(57)【要約】【課題】作業者がＸ線に被曝せず、ばらつきが出ないようにフォーカス調整を行うＸ線診断装置及びフォーカス調整機構を、製品単価を上昇させることなく提供する。【解決手段】光学レンズの光軸後方に設置されＸ線管から曝射され変換された光学像を受光する焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記光学レンズを光軸上前後に移動させる光学レンズ移動手段と、前記光学レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路と、前記ＣＣＤカメラから送られたＸ線透視画像の標準偏差値を算出し、最大標準偏差値と現在の標準偏差値とを比較して前記制御回路に光学レンズの移動方向の指示を与える標準偏差値算出手段とからなるフォーカス調整機構を備えたＸ線診断装置。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、
前記Ｉ．Ｉ．レンズの光軸後方に設置され、前記光学像を受光しＸ線透視画像を形成する焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、
前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、
を備えるフォーカス調整機構を有することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段とを備えることを特徴とするフォーカス調整機構。
【請求項３】
前記フォーカス調整具合を判断する手段は、前記Ｘ線透視画像の標準偏差値を算出する算出部と、前記算出部で算出された最大標準偏差値と現在の標準偏差値とを表示する表示部とを備えることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記フォーカス調整具合を判断する手段は、前記Ｘ線透視画像の標準偏差値を算出する算出部と、前記算出部で算出された最大標準偏差値と現在の標準偏差値とを表示する表示部とを備えることを特徴とする請求項２記載のフォーカス調整機構。
【請求項５】
Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、
前記Ｉ．Ｉ．レンズの光軸後方に設置され、Ｘ線管から曝射され変換された光学像を受光しＸ線透過画像を形成する焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、
前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、
前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路と、
を備えるフォーカス調整機構を有することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項６】
前記焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えることを特徴とするフォーカス調整機構。
【請求項７】
Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、上記光学像からＩ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介してＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、
前記Ｉ．Ｉ．レンズの光軸後方に設置され、前記光学像を受光しＸ線透視画像を形成する焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、
前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、
前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、
前記フォーカス調整具合を判断する手段の判断結果を受けて、前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路と、
を備えるフォーカス調整機構を有することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項８】
前記焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、前記フォーカス調整具合を判断する手段の判断結果を受けて前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えることを特徴とするフォーカス調整機構。
【請求項９】
Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、
前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、
前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路と、を備えるフォーカス調整機構を有することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えることを特徴とするフォーカス調整機構。
【請求項１１】
