特許 7110992 Ｘ線撮影装置

(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】

(24)【登録日】2022-07-25

(45)【発行日】2022-08-02

(54)【発明の名称】Ｘ線撮影装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20220726BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 300D

A61B6/00 320Z

A61B6/00 300X

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019001281

(22)【出願日】2019-01-08

(65)【公開番号】P2020110228

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-05-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】代田 健

(72)【発明者】

【氏名】坂口 淳平

(72)【発明者】

【氏名】奥村 皓史

【審査官】蔵田 真彦

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０４２４８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２４５７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３１３５６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００８５０７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体にＸ線を照射するＸ線管と、
前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器の少なくとも一方を所定方向に移動可能に支持する移動体と、
前記移動体を所定の方向に移動させるためのアシスト量を付与する駆動部と、
手動により前記移動体を移動させる際に、前記移動体の高さ位置に応じて、前記移動体に前記駆動部が付与する水平方向への前記アシスト量を変化させる制御を行う制御部と、を備える、Ｘ線撮影装置。

【請求項2】

前記制御部は、手動により前記移動体を移動させる際に、前記移動体の高さ位置が、低い場合よりも高い場合の方が、前記移動体に前記駆動部が付与する前記アシスト量を大きくするように構成されている、請求項１に記載のＸ線撮影装置。

【請求項3】

前記制御部は、手動により前記移動体を移動させる際に、前記移動体の高さ位置が、所定の高さ未満の場合には、前記移動体に前記駆動部が付与する前記アシスト量を一定とし、所定の高さ以上の場合には、高さが大きくなるにしたがって、前記アシスト量を大きくするように構成されている、請求項１または２に記載のＸ線撮影装置。

【請求項4】

前記駆動部は、モータを含み、
前記制御部は、手動により前記移動体を移動させる際に、前記移動体の高さ位置に応じて、前記移動体に前記駆動部が付与する前記アシスト量を変化させるように前記モータの発生トルクを制御するように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。

【請求項5】

前記移動体の高さ位置を検出するための位置検出部をさらに備え、
前記制御部は、手動により前記移動体を移動させる際に、前記位置検出部により検出された高さ位置に基づいて、前記移動体に前記駆動部が付与する前記アシスト量を変化させるように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。

【請求項6】

前記移動体を前記所定方向に移動可能に支持する移動機構をさらに備え、
前記移動機構は、水平方向に設けられた複数のレールを含み、
前記制御部は、手動により前記移動体を移動させる際に、前記移動体の高さ位置に応じて、前記移動体に前記駆動部が付与する前記複数のレールに沿った水平方向への前記アシスト量を変化させるように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｘ線撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｘ線撮影装置が知られている。（たとえば、特許文献１参照）

【0003】

上記特許文献１には、放射線源と、放射線検出手段と、放射線源を手動により移動させるための力を検出する操作部と、放射線源を移動させるサーボモータと、サーボモータを制御する制御部と、を備えるＸ線撮影装置が開示されている。上記特許文献１に記載のＸ線撮影装置では、放射線源を手動により移動させる際に、制御部は、放射線源を手動により移動させるための力に基づいて、サーボモータの回転速度を制御することにより、操作補助（パワーアシスト）を行うように制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２２７３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載のＸ線撮影装置では、制御部は、放射線源を手動により移動させるための力に基づいて、サーボモータの回転速度を制御することにより、操作補助（パワーアシスト）を行うように制御している。しかしながら、たとえば、高い位置に放射線源が位置する場合には、操作者が手を高く上げて操作する必要があるため、操作部に力を加えづらくなる。このため、操作部に加える力が弱くなるので、充分なアシストが得られない。その結果、高い位置に放射線源が位置する場合には、移動のための操作が重く感じるという不都合がある。そのため、放射線源を手動により移動させる際に、放射線源の高さ位置により操作性が低下するという問題点がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、Ｘ線管およびＸ線検出器の少なくとも一方を手動により移動させる際に、Ｘ線管およびＸ線検出器の少なくとも一方の高さ位置により操作性が低下するのを抑制することが可能なＸ線撮影装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の一の局面におけるＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線管およびＸ線検出器の少なくとも一方を所定方向に移動可能に支持する移動体と、移動体を所定の方向に移動させるためのアシスト量を付与する駆動部と、手動により移動体を移動させる際に、移動体の高さ位置に応じて、移動体に駆動部が付与する水平方向へのアシスト量を変化させる制御を行う制御部と、を備える。

