專利名稱：X射線ct裝置及其磁極位置檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線CT裝置及其磁極位置檢測方法，尤其涉及具有架臺旋轉(zhuǎn)部的直 接驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動機構(gòu)的X射線CT裝置及其啟動時的磁極位置檢測方法。
背景技術(shù)：
X射線CT裝置為，對被檢體周圍照射放射線束而得到投影數(shù)據(jù)，并對該投影數(shù)據(jù) 進行圖像重構(gòu)處理，由此形成被檢體的斷層像，X射線CT裝置被廣泛利用為醫(yī)療用和工業(yè) 用。X射線CT裝置為，使在環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)框架(架臺旋轉(zhuǎn)部)上相對配置的X射線管和X射 線檢測器，在被檢體周圍向1個方向旋轉(zhuǎn)而取得投影數(shù)據(jù)。近年來，通過使載放了 X射線管 和X射線檢測器的旋轉(zhuǎn)框架高速旋轉(zhuǎn)，由此實現(xiàn)X射線CT裝置的高速化和高功能化。為了 使旋轉(zhuǎn)框架高速旋轉(zhuǎn)，支持旋轉(zhuǎn)框架的固定架臺與旋轉(zhuǎn)框架之間的供電和信號收發(fā)，經(jīng)由 滑環(huán)或光傳輸?shù)冗M行。在以往的高速X射線CT裝置中，將設(shè)置在固定架臺上的電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力經(jīng)由 齒輪或帶傳遞至旋轉(zhuǎn)框架，而使旋轉(zhuǎn)框架高速旋轉(zhuǎn)。在該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞方式中，齒輪或帶 的機械振動和動作音較大，給被檢者和X射線技師帶來不快感。近年來，為了除去該缺點， 提出了一種不使用齒輪或帶而實現(xiàn)靜音成像的高速X射線CT裝置。即，提出了直接驅(qū)動馬 達(dá)(以下稱為“DD馬達(dá)”)驅(qū)動方式，對旋轉(zhuǎn)框架進行非接觸的電力傳輸，而高速地進行旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動。在DD馬達(dá)驅(qū)動中，基于設(shè)置在旋轉(zhuǎn)框架(架臺旋轉(zhuǎn)部)上的繞線和設(shè)置在架臺固 定部上的磁鐵，進行非接觸電力傳輸。即，對設(shè)置在架臺旋轉(zhuǎn)部上的繞線供給電流而產(chǎn)生的 磁通、與來自設(shè)置在架臺固定部上的磁鐵的磁通相互排斥，由此架臺旋轉(zhuǎn)部作為馬達(dá)轉(zhuǎn)子 而無接觸地被直接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。另外，在架臺固定部上設(shè)置繞線、在旋轉(zhuǎn)框架(架臺旋轉(zhuǎn)部) 上設(shè)置磁鐵，也同樣能夠構(gòu)成DD馬達(dá)驅(qū)動電路。在以下的實施例中，說明在旋轉(zhuǎn)框架上設(shè) 置繞線的情況。在DD馬達(dá)啟動時，為了決定旋轉(zhuǎn)框架的旋轉(zhuǎn)方向和磁極開關(guān)的定時，需要根據(jù)停 止?fàn)顟B(tài)下的旋轉(zhuǎn)部繞線(轉(zhuǎn)子磁鐵)的中心位置與固定部磁鐵(定子磁鐵)的中心位置之 間的中心間距離以及轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極(N極、S極)，來控制向繞線供給的脈沖信號。通常， 為了該啟動時的磁極位置檢測，在DD馬達(dá)啟動時，在極短時間內(nèi)對旋轉(zhuǎn)部繞線供給電流而 激振架臺旋轉(zhuǎn)部。根據(jù)從該激振開始到架臺旋轉(zhuǎn)部的振動停止的時間，推測啟動時的磁極 位置。以往，為了靜音成像而提出的DD馬達(dá)驅(qū)動方式的X射線CT裝置為，將旋轉(zhuǎn)框架經(jīng) 由球軸承支持在固定架臺上，且通過介于固定架臺與旋轉(zhuǎn)框架之間的滑環(huán)，進行從固定架臺向旋轉(zhuǎn)框架的供電。