(57)【要約】【課題】  旋回アームに外力が加わったときに該旋回アームの旋回とＸ線照射を停止し、不良Ｘ線撮影画像の作成を防止する。【解決手段】  被写体の撮影部位に向けてＸ線を照射するＸ線源３４と、撮影部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出部３６と、Ｘ線源とＸ線検出部を対向させて保持する旋回アーム２４を備え、Ｘ線源とＸ線検出部が被写体の撮影部位を挟み被写体の周りを対向状態を保って回るよう、旋回アームを駆動モータ７４により旋回駆動させて撮影を行うＸ線撮影装置１０である。Ｘ線撮影装置は、旋回アームの旋回を阻止する力を検出する駆動変化検出装置９０と、駆動変化検出装置が旋回アームの旋回を阻止する力を検出したときに、旋回駆動モータ７４による旋回駆動を停止し、Ｘ線照射を停止する。【選択図】図２
2006061501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の撮影部位に向けてＸ線を照射するＸ線源と、上記撮影部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出手段を対向させて保持する移動手段を備え、上記被写体の撮影部位を挟み、上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出手段の対向状態を保って上記Ｘ線源、上記Ｘ線検出手段、Ｘ線ビーム幅規制手段の少なくとも一つが移動するよう、上記移動手段を駆動手段により移動させて撮影を行うＸ線撮影装置において、
上記駆動手段の駆動の変化より、上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出する駆動変化検出手段と、
上記駆動変化検出手段が上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出したときに、上記駆動手段による上記移動手段の移動を停止することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
上記駆動変化検出手段が上記移動手段の移動を阻止する力を検出したときに、上記Ｘ線の照射を停止することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
上記移動手段が、上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出手段を対向させて保持し、回動する回動手段からなり、上記駆動手段が、上記移動手段を回動力により移動する回動用駆動手段と上記回動手段の回動中心となる回動軸を移動させる回動軸移動手段を備え、
上記駆動変化検出手段が上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出したときに、上記回動用駆動手段と上記回動軸移動手段の少なくとも一方を停止することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
上記駆動変化検出手段が、上記駆動手段の駆動変化量を検出する駆動変化量検出手段であり、上記駆動変化量検出手段で検出された駆動変化量が予め定めた閾値を越えた場合に、上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
Ｘ線撮影装置が、クロックパルスを発生するクロックパルス発生手段を有し、上記駆動変化量検出手段が、駆動手段の駆動と同期してオン／オフを繰り返す信号の、オン／オフ時のクロックパルスを検出することにより、上記駆動変化量を検出することを特徴とする請求項４に記載のＸ線撮影装置
【請求項６】
上記駆動変化検出手段が、上記駆動手段の駆動と同期して移動する同期移動部材の移動変化量を検出することにより上記駆動手段の駆動の変化を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
上記駆動手段が、回動力により上記移動手段を移動する回動用駆動手段からなり、上記駆動変化検出手段が、上記回動用駆動手段に加わる回動トルクを検出する回動トルク検出手段を有し、上記回動トルク検出手段で検出された回動トルクが予め定めた閾値を超えた場合に、上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項８】
上記駆動変化量検出手段が、光学センサ、レーザセンサ、赤外線センサ、磁気センサ、半導体磁気センサ、磁電近接センサの中から選択された少なくとも一つからなることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮影装置、例えば特開平１１−１０４１２４号公報に開示される歯科用のパノラマＸ線撮影装置は、被写体の撮影部位に向けてＸ線を照射するＸ線源と、撮影部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、これらＸ線源とＸ線検出手段を対向させて保持する移動手段（旋回アーム）を備えており、Ｘ線源とＸ線検出手段が被写体の撮影部位を挟んで対向する状態で、旋回アームが被写体の周りを旋回するようにしている。（特許文献１）
【０００３】
