专利名称：X射线显像管的失真校正装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及除去外部磁场的影响、校正可见光图像的失真的x射线显像管
的失真校正装置。
背景技术：
一般，x射线显像管用于医疗用的x射线诊断装置及工业用的无损检査装 置等，具有在输入面将x射线图像变换为电子束图像，并在电子透镜中使电子
加速聚焦，在输出面描绘出可见光图像的功能。
在利用电子透镜将电子进行加速聚焦的阶段中，在外部磁场进入构成电子 透镜的区域时，由于其外部磁场受到劳伦兹力而使电子的轨迹弯曲，可见光图 像产生失真。因此，配置用高磁导率材料形成的磁屏蔽，来包围电子透镜区域，
使得外部磁场不进入电子透镜区域内。该磁屏蔽由于一般x射线不容易透过， 因此在成为x射线通道的输入面与x射线源之间没有设置。所以，外部磁场会 从x射线显像管的输入面进入，但若该外部磁场的强度与地磁场相比是足够小
的值，则不成问题，但若为地磁场以上，则感觉到可见光图像产生失真，或者 即使是没有感觉到的那样小的变化或位移，但进行图像处理时也成为问题。 对于这样的状况，采用了下述的三种以往技术等，其中第l种以往技术是
在输入面一恻也设置磁屏蔽，来神制外部磁场进入；第2种以往技术是使电流 流过设置在输入面一侧的线圈，使其产生抵消外部磁场的磁场；第3种以往技 术是预先透视导向体，取得发生了怎样程度的S字形失真的数据，根据该数据 进行图像处理，加以校正。
关于第2种以往技术，在X射线显像管的方向固定、而且外部磁场的方向 也不变化的状况下，使暂时流过线圈的电流固定为与最佳值一致，这样的方法 是好的方法，但是在具有使X射线显像管运动为前提的机构、而且实时或接近 实时的形式进行图像处理的装置的情况下，由于每次用手动来调节很慢，因此
提出了以下的两种方法。
作为第2种以往技术之1，是在X射线显像管的管容器外侧设置磁场传感
器或角度传感器等传感器，根据与运动的变化相应的来自传感器的输出，从表 中读出为了抵消磁场所需要的电流值，在线圈中流过电流(例如，参照特开昭
63-121239号公报的第3-5页、图2及图6)。
作为第2种以往技术之2，是在输入面的周围设置线圈，同时在用输入面 与线圈包围的空间内设置磁场传感器，根据该磁场传感器的输出，从控制电路 得到流过线圈的电流(例如，参照特开平7-65756号公报的第3-4页及图1 2)。
还采用分别检测X射线显像管的状态、并根据该检测数据得到从控制电路 自动地流过线圈的电流的方式。另外，还提出一种方法是，与第3种以往技术 组合，根据检测数据，与预先取得的S字形失真在该状态下产生怎样程度的数 据组合，通过图像处理来进行校正(例如，参照特开2003-180666号公报的第4 6页及图1 2)。
像第l种以往技术那样，在输入面一侧设置磁屏蔽时，由于入射至输入面 的X射线的剂量减少，因此也有时发生图像质量恶化，或为了补偿其减少而提 高剂量，则被照射的危险性升高，另外，在想要最低限度抑制恶化时，由于不 能得到足够的校正效果，因此在多数情况下避免这样使用。
另外，像第2种以往技术之1那样，在X射线显像管的管容器外侧设置传 感器时，在设置各传感器的部位的磁场强度与进入X射线显像管的磁场强度之 间必须有始终不变的关系，在设置传感器的部位的附近例如存在铁等磁性材料 而搞乱了关系时，则存在不能校正的问题。
