Ｘ線発生装置およびこれを備えたＸ線診断装置
【課題】印加する管電圧を変えてＸ線を発生させる際に、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができるＸ線発生装置およびこれを備えたＸ線診断装置を提供する。
【解決手段】高圧撮影時は、ターゲット２１とフィラメント２３との間に比較的高い管電圧Ｖを印加して管電流Ｉを供給する。低圧撮影時は、比較的低い管電圧Ｖを印加するとともに、高圧撮影時より大きな管電流Ｉを供給する。抵抗器２７は、収束電極２５の電位を、管電流Ｉに応じて発生させた電位差Ｅ分だけフィラメント２３に対して低く制御する。低圧撮影時の方が大きな電位差Ｅが発生するので、低圧撮影時において焦点Ｆが大きくことを抑制でき、高圧撮影時の焦点Ｆの寸法と略同一にすることができる。
【解決手段】高圧撮影時は、ターゲット２１とフィラメント２３との間に比較的高い管電圧Ｖを印加して管電流Ｉを供給する。低圧撮影時は、比較的低い管電圧Ｖを印加するとともに、高圧撮影時より大きな管電流Ｉを供給する。抵抗器２７は、収束電極２５の電位を、管電流Ｉに応じて発生させた電位差Ｅ分だけフィラメント２３に対して低く制御する。低圧撮影時の方が大きな電位差Ｅが発生するので、低圧撮影時において焦点Ｆが大きくことを抑制でき、高圧撮影時の焦点Ｆの寸法と略同一にすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線発生装置およびこれを備えたＸ線診断装置に係り、特に、Ｘ線管に異なる管電圧を交互に印加する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線撮影法のアプリケーションの１つとして、管電圧として高電圧を印加して比較的透過力の高いＸ線を曝射する高圧撮影と、前者より低い電圧を印加して比較的透過力の低いＸ線を曝射する低圧撮影を行い、得られた各Ｘ線画像を差分処理する手法がある。いわゆる、エネルギーサブトラクションである。Ｘ線の透過力が高いと軟部組織が投影されないＸ線画像が得られ、Ｘ線の透過力が低いと軟部組織が投影されるＸ線画像が得られる。これら２種のＸ線画像を差分処理することで、軟部組織のみを抽出することができる。あるいは、軟部組織を除く（例えば、骨部組織のみを抽出する）こともできる。
【０００３】
図４は、従来のＸ線発生装置の概略構成を示す模式図である。フィラメント加熱回路５９は、フィラメント５７に電流を供給してフィラメント５７を加熱し、フィラメント５７全体から熱電子が放出される。制御部６１による制御のもと、高電圧発生回路５１からターゲット５５およびフィラメント５７の間に管電圧Ｖが印加されると、フィラメント５７より放出された熱電子は、集束電極６３で集束され、管電圧Ｖにより加速され、ターゲット５５に衝突する。これによりＸ線が発生する。なお、集束電極６３は、フィラメント５７の片端と電気的に導通されて、フィラメント５７の片端の電位と同電位となっている。
【０００４】
さらに、高圧撮影、および低圧撮影において得られる各Ｘ線画像の濃度を一定にするために、高圧撮影時は低圧撮影時に比べて管電流を小さくして、それぞれの撮影において曝射されるＸ線の線量を等しくする（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１５２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
ターゲット５５上の主たる熱電子の衝撃面である焦点Ｆの寸法は、画質を決定する主要因子の一つである。焦点Ｆの寸法が小さいほど、エッジが良好で解像度（先鋭度）の高い画像が得られる。この焦点Ｆについては、管電圧Ｖが高いほど焦点Ｆの寸法が小さくなる。また、管電流Ｉが大きいほど放出される熱電子が膨らむので、焦点Ｆの寸法が大きくなる。
【０００７】
このため、高圧撮影は、低圧撮影に比べて管電圧Ｖが高く、管電流が小さいので、焦点Ｆの寸法が小さくなってしまう。よって、高圧撮影と低圧撮影とでは、得られるＸ線画像の解像度が異なる。
【０００８】
したがって、高圧撮影と低圧撮影とで得られた透視象を差分処理しても、良好な解像度の画像が得られない。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、印加する管電圧を変えてＸ線を発生させる際に、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができるＸ線発生装置およびこれを備えたＸ線診断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】
【００１０】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子が衝突する前記ターゲットの焦点の大きさが略同一となるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、集束電極の電位を制御する電位制御手段を備えることにより、第１の管電圧とそれよりも低い第２の管電圧をそれぞれ印加したときに形成されるターゲットの焦点の大きさを略同一にする。このため、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子の集束度が略同じとなるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、集束電極の電位を制御する電位制御手段を備えることにより、第１の管電圧とそれよりも低い第２の管電圧をそれぞれ印加したときにフィラメントから放出される熱電子の集束度を略同じにする。これにより、第１、および第２の管電圧を印加したときの各焦点の大きさを略同一にすることができる。このため、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置において、前記電位制御手段は、前記フィラメントと前記集束電極とを抵抗を介して電気的に接続したものであることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、管電流に応じて抵抗の両端に発生する電位差によって、簡易に集束電極の電位を制御することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＸ線発生装置において、前記抵抗の抵抗値は可変であることを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、抵抗を可変に構成することで集束電極の電位を調節することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から照射されたＸ線を検出して、検出信号を出力する検出手段と、第１の管電圧および第２の管電圧で曝射されたＸ線に応じた検出信号の差分に基づいて、画像データを生成する画像処理手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置である。