在DD馬達(dá)啟動時，滑環(huán)和球軸承成為旋轉(zhuǎn)框架相對于固定架臺的摩 擦阻力。即，當(dāng)使旋轉(zhuǎn)框架激振極短時間時，通過該摩擦阻力，在一段時間后其振動收斂并 停止。因此，能夠根據(jù)到該振動停止為止的時間來推測磁極位置。然而，X射線CT裝置的靜音成像的要求變得更強。因此，強烈要求將經(jīng)由滑環(huán)的 從固定架臺向旋轉(zhuǎn)框架的供電變更為非接觸供電方式、以及將旋轉(zhuǎn)框架相對于固定架臺的 支持從球軸承變更為非接觸的空氣軸承。但是，當(dāng)為了強化靜音成像而通過空氣軸承將旋轉(zhuǎn)框架非接觸支持在固定架臺上 時，產(chǎn)生其他問題。即，當(dāng)基于空氣軸承進行旋轉(zhuǎn)框架的非接觸支持時，旋轉(zhuǎn)框架相對于固 定架臺的摩擦阻力減少。因此，即使在DD馬達(dá)啟動時使旋轉(zhuǎn)框架激振極短時間的情況下， 旋轉(zhuǎn)框架的振動也難以收斂、而到停止為止需要較長時間，并幾乎無法推測啟動時的磁極 位置檢測。因此，產(chǎn)生無法容易地開始投影數(shù)據(jù)的收集的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有DD馬達(dá)驅(qū)動機構(gòu)的X射線CT裝置及其啟動時的磁極位置檢 測方法，解決了這些問題，使從固定架臺向旋轉(zhuǎn)框架的供電為非接觸電力傳輸，并且使用空 氣軸承等非接觸保持技術(shù)來減少架臺旋轉(zhuǎn)的負(fù)荷，而達(dá)到靜音成像強化，同時容易進行啟 動時的磁極位置檢測，能夠迅速地開始投影數(shù)據(jù)收集。本發(fā)明的X射線CT裝置的一個方式的特征在于，具備固定架臺，圓周狀地配置了 多個定子線圈；環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)框架，以與該固定架臺的定子線圈對置的方式圓周狀地配置了 多個轉(zhuǎn)子磁鐵，并且具備X射線管和X射線檢測器；支持單元，使該旋轉(zhuǎn)框架相對于上述固 定架臺非接觸地浮起而進行支持；磁極檢測單元，在啟動上述定子線圈時，檢測上述轉(zhuǎn)子磁 鐵的磁極位置；以及制動負(fù)荷施加除去單元，在通過該磁極檢測單元檢測磁極位置時對上 述旋轉(zhuǎn)框架施加制動負(fù)荷，在檢測出磁極后除去該制動負(fù)荷。本發(fā)明的磁極位置檢測方法的一個方式，是如下裝置的磁極位置檢測方法，該裝 置具有固定架臺，圓周狀地配置了多個定子線圈；環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)框架，與上述固定架臺的多 個定子線圈非接觸地對置，并圓周狀地配置了多個轉(zhuǎn)子磁鐵；以及直接驅(qū)動(DD)馬達(dá)驅(qū)動 電路，使上述旋轉(zhuǎn)框架相對于上述固定架臺非接觸地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；該磁極位置檢測方法的特 征在于，在啟動時，通過對上述裝置的控制部的規(guī)定操作來啟動磁極位置檢測功能；根據(jù)上述啟動指示，在短時間內(nèi)向上述DD馬達(dá)驅(qū)動電路供給驅(qū)動電流，而對上述 多個定子線圈進行通電；在上述短時間的通電之后，上述控制部立即使阻止上述旋轉(zhuǎn)框架的旋轉(zhuǎn)的制動機 構(gòu)動作；以及根據(jù)從上述制動機構(gòu)的動作導(dǎo)致的上述旋轉(zhuǎn)框架的微振動開始時刻起、到振動收 斂為止的編碼脈沖數(shù)，來檢測上述轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極位置。根據(jù)本發(fā)明，在將旋轉(zhuǎn)框架相對于固定架臺進行非接觸支持的DD馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng) 的X射線CT裝置中，能夠容易且可靠地檢測DD馬達(dá)啟動時的磁極位置，并能夠迅速地開始 投影數(shù)據(jù)的收集。