また、特公平７−４４９２８号公報には、被写体の撮影部位に向けてＸ線を照射するＸ線源と、撮影部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、これらＸ線源とＸ線検出手段を対向させて保持する移動手段（旋回するアーム）を備えており、Ｘ線源とＸ線検出手段が被写体の撮影部位を挟んで対向する状態で、旋回するアームが被写体の周りを旋回するＸ線撮影装置が同じく開示され、Ｘ線検出手段（受像装置）に可動片であるリング状の部材からなる衝突センサを設けて、障害物に衝突センサのリング状部材が当接すると、Ｘ線検出手段の動きを自動的に停止するようになっている。（特許文献２）
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０４１２４号公報
【特許文献２】特公平７−４４９２８号公報
【発明の開示】
【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に開示されたようなＸ線撮影装置にあっては、旋回中の旋回アームに外力が作用すると、撮影部位に対するＸ線の移動速度が変化してＸ線撮影画像に歪みが発生することから、そのようなＸ線撮影画像を診断に利用できない、さらに、診断に利用できないにもかかわらず患者が不要なＸ線を受けてしまうという問題が生じ得る。
【０００６】
また、特許文献２に開示されたようなＸ線撮影装置にあっては、Ｘ線検出手段に衝突検知用の可動片等を設ける必要があり、汚れが入り込んで衛生が保ちにくい、美観を損なう、術者または患者が誤って触れただけでＸ線検出手段が停止してしまう、Ｘ線検出手段が、可動片等を設ける分、大型になってしまい、有効な空間利用ができないという問題が生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、被写体の撮影部位に向けてＸ線を照射するＸ線源と、上記撮影部位を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出手段を対向させて保持する移動手段を備え、上記被写体の撮影部位を挟み、上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出手段の対向状態を保って上記Ｘ線源、上記Ｘ線検出手段、Ｘ線ビーム幅規制手段の少なくとも一つが移動するよう、上記移動手段を駆動手段により移動させて撮影を行うＸ線撮影装置において、
上記駆動手段の駆動の変化より、上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出する駆動変化検出手段と、
上記駆動変化検出手段が上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出したときに、上記駆動手段による上記移動手段の移動を停止することを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の形態は、上記駆動変化検出手段が上記移動手段の移動を阻止する力を検出したときに、上記Ｘ線の照射を停止することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の形態は、上記移動手段が、上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出手段を対向させて保持し、回動する回動手段からなり、上記駆動手段が、上記移動手段を回動力により移動する回動用駆動手段と上記回動手段の回動中心となる回動軸を移動させる回動軸移動手段を備え、
上記駆動変化検出手段が上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出したときに、上記回動用駆動手段と上記回動軸移動手段の少なくとも一方を停止することを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の形態は、上記駆動変化検出手段が、上記駆動手段の駆動変化量により駆動の変化を検出する駆動変化量検出手段であり、上記駆動変化量検出手段で検出された駆動変化量が予め定めた閾値を越えた場合に、上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出することを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の形態は、上記駆動変化量検出手段が、クロックパルスを発生するクロックパルス発生手段を有し、駆動手段の駆動と同期してオン／オフを繰り返す信号の、オン／オフ時のクロックパルスを検出することにより、上記駆動変化量を検出することを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の形態は、上記駆動変化検出手段が、上記駆動手段の駆動と同期して移動する同期移動部材の移動変化量を検出することにより上記駆動手段の駆動の変化を検出することを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の形態は、上記駆動手段が、回動力により上記移動手段を移動する回動用駆動手段からなり、上記駆動変化検出手段が、上記回動用駆動手段に加わる回動トルクを検出する回動トルク検出手段を有し、上記回動トルク検出手段で検出された回動トルクが予め定めた閾値を超えた場合に、上記移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出することを特徴とする。
【００１４】
これらの実施形態において、上記駆動変化量検出手段が、光学センサ、レーザセンサ、赤外線センサ、磁気センサ、半導体磁気センサ、磁電近接センサの中から選択された少なくとも一つからなるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
