(57)【要約】【課題】天板又は架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能な技術を提供する。【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴ装置は、寝台装置と、架台装置と、移動手段と、制御手段とを含む。寝台装置は、天板を有する。架台装置は、被検体をＸ線でスキャンするスキャン手段を有する。移動手段は、駆動力を発生する駆動力発生手段を有し、発生された駆動力に基づいて架台装置と天板とを相対移動させる。制御手段は、相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを受けて駆動力発生手段に対して相対移動を停止させるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板を有する寝台装置と、
被検体をＸ線でスキャンするスキャン手段を有する架台装置と、
駆動力を発生する駆動力発生手段を有し、発生された駆動力に基づいて前記架台装置と前記天板とを相対移動させる移動手段と、
前記相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを受けて前記駆動力発生手段に対して前記相対移動を停止させるように制御する制御手段と、
を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記相対移動を減速させるためのブレーキ機構手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記緊急停止の指示が入力されたことを受けて前記ブレーキ機構手段によりブレーキの制動力を発生させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記緊急停止の指示が入力されたとき、前記ブレーキ機構手段は、前記駆動力発生手段に対する停止制御より後にブレーキの制動力を発生させる、
ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記駆動力発生手段は、サーボモータを含み、
前記移動手段は、前記サーボモータを制御するサーボ機構手段を含み、
前記制御手段は、前記サーボ機構手段により前記サーボモータの回転速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記緊急停止の指示が入力されたことを受けて前記サーボ機構手段により前記サーボモータをモータロック状態にさせる、
ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記サーボ機構手段は、
指示パルスのパルス数に対するフィードバックパルスのパルス数の偏差を求めるための偏差カウンタを含み、
前記制御手段は、前記緊急停止の指示が入力されたことを受けて前記偏差カウンタを制御することにより前記サーボモータを前記モータロック状態にさせる、
ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記偏差カウンタに対して偏差カウンタクリア信号を送信することにより前記サーボモータを前記モータロック状態にさせる、
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、偏差が段階的に小さくなるように前記偏差カウンタを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記サーボモータは、２以上の電源端子を有し、
前記制御手段は、前記緊急停止の指示が入力されたことを受けて前記サーボ機構手段により前記サーボモータをモータフリー状態にさせた後、前記２以上の電源端子のうち２つの電源端子同士を抵抗を介して電気的に短絡させる、
ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記サーボ機構手段は、前記制御手段からの指示を受けて速度の変更が可能に構成され、
前記制御手段は、前記緊急停止の指示が入力されたことを受けて前記サーボ機構手段を制御することにより前記サーボモータの減速指示を行う、
ことを特徴とする請求項４〜請求項９のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記サーボ機構手段は、指示パルス発生手段により発生される指示パルスの周波数を低下させることにより前記減速指示を行う、
ことを特徴とする請求項１０に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記サーボモータの回転速度を段階的に減速させる、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
天板を有する寝台装置と、
被検体をＸ線でスキャンするスキャン手段を有する架台装置と、
駆動力を発生する駆動力発生手段を有し、発生された駆動力に基づいて前記架台装置と前記天板とを相対移動させる移動手段と、
を含むＸ線ＣＴ装置の制御方法であって、
前記移動手段によって前記架台装置と前記天板とが相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出された前記緊急停止の指示を受けて前記駆動力発生手段に対して前記相対移動を停止させるように制御する第１制御ステップと、
を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置の制御方法。
【請求項１４】
前記検出ステップにおいて検出された前記緊急停止の指示を受けて、前記第１制御ステップにおける前記相対移動の停止制御後に、前記相対移動を減速させるためのブレーキ機構手段を動作させる第２制御ステップを含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載のＸ線ＣＴ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置、及びＸ線ＣＴ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を利用して被検体をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、被検体の内部を画像化する装置である。
【０００３】
具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、天板に載置された被検体に対してＸ線を異なる方向から複数回曝射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された複数の検出データはデータ収集部によりＡ／Ｄ変換された後、コンソール装置に送信される。コンソール装置は、当該複数の検出データに対し前処理等を施すことにより投影データを作成する。そして、コンソール装置は、投影データに対し再構成処理を施すことにより、断層画像データ、或いは複数の断層画像データに基づくボリュームデータを作成する。ボリュームデータは、被検体の３次元領域に対応するＣＴ値の３次元分布を表すデータセットである。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置は、上記のボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示を行うことができる。以下、ボリュームデータをレンダリングすることによりＭＰＲ表示された断面画像を「ＭＰＲ画像」という場合がある。ＭＰＲ画像には、たとえば、体軸に対する直交断面を示すアキシャル像、体軸に沿って被検体を縦切りした断面を示すサジタル像、及び体軸に沿って被検体を横切りした断面を示すコロナル像がある。更には、ボリュームデータにおける任意断面の画像（オブリーク像）もＭＰＲ画像に含まれる。作成された複数のＭＰＲ画像は、表示部等に同時に表示することができる。
【０００５】
このようなＸ線ＣＴ装置では、短時間で広範囲の高精細データを収集するため、Ｘ線検出器の多列化やＸ線発生部及びＸ線検出器が設けられた回転体の回転速度の高速化が進められている。それに伴って、スキャン対象である被検体の体軸方向の天板の水平動動作速度（スライド動作速度）もまた、高速化が求められている。天板（又は天板を含む寝台）の移動には、モータの駆動力が利用される。また、天板の停止には、ブレーキの制動力が利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−３０５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
天板の水平動動作速度の高速化に伴って、緊急停止スイッチ（エマージェンシースイッチ）の作動後に天板の水平動が停止するまでの間に天板が移動した距離である緊急停止距離が長くなる傾向にある。たとえば、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｉｏｎ）規格では、この緊急停止距離の最大値が規定されている。そのため、天板の水平動動作速度の高速化が進められた場合であっても、緊急停止距離が長くなることを抑制する技術が求められている。
【０００８】
しかしながら、従来の装置では、ブレーキの制動力だけを利用していたため、天板の水平動動作速度の高速化に伴って、緊急停止距離が長くなることが想定される。なお、被検体をスキャンするスキャン手段を有する架台装置が水平方向に移動可能に構成された場合、架台装置の緊急停止距離についても天板の緊急停止距離と同様の問題が生じることが想定される。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、天板又は架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能な技術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】
【００１０】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、寝台装置と、架台装置と、移動手段と、制御手段とを含む。寝台装置は、天板を有する。架台装置は、被検体をＸ線でスキャンするスキャン手段を有する。移動手段は、駆動力を発生する駆動力発生手段を有し、発生された駆動力に基づいて架台装置と天板とを相対移動させる。制御手段は、相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを受けて駆動力発生手段に対して相対移動を停止させるように制御する。