【００１９】
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、管電圧に応じて焦点寸法が変動することが抑制されているので、第１、第２の管電圧で得られる検出信号に応じたＸ線画像の解像度の差も抑制されている。よって、画像処理手段はこれらを好適に差分処理することができ、良好な画像データを得ることができる。
【００２０】
なお、本明細書は、次のようなＸ線発生装置に係る発明も開示している。
【００２１】
（１）請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置において、前記集束電極と前記フィラメントとは、互いに並列に前記高電圧発生手段の負極に接続され、前記電位制御手段は、前記集束電極と並列に、かつ、前記フィラメントと前記高電圧発生手段の負極との間に直列に抵抗を接続したものであるＸ線発生装置。
【００２２】
前記（１）に記載の発明によれば、管電流に応じて抵抗の両端に発生する電位差によって、簡易に集束電極の電位を制御することができる。
【００２３】
（２）Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに流れる管電流に応じて、前記フィラメントより低い電位を前記集束電極に与える電位制御手段と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【００２４】
前記（２）に記載の発明によれば、管電流に応じて制御する電位制御手段を備えることにより、焦点寸法の変動を簡易に抑制することができる。また、フィラメントより低い電位を集束電極に与えることにより、焦点寸法の変動を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
集束電極の電位を制御する電位制御手段を備えることにより、第１の管電圧とそれよりも低い第２の管電圧をそれぞれ印加したときに形成されるターゲットの焦点の大きさを略同一にする。このため、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線診断装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、Ｘ線発生装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
Ｘ線診断装置は、被検体Ｍを載置する天板１と、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管３と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して、検出信号（電荷情報）を出力するフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）５とを備えている。天板１は、Ｘ線透過材料などで構成される。これらＸ線管３とＦＰＤ５とは、互いに対向するように、Ｃ字状のアーム７（以下、「Ｃ型アーム７」という）の両端部にそれぞれ支持されている。このＣ型アーム７自体は、被検体Ｍの周りを回転可能に天井に懸垂支持されている。ＦＰＤ５は、この発明における検出手段に相当する。
【００２８】
Ｘ線管３には、図１において図示を省略する高電圧発生回路等が接続されており、Ｘ線管３に所定の管電圧で所定の管電流を供給する等を行う。図１において明示するＸ線発生装置９は、これらＸ線管３に付随する高電圧発生回路等を含めたものである。
【００２９】
ＦＰＤ５の出力側には、図示省略のＡ／Ｄ変換器を介して、画像処理部１１が接続されている。画像処理部１１は、入力される検出信号の差分を算出する差分演算部１３のほか、補正等の各種処理を行う処理部（図示省略）や各種データや設定値を記憶する記憶部（図示省略）を備えている。そして、検出信号に基づいて画像データを生成する。画像処理部１１の出力側は、図示省略のＤ／Ａ変換器を介して、モニター１５が接続されている。モニター１５は、画像処理部１１から出力される画像データに基づいて画像を表示する。
【００３０】
なお、画像処理部１１は、各種処理、操作を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００３１】
図２を参照して、Ｘ線発生装置９について詳細に説明する。
【００３２】
Ｘ線管３は、ターゲット２１とフィラメント２３と集束電極２５とを備えている。ターゲット２１は、図示省略のロータやステータ等により、その軸芯周りに高速回転可能に設けられている。したがって、Ｘ線管３は回転陽極Ｘ線管である。ターゲット２１としては、タングステン等が例示される。また、ターゲット２１上の主たる熱電子の衝撃面を焦点Ｆと呼ぶ。
【００３３】
フィラメント２３は、ターゲット２１の軸芯より外れた位置に配置されている。フィラメント２３としても、タングステン等が例示される。
【００３４】
集束電極２５には、凹部が形成されており、その凹部内にフィラメント２３が配置されている。集束電極２５としては、鉄、ニッケル等が例示される。また、フィラメント２３の両端に接続される導線は、集束電極２５と電気的に絶縁された状態（電気的に直接短絡することなく）で、集束電極２５内を貫通してＸ線管３の外部に引き出されている。
【００３５】
