(57)【要約】【課題】可視光源にフィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータまたはそれを備えた放射線撮影装置を提供する。【解決手段】本発明によれば、可視光源９にフィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータ３ａが提供できる。すなわち、本発明によれば、フィラメントタッチの発生が検出されると、フィラメントを保護するようフィラメントに供給される電力を低下させる。これにより、フィラメントタッチに伴って起こるフィラメントへの過剰電力の供給が抑制され、フィラメントが焼き切れてしまうことがなく、また同一の電源系統の他部分への影響もなくすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から照射される放射線の広がりを制限するコリメータであって、
可視光線を発生するフィラメントを有する可視光源と、
前記可視光源に電力を供給する電力供給手段と、
劣化したフィラメントに部分的な短絡が生じる現象であるフィラメントタッチが発生したかどうかを検出する検出手段と、
フィラメントタッチの発生が検出されると、フィラメントを保護するようフィラメントに供給される電力を低下させる可視光源制御手段とを備えることを特徴とするコリメータ。
【請求項２】
請求項１に記載のコリメータにおいて、
放射線および可視光線を遮断する一対の遮蔽羽根と、
前記遮蔽羽根を駆動させることによりコリメータの開度を変更させる遮蔽羽根駆動手段と、
前記遮蔽羽根駆動手段を制御する遮蔽羽根制御手段とを備え、
前記電力供給手段は、前記遮蔽羽根駆動手段と前記可視光源のいずれにも電力を供給することを特徴とするコリメータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコリメータにおいて、
放射線の一部を遮る付加フィルタを複数備えたホルダと、
前記ホルダを駆動させることにより用いる付加フィルタの種類を変更させる付加フィルタ駆動手段と、
前記付加フィルタ駆動手段を制御する付加フィルタ制御手段とを備え、
前記電力供給手段は、前記付加フィルタ駆動手段と前記可視光源のいずれにも電力を供給することを特徴とするコリメータ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコリメータにおいて、
前記検出手段は、フィラメントに流れる電流を測定する電流測定手段であることを特徴とするコリメータ。
【請求項５】
被検体の放射線像をイメージングする放射線撮影装置であって、
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコリメータを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線撮影装置において、
フィラメントタッチの発生が検出されると、その旨を術者に警告する警告手段が備えられてい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】
この発明は、放射線の広がりを制限するコリメータおよびそれを備えた放射線撮影装置に関し、特に、可視光源を有するコリメータおよびそれを備えた放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明は、被検体の放射線撮影を行う放射線撮影装置に関し、特に、撮影に用いる放射線検出器を選択することができる放射線撮影装置に関する。
【０００３】
医療機関には放射線を照射して被検体Ｍのイメージングを行う放射線撮影装置が配備されている（例えば、特許文献１参照）。このような放射線撮影装置は、図１４に示すように放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出するＦＰＤ５４とを備えている。放射線源５３とＦＰＤ５４との間には被検体Ｍを載置する天板５２が備えられている。
【０００４】
放射線源５３には、放射線の照射範囲を制限するコリメータ５３ａが付設されている。放射線源５３から発した放射線は、このコリメータ５３ａを通過することで広がりが制限されて被検体Ｍに照射されることになる。
【０００５】
放射線源５３から放射される放射線は目視することができない。そこで、従来構成では、コリメータ５３ａに可視光源５９が設けられている。可視光源５９は、術者に目視されることができるのであるから、術者は放射線撮影の前に放射線が被検体Ｍを照らす部分（照射領域、または照射野）を目視することができる。
