JPH03973Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は歯科用Ｘ線全顎パノラマ撮影装置
（以下パノラマ装置と記す）において水平アーム
の回動を固定太陽歯車に係接して公転する遊星歯
車によつて変換点のない一軸連続移動で行わしめ
るとともに、上記回動駆動モータとは別にカセツ
テ駆動モータを設け、アーム回動位相に対応する
可変速度でカセツテを移動制御するようにしたア
ーム回動装置の改良に関するものである。

近年歯科診療用として不可欠な装置として広く
普及している歯科用パノラマ装置には、Ｘ線源と
カセツテ保持部とを被写体をはさんで対設した水
平アームの回動を司る１個または数個の回動モー
タとは別にカセツテ保持部のカセツテの移動また
は回転を司るカセツテ駆動モータを設けたいわゆ
る多モータ方式の装置が多くなつている。この方
式のパノラマ装置はアーム回動とカセツテ送りと
を機械的に連動させる機械連動式のものに比しア
ーム回動位相ならびにその速度を基準として、こ
れに対し、カセツテ送り速度を自在に可変制御す
ることできる大きい特長がある。この特長を活か
して歯列弓の特定範囲のＸ線量を増減したり、あ
るいはその拡大率を変更することができるだけで
なくとくに、最近に到り断層軌道を任意に選択す
る多軌道断層撮影装置が開発されている。

この多モータ式のアーム回動装置のカセツテ送
り制御の良否はアーム回動の位相ならびに速度の
検出精度によつて左右され、上記断層軌道を選択
する多軌道断層撮影装置のばあいにおいてはきわ
めて高度の検出精度が要求される。しかしながら
従来の多モータ式アーム回動装置においては、そ
のいずれもアーム回動の機構上の制約、すなわち
筆者らが先に考案した実公昭53−50394号公報
「歯科用全顎Ｘ線撮影装置」に示される太陽．遊
星歯車列による回動機構でないので、アーム自体
の回動範囲通常200〜250゜位の限られた角度範囲
を対象としてカムやタコメータなどによつて位相
ならびに速度を検出している。このため検出精度
は検出器固有精度にて限定され、たとえばアーム
の単位回動角を任意に拡大した回転体によつて検
出することによつて、検出器固有精度を上記拡大
率に応じて任意に高度化することができず、した
がつてそのカセツテ移動速度制御性は十分高いと
いえない問題点がある。

また上記外の方法として、アーム駆動モータを
パルスモータとし、これを駆動するパルス数をあ
らかじめ設定するか、または計数するかによつて
アーム回動位相ならびに速度を検出し、カセツテ
を制御する手段もあるが、このばあい、アーム回
動を円滑に作動させるために必要な伝動機構中の
摩擦伝動部などに滑りが発生すれば、カセツテ送
り速度が狂うという欠点がある。

この考案は以上の現況に鑑みてなされたもので
あり、従来の歯科用Ｘ線パノラマ装置のアーム回
動装置の問題点や欠点を解消し、簡単な機構・構
成によつてアーム回動位相ならびに速度をきわめ
て高精度に連続的に検出し、この検出信号によつ
てカセツテの移動速度を高度に可変制御すること
によつて単軌道または多軌道の鮮鋭にして診断精
度の高い断層写真が得られる便宜な装置を提供し
ようとするものである。すなわち固定太陽歯車の
中心周りを自転しながら公転する遊星歯車に水平
アームを固着懸吊して回動させるようにしたアー
ム回動装置すなわち実公昭53−50394号公報に示
された装置においてアーム駆動モータに内接また
は外接し、かつ前記固定太陽歯車中心位置を回転
中心とし、少くとも360゜たとえば800゜回転するこ
とによつて前記遊星歯車にモータの回転を伝動す
るたとえば直径200mmにも及び大径の摩擦転輪な
どの回転体の回転位相ならびに速度または位相か
速度かのいずれかを連続的に検出する手段たとえ
ばエンコーダを前記回転体の周縁または軸心に設
けるとともに、この手段の出力信号によつてカセ
ツテ駆動モータの回転速度を可変制御するカセツ
テ移動制御手段としての電子回路を設けたことを
特徴とする歯科用Ｘ線パノラマ撮影装置のアーム
回動装置にかかるものである。

