特開 2016-191881 Ｘ線イメージ管の撮像方法および撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-191881(P2016-191881A)

(43)【公開日】2016年11月10日

(54)【発明の名称】Ｘ線イメージ管の撮像方法および撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 42/02 20060101AFI20161014BHJP

   H01J 31/50 20060101ALI20161014BHJP

   G03B 7/095 20060101ALI20161014BHJP

【ＦＩ】

   G03B42/02 A

   H01J31/50 A

   G03B7/095

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2015-73011(P2015-73011)

(22)【出願日】2015年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】503382542

【氏名又は名称】東芝電子管デバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100062764

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 襄

(74)【代理人】

【識別番号】100092565

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100112449

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】身深 亮

(72)【発明者】

【氏名】君島 隆之

【テーマコード（参考）】

2H002

2H013

5C037

【Ｆターム（参考）】

2H002CC21

2H002GA35

2H002JA07

2H002JA11

2H013AB06

5C037GG05

5C037GJ07

(57)【要約】

【課題】電動絞りを最適に制御できるＸ線イメージ管の撮像方法を提供する。
【解決手段】Ｘ線像を可視光像に変換して出力するＸ線イメージ管10の撮像方法である。電動絞り26を有する撮像部21によって、Ｘ線イメージ管10が出力する可視光像を撮像して映像信号を出力する。撮像部21が出力する映像信号から画像の画素値を取得し、画素値から画像の明るさを判断するとともに、画像の明るさが所定の明るさとなる電動絞り26の開閉度を判断し、電動絞り26を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線像を可視光像に変換して出力するＸ線イメージ管の撮像方法であって、
電動絞りを有する撮像部によって前記Ｘ線イメージ管が出力する可視光像を撮像して映像信号を出力し、
前記撮像部が出力する映像信号から画像の画素値を取得し、その画素値から前記画像の明るさを判断するとともに、前記画像の明るさが所定の明るさとなる前記電動絞りの開閉度を判断し、前記電動絞りを制御する
ことを特徴とするＸ線イメージ管の撮像方法。

【請求項2】

Ｘ線像を可視光像に変換して出力するＸ線イメージ管の撮像装置であって、
電動絞りを有し、前記Ｘ線イメージ管から出力される可視光像を撮像し、映像信号を出力する撮像部と、
前記撮像部が出力する映像信号から画像の画素値を取得し、その画素値から前記画像の明るさを判断するとともに、前記画像の明るさが所定の明るさとなる前記電動絞りの開閉度を判断し、前記電動絞りを制御する制御部と
を具備することを特徴とするＸ線イメージ管の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、Ｘ線像を可視光像に変換して出力するＸ線イメージ管の撮像方法および撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｘ線イメージ管では、入力面（光電面）に入射したＸ線を電子に変換し、入力面と出力面との間にある加速・集束電極に電圧を印加して電子を加速・集束し、出力面で電子を可視光に変換して可視光像を結像している。

【0003】

そして、Ｘ線イメージ管のイメージングシステムでは、Ｘ線イメージ管の出力面をＣＣＤカメラ等の撮像部で撮像し、映像をモニタに映し出てモニタリングしたり、パソコン等の処理系統に取り込んで処理、検査および診断を行っている。

【0004】

Ｘ線イメージ管は、特定の大きさの映像を出力面に結像するノーマルモードと、特定の大きさの映像の一部を拡大して出力面に結像する拡大モードとを有しているが、これらモードを変更すると出力面に結像される映像の明るさやコントラストが変化する。また、被写体によっても、出力面に結像される映像の明るさやコントラストが変化する。

【0005】

このようなＸ線イメージ管の出力面に結像される映像の明るさやコントラストの変化に対応するために、電動絞りを有するレンズを用いることがある。電動絞りを用いる場合、絞り量としていくつかのＦ値が予め設定されており、撮像部で得られる露出情報からＦ値を判断し、そのＦ値に応じて絞りの羽根機構の開閉度を制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−１９２５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

電動絞りでは、開閉する羽根機構の動作の関係から、ヒステリシス特性を有していて、Ｆ値に応じて電動絞りの開閉度を制御しても毎回同じ開閉度にならないことが多く、電動絞りの開閉度の再現性に問題があり、電動絞りを最適に制御することができない。また、電動絞りの開閉度の調整をＦ値という固定値で制御していることでも、電動絞りを最適に制御することができない。

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、電動絞りを最適に制御できるＸ線イメージ管の撮像方法および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】

【0009】

本実施形態は、Ｘ線像を可視光像に変換して出力するＸ線イメージ管の撮像方法である。電動絞りを有する撮像部によって、Ｘ線イメージ管が出力する可視光像を撮像して映像信号を出力する。撮像部が出力する映像信号から画像の画素値を取得し、画素値から画像の明るさを判断するとともに、画像の明るさが所定の明るさとなる電動絞りの開閉度を判断し、電動絞りを制御する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態を示すＸ線イメージ管の撮像装置の構成図である。

【図2】同上撮像装置の電動絞りを画素値に基づいて制御した場合の画素値に対する絞りの関係を示すグラフである。

【図3】比較例を示し、電動絞りをＦ値で制御した場合のＦ値に対する絞りの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

【0012】

図１にＸ線イメージ管の撮像装置の構成図を示す。

【0013】

Ｘ線イメージ管10は、金属製の真空外囲器11を有している。真空外囲器11には、Ｘ線を入射する入力窓12、およびこの入力窓12に対して反対側に出力窓13が形成されている。入力窓12の内側には入力窓12から入射するＸ線を電子に変換する入力面14が設けられ、出力窓13の内側には入力面14からの電子を可視光に変換して可視光像を結像する出力面15が設けられている。さらに、真空外囲器11内には、入力面14から出力面15に向かって進行する電子の進路に沿って電子を加速、集束する電子レンズを構成する複数の電極16が設置されている。そして、Ｘ線イメージ管10は、Ｘ線管等のＸ線源からＸ線が被写体を透過したＸ線像を入射し、Ｘ線像を可視光像に変換して出力する。

