(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する放射線検出部を収納可能な放射線撮影装置であって、
前記放射線撮影装置に収納された前記放射線検出部の第一の発熱部を、外部から前記第一の発熱部に向けて冷却媒体を吹き付けることにより冷却する第二の冷却手段と、
前記第一の発熱部よりも発熱量が多い、前記放射線撮影装置に収納された前記放射線検出部の第二の発熱部を、外部から前記第二の発熱部に向けて前記冷却媒体を吹き付けることにより冷却する第一の冷却手段と、
前記第一の発熱部よりも前記第二の発熱部に近い位置に形成され、前記冷却媒体を排出する排出口とを有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記放射線検出部は、
放射線の検出信号を増幅する信号増幅部と、
当該放射線検出部を駆動させるための電力を供給する電源部と前記信号増幅部からの信号を処理する信号処理部とから構成される電気基板とを有し、
前記第二の冷却手段は前記信号増幅部を冷却し、
前記第一の冷却手段は前記電気基板を冷却することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記放射線検出部は矩形形状で形成され、
前記信号増幅部は、前記放射線検出部の少なくとも一辺に接続され、
前記電気基板は、前記放射線検出部の放射線受像面の背面に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記排出口は、前記第一の冷却手段と前記第二の冷却手段との間でない位置に形成されていることを特徴する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記第二の冷却手段は、前記冷却媒体で前記放射線検出部の第一の発熱部を含む前記放射線検出部の全体を冷却し、
前記第一の冷却手段は、前記冷却媒体で前記第二の発熱部のみを冷却することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記放射線検出部は矩形形状で形成され、
前記信号増幅部は、前記放射線検出部の対向する二辺それぞれに接続された複数の信号増幅部を有し、
前記電気基板は、前記放射線検出部の放射線受像面の背面に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記第二の冷却手段は、前記複数の信号増幅部それぞれを冷却する複数の冷却手段を有し、
前記複数の信号増幅部それぞれよりも前記電気基板に近い位置に、前記冷却媒体を排出する複数の排出口が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を検出することにより放射線画像を取得する放射線検出部を有する放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮影装置システムは、被写体を挟んだ一方に放射線発生装置、もう一方に放射線検出部を内蔵する放射線撮影装置とを対向配置して放射線照射を行い、放射線検出部からの信号出力より画像情報を得るシステムである。主に、医療診断や工業用の非破壊検査の分野で広く利用されている。
【０００３】
近年、広く普及しつつある放射線撮影装置として、放射線平面検出器（フラットパネルディテクタ）がある。放射線平面検出器は、可視光を電荷に変換する光電変換素子とスイッチング素子（ＴＦＴ）とをマトリクス状に配列した光電変換パネルに、放射線を可視光に変換する蛍光体を組み合わせて構成される。放射線平面検出器に入射された放射線は、蛍光体により可視光に変換され、可視光は光電変換素子により電荷に変換される。内蔵された電子回路は、得られた電荷に基づく様々な処理を行い、デジタル画像情報を得る。
【０００４】
近年の放射線平面検出器の普及に伴い、放射線撮影装置に対する画質向上、装置の小型化、撮影画像の安定性、装置の耐久性などに対する要求はより厳しくなっている。
【０００５】
これらの要求に応えていく上で、電子部品の誤動作や部品寿命に関わる発熱問題は不可避であり、効率的な放熱手段が必要とされる。効率的な放熱を行うことにより、電子部品の正常動作、耐久性の保証、温度上昇による放射線検出器の特性悪化の防止などが可能になる。
【０００６】
放熱に関する従来技術として、特許文献１には、放射線撮影装置の駆動状況に応じて、放熱用ファンの通気口シャッタを開閉することが開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、放熱用ファンなどから構成される冷却ユニットを放射線撮影装置の筐体外装に対して着脱可能に装着することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１７７２２４号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
