JPS61179431A - 速写駆動制御装置 - 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Ｘ線撮影装置の速写装置において、特に速写時
にＸ線撮影装置本体に生じる振動を抑制するのに好適な
速写駆動制御装置に関するものである。

〔発明の背景〕

Ｘ線撮影装置の速写装置は、Ｘ線写真フィルムを保持し
たフィルムホルダを待機位置から撮影位置まで搬送し、
放射されたＸ線が被検体を透過して得られる透過Ｘ線像
を前記Ｘ線フィルムに写し込んだ後、待機位置に復帰さ
せるまでの一連の動作をする装置である。

以下、このような速写装置を図面に基づいて説明する。

第６図はＸ線撮影装置の概略を一部切断して示す図、第
７図は第６図中のＸ線撮影装置本体７に設けられた速写
装置部分を取り出して示す図である。両図において、ア
クチュエータとしてのＤＣモータ６が速写駆動制御装置
８によって駆動されると、モータ軸５に固定されている
プーリ９が回転し、軸４によって回転可能に取り付けら
れたプーリ３と前記プーリ９との間に掛は回されたベル
ト２上に取り付けられた、即ちフィルムホルダ搬送機構
に取り付けられたフィルムホルダ１を待機位置Ａから撮
影位置Ｂまでの搬送距離を搬送するものである。なお、
前記モータ軸５部分にはエンコーダ１０が設けられ、モ
ータ軸５の回転からフィルムホルダ１の位置に応じた信
号を前記速写駆動制御装置８に出力する。

このような速写装置において、前記フィルムホルダ１を
待機位置Ａから撮影位置Ｂまで搬送するのに必要な時間
は、タイミングよく撮影をするためにできるだけ短いこ
とが要求される。従って、大きな加減速度（以下、単に
加速度という）をもってフィルムホルダ１を搬送しなけ
ればならない。

このため、前記加速度によって生じる衝撃力がフィルム
ホルダ搬送機構を通じてＸ線撮影装置本体７を加振し、
被検体寝載テーブル（図示せず）に大きな振動（矢印イ
参照）を発生させる。

第８図は、このような問題を生じさせる従来の速写制御
装置８のブロック図で、以下これについて説明する。ま
ず、フィルムホルダ搬送開始時に図示しないシステムコ
ントローラから撮影位置Ｂの位置を位置指令として比較
手段１１に入力する。

一方、エンコーダ１０からの出力パルスを位置検出手段
１７に入力して前記フィルムホルダ１の現在位置を検出
する。これと前記位置指令とを比較手段１１で比較演算
して位置偏差を得、増幅手段１２に入力する。増幅手段
１２は前記位置偏差に応じた速度指令を出力し、これと
速度検出手段１６で得られた前記フィルムホルダ１の現
在速度とを比較手段１３で比較演算して速度偏差を得る
。この速度偏差に応じたモータ制御用パルス幅変調信号
（以下、ＰＷＭ信号という）をＰＷＭ信号発生手段１４
によって生成し、この信号をモータ駆動回路１５に入力
してＤＣモータ６を駆動制御し、前記フィルムホルダ１
を搬送する。

第９図はこのような従来装置におけるフィルムホルダ搬
送時のタイムチャートであり、（ａ）は搬送位置、（ｂ
）は搬送速度、（ｃ）は搬送加速度、（ｄ）はフィルム
ホルダ１の搬送によって前記Ｘ線撮影装置本体７に発生
する振動の変化をそれぞれ示している。

第９図（ａ）に示すように、比較手段１１に入力する位
置指令は前記フィルムホルダ１の搬送開始から停止まで
一定であるということが従来の速写駆動制御装置の特徴
である。

即ち、上述従来の速写駆動制御装置８は上記位置指令と
位置検出手段１７によって得られた現在位置との差であ
る位置偏差が最小になるようにＤＣモータ６に供給する
電流を制御し、第９図（ａ）の搬送位置の曲線のごとく
前記フィルムホルダ１を搬送する。この時第９図（ｂ）
に示すように搬送速度は搬送開始直後に、その速写駆動
制御装置８及びＤＣモータ６の特性によって決定される
最高速度に達し、そのまま前記フィルムホルダ１を位置
指令付近まで搬送する。

