(57)【要約】  Ｘ線システムは、アノードおよびカソードを有するＸ線管と、Ｘ線管の動作によって生じる状態を感知するように構成されるセンサと、感知された状態に少なくとも部分的に基づいてパネルに信号を伝送するための通信デバイスと、を含み、パネルは、放射線を受信し、受信された放射線に応じて画像信号を生成するように構成される。撮像方法は、Ｘ線管の動作によって生じる状態を感知することと、感知された状態に応じてパネルに信号を伝送することとを含み、パネルは、放射線に応じて画像信号を生成するように構成され、複数の画像要素を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードおよびカソードを有するＸ線管と、
前記Ｘ線管の動作から生成される放射量を検出するように構成されるセンサと、
前記センサによって検出された放射量に応じてパネルに信号を伝送するための通信デバイスと、を備える、Ｘ線システム。
【請求項２】
前記センサは、前記カソードの活性化から生成される放射量を検出するように構成される、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項３】
前記Ｘ線管は、前記アノードおよび前記カソードを収容するためのチャンバを備え、前記センサは、前記チャンバ内に位置する、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項４】
前記Ｘ線管は、前記アノードおよび前記カソードを収容するためのチャンバを備え、前記センサは、前記チャンバ外に位置する、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項５】
前記チャンバは、前記放射量が前記チャンバ内から前記センサまで伝送されることを可能にするための窓を備える、請求項４に記載のＸ線システム。
【請求項６】
前記検出された放射量が所定の閾値を超えるかどうかを決定するための回路をさらに備える、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項７】
前記信号は、前記パネルに、前記パネルの画像要素をリセットさせ、画像信号を得るように信号の積分を行わせ、前記画像信号を読み取らせるためのものである、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項８】
前記信号は、前記パネルに、一定の積分期間に基づいて前記信号の積分を行わせるためのものである、請求項７に記載のＸ線システム。
【請求項９】
前記信号は、前記パネルに、可変積分期間に基づいて前記信号の積分を行わせるためのものである、請求項７に記載のＸ線システム。
【請求項１０】
前記センサによって生成された信号に基づいて前記可変積分期間を決定するための回路をさらに備える、請求項９に記載のＸ線システム。
【請求項１１】
前記パネルをさらに備え、前記パネルは、画像要素を備え、前記信号が所定期間受信された後に前記画像要素をリセットするように構成される、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項１２】
前記所定期間は、少なくとも１００ミリ秒である、請求項１１に記載のＸ線システム。
【請求項１３】
前記放射量は、光を含み、前記システムは、前記センサに向かう放射線を遮断するための遮蔽板と、前記センサに向かって前記光を反射させるための鏡と、をさらに備える、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項１４】
前記カソードを保持するためのシャフトと、
光ファイバと、をさらに備え、
前記センサは、前記光ファイバに連結され、前記センサおよび前記光ファイバのうちの一方または両方が前記シャフト内に位置する、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項１５】
前記通信デバイスは、有線通信路、ＲＦ送信機、赤外線デバイス、超音波デバイス、光ファイバ、またはブルートゥースデバイスを備える、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項１６】
前記アノードを回転させるためのデバイスをさらに備える、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項１７】
前記パネルは、放射線を受信し、前記受信された放射線に応じて画像信号を生成するように構成される、請求項１に記載のＸ線システム。
【請求項１８】
アノードおよびカソードを有するＸ線管と、
前記Ｘ線管の動作によって生じる状態を感知するように構成されるセンサと、
前記感知された状態に少なくとも部分的に基づいてパネルに信号を伝送するための通信デバイスと、を備え、前記パネルは、放射線を受信し、前記受信された放射線に応じて画像信号を生成するように構成される、Ｘ線システム。
【請求項１９】
前記センサは、前記カソードの活性化から生成される放射量を検出するように構成される光検出器を備える、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項２０】
前記センサは、前記カソードの活性化から生成される熱を感知するための熱センサを備える、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項２１】
前記センサは、電流リードに連結された電流センサを備え、前記電流リードは、前記カソードに電流を伝送するように構成される、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項２２】
前記センサは、前記アノードを回転させるように構成される回転デバイスに送達される電流を感知するための電流センサを備える、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項２３】
前記センサは、磁気センサを備える、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項２４】
前記感知された状態に関連する変数が所定の閾値を超えているかどうかを決定するための回路をさらに備える、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項２５】
前記信号は、前記パネルに、前記パネルの画像要素をリセットさせ、前記画像信号を得るように信号の積分を行わせ、前記画像信号を読み取らせるためのものである、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項２６】
前記信号は、前記パネルに、一定の積分期間に基づいて前記信号の積分を行わせるためのものである、請求項２５に記載のＸ線システム。
【請求項２７】
前記信号は、前記パネルに、可変積分期間に基づいて前記信号の積分を行わせるためのものである、請求項２５に記載のＸ線システム。
【請求項２８】
前記感知された状態に基づいて前記可変積分期間を決定するための回路をさらに備える、請求項２７に記載のＸ線システム。
【請求項２９】
前記パネルをさらに備え、前記パネルは、画像要素を備え、前記信号の前記伝送からまたは前記状態が感知されてから所定期間が経過した後に前記画像要素をリセットするように構成される、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項３０】
前記所定期間は、少なくとも１００ミリ秒である、請求項２９に記載のＸ線システム。
【請求項３１】
前記通信デバイスは、有線通信路、ＲＦ送信機、赤外線デバイス、超音波デバイス、光ファイバ、またはブルートゥースデバイスを備える、請求項１８に記載のＸ線システム。
【請求項３２】
Ｘ線管の動作によって生じる状態を感知することと、
前記感知された状態に応じてパネルに信号を伝送することと、を含み、前記パネルは、放射線に応じて画像信号を生成するように構成され、複数の画像要素を含む、撮像方法。
