JPS5944798A - Ｘ線装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は自動露出機構の改良を図ったＸ線装置に関する
ものである。

〔発明の技術的背景〕

一般にＸ線写真を撮影する場合、１最影部位に応じてＸ
線装置のＸ線管に与える管電圧、管電流の設定を行い、
且つ撮影時間は自！ＩＩＩＪ露出機構（フォトタイマ）
を使用して制御する。

ここで、フォトタイマとはＸ線撮影に供するＸ線装置に
おいて、被写体の後方に設けたＸ線−光変換を行うＸ線
螢光増倍管（イメージインフーンシファイア；以下、１
．１．と称する）の出力１殆・の光量を蓄積してその光
量が所定値に達した時点でＸ線遮断信号を出力し、Ｘ線
曝射停止させてフィルムの露光量を制御させるようにす
るものであり、フィルムが適正な黒化度となるように露
出制御するものである。

従って、撮影時間はＸ線管のＩＪ”ｉ［；圧や管電流に
よるＸ線の強さと被写体の撮影部位により前記１．１．
の光景が様々に変わることになるから、予め決めること
ができず、結果でしかわからない。

一方、Ｘ線装置は露出制御のだめのフォトタイマによる
Ｘ線遮断の他、Ｘ線を曝射する時間を設定するタイマを
設けてＸ線装置の最大動作時間を決め、Ｘ線管が長時間
にわたって動作することがないようにしている。

即ち、Ｘ線管は陽極よシ熱電子を放出し、この熱電子を
Ｘ線変換用の亘金属で作られた陰極に衝突させてＸｗを
曝射するもので、陰極の熱電子衝突部分は赤熱されるこ
とになる。

従って、長時間熱電子を受けると陰極は高温になってつ
いには溶融するなどし、Ｘ線管の破滅に至る。そのため
、Ｘ線管には安全に使用できる一つの目安として熱容量
が規定され、この規定された熱容量を超えてＸ線管を使
用することはできない。

そのため、長時間にわたってＸ線曝射が行われることの
ないよう、また、露光量が極端に多くならないようタイ
マを設けて撮影部位に応じた最大のＸ線曝射時間を制御
する。

しかしながら・、前述のように撮影時間は結果でしかわ
からないことから、タイマの設定時間はフォトタイマで
切れる時間よシも長めのバックアップ時間として設定す
る。

ところで、管電圧、管電流などの］」υ影条件が手動設
定のＸ線装置においては、このバックアップ時間の設定
は過去の経験の積み、￥にねが必要であり、操作が面倒
である。

また、撮影条件が自動設定のＸ線装置においては、Ｘ線
管に流す管電流値（ｍＡ）と撮影に要する時間（ｓｅｅ
　）の積であるバックアップｍＡｓ値から、過大な露光
量とならないようなバックアップｍＡｓ値を想定してこ
れよシ倚た撮影時間をタイマに手動設定する。このとき
、バックアップｍＡｓ値が固定であれば被写体の体厚や
同一撮影部位でも設定管電圧の違いによシ、被写体に対
するｘＨの透過度が変化するので、バックアップ時間が
フォトタイマの遮断時間よシ早くなることも考えられる
。

このようなときはＸ線フィルムの島九貝が低く、写真の
ａ度が不足することにもなりかねないので、パックアラ
ｆ　ｍＡｓ　値を少し大きくとってバックアップ時間を
大きくするようにする。

しかし、バックアップ時間を大きくすることは、フォト
タイマの動作不良時や、フォトタイマの動作のもととな
る工、■、の出力像の採光野領域（フォトタイマの光検
出器の検出視野となる領域）の像が造影剤部分であった
ときなどにおける光量検出不能時などでは、バックアッ
プ時間が経過するまで、Ｘ線嘘射が続けられてＸ線フィ
ルムは露光過剰となシ、写真映就がＪ胃して堰止黒化度
が得られない。