実施形態のＸ線ＣＴ装置の制御方法は、寝台装置と、架台装置と、移動手段とを含むＸ線ＣＴ装置の制御方法である。寝台装置は、天板を有する。架台装置は、被検体をＸ線でスキャンするスキャン手段を有する。移動手段は、駆動力を発生する駆動力発生手段を有し、発生された駆動力に基づいて架台装置と天板とを相対移動させる。Ｘ線ＣＴ装置の制御方法は、検出ステップと、第１制御ステップとを含む。検出ステップは、移動手段によって架台装置と天板とが相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを検出する。第１制御ステップは、検出ステップにおいて検出された緊急停止の指示を受けて駆動力発生手段に対して相対移動を停止させるように制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成のブロック図。
【図２】第１実施形態に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図。
【図３】図２の緊急停止制御部の構成例の機能ブロック図。
【図４】図２の制御ユニット、モータドライバ、及びモータの機能ブロック図。
【図５】第１実施形態に係る天板のＺ方向の移動の緊急停止制御例のフロー図。
【図６】第１実施形態に係る制御タイミングの一例を示す図。
【図７】第１実施形態の比較例に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図。
【図８】第１実施形態の比較例に係る制御タイミングの一例を示す図。
【図９】第１実施形態の変形例に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図。
【図１０】第２実施形態に係る制御ユニット、モータドライバ、及びモータの機能ブロック図。
【図１１】図１０のダイナミックブレーキ部の構成例の機能ブロック図。
【図１２】第２実施形態に係る天板のＺ方向の移動の緊急停止制御例のフロー図。
【図１３】第２実施形態に係る制御タイミングの一例を示す図。
【図１４】第３実施形態に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図。
【図１５】第３実施形態に係る制御ユニット、モータドライバ、及びモータの機能ブロック図。
【図１６】第３実施形態に係る天板のＺ方向の移動の緊急停止制御例のフロー図。
【図１７】第３実施形態に係る制御タイミングの一例を示す図。
【図１８】第３実施形態の変形例に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【００１３】
実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置における天板の水平動の緊急停止について説明するが、以下に説明する実施形態をＸ線ＣＴ装置における架台装置の水平動の緊急停止に適用することも可能である。また、以下に説明する実施形態を、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置、デジタルアンギオ装置、又はＸ線診断装置等の医用画像診断装置における天板、又は天板に対し相対移動する装置の水平動の緊急停止に適用することも可能である。
【００１４】
また、実施形態では、天板の移動が可能なＸ線ＣＴ装置について説明するが、Ｘ線ＣＴ装置は、寝台の移動により天板を移動させるように構成されたものであってもよいし、寝台装置の移動により天板を移動させるように構成されたものであってもよい。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、以下の実施形態においては、これらを同一視する場合がある。
【００１５】
［第１実施形態］
＜装置構成＞
図１に、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成のブロック図を示す。
Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを含んで構成されている。
【００１６】
［架台装置］
架台装置１０は、被検体ＥをＸ線でスキャンするスキャン手段を有する装置である。具体的には、架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、架台駆動部１５と、Ｘ線絞り部１６と、絞り駆動部１７と、データ収集部１８と、水平動制御部２０と、緊急停止指示部４６２とを含んで構成されている。
【００１７】
Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のＸ線ビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線発生部１１は、発生させたＸ線を被検体Ｅに対して曝射する。
【００１８】
Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データをＸ線検出素子で検出し、その検出データを電気信号として生成し、生成された電気信号を増幅した後、デジタル信号に変換して出力する。Ｘ線検出部１２には、たとえば、検出素子が互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数配置された２次元のＸ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように複数のＸ線検出素子が多列に設けられたＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の撮影領域を撮影することができる。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１の回転方向に相当する。以下、図１に示すように、体軸方向をＺ方向とし、体軸方向と直交する上下方向をＹ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向の双方に直交する方向をＸ方向とする。
【００１９】
回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。回転体１３には、スライス方向に貫通した開口部１３ａが形成されている。架台装置１０内において、回転体１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。すなわち、Ｘ線発生部１１及びＸ線検出部１２は、被検体Ｅを中心とする円軌道に沿って回転可能に設けられている。
【００２０】
高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加する（以下、「電圧」とは、Ｘ線管球におけるアノード−カソード間の電圧を意味する）。Ｘ線発生部１１は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。
【００２１】
架台駆動部１５は、回転体１３を回転駆動させる。Ｘ線絞り部１６は、所定幅のスリット（開口）を有し、スリットの幅を変えることで、Ｘ線発生部１１から曝射されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１７は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６を駆動させる。
【００２２】
データ収集部１８（ＤＡＳ：Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、Ｘ線検出部１２（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。そして、データ収集部１８は、デジタル信号である検出データをコンソール装置４０に送信する。
【００２３】
水平動制御部２０は、架台装置１０と天板３３（寝台３１）とのＺ方向の相対移動を制御する。この実施形態では、架台装置１０が静止した状態で天板３３がＺ方向に移動可能に構成されているものとする。天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき、水平動制御部２０は、後述する水平動機構部３５のモータを制御することにより、架台装置１０に対する天板３３の相対移動を減速させた後、モータの回転を制動するブレーキ機構を動作させる。
【００２４】
緊急停止指示部４６２は、架台装置１０に対する天板３３のＺ方向の相対移動の緊急停止を水平動制御部２０に指示する。この実施形態では、緊急停止指示部４６２は、緊急停止スイッチを含むものとする。ユーザにより緊急停止スイッチが押下されると、緊急停止指示部４６２は、天板３３の移動の緊急停止が指示されたことを示す緊急停止指示信号を水平動制御部２０に対して送信する。
【００２５】
［寝台装置］
寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｅを載置・移動させる装置である。寝台装置３０は、寝台３１と、寝台駆動部３２とを含んで構成されている。寝台３１は、被検体Ｅを載置するための天板３３と、天板３３を支持する基台３４とを含んで構成されている。
【００２６】
寝台駆動部３２は、天板３３（寝台３１）をＺ方向及びＸ方向に移動させる水平動機構部と、天板３３（寝台３１）をＹ方向に移動させる上下動機構部とを含んで構成されている。水平動機構部は、Ｚ方向への移動機構として、天板３３をＺ方向に移動させるための駆動力を発生するモータと、このモータの回転を制動するブレーキ機構部とを含む。また、水平動機構部は、Ｘ方向への移動機構についても、Ｚ方向への移動機構と同様の構成を有している。これにより、天板３３は、水平動機構部によって被検体Ｅの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。すなわち、寝台駆動部３２は、被検体Ｅが載置された天板３３を、回転体１３の開口部１３ａに対して挿抜させることができる。
【００２７】
また、上下動機構部は、Ｙ方向への移動機構として、天板３３（寝台３１）をＹ方向に移動させるための駆動力を発生するモータと、このモータの回転速度を変速する変速する変速機構と、この変速機構により変速された動力をＹ方向への動力に変換して天板３３に伝達する伝達機構と含む。これにより、基台３４は、上下動機構部によって天板３３を上下方向に移動させることが可能となっている。
【００２８】
［コンソール装置］
コンソール装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４０は、架台装置１０によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する機能等を有している。
【００２９】
コンソール装置４０は、スキャン制御部４１と、処理部４２と、記憶部４３と、表示制御部４４と、表示部４５と、操作部４６と、制御部４７とを含んで構成されている。
【００３０】