附圖是說明書的一部分，說明本發(fā)明的各實施方式及/或特征，并與說明書一起 用于解釋本發(fā)明。在可能的情況下，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來說明相同或相似的部 分。圖1是表示本發(fā)明的X射線CT裝置的一個實施例的構(gòu)成的概略框圖。圖2說明構(gòu)成DD馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁鐵和定子線圈的排列。圖3說明DD馬達(dá)中的磁極位置的定義。圖4表示DD馬達(dá)中的勵磁開始時刻的轉(zhuǎn)子磁鐵和定子線圈的狀態(tài)。圖5表示DD馬達(dá)勵磁停止時刻的轉(zhuǎn)子磁鐵和定子線圈的狀態(tài)。圖6說明DD馬達(dá)振動時的轉(zhuǎn)子磁鐵和定子線圈的狀態(tài)。圖7表示DD馬達(dá)振動結(jié)束時刻的轉(zhuǎn)子磁鐵和定子線圈的狀態(tài)。圖8是本發(fā)明的X射線CT裝置所使用的制動裝置的一個實施例。圖9是對本發(fā)明的X射線CT裝置中的用于架臺旋轉(zhuǎn)的自動磁極檢測動作進行說 明的流程圖。
具體實施例方式圖1表示本發(fā)明的X射線CT裝置的一個實施例。如圖所示，X射線CT裝置100的 架臺部由環(huán)狀旋轉(zhuǎn)框架1和固定架臺4構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)框架1例如通過空氣軸承那樣的非接觸 支持單元，具有微小間隙而能夠旋轉(zhuǎn)地支持在固定架臺4上。環(huán)狀旋轉(zhuǎn)架臺1在中央部具 有圓筒狀的空間S，X射線管2與X射線檢測器3隔著該空間S以對置的方式配置。旋轉(zhuǎn)框 架1由DD馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動。在固定架臺4上設(shè)置有磁傳感器5以及基準(zhǔn)位置傳感器16。 磁傳感器5如后述那樣檢測與轉(zhuǎn)子磁鐵的旋轉(zhuǎn)相伴的磁通變動。基準(zhǔn)位置傳感器16檢測 旋轉(zhuǎn)框架1的基準(zhǔn)位置和轉(zhuǎn)速等。圖2說明對圖1的旋轉(zhuǎn)框架1進行驅(qū)動的DD馬達(dá)的構(gòu)成。如圖所示，在旋轉(zhuǎn)框架 1上，多個轉(zhuǎn)子磁鐵11以N極和S極交替的方式配置為環(huán)狀。在固定架臺4上，與旋轉(zhuǎn)框架 1上的各轉(zhuǎn)子磁鐵11相對地配置有多個定子線圈(繞線)12。與旋轉(zhuǎn)框架1上的轉(zhuǎn)子磁鐵 11的旋轉(zhuǎn)相伴的磁通變動，由設(shè)置在固定架臺4上的磁傳感器5檢測。返回圖1，本發(fā)明的X射線CT裝置100還具備信號處理單元6、磁極位置確定部7、 伺服放大器8、CT主控制部9以及DD馬達(dá)驅(qū)動電路14。信號處理單元6將來自磁傳感器5 的轉(zhuǎn)子磁鐵的磁通變動檢測信號進行波形成形而成為脈沖信號。磁極位置確定部7根據(jù)來 自磁傳感器5的磁通變動檢測信號來確定磁極位置，具有存儲有預(yù)先測定的多個收斂時間 與多個磁極位置之間的對應(yīng)關(guān)系的存儲器。伺服放大器8根據(jù)來自信號處理單元6的脈沖 信號，向DD馬達(dá)供給驅(qū)動信號。DD馬達(dá)驅(qū)動電路14接受來自伺服放大器8的驅(qū)動信號，而 向DD馬達(dá)的定子線圈12供給驅(qū)動電流。CT主控制部9控制X射線CT裝置整體的動作。當(dāng)從DD馬達(dá)驅(qū)動電路14向DD馬達(dá)的定子線圈12供給電流時，從定子線圈12產(chǎn) 生的磁通與來自轉(zhuǎn)子磁鐵11的磁通相排斥，因此通過控制向定子線圈12的電流供給，能夠 將旋轉(zhuǎn)框架1作為馬達(dá)轉(zhuǎn)子而直接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。隨著旋轉(zhuǎn)框架1的旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子磁鐵11也進行 移動，因此通過磁傳感器5檢測出由轉(zhuǎn)子磁鐵11的移動導(dǎo)致的磁通變動。磁傳感器5在檢 測磁通變動的期間中持續(xù)送出編碼脈沖。
