(57)【要約】【課題】  多分割絞り装置のリーフの位置を精度よく設定できるようにする。【解決手段】  リーフ１４１に噛み合わせた駆動歯車５３に、着磁したマグネット９０を貼付するとともに、駆動歯車の近傍に磁気センサ７０を設け、この磁気センサによる磁性パターンの検出情報に基づき、制御装置３０で駆動モータ６０を制御することにより、リーフを所望の位置へ移動させるようにした。  これにより、リーフに噛み合わされている駆動歯車の回転を直接検知してリーフの位置を制御するので、駆動モータから種々の歯車を介してリーフへ駆動力を伝える場合の歯車のバックラッシュの影響を排除することができる。そのためリーフの位置を精度よく検出して設定できるようになり、高精度の放射線治療を可能とする放射線治療装置が提供される。【選択図】      図６
2010240157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源からの放射線を遮蔽するための複数のリーフを密接して配置し、このリーフを移
動することにより、前記放射線源から放射される放射線の照射範囲を制限するようにした
放射線治療装置において、
前記リーフに噛み合わせた駆動歯車と、
この駆動歯車を駆動して前記リーフを移動させる駆動手段と、
前記駆動歯車の側面に沿って設けた多極磁性パターンと、
前記駆動歯車の近傍に設けた磁気センサと、
この磁気センサによる前記多極磁性パターンの検出情報に基づき前記リーフを所望の位置
へ移動させるように前記駆動手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする放射線治療装置。
【請求項２】
前記多極磁性パターンは、径の異なるものを同心状に複数設けるとともに、各多極磁性パ
ターンに対応するように磁気センサを設けたことを特徴とする請求項１に記載の放射線治
療装置。
【請求項３】
前記駆動手段はモータ、減速機、エンコーダを備え、前記制御手段は、このエンコーダの
検出情報を前記磁気センサによる検出情報のバックアップとして使用して前記駆動手段を
制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の放射線治療装
置。
【請求項４】
放射線源からの放射線を遮蔽するための複数のリーフを密接して配置し、このリーフを移
動することにより、前記放射線源から放射される放射線の照射範囲を制限するようにした
放射線治療装置において、
前記リーフに噛み合わせた駆動歯車と、
この駆動歯車を駆動して前記リーフを移動させる駆動手段と、
この駆動手段の近傍に配置した静電エンコーダと、
この静電エンコーダの検出ヘッドによる前記駆動手段の回転検出情報に基づき前記リーフ
を所望の位置へ移動させるように前記駆動手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする放射線治療装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記リーフの移動方向に対して直交する方向に配置されることを特徴と
する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の放射線治療装置。
【請求項６】
前記絞り体群は、中心側に位置する一部のリーフの厚みが側面側に位置するリーフよりも
薄く形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の放
射線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば悪性腫瘍などの疾患の治療に供される放射線治療装置に係り、被検体
に対する放射線の照射範囲（以下、放射線照射野という。）を精度よく設定するようにし
た多分割絞り装置を備えた放射線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療装置では、放射線防護の見地から、被検体の治療部位に限定的に放射線を照
射するように、タングステンなどの放射線を透過させない材料から成る絞り装置が備えら
れている。この絞り装置は、治療部位の形状に近似させた放射線照射野を、半影を生ずる
ことなくより木目細かく形成することが求められることから、放射線の照射方向に沿って
重なるように配置される第１の絞り体と第２の絞り体とから構成される。
【０００３】
そして、放射線源に近い側に設けられる第１の絞り体は、放射線の照射軸を間にして対
峙するように配置される一対の単体として形成されており、放射線源を中心に含む同心円
上を円弧状の軌道面に沿って互いに接近、離反するように駆動される。一方、放射線源よ
り遠い側に設けられる第２の絞り体は、第１の絞り体の移動方向に対して直交する方向に
放射線の照射軸を間にして対峙するように配置される一対のブロックとして形成され、こ
の第２の絞り体の各ブロックは、放射線源を中心に含む同心円上を円弧状の軌道面に沿っ
