DE4441939C2

DE4441939C2 - Röntgenbild-Aufnahmegerät und Röntgendetektor zum Aktivieren desselben

Info

Publication number: DE4441939C2
Application number: DE4441939A
Authority: DE
Inventors: Masakazu Suzuki; Keisuke Mori; Akifumi Tachibana; Takao Makino
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2014-11-25
Also published as: FR2713080A1; US5572566A; FR2713080B1; DE4441939A1; US5835554A

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgenbild-Aufnahmegerät, bei dem ein Röntgendetektor die Rönt genstrahlerzeugung eines Röntgengenerators erfaßt.

Herkömmlicherweise wird zum Erhalten eines Röntgenbilds z. B. des Mundbereichs in großem Umfang ein Filmverfahren ver wendet, bei dem ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wie ein mit einem Silbersalz versehener Film, zu einem Röntgenbild belichtet wird und dieses dann entwickelt und fixiert wird.

Jedoch bestehen beim Filmverfahren folgende Schwierigkeiten: 1) Zwischen dem Aufnehmen eines Röntgenbilds und der Mög lichkeit, dasselbe betrachten zu können, vergeht eine Zeit spanne von ungefähr zwei Minuten oder noch mehr; 2) es sind unbedingt ein Entwicklungsgerät und Verarbeitungslösungen zum Auführen der Entwicklungs- und Fixierprozesse erforder lich; 3) die Röntgenempfindlichkeit eines Silbersalzes ist beschränkt und daher muß eine Röntgenstrahldosis mit be stimmtem Niveau angewandt werden, um eine gewünschte Bild dichte zu erzielen; und 4) es ist unmöglich, ein Bild zu korrigieren, das einmal fixiert ist.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist ein Röntgenbild- Aufnahmegerät vorgeschlagen, bei dem ein Röntgenbild unter Verwendung eines Bildgebers wie eines CCDs (ladungsgekoppel tes Bauelement) in ein elektrisches Signal umgesetzt wird und das Röntgenbild dann auf einer CRT oder dergleichen dar gestellt wird. Das Röntgenbild-Aufnahmegerät verwendet ein sogenanntes filmloses Verfahren, das kein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial wie einen mit einem Silbersalz verse henen Film verwendet, und es verfügt über folgende Merkmale: 1) ein Röntgenbild kann während der Röntgenbildaufnahme in Echtzeit betrachtet werden; 2) ein Entwicklungsgerät und Verarbeitungslösungen sind völlig überflüssig; 3) die Rönt genempfindlichkeitscharakteristik eines Bildgebers ist line ar und daher kann die Röntgenstrahldosis verringert werden; und 4) ein erfaßtes Röntgenbild kann verschiedenen Bildbear beitungen unterzogen werden und leicht kopiert oder abge speichert werden.

Beim herkömmlichen Filmverfahren wird dann, wenn ein Röntgenfilm z. B. im Mundraum eines Patienten angebracht ist, eine Röntgenbelichtung ausgeführt, die zu jeder Zeit wieder holt werden kann.

Andererseits wird bei einem Röntgenbild-Aufnahmegerät ein sogenannter Leerlesevorgang ausgeführt, bei dem Ladungen (Ladungen auf Grund des Einfalls von Röntgenphotonen, Ladun gen auf Grund thermischer Anregung usw.), die sich im Licht empfangsbereich des Bildgebers angesammelt haben, ausge führt, um den Bildgeber periodisch auszulesen, um den Dun kelstrompegel des Bildgebers zu verringern. Demgemäß tritt die Schwierigkeit auf, daß dann, wenn eine Röntgenaufnahme während dieses Vorgangs ausgeführt wird, kein vollkommenes Röntgenbild erhalten werden kann. Ferner kann in einer Peri ode, in der ein Bildprozessor eine vorgegebene Bildverarbei tung eines bei der vorigen Aufnahme erhaltenen Röntgenbilds, oder eine andere Verarbeitung, ausführt, der Bildprozessor kein Signal vom Bildgeber aufnehmen, selbst wenn vom Bild geber eine weitere Röntgenbelichtung neu ausgeführt wird, was dazu führt, daß die Röntgenbilderstellung mit einem Feh ler endet.

Darüber hinaus sind Röntgenbild-Aufnahmegeräte unabhängig von Röntgengeneratoren ausgebildet und diese zwei Einheiten sind nicht miteinander verbunden. Dies führt zur Schwierig keit, daß Röntgenbild-Aufnahmegeräte den Zeitpunkt nicht kennen, zu dem eine Röntgenbildaufnahme startete, und demge mäß können sie den Zeitpunkt für den Start des Betriebs zum Lesen eines Bilds aus dem Bildgeber nicht bestimmen. Demge mäß muß eine Bedienperson den Röntgengenerator und das Rönt genbild-Aufnahmegerät getrennt steuern, was die Arbeit zum Erhalten eines Röntgenbilds mühselig macht. Wenn die Rönt genbilderstellung und der Vorgang des Lesens des Bilds aus dem Bildgeber keine konstante zeitliche Beziehung zueinan der einhalten, ändern sich darüber hinaus der Dunkelstrompegel und der Störsignalpegel für jedes Röntgenbild, wodurch die Schwierigkeit entsteht, daß keine stabilen Röntgenbil der erhalten werden können.

Bei einem herkömmlichen Röntgenbild-Aufnahmeverfahren unter Verwendung eines mit einem Silbersalz versehen Films liegt die Empfindlichkeit des Films fest. Demgegenüber ändert sich bei einem Röntgenbild-Aufnahmegerät unter Verwendung eines Bildgebers jedoch die Empfindlichkeit abhängig von der Ver stärkung der Signalverarbeitungsschaltung. Genauer gesagt, nimmt der Quantenwirkungsgrad von Röntgenstrahlen ab, wenn die Röntgenstrahldosis (= Röntgenstrahlintensität × Bestrah lungszeit) zunimmt, so daß ein Bild mit höherer Auflösung erhalten werden kann, und wenn die Röntgenstrahldosis ver ringert wird, verschlechtert sich die Bildqualität, jedoch kann die Strahlungsdosis für einen Patienten verringert werden. Auf diese Weise kann die Röntgenstrahldosis beliebig unter Berücksichtigung der Beziehung hinsichtlich eines Aus gleichs zwischen der Bildqualität und der Bestrahlungsdosis gewählt werden. Um unabhängig von der Röntgenbestrahlungsdo sis ein angemessenes Bild zu erhalten, müssen die Röntgen bestrahlungsdosis und die Verstärkung der Signalverarbei tungsschaltung miteinander verknüpft werden.

Jedoch sind herkömmliche Röntgenbild-Aufnahmegeräte unab hängig von Röntgenstrahlgeneratoren angeordnet. Wenn die Erzeugungsbedingungen für Röntgenstrahlung, wie die Röntgen strahldosis, einzustellen sind, muß demgemäß der Röntgen strahlgenerator erzeugt werden, und wenn Bildverarbeitungs bedingungen, wie die Verstärkung einer Signalverarbeitungs schaltung, einzustellen sind, muß das Röntgenbild-Aufnahme gerät betätigt werden. Dies macht den Einstellvorgang sehr mühselig.

Ferner haben die Röntgenstrahldosis und die Verstärkung eine Wechselbeziehung, so daß ein angemessenes Bild nur erhalten werden kann, wenn der eine der zwei Werter erhöht und der andere verringert wird. Demgemäß ist es für eine Bedienperson nicht einfach, die zwei Geräte unter Berücksichtigung dieser Beziehung einzustellen, oder die Bedienperson muß langzeitige Erfahrung und Geschicklichkeit haben.

Ein bekanntes Röntgenbild-Aufnahmegerät DE 38 22 341 A1) weist eine Röntgenbestrahleinrichtung zum Bestrahlen eines Objekts auf. Ein Bildgeber erfaßt das Röntgenbild, das von einem Bildprozessor gelesen wird. Eine Steuerung führt eine vorgegebene Bildverarbeitung aus. Dabei wird das Röntgenbild fortlaufend digitalisiert und das Objekt während der gesam ten Zeit bestrahlt. Die digitalisierten Bilder werden konti nuierlich in einen Endlosspeicher gespeichert. Wenn ein ein zelnes Teilbild als "Momentaufnahme" zu einem bestimmten Aufnahmezeitpunkt gewünscht wird, so wird ein Schalter betä tigt. Danach wird das Röntgen noch für kurze Zeit fortge setzt.

Bei Betätigen des Schalters wird das Beschreiben des Spei chers gestoppt und alle Teilbilder werden in einen separaten Speicher eingeschrieben, damit das fortlaufende Röntgenbild wieder in den ersten Speicher eingeschrieben werden kann. Dabei muß das Durchleuchten des Objekts zeitgleich mit der Bildaufnahme stattfinden.

Bei einem weiteren bekannten Röntgenbild-Aufnahmegerät (DE 35 06 389 A1) wird ebenfalls ein Röntgenbild aufgenommen und digitalisiert. Das digitalisierte Röntgenbild wird in einen Bildspeicher eingespeichert. Am Ende des Abspeicherns wird ein Steuersignal an den Röntgengenerator gegeben, durch das veranlaßt wird, daß die momentane Spannung und der Strom der Röntgenröhre gemessen und gespeichert werden. Nach Beendi gung der Bildaufzeichnung wird die Röntgenstrahlung abge schaltet.

Auch hier findet die Röntgenbestrahlung und Bildauswertung zeitgleich statt. Das Messen des Stroms und der Spannung dient zum Regeln der Strahlendosis für den folgenden Be strahlungsvorgang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Röntgenbild- Aufnahmegerät zu schaffen, bei dem Röntgenstrahl- Erzeugungsbedingungen und Bildverarbeitungsbedingungen in verkoppelter Weise eingestellt werden können, so daß die Funktionsfähigkeit der Röntgenbilderstellung verbessert ist und ein Röntgenbild mit ausgezeichneter Qualität erhalten werden kann, während verhindert wird, daß ein Patient mit mehr Röntgenstrahlung bestrahlt wird, als es erforderlich ist

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Beim Röntgenbild-Aufnahmegerät gemäß Anspruch 1 wird ein Be legtsignal, das anzeigt, daß der Bildprozessor eine Verar beitung ausführt, während einer Verarbeitungsperiode des Bildprozessors an die Röntgenbestrahlungseinrichtung gelie fert, damit diese den Verarbeitungszustand des Bildprozes sors erkennen kann. Ferner wird die Röntgenbestrahlung dann angehalten, wenn die Röntgenbestrahlungseinrichtung das Be legtsignal empfängt. Selbst wenn eine Bedienperson die Rönt genbestrahlungseinrichtung irrtümlich betätigt wird daher keine Röntgenbestrahlung einer Person ausgeführt. Demgemäß kann irrtümliche Röntgenbestrahlung einer Person vermieden werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen ge kennzeichnet.

Beim Aufbau gemäß Anspruch 2, bei dem das Röntgenbild- Aufnahmegerät eine Röntgenröhre zum Erzeugen von Röntgen strahlen und eine Hochspannungsschaltung zum Zuführen von Hochspannung zur Röntgenröhre aufweist, wird die Versorgung mit Hochspannung auf Grundlage des Belegtsignals angehalten, wodurch die Erzeugung von Röntgenstrahlung sicher gestoppt werden kann.

Auf diese Weise wird selbst dann, wenn eine Bedienperson die Röntgenbestrahlungseinrichtung irrtümlich während einer Ver arbeitungsperiode des Bildprozessors aktiviert, keine Rönt genbestrahlung einer Person ausgeführt, wodurch sicher ver hindert werden kann, daß fehlerhafte Röntgenbestrahlung auf tritt. Demgemäß kann überflüssige Röntgenbestrahlung einer Person unterdrückt werden und Röntgenbilderstellung kann sicher ausgeführt werden.