【０００６】
この可視光源５９は、コリメータ５３ａに付属している。可視光源５９は、コリメータ５３ａに設けられた電力供給部６０から電力を得ている。この電力供給部６０は、コリメータ５３ａに備えられたコリメータを開閉するモータなど他の部品にも電力を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２９３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来構成の放射線撮影装置は、次のような問題点がある。
すなわち、従来構成によれば、可視光源の寿命を短くしてしまっているのである。
【０００９】
可視光源５９は、ハロゲンランプ等であり、発光体としてはフィラメントが使用される。このフィラメントは、コイル状の構造となっている。フィラメントは、複数のループ（巻き線）が連接して構成されている。
【００１０】
この様なフィラメントは、長期に亘り使用されると経年劣化し、次第に変形してくる。すなわち、フィラメントを構成するループが隣のループに倒れ込んでしまい、ループ同士が接触してしまう。フィラメントは、このようにして経年劣化により部分的にショートしてしまうのである。この様な現象はフィラメントタッチと呼ばれる。フィラメントタッチが発生してもフィラメントとしては、光量が落ちる場合があるものの、発光能力が失われるというわけではない。フィラメントタッチが起こるとフィラメントの寿命が著しく短縮する。
【００１１】
フィラメントの寿命の短縮は、フィラメントタッチ自体ではなく、これに付随する要因で起こる。この要因について説明する。フィラメントは、所定のインピーダンスを有し、これで一つの抵抗器と考えることができる。図１５左側は、フィラメントを抵抗器として捉えたときの回路図である。フィラメントには、電力供給部６０から所定の電圧が印加される。
【００１２】
図１５右側は、フィラメントタッチが起こった状態を示した回路図である。フィラメントタッチが起こると、フィラメントの一部で短絡が起こるわけだから、フィラメント自体のインピーダンスは下がってしまう。すると、フィラメント全体としては電流が流れやすくなり、フィラメントを通過する電流は増加する。このような、インピーダンスの低下は、フィラメントタッチが進行するにつれ次第に顕著になっていく。このままフィラメントを使い続けると、流れる電流が次第に大きくなり、遂に、フィラメントが焼き切れてしまう。フィラメントを流れる電流の最大値は金属線の断面積で決まっているからである。
【００１３】
フィラメントタッチが起こるからといってフィラメントを流れることができる定格電流が増大することはない。確かにフィラメントタッチが起こるとループ同士の接触部ではあたかも金属線の断面積が増加したような効果が現れ、許容できる電流は増えているかもしれない。しかし、ループ同士が接触していない正常部では、金属線の断面積に変化はない。フィラメントの接触部と正常部とは直列に接続されていると見ることができるから、正常部における電流の最大値がフィラメントが許容できる電流の大きさを決めてしまう。
【００１４】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、可視光源にフィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータおよびそれを備えた放射線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るコリメータは、放射線源から照射される放射線の広がりを制限するコリメータであって、可視光線を発生するフィラメントを有する可視光源と、可視光源に電力を供給する電力供給手段と、劣化したフィラメントに部分的な短絡が生じる現象であるフィラメントタッチが発生したかどうかを検出する検出手段と、フィラメントタッチの発生が検出されると、フィラメントを保護するようフィラメントに供給される電力を低下させる可視光源制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］本発明によれば、フィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータが提供できる。すなわち、本発明によれば、フィラメントタッチの発生が検出されると、フィラメントを保護するようフィラメントに供給される電力を低下させる。これにより、フィラメントタッチに伴って起こるフィラメントへの過剰電力の供給が抑制され、フィラメントが焼き切れてしまうことがない。