て互いに接近、離反するように移動する複数枚のリーフを密接して配列したものとなって
いる。
【０００４】
この第２の絞り体は多分割絞り装置と称され、例えば数十枚のリーフを密に隣接させて
集合体とした一対のブロックから構成されており、各リーフは円弧状の軌道面を有し、リ
ーフ毎に設けられた駆動装置によって、各別に円弧状の軌道面に沿って移動可能に駆動さ
れるようになっている。従って、対峙する単体から成る第１の絞り体を、Ｘ方向に互いに
接近、離反するように移動させるとともに、対峙するリーフの集合体から成る第２の絞り
体の各リーフを、それぞれ個別にＹ方向に互いに接近、離反するように移動させることを
組合せることによって、治療部位の形状に近似させた不規則形状の放射線照射野を形成す
る。なお、第１の絞り体と第２の絞り体を含めて多分割絞り装置と称する場合もある。
【０００５】
なお、不規則形状の照射野を、より治療部位の形状に近似させて形成するためには、第
２の絞り体の各リーフの厚みを薄く形成して、その枚数を増加させることが必要になる。
しかし、リーフの枚数を増加させると、これらを駆動する各駆動装置の数も増加させなけ
ればならず、絞り装置が大型化してしまうという問題が生ずる。そこで、第２の絞り体の
各リーフを駆動する駆動装置の回転軸を、同軸的に二重または三重の多軸構造に形成して
、駆動力伝達系の一部が共通化されるようにすることにより、駆動装置が大型化すること
を避けながらリーフ枚数の増加を図るようにした多分割絞り装置が提案されている（例え
ば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１７４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に開示された多分割絞り装置は、駆動モータから駆動歯車、伝達
歯車、中間歯車など種々の歯車を介してリーフへ駆動力を伝えて、リーフを所望の位置へ
移動制御するものであり、リーフの位置をエンコーダやポテンショメータによって検出す
るようにしている。しかしながら、歯車には必ずバックラッシュを生じさらに磨耗なども
生じるため、リーフの位置の検出精度を向上させるには限界があった。さらに、リーフの
位置を検出するエンコーダやポテンショメータが複数の歯車で構成されていると、駆動歯
車のバックラッシュ分が検出できないため、このことも検出精度向上の障害となっていた
。
【０００８】
本発明は、歯車のバックラッシュの影響を排除して、リーフの位置を精度よく検出して
設定できるようにすることにより、高精度の放射線治療を可能とする放射線治療装置を提
供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明は、放射線源からの放射線を遮蔽するための複数の
リーフを密接して配置し、このリーフを移動することにより、前記放射線源から放射され
る放射線の照射範囲を制限するようにした放射線治療装置において、前記リーフに噛み合
わせた駆動歯車と、この駆動歯車を駆動して前記リーフを移動させる駆動手段と、前記駆
動歯車の側面に沿って設けた多極磁性パターンと、前記駆動歯車の近傍に設けた磁気セン
サと、この磁気センサによる前記多極磁性パターンの検出情報に基づき前記リーフを所望
の位置へ移動させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴と
する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リーフに噛み合わされている駆動歯車の回転を直接検知してリーフの
位置を制御するようにしたので、駆動モータから種々の歯車を介してリーフへ駆動力を伝
える場合の歯車のバックラッシュの影響を排除することができる。そのためリーフの位置
を精度よく検出して放射線照射野を設定できるようになり、高精度の放射線治療を可能と
する放射線治療装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る放射線治療装置の使用状態を示した外観図である。
【図２】放射線治療装置に備えられている絞り装置の説明図である。
【図３】図２に直交する方向から見た絞り装置の説明図である。
【図４】絞り装置によって形成される放射線照射野の説明図である。
【図５】駆動力伝達系の一部を共通化した絞り装置の配置構成を示した説明図である。
【図６】図５における第１の駆動機構の詳細を説明するために示した説明図である。
【図７】図６におけるリーフに対する駆動歯車および中間歯車の配置関係を説明するために示した説明図である。
【図８】図５における第２の駆動機構の詳細を説明するために示した説明図である。
【図９】駆動歯車に貼付される多極着磁したマグネットと磁気センサの関係を説明するために示した説明図である。
【図１０】駆動歯車に貼付される多極着磁したマグネットの他の実施態様を示した説明図である。
【図１１】本発明が適用される絞り装置の他の実施態様を示した説明図である。
【図１２】本発明に係る放射線治療装置における駆動機構の他の実施態様を示した説明図である。
