(57)【要約】【課題】安全機構による操作のしにくさを改善し、安全を確保しつつ操作が容易なＸ線透視撮影装置を提供することを目的とする。【解決手段】Ｘ線透視撮影装置１において、トルク発生部３９は、主制御部１３がＣアーム７と物体とが予め設定された距離よりも近いと判定した場合、操作レバー３１に対して抵抗力Ｎを発生させる。これにより、操作者は、Ｃアーム７を物体に近づけることに抵抗を感じるようになる。物体を意識しつつも、従来のように両手ではなく片手操作のままで、一旦停止せずにＣアーム７の接近操作を行うことができる。すなわち、安全を確保しつつ、Ｃアーム７の接近操作を容易に行うことができる。【選択図】図２
2014131546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）Ｘ線源とＸ線検出器を両端に有する支持アームと、
（Ｂ）前記支持アームを移動させる移動部と、
（Ｃ）前記移動部を操作する操作レバーと、
（Ｄ）前記支持アームと物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定する判定部と、
（Ｅ）前記判定部が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、前記操作レバーに対して抵抗力を発生させる抵抗力発生部と、
を備えていることを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記抵抗力発生部は、前記支持アームと前記物体との距離がさらに近くなる方向に前記操作レバーを操作したときに前記操作レバーに対して抵抗力を発生させることを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＸ線透視撮影装置において、
（Ｆ）前記移動部に設けられ、前記支持アームの変位を検出する変位センサを備え、
（Ｄ１）前記判定部は、前記変位センサの検出値と、前記物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域とに基づき、前記支持アームと前記物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定することを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のＸ線透視撮影装置において、
（Ｇ）前記支持アームに設けられ、前記物体の接近を検出する非接触センサを備え、
（Ｄ２）前記判定部は、前記非接触センサの検出値と、前記非接触センサを基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域とに基づき、前記支持アームと前記物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定することを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項５】
請求項３に記載のＸ線透視撮影装置において、
（Ｇ）前記支持アームに設けられ、前記物体の接近を検出する非接触センサを備え、
（Ｄ３）前記判定部は、前記変位センサの検出値と、前記物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域とに基づき、あるいは前記非接触センサの検出値と、前記非接触センサを基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域とに基づき、前記支持アームと前記物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定することを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記移動部は、前記判定部が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、前記支持アームの移動速度を下げて前記支持アームを移動させることを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記支持アームに設けられ、前記物体との接触を検出する接触センサを備え、
前記移動部は、前記接触センサが前記物体との接触を検出した場合、前記支持アームの移動を停止させることを特徴とするＸ線透視撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管およびＸ線検出器の位置等を操作する操作部を備えたＸ線透視撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線透視撮影装置は、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線管およびＸ線検出器を両端に取り付けたＣアームとを備えている。このようなＸ線透視撮影装置は、あらゆる角度から被検体をＸ線撮影するため、複雑な動作ができるように設計されている。Ｃアームは、被検体が載置される検診台の側面に設けられたジョイスティック型などの操作部により、操作されるようになっている。
【０００３】
また、Ｘ線透視撮影装置は、検診台や被検体等にＣアームが誤って衝突しないように様々な安全機構を備えている（例えば、特許文献１参照）。例えば、Ｃアームおよび検診台、被検体等の大まかな形状データを予め記憶部に記憶させておく。そして、Ｃアームの動作に合わせて、Ｃアームの形状データが、検診台や被検体等の形状データと干渉しないように、すなわち、検診台や被検体等の形状データの領域に入らないように、ソフトウェアなど制御部でＣアームの動作を制限することにより衝突を回避している。この手法は、衝突による危険を事前に回避する手段として有効である。しかしながら、被検体は様々な体型が存在するので、Ｃアームは、安全面からかなり手前で停止するようになっている。
