(57)【要約】  【課題】Ｘ線撮像機構の接触事故を確実に回避する。  【解決手段】この発明のＸ線透視撮影装置は、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の接触が起こる各Ｘ線撮像機構４，８の間の外面同士の対置状況の現状を余さず正確に示すＸ線撮像機構４，８間の相対的位置関係情報が位置関係求出部２５によりリアルタイムで求出されると共に、各Ｘ線撮像機構４，８の移動の制御に位置関係求出部２５で求出する相対的位置関係情報が参酌される構成を備えていて、各Ｘ線撮像機構４，８の動きにＸ線撮像機構４，８同士の接触が起こる第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の間の外面同士の対置状況の現状が何らの困難を伴わずに余すところなく正確に反映されるので、Ｘ線撮像機構４，８の接触事故を確実に回避できる。【選択図】      図１
2004275745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が対向状態で支持用のアームの両端に配備されているＸ線撮像機構を複数組備えていると共に、各Ｘ線撮像機構を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする共通の位置座標系に従ってそれぞれ移動させるＸ線撮像系移動機構を備えているＸ線撮影装置において、各Ｘ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データを登録する形状データ登録手段と、各Ｘ線撮像機構の現在位置および３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する位置関係求出手段と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御する撮像系移動制御手段を備えていることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像系移動機構が、各Ｘ線撮像機構の支持用のアームを回転ないし平行移動させることによりＸ線撮像機構の現在位置を変化させるように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、少なくとも一組のＸ線撮像機構が、撮影態様の微調整のために支持用のアーム上におけるＸ線管ないしＸ線検出器の配備状況を変化させられると同時に、Ｘ線管ないしＸ線検出器の配備状況の変化がＸ線撮像機構の外形変化を伴うように構成されているのに加え、位置関係求出手段が、前記Ｘ線撮像機構の外形変化を斟酌してＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って位置が定められる被検体載置用の天板を備えると共に、形状データ登録手段が天板の外形形状に対応する３次元モデル外形データも登録するように構成されていて、位置関係求出手段がＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報もそれぞれの現在位置および３次元モデル外形データに基づいて求出するように構成されているのに加え、撮像系移動制御手段がＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報も参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御するように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線撮影装置において、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って天板を移動させる天板移動機構と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構を制御する天板移動制御手段を備えているＸ線撮影装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士の最小間隔を算定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項８】
Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が対向状態で支持用のアームの両端に配備されているＸ線撮像機構を１組だけ備えていると共に、Ｘ線撮像機構を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする位置座標系に従って移動させるＸ線撮像系移動機構と、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像系移動機構と共通の位置座標系に従って位置が定められる被検体載置用の天板とを備えているＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データと天板の外形形状に対応する３次元モデル外形データを登録する形状データ登録手段と、Ｘ線撮像機構の現在位置と３次元モデル外形データおよび天板の位置と３次元モデル外形データとに基づいてＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する位置関係求出手段と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御する撮像系移動制御手段を備えていることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＸ線撮影装置において、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って天板を移動させる天板移動機構と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構を制御する天板移動制御手段を備えているＸ線撮影装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像系移動機構が、Ｘ線撮像機構の支持用のアームを回転ないし平行移動させることによりＸ線撮像機構の現在位置を変化させるように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像機構が、撮影態様の微調整のために支持用のアーム上におけるＸ線管ないしＸ線検出器の配備状況を変化させられると同時に、Ｘ線管ないしＸ線検出器の配備状況の変化がＸ線撮像機構の外形変化を伴うように構成されているのに加え、位置関係求出手段が、前記Ｘ線撮像機構の外形変化を斟酌してＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているＸ線撮影装置。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士の最小間隔を算定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が対向状態で支持用のアームの両端に配備されているＸ線撮像機構とＸ線撮像機構を移動させるＸ線撮像系移動機構とを備えているＸ線撮影装置に係り、特にＸ線撮像機構の接触事故を回避するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、病院等の医療機関で用いられているダブル撮像機構方式のＸ線撮影装置は、図８に示すように、２組のＸ線撮像機構８１，８２を備えている。Ｘ線撮像機構８１では、Ｘ線照射用のＸ線管８３と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器８４が対向状態で支持用のＣ型アーム８５の両端に配備されており、Ｘ線撮像機構８２では、Ｘ線管８６とＸ線検出器８７がやはり対向状態で支持用のＣ型アーム８８の両端に配備されていて、Ｃ型アーム８５，８８を回転または平行移動させてＸ線撮像機構８１，８２を移動させることにより、各Ｘ線撮像機構８１，８２それぞれによるＸ線撮影の方向（撮影方向）や位置（撮影位置）を撮影目的に合わせてセットすることができる。
【０００３】
従って、ダブル撮像機構方式のＸ線撮影装置の場合、各Ｘ線撮像機構８１，８２の撮影方向ないし撮影位置を別々にセットし、Ｘ線撮像機構８１，８２によるＸ線撮影を同時平行的におこなうことにより、天板８９上の被検体Ｍの同一箇所を異なる方向から同時にＸ線透視したり、あるいは、天板８９上の被検体Ｍの異なる箇所を同時にＸ線透視したりすることができる。
【０００４】
また、病院等の医療機関ではシングル撮像機構方式のＸ線撮影装置もよく用いられており、シングル撮像機構方式のＸ線撮影装置は、図９に示すように、Ｘ線撮像機構８１を１組だけを備えていて、Ｃ型アーム８５を回転または平行移動させてＸ線撮像機構８１を移動させることにより、各Ｘ線撮像機構８１によるＸ線撮影の方向（撮影方向）や位置（撮影位置）を撮影目的に合わせてセットすることができる。
【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、上記従来のダブル撮像機構方式のＸ線撮影装置は、Ｘ線撮像機構８１，８２を移動させる際に、時としてＸ線撮像機構８１，８２同士が接触するという問題がある。接触の状況によっては、Ｘ線管８３，８６やＸ線検出器８４，８７が損傷して装置が故障する心配もある。
【０００６】