【請求項３３】
前記信号は、前記パネルに前記画像要素をリセットさせるためのものである、請求項３２に記載の撮像方法。
【請求項３４】
前記信号は、前記信号の前記伝送からまたは前記状態が感知されてから所定期間が経過した後に、前記パネルに前記画像要素をリセットさせるためのものである、請求項３３に記載の撮像方法。
【請求項３５】
前記所定期間は、少なくとも１００ミリ秒である、請求項３４に記載の撮像方法。
【請求項３６】
前記信号は、前記パネルに、前記画像信号を生成するように信号を積分させ、前記画像信号を読み取らせるためのものである、請求項３４に記載の撮像方法。
【請求項３７】
前記感知された状態に基づいて可変積分期間を決定することをさらに含む、請求項３２に記載の撮像方法。
【請求項３８】
前記感知された状態は、カソードの活性化から生成される光、カソードの活性化から生成される放射線、前記カソードの活性化から生成される熱、前記カソードに伝送される電流、回転デバイスに送達される電流、または磁場を含む、請求項３２に記載の撮像方法。
【請求項３９】
前記感知された状態に関連する変数が所定の閾値を超えているかどうかを決定することをさらに含む、請求項３２に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線画像を得るためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管およびフィルムを用いるＸ線撮像デバイスは、Ｘ線を生成するための多くの産業において、とりわけ、医学Ｘ線撮影法の分野において一般的に使用されている。既存の実施方法は、Ｘ線管とフィルムの間に患者を配置することである。次いで、Ｘ線技師が、患者を位置付け、Ｘ線デバイスを設定し、Ｘ線デバイスからの放射線を使用してフィルムを暴露する。フィルムを暴露する行為は、ハンドスイッチを使用する２段階のプロセスである。具体的には、Ｘ線技師がハンドスイッチボタンを途中位置まで押下し、（１）Ｘ線管内のアノードを全速力で回転させ、（２）Ｘ線管内のカソードの状態をスタンバイ電流から較正された予熱レベルまで変化させる。予熱レベルは、Ｘ線管に連結された発電機によって選択されるエネルギー出力で所定のビーム電流を生成するために必要なフィラメント電流まで較正される。
【０００３】
Ｘ線管および発電機が安定すると、技師は、発電機から、管が患者およびフィルムに暴露するためのＸ線を生成する準備ができているという可視信号を得る。フィルムは、常にＸ線を受ける準備ができているため、次いで、技師は、ボタンを完全に押下することができ、そうすることで発電機を作動させて管にエネルギーを送達し、それによって予めプログラムされたようにＸ線を生成する。
【０００４】
医療および産業用の撮像を含む多くの用途において、Ｘ線を画像に変換するためのデジタルＸ線撮像器がフィルムに取って代わっている。本出願の出願人は、デジタルＸ線を得るための新規Ｘ線システムおよび方法を有することが望ましいと断定する。
【発明の概要】
【０００５】
いくつかの実施形態によれば、Ｘ線システムは、アノードおよびカソードを有するＸ線管と、Ｘ線管の動作から生成される放射量を検出するように構成されるセンサと、センサによって検出された放射量に応じてパネルに信号を伝送するための通信デバイスと、を含む。非限定的な例として、放射量は、光、放射線、または源から放射する他のエネルギーの形態であってもよい。
【０００６】
他の実施形態によれば、Ｘ線システムは、アノードおよびカソードを有するＸ線管と、Ｘ線管の動作によって生じる状態を感知するように構成されるセンサと、感知された状態に少なくとも部分的に基づいてパネルに信号を伝送するための通信デバイスと、を含み、パネルは、放射線を受信し、受信された放射線に応じて画像信号を生成するように構成される。
【０００７】
他の実施形態によれば、撮像方法は、Ｘ線管の動作によって生じる状態を感知することと、感知された状態に応じてパネルに信号を伝送することと、を含み、パネルは、放射線に応じて画像信号を生成するように構成され、複数の画像要素を含む。
【０００８】
他のおよびさらなる態様および特徴は、本発明を例示することを企図するのであって、限定することを企図するものではない以下の実施形態の詳細な説明を読むことによって明白となるであろう。
【０００９】
図面は、実施形態の設計および有用性を例示し、同様の要素は、共通の参照番号によって言及される。これらの図面は、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない。上記のならびに他の利点および目的がどのように得られるかをよりよく理解するために、実施形態のより具体的な説明が行われ、それらは添付の図面において例示される。これらの図面は、典型的な実施形態を表しているに過ぎず、したがって、その範囲を限定するものと見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】いくつかの実施形態によるＸ線システムを例示する。
【図２】他の実施形態による別のＸ線システムを例示する。
【図３】他の実施形態による別のＸ線システムを例示する。
【図４】他の実施形態による別のＸ線システムを例示する。
【図５】他の実施形態による別のＸ線システムを例示する。
【図６】他の実施形態による別のＸ線システムを例示する。
【図７Ａ】光検出器信号と時間の関係を示すグラフを例示する。
【図７Ｂ】図７Ａのグラフの一部の拡大図である。
【図８Ａ】光検出器信号の導関数と時間の関係を示すグラフを例示する。
【図８Ｂ】図８Ａのグラフの一部の拡大図である。
【図９】いくつかの実施形態による暴露の順序を例示する。
【図１０】本明細書に記載される実施形態を実装することができるコンピュータシステムアーキテクチャのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
これ以降、種々の実施形態が図を参照して説明される。図は縮尺通りに描かれてはおらず、同様の構造または機能の要素は、図を通して同様の参照番号によって表されることに留意されたい。また、図は、実施形態の説明を容易にすることを企図するものに過ぎないことにも留意されたい。それらは、本発明の排他的な説明または本発明の範囲に対する制限であることを企図するものではない。さらに、例示される実施形態は、必ずしも示される全ての態様または利点を有する必要があるわけではない。特定の実施形態とともに記載される態様または利点は、必ずしもその実施形態に限定されるものではなく、たとえそのように例示されていない場合でも、いずれか他の実施形態において実践することができる。
【００１２】
図１は、いくつかの実施形態によるＸ線システム１０を例示する。Ｘ線システム１０は、発電機１２、Ｘ線管１４、およびパネル１６を含む。発電機１２は、Ｘ線システム１０の使用中にＸ線管１４に電力を提供するように構成される。Ｘ線管１４は、チャンバ３０を画定する容器２８、チャンバ３０内に位置するアノード３２およびカソード３４、ならびにアノード３２を回転させるための回転デバイス３６を含む。カソード３４は、使用中に発電機１２から電圧を受けるように構成され、アノード３２に向けて電子を送達するための電子銃として機能する。回転デバイス３６は、回転子３８および固定子４０を含む。回転デバイス３６は、カソード３４からアノード３２に向けて電子が加速されるとアノード３２を回転させるように構成される。そのような構成は、アノード３２の異なる部分に電子が当たることを可能にし、それによって、アノード３２が静止した状態にある場合に生成されるであろう熱の量を減少させる。
【００１３】
