JPS62160699A - Ｘ線像の輝度を制御する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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・インテンシファイ
ヤからの出力像の光を一定に保って、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、テレビジョン・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ット写真カメラ
を用いて、並びに種々の磁気記録媒体に画像を記録する
装備を持っている。

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、従って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（ＩＯ
Ｒ／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っているのが
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・インテンシファ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線管の焦点スポットと画像の距離（Ｓ　Ｉ
　Ｄ）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ュートする
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
びに作像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、開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
れた露出内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、主に陰極又はフィラメント
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
電荷によって制限される。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線管の焦点スポットと像平面の間の距離の自
乗に伴なっても変化する。

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、
インテンシファイヤの出力像の輝度を一定に保つには、
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の増加に伴なって増加並びにそれ
に伴なう出力光子強度に伴なって高くなり、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１Ｏｒ（／
分又はそれ以下に抑えなければならないことにより、ｍ
Ａ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う
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った。ある設計の装置
では、電流制御によっ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、−８ＩＤ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
によっ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、実質的に階
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ｌｏＲＺ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副制御よって行なわれ、２次効果がｌｃ　Ｖ制
御によって行なわれ、３次効果が一番望ましくないビデ
オ利得制御によって行なわれる様に、Ｘ線管のｍＡ、ｋ
Ｖ及びビデオ利得をこの順序で優先順位に従って、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、或いはその逆であっ
ても、並びにＳＩＤに突然の変化があっち、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副制御出来る様にした
、即ち、専ら蛍光透視用に用いる装置でフィラメントを
加熱する電流のレベルを主に調節することによって、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って消される
各フレームの間、Ｘ線パルスの持続時間を制御すること
によって、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
フトウェア又はハードウェアを用いて輝度制御が行なわ
れる。放射制御ループと呼ぶ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。

ニーで説明する実施例では、輝度（輝度比）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、それを使って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
って解決しなければならないことがある。

ｋＶ小ループ呼ぶ第２のループでは、所望のＸ線管のｍ
Ａ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次ループによって指示
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って指示さ
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制御比を発生
・する。この比は、ｍＡのシリ１節によって放射制御が
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、ｋ　Ｖの調節によっ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ｋ
Ｖ範囲の内のどれだけを使ってしまったかによって左右
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、ｋ　Ｖ及びｍＡかそれまでその限界に達する
方向に向かっている時、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制御指令信号によって起こった輝度
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　　Ｃ
０ＮＴＲ０Ｌ）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って、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詳細な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ック図である。

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、陽極ターゲット１１
、陰極フィラメント１２及び制御格子１３を持つＸ線管
１０が設けられている。ターゲラ上１１の電子ビーム焦
点スポットから、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・インテンシファイヤ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・インテンシファイ
ヤ１６の出力発光体１７に現れる。電子放出性のＸ線管
のフィラメント１２が、フィラメント変圧器２０の２次
巻線から供給される電流によって加熱される。フィラメ
ント電流制御器又は調整器２１が、この発明に従って発
生されて線２２に入力されるフィラメント電流レベル指
令信号（Ｆ　Ｉ　Ｌ　　ＣＭＮＤ）の大きさに応答する
。数ある適当なフィ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米国特許出
願第５６９，１７９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と陰極フィラメント１
２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、フィラメント１２に流れる電流と
それに対応する温反に関係する。

Ｘ線露出を開始する為に陽極１１とフィラメント１２の
間に印加されるピーク・キロボルト数（ｋＶ）が、ブロ
ック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！！ｆａ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とフィラメント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・エレクトリック・カンパニイからボルト・
パック（商標）として販売されている様な電源ブロック
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〜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のターゲット１１上の電子ビーム焦点スポットから
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ッ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ッチング装置（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。電源及び制御ブロック２３には
示してないが、公知の形式のサーボ装置を使って、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）によって制御される。勿
論、ｋＶを調節することは普通のことであるが、この発
明によっ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によって変えられる様に、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はカッ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ック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。この源の正の側か線２６を介してフィラメントに接
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っていて、Ｘ線管フィラ
メントに対して−３，０００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１
４０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って
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がブロック２７
で示したバイアス制御回路によっ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
指令信号によっ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、
フィ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
ス幅制御によって左右される。

