(57)【要約】  この発明のＸ線装置１は、制御回路３１に入力された前回の信号から次に入力される信号までの時間を示す無操作時間を監視するタイマ３１Ａを備える。そして、当該無操作時間が、予め設定された時間を過ぎたことをタイマ３１Ａが検知した場合にコンタクタ３２，３３を遮断するように、制御回路３１がコンタクタ３２，３３を制御する。無操作時間の間における使用頻度が低い際のＸ線装置１の待機電力を低減させることができる。さらに、制御回路３１に次の信号が入力されるとコンタクタ３２，３３を閉じるように、制御回路３１がコンタクタ３２，３３を制御することで、電力供給を復帰させる。よって、制御回路３１に次の信号が入力されるとＸ線装置１が使用可能な状態となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線照射手段を備えたＸ線装置であって、
前記Ｘ線照射手段への電力供給ラインの開閉を行う電磁スイッチと、
当該電磁スイッチに対する電力供給、および当該電磁スイッチの開閉を制御する制御回路と
を備えるとともに、
前記Ｘ線照射手段を待機モードにすべきか否かを判断する判断手段を備え、
前記制御回路は、前記判断手段が待機モードにすべきと判断している間、前記電磁スイッチへの電力の供給を低減もしくは遮断するとともに、前記電磁スイッチを開放することを特徴とするＸ線装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線装置において、
前記判断手段は、操作者による無操作時間が閾値を超えている場合に、待機モードにすべきと判断することを特徴とするＸ線装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＸ線装置において、
前記電磁スイッチは、所定の電力が供給されている間だけ、閉じられる構造を有し、
前記制御回路は、前記電磁スイッチへの電力の供給を低減もしくは遮断することにより、前記電磁スイッチを遮断することを特徴とするＸ線装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のＸ線装置において、
前記電磁スイッチは、電力を供給するための電力供給端子と、開閉の信号を供給するための開閉信号端子とを有し、
前記制御回路は、前記電力供給端子への電力を低減または遮断することで、前記電磁スイッチへの電力の供給を低減もしくは遮断するとともに、前記開閉信号端子への信号を制御することで、前記電磁スイッチの開閉を制御することを特徴とするＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線を照射するＸ線照射手段を備えたＸ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線装置は、Ｘ線を発生させるＸ線管や、当該Ｘ線管へ高電圧を供給する高電圧発生装置が設けられ、これら構成要素に対して電源を供給する電源手段を有している。【０００３】
しかし、Ｘ線撮影を行わないときにも上記構成要素に対して電力を供給し続けると、例えばＸ線管のフィラメント電流などによる待機電力が消費されてしまうという問題があった。【０００４】
この点、特許文献１には、待機モードの時には、フィラメント電流をオフにするために、電源とＸ線管との接続を遮断する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−３４７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｘ線管や高電圧発生装置への電力供給を遮断するには、一般的に大容量のコンタクタを用いる。しかしながら、大容量のコンタクタは、それ自体が大きな待機電力を消費するので、十分な省エネ効果が得られていなかった。【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、待機電力がより一層低減されたＸ線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】