Ｘ線管から曝射され、上記被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段を備え、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成し、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、
前記Ｘ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、
前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、
前記フォーカス調整具合を判断する手段の判断結果を受けて、前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路と、
を備えるフォーカス調整機構を有することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１２】
前記Ｘ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えることを特徴とするフォーカス調整機構。
【請求項１３】
前記フォーカス調整具合を判断する手段は、前記Ｘ線透視画像の標準偏差値を算出する算出部と、前記算出部で算出された最大標準偏差値と現在の標準偏差値とを比較する判定部とを備えることを特徴とする請求項７及び１１のいずれかに記載のＸ線診断装置。
【請求項１４】
前記フォーカス調整具合を判断する手段は、前記Ｘ線透視画像の標準偏差値を算出する算出部と、前記算出部で算出された最大標準偏差値と現在の標準偏差値とを比較する判定部とを備えることを特徴とする請求項８及び１２のいずれかに記載のフォーカス調整機構。
【請求項１５】
前記フォーカス調整機構は、Ｘ線診断装置から取り外し可能に形成されたことを特徴とする請求項１、５、７、９及び１１のいずれかに記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線診断装置に係り、特にＸ線診断装置を使用される位置に設置する時のフォーカス調整を配慮したＸ線診断装置及びフォーカス調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線診断装置としては、例えば患者にＸ線を曝射し、その透過Ｘ線から得られたＸ線透視画像をＴＶモニタで表示して診断を行なうものが知られている。このようなＸ線診断装置は、被検体内部のカテーテルの動きや造影剤の流れ等を、モニタを通じて観察することができ、各種診断に用いられている。
【０００３】
Ｘ線透視画像は、患者を透過したＸ線を、イメージインテンシファイア（以下、「Ｉ．Ｉ．」という）で光学像に変換し、この光学像をＴＶカメラで画像信号に変換して得られる。ＴＶカメラとして、以前はサチコン、カルニコン等の撮像管が使われていたが、最近では撮像管に代ってＣＣＤ等の固体撮像素子が広く使われている。この固体撮像素子は、小型・軽量・低電力に加えて、解像度が良い、ダイナミックレンジが広い、残像がない等の優れた特徴を有している。
【０００４】
Ｘ線診断装置では、固体撮像素子として二次元配列された受光素子（画素を形成する）を備え、この画素の走査方式がＩＴ（Ｉｎｔｅｒｌｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ；インターライン転送）方式のＣＣＤイメージセンサ（以下、単に「ＣＣＤ」という）が一般的に使われている。
【０００５】
このようなＩＴ方式のＣＣＤを用いたＸ線診断装置を図９及び図１０に示す。
【０００６】
図９に示すようにＸ線管２から曝射されたＸ線は、Ｘ線絞り３によって絞られながら患者Ｈに向かって曝射される。患者Ｈを透過したＸ線は、Ｉ．Ｉ．４及び光学系５によって光学像に変換され、その光学像はＣＣＤカメラ６の撮像面に形成されている、二次元配列されたフォトダイオード等の受光素子で光電変換される。
【０００７】
この光電変換によって受光素子、すなわち画素に蓄積された電荷は、ＣＣＵ（Ｃａｍｅｒａ  Ｃｏｎｔｒｏｕｌ  Ｕｎｉｔ）１１からの制御信号φに基づいて、画素列に平行に隣接して設けられた垂直転送用ＣＣＤで垂直方向に高速転送され、さらに、ＣＣＵ１１からの制御信号φに基づいて、水平転送用ＣＣＤで水平方向に高速転送される。
【０００８】
こうして水平転送された電荷は増幅器で増幅され、画像信号として出力される。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換器７によってデジタル画像信号に変換された後、例えば画像メモリを備えた画像処理回路８によって必要に応じて種々の画像処理が行なわれる。
【０００９】
そして、画像処理回路８からの出力信号は、Ｄ／Ａ変換器９によってアナログ画像信号に変換され、ＴＶモニタ１０で表示に供される。
【００１０】
図１０は、このようなＸ線診断装置中の光学系２３の概略を示すものである。
【００１１】
Ｘ線管２は被検体ＨにＸ線を曝射し、被検体Ｈを透過したＸ線はＩ．Ｉ．４により光学像に変換される。
【００１２】
この光学像は、Ｉ．Ｉ．４の背後に置かれたレンズ１２（以下「Ｉ．Ｉ．レンズ」という）、ＣＣＤカメラ６の前面に設置されたレンズ１６（以下ＴＶレンズという），及び光量を絞るアイリス２０より構成される光学系５により、その光量がＣＣＤカメラ６の撮像面上において適性となるように調整され同面上に結像される。この光量の調整は、アイリス２０の口径を変えること等により行う。このアイリス２０の口径の調整は、図示しない操作パネルにより入力された撮影モードに基づいて、図示しないＩＩ−ＤＲプロセッサにより制御される。
