(57)【要約】【課題】ノイズによる誤動作を防止しつつ、Ｘ線照射が、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的なものであっても高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なものであっても、撮像開始タイミングが適正に検出できるようにする。【解決手段】全Ｘ線照射期間に対応したパルス幅の信号Ｓ２が入力されると所定パルス幅のパルスＰ３を信号Ｓ２の入力タイミングで出力するとともにパルスＰ３の出力中に新たな信号Ｓ２が入力されると出力中のパルスＰ３を上記パルス幅分だけ信号Ｓ２の入力タイミングから更に延長して出力し、次いで信号Ｓ２とパルスＰ３のうち一方又は両方が入力されている状態では、この入力期間に対応するパルス幅のパルスＰ４を入力期間の開始タイミングで出力し、次いでパルスＰ４が入力されると撮像部７を制御してパルスＰ４の開始タイミングに基づいて撮像を開始させる。【選択図】図４
2006246961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線照射により得られるＸ線像を撮像する撮像部と、
Ｘ線が照射されると、この照射期間にわたってＸ線検出信号を出力するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部からＸ線検出信号が入力されると、予め設定されたパルス幅の第１パルスを当該Ｘ線検出信号の入力タイミングで出力するとともに、前記第１パルスの出力中に前記Ｘ線検出部から新たなＸ線検出信号が入力されると、当該出力中の第１パルスを、前記パルス幅に対応する期間分だけ、当該新たなＸ線検出信号の入力タイミングから更に延長して出力する第１パルス出力部と、
前記Ｘ線検出信号及び前記第１パルスのうち、一方又は両方が入力されている状態では、当該入力期間に対応するパルス幅の第２パルスを、この入力期間の開始タイミングで出力する第２パルス出力部と、
前記第２パルスが入力されると、前記撮像部を制御して、当該第２パルスの開始タイミングに基づいて撮像を開始する制御部と、
を備える、ことを特徴とするＸ線検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記撮像部を制御して、前記第２パルスの終了タイミングに基づいて撮像を終了する、ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２パルスの開始タイミングから予め設定された期間が経過すると、前記撮像部を制御して、当該期間の経過タイミングで撮像を終了する、ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線像を撮像するＸ線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＣＣＤ（ChargeCoupled Devices）を用いて、被検者の歯牙等のＸ線像を撮像するＸ線撮像システムが種々考案されている（例えば、下記特許文献１及び２を参照）。このＸ線撮像システムは、Ｘ線を照射するＸ線照射装置と、このＸ線照射によって得られるＸ線像を撮像するＸ線撮像装置と、を備える。そして、このＸ線撮像装置は、Ｘ線像を撮像するためのＣＣＤを有する撮像部と、Ｘ線照射の有無を検出するためのＸ線検出部と、この撮像部及びＸ線検出部を駆動制御するための制御部と、を備える。
【０００３】
ここで、Ｘ線検出部は、照射されたＸ線を光電変換してＸ線検出信号を出力するフォトダイオード等である。制御部は、このＸ線検出部から出力されるＸ線検出信号に基づいて、一回毎のＸ線撮像に係る全Ｘ線照射期間（以下、単に全Ｘ線照射期間、という）の開始タイミング（或いは、更に、終了タイミング）を検出し、この検出したタイミングに基づいて撮像開始（或いは、更に、撮像終了）タイミングを示すトリガを生成する。そして、制御部は、このトリガに基づいてＣＣＤを駆動制御してＸ線撮像を行う。
【特許文献１】特願平８−５３０９４３号公報
【特許文献２】特許第３３３５３５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来のＸ線照射装置はＡＣ電源（商用交流電源）を半波整流して得られる電圧を高電圧として駆動するため、Ｘ線照射も、このＡＣ電源電圧の電圧波形を半端整流したものに応じた周期的なものとなる。このため、従来のＸ線撮像装置では、このような周期的なＸ線照射に対し、全Ｘ線照射期間の開始タイミングと終了タイミングとが適正に検出可能な構成となっている。
【０００５】
すなわち、従来のＸ線撮像装置では、Ｘ線検出部からＸ線検出信号が出力されると、この出力タイミングで、予め設定された固有パルス幅（一周期分のＸ線照射期間よりも長いパルス幅）のパルスが出力される。そして、一周期分のＸ線照射に対応するＸ線検出信号がＸ線検出部から出力されると、上記パルス幅のパルスが一つだけ出力されるが、このパルスの出力中に、続く一周期分のＸ線照射に対応するＸ線検出信号がＸ線検出部から出力されると、現在出力中のパルスが、この新たな検出信号の入力タイミングから更に上記パルス幅分だけパルス幅が延長されて出力される。
