JPS6019639B2 - Ｘ線管フイラメント加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＸ線撮影装置に使用されるＸ線管のフィラメン
トを加熱する装置に関する。

従来のＸ線撮影装置におけるフィラメント加熱装置は第
１図に示すブロック線図のような構成を有している。

即ち、１は管電流選択部、２はこの選択部１からの信号
によって選択された管電流の信号を発生する管電流設定
信号発生部、３は電源部、４はフィラメントトランス、
５はＸ線管である。このようなフィラメント加熱装置の
動作を第２図のタイミングチャートを参照して説明する
。先ず、術者が管電流選択ダイヤルによって希望する管
電流値を選択すると、管電流信号発生部２からそれに対
応した管電流信号Ｖａが生ずる。ここで、術者が電源部
３に設けられたＲｅａｄｙＯＮ（レディオン）と表示さ
れたスイッチ（図示せず）を押すと、電源部３から電圧
Ｖｂが生じ、フィラメントトランス４に印加される（時
亥此）。そして、フィラメントトランス４の出力がＸ線
管５のフィラメントに印加され、フィラメントの加熱状
態が一定になった段階でＸ線管５からＸ線が曝射される
。しかしながら、このような従来装置ではＸ線管のフィ
ラメントを加熱し始めてから、その加熱状態が一定にな
る迄に例えば０．１〜０．１９秒の時間を必要とするた
め、術者が撮影タイミングを逃してしまうという欠点が
あった。この欠点を除去するために予備加熱の電圧を高
めておくことも考えられるが、このようにすると透視撮
影開始時点で×線の焦点が二重になってしまうという問
題が生ずる。本発明は前記欠点を除去してＸ線管のフィ
ラメントの加熱状態が一定になる迄の時間を早めること
ができるフィラメント加熱装置を堤供することを目的と
するものである。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

第３図は本発明フィラメント加熱装置を直流加熱方式に
適用した場合の一例を示すものである。この加熱装置は
、ダイヤルの位置の選択によって管電流を選択する管電
流選択部１と、下から順次値が減少する７個の抵抗ｒ，
〜ｒ７を並列接続した可変抵抗器と帰還抵壬兄Ｒａ、コ
ンデンサＣａを有するオベアンプＯＰ，とからなる管電
流信号発生部２と、スイッチングレギュレータ直流安定
化電源方式の電源部３と、この電源部３の出力が印加さ
れるフイラメントトランス（インバータトランス）４と
、Ｘ線管５とからなり、この他に特に初期加熱制御回路
１４が設けられている。前記各構成部のうち、先ず電源
部３の構成とその動作について簡単に説明する。

