JPH0247839B2

JPH0247839B2 -

Info

Publication number: JPH0247839B2
Application number: JP58142045A
Authority: JP
Inventors: Takao Makino; Shinichi Osada
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1983-08-02
Publication date: 1990-10-23
Also published as: FI92451B; FI843039A0; FI843039A7; US4641331A; JPS6032300A; FI92451C; DE3428019A1

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、パノラマＸ線撮影装置、特に歯科
診断用としてのＸ線撮影装置における自動露出装
置に関する。

第５図は、一般的なパノラマＸ線撮影装置にお
ける主要部の概略構成を示し、同図において、２
５は旋回アームで、その一端にＸ線管などからな
るＸ線照射ヘツド２６が装備されているととも
に、他端に上記Ｘ線照射ヘツド２６に対向させて
Ｘ線フイルムカセツト２７を内蔵するフイルムホ
ルダー２８が装備されている。このフイルムホル
ダー２８内のＸ線フイルムカセツト２７は上記旋
回アーム２５の被撮影者１８周りでの矢印Ｒ方向
の旋回運動に同期して、Ｘ線照射ヘツド２６から
放射されるＸ線ビーム２９に対してほぼ直交する
方向ｒに移動しスリツト２８１を介してフイルム
カセツトに露光するように構成されている。

上記のような構成のパノラマＸ線撮影装置によ
つて得られるＸ線写真の良否は、被撮影者の個的
性状と、Ｘ線管の管電流および管電圧との平衡の
可否にて求められ、Ｘ線写真側の黒化度（濃度
比）によつて判定される。特に歯科診断における
パノラマ撮影用としてのＸ線撮影装置では、成人
と子供・および性別・また同一被撮影者であつて
も前歯部と小・大臼歯部等の相違によりフイルム
上に到達するＸ線量の変化が生じ、フイルムの或
る点で良好なコントラストが得られても他部では
黒化度で最適値より大幅に外れて良好なコントラ
ストが得られない事態が発生する。これを解消す
るには露光量を調整すれば良いのであるが、従来
技術にあつては次の如き難点があつた。

即ち、従来の自動露出装置は透過Ｘ線量によつ
て管電圧もしくは管電流の一方のみを制御して行
なつている。たとえば特公昭57−46640号公報
（以下、前者と記す）に開示のものは、透過Ｘ線
量に応じてＸ線発生器の管電圧を自動制御し、特
公昭57−12518号公報（以下、後記と記す）に開
示のものは、透過Ｘ線量とフイルム速度の比が一
定になるように管電流を自動制御している。此等
のものにあつては可変要素でありながらも、制御
対象にならない管電流または管電圧を固定するか
又は初期設定する必要があり、これらは術者のマ
ニユアル操作に頼らざるを得ない。そのために、
設定値いかんによつては、画像がＸ線強度のみに
よつて決定されてコントラストが一定せず、かつ
画像がぼやけて診断上好ましくなく、再撮影の必
要さえも生じることになる。さらに、管電流を固
定すると、どうしてもその設定値を高くする必要
があつて、余分なＸ線量が被撮影者に照射される
難点があつた。

また、前者のように、管電圧のみの制御では、
Ｘ線の波長が変わり、特に電圧が低くなると、Ｘ
線が軟部で吸収されてしまうため、精度のよい露
出制御を行なうことができない。さらに、後者は
コントラストの点では問題はないが、被撮影者
個々の実際的な骨構造を基にした適正なＸ線強度
の画質が得られない。

即ち、上記構成のパノラマＸ線撮影装置におい
ては、フイルム送り速度が一定でなく、前歯部領
域と臼歯部領域とでは約１：３の送り速度比があ
る。つまり、送り速度比分のＸ線透過残量の比を
一定にさせるには、被撮影者の厚さを一定として
考えた場合でも、透過Ｘ線量も３倍の可変量が必
要であるが、実際の被撮影者は患者であり、頭部
の厚さは、例えば子供と成人といつたように体格
差に応じて大きく異なるため、３倍以上の可変量
が必要となる。このように、被撮影者によつて大
きく異なる透過Ｘ線量の可変量を管電流のみに依
存する後者のものでは、そのダイナミツクレンジ
を大きくとれないばかりでなく、初期設定される
管電圧により大きく左右されるといつた問題があ
つた。