放射線撮影装置内には信号処理部や電源など、放射線動画撮影時に他の電子部品よりも高熱になる電子部品がある。放射線撮影装置内には、これら電子部品ごとの発熱量の違いなどに起因して温度差が生じる。放射線撮影装置内の温度差は、撮影処理に悪影響を及ぼすことが多い。放射線撮影装置内の光電変換素子に温度差が生じると、光電変換素子ごとの暗電流にばらつきが生じ、得られる放射線撮影画像が不均一なものになってしまう。特に、放射線撮影装置内の光電変換素子は、人体などの撮影を行うため一般的なビデオカメラなどの撮像素子に比べて大型であり、放射線撮影装置内の温度分布は放射線撮影画像の画質に大きく影響する。また、放射線撮影画像は医療行為に用いられるため、画質に対する要求精度は高く、放射線撮影装置内の温度差を考慮することは放射線撮影装置の設計を行う上で重要となる。
【００１０】
放射線撮影装置内の温度分布には、放射線撮影装置内の冷却媒体（空気）の流れが大きく影響する。例えば、放射線撮影装置内の空気の流れを考慮せずに、高熱な電子部品に対して放熱ファンによる冷却を行うと、熱せられた空気が他の電子部品に流れ、他の電子部品を加熱させてしまう。結果として、放射線撮影装置内の温度分布は不均一になり、放射線撮影画像の画質に悪影響が出る。また、放射線撮影装置内の熱せられた空気を排出するための排出口を不適切な位置に形成してしまうと、放射線撮影装置内に予期せぬ空気の流れが生じ、前述の熱せられた空気が放射線撮影装置内の電子部品を過熱させてしまうおそれがある。
【００１１】
特に、放射線撮影装置に複数の排出口を設けた場合、外気の流出入が激しくなり、放射線撮影装置内の空気の流れは予測できないものとなる。
【００１２】
上述の特許文献１に開示されている技術では、駆動状況に適した放熱を可能にしている。また、特許文献２に開示されている技術では、撮影状況に応じた冷却ユニットを装着することにより、撮影状況に適した放射線撮影装置の放熱を可能にしている。いずれの技術も放熱の効率化に関する技術であるが、放射線動画撮影時における放射線撮影装置内の冷却媒体の流れを考慮したものではなく、温度差に起因する課題を解決できるものではない。
【００１３】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、放射線動画撮影時における放射線撮影装置内の冷却媒体を適切に排出することにより、放射線撮影装置内の温度分布の不均一さを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的の課題を解決するために、本発明の放射線撮影装置は、  放射線を検出する放射線検出部を収納可能な放射線撮影装置であって、  前記放射線撮影装置に収納された前記放射線検出部の第一の発熱部を、外部から前記第一の発熱部に向けて冷却媒体を吹き付けることにより冷却する第二の冷却手段と、前記第一の発熱部よりも発熱量が多い、前記放射線撮影装置に収納された前記放射線検出部の第二の発熱部を、外部から前記第二の発熱部に向けて前記冷却媒体を吹き付けることにより冷却する第一の冷却手段と、前記第一の発熱部よりも前記第二の発熱部に近い位置に形成され、前記冷却媒体を排出する排出口とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放射線動画撮影時における放射線撮影装置内の冷却媒体を適切に排出することにより、放射線撮影装置内の温度分布の不均一さを抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】放射線撮影装置を放射線受像面に垂直な面で切断した断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面の断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面の断面図である。
【図４】放射線撮影装置の背面図である。
【図５】第一の実施形態における本実施形態におけるカセッテ型撮像ユニット１００の電気的な構成を示す図である。
【図６】放射線撮影装置を放射線受像面に垂直な面で切断した断面図である。
【図７】図６におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図７におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図９】第二の実施形態における放射線撮影装置を放射線受像面に垂直な面で切断した断面図である。
【図１０】図９におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】図９におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】放射線撮影装置の背面図である。
【図１３】第二の実施形態における冷却媒体の流れを説明するための図である。
