JPH10225454A - X線撮影装置 - Google Patents
X線撮影装置Info
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- JPH10225454A JPH10225454A JP9242847A JP24284797A JPH10225454A JP H10225454 A JPH10225454 A JP H10225454A JP 9242847 A JP9242847 A JP 9242847A JP 24284797 A JP24284797 A JP 24284797A JP H10225454 A JPH10225454 A JP H10225454A
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Abstract
得ることができるX線撮影装置を提供すること。 【解決手段】 X線を発生するX線管28と、被写体を
通過したX線を検出するイメージセンサ38と、被写体
を間にしてX線管28およびイメージセンサ38を相互
に対向して支持する支持アーム24と、支持アームを所
定方向に移動させるための駆動モータ42と、イメージ
センサ38の撮像感度を調整するためのゲイン調整回路
56と、ゲイン調整回路56を制御するための制御手段
60と、を備えるX線撮影装置。制御手段60は、イメ
ージセンサ38の検出画像濃度に基づいてゲイン調整回
路56を制御する。ゲイン調整回路56の調整で不十分
なときには、X線管電流調整手段46およびX線管電圧
調整手段48、さらには駆動速度調整手段44によって
得られる画像濃度の調整が行われる。
Description
域、歯牙領域および耳鼻咽喉科領域の被写体を所望の断
層面に沿って撮影するX線撮影装置に関する。
体の任意の部位を断層撮影するCT(コンピュータ断層
撮影法)X線撮影装置が広く知られている。このCTX
線撮影装置では、X線源とこれと対向するX線撮像手段
とを被写体のまわりに360度回転させ、得られた画像
情報をコンピュータ処理することによって、頭部、胴部
等の任意の部位を切断したCT断層撮影を得ることがで
きる。このような従来のCTX線撮影装置は、大型で且
つ高価であり、歯科や耳鼻咽喉科領域等の分野で利用す
るのは不向きである。
手術等のときに顎骨の厚みや構造等を事前に把握するこ
とによって、その手術が容易となる。そこで、このよう
な要望に応じるために、特定の歯およびその近傍のCT
X線断層撮影を得ることができる小型CTX線撮影装置
が考えられている。この小型CTX線撮影装置は、X線
を発生するX線源と、被写体を通過したX線を検出する
X線撮像手段と、被写体を間にしてX線源およびX線撮
像手段を相互に対向して支持する支持手段と、支持手段
を所定方向に移動させるための駆動源を備えている。C
TX線撮影する際には、支持手段は駆動源の作用によっ
て被写体の回りに360度回動され、360度回動する
間にX線源から被写体を通ったX線が撮像手段に入り、
所定角度毎のX線撮影が行われる。このようなCTX線
撮影装置では、所定角度毎のX線撮影の画像情報を記憶
手段に記憶し、記憶された画像情報をコンピュータによ
ってCT画像処理することによって、所定のCT断層画
像が得られる。
は、所定角度毎のX線撮影の画像をCT画像処理する
が、このCT画像処理する際に、X線撮影の複数の画像
の1つにでも、金属補綴物や大きな骨構造の障害物が存
在していると、その部分におけるX線の吸収が大きく、
コンピュータ処理によって、鮮明なCT断層画像を得る
ことが難しい。たとえば、CTX線撮影装置を歯科治療
の分野に用いた場合には、人体の頭部の360度の撮影
を行うが、このとき、特定の範囲ではX線源からのX線
は頸椎を通過してX線撮像手段に至るが、その他の範囲
ではX線源からのX線は頸椎を通過することなくX線撮
像手段に至る。一般に頸椎はX線を吸収し易く、それ故
に、上記特定の範囲においては、X線源から発せられる
X線が頸椎を通過するので、X線撮像手段に到達するX
線量が少なく、したがって得られるX線撮影画像は比較
的暗いものとなる。これに対して、その他の範囲におい
ては、X線源から発せられるX線は頸椎を通過すること
がないので、X線撮像手段に到達するX線量が多く、し
たがって得られるX線撮影画像は比較的明るいものとな
る。
の分野に用いた場合には、被写体を撮影する角度によっ
て得られるX線撮影画像の濃度が変化し、この変化が大
きくなると、その後のコンピュータによるCT画像処理
によって良好なCT断層画像を得ることができない。
ならず、歯列弓の撮影画像を得るパノラマX線撮影装置
や特定の平面の断層のみ撮影するリニアX線撮影装置に
も存在する。
好なX線撮影画像を得ることができるX線撮影装置を提
供することである。
るX線源と、被写体を通過したX線を検出するX線撮像
手段と、被写体を間にして前記X線源および前記X線撮
像手段を相互に対向して支持する支持手段と、前記支持
手段を所定方向に移動させるための駆動源と、前記X線
撮像手段の撮像感度を調整するための撮像感度調整手段
と、前記撮像感度調整手段を制御するための制御手段
と、を備え、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出
画像信号に基づいて前記撮影感度調整手段を制御するこ
とを特徴とするX線撮影装置である。本発明に従えば、
制御手段は、X線撮像手段の検出画像信号に基づいて撮
影感度調整手段を制御するので、上記検出画像の濃度が
暗くなったときには撮影濃度調整手段によってX線撮像
手段の撮像感度が高められ、一方、上記検出画像の濃度
が明るくなったときには撮影濃度調整手段によってX線
撮像手段の撮像感度が低くなり、このようにしてX線撮
像手段によって得られる画像の濃度が自動的に調整さ
れ、良好なX線撮影画像が得られる。また、画像濃度の
調整は、専用のX線検出手段を用いるのではなく、X線
画像を得るX線撮像手段からの検出信号を利用している
ので、比較的簡単な構成で且つ得られるX線画像に基づ
いた画像濃度調整を行うことができる。
成され、前記X線管に送給される電流を調整するための
X線管電流調整手段および/または前記X線管に印加さ
