JPH0779958A - Ｘ線観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、Ｘ線観察装置に関し、Ｘ線管から
生体に数フレームに１回の割合で照射し、このときの画
像信号をフレームメモリに蓄積し、これら蓄積したフレ
ームメモリからの画像を画面上に表示したり、３Ｄメガ
ネで立体観察したり、立体鏡で立体観察したりし、少な
いＸ線被爆量で観察することを目的とする。 【構成】 画面上に表示する表示フレームに比して数フ
レームに１回の割合で同期してＸ線を発生するＸ線管１
と、発生されたＸ線が物体２に照射されて透過（あるい
は反射）された信号を画像信号に変換するＸ線撮像管３
と、変換した画像信号を循環して蓄積する複数のフレー
ムメモリ７と、フレームメモリ７に蓄積した画像信号を
循環して切り替えて時系列に読み出し、画面上に表示さ
せる信号分配制御回路８とを備え、Ｘ線被爆量を低減し
たＸ線画像や立体画像を時系列にリアルタイムに表示す
るするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線被爆量を低減した
Ｘ線画像を観察するＸ線観察装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｘ線ＴＶシステムは、Ｘ線を生
体、例えば人体に連続照射してそのときの透過Ｘ線を蛍
光体に入射して光に変換した後、電気信号にしてＴＶモ
ニタ上に表示するようにしている。

【０００３】また、Ｘ線で複数の角度から撮影したＸ線
フィルムを立体メガネで観察して奥行きのある３次元物
体として認識するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線ＴＶシステ
ムは連続してＸ線を生体に照射するため、被爆量が多く
なってしまうという問題があった。また、Ｘ線による画
像を立体観察しようとした場合、種々の角度で撮影した
フィルムを立体メガネを通して立体観察していたため、
リアルタイムに生体などの立体観察ができないという問
題があった。

【０００５】本発明は、これらの問題を解決するため、
Ｘ線管から異なる角度などで物体に数フレームに１回の
割合で照射し、このときの画像信号を複数のフレームメ
モリに蓄積し、これら蓄積したフレームメモリから画像
を画面上に表示したり、３Ｄメガネで立体観察したり、
立体鏡で立体観察したりし、少ないＸ線被爆量で観察す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、Ｘ線管１
は、画面上に表示する表示フレームに比して数フレーム
に１回の割合で同期してＸ線を発生するものである。

【０００７】Ｘ線撮影管３は、Ｘ線管１によって発生さ
れたＸ線が物体２に照射されて透過（あるいは反射）さ
れた信号を画像信号に変換するものである。フレームメ
モリ７は、Ｘ線撮像管３によって変換した画像信号を循
環して蓄積するものである。

【０００８】信号分配制御回路８は、複数のフレームメ
モリ７に蓄積した画像信号を循環して切り替えて時系列
に読み出し・表示したり、複数のフレームメモリ７に蓄
積した画像信号のうちからＸ線が物体を照射する現在の
角度の画像信号と以前の所定角度以上異なる画像信号と
を読み出し・立体表示したり、複数のフレームメモリ７
に蓄積した画像信号のうちから指定された２つのＸ線が
物体を照射する角度の画像信号を読み出し・立体表示し
たりするものである。

【０００９】３Ｄメガネ１０は、画面上に交互に表示さ
れた画像を立体観察するものである。立体鏡１２は、画
面上に表示された２つの画像を合成して立体観察するも
のである。

【００１０】

【作用】本発明は、図１に示すように、画面上に表示す
る表示フレームに比して数フレームに１回の割合で同期
してＸ線管１によって発生させたＸ線を物体２に照射
し、透過（あるいは反射）された信号をＸ線撮像管３が
画像信号に変換し、この画像信号を循環して複数のフレ
ームメモリ７に循環して蓄積し、信号分配制御回路８が
これら複数のフレームメモリ７に蓄積された画像信号を
循環して切り替えて時系列に読み出し、画面上にＸ線被
爆量を低減したＸ線画像を時系列にリアルタイムに表示
するするようにしている。

