(57)【要約】【課題】天井装着ガントリ・システムを提供する。【解決手段】天井装着ガントリ・システムは、キャリッジ（２０５）と、天井の下に配置され且つ前記キャリッジ（２０５）の両側部の間に延在する少なくとも２本の細長い支持レール（２２５）と、前記キャリッジ（２０５）に結合された支持構体（２１０）と、前記キャリッジ（２０５）に装着された一次駆動装置組立体（２１５）と、前記キャリッジ（２０５）に装着された二次駆動装置組立体（２２０）とを有する。天井装着ガントリ・システムは、更に、前記一次駆動装置組立体（２１５）に結合された第１のベルト（２３５）、及び前記二次駆動装置組立体（２２０）に結合された第２のベルト（２４０）を含むことができる。【選択図】図２
2008126073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジ（２０５）と、
天井の下に配置され且つ前記キャリッジ（２０５）の両側部の間に延在する少なくとも２本の細長い支持レール（２２５）と、
前記キャリッジ（２０５）に結合された支持構体（２１０）と、
前記キャリッジ（２０５）に装着された一次駆動装置組立体（２１５）と、
前記キャリッジ（２０５）に装着された二次駆動装置組立体（２２０）と、
を有する天井装着ガントリ・システム（１２５）。
【請求項２】
更に、前記一次駆動装置組立体（２１５）に結合された第１のベルト（２３５）、及び前記二次駆動装置組立体（２２０）に結合された第２のベルト（２４０）を有している、請求項１記載の天井装着ガントリ・システム（１２５）。
【請求項３】
前記一次駆動装置組立体（２１５）は、
歯車箱（４１５）及びクラッチ（４２０）を含む伝動装置（４１０）であって、前記クラッチ（４２０）がパルス幅変調（ＰＷＭ）信号で作動されるように構成されている、伝動装置（４１０）と、
前記伝動装置（４１０）に結合された少なくとも１つの一次タイマー・プーリー（４２５）と、
前記伝動装置（４１０）に結合された駆動電動機（４０５）であって、前記伝動装置（４１０）を介して前記一次タイマー・プーリー（４２５）を駆動するように構成されている駆動電動機（４０５）と、
を有している、請求項１記載の天井装着ガントリ・システム（１２５）。
【請求項４】
前記一次駆動装置組立体（２１５）は更に、前記駆動電動機（４０５）に結合されている電動機符号器（４３５）を有している、請求項３記載の天井装着ガントリ・システム（１２５）。
【請求項５】
前記二次駆動装置組立体（２２０）は、
少なくとも１つの二次タイマー・プーリー（５０５）と、
前記二次タイマー・プーリー（５０５）に結合されたトルク制限器（５１０）と、
前記トルク制限器（５１０）に結合された制動装置（５１５）と、
前記第２のベルト（２４０）に結合された絶対符号器（５３０）と、を有しており、
前記トルク制限器（５１０）は、第１の端部及び第２の端部を含むトルク制限器シャフトを有し、前記第１の端部が前記二次タイマー・プーリー（５０５）に結合され且つ前記第２の端部が前記制動装置（５１５）に結合されている、
請求項２記載の天井装着ガントリ・システム（１２５）。
【請求項６】
キャリッジ（２０５）と、天井の下に配置され且つ前記キャリッジ（２０５）の両側部の間に延在する少なくとも２本の細長い支持レール（２２５）と、前記キャリッジ（２０５）に結合された支持構体（２１０）と、前記キャリッジ（２０５）に結合された一次駆動装置組立体（２１５）と、前記キャリッジ（２０５）に結合された二次駆動装置組立体（２２０）とを有する天井装着ガントリ・システム（１２５）、
前記天井装着ガントリ・システム（１２５）の前記支持構体（２１０）に結合された放射線検出器、並びに
前記天井装着ガントリ・システム（１２５）の前記支持構体（２１０）に結合された放射線源、
を含んでいるイメージング装置（１００）。
【請求項７】
前記天井装着ガントリ・システム（１２５）は更に、前記一次駆動装置組立体（２１５）に結合された第１のベルト（２３５）、及び前記二次駆動装置組立体（２２０）に結合された第２のベルト（２４０）を有している、請求項６記載のイメージング装置（１００）。
