WO1987002850A1 - Picture recording device for medical use - Google Patents

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WO1987002850A1
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led
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Keiki Yamaguchi
Masahiko Hasumi
Shozo Tomita
Edward Gow
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Yokogawa Medical Systems, Ltd.
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    • H04N1/19Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
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    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
    • H04N1/4056Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern the pattern varying in one dimension only, e.g. dash length, pulse width modulation [PWM]

Definitions

  • the present invention relates to a medical image recording apparatus for recording an output image of various diagnostic apparatuses such as an X-ray CT, and more specifically, to directly recording on a recording medium without using a CRT, and an optical path length of an optical system is extremely large.
  • the present invention relates to a medical image recording apparatus that is short and has few mechanical operating mechanisms. (Background technology)
  • FIG. 3 shows an example of the basic configuration of this type of medical image recording apparatus.
  • 1 is a He-Ne laser
  • 2 is a lens
  • 3 is a prism.
  • the light emitted from the laser 1 passes through the lens 2, is bent 90 ° by the prism 3, and enters the acousto-optic modulator 4.
  • the laser light is modulated by ultrasonic waves corresponding to the grayscale information of the image, becomes light carrying the grayscale information of the image, passes through the beam expander 5, the prism 6, and the tilt angle is corrected by the tilt angle correction optical system 7.
  • the polygon mirror scanner 8 performs exposure while scanning the recording film 9 in the horizontal direction while reflecting the incident light with the mirror as the mirror rotates. On the other hand, scanning in the vertical direction is performed by the film feed of the film feed mechanism # 0.
  • the medical image recording apparatus as described above has advantages such as good resolution, little image distortion, and no phosphor noise, because the CRT is not used as a medium.
  • both the rotation mechanism of the polygon mirror scanner 8 for scanning the horizontal axis as main scanning and the recording film feeding mechanism for sub scanning are used. Since it is a mechanical scanning mechanism, it has many moving parts, which is disadvantageous in reliability and transport durability. Also, the optical path length from the laser light source to the film is Although it is quite long, it is constructed by bending the beam using a mirror to prevent it from becoming longer in one direction, but it is difficult to make it structurally compact.
  • An object of the present invention is to realize a compact medical image recording apparatus with a small number of movable parts and a short optical path length.
  • the medical image recording apparatus of the present invention electronically scans an LED array assembly ( ⁇ 4) having a ⁇ -dimensional array of a plurality of LEDs with an LED array controller (28).
  • the motor controlled by the controller (29) is sent in a direction perpendicular to the ED array direction.
  • the LED array controller and the film feed controller are based on commands from the scanning controller (27).
  • the running controller is controlled by a CPU, and the amount of light emitted from each LED in the LED array assembly is calculated based on the image data stored in the image data storage memory (22) via the input interface (21).
  • the image is formatted by an image formatter (25), converted to an analog signal by a DZA converter (26) or a pulse width modulation circuit (30), and converted to an analog signal. Is controlled by a signal applied to the icon Bok rollers -. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a recording mechanism part of a medical image recording apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a control system of the medical image recording apparatus according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional medical image recording apparatus
  • FIG. 4 is a diagram showing an example using two LED arrays
  • FIG. 5 is a block diagram of a control system of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a recording mechanism part of the medical image recording apparatus according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the medical image recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • Digital image data which is an input signal of the medical image recording apparatus, is supplied to an image data storage memory 22 via an input interface 21. Is stored in. The capture of the image data into the input interface 21 is controlled by the CPU 24 in accordance with a command issued from the camera operation controller 23.
  • the image data stored in the image data storage memory 22 is written in accordance with the order established by the image formatter 25 according to the recording format (frame layout) command issued from the CPU 24 based on the command from the camera operation controller 23.
  • the signal is sent to the D / A converter 26 and becomes an analog signal.
  • the recording format command from the CPU 24 is also given to the scanning controller 27, and the scanning controller 27 is used to give command signals to the LED array controller 28 and the film feed controller 29. And controlling the LED array assembly 14 and the motor 17 to perform scanning in the y direction.
  • the analog data signal from the DZA converter 26 enters the LED array controller 28 and controls the l.ED array assembly 14. In this case, since all of them operate based on the recording format command from the CPU 24, they naturally cycle.
  • FIG. 5 shows another embodiment of this circuit.
  • reference numeral 30 denotes a pulse width modulation circuit which converts image data into a pulse width modulation signal and supplies the signal to the LED array controller 28. The rest is the same as in Fig. 2.
  • the ED array assembly 14 is composed of an LED array 11, an LED drive I2 and a rod lens array 13 as shown in the figure, and the LED array 11 is in the film width direction (X direction).
  • High-density (for example, ⁇ ⁇ 6 dots / arbitrary) ED elements are exposed by illuminating the ED elements through the rod lens array 13 to form an image on the film ⁇ 5.
  • the film # 5 and the rod lens array # 3 are very close but not in contact.
  • the scanning in the X direction is performed according to a command from the LED array controller 28 based on a command from the scan controller 27, and the light emission of the elements of the LED array 11 is controlled by the LED array controller 28 based on data from the D / A converter 26.
  • the LEDIg operation IC12 operates according to the instruction.
  • the amount of light emitted from each LED element is controlled in an analog manner by means such as direct modulation of drive current or pulse width modulation.
  • the LED array controller 28 controls each LED by an analog data signal. In addition to controlling the light intensity of the elements, it also controls the blinking of LED elements and compensates for luminance differences due to variations in characteristics between elements.
  • the scanning in the y direction is performed by rotating the film feed roller # 6 according to a command from the film feed controller 29 to the motor # 7.
  • the film feed controller 29 also takes out and sets a film from a supply magazine (not shown) or stores a photographed film in a receive magazine (not shown).
  • the optical path of the exposure mechanism of the medical image recording apparatus of the present invention is extremely short, and the scanning is performed mechanically in the y direction but is performed in the X direction. Is performed electrically, with only one mechanical means and fewer moving parts. Note that this is only an example.
  • the input interface was considered digital, an analog video signal input was provided with a video interface and digitized by an A./D converter.
  • the film may be sent to scan in the y direction, but the LED array may be moved. Furthermore, is the LED array a single one across the film width? As described in Fig. 4, two arrays may be arranged in two rows as shown in Fig. 4 to reduce the length of one array. In this case, it is a matter of course that the central overlapping portion is controlled so that only one array emits light.

