JP2003038479A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキャナの高速回転が可能なＸ線ＣＴ装置を
提供する。 【解決手段】 Ｘ線照射手段とＸ線検出手段を搭載して
被検者の周りを回転させる回転部材２０２を回転子２と
し、かつ回転子２に回転子鉄心と複数の導体８とを設け
てこれらの導体８を接続し、また回転子２を挟み対峙す
る位置に配置した少なくとも１組の固定子鉄心と固定子
巻線とから成る固定子１０，１６とを設けると共に、固
定子巻線に３相交流電流を流して回転磁界を発生させ、
この回転磁界により回転子２を回転させることにより、
回転部材２０２を高速回転できるようにしたもので、こ
れによってスキャン時間を短縮することができるため、
心臓等の動きのある臓器の撮影も可能なＸ線ＣＴ装置が
提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線ＣＴ装置に係わ
り、特にスキャナを高速に回転させてスキャン時間を短
縮するのに好適なスキャナ回転機構を備えたＸ線ＣＴ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管から扇状のＸ線
ビームを被検体に照射し、該被検体を透過したＸ線を前
記Ｘ線管と対向する位置に配置したＸ線検出器で検出
し、この検出したデータを画像処理して前記被検体の断
層像を得るものである。前記Ｘ線検出器は、円弧状に配
列された数百にも及ぶ検出素子群で構成され、被検体を
挟んでＸ線管に対向して配置されており、検出器素子の
数に対応した数の放射状に分布するＸ線通路を形成し、
Ｘ線管と検出器が一体となって被検体の周りを少なくと
も180度以上回転させて一定の角度ごとに被検体の透過
Ｘ線を検出する。

【０００３】このＸ線ＣＴ装置において、近年、“短時
間で広い範囲のスキャンが可能”、“体軸方向に連続し
たデータが得られ、これによって三次元画像の生成が可
能になる”などの特徴により、ヘリカルスキャンやスパ
イラルスキャンと呼ばれる螺旋ＣＴが急激に普及した。
この螺旋ＣＴは、前記Ｘ線管とＸ線検出器を被検体の周
りに連続して回転させると共に、被検体を載置した天板
を移動させることで広範囲に亘る多層の断層像データを
計測して、このデータにより画像を再構成することによ
って三次元のＣＴ画像と撮影にかかる時間を大幅に短縮
することを可能としたものである。

【０００４】すなわち、Ｘ線ＣＴ装置は、通常は複数の
ユニットから構成され、Ｘ線管とＸ線検出器を被検体の
周りに回転させて前記被検体を透過したＸ線データを計
測するスキャナと、前記被検体を載置する天板を備えた
被検体テーブルと、前記スキャナで計測したデータを画
像処理して再構成画像を生成する画像処理装置と、この
画像処理装置で再構成した画像を表示する画像表示装置
と、各種の操作指令を入力する操作卓及びシステム全体
を制御するシステムコントローラ等から構成されてい
る。

【０００５】この中で、スキャナは、被検体にＸ線を照
射するＸ線照射手段であるＸ線管と、このＸ線管から放
射されたＸ線をファンビーム状にコリメートするコリメ
ータと、Ｘ線管を冷却する冷却装置と、Ｘ線管に高電圧
を印加するための高電圧発生装置と、被検体を透過した
Ｘ線を検出する多チャンネルのＸ線検出器と、このＸ線
検出器の微弱な電気的出力を増幅する増幅器と、これら
を支持して中央に被検者を位置させるため円形の穴を設
けた回転部材と、この回転部材を回転自在に支持するフ
レームと、このフレームに固定され前記回転部材の回転
動作をなさせる減速機とモータ、及び前記回転部材と減
速機出力軸を連結するベルト（通常は歯付きベルトが用
いられる）等から構成される。

【０００６】このような構成のスキャナにおいて、前記
モータを回転させると、モータ出力軸の回転動力は減速
機を介して減速され、ベルトを介して前記回転部材と連
結され、Ｘ線管とＸ線検出器が被検者の周囲を回転し
て、所定角度毎のＸ線投影データを取得（撮影、または
スキャンと呼ぶ場合がある）するようになっている。Ｘ
線管や高電圧発生ユニット等を搭載した回転部材は、カ
ウンターウエイト搭載が可能であるため回転軸周りの質
量バランスを得ることは容易であり、かつ高速始動の必
要もなく、概ね一定の速度で回転すれば良いことから、
モータはオープンループ制御による誘導モータを用いる
ことが多い。

【０００７】一方前記従来のＸ線ＣＴ装置では、回転部
材を回転駆動するアクチュエータに通常電動機が使用さ
れていて、電動機の回転を減速機で減速した後ベルトな
どの動力伝達手段により回転部材へ伝達することによ
り、回転部材を回転させるようになっている。また回転
部材には、Ｘ線照射ユニット及びＸ線検出ユニットの他
に、Ｘ線照射ユニットへ高電圧を印加する高電圧発生ユ
ニットと、Ｘ線照射ユニットを冷却する冷却ユニット、
Ｘ線検出ユニットが検出した微弱な電気的出力を増幅す
る増幅器ユニットなどのユニットが取付けられており、
これらユニットは回転部材の中心に対し、外周側よりね
じなどの固着手段により回転部材に固着されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、Ｘ線Ｃ
Ｔ装置においては、螺旋ＣＴの普及により診断技術は格
段に進歩したが、さらに心臓等の動きのある臓器に対す
る撮影の要求も生じて来ている。このような要求に応え
るためには、Ｘ線管とＸ線検出器の回転速度を上げてス
キャン時間を短縮する必要がある。すなわち、前記スキ
ャナの回転部材の回転速度を上げなければならない。こ
のスキャン時間は、心臓以外の臓器では１ｓ／回転でも
問題はないが、心臓等の動きのある臓器では、前記の１
ｓ／回転では不足であり、0.７ｓ／回転から0.５ｓ／回
転へ、さらには0.３ｓ／回転といった高速回転の短時間
スキャンが求められる。

【０００９】しかし、前記した従来のスキャナ回転駆動
機構を用いて0.７ｓ／回転以下の高い回転速度で回転さ
せると、歯付きベルトによる風切り騒音が７０ｄＢを越
える。Ｘ線ＣＴ装置は、静粛さが要求される病院内の検
査室で使用されることから、前記騒音は被検者及び操作
者にとっては耳障りなものとなり静粛な駆動方式が望ま
れる。この騒音問題を解決し、高速回転を図るには、減
速機やベルトを介して回転部材を回転させるのではな
く、前記回転部材そのものをモータの回転子とする、い
わゆるダイレクトドライブ（以下、ＤＤと呼ぶ）により
回転駆動する必要がある。

【００１０】このＤＤには二つの方式が考えられる。す
なわち一般の産業用モータ（電動機）にあるように、そ
の一つは前記回転部材に回転力を発生させるために永久
磁石を用いる方式、他の一つは、前記回転部材の周囲に
回転磁界を発生させて該回転部材に誘起した誘導起電力
を利用する方式である。しかしながら、前記永久磁石を
用いる方式では、前記回転部材の中央部には被検者を出
し入れするための直径が１０００ｍｍ程度の円形の穴
（被検者挿入用開口部）が設けられているので、これに
より直径が１０００ｍｍ程度の中空の形状を有する回転
子を永久磁石を用いて実現しようとすると、装置が大型
となると共に製作上の困難さが伴い、かつコスト高とな
って経済性の面でも問題がある。

