JP2016116749A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線装置の移動停止に伴って、Ｘ線撮影装置や操作者が受ける衝撃を緩和することができる。【解決手段】レール１０３には、所定の位置に穴１０４ａが設けられている。移動部２は、ピン１０５と、穴１０４ａに向かってピン１０５を突出させるピン突出機構１１０とを備えている。ピン突出機構１１０は、穴１０４ａに挿入されたピン１０５の先端を支点として、ピン１０５が移動部２の移動に伴って旋回するのを可能にする旋回機構１２１と、ピン１０５の旋回により圧縮される弾性体１０６とを含む。これにより、移動部２の運動エネルギーを弾性体１０６の圧縮エネルギーに変換し、停止まで時間を延長する。【選択図】図２

Description

本発明は、天井走行式のＸ線撮影装置に関する。

天井走行式のＸ線撮影装置は、天井に設けられたレールから移動部を懸架し、移動部から伸縮可能な支柱を吊設し、支柱の下端にＸ線発生部を取り付けた構造が一般的である。この装置では、Ｘ線発生部を、天井面に平行な面内で前後（Ｙ軸）方向および左右（Ｘ軸）方向への移動、ならびに、天井面に対して上下（Ｚ軸）方向への移動、回転（水平軸回り）および旋回（垂直軸（Ｚ軸）回り）が可能なように構成されている。このときＸＹ方向への移動は、操作者が手動で行う構成を採用した装置が多い。

天井走行式のＸ線撮影装置の操作者は、Ｘ線発生部を複雑に移動および回転させる操作を行う場合もあるが、ＸＹ方向についての定位置でＸ線発生部を停止させて撮影を行うことも多い。例えば、被検者の胸部撮影では、操作者は、ＸＹ方向について所定の位置にＸ線発生部を停止させた後、Ｚ方向のみ被検者に合わせて調整する。また、腹部単純撮影では、操作者は、ＸＹＺ方向について所定の位置にＸ線発生部を停止させて撮影を行う。

特許文献１には、ＸＹ方向の所定位置でＸ線発生部を停止させるために、レールの所定位置に穴を設け、移動部にはピンを突出させる構造を設けた構造が開示されている。この構造では、所定の位置まで移動部が到達したならば、移動部からピンが突出し、レールの穴に挿入されることにより、移動部を停止させる。これにより、移動部に支持されたＸ線発生部を停止させる。

特開２０１１−１９７６９号公報

ピンを穴に挿入することにより移動部を停止させる特許文献１の構造では、ピンが穴に挿入されたことにより移動部が急停止するため、手動で装置を移動させている操作者の手や装置が受ける衝撃は小さくとも避けられない。また、移動部の移動速度が所定の値以上であると、ピンを突出させることなく停止位置（穴の位置）を通り過ぎるため、操作者が停止位置を見逃す場合がある。

本発明の目的は、Ｘ線発生装置の移動停止に伴って、装置や操作者が受ける衝撃を緩和することにある。

本発明にかかるＸ線撮影装置は、天井に配置されたレールと、レールに懸架され、レールに沿って移動可能な移動部と、移動部によって上端が支持された支柱と、支柱の下端に支持されたＸ線発生部とを有する。レールには、所定の位置に穴が設けられている。移動部は、ピンと、穴に向かってピンを突出させるピン突出機構とを備えている。ピン突出機構は、穴に挿入されたピンの先端を支点（中心）として、ピンが移動部の移動に伴って旋回するのを可能にする旋回機構と、ピンの旋回により圧縮される弾性体とを含む。

本発明は、Ｘ線発生装置の移動停止に伴って、装置や操作者が受ける衝撃を緩和することができる。

本発明の実施形態にかかるＸ線撮影装置の正面構成図である。 本発明の第一実施形態に係るＸ線撮影装置の移動部の平面図（ピンが待機位置に保持された状態）である。 図１のＸ線撮影装置を構成する位置決め片の斜視図である。 図２の移動部の平面図（ピンが位置決め片に挿入された状態）である。 図２の移動部の平面図（ピンが位置決め片に挿入された後、移動部が所定量以内で移動した状態）である。 図２の移動部の平面図（ピンが位置決め片に挿入された後、電磁ブレーキを作動させた状態）である。 従来のＸ線撮影装置の移動部の平面図である。 本発明の第二実施形態に係るＸ線撮影装置の移動部の平面図である。 本発明の第三実施形態に係るＸ線撮影装置の移動部の平面図である。 本発明の第四実施形態に係るＸ線撮影装置の移動部の平面図である。 本発明の第五実施形態に係るＸ線撮影装置の移動部の平面図である。 図１１の移動部を構成するピンの先端の斜視図である。