【図１４】図１３におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図１５】図１３におけるＨ−Ｈ断面図である。
【図１６】図１３におけるＩ−Ｉ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第一の実施形態）
本実施形態における放射線撮影装置システムの放射線撮影装置について説明する。放射線撮影装置とは、放射線撮影装置システム内の放射線発生装置と同期し、被写体を透過した放射線を検出することにより放射線撮影画像を取得するための装置である。以下、放射線撮影装置の構成について説明する。
【００１８】
図１は、放射線撮影装置を、放射線受像面に垂直な面で切断した断面図である。
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面の断面図である。
図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面の断面図である。
図４は、放射線撮影装置の背面図である。
【００１９】
本実施形態における放射線撮影装置は、カセッテ型撮像ユニット１００、および撮像ユニット収容部２００から構成される。
【００２０】
カセッテ型撮像ユニット１００は、放射線を電気信号に変換する放射線検出部、放射線検出部を駆動し信号を取り出す各種電気部品、放射線検出器及び電気部品を保持する機械部品などから構成される。カセッテ型撮像ユニット１００は、後述する撮像ユニット収容部２００から脱着させることにより単体でも放射線撮影が可能であり、電子カセッテとして様々な撮影に対応できる。
【００２１】
カセッテ型撮像ユニット１００の外装部であるカセッテ筐体１０２の内部には、放射線を電気信号に変換する放射線検出部１０１が配置されている。放射線検出部１０１は、高い剛性を有した内フレーム部材１０５に支持体１０６を介して固定されている。
【００２２】
内フレーム部材１０５は、複数箇所設けられた支柱１０９を介してカセッテ筐体１０２内壁に接続される。内フレーム部材１０５の背面側には、電気基板１１０が取り付けられている。また、内フレーム部材１０５と電気基板１１０との間には、電気絶縁性、放射線遮蔽性、電磁波遮蔽性、断熱性等の機能を持つ機能性部材１０７が設けられている。
【００２３】
尚、カセッテ型撮像ユニット１００を薄型かつコンパクトにするためには、放射線検出部１０１の検出エリア以外の部分、すなわち額縁部のスペースをほとんど確保できないため、電気基板１１０は内フレーム部材１０５の背面側に配置する。
【００２４】
外形が矩形形状に構成される放射線検出部１０１の一辺には、フレキシブルプリント回路基板１１４（通称、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ））の端部が接続される。フレキシブルプリント回路基板１１４の他方の端部は電気基板１１０に接続される。
【００２５】
図２に示すように、フレキシブルプリント回路基板１１４は、電気的な処理を行う際のブロック分けに応じて複数に分割される。図２では、複数個の同形のフレキシブルプリント回路基板を平行して配在してあるが、幅広な単一部材で構成することも可能である。
【００２６】
フレキシブルプリント回路基板１１４は、放射線検出部１０１が検出した放射線検出信号のＡＤ変換を行うＡＤ変換部（信号変換部）や、信号増幅部として機能する。
【００２７】
撮像ユニット収納部２００は、カセッテ型撮像ユニット１００を収納可能な収納部である。放射線撮影装置として放射線発生装置に対向する面が受像面（撮像ユニット収納部２００の上面）であり、反対側の面が背面である。被写体を透過した放射線は、矢印Ｘの向きから受像面に入射する。
【００２８】
収容部筐体２０１の内側にはホルダ部２０２が数ヶ所設けられ、収容したカセッテ型撮像ユニット１００を支持する。尚、付勢手段によりカセッテ型撮像ユニット１００の位置を固定しても良い。カセッテ型撮像ユニット１００を収容する際には、撮像ユニット収容部２００の一部が開閉し、カセッテ型撮像ユニット１００は収納される。撮像ユニット収容部２００の放射線発生装置に面した側の表面板２０３は、放射線を透過可能な素材で作られた板部材である。収容部筐体２０１と表面板２０３とで密閉した空間を構成する。
【００２９】
撮像ユニット収容部２００は、カセッテ型撮像ユニット１００の機能拡張の付加ユニットとして扱われるが、不図示の支持機構でスタンドやテーブル、アーム等の支持架台に固定されて、撮影用架台据え付けの撮像部として機能させても良い。
【００３０】
（カセッテ型撮像ユニット１００の電気的な構成）
図５は、本実施形態におけるカセッテ型撮像ユニット１００の電気的な構成を示す図である。
【００３１】
