JPH07153590A

JPH07153590A - Ｘ線発生検出装置およびｘ線画像撮影装置

Info

Publication number: JPH07153590A
Application number: JP5300411A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Suzuki; 正和鈴木; Keisuke Mori; 恵介森
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1995-06-16
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: JP3096384B2

Abstract

(57)【要約】【目的】Ｘ線発生装置と画像処理装置との連携動作を
実現することによって、Ｘ線撮影の作業性向上を図り、
さらに高品質のＸ線画像を得る。【構成】Ｘ線画像撮影装置は、被検体１ａに向けてＸ
線を照射するためのＸ線発生装置１０と、Ｘ線発生装置
１０の動作を制御するためのＸ線制御装置２０と、被検
体１ａのＸ線像を検出するための撮像素子２と、撮像素
子２で検出されたＸ線像を読み込んで、所定の画像処理
を行なうための画像処理装置４と、画像処理装置４で処
理された画像データを表示したり記録するためのモニタ
装置５およびビデオプリンタ６を備える。Ｘ線制御装置
２０やＸ線発生検出装置からの曝射信号ＥＸＰが画像処
理装置４に入力されており、この曝射信号ＥＸＰに基づ
いて撮像素子２からのＸ線像読込を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線発生装置がＸ線を
発生したことを検出してＸ線曝射信号を発生するＸ線発
生検出装置、および口腔内部位など被検体に関するＸ線
像を電気信号として検出して、ＣＲＴ（陰極線管）等に
画像表示するためのＸ線画像撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、口腔内部位のＸ線画像を得るため
には、銀塩フィルム等の感光記録材料を用いてＸ線撮影
を行なった後、現像・定着処理を行なうフィルム方式が
広く採用されている。

【０００３】しかし、このフィルム方式では、１）Ｘ線
撮影時から観察までに約２分以上の時間が必要である。
２）現像・定着処理を行なうための現像装置や処理液が
不可欠である。３）銀塩のＸ線感度に限界があり、所望
の画像濃度を得るためには一定のＸ線量が必要である。
４）一旦定着した画像は修正が不可能である。などの問
題がある。

【０００４】このような問題を解決するため、ＣＣＤ
（電荷結合素子）等の撮像素子を用いてＸ線像を電気信
号に変換した後、ＣＲＴ（陰極線管）等に画像表示する
Ｘ線画像撮影装置が提案されている。このＸ線画像撮影
装置は、銀塩フィルム等の感光記録材料を用いない、い
わゆるフィルムレス方式であり、１）Ｘ線撮影時からリ
アルタイムで観察可能である。２）現像装置や処理液が
全く不要である。３）撮像素子のＸ線感度特性がリニア
であるため、Ｘ線照射量の低減化が可能である。４）検
出したＸ線像に種々の画像処理を行なったり、複写・保
存が容易になる。などの特徴を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなＸ線画像撮
影装置では、撮像素子の暗電流を低減化するため、撮像
素子の受光部に蓄積した電荷（Ｘ線光子入射による電
荷、熱励起による電荷など）を周期的に読み出すとい
う、いわゆる空読み動作を行なっている。そのためＸ線
撮影を行う場合、Ｘ線曝射の開始時点で撮像素子の読出
動作を一時停止した後、Ｘ線曝射を行ってＸ線強度分布
に比例した電荷を蓄積して、Ｘ線曝射が終了した後、蓄
積された電荷を読み出して画像信号を得るという動作が
必要となる。

【０００６】しかしながら、Ｘ線画像撮影装置とＸ線発
生装置とは独立した構成であって、互いに連携していな
いため、Ｘ線撮影がどの時点で行われ、撮像素子の画像
読出動作をどの時点で開始すれば良いかが判らないとい
う課題がある。そのため、作業者がＸ線発生装置の操作
とＸ線画像撮影装置の操作を別々に行う必要があり、Ｘ
線撮影作業の煩雑化を招いている。また、Ｘ線曝射のタ
イミングと撮像素子の画像読出のタイミングが一定しな
いと、暗電流レベルやノイズが毎回変動するため、安定
したＸ線画像が得られないという課題がある。