【００１１】また、信号分配制御回路８が複数のフレー
ムメモリ７に蓄積した画像信号のうちから、Ｘ線が物体
２を照射する現在の角度の画像信号と、以前の所定角度
以上異なる画像信号とを読み出し、１つの画面上に交互
に表示（あるいは２つの画面上に同時に表示、あるいは
１つの画面上に分割して同時に表示）し、１つの画面上
に交互に表示された画像に同期した３Ｄメガネ１０を通
しあるいは画面上の２つの画像を立体鏡１２を通し、Ｘ
線被爆量を低減したＸ線画像を時系列にリアルタイムに
立体観察するようにしている。

【００１２】また、信号分配制御回路８が複数のフレー
ムメモリ７に蓄積した画像信号のうちから、指定された
２つのＸ線が物体を照射する角度の画像信号を読み出
し、１つの画面上に交互に表示（あるいは２つの画面上
に同時に表示、あるいは１つの画面上に分割して同時に
表示）し、１つの画面上に交互に表示された画像を同期
した３Ｄメガネ１０を通しあるいは画面上の２つの画像
を立体鏡１２を通し、Ｘ線被爆量を低減したＸ線画像を
立体観察するようにしている。

【００１３】従って、Ｘ線管１から異なる角度などで物
体（例えば生体である人間）２に数フレームに１回の割
合で照射し、このときの画像信号を複数のフレームメモ
リ７に蓄積し、これら蓄積したフレームメモリ７から時
系列に読み出して画面上にリアルタイムに表示したり、
異なる角度の画像を画面上に立体表示したりし、少ない
Ｘ線被爆量でリアルタイムに時系列の画像および立体像
を観察することが可能となる。

【００１４】

【実施例】次に、図１から図５を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、Ｘ線管１は、Ｘ線を発生するものであっ
て、ここでは、画面上に表示する表示フレームに比して
数フレームに１回の割合（例えば１０フレームに１回の
割合）で同期してＸ線を発生するものである。

【００１６】物体２は、Ｘ線管１によって発生されたＸ
線を照射してその透過Ｘ線や反射Ｘ線をもとにＸ線画像
を生成する対象の物体であって、例えば生体である人間
である。

【００１７】Ｘ線撮影管３は、Ｘ線管１によって発生さ
れたＸ線が物体２に照射されて透過（あるいは反射）さ
れたＸ線を画像信号に変換するものである。Ｘ線高圧発
生装置４は、Ｘ線管１に印加してＸ線を発生させる高電
圧を生成するものである。ここで、Ｘ線制御コントロー
ル５からの制御信号をもとに、画面上に表示する数フレ
ームに１回の割合で同期して高電圧を発生させる（図２
のｃ）参照）。

【００１８】Ｘ線制御コントローラ５は、Ｘ線管１が画
面上に表示する数フレームに１回の割合で同期してＸ線
を発生する高電圧を印加するように、制御信号をＸ線高
圧発生装置４に入力するものである。

【００１９】信号制御回路６は、画面上に表示する画像
（表示フレーム）に同期して、画面上に表示する数フレ
ームに１回の割合でＸ線を発生させるように制御信号を
Ｘ線制御コントローラ５に通知したり、この制御信号に
同期してＸ線が物体２に照射されたときのＸ線撮影装置
３からの画像信号を取り込み、フレームメモリ７に書き
込んで蓄積したり、このときの同期信号を信号分配制御
回路８に通知したりなどするものである。

【００２０】フレームメモリ７は、Ｘ線撮像管３からの
Ｘ線の画像信号を蓄積するものであって、複数の画像信
号を蓄積するものである。信号分配制御回路８は、複数
のフレームメモリ７に表示フレーム数に１回の割合で蓄
積した画像信号を循環して切り替えて時系列に読み出し
たり、複数のフレームメモリ７に蓄積した画像信号のう
ちからＸ線が物体を照射する現在の角度の画像信号と以
前の所定角度以上異なる画像信号とを読み出したり、複
数のフレームメモリ７に蓄積した画像信号のうちから指
定された２つのＸ線が物体を照射する角度の画像信号を
読み出したりなどするものである。