スキャン制御部４１は、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部４１は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加させるように高電圧発生部１４を制御する。スキャン制御部４１は、回転体１３を回転駆動させるように架台駆動部１５を制御する。スキャン制御部４１は、Ｘ線絞り部１６を動作させるように絞り駆動部１７を制御する。スキャン制御部４１は、天板３３（寝台３１）を移動させるように寝台駆動部３２を制御する。この実施形態では、スキャン制御部４１は、天板３３（寝台３１）のＺ方向の移動について水平動制御部２０を介して寝台駆動部３２を制御する。
【００３１】
処理部４２は、架台装置１０（データ収集部１８）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理部４２は、前処理部４２ａと、再構成処理部４２ｂと、レンダリング処理部４２ｃとを含んで構成されている。
【００３２】
前処理部４２ａは、架台装置１０（Ｘ線検出部１２）で検出された検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データ（生データ）を作成する。
【００３３】
再構成処理部４２ｂは、前処理部４２ａで作成された投影データに対し再構成処理を施すことにより、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を作成する。断層画像データの再構成には、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を採用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより作成される。ボリュームデータの再構成には、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。上記のように複数のＸ線検出素子が多列に設けられたＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにより、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。
【００３４】
レンダリング処理部４２ｃは、再構成処理部４２ｂで作成されたボリュームデータに対しレンダリング処理を施す。たとえば、レンダリング処理部４２ｃは、再構成処理部４２ｂで作成されたボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ表示する（すなわち、レンダリング処理部４２ｃは、ＭＰＲ画像を作成する）。
【００３５】
記憶部４３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部４３は、検出データや投影データ、或いは再構成処理後のＣＴ画像データ等を記憶する。また、スキャン制御部４１や処理部４２や制御部４７がＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を含んで構成されている場合、記憶部４３は、ＣＰＵによって読み出され、これら機能を実現するためのプログラムを記憶する。
【００３６】
表示制御部４４は、画像表示に関する各種制御を行う。表示制御部４４は、たとえば、レンダリング処理部４２ｃにより作成されたＭＰＲ画像（たとえば、アキシャル画像）等を表示部４５に表示させる制御を行う。
【００３７】
表示部４５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。たとえば、表示部４５には、ボリュームデータをレンダリング処理して得られるＭＰＲ画像が表示される。
【００３８】
操作部４６は、コンソール装置４０に対する各種操作を行う入力デバイスとして用いられる。たとえば、操作部４６は、架台装置１０によりＸ線でスキャンするためのスキャン条件をユーザがコンソール装置４０に入力するために用いられる。操作部４６は、緊急停止指示部４６１を含んで構成されている。緊急停止指示部４６１は、緊急停止指示部４６２と同様に、架台装置１０に対する天板３３のＺ方向の相対移動の緊急停止を水平動制御部２０に指示する。この実施形態では、緊急停止指示部４６１は、緊急停止指示部４６２と同様に、緊急停止スイッチを含むものとする。ユーザにより緊急停止スイッチが押下されると、緊急停止指示部４６１は、天板３３の移動の緊急停止が指示されたことを示す緊急停止指示信号を水平動制御部２０に対して送信する。たとえば、この緊急停止指示信号は、制御部４７及びスキャン制御部４１によって水平動制御部２０に送られたり、これらを介さずに水平動制御部２０に直接に送られたりする。
【００３９】
緊急停止指示部４６１、４６２は同様の機能を有し、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれか一方により、ユーザが天板３３の緊急停止を指示することが可能になっている。緊急停止指示部４６１、４６２の一方については、省略することも可能である。操作部４６は、たとえば、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、操作部４６として、表示部４５に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いることも可能である。
【００４０】
制御部４７は、架台装置１０、寝台装置３０、及びコンソール装置４０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１の全体制御を行う。たとえば、制御部４７は、スキャン制御部４１を制御することで、架台装置１０に対して、たとえば予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部４７は、処理部４２を制御することで、検出データに対する各種処理（前処理、再構成処理、ＭＰＲ処理等）を行わせる。或いは、制御部４７は、表示制御部４４を制御することで、記憶部４３に記憶された画像データ等に基づき、ＣＴ画像を表示部４５に表示させる。或いは、制御部４７は、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の緊急停止が指示されたとき、高電圧発生部１４、架台駆動部１５、絞り駆動部１７、水平動制御部２０、及び寝台駆動部３２等の各部の動作を緊急停止させることも可能である。また、制御部４７は、水平動制御部２０の機能を備えることも可能である。
【００４１】
以下、天板３３をＺ方向に移動させる場合について説明する。
【００４２】
図２に、第１実施形態に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図を示す。説明の便宜上、図２は、天板３３のＺ方向の移動に関する部分を表す。図２において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図３に、図２の緊急停止制御部の構成例の機能ブロック図を示す。図３において、図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図４に、図２の制御ユニット、モータドライバ、及びモータの機能ブロック図の一例を示す。図４において、図２又は図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４３】
寝台駆動部３２は、天板３３をＺ方向に移動させる水平動機構部３５を含んで構成されている。水平動機構部３５は、ブレーキ機構部３５１と、モータドライバ３５２と、モータ３５３とを含んで構成されている。モータ３５３は、ブレーキ機構部３５１を含んで構成されていてもよい。
【００４４】
ブレーキ機構部３５１は、モータ３５３の回転を制動する。ブレーキ機構部３５１には、ＤＣ電源が供給される。ブレーキ機構部３５１は、無励磁作動形電磁ブレーキを含む。たとえば、ブレーキ機構部３５１は、ＤＣ電源により励磁される励磁コイルと、励磁コイルにより磁気吸引されるアーマチュアと、アーマチュアを磁気吸引方向とは反対方向に付勢するためのスプリングとを含む。励磁コイルが無励磁状態のとき、アーマチュアは、釈放される。すなわち、アーマチュアは、スプリングによる圧力で、モータ３５３の回転部分（モータ軸等）に押し付けられる。これにより、摩擦によるブレーキの制動力でモータ３５３の回転速度を減速させる。これに対して、励磁コイルが励磁状態のとき、アーマチュアは、磁気吸引される。すなわち、アーマチュアは、スプリングによる圧力に打ち勝って吸引される。これにより、アーマチュアとモータ３５３との間に空隙が形成され、モータ３５３の回転を制動しなくなる。
【００４５】
モータドライバ３５２及びモータ３５３には、ＡＣ電源が供給される。モータドライバ３５２は、水平動制御部２０からの制御を受けて、モータ３５３の回転を制御する。モータ３５３は、モータドライバ３５２からの制御を受けて、駆動力を発生する。モータ３５３は、たとえば、３相モータである。
【００４６】
Ｘ線ＣＴ装置１は、電源部２５を含む。電源部２５は、ＤＣ電源部２５１と、ＡＣ電源部２５２とを含む。ＤＣ電源部２５１は、ＤＣ電源ラインを介してブレーキ機構部３５１等に供給するためのＤＣ電源を生成する。ＡＣ電源部２５２は、ＡＣ電源ラインを介してモータ３５３等に供給するためのＡＣ電源を生成する。電源部２５は、架台装置１０、寝台装置３０、又はコンソール装置４０に含まれていてもよいし、架台装置１０、寝台装置３０、及びコンソール装置４０とは独立に設けられていてもよい。
【００４７】
この実施形態では、ＤＣ電源及びＡＣ電源が、水平動制御部２０を介して寝台駆動部３２に供給される。水平動制御部２０は、制御ユニット２１と、電装ユニット２２とを含む。制御ユニット２１は、スキャン制御部４１からの制御を受けて天板３３のＺ方向の移動や停止を制御する。制御ユニット２１は、ＣＰＵ及びメモリを有しており、メモリに記憶された制御プログラムを読み出したＣＰＵにより各種の機能を実行するユニットである。電装ユニット２２は、各種のハードウェア回路を有しており、ハードウェアにより予め決められた機能を実行するユニットである。
【００４８】
制御ユニット２１は、機構制御部２１１と、緊急停止制御部２１２とを含む。電装ユニット２２は、第１スイッチ部２２１と、第２スイッチ部２２２と、第３スイッチ部２２３と、第４スイッチ部２２４とを含む。
【００４９】
機構制御部２１１は、水平動機構部３５のモータドライバ３５２を制御することにより、モータ３５３を制御する。また、機構制御部２１１は、第１スイッチ部２２１及び第２スイッチ部２２２を制御することにより、天板３３の緊急停止を制御する。
【００５０】