【００１３】
また、機種によってはその目的とするところにより、Ｉ．Ｉ．レンズ１２とアイリス２０との間に、プリズムまたはミラー等が設置されることがある。
【００１４】
このように、Ｉ．Ｉ．レンズ１２は、対物レンズに相当するものであり、ＴＶレンズ１６は接眼レンズに相当し、２つのレンズが対をなす形になっている。
【００１５】
Ｉ．Ｉ．レンズ１２は１枚または複数枚の光学レンズ１３がフォーカスリング１５に固定されて形成され、このフォーカスリング１５が、鏡胴１４に図の矢印ａ，ｂ方向に進退自在に取り付けられる。このフォーカスリング１５を鏡胴１４に取り付ける方式としては、例えば、その内周にネジが刻まれており、一方の鏡胴１４の外周にもネジが刻まれ、両者が噛み合う方式でもよく、或いはスライド方式のものであってもよい。
【００１６】
ＴＶレンズ１６も同様に、１枚または複数枚の光学レンズ１７がフォーカスリング１９に固定されて形成され、このフォーカスリング１９が鏡胴１８に、図の矢印ｃ，ｄ方向に進退自在に取り付けられる。
【００１７】
Ｘ線診断装置が新規に採用され、実際に使用される場所に搬入されるときは、光学系についても調整が必要である。また、光学レンズは装置本体にネジ止めされるものであるため、新規以外の場合であっても、ネジにガタが生じ、画像の中心と光学レンズの中心が、レンズの面内方向及び面外方向（光軸方向）の両方について一意的に決まらない場合がある。したがって、修理や交換の場合も調整が必要となる。
【００１８】
すなわち、光学系に関しての調整は、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズの夫々単体について、位置合わせ、すなわちセンタリングと、フォーカス調整を行う必要がある。本願は、このうちフォーカス調整に関するものである。
【００１９】
現在におけるこの調整方法について、図１１及び図１２を参照して説明する。まず、Ｉ．Ｉ．レンズ１２についてフォーカス調整を行う。
【００２０】
Ｉ．Ｉ．レンズ１２のフォーカス調整は、図１１に示すように、Ｉ．Ｉ．レンズ１２の後方に筒状のコリメータ２１を設置し、Ｘ線管２からＸ線を曝射させ、模擬被写体Ｈ’を置いて、この模擬被写体Ｈ’を透過したＸ線を、Ｘ線診断装置を据え付ける作業者がＸ線を浴びながら覗き込み、その像が鮮明に見えるようにフォーカスリング１５を回転させて、或いはスライドさせて位置、焦点を合わせて行っている。このコリメータ２１は、現在は、作業者の被曝量を低減させるべく、図１１の破線で示すように、Ｘ線をミラー２２或いはプリズムで反射させて９０度曲がった位置から覗くタイプのものが主流となりつつある。
【００２１】
このように、Ｉ．Ｉ．レンズ１２の位置、焦点が確定した後に、続いてＴＶレンズ１６の調整を行う。図１２はＴＶレンズ１６のフォーカス調整を説明するものである。手順としてはＩ．Ｉ．レンズ１２の調整の場合とほぼ同じであるが、Ｉ．Ｉ．レンズ１２の場合と異なり、ＴＶモニタ１０に映し出される画像を見ながら調整できるので、Ｘ線を直接覗き込むということはない。しかし、フォーカスリング１９の回転またはスライドはＩ．Ｉ．レンズ１２のフォーカス調整の場合と同様に作業者の手により行われるので、作業者がＸ線被曝環境下に置かれることに変わりはない。
【００２２】
その結果、被曝低減のために防護服を着て作業しなければならず、作業者にとって肉体的にかなりの負担となる。また、一回の調整時に作業者が被曝するＸ線の量は少なくても、多くの装置を据え付ける作業者には健康面でリスクがあるので出来るだけＸ線を浴びずに行いたいという要望がある。
【００２３】
また、このように人間の目で焦点を合わせると、調整を行う作業者の経験と技量によって調整の精度にばらつきが発生するという問題もある。
【００２４】
したがって、このようなフォーカスの調整を、人間を被曝環境に置くことなく、また、作業者によるばらつきが生じることなく行う方法が求められる。しかしながら、このような問題について十分検討されていないのが現状である。レンズ位置の調節を自動的にまたは電動により行うような提案はあるが、詳細は明らかにされておらず、また、据え付け時の調整のためのものでもない（例えば、特許文献１，２参照）。
【００２５】
【特許文献１】
特開昭５７−１９５４４６号公報（第３頁左欄上段１４行〜右欄上段２行、図）
【００２６】
【特許文献２】
実開昭５８−９２９０１号公報（第５頁１６行〜６頁４行、第１図、第２図）
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、Ｘ線に被曝しないで、フォーカス調整が可能になるように、遠隔操作可能なフォーカス調整機構を提供することを目的とするものである。
【００２８】
本発明の他の目的は、作業者によるばらつきが出ないようにフォーカス調整を自動的に行うフォーカス調整機構を提供することにある。
【００２９】
本発明のさらに他の目的は、上記の目的をＸ線診断装置の製品単価を上昇させることなく達成するフォーカス調整機構を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＸ線診断装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、前記Ｉ．Ｉ．レンズの光軸後方に設置され、前記光学像を受光しＸ線透視画像を形成する焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段とを備えるフォーカス調整機構を有するものである。