接触が起こりそうな箇所にクッション材を貼り付けて接触の際の衝撃を和らげることにより装置の故障を回避する対策も実施されている。しかし、接触する可能性のある箇所すべてにクッション材を貼り付けることは無理であるし、強く接触した場合にはクッション材だけで衝撃を吸収し切れない事態も往々にして起こる。
【０００７】
また、Ｘ線撮像機構８１，８２の接触が起こりそうな箇所に非接触式の物体感知センサを設置しておいて、Ｘ線撮像機構８１，８２同士が接触を起こすほど近接したことが物体感知センサで検知された場合には、警報を発してオペレータの注意を喚起したり、Ｘ線撮像機構８１，８２の移動をストップしたりして接触を回避する対策も実施されている。しかし、接触する可能性のある箇所すべてに物体感知センサを設置することは難しく、やはり確実に接触を避けることは難しい。
【０００８】
したがって、オペレータはＸ線撮像機構８１，８２同士が接触しそうかどうか常に目視で監視しながら、接触が起こりそうな場合にはＸ線撮像機構８１，８２を超低速で時間をかけて移動させて接触が起きないにようにしなければならない。その結果、どうしても撮影時間が長くならざるを得ず、撮影する側にとっては効率が悪く、撮影される側にとっては苦痛が増すことになる。
【０００９】
一方、各Ｘ線撮像機構８１，８２がとり得る位置関係のあらゆる場合について接触の有無を予め計測し、全ての位置関係のデータひとつひとつを接触の有無を対応付けてテーブル形式で登録しておいて、常に登録されたデータを参照しながらＸ線撮像機構８１，８２の移動をおこない、Ｘ線撮像機構８１，８２の間で接触がおこるのを回避する対策も考えられるが、Ｘ線撮像機構８１，８２の配置関係のあらゆる場合を網羅するとデータ量は莫大なものとなり、データ採取の手間やデータ登録のメモリ容量を考えると実施は困難であり、現実的な解決策とはなり得ない。
【００１０】
また、シングル撮像機構方式のＸ線撮影装置の場合も、Ｘ線撮像機構８１の移動の際に時としてＸ線撮像機構８１と天板８９が接触するという問題がある。接触の状況によっては、Ｘ線管８３やＸ線検出器８４が損傷し、やはり装置が故障する心配がある。そして、シングル撮像機構方式の場合でも、Ｘ線撮像機構８２が天板８９であるという以外はダブル撮像機構方式の場合と全く同様の理由でＸ線撮像機構８１の接触を回避する適当な解決策がない。
【００１１】
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、Ｘ線撮像機構の接触事故を確実に回避することができるＸ線撮影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】
【００１２】
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。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載のＸ線撮影装置は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が対向状態で支持用のアームの両端に配置されているＸ線撮像機構を複数組備えていると共に、各Ｘ線撮像機構を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする共通の位置座標系に従ってそれぞれ移動させるＸ線撮像系移動機構を備えているＸ線撮影装置において、各Ｘ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データを登録する形状データ登録手段と、各Ｘ線撮像機構の現在位置および３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する位置関係求出手段と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御する撮像系移動制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
（作用・効果）請求項１の発明の装置では、形状データ登録手段に各Ｘ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データが予め登録される。そして、Ｘ線撮影の実行の際、Ｘ線撮像系移動機構により、各Ｘ線撮像機構をそれぞれ装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする共通の位置座標系に従って移動させて撮影方向ないし撮影位置を撮影目的に合わせてセットする場合、位置関係求出手段によって、各Ｘ線撮像機構の現在位置および３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報がリアルタイムで求出されると共に、撮像系移動制御手段が位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御する。Ｘ線撮像系移動機構は撮像系移動制御手段の制御を受けながらＸ線撮像機構を移動させる。
【００１５】
即ち、請求項１の発明の場合、位置関係求出手段によりリアルタイムで求出される撮像系移動機構間の相対的位置関係情報は、各Ｘ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データに基づくものであるので、Ｘ線撮像機構同士の接触が起こる各Ｘ線撮像機構の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく示しており、しかも撮像系移動機構により装置のアイソセンタを基準点とする共通の位置座標系に従って移動させられる各Ｘ線撮像機構の現在位置に基づくものでもあるので、位置関係求出手段により求出される撮像系移動機構間の相対的位置関係情報は正確である。そして、位置関係求出手段によりリアルタイムで求出されるＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を参酌しながら撮像系移動制御手段が撮像系移動機構を制御するので、撮像系移動機構によるＸ線撮像機構の動きには、Ｘ線撮像機構同士の接触が起こる各Ｘ線撮像機構の間の外面同士の対置状況の現状が余すところなく正確に反映される。また、形状データ登録手段への３次元モデル外形データの登録は、通常のデータ登録処理で行えるのに加え、位置関係求出手段によるＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報の求出も、通常の演算処理アルゴリズムを利用して行えるので、３次元モデル外形データの登録も、Ｘ線撮像機構間の相対的位置関係情報の求出も、特に困難を伴う処理ではない。
【００１６】
したがって、請求項１の発明によれば、位置関係求出手段が、Ｘ線撮像機構同士の接触が起こる各Ｘ線撮像機構の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく正確に示すＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出すると共に、位置関係求出手段で求出されるＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報に基づいて撮像系移動制御手段が各Ｘ線撮像機構を移動させるＸ線撮像系移動機構を制御する構成を備えていて、Ｘ線撮像系移動機構による各Ｘ線撮像機構の動きに、Ｘ線撮像機構同士の接触が起こる各Ｘ線撮像機構の間の外面同士の対置状況の現状を、何ら困難を伴わずに余さず正確に反映させられるので、Ｘ線撮像機構同士が接触することを確実に回避することができる。
【００１７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像系移動機構が、各Ｘ線撮像機構の支持用のアームを回転ないし平行移動させることによりＸ線撮像機構の現在位置を変化させるように構成されているものである。
【００１８】
（作用・効果）請求項２に記載の発明によれば、Ｘ線管とＸ線検出器が配備されている支持用のアームの回転により撮影方向を調整することができ、またＸ線管とＸ線検出器が配備されている支持用のアームの平行移動により撮影位置を調整することができる。
【００１９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のＸ線撮影装置において、少なくとも一組のＸ線撮像機構が、撮影態様の微調整のために支持用のアーム上におけるＸ線管ないしＸ線検出器の配備状況を変化させられると同時に、Ｘ線管ないしＸ線検出器の配備状況の変化がＸ線撮像機構の外形変化を伴うように構成されているのに加え、位置関係求出手段が、前記Ｘ線撮像機構の外形変化を斟酌してＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているものである。
【００２０】
（作用・効果）請求項３に記載の発明によれば、支持用のアーム上におけるＸ線管ないしＸ線検出器の配備状況を変化させることにより、撮影態様の微調整がおこなえるのに加え、Ｘ線管ないしＸ線検出器の配備状況の変化に伴うＸ線撮像機構の外形変化は位置関係求出手段によりＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出する際に斟酌されるので、この撮影態様の微調整によるＸ線撮像機構の外形変化によってＸ線撮像機構同士が接触することを回避することができる。
【００２１】
