JP6162460B2 - X線シャッタ及びx線管装置 - Google Patents
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Description
ところで、X線は、X線管に高電圧を印加することにより得ることができる。但し、X線管の動作は、立ち上がりの数秒間不安定となる。このため、X線照射の都度、X線管に高電圧を印加すると、診断、検査、分析等に時間がかかってしまう。そこで、一旦、X線管に高電圧を印加した後は、X線管への高電圧の印加を継続(保持)している。したがって、一旦X線管に高電圧が印加されると、X線管からX線が出っぱなしとなる。
特に、X線管装置を用いて立体的な動画像を撮影する技術の開発がなされている。この場合、X線管装置は互いに間隔を置いた2個所からX線を曝射することにより、立体的な動画像を撮影することができる。そこで、例えば、X線シャッタ板を往復動させる技術と、互いに間隔を置いた2個の焦点からX線を曝射させる技術とを併用することが考えられる。
(1)X線検出器の検出動作を第1撮影状態と第2撮影状態との間の切替え動作に同期させた場合は、滑らかな動画像を得ることができず、表示する動画像はコマ送り状態となってしまう。
(3)滑らかな動画像を得るために必要な検出速度でX線検出器の検出動作を行った場合は、動画像を得難くなり、撮影した画像(動画像)のコントラストは低下してしまう。なぜなら、X線検出器による右目用の画像の検出を目的とする第1検出時と左目用の画像の検出を目的とする第2検出時とにおいて、X線シャッタ板は第1焦点から放射されるX線と第2焦点から放射されるX線とを共に透過させる状態になり得るためである。
X線遮蔽材で形成され、第1位置から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1位置に間隔を置いた第2位置から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部及び第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線及び第2X線を透過させるX線透過窓を有し、回転することにより、前記X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第2状態と、前記X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第1X線を遮蔽し前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替えられるX線遮蔽板と、
を備える。
互いに間隔を置いて第1焦点及び第2焦点が形成されるターゲットと、
前記第1焦点及び第2焦点に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1焦点から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1X線透過部に間隔を置いて形成され前記第2焦点から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部及び第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線及び第2X線を透過させるX線透過窓を有し、回転することにより、前記X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第2状態と、前記X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第1X線を遮蔽し前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替えられるX線遮蔽板と、
を備える。
図1、図2、図3及び図4に示すように、陰極10は、第1電子放出源としての第1フィラメント11及び第2電子放出源としての第2フィラメント12を有している。第1フィラメント11及び第2フィラメント12には、相対的に負の電圧と電流が与えられる。これにより、第1フィラメント11及び第2フィラメント12は電子(熱電子)を放出する。
図1及び図2に示すように、陽極ターゲット(ターゲット)60は、管軸a1に沿った方向に、固定シャフト40の他端部に対向配置されている。陽極ターゲット60は、陽極61と、この陽極の外面の一部設けられたターゲット層62と、を有している。
陽極ターゲット60には、固定シャフト40及び回転体30を介して相対的に正の電圧が与えられる。ターゲット面Sには、互いに間隔を置いて第1焦点F1及び第2焦点F2が形成される。第1焦点F1及び第2焦点F2の間隔は、人間の右目と左目との間隔と概ね同一である。例えば、第1焦点F1は右目用の画像(動画像)の撮影に利用する第1X線を放射し、第2焦点F2は左目用の画像(動画像)の撮影に利用する第2X線を放射する。
第2状態において、X線透過窓5aが第1X線透過部4a及び第2X線透過部4bから外れ、第1X線遮蔽板5は、第1X線及び第2X線を遮蔽する。
第4状態において、X線透過窓5aが第1X線透過部4a及び第2X線透過部4bから外れ、第1X線遮蔽板5は、第1X線及び第2X線を遮蔽する。
図1及び図2に示すように、X線管装置の動作時、ステータコイル2は回転体30に与える回転トルクを発生させるため、回転体は回転する。これにより、陽極ターゲット60も回転することになる。
また、第2X線遮蔽板8は、円盤状に形成されている。第2X線遮蔽板8は、第2X線遮蔽板8の中心軸を中心に回転可能である。
第1状態において、X線透過窓7aが第1X線透過部4aと対向し第1X線遮蔽板7は第1X線を透過させ、X線透過窓8aが第2X線透過部4bから外れて第2X線遮蔽板8は第2X線を遮蔽し、これにより、第1X線を曝射させる。
第2状態において、X線透過窓7aが第1X線透過部4aから外れ第1X線遮蔽板7は第1X線を遮蔽し、X線透過窓8aが第2X線透過部4bから外れて第2X線遮蔽板8は第2X線を遮蔽する。
