JP4164661B2 - X線撮影装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線透視装置やX線CT装置などのX線撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
非破壊検査などに用いられる産業用のX線撮影装置においては、一般に、X線源とX線検出器を対向配置し、これの間に被写体を搭載するための試料テーブルを配置した構造を採る。このようなX線撮影装置では、通常、ビューポイントや撮影倍率を変化させるべく試料テーブルを互いに直交するx,y,z軸方向に駆動可能とされるとともに、試料搭載面に直交する軸の回りに回動駆動可能とされる。また、X線検出器は、X線源に接近離隔する方向に駆動可能とされる。更には、被写体の透視方向を変化させるべく、X線検出器をX線光軸に対して傾動させる傾動機構を備えたものも実用化されており、このようなX線検出器の傾動機構を備えた装置においては、その傾動によりビューポイントがずれてしまうことを防止するために、上記した試料テーブルのx,y,z方向への駆動機構とは別に、X線検出器の傾動に追随して自動的に試料テーブルを移動する位置補正機能を備えた装置も知られている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−281168号公報(第4−第6頁,図1,図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のようなX線撮影装置において、例えば各種オプションユニットを後付けする場合、オペレータは試料テーブルやX線検出器の各軸を駆動して、そのオプションユニットと装置内部の機構とが干渉しない位置で、しかも取り付け作業が容易となる適宜な位置に位置決めする必要がある。
【0005】
また、オプションユニットを取り付けた後、被写体のX線撮影を行うべく試料テーブルやX線検出器の各軸を駆動するに当たっては、オプションユニットと装置内部の機構とが衝突しないように操作する必要があり、更には、オプションユニットを取り外す際にも、そのユニットを取り外しやすい位置にまで、装置内部との衝突を避けながら各軸を駆動する必要がある。
【0006】
このように、オプションユニットの取り付け・取り外し作業時、および取り付け後の各軸の駆動時には、オペレータは衝突に注意を払いながら各軸を操作する必要が生じて負担が掛かるばかりでなく、思いがけない事故が発生する危険性もあった。
【0007】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、オプションユニットの取り付けおよび取り外し時、あるいはオプションユニットの取り付け状態での各軸の操作時におけるオペレータの負担を軽減し、しかもオプションユニットと装置内部の機構とが衝突する危険性をなくすことのできるX線撮影装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のX線撮影装置は、互いに対向配置されたX線源およびX線検出器と、こられの間に配置された試料テーブルと、上記X線検出器の出力を用いて試料テーブル上の被写体のX線透視像を構築する画像処理手段と、上記試料テーブルおよびX線検出器を多軸制御する位置制御手段を備えたX線撮影装置において、当該装置に着脱可能で、かつ、装着により当該装置に機能を追加するための1個または複数個の部材についての着脱状況をそれぞれ検知する検知手段と、上記機能を追加するための各部材について、装着状態で上記位置制御手段による各軸の駆動により装置内部の機構との衝突をしない駆動範囲を記憶するとともに、上記機能を追加するための各部材ごとに、当該装置に対して取り付けおよび取り外すのに適した試料テーブルおよび/またはX線検出器の位置をそれぞれ記憶する記憶手段と、上記検知手段による検知内容と上記記憶手段の内容に従い、上記位置制御手段による各軸の駆動範囲を制限する移動制限手段と、上記機能を追加するための部材を着脱する旨の指令の付与により、上記移動制限手段を機能させつつ上記試料テーブルおよび/またはX線検出器の各軸を自動的に駆動制御して、上記記憶手段に記憶している該当位置に位置決めする自動駆動制御手段を備えていることによって特徴づけられる。
【0009】
本発明は、装置に着脱可能で、かつ、装着により当該装置に機能を追加するための部材であるオプションユニット(以下、単にオプションユニットと称する)の着脱状況を自動的に検知し、その検知内容に従って試料テーブルおよび/またはX線検出器の各駆動軸の駆動範囲を自動的に制限するとともに、オプションユニットの取り付け、あるいは取り外す際には、その部材を取り付けあるいは取り外す旨の指令を付与することによって、自動的に各軸を駆動して、各軸を最適な位置に位置決めする機能を持たせることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【0010】