また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って位置が定められる被検体載置用の天板を備えると共に、形状データ登録手段が天板の外形形状に対応する３次元モデル外形データも登録するように構成されていて、位置関係求出手段がＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報もそれぞれの現在位置および３次元モデル外形データに基づいて求出するように構成されているのに加え、撮像系移動制御手段がＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報も参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御するように構成されているものである。
【００２２】
（作用・効果）請求項４に記載の発明によれば、Ｘ線撮像機構と天板の間においても、Ｘ線撮像系移動機構を制御するにあたり、Ｘ線撮像機構同士の場合と同様にしてＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報が参酌されるので、Ｘ線撮像機構と天板が接触することを回避できる。
【００２３】
また、請求項５の発明は、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って天板を移動させる天板移動機構と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構を制御する天板移動制御手段を備えているものである。
【００２４】
（作用・効果）請求項５に記載の発明によれば、天板移動制御手段による制御を受けて天板移動機構が天板を装置の機械的中心点を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って天板を移動させる際、天板移動制御手段がＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構の制御をおこなうので、Ｘ線撮像機構が移動する天板と接触することを回避できる。
【００２５】
また、請求項６の発明は、請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているものである。
【００２６】
（作用・効果）請求項６に記載の発明によれば、位置関係求出手段によりＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出する際に物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用することができるので、Ｘ線撮像機構間の相対的位置関係情報を容易に求出できる。
【００２７】
また、請求項７の発明は、請求項１から６のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士の最小間隔を算定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているものである。
【００２８】
（作用・効果）請求項７に記載の発明によれば、位置関係求出手段によりＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報を求出する際に物体同士の最小間隔を算定するアルゴリズムを利用することができるので、Ｘ線撮像機構間の相対的位置関係情報を容易に求出できる。
【００２９】
さらに、この発明は、上記の目的を達成するために、次のような構成をとる。
【００３０】
すなわち、請求項８に記載のＸ線撮影装置は、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が対向状態で支持用のアームの両端に配備されているＸ線撮像機構を１組だけ備えていると共に、Ｘ線撮像機構を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする位置座標系に従って移動させるＸ線撮像系移動機構と、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像系移動機構と共通の位置座標系に従って位置が定められる被検体載置用の天板とを備えているＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データと天板の外形形状に対応する３次元モデル外形データを登録する形状データ登録手段と、Ｘ線撮像機構の現在位置と３次元モデル外形データおよび天板の位置と３次元モデル外形データとに基づいてＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する位置関係求出手段と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御する撮像系移動制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【００３１】
（作用・効果）請求項８の発明の装置では、形状データ登録手段にＸ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データと天板の各外形形状に対応する二つの３次元モデル外形データとが予め登録される。そして、Ｘ線撮影の実行の際、Ｘ線撮像系移動機構により、Ｘ線撮像機構を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする共通の位置座標系に従って移動させて撮影方向ないし撮影位置を撮影目的に合わせてセットする場合、位置関係求出手段によって、Ｘ線撮像機構の現在位置と３次元モデル外形データおよび天板の現在位置と３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報がリアルタイムで求出されると共に、撮像系移動制御手段が位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御する。Ｘ線撮像系移動機構は撮像系移動制御手段の制御を受けながらＸ線撮像機構を移動させる。
【００３２】
即ち、請求項８の発明の場合、位置関係求出手段によりリアルタイムで求出される撮像系移動機構と天板の間の相対的位置関係情報は、Ｘ線撮像機構と天板の各３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データに基づくものであるので、Ｘ線撮像機構と天板の接触が起こるＸ線撮像機構と天板の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく示しており、しかも装置のアイソセンタを基準点とする共通の位置座標系に従って定められるＸ線撮像機構と天板の現在位置に基づくものでもあるので、位置関係求出手段により求出される撮像系移動機構と天板の相対的位置関係情報は正確である。そして、位置関係求出手段によりリアルタイムで求出されるＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながら撮像系移動制御手段が撮像系移動機構を制御するので、撮像系移動機構によるＸ線撮像機構の動きには、Ｘ線撮像機構と天板の接触が起こるＸ線撮像機構と天板の間の外面同士の対置状況の現状が余すところなく正確に反映される。また、形状データ登録手段への３次元モデル外形データの登録は、通常のデータ登録処理で行えるのに加え、位置関係求出手段によるＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報の求出も、通常の演算処理アルゴリズムを利用して行えるので、３次元モデル外形データの登録も、Ｘ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報の求出も、特に困難を伴う処理ではない。
【００３３】
したがって、請求項８の発明によれば、位置関係求出手段が、Ｘ線撮像機構と天板の接触が起こるＸ線撮像機構と天板の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく正確に示すＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出すると共に、位置関係求出手段で求出されるＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報に基づいて撮像系移動制御手段がＸ線撮像機構を移動させるＸ線撮像系移動機構を制御する構成を備えていて、Ｘ線撮像系移動機構によるＸ線撮像機構の動きに、Ｘ線撮像機構と天板の接触が起こるＸ線撮像機構と天板の間の外面同士の対置状況の現状を、何ら困難を伴わずに余さず正確に反映させられるので、Ｘ線撮像機構が天板に接触することを確実に回避することができる。
【００３４】
また、請求項９の発明は、請求項８に記載のＸ線撮影装置において、装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って天板を移動させる天板移動機構と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構を制御する天板移動制御手段を備えているものである。
【００３５】
（作用・効果）請求項９に記載の発明によれば、天板移動制御手段による制御を受けて天板移動機構が天板を装置の機械的中心点を基準点とするＸ線撮像機構と共通の位置座標系に従って天板を移動させる際、天板移動制御手段がＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構の制御をおこなうので、Ｘ線撮像機構が移動する天板と接触することを回避できる。
【００３６】