【０００４】
また、Ｃアームの両端に取り付けられたＸ線管およびＸ線検出器には、機械的な接触スイッチなどの接触センサや静電容量式などの非接触センサが設けられている。非接触センサは、Ｃアームが被検体等に接触する数センチ手前で減速し、接触する前に安全機構（インターロック）により停止される。一方、接触センサは、Ｃアームが被検体や検診台等に接触したことを検出して、Ｃアームを停止させる。これら非接触センサおよび接触センサは、前述の形状データのソフトウェアによる制御と一緒に用いられることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０８２６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際の検査において、例えば、より有効な角度でＸ線撮影を行う場合や、被検体へのＸ線被曝量を抑えるために、Ｃアームを被検体や検診台にぎりぎりまで接近させて使用したい場合がある。しかしながら、上述の安全機構が作用するために装置が使用しにくいという問題がある。従来、Ｃアームを被検体や検診台にぎりぎりまで接近させて使用する場合には、安全機構を意図的に解除して装置を動作させている。安全機構を解除する解除ボタンは、図７に示すように、操作部１１１の裏など通常押しにくい場所に設置され、解除ボタン１７０を押しながら、ジョイスティックなどの操作レバー１３１でＣアーム等を操作している。これにより、両手を使用することとなり、衝突する危険を喚起すると共に、誤操作を防止する効果がある。
【０００７】
しかしながら、例えばカテーテル等を片手で持った場合に、上述の両手で解除ボタン１７０を押しながら操作レバー１３１を操作することが困難となる。また、両手で操作すると、操作者の可動範囲が制限されて、被検体とＣアームの接近部分が見にくくなる場合がある。また、Ｃアームが予め設定された干渉領域に入ると、一旦装置が停止するので、迅速な操作が必要な場合に支障をきたす恐れがある。さらに、上述の装置が設置された施設によっては、安全機構を解除する操作を日常的に行う場合もあり、安全機構を解除する操作が煩雑になることもある。このように従来装置は、Ｃアームが干渉領域に入ると一旦停止し、また、両手で操作しなければならないなどして円滑な検査を妨げる構成となっている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、安全機構よる操作のしにくさを改善し、安全を確保しつつ操作が容易なＸ線透視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】
【０００９】
本発明は、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、本発明に係るＸ線透視撮影装置は、（Ａ）Ｘ線源とＸ線検出器を両端に有する支持アームと、（Ｂ）前記支持アームを移動させる移動部と、（Ｃ）前記移動部を操作する操作レバーと、（Ｄ）前記支持アームと物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定する判定部と、（Ｅ）前記判定部が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、前記操作レバーに対して抵抗力を発生させる抵抗力発生部と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、Ｘ線源とＸ線検出器とを有するＣアームは、移動部によって移動され、移動部は操作レバーによって操作される。判定部は、支持アームと物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定する。判定部が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、抵抗力発生部は、操作レバーに対して抵抗力を発生させる。
【００１１】
抵抗力発生部は、判定部が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、操作レバーに対して抵抗力を発生させる。これにより、操作者は、Ｃアームを物体に近づけることに抵抗を感じるようになる。物体を意識しつつも、従来のように両手ではなく片手操作のままで、一旦停止せずにＣアームの接近操作を行うことができる。すなわち、安全を確保しつつ、Ｃアームの接近操作を容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係るＸ線透視撮影装置において、前記抵抗力発生部は、前記支持アームと前記物体との距離がさらに近くなる方向に前記操作レバーを操作したときに前記操作レバーに対して抵抗力を発生させることが好ましい。抵抗力発生部は、さらに距離が近くなる方向に操作したときにだけ抵抗力を発生させるので、物体との衝突を避けて支持アームを移動させる際に、どの方向に移動すればよいかを操作者に認識させることができる。
【００１３】
また、本発明に係るＸ線透視撮影装置の一例は、（Ｆ）前記移動部に設けられ、前記支持アームの変位を検出する変位センサを備え、（Ｄ１）前記判定部は、前記変位センサの検出値と、前記物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域とに基づき、前記支持アームと前記物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定することである。すなわち、判定部は、支持アームと物体とが予め設定された距離よりも近いことを、変位センサの検出値と、物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域とに基づき、判定することができる。
