JPS6237898A - Ｘ線自動露出制御装置 - 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】 〔゛技術分野〕 本発明は、Ｘ線自動露出制御装置に係り、特に、Ｘ線診
断における透視又は撮影時のＸ線条件を適正に制御する
のに好適なＸ線自動露出制御装置に関するものである。

〔背景技術〕

Ｘ線診断に用いられるＸ線自動露出制御装置は、古くか
ら工夫、改良が行われているが、被写体透過時の造影剤
とか骨とかの影響で適正なＸ線条件設定が難しぐ、特に
多用されている消化器診断においては、その改良の要求
が強い。その工夫の一つとして、特開昭５７−８８６９
８号（特願昭５５−１６６２９０号）公報に記載される
Ｘ線自動露出制御装置がある。

このようなＸ線自動露出制御装置では、種々の体格、体
質め人の透視又は撮影時に、適正なＸ線露出条件を得る
ため、管電圧をおよそ５０ＫＶからｌｌ０ＫＶまで変化
させている。そして、Ｘ線自動露出の特性である被写体
厚特性及び管電圧特性による黒化度のばらつきを補正す
るために、Ｘ線照射野内の所定の位置のＸ線量を複数個
の検出器で検出し、それぞれの出力が露出不足、露出オ
ーバーの検出器の出力は、除外して補正する手段が請じ
られている。

しかしながら、消化器の診断において、診断目的から、
二重造影法、圧迫法など種々の透視撮影法がとられる場
合に；前記従来の各々の検出器の出力が露出不足又は露
出オーバーであるかを決める手段では、前記種々の透視
撮影法における条件を加味した方法を採用していないの
で、目的とする適正なＸ線条件を得るためには不十分で
あった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来装置の問題点を改善するためになさ
れたものであり、その目的は、透視又は撮影が行われる
Ｘ線診断に用いるＸ線自動露出制御装置において、被写
体の体厚、造影剤、撮影法などの影響を低減し、常に適
正なＸ線条件を制御するＸ線自動露出制御装置を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、Ｘ線照射野内の所定の位置のｘ、ｗｔｉを複
数個の検出器で検出し、これらの検出器全体の出力の平
均信号に比例した信号Ａを発生し、透視又は撮影時の管
電圧に比例した信号Ｂを発生し。

これらの信号Ａ及びＢに基ずいて前記検出器の出力信号
の各々を独立して除外し、除外後残った検出器の出力信
号を平均化し、この平均化された信号によりＸ線条件を
適正に制御するようにしたことを特徴とするＸ線自動露
出制御装置である。

【発明の構成〕

、以下、本発明の構成について、実施例とともに説明す
る。

なお、実施例を説明するための全回↓こおいて、同一機
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。

第１図は、本発明をＸ線自動露出制御装置に適用した一
実施例の概略構成を示すブロック図である。

第１図において、１はＸ線管装置、２は被写体、３はＸ
線フィルムなどのＸ線映像の記録媒体、４はＸ線を光に
変換するイメージインテンシファイア（以下、１．１．
という。）、５はレンズ系、６は１．１．４の２次蛍光
面の像を分光するためのプリズム等の分光器、７はＸ線
テレビカメラ、８は集光レンズ、９はＸ線高電圧装置、
１０はＸ線照射野内の診断目的に合致した位置に複数個
の検出器を配設した光−電気信号変換回路である。

この光−電気信号変換回路１０の一つの検出器の具体的
な構成を第２ｖ４に示す。

第２図において、ＩＯＡはシリコンフォトダイオードで
あり、集光レンズ８で集光された光に応じた光電流を出
力するが、その出力光電流は、非常に微弱な信号電流で
あるため、増幅器１０Ｂ。

抵抗１０Ｃにより１ｏ１ｆｌ〜１０１２倍に増幅され、
出力端子１０Ｄから出力されるようになっている９この
出力端子１０Ｄは、各検出器ごとに次段の回路に接続さ
れている。

第１図に示すように、１１は各々の検出器から出力され
た電気信号の停止・通過制御を行うためのゲート回路で
あり、第３図に示すように、入力端子群１１Ａ〜１１Ｇ
に前記第２図に示す各々の検出器の出力端子１０Ｄから
信号が入力される。

この入力された信号は、アナログスイッチＩＩＤ〜ＩＩ
Ｆを介して出力端子１１Ｖ−１１Ｘに出力されるように
なっている。アナログスイッチ１１Ｄ〜１１Ｆは、ラッ
チ回路１１Ｙからの信号によって、そのオン・オフ（開
閉）が制御されるようになっている。これらのアナログ
スイッチｌｌＤ〜ＩＩＦのうちオンした信号線の信号が
、出力端子群１１Ｖ〜ＩＩＸから出力される。ラッチ回
路１１Ｙは、例えば市販されている半導体集積回路（Ｉ
Ｃ）を用いる。前記ラッチ回路１１Ｙは、ラッチ信号２
４によって、ＯＲ回路１１Ｑ〜ＩＩＳの状態を保持する
ものである。

