JPH10179573A - 歯科用ｘ線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短いＸ線照射時間でも管電流を正確に検出す
ることのできる応答性に優れた管電流検出回路および検
出した管電流の状態を比較モニターする回路を備えた安
全性・安定性の高い歯科用Ｘ線装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線発生器８の管電流経路中に挿入接続
した管電流検出用抵抗９と、該抵抗両端間の降下電圧を
一定周期毎に積分する積分回路１１とからなる管電流検
出回路１０を付設し、予め用意した定格管電流ｉ₀ 時の
積分ピーク値Ｖ₀と前記積分回路１１の出力する積分電
圧のピーク値Ｖ_MAX とを比較することによりその比率か
ら一定周期毎に管電流を検出してモニターするように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯科用Ｘ線装置に
係り、より詳しくは、応答性に優れた管電流検出回路を
備えた歯科用Ｘ線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯科用Ｘ線装置における管電流の
検出は、ｍＡメーターによる目視測定や、抵抗を介して
電圧に変換後、電圧計で目視したりあるいはコンデンサ
ーなどで構成した平滑回路で平滑して平均電圧を検出す
る方法などが採られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法の場合、メーターや平滑回路が安定するまでに一
定時間を要するため、Ｘ線照射時間が短い場合には管電
流を測定することができなかった。

【０００４】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、短いＸ線照射時間でも管電流を正確
に検出することのできる応答性に優れた管電流検出回路
および検出した管電流の状態を比較モニターする回路を
備えた安全性・安定性の高い歯科用Ｘ線装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、Ｘ線発生器の管電流経路中に挿入接続し
た管電流検出用抵抗と、該抵抗両端間の降下電圧を一定
周期毎に積分する積分回路とからなる管電流検出回路を
付設し、予め用意した定格管電流時の積分ピーク値と前
記積分回路の出力する積分電圧のピーク値とを比較する
ことによりその比率から一定周期毎に管電流を検出して
モニターすることを特徴とするものである。

【０００６】高周波Ｘ線装置のように管電流が完全直流
の場合には、積分周期は任意に設定可能であるが、商用
周波半波整流方式のＸ線装置の場合には、積分周期は電
源の１周期に同期させる必要がある。後者の場合、積分
回路から商用交流の１周期毎に出力される積分値はノコ
ギリ波形となり、各ノコギリ波のピーク値が商用交流の
各周期毎の管電流に比例した値となる。

【０００７】したがって、予め定格管電流時の積分ピー
ク値を測定して用意しておき、その値と前記ノコギリ波
のピーク値とを比較することにより、その比率から商用
電源の１周期毎の管電流の値を高速かつ正確に検出する
ことができる。このため、照射時間中のどの部分の管電
流も正確に把握することができ、管電流に異常が発生し
たら直ちにＸ線を遮断したり、立ち上がり部分の管電流
の時間変化特性などから最適な予熱パワーに自動調整す
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１に、本発明に係る歯科
用Ｘ線装置の一実施形態を示す。なお、この図１の実施
形態は、商用周波半波整流方式のＸ線装置の場合の一例
を示すものである。図において、１は５０Ｈｚまたは６
０Ｈｚの商用交流電源、２ａ，２ｂは商用交流電源と本
発明の歯科用Ｘ線装置とをつなぐ電源開閉器、３は電源
電圧調整回路、４はレントゲンヘッドへの電力供給をＯ
Ｎ／ＯＦＦするトライアック、５はバックレデューサ
ー、６はトライアック４と同期してレントゲンヘッドへ
の電力供給を二重にＯＮ／ＯＦＦする安全用のリレー接
点、７はＸ線管のフィラメント電流調整用抵抗、８はＸ
線発生器（レントゲンヘッド）である。これら符号１〜
８からなる回路は、従来周知の歯科用Ｘ線装置である。

【０００９】前記Ｘ線発生器８は、昇圧用トランス８
１、Ｘ線管８２、フィラメント用トランス８３から構成
されている。昇圧用トランス８１の１次巻線８１ａの一
方の端子はバックレデューサー５、トライアック４を介
して電源電圧調整回路３の一方の出力端子に接続されて
いるとともに、他方の端子はリレー接点６を介して電源
電圧調整回路３の他方の出力端子に接続されている。ま
た、フィラメント用トランス８３の１次巻線８３ａの一
方の端子はフィラメント電流調整用抵抗７を介して電源
電圧調整回路３の一方の出力端子に接続されているとと
もに、他方の端子はリレー接点６の出力側端子に接続さ
れている。