【０００６】
従って、従来のＸ線撮像装置では、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的なＸ線照射が行われる場合、全Ｘ線照射期間にわたり、このＸ線照射の周期に同期して順次パルスが出力されるとともに、このパルスのパルス幅の方がＸ線照射の周期幅よりも長く、各パルスの出力中に、続く一周期分の新たなパルスが入力されるため、結果として、全Ｘ線照射期間に対応するパルス幅を有する一つのパルスがＸ線撮像装置から出力されることとなる。この全Ｘ線照射期間に対応するパルス幅を有するパルスの開始タイミングと終了タイミングとを用いることにより、Ｘ線撮像の撮像開始タイミングと撮像終了タイミングとが検出可能となる。
【０００７】
ところで、上記のような従来のＸ線撮像装置では、電気的なノイズに起因する単発的な信号に基づいて撮像開始タイミングが誤って検出されないようにするための誤動作防止機能を有している。すなわち、従来のＸ線撮像装置は、Ｘ線検出部から信号（Ｘ線検出信号等）が出力されてから所定期間（上記固有パルス幅よりも若干長い期間）経過したタイミング（誤動作防止用のタイマが満了するタイミング）を撮像開始タイミングとして検出する。なお、この場合、Ｘ線検出部からの信号出力に応じて上記固有パルス幅を有するパルスが出力されることになるが、このパルスが、上記経過タイミングで既に消滅しているような場合には、上述の撮像開始タイミングの検出が行われないように設定されている。例えば、Ｘ線検出部から出力される信号が、ノイズ（単発的な信号）に起因したものであれば、上記誤動作防止用のタイマの満了タイミングの時点では既に消滅していることになる。このため、このようなノイズに起因して出力されたパルスに基づいて撮像開始タイミングが誤って検出される、という場合が生じにくくなっている。
【０００８】
その一方で、近年の医療の発達に伴い、ＡＣ電源の半波整流によるＡＣ照射に代わって、ＡＣ電源から高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧でのＤＣ照射のＸ線照射装置に対する需要が高まりつつある。このような、ＤＣ照射するＸ線照射装置によるＸ線照射は、従来のＡＣ照射するＸ線照射装置の場合のような周期的なものではなく、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なものとなる。しかし、上述のような周期的なＸ線照射に対応した従来型のＸ線撮像装置では、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なＸ線照射が行われても、上記した誤動作防止機能の働きによって撮像開始タイミングの検出が正確に行えなくなり、これにより良好なＸ線像の撮像が困難となる。すなわち、定常的なＸ線照射の場合、このＸ線の照射期間にわたる単一パルス状の検出信号がＸ線撮像装置に入力されると、このＸ線撮像装置では、この検出信号によって上記固有パルス幅のパルスが一つだけ生成される。そして、このパルスは、上述の誤動作防止用のタイマが満了する前に消滅するため、このパルスからでは、全Ｘ線照射期間の開始タイミングが検出困難となる。これに応じて、撮像開始タイミングの検出も困難となる。従って、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なＸ線照射に対しても、撮像開始タイミングが検出可能なＸ線撮像装置の開発が望まれている。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ノイズによる誤動作を防止しつつ、Ｘ線照射が、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的なものであっても、或いは、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なものであっても、撮像開始タイミングが適正に検出でき、良好なＸ線像が撮像可能なＸ線撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のＸ線撮像装置は、Ｘ線照射により得られるＸ線像を撮像する撮像部と、Ｘ線が照射されると、この照射期間にわたってＸ線検出信号を出力するＸ線検出部と、上記Ｘ線検出部からＸ線検出信号が入力されると、予め設定されたパルス幅の第１パルスを、このＸ線検出信号の入力タイミングで出力するとともに、上記第１パルスの出力中に上記Ｘ線検出部から新たなＸ線検出信号が入力されると、この出力中の第１パルスを、上記パルス幅に対応する期間分だけ、この新たなＸ線検出信号の入力タイミングから更に延長して出力する第１パルス出力部と、上記Ｘ線検出信号及び上記第１パルスのうち、一方又は両方が入力されている状態では、この入力期間に対応するパルス幅の第２パルスを、この