放射線検出パネル
【課題】温度変化に伴う構成部材の反り等の変形を防止し、放射線の検出に適した状態か否かの判断も容易にする。
【解決手段】電子カセッテ10の筐体14を構成する収納体16と蓋体18とは、筐体14の厚み方向へ相対変位可能とされ、照射された放射線を吸収して光を放出するシンチレータ34は収納体16側に取付けられ、シンチレータ34から放出された光を画像として検出する放射線検出部(ＴＦＴ基板)42は蓋体18側に取付けられている。筐体14は、接続部22に接続される空気圧発生装置28から内部に供給される空気圧により、最大厚み状態((A)参照)又は最小厚み状態((B)参照)に切り替わる。電子カセッテ10の非使用時はシンチレータ34と放射線検出部42とが離間する最大厚み状態とされ、放射線画像の撮影時にシンチレータ34と放射線検出部42とが全面に亘って密着する最小厚み状態とされる。
【解決手段】電子カセッテ10の筐体14を構成する収納体16と蓋体18とは、筐体14の厚み方向へ相対変位可能とされ、照射された放射線を吸収して光を放出するシンチレータ34は収納体16側に取付けられ、シンチレータ34から放出された光を画像として検出する放射線検出部(ＴＦＴ基板)42は蓋体18側に取付けられている。筐体14は、接続部22に接続される空気圧発生装置28から内部に供給される空気圧により、最大厚み状態((A)参照)又は最小厚み状態((B)参照)に切り替わる。電子カセッテ10の非使用時はシンチレータ34と放射線検出部42とが離間する最大厚み状態とされ、放射線画像の撮影時にシンチレータ34と放射線検出部42とが全面に亘って密着する最小厚み状態とされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線検出パネルに係り、特に、被写体を透過した放射線を吸収して光を放出する光放出部及び当該光放出部から放出された光を検出する検出部を備えた放射線検出パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、照射されたＸ線やγ線、α線等の放射線を検出し、照射放射線量の分布を表す放射線画像のデータへ直接変換して出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)が実用化されており、このＦＰＤ等のパネル型の放射線検出器と、画像メモリを含む電子回路及び電源部を内蔵し、放射線検出器から出力される放射線画像データを画像メモリに記憶する可搬型の放射線検出パネル(以下、電子カセッテともいう)も実用化されている。なお、上記の放射線感応層としては、例えば照射された放射線をＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ(Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ)等のシンチレータ(蛍光体層)で光に一旦変換し、シンチレータから放出された光をＰＤ(Photodiode)等から成る光検出部によって電荷へ再変換して蓄積する構成(間接変換方式)が知られている。放射線検出パネルは可搬性に優れているので、ストレッチャーやベッドに載せたまま被撮影者を撮影できると共に、放射線検出パネルの位置を変更することで撮影部位の調整も容易であるため、動けない被撮影者を撮影する場合にも柔軟に対処することができる。
【０００３】
上記に関連して特許文献１には、基板上に１次元又は２次元状に配置される複数の光電変換素子を有する光電変換部と、基板の外周部に配置される電極取り出し部を有するセンサパネルと、光電変換部上に配置され且つ放射線を光電変換素子が感知可能な光に変換する蛍光体から成るシンチレータパネルと、を有する放射線検出装置において、シンチレータパネルを交換可能とし、シンチレータパネルとセンサパネル面間を減圧密着させる機構を設けた技術が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、基板の上に２次元状に固体光検出素子が配されて成る固体光検出手段、固体光検出手段の外周に全周に亘り配置されたシール手段、シール手段を挟んで固体光検出手段と相対する側に配され、固体光検出手段及びシール手段と共に密閉空間を形成するカバー手段、及び、密閉空間内に配されたシンチレータが設けられた構成の放射線検出器において、密閉空間の内部を排気することでシンチレータと固体光検出素子とを密着させ、センサー面での鮮鋭度のばらつきを防止する技術が開示されている。
【０００５】
また特許文献３には、上蓋と下蓋と密封部材とで囲まれた空間内を減圧し、前面増感紙と後面増感紙とでＸ線フィルムを密着保持するＸ線フィルム密着保持装置において、リンクを有する移動機構により、上蓋に対して下蓋を略平行状態で上方及び下方に移動可能に基台に支持し、上蓋に対し略平行に開閉可能とすることで、上蓋と下蓋とをその全周に亘って均一に密着させ、気密性の向上や小形化を実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２５７９４４号公報
【特許文献２】特開２００６−３３７１８４号公報
【特許文献３】特開平５−１１３６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
間接変換方式の放射線検出パネルでは、シンチレータ(光放出部)とＴＦＴ基板から成る検出部を密着させる必要があり、放射線検出パネルの製造では、両者が貼り合わされた後に放射線検出パネルの筐体内に収容される。しかし、ＣｓＩ等から成るシンチレータはアルミニウム等から成る基板に材料を蒸着することで形成される一方、ＴＦＴ基板としてはガラス基板等が多用され、双方の基板材料の熱膨張率は著しく相違している。このため、温度変化に伴って基板の反り等の変形が生じ、放射線検出パネルによる放射線の検出精度が低下することがある、という問題があった。
【０００８】
上記の問題に対し、特許文献１〜３に記載の技術は、何れも筐体内を負圧状態(減圧状態)とすることで光放出部と検出部とを密着させるものであり、光放出部と検出部とを貼り合わせていないので温度変化に伴って部材が変形することは回避できる。しかしながら、特許文献１〜３に記載の技術では、一部部材の劣化等によって筐体の気密性が損なわれていると、光放出部と検出部との接触状態が変化して放射線の検出精度が低下する。そして、光放出部と検出部との接触状態が変化しても外観上の変化は生じないので、放射線の検出精度が低下した状態に気付かないまま放射線の検出が行われる事態が生じ得る、という問題がある。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、温度変化に伴う構成部材の反り等の変形を防止することができ、放射線の検出に適した状態か否かの判断も容易な放射線検出パネルを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る放射線検出パネルは、上面及び底面を有する形状で、前記上面が形成された上面側部材と前記底面が形成された底面側部材とが、前記上面と前記底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされた筐体と、前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過して前記上面又は前記底面に照射された放射線を吸収して光を放出する光放出部と、前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の他方に取付けられ、前記光放出部から放出された光を検出すると共に、前記上面と前記底面との間隔の変化に伴い、前記光放出部と接している第１状態又は前記光放出部と離間している第２状態に切り替わる検出部と、を含んで構成されている。
【００１１】
請求項１記載の発明に係る放射線検出パネルは、筐体が上面及び底面を有する形状とされ、上面が形成された上面側部材と底面が形成された底面側部材とが、上面と底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされている。また、筐体内には光放出部が配置されており、光放出部は上面側部材及び底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過して上面又は底面に照射された放射線を吸収して光を放出する。更に、筐体内には検出部も配置されており、検出部は上面側部材及び底面側部材の他方に取付けられ、光放出部から放出された光を検出すると共に、上面と底面との間隔の変化に伴い、光放出部と接している第１状態又は光放出部と離間している第２状態に切り替わる。
【００１２】
このように、請求項１記載の発明では、光放出部と検出部が貼り合わされておらず、筐体の上面と底面との間隔が拡大するように上面側部材と底面側部材とが相対的に変位されている状態(第２状態)では光放出部と検出部が離間しているので、温度変化に伴って構成部材(光放出部又は検出部)に反り等の変形が生じることが防止される。また、筐体の上面と底面との間隔が縮小するように上面側部材と底面側部材とが相対的に変位されると、光放出部と検出部とが接している第１状態、すなわち放射線の検出に適した状態になる。従って、請求項１記載の発明では、光放出部と検出部との距離が筐体の上面と底面との間隔に応じて変化し、光放出部と検出部とが接している第１状態、すなわち放射線の検出に適した状態になっているか否かを、筐体の外観(筐体の上面と底面との間隔)から容易に判断することができるので、放射線の検出精度が低下した状態に気付かないまま放射線の検出が行われることを未然に防止することができる。
【００１３】
なお、請求項１記載の発明のように、筐体の上面と底面との間隔が変化するように、筐体を構成する上面側部材と底面側部材とを相対的に変位可能とした場合、筐体の構成によっては、上面側部材と底面側部材との相対変位に伴って、光放出部と検出部との相対位置が筐体の上面や底面におよそ平行な方向に変化する位置ずれが生ずる可能性がある。これを考慮すると、請求項１記載の発明において、例えば請求項２に記載したように、上面側部材は、一方の面が筐体の上面を成す上面部材の外縁に全周に亘り、上面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、底面側部材は、一方の面が筐体の底面を成す底面部材の外縁に全周に亘り、底面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、筐体は、上面部材と底面部材とがおよそ平行に向い合い、かつ、上面側部材の壁部と底面側部材の壁部とが、前記全周に亘り上面及び底面におよそ平行な方向に沿った間隙を隔てて対向するように、上面側部材及び底面側部材が配置されて構成されていることが好ましい。
【００１４】
請求項２記載の発明では、上面部材の外縁に全周に亘って立設された上面側部材の壁部、及び、底面部材の外縁に全周に亘って立設された底面側部材の壁部が、筐体の上面と底面との間隔の変化方向に各々沿うことになる。そして、上面側部材の壁部と底面側部材の壁部とが、上面部材又は底面部材の全周に亘り上面及び底面におよそ平行な方向に沿った間隙を隔てて対向するように上面側部材及び底面側部材が配置されているので、上面側部材と底面側部材との相対変位において、上面側部材の壁部と底面側部材の壁部とが干渉することで、上面側部材と底面側部材との相対位置が筐体の上面や底面におよそ平行な方向へ変化することが抑制される。従って、請求項２記載の発明によれば、上面側部材と底面側部材との相対変位に伴って、光放出部と検出部とに前記位置ずれが生ずることを抑制することができる。
【００１５】
また、請求項１又は請求項２記載の発明において、例えば請求項３に記載したように、光放出部には、放射線の照射面内又は光放出面内の第１位置に、照射面内の第１位置に照射される放射線又は光放出面内の第１位置から放出される光を遮蔽する遮蔽部が設けられており、検出部には、受光面内のうち第１位置に対して一定の位置関係の第２位置に、受光面内の第２位置に照射される光を遮光する遮光部が設けられていることが好ましい。これにより、検出部が光放出部から放出された光を画像として検出する場合、検出部によって検出された画像上の前記第１位置に対応する位置には遮蔽部による放射線又は光の遮蔽によって濃度変化が生じ、前記画像上の前記第２位置に対応する位置にも遮光部による遮光によって濃度変化が生じる。このため、画像に生じた双方の濃度変化の位置関係が、第１位置と第２位置との位置関係に対応している否かに基づいて、光放出部と検出部とに位置ずれが生じたか否かを判別したり、位置ずれの方向や位置ずれの量を検出することが可能となる。
【００１６】
また、請求項１〜請求項３の何れかに記載の発明において、例えば請求項４に記載したように、上面側部材と底面側部材との間隙を密封する密封手段と、筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、を設けることが好ましい。上記の密封手段によって上面側部材と底面側部材との間隙を密封することで、本発明に係る放射線検出パネルを手術時の撮影に用いたり、必要に応じて殺菌洗浄することが可能となる。但し、上面側部材と底面側部材との間隙を密封した場合、筐体の内部空間に密封された空気が、筐体の上面と底面との間隔が変化するように上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる際の抵抗となる。これに対し、筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段を設けた場合、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる際にのみ筐体の内部と外部とを連通させることが可能となり、筐体の密閉性を維持しつつ上面側部材と底面側部材との相対的に変位させることも容易に実現することができる。
【００１７】
なお、請求項１〜請求項４の何れかに記載の発明において、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させ、光放出部と検出部とが接している第１状態又は光放出部と検出部とが離間している第２状態に切り替えることは、例えば請求項５に記載したように、上面側部材と底面側部材との間隙を密封する密封手段と、筐体の内部空間が空気圧発生装置と連通するように空気圧発生装置を接続するための接続部と、を設け、接続部に接続された空気圧発生装置によって発生された空気圧を接続部を介して筐体の内部空間に導入することによって実現することができる。この場合、筐体の内部空間に負圧を導入することで、上面側部材と底面側部材とは筐体の上面と底面の間隔が縮小する方向へ相対的に変位し、筐体の内部空間に正圧を導入することで、上面側部材と底面側部材とは筐体の上面と底面の間隔が拡大する方向へ相対的に変位することになる。
【００１８】
また、請求項１〜請求項５の何れかに記載の発明において、例えば請求項６に記載したように、筐体の上面と底面との間隔が拡大する方向へ上面側部材及び底面側部材を付勢する付勢手段を設けることが好ましい。上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させ、光放出部と検出部とが接している第１状態又は光放出部と検出部とが離間している第２状態に切り替えることは、請求項５に記載したように筐体の内部空間に空気圧を導入する以外に、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる力を手、或いは治具等によって上面側部材及び底面側部材の外面に加えることによっても実現可能であるが、特にこの態様で上記の付勢手段を設ければ、筐体の上面と底面との間隔が拡大する方向へ上面側部材及び底面側部材を相対的に変位させることを、付勢手段の付勢力によって容易に実現できるので好ましい。
【００１９】
また、請求項１〜請求項６の何れかに記載の発明において、例えば請求項７に記載したように、少なくとも上面と底面との間隔が拡大する方向へ上面側部材と底面側部材とが相対的に変位された場合に、上面側部材と底面側部材との相対位置を、相対的に変位された後の相対位置に保持する保持手段が設けられていることが好ましい。
【００２０】
上面側部材と底面側部材との相対位置を保持することは、例えば請求項５に記載したように、筐体の内部空間に導入した空気圧によって上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる態様であれば、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させた後も空気圧の導入を継続する等によっても実現可能であるが、本発明に係る放射線検出パネルが可搬性を有する構成である場合、空気圧発生装置との接続を解除できないために可搬性が損なわれるという問題が生ずる。これに対し、本発明に係る放射線検出パネルに上記の保持手段を設ければ、筐体の内部空間に導入した空気圧によって上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる態様であっても空気圧発生装置との接続を解除することが可能となり、本発明に係る放射線検出パネルに可搬性を持たせることが可能となる。
【００２１】
また、請求項７記載の発明において、上面側部材と底面側部材との間隙を密封する密封手段と、筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、が設けられている場合、保持手段は、例えば請求項８に記載したように、上面側部材と底面側部材とが相対的に変位されている間は連通手段によって筐体の内部と外部とを連通させ、上面側部材と底面側部材とが相対的に変位された後は連通手段による筐体の内部と外部との連通を遮断することで、上面側部材と底面側部材との相対位置を前記相対的に変位された後の相対位置に保持するように構成することができる。
【００２２】
また、請求項１、請求項３〜請求項８の何れかに記載の発明において、筐体は、例えば請求項９に記載したように、上面側部材と底面側部材との間に設けられ、上面側部材と底面側部材との間隙を密封すると共に、上面側部材と底面側部材との相対変位に伴う前記間隙の大きさの変化に応じて伸縮する伸縮部材が設けられた構成であってもよい。
【００２３】
また、請求項１〜請求項９の何れかに記載の発明において、例えば請求項１０に記載したように、光放出部と検出部との間には光放出部と検出部とを光学的に結合する光結合部材が設けられており、第１状態において、検出部は光結合部材を介して光放出部と接するように構成してもよい。
【００２４】
また、請求項１〜請求項１０の何れかに記載の発明において、例えば請求項１１に記載したように、検出部が光放出部と接している第１状態での筐体の厚みが、照射された放射線を感光材料に画像として記録する構成のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズとされていることが好ましい。これにより、本発明に係る放射線検出パネルを上記構成の旧来のカセッテと同様に取り扱うことができ、本発明に係る放射線検出パネルの取扱い性が向上する。
【００２５】