利用することが出来るバイアス源が米国特許第４．３６
１．９０１号に記載されている。

イメージ・インテンシファイヤ１６の出力発光体１７に
出る像か、対物レンズ３０を介してダイクロイック・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ック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
オ信号がケーブル３５を介してテレビジョン・モニタ３
６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つの手段か設
けられている。１つは光センサ３８であり、これはイメ
ージφインテンシファイヤの出力発光体１７を観る位置
にある。光センサ３８は、装置か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、光センサか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ッチ３９によって選択す
ることが出来る。このスイッチを第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・ディジタル変
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
に出願された係属中の米国特許出願通し番号節６２５，
９１８号に記載されている。

この信号が線４２を介してスイッチ３９に供給され、ス
イッチ３８を適正な位置にした時、ＡＤＣ４３でディジ
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、Ｏ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って制御され、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、ＡＤＣ４
３でディジタル化された後、一時的にディジタルφラツ
チ４５でラッチされ、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ック４７に伝送
される。その機能ブロッ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＼では、輝度を一定に保つ
為にＸ線管のフィ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
ぶディジタル信号が、ＡＢＣ予測器４７から線４４を介
してスイッチ４８（実例ではこれは多重化器である）及
びディジタル・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。このスイッチが予
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５
０に接続する。スイッチ４８は選択器６５によって作動
されるが、この選択器はスイッチ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ック５１に
対する入力となり、このブロックでは、ある信号処理が
行なわれるが、これはブロック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
を持っている。テーパ作用は、患者の入力側のＸ線の線
量が１（ＩＲ／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される。テーパ
作用回路の出力がＤＡＣ５４に入力され、その出力がフ
ィラメント電流指令アナログ信号であり、これが線２２
を介してフィラメント電流制御３２１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ＤＡＣ６０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６１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ｋ　Ｖ
をダイナミッ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ＩＯＲ／分未満に抑
えることが必要である。Ｘ線管の陽極ｋ　Ｖ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、
ＤＡＣ６３でアナログ信号に変換される。

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信号ニヨッテ左右される
ので、スイッチ６４を開く。スイッチ６４は第１図の右
上にある選択器６５によって作動される。

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・インテンシファ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って来る為に、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
生されたフィラメント電流指令と平行してフレーム時間
Ｉ’ｌｌこ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ィラメント
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か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
密度か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ｌｃ　Ｖ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、蛍光透視法の際にテレビ・
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
によって画像に何等余分の情報が得られるものではなく
、これか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・インテンシファイヤ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って、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ｌ（Ｖ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。

このディジタル信号が線５７を介してＤＡＣ５８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
ボ装置を持っていて、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１４１のＦストップを選択
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点を使って、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、１＜　Ｖ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
左上にあるスイッチ３９が線４２をＡＤＣ４３の入力に
接続する。イメージ・インテンシファイヤ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・カメラか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
か、この発明に従って画像の一定の輝度を得る為に、ｍ
Ａ、ｋＶ及びビデオ利得を調整する為に必要な唯一の７
Ｉｌｌｊ定値である。第２図は包括的に予測処理装置と
呼ぶが、これは第１図にブロック４７で示したものであ
る。

第２図で、平均検出器４１からのディジタル化した輝度
サンプル信号が割算器７０の入力Ｂに供給される。安定
なディ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
値を使うことによっ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サンプルを使って、Ｘ線管のｍＡを制御する為の
基本的な信号を発生するが、これはフィラメント指令（
Ｆ　Ｉ　Ｌ　　ＣＭＮＤ）又は放射制御（ＲＡＤ　　Ｃ
０ＮＴＲ０Ｌ）と呼び、これが第１の優先順位であって
、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。

差当たって、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ィジタルの最近放射制御信号が
、（ｔ−１）の放射制御と呼ぶラッチに貯蔵される。

現在のビデオ・フレームでは、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、（１−１）に
於けるＢＲＴが判っていると仮定する。Ｘ線管のｍＡが
放射制御出力信号によって表わされ、画像の輝度がｍＡ
に正１ヒ例するから、（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
・インテンシファイヤが移動中であっても、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。従って、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ｍ
Ａの大きさに限界があり、従って、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と記した機能ブロックで検査される。こ
のブロックを参照数字７４で示しである。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ＦＬＣＭＮＤ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ック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
呼ぶブロック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。オーバシュート
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。

ブロック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［Ｕ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、ディジタル形式で
スイッチ４８とＤＡＣ６０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、タイミングがフィルム前進速度と同期している場合
は、フィ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
よって精度が低下する。例えば１００倍の倍率にすると
、１．２５か単に１２５になる。