第4状態において、X線透過窓7aが第1X線透過部4aから外れ第1X線遮蔽板7は第1X線を遮蔽し、X線透過窓8aが第2X線透過部4bから外れて第2X線遮蔽板8は第2X線を遮蔽する。
上記第1制御モータは、第1エンコーダで読み取った第1X線遮蔽板7の回転数及び回転位相に基づいて第1X線遮蔽板7の回転動作を制御する。上記第2制御モータは、第2エンコーダで読み取った第2X線遮蔽板8の回転数及び回転位相に基づいて第2X線遮蔽板8の回転動作を制御する。第1X線遮蔽板7及び第2X線遮蔽板8は、独立して回転可能である。
前記第1焦点及び第2焦点で、電子的制御方法によりX線の出力をそれぞれ独立してON/OFF制御可能な機能を有する電子銃が対向配置されたX線管の外に、X線遮蔽材で形成され、回転可能な機構と、回転位相角を検出可能な機能と、回転速度を可変可能なモータを備える回転する前記第一遮蔽板を配置し、回転により、各焦点から取りだされるX線束を通過可能な開口部が2つの焦点から放出されるX線束を交互に取り出し可能な位置に1個以上設けられた構造のX線装置で、第一遮蔽板の回転位相角を検出し、これに同期し、片方の焦点取りだし窓の位置に開口部が来た時に電子的制御方法でX線を曝射する事で、前記のT1の周期とS1、S2、S3の周期を第一遮蔽板の回転速度で、T2の周期とS4の曝射しない時間を電子的制御方法でX線曝射を間引く事で、S2と、S4の間隔を任意の時間で制御実施する事を特徴とするX線管装置。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]X線遮蔽材で形成され、第1位置から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1位置に間隔を置いた第2位置から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部及び第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線及び第2X線を透過させるX線透過窓を有し、回転することにより、前記X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第2状態と、前記X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第1X線を遮蔽し前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替えられるX線遮蔽板と、
を備えたX線シャッタ。
[2]前記X線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取るエンコーダと、
前記エンコーダで読み取った前記回転数及び回転位相に基づいて前記X線遮蔽板の回転動作を制御する制御モータと、
をさらに備えた[1]に記載のX線シャッタ。
[3]前記制御モータは、前記第1状態から前記第3状態に切替わる時間間隔を制御する[2]に記載のX線シャッタ。
[4]前記X線遮蔽部材に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、X線を透過させる他のX線透過窓を有し、回転することにより、前記他のX線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部と対向する他のX線遮蔽板と、
前記他のX線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取る他のエンコーダと、
前記他のエンコーダで読み取った前記他のX線遮蔽板の回転数及び回転位相に基づいて前記他のX線遮蔽板の回転動作を制御する他の制御モータと、
をさらに備え、
前記他の制御モータは、前記第1状態から次回の前記第1状態に切替わる時間間隔を制御する[3]に記載のX線シャッタ。
[5]前記他の制御モータは、前記第2状態の期間と前記第4状態の期間とが不均一となるように制御する[4]に記載のX線シャッタ。
[6]前記X線遮蔽板は円盤状に形成されている、[1]に記載のX線シャッタ。
[7]前記X線遮蔽板に設けられたカウンターバランスをさらに備えている[1]に記載のX線シャッタ。
[8]前記X線遮蔽板は、回転バランスを平衡状態にする切り欠き部をさらに有している[1]に記載のX線シャッタ。
[9]X線遮蔽材で形成され、第1位置から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1位置に間隔を置いた第2位置から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線を透過させる第1X線透過窓を有した第1X線遮蔽板と、
前記第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第2X線を透過させる第2X線透過窓を有した第2X線遮蔽板と、を備え、
前記第1X線遮蔽板及び第2X線遮蔽板は、それぞれ回転することにより、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部から外れて前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部から外れて前記第1X線を遮蔽し前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部から外れて前記第2X線を遮蔽する第2状態と、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部から外れて前記第1X線を遮蔽し前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部から外れて前記第1X線を遮蔽し前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部から外れて前記第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替える、X線シャッタ。