また、請求項１〜請求項１１の何れかに記載の発明において、検出手段は、例えば請求項１２に記載したように、光放出部に対して放射線の到来方向上流側に配置されていることが好ましい。上記のように、検出手段を光放出部に対して放射線の到来方向上流側に配置することで、検出手段を光放出部に対して放射線の到来方向下流側に配置した場合よりも検出手段の受光量が増大し、光放出部から放出された光を検出する検出手段における検出の感度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明は、上面及び底面を有する形状で、上面が形成された上面側部材と底面が形成された底面側部材とが、上面と底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされた筐体と、筐体内に配置されかつ上面側部材及び底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過した放射線を吸収して光を放出する光放出部と、筐体内に配置されかつ上面側部材及び底面側部材の他方に取付けられ、光放出部から放出された光を検出すると共に、筐体の上面と底面との間隔の変化に伴い、光放出部と接している第１状態又は光放出部と離間している第２状態に切り替わる検出部と、を備えているので、温度変化に伴う構成部材の反り等の変形を防止することができ、放射線の検出に適した状態か否かの判断も容易になる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態で説明した電子カセッテを一部破断して示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図３】(Ａ)はシンチレータの光放出面上及び放射線検出器の受光面上の遮蔽部材の位置を示す斜視図、(Ｂ),(Ｃ)は放射線画像の一例を各々示すイメージ図である。
【図４】電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図５】コンソール及び放射線発生装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図７】第３実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図８】第４実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図９】第５実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図１０】第５実施形態に係る電子カセッテの連通切替部の構成を示す側面図である。
【図１１】第５実施形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２９】
〔第１実施形態〕
図１には、本発明に係る放射線検出パネルの一例としての電子カセッテ１０が示されている。電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料から成り、全体形状がおよそ直方体状で、矩形状の上面が被写体を透過した放射線Ｘが照射される照射面１２とされた筐体１４を備えている。筐体１４内には、被写体を透過した放射線Ｘの到来方向に沿って、照射面１２側から、本発明の検出手段としての放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２や、本発明の光放出部としてのシンチレータ３４等が順に配置されている。
【００３０】
電子カセッテ１０の照射面１２には、複数個のＬＥＤから成り、電子カセッテ１０の動作モード(例えば「レディ状態」や「データ送信中」等)やバッテリの残容量の状態等の動作状態を表示するための表示部１２Ａが設けられている。なお、表示部１２ＡはＬＥＤ以外の発光素子で構成してもよいし、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示手段で構成してもよい。また、表示部１２Ａは照射面１２以外の部位に設けてもよい。
【００３１】
図２に示すように、電子カセッテ１０の筐体１４は収納体１６及び蓋体１８を含んで構成されている。収納体１６は例えばＡＢＳ樹脂等から成り、矩形状で一方の面が筐体１４の底面を成す底板１６Ａの外縁に、筐体１４の底面とおよそ直交する方向に沿った第１側壁１６Ｂが、底板１６Ａの外縁の全周に亘って立設されたおよそ箱型の形状である。また蓋体１８についても、矩形状で一方の面が筐体１４の上面(照射面１２)を成す天板１８Ａの外縁に、かつ筐体１４の上面とおよそ直交する方向に沿った第２側壁１８Ｂが、天板１８Ａの外縁の全周に亘って立設されたおよそ箱型の形状である。なお、蓋体１８の第２側壁１８Ｂは例えばＡＢＳ樹脂等から構成され、天板１８Ａは例えばカーボン等から構成される。これにより、天板１８Ａによる放射線Ｘの吸収を抑制しつつ、天板１８Ａの強度が確保される。
【００３２】
なお、実施形態における「上」は底板１６Ａ側から見て天板１８Ａ側の方向を意味し、「下」は天板１８Ａ側から見て底板１６Ａ側の方向を意味する。
【００３３】
また、蓋体１８の天板１８Ａは収納体１６の底板１６Ａよりもサイズが大きくされており、筐体１４は、蓋体１８の天板１８Ａによって収納体１６の開口部が覆われ、収納体１６の第１側壁１６Ｂの外周側に位置する蓋体１８の第２側壁１８Ｂが、第１側壁１６Ｂと間隙を隔てて対向するように、収納体１６と蓋体１８とが嵌め合わされた嵌め合い構造とされている。これにより、筐体１４は上面と底面とがおよそ平行とされている。そして筐体１４は、収納体１６と蓋体１８とが筐体１４の上面及び底面とおよそ直交する筐体１４の厚み方向(放射線Ｘの到来方向)に沿って相対的に変位可能とされており、収納体１６と蓋体１８との相対変位に伴い、図２(Ａ)と図２(Ｂ)を比較しても明らかなように、筐体１４の厚みが変化する。
【００３４】
上記構成の筐体１４は請求項２に記載の筐体の一例である。また、収納体１６は本発明の底面側部材(より詳しくは請求項２に記載の底面側部材)の一例であり、底板１６Ａは請求項２に記載の底面部材の一例、第１側壁１６Ｂは請求項２に記載の底面側部材の壁部の一例である。また、蓋体１８は本発明の上面側部材(より詳しくは請求項２に記載の上面側部材)の一例であり、天板１８Ａは請求項２に記載の上面部材の一例、第２側壁１８Ｂは請求項２に記載の上面側部材の壁部の一例である。
【００３５】
また、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部には、収納体１６の外側へ向けて突出する突起１６Ｃが設けられており、蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部から所定距離隔てた位置には、蓋体１８の内側へ向けて突出する突起１８Ｃが設けられている。これにより、筐体１４の上面と底面とが離間する方向への収納体１６と蓋体１８との相対変位は、突起１６Ｃと突起１８Ｃとが当接する位置(図２(Ａ)に示す位置(最大厚み状態と称する))迄に制限されている。また、筐体１４の上面と底面とが接近する方向への収納体１６と蓋体１８との相対変位は、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接する位置(図２(Ｂ)に示す位置(最小厚み状態と称する))迄に制限されている。なお、この状態での筐体１４の厚みは、照射された放射線を感光材料に画像として記録する構成の旧来のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズとされている(請求項１１記載の発明に相当する構成)。
【００３６】
また、本実施形態に係る電子カセッテ１０では、筐体１４内に配置された放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が貼り合わされておらず、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２は蓋体１８の天板１８Ａ(の裏面(照射面１２と反対側の面))にスペーサ４４を介して取付けられている一方、シンチレータ３４は支持基板３６上に形成され、この支持基板３６は収納体１６の底板１６Ａに取付けられた基台４０の天板の上面に取付けられている。このため、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との距離は収納体１６と蓋体１８との相対変位に応じて変化し、図２(Ａ)に示すように筐体１４が最大厚み状態の場合は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが所定距離を隔てて離間し、図２(Ｂ)に示すように筐体１４が最小厚み状態の場合は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが全面に亘って密着される。なお、基台４０の天板の下面には制御基板４６が取付けられており、制御基板４６と放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とはフレキシブルケーブル４８を介して電気的に接続されている。
【００３７】
なお、本実施形態では、筐体１４が最小厚み状態のときに、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接し、かつ、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが密着しているが、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接することは必須ではなく、筐体１４は、筐体１４の上面と底面とが接近する方向への収納体１６と蓋体１８との相対変位が、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが密着する位置迄に制限されると共に、この最小厚み状態において、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接していない構成であってもよい。
【００３８】
また、蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部のうち蓋体１８の内側に相当する位置には、収納体１６の第１側壁１６Ｂに密着するシール部材２０が取付けられている。シール部材２０は、図２(Ａ),(Ｂ)に示すように、収納体１６と蓋体１８とが相対変位された場合にも第１側壁１６Ｂに密着している状態を維持する。このように、収納体１６の第１側壁１６Ｂと蓋体１８の第２側壁１８Ｂとの間隙がシール部材２０によって密封されることで、筐体１４の内部空間の防水性・気密性が確保されるので、本実施形態に係る電子カセッテ１０を、血液やその他の雑菌が付着する可能性がある手術時の撮影に用いたり、必要に応じて殺菌洗浄することが可能となる。なお、上記のシール部材２０は請求項４,５,８に記載の密封手段の一例である。
【００３９】
また、収納体１６の第１側壁１６Ｂのうち底板１６Ａに近い位置には、電子カセッテ１０を空気圧発生装置２８と接続するための接続部２２が設けられている。接続部２２には筐体１４内を筐体１４外と連通するための孔が穿設されており、この孔に対し、筐体１４の外側には、空気圧発生装置２８と接続するホース３０の先端部に取付けられたコネクタ３２と嵌合するコネクタ２４が取付けられており、筐体１４の内側には、通常は閉鎖しておりピン２６Ａが押圧されている間のみ開放状態となるバルブ２６が取付けられている。バルブ２６のピン２６Ａはコネクタ２４側へ突出しており、コネクタ３２の内側には、コネクタ２４と嵌合された状態でピン２６Ａを押圧する押圧部３２Ａが設けられている。
【００４０】
これにより、コネクタ２４とコネクタ３２とが嵌合されると、押圧部３２Ａによってピン２６Ａが押圧されてバルブ２６が開放状態となることで、筐体１４の内部空間はホース３０を介して空気圧発生装置２８と連通される。本実施形態では、この状態で空気圧発生装置２８によって筐体１４の内部空間に負圧又は正圧が供給されることで、筐体１４の上面と底面とが接近する方向又は上面と底面とが離間する方向へ収納体１６と蓋体１８とが相対的に変位される。また、コネクタ２４とコネクタ３２との嵌合が解除されると、押圧部３２Ａによるピン２６Ａの押圧も解除されることでバルブ２６が閉鎖状態に戻り、筐体１４の内部空間と空気圧発生装置２８等の外部との連通も遮断される。
【００４１】
なお、接続部２２は請求項５に記載の接続部の一例であり、バルブ２６は請求項４,８に記載の連通手段の一例、コネクタ３２の押圧部３２Ａは請求項７(詳しくは請求項８)に記載の保持手段の一例である。
【００４２】
また、シンチレータ３４は、被写体を透過した筐体１４の照射面１２に照射され、蓋体１８の天板１８Ａ及び放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２を透過して照射された放射線Ｘを吸収して光を放出する。シンチレータ３４としては、例えばＣｓＩ：Ｔｌや、ＣｓＩ：Ｎａ(ナトリウム賦活ヨウ化セシウム)、ＣｓＢｒ、ＧＯＳ(Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ)を用いることができるが、これらの材料に限られるものではない。シンチレータ３４としてＣｓＩ等を用いる場合には、シンチレータ３４を柱状結晶構造部を有する構成とすることが好ましい。これにより、シンチレータ３４が放射線を吸収することで発生された光は、柱状結晶構造部において、柱状結晶の間隙に案内されて放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２側へ放出されることで、放出される光の拡散が抑制されるので、電子カセッテ１０で検出される放射線画像のボケを抑制することができる。
【００４３】
またシンチレータ３４としてＣｓＩ等を用いる場合、シンチレータ３４の形成にあたって蒸着を行う必要があるので、支持基板３６としては耐熱性の高い材料が望ましく、例えば放射線の透過率が高くて低コストという観点からアルミニウムが好適である。一方、シンチレータ３４としてＧＯＳを用いる場合は、シンチレータ３４の形成にあたって蒸着が不要となるので、支持基板３６としては耐熱性の低い材料、例えば合成樹脂等も利用可能である。
【００４４】
なお本実施形態では、例として図３(Ａ)に示すように、シンチレータ３４の放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２との対向面(放射線Ｘが照射されかつ光を放出する照射／光放出面)のうちの端部に、照射／光放出面に照射される放射線及び照射／光放出面から放出される光の少なくとも一方を遮蔽する遮蔽部材３８が設けられている。
【００４５】
また放射線検出部４２は、シンチレータ３４から放出された光を画像として検出するものであり、図４に示すように、フォトダイオード(ＰＤ：PhotoDiode)等から成る光電変換部５０、薄膜トランジスタ(ＴＦＴ：Thin Film Transistor)５２及び蓄積容量(本実施形態では光電変換部５０を構成する電極対が蓄積容量として機能する)を備えた画素部５４が、平板状で平面視における外形形状が矩形状とされた絶縁性基板５６上にマトリクス状に複数形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板(以下、「ＴＦＴ基板」という)で構成されている。
【００４６】
なお本実施形態では、例として図３(Ａ)に示すように、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２のシンチレータ３４との対向面(シンチレータ３４から放出された光を受光する受光面)のうち、シンチレータ３４の照射／光放出面上の遮蔽部材３８の配置位置に対応する位置(端部)に、照射面に照射される光を遮光する遮光部材５８が設けられている。
【００４７】
また、本実施形態では、シンチレータ３４の放射線照射面側に放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２が配置されているが、光放出部(シンチレータ)と検出部(放射線検出部)をこのような位置関係で配置する方式は「裏面照射」と称する(請求項１２記載の発明に相当する構成)。「裏面照射」は、光放出部(シンチレータ)の放射線照射面と反対側に検出部(放射線検出部)を配置する「表面照射」と比較して、検出部(放射線検出部)の受光量が増大し、結果として放射線検出パネル(電子カセッテ)の感度が向上する。
【００４８】
光電変換部５０は、上部電極と下部電極との間に、シンチレータ３４から放出された光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する光電変換膜が配置されて構成されている。光電変換膜を構成する材料は光を吸収して電荷を発生する材料であればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料等を用いることができる。光電変換膜をアモルファスシリコンで構成した場合、シンチレータ３４から放出された光を広い波長域に亘って吸収するように構成することができる。但し、アモルファスシリコンから成る光電変換膜の形成には蒸着を行う必要があるので、絶縁性基板５６としては耐熱性の高い基板、例えばガラス基板等を用いる必要がある。
【００４９】
一方、光電変換膜を有機光電変換材料で構成した場合は、主に可視光域で高い吸波を示す吸収スペクトルが得られ、光電変換膜によるシンチレータ３４から放出された光以外の電磁波の吸収が殆ど無くなるので、Ｘ線やγ線等の放射線が光電変換膜で吸収されることで発生するノイズを抑制できる。また、有機光電変換材料から成る光電変換膜は、インクジェットヘッド等の液滴吐出ヘッドを用いて有機光電変換材料を被形成体上に付着させることで形成させることができ、被形成体に対して耐熱性は要求されない。
【００５０】
なお、光電変換膜に適用可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ３４の材料としてＣｓＩ(Ｔｉ)を用いた場合には、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。光電変換膜に適用可能な有機光電変換材料については、特開２００９−３２８５４号公報に詳細に記載されているため説明を省略する。
【００５１】
ＴＦＴ５２は、ゲート電極、ゲート絶縁膜及び活性層(チャネル層)が積層され、更に活性層上にソース電極とドレイン電極が間隔を隔てて形成されている。また、活性層は非晶質酸化物で構成されている。活性層を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。ＴＦＴ５２の活性層を非晶質酸化物で形成した場合、Ｘ線やγ線等の放射線を吸収しないか、吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【００５２】
また、絶縁性基板５６は放射線の吸収が少ないものであればよい。ここで、ＴＦＴ５２の活性層を構成する非晶質酸化物や、光電変換部５０の光電変換膜を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板５６としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、合成樹脂製の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このような合成樹脂製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板５６には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【００５３】