次に大きな太った患者がＸ線ビーム内にあるか、あるい
はイメージ・インテンシファイヤが骨を含む身体の領域
を走査したばかりであって、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Ａｌ６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。従って、ＢＲＴ　　ＲＡＴ
ＩＯ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、並びに場合によってはビ
デオ利得が完全に調節され、ｍＡが下がって来る。

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。これによって、放射制御信号のレベルが変
化し、従って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
、それによってｍＡはこの発明に従って強制的に設定さ
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。６
０ｋＶ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７
０ｋＶ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　　ＲＡＴＩ
Ｏが４である時、Ｘ線管のｍＡは、この誤差に対して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って補償される。この
為、ｍＡ及びｌｃ　Ｖ因子のこの結果生ずる変化により
、輝度係数が４になる。

詳しいことは後で説明するが、Ｘ線管を通るｍＡは、フ
ィ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
ることによって得られる。フィ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、取下げることによって行なわれる
。パルス幅はＸ線管のｍＡと正１ヒ例する。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　　ＣＭＮ
Ｄ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って、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　　ＲＡＴ
ＩＯ゛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となって現れた、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、Ｉｃ　Ｖ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１７にビデオ利得をも調節
することによって行なう。

次にｋＶをどの様に調節するかを説明する。ｌ（Ｖ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
ることによっ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。放射制御又はフィラメント電流指令に
よって要求されるｍＡの調節と平行して、発生されたｋ
Ｖ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小ループ割算器８０から始まる。割算器に対する八
人力が最近放射制御（ＲＣＬ）であり、これは（１）を
現在のサンプル期間の時刻として、（ｔ−１）の前のＢ
ＲＴサンプルに対して、ラッチ７１に貯蔵されているデ
ィ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、又はブロック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。これに相当する
のは、ｋＶ倍信号許容最低値（６０ＲＶ）より高い状態
で、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％に等しく保つ時である。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、フィラメント電流
、従っ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、５ＩＩｌｓ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、ブロック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って左右され、正しい
輝度レベルにする為に、放射制御出力又はＦＩＬ　　Ｃ
ＭＮＤ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
幾らであったかとの間の誤差を表わす。次にＲＣＲ／Ｂ
ＲＴ　　ＲＡＴＩＯの比によって、間接的に５ＩＩｌｓ
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ｂＢＲ
ＴＲＡＴＩＯが放射制御ループ、ｋＶ小ループびＶＧ小
ループ使われ、１回だけ計算される。ＢＲＴ　　ＲＡＴ
ＩＯがディジタル線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）の放射制御によって表
わされるパルス幅が異なる場合、この比は１以外であり
、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たけを検出する場合、ｋＶ
小ループ、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
がどれだけ異なっ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５ＵＳ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ＬＯｍｓになる。

放射制御がその時点の正しい輝度にする為に途中まで上
昇するから、輝度が正しくなる。次の標本化期間に、放
射制御は１０ｍ５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、１０１５　（ＲＣＲ）又は２の誤
差が生ずる。これがｋＶ小ループ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回目のバスでは、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った後、（
ｔ−１）の放射制御信号が最近放射制御（ＲＣＬ）とし
てラッチ７１に貯蔵され、これは１０ｍ５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とダイ
ヤル放射制御との比を求める。この為、これによって得
られた放射制御比（ＲＣＲ）からｋＶ小ループとっては
、ＲＣＬが１０ｍ５に対応し、ダイヤル放射制御が５ａ
Ｓ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８
３で１の輝度比を乗する。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
ｌｃ　Ｖを増加して、ｋ　Ｖループにとって、輝度の不
足と見えるものを補正する。ｋＶを高くする効果として
、現在の標本化期間の間、輝度が若干高くなる。次に、
放射制御ループによって検出されたＢＲＴ　　ＲＡＴＩ
Ｏ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（票本化期間内に放射制御信号は、割算器の入力の最
近放射制御が割算器８０に対するダイヤル放射制御人力
の値に達する様なレベルまで減少し、ｋＶは、ダイヤル
した５ｒＦｌｓのパルス幅を超えずに正しい（１（度を
達成する為に指示された所にとＶまる。

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小ループ対して誤差が表示された。ｋ　Ｖか増
加し、輝度を若干高くした。その・後、輝度を検出する
だけの放射制御ループが、輝度か高いことを検出し、Ｂ
ＲＴ　　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が変化する
が、ｋＶ比が１の値に達した時の値にとＶまる。

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、これは僅か数種本化期間である。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の輝度は一定であるが
、ｋＶはゆっくりと変化しており、パルス幅もそうであ
る。

