(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を曝射するＸ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段と、
前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段と、
前記フィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記フィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する演算手段と、
予め設定されたフィラメント断線時の基準値よりこの演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する比較手段と
を有することを特徴とするＸ線高電圧装置。
【請求項２】
電子を放出するフィラメントを少なくとも二つ備えたＸ線管に電子加熱用の高電圧とフィラメント加熱用電流を供給するＸ線高電圧装置において、
前記Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段と、
前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段と、
前記フィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記フィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する演算手段と、
予め設定されたフィラメント断線時の基準値よりこの演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する比較手段と
有することを特徴とするＸ線高電圧装置。
【請求項３】
電子を放出するフィラメントを少なくとも二つ備えたＸ線管に電子加熱用の高電圧とフィラメント加熱用電流を供給するＸ線高電圧装置において、
前記Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段と、
前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段と、
前記フィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記フィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する演算手段と、
予め設定されたフィラメント断線時の基準値よりこの演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する比較手段と、
この比較手段により検出信号が生成されたとき、使用するフィラメントを正常なフィラメントに切り換える切り換え手段と
を有することを特徴とするＸ線高電圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｘ線を発生するＸ線管に電子加速用高電圧とフィラメント加熱用電流を供給するＸ線高電圧装置に関し、特にＸ線管のフィラメント断線もしくはＸ線を収束させる収束電極にフィラメントが接触するいわゆるフィラメントカップタッチを検出できるＸ線高電圧装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｘ線管から照射されるＸ線を用いて被検体を撮影、透視するＸ線診断装置が知られている。このＸ線診断装置では、Ｘ線の照射条件によって使用する前記Ｘ線管の焦点が固定されており、前記Ｘ線管のフィラメント断線もしくはＸ線を収束させる収束電極にフィラメントが接触するいわゆるフィラメントカップタッチが生じた場合、診断が突然中断した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＸ線診断では、Ｘ線管のフィラメント断線もしくはＸ線管のフィラメントカップタッチを検出する手段を備えていないので、Ｘ線管のフィラメント断線もしくはＸ線管のフィラメントカップタッチの発生により診断動作が突然中断する場合があった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、Ｘ線管のフィラメント断線もしくはＸ線管のフィラメントカップタッチを正確に検出することができるＸ線高電圧装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本願第１の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段と、前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段と、前記フィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記フィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する演算手段と、予め設定されたフィラメント断線時の基準値よりこの演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する比較手段とを有することを要旨とする。
【０００６】
また、本願第２の発明は、電子を放出するフィラメントを少なくとも二つ備えたＸ線管に電子加熱用の高電圧とフィラメント加熱用電流を供給するＸ線高電圧装置において、前記Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段と、前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段と、前記フィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記フィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する演算手段と、予め設定されたフィラメント断線時の基準値よりこの演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する比較手段とを有することを要旨とする。