また、Ｘ線管は陽射時間が長くなると鴎憾が過熱するこ
とになシ、Ｘ線管の破壊や寿命の低下につながるので、
これを避けるため、ツマツクアップｍＡｓ値を増大させ
ると云うことは管電流値は低く抑え、撮影時間を長くす
ることを意味する。

例えばバックアップｍＡｓ値が３０　ｍＡｓならば管電
流値は３００ｍＡ、撮影時間は０．１ｓｅｃ、また、バ
ックアップｍＡｓ値が１００　ｍＡｓならば管電流値が
２００　ｍＡ　、撮影時間がｏ、５！ｌｅｅと云った具
合である。

従って、バックアップｍＡｓ値を増やすことによってバ
ックアップ時間を長くすることができるが、管電流が低
くなるためにＸ線強度が弱くなシ、必然的にフォトタイ
マによるｉ′ル光制御時間も長くなって、被写体の運動
によるピケが大きくなるから鮮明な写真が得られない。

また、撮影のたびにバックアップ時間を手動設定するよ
うにしてもＸ線撮影の経験や勘よシ設定時間がまちまち
になシ、設定時間の不足から撮影失敗を招かないように
どうしても時間を長めに設定しがちであるので上述のよ
うな問題は依然として残り、また設定を忘れたりする心
配もあシ、またいちいち設定することが大変わずられし
いと云う欠点が残る。

〔発明の目的〕

本発−明は上記事情に鑑みて成されたもので、フォトタ
イマのバックアップ時間すなわちバックアップｍＡＳ値
を被写体の撮影部位のノνさと管電圧によシ自動的に設
定でき、常に最適バックアップｍＡｓ値が得られて撮影
失敗を防止できるようにしたＸ線装置を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成するためＱこ、被写体を
介してＸ線管とフィルムとを配し、管電圧、管電流を設
定する設定手段にて設定された条件の出力を適宜設定さ
れる最長曝射時間であるバックアップ時間を限度として
前記Ｘ線管に与え、これによシこのＸ線管よりＸ線曝射
させ、これによシ得た被写体Ｘ線像を前記フィルムに撮
影すると共にこのフィルムのＸ紛露光量を検出し、その
露光量が設定値に達したときＸ線しゃ断信号を出力する
フォトタイマを設けて該Ｘ線しゃ断信号によシＸ線しゃ
断制御し、前記フィルムの黒化度一定制御をするように
したＸ線装置において、被写体体厚情報を入力する手段
と、フィルムに到達するＸ線のエネルギ量がほぼＸ線管
の管電流量と管電圧及び被写体内Ｘ線減衰率の積により
定まることを利用して前記Ｘ線エネルギ量を予め設定し
た適正量とした場合における管電流量を前記被写体の体
厚と管電圧値よυ求めてこれと前記設定管電流値よシ該
管電流量を得るに必要な時間を求めると共にこの求めた
時間を前記バックアップ時間として設定する手段とを設
けて構成し、設定管電圧。

管電流の値と体厚情報をもとに予め設定した所定のＸ線
エネルギ量となる管電流量を得るに必要な時間を求め、
これをバックアップ時間とするようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図、　９１ｆＪｚ図は被写体のｊ皐みに対するＸ線
撮影時の必要な管電圧及び撮影に要するｍＡｓ値の関係
−を示す図である。

撮影部位によって傾向は異なるものの被写体厚に比例し
て各々は増加する。

このことはフォトタイマのバックアップｍＡＳ値を決定
するのに撮影時のＸ線管の管電圧と被写体厚を取シ入れ
ることにより、逸正なバックアップｍＡｓ値を得ること
ができることを意味している。

即ち、被写体を透過してフィルム５にある写真効果を与
えるＸ線エネルギＥは点焦点であるＸ線焦点から遠く離
れて平行Ｘ線とみなされる領域では次のように与えられ
る。

但し■ｎ：管電圧（ｋＶ〕、ｔ：管電流［ｍＡ］、ｔ：
撮影時間［５ｅｃ）、Ｓ：増感率、ｆ：フィルムの感度
、Ｚ：Ｘ線管の焦点物質の原子番号、ｒ：撮影距離（ｍ
：］、Ｂ：露出倍数、Ｄ＆：照射野の面積（ｃｒｎ”　
’Ｊ　ｒ　ｅ　：自然対数の底、μ：減弱係数。