本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかるＸ線撮影装置の正面方向からの構成を示す図である。図１のＸ線撮影装置は、天井走行式のＸ線撮影装置であって、Ｘ線撮影装置の操作者は、Ｘ線撮影室の中でＸ線発生部４を移動させることができる。なお、Ｘ線撮影装置は、Ｘ線発生部４を一つ備えているが、図１においては、一台のＸ線発生部４が二つの撮影位置にある状態を示している。

Ｘ線発生装置は、天井１に配置されたレール１０３と、レール１０３に懸架され、レール１０３に沿って移動可能な移動部２と、移動部２によって上端が支持された支柱３と、支柱３の下端に支持されたＸ線発生部４とを備えている。Ｘ線発生部４は、被検体５０ａ（または被検体５０ｂ）にＸ線を照射する。

レール１０３は、天井１の主平面に平行なＸ方向およびＹ方向にそれぞれ配置され、移動部２は、レール１０３に沿って、天井１と平行なＸＹ平面内を移動可能である。レール１０３は、互いに平行に配置されてＸ方向に移動部２を案内する２本のレールと、同じく互いに平行に配置されてＹ方向に移動部を案内する２本のレールとを、上下方向に重ね合わせた構成である。図１では、Ｘ方向に沿って配置されたレール１０３のみを図示している。また、移動部２には、ＸＹ方向の移動のブレーキが備えられている。

支柱３は、天井１の主平面に垂直なＺ軸方向に伸縮可能であり、複数の筒状アームと、それぞれのアーム内に設けられたスライドレールと、スライドレールに対し回転可能でほかのアームに固定されたローラと、ローラにブレーキをかけるＺ方向ブレーキとを含んでいる。

Ｘ線発生部４は、支柱３の下端に回転連結部１３を介して回転可能に支持されている。回転連結部１３は、支柱３に対してＸ線発生部４を保持するとともに、Ｘ線発生部４を水平軸および垂直軸（Ｚ軸）の回りで回転させる機構と、これらの回転のブレーキとを有する。また、Ｘ線発生部４は、予め設定されたＸ線撮影条件（Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流、撮影時間等）に応じてＸ線を発生するＸ線管を内部に有する。Ｘ線管は、所定の電流が供給されたフィラメントから熱電子を放射する陰極と、陰極から放射された熱電子ビームが衝突するターゲットを有する陽極とを有している。フィラメントから放射される熱電子が、陽極のターゲットに衝突することにより、Ｘ線が発生する。

操作ハンドル６はＸ線発生部４に固定され、Ｘ線発生部４およびＸ線絞り部５と一体となっている。操作者が操作ハンドル６を掴み、操作ハンドル６に対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に沿った力を加えると、Ｘ線発生部４およびＸ線絞り部６はＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動する。また、操作者が操作ハンドル６を回転すると、Ｘ線発生部４およびＸ線絞り部５は水平軸または垂直軸回りに回転する。

また、操作ハンドル６には、操作パネル１４が設置されている。操作パネル１４には、Ｘ線を発生するＸ線管のＸ線撮影条件を操作者から受け付けるための入力部が備えられ、操作者は、入力部にＸ線撮影条件を入力することができる。また操作パネル１４には、Ｘ線画像として表示する表示パネルが備えられている。操作者は、表示パネルのＸ線画像を視認しながら、操作ハンドル６を操作することができる。

加えて操作器パネル１４には、Ｘ方向・Ｙ方向・Ｚ方向、水平軸回転、垂直軸（Ｚ軸）回転の各ブレーキに対するブレーキ解除スイッチを備えられている。操作者は、各解除ボタンを押すことで任意の方向にＸ線撮影装置を移動させることができる。

また、Ｘ線撮影装置は、Ｘ線発生部４のＸ線発生方向に設置されＸ線範囲を制限するＸ線絞り部５と、Ｘ線発生部４を移動や回転させる等の操作を行うための操作ハンドル６とを備える。また、臥位となっている被検者５０ａを撮影するための臥位撮影台９と、立位姿勢の被検者５０ｂを撮影するための立位撮影台１１とを備える。臥位撮影台９および立位撮影台１１には、撮影時には、それぞれＸ線検出部７，１０が配置される。またＸ線撮影室内には、Ｘ線発生部４に、Ｘ線を発生するために必要な電力を供給するＸ線高電圧発生部１６と、Ｘ線発生以外の電力を供給する電圧発生部１７とが配置される。