【００３１】
次に、上述した課題を解決するために、請求項２に係るフォーカス調整機構は、前記焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段とを備えるものである。
【００３２】
そして、上述した課題を解決するために、請求項３及び請求項４に係るフォーカス調整具合を判断する手段は、前記Ｘ線透視画像の標準偏差値を算出する算出部と、前記算出部で算出された最大標準偏差値と現在の標準偏差値とを表示する表示部とを備えるものである。
【００３３】
また、上述した課題を解決するために、請求項５に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、前記Ｉ．Ｉ．レンズの光軸後方に設置され、Ｘ線管から曝射され変換された光学像を受光しＸ線透過画像を形成する焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるフォーカス調整機構を有するものである。
【００３４】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項６に係るフォーカス調整機構は、前記焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるものである。
【００３５】
さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項７に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、上記光学像からＩ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介してＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、前記Ｉ．Ｉ．レンズの光軸後方に設置され、前記光学像を受光しＸ線透視画像を形成する焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、前記フォーカス調整具合を判断する手段の判断結果を受けて、前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるフォーカス調整機構を有するものである。
【００３６】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項８に係るフォーカス調整機構は、前記焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラから送られてきたＸ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、前記Ｉ．Ｉ．レンズを光軸上前後に移動させるＩ．Ｉ．レンズ移動手段と、前記フォーカス調整具合を判断する手段の判断結果を受けて前記Ｉ．Ｉ．レンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるものである。
【００３７】
また、上述した課題を解決するために、請求項９に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管から曝射され、被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段と、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成する手段とを備え、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるフォーカス調整機構を有するものである。
【００３８】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項１０に係るフォーカス調整機構は、前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるものである。
【００３９】
またさらに、上述した課題を解決するために、請求項１１に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管から曝射され、上記被検体を透過したＸ線を光学像に変換する変換手段を備え、Ｉ．Ｉ．レンズ及びＴＶレンズを備える光学系を介して前記光学像からＸ線透視画像を形成し、このＸ線透視画像をモニタに表示するようにしたＸ線診断装置において、前記Ｘ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、前記フォーカス調整具合を判断する手段の判断結果を受けて、前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるフォーカス調整機構を有するものである。
【００４０】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項１２に係るフォーカス調整機構は、前記Ｘ線透視画像からフォーカス調整具合を判断する手段と、前記ＴＶレンズを光軸上前後に移動させるＴＶレンズ移動手段と、前記ＴＶレンズ移動手段に移動方向及び移動量の信号を送出する制御回路とを備えるものである。