ｄ：被写体の体厚（ｚ：］　、　Ｋ　：定数である。

第１式は被写体内でのＸ線減弱による変化をｅ−／ｊｄ
として取り出し、写真効果に関連させている。

また同式中Ｖ”、　Ｓ　、　ｆ　＋　ｒ　＋　Ｂ　＊　
Ｄａはその設定値が変ってもそれぞれ係数化しておくこ
とによって、容易に新しい値を求めることができるので
、一定としておく。また、２はＸ線管が決まれば一定で
ある。ｉとｔはその枳、即ち、ｍＡｓとして扱い管電流
量Ｑとする。従って、第１式は Ｅ＝ｋｘ　Ｑ　ｅ−１１ｄ−（２） なる簡単な式で表わすことができる。

また、第２式についてその両辺の対数をとシ、ある濃度
を得るための写真効果を一定とすればｔｏｇＱ＝に２＋
ｌｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　・・−（３ンと表わすことができ、
Ｈ（３式は半差１数座標軸上、普通目盛には被り′体の
体厚ｄ〔Ｃｎｌ〕を取り、管電流量Ｑ（ｍＡｓ）を対数
目盛で表わすと、′Ａ′ｒ、３図に示す如く直線となる
。μはその勾配を示す。このようにシステム条件が決定
されていれは、ある一定一濃度の写真を得るための条件
は第３図のような関係であυ、また、第３式から定数に
２のうち、撮影時に切換えることのある９囚で大きな比
重を占めるものは管′Ｔ威圧であり、従ってｌｃ　２は
管電圧に対応したものと見做すことができる。このこと
からｍＡｓ値は掃影せ電圧と被写体の体厚を与えること
によって求めることができる。

本発明はこれを利用したもので、第４図にその実施例を
示す。

図中１はＸ線管球、２はこのＸ　Ｗｂ’Ａ管球１に管電
圧、管電流を与える筒電圧発生装ｈｉｚ　　３は被写体
４を載置する天板、５はこの天板３の後方に配設された
被写体Ｘ線像撮影用のフィルム、６はフィルム５の後方
に配設された被写体Ｘ粉像の光学像変１に用のイメージ
インテンシファイア（１，１，）、７はこの１．１．６
の出力像の光量を検出すると共にその光量の積算値が設
定値に達するとＸ線遮断信号を出力するフォトタイマ、
８は操作者によシ行われる管電圧設定や管電流設定およ
び後述するプロセッサにより行われる最大撮影時間（バ
ックアップ時間）設定を行ったり、またＸ線曝射開始指
令などを与えるためのＸ線操作部、９はコンピュータの
プロセッサ、１０はコンピュータのメモリ、１１はプロ
セッサ９と外部機器との信号授受のための入出力装置で
あり、Ｘ線操作部８やフォトタイマ７およびその他の入
出力端末からの信号は一旦、この入出力装置１１を介し
てプロセッサ９に人力され、このプロセッサ９の管理の
もとに入出力装置１１を介して高電圧発生装置２に与え
られる４７Ｉｊ成としである。

本装置は被写体４の体厚情報と管電圧情￥反をもとにプ
ロセッサ９によシ予め人力しである第３式に基づく演算
プログ２ムに従って最適なバックアップｍＡＳ値を求め
る。

すなわち、本装置はでは被写体４の撮影対象部位の体厚
情報とＸ線操作部８よυ与えられる管電圧情報がＩ１０
装置１１を介してプロセッサ９に与えられる。ここで体
厚情報は測定共により測定しズ図示しない入力装置など
より人力するようにしても良いし、また、超音波等を用
いて自動的に測距するような測定装置を用いて自動測定
し、その測定出力を債権として入力するようにしても艮
い。

