(57)【要約】【課題】  放射線発生部を任意の位置に設置することができる放射線撮影装置を提供する。【解決手段】  放射線を発生させる放射線発生部２０を支持するアーム１８と、アーム１８を回動可能に支持する支柱１４と、支柱１４を支持するとともに床面を移動する移動部１０とを備え、アーム１８は、アーム１８の長手方向に伸縮する伸縮機構を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を発生させる放射線発生部を支持するアームと、前記アームを回動可能に支持する支柱と、前記支柱を支持するとともに床面を移動する移動部とを備え、前記アームは、前記アームの長手方向に伸縮する伸縮機構を有していることを特徴とする放射線発生用装置。
【請求項２】
前記アームは、前記アームの伸縮における操作者の操作力を軽減する付勢機構を有していることを特徴とする請求項１記載の放射線発生用装置。
【請求項３】
前記付勢機構は、前記アームが伸長する方向に力を加える機構であることを特徴とする請求項２記載の放射線発生用装置。
【請求項４】
前記アームは、固定アームと、前記固定アームに対して可動する可動アームとからなり、前記付勢機構は、前記可動アームと前記固定アームに連結されるばね部材を有していることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の放射線発生用装置。
【請求項５】
前記固定アームの内側には、前記ばね部材の一端を固定するばね固定部が設置され、前記可動アームの内側には、前記ばね部材の他端を固定するばね固定部が設置されていることを特徴とする請求項４記載の放射線発生用装置。
【請求項６】
前記ばね部材のばね軸は、前記固定アームに設置されたばね固定部に前記ばね部材とともに固定して設置され、前記可動アームに設置されたばね固定部を貫通していることを特徴とする請求項５記載の放射線発生用装置。
【請求項７】
前記ばね部材には、少なくとも前記放射線発生部と前記可動アームの重量がかかることを特徴とする請求項４記載の放射線発生用装置。
【請求項８】
前記ばね部材のばね乗数は、前記アームの伸縮によって移動する構成要素の重量と前記アームの角度に基づいて設定されていることを特徴とする請求項７記載の放射線発生用装置。
【請求項９】
前記アームは、固定アームと、前記固定アームに対して可動する可動アームとからなることを特徴とする請求項１記載の放射線発生用装置。
【請求項１０】
前記可動アームは、前記可動アームを位置決めするためのスライドガイドを有していることを特徴とする請求項９記載の放射線発生用装置。
【請求項１１】
前記スライドガイドは、前記固定アームの内側に接触することにより、前記可動アームの可動を抑えてロックするロック部材と、前記ロック部材を固定アームの内側に押し当てる圧縮ばねとを有していることを特徴とする請求項１０記載の放射線発生用装置。
【請求項１２】
前記可動アームは、前記ロック部材によるロックを解除するロック解除ハンドルを有していることを特徴とする請求項１１記載の放射線発生用装置。
【請求項１３】
前記アームは複数の穴部を有し、前記穴部に前記ロック部材が嵌り込むよって前記アームを固定する固定機構を有したことを特徴とする請求項１１記載の放射線発生用装置。
【請求項１４】
前記アームの傾斜角度に基づいて、前記可動アームを摺動させる摺動部を備えたことを特徴とする請求項９記載の放射線発生用装置。
【請求項１５】
前記移動部に対して折り畳み可能な支持脚部を備えることを特徴とする請求項１記載の放射線発生用装置。
【請求項１６】
前記放射線発生部は、透過型の放射線発生部であることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の放射線発生用装置。
【請求項１７】
前記放射線発生部を前記アームの長手方向と平行な軸を中心に回転させるスイベルヒンジと、前記放射線発生部をアームの長手方向と垂直な軸を中心に回転させるチルトヒンジとからなる回転部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の放射線発生用装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の放射線発生用装置の機能をコンピュータで実現するためのコンピュータプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項の放射線発生用装置と、被検体を通過した放射線を検出し、放射線に応じた画像データを出力する検出装置と、画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体へ放射線を発生させる放射線発生部を有する放射線撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線撮影装置として、持ち運び可能な放射線撮影装置がある。持ち運び可能な放射線撮影装置を用いて撮影を行う際、十分高い位置に放射線発生部を設置するとともに、被検体の撮影部位に合わせて放射線発生部を設置することができる支持部が必要である。
【０００３】
そこで、放射線発生部を支持するアームとアームを支持する支柱を挟み構造にすることが行われている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４４１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の放射線撮影装置では、放射線発生部の可動範囲はアームの長さに依存する。そのため、放射線発生部を任意の位置に設置することができる改良が望まれる。
【０００６】
放射線発生部を任意の位置に設置することができる放射線撮影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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線を発生させる放射線発生部を支持するアームと、前記アームを支持する支柱と、前記支柱を支持するとともに床面を移動する移動部とを備え、前記アームは伸縮する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放射線発生部を任意の位置に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明における放射線発生用装置の全体構成を示す図。