このように構成された本発明のＸ線撮影装置によれば、移動手段に外力が加わると、該移動手段の移動が停止するとともに、他の実施形態では、Ｘ線の照射が停止する。したがって、不良Ｘ線撮影画像が作成されることがないので、作成されたＸ線撮影画像を用いて適正な診断が行え、患者が不要なＸ線を受けなくて済む。また、Ｘ線検出手段に可動片であるリング状の部材からなる衝突センサ等を設ける必要がないので、汚れが入り込むこともなく衛生が保ちやすい。また、見た目がすっきりして美観を損なわない。術者または患者が誤って可動片に触れることもなく、無用なＸ線検出手段の停止をしなくても済む。小型にでき、有効な空間利用ができるという利点がある。特に、本出願の実施例のように、モータの回転軸に駆動変化量検出手段を直結したり、モータの制御回路に直結して回動トルク検出手段を設ける構成では、小型化と共に検出用の部品を節減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明に係るＸ線撮影装置の実施形態を説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態に共通する部材等には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【実施形態１】
【００１７】
（１）Ｘ線撮影装置の構成：
図１は、本発明に係る操作装置を搭載したＸ線撮影装置１０を示す。図示するように、Ｘ線撮影装置１０は、床１２に固定された支柱１４を有する。支柱１４は、この支柱１４に沿って上昇及び下降するコ字状の昇降部１６を支持している。昇降部１６は、本体１８と、本体１８の上部と下部から前方に突出する上部フレーム２０及び下部フレーム２２を有し、上部フレーム２０がその下に旋回アーム（移動手段）２４を支持しており、下部フレーム２２がその上に患者位置付け機構２６を支持している。旋回アーム２４は、図２と図３に詳細に示すように、水平部２８と、水平部２８の両端から下方に伸びる一対の懸垂部３０、３２を備えており、図示しない垂直軸（回動軸：後に説明する。）を中心として旋回（回動による移動）できるようにしてある。また、一方の懸垂部３０にＸ線源３４が設けてあり、他方の懸垂部３２にＸ線検出部（Ｘ線検出手段）３６が設けてある。このように構成されたＸ線撮影装置１０によれば、対向する懸垂部３０，３２の間で患者位置付け機構２６に位置付けられた患者（被写体）の周囲を懸垂部３０，３２が旋回（回動による移動）し、患者の撮影部位（例えば、歯列）に対してＸ線源３４からＸ線３８が放射され、撮影部位を透過したＸ線３８がＸ線検出部３６で検出され、このＸ線検出部３６で検出したＸ線３８をもとに撮影部位のＸ線撮影画像が作成される。
【００１８】
（２）直動回動機構：
旋回アーム２４が旋回（回動）と前後方向の移動を合成した動作を行うために、Ｘ線撮影装置１０は以下の構成からなる直動回動機構を備えている。直動回動機構は移動手段と駆動手段からなり、駆動部７２が駆動手段であり、駆動部７２により駆動される旋回アーム等の部分が移動手段である。
【００１９】
（２−１）直動回動機構の構成：
図４と図５に示すように、上部フレーム２０は固定フレーム４０を有する。固定フレーム４０は第１の案内部４２を有する。実施の形態では、第１の案内部４２は一対のガイドレール４４を備えており、これら一対のガイドレール４４は、昇降部本体１８が患者に対向する水平方向（図４の矢印Ｙ方向）の水平軸（水平中心線）４６を中心として左右対称に且つ平行に配置されている。固定フレーム４０はまた第２の案内部４８を有する。実施の形態では、第２の案内部４８は、一対のガイドレール４４の間に水平に固定されたガイドプレート５０を備えている。また、ガイドプレート５０には、水平軸４６を横切ってその両側に対称に伸びる弧状のガイドスロット（案内経路）５２が形成されている。実施の形態において、ガイドスロット５２は、水平軸４６の両側に対称に該水平軸４６から後方（図４の矢符５２Ｙの方向）に向かって斜めに且つほぼ直線状に伸びる略「<」形状、又はこの略「<」形状の両側部分が外側又は内側に向かって僅かに曲線状又はアーチ状に曲げられた形、若しくは全体がアーチ状の形を有する。
【００２０】
第１の案内部４２は、一対のガイドレール４４を介して該ガイドレール４４に沿って矢印Ｙ方向に移動する直動フレーム（可動部）５４を支持している。実施の形態では、直動フレーム５４は、上下方向に貫通する空間５６を備えており、前後左右の４箇所に支持ローラ５８と横方向規制ローラ６０を有し、規制ローラ６０によって横方向（矢印Ｙ方向に直交する矢印Ｘ方向）の移動が規制された状態で、支持ローラ５８の回転に基づいて矢印Ｙ方向に移動可能となっている。
【００２１】
直動フレーム５４は、水平軸４６と直交する垂直軸（回動軸）６２を中心とする軸受６４を介して、旋回アーム２４を旋回自在に支持している。実施の形態では、軸受６４は、直動フレーム５４に形成された内輪６６と、旋回アーム２４に形成された外輪６８と、これら内輪６６と外輪６８との間に配置された多数の転動体（玉）７０からなる転がり軸受によって構成されている。
【００２２】
直動フレーム５４と旋回アーム２４はまた、直動フレーム５４に対して旋回アーム２４を旋回する駆動部７２を備えている。駆動部７２はモータ７４（駆動手段、回動軸移動手段、回動用駆動手段）を備えている。実施の形態では、モータ７４は、旋回アーム２４、例えばＸ線検出部３６を有する懸垂部３２に固定されており、その回転軸７６にプーリ７８が取り付けてある。一方、直動フレーム５４は、垂直軸６２を中心とする円周に沿って形成された円筒支承部（固定反力部）８０を有し、この円筒支承部８０とプーリ７８に駆動伝達ベルト（回転部材）８２が掛け渡されている。
