(57)【要約】【課題】フォトマルチプライアに印加される高電圧を高精度に検出し、高圧電源の状態を容易且つ確実に診断することのできるフォトマルチプライア用高圧電源診断回路を提供する。【解決手段】分圧回路６０に並列に接続された電圧検査用分圧回路６２によって高電圧−ＨＶに対応する検査用電圧信号を検出する。検査用電圧信号は、補正回路７６において、フォトマルチプライア４２によって検出された画像信号で補正された後、電圧検査部８０において、所定の判定信号と比較され、高圧電源５８の故障を含む高電圧−ＨＶの良否が診断される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマルチプライアに高電圧を印加する高圧電源の診断回路であって、
前記高電圧を分圧し、前記フォトマルチプライアを構成する複数のダイノードに印加する分圧回路に並列に接続され、前記高電圧を分圧する電圧検査用分圧回路を備え、前記電圧検査用分圧回路によって分圧して得られた検査用電圧信号を検査し、前記高圧電源の状態を診断することを特徴とするフォトマルチプライア用高圧電源診断回路。
【請求項２】
請求項１記載の回路において、
前記フォトマルチプライアにより光電変換して得られた画像信号に基づき、前記電圧検査用分圧回路で分圧して得られた前記検査用電圧信号を補正する補正回路を備えることを特徴とするフォトマルチプライア用高圧電源診断回路。
【請求項３】
フォトマルチプライアに高電圧を印加する高圧電源の診断回路であって、
前記フォトマルチプライアに対して光が入射しない時期を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記時期において前記高電圧を検査する電圧検査部と、
を備え、前記電圧検査部による検査結果から前記高圧電源の状態を診断することを特徴とするフォトマルチプライア用高圧電源診断回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトマルチプライアに高電圧を印加する高圧電源の診断回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、蓄積性蛍光体を利用した記録媒体に人体等の被写体の放射線画像情報を一旦記録し、この放射線画像情報を写真フイルム等の感光材料上に再生し、あるいは、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）等に可視画像として出力させるシステムが知られている。
【０００３】
蓄積性蛍光体は、放射線を照射すると、この放射線エネルギの一部を蓄積し、その後、可視光やレーザ光等の励起光を照射すると、蓄積された放射線エネルギに応じた輝尽発光光を出力する蛍光体である。蓄積性蛍光体に蓄積された放射線エネルギは、消去光を照射することで除去されるため、これを利用した記録媒体である蓄積性蛍光体シートには、放射線画像情報を繰り返し記録することができる。
【０００４】
ところで、蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像情報を高感度に読み取って電気信号に変換する光電変換器の代表的なものとしてフォトマルチプライアがある。フォトマルチプライアは、入射した光を電子に変換するカソードと、生成された電子が衝突することで二次電子を生成する複数段のダイノードと、最終段のダイノードから生成された多数の二次電子を集めるアノードとを備えて構成される。カソードとダイノード、および、各ダイノード間には、高電圧を分圧回路によって分圧した分圧電圧が印加されており、各分圧電圧により二次電子が増倍されてアノードに収集される。この結果、増幅された電気信号としての放射線画像情報が得られる。
【０００５】
ここで、フォトマルチプライアに印加される電圧は、通常、数１００Ｖ〜数ｋＶに設定されており、安定した高電圧をフォトマルチプライアに供給して放射線画像情報を高精度に読み取るため、その電圧をモニタする必要がある。
【０００６】
高電圧をモニタする回路を搭載した従来技術として、例えば、特許文献１に開示されたＣＲＴ用の高圧電源装置がある。この従来技術では、高圧電源ユニットの接地側出力と接地基準電位との間に分圧回路を介在させ、分圧回路の最終段にモニタ回路を接続して電圧をモニタするように構成している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−４６４２２号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高電圧のモニタ回路をこのように構成した場合、ＣＲＴに表示される画像に応じて分圧回路の最終段での電圧が変動するため、その電圧変動が高圧電源ユニットの不具合に起因するものであるか否かを判断できない場合がある。