Ｘ線検出部７、１０としては、Ｘ線発生部４から発生され被検体を透過したＸ線を電気信号に変換する変換膜とトランジスタを２次元に配列した平面検出器（フラットパネルディテクタ）や、被検体を透過した２次元Ｘ線エネルギーパターンを潜像として蛍光体に蓄積するイメージングプレートを用いることができる。また、検査室内または検査室外には、Ｘ線検出部７、１０で検出されたＸ線画像データに基づいたＸ線画像を生成するＸ線画像処理部１２と、Ｘ線画像を表示する表示部８と、Ｘ線画像処理部１２から出力されたＸ線画像を記憶する外部記憶部１８と、Ｘ線撮影装置の各部を制御する制御装置１５と、制御装置１５に対して操作者が操作指令を行う操作卓１９とを備えている。Ｘ線画像処理部１２は、Ｘ線画像に対して、ダイナミックレンジ圧縮処理や周波数強調処理等の画像処理も行う。

図１のように、臥位の被検者５０ａを操作者が撮影する場合、Ｘ線検出部７は臥位撮影台９内に水平に配置される。操作者は、臥位撮影台９内に設置されたＸ線検出部７を覆うように被検者を横たえ、Ｘ線発生部４をＸＹ方向に移動させてＸ線検出部７の真上に配置し、さらにＺ方向の調整を行って、被検者５０ａの撮影を行う。なお被検者５０ａの広範囲にＸ線撮影を行う場合、Ｘ線検出部７に対して、被検者５０ａの乗った臥位撮影台９が被検者５０ａの体軸方向に移動することで、被検者５０ａの異なる部位の撮影を行うことができる。一方、立位の被検者５０ｂを操作者が撮影する場合、Ｘ線検出部１０は立位撮影台１１内部に立てて配置される。そして立位撮影台１１のＸ線検出部１０を覆うように被検者５０ｂを立たせ、Ｘ線発生部４をＸＹ方向に移動させてＸ線検出部７の前に配置し、さらにＺ方向の調整を行って、その状態で被検者５０ｂの撮影を行う。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態に係るＸ線撮影装置について図２から図６を用いて説明する。第一実施形態に係るＸ線撮影装置は、レール１０３の所定の位置に位置決め穴１０４ａが設けられている。移動部２には、ピン１０５と、位置決め穴１０４ａに向かってピン１０５を突出させるピン突出機構１１０とが備えられている。ピン突出機構１１０は、位置決め穴１０４ａに挿入されたピン１０５の先端を支点（中心）として、ピン１０５が移動部２の移動に伴って旋回可能にする旋回機構が備えられている。また、ピン突出機構１１０には、ピン１０５の旋回により圧縮される弾性体（例えばバネ）１０６が配置されている。ここでは、旋回機構として、ピン１０５の先端とは逆側の端部に設けられた回転軸１２１を用いる。回転軸１２１を中心にピン１０５が回動することによりピン１０５は先端を支点として旋回する。

このように、ピン１０５の先端を支点（中心）として旋回可能にし、ピン１０５の旋回によりピン１０５の側面によって弾性体１０６が図５のように圧縮される構成にしたことにより、ピン１０５が位置決め穴１０４ａに挿入されてから、移動部２が完全に停止するまでの移動部２の運動エネルギー（移動部２の移動速度および質量に応じた運動エネルギー）を、ピン１０５が弾性体１０６を圧縮するエネルギーに変換しながら徐々に停止させることができる。よって、従来のようにピン１０５が旋回せず、ピン１０５が穴１０４ａに挿入された瞬間に移動部２が停止する場合と比較して、本実施形態では、ピン１０５が穴１０４ａに挿入されてから停止するまでの時間（衝突時間）を延ばすことができる。衝突時間が伸びることにより、移動部２の停止に伴う衝撃を従来よりも緩和することができる。衝突のエネルギーは、力と時間の積（力積）によりあらわされるので、瞬間の剛体衝突（ピン１０５と穴１０４ａとの衝突）になる従来例に対して、同じ衝突であっても衝突時間が伸びることにより、衝突によりピン１０５が受ける力を低減できる。