【００１１】これに対して、誘導起電力を利用する方式
では、回転子外周に発生する回転磁束が前記回転部材の
中空を貫通することになるので、この時、被検者がペー
スメーカを装着していたり、心電計を装着している場合
は、前記中空を通る回転磁束によって前記装置が誤動作
する要因となることが考えられ好ましくない。さらに、
永久磁石、誘導起電力いずれを用いた方式のものでも、
多大な電磁ノイズが外部に漏出し、前記微弱な電気的出
力を増幅する増幅器の信号にノイズが混入して最終的に
得られる画像の品質を低下させることも考えられる。こ
のような電磁ノイズの問題を解決するには、前記回転部
材を含むＤＤモータをシールドするなどの策を講じなけ
ればならないので、スキャナは大型なものとなり、高速
回転を阻害する要因になりかねない。

【００１２】また一方でスキャン時間を短縮することに
より、さらなる問題が生じる。すなわちスキャン時間の
短縮にともない、回転部材を高速回転させなければなら
ないが、螺旋ＣＴ装置の普及により診断技術が格段に進
歩し、これに伴い撮影回数が増加することから、Ｘ線照
射ユニットに大容量のものが必要となる。大容量のＸ線
照射ユニットは、サイズ及び質量が増加するため、これ
を冷却する冷却ユニットや、高電圧を供給する高電圧発
生ユニットのサイズや質量も当然ながら増加する。この
ためサイズや質量の増加したＸ線照射ユニットなどのユ
ニットが取付けられた回転部材を高速回転させると、回
転角速度の２乗に比例した遠心力が各ユニットに作用す
るため、従来のねじなどの固着手段により各ユニットを
回転部材に取付けた構造では、十分な機械的強度を確保
することが困難である。

【００１３】係る不具合を改善するため、特開平９−５
６７１０号公報には、回転部材をドラム状に形成して、
ドラム内に各ユニットを取付けたＸ線ＣＴ装置が記載さ
れているが、ドラム内に各ユニットを取付けた場合、Ｘ
線照射ユニットや高電圧発生ユニットより発生した熱が
ドラム内にこもってしまうことがある。特にスキャン時
間を短縮するためにＸ線照射ユニットや高電圧発生ユニ
ットを大容量化した場合、Ｘ線照射ユニットや高電圧発
生ユニットより発生される熱の量も膨大となるため、ド
ラム内に熱がこもるとドラム内が高温となって、ドラム
内に取付けられた各ユニットの性能が劣化し、精度のよ
い断層像が得られなくなったり、各ユニットの寿命が早
期に低下するなどの不具合が発生する。

【００１４】また前記特開平９−５６７１０号公報に
は、ドラム内に羽根部材を設けて、ドラムの回転ととも
に送風することにより、ドラム内の熱を放熱するように
したＸ線ＣＴ装置が記載されているが、ドラム内に羽根
部材を設けた場合、ドラムの回転とともに風切り音など
の騒音が発生するため、検査環境が低下したり、被検体
に不安感を与えるなどの問題が考えられる。

【００１５】そこで、本発明の目的は、スキャナ回転部
材に設けた開口部を横断する回転磁束及び電磁ノイズを
低減でき、かつ高速回転に対しても十分な機械的強度を
確保できると共に、回転部材の回転によって生じる騒音
を大幅に低減することができるスキャナ回転機構により
スキャナ回転を高速化して、スキャン時間を短縮し、心
臓等の動きのある臓器の撮影を可能とするＸ線ＣＴ装置
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を被検者に照射するＸ線
照射手段と、前記被検者を挟み該Ｘ線照射手段と対向配
置したＸ線検出手段と、前記被検者を配置する開口部を
設け、少なくとも前記Ｘ線照射手段とＸ線検出手段を搭
載して前記被検者の周りを回転させる回転部材と、この
回転部材を回転駆動させる回転駆動手段と、前記回転部
材及び回転駆動手段を支持するフレームとを有し、前記
Ｘ線検出手段で検出した被検者の透過Ｘ線情報を処理し
て該被検者の断層画像を得るＸ線ＣＴ装置において、前
記回転駆動手段は、前記回転部材を回転子とし、この回
転子に回転子鉄心と複数の導体とを設けてこれらの導体
を接続し、また回転子を挟み対峙する位置に配置した少
なくとも１組の固定子鉄心と固定子巻線とから成る固定
子とを設けると共に、前記固定子巻線に３相交流電流を
流して回転磁界を発生させ、この回転磁界により前記回
転子を回転させて前記回転部材を回転させるように構成
する。

【００１７】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、前記回転子は、磁性金属よりなる前記回転子鉄
心の回転軸の内周と外周のそれぞれに設けた短絡環と、
これらの短絡環の両端に接続された複数の導体とで構成
したものである。

【００１８】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、前記回転子は、前記回転子鉄心の概ね同一円周
面内に設けた直径の異なる２つの短絡環と、これらの短
絡環の両端に接続された複数の導体とで構成したもので
ある。

【００１９】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、前記回転子鉄心を、複数のスロットを打ち抜い
たケイ素鋼板を積層して形成し、前記導体を前記複数の
スロットにおさめ、これらの導体の両端を前記短絡環に
接続したものである。

【００２０】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、Ｘ線を被検者に照射するＸ線照射手段と、前記
被検者を挟み該Ｘ線照射手段と対向配置したＸ線検出手
段と、前記被検者を配置する開口部を設け、少なくとも
前記Ｘ線照射手段とＸ線検出手段を搭載して前記被検者
の周りを回転させる回転部材と、この回転部材を回転駆
動させる回転駆動手段と、前記回転部材及び回転駆動手
段を支持するフレームとを有し、前記Ｘ線検出手段で検
出した被検者の透過Ｘ線情報を処理して該被検者の断層
画像を得るＸ線ＣＴ装置において、前記回転駆動手段
は、前記回転部材を回転子とし、かつ前記回転子を磁性
金属体とその両面に接続された導体より形成し、また回
転子を挟み対峙する位置に配置した少なくとも１組の固
定子鉄心と固定子巻線とから成る固定子とを設けると共
に、前記固定子巻線に３相交流電流を流して回転磁界を
発生させ、この回転磁界により前記回転子を回転させる
ことにより、前記回転部材を回転させるように構成した
ものである

【００２１】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、前記回転子の鉄心を、磁性金属体の両面に平板
状の導体を固着することにより形成したものである。

【００２２】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、前記固定子を複数組設けた場合、各固定子を前
記回転子の円周方向にほぼ等間隔に設置したものであ
る。