【０００８】
この発明は、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、この発明に係るＸ線装置は、Ｘ線を照射するＸ線照射手段を備えたＸ線装置であって、前記Ｘ線照射手段への電力供給ラインの開閉を行う電磁スイッチと、当該電磁スイッチに対する電力供給、及び、当該電磁スイッチの開閉を制御する制御回路とを備えるとともに、前記Ｘ線照射手段を待機モードにすべきか否かを判断する判断手段を備え、  前記制御回路は、前記判断手段が待機モードにすべきと判断している間、前記電磁スイッチへの電力の供給を低減もしくは遮断するとともに、前記電磁スイッチを開放することを特徴とするものである。
この発明に係るＸ線装置によれば、上述した無操作時間の間は、Ｘ線照射手段のみならず、電磁スイッチへの電力供給までもが低減もしくは遮断されるので、より一層、待機モードにおける待機電力を低減させることができる。特に、Ｘ線管でＸ線照射手段を構成する場合や、高電圧発生装置（Ｘ線発生機構）などのＸ線照射手段に供給する電力を遮断することのできる電磁スイッチは、容量が大きく、待機電力も大きくなるが、その待機電力を適切に抑制することができる。【０００９】
特に、Ｘ線管でＸ線照射手段を構成する場合には、Ｘ線管は、撮影前に予備加熱を要するので、電力の供給が停止された状態から撮影を再開させようとすると、予備加熱に時間を要する。
この点、この発明に係るＸ線装置における前記判断手段を、操作者による無操作時間が閾値を超えている場合に、待機モードにすべきと判断するようすれば、撮影中は操作性を低下させず、かつ、不使用時の待機電力を適切に低減させることができる。【００１０】
また、前記電磁スイッチは、所定の電力が供給されている間だけ、閉じられる構造を有し、前記制御回路は、前記電磁スイッチへの電力の供給を低減もしくは遮断することにより、前記電磁スイッチを遮断するようにしてもよい。
または、前記電磁スイッチは、電力を供給するための電力供給端子と、開閉の信号を供給するための開閉信号端子とを有し、前記制御回路は、前記電力供給端子への電力を低減または遮断することで、前記電磁スイッチへの電力の供給を低減もしくは遮断するとともに、前記開閉信号端子への信号を制御することで、前記電磁スイッチの開閉を制御するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るＸ線装置によれば、上述した無操作時間の間は、Ｘ線照射手段のみならず、電磁スイッチへの電力供給までもが低減もしくは遮断されるので、より一層、待機モードにおける待機電力を低減させることができる。特に、Ｘ線管でＸ線照射手段を構成する場合や、高電圧発生装置（Ｘ線発生機構）などのＸ線照射手段に供給する電力を遮断することのできる電磁スイッチは、容量が大きく、待機電力も大きくなるが、その待機電力を適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例に係るＸ線装置の概略斜視図である。
【図２】実施例に係るＸ線装置のブロック図である。
【図３】Ｘ線装置の電力供給の制御に関するタイミングチャートである。
【図４】電力供給端子および開閉信号端子を有したコンタクタ並びに周辺の制御回路のブロック図である。
【実施例】
【００１３】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。図１は、実施例に係るＸ線装置の概略斜視図であり、図２は、実施例に係るＸ線装置のブロック図である。【００１４】
