JP3182284B2

JP3182284B2 - 光源制御回路、照射筒および医療用ｘ線装置

Info

Publication number: JP3182284B2
Application number: JP03609094A
Authority: JP
Inventors: 彰弓場
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1994-03-07
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JPH07241286A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源を所定時間点灯さ
せるための光源制御回路に関し、またＸ線の照射方向に
沿って照準光線を出射するための照射筒に関し、さらに
デンタルＸ線撮影等に用いられる医療用Ｘ線装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】口内法撮影用歯科用Ｘ線装置は、口腔内
に入れられる撮影フィルム等の撮像手段の形状に対し
て、その形状を超える領域にＸ線を照射することが法的
に許されている。たとえば、撮影フィルムの形状が縦３
０ｍｍ×横４０ｍｍ（対角５０ｍｍ）である場合、歯科
用Ｘ線の照射野の直径は、Ｘ線照射筒の出射端で対角５
０ｍｍより大きくなることが許されている。

【０００３】この理由は、口内法撮影ではＸ線装置と撮
影フィルムとの位置関係が一定でなく、撮影部位によっ
て口腔内に設置する撮影フィルムの位置や向きが多様に
変化するとともに、操作者が口腔内の撮影フィルムを直
接視認することができないため、Ｘ線照射野が撮影フィ
ルムから外れて、いわゆるコーンカットという撮影ミス
が生ずることを防止するためである。撮影ミスによって
Ｘ線撮影を繰返すよりも、Ｘ線照射野の拡大の方が全体
の被爆線量を減らすことができる。

【０００４】一方、Ｘ線照射野は必要以上に拡大すべき
ものではなく、また操作者が狙う位置および方向にＸ線
照射野が正確にかつ再現性良く設定されることが望まれ
る。

【０００５】従来、Ｘ線照射野を位置決めするための照
準光線を発生することができる歯科用Ｘ線照射装置が提
案されており（実開昭５５−５１２８０号公報）、被照
射体のＸ線照射位置に可視スポット光を表示するための
可視光学系が、照射筒のＸ線照射軸上の同軸位置または
Ｘ線照射野以外の退避位置に交互に切替え可能に設置さ
れている。しかしながら、可視光学系を機械的に移動さ
せるため、移動機構や停止機構の寸法誤差や組立誤差に
より、可視スポット光の位置が毎回変動する恐れがあ
り、再現性が低い。また、可視スポット光を観察するだ
けではＸ線照射野の位置、方向を特定し難いという問題
がある。

【０００６】他の先行技術として、Ｘ線の放射円錐コー
ンに近似した筒形の光伝導構体を備え、筒状の照準光線
を発生する可視光学系が設けられた歯科用Ｘ線照射装置
が提案されている（実開昭５５−１６６２１３号公
報）。しかしながら、照準光線の輪郭形状がリング状で
あるため、Ｘ線照射野の中心を明確に判別できないとい
う問題がある。

【０００７】さらに他の先行技術として、照射筒の内周
方向を３等分した位置に光ファイバ導光体を設けて、照
射筒端部から離れた位置に各光ファイバ導光体からの光
線を交差させたＸ線照射筒が提案されている（実開昭５
８−１４０５号公報）。しかしながら、照準光線が複数
のスポット光として現れるため、Ｘ線照射野の中心を明
確に判別できないという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線照射筒で
は、照準光線を発生するための光源を点灯するには、照
射筒またはＸ線装置に取付けられた電源スイッチを操作
する必要がある。電源スイッチの形式には、１）スイッ
チを押すと接点が接続し、手を放すと接点が開放する自
動復帰型スイッチ、２）レバー等のラッチ機構によって
接点の接続または開放が保持されるトグル型スイッチ、
等がある。電源スイッチとして、１）自動復帰型スイッ
チを用いると、スイッチを押しながら照射筒の位置決め
作業を行うことになり、煩雑な作業となって操作性が悪
い。また、２）トグル型スイッチを用いると、一旦スイ
ッチを投入すれば位置決め作業に専念できるが、位置決
め後にスイッチオフの操作をすると、余分な力が作用し
て位置ずれが生ずる恐れがあり、さらにスイッチの切り
忘れによって無用な電力消費を招くことが多い。

【０００９】また、Ｘ線照射筒を任意の形式のＸ線装置
に対して着脱可能に構成するには、照射筒自体に電池な
どの電源装置を内蔵する必要があり、照準光線の照射回
数を増やすためには省電力仕様の光源駆動回路が不可欠
となる。この場合、電池の放電特性に起因して出力電圧
が次第に低下すると、光源の照射光量が変動し照準光線
の照度が変化して、操作性が低下する。

【００１０】また、照準機構が無いＸ線照射筒に取って
代るには、小型で軽量なＸ線照射筒が望まれている。

【００１１】本発明の目的は、操作性が良好で、消費電
力が少なく、安定な光量が得られ、しかも軽量小型なＸ
線照射筒を実現するための光源制御回路、照射筒および
医療用Ｘ線装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、通電開始後、
所定時間幅のパルスを出力するタイマ回路と、光源およ
び前記タイマ回路の通電を同時に制御する第１スイッチ
ング素子と、第１スイッチング素子を起動するための起
動回路と、前記タイマ回路がパルスを出力している期
間、光源の通電を許容する第２スイッチング素子と、光
源を定電流駆動するための定電流回路とを備え、光源は
発光ダイオードであり、第１スイッチング素子は、光源
に電流が流れているときは導通状態を保持し、光源に電
流が流れないときは遮断状態になることを特徴とする光
源制御回路である。