高電圧発生回路３１は、外部から商用周波数の交流電力の入力を受けて、直流電力を出力する。本実施例では、高電圧発生回路３１は、周波数可変制御方式が採用されている。すなわち、交流電力を三相全波整流回路（図示省略）と平滑コンデンサ（図示省略）で直流電力に変換し、この直流電力をインバータ回路（図示省略）で所定の高周波の交流電力に変換する。この高周波の交流電力は、高圧トランス（図示省略）で昇圧された後、全波整流回路（図示省略）で整流し直流電力として出力する。なお、高電圧発生回路３１は、この発明における高電圧発生手段に相当する。
【００３６】
高電圧発生回路３１の正極は、高圧ケーブルを介して、ターゲット２１に電気的に接続されている。高電圧発生回路３１の負極は、高圧ケーブルを介して、抵抗器２７およびフィラメント２３と直列に接続されている。さらに、高電圧発生回路３１の負極は、抵抗器２７およびフィラメント２３と並列に集束電極２５と接続されている。言い換えれば、フィラメント２３と集束電極２５との間は、抵抗器２７を介して電気的に接続されている。管電流に応じて抵抗器２７の両端には電位差Ｅが発生し、集束電極２５には発生した電位差Ｅの分だけフィラメント２３より低い電位が与えられる。抵抗器２７は、この発明における抵抗に相当する。
【００３７】
フィラメント加熱回路３５は、図示省略の加熱トランスを備えており、この加熱トランスの２次側がフィラメント２３の両端と接続されている。そして、フィラメント２３に電流を供給することで、フィラメント２３を加熱する。なお、フィラメント加熱回路３５の出力の片側は、高電圧発生回路３１の負極の出力と共通である。
【００３８】
制御部３９は、高電圧発生回路３１とフィラメント加熱回路３５とを統括的に操作する。制御部３９は、各種処理、操作を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００３９】
特に、高電圧発生回路３１に対しては、ターゲット２１とフィラメント２３との間に印加される管電圧Ｖおよび管電流Ｉや、その出力タイミングの指示を与える。本実施例では、少なくとも、管電圧Ｖとして高低２種類の電圧を印加させる。以下では、高い方を高電圧Ｖ１と、低い方を低電圧Ｖ２と区別して記載する。なお、高電圧Ｖ１と低電圧Ｖ２とは、それぞれこの発明における第１の管電圧と第２の管電圧とに相当する。
【００４０】
さらに、高電圧発生回路３１とフィラメント加熱回路３５とを操作して、高電圧Ｖ１を印加する際に管電流ＩＳを供給し、低電圧Ｖ２を印加する際に管電流ＩＬを供給する（ただし、管電流ＩＳ＜管電流ＩＬとする）。
【００４１】
本実施例では、高電圧Ｖ１を印加するときに曝射されるＸ線の線量と、低電圧Ｖ２を印加するときに曝射されるＸ線の線量とを等しくなるように、各管電圧Ｖを印加するときに供給される管電流ＩＳ、ＩＬが設定されている。
【００４２】
具体的には、Ｘ線の線量は管電圧Ｖの２乗と管電流Ｉとの積に比例する関係を用いて、各管電圧Ｖを印加するときに供給する管電流ＩＳ、ＩＬを設定することができる。たとえば、曝射時間が同じであり、高電圧Ｖ１が１２０ｋＶであり、低電圧Ｖ２が６０ｋＶであるときは、管電流ＩＬは管電流ＩＳの４倍に設定される。
【００４３】
また、上述した抵抗器２７の値としては、経験的に得られた効果的な値である。効果的とは、高電圧Ｖ１と低電圧Ｖ２をそれぞれ印加したときに、フィラメント２３から放出される熱電子が衝突するターゲット２１の焦点Ｆの大きさが同一となるような値である。
【００４４】
次に、実施例１に係るＸ線診断装置の動作について図を参照して説明する。図３は、（ａ）管電圧Ｖと、（ｂ）管電流Ｉと、（ｃ）電位差Ｅのタイミングチャートである。
【００４５】
＜高圧撮影（時刻ｔ１から時刻ｔ２まで）＞
時刻ｔ１において、制御部３９は、高電圧発生回路３１を操作して、高電圧Ｖ１を出力させ、管電流ＩＳを供給させる。また、フィラメント加熱回路３５を操作して、フィラメント２３に電流を供給させる。これにより、時刻ｔ１に高圧撮影が開始する。
【００４６】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間においては、ターゲット２１とフィラメント２３との間には高電圧Ｖ１が印加されている。また、抵抗器２７には、管電流ＩＳに応じた電流が流れている。このとき、抵抗器２７の両端に発生する電位差Ｅを電位差ＥＬと記載する。集束電極２５の電位は、フィラメント２３に対して電位差ＥＬ分だけ低く制御される。
【００４７】
フィラメント２３は、集束電極２５の電位が相対的に低い分、熱電子の発生範囲が制限された状態で熱電子を放出する。放出された熱電子は、集束電極２５で集束され、高電圧Ｖ１により加速され、ターゲット２１に衝突する。これによりＸ線が発生する。
【００４８】
Ｘ線は、天板１に載置される被検体Ｍに曝射される。ＦＰＤ５は、被検体Ｍを透過したＸ線を検出する。ＦＰＤ５は画像処理部１１に検出信号を出力する。
【００４９】
時刻ｔ２において、制御部３９は、高電圧発生回路３１の出力を停止させる。これにより、時刻ｔ２に高圧撮影が終了する。
【００５０】
＜低圧撮影（時刻ｔ３から時刻ｔ４まで）＞
時刻ｔ３において、制御部３９は高電圧発生回路３１を操作して、低電圧Ｖ２を出力させ、管電流ＩＬを供給させる。また、フィラメント加熱回路３５を操作して、フィラメント２３に電流を供給させる。これにより、時刻ｔ３に低圧撮影が開始する。
【００５１】
時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間においては、ターゲット２１とフィラメント２３との間には低電圧Ｖ２が印加されている。また、抵抗器２７には、管電流ＩＬに応じた電流が流れている。このとき、抵抗器２７の両端に発生する電位差Ｅを電位差ＥＨと記載する（ＥＨ＞ＥＬ）。集束電極２５の電位は、フィラメント２３に対して電位差ＥＨ分だけ低く制御される。フィラメント２３は、高圧撮影時に比べて発生範囲がより制限された状態で、フィラメント２３から熱電子を放出する。
【００５２】
放出された熱電子は、集束電極２５で集束され、低電圧Ｖ２により加速される。なお、放出される熱電子の量は高圧撮影時に比べて多く、熱電子の加速は高圧撮影時に比べて穏やかである。この結果、低圧撮影時における熱電子の集束度は、高圧撮影時と略同一となる。このような熱電子がターゲット２１に衝突するので、ターゲット２１の焦点Ｆの寸法も高圧撮影時と略同一である。このとき、発生するＸ線は、線量において高圧撮影の場合と等しく、透過力において高圧撮影の場合より低い。