【図１３】本発明に係る放射線治療装置の他の実施態様を示した説明図である。
【図１４】形状の異なるリーフを有する多分割絞り装置を備える放射線治療装置に本発明を適用した場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る放射線治療装置の実施例について、図１ないし図１４を参照して詳
細に説明する。なおこれらの図において、同一部分には同一符号を付して示してある。
【００１３】
先ず、放射線治療装置の概略的な構成について、その使用状態を示した図１を参照して
説明する。
【００１４】
図１に示すように放射線治療装置は、大別すると、放射線源からの放射線を被検体Ｐへ
照射する放射線照射装置１０と、被検体Ｐを載置して放射線の照射部位の位置決めをする
治療台２０と、放射線照射装置１０および治療台２０を始め、放射線治療装置を構成する
各機器を有機的に制御する制御装置３０とから構成されている。
【００１５】
放射線照射装置１０は、床に据付られる固定架台１１と、固定架台１１に回転可能に支
持された回転架台１２と、回転架台１２の一端から横方向へ延びた先端部に設けられた照
射ヘッド１３と、照射ヘッド１３に組み込まれた絞り装置１４とを有している。そして、
回転架台１２は固定架台１１の水平な回転中心軸Ｈの周りに、略３６０度にわたって回転
可能であり、絞り装置１４も、照射ヘッド１３から照射される放射線の照射軸Ｉの周りに
回転可能となっている。なお、回転架台１２の回転中心軸Ｈと放射線の照射軸Ｉとの交点
をアイソセンタ（isocenter）ＩＣと称している。また、回転架台１２は、放射線の固定
照射はもとより、それ以外の各種の照射態様例えば、回転照射、振子照射、間欠照射など
に対応した回転が可能なように構成されている。
【００１６】
一方、治療台２０は、アイソセンタＩＣを中心とする円弧に沿って、矢印Ｇ方向に所定
角度範囲にわたって回転可能に床に設置されている。そして、治療台２０の上部には、上
部機構２１に支持された被検体Ｐを載置するための天板２２が設けられている。この上部
機構２１は、天板２２を矢印ｅで示す前後方向と、矢印ｆで示す左右方向に移動させる機
構を備えている。
【００１７】
また、上部機構２１は、昇降機構２３に支持されている。この昇降機構２３は、例えば
リンク機構で構成されるもので、矢印ｄで示す上下方向にそれ自体が昇降することによっ
て、上部機構２１および天板２２を所定範囲だけ昇降させるものである。さらに、昇降機
構２３は、下部機構２４に支持されている。この下部機構２４は、アイソセンタＩＣから
距離Ｌ離れた位置を中心として、矢印Ｆで示す方向に昇降機構２３を回転させる機構を備
えている。よって、昇降機構２３とともに、上部機構２１および天板２２が矢印Ｆ方向に
所定角度回転可能である。
【００１８】
なお、治療に際して被検体Ｐの位置決めや絞り装置１４による放射線照射野の設定など
は、医師などの医療スタッフＤにより制御装置３０に備えられている操作部（図示せず。
）を操作することによって行われる。
【００１９】
ところで、放射線治療を実施する際には、悪性腫瘍などの治療部位にのみ放射線を集中
的に照射して、正常組織にダメージを与えないようにすることが重要である。この正常組
織に極力放射線を照射しないように、放射線照射位置を規制するのが絞り装置１４であり
、絞り装置１４は放射線の照射軸Ｉの周りに回転可能に、照射ヘッド１３に組み込まれて
いる。
【００２０】
次に、絞り装置１４の概略構成について説明する。
【００２１】
図２および図３は、絞り装置１４の側面図であり、これらは、絞り装置１４を互いに直
交する方向から見た図となっていて、絞り装置１４の容器は図示されていない。また、図
４は絞り装置１４によって形成される放射線照射野の説明図である。
【００２２】
絞り装置１４は、タングステンなどの重金属から成る通常２種類の絞り体１４０、１４
１によって構成され、これらは放射線源Ｓからの放射線の照射方向に重なるように設けら
れる。そして、各絞り体１４０、１４１は、図２および図３にそれぞれ符号１４０Ａ、１
４０Ｂ、１４１Ａ、１４１Ｂを付して示してあるように、対をなすように分割されて対向
配置されている。ここで符号Ａ、Ｂは、各絞り体１４０、１４１が対であることを分かり
易くするために便宜上付したものである。
【００２３】
さて、放射線源Ｓに近い側に設けられる第１の絞り体１４０Ａ、１４０Ｂは、図２に示
されているように、単体として構成されているとともに、各絞り体１４０Ａ、１４０Ｂの
端面を放射線の照射軸Ｉを間にして対峙させるように対向配置され、放射線源Ｓを中心に
含む同心円上を円弧状の軌道面に沿って矢印Ｘの方向へ移動して、互いに接近、離反する
ように、駆動装置１４２Ａ、１４２Ｂによって駆動されるようになっている。
【００２４】
一方、放射線源Ｓから遠い側に設けられる第２の絞り体１４１Ａ、１４１Ｂも、図３に
示されているように円弧状の軌道面を有し、各絞り体１４１Ａ、１４１Ｂの端面を放射線
