JP6025373B2

JP6025373B2 - 放射線画像撮像装置、その制御方法及びプログラム

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Publication number: JP6025373B2
Application number: JP2012092169A
Authority: JP
Inventors: 雄太眞子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-04-13
Also published as: US20130270913A1; US9425635B2; JP2013221798A

Description

本発明は、放射線画像撮像装置内部に取り付けられるバッテリを充電する技術に関するものである。

従来、病気診断等を目的として、Ｘ線等の放射線を用いて撮像されたＸ線画像が広く用いられている。また、Ｘ線画像撮像装置にて撮像されたＸ線画像に対して画像処理を施し、より鮮明なＸ線画像を生成するＸ線画像撮像装置が製品化されている。Ｘ線画像を撮像する際には、Ｘ線画像撮像装置を架台や臥台に固定設置して行うことが一般的であるが、撮像時におけるＸ線画像撮像装置の設置自由度をより高くするために、Ｘ線画像撮像装置を機械的に固定せず、フリーポジションで撮像する場合がある。このようなニーズに応えるものとして、例えば特許文献１には、無線通信を採用して、撮影時における設置自由度をより高くしたＸ線画像撮像装置が開示されている。

無線通信を採用し、撮影時におけるＸ線画像撮像装置の設置自由度を高くすることに伴って、Ｘ線画像撮像装置内部にバッテリ（以下、内部バッテリと称す）を搭載する必要があるが、繰り返し使用できる充電式の内部バッテリを用いることが好ましい。内部バッテリの充電方式としては、内部バッテリをＸ線画像撮像装置から取り外し、専用充電器に取り付けて充電する専用充電器方式と、内部バッテリをＸ線画像撮像装置に装着したまま、Ｘ線画像撮像装置に電源ケーブルを接続した状態で充電を行う本体充電方式とが挙げられる。

上述した専用充電器方式及び本体充電方式には、夫々の利点がある。専用充電器方式の利点は、無線通信でＸ線画像撮像装置を使用している間、独立並行して別の内部バッテリを充電することができる点にある。即ち、Ｘ線画像撮像装置において使用されている内部バッテリの残量がなくなった場合、独立並行して充電した別の内部バッテリに交換することにより、Ｘ線画像の撮像作業を即時再開させることが可能となる。本体充電方式の利点は、無線通信での使用が特別に要求されていない場合、Ｘ線画像撮像装置に電源ケーブルを接続して有線通信で使用することにより、内部バッテリに蓄積された電力を消費することなく、内部バッテリを充電しながら、Ｘ線画像の撮像作業が可能となる点にある。このように、専用充電器方式及び本体充電方式にはそれぞれ利点があるため、Ｘ線画像撮像装置には、専用充電器方式及び本体充電方式の双方の機能を備えることが求められる。

特許第３４９４６８３号公報

専用充電器方式及び本体充電方式の双方の機能を備えたＸ線画像撮像装置においては、外光を遮断する必要性から、電力を消費して温度が上昇する電気回路やＸ線センサを密閉された筐体内に封じ込めているため、ときには５０℃を超える高温になる。これに対し、内部バッテリは、高温且つ満充電の状態で放置されると、内部バッテリの劣化が加速して寿命が縮まることが知られている。しかしながら、従来、Ｘ線画像撮像装置の動作中において、内部が高温になるにも関わらず、内部バッテリは放置されていた。従って、内部バッテリの劣化の進行が速くなり、結果的にＸ線画像の撮影時間を減少させてしまっていた。

そこで、本発明の目的は、バッテリの劣化を防ぎ、バッテリの高寿命化を実現することにある。

本発明の放射線画像撮像装置は、被写体を透過した放射線を検知することにより、放射線画像データを撮像する放射線画像撮像装置であって、前記放射線画像撮像装置に取り付けられているバッテリを前記放射線画像撮像装置と接続される外部電源を用いて充電する際の第１の充電量を、前記放射線画像撮像装置に取り付けられていない状態の前記バッテリを外部装置を用いて充電する際の第２の充電量より少なくなるように制御可能な充電制御手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、バッテリの劣化を防ぎ、バッテリの高寿命化を実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。内部バッテリの残量と、内部充電判断部及び駆動電源判断部の判断結果との関係を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置の処理を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、専用充電器方式と本体充電方式との間で内部バッテリの充電量に差を設ける。即ち、専用充電器方式による充電の場合、内部バッテリの最大充電量まで充電し、本体充電方式による充電の場合、内部バッテリの最大充電量まで充電しないものとする。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１０１は、内部バッテリ１０３、内部充電判断部１０４、バッテリ残量検知部１０５、駆動部１０６及び駆動電源判断部１０８を備える。なお、本実施形態に係る放射線画像撮像装置１０１は、被写体に対して放射線の一種であるＸ線を照射し、被写体を透過したＸ線を検知することにより、放射線画像データを生成するものを想定している。但し、本発明に適用可能な放射線は、Ｘ線に限定されず、α線、β線又はγ線等の他の放射線も含まれる。

