JPH0787395A

JPH0787395A - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JPH0787395A
Application number: JP5225331A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Nishiki; 雅行西木; Seiichiro Nagai; 清一郎永井; Mikito Hayashi; 幹人林; Akira Tsukamoto; 明塚本
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】ＴＶカメラへ入力する光学像の光量調整を短
時間で行うことができ、構造の簡単な光学系を有するＸ
線診断装置を提供すること。【構成】本発明のＸ線診断装置は、前記光学系３０が
濃度調整の可能な複数の素子からなり前記各素子の濃度
を独立に制御することによって前記イメージ・インテン
シファイアから出力された光学像の光量を調整する光量
調整手段を有しており、前記光量調整手段は液晶表示板
３５からなり、この液晶表示板３５の光の透過部の面
積、形状及び濃度の少なくとも１つを制御して光量調整
を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線診断装置、特にＸ
線診断装置におけるＴＶカメラに入射する光学像の光量
調整に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線診断装置において、イメージ・イン
テンシファイア（以下、「Ｉ．Ｉ．」と称する）からＴ
Ｖカメラに入射する光学像の光量調整は、アイリスとＮ
Ｄフィルタとの組合せによって行われている。その様子
を図５に示す。図５は、従来の光学系の概略構成を示す
図である。

【０００３】図５において、Ｉ．Ｉ．２０からの光学像
は光学系３０を介してＴＶカメラ４０に入力する。ＴＶ
カメラ４０に入力した光学像はビデオ信号に変換され
て、図示しないＡ／Ｄ変換器に出力されるか、或いは、
図示しないモニタ上に表示される。光学系３０は、第１
レンズ３１、アイリス３２、ＮＤフィルタ３３及び第２
レンズ３４からなり、この光学系３０からＴＶカメラ４
０に入力する光学像の光量を調整するために、アイリス
３２及びＮＤフィルタ３３が使用される。ＮＤフィルタ
３３は、Ｘ線透視或いはＸ線撮影に応じて図中矢印で示
すように移動させて光路Ｌ上から取り除かれたり光路Ｌ
上に置かれたりされる。具体的には、この従来の光量調
整において、Ｘ線透視時には、Ｉ．Ｉ．２０から出力さ
れる光学像の光量が少なくなるので、アイリス３２の口
径は大きくなり、ＮＤフィルタ３３は、光路Ｌ上から除
かれる。そして、Ｘ線撮影時には、Ｉ．Ｉ．２０から出
力される光学像の光量が多くなるので、アイリス３２の
口径は小さくなるように制御され、ＮＤフィルタ３３が
図５に示すように光路Ｌ上に配置される。

【０００４】しかし、上記のようなアイリス３２及びＮ
Ｄフィルタ３３を用いた光学像の光量調整は機械的な機
構を用いて行われるので、（１）光学像の光量の変化に対する応答速度が遅い（約
０．５秒）。（２）機構が複雑になるので、光量調整に係る部分の容
積が大きくなる。等の問題はあるが、従来は、ＴＶカメラ４０はＸ線透視
画像を出力するのみであり、Ｘ線撮影はフィルムで行わ
れているので、遅い応答は特に問題視されなかった。

【０００５】しかし、今後、Ｘ線撮影を直接フィルムで
行わずにモニタ６０等で撮影画像を観察するようなシス
テム、すなわちＴＶカメラ４０によって得られたＸ線撮
影像を記憶装置等に記憶することにより、フィルムに変
えてＸ線撮影を行うようなシステム（以下、「Ｉ．Ｉ．
−ＤＲ」と称する）が主流になることが予期される。こ
のようなシステムでは、例えば、Ｘ線透視を行っている
最中に、撮影タイミングを逸しないために、Ｘ線透視モ
ードからＸ線撮影モードに瞬時に切り換える必要が生じ
るような場合が想定される。この場合に、Ｘ線透視とＸ
線撮影とでは被検体に照射されるＸ線の強度が異なるの
で、ＴＶカメラ４０へ入射する光学像の光量を一定に保
つために迅速な光量調整が要求される。従来のフィルム
を使用するＸ線撮影では、フィルムの搬送時間等の問題
があり、それほどの迅速な光量調整は要求されていなか
ったが、フィルムを使用しない上記のようなＩ．Ｉ．−
ＤＲでは、迅速な光量調整を行うことができる機能の実
現が望まれる。