【００１３】また本発明は、第１スイッチング素子は、
サイリスタであることを特徴とする。

【００１４】また本発明は、前記起動回路は、自動復帰
型のスイッチであることを特徴とする。

【００１５】また本発明は、電源が電池であることを特
徴とする。

【００１６】また本発明は、放射状に伝搬するＸ線束を
取り囲む筒体と、Ｘ線束の外側でかつ前記筒体の内側で
あって、前記筒体の軸方向から見て４つの光源が対称的
に設置される複数の光源と、光源を制御するための請求
項１記載の光源制御回路と、各光源からの光を線状に結
像して、結像面に十字状のスリット像を形成するための
集光手段とを備えることを特徴とする照射筒である。

【００１７】また本発明は、Ｘ線を発生するＸ線発生手
段と、前記Ｘ線発生手段に着脱自在に装着される、上記
の照射筒と、前記Ｘ線発生手段を制御するためのＸ線制
御手段と、前記Ｘ線制御手段に電力を供給するための電
源手段とを備え、前記照射筒は、前記電源手段から電力
を供給されることを特徴とする医療用Ｘ線装置である。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【作用】本発明に従えば、通電開始後、所定時間幅のパ
ルスを出力するタイマ回路によって、所定時間の経過を
計測する。さらに第１スイッチング素子は、光源および
タイマ回路の通電を同時にオンまたはオフに制御する。
また起動回路は、第１スイッチング素子を起動して、強
制的に導通状態にする。また第２スイッチング素子は、
タイマ回路がパルスを出力している期間、光源の通電を
許容する。また第１スイッチング素子は、光源に電流が
流れているときは導通状態を保持し、光源に電流が流れ
ないときは遮断状態になるため、タイマ回路がパルスを
出力している期間は、第２スイッチング素子が導通して
光源が点灯し、一方、タイマ回路のパルス出力が終了す
ると第２スイッチング素子が遮断され、光源に電流が流
れなくなり、第１スイッチング素子は遮断状態になる。

【００２７】これによって、起動回路が動作すると第１
スイッチング素子が導通状態となって、タイマ回路が動
作を開始してパルスを出力し、さらに第２スイッチング
素子が導通状態となって、光源に電流が流れ点灯する。
その後起動回路が停止しても第１スイッチング素子の導
通状態は保持される。さらに、所定期間経過すると第２
スイッチング素子が遮断状態になり、光源は自動的に消
灯する。さらに光源の消灯と同時に第１スイッチング素
子に流れる電流が減少して、第１スイッチング素子は遮
断状態になって、タイマ回路の通電も停止するため、無
駄な電力消費を防止できる。また、光源を定電流駆動す
るための定電流回路を備えることによって、電源電圧が
変動しても光源には一定の電流が流れるため、光源の光
量が安定化される。また、光源が発光ダイオードである
ことによって、消費電力の低減化および装置の小型、軽
量化、安全性の向上、低価格化が可能になる。

【００２８】また本発明に従えば、第１スイッチング素
子がサイリスタであることによって、所定電流値以上の
電流が持続すると導通状態を保持し、所定電流値未満に
なると遮断状態になる機能を小型かつ簡単に実現でき
る。

【００２９】また本発明に従えば、起動回路が自動復帰
型のスイッチであることによって、作業者がスイッチに
触れるだけでスイッチング素子が起動され、その後自動
復帰してスイッチオフの操作が不要になり、光源の点灯
作業が簡便になる。

【００３０】また本発明に従えば、電源が電池であるこ
とによって、光源制御回路が他の電源系と独立して動作
可能になり、また光源制御回路およびこれを組込んだ装
置のの持運びが容易になる。また、既に設置済のＸ線装
置に取付けられている照射筒との交換が容易になる。

【００３１】

【００３２】

【００３３】また本発明の照射筒に従えば、放射状に伝
搬するＸ線束を取り囲む筒体を備え、Ｘ線束の外側でか
つ筒体の内側であって、筒体の周方向に所定間隔に複数
の光源を設置することによって、Ｘ線照射野を示すため
の照準光線が得られ、この照準光線を被写体に照射する
ことによって、Ｘ線照射野の位置決め作業が容易にな
る。さらに、上述の光源制御回路を備えることによっ
て、操作性が良好で、消費電力が少なく、安定な光量が
得られ、しかも軽量小型なＸ線照射筒を得ることができ
る。

【００３４】また、筒体の軸方向から見て４つの光源が
対称的に配置され、各光源からの光を線状に結像して、
結像面に十字状のスリット像を形成するための集光手段
を備えることによって、Ｘ線照射野の中心および範囲な
らびにＸ線照射方向が明確に判別できるため、Ｘ線照射
野の位置決め作業が格段に容易になる。