Beim erfindungsgemäßen Röntgenbild-Aufnahmegerät wird entweder die einer Hochspannungsschaltung des Röntgenstrahlgenerators zugeführte Spannung durch einen Spannungsdetektor erfaßt oder es wird der der Hochspannungs schaltung zugeführte Strom durch einen Stromdetektor erfaßt oder es wird die von der Röntgenröhre erzeugte Röntgenstrah lung durch einen Röntgendetektor erfaßt, wodurch tatsächli che Perioden erkannt werden, in denen eine Röntgenröhre Röntgenstrahlung erzeugt, und der Belichtungssignalgenerator erzeugt ein Belichtungssignal, das auf Grundlage des Aus gangssignals des genannten Detektors eine Röntgenerzeugungs periode anzeigt, wodurch eine externe Vorrichtung sicher über die Erzeugung von Röntgenstrahlung informiert werden kann.

Ferner ist in einem Röntgenbild-Aufnahmege rät einer der eben genannten Röntgenstrahlungserzeugung-De tektoren enthalten, wodurch Röntgenstrahlungserzeugung si cher erkannt werden kann und der Betrieb des Lesens eines Röntgenbilds vom Bildgeber wird auf Grundlage des Belich tungssignals vom Röntgenstrahlungserzeugung-Detektor gestar tet, wodurch eine Verkopplung zwischen dem Röntgenbild-Auf nahmevorgang und dem Bildlesevorgang realisiert ist und die Funktionsfähigkeit der Röntgenbilderstellung verbessert ist. Da die zeitliche Steuerung der Röntgenbelichtung und des Starts des Betriebs des Lesens eines Bilds aus dem Bildgeber konstant ist, sind Schwankungen des Dunkelstrompegels und des Störsignalpegels verringert, so daß ein Röntgenbild mit ausgezeichneter Qualität erhalten wird.

Da sich das durch Strahlungsvermögen von Röntgenstrahlung abhängig von den körperlichen Abmessungen einer Person, dem Abbildungsbereich und dergleichen ändert, werden in das Röntgenbild-Aufnahmegerät Informationen zu den körperlichen Abmessungen einer Person und zum Bildbe reich über eine Informationseingabeeinrichtung für körperli che Abmessungen und eine Informationseingabeeinrichtung für den Bildbereich eingegeben, bei denen es sich um Konsolen schalter oder dergleichen handelt. Da sich der Signalpegel, die Qualität usw. eines Röntgenbilds abhängig von der Ver stärkung eines Verstärkers ändern, wird die Verstärkung über eine Verstärkungseinestelleinrichtung wie einen Konsolen schalter eingestellt. Auf Grundlage der Information zu den körperlichen Abmessungen, der Information zum Bilderstel lungsbereich und der Verstärkungsinformation legt die Be lichtungsperiode-Festlegeeinrichtung, wie eine digitale Be triebsschaltung oder eine Zahlentabelle, die Röntgenbelich tungsperiode fest. Daher kann eine Bedienperson leicht und sicher zweckdienliche Röntgenstrahlungserzeugung-Bedingungen und Bildverarbeitungsbedingungen dadurch einstellen, daß sie lediglich die Information zu den körperlichen Abmessungen, die Information zum Bilderstellungsbereich und die Verstär kungsinformation angibt.

Ferner werden Informationen zu den körperli chen Abmessungen einer Person und Information zum Abbil dungsbereich über eine Informationseingabeeinrichtung für körperliche Abmessungen und eine Informationseingabeeinrichtung für den Bilderstellungsbereich, bei denen es sich um Konsolenschalter oder dergleichen handelt, eingegeben und es wird die Bildqualität für ein Röntgenbild, z. B. für ein hochaufgelöstes Bild auf Grund einer hohen Röntgendosis, oder ein grobes Bild auf Grund einer niedrigen Röntgendosis, ausgewählt. Auf Grundlage dieser Information zu den körper lichen Abmessungen, der Information zum Bilderstellungsbe reich und der Bildqualitätinformation legt die Belichtungs periode-Verstärkung-Festlegeeinrichtung, wie eine digitale Betriebsschaltung oder eine Zahlentabelle, die Röntgenbe lichtungsperiode und die Verstärkung fest. Daher kann die Bedienperson zweckdienliche Röntgenstrahlungserzeugung-Be dingungen und Bildverarbeitungsbedingungen leicht und sicher einstellen, und zwar nur durch Angeben der Information zu den körperlichen Abmessungen der Information zum Bilderstel lungsbereich und der Bildqualitätinformation.

Insgesamt gesehen, kann die Bedienperson auf diese Weise zweckdienliche Röntgenstrahlungserzeugung-Bedingungen und Bildverarbeitungsbedingungen einfach und sicher dadurch ein stellen, daß sie Information zu den körperlichen Abmessun gen, Information zum Bilderstellungsbereich sowie Verstär kungsinformation oder Bildqualitätinformation angibt. Darü berhinaus ist es möglich, ein Röntgenbild zu erhalten, das dem Krankheitszustand angemessen ist und sich zur Diagnose sehr eignet.

Andere und weitere Einzelheiten und Vorteile der Er findung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein erfindungsgemäßes Röntgen bild-Aufnahmegerät im Betriebszustand zeigt;

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Konfiguration und den Betrieb eines CCD-Arraysensors 2b eines Bildgebers 2 zeigt;

Fig. 3A und 3B sind Zeitsteuerdiagramme, die die Beziehung zwischen der Röntgenbestrahlung und dem Lesevorgang des Bildwandlers 2 zeigen;

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des in Fig. 4 dargestellten Röntgenbild-Aufnahmegeräts zeigt;

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;

Fig. 7A ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für einen Röntgenstrahlungserzeugung-Detektor zeigt, der bei einem erfindungsgemäßen Röntgenbild-Aufnahmegerät angewandt wird, und Fig. 7B und 7C zeigen spezielle Beispiele eines Zeit steuergenerators 55, wie in Fig. 7A dargestellt;

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel eines Röntgenstrahlungserzeugung-Detektors zeigt, der bei einem erfindungsgemäßen Röntgenbild-Aufnahmegerät angewandt wird;

Fig. 9A ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel ei nes Röntgenstrahlungserzeugung-Detektors zeigt, der bei ei nem erfindungsgemäßen Röntgenbild-Aufnahmegerät angewandt wird, und Fig. 9B ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Ionisationskammer für radioaktive Strahlung zeigt, wie sie als Röntgendetektor 57 verwendet wird;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das eine Bilddaten-Übertra gungsroutine im Schritt a10 in Fig. 5 zeigt;

Fig. 11A ist ein schematisches Diagramm, das den Ablauf des Übertragens von Daten von einem Hauptspeicher 33 in Vor wärtsrichtung in einen Videospeicher 34 zeigt;

Fig. 11B ist ein schematisches Diagramm, das den Ablauf des Übertragens von Daten von einem Hauptspeicher 33 an einen Videospeicher 34 in Umkehrrichtung zeigt;

Fig. 12A zeigt ein Beispiel einer normalen Röntgenbildanzei ge;

Fig. 12B zeigt ein Beispiel einer spiegelverkehrten Röntgen bildanzeige;

Fig. 13A zeigt ein anderes Beispiel einer normalen Röntgen bildanzeige;

Fig. 13B zeigt ein anderes Beispiel einer spiegelverkehrten Röntgenbildanzeige;

Fig. 14 zeigt ein weiteres Beispiel einer Röntgenbildanzei ge;

Fig. 15 zeigt noch ein weiteres Beispiel einer Röntgenbild anzeige;

Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;

Fig. 17A ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel eines Aus wahlschalters 122 für körperliche Abmessungen und eines Aus wahlschalters 123 für den Bilderstellungsbereich in Fig. 16 zeigt;

Fig. 17B ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel eines Verstärkungsauswahlschalters 106 in Fig. 16 zeigt;

Fig. 18 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines noch weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt; und

Fig. 19 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel für einen Auswahlschalter 122 für körperliche Abmessungen, einen Aus wahlschalter 123 für den Bilderstellungsbereich und einen Bildqualität-Auswahlschalter 125 in Fig. 18 zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein erfindungsgemäßes Röntgen bild-Aufnahmegerät im Betriebszustand für den Fall zeigt, daß das Aufnahmeobjekt der Mundbereich einer Person ist. An einem Universalarm 12 ist ein Röntgenstrahlgenerator 10 so befestigt, daß er in Bezug zum Universalarm 12 vertikal ver schwenkt und horizontal verdreht werden kann. Die Richtung einer Röntgenbestrahlungsröhre 11 kann so eingestellt wer den, daß Röntgenstrahlen in den Mundraum eines Patienten 1 eingestrahlt werden.

Andererseits ist ein Bildgeber 2 zum Erfassen der Verteilung von durch den Mundraum geführten Röntgenstrahlen, d. h. eines Röntgenbilds, an einer Position angebracht, die der Röntgen bestrahlungsröhre 11 gegenüberliegt, wobei der Mundbereich dazwischenliegt. In Fig. 1 hält der Patient ein am Bildge ber 2 befestigtes Positionierteil 2a so mit den Fingern, daß die Bilderstellungsfläche des Bildgebers 2 in der Rönt genbestrahlungsrichtung ausgerichtet ist.

Der Bildgeber 2 weist eine Szintillatorplatte zum Umsetzen von Röntgenphotonen in z. B. sichtbares Licht auf, die aus einer Seltenerdelemente usw. enthaltenden Verbindung be steht, und sie weist ein optisches Faserarray, das die zwei dimensionale Verteilung des von der Szintillatorplatte abge strahlten sichtbaren Lichts als solches überträgt, und einen CCD-Arraysensor auf, der die Verteilung des durch das opti sche Faserarray übertragenen sichtbaren Lichts empfängt, er zeugte Ladungen ansammelt, die in einer vorgegebenen Periode angesammelte Ladungen sequentiell ausliest und die Ladungen in elektrische Signale umsetzt. Eine Bleiplatte zum Verhin dern, daß Streuröntgenstrahlung eintritt, ist an der Rück seite des CCD-Arraysensors angeordnet. Beide sind in einem Gehäuse aus Kunststoff oder dergleichen untergebracht. Das vom Bildgeber 2 erfaßte Röntgenbild wird durch den CCD- Arraysensor in ein elektrisches Signal umgesetzt und dann über ein Signalkabel 3 in einen Bildprozessor 4 eingegeben.

Der Bildprozessor 4 digitalisiert das Signal vom Bildgeber 2, speichert die digitalen Daten in einem Speicher ab und führt dann eine vorgegebene Bildverarbeitung mit den digita len Daten aus, wodurch ein Bild auf einer Monitorvorrichtung 5 wie einer CRT dargestellt wird oder es auf einem Aufzeich nungsblatt ausgedruckt wird, um eine Druckkopie zu erhalten.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Konfiguration und den Be trieb des CCD-Arraysensors 2b des Bildgebers 2 zeigt. Der CCD-Arraysensor 2b weist mehrere Lichtempfangselemente 2c, die in einer Matrix mit z. B. 600 Bildpunkten (in Querrich tung) × 400 Bildpunkten (in vertikaler Richtung) angeordnet sind, und ein Horizontalschieberegister 2d auf, das in den Lichtempfangselementen 2c der untersten Reihe erzeugte La dungen horizontal überträgt. Der Betrieb des CCD-Arraysen sors wird nun beschrieben. 1) Wenn Licht in den Sensor ein tritt, werden der Lichtintensitätsverteilung entsprechende Ladungen-in jedem Lichtempfangselement erzeugt und für eine vorgegebene Periode angesammelt. 2) Dann wird durch eine Reihe Licht empfangender Elemente eine Vertikalübertragung ausgeführt, wodurch die in jedem Lichtempfangselement ange sammelten Ladungen zur nächsten Reihe von Lichtempfangsele menten übertragen werden, was dazu führt, daß die Ladungen in der untersten Reihe von Lichtempfangselementen in das Horizontalschieberegister 2d übertragen werden. 3) Wenn dann eine Horizontalübertragung ausgeführt wird, werden die im Horizontalschieberegister 2d abgespeicherten Ladungen zeit seriell ausgelesen, um als analoges Signal ausgegeben zu werden. 4) Die Prozesse 1) bis 3) werden wiederholt, bis al le in den Lichtempfangselementen 2c angesammelten Ladungen ausgelesen sind. Auf diese Weise wird die vom CCD-Arraysen sor 2b empfangene Lichtverteilung als zeitserielles Bildsig nal SG empfangen.