すなわち、本発明においては、オプションユニットの着脱状況を検知し、その検知内容に従って各軸の駆動範囲を制限する。これにより、オプションユニットが装置内部の機構と衝突することを確実に防止することができる。また、オプションユニットの取り付けおよび取り外し時には、その旨の指令を付与することによって、そのオプションユニットの取り付けないしは取り外しに適した、あらかじめ記憶手段に記憶している位置にまで各軸を自動的に駆動して位置決めし、かつ、その各軸の自動駆動時には上記したオプションユニットの着脱状機能の検知内容に基づく各軸の駆動範囲制限機能を動作させる。これにより、オプションユニットの着脱時に指令を付与するだけで各軸が最適な位置にまで自動的に位置決めされるので、オペレータの負担を軽減することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態の全体構成図であり、機械的構成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【0012】
X線源1はそのX線光軸Lが鉛直(z軸方向)上方に向かうように配置され、その上方に、水平面(x,y平面)に沿った試料搭載面を有する試料テーブル2が設けられており、更にその試料テーブル2の上方には、所定の空間を開けてX線検出器3が配置されている。
【0013】
X線検出器3は、傾動(IT軸)機構31によってX線源1の焦点を中心として、z軸に沿った軸の回りに傾動させることができる。また、このX線検出器3は検出器移動(Iz軸)機構32によって、任意の傾動角度においてX線源1に対して接近/離隔する方向に移動させることができる。
【0014】
試料テーブル2は、x軸移動機構21およびy軸移動機構22によって水平面上を任意の方向に移動させることができ、また、これらの下方に置かれた回転(θ軸)機構23によってx軸移動機構21およびy軸移動機構22ごと試料テーブル2をz軸の回りに回転させることができる。更に、これらの全体を、z軸移動機構24によって鉛直方向に移動させることができる。
【0015】
また、回転機構23とz軸移動機構24との間には、X線検出器3の傾動させたときに、その傾動による当該X線検出器3のビューポイントのずれ分を補正すべく試料テーブル2を自動的にy軸方向に移動させるyT軸移動機構25が設けられている。
【0016】
以上の傾動機構31、検出器移動機構32、x軸移動機構21、y軸移動機構22、回転機構23、z軸移動機構24およびyT軸移動機構25の駆動源である各モータは、いずれも制御装置4からの制御信号によって動作する。この制御装置4にはオペレータが各種指令を与えるための操作盤5が接続されている。前記した各移動機構のうち、yT軸移動機構25を除く各機構は、この操作盤5を操作することによって任意に駆動することができる。
【0017】
被写体Sは試料テーブル2の上に載せられた状態で、その下方からX線が照射され、その被写体Sを透過したX線がX線検出器3に入射する。X線検出器3は例えばイメージインテンシファイアとCCDカメラとを組み合わせた公知のものであり、その刻々の出力は画像処理装置6に取り込まれ、表示器7に被写体SのX線透視画像が表示される。
【0018】
さて、以上の装置に対して、いくつかのオプションユニットが装着できるようになっており、各オプションユニットはそれぞれに取り付け位置が決まっており、図1に例示するように、各オプションユニットの取り付け位置には、ユニット着脱状況検知器8が配置されている。このユニット着脱状況検知器8は、例えばリミットスイッチや赤外線センサなどの公知の検知器を採用することができ、図示のように該当のオプションユニット9が取り付けられているか否かを検知し、その出力は制御装置4に取り込まれる。
【0019】
制御装置4はCPUとその周辺機器を主体とするものであって、内蔵するメモリ41には、あらかじめ各オプションユニットごとに、それぞれのオプションユニットが取り付けられている状態で当該ユニットと装置内部の他の機構とが接触しない範囲でのみ、上記した各軸の移動機構が移動するように、各軸の動作の限定範囲を記憶している。また、各オプションユニットごとに、装置に対して取り付けるのに最適な各軸の位置と、装置から取り外すのに最適な各軸の位置を記憶している。
【0020】
制御装置4では、ユニット着脱状況検知器8による検知内容と、メモリ41の記憶内容に基づき、オペレータが操作盤5を操作して各軸を駆動したときに、オプションユニットが装置内部の機構に衝突しないように各軸の移動を制限し、また、操作盤5を操作してオプションユニットを取り付ける旨、あるいは取り外す旨の指令を付与することによって、自動的に該当のオプションユニットの取り付けないしは取り外しに最適な位置に位置決めするプログラムがインストールされている。
【0021】
図2はそのプログラムの内容を示すフローチャートであり、以下、この図2を参照しつつ本発明の実施の形態の動作例について説明する。
