JP5854580B2

JP5854580B2 - Ｘ線撮影装置及び制御方法

Info

Publication number: JP5854580B2
Application number: JP2009266493A
Authority: JP
Inventors: 小林　健介; 健介小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2029-11-24
Also published as: US8611501B2; US20140079186A1; US20110222657A1; JP2011110103A; WO2011065266A1

Description

本発明は、無線通信部と電源部を内蔵したＸ線撮影装置に関するものである。

被写体にＸ線を照射し、被写体を透過したＸ線の強度分布を検出して被写体のＸ線画像を得るＸ線撮影が、医療分野・産業分野で広く行われている。Ｘ線画像を得る方式は、Ｘ線にセンシティブな希土類蛍光体が発する可視光を捕捉した感光フィルムを化学的に現像・可視化するフィルム・スクリーン法に始まった。その後、技術革新により新たな方式が生み出されていく。その中で、半導体プロセス技術を応用した、微小な光電変換素子とスイッチング素子からなる画素を格子状に配置した平面センサを用いた撮影装置（ＦＰＤ；ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）がある。この装置の利点は、従来の感光性フィルムに比べ非常に広いダイナミックレンジを有するためＸ線露光量が変動しても安定したＸ線画像が得られること、化学処理が不要なためＸ線画像を即時に得られることにある。

一方、Ｘ線撮影装置を形態でみると、一般撮影室など所定の場所に設置される据置型と、自由に持ち運べる可搬型に分類される。近年では、可搬型のＸ線撮影装置（以下「電子カセッテ」、或いは、略して「カセッテ」と呼ぶ場合がある）のニーズが高まっている。

ところで、従来の電子カセッテは、外部からの給電および制御部との通信を目的とするケーブルで、制御部と電気的に接続されている。ケーブルの処理が煩雑で電子カセッテの取り回しに支障を来たす上、長さが余ったケーブルに人が引っ掛かって転倒したり、しいてはケーブルやカセッテ、制御部を破損させる虞がある。また手術室などクリーンな（滅菌された）環境では、ケーブルを含めた撮影系が床面などオープンな（滅菌されていない）エリアに触れることが禁忌される。

そこで、近年にはケーブルを廃し電源部内蔵・無線通信へ構成を変化させたワイアレスカセッテが登場し、Ｘ線撮影における自由度を飛躍的に高めるものと期待されている。しかし、物理的に接続が保証されている有線接続に比べ、無線通信の安定性や内蔵電源部の残量が逐次変化し、対応策が必要となる。

上記の問題については、特許文献１から３のように、内蔵電源部の残量不足に対応して駆動を制御する方法や外部の制御装置上に状態を表示する技術が公開されている。

特開２００５−２０８２６９特開２００６−２６３３２２特開２００９−２０１９６８

しかしながら、撮影効率をより向上させるには、カセッテの状態を本体上で素早く把握できることが重要である。１台の制御装置の下で複数台の無線カセッテを使用している環境では、どのカセッテと通信しているのか、あるいはそのカセッテのＸ線センサは正しく動作できているのかどうかを即座に認識する必要がある。

また、物理的に接続が保証されている有線接続に比べ、無線通信の安定性や内蔵電源部の残量が逐次変化し、対応策が必要となる。

そこで本発明の目的は、上記課題のいずれかを解決するＸ線撮影装置を提供することにある。

そこで本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線を画像信号に変換するＸ線センサと、前記Ｘ線センサの駆動を制御する駆動制御手段と、前記Ｘ線センサに電力を供給する電源部と、外部装置と無線通信する無線通信回路と、を有し、前記Ｘ線センサは、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされていない第一の駆動状態と、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされているが撮影可能な状態ではない第二の駆動状態と、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされかつ撮影可能な第三の駆動状態と、のいずれかの状態を取り、前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準は、通信が不可能な第一のレベルと、前記第一のレベルよりも通信状態が良好である第二のレベルと、前記第二のレベルよりも通信状態が良好である第三のレベルとに分類され、前記駆動制御手段は、前記Ｘ線センサが前記第三の駆動状態である場合において、前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準に応じて駆動状態を制御し、前記駆動制御手段は、前記通信状態が第一のレベルである場合には前記Ｘ線センサを前記第一の駆動状態となるように制御し、前記通信状態が第二のレベルである場合には前記Ｘ線センサを前記第二の駆動状態となるように制御するものであり、前記Ｘ線センサが前記第三の駆動状態である場合において、前記通信状態が前記第三のレベルである場合には前記Ｘ線センサの駆動状態は前記第三の駆動状態から前記第一の駆動状態となり、前記通信状態が前記第二のレベルである場合には前記Ｘ線センサの駆動状態は前記第三の駆動状態から前記第二の駆動状態となることを特徴とする。