【００２１】ＴＶモニタ９は、信号分配制御回路８から
入力された画像信号を表示するものであって、フレーム
メモリ７を切り替えて画像信号を読み出して時系列にリ
アルタイムにＸ線の画像を表示したり、立体観察時に
は、複数のフレームメモリ７に蓄積した画像信号のうち
からＸ線が物体２を照射する現在の角度の画像信号と以
前の所定角度以上異なる画像信号とを読み出して表示し
たりなどするものである。この後者の立体観察時には、
ＴＶモニタ９上に表示された画像を、３Ｄメガネ１０を
通して同期して左目に対応する画像および右目に対応す
る画像をそれぞれ交互に見て、立体画像を観察する。

【００２２】３Ｄメガネ１０は、ＴＶモニタ９上に表示
された左目に対応する画像および右目に対応する画像を
それぞれ左目および右目で見るようにしたメガネであっ
て、例えば液晶によって透過／非透過を切り替え、画像
信号に同期して動作する液晶で作成したメガネである。

【００２３】ＴＶモニタ１１は、フレームメモリ７から
読み出した左目用の画像および右目用の画像をそれぞれ
表示する画面である。立体鏡１２は、２つのＴＶモニタ
１１の画面（あるいは１つのＴＶモニタ１１上で画面分
割した画面）に表示された２つの画像を合成して立体観
察できるようにするものである。その他の３Ｄ観察例え
ば変更メガネを用いたものなどの組み合わせでもよい。

【００２４】以下図１の構成を順次詳細に説明する。図
２は、本発明のＸ線照射説明図を示す。これは、Ｘ線を
２フレームに１回の割合で生体２１に照射し、生体２１
を回転させつつ画像信号をフレームメモリ７に記憶（蓄
積）するときのものである。

【００２５】図２の（ａ）は、フレームの様子を示
す。これは、画面上に表示するフレームのときに、Ｘ
線管１からＸ線を発生して生体２１に照射し（図２の
（ｃ）の（イ）参照）、生体２１を透過したＸ線をＸ線
撮像管３で電気信号の画像信号に変換し、１フレーム記
憶（１フレームの画像信号をフレームメモリ７に記憶）
する。この状態から徐々に生体２１をここでは時計方向
に回す。

【００２６】図２の（ｂ）は、フレームの様子を示
す。これは、図２の（ａ）の状態から生体２１を徐々に
時計方向に回しつつ、画面上に表示するフレームのと
きに、Ｘ線管１からＸ線を発生して生体２１に照射し
（図２の（ｃ）の（ロ）参照）、生体２１を透過したＸ
線をＸ線撮像管３で電気信号の画像信号に変換し、フ
レームに記憶（３フレームの画像信号をフレームメモリ
７に記憶）すると共に、そのときの角度をそれぞれ記憶
しておく。この状態から更に徐々に生体２１をここでは
時計方向に回す。

【００２７】図２の（ｃ）は、画面上に表示する表示フ
レームと、Ｘ線発生との関係を示す。ここで、（イ）
は、図２の（ａ）のときにＸ線を発生させ、このＸ線を
生体２１に照射して透過したＸ線をＸ線撮像管３によっ
て画像信号に変換し、この画像信号をフレームとして
フレームメモリ７に記憶する。

【００２８】（ロ）は、図２の（ｂ）のときにＸ線を発
生させ、このＸ線を生体２１に照射して透過したＸ線を
Ｘ線撮像管３によって画像信号に変換し、この画像信号
をフレームとしてフレームメモリ７に記憶する。