入力期間の開始タイミングで出力する第２パルス出力部と、上記第２パルスが入力されると、上記撮像部を制御して、この第２パルスの開始タイミングに基づいて撮像を開始する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、例えば、全Ｘ線照射期間内におけるＸ線照射が、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なものである場合、Ｘ線検出部は、この全Ｘ線照射期間にわたって定常的な検出信号を出力し、第１パルス出力部は、Ｘ線検出部から出力される上記定常的な検出信号の出力開始タイミング（すなわち、全Ｘ線照射期間の開始タイミング）に同期して、予め設定されたパルス幅の第１パルスを出力する。また、第２パルス出力部は、Ｘ線検出部から出力される上記検出信号と、第１パルス出力部から出力される上記第１パルスのうち、一方又は両方が入力されている期間にわたって、この入力期間に対応するパルス幅を有する第２パルスを、この入力期間の開始タイミングで出力する。
【００１２】
このため、全Ｘ線照射期間にわたる定常的な検出信号がＸ線検出部から出力される場合には、第２パルス出力部における上記入力期間は、この全Ｘ線照射期間（Ｘ線検出部から上記検出信号が出力される期間）に対応することとなり、第２パルス出力部は、全Ｘ線照射期間の開始タイミングで、この全Ｘ線照射期間に対応するパルス幅を有する第２パルスを出力する。
【００１３】
一方、Ｘ線撮像装置内に例えば電気的なノイズが発生すると、このノイズに起因する信号（短いパルス幅を有する単一のパルス）は、Ｘ線検出部から第１及び第２パルス出力部にそれぞれ入力される。この際、Ｘ線検出部から出力される上記ノイズに起因した信号の信号幅よりも、このノイズに起因した信号入力に応じて第１パルス出力部から出力される第１パルスのパルス幅のほうが長い場合が多い。このような場合、第２パルス出力部における上記入力期間は、第１パルス出力部から出力される第１パルスのパルス幅に対応したものとなり、第２パルス出力部は、第１パルス出力部から出力される第１パルスのパルス幅を有する第２パルスを出力することとなる。
【００１４】
従って、制御部は、第２パルス出力部から第２パルスが入力されると、この第２パルスの開始タイミングから上記パルス幅よりも若干長い期間が経過した際の経過タイミングでＸ線撮像の撮像開始タイミングを示すトリガを出力すれば、このような撮像開始を示すトリガがノイズにより誤って出力される、といった誤動作が十分に抑制可能となり、Ｘ線像の撮像開始タイミングの検出が適正に行えることとなる。すなわち、全Ｘ線照射期間内におけるＸ線照射が、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なＸ線照射の場合、ノイズによる誤動作の防止を図りつつ、Ｘ線像の撮像開始タイミングが適正に検出できる。
【００１５】
また、全Ｘ線照射期間内におけるＸ線照射が、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的なものである場合、Ｘ線検出部は、この全Ｘ線照射期間にわたって周期的な検出信号を出力し、第１パルス出力部は、Ｘ線検出部により出力される検出信号の一周期毎の出力開始タイミング（全Ｘ線照射期間内におけるＸ線照射の一周期毎の開始タイミング）に同期して、予め設定されたパルス幅のパルスを出力する。この際、全Ｘ線照射期間内におけるＸ線照射の周期幅が上記パルス幅よりも短い場合には、第１パルス出力部が出力するパルスのパルス幅は全Ｘ線照射期間に対応するまで拡張されることとなる。これにより、第１パルス出力部は、全Ｘ線照射期間の開始タイミングで、全Ｘ線照射期間に対応するパルス幅の第１パルスを出力することとなる。
【００１６】
また、第２パルス出力部は、Ｘ線検出部から出力された周期的な検出信号と、第１パルス出力部から出力されたパルスのうち、一方又は両方が入力されている期間にわたって、この入力期間に対応するパルス幅の第２パルスを、この入力期間の開始タイミングで出力する。そして、全Ｘ線照射期間にわたって周期的な検出信号がＸ線検出部から出力される場合には、第２パルス出力部における上記入力期間は、この全Ｘ線照射期間（Ｘ線検出部から検出信号が出力される期間）に対応することとなり、第２パルス出力部は、全Ｘ線照射期間の開始タイミングで、この全Ｘ線照射期間に対応するパルス幅を有する定常的な第２パルスを出力する。
【００１７】
また、制御部は、第２パルス出力部から第２パルスが入力されると、この第２パルスの入力タイミングから上記パルス幅よりも若干長い期間が経過した際の経過タイミングでＸ線撮像の撮像開始タイミングを示すトリガを出力すれば、このような撮像開始を示すトリガがノイズによって誤って出力される、といった誤動作が十分に抑制可能となり、Ｘ線像の撮像開始タイミングの検出が適正に行えることとなる。すなわち、全Ｘ線照射期間内におけるＸ線照射が、ＡＣ電源電圧の電圧波形に応じた周期的なＸ線照射の場合であっても、ノイズによる誤動作の防止を図りつつ、Ｘ線像の撮像開始タイミングが正確に検出できる。
