JP7388276B2 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、Ｘ線撮影装置に係り、特にＸ線管の劣化を防止する技術に関する。
Ｘ線撮影装置においてＸ線を発生させる構成として、陽極を比較的高速である所定の速度（一例として１８０Ｈｚ）で回転させ、高速回転する陽極に対して陰極より電子ビームを照射させる回転陽極型のＸ線管が一般的に用いられる。従来の回転陽極型Ｘ線管では、Ｘ線を発生させてＸ線撮影が完了する度に、陽極の回転に対して制動をかけることにより陽極の回転速度を低下させる（例えば、特許文献１）。
特開２０１４－１９１９３５号公報
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
従来の構成ではＸ線の発生を開始させる度に陽極の回転速度を所定の速度に加速させる必要があり、当該加速には数秒程度の時間を要する。そのため、Ｘ線管からＸ線を発生させる操作（Ｘ線撮影）を複数回にわたって連続的に行う場合、Ｘ線を発生させる度に陽極回転の再加速を待つ必要があるので、複数回にわたる連続的なＸ線撮影に要する時間が長期化する。
このような複数回にわたる連続的なＸ線撮影に要する時間を短縮化するための新たなＸ線管制御方法として、以下のようなものが挙げられる。すなわち、陽極の回転速度が所定の速度に加速された後、Ｘ線を発生させる操作の有無とは無関係に一定時間、陽極が当該所定の速度を維持しつつ回転し続ける。当該新たな制御方法では、Ｘ線管からＸ線を短時間の間隔で複数回発生させる操作を行う場合であっても、Ｘ線を発生させる操作を行う度に陽極回転の再加速を待つ必要がないので、複数回にわたる連続的なＸ線撮影を短時間で行うことができる。
しかしながら、Ｘ線管の陽極が一定時間は高速で回転し続ける構成とすることにより、Ｘ線管が早期に劣化するという新たな問題が懸念される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数回にわたる連続的なＸ線撮影を短時間で実行できるとともに、Ｘ線管の劣化をより確実に防止できるＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、本発明者らが検討した結果、以下のような知見が得られた。すなわち、陽極が一定時間高速で回転し続けることにより、当該高速回転を維持している間に操作者がＸ線装置本体の電源をオフにするという事態が発生しうる。
Ｘ線管において、共振域と呼ばれる特定の回転速度（一例として７０～９０Ｈｚ）で陽極が回転している場合、共振効果によってＸ線管全体が大きく振動するのでＸ線管、特に回転陽極の支持部が劣化し易くなる。制動機構の作動によって陽極の回転速度が急速に減速する場合、陽極の回転速度が共振域となる時間は短いのでＸ線管に対する影響は小さい。
一方、Ｘ線装置本体の電源をオフにすると回転陽極に対する制動機構もオフになるので、高速回転する陽極は惰性によって緩やかに減速していく。そのため、陽極は惰性によって減速する場合、陽極の回転速度が共振点となる時間が非常に長くなる。Ｘ線管が長時間共振することによって、ベアリングを例とするＸ線管の各部品が損耗するため、結果としてＸ線管が早期に劣化する。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち本発明は、陰極と、陽極と、前記陽極を所定の稼働速度に回転させる回転駆動部と、前記陰極および前記稼働速度で回転している前記陽極の間に高電圧を印加することによって前記陽極から被検体に対してＸ線を発生させる高電圧発生部とを有するＸ線管を備えるＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線撮影装置に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換える主電源操作部と、前記Ｘ線管に共振が発生する前記陽極の回転速度である共振速度より低い制動速度に前記陽極の回転速度を減速させる制動部と、回転している前記陽極に対して前記制動部による減速が行われることなく前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部と、を備え、前記非制動停止予測部は、前記Ｘ線撮影装置に発生する前記所定の事態としてのエラーの発生を検知するエラー検知部を備え、前記エラー検知部は、前記所定の事態としてのエラーの発生を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させるものである。
当該構成において、非制動停止予測部は、回転している陽極に対して制動部による減速が行われることなく主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する。非制動停止状態が予測される所定の事態を検知した場合、非制動停止予測部は制動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。
制動速度は、共振速度より低い速度として予め定められている速度であり、共振速度とはＸ線管に共振が発生する陽極の回転速度である。すなわち、非制動停止予測部が陽極の回転速度を制動速度に減速させることにより、非制動停止状態が発生した場合であっても陽極の回転速度は速やかに制動速度となるので、陽極の回転速度が長時間共振速度となることと回避できる。従って、陽極が一定時間高速で回転し続ける構成であったとしても非制動停止状態となることを防止できるので、連続的なＸ線の発生を短時間で実行できるとともに、共振に起因するＸ線管の劣化をより確実に防止できる。
また、上述した発明において、前記非制動停止予測部は、前記Ｘ線撮影装置に発生するエラーを検知するエラー検知部を備え、前記エラー検知部は、前記エラーの発生を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させることが好ましい。
［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、非制動停止予測部はＸ線撮影装置に発生するエラーを検知するエラー検知部を備える。エラー検知部は、エラーの発生を検知することにより駆動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。エラーが発生することにより、操作者は制動部を作動させることなく主電源操作部がＯＦＦの状態に操作するという事態が予測される。そのため、エラーの発生をエラー検知部が検知すると駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させる構成とすることにより、非制動停止状態が発生してＸ線管が劣化し易くなることを防止できる。
また、上述した発明において、前記被検体に対する検査の終了の指示を入力する検査終了指示部を備え、前記非制動停止予測部は、前記検査終了指示部による前記入力を検知する検査終了検知部を備え、前記検査終了検知部は、前記検査終了指示部による前記入力を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させることが好ましい。
［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、非制動停止予測部は、被検体に対する検査の終了の指示が入力されることを検知する検査終了検知部を備える。検査終了検知部は、検査終了指示部による当該入力を検知することにより駆動部を作動させ、陽極の回転速度を前記制動速度に減速させる。被検体に対する検査の終了の指示が入力されることにより、操作者は制動部を作動させることなく主電源操作部がＯＦＦの状態に操作する事態が予測される。そのため、検査終了の指示を検査終了検知部が検知すると駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させる構成とすることにより、非制動停止状態が発生してＸ線管が劣化し易くなることを防止できる。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとってもよい。