放射線検出部１０１から出力されるアナログの検出信号は、アンプ回路からなる信号増幅部で増幅された後、ＡＤ変換部でデジタル信号に変換される。デジタル信号は、信号処理部で画像情報として出力するために必要な処理を加えられる。放射線検出部１０１、信号増幅部、ＡＤ変換部、信号処理部は、それぞれ駆動するために電力が必要である。従って、電源部に接続され電力の供給を受けている。
【００３２】
図５に示すように、信号増幅部は、放射線検出部１０１に近いフレキシブルプリント回路基板１１４上に配置される。信号増幅部を放射線検出部１０１に近い位置に配置することにより、信号増幅前のノイズによる情報劣化を防止することが出来る。尚、図５では、ＡＤ変換部は電気基板１１０に配置されているが、ＡＤ変換部もフレキシブルプリント回路基板１１４に搭載してもよい。
【００３３】
一方、ＡＤ変換部、信号処理部、電源部は、主に、電気基板１１０の一部分として構成される。それぞれの機能ごとに分割した複数の電気基板として構成される。
【００３４】
（発熱部材）
以下、放射線撮影装置内の発熱部材について説明する。
【００３５】
上述したように、フレキシブルプリント回路基板１１４には、信号増幅部や、ＡＤ変換部を構成する電気素子１１５が設けられる。電気素子１１５内には抵抗器が搭載されており、電流が抵抗器に流れた際に電気エネルギの大部分が熱エネルギに変換されるため、トータルの発熱量は大きくなる。よって、電気素子１１５は、本実施形態における放熱対象の発熱部材となる。
【００３６】
また、ＡＤ変換部、信号処理部に用いられる高密度に実装されたＩＣや、高出力の電源部に用いられるコンデンサやレギュレータ等の電気素子は、非常に発熱量が大きい電気素子である。電気基板１１０にこれらの搭載される電気素子を、１１１とする。放射線撮影装置が高速な処理を必要とする場合、電気素子１１１の発熱量は、上述の電気素子１１５の発熱量を上回るものとなる。よって、電気素子１１１も、本実施形態における放熱対象の発熱部材となる。
【００３７】
放射線検出器１０１において、各画素を構成する光電変換素子における暗電流の量には画素ごとのばらつきがある。また、スイッチング素子が電荷を転送する能力である転送量についても画素ごとにばらつきがある。これらのばらつきは、あらかじめ取得した規準画像を用いて補正している。
【００３８】
しかしながら、これら暗電流および転送量は、温度依存の特性を持っており、さらにこの特性も画素ごとに異なっている。補正のための規準信号を得たときの温度に対して、撮影中に温度上昇した場合、各画素からの信号出力値に放射線強度として入力された情報とは異なるばらつきが生じてしまう。
【００３９】
上述した発熱量の大きい電気素子１１１、１１５の位置の分布は、放射線検出部１０１の検出エリア内の温度分布に影響を及ぼす。
【００４０】
また、経時的な温度上昇が電気素子１１１、１１５の分布によって変わってくることから、放熱を適切に行わない場合、空間と時間の双方に応じて不安定に変動する画像情報が出力されることになってしまう。出力画像に実際の濃度とは異なる濃度を有する部分が発生して被写体の異常が発見しづらくなったり、経時的に濃度が変化して観察しづらい画像になったりすることは、好ましくない。よって、電気素子１１１、１１５の放熱を優先的に行う必要がある。
【００４１】
（放熱のための構成）
図１を用いて、本実施形態における電気素子１１１、１１５の放熱のための構成を以下に説明する。
【００４２】
熱伝導性部材１１２、１１６は、高発熱部である電気素子１１１、１１５それぞれの熱を放熱するための熱伝導部材である。高発熱部である電気素子１１１、１１５からの熱は、熱伝導性部材１１２、１１６を通してカセッテ筐体１０２の背面部と側面部に導かれる。
【００４３】
図１では、電気素子１１５からの熱の伝達先として最も近い外装部として側面部に熱を導くべく熱伝導性部材１１６を間に配設しているが、外装部以外に熱を導くようにしても良い。
【００４４】
カセッテ筐体１０２は、アルミニウム、マグネシウム合金等の軽量で熱伝導性の優れた材料から成る。電気素子１１１、１１５からの熱は、カセッテ型撮像ユニット１００単体の状態では、最終的にカセッテ筐体１０２の外装面から自然対流、輻射の形態で放熱される。カセッテ型撮像ユニット１００は、内部に流体等を循環させる強制冷却等の放熱手段を備えず、撮影に必要な最小限の構成とすることにより、薄型軽量、かつ低コストで実装することが可能となっている。
【００４５】
しかしながら、一般の放射線撮影室で使用される場合は、撮影頻度が総じて高く、平均発熱量は大きくなる。特別な放熱手段を有さないカセッテ型撮像ユニット１００単体では、放熱量に対し発熱量が超過し、各部の温度上昇が大きくなることがある。この様な使用状況に対しては、放熱手段を有する撮像ユニット収容部２００内にカセッテ型撮像ユニット１００に装着することで対応可能になる。
【００４６】
放熱手段である第一の冷却ファン２０４、第二の冷却ファン２０５は、撮像ユニット収容部２００内の熱を放熱するための放熱ファンである。
【００４７】