【００２３】前記構成により、回転子の外周部もしくは
片側面に配置した固定子と、前記回転子の内周部もしく
は他側面に配置した固定子とから生じる回転磁束は、前
記２つの固定子外部に漏出することなく、回転子の回転
トルクに利用できる。これにより、製作の難しい大口径
の永久磁石を必要とせずに、電磁ノイズの影響を受けな
い高画質の画像と低騒音のダイレクトドライブ方式によ
るスキャナの高速回転ができ、スキャン時間を短縮して
心臓等の動きのある臓器の撮影も可能とするＸ線ＣＴ装
置を提供することができる。

【００２４】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管と、前記被検体
を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記被検体を
挟んで対向する位置に前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器が
取付けられた板状の回転部材と、前記回転部材を回転自
在に支承する支持手段と、前記被検体を中心に前記回転
部材を回転駆動する回転駆動手段とより構成されたＸ線
ＣＴ装置であって、前記回転部材の少なくとも１個所
に、収納部及びその近傍に立設された取付け部材よりな
るユニット取付け手段を設けると共に、前記ユニット取
付け手段の取付け部材に、前記回転部材の中心側より前
記各ユニットの少なくとも１個を取付けたものである。

【００２５】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、前記ユニット取付け手段の収納部を、前記回転
部材の一部を凹入または切り抜くことにより形成し、か
つ前記収納部の外周側に、前記回転部材のユニット取付
け面とほぼ直角となるよう前記取付け部材を回転部材と
一体に立設したものである。

【００２６】前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ
装置は、前記ユニット取付け手段の取付け部材を長辺部
と短辺部に分割し、また収納部を前記回転部材の一部を
凹入または切り抜くことにより形成して、前記収納部の
近傍に、前記回転部材のユニット取付け面とほぼ直角と
なるよう前記取付け部材の短辺部を折り曲げ形成すると
共に、前記取付け部材の短辺部の外周側端部に、前記取
付け部材の長辺部を固着したものである。

【００２７】前記構成により、回転部材の周囲に放熱を
妨げる部材がないため、回転部材内に熱がこもることが
なく、これによって回転部材に取付けられたユニットの
性能が劣化したり、寿命が低下することがないため、長
期間に亘って精度の高い断層像が得られるようになると
共に、回転部材が高速回転しても騒音を発生することが
ないため、検査環境が低下したり、被検体に不安感を与
える虞もない。

【００２８】また回転部材を高速回転させた際各ユニッ
トに発生する遠心力を、ユニット取付け手段の取付け部
材を介して回転部材が担持するため、各ユニットのサイ
ズや質量が増加しても、各ユニットの機械的強度を増す
ことなく遠心力に耐える強度が確保できるようになると
共に、各ユニットを取付け部材に取付けている固着手段
に直接遠心力が作用することがないため、過大な遠心力
により固着手段が緩んだり、破断してユニットが脱落す
るなどの心配もない。

【００２９】さらに回転部材に取付け部材を立設するこ
とにより、回転部材の断面係数が増加するため、回転部
材の板厚を厚くせずに回転部材の剛性や、機械的強度を
向上させることができ、これによって回転部材の板厚を
厚くして回転部材の剛性や、機械的強度を向上させる場
合に比べて回転部材の質量の増加を少なくできるため、
回転部材が高速回転する際の慣性モーメントを低減する
ことができると共に、回転部材を駆動する回転駆動手段
に大容量のものを使用する必要がないため、装置全体が
小型かつ安価になる上、消費電力の削減も図れるように
なる。

【００３０】一方ユニット取付け手段の収納部を、回転
部材の一部を凹入または切り抜くことにより形成し、か
つ収納部の外周側に、回転部材のユニット取付け面とほ
ぼ直角となるよう取付け部材を回転部材と一体に立設し
たことから、鋳造などの手段により精度の高い回転部材
が容易に得られると共に、質量の大きなユニットでも確
実に支持することができる。

【００３１】またユニット取付け手段の取付け部材を長
辺部と短辺部に分割し、また収納部を回転部材の一部を
凹入または切り抜くことにより形成して、収納部の近傍
に、回転部材のユニット取付け面とほぼ直角となるよう
取付け部材の短辺部を折り曲げ形成すると共に、取付け
部材の短辺部の外周側端部に、取付け部材の長辺部を固
着したことから、回転部材の剛性や機械的強度を低下さ
せることなく回転部材の軽量化が図れると共に、取付け
部材の長辺部を交換するだけでユニットの仕様変更など
にも容易に対応することができるため、ユニットの仕様
変更などに合わせて回転部材全体を交換する場合に比べ
て大変経済的である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図１０を用いて詳細に説明する。

【００３３】（１）スキャナの実施の形態 図１は螺旋スキャンが可能なＸ線ＣＴ装置の全体的な斜
視図、図２はスキャナの内部を示す構成図である。図１
に示すＸ線ＣＴ装置は、スキャナ２０１と被検体（図示
せず）を載置する被検体ベッド２１７及びＸ線ＣＴ装置
の各部を操作する操作卓２１８より構成されている。被
検者は図１に示す被検体ベッド２１７に横臥して、開口
部１４８内に挿入され、被検者の体軸方向をＸ軸方向に
合わせている。１５０はＸ線を照射するＸ線管であり、
このＸ線を被検者に照射し、前記被検者を透過した透過
Ｘ線をＸ線検出器１５２で検出し、電気信号に変換す
る。前記Ｘ線検出器は多チャンネルの検出器で構成さ
れ、この検出器で検出した微弱電気信号を増幅器１５４
ａ，１５４ｂで増幅する。

【００３４】前記Ｘ線管１５０に印加する数１０ｋＶ以
上の直流の高電圧を発生するＸ線高電圧発生装置には商
用電源を直流に整流し、この整流した直流電圧をインバ
ータ回路で高い周波数の交流電圧に変換して、この変換
した高周波の交流電圧を高電圧変圧器で昇圧し、整流回
路で再び直流電圧に変換して直流の高電圧を発生するイ
ンバータ式Ｘ線高電圧装置が用いられ、これによってＸ
線高電圧発生装置を小型にしてこれをスキャナ回転部に
搭載可能としている。このインバータ式Ｘ線高電圧装置
は、商用電源を直流に整流し、かつこの整流した直流電
圧を高い周波数の交流電圧に変換するインバータ回路
と、その制御回路とから成るＸ線制御ユニット１５８
と、前記インバータ回路の出力電圧を昇圧、整流する高
電圧変圧器や高電圧整流回路等の高電圧発生ユニット１
６０で構成され、これらは図２に示すようにスキャナ回
転部に搭載している。

【００３５】なお前記インバータ式Ｘ線高電圧装置は、
スキャナ回転部に搭載する場合と、それ以外の静止部に
配設する場合とがあるが、前記図２は前者のスキャナ回
転部に搭載した例である。１５６は、Ｘ線管を冷却する
ために、前記Ｘ線管内の油を循環させ空冷するための冷
却器であり、１６２は冷却器１５６や図示を省略した他
の様々なユニットを制御するための制御器である。２０
２は、前記Ｘ線管１５０、Ｘ線検出器１５２、増幅器１
５４ａ、１５４ｂ、Ｘ線制御ユニット１５８、高電圧発
生ユニット１６０、制御器１６２等を搭載する回転部材
であり、この回転部材２０２は、図示しないベアリング
により、フレーム１６８にＸ軸周りを回転自在になるよ
うに支持される。なお回転部材２０２の詳細な構造につ
いては、第４の実施の形態で詳述する。