れる電圧を調整するためのX線管電圧調整手段が設けら
れ、前記X線管電流調整手段および前記X線管電圧調整
手段は前記制御手段によって制御され、前記制御手段
は、前記X線撮像手段の検出画像信号に基づいてまず前
記撮像感度調整手段を制御し、前記撮像調整手段の所定
の調整範囲を越えると前記X線管電流調整手段および/
または前記X線管電圧調整手段を制御することを特徴と
する。本発明に従えば、X線管電流調整手段および/ま
たはX線管電圧調整手段が設けられ、これらX線管電流
調整手段および/またはX線管電圧調整手段が上記制御
手段によって制御される。そして、制御手段による制御
は、まず、撮像感度調整手段によってX線撮像手段の撮
像感度の調整が行われ、このX線撮像手段の撮像感度の
調整で対応することができなくなると、次いでX線管電
流調整手段および/またはX線管電圧調整手段によって
X線管から発せられるX線の強度の調整が行われる。し
たがって、優先して撮像感度の調整が行われるので、応
答性の速い濃度調整を行うことができる。また、X線撮
像手段の撮像感度の調整に加えて、X線管に印加される
電圧および/またはX線管に送給される電流の調整が行
われるので、より広範囲にわたって画像濃度の自動調整
を行うことができる。
記駆動源の駆動速度を調整するための駆動速度調整手段
が設けられ、前記駆動速度調整手段は前記制御手段によ
って制御され、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検
出画像信号に基づいてまず前記撮像感度調整手段を制御
し、前記撮像感度調整手段の所定の調整範囲を越えると
前記X線管電流調整手段および/または前記X線管電圧
調整手段を制御し、前記撮像感度調整手段と前記X線管
電流調整手段および/または前記X線管電圧調整手段と
の所定の調整範囲を越えると前記駆動速度調整手段を制
御することを特徴とする。本発明に従えば、駆動源の駆
動速度を調整するための駆動速度調整手段が設けられ、
この駆動速度調整手段が上記制御手段によって制御され
る。そして、制御手段による制御は、まず、撮像感度調
整手段によってX線撮像手段の撮像感度の調整が行わ
れ、このX線撮像手段の撮像感度の調整で対応すること
ができなくなると、次いでX線管電流調整手段および/
またはX線管電圧調整手段によってX線管から発せられ
るX線の強度の調整が行われ、かかるX線管電流調整手
段および/またはX線管電圧調整手段によるX線強度の
調整で対応することができなくなると、その後駆動速度
調整手段による駆動源の駆動速度の調整が行われる。し
たがって、優先順序として、まずX線撮像手段の撮像感
度の調整が行われ、次いでX線管のX線強度の調整が行
われるので、広範囲にわたって応答性の速い画像濃度の
自動調整を行うことができる。また、X線撮像手段の撮
像感度の調整およびX線管のX線強度の調整に加えて、
駆動源の駆動速度の調整が行われるので、一層広範囲に
わたって画像濃度自動調整を行うことができる。
記駆動源の駆動速度を調整するための駆動速度調整手段
が設けられ、前記駆動速度調整手段は前記制御手段によ
って制御され、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検
出画像信号に基づいてまず前記撮像感度調整手段を制御
し、前記撮像感度調整手段の所定の調整範囲を越えると
前記駆動速度調整手段を制御することを特徴とする。本
発明に従えば、駆動速度調整手段が設けられ、この駆動
速度調整手段が上記制御手段によって制御される。そし
て、制御手段による制御は、まず、撮像感度調整手段に
よってX線撮像手段の撮像感度の調整が行われ、このX
線撮像手段の撮像感度の調整で対応することができなく
なると、次いで駆動速度調整手段によって駆動源の駆動
速度の調整が行われる。したがって、優先的に撮像感度
の調整が行われるので、応答性の速い濃度調整を行うこ
とができる。また、X線撮像手段の撮像感度の調整に加
えて、駆動源の駆動速度の調整が行われるので、より広
範囲にわたって画像濃度の自動調整を行うことができ
る。
成され、前記X線管に送給される電流を調整するための
X線管電流調整手段および/または前記X線管に印加さ
れる電圧を調整するためのX線管電圧調整手段が設けら
れ、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出画像信号
に基づいて前記撮像感度調整手段と前記X線管電流調整
手段および/または前記X線管電圧調整手段とを同時に
制御することを特徴とする。本発明に従えば、X線源は
X線管から構成され、X線管に送給される電流を調整す
るためのX線管電流調整手段および/またはX線管に印
加される電圧を調整するためのX線管電圧調整手段が設
けられている。そして、制御手段は、X線撮像手段の検
出画像信号に基づいて撮像感度調整手段とX線管電圧調
整手段および/またはX線管電流調整手段とを同時に制
御するので、広範囲にわたって画像濃度の調整を同時に
行うことができ、定格電流、電圧の小さいX線管を用い
てもダイナミックレンジの大きい鮮明な画像を得ること
ができる。
記駆動源の駆動速度を調整するための駆動速度調整手段
が設けられ、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出
画像信号に基づいて前記撮像感度調整手段と、前記X線
管電流調整手段および/または前記X線管電圧調整手段
と、前記駆動速度調整手段とを同時に制御することを特
徴とする。本発明に従えば、駆動源の駆動速度を調整す
るための駆動速度調整手段が設けられている。そして制
御手段は、X線撮像手段の検出画像信号に基づいて撮像
感度調整手段と、X線管電流調整手段および/またはX
線管電圧調整手段と、駆動速度調整手段とを同時に制御
するので、一層広範囲にわたって画像濃度の調整を同時
に行うことができる。
記駆動源の駆動速度を調整するための駆動速度調整手段
が設けられ、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出
画像信号に基づいて前記撮像感度調整手段と、前記駆動
速度調整手段とを同時に制御することを特徴とする。本
発明に従えば、駆動源の駆動速度を調整するための駆動
速度調整手段が設けられ、制御手段は、X線撮像手段の
