JPS5849997B2 - Ｘ センシヤシンサツエイヨウ ホトタイマシキ ｘ センソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、Ｘ線写真撮影用ホトタイマ式Ｘ線装置、特
ＦｃＸ線曝射中Ｘ線の強さを逓昇させるようにしたホト
タイマ式Ｘ線装置において、透視用管電圧調整器を被写
体厚さ測定手段として利用し、その調整に関連して写真
撮影時Ｘ線管に印加されるスタート管電圧を被写体の厚
さに応じて自動的に変化せしめることにより、Ｘ線写真
の撮影時間の短縮化を図ったＸ線装置に関するものであ
る。

従来からＸ線写真撮影用ホトタイマ式Ｘ線装置は、被写
体の厚さに応じて予め定める管電圧および管電流をＸ線
管に印加してＸ線を曝射し、フィルムと被写体との間に
設げたホトタイマの受感部に、予め定めるＸ線量が到達
した時にＸ線の曝射が停止され、そのため適正な黒化度
のフィルムを得ている。

第１図は従来からの前記Ｘ線装置の電気回路図である。

第１図を参照して、１は電源、２は主単巻変圧器、３は
管電圧Ｖの調整器、４はＸ線管回路開閉器、５は遮断器
、６は高電圧変圧器、Ｉは管電流ｉの調整器、８はフィ
ラメント変圧器、９はＸ線管、１０は被写体、１１はホ
トタイタのＸ線受感部、１２はフィルム、１３はホトタ
イマである。

今、調整器３によって被写体１０に適した管電圧値ｋＶ
を選定し、さらに調整器Ｉによって被写体に応じた管電
流値ｍＡを選定し、Ｘ線管回路開閉器４を閉じれば、第
２図に示した一定の管電圧ｋＶと、管電流ｍＡとがＸ線
管９に加わり、Ｘ線の曝射が開始される。

被写体１０を透過して、フィルムに到達するＸ線の強さ
■が、ホイタイマの受感部１１により検知され、ホトタ
イマ１３によって積分値、すなわち第２図の斜線の部分
の面積が一定値になれば、Ｘ線管回路の遮断器５を開路
させて、Ｘ線を遮断する。

第２図は第１図に示されたＸ線装置の動作特性を示す。

第２図を参照して横軸は曝射時間ｓｅｃが、縦軸には管
電圧ｋＶ、管電流ｍＡ、およびフィルムに到達するＸ線
の強さ■がとってあり、図中の水平な線はそれぞれの符
号のものの状態を示す。

被写体を透過してフィルムに到達するＸ線の強さ■は次
式で示される。

■＝Ｃ−ｍＡ−ｋＶｎ （１）（１）式に
おいて、Ｃは常数であり、またｎは一般にＸ線が陽極よ
り放射される場合は２であるが、被写体を透過した場合
は被写体のＸ線減弱係数が管電圧Ｖと共に小さくなるの
で２より多くなり、実験によれば３．５〜５となる。

（１）式で示す通り管電圧ｋＶと、管電流ｍＡとが、曝
射中変化しなげれば、フィルムに到達するＸ線の強さ■
は一定値を保つ。

第３図はＸ線管が曝射時間すなわち負荷時間により許容
される負荷特性を示す。

図においてｋＶｌないしｋＶ４は各管電圧ｋＶに対する
負荷時間ｓｅｃと最大許容管電流ｍＡとの関係を示す。

またｋＶ１’ないしｋＶ４’は各管電圧ｋＶに対する負
荷時間ｓｅｅと管電流ｍＡとの積（二ｍＡ−８ｅｃ）と
の関係を示す。

一般にＸ線写真において、被写体が決定され、Ｘ線管焦
点とフィルムとの距離が決定された場合、適当なコント
ラストが得られるように管電圧ｋＶが選定される。

この場合被写体が厚いと大きなｍＡ−８ｅＣが必要であ
り、ｍＡ−ｓｅｅが大きいと負荷時間Ｓｅｅを長くしな
げればＸ線管に対して過負荷になる。

すなわち被写体厚に応じて適当な黒化度かえられるＸ線
量Ｑ＝Ｉ−８ｅｃがフィルムに与えられるようにｍＡ−
８ｅｃが選定される。

この場合そのｍＡ−８Ｂｃが第３図のＸ線管許容負荷図
のｍＡ−８ｅｃ値を超えないように、負荷時間を選定し
なげればならない。

したがって、ホトタイマを使用して、フィルムに適当な
黒化題がえられるＸ線量に達したときＸ線を遮断する際
、その負荷時間が、過負荷にならないように事前に管電
流ｍＡを低くしておく必要がある。