【００３６】前記回転部材２０２には回転子２が、前記
フレーム１６８には、円周方向に２分割した２つの回転
磁界を生成する固定子１０，１６を取り付けており、回
転子２、固定子１０、１６の概略形状、動作原理、制御
方法等は、前記図１、図２と同じであるので説明は省略
するが、開口部１４８内部を貫通する磁束はなく、心電
計やペースメーカを付けた被検者を撮影しても、これら
の機器は誤動作することがないので安全に撮影すること
が可能となる。なお回転子２の構造は、円盤状にしても
良く、この場合においても回転子２、固定子１０，１６
の概略形状、動作原理、制御方法等は、前記実施の形態
と同じであり、詳細は後述する。

【００３７】以上のように構成することによって、スキ
ャナのＸ軸方向の厚みを薄くすることが可能になり、設
置環境のスペース効率が上がり、また被検者に与える圧
迫感を低減できると共に、高速スキャンを実現しつつも
静粛で、開口部を貫通する磁束の少ないＸ線ＣＴ装置を
実現できる。

【００３８】（２）ダイレクトドライブ方式によるスキ
ャナ回転機構 （第１の実施の形態）図３に本発明によるＸ線ＣＴ装置
のダイレクトドライブ方式スキャナ回転機構の第１の実
施の形態を示すもので、図３（a）は斜視図、（b）は正
面図、（c）は（b）のＢ−Ｂ断面図である。Ｘ線管とＸ
線検出器などを搭載して回転させる回転部材をダイレク
トドライブモータ（ＤＤモータ）の回転子２として用
い、この回転子２は、スロットを打ち抜いたケイ素鋼板
を積層して形成した回転子鉄心（図示省略）と、該回転
子２の回転軸（Ｘ軸）方向に設けた２つの短絡環４，６
と、該短絡環４，６に接続した複数の導体８とで構成さ
れる。

【００３９】これらの短絡環４，６と導体８の電気材料
には、従来の誘導電動機と同様に銅、アルミニウムを用
い、前記スロットに各導体８をおさめてこれらの導体を
前記短絡環４，６に接続すると、後述の固定子側で発生
した回転磁界によって前記導体８に電圧を誘起し、この
電圧により該導体８に電流が流れて回転子２にトルクを
発生して該回転子は回転する。なお導体８は、この導体
８に流れる電流によって発生するトルクの高調波成分で
生じる騒音を低減するために、Ｘ軸に対してわずかに角
度を持たせた構造とするのが好ましい。

【００４０】前記回転子２の周囲には、該回転子２の円
周方向に分割して、二組の固定子１０，１６を対向する
位置に配設し、これらの固定子１０，１６には多相交流
を供給して回転磁界を発生するための後述の固定子巻線
を巻く。なお、図３においては、回転磁界を発生するた
めの固定子１０，１６及びこれに巻いた固定子巻線を２
つ設けた例をあげたが、本発明は分割数に限定するもの
ではなく、３以上設けても良く、あるいは分割せずに全
周方向としても良い。ただし、分割した場合はそれらの
固定子はほぼ同一のものとし、かつ固定子間の間隔を等
しくした方が、回転子２を速度むら無く円滑に回転させ
る上で重要なことである。

【００４１】固定子１０，１６と回転子２の形状や位置
関係の詳細は後述するが、各固定子１０，１６は、外周
固定子１４，２０と、内周固定子１２，１８からなり、
回転子２を挟み込んで配設する。２２は、回転子２に取
り付けるリング部材で、このリング部材２２は、大口径
のベアリング２６を介してハウジング２４に連結され、
このハウジング２４により回転自在に支持される。なお
ベアリング２６は、大口径のもの１つではなく、小径の
ベアリングを円周上に複数個配置しても良い。前記ハウ
ジング２４は、固定部材２８，３０により、前記固定子
１０、１６を固定する。

【００４２】図４は、前記図３で説明した第１の実施の
形態の固定子１０，１６及びこれに巻かれた固定子巻線
と回転子２の形状や位置及び磁束等の関係について、固
定子１０を例にあげて示した図であり、図３（ｃ）のＥ
−Ｅ断面図を示している。図４において、外周固定子１
４と、内周固定子１２には、概ね図２に示す様なスロッ
ト（溝）１４ａを設け、各スロット１４ａ間の凸部に
は、巻線８８，９０，９２，９４，９６，９８が巻かれ
ている。巻線８８，９０は、導体８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄ等から成る回転子２を挟み対峙する位置に、巻線９
２，９４は導体８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ等から成る回転
子２を挟み対峙する位置に、巻線９６，９８は導体８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ等から成る回転子２を挟み対峙す
る位置に配置する。

【００４３】この例は、内周固定子１２、外周固定子１
４にＵ，Ｖ，Ｗの位相差１２０°ずつの３相電力を供給
するものとしているため、前記のように対峙する巻線は
３組としているが、相数については、限定しない。各巻
線の巻き方向は、対峙する巻線に同一位相の電流を流し
た時に発生する磁束の方向が同じ方向となるようにす
る。なお、各巻線の巻数や巻き方についても限定するも
のでは無く、回転磁界を発生することができればどのよ
うなものでも良く、従来の誘導電動機と同様な手法が利
用できる。すなわち、図４では簡略化のために巻線回数
を１回にしたが、磁束密度を高めるために適当な巻数に
すれば良いと共に、巻き方も隣り合う複数の凸部を纏め
て、かつ隣り合う相をラップさせて巻く巻き方を適用し
て良く、特に限定はしない。

【００４４】さらに極数についても限定はしない。この
図４に示すものを隣り合って配置し、２極、４極、また
はそれ以上の極数とすれば良く、前記回転子の回転数は
前記極数と前記固定子巻線に供給する３相交流電圧の周
波数とから決まるので、これらはＸ線ＣＴ装置のスキャ
ン時間から最適な値にすれば良い。固定子１２と固定子
１４との間以外に磁束が漏れないように（矢印Ｊ１，Ｊ
２，Ｊ３以外に磁束が通らない）して磁気結合を高めて
効率をあげるために、前記固定子巻線をおさめるスロッ
ト１４ａの形状は、図４に示す形状としたが、この形状
に限定するものではなく、さらに磁気結合を高める意味
では、ギャップδも重要であり、可能なかぎり小さくし
た方が良い。以上に説明したＤＤ方式によるスキャナの
回転駆動は、商用電源でも可能であるが、その回転数を
任意に設定できることと、起動からスキャン時間に対応
した回転数まで円滑に立ち上げること及び立ち上げた後
の速度を一定にできることなどから、速度制御が可能な
インバータ回路を用いた方が良い。