【００３５】また本発明の医療用Ｘ線装置に従えば、Ｘ
線発生手段に着脱自在に装着される上述の照射筒を備え
ることによって、Ｘ線照射野の位置決め作業が容易にな
る。さらにＸ線発生手段を制御するためのＸ線制御手段
と、Ｘ線制御手段に電力を供給するための電源手段とを
備え、照射筒は電源手段から電力を供給されることによ
って、照射筒自体に電源を設置する必要がなくなり、よ
り小型軽量化が可能になり、しかも安定した電圧が絶え
ず供給されるため、安定した光量が得られる。

【００３６】

【実施例】図１は、本発明に係る医療用Ｘ線装置の一実
施例を示す全体斜視図である。医療用Ｘ線装置３は、口
内法撮影用の歯科用Ｘ線装置であって、基台５に立設さ
れた支柱６の上端部に、鉛直軸周りに角変位自在なアー
ム７、８、９が設けられ、アーム９の先端には水平軸４
周りに角変位自在にＸ線発生部２が取付けられ、Ｘ線発
生部２のＸ線照射口には照射筒１が着脱自在に固定され
る。

【００３７】Ｘ線撮影を行う場合、患者を支柱６の座板
１０に着座させ、患者の口腔内に撮影フィルムやＸ線検
出センサなどの撮像手段を挿入した後、撮像手段と対向
するように患者の顔面に照射筒１を近接させて、照射筒
１から出射される視準光線が所定位置かつ所定方向に向
くようにＸ線発生部２を位置決めして、Ｘ線照射野と撮
像手段との位置関係を調節してから、Ｘ線を発生させ
る。

【００３８】図２は、本発明に係る照射筒の一実施例を
示す正面図である。照射筒１は、軸ｍ（紙面垂直）を中
心に円錐放射状のＸ線束が通過するＸ線開口１０４を中
央に備え、Ｘ線開口１０４の外周で筒体１０１の内側に
周方向に９０度間隔で４つの収納孔１１３が形設されて
いる。各収納孔１１３には、シリンドリカルレンズ１０
７ａ〜１０７ｄが収納され、対角に位置するシリンドリ
カルレンズ１０７ａとシリンドリカルレンズ１０７ｂの
母線はほぼ一致し、同様に、対角に位置するシリンドリ
カルレンズ１０７ｃとシリンドリカルレンズ１０７ｄの
母線はほぼ一致している。

【００３９】筒体１０１の外周面には、各シリンドリカ
ルレンズ１０７ａ〜１０７ｄに対応して設置される光源
を制御するための光源制御回路２０が設けられる。光源
制御回路２０には、光源の点灯を起動するためのスイッ
チ２１が設けられる。光源制御回路２０およびこれに電
力を供給する電池２２は、カバー１２３によって覆われ
ており、カバー１２３にはスイッチ２２の直上位置に透
孔１２４が形成され、さらに透孔１２４を覆うようにた
とえばフラッシュシートと呼ばれる可撓性のシート体１
２５が設けられる。操作者が光源を点灯する場合、指な
どでシート体１２５を押すと、シート体１２５を介して
スイッチ２２の操作片１２６が押圧され、スイッチ２２
が導通することになる。このようにして防塵性、防水性
を保ちつつ光源の操作が可能になる。

【００４０】図３は、図２の照射筒１の光学系配置図で
ある。各シリンドリカルレンズ１０７ａ〜１０７ｄが仮
想円Ｃ上に９０度間隔で配置され、各シリンドリカルレ
ンズ１０７ａ〜１０７ｄによって集光される位置にＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）、白
熱電球などの光源２３ａ〜２３ｄが９０度間隔で配置さ
れる。各光源２３ａ〜２３ｄは、スイッチ２１によって
起動される光源制御回路２０によって駆動される。

【００４１】たとえば光源２３ａから放射される可視光
は、シリンドリカルレンズ１０７ａによって鉛直方向に
集光されて扇状のビーム１２８に変換される。同様に、
光源２３ｂから放射される可視光も、シリンドリカルレ
ンズ１０７ｂによって鉛直方向に集光されて扇状のビー
ム１２７に変換される。そして、ビーム１２７、１２８
が所定距離離れた結像位置で結像され、合成された水平
のスリット像１３１を形成する。光源２３ｃ、２３ｄに
ついても同様に、シリンドリカルレンズ１０７ｂ、１０
７ｄによって水平方向に集光されて扇状のビームにそれ
ぞれ変換され、該結像位置に鉛直のスリット像１３２を
形成する。こうして線分長さＢのスリット像１３１、１
３２が互いに二等分するように直交して十字スリット像
を形成し、その交点ＱがＸ線束の中心軸ｍ上に一致す
る。こうしてＸ線照射野と一致するように可視光の十字
スリット像が形成され、操作者はＸ線照射野の範囲およ
び中心位置を明確に認識できる。