【００１４】
また、本発明に係るＸ線透視撮影装置の一例は、（Ｇ）前記支持アームに設けられ、前記物体の接近を検出する非接触センサを備え、（Ｄ２）前記判定部は、前記非接触センサの検出値と、前記非接触センサを基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域とに基づき、前記支持アームと前記物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定することである。すなわち、判定部は、支持アームと物体とが予め設定された距離よりも近いことを、非接触センサの検出値と、非接触センサを基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域とに基づき、判定することができる。
【００１５】
また、本発明に係るＸ線透視撮影装置の一例は、（Ｇ）前記支持アームに設けられ、前記物体の接近を検出する非接触センサを備え、（Ｄ３）前記判定部は、前記変位センサの検出値と、前記物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域とに基づき、あるいは前記非接触センサの検出値と、前記非接触センサを基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域とに基づき、前記支持アームと前記物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定することである。すなわち、判定部は、支持アームと物体とが予め設定された距離よりも近いことを、変位センサの検出値と、支持アームと衝突する可能性のある物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域とに基づき、あるいは非接触センサの検出値と、非接触センサを基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域とに基づき、判定することができる。
【００１６】
また、本発明に係るＸ線透視撮影装置において、前記移動部は、前記判定部が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、前記支持アームの移動速度を下げて前記支持アームを移動させることが好ましい。移動速度を抑えることで、衝突しても装置の破損や被検体に怪我をさせてしまうことを防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係るＸ線透視撮影装置において、前記支持アームに設けられ、前記物体との接触を検出する接触センサを備え、前記移動部は、前記接触センサが前記物体との接触を検出した場合、前記支持アームの移動を停止させることが好ましい。接触センサが物体との接触を検出して、支持アームの移動を停止させているので、装置をさらに安全にすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るＸ線透視撮影装置によれば、抵抗力発生部は、判定部が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、操作レバーに対して抵抗力を発生させる。これにより、操作者は、Ｃアームを物体に近づけることに抵抗を感じるようになる。物体を意識しつつも、従来のように両手ではなく片手操作のままで、一旦停止せずにＣアームの接近操作を行うことができる。すなわち、安全を確保しつつ、Ｃアームの接近操作を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係るＸ線透視撮影装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る安全機構の構成を示す図である。
【図３】物体側干渉領域の説明に供する図である。
【図４】（ａ）は、非接触センサと接触センサとを備えたＸ線検出器を示す図であり、（ｂ）は、接触センサを備えたＸ線管を示す図である。
【図５】実施例に係る操作部の構成を示す模式図である。
【図６】変形例に係る操作部の構成を示す平面図である。
【図７】従来の操作部の構成を示す斜視図である。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は、実施例に係るＸ線透視撮影装置の概略構成図である。
【００２１】
図１を参照する。Ｘ線透視撮影装置１は、被検体Ｍを載置する検診台２と、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管３と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＸ線検出器４と、を備えている。なお、Ｘ線管３は本発明のＸ線源に相当する。
【００２２】
検診台２は、実際に被検体Ｍが載置される天板２ａを有し、天板２ａは、水平方向（Ｘ方向）および鉛直方向（Ｚ方向）に移動されるようになっている。Ｘ線管３は、Ｘ線管制御部５により制御される。Ｘ線管制御部５は、Ｘ線管３の管電圧および管電流を発生させる高電圧発生部６を有している。Ｘ線管制御部５は、管電圧、管電流および照射時間等のＸ線照射条件に応じてＸ線管３からＸ線を照射させている。
【００２３】
Ｘ線検出器４は、被検体Ｍの透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面４ａにＸ線を電気信号に変換して検出する多数のＸ線検出素子が横・縦の２次元マトリックス状に配列されている。Ｘ線検出素子の配列マトリックスとしては、例えば横：数千×縦：数千が挙げられる。Ｘ線検出素子は、Ｘ線が直に電気信号に変換される直接変換タイプ、あるいはＸ線が一旦光に変換されてから更に電気信号に変換される間接変換タイプで構成される。また、Ｘ線検出器４は、例えばフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）、またはイメージインテンシファイアおよびカメラで構成される。
