カセッテ型放射線画像固体検出器
【課題】ＦＰＤであって、ＣＲ用のカセッテとの互換性を有し、薄型であるとともに、充分な強度を有し、外部からの応力に対しハウジングの変形を抑制することが可能で、外部からの衝撃に対応でき、ポータブル撮影をすることが可能なカセッテ型放射線画像固体検出器を提供する。
【解決手段】カセッテ型放射線画像固体検出器１は、検出部１５１を有する検出器ユニット２を内蔵するハウジング３を備え、ハウジング３は、カーボン繊維を用いて両端部に開口部３１１、３１２を有する角筒状に形成された本体部３１と、本体部３１の各開口部に嵌合可能な挿入部３２２、３３２を有する第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３とを有し、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３の各挿入部が、角筒状の本体部３１の各開口部にそれぞれ嵌合されると、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３が、各開口部をそれぞれ覆うように構成されている。
【解決手段】カセッテ型放射線画像固体検出器１は、検出部１５１を有する検出器ユニット２を内蔵するハウジング３を備え、ハウジング３は、カーボン繊維を用いて両端部に開口部３１１、３１２を有する角筒状に形成された本体部３１と、本体部３１の各開口部に嵌合可能な挿入部３２２、３３２を有する第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３とを有し、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３の各挿入部が、角筒状の本体部３１の各開口部にそれぞれ嵌合されると、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３が、各開口部をそれぞれ覆うように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセッテ型放射線画像固体検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、病気診断等を目的として、Ｘ線画像に代表される、放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。
【０００３】
こうした医療用の放射線画像は、従来スクリーンフィルムを用いて撮影されていたが、近年は、放射線画像のデジタル化が実現されており、例えば、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体層が形成された輝尽性蛍光体シートに蓄積させた後、この輝尽性蛍光体シートをレーザ光で走査し、これにより輝尽性蛍光体シートから発光される輝尽光を光電変換して画像データを得るＣＲ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置が広く普及している（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
放射線画像撮影では、スクリーンフィルムや輝尽性蛍光体シート等の記録媒体を内部に収納したカセッテ（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）が用いられる。なお、ＣＲ装置での撮影に用いられるＣＲ用のカセッテは、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテに適合するものとして導入された既存の設備、例えばカセッテホルダーやブッキーテーブルを継続して使用可能となるように、当該スクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズに倣って、設計・製造されている。言い換えると、カセッテのサイズの互換性が維持され、施設の有効活用と画像データのデジタル化が達成されている。
【０００５】
また、最近では、医療用の放射線画像を得る手段として、照射された放射線を検出しデジタル画像データとして取得する検出器としてＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、このＦＰＤをハウジング（筐体）に収納した可搬型の撮影装置（可搬型のＦＰＤ）も実用化されるようになってきた（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。このような可搬型の検出器は、持ち運びが可能であるために患者の病室等に行って撮影を行うこと等も可能であり、また、撮影部位の位置や角度等に応じて自在に位置や角度を調整することが可能であるため、広く活用されることが期待されている。
【０００７】
可搬型の検出器には、特許文献４及び特許文献５に記載されているように、ＦＰＤを収納する筐体の一端に取っ手が設けられており、持ち運びしやすいように構成されている。これは、内部の検出パネルを保護するための堅牢なハウジング採用により、検出器全体としてはＣＲカセッテにくらべて重量増大するため、この重量増大検出器に対する技師等の操作性を改善するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１２１７８３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４９４４号公報
【特許文献３】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献４】特開２００２−３１１５２７号公報
【特許文献５】米国特許第７，１８９，９７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のように、現在普及しているＣＲ用のカセッテは従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズに従ったサイズとなっており、ブッキーテーブル等もＪＩＳ規格サイズに合わせて作られている。このため、ＦＰＤについても、このＪＩＳ規格サイズに従ったカセッテに収納した形で用いることができれば、施設に設置されている既存の設備を、ＦＰＤを用いた撮影に利用することができ、撮影手段としてＦＰＤを導入する際の設備投資を最小限度に抑えることができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献４及び特許文献５に記載されている検出器は、取っ手が設けられていることからも明らかなように、上記ＪＩＳ規格サイズに従ったものではなく、既存の設備を利用することのできない形状のものである。
【００１１】
また、検出器が落下等により衝撃を受けると、ハウジングが変形し、内部のガラス基材や電気部品等に負荷がかかり、部品の破損や画質の劣化を生じるおそれがある。
【００１２】
この点、筐体に取っ手が設けられている場合には、持ち運ぶ際にこの取っ手を持って運ぶため、誤って検出器を落下させた場合には、取っ手と反対側の端部から落下することとなる。このため、特許文献４及び特許文献５に記載されているような、単なる可搬型の検出器の場合には、このような落下の予測される方向からの衝撃に耐えられるように構成すれば足りる。
【００１３】
これに対して、上記ＪＩＳ規格サイズに従ったカセッテは、取っ手等の設けられていない薄い平板状のものであることから、持ち運ぶ際にカセッテのどこを持つかが特定されず、落下する場合も、どこからどのように落下するかを予測することができない。また、このようなカセッテの場合には、患者撮影時のカセッテ装填位置（装填方向）の自由度も大幅に向上するので、患者に対するカセッテ位置修正時にどのような方向からカセッテに患者の体重（荷重）が加わるかについても予測できない。このため、カセッテの全体的な強度向上が必要となるという問題がある。
【００１４】
さらに、強度アップを図るに際し、できるだけ重量増大を招かず、軽量で且つ堅牢な構造が求められる。
【００１５】
そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、画像データのデジタル化を達成することのできるＦＰＤであって、ＣＲ用のカセッテとの互換性を有する薄型であるとともに、充分な強度を有し、外部からの応力に対しハウジングの変形を抑制することが可能で、外部からの衝撃に対応でき、ポータブル撮影をすることが可能なカセッテ型放射線画像固体検出器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するために、本発明は、
入射した放射線を受けて電気信号に変換する検出部を有する検出器ユニットと、
前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備える医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器であって、
前記ハウジングは、
カーボン繊維を用いて、両端部に開口部を有する、継ぎ目のない角筒状に形成された本体部と、
前記本体部の前記開口部に嵌合可能な挿入部をそれぞれ有する第１の蓋部材及び第２の蓋部材とを、
有し、
前記第１の蓋部材及び第２の蓋部材の前記各挿入部が、前記角筒状の本体部の前記各開口部にそれぞれ嵌合されると、前記第１の蓋部材及び前記第２の蓋部材が、前記各開口部をそれぞれ覆うように構成されていることを特徴とする医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のような方式のカセッテ型放射線画像固体検出器（カセッテＦＰＤ）によれば、ハウジングの放射線入射方向の厚さが１６ｍｍ以下であり、カセッテのＪＩＳ規格を満たしているため、ＣＲ用のカセッテと同様に既存の装置、設備を利用することができ、撮影手段としてＦＰＤを導入する際の設備投資を最小限度に抑えることができる。
【００１８】
また、検出器ユニットを内蔵するハウジングが、カーボン繊維を用いて形成された角筒状の本体部と、本体部の両端部に形成された開口部を覆う第１の蓋部材及び第２の蓋部材とで形成されているので、どのような方向から外力が加わっても、ハウジングの変形を抑制し、ハウジングの内部に設けられた部品の破損等を避けることができる。
【００１９】
また、部品同士の継ぎ目（接合部）が従来の構成よりも少ないため、粉塵、患者の汗、消毒液等の水分や異物がハウジングの内部に浸入し難くなるので、内部の電気部品等の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
さらに、堅牢なハウジングを構成するに際し、従来のように金属部品自体の剛性（板厚）に依存する強度維持構成では無いので、ＣＲ用のカセッテと互換サイズに構成しても、患者の全荷重が作用しても変形の少ない堅牢性と重量低減を両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係るカセッテ型検出器を示す斜視図である。
【図２】本実施形態におけるハウジングの分解斜視図である。
【図３】各種材料の弾性率及び熱伝導率を比較した図である。
【図４】ハウジングの撓み量についてのシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】片持ち梁的に保持した場合の荷重のかかり方を説明する説明図である。
【図６】撮影姿勢ごとにガラス基材にかかる荷重を示すグラフである。
【図７】圧力測定装置の概略構成を示す図である。
【図８】ガラス基材の許容応力を示す説明図である。
【図９】４辺支持のガラス基材における最大応力、最大撓み量を示す説明図である。
【図１０】４辺支持のガラス基材について説明する説明図である。
【図１１】４辺支持のガラス基材における係数を示す図である。
【図１２】図１に示すカセッテ型検出器の内部構成を示す概略図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ断面図である。
【図１５】本実施形態における検出パネルを示す平面図である。
【図１６】図１５に示す検出パネルを矢視Ｆ方向から見た側面図である。
【図１７】図１５に示す検出パネルのＧ−Ｇ断面図である。
【図１８】信号検出部を構成する光電変換部の１画素分の等価回路構成図である。
【図１９】図１８に示す光電変換部を二次元に配列した等価回路構成図である。
【図２０】図２０（ａ）は、検出器ユニットが緩衝部材の傾斜に突き当てられた状態を示す図であり、図２０（ｂ）は、検出器ユニットが緩衝部材の傾斜に案内されて水平位置に移動した状態を示す図であり、図２０（ｃ）は、検出器ユニットが緩衝部材によって保持された状態を示す図である。
【図２１】図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す断面図である。
【図２２】図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す断面図である。
【図２３】図１に示すカセッテ型検出器の蓋部材とハウジング本体部との係合部分の一変形例を示す断面図である。
【図２４】図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す断面図である。
【図２５】図２５（ａ）は、図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す側面図であり、図２５（ｂ）は、図２５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１から図２０を参照しつつ、本発明に係るカセッテ型放射線画像固体検出器の一実施形態について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００２３】
図１は、本実施形態におけるカセッテ型放射線画像固体検出器（以下「カセッテ型検出器」と称する。）の斜視図である。
【００２４】
本実施形態におけるカセッテ型検出器１は、カセッテ型のフラットパネルディテクタ（ＦｌａｔＰａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下「ＦＰＤ」と称する。）であり、カセッテ型検出器１は、照射された放射線を検出しデジタル画像データとして取得する検出器ユニット２（図１２等参照）と、この検出器ユニット２を内部に収納するハウジング３とを備えている。
【００２５】
本実施形態において、ハウジング３は、その放射線入射方向の厚さが１５ｍｍとなるように形成されている。なお、ハウジング３の放射線入射方向の厚さ寸法は１５ｍｍに限定されないが、１６ｍｍ以下であることが好ましく、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ４９０５）に準拠するサイズ（１５ｍｍ＋１ｍｍであり、かつ１５ｍｍ−２ｍｍ）の範囲内に収まる寸法であることが好ましい。なお、このＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ４９０５）に対応する国際規格は、ＩＥＣ ６０４０６である。
【００２６】
ＣＲ用のカセッテやブッキーテーブル等、既存の装置のほとんどがこのスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズに合わせて作られているため、ハウジング３の寸法をＪＩＳ規格サイズに合わせることにより、カセッテ型のＦＰＤであるカセッテ型検出器１による撮影を行う場合でも既存の設備を利用することができる。
【００２７】
図２は、本実施形態におけるハウジング３の分解斜視図である。
【００２８】
図２に示すように、ハウジング３は、両端部に開口部３１１、３１２を有する中空の角筒状に形成されたハウジング本体部３１と、ハウジング本体部３１の各開口部３１１、３１２を覆い、閉塞する第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３とを備えている。
【００２９】