【請求項８】
前記一次駆動装置組立体（２１５）は、
歯車箱（４１５）及びクラッチ（４２０）を含む伝動装置（４１０）であって、前記クラッチ（４２０）がパルス幅変調（ＰＷＭ）信号で作動されるように構成されている、伝動装置（４１０）と、
前記伝動装置（４１０）に結合された少なくとも１つの一次タイマー・プーリー（４２５）と、
前記伝動装置（４１０）に結合された駆動電動機（４０５）であって、前記伝動装置（４１０）を介して前記一次タイマー・プーリー（４２５）を駆動するように構成されている駆動電動機（４０５）と、
を有している、請求項６記載のイメージング装置（１００）。
【請求項９】
前記一次駆動装置組立体（２１５）は更に、前記駆動電動機（４０５）に結合された電動機符号器（４３５）を有している、請求項６記載のイメージング装置（１００）。
【請求項１０】
前記二次駆動装置組立体（２２０）は、
少なくとも１つの二次タイマー・プーリー（５０５）と、
前記二次タイマー・プーリー（５０５）に結合されたトルク制限器（５１０）と、
前記トルク制限器（５１０）に結合された制動装置（５１５）と、
前記第２のベルト（２４０）に結合された絶対符号器（５３０）と、を有しており、
前記トルク制限器（５１０）は、第１の端部及び第２の端部を含むトルク制限器シャフトを有し、前記第１の端部が前記二次タイマー・プーリー（５０５）に結合され且つ前記第２の端部が前記制動装置（５１５）に結合されている、
請求項７記載のイメージング装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、イメージング（撮像及び画像化）装置に関するものであり、より具体的に云えば、イメージング装置におけるガントリ・システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医学分野においてイメージング装置の使用は周知である。対象物を撮像するように構成されたイメージング装置は、対象物の解剖学的構造の詳細な内部図を放射線医に提供する。更に、腫瘍又は他の組織の異常を選択的に破壊するように超音波治療装置の焦点を誘導するためにＭＲＩシステムのようなイメージング装置を使用することが知られている。選択な組織の壊死に使用するために超音波トランスデューサを正確に位置決めする必要性により、イメージング装置と組み合わせて使用するときに問題が存在する。
【０００３】
典型的には、イメージング装置は放射線源及び放射線検出器を有している。イメージング装置は更に、放射線源及び放射線検出器を支持するためのガントリ・システムを含むことができる。ガントリ・システムは、天井のような静止した構体に移動可能に取り付けることができる。典型的には、天井に取り付けられたガントリ・システムは「天井装着ガントリ・システム」と呼ばれる。
【０００４】
天井装着ガントリ・システムは、一般に、キャリッジと、天井の下に配置され且つキャリッジの両側部の間に延在する少なくとも２本の細長い支持レールと、キャリッジに結合された支持構体と、キャリッジに装着された一次駆動装置組立体とを有する。天井装着ガントリ・システムは更に、一次駆動装置組立体に結合されたベルトを含むことができる。ベルトは支持レールに平行に延在することができ、またベルトを静止位置に維持するために２つの端部の間で張力をかけることができる。更に、一次駆動装置組立体は、駆動電動機と、該駆動電動機に結合された伝動装置と、該伝動装置を介して駆動電動機に結合された１つ又は複数の一次タイマー・プーリーとを有することができる。駆動電動機は、それに結合された伝動装置を介して一次タイマー・プーリーを駆動するように構成されている。一次タイマー・プーリーは、静止位置に維持されたベルトに沿って動くように構成されている。一次駆動装置組立体は更に、キャリッジの位置についての情報を提供するために電動機符号器のような帰還装置を有することができる。
【０００５】