以下図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。第１図はこの考案の実施例の歯科用Ｘ線パノ
ラマ装置の撮影部を示す外観斜視図であり、撮影
部１は図示しない装置基台に樹設された主柱２に
昇降自在に装着されており、上部に突出した架台
３と、この架台内の点線で示すアーム回動装置４
の回動軸５に懸吊軸支され、水平方向に回動自在
の水平アーム６とで構成されている。水平アーム
６はその一端に一体的に設けられ、かつそのＸ線
ビームXcが水平アーム軸と平行するＸ線源７と、
このＸ線源と対向配置され、被検者頭部（図示省
略）の歯列弓を透過したＸ線ビームが正方投影す
るたとえば平板状カセツテ８を移動自在に支承す
るカセツテ保持部９と、でこ当て１０・２本のイ
ヤーロツト１１・あご台１２および可視光投光器
１３とでなる頭部位置決め機構１４とを備えてい
る。上記架台３内のアーム回動装置４はアーム駆
動モータ１５によつて駆動され、水平アーム６を
図の位置を起点として上方から見て時計方向に回
動させる。この回動位相ならびに速度に対応する
速度でもつて、カセツテ保持部９内のカセツテ８
を上記回動方向と逆方向（矢印ｂ）に移動させる
カセツテ駆動モータ１６が設けられている。この
パノラマ装置のアーム回動装置４の基本構成は実
公昭53−50394号公報に詳記されている固定太陽
歯車に係接して自転しながら公転する遊星歯車に
アームを固着して回動するものである。第２図は
そのアーム回動による一軸連続移動によつて歯列
弓を断層撮影する状況を示した図であり、円弧４
１Ｐが固定太陽歯車のピツチ円、これと同心の円
弧１９が上記太陽歯車に内接して自転・公転する
遊星歯車軸心すなわち回動軸５の軌跡であり、第
１図の撮影開始時には上記回動軸５は５Ｓの位置
にあり、この軸に固着懸吊されたアーム６は第４
図に示すようにたとえば回動機構の駆動中心軸２
０と上記５Ｓとを結ぶ直線上に位置し、したがつ
てその直線上の右方所定位置にあるＸ線源７から
のＸ線ビームXcは歯列弓２１を正方投影してカ
セツテ８内のＸ線フイルムに入射する。回動が開
始されると回動軸５は矢印ｃ方向にたとえば約
10secで５Ｓから５Ｅまで定速で連続移動するこ
とによつてＸ線ビームXcを図で示すように歯列
弓２１を常に正方投影しながらアーム６を回動さ
せる。すなわちアーム回動位相を今仮に20区分す
れば８−０〜８−６位までの臼歯対応位置におけ
る回動速度V₁は前歯付近にて徐々に減速して８
−１０において最低速V₂となり、再び徐々に増
速して元のV₁となる。この速度変化に同期して
カセツテ８の第１図ｂ方向への移動速度をカセツ
テ駆動モータ１６によつて可変制御御を正確に行
うことによつて歯列弓２１の断層面を鮮明に撮影
できるのであり、さらに上記アーム回動位相に対
応してカセツテ速度とアーム回動速度の相対関係
を適切に可変制御することによつてたとえば２
１′に示すような異なる軌道形状の歯列弓やその
他任意の断層面を撮影することができるのであ
る。すなわちカセツテ移動速度制御性能の良否は
上記アーム回動位相検出の精度にかかつていると
いつてもよい。