【００４２】図４は、本発明に係る光源制御回路の一実
施例を示すブロック図である。光源制御回路２０は、通
電開始後、たとえば１０秒という所定時間幅のパルスを
出力するタイマ回路２４と、タイマ回路２４を起動する
オートトリガ回路２５と、タイマ回路２４および光源２
３の通電を制御するスイッチング素子２６と、タイマ回
路２４の出力に応じてスイッチング素子２６の導通を保
持する導通保持回路２９と、スイッチング素子２６を起
動するスイッチ２１と、回路の電源となる電池２２など
で構成される。導通保持回路２９およびスイッチング素
子２６は、タイマ回路２４がパルスを出力している期間
は光源２３を通電して、タイマ回路２４のパルス出力が
終了すると光源２３およびタイマ回路２４の通電を停止
するスイッチング回路を構成する。

【００４３】導通保持回路２９は、１次回路２７と２次
回路２８で構成され、１次回路２７はタイマ回路２４の
パルス出力に応じて２次回路２８を起動し、起動された
２次回路２８はスイッチング回路２６を起動して導通を
保持する。スイッチ２１は、自動復帰型の押しボタンス
イッチなどで構成される。光源２３は、ＬＥＤ、ＬＤ、
白熱電球などから選ばれ、たとえば可視光を放射する。
なお光源２３は、消費電力および小型化の点で、ＬＥＤ
が好ましい。定電流回路３０が光源２３と直列に接続さ
れ、光量安定化を図る。

【００４４】この動作について説明する。操作者の押圧
操作によってスイッチ２１が一瞬導通すると、電池２２
の陽極からスイッチ２１を介してスイッチング素子２６
に所定電圧が入力され、スイッチング素子２６は導通状
態になる。すると、スイッチング素子２６に対して直列
的に接続されたオートトリガ回路２５、タイマ回路２
４、光源２３等に電池２２の電源電圧が印加される。タ
イマ回路２４は、オートトリガ回路２５によって通電開
始直後ハイレベルを出力し、１次回路２７を駆動する。
駆動された１次回路２７は、光などの情報媒体を介して
２次回路２８を駆動する。さらに駆動された２次回路２
８が導通状態となると、スイッチング素子２６に所定電
圧を印加されて導通状態となる。こうして２次回路２８
が一旦導通状態になれば、後にスイッチ２１が開放に自
動復帰しても、スイッチング素子２６は導通状態に保持
され、これによって光源２３が通電して発光する。

【００４５】一方、通電開始から所定時間経過すると、
タイマ回路２４の出力はローレベルに反転する。次に１
次回路２７が停止して、２次回路２８が遮断状態になる
ため、スイッチング素子２６に電圧が印加されなくな
り、スイッチング素子２６は遮断状態になる。すると、
光源２３への通電が停止するとともに、オートトリガ回
路２５やタイマ回路２４への通電も停止する。こうして
スイッチ２１の起動から所定時間、光源２３が発光し、
その後光源２３が消灯するとタイマ回路２４の通電も停
止するため、無駄な電力消費を防止できる。

【００４６】図５は、図４に示す光源制御回路２０を具
体化した回路例である。タイマＩＣ（集積回路）２４ａ
は、２個のコンパレータと、これらの出力で動作するＲ
Ｓフリップフロップと、各コンパレータにそれぞれ電源
電圧の１／３および２／３の基準電圧を供給する基準電
圧部を備えており、たとえば「５５５」と呼ばれる消費
電力の少ないＣＭＯＳタイプのＩＣ（型番「μＰＤ５５
５５Ｃ」、日本電気製）が用いられる。オートトリガ回
路２５は、電池２２の陽極に接続されたラインＥ１と中
間電位であるラインＥ２との間に直列接続された抵抗Ｒ
１とコンデンサＣ１で構成され、この接続線Ｐ１はタイ
マＩＣ２４ａの端子ＴＲＩＧに接続される。さらにライ
ンＥ１とラインＥ２との間には抵抗Ｒ２とコンデンサＣ
２が直列接続され、この接続線Ｐ２はタイマＩＣ２４ａ
の端子ＤＩＳおよび端子ＴＨに接続される。なお、タイ
マ時間は、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２の時定数で決定さ
れる。タイマＩＣ２４ａの端子ＶＣＣはラインＥ１に接
続され、端子ＧＮＤはラインＥ２に接続される。ライン
Ｅ１とラインＥ２との間にコンデンサＣ３が接続され、
端子ＣＶとラインＥ２との間にコンデンサＣ４が接続さ
れる。タイマＩＣ２４ａの出力端子である端子ＶＯとラ
インＥ２との間に、抵抗Ｒ４を介してフォトカプラ２９
ａを構成するＬＥＤ２７ａが接続される。また端子ＶＯ
と接続線Ｐ３との間に、抵抗Ｒ３を介してフォトカプラ
２９ａを構成するフォトトランジスタ２８ａが接続され
る。なお、フォトカプラ２９ａの代わりにリレーやトラ
ンスなどの高絶縁スイッチを用いることも可能である
が、消費電力や小型化の点でフォトカプラが好ましい。