【００５３】
Ｘ線は天板１に載置される被検体Ｍに曝射され、ＦＰＤ５は被検体Ｍを透過したＸ線を検出する。この検出信号は、ＦＰＤ５から画像処理部１１に出力される。
【００５４】
時刻ｔ４において、制御部３９は、高電圧発生回路３１の出力を停止させる。これにより、時刻ｔ４に低圧撮影が終了する。
【００５５】
＜画像処理＞
ここで、画像処理部１１には、高圧撮影において得られた検出信号と、低圧撮影において得られた検出信号とが収集されたことになる。画像処理部１１に含まれる差分演算部１３は、これら管電圧Ｖの異なる２種類の検出信号の差分処理を行い、画像データを生成する。
【００５６】
生成された画像データは、モニター１５に出力される。モニター１５は、この画像データに基づき画像を表示する。
【００５７】
このように、実施例に係るＸ線診断装置によれば、高圧撮影時は、低圧撮影時に比べてフィラメント２３に対する集束電極２５の電位差Ｅが小さくなるように集束電極２５の電位が制御される。このため、高圧撮影時はフィラメント２３の熱電子の発生範囲が比較的制限されないので、高圧撮影時と低圧撮影時とで熱電子の集束度がばらつくことを抑制することができる。この結果、高圧撮影時と低圧撮影時とでターゲット２１の焦点Ｆの寸法が変動することを抑制することができ、略同一とすることができる。
【００５８】
また、抵抗器２７は、Ｘ線管３に供給される管電流Ｉを利用して集束電極２５の電位を制御するので構成されているので、容易、かつ、低コストで実現することができる。
【００５９】
また、ターゲット２１の焦点Ｆの寸法を略同一にすることができるので、高圧撮影、低圧撮影において得られる各検出信号に応じたＸ線画像の解像度の差も低減されている。よって、画像処理部１１において、差分処理を好適に行うことができ、解像度の差の影響が低減された画像データを得ることができる。
【００６０】
また、本実施例では、高電圧Ｖ１を印加するときに曝射されるＸ線の線量と、低電圧Ｖ２を印加するときに曝射されるＸ線の線量とが等しいので、各管電圧Ｖにおいて得られるＸ線画像の濃度を一定にすることができる。
【００６１】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６２】
（１）上述した実施例では、制御部３９は、高電圧発生回路３１とフィラメント加熱回路３５とを統括的に操作する構成であったが、これに限られない。たとえば、抵抗器２７に換えて可変抵抗器で構成するとともに、制御部３９が可変抵抗器も含めて統括的に操作してもよい。具体的には、可変抵抗器の抵抗値を変えて、各管電圧Ｖを印加したときにターゲット２１に形成される各焦点Ｆの寸法が近くなるように、または等しくなるように制御してもよい。
【００６３】
（２）上述した実施例では、高圧撮影と低圧撮影とを行うタイミングについては、適宜に設計選択される。たとえば、高圧撮影（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）と低圧撮影（時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間）とを数ミリ秒から数十ミリ秒ごとに交互に連続して行ってもよい。
【００６４】
（３）上述した実施例では、Ｘ線管３は単一のフィラメント２３を有したが、複数個のフィラメント２３を有するように変更してもよい。たとえば、大小２つの寸法の焦点Ｆに対応した２個のフィラメントを備えて、デュアルフォーカス型Ｘ線管を構成してもよい。また、この場合、集束電極２５の形状は、適宜に設計選択される。
【００６５】
（４）上述した実施例では、ＦＰＤ５を例に採って説明したが、Ｘ線を検出することができれば、これに限られない。たとえば、入射したＸ線をシンチレータによって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電気信号に変換する間接型の検出器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施例１に係るＸ線診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】Ｘ線発生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）管電圧と、（ｂ）管電流と、（ｃ）電位差のタイミングチャートである。
【図４】従来のＸ線発生装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
３ …Ｘ線管
５ …ＦＰＤ
９ …Ｘ線発生装置
１１ …画像処理部
１３ …差分演算部
１５ …モニター
２１ …ターゲット
２３ …フィラメント
２５ …集束電極
２７ …抵抗器
３１ …高電圧発生回路
３５ …フィラメント加熱回路
３９ …制御部
Ｖ …管電圧
Ｖ１ …高電圧（管電圧）
Ｖ２ …低電圧（管電圧）
Ｉ、ＩＳ、ＩＬ …管電流
Ｅ、ＥＨ、ＥＬ …電位差
Ｍ …被検体
Ｆ …焦点
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線発生装置およびこれを備えたＸ線診断装置に係り、特に、Ｘ線管に異なる管電圧を交互に印加する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線撮影法のアプリケーションの１つとして、管電圧として高電圧を印加して比較的透過力の高いＸ線を曝射する高圧撮影と、前者より低い電圧を印加して比較的透過力の低いＸ線を曝射する低圧撮影を行い、得られた各Ｘ線画像を差分処理する手法がある。いわゆる、エネルギーサブトラクションである。Ｘ線の透過力が高いと軟部組織が投影されないＸ線画像が得られ、Ｘ線の透過力が低いと軟部組織が投影されるＸ線画像が得られる。これら２種のＸ線画像を差分処理することで、軟部組織のみを抽出することができる。あるいは、軟部組織を除く（例えば、骨部組織のみを抽出する）こともできる。
【０００３】