図１に示すように、本実施例に係るＸ線装置１は、被検体（図示省略）を載置する天板１０と、その被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管２１を有したＸ線管装置２０と、Ｘ線発生機構３０とを備えている。その他に、図１では、Ｘ線管装置２０を支持する支柱４０と、支柱４０に沿って設置された電力供給ラインからなる電源ケーブル５０と、Ｘ線フィルム（図示省略）やフラットパネル型Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）（図示省略）を装填するカセッテ６０を備えている。Ｘ線管２１は、この発明におけるＸ線照射手段に相当し、電源ケーブル５０は、この発明における電力供給ラインに相当する。【００１５】
Ｘ線管装置２０は支柱４０に沿って鉛直方向に昇降移動可能であり、支柱４０は水平方向に移動可能である。支柱４０に沿って鉛直方向に昇降移動可能にＸ線管装置２０を構成することでＸ線管装置２０を所望の位置に昇降移動させることができ、水平方向に移動可能に支柱４０を構成することで、支柱４０に支持されたＸ線管装置２０を所望の位置に水平方向に移動させることができる。【００１６】
電源ケーブル５０でＸ線管装置２０とＸ線発生機構３０とを電気的に接続している。本実施例では、Ｘ線装置１は、図１に示すように操作部７０および通信ケーブル８０をさらに備えている。通信ケーブル８０でＸ線発生機構３０と操作部７０とを電気的に接続している。【００１７】
図２に示すように、Ｘ線発生機構３０は、制御回路３１と複数のコンタクタ（図２では２つのコンタクタ３２，３３）と複数の構成要素（図２では２つの構成要素３４，３５）とインバータ３６と高圧トランス３７とを備えている。Ｘ線装置１の外部に電源部Ｓが設けられている。電源部Ｓと制御回路３１とが電源ケーブル５０によって電気的に接続されており、コンタクタ３２を介在して電源部Ｓとインバータ３６とが電源ケーブル５０によって電気的に接続されており、コンタクタ３３を介在して電源部Ｓと２つの構成要素３４，３５とが電気的に接続されている。制御回路３１は、この発明における制御回路に相当し、コンタクタ３２，３３は、この発明における電磁スイッチに相当する。【００１８】
また、インバータ３６と高圧トランス３７とが電源ケーブル５０によって電気的に接続されており、高圧トランス３７とＸ線管装置２０とが電源ケーブル５０によって電気的に接続されている。このように電気的に接続することで、コンタクタ３２がＯＮに閉じているときには、電源部Ｓから、インバータ３６，高圧トランス３７，Ｘ線管装置２０の順に電力が供給される。同じく、コンタクタ３３がＯＮに閉じているときには、電源部Ｓから構成要素３４，３５に電力がそれぞれ供給される。【００１９】
Ｘ線管装置２０は、上述したようにＸ線管２１（図１を参照）を有している。Ｘ線管２１以外は、Ｘ線管装置２０は、Ｘ線管２１のＸ線発生による発熱で高温となるのを防止するためにＸ線管２１に冷媒（例えば絶縁油）を循環供給する循環路（図示省略）や冷媒を冷却する冷却器（図示省略）などを備えている。【００２０】
制御回路３１は、時間を監視するタイマ３１Ａを備えている。本実施例では、タイマ３１Ａは、後述する無操作時間を監視して、無操作時間が閾値（予め設定された時間）を超えている場合に、待機モードにすべきと判断する。上述したように制御回路３１と操作部７０とが通信ケーブル８０によって電気的に接続されており、通信ケーブル８０を介して操作部７０からの信号が制御回路３１に入力される。この他にも、Ｘ線装置１の外部に設けられたコンピュータ（図示省略）や画像処理装置（図示省略）と、制御回路３１とが通信ケーブル８０によって電気的に接続されており、これらのコンピュータや画像処理装置からの各信号が制御回路３１にそれぞれ入力される。なお、制御回路３１とコンタクタ３２，３３とも通信ケーブル８０によって電気的に接続されている。図１および図２では、操作部７０をＸ線装置１に備えたが、Ｘ線装置１の外部に操作部を設けてもよい。タイマ３１Ａは、この発明における判断手段に相当する。【００２１】
