專利名稱:蓄電池式x線攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及X線攝影裝置,更具體地講,涉及以較低的蓄電池電壓對電容器進行充電并利用電容器的充電電壓或者將與電容器串聯(lián)連接的蓄電池的輸出電壓和電容器的充電電壓的總合電壓作為χ線生成電源的χ線攝影裝置。
背景技術(shù):
X線攝影裝置是使由陰極和陽極之間的熱電子碰撞生成的X線通過病人或動物的身體并使透過了病人或動物的X線在膠卷或數(shù)字圖像板上顯像而診斷病人或動物的健康狀態(tài)的設(shè)備。X線攝影裝置作為不但不會給病人或動物帶來痛苦而且簡便地診斷病人或動物的骨折狀態(tài)或內(nèi)部臟器的異常與否的裝置廣泛使用,最近正在開發(fā)旨在使用更加便利且精確地對病人或動物的X線圖像進行攝影的多種技術(shù)。尤其,X線攝影裝置制作成移動式,因而不受場所的限制,且能夠在所需的場所隨時對病人或動物的X線圖像進行攝影而直接診斷病人或動物的健康狀態(tài)。圖1圖示了使用工業(yè)電源的現(xiàn)有移動式X線攝影裝置的功能框圖。參照圖1進一步具體觀察的話,現(xiàn)有移動式X線攝影裝置1包括將所輸入的工業(yè)交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源的交流-直流轉(zhuǎn)換部2 ;將通過快速切換而轉(zhuǎn)換的直流電源轉(zhuǎn)換為20KHz至300KHz高頻交流電源的直流-交流轉(zhuǎn)換部3 ;將所轉(zhuǎn)換的高頻交流電源升壓為高壓交流電源的高壓變壓器4 ;以及將所升壓的高壓交流電源再轉(zhuǎn)換為直流電源并施加到 X線管6的交流-直流轉(zhuǎn)換部5。X線管6對設(shè)置在高真空玻璃管內(nèi)的陰極燈絲上施加電流而生成加熱的熱電子,并以在交流-直流轉(zhuǎn)換部5所施加的電動勢使加熱的熱電子在由像鎢那樣的金屬制成的兩極的陽極碰撞而生成X線。傳感器部7感應(yīng)施加到X線管6的電壓大小和流過X線管6的燈絲的電流大小后分別提供給電壓控制部8和電流控制部9。為了控制電壓大小,電壓控制部8基于所感應(yīng)的電壓大小而生成脈沖信號,并基于所生成的脈沖信號來調(diào)整直流-交流轉(zhuǎn)換部3的切換接通/斷開周期,而在直流-交流轉(zhuǎn)換部3控制從直流電源轉(zhuǎn)換而生成的交流電源的頻率。 另外,電流控制部9基于在傳感器部7所感應(yīng)的電流大小控制從燈絲變壓器10輸出的電流大小而最終控制流經(jīng)傳感器部7的電流的大小。圖2圖示了作為電源使用蓄電池的現(xiàn)有移動式X線攝影裝置20的功能框圖。參照圖2進一步具體觀察,X線攝影裝置20包括串聯(lián)連接有多個蓄電池且將較高電壓的直流電源施加到直流-交流轉(zhuǎn)換部22的蓄電池部21 ;通過快速切換將在蓄電池部21所施加的直流電源轉(zhuǎn)換為20KHz至300KHz高頻交流電源的直流-交流轉(zhuǎn)換部22 ;將所轉(zhuǎn)換的高頻交流電源升壓為高壓交流電源的高壓變壓器M ;將所升壓的高壓交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源并施加到X線管6的交流-直流轉(zhuǎn)換部5 ;以及利用從交流-直流轉(zhuǎn)換部5 施加的高壓直流電源生成X線的X線管25。傳感器部26、電壓控制部27、電流控制部28、以及燈絲變壓器四與在圖1中所說明的傳感器部7、電壓控制部8、電流控制部9、以及燈絲變壓器10相同地工作而控制向X線管25施加的直流電壓和向燈絲施加的電流的大小。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在上面通過參照圖1所觀察的利用了工業(yè)電源的現(xiàn)有移動式X線攝影裝置1存在如下不便。即、由于作為X線攝影裝置1的工作電源利用工業(yè)交流電源,因而只能在能夠利用工業(yè)電源的場所使用,或者通過連接線將工業(yè)電源從能夠使用工業(yè)電源的場所拉到使用移動式X線攝影裝置的場所后將工業(yè)電源施加到移動式X線攝影裝置1上。參照圖2所觀察的利用了蓄電池的現(xiàn)有移動式X線攝影裝置20僅利用蓄電池生成電壓較高的直流電源,因而需要串聯(lián)連接使用多個蓄電池。因此,利用了蓄電池的現(xiàn)有的移動式X線攝影裝置體積和重量增大,因而使用者實際上一邊簡便地移動一邊使用X線攝影裝置20起來有不便之處。另外,現(xiàn)有移動式X線攝影裝置20必須利用工業(yè)電源對蓄電池進行充電,因而在需要緊急使用移動式X線攝影裝置20的情況下,很難利用汽車用充電器或太陽能電池等的較低的電壓簡便地進行充電。一般來講,X線攝影裝置具有雖然平均電耗量較小但在進行X線攝影時所使用的瞬間電耗量大為增大的特性。