JP5746990B2 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents
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Description
本発明は、Ｘ線照射部材から放射されて被写体を透過したＸ線束を受光するＸ線撮像部材で得られた画像データに基づいて被写体のＸ線画像を生成するＸ線撮影装置に関する。そして、該Ｘ線撮影装置は、例えば歯科診療に使用される。
例えば、歯科診療用のＸ線撮影装置として、被写体にＸ線束を照射するＸ線照射部材と、被写体を透過したＸ線束を受光する受光面が設けられたＸ線撮像部材と、Ｘ線照射部材およびＸ線撮像部材に被写体の周りで旋回運動を行わせる駆動装置とを備え、ＣＴ撮影およびパノラマ撮影が可能なものは知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
Ｘ線撮影装置によりＣＴ撮影およびパノラマ撮影を可能とするために、ＣＴ撮影に使用されるＸ線撮像部材が使用される場合、ＣＴ撮影用のＸ線撮像部材は、広範囲な受光面を有するために、高価であることから、そのようなＸ線撮像部材を備えるＸ線撮影装置が高額になる。
また、広範囲な受光面を得るためにＸ線撮像部材に高速で局所運動を行わせる場合には、Ｘ線撮像部材を駆動する電力の供給や信号の送受信を行うケーブルの接続不良やノイズが発生するという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第１に、Ｘ線照射部材およびＸ線撮像部材を備えるＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせて広範囲な受光面を獲得しＸ線撮影装置のコスト削減を図ることを目的とする。
本発明は、第２に、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制して検出精度を向上し信頼性および耐久性を高めることを目的とする。
本発明は、第２に、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制して検出精度を向上し信頼性および耐久性を高めることを目的とする。
請求項１に係る発明は、被写体にＸ線束を照射するＸ線照射部材と、前記被写体を透過した前記Ｘ線束を受光する受光面が設けられたＸ線撮像部材と、前記Ｘ線照射部材および前記Ｘ線撮像部材に前記被写体の周りで旋回中心線を中心とした旋回運動を行なわせる旋回駆動装置と、前記旋回駆動装置を制御する本体制御装置とを備えるＸ線撮影装置において、前記Ｘ線撮像部材に所定方向での移動幅で、前記旋回運動とは異なる局所運動を行わせるべく、前記制御装置により制御される副駆動装置と、前記Ｘ線撮像部材に供給する電力を蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に電力を供給する電力供給手段と、を備え、前記Ｘ線撮像部材と前記蓄電手段とが結線され、前記副駆動装置により前記蓄電手段と前記Ｘ線撮像部材が相対的に移動せずに一体として前記局所運動を行わせ、前記電力供給手段は、前記蓄電手段と結線された発電手段であり、この発電手段は、前記蓄電手段および前記Ｘ線撮像部材に対して相対的に移動せずに一体として局所運動を行う位置に配設され、前記局所運動は、回転運動であり、前記発電手段は、前記回転運動による回転力を利用して発電することを特徴とする。
これによれば、副駆動装置により駆動されて局所運動を行うＸ線撮像部材の、所定方向での移動幅に比べて、該所定方向でのＸ線撮像部材の受光面の幅が小さいことから、移動幅に相当する大きさの受光面を有するＸ線撮像部材に比べて安価なＸ線撮像部材を使用できるので、Ｘ線撮影装置のコストを削減できる。
また、前記Ｘ線撮像部材に供給する電力を蓄電する蓄電手段を設けたことで、前記蓄電手段から前記Ｘ線撮像部材に電力を安定して供給することができる。そして、前記蓄電手段と前記Ｘ線撮像部材が相対的に移動せずに一体として前記局所運動を行わせることで、前記Ｘ線撮像部材と前記蓄電手段との間では相対的な移動が生じないので結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
このようにして、本発明は、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせて広範囲な受光面を獲得しＸ線撮影装置のコスト削減を図りながら、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制し、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。
このようにして、本発明は、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせて広範囲な受光面を獲得しＸ線撮影装置のコスト削減を図りながら、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制し、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。
また、発電手段、前記蓄電手段および前記Ｘ線撮像部材が相対的に移動せずに一体として前記局所運動を行わせることで、前記Ｘ線撮像部材と前記蓄電手段との結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
また、Ｘ線撮影装置の回転運動を利用して発電することで、Ｘ線撮像部材の近傍で発電することができるため、発電手段、前記蓄電手段および前記Ｘ線撮像部材が相対的に移動せずに一体として前記局所運動を行わせることが容易となり、前記Ｘ線撮像部材と前記蓄電手段との結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
さらに、Ｘ線撮像部材の局所運動が回転運動であるので、該Ｘ線撮像部材が円弧運動または直線運動を行うときに発生する一時停止や該一時停止後の再始動の動作をなくすことができる。この結果、Ｘ線撮像部材に作用する加速度・減速度を減少させることができるので、該加速度・減速度に基づく慣性力を低減できることから、該慣性力に起因するＸ線撮像部材の振動を低減できて、Ｘ線撮像部材の耐久性の向上が可能になる。さらに、Ｘ線撮影の開始から終了までの間のＸ線撮像部材の一時停止や再始動の動作のための速度低下を抑制できるので、被動部材の高速化によるＸ線撮影作業の効率の向上が可能になる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線撮像部材が受光したＸ線束を画像データとして検出するデータ検出回路と、前記本体制御装置に配設され前記データ検出回路で検出した画像データを処理する画像処理装置と、この画像処理装置と前記データ検出回路との間でデータを無線で通信する送受信装置と、を備えたことを特徴とする。
これによれば、データ検出回路と本体制御装置との送受信を無線で行うことで、無線による電力の伝送に加えて、データの送受信も無線で行うため、ケーブルの接続不良やノイズの発生を総合的に抑制し、高い信頼性および耐久性を確保することができる。
これによれば、データ検出回路と本体制御装置との送受信を無線で行うことで、無線による電力の伝送に加えて、データの送受信も無線で行うため、ケーブルの接続不良やノイズの発生を総合的に抑制し、高い信頼性および耐久性を確保することができる。
本発明に係るＸ線照射部材およびＸ線撮像部材を備えるＸ線撮影装置は、第１に、Ｘ線照射部材およびＸ線撮像部材を備えるＸ線撮影装置において、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせて広範囲な受光面を獲得しＸ線撮影装置のコスト削減を図ることができる。
本発明に係るＸ線照射部材およびＸ線撮像部材を備えるＸ線撮影装置は、第２に、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制して検出精度を向上し信頼性および耐久性を高めることができる。
本発明に係るＸ線照射部材およびＸ線撮像部材を備えるＸ線撮影装置は、第２に、Ｘ線撮像部材に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制して検出精度を向上し信頼性および耐久性を高めることができる。