【０００７】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、Ｘ線発生装置と画像処理装置との連携動作を実現
することによって、Ｘ線撮影の作業性向上を図り、さら
にＸ線曝射のタイミングと撮像素子の画像読出のタイミ
ングを一定にして、安定したＸ線画像を得ることができ
るＸ線発生検出装置およびＸ線画像撮影装置を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線管と、該
Ｘ線管に高電圧を印加するための高電圧回路とを具備す
るＸ線発生装置がＸ線を発生したことを検出するための
Ｘ線発生検出装置において、前記高電圧回路に供給され
る電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の
出力に基づいて、Ｘ線の発生期間を示す曝射信号を発生
する曝射信号発生手段とを備えることを特徴とするＸ線
発生検出装置である。

【０００９】また本発明は、Ｘ線管と、該Ｘ線管に高電
圧を印加するための高電圧回路とを具備するＸ線発生装
置がＸ線を発生したことを検出するためのＸ線発生検出
装置において、前記高電圧回路に供給される電流を検出
する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力に基づい
て、Ｘ線の発生期間を示す曝射信号を発生する曝射信号
発生手段とを備えることを特徴とするＸ線発生検出装置
である。

【００１０】また本発明は、Ｘ線管と、該Ｘ線管に高電
圧を印加するための高電圧回路とを具備するＸ線発生装
置がＸ線を発生したことを検出するためのＸ線発生検出
装置において、前記Ｘ線管から放射されるＸ線を検出す
るためのＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段の出力に基
づいて、Ｘ線の発生期間を示す曝射信号を発生する曝射
信号発生手段とを備えることを特徴とするＸ線発生検出
装置である。

【００１１】また本発明は、被検体に向けてＸ線を照射
するためのＸ線発生装置と、該被検体のＸ線像を検出す
るための撮像素子と、前記撮像素子で検出されたＸ線像
を読み込んで、所定の画像処理を行なうための画像処理
装置とを備えるＸ線画像撮影装置において、上述したＸ
線発生検出装置を備え、前記Ｘ線発生検出装置からの曝
射信号に基づいて、前記撮像素子からのＸ線像読込を開
始することを特徴とするＸ線画像撮影装置である。

【００１２】

【作用】本発明に従えば、Ｘ線発生装置の高電圧回路に
供給される電圧を電圧検出手段が検出することによっ
て、Ｘ線管に高電圧が印加されている実際の期間が検知
され、さらにこの電圧検出手段の出力に基づいて、曝射
信号発生手段がＸ線の発生期間を示す曝射信号を発生す
ることによって、外部装置に対してＸ線発生を確実に知
らせることができる。

【００１３】また、Ｘ線発生装置の高電圧回路に供給さ
れる電流を電流検出手段が検出することによって、Ｘ線
管に電流が流れている実際の期間が検知され、さらにこ
の電流検出手段の出力に基づいて、曝射信号発生手段が
Ｘ線の発生期間を示す曝射信号を発生することによっ
て、外部装置に対してＸ線発生を確実に知らせることが
できる。

【００１４】また、Ｘ線管から放射されるＸ線をＸ線検
出手段が検出することによって、Ｘ線管がＸ線を発生し
ている実際の期間が検知され、さらにこのＸ線検出手段
の出力に基づいて、曝射信号発生手段がＸ線の発生期間
を示す曝射信号を発生することによって、外部装置に対
してＸ線発生を確実に知らせることができる。

【００１５】また本発明に従えば、前述したＸ線発生検
出装置のいずれかを備えることによって、Ｘ線発生を確
実に認識することができ、さらにＸ線発生検出装置から
の曝射信号に基づいて、撮像素子からのＸ線像読込を開
始することによって、Ｘ線撮影動作と画像読出動作とが
連携するため、Ｘ線撮影の作業性が向上する。また、Ｘ
線曝射のタイミングと撮像素子の画像読出のタイミング
が一定に保たれるため、暗電流レベルやノイズの変動が
少なくなり、高品質のＸ線画像を得ることができる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明に係るＸ線画像撮影装置の使
用状態図であり、被検体が口腔内部位である例を示す。
Ｘ線発生装置１０は、自在アーム１２に対して上下揺動
自在および水平回転自在に取付けられ、患者１の口腔内
部位に向けてＸ線が照射されるようにＸ線照射筒１１の
向きが調整される。

【００１７】一方、口腔内部位を挟んでＸ線照射筒１１
と対向する位置に、口腔内部位を通過したＸ線強度分
布、すなわちＸ線像を検出するための撮像素子２が位置
決めされる。図１では、撮像素子２の撮像面がＸ線照射
方向に向くように、撮像素子２に固定された位置決め部
材２ａを患者自身が指で保持している。

