JP2010068907A - 医用駆動装置、およびそれを備えた放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化・静音化を実現しつつ、確実にオペレータの指示どおりに稼働する医用駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明の医用駆動装置１０は、第１モータ１，第２モータ２とを備えている。そして、回転軸３を駆動させる際、２つのモードを選ぶことができる。すなわち、第１モータ１に回転軸３の駆動を加勢させる駆動モードか、第１モータ１に回転軸３の回転数を検知させる計測モードかを選択することができる。駆動モードにおいては、第１モータ１，および第２モータ２が協働して回転軸３を回転させるので、回転軸３は高いトルクで回転される。したがって駆動モードにおいて、モータの脱調は、確実に防がれる。また、もう１つのモードである計測モードにおいては、動作音は静かである。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線撮影装置等に搭載される医用駆動装置に関し、特に、放射線ビームをコリメートするコリメータを備えた放射線撮影装置に搭載される医用駆動装置に関する。また、医用駆動装置を備えた放射線撮影装置に関する。

医療機関には、被検体の透視像を取得する放射線撮影装置が配備されている。この様な放射線撮影装置における従来の構成について説明する。従来の放射線撮影装置５１は、図６に示すように、被検体Ｍを載置する天板５２と、天板５２の上部に設けられた放射線源５３と、天板５２の下部に設けられた放射線検出手段（ＦＰＤ）５４とを備えている。放射線源５３，およびＦＰＤ５４は、被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って移動可能となっている。そして、放射線源５３には、コリメータ５５が付属している。これにより、放射線はコリメートされ、コーン状の放射線ビームとなる。また、放射線源５３は、天板５２の伸びる方向に沿って移動し、被検体Ｍの関心部位に対して確実に放射線ビームを放射できる構成となっている。

コリメータ５５の構成について説明する。図７は、従来構成に係るコリメータの構成を説明する斜視図である。図７に示すように、コリメータ５５は、板状のリーフ５５ａ，５５ｂを４枚組み合わせて構成される。１対の第１リーフ対５５ａは、体軸方向Ａにおける放射線ビームの照射幅を調整するもので、同期的に反対方向に移動することで、放射線ビームの照射幅を広げ、同一距離だけ同方向に移動することで放射線ビームの照射幅を狭める構成となっている。つまり、１対の第１リーフ対５５ａは、放射線ビームの中心軸Ｃを基準として、鏡像対象に同期移動する構成となっている。また、同様に、１対の第２リーフ対５５ｂは、体側方向Ｓにおける放射線ビームの照射幅を調整するもので、１対の第２リーフ対５５ｂは、放射線ビームの中心軸Ｃを基準として、鏡像対象に同期移動する構成となっている。したがって、放射線源５３が鉛直下向きに向いているとき、４角錐状となっている放射線ビームの中心軸Ｃは、鉛直下向きに向いている。

この様な第１リーフ対５５ａ，および第２リーフ対５５ｂの各々には、駆動用のモータが付設されている。コリメータ５５の開度を調節する場合には、両リーフ対５５ａ，５５ｂに付設されたモータを駆動させることになる。具体的には、モータに対してパルス信号を連続的に送出して、モータの駆動制御がなされる。そして、パルス信号に含まれるパルスの本数を調節すると、モータの回転数もそれに応じて変更できる構成となっている（例えば、特許文献１ないし特許文献５参照）。
特開平１０−２６２３９５号公報 特開平１０−１５３６９７号公報 特開２００７−３３６６４０号公報 特開２００２−６４９９６号公報 特開２００３−２１９６９２号公報

しかしながら、この様な従来の構成によれば、次のような問題がある。
すなわち、従来の構成によれば、コリメータ５５の開度が所定のものとなっているかどうか感知できないという問題がある。この様な問題は、搭載するモータを選択する際に、互いに矛盾する課題を両立させる必要があることで生じる。第１の課題は、コリメータの動作の確実性である。各リーフを確実に駆動させるという観点に立てば、トルクが大きいモータを選択したほうがよい。