既知の天井装着ガントリ・システムを使用する際の主な問題は、過負荷により生じるベルトの単一点故障(single point failure)である。既知の天井装着ガントリ・システムを使用する際の別の問題は、支持レールに対するキャリッジの正確な位置を追跡する能力の欠如である。キャリッジの正確な位置を追跡する能力の欠如は、伝動装置におけるバックラッシュ（ガタ）に起因した滑りによって誘起された運動損により生じる。既知の天井装着ガントリ・システムを使用する際の更に別の問題は、電源オン状態中、キャリッジの運動を短時間で制御することができないことである。例えば、キャリッジは、衝突の発生の際に直ちに停止させることができない。緊急事態の際のキャリッジの運動を制御する能力の欠如の結果として、撮像対象物を含む周囲の環境を損傷させる虞があり、またイメージング装置のオペレータを負傷させる虞がある。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／００４２００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、キャリッジを変位させるためのより簡単で、頑丈で、且つ信頼性のある機構を有するガントリ・システムを提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本書では上述の欠点、不利益及び問題に対処するものであり、それは以下の説明を読んで理解することによって理解されよう。
【０００８】
一実施形態では、キャリッジと、天井の下に配置され且つキャリッジの両側部の間に延在する少なくとも２本の細長い支持レールと、キャリッジに結合された支持構体と、キャリッジに装着された一次駆動装置組立体と、キャリッジに装着された二次駆動装置組立体とを有する天井装着ガントリ・システムを提供する。天井装着ガントリ・システムは、更に、一次駆動装置組立体に結合された第１のベルト、及び二次駆動装置組立体に結合された第２のベルトを含むことができる。
【０００９】
別の実施形態では、イメージング装置用の天井装着ガントリ・システムを提供する。天井装着ガントリ・システムは、キャリッジと、天井の下に配置され且つキャリッジの両側部の間に延在する少なくとも２本の細長い支持レールと、キャリッジを駆動するための一次駆動手段と、キャリッジを駆動するための二次駆動手段とを有する。
【００１０】
別の実施形態では、天井装着ガントリ・システムを有するイメージング装置を提供する。天井装着ガントリ・システムは、キャリッジと、天井の下に配置され且つキャリッジの両側部の間に延在する少なくとも２本の細長い支持レールと、キャリッジに結合された支持構体と、キャリッジに結合された一次駆動装置組立体と、キャリッジに結合された二次駆動装置組立体とを有する。イメージング装置は更に、天井装着ガントリ・システムの支持構体に結合された放射線源及び放射線検出器を有する。
【００１１】
本書では様々な範囲のシステム及び方法を説明する。この項目において述べた面及び利点に加えて、他の面及び利点が図面を参照し且つ以下の詳しい説明を参照することにより明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の詳しい説明では、その一部を形成する添付の図面を参照し、図面には実施することのできる特定の実施形態を例として示す。これらの実施形態は、当業者が該実施形態を実施することができる程度に詳しく説明しており、従って、他の実施形態を利用することができること、また実施形態の範囲から逸脱することなく論理的、機械的、電気的及びその他の変更を行うことができることを理解されたい。従って、以下の詳しい説明は、本発明の範囲を制限するものとして取るべきではない。
【００１３】
図１は、イメージング装置１００の一例の概略図を示す。イメージング装置１００は、コンピュータ断層撮影装置、ポジトロン放出型断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波イメージング装置及びＸ線装置の内の１つであってよい。しかしながら、当業者には、イメージング装置１００の例が上記の例に制限されないこと、及び本発明が特許請求の範囲の全てを有することを理解されよう。