駆動部１０６は、被写体に対して放射線を照射し、被写体を透過した放射線を検出して放射線画像データを生成する動作を駆動する。内部バッテリ１０３は、放射線画像撮像装置１０１が無線通信で使用されている場合、駆動部１０６、内部充電判断部１０４、バッテリ残量検知部１０５及び駆動電源判断部１０８等の放射線画像撮像装置１０１内の各構成に対して電力を供給する。一方、放射線画像撮像装置１０１が有線通信で使用されている場合、放射線画像撮像装置１０１は、外部電源１０７と電源ケーブルで接続される。そして、外部電源１０７から供給される電力によって内部バッテリ１０３が充電されるとともに、外部電源１０７から駆動部１０６等に対して電力が供給される。上述したように、本実施形態においては、専用充電器方式による充電の際、即ち、充電スタンド１０２を用いて内部バッテリ１０３を充電する際には、内部バッテリ１０３の最大充電量まで充電する。一方、本体充電方式による充電の際、即ち、外部電源１０７を用いて内部バッテリ１０３を充電する際には、内部バッテリ１０３の最大充電量まで充電しない。

バッテリ残量検知部１０５は、内部バッテリ１０３が放射線画像撮像装置１０１に搭載される際、及び、定期的に、内部バッテリ１０３の残量を検知する。内部充電判断部１０４は、内部バッテリ１０３の残量に基づいて、内部バッテリ１０３を充電するか否かを判断する。即ち、内部充電判断部１０４は、外部電源１０７を用いて内部バッテリ１０３を充電する際、内部バッテリ１０３の残量を定期的にバッテリ残量検知部１０５から取得する。そして、内部充電判断部１０４は、内部バッテリ１０３の残量が４９％以下である場合、内部バッテリ１０３の充電を行う（充電を開始する）と判断する。一方、内部充電判断部１０４は、内部バッテリ１０３の残量が５０〜７０％の範囲内となった場合、内部バッテリ１０３の充電を行わない（充電を終了する）と判断する。なお、充電スタンド１０２を用いて内部バッテリ１０３を充電する場合、内部バッテリ１０３の残量が１００％（最大充電量）となるまで充電される。一方、外部電源１０７を用いて内部バッテリ１０３を充電する際には、内部バッテリ１０３が所定の残量（５０〜７０％の範囲内）となるまで、内部バッテリ１０３が充電される。なお、このように外部電源１０７を用いて充電したときの内部バッテリ１０３の充電量が、第１の充電量の例である。また、充電スタンド１０２を用いて充電したときの内部バッテリ１０３の充電量が、第２の充電量の例である。さらに、内部充電判断部１０４及びバッテリ残量検知部１０５は、充電制御手段の適用例となる構成である。

駆動電源判断部１０８は、バッテリ残量検知部１０５によって検知される内部バッテリ１０３の残量に基づいて、駆動部１０６等に対して外部電源１０７から電力を供給するか、駆動部１０６等に対して内部バッテリ１０３から電力を供給するかを判断する。即ち、駆動電源判断部１０８は、内部バッテリ１０３の残量が７１％以上である場合、駆動部１０６等に対して内部バッテリ１０３から電力を供給すると判断する。また、駆動電源判断部１０８は、内部バッテリ１０３の残量が７０％以下である場合、駆動部１０６等に対して外部電源１０７から電力を供給すると判断する。

図２は、内部バッテリ１０３の残量と、内部充電判断部１０４及び駆動電源判断部１０８の判断結果との関係を表で示した図である。本実施形態においては、内部バッテリ１０３の充電残量が７１％〜１００％であるとき、放射線画像撮像装置１０１は充電不必要状態にあるとする。また、内部バッテリ１０３の残量が５０％〜７０％であるとき、放射線画像撮像装置１０１は充電放置最適状態にあるとする。また、内部バッテリ１０３の残量が０％〜４９％であるとき、放射線画像撮像装置１０１は充電必要状態にあるとする。ここでは、充電スタンドの温度としては、室温を想定し、放射線画像撮像装置内部の温度としては、室温＋１５℃を想定している。