位置決めを含む撮影準備時や撮影中でも、Ｘ線センサや無線通信の状態を視覚的に確認することができる。

Ｘ線撮影装置の模式図Ｘ線撮影装置を示す図である。Ｘ線撮影装置を示す図である。Ｘ線撮影装置を示す図である。状態表示の変化パターンを示す図である。Ｘ線撮影装置の模式図である。Ｘ線撮影装置の概念図である。状態表示の変化パターンを示す図である。

以下に、本発明の実施形態を添付図に基づいて詳細に説明する。

図１には、実施例１から４におけるＸ線撮影装置を模式的に示す。アンテナ１４を動作させて外部装置１と無線通信を行うカセッテ１０の筐体１１内部には、Ｘ線センサ１２および駆動制御部１３が内包されている。また、表示手段１６は、表示用の光源であるＬＥＤ灯で構成され、Ｘ線船さ１２、無線通信の状態に応じて表示形態を変える。

Ｘ線センサ１２はＸ線を画像信号に変換する。また、Ｘ線センサ１２の正常駆動状態は、例えば以下の４つに分類される。すなわち、（ア）通電していない状態（スリープ状態）、（イ）通電していて駆動制御部１３からの信号を待っている状態（撮影準備前）、（ウ）撮影可能状態へ遷移中の状態（撮影準備中）、（エ）撮影可能な状態である。駆動制御部１３は、把握したＸ線センサ１２の駆動状態および無線通信の送受信状態を、表示手段１６に表示させる。

図２（ａ）は筐体１１への実装例である。Ｘ線照射面１１ａとは異なる面に、状態表示用のＬＥＤ灯１６ｂおよびアンテナ開口部１７を並べて設けてある。電波特性上、アンテナ開口部１７周辺には遮蔽物となり得る物体の配置は好ましくない上、視覚的表示手段の近傍でも視認を妨げる物体は排除される必要がある。本実施例では、これら制約部位を同一面に集めているので、制約を受ける面を最小限に抑えることができる。なお、ＬＥＤ灯の形状は図中のものに限るものではない。

ＬＥＤ灯１６ｂは、図２（ｂ）に示したパターンで消灯／点滅／点灯する。無線通信可能な状態であれば、緑色でセンサ駆動状態を表示する。図中、緑色ＬＥＤの点滅モード１および同２とは、点滅速度が視覚的に区別できるレベルで異なることを意味する。一方、無線通信が不可能であれば、駆動制御部１３はＸ線センサ１２の駆動状態を遷移させる信号を受信できないので、センサ駆動状態によらず無線通信不可を青色点滅で通知する。この実施例によれば、撮影自体が可能なのかどうかを簡単に判別することができる。なお、ＬＥＤ灯の表示色は、違いを視認できる２色であれば、上記の限りではない。また、駆動制御部１３は、無線の通信状態に応じて、Ｘ線センサ１２の駆動状態を以下のように制御する。

例えば、Ｘ線センサ１２が（エ）撮影可能な状態であれば、（ア）通電していない状態（スリープ状態）、（イ）通電していて駆動制御部１３からの信号を待っている状態（撮影準備前）のいずれかに遷移させる。また、予め定まる期間での無線の通信状態の水準に応じて、（ア）通電していない状態（スリープ状態）、（イ）通電していて駆動制御部１３からの信号を待っている状態（撮影準備前）のいずれかに遷移させる。これは、通信状態が悪ければ、通電を止めて（ア）の状態にすることで、不要な熱や暗電流の発生を抑えるものである。一方、通信状態が回復しそうなレベルであれば（イ）の状態で待機することで、撮影の機会を逃さないようにするものである。ここで、無線の通信状態に応じてＸ線センサ１２の駆動状態を変更した場合と、それ以外の場合にＸ線センサ１２の駆動状態を変更した場合とで、表示手段１６の表示形態を変える。例えば、Ｘ線センサ１２の駆動状態を示すLEDの色を変更する。これにより、無線通信の状態でＸ線センサ１２の駆動状態が変わったのか、通常の処理で駆動状態が変わったのか判断できる。