第一の冷却ファン２０４、第二の冷却ファン２０５は、冷却媒体を撮像ユニット収容部２００の内側に送り込み、カセッテ筐体１０２外装面に冷却媒体を吹き付けることにより放熱を行う。冷却媒体としては主に空気が用いられるが、他の気体や液体でも冷却効果は得られる。
【００４８】
また、収容部筐体２０１には、熱を受け取り高温になった冷却媒体を撮像ユニット収容部２００の外側へ排出するための排出口２０６が設けられる。放射線受像面側には被写体が配置されるため、被写体の方向へ高温になった冷却媒体を吹き付けることは好ましくない。よって、排出口２０６は撮像ユニット収容部２００の主に背面側、もしくは側面側に設けられる。
【００４９】
撮像ユニット収容部２００は、第一の冷却ファン２０４と第二の冷却ファン２０５との開口、および、排出口以外にほぼ開口部の無い箱体として構成される。電磁波ノイズによる影響や塵、埃等の侵入を防止するとともに、冷却媒体の流動を効率的に行うためである。
【００５０】
上記構成において、カセッテ型撮像ユニット１００内部の電気素子からの熱は、前述した経路でカセッテ筐体１０２外側に伝わる。カセッテ筐体１０２が熱伝導性の優れた材料を適用しているが、カセッテ筐体１０２を含む全体が薄型に構成されているため、発熱量の高い電気素子の近傍部の温度が局部的に高くなる。電気素子の近傍部であるカセッテ筐体１０２の側面部と背面部の一部を、熱交換部として冷却対象にすれば効率的な放熱を行うことが出来る。
【００５１】
電気素子１１１から熱伝導性部材１１２を介して熱の伝わったカセッテ筐体１０２の一部分を第一の熱交換部（第一の発熱部）１０２−１とする。そして、電気素子１０６から熱伝導性部材１１６を介して熱の伝わったカセッテ筐体１０２の一部分を第二の熱交換部（第二の発熱部）１０２−２とする。
【００５２】
図１において、熱交換部１０２−１、１０２−２は、カセッテ筐体１０２の他の外装面と特に変わりなく示されているが、熱交換の効率を高めるための工夫をしても良い。例えば、熱放射率を上げるために塗装や各種表面処理を付加したり、表面積を増加するための多数のフィンや細かい凹凸を設けたり等の工夫をしても良い。
【００５３】
ホルダ部２０２は、熱交換部であるカセッテ筐体背面の中央近辺を避けて、カセッテ筐体１０２の背面の四隅近辺のみを支持するように配置される。これによって、冷却媒体が熱交換部に十分に供給されるようになる。カセッテ筐体１０２の側面に熱交換部があるケースに対しても、ホルダ部２０２が熱交換部を覆って塞ぐことのない形状が好ましい。
【００５４】
第一の熱交換部１０２−１に熱を伝える電気素子１１１として、電源部、信号処理部などがあるが、これらは電気基板１１０の一部として構成されるため、カセッテ型撮像ユニット１００の背面側に集中することになる。従って、第一の熱交換部１０２−１へ伝えられる熱量は特に大きいものとなる。第一の冷却ファン２０４は、第一の熱交換部１０２−１に近接して配置することで、熱交換部における冷却媒体の流速を大きくし、熱交換の効率を向上させる。また、他の冷却ファンよりも強力なファンを配置したり、複数個のファンを配置しても良い。
【００５５】
第二の熱交換部１０２−２に対しては、第二の冷却ファン２０５を近接して配置する。
【００５６】
冷却媒体は冷却ファンにより撮像ユニット収容部２００内部に導かれ、熱交換部１０２−１、２から熱を受け取った後、排出口２０６より外部へ排出される。他の冷却方法として、ファンモータを排出口部分に設けて冷却媒体を排出するためのファンとして用いる冷却方法もある。しかし、本実施形態では、冷却ファンの直後で流量のロスの少ない速い流れを熱交換部に当てることで効率的に放熱を行うことを優先している。
【００５７】
第一の熱交換部１０２−１に吹き付けられた冷却媒体は、第一の熱交換部１０２−１から多くの熱を受け取ることとなる。高温になった冷却媒体が、カセッテ型撮像ユニット１００の他の部分に流れて他の部材に熱を伝えてしまうことは望ましくない。従って、高温になった冷却媒体を排出するための排出口２０６は、第二の熱交換部１０２−２よりも第一の熱交換部１０２−１に近い位置に形成する。第一の熱交換部１０２−１に近い位置に排出口２０６を形成することによって、高温になった冷却媒体が外部に排出され、撮像ユニット収容部２００内の他の部材が熱せられることを防止することが出来る。
【００５８】
一方、熱交換部１０２−１、２以外のカセッテ筐体１０２の外装面にも内部熱が伝達する。そのため、カセッテ型撮像ユニット１００が撮像ユニット収容部２００に収容されて撮影を行う場合、カセッテ筐体１０２外装面周囲の冷却媒体に淀んだ部分が生じると、淀んだ部分の温度が上昇してしまう。特に、放射線検出部１０１の検出エリア面内に温度の高低の分布が生じると、前述したように、放射線撮影画像の画質に悪影響が出る。本実施形態の構成によれば、冷却媒体の淀み防止用のファンモータを追加配置することなく、放射線検出器１０１近傍部分に冷却媒体の流れを生じさせることにより、冷却媒体の淀みを防止することが出来る。
【００５９】
（撮像ユニット収容部２００内の冷却媒体の流れ）