緊急停止制御部２１２は、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき、モータドライバ３５２を制御することにより、天板３３の緊急停止を制御する。緊急停止制御部２１２は、図３に示すように、停止指示検出部２１３と、停止制御部２１４とを含んで構成されている。停止指示検出部２１３は、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたか否かを検出する。停止制御部２１４は、停止指示検出部２１３により天板３３の移動の緊急停止の指示が検出されたとき、モータドライバ３５２を制御することにより、天板３３の緊急停止を制御する。
【００５１】
第１スイッチ部２２１、第２スイッチ部２２２、第３スイッチ部２２３、及び第４スイッチ部２２４の各スイッチ部は、公知のスイッチ素子を含んで構成される。各スイッチ部は、機構制御部２１１からのスイッチ制御信号又は緊急停止指示部４６１、４６２からの緊急停止指示信号に応じて、両端の間を導通状態、又は非導通状態に切り替える。
【００５２】
第１スイッチ部２２１及び第３スイッチ部２２３は、ＤＣ電源ラインに直列に挿入される。すなわち、ＤＣ電源部２５１により生成されたＤＣ電源は、第１スイッチ部２２１及び第３スイッチ部２２３を介して、ブレーキ機構部３５１に供給される。第１スイッチ部２２１は、初期状態では非導通状態に設定されており、機構制御部２１１からのスイッチ制御信号に基づいて導通状態に切り替え可能に構成される。第３スイッチ部２２３は、初期状態では導通状態に設定されており、緊急停止指示信号により非導通状態に切り替え可能に構成される。第１スイッチ部２２１及び第３スイッチ部２２３の双方が導通状態のとき、ブレーキ機構部３５１にＤＣ電源が供給される。ＤＣ電源が供給されたブレーキ機構部３５１は、後述するように、ブレーキを解放する（ブレーキの制動力を発生させない）。第１スイッチ部２２１又は第３スイッチ部２２３が非導通状態のとき、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。ＤＣ電源の供給が停止されたブレーキ機構部３５１は、後述するように、ブレーキの制動力を発生させる。
【００５３】
第２スイッチ部２２２及び第４スイッチ部２２４は、ＡＣ電源ラインに直列に挿入される。すなわち、ＡＣ電源部２５２により生成されたＡＣ電源は、第４スイッチ部２２４及び第２スイッチ部２２２を介して、モータドライバ３５２及びモータ３５３に供給される。第２スイッチ部２２２は、初期状態では導通状態に設定されており、機構制御部２１１からのスイッチ制御信号に基づいて非導通状態に切り替え可能に構成される。第４スイッチ部２２４は、初期状態では導通状態に設定されており、緊急停止指示信号に基づいて非導通状態に切り替え可能に構成される。第２スイッチ部２２２及び第４スイッチ部２２４の双方が導通状態のとき、モータドライバ３５２及びモータ３５３にＡＣ電源が供給される。第２スイッチ部２２２又は第４スイッチ部２２４が非導通状態のとき、モータドライバ３５２及びモータ３５３へのＡＣ電源の供給が停止される。
【００５４】
この実施形態では、図４に示すように、モータ３５３は、サーボモータＭと、サーボモータＭの状態を検出するためのエンコーダ３５４とを含んで構成されている。モータドライバ３５２は、偏差カウンタ３５５と、Ｄ／Ａ変換部３５６と、駆動部３５７とを含んで構成されている。機構制御部２１１は、指示パルス発生部２１５を含んで構成されている。
【００５５】
指示パルス発生部２１５は、所望の回転速度に対応した所定の周期で指示パルスを発生する。偏差カウンタ３５５は、指示パルス発生部２１５により発生された指示パルスをカウントし、カウント値を保持する。エンコーダ３５４は、サーボモータＭの回転速度（回転数）に対応したフィードバックパルスを生成する。偏差カウンタ３５５は、指示パルスのパルス数に対するフィードバックパルスのパルス数の偏差に対応した溜まりパルス数を出力する。Ｄ／Ａ変換部３５６は、偏差カウンタ３５５のカウント値（偏差、溜まりパルス数）に対応したアナログ信号を生成する。駆動部３５７は、Ｄ／Ａ変換部３５６によって変換されたアナログ信号に基づいて、サーボモータＭの駆動信号を供給することにより、指示パルスに対応した回転速度になるようにサーボモータＭの回転を制御する。
【００５６】
この実施形態では、停止制御部２１４は、天板３３の緊急停止の指示が入力されたことを受けてモータドライバ３５２を制御することによりサーボモータＭをモータロック状態に設定する。その具体例として、停止指示検出部２１３により天板３３の緊急停止の指示が検出されたとき、停止制御部２１４は、偏差カウンタ３５５を制御する。たとえば、停止指示検出部２１３により天板３３の緊急停止の指示が検出されたとき、停止制御部２１４は、偏差カウンタ３５５に対し偏差カウンタクリア信号を送信して偏差カウンタ３５５のカウント値を初期値「０」に設定する。また、停止指示検出部２１３により天板３３の緊急停止の指示が検出されたとき、停止制御部２１４は、偏差カウンタ３５５のカウント値を、偏差がより小さくなるような所定値に設定するようにしてもよい。このとき、停止制御部２１４は、偏差が段階的に小さくなるように偏差カウンタ３５５を制御するようにしてもよい。或いは、停止指示検出部２１３により天板３３の緊急停止の指示が検出されたとき、停止制御部２１４は、モータドライバ３５２への緊急停止信号を出力することにより、サーボモータＭをモータロック状態に設定するようにしてもよい。
【００５７】
この実施形態において、水平動機構部３５は、「移動手段」の一例であり、水平動制御部２０は、「制御手段」の一例であり、ブレーキ機構部３５１は、「ブレーキ機構手段」の一例であり、モータ３５３は、「駆動力発生手段」の一例であり、偏差カウンタ３５５、Ｄ／Ａ変換部３５６、駆動部３５７、及びエンコーダ３５４は、「サーボ機構手段」の一例である。
【００５８】
＜動作例＞
次に、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の天板３３の移動動作について説明する。
【００５９】
（通常時の動作）
スキャン制御部４１により天板３３をＺ方向に移動させるように指示されたとき、機構制御部２１１は、第１スイッチ部２２１を導通状態に切り替えてブレーキ機構部３５１にＤＣ電源を供給させる。これにより、ブレーキ機構部３５１によるブレーキの制動力がなくなる。そして、機構制御部２１１は、所定の周期の指示パルスをモータドライバ３５２に供給する。モータドライバ３５２は、サーボモータＭに対してサーボ制御を行って所望の回転速度となるように制御し、天板３３を所望の位置にまで移動させる。
【００６０】
（通常時の停止）
スキャン制御部４１により天板３３の移動を停止させるように指示されたとき、機構制御部２１１は、モータ３５３（サーボモータＭ）を減速停止させる。モータＭ（サーボモータＭ）の停止完了後、機構制御部２１１は、第１スイッチ部２２１を非導通状態に切り替えることにより、ＤＣ電源の供給が停止されたブレーキ機構部３５１によるブレーキ動作を開始させる。また、機構制御部２１１は、第２スイッチ部２２２を非導通状態に切り替えてサーボモータＭへのＡＣ電源を停止する。なお、サーボモータＭはモータロック状態に設定されるため、ＤＣ電源の供給停止及びＡＣ電源の供給停止を実施しないようにすることも可能である。
【００６１】
（緊急停止）
図５に、第１実施形態に係る天板３３のＺ方向の移動の緊急停止制御例のフロー図を示す。
【００６２】
（Ｓ０１）
緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されるまで、水平動制御部２０は、正常状態で動作する（Ｓ０１：Ｎ）。緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき（Ｓ０１：Ｙ）、水平動制御部２０の制御は、Ｓ０２に移行し、天板３３の移動の緊急停止を制御する。Ｓ０１は、「検出ステップ」に相当する。
【００６３】
（Ｓ０２）
緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき（Ｓ０１：Ｙ）、水平動制御部２０は、サーボモータＭのサーボ制御によりモータ制動力を発生させて、天板３３の移動を減速させる。
【００６４】
具体的には、Ｓ０２において、緊急停止指示部４６１、４６２は、緊急停止指示信号により、第３スイッチ部２２３を非導通状態に切り替える。これにより、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。しかしながら、後述するように、各スイッチ部を構成するリレー動作時間やブレーキ釈放時間等により、ブレーキ機構部３５１によるブレーキの制動力が発生するまで所定の時間を要する。
【００６５】
そこで、この実施形態では、ブレーキの制動力が発生するまでの間に、停止指示検出部２１３は、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかによる天板３３の移動の緊急停止の指示を検出する。天板３３の移動の緊急停止の指示が検出されると、停止制御部２１４は、モータドライバ３５２に対し偏差カウンタクリア信号又は緊急停止信号を出力する。これにより、サーボモータＭは、モータロック状態に設定され、電磁力による制動によりモータの回転速度を減速させる。このとき、ブレーキの制動力が発生される前に、モータの制動力が発生される。Ｓ０２は、「第１制御ステップ」に相当する。
【００６６】
（Ｓ０３）
電磁力による制動によりモータの回転速度を減速させた後、ブレーキ機構部３５１によるブレーキ制動力が発生し、水平動制御部２０は、天板３３の移動を停止させ、一連の制御を終了する（エンド）。Ｓ０３は、「第２制御ステップ」に相当する。
【００６７】
図６に、第１実施形態に係る制御タイミングの一例を示す。図６は、緊急停止指示信号、ブレーキ電源、ブレーキ動作、偏差カウンタクリア信号、モータ給電の時間変化の一例を表す。緊急停止指示信号は、Ｌレベルのとき緊急停止が指示されたことを示す信号である。ブレーキ電源は、ブレーキ機構部３５１に供給されるＤＣ電源を表す。ブレーキ動作は、ブレーキ機構部３５１によるブレーキ動作の発生タイミングを模式的に表したものである。偏差カウンタクリア信号は、Ｈレベルのとき偏差カウンタ３５５のカウント値を初期値「０」に設定する信号である。モータ給電は、サーボモータＭに供給されるＡＣ電源を表す。
【００６８】
時刻ｔ１において、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の緊急停止が指示されたものとする。時間Ｔ１を、第１スイッチ部２２１及び第３スイッチ部２２３のリレー動作時間（たとえば、約１０ミリ秒）とすると、時刻ｔ１から時間Ｔ１が経過した後、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。時間Ｔ２を、ブレーキ釈放時間（たとえば、約３０ミリ秒）とすると、時刻（ｔ１＋Ｔ１）から時間Ｔ２が経過した後、ブレーキ動作が開始される。すなわち、時刻（ｔ１＋Ｔ１＋Ｔ２）以降において、ブレーキ制動力が発生される。
【００６９】