１１０〜ＩＩＭは比較器であり、比較器１１Ｇ〜ＩＩＪ
は、オーバーレベル信号発生回路１６からのオーバーレ
ベル信号（第８図に示すａｓ、ｂ重で作られる信号であ
り、入力端子１１Ｔへ入力する）と各検出器の出力電圧
とを比較するためのものであり、オーバーレベルを越え
ている検出器の前記アナログスイッチをオフする信号を
出力する。

また、比較器１１Ｇ−１１Ｊは、アンダーレベル信号発
生回路１６′からのアンダーレベル信号（第８図に示す
ａ２．ｂ２で作られる信号であり、入力端子１１Ｕへ入
力する）と各検出器の出力電圧とを比較するためのもの
である。そして、比較器１１に〜ＩＩＭの出力には、イ
ンバータ回路ｌＩＮ〜１１Ｐが接続されており、アンダ
ーレベルより低い信号を出力している検出器のアナログ
スイッチがオフする信号を出力するようになっている。

１２はゲート回路１１を通過してきた信号の加算回路で
あり、１３は検出器全体の信号の平均値を求める信号平
均化回路である。この信号平均化回路１３は、第４図に
示すように、第２図に示すような各検出器の出力電圧■
１〜Ｖｎを入力端子１３Ａ〜１３Ｃで受け、抵抗群１３
Ｄ〜１３Ｆで加算するとともに、抵抗群１３Ｇ〜１３Ｊ
で割算して出力端子１３Ｌから出力電圧Ｖ。を出力する
ようになっている。

ここで、抵抗群１３Ｄ〜１３Ｆと抵抗群１３Ｇ〜１３Ｊ
は、同一の抵抗値を有するものであり、増幅回路１３に
は、増幅回路の原理から次の式（１）が成立する。

Ｖｘ＋Ｖ２−　・　・　・　＋Ｖ口 ｖｏ＝□・・・　（１） なお、第１図において、加算回路１２及び割算回路１７
は、説明の都合士別々なブロックとしているが、信号平
均化回路１３Ｌと同じ原理を利用したものである。

１４．１５はりジエクションレベル出力回路である。リ
ジェクションレベル出力回路１４の具体的な構成は、第
５図に示すように、演算増幅器を用いた増幅回路からな
っており、入力端子１４Ａには、第４図に示す出力端子
１３Ｌから出力電圧Ｖｏが入力され、この電圧が抵抗１
４Ｂ、１４Ｅを適当に選択しておくことにより、必要な
電圧に増幅され、出力端子１４Ｇに出力電圧ａ１を出力
するようになっている。抵抗１４Ｃ，１４Ｄは、目的に
合致したａｌなる電圧を得るため（第８図の直線ａ、な
る関係を持たせるため）に直線ａ。

を平行移動させる回路である。この定数の直線ａ１の傾
斜は、抵抗１４Ｂ、１４Ｅの値を適当にすることにより
、変化させることができる。

抵抗１４Ｈ，１４Ｊ、１４Ｌ、演算増幅器１４Ｍで前記
の回路と同様に構成することにより、直線ａ２の定数を
得るようになっている。

前記リジェクションレベル出力回路１５も、第５図に示
す回路と同様な構成で実現することができ、入力端子１
４ＡにＸ線高電圧装置９からの管電圧に比例した信号を
入力し、各定数を直線ｂ１゜ｂ２が得られるように設定
すればよい。

前記オーバーレベル信号を発生するオーバーレベル信号
発生回路１６の具体的な構成は、第６図に示すように、
入力端子１６Ａ、１６Ｂにはそれぞれリジェクションレ
ベル出力回路１４．１５の出力電圧が入力されるため、
ダイオード１６Ｅ。

１６Ｆによって、電圧の大きい方の値が出力端子１６Ｇ
から出力されるようになっている。

前記アンダーレベル信号発生回路１６′も、オーバーレ
ベル信号発生回路１６と同様な回路構成になっている。

第１図に示すように、１７は平均値を得るための割算回
路で、出力電圧は透視時オン（閉路）する接点１８と撮
影時オン（閉路）する接点１９に接続されている。２０
は透視時、Ｘ線テレビカメラ７への光量を適正にする透
視Ｘ線条件を決定する透視Ｘ線条件設定回路で、一般的
には透視管電圧を可変する制御を行う。２１はフォトタ
イマのための積分回路、２２は比較回路である。２３は
被写体厚や管電圧補正を行うための信号である。

２４は透視終了と同時に、その時のゲート回路の状態を
再び透視が開始するまで保持するラッチ信号である。

第７図に消化器に用いる場合の前記検出器配置の一例を
示す。２５は１．１．の２次蛍光面、２６はそこに映し
出された胃形、斜線部は造影剤が充盈している部分を示
している。２７は消化器用に配列されたシリコンフォト
ダイオード群である。

次に、本実施例のＸ線自動制御装置の動作を簡単に説明
する。

第１図に示す装置においては、撮影に先だって必ず透視
が行なわれるものであり、Ｘ線テレビの適正な輝度を得
るための透視条件を決定するために光−電気信号変換回
路ｌＯの検出器の出力信号が用いられる。

