JPH04237999A - Ｘ線露出時間制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイメ−ジインテンシファ
イア（以下「Ｉ．Ｉ．」と呼ぶ。）の出力の一部を採光
して自動的にＸ線露出時間を制御するためのＸ線露出時
間制御装置に係り、特に前記Ｉ．Ｉ．の視野内のＸ線露
出過大及び過小の領域の影響を除いて適正なＸ線露出時
間を得るに好適なＸ線露出時間制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５はＸ線露出時間制御装置を用いたＸ
線自動露出制御装置の構成を示すブロック図である。図
５を用いたＸ線写真撮影検査では、撮影に先立ち撮影部
位の位置決めのために透視を行う。操作者は操作卓１に
よりＸ線制御装置２を操作してＸ線高電圧発生装置３を
透視条件で動作させる。Ｘ線高電圧発生装置３によりＸ
線管４に高電圧を印加して発生するＸ線は、被検体５を
透過しＩ．Ｉ．７に入射する。

【０００３】なお、透視時には、Ｘ線フィルム６は除か
れている。Ｉ．Ｉ．７は入射した透過Ｘ線像を可視光像
に変換する。Ｉ．Ｉ．７の出力画像は光量分配器である
ディストリビュ−タ８の光学系を介してテレビカメラ９
の撮像面に結像しビデオ信号に変換されモニタ１０に導
かれ、そのＣＲＴ上に表示される。操作者はモニタ１０
の表示画像を見ながら、操作卓１により操作される図に
は示されていない被検体移動機構を用いて被検体５を移
動し位置決めを行う。位置決めが終ると引き続いて撮影
を行う。操作者は操作卓１により操作される図には示さ
れていないＸ線フィルム移動機構を用いてＸ線フィルム
６をＩ．Ｉ．７の前面に挿入し、続いて操作卓１により
Ｘ線制御装置２を操作してＸ線高電圧発生装置３を撮影
条件で動作させる。撮影時は、Ｘ線露出時間制御装置１
１がＸ線曝射時間を制御する。

【０００４】Ｘ線露出時間制御装置１１にはディストリ
ビュ−タ８内のハ−フミラ−によりＩ．Ｉ．７の出力光
束の一部が導かれている。Ｘ線露出時間制御装置１１は
、この光量を検出し時間積分することにより撮影時の累
積光量を計測し、累積光量が一定値に達するとＸ線制御
装置２に曝射停止信号を送って、Ｘ線曝射を停止させる
。

【０００５】上記のようなＸ線自動露出制御装置の問題
点は、Ｉ．Ｉ．７の視野内にＸ線露出過大及び過小の領
域があると、それらの影響で適正な露出時間が得られな
くなる点であった。例えば、Ｘ線管４の出力Ｘ線束の一
部が被検体５に入射せず直接Ｉ．Ｉ．７に入射すると、
Ｘ線露出時間制御装置１１の入力光量が過大となり短時
間で曝射停止信号が発生し露出不足の撮影となる。又、
被検体５の中に造影剤が充満した胃のようなＸ線を透過
しない大きな領域が含まれると、Ｘ線露出時間制御装置
１１の入力光量が過小となり曝射停止信号が発生するま
で長時間かかり、露出過多の撮影となると共に被検体５
に無用の被曝を与えてしまう。

【０００６】上記のＸ線自動露出制御装置の問題点を改
良し、Ｉ．Ｉ．の視野内のＸ線露出過大及び過小の領域
の影響を除いて適正なＸ線露出時間を得る為に、特開昭
５７−８８６９８のＸ線自動露出検出装置では、Ｉ．Ｉ
．７の出力像をディストリビュ−タ８の光学系を用いて
Ｘ線露出時間制御装置１１の検出部に結像させた像の広
がり（以下「Ｉ．Ｉ．の出力の採光視野」と呼ぶ。）の
中の複数の所定箇所に採光部を設け、それぞれの採光部
の出力がＸ線露出過大及び過小であるかを判定し、Ｘ線
露出過大及び過小である採光部を除いた採光部の平均を
出力するようにしている。

【０００７】特開昭５７−８８６９８のＸ線自動露出検
出装置を用いたＸ線露出時間制御装置（以下「従来装置
」と呼ぶ。）はこのように選別された採光部の平均出力
を時間積分して撮影時の累積光量を計測し、露出時間制
御を行っている。図６は従来装置の採光部の構成を示し
ており、Ｉ．Ｉ．の出力の採光視野２０の中に８箇所の
採光部２１が設けられており、各採光部には光電変換器
のフォトダイオ−ドと電流電圧変換器（以下「Ｉ／Ｖ変
換器」と呼ぶ。）よりなる検出器（以下「チャンネル」
と呼ぶ。）が付属している。