検出画像信号に基づいて撮像感度調整手段と駆動速度調
整手段とを同時に制御できるので、広範囲にわたって画
像濃度の調整を行うことができる。
明に従うX線撮影装置の一実施形態について説明する。
図1において、図示のX線撮影装置は、装置フレーム2
を備えている。装置フレーム2は、床面に載置される基
台4を具備し、この基台4に支柱6が設けられている。
支柱6は基台4から実質上垂直上方に延びており、この
支柱6に昇降フレーム8が上下方向に昇降自在に装着さ
れている。昇降フレーム8には、支持位置調整機構10
を介して、チンレスト12が位置調整自在に装着されて
いる。また、基台4には、患者用の椅子14が設けられ
ている。被写体である患者は、椅子14に座り、その顎
がチンレスト12に位置付けられ、このように位置付け
ることによって、撮影すべき部位がX線撮影装置の撮影
領域に位置付けられ、所定部位へのX線撮影が後述する
ようにして行われる。支持位置調整機構10は、明確に
示していないが、チンレスト12を上下方向、左右方向
および前後方向に位置調整することができる。
16が設けられている。水平アーム16は、装置の前
方、図1において右下方に延びており、その先端部に支
持手段18が装着されてる。水平アーム16と支持手段
18との間には、水平アーム16に対して前後方向(図
1において右下から左上の方向)に移動自在であるX軸
テーブルと、上記前後方向に対して垂直な横方向(図1
において左下から右上の方向)に移動自在であるY軸テ
ーブルとを含む平面移動機構20が介在され、この平面
移動機構20の先端部に回転軸22(図2参照)が回転
自在に支持され、この回転軸22に支持手段18が装着
されている。支持手段18は、所定方向に延びる支持ア
ーム24を備え、この支持アーム24の中央部が上記回
転軸22に取付けられている。支持アーム24の一端部
には下方に延びる第1の取付部26が一体的に設けら
れ、この第1の取付部26にX線源としてのX線管28
および一次スリット手段30が設けられている。一次ス
リット手段30は、X線管28に近接してその前方に配
設されている。また、支持アーム24の他端部には下方
に延びる第2の取付部32が一体的に設けられ、この第
2の取付部32にX線撮像ユニット34が装着されてい
る。X線撮像ユニット34は、X線管28から照射され
るX線を検出するX線撮像手段が設けられ、このX線撮
像手段は、本実施形態では、イメージセンサ38(図2
参照)から構成されている。また、X線撮像ユニット3
4には、イメージセンサ38に近接してその前方に、X
線管28に対向して配設される二次スリット手段40
(図2参照)が設けられている。
べき被写体は、X線管28とイメージセンサ38との間
に位置付けられ、X線管28からのX線が被写体に向け
て照射される。一次スリット手段30は、X線管28か
ら照射されるX線の幅および高さを規制し、不要なX線
が被写体に向けて照射されることを阻止する。被写体を
通過したX線はイメージセンサ38によって検出され
る。二次スリット40は、イメージセンサ38に入るX
線の幅および高さを規制し、不要なX線がイメージセン
サ38に入るのを阻止する。X線撮影する際に選択され
る一次スリット手段30のスリットと二次スリット手段
40のスリットとは、相互に相似形であり、二次スリッ
ト手段40のスリットが一次スリット手段30のスリッ
トよりも幾分大きく設定するのが望ましい。なお、X線
撮影装置によってCT断層撮影を得る場合には、一次ス
リット手段30および二次スリット手段40のスリット
開口は、長方形または正方形状に設定される。
置の概要について説明すると、回転軸22には、駆動モ
ータ42(駆動源を構成する)が駆動連結され、この駆
動モータ42にはその回転速度を調整するための駆動速
度調整手段44が設けられている。駆動速度調整手段4
4は、たとえば駆動モータ42に送給する電流を可変さ
せる電流可変回路から構成され、この駆動速度調整手段
44によって駆動モータ42の回転速度、換言すると支
持アーム24の後述する旋回速度を調整することができ
る。また、X線管28には、X線管28に送給される電
流を調整するためのX線管電流調整手段46とX線管2
8に印加される電圧を調整するためのX線管電圧調整手
段48とが設けられている。X線管電流調整手段46
は、たとえばX線管28に送給する電流を可変させる電
流可変回路から構成され、このX線管電流調整手段46
によってX線管28に送給される電流値、換言するとX
線管28から発せられるX線の強度を調整することがで
きる。X線管電圧調整手段48は、たとえばX線管28
に印加する電圧を可変させる電圧可変回路から構成さ
れ、このX線管電圧調整手段48によってX線管28に
印加される電圧値、換言するとX線管28から発せられ
るX線の強度線質を調整することができる。
えば図3に示すとおりに構成することができる。X線管
28には、高圧トランス45とフィラメントトランス4
7が接続されている。高圧トランス45の一次側は、X
線管電圧調整手段48を構成する帰還制御用トランジス
タ51を介して交流電源53に接続され、またフィラメ
ントトランス47の一次側は、X線管電流調整手段46
を構成する帰還制御用トランジスタ55を介して交流電
源53に接続されている。さらに、交流電源53と帰還
制御用トランジスタ51,55との間には、電源スイッ
チ57が配設されている。制御手段60からD/A変換
手段64に送給された信号は、それぞれ帰還制御用トラ
ンジスタ55のベースバイアス(導通角)を変化させ、
これによって高圧トランス45およびフィラメントトラ
ンス47に帰還制御が加えられる。このような回路を用
いることによって、X線管28の印加電圧およびフィラ
メント電流を変化させてX線管28の管電圧および管電
流を同時に制御することができる。このようなX線管2
8の管電圧および管電流の制御は、たとえば特公平2−
47839号公報に開示されているので、その詳細な説
明は省略する。
行う場合には、X線管28およびイメージセンサ38
は、図4に示すとおりに移動される。さらに説明する
と、CT断層撮影においては、図4に示す通り、X線管
28とイメージセンサ38とを結ぶ線50の中央の点P
(この中央点Pは、回転軸22の中心軸線と一致してい
