特許 6870976 Ｘ線高電圧装置およびＸ線診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6870976

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】Ｘ線高電圧装置およびＸ線診断装置

(51)【国際特許分類】

   H05G 1/66 20060101AFI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H05G1/66 C

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-240584(P2016-240584)

(22)【出願日】2016年12月12日

(65)【公開番号】特開2018-98013(P2018-98013A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年11月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】征矢 正治

(72)【発明者】

【氏名】望月 明

(72)【発明者】

【氏名】小島 勝則

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 大輔

【審査官】 亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０３７９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２４５１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３１９７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９３５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８２７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５０９００４１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｇ １／００ − ２／００

Ｈ０１Ｊ ３５／００ −３５／３２

Ａ６１Ｂ ６／００ − ６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサバンクを有し、交流電源から給電され、前記コンデンサバンクに蓄電しつつ、Ｘ線源の回転陽極と前記Ｘ線源の陰極との間に高電圧を印加する高電圧回路と、
前記交流電源から給電され、前記回転陽極を回転駆動するステータコイルに対して交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御するスタータと、
前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する制動部と、
を備えたＸ線高電圧装置。

【請求項2】

前記ステータコイルは、
メインコイルの一端に接続されたメイン導線と、サブコイルの一端に接続されたサブ導線と、前記メインコイルの他端および前記サブコイルの他端に接続されたコモン導線の３本の導線を有し、
前記スタータは、
前記ステータコイルの前記３本の導線に交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御し、
前記制動部は、
前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクの陽極を前記サブ導線および前記コモン導線の一方に接続し、前記コンデンサバンクの陰極を他方に接続することにより、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させて前記回転陽極を制動する、
請求項１記載のＸ線高電圧装置。

【請求項3】

前記スタータを制御することにより前記回転陽極の回転数を制御する回転数制御部、
をさらに備え、
前記回転陽極は、
前記回転数制御部により前記スタータを介して回転数を制御され、共振回転周波数よりも高い回転数で前記回転陽極が回転する第１回転モードと、前記共振回転周波数よりも低い回転数で前記回転陽極が回転する第２回転モードと、の少なくとも２つの動作モードのいずれかで回転する、
請求項１または２に記載のＸ線高電圧装置。

【請求項4】

前記制動部は、
前記回転数制御部が前記回転陽極を前記第１回転モードで回転させており、かつ、前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する、
請求項３記載のＸ線高電圧装置。

【請求項5】

前記コンデンサバンクの蓄積電力を放電するための放電回路と、
前記回転数制御部が前記回転陽極を前記第２回転モードで回転させており、かつ、前記スタータへの給電が停止された場合は、前記コンデンサバンクと前記放電回路とを接続して前記コンデンサバンクの蓄積電力を放電する一方、それ以外の場合は前記コンデンサバンクと前記放電回路との接続を開放しておく放電制御部と、
をさらに備えた請求項４記載のＸ線高電圧装置。

【請求項6】

前記交流電源から前記スタータへの給電の停止を検出し前記制動部に通知する電源断検出部、
をさらに備えた請求項１ないし５のいずれか１項に記載のＸ線高電圧装置。

【請求項7】

陰極と、ステータコイルにより回転駆動される回転陽極と、を有するＸ線源と、
コンデンサバンクを有し、交流電源から給電され、前記コンデンサバンクに蓄電しつつ前記陰極と前記回転陽極との間に高電圧を印加する高電圧回路と、
前記交流電源から給電され、前記ステータコイルに交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御するスタータと、
前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する制動部と、
を備えたＸ線診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、Ｘ線高電圧装置およびＸ線診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線診断装置には、Ｘ線発生源として回転陽極を含むＸ線管を用いたものがある。回転陽極は、たとえば停止モード、低速モード（たとえば６０Ｈｚ（回転／秒）など）、高速モード（たとえば１８０Ｈｚなど）の３つのモードのいずれかで動作するよう、スタータによって回転を制御される。

【0003】

回転陽極を含むＸ線管には、固有の共振回転周波数（共振点、たとえば１００Ｈｚ前後など）がある。共振点では、部材の機械的な振動が大きくなってしまう。このため、共振点付近で長時間回転を行うと、たとえば回転軸の軸受けベアリングが損傷してしまうことがある。したがって、高速モードから停止させる場合など、共振点の通過をともなう回転制御を行う場合には、スタータは、共振点をできるだけ速やかに通過させるように陽極の回転を制御することが好ましい。