【００１８】撮像素子２は、Ｘ線光子をたとえば可視光
に変換するための希土類元素化合物などから成るシンチ
レータ板と、シンチレータ板から放射される可視光の２
次元分布をそのまま伝達する光ファイバアレイと、光フ
ァイバアレイで伝達された可視光分布を受光して発生し
た電荷を蓄積し、所定時間蓄積した電荷を順次読出して
電気信号に変換するＣＣＤアレイセンサなどで構成され
ており、ＣＣＤアレイセンサの背面には散乱Ｘ線の入射
を防止するための鉛板が設けられ、これらは合成樹脂な
どから成るハウジングに収納されている。撮像素子２で
検出されたＸ線像はＣＣＤアレイセンサによって電気信
号に変換され、信号ケーブル３を通って画像処理装置４
に入力される。

【００１９】画像処理装置４は、撮像素子２からの信号
をデジタル化してメモリに格納した後、所定の画像処理
を施して、ＣＲＴ（陰極線管）などのモニタ装置５に表
示したり、記録紙に印画してハードコピーを得る。

【００２０】図２は、撮像素子２のＣＣＤアレイセンサ
２ｂの構成および動作を示す概略図である。ＣＣＤアレ
イセンサ２ｂは、たとえば横６００画素×縦４００画素
のマトリクス配列を有する複数の受光素子２ｃと、最下
段の受光素子２ｃで発生した電荷を水平転送する水平転
送シフトレジスタ２ｄとを備える。この動作について説
明すると、１）まず光が入射すると光強度分布に応じた
電荷が各受光素子に発生し、一定時間蓄積される。２）
次に垂直転送を１段分行うことによって、各受光素子に
蓄積された電荷が下段の受光素子に転送され、最下段の
受光素子２ｃの電荷が水平転送シフトレジスタ２ｄに転
送される。３）次に水平転送を行うことによって、水平
転送シフトレジスタ２ｄに格納された電荷が時系列で読
み出され、アナログ信号として出力される。４）各受光
素子２ｃで蓄積された電荷が全て読み出されるまで、
１）〜３）の手順を繰り返す。こうしてＣＣＤアレイセ
ンサ２ｂで受光された光分布は時系列の画像信号ＳＧと
して検出される。

【００２１】図３は、Ｘ線曝射と撮像素子２の読出動作
の関係を示すタイミングチャートである。Ｘ線曝射が行
われない時、撮像素子２で蓄積された電荷が周期的に読
出され、熱励起や散乱Ｘ線などに起因する余分な電荷が
残留しないように保たれている。したがって、図３
（２）の画像信号ＳＧが期間ＴＤごとに出力され、図３
（１）のＸ線照射タイミングを示す曝射信号ＥＸＰがハ
イレベルに変化すると、撮像素子２の読出動作が停止し
て、Ｘ線照射によって発生した電荷を蓄積する。曝射信
号ＥＸＰがローレベルに反転するとＸ線照射が終了した
ことになり、撮像素子２の読出動作を再開して、Ｘ線照
射による蓄積電荷を順次読出す。その後、空読出しが再
び続行する。

【００２２】図４は、本発明の一実施例であるＸ線画像
撮影装置の電気的構成を示すブロック図である。Ｘ線画
像撮影装置は、被検体１ａに向けてＸ線を照射するため
のＸ線発生装置１０と、Ｘ線発生装置１０の動作を制御
するためのＸ線制御装置２０と、被検体１ａのＸ線像を
検出するための撮像素子２と、撮像素子２で検出された
Ｘ線像を読み込んで、所定の画像処理を行なうための画
像処理装置４と、画像処理装置４で処理された画像デー
タを表示したり記録するためのモニタ装置５およびビデ
オプリンタ６を備えている。

