(57)【要約】  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、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検出器を提供する。  カセッテ型放射線画像検出器１は、放射線を光に変換するシンチレータ２１１と、光を電気信号に変換する検出部１５１とを有する検出器ユニット２と、板状カーボン繊維３１Ａを用いて両端部に開口部３１１，３１２を有する角筒状の本体部３１と、第１の蓋部材３２および第２の蓋部材３３と、を有し、検出器ユニット２を内蔵するハウジング３とを備え、本体部３１は、放射線の入射面Ｘ側と、その反対側の面Ｙ側とで、各面を形成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ，Ｆ＊が、開口部３１１，３１２に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、各繊維方向Ｆ，Ｆ＊が互いに異なるように形成されていることを特徴とする。
2009122808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した放射線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータにより変換された光を受けて電気信号に変換する検出部と、を有する検出器ユニットと、
板状カーボン繊維を巻回して用いて、両端部に開口部を有する角筒状に形成された本体部と、前記本体部に係合手段により係合され前記各開口部を覆う第１の蓋部材および第２の蓋部材と、を有し、前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備え、
前記本体部は、放射線の入射面側と、その反対側の面側とで、各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が、前記開口部に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、前記各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が互いに異なるように形成されていることを特徴とするカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項２】
巻回される前記板状カーボン繊維の前記繊維方向の巻回し方向に対する角度は、３０°から６０°の範囲内の角度、または１２０°から１５０°の範囲内の角度であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項３】
巻回される前記板状カーボン繊維の前記繊維方向の巻回し方向に対する前記角度は、４５°または１３５°であることを特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項４】
前記板状カーボン繊維は、その表面に凹凸が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から請求の範囲第３項のいずれか１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項５】
前記ハウジングは、ＩＥＣ６０４０６で規定されている外形寸法を有するものであることを特徴とする請求の範囲第１項から請求の範囲第４項のいずれか１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項６】
前記ハウジングは、その放射線入射方向の厚さが１６ｍｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第１項から請求の範囲第５項のいずれか１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【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。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（Computed Radiography）装置が広く普及している（例えば特許文献１、２等参照）。【０００３】
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、２等参照）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規格サイズ又はＩＥＣ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。【０００４】
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フラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector。以下「ＦＰＤ」と称する。）が知られている（例えば特許文献３等参照）。【０００５】
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、５等参照）。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。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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規格サイズ又はＩＥＣ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規格サイズ又はＩＥＣ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、これらの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。【０００７】
しかしながら、特許文献４や特許文献５に記載された従来のハウジング（筐体）に収納された可搬型のカセッテ型放射線画像検出器（可搬型のＦＰＤ）は、上記ＪＩＳ規格サイズ又はＩＥＣ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。【０００８】
一方、カセッテ型放射線画像検出器を上記ＪＩＳ規格サイズ又はＩＥＣ規格サイズに従って形成した場合、全体的に薄い平板状のものとなることから、カセッテ型放射線画像検出器ＦＰＤのハウジングＨが分厚い場合に比べて、ハウジングＨに、図２６（ａ）に示すような撓みのほか、図２６（ｂ）に示すような捩れも生じやすくなる。【０００９】
特に、カセッテ型放射線画像検出器に患者の体重（荷重）が加わる場合、このような撓みや捩れが生じるが、カセッテ型放射線画像検出器には、そのような荷重が加わった場合でも、内部のガラス基材や電気部品等に負荷がかからないように、ハウジングの変形を抑制できる全体的な強度向上が必要となる。【００１０】
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、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】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、
入射した放射線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータにより変換された光を受けて電気信号に変換する検出部と、を有する検出器ユニットと、
板状カーボン繊維を用いて、両端部に開口部を有する角筒状に形成された本体部と、前記本体部に係合手段により係合され前記各開口部を覆う第１の蓋部材および第２の蓋部材と、を有し、前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備え、
前記本体部は、放射線の入射面側と、その反対側の面側とで、各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が、前記開口部に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、前記各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が互いに異なるように形成されていることを特徴とするカセッテ型放射線画像検出器である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のような方式のカセッテ型放射線画像検出器によれば、ハウジングの本体部を板状カーボン繊維を用いて形成し、本体部の放射線の入射面側と、その反対側の面側とで、各面を形成する板状カーボン繊維の繊維方向が、開口部に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、各面を形成する板状カーボン繊維の繊維方向が互いに異なるように形成されているため、カセッテ型放射線画像検出器を薄型とし、全体的に薄い平板状のものとなる場合でも、ハウジングに、図２６（ａ）に示したような撓みのみならず、ハウジングの長辺や短辺に対していわば斜め方向の張力が加わる図２６（ｂ）に示したような捩れを充分的確に抑制することが可能となり、患者の体重がカセッテに作用する全荷重（体重）撮影に必要な強度を達成できる。【００１３】
そのため、画像データのデジタル化を達成することのできるＦＰＤであるカセッテ型放射線画像検出器において、ＣＲ用のカセッテとの互換性を有する薄型とすることが可能となり、しかも、充分な強度を有し、全荷重撮影等での外部からの応力に対しハウジングの変形を抑制するので、ハウジングに内蔵されたセンサーパネルの変形も抑制され、センサーパネル故障を防止できる。また、このようなカセッテ型放射線画像検出器は、持ち運び可能であり、ポータブル撮影をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るカセッテ型放射線画像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】（ａ）は断面形状がＶ字状に形成された第２の蓋部材の緩衝部材を示す図であり、（ｂ）は検出器ユニットが案内されて水平位置に移動した状態を示す図であり、（ｃ）は検出器ユニットが緩衝部材により保持された状態を示す図である。
