JP2005118080A - Ｘ線撮影装置、衝突検出装置および緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成が簡素な衝突検出装置を備えたＸ線撮影装置、構成が簡素な衝突検出装置およびそのような衝突検出装置のための緩衝器を実現する。
【解決手段】 緩衝器（２１０）は、内部に流体が封入された中空体であって、取付対象（２０４）と当接する側が取付対象の角部の形状に適合する凹部となっており、その反対側が取付対象の角部の形状に沿う凸部となっている。中空体は取付対象の縁に沿う環をなす。環は円環である。緩衝器の内部圧力が検出手段で検出され、衝突の有無が報知される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、Ｘ線撮影装置、衝突検出装置および緩衝器に関し、とくに、Ｘ線受光部が障害物に衝突したことを検出する装置を備えたＸ線撮影装置、Ｘ線受光部等の障害物への衝突を検出する装置、および、障害物との衝突を緩和する緩衝器に関する。

Ｘ線照射部およびＸ線受光部をＣ字状のアーム（ａｒｍ）の両端に互いに対向するように取り付け、それらの間に対象を配置して透視撮影を行うＸ線撮影装置では、センサ（ｓｅｎｓｏｒ）をＸ線受光部に設けて、対象へ近接あるいは衝突を検出することが行われる（例えば、特許文献１参照）。
米国特許第５，６５１，０４４号明細書および図面（第３−８欄、第２−３図）

上記のＸ線撮影装置では、センサを複数の電極で構成し、それら複数の電極の組み合わせをマルチプレクサ（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）で切り換えながら検出を行うようにしているので、検出装置の構成が複雑化する。

そこで、本発明の課題は、構成が簡素な衝突検出装置を備えたＸ線撮影装置、構成が簡素な衝突検出装置およびそのような衝突検出装置のための緩衝器を実現することである。

（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、Ｘ線照射部と、Ｘ線受光部と、空間を挟んで互いに対向するように前記Ｘ線照射部および前記Ｘ線受光部を支持するとともに前記Ｘ線受光部を前記空間内の撮影の対象に接近させることが可能な支持手段と、前記Ｘ線受光部の対象側の端部に設けられ内部に流体が封入された中空体であって、前記Ｘ線受光部と当接する側が前記Ｘ線受光部の角部の形状に適合する凹部となっており、前記凹部の反対側が前記Ｘ線受光部の角部の形状に沿う凸部となっている緩衝器と、前記緩衝器の内部圧力を検出する検出手段と、を具備することを特徴とするＸ線撮影装置である。
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、内部に流体が封入された中空体であって、取付対象と当接する側が取付対象の角部の形状に適合する凹部となっており、前記凹部の反対側が取付対象の角部の形状に沿う凸部となっている緩衝器と、前記緩衝器の内部圧力を検出する検出手段と、を具備することを特徴とする衝突検出装置である。
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、内部に流体が封入された中空体であって、取付対象と当接する側が取付対象の角部の形状に適合する凹部となっており、前記凹部の反対側が取付対象の角部の形状に沿う凸部となっている、ことを特徴とする緩衝器である。

前記中空体は取付対象の縁に沿う環をなすことが、緩衝または衝突検出を取付対象の全縁にわたって行う点で好ましい。前記環は円環であることが、形状が単純な点で好ましい。前記流体は空気であることが、調達費用がかからない点で好ましい。

（１）に記載の観点での発明では、Ｘ線受光部の対象側の端部に設けられ内部に流体が封入された中空体であって、Ｘ線受光部と当接する側がＸ線受光部の角部の形状に適合する凹部となっており、その反対側がＸ線受光部の角部の形状に沿う凸部となっている緩衝器と、この緩衝器の内部圧力を検出する検出手段とを具備するので、構成が簡素な衝突検出装置を備えたＸ線撮影装置を実現することができる。

（２）に記載のの観点での発明では、内部に流体が封入された中空体であって、取付対象と当接する側が取付対象の角部の形状に適合する凹部となっており、その反対側が取付対象の角部の形状に沿う凸部となっている緩衝器と、この緩衝器の内部圧力を検出する検出手段とを具備するので、構成が簡素な衝突検出装置を実現することができる。

（３）に記載の観点での発明では、緩衝器が、内部に流体が封入された中空体であって、取付対象と当接する側が取付対象の角部の形状に適合する凹部となっており、その反対側が取付対象の角部の形状に沿う凸部となっているので、衝突検出装置に適した緩衝器を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１にＸ線撮影装置の模式的な構成を示す。本装置は本発明のＸ線撮影装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。

図１に示すように、本装置は、テーブル（ｔａｂｌｅ）１００、ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２００およびオペレータコンソール（ｏｐｅｒａｔｏｒ ｃｏｎｓｏｌｅ）３００を有する。