【００２３】画像処理装置４は、全体動作を制御するた
めのＣＰＵ（中央処理装置）３１と、ＣＰＵ３１が動作
するために必要なプログラムやデータを格納するための
ＲＯＭ（ランダムアクセスメモリ）３２と、画像データ
や画像処理等の演算処理に必要なパラメータなどを格納
するための主記憶メモリ３３と、モニタ装置５に表示す
る画像データを格納するための画像メモリ３４と、画像
メモリ３４に格納された画像データをアナログのビデオ
信号ＶＤに変換して、外部のモニタ装置５やビデオプリ
ンタ６に出力するためのＤＡ変換回路３５と、ＣＰＵ３
１の関与無しで各回路間のデータ転送を制御するための
ＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）コントローラ３６
と、ＣＣＤセンサなどの撮像素子２が動作するのに必要
なクロック信号ＣＫを発生するためのクロック信号発生
回路３８と、撮像素子２から出力される画像信号ＳＧを
取り込んで増幅するためのプリアンプ３９と、プリアン
プ３９からの出力をアナログ信号からデジタル信号に変
換するためのＡＤ変換回路４０と、外部のプリンタ４２
にデータを供給するための入出力回路４１と、データ入
力を行うキーボード４４からのデータを取り込むための
入出力回路４３と、外部のＸ線制御装置２０に対してビ
ジー信号ＢＵＳＹを発したり、Ｘ線制御装置２０からの
曝射信号ＥＸＰを受けるための入出力回路４５と、これ
らの回路を相互に接続するためのバス３７などで構成さ
れる。

【００２４】撮像素子２では、クロック発生回路３８か
らのクロック信号ＣＫに基づいて、一定時間蓄積された
電荷が暗電流として周期的に読出され、熱励起や散乱Ｘ
線などに起因する余分な電荷が残留しないように保たれ
ている。

【００２５】Ｘ線制御装置２０は、曝射スイッチ２１の
指示によってＸ線発生装置１０に起動信号ＴＧを出力
し、さらに画像処理装置４にＸ線発生を示す曝射信号Ｅ
ＸＰを出力する。Ｘ線発生装置１０は起動信号ＴＧに基
づいて、管電圧、管電流、曝射時間などの所定のＸ線曝
射条件の下でＸ線管１３に高電圧を印加することによっ
て、Ｘ線を発生させる。

【００２６】次に全体動作について説明する。Ｘ線制御
装置２０の曝射スイッチ２１が押されると、Ｘ線発生装
置１０からＸ線が所定時間放射される。Ｘ線が被検体１
ａを通って撮像素子２に到達すると、撮像素子２に照射
されたＸ線像に応じた電荷が蓄積され、Ｘ線曝射の終了
後に画像信号ＳＧとして時系列で出力される。撮像素子
２からの画像信号ＳＧは、プリアンプ３９に入力され所
定レベルまで増幅され、次段のＡＤ変換回路４０に入力
されてデジタル値に変換される。このとき、ＤＭＡコン
トローラ３７がバス３７を専有して、ＡＤ変換回路４０
で出力される画像データはバス３７を介して主記憶メモ
リ３３の一部に順次格納される。

【００２７】一方、Ｘ線曝射が無いときでも撮像素子２
の暗電流が定期的に読出されており、ＡＤ変換回路４０
によってデジタル値に変換され、暗電流データとして主
記憶メモリ３３の一部に格納される。

【００２８】主記憶メモリ３３に格納された画像データ
および暗電流データは、ＣＰＵ３１によって演算処理さ
れて、たとえば画像データから暗電流データを引算して
再び主記憶メモリ３３の一部に格納することによって、
画像データからバックグランドノイズを消去することが
でき、高画質の画像データを得ることができる。なお、
暗電流ノイズが無視できる場合は、引算処理を省略して
全体の処理時間を短縮しても構わない。

【００２９】主記憶メモリ３３に格納された画像データ
は、ＤＭＡコントローラ３７によって画像メモリ３４に
データ転送される。画像メモリ３４の記憶内容は、ＤＡ
変換回路３５へ時系列的に読み出されており、ＤＡ変換
回路３５はデジタル値の画像データをアナログのビデオ
信号ＶＤに変換してモニタ装置５やビデオプリンタ６に
出力する。こうして撮像素子２で検出されたＸ線像は、
モニタ装置５の画面に表示され、またはビデオプリンタ
６によってハードコピーが得られる。なお必要に応じ
て、ビデオ信号ＶＤをビデオテープレコーダ等の記録装
置で記録することも可能である。

