JPH0569280B2

JPH0569280B2 -

Info

Publication number: JPH0569280B2
Application number: JP62161414A
Authority: JP
Inventors: Binsento Matsukariero Tomasu; Furanshisu Rerihan Garii; Aran Kautsuzaa Jefurii
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1987-01-22
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1993-09-30
Also published as: IL82989A0; EP0276170A3; US4703496A; EP0276170A2; JPS63187600A

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
ンテンシフアイヤからの出力像の光を一定に保つ
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、テレビジヨン・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ツト写真カメラ
を用いて、並びに種々の磁気記録媒体に画像を記
録する装備を持つている。

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、従つ
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（10R／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つて
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・インテンシフアイヤの出力
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つの問題は、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
ツトと画像の距離（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ユー
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業装置の形状が
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、明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、
主に陰極又はフイ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つ
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
ポツトと像平面の間の距離の自乗に伴なつても変
化する。

60kV乃至120kVの許容し得る印加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、インテンシフアイヤの出力像の輝度を一対
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。Ｘ線管の光子出力がmAに
正比例する。画像のコントラストがＸ線管のmA
の増加に伴なつて増加並びにそれに伴なう出力光
子強度に伴なつて高くなり、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、患者の入口での線量の割合を常に10R／
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、kV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検出し、必要な輝度の増
加を達成しよとして、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
であつた。ある設計の装置では、電流制御によつ
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kVを増加する。Ｘ線管の
電流、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、画像情報と同じだけ、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つて制限されて
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
かな目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線量の割合を10R／
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制御によつて行なわれ、２
次効果がkV制御によつて行なわれ、３次効果が
一番望ましくないビデオ利得制御によつて行なわ
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つて、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
はその逆であつても、並びにSIDに突然の変化が
あつも、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制御が出来る
様にした、即ち、専ら蛍光透視用に用いる装置で
フイラメントを加熱する電流のレベルを主に調節
することによつて、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つて消される各フレ
ームの間、Ｘ線パルスの持続時間を制御すること
によつて、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、ソフトウエア又はハードウエアを用いて輝
度制御が行なわれる。放射制御ループ（RAD
CONTROL 1oop）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基準電圧信号の
比を求めることに基づいている。こゝで説明する
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、それを使つて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を変えることによつて
解決しなければならないことがある。

kVループと呼ぶ第２のループでは、所望のＸ
線管のmA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
次ループによつて指示された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つて指示された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（kV
CONTROL RATIO）を発生する。この比は、
mAの調節によつて放射制御（RAD
CONTROL）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
つ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mA範囲及び利用
し得るkV範囲の内のどれだけを使つてしまつた
かによつ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つて
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
よつて起こつ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 CONTROL）
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つ
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。

上に述べた輝度制御作用が達成される様子は、
以下図面についてこの発明の実施例を説明する所
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ツ
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
ターゲツト１１、陰極フイラメント１２及び制御
格子１３を持つＸ線管１０が設けられている。タ
ーゲツト１１の電子ビーム焦点スポツトから、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・インテンシフアイヤ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
シフアイヤ１６の出力発光体１７に現れる。電子
放出性のＸ線管のフイラメント１２が、フイラメ
ント変圧器２０の２次巻線から供給される電流に
よつて加熱される。フイラメント電流制御器又は
調整器２１が、この発明に従つて発生されて線２
２に入口されるフイラメント電流レベル指令信号
（FIL CMND）の大きさに応答する。数ある適
当なフイラメント電流制御装置の内の１つが、
1984年１月９日に出力された係属中のの米国特許
出願第569179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と陰極フイラメ
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、フイラメント
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とフイラメン
ト１２の間に印加されるピーク・キロボルト数
（kV）が、ブロツク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、単相
か、或いは更に普通には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とフイラメント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・エレクトリツク・
カンパニイからボルト・パツク（商標）として販
売されている様な電源ブロツク２３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相でも、単巻変圧
器は無限に可変ではなく、許容し得る最低及び最
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、こゝで説
明するこの発明の実施例では、３相逓昇変圧器の
１次側に単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kV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のターゲツト１１上の電子ビーム焦点スポツ
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ツプル
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kVを印加し、連続的な蛍光透視法では陽極か
ら切離し、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
のスイツチング装置（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。電源及び制御ブロツク２３には
示してないが、公知の形式のサーボ装置を使つ
て、可変単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（kV CMND）によつて
制御される。勿論、kVを調節することは普通の
ことであるが、この発明によつて達成される新規
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によつて変え
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はカツ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ツク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２
６を介してフイ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つていて、Ｘ線管
フイラメントに対して−3000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
140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
とによつて制御される。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がブロツク２７で示したバイアス制御回
路によつ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
ス幅指令信号によつ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、フイ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つて左
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
4361901号に記載されている。