【００２３】
旋回アーム２４はまた、垂直方向に伸びる垂直ロッド（被案内部）８４を有する。垂直ロッド８４は、Ｘ線源３４から出射されてＸ線検出部３６で検出されるＸ線束３８の通過経路を含む垂直平面上に配置されており、直動フレーム５４の内側空間５６を通り、上端部が上方に配置されたガイドプレート５０のガイドスロット５２に挿入されている。また、図示するように、垂直ロッド８４は、垂直軸６２から所定距離ｅだけ偏心した位置に設けてある。
【００２４】
（２−２）直動回動機構の基本動作：
このような構成を有する直動回動機構によれば、駆動部７２のモータ７４が回転すると、モータ回転軸７６の回転（回動力）がプーリ７８から駆動伝達ベルト８２に伝達される。このとき、直動フレーム５４は回転が規制されているため、駆動伝達ベルト８２は直動フレーム５４の円筒支承部８０との摩擦に基づいて反力を受け、その反力に基づいて旋回アーム２４が垂直軸６２を中心に旋回する。
【００２５】
旋回アーム２４が回転すると、この旋回アーム２４に固定されている垂直ロッド８４がガイドスロット５２に沿って移動する。このとき、垂直ロッド８４はガイドスロット５２が形成されているガイドプレート５０から反力を受け、その反力の矢印Ｙ方向成分によって、旋回アーム２４を支持している直動フレーム５４がガイドプレート５０及び固定フレーム４０に対して矢印Ｙ方向に移動する。その結果、旋回アーム２４には、垂直軸６２を中心とする旋回と矢印Ｙ方向への直動が合成された動作（直動回動動作）が与えられる。
【００２６】
（３）駆動変化検出手段：
旋回アーム２４に患者が接触するなどして該旋回アーム２４の旋回を阻止する力が作用したときにその状態を検出して旋回アーム２４の旋回とＸ線の照射を禁止する駆動変化検出装置（駆動変化検出手段）について説明する。
【００２７】
（３−１）駆動変化量検出手段：
図２、図６、図１３においては、駆動変化検出手段（駆動変化検出装置）９０は、モータ７４の回転軸７６に固定された円形遮光板（同期移動部材）９２を有し、モータ７４の駆動変化量を検出する駆動変化量検出手段として示される。実施形態において、円形遮光板９２は、モータ７４の回転軸７６に固定されているので、円形遮光板９２は、駆動手段であるモータの駆動と同期して移動する同期移動部材である。円形遮光板９２は、必ずしもモータ７４の回転軸７６に直接固定される必要はない。例えば、円形遮光板９２を直接モータ７４の回転軸７６に設けず、回転軸７６と別に設けた図示しない回転軸に円形遮光板９２を設け、回転軸７６から、別に設けた図示しないプーリと駆動伝達ベルトやギア等により、回動を伝達されるものにして、回転軸７６に従動するようにしてもよい。回動の伝達は、円筒支承部８０から受けても構わない。この場合の円形遮光板９２は、旋回アーム２４の旋回に従動するが、旋回アーム２４はモータ回転軸７６に従動して旋回するので、結局円形遮光板９２はモータ回転軸７６に従動する。実施形態において、円形遮光板９２は、円形板の外周縁を一定の間隔で切り欠いて形成された遮光部９４と透光部９６を交互に備えており、これら遮光部９４と透光部９６の周方向長さ（中心角）が等しくしてある。駆動変化検出装置９０はまた、遮光板９２の外周近傍に固定されたフォトインタラプタ９８を有する。実施形態において、フォトインタラプタ９８は、発光素子９８ａと受光素子９８ｂを備えており、これら発光素子９８ａと受光素子９８ｂの間を上述した遮光板９２の遮光部９４と透光部９６が交互に通過していくように配置されている。
【００２８】
（３−２）制御回路：
図７は、駆動変化検出装置９０を含む、Ｘ線撮影装置１０の制御回路１００を示す。制御回路１００は、中央制御部（ＣＰＵ）１０２を有する。中央制御部１０２は、上述したＸ線源３４、Ｘ線検出部３６及びモータ７４のほかに、図示しない操作部に設けた設定入力装置１０４、Ｘ線照射開始スイッチ１０６及び駆動変化検出装置９０のフォトインタラプタ９８と旋回不良検出用カウンタ１０８が接続されている。また、旋回不良検出用カウンタ１０８は、図９に示すように一定の周期でクロックパルスを発信するクロック発生器（クロックパルス発生手段）１１０に接続されている。なお、図示するように、クロック発生器１１０が発信するパルス（クロックパルス）はモータ（パルスモータ）７４にも提供されており、クロック発生器１１０が発信するパルスを基準としてモータ７４の回転が正確に制御されている。クロック発生器１１０が発信するパルスには、汎用のクロックパルス発生器から発生するクロックパルスをそのまま用いてもよいが、汎用のクロックパルス発生器から発生するクロックパルスの複数分を、設定により任意にまとめて、本実施例の駆動変化検出に用いる１単位のパルスとして用いられるようにしてもよい。例えば、汎用のクロックパルス発生器からクロックパルスが１０パルス発生したときに、本実施例の駆動変化検出に用いる１パルスとして用いるようにしてもよい。このように構成すると、まとめられるクロックパルスの数を変更することで、多様なタイミング制御を行うことが可能である。また、フォトインタラプタ９８の発光素子９８ａと受光素子９８ｂの間で、一定周期のクロックパルスを発受信し、駆動手段の駆動とともに繰り返し発生するオン状態／オフ状態それぞれのパルス数を、後述するパルスのカウントに用いてもよい。この場合、クロックパルス自体がオン状態／オフ状態の繰り返しの信号を兼ねることになる。この場合の図９で示すフォトインタラプタ９８からの信号のパターンは、同じく図９で示すクロック発生器１１０からの信号のパターンそのままの規則的周期のクロックパルスであり、旋回不良検出用カウンタ１０８は、このフォトインタラプタ９８からの信号を、駆動変化検出のためのクロックパルスとして、オン状態／オフ状態それぞれにおいて何パルスかカウントし、後述するようにカウント値ｎが予め定めた閾値Ｘを超えるかどうか判断することになる。