この際、被写体の厚さが予期したものより薄い場合は、
Ｘ線管の許容負荷値に対して、不必要に小さい負荷にな
り、曝射時間も非常に短かくなって、遮断時間が非常に
早く、開閉器等の動作が不安定でフィルム濃度に過不足
を生じやすい。

逆に被写体の厚さが非常に厚い場合は、曝射時間（負荷
時間）が過大になりＸ線管の許容負荷限度以上になるお
それがある。

また、曝射時間が長いと、運動する臓器等を有す被写体
では、Ｘ線写真の画質の低下がまぬがれない。

このような従来からのＸ線装置の欠点を除き、管電圧ｋ
Ｖを上昇させながらＸ線曝射を行なうようにし、被写体
厚の変化に対して曝射時間の過短や過長をなくし、かつ
Ｘ線管の過負荷を防止する改良されたＸ線装置は、本件
発明と同一の出願人によって出願され特許された特許番
号第 ５７６４６２号（昭和４４年出願公告第２９９１８号）
において開示された。

第４図は前記引用特許発明の一実施例の電気回路図であ
る。

図において、１４は高電圧変圧器６の１次回路に直列に
挿入された抵抗器、１５は管電流逓減用抵抗器、１６は
前記抵抗器短絡リレー１７は曝射開始開閉器、１８はＸ
線管回路始動用電磁線輪で、他は第１図と共通の符号が
付けである。

なお、図示では周知の透視回路を省略している。

第５図は第４図構成装置の動作特性図で、第２図と同じ
く横軸に曝射時間Ｓｅｅ、縦軸に管電圧ｋＶ、管電流ｍ
Ａ、Ｘ線の強さ■がとっである。

第４図、第５図において、曝射開始開閉器１７が閉じら
れると、電磁線輪１８が付勢され、開閉器４が閉じられ
、高電圧変圧器６に高電圧が発生する。

他方Ｘ線管フィラメント変圧器８の一次側には前取って
、管電流調整器７で調整されたフィラメント電圧が加え
られている。

前記高電圧がＸ線管９に印加されると、フィラメント電
圧に対応した管電流ｍＡがＸ線管９中に流れ、Ｘ線曝射
が開始される。

この際、曝射開閉器１７が閉じられると、抵抗短絡リレ
ー１６が付勢されてその接点１６ｂを開成するため、管
電流逓減用抵抗器１５が挿入され、曝射の進行と共に管
電流ｍＡは第５図のようにｍＡ１からｍＡ２へと減少す
る。

この管電流ｍＡの減少はフィラメントの熱慣性のため連
続的な逓減となる。

管電流ｍＡの逓減に伴って高電圧変圧器６０１次電流が
減少し、抵抗器１４中の電圧降下も減少するので、高電
圧変圧器６の２次発生雷１圧はｋＶｌからｋＶ２へと逓
昇する。

この際、管電圧ｋＶの逓昇の形は管電流ｍＡの逓減の形
によって決まる。

第５図では前記管電流ｍＡと管電圧ｋＶの変化の形が直
線的な場合を示しである。

この場合、管電流ｍＡの逓減に伴ない管電圧ｋＶが上昇
するので、被写体を透過したＸ線の強さ■は管電流ｍＡ
に比例して、減少しようとするが、管電圧の上昇に伴い
、被写体を透過する割合が増し、ｋｉｎ（ｎは３〜５）
に比例して増加するので、結果的にはＸ線の強さＩが逓
増する。

この際、ｍＡ１からｍＡ２に移行する時間の調整は抵抗
器１５の値の加減をするか、リレー１６を複数個設け（
図示せず）それを順次間いて、抵抗器１５に設けた複数
個の短絡タップ（図示せず）を順次開放してもよい。

また、リレー１６の動作時期をリレー１８の動作時刻に
対してずらせても、ｍＡ１からｍＡ２に移行する時間を
調整することができる。

上述の引用特許発明によれば、被圧体を透過したＸ線の
強さを検出積分し、所定値になった際Ｘ線を遮断して、
一定の濃さのＸ線写真をうるホトタイマ式Ｘ線装置にお
いて、被写体の厚さが薄い場合は比較的低い管電圧で撮
影するので曝射時間が極端に短かくなることがなく、再
現性のある正確な露出制御がおこなえる。