の照射軸Ｉを間にして対峙させるように対向配置され、放射線源Ｓを中心に含む同心円上
を円弧状の軌道面に沿って、第１の絞り体１４０Ａ、１４０Ｂに対して直交する方向、す
なわち、矢印Ｙの方向に移動して、互いに接近、離反するように、駆動装置１４３Ａ、１
４３Ｂによって駆動されるようになっている。
【００２５】
ただし、第２の絞り体１４１Ａ、１４１Ｂは、図２に示されているように複数のリーフ
１４１Ａ１〜１４１Ａｎ、１４１Ｂ１〜１４１Ｂｎを密に隣接させた集合体として構成し
た多分割絞り装置であり、各リーフ１４１Ａ１〜１４１Ａｎ、１４１Ｂ１〜１４１Ｂｎに
、それぞれ駆動装置１４３Ａ１〜１４３Ａｎ、１４３Ｂ１〜１４３Ｂｎが設けられている
。すなわち、第２の絞り体１４１Ａ、１４１Ｂの各リーフ１４１Ａ１〜１４１Ａｎ、１４
１Ｂ１〜１４１Ｂｎの軌道面には歯が形成されており、この歯に駆動歯車が噛み合わされ
、駆動歯車の軸を駆動装置１４３Ａ１〜１４３Ａｎ、１４３Ｂ１〜１４３Ｂｎで個別に駆
動することにより、リーフ１４１Ａ１〜１４１Ａｎ、１４１Ｂ１〜１４１Ｂｎが所望の位
置へ移動させられる。
【００２６】
このように、第１の絞り体１４０Ａ、１４０Ｂを、Ｘ方向に互いに接近、離反するよう
に移動させるとともに、第２の絞り体１４１Ａ、１４１Ｂの各リーフ１４１Ａ１〜１４１
Ａｎ、１４１Ｂ１〜１４１Ｂｎを、それぞれ個別にＹ方向に互いに接近、離反するように
移動させることを組合せることによって、図４に示すような、治療部位の形状Ｔに近似さ
せた不規則形状の照射野Ｕを形成する。
【００２７】
ところで、第２の絞り体１４１Ａ、１４１Ｂの各リーフ１４１Ａ１〜１４１Ａｎ、１４
１Ｂ１〜１４１Ｂｎを駆動する場合、駆動装置１４３Ａ１〜１４３Ａｎ、１４３Ｂ１〜１
４３Ｂｎの駆動力を駆動歯車に伝えるための回転軸を、同軸的に二重または三重にする多
軸構造に形成して、駆動力伝達系の一部を共通化することができる。このような駆動力伝
達系を有する絞り装置１４の配置構成を図５に示してある。
【００２８】
図５に示すように、第２の絞り体１４１Ａ、１４１Ｂの各リーフ１４１Ａ１〜１４１Ａ
ｎ、１４１Ｂ１〜１４１Ｂｎの外周側に形成されている歯には、詳細は後で図６ないし図
８を参照して説明するが、駆動歯車を含む駆動機構１５０、１８０が結合される。ここで
駆動機構１５０（以下、第１の駆動機構という。）は、駆動シャフトを同軸的に二重にし
たものを２段組み合わせたものであり、駆動機構１８０（以下、第２の駆動機構という。
）は、駆動シャフトを同軸的に二重にしたものと同軸的に三重にしたものとを２段組み合
わせたものである。
【００２９】
従って、第１の駆動機構１５０では４枚のリーフを各別に駆動できるとともに、第２の
駆動機構１８０では５枚のリーフを各別に駆動できる。そして、例えば、第２の絞り体１
４１Ａ、１４１Ｂがそれぞれ２７枚のリーフで構成されているものとすれば、各絞り体１
４１Ａ、１４１Ｂに第１の駆動機構１５０と第２の駆動機構１８０を３組ずつ組み合わせ
て使用することによって、第１の駆動機構１５０は４枚×３組で１２枚、第２の駆動機構
１８０は５枚×３組で１５枚、合計２７枚のリーフを駆動できることになる。
【００３０】
次に、第１の駆動機構１５０について図６を参照して詳細に説明する。図６は、１例と
して２組の第１の駆動機構１５０によって、８枚のリーフ１４１を駆動する様子を示した
ものであり、図が複雑になるのを避けるために、便宜上一部のリーフ１４１ａ〜１４１ｎ
に符号を付して示している。ここで、２組の第１の駆動機構１５０を駆動機構１５０Ａと
駆動機構１５０Ｂに分け、両者は同様の構成なので、一方の駆動機構１５０Ａについての
み説明するものとする。なお、駆動機構１５０Ａでは４枚のリーフ１４１ａ、１４１ｂ、
１４１ｃおよび１４１ｄを駆動する。
【００３１】
駆動機構１５０Ａは、上下２段に並行に配置された同軸的に回転可能な２本の二重軸５
０ａ、５０ｂを有しており、上段の二重軸５０ａは筒状軸５１ａ内を中心軸５２ａが通り
、下段の二重軸５０ｂは筒状軸５１ｂ内を中心軸５２ｂが通っている。そして、筒状軸５
１ａの先端に駆動歯車５３ａが嵌着されており、この駆動歯車５３ａはリーフ１４１ａの
歯に噛み合わされている。筒状軸５１ａの基端には中間歯車５４ａが嵌着されており、こ
の中間歯車５４ａは駆動モータ６０ａの駆動軸に嵌着された出力歯車５５ａに噛み合わさ
れている。
【００３２】
一方、下段の二重軸５０ｂの筒状軸５１ｂの両端にそれぞれ中間歯車５４ｂ、５４ｃが
嵌着されており、先端側の中間歯車５４ｂはリーフ１４１ｂの歯に噛み合わされる駆動歯
車５３ｂに噛み合わされている。また、筒状軸５１ｂの基端側の中間歯車５４ｃは、駆動
モータ６０ｄの駆動軸に嵌着された出力歯車５５ｂに噛み合わされている。なお、筒状軸
５１ｂの両端に嵌着されている中間歯車５４ｂ、５４ｃの中心部には軸受５６が形成され
ており、この軸受５６に支持されて中心軸５２ｂが回転可能になっている。さらに、中心
軸５２ｂの先端には中間歯車５４ｄが嵌着されており、この中間歯車５４ｄはリーフ１４
