(57)【要約】  【課題】外部磁界の影響を補正する際のハンチングの発生を防止でき、外部磁界の影響を短時間で補正できる補正できるＸ線イメージ管11の歪補正装置21を提供する。  【解決手段】磁界検出部22でＸ線イメージ管11に外部から侵入する外部磁界を検出する。制御部25で電源部24を制御し、電源部24からコイル23に電流を流し、コイル23から外部磁界を打ち消す磁界を発生させる。磁界検出部22で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには、基準範囲内に戻すように電源部24の制御を補正する。磁界検出部22で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲内で変動するときには、電源部24の制御を補正しない。外部磁界の影響を補正する際のハンチングの発生を防止でき、外部磁界の変動を短時間で基準範囲内に収束できる。  【選択図】図１
2007059269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を検出し、このＸ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を打ち消す磁界を発生させるＸ線イメージ管の歪補正方法であって、
検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには基準範囲内に戻すように外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正し、
検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲内で変動するときには外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正しない
ことを特徴とするＸ線イメージ管の歪補正方法。
【請求項２】
磁界の強さの基準範囲は、Ｘ線イメージ管に外部から磁界が侵入しない状態での検出値を基準値として上限値と下限値とが設定された範囲である
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線イメージ管の歪補正方法。
【請求項３】
検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときから、基準範囲内に戻すように外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正した後に、予め設定された時間が経過するまでの間、その間に検出した外部磁界に基づく補正動作を規制する
ことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線イメージ管の歪補正方法。
【請求項４】
Ｘ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を検出する磁界検出部と、
前記Ｘ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を打ち消す磁界を発生する磁界発生部と、
この磁界発生部を駆動して磁界を発生させる電源部と、
この電源部を制御し、前記磁界検出部で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには基準範囲内に戻すように前記電源部の制御を補正し、基準範囲内で変動するときには前記電源部の制御を補正しない制御部と
を具備していることを特徴とするＸ線イメージ管の歪補正装置。
【請求項５】
磁界の強さの基準範囲は、Ｘ線イメージ管に外部磁界が侵入しない状態での前記磁界検出部の検出値を基準値として上限値と下限値とが設定された範囲である
ことを特徴とする請求項４記載のＸ線イメージ管の歪補正装置。
【請求項６】
制御部は、磁界検出部で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときから、基準範囲内に戻すように電源部の制御を補正した後に、予め設定された時間が経過するまでの間、その間に磁界検出部で検出された外部磁界に基づく補正動作を規制する
ことを特徴とする請求項４または５記載のＸ線イメージ管の歪補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部磁界の影響を除いて可視光像の歪みを補正するＸ線イメージ管の歪補正方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、Ｘ線イメージ管を用いた医用のＸ線診断装置や産業用の非破壊検査装置などでは、Ｘ線管からのＸ線で被写体を透過し、このＸ線像をＸ線イメージ管により可視光像に変換し、この可視光像を撮像カメラで撮影し、この撮影画像をモニタに映して観察を可能としている。
【０００３】
このＸ線イメージ管の入力面以外の部分はパーマロイなどの磁気の影響を遮断する材質で構成された磁気シールドで覆われているが、入力面はＸ線の透過を妨げないように磁気シールドで覆われていない。そのため、地磁気や外部装置から発生する磁気などによりＸ線イメージ管の入力面から外部磁界が侵入し、この外部磁界の影響で可視光像が歪む問題がある。
【０００４】
そこで、外部磁界による歪みを補正するために、入力面またはその近傍に磁界検出部およびコイルを配置し、この磁界検出部でＸ線イメージ管の入力面に外部から侵入する外部磁界を検出し、この検出した外部磁界を打ち消す逆磁界がコイルから発生するように電源部からコイルに電流を流すことにより、外部磁界を打ち消して可視光像の歪みを低減させている。すなわち、フィードバック制御により、磁界検出部で検出した外部磁界に基づいて電源部からコイルに流す電流を可変している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−６５７５６号公報（第３−４頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、フィードバック制御では、常にフィードバック制御するため、磁界検出部で検出した外部磁界の変動に対応して常に電源部の制御を補正し、この電源部からコイルに流す電流を常に可変させることになる。