すなわち本発明は、陰極と、陽極と、前記陽極を所定の稼働速度に回転させる回転駆動部とを有し、前記陰極および前記稼働速度で回転している前記陽極の間に高電圧を印加することによって前記陽極から被検体に対してＸ線を発生させるＸ線管を備えるＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線撮影装置に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換える主電源操作部と、前記Ｘ線管に共振が発生する前記陽極の回転速度である共振速度より低い制動速度に前記陽極の回転速度を減速させる制動部と、回転している前記陽極に対して前記制動部による減速が行われることなく前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部と、前記回転駆動部によって前記陽極が回転を開始する時刻である回転開始時間、および前記制動部によって前記陽極の回転速度が前記制動速度に減速された時刻である制動完了時間を検知するタイマと、前記タイマによって検知された前記回転開始時間および前記制動完了時間を上書き記憶する記憶部と、を備え、前記非制動停止予測部は、前記回転開始時間と前記制動完了時間とのいずれが早い時刻であるかを前記主電源操作部がＯＮの状態に操作される際に判定する操作時間検知部を備え、前記所定の事態を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させ、前記操作時間検知部は、前記回転開始時間の方が前記制動完了時間よりも遅いと判定した場合において前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させるものである。
［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、主電源操作部がＯＮの状態に操作される際に、回転開始時間と制動完了時間とのいずれが早い時刻であるかを判定する操作時間検知部を備えている。操作時間検知部は、回転開始時間の方が制動完了時間よりも早いと判定した場合において駆動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。
回転開始時間は陽極が回転を開始する時刻として記憶部に上書き記憶され、制動完了時間は陽極の回転速度が制動速度に減速された時刻として記憶部に上書き記憶される。そのため、回転開始時間の方が制動完了時間よりも早い場合、非制動停止状態の発生が予測される。よって、回転開始時間の方が前記制動完了時間よりも早いと操作時間検知部が判定した場合において駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させるので、非制動停止状態が発生してＸ線管が劣化し易くなることを防止できる。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとってもよい。
すなわち本発明は、陰極と、陽極と、前記陽極を所定の稼働速度に回転させる回転駆動部とを有し、前記陰極および前記稼働速度で回転している前記陽極の間に高電圧を印加することによって前記陽極から被検体に対してＸ線を発生させるＸ線管を備えるＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線撮影装置に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換える主電源操作部と、前記Ｘ線管に共振が発生する前記陽極の回転速度である共振速度より低い制動速度に前記陽極の回転速度を減速させる制動部と、回転している前記陽極に対して前記制動部による減速が行われることなく前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部と、前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作された時刻から次に前記主電源操作部がＯＮの状態に操作された時刻までの時間である停止時間を計測する停止時間計測手段と、を備え、前記非制動停止予測部は、前記制動部が作動することなく前記陽極の回転速度が前記稼働速度から前記共振速度にまで惰性で減速するために要する時間である共振速度到達時間と前記停止時間とのいずれが長いかを前記主電源操作部がＯＮの状態に操作される際に判定する停止時間判定部を備え、前記所定の事態を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させ、前記停止時間判定部は、前記共振速度到達時間の方が前記停止時間よりも長いと判定した場合において前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させるものである。
［作用・効果］本発明に係るＸ線撮影装置によれば、主電源操作部がＯＮの状態に操作される際において、共振速度到達時間と前記停止時間とのいずれが長いかを判定する停止時間判定部を備えている。停止時間判定部は、共振速度到達時間の方が停止時間よりも長いと判定した場合において駆動部を作動させ、陽極の回転速度を前記制動速度に減速させる。
共振速度到達時間は、制動部が作動することなく陽極の回転速度が稼働速度から共振速度にまで惰性で減速するために要する時間として予め定められる。そのため、共振速度到達時間の方が停止時間よりも長い場合、非制動停止状態の発生が予測される。よって、共振速度到達時間の方が停止時間よりも長いと停止時間判定部が判定した場合において駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させるので、非制動停止状態が発生してＸ線管が劣化し易くなることを防止できる。
本発明に係るＸ線撮影装置によれば、非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部を備える。非制動停止状態が予測される所定の事態を検知した場合、非制動停止予測部は制動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。非制動停止状態は、回転している陽極に対して制動部による減速が行われることなく主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である。
制動速度は、共振速度より低い速度として予め定められている速度であり、共振速度とはＸ線管に共振が発生する陽極の回転速度である。すなわち、非制動停止予測部が陽極の回転速度を制動速度に減速させることにより、非制動停止状態が発生した場合であっても陽極の回転速度は速やかに制動速度となるので、陽極の回転速度が長時間共振速度となることと回避できる。従って、陽極が一定時間高速で回転し続ける構成であったとしても非制動停止状態となることを防止できるので、連続的なＸ線の発生を短時間で実行できるとともに、共振に起因するＸ線管の劣化をより確実に防止できる。
実施例に係るＸ線撮影装置の全体構成を説明する正面図である。 実施例に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例に係るＸ線撮影装置の主要な動作を説明するフローチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置において制動部が作動した状態を示すタイミングチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置において制動部が作動することなく主電源操作部がＯＦＦにされた状態を示すタイミングチャートである。 従来のＸ線撮影装置における動作を示すタイミングチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置におけるエラー検知部および検査終了検知部の動作を説明するフローチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置においてエラー検知部の動作を示すタイミングチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置において検査終了検知部の動作を示すタイミングチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置における操作時間検知部の動作を説明するフローチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置において操作時間検知部が制動部を作動させない状態を示すタイミングチャートである。 実施例に係るＸ線撮影装置において操作時間検知部が制動部を作動させる状態を示すタイミングチャートである。 変形例に係るＸ線撮影装置の主要な構成を説明する機能ブロック図である。 変形例に係るＸ線撮影装置において停止時間判定部が制動部を作動させる状態を示すタイミングチャートである。 変形例に係るＸ線撮影装置における停止時間判定部の動作を説明するフローチャートである。 変形例に係るＸ線撮影装置において停止時間判定部が制動部を作動させない状態を示すタイミングチャートである。
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
＜全体構成の説明＞
実施例に係るＸ線撮影装置１は図１に示すように、天板３と、Ｘ線管５と、Ｘ線検出器７と、制御装置９と、入力装置１１とを備えている。天板３、Ｘ線管５、Ｘ線検出器７、および制御装置９は撮影室Ｒ１に配設されており、入力装置１１は操作室Ｒ２に配設されている。