コンタクタ３２，３３は、電磁接触器で構成されている。後述するように、無操作時間が、予め設定された時間を過ぎたことをタイマ３１Ａが検知した場合にコンタクタ３２，３３をＯＦＦにそれぞれ遮断するように、制御回路３１はコンタクタ３２，３３をそれぞれ制御する。例えば、コンタクタ３２，３３は、所定の電力が供給されている間だけ、閉じられる構造を有し、制御回路３１は、コンタクタ３２，３３への電力の供給を低減もしくは遮断することにより、コンタクタ３２，３３を遮断する。もしくは後述する図４のような電力供給端子３２Ａ，３３Ａや電力供給端子３２Ｂ，３３Ｂを有してもよい。図４の構造については後述する。本実施例では、電磁スイッチとしてコンタクタ３２，３３を例に採って説明しているが、電磁スイッチの機能を有するものであれば、必ずしもコンタクタ（電磁接触器）に限定されない。例えば、過負荷保護のためのサーマルリレーを搭載した電磁開閉器（マグネットスイッチ）を電磁スイッチとして使用してもよい。また、本実施例では、待機電力低減のために、複数のコンタクタとして２つのコンタクタ３２，３３を備えたが、少なくともＸ線管装置２０の待機電力を低減させればよいので、待機電力低減のために、Ｘ線管装置２０に接続されたコンタクタのみを備えてもよいし、３つ以上のコンタクタを備えてもよい。【００２２】
構成要素３４は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。構成要素３５は、例えばＸ線管装置２０や支柱４０（図１を参照）やカセッテ６０（図１を参照）の駆動機構あるいは制動機構（ブレーキ）などである。本実施例では、Ｘ線管２１（図１を参照）に関連する構成要素（例えばインバータ３６や高圧トランス３７）以外の構成要素として、２つの構成要素３４，３５を備えたが、各種のＸ線装置の構成に応じて、構成要素は１つのみであってもよいし、３つ以上であってもよい。【００２３】
次に、無操作時間の監視や待機モードへの判断や待機電力低減の機能や電力供給の復帰を含んだＸ線装置の電力供給の制御について、図３を参照して説明する。図３は、Ｘ線装置の電力供給の制御に関するタイミングチャートである。なお、図３では、前回の信号が制御回路３１（図２を参照）に入力された状態を開始（図３では「Ｓｔａｒｔ」で表記）時点として、コンタクタ３２，３３（図２を参照）が閉止してＯＮになっている状態から、ステップＳ１に移行する。【００２４】
（ステップＳ１）信号の入力？
制御回路３１に、次に入力される信号があるか否かを制御回路３１が判断する。次の信号が制御回路３１に入力されたら一連のＸ線装置の電力供給の制御を終了する。次の信号が制御回路３１に入力されていなければ、次のステップＳ２に進む。【００２５】
制御回路３１に入力される信号としては、例えば外部のコンピュータや画像処理装置（フラットパネル型Ｘ線検出器：ＦＰＤを用いる場合にはデジタルラジオグラフィ装置（デジタルＸ線撮影装置））からの撮影条件（Ｘ線管の管電圧や管電流やＸ線の照射時間など）や、操作部７０（図１および図２を参照）からの操作信号などがある。その他に、当該信号としては、ＣＰＵからなる構成要素３４（図２を参照）からの制御信号や、駆動機構や制動機構などからなる構成要素３５（図２を参照）からの操作信号などがある。【００２６】
（ステップＳ２）無操作時間の監視
制御回路３１に入力された前回の信号から次に入力される信号までの時間を「無操作時間」と呼ぶ。制御回路３１のタイマ３１Ａ（図２を参照）は、この無操作時間を監視（計測）する。【００２７】
（ステップＳ３）設定された時間が経過？
待機電力低減の機能では、操作部７０から待機電力低減のための設定時間（閾値）を予め設定しておく。設定時間（閾値）については、特に限定されず、例えばユーザが１５分，３０分，…と選択可能に設定してもよい。ステップＳ２で監視（計測）された無操作時間が、操作部７０にて予め設定された時間を過ぎたか否かを制御回路３１が判断する。設定された時間が経過していない場合には、ステップＳ１に戻ってステップＳ１にて制御回路３１に、次に入力される信号があるか否かを制御回路３１が判断する。設定された時間が経過した場合には、待機モードにすべきと判断して、ステップＳ４に進む。【００２８】