【００４７】一方、ラインＥ１と接続線Ｐ３との間に、
抵抗Ｒ５を介してスイッチ２１が接続される。電池２２
の陰極に接続されたＥ３と接続線Ｐ３と間に抵抗Ｒ６が
接続される。ラインＥ１とラインＥ２との間に、バイポ
ーラトランジスタ、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等
のスイッチング素子２６が接続され、その入力は接続線
Ｐ３に接続される。なお、スイッチング素子２６は、電
圧降下が少なく、耐ノイズ性に優れるバイポーラトラン
ジスタが好ましい。

【００４８】さらにラインＥ１とラインＥ２との間に、
定電流回路３０、抵抗Ｒ７および光源２３ａが直列接続
され、同様に、定電流回路３０、抵抗Ｒ８および光源２
３ｂが直列接続され、定電流回路３０、抵抗Ｒ９および
光源２３ｃが直列接続され、定電流回路３０、抵抗Ｒ１
０および光源２３ｄが直列接続され、さらに音を発生す
るブザー３１が接続される。定電流回路３０は、各光源
２３ａ〜２３ｄに流れる電流を安定化するものであり、
たとえばＩＣ（型番「ＬＭ３１７Ｌ」、ナショナルセミ
コンダクタ社製）などが用いられる。

【００４９】次に動作を説明する。スイッチ２１が導通
すると、ラインＥ１からスイッチ２１および抵抗Ｒ５を
介してスイッチング素子２６に所定電流が入力され、ス
イッチング素子２６は導通状態になる。すると、ライン
Ｅ１とラインＥ２との間に電源電圧が印加され、まず接
続線Ｐ１および端子ＴＲＩＧに負のパルスが印加され、
端子ＶＯがハイレベルになる。次に抵抗Ｒ４を介してＬ
ＥＤ２７ａに電流が流れてＬＥＤ２７ａが発光し、フォ
トトランジスタ２８ａが導通状態になる。すると端子Ｖ
Ｏから抵抗Ｒ３を介して接続線Ｐ３に電流が供給され、
スイッチング素子２６に入力される。こうして後にスイ
ッチ２１が開放しても、スイッチング素子２６は導通状
態に保持され、これによって光源２３ａ〜２３ｄが通電
して発光するとともに、ブザー３１も通電して音を発生
する。

【００５０】一方、ラインＥ１とラインＥ２との間に電
源電圧が印加されると、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２で決
まる時定数に基づいて、接続線Ｐ２の電位が指数関数的
に上昇し、通電開始から所定時間経過して所定閾値を超
えた時点で、タイマＩＣ２４ａの端子ＶＯはローレベル
に反転する。次にＬＥＤ２７ａがオフになって、フォト
トランジスタ２８ａが遮断状態になり、接続線Ｐ３の電
位がラインＥ３と同じになり、スイッチング素子２６が
遮断状態になる。すると、光源２３ａ〜２３ｄへの通電
が停止するとともに、タイマＩＣ２４ａへの通電も停止
する。こうして光源２３ａ〜２３ｄが消灯するとタイマ
ＩＣ２４ａの通電も停止するため、電池２２の消耗を防
止できる。

【００５１】図６は、図４に示す光源制御回路２０を具
体化した他の回路例である。図６の光源制御回路２０
は、図５のものとほぼ同一であって、フォトカプラ２９
ａの代わりにコイル２７ｂおよび接点２８ｂから成るリ
レーを用いる点が相違する。したがって、同一要素には
同一符号を付して重複説明を省く。

【００５２】次に動作を説明する。スイッチ２１が導通
すると、ラインＥ１からスイッチ２１および抵抗Ｒ５を
介してスイッチング素子２６に所定電流が入力され、ス
イッチング素子２６は導通状態になる。すると、ライン
Ｅ１とラインＥ２との間に電源電圧が印加され、まず接
続線Ｐ１および端子ＴＲＩＧに負のパルスが印加され、
端子ＶＯがハイレベルになる。次に抵抗Ｒ４を介してコ
イル２７ｂに電流が流れて、接点２８ｂが導通状態にな
る。すると端子ＶＯから抵抗Ｒ３を介して接続線Ｐ３に
電流が供給され、スイッチング素子２６に入力される。
こうして後にスイッチ２１が開放しても、スイッチング
素子２６は導通状態に保持され、これによって光源２３
ａ〜２３ｄが通電して発光するとともに、ブザー３１も
通電して音を発生する。

【００５３】一方、ラインＥ１とラインＥ２との間に電
源電圧が印加されると、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２で決
まる時定数に基づいて、接続線Ｐ２の電位が指数関数的
に上昇し、通電開始から所定時間経過して所定閾値を超
えた時点で、タイマＩＣ２４ａの端子ＶＯはローレベル
に反転する。次にコイル２７ｂがオフになって、接点２
８ｂが遮断状態になり、接続線Ｐ３の電位がラインＥ３
と同じになり、スイッチング素子２６が遮断状態にな
る。すると、光源２３ａ〜２３ｄへの通電が停止すると
ともに、タイマＩＣ２４ａへの通電も停止する。こうし
て光源２３ａ〜２３ｄが消灯するとタイマＩＣ２４ａの
通電も停止するため、電池２２の消耗を防止できる。