【0008】

この発明の一の局面によるＸ線撮影装置では、手動により移動体を移動させる際に、移動体の高さ位置に応じて、移動体に駆動部が付与する水平方向へのアシスト量を変化させる制御を行う制御部を設ける。これにより、たとえば、移動体の高さ位置が高い位置にある場合に水平方向へのアシスト量を大きくするように構成することにより、移動体の高さ位置が高い位置にある場合でも移動のための操作が重く感じるのを抑制することができる。また、たとえば、移動体の高さ位置が低い位置にある場合に水平方向へのアシスト量を大きくするように構成することにより、移動体の高さ位置が低すぎて力が加えづらい場合でも移動のための操作が重く感じるのを抑制することができる。これらの結果、Ｘ線管およびＸ線検出器の少なくとも一方を手動により移動させる際に、Ｘ線管およびＸ線検出器の少なくとも一方の高さ位置により操作性が低下するのを抑制することができる。また、制御部は、手動により移動体を移動させる際に、移動体の高さ位置に応じて、移動体に駆動部が付与する水平方向へのアシスト量を変化させるので、上下方向に比べて移動距離が大きい水平方向における移動のための操作の際に、高さ位置によって操作性が低下するのを効果的に抑制することができる。

【0009】

この発明の一の局面によるＸ線撮影装置おいて、好ましくは、制御部は、手動により移動体を移動させる際に、移動体の高さ位置が、低い場合よりも高い場合の方が、移動体に駆動部が付与するアシスト量を大きくする。このように構成すれば、移動体が高い位置にある場合には、アシスト量が大きくなるので、移動体が高い位置にある場合でも、手動により移動体を容易に移動させることができる。

【0010】

この発明の一の局面によるＸ線撮影装置おいて、好ましくは、制御部は、手動により移動体を移動させる際に、移動体の高さ位置が、所定の高さ未満の場合には、移動体に駆動部が付与するアシスト量を一定とし、所定の高さ以上の場合には、高さが大きくなるにしたがって、アシスト量を大きくする。このように構成すれば、移動のための力を加えることが比較的容易な移動体の高さ位置が低い場合に、アシスト量が変化するのを抑制することができる。これにより、移動のための操作が比較的容易な低い位置において高さ位置に応じて操作性が変動するのを抑制することができるので、操作性が低下するのを抑制することができる。

【0012】

この発明の一の局面によるＸ線撮影装置おいて、好ましくは、駆動部は、モータを含み、制御部は、手動により移動体を移動させる際に、移動体の高さ位置に応じて、移動体に駆動部が付与するアシスト量を変化させるようにモータの発生トルクを制御する。このように構成すれば、モータのトルク（駆動力）を制御して力をアシストすることができる。これにより、操作力が直接的な力（トルク）によりアシストされるので、違和感のない良好なパワーアシストを行うことができる。この点でも、操作性が低下するのを抑制することができる。

【0013】

この発明の一の局面によるＸ線撮影装置おいて、好ましくは、移動体の高さ位置を検出するための位置検出部をさらに備え、制御部は、手動により移動体を移動させる際に、位置検出部により検出された高さ位置に基づいて、移動体に駆動部が付与するアシスト量を変化させる。このように構成すれば、位置検出部により検出した高さ位置に応じて容易にアシスト量を変化させることができる。

【0014】

この発明の一の局面によるＸ線撮影装置おいて、好ましくは、移動体を所定方向に移動可能に支持する移動機構をさらに備え、移動機構は、水平方向に設けられた複数のレールを含み、制御部は、手動により移動体を移動させる際に、移動体の高さ位置に応じて、移動体に駆動部が付与する複数のレールに沿った水平方向へのアシスト量を変化させるように構成する。このように構成すれば、移動体および移動体支持部の重量が重い場合であっても、移動体および移動体支持部をガイド部のレールに沿って、移動させることができるので、手動により移動体を移動させる操作の際にも移動体および移動体支持部を容易に移動させることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、上記のように、Ｘ線管およびＸ線検出器の少なくとも一方を手動により移動させる際に、Ｘ線管およびＸ線検出器の少なくとも一方の高さ位置により操作性が低下するのを抑制することが可能なＸ線撮影装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の全体構成を示した模式図である。