【００２９】
（３−３）駆動変化検出：
制御回路１００による駆動変化検出について説明する。図８は、制御回路１００のメインルーチンの制御内容を示す図で、設定入力装置１０４で撮影モード（例えば、標準パノラマ撮影）が選択された後、Ｘ線照射開始スイッチ１０６がオンされると、中央制御部１０２は初期設定（＃１）の処理を開始する。この初期設定（＃１）では、以下に説明するカウンタ、フラグ等が予め決められた初期値に設定される。次に、中央制御部１０２は、モータ７４を駆動し、旋回アーム２４を撮影モードに対応した撮影開始位置に移動し、この位置から旋回アーム２４を所定の方向に旋回する。また、中央制御部１０２は、旋回アーム２４が撮影開始位置から旋回し始めると、Ｘ線源３４を起動してＸ線照射を開始する（＃２，＃３）。これにより、前記の直動回動機構の作用で、旋回アーム２４が旋回すると共に前後に移動し、Ｘ線源３４から出射されたＸ線束３８が患者の撮影部位にＸ線が照射され、この撮影部位を透過したＸ線束３８がＸ線検出部３６で検出される。Ｘ線撮影の間、旋回不良検出処理（＃４）は、フォトインタラプタ９８が出力する、オン状態／オフ状態の繰り返しの信号のオン／オフ時のクロックパルスを検出することで、旋回アーム２４に患者が接触するなどして該旋回アーム２４にその旋回を阻止する力が作用したか否か検出する。フォトインタラプタ９８が出力する、オン状態／オフ状態の繰り返しの信号は同期移動部材である円形遮蔽板の移動に従うので、駆動手段の駆動と同期している。
【００３０】
旋回不良検出及びＸ線照射処理（＃４）では、Ｘ線照射を行う間、フォトインタラプタ９８が出力する、オン状態／オフ状態の繰り返しの信号のオンの時またはオフの時から検出したパルスのカウントを行う。図１０に示すように、Ｘ線照射が開始されると、撮影が完了しているか、または中断していないかを判断する。撮影が完了しているか、中断されている場合は直ちにメインルーチンに戻り、後述する停止処理（＃５）に入るが、撮影が完了も中断もしていない場合は、カウントを行う。（＃４１）
旋回不良検出用カウンタ１０８が、クロック発生器１１０が発生するパルス（図９参照）を検出すると、カウント値ｎを、それまでのカウント値ｎ＋１にカウントする（＃４２）。旋回不良検出用カウンタ１０８のカウント値ｎは、初期設定（＃１）の際に「０」にリセットされている。次に、カウント値ｎは、予め決められた閾値Ｘと比較される（＃４３：移動変化量の比較）。この閾値Ｘは、図９の左側に示すように、モータ７４が正常な回転速度で回転しているとき、フォトインタラプタ９８が出力する一定周期のオン状態／オフ状態の信号の持続時間（Ｔ）内にカウントされるパルス数よりも多少大きく設定されている。比較の結果、カウント値ｎが閾値Ｘを超えていない場合、フォトインタラプタ９８の出力変化（オン状態からオフ状態又はオフ状態からオン状態への変化）があったか否か判断する（＃４４）。そして、出力変化があれば、旋回不良検出用カウンタ１０８をリセットし（＃４５）、上記♯４１の撮影が完了しているか、または中断していないかの判断に戻り、次のカウントを行う。また、撮影が完了か中断されていればメインルーチンに戻り、停止処理（＃５）を実行する。停止処理では、後述するようにモータ７４の駆動とＸ線の照射を停止する。一方、出力変化がなければ、＃４４から＃４１に戻り、パルス検出の処理を実行する。
【００３１】
図９の右側に示すように、旋回アーム２４に外力（例えば、患者との接触に伴って旋回アームに加わる外力）が作用してフォトインタラプタ９８のオン信号持続時間（光検出時間／透光時間）又はオフ信号持続時間（光非検出時間／遮光時間）が長くなり、その結果、フォトインタラプタ９８の出力が変化する前にカウント値ｎが対比値Ｘを超えた場合（＃４３における判断結果が「ＹＥＳ」の場合）、停止フラグを「１」に設定してメインルーチンに戻り、停止処理（＃５）を実行する。なお、停止フラグは、初期設定（＃１）で「０」に設定されている。停止フラグは停止処理に入った場合に、「１」であれば外力が加わって停止処理に入った異常終了であることを、「０」であれば撮影完了または術者の意志により撮影を中断した正常終了であったことを示すのに利用される。
【００３２】
旋回アームは一定速で回動してもよいし、可変速であってもよい。また、上記閾値Ｘは、撮影の開始から終了まで一定でなくともよい。例えば、パノラマ撮影において、頚椎の影響のでる前歯部では、Ｘ線量を補うために旋回アームを遅く旋回させ、その他の部位では速く旋回させる技術は周知であり、このような場合は、前歯部ではモータ７４の回転軸７６の回動が遅い分、フォトインタラプタ９８が出力する信号のオン／オフのそれぞれの時間が長くなり、その間のクロックパルス数が多くなる。他の部位では、回転軸７６の回動が速い分、フォトインタラプタ９８が出力する信号のオン／オフのそれぞれの時間が短くなり、その間のクロックパルス数が少なくなる。したがって、閾値Ｘを、前歯部では大きく、その他の部位では小さく設定すると好適である。このように、閾値Ｘは、撮影部位の中の領域に合わせて最も適宜な値になるよう、変動させて構わない。例えば、定数Ｓを定め、撮影部位の中の領域に合わせて可変の係数Ｖを定め、定数Ｓと可変の係数Ｖとの積を、撮影部位の中の領域ごとの閾値Ｘとして定めるようにしてもよい。上述のように、旋回アームは一定速で回動してもよいし、可変速であってもよく、閾値Ｘは上述のように撮影部位の中の領域に合わせて変動させてもよいので、次の制御の組合せが考えられる。