【図２】本発明における放射線発生用装置の底面を示す図。
【図３】本発明における放射線発生用装置の回転部を示す図。
【図４】本発明における放射線発生用装置の収納形態を示す図。
【図５】本発明における放射線発生用装置の運搬形態を示す図。
【図６】本発明における放射線発生用装置のアームの伸縮機構を示す図。
【図７】本発明における放射線発生用装置のアームの伸縮機構を示す図。
【図８】本発明における実施例２の放射線発生用装置を示す図。
【図９】本発明における実施例２の放射線発生用装置を示す図。
【図１０】本発明における実施例３の放射線発生用装置を示す図。
【図１１】本発明における実施例３の放射線発生用装置を示す図。
【図１２】本発明における実施例３の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例の放射線発生用装置の構成を示す図である。図１（ａ）は、撮影時における放射線発生用装置の斜視図を示している。図１（ｂ）は、運搬時における放射線発生用装置の斜視図を示している。
【００１２】
放射線発生用装置は、車輪１２が設置された移動部１０と、移動部１０に対して鉛直方向に立置された支柱１４と、支柱１４に対して回動可能に設置されたアーム１８と、アーム１８に対して回動可能に設置され、放射線を発生させる放射線発生部２０と、移動部１０に対して折り畳み可能な支持脚部２４とを有している。ここでは、放射線発生用装置を可能な限りコンパクトにするため、放射線発生用装置は画像を表示する表示装置を有していない形態を示す。
【００１３】
移動部１０には、床面に対して回転する車輪１２を有している。車輪１２は、複数のタイヤ、もしくはキャスタであり、常に床面に置かれた状態である。図１（ｂ）に示す形態で、車輪１２を回転させることにより、移動部１０とともに放射線発生用装置を前後方向（Ａ方向）に移動させることができる。
【００１４】
支柱１４は移動部１０に固設されている。支柱１４は移動部１０に鉛直方向に立つように立設されている。支柱１４は、所定の長さを有しており、支柱１４の長手方向に伸縮する伸縮機構を有している。すなわち、支柱１４は、鉛直方向（Ｂ方向）に伸縮することができる。
【００１５】
なお、支柱１４は、図１に示すような直線形状だけではなく、湾曲形状であってもよい。また、支柱１４は、複数の部材の集合、例えば、棒部材の集合、円筒部材の集合、線状部材の集合（網構造）で構成されていてもよい。つまり、支柱１４は、アーム１８を回動可能に支持するものであればよい。
【００１６】
支柱１４は、放射線発生用装置を運搬する際に操作者が握るためのハンドル３０を有している。図１に示すように、支柱１４の上端にハンドル３０が設置されている。操作者は、ハンドル３０を握るとともに、移動部１０の進行方向に引っ張ることにより、移動部１０を移動させることができ、放射線発生用装置を運搬することができる。支柱１４の上端にハンドル３０が設置されているため、支柱１４を鉛直方向（Ｂ方向）に伸縮すると、ハンドル３０も鉛直方向（Ｂ方向）に移動する。つまり、支柱１４の伸縮によって、ハンドル３０の位置を調整することができる。
【００１７】
また、図１（ａ）に示すように、支柱１４には、放射線発生部２０の曝射の制御を行う制御部３２が設置されている。支柱１４の下端に制御部３２が設置され、支柱１４と制御部３２は一体化されている。なお、制御部３２は移動部１０に設置されていてもよい。制御部３２は、支柱１４に対して、ハンドル３０と同じ側に設置されている。制御部３２は比較的重い構成要素で構成されている。支柱１４の下端（移動部１０又は床面に近い側）に制御部３２を設置することにより、放射線発生用装置のバランスを安定させることができる。なお、制御部３２は、放射線発生部２０に電源を供給する電源部を有していてもよい。
【００１８】
アーム１８は、一端が放射線発生部２０に連結され、他端は支柱１４に連結されている。アーム１８は、放射線発生部２０を支持し、所定の長さを有している。図１（ａ）に示すように、アーム１８は、アーム１８の長手方向（Ｄ方向）に伸縮する伸縮機構を有している。すなわち、放射線発生部２０をアーム１８の長手方向（Ｄ方向）に移動させることができる。この形態により、アーム１８は、所定の伸縮方向（Ｄ方向）に伸ばすことにより、放射線発生部２０を被検体側へせり出すことができる。
【００１９】
なお、アーム１８は、図１に示すような直線形状だけではなく、湾曲形状であってもよい。また、アーム１８は、複数の部材の集合、例えば、棒部材の集合、円筒部材の集合、線状部材の集合（網構造）で構成されていてもよい。つまり、アーム１８は、放射線発生部２０を支持するものであればよい。アーム１８の伸縮機構の具体例については、後述する。
【００２０】
また、アーム１８は、支柱１４の上端を中心にして、回動することができる。具体的には、図１（ａ）に示すように、支柱１４は、アーム１８を所定の回動方向（Ｃ方向）に回動させるためのアームヒンジ部１６を有している。アーム１８は、所定の回動方向（Ｃ方向）に関して所定角度（例えば、約１８０°）の回動範囲がある。アーム１８は、ハンドル３０及び制御部３２が設置された側の反対側に折れ曲がる。
【００２１】
アームヒンジ部１６は、アーム１８と支柱１４を連結するとともに、アーム１８を支柱１４に対して開閉することができる機構を有している。アーム１８を折り畳むと、アーム１８は支柱１４に対してほぼ平行な状態になる。
【００２２】
