定すべ
き画像フォーマットのフォーマット値を上記フォーマッ
ト調整回路に供給することができる。前記カウンタに供
給すべき差信号は、画像フォーマットのフォーマット値
と使用されている画像フォーマットの目安である計数位
置とを比較することにより得られる。この差信号の符号
に応じて、計数位置は前記差信号が零となるまで増加叉
は減少される。そして、上記カウンタは例えば256個の
画像フォーマットに関連する電極電圧値を各々記憶する
メモリをアドレス指定する。カウンタの各増加叉は各減
少に応答して、各電極に関する新たな電圧値が上記メモ
リからデジタル・アナログ変換器を介して電源回路に転
送される。なお、上記カウンタの速度は当該カウンタに
接続されたクロックの周波数により決まる。上記電源回
路は、例えば固定電位を帯びる電極を除く各電極に関し
て、演算増幅器を有し、該演算増幅器の出力端子は抵抗
を介して反転入力端子に帰還され、利得は例えば4000倍
である。所望の画像フォーマットに設定した後、もし必
要なら、フォーカス状態を所望の正確さに再調整すべく
１以上の電極にアナログの微調整信号を供給することが
できる。

【００２２】本発明によるＸ線画像増倍管の更に他の実
施例は、前記調整手段が少なくとも一つの電極に関して
前記表面部分の寸法の関数としての電圧変化を決定する
校正手段を有し、この校正手段が、−異なる画像フォー
マットに対して出力スクリーン上の画像の焦点を合わせ
るために少なくとも一つの電極の電源回路に可変の校正
信号を供給する可変電源と、−前記出力スクリーン上の
上記の異なる画像フォーマットの焦点の合った画像に関
連する校正信号を入力し、且つ、該校正により調整され
た電圧値から結像すべき前記のＮ個の表面部分に関連す
る電圧値を決定する演算手段と、を有していることを特
徴としている。

【００２３】上記校正手段は当該Ｘ線画像システムの使
用者が良好に焦点の合った画像を得るために多数の使用
電圧を調整することを可能にする。中間画像フォーマッ
トに関連する各電圧は、画像フォーマットの関数として
の電圧曲線の前記演算手段を用いた計算により算出され
る。このようにして、個々のＸ線画像増倍管に関し、特
定の使用者に対する画像フォーマットの関数としての最
適電圧変化が得られる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明によるＸ線画像システムの実施
例を図面を参照して詳細に説明する。

【００２５】図１はＸ線画像システムを示し、このシス
テムが有するＸ線源１の放射するＸ線ビーム３は特に患
者等の対象物５を照射する。上記Ｘ線ビーム３はこの対
象物５において該対象物の局部的な密度に依存して減衰
されるので、当該対象物から画像を帯びたＸ線ビーム
３’が放出されＸ線画像増倍管（イメージインテンシフ
ァイア）９のチタン・ダイアフラムを介して該倍増管の
入力スクリーン７に入射される。この入力スクリーン７
は例えばCsI等のシンチレーション層を有し、該層にお
いてはＸ線の強度に応じて光が発せられ、上記の像を帯
びたＸ線ビーム３’により形成されたＸ線画像が検出さ
れる。この検出されたＸ線画像の輝度を向上させるため
に、上記シンチレーション層内で放出された光は光電陰
極に入射され、これにより電子が放出される。これら電
子は多数の電極を備える電子光学系１１を介して加速さ
れ、出力スクリーン１３上に合焦される。蛍光層を含む
上記出力スクリーン１３上には輝度が強められた光学画
像が形成され、該画像は光学系１５を介してテレビジョ
ンカメラ１７の感光入力スクリーン上に結像される。こ
のテレビジョン・カメラ１７は例えばＣＣＤイメージセ
ンサ等の個体センサ叉は例えばPbO入力スクリーン等を
備えるテレビジョン撮像管を有している。上記テレビジ
ョン・カメラ１７で形成されたビデオ信号は、自動利得
制御機能を持つビデオ増幅器１９を介してテレビジョン
・モニタ２１に供給される。半透明の分離鏡２３を介し
て、前記出力スクリーン１３からの光ビームの一部は10
0mmカメラ２５のフィルム上に記録される。患者５の異
なる厚みに対してカメラ２５におけるフィルムの正しい
露出及びテレビジョン・カメラ１７の入力スクリーンの
正しい露出を達成するために、前記出力スクリーン１３
の平均輝度は一定に維持される。この目的のため、各レ
ンズ１５の間にある光ビームの一部がプリズム２７を用
いて偏向され、図示せぬフォトダイオード上に結像され
る。このフォトダイオードにより形成された電気信号は
制御ユニット２９に供給され、該ユニットはＸ線管
（源）の高圧及び電流を前記出力スクリーン１３の輝度
が最適露出のための所望値から外れている限り再調整す
る。