このようにして必要情報が入力されるとノ°ロセッザ９
はこの情報をもとに演算を行い、管電流量Ｑ（すなわち
ｍＡＳ　）を求める。

最適なｍＡＳ値は撮影部位や被写体によって多少異なる
ので、演算の補正のために図示しない入力装置によシ管
電圧補正１歴と体厚係数補正値を与えることができるよ
うにしである。

ｍＡｓ値が求められるとこの求めたｍＡｓ値の情報はプ
ロセッサ９よりＩ１０装置ｇｔｌｌを介してＸ線操作部
８に与えられ、Ｘ線操作部８では設定した管電流値に応
じて前ｉｄ　ｍＡｓ値より定まる時間を最大撮影時間と
してここに設定する。もちろんこの最大撮影時間はＸ線
：ｌ：’４仔ｉｉ１〜８よシ管電流値情報を得てｍＡｓ
値をもとにプロセッサ９にて求め、これをＸ線操作部８
に設定するようにしても良い。

このようにして管電流、管電圧、最大撮影時間の設定が
終ると次に操作者はＸ線操作部８を操作してＸ線撮影開
始指令を与えるとこのＸ線操作部８よ、！ｌ）　Ｉ１０
装置ｌ８ｔ１１を介して高電圧発生装置２に前記設定さ
れた管電圧・管電流・最大撮影時間がセットされ、これ
によって高電圧発生装置２は該管電圧、管電流の値の高
電圧を発生し、Ｘ線管球１に与える。同時に前記最大撮
影時間が減算計数されてゆき、該最大撮影時間の残シが
零になるかまたはＸ線遮断信号が入力されるまでの部品
電圧発生装置２は前記高電圧を出力し続ける。

高電圧を受けたＸ線管球１はその’１ｆ　’ｉ！圧・管
電流に対応したＸ線を曝射して被写体４に照射し、その
透過Ｘ線によりフィルム５は露光されてＸ線像が撮影さ
れる。

またフィルム５０後方に配された１、１．６にもＸ線が
入射し、こン−でＸ線の強さに応じた光に変換される。

そして、この光はフォトタイマ７によシ検州され、蓄積
されてその蓄積値が予め設定された適正黒化度に対応す
る設定値に達するとフォトタイマ７はＸ線遮断４３号を
発生する。

これによｐ高電圧発生装置２は高電圧出力を遮断し、Ｘ
線撮影は終了する。もちろん、フォトタイマ７の故障等
があっても高電圧発生装置に　２において前記最大撮影
時間妙見′Ｌ、逸すると高電圧の出力は無くなるのでＸ
線撮影は終了する。

しかも該最大撮影時間の設定イ１１は写真の適正黒化度
に対応するＸ線エネルギに関係して求められたバックア
ップｍＡｓに基づくものであるから、撮影に必要な時間
として長くも短かくもない最適値である。

また、Ｘ線撮影では写真の尖鋭度を高める目的で運動デ
ケを少しでも抑えるためには２８１式から明らかなよう
に管電圧を大きくすることによシ撮影に要する時間を短
くできるので管電圧を大きく設定すれば良いものの、管
電圧を大きくすれば曝射Ｘ線の物体透過力が大きくなり
、従って被写体の透過Ｘ線強度に組成差による吸収差が
少なくなって写真にコントラスト差がなくなり、また、
散乱線（二次Ｘ線）も増加して画質も落ちる。

そこで、本発明では撮影時の管電圧は被写体に応じて決
定するようにし、且つＸ線管球の許容負荷内で撮影時の
管電流とＸ線曝射時間の積値（ｍＡｓ値）を決定するよ
うにする。