また、請求項１０の発明は、請求項８または９に記載のＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像系移動機構が、Ｘ線撮像機構の支持用のアームを回転ないし平行移動させることによりＸ線撮像機構の現在位置を変化させるように構成されているものである。
【００３７】
（作用・効果）請求項１０に記載の発明によれば、Ｘ線管とＸ線検出器が配備されている支持用のアームの回転により撮影方向を調整することができ、またＸ線管とＸ線検出器が配備されている支持用のアームの平行移動により撮影位置を調整することができる。
【００３８】
また、請求項１１の発明は、請求項８から１０のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像機構が、撮影態様の微調整のために支持用のアーム上におけるＸ線管ないしＸ線検出器の配備状況を変化させられると同時に、Ｘ線管ないしＸ線検出器の配備状況の変化がＸ線撮像機構の外形変化を伴うように構成されているのに加え、位置関係求出手段が、前記Ｘ線撮像機構の外形変化を斟酌してＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているものである。
【００３９】
（作用・効果）請求項１１に記載の発明によれば、支持用のアーム上におけるＸ線管ないしＸ線検出器の配備状況を変化させることにより、撮影態様の微調整がおこなえるのに加え、Ｘ線管ないしＸ線検出器の配備状況の変化に伴うＸ線撮像機構の外形変化は位置関係求出手段によりＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出する際に斟酌されるので、この撮影態様の微調整によるＸ線撮像機構の外形変化によってＸ線撮像機構が天板と接触することを回避することができる。
【００４０】
また、請求項１２の発明は、請求項８から１１のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているものである。
【００４１】
（作用・効果）請求項１２に記載の発明によれば、位置関係求出手段によりＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出する際に物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用することができるので、Ｘ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を容易に求出できる。
【００４２】
また、請求項１３の発明は、請求項８から１２のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、位置関係求出手段が、物体同士の最小間隔を算定するアルゴリズムを利用してＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出するように構成されているものである。
【００４３】
（作用・効果）請求項１３に記載の発明によれば、位置関係求出手段によりＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を求出する際に物体同士の最小間隔を算定するアルゴリズムを利用することができるので、Ｘ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報を容易に求出できる。
【発明の効果】
【００４４】
請求項１の発明のＸ線撮影装置によれば、位置関係求出手段が、Ｘ線撮像機構同士の接触が起こる各Ｘ線撮像機構の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく正確に示すＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出すると共に、位置関係求出手段で求出されるＸ線撮像機構間の相対的位置関係情報に基づいて撮像系移動制御手段が各Ｘ線撮像機構を移動させるＸ線撮像系移動機構を制御する構成を備えていて、Ｘ線撮像系移動機構による各Ｘ線撮像機構の動きに、Ｘ線撮像機構同士の接触が起こる各Ｘ線撮像機構の間の外面同士の対置状況の現状を、何ら困難を伴わずに余さず正確に反映させられるので、Ｘ線撮像機構同士の接触事故を確実に回避することができる。
【００４５】
また、請求項８の発明のＸ線撮影装置によれば、位置関係求出手段が、Ｘ線撮像機構と天板の接触が起こるＸ線撮像機構と天板の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく正確に示すＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出すると共に、位置関係求出手段で求出されるＸ線撮像機構と天板の間の相対的位置関係情報に基づいて撮像系移動制御手段がＸ線撮像機構を移動させるＸ線撮像系移動機構を制御する構成を備えていて、Ｘ線撮像系移動機構によるＸ線撮像機構の動きに、Ｘ線撮像機構と天板の接触が起こるＸ線撮像機構と天板の間の外面同士の対置状況の現状を、何ら困難を伴わずに余さず正確に反映させられるので、Ｘ線撮像機構が天板に接触することを確実に回避することができる。
【実施例１】
【００４６】
以下、この発明のＸ線撮影装置の一実施例を説明する。図１は実施例１に係る医療用のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。実施例１は請求項１の発明の実施例である。
【００４７】
実施例１のＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、Ｘ線照射用のＸ線管１と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器であるイメージインテンシファイア（Ｉ・Ｉ管）２が対向状態で支持用のＣ型アーム３の両端に配備されている床設置タイプの第１Ｘ線撮像機構４と、Ｘ線照射用のＸ線管５と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器であるＩ・Ｉ管６が対向状態で支持用のＣ型アーム７の両端に配備されている天井走行タイプの第２Ｘ線撮像機構８という２組のＸ線撮像機構を備えていると共に、各Ｘ線撮像機構４，８を装置の機械的中心点（アイソセンタ）を基準点とする共通の位置座標系に従ってそれぞれ移動させるＸ線撮像系移動機構９を備えていて、Ｘ線撮像系移動機構９によりＸ線撮像機構４，８をそれぞれ移動させて各Ｘ線撮像機構４，８の現在位置を変化させることによって、各Ｘ線撮像機構４，８が天板１０上の被検体Ｍを撮影する際の方向（撮影方向）ないし位置（撮影位置）を撮影目的に合わせて各Ｘ線撮像機構４，８ごとにそれぞれセットできるように構成されたダブル撮像機構方式の装置である。
【００４８】
第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の現在位置を定める装置のアイソセンタＱを原点（基準点）とする位置座標系は、図１に示すように、天板１０の長手（縦）方向をＸ，天板３の短手（横）方向をＹ，垂直方向をＺとするＸＹＺ直交座標である。そして、天板１０も両Ｘ線撮像機構４，８と共通のＸＹＺ直交座標に従って現在位置が定められるようにして、天板移動機構１１によりＸ，Ｙ，Ｚの各方向にそれぞれ移動させられる構成となっている。
【００４９】
また、実施例１の装置は、第１Ｘ線撮像機構４により撮影された被検体ＭのＸ線透視画像ないしＸ線撮影画像を表示する第１画像モニタ１２と、第２Ｘ線撮像機構８により撮影された被検体ＭのＸ線透視画像ないしＸ線撮影画像を表示する第２画像モニタ１３とを備えている。
【００５０】
さらに、実施例１の装置は、Ｘ線撮影の実行の際、被検体Ｍを載置した天板１０を天板移動機構１１により移動させて被検体ＭをＸ線管１，５とＩ・Ｉ管２，６の間に配置した後、Ｘ線撮像系移動機構９により第１，第２Ｘ線撮像機構４，８をそれぞれ移動させて撮影方向ないし撮影位置を撮影目的に合わせてセットしたりしながら、照射制御部１５の制御に従ってＸ線管１，５から天板１０上の被検体ＭにＸ線が照射される共に、Ｉ・Ｉ管４，７から出力されるＸ線検出信号が後段の信号処理部１６で処理されてＸ線透視画像あるいはＸ線撮影画像が作成され、第１，第２画像モニタ１２，１３の画面に表示されるように構成されている。
【００５１】
以下、実施例１のＸ線透視撮影装置の各部構成を詳しく説明する。
【００５２】
Ｘ線撮像系移動機構９は、第１Ｘ線撮像機構４の移動をおこなう第１撮像系移動機構１７と第２Ｘ線撮像機構８の移動をおこなう第２撮像系移動機構１８からなり、各撮像系移動機構１７，１８は、撮像系移動制御部１９の制御に従ってＸ線撮像機構４，８を移動させる。
【００５３】
第１撮像系移動機構１７はＣ型アーム３を回転したり平行移動したりすることにより第１Ｘ線撮像機構４を様々に移動させる。第１Ｘ線撮像機構４の移動に伴って第１Ｘ線撮像機構４の現在位置は変化する。第１撮像系移動機構１７によるＣ型アーム３の回転のさせ方としては、例えば、Ｃ型アーム３がアーム長手方向にアイソセンタＱの周りを巡りながらアームの曲がりに沿って矢印ＲＡで示す向きに回転するスライド回転と、軸線１７ｂがアイソセンタＱを常に通るようにしてＣ型アーム３の真ん中を背後から支える支軸１７ａの軸線１７ｂを回転軸として矢印ＲＢで示す向きにＣ型アーム３が回転するサジタル回転とがある。スライド回転の場合も、サジタル回転の場合も、Ｃ型アーム３の回転に伴ってＸ線管１の中心とＩ・Ｉ管２の中心とを結ぶＸ線軸２０の角度が変化し撮影方向が変わるのに加えて、スライド回転とサジタル回転とでは、Ｘ線軸２０の角度が変化する向きが９０°異なるので、撮影方向を様々に調整することが可能となる。