【図2】本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の全体構成を示したブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の移動体と移動機構の構成を示した図である。

【図4】本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の移動体の構成を示した図である。

【図5】本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置の移動体支持部内部の構成と制御部との接続を示したブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0018】

（Ｘ線撮影装置の構成）
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置１００の全体構成について説明する。

【0019】

図１では、撮影室１０１に設置された天井懸垂型のＸ線撮影装置１００の例を示している。Ｘ線撮影装置１００は、移動体１と、移動機構２と、制御部３と、リモコン４と、Ｘ線検出器１０とを主として備える。

【0020】

天井懸垂型のＸ線撮影装置１００では、移動機構２によって、Ｘ線管１１を有する移動体１が天井から吊り下げるように支持される。移動体１は、移動機構２によって撮影室１０１内で移動可能に支持されている。また、移動機構２には、移動体１の位置を検出する位置検出部７が設けられている。

【0021】

また、Ｘ線撮影装置１００は、医用Ｘ線撮影装置であり、撮影対象である被検体２００をＸ線撮影するように構成されている。Ｘ線撮影装置１００は、被検体２００を横たわらせた姿勢（臥位）で撮影を行うための撮影テーブル８と、被検体２００を起立させた姿勢（立位）で撮影を行うための撮影スタンド９とを備えている。

【0022】

撮影テーブル８および撮影スタンド９には、それぞれＸ線検出器１０が移動可能に保持されている。Ｘ線検出器１０は、たとえばＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）により構成されており、被検体２００を透過したＸ線を検出する。ガイド部２２は、少なくとも、撮影テーブル８を用いた臥位での撮影位置（図１の実線参照）と、撮影スタンド９を用いた立位での撮影位置（図１の二点鎖線参照）との間で、移動体１を移動させることが可能である。

【0023】

臥位の撮影では、移動体１が、撮影テーブル８のＸ線検出器１０と上下方向に対向する位置に配置され、上下方向に対向するＸ線管１１とＸ線検出器１０との間で、撮影テーブル８上に横臥された被検体２００が撮影される。立位の撮影では、移動体１が、撮影スタンド９のＸ線検出器１０と水平方向に対向する位置に配置され、水平方向に対向するＸ線管１１とＸ線検出器１０との間で、撮影スタンド９の前に起立した被検体２００が撮影される。また、Ｘ線撮影装置１００は、持ち運び可能なＸ線検出器１０を撮影室１０１内の任意の位置に配置し、移動体１をＸ線検出器１０と対向する位置に移動させることにより、任意の姿勢の被検体２００を任意の方向から撮影可能な一般撮影（姿勢を特定しない撮影）を行うことが可能である。

【0024】

また、Ｘ線撮影装置１００は、制御部３およびリモコン４を備えている。制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを備えている。制御部３は、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１０によるＸ線撮影の制御や、移動体１の移動に関する制御を行う。リモコン４は、移動体１の移動の操作を行うために、設けられている。リモコン４は、Ｘ線撮影に関わる入力操作を受け付ける機能を有する。入力操作は、オートポジショニング制御、Ｘ線撮影の撮影条件設定およびＸ線照射の開始指示などである。

【0025】

（移動体）
図２～図４に示すように、移動体１は、Ｘ線管１１と、力覚センサ１２と、複数のボタン１３と、把持部１４と、コリメータ１５と、タッチパネル１６とを含んでいる。移動体１は、手動による移動または制御部３による制御によって、複数方向（所定方向）に移動可能に構成されている。

【0026】

Ｘ線管１１は、図示しない電源から高電圧が印加されることによりＸ線を発生させ、被検体２００にＸ線を照射する。

【0027】

力覚センサ１２は、移動体１に配置されており、移動体１に加えられた各方向の力およびモーメントを検出することが可能である。

【0028】

より具体的には、力覚センサ１２は、操作者が手動により移動体１を移動させるために加えた水平および垂直の各並進方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）の力を検出するように構成されている。また、力覚センサ１２は、移動体１に加えられた水平軸（Ｒ軸）回りおよび垂直軸（Ｚ軸）回りの各回転方向（θ、η方向）のモーメントを検出するように構成されている。力覚センサ１２は、加えられた力およびモーメントの各検出方向成分を検出して、力およびモーメントの方向と、力およびモーメントの大きさとを計測することが可能である。力覚センサ１２の検出結果は、制御部３によって取得される。