【００１０】一方、昇圧用トランス８１の２次側第１巻
線８１ｂの一方の端子はＸ線管８２の陽極８２ａに接続
され、さらに、２次側第１巻線８１ｂの他方の端子は管
電流検出用抵抗９の一方の端子に接続されているととも
にアースに接続されている。また、昇圧用トランス８１
の２次側第２巻線８１ｃの一方の端子は前記抵抗９の他
方の端子接続され、さらに、２次側第２巻線８１ｃの他
方の端子はＸ線管８２のフィラメント（陰極）８２ｂに
接続されている。また、フィラメント用トランス８３の
２次巻線８３ｂはＸ線管８２のフィラメント８２ｂに接
続されている。

【００１１】１０は管電流検出回路であって、前記管電
流検出用抵抗９と、積分回路１１とから構成されてい
る。積分回路１１は、入力抵抗１２、オペアンプ（演算
増幅器）１３、オペアンプ１３の入出力端子間に接続さ
れたコンデンサー１４とリセットスイッチ１５から構成
されている。積分回路１１は、管電流検出用抵抗９に流
れる半波毎の管電流ｉを電圧に変換し、この変換された
電圧をコンデンサ１４に充電することにより管電流の積
分値を出力するもので、商用交流の１周期毎の積分が終
了する度に図示を略した制御装置によってリセットスイ
ッチ１５をＯＮし、コンデンサー１１に蓄積された電荷
を放電するように構成されている。

【００１２】１６は積分回路１１から出力される積分出
力をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器、１７はＣ
ＰＵ１７ａ，ＲＯＭ１７ｂ，ＲＡＭ１７ｃおよび図示を
略したインターフェース回路からなるマイクロコンピュ
ータ、１８は予め用意した定格管電流ｉ₀ 時の積分ピー
ク値Ｖ₀ を格納したＲＯＭなどからなる基準管電流設定
部、１９は７セグメントＬＥＤなどの管電流表示回路、
２０は管電流が異常になったときにトライアック４とリ
レー接点６を強制遮断するＸ線出力遮断回路、２１はフ
ィラメントパワーを制御するフィラメントパワー制御回
路、２２は管電流の立ち上がり特性からＸ線照射開始時
のフィラメントの予熱パワーを調整するフィラメント予
熱パワー制御回路である。

【００１３】次に、上記構成になる歯科用Ｘ線装置の動
作について図２の動作説明図を参照して説明する。電源
開閉器２ａ，２ｂを閉じると、商用交流電源１から商用
交流の供給が開始される。そして、図示を略した制御装
置によってトライアック４とリレー接点６をＯＮする
と、電源電圧調整回路３を介して昇圧トランス８１に商
用交流が供給され、昇圧トランス８１を介してＸ線管８
２に高圧電圧が印加される。これによって、Ｘ線管８２
から印加電圧に応じたＸ線が出力される。

【００１４】上記のようにしてＸ線の照射が開始される
と、Ｘ線管８２には、図２（ａ）に示すように、商用交
流の正の半波毎に管電流ｉが流れる。この管電流ｉは管
電流検出用抵抗９で電圧に変換され、入力抵抗１２を介
して管電流検出回路１０の積分回路１１に入力される。
積分回路１１は、この入力電圧をコンデンサー１４で積
分し、図２（ｂ）に示すような積分波形として出力す
る。そして、積分回路１１は、商用交流の１周期毎の積
分動作が終わる度に、図示を略した制御装置から与えら
れる図２（ｃ）のリセット信号によってリセットスイッ
チ１５をＯＮし、コンデンサー１４に蓄えられた電荷を
放電することにより、次の積分動作に備える。

【００１５】前記積分回路１１の積分出力は、Ａ／Ｄ変
換器１６でデジタルデータに変換された後、マイクロコ
ンピュータ１７に送られる。マイクロコンピュータ１７
は、前記リセットスイッチ１５がＯＮされる直前の積分
出力のピーク値Ｖ_MAX を読み取り、ＲＡＭ１７_C に格納
する。この格納した積分出力のピーク値Ｖ_MAX は、その
時の管電流ｉの値に比例しており、このピーク値Ｖ_MAX
と、前記基準管電流設定部１８に格納された比較基準と
なる定格管電流ｉ₀ 時の積分ピーク値Ｖ₀ とを比較する
ことにより、その比率から当該周期の管電流ｉの値を知
ることができる。

【００１６】そこで、マイクロコンピュータ１７は、基
準管電流設定部１８から比較基準となる定格管電流ｉ₀
時の積分ピーク値Ｖ₀ を読み出し、前記ＲＡＭ１７ｃに
読み込んだ積分出力のピーク値Ｖ_MAX と比較してその比
率を算出し、ピーク値Ｖ_MAXに対応する管電流ｉを求め
る。マイクロコンピュータ１７は、この算出処理を商用
交流の１周期毎に行ない、管電流を１周期毎に算出す
る。