【００２４】
また、Ｘ線透視撮影装置１は、Ｘ線管３とＸ線検出器４を両端に有するＣアーム７と、Ｃアーム７を支持すると共に、Ｃアーム７を移動させるＣアーム移動台８とを備えている。
【００２５】
Ｃアーム移動台８は、Ｃアーム７の曲線に沿った方向ｑや、水平軸ｒ周り、水平二次元方向（ＸＹ方向）にＣアーム７を移動させるものである。また、Ｘ線検出器４は、Ｃアーム７に対してＸ線検出器移動部９を介在させて取り付けられている。Ｘ線検出器移動部９は、Ｘ線検出器４を被検体Ｍに対して近づけたり、遠ざけたりさせるものである（図１中の矢印ｓ参照）。Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９は、モータ等により構成されている。
【００２６】
Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９は、操作部１１により操作される。すなわち、操作部１１は、操作者によるＣアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９の駆動の指示を入力させるものである。操作部１１は、検診台２の天板２ａの側面に取り付けられている。操作部１１は、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９を操作することにより、Ｘ線検出器４およびＣアーム７を移動させるようになっている。なお、Ｃアーム移動台８は、図１に示すように、床面１２に設けられており、床置式であるが、天井に設けられた天井走行式であってもよい。なお、Ｃアーム７は本発明の支持アームに相当し、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９は本発明の移動部に相当する。
【００２７】
また、Ｘ線透視撮影装置１は、Ｃアーム移動台８等の装置１の各構成を統括的に制御する主制御部１３と、Ｘ線透視画像（動画）、Ｘ線画像（静止画）、または検診台２もしくはＣアーム７の位置情報などを表示する表示部１５と、Ｘ線透視画像やＸ線画像、後述する形状データ等を記憶する記憶部１７とを備えている。主制御部１３は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成される。表示部１５は、モニタ等で構成される。記憶部１７は、ＲＯＭ（Read-only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）またはハードディスク等、取り外し可能なものを含む記憶媒体で構成される。
【００２８】
また、Ｘ線検出器４の後段には、階調処理などの必要な処理を行う画像処理部１９が設けられており、画像処理部１９で処理されたＸ線透視画像やＸ線画像は、表示部１５に表示され、記憶部１７に記憶される。
【００２９】
次に、Ｘ線透視撮影装置１の安全機構について説明する。図２は、実施例に係る安全機構の構成を示す図である。本実施例の安全機構は、まず、Ｃアーム７と、被検体Ｍや検診台２等の物体との衝突のおそれがあること、すなわち、Ｃアーム７と物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定する構成となっている。
【００３０】
＜変位センサと物体側干渉領域＞
主制御部１３は、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値と物体側干渉領域２３（図３参照）とに基づき、Ｃアーム７と物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定する。すなわち、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９それぞれには、Ｘ線検出器４を含むＣアーム７の変位を検出する変位センサ２１ａ，２１ｂが設けられている。つまり、変位センサ２１ａは、Ｃアーム移動台８に設けられてＣアーム７の変位を検出し、変位センサ２１ｂは、Ｘ線検出器移動部９に設けられてＸ線検出器４の変位を検出する。変位センサ２１ａ，２１ｂは、例えばモータの回転を検出するポテンショメータ等で構成される。ポテンショメータでモータ等の回転を検出することにより、Ｘ線管３およびＸ線検出器４等を含むＣアーム７の位置や姿勢などのＣアーム７の変位を検出するようになっている。
【００３１】
一方、記憶部１７には、Ｃアーム７と衝突する可能性のある物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域２３が記憶されている。物体側干渉領域２３は、例えば、被検体Ｍや検診台２等の物体の形状データで構成される。形状データは、例えば三次元状のものである。図３を参照しつつ形状データの一例について説明する。形状データは、被検体Ｍには様々な体格があり、それらを含むように被検体Ｍの周囲に大きめに設定されている。大きめに設定することで、Ｃアーム７と被検体Ｍ等の物体とが衝突する前に、衝突するおそれを検出している。また、検診台２等の他の物体の場合も同様に実際の形状よりも大きめの形状に設定されている。また、記憶部１７には、Ｘ線管３およびＸ線検出器４等を含むＣアーム７の形状データ２４も記憶されている。
【００３２】