【００２６】異なる寸法の対象物５を照射する場合は、
前記Ｘ線ビームの中の画像形成に使用されない部分を絞
り３１を用いて遮蔽することが望ましい。この遮蔽は、
Ｘ線の悪影響故に患者の暴露は最小にしなければならな
いという見地と、患者内で発生する散乱放射の見地とか
らなされる。絞り３１の過小な設定の場合にＸ線画像増
倍管９の出力スクリーン１３上に暗い縁が発生したり、
叉は絞りが無くてＸ線画像中に無関係な細部が見えてし
まうのは好ましくない。このため、Ｘ線画像増倍管９の
入力スクリーンの画像フォーマットは、直径r2の表面部
分を出力スクリーン１３上に結像させることにより減少
される。調整手段３３により、電子光学系１１の電極の
電圧は、例えば３８cmにもなる最大の画像フォーマット
の径r1或いは１７cmの最小の画像フォーマットの径r2等
の５つの画像フォーマットに相当する値に設定すること
ができる。当該Ｘ線画像システムの使用者は設定すべき
画像フォーマットを押しボタン或いはモニタとキーボー
ド叉はマウス等の方法により調整手段３３に設定するこ
とができる。この場合、調整手段３３は絞り３１の位置
を設定された画像フォーマットに合わせ、また電子光学
系１１の電極は、目にとって画像フォーマットが例えば
時間的にリニアに連続して変化し、出力スクリーン上の
画像が中断なく観察することができるように時間的に変
化するような電圧を入力する。

【００２７】図２は前記Ｘ線画像増倍管９の縦断面図で
ある。このＸ線画像増倍管９は５個の電極、即ち-300V
程度の電圧のカソード３５、一定電圧0Vを有する第１フ
ォーカス電極３７、2kV程度の電圧の第２フォーカス電極
３９、3kVと35kVとの間で変化する電圧のフォーマット
調整電極４１、及び35kVなる一定電圧の陽極４３であ
る。上記カソード３５、第２フォーカス電極３９及びフ
ォーマット調整電極４１の各電圧Ｕが図３に画像フォー
マットｒの関数として示されている。

【００２８】図４は前記調整手段３３の一部をなす電源
回路を概念的に示し、ここで各電極が電源回路を有して
いる。Ｘ線画像増倍管の電極の負荷は電流源Iiとして表
すことができ、該電流源は容量Ciに対して並列に接続さ
れる。入力信号Vrefは当該電源回路の出力端子に4000倍
に増幅されて現れる。実際には、高出力抵抗Ｒ及び高電
圧利得はトランス及び整流回路を使用して達成されるの
で、当該電源回路は図５のａによりより正確に表される
ことになる。図５のａにおいて、Roは整流器Ｄの出力抵
抗であり、4000Rよりも非常に小さい。大きな画像フォ
ーマットから小さな画像フォーマットへの切り換えのた
めには、フォーマット調整電極４１に関しては電源回路
の出力電圧は増加されねばならないことが分かる。大き
な画像フォーマットから小さな画像フォーマットへの切
り換えに関する電源回路の等価回路が図５のｂに示さ
れ、ここでＲＣ時間τはτ＝RoCiにより近似される。小
さな画像フォーマットから大きな画像フォーマットへの
切り換えに関しては、電源回路の出力電圧は減少し、そ
の電源回路の等価回路は図５のｃに示される。この場
合、ＲＣ時間τは4000RCiに等しい。図６における破線
は、入力電圧の0.75Vから8.75Vへのステップ状の変化に
関するフォーマット調整電極４１の電源回路の出力電圧
の時間に依存した変化を示している。電源回路の入力信
号のステップ状の変化に応答して、当該電源回路の出力
電圧は指数関数的に増加叉は減少する。出力電圧が増加
する場合は、ＲＣ時間は出力電圧の減少時におけるＲＣ
時間よりも小さいので、画像フォーマットの時間の関数
としての増加及び減少は入力電圧のステップ状の変化に
対して異なった形で発生する。既知の画像フォーマット
の変化方法によれば、この変化が目に見えないような形
で発生されるようにしていた。この目的のためには、Ro
Ci及び4000RCiなるＲＣ時間は0.2秒程度の目の順応時間
よりも大幅に小さくなければならないので、図６におけ
る時刻t1とt2との間及び時刻t3とt4との間の切り換え用
の時間間隔dTは0.2sよりも小であった。しかしながら、
このような小さなＲＣ時間を要する電源回路の低出力抵
抗は電源回路の損失(dissipation)及び長期間にわたる
安定性の見地から不利である。