天板３は、水平姿勢をとる被検体Ｍを載置させる。天板３は床面に配設された基台４に支持されており、昇降移動可能に構成されている。Ｘ線管５は被検体Ｍに対してＸ線を照射するものであり、天井から垂下されている支持体８によって懸垂支持されている。支持体８は撮影室Ｒ１の天井に沿って水平移動が可能となるように構成される。Ｘ線管５は支持体８の移動に従って、水平方向に移動できる。またＸ線管５は支持体８に沿って昇降移動可能に構成される。
Ｘ線管５の下部にはコリメータ１３が設けられている。コリメータ１３は、Ｘ線管５から照射されるＸ線を所定の形状に制限する。所定の形状の一例としては、角錐となっているコーン状などが挙げられる。Ｘ線検出器７は、Ｘ線管５から照射されたＸ線を検出して電気信号に変換する。Ｘ線管５とＸ線検出器７は、天板３を挟んで対向配置されている。
Ｘ線管５は図２に示すように、陽極１５と、陰極１７と、回転駆動部１９とを備えている。陽極１５および陰極１７は、図示しない管球の内部において対向配置されている。回転駆動部１９は、陽極１５を回転させる。回転駆動部１９の構成の一例として、陽極１５に接続されている回転子、および２相の交番磁界を発生させて当該回転子を回転させる固定子コイルが挙げられる。回転駆動部１９の構成は、陽極１５を回転させる構成であれば特に限定されない。
制御装置９は、一例として中央処理演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの情報処理手段を備えている。制御装置９は、天板３、Ｘ線管５、およびＸ線検出器７を例とする、Ｘ線撮影装置１を構成する各部の動作を統括制御する。
制御装置９は、整流器２１と、高圧チョッパ２３と、インバータ２５と、高電圧発生部２７と、スタータ２８と、制動部３０と、画像生成部３１とを備えている。整流器２１は、商用電源２０と電気的に接続されており、商用電源２０から供給される電力を交流から直流に変換する。高圧チョッパ２３は、整流器２１によって変換された電圧を昇圧する。昇圧された電流は、インバータ２５およびスタータ２８にそれぞれ印加される。
インバータ２５は、高圧チョッパ２３から印加された電圧を直流交流変換して高電圧発生部２７へと供給する。高電圧発生部２７は、供給された電圧を陽極１５と陰極１７との間に印加する。陽極１５が回転している状態で陽極１５と陰極１７との間に電圧が印加されることにより、陰極１７から陽極１５に対して電子ビームが射出され、陽極１５においてＸ線が発生する。
スタータ２８は、所定の電圧と所定の周波数とを有する２相の交流電力を発生させるとともに当該交流電力を回転駆動部１９に供給する。回転駆動部１９に交流電力が供給されることにより、回転駆動部１９は陽極１５を任意の回転速度で回転させることができる。
制動部３０は、スタータ２８が発生させる交流電力を制御することによって、回転駆動部１９による陽極１５の回転速度を低下させる。制動部３０による陽極１５の制動が行われることにより、陽極１５の回転速度は制動速度Ｆ１以下となる。制動速度Ｆ１は、共振域Ｆ３より低い所定の回転速度であり、言い換えればＸ線管５の共振を確実に回避できる回転速度である。本実施例において、制動速度Ｆ１は６０Ｈｚであるものとする。共振域Ｆ３は、Ｘ線管５に共振効果が作用するような、陽極１５の回転速度の範囲である。本実施例では７０Ｈｚ以上９０Ｈｚ以下が共振域Ｆ３であるものとする。
制動部３０はスタータ２８を制御する構成に限ることはなく、陽極１５の回転速度を減速させる構成であれば適宜変更してよい。制動部３０の他の構成としては、回転駆動部１９の動作を低下または停止させる構成が挙げられる。画像生成部３１はＸ線検出器７の後段に設けられており、Ｘ線検出器７から出力されたＸ線検出信号に基づいて各種画像処理を行うことによってＸ線画像を生成する。
入力装置１１は、操作者Ｓの指示を入力するものであり、その例として、キーボード入力式のパネル、タッチ入力式のパネル、押しボタン式のスイッチ、切り換え式のスイッチなどが挙げられる。操作者Ｓは操作室Ｒ２から窓Ｗｄを通して被検体Ｍなどを確認しつつ、入力装置１１を適宜操作することによってＸ線撮影装置１に対する各種指示を行う。
入力装置１１は、主電源操作部３３と、検査指示部３５と、撮影指示部３７と、制動指示部３９とを備えている。主電源操作部３３は一例として切り換え式のスイッチであり、Ｘ線撮影装置１の全体に対する電力供給のオン／オフを制御する。検査指示部３５は一例としてタッチパネルに配設されているアイコンであり、被検体Ｍに対する検査の開始および終了に関する操作者Ｓの指示を入力する。
撮影指示部３７は、Ｘ線撮影装置１によるＸ線撮影の準備および開始などに関する指示を入力する。本実施例において、撮影指示部３７は２段階に押圧操作される押しボタン式のスイッチで構成される。撮影指示部３７に対して１段階目の押圧操作が行われることによって、陽極１５の回転速度は稼働速度Ｆ２に上昇する。なお、稼働速度Ｆ２はＸ線の発生に必要な陽極１５の回転速度であり、一例として１８０Ｈｚである。そして陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２である状態で、撮影指示部３７に対して２段階目の押圧操作が行われることによってＸ線撮影が実行される。
制動指示部３９は一例として押しボタン式のスイッチであり、制動指示部３９を操作することによって制動部３０が作動される。すなわち、操作者Ｓは制動指示部３９をオンの状態に操作することにより、任意のタイミングで陽極１５の回転速度を減速させることができる。
Ｘ線撮影装置１は、さらに表示部４１と、報知部４３と、記憶部４５と、タイマ５５とを備えている。表示部４１は一例として操作室Ｒ２に配設される高画質モニタであり、画像生成部３１が生成したＸ線画像を表示する。報知部４３は、Ｘ線撮影装置１を構成する各部の状態を操作者Ｓに報知させる。報知部４３による報知方法の一例として、音声または光によって報知する構成が挙げられる。記憶部４５は、画像生成部３１が生成したＸ線画像を例とする、Ｘ線撮影装置１において取得された各種情報を記憶する。
タイマ５５はＸ線撮影装置１における各種動作が行われる時間を計測するものであり、一例として陽極１５が回転を開始した時間（撮影指示部３７の１段階目の操作が行われた時間）を回転開始時間Ｂ１として検知する。またタイマ５５は、制動部３０が作動することによって陽極１５の回転速度が制動速度Ｆ１となった時間を制動完了時間Ｂ２として検知する。タイマ５５が検知した回転開始時間Ｂ１および制動完了時間Ｂ２の情報は、記憶部４５へ送信される。回転開始時間Ｂ１および制動完了時間Ｂ２の情報は、記憶部４５へ送信される度に上書き記憶される。
本発明に係るＸ線撮影装置１は、Ｘ線管５が長時間共振することを防止する構成として、非制動停止予測部５０を制御装置９に備えている。非制動停止予測部５０は非制動停止状態の発生を予測される事態を検知し、当該事態を検知した場合に制動部３０を自動的に作動させることによってＸ線管５が長時間共振することを防止する。非制動停止状態についての詳細な説明は後述する。本実施形態において、非制動停止予測部５０はエラー検知部５１と、検査終了検知部５３と、操作時間検知部５７とを備えている。
エラー検知部５１は制動部３０および報知部４３とそれぞれ接続されており、Ｘ線撮影装置１において発生した各種エラーを検知する。エラーの一例として、天板３または支持体８を移動させる駆動装置の動作エラーなどが挙げられる。エラー検知部５１がエラーを検知すると、当該エラーに関する情報を報知部４３へ送信するとともに、陽極１５の回転速度を減速させる旨の信号を制動部３０へ送信する。
検査終了検知部５３は検査指示部３５の下流に設けられている。検査指示部５３によって被検体Ｍの検査が終了した旨の指示が入力された場合、検査終了検知部５３は当該指示を検知するとともに、陽極１５の回転速度を減速させる旨の信号を制動部３０へ送信する。
操作時間検知部５７は、記憶部４５に記憶されている回転開始時間Ｂ１および制動完了時間Ｂ２の情報を読み出し、各々の時間を比較する。制動完了時間Ｂ２が回転開始時間Ｂ１より速い時間である場合、操作時間検知部５７は陽極１５の回転速度を減速させる旨の信号を制動部３０へ送信する。
＜Ｘ線撮影装置の基本動作＞
ここで、Ｘ線撮影装置１によってＸ線撮影を行うための基本動作について、図３のフローチャートと図４のタイミングチャートとを用いて説明する。まず、操作者Ｓは主電源操作部３３をＯＮの状態となるように操作する（ステップＳ１）。主電源操作部３３がＯＮの状態となることにより、Ｘ線管５、Ｘ線検出器７、制御装置９、各種駆動装置など、Ｘ線撮影装置１を構成する各部に対して電力が供給される。
次に、操作者Ｓは入力装置１１を操作して、ネットワークを介してＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）およびＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）などから検査オーダを取得する（ステップＳ２）。