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図８を参照しながら説明する。
図１を参照すると、この第１実施形態に係るＸ線撮影装置１は、撮影対象を人間として、医療としての歯科診療に使用される。
Ｘ線撮影装置１は、本体装置２００と、本体装置２００を支持するフレーム３１０を有する支持装置３００と、支持装置３００に配設された本体制御装置４００と、本体装置２００と本体制御装置４００との間で通信する送受信装置４と、を備える。
支持装置３００は、Ｘ線撮影装置１が設置される構造物（図示されず）に据え付けられ、フレーム３１０は、支持装置３００において上下方向に位置調整可能に本体装置２００を支持する。別の例として、本体装置２００は、それ自体をフレーム３１０に対して上下方向に位置調整可能とするための機構を備えていてもよい。
図１を参照すると、この第１実施形態に係るＸ線撮影装置１は、撮影対象を人間として、医療としての歯科診療に使用される。
Ｘ線撮影装置１は、本体装置２００と、本体装置２００を支持するフレーム３１０を有する支持装置３００と、支持装置３００に配設された本体制御装置４００と、本体装置２００と本体制御装置４００との間で通信する送受信装置４と、を備える。
支持装置３００は、Ｘ線撮影装置１が設置される構造物（図示されず）に据え付けられ、フレーム３１０は、支持装置３００において上下方向に位置調整可能に本体装置２００を支持する。別の例として、本体装置２００は、それ自体をフレーム３１０に対して上下方向に位置調整可能とするための機構を備えていてもよい。
＜本体装置＞
本体装置２００は、被写体Ｋ（例えば、歯列弓、歯列弓を含む頭部）にＸ線束Ｘａを照射するＸ線照射部材１０と、被写体Ｋを透過したＸ線束Ｘａを受光する受光面７ａが設けられたＸ線撮像部材７と、Ｘ線照射部材１０によるＸ線束Ｘａの照射方向で被写体Ｋを挟んで配置されたＸ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７を支持する支持部材としてのアーム１５と、Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７に被写体Ｋの周りで旋回中心線Ｌａを中心とした旋回運動を行わせるべくアーム１５を旋回させる旋回駆動装置２０と、被動部材としてのＸ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動としての回転運動である局所回転運動を行わせる撮像側駆動装置３０および回転機構５０と、Ｘ線撮像部材７を駆動するために必要な電力を蓄電する蓄電手段２と、蓄電手段２に電力を供給する電力供給手段である発電機３と、Ｘ線撮像部材７が取得した画像データを検出するデータ検出回路７１と、を備えている。
ここで、旋回駆動装置２０と、この実施形態では撮像側駆動装置３０および回転機構５０からなる副駆動装置と、後記駆動部材１３とは、Ｘ線撮影装置１の駆動装置を構成する。
本体装置２００は、被写体Ｋ（例えば、歯列弓、歯列弓を含む頭部）にＸ線束Ｘａを照射するＸ線照射部材１０と、被写体Ｋを透過したＸ線束Ｘａを受光する受光面７ａが設けられたＸ線撮像部材７と、Ｘ線照射部材１０によるＸ線束Ｘａの照射方向で被写体Ｋを挟んで配置されたＸ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７を支持する支持部材としてのアーム１５と、Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７に被写体Ｋの周りで旋回中心線Ｌａを中心とした旋回運動を行わせるべくアーム１５を旋回させる旋回駆動装置２０と、被動部材としてのＸ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動としての回転運動である局所回転運動を行わせる撮像側駆動装置３０および回転機構５０と、Ｘ線撮像部材７を駆動するために必要な電力を蓄電する蓄電手段２と、蓄電手段２に電力を供給する電力供給手段である発電機３と、Ｘ線撮像部材７が取得した画像データを検出するデータ検出回路７１と、を備えている。
ここで、旋回駆動装置２０と、この実施形態では撮像側駆動装置３０および回転機構５０からなる副駆動装置と、後記駆動部材１３とは、Ｘ線撮影装置１の駆動装置を構成する。
送受信装置４は、本体装置２００に配設されたセンサ部送受信装置４ａと、本体制御装置４００に配設された本体部送受信装置４ｂと、を備え、本体制御装置４００（画像処理装置）とデータ検出回路７１との間でデータを無線で通信する。
本体装置２００において、便宜上、Ｘ線撮像部材７と、蓄電手段２と、電力供給手段である発電機３と、データ検出回路７１と、センサ部送受信装置４ａを含むユニットをセンサ部２１０（図５参照）という。
本体装置２００において、便宜上、Ｘ線撮像部材７と、蓄電手段２と、電力供給手段である発電機３と、データ検出回路７１と、センサ部送受信装置４ａを含むユニットをセンサ部２１０（図５参照）という。
＜Ｘ線照射部材＞
アーム１５の照射側支持部１５ｂに支持されるＸ線照射部材１０は、Ｘ線を放射するＸ線源１１ａを有するＸ線放射部材１１と、Ｘ線源１１ａからのＸ線束をスリット状のＸ線束Ｘａに形成するＸ線束形成部材としてのスリット部材１２とを有する。スリット部材１２は、Ｘ線束Ｘａの照射範囲および照射方向を規定するコリメータ１２ｃと、該コリメータ１２ｃで形成されたＸ線束を通過させるスリット１２ａとから構成される放射部を有する。このため、Ｘ線束Ｘａが放射されるコリメータ１２ｃおよびスリット１２ａと、受光面７ａとは、アーム１５において、Ｘ線束Ｘａの照射方向で被写体Ｋを挟む位置にある（図７も参照）。
アーム１５の照射側支持部１５ｂに支持されるＸ線照射部材１０は、Ｘ線を放射するＸ線源１１ａを有するＸ線放射部材１１と、Ｘ線源１１ａからのＸ線束をスリット状のＸ線束Ｘａに形成するＸ線束形成部材としてのスリット部材１２とを有する。スリット部材１２は、Ｘ線束Ｘａの照射範囲および照射方向を規定するコリメータ１２ｃと、該コリメータ１２ｃで形成されたＸ線束を通過させるスリット１２ａとから構成される放射部を有する。このため、Ｘ線束Ｘａが放射されるコリメータ１２ｃおよびスリット１２ａと、受光面７ａとは、アーム１５において、Ｘ線束Ｘａの照射方向で被写体Ｋを挟む位置にある（図７も参照）。
Ｘ線放射部材１１およびスリット部材１２は、アーム１５に設けられると共に本体制御装置４００により制御される駆動部材１３により駆動されて、回転運動または直線運動を行い、アーム１５に対して相対的に移動可能である。
より具体的には、駆動部材１３は、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａを、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃ、スリット１２ａ、被写体Ｋおよび受光面７ａが一直線上に位置する状態を保ちながら、前記局所回転運動を行う受光面７ａに追従するように移動させる。そして、この実施形態では、駆動部材１３は、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａに、Ｘ線源１１ａを通ると共に旋回中心線Ｌａに平行な放射中心線Ｌｂを中心とした回転運動を行わせ、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａは円弧状または周方向に移動する。別の例として、駆動部材１３は、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａに直線運動を行わせてもよい。
より具体的には、駆動部材１３は、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａを、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃ、スリット１２ａ、被写体Ｋおよび受光面７ａが一直線上に位置する状態を保ちながら、前記局所回転運動を行う受光面７ａに追従するように移動させる。そして、この実施形態では、駆動部材１３は、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａに、Ｘ線源１１ａを通ると共に旋回中心線Ｌａに平行な放射中心線Ｌｂを中心とした回転運動を行わせ、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａは円弧状または周方向に移動する。別の例として、駆動部材１３は、Ｘ線源１１ａ、コリメータ１２ｃおよびスリット１２ａに直線運動を行わせてもよい。