イメージ・インテンシフアイヤ１６の出力発光
体１７に出る像が、対物レンズ３０を介してダイ
クロイツク・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ツク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ゲーブル３５
を介してテレビジヨン・モニタ３６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。
Ｘ線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・インテンシフアイヤの出力
発光体１７を観る位置にある。光センサ３８は、
装置が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ツチ３９に
よつて選択することが出来る。このスイツチを第
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・デイジタル変換器（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
625918号（米国特許第4573183号）に記載されて
いる。この信号が線４２を介してスイツチ３９に
供給され、スイツチ３８を適正な位置にした時、
ADC ４３でデイ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
オ像平均輝度の様な１個の感知された信号に対す
る作用によつて制御され、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、ADC ４３でデイジタル化された後、一時
的にデイジタル・ラツチ４５でラツチされ、そこ
から母線４６を介してABC（自動輝度制御）予測
機能と記したブロツク４７に伝送される。その機
能ブロツクの構成とそこで行なわれる動作は後で
詳しく説明する。こゝでは、輝度を一定に保つ為
にＸ線管のフイ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
御信号と呼ぶデイジタル信号が、ABC予測器４
７から線４４を介してスイツチ４８（実例ではこ
れは多重化器である）及びデイジタル・アナログ
変換器（DAC）５４に送出されることを述べて
おけば十分である。このスイツチが予測器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。スイツチ４８は選
択器６５によつて作動されるが、この選択器はス
イツチ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ツク５１に対する入力と
なり、このブロツクでは、ある信号処理が行なわ
れるが、これはブロツク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を持つている。テーパ作用は、患者の入力
側のＸ線の線量が10R／分を越えない様に保証す
る。映画記録の間は、この線量の割合を越えるこ
とが許容される。テーパ作用回路の出力がDAC
５４に入力され、その出力がフイラメント電流
指令アナログ信号であり、これが線２２を介して
フイ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
DAC ６０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６
１を制御し、このタイマがＸ線管バイアス電圧制
御装置２７を調整する。予測器の出力信号（kV
CMND）は、Ｘ線管の陽極のkVをダイナミツク
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10R／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、DAC ６３でアナログ信号を変換
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
つて左右されるので、スイツチ６４を開く。スイ
ツチ６４は第１図の右上にある選択器６５によつ
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・インテンシフア
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
に持つて来る為に、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kV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、kVの調節を行なわせる。
言換えれば、今の状況では、kV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
フイ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イラメ
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10R／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
メラの利得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、蛍光透視法の際にビデオ・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、これによつて画像に何等余分の情報が得
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・インテンシフアイヤ１６を患者の解剖学
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つて、輝度に目につく様な
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だ
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。このデイジタル信号が線５７を介してDAC
５８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つていて、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１
４１のＦストツ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
画像の輝度だけを感知して、この１点を使つて、
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、
kV及びビデオ・カメラの利得の調節量を制御す
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ツチ３９が線４２を
ADC ４３の入力に接続する。イメージ・イン
テンシフアイヤ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・カメラが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、この発明に従つて画像の一定の輝度を
得る為に、mA、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
な予測処理装置と呼ぶが、これは第１図にブロツ
ク４７で示したものである。

第２図で、平均検出器４１からのデイジタル化
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。安定なデイジタル化した基準電圧信号
が割算器７０のＡ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つ
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、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サンプルを使つて、Ｘ線管のmAを制御す
る為の基本的な信号を発生するが、これはフイラ
メント指令（FIL CMND）又は放射制御（RAD
CONTROL）と呼び、これが第１の優先順位で
あつて、輝度を制御する為の１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。

差当たつて、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
間からのデイジタルの最近放射制御信号が、（ｔ
−１）の放射制御と呼ぶラツチに貯蔵される。

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 RATIO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が判つて
いると仮定する。Ｘ線管のmAが放射制御出力信
号によつて表わされ、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・インテンシフアイヤが移動中であつても、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Ｘ線管の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。従つて、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mAの大きさに限界があり、従
つて、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
した機能ブロツクで検査される。このブロツクを
参照数字７４で示してある。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、放射制御の予測量又はFL
CMND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ツク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
関数と呼ぶブロツク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。オーバシユ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。ブロツク７８
で表わした変化率制限係数を用いて、予測される
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、デイジタ
ル形式でスイツチ４８とDAC ６０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
イルム前進速度と同期している場合は、フイルム
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
によつて精度が低下する。例えば100倍の倍率に
すると、1.25が単に125になる。