Die Fig. 3A und 3B sind Zeitsteuerdiagramme, die die Bezie hung zwischen der Röntgenbestrahlung und dem Auslesevorgang des Bildgebers 2 zeigen. Wenn keine Röntgenbestrahlung aus geführt wird, werden die im Bildgeber 2 angesammelten Ladun gen periodisch ausgelesen, um zu verhindern, daß überschüs sige Ladungen auf Grund thermischer Anregung und wegen ge streuter Röntgenstrahlung im Bauelement zurückbleiben. Daher wird, wenn ein Bildsignal SG in Fig. 3B mit einem Intervall TD ausgegeben wird und ein Belichtungssignal EXP in Fig. 3A, das den Zeitpunkt der Röntgenbelichtung anzeigt, auf hohen Pegel wechselt, der Lesevorgang des Bildgebers 2 angehalten und Ladungen, die infolge einer Röntgenbelichtung erzeugt werden, werden angesammelt. Wenn das Belichtungssignal EXP auf niedrigen Pegel wechselt, was bedeutet, daß die Röntgen belichtung beendet ist, wird der Lesevorgang des Bildgebers 2 neu gestartet, um auf Grund der Röntgenbelichtung angesam melte Ladungen sequentiell auszulesen. Danach wird der Leer lesevorgang erneut ausgeführt.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Das Röntgenbild-Aufnahmegerät weist den Röntgenstrahlgenerator 10 zum Aufstrahlen von Röntgenstrahlen auf ein Objekt 1a, eine Röntgenstrahlungssteuerung 20 zum Steuern des Betriebs des Röntgenstrahlgenerators 10, dem Bildgeber 2 zum Erfassen des Röntgenbilds des Objekts 1a, den Bildprozessor 4 zum Le sen des vom Bildgeber erfaßten Röntgenbilds und zum Ausfüh ren einer vorgegebenen Bildverarbeitung und zum Anzeigen des Röntgenbilds, und eine Monitorvorrichtung 5 und einen Video drucker 6 zum Anzeigen bzw. Aufzeichnen von durch den Bild prozessor 4 verarbeiteten Bilddaten auf.

Der Bildprozessor 4 weist folgendes auf: eine CPU 31 zum Steuern der gesamten Vorgänge; einen ROM 32 zum Abspeichern von Programmen und Daten, wie sie für den Betrieb der CPU 31 erforderlich sind; einen Hauptspeicher 33 zum Abspeichern von Bilddaten und Parametern, wie sie für Berechnungen wie die Bildverarbeitung erforderlich sind; einen Bildspeicher 32 zum Abspeichern von Bilddaten, die auf der Monitorvor richtung 5 anzuzeigen sind; einen D/A-Umsetzer 35 zum Umset zen von im Bildspeicher 34 abgespeicherten Bilddaten in ein analoges Videosignal VD und zum Ausgeben des Signals an die Monitorvorrichtung 5 oder den Videodrucker 6; und einen DMA- Controller 36 zum Steuern der Datenübertragung zwischen Schaltungen ohne Eingreifen der CPU 31; einen Taktsignalge nerator 36 zum Erzeugen eines Taktsignals CK, wie es für den Betrieb des Bildgebers 2 wie eines CCD-Sensors erforderlich ist; einen Vorverstärker 39 zum Empfangen des vom Bildgeber 2 ausgegebenen Bildsignals und zum Verstärken des Signals; einen A/D-Umsetzer zum Umsetzen des vom Vorverstärker 39 ausgegebenen Analogsignals in ein digitales Signal; eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 41 zum Zuführen von Daten zu einem externen Drucker 42; eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 43, die einen Umkehranzeigeschalter 44a zum Anweisen spiegelverkehr ter Darstellung und einen Neuanzeigeschalter 44b zum Anweisen erneuter Anzeige aufweist, und die Daten von einer Tas tatur 44 zur Dateneingabe empfängt; eine Eingabe/Ausgabe- Schaltung 45 zum Ausgeben eines Belegtsignals BUSY an die externe Röntgenstrahlungssteuerung 20 und zum Empfangen des Belichtungssignals EXP von der Röntgenstrahlungssteuerung 20; und einen Bus 37 zum Verbinden dieser Schaltungen mit einander.

Im Bildgeber 2 werden für eine vorgegebene Periode angesam melte Ladungen periodisch als Dunkelstrom auf Grundlage des Taktsignals CK vom Taktsignalgenerator 38 ausgelesen, so daß verhindert wird, daß überschüssige Ladungen auf Grund ther mischer Anregung und gestreuter Röntgenstrahlung im Bauele ment zurückbleiben.

Die Röntgenstrahlungssteuerung 20 gibt abhängig von der Stellung eines Belichtungsschalters 21 ein Triggersignal TG an den Röntgenstrahlgenerator 10 aus, und sie gibt ferner das Belichtungssignal EXP, das die Erzeugung von Röntgen strahlen anzeigt, an den Bildprozessor 4 aus. Auf das Trig gersignal TG hin, legt der Röntgenstrahlgenerator 10 hohe Spannung mit vorgegebenen Röntgenbelichtungsbedingungen, wo zu die Röhrenspannung, der Röhrenstrom und die Belichtungs periode gehören, an eine Röntgenröhre 13 und es werden Rönt genstrahlen erzeugt.

Nachfolgend wird der gesamte Betrieb beschrieben. Wenn der Belichtungsschalter 21 der Röntgenstrahlungssteuerung 20 betätigt wird, erzeugt der Röntgenstrahlgenerator 10 für ei ne vorgegebene Periode Röntgenstrahlen. Wenn die Röntgen strahlung den Bildgeber 2 durch das Objekt 1a hindurch er reichen, werden im Bildgeber 2 Ladungen entsprechend dem Röntgenbild angesammelt und diese werden, nachdem die Rönt genbelichtung beendet ist, zeitseriell als Bildsignal SG ausgegeben. Das Bildsignal SG des Bildgebers 2 wird dem Vorverstärker 39 zugeführt, um auf einen vorgegebenen Pegel verstärkt zu werden, und dann wird es dem A/D-Umsetzer 40 in der nächsten Stufe zugeführt, um in digitale Daten umge setzt zu werden. Dabei belegt der DMA-Controller 36 den Bus 37 und die vom A/D-Konverter 40 ausgegebenen Bilddaten wer den sequentiell über den Bus 37 in einen Teil des Hauptspei chers 33 eingespeichert.

Andererseits wird selbst dann, wenn keine Röntgenbelichtung ausgeführt wird, der Dunkelstrom des Bildgebers 2 periodisch ausgelesen und dann durch den A/D-Umsetzer 40 in digitale Daten umgesetzt. Die digitalen Daten werden als Dunkelstrom daten in einem Teil des Hauptspeichers 33 abgespeichert.

Die Bilddaten und die Dunkelstromdaten, wie sie im Haupt speicher 33 abgespeichert sind, werden funktionsmäßig von der CPU 31 verarbeitet. Zum Beispiel werden die Dunkelstrom daten von den Bilddaten abgezogen und die sich ergebenden Bilddaten werden erneut in einen Teil des Hauptspeichers 33 eingespeichert, wodurch Hintergrund-Störsignale aus den Bilddaten gelöscht werden können, so daß Bilddaten hoher Qualität erhalten werden. Wenn Dunkelstrom-Störsignale ver nachlässigbar sind, kann der Subtraktionsprozess weggelassen werden, wodurch sich die gesamte Verarbeitungsperiode ver kürzt.

Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten werden durch den DMA-Controller 36 an den Bildspeicher 34 übertra gen. Der abgespeicherte Inhalt des Bildspeichers 34 wird zeitseriell an den D/A-Umsetzer ausgelesen, der seinerseits die digitalen Bilddaten in ein analoges Videosignal VD um setzt und das Signal an die Monitorvorrichtung 5 oder den Videodrucker 6 ausgibt. Auf diese Weise wird das vom Bildge ber 2 erfaßte Röntgenbild auf dem Schirm der Monitorvorrich tung 5 dargestellt oder es wird durch den Videodrucker 6 ausgedruckt, um eine Druckkopie zu erhalten. Wenn erforder lich, kann das Videosignal VD durch ein Aufzeichnungsgerät wie einen Videobandrecorder aufgezeichnet werden.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des in Fig. 4 dargestellten Röntgenbild-Aufnahmegeräts zeigt. Zunächst be ginnt der Prozeß mit einem Schritt a1 und die CPU 31 beur teilt in einem Schritt a2, ob die Tastatur 44 betätigt wur de, um einen Befehl einzugeben, der einen speziellen Prozeß anweist, oder ob dies nicht der Fall ist. Wenn die Tastatur nicht betätigt wurde, geht der Prozeß zu einem Schritt a6 weiter. Wenn die Tastatur betätigt wurde, geht der Prozeß zu einem Schritt a3 weiter und die CPU 31 setzt das Belegtsig nal BUSY auf hohen Pegel. Das Belegtsignal BUSY wird der Röntgenstrahlungssteuerung 20 zugeführt. Wenn das Belegtsig nal BUSY hohen Pegel hat, erkennt die Röntgenstrahlungssteu erung 20, daß der Bildprozessor 4 nicht zur Verarbeitung be reit ist, und sie führt einen solchen Betrieb aus, daß kein Triggersignal TG an den Röntgenstrahlgenerator 10 ausgegeben wird. In diesem Zustand wird selbst dann, wenn der Belich tungsschalter 21 betätigt wird, kein Triggersignal TG ausge geben und demgemäß arbeitet der Röntgenstrahlgenerator 10 nicht. Demgemäß kann sicher verhindert werden, daß fehler hafte Röntgenbelichtung ausgeführt wird, während der Bild prozessor 4 eine Verarbeitung ausführt.

In einem nächsten Schritt a4 führt die CPU 31 oder der DMA- Controller 36 einen Prozeß aus, der dem über die Tastatur betätigung eingegebenen Befehl entspricht. Nachdem dieser Prozeß abgeschlossen ist, setzt die CPU 31 das Belegtsignal BUSY in einem Schritt a5 auf niedrigen Pegel und dann geht der Prozeß zum Schritt a6 weiter. Wenn das Belegtsignal BUSY niedrigen Pegel hat, erkennt die Röntgenstrahlungssteuerung 20, daß der Bildprozessor 4 zur Verarbeitung bereit ist, und sie erlaubt die Ausgabe des Triggersignals TG. In diesem Zustand wird, wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird, das Triggersignal TG ausgegeben und Röntgenstrahlen werden von der Röntgenröhre 13 des Röntgenstrahlgenerators 10 mit vorgegebenen Röntgenbelichtungsbedingungen erzeugt.

