(57)【要約】  Ｘ線管を高速で移動させた場合においても、Ｘ線管の回動を確実に防止することが可能なＸ線管移動装置を提供する。永久磁石と電磁石とを備え、永久磁石の磁力によりＸ線管の回動に対する制動力を発生させるとともに、電磁石のコイルに対して第１の方向に電流を印加して永久磁石の磁力をキャンセルする磁力を電磁石に発生させることにより、永久磁石によるＸ線管の回動に対する制動力を解除する永電磁石４０と、Ｘ線管の回動を許可するための回動許可スイッチ６４と、回動許可スイッチ６４が操作されたときに電磁石のコイルに対して第１の方向に電流を印加するとともに、Ｘ線管を移動させるときに電磁石のコイルに対して第１の方向とは逆方向の電流を印加する制御回路５０とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、
前記Ｘ線管を回動自在に支持する支持部材と、
前記支持部材を移動させる移動機構と、
永久磁石と電磁石とを備え、前記永久磁石の磁力により前記Ｘ線管の回動に対する制動力を発生させるとともに、前記電磁石のコイルに対して第１の方向に電流を印加して前記永久磁石の磁力をキャンセルする磁力を前記電磁石に発生させることにより、前記永久磁石による前記Ｘ線管の回動に対する制動力を解除する永電磁石機構と、
前記Ｘ線管の回動を許可するための回動許可スイッチと、
前記回動許可スイッチが操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して第１の方向に電流を印加するとともに、前記支持部材の移動時に、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加する制御回路と、
を備えることを特徴とするＸ線管移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線管移動装置において、
前記移動機構は、前記支持部材の移動を制限する制動手段と、前記制動手段による制動力を解除するための移動許可スイッチとを備えるとともに、
前記制御回路は、前記移動許可スイッチが操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加するＸ線管移動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線管移動装置において、
前記支持部材は、支柱であり、
前記移動機構は、前記支柱をＺ方向に昇降可能に保持する懸垂保持部と、天井に配設された固定レールおよび移動レールを備え前記懸垂保持部を互いに直交するＸ方向およびＹ方向に移動可能に保持する水平移動部と、前記懸垂保持部のＸ方向の移動を制限するＸ方向制動手段と、前記Ｘ方向制動手段による制動力を解除するためのＸ方向移動許可スイッチと、前記懸垂保持部のＹ方向の移動を制限するＹ方向制動手段と、前記Ｙ方向制動手段による制動力を解除するためのＹ方向移動許可スイッチと、を備えるとともに、
前記制御回路は、前記Ｘ方向移動許可スイッチまたは前記Ｙ方向移動許可スイッチのいずれか一方が操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加するＸ線管移動装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線管移動装置において、
前記支柱のＺ方向の移動を制限するＺ方向制動手段と、前記Ｚ方向制動手段による制動力を解除するためのＺ方向移動許可スイッチと、をさらに備え、
前記制御回路は、前記Ｘ方向移動許可スイッチ、前記Ｙ方向移動許可スイッチ、前記Ｚ方向移動許可スイッチのいずれかが操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加するＸ線管移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線管を回動自在に支持するとともに、移動機構により移動させるＸ線管移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮影装置においては、Ｘ線管移動装置によりＸ線管をＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動させることにより、このＸ線管を撮影位置に配置する構成となっている。そして、Ｘ線管移動装置により所定位置に移動したＸ線管を所定軸回りに回動させることにより、Ｘ線管をＸ線撮影に必要な姿勢となるようにしている。【０００３】