【0004】

しかし、陽極が回転している状態でスタータに対する給電が停止してしまうと、スタータは陽極の回転を制御することができず、陽極は惰性回転を続けることになる。このため、共振点よりも高い回転数で回転している状態でスタータに対する給電が停止した場合、陽極の回転数は共振点をゆっくりと通過することになり、軸受けベアリングの損傷や騒音の問題が発生してしまう。

【0005】

この種のスタータへの給電停止時に陽極を速やかに停止させるための技術として、たとえば、スタータをインバータで構成し、スタータへの給電停止時には、蓄電部材の残留電荷を用いてスタータのインバータを駆動して共振点よりも低い目標回転数に対応する周波数の交流電流をスタータからステータコイルに流すことで、陽極を制動する技術が開発されている。

【0006】

しかし、この種の技術では、スタータへの給電停止時にも、スタータのインバータに入力する駆動信号のパルス幅を制御することが必要であり、非常に煩雑である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３−３７９９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成でスタータへの給電停止時にＸ線管陽極の回転を速やかに減速させることができるＸ線高電圧装置およびＸ線診断装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態に係るＸ線高電圧装置は、上述した課題を解決するために、コンデンサバンクを有し、交流電源から給電され、前記コンデンサバンクに蓄電しつつ、Ｘ線源の回転陽極と前記Ｘ線源の陰極との間に高電圧を印加する高電圧回路と、前記交流電源から給電され、前記回転陽極を回転駆動するステータコイルに対して交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御するスタータと、前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する制動部と、を備えたものである。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係るＸ線高電圧装置を含むＸ線診断装置の一例を示すブロック図。

【図2】第１実施形態に係るＸ線高電圧装置の構成例を概略的に示すブロック図。

【図3】第１実施形態に係る処理回路により実現される機能の一例を示すブロック図。

【図4】図１に示すＸ線高電圧装置により、簡易な構成でスタータへの給電停止時に回転陽極の回転を速やかに減速させる際の手順の一例を示すフローチャート。

【図5】第２実施形態に係るＸ線高電圧装置の構成例を概略的に示すブロック図。

【図6】第２実施形態に係る処理回路により実現される機能の一例を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係るＸ線高電圧装置およびＸ線診断装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態に係るＸ線診断装置は、透視や撮影が可能なものであってＸ線源が回転陽極を含むものであればよく、たとえばＸ線ＴＶ装置などを含む。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線高電圧装置１を含むＸ線診断装置１０の一例を示すブロック図である。

【0013】

Ｘ線診断装置１０は、図１に示すように、撮像装置１１と画像処理装置１２とを有する。Ｘ線診断装置１０の撮像装置１１は、通常は検査室に設置され、被検体Ｏに関する画像データを生成するよう構成される。画像処理装置１２は、検査室に隣接する操作室に設置され、画像データにもとづくＸ線画像を生成して表示を行なうよう構成される。なお、画像処理装置１２は、撮像装置１１が設置される検査室に設置されてもよい。

【0014】

撮像装置１１は、Ｘ線高電圧装置１、Ｘ線検出器１３、回転陽極５２を含むＸ線源１４、Ｃアーム１５、寝台１６、天板１７およびコントローラ１８を有する。

【0015】

なお、以下の説明ではＸ線検出器１３およびＸ線源１４がＣアーム１５に支持される場合の例について示すが、Ｃアーム１５は必須の構成ではなく、Ｘ線検出器１３とＸ線源１４とが被検体Ｏを挟んで対向配置されればよい。たとえば、Ｃアーム１５にかえて、Ｘ線検出器１３およびＸ線源１４がそれぞれ独立な支持部材に支持されてもよい。

【0016】

Ｘ線検出器１３は、寝台１６の天板１７に支持された被検体Ｏを挟んでＸ線源１４と対向配置されるようＣアーム１５の一端に設けられる。Ｘ線検出器１３は、たとえば平面検出器（ＦＰＤ：ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により構成され、Ｘ線検出器１３に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづいてＸ線透視画像やＸ線撮影画像の画像データを出力する。この画像データはコントローラ１８を介して画像処理装置１２に与えられる。なお、Ｘ線検出器１３は、イメージインテンシファイア、ＴＶカメラなどを用いて構成されてもよい。