衝突後は、圧縮された弾性体１０６が伸びることで、圧縮エネルギーを解放し、ピン１０５は、旋回していない状態（正立状態）、もしくは、それに近い状態に戻る。

なお、ピン１０５の旋回角度は、弾性体１０６の弾性定数（例えばバネ定数）と、移動部２の運動エネルギーにより定まるため、旋回角度が許容範囲内に収まるように弾性体１０６の弾性定数を設定することが望ましい。

弾性体１０６は、ピン１０５の軸を挟んで対向するように一対配置されていることが望ましい（図１参照）。これにより、移動部２が、レール１０３に沿った２方向のいずれの方向に旋回した場合でも、一対の弾性体１０６のいずれかが圧縮され、衝撃によりピン１０５が受ける力を緩和できる。

以下、本実施形態の移動部２の構造を図２から図６を用いてさらに詳しく説明する。ここでは、移動部２に備えたピン突出機構１１０は、天井面と平行に動作する平行リンク（以下、平行リンク１１０と呼ぶ）を備えている。平行リンク１１０は、駆動リンク１１５と従動リンク１１４を、２本の補助リンク１１６により、平行を維持しながら回動可能に接続した構成である。駆動リンク１１５および従動リンク１１４の端部は、平行リンク回転軸１１３により、回転可能に移動部２に軸支されている。

一対のレール１０３のうち一方の内側側面には、位置決め穴１０４ａを備えた位置決め片１０４が固定されている。位置決め片１０４はレール１０３の予め定めた位置に固定される。図３に示すように、位置決め片１０４は、移動部２の上方から見たときに先端が平坦な山形形状をしている。すなわち位置決め片１０４の先端の平坦部は、ピン１０５の先端と対向し、ピン１０５の動作方向と垂直なピン受面１０４ｂとなる。

ピン１０５は、円柱形状で、先端とは逆側の端部が、従動リンク１１４に回転軸１２１により回転自在に固定される。ピン１０５の従動リンク１１４への固定位置（回転軸１２１）は、二つの補助リンク１１６から等距離である。補助リンク１１６は、ピン１０５の先端側に延長されており、その延長された端部には、一対の弾性体１０６がピン１０５を両側から挟むように配置され、ピン１０５の姿勢を規定している。弾性体１０６は、ピン１０５の旋回に伴い圧縮される。ここでは、弾性体１０６として、バネを用いる例について以下説明するが、バネ以外の弾性体、例えば、ゴムや合成樹脂製の弾性体を用いることも可能である。また、バネ（以下、バネ１０６と呼ぶ）としては、線材を巻き回したコイル状のもののみならず、板ばね等の他の構造のものを用いることも可能である。

駆動リンク１１５の回転軸１１３とは逆側の端部には、レール１０５の長手方向に垂直な方向に伸縮する復元バネ１０７が接続されている。また、駆動リンク１１５には、レバー１１１の先端が接続されている。レバー１１１は、レバー回転軸１１２により、回転可能に移動部２に固定されている。レバー１１１の他端には、レール１０３の長手方向に平行な移動方向Ｃに沿って移動するソレノイド軸１０８ａが接続されている。ソレノイド軸１０８ａは、ソレノイド１０８により移動方向Ｃに移動する。これにより、レバー１１１が回転軸１１２を中心に回転し、駆動リンク１１５の端部を、復元バネ１０７を圧縮する方向に移動させる。これにより、ピン１０５は、その軸方向に沿って、先端がレール１０３に接近する方向（移動方向Ｂ）に移動し、穴１０４ａに挿入される。

本実施形態では、平行リンク１１０を採用したことにより、平行リンク７の回転状態にかかわらず、補助リンク１１６をレール１０３の長手方向に垂直方向に維持できる。よって、バネ１０６の伸縮状態を、ピン１０５が旋回していない場合には、所定の状態に保持することができる。

移動部２は、４つのローラ１０２により、平行に配置された２本のレール上を移動方向Ａに対して動作可能に支持されている。移動部２はレール１０３の端部に設けられた移動部位置検出センサにより、移動方向Ａの位置を検出できる。本実施形態では、移動部位置検出センサはポテンショメータ１０９である。