【０００６】
しかしながら、磁界検出部で検出した外部磁界の変動に対応して電源部の制御を補正する指令を出力するのに要する時間に比べて、指令を受けた電源部でコイルに流す電流を可変するのに要する時間が長くかかる。そのため、電源部でコイルに流す電流を可変し終わらないうちに、磁界検出部で検出した外部磁界の変動に対応して電源部の制御の補正を繰り返すことになり、この補正の繰り返しによってハンチングが発生し、このハンチングが収束するまでに長時間を要する問題がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、外部磁界の影響を補正する際のハンチングの発生を防止でき、外部磁界の影響を短時間で補正できる補正できるＸ線イメージ管の歪補正方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、Ｘ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を検出し、このＸ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を打ち消す磁界を発生させるＸ線イメージ管の歪補正方法であって、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには基準範囲内に戻すように外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正し、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲内で変動するときには外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正しないものである。
【０００９】
本発明は、Ｘ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を検出する磁界検出部と、前記Ｘ線イメージ管に外部から侵入する外部磁界を打ち消す磁界を発生する磁界発生部と、この磁界発生部を駆動して磁界を発生させる電源部と、この電源部を制御し、前記磁界検出部で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには基準範囲内に戻すように前記電源部の制御を補正し、基準範囲内で変動するときには前記電源部の制御を補正しない制御部とを具備しているものである。
【００１０】
そして、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲内で変動するときには、外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正しない。また、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには、基準範囲内に戻すように外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正する。このとき、常にフィードバック制御する場合に比べて、ハンチングの発生が防止され、外部磁界の変動が短時間で基準範囲内に収束される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには基準範囲内に戻すように外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正するが、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲内で変動するときには外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正しないため、常にフィードバック制御する場合に比べて、ハンチングの発生を防止でき、外部磁界の変動を短時間で基準範囲内に収束させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図２において、11はＸ線イメージ管で、このＸ線イメージ管11は、真空外囲器12を有し、この真空外囲器12のＸ線の入射側には入力窓13が形成され、入力窓13に対して反対側には出力窓14が形成されている。真空外囲器12内には、入力窓13の内側にＸ線を電子ビームに変換して放出する入力面15が設けられ、出力窓14の内側に電子ビームを可視光像に変換して出力する出力面16が設けられている。
【００１４】
入力面15から出力面16に向かって進行する電子ビームの進路に沿って、電子ビームを加速したり集束する電子レンズが形成され、この電子レンズは、入力面15に負の電圧を加えるカソード電極Ｋや出力面16に高い正の電圧を加えるアノード電極Ａ、これらカソード電極Ｋとアノード電極Ａとの間の複数のグリッド電極G1，G2，G3などの複数の電極で構成されている。
【００１５】
真空外囲器12の入力面15および出力面16を除く周囲は、例えばパーマロイなどの磁気の影響を遮断する材質で構成された磁気シールド17で覆われている。
【００１６】
次に、図１において、Ｘ線イメージ管11の歪補正装置21を示し、この歪補正装置21は、地磁気や外部装置から発生する磁気などによりＸ線イメージ管11に外部から侵入する外部磁界を検出する磁電変換素子などを用いた磁界検出部22、Ｘ線イメージ管11に外部から侵入する外部磁界を打ち消す磁界として逆磁界を発生する磁界発生部としてのコイル23、このコイル23に電流を流して逆磁界を発生させる電源部24、この電源部24からコイル23に流す電流値を制御する制御部25を備えている。
【００１７】
磁界検出部22は、真空外囲器12と磁気シールド17との間で入力面15の周辺部近傍に配設され、また、コイル23は、真空外囲器12と磁気シールド17との間で入力面15の周辺部に沿って配設されている。
【００１８】
制御部25は、磁界検出部22で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの安定域である基準範囲を超えて変動したときには基準範囲内に戻すように電源部24の制御を補正し、基準範囲内で変動するときには電源部24の制御を補正しない機能を有し、さらに、磁界検出部22で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときから、基準範囲内に戻すように電源部24の制御を補正した後に、予め設定された時間が経過するまでの間、その間に磁界検出部22で検出された外部磁界に基づく補正動作を規制する機能を有している。