[10]前記第1X線遮蔽板又は第2X線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取るエンコーダと、
前記エンコーダで読み取った前記回転数及び回転位相に基づいて前記第1X線遮蔽板及び第2X線遮蔽板の回転動作を制御する制御モータと、
をさらに備えた[9]に記載のX線シャッタ。
[11]前記制御モータは、前記第1状態から前記第3状態に切替わる時間間隔と、前記第1状態から次回の前記第1状態に切替わる時間間隔と、を制御する[10]に記載のX線シャッタ。
[12]前記制御モータは、前記第2状態の期間と前記第4状態の期間とが不均一となるように制御する[10]に記載のX線シャッタ。
[13]前記第1X線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取る第1エンコーダと、
前記第1エンコーダで読み取った前記回転数及び回転位相に基づいて前記第1X線遮蔽板の回転動作を制御する第1制御モータと、
前記第2X線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取る第2エンコーダと、
前記第2エンコーダで読み取った前記回転数及び回転位相に基づいて前記第2X線遮蔽板の回転動作を制御する第2制御モータと、
をさらに備えた[9]に記載のX線シャッタ。
[14]前記第1X線遮蔽板及び第2X線遮蔽板の少なくとも一方は、円盤状に形成されている、[9]に記載のX線シャッタ。
[15]前記第1X線遮蔽板及び第2X線遮蔽板の少なくとも一方に設けられたカウンターバランスをさらに備えている[9]に記載のX線シャッタ。
[16]前記第1X線遮蔽板及び第2X線遮蔽板の少なくとも一方は、回転バランスを平衡状態にする切り欠き部をさらに有している[9]に記載のX線シャッタ。
[17]互いに間隔を置いて第1焦点及び第2焦点が形成されるターゲットと、
前記第1焦点及び第2焦点に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1焦点から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1X線透過部に間隔を置いて形成され前記第2焦点から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部及び第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線及び第2X線を透過させるX線透過窓を有し、回転することにより、前記X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第2状態と、前記X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第1X線を遮蔽し前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替えられるX線遮蔽板と、
を備えたX線管装置。
[18]互いに間隔を置いて第1焦点及び第2焦点が形成されるターゲットと、
前記第1焦点及び第2焦点に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1焦点から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1X線透過部に間隔を置いて形成され前記第2焦点から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線を透過させる第1X線透過窓を有した第1X線遮蔽板と、
前記第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第2X線を透過させる第2X線透過窓を有した第2X線遮蔽板と、を備え、
前記第1X線遮蔽板及び第2X線遮蔽板は、それぞれ回転することにより、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部から外れて前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部から外れて前記第1X線を遮蔽し前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部から外れて前記第2X線を遮蔽する第2状態と、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部から外れて前記第1X線を遮蔽し前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記第1X線透過窓が前記第1X線透過部から外れて前記第1X線を遮蔽し前記第2X線透過窓が前記第2X線透過部から外れて前記第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替える、X線管装置。
[19]電子放出源と、
互いに間隔を置いて第1焦点及び第2焦点が形成されるターゲットと、
前記第1焦点及び第2焦点に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1焦点から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1X線透過部に間隔を置いて形成され前記第2焦点から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部及び第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線及び第2X線を透過させるX線透過窓を有し、回転することにより、前記X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第2状態と、前記X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第1X線を遮蔽し前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替えられるX線遮蔽板と、
