JP2005157051A

JP2005157051A - 直動移動体駆動装置

Info

Publication number: JP2005157051A
Application number: JP2003397052A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Yagi; 圭一八木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16
Also published as: US7391044B2; US20050116188A1

Abstract

【課題】放射線画像記録媒体に対して走査を行うための読取光源等の移動体を直動移動させる直動移動体駆動装置において、移動体の移動方向が変化した場合においても、移動体を安定して移動させる。
【解決手段】読取光源部３１を移動させるリニアモーター２３に、一対のプーリー２２により張架されたベルト２１を固着し、ベルト２１のリニアモーター２３の固着された部分と対向する部分にカウンターウエイト２６を固着することによって、リニアモーター２３の移動方向の変化による駆動負荷の変動を生じなくさせる。さらに、カウンターウエイト２６に対して、ベルト２１の張架方向と直交する方向にバイアス荷重を付与する制振手段（マグネット４０および４１）を設けて、リニアモーター２３が移動する際の振動を抑えることにより、リニアモーター２３の移動精度を向上させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、露光対象物に対して線状光で走査を行う走査装置の光源等の移動体を直動移動させる直動移動体駆動装置に関するものである。

従来より、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射を受けて被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像記録媒体が各種提案、実用化されている。

上記のような放射線画像記録媒体としては、たとえば、放射線の照射により電荷を発生する半導体材料を利用した放射線画像検出器や、放射線の照射によりその放射線エネルギーを蓄積し、読取光の照射により輝尽発光を示す蓄積性蛍光体を利用した蓄積性蛍光体シートなどがある。

そして、上記のような放射線画像記録媒体から放射線画像を電気信号として読み取る際には、読取りの高速化などの観点から、ライン状の読取光を発する読取光源が用いられ、その読取光源がその長さ方向と略直交する方向に移動させられることにより読取光の走査が行われる（特許文献１参照）。

また、今日では、装置の小型化という観点から、上記のような放射線画像記録媒体と読取光源を有する読取光走査装置とがともにカセッテ内に設置されたものが提案されている。上記のようなカセッテを用いれば、放射線画像撮影装置において放射線画像の記録を行った後、即座に放射線画像の読取りを行うことが可能である。そして、その読み取られた放射線画像を観察し、即座に異なる撮影条件などで放射線画像の記録を行うようにすることができる。

特開平２０００−１０５２９７号公報

しかしながら、例えば乳房用Ｘ線撮影装置においては、撮影条件によってカセッテの向きを様々な方向に変化させて撮影を行うので読取光源の移動方向は必ずしも水平方向とは限らず、水平方向に対して傾いた角度で読取光源を移動させる場合が生じる。

したがって、たとえば、モータにより読取光源を移動させるような場合においては、そのモータの駆動電流を読取光源が水平方向に移動する場合に必要な大きさに合わせたのでは、読取光源の移動方向が、たとえば、垂直上昇方向になった場合には、重力の影響によりモータに対する負荷が増加してしまうため、駆動電流不足が生じて読取光源を安定して移動させることができず、読み取られた放射線画像の画質の劣化を招いてしまう。一方、上記のような駆動電流不足を回避するため、読取光源が垂直上昇方向に移動する際における駆動電流を常に流すようにしたのでは、読取光源の移動方向が水平方向もしくは下降方向である場合には、読取光源の移動開始直後においてオーバートルクを生じ、やはり読取光源を安定して移動させることができず、読み取られた放射線画像の画質の劣化を招いてしまう。

上記のような問題を回避するためには、読取光源の重量を軽減するか、または、読取光源の重量による負荷が全体の駆動負荷に対して影響を及ぼさないほどモータ定格が非常に大きなモータを選択したりする方法があるが、上記のような読取光源やモータは非常に高価でありコストアップになる。

また、放射線画像撮影装置によっては、読取光源の位置は固定したまま放射線画像記録媒体側を移動させることにより読取光の走査を行うものもあるが、このような放射線画像撮影装置においても、読取光源の移動方向が変化した場合と同様に、放射線画像記録媒体の移動方向が変化した場合には、安定して放射線画像記録媒体を移動させることができず、読み取られた放射線画像の画質の劣化を招いてしまう場合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、上記のような放射線画像記録媒体に対して走査を行うための読取光源等の移動体を直動移動させる直動移動体駆動装置において、移動体である読取光源または放射線画像記録媒体の移動方向が変化した場合においても、移動体を安定して移動させることができる直動移動体駆動装置を提供することを目的とするものである。