像第2种以往技术之2那样，在用输入面与线圈包围的空间内设置磁场传 感器时，必须在不遮挡入射至X射线显像管的X射线的位置配置磁场传感器， 但为了在用输入面与线圈包围的空间内、而且不遮挡X射线的位置设置磁场传 感器，则磁场传感器设置在对线圈非常靠近的位置。如果这样，则根据利用从 线圈产生的磁场必须抵消掉甚至于X射线显像管的中心轴附近的磁场那样的理 由，从线圈产生的磁场的强度比进入X射线显像管内的外部磁场的强度要强。 因而，存在用磁场传感器不能检测外部磁场的问题。
另外，像第3种以往技术那样，在根据预先取得的是否产生S字形失真的
数据来进行图像处理加以校正时，为了实际运用，必须与第2种以往技术等组
合，在这种情况下仍然存在第2种以往技术的问题。
发明内容
本发明正是鉴于这样的情况，其目的在于提供能够自动校正失真的x射线
显像管的失真校正装置。
本发明的X射线显像管的失真校正装置，是用磁屏蔽覆盖具有输入面、电 子透镜及输出面的真空外壳的X射线显像管的失真校正装置，具备配置在前 述X射线显像管的用磁屏蔽包围同时不遮挡入射至输入面的X射线的区域而且
与从前述x射线显像管的外部进入电子透镜区域内的外部磁场的强度成为相同 的磁场强度的区域、检测出从前述x射线显像管的外部进入电子透镜区域内的
磁场的磁场传感器；配置在前述X射线显像管的输入面区域一侧、产生抵消从
前述X射线显像管的外部进入电子透镜区域的外部磁场的磁场的磁场发生部；
以及根据利用前述磁场传感器检测的外部磁场、利用前述磁场发生部产生抵消 外部磁场的磁场的控制部。
另外，本发明的X射线显像管的失真校正装置，是用磁屏蔽覆盖具有输入 面、电子透镜及输出面的真空外壳的X射线显像管的失真校正装置，具备配 置在前述X射线显像管的用磁屏蔽包围的区域而且与前述X射线显像管的输入
面区域相比在包含电子透镜区域一侧的外侧的区域、检测出从前述x射线显像
管的外部进入电子透镜区域内的外部磁场的磁场传感器；配置在前述X射线显 像管的输入面区域一侧、产生抵消从前述X射线显像管的外部进入电子透镜区 域内的外部磁场的磁场的磁场发生部；以及根据利用前述磁场传感器检测的外 部磁场、利用前述磁场发生部产生抵消外部磁场的磁场的控制部。
根据本发明，由于在X射线显像管的用磁屏蔽包围同时不遮挡入射至输入 面的X射线的区域、而且与从X射线显像管的外部进入电子透镜区域内的外部 磁场的强度成为相同的磁场强度的区域配置磁场传感器，因此能够减少配置在 X射线显像管的输入面区域一侧的磁场发生部产生的磁场的影响，能够高精度 检测从X射线显像管的外部进入电子透镜区域内的外部磁场，能够用磁场发生 部产生抵消外部磁场用的适当的磁场，能够除去外部磁场的影响，确实校正可 见光图像的失真。
另外，由于在X射线显像管的用磁屏蔽包围的区域、而且与X射线显像管 的输入面区域相比在包含电子透镜区域一侧的外侧的区域配置磁场传感器，因
此能够减少配置在x射线显像管的输入面区域一侧的磁场发生部产生的磁场的 影响，能够高精度检测从x射线显像管的外部进入电子透镜区域内的外部磁场，
能够用磁场发生部产生抵消外部磁场用的适当的磁场，能够除去外部磁场的影 响，确实校正可见光图像的失真。
图1为示意表示本发明第1实施形态所示的x射线显像管的失真校正装置
的剖面的说明图。
图2为示意表示本发明第2实施形态所示的X射线显像管的失真校正装置 的剖面的说明图。
具体实施例方式
以下，参照本发明的实施形态进行说明。
图1中所示为第l实施形态。在图1中，ll为X射线显像管，该X射线显 像管11具有真空外壳12，在该真空外壳12的X射线输入侧形成输入窗13， 在相对于输入窗13的相反侧形成输出窗14。在真空外壳12内，在输入窗13 的内侧设置将X射线变换为电子进行发射的输入面15，在输出窗14的内侧设 置将电子束变换为可见光图像进行输出的输出面16。