フィルムホルダ１が位置指令に近づくと、比較手段１１
によって得られる位置偏差がわずかとなり。

これに応じて増幅手段１２の出力である速度指令が小さ
くなり、結局ＤＣモータ６の回転速度とそれに伴う搬送
速度が減少してくる。その後、第９図（ａ）　、　　（
ｂ）に示すように前記フィルムホルダ１が位置指令を越
えて行き過ぎを生じ、次に再び位置指令へ戻る動作をす
る。

第９図（ｃ）はフィルムホルダ１の搬送開始から終了ま
での加速度を示しているが、この図によれば搬送開始直
後と終了直前に急激な加速度の変化が生じていることが
わかる。この加速度と前記フィルムホルダ１の質量との
積は、フィルムホルダ１がフィルムホルダ搬送機構を通
じて前記Ｘ線撮影装置本体７に与える力となる。この力
は、第９図（ｃ）の加速度曲線かられかるように衝撃的
であるため、第９図（ｄ）に示すようにＸ＠撮影装置本
体７に大きな振動が生じる。

Ｘ線撮影装置本体７に生じる振動は、Ｘ線撮影時に被検
体を不快にするばかりでなく、撮影ぶれが起きて撮影し
たＸ線写真の画質にも悪影響を与えるもので、従来、こ
の点についての改善が要望されていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような要望に鑑みてなされたもので、フ
ィルムホルダ搬送時に生じるＸ線撮影装置本体の振動を
抑制することができる速写駆動制御装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

本発明装置は、フィルムホルダの搬送開始時からの経過
時間に対応した複数のフィルムホルダ位置指令を用意し
、この位置指令とフィルムホルダの現在位置との偏差に
応じて速度指令を発生し、これとフィルムホルダの現在
速度との偏差に応じてアクチュエータの駆動力を制御し
、フィルムホルダの搬送を円滑に行なうようにしたもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明による速写駆動制御装置の一実施例を示すブロ
ック図で、図中２１　（２１ａ〜２１ｃ）は位置指令発
生回路、ここではテーブル、２２は位置指令発生テーブ
ル選択手段であり、これらはフィルムホルダ１（第６，
７図参照）の搬送開始時から経過時間に対応した複数の
フィルムホルダ位置指令から所要の位置指令を選択し出
力する位置指令発生手段２３を構成する。６，１０〜７
はそれぞれ第８図と同様である。

第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明装置による場合のフィル
ムホルダ搬送時のフィルムホルダ搬送位置、搬送速度、
搬送加速度およびＸ線撮影装置本体７（第６，７図参照
）に生じる振動の変化をそれぞれ示すタイムチャートで
ある。

ここで、前記位置指令発生テーブル２１は、第２図（ａ
）中に１点鎖線で示す時間に対応した位置指令を、第３
図に例示するような内容をもつテーブルとしてＲＯＭ　
（リード・オンリ・メモリ）に格納してなる。この場合
、Ｘ線撮影では、１枚のフィルムを分割して複数のＸ線
像を写し込む分割撮影を行なうことがあり、また、フィ
ルムの寸法も複数種あることから撮影位置Ｂ（撮影時に
おけるフィルムホルダの停止位置）は複数種あり、従っ
て搬送距離も複数種となる。そこで本実施例では、上記
位置指令発生テーブル２１を前記フィルムホルダｌの搬
送距離の種別に応じて複数、ここでは３つ（２１８〜２
１ｃ）設けておき、かつ、Ｘ線装置のシステムコントロ
ーラ（図示せず）からの搬送距離種類指令である搬送距
離コードを受けて、それに応じたテーブル２１ａ、　２
１ｂまたは２１ｃを選択し、そこからの位置指令を出力
させるテーブル選択手段２２を設けて位置指令発生手段
２３を構成した。