本発明による直動移動体駆動装置は、ロープ状又はベルト状の環状部材と、環状部材を張架する一対の張架手段と、環状部材に固着された移動体と、環状部材の移動体の固着された部分と対向する部分に固着されたカウンターウエイトと、カウンターウエイトに対して、環状部材のカウンターウエイト側の張架方向と直交する方向にバイアス荷重を付与する制振手段と、移動体を環状部材の移動体側の張架方向に直動移動させる駆動手段とを備えてなることを特徴とするものである。

本発明において、駆動手段は、移動体を環状部材の移動体側の張架方向に直動移動させるリニアモーターとしてもよい。

また、本発明による直動移動体駆動装置は、放射線画像を担持する放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、読取光により走査されて放射線画像に応じた信号が読み出される放射線画像記録媒体に対して、読取光により走査を行うものとし、移動体に、直動方向と直交する方向に延びる線状の読取光を射出する光源を一体的に取り付けてもよい。

本発明の直動移動体駆動装置によれば、ロープ状又はベルト状の環状部材と、環状部材を張架する一対の張架手段と、環状部材に固着された移動体と、移動体を環状部材の移動体側の張架方向に直動移動させる駆動手段とを備えてなる直動移動体駆動装置において、環状部材の移動体の固着された部分と対向する部分にカウンターウエイトを固着することによって、移動体の移動方向の変化による駆動負荷の変動が生じなくなるので、移動体を安定して移動させることができる。さらに、カウンターウエイトに対して、環状部材のカウンターウエイト側の張架方向と直交する方向にバイアス荷重を付与する制振手段を設けたことにより、移動体が移動する際の振動を抑えることができるので、移動体の移動精度を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明による直動移動体駆動装置の一実施形態について説明する。図１に、本発明による直動移動体駆動装置を利用した乳房用Ｘ線撮影装置の概略構成図を示す。

本乳房用Ｘ線撮影装置は、図１に示すように、撮影装置本体１と撮影装置本体１に装填されるカセッテ２とを備えている。

撮影装置本体１は、撮影台１０、撮影台１０に設置されたアーム部１２およびアーム部１２に設置されたカセッテ装填部１４を備えている。

アーム部１２は、撮影台１０との接合部分１４ａを軸として矢印Ａ方向に回転するものである。そして、アーム部１２は自ら回転するとともに、カセッテ装填部１４をも矢印Ａ方向に回転させるものである。また、アーム部１２の一部である放射線射出部１２ａには放射線源が内蔵されている。放射線射出部１２ａから射出された放射線はカセッテ装填部１４に照射され、カセッテ装填部１４に装填されたカセッテ２内の放射線画像検出器３０に照射される。なお、本乳房用Ｘ線撮影装置によるＸ線撮影は、被写体がアーム部１２の放射線射出部１２ａとカセッテ装填部１４との間に位置した状態で行われる。そして、Ｘ線撮影の撮影目的に応じてアーム部１２が回転し、様々な角度にアーム部１２が傾いた状態でＸ線撮影が行われるものである。

図２に上記撮影装置本体１のカセッテ装填部１４に装填されるカセッテ２の概略構成図、図３に図２中のIII−III線断面図を示す。

カセッテ２は、直方体の形状からなり、放射線を透過するとともに光を遮断する材料から形成された筐体２０、筐体２０内に設置された放射線画像検出器３０、ライン状の読取光を放射線画像検出器３０に向かって射出する読取光源部３１、および読取光源部３１を直動移動させる直動移動体駆動装置から構成されている。なお、カセッテ２に対して図３中の下方から放射線が照射されることになる。