在真空外壳12内，沿着从输入面15向输出面16前进的电子的前进路径， 形成将电子束加速、聚焦的电子透镜17。该电子透镜17由对输入面15施加负 电压的未图示的阴极、对输出面16施加高的正电压的阳极18、以及在这些阴 极与阳极18之间的多个聚焦电极19等构成。
在真空外壳12的除了输入面15及输出面16以外的周围，用例如坡莫合 金等隔断磁场影响的材料构成的磁屏蔽20覆盖。
然后，X射线显像管ll将输入面15位置所在的区域作为输入面区域21， 将输出面16位置所在的区域作为输出面区域22，将在这些输入面区域21与输
出面区域22之间电子透镜17位置所在的区域作为电子透镜区域23。
接着，X射线显像管ll的失真校正装置31，具有使用检测由于从地磁 场或外部装置产生的磁场等而从外部进入X射线显像管11的外部磁场m的磁 电变换元件等的磁场传感器32;产生反磁场作为抵消从外部进入X射线显像管 11的外部磁场m的磁场发生部的线圈33;以及为了使该线圈33产生适当的反 磁场、而控制流过线圈33的电流值的控制部34。
线圈33设置在真空外壳12与磁屏蔽20之间，为了不遮挡入射至输入面 15的X射线，沿着输入面15的周边部配置，即配置在输入面区域21。
磁场传感器32配置在真空外壳12与磁屏蔽20之间，用磁屏蔽20包围， 不遮挡入射至输入面15的X射线，配置在与从X射线显像管11的外部进入电 子透镜区域23内的外部磁场m的强度成为相同的磁场强度的区域。在图1中， 就像表示进入X射线显像管11的中心轴lla的上侧没有校正时的电子透镜区 域23的外部磁场m那样，作为与从X射线显像管11的外部进入电子透镜区域 23内的外部磁场m的强度成为相同的磁场强度的区域，有电子透镜区域23的 外周区域。再有，配置在与平面A相比在输入面15—侧，该平面A和X射线显 像管11的中心轴lla成直角，而且包含从输入面15发射并利用电子透镜17 加速聚焦的电子e与X射线显像管11的中心轴lla相交的点P。因而，磁场传 感器32配置在从X射线显像管11的输入面15与线圈33包围的输入面区域21 向电子透镜23—侧离开的位置，而且与平面A相比在输入面15—侧，配置在 电子透镜区域23的外周区域。通过使磁场传感器32的位置与平面A相比在输 入面15—侧，能够确实检测出进入电子透镜区域23内的外部磁场m。
在X射线显像管11的磁屏蔽20内，有时由于存在构成产品的结构件，而 不能在所希望的位置设置磁场传感器32，在这种情况下，沿X射线显像管ll 的管轴方向设置多个磁场传感器32a及32b，使之夹往所希望的位置。。再有， 也可以沿X射线显像管11的周向配置多个磁场传感器32a及32b。因而，磁场 传感器32a及32b可以在X射线显像管11的管轴方向的不同的多个位置，分 别配置至少一个以上。
由于磁力线的方向有可能受到外部磁场m及线圈33产生的反磁场的双方 的影响而改变成不同方向，因此作为磁场传感器32，最好使用多个磁场传感器
32a及32b，也可以改变设置，使得这些磁场传感器32a及32b具有的检测方 向不同。例如，磁场传感器32a及32b中的一个使得检测方向为与X射线显像 管11的中心轴lla平行的方向，另一个使得检测方向为与X射线显像管11的 中心轴lla相交的方向。
另外，控制部34具有的功能如下，即根据从磁场传感器32输出的信号， 分析外部磁场m的影响，求出为了产生抵消外部磁场m的反磁场而需要供给线 圈33的电流值，进行控制，使得线圈33中流过该求出的电流值的电流。