【００５４】図７は、本発明に係る光源制御回路の他の
実施例を示すブロック図である。光源制御回路２０は、
通電開始後、たとえば１０秒という所定時間幅のパルス
を出力するタイマ回路２４と、タイマ回路２４を起動す
るオートトリガ回路２５と、タイマ回路２４および光源
２３の通電を制御するスイッチング素子２６と、タイマ
回路２４の出力に応じて光源２３の通電を制御するスイ
ッチング素子３２と、スイッチング素子２６を起動する
スイッチ２１と、回路の電源となる電池２２などで構成
される。スイッチング素子２６は、光源２３に電流が流
れているときは導通状態を保持し、光源２３に電流が流
れないときは遮断状態になる性質を有し、小型化および
寿命の点でサイリスタが好ましく用いられる。スイッチ
ング素子２６、３２は、タイマ回路２４がパルスを出力
している期間は光源２３を通電して、タイマ回路２４の
パルス出力が終了すると光源２３およびタイマ回路２４
の通電を停止するスイッチング回路を構成する。

【００５５】スイッチ２１は、自動復帰型の押しボタン
スイッチなどで構成される。光源２３は、ＬＥＤ、Ｌ
Ｄ、白熱電球などから選ばれ、たとえば可視光を放射す
る。なお光源２３は、消費電力、価格面、安全性および
小型化の点で、ＬＥＤが好ましい。定電流回路３０が光
源２３と直列に接続され、光量安定化を図る。

【００５６】この動作について説明する。操作者の押圧
操作によってスイッチ２１が一瞬導通すると、電池２２
の陽極からスイッチ２１を介してスイッチング素子２６
に所定電圧が入力され、スイッチング素子２６は導通状
態になる。すると、スイッチング素子２６に対して直列
的に接続されたオートトリガ回路２５、タイマ回路２
４、光源２３等に電池２２の電源電圧が印加される。タ
イマ回路２４は、オートトリガ回路２５によって通電開
始直後ハイレベルを出力し、スイッチング素子３２を駆
動して導通状態にする。すると光源２３に大きな電流が
流れるため、後にスイッチ２１が開放に自動復帰して
も、スイッチング素子２６は導通状態を保持し続け、こ
れによって光源２３の発光が持続する。

【００５７】一方、通電開始から所定時間経過すると、
タイマ回路２４の出力はローレベルに反転する。すると
スイッチング素子３２が遮断状態になり、光源２３の通
電が停止し、スイッチング素子２６に流れる電流は保持
電流未満になって遮断状態になる。こうしてスイッチ２
１の起動から所定時間、光源２３が発光し、その後光源
２３が消灯するとタイマ回路２４の通電も停止するた
め、無駄な電力消費を防止できる。

【００５８】図８は、図７に示す光源制御回路２０を具
体化した回路例である。タイマＩＣ（集積回路）２４ａ
は、２個のコンパレータと、これらの出力で動作するＲ
Ｓフリップフロップと、各コンパレータにそれぞれ電源
電圧の１／３および２／３の基準電圧を供給する基準電
圧部を備えており、たとえば「５５５」と呼ばれる消費
電力の少ないＣＭＯＳタイプのＩＣ（型番「μＰＤ５５
５５Ｃ」、日本電気製）が用いられる。オートトリガ回
路２５は、電池２２の陽極に接続されたラインＥ１と中
間電位であるラインＥ２との間に直列接続された抵抗Ｒ
１とコンデンサＣ１で構成され、この接続線Ｐ１はタイ
マＩＣ２４ａの端子ＴＲＩＧに接続される。さらにライ
ンＥ１とラインＥ２との間には抵抗Ｒ２とコンデンサＣ
２が直列接続され、この接続線Ｐ２はタイマＩＣ２４ａ
の端子ＤＩＳおよび端子ＴＨに接続される。なお、タイ
マ時間は、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２の時定数で決定さ
れる。タイマＩＣ２４ａの端子ＶＣＣはラインＥ１に接
続され、端子ＧＮＤはラインＥ２に接続される。ライン
Ｅ１とラインＥ２との間にコンデンサＣ３が接続され、
端子ＣＶとラインＥ２との間にコンデンサＣ４が接続さ
れる。タイマＩＣ２４ａの出力端子である端子ＶＯは、
抵抗Ｒ１１を介してＦＥＴなどのスイッチング素子３２
の入力に接続される。

【００５９】一方、ラインＥ１と接続線Ｐ３との間に、
抵抗Ｒ５を介してスイッチ２１が接続される。電池２２
の陰極に接続されたＥ３と接続線Ｐ３と間に抵抗Ｒ６お
よびコンデンサＣ５が接続される。ラインＥ３とライン
Ｅ２との間に、サイリスタなどのスイッチング素子２６
が接続され、その入力は接続線Ｐ３に接続される。

【００６０】さらにラインＥ２とラインＥ４との間に、
スイッチング素子３２が接続され、このラインＥ４とラ
インＥ１との間に、定電流回路３０、抵抗Ｒ７および光
源２３ａが直列接続され、同様に、定電流回路３０、抵
抗Ｒ８および光源２３ｂが直列接続され、定電流回路３
０、抵抗Ｒ９および光源２３ｃが直列接続され、定電流
回路３０、抵抗Ｒ１０および光源２３ｄが直列接続さ
れ、さらに音を発生するブザー３１が接続される。定電
流回路３０は、各光源２３ａ〜２３ｄに流れる電流を安
定化するものであり、たとえばＩＣ（型番「ＬＭ３１７
Ｌ」、ナショナルセミコンダクタ社製）などが用いられ
る。