＜Ｘ線撮像部材＞
受光面７ａを有するＸ線撮像部材７は、ＣＭＯＳセンサ、ＣｄＴｅセンサ、ＣＣＤセンサなどのイメージセンサで構成される２次元Ｘ線撮像部材であり、以下の実施形態では、その一例としてのＣＭＯＳセンサである。
図２に示されるように、受光面７ａは、その長手方向での幅Ｗ１が、該長手方向に直交する方向での幅Ｗ２に比べて長い細長形状である。Ｘ線撮像部材７がアーム１５に支持された状態で、受光面７ａの長手方向は、第１実施形態では、旋回中心線Ｌａにほぼ平行な方向である。
受光面７ａを有するＸ線撮像部材７は、ＣＭＯＳセンサ、ＣｄＴｅセンサ、ＣＣＤセンサなどのイメージセンサで構成される２次元Ｘ線撮像部材であり、以下の実施形態では、その一例としてのＣＭＯＳセンサである。
図２に示されるように、受光面７ａは、その長手方向での幅Ｗ１が、該長手方向に直交する方向での幅Ｗ２に比べて長い細長形状である。Ｘ線撮像部材７がアーム１５に支持された状態で、受光面７ａの長手方向は、第１実施形態では、旋回中心線Ｌａにほぼ平行な方向である。
なお、明細書および特許請求の範囲において、「ほぼ」との表現は、「ほぼ」との修飾語がない場合を含むと共に、「ほぼ」との修飾語がない場合とは厳密には一致しないものの、「ほぼ」との修飾語がない場合と比べて作用効果に関して有意の差異がない範囲を意味する。
図１を参照すると、旋回駆動装置２０は、フレーム３１０に設けられてアーム１５を回転させる旋回用アクチュエータとしてのサーボモータ２１と、サーボモータ２１により回転駆動されると共に旋回中心線Ｌａに直交する２次元平面としての水平面上でアーム１５を移動させる２次元駆動装置としてのＸＹテーブル２２と、減速機構を有すると共にサーボモータ２１の駆動力をＸＹテーブル２２に伝達する伝達機構２３と、伝達機構２３およびＸＹテーブル２２を介してサーボモータ２１をアーム１５に連結する連結部としての連結軸２４とを備える。アーム１５は、伝達機構２３、ＸＹテーブル２２および連結軸２４を介して、サーボモータ２１により回転駆動されて旋回中心線Ｌａを中心に回転し、Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７を旋回させる。
ここで、「旋回」は、旋回中心線Ｌａを中心に１周以上する場合および１周未満の場合を含む。また、伝達機構２３が有する前記減速機構および後記伝達機構３３，５２が有する減速機構および減速機構４８（図２参照）は、例えばウォームギヤ機構により構成される。
ここで、「旋回」は、旋回中心線Ｌａを中心に１周以上する場合および１周未満の場合を含む。また、伝達機構２３が有する前記減速機構および後記伝達機構３３，５２が有する減速機構および減速機構４８（図２参照）は、例えばウォームギヤ機構により構成される。
＜撮像側駆動装置＞
図１，図２を参照すると、アーム１５に設けられる撮像側駆動装置３０は、撮像側アクチュエータであるサーボモータ３１と、Ｘ線撮像部材７を保持する保持部材３２と、減速機構を有すると共にサーボモータ３１の駆動力を保持部材３２に伝達する伝達機構３３とを備える。そして、Ｘ線撮像部材７および受光面７ａは、伝達機構３３および保持部材３２を介してサーボモータ３１により回転駆動されて、旋回中心線Ｌａ以外の直線である回転中心線Ｌｃを中心とする局所回転運動（図７参照）を行う。
図１，図２を参照すると、アーム１５に設けられる撮像側駆動装置３０は、撮像側アクチュエータであるサーボモータ３１と、Ｘ線撮像部材７を保持する保持部材３２と、減速機構を有すると共にサーボモータ３１の駆動力を保持部材３２に伝達する伝達機構３３とを備える。そして、Ｘ線撮像部材７および受光面７ａは、伝達機構３３および保持部材３２を介してサーボモータ３１により回転駆動されて、旋回中心線Ｌａ以外の直線である回転中心線Ｌｃを中心とする局所回転運動（図７参照）を行う。
図７を併せて参照すると、この局所回転運動は、回転中心線Ｌｃを中心とする径方向での回転中心線ＬｃとＸ線撮像部材７との間隔ｄ１または後記所定間隔ｄ２に基づいて規定され、旋回中心線Ｌａ（図１参照）を中心とする周方向を所定方向としたとき、該所定方向において移動幅Ｍｗの範囲内での運動となる。そして、前記所定方向である周方向での受光面７ａの幅である幅Ｗ２は、移動幅Ｍｗよりも小さい。また、局所回転運動において、受光面７ａは、その長手方向が旋回中心線Ｌａにほぼ平行となる状態で、したがって旋回中心線Ｌａに平行な方向である旋回中心線方向（この実施形態では、上下方向でもある。）に細長い状態で回転する。
また、回転中心線Ｌｃは、アーム１５に対してＸ線撮像部材７が回転中心線Ｌｃの周りに１周する場合に、被写体ＫがＸ線束Ｘａの照射方向でＸ線照射部材１０のスリット１２ａとＸ線撮像部材７の受光面７ａとの間に常に位置するように配置される。
また、回転中心線Ｌｃは、アーム１５に対してＸ線撮像部材７が回転中心線Ｌｃの周りに１周する場合に、被写体ＫがＸ線束Ｘａの照射方向でＸ線照射部材１０のスリット１２ａとＸ線撮像部材７の受光面７ａとの間に常に位置するように配置される。
図２を参照すると、保持部材３２は、アーム１５の撮像側支持部１５ｃに回転中心線Ｌｃを中心に回転可能に支持されて、該回転中心線Ｌｃを中心に回転する。そして、この保持部材３２には、Ｘ線撮像部材７が、回転中心線Ｌｃから所定間隔ｄ２を置いて位置する従回転中心線である自転中心線Ｌｅを中心に回転可能に支持される。
より具体的には、保持部材３２は、伝達機構３３を介してサーボモータ３１により回転駆動される第１基体４１と、自転中心線Ｌｅを中心としてＸ線撮像部材７を回転可能に支持すると共に第１基体４１に回転中心線Ｌｃの径方向に移動可能に支持される第２基体４２と、第１，第２基体４１，４２を連結すると共に回転中心線Ｌｃの径方向に伸縮可能な連結部材４３と、該連結部材４３を回転中心線Ｌｃの径方向に伸縮させる間隔調整用アクチュエータとしてのサーボモータ４７と、Ｘ線撮像部材７と受光面７ａとを自転中心線Ｌｅを中心に回転駆動する回転機構５０とを備える。連結部材４３は、回転中心線Ｌｃと自転中心線Ｌｅとの所定間隔ｄ２を規定する。
ここで、本実施形態においては、「局所運動」は、回転機構５０による局所回転（自転）運動を含めて構成され、撮像側駆動装置３０による局所回転運動および、回転機構５０による局所回転（自転）運動を含めて、副駆動装置が構成されている。
ここで、本実施形態においては、「局所運動」は、回転機構５０による局所回転（自転）運動を含めて構成され、撮像側駆動装置３０による局所回転運動および、回転機構５０による局所回転（自転）運動を含めて、副駆動装置が構成されている。
回転機構５０は、第１基体４１に回転可能に支持されると共に自転用アクチュエータとしてのサーボモータ５１と、減速機構を有する伝達機構５２と、該伝達機構５２を介してサーボモータ５１により回転駆動されてＸ線撮像部材７を回転させる伝動機構５３とを備える。
そして、伝動機構５３は、駆動部としての駆動プーリ５４と、第２基体４２に回転可能に支持されると共にＸ線撮像部材７が固定されて設けられる被動部としての被動プーリ５５と、第１基体４１に回転可能に支持されるアイドルプーリ５６と、これらプーリ５４，５５，５６に掛け渡された無端伝動帯としてのベルト５７とを備える。アイドルプーリ５６は、付勢部材としてのバネ５８により付勢されて、ベルト５７に張力を付与するテンショナとして機能する。
駆動プーリ５４の回転中心線は、回転中心線Ｌｃと同軸であるが、別の例として該回転中心線Ｌｃに平行であってもよい。また、被動プーリ５５の回転中心線は自転中心線Ｌｅである。
そして、伝動機構５３は、駆動部としての駆動プーリ５４と、第２基体４２に回転可能に支持されると共にＸ線撮像部材７が固定されて設けられる被動部としての被動プーリ５５と、第１基体４１に回転可能に支持されるアイドルプーリ５６と、これらプーリ５４，５５，５６に掛け渡された無端伝動帯としてのベルト５７とを備える。アイドルプーリ５６は、付勢部材としてのバネ５８により付勢されて、ベルト５７に張力を付与するテンショナとして機能する。
駆動プーリ５４の回転中心線は、回転中心線Ｌｃと同軸であるが、別の例として該回転中心線Ｌｃに平行であってもよい。また、被動プーリ５５の回転中心線は自転中心線Ｌｅである。