在多个磁场传感器32a及32b的情况下，将从这些多个磁场传感器32a及 32b输出的信号合成，根据该合成所得到的信号，分析外部磁场m的影响。这 时，也可以对每个磁场传感器32a及32b的输出加权来进行合成。
下面，说明失真校正装置31的作用。
在图1中，在X射线显像管ll的中心轴lla的上侧，是表示没有利用失 真校正装置31进行校正时的外部磁场ra的例子。在该例子中，外部磁场m从X 射线显像管11的输入面15进入电子透镜区域23内。这时，对于位于与进入 电子透镜区域23内的外部磁场m的强度成为相同的磁场强度的电子透镜区域 23的外周区域的磁场传感器23，外部磁场m也产生作用。
在利用失真校正装置31进行校正处理时，控制部34根据从磁场传感器32 输出的信号，分析外部磁场m的影响，求出为了产生抵消外部磁场m的反磁场 而需要供给线圈33的电流值，进行控制，使得线圈33中流过该求出的电流值 的电流。
通过在线圈33中流过电流，产生反磁场，利用该反磁场，来抵消外部磁场m。
在图1中，在X射线显像管11的中心轴lla的下侧，是表示利用失真校 正装置31进行校正时的外部磁场m的例子。在该例子中，外部磁场m没有进 入电子透镜区域23内。因此，在利用电子透镜17将电子e进行加速聚焦的阶 段中，能够防止由于外部磁场m而使电子e的轨迹弯曲，能够确实校正可见光 图像的失真。
而且，由于将磁场传感器32配置在X射线显像管11的用磁屏蔽20包围 的、同时不遮挡入射至输入面15的X射线的区域，而且配置在与从X射线显
像管11的外部进入电子透镜区域23内的外部磁场m的强度成为相同的磁场强 度的电子透镜区域23的外周区域，因此能够减少配置在X射线显像管11的输 入面区域21 —侧的线圈33产生的磁场的影响，能够高精度检测出从X射线显 像管11的外部进入电子透镜区域23内的外部磁场m。所以，能够用线圈33产 生抵消外部磁场m用的适当的反磁场，能够除去外部磁场m的影响，确实校正 可见光图像的失真。
另外，在由于存在构成产品的结构件、而不能在所希望的位置设置磁场传 感器32时，使用多个磁场传感器32，但在所希望的位置能够配置时，则只要 仅使用l个即可。
另外，在磁场传感器32不能得到足够的灵敏度时，可使用多个磁场传感 器32，并进行设置，使得它们的检测方向为相同方向，从而能够得到足够的灵 敏度。
下面，图2中所示为第2实施形态。另外，在图2中，对于与图l相同的 功能部分附加同一标号，并省略其详细说明。在图2中，在X射线显像管ll 的中心轴lla的上侧，是表示没有利用失真校正装置31进行校正时的外部磁 场m的例子，另外，在X射线显像管11的中心轴lla的下侧，是表示利用失 真校正装置31进行校正时的外部磁场m的例子。
靠近磁场传感器32设置磁路41，利用该磁路41，能够将外部磁场m引向 磁场传感器32。
由于磁路41的目的在于改变磁场的方向，因此其磁导率若是真空磁导率 以外，则至少能够完成功能，但最好磁导率有10以上。
在本第2实施形态中，也能够得到与上述的第1实施形态同样的效果。
工业上的实用性
根据本发明，能够减少配置在X射线显像管的输入面区域一侧的磁场发生 部产生的磁场的影响，能够高精度检测出从X射线显像管的外部进入电子透镜 区域内的外部磁场，能够用磁场发生部产生抵消外部磁场用的适当的磁场，能 够除去外部磁场的影响，从而确实校正可见光图像的失真。
权利要求