【００２９】以上によって、ここで、フレームおよび
フレームにＸ線を発生させて生体２１に照射してその
ときの画像信号をフレームメモリ７に記憶する。そし
て、後述するように、フレームメモリ７から順次読み出
して表示、ここで、フレーム、フレーム、フレー
ム、フレーム・・・というように、次のフレームの画
像信号を記憶するまで同じフレームの画像信号を表示す
る。これにより、ここで、２フレームに１回、Ｘ線を生
体２１に照射すればよく、１／２のＸ線被爆量に削減す
ることができる。

【００３０】図３は、本発明の３Ｄシャッタ方式による
観察説明図を示す。図３の（ａ）において、フレームメ
モリ７−１は、奇数フィールドの画像信号を格納した
ものである。ここで、奇数フィールドは、フレーム
の奇数フィールドの画像信号であって、図２の（ｃ）の
（イ）のＸ線発生させて物体２を透過させたＸ線のフ
レームの画像信号の奇数フィールドである（図３の
（ｂ）、（ｃ）を用いて詳述する左目用の画像信号を格
納したものである）。

【００３１】フレームメモリ７−２は、偶数フィール
ドの画像信号を格納したものである。ここで、偶数フ
ィールドは、フレームの偶数フィールドの画像信号で
あって、図２の（ｃ）の（ロ）のＸ線発生させて物体２
を透過させたＸ線のフレームの画像信号の偶数フィー
ルドである（図３の（ｂ）、（ｃ）を用いて詳述する右
目用の画像信号を格納したものである）。

【００３２】ＴＶモニタ９は、奇数フィールドの画像
信号（左目用の画像信号）および偶数フィールドの画
像信号（右目用の画像信号）を交互に表示するものであ
る。シャッタ制御回路１０−１は、液晶シャッタ付きの
３Ｄメガネ１０を開閉制御するものであって、フレーム
メモリ７−１から奇数フィールドの画像信号（左目
用）を読み出して表示したときは３Ｄメガネ１０の左目
を透過／右目を非透過に制御し、一方、フレームメモリ
７−２から偶数フィールドの画像信号（右目用）を読
み出して表示したときは３Ｄメガネ１０の左目を非透過
／右目を透過に制御するものである。

【００３３】３Ｄメガネ１０は、液晶によって左目を透
過／右目を非透過、あるいは左目を非透過／右目を透過
にすることができる液晶シャッタ機構を持つメガネであ
る。図３の（ｂ）は、フレーム画像およびフレーム
画像の様子を示す。ここで、フレーム画像は、奇数
フィールドの画像信号および偶数フィールドの画像信
号からなる。これら奇数フィールドおよび偶数フィ
ールドの画像信号は、既述した図２の（ｃ）の（イ）で
Ｘ線発生させた生体２１を照射したときの画像信号をフ
レームメモリ７に格納したものである。

【００３４】同様に、フレーム画像は、奇数フィー
ルドの画像信号および偶数フィールドの画像信号から
なる。これら奇数フィールドおよび偶数フィールド
の画像信号は、既述した図２の（ｃ）の（ロ）でＸ線発
生させた生体２１を照射したときの画像信号をフレーム
メモリ７に格納したものである。

【００３５】図３の（ｃ）は、図３の（ｂ）の（イ）の
奇数フィールドの画像信号および（ロ）の偶数フィ
ールドの画像信号を取り出し、交互に並べてＴＶモニタ
９に入力して表示する様子を示す。

【００３６】図３の（ｄ）は、図３の（ｃ）の奇数フ
ィールドおよび偶数フィールドの画像を３Ｄメガネ１
０の左目シャッタで奇数フィールド、右目シャッタで
偶数フィールドの画像を透過（開）し、人の目で観察
できるようにした様子を示す。

【００３７】以上のように、３Ｄメガネを通して、人が
ＴＶモニタ９上に交互に表示された奇数フィールドの
画像を左目でおよび偶数フィールドの画像を右目で見
ることにより、立体観察することができる。ここで、既
述した図２の（ａ）から（ｂ）に示すように、生体２１
を徐々に回転させながら複数フレーム毎に１回の割合で
例えば図２の（ｃ）の（イ）および（ロ）に示すように
Ｘ線を発生させてそのときに生体２１を透過したＸ線の
画像信号をフレームメモリ７にフレーム画像、フレ
ーム画像として蓄積しておき、奇数フィールドおよび
偶数フィードの画像を交互に表示して３Ｄメガネ１０
を通して立体観察し、生体２１のＸ線被爆量を少なくし
てＸ線の立体像を観察することが可能となる。