【００１８】
以上により、全Ｘ線照射期間内におけるＸ線照射が、周期的なものであるか、或いは定常的なものであるか、によらず、何れの場合であっても、ノイズによる誤動作の防止を図りつつも、Ｘ線像の撮像開始タイミングが適正に検出でき、これにより、良好なＸ線像が撮像できる。
【００１９】
また、本発明では、上記制御部は、上記撮像部を制御して、上記第２パルスの終了タイミングに基づいて撮像を終了するのが好ましい。このように、第２パルスの終了タイミングに基づいて撮像を終了するため、全Ｘ線照射期間の終了タイミングに応じて撮像の終了が正確に行えることとなる。
【００２０】
また、本発明では、上記制御部は、上記第２パルスの開始タイミングから予め設定された期間が経過すると、上記撮像部を制御して、この期間の経過タイミングで撮像を終了するのが好ましい。このように、第２パルスの開始タイミングから予め設定された期間の経過タイミングで撮像を強制的に終了するため、撮像の終了が確実に行えこととなる。これにより、ノイズに起因する誤動作によって撮像が終了できない、或いは、適正な撮像期間の満了前に撮像が終了する、等の不測の事態が回避できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ノイズによる誤動作を防止しつつ、Ｘ線照射が、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的なものであっても、或いは、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なものであっても、撮像期間の開始タイミングが適正に抽出でき、これによって良好なＸ線像が撮像可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
まず、図１（ａ）を参照してＸ線撮像システム１０の構成を説明する。Ｘ線撮像システム１０は、医療用のＸ線撮像システムであり、被検者の歯牙等に対するＸ線撮像を行うためものものである。このＸ線撮像システム１０は、Ｘ線照射装置１、Ｘ線撮像装置２、ＰＣ（Personal Computer）３及びディスプレイ４を備える。
【００２４】
Ｘ線照射装置１は、歯牙等にＸ線照射を行うＸ線照射装置であり、固定設置型に構成されている。Ｘ線照射装置１は、Ｘ線の照射開始指示に応じて、Ｘ線の照射終了指示が入力されるまでの間（或いは、照射終了用のタイマが満了するまでの間）に、高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧のの電圧波形に応じた定常的なＸ線照射を行う。なお、Ｘ線照射装置１は、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的なＸ線照射を行うことも可能である。
【００２５】
Ｘ線撮像装置２は、歯牙等のＸ線像を撮像するためのＸ線撮像装置であり、光像取得部５と制御部６とを備える。光像取得部５は、撮像部７と接続部８とを有し、信号ケーブルＬ１を介して互いに接続されている。
【００２６】
撮像部７は、後述のＣＣＤ７２を有し、このＣＣＤ７２によって歯牙等に対するＸ線像の撮像を行う。撮像部７は、被検者の口腔内に容易に挿入可能な寸法形状を有している。ここで、図１（ｂ）に、撮像部７が被検者の口腔内に挿入された状態の一例を示す。撮像部７は、被検者の上顎にある前歯の内側に挿入され、この撮像部７からは信号ケーブルＬ１が口腔の外部に延びている。
【００２７】
信号ケーブルＬ１は、細くて長い寸法形状であり、１０数本の細いケーブルを束ねて約３ｍｍの直径をもった多芯ケーブルである。そして、撮像部７が被検者の口腔内に挿入された状態（図１（ｂ）を参照）で被検者に対する不快感や苦痛が十分軽減できるような、可撓性に優れた素材、例えば、ＰＶＣやフッ素樹脂の外皮によって成るチューブ１１内に、何れも可撓性に優れた検出信号ラインＬ１１、制御信号ラインＬ１２及び画像信号ラインＬ１３の各ケーブル（図２（ａ）及び図３を参照）を、各信号ラインＬ１１〜Ｌ１３毎に一又は複数ずつ含む。
【００２８】
ここで、信号ケーブルＬ１は、図２（ａ）に示すように、各一本ずつの検出信号ラインＬ１１及び画像信号ラインＬ１３と、１２本の制御信号ラインＬ１２と、一本のＧＮＤ（GrouND）ラインＬ１４と、を含む。そして、各一本ずつの検出信号ラインＬ１１と画像信号ラインＬ１３とが、各一本ずつのＧＮＤラインＬ１４と制御信号ラインＬ１２とともに信号ケーブルＬ１の内側に配置され、その外側には１０本の制御信号ラインＬ１２が配置されている。
【００２９】
