(57)【要約】【課題】  取付要素（２６）に取付けられたＸ線源組立体（１２）を含むＸ線発生組立体（１０）を提供する。【解決手段】  本組立体は、支持組立体（１６）を含み、支持組立体は、モータ要素（２２）と、モータ要素と運動伝達関係になったギヤ組立体（２４）とを含む。出力シャフト（２０）は、モータ要素に応答して回転するように、ギヤ組立体と運動伝達関係になっている。取付要素は、出力シャフトの周りに配置される。電氣機械式ロック（３２）は、取付要素と共に回転するように、該取付要素に係合する。電氣機械式ロック（３２）は、係合状態と非係合状態とを有する。電氣機械式ロックは、係合状態にある時に取付要素が出力シャフトと共に回転するように該取付要素に係合する。取付要素は、電氣機械式ロックが非係合状態にある時に自由に回転できる。【選択図】      図２
2005183401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付要素（２６）に取付けられたＸ線源組立体（１２）と、
支持組立体（１６）と、
を含み、前記支持組立体が、
モータ要素（２２）と、
前記モータ要素（２２）と運動伝達関係になったギヤ組立体（２４）と、
前記モータ要素（２２）に応答して回転するように前記ギヤ組立体（２４）と運動伝達関係になっておりかつ前記取付要素（２６）がその周りに配置された出力シャフト（２０）と、
前記取付要素（２６）と共に回転するように該取付要素（２６）に係合する電氣機械式ロック（３２）と、を含み、
前記電氣機械式ロック（３２）が、係合状態と非係合状態とを有し、
前記電氣機械式ロック（３２）が、該電氣機械式ロック（３２）が係合状態にある時に前記取付要素（２６）が出力シャフト（２０）と共に回転するように該出力シャフト（２０）に係合し、また前記取付要素（２６）が、前記電氣機械式ロック（３２）が非係合状態にある時に前記出力シャフト（２０）の周りで自由に回転できる、
Ｘ線発生組立体（１０）。
【請求項２】
前記電気機械式ロック（３２）が、該電気機械式ロック（３２）が通電された時に、係合状態から非係合状態に移動する、請求項１記載のＸ線発生組立体（１０）。
【請求項３】
前記Ｘ線源（１２）が、前記出力シャフト（２０）によって前記支持構造体（１８）から吊り下げられている、請求項１記載のＸ線発生組立体（１０）。
【請求項４】
前記出力シャフト（２０）が中空の出力シャフトで構成されている、請求項１記載のＸ線発生組立体（１０）。
【請求項５】
前記出力シャフト（２０）内に配置された線源位置決めシャフト（３６）をさらに含み、前記線源位置決めシャフト（３６）が、該線源位置決めシャフト（３６）が常にＸ線源組立体（１２）と共に回転するように、該Ｘ線源組立体（１２）に係合している、請求項７記載のＸ線発生組立体（１０）。
【請求項６】
常に前記Ｘ線源組立体（１２）の位置を決定することができるように、前記線源位置決めシャフト（３６）及び支持組立体（１６）の両方と交信関係になったフィードバック装置（３４）をさらに含む、請求項８記載のＸ線発生組立体（１０）。
【請求項７】
取付要素（２６）に取付けられたＸ線源組立体（１２）と、
前記Ｘ線源組立体（１２）を支持する主構造支持組立体（１６）と、
を含み、前記主構造支持組立体が、
モータ要素（２２）と、
前記モータ要素（２２）と運動伝達関係になったギヤ組立体（２４）と、
前記モータ要素（２２）に応答して回転するように前記ギヤ組立体（２４）に結合された出力シャフト（２０）と、
係合状態と非係合状態とを有する電氣機械式ロック（３２）と、を含み、
前記Ｘ線源組立体（１２）が、前記電氣機械式ロック（３２）が係合状態にある時に前記出力シャフト（２０）に係合し、また前記Ｘ線源組立体（１２）が、前記電氣機械式ロック（３２）が非係合状態にある時に前記出力シャフト（２０）の周りで自由に回転できる、
Ｘ線発生組立体（１０）。
【請求項８】
中空の出力シャフトで構成された前記出力シャフト（２０）内に配置され、かつ常に前記Ｘ線源組立体（１２）と共に回転するように該Ｘ線源組立体（１２）に係合した線源位置決めシャフト（３６）と、