【００４５】図５にインバータ回路を用いて３相交流電
圧を発生し、この電圧を前記固定子巻線に供給する回路
を示す。この図５のインバータ回路は、商用の３相交流
電源Ｕ，Ｖ，Ｗの電圧を３相全波整流回路１２６で直流
電圧に変換し、この直流電圧を６個のスイッチング素子
１０２，１０４，１０６，１０８，１１０，１１２とこ
れらのスイッチング素子と逆並列に接続されたダイオー
ド１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，１２４で
構成された公知のインバータ回路で、任意の周波数の３
相交流電圧に変換して、これを図３に示した第１の実施
の形態のＤＤモータの固定子巻線に供給するものであ
る。

【００４６】前記インバータ回路のスイッチング素子１
０２、１０４，１０６，１０８，１１０，１１２には絶
縁ゲート形バイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴと
略記）が適しているが、他のスイッチング素子でも良
い。このインバータ回路の出力電圧ｕ、ｖ、ｗは、内周
固定子１２の固定子巻線９０，９４，９８と外周固定子
１４の固定子巻線８８，９２，９６に供給するために、
前記インバータ回路のｕ相端子（スイッチング素子１０
２とスイッチン素子１０４との接続点）の電圧は対峙す
る固定子巻線８８と９０に、ｖ相端子（スイッチング素
子１０６とスイッチン素子１０８との接続点）の電圧は
対峙する固定子巻線９２と９４に、ｗ相端子（スイッ
チング素子１１０とスイッチン素子１１２との接続点）
の電圧は対峙する固定子巻線９６と９８に 接続する。

【００４７】１２８は、前記各ＩＧＢＴ１０２，１０
４，１０６，１０８，１１０，１１２を導通、非導通に
制御するためのスイッチング信号を発生させるインバー
タ制御回路で、このインバータ制御回路１２８は、上位
のコントローラ１３０により、前記ＩＧＢＴ１０２，１
０４，１０６，１０８，１１０，１１２のスイッチング
周波数が設定周波数になるように制御する。なお前記イ
ンバータ回路の出力電圧は、固定子１０の外周固定子１
４と内周固定子１２とに供給するようにしたが、この電
圧は固定子１６の外周固定子２０と内周固定子１８にも
供給するようにしても良いし、別々のインバータ回路を
構成してそれぞれ個別に対応する固定子巻線に供給する
ようにしても良い。ただし、この場合は２個のインバー
タ回路の出力電圧の位相は一致させる必要がある。さら
に図３の説明でも述べたように固定子の分割数を増やし
ても前記と同様にインバータ回路に接続してＤＤモータ
を回転駆動することもできる。

【００４８】次に以上説明した第１の実施の形態になる
スキャナ回転機構の作用を説明する。図５において、上
位コントローラ１３０からスキャン時間とスキャン開始
指令がインバータ制御回路１２８に入力されると、イン
バータ制御回路１２８では前記スキャン時間に対応した
１２０°位相のずれたインバータ回路のスイッチング周
波数指令を生成し、これを増幅してスイッチング素子で
あるＩＧＢＴ１０２〜１１２のゲートに供給して、該Ｉ
ＧＢＴをスイッチング駆動する。これによって駆動され
たインバータ回路は前記スイッチング周波数指令に対応
した３相交流電圧を出力し、これを外周固定子１４の固
定子巻線と内周固定子１２の固定子巻線に供給すること
によって、例えば図３の矢印ベクトルＧ１→Ｇ２→Ｇ
３、Ｈ１→Ｈ２→Ｈ３にて示す方向に回転する回転磁界
を発生する。

【００４９】これにより、図５からわかるように、Ｇ１
とＨ１、Ｇ２とＨ２、Ｇ３とＨ３の磁束の方向は同一と
なるように巻線を施してあることから、回転子２の導体
と鎖交する最大磁束はＪ１→Ｊ２→Ｊ３→Ｊ１と回転
し、この回転する磁束によって回転子導体８ａ，８ｂ，
８ｃ，８ｄには起電力が誘起され、これによって前記各
導体に電流が流れてトルクが発生し、回転子２は回転す
る。このとき、前記回転子２は前記回転磁界よりも遅れ
て回転するので、前記回転磁界の回転速度と回転子２の
速度との間には一般の誘導電動機と同様に差が生じる。
これがすべりである。

【００５０】前記は固定子１０について述べたが、固定
子１６についても同様である。このようにして発生する
磁束に注目すると、回転子２の回転に寄与する磁束は、
外周側固定子１４と内周側固定子１２及び外周側固定子
２０と内周側固定子１８の間のみ生じることから、回転
子２の中央部に設けた開口部内を貫通する磁束がない。
さらに、回転磁束を発生するための固定子１０は、円周
方向の一部にしかないので、前記固定子１０周辺以外に
磁束は発生することなく、かつ永久磁石を用いていない
ことから、電磁ノイズが少なく小型で製作が容易なコス
ト的にも有利なＤＤモータ方式のスキャナ回転機構が得
られるようになる。

【００５１】（第２の実施の形態）図６に、本発明によ
るＸ線ＣＴ装置のダイレクトドライブ方式スキャナ回転
機構の第２の実施の形態を示す。図６（a）は斜視図、
（b）は正面図、（c）は（b）のＤ−Ｄ断面図である。
前記図３に示す実施の形態と異なるのは、主に回転子３
６の形状にある。回転子３６は、スロットを打ち抜いた
ケイ素鋼板を積層して形成した回転子鉄心（図示省略）
と、概ね同一円周面内に配置され直径の異なる２つの短
絡環３８、４０と、前記短絡環３８、４０に接続する複
数の導体４２で構成される。導体４２は、この導体４０
に流れる電流によって発生するトルクの高調波成分によ
る騒音を低減するために、前記回転子３６の半径方向に
対しわずかに角度を持たせるのが好ましく、またこれら
の短絡環３８、４０と導体４２の電気材料には、従来の
誘導電動機と同様に銅、アルミニウムを用い、前記各導
体４２はスロットおさめて固定し、これらを前記短絡環
３８、４０に接続する。

【００５２】前記回転子３６の周囲には、該回転子３６
の円周方向に分割して、二組の固定子４４、５０を対向
する位置に配設し、これらの固定子４４，５０には、多
相交流を供給して回転磁界を生成する図示省略の固定子
巻線が巻かれる。なお図６に示す第２の実施の形態にお
いては、回転磁界を生成するための固定子３６及びこれ
に巻かれる固定子巻線を２つ設けた例をあげたが、本発
明は分割数に限定するものではなく、３以上設けても良
く、あるいは分割せずに全周方向としても良い。ただし
分割した場合はそれらの固定子はほぼ同一のものとし、
かつ固定子４４，５４間の間隔を等しくした方が、回転
子３６を速度むら無く円滑に回転させる上で重要なこと
である。

【００５３】前記固定子４４は、片側面固定子４８と他
側面固定子４６から成り、もう一方の固定子５０は、片
側面固定子５２と他側面固定子５４（前記片側面固定子
５２の背部）から成っており、それぞれ回転子３６を挟
み込むように構成している。５６は、回転子３６に取り
付けるリング部材であり、このリング部材５６は、大口
径のベアリング６０によりハウジング６２から回転自在
に支持する。