【００４１】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項１３及び請求項１４に係るフォーカス調整具合を判断する手段は、前記Ｘ線透視画像の標準偏差値を算出する算出部と、前記算出部で算出された最大標準偏差値と現在の標準偏差値とを比較する判定部とを備えるものである。
【００４２】
また、上述した課題を解決するために、請求項１５に係るフォーカス調整機構は、Ｘ線診断装置から取り外し可能に形成されたものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＸ線診断装置のフォーカス調整機構の第１の実施形態について、添付図面を参照して説明する。Ｘ線診断装置では、まずＩ．Ｉ．レンズのフォーカスを確定してからＴＶレンズのフォーカスを合わせる必要があるため、先にＩ．Ｉ．レンズのフォーカス調整機構について説明する。第１の実施形態に係るフォーカス調整機構３０は、Ｉ．Ｉ．レンズ単体のフォーカス調整を、人間の目視によらず機械的に行うものである。本実施形態のＸ線診断装置１本体の主要な構成及び機能は、上述した既存Ｘ線診断装置と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図１は第１実施形態に係るＸ線診断装置１のフォーカス調整機構３０の概略構成を示すブロック図である。本実施形態では、フォーカス調整機構３０は、焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３１と標準偏差値（以下「ＳＤ値」という）算出手段３２とから構成される。
【００４５】
焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３１は、平行光線を受けるものであり、従来の人間の目視によるフォーカス調整の場合のコリメータと同等の役割を果たすものである。
【００４６】
ＳＤ値を測定する理由は以下のとおりである。すなわち、Ｘ線画像はいわば「ザラザラした」画像であり、粒子の粗い写真がランダムに動いているような画像である。ここでフォーカスがぼけていると、粒子がぼけて見え、画像の標準偏差をとるとＳＤ値が小さくなる。そこで、Ｉ．Ｉ．レンズ１２を前後に動かしながらＳＤ値を測定して、ＳＤ値が一番大きくなったところ、すなわち画像の粒子が一番粗く見えるところでフォーカスが合っていることになる。
【００４７】
このＳＤ値算出手段３２は、算出部３２ａと、メモリ３２ｂと、判定部３２ｃ及び表示部３２ｄとを備えている。
【００４８】
このＳＤ値算出手段３２の動作を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
Ｘ線管から曝射されたＸ線が、Ｉ．Ｉ．４及びＩ．Ｉ．レンズ１２を通過して、Ｘ線焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３１に到達して生成される最初の画像は、算出部３２ａに入力され、画像の標準偏差σが下記の式（１）にしたがって算出される（ステップＳ１）。
【００５０】
【数１】
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ここで、Ｍは平均値、ｆ（ｉ，ｊ）は画素値（０≦ｉ＜ｎ，０≦ｊ＜ｍ）、ｎはＸ線画像の横画素数、ｍはＸ線画像の縦画素数を表す。
【００５１】
そして、上記式（１）によって算出された最初のＳＤ値は、メモリ３２ｂへと送られ（ステップＳ２）、ＳＤ値σ１として格納される（ステップＳ３）。この最初のＳＤ値σ１は判定部３２ｃへ送られるとともに（ステップＳ４）、表示部３２ｄへと送られて（ステップＳ５）、最大値として表示される（ステップＳ６）。
【００５２】
これに続いて、連続して曝射されたＸ線は算出部３２ａにおいてＳＤ値が算出され（ステップＳ７）、最初のＳＤ値と同様に、メモリ３２ｂへと送られ（ステップＳ８）、ＳＤ値σ２として格納される（ステップＳ９）。このＳＤ値σ２は、判定部３２ｃへ送られるとともに（ステップＳ１０）、表示部３２ｄへと送られ（ステップＳ１１）、現在値として表示される（ステップＳ１２）。
【００５３】
次に、判定部３２ｃでは、ＳＤ値σ１とＳＤ値σ２とが比較される（ステップＳ１３）。その結果、σ２の方がσ１よりも大きければ、σ２がσ１に置き換わって最大値として表示される（ステップＳ１４）。逆に、σ１の方がσ２よりも大きければ、σ１が最大値として維持され表示される（ステップＳ１５）。
【００５４】
この１つの判定が終了すると、σ１は表示部３２ｄでは維持されるものの、メモリ３２ｂ及び判定部３２ｃでは消去され、σ２がσ１として再度格納される（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ７へと戻って同じ動作を、終了の指示が出されるまで繰り返す。
【００５５】
Ｘ線診断装置を据え付ける作業者は、Ｉ．Ｉ．レンズ１２のフォーカスリング１５を回して、Ｉ．Ｉ．レンズ１２を光軸上を前後方向に移動させながら、ＳＤ値の表示を見て最大値と現在値とが一致するところでＩ．Ｉ．レンズ１２の位置を確定させる。これによりＩ．Ｉ．レンズ１２のフォーカス調整は完了する。
【００５６】
本実施形態にかかるフォーカス調整機構３０はこのように構成され動作するので、フォーカス調整は、作業者の目視確認によらず機械的に行え、作業者によるばらつきをなくすことが可能となる。
【００５７】