操作者Ｓは、取得された検査オーダの中からＸ線撮影の対象となる被検体Ｍの検査情報を選択し、当該検査情報に沿って被検体Ｍに対する検査を開始する旨の指示を検査指示部３５によって入力する（ステップＳ３）。
検査開始の指示を入力した後、撮影条件を設定する（ステップＳ４）。すなわち、操作者Ｓは撮影室Ｒ１に入って被検体Ｍを天板３に適切な姿勢で載置させるとともに、コリメータ１３から可視光を照射させてＸ線照射野の範囲および位置を確認する。そして操作者Ｓは操作室Ｒ２に戻って入力装置１１を操作し、Ｘ線管５に印加する管電圧および管電流などのＸ線撮影条件を設定する。
Ｘ線撮影の条件が設定されると、操作者Ｓは撮影指示部３７を把持して１段階目の押圧操作を行うことによって陽極１５を回転させる（ステップＳ５）。１段階目の押圧操作により、スタータ２８から回転駆動部１９へと所定の駆動電力が印加される。駆動電力の印加により、図４において符号Ｐ１で示すように、回転駆動部１９は陽極１５の回転速度を稼働速度Ｆ２まで上昇させる。このとき、陽極１５の回転速度は短時間（一例として２秒程度）で稼働速度Ｆ２（本実施例では１８０Ｈｚ）にまで加速される。陽極１５が稼働速度Ｆ２で回転することにより、Ｘ線管５からＸ線を発生させることが可能となる。
タイマ５５は、１段階目の押圧操作が行われた時間を検知し、当該時間を回転開始時間Ｂ１として記憶部４５に上書き記憶させる。またタイマ５５は、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２に達した時間を併せて検知する。陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２となった後、予め定められた所定時間ＤＰが経過するまで、陽極１５は稼働速度Ｆ２を維持しつつ回転する。
陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２に達した後、Ｘ線撮影を実行する（ステップＳ６）。すなわち、符号Ｔ１で示されるタイミングにおいて、操作者Ｓは撮影指示部３７に対して２段階目の押圧操作を行う。２段階目の押圧操作を行うことにより、制御装置９においてインバータ２５から高電圧発生部２７へと所定の電力が出力される。高電圧発生部２７は当該出力に応じて、陽極１５と陰極１７との間に高電圧を印加させる。高電圧が印加されることにより、回転する陽極１５に対して陰極１７から電子ビームが照射され、Ｘ線が発生する。
陽極１５において発生したＸ線は、コリメータ１３によって照射範囲がステップＳ４において定めたＸ線照射野に制限され、被検体Ｍに照射される。被検体Ｍを透過したＸ線はＸ線検出器７によって検出されてＸ線検出信号に変換される。画像生成部３１がＸ線検出信号に基づいて画像処理を行うことにより、Ｘ線画像が生成される。このように、撮影指示部３７に対して２段階目の押圧操作を行うことによって、Ｘ線撮影が実行される。
なお撮影指示部３７が２段階目の操作が行われると、稼働速度Ｆ２が維持される所定時間ＤＰの計測が更新される。すなわちタイマ５５は、当該２段階目の操作が行われたタイミングＴ１を検知し、所定時間ＤＰの起点をタイミングＴ１に更新させる。当該更新により、タイミングＴ１から所定時間ＤＰが経過するまで陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２に維持される。
操作者Ｓは、表示部４３などを用いてＸ線画像を確認し、さらにＸ線撮影を行うかどうかの判断を行う（ステップＳ７）。再度Ｘ線撮影を行う場合はステップＳ４に戻り、新たなＸ線撮影に係るＸ線撮影条件を設定する。
なお、直近にＸ線撮影が行われたタイミングＴ１から所定時間ＤＰが経過するまで、陽極１５は稼働速度Ｆ２を維持しつつ回転する。そこで操作者Ｓは所定時間ＤＰが経過する前にＸ線撮影条件を設定して撮影指示部３７を２段階目まで操作する（図４の符号Ｔ２を参照）。この場合、陽極１５は減速することなく稼働速度Ｆ２を維持しているので、陽極１５が稼働速度Ｆ２に加速されることを待つ必要がない。そのため、速やかに陰極１７から陽極１５へと電子ビームを照射させてＸ線撮影を再度実行できる。タイマ５５はタイミングＴ２を検知し、所定時間ＤＰの起点をＴ２に更新する。
その後、撮影指示部３７が操作されることなく、直近にＸ線撮影が行われたタイミングＴ２から所定時間ＤＰが経過した場合、制御装置９において制動部３０が作動する。制動部３０はスタータ２８を制御することにより、回転駆動部１９における回転子の回転を減速させる。当該制御により、陽極１５の回転速度は稼働速度Ｆ２から制動速度Ｆ１へと速やかに減速する（図４の符号Ｐ２を参照）。陽極１５の回転速度が制動速度Ｆ１に減速されると、制動部３０による制御が解除され、陽極１５は惰性によって制動速度Ｆ１から緩やかに減速されて停止する（符号Ｐ３を参照）。
タイマ５５は、制動部３０の作動が開始した時間を検知するとともに、制動部３０の作動によって制動速度Ｆ１に減速された時間を制動完了時間Ｂ２として検知する。検知された制動完了時間Ｂ２は、記憶部４５に上書き記憶される。なお、所定時間ＤＰが経過する前であっても、操作者Ｓが入力装置１１に設けられている制動操作部３９を操作することにより、任意のタイミングで制動部３０を作動させて陽極１５の回転速度を速やかに制動速度Ｆ１へと減速させることができる。
一方、被検体Ｍについて必要なＸ線撮影を全て完了した場合、操作者Ｓは入力装置１１の検査指示部３５を操作して検査終了の指示を入力する（ステップＳ８）。検査終了の指示が入力されることにより、Ｘ線撮影によって取得されたＸ線画像などの情報が、図示しないネットワークを介して病院のサーバへと送信される。
被検体Ｍに対する検査を行った後、全ての被検体に対する検査が完了したどうかによって操作を分岐する（ステップＳ９）。さらに別の被検体に対して検査を行う場合はステップＳ２に戻り、検査オーダの中から当該別の被検体に対する検査情報を選択する。
ステップＳ９において全ての被検体に対する検査が完了した場合、操作者Ｓは主電源操作部３３をＯＦＦの状態に操作する（ステップＳ１０）。主電源操作部３３がＯＦＦの状態となることにより、Ｘ線撮影装置１に対する電力の供給が停止される。以上の動作により、Ｘ線撮影装置１に係る基本動作について、全ての工程が完了する。
＜共振を防止する制御の説明＞
ここで実施例に係るＸ線撮影装置１において、Ｘ線管５の共振を防止する制御機構について説明する。まずは図４のタイミングチャートと図５のタイミングチャートを用いて、Ｘ線管５が共振する事態について説明する。
陽極１５が稼働速度Ｆ２で回転している場合に制動部３０が作動した場合、陽極１５の回転速度は速やかに制動速度Ｆ１へと減速する（図４、符号Ｐ２）。制動速度Ｆ１は共振域Ｆ３より低い速度である。また制動部３０が作動した場合において、制動速度Ｆ１への減速に要する時間は一例として２～３秒程度の短時間である。よって、制動部３０が作動した場合、陽極１５の回転速度が共振域Ｆ３となってＸ線管５が共振する時間は非常に短いので、共振によってＸ線管５が受ける影響は小さい。
一方で図５に示すように、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２を維持している状態で主電源操作部３３がＯＦＦに操作される場合（符号Ｔ３を参照）、共振によってＸ線管５が受ける影響が大きくなる。すなわち、主電源操作部３３をＯＦＦにすると制動部３０に対する電力供給も停止するので、制動部３０は作動することができなくなる。従って、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２を維持している状態で、制動部３０が作動する前に主電源操作部３３がＯＦＦに操作されると、陽極１５は制動を受けることなく惰性によって回転速度を緩やかに低下させていくこととなる（図５、符号Ｐ４を参照）。
惰性による減速には一例として数十分程度の長い時間を要する。よって、制動部３０が作動することなく、稼働速度Ｆ２から惰性によって減速する場合、陽極１５の回転速度が共振域Ｆ３となる時間Ｇｈが長くなる。従って、制動部３０を作動させることなく主電源操作部３３をＯＦＦにすると、Ｘ線管５が共振する時間が長くなるのでＸ線管５が劣化し易くなる。
従来の装置では陽極の回転を稼働速度Ｆ２に加速させた後、Ｘ線撮影の指示を行う度に陽極の回転に制動をかける。すなわち図６に示すように、時刻Ｔ４において撮影指示部を操作した場合、時刻Ｔ４の直後に陽極の回転速度が速やかに減速される（符号Ｐ５を参照）。そのため、再度Ｘ線撮影の指示を行う場合、撮影指示部を１段階目に操作して陽極が再び稼働速度Ｆ２に加速されるのを待ってから撮影指示部を２段階目に操作する必要がある（符号Ｔ５を参照）。よって、従来の装置では連続してＸ線撮影を行う場合はＸ線撮影に要する時間が長くなるので連続撮影の利便性が低下する。