連結部材４３は、第１基体４１に設けられる第１連結部４４と、第１連結部４４に対して回転中心線Ｌｃの径方向に相対的に直線状に移動可能であると共に第２基体４２に設けられる第２連結部４５とを有する。この実施形態では、第１連結部４４は、第１基体４１に回転可能に支持されると共にサーボモータ４７により回転駆動されるネジ棒４４ａから構成される。また、第２連結部４５は、該ネジ棒４４ａに螺合する螺合部４５ａと、ネジ棒４４ａとの接続部としての該螺合部４５ａを回転可能に支持すると共に第２基体４２に固定されていて螺合部４５ａおよび第２基体４２と一体に径方向に移動する連結棒４５ｂとから構成される。
サーボモータ４７が伝達機構としての減速機構４８を介してネジ棒４４ａを回転駆動することにより、螺合部４５ａが回転して第１連結部４４に沿って第２連結部４５が回転中心線Ｌｃの径方向に移動することで、間隔ｄ１および所定間隔ｄ２が変更される。
それゆえ、連結部材４３とサーボモータ４７と減速機構４８とは、回転中心線ＬｃとＸ線撮像部材７の受光面７ａとの間の間隔ｄ１および所定間隔ｄ２を変更可能な間隔調整機構４９を構成する。
それゆえ、連結部材４３とサーボモータ４７と減速機構４８とは、回転中心線ＬｃとＸ線撮像部材７の受光面７ａとの間の間隔ｄ１および所定間隔ｄ２を変更可能な間隔調整機構４９を構成する。
したがって、サーボモータ４７を作動させることで連結部材４３の長さを変更して間隔ｄ１および所定間隔ｄ２を変更することにより、移動幅Ｍｗ（図７（ａ）参照）を変更することができ、アーム１５の旋回位置Ｐ（図７（ａ）、図８参照）を変更することなく、局所回転運動をする受光面７ａでの撮影面積を変更できる。例えば、図２に示されている状態よりも連結部材４３を長くすることで、受光面７ａの移動幅Ｍｗおよび撮影面積が、図７（ａ）に示される場合の移動幅Ｍｗおよび撮影面積よりも大きくなる。
なお、第１実施形態では、局所回転運動をしているＸ線撮像部材７の任意の位置および旋回運動をしているアーム１５の任意の旋回位置Ｐにおいて、連結部材４３の長さは一定である。
なお、第１実施形態では、局所回転運動をしているＸ線撮像部材７の任意の位置および旋回運動をしているアーム１５の任意の旋回位置Ｐにおいて、連結部材４３の長さは一定である。
図７を併せて参照すると、サーボモータ５１は、受光面７ａが被写体Ｋを透過したＸ線束Ｘａを常に受光できるように、受光面７ａを放射方向で被写体Ｋを挟んでスリット１２ａに向ける。そのために、サーボモータ５１は、動作制御装置６０により制御されることで、Ｘ線撮像部材７の局所回転運動に同期して、駆動プーリ５４を回転駆動し、さらには被動プーリ５５を回転駆動する。駆動プーリ５４および被動プーリ５５の回転速度は、この実施形態では等しく設定されるが、異なる回転速度に設定されてもよい。
サーボモータ５１により駆動される受光面７ａは、局所回転運動による運動経路Ｍ（図７（ａ）には、運動経路Ｍの概略の外周が示されている。）上の任意の位置で、旋回中心線方向から見て旋回中心線Ｌａおよび回転中心線Ｌｃを通る直線に直交する平面に平行となるように自転する。別の例として、受光面７ａが常に放射中心線Ｌｂを向くように自転してもよい。
さらに、別の例として、回転機構５０が、サーボモータ５１の代わりに、サーボモータ３１の回転を駆動プーリ５４に伝達する連動機構（例えば、ギヤ機構により構成される。）を備え、サーボモータ３１が該連動機構を介してＸ線撮像部材７の局所回転運動に同期して駆動プーリ５４を回転駆動してもよい。かかる構成によれば、電力を供給しなければならないサーボモータ５１を使用せずに、サーボモータ３１の回転を機械的に伝達することで、サーボモータ５１の電線の撚れを回避することができる。
さらに、別の例として、回転機構５０が、サーボモータ５１の代わりに、サーボモータ３１の回転を駆動プーリ５４に伝達する連動機構（例えば、ギヤ機構により構成される。）を備え、サーボモータ３１が該連動機構を介してＸ線撮像部材７の局所回転運動に同期して駆動プーリ５４を回転駆動してもよい。かかる構成によれば、電力を供給しなければならないサーボモータ５１を使用せずに、サーボモータ３１の回転を機械的に伝達することで、サーボモータ５１の電線の撚れを回避することができる。
このため、図７に示されるように、旋回駆動装置２０（図１参照）により駆動されるアーム１５が、したがってＸ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７が、旋回位置Ｐを占める状態で、Ｘ線撮像部材７は、回転中心線Ｌｃを中心に回転する（図７には、ほぼ９０°間隔での位置が示されている。）。また、受光面７ａの回転位置に応じて、Ｘ線照射部材１０が旋回中心線Ｌａを中心とした周方向に、駆動部材１３（図１参照）により回転駆動されて、スリット１２ａと受光面７ａとが、被写体Ｋを挟んでＸ線束Ｘａの照射方向で対向する位置まで移動する。
＜蓄電手段＞
蓄電手段２は、発電機３に一体として配設され、発電機３で発電した電力を蓄えて、センサ部２１０（図５参照）に配設されたＸ線撮像部材７、データ検出回路７１、およびセンサ部送受信装置４ａに電力を供給するための充電装置であり、充電式のリチウムイオン電池（リチウムイオン蓄電池）、電気二重層コンデンサ、ニッケル水素電池、ＮｉＣｄ電池、鉛電池等の充電が可能な蓄電池を適宜採用することができる。電気二重層コンデンサやリチウムイオン蓄電池は特に体積当たりのエネルギー量が優れているため、軽量化およびコンパクト化を図ることができる。
蓄電手段２は、発電機３に一体として配設され、発電機３で発電した電力を蓄えて、センサ部２１０（図５参照）に配設されたＸ線撮像部材７、データ検出回路７１、およびセンサ部送受信装置４ａに電力を供給するための充電装置であり、充電式のリチウムイオン電池（リチウムイオン蓄電池）、電気二重層コンデンサ、ニッケル水素電池、ＮｉＣｄ電池、鉛電池等の充電が可能な蓄電池を適宜採用することができる。電気二重層コンデンサやリチウムイオン蓄電池は特に体積当たりのエネルギー量が優れているため、軽量化およびコンパクト化を図ることができる。
＜電力供給手段＞
電力供給手段である発電機３は、回転エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電手段２に供給する装置であり、図３に示すように、ステータ３ａが固定された軸部材３ｂと、軸部材３ｂに回転自在に装着されプーリ５５に一体として連結されたロータ３ｃと、を備えている。
発電機３は、図４に示すように、サーボモータ５１によりＸ線撮像部材７を自転させる回転エネルギーを利用してプーリ５５と一体に連結されたロータ３ｃをステータ３ａの周りで回転させて発電し蓄電手段２に供給する。
かかる構成により、発電機３のロータ３ｃ、蓄電手段２、およびＸ線撮像部材７が一体として回転するため、Ｘ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる際における結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
電力供給手段である発電機３は、回転エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電手段２に供給する装置であり、図３に示すように、ステータ３ａが固定された軸部材３ｂと、軸部材３ｂに回転自在に装着されプーリ５５に一体として連結されたロータ３ｃと、を備えている。
発電機３は、図４に示すように、サーボモータ５１によりＸ線撮像部材７を自転させる回転エネルギーを利用してプーリ５５と一体に連結されたロータ３ｃをステータ３ａの周りで回転させて発電し蓄電手段２に供給する。
かかる構成により、発電機３のロータ３ｃ、蓄電手段２、およびＸ線撮像部材７が一体として回転するため、Ｘ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる際における結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
なお、本実施形態においては、電力供給手段として発電機３を採用したが、本発明の参考例として、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換手段３′（図６（ａ）参照）や無線電力伝送方式３′′（図６（ｂ）参照）を採用することもできる。
光電変換手段３′は、フォトダイオードや太陽電池等の光電変換素子が好適に採用される。
無線電力伝送方式３′′は、金属接点やコネクタ等を介さずに無線で電力を伝送する方式であり、電磁誘導を利用して至近距離で利用される非接触充電技術、共鳴誘導を利用した電磁波共鳴技術、電波を利用して長距離の電力伝送が可能である電波送信技術等を利用した種々の方式を用途に応じて適宜採用する。