【図４】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５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本実施形態における検出パネルを示す平面図である。
【図８】図７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９】図７に示す検出パネルのＧ−Ｇ断面図である。
【図１０】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１１】圧力測定装置の概略構成を示す図である。
【図１２】ガラス基材の許容応力を示す説明図である。
【図１３】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１４】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１５】４辺支持のガラス基材における係数を示す図である。
【図１６】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１７】図１６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１８】ハウジング本体部を形成する板状カーボン繊維を表す図である。
【図１９】各種材料の弾性率および熱伝導率を比較した図である。
【図２０】ハウジング本体部の放射線の入射面側とその反対側の面側でカーボン繊維の繊維方向が異なることを説明する図である。
【図２１】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２２】（ａ）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り、（ｂ）対角に位置する２箇所の端部を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２３】板状カーボン繊維の巻回し方向を、（ａ）ハウジングの短辺の延在方向とする場合、（ｂ）ハウジングの長辺の延在方向とする場合を示す図である。
【図２４】カセッテ型放射線画像検出器をＪＩＳ規格又はＩＥＣ規格サイズに形成する場合に角度θが取り得る値を表す表である。
【図２５】板状カーボン繊維の表面に設けられた凹凸を示す図である。
【図２６】（ａ）カセッテ型放射線画像検出器のハウジングに生じる撓みを説明する図であり、（ｂ）カセッテ型放射線画像検出器のハウジングに生じる捩れを説明する図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  カセッテ型検出器（カセッテ型放射線画像検出器）
２  検出器ユニット
３  ハウジング
３１  ハウジング本体部（本体部）
３１Ａ  板状カーボン繊維
３２  第１の蓋部材
３３  第２の蓋部材
１５１  信号検出部（検出部）
２１１  シンチレータ層（シンチレータ）
３１１  開口部
３１２  開口部
３２４  係合片（係合手段）
３３４  係合片（係合手段）
Ｃ  凹凸
Ｆ  繊維方向
Ｆ＊  繊維方向
Ｓ  巻回し方向
Ｘ  放射線の入射面
Ｙ  放射線の入射面の反対側の面
θ  角度
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るカセッテ型放射線画像検出器の実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。【００１７】
図１は、本実施形態におけるカセッテ型放射線画像検出器（以下「カセッテ型検出器」と称する。）の斜視図である。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ＦＰＤ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４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。【００１８】
本実施形態では、ハウジング３は、前述したＣＲ用のカセッテや従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおける規格ＪＩＳ  Ｚ  ４９０５、及びこれに対応する国際規格ＩＥＣ  ６０４０６に規定されたサイズに合うように、その放射線入射方向の厚さが１６ｍｍ以下になるように形成されている。【００１９】
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。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および第２の蓋部材３３とを備えている。【００２０】
第１の蓋部材３２および第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。【００２１】
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、本実施形態では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。【００２２】
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。【００２３】
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４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。【００２４】
また、特に、挿入部３３２に設けられる緩衝部材３３３は、図３（ａ）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ように、断面形状がほぼＶ字状となっている。また、緩衝部材３３３は、弾性体、粘性体、粘弾性体（ｖｉｓｃｏｅｌａｔｉｃ等）のような変形可能な材料で形成されていれば、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２の蓋部材３３がハウジング本体部３１に押し込まれる際、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。このように、緩衝部材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。【００２５】
図２に示すように、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されている。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。【００２６】
なお、挿入部３２２，３３２の外周面には、ゴム等で形成された図示しない防水用のリング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。【００２７】
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。【００２８】
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。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。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。【００２９】
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４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。【００３０】
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。【００３１】
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および図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４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。【００３２】
なお、本実施形態では、アンテナ装置９や充電用端子４５等が全て第１の蓋部材３２に設けられている場合が例示されているが、これらの全部または一部が第２の蓋部材３３等に設けられる構成としてもよい。また、アンテナ装置９や充電用端子４５等の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。【００３３】
ハウジング本体部３１については、後で詳しく述べる。【００３４】
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および図４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。【００３５】
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。【００３６】
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および第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。【００３７】
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（図４参照）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。【００３８】