【0017】

Ｘ線源１４は、Ｃアーム１５の他端に設けられ、Ｘ線絞りを有する。Ｘ線絞りは、たとえば複数枚の鉛羽で構成されるＸ線照射野絞りである。Ｘ線絞りは、コントローラ１８により制御されて、Ｘ線の照射範囲を調整する。

【0018】

Ｃアーム１５は、Ｘ線検出器１３とＸ線源１４とを一体として保持する。Ｃアーム１５がコントローラ１８に制御されて駆動されることにより、Ｘ線検出器１３およびＸ線源１４は一体として被検体Ｏの周りを移動する。

【0019】

Ｘ線診断装置１０の撮像装置１１は、Ｘ線検出器１３、Ｘ線源１４およびＣアーム１５により構成されるＸ線照射系を２系統有するバイプレーン式であってもよい。バイプレーン式の撮像装置１１を有する場合、Ｘ線診断装置１０は、床置き式Ｃアームと、天井走行式Ωアームの２方向からＸ線ビームを個別に照射させて、バイプレーン画像（Frontal側画像およびLateral側画像）を取得することができる。なお、天井走行式Ωアームにかえて、天井走行式のＣアームタイプのものを使用してもよい。

【0020】

寝台１６は、床面に設置され、天板１７を支持する。寝台１６は、コントローラ１８により制御されて、天板１７を水平方向、上下方向に移動させたり回転（ローリング）させたりする。

【0021】

コントローラ１８は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。コントローラ１８は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従って画像処理装置１２により制御されて、Ｘ線照射系を制御することにより被検体ＯのＸ線透視撮像などを実行して画像データを生成し、画像処理装置１２に与える。

【0022】

なお、図１にはコントローラ１８と画像処理装置１２とが有線接続される場合の例について示したが、コントローラ１８と画像処理装置１２とはネットワークを介してデータ送受信可能に接続されてもよい。

【0023】

一方、画像処理装置１２は、図１に示すように、ディスプレイ２１、入力回路２２、記憶回路２３および制御回路２４を有する。

【0024】

ディスプレイ２１は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、制御回路２４の制御に従って、制御回路２４により生成されたＸ線画像などを表示する。

【0025】

入力回路２２は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を制御回路２４に出力する。

【0026】

記憶回路２３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶回路２３は、制御回路２４に制御されて、たとえば撮像装置１１から出力される画像データを記憶する。

【0027】

制御回路２４は、記憶回路２３に記憶されたプログラムを読み出して各種処理を実行するプロセッサである。たとえば、制御回路２４は、ユーザによる入力回路２２を介した指示に従って、コントローラ１８を介してＸ線高電圧装置１を含む撮像装置１１を制御し、Ｘ線透視やＸ線撮影を実行する。また、制御回路２４は、撮像装置１１から受けた画像データにもとづいてＸ線透視画像やＸ線撮影画像などのＸ線画像を生成してディスプレイ２１に表示する。

【0028】

図２は、第１実施形態に係るＸ線高電圧装置１の構成例を概略的に示すブロック図である。

【0029】

Ｘ線高電圧装置１は、交流電源３０から電力供給を受ける高電圧回路３１およびスタータ３２、処理回路３３、ならびに切替回路３４を有する。なお、Ｘ線高電圧装置１はＸ線源１４を含んでもよい。

【0030】

高電圧回路３１は、電源オンオフ制御回路４１、整流回路４２、コンデンサバンク４３、高電圧用インバータ４４および高電圧用トランス４５を有する。また、本実施形態に係る高電圧回路３１はさらに、コンデンサバンク４３の蓄積電力を放電するための放電回路４６を有する。

【0031】

電源オンオフ制御回路４１は、たとえばコンダクタやリレー回路を含み、処理回路３３により制御されて、交流電源３０からＸ線高電圧装置１への給電のオンオフ制御を行う。

【0032】

交流電源３０から高電圧回路３１へ供給される電力は、電源オンオフ制御回路４１を介し整流回路４２に与えられ、整流回路４２で整流され、コンデンサバンク４３に蓄電されつつ平滑化されて直流電力に変換される。この直流電力は高電圧用インバータ４４でスイッチングされ、高電圧用トランス４５で高電圧化されて、Ｘ線源１４に印加される。

