JPS58960Y2 - Ｘ線パルス撮影装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はパルス状Ｘ線によるＸ線パルス映画撮影装置
の自動露光制御系の改良にががるものである。

Ｘ線パルス映画撮影装置は被写体を通過したＸ線像を通
常イメジ管などの映像増倍管にて可視像に変換し、その
出力像を都鳥な光学系を通して映画カメラにて撮影する
ものであるが、Ｘ線管およびＸ線高圧装置と組み合わし
た同期Ｘ線パルス制御装置によって映画カメラのシャッ
タと同期しがつシャッタ開度時間内でパルス状Ｘ線（ｌ
〜１０ｍ５位の時間幅）を発生させ、心血管などの速い
動きのあるものを対象としても運動のボケの少ない画像
が得られるようになっている。

しかしながら被写体の撮影部位にあるいはその体厚の変
化に応じその通過Ｘ線強度を常に一定に保つ自動露光制
御系の性能は撮影フィルム面側を鮮明に、かつちらつき
をなくする重要な要素であるが、従来より用いられてい
るこの自動露光制御系の性能は十分なものでなかった。

すなわち従来はイメジ管の出力像を映像分配器で取り出
して電気信号に変換し積分した出力信号と、別に設けで
ある基準出力発生器の基準出力比較回路にて比較し、基
準より低いとき、すなわち出力像輝度が低いときはＸ線
管の管電流を増すかまたは管電圧を上げる方式をとるの
であるが、映画撮影において画質を良くする条件は管電
圧を低く、管電流を最大にすることであるから、管電流
だけで露光制御をするのは困難で望ましくなく、−古管
電圧による制御は応答速度が低く、たとえば出力を２倍
にするのに０．３ｓｅｃ位がかり自動制御には不適であ
り、そのため一般に応答の速いパルス幅制御と管電圧制
御との併用方式がとられていた。

しかしながらこの併用方式は応答速度の異なる二つの制
御系が同時に働くため自動制御系としてハンチングを生
ずる。

たとえば前記のように出力輝度が不足したときパルス幅
は素速く拡がって露光量を大きくすることが、Ｘ線管の
管電圧の上昇による出力増加の応答は上記のようにおそ
いので、被写体の変化に追従できず遅れてＸ線強度を増
加させるため結果として出力輝度を一定に保つことがで
きないという欠点があるだけでなくパルス幅が常に変化
するので、被写体の運動によるボケが生じやすいという
欠点もあってパルス映画撮影画像による診断の高度化を
阻害している現状である。

この考案は以上の現況に鑑みパルス映画撮影装置の自動
露光制御の応答速度を向上させ、ち４つきがなく、かつ
ボケのない鮮明な画像を得るについてパルスＸ線を放射
し、被写体を通過したＸ線強度を検出し、これを基準フ
ィルム濃度に相当するＸ線強度と比較して偏差信号を出
す比較回路とこの偏差信号によってＸ線パルス幅を制御
する回路と、このＸ線パルス幅の上下限の設定機能を有
し、かつ前記制御されたパルス幅が前記上下限の設定値
をこえる時Ｘ線管の管電圧を前記パルス幅制御と併せ制
御する手段とを備えてなり、前記Ｘ線強度を常に基準Ｘ
線強度に保つつようにしたことを特徴とするＸ線パルス
撮影装置にかかるものである。

以下図面によってこの考案の一実施例装置を詳説する。

第１図はこの考案のＸ線パルスシネ撮影装置の構成を示
すブロック図で、１は格子つき３極Ｘ線管、１Ｇは格子
、２はＸ線ビーム、３は被写体２ａは被写体を通過した
Ｘ線、４はイメジ管出力可視像光線、５は映像分配器４
ａは５により分配された可視像光線、図において、シネ
カメラのシャッタと同期してパルス状Ｘ線を発生させる
パルス制御装置はこの考案に直接関係がないので、簡単
のためＸ線パルス幅制御装置に含め点線６にてシネカメ
ラとの関係を示す。

今シネカメラに設定するフレーム（最高４００フレーム
／５ｅｃ）に対応したパルス幅で１のＸ線管からパルス
状Ｘ線２が放射され、被写体３を通過して２ａとなり、
イメジ管に入射し、イメジ管内で増倍され可視出力像４
に変換され適当な光学系を用いシネカメラのフィルム上
に露光する。

この４の出力像を映像分配器５によってその一部の出力
像４ａを取り出し出力輝度検出器（たとえばホトマルチ
ファイヤ）によって電気信号Ｓ１（電流）に変換し、出
力積分器で積分し、その積分値Ｓ２（電圧）の比較器に
送る。