図４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５は、図４におけるＡ−Ａ断面図、図６は、図４におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、図４では、便宜上ハウジング本体部３１の放射線の入射面および検出パネル２１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。【００３９】
図４から図６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。【００４０】
図４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の角部近傍およ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。【００４１】
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１７参照）を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる記憶部（以上図示省略）、走査駆動回路１６（図１７参照）、信号読出し回路１７（図１７参照）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。【００４２】
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図示しない通信部が設けられている。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を介して受信するようになっている。【００４３】
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１７参照）、信号読出し回路１７（図１７参照）、通信部、記憶部、図示しない充電量検出部、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。【００４４】
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４等に例示したものに限定されない。【００４５】
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図示しない充電用装置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。【００４６】
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。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に設けられている充電用端子４５、電源スイッチ４６、インジケータ４７、およびアンテナ装置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の充電用端子４５等と接続する手法は、コネクタによってもよいし、半田付けによってもよい。【００４７】
図７は、検出パネル２１の平面図であり、図８は、検出パネル２１を図７における矢視Ｆ方向から見た側面図であり、図９は、検出パネル２１の図７におけるＧ−Ｇ断面図である。【００４８】
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１７参照）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。【００４９】
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。【００５０】
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Ｃｄ２Ｏ２Ｓ：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、放射線吸収および発光効率が高いことよりＣｓＩ：ＴｌやＣｄ２Ｏ２Ｓ：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。【００５１】
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）により形成された図示しない支持体の上に、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：Chemical Vapor 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。【００５２】
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。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。【００５３】
第１のガラス基材２１４および第２のガラス基材２１３は、ともに厚みが０．６ｍｍ程度のものが用いられている。なお、第１のガラス基材２１４および第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。【００５４】
ここで、検出パネル２１を構成する第１のガラス基材２１４や第２のガラス基材２１３において、どの程度の撓み量まで割れ等の故障を生じないかを調べるために本願発明者らが行った実験について説明する。【００５５】
図１０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５等参照）に作用する力（応力）について、圧力測定装置７（図１１参照）を用いて測定した結果を示したものである。【００５６】
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、ハウジング本体部３１の肉厚（板厚）が２ｍｍの構造であるカセッテ型検出器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。【００５７】
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。本測定は、この条件で行った。【００５８】
圧力測定装置７は、例えば、図１１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。【００５９】
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（Ａ１）および背中の下にカセッテ型検出器１を配置した場合（Ａ３）、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（Ａ２）および肩部分の下にカセッテ型検出器１を配置した場合（Ａ４）、という４種類の撮影姿勢（Ａ）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。【００６０】
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１０に示すように、１１ｋｇ前後となる。【００６１】
一方、図１２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。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１３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。【００６２】
なお、図１３における最大応力は、図１４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１５参照）、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。【００６３】
【数１】
2009122808.tif 000003
【００６４】
【数２】
2009122808.tif 000004
【００６５】
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第１のガラス基材２１４および第２のガラス基材２１３のように、８ｍｍ以下（実際には０．６ｍｍ程度）のガラス板（ガラス基材）の場合の許容応力は少なくとも２４．５ＭＰａであり、また、６ｍｍ以内の撓み量を許容するものである。【００６６】
このように、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い、どのような撮影姿勢で撮影を行う場合でも、第１のガラス基材２１４および第２のガラス基材２１３に作用する最大応力が第１のガラス基材２１４および第２のガラス基材２１３の許容応力を超えることがなく、第１のガラス基材２１４および第２のガラス基材２１３の割れ等、故障を誘発することがない。【００６７】
また、第１のガラス基材２１４および第２のガラス基材２１３（図８等参照）は、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、およ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。【００６８】
ここで、レーザで第１のガラス基材２１４および第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。【００６９】
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）をつ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。【００７０】
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および第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。【００７１】
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。【００７２】