【０００９】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、フォトマルチプライアに印加される高電圧を高精度に検出し、高圧電源の状態を容易且つ確実に診断することのできるフォトマルチプライア用高圧電源診断回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フォトマルチプライアに高電圧を印加する高圧電源の診断回路であって、
前記高電圧を分圧し、前記フォトマルチプライアを構成する複数のダイノードに印加する分圧回路に並列に接続され、前記高電圧を分圧する電圧検査用分圧回路を備え、前記電圧検査用分圧回路によって分圧して得られた検査用電圧信号を検査し、前記高圧電源の状態を診断することを特徴とする。
【００１１】
この場合、分圧回路に並列に接続した電圧検査用分圧回路によって高電圧を分圧して検査用電圧信号を検査することにより、フォトマルチプライアに光が入射することによる分圧回路での電圧配分の変動の影響を受けることなく、検査用電圧信号を高精度に検出して高圧電源の状態を正確に診断することができる。なお、電圧検査用分圧回路の抵抗値を分圧回路の抵抗値よりも十分に大きく設定することにより、分圧回路から電圧検査用分圧回路に分流する電流値を小さくすることができるため、高圧電源の電流容量を大きくすることなく高精度な診断を行うことができる。
【００１２】
また、電圧検査用分圧回路から得た検査用電圧信号をフォトマルチプライアで得た画像信号によって補正する補正回路を設けることにより、フォトマルチプライアによる光電変換処理と並行して高圧電源の状態を高精度に診断することができる。
【００１３】
さらに、本発明は、フォトマルチプライアに高電圧を印加する高圧電源の診断回路であって、
前記フォトマルチプライアに対して光が入射しない時期を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記時期において前記高電圧を検査する電圧検査部と、
を備え、前記電圧検査部による検査結果から前記高圧電源の状態を診断することを特徴とする。
【００１４】
この場合、フォトマルチプライアに対して光が入射しない時期を検出部によって検出し、その時期において高電圧を電圧検査部により検査するため、画像信号による電流変動の影響を受けることなく、高圧電源の状態を高精度に診断することができる。なお、画像信号による電流変動の影響がないため、フォトマルチプライアに印加する高電圧を分圧する分圧回路から直接高電圧をモニタすることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のフォトマルチプライア用高圧電源診断回路が適用される放射線画像読取装置１０の外観図である。放射線画像読取装置１０は、ケーシング１２の上部にカセッテ装填部１４を備え、このカセッテ装填部１４に対して、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート１６を収納したカセッテ１８が装填される。なお、ケーシング１２の底部には、搬入、搬出を容易とするためのキャスタ２０が配設され、また、上面部には、放射線画像読取装置１０を操作するとともに、放射線画像読取装置１０の動作状態を表示する機能を備えたタッチパネル２２が配設される。
【００１６】
図２は、放射線画像読取装置１０の内部構成図である。放射線画像読取装置１０のカセッテ装填部１４の近傍には、蓋部材２４が開蓋されたカセッテ１８から蓄積性蛍光体シート１６を吸着して取り出す吸着盤２６と、吸着盤２６によって取り出された蓄積性蛍光体シート１６を挟持搬送するニップローラ２８とが配設される。また、ニップローラ２８に連設し、複数の搬送ローラ３０ａ〜３０ｈおよび複数のガイド板３２ａ〜３２ｉを有する湾曲した搬送機構３４が配設される。搬送機構３４は、カセッテ１８から供給された蓄積性蛍光体シート１６を所望の部位に搬送する。
【００１７】