そして、Ｘ線管を所定位置に固定するためには、永久磁石や電磁石等が使用されている(特許文献１および特許文献２参照）。また、永久磁石と電磁石とを備え、永久磁石の磁力によりＸ線管の移動に対する制動力を発生させるとともに、電磁石のコイルに対して電流を印加して永久磁石の磁力をキャンセルする磁力を電磁石に発生させることにより、永久磁石によるＸ線管の移動に対する制動力を解除する永電磁石機構を使用したＸ線管移動装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７-１３６２０１号公報
【特許文献２】特許第４４４２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなＸ線管移動装置において、Ｘ線撮影を効率的に実行するためにＸ線管を高速で移動させた場合には、Ｘ線管の重量による慣性力により、磁石による制動力が不足し、Ｘ線管が回動してしまうという問題が生じている。特に、Ｘ線管をＸ方向あるいはＹ方向に高速に移動しようとしたときに、Ｘ線管が回動して位置ずれを起こすという問題が生じていた。【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線管を高速で移動させた場合においても、Ｘ線管の回動を確実に防止することが可能なＸ線管移動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】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線管と、前記Ｘ線管を回動自在に支持する支持部材と、前記支持部材を移動させる移動機構と、永久磁石と電磁石とを備え、前記永久磁石の磁力により前記Ｘ線管の回動に対する制動力を発生させるとともに、前記電磁石のコイルに対して第１の方向に電流を印加して前記永久磁石の磁力をキャンセルする磁力を前記電磁石に発生させることにより、前記永久磁石による前記Ｘ線管の回動に対する制動力を解除する永電磁石機構と、前記Ｘ線管の回動を許可するための回動許可スイッチと、前記回動許可スイッチが操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して第１の方向に電流を印加するとともに、前記支持部材の移動時に、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加する制御回路とを備えることを特徴とする。【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記移動機構は、前記支持部材の移動を制限する制動手段と、前記制動手段による制動力を解除するための移動許可スイッチとを備えるとともに、前記制御回路は、前記移動許可スイッチが操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加する。【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記支持部材は、支柱であり、前記移動機構は、前記支柱をＺ方向に昇降可能に保持する懸垂保持部と、天井に配設された固定レールおよび移動レールを備え前記懸垂保持部を互いに直交するＸ方向およびＹ方向に移動可能に保持する水平移動部と、前記懸垂保持部のＸ方向の移動を制限するＸ方向制動手段と、前記Ｘ方向制動手段による制動力を解除するためのＸ方向移動許可スイッチと、前記懸垂保持部のＹ方向の移動を制限するＹ方向制動手段と、前記Ｙ方向制動手段による制動力を解除するためのＹ方向移動許可スイッチと、を備えるとともに、前記制御回路は、前記Ｘ方向移動許可スイッチまたは前記Ｙ方向移動許可スイッチのいずれか一方が操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加する。【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記支柱のＺ方向の移動を制限するＺ方向制動手段と、前記Ｚ方向制動手段による制動力を解除するためのＺ方向移動許可スイッチと、をさらに備え、前記制御回路は、前記Ｘ方向移動許可スイッチ、前記Ｙ方向移動許可スイッチ、前記Ｚ方向移動許可スイッチのいずれかが操作されたときに、前記電磁石のコイルに対して前記第１の方向とは逆方向の電流を印加する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、支持部材の移動時に電磁石のコイルに対して第１の方向とは逆方向の電流を印加して磁石および電磁石による制動力を増加させることにより、Ｘ線管を高速で移動させた場合においてもＸ線管の回動を確実に防止することが可能となる。【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、移動許可スイッチが操作されたときに電磁石のコイルに対して第１の方向とは逆方向の電流を印加することから、Ｘ線管の移動に先だって制動力を増加させることにより、Ｘ線管を高速で移動させた場合においてもＸ線管の回動を確実に防止することが可能となる。