【００１７】
また、上述のコリメータは、放射線および可視光線を遮断する一対の遮蔽羽根と、遮蔽羽根を駆動させることによりコリメータの開度を変更させる遮蔽羽根駆動手段と、遮蔽羽根駆動手段を制御する遮蔽羽根制御手段とを備え、電力供給手段は、遮蔽羽根駆動手段と可視光源のいずれにも電力を供給する構成とすることもできる。
【００１８】
また、上述のコリメータは、放射線の一部を遮る付加フィルタを複数備えたホルダと、ホルダを駆動させることにより用いる付加フィルタの種類を変更させる付加フィルタ駆動手段と、付加フィルタ駆動手段を制御する付加フィルタ制御手段とを備え、電力供給手段は、付加フィルタ駆動手段と可視光源のいずれにも電力を供給する構成とすることもできる。
【００１９】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的な構成を示したものとなっている。可視光源と電力供給手段を共有している各種駆動手段は、フィラメントタッチの影響によりフィラメントに電力を奪われるのでトルク不足に陥りやすい。本発明によれば、フィラメントタッチに伴って起こる可視光源のフィラメントに対する過剰電力の供給が抑制されるので、フィラメントタッチが発生しても各種駆動手段に供給される電力は十分なものとなる。したがって、本発明によれば、フィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータが提供できる。
【００２０】
また、上述のコリメータにおいて、検出手段は、フィラメントに流れる電流を測定する電流測定手段とすることもできる。
【００２１】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的な構成を示したものとなっている。本発明の検出手段は、フィラメントに流れる電流を測定する電流測定手段で構成できる。
【００２２】
また、本発明に係る放射線撮影装置は、被検体の放射線像をイメージングする放射線撮影装置であって、上述のコリメータを備えることを特徴としている。
【００２３】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的な構成を示したものとなっている。本発明のコリメータは、放射線撮影装置に適用することができる。
【００２４】
また、上述の放射線撮影装置において、フィラメントタッチの発生が検出されると、その旨を術者に警告する警告手段が備えられていればより望ましい。
【００２５】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的な構成を示したものとなっている。フィラメントタッチの発生の旨を術者に警告する警告手段を備えるようにすれば、よりユーザーフレンドリーな放射線撮影装置が提供できる。例えば、術者は可視光源が寿命を迎える前に交換用の可視光源を用意することができ、可視光源が使用できない期間を短縮できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、可視光源にフィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータが提供できる。すなわち、本発明によれば、フィラメントタッチの発生が検出されると、フィラメントを保護するようフィラメントに供給される電力を低下させる。これにより、フィラメントタッチに伴って起こるフィラメントへの過剰電力の供給が抑制され、フィラメントが焼き切れてしまうことがなく、また同一の電源系統の他部分への影響もなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るコリメータを説明する模式図である。
【図３】実施例１に係るコリメータを説明する模式図である。
【図４】実施例１に係るコリメータを説明する模式図である。
【図５】実施例１に係るコリメータを説明する模式図である。
【図６】実施例１に係るコリメータを説明する模式図である。
【図７】実施例１に係るフィラメントタッチを説明する模式図である。
【図８】実施例１に係るコリメータの問題点を説明する模式図である。