放射線画像読取装置１０の略中央部には、励起光であるレーザビームＢを射出して蓄積性蛍光体シート１６を走査する走査ユニット３６が配設される。走査ユニット３６には、レーザビームＢを出力するレーザ発振器３７と、レーザビームＢを偏向走査する回転多面鏡であるポリゴンミラー３９と、レーザビームＢを反射させて蓄積性蛍光体シート１６に導く反射ミラー４１とが配設される。なお、図示はしていないが、レーザビームＢを蓄積性蛍光体シート１６に集光させるための集光光学系も適宜配設される。
【００１８】
走査ユニット３６から射出されたレーザビームＢは、搬送機構３４を構成する搬送ローラ３０ｄ、３０ｅ間より蓄積性蛍光体シート１６に照射される。また、走査ユニット３６に近接して読取ユニット３８が配設される。読取ユニット３８は、一端部が搬送ローラ３０ｄ、３０ｅ間の蓄積性蛍光体シート１６に近接して配置される集光ガイド４０と、集光ガイド４０の他端部に連結され、蓄積性蛍光体シート１６から得られた輝尽発光光を電気信号に変換するフォトマルチプライア４２とから構成される。なお、本実施形態では、フォトマルチプライア４２を、蓄積性蛍光体シート１６の搬送方向と直交する方向に長尺な形態のものとしているが、他の形態のものであってもよい。
【００１９】
ニップローラ２８と搬送機構３４を構成する搬送ローラ３０ａとの間には、放射線画像情報の読み取られた蓄積性蛍光体シート１６に残存する放射線エネルギを除去する消去ユニット４６が配設される。消去ユニット４６は、ハロゲンランプ等からなる複数の消去光源４８を有する。
【００２０】
図３は、読取ユニット３８を構成する信号処理回路５０のブロック図である。信号処理回路５０を構成するフォトマルチプライア４２は、蓄積性蛍光体シート１６から出力された輝尽発光光を電子に変換する陰極であるカソード５２と、カソード５２で生成された電子が順次衝突することで二次電子を生成する複数段のダイノード５４ａ〜５４ｎと、最終段のダイノード５４ｎで生成された多数の二次電子を集めるアノード５６とを備える。
【００２１】
フォトマルチプライア４２のカソード５２には、高圧電源５８から高電圧−ＨＶが印加される。高電圧−ＨＶは、分圧回路６０を構成する抵抗素子ｒａ〜ｒｐによって等分に分圧され、各ダイノード５４ａ〜５４ｎに印加される。また、分圧回路６０には、高電圧−ＨＶを検査するための電圧検査用分圧回路６２を構成する抵抗素子ＲａおよびＲｂが並列に接続される。なお、抵抗素子Ｒａの抵抗値は、各抵抗素子ｒａ〜ｒｐの抵抗値よりも十分に大きく設定する。また、抵抗素子Ｒｂの抵抗値は、通常の電圧検出回路を用いて抵抗素子ＲａおよびＲｂ間の接続点での電位を計測することができるよう、抵抗素子Ｒａの抵抗値よりも十分に小さく設定する。
【００２２】
フォトマルチプライア４２のアノード５６には、増幅器６４およびＡ／Ｄ変換器６６を介して画像信号処理部６８が接続される。画像信号処理部６８は、タイミング信号生成部７０によって生成されたタイミング信号に基づき、フォトマルチプライア４２から供給された画像信号に対する画像処理を行う。なお、タイミング信号生成部７０は、レーザ走査位置検出部７２によって検出されたレーザビームＢの走査位置に係る検出信号を基準としてタイミング信号を生成する。
【００２３】
電圧検査用分圧回路６２における抵抗素子ＲａおよびＲｂの接続点は、増幅器７４を介して補正回路７６に接続される。また、補正回路７６には、増幅器６４の出力端子が接続される。補正回路７６は、フォトマルチプライア４２のアノード５６から供給される画像信号に従い、電圧検査用分圧回路６２からの検査用電圧信号を補正する。
【００２４】
補正回路７６の出力である検査用電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器７８を介して電圧検査部８０に供給される。電圧検査部８０は、タイミング信号生成部７０によって生成された所定のタイミング信号に基づき、検査用電圧信号を所定の判定信号と比較し、高圧電源５８の状態を診断する。
【００２５】
本実施形態の放射線画像読取装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００２６】
先ず、放射線画像読取装置１０による放射線画像情報の読取動作について説明する。
【００２７】
放射線画像情報の記録された蓄積性蛍光体シート１６を収納したカセッテ１８を蓋部材２４側を下方向とした状態で放射線画像読取装置１０のカセッテ装填部１４の装填口１４ａに装填する。カセッテ１８が装填されると、図示しない開蓋機構が駆動され、放射線画像読取装置１０内において蓋部材２４が開蓋される。
【００２８】