図２に示すように、放射線画像撮像装置１０１が充電不必要状態にある場合、内部充電判断部１０４により内部バッテリ１０３を充電しないと判断されるとともに、駆動電源判断部１０８により駆動部１０６等には内部バッテリ１０３から電力を供給すると判断される。また、放射線画像撮像装置１０１が充電放置最適状態にある場合、内部充電判断部１０４により内部バッテリ１０３を充電しないと判断されるとともに、駆動電源判断部１０８により駆動部１０６等には外部電源１０７から電力を供給すると判断される。また、放射線画像撮像装置１０１が充電必要状態にある場合、内部充電判断部１０４により内部バッテリ１０３を充電すると判断されるとともに、駆動電源判断部１０８により駆動部１０６等には外部電源１０７から電力を供給すると判断される。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１０１の処理を示すフローチャートである。以下、図３を参照しながら、本実施形態に係る放射線画像撮像装置１０１の処理について説明する。なお、図３に示す処理は、放射線画像撮像装置１０１内の不図示のＣＰＵがＲＯＭ等の記録媒体から必要なデータ及びプログラムを読み込み、実行することで実現する処理である。

ステップＳ３０１において、駆動電源判断部１０８は、バッテリ残量検知部１０５から内部バッテリ１０３の残量を取得し、取得した内部バッテリ１０３の残量に基づいて、放射線画像撮像装置１０１が充電不必要状態にあるか否かを判定する。充電不必要状態にある場合、処理はステップＳ３０７に移行する。一方、充電不必要状態にない場合、処理はステップＳ３０２に移行する。

ステップＳ３０２において、駆動電源判断部１０８は、駆動部１０６等に対して外部電源１０７から電力を供給すると判断する。ステップＳ３０３において、駆動電源判断部１０８は、バッテリ残量検知部１０５から取得した内部バッテリ１０３の残量に基づいて、放射線画像撮像装置１０１が充電必要状態にあるか否かを判定する。充電必要状態にある場合、処理はステップＳ３０９に移行する。一方、充電必要状態にない場合、処理はステップＳ３０４に移行する。

ステップＳ３０４において、駆動電源判断部１０８は、放射線画像撮像装置１０１が撮影準備状態にあるか否かを判定する。撮影準備状態にある場合、処理はステップＳ３０５に移行する。一方、撮影準備状態にない場合、処理はステップＳ３０３に戻る。ステップＳ３０５において、駆動電源判断部１０８は、電力供給手段の切り換えを禁止する。即ち、現在の駆動部１０６等に対する電力の供給元（内部バッテリ１０３又は外部電源１０７）の変更が禁止される。

ステップＳ３０６において、駆動電源判断部１０８は、放射線画像撮像装置１０１が撮影処理を終了したか否かを判定する。撮影処理が終了した場合、処理はステップＳ３０１に戻る。一方、撮影処理が終了していない場合、処理はステップＳ３０５に戻り、電力供給手段の切り換えを禁止した状態が維持される。

ステップＳ３０７において、駆動電源判断部１０８は、駆動部１０６等に対して内部バッテリ１０３から電力を供給すると判断する。ステップＳ３０８において、駆動電源判断部１０８は、放射線画像撮像装置１０１が充電放置最適状態にあるか否かを判定する。充電放置最適状態にある場合、処理はステップＳ３０２に移行する。一方、充電放置最適状態にない場合、処理はステップＳ３０８に戻る。

ステップＳ３０９において、内部充電判断部１０４は、内部バッテリ１０３の充電を行う（内部バッテリ１０３の充電を開始する）と判断する。これにより、外部電源１０７を用いた内部バッテリ１０３の充電が開始される。ステップＳ３１０において、内部充電判断部１０４は、放射線画像撮像装置１０１が充電放置最適状態にあるか否かを判定する。充電放置最適状態にある場合、処理はステップＳ３１１に移行する。一方、充電放置最適状態にない場合、処理はステップＳ３１０に戻る。ステップＳ３１１において、内部充電判断部１０４は、内部バッテリ１０３の充電を行わない（内部バッテリ１０３の充電を終了する）と判断する。これにより、外部電源１０７を用いた内部バッテリ１０３の充電が終了する。このとき、内部バッテリ１０３の残量は５０％〜７０％の範囲内にあり、内部バッテリの最大充電量までは充電されない。その後、処理はステップＳ３０２に戻る。