このように、アームヒンジ部１６は、アーム１８を所定の回動方向（Ｃ方向）に回動させることにより、図１（ａ）に示すアーム１８が上方向若しくは横方向に伸びる形態から、図１（ｂ）に示すアーム１８を放射線発生部２０とともに収納する形態に変形させることができる。図１（ａ）に示すアーム１８が上方向若しくは横方向に伸びる形態とは、放射線発生部２０を被検体側にせり出す状態である。図１（ｂ）に示すアーム１８を放射線発生部２０とともに収納する形態とは、アーム１８を折りたたみ、アーム１８が支柱１４に対してほぼ平行な状態である。すなわち、アーム１８を放射線発生部２０とともに収納する形態とは、放射線発生部２０が床面に最も近く配置された状態である。
【００２３】
放射線発生部２０とアーム１８の間には、放射線発生部２０を回転することができる回転部２２が設置されている。放射線発生部２０を回転することにより、被検体に対して位置決めを行い、放射線を所望の方向に照射することができる。なお、回転部２２の具体例については、後述する。
【００２４】
支持脚部２４は、放射線発生用装置を支える構成要素である。図１（ｂ）に示す形態では、放射線発生用装置において床面に接触する構成要素は移動部１０の車輪１２だけであったが、図１（ａ）に示す形態では、放射線発生用装置において床面に接触する構成要素は移動部１０の車輪１２と支持脚部２４となる。移動部１０の車輪１２と支持脚部２４で放射線発生用装置を支える。支持脚部２４によって、放射線発生用装置において床面に接触する面積を広げることができる。よって、例えば、放射線発生部２０を被検体に対して位置決めした場合であっても、支持脚部２４によって放射線発生用装置のバランスを保つことができる。
【００２５】
具体的には、支持脚部２４は、板状の部材であり、床面に接触して支持する脚部２８を有している。支持脚部２４は、放射線発生部２０のどの側面よりも大きい面積を有している。脚部２８は、支持脚部２４の底面に設置されている。脚部２８は、複数のタイヤ、もしくはキャスタなどの床面を移動する移動機構であってもよい。支持脚部２４は、移動部１０に対して所定の回動方向（Ｅ方向）に折り畳み可能となっている。支持脚部２４は、支柱１４の反対側に回動するようになっている。支持脚部２４は、所定の回動方向（Ｅ方向）に関して約９０°の回動範囲がある。支持脚部２４の回動軸は、アーム１８の回動軸と平行である。
【００２６】
具体的には、支持脚部２４は、支持脚ヒンジ部２６を介して移動部１０に連結されている。支持脚ヒンジ部２６は、支持脚部２４を折り畳むことができる。撮影時には、操作者は、図１（ａ）に示すように、支持脚部２４を開き、支持脚部２４と移動部１０によって放射線発生用装置を支える。このとき、支持脚部２４は、支持脚ヒンジ部２６によって、移動部１０と一体化される。支持脚ヒンジ部２６は、支持脚部２４と移動部１０を連結して固定するロック機構を有している。
【００２７】
運搬時には、操作者は、図１（ｂ）に示すように、まず、アーム１８を放射線発生部２０とともに収納する。そして、支持脚ヒンジ部２６による支持脚部２４と移動部１０のロックを解除して、支持脚部２４を閉じる。支持脚部２４は放射線発生部２０よりも大きいため、放射線発生部２０を支持脚部２４が覆う形態となる。支持脚部２４は放射線発生部２０のどの側面よりも大きい面積を有しているため、放射線発生部２０を支持脚部２４が覆う形態となる。すなわち、支持脚部２４とアーム１８を折り畳んだ際、支持脚部２４は放射線発生部２０を覆う形態になる。
【００２８】
なお、放射線発生部２０は、透過型の放射線発生部である。透過型の放射線発生部は、必要以外の放射線を遮蔽するため、ターゲットの電子入射側及び放射線放出側に放射線遮蔽部材を配置されている。透過型の放射線発生部は、放射線発生管又は放射線発生管を収納する外囲器の周囲全体を、鉛等の遮蔽部材で覆う必要がないため、例えば、回転陽極型の放射線発生部に比べて、小型軽量化を実現することができる。よって、支持脚部２４が放射線発生部２０のカバーとなり、放射線発生部２０を保護することができる。支持脚部２４とアーム１８を折り畳んだ際、移動部１０上に放射線発生用装置の全ての構成要素が配置されることになる。よって、移動部１０のみで放射線発生用装置を支える。
【００２９】
また、運搬時（支持脚部２４とアーム１８を折り畳んだ際）には、放射線発生部２０と制御部３２の重量物が床面近くに配置されることにより、放射線発生用装置を低重心にすることができる。これにより、放射線発生用装置のバランスを保つことができるとともに、運搬時に放射線発生用装置を傾けるためのハンドル３０の操作力を軽減することができる。
【００３０】
図２は、主に移動部１０と支持脚部２４の底面を示す図である。移動部１０の両端には車輪１２が設置されている。それぞれの車輪１２は、自身の回転を停止させるロック機構を有している。
【００３１】
移動部１０は、車輪１２の他に、床面に接触して支持する脚部４０を有している。脚部４０は、複数のタイヤ、もしくはキャスタなどの移動機構であってもよい。
【００３２】
脚部２８は、支持脚部２４の底面に設置されている。図２に示すように、支持脚部２４を開いた場合、支持脚部２４の脚部２８と移動部１０の車輪によって放射線発生用装置を支える。このとき、２つの支持部２４と２つの車輪１２の４点で放射線発生用装置を支える。
【００３３】
放射線発生部２０は、透過型の放射線発生部であるため、回転陽極型の放射線発生部に比べて、小型軽量化されている。よって、放射線発生部２０のバランスをとるための重量が重い台車は不要となる。折り畳み可能な支持脚部２４であっても放射線発生用装置のバランスを保つことができる。また、放射線発生部２０は、透過型の放射線発生部であるため、支柱１４と支持脚部２４の間に配置することができる。図１（ｂ）に示すように、支持脚部２４を折り畳んだ場合、移動部１０の脚部４０と移動部１０の車輪１２によって放射線発生用装置を支える。このとき、１つの脚部４０と２つの車輪１２の３点で放射線発生用装置を支える。
【００３４】
支持脚部２４を展開した状態では、少なくとも２つの脚部２８と移動部１０の車輪１２の全てが床面に接触していればよく、脚部４０は床面に接触していなくてもよい。脚部４０は運搬時の接触点であればよいため、脚部４０は突起部でもよい。
【００３５】