次いで、吸着盤２６がカセッテ１８内の蓄積性蛍光体シート１６を吸着枚葉し、ニップローラ２８に供給する。ニップローラ２８は、蓄積性蛍光体シート１６を搬送機構３４に供給する。搬送機構３４は、搬送ローラ３０ａ〜３０ｈを駆動し、蓄積性蛍光体シート１６をガイド板３２ａ〜３２ｉに沿って搬送する。
【００２９】
蓄積性蛍光体シート１６は、搬送ローラ３０ｄ、３０ｅ間で副走査搬送されるとともに、走査ユニット３６から射出された励起光であるレーザビームＢが副走査方向と直交する主走査方向に蓄積性蛍光体シート１６を走査する。すなわち、レーザ発振器３７から出力されたレーザビームＢは、高速で回転するポリゴンミラー３９によって反射偏向された後、反射ミラー４１を介して蓄積性蛍光体シート１６に導かれる。
【００３０】
レーザビームＢが照射された蓄積性蛍光体シート１６は、蓄積記録されている放射線画像情報に応じた輝尽発光光を出力する。この輝尽発光光は、蓄積性蛍光体シート１６の主走査方向に沿って近接配置された集光ガイド４０を介して読取ユニット３８を構成するフォトマルチプライア４２に導かれる。
【００３１】
この場合、フォトマルチプライア４２のカソード５２には、高圧電源５８から高電圧−ＨＶが印加されており、このカソード５２に輝尽発光光が入射すると、その光量に対応した電子がカソード５２から生成される。カソード５２から生成された電子は、分圧回路６０によりカソード５２に対して所定の電位差に設定されたダイノード５４ａに衝突することで二次電子が生成される。二次電子は、各ダイノード５４ｂ〜５４ｎに順次衝突して増倍された後、アノード５６に集められる。
【００３２】
アノード５６に集められた二次電子からなる画像信号は、増幅器６４によって増幅され、次いで、Ａ／Ｄ変換器６６によってデジタル信号に変換されて画像信号処理部６８に供給される。画像信号処理部６８では、レーザ走査位置検出部７２によって検出されたレーザビームＢの走査位置に基づきタイミング信号生成部７０で生成されたタイミング信号に従い、画像信号の処理が行われる。なお、この画像信号は、外部の装置に転送され、必要に応じて表示し、あるいは、フイルム等の記録媒体に出力することができる。
【００３３】
放射線画像情報の読み取られた蓄積性蛍光体シート１６は、搬送ローラ３０ｈ側まで搬送された後、搬送機構３４により逆転搬送され、ニップローラ２８および搬送ローラ３０ａ間に配置される消去ユニット４６を介してカセッテ１８に収納される。このとき、消去ユニット４６を構成する消去光源４８が点灯し、出力される消去光が蓄積性蛍光体シート１６に照射されることで、残存する放射線エネルギが除去される。放射線エネルギの除去された蓄積性蛍光体シート１６を収納したカセッテ１８は、放射線画像読取装置１０から抜き取られた後、次なる放射線画像情報の撮影に供される。
【００３４】
ここで、以上のようにして蓄積性蛍光体シート１６から放射線画像情報を読み取っている間に高圧電源５８に不具合が発生し、高圧電源５８からフォトマルチプライア４２に印加される高電圧−ＨＶが変動すると、高精度な画像信号を得ることができなくなってしまう。
【００３５】
本実施形態では、放射線画像情報の読取処理と並行して高電圧−ＨＶを検査し、高圧電源５８の診断を行うことができる。
【００３６】
すなわち、分圧回路６０に並列に接続した電圧検査用分圧回路６２は、高圧電源５８の高電圧−ＨＶを抵抗素子ＲａおよびＲｂによって分圧し、分圧した検査用電圧信号を増幅器７４を介して補正回路７６に供給する。この場合、抵抗素子Ｒａの抵抗値は、抵抗素子Ｒｂの抵抗値よりも十分に大きく設定されているため、高電圧−ＨＶは、通常の回路素子によって容易に取り扱うことのできる電圧値まで電圧降下されて補正回路７６に供給される。また、電圧検査用分圧回路６２の全抵抗値は、分圧回路６０の全抵抗値よりも十分に大きく設定されているため、分圧回路６０側から分流する電流値は極めて小さく、フォトマルチプライア４２に輝尽発光光が入射することによる分圧回路６０での電圧配分の変動の影響を殆ど受けることがない。
【００３７】
さらに、補正回路７６には、フォトマルチプライア４２のアノード５６からの画像信号が供給されており、この画像信号によって検査用電圧信号の補正が行われる。この場合、輝尽発光光の光量に応じてフォトマルチプライア４２による負荷電流が変動し、それに伴って高電圧−ＨＶも変動するが、その変動分を画像信号によって補正することにより、高電圧−ＨＶの動作不良による出力変動のみを含む検査用電圧信号を得ることができる。
【００３８】