本実施形態の機構の動作について説明する。
移動部２が、操作者の操作によりＸＹ方向に移動させられると、ポテンショメータ１０９により、移動部の位置が検知される。この位置が所定の位置に到達すると、制御装置１５の指令によりソレノイド１０８が動作し、ソレノイドの軸１０８ａが移動方向Ｃの方向に移動する。これにより、レバー１１１が、回転軸１１２を中心に回転し、復元バネ１０７を圧縮しながら平行リンク１１０が、回転軸１１３を中心に天井面に平行な面内で回転する。これにより、バネ１０５は、両側をバネ１０６に挟まれながら、その軸方向Ｂに沿って先端をレール１０３に接近させるように移動し、図４のように位置決め片１０４の位置決め穴１０４ａに挿入される。このとき、ポテンショメータ１０９の位置検知精度が粗く、ピン１０５の先端が位置決め穴１０４ａからずれたピン受け面１０４ｂに押し当てられた場合、ピン１０５の先端がピン受面１０４ｂ上を滑り、穴１０４ａに挿入される。このように、ピン受け面１０４ｂを設けたことにより、ピン１０５の先端を穴１０４ａに導くことができる。

ピン１０５の先端が位置決め穴１０４ａに挿入されたことにより、ピン１０５の先端は穴１０４ａの位置に固定されるが、移動部２は慣性により進行方向に移動し、ピン１０５は図５のように旋回する。このとき、ピン１０５の旋回により一方のバネ１０６がピン１０５の側面に押されて圧縮される。これにより、移動部２の運動エネルギーを圧縮エネルギーに変換して、移動部２を停止させる。したがって、ピン１０５が旋回し、バネ１０６が圧縮される動作に対応する時間だけ、ピン１０５と穴１０５ａとの衝突時間（Δｔ）が引き延ばされ、衝突の際の力積（Ｆ×Δｔ）に対応する衝撃力Ｆ、すなわちピン１０５が受ける力Ｆを小さくできる。

移動部２が停止した後、圧縮されたバネ１０６の復元力により、ピン１０５が、図６のように、正立状態（図４の示す状態）もしくはそれに近い状態にへ戻って移動部２は停止する。移動部２の停止後、制御装置１５は、図６に示すように電磁ブレーキ１１７を作動させて、レール１０３に設置されている吸着板１１８に電磁ブレーキ１１７を吸着させ、移動部２の停止状態を保持する。

なお、移動部２の位置が所定の位置に到達した際に、移動部２の移動速度が所定の速度以上である場合、ピン１０５は一度位置決め穴１０４ａに挿入された後、駆動リンク１１５の結合点を中心に、天井面に平行に回転して、位置決め穴１０４ａから外れることにより、運動エネルギーを放出しながら、さらに進んで停止する。この場合、操作者は、再び、所定の位置まで移動部２を戻すことにより、位置決め穴１０４ａにピン１０５が挿入され、移動部２を停止させることができる。

ここで比較例として、従来の移動部２に設けられた、ピン突出機構について図７を用いて説明する。従来のピン突出機構はソレノイド１０８によりソレノイドの軸が動作方向Ｃに向けて動作し、その動作によりレバー１１１が、レバー固定軸１１２を中心に、天井面と平行に回転する。レバー１１１の回転により、ピンガイド１２０によって、動作方向Ｂに動作可能なように保持されたピン１０５が、動作方向Ｂに突出し、ピン１０５が位置決め穴１０４ａに挿入される。ピンガイド１２０は、移動部２に固定されているため、ピン１０５が位置決め穴１０４ａに挿入され、瞬時に移動部２が停止する。このため、本実施形態よりも挿入されてから停止するまで衝突時間Δｔが小さく、ピン１０５の先端には、運動エネルギーが力に変換された大きな衝撃力Ｆが、作用する。

本実施形態は、Ｘ線撮影装置の移動部２が停止する際のピン１０５が受ける衝撃力Ｆを小さくでき、操作者や装置が受ける衝突力を緩和できる。また、所定の速度以上のときには、ピン１０５が位置決め穴１０４ａから外れることで、バネ１０６の圧縮では受け止めきれない運動エネルギーを移動部２を移動させることで放出できる。よて、操作者や装置が受ける衝撃力の上限をバネ１０６のバネ定数によって設定することができる。