図３は、放射線発生部２０を回転させる回転部２２の具体的な説明図である。回転部２２は、放射線発生部２０をアーム１８の長手方向と平行な軸を中心に回転させるスイベルヒンジ２２０と、放射線発生部２０をアーム１８の長手方向と垂直な軸を中心に回転させるチルトヒンジ２２２とからなる。回転部２２において、スイベルヒンジ２２０はアーム１８側に設置され、チルトヒンジ２２２は放射線発生部２０側に設置されている。
【００３６】
スイベルヒンジ２２０により、放射線発生部２０を所定の回転方向（Ｇ方向）に回転させることができる。放射線発生部２０の照射方向に関しては、アーム１８が水平な状態において放射線発生部２０の照射方向が床面方向に向かう場合を基準として、少なくとも放射線発生部２０を−９０°〜＋９０°の範囲で回転することができる。
【００３７】
チルトヒンジ２２２より、放射線発生部２０を所定の回転方向（Ｆ方向）に回転させることができる。チルトヒンジ２２２による回転軸であるＦ方向の回転軸は、アーム１８の中心軸と一致している。スイベルヒンジ２２０のＧ方向の回転軸とチルトヒンジ２２２のＦ方向の回転軸は互いに直交する。チルトヒンジ２２２によって放射線発生部２０を回転させることにより、支柱１４に対するアーム１８の角度がどのような状況であっても、放射線発生部２０の照射方向が床面方向に向かう角度まで放射線発生部２０を傾斜することができる。
【００３８】
また、図１（ａ）の撮影時における放射線発生部２０の位置から、図１（ｂ）の運搬時における放射線発生部２０の位置に移動する際、スイベルヒンジ２２０とチルトヒンジ２２２により放射線発生部２０を回転させる。よって、支柱１４と支持脚部２４の間に放射線発生部２０を収めることができる。アーム１８を折り畳んで放射線発生部２０を収納したとき、放射線発生部２０の放射線発生方向は、水平方向となる。
【００３９】
スイベルヒンジ２２０とチルトヒンジ２２２は、それぞれ独立して操作可能である。そして、スイベルヒンジ２２０とチルトヒンジ２２２は、放射線発生部２０の姿勢を自在に保持できるようなトルクヒンジが望ましい。例えば、任意のヒンジ開き角度で固定することができるロック機構を有したトルクの小さいトルクヒンジ、もしくはダンパヒンジの組合せでもあってもよい。さらに、所望の姿勢でのみ放射線発生部２０を固定することができるロック機構を設けてもよい。
【００４０】
放射線発生部２０は、放射線発生部２０と被検体との間を一定に保つことができる補助部であるガイド部５０とガイド部５２を有している。操作者は、ガイド部５０又はガイド部５２を握り、ガイド部５０又はガイド部５２を持ち上げたり、引っ張ったりすることにより、放射線発生部２０を所望の位置に移動させることができる。図４は、放射線発生用装置の収納形態を示す図である。図５は、放射線発生用装置の運搬形態を示す図である。図４に示すように、運搬時にアーム１８を折り畳んで放射線発生部２０を収納する。放射線発生部２０は、支柱１４と支持脚部２４の間に配置される。放射線発生部２０の重心は、移動部１０の近傍であり、床面１００の近傍にある。ここでは、放射線発生部２０の重心を点２００で示す。
【００４１】
運搬時における放射線発生部２０の重心２００は、移動部１０の車輪１２と脚部４０の床面との接点を頂点とする多角形の内側上空に配置されるように構成されている。
【００４２】
移動部１０の進行方向における水平方向（図４の左右方向）において、移動部１０の脚部４０と車輪１２の間に放射線発生部２０が配置される。また、移動部１０上では、左から支持脚部２４、放射線発生部２０とアーム１８、支柱１４、制御部３２の順に配置される。アーム１８と支柱１４は、放射線発生用装置を構成する他の構成要素に比べ、比較的長い構成要素である。アーム１８と支柱１４を移動部１０の中央部に収めるとともに、アーム１８と支柱１４を支持脚部２４と制御部３２で挟み込むことにより、放射線発生用装置は、バランスを保つことができる。
【００４３】
放射線発生部２０と制御部３２は、放射線発生用装置を構成する他の構成要素に比べ、比較的重い構成要素である。放射線発生部２０が収納されたとき、放射線発生部２０と制御部３２を床面１００の近傍に配置することにより、放射線発生用装置は、バランスを保つことができる。
【００４４】
アーム１８が折り畳たまれ、放射線発生部２０が収納されたとき、放射線発生部２０の重心は、移動部１０の脚部４０と車輪１２の間に配置される。鉛直方向において、移動部１０上に放射線発生部２０が配置される。アーム１８と支柱１４の重心は、移動部１０の脚部４０と車輪１２の間に配置される。
【００４５】
また、アーム１８が折り畳たまれ、放射線発生部２０が収納されたとき、支柱１４とアーム１８と支持脚部２４は、ほぼ平行となる。支柱１４の長さは、アーム１８及び放射線発生部２０の長さよりも長い。よって、アーム１８を折り畳んで、放射線発生部２０を収納する際、放射線発生部２０が移動部１０に衝突することがない。
【００４６】
運搬時には、図４に示すように、放射線発生用装置が直立した状態において、まず、操作者は車輪１２の回転を停止させるロック機構を解除する。そして、操作者はハンドル３０を手１０２で把持する。そして、図５に示すように、操作者は、放射線発生用装置を移動させたい方向にハンドル２０を引っ張る。ここでは、右側にハンドル２０を引っ張る形態を示す。このとき、放射線発生用装置は傾き、移動部１０の車輪１２のみが床面に接触した状態となり、車輪１２が回転する。車輪１２が回転することにより、放射線発生用装置を右側に移動することができる。
【００４７】
操作者は、放射線発生用装置を所望の位置に移動させたとき、ハンドル２０を握っていた操作者の手１０２を離す。図４に示すように、放射線発生用装置は直立姿勢の状態になる。
【００４８】
図６は、放射線発生用装置のアーム１８の伸縮機構を示す図である。アーム１８の伸縮機構の具体例について、図６を用いて説明する。図６は、アーム１８の断面図を示している。アーム１８は、固定アーム１８０と、固定アーム１８０に対して可動する可動アーム１８２とからなる。固定アーム１８０と可動アーム１８２はともに中空であり、同じ断面形状である。可動アーム１８２の断面よりも固定アーム１８０の断面がひと回り大きく、可動アーム１８２の一部は、固定アーム１８０の内側に配置される。固定アーム１８０と可動アーム１８２は、いわゆる入れ子になっている。