これに対し、この実施形態では、時刻ｔ１とほぼ同時刻である時刻（ｔ１＋Δｔ１）において、緊急停止制御部２１２（停止制御部２１４）は、偏差カウンタ３５５に対しＨレベルの偏差カウンタクリア信号を出力することができる。従って、時刻ｔ１とほぼ同時刻以降において、モータ制動力が発生される。
【００７０】
第４スイッチ部２２４は、緊急停止が指示された時刻ｔ１においてオフの指示を受ける。しかしながら、第４スイッチ部２２４（マグネットコンタクタ）の動作時間遅れや、ラインフィルタ、サーボドライバ本体のコンデンサ成分による電圧降下遅れにより、モータ給電の停止タイミングが結果的に時刻（t１＋Ｔ３）になる。時刻（ｔ１＋Ｔ３）において、たとえば、モータ制動力によりモータドライバ３５２において過負荷エラー等の異常状態が発生したり、第４スイッチ部２２４が非導通状態に切り替えられたりして、モータ３５３へのＡＣ電源の供給が停止される。
【００７１】
＜比較例＞
第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と対比するために、第１実施形態の比較例に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。本比較例に係るＸ線ＣＴ装置は、天板の移動の緊急停止が指示されたとき、ブレーキ制動力だけを利用して天板の移動を緊急停止させる装置である。本比較例に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示すＸ線ＣＴ装置１の構成とほぼ同様である。本比較例に係るＸ線ＣＴ装置について、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１との相違点を中心に説明する。
【００７２】
図７に、第１実施形態の比較例に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図を示す。説明の便宜上、図７は、天板３３のＺ方向の移動に関する部分を表す。図７において、図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７３】
水平動制御部２０ｚは、制御ユニット２１ｚと、電装ユニット２２ｚとを含んで構成されている。架台装置１０は、水平動制御部２０に代えて、水平動制御部２０ｚを含むことができる。水平動制御部２０ｚは、寝台駆動部３２を制御する。
【００７４】
制御ユニット２１ｚは、機構制御部２１１を含む。電装ユニット２２ｚは、第１スイッチ部２２１と、第２スイッチ部２２２と、第３スイッチ部２２３とを含む。緊急停止指示部４６１、４６２は、第３スイッチ部２２３に対して緊急停止指示信号を出力する。
【００７５】
本比較例において、天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき、第３スイッチ部２２３が非導通状態に切り替えられる。これにより、ＤＣ電源の供給が停止されたブレーキ機構部３５１は、ブレーキ動作を開始する。
【００７６】
図８に、第１実施形態の比較例に係る制御タイミングの一例を示す。図８において、図６と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７７】
時刻ｔ１において、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の緊急停止が指示されたものとする。時間Ｔ１を、第１スイッチ部２２１及び第３スイッチ部２２３のリレー動作時間とすると、時刻ｔ１から時間Ｔ１が経過した後、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。時間Ｔ２を、ブレーキ釈放時間とすると、時刻（ｔ１＋Ｔ１）から時間Ｔ２が経過した後、ブレーキ動作が開始される。すなわち、時刻（ｔ１＋Ｔ１＋Ｔ２）以降において、ブレーキ制動力が発生される。
【００７８】
その後、時刻（ｔ１＋Ｔ３）において、たとえば、モータ制動力によりモータドライバ３５２において過負荷エラー等の異常状態が発生し、モータ３５３へのＡＣ電源の供給が停止される。以上のように、第１実施形態の比較例では、ブレーキ動作は、数十ミリ秒が経過するまで開始されない。
【００７９】
これに対し、第１実施形態では、天板３３の移動の緊急停止が指示されてからサーボモータＭによるモータ制動を発生させるまでに要する上記の時間Δｔ１は、次の式（１）のように表すことができる。
Δｔ１＝ＴＴ１＋ＴＴ２＋ＴＴ３      ・・・（１）
【００８０】
式（１）において、時間ＴＴ１は、停止指示検出部２１３における緊急停止の指示を検出するまでの時間（たとえば、約１０マイクロ秒）である。時間ＴＴ１は、たとえば、フォトカプラの応答時間等で決められる。また、時間ＴＴ２は、停止制御部２１４が、停止指示検出部２３１により緊急停止の指示が検出されてから偏差カウンタクリア信号を出力するまでの時間（たとえば、約１マイクロ秒）である。時間ＴＴ２は、たとえば、偏差カウンタクリア信号を生成するＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）論理回路の遅延時間等で決められる。時間ＴＴ３は、モータドライバ３５２が偏差カウンタクリア信号を認識してモータ制御を行うまでの動作（たとえば、約５０マイクロ秒）である。時間ＴＴ３は、エンコーダ３５４のフォトカプラの応答時間や、モータドライバ３５２内の回路の遅延時間等で決められる。
【００８１】
図６及び図８に示すように、ブレーキ制動力が発生するまでの時間（Ｔ１＋Ｔ２）は数十ミリ秒であるのに対し、モータ制動力が発生するまでの時間（Δｔ１）は数十マイクロ秒であり、非常に短い。従って、ブレーキ制動力を発生させるまでの時間と比較して、非常に短時間で電磁力によるモータ制動力を発生させることができ、水平動の緊急停止距離を短くすることが可能となる。
【００８２】
以上説明したように、第１実施形態によれば、ブレーキ動作を開始させつつ、ブレーキ動作が開始されるまでの間にモータ制動力によりモータの回転速度を減速させるようにしたので、天板の水平動の緊急停止距離を短くすることが可能になる。従って、天板の水平度動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【００８３】
また、架台装置の水平動が可能に構成することにより、架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも架台装置の緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【００８４】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８５】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、寝台装置３０と、架台装置１０と、水平動機構部３５と、水平動制御部２０とを含む。寝台装置３０は、天板３３を有する。架台装置１０は、被検体をＸ線でスキャンするスキャン手段を有する。水平動機構部３５は、駆動力を発生するモータ３５３を有し、発生された駆動力に基づいて架台装置１０に対して天板３３を相対移動させる。水平動制御部２０は、相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを受けてモータ３５３に対して相対移動を停止させるように制御する。
【００８６】
このように、架台装置１０と天板３３とが相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを受けて、相対移動させる水平動機構部３５が有するモータ３５３を制御する。これにより、天板又は架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【００８７】
また、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と天板３３との相対移動を減速させるためのブレーキ機構部３５１を含む。水平動制御部２０は、架台装置１０と天板３３との相対移動の緊急停止の指示が入力されたことを受けてブレーキ機構部３５１によりブレーキの制動力を発生させる。このように、ブレーキ機構部によるモータの回転の減速とモータ制御とにより架台装置１０と天板３３の相対移動を減速させる。これにより、天板又は架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも、ブレーキの制動力だけで緊急停止させたときの緊急停止距離より短い距離で緊急停止させることが可能になる。
【００８８】
また、Ｘ線ＣＴ装置１は、天板３３の移動の緊急停止の指示が入力されたとき、ブレーキ機構部３５１は、モータ３５３に対する停止制御より後にブレーキの制動力を発生させる。このように、ブレーキ機構部３５１による制動力が発生されるまでに、モータ３５３の制御によりモータ３５３の回転速度を減速させるようにしたので、天板又は架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【００８９】
また、モータ３５３は、サーボモータＭを含む。水平動機構部３５は、サーボモータＭを制御するサーボ機構（偏差カウンタ３５５、Ｄ／Ａ変換部３５６、駆動部３５７、エンコーダ３５４等）を含む。水平動制御部２０は、このサーボ機構によりサーボモータＭの回転速度を制御する。このように、サーボ制御によりモータ３５３の制動力を発生させるようにしたので、ブレーキの制動力だけで緊急停止させたときの緊急停止距離より短い距離で緊急停止させることが可能になる。
【００９０】
また、水平動制御部２０は、緊急停止の指示が入力されたことを受けてサーボ機構によりサーボモータＭをモータロック状態にさせる。たとえば、モータドライバ３５２は、指示パルスのパルス数に対するフィードバックパルスのパルス数の偏差を求めるための偏差カウンタ３５５を含む。水平動制御部２０は、緊急停止の指示が入力されたことを受けて偏差カウンタ３５５を制御することによりサーボモータＭをモータロック状態にさせる。また、たとえば、水平動制御部２０は、偏差カウンタ３５５に対して偏差カウンタクリア信号を送信することによりサーボモータＭをモータロック状態にさせる。或いは、たとえば、水平動制御部２０は、偏差が段階的に小さくなるように偏差カウンタ３５５を制御する。このように、サーボモータＭをモータロック状態に設定するようにしたので、緊急停止の指示の入力後すぐに、モータの制動力を発生させて、緊急停止距離をより短くすることが可能になる。特に、偏差カウンタ３５５を制御することによりサーボモータＭをモータロック状態に設定するようにしたので、非常に簡素な構成及び制御で、緊急停止距離をより短くすることが可能になる。
【００９１】