１ｃの歯に噛み合わされる駆動歯車５３ｃに噛み合わされているとともに、その基端は駆
動モータ６０ｃの駆動軸に結合されている。
【００３３】
さらにまた、上段の二重軸５０ａの筒状軸５１ａの先端に嵌着された駆動歯車５３ａお
よび基端に嵌着された中間歯車５４ａの中心部には軸受５６が形成されており、駆動歯車
５３ｂおよび駆動歯車５３ｃの中心部にも軸受５６が形成されていて、これらは直線状に
配置されている。そして、これらの軸受５６に中心軸５２ａが支持されて回転可能になっ
ており、中心軸５２ａの先端にはリーフ１４１ｄの歯に噛み合わされる駆動歯車５３ｄが
嵌着されているとともに、その基端は駆動モータ６０ｄの駆動軸に結合されている。
【００３４】
このように、リーフ１４１の歯に近い方、すなわち上段の二重軸５０ａの中心軸５２ａ
には、所定の間隔をおいて２つの駆動歯車５３ｂ、５３ｃが軸受５６を介して係合され、
２つの駆動歯車５３ｂ、５３ｃに下段の二重軸５０ｂの筒状軸５１ｂの先端側の中間歯車
５４ｂと、中心軸５２ｂの先端の中間歯車５４ｄとが噛み合わされた構成となっている。
【００３５】
このようなリーフ１４１に噛み合わされる駆動歯車５３a、５３ｂ、５３ｃ、５３dと、
駆動歯車５３ｂ、５３ｃに噛み合わされる中間歯車５４ｂ、５４ｄとの関係は、図６にお
けるリーフ１４１の側面方向から見た図に相当する図７に示されている。ただし、本来同
軸上にある駆動歯車５３a、５３ｂ、５３ｃ、５３dであるが、これらはそれぞれ異なるリ
ーフ１４１の外周側の歯に噛み合わされるので、図７では、軸をずらせて示してあり、中
間歯車５４ｂ、５４ｄも同様である。
【００３６】
よって、駆動モータ６０ａ〜６０ｄを駆動することにより、その回転が一方の二重軸５
０ａの筒状軸５１ａおよび中心軸５２ａについては、それぞれ駆動歯車５３ａ、５３ｄに
直接伝達されてリーフ１４１ａ、１４１ｄを移動させ、他方の二重軸５０ｂの筒状軸５１
ｂおよび中心軸５２ｂについては、中間歯車５４ｂ、５４ｄを介して、それぞれ駆動歯車
５３ｂ、５３ｃに伝達されてリーフ１４１ｂ、１４１ｃを移動させる。なお駆動モータ６
０ａ〜６０ｄは、減速機やブレーキなどを一体的に組み合わせたものでよい。
【００３７】
ところで、本発明では、各リーフ１４１の歯に噛み合わされる駆動歯車５３ａ〜５３ｄ
の一方の面（歯のない側面）に、後述するが多極着磁したマグネットがリング状に貼付さ
れていて、さらに駆動歯車５３ａ〜５３ｄの近傍に磁気を検出する磁気センサ７０ａ〜７
０ｄが、リーフ１４１の開閉移動を制御するための制御系の検出部としてそれぞれ設けら
れている。
【００３８】
この磁気センサ７０ａ〜７０ｄの検出情報は、放射線治療装置の制御装置３０（図１参
照）へ送られ、被検体の治療部位の形状Ｔに適した放射線照射野Ｕに合わせるように各リ
ーフ１４１を駆動する。すなわち、磁気センサ７０ａ〜７０ｄで駆動歯車５３ａ〜５３ｄ
の回転状況を直接検出することにより、リーフ１４１の移動量を検出する。例えば、磁気
センサ７０ａは駆動歯車５３ａの回転量すなわちリーフ１４１ａの移動位置を検出し、同
様に磁気センサ７０ｂは駆動歯車５３ｂの回転量すなわちリーフ１４１ｂの移動位置を検
出し、磁気センサ７０ｃは駆動歯車５３ｃの回転量すなわちリーフ１４１ｃの移動位置を
検出し、磁気センサ７０ｄは駆動歯車５３ｄの回転量すなわちリーフ１４１ｄの移動位置
を検出する。
【００３９】
なお、駆動モータ６０ａ〜６０ｄに従来と同様にエンコーダやポテンショメータを組み
合わせておけば、磁気センサ７０のバックアップとしてより信頼性の向上に寄与すること
ができる。
【００４０】
上記のような駆動機構１５０Ａの構成および機能は、駆動機構１５０Ｂについても同様
である。
【００４１】
次に、第２の駆動機構１８０について図８を参照して説明する。図８は、１例として２
組の第２の駆動機構１８０によって、１０枚のリーフ１４１を駆動する様子を示したもの
であり、ここでも図が複雑になるのを避けるために、便宜上一部のリーフ１４１ｅ〜１４
１ｎに符号を付して示している。ここで、２組の第２の駆動機構１８０を駆動機構１８０
Ａと駆動機構１８０Ｂに分け、両者は同様の構成なので、一方の駆動機構１８０Ａについ
てのみ説明するものとする。なお、駆動機構１８０Ａでは５枚のリーフ１４１ｅ、１４１
ｆ、１４１ｇ、１４１ｈおよび１４１ｉを駆動する。
【００４２】
駆動機構１８０Ａは、上下２段に並行に配置された同軸的に回転可能な三重軸８０ａと
二重軸８０ｂを有し、これらは駆動力伝達系の一部が共通化されるように組み合わされて
いる。上段に位置する三重軸８０ａは、第１の筒状軸８１ａと第２の筒状軸８２ａが同軸
的に配置され、さらに第２の筒状軸８２ａ内を中心軸８３ａが通って、互いに干渉するこ
となく回転可能に構成されている。一方、下段に位置する二重軸８０ｂは、筒状軸８１ｂ
内を中心軸８２ｂが通っており、両者は互いに干渉することなく回転可能に構成されてお
り、この二重軸８０ｂの構成は図６で説明した二重軸５０ｂと同様である。
