JPH0218091B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パノラマＸ線撮影装置、特に歯科診
断用としての全顎Ｘ線撮影装置として被写体を挾
んで対向位置するＸ線発生器とＸ線フイルム保持
筐とが両端に振り分け装備された旋回アームと、
この旋回アームの旋回駆動を司るアームモータ
と、Ｘ線フイルムの送りを司るフイルム送りモー
タとを備えたパノラマＸ線撮影装置に関するもの
である。

この種のパノラマＸ線撮影装置として、本出願
人は先に特開昭56−45644号公報に開示されたよ
うな技術内容のものを提案している。この先に提
案したものは、旋回アームの旋回速度を、該アー
ムの旋回位置に応じて可変制御するように構成す
るとともに、Ｘ線フイルムの送り速度を上記旋回
アームの旋回速度に同期的もしくは独立的に可変
制御するように構成したものである。

そして、上記構成の先行技術によれば、Ｘ線フ
イルムの送り速度とアームの旋回速度との相対的
な制御および旋回アームの旋回位置に対応した速
度制御との組合わにより、頚椎等の存在にかかわ
らず、被写体に対するＸ線照射量を適確に調整し
て濃度の均一な所望のパノラマＸ線写真像を効率
良く得ることができ、また、上記両速度を独立的
に可変制御することで拡大率を任意に調整するこ
とができるといつた利点を有している。

然し乍ら、上記先行技術のものにおいては、電
源電圧の変動等により管電圧や管電流が変化した
場合、Ｘ線フイルムに作用するＸ線量にばらつき
を発生し、画像濃度が変化する。特に、子供と成
人といつたように、体格差に大きなひらきがある
幅広い被写体を撮影対象とする場合に、いずれか
一方の被写体に対応するＸ線照射量、つまり濃度
に調整されるような相対速度関係に設定すると、
他方の被写体の撮影時において、管電圧や管電流
が僅かに変化するだけでも画像濃度が大きく変化
し、Ｘ線写真による診断価値として十分な効果を
発揮できないものであつた。

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、
管電圧および管電流との同時フイードバツク制御
と旋回アームの旋回速度およびＸ線フイルムの送
り速度の相対制御との組合せにより、被写体の体
格差等に関係なく、画像濃度を均一化できるとと
もに、ダイナミツクレンジの拡大を図り得るパノ
ラマＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図および第２図において１は支架台２から
下垂された基軸で、該基軸１に軸受３を介して旋
回アーム４が水平回転自在に懸吊され、この旋回
アーム４の一端にＸ線発生器５が、又他端にＸ線
フイルム保持筐６が対向するように保持され、Ｘ
線撮影時には被写体Ｐを挾む此等Ｘ線発生器５と
Ｘ線フイルム保持筐６とが被写体Ｐを囲繞する同
一面域内を旋回移動され、しかしてこの移動速度
に同期してＸ線フイルム保持筐６内でＸ線フイル
ムの送りが成されるように構成されている。この
旋回アーム４の旋回駆動のためにアームモータ
AM（以下モータAMという）が旋回アーム４に
一体装備されると共に、このモータAMの出力軸
７にピニオン８が固装され、一方基軸１には受板
９が固装されると共に、この受板９下面にラツク
１０が上記基軸１を中心とする円周方向に設けら
れ、且つ上記ピニオン８とラツク１０とが噛合さ
れ、しかしてモータAMの回転力でピニオン８が
ラツク１０上を噛合回転するに伴い旋回アーム４
の強制回転力が誘起されるようにしている。又、
旋回アーム４にはＸ線フイルムの送りを司るため
のフイルム送りモータCMが装備される。１１は
受板９の上面において脱着可能に載置されたカム
板で、旋回アーム４の旋回動作によりプランジヤ
１２を押圧してアーム位置検出回路３４、例えば
可変抵抗器VR１を可変させることで、旋回アー
ムの旋回位置を電気的な旋回位置信号として取出
すようになされており、この旋回位置信号が第３
図のアーム旋回速度設定回路１３に入力され、上
記旋回位置に応じた旋回速度指令がアームモータ
制御回路１４に入力されることによりモータAM
が予め設定された回転数に制御される。以上のア
ーム位置検出回路３４とアーム旋回速度設定回路
１３とアームモータ制御回路１４とにより、上記
旋回アーム４の旋回位置に対応して、該アーム４
の旋回速度を可変制御する第１の制御系Ａ１が構
成されている。