また、本実施形態の構成をＸ線ＣＴ装置の制御方法として実現することも可能である。この制御方法は、天板３３を有する寝台装置３０と、被検体をＸ線でスキャンするスキャン手段を有する架台装置１０と、駆動力を発生するモータ３５３を有し、発生された駆動力に基づいて、架台装置１０と天板３３とを相対移動させる水平動機構部３５とを含むＸ線ＣＴ装置１の制御方法である。この制御方法は、水平動機構部３５によって架台装置１０と天板３３とが相対移動されているときに緊急停止の指示が入力されたことを検出する検出ステップと、検出ステップにおいて検出された緊急停止の指示を受けてモータ３５３に対して相対移動を停止させるように制御する第１制御ステップと、を含む。また、検出ステップにおいて検出された緊急停止の指示を受けて、第１制御ステップにおける相対移動の停止制御後に、相対移動を減速させるためのブレーキ機構手段を動作させる第２制御ステップを含んでもよい。
【００９２】
［第１実施形態の変形例］
第１実施形態では、偏差カウンタ３５５に対し、制御ユニット２１から偏差カウンタクリア信号が出力される。制御ユニット２１は、ＣＰＵにより各種機能が実現されるユニットであるため、専用のハードウェア回路と比較して、偏差カウンタクリア信号を変化させるまでの時間が長くなる。そこで、第１実施形態の変形例では、緊急停止制御部が、電装ユニット２２内に設けられる。すなわち、本変形例では、緊急停止制御部の機能が、ハードウェア回路により実現される。
【００９３】
第１実施形態の変形例に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示すＸ線ＣＴ装置１の構成とほぼ同様である。本変形例に係るＸ線ＣＴ装置について、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１との相違点を中心に説明する。
【００９４】
図９に、第１実施形態の変形例に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図を示す。説明の便宜上、図９は、天板３３のＺ方向の移動に関する部分を表す。図９において、図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９５】
水平動制御部２０ａは、制御ユニット２１ａと、電装ユニット２２ａとを含んで構成されている。架台装置１０は、水平動制御部２０に代えて、水平動制御部２０ａを含むことができる。水平動制御部２０ａは、寝台駆動部３２を制御する。
【００９６】
制御ユニット２１ａは、機構制御部２１１を含む。電装ユニット２２ａは、第１スイッチ部２２１と、第２スイッチ部２２２と、第３スイッチ部２２３と、第４スイッチ部２２４と、緊急停止制御部２１２ａとを含む。緊急停止指示部４６１、４６２は、第３スイッチ部２２３、第４スイッチ部２２４、及び緊急停止制御部２１２ａに対して緊急停止指示信号を出力する。
【００９７】
緊急停止制御部２１２ａの構成及び動作は、第１実施形態における緊急停止制御部２１２の構成及び動作と同様である。
【００９８】
第１実施形態の変形例によれば、緊急停止制御部２１２ａの機能を専用のハードウェア回路により実現したので、第１実施形態と比較して、天板３３の移動の緊急停止が指示されてからモータ制動力を発生させるまでの時間をより短くすることが可能になる。本変形例によれば、第１実施形態と同様に、ブレーキ動作を開始させつつ、ブレーキ動作が開始されるまでの間にモータ制動力によりモータの回転速度を減速させるようにしたので、天板の水平動の緊急停止距離を短くすることが可能になる。従って、天板の水平度動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。また、架台装置の水平動が可能に構成することにより、架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも架台装置の緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【００９９】
［第２実施形態］
第１実施形態又はその変形例では、ブレーキの制動力に加えて、サーボ制御によるモータ制動を利用して天板の緊急停止が行われていた。これに対し、第２実施形態では、ブレーキの制動力に加えて、ダイナミックブレーキによるモータ制動を利用して天板の緊急停止が行われる。
【０１００】
第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示すＸ線ＣＴ装置１の構成とほぼ同様である。第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１との相違点を中心に説明する。
【０１０１】
図１０に、第２実施形態に係る制御ユニット、モータドライバ、及びモータの機能ブロック図の一例を示す。図１０において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図１１に、図１０のダイナミックブレーキ部の構成例の機能ブロック図を示す。図１１において、図１０と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１０２】
水平動制御部２０ｂは、制御ユニット２１ｂと、電装ユニット２２とを含んで構成されている。架台装置１０は、水平動制御部２０に代えて、水平動制御部２０ｂを含むことができる。水平動制御部２０ｂは、寝台駆動部３２を制御する。制御ユニット２１ｂは、機構制御部２１１ｂと、緊急停止制御部２１２ｂとを含む。緊急停止制御部２１２ｂは、停止制御部２１４ｂを含む。
【０１０３】
第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置が第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と異なる点は、天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき、モータ３５３をモータフリー状態に設定した後に、ダイナミックブレーキ回路を有効化する点である。すなわち、緊急停止制御部２１２ｂは、モータドライバ３５２ｂに対しサーボオフ信号を送信することにより、サーボ制御を停止させ、モータ３５３をモータフリー状態に設定する。たとえば、サーボオフ信号を受信したモータドライバ３５２ｂは、サーボ制御のループ経路の一部（偏差カウンタより後段側）を切断することで、サーボ制御を停止させることができる。また、停止制御部２１４ｂは、ダイナミックブレーキ制御信号を送信することにより、ダイナミックブレーキ回路を有効化する。これにより、第２実施形態では、逆起電力による制動力によりサーボモータＭの回転が減速される。
【０１０４】
このため、水平動機構部３５に代えて寝台駆動部３２に設けられる水平動機構部は、モータドライバ３５２に代えてモータドライバ３５２ｂを含む。モータドライバ３５２ｂは、偏差カウンタ３５５と、Ｄ／Ａ変換部３５６と、駆動部３５７と、ダイナミックブレーキ部３５８ｂとを含んで構成されている。
【０１０５】
図１１に示すように、ダイナミックブレーキ部３５８ｂは、スイッチ部３５９ｂ、３６０ｂと、ブレーキ抵抗部３６１ｂとを含んで構成されている。図１１では、サーボモータＭは、３相の電源が供給される３つの電源端子を有し、各相の電源が、対応する電源端子に供給されるようになっている。ダイナミックブレーキ部３５８ｂは、３つの電源端子のうち２つの電源端子同士を、ブレーキ抵抗部３６１ｂを介して電気的に短絡する。ブレーキ抵抗部３６１ｂは、サーボモータＭの負荷となる抵抗回路を含む。スイッチ部３５９ｂは、サーボモータＭの３相電源の各相のＡＣ電源が供給される電源ラインに挿入される。スイッチ部３５９ｂは、停止制御部２１４ｂからのダイナミックブレーキ制御信号に基づいて、各相の電源ラインを同時に導通状態又は非導通状態に切り替える。スイッチ部３６０ｂは、３相電源のうちいずれか２相の電源の間に、ブレーキ抵抗部３６１ｂを電気的に挿脱するために用いられる。スイッチ部３６０ｂは、停止制御部２１４ｂからのダイナミックブレーキ制御信号に基づいて、３相電源のうちいずれか２相の電源の間でブレーキ抵抗部３６１ｂを挿脱させる。
【０１０６】
スイッチ部３６０ｂは、スイッチ部３５９ｂと排他的にスイッチ制御される。すなわち、スイッチ部３５９ｂが導通状態に設定されたとき、スイッチ部３６０ｂは非導通状態となり、３相電源のうちいずれか２相の電源の間からブレーキ抵抗部３６１ｂを外す。また、スイッチ部３５９ｂが非導通状態に設定されたとき、スイッチ部３６０ｂは導通状態となり、３相電源のうちいずれか２相の電源の間にブレーキ抵抗部３６１ｂを挿入する。
【０１０７】
なお、図１１において、ブレーキ抵抗部は、３相電源の２相の電源間に挿脱可能に構成されていてもよい。
【０１０８】
（緊急停止）
図１２に、第２実施形態に係る天板３３のＺ方向の移動の緊急停止制御例のフロー図を示す。
【０１０９】
（Ｓ１１）
緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されるまで、水平動制御部２０ｂは、正常状態で動作する（Ｓ１１：Ｎ）。緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき（Ｓ１１：Ｙ）、水平動制御部２０の制御は、Ｓ１２に移行し、天板３３の移動の緊急停止を制御する。Ｓ１１は、「検出ステップ」に相当する。
【０１１０】
（Ｓ１２）
緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき（Ｓ１１：Ｙ）、水平動制御部２０ｂは、サーボモータＭをモータフリー状態に設定する。
【０１１１】
具体的には、Ｓ１２において、緊急停止指示部４６１、４６２は、緊急停止指示信号により、第３スイッチ部２２３を非導通状態に切り替える。これにより、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。しかしながら、スイッチ部を構成するリレー動作時間やブレーキ釈放時間等により、ブレーキ機構部３５１によるブレーキ制動力が発生するまで所定の時間を要する。
【０１１２】
そこで、この実施形態では、ブレーキ制動力が発生するまでの間に、停止指示検出部２１３は、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかによる天板３３の移動の緊急停止の指示を検出する。天板３３の移動の緊急停止の指示が検出されると、停止制御部２１４ｂは、モータドライバ３５２ｂに対しサーボオフ信号を送信することにより、サーボ制御を停止させる。これにより、サーボモータＭは、モータフリー状態に設定される。
【０１１３】
（Ｓ１３）
停止制御部２１４ｂは、ダイナミックブレーキ部３５８ｂに対しダイナミックブレーキ制御信号を送信することにより、ダイナミックブレーキ回路を有効化する。これにより、モータフリー状態に設定されたサーボモータＭの回転エネルギーが、ブレーキ抵抗部３６１ｂにより消費され、サーボモータＭの回転を急激に減速させることが可能になる。Ｓ１２及びＳ１３は、「第１制御ステップ」に相当する。