本發(fā)明旨在基于這種X線攝影裝置的特性克服現(xiàn)有X線攝影裝置上存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種以較低的蓄電池電源能夠生成較高的動作電源的X線攝影裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種作為工作電源使用較低的蓄電池電源的輕而體積小、且提高了移動性的X線攝影裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種不僅以工業(yè)電源還以如汽車用充電器或太陽能電池等的較低的電壓也能對蓄電池進行充電使用的X線攝影裝置。用于解決課題的手段為了達到本發(fā)明的目的,根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置的特征是包括輸入蓄電池的第一大小的直流電源而生成第二大小的直流電源的電容器充電部;由所生成的第二大小的直流電源充電的電容器部;檢測電容器部的充電電源的大小,控制從蓄電池施加到電容器充電部的電源的大小的控制部;利用電容器部的充電電源生成高壓直流電源的高壓生成部;以及利用所生成的高壓直流電源產(chǎn)生X線的X線產(chǎn)生部。最好控制部的特征是具備檢測電容器部的充電電壓大小的檢測部;斷開從蓄電池施加到電容器充電部的電源的開關(guān)部;以及根據(jù)檢測到的電容器部的充電電壓大小對開關(guān)部的動作進行接通/斷開控制或者控制通過電容器充電部提供到電容器部的電源的大小的充電控制部。這里,充電控制部的特征是,在電容器部的充電電壓的大小為第一臨界值以下的情況下以用恒流對電容器部進行充電,在電容器部的充電電壓的大小為第一臨界值以上且第二臨界值以下的情況下對開關(guān)部進行接通/斷開控制而以所減少的大小的電流對電容器部進行充電,在電容器部的充電電壓的大小為第二臨界值以上的情況下斷開控制開關(guān)。技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置與現(xiàn)有移動式X線攝影裝置相比,具有如下多種效果。
第一、根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置由于串聯(lián)連接蓄電池電源和電容器電源而提供X線攝影裝置的工作電源,因而以較低的蓄電池電源也能生成X線攝影裝置的高工作電源。第二、根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置由于利用較低的蓄電池電源,因而能夠制作輕而體積小的X線攝影裝置,使用者能夠簡便地攜帶使用X線攝影裝置。第三、根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置由于使用串聯(lián)連接有多個電容(capacity)的電容器部,因而在需要較高的工作電源的情況下,簡單增加電容的數(shù)量即可,容易進行變形制作。第四、根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置在檢測到電容器部的充電電壓而判斷為電容器部已充電完了的情況下斷開從蓄電池施加到電容器充電部的電源,從而能夠減少蓄電池的電耗。第五、根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置由于使用較低電源的蓄電池,因此,也能以如汽車用充電器或太陽能電池的較低的電壓對蓄電池進行充電使用。
圖1圖示了使用工業(yè)電源的現(xiàn)有移動式X線攝影裝置的功能框圖。圖2圖示了作為電源使用蓄電池的現(xiàn)有移動式X線攝影裝置20的功能框圖。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的X線攝影裝置的功能框圖。圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的X線攝影裝置的功能框圖。圖5圖示了對于根據(jù)本發(fā)明的控制部的一例的功能框圖。圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的電容器部的充電電壓和充電電流的一例。
具體實施例方式下面參照附圖進一步具體地說明根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的X線攝影裝置的功能框圖。參照圖3進一步詳細觀察,供給較低的電壓例如MV的電源的蓄電池部110將輸出電壓施加到電容器充電部130。電容器充電部130通過控制部120的控制將從蓄電池部 110施加的第一大小的直流電源改變大小而轉(zhuǎn)換為第二大小的直流電源后提供給電容器部 140。電容器部140由在電容器充電部130提供的第二大小的直流電源而充電。進一步具體觀察將從蓄電池部110施加的第一大小的直流電源轉(zhuǎn)換為第二大小的直流電源的電容器充電部130的動作的話,從蓄電池部110施加的第一大小的直流電源切換成高頻而轉(zhuǎn)換為交流電源。所轉(zhuǎn)換的交流電源升壓成更高的電源,所升壓的交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換為第二大小的直流電源。根據(jù)本發(fā)明的電容器充電部130 —例具備將從蓄電池輸入的第一大小的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的直流-交流轉(zhuǎn)換器;使所轉(zhuǎn)換的交流電源升壓的變壓器;以及對所升壓的交流電源進行整流而生成第二大小的直流電源的整流器。變壓器的一次側(cè)線圈上所施加的交流電源在二次側(cè)線圈上感應(yīng)為升壓的交流電源。變壓器的一次側(cè)線圈和二次側(cè)線彼此電絕緣。參照圖5進一步具體觀察位于蓄電池部110和電容器充電部130之間且將從蓄電池部110向電容器充電部130施加的電源的控制部120的動作??刂撇?20具備檢測通過電容器充電部130充電的電容器部140的電壓大小的檢測部121 ;斷開從蓄電池部110向電容器充電部130施加的電源的開關(guān)部123 ;以及根據(jù)所檢測的電容器部140的充電電壓