いくつかの実施形態において、アノード材料は、回転デバイス３６に連結された回転するディスクに固定されてもよい。他の実施形態において、アノード３２は、回転するディスクの一部として形成されてもよい。標的アノード３２は、好適な機械特性、熱特性、電気特性、ならびに所定のＸ線スペクトルおよび強度の生成のために好適な他の特性を有する様々な材料を含むことができる。使用することができる材料の例として、ホルミウム、エルビウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、バリウム、モリブデン、ロジウム、ジルコニウム、ハフニウム、タングステン、チタン、レニウム、レニウム、モリブデン、銅、黒鉛、他の希土類材料および白金族金属、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。ホウ化セリウム（ＣｅＢ6）等の好適に安定な耐火性化合物、および上記材料のうちのいずれかから形成される他の化合物をアノード３２のために使用することができる。
【００１４】
パネル１６は、複数の撮像要素５０を含む。パネル１６の撮像要素５０の各々は、放射線を受信し、受信された放射線に応じて画像信号を生成するように構成される。いくつかの実施形態において、パネル１６は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等のシンチレータ要素から作製される変換層と、変換層に連結された光検出器アレイ（例えば、フォトダイオード層）を含む。変換層は、放射線に応じて光量子を生成し、複数の検出器要素を含む光検出器アレイは、変換層からの光量子に応じて電気信号を生成するように構成される。パネル１６は、曲線的な表面（例えば、部分的な円弧）を有することができる。そのような構成は、パネル１６の撮像要素の各々が放射線源から実質的に同じ距離に位置するという点において有利である。代替の実施形態において、パネル１６は、直線的な表面または他の形状を有する表面を有してもよい。パネル１６は、非晶質シリコン、水晶およびシリコンウエハ、水晶およびシリコン基板、または可撓性基板（例えば、プラスチック）から作製することができ、フラットパネル技術または撮像デバイスを作製する技術分野において既知である他の技法を使用して構築されてもよい。代替の実施形態において、パネル１６は、異なる検出スキームを使用してもよい。例えば、代替の実施形態において、パネル１６は、変換層を有する代わりに、電子正孔対を生成するかまたは放射線に応じて放電する光伝導体を含んでもよい。
【００１５】
例示された実施形態において、Ｘ線システム１０は、Ｘ線管１４に連結された光検出器（センサ）６０も含む。光検出器６０は、カソード３４の活性化から生成される光を検出するように構成される。図中に示されるように、容器２８は、光検出器６０によって光が検出されることができるように、カソード３４の活性化から生成される光がそこを通って出られるようにする開口部６２を含む。いくつかの実施形態において、容器２８はガラスから作製されてもよく、それによって、光検出器６０の設置により多くの選択肢を提供する。光検出器６０および容器２８は、Ｘ線管筐体６４の中に位置する。他の実施形態において、容器２８は、Ｘ線管筐体６４の一部または延在部であってもよい。また、さらなる実施形態において、光検出器６０は、完全にＸ線管筐体６４の中になくてもよい。代わりに、光検出器６０は、Ｘ線管筐体６４の壁を通って部分的に延在してもよいか、またはＸ線管筐体６４の外側に位置してもよい（その場合、Ｘ線管筐体６４は、カソード３４の活性化から生成される光がそこを通って出られるようにするための開口部を含んでもよい）。
【００１６】
本明細書において使用される場合、「光検出器」という用語は、放射量（光、放射線、熱等）を検出することができるか、または放射量に関連する任意の特徴を検出することができる任意のセンサを意味してもよいことに留意されたい。センサ６０は、異なる実施形態において異なる技術を使用して実装されてもよい。例えば、センサ６０は、シリコン、ＧａＡｓ、ａＳｉ、ＣｄＴｅを使用して、または他のフォトダイオードのうちのいずれかを使用して実装されてもよい。他の実施形態において、センサ６０を実装するために熱電堆（複数可）が使用されてもよい。さらなる実施形態において、センサ６０による出力を生成するためにフォトダイオードの電圧出力または電流出力が使用されてもよい。他の実施形態において、センサは、カソード３４に電流を伝送する電流リードに連結された電流センサであってもよい。
【００１７】
また、Ｘ線システム１０は、光検出器６０に連結されたＡ／Ｄ変換器７０、調整用電子機器７２、および信号発信機７４も含む。Ａ／Ｄ変換器７０は、光検出器６０からの信号（複数可）をデジタル形式に変換するように構成される。調整用電子機器７２は、Ａ／Ｄ変換器７０から信号（複数可）を受信し、所定のロジック／アルゴリズムに従って信号（複数可）を処理し、Ａ／Ｄ変換器７０からの信号（複数可）の処理に基づいて出力信号を生成するように構成される。調整用電子機器７２は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせを使用して実装されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、調整用電子機器７２は、プロセッサ、コンピュータ、または信号処理能力を有する他のデバイスを使用して実装されてもよい。発信機７４は、パネル１６に連結された受信機８０に出力信号を伝送するように構成される。パネル１６は、受信機８０によって受信された信号に応じて、画像要素５０をリセットし、画像信号を生成するように信号の積分を行い、画像信号を読み取るように構成される。非限定的な例として、発信機７４および受信機８０の各々は、高周波デバイス、赤外線デバイス、超音波デバイス、またはブルートゥースデバイスであってもよい。さらなる実施形態において、発信機７４および受信機８０は、調整用電子機器７２からパネル１６に接続する１つ以上のワイヤまたは１つ以上の光ファイバを使用して実装されてもよい。
【００１８】
例示された実施形態において、構成要素６０、７０、７２、７４は、別個の構成要素として示されている。しかしながら、他の実施形態において、Ａ／Ｄ変換器７０は、センサ６０の一部であってもよい。さらなる実施形態において、Ａ／Ｄ変換器７０および調整用電子機器７２がセンサ６０の一部であってもよい。また、他の実施形態において、調整用電子機器７２は、パネル１６の一部であってもよいか、またはパネル１６に物理的に連結された構成要素であってもよい。
【００１９】
また、Ｘ線システム１０は、Ｘ線管１４に動作可能に連結された、制御ボタン９０を有する手持ち式制御部８８も含む。制御部８８は、使用中にＸ線管１４を操作するように構成される。具体的には、制御部８８のボタン９０を途中まで押下して、回転デバイス３６にアノード３２を回転させることができる。アノード３２を所望の速度まで回転させた後、次いで、制御部８８のボタン９０を完全に押下して、カソード３４からアノード３２に電子を加速させることができる。
【００２０】
Ｘ線システム１０の使用中、発電機１２は、カソード３４に初期電流を供給してカソード３４を加温し、カソード３４を「スタンバイ」モードにする。次に、制御ボタン９０を途中まで押下してアノード３２を回転させ、発電機１２にカソード３４への追加電流を送達させ、それによりカソード３４を「発射準備完了」モードにすることができる。追加電流は、カソード３４の温度を暖機（またはスタンバイ）レベルから較正前のレベルまで上昇させる。操作者は、ボタン９０をさらに起動してボタン９０を完全に押下することができる。例示された実施形態において、制御ボタン９０を完全に押下することにより、電圧発生機１２にカソード３４への活性化電流を供給させ、その結果、カソード３４から回転する標的アノード３２に電子が加速される。具体的には、カソード３４とアノード３２の間で生成される電位のために、電子がアノード３２に向けて加速し、電子のビーム９０を形成する。ビーム９０は、連続的なビームであってもよいか、または代替としてパルスビームであってもよい。Ｘ線は、電子ビーム９０とアノード３２の相互作用によって生成される。生成されたＸ線のほとんどが容器２８および／またはＸ線管筐体６４によって閉じ込められるのに対し、Ｘ線のビーム９２は、Ｘ線窓９４から漏出する。例示された実施形態において、アノード３２は、環状または円形の構成を有する。Ｘ線が生成されると、回転デバイス３６は、電子ビーム９０がアノード３２上の異なる位置に衝突するようにアノード３２を回転させ、それによってアノード３２が過熱するのを防止する。