なお、アラミドは２００度以上の高温プロセスを適用できるため、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドはＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて基板を薄型化できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板５６を形成してもよい。
【００５４】
また、バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂とを複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて絶縁性基板５６を薄型化できる。
【００５５】
また、図４に示すように、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２には、一定方向(行方向)に沿って延設され個々のＴＦＴ５２をオンオフさせるための複数本のゲート配線６０と、前記一定方向と交差する方向(列方向)に沿って延設され、蓄積容量(光電変換部５０の上部電極と下部電極の間)に蓄積された電荷をオン状態のＴＦＴ５２を介して読み出すための複数本のデータ配線６２が設けられている。
【００５６】
放射線検出部４２の個々のゲート配線６０はゲート線ドライバ６４に接続されており、個々のデータ配線６２は信号処理部６６に接続されている。被写体を透過した放射線(被写体の画像情報を担持した放射線)が電子カセッテ１０に照射されると、シンチレータ３４の照射／光放出面上の各位置に対応する部分からは、前記各位置における放射線の照射量に応じた光量の光が放出され、個々の画素部５４の光電変換部５０では、シンチレータ３４のうちの対応する部分から放出された光の光量に応じた大きさの電荷が発生され、この電荷が個々の画素部５４の蓄積容量(光電変換部５０の上部電極と下部電極の間)に蓄積される。
【００５７】
上記のようにして個々の画素部５４の蓄積容量に電荷が蓄積されると、個々の画素部５４のＴＦＴ５２は、ゲート線ドライバ６４からゲート配線６０を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、ＴＦＴ５２がオンされた画素部５４の蓄積容量に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線６２を伝送されて信号処理部６６に入力される。従って、個々の画素部５４の蓄積容量に蓄積された電荷は行単位で順に読み出される。
【００５８】
信号処理部６６は、個々のデータ配線６２毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線６２を伝送された電気信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ(アナログ／デジタル)変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に(シリアルに)入力され、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。なお、上述したゲート線ドライバ６４及び信号処理部６６と、以下で説明する電子カセッテ１０の各構成要素は制御基板４６に各々搭載されている。
【００５９】
信号処理部６６には画像メモリ６８が接続されており、信号処理部６６のＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ６８に順に記憶される。画像メモリ６８は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ６８に順次記憶される。
【００６０】
画像メモリ６８は電子カセッテ１０全体の動作を制御するカセッテ制御部７０と接続されている。カセッテ制御部７０はマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵ７０Ａ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むメモリ７０Ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部７０Ｃを備えている。
【００６１】
また、カセッテ制御部７０には無線通信部７２が接続されている。無線通信部７２は、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等に代表される無線ＬＡＮ(Local Area Network)規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部７０は、無線通信部７２を介してコンソール８０(後述)と無線通信が可能とされており、コンソール８０との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【００６２】
また、カセッテ制御部７０には筐体１４の収納体１６と蓋体１８との変位を検出する変位検出部７６が接続されており、変位検出部７６による検出結果はカセッテ制御部７０に入力される。変位検出部７６は、少なくとも、筐体１４の収納体１６と蓋体１８とが最小厚み状態に相当する位置関係か否かを検出可能な構成であればよく、例えば、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接しているか否かを検出するリミットスイッチ等で構成することができるが、これに限られるものではなく、例えば筐体１４の収納体１６と蓋体１８との相対位置を連続的に検出可能なリニアエンコーダ等で構成することも可能である。
【００６３】
また、電子カセッテ１０には電源部７４が設けられており、上述した各種電子回路(ゲート線ドライバ６４や信号処理部６６、画像メモリ６８、無線通信部７２、カセッテ制御部７０等)は電源部７４と各々接続され(図示省略)、電源部７４から供給された電力によって作動する。電源部７４は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないようにバッテリ(二次電池)を内蔵しており、充電されたバッテリから各種電子回路へ電力を供給する。
【００６４】
図５に示すように、コンソール８０はコンピュータから成り、装置全体の動作を司るＣＰＵ１０４、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０８、及び、各種データを記憶するＨＤＤ１１０を備え、これらはバスを介して互いに接続されている。またバスには、通信Ｉ／Ｆ部１３２及び無線通信部１１８が接続され、ディスプレイ１００がディスプレイドライバ１１２を介して接続され、更に、操作パネル１０２が操作入力検出部１１４を介して接続されている。
【００６５】
通信Ｉ／Ｆ部１３２は接続端子８０Ａ、通信ケーブル８２及び接続端子８４Ａを介して放射線発生装置８４と接続されている。コンソール８０(のＣＰＵ１０４)は、放射線発生装置８４との間での曝射条件等の各種情報の送受信を通信Ｉ／Ｆ部１３２経由で行う。無線通信部１１８は電子カセッテ１０の無線通信部７２と無線通信を行う機能を備えており、コンソール８０(のＣＰＵ１０４)は電子カセッテ１０との間の画像データ等の各種情報の送受信を無線通信部１１８経由で行う。また、ディスプレイドライバ１１２はディスプレイ１００への各種情報を表示させるための信号を生成・出力し、コンソール８０(のＣＰＵ１０４)はディスプレイドライバ１１２を介して操作メニューや撮影された放射線画像等をディスプレイ１００に表示させる。また、操作パネル１０２は複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される。操作入力検出部１１４は操作パネル１０２に対する操作を検出し、検出結果をＣＰＵ１０４へ通知する。
【００６６】
また、放射線発生装置８４は、放射線源１３０と、コンソール８０との間で曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部１３２と、コンソール８０から受信した曝射条件(この曝射条件には管電圧や管電流の情報が含まれている)に基づいて放射線源１３０を制御する線源制御部１３４と、を備えている。
【００６７】
次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係る電子カセッテ１０は放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が貼り合わされておらず、また電子カセッテ１０が撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４は図２(Ａ)に示す最大厚み状態とされ、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは所定距離を隔てて離間している状態で維持される。このため、放射線検出部４２のＴＦＴ基板を構成する材料とシンチレータ３４の支持基板３６を構成する材料の熱膨張率が著しく相違していたとしても、温度変化に伴って何れかの基板に反り等の変形が生じることが防止される。また、筐体１４が最大厚み状態となっていることで、電子カセッテ１０の管理者(例えば放射線技師等)は、電子カセッテ１０が保管に適した状態(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが離間している状態)となっていることを、筐体１４の外観(厚み寸法)から容易に認識することができる。
【００６８】
なお、電子カセッテ１０が撮影に使用されずに保管されている間、コネクタ２４にはコネクタ３２が嵌合されないので、バルブ２６は閉鎖状態で維持され、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態のまま維持される。これにより、電子カセッテ１０が撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４の厚みを縮小しようとする外力が加わったとしても、筐体１４内に密封された空気によって前記外力に抗する反力が生ずることで、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは離間している状態のまま維持される。
【００６９】
また、電子カセッテ１０を使用して放射線画像の撮影を行う場合、撮影者(例えば放射線技師等)は、放射線画像撮影の準備作業として、ホース３０の先端部に取付けられたコネクタ３２を撮影に使用する電子カセッテ１０のコネクタ２４に嵌合させることで、撮影に使用する電子カセッテ１０を空気圧発生装置２８と接続した後に、空気圧発生装置２８によって負圧を発生させる。これにより、まずコネクタ３２の押圧部３２Ａによってバルブ２６のピン２６Ａが押圧され、バルブ２６が開放状態に切り替わることで、筐体１４の内部空間がホース３０を介して空気圧発生装置２８と連通される。そして、空気圧発生装置２８によって発生された負圧が筐体１４の内部空間に導入されることで、筐体１４は、筐体１４の上面と底面とが接近する方向へ収納体１６及び蓋体１８が相対的に変位されて図２(Ｂ)に示す最小厚み状態(厚みが旧来のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズ)になり、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が全面に亘って密着される。
【００７０】
なお、電子カセッテ１０の筐体１４は、収納体１６の第１側壁１６Ｂと蓋体１８の第２側壁１８Ｂとが間隙を隔てて対向するように、収納体１６と蓋体１８とが嵌め合わされた嵌め合い構造である。また、第１側壁１６Ｂと第２側壁１８Ｂとの間隙にはシール部材２０も設けられている。このため、収納体１６及び蓋体１８が筐体１４の上面と底面とが接近する方向へ相対的に変位される際にも、収納体１６と蓋体１８とが上面や底面とおよそ平行な方向へ相対的に変位することは抑制され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とはおよそ一定の位置関係で密着される。
【００７１】
また、筐体１４が最小厚み状態になると、撮影者は、電子カセッテ１０が撮影に適した状態(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが全面に亘って密着している状態)となったことを筐体１４の外観(厚み寸法)から認識し、コネクタ２４とコネクタ３２との嵌合を解除することで、電子カセッテ１０と空気圧発生装置２８との接続を解除する。これにより、コネクタ３２の押圧部３２Ａによるバルブ２６のピン２６Ａの押圧が解除され、バルブ２６が閉鎖状態に切り替わることで、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態となる。従って、電子カセッテ１０が撮影に使用されている間、筐体１４の厚みを拡大しようとする外力が加わったとしても、筐体１４内に密封された空気によって前記外力に抗する反力が生ずることで、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは全面に亘って密着している状態のまま維持される。
【００７２】
そして撮影者は、筐体１４が最小厚み状態(筐体１４の厚みが旧来のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズ)となった電子カセッテ１０を、今回の撮影部位に応じた位置・向きに配置する。これにより、放射線画像撮影の準備作業が完了する。
【００７３】
一方、電子カセッテ１０では、筐体１４が最小厚み状態になると、筐体１４が最小厚み状態になったことが変位検出部７６によって検出され、この検出結果がカセッテ制御部７０へ出力される。カセッテ制御部７０では、筐体１４が最小厚み状態になったことが変位検出部７６によって検出されると、記憶部７０Ｃに予め記憶されている自カセッテのカセッテＩＤを読み出し、読み出した自カセッテのカセッテＩＤを、撮影可能な状態になったことを表す準備完了信号と共に、無線通信部７２を通じてコンソール８０へ送信する。
【００７４】
コンソール８０では、電子カセッテ１０からカセッテＩＤ及び準備完了信号を受信すると、受信したカセッテＩＤをＨＤＤ１１０等に登録した後に、曝射開始を指示する指示信号を放射線発生装置８４へ送信する。これにより、放射線発生装置８４は放射線源１３０から放射線を射出させる。
【００７５】
放射線源１３０から射出された放射線は被写体を透過して電子カセッテ１０の照射面１２に照射され、蓋体１８の天板１８Ａ及び放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２を透過してシンチレータ３４の照射／光放出面に照射される。シンチレータ３４は照射／光放出面に照射された放射線を吸収し、吸収した放射線量に応じた光量の光を放出するが、シンチレータ３４の照射／光放出面の端部には遮蔽部材３８が設けられているので、遮蔽部材３８に照射された放射線及び光の少なくとも一方が遮蔽部材３８によって遮蔽される。これにより、電子カセッテ１０を使用して撮影された放射線画像には、遮蔽部材３８に対応するマークが端部に現れる。
【００７６】
また、シンチレータ３４から放出された光は放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面に照射され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２は受光面に照射された光を画像として検出するが、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面の端部には遮光部材５８が設けられているので、遮光部材５８に照射された光が遮光部材５８によって遮光される。これにより、電子カセッテ１０を使用して撮影された放射線画像には、遮光部材５８に対応するマークも端部に現れる。
【００７７】
本実施形態では、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面のうち、シンチレータ３４の照射／光放出面上の遮蔽部材３８の配置位置に対応する位置に遮光部材５８が設けられている。このため、筐体１４の上面や底面とおよそ平行な方向への位置ずれが生じていない状態で放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが密着された場合には、例として図３(Ａ)に示すように、遮蔽部材３８に対応するマークと遮光部材５８に対応するマークとが放射線画像上で重なる。また、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との密着に際して筐体１４の上面や底面とおよそ平行な方向への位置ずれが生じていた場合には、例として図３(Ｂ)に示すように、遮蔽部材３８に対応するマークの位置と遮光部材５８に対応するマークの位置とにずれが生ずる。
【００７８】
これにより、撮影者は、電子カセッテ１０からコンソール８０へ送信された放射線画像のデータに基づいてディスプレイ１１０に表示された放射線画像を視認することで、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれの有無を確認することができる。そして、位置ずれが生じていると判断した場合、撮影者は、例えば電子カセッテ１０に空気圧発生装置２８を再度接続し、筐体１４を一旦最大厚み状態にした後に最小厚み状態に戻す等のように、位置ずれを解消するための対策を講ずることができる。
【００７９】
なお、遮蔽部材３８と遮光部材５８との位置関係は、位置ずれが生じていない状態で対応するマークが放射線画像上で重なる位置関係に限られるものではなく、形状も図３に示したような矩形状に限られるものではない。遮蔽部材３８及び遮光部材５８の形状・位置関係は、放射線画像を目視して位置ずれの有無を確認可能であればよく、適宜変更可能である。
【００８０】
また、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれは、シンチレータ３４の照射／光放出面内における発光効率のばらつきに応じて放射線画像を補正する等の画像処理を行う場合に問題になる。このため、遮蔽部材３８及び遮光部材５８は、図３に示したような矩形状に代えて、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれの方向及び位置ずれ量を検出可能なように形状を相違させてもよい。この場合、放射線画像上の各マークの位置関係に基づいて位置ずれの方向及び位置ずれ量を検出し、シンチレータ３４の発光効率のばらつきを画素単位で補正するための補正データを、検出結果に基づき放射線画像に対して相対的にずらして補正を行えばよい。これにより、位置ずれを解消するための対策を講ずることを省略することも可能となる。
【００８１】
また、放射線画像の撮影が終了すると、撮影者は電子カセッテ１０を空気圧発生装置２８と再び接続し、空気圧発生装置２８によって正圧を発生させる。これにより、筐体１４の内部空間がホース３０を介して空気圧発生装置２８と連通される。また、空気圧発生装置２８によって発生された正圧が筐体１４の内部空間に導入されることで、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８が相対的に変位される。これにより、筐体１４は電子カセッテ１０の保管に適した最大厚み状態(図２(Ａ)参照)に戻ることになる。
【００８２】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