また被写体の厚さが厚い場合は管電圧を逓昇させてＸ線
の透過力を強め、曝射時間の延長を少くする。

さらにこの際Ｘ線管電流が減少させられるので曝射時間
の延長によるＸ線管の過負荷を防止する等の利点を備え
たホトタイマ式Ｘ線装置を実現させる。

しかしながら、上述の引用特許発明によるＸ線装置にお
いて、Ｘ線写真撮影の直前にＸ線管に与えられるスター
ト管電圧（第５図におげろ管電圧ｋＶ１ ’）は、被写
体の厚さに無関係に固定的に定められた。

そのため被写体の厚さが厚い場合には、Ｘ線写真撮影の
直後におげろ管電圧Ｖが低い瞬間において、被写体を透
過するＸ線量は少ない。

したがってホトタイマの受感部にはＸ線は照射されず、
またフィルムは黒化感光されない。

このようにして厚い被写体にはＸ線撮影には役に立たな
いＸ線が照射されることは、その被写体、たとえば人体
に悪影響を及ぼすとともに、Ｘ線管を不要に負荷するこ
とになる。

また徐々に管電圧ｋＶが上昇して透過量の大きなＸ線が
Ｘ線管から放射されるまでの比較的長時間はＸ線写真の
ボケを生じるすなわち、人体の例では胸部は割合早く動
＜Ｉｔａがあるので１／２０秒程度が望ましく、また胃
腸部は割合に運動が緩慢なので１７１０秒程度が望まし
いとされている。

そのためＸ線の曝写時間は被写体が厚い場合であっても
短いことが望まれる。

それゆえにこの発明の主な目的は被写体の厚さに応じて
Ｘ線写真撮影の直前のスタート管電圧を変化してＸ線の
曝写時間を短縮するＸ線写真撮影用ホトタイマ式Ｘ線装
置を提供することである。

この発明のその他の目的ならびに特徴は図面を参照して
行なう以下の詳細な説明から一層明らかとなろう 第６図はこの発明の一実施例の電気回路図である。

このＸ線装置は基本的には、管電圧調整器３から抵抗器
１４および高電圧変圧器６を経てＸ線管９に管電圧ｋＶ
を印加する管電圧回路と、透視管電圧調整器の一例の変
圧器Ｔ２からフィラメント電圧調整機構の一例の変圧器
Ｔ１およびフィラメント変圧器８を経てＸ線管９にフィ
ラメント電圧を印加するフィラメント電圧回路とを含む
。

前記管電圧回路は第４図に示された回路とほぼ同一であ
るからその構成についての説明を省略する。

第６図を参照して、フィラメント電圧回路に含まれる変
圧器Ｔ１の一次側は、主単巻変圧器２に並列接続された
透視用管電圧調整変圧器Ｔ２のタップ切換え調整出力端
子Ｔ２’と変圧器Ｔ２の高圧側端子とに接続される。

変圧器Ｔ１の２次側には可変抵抗器ＶＲ３が並列接続さ
れ、その２次側の一方の端子は可変抵抗器ＶＲ１を介し
て電源に接続される。

可変抵抗器ＶＲ３の出力端子ならびに可変抵抗器ＶＲＩ
に直列接続された可変抵抗器ＶＲ２の出力端子はリレー
Ｒｙ１およびＲｙ２の接点Ｒ８１，Ｒ８２を介して変圧
器８に接続される。

次に第６図の詳細な構成を動作との関連において説明す
る。

Ｘ線装置においては、写真撮影に先立ち、撮影部位の設
定、位置決めのため、透視が行なわれる。

スイッチＳＷ１は透視側Ｓ１と撮影側Ｓ２側に切換えら
れる透視撮影の術式切換器で、これは透視あるいは撮影
に応じて手動操作するようにしてもよく、またカセツテ
の移動に関連して、透視時の待機時は透視側Ｓ１に、撮
影時においてカセツテが撮影位置に移動された際撮影側
Ｓ２に切換え操作されるように構成してもよい。

透視時、リレーＲｙ２が付勢されるため、その接点Ｒ８
３が閉成され、Ｘ線管９には、透視用管電圧調整変圧器
Ｔ２の調整出力端子Ｔ２’で調整された管電圧ならびに
フィラメント電流調整器ＶＲ４で調整された電圧がＳ５
およびリレーＲｙ２の接点Ｒ８２を介してフィラメント
変圧器８に印加され、透視が行なわれる。

したがって、スイッチＳＷ１がＳＯ切換えられた際の撮
影準備時、すなわち撮影スタート時にフィラメント変圧
器８に印加される電圧は、第６図の回路構成で明らかな
ように可変抵抗ＶＲＩで調整された電圧と、変圧器ＴＩ
Ｋ誘起される電圧との合成電圧であり、また変圧器Ｔ１
に誘起される電圧は、それの一次巻線が変圧器Ｔ２の高
圧側端子と、調整出力端子Ｔ２’間に接続されているこ
とからして透視用管電圧の調整に応じて逆比例的に変化
する。