【００５４】なおベアリング６０は、大口径のもの１つ
ではなく、小径のベアリングを円周上に複数個配置して
も良く、前記ハウジング６２は固定部材６４、６６によ
り、前記固定子４４、５０を固定する。その他、固定子
４４，５４の形状及びこの固定子４４，５０に巻かれる
巻線、回転子導体の形状及びこれらの導体の配置関係、
そしてこれらを用いた構造の回転子３６の回転の原理と
動作は、前記第１の実施の形態と符号は異なるが同一で
あり、また、前記回転子を回転させる駆動回路も前記図
３のものをそのまま利用できるので、その説明は省略す
る。

【００５５】（第３の実施の形態）図７に本発明による
Ｘ線ＣＴ装置のダイレクトドライブ式回転機構の第３の
実施の形態を示す。図７の（a）はＸ線ＣＴ装置のスキ
ャナの正面図、（ｂ）は図７の（a）のE-E線に沿う拡大
断面図、図７の（ｃ）及び（ｄ）は作用説明図である。
前述した第１，２の実施の形態では、回転子２，３６の
導体８，４２を円周方向に複数配置したが、第３の実施
の形態では環状に形成された磁性金属体３０５の両側面
に、１枚板よりなる平板状の導体３０３，３０４をそれ
ぞれ固着することにより、回転子３０２を構成してい
る。

【００５６】また第１，２の実施の形態では、回転子鉄
心にケイ素鋼鈑を積層したものを使用したが、ケイ素鋼
鈑は透磁率の点でもっとも好ましい反面、加工性が劣る
ことから、製作コストが高くなるなどの可能性がある。
そこで第３の実施の形態では、回転子鉄心に安価な汎用
の鋼鈑を使用し、磁性金属体３０５に爆発圧接や、拡散
接合、ろう付けなどの接合手段を採用し、ろう付けの場
合は、ろう材に金や銀、ニッケルを主材とした金属を使
用することが好ましい。さらに回転子３０２の周囲に
は、第２の実施の形態と同様に回転子３０２の円周方向
に分割して、二組の固定子４４，５０を対向する位置に
配設し、これら固定子４４，５０には多相交流を供給し
て、回転磁界を生成するための図示しない固定巻線が巻
かれている。なおその他の構成については、第１，２の
実施の形態と同様なのでその説明は省略するが、固定子
４４，５０を複数設ける場合、円周方向に均等配置する
ことが好ましい。

【００５７】以上のように構成された第３の実施の形態
になるスキャナ回転機構の作用を説明すると、第１，２
の実施の形態のように回転子２，３６の導体８，４２を
円周方向に複数設ければ、図５の（ｃ）に示すように導
体８，４２を流れる渦電流は回転子２，３６の半径方向
のみとすることができるが、第３の実施の形態のように
導体３０３，３０４を一枚板とした場合、導体３０３，
３０４に発生する渦電流は図５の（ｄ）に示すように、
磁界中を円周方向に流れる。このため回転子２，３６の
半径方向だけではなく、円周方向にも力が発生するため
若干効率は低下するが、回転子２，３６の回転には支障
ない。

【００５８】（３）スキャナ回転機構を構成する回転部
材の構成 （第４の実施の形態）図８はスキャナ回転機構を構成す
る回転部材２０２の全体的な斜視図、図９は回転部材２
０２の変形例を示す正面図、図１０は回転部材２０２の
変形例を示す分解斜視図である。

【００５９】鋳造などの手段により一体成形された回転
部材２０２は、図８に示すように中央部に円形の空孔２
０２ａを有する板状に形成されていて、空孔２０２ａの
周囲に設けられた筒状部２０２ｃが図示しない軸受け手
段を介して支持フレーム２０１ａに回転自在に支承され
ていると共に、外周部側にＸ線管１５０の取付け座２０
２ｂが設けられている。取付け座２０２ｂには、ほぼＵ
字形に形成された取付け部材２０４によりＸ線管１５０
が、Ｘ線照射部を開口部１４８の中心に向けて取付けら
れている。

【００６０】Ｘ線管１５０と開口部１４８を挟んで対向
する位置には、Ｘ線管１５０より照射されたＸ線を検出
するＸ線検出器１５２が回転部材２０２に取付けられて
いると共に、回転部材２０２には、ユニット取付け手段
２０６が円周方向に間隔を存して設置されている。Ｘ線
管１５０の両側に位置するユニット取付け手段２０６
は、回転部材２０２を板厚方向へ凹入させ、または回転
部材２０２の一部をほぼ長方形状に切り抜くことにより
形成された収納部２０６ａと、収納部２０６ａの３辺に
沿って立設された取付け部材２０６ｂより構成されてい
る。

【００６１】取付け部材２０６ｂは図８に示すように、
ほぼコ字形に形成されていて、長辺部２０６ｃが回転部
材２０２の外周側となるよう、回転部材２０２の取付け
面に対してほぼ直角、かつ回転部材２０２と一体に立設
されている。そしてこれらユニット取付け手段２０６の
一方に、Ｘ線管１５０へ高電圧を印加する高電圧発生ユ
ニット１６０が、また他方にＸ線管１５０を冷却する冷
却器１５６が取付けられている。これら高電圧発生ユニ
ット１６０及び冷却器１５６は、取付け部材２０６ｂの
長辺部２０６ｃに内側（開口部１４８側）より密着する
よう取付けられていて、長辺部２０６ｃの外側(回転部
材２０２の外周側)より螺挿されたねじなどの固着手段
２０９により固着されている。

【００６２】一方開口部１４８を挟んで対向する位置に
設けられたユニット取付け手段２０６及び開口部１４８
を挟んでＸ線管１５０と対向する位置に設けられた一対
のユニット取付け手段２０６も前記と同様に、回転部材
２０２を板厚方向へ凹入させ、または回転部材２０２の
一部をほぼ長方形状に切り抜くことにより形成された収
納部２０６ａと、収納部２０６ａの３辺に沿って立設さ
れた取付け部材２０６ｂよりなり、ほぼコ字形に形成さ
れた取付け部材２０６ｂの長辺部２０６ｃが回転部材２
０２の外周縁に位置するよう回転部材２０２と一体に立
設されている。そして開口部１４８を挟んで対向する位
置に設けられたユニット取付け手段２０６の一方には、
Ｘ線制御ユニット１５８が、また他方には制御器１６２
が取付けられている。これらＸ線制御ユニット１５８及
び制御器１６２も、取付け部材２０６ｂの長辺部２０６
ｃに内側より密着するよう取付けられていて、取付け部
材２０６ｂの外側より螺挿したねじなどの固着手段２０
９により固着されている。

【００６３】また開口部１４８を挟んでＸ線管１５０と
対向する位置に設けられたユニット取付け手段２０６に
は、増幅器１５４ａ，１５４ｂがそれぞれ取付けられて
いる。これら増幅器１５４ａ，１５４ｂも、取付け部材
２０６ｂの長辺部２０６ｃに内側より密着するよう取付
けられていて、取付け部材２０６ｂの外側より螺挿され
たねじなどの固着手段２０９により固着されている。