しかし、モータのトルクを大きくすると、解決が困難な第２の課題がある。第２の課題とは、放射線撮影装置の軽量化、および静音化である。トルクが大きいモータは、出力を向上させるため、大型となる。モータは、被検体Ｍの上部に設けられた放射線源５３に付属される。放射線源５３は、天板５２の伸びる方向に沿って移動するのであるから、放射線源５３に付属する部品を軽量なものとしないと、放射線源５３を移動させるのに大掛かりな移動機構が必要となり、装置の重量化と、コストアップを招く。そして、トルクが大きなモータは、駆動音が大きく、例えば、オペレータの指示が被検体に伝わらないおそれも生じる。

かといって、モータを軽量なものとすると、トルクが不足し、モータの駆動用のパルス信号に含まれるパルスの本数通りにモータが駆動されず、モータの駆動軸の回転数が不足する現象が生じる。この様な現象を脱調と呼ぶ。つまり、脱調が生じることにより、実際的なモータの回転数は、オペレータの指示よりも小さくなるのである。例えば、完全に閉じられているコリメータ５５の開度を所定のものとしようとしても、脱調が生じると、モータの駆動力が不足し、コリメータ５５が十分に開かず、被検体Ｍに照射される放射線ビームの照射幅は、狭いものとなる。この様な現象は、放射線透視画像の露光不足を招く。

同様に、開度が全開となっているコリメータ５５の開度を下げてを所定のものとしようとすると、モータの駆動力が不足し、コリメータ５５が十分に閉じられず、被検体Ｍに照射される放射線ビームの照射幅は、広いものとなる。この様な現象は、被検体Ｍに対する無用な放射線被曝を招く。

この様に、従来の構成によれば、上述の第１の課題と、第２の課題とを両立することが難しいのである。

また、モータの回転数を測定するエンコーダを別途に設ける構成とすることで、上述の脱調を検知して、フィードバック制御を行う構成も提案されている。しかしながら、この様にすると、エンコーダを新たに設けなければならなくなり、結局、装置の重量化と、コストアップを招く。しかも、エンコーダを設けることでモータの負荷を増大させてしまう。このことは、上述の第１の課題と、第２の課題とを両立させることをより困難にする。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、軽量化・静音化を実現しつつ、確実にオペレータの指示どおりに稼働する医用駆動装置、およびそれを備えた放射線撮影装置を提供することにある。

本発明の医用駆動装置は、上述の目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に係る発明は、回転軸に接続された第１モータと、回転軸に駆動力を付与する第２モータと、第１モータを制御する第１制御信号を生成する第１モータ制御手段と、第２モータを制御する第２制御信号を生成する第２モータ制御手段と、入力された電力を基に回転軸の回転数を計測する計測手段と、第１モータ、第１モータ制御手段、および計測手段の間における信号の送受信を仲介する仲介手段と、仲介手段を制御する仲介制御手段とを備え、仲介制御手段は、仲介手段を制御することにより、第１モータに対する信号の送受信相手として、第１モータ制御手段、または計測手段のいずれかを択一的に選択する構成となっており、仲介制御手段は、（Ａ）第１モータ制御手段を選択し、第１モータが第２モータによる回転軸の駆動に加勢する駆動モードとするか、（Ｂ）計測手段を選択し、第２モータが回転軸を回転し、その回転によって第１モータに発電させ、この時の電力を計測手段に送出させることで、回転軸の回転数を計測する計測モードとするかを択一的に切り替えることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明の医用駆動装置は、第１モータと、第２モータとを備えている。そして、回転軸を駆動させる際、２つのモードを選ぶことができる。すなわち、第１モータに回転軸の駆動を加勢させる駆動モードか、第１モータに回転軸の回転数を検知させる計測モードかを選択することができる。駆動モードにおいては、第１モータ、および第２モータが協働して回転軸を回転させるので、回転軸は高いトルクで回転される。したがって駆動モードにおいて、モータの脱調は、確実に防がれる。また、計測モードにおいては、第１モータで回転軸の回転数を計測することができるので、モータが引き起こした脱調を検出することができる。これにより、回転軸の回転数が不足していることを、容易に検出することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の医用駆動装置において、仲介制御手段は、静止している回転軸を始動させる際に駆動モードを選択し、回転軸が始動すると、仲介制御手段は、計測モードを選択し、回転軸の回転を続行させることを特徴とするものである。