つぎに第３、第４図によつて第２図で説明した
原理にもとづく一実施例のアーム回動装置ならび
にその位相．速度検出手段を説明する。第３図は
第１図で示した架台３内のアーム回動装置４をそ
の駆動中心軸２０を中心として架台長手方向に断
面した側面図であり、第４図はその平面図であ
る。ともに第１，２図と同記号のものについては
詳説を省く。第３図において回動装置１３は架台
３に樹設した４本の支柱２３ならびにこれに架設
された１対のガイド軸２４に摺動自在に支承さ
れ、かつ図示しない前後位置移動機構によつて矢
印ｄ方向に限られた距離移動し、被検者頭部に対
する位置を調整する。この回動装置１３は上部基
板２５と円形下部基台２６とを４本の連結軸２７
によつて一体化されており、上部基板２５の一端
にアーム駆動モータ１５たとえば５相ステツプモ
ータが固定されその出力軸２８には転子２９が設
けられている。この転子２９が保接する大径たと
えば直径200mmの摩擦転輪３０の外周には摩擦係
数を大にするウレタンゴム３１が被覆してあり、
この摩擦転輪３０と結合された上記駆動中心軸２
０は軸受３２，３３によつて回転自在に支承さ
れ、同軸の駆動歯車３４と噛合う遊星歯車３５を
自転させる。遊星歯車３５と一体的な回動軸５の
上部軸５Ｔは軸受３６，３７を介して軸受箱３８
に回転自在に支承され、軸受箱３８は軸受３９，
４０を介して上記駆動中心軸２０に同じく回転自
在に支承されている。この構成によつて遊星歯車
３５は固定太陽歯車４１の内側に沿つてα角たと
えば140゜公転し、第２図の５Ｓから５Ｅの円弧軌
道１９を移動し、回転軸５を回転させることによ
つてアーム６をβ角たとえば220゜回動する。以上
の説明で明らかなように遊星歯車３５の公転角度
は約140゜であり、それによるアーム回動角は約
220゜であるが、それを駆動する中心軸２０は優に
800°（約2.2回）回転するので、アーム回動に対し
角度拡大率は約3.6倍であり、さらに中心軸２０
と一体的な大径摩擦転輪３０の周縁における変位
１mmはアーム回動角0.17゜に相当することとなる。
そこで上記転輪３０の周縁に第５図Ａに示すよう
な深溝の凹凸をたとえばピツチP1.0mmで形成した
リング板４３を接合するとともに、このリング板
４３が第５図Ｂのように溝形ホト・マイクロセン
サ４４の光路を通過するようにした光学式エンコ
ーダ４５を第４図に示すように上部基板２５の適
当な位置に設ける。この光学式エンコーダ４５は
上記ホト・マイクロセンサ４４のたとえば遮光ご
とにパルスを出力するたとえばインクリメンタル
形エンコーダであり、転輪３０の2.2回転に対し
約1300パルスの信号を出力し、アーム回動位相は
0.17゜／パルスで検出でき、いいかえると分解能
は１／1300という高精度となる。

つぎに第６図にて上記エンコーダ４５の出力信
号を処理して第１図で示したカセツテ駆動モータ
１６によつてカセツテ８の移動速度を最適に可変
制御するカセツテ移動制御手段の実施例としての
デイジタル制御回路５０を説明する。前述した大
径回転体３０はパルスモータ１５によつて定速回
転するので、エンコーダ４５の出力信号はパルス
間隔一定のパルス信号S₁であり、これがアーム位
相検出回路５２に入力されると、そのパルスをカ
ウントすることによつてアーム回動位相を0.17゜
単位で連続的に検出し、その絶対位置信号S₂をた
とえば10ビツドのデイジタル信号として出力す
る。一方アーム速度検出回路５３に入力された上
記S₁信号はクロツクパルス発生器５４からのクロ
ツクパルスScとの比較によつて上記大径回転体
３０の回転が滑りなどによつて定回転からのずれ
の有無を判別し、定回転であれば、大径回転体の
速度とアーム回動速度との機構上既知の変換係数
によつて上記S₁信号を変換してアーム位相によつ
て変化するアーム回動速度信号S₂を同じく10ビツ
トのデイジタル信号として出力する。もとにもど
つて上記S₂信号が入力される重み係数格納メモリ
５５は同一アーム位相においても断層軌道の形状
が異なることによつて異なるカセツテ移動速度デ
ータ（これを重み係数と呼ぶ）を複数組記憶せし
めてあるたとえばフリツプフロツプを用いたメモ
リ・セルであり、術者が撮影しようとする軌道を
選択して操作する断層軌道選択スイツチ５６から
のアドレス信号S_Aによつて上記重み係数列のど
れかが特定され、アーム位相信号S₂によつて位相
に対応するカセツテ移動速度データS₄が出力され
る。カセツテ移動速度制御回路５７は上記S₄とS₃
の両信号を同時かつ連続的に入力することによつ
てカセツテ移動速度をアーム回動位相すなわち
0.17゜ごとに決定して、たとえば10ビツトの信号
S₅をパルスモータ駆動回路５８を介してカセツテ
駆動モータ１６たとえば５相ステツプモータに入
力することによつてモータ１６はたとえば１ステ
ツプ0.36゜という高精度で回転駆動され、カセツ
テ８の移動速度を高度に可変制御するのである。

つぎに図示は省略するが大径摩擦転輪３０の軸
すなわち駆動中心軸２０に市販の小形ロータリエ
ンコーダを直結する方法は分解能は若干低いが、
絶対位置検出が可能であり、また複数の信号が出
力できるのでカセツテ移動制御回路の構成が簡単
になるという特長がある。