Im Schritt a6 beurteilt die CPU 31, ob das Belichtungssignal EXP von der Röntgenstrahlungssteuerung 20 an den Bildprozes sor 4 geliefert wird oder nicht. Das Belichtungssignal EXP informiert den Bildprozessor 4 über die Zeitpunkte des Be ginns und des Endes der Röntgenbelichtung. Zum Beispiel wird das Belichtungssignal EXP in der Periode ab dem Start bis zum Ende der Belichtung auf hohem Pegel gehalten und es wird in der restlichen Periode auf niedrigem Pegel gehalten. Wenn im Schritt a6 kein Belichtungssignal EXP eingegeben wird, kehrt der Prozeß zum Schritt a2 zurück. Wenn dagegen das Be lichtungssignal EXP mit z. B. hohem Pegel eingegeben wird, was bedeutet, daß der Röntgenstrahlgenerator 10 eine Be strahlung mit Röntgenstrahlen vornimmt, wird der Lesevorgang des Bildgebers 2 angehalten und Ladungen werden angesammelt. Dann geht der Prozeß zum nächsten Schritt a7 weiter und war tet, bis die Röntgenbelichtung beendet ist und der Pegel des Belichtungssignals EXP auf den niedrigen Pegel wechselt.

Wenn der Pegel des Belichtungssignals EXP wechselt, z. B. auf den niedrigen Pegel, geht der Prozeß zum nächsten Schritt aß weiter. Auf dieselbe Weise wie im oben beschrie benen Schritt a3 setzt die CPU 31 das Belegtsignal BUSY auf hohen Pegel und der Bildprozessor 4 arbeitet so, daß er kein Triggersignal TG ausgibt und er die Röntgenbelichtung sperrt.

In einem nächsten Schritt a9 wird der Lesevorgang des Bild gebers 2 gestartet und dann wird das Bildsignal SG des Ob jekts 1a, wie es vom Bildgeber 2 ausgegeben wird, dem Haupt speicher 33 über den Vorverstärker 39, den A/D-Umsetzer 40 und den Bus 37 zugeführt. Danach wird, falls erforderlich, durch die CPU 31 eine Verarbeitung ausgeführt, wie das Ab ziehen der Dunkelstromdaten, eine Negativ-Positiv-Umkehr, eine Vergrößerung, eine Oben-Unten-Umkehr, eine dichte Um setzung und eine Einfärbung, um Bilddaten für die Anzeige zu erstellen. Eine Bilddaten-Übertragungsroutine (die unten im einzelnen beschrieben wird), gemäß der Daten vom Hauptspei cher 33 an den Videospeicher 34 übertragen werden und gemäß der ein Bild dargestellt wird, wird in einem nächsten Schritt a10 ausgeführt.

Nachdem die Verarbeitung durch den Bildprozessor 4 beendet ist, setzt die CPU 31 das Belegtsignal BUSY in einem näch sten Schritt a11 auf niedrigen Pegel. Danach kehrt der Pro zeß zum Schritt a2 zurück um in der Folge zu beurteilen, ob die Tastatur betätigt wird oder nicht und ob ein Belich tungssignal EXP eingegeben wird oder nicht.

Wie vorstehend beschrieben, wird, wenn der Bildprozessor 4 irgendeine Verarbeitung ausführt, diese Tatsache von der Röntgenstrahlungssteuerung 20 erkannt. Dies ermöglicht es der Röntgenstrahlungssteuerung 20, zu beurteilen, ob eine Röntgenbelichtung ausgeführt werden kann oder nicht. Daher ist es möglich, zu verhindern, daß Röntgenbelichtung gestar tet wird, bevor der Bildprozessor 4 zum Betrieb bereit ist.

Zusätzlich wird der Lesebetrieb für ein Röntgenbild vom Bildgeber 2 auf Grundlage des Belichtungssignals EXP gestar tet, wodurch der Röntgenbild-Aufnahmevorgang und der Bildle sevorgang einander zugeordnet sind. Demgemäß ist die Funk tionsfähigkeit bei der Röntgenbilderstellung verbessert. Ferner können Röntgenbilder mit ausgezeichneter Qualität er halten werden, da die zeitliche Steuerung für die Röntgen belichtung und für den Start des Lesevorgangs eines Bildes vom Bildgeber konstant gehalten wird.

Im vorstehenden wurde ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem das Belichtungssignal EXP durch einen Softwarevor gang der Röntgenstrahlungssteuerung 20 erzeugt wurde. Alter nativ kann ein Belichtungssignal EXP verwendet werden, das von einem Röntgenstrahlungserzeugung-Detektor erhalten wird, wie es nachfolgend beschrieben wird.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Das Ausführungsbeispiel ist auf ähnliche Weise wie das von Fig. 4 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß das vom Bildprozessor 4 ausgegebene Belegtsignal BUSY einer Röntgenstrahlerzeugung- Gestattungseinrichtung 50 zugeführt wird und der Hochspan nungskreis des Röntgenstrahlgenerators 10 direkt durch die Röntgenstrahlerzeugung-Gestattungseinrichtung 50 abhängig vom Pegel des Belegtsignals BUSY geöffnet/geschlossen wird.

Die Röntgenstrahlerzeugung-Gestattungseinrichtung 50 weist einen Photokoppler 51 auf, an den ein Stromkreis 46 zum Übertragen des Belegtsignals BUSY anzuschließen ist, sowie ein Relais 52 zum Schließen/Öffnen des Hochspannungskreises des Röntgenstrahlgenerators 10.

Der Röntgenstrahlgenerator 10 liefert elektrische Spannung über eine Wendelleitung 14, eine Masseleitung 15 und eine Hochspannungsleitung 16. Die Primärwicklung eines Wendel transformators FT ist zwischen die Wendelleitung 14 und die Masseleitung 15 geschaltet und die Primärwicklung eines Hochspannungstransformators HT ist zwischen die Masseleitung 15 und die Hochspannungsleitung 16 geschaltet. Ein Schalter 52b des Relais 52 ist in der Hochspannungsleitung 16 ange ordnet. Die Sekundärwicklung des Wendeltransformators FT ist mit der Wendel 13a der Röntgenröhre 13 verbunden, und die Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators HT ist zwischen dem Anodentarget 13b und der Wendel 13a der Röntgen röhre 13 angeordnet. Obwohl der in Fig. 6 dargestellte Hoch spannungskreis ein Beispiel für ein Vorheizsystem ist, bei dem zwei Transformatoren, nämlich der Hochspannungstransfor mator HT und der Wendeltransformator FT, verwendet werden und jeder Transformator mit einer bestimmten Zeitverzögerung gestartet wird, kann gemäß der Erfindung ein Simultanheiz system verwendet werden, bei dem ein einzelner Transformator beide Funktionen ausübt.

Nachfolgend wird der Gesamtbetrieb beschrieben. Wenn der Bildprozessor 4 irgendeine Verarbeitung ausführt oder im so genannten Besetztzustand ist, fließt im wesentlichen kein Strom durch den Stromkreis 46 und die Licht emittierende Di ode 51a des Photokopplers 51 emittiert kein Licht, wodurch ein Phototransistor 51b in einen Sperrzustand versetzt ist. Der Phototransistor 51b ist mit dem Relais 52 verbunden, um die Spule 52a zu betreiben. Wenn der Phototransistor 51b ausgeschaltet ist, arbeitet das Relais 52 nicht und der Schalter 52b ist offen, wodurch die Hochspannungsleitung 16 des Röntgenstrahlgenerators 10 aufgetrennt ist. In diesem Zustand wird selbst dann, wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird, die Röntgenstrahlungssteuerung 20 ein Trig gersignal TG ausgibt und der Röntgenstrahlgenerator 10 zu arbeiten beginnt, keine Spannung an die Röntgenröhre 13 an gelegt, da die Hochspannungsleitung 16 unterbrochen ist und demgemäß keine Röntgenstrahlen erzeugt werden.

Wenn dagegen der Bildprozessor 4 keine Verarbeitung aus führt oder er im sogenannten nicht belegten Zustand ist, fließt ein Strom vorgegebener Stärke durch den Stromkreis 46 und die Licht emittierende Diode 51a emittiert Licht, wo durch der Phototransistor 51 in den leitenden Zustand ver setzt ist. Wenn dies der Fall ist, aktiviert er das Relais 52 zum Schießen des Schalters 52b, wodurch die Hochspannungsleitung 16 des Röntgenstrahlgenerators 10 geschlossen ist. In diesem Zustand gibt die Röntgenstrahlungssteuerung 20 dann, wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird, ein Triggersignal TG aus und der Röntgenstrahlgenerator 10 be ginnt zu arbeiten. Nachfolgend wird der Betrieb weiter für den Fall beschrieben, daß das Vorheizsystem äls Beispiel verwendet wird. Zunächst fließt durch die Wendelleitung 14 ein Wendelstrom vorgegebener Stärke und die Wendel 13a der Röntgenröhre 13 wird beheizt. Dann wird eine Spannung vorge gebenen Pegels an die Hochspannungsleitung 16 gelegt, wo durch eine Röhrenspannung vorgegebenen Pegels an das Anoden target 13b der Röntgenröhre 13 gelegt wird. Infolgedessen fließt ein Röhrenstrom vorgegebener Stärke für eine vorgege bene Belichtungsperiode und Röntgenstrahlen werden vom Ano dentarget 13b erzeugt.

Auf diese Weise wird, wenn der Bildprozessor 4 irgendeine Verarbeitung ausführt, die Zufuhr von Hochspannung zur Rönt genröhre 13 zwangsweise auf Grundlage des Belegtsignals BUSY angehalten, das anzeigt, daß der Bildprozessor 4 eine Verar beitung ausführt, wodurch verhindert werden kann, daß Rönt genbilderstellung gestartet wird, bevor der Bildprozessor 4 zur Verarbeitung bereit ist. Das Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß die vorstehend beschriebene Konfiguration nur durch kleine Veränderung der Anschlußart im Hochspannungs kreis vorhandener Röntgengeräte realisiert werden kann. Dem gemäß kann die Verkopplung zwischen einem Röntgenstrahlge nerator und einem Röntgenbild-Aufnahmegerät unter Verwendung eines CCD-Sensors leicht realisiert werden.

Fig. 7A ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Rönt genstrahlungserzeugung-Generators zeigt, der auf ein Rönt genbild-Aufnahmegerät gemäß der Erfindung angewandt ist, und die Fig. 7B und 7C zeigen spezielle Beispiele für einen in Fig. 7A dargestellten Zeitsteuergenerator 55.

Zunächst wird der Hochspannungskreis des Röntgenstrahlgene rators 10 beschrieben. Der Röntgenstrahlgenerator 10 liefert über die Wendelleitung 14, die Masseleitung 15 und die Hoch spannungsleitung 16 Spannung an die Röntgenröhre. Die Pri märwicklung des Wendeltransformators FT ist zwischen die Wendelleitung 14 und die Masseleitung 15 geschaltet, und die Primärwicklung des Hochspannungstransformators HT ist zwi schen die Masseleitung 15 und die Hochspannungsleitung 16 geschaltet. Die Sekundärwicklung des Wendeltransformators FT ist die Wendel 13a der Röntgenröhre 13 angeschlossen und die Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators HT ist zwi schen das Anodentarget 13b und die Wendel 13a der Röntgen röhre 13 geschaltet.