本実施形態における放射線受像部では、カセッテ筐体１０２の周囲に沿わせるように、第二の冷却ファン２０５からの冷却媒体を流すことにより、冷却媒体の淀みを防止している。以下、撮像ユニット収容部２００内の冷却媒体の流れを説明する。
【００６０】
図６〜８は、撮像ユニット収容部２００内の冷却媒体の流れを説明する概略図である。
図６は、放射線撮影装置を放射線受像面に垂直な面で切断した断面図である。
図７は、図６におけるＣ−Ｃ断面図である。
図８は、図７におけるＤ−Ｄ断面図である。
【００６１】
ＰＳ１〜ＰＳ５は、図６における撮像ユニット収容部２００の内部空間のＳ１からＳ５までの位置それぞれの冷却媒体の圧力である。冷却ファンによる圧力付加および冷却媒体排出による圧力低下に伴って、ＰＳ１〜ＰＳ５の関係は以下のようになる。
ＰＳ１＞ＰＳ５
ＰＳ２＞ＰＳ３＞ＰＳ４＞ＰＳ５
ＰＳ１とＰＳ２の大小は、ファン性能の選択や吹き付け面との距離や吹き付け面形状などに左右される。ただし、ＰＳ５と比較すれば、ＰＳ１とＰＳ２は共に十分大きく、差はほとんど無いと言ってもよい。
【００６２】
以上により、圧力の高いところから低いところへ冷却媒体は流れるので、図６の黒い矢印で示した冷却媒体の流れが発生する。
【００６３】
Ｓ１で第一の冷却ファン２０４から吹き付けられた冷却媒体は、第一の熱交換部１０２−１で多量の熱を受け取り、最も圧力が低くかつ、距離も近いＳ５に流れ、排出口２０６を通って外部に排出される。この間で冷却媒体の流れがカセッテ筐体１０２の外装面に触れるのは、第一の冷却ファン２０４と排出口２０６の距離に応じた短い区間であり、高温になった冷却媒体がカセッテ筐体１０２の外装面に熱を伝え戻すことを最小限にしている。
【００６４】
一方、Ｓ２で第二の冷却ファンから吹き付けられた冷却媒体は、圧力の高いＳ１へ近付く方向へは流れず、第二の熱交換部１０２−２で熱を受け取り、Ｓ３、Ｓ４を順に通ってＳ５を経て、排出口２０６から外部に排出される。第二の冷却ファン２０５と排出口２０６とは一定の距離が、冷却媒体はカセッテ筐体１０２の多くの外装面に沿って流れる。第二の熱交換部１０２−２で熱を受け取ってはいるが、第一の熱交換部１０２−１で冷却媒体が受け取る熱量よりも小さい熱量であり、冷却媒体がカセッテ筐体１０２の外装面に熱を伝え戻すことによる悪影響は少ない。
【００６５】
第一の冷却ファン２０４と排出口２０６の距離をＬ１、第二の冷却ファン２０５と排出口２０６との距離をＬ２としたとき、Ｌ２＞Ｌ１となる。冷却ファンと排出口の距離とは、流路として有効な最小の距離のことで、最短流路長と定義しておく。
【００６６】
第一の冷却ファン２０４と排出口２０６との最短流路長が第二の冷却ファン２０５と排出口２０６との最短流路長よりも短いため、第二の冷却ファン２０５による冷却の効果を損なうことがない。よって、第一の発熱部１０２−１から冷却媒体に伝えられた熱を、他の部へ熱を伝え戻す弊害を抑えつつすみやかに外部へ排出することができる。
【００６７】
また、第二の冷却ファン２０４が第二の熱交換部１０２−２以外のカセッテ筐体外装面に沿った冷却媒体の流れを発生させるため、冷却効果が更に高まる。
【００６８】
ここで、例えば、排出口２０６が第一の冷却ファン２０４と第二の冷却ファン２０５との間の位置にあった場合、第二の冷却ファン２０５からの冷却媒体の流れは、第一の冷却ファン２０４による圧力付加の影響を受けることなく排出口２０６に導かれてしまう。そうすると、第二の熱交換部１０２−２以外に向かう冷却媒体の流れを生成し難くなり、カセッテ筐体外装面に沿った冷却媒体の流れを発生させることができないことがあり、冷却効果が下がる。
【００６９】
これを避ける排出口の配置にすること、すなわち、排出口２０６が、第一の冷却ファン２０４と第二の冷却ファン２０５との間の位置以外の位置に配置することを本実施形態では行っている。こうすることで、第二の冷却ファン２０５からの冷却媒体の流れが第一の冷却ファン２０４による圧力付加の影響を受けることにより、第二の熱交換部１０２−２以外に向かう冷却媒体の流れを生成することが可能になる。また、第一の冷却ファン２０４からの冷却媒体の流れが第二の冷却ファン２０５による圧力付加の影響を受けることにより、第一の熱交換部１０２−１を経て高温になった冷却媒体を排出部へ導く流れを強める効果が得られる。これらにより、ファンモータの数を増やすことなくカセッテ筐体の冷却を効率良く行い、製造にかかるコストや消費電力の増加を防止することが出来る。
【００７０】
なお、本実施形態では、発熱量の非常に大きい信号処理部や電源部を含む電気基板１１０からの熱が伝わるよう第一の熱交換部１０２−１を配置する。そして、それに順ずる発熱量の大きさの信号増幅部を含むフレキシブルプリント回路基板１１４からの熱が伝わるよう第二の熱交換部１０２−２を配置している。上記構成により、カセッテ型撮像部のより効果的な冷却を行うことが出来る。
【００７１】