従って、このような条件のもとて決定されたｍＡｓ値を
バックアップｍＡｓ値とし、用いることにより、最適な
バックアップ時間を設定でき、且つ良質な写真が得られ
ることになる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は被写体を介してＸ線管とフ
ィルムとを配し、管電圧、管電流を設定する設定手段に
て設定された条件の出力を適宜設定される最長曝射時間
であるバックアップ時間を限度として前記Ｘ線ｔに与え
、これによりこのＸ線管よシＸ線曝射させこれによりイ
Ｍられた被写体Ｘ線像を前記フィルムに撮影すると共に
このフィルムの露光量を検出し、その露光量が毀定値に
達したときＸ線しゃ断信号を出力するフォトタイマを設
けて該Ｘ線じゃＮ’ｒ　４６号によシＸ線曝射しゃ断制
御し、フィルムの黒化度制御をするようにしたＸ線装ｂ
Ｊにおいて、被写体体厚情報を入力する装置と、フィル
ムに到達するＸ線エネルギ量がほぼＸ線管の管電流量と
被写体内減衰率及びＸ線管の管電圧の績によシ定まるこ
とを利用して前記Ｘ線エネルギ量を予め設定した適正量
とした場合における管′屯流量を前記被写体の体厚と管
電圧値よシ求めてこ　１れと前記設定管電流値よシ該管
電流量を得るに必要な時間を求めると共にこの求めた時
間を前記バックアップ時間として設定する手段とを設け
て構成し、設定管電圧、管電流の値と体厚情報をもとに
予め一般定した所定のＸ線エネルギとなる管電流量を得
るに必要な時間を求めてこれをバックアップ時間とする
ようにしたので、管見６＋ｆｉ　ｌ管電圧９休厚が決ま
れば所定のＸ線エネルギを得ることのできるバッファツ
ノ′時間が自動的に設定され、しかもこのバックアップ
時間は所定のＸ線エネルギ即ち、ノ５１定のフィルム黒
化度の得ら、れる時間であるのでバックアップ時間とし
て長すぎることも短かすぎることもなく、最適な時間と
なシ、従ってフォトタイマ故障時などにおいても適正黒
化度でＸ線写真が得られる他、被写体の部位に応じた管
電圧設定を行うことによシコントラストの良い写真を得
ることができるなど優れた特徴を有するＸ線装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は被写体厚とＸ線撮影に必要な
管電圧、ｍＡｓ値の関係を示す図、第４図は本発明の一
実施例を示すブロック図である。 １・・・Ｘ線管球、２・・・高電圧発生装置１ｔ、３・
・・天板、４・・被写体、５・・・Ｘ線フィルム、６・
・・イメージインテンシファイア、７・・・フォトタイ
マ、８・・・Ｘ線操作部、９・・・プロセラ丈、１０・
・・メモリ、１１・・・Ｉｌｏ　＋、ｌぐ１１−イ、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体を介してＸ線管とフィルムとを配し、管電圧、管
   電流を設定する設定手段にて設定された条件の出力を適
   宜設定される最長曝射時間でるるバックアップ時間を限
   度として前記ｘ　ａｎｙ管に与え、これによりこのＸ線
   管よシＸ線曝射させ、これによυ得た被写体Ｘ線像を前
   記フィルムに撮影すると共にこのフィルムのＸ　線に’
   ｋ　光量を検出し、その＃＃光世が設定値に達したとき
   Ｘ線じゃ断信号を出力するフォトタイマを設けて該Ｘ線
   しゃ断信号によｊ）Ｘ線しゃＩｌ、ｉｒ　ｆ＋ｊ制御し
   、前記フィルムの黒化度一定制御をするようにしたＸ１
   １５装置において、被写体体Ｊ、ｖ情報を入力する手段
   と、フィルムに到達するＸ線のエネルギ景がほぼＸ線管
   の！電流量と管電圧及び被写体内Ｘ線減衰率の積により
   定まることを利用して前記Ｘ線エネルギ量を予め設定し
   た適正量とした場合における管電流量を前記被写体の体
   厚と管電圧値より求めてこれと前記設定管電流値よシ該
   管電流量を得るに必要な時間を求めると共にこの求めた
   時間を前記ノ々ツクア、ツブ時間として設定する手段と
   を設けて構成したことを特徴とするＸ線装置。