［作用・効果］上述の構成によれば、仲介制御手段によるモードの選択は、回転軸の状態によって選択される。すなわち、回転軸を始動させる際においては、回転軸が静止している状態から回転している状態へと移行する。このときの各モータに負荷される摩擦力は、静止摩擦力であるので、大きいものとなっている。上述の構成によれば、摩擦力が大きく、脱調が発生しやすい回転軸の始動時において、トルクの高い状態となっている駆動モードが選択される。これにより、モータの脱調を確実に抑制することができる。

また、回転軸が始動した後においては、計測モードが選択される。回転軸がいったん始動すると各モータに負荷される摩擦力は、動摩擦力であるので、先程の静止摩擦力と比べて小さなものとなっている。つまり、回転軸の回転が続行されている状態は、摩擦力が小さく、脱調が発生しにくいのであり、このときに回転軸は第１モータが駆動されず、その分、駆動モードと比較して動作音が静かな計測モードが選択されるのであるから、動作音が静かな医用駆動装置が提供できる。

また、医用駆動装置にとって、回転軸を始動させるのは、第１モータ、第２モータが始動する時点のみである。回転軸が回転される期間中のほとんどは、動作音の静かな計測モードとなっている。つまり、駆動モードは、いわば補助的なものなのであるから、駆動モードにおける動作音は、気にかかる程ではない。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の医用駆動装置において、第２制御信号が表す回転数を取得する回転数取得手段と、第２モータに追加の制御信号を送出する追加駆動制御手段とを備え、計測モード時において、計測された回転数が、第２制御信号が表す回転数よりも小さい場合、追加駆動制御手段は、第２モータに向けて制御信号を送出し、計測された回転数と計画回転数との差が填補されるように追加的に第２モータを駆動させることを特徴とするものである。

［作用・効果］上述の構成によれば、計測モードにおいて脱調が生じても、第２モータを帰還的に制御することで、脱調の影響を抑制することができる。すなわち、上述の構成は、第２制御信号が表す回転数を取得する回転数取得手段と、第２モータに追加の制御信号を送出する追加駆動制御手段とを備えている。そして、第２制御信号が表す回転数（つまり第２モータがなすべき回転数）と、計測された回転数（つまり、回転軸が実際に回転した回転数）を比較して、計測された回転数が、第２制御信号が表す回転数よりも小さい場合、その差を填補するように追加的に第２モータを駆動させる。本発明において、脱調が起こるとすれば、トルクが小さい計測モードの期間である。上述のような構成によれば、第２モータが回転軸を回転させ、第１モータが回転軸の回転数を検出するセンサーとして機能する構成となっている。そして、第２モータがなすべき回転数と、回転軸が実際に回転した回転数とを比較して、それを基に追加的に第２モータを駆動させるので、たとえ脱調が生じたとしても、最終的になされる回転軸の回転数は、第２モータがなすべき回転数と一致し、回転軸の回転数は、所望のものとなっている。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の医用駆動装置を搭載した放射線撮影装置であって、放射線ビームを照射する放射線源と、放射線ビームを検出する放射線検出手段と、放射線をコリメートするコリメータと、コリメータを開閉させることにより放射線ビームの照射幅を調節する医用駆動装置とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］上述の構成は、本発明に係る医用駆動装置をコリメータに付属させたものとなっている。コリメータの開度は、医用駆動装置の回転数に依存する。上述の構成によれば、医用駆動装置の回転数は、確実に所望のものとなっているので、コリメータの開度が確実にオペレータの指定どおりとなっている放射線撮影装置が提供できる。

本発明に係る医用駆動装置によれば、回転軸を駆動させる際、２つのモードを選ぶことができる。そのうちの１つである駆動モードにおいては、第１モータ、および第２モータが協働して回転軸を回転させるので、回転軸は高いトルクで回転される。したがって駆動モードにおいて、モータの脱調は、確実に防がれる。また、もう１つのモードである計測モードにおいては、第１モータで回転軸の回転数を計測することができるので、モータが引き起こした脱調を検出することができる。

しかも、モードの選択は、回転軸の状態によって選択されることができる。すなわち、回転軸を始動させる際においては、トルクの高い駆動モードを選択させることができる。また、回転軸が始動した後においては、動作音が静かな計測モードを選択させることもできる。しかも、駆動モードは、いわば補助的なものなのであるから、駆動モードにおける動作音は、気にかかる程ではない。