【００４９】
固定アーム１８０は支柱１４側に構成され、可動アーム１８２は放射線発生部２０側に構成されている。固定アーム１８０は、アームヒンジ部１６を介して支柱１４に連結されており、支柱１４に対して伸縮しない。可動アーム１８２は、固定アーム１８０に対して伸縮する。
【００５０】
固定アーム１８０には、後述する可動アーム１８２の摺動部５２が直線移動するためのガイドとなるリニアガイドレール５０が設置されている。リニアガイドレール５０は、固定アーム１８０の内側に設置されている。可動アーム１８２には、リニアガイドレール５０上を移動する摺動部５２が設置されている。摺動部５２は可動アーム１８２の外側に設置されている。摺動部５２はリニアガイドレール５０と噛み合うとともに、リニアガイドレール５０に沿って直線移動することができる。摺動部５２がリニアガイドレール５０と噛み合うことにより、固定アーム１８０に対して、可動アーム１８２を支持することができる。
【００５１】
このように、摺動部５２がリニアガイドレール５０上を直線に移動することにより、可動アーム１８２を固定アーム１８０に対して伸縮することができる。伸縮機構としては、その他にカムフォロアとガイドレールの組合せや、ラック・ピニオンを使用したものでもよい。可動アーム１８２のストロークは、リニアガイドレール５０の長さによって定められる。つまり、可動アーム１８２のストロークは、リニアガイドレール５０の長さに依存する。よって、リニアガイドレール５０の長さを調整すれば、可動アーム１８２のストロークを調整することができる。例えば、摺動部５２を１００ｍｍとした場合、リニアガイドレール５０を３００ｍｍとすれば、可動アーム１８２のストロークを２００ｍｍとすることができる。このとき、アーム１８の伸縮長さが２００ｍｍとなる。また、リニアガイドレール５０を６００ｍｍとすれば、可動アーム１８２のストロークを５００ｍｍとすることができる。このとき、アーム１８の伸縮長さが５００ｍｍとなる。
【００５２】
また、可動アーム１８２には、可動アーム１８２を位置決めするためのスライドガイド５８が設置されている。可動アーム１８２におけるスライドガイド５８は、リニアガイドレール５０上を移動する摺動部５２の反対側に設置されている。固定アーム１８０の内側に配置された可動アーム１８２の外側にスライドガイド５８が配置されている。すなわち、可動アーム１８２が移動しても、固定アーム１８０の内側に常に可動アーム１８２のスライドガイド５８が配置される状態となる。
【００５３】
スライドガイド５８は、固定アーム１８０の内側に接触することにより、可動アーム１８２の可動を抑えてロックするロック部材５４と、ロック部材５４を固定アーム１８０の内側に押し当てる圧縮ばね５６とを有している。ロック部材５４は、スライドガイド５８から突出するように構成されている。ロック部材５４は、静摩擦係数が高い部材、例えば、ゴムや金属などから構成される。なお、圧縮ばね５６は、ロック部材５４を押し当てる機構（弾性部材）なら置き換えて適用可能である。
【００５４】
また、可動アーム１８２には、ロック部材５４によるロックを解除するロック解除ハンドル６４を有している。ロック解除ハンドル６４は可動アーム１８２の長手方向（Ｈ方向）にスライドさせることができる。ロック解除ハンドル６４によって、ロック部材５４によるロックを解除することにより、可動アーム１８２は可動することができる。つまり、アーム１８を伸縮させることができる。
【００５５】
具体的には、可動アーム１８２の内部には、ロック解除ハンドル６４を介してロック部材５４によるロックを解除するために、プーリ６０とワイヤ６２が設置されている。ワイヤ６２は、ロック部材５４とロック解除ハンドル６４にプーリ６０を介して連結される。ロック解除ハンドル６４からプーリ６０までのワイヤ６２は、可動アーム１８２の内部に配置される。ロック解除ハンドル６４に連結されたワイヤ６２は、可動アーム１８２の長手方向に沿ってプーリ６０に届けられ、プーリ６０によってワイヤ６２の向きが変えられる。可動アーム１８２において、可動アーム１８２とスライドガイド５８が接する部分については、ワイヤ６２を通すことができる程度の穴部を有している。ワイヤ６２は、プーリ６０によって可動アーム１８２の軸方向と直交する方向に折り曲げられ、穴部を通じて、ロック部材５４に連結される。これにより、ロック解除ハンドル６４とロック部材５４が連動するようになっている。
【００５６】
圧縮ばね５６がロック部材５４を固定アーム１８０の内側に押し当てているが、ロック解除ハンドル６４を放射線発生部２０側に移動して、ロックを解除することにより、ロック部材５４の固定アーム１８０への押しつけがなくなる。ロック部材５４が固定アーム１８０の内側に接触しなくなくなり、アーム１８の伸縮が自在となる。このように、操作者がロック解除ハンドル６４を操作することにより、可動アーム１８２のロックを解除することができる。このとき、アーム１８の長さを任意の長さに設定することができる。ロック解除ハンドル６４を元に戻すと、圧縮ばね５６によってロック部材５４が固定アーム１８０へ押し当てられる状態となり、可動アーム１８２がロックされ、アーム１８の伸縮が停止される。
【００５７】
また、撮影時には、図６に示すように、アーム１８が斜め上方向に傾き、放射線発生部２０が支柱１４よりも高い位置に配置されることがある。アーム１８を伸ばして放射線発生部２０を斜め上方向に設置する場合、操作者は放射線発生部２０を可動アーム１８２とともに持ち上げる。
【００５８】
そこで、アーム１８は、アーム１８の伸縮における操作者の操作力を軽減する付勢機構を有している。付勢機構は、主にアーム１８が伸長する方向に力を加える機構である。付勢機構の一例として、アーム１８には、アーム１８が伸長する方向に力を加えることができるばね部材７４を有している。付勢機構は、ばね部材７４に限定されず、油圧式の機構、ゴムなどの弾性部材であってもよく、操作者の操作力を軽減する機構であればよい。
【００５９】
ばね部材７４が伸長する方向は、アーム１８が伸長する方向（アーム１８の長手方向）と同じである。付勢機構として、可動アーム１８２と固定アーム１８０に連結されるばね部材７４を有している。