【0029】

ボタン１３は、移動体１に複数配置された後述するロック機構６の制御を行うために、操作者が押下する物理ボタンであり、移動体１の把持部１４の近傍（把持部１４もしくは把持部付近）に複数設けられる。

【0030】

把持部１４は、移動体１に設けられている。把持部１４は、操作者が、手動により移動体１を移動させる操作を行う際に把持するために設けられており、操作者の操作力を移動体１に伝える。

【0031】

コリメータ１５は、位置調整可能な複数の遮蔽板（コリメータリーフ）を有し、Ｘ線管１１からのＸ線の一部を遮蔽することにより、Ｘ線の照射野を調整する機能を有する。

【0032】

タッチパネル１６は、Ｘ線撮影の撮影条件や術式を表示し、操作者からの入力操作を受付可能なタッチパネルである。

【0033】

（移動機構）
図１および３に示すように、移動機構２は、移動体１を複数方向（所定方向）に移動可能に支持する移動体支持部２１と、複数のレールを含むガイド部２２を備える。

【0034】

移動機構２（移動体支持部２１、ガイド部２２）により移動体１は、複数方向に移動が可能である。図1および図３に示すように、鉛直（垂直）方向をＺ方向とし、水平方向で互いに直交する２方向をＸ方向、Ｙ方向とする。

【0035】

本実施形態では、移動機構２（移動体支持部２１、ガイド部２２）により移動体１が移動できる複数方向は、図３に示すように、３つの並進方向（Ｘ、ＹおよびＺ方向）と、垂直方向のＺ軸回りの回転方向（η方向）と、水平方向のＲ軸回りの回転方向（θ方向）との、合計５方向を含む例を示す。

【0036】

移動体支持部２１は、図１に示すように、支柱２１１と、ベース部２１２と、回転保持部２１３と、を含む。また、図２に示すように、移動機構２（移動体支持部２１）の内部には、モータ５が各軸に対応して設けられている。なお、モータ５は、特許請求の範囲の「駆動部」の一例である。

【0037】

図１に示すように、支柱２１１は、移動体１を垂直方向へ並進移動可能に保持する。支柱２１１は、ガイド部２２に取り付けられたベース部２１２から吊り下がるように設けられ、Ｚ方向（上下方向）に伸縮可能である。これらの構成により、移動体支持部２１は、移動体１を３つの並進方向（Ｘ、ＹおよびＺ方向）へ移動可能に支持する。また、支柱２１１の先端（下端）には、回転保持部２１３が設けられている。

【0038】

回転保持部２１３は、垂直軸（Ｚ軸）回りのη方向に回転移動可能に支柱２１１に支持される。Ｚ軸は、支柱２１１の中心軸線に一致する。回転保持部２１３は、一端側が支柱２１１に接続されるとともに、移動体１を水平軸（Ｒ軸）回りのθ方向に回転移動可能に保持している。Ｒ軸は、支柱２１１の半径方向（水平方向）である。これらの構成により、移動体支持部２１は、移動体１を２つの回転方向（ηおよびθ方向）へ移動可能に支持する。

【0039】

回転保持部２１３は、移動体１と一体となって複数方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、η、θ）に移動するので、操作者は、把持部１４を持って力を加えることにより、移動体１（Ｘ線管１１）を複数方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、η、θ）に移動させることができる。

【0040】

また、移動体支持部２１は、図５に示すように、各軸のモータ５に設けられたエンコーダ５１と、ロック機構６と、位置検出部７と、を含んでいる。

【0041】

各エンコーダ５１は、各軸方向における移動体１の相対位置を検出する。各エンコーダ５１の出力信号に基づいて、移動体１のＸ線管１１の現在位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の各位置、および、η、θ方向の各回転角度）を求めることが可能である。また、各エンコーダ５１の出力信号は、制御部３に送られ、位置情報として、移動体１の移動の制御に用いられる。

【0042】

ロック機構６は、制御部３の制御により、複数方向の各々における、移動体１のロック解除状態（移動を許可する状態）とロック状態（移動を禁止する状態）とを切り替える。

【0043】

位置検出部７は、各軸に設けられたポテンショメータを含んでいる。また、位置検出部７は、移動体１の移動により、出し引きされたワイヤーの長さを電気的に出力することにより、移動体１の絶対位置を検出する。また、各ポテンショメータの出力信号は、制御部３に送られ、位置情報として、パワーアシスト制御などの移動体１の移動の制御に用いられる。なお、移動体１の高さ位置の情報は、Ｚ軸に設けられたポテンショメータにより、検出される。