第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３は、蓋本体部３２１、３３１と、挿入部３２２、３３２とを備えており、例えば非導電性のプラスチック等の非導電性の材料によって形成されている。
【００３０】
蓋本体部３２１、３３１は、その外周がハウジング本体部３１の各開口部３１１、３１２の外周の寸法とほぼ等しい寸法となるように形成されている。また、蓋本体部３２１、３３１の、開口部３１１、３１２に対する挿入方向における寸法は、８ｍｍとなっている。なお、蓋本体部３２１、３３１の上記寸法をどの程度とするかは特に限定されないが、後述するアンテナ装置９が設けられている蓋本体部３２１については、上記寸法を６ｍｍ以上とすることが好ましく、８ｍｍ以上であればさらに好ましい。
【００３１】
また、挿入部３２２、３３２は、開口部３１１、３１２に対する挿入側に開口部を有する枠状となっており、挿入部３２２、３３２の外周は、ハウジング本体部３１の各開口部３１１、３１２の内周の寸法よりもわずかに小さい寸法となるように形成されている。
【００３２】
挿入部３２２、３３２の内部には、検出器ユニット２に対して外部から伝達される外力を緩和することのできる緩衝部材３２３、３３３（図１２等参照）が設けられている。緩衝部材３２３、３３３は、外力を緩和できるものであれば特に限定はされず、例えば、発泡ウレタン、シリコン等を適用することができる。
【００３３】
また、特に、挿入部３３２に設けられる緩衝部材３３３は、断面形状がほぼＶ字状となっており（図１４及び図２０参照）、弾性体、粘性体、粘弾性体（ｖｉｓｃｏｅｌａｔｉｃ等）のいずれかで形成されていればよく、検出器ユニット２が当接した際に変形可能なものであることが好ましい。緩衝部材３２３、３３３は、検出器ユニット２をハウジング３の内部の適正位置に保持する保持部材としても機能する。
【００３４】
挿入部３２２、３３２の各側面からは、ハウジング本体部３１と蓋部材３２、３３とを係合する係合手段としての係合片３２４、３３４が、開口部３１１、３１２に対する挿入方向に向かって延出している。係合片３２４、３３４の外側面には、それぞれ係合凸部３２５、３３５が設けられている。
【００３５】
なお、挿入部３２２、３３２の外周面には、ゴム等で形成された防水用のリング（図示せず）が設けられることが好ましい。防水用のリングを設けた場合には、ハウジング本体部３１と各蓋部材３２、３３との密着性が増し、粉塵、患者の汗、消毒液等の水分や異物がハウジング３の内部に浸入するのを防ぐことができる。
【００３６】
第１の蓋部材３２の蓋本体部３２１の一側面であって、カセッテ型検出器１の放射線入射側の面と直交する面には、カセッテ型検出器１と外部の機器との間で無線により情報の送受信を行うためのアンテナ装置９が埋め込まれている。
【００３７】
アンテナ装置９には、金属からなる平板状の一対の放射板９１，９２と、一対の放射板９１，９２を連結し、当該一対の放射板９１，９２に対して給電する給電部９３とが設けられている。
【００３８】
本実施形態において、一対の放射板９１，９２のうち、一方の放射板９１は、正面視形状が台形となるように形成されており、他方の放射板９２は、正面視形状がほぼ円形となるように形成されている。そして、給電部９３は、一方の放射板９１の上底部の略中央に接続されるとともに、他方の放射板９２の一部と接続されている。
【００３９】
給電部９３によって連結されることで、一対の放射板９１，９２の間には、所定の間隙が形成されている。
【００４０】
なお、アンテナ装置９の種類・形状は、ここに例示したものに限定されない。また、アンテナ装置９は蓋本体部３２１に埋め込まれている場合に限定されず、蓋本体部３２１の外側や内側に貼付されていてもよい。ただし、アンテナ装置９は、金属やカーボン等の導電性材料からなる導電性部材に近接した位置に設けると受信感度、受信利得が低下することから、カーボン等の導電性材料で形成されているハウジング本体部３１や金属等で形成されている各種電子部品２２（図１２等参照）からできるだけ離れた位置に設けることが好ましく、少なくとも６ｍｍ以上離れていることが好ましく、８ｍｍ以上離れていればさらに好ましい。
【００４１】
この点、本実施形態では、前述のように、アンテナ装置９は非導電性の材料で形成された蓋本体部３２１に設けられており、蓋本体部３２１の開口部３１１に対する挿入方向における寸法は、８ｍｍとなっている。このため、アンテナ装置９は、カーボン繊維等の導電性材料を含んで形成されているハウジング本体部３１から８ｍｍ離れた位置に配置されることなり、受信感度、受信利得を維持する上で好ましい。
【００４２】
また、蓋本体部３２１の一面であって、アンテナ装置９が形成されている面と同一面上には、図１及び図２に示すように、ハウジング３の内部に設けられた充電池２５（図１２等参照）を充電する際に外部の電源等と接続される充電用端子４５が形成されており、また、カセッテ型検出器１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源スイッチ４６が配置されている。さらに、アンテナ装置９が形成されている面と放射線入射側の面とによって形成される角部には、例えばＬＥＤ等で構成され充電池２５の充電状況や各種の操作状況等を表示するインジケータ４７が設けられている。
【００４３】
本実施形態において、インターフェース用部品とは、これら充電用端子４５、電源スイッチ４６、インジケータ４７、アンテナ装置９を含み、カセッテ型検出器１に設けられる電子／電気部品であって、検出器ユニット２の外に設けられるものをいう。
【００４４】
なお、本実施形態では、上記全てのインターフェース用部品が第１の蓋部材３２に設けられている場合を例示しているが、これらの全部又は一部が第２の蓋部材３３等に設けられる構成としてもよい。また、インターフェース用部品は、ここに例示したものに限定されず、他の部品が含まれていてもよいし、これらのうちの一部を備えない構成としてもよい。
【００４５】
ハウジング本体部３１は、例えば、心材（型）の上にカーボン繊維を巻回して所望の厚み（例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ）とした上で形状を整え、巻回したカーボン繊維の上に熱硬化性樹脂を流した上で、高温高圧で焼き固めることにより成型し、その後心材を抜き取ることによって形成する。
【００４６】
また、所望の厚み（例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ）で、予め所定サイズのハウジング本体部３１の展開長に合致する矩形状の板状部材を形成し、この板状部材を心材（型）に沿って折り曲げて、端面同士を接着剤等で結合することにより、角筒状としてもよい。
【００４７】
このような手法によってハウジング本体部３１を形成した場合には、ハウジング本体部３１の内周の寸法が心材（型）の外周の寸法により正確に決定されるため、寸法にばらつきのないハウジング本体部３１を簡易に形成することができる。
【００４８】
また、ハウジング本体部３１を継ぎ目のない一体的な構造として形成することができるため、外から衝撃等が加わった場合に、その外力・外圧を分散させることができる。
【００４９】
なお、ハウジング本体部３１を形成するカーボン繊維としては、ピッチ系カーボン繊維を用いることが好ましい。
【００５０】
図３は、各種材料ごとの弾性率と熱伝導率とを比較した表である。カーボン繊維としては、ＰＡＮ系カーボン繊維と、ピッチ系カーボン繊維とがあるが、図３に示すように、ピッチ系カーボン繊維はＰＡＮ系カーボン繊維の３倍以上の弾性率を有しており、ハウジング本体部３１の板厚を薄くしても十分な強度を得ることができる。また、カーボン繊維は一般にアルミニウム等の金属と比較して熱伝導率が低く、カーボン繊維で形成したハウジングの中で熱が発生すると、熱が放熱されずに篭ってしまうという問題がある。
【００５１】
この点、ピッチ系カーボン繊維はアルミニウムと同程度の高い熱伝導率であるため、ハウジング３の内部に後述する各種電子部品２２や充電池２５等、発熱する部品を複数備える場合でも、発生した熱を効率よく放熱することが可能であり、ハウジング３の内部に熱が篭って各部に悪影響を与えるのを防止することができる。
【００５２】
ハウジング本体部３１の内側であって、各蓋部材３２、３３の係合片３２４、３３４の係合凸部３２５、３３５に対応する位置には、図２及び図１２に示すように、係合凸部３２５、３３５に係合する係合凹部３１５，３１６が形成されている。
【００５３】
ハウジング３は、ハウジング本体部３１の一方側端部の開口部３１１に第１の蓋部材３２の挿入部３２２を挿入し、他方側端部の開口部３１２に第２の蓋部材３３の挿入部３３２を挿入して、係合凹部３１５，３１６にそれぞれ係合凸部３２５、３３５を係合させることにより、両開口部３１１、３１２が閉塞され、内部が密閉されて、一体となるようになっている。なお、ハウジング本体部３１と各蓋部材３２、３３とを接合する手段は、ここに例示したものに限定されず、例えばねじ止めすることにより接合してもよいし、接着固定してもよい。
【００５４】
なお、本実施形態においては、一旦組み立てを行った後は、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３はハウジング本体部３１に固着され、取り外すことができない構成となっている。このように構成することにより、ハウジング３内部の密閉性を高めることができる。このため、例えば充電池２５の交換が必要になった際等には、蓋部材３２、３３を破壊してカセッテ型検出器１を分解することとなるが、樹脂等で形成されている蓋部材３２、３３は比較的安価なものであり、破壊しても損失が少ない一方、内部の検出器ユニット２については再利用可能に取り出すことができる。
【００５５】
また、ハウジング本体部３１の内側の両側部には、検出器ユニット２がハウジング本体部３１の内壁面と干渉して破損することのないように保護する緩衝部材３１７が設けられている。なお、緩衝部材３１７の材料は特に限定されないが、例えば、シリコン、ポリウレタン等の弾性を有する樹脂等を適用することができる。
【００５６】
ハウジング３内部に収納された検出器ユニット２に外部からの荷重（患者の体重等）の影響が及ばないようにするためには、カセッテ型検出器１の全体としての撓み量が検出器ユニット２の許容撓み量以内となるように規制する必要がある。
【００５７】
ここで、実際の患者撮影時に想定されるカセッテ型検出器１のハウジング３の最大撓み量、及び検出器ユニット２を構成するガラス基材２１３，２１４に作用する応力について、データを示しつつ説明する。
【００５８】
図４は、カセッテ型検出器１のハウジング３の撓み量についてシミュレーションした結果を示したものである。
【００５９】
このシミュレーションにおいて、ハウジング本体部３１は、カーボン繊維として引張弾性率７９０Ｇｐａのピッチ系カーボン繊維を使用し、ハウジング３の側面部分の高さが１６ｍｍ（従いカセッテとしての厚さは１６ｍｍ）、ハウジング本体部３１の基準板厚（基準肉厚）が２ｍｍの構造である中空の立方体状（肉厚２ｍｍ）のハウジング（カセッテ型検出器１）を用いた。また、そのサイズとしては、最も撓みを生じやすい半切サイズ（１４インチ×１７インチのサイズ）のものを用いた。
【００６０】
なお、カセッテ型検出器１にかかる荷重は、撮影姿勢によって異なるが、想定しうる使用環境の中で最も大きな荷重がかかる撮影姿勢は、患者がベッドの上に横向きに横臥して、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合であるため（図６参照）、図４に示すシミュレーションは、このような撮影姿勢の場合に、患者の下に配置されたカセッテ型検出器１を移動させる場合について行っている。
【００６１】
図４において、パターン１は、図５（ａ）に示すように、片持ち梁的にカセッテ型検出器１の一端部のみを保持して、上から荷重のかかった状態のカセッテ型検出器１を移動させる場合のカセッテ型検出器１の最大撓み量である。例えば、ベッド上に横臥している患者の臀部の下に一旦カセッテ型検出器１をセットした上で、この位置を変えるために検出器を１人で移動させる場合を想定している。パターン２は、図５（ｂ）に示すように、対角に位置する２箇所の端部を保持して、パターン１と同様に荷重のかかった状態のカセッテ型検出器１を移動させる場合のカセッテ型検出器１の最大撓み量である。これは、例えば検出器を２人で移動させる場合を想定している。
【００６２】
ベッド上に横臥している患者の下に挿入されたカセッテ型検出器１を移動させる際にカセッテ型検出器１のハウジング３にかかる最大荷重は約２９４Ｎ（３０ｋｇ）であるとの実測結果が得られたため、パターン１及びパターン２とも、カセッテ型検出器１を保持している端部に２９４Ｎ（３０ｋｇ）の荷重のかかった状態における撓み量を測定した。
【００６３】
この結果、図４に示すように、いずれの場合においても、カセッテ型検出器１のハウジング３の最大撓み量を２ｍｍ未満とすることができる。
【００６４】
また、図６は、ブッキーテーブル等、比較的剛性の高いものの上にカセッテ型検出器１を載置して撮影を行う場合に、検出器ユニット２のガラス基材２１３、２１４（図１３等参照）に作用する力（応力）について、圧力測定装置７（図７参照）を用いて測定した結果を示したものである。
【００６５】
圧力測定装置７は、例えば、図７に示すように、外部から加わる圧力の変化を感圧素子にて電気信号に変換し出力するセンサシート７１と、センサシート７１から出力された電気信号を、センサコネクタ７２を介して受信するコンピュータ７３とを備えるものであり、具体的には、ニッタ株式会社製 Ｉ−ＳＣＡＮシステムを用いて測定を行った。
【００６６】
測定は、患者が仰向けに横臥した状態で、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合及び背中の下にカセッテ型検出器１を配置した場合、患者が横向きに横臥した状態で、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合及び肩部分の下にカセッテ型検出器１を配置した場合、という４種類の撮影姿勢と撮影部位の組合せについて行い、それぞれの場合に、圧力測定装置７のセンサシート７１を患者の撮影部位の下に配置して、カセッテ型検出器１のハウジング３にかかる圧力を測定した。
【００６７】
前述のように、カセッテ型検出器１にかかる荷重が最も大きくなる撮影姿勢は、患者がベッドの上に横向きに横臥して、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合である。このような撮影姿勢で、例えば、体重１００ｋｇの患者の撮影を行う場合、カセッテ型検出器１の検出器ユニット２のガラス基材２１３，２１４に作用する最大荷重は、図６に示すように、１０８Ｎ（１１ｋｇ）前後となる。
【００６８】
また、上記のようにカセッテ型検出器１を片持ち梁的に保持して移動させる際に生じるハウジング３の撓み量（歪み量）は２ｍｍ以下であり、一方、検出器ユニット２の許容撓み量は６ｍｍであるので、患者の全体重がハウジング３にかかる全荷重撮影を行う際に、一旦患者の下にセットされたカセッテ型検出器１の移動、ポジション変更等を行っても、ガラス基材２１３，２１４に作用する最大応力がガラス基材２１３，２１４の許容応力を超えることがなく、ガラス基材２１３，２１４の割れ等、故障を誘発することがない。
【００６９】
すなわち、図８に示すように、８ｍｍ以下のガラス板（ガラス基材）の場合、カセッテ型検出器１を移動させる際等に作用する瞬間的にかかる力に対する許容応力（短期許容応力）は、ガラス基材の面内において２４．５ＭＰａである。
【００７０】
そして、ガラス基材２１３，２１４のように矩形状の板状部材の４辺を支持した状態で等分布荷重をかけた場合、図９に示すように、最大応力は２３ＭＰａであり、最大撓み量は６ｍｍである。
【００７１】
なお、図９における最大応力は、図１０に示すように、４辺を支持された矩形状の板状部材の長手方向をｂ、長手方向に直交する方向をａとしたときに、辺長比ｂ／ａが１．２である場合の係数α１、β１を定め（図１１参照）、式（１）によって算出し、最大撓み量については、同様の条件下で、式（２）により算出した。