【００６０】
具体的には、固定アーム１８０の内側には、ばね部材７４の一端を固定するばね固定部７０が設置されている。ばね固定部７０は、固定アーム１８０の内側から突出した固定板である。可動アーム１８２の内側には、ばね部材７４の他端を固定するばね固定部７６が設置されている。ばね固定部７６は、可動アームの内側から突出した固定板である。
【００６１】
ばね部材７４のばね軸７２は、固定アーム１８０に設置されたばね固定部７０にばね部材７４とともに固設されている。ばね軸７２の軸方向は、アーム１８が伸長する方向（アーム１８の長手方向）である。
【００６２】
また、可動アーム１８２に設置されたばね固定部７６は、ばね軸７２をガイドするばね軸受けとなっている。ばね固定部７６は、アーム１８が伸長する方向（アーム１８の長手方向）にばね軸７２がスライドすることができるようにガイドする。可動アーム１８２に設置されたばね固定部７６は、ばね軸７２を貫通することができる程度の穴部を有している。ばね軸７２は、ばね固定部７６の穴部を貫通しており、ばね固定部７６に対して抜き差し可能である。
【００６３】
ばね部材７４は、ばね軸７２の一部を覆うように配置され、可動アーム１８２に設置されたばね固定部７６と固定アーム１８０に設置されたばね固定部７０の間に挟まれるように構成されている。つまり、ばね部材７４は、可動アーム１８２と固定アーム１８０に連結されることになる。よって、操作者が放射線発生部２０を可動アーム１８２とともに持ち上げ、固定アーム１８０に対して可動アーム１８２を伸長する際、ばね部材７４によって操作者の操作力を低減させることができる。
【００６４】
図７は放射線発生用装置のアームの伸縮機構を示す図である。図７は、アーム１８の断面図を示している。図７に示すようなアーム１８が水平の状態では、放射線発生部２０の高さは、１０００ｍｍ近傍になっている。ヒューマンスケール上、放射線発生部２０の操作を行う高さは、操作者が腰をかがめなくても操作できる高さとして、１０００ｍｍ〜１６００ｍｍの間にすることが操作性がよい。つまり、アーム１８が水平状態からアーム１８を放射線発生部２０が上方にくるように振り上げて放射線発生部２０の高さが１６００ｍｍ程度にする場合を鑑みて、ばね部材７４の圧縮力を設計することが望ましい。
【００６５】
さらに、ばね部材７４について詳細に説明する。まず、図６に示すようにアーム１８が傾斜状態にあるとき、放射線発生部２０と回転部２２、可動アーム１８２と可動アーム１８２の内部に含まれる構成要素の重量がばね部材７４にかかる。ばね部材７４には、少なくとも放射線発生部２０と可動アーム１８２の重量がかかる。つまり、アーム１８の伸縮によって移動する構成要素の重量の傾斜方向の分力がばね部材７４にかかる。
【００６６】
また、一般的に、アーム１８を伸縮させる操作力として、操作者が無理なく操作できる操作力である所定値以下（例えば、２０Ｎ以下）にすることが望ましい。よって、ばね部材７４の力は、アーム１８が最も伸長した付近では、ばね部材７４に加わる構成要素の重量の傾斜方向の分力から所定値（例えば、２０Ｎ）を引いた値に設定することが望ましい。
【００６７】
次に、図７に示すように、アーム１８が水平状態にあるときは、ばね部材７４には、少なくとも放射線発生部２０と可動アーム１８２の構成要素の重量が負荷されない。このため、ばね部材７４の力で、アーム１８が伸長されることになる。このとき、ロック解除ハンドル６４を解除すれば、アーム１８の伸長を行なうことができるが、アーム１８の短縮は、ばね部材７４が伸長する力に反する力を加えないと達成されない。
【００６８】
そこで、アーム１８を短縮する操作力も前述のように、操作者が無理なく操作できる所定値以下（例えば、２０Ｎ以下）にすることが望ましい。これにより、アーム１８が水平状態で、アーム１８が最も短縮している状態でのばね部材７４の力は、所定値（例えば、２０Ｎ）に設定することが望ましい。
【００６９】
操作者が無理なくアーム１８２を伸縮することができるように、ばね部材７４のばね乗数が設定されている。例えば、ばね部材７４のばね乗数は、アーム１８の伸縮によって移動する構成要素の重量とアーム１８の角度に基づいてから設定されている。具体的には、まず、アーム１８の根元から放射線発生部２０の先端の長さは、アーム１８の短縮時の支柱１４との折り畳みを考えて、１０００ｍｍにすることが望ましい。そして、ＩＣＵのベッドでの使用を考えると、ベッド高さ１０００ｍｍを想定し、かつ放射線発生部２０の焦点と放射線を検出する検出装置間の距離であるＳＩＤ１０００ｍｍを想定する。よって、放射線発生部２０の高さを２０００ｍｍに設定する必要がある。このため、一般的なベッドの幅１０００ｍｍの中央まで放射線発生部２０を移動するためには、アーム１８の根元から放射線発生部２０の先端の長さは、アーム１８が水平な状態で、高さ１０００ｍｍを考慮すると、１２００ｍｍ必要になる。つまり、アーム１８の伸縮ストロークは、２００ｍｍ程度であることが望ましい。
【００７０】
これにより、放射線発生部２０が１６００ｍｍにあるときのアーム１８の最伸長時の傾斜は３０°となる。ここで、前述したアーム１８の伸縮によって移動する構成要素の重量を６．０ｋｇとすると、アーム１８の傾斜時にばね部材７４に最も負荷される力は、６．０ＫｇＦの３０°方向の分力である３．０ＫｇＦとなる。アーム１８の最短時のばね部材７４の力は２．０ＫｇＦ、アーム１８の最長時のばね部材７４の力は１．０ＫｇＦが適切となる。ばね部材７４のばね定数は、アーム１８の伸縮ストローク２００ｍｍより、０．００５ＫｇＦ／ｍｍとなる。
【００７１】
このように、ばね部材７４の圧縮力は、放射線発生部２０が上方にあり、アーム１８の伸長が行われる少なくとも放射線発生部２０の高さ１０００〜１６００ｍｍの間でアーム１８が最も傾斜のついた時のアーム伸長操作力が所定値（例えば、２０Ｎ）に近い値とするように設定する。
【００７２】
また、アーム短縮操作力もアーム１８の短縮が行われる範囲内で少なくとも放射線発生部２０の高さ１０００〜１６００ｍｍの間のアーム１８の傾斜によらず手動で戻せる力の範囲で、ばね部材７４のばね定数とストロークを設定し、ばね部材７４を選定することが望ましい。