次に上記本実施例装置の動作について説明する。

まず、フィルムホルダ搬送開始時には、位置指令発生テ
ーブル選択手段２２によって選択された、例えば第３図
に示すような内容をもつ位置指令発生テーブル２１ａか
ら時間０における位置指令を読み出し、比較手段１１に
与える。一方、エンコーダ１０からの出力パルスを位置
検出手段Ｉ７に入力して前記フィルムホルダ１の現在位
置を検出する。これと前記位置指令とを比較手段１１で
比較演算して、位置偏差を得、増幅手段■２に入力する
。増幅手段１２は速度指令発生手段として用いられるも
ので、前記位置偏差に応じた速度指令を出力し、これと
速度検出手段１６で得られた現在速度とを比較手段１３
で比較演算して速度偏差を得る。この速度偏差に応じた
ＰＷＭ信号を７クチユ工−タ駆動制御手段であるＰＷＭ
信号発生手段１４によって生成し、この信号をトランジ
スタなどで構成されたモータ駆動回路１５に入力してＤ
Ｃモータ６を駆動制御する。タイマ（図示せず）で計測
された所定の時間後に位置指令テーブル２１ａから時間
１における位置指令０．０３　（第３図参照）を読み出
し、これを比較手段１１に入力し、上述と同様にしてＤ
Ｃモータ６を制御する。

以下、設定された時間ごとに順次位置指令テーブル２１
ａから各時間に対応する位置指令（第３図参照）を読み
出し、これを位置指令としてモータ６を駆動し、第１図
及び第２図に示したフィルムホルダ１を撮影位置Ｂまで
の搬送距離だけ搬送して撮影を終了するまでそのまま保
持制御する。撮影後フィルムホルダ１を待機位置Ａまで
復帰する際も、上述と同様の動作によって搬送する。

第２図（ａ）に示す位置指令は、特に搬送開始位置付近
と停止位置付近にその変化率を小さくして速度の急激な
変化が起きないよう最適化しであるため、これを内容と
したテーブル２１を用いれば、搬送加速度と前記フィル
ムホルダ１の質量に起因する前記Ｘ線撮影装置本体７に
生じる振動を効果的に抑制できる。

また上述実施例によれば、第１図に示すように複数の撮
影位置Ｂに応じたそれぞれの搬送距離に対して位置指令
発生テーブル２１ａ〜２１ｃが設けであるため、いずれ
の撮影位置Ｂ（搬送距離）に対しても効果的な振動抑制
ができる。

なお上述実施例において、比較手段１１．１３やテーブ
ル選択手段２２などをＣＰＵで構成し、全体をマイクロ
コンピュータ制御方式としてもよいことは勿論である。

また上述実施例では、位置指令発生手段２３を、ＲＯＭ
からなる位置指令発生テーブル２１ａ〜２１ｃとその選
択手段２２とで構成したが、これのみに限定されること
はなく、例えば第４図に示すように関数演算器３１で構
成してもよく、さらに、第５図に示すように所定の位置
指令発生特性をもつ関数発生回路からなる位置指令発生
回路４１ａ〜４１ｃとその選択回路４２とで構成しても
よい。第４図に示す例において、単位搬送長（基準とな
る種類の搬送距離）の位置指令をｆ　ｏ（ｔ）、選択さ
れた種類の搬送距離をｐ、＠送開始からの時間をｔとす
れば、前記搬送距離Ｐを選択した際の設定された各時間
における位置指令Ｘｃは、ｘ　ｏ＝　ｐ　ｆｏ（ｔ）と
して計算され、前記比較手段１１に出力されるもので、
この例によれば、前記タイマからの時間信号を不規則間
隔に与えて位置指令を得る場合でも、最適な位置指令を
得ることができる。また第５図の例は。

位置指令をアナログ信号で得る場合に好適する。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、フィルムホルダの搬
送開始時から設定された時間経過時にその各時間に対応
したフィルムホルダ位置指令を用意し、この位置指令と
フィルムホルダの現在位置との偏差に応じて速度指令を
発生し、これとフィルムホルダの現在速度との偏差に応
じてアクチュエータの駆動力を制御するようにしたので
、位置指令が搬送開始から停止に至るまで一定の従来装
置に比べて円滑なフィルムホルダ搬送が行え、その搬送
時に生じるｘｇ撮影装置本体の振動を抑制できる。特に
、位置指令発生手段の位置指令変化を第２図（ａ）中の
１点鎖線で示すように設定すれば、フィルムホルダ搬送
開始直後と終了直前に生じるＸ線撮影装置本体の衝撃を
大幅に緩和できる。

また本発明によれば、位置指令発生手段がフィルムホル
ダ搬送時間をも規定することになるので。

各撮影時について常に同じ時間でフィルムホルダの搬送
が終了し、タイミングの揃ったＸ線撮影が可能となると
いう効果もある。

なお１本発明装置ではフィルムホルダ１の搬送動作を時
間に対応した位置指令によって制御する方式をとってい
るが、これ以外に位置に対応した速度指令によって制御
する方式と１時間に対応した速度指令によって制御する
方式なども考えられる。