光電変換手段３′は、フォトダイオードや太陽電池等の光電変換素子が好適に採用される。
無線電力伝送方式３′′は、金属接点やコネクタ等を介さずに無線で電力を伝送する方式であり、電磁誘導を利用して至近距離で利用される非接触充電技術、共鳴誘導を利用した電磁波共鳴技術、電波を利用して長距離の電力伝送が可能である電波送信技術等を利用した種々の方式を用途に応じて適宜採用する。
データ検出回路７１は、受光面７ａから入射されたＸ線束Ｘａを画像データに変換する回路であり、Ｘ線撮像部材７に一体として配設されている。
送受信装置４は、本体装置２００のＸ線撮像部材７に一体として配設されたセンサ部送受信装置４ａと、本体制御装置４００に配設された本体部送受信装置４ｂと、を備え、本体制御装置４００（具体的には、後記する画像処理装置６５）とデータ検出回路７１との間でデータを無線で通信する。なお、「無線」とは、金属接点やコネクタを介してケーブル等により結線したものでないことを意味し、電波や赤外線により通信することを意味する。
送受信装置４は、本体装置２００のセンサ部２１０（図５参照）に配設されたセンサ部送受信装置４ａにより、データ検出回路７１で検出された画像データを本体制御装置４００に配設された本体部送受信装置４ｂに無線で送信して、画像処理装置６５で処理する。
また、送受信装置４は、センサ部送受信装置４ａにより、サンプリングクロック信号（画像取得信号）を受信する。つまり、センサ部送受信装置４ａは、画像データを無線で本体部送受信装置４ｂに送信すると、本体部送受信装置４ｂから１枚の画像を受信したことを知らせる画像取得信号（次の画像の送信要求信号）がセンサ部送受信装置４ａに送信される。そうすると、センサ部送受信装置４ａは、この送信要求信号を受けて次の２枚目の画像データを本体部送受信装置４ｂに送信する。このようにして、センサ部送受信装置４ａと本体部送受信装置４ｂは、送受信を繰り返す。
送受信装置４は、本体装置２００のセンサ部２１０（図５参照）に配設されたセンサ部送受信装置４ａにより、データ検出回路７１で検出された画像データを本体制御装置４００に配設された本体部送受信装置４ｂに無線で送信して、画像処理装置６５で処理する。
また、送受信装置４は、センサ部送受信装置４ａにより、サンプリングクロック信号（画像取得信号）を受信する。つまり、センサ部送受信装置４ａは、画像データを無線で本体部送受信装置４ｂに送信すると、本体部送受信装置４ｂから１枚の画像を受信したことを知らせる画像取得信号（次の画像の送信要求信号）がセンサ部送受信装置４ａに送信される。そうすると、センサ部送受信装置４ａは、この送信要求信号を受けて次の２枚目の画像データを本体部送受信装置４ｂに送信する。このようにして、センサ部送受信装置４ａと本体部送受信装置４ｂは、送受信を繰り返す。
＜本体制御装置＞
本体制御装置４００は、旋回駆動装置２０と撮像側駆動装置３０と被写体ＫのＸ線撮影とを制御する動作制御装置６０と、Ｘ線撮像部材７により得られた画像データを処理する画像処理装置６５と、操作者により操作される操作部６８と、送受信装置４を構成する本体部送受信装置４ｂと、Ｘ線撮像部材７により検出された画像を表示する表示装置（図示されず）とを備える。
本体制御装置４００は、旋回駆動装置２０と撮像側駆動装置３０と被写体ＫのＸ線撮影とを制御する動作制御装置６０と、Ｘ線撮像部材７により得られた画像データを処理する画像処理装置６５と、操作者により操作される操作部６８と、送受信装置４を構成する本体部送受信装置４ｂと、Ｘ線撮像部材７により検出された画像を表示する表示装置（図示されず）とを備える。
動作制御装置６０は、スリット１２ａおよび受光面７ａの旋回位置Ｐ（したがって、アーム１５の旋回位置Ｐでもある。）および回転中心線Ｌｃを中心とするＸ線撮像部材７の回転位置（すなわち、運動経路Ｍ上での位置である。）をそれぞれ検出する位置検出手段（例えば、エンコーダにより構成される。）を含む検出部６１と、中央演算処理装置を備える動作制御部６２とを備える。動作制御部６２は、操作部６８により設定された信号および検出部６１からの検出信号に応じて各サーボモータ２１，３１，４７，５１の作動を制御する。
画像処理装置６５は、Ｘ線撮像部材７でのＸ線撮影で得られた画像データを処理して、ＣＴ画像、パノラマ画像、セファロ画像を生成する。
また、操作部６８を通じて、被写体ＫのＣＴ撮影、パノラマ撮影およびセファロ撮影の各撮影モードの切換や、所定間隔ｄ２、撮影開始時のアーム１５の初期の旋回位置Ｐおよび後記シフト旋回量Ｓの設定などが行われる。
また、操作部６８を通じて、被写体ＫのＣＴ撮影、パノラマ撮影およびセファロ撮影の各撮影モードの切換や、所定間隔ｄ２、撮影開始時のアーム１５の初期の旋回位置Ｐおよび後記シフト旋回量Ｓの設定などが行われる。
図１，図８を参照して、Ｘ線撮影装置１の動作について、Ｘ線撮影装置１によりＣＴ撮影する場合の例を挙げて説明する。
操作部６８によりＣＴ撮影が選択されると、スリット１２ａおよび受光面７ａ（したがって、アーム１５）は、旋回中心線Ｌａの周方向での初期旋回位置としての第１シフト旋回位置Ｐｓ１を占める。第１シフト旋回位置Ｐｓ１で、Ｘ線撮像部材７は、サーボモータ３１により駆動されて局所回転運動の運動経路Ｍ上での最初の位置として設定された第１位置から回転方向（図８で時計方向）に回転して運動経路Ｍ上を移動して回転中心線Ｌｃの周りに連続して１周し、その間、動作制御装置６０での制御により、所定の間隔（例えば、局所回転運動の所定回転角度）での位置毎に、受光面７ａを通じてＸ線撮像部材７によりＸ線束Ｘａが検出されて、Ｘ線撮影が行われ、運動経路Ｍ上の各位置での多数の画像データから構成されるシフト画像データ群が得られる。
操作部６８によりＣＴ撮影が選択されると、スリット１２ａおよび受光面７ａ（したがって、アーム１５）は、旋回中心線Ｌａの周方向での初期旋回位置としての第１シフト旋回位置Ｐｓ１を占める。第１シフト旋回位置Ｐｓ１で、Ｘ線撮像部材７は、サーボモータ３１により駆動されて局所回転運動の運動経路Ｍ上での最初の位置として設定された第１位置から回転方向（図８で時計方向）に回転して運動経路Ｍ上を移動して回転中心線Ｌｃの周りに連続して１周し、その間、動作制御装置６０での制御により、所定の間隔（例えば、局所回転運動の所定回転角度）での位置毎に、受光面７ａを通じてＸ線撮像部材７によりＸ線束Ｘａが検出されて、Ｘ線撮影が行われ、運動経路Ｍ上の各位置での多数の画像データから構成されるシフト画像データ群が得られる。
画像処理装置６５は、第１シフト旋回位置Ｐｓ１を始めとして、Ｘ線撮像部材７が旋回中心線Ｌａを１周または１周を超えるまで旋回する間での複数の各シフト旋回位置Ｐｓにおいて、後記仮想Ｘ線撮像部材７０に対応する画像を得るために、運動経路Ｍ上の各位置で得られた画像データを補正する画像補正処理を行う。
図８に示されるように、仮想Ｘ線撮像部材７０が、例えば移動幅Ｍｗに等しい周方向幅（前記所定方向での幅）を有する平面状の受光面７０ａ（以下、「仮想受光面７０ａ」という。）を有するとした場合、画像処理装置６５は、次式で算出される拡大・縮小率Ｎに基づいてＸ線撮像部材７により得られた画像データについて画像補正処理を行う。
Ｎ＝（Ｎｃ／Ｎａ）／（Ｎｂ／Ｎａ）
＝Ｎｃ／Ｎｂ
ここで、
Ｎａ：Ｘ線源１１ａと被写体Ｋにおける撮影部位との間の距離
Ｎｂ：Ｘ線源１１ａと受光面７ａとの距離
Ｎｃ：Ｘ線源１１ａと仮想受光面７０ａとの間の距離
なお、仮想Ｘ線撮像部材７が、放射中心線Ｌｂを中心とする円弧状の受光面７ａを有する場合も、拡大・縮小率Ｎを使用した同様の画像補正処理により、ＣＴ画像が得られる。
Ｎ＝（Ｎｃ／Ｎａ）／（Ｎｂ／Ｎａ）
＝Ｎｃ／Ｎｂ
ここで、
Ｎａ：Ｘ線源１１ａと被写体Ｋにおける撮影部位との間の距離
Ｎｂ：Ｘ線源１１ａと受光面７ａとの距離
Ｎｃ：Ｘ線源１１ａと仮想受光面７０ａとの間の距離
なお、仮想Ｘ線撮像部材７が、放射中心線Ｌｂを中心とする円弧状の受光面７ａを有する場合も、拡大・縮小率Ｎを使用した同様の画像補正処理により、ＣＴ画像が得られる。
そして、Ｘ線撮像部材７が回転中心線Ｌｃを中心に１回転したとき、サーボモータ２１は、スリット１２ａおよび受光面７ａが第２シフト旋回位置Ｐｓ２を占めるように、旋回運動の１周分よりも小さいシフト旋回量Ｓずつアーム１５に旋回方向（図８において、時計方向）にシフト旋回運動を行わせる。そして、アーム１５のシフト旋回運動によりスリット１２ａおよび受光面７ａが第１シフト旋回位置Ｐｓ１から、第２シフト旋回位置Ｐｓ２に移動する。