【００７３】
以上、本実施例によれば、放射線を発生させる放射線発生部２０を支持するアーム１８と、アーム１８を回動可能に支持する支柱１４と、支柱１４を支持するとともに床面を移動する移動部１０とを備え、アーム１８は、アーム１８の長手方向に伸縮する伸縮機構を有している。よって、放射線発生部を任意の位置に設置することができる。
【００７４】
このように、アーム１８の伸縮機構と支柱１４に対する折り畳み機構により、運搬時の車載に適したコンパクトなサイズを実現することができる。そして、アーム１８の伸縮機構により、放射線発生部２０の可動域が広い装置を実現することができる。
【実施例２】
【００７５】
図８、９は、実施例２に係わる放射線発生用装置を説明する図である。図８、９はともに、アーム１８の断面図を示している。実施例１と異なる点は、アーム１８は複数の穴部８０を有し、穴部８０にロック部材５４が嵌り込むことによってアーム１８を固定する固定機構を有した点である。ここでは、実施例１と異なる点についてのみ説明する。
【００７６】
固定アーム１８０は、可動アーム１８２の位置を固定するための複数の穴部８０を有している。具体的には、固定アーム１８０の内側であり且つ、可動アーム１８２のスライドガイド５８（ロック部材５４）に対向する面に複数の穴部８０が設置されている。
【００７７】
複数の穴部８０は、それぞれ、ロック部材５４が嵌り込む形状となっている。なお、穴部８０にロック部材５４が嵌り込む形態に関し、複数の穴部８０は、ロック部材５４よりも大きい。複数の穴部８０の形状は、ロック部材５４の形状と同じであることが望ましい。
【００７８】
複数の穴部８０は、アーム１８の伸縮時のロック部材５４の軌道上に配置されている。つまり、複数の穴部８０は、固定アーム１８０の内側において、可動アーム１８２の伸縮方向、すなわち、固定アーム１８０の長手方向に沿って配置されている。
【００７９】
図８に示すように、複数の穴部８０のいずれか１つにロック部材５４が嵌り込むと、可動アーム１８の可動を抑えて固定することができる。圧縮ばね５６によって、ロック部材５４を固定アーム１８０の内側に押し当てているため、ロック部材５４に対向する側に穴部８０があると、ロック部材５４が穴部８０の方向に押し当てられて、穴部８０に嵌り込む。
【００８０】
実施例１で説明した通り、図９に示すように、ロック解除ハンドル６４は可動アーム１８２の長手方向（Ｈ方向）にスライドさせることができる。ロック解除ハンドル６４によって、ロック部材５４によるロックを解除することにより、可動アーム１８２は可動することができる。つまり、アーム１８を伸縮させることができる。
【００８１】
実施例１では、ロック部材５４が固定アーム１８０の内側に接触して、可動アーム１８２の可動を抑えたが、実施例２では、ロック部材５４が固定アーム１８０の穴部８０に嵌り込むことにより、可動アーム１８２の可動を抑えている。実施例１の形態よりも実施例２の形態の方が、可動アーム１８２の可動を強力に抑えることができる。
【００８２】
また、穴部８０を複数有することで、ワイヤ６２が切れた場合でも、可動アーム１８２が固定アーム１８０から脱落することがなくなる。よって、操作者の安全性を保つことができる放射線発生用装置を提供することができる。
【００８３】
なお、複数の穴部８０の穴間隔を所定間隔（例えば、３０ｍｍ）以内になるように配置することが望ましい。これにより、ワイヤ６２が操作者の意図しない場合に切れた際でも、可動アーム１８２の伸縮移動を小さくすることができる。また、複数の穴部８０の内、いずれかを塞いだり、開放したりすることにより、穴間隔を可変することができる。
【００８４】
なお、固定アーム１８０に５つの穴部８０を有した形態を示したが、穴部８０が２つ以上であれば、いくつでもよい。
【実施例３】
【００８５】
図１０〜１２は、実施例３に係わる放射線発生用装置を説明する図である。図１０、１１はともに、アーム１８の断面図を示している。実施例１、２と異なる点は、アーム１８の傾斜角度に基づいて、可動アーム１８２を摺動させる摺動部を備えた点である。ここでは、実施例１、２と異なる点についてのみ説明する。
【００８６】
実施例３では、実施例１に対して、アーム１８が水平よりも低く傾斜した際のアーム１８の短縮操作を鑑みたものであり、適用範囲を広げている。
【００８７】
アーム１８は、アーム１８の傾斜状態を検出する傾斜センサ９０を有している。具体的には、図１０に示すように、固定アーム１８０内に傾斜センサ９０が設置されている。なお、可動アーム１８２に傾斜センサ９０を設置してもよい。
【００８８】
摺動部は、少なくとも、可動アーム１８２を伸縮することができるワイヤ９６と、ワイヤ９６を巻き取るワイヤ巻き取り部９４を有している。ワイヤ巻き取り部９４は、内部にモータを有している。
【００８９】
具体的には、固定アーム１８０の内側にはワイヤ巻き取り部９４を回転可能に固定する支持部９２を有している。可動アーム１８２には、プーリ９８が設置されている。ワイヤ９６は、ロック部材５４とワイヤ巻き取り部９４にプーリ９８を介して連結される。ワイヤ巻き取り部９４に連結されたワイヤ９６は、固定アーム１８０と可動アーム１８２の長手方向に沿ってプーリ９８に届けられ、プーリ９８によってワイヤ９６の向きが変えられる。可動アーム１８２において、可動アーム１８２とスライドガイド５８が接する部分については、ワイヤ９６を通すことができる程度の穴部を有している。ワイヤ９８は、プーリ９８によって可動アーム１８２の軸方向と直交する方向に折り曲げられ、ロック部材５４に連結される。これにより、ワイヤ巻き取り部９４とロック部材５４が連動するようになっている。
【００９０】
ワイヤ巻き取り部９４によってワイヤ９６を巻き取ると、ロック部材５４が引かれ、ロック部材５４の固定アーム１８０への押しつけがなくなる。ロック部材５４が固定アーム１８０の内側に接触しなくなくなり、アーム１８の伸縮が自在となる。ワイヤ巻き取り部９４によってワイヤ９６をさらに巻き取ると、ワイヤ巻き取り部９４とプーリ９８の間のワイヤ９６の長さが短くなり、可動アーム１８２を縮めることができる。ワイヤ巻き取り部９４を駆動しない際はブレーキをしない、もしくは、動力を伝えない構造となっている。