1.一种X射线显像管的失真校正装置，用磁屏蔽覆盖具有输入面、电子透镜、以及输出面的真空外壳，其特征在于，具备配置在所述X射线显像管的用磁屏蔽包围同时不遮挡入射至输入面的X射线的区域而且与从所述X射线显像管的外部进入电子透镜区域内的外部磁场的强度成为相同的磁场强度的区域、检测出从所述X射线显像管的外部进入电子透镜区域内的磁场的磁场传感器；配置在所述X射线显像管的输入面区域一侧、产生抵消从所述X射线显像管的外部进入电子透镜区域的外部磁场的磁场的磁场发生部；以及根据所述磁场传感器对外部磁场的检测、利用所述磁场发生部产生抵消外部磁场的磁场的控制部。
2. —种X射线显像管的失真校正装置，用磁屏蔽覆盖具有输入面、电子透镜及输出面的真空外壳，其特征在于，具备配置在所述X射线显像管的用磁屏蔽包围的区域而且与所述X射线显像管的输入面区域相比在包含电子透镜区域一侧的外侧的区域、检测出从所述x射线显像管的外部进入电子透镜区域内的外部磁场的磁场传感器；配置在所述X射线显像管的输入面区域一侧、产生抵消从所述X射线显像 管的外部进入电子透镜区域内的外部磁场的磁场的磁场发生部；以及根据所述磁场传感器对外部磁场的检测、利用所述磁场发生部产生抵消外 部磁场的磁场的控制部。
3. 如权利要求1或2所述的X射线显像管的失真校正装置，其特征在于， 磁场传感器配置在与和X射线显像管的中心轴成直角、而且包含从输入面发射并利用电子透镜加速聚焦的电子与X射线显像管的中心轴相交的点的平面 相比在输入面一侧。
4. 如权利要求1至3的任一项所述的X射线显像管的失真校正装置，其特 征在于，配置多个磁场传感器，控制部根据将从多个磁场传感器检测的信号合成而得到的进入电子透镜 区域内的外部磁场，利用磁场发生部产生抵消外部磁场的磁场。
5. 如权利要求4所述的X射线显像管的失真校正装置，其特征在于， 磁场传感器在X射线显像管的管轴方向的不同的多个位置分别配置至少一个以上。
6. 如权利要求1至5的任一项所述的X射线显像管的失真校正装置，其特 征在于，磁场传感器具有外部磁场的检测方向，配置该检测方向与外部磁场的方向 一致。
7. 如权利要求4或5所述的X射线显像管的失真校正装置，其特征在于， 多个磁场传感器具有外部磁场的检测方向，配置该检测方向为相同方向。
8. 如权利要求4或5所述的X射线显像管的失真校正装置，其特征在于， 多个磁场传感器具有外部磁场的检测方向，配置该检测方向为不同方向。
9. 如权利要求1至3的任一项所述的X射线显像管的失真校正装置，其特 征在于，磁场传感器具有外部磁场的检测方向，具有进行引导使得外部磁场向着该磁场传感器的检测方向的磁路。
全文摘要
利用磁场传感器(32)检测从X射线显像管(11)的外部进入电子透镜区域(23)内的外部磁场(m)，利用配置在X射线显像管(11)的输入面区域(21)的线圈(33)，产生抵消外部磁场(m)的磁场，除去外部磁场(m)的影响，校正失真。磁场传感器(32)配置在X射线显像管(11)的用磁屏蔽(20)包围的区域，而且配置在从X射线显像管(11)的输入面区域(21)离开的电子透镜区域(23)一侧的外周区域。磁场传感器(32)减少配置在X射线显像管(11)的输入面区域(21)一侧的线圈(33)产生的磁场的影响，高精度检测进入电子透镜区域(23)内的外部磁场(m)。因而，在X射线显像管(11)的失真校正装置(31)中，能够自动校正失真。
文档编号H01J31/08GK101103431SQ20068000194
公开日2008年1月9日 申请日期2006年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者君岛隆之, 小高健太郎, 高桥淳一 申请人:株式会社东芝;东芝电子管器件株式会社