次に大きな太つた患者がＸ線ビーム内にある
か、あるいはイメージ・インテンシフアイヤが骨
を含む身体の領域を走査したばかりであつて、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。従つて、BRT
RATIO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、並びに場合によつてはビデオ利得
が完全に調節され、mAが下がつて来る。

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kV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。これによつて、放射制御信号のレ
ベルが変化し、従つて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、kVに誤差が生じ、それによつてmAはこの
発明に従つ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剖学的な細部の画像
を形成するのに不十分になる。空間電荷効果の為
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
RATIOが４である時、Ｘ線管のmAは、この誤
差に大して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
によつて補償される。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。これによつ
て自動輝度制御（ABC）装置は、パルス幅の小
さな変化によつて、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
リツド・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
が尚更著しくなり、Ｘ線管強度はパルス形露出全
体にわたつ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
よつて解決される。

第６図の回路は、新放射制御信号に固定又は調
節自在のオフセツ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
ツトを加算する。実際に加算するのは、時間に対
応するデイジタル信号である。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
してある。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及び制御器７４の間に持続される。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
長さに対応するデイジタル数が、２０２で示した
オフセツト値発生器によつて発生される。オフセ
ツト量は調節自在であり、実例では、線２０３を
介してオフセツト発生器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。オフセツト値が第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
フセツトの和が、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。

詳しくことは後で説明するが、Ｘ線管を通る
mAは、フイラメント電流及びその温度に対して
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つて得
られる。フイ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
つて行なわれる。パルス幅はＸ線管のmAと正比
例する。パルス形映画記録モードでは、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 CMND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
なつて、そこでkVの調節を開始し、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、輝度の誤差が検出され、BRT
RATIOが決定されると、Ｘ線管のmA指令を調
節し、最初にkV指令の補正をする。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となつて現れ
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
とによつて行なう。

次にkV制御を説明する。kV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を調節す
ることによつて補正すべき割合又は比がどのくら
いになるかを予測する。放射制御又はフイラメン
ト電流指令によつて要求されるmAの調節と平行
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
があるが、利用し得るＸ線管のmA及びkVの範
囲又は限界内で、補正することの出来ない様な輝
度の誤差がなければ、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。

kV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
ツチ７１に貯蔵されているデイジタルの放射制御
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、又はブロツク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
透視モードでは最大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95％に対応す
る。kV信号が許容最低値（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５％によ
り、１次ループが、普通は一層遅いkV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mA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、フイラメント電流、
従つて電子放出度が一定に保たれ、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、パルスの持続時間だけ
が変えられる。ダイヤル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する効
果を生ずる程速い速度で、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、5ms程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、ブロツク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検出された画像の輝
度によつて左右され、正しい輝度レベルにする為
に、放射制御出力又はFIL CMND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が実際に幾らであつたかとの
間の誤差を表わす。次にRCRとBRT RATIO
８２の積によつて得られるkV制御比によつて、
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kVをどれだけ変えなければなら
ないかが決定される。BRT RATIOが放射制御
ループ、kVループ及びVGループで使われ、１
回だけ計算される。BRT RATIOがデイジタル
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
よつて表わされるパルス幅が異なる場合、この比
は１以上であり、この比を更に処理し、Ｘ線管の
kV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ループは、輝度の誤差と、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つているか
による誤差をも検出する。

数値例を挙げれば、判り易くなろう。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5ms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10ms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10ms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、10／５（RCR）
又は２の誤差が生ずる。これがkVループに対す
る正の誤差である。この誤差により、kVが増加
させられる。kV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回目のパスでは、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。最初の標本化期間が終わつた後、
（ｔ−１）の放射制御信号が最近放射制御
（RCL）としてラツチ７１に貯蔵され、これは
10ms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、これによつて得られた放射制
御比（RCR）からkVループにとつては、RCLが
10ms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の輝度比を乗ずる。その結果が２の
kV制御比である。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を増加
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つて検出された
BRT RATIOが、基準より高い輝度を示し、放
射制御ループが、パルス幅及び輝度を低下させる
様な指令を予測する。数標本化期間内に放射制御
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ループに対して誤差が表示され
た。kV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、輝度が高いことを検
出し、BRT RATIOが１になり、もはや輝度の
誤差がなくなるまで、放射制御指令が減少する。
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、kV及び放射制御信号が
一緒にゆつくりと変化する時、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８
３からのkV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。60乃
至120のkV範囲に対し、輝度係数を正規化してあ
る。輝度係数が１でkV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ループで、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kV制御値を乗ずるが、輝度とkVが
正比例の関係ではない為に、kV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制御がラツチ８５に貯蔵さ
れ、kV制御対輝度係数換算器８７と呼ぶルツク
アツプ・テーブル（LUT）に対するアドレスと
する。ラツチ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
ロツク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ループには、ブロツク９
１で示すkV制御不感帯関数と不感帯調節ブロツ
ク９２（これは差当たつて無視する）がある。こ
の為、新輝度係数がブロツク９１を介して輝度係
数対kV制御換算器と呼ぶブロツク９３に送られ
る。このブロツクはLUT ８７の逆のルツクア
ツプ・テーブルであり、輝度係数をkVに対する
新kV制御に再び換算する為に使われる。新kV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様なkV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kVループでは、Δ変化は
kV制御から（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kV制御指令（最
近kV制御）が減算器９４で新kV制御から減算さ
れる。Δ変化がブロツク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kV制御によつて生ずるkV制
御のΔ変化を用いる。減衰調節ブロツク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、オーバシユートを最小限に抑えると
共に、適当な落着き時間が得られる様にする。ブ
ロツク９７で表わす変化率限界因子を使つて、所
定のフレーム速度又はサンプル速度で装置が応答
し得る限界内にこの変化を抑える。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、適正な利得を使わなければならない。