図４は、従来のＸ線発生装置の概略構成を示す模式図である。フィラメント加熱回路５９は、フィラメント５７に電流を供給してフィラメント５７を加熱し、フィラメント５７全体から熱電子が放出される。制御部６１による制御のもと、高電圧発生回路５１からターゲット５５およびフィラメント５７の間に管電圧Ｖが印加されると、フィラメント５７より放出された熱電子は、集束電極６３で集束され、管電圧Ｖにより加速され、ターゲット５５に衝突する。これによりＸ線が発生する。なお、集束電極６３は、フィラメント５７の片端と電気的に導通されて、フィラメント５７の片端の電位と同電位となっている。
【０００４】
さらに、高圧撮影、および低圧撮影において得られる各Ｘ線画像の濃度を一定にするために、高圧撮影時は低圧撮影時に比べて管電流を小さくして、それぞれの撮影において曝射されるＸ線の線量を等しくする（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１５２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
ターゲット５５上の主たる熱電子の衝撃面である焦点Ｆの寸法は、画質を決定する主要因子の一つである。焦点Ｆの寸法が小さいほど、エッジが良好で解像度（先鋭度）の高い画像が得られる。この焦点Ｆについては、管電圧Ｖが高いほど焦点Ｆの寸法が小さくなる。また、管電流Ｉが大きいほど放出される熱電子が膨らむので、焦点Ｆの寸法が大きくなる。
【０００７】
このため、高圧撮影は、低圧撮影に比べて管電圧Ｖが高く、管電流が小さいので、焦点Ｆの寸法が小さくなってしまう。よって、高圧撮影と低圧撮影とでは、得られるＸ線画像の解像度が異なる。
【０００８】
したがって、高圧撮影と低圧撮影とで得られた透視象を差分処理しても、良好な解像度の画像が得られない。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、印加する管電圧を変えてＸ線を発生させる際に、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができるＸ線発生装置およびこれを備えたＸ線診断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】
【００１０】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子が衝突する前記ターゲットの焦点の大きさが略同一となるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、集束電極の電位を制御する電位制御手段を備えることにより、第１の管電圧とそれよりも低い第２の管電圧をそれぞれ印加したときに形成されるターゲットの焦点の大きさを略同一にする。このため、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子の集束度が略同じとなるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、集束電極の電位を制御する電位制御手段を備えることにより、第１の管電圧とそれよりも低い第２の管電圧をそれぞれ印加したときにフィラメントから放出される熱電子の集束度を略同じにする。これにより、第１、および第２の管電圧を印加したときの各焦点の大きさを略同一にすることができる。このため、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置において、前記電位制御手段は、前記フィラメントと前記集束電極とを抵抗を介して電気的に接続したものであることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、管電流に応じて抵抗の両端に発生する電位差によって、簡易に集束電極の電位を制御することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＸ線発生装置において、前記抵抗の抵抗値は可変であることを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、抵抗を可変に構成することで集束電極の電位を調節することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から照射されたＸ線を検出して、検出信号を出力する検出手段と、第１の管電圧および第２の管電圧で曝射されたＸ線に応じた検出信号の差分に基づいて、画像データを生成する画像処理手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置である。
【００１９】
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、管電圧に応じて焦点寸法が変動することが抑制されているので、第１、第２の管電圧で得られる検出信号に応じたＸ線画像の解像度の差も抑制されている。よって、画像処理手段はこれらを好適に差分処理することができ、良好な画像データを得ることができる。
【００２０】
なお、本明細書は、次のようなＸ線発生装置に係る発明も開示している。
【００２１】
（１）請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置において、前記集束電極と前記フィラメントとは、互いに並列に前記高電圧発生手段の負極に接続され、前記電位制御手段は、前記集束電極と並列に、かつ、前記フィラメントと前記高電圧発生手段の負極との間に直列に抵抗を接続したものであるＸ線発生装置。
【００２２】
前記（１）に記載の発明によれば、管電流に応じて抵抗の両端に発生する電位差によって、簡易に集束電極の電位を制御することができる。
【００２３】
（２）Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに流れる管電流に応じて、前記フィラメントより低い電位を前記集束電極に与える電位制御手段と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【００２４】
前記（２）に記載の発明によれば、管電流に応じて制御する電位制御手段を備えることにより、焦点寸法の変動を簡易に抑制することができる。また、フィラメントより低い電位を集束電極に与えることにより、焦点寸法の変動を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