次に、本発明に係るＸ線診断装置のフォーカス調整機構の第２の実施形態について、添付図面を参照して説明する。第２の実施形態に係るフォーカス調整機構３０Ａは、Ｉ．Ｉ．レンズ単体のフォーカス調整を、遠隔操作で行うものである。本実施形態のＸ線診断装置１本体の主要な構成及び機能は、上述した既存Ｘ線診断装置と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図３は第２実施形態に係るＸ線診断装置１のフォーカス調整機構３０Ａの概略構成を示すブロック図である。本実施形態では、フォーカス調整機構３０Ａは、焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３１、制御回路３３及びアタッチメント３４から構成される。ここで、焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３２は、第１実施形態で用いたものと同じものである。また、制御回路３３は、単体として構成することも、Ｘ線診断装置１本体のＣＣＵ１１内に組み込まれた構成とすることも可能である。なお、第１実施形態と異なり、Ｘ線診断装置１本体のＡ／Ｄ変換器７、画像処理回路８、Ｄ／Ａ変換器９、ＴＶモニタ１０が調整に使用される。
【００５９】
制御回路３３は、Ｘ線診断装置１据付時に、作業者が操作してアタッチメント３４に信号を送出し、前後移動をコントロールするものであり、Ｘ線診断装置１本体から隔離された位置に設置することができるものである。
【００６０】
アタッチメント３４は、Ｉ．Ｉ．レンズ１２に着脱可能に形成され、内部にはモータ及び歯車が備えられる。アタッチメント３４は、制御回路３３からの信号を受けてモータが正逆いずれにも回転し、この回転が、歯車を介してフォーカスリング１５に、鏡胴１４に沿って前後方向に移動する力として伝えられ、Ｉ．Ｉ．レンズ１２のフォーカスの調整を可能とする。
【００６１】
アタッチメント３４の具体的な例を、図４を参照して説明する。図４（Ａ）は、図１０に示すような、フォーカスリングを備え、これを回転させることによって鏡胴１４内を前進後退させてフォーカスを調整するタイプのものである。
【００６２】
１２は焦点合わせのために光軸方向に移動できるＩ．Ｉ．レンズ、１５はＩ．Ｉ．レンズ１２を保持するフォーカスリングでありヘリコイド部１５ａと歯車部１５ｂを有している。１４は光学系５の鏡胴であり、ヘリコイド部１５ａを介してフォーカスリング１５を保持している。３４ａはＩ．Ｉ．レンズ１２を光軸方向に移動させるためのモータであり、制御回路３３により制御される。３４ｂはモータ３４ａの回転軸に取り付けられた歯車であり、モータ３４ａの回転力を、歯車部１５ｂを介しフォーカスリング１５に伝達する。
【００６３】
これに対し図４（Ｂ）は、フォーカスリング１５を鏡胴１４に対して前後にスライドさせてフォーカス調整を行うタイプのものである。
【００６４】
すなわち、Ｉ．Ｉ．レンズ１２は、図４（Ｂ）に示すように、フォーカスリング１５に一体的に設けたピン１５ｃがモータ３４ａの出力軸に連結した送りねじ３４ｃに係合しているので、モータ３４ａが駆動されると、送りねじ３４ｃのピッチによりフォーカスリング１５が光軸方向に沿って設けたガイド部材１５ｄを矢印ａ、又は矢印ｂ方向に移動することになる。モータ３４ａは制御回路３３からの制御信号により駆動される。
【００６５】
なお、アタッチメント３４の内部構成はこれら具体例に限られず、種々のバリエーションが可能である。
【００６６】
続いて、フォーカス調整機構３０Ａの動作を説明する。Ｘ線管２から曝射されたＸ線は、Ｉ．Ｉ．４及びＩ．Ｉ．レンズ１２を通過して、第１実施形態と同様に、Ｘ線焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３１に到達し、以後、実際のＸ線診断の場合と同様に、Ａ／Ｄ変換器７、画像処理回路８及びＤ／Ａ変換器９を経由して、ＴＶモニタ１０に映し出される。
【００６７】
Ｘ線診断装置据付作業者は、ＴＶモニタ１０に写し出された画像を見ながら、制御回路３３に指示を出して、アタッチメント３４を作動させ、Ｉ．Ｉ．レンズ１２のフォーカスを調整する。
【００６８】
本実施形態にかかるフォーカス調整機構３０Ａはこのように構成され動作するので、フォーカス調整が遠隔操作により行え、作業者は被曝低減のために防護服を着て作業を行う必要がなく、健康面でのリスクに曝されることもない。
【００６９】
また、このアタッチメント３４は、モータ及び歯車等からなる小さなものであり据え付けも容易であって、最小限の構成で上述したような効果を得ることができる。
【００７０】
さらに、本実施形態においては、かかるフォーカス調整機構をアタッチメント形式としているので、このように据え付け時とメンテナンス時にしか使わない器具を内蔵することにより製品単価があがるという問題も生じない。作業者に一個持っていてもらえば全部の装置で使えるというメリットがある。
【００７１】
次に、本発明に係るＸ線診断装置のフォーカス調整機構の第３の実施形態について、添付図面を参照して説明する。第３の実施形態に係るフォーカス調整機構３０Ｂは、第１実施形態及び第２実施形態のフォーカス調整機構の機能を合わせ持つもの、すなわち、Ｉ．Ｉ．レンズ単体のフォーカス調整を、人間の目視によらず機械的に、かつ、遠隔操作で行うものである。本実施形態のＸ線診断装置１本体の主要な構成及び機能は、上述した既存Ｘ線診断装置と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７２】