図６にしめすように、本第２実施形態に係る電子カセッテ１５０は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面に光結合部材１５２が設けられている点で第１実施形態で説明した電子カセッテ１０と相違している。本第２実施形態では、筐体１４が最小厚み状態になると、シンチレータ３４と放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とが光結合部材１５２を介して密着された状態(図６(Ｂ)に示す状態)となり、光結合部材１５２は、この状態でシンチレータ３４と放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とを光学的に結合する。本実施形態では光結合部材１５２をゲル、オイルカップリング等の柔軟性を有する材料で構成している。
【００８４】
本第２実施形態に係る電子カセッテ１５０は、光結合部材１５２が設けられていることで、シンチレータ３４から放出された光を検出する放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２による光検出効率が向上するので、第１実施形態で説明した電子カセッテ１０よりも放射線の検出感度が向上する。なお、上記の光結合部材１５２は請求項１０に記載の光結合部材の一例である。
【００８５】
〔第３実施形態〕
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８６】
図７に示すように、本第３実施形態に係る電子カセッテ１５４は、シンチレータ３４が形成された支持基板３６が、蓋体１８の天板１８Ａ(の裏面(照射面１２と反対側の面))にスペーサ４４を介して取付けられている。また、受光面に光結合部材１５２が設けられた放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２は基台４０の天板の上面に取付けられている。本第３実施形態に係る電子カセッテ１５４は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２がシンチレータ３４の放射線照射面と反対側に位置しており、「表面照射」に相当する位置関係となっている。このため、第１実施形態で説明した電子カセッテ１０や第２実施形態で説明した電子カセッテ１５０(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が「裏面照射」に相当する位置関係の電子カセッテ)と比較して放射線の検出感度は低下するが、本発明はこのような構成も権利範囲に含まれる。
【００８７】
〔第４実施形態〕
次に本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態とと同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８８】
図８に示すように、本第４実施形態に係る電子カセッテ１５６は、蓋体１８の天板１８Ａが収納体１６の底板１６Ａとおよそ同じサイズとされており、第１〜第３実施形態では蓋体１８の第２側壁１８Ｂに設けられていた突起１８Ｃが省略されている。また、第１〜第３実施形態では収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部に設けられていた突起１６Ｃと、蓋体１８の第２側壁１８Ｂと収納体１６の第１側壁１６Ｂとの間に設けられていたシール部材２０も省略されている。
【００８９】
そして、蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部と収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部との間には、蛇腹状の伸縮部材１５８が筐体１４の側面の全周に亘って設けられている。伸縮部材１５８は、上端部が蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部に密着され、下端部が収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部に密着されており、これにより、筐体１４の内部空間の防水性・気密性が確保されている。なお、上記のシール部材２０は請求項４,５,８に記載の密封手段の一例かつ請求項９に記載の伸縮部材の一例である。
【００９０】
本第４実施形態に係る電子カセッテ１５６は、第１〜第３実施形態で説明した電子カセッテと比較して、収納体１６及び蓋体１８が筐体１４の上面と底面とが接近する方向へ相対的に変位される際に、収納体１６と蓋体１８とが上面や底面とおよそ平行な方向へ相対的に変位し易く、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれが生じ易いが、本発明はこのような構成も権利範囲に含まれる。
【００９１】
〔第５実施形態〕
次に本発明の第５実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９２】
図９に示すように、本第５実施形態に係る電子カセッテ１６０は接続部２２が省略されている。また、収納体１６の底板１６Ａと蓋体１８の天板１８Ａの間には、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８を付勢する圧縮コイルばね１６２が、筐体１４内の複数箇所に設けられている。なお、圧縮コイルばね１６２は請求項６に記載の付勢手段の一例である。
【００９３】
また図１０に示すように、本第５実施形態に係る電子カセッテ１６０は、収納体１６の底板１６Ａに、テーパ状の傾斜面を有する孔１６４が穿設されており(図１０(Ｂ)参照)、この孔１６４に対応する位置に連通切替部１６６が設けられている。連通切替部１６６は、孔１６４と同様にテーパ状の傾斜面が形成された栓部材１６８と、ソレノイド等から成り栓部材１６８を底板１６Ａにおよそ垂直な方向へ移動させるアクチュエータ１７０と、を備えている。
【００９４】
アクチュエータ１７０は、非通電時には、図示しない付勢手段の付勢力により、栓部材１６８が孔１６４内へ入り込んで栓部材１６８の傾斜面が孔１６４の傾斜面に密着する第１位置(図１０(Ａ)参照)に栓部材１６８を位置させる。この状態では、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部との連通が遮断され、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封される。またアクチュエータ１７０は、通電されると、前記付勢手段の付勢力に抗して、栓部材１６８が孔１６４内から離脱して栓部材１６８の傾斜面が孔１６４の傾斜面と離間する第２位置(図１０(Ａ)参照)へ栓部材１６８を移動させる。この状態では、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部とが連通される。
【００９５】
図１１に示すように、連通切替部１６６はカセッテ制御部７０に接続されており、連通切替部１６６のアクチュエータ１７０の動作はカセッテ制御部７０によって制御される。またカセッテ制御部７０には操作部１７２も接続されている。操作部１７２は、筐体１４の照射面１２等に設けられ、筐体１４の厚みを変化させる際に撮影者によって操作されるスイッチ(図示省略)を含んで構成されている。
【００９６】
次に本第５実施形態の作用を説明する。本第５実施形態に係る電子カセッテ１６０は、撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４が図９(Ａ)に示す最大厚み状態とされ、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは離間状態で維持される。これにより、温度変化に伴って放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２やシンチレータ３４の支持基板３６に反り等の変形が生じることが防止される。また、電子カセッテ１６０の管理者は、電子カセッテ１６０が保管に適した状態(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが離間している状態)となっていることを、筐体１４の外観(厚み寸法)から容易に認識することができる。
【００９７】
また、電子カセッテ１６０は、圧縮コイルばね１６２により、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８が付勢されている。また、電子カセッテ１６０が撮影に使用されずに保管されている間は、栓部材１６８が第１位置に位置され、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態のまま維持される。これにより、電子カセッテ１６０が撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４の厚みを縮小しようとする外力が加わっても、圧縮コイルばね１６２の付勢力や筐体１４内に密封された空気によって生ずる反力により、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは離間している状態のまま維持される。
【００９８】
電子カセッテ１６０を使用して放射線画像の撮影を行う場合、撮影者は、放射線画像撮影の準備作業として、電子カセッテ１６０の筐体１４を把持し、操作部１７２のスイッチを押圧することでスイッチをオンしながら、筐体１４の厚みを縮小する外力を加える操作を行う。カセッテ制御部７０は、操作部１７２のスイッチがオンされている間、アクチュエータ１７０に通電する。これにより、撮影者が筐体１４の厚みを縮小する外力を加えている間、栓部材１６８が第２位置(図１０(Ｂ)参照)に位置し、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部とが連通されている状態で維持され、撮影者が加えた外力によって筐体１４の厚みが縮小される。
【００９９】
また撮影者は、筐体１４が図９(Ｂ)に示す最小厚み状態になり、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が全面に亘って密着されると、操作部１７２のスイッチの押圧を解除することでスイッチをオフさせる。カセッテ制御部７０は、操作部１７２のスイッチがオフされるとアクチュエータ１７０への通電を停止させる。これにより、栓部材１６８が第１位置(図１０(Ａ)参照)へ移動され、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部との連通が遮断されることで、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態となる。従って、電子カセッテ１６０が撮影に使用されている間、筐体１４の厚みを拡大しようとする外力が加わったとしても、筐体１４内に密封された空気によって前記外力に抗する反力が生ずることで、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは全面に亘って密着している状態のまま維持される。
【０１００】
放射線画像の撮影が終了すると、撮影者は、操作部１７２のスイッチを押圧することでスイッチをオンさせる。この間、カセッテ制御部７０はアクチュエータ１７０に通電し、栓部材１６８が第２位置(図１０(Ｂ)参照)に位置し、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部とが連通される。これにより、電子カセッテ１６０の筐体１４は、圧縮コイルばね１６２の付勢力により、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８が相対的に変位され、図９(Ａ)に示す最大厚み状態に戻る。そして筐体１４が最大厚み状態に戻ると、撮影者は操作部１７２のスイッチの押圧を解除する。これにより、筐体１４内の空気が筐体１４内に密封され、電子カセッテ１６０は保管に適した状態(筐体１４に外力が加わっても放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との離間が維持される状態)に戻ることになる。
【０１０１】
なお、第１〜第４実施形態で説明した電子カセッテ１０, １５０,１５４,１５６に、第５実施形態で説明した圧縮コイルばね１６２や連通切替部１６６を設け、筐体１４の収納体１６と蓋体１８の相対変位を、空気圧発生装置２８で発生した空気圧を筐体１４内に導入すること、及び、撮影者等が筐体１４に外力を加えること、の何れでも実現可能に構成してもよい。
【０１０２】
また、第１,２,４,５実施形態では、シンチレータ３４が形成された支持基板３６を基台４０の天板の上面に取付ける一方、制御基板４６を基台４０の天板の下面に取付けた態様を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば基台４０を省略し、シンチレータ３４が形成された支持基板３６及び制御基板４６を、スペーサ等を介して収納体１６の底板１６Ａに取付けるようにしてもよい。これにより、電子カセッテの筐体の厚みをより薄くすることも可能となる。
【０１０３】
但し、この構成ではシンチレータ３４と制御基板４６との距離がより小さくなるので、制御基板４６から放射される熱がシンチレータ３４に悪影響を及ぼす恐れがある(例えばシンチレータ３４に温度むらが生じ、これに伴いシンチレータ３４の発光効率にむらが生ずる等)。このため、シンチレータ３４と制御基板４６との間に、制御基板４６からシンチレータ３４への熱伝導を遮断する断熱性を有するシート材、或いは、制御基板４６から放射された熱をシンチレータ３４の受熱面と平行な方向へ伝導させて排熱する熱伝導異方性を有するシート材、或いは、制御基板４６から放射された熱をシンチレータ３４の受熱面の全面に亘っておよそ均一に伝導させるための熱伝導性の高いシート材を設けることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０４】
１０, １５０,１５４,１５６,１６０ 電子カセッテ
１２ 照射面
１４ 筐体
１６ 収納体
１８ 蓋体
２０ シール部材
２６ バルブ
２８ 空気圧発生装置
３４ シンチレータ
３８ 遮蔽部材
４２ 放射線検出部
５８ 遮光部材
７０ カセッテ制御部
１５２ 光結合部材
１５８ 伸縮部材
１６６ 連通切替部
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線検出パネルに係り、特に、被写体を透過した放射線を吸収して光を放出する光放出部及び当該光放出部から放出された光を検出する検出部を備えた放射線検出パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、照射されたＸ線やγ線、α線等の放射線を検出し、照射放射線量の分布を表す放射線画像のデータへ直接変換して出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)が実用化されており、このＦＰＤ等のパネル型の放射線検出器と、画像メモリを含む電子回路及び電源部を内蔵し、放射線検出器から出力される放射線画像データを画像メモリに記憶する可搬型の放射線検出パネル(以下、電子カセッテともいう)も実用化されている。なお、上記の放射線感応層としては、例えば照射された放射線をＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ(Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ)等のシンチレータ(蛍光体層)で光に一旦変換し、シンチレータから放出された光をＰＤ(Photodiode)等から成る光検出部によって電荷へ再変換して蓄積する構成(間接変換方式)が知られている。放射線検出パネルは可搬性に優れているので、ストレッチャーやベッドに載せたまま被撮影者を撮影できると共に、放射線検出パネルの位置を変更することで撮影部位の調整も容易であるため、動けない被撮影者を撮影する場合にも柔軟に対処することができる。
【０００３】
上記に関連して特許文献１には、基板上に１次元又は２次元状に配置される複数の光電変換素子を有する光電変換部と、基板の外周部に配置される電極取り出し部を有するセンサパネルと、光電変換部上に配置され且つ放射線を光電変換素子が感知可能な光に変換する蛍光体から成るシンチレータパネルと、を有する放射線検出装置において、シンチレータパネルを交換可能とし、シンチレータパネルとセンサパネル面間を減圧密着させる機構を設けた技術が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、基板の上に２次元状に固体光検出素子が配されて成る固体光検出手段、固体光検出手段の外周に全周に亘り配置されたシール手段、シール手段を挟んで固体光検出手段と相対する側に配され、固体光検出手段及びシール手段と共に密閉空間を形成するカバー手段、及び、密閉空間内に配されたシンチレータが設けられた構成の放射線検出器において、密閉空間の内部を排気することでシンチレータと固体光検出素子とを密着させ、センサー面での鮮鋭度のばらつきを防止する技術が開示されている。
【０００５】
また特許文献３には、上蓋と下蓋と密封部材とで囲まれた空間内を減圧し、前面増感紙と後面増感紙とでＸ線フィルムを密着保持するＸ線フィルム密着保持装置において、リンクを有する移動機構により、上蓋に対して下蓋を略平行状態で上方及び下方に移動可能に基台に支持し、上蓋に対し略平行に開閉可能とすることで、上蓋と下蓋とをその全周に亘って均一に密着させ、気密性の向上や小形化を実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２５７９４４号公報
【特許文献２】特開２００６−３３７１８４号公報
【特許文献３】特開平５−１１３６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
間接変換方式の放射線検出パネルでは、シンチレータ(光放出部)とＴＦＴ基板から成る検出部を密着させる必要があり、放射線検出パネルの製造では、両者が貼り合わされた後に放射線検出パネルの筐体内に収容される。しかし、ＣｓＩ等から成るシンチレータはアルミニウム等から成る基板に材料を蒸着することで形成される一方、ＴＦＴ基板としてはガラス基板等が多用され、双方の基板材料の熱膨張率は著しく相違している。このため、温度変化に伴って基板の反り等の変形が生じ、放射線検出パネルによる放射線の検出精度が低下することがある、という問題があった。
【０００８】