【図９】実施例１に係るコリメータの問題点を説明する模式図である。
【図１０】実施例１に係るコリメータの問題点を説明する模式図である。
【図１１】実施例１に係るコリメータの特徴的な構成を説明する模式図である。
【図１２】実施例１に係るコリメータの特徴的な構成を説明するフローチャートである。
【図１３】実施例１に係るコリメータの特徴的な構成を説明する模式図である。
【図１４】従来構成の放射線撮影装置を説明する模式図である。
【図１５】従来構成のコリメータの問題点を説明する模式図である。
【実施例１】
【００２８】
以降、本発明の実施例を説明する。本発明に係るＸ線撮影装置は、被検体ＭのＸ線像をイメージングするＸ線撮影装置であって、Ｘ線管３から照射されるＸ線の広がりを制限するコリメータ３ａを備えている。実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。
【００２９】
＜Ｘ線撮影装置の全体構成＞
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように仰臥位の被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上側（一面側）に設けられたＸ線を照射するＸ線管３と、天板２の下側（他面側）に設けられたＸ線を検出するＦＰＤ４とを備えている。ＦＰＤ４は、被検体Ｍの体軸方向Ａまたは体側方向Ｓのいずれかに沿った４つの辺を有する矩形となっている。また、Ｘ線管３は、四角錐形状のＸ線をＦＰＤ４に向けて照射する。ＦＰＤ４は、Ｘ線を全面で受光することになる。支柱５は、天板２の下側（他面側）から天板２の上側（一面側）に向けて伸びており、Ｘ線管３を支持している。
【００３０】
＜コリメータ３ａについて＞
Ｘ線管３には、Ｘ線の照射範囲を制限するコリメータ３ａが設けられている（図１参照）。コリメータ３ａは、開度の調節が可能となっている。コリメータ３ａは、図２に示すように、軸Ｃを基準として鏡像対称に移動する１対の遮蔽羽根３ｂを有し、同じく軸Ｃを基準として鏡像対称に移動するもう１対の遮蔽羽根３ｂを備えている。このコリメータ３ａは、遮蔽羽根３ｂを移動させることで、ＦＰＤ４が有する検出面４ａの全面にコーン状のＸ線Ｂを照射させることもできれば、たとえば、検出面４ａの中心部分だけにファン状のＸ線Ｂを照射させることもできる。なお、軸Ｃは、Ｘ線Ｂの中心を示す軸となっている。また、遮蔽羽根３ｂの２対のうち一方は、４角錐形状となっているＸ線Ｂの体軸方向Ａへの広がりを調整するものであり、もう一方の遮蔽羽根３ｂの対は、Ｘ線Ｂの体側方向Ｓへの広がりを調整するものである。Ｘ線管３を移動させるとコリメータ３ａもＸ線管３に伴って移動する。一対の遮蔽羽根３ｂは、Ｘ線および可視光線を遮断する。
【００３１】
この様な遮蔽羽根３ｂの開閉は、図２に示すようにコリメータ駆動機構７によって実現される。すなわち、コリメータ駆動機構７は、遮蔽羽根３ｂを駆動させることによりコリメータ３ａの開度を変更させる。このコリメータ駆動機構７は、具体的にはステッピングモータなどで構成できる。このコリメータ駆動機構７は、コリメータ制御部８に制御されて動作するとともに、電力ＰＷ＿Ｆを電力供給部１２から受け取って動作する。コリメータ駆動機構７は、本発明の遮蔽羽根駆動手段に相当し、コリメータ制御部８は、本発明の遮蔽羽根制御手段に相当する。また、電力供給部１２は、本発明の電力供給手段に相当する。
【００３２】
Ｘ線管制御部６（図１参照）は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管３を制御する目的で設けられている。Ｘ線管制御部６の制御によりＸ線がＸ線管３から発せられると、Ｘ線は、被検体Ｍを透過してＦＰＤ４の検出面４ａに入射する。ＦＰＤ４には、Ｘ線に感光する蛍光体が包含されており、Ｘ線が蛍光体に当たると、被検体Ｍの透視像が蛍光体に焼き付けられ、蛍光体の光を電気信号に変換することでデジタル画像に変換される。
【００３３】
＜可視光源９について＞
可視光源９は、図１に示すようにコリメータ３ａに設けられている。可視光源９から照射された可視光線は、コリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂの隙間を通過して被検体Ｍの一部を照射する。Ｘ線管３から照射されるＸ線も同様にコリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂの隙間を通過して被検体Ｍの一部に照射されるのであるから、可視光源９が照らす被検体Ｍの部分と、Ｘ線管３が出力するＸ線ビームが照らす被検体Ｍの部分は一致する。可視光源９は、術者に目視されることができるのであるから、術者はＸ線撮影の前にＸ線が被検体Ｍを照らす部分（照射領域、または照射野）を目視することができる。