【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、Ｘ線管の回動が生じやすいＸ線管のＸ方向またはＹ方向の移動に先だって制動力を増加させることにより、Ｘ線管を高速で移動させた場合においてもＸ線管の回動を確実に防止することが可能となる。【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、Ｘ線管がＺ方向に移動するときにも、その移動に先だって制動力を増加させることにより、Ｘ線管を高速で移動させた場合においてもＸ線管の回動を確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係るＸ線管移動装置の斜視図である。
【図２】Ｘ線管移動装置におけるＸ線照射部３付近の斜視図である。
【図３】Ｘ線照射部３のθ方向への回動機構およびその回動を制限する制動機構を示す概要図である。
【図４】永電磁石４０の概要図である。
【図５】この発明に係るＸ線管移動装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図６】制御回路５０を、永電磁石４０および電源５５とともに示す概要図である。
【図７】制御回路５０を、永電磁石４０および電源５５とともに示す概要図である。
【図８】制御回路５０を、永電磁石４０および電源５５とともに示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線管移動装置の斜視図である。また、図２は、Ｘ線管移動装置におけるＸ線照射部３付近の斜視図である。
【００１７】
このＸ線管移動装置は、Ｘ線管３１を備えるＸ線照射部３と、このＸ線照射部３を互いに直交するＸおよびＹ方向に水平移動させる水平移動部７と、Ｘ線照射部３を上下移動させる懸垂保持部８とを備える。
【００１８】
水平移動部７は、懸垂保持部８に連結された基部７１と、天井面に一対の垂下部７４を介して固定された一対の固定レール７２と、この固定レール７２に沿って移動可能に接続された一対の可動レール７３とを備える。懸垂保持部８は、基部７１を介して可動レール７３に接続されており、この基部７１は、固定レール７２に沿った移動方向（図１に示すＸ方向）に可動レール７３と一体的に移動するとともに、固定レール７２に沿った移動方向と直交する方向（図１に示すＹ方向）に、可動レール７３に沿って移動可能に接続されている。
【００１９】
懸垂保持部８は、基部７１に連結された伸縮部８１と、この伸縮部８１の下端部に配設された支柱８２とを備える。この伸縮部８１は、鉛直方向（図１に示すＺ方向）に伸縮可能に構成されており、伸縮部８１の下端部の支柱８２には、Ｘ線照射部３が回動可能に接続されている。
【００２０】
図２に示すように、Ｘ線照射部３は、支柱８２の下端部に、鉛直方向を向く軸を中心にθ方向に回動可能に配設された支持ブロック３５を備える。この支持ブロック３５の一端には、垂直方向に延びる取り付け部３６が形成されており、この支持ブロック３５における取り付け部３６には、Ｘ線管３１と、コリメータ３２と、後述する複数のスイッチ６１、６２、６３、６４を備えた操作盤３３と、この操作盤３３に付設されたハンドル３４とが取り付けられている。Ｘ線管３１から照射されたＸ線は、コリメータ３２によりその照射範囲を制限された後、図２において二点鎖線の矢印１００で示すように、被検者に向けて照射される。
【００２１】
図３は、Ｘ線照射部３のθ方向への回動機構およびその回動を制限する制動機構を示す概要図である。
【００２２】
上述した支柱８２内には、筒状体３７が配設されており、この筒状体３７内には、ベアリング３８を介して回転軸３９が配設されている。そして、この回転軸３９の下端部は、上述した支持ブロック３５に固定されている。また、支柱８２の下端部には、その下面に鉄製のブレーキ板４４が付設された支持板４５が配設されている。一方、支持ブロック３５におけるブレーキ板４４と対向する位置には、永電磁石４０が配設されている。
【００２３】
図４は、永電磁石４０の概要図である。
【００２４】
この永電磁石４０は、永久磁石４１と、鉄芯４２とこの鉄芯４２の回りに配設されたコイル４３とから構成される電磁石とを備える。コイル４３に電流が流れていない状態では、この永電磁石４０は永久磁石４１の作用により磁石としての機能を奏する。この場合には、永電磁石４０がブレーキ板４４に吸着することにより、支持ブロック３５の支柱８２に対する回動に対して制動力が生じ、Ｘ線管３１の回動が制限されることになる。一方、電磁石を構成するコイル４３に対して第１の方向に電流を印加して、永久磁石４１の磁力をキャンセルする磁力を電磁石に発生させた場合には、永久磁石４１の作用による、支持ブロック３５の支柱８２に対する回動に対しての制動力が解除され、Ｘ線管３１の回動が可能となる。