ここで、スリット１２ａおよび受光面７ａが第１シフト旋回位置Ｐｓ１から第２シフト旋回位置Ｐｓ２まで移動するときの過渡時においても、Ｘ線撮像部材７は、一時的な停止および該一時停止からの再始動をすることなく局所回転運動を続けているが、Ｘ線撮影は行われない。なお、別の例として、各駆動装置２０，３０は、シフト旋回位置Ｐｓ１でのＸ線撮像部材７の１回転未満の旋回範囲で撮影を終了し、１回転するまでの残りの旋回範囲で、アーム１５を次のシフト旋回位置Ｐｓまでシフト旋回運動させてもよい。そして、Ｘ線撮像部材７は、ＣＴ撮影が終了するまで局所回転運動を継続する。
図８を参照すると、シフト旋回量Ｓは、周方向で隣接するシフト旋回位置Ｐｓにおいて、隣接するシフト旋回位置Ｐｓのそれぞれでの局所回転運動の周方向移動範囲Ｍｃ（この実施形態では、移動幅Ｍｗに等しい。）が周方向で互いに重なる重合範囲Ｍｏを形成するように設定される。そして、動作制御装置６０は、各シフト旋回位置Ｐｓでの局所運動の周方向移動範囲Ｍｃにおいて、局所回転運動によるＸ線撮像部材７の運動経路Ｍ上の複数の異なる位置でＸ線撮像部材７により被写体Ｋの別のシフト画像データ群が得られる。
ここで、シフト旋回量Ｓは、この実施形態では互いに等しい値に設定されているが、別の例では互いに２以上の異なる値に設定されてもよい。
ここで、シフト旋回量Ｓは、この実施形態では互いに等しい値に設定されているが、別の例では互いに２以上の異なる値に設定されてもよい。
スリット１２ａおよび受光面７ａは、第１シフト旋回位置Ｐｓ１から第２シフト旋回位置Ｐｓ２に移動し、さらにスリット１２ａおよび受光面７ａが、シフト旋回量Ｓ毎に旋回方向に順次シフト旋回運動を行って、旋回中心線Ｌａを１周することで、ＣＴ撮影を終了する。
そして、画像処理装置６５は、各シフト旋回位置Ｐｓ１での前記シフト画像データ群を集めて全体画像を生成する。
そして、画像処理装置６５は、各シフト旋回位置Ｐｓ１での前記シフト画像データ群を集めて全体画像を生成する。
なお、Ｘ線撮影装置１によりパノラマ撮影およびセファロ撮影が行われる場合も、必要に応じてＸＹテーブル２２を使用するなどして、１以上のシフト旋回位置Ｐｓにおいて、ＣＴ撮影と同様にして局所回転運動を行うＸ線撮像部材７での撮影が行われる。
次に、前述のように構成された第１実施形態の作用および効果について説明する。
Ｘ線撮影装置１は、被動部材であるＸ線撮像部材７に旋回中心線Ｌａに対する周方向を所定方向したときの受光面７ａの移動幅Ｍｗでアーム１５の旋回運動とは異なる局所運動を行わせる撮像側駆動装置３０を備え、前記所定方向での受光面７ａの幅Ｗ２は、移動幅Ｍｗよりも小さく、前記局所運動は、回転中心線Ｌｃを中心とする局所回転運動である。
この構造により、撮像側駆動装置３０により駆動される受光面７ａの局所回転運動の移動幅Ｍｗに比べて、前記所定方向での受光面７ａの幅Ｗ２が小さいことから、移動幅Ｍｗに相当する大きさの受光面を有するＸ線撮像部材に比べて安価なＸ線撮像部材７を使用できるので、Ｘ線撮影装置１のコストを削減できる。
また、Ｘ線撮像部材７が回転運動をするので、該Ｘ線撮像部材７が円弧運動または直線運動を行うときに発生する一時停止や該一時停止後の再始動の動作をなくすことができる。この結果、Ｘ線撮像部材７に作用する加速度・減速度を減少させることができるので、該加速度・減速度に基づく慣性力を低減できることから、該慣性力に起因する被動部材の振動を低減できて、細長い形状のＸ線撮像部材７の耐久性の向上が可能になる。さらに、Ｘ線撮影の開始から終了までの間のＸ線撮像部材７の一時停止や再始動の動作のための速度低下を抑制できるので、Ｘ線撮像部材７の高速化によるＸ線撮影作業の効率の向上が可能になる。
Ｘ線撮影装置１は、被動部材であるＸ線撮像部材７に旋回中心線Ｌａに対する周方向を所定方向したときの受光面７ａの移動幅Ｍｗでアーム１５の旋回運動とは異なる局所運動を行わせる撮像側駆動装置３０を備え、前記所定方向での受光面７ａの幅Ｗ２は、移動幅Ｍｗよりも小さく、前記局所運動は、回転中心線Ｌｃを中心とする局所回転運動である。
この構造により、撮像側駆動装置３０により駆動される受光面７ａの局所回転運動の移動幅Ｍｗに比べて、前記所定方向での受光面７ａの幅Ｗ２が小さいことから、移動幅Ｍｗに相当する大きさの受光面を有するＸ線撮像部材に比べて安価なＸ線撮像部材７を使用できるので、Ｘ線撮影装置１のコストを削減できる。
また、Ｘ線撮像部材７が回転運動をするので、該Ｘ線撮像部材７が円弧運動または直線運動を行うときに発生する一時停止や該一時停止後の再始動の動作をなくすことができる。この結果、Ｘ線撮像部材７に作用する加速度・減速度を減少させることができるので、該加速度・減速度に基づく慣性力を低減できることから、該慣性力に起因する被動部材の振動を低減できて、細長い形状のＸ線撮像部材７の耐久性の向上が可能になる。さらに、Ｘ線撮影の開始から終了までの間のＸ線撮像部材７の一時停止や再始動の動作のための速度低下を抑制できるので、Ｘ線撮像部材７の高速化によるＸ線撮影作業の効率の向上が可能になる。
回転中心線Ｌｃは、Ｘ線撮像部材７が回転中心線Ｌｃを中心に１周する場合に、被写体ＫがＸ線照射部材１０とＸ線撮像部材７との間に常に位置するように配置されることにより、Ｘ線撮像部材７が回転中心線Ｌｃを中心に１周する間の、任意の時期または連続した時期に、Ｘ線撮像部材７を通じてＸ線撮影が可能になるので、撮影作業の効率が向上する。
旋回駆動装置２０は、Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７がシフト旋回位置Ｐ，Ｐｓ１２Ｓを占めるように、旋回運動の１周分よりも小さいシフト旋回量ＳずつＸ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７にシフト旋回運動を行わせ、撮像側駆動装置３０は、各シフト旋回位置Ｐ，Ｐｓ１２Ｓで、Ｘ線撮像部材７に局所回転運動を行わせ、周方向で隣接するシフト旋回位置Ｐ，Ｐｓ１２Ｓは、それぞれでの局所回転運動の周方向移動範囲Ｍｃが周方向で互いに重なる重合範囲Ｍｏを形成する位置である。
これにより、前記所定方向での受光面７ａの幅が、Ｘ線撮像部材７の移動幅Ｍｗよりも小さいＸ線撮像部材７を使用して、ＣＴ撮影、パノラマ撮影およびセファロ撮影が可能になる。
これにより、前記所定方向での受光面７ａの幅が、Ｘ線撮像部材７の移動幅Ｍｗよりも小さいＸ線撮像部材７を使用して、ＣＴ撮影、パノラマ撮影およびセファロ撮影が可能になる。
撮像側駆動装置３０は、回転中心線ＬｃとＸ線撮像部材７の受光面７ａとの間の間隔ｄ１を変更可能な間隔調整機構４９を備えることにより、回転中心線ＬｃとＸ線撮像部材７との間隔ｄ１を変更することで、シフト旋回量Ｓを変更することなく受光面７ａでの撮影面積の変更が可能になるので、Ｘ線撮影装置１の利便性が向上する。
Ｘ線照射部材１０のスリット部材１２は、被写体Ｋに照射されるＸ線束Ｘａの照射範囲および照射方向を規定するコリメータ１２ｃを有し、該コリメータ１２ｃは、コリメータ１２ｃと被写体Ｋと受光面７ａとが一直線上に位置する状態を保つように、局所回転運動を行うＸ線撮像部材７の受光面７ａに追従して移動する。
この構造により、コリメータ１２ｃが、コリメータ１２ｃと被写体Ｋと受光面７ａとが一直線上に位置する状態を保ちながら受光面７ａに追従して移動するので、コリメータ１２ｃで規定された照射範囲および照射方向のＸ線束Ｘａを、被写体Ｋおよび受光面７ａに正確に指向させることができて、撮影精度の向上が可能になる。
この構造により、コリメータ１２ｃが、コリメータ１２ｃと被写体Ｋと受光面７ａとが一直線上に位置する状態を保ちながら受光面７ａに追従して移動するので、コリメータ１２ｃで規定された照射範囲および照射方向のＸ線束Ｘａを、被写体Ｋおよび受光面７ａに正確に指向させることができて、撮影精度の向上が可能になる。
また、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置１は、蓄電手段２、Ｘ線撮像部材７、データ検出回路７１、およびセンサ部送受信装置４ａに相対的に移動せずに一体として局所運動（自転運動）を行わせることで、蓄電手段２と、Ｘ線撮像部材７、データ検出回路７１、およびセンサ部送受信装置４ａとの結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
このため、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動を行わせて広範囲な受光面を獲得しＸ線撮影装置１のコスト削減を図りながら、Ｘ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制し、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。