【００６１】次に動作を説明する。スイッチ２１が導通
すると、ラインＥ１からスイッチ２１および抵抗Ｒ５を
介してスイッチング素子２６に所定電圧が入力され、ス
イッチング素子２６は導通状態になる。すると、ライン
Ｅ１とラインＥ２との間に電源電圧が印加され、まず接
続線Ｐ１および端子ＴＲＩＧの電位が急速に立上り、端
子ＶＯがハイレベルになる。次に抵抗Ｒ１１を介してス
イッチング素子３２に電圧が印加され、スイッチング素
子３２が導通状態になる。次に光源２３ａ〜２３ｄに大
きな電流が流れて発光するとともに、ブザー３１も通電
して音を発生する。こうして後にスイッチ２１が開放し
ても、スイッチング素子２６に大きな電流が流れ続ける
限り、スイッチング素子２６は導通状態に保持される。
このときスイッチング素子２６に流れる電流は、約１３
０ｍＡ程度であり、スイッチング素子２６の自己保持電
流Ｉｔｈ＝３ｍＡを超えている。

【００６２】一方、ラインＥ１とラインＥ２との間に電
源電圧が印加されると、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２で決
まる時定数に基づいて、接続線Ｐ２の電位が指数関数的
に上昇し、通電開始から所定時間経過して所定閾値を超
えた時点で、タイマＩＣ２４ａの端子ＶＯはローレベル
に反転する。次にスイッチング素子３２が遮断状態にな
り、光源２３ａ〜２３ｄの通電が停止して、スイッチン
グ素子２６に流れる電流は、タイマＩＣ２４ａなどのわ
ずかな電流、たとえば０．８ｍＡ程度になる。すると、
スイッチング素子２６は導通を保持できなくなり、タイ
マＩＣ２４ａへの通電も停止する。こうして光源２３ａ
〜２３ｄが消灯するとタイマＩＣ２４ａの通電も停止す
るため、電池２２の消耗を防止できる。

【００６３】図９は、図１に示した医療用Ｘ線装置３の
電気的構成を示すブロック図である。医療用Ｘ線装置３
は、Ｘ線を発生するＸ線発生部２と、Ｘ線発生部２のＸ
線照射口に着脱自在に装着され、図３に示すように十字
状スリット光を出射する照射筒１と、Ｘ線発生部２を制
御するためのＸ線制御回路４４と、Ｘ線制御回路４４に
電力を供給するための電源回路４３などを備える。

【００６４】Ｘ線発生部２は、ＡＣ１００Ｖなどの商用
電源から高電圧を発生する高圧トランスＨＴと、高圧ト
ランスＨＴの２次側から高電圧が印加されるとＸ線を発
生するＸ線管５０と、Ｘ線管５０のフィラメントを点火
するための低圧トランスＦＴと、Ｘ線管５０の負荷抵抗
５１と、フィラメント電流を調整するフィラメント電流
調整回路５２などで構成され、電気絶縁性を高くするた
め、フィラメント電流調整回路５２以外は油槽５４に浸
漬される。

【００６５】商用電源は、ヒューズや電源スイッチ４１
を介して供給され、Ｘ線発生部２へはバックアップリレ
ー４６を介して供給され、さらに高圧トランスＨＴの１
次側にはトライアックなどの交流スイッチ４７およびダ
イオードなどの逆電圧防止回路４８を介して供給され、
低圧トランスＦＴの１次側には、トライアックなどの交
流スイッチ４９を介して供給される。一方、商用電源
は、制御トランス４２の１次側に供給され、その２次側
にはＸ線制御回路４４および電源回路４３が接続され
る。電源回路４３は、交流を整流して安定化した直流電
圧を出力し、Ｘ線制御回路４４に供給するとともに、照
射筒１の接続電極６１ａ、６２ａと電気的に接続される
接続電極６１ａ、６２ａにも供給している。

【００６６】照射筒１は、図４〜図８で示したような光
源制御回路２０を搭載しており、その電源は、内蔵した
電池２２の代わりに、接続電極６１ｂ、６２ｂを介して
電源回路４３から供給される。

【００６７】Ｘ線発生の動作手順を簡単に説明する。操
作者がＸ線制御回路４４に接続された曝射ボタン４５を
押すと、バックアップリレー４６が導通して、さらに交
流スイッチ４９が導通して低圧トランスＦＴに電流が流
れ、Ｘ線管５０のフィラメントが点灯する。約２秒経過
後フィラメントが充分高温になり、次に交流スイッチ４
７が導通して高圧トランスＨＴに電流が流れ、Ｘ線管５
０に所定時間高電圧が印加され、その間Ｘ線が出射す
る。このとき負荷抵抗５１の両端に高圧電流に対応する
電圧が発生し、これをフィラメント電流調整回路５２が
監視する。仮に高圧電流が増加するとフィラメント電流
調整回路５２は交流スイッチ４９の通電量を制御し、フ
ィラメント電流が減少して、結局、Ｘ線管５０のＸ線照
射量が安定化される。高電圧印加から所定時間経過する
と、交流スイッチ４７が遮断されて、Ｘ線発生が終了す
る。さらに、わずかに遅れてバックアップリレー４６が
遮断状態になり、万一交流スイッチ４７が故障して遮断
不可能な場合でも、確実に高電圧を遮断することができ
る。