この電源部はスイッチングレギュレー夕式直流安定化電
源として知られているものであり、直流安定化電源部３
Ａとィンバータ部３８とからなる。直流安定化電源部３
Ａは、交流電源Ｅと、それを整流する整流回路６と、チ
ョツピングトランジスタＴねとい −のトランジスタの
ドライブを行うドライブ回路７と、パルス幅変調器８（
ＰＷＭ）と、発振器９（０６Ｃ）と、加算器１０と、誤
差増幅器１ １と出力電圧検出回路、１７とからなり、
ィンバータ部３ＢはィンバータトランジスタＴｒｂ，Ｔ
ｒｃ及びこのトランジスタに互に逆相となるパルスを印
放するゲート制御回路１３とからなる。その動作は、先
ず始めに図示しない電源スイッチを投入すると、ゲート
制御回路１３が動作し、２つのスイッチングトランジス
タＴｒｂ，Ｔｒｃを交互に動作させることになる。そし
て、次にスイッチＳＷ，を投入すると、これに連動して
、誤差増幅器１１の基準電圧印加用スイッチＳＷ２が投
入され、基準電圧Ｅｏが印加される。この基準電圧Ｅｏ
に応じた出力が誤差増幅器１１から生じ、パルス幅変調
器８に印加されれる。パルス幅変調器８には発振器９よ
り基準パルス信号が印加されているので、誤差増幅器１
１の出力に応じたパルス幅の信号がドライブ回路７に印
加される。するとドライブ回路７から前記パルス幅に相
当する時間ドライブ信号を発生し、チョッピングトラン
ジスタＴｒａを動作させる。これによりチョツピングト
ランジスタＴｒａは前記整流器６の出力をチョツピング
する。チョツピングされた直流出力は平滑回路１２によ
り平滑された後、ィンバータトランス４の中間タップに
印加され、又その電圧は検出回路１７によって電圧Ｖｃ
として検出され、誤差増幅器１１に入力される。以後は
検出電圧Ｖｃと基準電圧Ｅｏとの差に相当するパルス幅
で前記チョツピングトランジスタＴｒａが駆動され、前
記基準電源Ｅｏの電位になるように制御動作されるよう
になっている。平滑された直流出力Ｖｂが印加されるィ
ンバータトランス４は、交互にスイッチングされるトラ
ンジスタＴ「ｂ，Ｔｒｃによってその一次巻線の切換え
が成され、これによって発生した二次側出力がＸ線管５
のフィラメントに印加され、フィラメントの加熱が行わ
れる。このような電源回路を使用すれば、極めて安定し
た電圧を供マ給することができる。次に初期加熱制御回
路１４の構成について説明する。この制御回路は、ィン
バータＮ２、ゲート回路Ｇ，、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ
，からなる単安定マルチパイプレータ構成のパルス発生
回路１５と、抵抗器１６と、前記パルス発生回路１５の
出力によって駆動されるスイッチングトランジスタＴｒ
ｄとによって構成されている。そして、このパルス発生
回路１５には直流電圧（例えば十１５Ｖ）が抵抗Ｒｏ、
ィンバータＩＮ，を介して印加されるようになっており
、この電圧印加はスイッチＳＷ，（ＲｅａｄｙＯＮスイ
ッチ）によって制御されるようになっている。又、抵抗
器１６は前記管電流信号発生部２の抵抗群と同一順序に
配列された７個の抵抗ｒ，〜ｒ７を有し、管電流設定部
１のダイヤル動作により連動制御されるようになってい
る。更にこの抵抗器１６の共通接続点は、調整抵抗Ｒ，
を介してトランジスタＴｒｄのコレクタに接続され、こ
のトランジスタＴｒｄのェミッタは前記管電流信号発生
部２の抵抗の共通接続点に接続されている。即ち、管電
流信号発生部２の可変抵抗の共通接続点の電圧と、新た
に設けられた初期加熱鴇珪御回路の出力電圧とが加算さ
れてオベアンブＯＰ，に入力されるようになっている。
尚、管電流信号発生部２の出力Ｖａは、電源部３内の誤
差増幅器１１の出力側に設けられた加算器１０１こ印カ
ロされるようになってし、。従って、フィラメント加熱
時には、誤差増幅器１ １の出力と、管電流信号発生部
２の出力Ｖａとが加算されてパルス幅変調器８に印加さ
れることになる。ここで、パルス発生回路１５の出力パ
ルスＶｃのパルス幅は抵抗Ｒ２とコンデンサＣ，とで決
まる時定数によって調整される。又、スイッチングトラ
ンジスタＴｒｄのェミツタ側の電圧ｙｅのレベルは、抵
抗器１６の選択抵抗値によって決められる。即ち、選択
管電流値に対応したレベルの電圧が管電流信号発生部２
のオベアンプＯＰ，の入力に加算されるような構成にな
つている。このようなフィラメント加熱装置の動作を第
５図に示すタイミングチャートを参照して説明する。