上記の問題に対し、特許文献１〜３に記載の技術は、何れも筐体内を負圧状態(減圧状態)とすることで光放出部と検出部とを密着させるものであり、光放出部と検出部とを貼り合わせていないので温度変化に伴って部材が変形することは回避できる。しかしながら、特許文献１〜３に記載の技術では、一部部材の劣化等によって筐体の気密性が損なわれていると、光放出部と検出部との接触状態が変化して放射線の検出精度が低下する。そして、光放出部と検出部との接触状態が変化しても外観上の変化は生じないので、放射線の検出精度が低下した状態に気付かないまま放射線の検出が行われる事態が生じ得る、という問題がある。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、温度変化に伴う構成部材の反り等の変形を防止することができ、放射線の検出に適した状態か否かの判断も容易な放射線検出パネルを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る放射線検出パネルは、上面及び底面を有する形状で、前記上面が形成された上面側部材と前記底面が形成された底面側部材とが、前記上面と前記底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされた筐体と、前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過して前記上面又は前記底面に照射された放射線を吸収して光を放出する光放出部と、前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の他方に取付けられ、前記光放出部から放出された光を検出すると共に、前記上面と前記底面との間隔の変化に伴い、前記光放出部と接している第１状態又は前記光放出部と離間している第２状態に切り替わる検出部と、を含んで構成されている。
【００１１】
請求項１記載の発明に係る放射線検出パネルは、筐体が上面及び底面を有する形状とされ、上面が形成された上面側部材と底面が形成された底面側部材とが、上面と底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされている。また、筐体内には光放出部が配置されており、光放出部は上面側部材及び底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過して上面又は底面に照射された放射線を吸収して光を放出する。更に、筐体内には検出部も配置されており、検出部は上面側部材及び底面側部材の他方に取付けられ、光放出部から放出された光を検出すると共に、上面と底面との間隔の変化に伴い、光放出部と接している第１状態又は光放出部と離間している第２状態に切り替わる。
【００１２】
このように、請求項１記載の発明では、光放出部と検出部が貼り合わされておらず、筐体の上面と底面との間隔が拡大するように上面側部材と底面側部材とが相対的に変位されている状態(第２状態)では光放出部と検出部が離間しているので、温度変化に伴って構成部材(光放出部又は検出部)に反り等の変形が生じることが防止される。また、筐体の上面と底面との間隔が縮小するように上面側部材と底面側部材とが相対的に変位されると、光放出部と検出部とが接している第１状態、すなわち放射線の検出に適した状態になる。従って、請求項１記載の発明では、光放出部と検出部との距離が筐体の上面と底面との間隔に応じて変化し、光放出部と検出部とが接している第１状態、すなわち放射線の検出に適した状態になっているか否かを、筐体の外観(筐体の上面と底面との間隔)から容易に判断することができるので、放射線の検出精度が低下した状態に気付かないまま放射線の検出が行われることを未然に防止することができる。
【００１３】
なお、請求項１記載の発明のように、筐体の上面と底面との間隔が変化するように、筐体を構成する上面側部材と底面側部材とを相対的に変位可能とした場合、筐体の構成によっては、上面側部材と底面側部材との相対変位に伴って、光放出部と検出部との相対位置が筐体の上面や底面におよそ平行な方向に変化する位置ずれが生ずる可能性がある。これを考慮すると、請求項１記載の発明において、例えば請求項２に記載したように、上面側部材は、一方の面が筐体の上面を成す上面部材の外縁に全周に亘り、上面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、底面側部材は、一方の面が筐体の底面を成す底面部材の外縁に全周に亘り、底面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、筐体は、上面部材と底面部材とがおよそ平行に向い合い、かつ、上面側部材の壁部と底面側部材の壁部とが、前記全周に亘り上面及び底面におよそ平行な方向に沿った間隙を隔てて対向するように、上面側部材及び底面側部材が配置されて構成されていることが好ましい。
【００１４】
請求項２記載の発明では、上面部材の外縁に全周に亘って立設された上面側部材の壁部、及び、底面部材の外縁に全周に亘って立設された底面側部材の壁部が、筐体の上面と底面との間隔の変化方向に各々沿うことになる。そして、上面側部材の壁部と底面側部材の壁部とが、上面部材又は底面部材の全周に亘り上面及び底面におよそ平行な方向に沿った間隙を隔てて対向するように上面側部材及び底面側部材が配置されているので、上面側部材と底面側部材との相対変位において、上面側部材の壁部と底面側部材の壁部とが干渉することで、上面側部材と底面側部材との相対位置が筐体の上面や底面におよそ平行な方向へ変化することが抑制される。従って、請求項２記載の発明によれば、上面側部材と底面側部材との相対変位に伴って、光放出部と検出部とに前記位置ずれが生ずることを抑制することができる。
【００１５】
また、請求項１又は請求項２記載の発明において、例えば請求項３に記載したように、光放出部には、放射線の照射面内又は光放出面内の第１位置に、照射面内の第１位置に照射される放射線又は光放出面内の第１位置から放出される光を遮蔽する遮蔽部が設けられており、検出部には、受光面内のうち第１位置に対して一定の位置関係の第２位置に、受光面内の第２位置に照射される光を遮光する遮光部が設けられていることが好ましい。これにより、検出部が光放出部から放出された光を画像として検出する場合、検出部によって検出された画像上の前記第１位置に対応する位置には遮蔽部による放射線又は光の遮蔽によって濃度変化が生じ、前記画像上の前記第２位置に対応する位置にも遮光部による遮光によって濃度変化が生じる。このため、画像に生じた双方の濃度変化の位置関係が、第１位置と第２位置との位置関係に対応している否かに基づいて、光放出部と検出部とに位置ずれが生じたか否かを判別したり、位置ずれの方向や位置ずれの量を検出することが可能となる。
【００１６】
また、請求項１〜請求項３の何れかに記載の発明において、例えば請求項４に記載したように、上面側部材と底面側部材との間隙を密封する密封手段と、筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、を設けることが好ましい。上記の密封手段によって上面側部材と底面側部材との間隙を密封することで、本発明に係る放射線検出パネルを手術時の撮影に用いたり、必要に応じて殺菌洗浄することが可能となる。但し、上面側部材と底面側部材との間隙を密封した場合、筐体の内部空間に密封された空気が、筐体の上面と底面との間隔が変化するように上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる際の抵抗となる。これに対し、筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段を設けた場合、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる際にのみ筐体の内部と外部とを連通させることが可能となり、筐体の密閉性を維持しつつ上面側部材と底面側部材との相対的に変位させることも容易に実現することができる。
【００１７】
なお、請求項１〜請求項４の何れかに記載の発明において、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させ、光放出部と検出部とが接している第１状態又は光放出部と検出部とが離間している第２状態に切り替えることは、例えば請求項５に記載したように、上面側部材と底面側部材との間隙を密封する密封手段と、筐体の内部空間が空気圧発生装置と連通するように空気圧発生装置を接続するための接続部と、を設け、接続部に接続された空気圧発生装置によって発生された空気圧を接続部を介して筐体の内部空間に導入することによって実現することができる。この場合、筐体の内部空間に負圧を導入することで、上面側部材と底面側部材とは筐体の上面と底面の間隔が縮小する方向へ相対的に変位し、筐体の内部空間に正圧を導入することで、上面側部材と底面側部材とは筐体の上面と底面の間隔が拡大する方向へ相対的に変位することになる。
【００１８】
また、請求項１〜請求項５の何れかに記載の発明において、例えば請求項６に記載したように、筐体の上面と底面との間隔が拡大する方向へ上面側部材及び底面側部材を付勢する付勢手段を設けることが好ましい。上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させ、光放出部と検出部とが接している第１状態又は光放出部と検出部とが離間している第２状態に切り替えることは、請求項５に記載したように筐体の内部空間に空気圧を導入する以外に、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる力を手、或いは治具等によって上面側部材及び底面側部材の外面に加えることによっても実現可能であるが、特にこの態様で上記の付勢手段を設ければ、筐体の上面と底面との間隔が拡大する方向へ上面側部材及び底面側部材を相対的に変位させることを、付勢手段の付勢力によって容易に実現できるので好ましい。
【００１９】
また、請求項１〜請求項６の何れかに記載の発明において、例えば請求項７に記載したように、少なくとも上面と底面との間隔が拡大する方向へ上面側部材と底面側部材とが相対的に変位された場合に、上面側部材と底面側部材との相対位置を、相対的に変位された後の相対位置に保持する保持手段が設けられていることが好ましい。
【００２０】
上面側部材と底面側部材との相対位置を保持することは、例えば請求項５に記載したように、筐体の内部空間に導入した空気圧によって上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる態様であれば、上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させた後も空気圧の導入を継続する等によっても実現可能であるが、本発明に係る放射線検出パネルが可搬性を有する構成である場合、空気圧発生装置との接続を解除できないために可搬性が損なわれるという問題が生ずる。これに対し、本発明に係る放射線検出パネルに上記の保持手段を設ければ、筐体の内部空間に導入した空気圧によって上面側部材と底面側部材とを相対的に変位させる態様であっても空気圧発生装置との接続を解除することが可能となり、本発明に係る放射線検出パネルに可搬性を持たせることが可能となる。
【００２１】
また、請求項７記載の発明において、上面側部材と底面側部材との間隙を密封する密封手段と、筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、が設けられている場合、保持手段は、例えば請求項８に記載したように、上面側部材と底面側部材とが相対的に変位されている間は連通手段によって筐体の内部と外部とを連通させ、上面側部材と底面側部材とが相対的に変位された後は連通手段による筐体の内部と外部との連通を遮断することで、上面側部材と底面側部材との相対位置を前記相対的に変位された後の相対位置に保持するように構成することができる。
【００２２】
また、請求項１、請求項３〜請求項８の何れかに記載の発明において、筐体は、例えば請求項９に記載したように、上面側部材と底面側部材との間に設けられ、上面側部材と底面側部材との間隙を密封すると共に、上面側部材と底面側部材との相対変位に伴う前記間隙の大きさの変化に応じて伸縮する伸縮部材が設けられた構成であってもよい。
【００２３】
また、請求項１〜請求項９の何れかに記載の発明において、例えば請求項１０に記載したように、光放出部と検出部との間には光放出部と検出部とを光学的に結合する光結合部材が設けられており、第１状態において、検出部は光結合部材を介して光放出部と接するように構成してもよい。
【００２４】
また、請求項１〜請求項１０の何れかに記載の発明において、例えば請求項１１に記載したように、検出部が光放出部と接している第１状態での筐体の厚みが、照射された放射線を感光材料に画像として記録する構成のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズとされていることが好ましい。これにより、本発明に係る放射線検出パネルを上記構成の旧来のカセッテと同様に取り扱うことができ、本発明に係る放射線検出パネルの取扱い性が向上する。
【００２５】
また、請求項１〜請求項１１の何れかに記載の発明において、検出手段は、例えば請求項１２に記載したように、光放出部に対して放射線の到来方向上流側に配置されていることが好ましい。上記のように、検出手段を光放出部に対して放射線の到来方向上流側に配置することで、検出手段を光放出部に対して放射線の到来方向下流側に配置した場合よりも検出手段の受光量が増大し、光放出部から放出された光を検出する検出手段における検出の感度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明は、上面及び底面を有する形状で、上面が形成された上面側部材と底面が形成された底面側部材とが、上面と底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされた筐体と、筐体内に配置されかつ上面側部材及び底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過した放射線を吸収して光を放出する光放出部と、筐体内に配置されかつ上面側部材及び底面側部材の他方に取付けられ、光放出部から放出された光を検出すると共に、筐体の上面と底面との間隔の変化に伴い、光放出部と接している第１状態又は光放出部と離間している第２状態に切り替わる検出部と、を備えているので、温度変化に伴う構成部材の反り等の変形を防止することができ、放射線の検出に適した状態か否かの判断も容易になる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態で説明した電子カセッテを一部破断して示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図３】(Ａ)はシンチレータの光放出面上及び放射線検出器の受光面上の遮蔽部材の位置を示す斜視図、(Ｂ),(Ｃ)は放射線画像の一例を各々示すイメージ図である。
【図４】電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図５】コンソール及び放射線発生装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図７】第３実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図８】第４実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図９】第５実施形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図１０】第５実施形態に係る電子カセッテの連通切替部の構成を示す側面図である。
【図１１】第５実施形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２９】
〔第１実施形態〕
図１には、本発明に係る放射線検出パネルの一例としての電子カセッテ１０が示されている。電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料から成り、全体形状がおよそ直方体状で、矩形状の上面が被写体を透過した放射線Ｘが照射される照射面１２とされた筐体１４を備えている。筐体１４内には、被写体を透過した放射線Ｘの到来方向に沿って、照射面１２側から、本発明の検出手段としての放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２や、本発明の光放出部としてのシンチレータ３４等が順に配置されている。
【００３０】
電子カセッテ１０の照射面１２には、複数個のＬＥＤから成り、電子カセッテ１０の動作モード(例えば「レディ状態」や「データ送信中」等)やバッテリの残容量の状態等の動作状態を表示するための表示部１２Ａが設けられている。なお、表示部１２ＡはＬＥＤ以外の発光素子で構成してもよいし、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示手段で構成してもよい。また、表示部１２Ａは照射面１２以外の部位に設けてもよい。
【００３１】
図２に示すように、電子カセッテ１０の筐体１４は収納体１６及び蓋体１８を含んで構成されている。収納体１６は例えばＡＢＳ樹脂等から成り、矩形状で一方の面が筐体１４の底面を成す底板１６Ａの外縁に、筐体１４の底面とおよそ直交する方向に沿った第１側壁１６Ｂが、底板１６Ａの外縁の全周に亘って立設されたおよそ箱型の形状である。また蓋体１８についても、矩形状で一方の面が筐体１４の上面(照射面１２)を成す天板１８Ａの外縁に、かつ筐体１４の上面とおよそ直交する方向に沿った第２側壁１８Ｂが、天板１８Ａの外縁の全周に亘って立設されたおよそ箱型の形状である。なお、蓋体１８の第２側壁１８Ｂは例えばＡＢＳ樹脂等から構成され、天板１８Ａは例えばカーボン等から構成される。これにより、天板１８Ａによる放射線Ｘの吸収を抑制しつつ、天板１８Ａの強度が確保される。
【００３２】
なお、実施形態における「上」は底板１６Ａ側から見て天板１８Ａ側の方向を意味し、「下」は天板１８Ａ側から見て底板１６Ａ側の方向を意味する。
【００３３】
また、蓋体１８の天板１８Ａは収納体１６の底板１６Ａよりもサイズが大きくされており、筐体１４は、蓋体１８の天板１８Ａによって収納体１６の開口部が覆われ、収納体１６の第１側壁１６Ｂの外周側に位置する蓋体１８の第２側壁１８Ｂが、第１側壁１６Ｂと間隙を隔てて対向するように、収納体１６と蓋体１８とが嵌め合わされた嵌め合い構造とされている。これにより、筐体１４は上面と底面とがおよそ平行とされている。そして筐体１４は、収納体１６と蓋体１８とが筐体１４の上面及び底面とおよそ直交する筐体１４の厚み方向(放射線Ｘの到来方向)に沿って相対的に変位可能とされており、収納体１６と蓋体１８との相対変位に伴い、図２(Ａ)と図２(Ｂ)を比較しても明らかなように、筐体１４の厚みが変化する。
【００３４】
上記構成の筐体１４は請求項２に記載の筐体の一例である。また、収納体１６は本発明の底面側部材(より詳しくは請求項２に記載の底面側部材)の一例であり、底板１６Ａは請求項２に記載の底面部材の一例、第１側壁１６Ｂは請求項２に記載の底面側部材の壁部の一例である。また、蓋体１８は本発明の上面側部材(より詳しくは請求項２に記載の上面側部材)の一例であり、天板１８Ａは請求項２に記載の上面部材の一例、第２側壁１８Ｂは請求項２に記載の上面側部材の壁部の一例である。
【００３５】
また、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部には、収納体１６の外側へ向けて突出する突起１６Ｃが設けられており、蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部から所定距離隔てた位置には、蓋体１８の内側へ向けて突出する突起１８Ｃが設けられている。これにより、筐体１４の上面と底面とが離間する方向への収納体１６と蓋体１８との相対変位は、突起１６Ｃと突起１８Ｃとが当接する位置(図２(Ａ)に示す位置(最大厚み状態と称する))迄に制限されている。また、筐体１４の上面と底面とが接近する方向への収納体１６と蓋体１８との相対変位は、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接する位置(図２(Ｂ)に示す位置(最小厚み状態と称する))迄に制限されている。なお、この状態での筐体１４の厚みは、照射された放射線を感光材料に画像として記録する構成の旧来のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズとされている(請求項１１記載の発明に相当する構成)。