【００６８】図１０は、照射筒１をＸ線発生部２のＸ線
照射口１４２に装着する様子を示す部分斜視図である。
筒体１０１の取付端部に接続電極６１ｂ、６２ｂが設け
られ、Ｘ線発生部２のＸ線照射口１４２に装着される
と、接続電極６１ａ、６２ａと接続電極６１ｂ、６２ｂ
とがそれぞれ電気的に接触する。さらに筒体１０１に穿
設された取付孔１４０を介して、ねじ１４１をＸ線照射
口１４２に締付けることによって、照射筒１が固定され
る。なお、筒体１０１の少なくとも筒端１ａが透光性材
料製であると、筒先が被写体に接近しても照準光線を目
視することができ操作性が良くなる。

【００６９】このように照射筒１自体に電源を設置する
必要がなく、より小型軽量化が可能になり、しかも電源
回路４３から安定した電圧が供給されるため、安定した
光量が得られる。したがって、光源安定化のための定電
流回路３０は省くことができる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、光
源点灯後、一定期間経過すると光源は自動的に消灯し、
さらに光源の消灯と同時にタイマ回路の通電も停止する
ため、無駄な電力消費を防止できる。

【００７１】また照射筒の小型、軽量化が可能になり、
しかも光源の光量が安定化される。

【００７２】また、Ｘ線照射野の中心および範囲ならび
にＸ線照射方向が明確に判別できるため、Ｘ線照射野の
位置決め作業が容易になり、さらに光源の点灯作業が簡
便になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る医療用Ｘ線装置の一実施例を示す
全体斜視図である。

【図２】本発明に係る照射筒の一実施例を示す正面図で
ある。

【図３】図２の照射筒１の光学系配置図である。

【図４】本発明に係る光源制御回路の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図５】図４に示す光源制御回路２０を具体化した回路
例である。

【図６】図４に示す光源制御回路２０を具体化した他の
回路例である。

【図７】本発明に係る光源制御回路の他の実施例を示す
ブロック図である。

【図８】図７に示す光源制御回路２０を具体化した回路
例である。

【図９】図１に示した医療用Ｘ線装置３の電気的構成を
示すブロック図である。

【図１０】照射筒１をＸ線発生部２のＸ線照射口１４２
に装着する様子を示す部分斜視図である。

【符号の説明】

１照射筒２Ｘ線発生部３医療用Ｘ線装置６支柱７，８，９アーム２０光源制御回路２１スイッチ２２電池２３，２３ａ〜２３ｄ光源２４タイマ回路２４ａタイマＩＣ２６，３２スイッチング素子２７１次回路２８２次回路２９導通保持回路２９ａフォトカプラ３０定電流回路４５曝射ボタン４７，４９交流スイッチ５０Ｘ線管５１負荷抵抗５２フィラメント電流調整回路５４油槽６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ接続電極１０１筒体１０４Ｘ線開口１０７ａ〜１０７ｄシリンドリカルレンズ１３１，１３２スリット像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 6/00 - 6/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】通電開始後、所定時間幅のパルスを出力
するタイマ回路と、光源および前記タイマ回路の通電を同時に制御する第１
スイッチング素子と、第１スイッチング素子を起動するための起動回路と、前記タイマ回路がパルスを出力している期間、光源の通
電を許容する第２スイッチング素子と、光源を定電流駆動するための定電流回路とを備え、光源は発光ダイオードであり、第１スイッチング素子は、光源に電流が流れているとき
は導通状態を保持し、光源に電流が流れないときは遮断
状態になることを特徴とする光源制御回路。
【請求項２】第１スイッチング素子は、サイリスタで
あることを特徴とする請求項１記載の光源制御回路。
【請求項３】前記起動回路は、自動復帰型のスイッチ
であることを特徴とする請求項１記載の光源制御回路。
【請求項４】電源が電池であることを特徴とする請求
項１記載の光源制御回路。
【請求項５】放射状に伝搬するＸ線束を取り囲む筒体
と、Ｘ線束の外側でかつ前記筒体の内側であって、前記筒体
の軸方向から見て４つの光源が対称的に設置される複数
の光源と、光源を制御するための請求項１記載の光源制御回路と、各光源からの光を線状に結像して、結像面に十字状のス
リット像を形成するための集光手段とを備えることを特
徴とする照射筒。
【請求項６】Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記Ｘ線発生手段に着脱自在に装着される、請求項５記
載の照射筒と、前記Ｘ線発生手段を制御するためのＸ線制御手段と、前記Ｘ線制御手段に電力を供給するための電源手段とを
備え、前記照射筒は、前記電源手段から電力を供給されること
を特徴とする医療用Ｘ線装置。