常に前記Ｘ線源組立体（１２）の位置を決定することができるように、前記線源位置決めシャフト（３６）及び主構造支持組立体（１６）の両方と交信関係になったフィードバック装置（３４）と、
をさらに含む、請求項７記載のＸ線発生組立体（１０）。
【請求項９】
Ｘ線源組立体（１２）を位置決めする方法であって、
モータ要素（２２）と運動伝達関係になった出力シャフト（２０）を含む支持組立体（１６）上にＸ線源組立体（１２）を支持する段階と、
前記モータ要素（２２）及び出力シャフト（２０）と運動伝達関係になったウォームギヤ組立体（２４）によって該モータ要素（２２）から該出力シャフト（２０）に回転運動を伝達する段階と、
電気機械式ロック（３２）を係合状態にして、それによって前記Ｘ線源組立体（１２）が前記出力シャフト（２０）に結合されるようにする段階と、
前記電気機械式ロック（３２）を非係合状態にして、前記Ｘ線源組立体（１２）が前記出力シャフト（２０）の周りで自由に回転できるようにする段階と、
を含むＸ線源組立体（１２）を位置決めする方法。
【請求項１０】
前記Ｘ線源組立体（１２）及び支持組立体（１６）の両方と交信関係になったフィードバック装置（３４）を用いて該Ｘ線源組立体（１２）の回転位置をモニタする段階をさらに含む、請求項９記載のＸ線源組立体（１２）を位置決めする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはＸ線源支持組立体に関し、より具体的には、改善した外形及び制御を有するＸ線源支持組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ベースのイメージングが、これまで広範な範囲の様々なイメージング用途に利用されてきた。１つのこのような用途の分野に医用イメージングが含まれる。医療産業では、Ｘ線イメージングが様々な構成をとることができることは知られているが、それは、一般に身体構造を通して低エネルギー放射線を透過させることに基づくものである。次に、これらの低エネルギー放射線を受信しかつ処理して、臨床医が診断の一助として分析することができる多くの場合三次元である身体構造のイメージを構成する。
【０００３】
多くのＸ線イメージング用途において、Ｘ線源組立体の位置及びＸ線流の方向は、適切なイメージングを可能にするように適切に位置決めされなければならない。これらの用途では、適切な放射方向が得られるように軸の周りでＸ線源を枢動させるのが一般的である。さらに、多くのイメージング用途は、Ｘ線源を自動的に位置決めすることを必要とする。これは、一般的にクラッチ組立体により回転軸に係合するモータ駆動式組立体を用いることによって達成される。分離したクラッチ組立体及びブレーキ組立体により、多くの現用の組立体の外形は一層増大している。現用のモータ駆動式組立体は、一般的に嵩張っており、複雑でありかつ高価である。その上、それらの大きさ及び扱いにくい性質により、Ｘ線源組立体を支持するのに必要な支持構造体と干渉することも多い。このことにより、支持構造体の一側に回転軸をオフセットする必要性が生じる。回転軸をオフセットすることによって、Ｘ線源の動きが一層複雑になり、付加的な制御装置及び組立体が必要になる可能性がある。この付加的な複雑さにより、得られたイメージング組立体の費用が増大しかつその機能性が阻害されることになるおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、機能性が向上した小型の位置決め支持体を備えたＸ線源支持組立体を得ることが非常に望ましいと言える。さらに、分離したクラッチ組立体及びブレーキ組立体に対する必要性を排除したＸ線源支持組立体を得ることが非常に望ましいと言える。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
取付要素に取付けられたＸ線源組立体を含むＸ線発生組立体を提供する。本組立体はさらに、支持組立体を含み、支持組立体は、モータ要素と、モータ要素と運動伝達関係になったギヤ組立体とを含む。出力シャフトは、該出力シャフトがモータ要素に応答して回転するように、ギヤ組立体と運動伝達関係になっている。取付要素は、出力シャフトの周りに配置される。電氣機械式ロックは、該電氣機械式ロックが取付要素と共に回転するように、出力シャフトに係合する。電氣機械式ロックは、係合状態と非係合状態とを有する。電氣機械式ロックは、該電氣機械式ロックが係合状態にある時に取付要素が出力シャフトと共に回転するように該出力シャフトに係合する。取付要素は、電氣機械式ロックが非係合状態にある時に自由に回転できる。