第７図に示す像の場合、各々の検出器の出力について露
出量の不足、過剰を判断する際に、固定的な基準値と比
較すると、造影剤の無い部分の検出器の出力が適正にな
る透視条件で、検出器■。

■の出力が露出不足で除外される場合と、造影剤の有る
検出器の出力が適正になる透視条件で検出器■〜■が露
出過剰で除外される場合の二つの状態で安定することが
起る。これでは目的を達成することができない。

第８図は、被写体厚又は管電圧−比較電圧及び信号電圧
特性を示す図であり、斜線を施した部分は、検出器の信
号が適正であると判断する領域である。

本実施例において、第７図に示す像を説明すると、この
場合造影剤の無い部分の検出器の数が多いため、信号平
均化回路１３から出力される平均信号は高い値を示し、
それに従って検出器のりジェクションレベルも高くなる
。このような制御を行なえば造影剤の有る部分の検出器
の信号は除外され易くなり、検出器■、■の信号で安定
することは避けられる。

第９図は、圧迫法の場合の像と検出器の関係を示す図で
ある。この方法は、背部の限られた部分を圧迫しながら
診断するもので、はとんどの検出器が造影剤の有る部分
に位置される。この場合は第７図に示す場合より透視の
管電圧は高い値に設定されるため従来の装置では検出器
の、■が除外され診断したい部分のＸ線条件が適正にな
らなかった・ しかし、本実施例では、第８図に示すように、管電圧が
高くなるに従い、リジェクシ目ンレベルがｂｌ、ｂ２と
変化するため、造影剤の無い部分の検出器■が適正とな
り、造影剤の有る検出器■。

■、■、■、■の検出器は容易に除外されるようになる
。これにより被写体の体厚、造影剤、撮影法などの影響
を低減することができる。

以上本発明を実施例に基ずき具体的に説明したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言
うまでもない。

例えば、前記実廠例は消化Ｗ診断で例示し、説明したが
この方法は、他のＸ線診断のＸ線自動露出にも応用でき
るものである。蓋た、検出器についてもＩ　、１．の２
次蛍光面を採光する方法を述べたが、フィルムの前面又
は後面にＸ線を光に変換する検出器を設ける方法モもよ
い。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線照射野内の
所定の位置のＸ線量を複数個の検出器で検出し、これら
の検出器全体の出力の平均信号に比例した信号Ａを発生
し、透視又は撮影時の管電圧に比例した信号Ｂを発生し
、これらの信号Ａ及びＢに基ずいて設定された範囲外の
前記検出器の出力信号の各々を独立して除外し、除外後
残った検出器の出力信号を平均化し、この平均化された
信号によりＸ線条件を適正に制御するようにしたので、
診断したい部分のＸ線条件を適正に制御でき、被写体の
体厚、造影剤、撮影法などの影響を低減することができ
る。また、これによりＸ線診断の効率を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をＸ線自動露出制御装置に適用した一
実施例の概略構成を示すブロック図、−２図は、第１図
の光−電気信号変換回路の一つの検出器め具体的な構成
を示す回路図、第３図は、第１図のゲート回路の具体的
な構成を示す回路図、 第４図は、第１図の信号平均化回路の具体的な構成を示
す回路図、 第５図は、第１図のりジェクシゴンレベル出力回路の具
体的な構成を示す回路図、 第６図は、オーバーレベル信号を発生するオーバーレベ
ル信号発生回路の具体的な構成を示す回略図。 第７図は、充盈法における背形と配設した検出器の位置
関係を示す図、 第８図は、被写体厚又は管電圧−比較電圧及び信号電圧
特性を示す図、 第９図は、圧迫法の場合の像と検出器の関係を示す図で
ある。 図中、１・・・Ｘ線管装置、２・・・被写体、３・・・
記録媒体、４・・・１．１．．５・・・レンズ系、６・
・・分光器、７・・・Ｘ線テレビカメラ、８・・・集光
レンズ、９・・・Ｘ線高電圧装置、１０・・・光−電気
信号変換回路、１１・・・ゲート回路、１２・・・加算
回路、１３・・・信号平均化回路、１４．１５・・・リ
ジェクションレベル出力回路、１６・・・オーバーレベ
ル信号発生回路、１６′・・・アンダーレベル信号発生
回路、１７・・・割算回路、１８・・・透視時オンする
接点、１９・・・撮影時オンする接点、２０・・・透視
Ｘ線条件設定回路、２１・・・積分回路、２２・・・比
較回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体を透過してきたＸ線の量を光に変換した信号で採
   光してＸ線条件を自動的に制御するようにしたＸ線自動
   露出制御装置において、Ｘ線照射野内の所定の位置のＸ
   線量を複数個の検出器で検出する手段と、これらの検出
   器全体の出力の平均信号に比例した信号Ａを発生する手
   段と、透視又は撮影時の管電圧に比例した信号Ｂを発生
   する手段と、これらの信号Ａ及びＢに基ずいて設定され
   た範囲外の前記検出器の出力の各々を独立して除外する
   手段と、除外後残った検出器の出力信号を平均化する手
   段を具備したことを特徴とするＸ線自動露出制御装置。