モータAMにはタコジエネレータやパルス発生
器とカウンタの組み合わせの如き回転数検出回路
１５が連結され、常時モータAMの回転数信号が
取出されると共に、該信号がフイルム送りモータ
CMの制御回路１６に入力され、しかしてモータ
AMの回転速度、即ち旋回アーム４およびＸ線発
生器５の旋回移動速度に比例してフイルム送りモ
ータCMが同期的に可変速され、Ｘ線フイルムの
送り速度が制御される。以上の回転数検出回路１
５とフイルムモータ制御回路１６とにより、Ｘ線
フイルム２５の送り速度を上記旋回アーム４の旋
回速度に同期させて可変制御する第３の制御系Ａ
３が構成されている。

また、Ｘ線フイルム２５の送り速度が第３図の
低速回転計の如き回転数／電圧変換回路１７で取
出される一方、被写体ＰおよびＸ線フイルム２５
を透過したＸ線残量が光電変換素子１８で取出さ
れ、両者の出力信号の比が演算回路１９で演算さ
れることによりＸ線管の管電圧（KV）と管電流
（ｍＡ）とがそれぞれの制御回路２０，２１を経
て同時にフイードバツク制御される。即ち、Ｘ線
発生器５には高圧トランス２２、フイラメントト
ランス２３およびＸ線管２４の高圧機器がＸ線照
射ヘツドに納められる。このヘツドに対応してＸ
線フイルム２５が配置され、このフイルム２５の
送り速度を検出し且つ該速度を電気信号として出
力する回転数／電圧変換回路１７と、このフイル
ム２５を透過したＸ線で発光される螢光板２６
と、この螢光板２６の発光輝度に対応した電気信
号を出力する光電変換素子１８が設けられる。２
７は光電変換素子１８の出力信号を増幅する回路
で、上記回転数／電圧変換回路１７の出力と、こ
の増幅回路２７を通した光電変換素子１８の出力
とが演算回路１７に入力され、且つ演算回路１７
は両信号の比率信号Ｚ＝ｙ／ｘを出力する。一方、 ヘツド側にあつては高圧トランス２２の一次側、
およびフイラメントトランス２３の一次側がそれ
ぞれ交流電源２８に電源オン・オフスイツチ２９
を介し結線されているが、それぞれの一次側に帰
還制御用トランジスタ３０，３１が備えられ、此
等帰還制御用トランジスタ３０，３１のベースバ
イアス（導通角）を変化させて高圧トランス２
２、フイラメントトランス２３に帰還制御がかけ
られる。そのため、上記演算回路１９の出力は管
電圧制御回路２０と、管電流制御回路２１の双方
に送られ、此等回路２０，２１で上記ベースバイ
アスが調整される。以上の光電変換素子１８と増
幅回路２７と回転数／電圧変換回路１７と演算回
路１９と管電圧制御回路２０と管電流制御回路２
１とにより、第２の制御系Ａ２が構成されてい
る。

使用にあたつては、第１の制御系Ａ１におい
て、Ｘ線が特に前歯部領域に照射される旋回アー
ム４の旋回速度が他の領域のそれよりも遅速状態
に保たれるようにアーム旋回速度設定回路１３が
セツトされる。これは前歯部領域の撮影時には人
体構造上Ｘ線が頚椎を透過して照射されるために
前歯部領域に対するＸ線量が装置の最大定格では
不足する場合があり、良好なＸ線画像が得られな
いことがあるため、必要なものである。つまり旋
回アーム４の旋回速度を前歯部領域で低下させ、
上記Ｘ線強度の不足をＸ線照射量の増大で補うよ
うにする。つまり前歯部濃度補正である。また、
第２の制御系Ａ２にあつては、管電圧値と管電流
値との最適な関係比率を定める。たとえば管電圧
が60KVである時は管電流として５ｍＡが流れる
ように、また80KVである時は10ｍＡが流れるよ
うに、管電圧値と管電流値とが一定の対応関係に
あるように設定して第３図回路を製作し、制御回
路２０，２１を調整する。この関係比率は臨床デ
ータに基づいてなされる。

