JPS61170440A - 回転台の位置決め制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、特に医療用に現存するＣ　Ｔ（Ｃｏｍｐｕｔ
ｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ　）装置、あるいは工作機械
等の中型及び大型回転装置の高精度走査が必要な回転台
の位置決め精度を向上させることのできる制御システム
に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、小型回転台（外径４ＯｃＷ１程度まで）を高精度
で走査する場合、回転台外径に光あるいは磁気等を利用
したエンコーダを取シつけ回転位置を検出していた。第
５図に制御系のブロック図を示す。位置制御装置５２は
モータの指令値５１とエンコーダ５５の出力を比較し、
偏差をモータドライバ５３に与えモータ５４を駆動する
。この制御方式においては、モータ５４の負荷となる回
転台５６の実動位置を正確に位置制御装置５１に入力し
ているため、極めて位置決の精度の高い走査装置ができ
る（閉ループ制御）。

しかしＣＴ装置の様に一般に回転台の外径が、１ｍ以上
にもなる中型、大型の回転台においてはその外径寸法に
応じてエンコーダを製作しなければならないため高価に
なシすぎる欠点があった。

そこで通常ＣＴ装置は第６図のブロック図に示す様に、
モータ５４の軸にロータリエンコーダ６０を直結し、モ
ータ５４の回転角に応じた位置フィードバック信号６１
を位置制御装置５２に入力していた（閉ループ制御）。

しかし、この方法では、一般に大型回転台６２とモータ
５４間にギヤ、ベルト、チェーン等の駆動伝達機構が入
るため、バツクラッシュあるいはコストモーション等ニ
より、大型回転台が指令値５１通りに動作しない、すな
わち走査精度が低い走査装置となる欠点を有していた。

この欠点はＣＴ襖ａにおいては特に２次元断層像上にア
ーチファク）（＃似画像）を発生させる原因となってい
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ＣＴ装置のように、その検査・１対象
物の大きさで、回転台の外径が種々にかわる中型、及び
大型の回転台の走査を高精度でかつ安価に提供できる装
置を実現することＫある。

〔発明の概要〕

本発明は、従来中型、大型回転台で行なわれていた、第
６図の制御システムのかわりに走査精度を向上させるた
めの制御システムを実現することにある。そのため、回
転台には第５図に記載したエンコーダ５５のかわシに、
回転台上あるいは回転台外周上に離散的に走査確認用の
位置検出素子を配置し、走査位置をチェックし、負荷と
なる回転台の位置決めをよシ精密にできる様にしたもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実ＪＡ例を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す回転台の構造を
示す。回転台１１は固定台１２から隔離されておシ、回
転台１１は固定台１２に設置されたモータによシ回転す
る。回転台１１上には等間隔Δθに突起物１３が設けら
れ、かつ固定台１２にはマイクロスイッチ１４が設置さ
れている。回転台１１が回転すると回転角Δθごとにマ
イクロスイッチ１４が動作し、回転台１１の回転位置を
検出する。第１図の方法では、マイクロスイッチ１４の
機械的接点が、マイクロスイッチ１４によって１［５１
本差があり、高精度の位置決めは期待出来ない。その場
合には、第２図に示すように、固定台１２に光じゃへい
用の突起物２１を設け、かつ回転台１１に発光ダイオー
ド２２およびフォトダイオード２３を第２図に示したご
とくΔθごとに等間隔に設置する。回転台１１が回転走
査され、発光ダイオード２２とフォトダイオード２３が
突起物２１の位置までくると、発光ダイオード２２の光
が突起物２１にさえぎられ、フォトダイオード２３まで
光が到達しなくなる。すなわち、マイクロスイッチ１４
における機械的接点のかわシに発光ダイオード２２及び
フォトダイオード２３で回転台１１の回転立直が検出で
きる。この方法はマイクロスイッチ１４を用いた場合に
較べ精度が向上し、外径１ｍの回転台１１でｏ、ｏｘ’
！ｓ度の検出精度を達成することができる。

第３図に制御装置のブロック図を示す。ＣＴ装置上に設
置されたマイクロスイッチ１４又は発光ダイオード２２
、フォトダイオード２３で構成された位置検出素子３１
からの走査チェック信号３２をコンパレータ等からなる
位置制御器３３に直接フィトバック信号として人力し、
指令値との間の偏差をカラ／り等で計数し偏差に応じて
モータドライバ５３、モータドライバ５３、モータ５４
を実時間で制御し、回転台１１の位置を修正する。

以上、本実施例で引用したマイクロスイッチ、発光ダイ
オード、フォトダイオードの池に磁気、超音波等を利用
したスイッチでも、本実施例は実現出来る。

さらに位置検出素子３１０間隔Δθは回転台の回転角に
よって決定する。例えば１０２おきに走査するのであれ
ばΔθを１０’とする。

第６図に本発明のｍ２の実施例の制御装置のブロック図
を示す。位置検出素子３１の配置は１ｇ１図、第２図と
同様であり、第１の実施例と異なる点は、モータ５４の
軸に直結させてロータリーエンコーダ６０を取！５つけ
、ロータリーエンコーダからの位置を位置制御器４１に
入力していることである。すなわち第１の実施例では位
置検出素子３１がある所でしか回転位置３１をチェック
することができないが、本実施例では、位置検出素子３
１がない所でもモータ５４が制御されることにある。す
なわち位置検出素子３１がない所ではロータリーエンコ
ーダ６０で回転台１２を大まかに制御し、位置検出素子
がある所で回転台１２の精密位置決めを行なうことがで
きる。以上のように第２の実施例は第１の実施例に較べ
回転位置決め精度を向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上、説明したごとく本発明によれば、従来中盤、大型
回転台をモータに直結したロータリエンコーダのみの開
ループ制御で制御していたのに対して、ＣＴ装置等の回
転位置決の精度が向上し、

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例の位置検出素子の取υ
付は状態図、第３図は位置検出素子のみでフィードバッ
クをかけた本発明によシなる制御システムのブロック図
、第４図は第３図にさらにロータリーエンコーダを付加
した制御システムのブロック図、第５図は小型回転台の
制御ブロック図、第６図は従来の中・大型回転台の制御
ブロック図である。 １４・・・マイクロスイッチ、１３・・・突起物、２２
・・・発光ダイオード、２３・・・フォトダイオード、
３３・・・位置制御器、３１・・・位置検出器、６０・
・・ロータ荊３図 も牟図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転台を有するＣＴ装置（コンピュータ断層撮影装
   置）、若しくは工作機械装置において、回転台の回転位
   置を、マイクロスイッチ、フォトダイオード等の位置検
   出素子により離散的に検出し、位置制御器にフィードバ
   ックをかけ、モータの制御を実時間で行なうことを特徴
   とする回転台の位置決め制御システム。