なお、信号ケーブルＬ１内における信号ラインＬ１１〜Ｌ１３の配置の詳細や本数については、上述のようなものであれば、図２（ａ）に示すものに限らない。例えば、図２（ｂ）に示すように、信号ケーブルＬ１は、チューブ１１の内側に、このチューブ１１の長手方向に延びる保持部材１２を有し、この保持部材１２の内側に、各一本ずつの検出信号ラインＬ１１、画像信号ラインＬ１３及びＧＮＤラインＬ１４とが配置されているとともに、保持部材１２の外側に、１０本の制御信号ラインＬ１２が配置されている構成であってもよい。この場合、保持部材１２は、チューブ１１と同様に、可撓性に優れた素材、例えば、紙によって成る。また保持部材１２は、例えば、テープ状のもので検出信号ラインＬ１１、画像信号ラインＬ１３及びＧＮＤラインＬ１４を束ねたもの等である。
【００３０】
制御部６は、信号ケーブルＬ２を介してＰＣ３に接続されている。制御部６は、ＰＣ３から送信された光像取得部５に対する各種制御指示に応じて、光像取得部５（特に撮像部７）を制御したり、ＰＣ３に画像データを送信したりする。信号ケーブルＬ２としては最近ではＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルなどが利用でき、ＵＳＢケーブルでは信号の送受信の他にもＸ線撮像装置２に電源を供給できる。
【００３１】
ＰＣ３は、信号ケーブルＬ２を介して、Ｘ線撮像装置２に対する各種設定（例えば、解像度の設定等）やＸ線撮像指示を行ったり、Ｘ線撮像装置２からＸ線像を表す画像データを取り込んで各種解析（例えば、画像の特定領域の抽出・拡大等）を行ったり、更には、この画像データや解析結果を表すデータをメモリに保存したりする。更に、ＰＣ３は、ディスプレイ４に、Ｘ線撮像装置２から取り込んだ画像データに基づいてＸ線像を表示したり、この画像データに対する上記の解析結果等を表示したりする。ここで、ディスプレイ４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（LiquidCrystal Display）等の表示部を有する。
【００３２】
次に、図３を参照してＸ線撮像装置２の構成を詳細に説明する。撮像部７は、シンチレータ７１、ＣＣＤ７２及びＣＣＤ制御部７３を備える。シンチレータ７１は、Ｘ線が入射すると、このＸ線のエネルギー量に応じた光量の可視光を発光する。ＣＣＤ７２は、シンチレータ７１から可視光が照射されると、この可視光を光電変換し、この可視光の光量に応じた電荷（画像を表す電荷）を生成して読み出し可能に蓄積する（以下、撮像する、とも言う）。ＣＣＤ制御部７３は、ＣＣＤ７２に対する制御信号を制御部６から受信すると、その制御信号に応じてＣＣＤ７２を駆動制御する。ここで、上記したＣＣＤ７２に対する制御信号とは、例えば、Ｘ線像の撮像指示や読み出し指示等である。なお、以下の記載において「信号」とはアナログ信号を意味する。
【００３３】
接続部８は、光像取得部５を制御部６に着脱自在に接続するためのものであり、コネクタ８１を有する。このコネクタ８１は、例えば３６ｐｉｎＭＤＲコネクタ等である。制御部６による撮像部７に対する制御信号は、接続部８と信号ケーブルＬ１（制御信号ラインＬ１２）とを介して制御部６から撮像部７に伝送される。また、撮像部７により撮像されたＸ線像を表す画像信号は、接続部８と信号ケーブルＬ１（画像信号ラインＬ１３）とを介して制御部６に伝送される。
【００３４】
光像取得部５は、トリガ生成ユニット９を有する。トリガ生成ユニット９は、撮像部７に対するＸ線像の撮像開始指示及び撮像終了指示を表すトリガ信号を生成して制御部６に出力する。トリガ生成ユニット９は、ＰＤ（PhotoDiode）９１及び増幅部９２を有するＸ線検出部９０と、このＸ線検出部９０に信号ケーブルＬ１（検出信号ラインＬ１１）を介して接続されたトリガ生成部９３と、を有する。
【００３５】
制御部６は、信号処理部６１、トリガ処理部６２、Ｉ／Ｏ制御部６３、Ａ／Ｄ変換部６４及びＣＣＤ駆動部６５を有する。そして、制御部６は、光像取得部５のコネクタ８１が着脱可能な接続端子を有し、この接続端子を介して光像取得部５との間で各種信号の送受信を行う。さらに、制御部６は、信号ケーブルＬ２を介してＰＣ３との間で各種データの送受信を行う。なお、以下の記載において「データ」とはデジタルデータを意味する。
【００３６】
信号処理部６１は、トリガ処理部６２から入力される後述のトリガデータ（Ｘ線像の撮像開始タイミングや撮像終了タイミングを示すデータ）と、Ｉ／Ｏ制御部６３を介して入力されるＰＣ３からのコマンドデータと、に応じて、光像取得部５（或いは、トリガ処理部６２等の各構成部）に対する制御データを生成したり、或いは、光像取得部５からＡ／Ｄ変換部６４を介して画像データを取り込み、この画像データをＩ／Ｏ制御部６３を介してＰＣ３側に送信したりする。
【００３７】
トリガ処理部６２は、後に詳述するように、トリガ生成ユニット９から入力される後述のトリガ信号のパルス（図５に示すトリガ信号Ｓ６が有するＬｏｗ信号パルスＰ４又はＰ８）の立ち下がり（開始）タイミング（すなわち、図５に示す全Ｘ線照射期間Ｔ１の開始タイミング）を検出すると、この立ち下がりタイミングから、単安定マルチバイブレータ９３ｂによるパルスのパルス幅（図５に示すパルス幅Ｗ）よりも若干長い期間が経過するまでの間に、このパルスに立ち上がり（終了）が生じない場合には、この経過タイミングで、撮像開始タイミングを示すトリガデータを信号処理部６１に出力する。これにより、ノイズによるパルス幅の短い単発的な信号がトリガ処理部６２に入力されても、撮像開始タイミングを示すトリガデータが誤って出力される、という誤動作が回避可能となる。更に、トリガ処理部６２は、トリガ生成ユニット９から入力されるトリガ信号のパルスの立ち上がりタイミング（図５に示す全Ｘ線照射期間Ｔ１の終了タイミング）を検出すると、この立ち上がりタイミングで、撮像終了タイミングを示すトリガデータを信号処理部６１に出力する。