【００２９】本発明によれば、電源回路の入力電圧は当
該電源回路の出力電圧が図６に実線で示すように変化す
るように変化される。この場合、時刻t1とt2との間及び
時刻t3とt4との間に位置する切り換え用の時間間隔dTは
例えば１秒である。図３からは、ｒ＝kt、すなわち画像
フォーマットr(t)の時間関数としてのリニアに変化する
場合には、電源回路の出力電圧U(r(t))がフォーマット
調整電極４１の電圧U(r)と同様に変化することが分か
る。時間間隔dTの間に発生し且つ目に見えるような画像
フォーマットの変化r(t)は、観察すべき対象物の性質に
依存して非線形である可能性もある。図６は、期間dTの
間の画像フォーマットの変化r(t)に関しては、当該電源
回路の入力信号を調整することにより制御される電源回
路の出力電圧U(r(t))は前記（１）式で与えられる要件
を満足しなければならない。これは、電源回路の出力電
圧の最大変化が、当該電源回路の入力信号のステップ状
の調整に基づく時間的に指数関数的な変化により与えら
れるからである。

【００３０】図７は、１秒の期間dT内での画像フォーマ
ットｒの38cmから17cmへのリニアな減少に関して、電源
回路の出力電圧は実線により示される変化U(kt)を呈す
ることを示している。この変化U(kt)は電源回路の入力
信号の1/255秒なるΔｔの255のステップでの調整により
近似することができる。U(kt)の時間導関数はｔ＝０に
関して最大であるから、時刻ｔ＝０に関しては前記
（１）式は（３）式となる。U(0)＝35kV、ΔU(0)＝-377
V、Δｔ＝1/255に関する最小のＲＣ時間τは364msであ
る。Ｘ線画像増倍管の150pF程度の容量Ciと、電源回路
自身と、電源回路と電極との間の電源ケーブルとの容量
とに対しては、使用することのできる4000Rなる出力抵
抗の最大値は数ＧΩに等しい。

【００３１】図８は前記調整手段３３を示し、該調整手
段はフォーマット調整回路５０を有している。この調整
回路５０は、クロック回路５１と、入力部５３と、比較
回路５５と、カウンタ５７と、メモリ５９と、４個のデ
ジタル・アナログ変換器６１と、４個の電源回路６３と
を有している。上記メモリ５９は例えばEPROMを有し、
図３に示した電極３５、３９及び４１用の電圧曲線を３
つのテーブル内の256個のアドレスに各々記憶してい
る。この場合、各テーブルは一つの画像フォーマットに
対応している。前記電極４３の電圧は一定である。前記
クロック回路５１は256Hzなる周波数でカウンタ５７に
クロックパルスを供給し、該カウンタはこれらパルスを
カウントアップ叉はカウントダウンし、各クロックパル
ス毎に８ビットのアドレスを形成する。このアドレスは
メモリ５９のアドレス入力端子に供給される。メモリ５
９がアドレスされた場合は、そのアドレスの記憶空間に
記憶された４つの電圧値を、デジタル・アナログ変換器
６１を介し、電源回路６３に入力信号として供給する。
これら入力信号は4000倍、200倍及び-50倍で増幅された
後、これら電源回路を介して、前記の関連する電極４
３、４１、３９及び３５に供給される。一方、前記入力
部５３を介して使用者は当該入力部に５つのフォーマッ
ト・コードを供給することにより５つの画像フォーマッ
トを選択することができる。この入力部５３において
は、上記フォーマット・コードはメモリ５９内の前記の
256個のアドレスの中の一つに該当するフォーマット値
に変換される。比較回路５５においては、上記フォーマ
ット値とカウンタ５７の計数位置とが比較され、かくし
て現在使用されている画像フォーマットと設定すべき新
たな画像フォーマットとの間の差が決定される。上記の
設定すべき新たな画像フォーマットがより大きいか叉は
より小さいかに応じて、カウンタ５７がカウントアップ
叉はカウントダウンするように駆動されるので、メモリ
５９のアドレスはステップ状に増加叉は減少される。カ
ウンタ５７の計数位置と入力部５３を介して設定された
フォーマット値とが等しくなった場合は、当該カウンタ
は停止され、画像フォーマットが静止状態となる。Ｘ線
画像増倍管９の出力スクリーン１３上に形成された画像
のフォーカスを微調整するために、フォーマットの変更
が完了した後に、カソード３５はマルチプレクサ６５を
介して微調整電圧に接続される。このマルチプレクサ６
５には前記フォーマット・コードが供給され、これによ
り設定すべき画像フォーマットに対応する微調整電圧が
選択される。