【0044】

ガイド部２２は、図１に示すように、撮影室１０１の天井に設けられている。ガイド部２２は、複数のレールを含み、移動体支持部２１をＸ方向およびＹ方向に並進移動可能に支持する。これらの構成により、移動体支持部２１は、ガイド部２２に沿ったＸ方向およびＹ方向（左右方向）に移動体１を移動可能に支持する。

【0045】

具体的には、図３に示すように、ガイド部２２は、天井面に固定された固定レール２２１と、可動レール２２２とを含む。なお、固定レール２２１および可動レール２２２は、特許請求の範囲の「複数のレール」の一例である。固定レール２２１は、Ｘ方向に直線状に延びる。固定レール２２１には、可動レール２２２がＸ方向に移動可能に取り付けられている。可動レール２２２は、Ｙ方向に直線状に延びる。可動レール２２２には、支柱２１１のベース部２１２がＹ方向に移動可能に取り付けられている。

【0046】

（ロック機構）
図５に示すように、ロック機構６は、移動体支持部２１の内部に設けられる。ロック機構６は、複数方向の各々に対応して、移動機構２（移動体１）の移動をロックする。

【0047】

具体的には、ロック機構６として、電磁ロック（電磁ブレーキ）が複数設けられている。ロック機構６としては、油圧式や機械式のブレーキなどであってもよい。各電磁ロックは、複数方向の各々における、移動体１の移動を解除可能にロックするように構成されている。

【0048】

電磁ロックは、Ｘ、Ｙ、Ｚ、η、θ方向の複数方向に個別に設けられている。各電磁ロックは、Ｘ、Ｙ、Ｚ、η、θ方向の各々のロック／ロック解除を個別に切り替えることが可能である。これにより、ロック機構６は、複数方向の各々への移動体１のロック解除状態（移動を許可する状態）と、各方向への移動体１のロック状態（移動を禁止する状態）とに切り替え可能に構成されている。

【0049】

ロック機構６は、常時、複数方向の各々における移動体１の移動を禁止する状態（ロック状態）に維持している。そして、ロック機構６は、制御部３により決定された方向について、個別に移動体１の移動を許可する状態（ロック解除状態）に切り替えるように構成されている。また、各電磁ロックの動作は、制御部３によって制御される。

【0050】

ロック状態とロック解除状態との切り替えは、ボタン１３の入力操作によって行われる。移動体１には、複数方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、η、θ）の各々について、個別にロック状態とロック解除状態とを切り替えるための複数のボタン１３が設けられている。

【0051】

制御部３は、各ボタン１３の入力操作に基づいて、移動体１の移動を許可する方向を決定する制御を行うことが可能である。制御部３は、入力操作が行われたボタン１３に対応する方向に基づいて移動を許可する方向を個別に切り替える制御を行うように構成されている。

【0052】

また、複数の電磁ロックをロック解除し、複数方向への移動体１の移動を許可させる複数方向解除モードや全方向への移動体１の移動を許可させるフリーモードを設けてもよい。その際、移動体１には、それぞれのモード切り替え用ボタンとして、複数方向解除モードボタン（図示せず）やフリーモードボタン（図示せず）を別途設けてもよい。

【0053】

制御部３は、複数方向解除モードボタン（もしくはフリーモードボタン）の入力操作を受け付けると、複数の電磁ロック（もしくは全ての電磁ロック）をロック解除状態に切り替える制御を開始する。この場合、操作者は、把持部１４を把持して移動体１を複数方向（もしくは全方向）へ自由に移動させることが可能となる。

【0054】

複数方向解除モード（もしくはフリーモード）の制御を開始した場合、制御部３は、操作者の設定解除操作、または、複数方向の全方向への移動を許可してからの時間経過に基づいて、電磁ロックにより複数方向の全方向への移動を禁止する状態に切り替える。操作者の設定解除操作としては、たとえば、複数方向解除モードボタン（もしくはフリーモードボタン）が一度入力されて、複数方向解除モード（もしくはフリーモード）に移行した後、再度、複数方向解除モードボタン（もしくはフリーモードボタン）が入力された場合や、専用の解除ボタン（図示せず）が入力された場合が含まれる。