【００９１】
また、実施例３には、図示されていない任意の動作検知手段が設けられている。動作検知手段は、操作性向上からロック解除ハンドル６４の近傍に押しボタンスイッチとして設けることが望ましい。押しボタンスイッチのＯＮ，ＯＦＦにより、ワイヤ巻き取り部９４によってワイヤ９６の巻取りが開始される。
【００９２】
図１１は、実施例３の放射線発生用装置の制御ブロック図である。制御部３２は、アーム１８の傾斜状態を検出する傾斜センサ９０と、ワイヤ巻き取り部９４、図示されていない任意の動作検知手段とそれぞれ有線、もしくは無線で電気的に接続されている。また、本実施例の放射線発生用装置の機能（アーム１８の傾斜角度に基づいて可動アーム１８２を摺動させること）を実現するコンピュータプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体（図示しない。）を介してコンピュータに供給し、当該コンピュータプログラムを実行させることができる。つまり、コンピュータプログラムは、コンピュータで画像処理装置の機能を実現するためのプログラムである。記憶媒体は、当該コンピュータプログラムを記憶している。
【００９３】
傾斜センサ９０は、アーム１８の傾斜状態を制御部３２に出力する。制御部３２は、アーム１８の傾斜状態に基づいて、ワイヤ９６を巻き取るワイヤ巻き取り部９４を制御する。例えば、アーム１８が水平よりも低く傾斜した場合、ワイヤ巻き取り部９４はワイヤ９６を巻き取るように制御される。
【００９４】
図１２は、実施例３に係る動作を示すフローチャート図である。
【００９５】
ステップＳ１では、放射線発生用装置の起動や撮影準備の開始に伴い、傾斜センサ９０はアーム１８の傾斜角度を検知する。そして、傾斜センサ９０は、制御部３２にアーム１８の傾斜角度を伝達する。
【００９６】
ステップＳ２では、任意の動作検知手段により、操作者による任意の動作、例えば押しボタンスイッチが押されたかどうかを判断する。そして、任意の動作検知手段は、制御部３２に操作者の操作情報を伝達する。操作者の操作を検知していない場合には、ステップＳ１に戻り、操作者の操作を検知した場合には、ステップＳ３に移行する。
【００９７】
ステップＳ３では、制御部３２はアーム１８の傾斜角度に対応したワイヤ巻き取り部９４内のモータのトルク値を設定する。制御部３２は、傾斜角度に対応したトルク値を予め記憶するテーブルを有している。例えば、アーム１８の傾斜角度が大きい場合、トルク値が大きく設定され、アーム１８の傾斜角度が小さい場合、トルク値が小さく設定されている。制御部３２は、記憶されたテーブルに基づいてモータのトルク値を設定する。
【００９８】
ステップＳ４では、ワイヤ巻き取り部９４のモータを駆動することで、ワイヤ９６を巻き上げ、ロック部材５４によるアーム１８の伸縮ロックを解除する。
【００９９】
ステップＳ５では、さらにワイヤ９６を巻き上げることで可動アーム１８２を固定アーム１８２内に引き込む。なお、圧縮ばね５６のへたりを考慮し、ロック部材５４がスライドガイド５８内の圧縮ばね５６のへたりが無い位置で止まるように、ストッパを設けてもよい。
【０１００】
そして、ステップＳ６に移行し、再度、任意の動作検知手段による動作検知を行い、検知していない場合には、ステップＳ５に戻り、検知した場合には、ステップＳ７に移行する。
【０１０１】
ステップＳ７では、ワイヤ巻き取り部９４のモータの駆動を停止し、ワイヤ巻き取り部９４の回転をフリーにする。ロック部材５４が固定アーム１８０の内側に押し当てられ、アーム１８の伸縮をロックする。なお、アーム１８が最も短縮したことを検知するセンサを設け、センサの検知結果によってワイヤ巻き取り部９４のモータを停止する手段を設けてもよい。
【０１０２】
以上の構成により、アーム１８の傾斜角度によらず、アーム１８の短縮操作力を軽減することができ、アーム１８の伸縮を行いやすい操作性の優れた放射線撮影装置を提供することができる。
【０１０３】
また、本発明の放射線撮影装置は、放射線発生用装置と、図示はしないが、放射線発生用装置で発生され、被検体を通過した放射線を検出し、放射線に応じた画像データを出力する検出装置と、画像を表示する表示装置とを備えている。
【０１０４】
なお、放射線には、放射性崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線、Ｘ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えば粒子線や宇宙線なども含まれるものとする。
【０１０５】
また、本発明の放射線撮影装置における支持脚部２４は、板状の部材であるとして説明したが、板状の部材に限られず、所定の剛性を有し、移動部１０に対して折り畳み可能な部材であれば適用可能である。例えば、支持脚部２４は、複数の棒状からなる部材、網状の部材、曲面を有する部材などで適用することもできる。
【０１０６】
また、本発明の放射線撮影装置におけるアーム１８と支柱１４を区別して説明したが、アーム１８と支柱１４に限られず、アーム１８と支柱１４の機能を有した１つの支持機構で適用可能である。当該支持機構は、放射線発生部２０と移動部１０を連結するとともに、放射線発生部２０を支持して伸縮することができる機構を有する部材である。また、当該支持機構は、伸長する方向に力を加える機構を有している。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  移動部
１２  車輪
１４  支柱
１６  アームヒンジ部
１８  アーム
２０  放射線発生部
２２  回転部
２４  支持脚部
２６  支持脚ヒンジ部
２８  脚部
３０  ハンドル
【図１】
2014195590.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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