【０００８】図７は従来装置の構成を示しており、８個
のチャンネルよりなるチャンネル群３０の出力は有効チ
ャンネル判定回路３１に入力し、所定の基準に従って露
光過大及び過小である採光部を除いた有効チャンネルを
選別する。スイッチ群３２は有効チャンネル判定回路３
１の出力に従い有効チャンネルの出力のみを加算器３３
に入力させる。除算器３４には加算器３３の出力と有効
チャンネル判定回路３１の出力である有効チャンネル個
数３５が入力し、有効チャンネルの出力の平均が求めら
れる。

【０００９】有効チャンネルの選別は撮影に先立つ透視
時に行われ、撮影が開始されＸ線制御装置２が撮影中３
６の信号を送出すると有効チャンネルは固定される。 又、積分器３７のリセットが解除され有効チャンネルの
出力の平均が時間積分される。積分値は比較器３８で基
準電圧発生器３９の出力と比較され一定時間経過後曝射
停止４０の信号がＸ線制御装置２に送出される。

【００１０】なお、特開昭５７−８８６９８のＸ線自動
露出検出装置には、図７中のチャンネル群３０、有効チ
ャンネル判定回路３１、スイッチ群３２、加算器３３、
除算器３４が含まれる。又、図７には有効チャンネルが
無い場合の処理を行う回路は省略されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置はＩ．Ｉ
．の視野内のＸ線露出過大及び過小の領域の影響を除い
て適正なＸ線露出時間を得る課題に応えるものであった
が、反面、複数のチャンネルを用いているため、部品の
数が多く組み立てが困難、調整や保守が困難、という問
題があった。又、実装上の制限からチャンネル数も制約
され、きめ細かな領域選別ができなかった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来装置
の欠点を除去するために、Ｉ．Ｉ．の出力の採光視野内
の複数の所定箇所に、透過率可変の光学フィルタを設け
、該光学フィルタの透過率を個別に変更する手段と、該
光学フィルタ群の全透過光量を計測する手段を設ける。

【００１３】

【作用】Ｉ．Ｉ．の出力の採光視野内の複数の所定箇所
に、透過率可変の光学フィルタを設け、該光学フィルタ
の透過率を個別に変更する手段により、光学フィルタを
一定の順序で個別に透過状態とし、その際の光学フィル
タ群の全透過光量を順次計測することにより、複数の採
光部を設けたと実質同一の効果が得られると共に、構成
を単純化できる。又、光学フィルタとして液晶フィルタ
を用いれば、個々のフィルタの大きさは、従来装置で用
いてきたフォトダイオ−ドと比較して、小さくすること
ができるので、きめ細かな領域選別が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明によるＸ線露出時間制御装置の構
成を示すブロック図である。図中の採光部５０は複数の
液晶フィルタを平面状に配置したフィルタブロック５１
と、それに密着して置かれる単一のフォトダイオ−ド５
２よりなる。フィルタブロック５１内の液晶フィルタは
フィルタドライバ５３からの電気信号により個別に透過
状態もしくは不透過状態にすることができる。図５のデ
ィストリビュ−タ８で分配されたＩ．Ｉ．７の出力光束
の一部は採光部５０のフィルタブロック５１側から入射
し、透過状態に有る液晶フィルタを透過した光のみがフ
ォトダイオ−ド５２で光電変換される。

【００１５】フィルタブロック５１内の液晶フィルタは
Ｉ．Ｉ．の出力の採光視野内に配置される。図２はフィ
ルタブロック５１を光入射側から見た図であり、図中に
破線で示したＩ．Ｉ．の出力の採光視野７０の中に液晶
フィルタ（１）７１、液晶フィルタ（２）７２・・・液
晶フィルタ（５２）７３の５２個の面積の等しい液晶フ
ィルタが配置されている。各液晶フィルタはＩ．Ｉ．の
出力像内の小領域に対する窓の役割を果たすので以下で
はウインドとよび、１から５２のウインド番号によって
区別されるものとする。

【００１６】又、ウインドが透過状態にあることを開い
ている、不透過状態にあることを閉じていると言うこと
にする。通常ウインドは閉じており、フィルタドライバ
５３からの電気信号により個別にもしくは複数同時に開
けることができる。フィルタドライバ５３がどのウイン
ドを開くかは図１中のパタ−ン発生器５４が出力するパ
タ−ン５５の信号で制御される。フォトダイオ−ド５２
で光電変換され発生した電流信号はＩ／Ｖ変換器５６で
電圧信号に変換され、積分器５７で時間積分される。積
分器５５の出力はアナログ・ディジタル変換器であるＡ
／Ｄ変換器５８でディジタル信号に変換される。パタ−
ン発生器５４へのパタ−ン５５の設定、積分器５７のリ
セット、Ａ／Ｄ変換器５８の動作制御と結果読み出しは
マイクロコンピュ−タであるＣＰＵ５９により行われる
。