前記電子放出源と前記ターゲットとの間に位置し、前記第1焦点及び第2焦点を形成するタイミングを制御するグリッド電極と、を備えたX線管装置。
Claims (5)
- X線遮蔽材で形成され、第1位置から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1位置に間隔を置いた第2位置から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部及び第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線及び第2X線を透過させるX線透過窓を有し、回転することにより、前記X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第2状態と、前記X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第1X線を遮蔽し前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替えられるX線遮蔽板と、
前記X線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取るエンコーダと、
前記エンコーダで読み取った前記回転数及び回転位相に基づいて前記X線遮蔽板の回転動作を制御する制御モータと、
前記X線遮蔽部材に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、X線を透過させる他のX線透過窓を有し、回転することにより、前記他のX線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部と対向する他のX線遮蔽板と、
前記他のX線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取る他のエンコーダと、
前記他のエンコーダで読み取った前記他のX線遮蔽板の回転数及び回転位相に基づいて前記他のX線遮蔽板の回転動作を制御する他の制御モータと、
を備え、
前記制御モータは、前記第1状態から前記第3状態に切替わる時間間隔を制御し、
前記他の制御モータは、前記第1状態から次回の前記第1状態に切替わる時間間隔を制御する、
X線シャッタ。 - 前記他の制御モータは、前記第2状態の期間と前記第4状態の期間とが不均一となるように制御する請求項1に記載のX線シャッタ。
- 前記X線遮蔽板は円盤状に形成されている、請求項1に記載のX線シャッタ。
- 互いに間隔を置いて第1焦点及び第2焦点が形成されるターゲットと、
前記第1焦点及び第2焦点に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1焦点から放射される第1X線を透過させる第1X線透過部と、前記第1X線透過部に間隔を置いて形成され前記第2焦点から放射される第2X線を透過させる第2X線透過部と、を有したX線遮蔽部材と、
前記第1X線透過部及び第2X線透過部に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、前記第1X線及び第2X線を透過させるX線透過窓を有し、回転することにより、前記X線透過窓が前記第1X線透過部と対向し前記第1X線を透過させ前記第2X線を遮蔽し前記第1X線を曝射させる第1状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第2状態と、前記X線透過窓が前記第2X線透過部と対向し前記第2X線を透過させ前記第1X線を遮蔽し前記第2X線を曝射させる第3状態と、前記X線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部から外れ前記第1X線及び第2X線を遮蔽する第4状態と、に繰り返し切替えられるX線遮蔽板と、
前記X線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取るエンコーダと、
前記エンコーダで読み取った前記回転数及び回転位相に基づいて前記X線遮蔽板の回転動作を制御する制御モータと、
前記X線遮蔽部材に対向配置され、X線遮蔽材で形成され、X線を透過させる他のX線透過窓を有し、回転することにより、前記他のX線透過窓が前記第1X線透過部及び第2X線透過部と対向する他のX線遮蔽板と、
前記他のX線遮蔽板の回転数及び回転位相を電子的に読み取る他のエンコーダと、
前記他のエンコーダで読み取った前記他のX線遮蔽板の回転数及び回転位相に基づいて前記他のX線遮蔽板の回転動作を制御する他の制御モータと、
を備え、
前記制御モータは、前記第1状態から前記第3状態に切替わる時間間隔を制御し、
前記他の制御モータは、前記第1状態から次回の前記第1状態に切替わる時間間隔を制御する
X線管装置。 - 電子放出源と、
前記電子放出源と前記ターゲットとの間に位置し、前記第1焦点及び第2焦点を形成するタイミングを制御するグリッド電極と、をさらに備えた請求項4に記載のX線管装置。
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JP2013084680A JP6162460B2 (ja) | 2013-04-15 | 2013-04-15 | X線シャッタ及びx線管装置 |
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JP2013084680A JP6162460B2 (ja) | 2013-04-15 | 2013-04-15 | X線シャッタ及びx線管装置 |
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