以上がこの考案の一実施例であるが、この考案
は図示や説明に限定されるものでないことはいう
までもない。たとえば太陽歯車および遊星歯車は
それぞれ摩擦転輪でもよく、また大径回転体も摩
擦転輪に限らず歯車でもベルト・チエーンによる
駆動輪でもよい。また大径回転体を歯車としてし
たばあいは滑りのおそれがなく位相または速度だ
け検出しても同一の効果が得られる。

さらにエンコーダもロータリエンコーダを大径
回転体周縁で回転させるという方法も考えられ
る。またアーム駆動モータは必ずしもパルスモー
タでなくてもよい。またアーム回動装置の機械的
構成は実公昭53−50394号公報に記載されたすべ
ての実施例に対してこの考案は適用できるもので
ある。さらにこの考案はパノラマ専用装置だけで
なくパノラマ・セフアロ兼用装置におけるセフア
ロ撮影の際のアーム回動位置を正確に設定する照
準手段にも応用できる。またカセツテ保持部は平
板状に限らず円筒状でもよい。

この考案は以上のような構成されているので、
従来の歯科用Ｘ線パノラマ撮影装置のアーム回動
装置の問題点や欠点を解消し、実公昭53−50394
号公報に示した装置の改良により簡単にして廉価
な機構によつて従来のアーム回動装置にてはその
構成上到達しえなかつた高精度でアーム回動位相
ならびに速度を検出し、この検出信号にもとづい
てカセツテ駆動モータを駆動し、カセツテの移動
速度をアーム回動位相に対応する可変制御を最適
化することによつて単軌道あるいは多軌道の鮮鋭
にして高診断能のパノラマ断層写真が容易に得ら
れる便宜な装置を提供しえたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例装置の撮影部の外観
斜視図、第２図はこの考案の実施例アーム回動装
置の回動原理を説明する図、第３図は上記アーム
回動装置の側断面図、第４図は第３図の上方から
見た平面図、第５図Ａは大径回転体周縁に設ける
エンコーダ回転板の一部拡大図、図Ｂは上記エン
コーダの側面一部拡大図、第６図はカセツテ移動
制御回路のブロツク図である。 ４……アーム回動装置、５……アーム懸吊回動
軸、５Ｔ……上記回動軸上部軸、６……水平アー
ム、７……Ｘ線源、８……カセツテ、９……カセ
ツテ保持部、１３……アーム回動装置、１５……
アーム駆動モータ、１６……カセツテ駆動モー
タ、１９……遊星歯車軸（回動軸）の公転移動軌
跡、２０……アーム回動装置４の駆動中心軸、
Xc……Ｘ線ビーム、V₁−V₂−V₁……アーム回動
速度（可変）、２８……アーム駆動モータ出力軸、
３０……大径回転体、３４……大径回転体と同軸
の歯車、３５……遊星歯車、４１……固定太陽歯
車、４３，４４，４５……大径回転体周縁に設け
たエンコーダ、５０……カセツテ移動制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 太陽歯車を固定し、これに係接する遊星歯車
   に固着懸吊した水平アームの両端に被写体をは
   さんでＸ線源とカセツテ保持部とを対設し、ア
   ーム駆動モータによつて前記遊星歯車を自転さ
   せながら前記太陽歯車の中心周りを公転移移動
   させ、前記水平アームを回転せしめるととも
   に、前記カセツテ保持部のカセツテをカセツテ
   駆動モータによつて水平アーム回動の逆方向に
   その回動位相に対応する可変速度で移動せし
   め、被写体の全顎Ｘ線情報をパノラマ状に撮影
   するようにした装置において、前記アーム駆動
   モータ１５の出力軸２８に係接し、かつ前記固
   定太陽歯車４１の中心位置において軸支され、
   同軸の歯車３４によるかまたは前記遊星歯車３
   ５を回転自在に軸支するかして少くとも360゜回
   転し、遊星歯車に前記モータの回転を伝動する
   大径回転体３０の回転位相ならびに速度または
   位相か速度かのいずれかを連続的に検出する手
   段を設けるとともに、この手段の出力信号によ
   つて前記カセツテ駆動モータ１６の回転速度を
   制御するカセツテ移動制御手段５０を設けたこ
   とを特徴とする歯科用Ｘ線パノラマ撮影装置の
   アーム回動装置。 ２ 回転位相・速度検出手段が大径回転体３０周
   縁に設けたエンコーダ４３，４５である実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の歯科用Ｘ線パノ
   ラマ撮影装置のアーム回動装置。 ３ 回転位相・速度検出手段が大径回転体軸心に
   設けたエンコーダである実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の歯科用Ｘ線パノラマ撮影装置の
   アーム回動装置。