【０００６】
本発明の他の特徴は、添付の図面及び特許請求の範囲に関連させて好ましい実施形態の詳細な説明と照らして検討することにより、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ここで、本発明によるＸ線発生組立体を示す図１〜図２を参照する。Ｘ線発生組立体１０は、広範な範囲の様々なイメージング用途に使用することを意図している。Ｘ線発生組立体１０は、回転軸１４の周りで回転可能なＸ線源組立体１２を含む。回転軸１４は水平方向軸として示しているが、本発明では広範な範囲の様々な回転軸１４が考えられる。Ｘ線源組立体１２は、被検体、すなわちテーブル１３に向けられたＸ線ビーム１１を発生する。Ｘ線源組立体１２は、支持組立体１６から吊り下げられており、支持組立体１６が次に支持構造体１８に取付けられる。支持組立体１６は、Ｘ線源組立体１２に対する主構造支持体として働くことが好ましい。
【０００８】
出力シャフト２０は、Ｘ線源組立体１２を支持する支持組立体１６の主水平方向要素として働く。モータ要素２２が、該モータ要素２２と出力シャフト２０との間に配置されたギヤ組立体２４によって出力シャフト２０と運動伝達関係になっている。様々なモータ要素２２、ギヤ組立体２４及び出力シャフト２０が考えられるが、ギヤ組立体２４は、ウォームギヤ組立体であることが好ましく、また出力シャフト２０は、ウォーム被駆動出力シャフトであることが好ましい。ギヤ組立体２４はさらに、非可逆式、すなわち逆方向駆動できないことが好ましい。この場合、出力シャフト２０を使用して、モータ要素２２を駆動することができない。この要素は、Ｘ線源組立体１２が出力シャフト２０に結合されている時に、付加的なロック要素の必要性なしでＸ線源組立体１２を所定の位置に効果的に固定するのを可能にする。この方式では、Ｘ線発生組立体１０の外形を縮小することができ、また出力シャフト２０により、Ｘ線源組立体１２を直接回転軸１４上に支持することができる。広範な範囲の様々な非可逆式ギヤ組立体２４が考えられるが、１つの実施形態では、高減速比ウォームギヤ組立体２４の使用が考えられる。この高減速比ウォームギヤ組立体２４は、モータ要素が出力シャフト２０を駆動するのを可能にしながら出力シャフト２０がギヤ組立体２４を駆動するのを効果的に防止するのを可能にする。しかしながら、本発明はさらに、モータ及びモータ制御によってその位置を保持することができるような非ロック式ギヤボックスの使用を考えていることを理解されたい。さらに、ギヤ組立体２４が静止状態では自動ロックするが、移動している時には僅かに逆方向駆動可能とすることができるような少なくとも１つの実施形態を考えている。
【０００９】
Ｘ線源組立体１２は、取付要素２６に固定取付けされ、取付要素２６によって出力シャフト２０上に支持されるのが好ましい。取付要素２６は、出力シャフト２０の周りに配置され、出力シャフト２０の周りに配置された軸受組立体２８によって出力シャフト２０に係合する。この様にして、取付要素２６は、出力シャフト２０の周りで自由に回転できる。しかしながら、本発明では、Ｘ線源組立体１２が、必要に応じて出力シャフト２０によりＸ線源組立体１２の位置を制御されることができるように、該出力シャフト２０に回転可能に結合されるのが望ましい。モータ要素２２と交信関係になったコンピュータのような制御装置３０により、そのような制御を行うことができる。Ｘ線源組立体１２を出力シャフト２０に対して制御可能に結合／分離するために、本発明は、電気機械式ロック３２組立体を含む。電気機械式ロック３２は、該電気機械式ロック３２が取付要素２６と共に回転するように取付要素２６に常時運動伝達関係になっている。電気機械式ロック３２は、係合状態と非係合状態とを有する。係合状態にある時に、電気機械式ロック３２は出力シャフト２０に係合し、それによって出力シャフト２０をＸ線源組立体１２に結合する。非係合状態にある時には、電気機械式ロック３２は、出力シャフト２０から分離して、取付要素２６及びＸ線源組立体１２は、出力シャフト２０の周りで自由に回転でき、それらを手動で位置決めすることができるようになる。特定の機械的な実施形態をこれまで説明してきたが、電気機械式ロック３２の主たる機能は、出力シャフト２０とＸ線源組立体１２との間で制御可能な結合を行うことであることを理解されたい。