したがって、例えば標準被写体に対する最適透視管電圧
を８０ＫＶｐ とし、この時変圧器Ｔ１に誘起される
電圧をＥｌとし、この標準被写体の厚さに対する最適の
スタート管電圧に相関するフィラメント−次電圧をＥ３
とすると、Ｅ３二Ｅ１＋Ｅ２（但し、Ｅ２は可変抵抗Ｖ
ＲＩにより決まる電圧）になるように可変抵抗ＶＲＩを
調整する。

この状態で被写体に応じて調整出力端子Ｔ２’を調整す
ることにより、被写体の厚さが標準より厚ければ調整出
力端子Ｔ２’を図示の上側へ摺動させるので透視用管電
圧は高くなる。

調整出力端子Ｔ２’の上側への摺動により、変圧器Ｔ２
の高圧側と調整出力端子Ｔ２’間に変圧器Ｔ１の一次巻
線が接続されているので、変圧器Ｔ１の一次電圧が減少
し。

その二次電圧も減少する。

その結果Ｅ３が減少して、高電圧変圧器６の一次回路の
電流が減少するので、抵抗器１４による電圧降下が減少
し、Ｘ線撮影時のスタート管電圧は高くなる。

一方、被写体厚が薄ければ、上記とは逆にＥｌは増大し
、その結果抵抗器１４による電圧降下が増大し、スター
ト管電圧は低くなるように、被写体厚に応じた透視用電
圧に関連してＸ線写真撮影時のスタート管電圧が自動的
に調整される。

透視が完了すると、手動操作あるいはカセツテの撮影位
置の移動に関連して、スイッチＳＷＩが準備位置ＳＯに
切換えられ、リレーＲｙ２の消勢により、その接点Ｒ８
２が８６側に切換わると同時に接点Ｒ８３が開放する。

その結果透視時被写体厚に応じて調整された管電圧に対
応するフィラメント電圧、すなわち上記のように可変抵
抗器ＶＲＩによって予め定められた電圧Ｅ２と被写体の
厚さに応じて調整された透視用管電圧に相関する変圧器
Ｔ２の誘起電圧Ｅ１との和の電圧がフィラメント変圧器
８の一次側に印加される。

このフィラメント変圧器８の一次側印加電圧が撮影時の
スタート管電圧を決定する Ｘ線写真撮影に際しては、操作者がスイッチＳＷＩを８
２側に切換える。

応じて、リレーＲｙ１が付勢されて、その接点Ｒ８Ｉを
８３側に切換える。

これと同時に、リレーＲｙ３が付勢されてその接点４を
閉成する。

これによって、管電圧調整器３で調整された写真撮影に
適した管電圧がＸ線管に印加される。

可変抵抗ＶＲ２は第４図の管電流逓減用抵抗器１５に相
当するものである。

よってフィラメント電圧は、リレーＲｙ１の付勢により
可変抵抗ＶＲＩとＶＢ２で値が決まる電圧に切換えられ
る。

よって可変抵抗ＶＲ２で定まる電圧を変圧器Ｔ１の誘起
電圧より低い電圧となるように設定しておけば、第４図
において説明したように管電圧ｋＶならびに管電流ｍＡ
は第５図に示すように変化し、Ｘ線の強さＩはＸ線曝射
時間と共に逓増する。

被写体１０の透過Ｘ線強度はホトタイマ受感部１１で検
出され、その出力はホイタイマ１３で積分される。

その値が所定値に達すると、ホトタイマ１３により、リ
レーＲｙ４が付勢され、その常閉接点５が開放し、Ｘ線
が遮断され、Ｘ線写真撮影が完了する。

スイッチＳＷ１の手動操作あるいはカセツテの待機位置
での移動操作に関連して、Ｓ２より８１側に切換わり、
リレーＲｙｌ、Ｒｙ３の消勢により、全回路は図示の状
態に復帰する。

なお、全回路を遮断（不能）にするには単巻変圧器２の
一次回路に挿入されている電源開閉器（図示せず）を開
放する。

以上の説明から、Ｘ線写真撮影直前被写体厚さに相関し
て初期フィラメント電圧を調整し、たとえば厚い被写体
の場合にはフィラメント電圧を低電圧に設定し、かつ従
って撮影時には管電流ｍＡは小電流となる。