【００７２】
【数１】
【００７３】
【数２】
【００７４】
以上のように、カセッテ型検出器１を使用する上で想定しうる最大限の荷重をかけた場合に生じる最大応力は２３ＭＰａであり、最大撓み量は６ｍｍであるところ、本実施形態におけるガラス基材２１３，２１４のように、８ｍｍ以下のガラス板（ガラス基材）の場合の許容応力は２４．５ＭＰａであり、また、６ｍｍ以内の撓み量を許容するものである。したがって、どのような撮影姿勢で撮影を行う場合でも、ガラス基材２１３，２１４及びこれを含む検出器ユニット２に割れ等の故障が生じることはないといえる。
【００７５】
図１２は、検出器ユニット２がハウジング３に収納された状態を上側（撮影時の放射線入射側）から見た平面図であり、図１３は、図１２におけるＡ−Ａ断面図、図１４は、図１２におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、図１２では、説明の便宜上ハウジング本体部３１の上面、検出パネル２１及び基台２４を取り除いた状態とした場合のカセッテ型検出器１内部の各部材の配置を模式的に示している。
【００７６】
図１２から図１４に示すように、検出器ユニット２は、検出パネル２１、各種の電子部品２２を実装した回路基板２３等を備えて構成されている。本実施形態では、回路基板２３は、樹脂等で形成された基台２４に固定され、この基台２４を検出パネル２１に対して接着固定等することによって回路基板２３が基台２４を介して検出パネル２１に固定されている。なお、基台２４は本発明の必須の構成要素ではなく、基台２４を介さずに回路基板２３等を直接検出パネル２１に固定する構成としてもよい。
【００７７】
図１２に示すように、本実施形態では、電子部品２２を搭載する回路基板２３が４つに分割されており、それぞれ検出パネル２１の各角部近傍に寄せて配置されている。また、電子部品２２は、回路基板２３上に検出パネル２１の外周に沿って配置されている。電子部品２２は、できるだけ検出パネル２１の各角部に近い位置に配置されることが好ましい。電子部品２２を回路基板２３上にこのように配置することによって、検出器ユニット２をハウジング３に収納した際に電子部品２２がハウジング３の角部近傍及びハウジング本体部３１の周縁部の、外力に対して変形し難い（高強度の）領域に沿って配置される。なお、回路基板２３や電子部品２２の数、配置等はここに例示したものに限定されない。
【００７８】
本実施形態において、回路基板２３上に配置される電子部品２２としては、例えば各部の制御を行う制御部２７（図１９参照）を構成するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）（図示せず）、ＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等からなる記憶部（図示せず）、走査駆動回路１６（図１９参照）、信号読出し回路１７（図１９参照）等がある。なお、ＲＯＭ、ＲＡＭとは別に、フラッシュメモリなどの書き換え可能な読出し専用メモリ等からなり検出パネル２１から出力された画像信号を記憶する画像記憶部を備えていてもよい。
【００７９】
また、検出器ユニット２には、外部装置との間で各種信号の送受信を行う通信部（図示せず）が設けられている。通信部は、例えば、検出パネル２１から出力された画像信号を前述のアンテナ装置９を介して外部装置に転送したり、外部装置から送信される撮影開始信号等を、アンテナ装置９を介して受信したりするようになっている。
【００８０】
また、基台２４上であって、検出器ユニット２をハウジング３の内部に収納した際に第１の蓋部材３２に設けられている充電用端子４５の近傍となる位置には、カセッテ型検出器１を構成する複数の駆動部（例えば、後述する走査駆動回路１６（図１９参照）、信号読出し回路１７（図１９参照）、通信部（図示せず）、記憶部（図示せず）、充電量検出部（図示せず）、インジケータ４７、検出パネル２１等）に電力を供給する電力供給部として充電池２５が設けられている。
【００８１】
充電池２５としては、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池、電気二重層コンデンサ等の充電自在な電池を適用することができる。また、充電池２５に代えて、燃料電池等を適用してもよい。なお、電力供給部としての充電池２５の形状、大きさ、個数、配置等は、図１２等に例示したものに限定されない。
【００８２】
充電池２５は、基台２４上の所定の位置に設置することにより前述の充電用端子４５と電気的に接続されるようになっており、例えば、カセッテ型検出器１を外部電源と接続されるクレードル等の充電用装置（図示せず）に装着することによって充電用装置側の端子とハウジング３側の充電用端子４５とが接続されて充電池２５の充電が行われるようになっている。
【００８３】
各種電子部品２２、充電池２５と接続されている回路基板２３の端部には、柔軟性のある材料で構成されたフレキシブルハーネス３２７が設けられている。
【００８４】
回路基板２３等は、このフレキシブルハーネス３２７によって、第１の蓋部材３２に設けられているインターフェース用部品としての充電用端子４５、電源スイッチ４６、インジケータ４７、及びアンテナ装置９と電気的に接続されている。なお、フレキシブルハーネス３２７を第１の蓋部材３２の各インターフェース用部品と接続する手法は、コネクタによってもよいし、半田付けによってもよい。
【００８５】
図１５は、検出パネル２１の平面図であり、図１６は、検出パネル２１を図１５における矢視Ｆ方向から見た側面図であり、図１７は、検出パネル２１の図１５におけるＧ−Ｇ断面図である。
【００８６】
検出パネル２１は、入射した放射線を光に変換するシンチレータとしてシンチレータ層（発光層）２１１が一方の面に形成された第１のガラス基材２１４、シンチレータ層２１１の下側に積層されシンチレータ層２１１により変換された光を検出して電気信号に変換する信号検出部１５１（図１９参照）が一方の面に形成された第２のガラス基材２１３等を備えて構成されており、これらが積層された積層構造となっている。
【００８７】
シンチレータ層２１１は、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力するようになっている。
【００８８】
このシンチレータ層２１１で用いられる蛍光体は、例えば、ＣａＷＯ４等を母体材料とするものや、ＣｓＩ：ＴｌやＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体材料内に発光中心物質が付活されたものを用いることができる。また、希土類元素をＭとしたとき、（Ｇｄ、Ｍ、Ｅｕ）２Ｏ３の一般式で示される蛍光体を用いることができる。特に、放射線吸収及び発光効率が高いことよりＣｓＩ：ＴｌやＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂが好ましく、これらを用いることで、ノイズの低い高画質の画像を得ることができる。
【００８９】
シンチレータ層２１１は、例えば、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の各種高分子材料（ポリマー）により形成された支持体（図示せず）の上に、例えば気相成長法により蛍光体を層状に形成したものであり、蛍光体の層は、蛍光体の柱状結晶からなっている。気相成長法としては、蒸着法、スパッタ法、化学蒸着（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等が好ましく用いられる。いずれの手法においても、蛍光体の層を支持体上に独立した細長い柱状結晶に気相成長させることができる。
【００９０】
シンチレータ層２１１は、第１のガラス基材２１４の下側（撮影時に放射線が入射する側と反対側）に貼付されており、第１のガラス基材２１４の上側（撮影時に放射線が入射する側）にはガラス保護フィルム２１５がさらに積層されている。
【００９１】
また、シンチレータ層２１１の下側（撮影時に放射線が入射する側とは反対側）には、第２のガラス基材２１３が積層されており、第２のガラス基材２１３の下側にはガラス保護フィルム２１６がさらに積層されている。
【００９２】
第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３は、ともに厚みが０．６ｍｍ程度であり、レーザにより端面を切断することにより、端面、すなわち、切断面と、この切断面とガラス基材の上面との稜線部分、及び切断面とガラス基材の下面との稜線部分を平滑化する平滑化処理を施されている。なお、第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の厚みは０．６ｍｍに限定されない。また、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３とで厚みが異なるようにしてもよい。
【００９３】
ここで、レーザで第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の端面を切断することによる平滑化処理について説明する。
【００９４】
ガラスを切断する場合、まずガラス表面に硬く鋭いもので筋（傷）を付けてガラスの厚さ方向に垂直クラックを形成し（スクライブ作業）、このクラックを伸ばすように応力をかけて割る（分断作業）という二つの作業工程を経るのが一般である。そして、従来は、ガラス表面に傷を付ける作業（スクライブ作業）を超硬合金、電着ダイヤモンド、焼結ダイヤモンド等を用いて行っていた。しかし、ガラス表面に超硬合金やダイヤモンド等で傷を付けた場合には、切断（分断）されたガラスの端面に微細な凹凸ができ、曲げ等の負荷をガラスにかけた場合に、この凹凸部分に応力が集中するため、割れやすいという問題があった。
【００９５】
この点、本実施形態では、レーザを用いて第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の表面に傷を付ける作業（スクライブ作業）を行う。このようにレーザを用いた場合には、切断（分断）後のガラスの端面が平滑化されるので、曲げ等の負荷に対するガラスの強度を高めることができる。
【００９６】
ガラス基材の割れは、外力の大きさというよりは、むしろ、ガラス基材断裁時に応力集中の元となる部分的なバリや、部分的な凸凹部が形成されることに起因しているため、このように断裁後の端面を平滑化する処理をすることにより、かなりの外力（応力）に対してもガラス基材の割れ等の発生を防止することができる。
【００９７】
なお、レーザにより第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の端面を切断する切断装置としては、例えばレーザ発振部において、ＹＡＧ（ＹｔｔｒｉｕｍＡｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶）をレーザ光学媒体として用いるＹＡＧレーザ等が好適に用いられるが、切断に用いられる切断装置はこれに限定されない。
【００９８】
第２のガラス基材２１３の上側（シンチレータ層２１１に対向する側）には、シンチレータ層２１１から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づく画像信号の出力を行う検出部である信号検出部１５１が形成されている。
【００９９】
このように、本実施形態においては、信号検出部１５１が、シンチレータ層２１１の下側に積層されており、信号検出部１５１の下側に配置された第２のガラス基材２１３と、シンチレータ層２１１の上側に配置された第１のガラス基材２１４との間に、信号検出部１５１とシンチレータ層２１１とが対向した状態で挟み込まれる構成となっている。
【０１００】
従来は、ハウジングを通じて内部のガラス基材に作用する応力を抑制しなければ、ガラス基材の割れは防止できないと考えられていたため、ハウジングとガラス基材との間にスペースを設け、当該スペースに外力を緩和／減少せしめる緩衝部材を多用していた。このためハウジングが一層大型化するものであった。
【０１０１】
この点、本発明者等は、ガラス基材の割れは、当該ガラス基材に作用する外力の大きさというよりは、むしろ、ガラス基材断裁時に応力集中の元となる部分的なバリや、部分的な凸凹部が形成されることに起因していることを見出した。そこで、上記の応力集中の元となる前記のバリや、凸凹部を除去すべく、断裁後の端面を平滑化する処理を行い、これにより、前述のような構成のハウジング３に作用する患者の体重等に起因する荷重や撓みに対して、ガラス基材２１３，２１４の割れ等の発生を防止することが可能となった。
【０１０２】
また、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との外周縁に沿って封止部材２１７が設けられており、この封止部材２１７によって第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３とが接着され、結合されている。これにより、曲げ等の負荷に対してより強度を高めることができる。
【０１０３】
さらに、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３とを接着する際は、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との間の空間から空気を吸引する等により脱気した後に封止部材２１７による接着、結合を行うようになっており、これにより、空気に含まれる湿気がシンチレータ層２１１等に影響を及ぼすのを防ぐことができ、シンチレータ層２１１等の長寿命化を図ることができる。
【０１０４】
また、検出パネル２１の各角部及び角部同士の中間近傍には検出パネル２１を外部からの衝撃等から保護するための緩衝部材２１８が設けられている。
【０１０５】
ここで、検出パネル２１の回路構成について説明する。図１８は、信号検出部１５１を構成する１画素分の光電変換部の等価回路図である。
【０１０６】
図１８に示すように、１画素分の光電変換部の構成は、フォトダイオード１５２と、フォトダイオード１５２で蓄積された電気エネルギーをスイッチングにより電気信号として取り出す薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と称する。）１５３とから構成されている。フォトダイオード１５２は、電荷を生成し蓄積する撮像素子である。フォトダイオード１５２から取り出された電気信号は、増幅器１５４により信号読出し回路１７が検出可能なレベルにまで電気信号を増幅するようになっている。
【０１０７】
具体的には、光の照射を受けるとフォトダイオード１５２で電荷が発生し、ＴＦＴ１５３のゲートＧに信号読出し用の電圧が印加されると、ＴＦＴ１５３のソースＳに接続されたフォトダイオード１５２から電荷がＴＦＴ１５３のドレインＤ側に流れ、増幅器１５４に並列に接続されたコンデンサ１５４ａに蓄積される。そして、増幅器１５４から、コンデンサ１５４ａに蓄積された電荷に比例して増幅された電気信号が出力されるようになっている。
【０１０８】
また、増幅器１５４から増幅された電気信号が出力されて電気信号が取り出されると、増幅器１５４やコンデンサ１５４ａに並列に接続されたスイッチ１５４ｂがオンされてコンデンサ１５４ａに蓄積された電荷が放出されて、増幅器１５４がリセットされるようになっている。なお、フォトダイオード１５２は、単に規制キャパシタンスを有した光ダイオードでもよいし、フォトダイオード１５２と光電変換部のダイナミックレンジを改良するように追加コンデンサを並列に含んでいるものでもよい。
【０１０９】
図１９は、このような光電変換部を二次元に配列した等価回路図であり、画素間には、走査線Ｌｌと信号線Ｌｒが直交するように配設されている。ＴＦＴ１５３のソースＳには前述のフォトダイオード１５２の一端側が接続されており、ＴＦＴ１５３のドレインＤは信号線Ｌｒに接続されている。一方、フォトダイオード１５２の他端側は、各行に配された隣接するフォトダイオード１５２の他端側と接続されて共通のバイアス線Ｌｂを通じてバイアス電源１５５に接続されている。