【００３４】
可視光源９は、可視光線を発生するフィラメントを有する。このフィラメントは、コイル状となっており、電流を通過させると、可視光線が発生する構成となっている。
【００３５】
この様な可視光源９の点灯の制御は、図３に示すように可視光源制御部１３によって実現される。この可視光源制御部１３は、具体的にはスイッチングレギュレータやシリーズレギュレータなどで構成できる。可視光源９は、電力ＰＷ＿Ｌを電力供給部１２から受け取って動作する。可視光源制御部１３は、電力供給部１２を通じて供給される電力ＰＷ＿Ｌをどの程度可視光源９に供給するかを調節することにより、可視光源９を消灯または点灯させたり、可視光源９の光量を調節したりする構成となっている。可視光源制御部１３は、本発明の可視光源制御手段に相当する。
【００３６】
次に、Ｘ線管３，コリメータ３ａの位置関係について説明する。図３は、各部材の位置関係を説明する模式図である。Ｘ線管３には、Ｘ線が照射する照射口３ｐが設けられている。コリメータ３ａには、照射口３ｐに対して傾斜したミラー１９が設けられている。そして、コリメータ３ａには、被検体Ｍからみてミラー１９によるＸ線管３の焦点位置の鏡像と同じ位置になるように可視光源９が設けられている。
【００３７】
可視光源９がオンされて、可視光線が発せられると、可視光線は、ミラー１９で反射してコリメータ３ａ側に向かう。そして、可視光線はコリメータ３ａによって広がりが制限されてコーン状の可視光線ビームとなって、被検体Ｍ側に出力される。
【００３８】
可視光源９がオフされて、Ｘ線管３からＸ線が照射されると、Ｘ線は、ミラー１９を透過してコリメータ３ａ側に向かう。そして、Ｘ線はコリメータ３ａによって広がりが制限されてコーン状のＸ線ビームとなって、被検体Ｍ側に出力される。コリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂが移動されない限り、可視光線ビームとＸ線ビームとは同じ広がり方で被検体Ｍに向かう。
【００３９】
＜付加フィルタ２５ｆについて＞
図４は、コリメータ３ａに付属の付加フィルタ２５ｆの構成に係るホルダ２５の構成を説明している。ホルダ２５は、Ｘ線を透過させる付加フィルタを保持するものである。このホルダ２５は、Ｘ線Ｂが出射する方向に直交する平面上に広がる円盤状の部材である。ホルダ２５は、図１に示すように、Ｘ線管３とコリメータ３ａとに挟まれる位置に配置されている。したがって、Ｘ線管３から出射したＸ線ビームは、ホルダ２５を通過してコリメータ３ａに到達することになる。
【００４０】
ホルダ２５は、Ｘ線管３に対して回転することができる。すなわち、ホルダ２５の中心には、Ｘ線ビームの出射方向に伸びた中心軸２５ａが設けられており、ホルダ２５はこの中心軸２５ａを中心に回転自在となっている。ホルダ２５の回転駆動は付加フィルタ駆動機構１７が実行する。付加フィルタ制御部１８は、付加フィルタ駆動機構１７を制御する目的で設けられている。
【００４１】
ホルダ２５は、Ｘ線の一部を遮る付加フィルタ２５ｆを複数備えている。このホルダ２５には、矩形の穴２５ｂが複数設けられており、この穴２５ｂは、Ｘ線ビームの出射方向にホルダ２５を貫通している。したがって、穴２５ｂは、中心軸Ｃ方向にホルダ２５を貫通している。穴２５ｂは、ホルダの中心軸２５ａを囲むように設けられている。図４においては、穴２５ｂは４つ設けられいるが、穴２５ｂの個数は、自在に変更することができる。この穴２５ｂは、Ｘ線ビームを通過させるホルダ２５に設けられた貫通孔である。穴２５ｂには、異なる種類の付加フィルタ２５ｆをセットすることもできれば、付加フィルタ２５ｆをセットしないようにすることもできる。
【００４２】
ホルダ２５が付加フィルタ２５ｆを保持する様子について説明する。付加フィルタ２５ｆは、穴２５ｂを塞ぐようにホルダ２５に固定される。図４においては、ホルダ２５に固定された付加フィルタ２５ｆを取り除いた様子を表している。付加フィルタ２５ｆは、Ｘ線ビームの出射方向に薄い板状の部材である。この付加フィルタ２５ｆは、Ｘ線ビームの線質を所望のものに変える目的で設けられている。すなわち、Ｘ線管３から発したＸ線ビームが付加フィルタ２５ｆを通過させると、Ｘ線ビームの一部が付加フィルタ２５ｆに吸収されて、被検体Ｍに届かないのである。