【0033】

放電回路４６は、たとえばスイッチと抵抗器とにより構成される。放電回路４６のスイッチは、処理回路３３により制御される。本実施形態においては、交流電源３０からＸ線高電圧装置１またはスタータ３２への給電が停止した場合であって回転陽極５２が低速モードで回転している場合には、処理回路３３が放電回路４６のスイッチを短絡してコンデンサバンク４３と抵抗器とを接続することにより、コンデンサバンク４３の蓄積電力が抵抗器によって消費されて放電される。一方、それ以外の場合には、処理回路３３は放電回路４６のスイッチを開放しておく。

【0034】

Ｘ線源１４は、図２に示すように、陰極としてのフィラメント５１、回転陽極５２、ロータ５３およびステータコイル５４を有する。回転陽極５２は、陰極としてのフィラメント５１からの熱電子の衝突によりＸ線を発生する。高電圧回路３１は、フィラメント５１と回転陽極５２との間に高電圧を印加する。ロータ５３は、回転陽極５２に接続され回転陽極５２と一体的に回転する。

【0035】

ステータコイル５４は、回転磁場を発生させてロータ５３を介して回転陽極５２を回転駆動する。たとえば、ステータコイル５４は図２に示すように、メインコイルの一端に接続されたメイン導線Ｍと、サブコイルの一端に接続されたサブ導線Ｓと、メインコイルの他端およびサブコイルの他端に接続されたコモン導線Ｃの３本の導線を有する。

【0036】

回転陽極５２は、処理回路３３によりスタータ３２を介して回転数を制御され、共振回転周波数よりも高い回転数で回転陽極５２が回転する高速モードと、共振回転周波数よりも低い回転数で回転陽極５２が回転する低速モードと、停止モードと、の少なくとも３つの動作モードのいずれかで動作する。

【0037】

スタータ３２は、交流電源３０から給電され、処理回路３３に制御されて、処理回路３３に動作モードに応じた周波数の交流電流をステータコイル５４に供給することにより、回転陽極５２の回転を制御する。スタータ３２は、高速モードおよび低速モードのそれぞれに応じた交流電流を出力可能であればよく、インバータを用いて構成されてもよいし、チョッパを用いて構成されてもよい。

【0038】

処理回路３３は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。処理回路３３のプロセッサは、記憶回路に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、簡易な構成でスタータ３２への給電停止時に回転陽極５２の回転を速やかに減速させるための処理を実行する。

【0039】

切替回路３４は、第１の切替回路５６と第２の切替回路５７を有する。第１の切替回路５６は、電源オンオフ制御回路４１を介して交流電源３０とスタータ３２とを接続するための開閉器を含む。第２の切替回路５７は、コンデンサバンク４３の陽極をサブ導線Ｓおよびコモン導線Ｃの一方に接続し、コンデンサバンク４３の陰極をサブ導線Ｓおよびコモン導線Ｃの他方に接続するための開閉器を含む。

【0040】

ここで、本実施形態に係る処理回路３３による回転陽極５２の制動方法について説明する。

【0041】

交流電源３０からスタータ３２への給電が停止した場合であって回転陽極５２が高速モードで回転している場合には、回転陽極５２の回転が共振点を速やかに通過するよう、回転陽極５２を制動することが好ましい。この制動方法として、たとえばスタータ３２をインバータで構成し、インバータへの給電停止時には、コンデンサバンクの残留電力を用いてインバータを駆動し、共振点よりも低い目標回転数に対応する周波数の交流電流をインバータからステータコイルに流すことで、陽極を制動する方法が知られている。

【0042】

しかし、この方法では、交流電源からスタータへの給電停止時にも、スタータのインバータに入力する駆動信号のパルス幅を制御することが必要であり、非常に煩雑である。

【0043】

そこで、本実施形態に係る処理回路３３は、交流電源３０からスタータ３２への給電が停止した場合であって回転陽極５２が高速モードで回転している場合には、コンデンサバンク４３からステータコイル５４に直流電流を供給させることにより、回転陽極５２を制動する。すなわち、本実施形態において、回転陽極５２の制動にはインバータは不要である。