【００２１】
例示された実施形態において、カソード３４の活性化がセンサ６０によって感知され、調整用電子機器７２に信号が伝送される。調整用電子機器７２がセンサ６０から信号を受信すると、次いで、調整用電子機器７２は、デバイス７４を介してパネル１６に制御信号を伝送し、それによってパネル１６の動作を制御する。例示された実施形態において、制御信号は、パネル１６にその撮像要素５０をリセットさせるために使用される。しかしながら、本明細書において使用される場合、「制御信号」という用語は、パネル１６の動作を直接的に制御するための信号に限定されず、パネル１６を操作するための任意のプロセスにおいて使用される任意の情報を意味してもよいことに留意されたい。また、本明細書において使用される場合、パネル１６の動作を制御する行為は、パネル１６を物理的に操作する行為に限定されず、パネル１６を操作するための任意のプロセスにおいて使用される情報を提供することを含んでもよい。
【００２２】
一実装において、調整用電子機器７２は、センサ６０からの信号が所定の閾値であるかまたはそれを超えるかどうか（カソード３４の活性化に関連する可能性がある）を決定するように構成され、信号が所定の閾値であるかまたはそれを超える場合、調整用電子機器７２は、次いでパネル１６に制御信号を伝送する。例示された実施形態において、パネル１６は、光検出器６０によって状態が感知されてから所定期間後に、撮像要素５０をリセットするように構成される。他の実施形態において、パネル１６は、パネル１６が調整用電子機器７２からの信号を受信してから所定期間が経過した後に、撮像要素５０をリセットするように構成される。さらなる実施形態において、調整用電子機器７２は、パネル１６の一部であってもよく、その場合、パネル１６は、調整用電子機器７２が信号を生成してから所定期間が経過した後に、撮像要素５０をリセットするように構成される。本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、所定期間は、少なくとも１００ミリ秒、または０〜０．５秒の任意の値等の他の値であってもよい。本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、パネル１６は、衝突するＸ線が起こる少なくとも０．３５秒前に衝突するＸ線について通知される。これにより、パネル１６は、画像要素５０をリセットするのに十分な時間を有することができる。さらなる実施形態において、パネル１６が調整用電子機器７２から信号を受信すると、任意の所定期間待機することなく、直ちに撮像要素５０がリセットされる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、パネル１６がその撮像要素５０をリセットした後に、パネル１６はまた、画像信号を得るように信号の積分を行い、画像信号を読み取るように構成される。パネル１６は、一定の積分期間または可変積分期間に基づいて信号の積分を行うように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、可変積分期間は、センサ６０によって感知された状態に基づいていてもよい。いくつかの実施形態において、パネル１６は、感知された状態（複数可）に基づいて可変積分期間を決定するためのプロセッサを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態において、センサ６０は、Ｘ線がＯＮであるという信号、次いで、再びそれらがＯＦＦであるという信号を送信することができる。次いで、パネルは、積分期間を早めに終了することによって応答することができ、クロック周期を数えることによって、その内部クロック周波数の観点から使用された実際の積分時間を記録することができる。次いで、パネルは、同じ積分期間を用いてオフセット画像（暗画像）を取得し、そのオフセット画像を使用してＸ線画像を修正することができる。
【００２４】
Ｘ線システム１０の構成（例えば、種々の構成要素の形状、寸法、設計、および配置）は、図に例示される例に限定されるべきではなく、Ｘ線システム１０は他の構成を有することができることに留意されたい。例えば、他の実施形態において、Ｘ線システム１０は異なる形状を有してもよい。
【００２５】
他の実施形態において、Ｘ線システム１０は、任意で、遮蔽板１２０および鏡１２２をさらに含んでもよい（図２）。遮蔽板１２０は、光検出器６０を放射線による損傷から保護するために、光検出器６０に向かう放射線を遮断するためのものであり、鏡１２２は、光検出器６０に向けて光を反射させるためのものである。鏡１２２は、直線的または曲線的な構成を有してもよい。図２のＸ線システム１０の動作は、図１の実施形態を参照して記載されるものと同様である。
【００２６】
図３は、他の実施形態による別のＸ線システム１０を例示する。図３のＸ線システム１０は、光検出器６０が容器２８の外側に位置していないことを除いて、図１の実施形態と同様である。代わりに、光検出器６０は、少なくとも部分的に容器２８の内側に位置する。そのような構成により、光検出器６０は、カソード３４の動作から生成される光をより効率的に検出することができる。図３のＸ線システム１０の動作は、図１の実施形態を参照して記載されるものと同様である。
【００２７】
図４は、他の実施形態による別のＸ線システム１０を例示する。図４のＸ線システム１０は、光検出器６０がカソード３４のシャフト２００内に位置することを除いて、図１の実施形態と同様である。そのような構成は、光検出器６０による光の検出を可能にするための、筐体２８の壁を通る別個の開口部を作製する必要性を除去する。また、光検出器６０がカソードのシャフト２００内に位置するため、チャンバ３０内で生成される放射線によって劣化する可能性がより低い。他の実施形態において、光検出器６０は別の位置に位置してもよい。例えば、他の実施形態において、カソード３４のシャフト２００は、チャンバ３０内から光検出器６０が位置する別の位置まで光を伝送するための光ファイバを含んでもよい。光検出器６０は、光ファイバから光信号を受信し、光ファイバから受信された光信号に基づいて（構成要素７０、７２、および／または７４に伝送するための）信号を生成する。他の実施形態において、光検出器６０および光ファイバの両方が、カソード３４のシャフト内に位置していてもよい。さらなる実施形態において、光検出器６０が管１４の動作から生成される光を感知することができる限り、光ファイバおよび／または光検出器６０は、管筐体６４に対する他の場所に位置していてもよい。図４のＸ線システム１０の動作は、図１の実施形態を参照して記載されるものと同様である。
【００２８】
本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、システム１０は、光検出器を使用する代わりに、別の種類のセンサを含むことができる。例えば、本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、センサ６０は、光検出器である代わりに、熱センサであってもよいか、またはカソードにおける属性または物理的変化（例えば、温度、光子の放出、電流、電圧、磁場、光等）を感知する任意のデバイス等の、カソード３４の活性化に関連する状態を感知するように構成される別の種類のセンサであってもよい。
【００２９】
本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、光検出器６０は、光の代わりに、Ｘ線管の動作から生成される放射線（例えば、Ｘ線管の構成要素のうちのいずれかを操作することから放出される放射線）を検出するように構成されてもよい。
【００３０】