【００４３】
ホルダ２５を回転させることにより、Ｘ線ビームが通過する付加フィルタ２５ｆの種類を変えることができる。ホルダ２５を回転させることによりＸ線管３が発したＸ線ビームがホルダ２５を通過する位置を変えることができる。この様な動作により、被検体Ｍに照射されるＸ線ビームの線質を所望のものとすることができる。ホルダ２５に納められている付加フィルタ２５ｆも追従して回転するからである。また、ホルダ２５を回転させることにより、Ｘ線ビームがいずれの付加フィルタ２５ｆも通過しないようにすることもできる。
【００４４】
この様なホルダ２５の回転は、図５に示すように付加フィルタ駆動機構１７によって実現される。付加フィルタ駆動機構１７は、ホルダ２５を駆動させることにより用いる付加フィルタ２５ｆの種類を変更させる。この付加フィルタ駆動機構１７は、具体的にはステッピングモータなどで構成できる。この付加フィルタ駆動機構１７は、付加フィルタ制御部１８に制御されて動作するとともに、電力ＰＷ＿Ａを電力供給部１２から受け取って動作する。付加フィルタ駆動機構１７は、本発明の付加フィルタ駆動手段に相当し、付加フィルタ制御部１８は、本発明の付加フィルタ制御手段に相当する。
【００４５】
＜電力供給の共通性＞
本発明の構成では、図６に示す様に、コリメータ駆動機構７，可視光源９，付加フィルタ駆動機構１７は、いずれも同じ電力供給部１２から電力ＰＷ＿Ｆ，ＰＷ＿Ｌ，ＰＷ＿Ａを受け取って動作する。このように、電力供給部１２は、可視光源９，コリメータ駆動機構７，付加フィルタ駆動機構１７のいずれにも電力を供給する。具体的には、コリメータ駆動機構７，可視光源９，付加フィルタ駆動機構１７は、図６の下側に示すように並列つなぎで電気的に接続されていると考えることができる。この様な構成は、通常ならば動作に何ら問題を生じさせるものではないものの、可視光源９が劣化しフィラメントタッチが生じた場合に問題となる。
【００４６】
＜可視光源のフィラメントタッチについて＞
図７は、フィラメントタッチを説明している。図７の左側は、可視光源９が有するフィラメントが新品のときの状態を表している。フィラメントは、ループ（巻き線）が所定のピッチで並んだコイルとなっている。このような可視光源９を長期に亘り使用すると、ループが変形してくる。図７の右側は、フィラメントが劣化した状態を表している。経年劣化によりフィラメントの隣り合うループ同士は、互いにもたれ合うように変形する。この様なループが接触する現象をフィラメントタッチと呼ぶ。フィラメントタッチは、光量低下や寿命の低下などの可視光源９自体の劣化の原因となる。
【００４７】
＜フィラメントタッチが可視光源９に与える影響＞
図８は、可視光源９のフィラメントにフィラメントタッチが生じている状態を示した回路図である。フィラメントタッチは、図８に示すように、フィラメント自体を抵抗器と考えるとすると、抵抗器が内部でショートした状態と考えることができる。つまり、フィラメントタッチは、フィラメントの抵抗値を低下させ、可視光源９のフィラメントを流れる電流Ｉ＿Ｌを増加させるように作用する。
【００４８】
フィラメントタッチが進行してフィラメントの抵抗値が下がり続けると、フィラメントを流れる電流Ｉ＿Ｌは上がり続け、遂にフィラメントが過剰電流に耐えられず焼き切れてしまう。このとき、フィラメントは、フィラメントタッチにより抵抗値が下がっても、電流に対する耐性に変化はない。フィラメントの定格電流（安全に流すことができる電流の最大値）は、ループの断面積によって決まっている。確かにフィラメントにおけるフィラメントタッチの発生部においては、図９の左側が示すように２つのループがくっついた状態となっており、この部分についての断面積は２倍に増えたと捉えることもできる。しかし、フィラメントタッチは、フィラメントの一部で発生する事象であるので、フィラメントタッチ発生後のフィラメントには図９の右側に示すように隣り合うループが互いにくっついていない部分が存在する。この様な通常部は、フィラメントタッチが発生したからといってループの断面積に変化はない。したがって、フィラメントタッチの発生前後でフィラメントの定格電流に変化はないのである。
【００４９】