【0014】

また、撮像装置20は、Ｘ線イメージ管10から出力される可視光像を撮像する撮像部21、およびこの撮像部21を制御する制御部22を備えている。

【0015】

撮像部21は、Ｘ線イメージ管10の出力窓13に対向し、出力面15に結像されて出力窓13を透過して出力される可視光像を撮像する。撮像部21は、例えばデジタル方式のカメラであり、カメラ本体23、およびカメラ本体23に装着されるレンズ24を備えている。カメラ本体23は、レンズ24を通じて可視光像を撮像するＣＣＤ等の撮像素子25を備えている。レンズ24は、レンズ鏡筒に組み込まれるレンズ群および電動絞り26を有している。電動絞り26は、開閉度を変更可能な羽根機構（絞り機構）、およびこの羽根機構を駆動するモータ等の駆動部を備えている。

【0016】

撮像部21のカメラ本体23は、外部から直流駆動電圧が供給されて動作し、制御部22からの制御信号に応じて撮像素子25で撮像するとともに映像信号を制御部22に出力する。

【0017】

撮像部21の電動絞り26は、制御部22からの制御信号としての制御電圧を入力し、制御電圧に応じた開閉度に調整する。

【0018】

制御部22は、例えばパーソナルコンピュータによって構成されている。制御部22は、撮像部21を制御し、撮像部21から出力される映像信号を入力し、例えばモニタ等に映像を表示させる。

【0019】

制御部22は、撮像部21が出力する映像信号から画像の画素値を取得する画素値取得手段28、その画素値から画像の明るさを判断する明るさ判断手段29、画像の明るさが所定の明るさとなる電動絞り26の開閉度を判断する開閉度判断手段30、および判断された開閉度となるように電動絞り26を制御する制御手段31の機能を有している。

【0020】

画素値には、画像の画素の明るさやコントラストといった要素が含まれている。

【0021】

なお、具体的には、制御手段31は、判断された開閉度となるように電動絞り26に供給する制御電圧を制御する。

【0022】

また、明るさ判断手段29は画素値から画像の明るさだけでなくコントラストも判断することが好ましく、開閉度判断手段30は画像の明るさだけでなくコントラストも所定のコントラストとなるように電動絞り26の開閉度を判断することが好ましい。

【0023】

次に、本実施形態の作用を説明する。

【0024】

制御部22は、撮像部21を制御し、撮像部21でＸ線イメージ管10から出力される可視光像を撮像させ、撮像部21から出力される映像信号を入力する。

【0025】

制御部22は、画素値取得手段28の機能により撮像部21が出力する映像信号から画像の画素値を取得する。さらに、制御部22は、明るさ判断手段29の機能により画素値から画像の明るさを判断するとともに、開閉度判断手段30の機能により画像の明るさが所定の明るさとなる電動絞り26の開閉度を判断する。

【0026】

そして、制御部22は、制御手段31の機能により、開閉度判断手段30の機能で判断された開閉度となるように電動絞り26を制御する。すなわち、制御部22は、判断された開閉度に応じた制御電圧を電動絞り26に供給する。

【0027】

電動絞り26は、制御部22から供給される制御電圧に応じた開閉度に調整する。

【0028】

これは、制御部22に取り込まれた今現在の画像の画素値から、その今現在の画像の明るさ、コントラストを基準に、電動絞り26を制御することになる。

【0029】

一般には、カメラ本体23で得られる露出情報からＦ値を判断し、Ｆ値で電動絞り26を制御している。電動絞り26は、開閉する羽根機構の動作の関係からヒステリシス特性を有しているため、Ｆ値で電動絞り26の開閉度を制御しても、実際には毎回同じ開閉度にならないことが多く、電動絞り26を最適に制御できない。

【0030】

それに対して、本実施形態では、制御部22に取り込まれた今現在の画像の画素値から、その今現在の画像の明るさ、コントラストを基準に、電動絞り26を制御するため、電動絞り26のヒステリシス特性に関係なく、制御部22に取り込まれた今現在の画像が所定の明るさ、コントラストとなるように電動絞り26を最適に制御することができる。そのため、最適で安定した明るさ、コントラストの画像を得ることができる。

【0031】

なお、今現在の画像の画素値に基づいて制御する制御方法は、電動絞り26に限らず、Ｘ線源等に対しても行うことができる。すなわち、制御部22に取り込まれた今現在の画像の画素値から、その今現在の画像の明るさ、コントラストを基準に、Ｘ線源からのＸ線の出力を制御する。この場合にも、最適で安定した明るさ、コントラストの画像を得ることができる。これは、Ｘ線管の制御で用いられているＡＢＣ（Automatic Brightness Control：自動輝度制御）と同等の制御が可能となる。

【0032】

このようなＸ線源の制御は、電動絞り26の制御と併用してもよいし、単独で行ってもよい。単独でＸ線源の制御を行う場合には、撮像部21はあくまでＸ線イメージ管10から出力される可視光像を撮像する機能を有していればよく（ＣＣＤの特性は考慮する必要がある）、撮像部21側でのＡＢＣ制御に対応する機能は不要となり、コストダウンも図れる。

【0033】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0034】

10 Ｘ線イメージ管
20 撮像装置
21 撮像部
22 制御部
26 電動絞り

【図1】

【図2】

【図3】