図５は、他の実施形態による別のＸ線システム１０を例示する。Ｘ線システム１０は、光検出器６０を含まない。代わりに、Ｘ線システム１０は、回転デバイス３６の動作に関連する電流を検出するように構成される電流検出器／センサ３００を含む。図５のＸ線システム１０の使用中、発電機１２は、カソード３４に初期電流を供給してカソード３４を加温し、カソード３４を「スタンバイ」モードにする。次に、カソード３４が「発射準備完了」モードになるように、制御ボタン９０を途中まで押下してアノード３２を回転させ、発電機１２にカソード３４への追加電流を送達させることができる。追加電流は、カソード３４の温度を暖機（またはスタンバイ）レベルから較正前のレベルまで上昇させる。操作者は、ボタン９０をさらに起動してボタン９０を完全に押下することができる。例示された実施形態において、制御ボタン９０を完全に押下することにより、電圧発生機１２にカソード３４への活性化電流を供給させ、その結果、カソード３４から回転する標的アノード３２に電子が加速される。具体的には、カソード３４とアノード３２の間で生成される電位のために、電子がアノード３２に向けて加速し、電子のビーム９０を形成する。ビーム９０は、連続的なビームであってもよいか、または代替としてパルスビームであってもよい。Ｘ線は、電子ビーム９０とアノード３２の相互作用によって生成される。生成されたＸ線のほとんどが容器２８および／またはＸ線管筐体６４によって閉じ込められるのに対し、Ｘ線のビーム９２は、Ｘ線窓９４から漏出する。例示された実施形態において、アノード３２は、環状または円形の構成を有する。Ｘ線が生成されると、回転デバイス３６は、電子ビーム９０がアノード３２上の異なる位置に衝突するようにアノード３２を回転させ、それによってアノード３２が過熱するのを防止する。
【００３１】
図５の例示された実施形態において、アノード３２の回転がセンサ３００によって感知され、調整用電子機器７２に信号が伝送される。一実装において、固定子４０の異なる巻線に異なる位相のＡＣ電流が印加されてもよい。そのような場合、回転の開始が固定子リード内の電流の増加を引き起こし、それは、もうすぐ暴露されることを示唆するために使用することができる。調整用電子機器７２がセンサ３００から信号を受信すると、次いで、調整用電子機器７２は、デバイス７４を介してパネル１６に制御信号を伝送し、それによってパネル１６にその撮像要素５０をリセットさせる。一実装において、調整用電子機器７２は、センサ３００からの信号が所定の閾値であるかまたはそれを超えるかどうか（アノード３２の最高／または最低動作回転速度に関連する可能性がある）を決定するように構成され、信号が所定の閾値であるかまたはそれを超える場合、調整用電子機器７２は、次いでパネル１６に制御信号を伝送する。例示された実施形態において、パネル１６は、センサ３００によって状態が感知されてから所定期間後に、撮像要素５０をリセットするように構成される。他の実施形態において、パネル１６は、パネル１６が調整用電子機器７２からの信号を受信してから所定期間が経過した後に、撮像要素５０をリセットするように構成される。さらなる実施形態において、調整用電子機器７２は、パネル１６の一部であってもよく、その場合、パネル１６は、調整用電子機器７２が信号を生成してから所定期間が経過した後に、撮像要素５０をリセットするように構成される。本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、所定期間は、少なくとも１００ミリ秒、または０〜０．５秒の任意の値等の他の値であってもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態において、パネル１６がその撮像要素５０をリセットした後に、パネル１６はまた、画像信号を得るように信号の積分を行い、画像信号を読み取るように構成される。パネル１６は、一定の積分期間または可変積分期間に基づいて信号の積分を行うように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、可変積分期間は、センサ３００によって感知された状態に基づいていてもよい。いくつかの実施形態において、同様に論じられているように、パネル１６は、感知された状態（複数可）に基づいて可変積分期間を決定するためのプロセッサを含んでもよい。
【００３３】
他の実施形態において、電流検出器を使用する代わりに、磁気センサが回転子の速度を上げるために使用されてもよい、そのような場合、回転子の速度が安定すると、次いで、調整用電子機器７２がパネル１６にもうすぐ暴露されることを通知する。
【００３４】
さらなる実施形態において、上記実施形態の２つ以上の特徴が組み合わされてもよい。例えば、さらなる実施形態において、Ｘ線システム１０は、センサ６０（光検出器、熱センサ、またはカソード３４等の動作に関連する状態を感知するように構成される任意の他のセンサであってもよい）および電流検出器３００の両方を含んでもよい。図６は、他の実施形態による別のＸ線システム１０を例示する。図中に示されるように、Ｘ線システム１０は、光検出器６０（図１を参照して同様に論じられる）および電流検出器３００（図５を参照して同様に論じられる）を含む。使用中、発電機１２は、カソード３４に初期電流を供給してカソード３４を加温し、カソード３４を「スタンバイ」モードにすることができる。次に、制御ボタン９０を途中まで押下してアノード３２を回転させることができる。電流検出器３００は、回転デバイス３６の動作に関連する電流を感知し、調整用電子機器７２に第１の信号を伝送するように構成される。カソード３４が「発射準備完了」状態になるようにボタン９０を途中位置まで押下することによっても電流がカソード３４に伝送され、その温度を暖機レベルから較正前のレベルまで上昇させる。センサ６０は、カソードの放出状態に関連する状態を感知し、感知された状態を表す第２の信号を調整用電子機器７２に伝送するように構成される。例示された実施形態において、制御ボタン９０を完全に押下することにより、電圧発生機１２にカソード３４への活性化電流を供給させ、その結果、カソード３４から回転する標的アノード３２に電子が加速される。
【００３５】
調整用電子機器７２が、電流センサ３００から第１の信号／および／またはセンサ６０から第２の信号を受信すると、次いで、調整用電子機器７２は、デバイス７４を介してパネル１６に制御信号を伝送し、それによって、パネル１６にその撮像要素５０をリセットさせる。いくつかの実施形態において、パネル１６がその撮像要素５０をリセットした後に、パネル１６はまた、画像信号を得るように信号の積分を行い、画像信号を読み取るように構成される。パネル１６は、一定の積分期間または可変積分期間に基づいて信号の積分を行うように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、可変積分期間は、センサ６０によって感知された状態、センサ３００によって感知された状態、または、センサ６０、３００によってそれぞれ感知された両方の状態に基づいていてもよい。いくつかの実施形態において、以前に同様に記載したように、パネル１６は、感知された状態（複数可）に基づいて可変積分期間を決定するためのプロセッサを含んでもよい。以前の実施形態において記載される他の特徴は、図６の実施形態において実装されてもよい。
【００３６】