集束電極の電位を制御する電位制御手段を備えることにより、第１の管電圧とそれよりも低い第２の管電圧をそれぞれ印加したときに形成されるターゲットの焦点の大きさを略同一にする。このため、管電圧の影響を受けて生じる焦点寸法の変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線診断装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、Ｘ線発生装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
Ｘ線診断装置は、被検体Ｍを載置する天板１と、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管３と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して、検出信号（電荷情報）を出力するフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）５とを備えている。天板１は、Ｘ線透過材料などで構成される。これらＸ線管３とＦＰＤ５とは、互いに対向するように、Ｃ字状のアーム７（以下、「Ｃ型アーム７」という）の両端部にそれぞれ支持されている。このＣ型アーム７自体は、被検体Ｍの周りを回転可能に天井に懸垂支持されている。ＦＰＤ５は、この発明における検出手段に相当する。
【００２８】
Ｘ線管３には、図１において図示を省略する高電圧発生回路等が接続されており、Ｘ線管３に所定の管電圧で所定の管電流を供給する等を行う。図１において明示するＸ線発生装置９は、これらＸ線管３に付随する高電圧発生回路等を含めたものである。
【００２９】
ＦＰＤ５の出力側には、図示省略のＡ／Ｄ変換器を介して、画像処理部１１が接続されている。画像処理部１１は、入力される検出信号の差分を算出する差分演算部１３のほか、補正等の各種処理を行う処理部（図示省略）や各種データや設定値を記憶する記憶部（図示省略）を備えている。そして、検出信号に基づいて画像データを生成する。画像処理部１１の出力側は、図示省略のＤ／Ａ変換器を介して、モニター１５が接続されている。モニター１５は、画像処理部１１から出力される画像データに基づいて画像を表示する。
【００３０】
なお、画像処理部１１は、各種処理、操作を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００３１】
図２を参照して、Ｘ線発生装置９について詳細に説明する。
【００３２】
Ｘ線管３は、ターゲット２１とフィラメント２３と集束電極２５とを備えている。ターゲット２１は、図示省略のロータやステータ等により、その軸芯周りに高速回転可能に設けられている。したがって、Ｘ線管３は回転陽極Ｘ線管である。ターゲット２１としては、タングステン等が例示される。また、ターゲット２１上の主たる熱電子の衝撃面を焦点Ｆと呼ぶ。
【００３３】
フィラメント２３は、ターゲット２１の軸芯より外れた位置に配置されている。フィラメント２３としても、タングステン等が例示される。
【００３４】
集束電極２５には、凹部が形成されており、その凹部内にフィラメント２３が配置されている。集束電極２５としては、鉄、ニッケル等が例示される。また、フィラメント２３の両端に接続される導線は、集束電極２５と電気的に絶縁された状態（電気的に直接短絡することなく）で、集束電極２５内を貫通してＸ線管３の外部に引き出されている。
【００３５】
高電圧発生回路３１は、外部から商用周波数の交流電力の入力を受けて、直流電力を出力する。本実施例では、高電圧発生回路３１は、周波数可変制御方式が採用されている。すなわち、交流電力を三相全波整流回路（図示省略）と平滑コンデンサ（図示省略）で直流電力に変換し、この直流電力をインバータ回路（図示省略）で所定の高周波の交流電力に変換する。この高周波の交流電力は、高圧トランス（図示省略）で昇圧された後、全波整流回路（図示省略）で整流し直流電力として出力する。なお、高電圧発生回路３１は、この発明における高電圧発生手段に相当する。
【００３６】
高電圧発生回路３１の正極は、高圧ケーブルを介して、ターゲット２１に電気的に接続されている。高電圧発生回路３１の負極は、高圧ケーブルを介して、抵抗器２７およびフィラメント２３と直列に接続されている。さらに、高電圧発生回路３１の負極は、抵抗器２７およびフィラメント２３と並列に集束電極２５と接続されている。言い換えれば、フィラメント２３と集束電極２５との間は、抵抗器２７を介して電気的に接続されている。管電流に応じて抵抗器２７の両端には電位差Ｅが発生し、集束電極２５には発生した電位差Ｅの分だけフィラメント２３より低い電位が与えられる。抵抗器２７は、この発明における抵抗に相当する。
【００３７】
フィラメント加熱回路３５は、図示省略の加熱トランスを備えており、この加熱トランスの２次側がフィラメント２３の両端と接続されている。そして、フィラメント２３に電流を供給することで、フィラメント２３を加熱する。なお、フィラメント加熱回路３５の出力の片側は、高電圧発生回路３１の負極の出力と共通である。
【００３８】
制御部３９は、高電圧発生回路３１とフィラメント加熱回路３５とを統括的に操作する。制御部３９は、各種処理、操作を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００３９】
特に、高電圧発生回路３１に対しては、ターゲット２１とフィラメント２３との間に印加される管電圧Ｖおよび管電流Ｉや、その出力タイミングの指示を与える。本実施例では、少なくとも、管電圧Ｖとして高低２種類の電圧を印加させる。以下では、高い方を高電圧Ｖ１と、低い方を低電圧Ｖ２と区別して記載する。なお、高電圧Ｖ１と低電圧Ｖ２とは、それぞれこの発明における第１の管電圧と第２の管電圧とに相当する。
【００４０】
さらに、高電圧発生回路３１とフィラメント加熱回路３５とを操作して、高電圧Ｖ１を印加する際に管電流ＩＳを供給し、低電圧Ｖ２を印加する際に管電流ＩＬを供給する（ただし、管電流ＩＳ＜管電流ＩＬとする）。