【００３０】図５は、図４に示したＸ線画像撮影装置の
動作を示すフローチャートである。まずステップａ１か
らスタートして、ステップａ２において、キーボード４
４が操作されて特定の処理を指示するコマンドが入力さ
れたか否かをＣＰＵ３１が判断して、キーボード操作が
無ければステップａ６に移行する。キーボード操作があ
ればステップａ３に移行して、ＣＰＵ３１がビジー信号
ＢＵＳＹを立て、ハイレベルに設定する。ビジー信号Ｂ
ＵＳＹはＸ線制御装置２０に入力されており、ビジー信
号ＢＵＳＹがハイレベルである場合、Ｘ線制御装置２０
は画像処理装置４の準備が整っていないと判断して、Ｘ
線発生装置１０に対して起動信号ＴＧを発生しないよう
に動作する。この状態で曝射スイッチ２１が押されても
起動信号ＴＧが出ないため、Ｘ線発生装置１０は動作し
ない。したがって、画像処理装置４の処理実行中におい
てＸ線の誤曝射を確実に防ぐことができる。

【００３１】次にステップａ４において、ＣＰＵ３１ま
たはＤＭＡコントローラ３６がキーボード操作によって
入力されたコマンドに対応する処理を実行する。この処
理が終了すると、次にステップａ５において、ＣＰＵ３
１がビジー信号ＢＵＳＹを下ろし、ローレベルに設定し
た後、ステップａ６に移行する。ビジー信号ＢＵＳＹが
ローレベルである場合は、Ｘ線制御装置２０は画像処理
装置４の準備が整っていると判断して起動信号ＴＧの発
生を許容し、この状態で曝射スイッチ２１が押されれば
起動信号ＴＧが出てＸ線発生装置１０のＸ線管１３から
所定のＸ線曝射条件でＸ線が発生する。

【００３２】ステップａ６では、Ｘ線制御装置２０から
画像処理装置４に対して曝射信号ＥＸＰが入力されたか
否かをＣＰＵ３１が判断する。曝射信号ＥＸＰは、Ｘ線
曝射が開始した時点とＸ線曝射が終了した時点を画像処
理装置４に知らせるものであり、たとえば曝射開始時か
ら曝射終了時までハイレベルを保ち、残りの期間はロー
レベルを保つ。このステップａ６において、曝射信号Ｅ
ＸＰの入力が無ければ、再びステップａ２へ戻る。一
方、曝射信号ＥＸＰの入力があり、たとえばハイレベル
であれば、Ｘ線発生装置１０がＸ線曝射動作を行ってい
ることになり、撮像素子２の読出動作が停止して、電荷
の蓄積を行い、次のステップａ７に移行して、Ｘ線曝射
が終了して曝射信号ＥＸＰがたとえばローレベルに反転
するまで待機する。

【００３３】曝射信号ＥＸＰがたとえばローレベルに反
転すると、次のステップａ８に移行して、前述のステッ
プａ３と同様に、ＣＰＵ３１がビジー信号ＢＵＳＹを立
て、ハイレベルに設定すると、Ｘ線制御装置２０が起動
信号ＴＧを発生しないように動作して、Ｘ線曝射を禁止
する。

【００３４】次のステップａ９において、撮像素子２の
読出動作が開始して、撮像素子２から出力される被検体
１ａの画像信号ＳＧがプリアンプ３９、ＡＤ変換回路４
０、バス３７を介して主記憶メモリ３３に取り込まれた
後、必要に応じて暗電流データの引算処理やネガポジ反
転、拡大、上下変換、濃度変換、着色表示などの画像処
理がＣＰＵ３１によって実行され、表示用の画像データ
が作成される。次のステップａ１０において、主記憶メ
モリ３３で作成された画像データがＤＭＡコントローラ
３６によって画像メモリ３４に転送され、ＤＡ変換回路
３５を介してビデオ信号ＶＤに変換されてモニタ装置５
などに表示される。

【００３５】画像処理装置４の処理が終了すると、次の
ステップａ１１において、ＣＰＵ３１がビジー信号ＢＵ
ＳＹを下ろし、ローレベルに設定した後、ステップａ２
に戻って、引き続いてキーボード操作の有無や曝射信号
ＥＸＰの入力の有無が判断される。

【００３６】このように曝射信号ＥＸＰに基づいて、撮
像素子２からのＸ線像読込を開始することによって、Ｘ
線撮影動作と画像読出動作とが連携するため、Ｘ線撮影
の作業性が向上する。また、Ｘ線曝射のタイミングと撮
像素子の画像読出のタイミングが一定に保たれるため、
高品質のＸ線画像が得られる。

【００３７】なお、本実施例において、曝射信号ＥＸＰ
がＸ線制御装置２０のソフトウェア動作によって発生す
る例を説明したが、後述するＸ線発生検出装置によって
得られる曝射信号ＥＸＰを使用することが可能である。