【００４３】
そして、三重軸８０ａの第１の筒状軸８１ａの先端には駆動歯車５３ｅが嵌着されてお
り、この駆動歯車５３ｅはリーフ１４１ｅの歯に噛み合わされている。また、第１の筒状
軸８１ａの基端には中間歯車８４ａが嵌着されており、この中間歯車８４ａは駆動モータ
６０ｅの駆動軸に嵌着された出力歯車８５ｅに噛み合わされている。さらに、第１の筒状
軸８１ａの両端に嵌着されている駆動歯車５３ｅおよび中間歯車８４ａは、それぞれ中心
部に軸受５６を有しており、この軸受５６に支持された第２の筒状軸８２ａが第１の筒状
軸８１ａ内を通っている。そして、第２の筒状軸８２ａの先端には駆動歯車５３ｇが嵌着
されており、この駆動歯車５３ｇはリーフ１４１ｇの歯に噛み合わされている。さらに、
第２の筒状軸８２ａの基端には中間歯車８４ｂが嵌着されており、この中間歯車８４ｂは
駆動モータ６０ｇの駆動軸に嵌着された出力歯車８５ｇに噛み合わされている。
【００４４】
一方、二重軸８０ｂの筒状軸８１ｂの両端にそれぞれ中間歯車８４ｃ、８４ｄが嵌着さ
れており、先端側の中間歯車８４ｃはリーフ１４１ｆの歯に噛み合わされている駆動歯車
５３ｆに噛み合わされている。また、筒状軸８１ｂの基端側の中間歯車８４ｄは、駆動モ
ータ６０ｆの駆動軸に嵌着された出力歯車８５ｆに噛み合わされている。なお、筒状軸８
１ｂの両端に嵌着されている中間歯車８４ｃ、８４ｄの中心部には軸受５６が形成されて
おり、この軸受５６に支持されて中心軸８２ｂが筒状軸８１ｂ内に回転可能に挿通されて
いる。さらに、中心軸８２ｂの先端には中間歯車８４ｅが嵌着されており、この中間歯車
８４ｅはリーフ１４１ｈの歯に噛み合わされている駆動歯車５３ｈに噛み合わされている
とともに、その基端は駆動モータ６０ｈの駆動軸に結合されている。
【００４５】
なお、リーフ１４１ｆの歯に噛み合わされている駆動歯車５３ｆの中心部にも軸受５６
が形成されており、三重軸８０ａの第２の筒状軸８２ａはこの軸受５６に支持されて駆動
歯車５３ｆを貫通し、先端に駆動歯車５３ｇを嵌着している。さらに、第２の筒状軸８２
ａの先端に嵌着された駆動歯車５３ｇと基端に嵌着された中間歯車８４ｂ、およびリーフ
１４１ｈの歯に噛み合わされている駆動歯車５３ｈにも軸受５６が形成されていて、これ
らは直線状に配置されており、この軸受５６に支持されて三重軸８０ａの中心軸８３ａが
挿通されている。そして、中心軸８３ａの先端に駆動歯車５３ｉが嵌着され、この駆動歯
車５３ｉはリーフ１４１ｉの歯に噛み合わされている。
【００４６】
このように、リーフ１４１の歯に近い方、すなわち上段に位置する三重軸８０ａの中心
軸８３ａには、駆動歯車５３ｇ、５３ｈが軸受５６を介して係合され、第２の筒状軸８２
ａには、駆動歯車５３ｅ、５３ｆが軸受５６を介して係合されて、２つの駆動歯車５３ｆ
、５３ｈに下段の二重軸８０ｂの筒状軸８１ｂの先端側の中間歯車８４ｃと中心軸８２ｂ
の先端の中間歯車８４ｅが噛み合わされた構成となっている。
【００４７】
よって、駆動モータ６０ｅ〜６０ｉを駆動することにより、その回転が上段の三重軸８
０ａの第１の筒状軸８１ａ、第２の筒状軸８２ａおよび中心軸８３ａを介して、それぞれ
駆動歯車５３ｅ、５３ｇ、５３ｉに伝達されてリーフ１４１ｅ、１４１ｇ、１４１ｉを移
動させ、下段の二重軸８０ｂの筒状軸８１ｂおよび中心軸８２ｂについては、中間歯車８
４ｃ、８４eを介してそれぞれ駆動歯車５３ｆ、５３ｈに伝達されてリーフ１４１ｆ、１
４１ｈを移動させる。なお駆動モータ６０ｅ〜６０ｉは、減速機やブレーキなどを一体的
に組み合わせたものでよい。
【００４８】
ところで、リーフ１４１の歯に噛み合わされる駆動歯車５３ｅ〜５３ｉの一方の面には
、第１の駆動機構１５０と同様に多極着磁したマグネットがリング状に貼付されている。
そして、駆動歯車５３ｅ〜５３ｉの近傍に磁気を検出するセンサ７０ｅ〜７０ｉが、リー
フ１４１の開閉移動を制御するための制御系の検出部として設けている。
【００４９】
この磁気センサ７０ｅ〜７０ｉの検出情報は、放射線治療装置の制御装置３０（図１参
照）へ送られ、被検体の治療部位の形状Ｔに適した放射線照射野Ｕに合わせるように各リ
ーフ１４１を駆動する。すなわち、磁気センサ７０ｅ〜７０ｉで駆動歯車５３ｅ〜５３ｉ
の回転状況を直接検出することにより、リーフ１４１の移動量を検出する。例えば、磁気
センサ７０ｅは駆動歯車５３ｅの回転量すなわちリーフ１４１ｅの移動位置を検出し、磁
気センサ７０ｆは駆動歯車５３ｆの回転量すなわちリーフ１４１ｆの移動位置を検出し、
以下同様に、磁気センサ７０ｉは駆動歯車５３ｉの回転量すなわちリーフ１４１ｉの移動
位置を検出する。
【００５０】
なお、駆動モータ６０ｅ〜６０ｉにエンコーダやポテンショメータを組み合わせて、磁
気センサ７０のバックアップとしてもよいことは第１の駆動機構１５０と同様であり、上
記のような駆動機構１８０Ａの構成および機能は、駆動機構１８０Ｂについても同様であ
る。
【００５１】