例として、kVループののkV制御比が２の値で
あつて、予測したkV変化から輝度を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であつたとすると、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8kVのΔ変化は、kV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、
これによつて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、放射制御指令によつて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。kV指
令信号が線６２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kVの変化は、Ｘ線
電源が新kV指令信号を受取つた時、瞬時的に又
はそれと同時に起るものではない。Ｘ線電源が単
巻変圧器を用い、その電圧タツプが高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
ータによつて選択される場合、タツプを切換える
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・ルーブ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図にブロツク図で示し、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、デイジタル値倍率装置９９、減算器９
４、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、減算器９４
が、予測された新kV制御値と最近kV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図の場合と同じ様に、
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つて大きくした値を
用いる。この為、最初に第２図の倍率装置９９
で、新kV制御に倍率を掛けて大きくしてから、
減算器９４でkV制御Δ変化を計算する。これに
制約するつもりはないが、例として云うと、実際
には倍率装置９９内で、新kV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、kV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１０
０で再び倍率を掛けられて小さくされる。この割
算器が512で除いて、今の場合はkV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
ける値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、ラツチ８
５に入力される。kV制御信号は、線６２を介し
て、kV制御機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電源の２つの量子
化レベルの内側に入る程小さいか、又はkV電源
の応答が遅い為に実行がずつと遅延する様な、
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及び倍率によつて大きくした最近kV
制御（減衰）値に対する入力Ａを持つている。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。このデイジタル
装置では、この為にkV制御減衰係数（DF）源９
６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、ある装置では異なつていてもよい。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kV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
イジタル値の1/512である。差当たつて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２３
９に対する他方の入力が最近kV制御（減衰）で
ある。加算結果が線２４１を介して１フイールド
遅延装置９８と記したラツチに送られる。ラツチ
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kV制御（減衰）に対して繰返
して加算又は減算し、この為、kV制御が何等応
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、kV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にフイールド毎に貯蔵されるだけでなく、
この分数結果がkV制御ループのラツチ８５で時
刻（ｔ−１）のkV制御に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、ラツチ８
５にある時刻（ｔ−１）のkV制御の値を決定す
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、BRT
RATIOの突然の非常に大きな変化があつた場
合、それが達成すべきである輝度を変える為の
kV制御の大きな変化は、1TVフイールド又は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。この為目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イルタ装置２３８に入
力されることに注意されたい。変化制限機能が減
衰係数と共に、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切換える為に、大きなkV
変化が要求される場合、kV制御の値を、調節自
在のkV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kV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。これによつて、60kV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30kV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、精度制御
が所望のkV制御の値に落着く間に、60フレーム、
即ち１秒が経過することがある。ボツクス９７
は、変化制御器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易くなるこ
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ツトと組
合せるものであつた。

ある状態の間、装置の立上り時間はダイナミツ
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、小さな値だけ変わることがあ
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、kV波形の勾配がダイナミツクになり、パル
ス幅予測装置が振動する原因になる。上に述べた
様にオフセツトを用いて補正された予測装置で
も、必要なオフセツト量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線管の温度変動、kV
ケーブルの大きな静電容量、及びパルス幅発生器
の分解能が有限であることである。