る)を中心に、たとえば50mm程度の範囲が撮影領域
52となる。そして、CT撮影のときには、上記中央点
Pは変動することなく、この中央点Pを中心としてたと
えば矢印54で示す時計方向にX線管28およびイメー
ジセンサ38が一体的に所定の回転速度で360度回転
され、このように回転されることによって、撮影領域5
2に位置する撮影部位についての360度の全方向から
の撮影画像が得られる。本実施形態では、一次スリット
手段30は長方形または正方形状のスリット開口を規定
するので、X線管28からのX線は、撮影領域52に向
けて角錐または四角錐状に照射される。また、イメージ
センサ38は、矢印54で示す回動方向に1度間隔毎に
対応する撮影画像の信号を生成し、360度回転するこ
とによって360枚の撮影画像に対応する信号が生成さ
れる。なお、より精度の高いCT断層画像を得たい場合
には、撮影間隔をたとえば0.5度と小さく設定され
る。
にて検出された画像信号は、次のとおりに処理される。
イメージセンサ38はゲイン調整回路56(撮影感度調
整手段を構成する)を含んでおり、イメージセンサ38
にて検出された画像信号は、ゲイン調整回路56によっ
てその出力が調整される。すなわち、イメージセンサ3
8からの検出画像信号の値が小さいときにはその値が増
大され、その検出画像信号の値が大きいときには、その
値が減少され、ゲイン調整回路56からは所定範囲の大
きさの検出画像信号が送出される。なお、後に説明する
とおり、ゲイン調整回路56による調整によってその検
出画像信号の大きさを所定範囲に維持することができな
いときには、X線管電流調整手段46およびX線管電圧
調整手段48によって、さらには駆動速度調整手段44
によってゲイン調整回路56から送出される検出画像信
号の大きさが調整される。
からの画像信号は、A/D変換手段58に送給され、A
/D変換手段58においてアナログ信号からデジタル信
号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号
は、次いで制御手段60に送給される。制御手段60
は、たとえばマイクロプロセッサから構成することがで
きる。この制御手段60に関連して、メモリ手段62が
設けられている。メモリ手段62はたとえばRAMから
構成され、デジタル変換された画像情報が撮影情報(た
とえば撮影角度情報)とともにメモリ手段62に格納さ
れる。この制御手段60は、また、デジタル変換された
画像情報が適正レベル範囲内であるか否か、換言すると
画像情報の一部または全体の信号レベルが飽和に近い第
1の所定値を越えていないか、あるいは画像情報の一部
または全体の信号のレベルが小さくて検出が困難である
第2の所定値より小さいかを調べる。そして、第1の所
定値を越えている(または第2の所定値よりも小さい)
場合には、制御手段60は画像濃度を濃く(または薄
く)するための濃度調整信号を生成し、この濃度調整信
号がD/A変換手段64に送給される。D/A変換手段
64は、濃度調整信号をアナログ信号に変換し、アナロ
グ変換された濃度調整信号が、後述する如く、ゲイン調
整回路56、X線管電流調整手段46、X線管電圧調整
手段48または駆動速度調整手段44に送給される。こ
のようにして、360度の角度範囲のX線撮影画像がメ
モリ手段62に記憶される。
作手段66を操作すると、メモリ手段62に格納された
画像情報が読出され、制御手段60は読出された画像情
報をCT画像処理によって処理し、この画像処理によっ
てCT断層画像が得られる。得られたCT断層画像情報
はフレームメモリ装置68に送給され、その出力は、D
/A変換手段70によってアナログ信号に変換され、そ
の後、たとえばディスプレイでもよいモニタ手段72に
送給され、モニタ手段72は、得られたCT断層画像を
表示する。
ジセンサを好都合に用いることができる。次に、図5を
参照して、MOSイメージセンサの動作原理について説
明する。
フォトダイオードPDは入射した光を電気信号に変換す
る。フォトダイオードPDには、MOSFETから成る
スイッチSWが直列接続されており、さらに演算増幅器
Q1の反転端子に接続される。演算増幅器Q1は帰還抵
抗R1が接続されて電流電圧変換回路を構成しており、
入力電流が電圧信号として出力される。また演算増幅器
Q1の非反転端子にはグランド(GND)に対して電圧
V1が印加されている。
DがスイッチSWのゲートに入ると、スイッチSWが開
いて、フォトダイオードPDが逆バイアス状態になり、
接合容量C1に一定の電荷が充電される。次にスイッチ
SWが閉じて、蓄積期間中に光が入射すると、充電され
ていた電荷は光入射による電荷によって放電し、フォト
ダイオードPDのカソード電位はグランド電位に近づい
ていく。この放電電荷量は入射光量に比例して増加す
る。次に読出しパルスRDがスイッチSWのゲートに入
ってスイッチSWが開くと、蓄積時間内に放電した電荷
に相当する電荷が帰還抵抗R1を介して供給されるとと
もに、フォトダイオードPDは再び逆バイアス状態にな
って初期化される。このとき帰還抵抗R1の両端には充
電電流による電位差が生じ、演算増幅器Q1から電圧信
号として出力される。この充電電流は光入射による放電
電流に相当するため、この出力電圧により入射光量が検
知される。
示す断面図である。受光画素となるフォトダイオードP
Dが2次元配列したMOSイメージセンサ82の上に、
光学像を伝送する光ファイバ素子(FOP)84が設置
され、さらにその上にX線を可視光に変換するシンチレ
ータ層86が形成される。被写体を通過したX線像は、
シンチレータ層86によって可視光像に変換され、さら
に光ファイバ素子84によって伝送され、そのままMO
Sイメージセンサ82で光電変換される。
回路である。受光画素となるフォトダイオードPDがm
行×n列のマトリクス状に配列しており、各フォトダイ
オードPDに接合容量C1が並列接続され、読出し用の
スイッチSWが直列接続されている。スイッチSWのゲ
ートはアドレス選択回路SLが接続され、制御手段60
からの信号に基づいて読出すべきフォトダイオードPD
が選択される。
され、電流電圧変換回路を構成する演算増幅器Q1に入
力される。演算増幅器Q1の出力は、サンプルホールド