＜第二実施形態＞
図８には、本発明の第二実施形態に係る移動部２の平面図を示す。第一実施形態とはピン突出機構の構成が異なる。すなわちピン１０５を動作させる機構が、一つの構造体である回転フレーム１３０上に配置され、ピン１０５の旋回に伴い、回転フレーム１３０が軸１３１を中心に回転して旋回する。バネ１０６は、回転フレーム１３０の両側に配置され、回転フレーム１３０の旋回により圧縮される。回転フレーム１３０には、ソレノイド１０８レバー１１１が搭載され、レバー１１１の端部には、ピン１０５の端部が固定されている。ピン１０５の端部には、復元バネ１０７が挿入されている。また、回転フレーム１３０には、ピン１０５の中央部にピンガイド１２０が配置されている。

本実施形態の機構の動作について、第一実施形態と異なる点を説明する。
移動部２が操作者により操作されＸＹ方向に移動させられると、ポテンショメータ１０９により、走行方向の位置が検知される。この位置が所定の位置に到達すると、制御装置１５の指令によりソレノイド１０８が動作し、ソレノイド１０８によりソレノイドの軸１０８が方向Ｃに移動し、その動作によりレバー１１１が、レバー固定軸１１２を中心に、天井面と平行な面内で回転する。レバー１１１の回転により、ピン１０５がその軸方向Ｂに沿って、ピンガイド１２０にガイドされながら突出し、位置決め穴１０４ａに挿入される。またこの際、ピン１０５を遊嵌するように位置する復元バネ１０７が圧縮される。

ピン１０５が位置決め穴１０４ａに挿入された時点で、ピン１０５の先端は位置決め穴１０４に固定され、移動部２が慣性により進行することにより、ピン１０５が旋回し、これに伴いピン１０５が搭載されている回転フレーム１３０が、フレーム固定軸を中心に回転する。このとき、バネ１０６が圧縮されることにより、移動部２の運動エネルギーが圧縮エネルギーに変換され、移動部２が徐々に停止する。よって、ピン１０５が位置決め穴１０４ａに挿入されてから停止するまでの時間（衝突時間Δｔ）を延ばすことができ、ピン１０５が受ける力（衝撃力Ｆ）を小さくできる。

移動部２が停止した後、圧縮されたバネ１０６が復元することにより、ピン１０５および回転フレーム１３０は、正立状態（図４の示す状態）またはそれに近い状態へ戻り、移動部２は停止する。その後、制御装置１５は電磁ブレーキ１１７を作動させて、レール１０３に設置されている吸着板１１８に電磁ブレーキ１１７を吸着させ、移動部２の停止状態を保持する。

なお移動部２移動速度が、所定の速度以上である場合、ピン１０５は一度位置決め穴１０４ａに挿入された後、移動部２の移動に伴って旋回し、位置決め穴１０４ｂから外れる。

他の構成は、第一実施形態と同様である。なお、本実施形態では、回転フレーム１３０を挟むようにバネ１０６を配置したが、例えば、回転軸１３１に、トーションバネを配置して、運動エネルギーを弾性エネルギーに変換することも可能である。

＜第三実施形態＞
第一および第二実施形態で述べたように、移動部２の停止後は、圧縮されたバネ１０６の復元力によりピン１０５が旋回していない（正立）状態に復帰するが、レール１０３が波打つなど設置状態に起因する外力がある場合や、ピン突出機構の経年化による摩擦力の変化がある場合等には、バネ１０６の力ではピン１０５が完全に正立した状態まで復帰できないことがある。そこで、第三実施形態では、ピン１０５が正立状態に復帰しているかどうかを検出するために、バネ１０６の圧縮状態を検出するセンサ１３２を備える。

図９には、本発明の第三実施形態に係る移動部２の平面図を示す。第三実施形態は、第二実施形態のピン突出機構と同様の構成であるが、バネ１０６の圧縮量を検知するセンサ１３２を備えている。このセンサ１３２からの検知結果に基づいて、制御装置１５は検知結果を操作パネル１４等に表示したり、ブザーにより操作者に報知したりする。

図９のように、バネ１０６を保持するガイド軸１０６ａの、ピン１０５とは逆側に延長され、センサ１３２が配置されている。センサ１３２は、バネ１０６が圧縮されているときにはガイド軸１０６ａの端部に接触するようにその位置が定められている。よって、バネ１０６が圧縮されている場合、すなわち、ピン１０５が旋回している場合には、センサ１３２は信号を出力する。