【００３８】
Ｉ／Ｏ制御部６３は、例えば、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等のデータ伝送方式に基づいて、信号ケーブルＬ２を介してＰＣ３との間でデータの送受信を行うためのインタフェースを有する。なお、Ｉ／Ｏ制御部６３は、有線によるデータ伝送に限らず、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やブルートゥース（Bluetooth）等の無線データ伝送方式に対応したインタフェースを有していてもよい。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換部６４は、撮像部７から取り込んだ画像信号を画像データに変換し、信号処理部６１に出力する。ＣＣＤ駆動部６５は、信号処理部６１から入力される光像取得部５に対する各種制御データに応じて制御信号（信号パルス）を生成し、この制御信号を光像取得部５に出力する。
【００４０】
なお、上述の信号処理部６１の機能は、ハードウェアにより実現されるものであってもよいし、ソフトウェアにより実現されるものであってもよい。
【００４１】
次に、図４及び図５を参照して、トリガ生成ユニット９の構成及び動作について詳細に説明する。
【００４２】
ＰＤ９１は、Ｘ線照射装置１により照射されるＸ線を検出する。ここで、このＸ線照射は、Ｘ線照射装置１が有する高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的なものである。また、ＰＤ９１は、検出したＸ線のエネルギー量に応じた電気信号（以下、信号Ｓ１という）を出力する。このため、信号Ｓ１は、全Ｘ線照射期間Ｔ１（数１０ｍｓｅｃ〜数秒程度）に対応するパルス幅のパルスＰ１を含む。
【００４３】
増幅部９２は、Ｉ−Ｖ変換アンプ９２ａ及びゲインアンプ９２ｂを有する。増幅部９２では、Ｉ−Ｖ変換アンプ９２ａが、ＰＤ９１から入力された信号Ｓ１を電流値から電圧値に変換し、さらに、ゲインアンプ９２ｂが、この電圧値に変換された信号Ｓ１を、後段の接続部８で処理可能な信号レベルにまで増幅して信号Ｓ２（Ｘ線検出信号）を出力する。そして、増幅部９２は、この信号Ｓ２を、信号ケーブルＬ１（検出信号ラインＬ１１）を介してトリガ生成部９３に出力する。
【００４４】
トリガ生成部９３は、コンパレータ９３ａ、単安定マルチバイブレータ９３ｂ、時定数を決定するＣ，Ｒ接続９３ｃ（第１パルス出力部）、ＮＯＲ回路９３ｄ（第２パルス出力部）を有する。
【００４５】
コンパレータ９３ａは、信号ケーブルＬ１（検出信号ラインＬ１１）を介して増幅部９２から入力された信号Ｓ２が基準信号レベルＳ３以上の場合に、信号Ｓ４を単安定マルチバイブレータ９３ｂ及びＮＯＲ回路９３ｄに出力する。この信号Ｓ４は、信号Ｓ２が上記基準信号レベルＳ３以上となっている時間幅（全Ｘ線照射期間Ｔ１に略等しい時間幅）に相当するパルス幅のパルスＰ２を含む。
【００４６】
単安定マルチバイブレータ９３ｂは、コンパレータ９３ａから信号Ｓ４が入力されると、この信号Ｓ４が含むパルスＰ２の立ち上がり（開始）に同期してパルスＰ３（信号Ｓ５）をＮＯＲ回路９３ｄに出力する。ここで、パルスＰ３（第１パルス）は、時定数を決定するＣ，Ｒ接続９３ｃに含まれるキャパシタンスＣ及び抵抗Ｒの各値によって決まるパルス幅Ｗ（２０〜４０ｍｓｅｃ）を有する。
【００４７】
ＮＯＲ回路９３ｄは、信号Ｓ５にパルスＰ３が含まれているか、或いは、信号Ｓ４にパルスＰ２が含まれているか、何れかの状態であれば、その状態が続いている期間にわたってＬｏｗ信号を出力し、その他の場合、すなわち、信号Ｓ５にパルスＰ３が含まれておらず、且つ、信号Ｓ４にパルスＰ２が含まれていない状態であれば、その状態が続いている期間にわたってＨｉｇｈ信号を出力する。
【００４８】
従って、ＮＯＲ回路９３ｄは、全Ｘ線照射期間Ｔ１の間、この全Ｘ線照射期間Ｔ１に対応するパルス幅のＬｏｗ信号パルスＰ４（第２パルス）を含むトリガ信号Ｓ６を出力することとなる。
【００４９】
なお、Ｘ線撮像装置２では、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的なＸ線照射に対しても、上記した定常的なＸ線照射の場合と同様のトリガ信号Ｓ６が出力可能である。そこで次に、Ｘ線照射装置１によるＸ線照射が、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの周期的なものである場合に、トリガ生成ユニット９がトリガ信号Ｓ６を出力する際の動作について説明する。