主制御部１３は、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値と、Ｃアーム７と衝突する可能性のある物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域（形状データ）２３とに基づき、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定する。すなわち、主制御部１３は、まず、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値によりＣアーム７の形状データ２４の位置や姿勢などを算出する。そして、ソフトウェア上において、Ｃアーム７の形状データ２４が、被検体Ｍや物体等の物体の形状データである物体側干渉領域２３内に存在する場合に、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定する。
【００３３】
なお、物体側干渉領域２３は、形状データに限定されず、例えば、衝突するおそれがある移動限界値を設定したものであってもよい。移動限界値は、その位置より先に移動させたらＣアーム７と物体とが衝突するおそれがあるＣアーム７の位置情報や姿勢情報であり、その時の変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値を記憶しておく。移動限界値は、Ｃアーム７を移動させて、被検体Ｍや検診台２等の物体に対して異なる複数の方向から移動限界値を予め設定しておき、テーブルとして記憶部１７に記憶しておく。主制御部１３は、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値と物体側干渉領域２３とに基づき、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値が、物体側干渉領域２３としての移動限界値内に存在する場合に、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近く、Ｃアーム７と物体が衝突するおそれがあると判定する。
【００３４】
＜非接触センサおよび接触センサ＞
次に、非接触センサ２５と接触センサ２９について説明する。上述の説明では、変位センサ２１ａ，２１ｂと物体側干渉領域２３とに基づき、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定している。物体側干渉領域２３は、Ｃアーム７の可動領域に存在すると想定される物体について予め設定したものである。しかしながら、例えば、物体側干渉領域２３から被検体Ｍがはみ出ている場合や、検診台２の周辺に、心電図計などの周辺器機が存在する場合がある。このように予め想定できない物体についても、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定するように構成している。
【００３５】
Ｃアーム７には、Ｃアーム７と衝突する可能性がある被検体Ｍや周辺器機等の物体の接近を検出する非接触センサ２５が設けられている。非接触センサ２５は、例えば静電容量式のものが用いられる。非接触センサ２５は、例えば、図４（ａ）に示すように、Ｘ線検出器４に設けられている。図４（ａ）において、非接触センサ２５は、Ｘ線検出面４ａ側から物体の接近を検出できるようにＸ線検出器本体４ｂの前面でかつ周縁部に、また、Ｘ線検出器本体４ｂの側面から物体の接近が検出できるようにＸ線検出器本体４ｂの側面に設けられている。
【００３６】
非接触センサ２５には、非接触センサ２５を基準として非接触センサ側干渉領域２７が予め設定されている。物体の接近により、非接触センサ２５の検出値が非接触センサ側干渉領域２７に対応する値に達すると、非接触センサ側干渉領域２７内に物体が存在すると判定されるようになっている。すなわち、主制御部１３は、非接触センサ２５の検出値と、非接触センサ２５を基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域２７とに基づき、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定する。なお、変位センサ２１ａ，２１ｂと非接触センサ２５と主制御部１３は本発明の判定部に相当する。
【００３７】
また、Ｃアーム７には、物体との接触を検出する接触センサ２９が設けられている。接触センサ２９は、例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、Ｘ線検出器４およびＸ線管３に設けられている。図４（ａ）において、接触センサ２９は、Ｘ線検出面４ａの前面を覆うように、Ｘ線透過性の高い例えばカーボン等の導体板による接触部材２９ａと、接触部材２９ａを支持する圧縮コイルスプリング２９ｂと、接触スイッチ２９ｃとで構成されている。接触センサ２９は、物体が接触部材２９ａに接触した際に圧縮コイルスプリング２９ｂのばね力に反発して接触部材２９ａが変位することで接触スイッチ２９ｃが作用し、物体との接触を検出する。なお、接触センサ２９は、物体が接触することに伴って抵抗値の変化を検出する圧電センサであってもよい。
【００３８】
また、図４（ｂ）において、接触センサ２９は、Ｘ線管本体３ａのＸ線照射方向ｘｒ、すなわち、Ｘ線を絞るコリメータ３ｂ側に取り付けられる。接触センサ２９は、コリメータ３ｂのＸ線照射方向ｘｒの前面および側面からの接触を検出できるようになっている。なお、符号３ｃは、筐体である。また、図４（ｂ）の接触部材２９ａは、Ｘ線透過性の高い例えばカーボン等の材料を採用しない構成であってもよい。
【００３９】
＜操作部＞