(S/H)回路によってサンプリングされる。各サンプ
ルホールド回路はm段のシフトレジスタSRによって開
閉するスイッチSWbに接続されている。各スイッチS
Wbが順番に開閉することによって、サンプリングされ
た信号は時系列信号としてゲイン調整手段56、A/D
変換手段58を介して制御手段60に出力される。
ミング図である。ここではアドレス選択回路SLとして
シフトレジスタを用いる例を説明する。アドレス選択回
路SLは、制御手段60からのスタートパルスによって
起動され、制御手段60からの読出しクロックに同期し
て、第1列の読出しパルスRD1、第2列の読出しパル
スRD2、…、第n列の読出しパルスRDnを順番に出
力する。
1列の各スイッチSWのゲートに入力されると、第1列
の各フォトダイオードPDへの入射光量に相当する電荷
が読出され、演算増幅器Q1から電圧信号が出力され
る。次に演算増幅器Q1の出力がピークになる時点をサ
ンプリングするように、サンプリングパルスSPが各サ
ンプルホールド回路に入力される。サンプリングされた
信号はシフトレジスタSRに入力され、次のサンプリン
グパルスSPが入るまでにm個のパルスから成るシフト
クロックCKによって転送され、1走査線分の画像信号
として外部に出力される。第2列以降についても同様
に、1つの読出しパルスによってm行分の信号が並列的
に読出され、シフトレジスタSRによって1走査線分の
時系列信号が構成される。このようなMOSイメージセ
ンサは、2段または3段以上の多段に電気的に接続して
用いることができる。
を参照して、制御手段60による画像濃度調整の動作に
ついて説明する。X線撮影中は、図9に示すフローチャ
ートに従って画像濃度の調整が行われる。すなわち、ス
テップS1においては、イメージセンサ38の検出画像
信号がA/D変換手段58を経て制御手段60に送給さ
れ、制御手段60にて上記検出画像信号の値が所定範囲
内であるか否かが判断される。そして上記検出画像信号
が所定範囲内である、すなわちイメージセンサ38によ
って検出された画像情報の一部または全体の信号レベル
が飽和に近い第1の所定値を越えてなく、かつ上記画像
情報の一部または全体の信号レベルが検出できないほど
に小さい第2の所定値よりも大きい場合には、画像情報
を適切に検出することができ、画像濃度を調整する必要
はなく、ステップS1に戻る。
ら矢印54で示す方向に回動して角度領域92(または
93)に到達すると、X線管28から撮影領域52に向
けて照射されるX線(またはX線管28から撮影領域5
2に向けて照射されイメージセンサ38に入るX線)が
頸椎94に吸収され、イメージセンサ38に入るX線の
量が減少し、イメージセンサ38の検出画像信号の値が
低下する。このように、イメージセンサ38の画像濃度
が低下して画像情報の一部または全体の信号レベルが第
2の所定値より小さくなると、ステップS1からステッ
プS2に進む。ステップS2においては、制御手段60
は画像濃度を薄くする(明るくする)ための画像調整信
号を生成し、この画像調整信号がD/A変換手段64に
てデジタル信号に変換された後ゲイン調整回路56に送
給される。このように画像調整信号が送給されると、イ
メージセンサ38のゲイン調整回路56のゲインが上げ
られ、イメージセンサ38からの検出画像信号の信号レ
ベルが大きくなり、ゲイン調整回路56から送出される
信号レベルは適切な画像を得ることができる所定範囲内
に自動的に調整される。
度を調整すると、次に、ステップS3に進む。ステップ
S3においては、ステップS2におけるイメージセンサ
38の撮像感度の調整がイメージセンサ38の撮像感度
の調整で充分対応することができたか否かが判断され
る。そして、イメージセンサ38の撮像感度の調整で充
分対応することができた場合には、ステップS3からス
テップS1に戻る。一方、X線管28が角度領域92
(または93)内をその中央部に向けてさらに移動し、
X線管28からのX線がさらに頸椎94に吸収される
と、ゲイン調整回路56によるゲイン調整によっては画
像濃度補正を充分に行うことができなくなり、ゲイン調
整回路56から制御手段60に送給される信号レベル
が、ゲイン調整回路56による調整にもかかわらず上記
第2の所定値より小さくなる。このように小さくなる
と、ステップS3からステップS4に進み、制御手段6
0は画像濃度を薄くするための画像調整信号を生成し、
この画像調整信号がD/A変換手段64にてデジタル信
号に変換された後X線管電流調整手段46およびX線管
電圧調整手段48に送給される。このように画像調整信
号が送給されると、X線管28に送給される電流値が大
きくなり、またX線管28に印加される電圧値が大きく
なり、X線管28から発せられるX線の強度が大きくな
り、これによってイメージセンサ38に入るX線の量が
増大する。その結果、イメージセンサ38から制御手段
60に送給される検出画像信号の信号レベルが大きくな
り、ゲイン調整回路56から送出される信号レベルは適
切な画像を得ることができる所定範囲内に自動的に調整
される。
を調整すると、次に、ステップS5に進む。ステップS
5においては、イメージセンサ38の撮影画像の濃度調
整がステップS4におけるX線管28のX線の強度の調
整で充分対応することができたか否かが判断される。そ
して、上述したX線の強度調整で充分対応することがで
きた場合には、ステップS5からステップS1に戻る。
一方、X線管28が角度領域92(または93)内をそ
の中央部近傍まで移動し、X線管28から照射されるX
線の大部分が頸椎94に吸収されると、ゲイン調整回路
56によるゲイン調整ならびにX線管電流調整手段46
およびX線管電圧調整手段48によるX線の強度調整に
よっては画像濃度調整を充分に行うことができなくな
り、ゲイン調整回路56から制御手段60に送給される
信号レベルが、ゲイン調整回路56、X線管電流調整手
段46およびX線管電圧調整手段48による調整にもか
かわらず上記第2の所定値より小さくなる。このように
すると、ステップS5からステップS6に進み、制御手
段60は、再び、画像濃度を薄くするための画像調整信
号を生成し、この画像調整信号がD/A変換手段64に
てデジタル信号に変換された後駆動速度調整手段44に
送給される。このように画像調整信号が送給されると、