5大小對開關(guān)部123的動作進行接通/斷開控制或者控制通過電容器充電部130向電容器部 140提供的電源的大小的充電控制部125。充電控制部125最好以通過恒流/恒壓方式對電容器部140進行充電的方式控制在電容器充電部130生成的直流電源的大小。參照圖6觀察充電控制部125的控制動作的一例,充電控制部125在接通(on)控制開關(guān)部的同時,以施加到電容器充電部130的第一大小的蓄電池電源轉(zhuǎn)換為規(guī)定的大小的電流值ITl后以恒流對電容器部140進行充電的方式進行控制。充電控制部125通過檢測部121繼續(xù)檢測電容器部140的充電電壓,基于檢測到的電容器部140的充電電壓大小, 在電容器部140的充電電壓大小超過第一臨界值VTl的時刻Tl對向電容器部140提供的充電電流的大小進行減少控制。為了減少向電容器部140提供的充電電流的大小,充電控制部125減少開關(guān)的接通時間、并拉長斷開時間或者減少在電容器充電部130生成的電源的大小。為了控制開關(guān)部123的接通/斷開時間,充電控制部125生成與開關(guān)部123的接通/斷開相應(yīng)的脈沖信號,并根據(jù)所生成的脈沖信號對開關(guān)部123進行接通/斷開控制。另一方面,充電控制部125在通過檢測部121檢測的電容器部140的充電電壓大小達到第二臨界值VT2的時刻T2,對開關(guān)部123進行斷開(off)控制而斷開蓄電池部110 的電源,從而防止蓄電池部110的電源繼續(xù)施加到電容器充電部130。理想的是,第二臨界值VT2為電容器部140的目標(biāo)充電電壓。充電控制部125繼續(xù)檢測電容器部140的充電電壓的大小,在電容器部140的充電電壓的大小因放電而重新下降到第一臨界值或第二臨界值以下時,重新開始對電容器部140的充電。觀察充電控制部125的控制動作的另一例,充電控制部125通過檢測部121繼續(xù)檢測電容器部140的充電電壓?;跈z測到的電容器部140的充電電壓的大小直到電容器部140的充電電壓大小達到第二臨界值VT2為止,在接通(on)控制開關(guān)部123的同時,以施加到電容器充電部130的第一大小的蓄電池電源轉(zhuǎn)換為規(guī)定的大小的電流值ITl后以恒流對電容器部140進行充電的方式進行控制。另一方面,在電容器部140的充電電壓大小超過第二臨界值VT2時,斷開(off)開關(guān)部123以防止蓄電池部110的電源繼續(xù)施加到電容器充電部130。充電控制部125繼續(xù)檢測電容器部140的充電電壓的大小,在電容器部140 的充電電壓的大小因放電而重新下降到第二臨界值以下時,重新開始對電容器部140的充 H1^ ο在電容器部140彼此串聯(lián)連接有多個高容量的電容器,且電容器部140和蓄電池部Iio也彼此串聯(lián)連接,因而電容器部140的充電電壓大小和蓄電池部110的輸出電壓大小可疊加,所疊加的大小的電壓提供到高壓生成部150。高壓生成部150具備直流-交流轉(zhuǎn)換部151、高壓變壓器153、以及交流-直流轉(zhuǎn)換部155。直流-交流轉(zhuǎn)換部151將通過快速切換而輸入的直流電源轉(zhuǎn)換為高頻交流電源, 高壓變壓器153將高頻直流電源的電壓的大小增加至高壓交流電源,交流-直流轉(zhuǎn)換部155 重新將高壓交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源后提供給X線管160。X線管160利用從高壓生成部 150提供的直流電源產(chǎn)生X線。圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的X線攝影裝置的功能框圖。參照圖4進一步詳細觀察的話,電容器充電部230通過控制部220的控制將從蓄電池部210施加的第一大小的直流電源改變大小而轉(zhuǎn)換為第二大小的直流電源后對電容器部240進行充電??刂撇?20位于蓄電池部210和電容器充電部230之間且檢測電容器部MO的充電電壓而控制從蓄電池部210施加到電容器充電部230的電源。在電容器部240彼此串聯(lián)連接有多個高容量的電容,電容器部140的充電電壓供給到高壓生成部150。高壓生成部150具備直流-交流轉(zhuǎn)換部151、高壓變壓器153、以及交流-直流轉(zhuǎn)換部155,對從電容器部240施加的直流電源進行放大而產(chǎn)生高壓直流電源。X 線管160利用從高壓生成部150提供的直流電源產(chǎn)生X線。