上記の位置に対応した速度指令によって制御する場合、
速写装置では非常に大きな加減速度が要求されるために
搬送開始時近傍及び停止時近傍できめ細かい制御が困難
となる。これに対処するためには、非常に短いサンプル
時間で信号処理しなければならない。そのためには特別
高速なＣＰＵ。

Ｉ１０インターフェイス、メモリ、または複雑な、アナ
ログ回路等が要求され、制御装置のコンパクト化や低価
格化の負うきな障害となる。

また、上記の時間に対応した速度指令によって制御する
方式では、速度指令に対するフィルム搬送速度の対応遅
れが時間的に累積され、速写装置に要求される高い停止
位置精度が実現できない。

これに対処するためには、停止位置の手前で速度指令に
よる制御から位置指令による制御に切り替えなければな
らないが、この切り替え時および停止時に速度の急激な
変化が起って衝撃力を発生し、前記Ｘ線撮影装置本体７
を加振してしまう。これを回避しようとすれば搬送時間
が長くなり、タイミングの良いＸ線撮影が不可能となる
。

以上のことから１本発明装置のように時間に対する位置
指令によって前記フィルムホルダ１の搬送動作を制御す
る方式が速写装置のフィルム搬送制御に最適であること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は同装置のフィルムホルダ搬送時のフィルムホルダ搬
送位置などの変化を示すタイムチャート、第３図は第１
図中の位置指令発生テーブルの内容の一例を示す図、第
４図および第５図はそれぞれ本発明装置の位置指令発生
手段の他の例を示すブロック図、第６図はＸ線撮影装置
の概略を一部切断して示す図、第７図は第６図中の速写
装置部分を取り出して示す図、第８図は従来装置のブロ
ック図、第９図は同装置のフィルムホルダ搬送時のフィ
ルムホルダ搬送位置などの変化を示すタイムチャートで
ある。 １・・・フィルムホルダ、２・・・ベルト、３，９・・
・プーリ、６・・・ＤＣモータ　（アクチュエータ）、
７・・・Ｘ線撮影装置本体、８・・・速写駆動制御装置
、１０・・・エンコーダ、１１．１３・・・比較手段、
１２・・・増幅手段（速度指令発生手段）、１４・・・
ＰＷＭ信号発生手段（アクチュエータ駆動制御手段）、
Ｉ５・・・モータ駆動回路、１６・・・速度検出手段、
１７・・・位置検出手段、２１　（２１ａ〜２１ｃ）・
・・位置指令発生テーブル、２２・・・位置指令発生テ
ーブル選択手段、２３・・位置指令発生手段、Ａ・・・
待機位置、Ｂ・・撮影位置。 特許出願人　　株式会社　日立メデイコ代理人弁理士　
秋　　本　　正　　実 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線写真フィルムを保持するフィルムホルダと、こ
   のフィルムホルダの待機位置と撮影位置との間の搬送を
   行なうフィルムホルダ搬送機構と、この搬送機構を駆動
   するアクチュエータとを備えてなるＸ線撮影装置の速写
   装置において、前記フィルムホルダの搬送開始時からの
   経過時間に対応した複数のフィルムホルダ位置指令を発
   生する位置指令手段と、前記フィルムホルダの現在位置
   を検出する位置検出手段と、前記位置指令とフィルムホ
   ルダの現在位置との偏差に応じた速度指令を発生する速
   度指令発生手段と、前記フィルムホルダの現在速度を検
   出する速度検出手段と、前記速度指令とフィルムホルダ
   の現在速度との偏差に応じて前記アクチュエータの駆動
   力を制御するアクチュエータ駆動制御手段とを具備する
   ことを特徴とする速写駆動制御装置。 ２、前記位置指令発生手段は、前記フィルムホルダの待
   機位置と撮影位置との間の複数種の搬送距離に対応した
   複数の位置指令発生回路と、これら複数の位置指令発生
   回路のうちの任意の１つを選択してその位置指令発生回
   路からの位置指令を出力させる位置指令発生回路選択手
   段とを備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の速写駆動制御装置。