特に、放射線検出部１０１の外形が矩形に構成されていたとき、フレキシブルプリント回路基板１１４が放射線検出器１０１の外縁の少なくとも一辺に接続されるとともに外縁近傍に配置され、電気基板１１０は放射線検出部１０１の放射線受像面に対して背面側の中央近傍に配置されている構成において、とりわけ適切な冷却の効果を発揮できる。
【００７２】
ただし、電気素子の役割や回路基板構成の限定によらず、各種電気素子を第一および第二の熱交換部に接続することによっても同様の効果を得ることが出来る。
【００７３】
（第二の実施形態）
図９〜１２は、本実施形態における放射線撮影装置を説明する概略図である。
図９は、放射線撮影装置を放射線受像面に垂直な面で切断した断面図である。
図１０は、図９におけるＥ−Ｅ断面図である。
図１１は、図９におけるＦ−Ｆ断面図である。
図１２は、放射線撮影装置の背面図である。
【００７４】
本実施形態におけるカセッテ型撮像ユニットを１５０、撮像ユニット収容部を２５０とする。
【００７５】
カセッテ型撮像ユニット１５０は、第一の実施形態と異なり、放射線検出部から信号を読み出す経路が二方向に設けられる。これを両側読み出し方式と呼び、第一の実施形態で示した片側読み出し方式と区別される。両側読み出し方式は、放射線検出器からの出力信号を半分づつ同時に読み出すことが可能なため、読み出しにかかる時間が短縮され、より高速な処理を求められる放射線撮影装置に適している。
【００７６】
両側読み出しを実現するために、放射線検出部１０１と電気基板１１０を結ぶフレキシブルプリント回路基板１１４が、対向する位置に二倍の数量設けられている。
【００７７】
フレキシブルプリント回路基板１１４は、外形が矩形に構成される放射線検出器１０１の対向する二辺に接続される。ノイズ対策のため信号増幅部は放射線検出器に近い位置に配置し、電気素子１１５は、放射線検出器１０１の外縁近傍に配置される。
【００７８】
第一の実施形態では、電気素子１１５から最も近い外装部として側面部に熱を導く熱伝導性部材１１６を間に配設していた。しかし、側面部には衝突時の衝撃吸収のためのバンパー部材を配置する場合も多い。本実施形態では、カセッテ筐体１０２の背面側の側面部に近接した部位に熱を伝える構成例を示している。図９における１７０は、衝撃吸収のためのバンパー部材である。
【００７９】
電気基板１６０の電気素子の配置を変更する実施形態もあるが、先に説明したように電気基板１６０の配置自体に自由度は少なく、発熱量の大きい電気素子１１１はカセッテ型撮像ユニット１００の背面側の中央近傍に集中して配置される。
【００８０】
フレキシブルプリント回路基板１１４とともに電気素子１１５も両側に配置されることにより、カセッテ型撮像ユニット１５０における熱交換部の分布も変わってくる。
【００８１】
図１３は、本実施形態における冷却媒体の流れを説明するための図である。
１５２−１はカセッテ筐体１５２における第一の熱交換部１５２−１、１５２−２は第二の熱交換部１５２−２、１５２−３は第三の熱交換部１５２−３である。電気基板１６０には、図５と同様に、ＡＤ変換部、信号処理部、電源部等が搭載されており、処理内容が多く、また高速が求められるため、発熱量が大きくなり、第一の熱交換部１５２−１に集中する熱量は、その他の部位に比べて大きいものとなる。一方、第二の熱交換部１５２−２、第三の熱交換部１５２−３のそれぞれに集中する熱量はほぼ同等になる。
【００８２】
これらに伴い、本実施形態では、撮像ユニット収容部２５０に配置される冷却ファン、および、排出口の配置が変更されている。図１２および図１３は、冷却ファンおよび、排出口の位置を示している。
【００８３】
第一の冷却ファン２５６は、第一の熱交換部１５２−１に向かって冷却媒体を吹き付ける位置に設けられる。第一の熱交換部１５２−１における熱量の増加に応じて、より強力なファンを選定したり、ファンを複数個並べて配置することにより対応可能である。
【００８４】
第二の冷却ファン２５７は、第二の熱交換部１５２−２に向かって冷却媒体を吹き付ける位置に設けられる。第三の冷却ファン２５８は、第三の熱交換部１５２−３に向かって冷却媒体を吹き付ける位置に設けられる。
【００８５】
撮像ユニット収容部２５０には、第一の排出口２５９−１、第二の排出口２５９−２が設けられる。各冷却ファンと各排出口との最短流路長は、図１２で示すＬ−３〜８によれば、Ｌ−５〜８のいずれもがＬ−３、Ｌ−４より大きく設定される。
【００８６】
第一の冷却ファン２５６と排出口２５９−１、２５９−２との距離が短いため、第一の冷却ファン２５６によって第一の熱交換部１５２−１に吹き付けられ、多くの熱を取り込んだ冷却媒体をすみやかに撮像ユニット収容部２５０の外に排出できる。
【００８７】
また、排出口２５９−１、２５９−２が、第一の冷却ファン２５６と第二の冷却ファン２５７との間、および、第一の冷却ファン２５６と第三の冷却ファン２５８との間ではない位置に配置される。これにより、第二および第三の冷却ファンからの冷却媒体の流れが、第一の冷却ファンによる圧力付加の影響を受けるとともに、第一の冷却ファンによる冷却媒体の流れが、第二第三の冷却ファンによる圧力付加の影響を受けることとなる。