【００５０】
この場合、Ｘ線検出部９０からトリガ生成部９３に入力される信号Ｓ２（信号Ｓ１も同様）は、図５（ｂ）に示すパルスＰ５を周期的に複数含む。また、信号Ｓ４も、パルスＰ５（信号Ｓ１及びＳ２）に対応したパルスＰ６を周期的に複数含む。
【００５１】
単安定マルチバイブレータ９３ｂは、このパルスＰ６が入力されると、パルス幅Ｗを有するパルスＰ３を出力する。そして、単安定マルチバイブレータ９３ｂは、このパルスＰ３の出力中に、パルスＰ６が新たに入力されると、この新たに入力されたパルスＰ６の立ち上がり（開始）に同期して、パルスＰ３を新たに出力する。すなわち、単安定マルチバイブレータ９３ｂでは、パルスＰ３の出力中に、パルスＰ６が入力され続ける限り、信号Ｓ５のパルス幅はパルスＰ３のパルス幅Ｗを超えて拡張され続けることとなる。これにより、信号Ｓ１がパルスＰ５を周期的に連続して含んでいる期間（全Ｘ線照射期間Ｔ１）よりも若干長いパルス幅Ｔ１ａを有するパルスＰ７（信号Ｓ５）が出力されることとなる。
【００５２】
そしてこの場合も、ＮＯＲ回路９３ｄは、信号Ｓ５にパルスＰ７が含まれているか、或いは、信号Ｓ４にパルスＰ６が含まれているか、何れかの状態であれば、その状態が続いている期間にわたってＬｏｗ信号を出力し、その他の場合、すなわち、信号Ｓ５にパルスＰ７が含まれておらず、且つ、信号Ｓ４にパルスＰ６が含まれていない状態であれば、その状態が続いている期間にわたってＨｉｇｈ信号を出力する。
【００５３】
従って、ＮＯＲ回路９３ｄは、全Ｘ線照射期間Ｔ１の間、この全Ｘ線照射期間Ｔ１に略対応するパルス幅Ｔ１ａのＬｏｗ信号パルスＰ８を含むトリガ信号Ｓ６を出力することとなる。
【００５４】
すなわち、トリガ生成ユニット９では、Ｘ線照射装置１によるＸ線照射が、Ｘ線照射装置１の高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的な幅の広いパルス状のものであるか、或いは、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的な幅の狭いパルス状のものであるか、によらず、何れの場合においても同様に、全Ｘ線照射期間Ｔ１に対応するパルス幅のＬｏｗ信号パルスＰ４又はＰ８を含むトリガ信号Ｓ６が出力されることとなる。
【００５５】
次に、図６を参照して、Ｘ線撮像装置の動作について説明する。トリガ処理部６２は、トリガ生成ユニット９からトリガ信号Ｓ６が入力されると、信号処理部６１に対し、それぞれ、Ｘ線像の撮像開始タイミングを示すトリガデータと、撮像終了タイミングを示すトリガデータと、を出力する。
【００５６】
この場合、トリガ処理部６２は、Ｌｏｗ信号パルスＰ４（又はＰ８）の立ち下がり（開始）タイミングを検出すると、この立ち下がりタイミングからパルス幅Ｗよりも若干長い期間が経過するまでの間にＬｏｗ信号パルスＰ４に立ち上がりが生じない場合には、この経過タイミングで撮像開始タイミングを示すトリガデータを信号処理部６１に出力する。これにより、撮像開始タイミングを示すトリガデータがノイズにより誤って出力される、という誤動作が回避可能となる。
【００５７】
そして、トリガ処理部６２は、図６（ａ）に示すように、Ｌｏｗ信号パルスＰ４（又はＰ８）の立ち上がり（終了）タイミングを実際に検出し、この立ち上がりタイミングで、撮像終了タイミングを示すトリガデータを信号処理部６１に出力する（第１撮像モード）。
【００５８】
なお、信号処理部６１は、図６（ｂ）に示すように、ＬｏｗパルスＰ４の立ち下がり（開始）タイミングから所定の期間Ｔ１１（全Ｘ線照射期間Ｔ１に対応する予め設定された期間）だけ経過したタイミングで、撮像終了タイミングを示すトリガデータを信号処理部６１に出力してもよい（第２撮像モード）。
【００５９】
トリガ処理部６２は、上記第１又は第２撮像モードのうち、何れの撮像モードでＸ線撮像を行うかを、ＰＣ３から信号処理部６１を介して送信されるコマンドデータに基づいて設定する。なお、第２撮像モードにおける撮像終了タイミングは、トリガ処理部６２ではなく、信号処理部６１によって検出される構成であってもよい。
【００６０】
信号処理部６１は、ＣＣＤ駆動部６５に対して、撮像開始タイミングを示すトリガデータの入力から、第１撮像モードのもとで撮像終了タイミングを示すトリガデータの入力までの期間（又は、第２撮像モードのもとで撮像終了タイミングに至るまでの期間）に対応するパルス幅のパルスＰ９（制御信号Ｓ７）を、撮像部７に対して出力させる。
【００６１】
この際、パルスＰ９の立ち上がり（開始）タイミングは、全Ｘ線照射期間Ｔ１の開始タイミングよりも、パルス幅Ｗを若干超えた期間分遅くなっている。これは、上述したように、ノイズによる誤動作防止を図るため、トリガ処理部６２において、撮像開始タイミングを示すトリガデータの出力を、全Ｘ線照射期間Ｔ１の開始タイミングよりも遅くしたためである。そして、撮像部７は、パルスＰ９の立ち上がり（開始）タイミングに同期して、撮像（画像信号の蓄積）を開始し、パルスＰ９の立ち下がり（終了）タイミングに同期して、撮像（画像信号の蓄積）を終了する（期間Ｔ１）。