【0044】

図３は、第１実施形態に係る処理回路３３により実現される機能の一例を示すブロック図である。

【0045】

処理回路３３は、図３に示すように、少なくとも電源断検出機能６１、回転数制御機能６２、制動機能６３および放電制御機能６４を有する。

【0046】

電源断検出機能６１は、ユーザによる電源オンオフ制御回路４１を介した電源オフや図示しない電源スイッチを介した電源オフの指示、または停電などによる交流電源３０の電源供給停止などによる、交流電源３０からスタータ３２への給電の停止を検出し、制動機能６３に通知する。電源断検出機能６１は、たとえば、電源オンオフ制御回路４１のリレー回路の動作からスタータ３２への給電の停止を検出してもよいし、電源オンオフ制御回路４１から第１の切替回路５６までの経路上でスタータ３２への給電の停止を検出してもよい。

【0047】

回転数制御機能６２は、スタータ３２を制御することにより、回転陽極５２の回転数を制御する。回転数制御機能６２は、たとえばユーザにより入力回路２２を介して高速モードが指定されると、回転陽極５２を高速モードで回転させるようにスタータ３２の出力を制御する。

【0048】

また、回転数制御機能６２は、回転陽極５２の現在の回転数の情報を制動機能６３に与える。この回転数の情報は、回転数制御機能６２から制動機能６３に常時リアルタイムに与えられてもよいし、制動機能６３に要求されるごとに与えられてもよい。

【0049】

制動機能６３は、交流電源３０からスタータ３２への給電が停止した場合であって回転陽極５２が高速モードで回転している場合には、第１の切替回路５６を開放するとともに第２の切替回路５７を短絡することにより、コンデンサバンク４３からステータコイル５４に直流電流を供給させて回転陽極５２を制動する。一方、それ以外の場合には、第１の切替回路５６を短絡するとともに第２の切替回路５７を開放する。

【0050】

なお、Ｘ線源１４が回転陽極５２を含むＸ線管を複数備えてもよく、この場合、制動機能６３は、回転動作中の回転陽極５２を制動する。

【0051】

放電制御機能６４は、交流電源３０からＸ線高電圧装置１またはスタータ３２への給電が停止した場合であって、回転陽極５２が低速モードで回転している場合には、処理回路３３が放電回路４６のスイッチを短絡してコンデンサバンク４３と抵抗器とを接続することにより、コンデンサバンク４３の蓄積電力を抵抗器によって消費して放電させる。一方、それ以外の場合には、放電制御機能６４は放電回路４６のスイッチを開放しておく。たとえば、交流電源３０からスタータ３２への給電が停止した場合であって回転陽極５２が高速モードで回転している場合には、放電制御機能６４は放電回路４６のスイッチを開放しておく。

【0052】

次に、本実施形態に係るＸ線高電圧装置１およびＸ線診断装置１０の動作の一例について説明する。

【0053】

図４は、図１に示すＸ線高電圧装置１により、簡易な構成でスタータ３２への給電停止時に回転陽極５２の回転を速やかに減速させる際の手順の一例を示すフローチャートである。図４において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

【0054】

この手順は、回転数制御機能６２によって回転陽極５２が高速モードまたは低速モードのいずれかで回転動作し、Ｘ線源１４からＸ線が発生しており、コンデンサバンク４３に電力が蓄電された状態でスタートとなる。また、スタート時点において、第１の切替回路５６は短絡され、第２の切替回路５７は開放され、放電回路４６のスイッチは開放されているものとする。

【0055】

まず、ステップＳ１において、処理回路３３の電源断検出機能６１は、交流電源３０からスタータ３２への給電の停止を検出したか否かを判定する。交流電源３０からスタータ３２への給電の停止を検出した場合は、ステップＳ２に進む。一方、スタータ３２への給電が継続している場合は、電源断検出機能６１はスタータ３２への給電の停止を監視し続ける。

【0056】

次に、ステップＳ２において、制動機能６３は、回転数制御機能６２からの情報にもとづいて回転陽極５２の現在の動作モードの情報を取得し、高速モードであるか否かを判定する。

【0057】

高速モードの場合は（ステップＳ２のＹＥＳ）、制動機能６３は、コンデンサバンク４３からステータコイル５４に直流電流を供給させて回転陽極５２を制動する（ステップＳ３）。具体的には、制動機能６３は、第１の切替回路５６を開放するとともに第２の切替回路５７を短絡する。