【０１１４】
（Ｓ１４）
ダイナミックブレーキ回路の有効化によりサーボモータＭの回転速度を減速させた後、ブレーキ機構部３５１によるブレーキ制動力が発生し、水平動制御部２０ｂは、天板３３の移動を停止させ、一連動作を終了する（エンド）。Ｓ１４は、「第２制御ステップ」に相当する。
【０１１５】
図１３に、第２実施形態に係る制御タイミングの一例を示す。図１３において、図６と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。サーボオフ制御信号は、Ｈレベルのときサーボ制御を停止させる信号である。
【０１１６】
時刻ｔ１において、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の緊急停止が指示されたものとする。時間Ｔ１を、第１スイッチ部２２１及び第３スイッチ部２２３のリレー動作時間とすると、時刻ｔ１から時間Ｔ１が経過した後、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。時間Ｔ２を、ブレーキ釈放時間とすると、時刻（ｔ１＋Ｔ１）から時間Ｔ２が経過した後、ブレーキ動作が開始される。すなわち、時刻（ｔ１＋Ｔ１＋Ｔ２）以降において、ブレーキ制動力が発生される。
【０１１７】
これに対し、この実施形態では、時刻ｔ１とほぼ同時刻である時刻（ｔ１＋Δｔ１´）において、停止制御部２１４ｂは、モータドライバ３５２ｂに対しＨレベルのサーボオフ信号を出力することができる。従って、時刻ｔ１とほぼ同時刻以降において、モータ制動力が発生される。
【０１１８】
第４スイッチ部２２４は、緊急停止が指示された時刻ｔ１においてオフの指示を受ける。しかしながら、第４スイッチ部２２４（マグネットコンタクタ）の動作時間遅れや、ラインフィルタ、サーボドライバ本体のコンデンサ成分による電圧降下遅れにより、モータ給電の停止タイミングが結果的に時刻（t１＋Ｔ４）になる。時刻（ｔ１＋Ｔ４）において、たとえば、モータ制動力によりモータドライバ３５２ｂにおいて過負荷エラー等の異常状態が発生したり、第４スイッチ部２２４が非導通状態に切り替えられたりして、モータ３５３へのＡＣ電源の供給が停止される。
【０１１９】
天板３３の移動の緊急停止が指示されてからサーボモータＭによるモータ制動を発生させるまでに要する上記の時間Δｔ１´は、第１実施形態に係る時間Δｔ１と同様に表すことができる。
Δｔ１´＝ＴＴ１＋ＴＴ２´＋ＴＴ３´      ・・・（２）
【０１２０】
式（１）において、時間ＴＴ１は、緊急停止制御部２１２ｂの停止指示検出部２１３における緊急停止の指示を検出するまでの時間（たとえば、約１０マイクロ秒）である。また、時間ＴＴ２´は、停止制御部２１４ｂが、停止指示検出部２３１により緊急停止の指示が検出されてからダイナミックブレーキ制御信号を出力するまでの時間（たとえば、約１マイクロ秒）である。時間ＴＴ２´は、たとえば、偏差カウンタクリア信号を生成するＰＬＤ論理回路の遅延時間等で決められる。時間ＴＴ３´は、モータドライバ３５２ｂがダイナミックブレーキ制御信号を認識してモータ制御を行うまでの動作（たとえば、約数十マイクロ秒）である。すなわち、時間Δｔ１´は、時間Δｔ１と同様に、数十マイクロ秒である。
【０１２１】
従って、第２実施形態においても、ブレーキ制動力が発生するまでの時間（Ｔ１＋Ｔ２）は数十ミリ秒であるのに対し、モータ制動力が発生するまでの時間（Δｔ１´）は数十マイクロ秒であり、非常に短い。従って、ブレーキ制動力を発生させるまでの時間と比較して、非常に短時間で逆起電力によるモータ制動力を発生させることができ、水平動の緊急停止距離を短くすることが可能となる。
【０１２２】
なお、第２実施形態においても、第１実施形態の変形例と同様に、緊急停止制御部は、電装ユニット２２内に設けられてもよい。すなわち、本変形例では、緊急停止制御部の機能が、ハードウェア回路により実現される。
【０１２３】
この場合でも、緊急停止制御部の機能を専用のハードウェア回路により実現することができるので、第２実施形態と比較して、天板３３の移動の緊急停止が指示されてからモータ制動力を発生させるまでの時間をより短くすることが可能になる。
【０１２４】
また、第２実施形態又はその変形例では、サーボオフ信号とダイナミックブレーキ制御信号とは別の制御信号であるものとして説明したが、サーボオフ信号とダイナミックブレーキ制御信号とが同一の制御信号であってもよい。
【０１２５】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【０１２６】
この実施形態では、サーボモータＭは、２以上の電源端子を有する。水平動制御部２０ｂは、緊急停止の指示が入力されたことを受けてサーボ機構手段によりサーボモータＭをモータフリー状態にさせた後、２以上の電源端子のうち２つの電源端子同士を抵抗を介して電気的に短絡させる。
【０１２７】
このように、サーボモータＭをモータフリー状態に設定することにより、モータの制動力を発生させ、緊急停止距離をより短くすることに寄与できるようになる。特に、ブレーキの制動力が発生されるまでの間にモータの制動力を発生させることができるため、天板又は架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【０１２８】
［第３実施形態］
第１実施形態や第２実施形態やこれらの変形例では、モータドライバに対して偏差カウンタクリア信号やサーボオフ信号を出力することにより天板の移動を緊急停止させる場合について説明した。これに対し、第３実施形態では、モータドライバに対して減速指示を行う。
【０１２９】
第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示すＸ線ＣＴ装置１の構成とほぼ同様である。第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１との相違点を中心に説明する。
【０１３０】
図１４に、第３実施形態に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図を示す。説明の便宜上、図１４は、天板３３のＺ方向の移動に関する部分を表す。図１３において、図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図１５に、第３実施形態に係る制御ユニット、モータドライバ、及びモータの機能ブロック図の一例を示す。図１５において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１３１】
水平動制御部２０ｃは、制御ユニット２１ｃと、電装ユニット２２とを含んで構成されている。架台装置１０は、水平動制御部２０に代えて、水平動制御部２０ｃを含むことができる。水平動制御部２０ｃは、寝台駆動部３２を制御する。
【０１３２】
制御ユニット２１ｃは、機構制御部２１１ｃと、緊急停止制御部２１２ｃとを含む。機構制御部２１１ｃは、水平動機構部３５のモータドライバ３５２を制御することにより、モータ３５３を制御する。また、機構制御部２１１ｃは、第１スイッチ部２２１及び第２スイッチ部２２２を制御することにより、天板３３の緊急停止を制御する。
【０１３３】
緊急停止制御部２１２ｃは、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の緊急停止が指示されたとき、機構制御部２１１ｃを制御することにより、天板３３の緊急停止を制御する。緊急停止制御部２１２ｃは、緊急停止制御部２１２と同様の構成を有するが、緊急停止制御部２１２ｃが有する停止制御部２１４ｃが機構制御部２１１ｃを制御する点が緊急停止制御部２１２と異なる。
【０１３４】
停止制御部２１４ｃは、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の緊急停止が指示されたとき、指示パルス発生部２１５ｃに対して減速指示を行う。減速指示を受けた指示パルス発生部２１５ｃは、指示パルスの発生周期を長くする（周波数を低下させる）。具体的には、減速指示を受けた指示パルス発生部２１５ｃは、発生周期を段階的に長くする所定の減速パターンに従ってサーボモータＭの回転速度を減速させる。
【０１３５】
（緊急停止）
図１６に、第３実施形態に係る天板３３のＺ方向の移動の緊急停止制御例のフロー図を示す。
【０１３６】
（Ｓ２１）
緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されるまで、水平動制御部２０ｃは、正常状態で動作する（Ｓ２１：Ｎ）。緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき（Ｓ２１：Ｙ）、水平動制御部２０ｃの制御は、Ｓ２２に移行し、天板３３の移動の緊急停止を制御する。Ｓ２１は、「検出ステップ」に相当する。
【０１３７】
（Ｓ２２）
緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき（Ｓ２１：Ｙ）、水平動制御部２０ｃは、サーボモータＭの回転の減速指示を行う。
【０１３８】
具体的には、Ｓ２２において、緊急停止指示部４６１、４６２は、緊急停止指示信号により、第３スイッチ部２２３を非導通状態に切り替える。これにより、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。しかしながら、スイッチ部を構成するリレー動作時間やブレーキ釈放時間等により、ブレーキ機構部３５１によるブレーキ制動力が発生するまで所定の時間を要する。
【０１３９】
そこで、この実施形態では、ブレーキ制動力が発生するまでの間に、停止指示検出部２１３は、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかによる天板３３の移動の緊急停止の指示を検出する。天板３３の移動の緊急停止の指示が検出されると、停止制御部２１４ｃは、指示パルス発生部２１５ｃに対して減速指示を行うことにより、指示パルスの発生周期を長くする。これにより、モータの回転を段階的に減速させる。Ｓ２２は、「第１制御ステップ」に相当する。
【０１４０】
なお、第３スイッチ部２２３への制御に加えて、緊急停止指示部４６１、４６２は、緊急停止指示信号により、第４スイッチ部２２４を非導通状態に切り替える。これにより、モータドライバ３５２及びモータ３５３へのＡＣ電源の供給が停止され、駆動系の電源が遮断される。
【０１４１】
（Ｓ２３）
モータの回転速度を減速させた後、ブレーキ機構部３５１によるブレーキ制動力が発生する。Ｓ２３は、「第２制御ステップ」に相当する。
【０１４２】
（Ｓ２４）
その後、サーボモータＭは、ブレーキの制動力により過負荷状態となる。そのため、モータドライバ３５２は、サーボモータＭが過負荷エラー等の異常状態になったか否かを監視する（Ｓ２４：Ｎ）。異常状態が検出されたとき（Ｓ２４：Ｙ）、水平動制御部２０ｃの制御は、Ｓ２５に移行する。