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Description

明 細 書 .
医用画像記録装置
(技術分野)
本発明は X線 CT等各種診断装置の出力画像を記録する医用画像記録装置に関し、 更に詳しくは、 C R Tを用いずに記録媒体に直接記録するものであって、 光学系の光 路長がきわめて短く、 かつ機械的な作動機構が少ない医用画像記録装置に関する。 (背景技術)
従来から、 X線 CT等で得られた画像を C R T画面に表示し、 これを多駒写真装置 で撮影することが行われている。 この方法は C R Tを媒体としているため分解能, 画 像歪み及び螢光体ノイズ等に難点があった。 このためレーザビーム走査系により銀塩 フィルムに画像を直接記録する医用画像記録装置が出現した。 この新しいタイプの医 用画像記録装置は、 C R T映像をフィルム (本明細書では印画紙を含んだ銀塩感材を 指す) に撮影する従来型のものとは違い、 アナログ変調したレーザビームでフィルム 上に直接画像を記録する。
この型の医用画像記録装置の基本構成の一例を第 3図に示す。 1は He - N e レー ザで、 2はレンズ、 3はプリズムである。 レーザ 1を出た光はレンズ 2を通りプリズ ム 3で 9 0° 曲げられ、 音響光学変調器 4に入る。 ここで前記レーザ光は画像の濃淡 情報に対応する超音波で変調され、 画像の濃淡情報を担った光となり、 ビームエキス パンダ 5 , プリズム 6を経て倒れ角補正光学系 7で倒れ角を補正され、 ポリゴンミラ 一スキャナ 8に入る。 ポリゴンミラースキャナ 8は鏡が回転し回転に伴って入射光を 鏡で反射しつつ記録用フィルム 9上を横方向に走査しながら露光する。 一方、 フィル ム送り機構 Ί 0のフィルム送りによって縱方向の走査を行う。
以上のような医用画像記録装置は、 C R Tを媒体としないだけに分解能がよく、 画 像歪みが少なく、 螢光体ノイズが無い等の利点がある。
しかしながら、 第 3図で明らかなように、 この医用画像記録装置では、 主走査とし ての横軸の走査であるポリゴンミラースキャナ 8の回転機構と、 副走査としての記録 フィルムの送り機構が何れもメカニカルな走査機構であるため可動部が多く、 信頼性 及び輸送の耐久性において不利である。 又、 レーザ光源からフィルムまでの光路長は かなり長く、 鏡を使用してビームを曲げて構成し、 一方向に長くなることを防止して いるとは言え、 構造的にコンパク卜な構成にすることは難しい。
(発明の開示)
本発明の目的は、 可動部を少なく、 光路長を短くしてコンパク卜な医甩画像記録装 置を実現することである。
本発明の医用画像記録装置は、 複数の L E Dの Ί次元配列を有する L E Dアレイァ センプリ (Ί 4)を LEDアレイコントローラ (28)で電子的に走査するとともに. 感光記録媒体(Ί 5)をフィルム送りコントローラ (29)によって制御されるモー タ "! 7でし EDの配列方向とは直角方向に送る。 LEDアレイコントローラとフィル ム送りコン卜ローラは、 走査コン卜ローラ (27)からの指令に基づいて動作し、 走 查コントローラは CPUによって管理される。 LEDアレイアセンブリにおける個々 の LEDの発光量は、 入力インターフェイス (21 ) を介してイメージデータ収納メ モリ (22)に格納されたイメージデータを、 イメージフォーマッタ ( 25)でフォ 一マツティングし、 DZAコンバータ (26〉 あるいはパルス幅変調回路 (30)で アナログ信号に変換して LEDアレイコン卜ローラに与えられる信号によって制御さ れる。 - (図面の簡単な説明)
第 1図は本発明の実施例の医用画像記録装置の記録機構部分の略図、
第 2図は本発明の実施例の医用画像記録装置の制御系のブロック図、
第 3図は従来の医用画像記録装置の略図、
第 4図は LEDアレイを 2本使った例を示す図、 - 第 5図は本発明の他の実施例の制御系のブロック図である。
(発明を実施するための最良の形態)
以下に本発明の実施例につき図面を参照して詳細に説明する。