【００３８】図４は、本発明の立体鏡による観察説明図
を示す。図４の（ａ）において、フレームメモリ７−３
は、フレーム画像を格納したものである。ここで、
フレーム画像は、図２の（ｃ）の（イ）のＸ線発生させ
て物体２を透過させたＸ線のフレームの画像信号であ
る（図３の（ｂ）を用いて詳述する左目用の画像信号を
格納したものである）。

【００３９】フレームメモリ７−４は、フレーム画像
を格納したものである。ここで、フレーム画像は、図
２の（ｃ）の（ロ）のＸ線発生させて物体２を透過させ
たＸ線のフレームの画像信号である（図３の（ｂ）を
用いて詳述する右目用の画像信号を格納したものであ
る）。

【００４０】ＴＶモニタ１１は、は、フレーム画像、
フレーム画像をそれぞれ表示するものである（左目お
よび右目の画像信号をそれぞれ個別に表示するものであ
る）。

【００４１】立体鏡１２は、２つのＴＶモニタ１１上の
左目用の画像および右目用の画像を合成して人が同時に
見て、立体観察するためのものである。図４の（ｂ）
は、フレーム画像およびフレーム画像の様子を示
す。ここで、フレーム画像は、左目の画像であって、
奇数フィールドの画像信号および偶数フィールドの
画像信号からなり、左目用のＴＶモニタ１１上に交互に
表示する。同様に、フレーム画像は、右目の画像であ
って、奇数フィールドの画像信号および偶数フィー
ルドの画像信号からなり、右目用のＴＶモニタ１１上に
交互に表示する。

【００４２】以上のように、立体鏡１２を通して、人が
２台のＴＶモニタ９上に表示されたフレーム画像およ
びフレーム画像を同時に左目および右目で見ることに
より、立体観察することができる。また、同様に、既述
した図２の（ａ）から（ｂ）に示すように、生体２１を
徐々に回転させながら複数フレーム毎に１回の割合で例
えば図２の（ｃ）の（イ）および（ロ）に示すようにＸ
線を発生させてそのときに生体２１を透過したＸ線の画
像信号をフレームメモリ７にフレーム画像、フレー
ム画像として蓄積しておき、フレーム画像およびフ
レーム画像を立体鏡１２を通して立体観察し、生体２１
のＸ線被爆量を少なくしてＸ線による立体像を観察する
ことが可能となる。

【００４３】図５は、本発明のＸ線発生説明図を示す。
図５の（ａ）は、フレームを示す。図５の（ａ−１）
は、フレーム１、２、３、４、５、６、７、８・・・を
示す。これは、例えばＴＶの場合のフレームであって、
１秒間に約３０フレームである。

【００４４】図５の（ａ−２）は、フレームのＸ線画像
の信号強度が強いときは、Ｘ線をここでは、１フレーム
分発生する様子を示す。図５の（ａ−ｃ）は、フレーム
のＸ線画像の信号強度が弱いときは、Ｓ／Ｎが悪く、３
フレームを積算してＳ／Ｎを向上させる様子を示す。

【００４５】図５の（ｂ）は、ＴＶ画像とＸ線発生の様
子を示す。図５の（ｂ−１）は、ＴＶ画像を示す。ここ
で、Ｍは、メモリ画像を表し、以前の画像を繰り返し読
み出してＴＶモニタ９、１１に表示する様子を示す。