次に、主制御部１３がＣアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定した場合の操作部１１について説明する。図５は、実施例に係る操作部１１の構成を示す模式図である。操作部１１は、ジョイスティック型であり、操作レバー３１を有する。操作レバー３１は、軸３３周りに回転可能に構成されることにより、Ｘ方向に入力できるようになっている。軸３３の軸端のギア３５ａには、ギア３５ｂを介在させて軸３３の回転角度を検出するポテンショメータ３７と、ギア３５ｃを介在させてモータ等で駆動するトルク発生部３９とが接続されている。なお、操作レバー３１がＸ方向に加え、Ｙ方向に入力するように構成される場合も同様に、ポテンショメータ３７およびトルク発生部３９等がギア３５ａ〜３５ｃを介在させて接続されている。なお、トルク発生部３９は本発明の抵抗力発生部に相当する。
【００４０】
操作レバー３１をＸ方向のいずれかに倒すと、ポテンショメータ３７が軸３３（操作レバー３１）の回転方向と角度を検出し、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９が駆動する。操作レバー３１は、倒す角度によって速度が例えば２段階になるようになっており、倒す角度が大きいほど速く移動するようになっている。トルク発生部３９は、主制御部１３がＣアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、モータを駆動させて操作者による操作レバー３１の操作方向に対して抵抗力Ｎを発生させる。すなわち、操作レバー３１には、無入力の中立位置に戻す方向であり、かつ操作レバー３１の移動を止めるような力が与えられる。これにより、操作者による操作レバー３１の操作方向への操作力が重く感じるようになる。
【００４１】
また、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９は、主制御部１３によりＣアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、Ｃアーム７の移動速度を下げて一定速度でＣアーム７を移動させるようになっている。
【００４２】
次に、図２を参照しつつ、Ｘ線透視撮影装置１の安全機構の動作について説明する。操作レバー３１を例えば図５に示すＸ方向のいずれかに倒す。操作レバー３１を倒すと、ポテンショメータ３７は、操作レバー３１を倒した回転角度と方向を検出する。すなわち、ポテンショメータ３７は、操作レバー３１の端部に固定された軸３３の回転角度と方向を検出する。このポテンショメータ３７で検出された操作レバー３１の回転角度と方向の信号Ｊを主制御部１３に送信する。操作部１１のポテンショメータ３７からの信号Ｊを受けた主制御部１３は、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９を駆動させる動作命令Ｋを送信し、Ｃアーム７を移動させる。以降、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いこと判定する方法として、下記に示す第１の方法と、第２の方法との２つの手法を順次説明する。
【００４３】
〔第１の方法〕
第１の方法は、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９に設けられた変位センサ２１ａ，２１ｂを利用する方法である。これら変位センサ２１ａ，２１ｂは、Ｃアーム７の位置および姿勢などの変位を検出する。変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値Ｌは、主制御部１３に送信される。主制御部１３は、記憶部１７に記憶されているＣアーム７、被検体Ｍおよび検診台２の三次元状の形状データを読み出しておく。被検体Ｍおよび検診台２の物体の形状データは、被検体Ｍおよび検診台２の周囲、外側に大きめの形状で設定されており、この物体の形状データが物体側干渉領域２３となる。
【００４４】
主制御部１３は、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値Ｌと、予め設定された物体側干渉領域２３とに基づき、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定する。すなわち、主制御部１３は、ソフトウェア上において、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値ＬによりＣアーム７の形状データ２４の位置および姿勢が計算され、Ｃアーム７の形状データ２４が予め設定された物体側干渉領域２３内に存在する場合に、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定する。
【００４５】
Ｃアーム７の形状データ２４が物体側干渉領域２３内に存在し、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、主制御部１３は、操作部１１のトルク発生部３９へ信号Ｍを送信する。トルク発生部３９は、操作者による操作レバー３１の操作方向に対して抵抗力Ｎを発生させる。これにより、操作レバー３１を無入力の中立位置に戻す力が発生し、操作レバー３１の倒す力を重くさせている。また、主制御部１３によりＣアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、主制御部１３は、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９に動作命令Ｋを送信し、Ｃアーム７の移動速度を下げてＣアーム７を移動させるようにする。
【００４６】
〔第２の方法〕