また本発明によれば、計測モードにおいて脱調が生じても、第２モータを帰還的に制御（フィードバック制御）することで、脱調の影響を抑制する構成をとることもできる。本発明において、脱調が起こるとすれば、トルクが小さい計測モードの期間である。計測モードにおいて、第２モータがなすべき回転数と回転軸が実際に回転した回転数とを比較して、それを基に追加的に第２モータを駆動させるので、たとえ脱調が生じたとしても、最終的になされる回転軸の回転数は、第２モータがなすべき回転数と一致し、回転軸の回転数は、所望のものとなっている。

以下、本発明に係る医用駆動装置の具体的な各実施例を図面を参照しながら説明する。図１は、実施例１に係る医用駆動装置の構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る医用駆動装置１０は、図１に示すように、第１モータ１と、第２モータ２と、各モータ１，２における共通の回転軸３と、第１モータ１に接続された切り替えスイッチ４と、これを制御する切り替えスイッチ制御部１４と、切り替えスイッチ４に接続された第１モータ制御部５と、第２モータ２に接続された第２モータ制御部６と、切り替えスイッチ４に接続された計測部７と、第２モータ制御部６に接続された回転数取得部８と、第２モータ２，計測部７，および回転数取得部８に接続された追加駆動制御部９とを備えている。

切り替えスイッチ４は、３端子タイプの選択スイッチであり、第１モータ１に信号を送受信する送受信相手を選択できる。具体的には、第１モータ１の送受信相手は、第１モータ制御部５か、計測部７かのいずれかから択一的に選択できるようになっている。この切り替えスイッチ４は、切り替えスイッチ制御部１４の制御にしたがって、上述の切り替えが可能となっている。具体的には、切り替えスイッチ４は、半導体素子などで構成され、切り替えスイッチ制御部１４は、切り替えスイッチ４に向けて制御信号を送出する。

また、実施例１に係る医用駆動装置１０は、切り替えスイッチ４，第１モータ制御部５，第２モータ制御部６，計測部７，回転数取得部８，追加駆動制御部９，および切替スイッチ制御部１４とを統括的に制御する主制御部１５を備えている。この主制御部１５は、ＣＰＵによって構成され、各部４，５，６，７，８，９，および１４を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。

なお、切り替えスイッチ４は、本発明の仲介手段に相当し、第１モータ制御部５は、本発明の第１モータ制御手段に相当する。また、第２モータ制御部６は、本発明の第２モータ制御手段に相当し、計測部７は、本発明の計測部に相当する。そして、回転数取得部８は、本発明の回転数取得手段に相当し、追加駆動制御部９は、本発明の追加駆動制御手段に相当する。また、切り替えスイッチ制御部１４は、本発明の仲介制御手段に相当する。

第１モータ１，および第２モータ２は、ステッピングモータで構成され、各モータ制御部５，６が送出するパルス信号によって制御される。具体的には、第１モータ１，第２モータ２は、パルス信号を構成するパルスの本数に応じて駆動する構成となっている。第２モータ２は、専ら回転軸３の駆動用として用いられるものであり、第１モータ１は、後述のモードの変更によって、回転軸３の駆動に加勢したり、回転軸３の回転数を計測するセンサーとして利用されたりする。

回転軸３は、第１モータ１，および第２モータ２が駆動力（回転力）を付与する駆動軸となっている。いいかえれば、第１モータ１，および第２モータ２は、回転軸３を共有して直結されている。この回転軸３は、歯車などの動力伝達手段を介して医用機器の可動部と力学的に接続され、第１モータ１，および第２モータ２の生成する駆動力は、種々の可動部に伝達される。

この様な構成となっている医用駆動装置１０の動作について説明する。図２は、実施例１に係る医用駆動装置の動作を説明するフローチャートである。実施例１に係る医用駆動装置１０の稼働の動作は、図２に示すように、切り替えスイッチ制御部１４は、切り替えスイッチ４の設定を変更し、駆動モードＭ１とする駆動モード選択ステップＳ１と、第１モータと第２モータとを同期的に駆動させる駆動開始ステップＳ２と、切り替えスイッチ４の設定を変更し、計測モードＭ２とする計測モード選択ステップＳ３と、追加駆動制御の必要性を監視する監視ステップＳ４との各ステップを備えている。以下、これら各ステップの詳細について、順を追って説明する。