【００３８】図６（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影
装置に適用されるＸ線発生検出装置の一例を示すブロッ
ク図であり、図６（ｂ）および図６（ｃ）は、図６
（ａ）に示すタイミング発生回路５０の具体的回路例で
ある。

【００３９】まず、Ｘ線発生装置１０の高電圧回路につ
いて説明する。Ｘ線発生装置１０は、フィラメント線１
４、共通線１５、高圧線１６を介して電力を供給してお
り、フィラメント線１４と共通線１５の間にフィラメン
ト変圧器ＦＴの１次側が接続され、一方、共通線１５と
高圧線１６の間に高圧変圧器ＨＴの１次側が接続されて
いる。フィラメント変圧器ＦＴの２次側はＸ線管１３の
フィラメント１３ｂに接続され、一方、高圧変圧器ＨＴ
の２次側はＸ線管１３の陽極ターゲット１３ｂとフィラ
メント１３ｂの間に接続されている。

【００４０】この動作について説明すると、まずフィラ
メント線１４に所定のフィラメント電流が流れて、Ｘ線
管１３のフィラメント１３ａが加熱された後、次に高圧
線１６にたとえば周波数６０Ｈｚの商用電力など、所定
の電圧が印加されて、Ｘ線管１３の陽極ターゲット１３
ｂに所定の管電圧が印加され、所定の曝射時間のうちＸ
線管１３の自己整流作用によって陽極ターゲット１３ｂ
の電位が正になる期間、所定の管電流が流れて、陽極タ
ーゲット１３ｂからＸ線が発生する。なお、図６（ａ）
に示す高電圧回路は、高圧変圧器ＨＴとフィラメント変
圧器ＦＴの２つの変圧器を有する先点火方式の例を示し
ているが、本発明は１つの変圧器で両方の機能を兼ねる
同時点火方式でも適用可能である。

【００４１】Ｘ線発生検出装置を構成するタイミング発
生回路５０は、Ｘ線発生装置１０の共通線１５および高
圧線１６に接続されている。まず、図６（ｂ）の回路例
について説明すると、タイミング発生回路５０は、Ｘ線
発生装置１０の高圧線１６に供給される電圧を分圧し
て、低い電圧信号として検出するための抵抗Ｒ１、Ｒ２
と、検出された電圧信号を整流し平滑するダイオードＤ
１、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ３と、整流平滑された
信号を波形整形して曝射信号ＥＸＰを生成するシュミッ
トトリガＱ１とを備える。Ｘ線発生装置１０の高圧線１
６にはたとえば電源周波数６０Ｈｚの商用電力が供給さ
れており、この電圧がたとえばＴＴＬ（tansistor tran
sistor logic）レベルに適合するように、抵抗Ｒ１、Ｒ
２の分圧比が選ばれる。

【００４２】この動作について説明すると、高圧線１６
に印加された交流電圧は抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧さ
れて、ダイオードＤ１によって半波整流されると、所定
の曝射期間のうち電源周波数の周期ごとに正弦波の上半
分が取り出され、コンデンサＣ１によって平滑されると
所定の曝射期間に対応する脈流信号が得られ、さらにシ
ュミットトリガＱ１によって所定弁別レベルで２値化さ
れて、所定の曝射期間に対応するデジタル信号として曝
射信号ＥＸＰが出力され、図４に示した画像処理装置に
入力される。

【００４３】次に図６（ｂ）の回路例について説明する
と、タイミング発生回路５０は、Ｘ線発生装置１０の高
圧線１６に供給される電圧を分圧して、低い電圧信号と
して検出するための抵抗Ｒ１、Ｒ２と、検出された電圧
信号を整流し、かつ所定レベルでクリップするツェナダ
イオードＤ２と、整流された信号を波形整形するシュミ
ットトリガＱ２と、所定時間内に再入力されるパルスに
よって再トリガ可能なリトリガブルタイマＱ３とを備え
る。

【００４４】この動作について説明すると、高圧線１６
に印加された交流電圧は抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧さ
れて、ツェナダイオードＤ２によって半波整流されて、
所定の曝射期間のうち電源周波数の周期ごとに正弦波の
上半分が取り出され、かつクリップレベルで頭打ちされ
パルス状になり、さらにシュミットトリガＱ１によって
所定弁別レベルでパルス整形され、リトリガブルタイマ
Ｑ３によってパルス信号が連続したデジタル信号に変換
され、所定の曝射期間に対応する曝射信号ＥＸＰとして
出力され、図４に示した画像処理装置４に入力される。