【００４１】
本実施例では、高電圧Ｖ１を印加するときに曝射されるＸ線の線量と、低電圧Ｖ２を印加するときに曝射されるＸ線の線量とを等しくなるように、各管電圧Ｖを印加するときに供給される管電流ＩＳ、ＩＬが設定されている。
【００４２】
具体的には、Ｘ線の線量は管電圧Ｖの２乗と管電流Ｉとの積に比例する関係を用いて、各管電圧Ｖを印加するときに供給する管電流ＩＳ、ＩＬを設定することができる。たとえば、曝射時間が同じであり、高電圧Ｖ１が１２０ｋＶであり、低電圧Ｖ２が６０ｋＶであるときは、管電流ＩＬは管電流ＩＳの４倍に設定される。
【００４３】
また、上述した抵抗器２７の値としては、経験的に得られた効果的な値である。効果的とは、高電圧Ｖ１と低電圧Ｖ２をそれぞれ印加したときに、フィラメント２３から放出される熱電子が衝突するターゲット２１の焦点Ｆの大きさが同一となるような値である。
【００４４】
次に、実施例１に係るＸ線診断装置の動作について図を参照して説明する。図３は、（ａ）管電圧Ｖと、（ｂ）管電流Ｉと、（ｃ）電位差Ｅのタイミングチャートである。
【００４５】
＜高圧撮影（時刻ｔ１から時刻ｔ２まで）＞
時刻ｔ１において、制御部３９は、高電圧発生回路３１を操作して、高電圧Ｖ１を出力させ、管電流ＩＳを供給させる。また、フィラメント加熱回路３５を操作して、フィラメント２３に電流を供給させる。これにより、時刻ｔ１に高圧撮影が開始する。
【００４６】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間においては、ターゲット２１とフィラメント２３との間には高電圧Ｖ１が印加されている。また、抵抗器２７には、管電流ＩＳに応じた電流が流れている。このとき、抵抗器２７の両端に発生する電位差Ｅを電位差ＥＬと記載する。集束電極２５の電位は、フィラメント２３に対して電位差ＥＬ分だけ低く制御される。
【００４７】
フィラメント２３は、集束電極２５の電位が相対的に低い分、熱電子の発生範囲が制限された状態で熱電子を放出する。放出された熱電子は、集束電極２５で集束され、高電圧Ｖ１により加速され、ターゲット２１に衝突する。これによりＸ線が発生する。
【００４８】
Ｘ線は、天板１に載置される被検体Ｍに曝射される。ＦＰＤ５は、被検体Ｍを透過したＸ線を検出する。ＦＰＤ５は画像処理部１１に検出信号を出力する。
【００４９】
時刻ｔ２において、制御部３９は、高電圧発生回路３１の出力を停止させる。これにより、時刻ｔ２に高圧撮影が終了する。
【００５０】
＜低圧撮影（時刻ｔ３から時刻ｔ４まで）＞
時刻ｔ３において、制御部３９は高電圧発生回路３１を操作して、低電圧Ｖ２を出力させ、管電流ＩＬを供給させる。また、フィラメント加熱回路３５を操作して、フィラメント２３に電流を供給させる。これにより、時刻ｔ３に低圧撮影が開始する。
【００５１】
時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間においては、ターゲット２１とフィラメント２３との間には低電圧Ｖ２が印加されている。また、抵抗器２７には、管電流ＩＬに応じた電流が流れている。このとき、抵抗器２７の両端に発生する電位差Ｅを電位差ＥＨと記載する（ＥＨ＞ＥＬ）。集束電極２５の電位は、フィラメント２３に対して電位差ＥＨ分だけ低く制御される。フィラメント２３は、高圧撮影時に比べて発生範囲がより制限された状態で、フィラメント２３から熱電子を放出する。
【００５２】
放出された熱電子は、集束電極２５で集束され、低電圧Ｖ２により加速される。なお、放出される熱電子の量は高圧撮影時に比べて多く、熱電子の加速は高圧撮影時に比べて穏やかである。この結果、低圧撮影時における熱電子の集束度は、高圧撮影時と略同一となる。このような熱電子がターゲット２１に衝突するので、ターゲット２１の焦点Ｆの寸法も高圧撮影時と略同一である。このとき、発生するＸ線は、線量において高圧撮影の場合と等しく、透過力において高圧撮影の場合より低い。
【００５３】
Ｘ線は天板１に載置される被検体Ｍに曝射され、ＦＰＤ５は被検体Ｍを透過したＸ線を検出する。この検出信号は、ＦＰＤ５から画像処理部１１に出力される。
【００５４】
時刻ｔ４において、制御部３９は、高電圧発生回路３１の出力を停止させる。これにより、時刻ｔ４に低圧撮影が終了する。
【００５５】
＜画像処理＞
ここで、画像処理部１１には、高圧撮影において得られた検出信号と、低圧撮影において得られた検出信号とが収集されたことになる。画像処理部１１に含まれる差分演算部１３は、これら管電圧Ｖの異なる２種類の検出信号の差分処理を行い、画像データを生成する。
【００５６】
生成された画像データは、モニター１５に出力される。モニター１５は、この画像データに基づき画像を表示する。
【００５７】
このように、実施例に係るＸ線診断装置によれば、高圧撮影時は、低圧撮影時に比べてフィラメント２３に対する集束電極２５の電位差Ｅが小さくなるように集束電極２５の電位が制御される。このため、高圧撮影時はフィラメント２３の熱電子の発生範囲が比較的制限されないので、高圧撮影時と低圧撮影時とで熱電子の集束度がばらつくことを抑制することができる。この結果、高圧撮影時と低圧撮影時とでターゲット２１の焦点Ｆの寸法が変動することを抑制することができ、略同一とすることができる。
【００５８】
また、抵抗器２７は、Ｘ線管３に供給される管電流Ｉを利用して集束電極２５の電位を制御するので構成されているので、容易、かつ、低コストで実現することができる。
【００５９】
また、ターゲット２１の焦点Ｆの寸法を略同一にすることができるので、高圧撮影、低圧撮影において得られる各検出信号に応じたＸ線画像の解像度の差も低減されている。よって、画像処理部１１において、差分処理を好適に行うことができ、解像度の差の影響が低減された画像データを得ることができる。
【００６０】
また、本実施例では、高電圧Ｖ１を印加するときに曝射されるＸ線の線量と、低電圧Ｖ２を印加するときに曝射されるＸ線の線量とが等しいので、各管電圧Ｖにおいて得られるＸ線画像の濃度を一定にすることができる。
【００６１】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６２】