【００５４】
また、第１撮像系移動機構１７によるＣ型アーム３の平行移動のさせ方としては、矢印ＲＣで示す向き（Ｘ方向ないしＹ方向）にアーム全体が平行に移動する水平移動がある。第１撮像系移動機構１７の場合、３個の保持ブロック１７Ａ〜１７Ｃが積み重ね方式でリンク結合されていて、矢印ＲＣで示す向きの水平移動は、３個の保持ブロック１７Ａ〜１７Ｃがそれぞれ行う矢印ＲＤ〜ＲＦで示す回転を適当に組み合わせることでおこなわれる。Ｃ型アーム３の水平移動に伴ってＸ線軸２０の位置が同じ方向に平行移動することで撮影位置を様々に調整することができる。
【００５５】
さらに、第１撮像系移動機構１７による矢印ＲＡ，ＲＢ方向の回転量や矢印ＲＤ〜ＲＦ方向の回転量（矢印ＲＣ方向の平行移動量に相当）は適当なセンサ（図示省略）で検出されると共に、検出結果が第１Ｘ線撮像機構４の現在位置を示す情報として撮像系移動制御部１９や制御系側におけるその他の情報必要箇所へフィードバックされて知らされるように構成されている。
【００５６】
第２撮像系移動機構１８はＣ型アーム７を回転したり平行移動したりすることにより第２Ｘ線撮像機構８を様々に移動させる。第２Ｘ線撮像機構８の移動に伴って第２Ｘ線撮像機構８の現在位置は変化する。第２撮像系移動機構１８によるＣ型アーム３の回転のさせ方としては、例えば、Ｃ型アーム７がアーム長手方向にアイソセンタＱの周りを巡りながらアームの曲がりに沿って矢印Ｒａで示す向きに回転するスライド回転と、軸線１８ｂがアイソセンタＱを常に通るようにしてＣ型アーム７の真ん中を背後から支える支軸１８ａの軸線１８ｂを回転軸として矢印Ｒｂで示す向きにＣ型アーム７が回転するサジタル回転とがある。スライド回転の場合も、サジタル回転の場合も、Ｃ型アーム７の回転に伴ってＸ線管５の中心とＩ・Ｉ管６の中心とを結ぶＸ線軸２１の角度が変化し撮影方向が変わるのに加えて、スライド回転とサジタル回転とでは、Ｘ線軸２１の角度が変化する向きが９０°異なるので、撮影方向を様々に調整することが可能となる。
【００５７】
また、第２撮像系移動機構１８によるＣ型アーム７の平行移動のさせ方としては、矢印Ｒｃで示す向き、即ちＸ方向に平行に移動する水平移動がある。具体的には、Ｃ型アーム７を支軸１８ａを介して天井から吊り下げたキャリッジ１８Ａが、天井にＸ方向に延びるように敷設されたレール１８Ｂ，１８Ｂに走行可能に配設されていて、キャリッジ１８Ａがレール１８Ｂ，１８Ｂ沿いに走行するのに伴って、Ｃ型アーム７がＸ方向に水平移動するように構成されている。Ｃ型アーム７の水平移動に伴ってＸ線軸２１の位置がＸ方向に平行移動することで撮影位置を調整することができる。
【００５８】
さらに、第２撮像系移動機構１８による矢印Ｒａ，Ｒｂ方向の回転量や矢印Ｒｃ方向の平行移動量は適当なセンサ（図示省略）で検出されると共に、検出結果が第２Ｘ線撮像機構８の現在位置を示す情報として撮像系移動制御部１９や制御系側におけるその他の情報必要箇所へフィードバックされて知らされるように構成されている。
【００５９】
また、第２Ｘ線撮像機構８の場合、Ｃ型アーム７はアーム両端のハンド７Ａ、７Ｂだけが矢印Ｒｄ，Ｒｅで示す向き、即ちＺ方向に若干の等距離ずつ平行に伸びたり縮んだりすることでＣ型アーム７上におけるＸ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況を変化させ、Ｚ方向の撮影位置（撮影態様）の微調整がおこなえるように構成されている。Ｘ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化もＸＹＺ直交座標に従っておこなわれ、ハンド７Ａ、７Ｂの平行移動量も適当なセンサ（図示省略）で検出されると共に、検出結果がＸ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化量として撮像系移動制御部１９や制御系側におけるその他の情報必要箇所へフィードバックされて知らされるように構成されている。
【００６０】
さらに、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の場合、Ｘ線管１，５の方はＣ型アーム３，７に固定状態で配設されているが、Ｉ・Ｉ管２，６の方はＸ線軸２０，２１に沿って若干の距離だけ往復移動可能にＣ型アーム３，７に配設されていて、Ｉ・Ｉ管２，６をＸ線軸２０，２１の方向に沿って移動させることにより、Ｉ・Ｉ管２，６のＸ線検出面に投影される透過Ｘ線像の拡大率を変化させて撮影倍率の調整がおこなえる構成となっている。このＩ・Ｉ管２，６の移動量も適当なセンサ（図示省略）で検出されると共に、検出結果がＩ・Ｉ管２，６の現在位置を示す情報として撮像系移動制御部１９などの制御系側における情報必要箇所へフィードバックされて知らされるように構成されている。
【００６１】
なお、実施例１の装置の主制御部２２は、操作部２３による入力操作やＸ線撮影の進行状況に応じて、Ｘ線管１，５によるＸ線照射を制御する照射制御部１５や、第１，第２撮像系移動機構１７，１８を制御する撮像系移動制御部１９あるいは天板移動機構１１を制御する天板移動制御部１４などに必要な指令やデータを送出するように構成されている。
そして、さらに実施例１のＸ線透視撮影装置は、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８同士が接触することを確実に回避する為に、各Ｘ線撮像機構４，８の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データを登録する形状データ登録部２４と、各Ｘ線撮像機構４，８の現在位置および３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構４，８間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する位置関係求出部２５とを備えると共に、撮像系移動制御部１９が位置関係求出部２５により求出されたＸ線撮像機構４，８間の相対的位置関係情報を参酌しながら第１，第２撮像系移動機構１７，１８を制御するように構成されていることを特徴としており、以下、この特徴を詳しく説明する。
【００６２】
形状データ登録部２４には、各Ｘ線撮像機構４，８の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データが次のようなプロセスで予め登録されている。
【００６３】
第１，第２撮像系移動機構１７，１８の３次元外形形状に実質的に相似の形状を表すＳＴＬ(Standard Triangle Language)形式の３次元モデル外形データを先ず準備する。ＳＴＬ形式のデータの場合、三角形の集合体で所望の３次元形状を表すフォーマットであるので、３次元モデル外形データは各三角形の３つの頂点全てを３次元座標上の位置座標のかたちで保持される結果、比較的少ないデータ量でもってＸ線撮像機構４，８の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形を表すことができる。このＳＴＬ形式の３次元モデル外形データは、例えば第１，第２撮像系移動機構１７，１８の設計の際に作成される第１，第２撮像系移動機構１７，１８の外形に相似の形状を正確に表す３次元ＣＡＤデータをＳＴＬデータ変換技術を適用して容易に作成できる。
【００６４】
次に、ＳＴＬ形式の３次元モデル外形データをＶＯＸＥＬ(Volume Pixel)形式のデータに変換する。ＶＯＸＥＬ形式のデータ変換は、図２に示すように、ＳＴＬ形式の３次元モデル外形データを３次元仮想空間に表した場合にデータの存在領域を完全に抱合するように設定した立方体ないし直方体の親ボックスＶａを立方体ないし直方体の子ボックスＶｂ１，Ｖｂ２、孫ボックスＶｃ１〜Ｖｃ４、ひ孫ボックスＶｄ１〜Ｖｄ８、・・・・と次々に何段階かにわたって最終段階まで分割した最小ボックスと、各最小ボックスが３次元モデル外形データを含有するか否かを示すデータ含有情報とにすることに相当する。最小ボックスの寸法を第１，第２撮像系移動機構１７，１８の実寸に直すと、例えば１ｃｍ角程度の立方体となる。
【００６５】
各最小ボックスが３次元モデル外形データを含有するか否かは、各段階毎にボックスが３次元モデル外形データを含有するか否かを繰り返しおこなうことで決定される。その際、或る段階で３次元モデル外形データを含有しない（否）と判定されたボックスについては、データを含まないボックスは幾ら分割してもデータを含まないから、以後の分割段階からチェックはせずに全て否として迅速に決定することができる。
【００６６】
続いて、ＶＯＸＥＬ形式のデータをＢＳＰ(Binary separated partition)ツリーデータに変換する。ＢＳＰツリーデータへのデータ変換は、図２の場合とは逆に、図３に示すように、最終の分割段階のデータ含有情報を随伴した最小ボックスを元の親ボックスのかたちに纏めることに相当する。つまり、ＢＳＰツリーデータの場合、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の３次元外形形状がデータ含有情報を随伴するボックスの集合体で表すものである。このＢＳＰツリー形式の３次元モデル外形データを形状データ登録部２４に予め登録する。
【００６７】
なお、３次元モデル外形データはＸ線撮像機構４，８の３次元外形の全てを表すものである必要はなく、全く接触する可能性のない箇所についてはデータが省かれていてもよい。実施例１の装置の場合には、全く接触する可能性のない箇所はデータが省かれていた方が、むしろ相対的位置関係情報を求出するための演算処理負荷を減らせられる。