DD馬達(dá)驅(qū)動電路14將用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)框架1的電流供給到DD馬達(dá)的定子線圈 12。通過來自控制系統(tǒng)的信號來控制DD馬達(dá)驅(qū)動電路14，該控制系統(tǒng)由磁傳感器5、信號 處理單元6、磁極位置確定部7、伺服放大器8、CT主控制部9等構(gòu)成。圖3說明DD馬達(dá)啟動時的磁極位置的檢測。如圖所示，通過各定子線圈12的中 心Csc與相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁鐵11的中心Crm之間的中心間距離AD以及磁極，來定義磁極位 置。磁極位置為，根據(jù)旋轉(zhuǎn)框架1的固有性質(zhì)、即應(yīng)變和重心位置等來決定，并在定子線圈 12的激振停止?fàn)顟B(tài)下再現(xiàn)在相同位置上。因此，在DD馬達(dá)啟動時，根據(jù)該中心間距離AD， 調(diào)整從伺服放大器8向定子線圈12供給的驅(qū)動電流，而調(diào)整從開始供給到最初極性反轉(zhuǎn)為 止的時間。即，當(dāng)根據(jù)中心間距離AD在極短時間內(nèi)向定子線圈12供給電流而將旋轉(zhuǎn)框架 1進行激振時，其振動經(jīng)過一定時間后停止。從旋轉(zhuǎn)框架的激振到停止的時間為收斂時間， 根據(jù)該收斂時間來推測磁極位置。通過磁極位置確定部7的存儲有預(yù)先測定的多個收斂時 間與多個磁極位置之間的對應(yīng)關(guān)系的存儲器，來確定磁極位置。圖4是DD馬達(dá)的勵磁開始時刻的轉(zhuǎn)子磁鐵11和定子線圈12的狀態(tài)圖。通過DD 馬達(dá)啟動時的用戶的規(guī)定操作，CT主控制部9啟動磁極位置確定運行功能。在磁極位置確 定運行的初始狀態(tài)下，如圖所示，轉(zhuǎn)子磁鐵11的磁極位置處于初始位置P0，定子線圈12與 轉(zhuǎn)子磁鐵11的中心間距離為ADO。在該狀態(tài)下，CT主控制部9對伺服放大器8送出控制 信號，以便在極短時間內(nèi)向定子線圈12供給規(guī)定振幅、規(guī)定極性的電流。當(dāng)流過電流而定子線圈12被勵磁時，從定子線圈12產(chǎn)生的磁通與來自轉(zhuǎn)子磁鐵 11的磁通相排斥。由于磁通的排斥，因此如圖5所示，轉(zhuǎn)子磁鐵11的磁極位置從初始位置 PO向勵磁位置Pl移動。S卩，由于磁極位置移動，因此轉(zhuǎn)子磁鐵11相對于定子線圈12的位 置移動，結(jié)果旋轉(zhuǎn)框架1要開始旋轉(zhuǎn)。在該瞬間切斷向定子線圈12供給的電流。驅(qū)動力由 于電流切斷而突然中斷，因此在該位置上旋轉(zhuǎn)框架1開始振動，且振動逐漸朝向收斂。如圖6所示，由于旋轉(zhuǎn)框架1開始振動，因此轉(zhuǎn)子磁鐵11的磁極位置在勵磁位置 Pl與振動位置P2之間移動、同時振動逐漸朝向收斂。圖7表示在旋轉(zhuǎn)框架1的振動逐漸收 斂而最終停止時、轉(zhuǎn)子磁鐵11的磁極位置返回到初始位置PO的情況。圖1的磁極位置確定部7，計測從向定子線圈12的電流供給停止且旋轉(zhuǎn)框架1開 始振動的時刻起、到振動收斂而旋轉(zhuǎn)框架1停止為止的時間。通過對來自磁傳感器5的編 碼脈沖數(shù)進行計測，來進行該時間計測。根據(jù)與編碼脈沖數(shù)相對應(yīng)的收斂時間，從在磁極位 置確定部7的存儲器中預(yù)先存儲的收斂時間與磁極位置之間的對應(yīng)關(guān)系中進行讀出，由此 來確定磁極位置。當(dāng)磁極位置確定時，勵磁條件也被決定。根據(jù)該勵磁條件，伺服放大器8 向DD馬達(dá)驅(qū)動電路14供給啟動信號而使DD馬達(dá)啟動。伺服放大器8根據(jù)來自CT主控制部9的控制信號，向DD馬達(dá)驅(qū)動電路14供給驅(qū) 動信號。