さらに、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置１は、データ検出回路７１と本体制御装置４００との送受信を無線で行うことで、ケーブルの接続不良やノイズの発生を総合的に抑制し、高い信頼性および耐久性を確保することができる。
このため、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動を行わせて広範囲な受光面を獲得しＸ線撮影装置１のコスト削減を図りながら、Ｘ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良やノイズの発生を抑制し、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。
さらに、本発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置１は、データ検出回路７１と本体制御装置４００との送受信を無線で行うことで、ケーブルの接続不良やノイズの発生を総合的に抑制し、高い信頼性および耐久性を確保することができる。
図９と図１０を参照して、第１実施形態の変形例、および第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態とは、一部が相違しその他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号を使用した。
なお、第１実施形態およびその変形例、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の構造により、第１実施形態と同様の作用および効果が奏される。
なお、第１実施形態およびその変形例、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の構造により、第１実施形態と同様の作用および効果が奏される。
図２，図９を参照すると、第１実施形態の第１変形例に係るＸ線撮影装置１１のＸ線撮像部材７において、間隔調整機構４９のサーボモータ５１は、動作制御装置６０により制御されて、局所回転運動によるＸ線撮像部材７の運動経路Ｍ上の位置に応じて、連結部材４３の長さを変更させて、間隔ｄ１および所定間隔ｄ２を変更する。これにより、Ｘ線撮像部材７の局所回転運動が、例えば、旋回中心線Ｌａを中心とする径方向または照射方向に扁平な円運動となるようにされる。この扁平な円運動には、例えば楕円運動や長円運動が含まれる。ここで、長円運動とは、楕円運動とは異なり、旋回中心線Ｌａを中心とする径方向で回転中心線Ｌｃを挟んで対向する１対のほぼ直線運動と、該１対のほぼ直線運動にそれぞれ連なると共に旋回中心線Ｌａを中心とする周方向で対向する１対のほぼ半円運動からなる運動である。
また、間隔ｄ１および所定間隔ｄ２が、運動経路Ｍ上の位置に応じて間隔調整機構４９により変更されることで、被写体Ｋの形状に応じた運動経路Ｍの設定が可能になる。
また、間隔ｄ１および所定間隔ｄ２が、運動経路Ｍ上の位置に応じて間隔調整機構４９により変更されることで、被写体Ｋの形状に応じた運動経路Ｍの設定が可能になる。
このように、間隔調整機構４９が、運動経路Ｍ上でのＸ線撮像部材７の位置に応じて間隔ｄ１または所定間隔ｄ２を変更することにより、Ｘ線撮像部材７の局所回転運動中または旋回運動中に、被写体ＫとＸ線撮像部材７との間隔ｄ１または所定間隔ｄ２を運動経路Ｍ上でのＸ線撮像部材７の位置に応じて異なるようにできるので、被写体Ｋの形状に応じた運動経路Ｍの設定が可能になり、撮影の利便性が向上する。
また、Ｘ線撮像部材７の局所回転運動を、照射方向に扁平な円運動とすることで、Ｘ線撮像部材７により得られた画像データを補正するための拡大・縮小率Ｎの変動幅を小さくできるので、撮影精度の向上が可能になる。
また、Ｘ線撮像部材７の局所回転運動を、照射方向に扁平な円運動とすることで、Ｘ線撮像部材７により得られた画像データを補正するための拡大・縮小率Ｎの変動幅を小さくできるので、撮影精度の向上が可能になる。
図１０を参照して、第２実施形態を説明する。
第２実施形態に係るＸ線撮影装置１０２は、局所回転運動の回転中心線Ｌｃが、旋回中心線Ｌａに交わる交差直線としての直交直線（すなわち、旋回中心線Ｌａに直交する直線）に対して平行な特定直線Ｌｐ（図８（ａ）には、その一例として、旋回中心線ＬａおよびＸ線源１１ａを含む平面にほぼ直交する特定直線Ｌｐが示されている。）にほぼ平行である。このため、局所回転運動において、受光面７ａは、その長手方向が特定直線Ｌｐにほぼ平行となる状態で、したがって旋回中心線Ｌａに対する直交方向に細長い状態で回転する。
また、各Ｘ線撮影装置１０２において、前記所定方向は旋回中心線方向であり、したがって局所回転運動の移動幅Ｍｗは、旋回中心線方向での幅である。また、周方向移動範囲Ｍｃは、受光面７ａの周方向での幅、ここでは長手方向での幅Ｗ１に等しい。
第２実施形態に係るＸ線撮影装置１０２は、局所回転運動の回転中心線Ｌｃが、旋回中心線Ｌａに交わる交差直線としての直交直線（すなわち、旋回中心線Ｌａに直交する直線）に対して平行な特定直線Ｌｐ（図８（ａ）には、その一例として、旋回中心線ＬａおよびＸ線源１１ａを含む平面にほぼ直交する特定直線Ｌｐが示されている。）にほぼ平行である。このため、局所回転運動において、受光面７ａは、その長手方向が特定直線Ｌｐにほぼ平行となる状態で、したがって旋回中心線Ｌａに対する直交方向に細長い状態で回転する。
また、各Ｘ線撮影装置１０２において、前記所定方向は旋回中心線方向であり、したがって局所回転運動の移動幅Ｍｗは、旋回中心線方向での幅である。また、周方向移動範囲Ｍｃは、受光面７ａの周方向での幅、ここでは長手方向での幅Ｗ１に等しい。
図１０を参照すると、第２実施形態のＸ線撮影装置１０２は、第１実施形態に対応するもので、第１実施形態での撮像側駆動装置３０（図２参照）と基本的に同一の構造の撮像側駆動装置３０２を副駆動装置として備え、該駆動装置３０２は、Ｘ線撮像部材７を特定直線Ｌｐにほぼ平行な回転中心線Ｌｃを中心に局所回転運動をさせる。
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
Ｘ線撮影装置での撮影時期は、アーム１５の旋回運動による旋回角が１８０°以下のときであってもよい。
回転中心線Ｌｃは、被動部材が回転中心線Ｌｃを中心に１周する場合に、被写体ＫがＸ線照射部材１０とＸ線撮像部材７との間に１周未満の限られた範囲のみで位置するように配置されてもよい。
第２実施形態において、旋回中心線Ｌａに交わる前記交差直線は、旋回中心線Ｌａに対して直交以外の形態で交わっていてもよい。
Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７を支持する支持部材が、Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７をそれぞれ支持する別個の支持体により構成されてもよく、さらにその場合、旋回中心線ＬａがＸ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７に対して別々であってもよい。
Ｘ線撮影装置は、歯科診療以外の医療に使用されてもよい。また、撮影対象は人間以外の物であってもよく、したがってＸ線撮影装置が、物の検査に使用されてもよい。
Ｘ線撮影装置での撮影時期は、アーム１５の旋回運動による旋回角が１８０°以下のときであってもよい。
回転中心線Ｌｃは、被動部材が回転中心線Ｌｃを中心に１周する場合に、被写体ＫがＸ線照射部材１０とＸ線撮像部材７との間に１周未満の限られた範囲のみで位置するように配置されてもよい。
第２実施形態において、旋回中心線Ｌａに交わる前記交差直線は、旋回中心線Ｌａに対して直交以外の形態で交わっていてもよい。
Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７を支持する支持部材が、Ｘ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７をそれぞれ支持する別個の支持体により構成されてもよく、さらにその場合、旋回中心線ＬａがＸ線照射部材１０およびＸ線撮像部材７に対して別々であってもよい。
Ｘ線撮影装置は、歯科診療以外の医療に使用されてもよい。また、撮影対象は人間以外の物であってもよく、したがってＸ線撮影装置が、物の検査に使用されてもよい。