撮影開始に伴い旋回アーム４と一体回転するカ
ム板１１で可変抵抗器VR１の出力が可変され、
該アームの位置信号が取出され、ためにモータ
AMはこの位置信号に応じた旋回速度でアーム４
が旋回するように制御される。一方、制御される
モータAMの回転数は第３の制御系Ａ３に送りこ
まれることでフイルム送りモータCMが可変速さ
れ、ためＸ線フイルム２５はアーム旋回速度に対
応する速度で送りがかけられる。また、Ｘ線は被
写体Ｐの歯部を透過してＸ線フイルム２５を感光
させ、該フイルム２５に結像させてゆくが、該フ
イルム２５を透過したＸ線残量で螢光板２６が発
光されに伴い、この発光輝度（Ｘ線強度）に応じ
た電気信号が第２の制御系Ａ２において演算回路
１９に入力される。同時に上記フイルム送りモー
タCMにて送りがかけられたＸ線フイルム送り速
度が該演算回路１９に入力される。該回路１９は
両入力信号の比率による信号Ｚ＝ｙ／ｘをそれぞれ の制御回路２０，２１に送るから、これらの制御
回路２０，２１では演算回路１９より入力する比
率値と、これら回路２０，２１内において予め定
められている比率値との比較を行ない、これらが
一致を見るように帰還制御用トランジスタ３０，
３１のベースバイアスを変化させ、高圧トランス
２２およびフイラメントトランス２３をドライブ
する。即ち、Ｘ線管２４の印加電圧およびフイラ
メント電流を変化させて管電圧と管電流とを同時
に帰還制御し、演算回路１９の出力Ｚ＝ｙ／ｚを一 定させる。この帰還制御により管電圧と管電流が
変化するも、両者が一定の対応関係（たとえば
60KV；５ｍＡ）で変化することは勿論であり、
上記Ｚの一定で最適画質、最適コントラストを保
つことができる。また、Ｘ線が前歯部領域を照射
する際は、アーム４の位置検出動作によつてモー
タAMの回転数が低下し、アーム４の旋回速度が
低下する。このため前歯部領域では照射量が増大
し、Ｘ線が頚椎を透過することにより損なわれる
Ｘ線量を補い、前歯部に照射されるＸ線照射量が
臼歯部に照射されるそれと略同一に保たれ、しか
して濃度の均一な画像が得られる。第４図および
第５図は第３図の具体回路である。第４図では管
電流、管電圧を事前に最適な値となるように、設
定器２０ａ，２０ｂにより予め決めた設定値と演
算回路１９からの出力とを比較器２０ｂ，２１ｂ
で比較し、高圧トランス２２およびフイラメント
トランス２３の一次側の管電圧帰還制御用素子３
０および管電流帰還制御用素子３１によつて帰還
制御するものである。また、第５図に示すものは
Ｘ線管２４に実際に印加される管電圧・管電流を
取出して前述の制御回路２０，２１に入力する例
であつて、この実際値を演算回路１９から送られ
る帰還制御量を基準値と第２の比較器２０Ｃ，２
１Ｃにより比較することで、電源電圧変動等に起
因して実際の管電圧・管電流が増減した際に、上
記帰還制御量に補償をかけ、上記電源電圧変動に
かかわらず、電源電圧一定時と同じようなＸ線撮
影が行なわれるように制御する。

また、第３図から第５図では管電圧帰還制御用
素子および管電流帰還制御用素子としてトランジ
スタ３０，３１を用いたが、各々の帰還回路に流
れる電圧を制御する素子であれば良く、トランジ
スタに限らず第６図や第７図に示すサイリスタや
トライアツクなどの電圧制御素子であればよい。

なお、前記実施例説明では、アームの旋回位置
を検出する手段としてカム板１１と可変抵抗器
VR１を用いたが、これに限らずカム板１１を単
なる円板（不図示）とし、この円板に印された凹
凸や印をパルスとして読み取るようにすることに
よつて、パルス発生器とカウンタとの組合わせに
代えても良く、従つて本発明はアナログ処理、デ
イジタル処理の信号系のいずれにしても適用可能
である。また、前記実施例では旋回アームのモー
タAMを旋回アームに一体装備しているが、特開
昭56−83335の如く直接一体になつていないもの
を除外するものではない。

以上のように、本発明によれば、第２の制御系
による管電圧と管電流との同時フイードバツク制
御によつて、管電圧または管電流の何れか１方の
みをフイードバツク制御するものに比べて、制御
対象でない管電流または管電圧の初期設定やマニ
ユアル操作が不要であるとともに、設定ミスによ
る再撮影や被撮影者に対する被爆線量の余分な増
大といつた不都合を回避でき、またＸ線フイルム
の送り速度と透過Ｘ線残量との比率値が設定値に
保たれるようにフイードバツク制御することによ
りフイードバツク制御量を補償して、電源電圧等
の変動等にかかわらず、フイルム濃度の均一化を
図れ、診断価値の高いＸ線画像を得ることができ
る。さらに、管電流、管電圧の同時制御により、
その何れか一方のみを制御するものに比べて制御
範囲を広くとることが可能である。