【０１１０】
このバイアス電源１５５は制御部２７に接続され、制御部２７からの指示によりバイアス線Ｌｂを通じてフォトダイオード１５２に電圧がかかるようになっている。また各行に配されたＴＦＴ１５３のゲートＧは、共通の走査線Ｌｌに接続されており、走査線Ｌｌは走査駆動回路１６を介して制御部２７に接続されている。同様に、各列に配されたＴＦＴ１５３のドレインＤは、共通の信号線Ｌｒに接続されて制御部２７に制御される信号読出し回路１７に接続されている。
【０１１１】
信号読出し回路１７には、前述した信号線Ｌｒごとの増幅器１５４が設けられている。信号読出し時には、選択された走査線Ｌｌに信号読出し用の電圧が印加され、それによりその走査線Ｌｌに接続されている各ＴＦＴ１５３のゲートＧに電圧が印加され、各ＴＦＴ１５３を介して各フォトダイオード１５２から各信号線Ｌｒにそのフォトダイオード１５２で発生した電荷が流れる。そして、各増幅器１５４でフォトダイオード１５２ごとに電荷が増幅され、１行分のフォトダイオード１５２の情報が取り出される。そして、この操作を走査線Ｌｌをそれぞれ切り替えて全ての走査線Ｌｌについて行うことで、全フォトダイオード１５２から情報を取り出すようになっている。
【０１１２】
各増幅器１５４にはそれぞれサンプルホールド回路１５６が接続されている。各サンプルホールド回路１５６は信号読出し回路１７に設けられたアナログマルチプレクサ１５７に接続されており、信号読出し回路１７により読み出された信号は、アナログマルチプレクサ１５７からＡ／Ｄ変換器１５８を介して前述した制御部２７に出力されるようになっている。
【０１１３】
なお、ＴＦＴ１５３は、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のもの、有機半導体を用いたもののいずれであってもよい。
【０１１４】
また、本実施形態では、撮像素子として光電変換素子としてのフォトダイオード１５２を用いた場合を例示したが、光電変換素子はフォトダイオード以外の固体撮像素子を用いてもよい。
【０１１５】
この信号検出部１５１の側部には、各フォトダイオード（光電変換素子）１５２にパルスを送って当該各フォトダイオード１５２を走査・駆動させる走査駆動回路１６と、各光電変換素子に蓄積された電気エネルギーを読み出す信号読出し回路１７とが配されている。
【０１１６】
次に、本実施形態におけるカセッテ型検出器１の作用について説明する。
【０１１７】
本実施形態においては、まず、一方の面に信号検出部１５１を形成した第２のガラス基材２１３と、一方の面にシンチレータ層２１１を貼付した第１のガラス基材２１４とを、シンチレータ層２１１と信号検出部１５１とが対向するように積層し、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との間の空間の脱気処理を行った後、封止部材２１７によって両ガラス基材２１３，２１４を接着、結合させる。次に、各種電子部品２２を配置した回路基板２３及び充電池２５を所定の位置に搭載した基台２４を、回路基板２３及び充電池２５が搭載された側が下になるように第２のガラス基材２１３の裏面側に固定する。これにより、検出器ユニット２が完成する。
【０１１８】
検出器ユニット２が完成すると、検出器ユニット２の回路基板２３に接続されている電子部品２２や充電池２５と、第１の蓋部材３２に設けられている充電用端子４５、電源スイッチ４６、インジケータ４７、アンテナ装置９とを、フレキシブルハーネス３２７により電気的に接続する。
【０１１９】
次に、ハウジング本体部３１の内部に、検出器ユニット２を挿入する際に検出器ユニット２を下側から支持しつつ案内する図示しない治具を配置する。この治具は例えば棒状のものであってもよいし、板状のものであってもよい。
【０１２０】
第１の蓋部材３２をハウジング本体部３１の開口部３１１に嵌め込む際には、第１の蓋部材３２とフレキシブルハーネス３２７により接続された検出器ユニット２を開口部３１１から挿入し、検出器ユニット２を第１の蓋部材３２により押圧しつつ治具の上を滑らせていき、ハウジング本体部３１内に収納する。
【０１２１】
係合片３２４の係合凸部３２５がハウジング本体部３１の係合凹部３１５と係合するまで第１の蓋部材３２を押し込み、これにより第１の蓋部材３２の装着が完了する。
【０１２２】
検出器ユニット２の収納及び第１の蓋部材３２の装着が完了すると、ハウジング本体部３１の開口部３１２から治具を取り出した上で、第２の蓋部材３３を開口部３１２に嵌め込む。この際、図２０（ａ）に示すように、検出器ユニット２の端部が自重によって下側に傾斜した状態で挿入されている場合には、検出器ユニット２の端部が緩衝部材３３３の端部の傾斜に突き当てられる。このとき、さらに第２の蓋部材３３を押し込むことにより、図２０（ｂ）に示すように、検出器ユニット２の端部が緩衝部材３３３の端部の傾斜に沿って水平位置に案内される。そして、第２の蓋部材３３を、係合片３３４の係合凸部３３５がハウジング本体部３１の係合凹部３１６と係合する位置まで押し込むことにより、ハウジング３が内部が密閉された状態で一体化するとともに、図２０（ｃ）に示すように、緩衝部材３３３の形状が、検出器ユニット２の端部の形状に合わせて変形し、検出器ユニット２の端部が緩衝部材３３３によって保持される。
【０１２３】
これにより、検出器ユニット２は、一方の端部が第１の蓋部材３２側に設けられた緩衝部材３２３によって保持され、他方の端部が第２の蓋部材３３側に設けられた緩衝部材３３３によって保持される。このように検出器ユニット２は両端部のみを保持されており、上下方向については、空間が設けられていることから、上下方向からの衝撃はこの空間によって吸収されて、外力が直接検出器ユニット２に伝達されないようになっている。
【０１２４】
カセッテ型検出器１を撮影に使用する場合には、例えば、撮影対象である患者をベッドに寝かせ、ベッドと患者の身体との間にシンチレータ層２１１の設けられている側を上にしてカセッテ型検出器１を差し込み、撮影を行う。また、カセッテ型検出器１を既存のＣＲ用のカセッテによる撮影の際に用いられるブッキーテーブル等にセットして使用することも可能である。
【０１２５】
以上のように、本実施例によれば、カセッテ型検出器１のハウジング本体部３１が、継ぎ目の無い一体成型の角筒状となっているので、薄型（厚さ１６ｍｍ以下）でありながら、患者の実撮影に充分耐える全方向的な強度を有することができるとともに、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズの範囲内に収まる寸法であるため、カセッテ型のＦＰＤであるカセッテ型検出器１による撮影を行う場合でもＣＲ用のカセッテ用に設けられているブッキーテーブル等、既存の装置、設備を利用することができる。
【０１２６】
さらに、カセッテ型検出器１のハウジング３を構成する部品による継ぎ目が少ないので、粉塵、患者の汗、消毒液等の水分や異物の侵入確率がさがり、ハウジング３の変形抑制による電子部品へのダメージ抑制と相俟って、内部の電子部品等の長寿命化を達成することができる。
【０１２７】
また、カセッテ型検出器１には撮影時に患者の体重等の負荷がかかるため、負荷に対する剛性（強度）が要求されるが、本実施形態では、検出パネル２１を２枚のガラス基材（第１のガラス基材２１４、第２のガラス基材２１３）でシンチレータ層２１１及び信号検出部１５１を挟み込む構成とするとともに、これらのガラス基材２１３，２１４をレーザによって切断することで端面に平滑化処理を施しているので、ガラス基材２１３，２１４の曲げ剛性（曲げ強度）が高い。
【０１２８】
また、本実施形態では、予め検出器ユニット２と第１の蓋部材３２とを電気的に接続しておき、第１の蓋部材３２を開口部３１１に嵌め込むことによりハウジング本体部３１への検出器ユニット２の挿入も完了し、さらに第２の蓋部材３３を開口部３１２に嵌め込むことによりハウジング３の組み立てが完了するので、工場における生産過程において、効率的に作業を行うことができるとともに、検出器ユニット２の組み付け作業精度等についてあまり厳密さが要求されず、歩留まりの向上が期待できる。
【０１２９】
また、２枚のガラス基材（第１のガラス基材２１４、第２のガラス基材２１３）でシンチレータ層２１１及び信号検出部１５１を挟み込んでいるので、外部からの負荷がかかった際等に、シンチレータ層２１１や信号検出部１５１が破損するのを防ぐことができる。
【０１３０】
また、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との間の空間を脱気しているので、空気に含まれている湿気によるシンチレータ層２１１の腐食等を防止することができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、アンテナ装置９が、導電性材料で形成されている部材（ハウジング本体部３１）から６ｍｍ以上離れた位置に配置されているので、アンテナ装置９の受信感度、受信利得を高く維持することができる。
【０１３２】
なお、本実施形態では、検出器ユニット２をハウジング本体部３１に挿入する際に、治具を用いて検出器ユニット２を案内するようにしたが、例えば、図２１及び図２２に示すように、第１の蓋部材３２に検出器ユニット２を支持する支持部材３２８を設けて、この支持部材３２８の上に検出器ユニット２を載置したままハウジング本体部３１に挿入するようにしてもよい。
【０１３３】
また、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３の形状は、ここに例示したものに限定されない。例えば、図２３に示すように、各蓋部材５２，５３の蓋本体部５２１，５３１と挿入部５２２，５３２がともにハウジング本体部５１の内側に嵌め込まれる形状となっていてもよい。
【０１３４】
また、図２４に示すように、各蓋部材６２，６３の蓋本体部６２１，６３１に溝部６２２，６３２を設けるとともに、ハウジング本体部６１の各開口端部に係合手段として挿入部６１１を設け、この挿入部６１１を溝部６２２，６３２に挿入することにより各蓋部材６２，６３とハウジング本体部６１とを係合させるようにしてもよい。
【０１３５】
また、図２５に示すように、各蓋部材７２，７３に挿入部を設けず、蓋本体部７２１，７３１に係合手段としての係合片７２２，７３２を直接設けて、この係合片７２２，７３２に設けられた係合凸部７２３，７３３をハウジング本体部７１の内側に形成された係合凹部７１１に係合させることにより各蓋部材７２，７３とハウジング本体部７１とを係合させるようにしてもよい。
【０１３６】
また、本実施形態では、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３はハウジング本体部３１に固着され、一旦組み立てを行った後は、各蓋部材３２、３３を壊すことなしには取り外しできない構成としたが、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３を着脱可能にハウジング本体部３１に取り付ける構成としてもよい。この場合には、例えば、ハウジング本体部の係合凹部をハウジング本体部の内側から外側に貫通する貫通孔とし、この貫通孔を外側からシール等で塞ぐ構成とする。そして、一旦組み立てた後、第１の蓋部材及び第２の蓋部材を取り外す際には、シールを剥がして貫通孔から棒状のものを挿入し、係合凸部を押し出して係合を解除した上で、第１の蓋部材及び第２の蓋部材をハウジング本体部から取り外すようにする。
【０１３７】
また、本実施形態では、検出パネル２１がシンチレータ層２１１と信号検出部１５１とによって構成されている間接変換方式のＦＰＤを例として説明したが、ＦＰＤは間接変換方式のものに限られない。例えば、放射線を吸収し放射線を電荷に変換するアモルファス・セレン（ａ−Ｓｅ）層を設け、このａ−Ｓｅ層の中に放射線フォトンを高電圧で引き込むことにより、検出器に照射された放射線の放射線エネルギーを直接電荷量に変換する（電気信号化する）直接変換方式のＦＰＤにおいても、ａ−Ｓｅ層を２枚のガラス基材の間に挟み込む本発明の構成を適用することが可能である。
【０１３８】
また、本実施形態では、シンチレータ層２１１が支持体に気相成長させた蛍光体層であり、これを第１のガラス基材２１４の一方の面に貼付することによってシンチレータ層２１１を第１のガラス基材２１４の上に形成する場合を例としたが、シンチレータ層２１１はこれに限定されず、例えば、第１のガラス基材の下側（放射線入射側とは反対側）の面に蛍光体を直接蒸着させる等の手法により第１のガラス基材の上にシンチレータ層を形成するようにしてもよい。
【０１３９】
さらに、本実施形態では、第２のガラス基材２１３上に信号検出部１５１を形成する構成としたが、信号検出部１５１を第２のガラス基材とは別個のものとして形成し、これを第２のガラス基材の上に載置する構成としてもよい。
【０１４０】
また、本実施形態では、端面を平滑化する平滑化処理の手法としてレーザを用いてガラス表面に傷を付ける場合を説明したが、平滑化処理の手法はここに例示したものに限定されない。例えば、超硬合金やダイヤモンド等を用いて第１のガラス基材及び第２のガラス基材を切断した後、その切断端面を研磨したり、又は切断端面をレーザにより加熱処理したりするといった事後的処理を行うことによって端面の平滑化を行ってもよい。
【０１４１】
また、本実施形態ではレーザによりガラス表面に傷を付けてから切断（分断）するという２段階の作業工程を踏む場合を例として説明したが、レーザによりガラス基材の切断まで行うような構成としてもよい。
【０１４２】
また、本実施形態では、電源供給部として、充電可能な二次電池（充電池２５）を用いる場合を例として説明したが、電源供給部は二次電池に限定されない。例えば、マンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池等、電池交換が必要な一次電池を用いてもよい。
【０１４３】
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【０１４４】
１ カセッテ型検出器（カセッテ型放射線画像固体検出器）
２ 検出器ユニット
３ ハウジング
９ アンテナ装置（インターフェース用部品）
２１ 検出パネル
２２ 電子部品
２３ 回路基板
２４ 基台
２５ 充電池（電力供給部）
３１ ハウジング本体部（本体部）
３２ 第１の蓋部材
３３ 第２の蓋部材
４５ 充電用端子（インターフェース用部品）
４６ 電源スイッチ（インターフェース用部品）
４７ インジケータ（インターフェース用部品）
１５１ 信号検出部（検出部）
２１１ シンチレータ層（シンチレータ）
２１３ 第２のガラス基材
２１４ 第１のガラス基材
２１７ 封止部材（接着部材）
３２３ 緩衝部材
３３３ 緩衝部材
３２４ 係合片（係合手段）
３３４ 係合片（係合手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセッテ型放射線画像固体検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、病気診断等を目的として、Ｘ線画像に代表される、放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。
【０００３】
こうした医療用の放射線画像は、従来スクリーンフィルムを用いて撮影されていたが、近年は、放射線画像のデジタル化が実現されており、例えば、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体層が形成された輝尽性蛍光体シートに蓄積させた後、この輝尽性蛍光体シートをレーザ光で走査し、これにより輝尽性蛍光体シートから発光される輝尽光を光電変換して画像データを得るＣＲ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置が広く普及している（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