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、
極めて高精度な露出制御をおこなうことができる
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線撮影装置における自動露出装置を提
供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係るパ
ノラマＸ線撮影装置における自動露出装置は、旋
回アームの一端にＸ線源を、他端にＸ線フイルム
のカセツトを内蔵するフイルムホルダーを夫々対
向配備するとともに、上記旋回アームの旋回運動
に同期して、上記フイルムホルダー内のフイルム
カセツトをＸ線ビームに対してほぼ直交状態に移
動させるように構成したパノラマＸ線撮影装置に
おいて、被撮影者を透過したＸ線残量を電気的出
力に置換する手段と、上記Ｘ線フイルムのＸ線ビ
ームに対する送り速度を電気的出力に置換する手
段と、これら両手段の出力の比率を演算する手段
と、その演算された比率値のレベルと予め設定さ
れた比率値のレベルとを比較して差を出力する差
動増幅手段と、高圧トランスの一次側に介装した
管電圧帰還制御用素子と、フイラメントトランス
の一次側に介装した管電流帰還制御用素子とを備
え、上記差動増幅手段からの差出力により上記両
素子を同時に制御するように構成したことを特徴
とする。

また、透過Ｘ線残量に応じて管電圧もしくは管
電流の一方に帰還制御をかけるものにおいては、
たとえ帰還情報が正確であつても、Ｘ線管に実際
に印加される管電圧もしくは管電流に変動や狂い
があると、正確かつ安定よい露出制御を行なうこ
とができない。たとえば、電源電圧が変動した
り、Ｘ線管球の劣化にともなう変動により、実際
の管電圧・管電流にバラツキが生じ、帰還制御に
もかかわらず実質的に黒化度をコントロールする
ことができず、再現性のある適正なＸ線画像を得
ることができない。

この発明の第２の目的は、電源電圧等の変動に
かかわらず、高精度な露出制御性能を安定よく保
持することができるようにする点にある。

上記第２の目的を達成するために、この第２の
発明は、旋回アームの一端にＸ線源を、他端にＸ
線フイルムのカセツトを内蔵するフイルムホルダ
ーを夫々対向配備するとともに、上記旋回アーム
の旋回運動に同期して、上記フイルムホルダー内
のフイルムカセツトをＸ線ビームに対してほぼ直
交状態に移動させるように構成したパノラマＸ線
撮影装置において、被撮影者を透過したＸ線残量
を電気的出力に置換する手段と、上記Ｘ線フイル
ムのＸ線ビームに対する送り速度を電気的出力に
置換する手段と、これら両手段の出力の比率を演
算する手段と、その演算された比率値のレベルと
予め設定された比率値のレベルとを比較して差を
出力する第１の差動増幅手段と、この第１の差動
増幅手段からの出力をＸ線管に実際に加わる管電
圧および管電流とそれぞれ比較して差を出力する
第２の差動増幅手段と、高圧トランスの一次側に
介装した管電圧帰還制御用素子と、フイラメント
トランスの一次側に介装した管電流帰還制御用素
子とを備え、上記各第２の差動増幅手段からの差
出力により上記両素子を同時に制御するように構
成したことを特徴とする。

以下、この発明の好適実施例を図面に基づき説
明する。第１図はパノラマ歯科Ｘ線撮影装置の概
略構成を示し、高圧トランス１、フイラメントト
ランス２およびＸ線管３の高圧機器が第５図で示
したパノラマ歯科Ｘ線撮影装置におけるＸ線照射
ヘツド２６に収納されている。このＸ線照射ヘツ
ド２６に対向するＸ線フイルムカセツト２７内に
Ｘ線フイルム４が配置され、このフイルム４の送
り速度を検出し且つ該速度を電気信号として出力
する低速回転計５と、このフイルム４を透過した
Ｘ線で発光される発光板６と、この螢光板６の発
光輝度に対応した電気信号を出力する光電変換装
置７が設けられる。８は増幅器８ａ，８ｂで光電
変換装置７の出力信号を増幅する回路で、上記低
速回転計５の出力と、この増幅回路８を通した光
電変換装置７の出力とが演算回路９に入力され、
且つ演算回路９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
１の一次側、およびフイラメントトランス２の一
次側がそれぞれ交流電源１０に電源オン・オフス
イツチ１１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１２，１３が備
えられ、此等帰還制御用トランジスタ１２，１３
のベースバイアス（導通角）を変化させて高圧ト
ランス１、フイラメントトランス２に帰還制御が
かけられる。そのため、上記演算回路９の出力は
管電圧制御用差動増幅器１４と、管電流制御用差
動増幅器１５の双方に送られ、此等差動増幅器１
４，１５で上記ベースバイアスが調整される。１
６，１７は上記比率信号Ｚの比率設定器、２１，
２２はリミツタ（電圧範囲設定器）としてのツエ
ナーダイオードである。