図７Ａは、Ｘ線管１０の実施形態を使用して収集されたデータのグラフを例示する。グラフは、カソード３４に送達される電流をスタンバイレベルから予熱レベルに上昇させた場合に光検出器６０によって見られる信号の値を示す。フィラメントは電子の源として使用され、カソード３４のフィラメントからの電子の放出は、指数関数的に温度依存性であるため、カソードのフィラメントがスタンバイ状態から予熱状態になると、フィラメントの温度が相当量上昇する。フィラメントからの放射量は、Ｔ4に比例する。図中に示されるように、光検出器６０によって見られる信号は、約１．５秒後に安定する。図７Ｂは、Ｘ線管１０の制御ボタン９０を途中まで押下した後の最初の数秒の拡大図であり、最初の２５０ミリ秒間は全ての信号が実質的に同じであり、それらの最終的な値によって信号に違いが現れることを示している。異なる値（例えば、管に印加されるピーク電圧ｋＶｐ、ビーム電流ｍＡ、暴露時間等）は、較正手順を用いてＸ線システム１０内（例えば、調整用電子機器７２内）に予めプログラムされる。一般に、ビーム電流の所与のｍＡで、発電機１２からのｋＶエネルギーレベルが上昇すると、必要なフィラメント電流、ひいては光検出器信号がより低くなる。また、一定のｋＶｐでは、フィラメント電流がｍＡの増加とともに増加する。図８Ａは、図７Ａから選択された光検出器信号のうちのいくつか、およびこれらの信号の導関数を示す。導関数は、フィラメント電流の増加開始時に鋭い正のピークを示し、フィラメント電流が予熱値からスタンバイ値に戻ると鋭い負のピークを示す。図８Ｂは、Ｘ線管１０の制御ボタン９０を途中まで押下した後の最初の数秒の拡大図である。図示される曲線（複数可）の形状は、衝突するＸ線を決定するために使用されてもよい。例えば、非導関数の場合、システムは、いつフィラメント電流が上昇し、次いで下降したかを確認するために、閾値超過検出器を適用するように構成されてもよい。そのような技法において、信号のサイズは選択されるｋＶｐおよびｍＡに依存し、それらは撮像される身体部分によって異なる。他の実施形態において、信号の導関数が使用されてもよく、その場合、ピーク値がそれほどｋＶｐおよびｍＡに依存しないという利点を有する。これにより、システムは、より確実に動作することが可能となる。いくつかの実施形態において、調整用電子機器７２は、平滑フィルター、信号の導関数、またはスプリアス信号を除去し、パネル１６の制御機器に伝送される信号を準備するための他の処理を含んでもよい。
【００３７】
図９は、いくつかの実施形態に従って、Ｘ線システム１０の実施形態のうちのいずれかを使用して行うことができる暴露方法４００を例示する。一旦、操作者が暴露を行うことを決定すると（ステップ４０２）、次いで、操作者は、発電機１２の電源を入れる（ステップ４０４）。次いで、発電機１２は、カソード（またはフィラメント）３４にスタンバイ電流（例えば、２アンペア）を送信してカソード３４を加温する。操作者は、放射線撮像法、蛍光透視撮像法、およびシネ撮像法（後に分析するための動画像列を記録するために使用される、より高線量の蛍光透視撮像法である）を含む撮像技術のうちの１つを選択することができる（ステップ４０６）。次いで、操作者は、発電機１２のエネルギーレベルを設定し（ステップ４０８）、ビーム電流のｍＡを設定し（ステップ４１０）、放射パルスの時間を設定する（ステップ４１２）。いくつかの場合において、パルスの時間は、撮像される身体部分に依存して、コンソール上で操作者によって設定される。ビームパルスの長さは、ｋＶｐ（エネルギー）およびｍＡ（管電流）とともに、撮像技術を定義するものの一部である。
【００３８】
次に、操作者は、制御部８８のボタン９０を第１の位置（例えば、半押し位置）まで押下する（ステップ４２０）。ボタン９０を第１の位置まで押下することに応じて、アノード３２が回転し始め（ステップ４２２）、放出電流がカソード（フィラメント）３４に送達される（ステップ４２４）。一実装において、カソード３４に送達される電流をスタンバイ電流から予熱電流（例えば、４〜６アンペア）に増加することによって放出電流が送達される。図７Ａを参照して以前に論じたように、放出電流がカソード３４に送達されると、センサ６０によって見られる信号が増加し、次いで安定する。アノード３２の回転速度は、３６００〜９０００ｒｐｍのいずれか、または他の値であってもよい。いくつかの実施形態において、システムは、操作者が、ボタン９０の半起動に対応する回転子３８の速度範囲を選択できるように構成される。例えば、いくつかの実施形態において、システムは、操作者に速度範囲を０Ｈｚ〜６０Ｈｚに設定させることができ、その場合、ボタン９０を半起動すると、回転子の速度が０Ｈｚから６０Ｈｚに増加する。他の実施形態において、回転子３８の速度範囲は、０Ｈｚ〜１８０Ｈｚ、６０Ｈｚ〜１８０Ｈｚ、または他の範囲であってもよい。
【００３９】
次いで、操作者は、ボタン９０を第２の位置（例えば、全押し位置）まで押下する（ステップ４４０）。ボタン９０を第２の位置まで押下することに応じて、次いで、発電機１２がＸ線管１４にエネルギーを印加し（ステップ４４２）、その結果、Ｘ線管から放射線が放出される（ステップ４４４）。例示された実施形態において、エネルギーは、ステップ４０６において操作者によって設定されるエネルギーレベルを有する。
【００４０】
図中に示されるように、パルス放射線（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｒａｄ）の発射が任意で提供されてもよい（ステップ４５０）。ビームは有限期間のみＯＮであるため、「放射線」の発射はパルス状である。パルスの時間は、撮像される身体部分に依存して、コンソール上で操作者によって設定される。ビームパルスの長さは撮像技術を定義するものの一部であり、ｋＶｐ（エネルギー）、ｍＡ（管電流）、および時間等のパラメータに関与する。いくつかの場合において、ビームパルスを形成するために使用されるｍＡ数（ミリアンペア秒）が、送達された線量を示唆するために使用されてもよい。いくつかの実施形態において、パルス放射線の発射は、１〜５秒にわたって３０ｆｐｓで提供されてもよい。
【００４１】
次いで、操作者は、制御ボタン９０を解除し（ステップ４６０）、ハングオーバーモードを開始させる（ステップ４７０）。ハングオーバーモードでは、カソード３４の電流が、所定のハングオーバー時間後にスタンバイ電流に戻ることができ（ステップ４７２）、回転子３８が、所定のハングオーバー時間後にスタンバイ周期（０Ｈｚ、６０Ｈｚ、または他の値であってもよい）に戻ることができる（ステップ４７４）。ハングオーバー時間は、操作者によって選択される値であってもよい。いくつかの実施形態において、システム１０は、操作者が、例えば、０〜９９秒の任意の値であってもよい、そのようなハングオーバー時間を選択できるユーザーインターフェースを提供する。ハングオーバー時間の間、操作者がボタン９０を完全に起動することによって追加の画像を作成（暴露）することができるように、カソード３４および回転子３８は「発射準備完了」状態に留まる。ハングオーバー時間後（すなわち、システム１０がハングオーバーモードを出た後）、操作者が追加の画像を作成することを望む場合は、次いで、ステップ４２０〜４４４を繰り返す。
【００４２】
上記実施形態に例示されるように、システム１０は、パネル１６にもうすぐＸ線が照射されることを通知することができ、したがって、パネル１６は、放射線が印加されないときの信号の積分が最小限となり得るかまたは少なくとも減少され得るように、適切なタイミングで画像要素５０を自動的にリセットすることができるという点において有利である。また、システム１０は、本明細書に記載される特徴を実装するために発電機１２を変更する必要がないという点においても有利である。よって、既存の発電機１２を、本明細書に記載されるシステム１０の実施形態とともに使用することができる。
【００４３】
上記実施形態に例示されるように、制御部８８の半起動状態により、パネル１６は、準備をして積分モードで待機することができる。しかしながら、いくつかの状況において、操作者は、制御ボタン９０を途中まで押下する可能性があり、ボタン９０を完全に起動する前に長時間待機する可能性がある。そのような状況において、センサ６０および／または電流センサ３００による感知は、優れたＸ線の放出と正確に相関していない可能性がある（なぜなら、実際の放出は、ユーザが制御ボタン９０を完全に押下した場合にのみ起こるからである）。また、ユーザが半起動と全起動の間に長時間待機する場合、撮像要素５０がリセットされるのが早過ぎる可能性がある。
【００４４】