Es wird nun der Betrieb beschrieben. Zunächst fließt ein Wendelstrom vorgegebener Stärke durch die Wendelleitung 14 und die Wendel 13a der Röntgenröhre 13 wird aufgeheizt. Dann wird eine Spannung mit vorgegebenem Pegel, wie die Netzspan nung mit einer Frequenz von 60 Hz an die Hochspannungslei tung 16 angelegt, wodurch an das Andodentarget 13b der Rönt genröhre 13 eine Röhrenspannung mit vorgegebenem Pegel ange legt wird. Für eine Periode innerhalb einer vorgegebenen Be lichtungsperiode, in der das Potential des Anodentargets 13b durch die Gleichrichterfunktion der Röntgenröhre 13 positiv ist, fließt ein Röhrenstrom vorgegebener Stärke und Röntgen strahlen werden vom Anodentarget 13b erzeugt. Obwohl der in Fig. 7A dargestellte Hochspannungskreis ein Beispiel für ein Vorheizsystem ist, bei dem zwei Transformatoren, d. h. der Hochspannungstransformator HT und der Wendeltransformator FT verwendet werden, kann gemäß der Erfindung auch ein Si multanheizsystem verwendet werden, bei dem ein einzelner Transformator beide Funktionen der zwei Transformatoren aus übt.

Der Zeitsteuergenerator 55, der den Röntgenstrahlungserzeu gung-Detektor bildet, ist mit der Masseleitung 15 und der Hochspannungleitung 16 des Röntgenstrahlgenerators 10 ver bunden. Zunächst wird das Schaltungsbeispiel von Fig. 7B be schrieben. Der Zeitsteuergenerator 55 weist Widerstände R1 und R2 auf, die die der Hochspannungsleitung 16 des Röntgen strahlgenerators 10 zugeführte Spannung unterteilen, um sie als Niederspannungssignal zu erfassen. Er weist ferner eine Diode D1, einen Kondensator C1 und einen Widerstand R3, durch die das erfaßte Spannungssignal gleichgerichtet und geglättet wird, sowie einen Schmitt-Trigger Q1 auf, der den Signalverlauf des gleichgerichteten und geglätteten Signals formt, um ein Belichtungssignal EXP zu erzeugen. Der Hoch spannungsleitung 16 des Röntgenstrahlgenerators 10 wird die Netzspannung (z. B. 60 Hz) zugeführt. Das Teilerverhältnis der Widerstände R1 und R2 wird so ausgewählt, daß die Span nung dem TTL-Pegel entspricht.

Es wird nun der Betrieb des Zeitsteuergenerators beschrie ben. Die an die Hochspannungsleitung 16 angelegte Wechsel spannung wird durch die Widerstände R1 und R2 unterteilt und dann einer Halbwellengleichrichtung durch die Diode D1 un terzogen, bei der die obere Hälfte der Sinuswelle in jedem Zyklus der Spannungsquellenfrequenz in eine vorgegebenen Be lichtungsperiode entnommen wird. Die gleichgerichtete Span nung wird durch den Kondensator C1 geglättet, um ein pulsie rendes Signal entsprechend der vorgegebenen Belichtungsperi ode zu erzeugen. Das pulsierende Signal wird mit einem vor gegebenen Schwellenpegel durch den Schmitt-Trigger Q1 digi talisiert und das Belichtungssignal EXP wird als digitales Signal ausgegeben, das der vorgegebenen Belichtungsperiode entspricht, und es wird dem in Fig. 4 dargestellten Bildpro zessor 4 zugeführt.

Nachfolgend wird das Schaltungsbeispiel von Fig. 7 beschrieben. Der Zeitsteuergenerator 55 weist folgendes auf: die Wi derstände R1 und R2, die die der Hochspannungsleitung 16 des Röntgenstrahlgenerators 10 zugeführte Spannung unterteilen, um sie als Niederspannungssignal zu erfassen; eine Zenerdio de D2, die das erfaßte Spannungssignal gleichrichtet und es auf einem vorgegebenen Pegel abschneidet; einen Schmitt- Trigger Q2, der den Signalverlauf des gleichgerichteten Sig nals formt; und einen triggerbaren Timer Q3, der durch einen Puls getriggert werden kann, der mit einer vorgegebenen Pe riode wiederholt eingegeben wird.

Es wird nun der Betrieb des Zeitsteuergenerators beschrie ben. Die an die Hochspannungsleitung 16 angelegte Wechsel spannung wird durch die Widerstände R1 und R2 unterteilt und dann einer Halbwellengleichrichtung durch die Zenerdiode D2 unterzogen, wobei die obere Hälfte der Sinuswelle in jedem Zyklus der Spannungsquellenfrequenz in einer vorgegebenen Belichtungsperiode herausgenommen wird. Der Pegel der gleichgerichteten Spannung wird durch den Abschneidpegel be grenzt, wodurch die Spannung impulsähnliche Form hat. Die impulsähnliche Spannung wird einer Impulsformung durch den Schmitt-Trigger Q2 unterzogen und durch den triggerbaren Ti mer Q3 in ein digitales Signal in der Form kontinuierlicher Impulse umgesetzt. Das digitale Signal wird als Belichtungs signal EXP ausgegeben, das der vorgegebenen Belichtungsperi ode entspricht. Das Belichtungssignal EXP wird an den in Fig. 4 dargestellten Bildprozessor 4 geliefert.

Auf diese Weise kann die Periode, in der die Hochspannung an der Röntgenröhre liegt, dadurch erfaßt werden, daß die an die Hochspannungsleitung 16 des Röntgenstrahlerzeugers 10 gelegte Spannung erfaßt wird. Daher ist der Zeitraum der Röntgenstrahlerzeugung sicher bekannt. Der in Fig. 7 darge stellte Röntgenstrahlungserzeugung-Detektor hat den Vorteil, daß die vorstehend beschriebene Konfiguration dadurch realisiert werden kann, daß nur etwas die Art geändert wird, mit der die Hochspannungsschaltung in einem bekannten Röntgenge rät angeordnet ist. Demgemäß kann auf einfache Weise eine Verkopplung zwischen einem Röntgenstrahlerzeuger und einem Röntgenbild-Aufnahmegerät unter Verwendung eines CCD-Sensors vollzogen werden.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel eines Röntgenstrahlungserzeugung-Detektors zeigt, der bei einem erfindungsgemäßen Röntgenbild-Aufnahmegerät angewandt wird. Der Röntgenstrahlungserzeugung-Detektor weist eine Stromer fassungsvorrichtung 56 zum Erfassen des durch die Hochspan nungsleitung 16 fließenden Stroms sowie den Zeitsteuergene rator 55 auf, der ein Belichtungssignal EXP auf Grundlage des von der Stromerfassungsvorrichtung 56 ausgegebenen Sig nals erzeugt. Die Stromerfassungsvorrichtung 56 erfaßt das von dem durch die Hochspannungsleitung 16 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld. Zur Art der Stromerfassungsvorrichtung gehört eine solche vom Transformatortyp, bei der die Magnet feldstärke durch das Prinzip der elektromagnetischen Induk tion in ein Spannungssignal umgesetzt wird, und eine solche vom Hallelement-Typ, bei der die Magnetfeldintensität durch den Halleffekt in ein Spannungssignal umgesetzt wird. Der Zeitsteuergenerator 55 kann durch die Schaltung von Fig. 7D gebildet sein, die aus der Spannungsumsetzeinheit, der Gleichrichter- und Glättungseinheit und der Signalverlauf- Formungseinheit besteht, oder durch die Schaltung von Fig. 7C, die aus der Spannungsumsetzeinheit, der Gleichrichter einheit, der Signalverlauf-Formungseinheit und der Signal formungseinheit besteht, oder dergleichen. Das vom Zeitsteu ergenerator 55 ausgegebene Belichtungssignal wird dem Bild prozessor 4 zugeführt, wie in Fig. 4 dargestellt.

Auf diese Weise kann die Periode, in der ein Strom durch die Röntgenröhre fließt, durch Erfassen des der Hochspannungsleitung 16 des Röntgenstrahlgenerators 10 zugeführten Stroms erfaßt werden. Daher ist der Zeitraum der Röntgenstrahler zeugung sicher bekannt. Der in Fig. 8 dargestellte Röntgen strahlungserzeugung-Detektor hat den Vorteil, daß die vor stehend beschriebene Konfiguration dadurch realisiert werden kann, daß lediglich die Stromerfassungsvorrichtung 56 an der Hochspannungsleitung 16 angebracht wird, ohne daß die Art des Anschlusses einer Hochspannungsschaltung in einem vor handenen Röntgengerät geändert wird. Demgemäß kann auf ein fache Weise eine Verkopplung zwischen einem Röntgenstrahlge nerator und einem Röntgenbild-Aufnahmegerät unter Verwendung eines CCD-Sensors realisiert werden.

Fig. 9A ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel ei nes Röntgenstrahlungserzeugung-Detektors zeigt, wie er bei einem erfindungsgemäßen Röntgenbild-Aufnahmegerät anwendbar ist. Der Röntgenstrahlungserzeugung-Detektor weist folgendes auf: einen Röntgendetektor 57, der an der Innenumfangsfläche der Röntgenbestrahlungsröhre 11 des Röntgenstrahlgenerators 10 befestigt ist; einen Komparator Q4, der das Meßsignal XS vom Röntgendetektor 57 mit einem vorgegebenen Schwellenpegel vergleicht, um das Signal zu digitalisieren; und einen trig gerbaren Timer Q5, der das vom Komparator Q4 ausgebebene Im pulssignal formt. Der Röntgendetektor 57 ist vom Typ, bei dem vom Röntgenstrahlgenerator abgestrahlte Röntgenstrahlen dadurch erfaßt werden, daß sie in ein elektrisches Signal umgesetzt werden. Zu verwendbaren Beispielen eines solchen Bauelements gehört eine Kombination aus einem Szintillator und einer Photodiode sowie eine Ionisationskammer für radio aktive Strahlung.

Fig. 9B ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Ionisa tionskammer für radioaktive Strahlung zeigt, wie sie als Röntgendetektor 57 verwendet wird. Hochspannung von einer Spannungsquelle V1 wird an einander gegenüberstehende Elektroden 58 und 59 angelegt. Wenn Röntgenphotonen in den Raum zwischen den Elektroden eintreten und ein Teil eines Füllga ses wie Luft ionisiert wird, werden positive Ionen und nega tive Ionen zur Kathode bzw. Anode bewegt und erreichen die se. Dann fließt ein Ionenstrom und an den beiden Enden eines Widerstands R7 wird ein Meßsignal XS ausgegeben.

Es wird erneut auf Fig. 9A Bezug genommen, gemäß der dann, wenn der Röntgenstrahlgenerator 10 Röntgenstrahlen impuls förmig entsprechend dem Zyklus der Netzspannung abstrahlt, auch das Meßsignal XS vom Röntgendetektor 57 Impulsform hat und dem Komparator Q4 zugeführt wird. Im Komparator Q4 wird das Meßsignal mit einer durch Widerstände R5 und R6 festge legten Bezugsspannung verglichen und der Signalverlauf wird geformt. Das Ausgangssignal des Komparators Q4 wird dem triggerbaren Timer Q5 zugeführt, um in ein digitales Signal in Form fortgesetzter Impulse umgesetzt zu werden, und die ses digitale Signal wird entsprechend der vorgegebenen Be lichtungsperiode als Belichtungssignal EXP ausgegeben und dem in Fig. 4 dargestellten Bildprozessor 4 zugeführt.