【００４５】このようにＸ線発生装置１０の高圧線１６
に供給される電圧を検出することによって、Ｘ線管に高
電圧が印加されている期間を検出できるため、Ｘ線発生
を確実に知ることができる。なお、図６に示したＸ線発
生検出装置は、既存のＸ線装置に対して高電圧回路の結
線を少し変更するだけで実現できるという利点があり、
そのためＣＣＤセンサを用いたＸ線画像撮影装置との連
携が容易に実現される。

【００４６】図７は、図４に示したＸ線画像撮影装置に
適用されるＸ線発生検出装置の他の例を示すブロック図
である。このＸ線発生検出装置は、高圧線１６に流れる
電流を検出するための電流検出素子５１と、電流検出素
子５１からの出力信号に基づいて曝射信号ＥＸＰを発生
するタイミング発生回路５０とを備える。電流検出素子
５１は、高圧線１６に流れる電流が形成する磁界を検出
するものであり、この磁界強度を電磁誘導の原理によっ
て電圧信号に変換する変圧器形式のもの、または磁界強
度をホール効果によって電圧信号に変換するホール素子
形式のものなどが使用できる。タイミング発生回路５０
は、電圧変換部、整流平滑部および波形整形部からなる
図６（ｂ）の回路、または電圧変換部、整流部、波形整
形部および信号整形部からなる図６（ｃ）の回路などで
構成される。タイミング発生回路５０から出力される曝
射信号ＥＸＰは、図４に示した画像処理装置４に入力さ
れる。

【００４７】このようにＸ線発生装置１０の高圧線１６
に供給される電流を検出することによって、Ｘ線管に電
流が流れている期間を検出できるため、Ｘ線発生を確実
に知ることができる。なお、図７に示したＸ線発生検出
装置は、既存のＸ線装置に対して高電圧回路の結線を変
更すること無く、高圧線１６に電流検出素子５１を装着
するだけで実現できるという利点があり、そのためＣＣ
Ｄセンサを用いたＸ線画像撮影装置との連携が容易に実
現される。

【００４８】図８（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影
装置に適用されるＸ線発生検出装置の他の例を示すブロ
ック図である。このＸ線発生検出装置は、Ｘ線発生装置
１０のＸ線照射筒１１の内周面に固定されるＸ線検出素
子５２と、Ｘ線検出素子５２からの検出信号ＸＳを所定
の弁別レベルと比較して２値化するコンパレータＱ４
と、コンパレータＱ４から出力されるパルス信号を整形
するリトリガブルタイマＱ５とを備える。Ｘ線検出素子
５２は、Ｘ線発生器１０から放射されるＸ線を検出して
電気信号に変換するものが使用され、たとえばシンチレ
ータとフォトダイオードとの組合せまたは放射線電離箱
などが使用できる。

【００４９】図８（ｂ）は、Ｘ線検出素子５２として使
用される放射線電離箱の一例を示す構成図である。対向
する２つの電極５３、５４に電源Ｖ１によって高い電圧
が印加されており、Ｘ線光子が電極間に入射して、空気
などの充填気体の一部がイオン化すると、正イオンは陰
極へ、負イオンは陽極へそれぞれ移動し到達する。する
と、イオン電流が流れて、抵抗Ｒ７の両端に検出信号Ｘ
Ｓとして出力される。

【００５０】図８（ａ）に戻って、Ｘ線発生装置１０が
商用電力の周期に対応したパルス状にＸ線を放射する
と、Ｘ線検出素子５２からの検出信号ＸＳもパルス状に
なってコンパレータＱ４に入力され、抵抗Ｒ５、Ｒ６で
定まる基準電圧と比較されて波形が整形され、さらにリ
トリガブルタイマＱ５に入力されると、パルス信号が連
続したデジタル信号に変換され、所定の曝射期間に対応
する曝射信号ＥＸＰとして出力され、図４に示した画像
処理装置４に入力される。

【００５１】このようにＸ線発生装置１０から放射され
るＸ線を直接検出することによって、Ｘ線発生を確実に
知ることができる。なお、図８に示したＸ線発生検出装
置は、既存のＸ線装置に対して高電圧回路の結線を変更
すること無く、Ｘ線発生領域にＸ線検出素子５２を装着
するだけで実現できるという利点があり、そのためＣＣ
Ｄセンサを用いたＸ線画像撮影装置との連携が容易に実
現される。