【００１９】
図３に示すように、磁界の強さの基準範囲は、Ｘ線イメージ管11に外部磁界が侵入しない状態において磁界検出部22で検出した検出値を基準値として所定幅の上限値と下限値とが設定された範囲であり、外部磁界が変動しても影響が少ない範囲である。これら基準値、上限値、下限値、基準範囲などは、制御部25が備えた図示しない記憶部に記憶される。
【００２０】
そして、制御部25は、外部との通信手段あるいは設定手段を具備しており、通信手段を通じた外部からの設定信号あるいは設定手段による設定により、基準値、上限値、下限値、基準範囲などを設定および変更が可能となっている。
【００２１】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２２】
まず、歪補正装置21の安定時の基準条件を認識させるため、外部磁界の影響のない状態において磁界検出部22で検出した検出信号を制御部25に入力し、制御部25では、その時点での磁界検出部22の検出信号を基準値とするとともに、安定状態とみなす検出信号の上限値と下限値とを同時に設定し、これら上限値と下限値との間を安定域である基準範囲に設定する。
【００２３】
制御部25で設定された基準範囲は制御部25の記憶部に記憶させるが、通信手段を通じた外部からの設定信号あるいは設定手段によって設定および変更も可能である。また、設定、変更可能なパラメータとして他に、磁界検出部22によるサンプリング間隔なども含まれる。
【００２４】
次に、図４のフローチャートを参照して歪補正動作を説明する。
【００２５】
ここでは、基準値、上限値、下限値、基準範囲、サンプリング間隔などは既に設定されたものとして説明する。
【００２６】
電源オンにより、磁界検出部22で検出する外部磁界の磁界強度Taが、基準範囲の上限値の磁界強度Timaxと下限値の磁界強度Timinとの間、すなわち基準範囲内にあるか判定する（ステップ１）。この判定は、一定間隔でループしており、したがって、動作中は磁界検出部22の出力も例えば数十msec以下の一定間隔でサンプリングしている。
【００２７】
そして、磁界検出部22で検出する外部磁界の磁界強度Taが、基準範囲の上限値の磁界強度Timaxを超えた場合には（ステップ２）、これら外部磁界の磁界強度Taと基準値の磁界強度Timaxとの磁界強度の差分Tbを求め（ステップ３）、その磁界強度の差分Tbを打ち消すのに必要な逆磁界をコイル23で発生させるための電気信号（電圧か電流）Ｅを求め、求めた電気信号Ｅをコイル23に出力するように電源部24を制御する（ステップ４）。この電気信号Ｅは、Ｅ＝Tb×Ａの式によって求められ、Ａは単位磁界を補正するのに必要な電気信号である。
【００２８】
一方、磁界検出部22で検出する外部磁界の磁界強度Taが、基準範囲の下限値の磁界強度Timinを超えた場合には、これら外部磁界の磁界強度Taと基準値の磁界強度Timinとの磁界強度の差分Tbを求め（ステップ５）、その磁界強度の差分Tbを打ち消すのに必要な逆磁界をコイル23で発生させるための電気信号（電圧か電流）Ｅを求め、求めた電気信号Ｅをコイル23に出力するように電源部24を制御する（ステップ６）。
【００２９】
このようにして求めた電気信号Ｅをコイル23に出力するように電源部24を制御した後、予め設定された時間が経過するのを待つ（ステップ７）。この予め設定された時間は、電源部24およびコイル23の時定数から決定され、磁界強度の差分Tbを打ち消すのに必要な逆磁界をコイル23で発生させるために実際の補正動作が安定するまでの時間であるが、一般に数十msecで安定する。
【００３０】
このとき、制御部25では、磁界検出部22で検出する外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときから、基準範囲内に戻すように電源部24の制御を補正した後に、予め設定された時間が経過するまでの間、その間に磁界検出部22で検出された外部磁界に基づく補正動作を規制し、短時間ループ内での補正の繰り返しによるハンチングの発生を防止する。
【００３１】
予め設定された時間が経過したら、補正結果を確認する（ステップ８）。補正結果の確認により、磁界検出部22で検出する外部磁界の磁界強度Taが基準範囲内に入れば補正が完了し、電源オフされたか確認する（ステップ９）。また、補正が不十分であったり、あるいは補正し過ぎた場合は、さらにその差分を同様の制御で補正する。
【００３２】
このように、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲を超えて変動したときには基準範囲内に戻すように外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正するが、検出した外部磁界が予め設定された磁界の強さの基準範囲内で変動するときには外部磁界を打ち消す磁界の発生を補正しないため、常にフィードバック制御する場合に比べて、ハンチングの発生を防止でき、外部磁界の変動を短時間で基準範囲内に収束させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態を示すＸ線イメージ管の歪補正装置の構成図である。
【図２】同上Ｘ線イメージ管の断面図である。
【図３】同上Ｘ線イメージ管の磁界強度と時間との関係を示すグラフである。
【図４】同上Ｘ線イメージ管の歪み補正方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
11    Ｘ線イメージ管
21    歪補正装置
22    磁界検出部
23    磁界発生部としてのコイル
24    電源部
25    制御部
【図１】
2007059269.tif 000003
【図２】
2007059269.tif 000004
【図３】
2007059269.tif 000005
【図４】
2007059269.tif 000006