【0058】

他方、高速モードではなく低速モードである場合は（ステップＳ２のＮＯ）、放電制御機能６４は、コンデンサバンク４３の蓄積電力を放電回路４６により放電する（ステップＳ４）。具体的には、放電制御機能６４は、放電回路４６のスイッチを短絡してコンデンサバンク４３と抵抗器とを接続することにより、コンデンサバンク４３の蓄積電力を抵抗器によって消費して放電させる。このとき、第１の切替回路５６は短絡のまま、第２の切替回路５７は開放されたままとする。

【0059】

以上の手順により、簡易な構成でスタータ３２への給電停止時に回転陽極５２の回転を速やかに減速させることができる。

【0060】

本実施形態に係るＸ線高電圧装置１は、交流電源３０からスタータ３２への給電が停止した場合であって回転陽極５２が高速モードで回転している場合には、コンデンサバンク４３の残留エネルギーを用いてステータコイル５４に直流電流を流すことによって回転陽極５２を制動する。このため、回転陽極５２が高速モードで回転しているときに停電やご操作などによる電源遮断が起きた場合であっても、非常に簡易な構成で速やかに回転陽極５２を減速させることができるため、共振点を速やかに通過させることができる。

【0061】

また、コンデンサバンク４３の残留エネルギーは、一般には電源遮断時には危険防止のために放電させる以外の用途がなかったところ、本実施形態に係るＸ線高電圧装置１は、この残留エネルギーを回転陽極５２の制動に有効活用することができる。

【0062】

（第２の実施形態）
次に、本発明に係るＸ線高電圧装置およびＸ線診断装置の第２実施形態について説明する。

【0063】

図５は、第２実施形態に係るＸ線高電圧装置１Ａの構成例を概略的に示すブロック図である。また、図６は、第２実施形態に係る処理回路３３Ａにより実現される機能の一例を示すブロック図である。

【0064】

この第２実施形態に示すＸ線高電圧装置１Ａは、放電回路４６を備えず、また処理回路３３Ａは放電制御機能６４を備えない点で第１実施形態に示すＸ線高電圧装置１と異なる。他の構成および作用については図１に示すＸ線高電圧装置１と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。

【0065】

処理回路３３Ａの制動機能６３Ａは、電源断検出機能６１が交流電源３０からスタータ３２への給電の停止を検出した場合には、回転陽極５２の動作モードによらず、第１の切替回路５６を開放するとともに第２の切替回路５７を短絡することにより、コンデンサバンク４３からステータコイル５４に直流電流を供給する。すなわち、本実施形態では、図４に示したフローチャートのうちステップＳ２およびステップＳ４が省略され、ステップＳ１における電源断の検出判定の後、直ちにステップＳ３を実行して一連の手順が終了となる。

【0066】

本実施形態に係るＸ線高電圧装置１ＡおよびＸ線高電圧装置１Ａを備えたＸ線診断装置によっても、回転陽極５２が高速モードで回転しているときに停電やご操作などによる電源遮断が起きた場合であっても、非常に簡易な構成で速やかに回転陽極５２を減速させることができるため、共振点を速やかに通過させることができる。また、コンデンサバンク４３の残留エネルギーを回転陽極５２の制動に有効活用することができる。

【0067】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、簡易な構成でスタータ３２への給電停止時に回転陽極５２の回転を速やかに減速させることができる。

【0068】

なお、本実施形態における処理回路３３の電源断検出機能６１、回転数制御機能６２、制動機能６３および６３Ａならびに放電制御機能６４は、それぞれ特許請求の範囲における電源断検出部、回転数制御部、制動部および放電制御部の一例である。

【0069】

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびＦＰＧＡ）等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。

【0070】

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

【0071】

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0072】

１、１Ａ…Ｘ線高電圧装置
１０…Ｘ線診断装置
１４…Ｘ線源
３０…交流電源
３１…高電圧回路
３２…スタータ
３３、３３Ａ…処理回路
４３…コンデンサバンク
４６…放電回路
５２…回転陽極
５４…ステータコイル
６１…電源断検出機能
６２…回転数制御機能
６３…制動機能
６３Ａ…制動機能
６４…放電制御機能
Ｃ…コモン導線
Ｍ…メイン導線
Ｓ…サブ導線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】