第２の方法は、Ｃアーム７に非接触センサ２５が設けられている場合、これを利用する方法である。この非接触センサ２５は例えば、被検体Ｍや周辺器機等の接近を検出する。非接触センサ２５により検出された例えば被検体Ｍの接近の検出値Ｏを、主制御部１３に送信する。主制御部１３は、非接触センサ２５の検出値Ｏと、非接触センサ２５を基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域２７とに基づき、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定する。主制御部１３は、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、変位センサ２１ａ，２１ｂによる場合と同様に、操作部１１のトルク発生部３９へ信号Ｍを送信する。トルク発生部３９は、操作レバー３１の倒す力を重くさせるように抵抗力Ｎを作用させる。また、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、主制御部１３は、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９に動作命令Ｋを送信し、Ｃアーム７の移動速度を下げてＣアーム７を移動させるようにする。
【００４７】
さらに、Ｃアーム７に接触センサ２９が設けられているので、接触センサ２９が被検体Ｍや検診台２などの物体との接触を検出した場合、信号Ｐを主制御部１３に送信する。主制御部１３は、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９へ停止命令Ｋを送信してＣアーム７の移動を停止させる。
【００４８】
Ｃアーム７が物体側干渉領域２３内に存在する場合や、非接触センサ２５が被検体Ｍ等の接近を検出し、被検体Ｍが非接触センサ側干渉領域２７内に存在する場合は、操作者や周囲にいる人に注意を促すために、図示しないブザーによりアラーム音を発生させ、また、表示部１５にメッセージを表示させる。この状態でのＣアーム７の移動スピードは、減速されて、衝突しても、Ｘ線管３やＸ線検出器４などのＸ線透視撮影装置１を破損させない程度や、被検体Ｍや操作者等に対して怪我をさせない程度に抑えられている。最終的には、接触センサ２９が、物体との接触を検出することによりＣアーム７の移動が停止する。
【００４９】
なお、ブザーによりアラーム音が発生させているが、周辺器機からもアラーム音が発生することもある。トルク発生部３９により操作レバー３１に抵抗力Ｎを発生させることで、Ｃアーム７と物体との接近を操作者に聴覚や視覚ではなく触覚で意識付けさせている。
【００５０】
本実施例によれば、Ｘ線管３とＸ線検出器４とを有するＣアーム７は、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９によって移動され、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９は操作レバー３１によって操作される。変位センサ２１ａ，２１ｂは、Ｃアーム７の変位を検出し、非接触センサ２５は、物体の接近を検出する。主制御部１３は、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値と、物体の周囲に予め設定された物体側干渉領域２３とに基づき、あるいは非接触センサ２５の検出値と、非接触センサ２５を基準とする予め設定された非接触センサ側干渉領域２７とに基づき、Ｃアーム７と物体とが予め設定された距離よりも近いことを判定する。主制御部１３が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、トルク発生部３９は、操作レバー３１に対して抵抗力Ｎを発生させる。
【００５１】
トルク発生部３９は、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、つまり、物体側干渉領域２３内にＣアーム７が存在する場合、あるいは非接触センサ側干渉領域２７内に物体が存在する場合に、操作者による操作レバー３１の操作方向に対して抵抗力を発生させる。これにより、操作者は、Ｃアーム７を物体に近づけることに抵抗を感じるようになる。そして、物体側干渉領域２３および非接触センサ側干渉領域２７を意識しつつも、従来のように両手ではなく片手操作のままで、一旦停止せずにＣアーム７の接近操作を行うことができる。すなわち、安全を確保しつつ、Ｃアーム７の接近操作を容易に行うことができる。
【００５２】
また、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９は、主制御部１３が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、Ｃアーム７の移動速度を下げてＣアーム７を移動させる。移動速度を抑えることで、衝突しても装置１の破損や被検体Ｍに怪我をさせてしまうことを防止することができる。
【００５３】
また、装置１は、Ｃアーム７に設けられ、物体との接触を検出する接触センサ２９を備え、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９は、接触センサ２９が物体との接触を検出した場合、Ｃアーム７の移動を停止させる。接触センサ２９により物体との接触を検出して、Ｃアーム７の移動を停止させているので、装置１をさらに安全にすることができる。
【００５４】
本発明は、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。
【００５５】
（１）上述した実施例において、トルク発生部３９は、主制御部１３が予め設定された距離よりも近いと判定した場合、Ｃアーム７と物体との距離がさらに近くなる方向に操作レバー３１を操作したときに操作レバー３１に対して抵抗力Ｎを発生させるようにしてもよい。すなわち、物体側干渉領域２３内にＣアーム７が存在する場合や、非接触センサ側干渉領域２７内に物体が存在する場合において、Ｃアーム７と物体をさらに接近させるときだけに操作レバー３１に対して抵抗力Ｎを発生させる。なお、主制御部１３が予め設定された距離よりも近いと判定した場合において、Ｃアーム７と物体をさらに接近させる操作、Ｃアーム７と物体を離す操作、およびＣアーム７と物体の距離を維持した状態でＣアーム７を移動させる操作は、Ｃアーム７の移動速度を下げて行われてもよい。