＜駆動モード選択ステップＳ１＞
医用機器の可動部が静止した状態であるとき、可動部に連動している回転軸３は、静止している。この状態から、医用機器の操作に応じて、可動部を所定量だけ動かす必要が生じ、回転軸３を所定の回転数だけ動かす必要性を主制御部１５が認める。しかし、この時点では、主制御部１５は、直ちに各モータを駆動させるわけではない。まず、主制御部１５は、切り替えスイッチ制御部１４に、切り替えスイッチ４に制御信号を送出させ、図３に示すように、切り替えスイッチ４を通じて、第１モータ１と第１モータ制御部５とが交信可能とする。この状態を便宜上、駆動モードＭ１と呼ぶ。なお、図３は、実施例１に係る医用駆動装置の駆動モードを説明する機能ブロック図である。

＜駆動開始ステップＳ２＞
駆動モードＭ１の状態を確保したあと、主制御部１５は、第１モータ制御部５，および第２モータ制御部６と通じて、各モータ１，２を同期的に駆動させる。両モータ１，２の制御を担当する各モータ制御部５，６は、担当のモータ１，２に対してパルス信号を送出するが、各モータ制御部５，６が送出するパルス信号は、同一の回転数となるように設定されている。したがって、回転軸３は、第１モータ１，および第２モータとが協働することにより、高いトルクでもって回転される。この様な構成となっていることで、各モータの駆動力は、医用機器の可動部、および回転軸３の有する静止摩擦力に屈せず、可動部は、確実に駆動されることになる。したがって、第１モータ１，および第２モータは、互いに稼働状態（ＲＵＮ状態）となっている。なお、第１モータ１を駆動させるパルス信号を第１パルス信号ｐ１と呼び、第２モータ２を駆動させるパルス信号を第２パルス信号ｐ２と呼ぶ。なお、第１パルス信号は、本発明の第１制御信号に相当し、第２パルス信号は、本発明の第２制御信号に相当する。

＜計測モード選択ステップＳ３＞
医用機器の可動部、および回転軸３の有する摩擦力は、いったん稼働を始めると、小さくなる。静止時における静止摩擦力が、これよりも小さな動摩擦力に変わるからである。この時点で切り替えスイッチ４は、切り替えスイッチ制御部１４の制御に従い、切り替えられ、第１モータ１と計測部７とが送受信可能となる。つまり、駆動モードＭ１は、計測モードＭ２へと変更される。図４は、実施例１に係る医用駆動装置の計測モードを説明する機能ブロック図である。つまり、第１モータ１は、回転軸３の駆動に加勢せず、休止状態（ＲＥＳＴ状態）となっている。この状態を便宜上、計測モードＭ２と呼ぶ。計測モードＭ２は、第２モータ２のみで駆動されるので、駆動モードＭ１と比べて動作音が小さい。

計測モード選択ステップＳ３においては、既に回転軸３の駆動は開始されており、回転軸３の回転が続行されたままで、第１モータの状態は、駆動モードＭ１から、計測モードＭ２へと移行されるのである。

＜監視ステップＳ４＞
次に、計測モードＭ２における主役的な機能を果たす追加駆動制御部９の構成について説明する。この追加駆動制御部９は、第２モータ２の脱調を監視する。計測モードＭ２における回転軸３等の摩擦力は、駆動開始時と比べて小さくなっているものの、第２モータ２のみが稼働している状態であるので、第２モータ２の有するトルクが足りず、上述のように脱調が生じる可能性がある。そもそも脱調とは、具体的には、第２モータ２に送出される第２パルス信号ｐ２が表す回転数と、実際の回転軸３の回転数が不一致となる現象のことである。実施例１に係る医用駆動装置１０は、これに着目して、第２モータ２を帰還的に制御し、脱調の影響を除くことができる構成となっている。

上述のような帰還的な制御は、追加駆動制御部９が行う。これについて説明する。第２モータ２によって回転軸３が駆動されると、第１モータ１の回転軸も消極的に回転されることになる。このときに、第１モータは、発電機として機能し、発電した電力を切り替えスイッチ４を介して計測部７に向けて送出する。この電力は、回転軸３の回転数に依存的である。計測部７は、この電力を基に、回転軸３の実際的な回転数を求める。