圖4所示的根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的高壓生成部250僅利用電容器部240的充電電壓生成向X線管260提供的高壓直流電源的這一點不同于圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的一實施例,此外,構(gòu)成圖4的X線攝影裝置的構(gòu)成要素與構(gòu)成圖3的X線攝影裝置的構(gòu)成要素彼此相同地動作。因此,構(gòu)成圖4所示的根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的X線攝影裝置的構(gòu)成要素210、220、230、M0、250、260可參照圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的X線攝影裝置的技術(shù)特征 110、120、130、140、150、160 說明。雖然參照附圖中所示的實施例說明了本發(fā)明,但這不過是例示而已,本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚可以有除此之外的多種變形以及等同的實施例。因此,本發(fā)明的真正的技術(shù)保護范圍應(yīng)當(dāng)由附上的權(quán)利要求書的技術(shù)思想確定。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明的蓄電池式X線攝影裝置可制作成小型,因而具有攜帶方便且便于使用的優(yōu)點。因此,根據(jù)本發(fā)明的蓄電池式X線攝影裝置為了診斷人和動物可在各個醫(yī)療領(lǐng)域代替現(xiàn)有固定式X線攝影裝置或攜帶式X線攝影裝置使用。
權(quán)利要求
1.一種X線攝影裝置,其特征在于,包括輸入蓄電池的第一大小的直流電源而生成第二大小的直流電源的電容器充電部; 由上述第二大小的直流電源充電的電容器部;檢測上述電容器部的充電電源的大小,控制從上述蓄電池施加到上述電容器充電部的電源的大小的控制部;利用上述電容器部的充電電源生成高壓直流電源的高壓生成部;以及利用上述所生成的高壓直流電源產(chǎn)生X線的X線產(chǎn)生部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X線攝影裝置,其特征在于, 上述蓄電池和上述電容器部彼此串聯(lián)連接,上述高壓生成部輸入彼此串聯(lián)連接的蓄電池和電容器部的直流電源而生成高壓直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的X線攝影裝置,其特征在于,上述控制部具備 檢測上述電容器部的充電電壓大小的檢測部;斷開從上述蓄電池施加到上述電容器充電部的電源的開關(guān)部;以及根據(jù)上述檢測到的電容器部的充電電壓大小,對上述開關(guān)部的動作進行接通/斷開控制或者控制通過上述電容器充電部提供到上述電容器部的電源的大小的充電控制部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X線攝影裝置,其特征在于,上述充電控制部在為第一臨界值以下的情況下以用恒流對上述電容器部進行充電的方式對上述開關(guān)部進行接通控制,在上述電容器部的充電電壓的大小為第一臨界值以上且第二臨界值以下的情況下對上述開關(guān)部進行接通/斷開控制以使上述電容器部的充電電流的大小減小,在上述電容器部的充電電壓的大小為第二臨界值以上的情況下對上述開關(guān)進行斷開控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的X線攝影裝置,其特征在于, 上述電容器部以恒壓/恒流充電方式進行充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X線攝影裝置,其特征在于, 上述電容器部由串聯(lián)連接的多個電容器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及X線攝影裝置,更具體地講,涉及以較低的蓄電池電壓對電容器進行充電并利用電容器的充電電壓或者將與電容器串聯(lián)連接的蓄電池的輸出電壓和電容器的充電電壓的總合電壓作為X線,生成電源的X線攝影裝置。根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置由于串聯(lián)連接蓄電池電源和電容器電源而提供X線攝影裝置的工作電源,因而以較低的蓄電池電源也能生成X線攝影裝置的工作電源,能夠制作輕而體積小的X線攝影裝置。另外,根據(jù)本發(fā)明的X線攝影裝置在檢測到電容器部的充電電壓而判斷為電容器部已充電完了的情況下斷開從蓄電池施加到電容器充電部的電源,從而能夠減少蓄電池的電耗。
文檔編號A61B6/00GK102238913SQ200980148545
公開日2011年11月9日 申請日期2009年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者成基峯, 樸鍾來 申請人:株式會社波斯康