【０００６】上記のように、Ｘ線撮影とＸ線透視とでは
Ｘ線強度が異なるので、ＴＶカメラへの入射光量を一定
に保つために光学像の光量調整が必要になる。しかし、
従来のアイリス及びＮＤフィルタによる光学像の光量調
整では上記のように機械的な制御が伴うので、迅速な光
量調整が不可能である。加えて、アイリス及びＮＤフィ
ルタを用いた光学像の光量調整は機械的な機構を用いて
光量を調整するので、光学系の構造が複雑になるという
問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
光量調整は、応答が遅い、構造が複雑になる等の問題が
あった。本発明は、上記の事情に基づいてなされたもの
で、ＴＶカメラへ入力する光学像の光量調整を短時間で
行うことができ、構造の簡単な光学系を有するＸ線診断
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を講じた。被検体にＸ線
を照射するＸ線発生器と、前記被検体を透過したＸ線を
検出して光学像に変換するイメージ・インテンシファイ
アと、前記光学像の光量を所定の光量に調整して出力す
る光学系と、この光学系から出力された光学像をビデオ
信号に変換するＴＶカメラと、このＴＶカメラから出力
されたビデオ信号に基づいて前記被検体のＸ線像を表示
する表示手段とを備えたＸ線診断装置において、前記光
学系が、濃度調整の可能な複数の素子からなり前記各素
子の濃度を独立に制御することによって前記イメージ・
インテンシファイアから出力された光学像の光量を調整
する光量調整手段を備えた。望ましい態様として、前記
光量調整手段は液晶表示板とし、この液晶表示板の光の
透過部の面積、形状及び濃度の少なくとも１つを制御し
て光量調整を行うようにした。

【０００９】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。光量調整を行うための光学フィルタとして複数の素
子で構成されこれらの各素子が独立して濃度調整が可能
な、例えば液晶表示板（Ｌiquid Ｃristal Ｄisplay;
以下、「ＬＣＤ」と称する）を光量調整手段として用い
たので、光量調整に機械的な手段を用いる必要がなく、
迅速に光量調整することが可能になることから、Ｘ線透
視からＸ線撮影への瞬時の移行にも対応できる。加え
て、ＬＣＤは光の透過部分の制御を電気的に行うことが
できるので、従来の機械的な機構制御部がなくなり、コ
ンパクトな光学系を実現できる。

【００１０】更に、ＬＣＤは、光の透過部分と光を遮断
する部分の領域を素子毎に自由に設定することができる
ので、自動輝度制御用フォトピックアップの像がテレビ
カメラに入射しないようにできる。同様に、光の透過部
分の形状を所望の形状に制御することができるので、光
学的な空間フィルターをかけることもできる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係るＸ線診断装置の概
略構成を示す図である。Ｘ線発生器１０はＸ線制御器１
２の制御信号に基づいて、被検体１５にＸ線を照射す
る。被検体１５を透過したＸ線はＩ．Ｉ．２０に入力
し、Ｉ．Ｉ．２０で光学像に変換される。この光学像
は、光学系３０を介してＴＶカメラ４０に入力する。Ｔ
Ｖカメラ４０は、入力した光学像をビデオ信号に変換す
る。ＴＶカメラ４０から出力されたビデオ信号はＡ／Ｄ
変換器４５でデジタル信号に変換されて画像処理装置５
０に入力し、画像処理装置５０によって所望の画像処理
が行われる。なお、画像処理装置５０は図示しない画像
メモリを含み、この画像メモリは画像処理を行う前或い
は後の被検体１５の画像を一時的に記憶する。画像処理
装置５０によって所望の処理を施された被検体１５の画
像はＤ／Ａ変換器５５でアナログ信号に変換されてモニ
タ６０に表示される。また、画像処理装置５０によって
所望の処理を施された被検体１５の画像は図示しないＶ
ＴＲ等へ出力される場合もある。光学系３０は、第１レ
ンズ３１と、ＬＣＤ３５と、第２レンズ３４とからな
る。ＬＣＤ制御器７０はＬＣＤ３５の光の透過部の面
積、形状及び濃度の少なくとも１つを所望の形態にする
ように制御する。ＬＣＤ３５を通過する光学像の光量が
前記ＬＣＤ制御器７０によって上記のように調整されて
所望の光量を有する光学像がＴＶカメラ４０に出力され
る。