【００６８】
位置関係求出部２５は、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の各現在位置および形状データ登録部２４に登録された３次元モデル外形データに基づいて、Ｘ線撮像機構４，８間の相対的位置関係情報を、物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用してリアルタイムで求出する。具体的には、各Ｘ線撮像機構４，８の外形形状に相応するＢＳＰツリー形式の３次元モデル外形データの二つのボックスを仮想３次元空間で第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の動きに合わせて第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の現在位置に基づき回転・平行移動させる。そうすると、３次元モデル外形データの二つのボックスが、常に仮想３次元空間において第１，第２Ｘ線撮像機構４，８と同じ配置になって、Ｘ線撮像機構４，８同士の接触が起こる各Ｘ線撮像機構４，８の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく示すことになる。
【００６９】
次に、３次元モデル外形データの最小ボックス同士の接触の有無を判定する。勿論、正常な状態ではＸ線撮像機構４，８同士が接触することはないので、そのまま判定すれば常に接触無しという判定となるだけで、もし接触有りと判定されると既に接触が起こっていることになり、接触は回避できなかったことになってしまう。そこで、接触の有無をチェックする際、接触を防止できるだけの余裕がもてる一定の仮想接触距離を予め設定しておき、一方の３次元モデル外形データの最小ボックスと、他方の３次元モデル外形データの最小ボックスの間の距離を算出して仮想接触距離未満であれば、接触有りと判定し、仮想接触距離以上であれば接触無しと判定する。この距離算出・判定処理をデータ含有情報を伴う（データを含有する）最小ボックスの全ての間で繰り返しおこなう。データ含有情報を伴わない（データを含有しない）最小ボックスは接触に関与しないので距離算出・判定処理の必要はない。
【００７０】
こうして求めた接触の有無の判定結果は、Ｘ線撮像機構４，８間の相対的位置関係情報として撮像系移動制御部１９へ直ちに出力される。相対的位置関係情報としての接触の有無の判定結果は、装置のアイソセンタＱを基準点とする共通の位置座標系に従って移動させられる第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の現在位置に基づくものであるので、極めて正確である。
【００７１】
実施例１の装置の場合、撮像系移動制御部１９は、受信情報の内容が接触無しであれば、特に措置はとらず、受信情報の内容が接触有りであれば、Ｘ線撮像機構４，８が移動中であれば直ちに移動停止を指示する制御信号を出力するように構成されている。
【００７２】
なお、この発明の装置の場合、受信情報が接触有りの時に、移動中のＸ線撮像機構を停止させてしまうのではなく、移動中のＸ線撮像機構と接触しそうな他方のＸ線撮像機構の方を退避させて、移動中のＸ線撮像機構をそのまま移動させるように構成されていてもよい。
【００７３】
さらに、位置関係求出部２５は、撮影倍率を調整する為にＣ型アーム７のアーム両端のハンド７Ａ、７Ｂだけを伸縮する微調整によるＸ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化に伴うＸ線撮像機構８の外形変化を斟酌して、Ｘ線撮像機構４，８間の相対的位置関係情報を求出するように構成されている。Ｃ型アーム７上でのＸ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化によってＸ線撮像機構８の外形変化があると、Ｘ線撮像機構の間の外面同士の対置状況が変わるので、そのまま相対的位置関係情報を求出すると誤差が生じる。そこで、Ｘ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化に伴うＸ線撮像機構８の外形変化を斟酌してＸ線撮像機構４，８間の相対的位置関係情報を求出するようにする。
【００７４】
実施例１の装置の場合、Ｘ線撮像機構８のＢＳＰツリー形式の３次元モデル外形データをＸ線管５およびＩ・Ｉ管６とＣ型アーム７のそれぞれに分割したかたちで登録し、Ｘ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化に応じて、Ｘ線管５およびＩ・Ｉ管６の各３次元モデル外形データを構成するボックスをそれぞれ移動させてから、接触の有無を判定するように構成されている。
【００７５】
さらに加えて、実施例１の装置の場合、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８と天板１０が接触することを確実に回避する為の構成を備えている。即ち、形状データ登録部２４が天板１０の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データもＸ線撮像機構の時と同様のプロセスで登録する構成となっていて、位置関係求出部２５が各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の接触の有無を相対的位置関係情報としてそれぞれの現在位置および３次元モデル外形データに基づきＸ線撮像機構の時と同様のプロセスで求出するように構成されており、撮像系移動制御部１９が各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の相対的位置関係情報も参酌しながら第１，第２撮像系移動機構１７，１８を制御するように構成されている。
【００７６】
また、実施例１の装置では、各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の相対的位置関係情報が、天板移動制御部１４へも出力されており、天板移動制御部１４が各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構１１を制御するように構成されてもいる。ただ、天板１０は通常、基準的な位置にいったんセットした後は動かさないのが普通であるので、天板移動制御部１４へは各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の相対的位置関係情報が出力されない構成であってもよい。
【００７７】
そして、撮像系移動制御部１９や天板移動制御部１４は、受信情報の内容がＸ線撮像機構４，８と天板１０が接触有りという時は、Ｘ線撮像機構４，８や天板１０の移動停止を指示する制御信号を直ちに出力するように構成されている。
【００７８】
なお、この発明の装置の場合、接触有りという情報内容の時は、移動中のＸ線撮像機構ないし天板の移動を妨害するＸ線撮像機構ないし天板を退避させて、移動中のＸ線撮像機構ないし天板をそのまま移動させる構成であってもよい。
【００７９】
続いて、以上に説明した実施例１のＸ線透視撮影装置におけるＸ線撮像機構４，８の移動時の接触回避状況を、図面を参照しながら説明する。図４は、実施例１の装置の第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の移動時の接触回避プロセスを示すフローチャートである。以下では、図５（ａ）に示すように、両Ｘ線撮像機構４，８の各Ｘ線軸２０，２１が共にアイソセンタＱを通ると共に同一平面上にある状態において、第１Ｘ線撮像機構４が停止したままの状態で、第２Ｘ線撮像機構８のＣ型アーム７をスライド回転させて第２Ｘ線撮像機構８を移動させる。
【００８０】
〔ステップＳ１〕Ｃ型アーム７のスライド回転開始に伴って第２Ｘ線撮像機構８が矢印ｒａで示す方向へ移動し始める。
【００８１】
〔ステップＳ２〕第１，第２撮像系移動機構１７，１８が両Ｘ線撮像機構４，８の現在位置を検出して位置関係求出部２５へ出力すると共に、天板移動機構１１が天板１０の現在位置を検出して位置関係求出部２５へ出力する。
【００８２】
〔ステップＳ３〕位置関係求出部２５が、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８および天板１０の現在位置と、それぞれの３次元モデル外形データとに基づいて両Ｘ線撮像機構４，８同士の間や各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の接触の有無を求出し、求出結果を相対的位置関係情報として撮像系移動制御部１９へ出力する。
【００８３】
〔ステップＳ４〕接触無しという情報内容なら、再びステップＳ１へ戻り、図５（ｂ）に示すように、Ｃ型アーム７がスライド回転を続行し、第２Ｘ線撮像機構８が矢印ｒｂで示す方向へ移動し続ける。接触有りという情報内容なら、次のステップＳ５へ進む。
【００８４】
〔ステップＳ５〕撮像系移動制御部１９は第２撮像系移動機構１８に第２Ｘ線撮像機構８の移動停止を指示する制御信号を送る。
【００８５】
〔ステップＳ６〕移動停止の制御信号を受けた第２撮像系移動機構１８は、直ちにＣ型アーム７を回転するモータ（図示省略）を減速停止するので、図５（ｃ）に示すように、第１Ｘ線撮像機構４と第２Ｘ線撮像機構８が実際に接触する直前で第２Ｘ線撮像機構８が強制的に停止させられる。従って、第１Ｘ線撮像機構４と第２Ｘ線撮像機構８が実際に接触する事態は回避される。