図３（ａ）は本実施例における筐体１１への実装例である。Ｘ線照射面１１ａと異なる面に、状態表示用の液晶ディスプレイ１６ａ、およびアンテナ開口部１７を並べた実装は、実施例１の実装例で述べたのと同様の効果をもたらす。なお、液晶ディスプレイ１６ａは、同等機能を持つのであれば有機ＥＬなど異なる表示形式に代替可能である。

図３（ｂ）に液晶ディスプレイ１６ａの表示パターン例を示す。無線通信が可能な場合はセンサ駆動状態のみ（“ＳＬＥＥＰ”／“ＡＣＴＩＶＥ”／“ＲＥＡＤＹ”点滅／“ＲＥＡＤＹ”）を表示するが、無線通信が不可能な状態であれば、センサ駆動状態に関わらず表示例のように“ＢＡＤ”と表示される。文字という形態の異なる指標を認識させる本実施例は、色と点灯状態のみが指標の実施例１に比べて、一見して分かる点で秀でている。なお、これら文字は、形態が異なる絵柄アイコンでも代替可能である。

本実施例では、図４（ａ）に示す実装において、センサ駆動状態を緑色ＬＥＤで、無線通信状態を青色ＬＥＤで表示することとし、図４（ｂ）のパターンでＬＥＤ灯の表示状態を変化させる。ここで、緑色ＬＥＤ点滅のモード１、同２とは、点滅速度が視覚的に区別できるレベルで異なることを意味する。すなわち、図４（ｂ）の表示例は、センサが撮影可能状態にあるものの、無線通信が不可能である状態を示している。このように、センサ駆動状態を無線通信状態から独立して認識することができ、撮影ができない場合の原因を無線通信状態とセンサ駆動状態の両面から同時に確認することができる。また、Ｘ線センサ１２の駆動異常も表現することができる。なお、表示例に示したように、ＬＥＤ灯の近傍にＬＥＤの示す意味（“ＳＥＮＳＯＲ”はセンサ駆動状態を、“ＣＯＭ”は無線通信状態を表す）を表示すると、認識がより容易になる。ＬＥＤ灯の表示色は、違いを視認できる２色であれば、上記の限りではない。このように、複数個のＬＥＤ灯の点灯パターンの組合により、撮影ができない場合の原因を容易に確認することができる。なお、複数個のＬＥＤ灯は所定数で構成される。

本実施例は、図３（ａ）に示す実装の下、液晶ディスプレイ１６ａの表示が図５のように変化する点が特徴的である。センサ駆動状態について、通電していない状態であれば“ＳＬＥＥＰ”、撮影準備前であれば“ＡＣＴＩＶＥ”、撮影準備中であれば“ＲＥＡＤＹ”点滅、撮影可能状態であれば“ＲＥＡＤＹ”、駆動異常であれば“ＥＲＲＯＲ”（無線通信状態は不問）と表示される。無線通信状態については、送受信状態が良好であれば“ＧＯＯＤ”、送受信不可能であれば“ＢＡＤ”、これらの中間であれば“ＭＩＤＤＬＥ”と表示される。すなわち、図中の表示例は、センサが撮影可能な状態で、かつ無線通信状態が良好であることを表している。本実施例には、文字表示による一覧性に加え、無線通信状態を電波強度まで踏み込んで確認することができるという利点がある。なお、無線通信が可能かどうかのみ通知すればよいのであれば、上記“ＭＩＤＤＬＥ”表示は不要である。

図６は、実施例５および６のＸ線撮影装置を模式的に示したものであり、図１のＸ線撮影装置に内蔵電源部１５およびその状態表示を加えたものである。内蔵電源部１５は、Ｘ線センサ１２と駆動制御部１３に電力を供給する。