【００１４】
対象物１２０をイメージングするように構成されたイメージング装置１００は、患者位置決めシステム１０５、放射線源１１０及び放射線検出器１１５を有する。患者位置決めシステム１０５は、走査すべき対象物１２０に係合して支持する。放射線源１１０及び放射線検出器１１５は、患者位置決めシステム１０５上に配置された対象物１２０についてイメージングを遂行するように構成される。放射線源１１０は、走査すべき対象物１２０へ向けて投射するための電磁放射を発生するように構成される。電磁放射には、Ｘ線、ガンマ線、及び他のＨＦ電磁エネルギが含まれる。走査している対象物１２０に入射するＸ線は対象物１２０によって減弱する。放射線検出器１１５は、減弱したＸ線を電気信号に変換するための多数の検出器素子を有する。これら検出器素子からの電気信号は更にサンプリングされて、コンピュータ処理のためにディジタル信号に変換される。イメージング装置１００は更に、放射線源１１０及び放射線検出器１１５を支持するように構成された天井装着ガントリ・システム１２５を有する。
【００１５】
図２について説明すると、天井装着ガントリ・システム１２５をより詳しく示している。天井装着ガントリ・システム１２５は、キャリッジ２０５と、キャリッジ２０５に結合された支持構体２１０と、キャリッジ２０５に装着された一次駆動装置組立体２１５及び二次駆動装置組立体２２０を含む二重駆動装置組立体とを有する。支持構体２１０は、円弧から円に至る多数の形を含んでいる円形の形状とすることができる。放射線源１１０及び放射線検出器１１５は、支持構体２１０の外周に沿ってほぼ１８０°離して位置決めすることができる。天井装着ガントリ・システム１２５は更に、キャリッジ２０５の縦方向摺動体に係合するための支持レール２２５を含む。支持レール２２５は、天井の下に配置され且つキャリッジ２０５の両側部の間に延在する２本の細長い支持レール２２５である。支持レール２２５は更に、キャリッジ２０５の摺動運動を容易にするために複数のローラー２３０を有することができる。このことが、図２に示された天井装着ガントリ・システム１２５の一部分の拡大図である図３に示されている。
【００１６】
図２の要素と同じであるか又は対応する要素は同じ参照数字で表しており、この点から、その説明を繰り返す必要はなく、差異のみを説明する。
【００１７】
一次駆動装置組立体２１５及び二次駆動装置組立体２２０の各々は、例えばオメガ型のベルト駆動装置を介して駆動することができる。従って、天井装着ガントリ・システム１２５は更に、一次駆動装置組立体２１５に結合された第１のベルト２３５、及び二次駆動装置組立体２２０に結合された第２のベルト２４０を有することができる。第１のベルト２３５及び第２のベルト２４０は確実な駆動要素であって、所定の値まで張力をかけられたとき、動きの滑りを少しも生じさせさせず、従って、滑らかな動きを生じさせる。
【００１８】
一次駆動装置組立体２１５及び二次駆動装置組立体２２０の各々は、キャリッジ２０５の運動方向を定める責任を持つ。一次駆動装置組立体２１５は、対象物１２０の移動方向に平行な方向にキャリッジ２０５を駆動する。図４は一次駆動装置組立体２１５の典型的な詳細を示す。一次駆動装置組立体２１５は、駆動電動機４０５と、駆動電動機４０５に結合された歯車箱４１５及びクラッチ４２０を含む伝動装置４１０と、伝動装置４１０を介して駆動電動機４０５に結合された少なくとも１つの一次タイマー・プーリー４２５とを有する。
【００１９】
駆動電動機４０５は、ＤＣ（直流）電源装置上で動作するステップ・モータ又はサーボモータであってよい。駆動電動機４０５の回転運動が伝動装置４１０によってキャリッジ２０５の横方向／縦方向移動のいずれかに変換される。駆動電動機４０５に結合された歯車箱４１５は、駆動キーを介してクラッチ４２０を駆動する。クラッチ４２０の回転は第１のベルト２３５上の一次タイマー・プーリー４２５を駆動する。第１のベルト２３５は支持レール２２５の長さに沿って平行に延在していると共に、支持レール２２５に直角に延在するシャフトに固定されている。引張り機構により、確実に第１のベルト２３５が静止した位置に留まり且つ最小のバックラッシュで一次駆動装置組立体２１５の回転運動を伝達するようにする。一次駆動装置組立体２１５の詳細な動作を図５と関連して更に説明する。