【００３３】
（ａ）旋回アームは一定速で、閾値Ｘも一定値
（ｂ）旋回アームは可変速で、閾値Ｘは一定値
（ｃ）旋回アームは一定速で、閾値Ｘは変動値
（ｄ）旋回アームは可変速で、閾値Ｘも変動値
【００３４】
図１１に示すように、停止処理（＃５）では、モータ７４の駆動を停止し（＃５２）、Ｘ線源３４のＸ線照射を停止して（＃５３）メインルーチンに戻る。
なお、上記では外力が加わったと判断したときにモータ７４を停止しているが、停止直後または一定時間経過後に自動的にモータ７４を逆転させるようにしてもよい。
【００３５】
図１７、１８は図８及び１０の実施例の変形例である。基本的構成は図８及び１０と同じであるが、旋回不良検出の処理のみをメインルーチン（図１７で示すルーチン）とは別のルーチン（図１８で示すルーチン）で行い、カウントの開始後、フォトインタラプタ９８の出力が変化する前にカウント値ｎが閾値Ｘを超えた場合（図１８の＃４３´における判断結果が「ＹＥＳ」の場合）のみ、超過カウントアップしたことを信号で出力する点（図１８の♯４３´ａ）、メインルーチン側では、Ｘ線照射開始後、撮影が完了しているか、または中断していないかの判断（図１７の♯４１´）及び超過カウントアップの信号が出力されているか否かの判断（図１７の♯４３´ｂ）を繰り返し、撮影完了であるか、撮影が中断された場合と、超過カウントアップの信号が出力されている場合に、停止処理（♯５´）に入る点が異なっている。残りの点は共通の構成なので、説明を省略する。図８及び１０に対応する処理には番号に´（ダッシュ）を付してある。このように構成すると、図１７で示すルーチンと図１８で示すルーチンとを別々のモジュールとした場合に、例えば旋回不良検出処理の仕様が変更された場合に、図１８で示すルーチンのモジュールのみを交換することで、容易に対応できる。
【００３６】
このように、旋回アーム２４に外力（例えば、患者との接触に起因する抵抗）が作用したとき、駆動変化検出手段９０を備えたＸ線撮影装置１０は旋回アーム２４の旋回とＸ線源３４のＸ線照射を停止する。具体的には、駆動手段の駆動と同期して移動する同期移動部材の移動変化量を検出することで駆動手段の駆動変化量すなわち駆動の変化を検出し、検出した駆動変化量が予め定めた閾値を超える場合に移動手段の移動を阻止する力が加わったことを検出し、駆動手段による移動手段の移動を停止すると同時に、Ｘ線の照射を停止している。したがって、旋回アーム２４に外力（負荷）が作用し、旋回アーム２４の駆動モータ７４が停止すれば、再度駆動を命令しない限り、それ以上旋回が続行されることはない。また、旋回アーム２４に患者が接触した場合、この旋回アーム２４の旋回とＸ線の照射が停止するため、患者にＸ線を照射し続けることもなく、安全である。また、不良Ｘ線撮影画像が作成されることもないので、撮影に成功して作成されたＸ線撮影画像のみを用いて適正な診断が行える。
【実施形態２】
【００３７】
上述した駆動変化検出は、他の形態のＸ線撮影装置にも適用できる。例えば、米国特許第６，１６９，７８０Ｂ１号公報で提案されているＸ線撮影装置１０´では、図１４、図１５、図１６に示すように、支柱１４´を昇降する昇降部１６´の上部フレーム２０´が、前後方向（Ｙ方向）に移動するテーブル（Ｙテーブル）５４Ｙ、Ｙテーブルに支持されて横方向（Ｘ）方向に移動するテーブル（Ｘテーブル）５４Ｘ、ＹテーブルをＹ方向に移動させるＹ方向のモータ駆動機構７４Ｙ、Ｙテーブルに対してＸテーブルをＸ方向に移動させるＸ方向のモータ駆動機構７４Ｘ、及びＸテーブルに固定された旋回アーム支持機構を有する、回動軸移動機構（回動軸移動手段）５４ＸＹと、Ｘテーブル５４Ｘと旋回アーム２４´を連結する垂直軸（回動軸）６２´を中心として旋回アーム２４´を旋回（回動による移動）させる旋回用モータ駆動機構７４´を有する回動軸回動機構（回動用駆動手段）７２´を備えており、これら３つのモータ駆動機構を予め決められたプログラムに従って駆動することで、上述と同様に、旋回アーム２４´が旋回しながら前後（Ｙ方向）に移動するのみならず、左右（Ｘ方向）に移動するようにしている。Ｘ、Ｙ、Ｚの各テーブルは移動手段であり、Ｘ、Ｙ、Ｚの各テーブルを駆動する各モータは駆動手段である。
【００３８】
このようなＸ線撮影装置１０´にあっては、それぞれのモータ駆動機構７４Ｘ、７４Ｙ、７４´のモータ回転軸７６´又はモータと同期して回転する回転体に上述の遮光板９２のような回転体９２´を設けて、実施形態１で述べたと同様に制御を行い、旋回アーム２４´に外力（例えば、患者との接触による抵抗）が作用して同期移動部材である回転体９２´の回転（移動）状態（例えば、移動変化量）が予め定めた閾値を超えたときに、すべてのモータの駆動を一括して停止するとともに、Ｘ線の照射を停止することができる。