輝度はｋＶと正比例せず、使われる特定のＸ線管に応じ
たＩｃ　Ｖの関数である。例えば、掛算器８３からのｋ
Ｖ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ｋ　Ｖ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
係数を正規化しである。輝度係数が１でＩｃ　Ｖ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、ｋ　Ｖは例えば約６８ｋＶに増加しなければな
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小ループ、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ｋ　Ｖ制御
比指令に掛算器８４で（ｔ−１）に於けるＩｃ　Ｖ制御
値を乗するが、輝度とｋＶが正比例の関係ではない為に
、Ｉｃ　Ｖ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ｋ　Ｖ制御がラ
ッチ８５に貯蔵される。それを読出し、ｋ　Ｖ制御対輝
度係数換算器８７と呼ぶルックアップ・テーブル（ＬＵ
Ｔ）に対するアドレスとする。ラッチ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、多重線８８を介して掛算器８４に供給される。

多重線８９に現れる掛算器８４の積、即ち新輝度係数が
回路ブロック９０に入力され、そこで利用し得るｋＶの
範囲内で要語された輝度係数を達成し得るかどうかの検
査が行なわれる。ｋＶ小ループは、ブロック９１で示す
ｋＶ制御不感帯関数と不感帯調節ブロック９２（これは
差力たって無視する）がある。この為、新輝度係数がブ
ロック９１を介して輝度係数対ｋＶ制御換算器と呼ぶブ
ロック９３に送られる。このブロックはＬＵＴ　　８７
の逆のルックアップ・テーブルであり、輝度係数を駆動
すべき所要の対応するｋＶに対する新ｋＶ制御に再び換
算する為に使われる。

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変化がブロック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制御によって生ずる
ｋＶ制御のΔ変化を用いる。減衰調節ブロック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、オーバシュ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。ブロック９７で表わす
変化率限界因子を使って、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小ループのｋ　Ｖ制御比が２の値であっ
て、予測したｋＶ変化から輝度を２イΔ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、ｋ　Ｖ制
御値が６０であったとすると、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ｋ
　Ｖに対応することが判る。この８ｋＶのΔ変化は、Ｉ
ｃ　Ｖ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ｋ　
Ｖ変化が発生され、これによって１回の［類本化では８
ｋＶ未満の変化を行なわせる指令になることがある。６
８ｋＶ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、放射制御指令によって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９８から送出される。

次にブロック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変化を防止することである。これによってハンテ
ィ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
。

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点の状態によってＸ線管の電流
とｌｃ　Ｖの両方の制御か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
きっ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、ラッチ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、ブロック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・ラッチ８５からの（ｔ−１）の輝度係数が、線１１
５を介して割算器１１４のＡ入力に印加される。ブロッ
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を使って得られたもの
であることに注意されたい。このルックアップ・テーブ
ルはブロック１１６にある最大限界を持っている。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、１０
ｆｆｌＡ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１１７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ＩｃＶループで使われた、
サンプル輝度信号Ｂに対するＴＡＬ＄輝度信号Ａの比、
即ちＢＲＴ　　ＲＡＴＩＯである。ＢＲＴ　　ＲＡＴＩ
Ｏ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っ
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のに■範囲にわたっ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ったと仮定する。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２１０゜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、ディジタル線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　　　　（ｔ−１）の放射制御輝
度係数の最大限界　　　放射制御の最大限界基準電圧 Ｘ　　　　　　　　　　−ＶＧ比 輝度サンプル電圧 上に述べた様に数値例では、 ４　　　５ｍＡ　　　２ボルト基準 −ｘ　　−ｘ　　　　　　　　　　　　　＝２．８５メ
ー　ＶＧ比７　　　１０ｆｆｌＡ　　　　　０．２この
例の結果は１より大きいので、ビデオ利得か増加する。

この比が１になれば、ｍＡ及びｋＶの範囲がかなり残っ
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、上に掲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
小ループは、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、ブロック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ック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ック１２４に送る。ブロック
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、オーバシュ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
してラッチ１２５に貯蔵され、ＶＧ制御信号がディジタ
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ィ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１
２６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。ビデオ争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に示しである。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
ック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）を持ってＣ１
て、これが羽根１４１の間の開口を調節し、従ってビデ
オ・カメラのターゲッ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ったが、この信号を使って、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制御指令を受取って、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ック図である。