さて、第１の駆動機構１５０および第２の駆動機構１８０において、リーフ１４１にそ
れぞれ噛み合わされている全ての駆動歯車５３には、それぞれ多極着磁したマグネットが
リング状に貼付されていると説明した。このことについて、駆動歯車５３ａを例として図
９を参照して説明する。なお、図９（ａ）は、図６に示されている駆動歯車５３ａを、中
心軸５２ａに沿って右方向から見た平面図であり、図９（ｂ）は正面図である。また、駆
動歯車５３ａの外周に形成されているリーフ１４１ａに噛み合わされる歯は図示を省略し
ている。
【００５２】
すなわち、駆動歯車５３ａの表面に多極着磁したマグネット９０が、中心軸５２ａを中
心にして同心円を描くようにリング状に貼付されている。なお、図９（ａ）中黒く塗りつ
ぶした部分が、マグネット９０の着磁されている部分である。そして、駆動歯車５３ａの
表面に貼付されているマグネット９０の部分に対向する位置に、駆動歯車５３ａの表面か
ら微小間隙を置いて磁気センサ７０ａを設置している。従って、駆動歯車５３ａの回転に
伴い多極着磁したマグネット９０によるオン／オフ信号が磁気センサ７０ａによって検知
され、その検知信号が放射線治療装置の制御装置３０へ送られる。
【００５３】
制御装置３０では、磁気センサ７０ａの検知信号を駆動歯車５３ａの回転量すなわちリ
ーフ１４１ａの移動量として把握される。よって、リーフ１４１ａを所望の位置へ移動さ
せるに当たって制御装置３０は、駆動歯車５３ａの回転量を演算し、その演算結果に基づ
き駆動モータ６０ａの回転数や回転方向を制御することになる。
【００５４】
なお、図９に示した多極着磁したマグネット９０のパターンは単なる一例であり、種々
のパターンが適宜使用可能である。また、１本のリングに限ることなく、図１０に示すよ
うに、例えば多極着磁したマグネット９０を互いにパターンの違うものとして同軸的に２
本（９０ａ、９０ｂ）設けるようにしても良い。この場合、磁気センサ７０ａも２個（７
０ａ１、７０ａ２）配置することが必要であるが、２個の磁気センサ７０ａ１、７０ａ２
からの検知信号により、制御装置３０はより精度を高めてリーフ１４１ａの位置を制御す
ることができる。
【００５５】
また、多極着磁したマグネット９０は、例えばテープ状のものを駆動歯車５３ａに貼付
したり、磁性塗料を吹き付けて形成したりしたものでもよい。さらに、マグネット９０に
代えて円筒状のスケールを駆動歯車５３ａに貼付するとともに、磁気センサ７０ａに代え
て静電エンコーダを用いてもよい。静電エンコーダを用いる場合は、駆動歯車５３ａにス
ケールとして、静電エンコーダ用の電極パターンを貼り付け、駆動歯車５３ａの近辺に配
置した静電エンコーダの検出ヘッドによって駆動歯車５３ａの回転を検出するようにすれ
ばよい。
【００５６】
以上詳述したように本発明では、リーフ１４１に噛み合わされている駆動歯車５３の回
転を直接検知するようにしたので、駆動モータから出力歯車、中間歯車、駆動歯車など種
々の歯車を介してリーフへ駆動力を伝える場合の歯車のバックラッシュの影響を排除する
ことができる。そのためリーフの位置を精度よく検出して放射線照射野を設定できるよう
になり、高精度の放射線治療を可能とする放射線治療装置が提供される。
【００５７】
なお本発明は、上述の一実施例に限定されることなく要旨を逸脱しない範囲で種々の態
様での実施が可能である。例えば、第２の絞り体１４０のリーフ１４１の厚みは、通常全
て同じものが使用されているが、例えば図１１に示すように、中央部分（放射線源Ｓから
の放射線の照射軸Ｉに近い側）のリーフの厚みを薄く形成し、その外側のリーフの厚みを
厚く形成した第２の絞り体１４０を有する絞り装置にも適用することができる。
【００５８】
すなわち、図１１には一例として、中央部分は第１の厚さ３ｍｍのリーフ１４１１を３
０枚、その外側には第２の厚さ１０ｍｍのリーフ１４１２を１０枚ずつ２０枚、さらに最
も外側には第３の厚さ５０ｍｍのリーフ１４１３を１枚ずつ２枚で構成した１対の第２の
絞り体１４１０Ａ、１４１０Ｂを、放射線源Ｓからの放射線の照射軸を間にして対峙する
ように配置した様子を示したものである。ここで中央部分のリーフ１４１１ａ、１４１１
ｂの多くが矢印Ｙ１、Ｙ２方向に開いて矩形状の照射野を形成し、外側のリーフ１４１２
ａ、１４１２ｂおよび１４１３ａ、１４１３ｂは互いに対向面が接して閉じた状態になっ
ているが、たまたまこのように表示しただけであって、特に意味はない。なお、符号１４
００Ａ、１４００Ｂで示したものは、第２の絞り体１４１０Ａ、１４１０Ｂに直交するよ
うに設置され、矢印Ｘ１、Ｘ２方向に移動する第１の絞り体である。
【００５９】
また図１２に示すように、図６に示した駆動機構１５０の構成を一部変更した態様にす
ることも可能である。以下、駆動機構１５０の構成を一部変更した実施態様について、図
１２と図６とを対比しながら説明する。なお、図１２において図６と同一部分には同一符
号を付してある。
【００６０】
すなわち、上下２段に並行に配置されて同軸的に回転可能な２本の二重軸５０ａ、５０