【００２０】
一次駆動装置組立体２１５の回転運動は、二次駆動装置組立体２２０の回転を開始させる。図５は、二次駆動装置組立体２２０の概略図である。キャリッジ２０５に装着された二次駆動装置組立体２２０は、少なくとも１つの二次タイマー・プーリー５０５と、二次タイマー・プーリー５０５に結合されたトルク制限器５１０と、トルク制限器５１０に結合された制動装置５１５とを有する。トルク制限器５１０は二次タイマー・プーリー５０５と共に、一次駆動装置組立体２１５の回転により第２のベルト２４０上で動く。
【００２１】
二次駆動装置組立体２２０は更に、少なくとも一対の摩擦パッド（図示せず）を有する。摩擦パッド（図示せず）は、摩擦パッド（図示せず）をトルク制限器５１０に締め付ける張力バネ（図示せず）を含む。張力バネ（図示せず）は、トルク制限器設定値と称する所定の値に設定することができる。張力バネ（図示せず）は摩擦パッド（図示せず）とトルク制限器５１０との間に多量の摩擦を生じさせて、その結果、トルク制限器５１０を二次タイマー・プーリー５０５のためのブレーキとして作用させる。制動装置５１５は電源装置を切断することによって付勢することができ、またトルク制限器５１０は制動装置５１５を付勢することによって作動することができる。トルク制限器５１０は、作動されたとき、キャリッジ２０５の運動を停止させる。
【００２２】
トルク制限器５１０は更に、トルク制限器シャフト５２５を有する。トルク制限器シャフト５２５の第１の端部が摩擦パッド（図示せず）を介して二次タイマー・プーリー５０５を保持し、摩擦パッド（図示せず）は張力バネ（図示せず）によって制御される。トルク制限器シャフト５２５の第２の端部は、電磁ブレーキのような制動装置５１５に結合することができる。
【００２３】
制動装置５１５は、トルク制限器シャフト５２５を有するトルク制限器５１０が、電源オフの間、二次タイマー・プーリー５０５の運動を停止することができるように充分に堅固にトルク制限器シャフト５２５を保持するように構成されている。電源オンの間、制動装置５１５は、数ボルトの範囲内のＤＣ電源装置、例えば、２４ボルトの電源装置により切り離される。緊急時又は機能不良時、制動装置５１５は、少なくともトルク制限器設定値に等しい力でトルク制限器シャフト５２５を保持するために使用することができる。トルク制限器シャフト５２５は、制動装置５１５によって保持されているとき、キャリッジ２０５の運動を停止させる。
【００２４】
次に２つのシナリオ、すなわち、天井装着ガントリ・システム１２５への電源がオンであるときと、電源がオフであるときについて考察する。電源がオンであるときの第１のシナリオでは、駆動電動機４０５と、駆動電動機４０５に結合された歯車箱４１５と、一次タイマー・プーリー４２５とにより、キャリッジ２０５が駆動される。歯車箱４１５と一次タイマー・プーリー４２５との間の接続部材はクラッチ４２０である。クラッチ４２０は摩擦型とすることができ、またＰＷＭ（パルス幅変調）技術を使用して動作させることができる。
【００２５】
ＰＷＭ技術は、クラッチ４２０に供給されるパワーを制御するために使用することができる。そのクラッチ４２０に供給されるパワーはキャリッジ２０５の速度を制御する。ＰＷＭ駆動信号は、一定の高さ、一定の周波数及び可変のパルス幅を持つ制御パルスを有する。ＰＷＭ技術では、駆動信号のパルス幅の制御によりクラッチ４２０へのパワーを制御する。パルス幅が変化すると、クラッチ４２０に供給されるパワーが変化する。クラッチ４２０に供給されるパワーが変化すると、キャリッジ２０５の速度が変化する。
【００２６】