放射制御ループが、サンプルと基準の値を等し
くし、第２図の割算器７０からのBRT RATIO
出力を１に等しくする様なパルス幅指令を発生し
た時、装置の誤差の為に、この比は正確に１でな
いのが普通である。然し、高利得ループは、この
様な誤差に対して反復的に補正しようとし、その
結果オーバシユートとアンダーシユート、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輝度を制限することがあり、
放射制御の値によつて定められるパルス幅は、定
められた輝度を保つ為に極く狭くなることがあ
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、必要な補正量がパルスの持続
時間の大きな百分率である為に、振動が起りがち
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、従つて輝度の安定性が重要である。デ
イジタル減算形血管造影法では、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
ることによつて得られる差像が、画像の不透明度
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つ
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イジ
タル値を選択器３２０の入力Ａに印加する。基準
値を入力Ｂに印加する。窓を決定し、基準値を窓
の上限及び下限の中心に置く、窓の上限は加算器
の機能ブロツク３２１で決定する。安定な基準値
が加算器３２１の入力Ａに印加され、最近放射制
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が同じ基準値
を入力Ａ、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
が、UWL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のサンプルが窓の外に出る時、即ち、サン
プルがUWLより大きいかLWL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Ａ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、LWLより大きい
場合、入力Ａを出力として選ぶ。選択器３２０の
出力か何であつても、それが割算器３２３のＢ入
力に印加される。割算器３２３が入力Ａが基準値
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。横軸はこゝ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。装置によつてその
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。これは例であつて、
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、従つて
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３３１にある。例えば、最低の
RCL値は25マイクロ秒に対応するとする。横軸
に沿つて点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、基準を中心として計算された窓の範
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を変えずに、
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10ms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。この時問題にな
るのは、パルス幅が臨界値より小さい時、振動を
防止して一定の輝度を保つことであるが、装置
は、他の機構によつて行なわれる様に、BRT
RATIO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
つた露出又は画像フレームの間、「捕捉値」と記
した曲線３３３を使つて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）を使つて、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つた
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つた
ら、固定値に対するｆ（RCL）を使つて、窓の限
界を定める。輝度サンプルがこの一層大きな窓の
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（LWL）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かにあるかに
関係する。例えば、この発明の実施例では、基準
値は2.00の安定な値を持つていてよい。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LWL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３２
０がＢ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
減衰の目立つた変化がない場合、サンプルは窓の
中にとゞまり、BRT RATIOは１のまゝであり、
輝度が基準とは若干異なつていても、輝度は一定
のまゝである。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つたら、固定値のｆ
（RCL）で求めた一層広い窓を使つて、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。一旦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、BRT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
とゞ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、窓を一層大きくする。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50％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、
それが安定性を促進する。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上げる。

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。最初に、特定の輝度制御装置を用いた
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つた。

Ｘ線減衰が弱いプラスチツクで構成されたフア
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
つてよい。フア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・デイジタル化ADC
４３のカウント数が、捕捉窓を飛越さずに、首
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ADC ４３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
ことが判つた。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、現在の最近放射制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図のブロツク
３２４で示す様なルツクアツプ・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によつて加算器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に入つている。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３２
４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、
処理装置によつて計算することも出来る。

次にブロツク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変化をを防止するこ
とである。これによつてハンテイングが防止され
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
ツク・カンパニイのボルト・パツクの様な可変単
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個のタツプを持ち、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kVループによつて決定され
たkV制御信号が、電源変圧器によつて発生し得
るkVの段階とぴつたり一致することはあり得な
い。

第２図の装置の様に、画像の輝度サンプルを処
理するABC装置は、特定のkV値に落着こうとす
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。輝度制御
は、一定の画像の輝度を発生する為に、正しい
kV指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から、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
ロツク９１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kV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（kV DB RATIO）を形成する。選択器２０
６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図のブロツク９２からの不
感帯調節値と共にkV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２０
６の出力として選ばれる。kV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
２０６の出力が輝度係数からkV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
によつてkV変化を行なわせることが許されるが、
小さな変化は濾波され、この為ハンテイングが防
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指令の値がも
との値から変わつていない。ABCは小さな輝度
誤差でkV制御指令を落付かせるが、この誤差が
ループの他の制御機能によつて補償される。

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番目の窓は、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。ブロツク２０８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、０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。ブロツク２０８はル
ツクアツプ・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）を使つて、ダイヤル放
射制御より１つ高い値、即ち、UWL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
を関数ブロツク２０９で値１に加算すると共に、
関数ブロツク２１２で１から減算する。ブロツク
２０９に於ける加算結果が、乗算の為に関数ブロ
ツク２１０のＡ入力に供給され、ブロツク２１２
の減算結果が乗算の為に関数ブロツク２１３のＡ
入力に供給される。掛算器ブロツク２１０，２１
１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（UWL）
が線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
器の関数ブロツク２１１に対する入力である。