第 Ί図は本発明の実施例の医用画像記録装置の記録機構部分を示す格図で、 第 2図 は本発明の実施例の医用画像記録装置の制御系を示すブロック図である。 先ず第 2図 について制御系の動作を説明する。 医用画像記録装置の入力信号であるディジタルの イメージデータは入力インターフェイス 21を介してイメージデータ収納メモリ 22 に収納される。 このイメージデータの入力インターフェイス 21への取り込みは、 力 メラ操作コン卜ローラ 23から出された指令に従って CPU 24が制御する。 ィメー ジデータ収納メモリ 22に収納されたイメージデータは、 カメラ操作コン卜ローラ 2 3からの指令に基づいて CPU 24から出される記録フォーマツ卜 (駒レイアウト) 指令によってイメージフォーマッタ 25が耝立てた頫序に従って、 D/Aコンバータ 26に送られてアナログ信号となる。 同時に CPU 24からの記録フォーマツ卜指令 は走査コントローラ 27にも与えられていて、 走査コントローラ 27をして LEDァ レイコン卜ローラ 28及びフィルム送りコン卜ローラ 29に指令信号を与え、 それぞ れ X方向及び y方向の走査を行うよう LEDアレイアセンブリ 14およびモータ 17 を制御する。 一方、 DZAコンバータ 26からのアナログデータ信号は LEDアレイ コントローラ 28に入り、 l.EDアレイアセンブリ 14を制御する。 この場合、 何れ も CPU 24からの記録フォーマツ卜指令に基づいて動作しているので当然周期して いる。
第 5図はこの回路の他の実施例を示している。 第 5図において 30はパルス幅変調 回路でイメージデータをパルス幅変調の信号に変え、 LEDアレイコン卜ローラ 28 に供給するものである。 それ以外は第 2図と同様になつている。
次に第 1図において、 し EDアレイアセンブリ 14は図に示すように LEDアレイ 11 , LED駆動 I 2及びロッドレンズアレイ 13からなつていて、 LEDァレ ィ 11はフィルムの幅方向 (X方向) に並んだ高密度(例えば Ί 6ドッ卜/随) のし ED素子の発光による露光をロッドレンズアレイ 13を介してフィルム Ί 5上に結像 させて行う。 この場合フィルム Ί 5とロッドレンズアレイ Ί 3とはきわめて接近して いるが接触してはいない。 この X方向の走査は走査コントローラ 27からの指令に基 づく LEDアレイコン卜ローラ 28の指令に従って、 又 LEDアレイ 11の素子の発 光は D./Aコンバータ 26からのデータに基づく LEDアレイコントローラ 28の指 令に従って、 LEDIg動 I C12が動作して行う。 ここで複数の LED素子を周時発 光させることにより X方向の走査時間の短縮が可能になる。 又各 LED素子の発光の 光量は駆動電流の直接変調やパルス幅変調等の手段により、 アナログ的にコン卜ロー ルされる。 又、 前記 LEDアレイコントローラ 28はアナログデータ信号で各 LED 素子の光量を制御すると共に、 L E D素子に対する点滅のコン卜ロール及び各素子間 の特性のばらつきによる輝度差の補償をも行う。
y方向の走査即ちフィルムの送りはフィルム送りコン卜ローラ 2 9から与えられた モータ Ί 7への指令によりフィルム送りローラ Ί 6を回転させて行う。 尚フィルム送 りコントローラ 2 9はサプライマガジン (図示せず) からのフィルム取り出し及ぴセ ッ卜、 又はレシーブマガジン (図示せず) への撮影ずみフィルムの収納も行う。 以上の構造及び動作により明らかなように、 本発明の医用画像記録装置は露光隳構 の光路が極めて短くなつており、 又走査は y方向に対しては機械的に行うが X方向に 対しては電気的に行っており、 機械的手段は 1つのみで可動部が少なくなつている。 尚、 ここに挙げたのは一例に過ぎず、 例えば入力インターフェイスはディジタルで 考えたが、 アナログのビデオ信号の入力に対して、 ビデ才才ンターフ Iイスを設け A ./Dコンバータによりディジタル化して、 イメージデータ収納メモリに格納してもよ い。 又、 フイルムを送って y方向の走査をしたが L E Dアレイの方を動かすようにし てもよい。 更に L E Dアレイはフイルム幅に亘る 1本の?レイで説明したが第 4図の ように 2本のアレイを 2列にして、 1本分の長さを短くしてもよい。 この場合中央の 重なり部分は一方のアレイのみ発光するように制御することは勿論である。
以上詳細に説明したように本発明によれば光路長をきわめて短く、 かつ可動部分を 少くじて、 構成が簡単で信頼性, 保守性が増した医用画像記録装置を得ることができ る。
以上、 本発明を実施するための最良に形態について説明したが、 この発明が属する 技術の分野の通常の知識を有する者にとって、 下記の請求の範囲を逸脱することなく 種々の変形をすることが容易である。