Auf diese Weise ist der Zeitraum der Röntgenstrahlerzeugung sicher dadurch bekannt, daß direkt die vom Röntgenstrahlde tektor 10 abgestrahlte Röntgenstrahlung erfaßt wird. Der in Fig. 9 dargestellte Röntgenstrahlungserzeugung-Detektor hat den Vorteil, daß die vorstehend beschriebene Konfiguration dadurch realisiert werden kann, daß lediglich der Röntgende tektor 57 in einem Röntgenstrahlerzeugungsbereich angeordnet wird, ohne daß die Art geändert wird, mit der die Hochspan nungsschaltung bei einem vorhandenen Röntgengerät ange schlossen ist. Demgemäß kann die Verkopplung eines Röntgen strahlgenerators und eines Röntgenbild-Aufnahmegeräts unter Verwendung eines CCD-Sensors leicht realisiert werden.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das die Bilddatenübertragungsroutine im Schritt a10 von Fig. 5 zeigt. Zunächst wird in einem Schritt b1 beurteilt, ob die Anweisung vom Umkehran zeigeschalter 44a in Fig. 4 den normalen Anzeigemodus oder den Umkehranzeigemodus kennzeichnet. Wenn normale Anzeige angewiesen wird, geht der Prozeß zu einem Schritt b2 weiter, in dem die CPU 31 Übertragung in Vorwärtsrichtung zum Bild speicher 34 gemäß der Anordnung der Bilddaten im Hauptspei cher 33 ausführt. Wenn im Schritt b1 Umkehranzeige angewie sen wird, geht der Prozeß zu einem Schritt b3 weiter, in dem die CPU 31 Übertragung in Rückwärtsrichtung zum Bildspeicher 34 auf solche Weise vornimmt, daß die Anordnung der Bildda ten im Hauptspeicher 33 spiegelverkehrt wird. In einem Schritt b4 werden die an den Bildspeicher 34 übertragenen Bilddaten durch den D/A-Umsetzer 35 in ein Videosignal VD umgesetzt und dann auf der Monitorvorrichtung 5 oder der gleichen dargestellt.

Die Fig. 11A und 11B sind schematische Diagramme, die den Ablauf des Übertragens von Daten vom Hauptspeicher 33 zum Bildspeicher 34 veranschaulichen. Fig. 11A zeigt ein Bei spiel für die Vorwärtsübertragungen, Fig. 11B zeigt ein Bei spiel für die Umkehrübertragung. Im allgemeinen bestehen Bilddaten aus einer zweidimensionalen Matrix mit mehreren hundert Bildpunkten sowohl in Quer- als auch in Vertikal richtung. Zum Vereinfachen des Verständnisses erfolgt jedoch die Beschreibung für Bilddaten mit einer vereinfachten Struktur von vier Bildpunkten in Querrichtung × 3 Bildpunk ten in vertikaler Richtung.

In Fig. 11A sind aus Daten a11-a34 bestehende Bilddaten, die in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind, im Hauptspeicher 33 abgespeichert. Wenn die CPU 31 die Vor wärtsübertragung ausführt, wird der Datenwert all, der für den Bildpunkt abgespeichert ist, der in der ersten Zeile und der ersten Spalte im Hauptspeicher 33 liegt, an den Bildpunkt übertragen, der in der ersten Zeile und der ersten Spalte im Bildspeicher 34 liegt. Dann wird der Datenwert a12, der für den Bildpunkt abgespeichert ist, der in der er sten Zeile und der zweiten Spalte im Hauptspeicher 33 liegt, an den Bildpunkt übertragen, der in der ersten Zeile und der zweiten Spalte des Videospeichers 34 liegt. Auf dieselbe Weise werden die Datenwerte a13 und a14 im Hauptspeicher 33 an die Bildpunkte übertragen, die in der ersten Zeile und der dritten bzw. vierten Spalte im Hauptspeicher 34 liegen.

Die Daten in der zweiten Zeile werden auf dieselbe Weise übertragen, d. h., daß die Datenwerte a21, a22, a23 und a24 im Hauptspeicher 33 an die Bildpunkte übertragen werden, die in der zweiten Zeile und der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Spalte im Videospeicher 34 liegen. Auf ähnliche Wei se werden die Daten in der dritten Reihe, d. h. die Datenwer te a31, a32, a33 und a34 im Hauptspeicher 33 an die Bild punkte übertragen, die in der dritten Zeile und der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Spalte im Bildspeicher 34 lie gen.

Auf diese Weise werden die Bilddaten im Hauptspeicher 34 in Vorwärtsrichtung gemäß der Anordnung der Bilddaten im Haupt speicher 33 an den Bildspeicher 34 übertragen. Wenn ein Bild abhängig von der Anordnung im Bildspeicher 34 dargestellt wird, wird ein Röntgenbild, wie es sich für die Bedienperson darstellt, auf der Monitorvorrichtung 5 angezeigt.

Gemäß Fig. 11B wird dann, wenn die CPU 31 Umkehrübertragung ausführt, der Datenwert all, der für den Bildpunkt abgespei chert ist, der in der ersten Zeile und der ersten Spalte im Hauptspeicher 33 liegt, an den Bildpunkt übertragen, der in der ersten Zeile und der vierten Spalte des Bildspeichers 34 liegt. Dann wird der Datenwert a12, der für den Bildpunkt abgespeichert ist, der in der ersten Zeile und der zweiten Spalte des Hauptspeichers 33 liegt, an den Bildpunkt über tragen, der in der ersten Zeile und der dritten Spalte des Bildspeichers 34 liegt. Auf dieselbe Weise werden die Daten werte a13 und a14 im Hauptspeicher 33 an die Bildpunkte übertragen, die in der ersten Zeile und der zweiten bzw. er sten Spalte im Bildspeicher 34 liegen.

Die Daten in der zweiten Zeile werden auf dieselbe Weise übertragen, d. h., daß die Daten a21, a22, a23 und a24 im Hauptspeicher 33 an die Bildpunkte übertragen werden, die in der zweiten Zeile und der vierten, dritten, zweiten bzw. er sten Spalte des Bildspeichers 34 liegen. Auf ähnliche Weise werden die Daten der dritten Zeile, d. h., die Datenwerte a31, a32, a33 und a34 im Hauptspeicher 33 an die Bildpunkte übertragen, die in der dritten Zeile und der vierten, drit ten, zweiten bzw. ersten Spalte im Bildspeicher 34 liegen.

Auf diese Weise werden die Bilddaten im Hauptspeicher 33 um gekehrt an den Bildspeicher 34 übertragen, so daß die Anord nung der Bilddaten gegenüber der im Hauptspeicher 33 spie gelverkehrt ist. Wenn ein Bild gemäß der Anordnung im Bild speicher 34 angezeigt wird, wird auf der Monitorvorrichtung 5 ein Röntgenbild angezeigt, wie es vom Patient aus zu sehen ist.

Es wird erneut auf Fig. 10 Bezug genommen, gemäß der im Schritt b5 beurteilt wird, ob durch den Neuanzeigeschalter 44b eine Neuanzeige angewiesen wird oder nicht. Wenn Neuan zeige angewiesen wird, geht der Prozeß zum Schritt b1 weiter und wartet auf Anweisungen, wie sie über den Umkehranzeige schalter 44a eingegeben werden. Dann werden der Datenüber tragungprozeß und der Anzeigeprozeß wiederholt. Wenn keine Neuanzeige angewiesen wird, kehrt der Prozeß zum Schritt a11 in Fig. 5 zurück. Im nächsten Schritt a11 setzt die CPU 31 das Belegtsignal BUSY auf niedrigen Pegel zurück und der Prozeß kehrt zum Schritt a2 zurück, um in der Folge zu beur teilen, ob die Tastatur betätigt wird oder nicht und ob ein Belichtungssignal EXP eingegeben wird oder nicht.

Die Fig. 12A und 12B zeigen Beispiele für Röntgenbildanzei gen, wobei Fig. 12A ein Beispiel für eine normale Röntgen bildanzeige zeigt und Fig. 12B ein Beispiel für eine spie gelverkehrte Röntgenbildanzeige zeigt. Auf der Monitorvor richtung 5 wird ein Röntgenbild eines Objekts 1a wie eines Zahns dargestellt. Das Bild zeigt, daß die Spitze eines Wur zelbohrers 73 die Spitze des Wurzellochs einer Wurzel 71 un ter Wurzeln 71 und 72 eines Zahns erreicht. Fig. 12A ent spricht dem Röntgenbild, wie es von der Bedienperson aus ge sehen wird, und Fig. 12B entspricht dem Röntgenbild, wie es vom Patienten aus gesehen wird. Um dem Betrachter anzuzei gen, daß der aktuelle Anzeigemodus der Modus mit spiegelver kehrter Anzeige ist, ist ein Modusanzeigeabschnitt 80 vor handen, in dem ein rechteckiger Bereich in der oberen linken Ecke des Schirms blinkt, um die Spiegelverkehrtheit anzuzei gen. Der Modusanzeigeabschnitt 80 auf dem Schirm wird durch einen Prozeß gebildet, bei dem die CPU 31 einen im ROM abge speicherten Datenwert in einen Bereich des Bildspeichers 34 einschreibt, der dem Modusanzeigeabschnitt 80 entspricht.

Die Fig. 13A und 13B zeigen andere Beispiele für eine Rönt genbildanzeige. Fig. 13A zeigt ein Beispiel für normale An zeige und Fig. 13B zeigt ein Beispiel für spiegelverkehrte Anzeige. Auf ähnliche Weise wie bei Fig. 12 zeigen diese Fi guren die Positionsbeziehung zwischen der Spitze des Wurzel lochs der Wurzel 71 und der Spitze eines Wurzelbohrers 73. Fig. 13A entspricht dem Röntgenbild, wie von der Bedienper son aus gesehen, und Fig. 13A entspricht dem Röntgenbild, wie vom Patienten aus gesehen. Diese Figuren unterscheiden sich von Fig. 12 in den folgenden Punkten. Um dem Bediener den Anzeigemodus anzuzeigen, wird in Fig. 13A in der unteren linken Ecke des Schirms der Buchstabe "R" angezeigt und in der unteren rechten Ecke des Schirms wird der Buchstabe "L" 82 angezeigt, was den normalen Anzeigemodus kennzeichnet. In Fig. 13B wird der spiegelverkehrte Buchstabe "L" bei 83 in der linken unteren Ecke des Schirms angezeigt und der spie gelverkehrte Buchstabe "R" wird bei 84 in der rechten unte ren Ecke des Schirms angezeigt, was den Modus mit spiegel verkehrter Anzeige kennzeichnet. Die Buchstaben 81 und 82 sowie die spiegelverkehrten Buchstaben 83 und 84 auf dem Schirm werden durch einen Prozeß gebildet, bei dem die CPU 31 vorgegebene, im ROM 32 abgespeicherte Zeichenmusterdaten in vorgegebene Bereiche des Bildspeichers 34 einschreibt.

Fig. 14 zeigt ein weiteres Beispiel einer Röntgenbildanzei ge. Bei diesem Beispiel wird eine sogenannte Mehrfachanzeige mit einem Hauptschirmbereich 90 und vier Teilschirmbereichen 91 ausgeführt. Ein Röntgenbild, das bei der direkt vorange henden Röntgenbelichtung erhalten wurde, wird im Haupt schirmbereich 90 angezeigt und die Röntgenbelichtung, die unmittelbar vor der Röntgenbilderstellung erhalten wurde, wird in den Teilschirmbereichen 91 dargestellt. In der je weiligen linken oberen Ecke der Schirme, in denen ein spie gelverkehrtes Bild dargestellt wird, ist der Modusanzeige abschnitt 80 ausgebildet, in dem ein rechteckiger Bereich blinkt, wie in Fig. 12 dargestellt.

Fig. 15 zeigt noch ein Beispiel für eine Röntgenbildanzeige. Das Röntgenbild des Objekts 1a wird auf dem Schirm der Moni torvorrichtung 5 angezeigt. Von einer Lampe 85 für normale Anzeige und einer Lampe 86 für spiegelverkehrte Anzeige, die an der Bedienleiste der Monitorvorrichtung 5 angeordnet sind, blinkt die Lampe 86 für spiegelverkehrte Anzeige, um die Aufmerksamkeit des Betrachters auf sich zu ziehen.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen Beispiele, bei denen Röntgenbilder auf der Monitorvorrichtung 5 dargestellt werden. Wenn der Videodrucker 6 von Fig. 4 verwendet wird, können Bilder ähn lich den vorstehend beschriebenen auf einem Aufzeichnungs blatt dargestellt werden.