一方、回転数取得部８には、第２モータ制御部６から第２モータ２を駆動させる第２パルス信号ｐ２が分配されて送られてきている。回転数取得部８は、この第２パルス信号ｐ２を基に、回転軸３における、第２モータ制御部６が指定した回転数（第２モータ２がなすべき回転数）を求める。

実際的な回転数と、第２モータ２がなすべき回転数とが不一致であれば、第２モータ２が第２モータ制御部６の指示通りに動いていない、いわゆる脱調が生じたことを意味する。追加駆動制御部９は、実際的な回転数と、第２モータ２がなすべき回転数とを比較し、第２モータ２がなすべき回転数が実際的な回転数よりも小さくなっている場合、この差を填補する分だけの回転をさせるように追加的に追加パルス信号ｐ３を第２モータ２に送出する。これにより、脱調による回転軸３の回転数不足が填補される。具体的に、第２モータ制御部６から第２モータ２に向けて送出される第２パルス信号を送信し終えた直後、それに引き続いて追加駆動制御部９は、追加パルス信号ｐ３を第２モータ２に送出する。

以上のように、実施例１に係る医用駆動装置１０は、第１モータ１，第２モータ２とを備えている。そして、回転軸３を駆動させる際、２つのモードを選ぶことができる。すなわち、第１モータ１に回転軸３の駆動を加勢させる駆動モードＭ１か、第１モータ１に回転軸３の回転数を検知させる計測モードＭ２かを選択することができる。駆動モードＭ１においては、第１モータ１，および第２モータ２が協働して回転軸３を回転させるので、回転軸３は高いトルクで回転される。したがって、駆動モードＭ１において、モータの脱調は、確実に防がれる。また、計測モードＭ２においては、第１モータ１で回転軸３の回転数を計測することができるので、第２モータ２が引き起こした脱調を検出することができる。これにより、回転軸３の回転数が不足していることを、容易に検出することができる。

また実施例１の構成によれば、切り替えスイッチ制御部１４によるモードの選択は、回転軸３の状態によって選択される。すなわち、回転軸３を始動させる際においては、回転軸３が静止している状態から回転している状態へと移行する。このときの各モータに負荷される摩擦力は、静止摩擦力であるので、大きいものとなっている。この状態において、駆動モードＭ１が選択されるのである。つまり、摩擦力が大きく、脱調が発生しやすい回転軸３の始動時において、トルクの高い状態となっている駆動モードＭ１が選択されるのであるから、モータの脱調を確実に抑制することができる。

また、回転軸３が始動した後においては、計測モードＭ２が選択される。回転軸３がいったん始動すると各モータに負荷される摩擦力は、動摩擦力であるので、小さなものとなっている。つまり、摩擦力が小さく、脱調が発生しにくい回転軸３の回転が続行されている状態において、第１モータ１が駆動されず、その分、駆動モードＭ１と比較して動作音が静かとなっている計測モードＭ２が選択されるのであるから、動作音が静かな医用駆動装置１０が提供できる。

また、医用駆動装置１０にとって、回転軸３を始動させるのは、第１モータ１，第２モータ２が始動する時点のみである。回転軸３が回転される期間中のほとんどは、動作音の静かな計測モードＭ２となっている。つまり、駆動モードＭ１は、いわば補助的なものなのであるから、駆動モードＭ１における動作音は、気にかかる程ではない。

また、実施例１の構成によれば、計測モードＭ２において脱調が生じても、第２モータ２を帰還的に制御することで、脱調の影響を抑制することができる。すなわち、上述の構成は、第２パルス信号ｐ２が表す回転数を取得する回転数取得部８と、第２モータ２に追加の制御信号を送出する追加駆動制御部９とを備えている。そして、第２パルス信号ｐ２が表す回転数（つまり第２モータ２がなすべき回転数）と、計測された回転数（つまり、回転軸３が実際に回転した回転数）を比較して、計測された回転数が、第２パルス信号ｐ２が表す回転数よりも小さい場合、追加駆動制御部９は、その差を填補するように追加的に第２モータ２を駆動させる。実施例１の構成において、脱調が起こるとすれば、トルクが小さい計測モードＭ２の期間である。実施例１のような構成によれば、第２モータ２が回転軸３を回転させ、第１モータ１が回転軸３の回転数を検出するセンサーとして機能する構成となっている。そして、追加駆動制御部９は、第２モータ２がなすべき回転数と回転軸３が実際に回転した回転数とを比較して、それを基に追加的に第２モータ２を駆動させるので、たとえ脱調が生じたとしても、最終的になされる回転軸３の回転数は、第２モータ２がなすべき回転数と一致し、回転軸３の回転数は、所望のものとなっている。