【００８８】
本実施例における放射線撮影装置で生成される冷却媒体の流れを説明する。
図１４〜１５は、本実施形態における放射線撮影装置内の冷却媒体の流れを説明する概略図である。図１３は、本実施形態における放射線撮影装置に垂直な面で切断した断面図である。図１４は、図１３におけるＧ−Ｇ断面図である。
図１５は、図１３におけるＨ−Ｈ断面図である。
図１６は、図１３におけるＩ−Ｉ断面図である。
【００８９】
図に黒い矢印で示した冷却媒体の流れが生成される。第一の冷却ファン２５６からの冷却媒体の流れは、第一の熱交換部１５２−１に向けられた後、圧力の高くなっている第二、第三の冷却ファン２５７、２５８の近傍へは向かわず、ほとんどが圧力の低い排出口に向かっていき、外部へ吐き出される。第二の冷却ファン２５７、第三の冷却ファン２５８からの冷却媒体の流れは、同様に圧力の高くなっている第一の冷却ファン２５６の近傍へは向かわない。他の一部は第二の熱交換部１５２−２、第三の熱交換部１５２−３に吹き付けられた後、一部は排出口に向かって流れる。そして、カセッテ型撮像ユニット１５０の放射線受像面側に導かれ、カセッテ筐体１５１の各部の熱を取り込んだ後、排出口から外部に吐き出される。
【００９０】
上記の通り、第一の冷却ファン２５６と排出口２５９−１、２との最短流路長のいずれもが、第二の冷却ファン２５７と排出口２５９−１、２との最短流路長のいずれ、および、第三の冷却ファン２５８と排出口２５９−１、２との最短流路長のいずれよりも短い。よって、第二、第三の冷却ファン２５７、２５８による冷却の効果を損なわずに、第一の発熱部１５２−１から冷却媒体に伝えられた熱を、他の部へ熱を伝え戻す弊害を抑えつつすみやかに外部へ排出することができる。これは、第一から第三まで３個の冷却ファンを備えた撮影装置に限らず、第四以降の冷却ファンを追加した不特定の個数の冷却ファンを設けた撮影装置についても同様の効果が得られる。
【００９１】
また、排出口２５９−１、２のいずれもが、第一の冷却ファン２５６と第二の冷却ファン２５７との間の位置、および、第一の冷却ファン２５６と第三のファン２５８との間の位置以外の位置に配置している。このような配置にすることで、第二、第三の冷却ファン２５７、２５８からの冷却媒体の流れが第一の冷却ファン２５６による圧力付加の影響を受けることにより、第二、第三の熱交換部１５２−２、３以外に向かう冷却媒体の流れを生成することが可能である。また、第一の冷却ファン２５６からの冷却媒体の流れが第二第三の冷却ファン２５７、２５８による圧力付加の影響を受けることにより、第一の発熱部１５２−１を経て高温になった冷却媒体を排出口２５９−１、２へ導く流れを強める効果が得られる。これについても、第一から第三まで３個の冷却ファンを備えた撮影装置に限らず、第四以降の冷却ファンを追加した不特定の個数の冷却ファンを設けた撮影装置についても同様の効果が得られる。
【００９２】
なお、本実施形態では、発熱量の非常に大きい信号処理部や電源部を含む電気基板１１０からの熱が伝わるよう第一の熱交換部１５２−１を配置している。そして、それに順ずる発熱量の大きさの信号増幅部を含むフレキシブルプリント回路基板１１４からの熱が伝わるよう第二第三の熱交換部１５２−２、３を配置している。これらによれば、カセッテ型撮像部の効果的な冷却を行うことが出来る。
【００９３】
特に、放射線検出部１０１の外形が矩形に構成されていたとき、フレキシブルプリント回路基板１１４が放射線検出器１０１の対向する二辺に接続されるとともに外縁近傍に配置される。よって、電気基板１１０は放射線検出器１０１の放射線受像面に対して背面側の中央近傍に配置されているため、より適切な冷却を行うことが出来る。
【００９４】
ただし、電気素子の役割や回路基板構成の限定によらず、各種電気素子を第一および第二第三の熱交換部に接続することによっても同じ効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００９５】
１００、１５０  カセッテ型撮像ユニット
１０１  放射線検出部
１０２、１５２  カセッテ筐体
１０５  内フレーム部材
１１０、１６０  電気基板
１１１、１１５  電気素子
１１２、１１６  熱伝導性部材
１１４  フレキシブルプリント回路基板
２００  撮像ユニット収容部
２０１  収容部筐体
２０２  ホルダ部
２０４、２０５、２５６、２５７、２５８  冷却ファン
２０６、２５９  排出口
【図１】
0005451265.tif 000002
【図２】
0005451265.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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