【０００７】
また、本願第３の発明は、電子を放出するフィラメントを少なくとも二つ備えたＸ線管に電子加熱用の高電圧とフィラメント加熱用電流を供給するＸ線高電圧装置において、前記Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段と、前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段と、前記フィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記フィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する演算手段と、予め設定されたフィラメント断線時の基準値よりこの演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算手段により演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する比較手段と、この比較手段により検出信号が生成されたとき、使用するフィラメントを正常なフィラメントに切り換える切り換え手段とを有することを要旨とする。
【０００８】
【作用】
本願第１の発明のＸ線高電圧装置は、Ｘ線を曝射するＸ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する。そして、予め設定されたフィラメント断線時の基準値より前記演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する。
【０００９】
本願第２の発明のＸ線高電圧装置は、電子を放出するフィラメントを少なくとも二つ備えたＸ線管に電子加熱用の高電圧とフィラメント加熱用電流を供給するＸ線高電圧装置において、前記Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する。そして、予め設定されたフィラメント断線時の基準値より前記演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成する。
【００１０】
本願第３の発明のＸ線高電圧装置は、電子を放出するフィラメントを少なくとも二つ備えたＸ線管に電子加熱用の高電圧とフィラメント加熱用電流を供給するＸ線高電圧装置において、前記Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出手段により検出されたフィラメント電圧と、前記Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電流を検出するフィラメント電流検出手段により検出されたフィラメント電流を基にフィラメントの抵抗を演算する。そして、予め設定されたフィラメント断線時の基準値より前記演算されたフィラメントの抵抗の方が大きい場合はフィラメント断線の検出信号を生成し、予め設定されたフィラメントカップタッチ時の基準値より前記演算されたフィラメントの抵抗の方が小さい場合はフィラメントカップタッチの検出信号を生成し、この検出信号が生成されたとき、使用するフィラメントを正常なフィラメントに切り換える。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るＸ線高電圧装置の構成を示したブロック図である。尚、本実施例ではＸ線焦点の小さい小焦点用フィラメントと、Ｘ線焦点の大きい大焦点用フィラメントとを備えるＸ線管を用いた場合を例にして説明する。
【００１２】
図１に示すように本実施例のＸ線高電圧装置１は、交流電源３と、交流電源３から供給される交流電圧を直流に変換する整流平滑回路５と、整流平滑回路５から出力される直流電圧を異なった電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７により変換された直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路９と、インバータ回路９により変換された交流電圧をＸ線管１１の二つのフィラメントに分配する焦点切り換え部１３と、焦点切り換え部１３の出力電圧を変圧する小焦点用フィラメントトランス１５および大焦点用フィラメントトランス１７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電圧を検出するフィラメント電圧検出部１９と、小焦点用フィラメントトランス１５もしくは大焦点用フィラメントトランス１７の一次電流を検出するフィラメント電流検出部２１と、Ｘ線管１１のフィラメント断線およびフィラメントカップタッチを検出するフィラメント加熱制御部２３とを有する。
【００１３】
フィラメント電圧検出部１９は、例えば図２に示すような二つの抵抗２５から成る分圧器で構成される。また、フィラメント電流検出部２１は、例えば図３に示すようなカレントトランス２７と、四つのダイオード２９と一つのコンデンサ３１から成る整流回路で構成される。
フィラメント電圧検出部１９およびフィラメント電流検出部２１は、いずれもフィラメント電圧、フィラメント電流を直接検出するものではないが、小焦点用フィラメントトランス１５および大焦点用フィラメントトランス１７の巻数比と前記分圧器の分圧比からフィラメント電圧を、また小焦点用フィラメントトランス１５および大焦点用フィラメントトランス１７の巻数比とカレントトランス２７の変換比からフィラメント電流を求めることができる。
【００１４】
次に、フィラメント加熱制御部２３に備えられ、Ｘ線管１１のフィラメント断線およびフィラメントカップタッチを検出するフィラメント断線検出部３３の構成例を図４を用いて説明する。図４に示すようにフィラメント断線検出部３３は、除算器３５と、二つの基準電圧設定器３７，３９と、二つの電圧比較器４１，４３とを有する。