【００１２】システム制御器８０は、図示しない操作卓
等を含み、装置の全体の動作、並びに、前記Ｘ線制御器
１２と、前記ＬＣＤ制御器７０と、前記画像処理装置５
０とを制御する。

【００１３】上記のように、本発明装置は、Ｉ．Ｉ．２
０からＴＶカメラ４０に入射する光学像の光量調整を、
従来ではアイリスとＮＤフィルタとで行っていたのに代
えて、ＬＣＤ３５によって行うようにし、このＬＣＤ３
５によりＴＶカメラ４０に入射する光量を適正に保つよ
うにしている。図２に、Ｘ線透視の場合とＸ線撮影の場
合とにおけるＬＣＤ３５のパターンの例を示す。図２
（ａ）がＸ線透視の場合を示し、図２（ｂ）がＸ線撮影
の場合を示す。図２において、斜線部は光が全く透過し
ない部分を示し、それ以外の部分は透明又は半透明であ
って、光が透過する部分を示す（以下、同じ）。また、
この光が透過する部分を以下「開口部」と称する。

【００１４】なお、本実施例の説明においては、光量の
制御をＬＣＤで行う場合を説明するが、ＬＣＤに限ら
ず、ＬＣＤと同様に充分に細密な複数の素子を有し、各
素子毎に濃度調整が独立に可能であるようなものであれ
ば良い。

【００１５】図２（ａ）に示すように、Ｘ線透視を行う
場合には、Ｉ．Ｉ．２０の出力が弱いことから、Ｉ．
Ｉ．２０から出力される光学像の光量が少なくなるの
で、なるべく多くの光量がＴＶカメラ４０に達するよう
にするために、できる限り大きな開口部３６の面積が得
られるようにＬＣＤ３５を制御する。この場合におい
て、開口部３６は透明であることが望ましいが、完全な
透明度が得られない場合には、ＬＣＤ３５で実現できる
最高の透明度になるようにする。

【００１６】図２（ｂ）に示すように、Ｘ線撮影を行う
場合には、Ｘ線透視の場合と比較して、Ｘ線の出力が高
いことから、Ｉ．Ｉ．２０から出力される光学像の光量
が多くなるので、ＴＶカメラ４０に必要以上の光量が到
達しないように開口部３６の面積を小さくすると共に開
口部３６を半透明（又は、開口部３６の濃度を濃くす
る）とするように制御する。但し、撮影部位等により
Ｉ．Ｉ．２０から出力される光学像の光量も変化するの
で、開口部３６の透明度は光学像の光量に従って変化さ
せる。

【００１７】上記のＸ線撮影の場合において、ＬＣＤ３
５の透明度だけで、光量調整することも可能であるが、
一般にレンズ系は小口径の方が解像度が良いことから、
まず可能な限り開口部３６の口径を小さくするようにＬ
ＣＤ３５を制御する。しかし、あまり開口部３６の口径
を小さくすると、自動輝度制御用フォトピックアップ
（図示しない）の像が出力画像に出てしまう。そこで、
自動輝度制御用フォトピックアップの像が出力画像に現
れないような開口部３６の最小口径が決定される。従っ
て開口部３６の口径をできるだけ小さくし、開口部３６
の口径（すなわち面積）の大きさだけで光量調整できな
い分を開口部３６の透明度の変化で補う方式が最適であ
る。

【００１８】上記のように、本発明によれば、ＬＣＤ３
５を電気的に制御して、開口部３６の面積と開口部３６
の透明度（濃度）の両方を制御することによって、光量
調整を行う。従って、Ｘ線透視からＸ線撮影、或いは、
その逆の瞬時の切り換えにも対応できる。

【００１９】図３は、Ｘ線撮影時におけるＬＣＤ３５の
制御方法の変形例を示す。上記のように、開口部３６の
口径（面積）を小さくしてゆくと、自動輝度制御用フォ
トピックアップの像が出力画像に現れてしまうという問
題が生じる。この問題を解決するために、図３に示すよ
うに、自動輝度制御用フォトピックアップの大きさに相
当するＬＣＤ３５の中心部の一部分を光が透過しないよ
うにすることにより、自動輝度制御用フォトピックアッ
プの像が出力画像に現れることがなくなるので、光量調
整が更に容易になる。このような制御は従来のようなア
イリスとＮＤフィルタを用いた機械的な制御では困難で
あるが、本発明のようにＬＣＤを用いた場合には、電気
的な制御により自由な濃淡（または黒白）のパターンを
作成することが出来るので、容易に図示のようなパター
ンを作成することが出来る。