【0055】

（アシスト手段）
手動により移動体１を移動させる際にアシストを付与するアシスト手段を図５を参照して説明する。

【0056】

移動体支持部２１（ベース部２１２）は、Ｘ軸用のモータ５と、Ｘ軸用の伝達機構（図示せず）とを含む。Ｘ軸用の伝達機構は、たとえば、ベルト－プーリ機構を含んでいる。Ｘ軸用のモータ５が回転駆動することにより、一対の可動レール２２２（移動体１）に対してＸ方向にアシスト力を付与する。

【0057】

移動体支持部２１（ベース部２１２）は、Ｙ軸用のモータ５と、Ｙ軸用の伝達機構（図示せず）とを含む。Ｙ軸用の伝達機構は、たとえば、Ｘ軸用の伝達機構と同様、ベルト－プーリ機構を含んでいる。Ｙ軸用のモータ５が回転駆動することにより、支柱２１１（移動体１）に対してＹ方向にアシスト力を付与する。

【0058】

移動体支持部２１（ベース部２１２）は、Ｚ軸用のモータ５と、Ｚ軸用の伝達機構（図示せず）とを含む。Ｚ軸用の伝達機構は、たとえば、支柱２１１の下端部の回転保持部２１３に接続された図示しないワイヤーを備えた巻き上げ機構である。Ｚ軸用のモータ５がワイヤーを巻き上げ駆動することにより、回転保持部２１３（移動体１）に対してＺ方向のアシスト力を付与する。

【0059】

移動体支持部２１（支柱２１１）は、回転保持部２１３をＺ軸回りに回転駆動するη軸用のモータ５を含む。η軸用のモータ５は回転保持部２１３に直結されている必要はなく、減速機などの伝達機構が設けられていてもよい。η軸用のモータ５は、回転保持部２１３（移動体１）に対してη方向にアシスト力を付与する。

【0060】

移動体支持部２１（支柱２１１）は、移動体１をＲ軸回りに回転駆動するθ軸用のモータ５を含む。θ軸用のモータ５は移動体１に直結されている必要はなく、減速機などの伝達機構が設けられていてもよい。θ軸用のモータ５は、移動体１に対してθ方向にアシスト力を付与する。

【0061】

各モータ（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、η軸、θ軸）の各々には、エンコーダ５１が接続されている。また、各モータ（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、η軸、θ軸）の動作は、制御部３によって制御される。制御部３は、アシスト力を付与する方向に対応するモータ５（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、η軸、θ軸）を個別に駆動する制御により、移動体１の移動方向に向かうアシスト力を発生させる。

【0062】

（パワーアシスト制御）
制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じて、移動体１にモータ５が付与するアシスト量を変化させる制御を行う。

【0063】

また、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じて、移動体１にモータ５が付与する水平方向へのアシスト量を変化させる。

【0064】

また、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、位置検出部７により検出された高さ位置に基づいて、移動体１にモータ５が付与するアシスト量を変化させる。

【0065】

また、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じて、移動体１にモータ５が付与する複数のレール（２２１、２２２）に沿った水平方向へのアシスト量を変化させる。

【0066】

具体的には、制御部３は、操作者が手動により移動体１を移動させる際に、位置検出部７により検出し取得された高さ位置と力覚センサ１２により検出された操作力とに基づいて、モータ５の発生トルクを制御し、移動体１の移動方向に向かうパワーアシストを行う制御を行うように構成されている。

【0067】

まず、制御部３は、Ｚ軸に設けられたポテンショメータ（位置検出部７）により移動体１の高さ位置を随時、検出して取得する。ポテンショメータは、移動体１の移動により出し引きされたワイヤーの長さを電気的に出力することにより、移動体１の絶対位置を検出する。そして、操作者が、ロック機構６のロックを解除し、把持部１４を把持して移動体１を移動させるべく移動方向に向けて力を加えると、制御部３は、力覚センサ１２によって操作力を検出して取得する。制御部３は、検出された操作力を移動体１の自重、装置による影響を補正し、各方向の操作力に変換する。さらに、制御部３は、変換して得られた操作力に対して、Ｚ軸に設けられたポテンショメータ（位置検出部７）により検出された移動体１の高さ位置に応じた、アシスト比を乗じたアシスト力が発生するように、各軸に設けられたモータ５のトルクを制御する。