【００６４】次に前記構成された第４の実施の形態にな
るスキャナ回転機構の作用を説明する。被検体を螺旋ス
キャンして被検体より断層像を得るに当って、回転部材
２０２の開口部１４８内を水平に通過できるように設置
された被検体ベッド２１７に被検体を寝かせたら、ＤＤ
モータにより回転部材２０２を高速で回転させながら、
被検体を移動させ、同時にＸ線管１５０より被検体へ扇
状にＸ線を照射する。被検体へ照射されたＸ線は、被検
体を透過した後、Ｘ線管１５０と被検体を挟んで対抗す
る位置に設置されたＸ線検出器１５４ａ，１５４ｂによ
り検出されて、データが収集される。収集されたデータ
は、図示しない画像演算手段へと送られて画像処理さ
れ、得られた断層像がモニタに表示されたり、フィルム
などの記録媒体に記録される。

【００６５】一方螺旋ＣＴ装置では、スキャン時間を短
縮するため、回転部材２０２をＤＤモータにより高速回
転させている。また回転部材２０２に取付けられたＸ線
管１５０や高圧発生ユニット１６０、冷却器１５６等は
サイズや質量が増加しており、回転部材２０２を高速回
転させた場合、回転部材２０２に取付けられた各ユニッ
トには回転角速度の２乗に比例した遠心力が作用する。

【００６６】しかし第４の実施の形態になる回転部材２
０２には、回転部材２０２に形成された収納部２０６ａ
と、収納部２０６ａの周囲に立設された取付け部材２０
６ｂよりなるユニット取付け手段２０６が設けられてい
て、回転部材２０２の外周部に位置する取付け部材２０
６ｂの内側に各ユニットが取付けられているため、回転
部材２０２が高速回転する際に各ユニットに作用する遠
心力は取付け部材２０６ｂを介して回転部材２０２に担
持されるため、各ユニットのサイズや質量が増加した場
合でも、各ユニットのシャーシなどの機械的強度を増す
ことなく遠心力に耐える強度が確保できるようになる。

【００６７】また各ユニットに作用する遠心力は、取付
け部材２０６ｂにより担持されて、各ユニットを取付け
部材２０６ｂに固着している固着手段２０９に直接作用
することがないので、過大な遠心力により固着手段２０
９が緩んだり破断して、ユニットが脱落するなどの心配
もない。しかも回転部材２０２に設けられた取付け部材
２０６ｂは、回転部材２０２の取付け面に対しほぼ直角
となるように立設されているため、取付け部材２０６ｂ
により回転部材２０２の断面係数が増加し、これによっ
て回転部材２０２の板厚を厚くせずに機械的強度や剛性
を向上させることができると共に、回転部材２０２の板
厚を厚くする場合に比べて質量の増加量を少なくできる
ため、慣性モーメントの低減も図れるようになる。

【００６８】一方図９及び図１０は回転部材２０２の変
形例を示すもので、次にこれを説明する。なお前記第４
の実施の形態と同一部分は同一符号を付して、その説明
は省略する。前記第４の実施の形態では、回転部材２０
２とユニット取付け手段２０６を一体構成としたが、こ
の変形例では組立て構造としている。すなわち回転部材
２０２のユニット取付け手段２０６に長方形状の収納部
２０６ａが切り抜き形成されている。また各ユニットを
取付ける取付け部材２０６ｂは長辺部２０６ｃと短辺部
２０６ｄが分割されていて、短辺部２０６ｄは収納部２
０６ａの縁部を、回転部材２０２の取付け面に対しほぼ
直角に折り曲げることにより形成されており、各短辺部
２０６ｄの先端には取付け部２０６ｅが折り曲げ形成さ
れている。取付け部材２０６ｂの長辺部２０６ｃ両端に
は取付け縁２０６ｆが折り曲げ形成されていて、これら
取付け縁２０６ｆをボルトなどの固着具（図示せず）に
より短辺部２０６ｄ側の取付け縁２０６ｅに固着するこ
とにより、組立て構造のユニット取付け手段２０６が構
成されている。

【００６９】前記構成された回転部材２０２も、取付け
部材２０６ｂの長辺部２０６ｃ内面に各ユニットを取付
けて使用するもので、前記実施の形態と同様に、ＤＤモ
ータにより回転部材２０２を高速回転させたときに各ユ
ニットに作用する遠心力は、取付け部材２０６ｂを介し
て回転部材２に担持されるため、前記第５の実施の形態
と同様な作用効果が得られるようになる。なお以上の実
施の形態おいては、医療用のＸ線ＣＴ装置として説明し
たが、産業用のＸ線ＣＴ装置にも適用可能であり、Ｘ線
検出器としてシンチレータと光検出器を組み合わせた平
面型の検出器を用いたコーンビーム方式のＸ線ＣＴ装置
に適用しても良い。

【００７０】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、回転子の
外周部もしくは片側面に配置した固定子と、前記回転子
の内周部もしくは他側面に配置した固定子とから生じる
回転磁束は、前記２つの固定子外部に漏出することな
く、回転子の回転トルクに利用できるため、製作の難し
い大口径の永久磁石を必要とせずに、電磁ノイズの影響
を受けない高画質の画像と低騒音のダイレクトドライブ
方式によるスキャナの高速回転ができ、スキャン時間を
短縮して心臓等の動きのある臓器の撮影も可能とするＸ
線ＣＴ装置を提供することができる。

【００７１】また回転部材の周囲に放熱を妨げる部材が
ないため、回転部材内に熱がこもることがなく、これに
よって回転部材に取付けられたユニットの性能が劣化し
たり、早期に寿命が低下することがないため、長期間に
亘って精度の高い断層像が得られるようになると共に、
回転部材が高速回転しても騒音を発生することがないた
め、検査環境が低下したり、被検体に不安感を与える虞
もない。さらに回転部材を高速回転させた際各ユニット
に発生する遠心力を、ユニット取付け手段の取付け部材
を介して回転部材が担持するため、各ユニットのサイズ
や質量が増加しても、各ユニットの機械的強度を増すこ
となく遠心力に耐える強度が確保できるようになると共
に、各ユニットを取付け部材に取付けている固着手段に
直接遠心力が作用することがないため、過大な遠心力に
より固着手段が緩んだり、破断してユニットが脱落する
などの心配もない。

【００７２】しかも回転部材に取付け部材を立設するこ
とにより、回転部材の断面係数が増加するため、回転部
材の板厚を厚くせずに回転部材の剛性や、機械的強度を
向上させることができ、これによって回転部材の板厚を
厚くして回転部材の剛性や、機械的強度を向上させる場
合に比べて回転部材の質量の増加を少なくできるため、
回転部材が高速回転する際の慣性モーメントを低減する
ことができると共に、回転部材を駆動する回転駆動手段
に大容量のものを使用する必要がないため、装置全体が
小型かつ安価になる上、消費電力の削減も図れるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の全体
的な斜視図である。

【図２】（ａ）本発明の第４の実施の形態になるＸ線Ｃ
Ｔ装置を構成するスキャナの内部構造を示す正面側の斜
視図である。 （ｂ）本発明の第４の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置を
構成するスキャナの内部構造を示す裏面側の斜視図であ
る。