駆動速度調整手段44から駆動モータ42に送給される
電流値が小さくなり、駆動モータ44の回転速度、した
がってX線管28およびイメージセンサ38の旋回速度
が遅くなり、これによってイメージセンサ38に入るX
線の量が増大する。その結果、イメージセンサ38から
の検出画像信号の信号レベルが大きくなり、ゲイン調整
回路56から送出される信号レベルは適切な画像を得る
ことができる所定範囲内に自動的に調整される。
調整すると、次に、ステップS7に進む。ステップS7
においては、イメージセンサ38の撮影画像の濃度調整
がステップS6における駆動モータ42の回転速度の調
整で充分対応することができたか否かが判断される。そ
して、上述した駆動モータ42の速度調整で充分対応す
ることができた場合には、ステップS7からステップS
1に戻る。一方、何らかの異常等によって、ゲイン調整
回路56によるゲイン調整、X線管電流調整手段46お
よびX線管電圧調整手段48によるX線の強度調整なら
びにに駆動速度調整手段44による駆動速度調整よって
は画像濃度調整を充分に行うことができなくなり、ゲイ
ン調整回路56から制御手段60に送給される信号レベ
ルが、ゲイン調整回路56、X線管電流調整手段46、
X線管電圧調整手段48および駆動速度調整手段44に
よる調整にもかかわらず上記第2の所定値より小さくな
ると、ステップS7からステップS8に進み、制御手段
60は、警告信号を生成し、この警告信号が表示手段9
4に送給される。表示手段94は、表示ランプから構成
することができ、警告信号が送給されると点灯して、イ
メージセンサ38による撮影画像が不適切なものが含ま
れている可能性があることを操作者に知らせる。
られる撮影画像の濃度を自動的に調整することができ
る。そして、その調整は、調整の応答性の速い順序に、
ゲイン調整回路56によるイメージセンサ38の撮像感
度の調整、X線管電流調整手段46およびX線管電圧調
整手段48によるX線管28から発せられるX線の強度
の調整、さらに駆動速度調整手段44による駆動モータ
42の速度調整と行われるので、応答性の速い画像濃度
調整を行うことができ、さらに広範囲にわたってその濃
度調整を行うことができる。
びイメージセンサ38の矢印54で示す方向の旋回動に
よってイメージセンサ38に入るX線量が低下する場合
について説明したが、上述したとは反対に、イメージセ
ンサ38に入るX線量が増大する(X線管28が角度領
域92,93のほぼ中央部を通過した後さらに矢印54
で示す方向に移動し、頸椎94に吸収されるX線の量が
少なくなる)場合には、イメージセンサ30から制御手
段60に送給される検出画像信号の信号レベルが小さく
なるように、上述したと略同様にして画像濃度の調整が
行われる。すなわち、イメージセンサ38から制御手段
60に送給される信号のレベルが第1の所定値を越える
と、まず、ゲイン調整回路56によって信号レベルが下
げられ、これによって画像濃度を薄くする濃度調整が行
われる。そして、ゲイン調整回路56による調整によっ
て充分対応することができなくなると、次いでX線管電
流調整手段46およびX線管電圧調整手段48によって
X線管28に送給される電流値およびそれに印加される
電圧値が低下され、これによってX線管28から発せら
れるX線の強度が弱められる。さらに、X線管電流調整
手段46およびX線管電圧調整手段48による調整によ
って充分対応することができなくなると、次に駆動速度
調整手段44によって駆動モータ42に送給される電流
値が上昇され、これによって駆動モータ42の回転速
度、したがってX線管28およびイメージセンサ38の
旋回速度が速められ、その結果、イメージセンサ38に
入るX線量が低下される。
形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することな
く、種々の変形、修正が可能である。
ンサ38からの検出画像信号に基づいて3段階に、すな
わちイメージセンサ38の感度調整、X線管28のX線
の強度調整および駆動モータ42の駆動速度調整を行っ
ているが、これらの一つまたは二つの調整によって充分
に対応することができる場合には、イメージセンサ38
の撮像感度調整でもって、イメージセンサ38の撮像感
度調整とX線管28のX線の強度調整の組合せでもっ
て、あるいはイメージセンサ38の撮像感度調整と駆動
速度調整手段44の駆動速度調整との組合せでもって行
うことができる。
8の感度調整、X線管28のX線の強度調整および駆動
モータの駆動速度調整を、この順による優先順位に従っ
て調整を行っているが、これに代えて、これら2つまた
は3つの調整を同時に行うこともできる。すなわち、イ
メージセンサ38の検出画像信号に基づいて、イメージ
センサ38の撮像感度調整とX線管のX線の強度調整
(X線管の管電圧調整およびX線管の管電流調整)を同
時に行うようにしてもよく、またイメージセンサ38の
撮像感度調整と駆動速度調整手段44による駆動速度調
整とを同時に行うようにしてもよく、さらにはイメージ
センサ38の撮像感度調整、X線管のX線強度調整およ
び駆動速度調整手段44による駆動速度調整とを同時に
行うようにすることもできる。このように同時制御する
ことによって、画像濃度の調整範囲が広くなり、また定
格電圧、電流の小さいX線管28を用いても鮮明な撮影
画像を得ることができる。
線の強度を調整するのに、X線管28に送給される電流
を調整するためのX線管電流調整手段46およびX線管
28に印加される電圧を調整するためのX線管電圧調整
手段48によって行っているが、これら双方で行うこと
に代えて、X線管電流調整手段46またはX線管電圧調
整手段48のいずれか一方によって行うこともできる。
て図7に示すものを用いた場合には、演算増幅器Q1と
サンプルホールド回路S/Hとの間に、積分回路を設け
るのが望ましい。積分回路は、電流(または電圧)を積
算し、サンプルホールド回路S/Hは、上述の積算した
量(積算量)をサンプリングする。このように積分回路
を設けることによって、積算時間を含んだものとなり、
その結果、検出信号の感度を上げることができる。
ンサ38としてMOSセンサを用いているが、MOSセ
ンサに代えて、たとえばCCDセンサ、X.I.I.