ｂを有する駆動機構１５０Aにおいて、各駆動モータ６０ａ〜６０ｄの回転軸に夫々ウォ
ーム歯車６１ａ〜６１ｄを結合し、ウォーム歯車６１ａを筒状軸５１ａの基端の中間歯車
５４ａをウォームホイル６２ａに変更してこれに噛み合わせ、ウォーム歯車６１ｂを中心
軸５２ａの基端に新たに嵌着したウォームホイル６２ｂに噛み合わせ、ウォーム歯車６１
ｃを中心軸５２ｂの基端に新たに嵌着したウォームホイル６２ｃに噛み合わせ、ウォーム
歯車６１ｄを筒状軸５１ｂの基端の中間歯車５４ｃをウォームホイル６２ｄに変更してこ
れに噛み合わせるようにする。なお、駆動機構１５０Bについても同様である。
【００６１】
このような実施態様においても、駆動歯車５３ａ〜５３ｄの一方の面に、多極着磁した
マグネット７０ａ〜７０ｄをリング状に貼付するとともに、駆動歯車５３ａ〜５３ｄの表
面から微小間隙を置いて磁気を検出する磁気センサ７０ａ〜７０ｄを設け、リーフ１４１
の開閉移動を制御するための制御系の検出部としていることは言うまでもない。
【００６２】
なお、駆動機構１５０Bについても同様なのでその説明は省略する。また、図８に示し
た三重軸８０ａと二重軸８０ｂを有する２組の第２の駆動機構１８０によって、１０枚の
リーフ１４１を駆動するように構成した場合にも、図１２で説明した考え方を適用できる
ことは言うまでもない。
【００６３】
ところで、リーフ１４１の開閉移動を制御するための制御系の検出部としてこれまでは
、リーフ１４１の歯に噛み合わされる駆動歯車５３の一方の面に、多極着磁したマグネッ
ト９０をリング状に貼付するとともに、駆動歯車５３の表面から微小間隙を置いて磁気を
検出する磁気センサ７０を設けるものとして説明してきた。しかし、駆動歯車５３以外の
駆動機構１５０の歯車に多極着磁したマグネット９０を貼付し、その近傍に磁気センサ７
０を設けるようにすることも可能である。
【００６４】
図１３は、このような場合の実施態様を示したものである。すなわち、図１３は磁気セ
ンサ７０の設置位置を、図１２に示したウォームホイル６２の近傍に変更したものである
。そのため、多極着磁したマグネット９０をウォームホイル６２の面にリング状に貼付す
ることは言うまでもない。その他の構成は図１２と同様なので、図１３には図１２と同一
部分に同一符号を付してその部分の説明は省略する。従って、各ウォームホイル６２の回
転を磁気センサ７０からの検知信号により検知して、制御装置３０はリーフ１４１の位置
を制御することになる。
【００６５】
なお、図１３に示した実施態様においても、マグネット９０に代えて円筒状のスケール
をウォームホイル６２に貼付するとともに、磁気センサ７０に代えて静電エンコーダをウ
ォームホイル６２の近辺に配置して、静電エンコーダの検出ヘッドによってウォームホイ
ル６２の回転を検出するようにしても良い。
【００６６】
ここまでは、リーフ１４１が円弧状の軌道面を有するものとして説明したが、本発明は
、例えば図１４に示すように、直方体の一端が半円状に形成された水平に移動するリーフ
を駆動する場合にも適用できる。すなわち、リーフの一面に形成した歯に駆動歯車を噛み
合わせてこのリーフを移動させる場合、図５ないし図１３で説明したように、駆動機構と
して、上下２段に並行に配置された同軸的に回転可能な２本の二重軸５０ａ、５０ｂを有
する駆動機構１５０や、上下２段に並行に配置された同軸的に回転可能な三重軸８０ａと
二重軸８０ｂを有する駆動機構１８０を用い、リーフの開閉移動を制御するための制御系
の検出部としては、リーフに多極着磁したマグネットを直線状に貼付しておき、リーフの
近傍に磁気を検出するセンサ７０を置くものや、リーフにスケールを貼付しておき、静電
エンコーダをリーフの近辺に配置するものとすれば良い。
【符号の説明】
【００６７】
５０ａ、５０ｂ  二重軸
５１ａ、５１ｂ  筒状軸
５２ａ、５２ｂ  中心軸
５３ａ、５３ｂ  駆動歯車
５４ａ、５４ｂ  中間歯車
５５ａ、５５ｂ  出力歯車
５６  軸受
６０ａ〜６０ｄ  駆動モータ
７０ａ〜７０ｄ  磁気センサ
１４１、１４１ａ〜１４１ｄ、１４１ｎ  リーフ
１５０Ａ、１５０Ｂ  駆動機構
【図１】
2010240157.tif 000003
【図２】
2010240157.tif 000004
【図３】
2010240157.tif 000005
【図４】
2010240157.tif 000006
【図５】
2010240157.tif 000007
【図６】
2010240157.tif 000008
【図７】
2010240157.tif 000009
【図８】
2010240157.tif 000010
【図９】
2010240157.tif 000011
【図１０】
2010240157.tif 000012
【図１１】
2010240157.tif 000013
【図１２】
2010240157.tif 000014
【図１３】
2010240157.tif 000015
【図１４】
2010240157.tif 000016