【００３２】図９は調整手段３３の他の実施例を示し、
この調整手段にはカソード３５に５つの可変電圧値を供
給する校正手段が設けられている。この場合、所定の画
像フォーマットに関しては、この例では可変抵抗７１で
ある可変電源からマルチプレクサ７５及びアナログ・デ
ジタル変換器７７を介し、更にデータバス７９を介し
て、電圧がカソード３５の電源回路６３に供給される。
使用者は上記可変抵抗７１を、Ｘ線画像増倍管９の出力
スクリーン１３上にフォーカスの合った且つ安定した画
像が見えるように調整する。このようにして調整された
各電圧値はマイクロプロセッサ７３を有する演算手段に
記憶される。このマイクロプロセッサにおいては、これ
ら電圧値は曲線に合わされる。従って、図３に示したカ
ソード３５の電圧変化が例えば256個の画像フォーマッ
トに関して得られる。そして、データバス７９を介して
これら電圧値はメモリ５９に記憶される。画像フォーマ
ットを変更した場合は、マイクロプロセッサ７３におい
てメモリ５９のアドレスが発生され、これらアドレスは
アドレスバス８５を介して当該メモリに供給される。上
記マイクロプロセッサは、少なくともカソード３５に関
して、使用者により微調整されるべき５つの電圧値から
画像フォーマットｒの関数としての電圧変化を決定する
ので、各Ｘ線画像増倍管に対して個々の最適な画像フォ
ーマット調整を得ることができる。

【００３３】また、回路８１を介して例えばサービス目
的のため外部データバスを接続することができるので、
メモリ５９の内容を見たり叉はマイクロプロセッサ７３
のチェックをすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はＸ線画像システムの概念図、

【図２】 図２はＸ線画像増倍管の縦断面図、

【図３】 図３はＸ線画像増倍管の各電極の電圧を画像
フォーマットの関数として示すグラフ、

【図４】 図４は電源回路の回路図、

【図５】 図５は同電源回路の等価回路図で、ａは一定
の画像フォーマットの場合、ｂは画像フォーマットが減
少する場合、ｃは画像フォーマットが増加する場合を各
々示す、

【図６】 図６は画像フォーマットの変化に応じたフォ
ーマット調整電極の時間に依存した電圧変化を示すタイ
ムチャート、

【図７】 図７はリニアなフォーマット変化に応じたフ
ォーマット調整電極の正規化された電圧変化及び電源回
路の入力信号のステップ状の調整に応じたフォーマット
調整電極の電圧変化を各々示すタイムチャート、