直動移動体駆動装置は、環状のベルト２１（環状部材）と、ベルト２１を張架する一対のプーリー２２（張架手段）と、ベルト２１の張架方向（図２中Ｙ方向）に平行に配置されたガイドレール２８と、ベルト２１に固着され、ガイドレール２８の長手方向を摺動する摺動部材２５と、摺動部材２５に固着された、移動体および駆動手段としてのリニアモーター２３と、リニアモーター２３に嵌通したモーターシャフト２４と、ベルト２１の摺動部材２５と対向する位置に固着され、ガイドレール２８の長手方向を摺動する摺動部材２７と、摺動部材２７に固着されたカウンターウエイト２６とからなり、また、リニアモーター２３には読取光源部３１が固着されており、リニアモーター２３が不図示の制御手段によって初期位置（モーターシャフト２４の一端）から終了位置（モーターシャフト２４の他端）までの間を駆動されることにより、読取光源部３１を放射線画像検出器３０の読取光走査面に対して略平行な方向（図２中Ｙ方向）に移動させて読取光の走査を行うものである。

また、リニアモーター２３とカウンターウエイト２６とは、ベルト２１を張架する一対のプーリー２２を挟んで互いに反対側に配されているため、リニアモーター２３が移動すると、ベルト２１により連結されたカウンターウエイト２６は、リニアモーター２３の移動方向と反対方向に移動し、これにより、リニアモーター２３の移動方向の変化による駆動負荷の変動を生じなくしている。

さらに、カウンターウエイト２６の筐体２０の内側壁と対向する部分にはマグネット４０が固着されており、筐体２０の内側壁のマグネット４０と対向する部分には、マグネット４０と逆極性のマグネット４１が固着されている。これらマグネット４０および４１は、カウンターウエイト２６に対してベルト２１の張架方向と直交する方向（図２中Ｘ方向）にバイアス荷重を付与し、読取光源部３１およびカウンターウエイト２６等が移動する際の振動を抑えるための制振手段として機能する。

なお、本実施の形態において制振手段は、マグネット４０および４１による吸着力によりバイアス荷重を付与するものとしたが、マグネット４０および４１を同極性として、マグネット４０および４１による反発力によりバイアス荷重を付与するものとしてもよい。また、マグネット４０および４１の一方を鉄板等の強磁性体として、マグネットと強磁性体との吸着力によりバイアス荷重を付与するものとしてもよい。さらに、マグネットの代わりに、カウンターウエイト２６に、筐体２０の内側壁に圧接してカウンターウエイト２６の移動方向（図２中Ｙ方向）に転動するローラーを設け、これによりバイアス荷重を付与するものとしてもよい。

放射線画像検出器３０は、図４に示すように、放射線画像を担持した放射線Ｌ１を透過する第１の電極層３３、第１の電極層３３を透過した放射線Ｌ１の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層３４、記録用光導電層３４において発生した電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層３５、読取光Ｌ２の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層３６、および読取光Ｌ２を透過する線状に延びる線状電極３７ａが平行に配列された第２の電極層３７をこの順に積層してなるものである。

上記放射線画像検出器３０においては、第１の電極層３３側から放射線Ｌ１が照射され、照射された放射線Ｌ１の線量に応じた量の潜像電荷が記録用光導電層３４と電荷輸送層３５との界面に形成される蓄電部３８に蓄積されることより、放射線画像が記録される。そして、第２の電極層３７側から照射された読取光Ｌ２が線状電極３７ａを透過して読取用光導電層３６に照射され、その読取光Ｌ２の照射により読取用光導電層３６において発生した一方の極性の電荷が蓄電部３８における潜像電荷と結合するとともに、他方の極性の電荷が線状電極３７ａに接続された電流検出アンプ（図示省略）により検出されることにより放射線画像が電気信号として読み出される。

なお、放射線画像検出器３０および読取光源部３１は、上記読取光源部３１の長さ方向と放射線画像検出器３０の線状電極３７ａの長さ方向とが略直交するように設置されている。

次に、本乳房用Ｘ線撮影装置の作用について説明する。

まず、上記のように構成されたカセッテ２が撮影装置本体１のカセッテ装填部１４に装填される。そして、撮影装置本体１におけるアーム部１４が撮影目的に応じて所定の位置まで矢印Ａ方向に回転する。次に、アーム部１２の放射線射出部１２ａとカセッテ装填部１４との間に被写体を位置させた状態で放射線射出部１２ａから放射線が射出され、その放射線は被写体を透過し、その被写体を透過した放射線がカセッテ２内の放射線画像検出器３０に照射される。そして、上記のようにして放射線画像検出器３０内の記録用光導電層３４において放射線の照射量に応じた電荷が発生し、その電荷が蓄積されることにより放射線画像の記録が行われる。