【0068】

たとえば、制御部３は、式（１）のように、変換された操作力に対して、移動体１の高さ位置に応じたアシスト比を乗じたアシスト力が発生するように移動体支持部２１の各軸に設けられたモータ５のトルクを制御する。
Ｍａ＝ｆ_h－Ｆ_r＋αｆ_h・・・（１）
なお、Ｍは移動部分（移動体１と、移動機構２の各軸の移動の際に移動する部位）の質量、ａは加速度、ｆ_hは移動体１に加えられる操作力、Ｆ_rは抵抗力、αは操作力に対するアシスト量の比である。Ｍはたとえば、数百ｋｇである。αはたとえば、１．５以上１０以下程度である。

【0069】

ここで、本実施形態では、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置が、低い場合よりも高い場合の方が、移動体１に付与するアシスト量（αｆ_h）を大きくなるように構成されている。

【0070】

具体的には、制御部３は、移動体１の高さが所定の高さ以上の場合には、高さが大きくなるにしたがって、アシスト量を大きくしている。たとえば、高さ位置に応じて、アシスト量を一次関数的に増加させる（１．５倍以上１０倍以下程度）。このように制御を行うことで、移動体１を手動により移動させる際に、高さ位置が変化しても、急激に操作感が変化することなく、操作することができる。さらに、制御部３は、位置検出部７で検出された移動体１の高さが所定の高さ未満の場合には、移動体１に駆動部が付与するアシスト量を一定とする（１．５倍程度）ことで、移動体１の位置が低い場合に、アシスト量が小さくなりすぎるのを抑制している。なお、所定の高さは、操作者が、移動体１を移動させ易い高さを基準にするとよい。たとえば、操作者の身長に基づいて、算出された高さ（操作者の平均身長に基づいたしきい値など）である。

【0071】

このように構成することで、移動体１（Ｘ線管１１）を手動により移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じたパワーアシスト制御が行われる。 これにより、移動体１に付与されるアシスト量が変化するようにモータ５のトルクが制御され、複数のレール（２２１，２２２）に沿ったＸ、Ｙ方向（水平方向）およびＺ、η、θ方向に移動体１は移動させられる。

【0072】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0073】

本実施形態では、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じて、移動体１に駆動部（モータ５）が付与するアシスト量を変化させる制御を行う。これにより、移動体１の高さ位置が高い位置にある場合にアシスト量を大きくするように構成することで、移動体１の高さ位置が高い位置にある場合でも移動のための操作が重く感じるのを抑制することができる。その結果、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１０の少なくとも一方を手動により移動させる際に、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１０の少なくとも一方の高さ位置により操作性が低下するのを抑制することができる。

【0074】

また、本実施形態では、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置が、低い場合よりも高い場合の方が、移動体１に駆動部（モータ５）が付与するアシスト量を大きくするように構成する。これにより、移動体１が高い位置にある場合には、アシスト量が大きくなるので、移動体１が高い位置にある場合でも、手動により移動体１を容易に移動させることができる。

【0075】

また、本実施形態では、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置が、所定の高さ未満の場合には、移動体１に駆動部（モータ５）が付与するアシスト量を一定とし、所定の高さ以上の場合には、高さが大きくなるにしたがって、アシスト量を大きくするように構成する。これにより、移動のための力を加えることが比較的容易な移動体１の高さ位置が低い場合に、アシスト量が変化するのを抑制することができる。これにより、移動のための操作が比較的容易な低い位置において高さ位置に応じて操作性が変動するのを抑制することができるので、操作性が低下するのを抑制することができる。

【0076】

また、本実施形態では、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じて、移動体１に駆動部（モータ５）が付与する水平方向へのアシスト量を変化させるように構成する。これにより、上下方向に比べて移動距離が大きい水平方向における移動のための操作の際に、高さ位置によって操作性が低下するのを効果的に抑制することができる。

【0077】

また、本実施形態では、駆動部は、モータ５を含み、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じて、移動体１にモータ５が付与するアシスト量を変化させるようにモータ５の発生トルクを制御するように構成する。これにより、モータ５のトルク（駆動力）を制御して力をアシストすることができる。そのため、操作力が直接的な力（トルク）によりアシストされるので、違和感のない良好なパワーアシストを行うことができる。この点でも、操作性が低下するのを抑制することができる。