【0022】
オプションユニットが全く取り付けられていない状態で、オペレータが操作盤5を操作して、所定のオプションユニットを取り付ける旨の指令を与えると、そのオプションユニットを取り付けるのに最適な位置にまで各軸を自動的に駆動制御して位置決めした後、オペレータに対してオプションユニットの取り付けを促す表示を表示器7に行わせる。その後、該当のユニット装着状況検知器8の出力から、オプションユニットが取り付けられたか否かを認識する。オプションユニットが取り付けられたと認識した後には、メモリ41の記憶内容に従い、各軸の動作をそのオプションユニットの装着状態に合わせて制限する。これにより、オペレータは、オプションユニットを装着した状態での透視検査等を行うに当たり、誤ってオプションユニットと装置内部の機構とが衝突するような軸操作を行っても、実際にはその動作が制限されているために衝突することがない。
【0023】
次に、オペレータが先に装着したオプションユニットを取り外す場合、その旨を操作盤5によって入力すると、そのオプションユニットを取り外すのに最適な位置にまで各軸を自動的に駆動制御して位置決めする。このとき、当該オプションユニットの装着による各軸の動作制限が機能しているため、その位置決めに際してオプションユニットと内部機構とが衝突することはない。位置決め後、該当のユニット装着状況検知器8の出力から、そのオプションユニットが取り外されたか否かを認識する。オプションユニットが取り外されたと認識した後には、そのオプションユニットの装着により機能していた各軸の動作制限が解除される。
【0024】
なお、以上の説明においては、1つのオプションユニットの着脱時における動作を例にとって述べたが、複数のオプションユニットを適宜に着脱するに際しても、各オプションユニットごとに各軸の動作制限と、取り付け・取り外し位置を設定してメモリ41に記憶しておくことにより、上記と同等の作用効果を奏し得ることは勿論である。
【0025】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、オプションユニットの着脱状況を検知し、その検知内容に従って、試料テーブルやX線検出器の移動を制限するので、オプションユニットを取り付けている状態で、誤った操作によって装置内部の機構とオプションユニットとを衝突させてしまう事故の発生を確実に防止することができる。また、オプションユニットの取り付けまたは取り外しの旨の指令を与えることにより、そのオプションユニットの取り付けまたは取り外しに最適な位置に試料テーブルないしはX線検出器が位置するように自動的に位置決めされ、しかも、オプションユニットが装着されている状態では上記した各軸の動作制限を機能させつつその位置決めが実行されるので、オペレータの負担を大幅に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の全体構成図であり、機械的構成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図2】本発明の実施の形態の制御装置4に書き込まれているプログラムの内容を表すフローチャートである。
【符号の説明】
1 X線源
2 試料テーブル
21 x軸移動機構
22 y軸移動機構
23 回転機構
24 z軸移動機構
25 yT軸移動機構
3 X線検出器
31 傾動機構
32 検出器移動機構
4 制御装置
41 メモリ
5 操作盤
6 画像処理装置
7 表示器
8 ユニット着脱状況検知器
9 オプションユニット
Claims (1)
- 互いに対向配置されたX線源およびX線検出器と、こられの間に配置された試料テーブルと、上記X線検出器の出力を用いて試料テーブル上の被写体のX線透視像を構築する画像処理手段と、上記試料テーブルおよびX線検出器を多軸制御する位置制御手段を備えたX線撮影装置において、
当該装置に着脱可能で、かつ、装着により当該装置に機能を追加するための1個または複数個の部材についての着脱状況をそれぞれ検知する検知手段と、上記機能を追加するための各部材について、装着状態で上記位置制御手段による各軸の駆動により装置内部の機構との衝突をしない駆動範囲を記憶するとともに、上記機能を追加するための各部材ごとに、当該装置に対して取り付けおよび取り外すのに適した試料テーブルおよび/またはX線検出器の位置をそれぞれ記憶する記憶手段と、上記検知手段による検知内容と上記記憶手段の内容に従い、上記位置制御手段による各軸の駆動範囲を制限する移動制限手段と、上記機能を追加するための部材を着脱する旨の指令の付与により、上記移動制限手段を機能させつつ上記試料テーブルおよび/またはX線検出器の各軸を自動的に駆動制御して、上記記憶手段に記憶している該当位置に位置決めする自動駆動制御手段を備えていることを特徴とするX線撮影装置。
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