この積分値Ｓ２は上記したようにフィルムの映像の濃度
を左右するイメジ管の出力輝度に比例し、それはまた被
写体通過Ｘ線のＸ線強度にも比例するものである。

このＸ線強度（露光量）を常に最適値に保つことがこの
考案の目的であり、そのためこのＸ線強度の最適値に相
応する基準出力Ｓ。

（電圧）が基準出力発生器から上記比較器に常時入力さ
れている。

ために比較器において前記積分値Ｓ２と基準出力Ｓ。

が比較されその偏差信号Ｓ３（電圧）がＸ線パルス幅制
御装置に入力する。

Ｘ線パルス幅制御装置はそれによって信号Ｓ４を発しＸ
線管１の格子１Ｇの電位を制御してパルス幅を増減する
。

図示しないが２次側制御Ｘ線装置の場合はその制御回路
に設けたテトロードバルブなどの格子を上記と同様制御
することにより同様の効果が得られる。

以上の構成ならびに作動は従来の自動露光制御系にても
ほぼ同様であるが、この考案の実施例装置の特徴は上記
Ｘ線パルス幅制御装置にパルス幅の上限、下限ならびに
上下限内において任意の適当な幅で更に上、下に設定点
を設け、前述の制御信号Ｓ４にて制御されるＸ線パルス
幅が上記各設定点を越える時のみＸ線管制御装置に制御
信号Ｓ５を送り上記パルス幅制御と併行してＸ線管１の
管電圧を制御するというパルス幅ならびに管電圧の併用
制御方式である。

ここで上記パルス幅と管電圧の併用制御系の作動を第２
図のタイムチャートによって詳説する。

第２図のＡ−Ｅのいずれも横軸は時間でありタテ軸はＸ
線パルスの振幅を示す。

図Ａは撮影開始時のスタート設定パルスでｔｌがその設
定幅で前述した１〜１０ｒｎｓの範囲内で被写体に応じ
て最適と考えられる値とする。

同時に管電圧、管電流も同様に設定することはいうまで
もない。

一方カメラシャツタは■の時点で開き（この時点はもつ
と早い時点でもよい）■の時点で閉じるものとし、時点
ＩＩとＩＩＩは前記した上下限内での上、下のパルス幅
設定点であり設定点ＩＩは通常スタート設定パルス幅の
ほぼ中央に設定する。

合図Ａの設定パルス幅ｔ１でスタートしたが、第１図で
説明したとおりＸ線強度が基準値より低いときは、Ｘ線
パルス幅制御装置は信号Ｓ４をＸ線管１の格子１Ｇを制
御して第２図Ｂに示すとおりパルス幅をｔ２のように拡
げる。

しかしその幅が設定点ＩＩＩよりｌｔ２のように短かい
範囲においては上記のように単にパルス幅のみの制御に
よってＸ線強度を基準値に保つ。

この制御系の応答速度は大で、被写体の変化に十分対応
しうるものである。

しかし図りのようにパルス幅がｔ４と拡がり、設定点Ｉ
ＩＩをＪｔ４長くしないとＸ線強度が基準強度にならな
い場合すなわち被写体厚がたとえば厚くなったために最
初の設定管電圧、管電流によるＸ線強度では露光時間を
大にしなければ所望のフィルム濃度が得られないという
ことである。

しかしながらパルス幅をｔ４のように拡げてフィルム濃
度を上げるということは被写体の運動が速ければ画面に
ボケが生じることとなり良好な結果が得られないので、
この考案の装置は図りのように設定点ＩＩＩをＡｔ４の
ように越えるとＸ線パルス幅制御装置はパルス幅制御信
号Ｓ４を出しながらＸ線管制御装置にも管電圧制御信号
Ｓ５を送りＸ線管１の管電圧を上昇させ、Ｘ線強度を大
きくシ、パルス幅ｔ４のＡｔ４が消えるまでせばめる。

パルス幅がせばめられ設定点ＩＩＩ以下になると再び前
記パルス幅制御信号Ｓ４のみにて自動露光制御を行う。

設定点ＩＶには前述したようにカメラのシャッタが閉じ
る時点であるので、これ以上パルス幅が拡がることを防
ぐリミッタが設けである。

つぎに第１図の自動露光制御系で出力が増加した場合は
上記の逆の作動でパルス幅がせばめられる。

それは第２図Ｃのｔ５のように設定点ＩＩよりｊｔ５長
い範囲では図Ｂと同様、パルス幅制御だけで、図Ｅのｔ
６のように設定点ＩＩよりＡｔ６短かくなると図りとは
逆にＸ線管１の管電圧を下げる制御信号Ｓ５′がパルス
幅制御信号Ｓ４と併行して発せられ、Ｘ線強度を減じパ
ルス幅ｔ６を拡げ設定点ＩＩ組以上なるまで管電圧制御
が働らくよう構成されている。