DD馬達(dá)驅(qū)動電路14根據(jù)來自伺服放大器8的驅(qū)動信號，向DD馬達(dá)的定子線圈12 供給驅(qū)動電流，由此旋轉(zhuǎn)框架1進行旋轉(zhuǎn)。對DD馬達(dá)驅(qū)動電路14還賦予旋轉(zhuǎn)模式的設(shè)定指示，該旋轉(zhuǎn)模式的設(shè)定指示包含 來自CT主控制部9的掃描開始或掃描停止的指示和轉(zhuǎn)速指示等。因此，旋轉(zhuǎn)框架1以由CT 主控制部9設(shè)定的轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn)。由設(shè)置在固定架臺4上的基準(zhǔn)位置傳感器16檢測旋轉(zhuǎn) 框架1的基準(zhǔn)位置和轉(zhuǎn)速，檢測信息被供給至CT主控制部9。CT主控制部9根據(jù)接受到來 自基準(zhǔn)位置傳感器16的基準(zhǔn)位置信號的定時和旋轉(zhuǎn)框架1的轉(zhuǎn)速，通過運算求出旋轉(zhuǎn)框架1的旋轉(zhuǎn)位置，并產(chǎn)生位置信號。在DD馬達(dá)驅(qū)動方式的X射線CT裝置100中，當(dāng)通過空氣軸承將旋轉(zhuǎn)框架1相對 于固定架臺4進行支持時，旋轉(zhuǎn)框架1相對于固定架臺4的摩擦阻力變得微小。因此，在使 DD馬達(dá)啟動時，即使使旋轉(zhuǎn)框架1激振短時間，振動也長時間地不收斂、而無法容易地推測 磁極位置。為了解決該問題，需要在短時間內(nèi)使旋轉(zhuǎn)框架1的振動停止的制動裝置。圖8表示使旋轉(zhuǎn)框架1的振動停止的制動裝置20的實施例。制動裝置20為，在 啟動DD馬達(dá)驅(qū)動方式的X射線CT裝置時，為了檢測磁極位置，而對旋轉(zhuǎn)框架1施加或者解 除制動負(fù)荷。制動裝置20由摩擦板21和制動片22構(gòu)成。摩擦板21例如圓周狀地粘貼在旋轉(zhuǎn)框架1的側(cè)面。以與該摩擦板21部分地對置 的方式在固定架臺4上設(shè)置有制動片22。制動片22為，通過通電而以被向摩擦板21側(cè)按 壓的方式移動，如果停止通電則以從摩擦板21側(cè)退開的方式動作。S卩，通過通電，制動片22 與摩擦板21接觸而對旋轉(zhuǎn)框架1施加摩擦阻力。結(jié)果，具有阻止旋轉(zhuǎn)框架1旋轉(zhuǎn)的功能。 當(dāng)停止向制動片22的通電時，制動片22從旋轉(zhuǎn)框架1離開而解除摩擦阻力的附加，旋轉(zhuǎn)框 架1自由旋轉(zhuǎn)。另外，有時摩擦板21與制動片22由于接觸而產(chǎn)生磨損，因此對于旋轉(zhuǎn)框架 也可以采用基于線圈與磁鐵的非接觸的制動機構(gòu)。圖9是說明在本發(fā)明的DD馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的X射線CT裝置中用于啟動時的架臺旋 轉(zhuǎn)的自動磁極檢測方法的流程圖。用戶首先對CT主控制部9進行規(guī)定操作，而進行磁極位 置檢測運行功能的啟動指示(圖9、步驟1)。在短時間內(nèi)供給驅(qū)動電流后，CT主控制部9為 了磁極位置檢測運行，立即使制動裝置20動作以使旋轉(zhuǎn)框架1的旋轉(zhuǎn)停止(圖9、步驟2)。 接受了來自CT主控制部9的啟動指示的伺服放大器8，向DD馬達(dá)驅(qū)動電路14在極短時間 內(nèi)供給驅(qū)動信號。即，DD馬達(dá)驅(qū)動電路14在極短時間內(nèi)向定子線圈12供給驅(qū)動電流(圖 9、步驟3)。在電磁制動時，使設(shè)置在固定架臺4側(cè)的制動片22按壓在旋轉(zhuǎn)框架1的摩擦板 21上。在基于線圈和磁鐵的非接觸制動時，在旋轉(zhuǎn)框架的部分或整個圓周上以阻止旋轉(zhuǎn)的 方式賦予磁力。上述步驟2和步驟3可以互換、也可以同時進行。即，也可以根據(jù)啟動指示，CT控 制部立即使阻止旋轉(zhuǎn)框架旋轉(zhuǎn)的制動機構(gòu)動作，在制動機構(gòu)動作后，在短時間內(nèi)對DD馬達(dá) 驅(qū)動電路供給驅(qū)動電流，而對上述多個定子線圈進行通電。