プリセット電子回路利得と呼ぶブロック１４０で、プリ
セッ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１４３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を持っている。ビデオ利得増幅器の出力が
、線３５を介して、第１図のテレビジョン・モニタ３６
に対するビデオ入力になる。プリセット開口利得基準信
号がプリセット開口利得と呼ぶブロック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１５
０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
ロック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
果前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でプリセット電子回路利得と加算さ
れる。第２図から線１２６に入るＶＧ制御指令をタップ
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。ブロック１３９で発生されるプリセ
ッ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１５７をプリセット開口
利得信号１５８から減算する。

開口によっ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ック関数の中に
入っ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１２６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子ａ＋
＋＋器の関数のＶＧ制御指令信号によって予測された、
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
っ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った後に、ＶＧ制御指令
を充たすのに必要な残りの利得に等しい。

ブロック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
スポラ１−（Ｓ）と画像平面の間の距離（スポット画像
間距離５ＩＤ）の変化を考慮する関連する回路が、１９
８４年１月９日に出願された係属中の米国特許出願通し
番号箱５６９．１７９号の第２図に詳しく示されている
。

Ｘ線管のフィ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、フィ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。従って、ニーで説明
した装置では、フィラメント電流指令又は放射制御指令
が、第１図のブロック５１にあるルックアップ・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ＩＯＲ／分を守る。テーパ関
数回路５３は２つの入力を持ち、その１つがフィラメン
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、出力がフィラメン
ト電流制御器２１を駆動する。

参考の便宜の為に、種々のループで行なわれる計算を下
にまとめて記載しである。それに対応する用語を特に説
明しなかった略号も記載する。

略　　　　号　　　　　　　用　　　　語ＢＲＴ　ＲＡ
ＴＩＯ輝度比 ＢＲＴ　ＲＥＦ　　　　　輝度比 ＢＲＴ　ＳＡＭＰ　　　　　輝度サンプルＲＡＤ　Ｃ０
ＮＴＲ０Ｌ　　　輝度制御ＬＵＴ　　　　　　　ルック
アップ・テーブルＭＩＮ　ｋＶ　　　　　　最低キロボ
ルト数ＳＥＴ　ＬＭＴ　　　　　限界設定 ＶＧ　ＣＮＴｌ？Ｌ（ＶＧＣ）　　ビデオ利得制御ＶＧ
Ｒ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、く１は輝度が高いことを示す。

ＢＲＴ　ＲＡＴＩＯ−ＢＲＴ　ＲＥＦ／ＢＲＴ　ＳＡＭ
Ｐこ＼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界を持馴ていて、“θ″
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によって表わされる
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　Ｘ　ＢＲ
Ｔ　ＲＡＴＩＯｍｉｎｉ）ｍｔ≦新１？ＡＤ　ＣＮＴＲ
Ｌ≦ｍａｘｆｍｔこ＼でｍｉｎ　　Ｊｍｔは許容最低Ｒ
ＡＤ　　ＣＮＴＲＬ、ｍａｘ　　Ｊｌｍｔは許容最高Ｒ
ＡＤ　　ＣＮＴＲＬである。

Ｉｃ　Ｖ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／［［５ＩＥＴ　ＬＭＴ／ＲＡＤ　ＣＮ
ＴＲＬ　ＬＡＳＴ］Ｘ　ＢＲＴ　ＳＡＭＰＩ こ＼でＳＥＴ　　ＬＭＴは、許容最大ＲＡＤ　　ＣＮＴ
ＲＬ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。ルックアップ・テーブル（ＬＵ
Ｔ）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ＸｋＶ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工
程５　　ビデオ利得制御の変化を決定する。

ビデオ利得比 −［Ｂｌ？Ｔ　ＲＡＴＩＯ］　Ｘ　［ＲＡＤ　ＣＮＴＲ
Ｌ／ＭＡＸ　ＬＭＴ］Ｘ　［ｋＶ輝度係数／最大輝度係
数］ 新ＶＧＣ−ＶＧＣＸＶＧＩ？ こ＼でＯ≦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（類本化期間に対して行なうべき制御パラメータの
階段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って決定される。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−１？ＡＤ　ＣＮＴＲＬ）　
Ｘ　ＲＣＤＰこ＼で −ＭＡＸ　５ＴＥＰ　≦ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ　１７１変
化≦＋ＭＡＸ　５ＴＥＰＲＣＤＦは放射制御の減衰係数
（≦ｌ）、ＭＡＸＳＴＥＰは変化率限界である。この時 ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ−ＲＡＤ　ＣＮＴＲＬ＋ＲＡＤ　Ｃ
ＮＴＲＬの変化（ｋＶ副制御ゼロ誤差積分器機能 工程７　　１ｃＶ　　ＣＮＴＲＬの変化を決定する。