（１）上述した実施例では、制御部３９は、高電圧発生回路３１とフィラメント加熱回路３５とを統括的に操作する構成であったが、これに限られない。たとえば、抵抗器２７に換えて可変抵抗器で構成するとともに、制御部３９が可変抵抗器も含めて統括的に操作してもよい。具体的には、可変抵抗器の抵抗値を変えて、各管電圧Ｖを印加したときにターゲット２１に形成される各焦点Ｆの寸法が近くなるように、または等しくなるように制御してもよい。
【００６３】
（２）上述した実施例では、高圧撮影と低圧撮影とを行うタイミングについては、適宜に設計選択される。たとえば、高圧撮影（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）と低圧撮影（時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間）とを数ミリ秒から数十ミリ秒ごとに交互に連続して行ってもよい。
【００６４】
（３）上述した実施例では、Ｘ線管３は単一のフィラメント２３を有したが、複数個のフィラメント２３を有するように変更してもよい。たとえば、大小２つの寸法の焦点Ｆに対応した２個のフィラメントを備えて、デュアルフォーカス型Ｘ線管を構成してもよい。また、この場合、集束電極２５の形状は、適宜に設計選択される。
【００６５】
（４）上述した実施例では、ＦＰＤ５を例に採って説明したが、Ｘ線を検出することができれば、これに限られない。たとえば、入射したＸ線をシンチレータによって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電気信号に変換する間接型の検出器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施例１に係るＸ線診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】Ｘ線発生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）管電圧と、（ｂ）管電流と、（ｃ）電位差のタイミングチャートである。
【図４】従来のＸ線発生装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
３ …Ｘ線管
５ …ＦＰＤ
９ …Ｘ線発生装置
１１ …画像処理部
１３ …差分演算部
１５ …モニター
２１ …ターゲット
２３ …フィラメント
２５ …集束電極
２７ …抵抗器
３１ …高電圧発生回路
３５ …フィラメント加熱回路
３９ …制御部
Ｖ …管電圧
Ｖ１ …高電圧（管電圧）
Ｖ２ …低電圧（管電圧）
Ｉ、ＩＳ、ＩＬ …管電流
Ｅ、ＥＨ、ＥＬ …電位差
Ｍ …被検体
Ｆ …焦点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子が衝突する前記ターゲットの焦点の大きさが略同一となるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子の集束度が略同じとなるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置において、前記電位制御手段は、前記フィラメントと前記集束電極とを抵抗を介して電気的に接続したものであることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線発生装置において、前記抵抗の抵抗値は可変であることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から照射されたＸ線を検出して、検出信号を出力する検出手段と、第１の管電圧および第２の管電圧で曝射されたＸ線に応じた検出信号の差分に基づいて、画像データを生成する画像処理手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１】
Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子が衝突する前記ターゲットの焦点の大きさが略同一となるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
Ｘ線を曝射するＸ線発生装置において、ターゲットとフィラメントと集束電極とを備え、Ｘ線を曝射するＸ線管と、第１の管電圧、および、第１の管電圧より低い第２の管電圧を、前記ターゲットと前記フィラメントとの間に印加するとともに、第２の管電圧を印加するときは、第１の管電圧を印加するときに比べて大きな管電流を供給する高電圧発生手段と、第１の管電圧と第２の管電圧をそれぞれ印加したときに、前記フィラメントから放出される熱電子の集束度が略同じとなるよう前記集束電極の電位を制御する電位制御手段と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置において、前記電位制御手段は、前記フィラメントと前記集束電極とを抵抗を介して電気的に接続したものであることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線発生装置において、前記抵抗の抵抗値は可変であることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から照射されたＸ線を検出して、検出信号を出力する検出手段と、第１の管電圧および第２の管電圧で曝射されたＸ線に応じた検出信号の差分に基づいて、画像データを生成する画像処理手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１６５０８１（Ｐ２００７−１６５０８１Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５８８５６（Ｐ２００５−３５８８５６）
【出願日】平成１７年１２月１３日（２００５．１２．１３）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１３日（２００５．１２．１３）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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