テーブル１００はテーブルトップ（ｔａｂｌｅ ｔｏｐ）１０２を有する。テーブルトップ（ｔａｂｌｅ ｔｏｐ）１０２には、撮影の対象Ｐが仰臥状態で載置される。テーブルトップ１０２は基台１１０で支持されている。基台１１０の内部には、進退機構、昇降機構および傾斜機構が内蔵されている。これらの機構は、それぞれ、テーブルトップ１０２を進退、昇降および傾斜させるものである。

ガントリ２００は、互いに対向するＸ線照射部２０２とＸ線受光部２０４を円弧状すなわちＣ字状のアーム２０６で支持している。アーム２０６はスタンド（ｓｔａｎｄ）２０８によって支持されている。

スタンド２０８にはアーム２０６の駆動機構が内蔵されている。この機構によって、アーム２０６は、その円弧に沿った運動（以下、これを軌道運動という）、水平軸を中心とする回転運動および上下運動が可能になっている。

Ｘ線照射部２０２はＸ線管を内蔵し、Ｘ線をＸ線受光部２０４に向けて照射する。Ｘ線受光部２０４はイメージ・インテンシファイヤ（ｉｍａｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）を内蔵し、Ｘ線照射部２０２から照射されたＸ線を受光する。Ｘ線受光部２０４は例えば概ね円筒状の形状を有する。

Ｘ線照射部２０２は、本発明におけるＸ線照射部の実施の形態の一例である。Ｘ線受光部２０４は、本発明におけるＸ線受光部の実施の形態の一例である。アーム２０６およびスタンド２０８は、本発明における支持手段の実施の形態の一例である。

オペレータコンソール３００は、使用者のためのマン・マシンインターフェース（ｍａｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）である。オペレータコンソール３００は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理機器およびその周辺機器を内蔵し、使用者の指令に基づいてテーブル１００およびガントリ２００を制御し、撮影を遂行する。

本装置は衝突検出装置を備えている。以下、衝突検出装置について説明する。図２に、衝突検出装置の一部をなす緩衝器の模式的構成を示す。同図に示すように、Ｘ線受光部２０４の一端部に緩衝器２１０が設けられている。この部分はＸ線受光部２０４が対象Ｐと向き合う側すなわち受光面側の端部である。

緩衝器２１０は、本発明の緩衝器の実施の形態の一例である。本器の構成によって、本発明の緩衝器に関する実施の形態の一例が示される。緩衝器２１０は、また、本発明における緩衝器の実施の形態の一例である。

緩衝器２１０は、Ｘ線受光部２０４の端部の縁に沿って設けられている。緩衝器２１０は、Ｘ線受光部２０４の端部の外周の形状に対応して円環状の外形を持つ。これによって、緩衝器２１０の形状が単純化される。なお、Ｘ線受光部２０４の端部の外周の形状が正方形や長方形等、円形以外の形状であるときは、それに応じた形状の環となる。

なお、緩衝器２１０はＸ線受光部２０４に限らず、障害物に衝突する可能性がある種々の可動物体に設けて衝突時の緩衝を行うことができる。以下、緩衝器２１０をＸ線受光部２０４に設けた例で説明するが、他の可動物体に設けた場合も同様である。

図３に、緩衝器２１０が設けられている部分の模式的構成を拡大断面図によって示す。同図に示すように、緩衝器２１０は、Ｘ線受光部２０４に当接する側（内側）がＸ線受光部２０４の角部の形状に適合した凹部となっており、その反対側（外側）がＸ線受光部２０４の角部の形状に沿った凸部となっている。

これによって、緩衝器２１０はＬ字状の横断面を有する。このため、緩衝器２１０は、矢印で示すように、縦、横、斜めの各方向における衝突、および、角部のこすりに対してそれぞれ緩衝作用を持つようになる。

緩衝器２１０は、例えばゴム（ｒｕｂｂｅｒ）等の弾力を有する材料で構成される。緩衝器２１０の内部は中空になっており、そこに流体が封入されている。流体としては例えば空気が用いられる。空気は、それを調達するのに費用がかからない点で好ましい。なお、空気に限らず適宜の気体あるいは液体を封入するようにしてもよい。

このような緩衝器２１０を利用する衝突検出装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を図４に示す。この衝突検出装置は、本発明の衝突検出装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の衝突検出装置に関する実施の形態の一例が示される。

同図に示すように、本装置は、緩衝器２１０に組み合わされたセンサ２１２および信号処理部２１４を有する。センサ２１２は、緩衝器２１０の中空部の圧力を感知するようになっている。センサ２１２の感知信号が信号処理部２１４で処理され、衝突の有無が検出される。

すなわち、緩衝器２１０のどこかが対象Ｐに衝突したり対象Ｐをこすったりすると、緩衝器２１０が圧迫されて中空部の圧力が上昇する。信号処理部２１４は、この圧力上昇に基づいて衝突検出信号を出力する。センサ２１２および信号処理部２１４は、本発明における検出手段の実施の形態の一例である。このような衝突検出装置は、緩衝器２１０の内部圧力に基づいて衝突の有無を検出するものなので、構成がきわめて簡素である。