【００２５】
さらに、電磁石を構成するコイル４３に対して第１の方向とは逆方向の電流を印加した場合には、永久磁石４１の作用と電磁石の相互作用により、永電磁石４０はコイル４３に電流が流れていないときより磁石としての機能が増大する。このため、後述するように、永電磁石４０がブレーキ板４４に強く吸着することにより、支持ブロック３５の支柱８２に対する回動に対して大きな制動力が生じ、Ｘ線管３１の回動が著しく制限されることになる。
【００２６】
図５は、この発明に係るＸ線管移動装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００２７】
このＸ線管移動装置は、装置全体を制御する制御部１０を備える。この制御部１０は、上述した操作盤３３に配設されたＸ方向移動許可スイッチ６１、Ｙ方向移動許可スイッチ６２、Ｚ方向移動許可スイッチ６３および回動許可スイッチ６４と接続されている。また、この制御部１０は、Ｘ方向制動部６５、Ｙ方向制動部６６、Ｚ方向制動部６７と接続されている。さらに、この制御部１０は、上述した永電磁石４０と、制御回路５０を介して接続されている。
【００２８】
ここで、Ｘ方向制動部６５は、上述した水平移動部７による、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５のＸ方向の移動を制限するためのものである。また、Ｙ方向制動部６６は、上述した水平移動部７による、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５のＹ方向の移動を制限するためのものである。さらに、Ｚ方向制動部６７は、上述した懸垂保持部８による、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５のＺ方向の移動を制限するためのものである。これらのＸ方向制動部６５、Ｙ方向制動部６６、Ｚ方向制動部６７は、上述した永電磁石４０と同様の永電磁石機構等を利用して制動力を得ることにより、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５の移動を制限する構成を有する。
【００２９】
また、上述したＸ方向移動許可スイッチ６１は、Ｘ方向制動部６５による制動力を解除することにより、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５のＸ方向の移動を可能とするためのものである。同様に、Ｙ方向移動許可スイッチ６２は、Ｙ方向制動部６６による制動力を解除することにより、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５のＹ方向の移動を可能とするためのものである。また、Ｚ方向移動許可スイッチ６３は、Ｚ方向制動部６７による制動力を解除することにより、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５のＺ方向の移動を可能とするためのものである。さらに、回動許可スイッチ６４は、制御回路５０を介して永電磁石４０による制動力を解除することにより、Ｘ線照射部３を支持した支持ブロック３５のθ方向の回動を可能とするためのものである。
【００３０】
図６乃至図８は、上述した制御回路５０を、永電磁石４０および電源５５とともに示す概要図である。
【００３１】
この制御回路５０は、基板上に形成された４個のＴＦＴスイッチ５１、５２、５３、５４を備える。これらのＴＦＴスイッチ５１、５２、５３、５４は、通常の状態においては、オフとなっている。この状態においては、図６に示すように永電磁石４０における電磁石を構成するコイル４３には電流が流れていないことから、永電磁石４０は永久磁石４１の作用により磁石としての機能を奏する。この場合には、永電磁石４０がブレーキ板４４に吸着することにより、支持ブロック３５の支柱８２に対する回動に対して制動力が生じ、Ｘ線管３１の回動が制限されている。このため、通常の状態においては、Ｘ線管３１は一定位置に固定されている。
【００３２】
Ｘ線管３１を回動させるために回動許可スイッチ６４が押圧されたときには、４個のＴＦＴスイッチ５１、５２、５３、５４のうち、ＴＦＴスイッチ５１および５３のみがオンとなる。このときには、図７に示すように、永電磁石４０における電磁石を構成するコイル４３に対して第１の方向に電流が流れる。この場合には、永電磁石４０における永久磁石４１の磁力をキャンセルする磁力が電磁石に発生する。これにより、永久磁石４１の作用による、支持ブロック３５の支柱８２に対する回動に対しての制動力が解除され、Ｘ線管３１の回動が可能となる。オペレータは、この状態において、Ｘ線照射部３のハンドル３４を把持して、Ｘ線管３１を必要な角度まで回動させる。
【００３３】