【００１５】
除算器３５は、フィラメント電圧検出部１９の出力電圧ＥＦとフィラメント電流検出部２１の出力電圧ＩＦを入力し、フィラメント電圧検出部１９の出力電圧ＥＦ／フィラメント電流検出部２１の出力電圧ＩＦ（ＥＦ／ＩＦ）を出力する。従って除算器３５の出力はフィラメントの抵抗の大きさを表す。
【００１６】
基準電圧設定器３７には、正常時における除算器３５の出力電圧よりも高い電圧、例えば正常時の２倍の電圧を設定する。
電圧比較器４１は、除算器３５の出力電圧と基準電圧設定器３７の出力電圧を比較し、除算器３５の出力電圧が基準電圧設定器３７の出力電圧よりも高いとき、フィラメント断線検出信号Ｆ１を出力する。
【００１７】
Ｘ線管１１のフィラメントが正常なとき、除算器３５の出力電圧は基準電圧設定器３７の出力電圧よりも低いので電圧比較器４１は、フィラメント断線検出信号Ｆ１を出力しない。しかし、Ｘ線管１１のフィラメントが断線するとフィラメントの抵抗は極めて大きくなる。このため、電圧比較器４１はフィラメント断線検出信号Ｆ１を出力する。
基準電圧設定器３９には、正常時における除算器３５の出力電圧よりも低い電圧、例えば正常時の０．７倍の電圧を設定する。
電圧比較器４３は、除算器３５の出力電圧と基準電圧設定器３９の出力電圧を比較し、除算器３５の出力電圧が基準電圧設定器３９の出力電圧よりも低いとき、フィラメントカップタッチ検出信号Ｆ２を出力する。
【００１８】
次に焦点切り換え部１３の構成例を図５を用いて説明する。図５に示すように焦点切り換え部１３は、ＯＲゲート５１，５３と、二つのＤフリップフロップ５５，５７と、ＮＯＲゲート５９と、ＡＮＤゲート６１と、インバータ６３，６５と、パワーオンリセット回路６７とから成る回路で構成される。
【００１９】
Ｄフリップフロップ５５，５７は、電源ＯＮ時にパワーオンリセット回路６７によってリセットされる。このためそれぞれの出力端ＱはＬＯＷレベル（以下「Ｌ」と記す）になる。
Ｘ線管１１のフィラメントが正常な状態のとき、フィラメント断線検出信号Ｆ１およびフィラメントカップタッチ信号Ｆ２はともに「Ｌ」であるのでＤフリップフロップ５５，５７の出力端Ｑは共に「Ｌ」である。
【００２０】
従って管電圧、管電流、曝射時間等の設定が行われる図示しない制御手段から出力される焦点切り換え信号ＦＣはＡＮＤゲート６１とＯＲゲート５３を通り抜け、焦点を切り換えるリレーコイル１３ａ，１３ｂを作動させる。焦点切り換え信号ＦＣが「Ｌ」のときリレーコイル１３ａ，１３ｂはインバータ回路９と大焦点用フィラメントトランス１７を導通させる。また、焦点切り換え信号ＦＣがＨＩＧＨレベル（以下「Ｈ」と記す）のときリレーコイル１３ａ，１３ｂはインバータ回路９と小焦点用フィラメントトランス１５側を導通させる。
【００２１】
ここで、小焦点のフィラメントを選択しているとき（焦点切り換え信号ＦＣが「Ｈ」のとき）、フィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが検出されると、ＯＲゲート５１の出力は「Ｈ」となる。このため、Ｄフリップフロップ５５，５７の出力端Ｑはそれぞれその時の入力端Ｄを保持するように働く。従って、Ｄフリップフロップ５５の出力端Ｑは「Ｈ」、Ｄフリップフロップ５７の出力端Ｑはインバータ６３で反転されて「Ｌ」になる。
【００２２】
Ｄフリップフロップ５５の出力端Ｑが「Ｈ」になることで、ＮＯＲゲート５９の出力は「Ｌ」になり焦点切り換え信号ＦＣはＡＮＤゲート６１で阻止される。一方、Ｄフリップフロップ５７の出力端Ｑは「Ｌ」であるから、ＯＲゲート５３の出力は「Ｌ」であり、リレーコイル１３ａ，１３ｂは焦点切り換え信号ＦＣによらずインバータ回路９と大焦点用フィラメントトランス１７を導通させる。尚、インバータ６５は、ＯＲゲート５３の出力を反転させるとともに、リレーコイル１３ａ，１３ｂを動作させるためにＯＲゲート５３の出力を増幅させる。
【００２３】
また、大焦点のフィラメントを選択しているとき（焦点切り換え信号ＦＣが「Ｌ」のとき）、フィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが検出されると、Ｄフリップフロップ５５の出力端Ｑは「Ｌ」、Ｄフリップフロップ５７の出力端Ｑは「Ｈ」になる。この場合もＮＯＲゲート５９の出力は「Ｌ」になり焦点切り換え信号ＦＣはＡＮＤゲート６１で阻止される。一方、ＯＲゲート５３の出力は「Ｈ」になるため、リレーコイル１３ａ，１３ｂは焦点切り換え信号ＦＣによらずインバータ回路９と小焦点用フィラメントトランス１５を導通させる。
【００２４】
尚、小焦点を使用している時にフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが生じて、大焦点に切り換えた場合、焦点サイズが大きい分、得られる画像の解像度は下がるが、診断は継続することができる。また、大焦点を使用している時にフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが生じて、小焦点に切り換えた場合、管電流は焦点サイズが小さいために大焦点と同様の大電流を供給することはできないが、曝射時間を長くすることで大焦点と同様な画像を得ることができる。
【００２５】
尚、フィラメント加熱制御部２３からフィラメント断線検出信号Ｆ１、フィラメントカップタッチ検出信号Ｆ２が出力された場合、図示しない制御手段はそれを受けて、音、光、文字、図記号等を用いてＸ線管１１の異常を操作者に知らせる。
【００２６】