また、この米国特許公報に開示されたＸ線撮影装置は、旋回アームの旋回に同期してカセット駆動モータ駆動機構３６Ｃにより水平方向に移動するカセッテを備えており、このカセッテを移動するモータの回転軸にも、モータ回転軸またはモータと同期して回転する回転体に、上述の遮光板９２のような回転体を設けて、同様の制御を行うことで、モータの回転（移動）状態が予め定めた閾値を超えたときに、該カセッテを移動するモータを、またこのモータと共に上述した３つの駆動モータを停止するとともに、Ｘ線の照射を停止することもできる。また、このカセットの代わりにＸ線を電気的に検出するＸ線検出部にすることもでき、この場合は、カセット駆動モータ駆動機構３６Ｃに代えて、画像データ送信制御処理をする画像データ送信制御駆動機構を用いて、旋回アーム２４´に外力が作用して回転体９２´の回転状態（例えば、回転速度）が予め定めた閾値を超えたときにすべてのモータの駆動を停止するとともに、当該画像送信データ送信制御駆動機構の駆動を停止する。上述した実施形態１、２のＸ線撮影装置のフォトインタラプタで発光、受光される光は、赤外線、レーザ光等様々な光を用いることができる。
【他の実施形態】
【００３９】
上述した実施形態１、２のＸ線撮影装置は種々の点で変更可能である。例えば、実施の形態１、２では、旋回アームの旋回状態を検出する手段として、該旋回アームの駆動用モータの回転軸に回転板と、この回転板に形成された遮光部と透光部を通過する光を検出するフォトインタラプタで構成している。しかし、回転板等の被検出部材は、駆動用モータの回転軸に直接取り付ける必要はなく、この回転軸に同期して動作する部材（例えば、歯車、プーリ、ベルト）に取り付けてもよいし、それらの部材を被検出部材として用いることもできる。また、上記実施形態１、２では、遮光部と透光部の周方向長さを同一とし、図９に示すように、通常の状態ではフォトインタラプタ９８のオン時間（光検出時間／透光時間）とオフ時間（光非検出時間／遮光時間）が同一となるようにしたが、これらオン時間とオフ時間は同一である必要はないし、オン時間又はオフ時間のいずれか一方のみを利用して旋回アームに外力が加わったことを判定してもよい。さらに、フォトインタラプタに限らず、旋回軸と同期して回動する回動部材に発光手段を設け、各種の光学センサを旋回軸と同期して回動しない箇所に設けて受光し、回動状況を検出するようにしてもよい。例えば、赤外線を発光し、赤外線センサで受光するようにしてもよいし、レーザ光を発光し、レーザセンサで受光するようにしてもよい。また、バーコード状のパターンをプリントした回動部材を駆動手段と同期して回動させ、その回動状況を光学的に読み取る構成にしてもよく、周知のロータリーエンコーダを用いてもよい。
【００４０】
検出器と被検出部材の組み合わせは任意に選択することができ、例えば、旋回アーム駆動用モータに同期して動作する同期移動部材にはその動作方向に一定の間隔をあけて磁性体を取り付けると共に、その動作部材の近傍には磁性体を検出する磁気検出素子（例えば、磁気センサ、ホール素子、半導体磁気センサ、磁電近接センサ）を設け、この磁気検出素子の出力をもとに旋回アームの旋回状態を検出してもよい。
【００４１】
また、旋回アームを駆動するモータが発生する電気的な信号、例えば逆起電力を検出器で検出し、検出器で検出した逆起電力の波形又はそれに関連した電気的信号の波形の周期が予め定めた閾値を超えたときに旋回アームに外力が加わったと判断することもできる。
【００４２】
さらに、旋回アームの駆動用モータの回転軸又はこれに駆動連結された別の回転体又は回転軸に負荷として作用する旋回トルクを負荷検出手段（回動トルク検出手段又は旋回トルク検出手段）で検出し、検出された旋回トルクが予め決められた範囲（限界トルク又は対比トルク）を超えたときに旋回アームに外力が加わったと判断することもできる。
【００４３】
図１２（ａ）は旋回トルクを検出する実施例である。Ｘ線源から照射されたＸ線をＸ線検出部３６で検出する基本的構成は、図７における実施例と同様であるが、駆動変化検出装置の構成が異なっている。図１２の構成においては、駆動変化検出装置９０´がモータ７４の回転軸に負荷として作用する旋回トルクを、負荷検出手段２０１で検出し、制御回路１００に伝えている。制御回路１００は、検出した旋回トルクが、予め定めた閾値を超えたときに、旋回アームに外力が加わったと判断し、モータ回転制御手段２００によりモータ７４の駆動を停止する。負荷検出手段の具体例を、図１２（ｂ）に示す。２０３はモータ７４の回転のためのドライバ２０３であり、制御回路１００からの制御を受け、トランジスタスイッチ２０４をＯＮ／ＯＦＦし、モータ回転制御手段を通じてモータ７４の回転を制御している。制御回路１００は、トランジスタスイッチ２０４の端子に接続された抵抗２０２の端子の電圧を測定し、モータ制御回路２００に接続されたモータ７４にかかる旋回トルクを検出している。図１２（ａ）の実施例において、外力が加わったと判断したときに、停止直後または一定時間経過後にモータ７４を自動的に逆転させるようにしてもよいことは、図７の実施例と同様である。
【００４４】
さらにまた、上記実施形態では、旋回アームの旋回用駆動源（モータ）は旋回アームに設けているが、この旋回用駆動源は昇降部の上部フレームに設けることもできる。
【００４５】
上述した実施形態は、パノラマ用Ｘ線撮影装置の旋回アーム自体の移動における構成のみならず、別の箇所にも応用できる。例えば、本出願の出願人による特許出願である特願２００１−１３１２３９の特許公開特開２００２−１７７１８号公報には、パノラマＸ線撮影とセファロＸ線撮影兼用の装置が開示してあり、セファロ撮影時にＸ線源をセファロ用アームの端部に設けたＸ線センサカセット（Ｘ線検出手段）に向けて回動させながらＸ線照射し、これに対応して、Ｘ線センサカセットを装着したセファロ用カセットホルダ（移動手段）が水平直線移動して、上記のＸ線を受ける構成が開示されている。このＸ線源の回動（移動）や、Ｘ線センサカセットホルダの移動はモータ（駆動手段）により駆動されるのであるから、このモータの回転軸又はモータと同期して回転する回転体に上述の遮光板９２のような図示しない回転体を設けて、実施形態１、２で述べたと同様に制御を行い、Ｘ線源やＸ線センサカセットホルダに外力（例えば、患者との接触による抵抗）が作用して同期移動部材である上記回転体の回転（移動）状態（例えば、移動変化量）が予め定めた閾値を超えたときに、モータの駆動を停止するとともに、Ｘ線の照射を停止することができる。