放射線画像撮影では、スクリーンフィルムや輝尽性蛍光体シート等の記録媒体を内部に収納したカセッテ（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）が用いられる。なお、ＣＲ装置での撮影に用いられるＣＲ用のカセッテは、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテに適合するものとして導入された既存の設備、例えばカセッテホルダーやブッキーテーブルを継続して使用可能となるように、当該スクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズに倣って、設計・製造されている。言い換えると、カセッテのサイズの互換性が維持され、施設の有効活用と画像データのデジタル化が達成されている。
【０００５】
また、最近では、医療用の放射線画像を得る手段として、照射された放射線を検出しデジタル画像データとして取得する検出器としてＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、このＦＰＤをハウジング（筐体）に収納した可搬型の撮影装置（可搬型のＦＰＤ）も実用化されるようになってきた（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。このような可搬型の検出器は、持ち運びが可能であるために患者の病室等に行って撮影を行うこと等も可能であり、また、撮影部位の位置や角度等に応じて自在に位置や角度を調整することが可能であるため、広く活用されることが期待されている。
【０００７】
可搬型の検出器には、特許文献４及び特許文献５に記載されているように、ＦＰＤを収納する筐体の一端に取っ手が設けられており、持ち運びしやすいように構成されている。これは、内部の検出パネルを保護するための堅牢なハウジング採用により、検出器全体としてはＣＲカセッテにくらべて重量増大するため、この重量増大検出器に対する技師等の操作性を改善するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１２１７８３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４９４４号公報
【特許文献３】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献４】特開２００２−３１１５２７号公報
【特許文献５】米国特許第７，１８９，９７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のように、現在普及しているＣＲ用のカセッテは従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズに従ったサイズとなっており、ブッキーテーブル等もＪＩＳ規格サイズに合わせて作られている。このため、ＦＰＤについても、このＪＩＳ規格サイズに従ったカセッテに収納した形で用いることができれば、施設に設置されている既存の設備を、ＦＰＤを用いた撮影に利用することができ、撮影手段としてＦＰＤを導入する際の設備投資を最小限度に抑えることができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献４及び特許文献５に記載されている検出器は、取っ手が設けられていることからも明らかなように、上記ＪＩＳ規格サイズに従ったものではなく、既存の設備を利用することのできない形状のものである。
【００１１】
また、検出器が落下等により衝撃を受けると、ハウジングが変形し、内部のガラス基材や電気部品等に負荷がかかり、部品の破損や画質の劣化を生じるおそれがある。
【００１２】
この点、筐体に取っ手が設けられている場合には、持ち運ぶ際にこの取っ手を持って運ぶため、誤って検出器を落下させた場合には、取っ手と反対側の端部から落下することとなる。このため、特許文献４及び特許文献５に記載されているような、単なる可搬型の検出器の場合には、このような落下の予測される方向からの衝撃に耐えられるように構成すれば足りる。
【００１３】
これに対して、上記ＪＩＳ規格サイズに従ったカセッテは、取っ手等の設けられていない薄い平板状のものであることから、持ち運ぶ際にカセッテのどこを持つかが特定されず、落下する場合も、どこからどのように落下するかを予測することができない。また、このようなカセッテの場合には、患者撮影時のカセッテ装填位置（装填方向）の自由度も大幅に向上するので、患者に対するカセッテ位置修正時にどのような方向からカセッテに患者の体重（荷重）が加わるかについても予測できない。このため、カセッテの全体的な強度向上が必要となるという問題がある。
【００１４】
さらに、強度アップを図るに際し、できるだけ重量増大を招かず、軽量で且つ堅牢な構造が求められる。
【００１５】
そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、画像データのデジタル化を達成することのできるＦＰＤであって、ＣＲ用のカセッテとの互換性を有する薄型であるとともに、充分な強度を有し、外部からの応力に対しハウジングの変形を抑制することが可能で、外部からの衝撃に対応でき、ポータブル撮影をすることが可能なカセッテ型放射線画像固体検出器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するために、本発明は、
入射した放射線を受けて電気信号に変換する検出部を有する検出器ユニットと、
前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備える医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器であって、
前記ハウジングは、
カーボン繊維を用いて、両端部に開口部を有する、継ぎ目のない角筒状に形成された本体部と、
前記本体部の前記開口部に嵌合可能な挿入部をそれぞれ有する第１の蓋部材及び第２の蓋部材とを、
有し、
前記第１の蓋部材及び第２の蓋部材の前記各挿入部が、前記角筒状の本体部の前記各開口部にそれぞれ嵌合されると、前記第１の蓋部材及び前記第２の蓋部材が、前記各開口部をそれぞれ覆うように構成されていることを特徴とする医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のような方式のカセッテ型放射線画像固体検出器（カセッテＦＰＤ）によれば、ハウジングの放射線入射方向の厚さが１６ｍｍ以下であり、カセッテのＪＩＳ規格を満たしているため、ＣＲ用のカセッテと同様に既存の装置、設備を利用することができ、撮影手段としてＦＰＤを導入する際の設備投資を最小限度に抑えることができる。
【００１８】
また、検出器ユニットを内蔵するハウジングが、カーボン繊維を用いて形成された角筒状の本体部と、本体部の両端部に形成された開口部を覆う第１の蓋部材及び第２の蓋部材とで形成されているので、どのような方向から外力が加わっても、ハウジングの変形を抑制し、ハウジングの内部に設けられた部品の破損等を避けることができる。
【００１９】
また、部品同士の継ぎ目（接合部）が従来の構成よりも少ないため、粉塵、患者の汗、消毒液等の水分や異物がハウジングの内部に浸入し難くなるので、内部の電気部品等の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
さらに、堅牢なハウジングを構成するに際し、従来のように金属部品自体の剛性（板厚）に依存する強度維持構成では無いので、ＣＲ用のカセッテと互換サイズに構成しても、患者の全荷重が作用しても変形の少ない堅牢性と重量低減を両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係るカセッテ型検出器を示す斜視図である。
【図２】本実施形態におけるハウジングの分解斜視図である。
【図３】各種材料の弾性率及び熱伝導率を比較した図である。
【図４】ハウジングの撓み量についてのシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】片持ち梁的に保持した場合の荷重のかかり方を説明する説明図である。
【図６】撮影姿勢ごとにガラス基材にかかる荷重を示すグラフである。
【図７】圧力測定装置の概略構成を示す図である。
【図８】ガラス基材の許容応力を示す説明図である。
【図９】４辺支持のガラス基材における最大応力、最大撓み量を示す説明図である。
【図１０】４辺支持のガラス基材について説明する説明図である。
【図１１】４辺支持のガラス基材における係数を示す図である。
【図１２】図１に示すカセッテ型検出器の内部構成を示す概略図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ断面図である。
【図１５】本実施形態における検出パネルを示す平面図である。
【図１６】図１５に示す検出パネルを矢視Ｆ方向から見た側面図である。
【図１７】図１５に示す検出パネルのＧ−Ｇ断面図である。
【図１８】信号検出部を構成する光電変換部の１画素分の等価回路構成図である。
【図１９】図１８に示す光電変換部を二次元に配列した等価回路構成図である。
【図２０】図２０（ａ）は、検出器ユニットが緩衝部材の傾斜に突き当てられた状態を示す図であり、図２０（ｂ）は、検出器ユニットが緩衝部材の傾斜に案内されて水平位置に移動した状態を示す図であり、図２０（ｃ）は、検出器ユニットが緩衝部材によって保持された状態を示す図である。
【図２１】図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す断面図である。
【図２２】図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す断面図である。
【図２３】図１に示すカセッテ型検出器の蓋部材とハウジング本体部との係合部分の一変形例を示す断面図である。
【図２４】図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す断面図である。
【図２５】図２５（ａ）は、図１に示すカセッテ型検出器の一変形例を示す側面図であり、図２５（ｂ）は、図２５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１から図２０を参照しつつ、本発明に係るカセッテ型放射線画像固体検出器の一実施形態について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００２３】
図１は、本実施形態におけるカセッテ型放射線画像固体検出器（以下「カセッテ型検出器」と称する。）の斜視図である。
【００２４】
本実施形態におけるカセッテ型検出器１は、カセッテ型のフラットパネルディテクタ（ＦｌａｔＰａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下「ＦＰＤ」と称する。）であり、カセッテ型検出器１は、照射された放射線を検出しデジタル画像データとして取得する検出器ユニット２（図１２等参照）と、この検出器ユニット２を内部に収納するハウジング３とを備えている。
【００２５】
本実施形態において、ハウジング３は、その放射線入射方向の厚さが１５ｍｍとなるように形成されている。なお、ハウジング３の放射線入射方向の厚さ寸法は１５ｍｍに限定されないが、１６ｍｍ以下であることが好ましく、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ４９０５）に準拠するサイズ（１５ｍｍ＋１ｍｍであり、かつ１５ｍｍ−２ｍｍ）の範囲内に収まる寸法であることが好ましい。なお、このＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ４９０５）に対応する国際規格は、ＩＥＣ ６０４０６である。
【００２６】
ＣＲ用のカセッテやブッキーテーブル等、既存の装置のほとんどがこのスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズに合わせて作られているため、ハウジング３の寸法をＪＩＳ規格サイズに合わせることにより、カセッテ型のＦＰＤであるカセッテ型検出器１による撮影を行う場合でも既存の設備を利用することができる。
【００２７】
図２は、本実施形態におけるハウジング３の分解斜視図である。
【００２８】
図２に示すように、ハウジング３は、両端部に開口部３１１、３１２を有する中空の角筒状に形成されたハウジング本体部３１と、ハウジング本体部３１の各開口部３１１、３１２を覆い、閉塞する第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３とを備えている。
【００２９】
第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３は、蓋本体部３２１、３３１と、挿入部３２２、３３２とを備えており、例えば非導電性のプラスチック等の非導電性の材料によって形成されている。
【００３０】
蓋本体部３２１、３３１は、その外周がハウジング本体部３１の各開口部３１１、３１２の外周の寸法とほぼ等しい寸法となるように形成されている。また、蓋本体部３２１、３３１の、開口部３１１、３１２に対する挿入方向における寸法は、８ｍｍとなっている。なお、蓋本体部３２１、３３１の上記寸法をどの程度とするかは特に限定されないが、後述するアンテナ装置９が設けられている蓋本体部３２１については、上記寸法を６ｍｍ以上とすることが好ましく、８ｍｍ以上であればさらに好ましい。
【００３１】
また、挿入部３２２、３３２は、開口部３１１、３１２に対する挿入側に開口部を有する枠状となっており、挿入部３２２、３３２の外周は、ハウジング本体部３１の各開口部３１１、３１２の内周の寸法よりもわずかに小さい寸法となるように形成されている。
【００３２】
挿入部３２２、３３２の内部には、検出器ユニット２に対して外部から伝達される外力を緩和することのできる緩衝部材３２３、３３３（図１２等参照）が設けられている。緩衝部材３２３、３３３は、外力を緩和できるものであれば特に限定はされず、例えば、発泡ウレタン、シリコン等を適用することができる。
【００３３】
また、特に、挿入部３３２に設けられる緩衝部材３３３は、断面形状がほぼＶ字状となっており（図１４及び図２０参照）、弾性体、粘性体、粘弾性体（ｖｉｓｃｏｅｌａｔｉｃ等）のいずれかで形成されていればよく、検出器ユニット２が当接した際に変形可能なものであることが好ましい。緩衝部材３２３、３３３は、検出器ユニット２をハウジング３の内部の適正位置に保持する保持部材としても機能する。
【００３４】
挿入部３２２、３３２の各側面からは、ハウジング本体部３１と蓋部材３２、３３とを係合する係合手段としての係合片３２４、３３４が、開口部３１１、３１２に対する挿入方向に向かって延出している。係合片３２４、３３４の外側面には、それぞれ係合凸部３２５、３３５が設けられている。
【００３５】
なお、挿入部３２２、３３２の外周面には、ゴム等で形成された防水用のリング（図示せず）が設けられることが好ましい。防水用のリングを設けた場合には、ハウジング本体部３１と各蓋部材３２、３３との密着性が増し、粉塵、患者の汗、消毒液等の水分や異物がハウジング３の内部に浸入するのを防ぐことができる。
【００３６】
第１の蓋部材３２の蓋本体部３２１の一側面であって、カセッテ型検出器１の放射線入射側の面と直交する面には、カセッテ型検出器１と外部の機器との間で無線により情報の送受信を行うためのアンテナ装置９が埋め込まれている。
【００３７】
アンテナ装置９には、金属からなる平板状の一対の放射板９１，９２と、一対の放射板９１，９２を連結し、当該一対の放射板９１，９２に対して給電する給電部９３とが設けられている。
【００３８】
本実施形態において、一対の放射板９１，９２のうち、一方の放射板９１は、正面視形状が台形となるように形成されており、他方の放射板９２は、正面視形状がほぼ円形となるように形成されている。そして、給電部９３は、一方の放射板９１の上底部の略中央に接続されるとともに、他方の放射板９２の一部と接続されている。
【００３９】