ｋＶ　ＣＮＴＲＬの変化 −（新ｋＶ　ＣＮＴＲＬ−ｋＶ　ＣＮＴＲＬ）　Ｘ　ｋ
Ｖ　ＤＰユニー −ＭＡＸ　５ＴＥＰ　≦ｋＶ　ＣＮＴＲＩ、の変化≦＋
ＭＡＸ　５ＴＥＰｋＶ　ＤＦはｋＶ減衰係数（≦１） ｋＶ　ＣＮＴＲＬ−ｋＶ　ＣＮＴＲＬ＋ｋＶ　ＣＮＴＲ
Ｌ（７）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）　ＸＶＧＣＤＰこ
％　チーＭＡＸ　５ＴＥＰ　≦ＶＧＣノ変化≦＋ＭＡＸ
　５ＴＥＰＶＧＣＤＰはＶＧＣ減衰定数（≦１） ｖｃｃ−ｖｃｃ＋ｖｃｃ　ノ変化 ＢＲＴ　ＩＮＤＥＸ−ＢＲＴ　ＲＡＴＩＯ×［輝度係数
／新輝度係数コ Ｘ　　［ＲＡＤ　　ＣＮＴＲＬ／新ＲＡＤ　　ＣＮＴＲ
Ｉ、コその他の定義 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
御の為のテーバ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　ＴＡＰＥＲＣＯＭＮＤ−ＬＯＧ（ＲＡＤ　ＣＮ
ＴＲＬ信号）テーバ機能の出力がフィラメント駆動指令
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
線装置のブロック図、 第２図は第１図にブロックとして示した予ａｐＪ処理装
置の一部分のブロック図、 第３図はこの発明の詳細な説明する為の、Ｘ線管の陽極
に印加されるｋＶと画像の輝度係数（ＢＲＴ　　ＦＡＣ
ＴＯＲ）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ψインテンシファイヤ ２１：フィ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 ”ｔｏ、ｇｏ：割算器 ７１：ラッチ ７２．８３，８４：掛算器 ７３．９４：加算器 ８５：ラッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）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線ビームによって発
   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
   ・インテンシファイヤ、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（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、及び輝度比を表わす予測制御信号を発生する手段
   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がな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、一
   方の前記新放射制御信号を他方の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、調節することによっ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（Ａ）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
   ってＸ線管の平均ｍＡに対応する選ばれた放射制御信号
   （Ｂ）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（放射制御）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
   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ループにあって、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がそうであるべき
   であると指示されたレベルに対応する指令信号（最近ｋ
   Ｖ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
   輝度係数信号に変換すると共に、輝度係数信号をｋＶ制
   御信号に変換するルックアップ・テーブル手段と、変換
   後の最近輝度係数信号と前記ｋＶ制御比を乗算して新輝
   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、一方の最近ｋＶ制御信号を
   他方の新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。 ２）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、輝度の
   誤差の内、前記ビデオ・カメラの利得を調節することに
   よっ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）持ち、該ＶＧループは、放射制御信
   号の最大限界（最大放射限界）に対応する信号を発生す
   る手段と、最近放射制御信号（Ａ）と最大放射制御限界
   （Ｂ）信号との比を求めて第１の合成信号を発生する手
   段と、 前記ｋＶループからの最近輝度係数（Ａ）信号と最大輝
   度係数限界（Ｂ）に対応する信号との比を求めて第２の
   合成信号を発生する手段と、前記第１及び第２の合成信
   号及び前記輝度比信号を一緒に乗算して、ｋＶ制御信号
   及び放射制御信号の両方がその最大限界に達した場合に
   、ビデオ・カメラの利得を変えることによって補正すべ
   き予測輝度誤差を表わすビデオ利得比（ＶＧ比）信号を
   発生する手段と、 現在の輝度標本化期間に先立つ最近の輝度標本化期間の
   間にビデオ・カメラの利得がそうであるべきと指示され
   たレベルに対応する最近ビデオ利得制御信号（最近ＶＧ
   制御信号）を貯蔵する手段と、 前記ＶＧ比信号及び前記最近ＶＧ制御信号を乗算して新
   ＶＧ制御信号を発生する手段と、 一方の前記新ＶＧ制御信号を他方の前記最近ＶＧ制御信
   号から減算して、前記ビデオ・カメラの利得を調節する
   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
   発生する手段とで構成されている装置。