これに対し、実施例に係るＸ線撮影装置１では連続撮影の利便性を向上させるべく、Ｘ線撮影の指示を行った後、所定時間ＤＰが経過するまで陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２に維持される構成となっている。この場合、陽極１５が稼働速度Ｆ２で回転している時間が比較的長い。そのため、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２を維持している状態で、操作者Ｓが制動指示部３９の操作を行うことなく主電源操作部３３をＯＦＦに操作する、という事態が発生しうる。
そこで、Ｘ線撮影装置１は共振による影響を回避すべく、Ｘ線管５が長時間共振するような事態を予測し、自動的に制動部３０を作動させて速やかに陽極１５の回転速度を減速させる構成を備えている。具体的には本実施例において、Ｘ線撮影装置１はエラー検知部５１、検査終了検知部５３、操作時間検知部５７を備えており、それぞれ異なる３つの事態に対して、自動的に制動部３０を作動させてＸ線管５の共振を回避する構成を備えている。以下、Ｘ線撮影装置１においてＸ線管５の共振を回避する構成について説明する。
＜エラー検知部の説明＞
第１に、エラー検知部５１によってＸ線管５の共振を回避する構成について説明する。操作者Ｓが主電源操作部３３をＯＦＦに操作すると予測される事態として、Ｘ線撮影装置１に何らかのエラーが発生してＸ線撮影の続行が不可能になる場合が挙げられる。この場合、操作者Ｓは報知部４３によって報知されるエラーに注意するため、制動部３０を作動させることなく即座に主電源操作部３３をＯＦＦに操作する、という事態が発生しうる。
本実施例ではこのような、稼働速度Ｆ２で回転している陽極１５が制動部３０による制動を受けることなく、主電源操作部３３がＯＦＦに操作されてＸ線撮影装置１に対する電力供給が停止されるという事態を「非制動停止状態」とする。すなわち、Ｘ線撮影装置１においてエラーが報知されることは、非制動停止状態が発生してＸ線管５が長時間共振することが予測される事態となる。
そこで、エラー検知部５１は報知部４３にエラーを報知させると同時に、制動部３０を作動させる機能を備えている。すなわち、一例としてコリメータ１３が障害物に干渉する、または支持体８の駆動機構が作動しない、などのエラーが時刻Ｔ６においてＸ線撮影装置１に発生した場合、エラー検知部５１は当該エラーの発生を検知する。
エラー検知部５１がエラーを検知すると、エラー検知部５１は非制動停止状態の発生を予測し、制動部３０を作動させる旨の信号がエラー検知部５１から制動部３０へ送信される。当該信号により、制動部３０が作動して回転駆動部１９による陽極１５の回転を減速させる制御が実行される。その結果、図８に示すように時刻Ｔ６において陽極１５は減速を開始し、陽極１５の回転速度は速やかに制動速度Ｆ１にまで減速される。
エラー検知部５１は制動部３０へ信号を送信するとともに、検知されたエラーの情報を報知部４３に送信する。報知部４３は送信されたエラーの情報を文字、光、音声などによって操作者Ｓに報知する。すなわち、エラー検知部５１によって制動部３０が作動した後に操作者Ｓは報知部４３によってエラーを把握することとなる。
従って、操作者Ｓがエラーの発生を認識して即座に主電源操作部３３をＯＦＦに操作した場合であっても、陽極１５の回転速度は既に稼働速度Ｆ２から制動速度Ｆ１へと減速されている。よって、主電源操作部３３がＯＦＦの状態に操作されて制動部３０が作動できなくなったとしても、陽極１５の回転速度が共振域Ｆ３となることを回避できる。このように、実施例に係るＸ線撮影装置１ではエラー検知部５１を備えることにより、エラーの発生に起因する、陽極１５が稼働速度Ｆ２から惰性で減速してＸ線管５が長時間共振するという事態を回避できる。
＜検査終了検知部の説明＞
第２に、検査終了検知部５３によってＸ線管５の共振を回避する構成について説明する。操作者Ｓが主電源操作部３３をＯＦＦに操作すると予測される事態として、ステップＳ８において検査指示部３５を操作して検査終了の指示を入力する場合が挙げられる。
陽極１５が稼働速度Ｆ２で回転した後において、図７に示されるように、所定時間ＤＰが経過した場合（ステップＳ５０５）、制動操作部３９が操作された場合（ステップＳ５０６）、またはエラー発生部５１がエラーを検知した場合（ステップＳ５０７）、制動部３０が作動して陽極１５の回転速度は速やかに制動速度Ｆ１へと減速される（ステップＳ５１１～５１３）。
しかし、Ｘ線撮影が迅速かつ順調に完了することによって、所定時間ＤＰが経過することなく、かつ制動操作部３９の操作およびエラーの発生がいずれも行われることもなく検査終了の指示が入力装置１１に入力される場合がある。この場合、陽極１５は稼働速度Ｆ２で回転し続けている状態となっている。
当該状態において操作者Ｓが制動操作部３９の操作を忘れて即座に主電源操作部３３をＯＦＦに操作することにより、制動部３０を作動させることなく即座に主電源操作部３３をＯＦＦに操作する、という事態が発生しうる。すなわち、言い換えると、検査指示部３５によって検査終了の指示が入力されることも、非制動停止状態が発生してＸ線管５が長時間共振することが予測される事態となる。
そこで、検査終了検知部５３は検査終了の指示が入力されることを検知することにより、Ｘ線撮影の情報をサーバに送信すると同時に制動部３０を作動させる機能を備えている。すなわち、操作者Ｓが時刻Ｔ８において検査指示部３５を操作して検査終了の指示を入力した場合、検査終了検知部５３は当該指示を検知する。
検査終了検知部５３が検査終了の指示を検知すると、検査終了検知部５３は非制動停止状態の発生を予測する。そして、制動部３０を作動させる旨の信号が検査終了検知部５３から制動部３０へ送信される。当該信号により、制動部３０が作動して回転駆動部１９による陽極１５の回転を減速させる制御が実行される。その結果、図９に示すように時刻Ｔ８において陽極１５は減速を開始し、陽極１５の回転速度は速やかに制動速度Ｆ１にまで減速される。
従って、操作者Ｓが検査終了の指示を入力した後、制動操作部３９を操作することなく主電源操作部３３をＯＦＦに操作した場合であっても、当該時刻Ｔ９において、陽極１５の回転速度は既に稼働速度Ｆ２から制動速度Ｆ１へと減速されている。よって、主電源操作部３３がＯＦＦの状態に操作されて制動部３０が作動できなくなったとしても、陽極１５の回転速度が共振域Ｆ３となることを回避できる。このように、実施例に係るＸ線撮影装置１では検査終了検知部５３を備えることにより、ステップＳ８に係る検査終了の指示入力後において、陽極１５が稼働速度Ｆ２から惰性で減速してＸ線管５が長時間共振するという事態を回避できる。
＜操作時間検知部の説明＞
第３に、操作時間検知部５７によってＸ線管５の共振を回避する構成について説明する。Ｘ線撮影装置１において、制動部３０が作動することなく主電源操作部３３がＯＦＦに操作されると予測される事態として、Ｘ線撮影を行うことなくＸ線撮影装置１の点検を行う場合が挙げられる。すなわち、始業時または終業時などにおいてＸ線撮影装置１の動作を点検することがある。
当該点検において、点検者がＸ線管５の動作確認のために陽極１５を回転させた後、所定時間ＤＰの経過（ステップＳ５０５）、制動操作部３９の操作（ステップＳ５０６）、またはエラーの発生（ステップＳ５０７）がいずれも行われない状態で、主電源操作部３３をＯＦＦにして点検を終了させる事態が発生しうる。点検においては検査終了の指示は行われない。そのため、当該事態が発生すると、制動部３０が作動することなく主電源操作部３３がＯＦＦとなるので陽極１５は惰性による緩やかな減速を開始する。その結果、陽極１５の回転速度が共振域Ｆ３となる時間Ｇｈが長くなるので、Ｘ線管５は長時間の共振によって劣化しやすくなる。
しかしながら、稼働速度Ｆ２で回転する陽極１５が惰性による緩やかな減速を開始した場合、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２から共振域Ｆ３へと減速されるまでに要する時間は比較的長く、一例として数十分程度である。すなわち、点検者が主電源操作部３３をＯＦＦに操作してからＸ線管５が共振を開始するまでに数十分程度の時間的余裕が存在する。従って、主電源操作部３３がＯＦＦに操作された後、陽極１５の回転速度が惰性によって共振域Ｆ３に減速されるまでに主電源操作部３３が再度ＯＮの状態に操作された場合、速やかに制動部３０を作動させることによってＸ線管５の共振を回避できる。
そこで、操作時間検知部５７は回転開始時間Ｂ１および制動完了時間Ｂ２を取得して比較することにより、制動部３０が作動されることなく主電源操作部３３がＯＦＦに操作された事態を予測する機能を有する。