給電部９３によって連結されることで、一対の放射板９１，９２の間には、所定の間隙が形成されている。
【００４０】
なお、アンテナ装置９の種類・形状は、ここに例示したものに限定されない。また、アンテナ装置９は蓋本体部３２１に埋め込まれている場合に限定されず、蓋本体部３２１の外側や内側に貼付されていてもよい。ただし、アンテナ装置９は、金属やカーボン等の導電性材料からなる導電性部材に近接した位置に設けると受信感度、受信利得が低下することから、カーボン等の導電性材料で形成されているハウジング本体部３１や金属等で形成されている各種電子部品２２（図１２等参照）からできるだけ離れた位置に設けることが好ましく、少なくとも６ｍｍ以上離れていることが好ましく、８ｍｍ以上離れていればさらに好ましい。
【００４１】
この点、本実施形態では、前述のように、アンテナ装置９は非導電性の材料で形成された蓋本体部３２１に設けられており、蓋本体部３２１の開口部３１１に対する挿入方向における寸法は、８ｍｍとなっている。このため、アンテナ装置９は、カーボン繊維等の導電性材料を含んで形成されているハウジング本体部３１から８ｍｍ離れた位置に配置されることなり、受信感度、受信利得を維持する上で好ましい。
【００４２】
また、蓋本体部３２１の一面であって、アンテナ装置９が形成されている面と同一面上には、図１及び図２に示すように、ハウジング３の内部に設けられた充電池２５（図１２等参照）を充電する際に外部の電源等と接続される充電用端子４５が形成されており、また、カセッテ型検出器１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源スイッチ４６が配置されている。さらに、アンテナ装置９が形成されている面と放射線入射側の面とによって形成される角部には、例えばＬＥＤ等で構成され充電池２５の充電状況や各種の操作状況等を表示するインジケータ４７が設けられている。
【００４３】
本実施形態において、インターフェース用部品とは、これら充電用端子４５、電源スイッチ４６、インジケータ４７、アンテナ装置９を含み、カセッテ型検出器１に設けられる電子／電気部品であって、検出器ユニット２の外に設けられるものをいう。
【００４４】
なお、本実施形態では、上記全てのインターフェース用部品が第１の蓋部材３２に設けられている場合を例示しているが、これらの全部又は一部が第２の蓋部材３３等に設けられる構成としてもよい。また、インターフェース用部品は、ここに例示したものに限定されず、他の部品が含まれていてもよいし、これらのうちの一部を備えない構成としてもよい。
【００４５】
ハウジング本体部３１は、例えば、心材（型）の上にカーボン繊維を巻回して所望の厚み（例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ）とした上で形状を整え、巻回したカーボン繊維の上に熱硬化性樹脂を流した上で、高温高圧で焼き固めることにより成型し、その後心材を抜き取ることによって形成する。
【００４６】
また、所望の厚み（例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ）で、予め所定サイズのハウジング本体部３１の展開長に合致する矩形状の板状部材を形成し、この板状部材を心材（型）に沿って折り曲げて、端面同士を接着剤等で結合することにより、角筒状としてもよい。
【００４７】
このような手法によってハウジング本体部３１を形成した場合には、ハウジング本体部３１の内周の寸法が心材（型）の外周の寸法により正確に決定されるため、寸法にばらつきのないハウジング本体部３１を簡易に形成することができる。
【００４８】
また、ハウジング本体部３１を継ぎ目のない一体的な構造として形成することができるため、外から衝撃等が加わった場合に、その外力・外圧を分散させることができる。
【００４９】
なお、ハウジング本体部３１を形成するカーボン繊維としては、ピッチ系カーボン繊維を用いることが好ましい。
【００５０】
図３は、各種材料ごとの弾性率と熱伝導率とを比較した表である。カーボン繊維としては、ＰＡＮ系カーボン繊維と、ピッチ系カーボン繊維とがあるが、図３に示すように、ピッチ系カーボン繊維はＰＡＮ系カーボン繊維の３倍以上の弾性率を有しており、ハウジング本体部３１の板厚を薄くしても十分な強度を得ることができる。また、カーボン繊維は一般にアルミニウム等の金属と比較して熱伝導率が低く、カーボン繊維で形成したハウジングの中で熱が発生すると、熱が放熱されずに篭ってしまうという問題がある。
【００５１】
この点、ピッチ系カーボン繊維はアルミニウムと同程度の高い熱伝導率であるため、ハウジング３の内部に後述する各種電子部品２２や充電池２５等、発熱する部品を複数備える場合でも、発生した熱を効率よく放熱することが可能であり、ハウジング３の内部に熱が篭って各部に悪影響を与えるのを防止することができる。
【００５２】
ハウジング本体部３１の内側であって、各蓋部材３２、３３の係合片３２４、３３４の係合凸部３２５、３３５に対応する位置には、図２及び図１２に示すように、係合凸部３２５、３３５に係合する係合凹部３１５，３１６が形成されている。
【００５３】
ハウジング３は、ハウジング本体部３１の一方側端部の開口部３１１に第１の蓋部材３２の挿入部３２２を挿入し、他方側端部の開口部３１２に第２の蓋部材３３の挿入部３３２を挿入して、係合凹部３１５，３１６にそれぞれ係合凸部３２５、３３５を係合させることにより、両開口部３１１、３１２が閉塞され、内部が密閉されて、一体となるようになっている。なお、ハウジング本体部３１と各蓋部材３２、３３とを接合する手段は、ここに例示したものに限定されず、例えばねじ止めすることにより接合してもよいし、接着固定してもよい。
【００５４】
なお、本実施形態においては、一旦組み立てを行った後は、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３はハウジング本体部３１に固着され、取り外すことができない構成となっている。このように構成することにより、ハウジング３内部の密閉性を高めることができる。このため、例えば充電池２５の交換が必要になった際等には、蓋部材３２、３３を破壊してカセッテ型検出器１を分解することとなるが、樹脂等で形成されている蓋部材３２、３３は比較的安価なものであり、破壊しても損失が少ない一方、内部の検出器ユニット２については再利用可能に取り出すことができる。
【００５５】
また、ハウジング本体部３１の内側の両側部には、検出器ユニット２がハウジング本体部３１の内壁面と干渉して破損することのないように保護する緩衝部材３１７が設けられている。なお、緩衝部材３１７の材料は特に限定されないが、例えば、シリコン、ポリウレタン等の弾性を有する樹脂等を適用することができる。
【００５６】
ハウジング３内部に収納された検出器ユニット２に外部からの荷重（患者の体重等）の影響が及ばないようにするためには、カセッテ型検出器１の全体としての撓み量が検出器ユニット２の許容撓み量以内となるように規制する必要がある。
【００５７】
ここで、実際の患者撮影時に想定されるカセッテ型検出器１のハウジング３の最大撓み量、及び検出器ユニット２を構成するガラス基材２１３，２１４に作用する応力について、データを示しつつ説明する。
【００５８】
図４は、カセッテ型検出器１のハウジング３の撓み量についてシミュレーションした結果を示したものである。
【００５９】
このシミュレーションにおいて、ハウジング本体部３１は、カーボン繊維として引張弾性率７９０Ｇｐａのピッチ系カーボン繊維を使用し、ハウジング３の側面部分の高さが１６ｍｍ（従いカセッテとしての厚さは１６ｍｍ）、ハウジング本体部３１の基準板厚（基準肉厚）が２ｍｍの構造である中空の立方体状（肉厚２ｍｍ）のハウジング（カセッテ型検出器１）を用いた。また、そのサイズとしては、最も撓みを生じやすい半切サイズ（１４インチ×１７インチのサイズ）のものを用いた。
【００６０】
なお、カセッテ型検出器１にかかる荷重は、撮影姿勢によって異なるが、想定しうる使用環境の中で最も大きな荷重がかかる撮影姿勢は、患者がベッドの上に横向きに横臥して、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合であるため（図６参照）、図４に示すシミュレーションは、このような撮影姿勢の場合に、患者の下に配置されたカセッテ型検出器１を移動させる場合について行っている。
【００６１】
図４において、パターン１は、図５（ａ）に示すように、片持ち梁的にカセッテ型検出器１の一端部のみを保持して、上から荷重のかかった状態のカセッテ型検出器１を移動させる場合のカセッテ型検出器１の最大撓み量である。例えば、ベッド上に横臥している患者の臀部の下に一旦カセッテ型検出器１をセットした上で、この位置を変えるために検出器を１人で移動させる場合を想定している。パターン２は、図５（ｂ）に示すように、対角に位置する２箇所の端部を保持して、パターン１と同様に荷重のかかった状態のカセッテ型検出器１を移動させる場合のカセッテ型検出器１の最大撓み量である。これは、例えば検出器を２人で移動させる場合を想定している。
【００６２】
ベッド上に横臥している患者の下に挿入されたカセッテ型検出器１を移動させる際にカセッテ型検出器１のハウジング３にかかる最大荷重は約２９４Ｎ（３０ｋｇ）であるとの実測結果が得られたため、パターン１及びパターン２とも、カセッテ型検出器１を保持している端部に２９４Ｎ（３０ｋｇ）の荷重のかかった状態における撓み量を測定した。
【００６３】
この結果、図４に示すように、いずれの場合においても、カセッテ型検出器１のハウジング３の最大撓み量を２ｍｍ未満とすることができる。
【００６４】
また、図６は、ブッキーテーブル等、比較的剛性の高いものの上にカセッテ型検出器１を載置して撮影を行う場合に、検出器ユニット２のガラス基材２１３、２１４（図１３等参照）に作用する力（応力）について、圧力測定装置７（図７参照）を用いて測定した結果を示したものである。
【００６５】
圧力測定装置７は、例えば、図７に示すように、外部から加わる圧力の変化を感圧素子にて電気信号に変換し出力するセンサシート７１と、センサシート７１から出力された電気信号を、センサコネクタ７２を介して受信するコンピュータ７３とを備えるものであり、具体的には、ニッタ株式会社製 Ｉ−ＳＣＡＮシステムを用いて測定を行った。
【００６６】
測定は、患者が仰向けに横臥した状態で、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合及び背中の下にカセッテ型検出器１を配置した場合、患者が横向きに横臥した状態で、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合及び肩部分の下にカセッテ型検出器１を配置した場合、という４種類の撮影姿勢と撮影部位の組合せについて行い、それぞれの場合に、圧力測定装置７のセンサシート７１を患者の撮影部位の下に配置して、カセッテ型検出器１のハウジング３にかかる圧力を測定した。
【００６７】
前述のように、カセッテ型検出器１にかかる荷重が最も大きくなる撮影姿勢は、患者がベッドの上に横向きに横臥して、その臀部の下にカセッテ型検出器１を配置した場合である。このような撮影姿勢で、例えば、体重１００ｋｇの患者の撮影を行う場合、カセッテ型検出器１の検出器ユニット２のガラス基材２１３，２１４に作用する最大荷重は、図６に示すように、１０８Ｎ（１１ｋｇ）前後となる。
【００６８】
また、上記のようにカセッテ型検出器１を片持ち梁的に保持して移動させる際に生じるハウジング３の撓み量（歪み量）は２ｍｍ以下であり、一方、検出器ユニット２の許容撓み量は６ｍｍであるので、患者の全体重がハウジング３にかかる全荷重撮影を行う際に、一旦患者の下にセットされたカセッテ型検出器１の移動、ポジション変更等を行っても、ガラス基材２１３，２１４に作用する最大応力がガラス基材２１３，２１４の許容応力を超えることがなく、ガラス基材２１３，２１４の割れ等、故障を誘発することがない。
【００６９】
すなわち、図８に示すように、８ｍｍ以下のガラス板（ガラス基材）の場合、カセッテ型検出器１を移動させる際等に作用する瞬間的にかかる力に対する許容応力（短期許容応力）は、ガラス基材の面内において２４．５ＭＰａである。
【００７０】
そして、ガラス基材２１３，２１４のように矩形状の板状部材の４辺を支持した状態で等分布荷重をかけた場合、図９に示すように、最大応力は２３ＭＰａであり、最大撓み量は６ｍｍである。
【００７１】
なお、図９における最大応力は、図１０に示すように、４辺を支持された矩形状の板状部材の長手方向をｂ、長手方向に直交する方向をａとしたときに、辺長比ｂ／ａが１．２である場合の係数α１、β１を定め（図１１参照）、式（１）によって算出し、最大撓み量については、同様の条件下で、式（２）により算出した。
【００７２】
【数１】
【００７３】
【数２】
【００７４】
以上のように、カセッテ型検出器１を使用する上で想定しうる最大限の荷重をかけた場合に生じる最大応力は２３ＭＰａであり、最大撓み量は６ｍｍであるところ、本実施形態におけるガラス基材２１３，２１４のように、８ｍｍ以下のガラス板（ガラス基材）の場合の許容応力は２４．５ＭＰａであり、また、６ｍｍ以内の撓み量を許容するものである。したがって、どのような撮影姿勢で撮影を行う場合でも、ガラス基材２１３，２１４及びこれを含む検出器ユニット２に割れ等の故障が生じることはないといえる。
【００７５】
図１２は、検出器ユニット２がハウジング３に収納された状態を上側（撮影時の放射線入射側）から見た平面図であり、図１３は、図１２におけるＡ−Ａ断面図、図１４は、図１２におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、図１２では、説明の便宜上ハウジング本体部３１の上面、検出パネル２１及び基台２４を取り除いた状態とした場合のカセッテ型検出器１内部の各部材の配置を模式的に示している。
【００７６】
図１２から図１４に示すように、検出器ユニット２は、検出パネル２１、各種の電子部品２２を実装した回路基板２３等を備えて構成されている。本実施形態では、回路基板２３は、樹脂等で形成された基台２４に固定され、この基台２４を検出パネル２１に対して接着固定等することによって回路基板２３が基台２４を介して検出パネル２１に固定されている。なお、基台２４は本発明の必須の構成要素ではなく、基台２４を介さずに回路基板２３等を直接検出パネル２１に固定する構成としてもよい。
【００７７】
図１２に示すように、本実施形態では、電子部品２２を搭載する回路基板２３が４つに分割されており、それぞれ検出パネル２１の各角部近傍に寄せて配置されている。また、電子部品２２は、回路基板２３上に検出パネル２１の外周に沿って配置されている。電子部品２２は、できるだけ検出パネル２１の各角部に近い位置に配置されることが好ましい。電子部品２２を回路基板２３上にこのように配置することによって、検出器ユニット２をハウジング３に収納した際に電子部品２２がハウジング３の角部近傍及びハウジング本体部３１の周縁部の、外力に対して変形し難い（高強度の）領域に沿って配置される。なお、回路基板２３や電子部品２２の数、配置等はここに例示したものに限定されない。
【００７８】
本実施形態において、回路基板２３上に配置される電子部品２２としては、例えば各部の制御を行う制御部２７（図１９参照）を構成するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）（図示せず）、ＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等からなる記憶部（図示せず）、走査駆動回路１６（図１９参照）、信号読出し回路１７（図１９参照）等がある。なお、ＲＯＭ、ＲＡＭとは別に、フラッシュメモリなどの書き換え可能な読出し専用メモリ等からなり検出パネル２１から出力された画像信号を記憶する画像記憶部を備えていてもよい。
【００７９】