これにより、ワイアレス電子カセッテの主要構成要素である、Ｘ線センサ１２、無線通信、内蔵電源部１５の残量状態を外部に通知することができる。図７（ａ）には、筐体１１への実装例を示す。Ｘ線照射面１１ａと異なる面に、上記３要素の状態を表示するＬＥＤ灯１６ｄ、およびアンテナ開口部１７が並んでおり、この面周辺から物体を排除する点を除き、設置の制約がないという利点がある。ＬＥＤ灯１６ｄは、各要素の状態により図７（ｂ）のパターンで表示を変化させる。ここで、ＬＥＤ点滅の（）内数字１および２は点滅速度のモードを表し、点滅速度が視覚的に区別できるレベルで異なることを意味している。Ｘ線センサ１２の駆動異常時のみ、ＬＥＤ灯がモード２で全色点滅する。内部電源部１５の残量が、電子カセッテの機能を維持できないレベル（残量ゼロ）まで低下すると、全てのＬＥＤ灯は消灯しＸ線センサ１２への通電も停止される。また、図中の「残量不足」とは、内蔵電源部１５の残量が、外部装置および駆動制御部の両方、またはどちらかが保持する撮影オーダのうち、直近のオーダを処理するのに必要な残量レベルを下回った状態を指す。こうして予め内蔵電源部１５の充電を促し、次なる撮影動作への進行を禁止することで、不測の撮影中断を防ぐことができる。また、図中の表示例のように、内部電源部１５が残量十分、Ｘ線センサ１２も正常に駆動しているのにも関わらず無線通信が不可能となれば、撮影動作を中止させ撮影不可であることを表示する。この制御により、画像データが失われ、結果的に不要なＸ線曝射が生じることを事前に防ぐことができる。この場合を始め、Ｘ線センサ、無線通信、内蔵電源部のいずれかに異常を検知した際は撮影動作を中止させて制御および表示のパターンを簡略化し、更に複数のＬＥＤ灯を点滅させることで使用者が異常を認識し易くしている点も特徴的である。ディスプレイ近傍の表示については、“ＳＥＮＳＯＲ”がセンサ駆動状態を、“ＣＯＭ”が無線通信状態を、“ＢＡＴ”が内部電源部残量をそれぞれ表す。ＬＥＤ灯の表示色は、違いを視認できる３色であれば、上記の限りではない。

また、内蔵電源部１５の残量表示は、上記のように２元的にではなく、残量を３つ以上にレベル分けして複数個のＬＥＤ灯を点灯させるレベル表示方式でもよい。

本実施例では、図３（ａ）に示す実装形態の電子カセッテ１０において、液晶ディスプレイ１６ａの表示が図８のように変化する。ここで、図中の「ケースＮｏ．」は前記実施例５での表示パターン（図７（ｂ））と合わせている。すなわち、センサ駆動状態について、通電していない状態（スリープ状態）であれば“ＳＬＥＥＰ”、通電していて撮影準備前の状態であれば“ＡＣＴＩＶＥ”、撮影準備状態であれば“ＲＥＡＤＹ”（点滅）、撮影可能状態であれば“ＲＥＡＤＹ”（点灯）と表示される。無線通信状態については、送受信可能であれば“ＧＯＯＤ”、送受信不可能であれば“ＢＡＤ”と表示される。更に、内蔵電源部１５の残量について、撮影続行に十分な残量があれば“ＯＫ”と表示し、外部装置および駆動制御部の両方、またはどちらかが保持する撮影オーダのうち、直近オーダの処理に必要なレベルに満たなければ“ＥＭＰＴＹ”を点滅させる。図８中の表示例は、センサが撮影可能な状態で、かつ無線通信状態が良好、内蔵電源部１５も撮影続行に十分な残量を有したケース７を表している。一方、Ｘ線センサ１２の駆動異常を検知した場合はケース８として、全表示を点滅させて強調させる。本実施例は、色と点滅速度を指標とする前記実施例５に比べて、形態変化を伴う文字表示を用い一見しての視認性が優れている点が特徴である。

なお、内蔵電源部１５の残量表示を変更する残量の閾値に、外部装置および駆動制御部の両方、またはどちらかが保持する全ての撮影オーダを処理するのに必要な残量レベルを加えて表示を変化させてもよい。そうすれば、連続する撮影オーダを実行する前に、実行の途上で残量不足に近づくことを事前に意識させることが可能となる。

１外部装置
３外部装置表示手段
１０電子カセッテ
１１筐体
１２Ｘ線センサ
１３駆動制御部
１４アンテナ
１５電源部
１６表示手段
１６ａ液晶ディスプレイ
１６ｂ・１６ｃ・１６ｄＬＥＤ灯
１７アンテナ開口部