(X線イメージインテンシファイア)、X.I.CCD
カメラ(X線インテンシファイアドCCDカメラ)、薄
膜電界効果トランジスタ(FET)等よりなるX線固体
素子(X線ソリッドステートデバイス)、X線半導体撮
像素子等のその他のイメージセンサを用いることもでき
る。
像を得るX線撮影装置に適用して説明したが、それ以外
に、たとえばパノラマ断層画像および/またはリニア断
層画像を得るX線撮影装置にも同様に適用することがで
きる。
層撮影を行う装置に適用した例を示している。
は、X線管28およびイメージセンサ38(これらは支
持手段に設けられている)がX線撮影中対向状態に維持
されたまま被写体の歯列弓95に沿って矢印54で示す
方向に回転しながら、それらの瞬時回転中心が所定のと
おり移動され、これにより、ハッチングを付した領域に
おける歯列弓95を含む曲面のX線断層撮影が得られ
る。このように歯科用パノラマX線断層撮影において
は、支持手段の回転については、駆動モータ42の移動
により、その平面移動については平面移動機構20(図
2参照)の中のX軸テーブル(図示せず)とY軸テーブ
ル(図示せず)を移動する図示しないモータの駆動によ
り行い、これらモータを同時に駆動することにより上述
した移動が行われる。
4が存在する撮影範囲93の範囲内においては、上述の
CTX線撮影装置の場合と同じようにイメージセンサ3
8の検出画像信号が小さくなり、そのため上述のCTX
線撮影装置の場合と同様に制御を行って画像濃度の調整
を行うことができる。
撮影装置に適用する例を示している。歯科用リニアX線
撮影装置においては、X線管28とイメージセンサ38
とが被写体の所望位置の平面断層Pを撮影するものであ
り、X線管28とイメージセンサ38とは、撮影中に平
面断層Pに対して平行状態を維持しつつそれぞれ矢印8
1で示すように反対方向に移動され、この移動する間、
X線管28からのX線が平面断層Pを通るように支持手
段に対しX線管28が所望のとおりに回転させる。
は、支持手段を回転させる駆動モータ42(図2参照)
は、X線撮影前の位置決めに使用することのみに使われ
る。本発明でいう駆動源の駆動モータとなるものはX線
管28およびイメージセンサ38を矢印81の方向に移
動し、またX線管28を支持手段に対して回転させる図
示しないモータである。
撮影装置に適用する他の実施例を示している。この例で
は、X線管28とイメージセンサ38とが対向状態を保
ちつつ反対方向に回転され、この回転中に、X線管28
からのX線が平面断層Pの中心を常に照射し、またイメ
ージセンサ38は平面断層Pに対して常に平行状態を保
つように移動される。この例においては、駆動源の駆動
モータとなるのは支持手段を回転駆動するモータ42
(図2参照)である。なお、イメージセンサ38を平面
断層Pに常に平行にするようにするため、図示しないモ
ータまたは機械的なリンク機構が用いられる。
において、X線管28およびイメージセンサ38を移動
させるための機構は、公知の様々な機構を用いることが
できる。
にして述べたが、歯顎領域では、インプラントやクラウ
ン、銀アマルガム、金属化合物の充填物等の金属装着物
がX線を大きく吸収する障害物になるので、このような
装着物があっても本発明によって鮮明なX線撮影が行え
る。
ば、制御手段は、X線撮像手段の検出画像信号に基づい
て撮影感度調整手段を制御するので、上記検出画像の濃
度が低下した(暗くなる)ときには撮影濃度調整手段に
よってX線撮像手段の撮像感度が高められ、一方、上記
検出画像濃度が上昇した(明るくなる)ときには撮影濃
度調整手段によってX線撮像手段の撮像感度が低くな
り、このようにしてX線撮像手段によって得られる画像
の濃度が自動的に調整され、良好なX線撮影画像が得ら
れる。また、画像濃度の調整は、専用のX線検出手段を
用いるのではなく、X線画像を得るX線撮像手段からの
検出信号を利用しているので、比較的簡単な構成で且つ
得られるX線画像に基づいた画像濃度調整を行うことが
できる。
れば、X線管電流調整手段および/またはX線管電圧調
整手段が設けられ、これらX線管電流調整手段および/
またはX線管電圧調整手段が上記制御手段によって制御
される。そして、制御手段による制御は、まず、撮像感
度調整手段によってX線撮像手段の撮像感度の調整が行
われ、このX線撮像手段の撮像感度の調整で対応するこ
とができなくなると、次いでX線管電流調整手段および
/またはX線管電圧調整手段によってX線管から発せら
れるX線の強度の調整が行われる。したがって、優先し
て撮像感度の調整が行われるので、応答性の速い濃度調
整を行うことができる。また、X線撮像手段の撮像感度
の調整に加えて、X線管に印加される電圧および/また
はX線管に送給される電流の調整が行われるので、より
広範囲にわたって画像濃度の自動調整を行うことができ
る。
れば、駆動源の駆動速度を調整するための駆動速度調整
手段が設けられ、この駆動速度調整手段が上記制御手段
によって制御される。そして、制御手段による制御は、
まず、撮像感度調整手段によってX線撮像手段の撮像感
度の調整が行われ、このX線撮像手段の撮像感度の調整
で対応することができなくなると、次いでX線管電流調
整手段および/またはX線管電圧調整手段によってX線
管から発せられるX線の強度の調整が行われ、かかるX
線管電流調整手段および/またはX線管電圧調整手段に
よるX線強度の調整で対応することができなくなると、
その後駆動速度調整手段による駆動源の駆動速度の調整
が行われる。したがって、優先順位として、まずX線撮
像手段の撮像感度の調整が行われ、次いでX線管のX線
強度の調整が行われるので、広範囲にわたって応答性の
速い画像濃度の自動調整を行うことができる。また、X
線撮像手段の撮像感度の調整およびX線管のX線強度の
調整に加えて、駆動源の駆動速度の調整が行われるの
で、一層広範囲にわたって画像濃度自動調整を行うこと
ができる。
よれば、駆動速度調整手段が設けられ、この駆動速度調
整手段が上記制御手段によって制御される。そして、制
御手段による制御は、まず、撮像感度調整手段によって
X線撮像手段の撮像感度の調整が行われ、このX線撮像
手段の撮像感度の調整で対応することができなくなる