【００１７】上記のようにして時々刻々と得られる１周
期毎の管電流値ｉは、例えば、管電流表示回路１９に送
られ、７セグメントＬＥＤなどによって表示される。ま
た、Ｘ線出力遮断回路２０によってトライアック４とリ
レー接点６を制御することにより、管電流に異常が発生
したらＸ線を瞬時に遮断したり、あるいは、フィラメン
トパワー制御回路２１によって管電流が設定値になるよ
うに自動安定化したり、また、フィラメント予熱パワー
制御回路２２によって管電流の立上がり特性を最適状態
に自動制御することにより、Ｘ線照射開始時から管電
圧、Ｘ線出力などを設定値に自動安定化する。

【００１８】なお、上記の例では、積分回路１１をハー
ドウェア回路によって構成したが、この積分回路１１の
処理をマイクロコンピュータ１７に含ませ、マイクロコ
ンピュータ１７においてソフトウェア的に実現すること
もできる。また、逆に、マイクロコンピュータ１７のソ
フトウェアによる処理動作を複数のコンパレータ回路を
用いてハードウェア回路によって実現することもできる
ものである。

【００１９】さらに、上記の例は、電源に商用周波を用
いた波整流方式のＸ線装置の場合について例示したが、
電源に高周波を用いてもよいものである。この場合に
は、積分回路１１は商用周波のように１周期毎に積分す
るのではなく、ある一定時間にわたって一定周期毎に積
分し、管電流を検出するようにすればよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとき
は、Ｘ線発生器の管電流経路中に挿入接続した管電流検
出用抵抗と、該抵抗両端間の降下電圧を一定周期毎に積
分する積分回路とからなる管電流検出回路を付設し、予
め用意した定格管電流時の積分ピーク値と前記積分回路
の出力する積分電圧のピーク値とを比較することにより
その比率から一定周期毎に管電流を検出してモニターす
るようにしたので、短い照射時間であっても管電流を正
確かつ高速に検出することができ、照射時間中のあらゆ
る部分の管電流の状態を正確かつ確実に把握することが
できる。

【００２１】また、管電流の値をＸ線照射中に検出、モ
ニターできるので、管電流に異常が発生したような場合
には直ちにＸ線を遮断することが可能となる。また、定
格管電流との差が時々刻々わかるので、管電流が設定値
となるようにフィードバック制御をかけることも可能と
なる。さらに、フィラメント予熱式の場合、照射開始部
の管電流値と定常照射部の管電流値の違いにより、予熱
パワーの設定を最適値に自動あるいは手動でセットする
ことが可能となり、安全性が高く、取り扱いに優れた歯
科用Ｘ線装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯科用Ｘ線装置の一実施形態のブ
ロック図である。

【図２】図１の装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 商用交流電源 ２ａ，２ｂ 電源開閉器 ３ 電源電圧調整回路 ４ トライアック ５ バックレデューサー ６ リレー接点 ７ フィラメント電流調整用抵抗 ８ Ｘ線発生器 ９ 管電流検出用抵抗 １０ 管電流検出回路 １１ 積分回路 １２ 入力抵抗 １３ オペアンプ １４ コンデンサー １５ リセットスイッチ １６ Ａ／Ｄ変換器 １７ マイクロコンピュータ １７ａ ＣＰＵ １７ｂ ＲＯＭ １７ｃ ＲＡＭ １８ 基準管電流設定部 １９ 管電流表示回路 ２０ Ｘ線出力遮断回路 ２１ フィラメントパワー制御回路 ２２ フィラメント予熱パワー制御回路 ５１ ダイオード ５２ 抵抗 ８１ 昇圧用トランス ８１ａ 昇圧用トランスの１次巻線 ８１ａ 昇圧用トランスの２次側第１巻線 ８１ｂ 昇圧用トランスの２次側第２巻線 ８２ Ｘ線管 ８２ａ 陽極 ８２ｂ フィラメント（陰極） ８３ フィラメント用トランス ８３ａ フィラメント用トランスの１次巻線 ８３ｂ フィラメント用トランスの２次巻線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線発生器の管電流経路中に挿入接続し
   た管電流検出用抵抗と、 該抵抗両端間の降下電圧を一定周期毎に積分する積分回
   路とからなる管電流検出回路を付設し、 予め用意した定格管電流時の積分ピーク値と前記積分回
   路の出力する積分電圧のピーク値とを比較することによ
   りその比率から一定周期毎に管電流を検出してモニター
   することを特徴とする歯科用Ｘ線装置。