図７に示すように、稼働速度Ｆ２となるように陽極１５が回転を開始した場合（ステップＳ５０２）、当該開始の時刻が最新の回転開始時刻Ｂ１として上書き記憶される（ステップＳ５０３）。そして制動部３０が作動して陽極１５の回転速度が制動速度Ｆ１に減速された場合、制動速度Ｆ１に減速された時刻が最新の制動完了時間Ｂ２として上書き記憶される（ステップＳ５０９～５１１）。
すなわち図４および図８などに示すように、陽極１５が稼働速度Ｆ２に達した後、制動部３０が作動して陽極１５の回転速度が制動速度Ｆ１に減速された場合、回転開始時間Ｂ１が先に記憶部４５に上書き記憶され、その後に制動完了時間Ｂ２が記憶部４５に上書き記憶されることとなる。つまり、制動部３０が作動して陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２から制動速度Ｆ１に減速された場合、回転開始時間Ｂ１と比べて制動完了時間Ｂ２は遅い時間となる。
一方で陽極１５が稼働速度Ｆ２に達した後、制動部３０が作動することなく陽極１５の回転速度が惰性で減速した場合、図５に示すように回転開始時間Ｂ１が記憶部４５に上書き記憶されるが、制動完了時間Ｂ２は記憶部４５に上書き記憶されない。従って、制動部３０が作動することなく陽極１５の回転速度が惰性で減速した場合、制動完了時間Ｂ２と比べて回転開始時間Ｂ１の方が遅い時間となる。
このように、最新の回転開始時間Ｂ１の時刻と最新の制動完了時間Ｂ２の時刻とを比較することにより、直近において主電源操作部３３がＯＦＦに操作される時点において、制動部３０の作動による陽極１５の減速が行われていたか否かを知ることができる。
操作時間検知部５７を用いてＸ線管５の共振を回避する一連の動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。まず、主電源操作部３３をＯＮの状態に操作することをトリガとして、操作時間検知部５７は記憶部４５に記憶されている回転開始時間Ｂ１および制動完了時間Ｂ２の情報を取得する（ステップＳ６０１、Ｓ６０２）。そして、回転開始時間Ｂ１が制動完了時間Ｂ２よりも早いかどうかによって工程を分岐する（ステップＳ６０３）。
回転開始時間Ｂ１の時刻が制動完了時間Ｂ２の時刻よりも早い場合、直近に主電源操作部３３がＯＦＦに操作された時刻Ｔ１０において、制動部３０が既に作動して陽極１５が制動速度Ｆ１に減速されていることを確認できる（図１１を参照）。よって、時刻Ｔ１１に主電源操作部３３を再度ＯＮにした状態において、Ｘ線管５が共振する可能性がない。すなわち、主電源操作部３３を再度ＯＮにした状態において制動部３０を作動させる必要がない。従って、時刻Ｔ１１において操作時間検知部５７は制動部３０を作動させることなく、以降のステップに進む。
一方、図１２に示すように、回転開始時間Ｂ１の時刻が制動完了時間Ｂ２の時刻よりも遅い場合、直近にＸ線撮影装置１が使用された際に、制動部３０が作動することなく時刻Ｔ１２において主電源操作部３３がＯＦＦに操作されたことを確認できる。よって、時刻Ｔ１３に主電源操作部３３を再度ＯＮにした状態において、陽極１５が惰性で減速しておりＸ線管５が長時間共振する可能性が予測される。言い換えれば、回転開始時間Ｂ１の時刻が制動完了時間Ｂ２の時刻よりも早いことも、非制動停止状態が発生してＸ線管５が長時間共振することが予測される事態となる。
そこで回転開始時間Ｂ１の時刻が制動完了時間Ｂ２の時刻よりも早い場合、操作時間検知部５７は非制動停止状態の発生を予測する。そして、制動部３０を作動させる旨の信号が操作時間検知部５７から制動部３０へ送信される（図１２、符号Ｔ１３）。当該信号により、制動部３０が作動して回転駆動部１９による陽極１５の回転を減速させる制御が実行される。その結果、時刻Ｔ１３において陽極１５は減速を開始し、陽極１５の回転速度は速やかに制動速度Ｆ１にまで減速される（ステップＳ６０４、Ｓ６０５）。そしてタイマ５５は、制動速度Ｆ１に減速された時刻を制動完了時間Ｂ２として検知し、記憶部４５は当該制動完了時間Ｂ２を上書き記憶する（ステップＳ６０６）。
このように操作時間検知部５７を用いることにより、時刻Ｔ１２において陽極１５が惰性によって減速している場合であっても、時刻Ｔ１３において操作時間検知部５７が制動部３０を作動させる。制動部３０の作動により、陽極１５の回転速度を速やかに制動速度Ｆ１へと減速させるので、陽極１５の回転速度が共振域Ｆ３となる時間を大きく短縮できる。よって、Ｘ線管５が共振によって劣化することを回避できる。
＜実施形態の構成による効果＞
（第１項）本実施形態に係るＸ線撮影装置は、陰極と、陽極と、陽極を所定の稼働速度に回転させる回転駆動部と、陰極および稼働速度で回転している陽極の間に高電圧を印加することによって陽極から被検体に対してＸ線を発生させる高電圧発生部とを有するＸ線管を備えるものであって、Ｘ線撮影装置に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換える主電源操作部と、Ｘ線管に共振が発生する陽極の回転速度である共振域より低い制動速度に陽極の回転速度を減速させる制動部と、回転している陽極に対して制動部による減速が行われることなく主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部と、を備え、非制動停止予測部は、当該所定の事態を検知することにより駆動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。
第１項に記載のＸ線撮影装置によれば、非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部を備える。非制動停止状態が予測される所定の事態を検知した場合、非制動停止予測部は制動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。非制動停止状態は、回転している陽極に対して制動部による減速が行われることなく主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である。
制動速度は、共振域より低い速度として予め定められている速度であり、共振域とはＸ線管に共振が発生する陽極の回転速度である。すなわち、非制動停止予測部が陽極の回転速度を制動速度に減速させることにより、非制動停止状態が発生した場合であっても陽極の回転速度は速やかに制動速度となるので、陽極の回転速度が長時間共振域となることと回避できる。従って、陽極が一定時間稼働速度で回転し続ける構成であったとしても非制動停止状態となることを防止できるので、連続的なＸ線の発生を短時間で実行できるとともに、共振に起因するＸ線管の劣化をより確実に防止できる。
（第２項）また第１項に記載のＸ線撮影装置において、非制動停止予測部は、Ｘ線撮影装置に発生するエラーを検知するエラー検知部を備え、エラー検知部は、当該エラーの発生を検知することにより駆動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。
第３項に記載のＸ線撮影装置によれば、Ｘ線撮影装置１にエラーが発生した場合、操作者が制動部を作動させることなく主電源操作部をＯＦＦの状態に操作する、という事態が予測される。そこで、エラーの発生をエラー検知部が検知すると、駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させるように、当該エラー検知部は駆動部を制御する。当該エラー検知部を備えることにより、非制動停止状態が発生してＸ線管が急速に劣化し易くなることを防止できる。
（第３項）また第１項または第２項に記載のＸ線撮影装置において、被検体に対する検査の終了の指示を入力する検査終了指示部を備え、非制動停止予測部は、検査終了指示部による当該検査終了の指示の入力を検知する検査終了検知部を備え、検査終了検知部は、検査終了指示部による検査終了の指示の入力を検知することにより駆動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。
第３項に記載のＸ線撮影装置によれば、被検体に対する検査の終了の指示が入力されることにより、操作者は制動部を作動させることなく主電源操作部をＯＦＦの状態に操作する、という事態が予測される。そのため、検査終了の指示を検査終了検知部が検知すると駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させる構成とすることにより、非制動停止状態が発生してＸ線管が劣化し易くなることを防止できる。
（第４項）また第１項ないし第３項のいずれかに記載のＸ線撮影装置１において、回転駆動部によって陽極が回転を開始する時刻である回転開始時間、および制動部によって陽極の回転速度が制動速度に減速された時刻である制動完了時間を検知するタイマと、タイマによって検知された回転開始時間および制動完了時間を上書き記憶する記憶部と、を備え、非制動停止予測部は、回転開始時間と制動完了時間とのいずれが早い時刻であるかを主電源操作部がＯＮの状態に操作される際に判定する操作時間検知部を備え、操作時間検知部は、回転開始時間の方が前記制動完了時間よりも早いと判定した場合に駆動部を作動させ、陽極の回転速度を制動速度に減速させる。