并且，也可以根據(jù)啟動指示，在 短時間內(nèi)對DD馬達(dá)驅(qū)動電路供給驅(qū)動電流，而對上述多個定子線圈進行通電，同時CT控制 部立即使阻止旋轉(zhuǎn)框架的旋轉(zhuǎn)的制動機構(gòu)動作。當(dāng)由于阻止旋轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)框架1上產(chǎn)生微振動時，開始磁極位置的自動檢測(圖 9、步驟4)。通過磁極位置確定部7根據(jù)來自磁傳感器5的編碼脈沖數(shù)，來進行磁極位置的 檢測，該磁傳感器5對從旋轉(zhuǎn)框架1的振動開始時刻到振動收斂而旋轉(zhuǎn)框架1停止為止的 時間進行計測。當(dāng)旋轉(zhuǎn)框架1停止時，磁極位置檢測結(jié)束(圖9、步驟5)。CT主控制部9結(jié)束磁 極位置確定運行，并解除制動裝置20 (圖9、步驟6)。因此，旋轉(zhuǎn)框架1能夠自由旋轉(zhuǎn)，因此 CT主控制部9使旋轉(zhuǎn)框架1加速以便成為通常的能夠掃描的轉(zhuǎn)速(圖9、步驟7)。當(dāng)轉(zhuǎn)速 達(dá)到規(guī)定速度并穩(wěn)定時，開始作為X射線CT裝置的本來目的、即用于投影數(shù)據(jù)收集的掃描 (圖9、步驟8)。在本實施例中，制動裝置20的制動片22通過電磁驅(qū)動單元驅(qū)動。另外，能夠適當(dāng)采用液壓、氣體壓、空氣壓等各種驅(qū)動單元。摩擦板21的配置也不限于旋轉(zhuǎn)框架1的側(cè)面 方向，也可以是周面方向。即，與摩擦板21的配置面相對應(yīng)，將制動片22設(shè)置在固定架臺 4上即可。并且，摩擦板21也可以不粘貼特別的部件、而是旋轉(zhuǎn)框架1本身，可以將制動片 22按壓帶旋轉(zhuǎn)框架1的表面上。當(dāng)然，如上所述，為了防止磨損，也可以為使用了線圈和磁 鐵的非接觸制動機構(gòu)。本發(fā)明當(dāng)然可以適用于構(gòu)成為旋轉(zhuǎn)框架在固定架臺的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的X射線CT裝置、 以及構(gòu)成為旋轉(zhuǎn)框架在固定架臺的外側(cè)旋轉(zhuǎn)的X射線CT裝置的任何一種。根據(jù)本發(fā)明，在例如通過空氣軸承那樣的非接觸支持機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)框架相對于固定 架臺進行支持的DD馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)方式X射線CT裝置中，能夠容易地檢測啟動時的磁極位 置，能夠可靠地使DD馬達(dá)啟動，而迅速開始投影數(shù)據(jù)的收集。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，能夠根據(jù)本發(fā)明的說明書和實施例得出本發(fā)明的其他 實施方式。需要說明的是，說明書和實施例僅作為示例，本發(fā)明的真正的范圍和精神將在權(quán) 利要求中得以闡明。
權(quán)利要求
一種X射線CT裝置，其特征在于，具備固定架臺，圓周狀地配置了多個定子線圈；環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)框架，以與上述固定架臺的多個定子線圈對置的方式圓周狀地配置多個轉(zhuǎn)子磁鐵，并且對置配置X射線管和X射線檢測器；支持機構(gòu)，使上述旋轉(zhuǎn)框架相對于上述固定架臺非接觸地浮起而進行支持；磁極確定單元，在啟動上述多個定子線圈時，檢測上述多個轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極位置；以及制動機構(gòu)，在通過上述磁極確定單元檢測磁極位置時，對上述旋轉(zhuǎn)框架施加制動負(fù)荷，在檢測出磁極后除去該制動負(fù)荷。
2.如權(quán)利要求1記載的X射線CT裝置，其特征在于，上述支持機構(gòu)通過空氣軸承使上述旋轉(zhuǎn)框架相對于上述固定架臺非接觸地浮起而進 行支持。