衝突検出信号はオペレータコンソール３００に伝達される。オペレータコンソール３００では、衝突検出信号に応じてテーブル１００やガントリ２００の運動を停止させ、対象Ｐに危害が及ばないようにする。また、衝突等の発生を適宜の手段で表示する。なお、このとき対象Ｐには緩衝器２１０が接触しているが、緩衝器２１０は弾力があるので、対象Ｐに危害を与えることはない。

Ｌ字状の断面を持つ緩衝器２１０の利点について説明する。図５に示すように、緩衝器２１０では縦衝突の検出範囲がＡであり、横衝突の検出範囲がＢとなっている。これと同じ検出範囲は、一点鎖線で示すような円形（Ａ＝Ｂ）または楕円形（Ａ≠Ｂ）の断面を持つ緩衝器を用いても実現可能であるが、Ｌ字状断面の緩衝器２１０は円形断面または楕円形断面の緩衝器よりも衝突時の柔らかさにおいて優れている。

なぜなら、円形断面または楕円形断面の緩衝器は、体積に対する表面積の比が小さく加重の分散面積が小さいので、緩衝器としては柔らかさに欠けるものとなるが、Ｌ字状断面の緩衝器２１０は、体積に対する表面積の比が円形断面や楕円形断面の緩衝器よりも大きいのでより柔らいものとなる。また、体積に対する表面積の比が大きいので、衝突やこすりに対する検出感度も高い。

Ｌ字状断面の緩衝器２１０は、また、内側がＸ線受光部２０４の角に適合した凹部となっているので、円形断面または楕円形断面の緩衝器に比べて、Ｘ線受光部２０４の外壁からの張り出し量が少ない。

すなわち、円形断面または楕円形断面の緩衝器をＸ線受光部２０４に取り付けたときは、図６に一点鎖線で示すように、円形断面または楕円形断面の緩衝器は、Ｘ線受光部２０４の外壁から縦方向または横方向に、緩衝器２１０よりもさらに張り出すこととなる。

緩衝器の張り出し量は対象ＰへのＸ線受光部２０４の最接近距離を制限するので、この量はできるだけ小さいことが望ましい。Ｘ線受光部２０４の外壁からの張り出し量が少ない緩衝器２１０は、この点でも円形断面または楕円形断面の緩衝器よりも優れている。

Ｘ線撮影装置の模式的構成を示す図である。 Ｘ線撮影装置における緩衝器の模式的構成を示す図である。 Ｘ線撮影装置における緩衝器の模式的構成を示す図である。 衝突検出装置装置のブロック図である。 断面形状の対比を示す図である。 断面形状の対比を示す図である。

符号の説明

１００ テーブル
１０２ テーブルトップ
１０４ 基台
２００ ガントリ
２０２ Ｘ線照射部
２０４ Ｘ線受光部
２０６ アーム
２０８ スタンド
３００ オペレータコンソール
２１０ 緩衝器
２１２ センサ
２１４ 信号処理部

Claims (12)

1. Ｘ線照射部と、
   Ｘ線受光部と、
   空間を挟んで互いに対向するように前記Ｘ線照射部および前記Ｘ線受光部を支持するとともに前記Ｘ線受光部を前記空間内の撮影の対象に接近させることが可能な支持手段と、
   前記Ｘ線受光部の対象側の端部に設けられ内部に流体が封入された中空体であって、前記Ｘ線受光部と当接する側が前記Ｘ線受光部の角部の形状に適合する凹部となっており、前記凹部の反対側が前記Ｘ線受光部の角部の形状に沿う凸部となっている緩衝器と、
   前記緩衝器の内部圧力を検出する検出手段と、
   を具備することを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 前記中空体は前記Ｘ線受光部の縁に沿う環をなす、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
3. 前記環は円環である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影装置。
4. 前記流体は空気である、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のＸ線撮影装置。
5. 内部に流体が封入された中空体であって、取付対象と当接する側が取付対象の角部の形状に適合する凹部となっており、前記凹部の反対側が取付対象の角部の形状に沿う凸部となっている緩衝器と、
   前記緩衝器の内部圧力を検出する検出手段と、
   を具備することを特徴とする衝突検出装置。
6. 前記中空体は取付対象の縁に沿う環をなす、
   ことを特徴とする請求項５に記載の衝突検出器。
7. 前記環は円環である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の衝突検出器。
8. 前記流体は空気である、
   ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の衝突検出器。
9. 内部に流体が封入された中空体であって、
   取付対象と当接する側が取付対象の角部の形状に適合する凹部となっており、
   前記凹部の反対側が取付対象の角部の形状に沿う凸部となっている、
   ことを特徴とする緩衝器。
10. 前記中空体は取付対象の縁に沿う環をなす、
    ことを特徴とする請求項９に記載の緩衝器。
11. 前記環は円環である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の緩衝器。
12. 前記流体は空気である、
    ことを特徴とする請求項９ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の緩衝器。

Images