使用にあたつては、まず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１図回路を製作し、設定器１
６，１７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。

動作としては、Ｘ線管３の起動に伴いＸ線が被
撮影者１８の歯部を透過してフイルム４を感光さ
せ、該フイルム４に歯部を結像させてゆく。一
方、フイルム４を透過したＸ線残量で螢光板６が
発光される。この発光輝度はＸ線強度に比例する
ものであるから、光電変換装置７はＸ線強度に応
じた電気信号を出力し、これが増幅回路８を経て
演算回路９に入力される。同時にパノラマ撮影の
ためにフイルム４に図外手段によつて送りがかけ
られており、この送り速度を検出した低速回転計
５が電気信号を出力し、これを演算回路９に入力
する。該回路９は両入力信号の比率による信号Ｚ
＝ｙ／ｘをそれぞれの差動増幅器１４，１５に送るから、此等の差動増幅器１４，１５では演算回路
９より入力する比率値と、比率設定器１６，１７
で予め定めた比率値との比較を行ない、此等が一
致を見るように帰還制御用トランジスタ１２，１
３のベースバイアスを変化させ、高圧トランス１
およびフイラメントトランス２をドライブする。

即ち、Ｘ線管３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帰還制
御し、演算回路９の出力Ｚ＝ｙ／ｘ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；５
ｍＡ）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。しかし、管電圧・管電流の制御範囲には自
ずと一定の限界があり、無制限に大きくしたり、
小さくすることはできない。つまり制御範囲の上
限は装置の最大定格で決まり、下限は軟質Ｘ線に
よる被撮影者被曝の制限で決まる。リミツタ２
１，２２はこの上限と下限を設定し、此等の間で
差動増幅器１４，１５を通し帰還制御をかけるよ
うに働く。

第２図回路は冒頭に述べた電源電圧変動等に対
応する実施例回路を示しており、ヘツド側におい
てＸ線管３に実際に印加される管電圧を分圧抵抗
R₁，R₂を介し取出し、これと管電圧制御用第１
の差動増幅器１４の出力とを第２の差動増幅器１
９で比較し、またＸ線管３に実際に流れている管
電流を高圧トランス１の二次側点Ｐより取出し、
これと管電流制御用第１の差動増幅器１５の出力
とを第２の差動増幅器２０で比較し、此等の比較
出力で帰還制御用トランジスタ１２，１３のベー
スバイアスを可変する。即ち、此等第２の差動増
幅器１９，２０では、前段の第１の差動増幅器１
４，１５を経た出力を基準信号として用いて実際
にＸ線管３の管電圧・管電流との比較がなされ、
電源電圧変動等に起因して実際の管電圧・管電流
が増減すると、第１の差動増幅器１４，１５から
の帰還信号に補償をかけ、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のである。

また、第１図および第２図では透過Ｘ線量とフ
イルム送り速度との比を用いて帰還をかけている
が、透過Ｘ線量の大きさのみを第１の差動増幅器
１４，１５で比較するようにしても良いことは勿
論である。

また、上記実施例においては、透過Ｘ線残量を
電気信号に変換する手段を被撮影者およびＸ線フ
イルムの背後に配置したが、この発明はこれに限
られることなく、被撮影者のみを透過したＸ線残
量を電気信号に変換してもよいことは言までもな
い。

さらに、第１図および第２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１２，１３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１２，１３に限らず第３図及び第４図
に示す如くサイリスタ１２１，１３１やトライア
ツク１２２，１３２などの電圧制御素子であれば
良い。