先ず、図示しない電源スイッチを投入することにより、
電源部３内のゲ−ト制御御回路１３が動作し、スイッチ
ングトランジスタＴｒｂ，Ｔｒｃの交互動作のための準
備が行われる。そして、術者が管電流選択部１のダイヤ
ルを回して所望の管電流値に合わせると、管電流信号発
生部２の抵抗が所定の値に設定され、オベアンプＯＰ，
の出力は所定の電位Ｖａに上昇する。このとき、前記ダ
イヤル操作により、初期加熱制御回路１４内の抵抗１６
も前記管電流信号発生部２内の抵抗の選択値と同一の値
に設定される。しかし、パルス発生回路１５制御用のス
イッチＳＷ，が投入されていないので、このパルス発生
回路１５の出力Ｖｃは零電位であり、スイッチングトラ
ンジスタＴｒｄはオフとなっている。このため前記オベ
アンプＯＰ，の出力レベルは前記出力Ｖａのレベルを保
持している。そして、電源部３では誤差増幅器１１の基
準電圧印加用スイッチＳＷ２がオフであるためチヨツピ
ングトランジスタＴｒａもオフとなっており、インバー
タトラソス４の中間タップに印加される電圧Ｖｂも零し
ベルとなっている（時刻ら参照）。次に、術者がＲｅａ
ｄｙＯＮと表示されたスイッチ（図示せず）を投入する
と、初期加熱制御回路１４内に設けられているパルス発
生回路１５制御用スイッチＳＷ，と、電源部３内の誤差
増幅器１！の基準電圧印加用スイッチＳＷ２が共に閉路
される。この結果、電源部３内の誤差増幅器１１からは
前記基準電圧Ｅ。に応じた出力が生じ、この出力が加算
器１０を介してパルス幅変調器８に印加され、ドライブ
回路７が駆動されチョッピングトランジスタＴｒａが動
作し、ィンバータトランス４の一次側巻線の中間タップ
に直流電圧Ｖｂが印加され、ィンバータトランス４がィ
ンバータ動作を行う。このとき、初期加熱制御回路１４
では、前記スイッチＳＷ，が閉じられるため、そのスイ
ッチの接続点の電圧Ｖｓｗは露電位となり、インバータ
回路ＩＮ，の出力を高電位とするためパルス発生回路１
５が動作し、パルス電圧Ｖｃが生ずる。このパルス電圧
ＶｃがスイッチングトランジスタＴＲｄのベースに印加
されることにより、抵抗器１６によって決まる電圧Ｖｅ
が前記オベアンプＯＰ，の入力点に印加されるため、そ
の出力Ｖａは、その分だけ重畳されたレベルになる。こ
のような電圧Ｖａが電源部３内の誤差増幅器１１の出力
側に設けられた加算器１川こ印加されるため、パルス幅
変調器８の出力レベルも高いものとなり、このレベルに
基づいてチョッピングトランジスタＴｒａが駆動される
ことになり、従って、電源部２の出力電圧Ｖｂも初期に
高いレベルとなり、その後設定電圧Ｖｒｅｆとなるよう
な状態になる。以上のようにして得られた出力Ｖｂによ
ってフィラメントトランス４が制御されるため、加熱開
始初期には所定管電流によるフィラメント電圧よりも高
い電圧で加熱されることになる。

従って従釆よりも短かし、時間でフィラメントの加熱を
行うことが可能になる。尚、フィラメントトランス４に
印加される電圧ｙｂの初期状態の波高値△Ｖは管電流選
択部１のダイヤル操作によって、常に設定管電流に対応
したものとすことができるようになっているため、極め
て便利である。又、その電圧の時間幅△ｔをパルス発生
回路１５の時定数回路（抵抗Ｒ２、コンデンサＣ，）の
時定数の設定により、任意の値にすることができるから
前記波高値の調整とを加味することによって、加熱時間
の制御が容易になる。第４図は本発明フィラメント加熱
装置を交流加熱方式に適用した場合の一例を示す回略図
である。