そのため抵抗１４による電圧降下は小さく、管電圧ｋＶ
はより高電圧が印加されることが判る。

特にこの実施例によれば透視用管電圧調整器Ｔ２を、Ｘ
線写真撮影前の透視時に調整することにより、必然的に
被写体の厚さに応じたスタート管電圧ｋＶ１が得られる
ため、写真撮影時の操作は従来のＸ線装置と何ら変わる
ことがない。

第７図は第５図に示された管電圧ｋＶと曝射時間ｓｅｅ
との関係を、スタート管電圧ｋＶ１ａ、ｋＶ１ｂおよび
ｋＶｌｃの各場合について示す。

第８図は第７図に示された各スタート管電圧ｋＶ１ａ、
ｋＶ１ｂおよびｋＶｌｃに対応するホトタイマによる限
時時間すなわちＸ線曝射時間ｔ。

と被写体１０の厚さｄとの関係を示す。

実線で示される曲線ａ、 ｂおよびＣは管電圧ｋＶ１
ａ、ｋＶ１ｂおよびｋＶｌｃにそれぞれ対応する第４図
に示されたＸ線装置の抗性である。

２点鎖線で示される曲線ｆはこの発明による第６図に示
される実施例の特性である。

第４図の装置によればスタート管電圧が被写体の厚さに
関係なく一定であるために、被写体の厚さｄに応じてＸ
線曝射時間ｔｐは大幅に変化するのに対し、この発明の
Ｘ線装置によれば被写体の厚さに応じてスタート管電圧
が調整し得るように構成されているので、曝射時間ｔｐ
は被写体の厚さｄにかかわらずほぼ一定であり、これは
特に厚い被写体の場合に有利であることが判る。

以上のように、この発明によるＸ線写真撮影用ホトタイ
マ式Ｘ線装置によれば、被写体の厚さに相関して撮影直
前のＸ線管に与えられるスタート管電圧が設定されるた
めに、Ｘ線写真撮影に不必要なＸ線の被写体への曝射が
なくなり、特に人体−・のＸ線の悪影響がなくなるとと
もに、Ｘ線写真撮影時間が短くなりかつ従って被写体の
運動による写真のボケを防止し鮮明なＸ線写真が得られ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホトタイマ式Ｘ線装置の→Ｕの回路説明
図である。 第２図は従来のホトタイマ式Ｘ線装置の動作特性図であ
る。 第３図は一般のＸ線管の許容負荷特性の一例である。 第４図は引用特許発明の一実施例の回路説明図である。 第５図は第４図に示されたＸ線装置の動作特性原理説明
図である。 第６図はこの発明の一実施例の電気回路図である。 第７図は第５図に示された原理説明図の具体的特性が示
される。 第８図は引用特許発明の実施例およびこの発明の実施例
の動作特性を示す。 図において、２は主単巻変圧器、６は高電圧変圧器、８
はフィラメント変圧器、９はＸ線管、１１はホイタイマ
受感音欠 １３はホトタイマ、Ｔ１は初期フィラメント
電圧調整機構の一例の変圧器、Ｔ２は透視用管電圧調整
器の一例の変圧器をボす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｘ線管に高電圧を印加する高電圧変圧器の回路中に
   設けられたインピーダンス素子と前記Ｘ線管のフィラメ
   ント加熱回路中に介在し、Ｘ線暴射中Ｘ線管電流を逓減
   させ管電圧の逓昇率を決定するフィラメント電圧逓減機
   構とを有し、前記インピーダンス素子により電圧降下を
   逓減させ、Ｘ線曝射中Ｘ線の強さを逓昇させるようにし
   たホトタイマ式Ｘ線装置において、前記高電圧変圧器の
   回路中に介在し透視管電圧を調整する透視用管電圧調整
   器と、前記フィラメント加熱回路中に介在し撮影直前Ｘ
   線管に与えられるスタート管電圧を設定するフィラメン
   ト電圧調整器を設け、前記透視用管電圧調整器で透視管
   電圧が調整されたとき、前記フィラメント電圧調整器で
   スタート管電圧を決定するフィラメント電圧が同時に設
   定されるように前記フィラメント電圧調整器の電圧調整
   機能を前記透視用管電圧調整器の電圧調整操作に連動さ
   せると共に撮影時Ｘ線管フィラメント電圧を前記フィラ
   メント電圧調整器で調整された電圧より前記フィラメン
   ト電圧逓減機構で設定された電圧に切換えるように構成
   したことを特徴とするＸ線写真撮影用ホトタイマ式Ｘ線
   装置。