【０１４３】
（Ｓ２５）
サーボモータＭが過負荷エラー等の異常状態になったことが検出されたとき（Ｓ２４：Ｙ）、水平動制御部２０ｃは、アラームが発生したと判断する。アラームが発生したと判断した水平動制御部２０ｃは、第２スイッチ部２２２又は第４スイッチ部２２４を非導通状態に設定することによりＡＣ電源の供給を停止することで、間接的にモータ３５３の回転を停止させる。その後、水平動制御部２０ｃは、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１４４】
図１７に、第３実施形態に係る制御タイミングの一例を示す。図１７において、図６と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。減速指示は、パルスを受けた指示パルス発生部２１５ｃが所定の減速パターンで指示パルスの発生周期を段階的に低下させることで行われる。
【０１４５】
時刻ｔ１において、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の緊急停止が指示されたものとする。時間Ｔ１を、第１スイッチ部２２１及び第３スイッチ部２２３のリレー動作時間とすると、時刻ｔ１から時間Ｔ１が経過した後、ブレーキ機構部３５１へのＤＣ電源の供給が停止される。時間Ｔ２を、ブレーキ釈放時間とすると、時刻（ｔ１＋Ｔ１）から時間Ｔ２が経過した後、ブレーキ動作が開始される。すなわち、時刻（ｔ１＋Ｔ１＋Ｔ２）以降において、ブレーキ制動力が発生される。
【０１４６】
これに対し、この実施形態では、時刻ｔ１から時間Δｔ２´が経過した時刻（ｔ１＋Δｔ２´）において、停止制御部２１４ｃ（緊急停止制御部２１２ｃ）は、機構制御部２１１ｃに対し減速指示を行うことができる。ここで、時間Δｔ２´は、緊急停止が指示されてから減速指示を行うまでの遅延時間である。従って、これ以降の時間Ｔ５の間に、モータの回転が減速される。
【０１４７】
その後、時刻ｔ２において、モータドライバ３５２によりサーボモータＭの過負荷エラー等の異常状態が検出され、モータ給電が停止されることにより、天板３３の移動が緊急停止される。なお、第１実施形態や第２実施形態と同様に、緊急停止が指示された時刻ｔ１において、第４スイッチ部２２４に対してオフの指示を行うようにしてもよい。あるいは、正常に減速停止指示を行うためにモータ給電状態を継続するという目的で、あえて緊急停止を指示する時刻ｔ１において、第４スイッチ部２２４に対してオフの指示を行わないようにしてもよい。
【０１４８】
これにより、ブレーキの制動力が発生されるまでの間にサーボモータＭの回転速度を低下させ、ブレーキの制動力が発生された後のブレーキ制動距離を短くすることが可能になる。
【０１４９】
なお、この実施形態では、制御ユニット２１ｃにおいて減速指示が行われるため、緊急停止が指示されてから減速指示が行われるまで所定の遅延時間が発生する。しかしながら、ブレーキの制動力が発生された時点での水平動速度は従来よりも遅くなっているため、制動による慣性力も小さくなり、天板３３に載置される被検体への衝撃も小さくすることができる。
【０１５０】
上記の制御において、減速可能時間はブレーキの制動力が発生されるまでの数十ミリ秒程度であるため、通常の減速制御では十分に減速しきれない場合がある。たとえば、水平動動作速度を秒速２００ミリメートル（２００ｍｍ／ｓ）とし、１秒あたりの減速度を秒速−３００ミリメートル（−３００ｍｍ／ｓ２）とし、減速可能時間を５０ミリ秒とすると、ブレーキの制動力が発生されるまでに秒速１８５ミリメートルまでしか減速できないことになる。そこで、制御ユニット２１ｃにおいて、緊急停止が指示されたときのモータ減速度を大きくすることにより、ブレーキの制動力が発生された時点での水平動速度をより遅くすることも可能である。
【０１５１】
以上説明した第３実施形態は、第１実施形態、第２実施形態、又はこれらの変形例と組み合わせることが可能である。
【０１５２】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【０１５３】
この実施形態では、モータドライバ３５２は、水平動制御部２０ｃからの指示を受けて速度の変更が可能に構成される。水平動制御部２０ｃは、緊急停止の指示が入力されたことを受けてサーボモータＭの減速指示を行う。たとえば、モータドライバ３５２は、指示パルス発生部２１５ｃにより発生される指示パルスの周波数を低下させることにより減速指示を行う。また、水平動制御部２０ｃは、サーボモータＭの回転速度を段階的に減速させる。
【０１５４】
このように、サーボモータＭに対して減速指示を行うことにより、緊急停止距離をより短くすることに寄与できるようになる。特に、ブレーキの制動力が発生されるまでの間にモータの回転速度を減速させることができるため、ブレーキの制動力が発生された後のブレーキ制動距離を短くすることが可能になる。これにより、天板又は架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【０１５５】
［第３実施形態の変形例］
第３実施形態についても、第１実施形態の変形例と同様に、電装ユニット２２において、モータドライバに対して減速指示を行うことにより、緊急停止距離をより短くすることが可能である。
【０１５６】
第３実施形態の変形例に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成とほぼ同様である。本変形例に係るＸ線ＣＴ装置について、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置との相違点を中心に説明する。
【０１５７】
図１８に、第３実施形態の変形例に係る水平動制御部と寝台駆動部の構成例の機能ブロック図を示す。説明の便宜上、図１８は、天板３３のＺ方向の移動に関する部分を表す。図１８において、図１４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１５８】
水平動制御部２０ｄは、制御ユニット２１ｄと、電装ユニット２２ｄとを含んで構成されている。架台装置１０は、水平動制御部２０に代えて、水平動制御部２０ｄを含むことができる。水平動制御部２０ｄは、寝台駆動部３２を制御する。
【０１５９】
制御ユニット２１ｄは、機構制御部２１１ｃを含む。電装ユニット２２ｄは、第１スイッチ部２２１と、第２スイッチ部２２２と、第３スイッチ部２２３と、第４スイッチ部２２４と、緊急停止制御部２１２ｄとを含む。
【０１６０】
緊急停止制御部２１２ｄの構成及び動作は、第３実施形態における緊急停止制御部２１２ｃの構成及び動作とほぼ同様である。緊急停止制御部２１２ｄは、緊急停止指示部４６１、４６２のいずれかにより天板３３の移動の緊急停止が指示されたとき、モータドライバ３５２に対して減速指示を行う。
【０１６１】
たとえば、緊急停止制御部２１２ｄは、モータドライバ３５２に対し、駆動禁止信号を送信することにより、モータ３５３の回転速度を減速させる。モータドライバ３５２は、指示パルス発生部を有し、駆動禁止信号が入力されると、機構制御部２１１ｃの指示パルス発生部ではなく、内蔵する指示パルス発生部から指示パルスによりサーボ制御を行うようになっている。このモータドライバ３５２は、その後、所定の減速パターンでモータ３５３の回転速度を減速させた後に停止させる。
【０１６２】
第３実施形態の変形例によれば、緊急停止制御部の機能を専用のハードウェア回路により実現したので、第３実施形態と比較して、緊急停止距離をより短くすることが可能になる。本変形例によれば、第３実施形態と同様に、ブレーキの制動力が発生されるまでの間にモータの回転速度を低下させ、ブレーキの制動力が発生された後のブレーキ制動距離を短くすることが可能になる。従って、天板の水平度動作速度が高速化した場合でも緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。また、架台装置の水平動が可能に構成することにより、架台装置の水平動動作速度が高速化した場合でも架台装置の緊急停止距離が長くなることを抑制することが可能になる。
【０１６３】
上記のいずれかの実施形態又はその変形例において、第１スイッチ部２２１及び第２スイッチ部２２２の機能が、単一の第５スイッチ部により実現されてもよい。この場合、緊急停止指示部４６１、４６１からの緊急停止指示信号が機構制御部２１１からのスイッチ制御信号より優先するように第５のスイッチ部が制御される。同様に、第３スイッチ部２２３及び第４スイッチ部２２４の機能が、単一の第６のスイッチ部により実現されてもよい。この場合、緊急停止指示部４６１、４６１からの緊急停止指示信号が機構制御部２１１からのスイッチ制御信号より優先するように第６のスイッチ部が制御される。
【０１６４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１６５】
１  Ｘ線ＣＴ装置
１０  架台装置
１１  Ｘ線発生部
１２  Ｘ線検出部
１３  回転体
１３ａ  開口部
１４  高電圧発生部
１５  架台駆動部
１７  絞り駆動部
１８  データ収集部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  水平動制御部
２５  電源部
３０  寝台装置
３１  寝台
３２  寝台駆動部
３３  天板
３４  基台
３５  水平動機構部
４０  コンソール装置
４１  スキャン制御部
４２  処理部
４２ａ  前処理部
４２ｂ  再構成処理部
４２ｃ  レンダリング処理部
４３  記憶部
４４  表示制御部
４５  表示部
４６  操作部
４７  制御部
４６１、４６２  緊急停止指示部
【図１】
2016034344.tif 000003
【図２】
2016034344.tif 000004
【図３】
2016034344.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016034344.tif 000009
【図８】
2016034344.tif 000010
【図９】
2016034344.tif 000011
【図１０】
2016034344.tif 000012
【図１１】
2016034344.tif 000013
【図１２】
2016034344.tif 000014
【図１３】
2016034344.tif 000015
【図１４】
2016034344.tif 000016
【図１５】
2016034344.tif 000017
【図１６】
2016034344.tif 000018
【図１７】
2016034344.tif 000019
【図１８】
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