以上のようにして得られた検査用電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器７８によってデジタル信号に変換された後、電圧検査部８０に供給され、所定の判定信号と比較されることで、高圧電源５８の故障を含む高電圧−ＨＶの良否が診断される。なお、この診断結果は、例えば、放射線画像読取装置１０のタッチパネル２２に表示することにより、作業者に対して異常の有無を含む高圧電源５８の状態を報知することができる。
【００３９】
一方、上記の説明では、フォトマルチプライア４２による放射線画像情報の読取中において、高電圧−ＨＶの良否診断を行うものとしたが、例えば、レーザビームＢが蓄積性蛍光体シート１６の走査位置外にあることをレーザ走査位置検出部７２によって検出し、その検出信号に従ってタイミング信号生成部７０で生成されるタイミング信号に基づき、電圧検査部８０を動作させて検査用電圧信号の判定を行うようにしてもよい。この場合、フォトマルチプライア４２のダイノード５４ａ〜５４ｎには、輝尽発光光による電流変動が生じることがないため、最終段のダイノード５４ｎの電圧に電流変動による変動が生じることがなく、従って、高電圧−ＨＶの状態を一層高精度に診断することができる。なお、フォトマルチプライア４２に輝尽発光光が導入されない時期に高電圧−ＨＶの診断を行うのであれば、電圧検査用分圧回路６２を接続することなく、分圧回路６０から直接検査用電圧信号を取得して判断を行うことも可能である。
【００４０】
さらに望ましくは、レーザビームＢが蓄積性蛍光体シート１６の走査位置外となってから所定時間遅延させて電圧検査部８０で検査用電圧信号を診断するようにすれば、安定した状態の検査用電圧信号に基づいて診断を行うことができる。また、診断を行う間、レーザビームＢを出力させないようにしてもよい。
【００４１】
ここで、蓄積性蛍光体シート１６には、被写体が最適濃度となるように放射線が照射されるため、被写体の画像が撮影されている部分よりも撮影されていない部分の照射線量が相当に大きくなっている（２〜３桁以上異なる場合がある。）。そのため、蓄積性蛍光体シート１６にレーザビームＢを照射して得られる輝尽発光光も読取部位によって大きく変動する。この場合、輝尽発光光の光量が大きい読取部位では、分圧回路６０での電圧変動が大きく、フォトマルチプライア４２の負荷電流の変動によって高圧電源５８の高電圧−ＨＶも変動するが、この読取部位には、被写体の画像が記録されていないため、画像品質上の問題は生じない。しかしながら、この読取部位において、分圧回路６０の電圧信号から高圧電源５８の動作状態を診断しようとすると、フォトマルチプライア４２の負荷電流の変動によって高電圧−ＨＶが変動してしまうため、誤検出してしまうおそれがある。これに対して、上述した本実施形態では、画像信号による負荷変動の影響のない検査用電圧信号を取得することができるため、高圧電源５８の動作状態を正確に診断することができる。
【００４２】
なお、本発明は、例えば、フォトマルチプライア４２に直接接続される基板上に、異なる高電圧−ＨＶを発生させることのできる２種類以上の高圧電源５８を搭載し、各高圧電源５８の故障診断を行うように構成する場合にも適用することもできる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、フォトマルチプライアによる光電変換中であっても、光電変換により生じる電流による負荷変動の影響を受けることなく、検査用電圧信号を高精度に検出することができ、これによって、高圧電源の状態を容易且つ確実に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線画像読取装置の外観図である。
【図２】放射線画像読取装置の内部構成図である。
【図３】放射線画像読取装置における読取ユニットを構成する制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
１０…放射線画像読取装置    １６…蓄積性蛍光体シート
３６…走査ユニット          ３８…読取ユニット
４２…フォトマルチプライア  ５８…高圧電源
６０…分圧回路              ６２…電圧検査用分圧回路
７０…タイミング信号生成部  ７２…レーザ走査位置検出部
７６…補正回路              ８０…電圧検査部
【図１】
2004294523.tif 000003
【図２】
2004294523.tif 000004
【図３】
2004294523.tif 000005