一方、Ｘ線管３１を、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれかの方向に移動させるためにＸ方向移動許可スイッチ６１、Ｙ方向移動許可スイッチ６２、Ｚ方向移動許可スイッチ６３のいずれかが押圧されたときには、４個のＴＦＴスイッチ５１、５２、５３、５４のうち、ＴＦＴスイッチ５２および５４のみがオンとなる。このときには、図８に示すように、永電磁石４０における電磁石を構成するコイル４３に対して第１の方向とは逆方向の第２の方向に電流が流れる。この場合には、永電磁石４０における電磁石に、永久磁石４１と同方向の磁力が発生する。これにより、永久磁石４１の作用による支持ブロック３５の支柱８２に対する回動に対しての制動力と、電磁石の作用による支持ブロック３５の支柱８２に対する回動に対しての制動力が生じることになり、大きな制動力によってＸ線管３１の回動が著しく制限されることになる。
【００３４】
オペレータは、この状態において、Ｘ線照射部３のハンドル３４を把持して、Ｘ線管３１を水平移動あるいは昇降させる。このときには、Ｘ線管３１を、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれかの方向に大きな加速度で移動させた場合であっても、従来のように、Ｘ線管３１の重量による慣性力により磁石による制動力が不足してＸ線管３１が回動してしまうという問題が生じることを防止することができる。従って、Ｘ線撮影を効率的に実行するために、Ｘ線管３１を高速に移動したとしても、Ｘ線管３１が回動して位置ずれを起こすという問題が生じることはない。
【００３５】
なお、上述した実施形態においては、Ｘ線管３１を、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれかの方向に移動させるためにＸ方向移動許可スイッチ６１、Ｙ方向移動許可スイッチ６２、Ｚ方向移動許可スイッチ６３のいずれかが押圧されたときに、永電磁石４０における電磁石を構成するコイル４３に対して第１の方向とは逆方向の第２の方向に電流を流すことで、永電磁石４０における磁力を増加させている。しかしながら、Ｘ線管３１の回動は、Ｘ線管３１を水平方向に高速で移動させた場合に特に生じやすいことから、Ｘ線管３１を、ＸまたはＹ方向に移動させるためにＸ方向移動許可スイッチ６１またはＹ方向移動許可スイッチ６２が押圧されたときにのみ、永電磁石４０における磁力を増加させる構成を採用してもよい。
【００３６】
また、上述した実施形態においては、永電磁石４０における磁力を増加させる構成により、Ｘ線管３１の鉛直方向を向く軸を中心としたθ方向の回動を防止している。しかしながら、Ｘ線管３１が水平方向を向く軸を中心に回動する場合において、この回動を上述した実施形態と同様の構成で防止するようにしてもよい。
【００３７】
さらに、上述した実施形態においては、Ｘ方向移動許可スイッチ６１、Ｙ方向移動許可スイッチ６２、Ｚ方向移動許可スイッチ６３のいずれかが押圧されたときに、永電磁石４０における磁力を増加させているが、Ｘ線管３１が移動することを検出する検出器を装置に付設し、この検出器によりＸ線管３１の移動を検出したときに、永電磁石４０における磁力を増加させる構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
３      Ｘ線照射部
７      水平移動部
８      懸垂保持部
１０    制御部
３１    Ｘ線管
３２    コリメータ
３３    操作盤
３４    ハンドル
３５    支持ブロック
３７    筒状体
３８    ベアリング
３９    回転軸
４０    永電磁石
４１    永久磁石
４２    鉄芯
４３    コイル
４４    ブレーキ板
４５    支持板
５０    制御回路
５１    ＴＦＴスイッチ
５２    ＴＦＴスイッチ
５３    ＴＦＴスイッチ
５４    ＴＦＴスイッチ
５５    電源
６１    Ｘ方向移動許可スイッチ
６２    Ｙ方向移動許可スイッチ
６３    Ｚ方向移動許可スイッチ
６４    回動許可スイッチ
６５    Ｘ方向制動部
６６    Ｙ方向制動部
６７    Ｚ方向制動部
７１    基部
７２    固定レール
７３    可動レール
８１    伸縮部
８２    支柱
【図１】
2013080653.tif 000003
【図２】
2013080653.tif 000004
【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】
2013080653.tif 000009
【図８】
2013080653.tif 000010
【国際調査報告】
2013080653.tif 000011
2013080653.tif 000012