【0078】

また、本実施形態では、移動体１の高さ位置を検出するための位置検出部７をさらに備え、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、位置検出部７により検出された高さ位置に基づいて、移動体１に駆動部が付与するアシスト量を変化させるように構成する。これにより、位置検出部７により検出した高さ位置に応じて容易にアシスト量を変化させることができる。

【0079】

また、本実施形態では、移動体１を所定方向に移動可能に支持する移動機構２をさらに備え、移動機構２は、水平方向に設けられた複数のレールを含み、制御部３は、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置に応じて、移動体１にモータ５が付与する複数のレール（固定レール２２１、可動レール２２２）に沿った水平方向へのアシスト量を変化させるように構成する。これにより、移動体１および移動体支持部２１の重量が重い場合であっても、移動体１および移動体支持部２１をガイド部２２のレールに沿って、移動させることができるので、手動により移動体１を移動させる操作の際にも移動体１および移動体支持部２１を容易に移動させることができる。

【0080】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さら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（変形例）が含まれる。

【0081】

たとえば、上記実施形態では、Ｘ線管１１が移動体１に設けられた構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線検出器、もしくは、Ｘ線管とＸ線検出器の両方が移動体に設けられていてもよい。そのため、近接透視台のように、Ｘ線検出器が移動体に設けられ、Ｘ線検出器を手動で移動させるＸ線撮影装置やＸ線管とＸ線検出器の両方が移動体に設けられ、その両方を手動で移動させるＣアーム式のＸ線撮影装置に本発明を適用してもよい。

【0082】

また、上記実施形態では、移動体１の高さ位置が、低い場合よりも高い場合の方が付与するアシスト量が大きくなるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、移動体の高さ位置が、高い場合よりも低い場合の方が付与するアシスト量が大きくなるようにしてもよい。

【0083】

また、上記実施形態では、手動により移動体１を移動させる際に、移動体１の高さ位置が、所定の高さ未満の場合には、付与するアシスト量を一定とし、所定の高さ以上の場合には、高さ位置に応じて、付与するアシスト量を一次関数的に増加させる構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、所定の高さ未満の場合においても、アシスト量を一定とせずに、たとえば、一次関数的にアシスト量が変化するようにしてもよい。また、所定の高さ自体設けなくてもよい。また、アシスト量の変化は、一次関数的な変化でなくてもよく、たとえば、段階的な変化でもよいし、単調増加しない変化でもよい。

【0084】

また、上記実施形態では、ボタン１３を物理ボタンで示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ボタンは、タッチパネルに表示されるボタンでもよい。

【0085】

また、上記実施形態では、制御部３が撮影室１０１の外部に配置されている（設けられている）例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部は、撮影室の内部に配置されてよいし、移動体や移動機構に内蔵されていてもよい。

【0086】

また、上記実施形態では、入力装置をリモコン４で構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、入力装置は、マウスやキーボードなどの入力装置により構成されていてもよい。

【0087】

また、上記実施形態では、制御部３は、高さ位置と操作力と基づいて、アシスト量を変化させる制御を行う構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部は、高さ位置と操作力とに加えて、他の要素（たとえば、移動体の速度など）に基づいて、アシスト量を変化させる制御を行ってもよい。

【0088】

また、上記実施形態では、モータ５（駆動部）の発生トルクを制御することでアシスト量を変化させる構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、モータの回転速度を制御することでアシスト量を変化させてもよい。

【0089】

また、上記実施形態では、位置検出部７が高さ位置を検出する構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、操作者が、タッチパネルなどにより、高さ情報を手動で入力するように構成し、制御部は、入力された高さ情報に基づいて、アシスト量の制御を行ってもよい。

【0090】

また、上記実施形態では、位置検出部７が、ポテンショメータを含んでいる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、位置検出部は、エンコーダやレーザ測距センサを含んでいてもよい。

【符号の説明】

【0091】

１ 移動体
２ 移動機構
３ 制御部
５ モータ（駆動部）
７ 位置検出部
１０ Ｘ線検出器
１１ Ｘ線管
１００ Ｘ線撮影装置
２００ 被検体
２２１ 固定レール（複数のレール）
２２２ 可動レール（複数のレール）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】