【００１７】即ち、ＣＰＵ５９は設定パタ−ンを示すデ
ィジタル信号をデ−タバス６０に乗せ、パタ−ンセット
６１の信号をパタ−ン発生器５４へ送出することで、パ
タ−ン５５を設定する。積分器５７はＣＰＵ５９からリ
セット６２の信号が送出されている間は時間積分を行わ
ず、出力は０に固定され、リセット６２の信号が解除さ
れている間のみ時間積分を行う。

【００１８】Ａ／Ｄ変換器５８はＣＰＵ５９が送出する
変換実行結果読み出し６３の信号のはじまりからアナロ
グ・ディジタル変換を開始し、変換後、変換実行結果読
み出し６３の信号が送出されている間、変換したディジ
タル信号をデ−タバス６０に乗せ、ＣＰＵ５９はそのデ
ィジタル信号を読み取る。ＣＰＵ５９は本発明のＸ線露
出時間制御装置全体を制御すると共に、外部と信号のや
り取りを行う。図５中のＸ線制御装置２からの撮影中６
４の信号はＣＰＵ５９に入力し割込動作を引き起こす。 Ｘ線制御装置２への曝射停止６５の信号はＣＰＵ５９に
よって送出される。

【００１９】次に、本発明のＸ線露出時間制御装置の動
作を説明する。図３は撮影中６４の信号が送出されてい
ない場合のＣＰＵ５９の動作を説明する流れ図である。 Ｘ線露出時間制御装置に電源が投入されＣＰＵ５９が起
動すると、まずウインド番号初期設定８０でＣＰＵ５９
のメモリ内のウインド番号ポインタを１にする。次に、
特定ウインド開放パタ−ンセット８１でウインド番号ポ
インタの示すウインド番号のウインドのみを開くパタ−
ンのデ−タをパタ−ン発生器５４にセットし、積分器リ
セット解除８２で積分器５７のリセットを解除して該ウ
インドの透過光量の時間積分を行い、Ａ／Ｄ変換実行及
び結果読み出し８３で積分値に相当するディジタル値を
得てから、積分器リセット８４で積分器５７を再びリセ
ットする。

【００２０】このようにして得たディジタル値は特定ウ
インドの透過光量の時間平均に比例しており、時間平均
を取ることで回路雑音の影響を低減できる。次に、ウイ
ンド有効性判定８５で該ディジタル値の示す特定ウイン
ドの光量が所定の範囲内に入っているかを調べ、入って
いる場合そのウインドは有効であるとする。逆に、光量
が所定の上限以上であれば、そのウインドに対応するＩ
．Ｉ．の視野中の小領域が露光過大の状態にあると判定
し、所定の下限以下であれば露光過小の状態にあると判
定し、何れの場合もそのウインドは露出制御の対象領域
として無効であるとする。

【００２１】ＣＰＵ５９のメモリ内には有効と判定され
た全てのウインドを開くパタ−ンである有効ウインド開
放パタ−ンのデ−タを格納する有効ウインド開放パタ−
ンバッファが設けられており、有効ウインド開放パタ−
ン更新８６では、ウインド有効性判定８５で有効となっ
た場合はウインド番号ポインタの示すウインドを開くよ
うに、無効となった場合は閉じるように、有効ウインド
開放パタ−ンバッファの内容を更新する。又、ＣＰＵ５
９のメモリ内には有効と判定されたウインドの総数に比
例する累積光量基準値を格納する累積光量基準値バッフ
ァが設けられており、累積光量基準値更新８７では有効
ウインド開放パタ−ンから有効と判定されたウインドの
総数を求め累積光量基準値バッファの内容を更新する。

【００２２】次に、ウインド番号更新８８でウインド番
号ポインタの内容を１増加してから、再び特定ウインド
開放パタ−ンセット８１から、次のウインドに対する処
理が繰り返される。このようにして、全てのウインドに
対して処理が行われ、ウインド番号ポインタがウインド
総数となった後のウインド番号更新８８ではウインド番
号ポインタの内容は再び１に戻され、１番のウインドか
ら処理が繰り返される。上記動作を撮影に先立つ透視時
に行うことにより、Ｉ．Ｉ．の視野中の適正露出の領域
に含まれるウインドを開放する有効ウインド開放パタ−
ンと、その領域の面積に概略比例する累積光量基準値が
求められる。