Claims

請求の範囲
1. 複数の LEDが 1次元配列された LEDアレイ (11 )を有する LEDアレイァ センプリ (14) 、 る LEDアレイコン卜ローラ (28)、
LEDアレイからの光が照射される感光記録媒体に対する LEDアレイァセプリの 相対的位置をし EDアレイの配列方向とは実質的に直角な方向に移動させる機械的送 り手段(.17) 、
この機械的送り手段を制御する送りコン卜ローラ (29)、
LEDアレイコン卜ローラよる LEDアレイの電子的走査と、 送りコントローラに よる機的走査とを制御する走査コン卜ローラ (27) 、
入力イメージデータ用のインターフェイス (21 ) 、
このインターフヱイスを通じて入力されるイメージデータを記憶するイメージデー タ記憶手段(22) 、
このイメージデータ記憶手段から読み出されたイメージデータについて画像記録用 のフォーマッティングを行うイメージフォーマッタ (25) 、 および
このイメージフォーマッタによってフォ一マツティングされたイメージデータに基 づいて L E Dアレイの個々の L E Dの発光量を変調する信号を LEDアレイコント口 ーラに与える発光量変調手段(26) (30)
を具備する医用画像記録装置。
2. 機械的送り手段は、 感光記録媒体を移動させるものである請求の範囲 Ί項に記載 の医用画像記録装置。
3. 機械的送り手段は、 LEDアレイアセンブリを移動させるものである請求の範囲 1項に記載の医用画像記録装置。
4. 入力イメージデータ用のインターフェイスは、 ディジタル信号用のインターフエ イスである請求の範囲 1項に記載の医用画像記録装置。
5 . 入力イメージデータ用のインターフェイスは、 アナログ信号用のインターフェイ スである請求の範囲 Ί項に記載の医用画像記録装置。
6. 発光量変調手段は、 DZA変換器を含むものである請求の範囲 Ί項に記載の医用
7 . 発光量変調手段は、 パルス幅変調回路を含むものである請求の範囲 Ί項に記載の
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