つまり、フィラメントタッチは、可視光源９の寿命を縮める原因となっている。また、フィラメントタッチは、フィラメントを構成するループの巻き数を減少させるのと同じ原理により可視光源９の光量を減らすように作用してしまう。
【００５０】
＜フィラメントタッチが駆動部に与える影響＞
フィラメントタッチは、可視光源９と並列に接続されているコリメータ駆動機構７，付加フィルタ駆動部１７にも悪影響を及ぼす。フィラメントタッチが発生して、フィラメントを流れる電流Ｉ＿Ｌが増加すると、その分だけ電力供給部１２が供給する電力が可視光源９に奪われるということになる。電力供給部１２が供給できる電力には限界があるので、電流Ｉ＿Ｌの増加の影響は、図１０に示すように電力供給部１２が発生させる電圧Ｖ＿ＰＷの低下となって現れる。コリメータ駆動機構７，付加フィルタ駆動機構１７は、この低下した電圧Ｖ＿ＰＷを受け取って動作しなければならない。このような状態でコリメータ駆動機構７が遮蔽羽根３ｂを駆動させようとしても十分な駆動力が得られない可能性がある。コリメータ３ａの遮蔽羽根３ｂの開閉には、ある程度の摩擦が伴う。コリメータ駆動機構７の駆動力が弱すぎると遮蔽羽根３ｂの開閉が十分にできなかったり、開閉自体ができないということも起こりうる。同様に、電圧Ｖ＿ＰＷが低下した状態で付加フィルタ駆動機構１７がホルダ２５を回転させようとしても十分な回転力が得られない可能性がある。ホルダ２５の回転には、ある程度の摩擦が伴う。付加フィルタ駆動機構１７の回転力が弱すぎると、ホルダ２５の回転が十分にできなかったり、回転自体ができないということも起こりうる。
【００５１】
＜本発明の特徴的な構成＞
本発明は、フィラメントタッチが上述のような悪影響を及ぼさないように工夫がされている。すなわち、本発明に係る可視光源９は、図１，図３に示すように、フィラメントタッチを検出するフィラメントタッチ検出部１４を備え、フィラメントタッチ発生後であっても、可視光源９に流れる電流Ｉ＿Ｌが増加しないように工夫がされている。このフィラメントタッチ検出部１４は、劣化したフィラメントに部分的な短絡が生じる現象であるフィラメントタッチが発生したかどうかを検出する機能を有している。フィラメントタッチ検出部１４は、本発明の検出手段に相当する。
【００５２】
図１１は、本発明の特徴部分を表した回路図である。可視光源制御部１３は、電力供給部１２から発生する電流をパルス波にして、可視光源９に送り込むように動作する。可視光源制御部１３は、パルス波を可視光源９のみに出力するのであって、コリメータ駆動機構７，付加フィルタ駆動部１７には出力しない。コリメータ駆動機構７，付加フィルタ駆動部１７には電力供給部１２から直接電流が流れる構成となっている。
【００５３】
図１１に示すようにフィラメントタッチ検出部１４は、具体的には、可視光源９に流れる電流を測定する電流計で構成できる。この電流計は、可視光源９に流れる電流Ｉ＿Ｌをモニタすることができる。このようにフィラメントタッチ検出部１４は、フィラメントに流れる電流を測定する電流測定手段とすることができる。
【００５４】
図１２は、フィラメントタッチ発生に伴う可視光源制御部１３およびフィラメントタッチ検出部１４の動作を説明している。フィラメントタッチ検出部１４は、可視光源９が点灯されている間常に可視光源９に流れる電流をモニタしている。フィラメントタッチが発生すると（ステップＳ１），フィラメントタッチ検出部１４は、電流Ｉ＿Ｌの増加を検出する（ステップＳ２）。電流Ｉ＿Ｌの増加がある閾値以上となるとフィラメントタッチ検出部１４は、その旨を可視光源制御部１３に通知し、図１３に示すように可視光源制御部１３が可視光源９に送出するパルス波の波形をより電流を間引くように変化させる。このときの閾値は、定格電流１０Ａの可視光源９に対して例えば１０．５Ａを表す値を採用することができる。また、パルス波の波形をより電流を間引くように変化させる動作は、ＤＵＴＹ比を低下させる動作とも呼ばれる。
【００５５】
こうして可視光源制御部１３は、可視光源９に印加される実効電圧を低下させる（ステップＳ３）。このように可視光源制御部１３は、フィラメントタッチの発生が検出されると、フィラメントを保護するようフィラメントに供給される電力を低下させるわけである。すると、可視光源９に流れる電流Ｉ＿Ｌが低下することになり（ステップＳ４），可視光源９に定格以上の電流が流れることが阻止される。更に、電力供給部１２が供給する電圧Ｖ＿ＰＷが低下することも阻止され、コリメータ駆動機構７，付加フィルタ駆動機構１７は、十分なトルクを持って各駆動部を駆動させることができる。