【００２３】撮影が開始され、Ｘ線制御装置２から撮影
中６４の信号がＣＰＵ５９に入力すると、図４の流れ図
に示す割込動作が引き起こされる。まず、有効ウインド
開放パタ−ンセット９０で有効ウインド開放パタ−ンを
パタ−ン発生器５４にセットし、適正露出のウインドを
全て開放し、積分器リセット解除９１で積分器５７のリ
セットを解除して適正露出のウインド全体のの透過光量
の時間積分を行い、Ａ／Ｄ変換実行及び結果読み出し９
２で積分値に相当するディジタル値を得て、累積光量基
準値と比較９３で該ディジタル値と累積光量基準値とを
比較する処理を、該ディジタル値が累積光量基準値以上
になるまで繰り返す。

【００２４】基準値に達すると曝射停止信号セット９４
でＸ線制御装置２への曝射停止６５の信号を送出し、撮
影中６４の信号が解除されるまで待ってから曝射停止信
号リセット９５で曝射停止６５の信号を止め、積分器リ
セット９６で積分器５７を再びリセットしてから、図３
中の割込動作が引き起こされる前の処理へ復帰する。こ
のようにすることで、透視時に適正露出と判定されたＩ
．Ｉ．の視野中の領域の累積光量による撮影時の露出時
間制御が実行される。

【００２５】以上本発明の一実施例を説明してきたが、
本発明は上記実施例に限定されることなく各種の変形が
可能なことは言うまでもない。例えば、フィルタブロッ
ク内の液晶フィルタの面積を全て等しくしたが、等しく
しない場合も考えられる。その場合は、ウインド有効性
判定８５で用いる光量の上限、下限と、累積光量基準値
に対する寄与分をウインドごとに変える必要があるが、
フィルタブロックの構成の自由度が増す。又、Ｉ．Ｉ．
の出力の採光視野中に、無視できないシェ−ディングが
ある場合も、ウインド有効性判定８５で用いる光量の上
限、下限と、累積光量基準値に対する寄与分をウインド
ごとに変える必要がある。

【００２６】又、フォトダイオ−ド５２の出力に無視で
きない暗電流が含まれる場合は、累積光量基準値をウイ
ンドの総数に比例するのではなく、ウインドの一次関数
とするべきである。又、フォトダイオ−ド５２及びＩ／
Ｖ変換器５６の回路雑音が小さい場合は、積分器５７を
省略できるが、その場合は、図４でＡ／Ｄ変換実行及び
結果読み出し９２後直ちに累積光量基準値と比較９３を
行うのではなく、出力ディジタル値を積算し、積算値と
累積光量基準値とを比較する処理となる。又、フォトダ
イオ−ド５２及びＩ／Ｖ変換器５６の回路雑音が小さく
、かつＣＰＵ５９が充分高速な場合は、上記実施例で透
視時に行っているような特定ウインド毎の光量測定によ
る判定を撮影時も行うことができる。その場合は、ウイ
ンド毎の光量積算が必要となるが、反面ウインド毎に基
準値を変える、ウインド間の相関を考慮すると言った高
度な処理が可能となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、Ｉ．Ｉ．の出力の採光
視野内の複数の所定箇所に、透過率可変の光学フィルタ
を設け、該光学フィルタの透過率を個別に変更する手段
により、光学フィルタを一定の順序で個別に透過状態と
し、その際の光学フィルタ群の全透過光量を順次計測す
ることにより、複数の採光部を設けたと実質同一の効果
が得られると共に、構成を単純化でき、組み立て、調整
、保守が容易となる効果がある。又、光学フィルタとし
て液晶フィルタを用いれば、個々のフィルタの大きさは
、従来装置で用いてきたフォトダイオ−ドと比較して、
小さくすることができるので、複数の採光部を設けた場
合の実装上の制限から開放され、きめ細かな領域選別が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線露出時間制御装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】フィルタブロックの光入射側視図である。

【図３】撮影中でない場合のＣＰＵの動作を説明する流
れ図である。

【図４】撮影中の場合のＣＰＵの動作を説明する流れ図
である。

【図５】Ｘ線自動露出制御装置の構成を示すブロック図
である。

【図６】従来装置の採光部の光入射側視図である。

【図７】従来のＸ線露出時間制御装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

５１・・・フィルタブロック ５２・・・フォトダイオ−ド ５３・・・フィルタドライバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イメ−ジインテンシファイアの出力の一部
   を採光して自動的にＸ線露出時間を制御するためのＸ線
   露出時間制御装置において、前記イメ−ジインテンシフ
   ァイアの出力の採光視野内の複数の所定箇所に、透過率
   可変の光学フィルタを設け、該光学フィルタの透過率を
   個別に変更する手段と、該光学フィルタ群の全透過光量
   を計測する手段を具備したことを特徴とするＸ線露出時
   間制御装置。