＜第３実施形態＞
第１実施形態および第２実施形態においては、局所運動が回転運動であるのに対し、第３実施形態では円弧状の往復運動（円弧運動）である点で相違するが、円弧運動であっても同様に、発電機３（図１１参照）により円弧運動による回転エネルギーを電気エネルギーに変換してＸ線撮像部材７等を駆動することができる。
したがって、以下の説明において、主として第１実施形態と異なる円弧運動に関与する構成要素について説明し、第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第１実施形態および第２実施形態においては、局所運動が回転運動であるのに対し、第３実施形態では円弧状の往復運動（円弧運動）である点で相違するが、円弧運動であっても同様に、発電機３（図１１参照）により円弧運動による回転エネルギーを電気エネルギーに変換してＸ線撮像部材７等を駆動することができる。
したがって、以下の説明において、主として第１実施形態と異なる円弧運動に関与する構成要素について説明し、第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第３実施形態に係るＸ線撮影装置１′は、図１１に示すように、Ｘ線源１１ａを有するＸ線放射部材１１と、Ｘ線源１１ａからのＸ線束をスリット状のＸ線束Ｘａに形成するスリット部材１２と、Ｘ線束Ｘａを検出するＸ線撮像部材７と、Ｘ線放射部材１１およびＸ線撮像部材７を支持する円弧移動アーム１２０と、この円弧移動アーム１２０を旋回中心線Ｌａの周りに回転させる旋回駆動装置２０と、Ｘ線撮像部材７を円弧移動中心軸Ｌｄの周りに円弧移動させるカム機構による円弧移動手段１３０と、旋回駆動装置２０およびカム機構による円弧移動手段１３０の動作を制御する動作制御装置６０′と、を備えている。
Ｘ線撮像部材７は、円弧移動アーム１２０に配設され、第１実施形態と同様にＸ線撮像部材７には一体としてセンサ部受信装置４ａ、およびデータ検出回路７１が配設されている。
円弧移動アーム１２０は、円弧移動中心軸Ｌｄに配設された軸部材１２１に回転自在に軸支されている。円弧移動中心軸Ｌｄは、円弧移動アーム１２０に配設されたＸ線放射部材１１と同軸上に設けられている。
そして、円弧移動中心軸Ｌｄに配設された軸部材１２１に発電機３が装着され、円弧移動アーム１２０に蓄電手段２が配設されている。
そして、円弧移動中心軸Ｌｄに配設された軸部材１２１に発電機３が装着され、円弧移動アーム１２０に蓄電手段２が配設されている。
カム機構による円弧移動手段１３０は、図１２（ｂ）に示すように、サーボモータ１３１が連結され回転自在に支持されたカムローラ１３２と、カムローラ１３２の外周面に形成されたカム溝１３３と、カム溝１３３に沿って移動するように係合されるカムピン１３４と、を備えている。
カムピン１３４は、円弧移動アーム１２０から突出するように固定されている。そして、カムピン１３４がカム溝１３３に係合されるように、カム機構による円弧移動手段１３０がアーム１５０に配設されている。
カムピン１３４は、円弧移動アーム１２０から突出するように固定されている。そして、カムピン１３４がカム溝１３３に係合されるように、カム機構による円弧移動手段１３０がアーム１５０に配設されている。
かかる構成により、第３実施形態に係るＸ線撮影装置１′は、図１３に示すように、サーボモータ１３１によりカムローラ１３２をＲ方向に回転させることで、円弧移動アーム１２０が円弧移動中心軸Ｌｄを中心として回転し、Ｘ線撮像部材７を円弧移動範囲δ（図１３（ａ））で円弧移動させながら被写体Ｋを通過したＸ線束Ｘａを検出することで、円弧移動範囲δにおける広範囲な二次元Ｘ線撮像部材として機能させることができる。
また、円弧移動中心軸Ｌｄに配設された軸部材１２１に装着した発電機３、蓄電手段２、およびＸ線撮像部材７が一体として円弧移動するため、蓄電手段２によりＸ線撮像部材７を駆動することで、結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
また、円弧移動中心軸Ｌｄに配設された軸部材１２１に装着した発電機３、蓄電手段２、およびＸ線撮像部材７が一体として円弧移動するため、蓄電手段２によりＸ線撮像部材７を駆動することで、結線の断線や接触不良を確実に防止することができる。
なお、第３実施形態においても、電力供給手段として発電機３を採用した例について説明したが、第１実施形態と同様に本発明の参考例として光電変換手段３′や無線電力伝送方式３′′を採用することもできる。
また、本発明に係るＸ線撮影装置１等は、発電機３等の電力供給手段により蓄電手段２に電力を供給して、Ｘ線撮像部材７に旋回運動とは異なる局所運動を行わせる場合におけるケーブルの接続不良等を抑制したが、本発明は、発電機３等の電力供給手段に限定されるものではなく、Ｘ線撮影時に限定されるものでもない。例えば、本体制御装置４００と蓄電手段２を切り離し自在（スイッチング回路や手動操作等）に配線しておき、Ｘ線非撮影時には本体制御装置４００に供給する外部電源等を利用して蓄電手段２を充電し、Ｘ線撮影時には、本体制御装置４００に供給する外部電源等と蓄電手段２とを切り離してケーブルの撚れやノイズ等を防止するように構成することもできる。
１，１′，１１，１０２ Ｘ線撮影装置
２ 蓄電手段
３ 発電機
３′ 光電変換手段
３′′ 無線電力伝送方式
４ 送受信装置
４ａ センサ部送受信装置
４ｂ 本体部送受信装置
７ Ｘ線撮像部材
７ａ 受光面
１０ Ｘ線照射部材
１３ 駆動部材
１５ アーム
２０ 旋回駆動装置
２２ ＸＹテーブル
３０，３０２ 撮像側駆動装置
６０，６０′ 動作制御装置
６１ 検出部
６２ 動作制御部
６５ 画像処理装置
６８ 操作部
２００ 本体装置
２１０ センサ部
３００ 支持装置
４００ 本体制御装置
Ｌａ 旋回中心線
Ｌｃ 回転中心線
Ｍ 運動経路
Ｍｗ 移動幅
Ｐｓ シフト旋回位置
Ｓ シフト旋回量
Ｍｃ 周方向移動範囲
Ｍｏ 重合範囲
Ｋ 被写体
Ｘａ Ｘ線束
２ 蓄電手段
３ 発電機
３′ 光電変換手段
３′′ 無線電力伝送方式
４ 送受信装置
４ａ センサ部送受信装置
４ｂ 本体部送受信装置
７ Ｘ線撮像部材
７ａ 受光面
１０ Ｘ線照射部材
１３ 駆動部材
１５ アーム
２０ 旋回駆動装置
２２ ＸＹテーブル
３０，３０２ 撮像側駆動装置
６０，６０′ 動作制御装置
６１ 検出部
６２ 動作制御部
６５ 画像処理装置
６８ 操作部
２００ 本体装置
２１０ センサ部
３００ 支持装置
４００ 本体制御装置
Ｌａ 旋回中心線
Ｌｃ 回転中心線
Ｍ 運動経路
Ｍｗ 移動幅
Ｐｓ シフト旋回位置
Ｓ シフト旋回量
Ｍｃ 周方向移動範囲
Ｍｏ 重合範囲
Ｋ 被写体
Ｘａ Ｘ線束
Claims (2)
- 被写体にＸ線束を照射するＸ線照射部材と、前記被写体を透過した前記Ｘ線束を受光する受光面が設けられたＸ線撮像部材と、前記Ｘ線照射部材および前記Ｘ線撮像部材に前記被写体の周りで旋回中心線を中心とした旋回運動を行なわせる旋回駆動装置と、前記旋回駆動装置を制御する本体制御装置とを備えるＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線撮像部材に所定方向での移動幅で、前記旋回運動とは異なる局所運動を行わせるべく、前記本体制御装置により制御される副駆動装置と、
前記Ｘ線撮像部材に供給する電力を蓄電する蓄電手段と、
この蓄電手段に電力を供給する電力供給手段と、
を備え、
前記Ｘ線撮像部材と前記蓄電手段とが結線され、前記副駆動装置により前記蓄電手段と前記Ｘ線撮像部材とが相対的に移動せずに一体として前記局所運動を行わせ、
前記電力供給手段は、前記蓄電手段と結線された発電手段であり、
この発電手段は、前記蓄電手段および前記Ｘ線撮像部材に対して相対的に移動せずに一体として局所運動を行う位置に配設され、
前記局所運動は、回転運動であり、
前記発電手段は、前記回転運動による回転力を利用して発電することを特徴とするＸ線撮影装置。 - 前記Ｘ線撮像部材が受光したＸ線束を画像データとして検出するデータ検出回路と、
前記本体制御装置に配設され前記データ検出回路で検出した画像データを処理する画像処理装置と、
この画像処理装置と前記データ検出回路との間でデータを無線で通信する送受信装置と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
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