【００８６】
以上に詳述したように、実施例１のＸ線透視撮影装置によれば、位置関係求出部２５が、第１，第２Ｘ線撮像機構４，８や天板１０の接触が起こる各Ｘ線撮像機構４，８および天板１０間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく正確に示すＸ線撮像機構４，８間や各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出すると共に、位置関係求出部２５で求出されるＸ線撮像機構４，８および天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌して天板移動制御部１４や撮像系移動制御部１９が、各Ｘ線撮像機構４，８の移動や天板１０の移動を制御する構成を備えていて、各Ｘ線撮像機構４，８の動きや天板１０の動きにＸ線撮像機構４，８や天板１０の接触が起こる各Ｘ線撮像機構４，８および天板１０間の外面同士の対置状況の現状が何ら困難を伴わずに余さず正確に反映される結果、Ｘ線撮像機構４，８同士の接触事故やＸ線撮像機構４，８と天板１０の接触事故を確実に回避することができる。
【００８７】
また、実施例１の装置のように、形状データ登録部２４に登録される３次元モデル外形データの作成が設計時のＣＡＤデータに基づいておこなわれるように構成されている場合、バージョンアップ等に伴う新設計のＸ線撮像機構についても、設計時のＣＡＤデータに基づいて３次元モデル外形データを登録し直す程度で新設計のＸ線撮像機構に対応することができるという利点もある。
【実施例２】
【００８８】
次に、本発明のＸ線撮影装置の別の実施例を説明する。図６は実施例２に係る医療用のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。実施例２は請求項８の発明の実施例である。
【００８９】
実施例２のＸ線撮影装置は、図６に示すように、一方の第１Ｘ線撮像機構４（以下、適宜「Ｘ線撮像機構」と略記）だけを備えている。また、Ｘ線撮像系移動機構９が第１撮像系移動機構１７（以下、適宜「撮像系移動機構」と略記）のみからなるシングル撮像機構方式の装置である以外は、実施例１と同一の装置であるので、共通する部分には同一符号を付すに留め、実施例１の装置と相違する点のみを説明する。
【００９０】
このように、Ｘ線撮像機構４だけを備えている実施例２の装置の場合においては、Ｘ線撮像機構４が天板１０と接触するのを回避させることになる。
【００９１】
すなわち、実施例２のＸ線撮影装置は、Ｘ線撮像機構４だけを備えているので、形状データ登録部２４はＸ線撮像機構４と天板１０の各３次元外形形状に対応する二つの３次元モデル外形データを登録すると共に、位置関係求出部２５はＸ線撮像機構４の現在位置と３次元モデル外形データおよび天板１０の現在位置と３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する。撮像系移動制御部１９は、位置関係求出部２５により求出されたＸ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌しながら撮像系移動機構１７を制御するように構成されている。
【００９２】
実施例２のＸ線撮影装置の場合、位置関係求出部２５によりリアルタイムで求出される撮像系移動機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報は、Ｘ線撮像機構４と天板１０の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データに基づくものである。したがって、Ｘ線撮像機構４と天板１０の接触が起こるＸ線撮像機構４と天板１０の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく示している。また、当該装置のアイソセンタＱを基準点とする共通の位置座標系に従って定められるＸ線撮像機構４と天板１０の現在位置に基づくものでもあるので、位置関係求出部２５により求出される撮像系移動機構４と天板１０の相対的位置関係情報は正確である。
【００９３】
そして、位置関係求出部２５によりリアルタイムで求出されるＸ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌しながら撮像系移動制御部１９が撮像系移動機構１７を制御するので、撮像系移動機構１７によるＸ線撮像機構４の動きには、Ｘ線撮像機構４と天板１０の接触が起こるＸ線撮像機構４と天板１０の間の外面同士の対置状況の現状が余すところなく正確に反映される。
【００９４】
また、形状データ登録部２４への３次元モデル外形データの登録は、通常のデータ登録処理で行えるのに加え、位置関係求出部２５によるＸ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報の求出も、通常の演算処理アルゴリズムを利用して行えるので、３次元モデル外形データの登録も、Ｘ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報の求出も、特に困難を伴う処理ではない。
【００９５】
さらに、天板移動制御部１４による制御を受けて天板移動機構１１が装置のアイソセンタＱを基準点とするＸ線撮像機構４と共通の位置座標系に従って天板１０を移動させる際、天板移動制御部１４がＸ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構１１の制御をおこなう。その結果、Ｘ線撮像機構４が天板１０と接触する事故を確実に回避することができる。
【００９６】
具体的には、Ｘ線撮像機構４の移動の際は、位置関係求出部２５が、Ｘ線撮像機構４と天板１０の現在位置および３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構４と天板１０の間の接触の有無を求出し、求出結果を相対的位置関係情報として撮像系移動制御部１９へ出力する。接触無しという情報内容であれば、撮像系移動制御部１９はＸ線撮像機構４の移動継続を指示する制御信号を撮像系移動機構１７へ送る。したがって、Ｘ線撮像機構４は移動を続ける。
【００９７】
逆に接触有りという情報内容なら、撮像系移動制御部１９はＸ線撮像機構４の移動停止を指示する制御信号を撮像系移動機構１７へ送る。移動停止の制御信号を受けた撮像系移動機構１７は、直ちにＸ線撮像機構４と天板１０が実際に接触する前の所定の距離をおいてＸ線撮像機構４を強制的に停止させる。従って、Ｘ線撮像機構４が天板１０に実際に接触する事態は回避される。
【００９８】
また、天板１０の移動の際は、位置関係求出部２５が、Ｘ線撮像機構４と天板１０の現在位置および３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構４と天板１０の間の接触の有無を求出し、求出結果を相対的位置関係情報として天板移動制御部１４へ出力する。接触無しという情報内容なら、天板移動制御部１４は天板１０の移動継続を指示する制御信号を天板移動機構１１へ送る。したがって、天板１０は移動を続ける。
【００９９】
逆に接触有りという情報内容なら、天板移動制御部１４は天板１０の移動停止を指示する制御信号を天板移動機構１１へ送る。移動停止の制御信号を受けた天板移動機構１１は、直ちにＸ線撮像機構４と天板１０が実際に接触する前に所定の距離をおいて天板１０を強制的に停止させる。従って、Ｘ線撮像機構４が移動する天板１０に実際に接触する事態は確実に回避される。
【０１００】
以上に詳述したように、実施例２のＸ線透視撮影装置によれば、位置関係求出部２５が、Ｘ線撮像機構４と天板１０の接触が起こるＸ線撮像機構４と天板１０の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく正確に示すＸ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する。また、位置関係求出部２５で求出されるＸ線撮像機構４と天板１０の間の相対的位置関係情報に基づいて撮像系移動制御部１９がＸ線撮像機構４を移動させるＸ線撮像系移動機構１７を制御する構成を備えていて、Ｘ線撮像系移動機構１７によるＸ線撮像機構４の動きに、Ｘ線撮像機構４と天板１０の接触が起こるＸ線撮像機構４と天板１０の間の外面同士の対置状況の現状を、何ら困難を伴わずに余さず正確に反映させられるので、Ｘ線撮像機構４が天板１０に接触する事故を確実に回避することができる。
【実施例３】
【０１０１】
さらに、本発明のＸ線撮影装置の別の実施例を説明する。図７は実施例３に係る医療用のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。実施例３も請求項８の発明の実施例である。
【０１０２】
実施例３のＸ線撮影装置は、図７に示すように、他方の第２Ｘ線撮像機構８（以下、適宜「Ｘ線撮像機構」と略記）だけを備えていると共にＸ線撮像系移動機構９が第２撮像系移動機構１８（以下、適宜「撮像系移動機構」と略記）のみからなるシングル撮像機構方式の装置である以外は、実施例２と同一の装置であるので、共通する部分には同一符号を付すに留め、実施例１の装置と相違する点のみを説明する。
【０１０３】
このように、Ｘ線撮像機構８だけを備えている実施例３の装置の場合においては、Ｘ線撮像機構８が天板１０と接触するのを回避させることになる。
【０１０４】