次に、実施例１で説明した医用駆動装置１０を搭載した放射線撮影装置について説明する。また、実施例２の構成のＸ線は、本発明の放射線の一例である。

まず、実施例２に係るＸ線撮影装置２１の構成について説明する。図５は、実施例２に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。図５に示すように、実施例２に係るＸ線撮影装置２１には、被検体Ｍを載置する天板２２と、その天板２２の上部に設けられているパルス状のＸ線ビームを照射するＸ線管２３と、Ｘ線管２３から照射されるＸ線ビームをコリメートするコリメータ２９と、これを駆動させる医用駆動装置１０と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラット・パネル・ディテクタ（ＦＰＤ）２４と、ＦＰＤ２４に入射する散乱Ｘ線を除去するＸ線グリッド２５とが設けられている。また、実施例２の構成は、Ｘ線管２３の管電圧、管電流やＸ線ビームの時間的なパルス幅を制御するＸ線管制御部２６と、Ｘ線管２３を移動させるＸ線管移動機構２７と、これを制御するＸ線管移動制御部２８とを備えている。また、実施例２に係るＸ線撮影装置２１は、ＦＰＤ２４を移動させるＦＰＤ移動機構３１と、これを制御するＦＰＤ移動制御部３２とを備えている。

そして、Ｘ線撮影装置２１は、ＦＰＤ２４から出力された検出データを基にＸ線透視画像を生成する画像生成部４２とを備えている。なお、Ｘ線管は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤは、本発明の放射線検出手段に相当する。

また、Ｘ線撮影装置２１は、オペレータの指示を受け付ける操作卓４３と、Ｘ線透視画像、または動画が表示される表示部４４とを備えている。

さらにまた、Ｘ線撮影装置２１は、Ｘ線管制御部２６，Ｘ線管移動制御部２８，および画像生成部４２を統括的に制御する主制御部４５を備えている。この主制御部４５は、ＣＰＵによって構成され、種々のプログラムを実行することにより、各部を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。なお、実施例１における主制御部１５は、この実施例２における主制御部４５に統合されている。

Ｘ線管２３は、Ｘ線管制御部２６の制御にしたがって、所定の管電流、管電圧、照射時間でＸ線を被検体に向けて照射される。Ｘ線管２３には、Ｘ線をコリメートするコリメータ２９が備えられている。コリメータ２９は、鏡像対称に移動するリーフ対２９ａを有し、同じく鏡像対称に移動するもうリーフ対２９ｂを備えている。コリメータの具体的な構成は、従来のものと同様である。図７における符号５５を２９と読み替えれば、実施例２の構成を説明することになる。

ただし、リーフ対２９ａ，２９ｂには、実施例１で説明した医用駆動装置１０が備えられている。したがって、コリメータ２９の動作音は静かであり、しかも、コリメータの開度は確実に所望のものとなっている。

この様な構成のＸ線撮影装置２１の動作について説明する。まず、被検体Ｍを天板２２に載置する。オペレータは、Ｘ線管制御部２６を通じて、Ｘ線管２３を制御し、Ｘ線を被検体Ｍに向けて照射させる。被検体Ｍを透過したＸ線は、ＦＰＤ２４によって検出され、検出データは、画像生成部４２に送出され、被検体Ｍの透視像が写りこんでいるＸ線透視画像が生成される。このＸ線透視画像が表示部４４で表示されて実施例２に係るＸ線撮影装置２１によるＸ線透視画像の取得は終了となる。