Auf diese Weise wird die Tatsache, daß die CPU 31 Datenüber tragung unter Spiegelverkehrung der Daten ausführt, auf dem Schirm der Monitorvorrichtung 5 durch die Lampen 85 und 86 der Bedienungsleiste angezeigt, oder die Anzeige erfolgt auf einem vom Videodrucker 6 ausgegebenen Aufzeichnungsblatt, wodurch der Betrachter dazu in die Lage versetzt ist, sicher den Anzeigemodus zu erkennen.

Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Das Röntgenbild-Aufnahmegerät weist folgendes auf: den Röntgen strahlerzeuger 10 zum Aufstrahlen von Röntgenstrahlen auf ein Objekt 1a wie einen Zahn; die Röntgenstrahlungssteuerung 20 zum Steuern der Röntgenbelichtungsperiode und dergleichen des Röntgenstrahlgenerators 10; den Belichtungsschalter 21 zum Aktivieren der Röntgenstrahlungssteuerung 20 zum Ausfüh ren einer Röntgenbelichtung; den Bildgeber 2 zum Erstellen eines Bilds aus Röntgenstrahlen, die durch das Objekt 1a ge treten sind; einen Verstärker 103 mit einstellbarer Verstär kung zum Verstärken des im Bildgeber 2 umgesetzten Bildsig nals mit vorgegebener Verstärkung; den Bildprozessor 4 zum Empfangen des vom Verstärker 103 mit variabler Verstärkung ausgegebenen Bildsignals und zum Ausführen einer vorgegeben en Bildverarbeitung; und die Monitorvorrichtung 5 und/oder einen (nicht dargestellten) Videodrucker zum Anzeigen oder Aufzeichnen von Bilddaten, wie sie vom Bildprozessor 4 ver arbeitet wurden. Das Röntgenbild-Aufnahmegerät weist ferner folgendes auf: eine Verstärkungseinstelleinheit 107 zum Ein stellen der Verstärkung des Verstärkers 103 mit variabler Verstärkung; einen Verstärkungsausfallschalter 106 zum Angeben der in der Verstärkungseinstelleinheit 107 einzustellen den Verstärkung; einen Auswahlschalter 122 für körperliche Abmessungen zum Eingeben von Information hinsichtlich der körperlichen Abmessungen eines Patienten 1; einen Bilder stellungsbereich-Auswahlschalter 123 zum Eingeben von Infor mation hinsichtlich eines Bilderstellungsbereichs für den Patienten 1; und eine Tabelle 121 zum Festlegen der Röntgen bestrahlungsperiode des Röntgenstrahlgenerators 10 auf Grundlage der Information zu den körperlichen Abmessungen, wie sie über den Auswahlschalter 122 für die körperlichen Abmessungen eingegeben wurde, der Information für den Bild erstellungsbereich, wie sie über den Bilderstellungsbereich- Auswahlschalter 123 eingegeben wurde, und der Information hinsichtlich der Verstärkung, wie sie über den Verstärkungs auswahlschalter 106 ausgewählt wurde.

Der Röntgengenerator 10 arbeitet mit einer vorgegebenen Röh renspannung und einem vorgegebenen Röhrenstrom. Wenn an die Röntgenröhre auf das von der Röntgenstrahlungssteuerung 20 hin ausgegebene Belichtungssignal eine Hochspannung angelegt wird, erzeugt der Röntgenstrahlgenerator 10 Röntgenstrahlen. Die Röntgendosis wird dadurch eingestellt, daß die Belich tungsperiode erhöht oder verkürzt wird. Wenn die Röhrenspan nung und der Röhrenstrom einmal eingestellt sind, werden sie im allgemeinen nicht häufig verändert.

Wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird, gibt die Röntgenstrahlungssteuerung 20 ein Belichtungssignal entspre chend der Röntgenstrahl-Erzeugungsperiode an den Röntgen strahlgenerator 10 auf Grundlage der durch die Tabelle 121 angegebenen Belichtungsperiode aus.

Im Bildgeber 2 werden die für eine vorgegebene Periode ange sammelten Ladungen periodisch auf Grundlage eines vorgegebe nen Taktsignals ausgelesen, wodurch überschüssige Ladungen auf Grund thermischer Anregung und durch Streuröntgenstrah lung daran gehindert werden, im Bauelement zurückzubleiben. Wenn Röntgenbilderstellung auszuführen ist, wird der Lese vorgang angehalten und Ladungen werden angesammelt. Nach der Röntgenbilderstellung wird der Lesevorgang erneut gestartet.

Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 103 mit einstellbarer Verstärkung wird auf Grundlage des von der Verstärkungsein stelleinheit 107 ausgegebenen Verstärkungssignals verändert. Als Verstärker 103 mit einstellbarer Verstärkung sind z. B. die folgenden verwendbar: ein Verstärker, bei dem das Ver hältnis von Rückkopplungswiderständen in einem Operations verstärker schrittweise über ein Relais geändert wird, oder ein VCA, bei dem die Verstärkung kontinuierlich durch ein Spannungssignal eingestellt werden kann.

Wie in Fig. 17B dargestellt, besteht der Verstärkungsaus wahlschalter 106 z. B. aus Konsolenschaltern 106a, 106b und 106c, über die eine gewünschte Verstärkung unter den folgen den drei Modi ausgewählt werden kann: hohe Verstärkung H, bei der die Röntgendosis verringert wird und das Signal des Bildgebers 2 mit hoher Empfindlichkeit verstärkt wird; eine mittlere Verstärkung M, bei der das Signal mit mittlerer Empfindlichkeit verstärkt wird; und eine niedere Verstärkung L, bei der die Röntgendosis erhöht wird und das Signal mit niedriger Empfindlichkeit verstärkt wird. Die gewünschte Verstärkung wird dadurch ausgewählt, daß einer der Konsolen schalter betätigt wird, und es leuchtet eine Lampe P auf, die über den betätigten Konsolenschalter angeordnet ist. Die auswählbaren Verstärkungen sind nicht auf die der vorstehend genannten drei Modi beschränkt. Die Verstärkung kann unter Verwendung eines variablen Widerstands oder dergleichen kon tinuierlich eingestellt werden.

Die Verstärkungseinstelleinheit 107 wird durch die CPU usw. gebildet. Auf Grundlage der durch den Verstärkungsauswahl schalter 106 ausgewählten Verstärkung gibt die Verstärkungs einstelleinheit 107 die Verstärkungsinformation an die Ta belle 121 aus, wie auch ein Verstärkungssignal an den Ver stärker 103 mit einstellbarer Verstärkung.

Wie in Fig. 17A dargestellt, besteht der Auswahlschalter 122 für körperliche Abmessungen z. B. aus Konsolenschaltern 122a, 122b, 122c, 122d, über die einer von vier Modi ausge wählt werden kann, z. B. für Kinder, Frauen, Standard und untersetzt. Die Information zu den physikalischen Abmessun gen des Patienten 1 wird dadurch eingegeben, daß einer der Konsolenschalter betätigt wird, und eine über dem betätigten Konsolenschalter angeordnete Lampe P leuchtet auf. Die In formation zu den auswählbaren körperlichen Abmessungen ist nicht auf die vorstehend angegebenen vier Modi beschränkt. Die Information zu den körperlichen Abmessungen kann konti nuierlich unter Verwendung eines variablen Widerstands oder dergleichen eingestellt werden.

Wie in Fig. 17A dargestellt, besteht der Bilderstellungsbe reich-Auswahlschalter 123 z. B. aus Konsolenschaltern 123a bis 123g, über die ein gewünschter Bilderstellungsbereich unter den folgenden sieben Modi ausgewählt werden kann: er ster bis dritter Teil des Oberkiefers; erster bis dritter Teil des Unterkiefers; vierter und fünfter Teil des Oberkie fers; vierter und fünfter Teil des Unterkiefers; sechster bis achter Teil des Oberkiefers; sechster bis achter Teil des Unterkiefers sowie Gelenkbereich. Die Information zum Bilderstellungsbereich für den Patienten 1 wird durch Betä tigen eines der Konsolenschalter eingegeben, und eine über oder unter dem betätigten Konsolenschalter angeordnete Lampe P leuchtet auf. Die Information zum auswählbaren Bilderstel lungsbereich ist nicht auf die vorstehend genannten sieben Modi beschränkt.

Die Tabelle 121 enthält Röntgenbelichtungsperioden, z. B. solche, die insgesamt 84 (= 4 × 7 × 3) Kombinationen zu den vier Modi der Informationen zur körperlichen Abmessung, den sieben Modi zur Information für den Bilderstellungsbereich und den drei Modi für die Verstärkungsinformation, wie vorstehend beschrieben, entsprechen. Diese Röntgenbelich tungsperioden werden vorab in einer Speichervorrichtung wie einem Speicher abgespeichert. Die Tabelle 121 informiert die Röntgenstrahlungssteuerung 20 über die Röntgenbelichtungs periode, die abhängig von der eingegebenen Information fest gelegt wurde. Die so festgelegte Belichtungsperiode wird auf der in Fig. 17A dargestellten Ziffernanzeigetafel 124 ange zeigt. Anstelle der Tablelle 121 kann ein digitaler Betäti gungsschalter, der Information digitalisiert und eine vorge gebene Berechnung auf Grundlage der digitalisierten Informa tion ausführt, verwendet werden.

Nachfolgend wird die Funktion beschrieben. Zunächst schätzt die Bedienperson die körperlichen Abmessungen eines Patien ten 1 ab und betätigt den Auswahlschalter 122 für die kör perlichen Abmessungen, der der Abschätzung entspricht, und sie betätigt den Bilderstellungsbereich-Auswahlschalter 123, der dem gewünschten Bilderstellungsbereich entspricht. Dann betätigt die Bedienperson den Verstärkungsauswahlschalter 106 abhängig vom zu diagnostizierenden Erkrankungszustand. Wenn z. B. eine Karies-Zahnbehandlung oder eine Wurzelkanal behandlung auszuführen ist, wird die hohe Verstärkung ge wählt, bei der eine geringe Röntgenbelichtungsdosis und eine geringe Bildqualität erzielt werden, und wenn Wurzelhautent zündung oder Krebs zu behandeln ist, wird die niedrige Ver stärkung gewählt, bei der eine hohe Röntgenbelichtungsdosis und hohe Bildqualität erzielt werden. Auf diese Betätigungs vorgänge hin wird aus den vorab in der Tabelle 121 abgespei cherten Kombinationen eine vorgegebene Belichtungsperiode festgelegt und diese wird der Röntgenstrahlungssteuerung 20 mitgeteilt.

Dann betätigt die Bedienperson den Belichtungsschalter 21 und die Röntgenstrahlungssteuerung 20 gibt ein Belichtungs signal an den Röntgenstrahlgenerator 10 aus, das der Rönt genstrahlerzeugungsperiode auf Grundlage der Belichtungspe riode entspricht, wie sie von der Tabelle 121 angezeigt wird. Der Röntgenstrahlgenerator 10 erzeugt für die Belich tungsperiode Röntgenstrahlen.

Wenn die Röntgenstrahlen durch das Objekt 1a dringen und den Bildgeber 2 erreichen, werden Ladungen entsprechend dem auf den Bildgeber 2 treffenden Röntgenbild angesammelt und dann als Bildsignal ausgegeben, nachdem die Röntgenbelichtung ab geschlossen wurde. Das Bildsignal vom Bildgeber 2 wird durch den Verstärker 103 mit einstellbarer Verstärkung mit der von der Verstärkungseinstelleinheit 107 angegebenen Verstärkung verstärkt und dann an den Bildprozessor 4 in der nächsten Stufe geliefert, um einer vorgegebenen Bildverarbeitung un terzogen zu werden. Das sich ergebende Röntgenbild wird durch die Monitorvorrichtung 5 oder den Videodrucker zur Verwendung bei der Diagnose ausgegeben.