図５は第３実施形態に係るＸ線診断装置１のフォーカス調整機構３０Ｂの概略構成を示すブロック図である。本実施形態では、フォーカス調整機構３０Ｂは、焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３１、ＳＤ値算出手段３２、制御回路３３及びアタッチメント３４から構成される。
【００７３】
これらの中で、焦点距離が無限遠のＣＣＤカメラ３１とアタッチメント３４とは、前述の実施形態におけるものと同じ構成、機能を備えるものである。一方で、本実施の形態のＳＤ値算出手段３２と制御回路３３とは、図５に示すように、ＳＤ値算出手段３２の判定部３２ｃと制御回路３３とがライン接続され、判定部３２ｃの判定結果が制御回路３３へ伝送され、制御回路３３からの制御信号によりアタッチメント３４が作動する。この点で、前述の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は前述の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
このＳＤ値算出手段３２の動作を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。ＳＤ値算出手段３２は、構成におけると同様、動作においても、第１実施形態におけるものと基本的に類似し、ステップＳ１からステップＳ１２までは全く同じなので説明を省略する。
【００７５】
判定部３２ｃにおいてＳＤ値σ１とＳＤ値σ２とが比較され（ステップＳ１３）、その結果、σ２の方がσ１よりも大きければ、σ２がσ１に置き換わって最大値として表示される（ステップＳ１４）。ＳＤ値は引き続き大きくなる傾向、すなわち現状を維持するものであるから、制御回路３３へ指示を出さず、アタッチメント３４のモータ３４ａはそれまでの回転を継続し、Ｉ．Ｉ．レンズ１２はそれまでの方向と同じ方向へ移動を続ける。
【００７６】
逆に、σ１の方がσ２よりも大きければ、σ１が最大値として維持され表示される（ステップＳ１５）。これはＳＤ値が大きくなる方向で動いていたものが小さくなる方向へと逆転するものであるので、判定部３２ｃは、制御回路３３に対して、アタッチメント３４のモータ３４ａの回転を反転させるように指示を送出する（ステップＳ２２）。アタッチメント３４が制御回路３３を介してこの制御信号を受けると、モータ３４ａはそれまでの回転とは反対の向きに回転し、Ｉ．Ｉ．レンズ１２は、それまでとは異なる向きに移動する。
【００７７】
以後この往復運動とステップ１６とを、その振幅を狭めながら繰り返し、終にはσ１とσ２とが等しくなる（ステップＳ２１）（現実には予め定められた値の範囲内に納まったとき）。このときフォーカスの調整は完了し、判定部３２ｃは、制御回路３３に対してアタッチメント３４のモータ３４ａの動作を停止させるように指示を出す（ステップＳ２３）。
【００７８】
本実施形態にかかるフォーカス調整機構３０Ｂはこのように構成され動作するので、フォーカス調整は、作業者の目視確認によらず機械的に行え、作業者によるばらつきをなくすことができ、また、フォーカス調整が遠隔操作により行え、作業者は被曝低減のために防護服を着て作業を行う必要がなく、健康面でのリスクに曝されることもない。
【００７９】
また、このアタッチメント３４は、モータ及び歯車等からなる小さなものであり据え付けも容易であって、最小限の構成で上述したような効果を得ることができる。
【００８０】
さらに、本実施形態においては、かかるフォーカス調整機構をアタッチメント形式としているので、このように据え付け時とメンテナンス時にしか使わない器具を内蔵すると製品単価があがるという問題も生じない。作業者に一個持っていてもらえば全部の装置で使えるというメリットがある。
【００８１】
以上Ｉ．Ｉ．レンズ１２のフォーカス調整に関する実施形態を説明したが、以下はＴＶレンズ１６のフォーカス調整機構について、図を参照して説明する。第４の実施形態に係るフォーカス調整機構３０Ｃは、ＴＶレンズ１６単体のフォーカス調整を、遠隔操作で行うものである。本実施形態のＸ線診断装置１本体の主要な構成及び機能は、上述した既存Ｘ線診断装置と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００８２】
図７は、第４の実施形態に係るＸ線診断装置１のフォーカス調整機構３０Ｃの概略構成を示すブロック図である。本実施形態では、フォーカス調整機構３０Ｃは、制御回路３３及びアタッチメント３４から構成され、Ｘ線診断装置１本体のＣＣＤカメラ６、Ａ／Ｄ変換器７、画像処理回路８、Ｄ／Ａ変換器９及びＴＶモニタ１０が調整に使用される。ここで、ＣＣＤカメラ６は、すでにＩ．Ｉ．レンズ１２のフォーカス調整が終わっているので、Ｘ線診断装置１本体のものがそのまま使用できる。
【００８３】
さらに、制御回路３３及びアタッチメント３４も前述の実施形態で用いたものと同一の構成である。
【００８４】
Ｘ線診断装置据付作業者は、ＴＶモニタ１０に写し出された画像を見ながら、制御回路３３に指示を出して、アタッチメント３４を作動させ、ＴＶレンズ１６のフォーカスを調整する。
【００８５】
本実施形態にかかるフォーカス調整機構３０Ｃはこのように構成され動作するので、フォーカス調整が遠隔操作により行え、作業者は被曝低減のために防護服を着て作業を行う必要がなく、健康面でのリスクに曝されることもない。