Claims

Ｘ線を画像信号に変換するＸ線センサと、
前記Ｘ線センサの駆動を制御する駆動制御手段と、
前記Ｘ線センサに電力を供給する電源部と、
外部装置と無線通信する無線通信回路と、を有し、
前記Ｘ線センサは、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされていない第一の駆動状態と、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされているが撮影可能な状態ではない第二の駆動状態と、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされかつ撮影可能な第三の駆動状態と、のいずれかの状態を取り、
前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準は、通信が不可能な第一のレベルと、前記第一のレベルよりも通信状態が良好である第二のレベルと、前記第二のレベルよりも通信状態が良好である第三のレベルとに分類され、
前記駆動制御手段は、前記Ｘ線センサが前記第三の駆動状態である場合において、前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準に応じて駆動状態を制御し、
前記駆動制御手段は、前記通信状態が前記第一のレベルである場合には前記Ｘ線センサを前記第一の駆動状態となるように制御し、前記通信状態が第二のレベルである場合には前記Ｘ線センサを前記第二の駆動状態となるように制御するものであり、
前記Ｘ線センサが前記第三の駆動状態である場合において、前記通信状態が前記第一のレベルである場合には前記Ｘ線センサの駆動状態は前記第三の駆動状態から前記第一の駆動状態となり、前記通信状態が前記第二のレベルである場合には前記Ｘ線センサの駆動状態は前記第三の駆動状態から前記第二の駆動状態となる
ことを特徴とするＸ線撮影装置。
前記無線通信回路による無線通信の送受信状態、前記電源部の残量状態のいずれかと前記Ｘ線センサの駆動状態に応じて表示形態を変える表示手段をさらに有し、
前記駆動制御手段は通信状態に応じて前記Ｘ線センサの駆動状態を制御し、かつ、通信状態に応じて前記センサの駆動状態を変更した場合と通信状態に応じずに前記センサの駆動状態を変更した場合とで前記表示形態を異ならせることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、複数個のＬＥＤ灯の点灯パターンの組合せにより前記Ｘ線センサの駆動状態および前記無線通信の送受信状態に応じて表示状態を表示することを特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線センサを内包する筐体を有し、前記無線通信において動作するアンテナおよび前記表示手段を前記筐体の同一面に有することを特徴とする請求項２または３に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、前記Ｘ線センサが撮影可能な状態であるか否かと、前記無線通信が可能な状態であるか否かを表示することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線撮影装置は、駆動のための電力を供給する電源部を有し、前記表示手段は、前記電源部の残量を表示することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、前記電源部の残量が所定の水準を下回ったとき表示状態を変化させることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、所定数の光源で構成されることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、複数の表示装置からなることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、文字あるいは絵柄アイコンを表示するディスプレイ、あるいはＬＥＤ灯のいずれかであることを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、前記Ｘ線センサの駆動状態を示す第一のＬＥＤと、無線通信の通信状態を示す第二のＬＥＤと、前記電源部の電力の残量状態を示す第三のＬＥＤと、を有することを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記表示手段は、前記外部装置と前記無線通信回路との無線通信が不可能である場合には、前記無線通信の通信状態を表示することを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記無線通信回路からＸ線画像を受信する前記外部装置をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
前記外部装置は、表示部と無線通信回路とを有することを特徴とする請求項１３に記載のＸ線撮影装置。
Ｘ線を画像信号に変換するＸ線センサと、前記Ｘ線センサの駆動を制御する駆動制御手段と、前記Ｘ線センサに電力を供給する電源部と、前記電源部からの電力の供給状態を変更するための信号を外部装置から無線で受信する無線通信回路と、を有し、前記Ｘ線センサは、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされていない第一の駆動状態と、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされているが撮影可能な状態ではない第二の駆動状態と、前記Ｘ線センサに対する電力の供給がされかつ撮影可能な第三の駆動状態と、のいずれかの状態を取るＸ線撮影装置の制御方法であって、
前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準が、前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準は、前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準は、通信が不可能な第一のレベルと、前記第一のレベルよりも通信状態が良好である第二のレベルと、前記第二のレベルよりも通信状態が良好である第三のレベルと、のいずれであるかを判定する判定ステップと、
前記Ｘ線センサが前記第三の駆動状態である場合において、前記外部装置と前記無線通信回路との通信状態の水準に応じて駆動状態を制御する制御ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、前記通信状態が第一のレベルである場合には前記Ｘ線センサを前記第一の駆動状態となるように制御し、前記通信状態が第二のレベルである場合には、前記Ｘ線センサを前記第二の駆動状態となるように制御し、
前記Ｘ線センサが前記第三の駆動状態である場合において、前記通信状態が前記第一のレベルである場合には前記Ｘ線センサの駆動状態は前記第三の駆動状態から前記第一の駆動状態となり、前記通信状態が前記第二のレベルである場合には前記Ｘ線センサの駆動状態は前記第三の駆動状態から前記第二の駆動状態となることを特徴とする制御方法。