【００３６】
また、本実施形態に係る電子カセッテ１０では、筐体１４内に配置された放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が貼り合わされておらず、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２は蓋体１８の天板１８Ａ(の裏面(照射面１２と反対側の面))にスペーサ４４を介して取付けられている一方、シンチレータ３４は支持基板３６上に形成され、この支持基板３６は収納体１６の底板１６Ａに取付けられた基台４０の天板の上面に取付けられている。このため、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との距離は収納体１６と蓋体１８との相対変位に応じて変化し、図２(Ａ)に示すように筐体１４が最大厚み状態の場合は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが所定距離を隔てて離間し、図２(Ｂ)に示すように筐体１４が最小厚み状態の場合は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが全面に亘って密着される。なお、基台４０の天板の下面には制御基板４６が取付けられており、制御基板４６と放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とはフレキシブルケーブル４８を介して電気的に接続されている。
【００３７】
なお、本実施形態では、筐体１４が最小厚み状態のときに、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接し、かつ、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが密着しているが、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接することは必須ではなく、筐体１４は、筐体１４の上面と底面とが接近する方向への収納体１６と蓋体１８との相対変位が、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが密着する位置迄に制限されると共に、この最小厚み状態において、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接していない構成であってもよい。
【００３８】
また、蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部のうち蓋体１８の内側に相当する位置には、収納体１６の第１側壁１６Ｂに密着するシール部材２０が取付けられている。シール部材２０は、図２(Ａ),(Ｂ)に示すように、収納体１６と蓋体１８とが相対変位された場合にも第１側壁１６Ｂに密着している状態を維持する。このように、収納体１６の第１側壁１６Ｂと蓋体１８の第２側壁１８Ｂとの間隙がシール部材２０によって密封されることで、筐体１４の内部空間の防水性・気密性が確保されるので、本実施形態に係る電子カセッテ１０を、血液やその他の雑菌が付着する可能性がある手術時の撮影に用いたり、必要に応じて殺菌洗浄することが可能となる。なお、上記のシール部材２０は請求項４,５,８に記載の密封手段の一例である。
【００３９】
また、収納体１６の第１側壁１６Ｂのうち底板１６Ａに近い位置には、電子カセッテ１０を空気圧発生装置２８と接続するための接続部２２が設けられている。接続部２２には筐体１４内を筐体１４外と連通するための孔が穿設されており、この孔に対し、筐体１４の外側には、空気圧発生装置２８と接続するホース３０の先端部に取付けられたコネクタ３２と嵌合するコネクタ２４が取付けられており、筐体１４の内側には、通常は閉鎖しておりピン２６Ａが押圧されている間のみ開放状態となるバルブ２６が取付けられている。バルブ２６のピン２６Ａはコネクタ２４側へ突出しており、コネクタ３２の内側には、コネクタ２４と嵌合された状態でピン２６Ａを押圧する押圧部３２Ａが設けられている。
【００４０】
これにより、コネクタ２４とコネクタ３２とが嵌合されると、押圧部３２Ａによってピン２６Ａが押圧されてバルブ２６が開放状態となることで、筐体１４の内部空間はホース３０を介して空気圧発生装置２８と連通される。本実施形態では、この状態で空気圧発生装置２８によって筐体１４の内部空間に負圧又は正圧が供給されることで、筐体１４の上面と底面とが接近する方向又は上面と底面とが離間する方向へ収納体１６と蓋体１８とが相対的に変位される。また、コネクタ２４とコネクタ３２との嵌合が解除されると、押圧部３２Ａによるピン２６Ａの押圧も解除されることでバルブ２６が閉鎖状態に戻り、筐体１４の内部空間と空気圧発生装置２８等の外部との連通も遮断される。
【００４１】
なお、接続部２２は請求項５に記載の接続部の一例であり、バルブ２６は請求項４,８に記載の連通手段の一例、コネクタ３２の押圧部３２Ａは請求項７(詳しくは請求項８)に記載の保持手段の一例である。
【００４２】
また、シンチレータ３４は、被写体を透過した筐体１４の照射面１２に照射され、蓋体１８の天板１８Ａ及び放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２を透過して照射された放射線Ｘを吸収して光を放出する。シンチレータ３４としては、例えばＣｓＩ：Ｔｌや、ＣｓＩ：Ｎａ(ナトリウム賦活ヨウ化セシウム)、ＣｓＢｒ、ＧＯＳ(Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ)を用いることができるが、これらの材料に限られるものではない。シンチレータ３４としてＣｓＩ等を用いる場合には、シンチレータ３４を柱状結晶構造部を有する構成とすることが好ましい。これにより、シンチレータ３４が放射線を吸収することで発生された光は、柱状結晶構造部において、柱状結晶の間隙に案内されて放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２側へ放出されることで、放出される光の拡散が抑制されるので、電子カセッテ１０で検出される放射線画像のボケを抑制することができる。
【００４３】
またシンチレータ３４としてＣｓＩ等を用いる場合、シンチレータ３４の形成にあたって蒸着を行う必要があるので、支持基板３６としては耐熱性の高い材料が望ましく、例えば放射線の透過率が高くて低コストという観点からアルミニウムが好適である。一方、シンチレータ３４としてＧＯＳを用いる場合は、シンチレータ３４の形成にあたって蒸着が不要となるので、支持基板３６としては耐熱性の低い材料、例えば合成樹脂等も利用可能である。
【００４４】
なお本実施形態では、例として図３(Ａ)に示すように、シンチレータ３４の放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２との対向面(放射線Ｘが照射されかつ光を放出する照射／光放出面)のうちの端部に、照射／光放出面に照射される放射線及び照射／光放出面から放出される光の少なくとも一方を遮蔽する遮蔽部材３８が設けられている。
【００４５】
また放射線検出部４２は、シンチレータ３４から放出された光を画像として検出するものであり、図４に示すように、フォトダイオード(ＰＤ：PhotoDiode)等から成る光電変換部５０、薄膜トランジスタ(ＴＦＴ：Thin Film Transistor)５２及び蓄積容量(本実施形態では光電変換部５０を構成する電極対が蓄積容量として機能する)を備えた画素部５４が、平板状で平面視における外形形状が矩形状とされた絶縁性基板５６上にマトリクス状に複数形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板(以下、「ＴＦＴ基板」という)で構成されている。
【００４６】
なお本実施形態では、例として図３(Ａ)に示すように、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２のシンチレータ３４との対向面(シンチレータ３４から放出された光を受光する受光面)のうち、シンチレータ３４の照射／光放出面上の遮蔽部材３８の配置位置に対応する位置(端部)に、照射面に照射される光を遮光する遮光部材５８が設けられている。
【００４７】
また、本実施形態では、シンチレータ３４の放射線照射面側に放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２が配置されているが、光放出部(シンチレータ)と検出部(放射線検出部)をこのような位置関係で配置する方式は「裏面照射」と称する(請求項１２記載の発明に相当する構成)。「裏面照射」は、光放出部(シンチレータ)の放射線照射面と反対側に検出部(放射線検出部)を配置する「表面照射」と比較して、検出部(放射線検出部)の受光量が増大し、結果として放射線検出パネル(電子カセッテ)の感度が向上する。
【００４８】
光電変換部５０は、上部電極と下部電極との間に、シンチレータ３４から放出された光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する光電変換膜が配置されて構成されている。光電変換膜を構成する材料は光を吸収して電荷を発生する材料であればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料等を用いることができる。光電変換膜をアモルファスシリコンで構成した場合、シンチレータ３４から放出された光を広い波長域に亘って吸収するように構成することができる。但し、アモルファスシリコンから成る光電変換膜の形成には蒸着を行う必要があるので、絶縁性基板５６としては耐熱性の高い基板、例えばガラス基板等を用いる必要がある。
【００４９】
一方、光電変換膜を有機光電変換材料で構成した場合は、主に可視光域で高い吸波を示す吸収スペクトルが得られ、光電変換膜によるシンチレータ３４から放出された光以外の電磁波の吸収が殆ど無くなるので、Ｘ線やγ線等の放射線が光電変換膜で吸収されることで発生するノイズを抑制できる。また、有機光電変換材料から成る光電変換膜は、インクジェットヘッド等の液滴吐出ヘッドを用いて有機光電変換材料を被形成体上に付着させることで形成させることができ、被形成体に対して耐熱性は要求されない。
【００５０】
なお、光電変換膜に適用可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ３４の材料としてＣｓＩ(Ｔｉ)を用いた場合には、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。光電変換膜に適用可能な有機光電変換材料については、特開２００９−３２８５４号公報に詳細に記載されているため説明を省略する。
【００５１】
ＴＦＴ５２は、ゲート電極、ゲート絶縁膜及び活性層(チャネル層)が積層され、更に活性層上にソース電極とドレイン電極が間隔を隔てて形成されている。また、活性層は非晶質酸化物で構成されている。活性層を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。ＴＦＴ５２の活性層を非晶質酸化物で形成した場合、Ｘ線やγ線等の放射線を吸収しないか、吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【００５２】
また、絶縁性基板５６は放射線の吸収が少ないものであればよい。ここで、ＴＦＴ５２の活性層を構成する非晶質酸化物や、光電変換部５０の光電変換膜を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板５６としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、合成樹脂製の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このような合成樹脂製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板５６には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【００５３】
なお、アラミドは２００度以上の高温プロセスを適用できるため、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドはＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて基板を薄型化できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板５６を形成してもよい。
【００５４】
また、バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂とを複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて絶縁性基板５６を薄型化できる。
【００５５】
また、図４に示すように、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２には、一定方向(行方向)に沿って延設され個々のＴＦＴ５２をオンオフさせるための複数本のゲート配線６０と、前記一定方向と交差する方向(列方向)に沿って延設され、蓄積容量(光電変換部５０の上部電極と下部電極の間)に蓄積された電荷をオン状態のＴＦＴ５２を介して読み出すための複数本のデータ配線６２が設けられている。
【００５６】
放射線検出部４２の個々のゲート配線６０はゲート線ドライバ６４に接続されており、個々のデータ配線６２は信号処理部６６に接続されている。被写体を透過した放射線(被写体の画像情報を担持した放射線)が電子カセッテ１０に照射されると、シンチレータ３４の照射／光放出面上の各位置に対応する部分からは、前記各位置における放射線の照射量に応じた光量の光が放出され、個々の画素部５４の光電変換部５０では、シンチレータ３４のうちの対応する部分から放出された光の光量に応じた大きさの電荷が発生され、この電荷が個々の画素部５４の蓄積容量(光電変換部５０の上部電極と下部電極の間)に蓄積される。
【００５７】
上記のようにして個々の画素部５４の蓄積容量に電荷が蓄積されると、個々の画素部５４のＴＦＴ５２は、ゲート線ドライバ６４からゲート配線６０を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、ＴＦＴ５２がオンされた画素部５４の蓄積容量に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線６２を伝送されて信号処理部６６に入力される。従って、個々の画素部５４の蓄積容量に蓄積された電荷は行単位で順に読み出される。
【００５８】
信号処理部６６は、個々のデータ配線６２毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線６２を伝送された電気信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ(アナログ／デジタル)変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に(シリアルに)入力され、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。なお、上述したゲート線ドライバ６４及び信号処理部６６と、以下で説明する電子カセッテ１０の各構成要素は制御基板４６に各々搭載されている。
【００５９】
信号処理部６６には画像メモリ６８が接続されており、信号処理部６６のＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ６８に順に記憶される。画像メモリ６８は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ６８に順次記憶される。
【００６０】
画像メモリ６８は電子カセッテ１０全体の動作を制御するカセッテ制御部７０と接続されている。カセッテ制御部７０はマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵ７０Ａ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むメモリ７０Ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部７０Ｃを備えている。
【００６１】
また、カセッテ制御部７０には無線通信部７２が接続されている。無線通信部７２は、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等に代表される無線ＬＡＮ(Local Area Network)規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部７０は、無線通信部７２を介してコンソール８０(後述)と無線通信が可能とされており、コンソール８０との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【００６２】
また、カセッテ制御部７０には筐体１４の収納体１６と蓋体１８との変位を検出する変位検出部７６が接続されており、変位検出部７６による検出結果はカセッテ制御部７０に入力される。変位検出部７６は、少なくとも、筐体１４の収納体１６と蓋体１８とが最小厚み状態に相当する位置関係か否かを検出可能な構成であればよく、例えば、収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部が蓋体１８の天板１８Ａに当接しているか否かを検出するリミットスイッチ等で構成することができるが、これに限られるものではなく、例えば筐体１４の収納体１６と蓋体１８との相対位置を連続的に検出可能なリニアエンコーダ等で構成することも可能である。
【００６３】
また、電子カセッテ１０には電源部７４が設けられており、上述した各種電子回路(ゲート線ドライバ６４や信号処理部６６、画像メモリ６８、無線通信部７２、カセッテ制御部７０等)は電源部７４と各々接続され(図示省略)、電源部７４から供給された電力によって作動する。電源部７４は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないようにバッテリ(二次電池)を内蔵しており、充電されたバッテリから各種電子回路へ電力を供給する。
【００６４】
図５に示すように、コンソール８０はコンピュータから成り、装置全体の動作を司るＣＰＵ１０４、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０８、及び、各種データを記憶するＨＤＤ１１０を備え、これらはバスを介して互いに接続されている。またバスには、通信Ｉ／Ｆ部１３２及び無線通信部１１８が接続され、ディスプレイ１００がディスプレイドライバ１１２を介して接続され、更に、操作パネル１０２が操作入力検出部１１４を介して接続されている。
【００６５】