【００５６】
トルク発生部３９は、さらに距離が近くなる方向に操作したときにだけ抵抗力Ｎを発生させるので、物体との衝突を避けてＣアーム７を移動させる際に、どの方向に移動すればよいかを操作者に認識させることができる。
【００５７】
（２）上述した実施例および変形例（１）では、操作部１１の操作レバー３１は、図５に示すように、Ｘ方向のいずれかに倒すタイプのものか、ＸＹ方向の二次元方向のいずれかに倒すタイプのものであるが、これらに限定されない。例えば、図６に示す操作部５１であってもよい。操作部５１は、操作パネル５３の端部に設けられた操作レバー５５を備えている。操作レバー５５には、複数個のボタンスイッチ５７ａ〜５７ｃが設けられており、いずれかのボタンスイッチ５７ａ〜５７ｃを押しながら、操作レバー５５を倒す等すると、Ｃアーム７が予め設定された方向に移動するようになっている。操作レバー５５は、符号Ｔに示す紙面表裏方向の２方向のいずれかに倒せるようになっており、また、操作レバー５５をひねることで、軸Ｕ周りの２方向に回転させることができるようになっている。紙面表裏方向Ｔおよび軸Ｕ周りの回転においても、図５に示すように、ポテンショメータ３７やトルク発生部３９、ギア３５ａ〜３５ｃ等で構成されている。
【００５８】
この操作部５１による動作の一例を説明する。例えば、ボタンスイッチ５７ａを押しながら、操作レバー５５を紙面表裏方向Ｔのいずれかに倒すと、図１におけるＣアーム７が水平軸ｒ周りに回転（移動）する。また、ボタンスイッチ５７ａを押しながら、操作レバー５５を軸Ｕ周り（図６参照）にひねると、図１におけるＣアーム７がＣアーム７の曲線に沿った方向ｑに移動する。このような操作においても、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近い場合は、トルク発生部３９により、操作方向に対して抵抗力Ｎを発生させるように構成される。
【００５９】
（３）上述した実施例および各変形例では、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値と物体側干渉領域２３（形状データ）により、あるいは非接触センサ２５により、主制御部１３は、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定している。本発明はこれらの構成に代えて、例えば、非接触センサ２５を設けないで、変位センサ２１ａ，２１ｂの検出値と物体側干渉領域２３により、主制御部１３は、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定してもよい。また、変位センサ２１ａ，２１ｂを利用しないで、非接触センサ２５により、主制御部１３は、Ｃアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定してもよい。
【００６０】
（４）上述した実施例および各変形例において、図４（ａ）では、Ｘ線検出器４に非接触センサ２５および接触センサ２９が設けられ、図４（ｂ）では、Ｘ線管３に接触センサ２９が設けられている。本発明はこれらの構成に代えて、例えば、Ｘ線検出器４は、接触センサ２９のみを備えるように構成してもよい。また、Ｘ線管３は、非接触センサ２５および接触センサ２９を備えるように構成してもよい。また、Ｃアーム７の物体が衝突する可能性がある箇所に、非接触センサ２５および接触センサ２９の少なくともいずれかを設けるように構成してもよい。
【００６１】
（５）上述した実施例および各変形例では、主制御部１３は、Ｘ線管３およびＸ線検出器４等を含むＣアーム（Ｃアーム機構）７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定している。本発明は上述の構成に限定されず、例えば、主制御部１３は、Ｘ線管３およびＸ線検出器４、Ｃアーム移動台８、Ｘ線検出器移動部９等を含むＣアーム７と物体が予め設定された距離よりも近いことを判定するようにしてもよい。例えば、物体側干渉領域２３内にＣアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９が存在する場合に、トルク発生部３９は、操作者による操作レバー３１の操作方向に対して抵抗力Ｎを発生させてもよい。また、Ｃアーム移動台８およびＸ線検出器移動部９において、物体が衝突する可能性がある箇所に非接触センサ２５および接触センサ２９の少なくともいずれか１つを設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１    …  Ｘ線透視撮影装置
２    …  検診台
３    …  Ｘ線管
４    …  Ｘ線検出器
７    …  Ｃアーム
８    …  Ｃアーム移動台
９    …  Ｘ線検出器移動部
１１，５１…  操作部
１３  …  主制御部
１７  …  記憶部
２１ａ，２１ｂ…  変位センサ
２３  …  物体側干渉領域
２５  …  非接触センサ
２７  …  非接触センサ側干渉領域
２９  …  接触センサ
３１，５５…  操作レバー
３９  …  トルク発生部
Ｍ    …  被検体
【図１】
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【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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