然しながら、管電圧、管電流ともに同時制御す
るものであつても、実際的な制御可能範囲は装置
個々によつて予め設定された最大定格〜最小定格
の範囲に決められるのであつて、或る定格範囲の
同一の装置を使用して、例えば子供と成人といつ
たように、体格差に大きなひらきがある被写体を
ともにフイルム濃度の均一な状態に撮影すること
は困難である。つまり、管電圧、管電流の同時制
御といえども或る定格範囲の装置が適用可能な被
写体の形態には自ずと限界がある。特に、前歯部
領域の撮影においては、Ｘ線が頚椎を透過するた
めに、その透過線量は臼歯部領域の場合に比べて
極端に減少し、頚椎の陰影により画像が悪化し易
く、このような前歯部領域の濃度を、或る定格の
装置で補正することは到底不可能である。

ここにおいて、本発明における第１の制御系が
有効に働くことになる。すなわち、前歯部領域の
撮影時において、旋回アームの旋回速度を他の領
域よりも遅くなるように可変制御することによつ
て、該前歯部領域におけるＸ線照射時間を延長さ
せて、頚椎を透過することで減少するＸ線量の減
少分を補充することができ、よつて、或る定格範
囲の装置であつても、前歯部領域、臼歯部領域と
もに略均一な濃度にして、良好な画像が得られる
のである。

以上のように、本発明は、管電圧および管電流
の同時制御と、旋回アームの旋回速度制御との組
合せによつて、例えば、第８図ａで示す80KV、
10ｍＡ〜５ｍＡの定格容量のものや第８図ｂで示
す80KV〜60KV、10ｍＡの定格容量のものに比
べて、もともと大きい容量をもつ第８図ｃで示す
80KV〜60KV、10ｍＡ〜５ｍＡの定格容量の装
置のダイナミツクレンジを第９図に斜線を入れて
示したように、80KV、10ｍＡ以上の効果に拡大
して、１つの定格装置による対被写体適用可能範
囲を著しく広げることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は縦断
側面図、第２図は第１図の平面図、第３図は本発
明の実施例の回路図である。第４図は第３図の第
１具体回路図、第５図は第３図の第２具体回路
図、第６図及び第７図は要部の変形例を示す図、
第８図ａ〜ｃは各種定格容量のダイナミツクレン
ジを比較して示すグラフ、第９図はこの発明に相
当する装置のダイナミツクレンジの拡大効果を示
す図である。 （符号の説明） ４……旋回アーム、５……Ｘ
線発生器、６……Ｘ線フイルム保持筐、１３……
アーム旋回速度設定回路、１４……アームモータ
制御回路、１５……回転数検出回路、１６……フ
イルムモータ制御回路、１７……回転数／電圧変
換回路、１８……光電変換素子、１９……演算回
路、２０……管電圧制御回路、２１……管電流制
御回路、２５……Ｘ線フイルム、２７……増幅回
路、３４……アーム位置検出回路、Ａ１……第１
の制御系、Ａ２……第２の制御系、Ａ３……第３
の制御系、AM……アームモータ、CM……フイ
ルム送りモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体を挟んで対向位置するＸ線発生器とＸ
   線フイルム保持筐とが両端に振り分け装備された
   旋回アームと、この旋回アームの旋回駆動を司る
   アームモータと、Ｘ線フイルムの送りを司るフイ
   ルム送りモータとを備えたパノラマＸ線撮影装置
   において、上記旋回アームの旋回位置を検出する
   アーム位置検出回路とそれにより検出したアーム
   旋回位置に応じて予め設定された旋回速度を出力
   するアーム旋回速度設定回路と該回路からの出力
   により上記アームモータの回転数を制御するアー
   ムモータ制御回路とにより、上記旋回アームの旋
   回位置に対応して該アームの旋回速度を可変制御
   する第１の制御系を構成する一方、上記Ｘ線フイ
   ルムの送り速度を検出する回路と上記被写体を透
   過したＸ線残量を検出する回路とこれら両検出回
   路からの出力信号の比率を演算する演算回路と該
   演算回路の出力にもとづいて上記Ｘ線発生器側の
   管電圧および管電流をともに同時にフイードバツ
   ク制御する管電圧制御回路および管電流制御回路
   とにより第２の制御系を構成し、さらに、上記旋
   回アームの旋回速度を検出する回路と該検出回路
   からの出力に応じて上記フイルム送りモータの回
   転数を制御する回路とにより、Ｘ線フイルムの送
   り速度を上記旋回アームの旋回速度に同期させて
   可変制御する第３の制御系を構成したことを特徴
   とするパノラマＸ線撮影装置。