【００２０】タンデム光学系では、光量調整用の開口部
３６の形状を変えることによって出力画像の空間周波数
特性を制御できることが知られている。図４は、タンデ
ム光学系において、出力画像の空間周波数特性を制御す
る場合の開口部３６の形状例を示す。図４において、
（ａ）は低周波数強調画像、（ｂ）は高周波数強調画像
を出力する場合のフィルタの形状を示す。

【００２１】タンデム光学系では、中央付近は低周波数
成分が多く、周辺に行くに従って、高周波数成分が多く
なることが知られている。従って、図４のように、フィ
ルタの形状を周波数に応じて調整することによって、所
望の周波数特性が強調された画像が得られる。すなわ
ち、図４（ａ）のように、開口部３６の口径を小さくし
た場合には、低周波数成分が多く含まれた画像が得られ
るので、低周波数成分が強調された画像となり、図４
（ｂ）のように、開口部３６の中心を光が透過しないよ
うな制御をした場合には、高周波数成分が多く含まれた
画像が得られるので、高周波数成分が強調された画像が
得られることになる。本発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形して実施できるのは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。光量調整を行うための光学フィルタとして複数の素
子で構成されこれらの各素子が独立して濃度調整が可能
な、例えばＬＣＤを光量調整手段として用いたので、光
量調整に機械的な手段を用いる必要がなく、迅速に光量
調整することが可能になることから、Ｘ線透視からＸ線
撮影への瞬時の移行にも対応できる。加えて、ＬＣＤは
光の透過部分の制御を電気的に行うことができるので、
従来の機械的な機構制御部がなくなり、コンパクトな光
学系を実現できる。

【００２３】更に、ＬＣＤは、光の透過部分と光を遮断
する部分の領域を素子毎に自由に設定することができる
ので、自動輝度制御用フォトピックアップの像がテレビ
カメラに入射しないようにできる。同様に、光の透過部
分の形状を所望の形状に制御することができるので、光
学的な空間フィルターをかけることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るＸ線診断装置の概略構
成を示す図。

【図２】Ｘ線透視の場合とＸ線撮影の場合とにおけるＬ
ＣＤのパターンの例。

【図３】Ｘ線撮影時におけるＬＣＤの制御方法の変形
例。

【図４】出力画像の空間周波数特性を制御する場合の開
口部の形状例。

【図５】従来の光学系の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１０…Ｘ線発生器、１２…Ｘ線制御器、１５…被検体、
２０…イメージ・インテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）、３
０…光学系、３１…第１レンズ、３２…アイリス、３３
…ＮＤフィルタ、３４…第２レンズ、３５…液晶表示板
（ＬＣＤ）、３６…開口部、４０…ＴＶカメラ、４５…
Ａ／Ｄ変換器、５０…画像処理装置、５５…Ｄ／Ａ変換
器、６０…モニタ、７０…ＬＣＤ制御器、８０…システ
ム制御器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林幹人栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内 (72)発明者塚本明栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体にＸ線を照射するＸ線発生器と、
前記被検体を透過したＸ線を検出して光学像に変換する
イメージ・インテンシファイアと、前記光学像の光量を
所定の光量に調整して出力する光学系と、この光学系か
ら出力された光学像をビデオ信号に変換するＴＶカメラ
と、このＴＶカメラから出力されたビデオ信号に基づい
て前記被検体のＸ線像を表示する表示手段とを備えたＸ
線診断装置において、前記光学系が、濃度調整の可能な複数の素子からなり前
記各素子の濃度を独立に制御することによって前記イメ
ージ・インテンシファイアから出力された光学像の光量
を調整する光量調整手段を有すること特徴とするＸ線診
断装置。
【請求項２】前記光量調整手段は液晶表示板からな
り、この液晶表示板の光の透過部の面積、形状又は濃度
の少なくとも１つを制御して光量調整を行うことを特徴
とする請求項１記載のＸ線診断装置。