Wie vorstehend beschrieben, können zweckdienliche Röntgen strahlerzeugungsbedingungen und Bildverarbeitungsbedingungen leicht und sicher dadurch eingestellt werden, daß die Infor mation zu den körperlichen Abmessungen, die Bilderstellungs bereich-Information und die Verstärkungsinformation angege ben werden. Darüber hinaus ist es möglich, ein Röntgenbild zu erhalten, das dem Krankheitszustand entspricht und das für die Diagnose sehr zweckdienlich ist.

Fig. 18 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines noch weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Das Röntgenbild-Aufnahmegerät des Ausführungsbei spiels ist auf ähnliche Weise wie das in Fig. 16 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß der Verstärkungsauswahlschalter 106 von Fig. 16 nicht vorhanden ist, jedoch ein Bildqualität- Auswahlschalter 125 mit der Tabelle 121 verbunden ist und ein Verstärkungssignal von der Tabelle 121 an die Verstär kungseinstelleinheit 107 geliefert wird.

Wie in Fig. 19 dargestellt, besteht der Bildqualität-Aus wahlschalter 125 z. B. aus Konsolenschaltern 125a, 125b und 125c, über die eine gewünschte Bildqualität unter den fol genden drei Modi ausgewählt werden kann: hohe Bildqualität H, bei der die Röntgenbelichtungsdosis erhöht ist und ein Bild hoher Auflösung erhalten wird; mittlere Bildqualität M, bei der eine Standardbildqualität erhalten wird; und ge ringe Bildqualität L, bei der die Röntgenbelichtungsdosis verringert ist und ein Bild mit geringer Auflösung erhalten wird. Die gewünschte Bildqualität wird durch Betätigen einer der Konsolenschalter ausgewählt, und es leuchtet eine an der linken Seite des betätigten Konsolenschalters angeordnete Lampe P auf. Die auswählbaren Bildqualitäten sind nicht auf die vorstehend genannten drei Modi beschränkt. Die Bildqua litäten können unter Verwendung eines variablen Widerstands oder dergleichen kontinuierlich eingestellt werden.

Auf dieselbe Weise wie bei Fig. 17A besteht der Auswahl schalter 122 für die körperlichen Abmessungen z. B., wie in Fig. 19 dargestellt, aus Konsolenschaltern 122a, 122b, 122c, 122d, über die einer von vier Modi ausgewählt werden kann, nämlich: Kind, weiblich, standard und untersetzt.

Auf dieselbe Weise wie bei Fig. 17A besteht der Bilderstel lungsbereich-Auswahlschalter 123 z. B., wie in Fig. 19 dar gestellt, aus Konsolenschaltern 123a bis 123g, über die ein gewünschter Bilderstellungsbereich aus den folgenden sieben Modi ausgewählt werden kann: erster bis dritter Bereich des Oberkiefers; erster bis dritter Bereich des Unterkiefers; vierter und fünfter Bereich des Oberkiefers; vierter und fünfter Bereich des Unterkiefers; sechster bis achter Be reich des Oberkiefers; sechster bis achter Bereich des Un terkiefers und Gelenkbereich.

Die Tabelle 121 enthält Röntgenstrahlbelichtungsperioden, die z. B. insgesamt 84 (= 4 × 7 × 3) Kombinationen für die vier Modi der Information zu den körperlichen Abmessungen, den sieben Modi zur Information zum Bilderstellungsbereich und den drei Modi zur Bildqualitätinformation, wie vorste hend beschrieben, entsprechen. Diese Röntgenbelichtungsperi oden sind vorab in einer Speichervorrichtung abgespeichert. Die Tabelle 121 gibt der Röntgenstrahlungssteuerung 20 die Röntgenbelichtungsperiode an, wie sie abhängig von der ein gegebenen Information festgelegt wird, und sie informiert die Verstärkungseinstelleinheit 107 über die Verstärkung, wie sie abhängig von der eingegebenen Information festgelegt wird. Die so festgelegte Belichtungsperiode wird auf der in Fig. 19 dargestellten Ziffernanzeigetafel 124 angezeigt. An stelle der Tabelle 121 kann eine digitale Betriebsschaltung verwendet werden, in der Informationsdigitalisierung und ei ne vorgegebene Berechnung für die digitalisierte Information ausgeführt werden.

Die Verstärkungseinstelleinheit 107 wird durch die CPU usw. gebildet. Auf Grundlage des von der Tabelle 121 gelieferten Verstärkungssignals gibt die Verstärkungseinstelleinheit 107 ein Verstärkungssignal an den Verstärker 103 mit variabler Verstärkung aus.

Nachfolgend wird die Funktion beschrieben. Zunächst schätzt die Bedienperson die körperlichen Abmessungen eines Patien ten 1 ab und betätigt denjenigen Auswahlschalter 122 für die körperlichen Abmessungen, der dem geschätzten Wert ent spricht, und sie betätigt den Bilderstellungsbereich-Aus wahlschalter 121 entsprechend dem gewünschten Bilderstel lungsbereich. Dann betätigt die Bedienperson den Bildquali tät-Auswahlschalter 125 abhängig vom zu diagnostizierenden Krankheitszustand. Wenn z. B. eine Karies-Zahnbehandlung oder eine Wurzelkanalbehandlung auszuführen ist, wird die niedrige Bildqualität L ausgewählt, und wenn Wurzelhautent zündung oder Krebs zu behandeln ist, wird die hohe Bildqua lität H ausgewählt. Auf die Betätigungsvorgänge hin werden eine vorgegebene Belichtungsperiode und eine vorgegebene Verstärkung unter den vorab in der Tabelle 121 abgespeicher ten Kombinationen festgelegt und die festgelegte Periode und die festgelegte Verstärkung werden der Röntgenstrahlungs steuerung 20 bzw. der Verstärkungseinstelleinheit 107 mitge teilt.

Dann betätigt die Bedienperson den Belichtungsschalter 21 und die Röntgenstrahlungssteuerung 20 gibt ein Belichtungs signal, das der Röntgenerzeugungsperiode entspricht, an den Röntgenstrahlgenerator 10 aus, und zwar auf Grundlage der Belichtungsperiode, wie sie von der Tabelle 121 angegeben wird. Der Röntgengenerator 10 erzeugt während der Belich tungsperiode Röntgenstrahlen.

Wenn die Röntgenstrahlung durch das Objekt 1a treten und den Bildgeber 2 erreichen, werden dem auf den Bildgeber 2 fal lenden Röntgenbild entsprechende Ladungen angesammelt und dann als Bildsignal ausgegeben, nachdem die Röntgenbelich tung beendet ist. Das Bildsignal vom Bildgeber 2 wird durch den Verstärker 103 mit variabler Verstärkung mit der von der Verstärkungseinstelleinheit 107 angegebenen Verstärkung ver stärkt und dann dem Bildprozessor 4 in der nächsten Stufe zugeführt, um einer vorgegebenen Bildverarbeitung unterzogen zu werden. Das sich ergebende Röntgenbild wird durch die Monitorvorrichtung 5 oder den Videodrucker zur Verwendung bei der Diagnose ausgegeben.

Wie vorstehend beschrieben, können zweckdienliche Röntgen strahlerzeugungsbedingungen und Bildverarbeitungsbedingungen leicht und sicher dadurch eingestellt werden, daß die Infor mation zu den körperlichen Abmessungen, die Bilderstellungs bereich-Information und die Bildqualitätinformation angege ben werden. Darüber hinaus ist es möglich, ein Röntgenbild zu erhalten, das dem Krankheitszustand angemessen ist und für die Diagnose sehr zweckdienlich ist.

Vorstehend wurden Beispiele beschrieben, bei denen ein CCD- Sensor als Bildgeber 2 verwendet wird. Alternativ kann ein anderer Bildgeber verwendet werden, wie eine Röntgenfernseh kamera oder ein Bildverstärker.

Claims

1. Röntgenbild-Aufnahmegerät mit:

- einer Röntgenbestrahlungseinrichtung (10, 13, 20) zum Aufstrahlen von Röntgenstrahlen auf ein Objekt (1a) im Mundraum einer Person, wobei die Rönt genbestrahlungseinrichtung (10, 13, 20) einen Röntgenstrahlgenerator (10) und eine Röntgenstrahlungssteuerung (20) zum Erzeugen eines Triggersignals zum Aktivieren des Röntgenstrahlgenerators (10) umfaßt,
- einem CCD-Arraysensor (2) zum Einführen in den Mundraum der Person, um ein Röntgenbild des Objekts (1a) zu erfassen, und
- einem Bildprozessor (4) zum Lesen des vom CCD-Arraysensor (2) gelese nen Röntgenbilds und zum Ausführen einer vorgegebenen Bildverarbeitung,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Bildprozessor (4) ein Belegtsignal (BUSY), das die vorgegebene Bildver arbeitung anzeigt, an die Röntgenstrahlungssteuerung (20) liefert, wenn die vor gegebene Bildverarbeitung durch den Bildprozessor (4) ausgeführt wird, und
- das Triggersignal nicht erzeugt wird, wenn die Röntgenstrahlungssteue rung (20) das Belegtsignal (BUSY) empfängt, so daß die Röntgenbestrahlung be endet wird.

2. Röntgenbild-Aufnahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenbestrahlungseinrichtung (10, 13, 20) aufweist:

- eine Röntgenröhre (13) zum Erzeugen von Röntgenstrahlen und
- eine Hochspannungsschaltung (HT) zum Anlegen von Hochspannung an die Röntgenröhre (13) abhängig vom Belegtsignal.

3. Röntgenbild-Aufnahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

- eine erste Eingabeeinrichtung (122) zum Eingeben von Information zu den körperlichen Abmessungen des Objekts (1a),
- eine zweite Eingabeeinrichtung (123) zum Eingeben von Information für einen Bilderstellungsbereich des Objekts (1a),
- eine Verstärkungseinstelleinrichtung (106) zum Einstellen der Verstär kung des Verstärkers und
- eine Festlegeeinrichtung (121) zum Festlegen der Röntgenbelichtungsperi ode des Röntgenstrahlgenerators (10) auf Grundlage der Information zu körperli chen Abmessungen, wie über die erste Eingabeeinrichtung (122) eingegeben, der Information zum Bilderstellungsbereich, wie über die zweite Eingabeeinrichtung (123) eingegeben, und der Information zur Verstärkung, wie über die Verstär kungseinstelleinrichtung (106) eingegeben.

4. Röntgenbild-Aufnahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

- einen Verstärker (103) zum Verstärken des Signals vom CCD-Arraysensor (2) mit vorgegebener Verstärkung,
- eine erste Eingabeeinrichtung (122) zum Eingeben von Information zu den körperlichen Abmessungen des Objekts (1a),
- eine zweite Eingabeeinrichtung (123) zum Eingeben von Information für den Bilderstellungsbereich des Objekts (1a),
- eine Bildqualität-Auswahleinrichtung (125) zum Auswählen der Qualität des Röntgenbilds und
- eine Festlegeeinrichtung (121) zum Festlegen der Röntgenbelichtungsperi ode des Röntgenstrahlerzeugers (10) und zum Einstellen der Verstärkung des Verstärkers (103) auf Grundlage der Information zu körperlichen Abmessungen, wie über die erste Eingabeeinrichtung (122) eingegeben, der Information zum Bilderstellungsbereich, wie über die zweite Eingabeeinrichtung (123) eingegeben, und der Information zur Bildqualität, wie über die Bildqualität-Auswahleinrich tung (125) ausgewählt.