制御装置１５は、移動部２の停止後、ピン１０５が旋回していることを示す信号をセンサ１３２が出力している場合には、ブザーや、表示部８や、操作パネル１４の表示パネルに表示することにより操作者に報知する。操作者は、これらの報知により、ピン１０５が旋回していることを認識し、操作ハンドル６を掴んで移動部２の位置を微調整し、ピン１０５が旋回していない（正立）状態にすることができる。これにより、移動部２を、穴１０４ａに対してピン１０５が正確に配置した位置に配置することができるため、Ｘ線発生部４のＸ線照射範囲を正確に設定することができる。

本実施形態では、センサ１３２により、移動部２の位置を正確に検出できるため、ポテンショメータ１０９として検出精度が高精度ではないものを使用することができる。よって、低コストでありながら、高精度に移動部２の位置を検出できるＸ線撮影装置を提供することができる。

なお、本実施形態については第二実施形態のピン突出機構に対して、センサ１３２を用いる構成として説明したが、これに限定されるものではなく、第一実施形態のピン突出機構について用いることもできる。

＜第四実施形態＞
第四の実施形態では、移動部２が停止したのち、ピン１０５が旋回していない状態まで移動部２を移動させるための駆動機構を、移動部２に搭載している。
図１０は、本発明の第四実施形態に係る移動部２の平面図を示す。第四実施形態は、第三実施形態のピン突出機構の回転フレーム１３０の回転軸１３１を回転させる駆動機構（復帰駆動部）１３３を備えている。移動部２が停止したのち、センサ１３２がピン１０５が旋回していることを示す信号を出力している場合には、制御装置１５の制御下で駆動機構１３３が回転フレーム１３０を回転させることにより、ピン１０５を正立状態に復帰させる。

すなわち、図１０のように、回転フレーム１３０の回転軸１３１には、回転フレーム１３０を回転させるためのベルト１３３ａが巻回され、ベルト１３３ａは駆動機構１３３内のモータに接続されている。また、駆動機構１３３には、例えば、ベルト１３３とモータとを接続または非接続状態に切り替えるクラッチが備えられている。

移動部２が停止するまで、制御装置１５は、駆動機構１３３のクラッチを切り、回転フレーム１３０は自由に回転できるようにする。これにより、第二実施形態で説明したように、ポテンショメータ１０９の検出結果により、ピン１０５の先端が穴１０４ａに挿入され、ピン１０５が旋回して、バネ１０６が圧縮され、移動部２が停止する。バネ１０６の復元により、ピン１０５が旋回していない（正立）状態もしくはそれに近い状態で停止する。ピン１０５が正立せず旋回している場合は、センサ１３２がそのことを示す信号を出力する。制御装置１５は、この信号を受けて、駆動機構１３３のクラッチ接続し、回転軸１３１をモータおよびベルト１３３ａを介して回転させる。これにより、ピン１０５を正立させた状態に戻すことができるため、移動部２を正確に穴１０４ａの位置に配置することができ、正確にＸ線照射範囲を位置決めできる。

なお本実施形態については、第二実施形態のピン突出機構を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、第一実施形態のピン突出機構について、駆動機構１３３も配置することができる。その場合、駆動機構１３３は平行リンクの回転軸１１３またはピン１０５の回転軸１２１を回転させるように構成すればよい。

＜第五実施形態＞
図１１には、本発明の第五実施形態に係る移動部２の平面図を、図１２には、図１１の移動部２を構成するピン１０５の先端の斜視図を示す。第五実施形態では、ピン突出機構のピン１０５の、先端に転がり機構１４１を備える。

図１２に示すように本実施形態に係る転がり機構１４１は、ピン１０５の先端に切欠き１４４を設け、その切欠きに入り込み、その一部がピン１０５の先端からはみ出すように転がり円筒１４２を設けている。この転がり円筒１４２は、中心軸１４３を中心に回転する。転がり機構１４１の転がり方向は、移動部２の動作方向と平行な方向にする。このように構成することで、ピン１０５がレール１０３に対して接触した状態で、移動部２が移動しても、ピン１０５の先端とレール１０３の間に摩擦が働かず、ピン１０５は移動部２の動作方向の力を受けることが無い。このため、第五実施形態のＸ線撮影装置では、レール１０３に直接、位置決め穴１０４ａを設けることが可能である。ピン１０５は先端に転がり機構１４１を備えるため、位置決め穴１０４ａの前後でピン１０５が突出した場合でも、ピン１０５の先端は、レール１０３上を転がり機構１４１により走行して穴１０４ａに挿入される。よって、第一から第四実施形態のように位置決め片１０４を配置せず、レール１０３が穴１０４ａを配置できる。
なお、位置決め片１０４を配置する第一から第四の実施形態のピン１０５に、転がり機構１４１を配置することももちろん可能である。