従って、天井装着ガントリ・システム１２５を最大速度まで加速すべきとき、クラッチ４２０には所定の期間に亘って最大能力までパワーを加え、そして天井装着ガントリ・システム１２５が最大速度に達したとき、クラッチ４２０へのパワーは所望の伝達トルクへ切り換えることができる。所望の伝達トルクはトルク制限器設定値に比例する値とすることができる。所望の伝達トルクは一般にクラッチ４２０の最大能力よりも小さい。従って、天井装着ガントリ・システム１２５が衝突又は障害物に遭遇したとき、クラッチ４２０は自動的に滑動する。クラッチ４２０は、滑動したとき、近辺の環境又は設備に対して何らの危害も生じさせない。
【００２７】
第２のシナリオでは、すなわち、天井装着ガントリ・システム１２５への電源がオフであるとき又は第１のベルト２３５の故障の際には、第２のベルト２４０が役立つ。電源オフ状態中に作動された制動装置５１５は、トルク制限器５１０を介してキャリッジ２０５の運動を停止させるのに役立つ。この代わりに、有利なこととして、トルク制限器設定値に等価な力を使用して、電源オフ状態において天井装着ガントリ・システム１２５を手動で動かすことができる。
【００２８】
従って第１のベルト２３５の故障の際には、二次駆動装置組立体２２０は制動装置５１５及びトルク制限器５１０を介してキャリッジ２０５の運動を防止するのに役立つ。この代わりに、第２のベルト２４０の故障の際、天井装着ガントリ・システム１２５の運動は、一次駆動装置組立体２１５において動作するクラッチ４２０の助けにより停止させることができる。従って、２つのベルトを用いて駆動される天井装着ガントリ・システム１２５は、第１のベルト２３５の単一点故障を解消する。
【００２９】
図５を参照して更に説明すると、一実施形態では、二次駆動装置組立体２２０は符号器駆動プーリー５２０及び符号器被動プーリー５３５を含むことができる。符号器駆動プーリー５２０は二次タイマー・プーリー５０５に隣接して配置することができ且つ例えばネジ又は任意のこのような機構を使用して二次タイマー・プーリー５０５に結合することができる。更に、当業者には、一次駆動装置組立体２１５及び二次駆動装置組立体２２０が、一次タイマー・プーリー４２５及び二次タイマー・プーリー５０５の内の１つにベルトを介して結合された複数の遊動プーリー４３０及び５４５を含むことができることが理解されよう。
【００３０】
二次タイマー・プーリー５０５の回転は、二次タイマー・プーリー５０５に結合された符号器駆動プーリー５２０を回転させる。次いで、符号器駆動プーリー５２０が符号器ベルト５４０を介して符号器被動プーリー５３５を駆動する。符号器ベルト５４０は符号器駆動プーリー５２０及び符号器被動プーリー５３５を通ることができる。更に、第１のベルト２３５、第２のベルト２４０及び符号器ベルト５４０の各々は歯形ベルトとすることができる。
【００３１】
位置精度及び再現性を得るために、キャリッジ２０５の運動に対する精密な制御が望ましい。精密な制御を達成し且つ維持するために、一実施形態で提供されるイメージング装置１００は２組の位置符号器を利用する。位置符号器はキャリッジ２０５の位置について帰還を提供するために用いられる。
【００３２】
電動機符号器４３５（図４参照）と呼ぶ第１の符号器が、キャリッジ２０５の最初の位置に対するキャリッジ２０５の運動を測定するために一次駆動装置組立体２１５の駆動電動機４０５に装着される。駆動電動機４０５に装着された電動機符号器４３５は、電源オンの時のキャリッジ２０５の位置に対するキャリッジ２０５の運動を測定する。予想できるように、電源オン時のキャリッジ２０５の位置は、最初の位置と同じである必要はない。キャリッジ２０５の位置は、前の動作中で且つ電源オフの前に到達した任意の位置である。
【００３３】
天井装着ガントリ・システム１２５は更に、キャリッジ２０５の位置を監視するために二次駆動装置組立体２２０に結合された絶対符号器５３０（図５参照）を含むことができる。絶対符号器５３０は符号器ベルト５４０に直接装着することができる。絶対符号器５３０は、負荷すなわち符号器ベルト５４０に直接装着されているとき、歯車箱のバックラッシュ又はクラッチの切り離しに起因した位置の欠如が生じる可能性を解消する。