（ステップＳ４）コンタクタの遮断
ステップＳ３で無操作時間が、予め設定された時間を過ぎたことをタイマ３１Ａが検知した場合にコンタクタ３２，３３をＯＦＦにそれぞれ遮断するように、制御回路３１がコンタクタ３２，３３をそれぞれ制御する。
この時、図４に示すように、コンタクタ３２，３３は、電力を供給する電力供給端子３２Ａ，３３Ａと、開閉を制御するための開閉信号端子３２Ｂ，３３Ｂとが設けられており、制御回路３１は、コンタクタ３２，３３の開閉信号端子３２Ｂ，３３Ｂに制御信号を伝達して、コンタクタ３２，３３を遮断するとともに、電力供給端子３２Ａ，３３Ａへの電力供給を遮断する。
これにより、Ｘ線発生機構３０（図１および図２を参照）の各構成要素（インバータや高圧トランスも含む）やＸ線管装置２０（図１および図２を参照）への電力供給を遮断する。なお、電力供給端子３２Ａ，３３Ａへ遮断のみならず、電力供給端子３２Ａ，３３Ａへの電力を低減することで、コンタクタ３２，３３への電力の供給を低減するとともに、開閉信号端子３２Ｂ，３３Ｂへの制御信号を伝達することで、コンタクタ３２，３３の開閉を制御することも可能である。【００２９】
（ステップＳ５）信号の入力？
ステップＳ４でコンタクタ３２，３３がＯＦＦに遮断となっている状態で、制御回路３１に、次に入力される信号があるか否かを制御回路３１が判断する。次の信号が制御回路３１に入力されていなければ、ステップＳ４に戻って、コンタクタ３２，３３がＯＦＦに遮断となった状態を継続しつつ、次の信号が制御回路３１に入力されるまでステップＳ４，Ｓ５をループして待機する。次の信号が制御回路３１に入力されたら次のステップＳ６に進む。なお、信号の入力の有無の替わりに、解除信号の入力に同期して、次のステップＳ６に進んでもよい。【００３０】
ステップＳ１でも述べたように、制御回路３１に入力される信号としては、例えばデジタルラジオグラフィ装置（デジタルＸ線撮影装置））からの撮影条件や、操作部７０からの操作信号などがある。その他に、当該信号としては、ＣＰＵからの制御信号や、駆動機構や制動機構からの操作信号などがある。【００３１】
（ステップＳ６）コンタクタの閉止
ステップＳ５で制御回路３１に次の信号が入力されると、電力供給端子３２Ａ，３３Ａに電力を供給するとともに、制御回路３１が、コンタクタ３２，３３の開閉信号端子３２Ｂ，３３Ｂに制御信号を伝達することで、コンタクタ３２，３３をＯＮにそれぞれ閉じるように制御する。コンタクタの閉止により、Ｘ線発生機構３０の各構成要素やＸ線管装置２０への電力供給を復帰させる。【００３２】
上述の本実施例に係るＸ線装置１によれば、ユーザによる（制御回路３１に入力された前回の信号から次に入力される信号までの時間を示す）無操作時間の間は、Ｘ線照射手段（本実施例ではＸ線管２１）のみならず、電磁スイッチ（本実施例ではコンタクタ３２，３３）への電力供給までもが低減もしくは遮断されるので、より一層、待機モードにおける待機電力を低減させることができる。特に、本実施例のようなＸ線管２１でＸ線照射手段を構成する場合や、高電圧発生装置（Ｘ線発生機構３０）などのＸ線照射手段（Ｘ線管２１）に供給する電力を遮断することのできる電磁スイッチ（コンタクタ３２，３３）は、容量が大きく、待機電力も大きくなるが、その待機電力を適切に抑制することができる。
特に、本実施例のようなＸ線管２１でＸ線照射手段を構成する場合には、Ｘ線管２１は、撮影前に予備加熱を要するので、電力の供給が停止された状態から撮影を再開させようとすると、予備加熱に時間を要する。この点、判断手段（本実施例ではタイマ３１Ａ）を、上述した無操作時間が閾値を超えている場合に、待機モードにすべきと判断するようすれば、撮影中は操作性を低下させず、かつ、不使用時の待機電力を適切に低減させることができる。【００３３】