以上の説明から明らかなように、この発明によ
れば、被撮影者を透過したＸ線残量を基にして管
電圧および管電流の両方を同時に帰還制御するよ
うに構成したので、管電圧や管電流の初期設定や
マニユアル操作が不要であるとともに、設定ミス
による再撮影の必要がない。しかも、Ｘ線フイル
ム送り速度もフイードバツク要素としているの
で、パノラマＸ線撮影装置特有の異なる撮影領域
でのフイルム送り速度比にかかわらず、透過Ｘ量
とフイルム送り速度の比を一定にできる制御範囲
を広くとれ、１つの定格装置により、画質の良
い、かつコントラストの一定したＸ線画像が得ら
れる範囲、つまりダイナミツクレンジの拡大を図
り得る。

また、第２の発明によれば、上記した管電圧・
管電流の帰還量と、Ｘ線管に加わる実際の管電
圧・管電流とを比較して、電源電圧の変動等に起
因する実際の管電圧・管電流の増減に対応して帰
還量に補償をかけるような２重のフイードバツク
をかけるようにしたから、高精度な露出制御を安
定良く保持でき、電源電圧の変動等にかかわら
ず、再現性のある適正なＸ線画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す自動露出
機構の回路図、第２図は第２実施例の回路図、第
３図および第４図はこの発明の管電圧帰還制御素
子及び管電流帰還制御素子の他の例を示す図、第
５図は一般的なパノラマＸ線撮影装置の主要部の
概略構成図である。（符号の説明）、１……高圧トランス、２……
フイラメントトランス、４……Ｘ線フイルム、６
……蛍光板、７……光電変換装置、１２，１３…
…素子（トランジスタ、１４，１５……第１の差
動増幅手段（差動増幅器）、１９，２０……第２
の差動増幅手段（差動増幅器）。

Claims

【特許請求の範囲】１旋回アームの一端にＸ線源を、他端にＸ線フ
イルムカセツトを内蔵するフイルムホルダーを
夫々対向配備するとともに、上記旋回アームの旋
回運動に同期して、上記フイルムホルダー内のＸ
線フイルムカセツトをＸ線ビームに対してほぼ直
交状態に移動させるように構成したパノラマＸ線
撮影装置において、被撮影者を透過したＸ線残量
を電気的出力に置換する手段と、上記Ｘ線フイル
ムのＸ線ビームに対する送り速度を電気的出力に
置換する手段と、これら両手段の出力の比率を演
算する手段と、その演算された比率値のレベルと
予め設定された比率値のレベルとを比較して差を
出力する差動増幅手段と、高圧トランスの一次側
に介装した管電圧帰還制御用素子と、フイラメン
トトランスの一次側に介装した管電流帰還制御用
素子とを備え、上記差動増幅手段からの差出力に
より上記管電圧帰還制御用素子および管電流帰還
制御用素子を同時に制御するように構成したこと
を特徴とするパノラマＸ線撮影装置における自動
露出装置。２旋回アームの一端にＸ線源を、他端にＸ線フ
イルムカセツトを内蔵するフイルムホルダーを
夫々対向配備するとともに、上記旋回アームの旋
回運動に同期して、上記フイルムホルダー内のＸ
線フイルムカセツトをＸ線ビームに対してほぼ直
交状態に移動させるように構成したパノラマＸ線
撮影装置において、被撮影者を透過したＸ線残量
を電気的出力に置換する手段と、上記Ｘ線フイル
ムのＸ線ビームに対する送り速度を電気的出力に
置換する手段と、これら両手段の出力の比率を演
算する手段と、その演算された比率値のレベルと
予め設定された比率値のレベルとを比較して差を
出力する第１の差動増幅手段と、この第１の差動
増幅手段からの出力をＸ線管に実際に加わる管電
圧および管電流とそれぞれ比較して差を出力する
第２の差動増幅手段と、高圧トランスの一次側に
介装した管電圧帰還制御用素子と、フイラメント
トランスの一次側に介装した管電流帰還制御用素
子とを備え、上記各第２の差動増幅手段からの差
出力により上記管電圧帰還制御用素子および管電
流帰還制御用素子を同時に制御するように構成し
たことを特徴とするパノラマＸ線撮影装置におけ
る自動露出装置。