【００１０】
さらに、電気機械式ロック３２は、ロック組立体に通電することによって作動させることができる。電気機械式ロックの機能は、当技術分野ではよく知られている。広範な範囲の様々な変更が考えられるが、１つの実施形態では、電気機械式ロック３２に通電することによりロック３２を出力シャフト２０から分離させることが考えられる。この方式では、電気機械式ロック３２が非通電になるＸ線発生組立体１０の故障状態では、Ｘ線源組立体１２が出力シャフト２０に結合されるようになる。電気機械式ロック３２は多くはスィッチのように簡単な広範な範囲の様々な方式で制御することができるが、１つの実施形態では、係合／分離を自動的に制御することができるように電気機械式ロック３２を制御装置３０と交信関係にすることが考えられる。
【００１１】
Ｘ線源組立体１２は、自由な状態及び出力シャフト２０に結合された状態の両方で回転軸１４の周りで回転することができるので、制御装置３０によってＸ線源組立体１２を自動的に制御することは、Ｘ線源組立体１２の位置が常に認識されていない場合には困難になることを理解されたい。従って、本発明はさらに、支持組立体１６及びＸ線源組立体１２の両方と交信関係になったフィードバック装置３４の使用を考えている。従って、フィードバック装置３４は、自由な回転の後でさえＸ線源組立体１２の支持組立体１６に対する相対回転位置を把握する。フィードバック装置３４を制御装置３０と交信関係に配置することによって、自動位置決めシステムにより、Ｘ線源組立体１２の手動による再位置決めを適切に補正することができる。それに限定されないが、ポテンショメータ、光学式エンコーダ、絶対エンコーダ、バーチャル絶対エンコーダ又は他の位置測定装置を含む広範な範囲の様々なフィードバック装置３４を利用することができる。
【００１２】
フィーバック装置３４は様々な方式で支持組立体１６及びＸ線源組立体１２と交信関係に配置することができると考えられる。しかしながら、本発明の縮小した外形特性の状態を保つ上で、１つの実施形態では、中空の出力シャフト２０の使用が考えられる。線源位置決めシャフト３６は、その中空の出力シャフト２０内に配置され、常時Ｘ線源組立体１２に結合される。この方式では、線源位置決めシャフト３６は、Ｘ線源組立体１２が出力シャフト２０から分離された場合であっても、Ｘ線源組立体１２と共に回転する。フィードバック装置３４を線源位置決めシャフト３６のシャフト端部４０と交信関係になるように配置することによって、シャフトの回転を測定することができる。さらに、フィードバック装置３４をシャフト端部４０に隣接する位置に配置することによって、Ｘ線発生組立体１０の外形と干渉せずにフィードバック装置３４を組み込むことができる。
【００１３】
本発明の特定の実施形態を図示しかつ説明してきたが、当業者は数多くの変更及び別の実施形態に想到するであろう。従って、本発明は特許請求の範囲に関してのみ限定されるべきであることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明において用いるＸ線発生組立体を示す図。
【図２】線２−２に沿って矢印の方向に取った、図１に示すＸ発生組立体の断面図。
【符号の説明】
【００１５】
１０  Ｘ線発生組立体
１１  Ｘ線ビーム
１２  Ｘ線源組立体
１３  テーブル
１４  回転軸
１６  支持組立体
１８  支持構造体
２０  出力シャフト
２２  モータ要素
２４  ギヤ組立体
２６  取付要素
２８  軸受組立体
３０  制御装置
３２  電気機械式ロック
３４  フィードバック装置
３６  線源位置決めシャフト
【図１】
2005183401.tif 000003
【図２】
2005183401.tif 000004
【外国語明細書】
2005183401000001.pdf