本実施例のように、電磁スイッチ（コンタクタ３２，３３）は、所定の電力が供給されている間だけ、閉じられる構造を有し、制御回路３１は、電磁スイッチ（コンタクタ３２，３３）への電力の供給を低減もしくは遮断することにより、電磁スイッチ（コンタクタ３２，３３）を遮断するようにしてもよい。
または、図４に示すように、電磁スイッチ（コンタクタ３２，３３）は、電力を供給するための電力供給端子３２Ａ，３３Ａと、開閉の信号を供給するための開閉信号端子３２Ｂ，３３Ｂとを有し、制御回路３１は、電力を供給するための電力供給端子３２Ａ，３３Ａと、開閉の信号を供給するための開閉信号端子３２Ｂ，３３Ｂとを有し、制御回路３１は、電力供給端子３２Ａ，３３Ａへの電力を低減または遮断することで、電磁スイッチ（コンタクタ３２，３３）への電力の供給を低減もしくは遮断するとともに、開閉信号端子３２Ｂ，３３Ｂへの信号を制御することで、電磁スイッチ（コンタクタ３２，３３）の開閉を制御するようにしてもよい。【００３４】
この発明は、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。【００３５】
（１）上述した実施例では、Ｘ線装置は、被検体を人体として医療用Ｘ線装置に用いられていたが、実装基板などを対象とした非破壊検査装置に適用してもよい。また、上述したＸ線フィルムを用いたアナログラジオグラフィ装置（アナログＸ線撮影装置）に適用してもよいし、上述したフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を用いたデジタルラジオグラフィ装置（デジタルＸ線撮影装置）に適用してもよい。その際に、画像処理装置等もＸ線装置に備えてもよい。【００３６】
（２）上述した実施例では、Ｘ線装置は、図１に示すような支柱４０に沿って鉛直方向に昇降移動可能に構成されたＸ線管装置２０を備えた構造であったが、Ｘ線装置の構造については、図１に示す構造に限定されない。例えば、被検体を水平姿勢あるいは立位姿勢で撮影あるいは透視を行うＸ線装置に適用してもよいし、断層画像を取得するＸ線断層撮影装置やＸ線ＣＴ装置などのＸ線装置に適用してもよい。【００３７】
（３）上述した実施例では、Ｘ線照射手段は管状のＸ線管であったが、Ｘ線を照射する構造であれば、Ｘ線管に限定されない。例えば、被検体の周囲を取り囲むリング状からなるＸ線照射手段を設置して、断層撮影や様々な方向からの撮影や透視を行ってもよい。【００３８】
（４）上述した実施例では、図２に示すように、制御回路３１内に判断手段（実施例ではタイマ３１Ａ）が内蔵されていたが、制御回路と判断手段とを互いに別々にして備えてもよい。【００３９】
（５）判断手段は、ユーザからの待機モード指示を検出するものであってもよい。例えば、図示しないコンソールの表示器などに、待機モードスイッチを設け、ユーザなどの操作者により待機モードスイッチが押されたときに、待機モードと判断し、別途設けた解除スイッチを押すことにより、待機モードを解除するように構成することができる。【００４０】
（６）上述したようにコンタクタ３２，３３として、電力供給端子に電力供給がない状態では解放状態となり、かつ、電力供給がある時には閉じられた状態となる素子を用いることとしてもよい。この場合、コンタクタ３２，３３への電力供給のみの制御によって、コンタクタ３２，３３の開閉を制御することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  …  Ｘ線装置
２１  …  Ｘ線管
３１  …  制御回路
３１Ａ  …  タイマ
３２，３３  …  コンタクタ
３２Ａ，３３Ａ  …  電力供給端子
３２Ｂ，３３Ｂ  …  開閉信号端子
５０  …  電源ケーブル
【図１】
2016067432.tif 000003
【図２】
2016067432.tif 000004
【図３】
2016067432.tif 000005
【図４】
2016067432.tif 000006
【国際調査報告】
2016067432.tif 000007
2016067432.tif 000008