以上のように、第１の実施形態においては、高温且つ満充電の状態で内部バッテリ１０３を放置しないようにすることにより、内部バッテリ１０３の劣化を防ぎ、内部バッテリ１０３の高寿命化を実現することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態においても、専用充電器方式による充電の場合、内部バッテリの最大充電量まで充電し、本体充電方式による充電の場合、内部バッテリの最大充電量まで充電しないものとする。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。図４に示すように、第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置４０１の構成と、図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１０１の構成との違いは、駆動電源判断部１０８を省いた点にあり、その他の構成は同様である。即ち、第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置４０１は、第１の実施形態と同様に、内部バッテリ１０３の残量が４９％以下（充電必要状態）になると、外部電源１０７を用いた内部バッテリ１０３の充電を開始する。そして、内部バッテリ１０３の残量が５０％〜７０％の範囲内（充電放置最適状態）になると、放射線画像撮像装置４０１は、外部電源１０７を用いた内部バッテリ１０３の充電を終了する。但し、第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置４０１は、内部バッテリ１０３の残量に応じて、駆動部１０６等に対する電力供給手段を判断する処理は実行しない。このように簡略化された構成であっても、第１の実施形態と同様に、高温且つ満充電の状態で内部バッテリ１０３を放置しないようにすることができ、内部バッテリ１０３の劣化を防ぎ、内部バッテリ１０３の高寿命化を実現することが可能となる。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０１：放射線画像撮像装置、１０２：充電スタンド、１０３：内部バッテリ、１０４：内部充電判断部、１０５：バッテリ残量検知部、１０６：駆動部、１０７：外部電源、１０８：駆動電源判断部

Claims

被写体を透過した放射線を検知することにより、放射線画像データを撮像する放射線画像撮像装置であって、
前記放射線画像撮像装置に取り付けられているバッテリを前記放射線画像撮像装置と接続される外部電源を用いて充電する際の第１の充電量を、前記放射線画像撮像装置に取り付けられていない状態の前記バッテリを外部装置を用いて充電する際の第２の充電量より少なくなるように制御可能な充電制御手段を有することを特徴とする放射線画像撮像装置。
前記充電制御手段は、前記外部電源を用いて充電されている際の前記バッテリの残量が、前記バッテリの最大充電量より少ない所定の残量となったことを検知することにより、前記外部電源を用いた前記バッテリの充電を終了させることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮像装置。
前記充電制御手段は、前記バッテリの残量に基づいて、前記バッテリを充電するか否かを判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線画像撮像装置。
前記バッテリの残量に基づいて、駆動手段への電力供給元を外部電源とするか、前記バッテリとするかを判断する判断手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の放射線画像撮像装置。
前記バッテリの残量を検知する検知手段をさらに有し、
前記充電制御手段は、前記検知手段により検知された前記バッテリの残量を参照することを特徴とする請求項２乃至４何れか１項に記載の放射線画像撮像装置。
被写体を透過した放射線を検知することにより、放射線画像データを撮像する放射線画像撮像装置を有する放射線撮像システムであって、
前記放射線画像撮像装置に取り付けられているバッテリを前記放射線画像撮像装置と接続される外部電源を用いて充電する際の第１の充電量を、前記放射線画像撮像装置に取り付けられていない状態の前記バッテリを外部装置を用いて充電する際の第２の充電量より少なくなるように制御可能な充電制御手段を有することを特徴とする放射線画像撮像システム。
被写体を透過した放射線を検知することにより、前記被写体の画像データを撮像する放射線画像撮像装置の制御方法であって、
前記放射線画像撮像装置に取り付けられているバッテリを前記放射線画像撮像装置と接続される外部電源を用いて充電する際の第１の充電量を、前記放射線画像撮像装置に取り付けられていない状態の前記バッテリを外部装置を用いて充電する際の第２の充電量より少なくなるように制御するステップを含むことを特徴とする放射線画像撮像装置の制御方法。
被写体の画像データを撮像する放射線画像撮像装置の制御方法のコンピュータに、
前記放射線画像撮像装置に取り付けられているバッテリを前記放射線画像撮像装置と接続される外部電源を用いて充電する際の第１の充電量を、前記放射線画像撮像装置に取り付けられていない状態の前記バッテリを外部装置を用いて充電する際の第２の充電量より少なくなるように制御するステップを実行させるためのプログラム。