上記問題に対処するために、いくつかの実施形態において、パネル１６は、所定期間内は積分モードであるように構成されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、パネル１６は、ボタン９０の半起動と全起動の間の１０秒以内は積分モードであってもよい。そのような例において、操作者が、半起動と全起動の間に４秒間待機する場合、パネル１６は、その４秒間は積分モードとなり、放射線を受信しない。しかしながら、操作者が、次の６秒以内にボタン９０を完全に起動すると、放射線が送達され、パネル１６が、放射線の結果として生成された画像信号を積分する。他の実施形態において、操作者は、ボタン９０の半起動と全起動の間の所定期間内に待機することを要求される可能性がある。上記技法により、多くの暗電流を蓄積し、パネル１６のダイナミックレンジを減少し、アーチファクトを形成する積分状態にパネルが長時間留まることが防止される。また、上記技法は、それらが制御ボタン９０の半起動と全起動の間の非常に幅広い起動時間に対応するという点において有利である。
【００４５】
他の実施形態において、パネル１６は、常に信号を積分して読み取るように構成されてもよい。例えば、パネル１６は、連続的に信号を積分することが可能な非晶質シリコンＰＩＮフォトダイオード／ＴＦＴ型アレイを含んでもよい。一実装において、パネル１６は、それらの中に線量を有するフレームを１秒毎（または別の所定期間）に読み取って合計するように構成されてもよい。そのような実施形態において、パネル１６は、たとえ放射線が存在しない場合でも（すなわち、たとえ制御ボタン９０が完全に押下されていない場合でも）、１秒毎にデータを読み取る。例えば、操作者が、半起動と全起動の間に４秒間待機する場合、パネル１６は、放射線が存在しないその４秒間にもなおデータを読み取る。そのような場合、４秒間からの読み取り値は使用されない（換言すると、フレームの加算には、放射線のみから得られたものが含まれる）。
【００４６】
他の実施形態において、パネル１６は、連続した一定のフレーム速度で動作するように構成されてもよい。この一般的なシナリオの場合、リセットする必要のないパネル（すなわち、ＰＩＮ／ＴＦＴアレイ）を使用していることが前提である。この場合、不感時間が存在せず、また、パネル１６を操作するようにというパネルによる事前通知も必要ない。使用中、パネル１６は、センサ６０（または本明細書に記載されるセンサのうちのいずれか）からの信号を使用してどのフレームがその中に線量を有するかを決定し、それらのフレームのみを加算する。そのため、例えば、モーメントセンサ（例えば、センサ６０）が「Ｘ線ＯＮ」と送信すると、パネルは、その内部メモリまたは別のメモリ内でフレームの合計（積算）を開始する。パネルが「Ｘ線ＯＦＦ」であることを理解すると、その最後のフレームを完了し、積算を停止し、（多くのフレームから蓄積された）画像を保存のために非一時的なメモリに伝送するか、または表示のために画面に伝送する。代替として、加算はワークステーション内で行われてもよい。そのような場合、パネルは、フレームがその中に線量を有することを示唆するために、画像データ内にフラッグを作成してもよい。後に、ワークステーションで、プロセッサは、フラッグを有する全てのフレームを選択し、それらのフレームを合計して積算された線量の画像を作成するように構成されてもよい。
【００４７】
さらに他の実施形態において、パネル１６は、非常に迅速であるため、印加された線量のごく一部のみの損失が起こるリセット特徴を提供することができる。例えば、いくつかの実施形態において、パネル１６は、１００ｍｓ以内にリセットされてもよい。他の実施形態において、パネル１６は、１０ｍｓ以内にリセットされてもよい。実施形態のいずれにおいても、放射線ビーム自体からの信号を使用してリセットおよび積分への移行をトリガすることができる。
【００４８】
さらなる実施形態において、制御ボタン９０の全起動を検出するためにセンサが使用されてもよい。そのような場合、（１）カソードが完全に加温されたとき、（２）アノードが全速力に達したとき、および（３）ユーザ制御ボタン９０が完全に押下されたときに、パネルが積分モードとなる。そのような技法により、優れたＸ線の放出を制御ボタン９０の全起動と正確に相関させることができる。
【００４９】
上記実施形態において、システム１０は回転するアノードを有すると記載されてきた。本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、アノードは、代替として静止していてもよい。そのような場合、システム１０は、アノードを回転させるためのいずれのデバイスも含まない。
【００５０】
また、管１４の動作を感知するためのセンサは、以前に記載された例に限定されない。他の実施形態において、管１４は、管１４の動作に関連する他の状態を感知するための他の種類のセンサを含んでもよい。例えば、他の実施形態において、管１４は、管１４が起動されたときに起こる可能性のある振動を感知するための振動センサを含んでもよい。他の実施形態において、管１４は、管１４の動作によって生じる音を感知するための音センサを含んでもよい。さらに他の実施形態において、管１４における機械構成要素の動きを感知するためにモーションセンサが使用されてもよい。さらなる実施形態において、管１４は、管１４で形成されるかまたは管１４から放出される電子ビームを感知するためのセンサを含んでもよい。そのような場合、検出された電子ビームは、パネル１６にもうすぐＸ線が送達されることを示唆する。さらなる実施形態において、管１４は、カソード３４に送達される電流（例えば、所定レベルを超える大電流）またはカソード３４における電流を感知するためのセンサを含んでもよい。そのような場合、検出された電流は、パネル１６にもうすぐＸ線が送達されることを示唆する。また、他の実施形態において他の種類のセンサが使用されてもよい。
【００５１】
さらに、本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、パネル１６の動作を制御するための信号（複数可）は、管から（例えば、管のセンサから）パネル１６に直接伝送される必要はない。代わりに、信号（複数可）は、中間デバイスを通って間接的にパネル１６に伝送されてもよい。
【００５２】
コンピュータシステムアーキテクチャ
【００５３】
図１０は、本発明の一実施形態を実装することができるコンピュータシステム１２００の一実施形態を例示するブロック図である。コンピュータシステム１２００は、情報を伝達するためのバス１２０２または他の通信機構と、バス１２０２に連結された、情報を処理するためのプロセッサ１２０４とを含む。プロセッサ１２０４は、調整回路７２の一例であってもよいか、または本明細書に記載される種々の機能を行うために使用される別のプロセッサであってもよい。いくつかの場合において、コンピュータシステム１２００は、調整回路７２を実装するために使用されてもよい。また、コンピュータシステム１２００は、情報およびプロセッサ１２０４によって実行される命令を格納するための、バス１２０２に連結されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶デバイス等のメインメモリ１２０６も含む。メインメモリ１２０６は、プロセッサ１２０４によって実行される命令の実行中に一時変数または他の中間情報を格納するためにも使用することができる。コンピュータシステム１２００は、静的情報およびプロセッサ１２０４への命令を格納するための、バス１２０２に連結された読出専用メモリ（ＲＯＭ）１２０８または他の静的記憶デバイスをさらに含む。磁気ディスクまたは光ディスク等のデータ記憶デバイス１２１０が提供され、情報および命令を格納するためにバス１２０２に連結される。
【００５４】