【図３】（ａ）本発明の第１の実施の形態になるＸ線Ｃ
Ｔ装置を構成するスキャナの回転駆動機構を示す斜視図
である。 （ｂ）本発明の第１の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置を
構成するスキャナの回転駆動機構を示す正面図である。 （ｃ）図３（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 （ｄ）図３（ｃ）のＡ円内の拡大図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置
を構成するスキャナの回転駆動機構に設けられた固定子
と固定子巻線及び回転子を示す説明図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置
を構成するスキャナの速度制御回路を示す回路図であ
る。

【図６】（ａ）本発明の第２の実施の形態になるＸ線Ｃ
Ｔ装置を構成するスキャナの回転駆動機構を示す斜視図
である。 （ｂ）本発明の第２の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置を
構成するスキャナの回転駆動機構を示す正面図である。 （ｃ）図６（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 （ｄ）図６（ｃ）のＣ円内の拡大図である。

【図７】（ａ）本発明の第３の実施の形態になるＸ線Ｃ
Ｔ装置を構成するスキャナを示す正面図である。 （ｂ）図７（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図である。 （ｃ）渦電流の発生状態を示す説明図である。 （ｄ）渦電流の発生状態を示す説明図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置
を構成するスキャナに設けられた回転部材の斜視図であ
る。

【図９】本発明の第４の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置
を構成するスキャナに設けられた回転部材の変形例を示
す正面図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態になるＸ線ＣＴ装
置を構成するスキャナに設けられた回転部材の変形例を
示す分解斜視図である。

【符号の説明】

２ 回転子 ４，６ 短絡環 ８ 導体 １０，１６ 固定子 １４，２０ 外周固定子 １２，１８ 内周固定子 ２２ リング部材 ２４ ハウジング ２８，３０ 固定部材 ８８，９０ 固定巻線 ９２，９４ 固定巻線 ９６，９８ 固定巻線 １４８ 開口部 １５０ Ｘ線管 １５２ Ｘ線検出器 １５６ 冷却器 １５８ Ｘ線制御ユニット １６０ 高電圧発生ユニット １６２ 制御器 ２０１ スキャナ ２０２ 回転部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒目 明 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 高野 博司 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 古曳 孝明 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 CA39 EC42 EC60 5H002 AA08 AA09 AB00 AE00 5H641 BB07 BB19 GG02 HH12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を被検者に照射するＸ線照射手段
   と、前記被検者を挟み該Ｘ線照射手段と対向配置したＸ
   線検出手段と、前記被検者を配置する開口部を設け、少
   なくとも前記Ｘ線照射手段とＸ線検出手段を搭載して前
   記被検者の周りを回転させる回転部材と、この回転部材
   を回転駆動させる回転駆動手段と、前記回転部材及び回
   転駆動手段を支持するフレームとを有し、前記Ｘ線検出
   手段で検出した被検者の透過Ｘ線情報を処理して該被検
   者の断層画像を得るＸ線ＣＴ装置において、前記回転駆
   動手段は、前記回転部材を回転子とし、かつ前記回転子
   に回転子鉄心と複数の導体とを設けてこれらの導体を接
   続し、また前記回転子を挟み対峙する位置に配置した少
   なくとも１組の固定子鉄心と固定子巻線とから成る固定
   子とを設けると共に、前記固定子巻線に３相交流電流を
   流して回転磁界を発生させ、この回転磁界により前記回
   転子を回転させることにより、前記回転部材を回転させ
   るように構成したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】前記回転子は、磁性金属よりなる前記回転
   子鉄心の回転軸の内周と外周のそれぞれに設けた短絡環
   と、これらの短絡環の両端に接続された複数の導体とで
   構成したことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装
   置。
3. 【請求項３】前記回転子を、前記回転子鉄心の概ね同一
   円周面内に設けた直径の異なる２つの短絡環と、これら
   の短絡環の両端に接続された複数の導体とで構成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 【請求項４】前記回転子鉄心を、複数のスロットを打ち
   抜いたケイ素鋼板を積層して形成し、前記導体を前記複
   数のスロットにおさめ、これらの導体の両端を前記短絡
   環に接続したことを特徴とする請求項２または３に記載
   のＸ線ＣＴ装置。
5. 【請求項５】 Ｘ線を被検者に照射するＸ線照射手段
   と、前記被検者を挟み該Ｘ線照射手段と対向配置したＸ
   線検出手段と、前記被検者を配置する開口部を設け、少
   なくとも前記Ｘ線照射手段とＸ線検出手段を搭載して前
   記被検者の周りを回転させる回転部材と、この回転部材
   を回転駆動させる回転駆動手段と、前記回転部材及び回
   転駆動手段を支持するフレームとを有し、前記Ｘ線検出
   手段で検出した被検者の透過Ｘ線情報を処理して該被検
   者の断層画像を得るＸ線ＣＴ装置において、前記回転駆
   動手段は、前記回転部材を回転子とし、かつ前記回転子
   を磁性金属体とその両面に接続された導体より形成し、
   また回転子を挟み対峙する位置に配置した少なくとも１
   組の固定子鉄心と固定子巻線とから成る固定子とを設け
   ると共に、前記固定子巻線に３相交流電流を流して回転
   磁界を発生させ、この回転磁界により前記回転子を回転
   させることにより、前記回転部材を回転させるように構
   成したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
6. 【請求項６】 前記回転子の鉄心を、磁性金属体の両面
   に平板状の導体を固着することにより形成してなる請求
   項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 【請求項７】 前記固定子を複数組設けた場合、各固定
   子を前記回転子の円周方向にほぼ等間隔に設置してなる
   請求項１または５に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 【請求項８】 被検体にＸ線を照射するＸ線管と、前記
   被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記被
   検体を挟んで対向する位置に前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検
   出器が取付けられた板状の回転部材と、前記回転部材を
   回転自在に支承する支持手段と、前記被検体を中心に前
   記回転部材を回転駆動する回転駆動手段とより構成され
   たＸ線ＣＴ装置であって、前記回転部材の少なくとも１
   個所に、収納部及びその近傍に立設された取付け部材よ
   りなるユニット取付け手段を設けると共に、前記ユニッ
   ト取付け手段の取付け部材に、前記回転部材の中心側よ
   り前記各ユニットの少なくとも１個を取付けたことを特
   徴とするＸ線ＣＴ装置。
9. 【請求項９】 前記ユニット取付け手段の収納部を、前
   記回転部材の一部を凹入または切り抜くことにより形成
   し、かつ前記収納部の外周側に、前記回転部材のユニッ
   ト取付け面とほぼ直角となるよう前記取付け部材を回転
   部材と一体に立設してなる請求項８に記載のＸ線ＣＴ装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ユニット取付け手段の取付け部材
    を長辺部と短辺部に分割し、また収納部を前記回転部材
    の一部を凹入または切り抜くことにより形成して、前記
    収納部の近傍に、前記回転部材のユニット取付け面とほ
    ぼ直角となるよう前記取付け部材の短辺部を折り曲げ形
    成すると共に、前記取付け部材の短辺部の外周側端部
    に、前記取付け部材の長辺部を固着してなる請求項８に
    記載のＸ線ＣＴ装置。