また、検出器ユニット２には、外部装置との間で各種信号の送受信を行う通信部（図示せず）が設けられている。通信部は、例えば、検出パネル２１から出力された画像信号を前述のアンテナ装置９を介して外部装置に転送したり、外部装置から送信される撮影開始信号等を、アンテナ装置９を介して受信したりするようになっている。
【００８０】
また、基台２４上であって、検出器ユニット２をハウジング３の内部に収納した際に第１の蓋部材３２に設けられている充電用端子４５の近傍となる位置には、カセッテ型検出器１を構成する複数の駆動部（例えば、後述する走査駆動回路１６（図１９参照）、信号読出し回路１７（図１９参照）、通信部（図示せず）、記憶部（図示せず）、充電量検出部（図示せず）、インジケータ４７、検出パネル２１等）に電力を供給する電力供給部として充電池２５が設けられている。
【００８１】
充電池２５としては、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池、電気二重層コンデンサ等の充電自在な電池を適用することができる。また、充電池２５に代えて、燃料電池等を適用してもよい。なお、電力供給部としての充電池２５の形状、大きさ、個数、配置等は、図１２等に例示したものに限定されない。
【００８２】
充電池２５は、基台２４上の所定の位置に設置することにより前述の充電用端子４５と電気的に接続されるようになっており、例えば、カセッテ型検出器１を外部電源と接続されるクレードル等の充電用装置（図示せず）に装着することによって充電用装置側の端子とハウジング３側の充電用端子４５とが接続されて充電池２５の充電が行われるようになっている。
【００８３】
各種電子部品２２、充電池２５と接続されている回路基板２３の端部には、柔軟性のある材料で構成されたフレキシブルハーネス３２７が設けられている。
【００８４】
回路基板２３等は、このフレキシブルハーネス３２７によって、第１の蓋部材３２に設けられているインターフェース用部品としての充電用端子４５、電源スイッチ４６、インジケータ４７、及びアンテナ装置９と電気的に接続されている。なお、フレキシブルハーネス３２７を第１の蓋部材３２の各インターフェース用部品と接続する手法は、コネクタによってもよいし、半田付けによってもよい。
【００８５】
図１５は、検出パネル２１の平面図であり、図１６は、検出パネル２１を図１５における矢視Ｆ方向から見た側面図であり、図１７は、検出パネル２１の図１５におけるＧ−Ｇ断面図である。
【００８６】
検出パネル２１は、入射した放射線を光に変換するシンチレータとしてシンチレータ層（発光層）２１１が一方の面に形成された第１のガラス基材２１４、シンチレータ層２１１の下側に積層されシンチレータ層２１１により変換された光を検出して電気信号に変換する信号検出部１５１（図１９参照）が一方の面に形成された第２のガラス基材２１３等を備えて構成されており、これらが積層された積層構造となっている。
【００８７】
シンチレータ層２１１は、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力するようになっている。
【００８８】
このシンチレータ層２１１で用いられる蛍光体は、例えば、ＣａＷＯ４等を母体材料とするものや、ＣｓＩ：ＴｌやＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体材料内に発光中心物質が付活されたものを用いることができる。また、希土類元素をＭとしたとき、（Ｇｄ、Ｍ、Ｅｕ）２Ｏ３の一般式で示される蛍光体を用いることができる。特に、放射線吸収及び発光効率が高いことよりＣｓＩ：ＴｌやＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂが好ましく、これらを用いることで、ノイズの低い高画質の画像を得ることができる。
【００８９】
シンチレータ層２１１は、例えば、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の各種高分子材料（ポリマー）により形成された支持体（図示せず）の上に、例えば気相成長法により蛍光体を層状に形成したものであり、蛍光体の層は、蛍光体の柱状結晶からなっている。気相成長法としては、蒸着法、スパッタ法、化学蒸着（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等が好ましく用いられる。いずれの手法においても、蛍光体の層を支持体上に独立した細長い柱状結晶に気相成長させることができる。
【００９０】
シンチレータ層２１１は、第１のガラス基材２１４の下側（撮影時に放射線が入射する側と反対側）に貼付されており、第１のガラス基材２１４の上側（撮影時に放射線が入射する側）にはガラス保護フィルム２１５がさらに積層されている。
【００９１】
また、シンチレータ層２１１の下側（撮影時に放射線が入射する側とは反対側）には、第２のガラス基材２１３が積層されており、第２のガラス基材２１３の下側にはガラス保護フィルム２１６がさらに積層されている。
【００９２】
第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３は、ともに厚みが０．６ｍｍ程度であり、レーザにより端面を切断することにより、端面、すなわち、切断面と、この切断面とガラス基材の上面との稜線部分、及び切断面とガラス基材の下面との稜線部分を平滑化する平滑化処理を施されている。なお、第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の厚みは０．６ｍｍに限定されない。また、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３とで厚みが異なるようにしてもよい。
【００９３】
ここで、レーザで第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の端面を切断することによる平滑化処理について説明する。
【００９４】
ガラスを切断する場合、まずガラス表面に硬く鋭いもので筋（傷）を付けてガラスの厚さ方向に垂直クラックを形成し（スクライブ作業）、このクラックを伸ばすように応力をかけて割る（分断作業）という二つの作業工程を経るのが一般である。そして、従来は、ガラス表面に傷を付ける作業（スクライブ作業）を超硬合金、電着ダイヤモンド、焼結ダイヤモンド等を用いて行っていた。しかし、ガラス表面に超硬合金やダイヤモンド等で傷を付けた場合には、切断（分断）されたガラスの端面に微細な凹凸ができ、曲げ等の負荷をガラスにかけた場合に、この凹凸部分に応力が集中するため、割れやすいという問題があった。
【００９５】
この点、本実施形態では、レーザを用いて第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の表面に傷を付ける作業（スクライブ作業）を行う。このようにレーザを用いた場合には、切断（分断）後のガラスの端面が平滑化されるので、曲げ等の負荷に対するガラスの強度を高めることができる。
【００９６】
ガラス基材の割れは、外力の大きさというよりは、むしろ、ガラス基材断裁時に応力集中の元となる部分的なバリや、部分的な凸凹部が形成されることに起因しているため、このように断裁後の端面を平滑化する処理をすることにより、かなりの外力（応力）に対してもガラス基材の割れ等の発生を防止することができる。
【００９７】
なお、レーザにより第１のガラス基材２１４及び第２のガラス基材２１３の端面を切断する切断装置としては、例えばレーザ発振部において、ＹＡＧ（ＹｔｔｒｉｕｍＡｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶）をレーザ光学媒体として用いるＹＡＧレーザ等が好適に用いられるが、切断に用いられる切断装置はこれに限定されない。
【００９８】
第２のガラス基材２１３の上側（シンチレータ層２１１に対向する側）には、シンチレータ層２１１から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づく画像信号の出力を行う検出部である信号検出部１５１が形成されている。
【００９９】
このように、本実施形態においては、信号検出部１５１が、シンチレータ層２１１の下側に積層されており、信号検出部１５１の下側に配置された第２のガラス基材２１３と、シンチレータ層２１１の上側に配置された第１のガラス基材２１４との間に、信号検出部１５１とシンチレータ層２１１とが対向した状態で挟み込まれる構成となっている。
【０１００】
従来は、ハウジングを通じて内部のガラス基材に作用する応力を抑制しなければ、ガラス基材の割れは防止できないと考えられていたため、ハウジングとガラス基材との間にスペースを設け、当該スペースに外力を緩和／減少せしめる緩衝部材を多用していた。このためハウジングが一層大型化するものであった。
【０１０１】
この点、本発明者等は、ガラス基材の割れは、当該ガラス基材に作用する外力の大きさというよりは、むしろ、ガラス基材断裁時に応力集中の元となる部分的なバリや、部分的な凸凹部が形成されることに起因していることを見出した。そこで、上記の応力集中の元となる前記のバリや、凸凹部を除去すべく、断裁後の端面を平滑化する処理を行い、これにより、前述のような構成のハウジング３に作用する患者の体重等に起因する荷重や撓みに対して、ガラス基材２１３，２１４の割れ等の発生を防止することが可能となった。
【０１０２】
また、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との外周縁に沿って封止部材２１７が設けられており、この封止部材２１７によって第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３とが接着され、結合されている。これにより、曲げ等の負荷に対してより強度を高めることができる。
【０１０３】
さらに、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３とを接着する際は、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との間の空間から空気を吸引する等により脱気した後に封止部材２１７による接着、結合を行うようになっており、これにより、空気に含まれる湿気がシンチレータ層２１１等に影響を及ぼすのを防ぐことができ、シンチレータ層２１１等の長寿命化を図ることができる。
【０１０４】
また、検出パネル２１の各角部及び角部同士の中間近傍には検出パネル２１を外部からの衝撃等から保護するための緩衝部材２１８が設けられている。
【０１０５】
ここで、検出パネル２１の回路構成について説明する。図１８は、信号検出部１５１を構成する１画素分の光電変換部の等価回路図である。
【０１０６】
図１８に示すように、１画素分の光電変換部の構成は、フォトダイオード１５２と、フォトダイオード１５２で蓄積された電気エネルギーをスイッチングにより電気信号として取り出す薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と称する。）１５３とから構成されている。フォトダイオード１５２は、電荷を生成し蓄積する撮像素子である。フォトダイオード１５２から取り出された電気信号は、増幅器１５４により信号読出し回路１７が検出可能なレベルにまで電気信号を増幅するようになっている。
【０１０７】
具体的には、光の照射を受けるとフォトダイオード１５２で電荷が発生し、ＴＦＴ１５３のゲートＧに信号読出し用の電圧が印加されると、ＴＦＴ１５３のソースＳに接続されたフォトダイオード１５２から電荷がＴＦＴ１５３のドレインＤ側に流れ、増幅器１５４に並列に接続されたコンデンサ１５４ａに蓄積される。そして、増幅器１５４から、コンデンサ１５４ａに蓄積された電荷に比例して増幅された電気信号が出力されるようになっている。
【０１０８】
また、増幅器１５４から増幅された電気信号が出力されて電気信号が取り出されると、増幅器１５４やコンデンサ１５４ａに並列に接続されたスイッチ１５４ｂがオンされてコンデンサ１５４ａに蓄積された電荷が放出されて、増幅器１５４がリセットされるようになっている。なお、フォトダイオード１５２は、単に規制キャパシタンスを有した光ダイオードでもよいし、フォトダイオード１５２と光電変換部のダイナミックレンジを改良するように追加コンデンサを並列に含んでいるものでもよい。
【０１０９】
図１９は、このような光電変換部を二次元に配列した等価回路図であり、画素間には、走査線Ｌｌと信号線Ｌｒが直交するように配設されている。ＴＦＴ１５３のソースＳには前述のフォトダイオード１５２の一端側が接続されており、ＴＦＴ１５３のドレインＤは信号線Ｌｒに接続されている。一方、フォトダイオード１５２の他端側は、各行に配された隣接するフォトダイオード１５２の他端側と接続されて共通のバイアス線Ｌｂを通じてバイアス電源１５５に接続されている。
【０１１０】
このバイアス電源１５５は制御部２７に接続され、制御部２７からの指示によりバイアス線Ｌｂを通じてフォトダイオード１５２に電圧がかかるようになっている。また各行に配されたＴＦＴ１５３のゲートＧは、共通の走査線Ｌｌに接続されており、走査線Ｌｌは走査駆動回路１６を介して制御部２７に接続されている。同様に、各列に配されたＴＦＴ１５３のドレインＤは、共通の信号線Ｌｒに接続されて制御部２７に制御される信号読出し回路１７に接続されている。
【０１１１】
信号読出し回路１７には、前述した信号線Ｌｒごとの増幅器１５４が設けられている。信号読出し時には、選択された走査線Ｌｌに信号読出し用の電圧が印加され、それによりその走査線Ｌｌに接続されている各ＴＦＴ１５３のゲートＧに電圧が印加され、各ＴＦＴ１５３を介して各フォトダイオード１５２から各信号線Ｌｒにそのフォトダイオード１５２で発生した電荷が流れる。そして、各増幅器１５４でフォトダイオード１５２ごとに電荷が増幅され、１行分のフォトダイオード１５２の情報が取り出される。そして、この操作を走査線Ｌｌをそれぞれ切り替えて全ての走査線Ｌｌについて行うことで、全フォトダイオード１５２から情報を取り出すようになっている。
【０１１２】
各増幅器１５４にはそれぞれサンプルホールド回路１５６が接続されている。各サンプルホールド回路１５６は信号読出し回路１７に設けられたアナログマルチプレクサ１５７に接続されており、信号読出し回路１７により読み出された信号は、アナログマルチプレクサ１５７からＡ／Ｄ変換器１５８を介して前述した制御部２７に出力されるようになっている。
【０１１３】
なお、ＴＦＴ１５３は、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のもの、有機半導体を用いたもののいずれであってもよい。
【０１１４】
また、本実施形態では、撮像素子として光電変換素子としてのフォトダイオード１５２を用いた場合を例示したが、光電変換素子はフォトダイオード以外の固体撮像素子を用いてもよい。
【０１１５】
この信号検出部１５１の側部には、各フォトダイオード（光電変換素子）１５２にパルスを送って当該各フォトダイオード１５２を走査・駆動させる走査駆動回路１６と、各光電変換素子に蓄積された電気エネルギーを読み出す信号読出し回路１７とが配されている。
【０１１６】
次に、本実施形態におけるカセッテ型検出器１の作用について説明する。
【０１１７】
本実施形態においては、まず、一方の面に信号検出部１５１を形成した第２のガラス基材２１３と、一方の面にシンチレータ層２１１を貼付した第１のガラス基材２１４とを、シンチレータ層２１１と信号検出部１５１とが対向するように積層し、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との間の空間の脱気処理を行った後、封止部材２１７によって両ガラス基材２１３，２１４を接着、結合させる。次に、各種電子部品２２を配置した回路基板２３及び充電池２５を所定の位置に搭載した基台２４を、回路基板２３及び充電池２５が搭載された側が下になるように第２のガラス基材２１３の裏面側に固定する。これにより、検出器ユニット２が完成する。
【０１１８】
検出器ユニット２が完成すると、検出器ユニット２の回路基板２３に接続されている電子部品２２や充電池２５と、第１の蓋部材３２に設けられている充電用端子４５、電源スイッチ４６、インジケータ４７、アンテナ装置９とを、フレキシブルハーネス３２７により電気的に接続する。