通信Ｉ／Ｆ部１３２は接続端子８０Ａ、通信ケーブル８２及び接続端子８４Ａを介して放射線発生装置８４と接続されている。コンソール８０(のＣＰＵ１０４)は、放射線発生装置８４との間での曝射条件等の各種情報の送受信を通信Ｉ／Ｆ部１３２経由で行う。無線通信部１１８は電子カセッテ１０の無線通信部７２と無線通信を行う機能を備えており、コンソール８０(のＣＰＵ１０４)は電子カセッテ１０との間の画像データ等の各種情報の送受信を無線通信部１１８経由で行う。また、ディスプレイドライバ１１２はディスプレイ１００への各種情報を表示させるための信号を生成・出力し、コンソール８０(のＣＰＵ１０４)はディスプレイドライバ１１２を介して操作メニューや撮影された放射線画像等をディスプレイ１００に表示させる。また、操作パネル１０２は複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される。操作入力検出部１１４は操作パネル１０２に対する操作を検出し、検出結果をＣＰＵ１０４へ通知する。
【００６６】
また、放射線発生装置８４は、放射線源１３０と、コンソール８０との間で曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部１３２と、コンソール８０から受信した曝射条件(この曝射条件には管電圧や管電流の情報が含まれている)に基づいて放射線源１３０を制御する線源制御部１３４と、を備えている。
【００６７】
次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係る電子カセッテ１０は放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が貼り合わされておらず、また電子カセッテ１０が撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４は図２(Ａ)に示す最大厚み状態とされ、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは所定距離を隔てて離間している状態で維持される。このため、放射線検出部４２のＴＦＴ基板を構成する材料とシンチレータ３４の支持基板３６を構成する材料の熱膨張率が著しく相違していたとしても、温度変化に伴って何れかの基板に反り等の変形が生じることが防止される。また、筐体１４が最大厚み状態となっていることで、電子カセッテ１０の管理者(例えば放射線技師等)は、電子カセッテ１０が保管に適した状態(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが離間している状態)となっていることを、筐体１４の外観(厚み寸法)から容易に認識することができる。
【００６８】
なお、電子カセッテ１０が撮影に使用されずに保管されている間、コネクタ２４にはコネクタ３２が嵌合されないので、バルブ２６は閉鎖状態で維持され、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態のまま維持される。これにより、電子カセッテ１０が撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４の厚みを縮小しようとする外力が加わったとしても、筐体１４内に密封された空気によって前記外力に抗する反力が生ずることで、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは離間している状態のまま維持される。
【００６９】
また、電子カセッテ１０を使用して放射線画像の撮影を行う場合、撮影者(例えば放射線技師等)は、放射線画像撮影の準備作業として、ホース３０の先端部に取付けられたコネクタ３２を撮影に使用する電子カセッテ１０のコネクタ２４に嵌合させることで、撮影に使用する電子カセッテ１０を空気圧発生装置２８と接続した後に、空気圧発生装置２８によって負圧を発生させる。これにより、まずコネクタ３２の押圧部３２Ａによってバルブ２６のピン２６Ａが押圧され、バルブ２６が開放状態に切り替わることで、筐体１４の内部空間がホース３０を介して空気圧発生装置２８と連通される。そして、空気圧発生装置２８によって発生された負圧が筐体１４の内部空間に導入されることで、筐体１４は、筐体１４の上面と底面とが接近する方向へ収納体１６及び蓋体１８が相対的に変位されて図２(Ｂ)に示す最小厚み状態(厚みが旧来のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズ)になり、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が全面に亘って密着される。
【００７０】
なお、電子カセッテ１０の筐体１４は、収納体１６の第１側壁１６Ｂと蓋体１８の第２側壁１８Ｂとが間隙を隔てて対向するように、収納体１６と蓋体１８とが嵌め合わされた嵌め合い構造である。また、第１側壁１６Ｂと第２側壁１８Ｂとの間隙にはシール部材２０も設けられている。このため、収納体１６及び蓋体１８が筐体１４の上面と底面とが接近する方向へ相対的に変位される際にも、収納体１６と蓋体１８とが上面や底面とおよそ平行な方向へ相対的に変位することは抑制され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とはおよそ一定の位置関係で密着される。
【００７１】
また、筐体１４が最小厚み状態になると、撮影者は、電子カセッテ１０が撮影に適した状態(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが全面に亘って密着している状態)となったことを筐体１４の外観(厚み寸法)から認識し、コネクタ２４とコネクタ３２との嵌合を解除することで、電子カセッテ１０と空気圧発生装置２８との接続を解除する。これにより、コネクタ３２の押圧部３２Ａによるバルブ２６のピン２６Ａの押圧が解除され、バルブ２６が閉鎖状態に切り替わることで、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態となる。従って、電子カセッテ１０が撮影に使用されている間、筐体１４の厚みを拡大しようとする外力が加わったとしても、筐体１４内に密封された空気によって前記外力に抗する反力が生ずることで、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは全面に亘って密着している状態のまま維持される。
【００７２】
そして撮影者は、筐体１４が最小厚み状態(筐体１４の厚みが旧来のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズ)となった電子カセッテ１０を、今回の撮影部位に応じた位置・向きに配置する。これにより、放射線画像撮影の準備作業が完了する。
【００７３】
一方、電子カセッテ１０では、筐体１４が最小厚み状態になると、筐体１４が最小厚み状態になったことが変位検出部７６によって検出され、この検出結果がカセッテ制御部７０へ出力される。カセッテ制御部７０では、筐体１４が最小厚み状態になったことが変位検出部７６によって検出されると、記憶部７０Ｃに予め記憶されている自カセッテのカセッテＩＤを読み出し、読み出した自カセッテのカセッテＩＤを、撮影可能な状態になったことを表す準備完了信号と共に、無線通信部７２を通じてコンソール８０へ送信する。
【００７４】
コンソール８０では、電子カセッテ１０からカセッテＩＤ及び準備完了信号を受信すると、受信したカセッテＩＤをＨＤＤ１１０等に登録した後に、曝射開始を指示する指示信号を放射線発生装置８４へ送信する。これにより、放射線発生装置８４は放射線源１３０から放射線を射出させる。
【００７５】
放射線源１３０から射出された放射線は被写体を透過して電子カセッテ１０の照射面１２に照射され、蓋体１８の天板１８Ａ及び放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２を透過してシンチレータ３４の照射／光放出面に照射される。シンチレータ３４は照射／光放出面に照射された放射線を吸収し、吸収した放射線量に応じた光量の光を放出するが、シンチレータ３４の照射／光放出面の端部には遮蔽部材３８が設けられているので、遮蔽部材３８に照射された放射線及び光の少なくとも一方が遮蔽部材３８によって遮蔽される。これにより、電子カセッテ１０を使用して撮影された放射線画像には、遮蔽部材３８に対応するマークが端部に現れる。
【００７６】
また、シンチレータ３４から放出された光は放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面に照射され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２は受光面に照射された光を画像として検出するが、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面の端部には遮光部材５８が設けられているので、遮光部材５８に照射された光が遮光部材５８によって遮光される。これにより、電子カセッテ１０を使用して撮影された放射線画像には、遮光部材５８に対応するマークも端部に現れる。
【００７７】
本実施形態では、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面のうち、シンチレータ３４の照射／光放出面上の遮蔽部材３８の配置位置に対応する位置に遮光部材５８が設けられている。このため、筐体１４の上面や底面とおよそ平行な方向への位置ずれが生じていない状態で放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが密着された場合には、例として図３(Ａ)に示すように、遮蔽部材３８に対応するマークと遮光部材５８に対応するマークとが放射線画像上で重なる。また、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との密着に際して筐体１４の上面や底面とおよそ平行な方向への位置ずれが生じていた場合には、例として図３(Ｂ)に示すように、遮蔽部材３８に対応するマークの位置と遮光部材５８に対応するマークの位置とにずれが生ずる。
【００７８】
これにより、撮影者は、電子カセッテ１０からコンソール８０へ送信された放射線画像のデータに基づいてディスプレイ１１０に表示された放射線画像を視認することで、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれの有無を確認することができる。そして、位置ずれが生じていると判断した場合、撮影者は、例えば電子カセッテ１０に空気圧発生装置２８を再度接続し、筐体１４を一旦最大厚み状態にした後に最小厚み状態に戻す等のように、位置ずれを解消するための対策を講ずることができる。
【００７９】
なお、遮蔽部材３８と遮光部材５８との位置関係は、位置ずれが生じていない状態で対応するマークが放射線画像上で重なる位置関係に限られるものではなく、形状も図３に示したような矩形状に限られるものではない。遮蔽部材３８及び遮光部材５８の形状・位置関係は、放射線画像を目視して位置ずれの有無を確認可能であればよく、適宜変更可能である。
【００８０】
また、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれは、シンチレータ３４の照射／光放出面内における発光効率のばらつきに応じて放射線画像を補正する等の画像処理を行う場合に問題になる。このため、遮蔽部材３８及び遮光部材５８は、図３に示したような矩形状に代えて、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれの方向及び位置ずれ量を検出可能なように形状を相違させてもよい。この場合、放射線画像上の各マークの位置関係に基づいて位置ずれの方向及び位置ずれ量を検出し、シンチレータ３４の発光効率のばらつきを画素単位で補正するための補正データを、検出結果に基づき放射線画像に対して相対的にずらして補正を行えばよい。これにより、位置ずれを解消するための対策を講ずることを省略することも可能となる。
【００８１】
また、放射線画像の撮影が終了すると、撮影者は電子カセッテ１０を空気圧発生装置２８と再び接続し、空気圧発生装置２８によって正圧を発生させる。これにより、筐体１４の内部空間がホース３０を介して空気圧発生装置２８と連通される。また、空気圧発生装置２８によって発生された正圧が筐体１４の内部空間に導入されることで、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８が相対的に変位される。これにより、筐体１４は電子カセッテ１０の保管に適した最大厚み状態(図２(Ａ)参照)に戻ることになる。
【００８２】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
図６にしめすように、本第２実施形態に係る電子カセッテ１５０は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２の受光面に光結合部材１５２が設けられている点で第１実施形態で説明した電子カセッテ１０と相違している。本第２実施形態では、筐体１４が最小厚み状態になると、シンチレータ３４と放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とが光結合部材１５２を介して密着された状態(図６(Ｂ)に示す状態)となり、光結合部材１５２は、この状態でシンチレータ３４と放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とを光学的に結合する。本実施形態では光結合部材１５２をゲル、オイルカップリング等の柔軟性を有する材料で構成している。
【００８４】
本第２実施形態に係る電子カセッテ１５０は、光結合部材１５２が設けられていることで、シンチレータ３４から放出された光を検出する放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２による光検出効率が向上するので、第１実施形態で説明した電子カセッテ１０よりも放射線の検出感度が向上する。なお、上記の光結合部材１５２は請求項１０に記載の光結合部材の一例である。
【００８５】
〔第３実施形態〕
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８６】
図７に示すように、本第３実施形態に係る電子カセッテ１５４は、シンチレータ３４が形成された支持基板３６が、蓋体１８の天板１８Ａ(の裏面(照射面１２と反対側の面))にスペーサ４４を介して取付けられている。また、受光面に光結合部材１５２が設けられた放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２は基台４０の天板の上面に取付けられている。本第３実施形態に係る電子カセッテ１５４は、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２がシンチレータ３４の放射線照射面と反対側に位置しており、「表面照射」に相当する位置関係となっている。このため、第１実施形態で説明した電子カセッテ１０や第２実施形態で説明した電子カセッテ１５０(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が「裏面照射」に相当する位置関係の電子カセッテ)と比較して放射線の検出感度は低下するが、本発明はこのような構成も権利範囲に含まれる。
【００８７】
〔第４実施形態〕
次に本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態とと同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８８】
図８に示すように、本第４実施形態に係る電子カセッテ１５６は、蓋体１８の天板１８Ａが収納体１６の底板１６Ａとおよそ同じサイズとされており、第１〜第３実施形態では蓋体１８の第２側壁１８Ｂに設けられていた突起１８Ｃが省略されている。また、第１〜第３実施形態では収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部に設けられていた突起１６Ｃと、蓋体１８の第２側壁１８Ｂと収納体１６の第１側壁１６Ｂとの間に設けられていたシール部材２０も省略されている。
【００８９】
そして、蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部と収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部との間には、蛇腹状の伸縮部材１５８が筐体１４の側面の全周に亘って設けられている。伸縮部材１５８は、上端部が蓋体１８の第２側壁１８Ｂの下端部に密着され、下端部が収納体１６の第１側壁１６Ｂの上端部に密着されており、これにより、筐体１４の内部空間の防水性・気密性が確保されている。なお、上記のシール部材２０は請求項４,５,８に記載の密封手段の一例かつ請求項９に記載の伸縮部材の一例である。
【００９０】
本第４実施形態に係る電子カセッテ１５６は、第１〜第３実施形態で説明した電子カセッテと比較して、収納体１６及び蓋体１８が筐体１４の上面と底面とが接近する方向へ相対的に変位される際に、収納体１６と蓋体１８とが上面や底面とおよそ平行な方向へ相対的に変位し易く、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との位置ずれが生じ易いが、本発明はこのような構成も権利範囲に含まれる。
【００９１】
〔第５実施形態〕
次に本発明の第５実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９２】
図９に示すように、本第５実施形態に係る電子カセッテ１６０は接続部２２が省略されている。また、収納体１６の底板１６Ａと蓋体１８の天板１８Ａの間には、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８を付勢する圧縮コイルばね１６２が、筐体１４内の複数箇所に設けられている。なお、圧縮コイルばね１６２は請求項６に記載の付勢手段の一例である。
【００９３】
また図１０に示すように、本第５実施形態に係る電子カセッテ１６０は、収納体１６の底板１６Ａに、テーパ状の傾斜面を有する孔１６４が穿設されており(図１０(Ｂ)参照)、この孔１６４に対応する位置に連通切替部１６６が設けられている。連通切替部１６６は、孔１６４と同様にテーパ状の傾斜面が形成された栓部材１６８と、ソレノイド等から成り栓部材１６８を底板１６Ａにおよそ垂直な方向へ移動させるアクチュエータ１７０と、を備えている。
【００９４】
アクチュエータ１７０は、非通電時には、図示しない付勢手段の付勢力により、栓部材１６８が孔１６４内へ入り込んで栓部材１６８の傾斜面が孔１６４の傾斜面に密着する第１位置(図１０(Ａ)参照)に栓部材１６８を位置させる。この状態では、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部との連通が遮断され、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封される。またアクチュエータ１７０は、通電されると、前記付勢手段の付勢力に抗して、栓部材１６８が孔１６４内から離脱して栓部材１６８の傾斜面が孔１６４の傾斜面と離間する第２位置(図１０(Ａ)参照)へ栓部材１６８を移動させる。この状態では、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部とが連通される。
【００９５】