【図８】 図８は本発明における調整手段の一実施例を
示すブロック図、

【図９】 図９は本発明における調整手段の他の実施例
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…Ｘ線源、 ３…Ｘ線ビーム、５
…対象物、 ７…入力スクリーン、
９…Ｘ線画像増倍管、 11…電子光学系、13
…出力スクリーン、 33…調整手段、35…カ
ソード、 37、39…フォーカス電極、41…
フォーマット調整電極、 43…陽極、50…フォーマ
ット調整回路、 51…クロック回路、53…入力部、
55…比較回路、57…カウンタ、
59…メモリ、63…電源回路、
65…マルチプレクサ、71…可変抵抗、
73…マイクロプロセッサ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線ビーム(3)を放射して該Ｘ線ビーム
   中に配置された対象物(5)をＸ線画像を形成すべく該ビ
   ームで照射するＸ線源(1)と、 前記Ｘ線画像を検出し電子を放出する入力スクリーン
   (7)と、出力スクリーン(13)と、前記入力スクリーン上
   で検出された前記Ｘ線画像を光学画像として前記出力ス
   クリーン上に結像させる電子光学系(11)とを具備するＸ
   線画像増倍管(9)と、 前記入力スクリーンの異なる寸法の表面部分(r1、r2)を
   前記出力スクリーン上に結像すべく前記電子光学系を調
   整する調整手段(33)と、 を有するＸ線画像システムにおいて、 前記調整手段は、前記入力スクリーンの第１表面部分の
   画像の設定が第２表面部分の画像の設定に変更される場
   合に、これら第１及び第２表面部分の間の寸法を持つ少
   なくとも一つの第３表面部分を前記出力スクリーン上に
   結像させるように構成されていることを特徴とするＸ線
   画像システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＸ線画像システムであ
   って、前記電子光学系が電極(41)を有し、この電極の電
   圧U(r)が前記出力スクリーン上に結像される前記入力ス
   クリーンの表面部分の寸法ｒを決定し、前記調整手段は
   前記電極(41)に接続された電源回路(63)及び入力回路(5
   9、61)を有し、上記電源回路の出力電圧は上記入力回路
   により形成される入力信号に応答して増加叉は減少する
   ようなＸ線画像システムにおいて、前記出力スクリーン
   上に結像すべき前記入力スクリーンの表面部分の寸法ｒ
   を変更する場合、前記入力信号が目にとって期間dT内で
   連続であるような変化r(t)を呈するように前記入力回路
   により調整され、この調整は前記出力電圧が前記期間dT
   内の如何なる時点においても電圧U(r(t))に略等しくな
   るようなものであることを特徴とするＸ線画像システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のＸ線画像システムにお
   いて、前記入力回路(59、61)により前記電源回路(63)用
   に形成される前記入力信号がステップ状の信号であるこ
   とを特徴とするＸ線画像システム。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のＸ線画像システムにお
   いて、前記入力信号の連続する２つのステップの間の時
   間間隔が一定であることを特徴とするＸ線画像システ
   ム。
5. 【請求項５】 請求項２、請求項３叉は請求項４に記載
   のＸ線画像システムにおいて、前記電子光学系(11)が複
   数の電極(35〜43)を有し、これら電極は前記電源回路(6
   3)の各々に接続され、これら電源回路の各入力信号は前
   記入力回路(59、61)により同時に調整することができる
   ようになっていることを特徴とするＸ線画像システム。
6. 【請求項６】 請求項２ないし請求項５の何れか一項に
   記載のＸ線画像システムにおいて、前記入力回路(59、6
   1)はメモリ(59)を有し、このメモリは少なくとも１個の
   電極(41)に関して各々が当該メモリのアドレスにより表
   された前記入力スクリーン(7)のＮ個の寸法の表面部分
   に対する電圧値が記憶されたテーブルを含み、前記入力
   回路は更に前記電極の各電源回路(63)に前記電圧値を各
   々順次に供給する手段を有し、前記調整手段は結像すべ
   き前記表面部分を設定する新たな寸法のフォーマット値
   を入力し且つ現在の寸法と上記の新たな寸法との間の前
   記入力スクリーンの表面部分の各寸法に関連するアドレ
   スを前記メモリ(59)に各々供給するフォーマット設定回
   路(50)を有していることを特徴とするＸ線画像システ
   ム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のＸ線画像システムにお
   いて、前記フォーマット設定回路(50)はカウンタ(57)に
   クロックパルスを供給するクロック回路(51)を有し、前
   記カウンタの出力端子は前記メモリにアドレス値を供給
   するために同メモリに結合されると共に当該カウンタの
   信号を前記の設定すべき新たなフォーマット値と比較す
   る比較回路(55)の入力端子に結合され、この比較回路の
   出力端子は前記カウンタの計数方向を設定すると共に該
   カウンタの信号が前記の設定すべき新たなフォーマット
   値に等しくなった場合に同カウンタを停止させるために
   当該カウンタに結合されていることを特徴とするＸ線画
   像システム。
8. 【請求項８】 請求項６叉は請求項７に記載のＸ線画像
   システムにおいて、前記表面部分の寸法が設定後に安定
   した際に前記電極の中の少なくとも１個に微調整信号を
   供給するために、前記フォーマ値がマルチプレクサ回路
   (65)に供給されるようになっていることを特徴とするＸ
   線画像システム。
9. 【請求項９】 請求項６、請求項７叉は請求項８に記載
   のＸ線画像システムにおいて、前記調整手段(33)が前記
   電極の中の少なくとも１個の電極に関して前記表面部分
   の寸法の関数としての該電極の電圧変化を決定する校正
   手段(71、73、75)を有し、この校正手段が、 前記の少なくとも１個の電極の電源回路(63)に可変校正
   信号を供給し、異なる画像フォーマットに関して前記出
   力スクリーン上の画像の焦点を合わせる可変電源(71)
   と、 前記出力スクリーン上における異なる画像フォーマット
   での焦点の合わされた画像に関連する前記校正信号を入
   力し、結像すべき前記表面部分のＮ個の寸法に対応する
   電圧値を上記校正信号に対応する電圧値から決定する演
   算手段と、 を有していることを特徴とするＸ線画像システム。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９の何れか一項に記載
    のＸ線画像システムに使用されるＸ線画像増倍管と調整
    手段との組み合わせ。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし９の何れか一項に記載
    のＸ線画像システムにおける前記調整手段。