【０１１９】
次に、ハウジング本体部３１の内部に、検出器ユニット２を挿入する際に検出器ユニット２を下側から支持しつつ案内する図示しない治具を配置する。この治具は例えば棒状のものであってもよいし、板状のものであってもよい。
【０１２０】
第１の蓋部材３２をハウジング本体部３１の開口部３１１に嵌め込む際には、第１の蓋部材３２とフレキシブルハーネス３２７により接続された検出器ユニット２を開口部３１１から挿入し、検出器ユニット２を第１の蓋部材３２により押圧しつつ治具の上を滑らせていき、ハウジング本体部３１内に収納する。
【０１２１】
係合片３２４の係合凸部３２５がハウジング本体部３１の係合凹部３１５と係合するまで第１の蓋部材３２を押し込み、これにより第１の蓋部材３２の装着が完了する。
【０１２２】
検出器ユニット２の収納及び第１の蓋部材３２の装着が完了すると、ハウジング本体部３１の開口部３１２から治具を取り出した上で、第２の蓋部材３３を開口部３１２に嵌め込む。この際、図２０（ａ）に示すように、検出器ユニット２の端部が自重によって下側に傾斜した状態で挿入されている場合には、検出器ユニット２の端部が緩衝部材３３３の端部の傾斜に突き当てられる。このとき、さらに第２の蓋部材３３を押し込むことにより、図２０（ｂ）に示すように、検出器ユニット２の端部が緩衝部材３３３の端部の傾斜に沿って水平位置に案内される。そして、第２の蓋部材３３を、係合片３３４の係合凸部３３５がハウジング本体部３１の係合凹部３１６と係合する位置まで押し込むことにより、ハウジング３が内部が密閉された状態で一体化するとともに、図２０（ｃ）に示すように、緩衝部材３３３の形状が、検出器ユニット２の端部の形状に合わせて変形し、検出器ユニット２の端部が緩衝部材３３３によって保持される。
【０１２３】
これにより、検出器ユニット２は、一方の端部が第１の蓋部材３２側に設けられた緩衝部材３２３によって保持され、他方の端部が第２の蓋部材３３側に設けられた緩衝部材３３３によって保持される。このように検出器ユニット２は両端部のみを保持されており、上下方向については、空間が設けられていることから、上下方向からの衝撃はこの空間によって吸収されて、外力が直接検出器ユニット２に伝達されないようになっている。
【０１２４】
カセッテ型検出器１を撮影に使用する場合には、例えば、撮影対象である患者をベッドに寝かせ、ベッドと患者の身体との間にシンチレータ層２１１の設けられている側を上にしてカセッテ型検出器１を差し込み、撮影を行う。また、カセッテ型検出器１を既存のＣＲ用のカセッテによる撮影の際に用いられるブッキーテーブル等にセットして使用することも可能である。
【０１２５】
以上のように、本実施例によれば、カセッテ型検出器１のハウジング本体部３１が、継ぎ目の無い一体成型の角筒状となっているので、薄型（厚さ１６ｍｍ以下）でありながら、患者の実撮影に充分耐える全方向的な強度を有することができるとともに、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格サイズの範囲内に収まる寸法であるため、カセッテ型のＦＰＤであるカセッテ型検出器１による撮影を行う場合でもＣＲ用のカセッテ用に設けられているブッキーテーブル等、既存の装置、設備を利用することができる。
【０１２６】
さらに、カセッテ型検出器１のハウジング３を構成する部品による継ぎ目が少ないので、粉塵、患者の汗、消毒液等の水分や異物の侵入確率がさがり、ハウジング３の変形抑制による電子部品へのダメージ抑制と相俟って、内部の電子部品等の長寿命化を達成することができる。
【０１２７】
また、カセッテ型検出器１には撮影時に患者の体重等の負荷がかかるため、負荷に対する剛性（強度）が要求されるが、本実施形態では、検出パネル２１を２枚のガラス基材（第１のガラス基材２１４、第２のガラス基材２１３）でシンチレータ層２１１及び信号検出部１５１を挟み込む構成とするとともに、これらのガラス基材２１３，２１４をレーザによって切断することで端面に平滑化処理を施しているので、ガラス基材２１３，２１４の曲げ剛性（曲げ強度）が高い。
【０１２８】
また、本実施形態では、予め検出器ユニット２と第１の蓋部材３２とを電気的に接続しておき、第１の蓋部材３２を開口部３１１に嵌め込むことによりハウジング本体部３１への検出器ユニット２の挿入も完了し、さらに第２の蓋部材３３を開口部３１２に嵌め込むことによりハウジング３の組み立てが完了するので、工場における生産過程において、効率的に作業を行うことができるとともに、検出器ユニット２の組み付け作業精度等についてあまり厳密さが要求されず、歩留まりの向上が期待できる。
【０１２９】
また、２枚のガラス基材（第１のガラス基材２１４、第２のガラス基材２１３）でシンチレータ層２１１及び信号検出部１５１を挟み込んでいるので、外部からの負荷がかかった際等に、シンチレータ層２１１や信号検出部１５１が破損するのを防ぐことができる。
【０１３０】
また、第１のガラス基材２１４と第２のガラス基材２１３との間の空間を脱気しているので、空気に含まれている湿気によるシンチレータ層２１１の腐食等を防止することができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、アンテナ装置９が、導電性材料で形成されている部材（ハウジング本体部３１）から６ｍｍ以上離れた位置に配置されているので、アンテナ装置９の受信感度、受信利得を高く維持することができる。
【０１３２】
なお、本実施形態では、検出器ユニット２をハウジング本体部３１に挿入する際に、治具を用いて検出器ユニット２を案内するようにしたが、例えば、図２１及び図２２に示すように、第１の蓋部材３２に検出器ユニット２を支持する支持部材３２８を設けて、この支持部材３２８の上に検出器ユニット２を載置したままハウジング本体部３１に挿入するようにしてもよい。
【０１３３】
また、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３の形状は、ここに例示したものに限定されない。例えば、図２３に示すように、各蓋部材５２，５３の蓋本体部５２１，５３１と挿入部５２２，５３２がともにハウジング本体部５１の内側に嵌め込まれる形状となっていてもよい。
【０１３４】
また、図２４に示すように、各蓋部材６２，６３の蓋本体部６２１，６３１に溝部６２２，６３２を設けるとともに、ハウジング本体部６１の各開口端部に係合手段として挿入部６１１を設け、この挿入部６１１を溝部６２２，６３２に挿入することにより各蓋部材６２，６３とハウジング本体部６１とを係合させるようにしてもよい。
【０１３５】
また、図２５に示すように、各蓋部材７２，７３に挿入部を設けず、蓋本体部７２１，７３１に係合手段としての係合片７２２，７３２を直接設けて、この係合片７２２，７３２に設けられた係合凸部７２３，７３３をハウジング本体部７１の内側に形成された係合凹部７１１に係合させることにより各蓋部材７２，７３とハウジング本体部７１とを係合させるようにしてもよい。
【０１３６】
また、本実施形態では、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３はハウジング本体部３１に固着され、一旦組み立てを行った後は、各蓋部材３２、３３を壊すことなしには取り外しできない構成としたが、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３を着脱可能にハウジング本体部３１に取り付ける構成としてもよい。この場合には、例えば、ハウジング本体部の係合凹部をハウジング本体部の内側から外側に貫通する貫通孔とし、この貫通孔を外側からシール等で塞ぐ構成とする。そして、一旦組み立てた後、第１の蓋部材及び第２の蓋部材を取り外す際には、シールを剥がして貫通孔から棒状のものを挿入し、係合凸部を押し出して係合を解除した上で、第１の蓋部材及び第２の蓋部材をハウジング本体部から取り外すようにする。
【０１３７】
また、本実施形態では、検出パネル２１がシンチレータ層２１１と信号検出部１５１とによって構成されている間接変換方式のＦＰＤを例として説明したが、ＦＰＤは間接変換方式のものに限られない。例えば、放射線を吸収し放射線を電荷に変換するアモルファス・セレン（ａ−Ｓｅ）層を設け、このａ−Ｓｅ層の中に放射線フォトンを高電圧で引き込むことにより、検出器に照射された放射線の放射線エネルギーを直接電荷量に変換する（電気信号化する）直接変換方式のＦＰＤにおいても、ａ−Ｓｅ層を２枚のガラス基材の間に挟み込む本発明の構成を適用することが可能である。
【０１３８】
また、本実施形態では、シンチレータ層２１１が支持体に気相成長させた蛍光体層であり、これを第１のガラス基材２１４の一方の面に貼付することによってシンチレータ層２１１を第１のガラス基材２１４の上に形成する場合を例としたが、シンチレータ層２１１はこれに限定されず、例えば、第１のガラス基材の下側（放射線入射側とは反対側）の面に蛍光体を直接蒸着させる等の手法により第１のガラス基材の上にシンチレータ層を形成するようにしてもよい。
【０１３９】
さらに、本実施形態では、第２のガラス基材２１３上に信号検出部１５１を形成する構成としたが、信号検出部１５１を第２のガラス基材とは別個のものとして形成し、これを第２のガラス基材の上に載置する構成としてもよい。
【０１４０】
また、本実施形態では、端面を平滑化する平滑化処理の手法としてレーザを用いてガラス表面に傷を付ける場合を説明したが、平滑化処理の手法はここに例示したものに限定されない。例えば、超硬合金やダイヤモンド等を用いて第１のガラス基材及び第２のガラス基材を切断した後、その切断端面を研磨したり、又は切断端面をレーザにより加熱処理したりするといった事後的処理を行うことによって端面の平滑化を行ってもよい。
【０１４１】
また、本実施形態ではレーザによりガラス表面に傷を付けてから切断（分断）するという２段階の作業工程を踏む場合を例として説明したが、レーザによりガラス基材の切断まで行うような構成としてもよい。
【０１４２】
また、本実施形態では、電源供給部として、充電可能な二次電池（充電池２５）を用いる場合を例として説明したが、電源供給部は二次電池に限定されない。例えば、マンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池等、電池交換が必要な一次電池を用いてもよい。
【０１４３】
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【０１４４】
１ カセッテ型検出器（カセッテ型放射線画像固体検出器）
２ 検出器ユニット
３ ハウジング
９ アンテナ装置（インターフェース用部品）
２１ 検出パネル
２２ 電子部品
２３ 回路基板
２４ 基台
２５ 充電池（電力供給部）
３１ ハウジング本体部（本体部）
３２ 第１の蓋部材
３３ 第２の蓋部材
４５ 充電用端子（インターフェース用部品）
４６ 電源スイッチ（インターフェース用部品）
４７ インジケータ（インターフェース用部品）
１５１ 信号検出部（検出部）
２１１ シンチレータ層（シンチレータ）
２１３ 第２のガラス基材
２１４ 第１のガラス基材
２１７ 封止部材（接着部材）
３２３ 緩衝部材
３３３ 緩衝部材
３２４ 係合片（係合手段）
３３４ 係合片（係合手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した放射線を受けて電気信号に変換する検出部を有する検出器ユニットと、
前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備える医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器であって、
前記ハウジングは、
カーボン繊維を用いて、両端部に開口部を有する、継ぎ目のない角筒状に形成された本体部と、
前記本体部の前記開口部に嵌合可能な挿入部をそれぞれ有する第１の蓋部材及び第２の蓋部材とを、
有し、
前記第１の蓋部材及び第２の蓋部材の前記各挿入部が、前記角筒状の本体部の前記各開口部にそれぞれ嵌合されると、前記第１の蓋部材及び前記第２の蓋部材が、前記各開口部をそれぞれ覆うように構成されていることを特徴とする医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【請求項２】
前記ハウジングの前記本体部は、心材の上にカーボン繊維を巻回して所定の厚みとした上で形状を整え、前記巻回したカーボン繊維の上に熱硬化性樹脂を流した上で、高温高圧で焼き固めることにより成型し、その後、前記心材を抜き取ることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【請求項３】
前記ハウジングの厚さが１６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【請求項４】
前記検出器ユニットは、ガラス基材を備え、
前記ハウジングの撓み量が、前記検出器ユニットの許容撓み量以内となるように規制されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【請求項１】
入射した放射線を受けて電気信号に変換する検出部を有する検出器ユニットと、
前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備える医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器であって、
前記ハウジングは、
カーボン繊維を用いて、両端部に開口部を有する、継ぎ目のない角筒状に形成された本体部と、
前記本体部の前記開口部に嵌合可能な挿入部をそれぞれ有する第１の蓋部材及び第２の蓋部材とを、
有し、
前記第１の蓋部材及び第２の蓋部材の前記各挿入部が、前記角筒状の本体部の前記各開口部にそれぞれ嵌合されると、前記第１の蓋部材及び前記第２の蓋部材が、前記各開口部をそれぞれ覆うように構成されていることを特徴とする医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【請求項２】
前記ハウジングの前記本体部は、心材の上にカーボン繊維を巻回して所定の厚みとした上で形状を整え、前記巻回したカーボン繊維の上に熱硬化性樹脂を流した上で、高温高圧で焼き固めることにより成型し、その後、前記心材を抜き取ることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【請求項３】
前記ハウジングの厚さが１６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【請求項４】
前記検出器ユニットは、ガラス基材を備え、
前記ハウジングの撓み量が、前記検出器ユニットの許容撓み量以内となるように規制されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の医療用のカセッテ型放射線画像固体検出器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１２−１８７４３６（Ｐ２０１２−１８７４３６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３４６１７（Ｐ２０１２−１３４６１７）
【出願日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【分割の表示】特願２００９−５３８０４２（Ｐ２００９−５３８０４２）の分割
【原出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【分割の表示】特願２００９−５３８０４２（Ｐ２００９−５３８０４２）の分割
【原出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
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