コンピュータシステム１２００は、ユーザに情報を表示するための陰極線管（ＣＲＴ）またはフラットパネル等の表示部１２１２にバス１２０２を介して連結されてもよい。英数字および他のキーを含む入力デバイス１２１４は、プロセッサ１２０４に情報およびコマンドの選択を伝達するためにバス１２０２に連結される。別の種類のユーザ入力デバイスは、プロセッサ１２０４に方向情報およびコマンドの選択を伝達するため、および表示部１２１２上でカーソルの動きを制御するための、マウス、トラックボール、またはカーソル方向キー等のカーソル制御部１２１６である。この入力デバイスは、典型的には、第１の軸（例えば、Ｘ）および第２の軸（例えば、Ｙ）の２本の軸において２つの自由度を有し、これによってデバイスは平面内の位置を特定することができる。
【００５５】
コンピュータシステム１２００は、本明細書に記載される実施形態に従って種々の機能（例えば、計算）を行うために使用されてもよい。一実施形態によれば、そのような使用は、プロセッサ１２０４がメインメモリ１２０６に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行することに応じて、コンピュータシステム１２００によって提供される。そのような命令は、記憶デバイス１２１０等の別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ１２０６内に読み込まれてもよい。メインメモリ１２０６に含まれる命令のシーケンスの実行により、プロセッサ１２０４に本明細書に記載される処理ステップを実行させる。また、メインメモリ１２０６に含まれる命令のシーケンスを実行するために、複数の処理構成において１つ以上のプロセッサが用いられてもよい。代替の実施形態において、本発明を実装するために、ソフトウェア命令の代わりにまたはソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路が使用されてもよい。このように、本発明の実施形態は、ハードウェア回路およびソフトウェアのいずれか特定の組み合わせに限定されない。
【００５６】
本明細書で使用される場合の「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサ１２０４に命令を提供することに関与する任意の媒体を意味する。そのような媒体は、非揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含むがこれらに限定されない多くの形態をとることができる。非揮発性媒体は、例えば、記憶デバイス１２１０等の光ディスクまたは磁気ディスクを含む。非揮発性媒体は、非一時的な媒体の一例と見なすことができる。揮発性媒体は、メインメモリ１２０６等の動的メモリを含む。揮発性媒体は、非一時的な媒体の別の例と見なすことができる。伝送媒体は、バス１２０２を備えるワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバを含む。伝送媒体は、電波および赤外線データ通信の間に生成されるような音波または光波の形態をとることもできる。
【００５７】
コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、任意の他の光媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有する任意の他の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップもしくはカートリッジ、または本明細書において後に記載される搬送波、またはコンピュータが読み取ることができる任意の他の媒体を含む。
【００５８】
種々の形態のコンピュータ可読媒体が、実行のためにプロセッサ１２０４に１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを搬送することに関与していてもよい。例えば、命令は、最初に遠隔コンピュータの磁気ディスク上で搬送されてもよい。遠隔コンピュータは、その動的メモリに命令をロードし、モデムを使用して電話線上で命令を送信することができる。コンピュータシステム１２００に対してローカルなモデムは、電話線上でデータを受信し、赤外線発信機を使用してデータを赤外線信号に変換することができる。バス１２０２に連結された赤外線検出器は、赤外線信号において搬送されるデータを受信し、バス１２０２上にデータを配置することができる。バス１２０２は、データをメインメモリ１２０６に搬送し、そこからプロセッサ１２０４が命令を取り出して実行する。メインメモリ１２０６によって受信された命令は、任意で、プロセッサ１２０４による実行の前または後のいずれかに、記憶デバイス１２１０上に格納されてもよい。
【００５９】
また、コンピュータシステム１２００は、バス１２０２に連結された通信インターフェース１２１８も含む。通信インターフェース１２１８は、ローカルネットワーク１２２２に接続されたネットワークリンク１２２０に連結する双方向データ通信を提供する。例えば、通信インターフェース１２１８は、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）カードまたは対応する種類の電話線にデータ通信接続を提供するためのモデムであってもよい。別の例として、通信インターフェース１２１８は、互換性のあるＬＡＮにデータ通信接続を提供するためのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであってもよい。また、無線リンクが実装されてもよい。いずれのそのような実装においても、通信インターフェース１２１８は、種々の種類の情報を表すデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号、または光信号を送信および受信する。
【００６０】
ネットワークリンク１２２０は、典型的には、１つ以上のネットワークを通して他のデバイスにデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク１２２０は、ローカルネットワーク１２２２を通してホストコンピュータ１２２４への接続、または放射線ビーム源もしくは放射線ビーム源に動作可能に連結されたスイッチ等の機器１２２６への接続を提供することができる。ネットワークリンク１２２０上で移送されるデータストリームは、電気信号、電磁信号、または光信号を含むことができる。コンピュータシステム１２００にデータを搬送し、コンピュータシステム１２００からデータを搬送する、種々のネットワークを通る信号、およびネットワークリンク１２２０上にあって通信インターフェース１２１８を通る信号は、情報を移送する搬送波の例示的な形態である。コンピュータシステム１２００は、ネットワーク（複数可）、ネットワークリンク１２２０、および通信インターフェース１２１８を通して、メッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信することができる。
【００６１】
本発明の特定の実施形態を示し、説明してきたが、それは本発明を好ましい実施形態に限定することを企図するものではないことを理解されたく、また当業者には、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、種々の変更および修正を行うことができることは明白であろう。例えば、「プロセッサ」という用語は、１つ以上の処理ユニットを含んでもよく、ハードウェアおよび／またはソフトウェアを使用して実装される数学的な計算を行うことが可能な任意のデバイスを意味することができる。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなくむしろ例示であると見なされる。本発明は、特許請求の範囲によって定義される本発明の主旨および範囲内に含まれてもよい、代替例、修正例、および均等物を包含することを企図する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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