【００８６】
また、このアタッチメント３４は、モータ及び歯車等からなる小さなものであり据え付けも容易であって、最小限の構成で上述したような効果を得ることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態においては、かかるフォーカス調整機構をアタッチメント形式としているので、このように据え付け時とメンテナンス時にしか使わない器具を内蔵すると製品単価があがるという問題も生じない。作業者に一個持っていてもらえば全部の装置で使えるというメリットがある。
【００８８】
最後に、本発明に係るＸ線診断装置のフォーカス調整機構の第５の実施形態について、添付図面を参照して説明する。第５の実施形態に係るフォーカス調整機構３０Ｄは、ＴＶレンズ６単体のフォーカス調整を、人間の目視によらず機械的に、かつ、遠隔操作で行うものである。本実施形態のＸ線診断装置１本体の主要な構成及び機能は、上述した既存Ｘ線診断装置と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００８９】
図８は第５実施形態に係るＸ線診断装置１のフォーカス調整機構３０Ｄの構成概要を示すブロック図である。本実施形態では、フォーカス調整機構３０Ｄは、ＳＤ値算出手段３２、制御回路３３及びアタッチメント３４から構成され、これらは第３実施形態で説明したものと同じものである。また、ＣＣＤカメラ６は、Ｘ線診断装置１本体のものがそのまま使用できる。
【００９０】
本実施形態にかかるフォーカス調整機構３０Ｄはこのように構成され動作するので、フォーカス調整は、作業者の目視確認によらず機械的に行え、作業者によるばらつきをなくすことができ、また、フォーカス調整が遠隔操作により行え、作業者は被曝低減のために防護服を着て作業を行う必要がなく、健康面でのリスクに曝されることもない。
【００９１】
また、このアタッチメント３４は、モータ及び歯車等からなる小さなものであり据え付けも容易であって、最小限の構成で上述したような効果を得ることができる。
【００９２】
さらに、本実施形態においては、かかるフォーカス調整機構をアタッチメント形式としているので、このように据え付け時とメンテナンス時にしか使わない器具を内蔵すると製品単価があがるという問題も生じない。作業者に一個持っていてもらえば全部の装置で使えるというメリットがある。
【００９３】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【００９４】
【発明の効果】
本発明に係るフォーカス調整機構によれば、Ｘ線に被曝しないで、フォーカス調整が可能になるように、遠隔操作可能なフォーカス調整機構を提供することができる。
【００９５】
本発明は、作業者によるばらつきが出ないようにフォーカス調整を自動的に行うフォーカス調整機構を提供することができる効果が得られる。
【００９６】
本発明は、上記の目的をＸ線診断装置の製品単価を上昇させることなく達成するフォーカス調整機構を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフォーカス調整機構の概略構成を示すブロック図。
【図２】図１に示されたＳＤ値算出手段の動作を説明するフローチャート。
【図３】本発明の第２実施形態に係るフォーカス調整機構の概略構成を示すブロック図。
【図４】アタッチメントの具体例を示す図で、（Ａ）は回転式フォーカスリングに用いるタイプ、（Ｂ）はスライド式フォーカスリングに用いるタイプ。
【図５】本発明の第３実施形態に係るフォーカス調整機構の概略構成を示すブロック図。
【図６】図５に示されたＳＤ値算出手段の動作を説明するフローチャート。
【図７】本発明の第４実施形態に係るフォーカス調整機構の概略構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第５実施形態に係るフォーカス調整機構の概略構成を示すブロック図。
【図９】現状のＸ線撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図１０】現状のＸ線撮像装置の光学系の概略構成を説明する図。
【図１１】現状のＩ．Ｉ．レンズのフォーカス調整を説明する図。
【図１２】現状のＴＶレンズのフォーカス調整を説明する図。
【符号の説明】
１  Ｘ線診断装置
２  Ｘ線管
３  Ｘ線絞り装置
４  Ｉ．Ｉ．
５  光学系
６  ＣＣＤカメラ
７  Ａ／Ｄ変換器
８  画像処理回路
９  Ｄ／Ａ変換器
１０  ＴＶモニタ
１１  制御回路
１２  Ｉ．Ｉ．レンズ
１３，１７  光学レンズ
１４，１８  鏡胴
１５，１９  フォーカスリング
１６  ＴＶレンズ
２０  アイリス
２１  コリメータ
２２  ミラー
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ  フォーカス調整機構
３１  ＣＣＤカメラ
３２  標準偏差値（ＳＤ値）算出手段
３３  制御回路
３４  アタッチメント
【図１】
2004186914.tif 000004
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004186914.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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