【００５６】
＜本発明に係る装置におけるその他の構成＞
操作卓２６（図１参照）は、術者によるＸ線照射開始などの指示を入力させる目的で設けられている。また、主制御部２７（図１参照）は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２７は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することによりＸ線管制御部６および各部８，１１，１８を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。記憶部２８（図１参照）は、閾値などの装置制御に関するパラメータの一切を記憶する。画像生成部１１は、ＦＰＤ４が出力するＸ線の検出信号を基に被検体Ｍの透視像が写り込んだＸ線画像を生成する。表示部２０は、画像生成部１１が生成したＸ線画像を表示する目的で設けられている。
【００５７】
以上のように、本発明によれば、フィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータ３ａが提供できる。すなわち、本発明によれば、フィラメントタッチの発生が検出されると、フィラメントを保護するようフィラメントに供給される電力を低下させる。これにより、フィラメントタッチに伴って起こるフィラメントへの過剰電力の供給が抑制され、フィラメントが焼き切れてしまうことがなく、また同一の電源系統の他部分への影響もなくすことができる。
【００５８】
また、可視光源９と電力供給部１２を共有している各種駆動手段は、フィラメントタッチの影響によりフィラメントに電力を奪われるのでトルク不足に陥りやすい。本発明によれば、フィラメントタッチに伴って起こる可視光源９のフィラメントに対する過剰電力の供給が抑制されるので、フィラメントタッチが発生しても各種駆動手段に供給される電力は十分なものとなる。したがって、本発明によれば、フィラメントタッチが発生したとしても、正常に動作するコリメータ３ａが提供できる。
【００５９】
本発明は、上述のような構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００６０】
（１）上述の構成では、フィラメントタッチ検出部１４は、可視光源９を流れる電流を計測する電流計となっていたが、本発明はこの構成に限られない。フィラメントタッチ検出部１４を可視光源９のフィラメントを撮影するカメラとしてもよく、電力供給部１２の電圧Ｖ＿ＰＷを計測する電圧計であってもよい。また、フィラメントタッチ検出部１４を可視光源９の光量を捉える照度計としてもよい。
【００６１】
（２）フィラメントタッチ検出部１４を電流計として構成する場合、具体的な電流計の構成は様々なものが考えられる。例えば、フィラメントタッチ検出部１４をシャント抵抗を有する電流計としてもよく、クランプメータとしてもよい。
【００６２】
（３）上述の構成に加えて、フィラメントタッチの発生を術者に通知する構成を備えていてもよい。すなわち、フィラメントを流れる電流Ｉ＿Ｌの増加がある閾値以上となるとフィラメントタッチ検出部１４は、その旨を表示部２０に送出し、表示部２０がフィラメントタッチの発生を表示するようにしてもよい。このとき表示部２０に表示される内容としては、可視光源９の異常を通知したり、可視光源９の交換を促したり、可視光源制御部１３のパルス波の波形変更により光量が制限されている旨を通知したりと様々な態様が考えられる。このようにして表示部２０は、フィラメントタッチの発生が検出されると、その旨を術者に警告する。表示部２０は、本発明の警告手段に相当する。
【符号の説明】
【００６３】
３ａ   遮蔽羽根
７     コリメータ駆動機構（遮蔽羽根駆動手段）
８     コリメータ制御部（遮蔽羽根制御手段）
９     可視光源
１２   電力供給部（電力供給手段）
１３   可視光源制御部（可視光源制御手段）
１４   フィラメントタッチ検出部（検出手段）
１７   付加フィルタ駆動機構（付加フィルタ駆動手段）
１８   付加フィルタ制御部（付加フィルタ制御手段）
２０   表示部（警告手段）
２５   ホルダ
２５ｆ 付加フィルタ
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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