【００３４】
一次駆動装置組立体２１５の駆動電動機４０５に結合された電動機符号器４３５と二次駆動装置組立体２２０の符号器ベルト５４０に結合された絶対符号器５３０とは、駆動要素すなわち駆動電動機４０５から被駆動要素すなわち符号器ベルト５４０に至るループを完成する。従って、天井装着ガントリ・システム１２５に導入された絶対符号器５３０は閉ループ制御を確実にする。更に、二次駆動装置組立体２２０内の制動装置５１５のための帰還及び一次駆動装置組立体２１５内のクラッチ４２０の動作のための帰還は、絶対符号器５３０及び電動機符号器４３５の比率監視論理に基づいている。
【００３５】
更に、絶対符号器５３０及び電動機符号器４３５によって供給される二重のキャリッジ測定値が、絶対符号器５３０及び電動機符号器４３５のそれぞれの測定値を比較することによって絶対符号器５３０又は電動機符号器４３５における単一故障を検出するために利用される。何らかの相違があると安全機構を作動し、安全機構は、或る自動回復ルーチンを遂行するか、又は人間の介入が生じるまでキャリッジ２０５の更なる運動を停止する。
【００３６】
電動機符号器４３５及び絶対符号器５３０は、イメージング装置１００における精度要件を満たすために充分な運動分解能を提供する。符号器４３５及び５３０はインデキシング機能を支持するように選択することができる。インデックスは、１回転あたり１度遭遇する符号器上の一点である。ここで、電動機符号器４３５及び絶対符号器５３０の各々は、典型的には、キャリッジ２０５による完全な運動範囲内で２回転以上行うことに留意されたい。
【００３７】
本発明の様々な実施形態で提供される天井装着ガントリ・システム１２５の利点の幾つかは、第１のベルト２３５の単一点故障の解消である。第１のベルト２３５の故障の際、二次駆動装置組立体２２０は制動装置５１５及びトルク制限器５１０を介してキャリッジ２０５の運動を防止するのに役立つ。この代わりに、第２のベルト２４０の故障の際、歯車箱４１５及びクラッチ４２０を含む伝動装置４１０の助けにより天井装着ガントリ・システム１２５の運動を停止させることができる。従って、二重ベルト、すなわち、第１のベルト２３５及び第２のベルト２４０を用いて駆動される天井装着ガントリは、第１のベルト２３５の単一点故障を解消し、これによりイメージング装置１００の信頼性を向上させる。
【００３８】
更に、所定の値まで張力をかけた第１のベルト２３５及び第２のベルト２４０は、駆動装置組立体２１５及び２２０における運動の滑り又はバックラッシュの可能性を防止し、従ってキャリッジ２０５の滑らかな、がたつきの無い運動を提供する。
【００３９】
本書で提供される天井装着ガントリ・システム１２５は、一次駆動装置組立体２１５及び二次駆動装置組立体２２０より成る二重駆動装置組立体を含む。二次駆動装置組立体２２０の導入は、天井装着ガントリ・システム１２５における制御されない運動に対処するのに役立ち、これにより患者、医療スタッフ及び機器の安全を保証する。
【００４０】
駆動装置組立体２１５及び２２０によって提供される堅固な確実な駆動により、ガントリ・システム１２５は最小の振動で良好な位置精度及び再現性を提供することが可能になり、その結果，画像品質の精密さが改善される。
【００４１】
ＰＷＭ技術を用いて動作する一次駆動装置組立体２１５内のクラッチ４２０は、衝突の場合に一次駆動装置組立体２１５における滑りを容易にする。従って、一次駆動装置組立体２１５はトルク制限器設定値と等価な力よりも大きい力を加えない。これは、患者の安全性、周囲の環境との衝突の防止、及び衝突の結果の機器の破損の防止を含む様々な理由のために望ましい。更に、電源オフ状態中、ガントリ・システム１２５はトルク制限器設定値と等価な人間の力で動かせるように構成されている。これは、緊急の場合にガントリ・システム１２５を安全域に押しつけることができるので、患者の安全性を促進する。
【００４２】