この装置は管電流選択部１と、管電流信号発生部２と、
電源部３と、初期加熱制御回路１４とによって構成され
ている。管電流選択部１はダイヤルによって切換えられ
る４個の接点Ｓ，〜Ｓ？を有し、各接点は次段の管電流
信号発生部２内に設けられた７個のトランジスタＴｒ，
〜Ｔｒ７のベースに接続されている。管電流信号発生部
２のトランジスタＴｒ．〜Ｔｒ７のコレクタにはそれぞ
れリレーＲｙ，〜Ｒｙ７が接続されている。これらリレ
ーＲｙ，〜Ｒｙ７の共通接続点は初期加熱制御回路１４
内に設けられたりレーＲｙ８に接続されており、このリ
レーＲｙ８はトランジスタＴｒ８と直列接続されている
。この他初期加熱制御回路１４内にはパルス発生回路１
５が設けられており、この入力側にはィンバータＩＮ，
、スイッチＳＷ，等が設けられている。このパルス発生
回路１５は前記第３図に示したものと同一の機能を有す
るものであるが、並列接続された７個の抵抗Ｒ，ｏ，Ｒ
２ｏ、・・・Ｒ７ｏを前記リレー０ツ，〜Ｒｙ７によっ
て切換え選択することによって、この回路の時定数を変
えて出力パルスのパルス幅を可変にできるようにしてい
る点が前記第３図のものと異なっている。電源部３は、
空間電荷補償トランス１７と、可変抵抗Ｒｏ，とからな
り、前記リレーＲｙ，〜Ｒ松の動作により可変抵抗Ｒｏ
，の抵抗値を変え、その抵抗値に応じた交流電圧が出力
されるように構成されている。このような可変抵抗Ｒｏ
，を設けることによって、前記初期加熱時の電圧の波高
値△Ｖを調整することができる。以上構成の加熱装置で
は、管電流選択ダイヤルの操作によって、ｌｊレーＲｙ
，〜Ｒｙ７のうちいずれか１つのＩＪレーを動作させて
電源部３の抵抗Ｒ。，の値を選択することによって所定
の電圧をフィラメントトランスへ印加することができる
か、このとき、ＲｅａｄｙＯＮスイッチによりパルス発
生回路１５の制御用スイッチＳＷ，をオンミせてパルス
を発生し、リレーＲｙ８を動作させるため、これに応じ
て電源部３内のスイッチが閉じられ、その出力電圧Ｖｂ
の初期値が所定値よりも高レベルとなる。又パルス発生
回路１５では前記リレーＲｙ，〜Ｒｙ７の動作に基づい
て時定数が変化するので、前記初期値の高電圧の印加時
間が設定管電流に対応したものとなる。以上要するに、
第５図に示したような出力Ｖｂを得ることができるわけ
である。尚、前記いずれの実施例においても、初期加熱
制御回路の構成はそれに限定されるものではない。以上
詳述した本発明加熱装置は、フィラメントトランスに印
加される電圧の初期値（レベルと時間）を規定値よりも
高く又は長くすることにしたので、フィラメントの加熱
状態が一定になる迄の時間を短縮することができ、従っ
て術者が撮影したいタイミングを逃してしまうというよ
うなことが袷んどなくなる。

又、このような加熱装置であれば、予備加熱のレベルを
従来よりも低くできるから例えば、スポット撮影等の如
く遠い応答性が必要とされる場合にも適用できる装置と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の加熱装置の一例を示すブロック線図、第
２図はその動作説明のためのタイミングチャート、第３
図は本発明を直流加熱方式に適用した場合の一実施例を
示す回路図、第４図は本発明を交流加熱方式に適用した
場合の一実施例を示す回路図、第５図は本発明装置の動
作説明のためのタイミングチヤーである。 １・・・管電流選択部、２・・・管電流信号発生部、３
…電源部、４・・・フィラメントトランス、５・・・Ｘ
線管、１４・・・初期加熱制御回路、１５・・・パルス
発生回路、１６・・・抵抗、１７・・・空間電荷補償ト
ランス、ＯＰ．・・・オベアンプ、ＩＮ，，ＩＮ２・・
・インバータ回路、Ｇ，…ゲート回路。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 管電流値を選択する管電流選択部と、この選択部の
   動作によつて選択された管電流に対応する信号を発生す
   る管電流信号発生部と、この管電流信号発生部からの出
   力信号によつて所定のフイラメント加熱電圧を出力する
   る電源部とからなるフイラメント加熱装置において、フ
   イラメントの加熱開始時点から所定期間所定の電圧を発
   生する初期加熱制御回路を設け、この制御回路の出力を
   前記管電流信号発生部の出力に加算するようにしたこと
   を特徴とするＸ線管フイラメント加熱装置。