放射線画像の記録後、カセッテ２内のリニアモーター２３が不図示の制御手段によって駆動され、読取光源部３１が初期位置から放射線画像検出器３０の読取光走査面に対して略平行な方向（図２中Ｙ方向）に移動され、その移動とともに読取光源部３１が駆動されて読取光が放射線画像検出器３０に向かって照射されて読取光の走査が行われる。

上記読取光の走査により放射線画像検出器３０の放射線画像が電気信号として読み出され、そして、放射線画像検出器３０の走査が終了した後には、読取光源部３１は再び初期位置に移動される。

放射線画像検出器３０に記録された放射線画像は、上記のようにして電気信号として読み取られるが、このときアーム部１４の位置を動かすことなく放射線画像の記録時の位置のまま行うことがあるため、水平方向に対して傾いた角度で読取光源部３１を移動させる場合が生じるが、本発明においては、読取光源部３１を移動させるリニアモーター２３に、一対のプーリー２２により張架されたベルト２１を固着し、ベルト２１のリニアモーター２３の固着された部分と対向する部分にカウンターウエイト２６を固着することによって、リニアモーター２３の移動方向の変化による駆動負荷の変動を生じなくしているので、リニアモーター２３を安定して移動させることができる。さらに、カウンターウエイト２６に対して、ベルト２１の張架方向と直交する方向にバイアス荷重を付与する制振手段（マグネット４０および４１）を設けたことにより、リニアモーター２３が移動する際の振動を抑えることができるので、リニアモーター２３の移動精度を向上させることができる。

上記実施の形態は、読取光源部のみを移動させることにより読取光の走査を行うものであるが、読取光源部は固定したままで放射線画像検出器を移動させることにより読取光の走査を行うものや、読取光源部および放射線画像検出器の両方を移動させることにより読取光の走査を行うものに対しても本発明の適用が可能である。

また、上記実施の形態においては、放射線画像を記録するものとして上記のように構成された放射線画像検出器を利用するようにしたが、これに限らず、たとえば、放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、読取光の照射をうけることにより輝尽発光を示す蓄積性蛍光体を用いた蓄積性蛍光体シートを利用するようにしてもよい。なお、上記のように蓄積性蛍光体シートを利用する場合には、蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を検出する検出手段もカセッテ内に設置されることになる。

本発明による直動移動体駆動装置を利用した乳房用Ｘ線撮影装置の概略構成図上記乳房用Ｘ線撮影装置のカセッテ装填部に装填されるカセッテの概略構成図図２中のIII−III線断面図図２に示すカセッテ内に設置される放射線画像検出器の概略構成図

符号の説明

１撮影装置本体
２カセッテ
１０撮影台
１２アーム部
１２ａ放射線射出部
１４カセッテ装填部
２０筐体
２１ベルト
２２プーリー
２３リニアモーター
２４モーターシャフト
２５摺動部材
２６カウンターウエイト
２７摺動部材
２８ガイドレール
３０放射線画像検出器
３１読取光源
４０、４１マグネット

Claims

ロープ状又はベルト状の環状部材と、
該環状部材を張架する一対の張架手段と、
前記環状部材に固着された移動体と、
前記環状部材の前記移動体の固着された部分と対向する部分に固着されたカウンターウエイトと、
該カウンターウエイトに対して、前記環状部材の前記カウンターウエイト側の張架方向と直交する方向にバイアス荷重を付与する制振手段と、
前記移動体を前記環状部材の前記移動体側の張架方向に直動移動させる駆動手段とを備えてなることを特徴とする直動移動体駆動装置。
前記駆動手段が、前記移動体を前記環状部材の前記移動体側の張架方向に直動移動させるリニアモーターであることを特徴とする請求項１記載の直動移動体駆動装置。
放射線画像を担持する放射線の照射を受けて前記放射線画像を記録し、読取光により走査されて前記放射線画像に応じた信号が読み出される放射線画像記録媒体に対して、前記読取光により走査を行うものであり、
前記移動体に、前記直動方向と直交する方向に延びる線状の読取光を射出する光源が一体的に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の直動移動体駆動装置。