二重の符号器４３５及び５３０は、任意の所与の時刻におけるキャリッジ２０５の正確な位置を追跡する手段を提供する。従って、キャリッジ２０５の位置情報は、アンギュレーション(angulation)及び衝突防止を管理するために利用可能である。絶対符号器５３０の導入はまた、キャリッジ２０５の運動に対する閉ループ制御を提供する。更に、絶対符号器５３０は、負荷に、すなわち、符号器ベルト５４０に直接に装着されたとき、歯車箱のバックラッシュ又はクラッチの切り離しに起因した位置の欠如が生じる可能性を解消する。
【００４３】
本書で提供した、点検保守を余り必要としないガントリ・システム１２５を持つイメージング装置１００は、顧客の場所で設置するのが容易であり且つ運用を容易にすることができる。
【００４４】
本発明の様々な実施形態では、イメージング装置用の天井装着ガントリ・システムと、及び天井装着ガントリ・システムを使用するイメージング装置を記述した。しかしながら、それらの実施形態は制限されるものではなく、また変位用途のような異なる用途に関連して具現化することができる。本発明の用途は、他の領域まで、例えば、位置決め装置、工業用検査システム、安全性走査器、粒子加速器などまで拡げることができる。本発明は二重ベルト駆動装置及び二重駆動装置組立体を提供する広い概念を構成し、これは同様な位置決め装置に適応させることができる。更に設計を様々な形態及び仕様で行って具現化することができる。
【００４５】
本明細書は様々な例を使用して、最良の形態を含む発明を開示し、また当業者が本発明を構成し使用することができるようにする。発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲の記載によって定められており、また当業者によって考えられる他の例を含むことができる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲に記載通りのものから異なっていない構造的要素を持っている場合、又はそれらが特許請求の範囲に記載通りのものから実質的に差異がない構造的要素を持っている場合、特許請求の範囲内にあるものである。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態におけるイメージング装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態における天井装着ガントリ・システムの概略図である。
【図３】図２に示した天井装着ガントリ・システムの一部分の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態における天井装着ガントリ・システムの一次駆動装置組立体の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態における天井装着ガントリ・システムの二次駆動装置組立体の概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  イメージング装置
１０５  患者位置決めシステム
１１０  放射線源
１１５  放射線検出器
１２０  対象物
１２５  天井装着ガントリ・システム
２０５  キャリッジ
２１０  支持構体
２１５  一次駆動装置組立体
２２０  二次駆動装置組立体
２２５  支持レール
２３０  ローラー
２３５  第１のベルト
２４０  第２のベルト
４０５  駆動電動機
４１０  伝動装置
４１５  歯車箱
４２０  クラッチ
４２５  一次タイマー・プーリー
４３０  一次遊動プーリー
４３５  電動機符号器
５０５  二次タイマー・プーリー
５１０  トルク制限器
５１５  制動装置
５２０  符号器駆動プーリー
５２５  トルク制限器シャフト
５３０  絶対符号器
５３５  符号器被動プーリー
５４０  符号器ベルト
５４５  二次遊動プーリー
【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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