と、次いで駆動速度調整手段によって駆動源の駆動速度
の調整が行われる。したがって、優先的に撮像感度の調
整が行われるので、応答性の速い濃度調整を行うことが
できる。また、X線撮像手段の撮像感度の調整に加え
て、駆動源の駆動速度の調整が行われるので、より広範
囲にわたって画像濃度の自動調整を行うことができる。
れば、X線源はX線管から構成され、X線管に送給され
る電流を調整するためのX線管電流調整手段および/ま
たはX線管に印加される電圧を調整するためのX線管電
圧調整手段が設けられている。そして、制御手段は、X
線撮像手段の検出画像信号に基づいて撮像感度調整手段
とX線管電圧調整手段および/またはX線管電流調整手
段とを同時に制御するので、広範囲にわたって画像濃度
の調整を同時に行うことができ、定格電流、電圧の小さ
いX線管を用いてもダイナミックレンジの大きい鮮明な
画像を得ることができる。
れば、駆動源の駆動速度を調整するための駆動速度調整
手段が設けられている。そして制御手段は、X線撮像手
段の検出画像信号に基づいて撮像感度調整手段と、X線
管電流調整手段および/またはX線管電圧調整手段と、
駆動速度調整手段とを同時に制御するので、一層広範囲
にわたって画像濃度の調整を同時に行うことができる。
れば、駆動源の駆動速度を調整するための駆動速度調整
手段が設けられ、制御手段は、X線撮像手段の検出画像
信号に基づいて撮像感度調整手段と駆動速度調整手段と
を同時に制御できるので、広範囲にわたって画像濃度の
調整を行うことができる。
切欠いて示す斜視図である。
ある。
段およびX線管電流調整手段の一例を示す回路図であ
る。
イメージセンサの移動軌跡を説明するための簡略説明図
である。
るMOSセンサの動作原理を説明するための回路図であ
り、図5(b)は、上記MOSセンサのタイミングを示
す図である。
造を示す断面図である。
動回路を示す回路図である。
タイミングチャートである。
作を説明するためのフローチャートである。
パノラマX線断層撮影装置におけるX線管およびイメー
ジセンサの移動軌跡を説明するための簡略説明図であ
る。
してのリニアX線撮影装置におけるX線管およびイメー
ジセンサの移動軌跡を説明するための簡略説明図であ
る。
およびイメージセンサの移動軌跡を説明するための簡略
説明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 X線を発生するX線源と、被写体を通過
したX線を検出するX線撮像手段と、被写体を間にして
前記X線源および前記X線撮像手段を相互に対向して支
持する支持手段と、前記支持手段を所定方向に移動させ
るための駆動源と、前記X線撮像手段の撮像感度を調整
するための撮像感度調整手段と、前記撮像感度調整手段
を制御するための制御手段と、を備え、 前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出画像信号に基
づいて前記撮影感度調整手段を制御することを特徴とす
るX線撮影装置。 - 【請求項2】 前記X線源はX線管から構成され、前記
X線管に送給される電流を調整するためのX線管電流調
整手段および/または前記X線管に印加される電圧を調
整するためのX線管電圧調整手段が設けられ、前記X線
管電流調整手段および/または前記X線管電圧調整手段
は前記制御手段によって制御され、前記制御手段は、前
記X線撮像手段の検出画像信号に基づいてまず前記撮像
感度調整手段を制御し、前記撮像調整手段の所定の調整
範囲を越えると前記X線管電流調整手段および/または
前記X線管電圧調整手段を制御することを特徴とする請
求項1記載のX線撮影装置。 - 【請求項3】 前記駆動源に関連して、前記駆動源の駆
動速度を調整するための駆動速度調整手段が設けられ、
前記駆動速度調整手段は前記制御手段によって制御さ
れ、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出画像信号
に基づいてまず前記撮像感度調整手段を制御し、前記撮
像感度調整手段の所定の調整範囲を越えると前記X線管
電流調整手段および/または前記X線管電圧調整手段を
制御し、前記撮像感度調整手段と前記X線管電流調整手
段および/または前記X線管電圧調整手段との所定の調
整範囲を越えると前記駆動速度調整手段を制御すること
を特徴とする請求項2記載のX線撮影装置。 - 【請求項4】 前記駆動源に関連して、前記駆動源の駆
動速度を調整するための駆動速度調整手段が設けられ、
前記駆動速度調整手段は前記制御手段によって制御さ
れ、前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出画像信号
に基づいてまず前記撮像感度調整手段を制御し、前記撮
像感度調整手段の所定の調整範囲を越えると前記駆動速
度調整手段を制御することを特徴とする請求項1記載の
X線撮影装置。 - 【請求項5】 前記X線源はX線管から構成され、前記
X線管に送給される電流を調整するためのX線管電流調
整手段および/または前記X線管に印加される電圧を調
整するためのX線管電圧調整手段が設けられ、前記制御
手段は、前記X線撮像手段の検出画像信号に基づいて前
記撮像感度調整手段と前記X線管電流調整手段および/
または前記X線管電圧調整手段とを同時に制御すること
を特徴とする請求項1記載のX線撮影装置。 - 【請求項6】 前記駆動源に関連して、前記駆動源の駆
動速度を調整するための駆動速度調整手段が設けられ、
前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出画像信号に基
づいて前記撮像感度調整手段と、前記X線管電流調整手
段および/または前記X線管電圧調整手段と、前記駆動
速度調整手段とを同時に制御することを特徴とする請求
項5記載のX線撮影装置。 - 【請求項7】 前記駆動源に関連して、前記駆動源の駆
動速度を調整するための駆動速度調整手段が設けられ、
前記制御手段は、前記X線撮像手段の検出画像信号に基
づいて前記撮像感度調整手段と、前記駆動速度調整手段
とを同時に制御することを特徴とする請求項1記載のX
線撮影装置。
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