選択器ブロツク２１１に対するＡ入力は、割算
器関数２０７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
択器関数ブロツク２１１に対するＢ入力は１の値
である。後で述べた比がUWL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。割算器ブロツク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、選択器ブロツク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
UWL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）を関数ブロツク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
ツク２２５及び乗算関数ブロツク２２７が第２図
のブロツク８３に代わる。関数ブロツク２２５を
使つて、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Ｌを表わ
す。輝度比（BR）が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
つて、輝度に小さな誤差がある場合、輝度比は窓
の上限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
関数ブロツク２２７のＢ入力に供給される。従つ
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Ａ、即ち真
のBRが選ばれる。従つて、まとめて云えば、輝
度比の大きな変化は選択器２２５の通過すること
が許され、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、kV電源から利用
し得るkVの段階よりも小さい様な、kVに対する
変化が指示された場合の取扱いについては、説明
をしなかつた。

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点の状態によつ
てＸ線管の電流とkV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基準輝度信号の比
（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kVを制御すると共にkVを変
え、kV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個の画像の測定値を使うこと
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
分を使いきつたかに関する予測をした後、３番目
の、即ち最後の優先順位として、ビデオ利得を高
くすることが目的である。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測し、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、ラツ
チ７１から線１１１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
ツク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・ラツ
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
ロツク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。kV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を使つて得られたものであることに注意
されたい。このルツクアツプ・テーブルはブロツ
ク１１６にある最大限界を持つている。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、10mA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１１
７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
ループで使われた、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番目の入力に
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
例によつて説明すれば、判り易い。mA限界が
10mA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４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
つて利用し得る輝度の範囲の4/7である。次に
（ｔ−１）に、Ｘ線の減衰が強く、暗い画像を生
ずる傾向があつたと仮定する。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２／0.2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、デイジタル線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／輝度係数の最大限界×（ｔ−１
）の放射制御／放射制御の最大限界 ×基準電圧／輝度サンプル電圧＝VG比上に述べた様に数値例では、４／７×5mA／10mA×２ボルト基準／0.2＝2.85＝VG比この例の結果は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
の範囲がかなり残つていることであるから、ビデ
オ利得を増加する必要はない。ビデオ利得は、上
に揚げた式の比又は最初の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、増加する傾向がある。

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、ブロツク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、標本化期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ツク１２２で表わす様に検
査され、その後、減算器１２３で新VG制御及び
（ｔ−１）のVG制御を比較して、その結果、即
ちΔ変化をゼロ積分器関数ブロツク１２４に送
る。ブロツク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、予測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
シユートを最小限に抑えると共に、適正な落着き
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
に対してラツチ１２５に貯蔵され、VG制御信号
がデイジタル線１２６からも送出される。

実例では、計算に用いる数値がデイジタル形式
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VG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１２６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に示してある。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ツク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）を持つていて、これが羽根１
４１の間の開口を調節し、従つてビデオ・カメラ
のターゲツ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つたが、この信号
を使つて、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VG制御指令を受取つて、
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ツク
図である。

プリセツト電子回路利得と呼ぶブロツク１４０
で、プリセツ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１
４３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を持つている。ビデオ利得増幅器の出力
が、線３５を介して、第１図のテレビジヨン・モ
ニタ３６に対するビデオ入力になる。プリセツト
開口利得基準信号がプリセツト開口利得と呼ぶブ
ロツク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１５０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
呼ぶブロツク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VG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。その結果得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
でプリセツト電子回路利得と加算される。第２図
から線１２６に入りVG制御指令をタツプで取出
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。ブロツク１３９で発生される
プリセツ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１５
７をプリセツト開口利得信号１５８から減算す
る。開口によつて覆わ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証す
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
たブロツク関数の中に入つ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１２
６のVG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VG制御指令信号
によつて予測された、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番目の信号は第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番目のタ
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。

ビデオ利得指令が存在し、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
ループの制御作用を持つ。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、従つて表
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つた後に、VG制御指令を
充たすのに必要な残りの利得に等しい。

ブロツク５３で示すテーパは、１種類の単位で
表わ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線管の焦点スポツト（Ｓ）と画像平面
の間の距離（スポルト画像間距離SID）の変化を
考慮する関連する回路が、1984年１月９日に出願
された米国特許出願通し番号第569179号（米国特
許第4590603号）の第２図に詳しく示されている。

Ｘ線管のフイ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、フイ
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。従つて、こゝ
で説明した装置では、フイラメント電流指令又は
放射制御指令が、第１図のブロツク５１にあるル
ツクアツプ・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10R／分を守る。テーパ関数回路５
３は２つの入力を持ち、その１つがフイラメント
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
フイ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
図のフイラメント電流制御器２１を用いてフイラ
メント電流を変えることにより、輝度を制御す
る。フイ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。フイラメント加熱電
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。