【００５２】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、Ｘ
線発生装置から放射されるＸ線の発生時期を確実に検知
することができる。

【００５３】また、Ｘ線発生検出装置からの曝射信号に
基づいて、撮像素子からのＸ線像読込を開始することに
よって、Ｘ線撮影動作と画像読出動作とが連携するた
め、Ｘ線撮影の作業性が向上する。また、Ｘ線曝射のタ
イミングと撮像素子の画像読出のタイミングが一定に保
たれるため、暗電流レベルやノイズの変動が少なくな
り、高品質のＸ線画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸ線画像撮影装置の使用状態図で
ある。

【図２】撮像素子２のＣＣＤアレイセンサ２ｂの構成お
よび動作を示す概略図である。

【図３】Ｘ線曝射と撮像素子２の読出動作の関係を示す
タイミングチャートである。

【図４】本発明の一実施例であるＸ線画像撮影装置の電
気的構成を示すブロック図である。

【図５】図４に示したＸ線画像撮影装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図６】図６（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影装置
に適用されるＸ線発生検出装置の一例を示すブロック図
であり、図６（ｂ）および図６（ｃ）は、図６（ａ）に
示すタイミング発生回路５０の具体的回路例である。

【図７】図４に示したＸ線画像撮影装置に適用されるＸ
線発生検出装置の他の例を示すブロック図である。

【図８】図８（ａ）は、図４に示したＸ線画像撮影装置
に適用されるＸ線発生検出装置の他の例を示すブロック
図であり、図８（ｂ）は、Ｘ線検出素子５２として使用
される放射線電離箱の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１患者１ａ被検体２撮像素子２ａ位置決め部材２ｂＣＣＤアレイセンサ２ｃ受光素子２ｄ水平転送シフトレジスタ４画像処理装置５モニタ装置６ビデオプリンタ１０Ｘ線発生装置１１Ｘ線照射筒１２自在アーム１３Ｘ線管１３ａフィラメント１３ｂ陽極ターゲット１４フィラメント線１５共通線１６高圧線２０Ｘ線制御装置２１曝射スイッチ３１ＣＰＵ３３主記憶メモリ３４画像メモリ３５ＤＡ変換回路３６ＤＭＡコントローラ３７バス３８クロック信号発生回路３９プリアンプ４０ＡＤ変換回路５０タイミング発生回路５１電流検出素子５２Ｘ線検出素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線管と、該Ｘ線管に高電圧を印加する
ための高電圧回路とを具備するＸ線発生装置がＸ線を発
生したことを検出するためのＸ線発生検出装置におい
て、前記高電圧回路に供給される電圧を検出する電圧検出手
段と、前記電圧検出手段の出力に基づいて、Ｘ線の発生期間を
示す曝射信号を発生する曝射信号発生手段とを備えるこ
とを特徴とするＸ線発生検出装置。
【請求項２】Ｘ線管と、該Ｘ線管に高電圧を印加する
ための高電圧回路とを具備するＸ線発生装置がＸ線を発
生したことを検出するためのＸ線発生検出装置におい
て、前記高電圧回路に供給される電流を検出する電流検出手
段と、前記電流検出手段の出力に基づいて、Ｘ線の発生期間を
示す曝射信号を発生する曝射信号発生手段とを備えるこ
とを特徴とするＸ線発生検出装置。
【請求項３】Ｘ線管と、該Ｘ線管に高電圧を印加する
ための高電圧回路とを具備するＸ線発生装置がＸ線を発
生したことを検出するためのＸ線発生検出装置におい
て、前記Ｘ線管から放射されるＸ線を検出するためのＸ線検
出手段と、前記Ｘ線検出手段の出力に基づいて、Ｘ線の発生期間を
示す曝射信号を発生する曝射信号発生手段とを備えるこ
とを特徴とするＸ線発生検出装置。
【請求項４】被検体に向けてＸ線を照射するためのＸ
線発生装置と、該被検体のＸ線像を検出するための撮像素子と、前記撮像素子で検出されたＸ線像を読み込んで、所定の
画像処理を行なうための画像処理装置とを備えるＸ線画
像撮影装置において、請求項１、２または３に記載のＸ線発生検出装置を備
え、前記Ｘ線発生検出装置からの曝射信号に基づいて、前記
撮像素子からのＸ線像読込を開始することを特徴とする
Ｘ線画像撮影装置。