以上のように、実施例２の構成によれば、実施例１に係る医用駆動装置１０をコリメータ２９に付属させたものとなっている。コリメータ２９の開度は、医用駆動装置１０の回転数に依存する。実施例２の構成によれば、医用駆動装置１０の回転数は、確実に所望のものとなっているので、コリメータ２９の開度が確実にオペレータの指定どおりとなっているＸ線撮影装置２１が提供できる。

本発明は、上述の各実施例の構成に限られず、下記のように変形実施が可能である。

（１）上述した実施例２の構成は、医用駆動装置１０をコリメータ２９に付属させる構成となっていたが、本発明はこれに限られず、例えばＸ線管移動機構２７，ＦＰＤ移動機構３１の動力源とすることもできる。しかも、医用駆動装置１０は、Ｘ線透視撮影装置にのみ搭載できないものではなく、例えば、ガントリを有する放射線断層撮影装置の各可動部の動力源として利用できる。

（２）上述した各実施例において、医用駆動装置１０は、２つのモータを備えていたが、本発明は、この構成に限られない。例えば、第２モータの機能を、複数のモータに担当させる構成としてもよい。

実施例１に係る医用駆動装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係る医用駆動装置の動作を説明するフローチャートである。 実施例１に係る医用駆動装置の駆動モードを説明する機能ブロック図である。 実施例１に係る医用駆動装置の計測モードを説明する機能ブロック図である。 実施例２に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 従来構成に係る放射線撮影装置の構成を説明する平面図である。 従来構成に係るコリメータの構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１ 第１モータ
２ 第２モータ
３ 回転軸
４ 切り替えスイッチ（仲介手段）
５ 第１モータ制御部（第１モータ制御手段）
６ 第２モータ制御部（第２モータ制御手段）
７ 計測部（計測手段）
８ 回転数取得部（回転数取得手段）
９ 追加駆動制御部（追加駆動制御手段）
１０ 医用駆動装置
１４ 切り替えスイッチ制御部（仲介制御手段）
２３ Ｘ線管（放射線源）
２４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
２９ コリメータ

Claims (4)

1. 回転軸に接続された第１モータと、
   前記回転軸に駆動力を付与する第２モータと、
   前記第１モータを制御する第１制御信号を生成する第１モータ制御手段と、
   前記第２モータを制御する第２制御信号を生成する第２モータ制御手段と、
   入力された電力を基に前記回転軸の回転数を計測する計測手段と、
   前記第１モータ、前記第１モータ制御手段、および前記計測手段の間における信号の送受信を仲介する仲介手段と、
   前記仲介手段を制御する仲介制御手段とを備え、
   前記仲介制御手段は、前記仲介手段を制御することにより、前記第１モータに対する信号の送受信相手として、前記第１モータ制御手段、または前記計測手段のいずれかを択一的に選択する構成となっており、
   前記仲介制御手段は、
   （Ａ）前記第１モータ制御手段を選択し、前記第１モータが前記第２モータによる前記回転軸の駆動に加勢する駆動モードとするか、
   （Ｂ）前記計測手段を選択し、前記第２モータが前記回転軸を回転し、その回転によって前記第１モータに発電させ、この時の電力を前記計測手段に送出させることで、前記回転軸の回転数を計測する計測モードとするかを択一的に切り替えることを特徴とする医用駆動装置。
2. 請求項１に記載の医用駆動装置において、
   前記仲介制御手段は、静止している回転軸を始動させる際に前記駆動モードを選択し、前記回転軸が始動すると、前記仲介制御手段は、前記計測モードを選択し、前記回転軸の回転を続行させることを特徴とする医用駆動装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の医用駆動装置において、
   前記第２制御信号が表す回転数を取得する回転数取得手段と、
   前記第２モータに追加の制御信号を送出する前記追加駆動制御手段とを備え、
   前記計測モード時において、計測された回転数が、前記第２制御信号が表す回転数よりも小さい場合、
   前記追加駆動制御手段は、前記第２モータに向けて制御信号を送出し、前記計測された回転数と前記計画回転数との差が填補されるように追加的に前記第２モータを駆動させることを特徴とする医用駆動装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の医用駆動装置を搭載した放射線撮影装置であって、放射線ビームを照射する放射線源と、前記放射線ビームを検出する放射線検出手段と、前記放射線をコリメートするコリメータと、前記コリメータを開閉させることにより放射線ビームの照射幅を調節する前記医用駆動装置とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。

Images