Ｉ（th）＝kle^k21(f) こゝでＩ（th）はＸ線管の熱電子放出電流、Ｉ
（ｆ）はフイラメント加熱電流、K1，K2は定数
である。

こゝで説明したABC予測制御装置は、フイラ
メント電流ではなく、放出電流のモデルを作るレ
シ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図の対数変換ブロツク５１を第
１０図の様に構成する。

第１図の線２２のフイラメント電流指令信号
（FIL 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Ｘ線管間
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のダイナミツク・レンジ及び２乃至
３％の分解能で、フイラメント電流指令（FIL
CMND）を実現した。図面に示してないが、ル
ツクアツプ・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
ツク・レンジを持ち、分解能が２％の信号を使う
時に、直接的なルツクアツプ・テーブル方法に伴
なう問題は、大量のメモリ位置が必要になること
である。第１０図の対数変換器はの問題を避け、
大きなダイナミツク・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のフイラメント
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・クロツク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 CMND信号をデイジタル式に除算す
る。最下位ビツトは失われるが、シフト回数がシ
フト・カウンタ３０３に記憶される。log（Ａ×
Ｂ）＝log(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つたシフト
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３０
６のlog2⁸（256₁₀）の出力は、log(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ビツトのデイジタル数
が、８ビツト数Ａのlog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３０７のＡ入力に供給され、この加算器が
ＡのlogをＢのlogに加算して、16ビツト数ｘの
log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logx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11111101であり、又は10進法の253である。
253のlog＝logA＝10進法の2.403120521である。
2⁸のlog＝logB＝log256＝2.40823996である。
logA＋logB＝4.811360512（10進法）である。こ
の和の対数を戻せば約64946であり、従つてもと
の16ビツト数ｘのlog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
つても、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てある。それに対応す
る用語を特に説明しなかつた略号も記載する。略号用語 BRT RATIO 輝度比 BRT REF 輝度比 BRT SAMP 輝度サンプル RAD CONTROL 輝度制御 LUT ルツクアツプ・テーブル MIN kV 最低キロボルト数 SET LMT 限界設定 VG CNTRL（VGC）ビデオ利得制御 VGR ビデオ利得比放射制御ループ工程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、＜１は輝度が高いこと
を示す。

BRT RATIO＝BRT REF／BRT SAMP こゝでBRT REFは所望の輝度レベル（較性点）
であり、BRT SAMPは標本化された輝度信号で
ある。このサンプルは最低限度を持つていて、
“０”になることはないことに注意されたい。限
界は、BRT SAMP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によつて表わされる
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×BRT
RATIO min lmt≦新RAD CNTRL≦max lmt こゝでmin lmtは許容最低RAD CNTRL、max
lmtは許容最高RAD CNTRLである。

kV制御ループ工程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kVに基づく。

kV比＝REP／［［SET LMT／RAD
CNTRL LAST］ ×BRT SAMP］こゝでSET LMTは、許容最大RAD CNTRLの
95％又はダイヤルLMT（パルス・モード）の内の
小さい方である。ルツクアツプ・テーブル
（LUT）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×kV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 kV VG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＝［BRT RATIO］×［RAD CNTRL／
MAX LMT］ ×［kV 輝度係数／最大輝度係数］新VGC＝VGC×VGR こゝで０≦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
パラメータの段階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つて
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）×RCDF こゝで −MAX STEP≦RAD CNTRLの変化≦＋
MAX STEP RCDFは放射制御の減衰係数（≦１）、MAX
STEPは変化率限界である。この時 RAD CNTRL＝RAD CNTRL＋RAD
CNTRLの変化（kV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）
×kV DF こゝで −MAX STEP≦kV CNTRLの変化≦＋
MAX STEP kV DFはkV減衰係数（≦１） kV CNTRL＝kV CNTRL＋kV CNTRLの変
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の変化＝（新VGC−VGC）XVGCDF こゝで−MAX STEP≦VGCの変化≦＋MAX
STEP VGCDFはVGC減衰定数（≦１） VGC＝VGC＋VGCの変化 BRT INDEX＝BRT RATIO ×［輝度係数／新輝度係数］ ×［RAD CNTRL／新RAD
CNTRL］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 TAPER COMND＝LOG（RAD CNTRL
信号）テーパ機能の出力がフイ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線装置のブロツク図、第２図は第１図に
ブロツクとして示した予測処理装置の一部分のブ
ロツク図、第３図はこの発明の作用を説明する為
の、Ｘ線管の陽極に印加されるkVと画像の輝度
係数（BRT FACTOR）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
値にオフセツ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電源の量子化
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電源の量子化の影響をな
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電源が量子化されている段階よりも
小さい時には、何時でもＸ線管に印加されるkV
の変化を禁止する変形を示す図、第１０図はＸ線
管フイ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
シフアイヤ、２１……フイ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……ラツチ、７
２，８３，８４……掛算器、７３，９４……加算
器、８５……ラツチ、８７，９３……ルツクアツ
プ・テーブル。