【００４６】
また、特開２００２−１７７１８号公報には、セファロ撮影時にＸ線源は固定し、被写体の前に配置した二次スリット（Ｘ線ビーム幅規制手段）を備えた二次スリット部材（移動手段）が水平直線移動して上記Ｘ線を受ける構成が開示されている。この二次スリット部材の移動もモータで行うのであるから、このモータの回転軸又はモータと同期して回転する回転体に上述の遮光板９２のような図示しない回転体を設けて、実施形態１、２で述べたと同様の制御を行うこともできる。
【００４７】
さらに、従来周知のＸ線フィルムカセットを用いたＸ線撮影装置に応用することもできる。従来周知のＸ線フィルムカセットを用いたＸ線撮影装置では、パノラマ等の撮影において撮影部位に対応したフィルム送りを行うのであり、一般的にはフィルム送りはモータで行われる。このモータの回転軸又はモータと同期して回転する回転体に上述の遮光板９２のような図示しない回転体を設けて、実施形態１、２で述べたと同様の制御を行うこともできる。
【００４８】
平面断層撮影においては、撮影部位を挟んでＸ線源とＸ線検出手段が互いに対向状態を保ちつつ逆方向に移動するが、この駆動に用いるモータの回転軸又はモータと同期して回転する回転体に上述の遮光板９２のような図示しない回転体を設けて、実施形態１、２で述べたと同様の制御を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係るＸ線撮影装置の斜視図。
【図２】図１に示すＸ線撮影装置に含まれる旋回アームの斜視図。
【図３】図１に示すＸ線撮影装置に含まれる旋回アームの側面図。
【図４】図１の撮影装置に搭載されている直動回動機構の構成を示す平面図。
【図５】図１の撮影装置に搭載されている直動回動機構の構成を示す縦断面図。
【図６】図１の撮影装置に搭載されている直動回動機構の構成を示す横断面図。
【図７】Ｘ線撮影装置の駆動を制御する制御回路のブロック図。
【図８】Ｘ線撮影装置を制御するメインルーチンのフローチャート。
【図９】クロック発生器とフォトインタラプタから出力される信号を示すタイムチャート。
【図１０】旋回不良処理に係るサブルーチンのフローチャート。
【図１１】停止処理に係るサブルーチンのフローチャート。
【図１２】駆動変化検出装置がモータの回転軸に作用する旋回トルクを検出する回路図（図１２（ａ））と、この回路に含まれる負荷検出手段の具体例を示す回路図（図１２（ｂ））。
【図１３】駆動変化検出装置の拡大斜視図。
【図１４】他の実施形態に係るＸ線撮影装置に含まれる移動機構を示す平面図。
【図１５】図１４に示す移動機構の断面図。
【図１６】図１４に示すＸ線撮影装置の制御ブロック図。
【図１７】図８に示す制御内容の変形例を示すフローチャート。
【図１８】図１０に示す制御内容の変形例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５０】
１０：Ｘ線撮影装置、１２：床、１４：支柱、１６：昇降部、１８：本体、２０：上部フレーム、２２：下部フレーム、２４：旋回アーム、２６：患者位置付け機構、２８：水平部、３０，３２：懸垂部、３４：Ｘ線源、３６：Ｘ線検出部、３８：Ｘ線束、４０：固定フレーム、４２：第１の案内部、４４：ガイドレール、４６：水平軸、４８：第２の案内部、５０：ガイドプレート、５２：ガイドスロット、５４：直動フレーム、５６：空間、５８：支持ローラ、６０：規制ローラ、６２：垂直軸、６４：軸受、６６：内輪、６８：外輪、７０：転動体（玉）、７２：駆動部、７４：モータ、７６：回転軸、７８：プーリ、８０：円筒支承部、８２：駆動伝達ベルト、８４：垂直ロッド、９０：駆動変化検出装置（駆動変化検出手段）、９２：遮光板、９４：遮光部、９６：透光部、９８：フォトインタラプタ、１００：制御回路、１０２：中央制御装置、１０４：設定入力装置、１０６：Ｘ線照射開始スイッチ、１０８：旋回不良検出用カウンタ、１１０：クロック発生器。
【図１】
2006061501.tif 000003
【図２】
2006061501.tif 000004
【図３】
2006061501.tif 000005
【図４】
2006061501.tif 000006
【図５】
2006061501.tif 000007
【図６】
2006061501.tif 000008
【図７】
2006061501.tif 000009
【図８】
2006061501.tif 000010
【図９】
2006061501.tif 000011
【図１０】
2006061501.tif 000012
【図１１】
2006061501.tif 000013
【図１２】
2006061501.tif 000014
【図１３】
2006061501.tif 000015
【図１４】
2006061501.tif 000016
【図１５】
2006061501.tif 000017
【図１６】
2006061501.tif 000018
【図１７】
2006061501.tif 000019
【図１８】
2006061501.tif 000020