第４項に記載のＸ線撮影装置によれば、回転開始時間は陽極が回転を開始する時刻としてタイマに検知されて記憶部に上書き記憶される。制動完了時間は陽極の回転速度が制動速度に減速された時刻としてタイマに検知されて記憶部に上書き記憶される。そのため、回転開始時間の方が制動完了時間よりも早い場合、陽極が回転を開始した後において制動部が作動していないので、非制動停止状態の発生が予測される。よって、回転開始時間の方が制動完了時間よりも早いと操作時間検知部が判定した場合において駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させるので、非制動停止状態が発生してＸ線管５が劣化し易くなることを防止できる。
（第５稿）また第１項ないし第４稿のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置において、主電源操作部がＯＦＦの状態に操作された時刻から次に主電源操作部がＯＮの状態に操作された時刻までの時間である停止時間を計測する停止時間計測部と、を備え、前記非制動停止予測部は、前記制動部が作動することなく前記陽極の回転速度が前記稼働速度から共振域にまで惰性で減速するために要する時間である共振速度到達時間と前記停止時間とのいずれが長いかを前記主電源操作部がＯＮの状態に操作される際に判定する停止時間判定部を備え、前記停止時間判定部は、前記共振速度到達時間の方が前記停止時間よりも長いと判定した場合において前記駆動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させる。
第５項に記載のＸ線撮影装置によれば、主電源操作部がＯＮの状態に操作される際において、共振速度到達時間と前記停止時間とのいずれが長いかを判定する停止時間判定部を備えている。停止時間判定部は、共振速度到達時間の方が停止時間よりも長いと判定した場合において駆動部を作動させ、陽極の回転速度を前記制動速度に減速させる。
共振速度到達時間は、制動部が作動することなく陽極の回転速度が稼働速度から共振速度にまで惰性で減速するために要する時間として予め定められる。そのため、共振速度到達時間の方が停止時間よりも長い場合、非制動停止状態の発生が予測される。よって、共振速度到達時間の方が停止時間よりも長いと停止時間判定部が判定した場合において駆動部が陽極の回転速度を自動的に制動速度へ減速させるので、非制動停止状態が発生してＸ線管が劣化し易くなることを防止できる。
＜他の実施形態＞
なお、今回開示された実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲、並びに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。例として、本発明は下記のように変形実施することができる。
（１）上述した実施例において、非制動停止予測部５０はエラー検知部５１と、検査終了検知部５３と、操作時間検知部５７とを備えているが、非制動停止予測部５０はこれら３つを兼ね備える構成に限られない。すなわち、非制動停止予測部５０はエラー検知部５１と、検査終了検知部５３と、操作時間検知部５７とのうち少なくとも１つを備えている構成であればよい。
（２）上述した実施例において、図１３に示すように、非制動停止予測部５０はさらに停止時間判定部６１を備えていてもよい。なお説明の便宜上、図１３においては主要な構成を示すに留め、Ｘ線管５、インバータ２５、画像生成部３１などの構成を省略している。また、非制動停止予測部５０はエラー検知部５１、検査終了検知部５３、および操作時間検知部５７の各々を省略し、非制動停止状態を予測してＸ線管５の共振を防止する構成として停止時間判定部６１のみを備えていてもよい。
停止時間判定部６１は、主電源操作部３３がＯＮの状態となるように操作された時に、共振速度到達時間ＤＳと停止時間ＳＰとのいずれが長いかを判定することによって、非制動停止状態が予測される事態を検知する。
なお、共振速度到達時間ＤＳは図５に示すように、稼働速度Ｆ２で回転する陽極１５に対して制動部３０が作動することなく、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２から共振域Ｆ３にまで惰性で減速するために要する時間を意味する。また、停止時間ＳＰは図１１または図１２に示すように、主電源操作部３３がＯＦＦの状態に操作された時刻から次に主電源操作部３３がＯＮの状態に操作された時刻までの時間を意味する。具体的には図１１における時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１１までの時間、または図１２における時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの時間が停止時間ＳＰに相当する。
当該変形例ではタイマ５５を用いて共振速度到達時間ＤＳおよび停止時間ＳＰを計測する。この場合、タイマ５５が本発明における停止時間計測部に相当する。ただし、共振速度到達時間ＤＳおよび停止時間ＳＰを計測する構成はタイマ５５に限ることはない。また、共振速度到達時間ＤＳおよび停止時間ＳＰをそれぞれ異なる計測手段を用いて計測してもよい。共振速度到達時間ＤＳの長さは予め計測され、記憶部４５に記憶されている。
停止時間判定部６１を備える構成において、非制動停止状態が予測される事態を検知することによってＸ線管５の共振を回避するための一連の動作について、図１５のフローチャートを参照して説明する。まず、主電源操作部３３がＯＦＦの状態に操作されることをトリガとして、タイマ５５は停止時間ＳＰの計測を開始する（ステップＳ７０１、Ｓ７０２）。
そして、次回に主電源操作部３３をＯＮの状態に操作することをトリガとして、タイマ５５は停止時間ＳＰの計測を完了する（ステップＳ７０３、Ｓ７０４）。計測された停止時間ＳＰの情報はタイマ５５から停止時間判定部６１へと送信される。また停止時間ＳＰの送信と同期して、共振速度到達時間ＤＳの情報が記憶部４５から停止時間判定部６１へと送信される。
停止時間判定部６１は、共振速度到達時間ＤＳと停止時間ＳＰとのいずれが長いかを判定する。以降、停止時間ＳＰが共振速度到達時間ＤＳよりも長いかどうかによって工程を分岐する（ステップＳ７０５）。
図１４に示すように、停止時間ＳＰが共振速度到達時間ＤＳよりも短い場合、制動部３０を作動させて陽極１５の回転速度を制動速度Ｆ１へ速やかに減速させる。すなわち、直近に主電源操作部３３がＯＦＦに操作された時刻Ｔ１４において、制動部３０が作動することなく陽極１５が惰性で減速を開始していた場合であっても、主電源操作部３３を再度ＯＮにした時刻Ｔ１５における陽極１５の回転速度は未だに共振域Ｆ３より早い速度を維持している。
つまり、時刻Ｔ１５においてＸ線管５はまだ共振する状態となっていない一方で、このまま陽極１５が惰性で回転し続けるとＸ線管５が長時間共振することが予測される。言い換えれば、停止時間ＳＰが共振速度到達時間ＤＳよりも短いことは、非制動停止状態が発生してＸ線管５が長時間共振することが予測される事態となる。
そこで、停止時間ＳＰが共振速度到達時間ＤＳよりも短い場合、停止時間判定部６１は非制動停止状態の発生を予測する。そして図１４に示される時刻Ｔ１５において、制動部３０を作動させる旨の信号が停止時間判定部６１から制動部３０へ送信される。当該信号により、制動部３０が作動して回転駆動部１９による陽極１５の回転を減速させる制御が実行される。その結果、時刻Ｔ１５において陽極１５は減速を開始し、陽極１５の回転速度は速やかに制動速度Ｆ１にまで減速される（ステップＳ７０６、Ｓ７０７）。そしてタイマ５５は、制動速度Ｆ１に減速された時刻を制動完了時間Ｂ２として検知し、記憶部４５は当該制動完了時間Ｂ２を上書き記憶する（ステップＳ７０８）。
一方で図１６に示すように、停止時間ＳＰが共振速度到達時間ＤＳよりも長い場合、制動部３０は作動することなく、以降のステップに進む。すなわち、直近に主電源操作部３３がＯＦＦに操作された時刻Ｔ１６において、制動部３０が作動することなく陽極１５が惰性で減速を開始していた場合であっても、主電源操作部３３を再度ＯＮにした時刻Ｔ１７における陽極１５の回転速度は既に共振域Ｆ３より低い速度にまで減速されている。よって、主電源操作部３３を再度ＯＮにした時刻Ｔ１７において制動部３０を作動させる必要がない。従って、時刻Ｔ１７において停止時間判定部６１は制動部３０を作動させることなく、以降のステップに進む。