Claims

【特許請求の範囲】１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線管によつて発生されたＸ
線像を光像に交換する様に作用するＸ線イメー
ジ・インテンシフアイア、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
力を持つていて、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
間の誤差が許容値に達するまでは、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。２特許請求の範囲１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つて補正す
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制御ループにあつて、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
力手段を持つていて、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BRT RATIO
を入力する入力手段を持つていて、前記RCR及
びBRT RATIO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ループにあつ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
合された入力を持つていて、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制御ループにあつて、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。３特許請求の範囲２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
節することによつ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つていて、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つていて、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ループにあつて、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
合される入力を持つていて、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ループにあつて、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ループにあつ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制御信号を制御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信号に対する入力も持つてい
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・カメラ手段にあつて、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。４特許請求の範囲３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ヤツ
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、前記シヤツ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
力を持つていて、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つていて、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。５特許請求の範囲１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つていて、
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。６特許請求の範囲１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線管の陰極のフイ
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イラメント電
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つていて、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イラメント電流制
御器に結合する手段とを有する装置。７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線ビームによつて発生された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
アイヤ、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（B1）を発
生する手段と、一定の基準信号（A1）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A1と信号B1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が到達す
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つて補正す
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、前記最近放射制御信号（A2）
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、従つてＸ線管の平均mAに対応する
ダイヤル選択放射制御信号（B2）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
制的にダイヤル選択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ループにあつて、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
到達す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、利用し得る最近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、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
フセツト信号を加算する様に作用する手段とを有
する装置。８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線ビームによつて発生されたＸ線像を光像に変
換する様に作用するイメージ・インテンシフアイ
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（B1）を
発生する手段と、一定の基準信号（A1）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A1と信号B1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が到達するべ
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つて補正す
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（A2）とＸ線管に希望する導電
期間、従つてＸ線管の平均mAに対応するダイヤ
ル選択放射制御信号（B2）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ダイヤル選
択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ループにあつて、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が到
達す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、
計算によつて得られた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。９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線ビームによつて発生された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
アイア、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（B1）を発
生する手段と、一定の基準信号（A1）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A1と信号B1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が到達す
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つて補正す
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、前記最近放射制御信号（A2）
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、従つてＸ線管の平均mAに対応する
ダイヤル選択放射制御信号（B2）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
制的にダイヤル選択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ループにあつて、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
到達す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、装置がkV変化を指示する前に、最低の輝度誤
差又はダイヤル選択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
ける様になつており、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。１０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線ビームによつて発生されたＸ線像を光像に変
換する様に作用するイメージ・インテンシフアイ
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が到達すべ
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つて補正す
る必要のある割合を決定するループ（kVループ）
と、各々の標本化期間中にＸ線管に希望する導電期
間、従つてＸ線管の平均mAを表わすダイヤル選
択放射制御と呼ぶ値を発生する手段と、第１の窓がダイヤル選択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選択放射制御を乗じて
前記UWLを作る手段、及び前記減算結果にダイ
ヤル選択放射制御を乗じて前記LWLを作る手段
と、前記ダイヤル選択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選択放射制御の間に
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選択放射制
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ループにあつて、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が到
達す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、利用し得る最近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。１１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、当該フイラ
メントの温度に対して不釣合な量の電子を放出す
るフイラメントを持つ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つて、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イジタル信号（放射
制御信号）を発生する手段、指令信号に応答して
前記フイラメント加熱電流を制御する様に作用す
るフイ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イジタル指令信号を構成する
本来のデイ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、前記デイジタル数の予め選ばれた数の最上位ビ
ツトが残るまで、ある回数だけ放射制御を表わす
デイ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イジタル数の対
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
フイ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。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線ビームによつて発生されたＸ線像を光像に変
換する様に作用するイメージ・インテンシフアイ
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（B1）を発生
する手段と、一定の基準信号（A1）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A1と信号B1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が到達すべき
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A1と信号B1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つてお
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
ら始まつて、最終放射制御の範囲にわたつて変化
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RCL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A1及び基準値B1が供給さ
れ、サンプル値A1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A1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B1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
一方によつ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つて補正す
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（A2）
及び各々の標本化期間中にＸ線管に希望する導電
期間、従つてＸ線管の平均mAに対応するダイヤ
ル選択放射制御信号（B2）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選択放
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ループにあつて、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が到
達す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。