【００６２】
次いで、信号処理部６１は、撮像終了後に、この撮像期間内に撮像部７が蓄積した画像信号の読み取りを行う（期間Ｔ２）。この場合、信号処理部６１は、撮像部７のＣＣＤ制御部７３に対し、予めＰＣ３等を介して指定された解像度に応じて、ＣＣＤ７２から水平成分と垂直成分とで交互に画像信号を読み取らせる。撮像部７から読み取られた画像信号は、Ａ／Ｄ変換部６４にて画像データに逐次変換され、信号処理部６１に取り込まれる。
【００６３】
次いで信号処理部６１は、期間Ｔ２の後、Ａ／Ｄ変換部６４を介して取り込んだ画像データを、Ｉ／Ｏ制御部６３を介して順次ＰＣ３に転送する（期間Ｔ３）。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係るＸ線撮像装置２では、Ｘ線照射装置１によるＸ線照射が、Ｘ線照射装置１の高周波インバータ方式で得られる完全直流電圧の電圧波形に応じた定常的な幅の広いパルス状のものであるか、或いは、ＡＣ電源電圧の半波整流波形に応じた周期的な幅の狭いパルス状のものであるか、によらず、何れの場合においても同様に、ノイズによる撮像動作に係る誤動作防止が図られつつも、Ｘ線像の撮像開始タイミングを示すトリガ及び撮像終了タイミングを示すトリガが適正に出力できることとなる。以上により、良好なＸ線像の撮像が可能となる。
【００６５】
更に、信号ケーブルＬ１の内側中央部に、撮像開始タイミングを示すトリガを生成するための信号Ｓ２を伝送する検出信号ラインＬ１１（更に、画像信号ラインＬ１３及びＧＮＤラインＬ１４）が配置され、その外側には、制御信号ラインＬ１２が配置される。これにより、信号ケーブルＬ１自体に、落下等による衝突や急激な曲げなどにより衝撃が加わるような場合であっても、このような衝撃は、信号ケーブルＬ１の内側中央部に確実に配置された（特に、保持部材１２内に配置された）検出信号ラインＬ１１に対しては、この検出信号ラインＬ１１の外側に配置された制御信号ラインＬ１２の存在により十分に緩和可能となる。このため、信号ケーブルＬ１に衝撃が加わった場合であっても、検出信号ラインＬ１１には、この衝撃によるノイズ発生が生じにくくなる。従って、検出信号ラインＬ１１にノイズが生じて撮像開始タイミングを示すトリガが誤って生成される、という撮像動作に係る誤動作が確実に抑制可能となる。
【００６６】
なお、本発明は、上述の実施形態に限るものではなく、種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、トリガ生成部９３を接続部８に設けたが、これに限らず、トリガ生成部９３を制御部６に設けた構成であってもよい。この場合、Ｘ線検出部９０（増幅部９２）から出力される信号Ｓ２は、信号ケーブルＬ１と接続部８のコネクタ８１とを介して、制御部６内に設けられたトリガ生成部９３に入力されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施形態に係るＸ線撮像システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る信号ケーブル内部の断面構成を模式的に示す図である。
【図３】本実施形態に係るＸ線撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係るトリガ生成ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係るトリガ生成ユニットの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本実施形態に係るＸ線撮像装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１…Ｘ線照射装置、２…Ｘ線撮像装置、３…ＰＣ、４…ディスプレイ、５…光像取得部、６…制御部、７…撮像部、８…接続部、９…トリガ生成ユニット、１０…Ｘ線撮像システム、１１…チューブ、１２…保持部材、６１…信号処理部、６２…トリガ処理部、６３…Ｉ／Ｏ制御部、６４…Ａ／Ｄ変換部、６５…ＣＣＤ駆動部、７１…シンチレータ、７２…ＣＣＤ、７３…ＣＣＤ制御部、８１…コネクタ、９０…Ｘ線検出部、９１…ＰＤ、９２…増幅部、９２ａ…Ｉ−Ｖ変換アンプ、９２ｂ…ゲインアンプ、９３…トリガ生成部、９３ａ…コンパレータ、９３ｃ…時定数を決定するＣ，Ｒ接続、９３ｄ…ＮＯＲ回路、９３ｂ…単安定マルチバイブレータ、Ｌ１…信号ケーブル、Ｌ１１…検出信号ライン、Ｌ１２…制御信号ライン、Ｌ１３…画像信号ライン、Ｌ１４…ＧＮＤライン、Ｌ２…信号ケーブル。
【図１】
2006246961.tif 000003
【図２】
2006246961.tif 000004
【図３】
2006246961.tif 000005
【図４】
2006246961.tif 000006
【図５】
2006246961.tif 000007
【図６】
2006246961.tif 000008