このように本実施例のＸ線高電圧装置１では、フィラメント電圧検出部１９の出力電圧ＥＦとフィラメント電流検出部２１の出力電圧ＩＦとからフィラメントの抵抗を求め、これを基にＸ線管１１のフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチを検出し、Ｘ線管１１のフィラメントが正常の場合は焦点切り換え信号ＦＣにより焦点を切り換え、フィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが検出された場合は焦点切り換え信号ＦＣによらず、正常なフィラメント側の焦点に切り換えるようにしているので、Ｘ線管１１のフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチを正確に検出でき、さらに、フィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが生じても診断を継続することができる。
【００２７】
尚、本実施例のＸ線高電圧装置１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ７とインバータ回路９をそれぞれ一つ備えているが、これに限らず、図６に示すように、小焦点用と大焦点用に分けて独立にＤＣ／ＤＣコンバータ７とインバータ回路９を備えるようにしても良い。この場合、焦点切り換え部１３は不要となり、焦点の切り換えは、フィラメント加熱制御部２３もしくは管電圧、管電流、曝射時間等の設定が行われる図示しない制御手段により、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力値を制御することにより行われる。
【００２８】
また、本実施例のＸ線高電圧装置１の焦点切り換え部１３は、ディジタル回路により構成しているが、これに限らず、ＣＰＵ等の演算手段を用い、Ｘ線管１１のフィラメントが正常な場合は焦点切り換え信号ＦＣにより焦点を切り換え、フィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが検出された場合は焦点切り換え信号ＦＣによらず、正常なフィラメント側の焦点に切り換えるように制御しても良い。この場合、フィラメント電圧検出部１９の出力電圧ＥＦとフィラメント電流の出力電圧ＩＦをＡＤコンバータでディジタル信号に変換した後、前記演算手段に読み込ませるようにする。
【００２９】
さらに、本実施例のＸ線高電圧装置１では、フィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが検出された場合は焦点切り換え信号ＦＣによらず、正常なフィラメント側の焦点に切り換えるようにしているが、これに限らず、Ｘ線管１１の焦点の切り換えは図示しないコンソールを用いて操作者が行うようにしても良い。
【００３０】
さらに、本実施例のＸ線高電圧装置１では、フィラメントを二つ備えたＸ線管１１に適用した場合を例にして説明したが、これに限らず、フィラメントを三つ以上備えたＸ線管にも適用することができる。さらに、フィラメントが一つのみのＸ線管にも適用することができる。この場合、フィラメントが一つのみであるのでフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが検出された場合は音、光、文字、図記号等を用いてＸ線管１１のフィラメントの異常を操作者に知らせる動作のみとなるが、前記フィラメントの以上を発生直後に知ることができるので、バックアップ作業に移ることが迅速にできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィラメント電流と、Ｘ線管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧とからフィラメントの抵抗を求めているので、このフィラメントの抵抗を基にＸ線管のフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチを正確に検出することができる。
【００３２】
また、フィラメントを少なくとも二つ備えたＸ線管に本発明を適用した場合は、Ｘ線管のフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチを正確に検出できるので、診断中にＸ線管のフィラメント断線もしくはフィラメントカップタッチが検出された場合は、使用するフィラメントを正常なフィラメントに切り換えることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線高電圧装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】フィラメント電圧検出部の構成例を示した回路図である。
【図３】フィラメント電流検出部の構成例を示した回路図である。
【図４】フィラメント断線検出部の構成例を示した回路図である。
【図５】焦点切り換え部の構成例を示した回路図である。
【図６】小焦点用と大焦点用に分けて独立にＤＣ／ＤＣコンバータとインバータ回路を備えたＸ線高電圧装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  Ｘ線高電圧装置
３  交流電源
５  整流平滑回路
７  ＤＣ／ＤＣコンバータ
９  インバータ回路
１１  Ｘ線管
１３  焦点切り換え部
１３ａ，１３ｂ  リレーコイル
１５  小焦点用フィラメントトランス
１７  大焦点用フィラメントトランス
１９  フィラメント電圧検出部
２１  フィラメント電流検出部
２３  フィラメント加熱制御部
２５  抵抗
２７  カレントトランス
２９  ダイオード
３１  コンデンサ
３３  フィラメント断線検出部
３５  除算器
３７，３９  基準電圧設定器
４１，４３  電圧比較器
５１，５３  ＯＲゲート
５５，５７  Ｄフリップフロップ
５９  ＮＯＲゲート
６１  ＡＮＤゲート
６３，６５  インバータ
６７  パワーオンリセット回路
【図１】
0003599292.tif 000002
【図２】
0003599292.tif 000003
【図３】
0003599292.tif 000004
【図４】
0003599292.tif 000005
【図５】
0003599292.tif 000006
【図６】
0003599292.tif 000007