以上の作動によって被写体の厚さや質量の変化によって
透過Ｘ線強度すなわち出力が大巾に変化して生ずる基準
出力との偏差を速かに零にし、常に最適の露光量に保つ
自動露光制御系の応答特性（実測値）を第３図に示す。

第３図の横軸は時間ｓｅｃでタテ軸は上記Ｘ線強度に比
例する出力■で、第１図出力積分器の信号Ｓ２（電圧）
、基準出カニ。

は基準出力発生器の信号Ｓ。

（電圧）であり、点線で示す２つの応答特性、すなわち
出力が基準より高いＡ特性、逆に低いＢ特性はともに図
のように０゜２ｓｅｃで収れんすることが実証された。

なおＡ特性においては出力変化値Ａ。

が基準出力の約２倍まで、Ｂ特性にては出力変化値Ｂ。

が基準出力の約５０％までの範囲にあれば上記０，２Ｓ
ｅＣで偏差を零にする応答速度の高い制御系である。

以上がこの考案の一実施例装置の構成およびその作動で
あるが、自動露光制御系における個々の機器、装置は必
ずしも第１図の実施例に限定されるものでなく、たとえ
ばイメジ管のない系も考えられるなどである。

またＸ線管の管電流をパルス幅と同様に制御し、管電圧
の制御を実施例と同様に併用する制御系も実現しうるも
のである。

この考案は以上のように構成されているもので、従来の
自動露光制御系では得られなかった応答速度の高い自動
露光制御ができ、かつ制御系にハンチングが生じないの
でちらつきのない画面が得られるだけでなく、Ｘ線強度
を一定に保つについてＸ線管を最適の管電圧で使用し、
またパルス幅を任意の範囲でせばめて撮影するので被写
体の運動によるボケを防ぐことができ、鮮明な画像をと
らえることにより高度の診断を可能とする装置を提供し
得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のＸ線パルスシネ撮影装置
のブロック図、第２図Ａ−Ｅはこの考案の要点であるＸ
線パルス幅制御動作とＸ線管の管圧制御動作の説明用タ
イムチャート、第３図はこの考案の制御系の応答特性図
である。 １・・・・・・Ｘ線管、１Ｇ・・・・・・格子、２・・
・・・・Ｘ線ビーム、３・・・・・・被写体、５・・・
・・・映像分配器、Ｓｌ・・・・・・出力（輝度）に比
例する信号、Ｓ２・・・・・・Ｓ□の積分信号、Ｓｏ・
・・・・・基準出力信号、Ｓ３・・・・・・偏差信号、
Ｓ４・・・・・・Ｘ線パルス幅制御信号、Ｓ５．Ｓ５′
・・・・・・管電圧制御信号、■・・・・・・カメラシ
ャッタ開放時点またはＸ線パルス立上り点、ＩＩ・・・
・・・Ｘ線パルス幅下側設定点、ＩＩＩ・・・・・・Ｘ
線パルス幅上側設定点、■■・・・・・・カメラシャッ
タ閉止時点、ｔｌ・・・・・・スタート設定パルス幅（
ｍｓ）、ｔ２．ｔ５・・・・・・パルス幅のみ制御時の
パルス幅（ｍｓ）、ｔ４．ｔ６・・・・・・パルス幅と
管電圧制御併用時のパルス幅（ｍｓ）、Ａ・・・・・・
出力が基準値より高いときの応答特性、Ｂ・・・・・・
出力が基準値より低いときの応答特性。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パルスＸ線を放射し、被写体を通過したＸ線強度を検出
   し、これを基準フィルム濃度に相当するＸ線強度と比較
   して偏差信号を出す比較回路と、この偏差信号によって
   Ｘ線パルス幅を制御する回路と、このＸ線パルス幅の上
   下限の設定機能を有し、かつ前記制御されたパルス幅が
   前記上下限の設定値をこえる時Ｘ線管の管電圧を前記パ
   ルス幅制御と併せ制御する手段とを備えてなり、前記Ｘ
   線強度を常に基準Ｘ線強度に保つようにしたことを特徴
   とするＸ線パルス撮影装置。