１…天井、２…移動部、３…支柱、４…Ｘ線発生部、５…Ｘ線絞り部、６…操作ハンドル、７…Ｘ線検出部、８…表示部、９…臥位撮影台、１０…Ｘ線検出部、１１…立位撮影台、１２…Ｘ線画像処理部、１３…回転連結部、１４…操作パネル、１５…制御装置、１０２…ローラ、１０３…レール、１０４…位置決め片、１０４ａ…位置決め穴、１０４ｂ…ピン受面、１０５…ピン、１０６…バネ、１０７…復元バネ、１０８…ソレノイド、１０９…ポテンショメータ、１１０…ピン突出機構（平行リンク）、１１１…レバー、１１２…回転軸、１１３…回転軸、１１４…従動リンク、１１５…駆動リンク、１１６…補助リンク、１１７…電磁ブレーキ、１１８…吸着板、１２０…ピンガイド、１３０…回転フレーム、１３１…回転軸、１３２…センサ、１３３…駆動機構、１４１…転がり機構

Claims (12)

1. 天井に配置されたレールと、前記レールに懸架され、前記レールに沿って移動可能な移動部と、前記移動部によって上端が支持された支柱と、前記支柱の下端に支持されたＸ線発生部とを有し、
   前記レールには、所定の位置に穴が設けられ、
   前記移動部は、ピンと、前記穴に向かって前記ピンを突出させるピン突出機構とを備え、
   前記ピン突出機構は、前記穴に挿入された前記ピンの先端を支点として、前記ピンが前記移動部の移動に伴って旋回するのを可能にする旋回機構と、前記ピンの前記旋回により圧縮される弾性体とを含むことを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 請求項１に記載のＸ線撮影装置であって、前記弾性体は、前記ピンの軸を挟んで対向するように一対配置され、前記移動部が前記レールに沿った２方向のいずれの方向に移動した場合でも、前記ピンの旋回により、一対の前記弾性体のいずれかが圧縮されるように構成されていることを特徴とするＸ線撮影装置。
3. 請求項１に記載のＸ線撮影装置であって、前記旋回機構は、前記ピンの先端とは逆側の端部に設けられた回転軸であり、前記回転軸を中心に前記ピンが回動することにより、前記ピンは先端を支点として旋回することを特徴とするＸ線撮影装置。
4. 請求項１に記載のＸ線撮影装置であって、前記ピンの軸方向は、前記天井に平行な面内に配置されていることを特徴とするＸ線撮影装置。
5. 請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
   前記穴は、前記レールに固定された位置決め片に設けられていることを特徴とするＸ線撮影装置。
6. 請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
   前記移動部の前記レールにおける位置を検出する位置検出部をさらに備え、
   前記ピン突出機構は、前記移動部が前記所定の位置に到達したことを前記位置検出部が検出したならば、前記ピンを突出させることを特徴とするＸ線撮影装置。
7. 請求項６に記載のＸ線撮影装置において、
   前記位置検出部が、レールに沿った位置を計測するポテンショメータであることを特徴とするＸ線撮影装置。
8. 請求項３に記載のＸ線撮影装置において、
   前記ピン突出機構は、前記一端が回転可能に前記移動部に固定された平行リンクと、前記平行リンクを回転させる駆動部とを含み、
   前記ピンの前記回転軸は、前記平行リンクに接続され、前記弾性体は、前記平行リンクに支持されていることを特徴とするＸ線撮影装置。
9. 請求項１に記載のＸ線撮影装置であって、前記旋回機構は、前記ピンを搭載し、前記ピンの先端を支点として前記ピンとともに前記移動部の移動に伴って旋回するフレームを含み、前記弾性体は、前記フレームに接し、前記フレームの旋回により圧縮されることを特徴とするＸ線撮影装置。
10. 請求項１に記載のＸ線撮影装置であって、前記ピン突出機構は、前記移動部が停止後、前記弾性体が圧縮されているかどうかを検出するセンサと、前記センサが前記弾性体が圧縮されていることを検出した場合、操作者に報知する制御装置をさらに備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
11. 請求項１０に記載のＸ線撮影装置であって、前記ピン突出機構は、前記ピンを旋回していない状態に復帰させる復帰駆動部を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
12. 請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
    前記ピンの先端に、転がり機構を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。

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