すなわち、実施例３のＸ線撮影装置は、Ｘ線撮像機構８だけを備えているので、形状データ登録部２４はＸ線撮像機構８と天板１０の各３次元外形形状に対応する二つの３次元モデル外形データを登録すると共に、位置関係求出部２５はＸ線撮像機構８の現在位置と３次元モデル外形データおよび天板１０の現在位置と３次元モデル外形データに基づいてＸ線撮像機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する。撮像系移動制御部１９が位置関係求出部２５により求出されたＸ線撮像機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌しながら撮像系移動機構１８を制御するように構成されていることを特徴としている。
【０１０５】
また、位置関係求出部２５は、撮影倍率を調整する為にＣ型アーム７のアーム両端のハンド７Ａ、７Ｂだけを伸縮する微調整によるＸ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化に伴うＸ線撮像機構８の外形変化を斟酌して、Ｘ線撮像機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報を求出するように構成されている。Ｃ型アーム７上でのＸ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化によってＸ線撮像機構８の外形変化があると、Ｘ線撮像機構８と天板１０の間の外面同士の対置状況が変わるので、そのまま相対的位置関係情報を求出すると誤差が生じる。そこで、Ｘ線管５およびＩ・Ｉ管６の配備状況の変化に伴うＸ線撮像機構８の外形変化を斟酌してＸ線撮像機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報を求出するようにする。
【０１０６】
実施例３のＸ線撮影装置の場合、位置関係求出部２５によりリアルタイムで求出される撮像系移動機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報は、Ｘ線撮像機構８と天板１０の各３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データに基づくものである。したがって、Ｘ線撮像機構８と天板１０の接触が起こるＸ線撮像機構８と天板１０の間の外面同士の対置状況の現状を余すところなく示しており、しかも装置のアイソセンタＱを基準点とする共通の位置座標系に従って定められるＸ線撮像機構８と天板１０の現在位置に基づくものでもあるので、位置関係求出部２５で求出される撮像系移動機構８と天板１０の相対的位置関係情報は正確である。
【０１０７】
そして、位置関係求出部２５によりリアルタイムで求出されるＸ線撮像機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌しながら撮像系移動制御部１９が撮像系移動機構１８を制御するので、撮像系移動機構１８によるＸ線撮像機構８の動きには、Ｘ線撮像機構８と天板１０の接触が起こるＸ線撮像機構８と天板１０の間の外面同士の対置状況の現状が余すところなく正確に反映される。具体的な回避動作については、上述の実施例２の場合と同じである。
【０１０８】
さらに、天板移動制御部１４による制御を受けて天板移動機構１１が装置のアイソセンタＱを基準点とするＸ線撮像機構８と共通の位置座標系に従って天板１０を移動させる際、天板移動制御部１４がＸ線撮像機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報を参酌しながら天板移動機構１１の制御をおこなう。その結果、Ｘ線撮像機構８が天板１０に接触する事故を確実に回避することができる。
【０１０９】
また、実施例３の装置の場合、支持用のＣ型アーム７上におけるＸ線管５ないしＩ・Ｉ管６の配備状況を変化させることにより、撮影態様の微調整がおこなえるのに加えて、Ｘ線管５ないしＩ・Ｉ管６の配備状況の変化に伴うＸ線撮像機構８の外形変化は位置関係求出部２５によりＸ線撮像機構８と天板１０の間の相対的位置関係情報を求出する際に斟酌されるので、この撮影態様の微調整によるＸ線撮像機構８の外形変化によってＸ線撮像機構８が天板１０と接触することを回避することもできる。
【０１１０】
この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。
【０１１１】
（１）実施例１〜３の各装置では、物体同士が接触する位置関係にあるか否かを判定するアルゴリズムを利用して相対的位置関係情報を求出する構成であったが、物体同士の最小間隔を算定するアルゴリズムを利用して相対的位置関係情報を求出するように構成されている以外は実施例１〜３と同様の構成の各装置をそれぞれ変形例として挙げることができる。変形例の装置の場合、今現在、物体同士間が最小の間隔となっている箇所は、ひとつ前の時点で物体同士間が最小の間隔となっていた位置の近傍であるので、距離算出の領域をひとつ前の時点で最小の間隔であった箇所の近傍に絞って行うことにより、距離算出の演算負荷を減らすことができる。
【０１１２】
（２）実施例１〜３の各装置の場合、Ｉ・Ｉ管２，６が画像倍率調整の為にＸ線軸２０，２１に沿って若干の距離だけ移動するのに伴って第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の３次元外形形状が少し変化するが、形状変化が少ないので相対的位置関係情報を求出する際に斟酌しない構成となっている。しかし、画像倍率調整の為のＩ・Ｉ管２，６の移動による第１，第２Ｘ線撮像機構４，８の３次元外形形状の変化も相対的位置関係情報を求出する際に斟酌されるように構成されていてもよい。
【０１１３】
（３）実施例１の装置の場合、各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の相対的位置関係情報も求出されるように構成されていたが、Ｘ線撮像機構４，８や天板１０の移動形態によっては、各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間で接触が起こる可能性が事実上ないこともあるので、各Ｘ線撮像機構４，８と天板１０の間の相対的位置関係情報の求出を行わない構成の装置を、変形例に挙げることができる。
【０１１４】
（４）実施例１の装置は、床設置タイプと天井走行タイプのＸ線撮像機構を装備する構成であったが、請求項１の発明の装置が装備するＸ線撮像機構は、全て床設置タイプでもよいし、全て天井走行タイプであってもよく、さらに床走行タイプのものを用いることもできる。
【０１１５】
（５）実施例１〜３の各装置は、Ｘ線検出器がＩ・Ｉ管であったが、Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を用いてもよい。
【０１１６】
（６）実施例１の装置では、Ｘ線撮像機構が２組であったが、請求項１の発明の装置の場合、Ｘ線撮像機構は２組に限らず、３組あるいは４組などであってもよい。
【０１１７】
（７）実施例装置は、医療用の装置であったが、この発明の装置は、工業用の装置にも適用することができる。
【０１１８】
（８）実施例１〜３の各装置では、天板１０が移動可能な構成であったが、この発明の装置は、天板１０が移動しない構成にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】実施例１のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ＶＯＸＥＬ形式の３次元モデル外形データのフォーマットを説明するための模式図である。
【図３】ＢＳＰツリー形式の３次元モデル外形データのフォーマットを説明するための模式図である。
【図４】実施例１の装置におけるＸ線撮像機構の移動時の接触回避プロセスを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の装置におけるＸ線撮像機構の移動状況の一例を示す模式図である。
【図６】実施例２のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】実施例３のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図８】従来のダブル撮像機構方式のＸ線撮影装置における２組のＸ線撮像機構を示す模式図である。
【図９】従来のシングル撮像機構方式のＸ線撮影装置における１組のＸ線撮像機構と天板を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１，５      …  Ｘ線管
２，６      …  Ｉ・Ｉ管（Ｘ線検出器）
３，７      …  Ｃ型アーム（支持用のアーム）
４          …  第１Ｘ線撮像機構
８          …  第２Ｘ線撮像機構
９          …  Ｘ線撮像系移動機構
１０        …  天板
１１        …  天板移動機構
１４        …  天板移動制御部
１７        …  第１撮像系移動機構
１８        …  第２撮像系移動機構
１９        …  撮像系移動制御部
２４        …  形状データ登録部
２５        …  位置関係求出部
Ｍ          …  被検体
Ｑ          …  アイソセンタ
【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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