3.如權(quán)利要求1記載的X射線CT裝置，其特征在于，上述制動機構(gòu)是電磁制動器，該電磁制動器使設(shè)置在上述固定架臺上的制動片按壓接 觸到設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)框架的周面或側(cè)面的一部分上的摩擦板上。
4.如權(quán)利要求1記載的X射線CT裝置，其特征在于， 為直接驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動方式，上述制動機構(gòu)是非接觸電磁制動器，該非接觸電磁制動器具備對上述定子線圈的一部 分和上述旋轉(zhuǎn)框架的周面或側(cè)面非接觸地作用的磁鐵。
5.一種磁極位置檢測方法，是如下裝置的磁極位置檢測方法，該裝置具有固定架臺， 圓周狀地配置了多個定子線圈；環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)框架，與上述固定架臺的多個定子線圈非接觸 地對置，并圓周狀地配置多個轉(zhuǎn)子磁鐵；以及直接驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動電路，使上述旋轉(zhuǎn)框架相對 于上述固定架臺非接觸地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；該磁極位置檢測方法的特征在于，在啟動時，通過對上述裝置的控制部的規(guī)定操作來啟動磁極位置檢測功能； 根據(jù)上述啟動指示，在短時間內(nèi)對上述直接驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動電路供給驅(qū)動電流，而對上 述多個定子線圈進行通電；在上述短時間的通電之后，上述控制部立即使阻止上述旋轉(zhuǎn)框架的旋轉(zhuǎn)的制動機構(gòu)動 作；以及根據(jù)從上述制動機構(gòu)的動作導(dǎo)致的上述旋轉(zhuǎn)框架的微振動開始時刻起、到振動收斂為 止的編碼脈沖數(shù)，來檢測上述轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極位置。
6.如權(quán)利要求5記載的磁極位置檢測方法，其特征在于，根據(jù)上述啟動指示，上述控制部立即使阻止上述旋轉(zhuǎn)框架的旋轉(zhuǎn)的制動機構(gòu)動作； 在上述制動機構(gòu)動作之后，在短時間內(nèi)對上述直接驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動電路供給驅(qū)動電流， 而對上述多個定子線圈進行通電。
7.如權(quán)利要求5記載的磁極位置檢測方法，其特征在于，根據(jù)上述啟動指示，在短時間內(nèi)對上述直接驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動電路供給驅(qū)動電流，而對上 述多個定子線圈進行通電，同時上述控制部立即使阻止上述旋轉(zhuǎn)框架的旋轉(zhuǎn)的制動機構(gòu)動作。
全文摘要
X射線CT裝置及其啟動時磁極位置檢測方法，為容易進行啟動時的磁極位置檢測的DD馬達(dá)驅(qū)動方式。X射線CT裝置具備固定架臺，圓周狀地配置了多個定子線圈；環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)框架，圓周狀地配置了與定子線圈對置的多個轉(zhuǎn)子磁鐵；支持部，將旋轉(zhuǎn)框架相對于固定架臺非接觸地支持；磁極位置檢測部，在定子線圈啟動時檢測轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極位置；以及制動機構(gòu)，在磁極位置檢測時對旋轉(zhuǎn)框架施加制動負(fù)荷，在檢測磁極后除去制動負(fù)荷。
文檔編號A61B6/03GK101897594SQ20101018844
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者粕谷勇一 申請人:株式會社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社