図１１に示すように、連通切替部１６６はカセッテ制御部７０に接続されており、連通切替部１６６のアクチュエータ１７０の動作はカセッテ制御部７０によって制御される。またカセッテ制御部７０には操作部１７２も接続されている。操作部１７２は、筐体１４の照射面１２等に設けられ、筐体１４の厚みを変化させる際に撮影者によって操作されるスイッチ(図示省略)を含んで構成されている。
【００９６】
次に本第５実施形態の作用を説明する。本第５実施形態に係る電子カセッテ１６０は、撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４が図９(Ａ)に示す最大厚み状態とされ、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは離間状態で維持される。これにより、温度変化に伴って放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２やシンチレータ３４の支持基板３６に反り等の変形が生じることが防止される。また、電子カセッテ１６０の管理者は、電子カセッテ１６０が保管に適した状態(放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とが離間している状態)となっていることを、筐体１４の外観(厚み寸法)から容易に認識することができる。
【００９７】
また、電子カセッテ１６０は、圧縮コイルばね１６２により、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８が付勢されている。また、電子カセッテ１６０が撮影に使用されずに保管されている間は、栓部材１６８が第１位置に位置され、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態のまま維持される。これにより、電子カセッテ１６０が撮影に使用されずに保管されている間、筐体１４の厚みを縮小しようとする外力が加わっても、圧縮コイルばね１６２の付勢力や筐体１４内に密封された空気によって生ずる反力により、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは離間している状態のまま維持される。
【００９８】
電子カセッテ１６０を使用して放射線画像の撮影を行う場合、撮影者は、放射線画像撮影の準備作業として、電子カセッテ１６０の筐体１４を把持し、操作部１７２のスイッチを押圧することでスイッチをオンしながら、筐体１４の厚みを縮小する外力を加える操作を行う。カセッテ制御部７０は、操作部１７２のスイッチがオンされている間、アクチュエータ１７０に通電する。これにより、撮影者が筐体１４の厚みを縮小する外力を加えている間、栓部材１６８が第２位置(図１０(Ｂ)参照)に位置し、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部とが連通されている状態で維持され、撮影者が加えた外力によって筐体１４の厚みが縮小される。
【００９９】
また撮影者は、筐体１４が図９(Ｂ)に示す最小厚み状態になり、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４が全面に亘って密着されると、操作部１７２のスイッチの押圧を解除することでスイッチをオフさせる。カセッテ制御部７０は、操作部１７２のスイッチがオフされるとアクチュエータ１７０への通電を停止させる。これにより、栓部材１６８が第１位置(図１０(Ａ)参照)へ移動され、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部との連通が遮断されることで、筐体１４内の空気は筐体１４内に密封された状態となる。従って、電子カセッテ１６０が撮影に使用されている間、筐体１４の厚みを拡大しようとする外力が加わったとしても、筐体１４内に密封された空気によって前記外力に抗する反力が生ずることで、筐体１４の厚みが変化することが防止され、放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４とは全面に亘って密着している状態のまま維持される。
【０１００】
放射線画像の撮影が終了すると、撮影者は、操作部１７２のスイッチを押圧することでスイッチをオンさせる。この間、カセッテ制御部７０はアクチュエータ１７０に通電し、栓部材１６８が第２位置(図１０(Ｂ)参照)に位置し、筐体１４の内部空間と筐体１４の外部とが連通される。これにより、電子カセッテ１６０の筐体１４は、圧縮コイルばね１６２の付勢力により、筐体１４の上面と底面とが離間する方向へ収納体１６及び蓋体１８が相対的に変位され、図９(Ａ)に示す最大厚み状態に戻る。そして筐体１４が最大厚み状態に戻ると、撮影者は操作部１７２のスイッチの押圧を解除する。これにより、筐体１４内の空気が筐体１４内に密封され、電子カセッテ１６０は保管に適した状態(筐体１４に外力が加わっても放射線検出部(ＴＦＴ基板)４２とシンチレータ３４との離間が維持される状態)に戻ることになる。
【０１０１】
なお、第１〜第４実施形態で説明した電子カセッテ１０, １５０,１５４,１５６に、第５実施形態で説明した圧縮コイルばね１６２や連通切替部１６６を設け、筐体１４の収納体１６と蓋体１８の相対変位を、空気圧発生装置２８で発生した空気圧を筐体１４内に導入すること、及び、撮影者等が筐体１４に外力を加えること、の何れでも実現可能に構成してもよい。
【０１０２】
また、第１,２,４,５実施形態では、シンチレータ３４が形成された支持基板３６を基台４０の天板の上面に取付ける一方、制御基板４６を基台４０の天板の下面に取付けた態様を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば基台４０を省略し、シンチレータ３４が形成された支持基板３６及び制御基板４６を、スペーサ等を介して収納体１６の底板１６Ａに取付けるようにしてもよい。これにより、電子カセッテの筐体の厚みをより薄くすることも可能となる。
【０１０３】
但し、この構成ではシンチレータ３４と制御基板４６との距離がより小さくなるので、制御基板４６から放射される熱がシンチレータ３４に悪影響を及ぼす恐れがある(例えばシンチレータ３４に温度むらが生じ、これに伴いシンチレータ３４の発光効率にむらが生ずる等)。このため、シンチレータ３４と制御基板４６との間に、制御基板４６からシンチレータ３４への熱伝導を遮断する断熱性を有するシート材、或いは、制御基板４６から放射された熱をシンチレータ３４の受熱面と平行な方向へ伝導させて排熱する熱伝導異方性を有するシート材、或いは、制御基板４６から放射された熱をシンチレータ３４の受熱面の全面に亘っておよそ均一に伝導させるための熱伝導性の高いシート材を設けることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０４】
１０, １５０,１５４,１５６,１６０ 電子カセッテ
１２ 照射面
１４ 筐体
１６ 収納体
１８ 蓋体
２０ シール部材
２６ バルブ
２８ 空気圧発生装置
３４ シンチレータ
３８ 遮蔽部材
４２ 放射線検出部
５８ 遮光部材
７０ カセッテ制御部
１５２ 光結合部材
１５８ 伸縮部材
１６６ 連通切替部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び底面を有する形状で、前記上面が形成された上面側部材と前記底面が形成された底面側部材とが、前記上面と前記底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされた筐体と、
前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過して前記上面又は前記底面に照射された放射線を吸収して光を放出する光放出部と、
前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の他方に取付けられ、前記光放出部から放出された光を検出すると共に、前記上面と前記底面との間隔の変化に伴い、前記光放出部と接している第１状態又は前記光放出部と離間している第２状態に切り替わる検出部と、
を含む放射線検出パネル。
【請求項２】
前記上面側部材は、一方の面が前記上面を成す上面部材の外縁に全周に亘り、前記上面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、
前記底面側部材は、一方の面が前記底面を成す底面部材の外縁に全周に亘り、前記底面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、
前記筐体は、前記上面部材と前記底面部材とがおよそ平行に向い合い、かつ、前記上面側部材の前記壁部と前記底面側部材の前記壁部とが、前記全周に亘り前記上面及び前記底面におよそ平行な方向に沿った間隙を隔てて対向するように、前記上面側部材及び前記底面側部材が配置されて構成されている請求項１記載の放射線検出パネル。
【請求項３】
前記光放出部には、放射線の照射面内又は光放出面内の第１位置に、前記照射面内の前記第１位置に照射される放射線又は前記光放出面内の前記第１位置から放出される光を遮蔽する遮蔽部が設けられており、
前記検出部には、受光面内のうち前記第１位置に対して一定の位置関係の第２位置に、前記受光面内の前記第２位置に照射される光を遮光する遮光部が設けられている請求項１又は請求項２記載の放射線検出パネル。
【請求項４】
前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封する密封手段と、
前記筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、
を更に備えた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項５】
前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封する密封手段と、
前記筐体の内部空間が空気圧発生装置と連通するように前記空気圧発生装置を接続するための接続部と、
を更に備え、
前記接続部に接続された前記空気圧発生装置によって発生された空気圧が前記接続部を介して前記内部空間に導入されることで、前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位される請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項６】
前記上面と前記底面との間隔が拡大する方向へ前記上面側部材及び前記底面側部材を付勢する付勢手段を更に備えた請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項７】
少なくとも前記上面と前記底面との間隔が拡大する方向へ前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位された場合に、前記上面側部材と前記底面側部材との相対位置を、前記相対的に変位された後の相対位置に保持する保持手段を更に備えた請求項１〜請求項６の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項８】
前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封する密封手段と、
前記筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、
を更に備え、
前記保持手段は、前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位されている間は前記連通手段によって前記筐体の内部と外部とを連通させ、前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位された後は前記連通手段による前記筐体の内部と外部との連通を遮断することで、前記上面側部材と前記底面側部材との相対位置を前記相対的に変位された後の相対位置に保持する請求項７記載の放射線検出パネル。
【請求項９】
前記上面側部材と前記底面側部材との間に設けられ、前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封すると共に、前記上面側部材と前記底面側部材との相対変位に伴う前記間隙の大きさの変化に応じて伸縮する伸縮部材を更に備えた請求項１、請求項３〜請求項８の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１０】
前記光放出部と前記検出部との間には、前記光放出部と前記検出部とを光学的に結合する光結合部材が設けられており、前記第１状態において、前記検出部は前記光結合部材を介して前記光放出部と接する請求項１〜請求項９の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１１】
前記検出部が前記光放出部と接している前記第１状態での前記筐体の厚みが、照射された放射線を感光材料に画像として記録する構成のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズとされている請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記光放出部に対して放射線の到来方向上流側に配置されている請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１】
上面及び底面を有する形状で、前記上面が形成された上面側部材と前記底面が形成された底面側部材とが、前記上面と前記底面との間隔が変化するように相対的に変位可能とされた筐体と、
前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の一方に取付けられ、被写体を透過して前記上面又は前記底面に照射された放射線を吸収して光を放出する光放出部と、
前記筐体内に配置されかつ前記上面側部材及び前記底面側部材の他方に取付けられ、前記光放出部から放出された光を検出すると共に、前記上面と前記底面との間隔の変化に伴い、前記光放出部と接している第１状態又は前記光放出部と離間している第２状態に切り替わる検出部と、
を含む放射線検出パネル。
【請求項２】
前記上面側部材は、一方の面が前記上面を成す上面部材の外縁に全周に亘り、前記上面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、
前記底面側部材は、一方の面が前記底面を成す底面部材の外縁に全周に亘り、前記底面部材とおよそ直交する方向に沿って壁部が立設された形状とされ、
前記筐体は、前記上面部材と前記底面部材とがおよそ平行に向い合い、かつ、前記上面側部材の前記壁部と前記底面側部材の前記壁部とが、前記全周に亘り前記上面及び前記底面におよそ平行な方向に沿った間隙を隔てて対向するように、前記上面側部材及び前記底面側部材が配置されて構成されている請求項１記載の放射線検出パネル。
【請求項３】
前記光放出部には、放射線の照射面内又は光放出面内の第１位置に、前記照射面内の前記第１位置に照射される放射線又は前記光放出面内の前記第１位置から放出される光を遮蔽する遮蔽部が設けられており、
前記検出部には、受光面内のうち前記第１位置に対して一定の位置関係の第２位置に、前記受光面内の前記第２位置に照射される光を遮光する遮光部が設けられている請求項１又は請求項２記載の放射線検出パネル。
【請求項４】
前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封する密封手段と、
前記筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、
を更に備えた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項５】
前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封する密封手段と、
前記筐体の内部空間が空気圧発生装置と連通するように前記空気圧発生装置を接続するための接続部と、
を更に備え、
前記接続部に接続された前記空気圧発生装置によって発生された空気圧が前記接続部を介して前記内部空間に導入されることで、前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位される請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項６】
前記上面と前記底面との間隔が拡大する方向へ前記上面側部材及び前記底面側部材を付勢する付勢手段を更に備えた請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項７】
少なくとも前記上面と前記底面との間隔が拡大する方向へ前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位された場合に、前記上面側部材と前記底面側部材との相対位置を、前記相対的に変位された後の相対位置に保持する保持手段を更に備えた請求項１〜請求項６の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項８】
前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封する密封手段と、
前記筐体の内部と外部とを選択的に連通させる連通手段と、
を更に備え、
前記保持手段は、前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位されている間は前記連通手段によって前記筐体の内部と外部とを連通させ、前記上面側部材と前記底面側部材とが相対的に変位された後は前記連通手段による前記筐体の内部と外部との連通を遮断することで、前記上面側部材と前記底面側部材との相対位置を前記相対的に変位された後の相対位置に保持する請求項７記載の放射線検出パネル。
【請求項９】
前記上面側部材と前記底面側部材との間に設けられ、前記上面側部材と前記底面側部材との間隙を密封すると共に、前記上面側部材と前記底面側部材との相対変位に伴う前記間隙の大きさの変化に応じて伸縮する伸縮部材を更に備えた請求項１、請求項３〜請求項８の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１０】
前記光放出部と前記検出部との間には、前記光放出部と前記検出部とを光学的に結合する光結合部材が設けられており、前記第１状態において、前記検出部は前記光結合部材を介して前記光放出部と接する請求項１〜請求項９の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１１】
前記検出部が前記光放出部と接している前記第１状態での前記筐体の厚みが、照射された放射線を感光材料に画像として記録する構成のカセッテにおける筐体の厚みと同サイズとされている請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記光放出部に対して放射線の到来方向上流側に配置されている請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−４７６２７（Ｐ２０１２−４７６２７Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０７２６（Ｐ２０１０−１９０７２６）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]