このように停止時間判定部６１を用いることにより、Ｘ線管５が共振によって劣化することを回避できる。すなわち、時刻Ｔ１４において制動部３０が作動しておらず陽極１５が惰性による減速を開始している場合であっても、時刻Ｔ１５において停止時間判定部６１が制動部３０を作動させる。制動部３０の作動により、陽極１５の回転速度を速やかに制動速度Ｆ１へと減速させるので、陽極１５の回転速度が共振域Ｆ３となる時間を大きく短縮できる。よって、長時間共振することに起因するＸ線管５の劣化を確実に回避できる。
（３）上述した実施例において、Ｘ線撮影装置１は天板３を備えており、臥位姿勢をとる被検体Ｍに対してＸ線撮影を行う構成を例示したが、天板３を備える構成に限られない。すなわち、Ｘ線撮影装置１は立位姿勢をとる被検体Ｍに対してＸ線撮影を行う構成であってもよい。
（４）上述した実施例において、Ｘ線管５は天井から垂下されている支持体８に支持されている構成に限られない。一例として、Ｘ線管５を支持する支持体８は天板３と接続されている構成であってもよいし、支持体８は撮影室Ｒ１の床面または壁面に配設されていてもよい。
（５）上述した実施例において、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２から共振域Ｆ３にまで惰性で減速するために要する時間である共振速度到達時間ＤＳとして、図５に示すように、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２から共振域Ｆ３の最大値に達するまでの時間を適用しているがこれに限られない。一例として図１６に示すように、陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２から共振域Ｆ３の最小値に達するまでの時間ＦＲを適用してもよい。また陽極１５の回転速度が稼働速度Ｆ２から共振域Ｆ３に含まれるいずれかの値に達するまでの時間を共振速度到達時間ＤＳとして適用してもよい。
（６）上述した実施例において、操作時間検知部５７は主電源操作部３３がＯＮに操作された時点において回転開始時間Ｂ１と制動完了時間Ｂ２とを比較し、回転開始時間Ｂ１が制動完了時間Ｂ２より遅い場合に制動部３０を作動させる構成としているがこれに限られない。一例として、操作時間検知部５７は主電源操作部３３がＯＮに操作された時点において無条件に制動部３０を作動させる構成であってもよい。
このような変形例では、非制動状態が発生して陽極１５が惰性で減速を開始して共振域Ｆ３に近づいている場合、主電源操作部３３がＯＮに操作された時点において無条件に制動部３０が作動する。そのため、陽極１５の回転速度が長時間共振域Ｆ３となることを回避できる。また無条件で操作時間検知部５７が制動部３０を作動させる構成とすることにより、回転開始時間Ｂ１および制動完了時間Ｂ２を検知または記憶する構成を省略できる。また、回転開始時間Ｂ１および制動完了時間Ｂ２を比較して判定する演算も省略できる。よって、Ｘ線撮影装置１の構成をより簡略化できる。
１ …Ｘ線撮影装置
３ …天板
５ …Ｘ線管
７ …Ｘ線検出器
９ …制御装置
１１ …入力装置
１３ …コリメータ
１５ …陽極
１７ …陰極
１９ …回転駆動部
２５ …インバータ
２７ …高電圧発生部
２８ …スタータ
３０ …制動部
３０ …画像生成部
３３ …主電源操作部
３５ …検査指示部
３７ …撮影指示部
３９ …制動指示部
４３ …報知部
４５ …記憶部
５１ …エラー検知部
５３ …検査終了検知部
５５ …タイマ
５７ …操作時間検知部
６１ …停止時間判定部

Claims (4)

  1. 陰極と、陽極と、前記陽極を所定の稼働速度に回転させる回転駆動部とを有し、前記陰極および前記稼働速度で回転している前記陽極の間に高電圧を印加することによって前記陽極から被検体に対してＸ線を発生させるＸ線管を備えるＸ線撮影装置であって、
    前記Ｘ線撮影装置に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換える主電源操作部と、
    前記Ｘ線管に共振が発生する前記陽極の回転速度である共振速度より低い制動速度に前記陽極の回転速度を減速させる制動部と、
    回転している前記陽極に対して前記制動部による減速が行われることなく前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部と、
    を備え、
    前記非制動停止予測部は、前記Ｘ線撮影装置における前記所定の事態としてのエラーの発生を検知するエラー検知部を備え、
    前記エラー検知部は、前記所定の事態としてのエラーの発生を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させるＸ線撮影装置。
  2. 陰極と、陽極と、前記陽極を所定の稼働速度に回転させる回転駆動部とを有し、前記陰極および前記稼働速度で回転している前記陽極の間に高電圧を印加することによって前記陽極から被検体に対してＸ線を発生させるＸ線管を備えるＸ線撮影装置であって、
    前記Ｘ線撮影装置に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換える主電源操作部と、
    前記Ｘ線管に共振が発生する前記陽極の回転速度である共振速度より低い制動速度に前記陽極の回転速度を減速させる制動部と、
    回転している前記陽極に対して前記制動部による減速が行われることなく前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部と、
    前記回転駆動部によって前記陽極が回転を開始する時刻である回転開始時間、および前記制動部によって前記陽極の回転速度が前記制動速度に減速された時刻である制動完了時間を検知するタイマと、
    前記タイマによって検知された前記回転開始時間および前記制動完了時間を上書き記憶する記憶部と、
    を備え、
    前記非制動停止予測部は、前記回転開始時間と前記制動完了時間とのいずれが早い時刻であるかを前記主電源操作部がＯＮの状態に操作される際に判定する操作時間検知部を備え、前記所定の事態を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させ、
    前記操作時間検知部は、前記回転開始時間の方が前記制動完了時間よりも遅いと判定した場合において前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させるＸ線撮影装置。
  3. 陰極と、陽極と、前記陽極を所定の稼働速度に回転させる回転駆動部とを有し、前記陰極および前記稼働速度で回転している前記陽極の間に高電圧を印加することによって前記陽極から被検体に対してＸ線を発生させるＸ線管を備えるＸ線撮影装置であって、
    前記Ｘ線撮影装置に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り換える主電源操作部と、
    前記Ｘ線管に共振が発生する前記陽極の回転速度である共振速度より低い制動速度に前記陽極の回転速度を減速させる制動部と、
    回転している前記陽極に対して前記制動部による減速が行われることなく前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作される状態である非制動停止状態が予測される所定の事態を検知する非制動停止予測部と、
    前記主電源操作部がＯＦＦの状態に操作された時刻から次に前記主電源操作部がＯＮの状態に操作された時刻までの時間である停止時間を計測する停止時間計測手段と、
    を備え、
    前記非制動停止予測部は、
    前記制動部が作動することなく前記陽極の回転速度が前記稼働速度から前記共振速度にまで惰性で減速するために要する時間である共振速度到達時間と前記停止時間とのいずれが長いかを前記主電源操作部がＯＮの状態に操作される際に判定する停止時間判定部を備え、前記所定の事態を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させ、
    前記停止時間判定部は、前記共振速度到達時間の方が前記停止時間よりも長いと判定した場合において前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させるＸ線撮影装置。
  4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
    前記被検体に対する検査の終了の指示を入力する検査終了指示部を備え、
    前記非制動停止予測部は、
    前記検査終了指示部による前記入力を検知する検査終了検知部を備え、
    前記検査終了検知部は、前記検査終了指示部による前記入力を検知することにより前記制動部を作動させ、前記陽極の回転速度を前記制動速度に減速させるＸ線撮影装置。
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