【００４６】図５の（ｂ−２）は、Ｘ線発生の様子を示
す。ここでは、ＴＶ画像の１０回に１回の割合でＸ線を
発生させ、そのときに生体２１を透過したＸ線の画像信
号をここでは、１フレームのＴＶ画像としてＴＶモニタ
に入力して表示すると共にフレームメモリ７に蓄積して
おき、２フレームから１０フレームまではＸ線を発生す
ることなく、フレームメモリ７から同一の画像信号を読
み出してＴＶ画像としてＴＶモニタに入力して表示す
る。これにより、生体２１のＸ線被爆量が１／１０の低
減できたこととなる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｘ線管１から異なる角度で物体（例えば生体である人
間）２に数フレームに１回の割合で照射し、このときの
画像信号を複数のフレームメモリ７に蓄積し、これら蓄
積したフレームメモリ７から時系列に読み出して画面上
にリアルタイムに表示したり、異なる角度の画像を画面
上に立体表示したりする構成を採用しているため、少な
いＸ線被爆量でリアルタイムに時系列画像および立体像
を観察する装置を実現できる。これらにより、Ｘ線の被
爆量を少なくして生体２１のＸ線画像やその立体像をリ
アルタイムに観察でき、しかもＸ線被爆量を最小限に抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明のＸ線照射説明図である。

【図３】本発明の３Ｄシャッタ方式による観察説明図で
ある。

【図４】本発明の立体鏡によよる観察説明図である。

【図５】本発明のＸ線発生説明図である。

【符号の説明】

１：Ｘ線管 ２：物体 ２１：生体 ３：Ｘ線撮像管 ４：Ｘ線高圧発生装置 ５：Ｘ線制御コントローラ ６：信号制御回路 ７、７−１から７−４：フレームメモリ ８：信号分配制御回路 ９、１１：ＴＶモニタ １０：３Ｄメガネ １０−１：シャッタ制御回路 １２：立体鏡

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画面上に表示する表示フレームに比して数
   フレームに１回の割合で同期してＸ線を発生するＸ線管
   （１）と、 このＸ線管（１）によって発生されたＸ線が物体（２）
   に照射されて透過（あるいは反射）された信号を画像信
   号に変換するＸ線撮像管（３）と、 このＸ線撮像管（３）によって変換した画像信号を循環
   して蓄積する複数のフレームメモリ（７）と、 これら複数のフレームメモリ（７）に蓄積した画像信号
   を循環して切り替えて時系列に読み出し、画面上に表示
   させる信号分配制御回路（８）とを備え、 Ｘ線被爆量を低減したＸ線画像を時系列にリアルタイム
   に表示するするように構成したことを特徴とするＸ線観
   察装置。
2. 【請求項２】上記複数のフレームメモリ（７）に蓄積し
   た画像信号のうちから、上記Ｘ線が物体を照射する現在
   の角度の画像信号と、以前の所定角度以上異なる画像信
   号とを読み出し、１つの画面上に交互に表示（あるいは
   ２つの画面上に同時に表示、あるいは１つの画面上に分
   割して同時に表示）させる信号分配制御回路（８）を備
   え、 １つの画面上に交互に表示された画像に同期した３Ｄメ
   ガネ（１０）を通しあるいは画面上の２つの画像につい
   て立体鏡（１２）を通し、Ｘ線被爆量を低減したＸ線画
   像を時系列にリアルタイムに立体観察するように構成し
   たことを特徴とする請求項１記載のＸ線観察装置。
3. 【請求項３】上記複数のフレームメモリ（７）に蓄積し
   た画像信号のうちから、指定された２つのＸ線が物体を
   照射する角度の画像信号を読み出し、１つの画面上に交
   互に表示（あるいは２つの画面上に同時に表示、あるい
   は１つの画面上に分割して同時に表示）させる信号分配
   制御回路（８）を備え、 １つの画面上に交互に表示された画像を同期した３Ｄメ
   ガネ（１０）を通しあるいは画面上の２つの画像を立体
   鏡（１２）を通し、Ｘ線被爆量を低減したＸ線画像を立
   体観察するように構成したことを特徴とする請求項１記
   載のＸ線観察装置。