なお、レーザにより第１のガラス基材２１４および第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（Yttrium Aluminum 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。【００７３】
第２のガラス基材２１３の上側（前述したシンチレータ層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（図１７参照）が形成されている。【００７４】
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。【００７５】
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。【００７６】
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。【００７７】
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。【００７８】
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。【００７９】
また、検出パネル２１の各角部およ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。【００８０】
ここで、検出パネル２１の回路構成について説明する。図１６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。【００８１】
図１６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。【００８２】
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。【００８３】
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。【００８４】
図１７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。【００８５】
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。【００８６】
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すべての走査線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。【００８７】
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。【００８８】
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。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。【００８９】
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。【００９０】
さて、ハウジング本体部３１は、板状カーボン繊維を用いて形成されている。本実施形態では、図１８に示すような厚さ１ｍｍ〜２ｍｍの１枚の板状カーボン繊維３１Ａを図示しない型の周りに巻回して、高温高圧で焼き固めるとともに、長尺方向の両端部分３１ｐ，３１ｑをつなぎ合わせることで、図２に示したように両端部に開口部３１１，３１２を有する中空の角筒状のハウジング本体部３１が形成されるようになっている。【００９１】
また、板状カーボン繊維３１Ａの長手方向、すなわち図１８中に矢印Ｓで示される方向を板状カーボン繊維３１Ａの巻回し方向とした場合、板状カーボン繊維３１Ａは、図示しないカーボン元板から、その繊維方向Ｆが巻回し方向Ｓに対して０°や９０°、１８０°（９０°×ｎ（ｎ＝０，１，２））を除く角度θとなるように切り出されて形成されるようになっている。【００９２】
なお、本実施形態では、角度θが４５°とされている。また、板状カーボン繊維３１Ａが複数の板状カーボン繊維を積層して形成されている場合には、少なくとも巻回した場合に最外層となる層についてはその繊維方向Ｆが巻回し方向Ｓに対して上記の角度を除く角度θとなるように形成される。【００９３】
また、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。図１９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１９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。【００９４】
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。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。【００９５】
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。【００９６】
前述したように、カセッテ型検出器１の第１の蓋部材３２および第２の蓋部材３３（図２参照）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が挿入され、他方側端部の開口部３１２に第２の蓋部材３３の挿入部３３２が挿入されて、ハウジング本体部３１の係合凹部３１５，３１６にそれぞれ係合凸部３２５，３３５が係合される。【００９７】
そして、その後、第１の蓋部材３２および第２の蓋部材３３をハウジング本体部３１から取り外すことができないほど強固にハウジング本体部３１に固着する。そのため、ハウジング本体部３１や第１の蓋部材３２、第２の蓋部材３３を含むハウジング３全体が一体化される。【００９８】
また、ハウジング本体部３１は、図１８に示したように繊維方向Ｆが巻回し方向Ｓに対して９０°×ｎ（ｎ＝０，１，２）を除く角度θを有する板状カーボン繊維３１Ａを巻回して、両端部に開口部３１１，３１２を有する中空の角筒状に形成される。【００９９】
その場合、図２０に示すように、ハウジング本体部３１の放射線の入射面Ｘ側では、ハウジング本体部３１を構成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆの巻回し方向Ｓに対する角度θが例えば４５°であるのに対して、その反対側の面Ｙ側では、繊維方向Ｆ＊の巻回し方向Ｓに対する角度φが上記角度θの補角（すなわち足して１８０°の関係）となり、例えば１３５°になる。【０１００】
このように、本実施形態のカセッテ型検出器１では、ハウジング本体部３１の放射線の入射面Ｘ側と、その反対側の面Ｙ側とで、各面Ｘ，Ｙを形成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ，Ｆ＊が開口部３１１，３１２に対してそれぞれ傾斜しており、しかも繊維方向Ｆ，Ｆ＊が互いに異なるように形成されている。【０１０１】
また、本実施形態では、図１８に示したように繊維方向Ｆが巻回し方向Ｓに対して９０°×ｎ（ｎ＝０，１，２）を除く角度θである１枚の板状カーボン繊維３１Ａを巻回すことで、ハウジング本体部３１の放射線の入射面Ｘ側での繊維方向Ｆの巻回し方向Ｓに対する角度θと、その反対側の面Ｙ側での繊維方向Ｆ＊の巻回し方向Ｓに対する角度φとが補角の関係となり、互いに異なる角度となるため、各面Ｘ，Ｙを形成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ，Ｆ＊が異なるように容易に形成することが可能となる。【０１０２】
ここで、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、図２６（ａ）に示したようなカセッテ型検出器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。【０１０３】
そこで、上記のようにハウジング本体部３１を形成し、第１の蓋部材３２および第２の蓋部材３３を固着してカセッテ型検出器１を形成した場合に、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、および検出器ユニット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。【０１０４】
図２１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。【０１０５】
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、ハウジング本体部３１の肉厚すなわち板状カーボン繊維３１Ａの板厚が２ｍｍの構造の中空の直方体形状のものを用いた。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。【０１０６】
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１０参照）、図２１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。【０１０７】
図２１において、パターン１（ＰＴ１）は、図２２（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。【０１０８】
パターン２（ＰＴ２）は、図２２（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（ＰＴ１）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。【０１０９】
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３０ｋｇであるとの実測結果が得られたため、パターン１（ＰＴ１）およびパターン２（ＰＴ２）とも、カセッテ型検出器１を保持している端部に３０ｋｇの荷重のかかった状態における撓み量（Ｂ）を測定した。【０１１０】
その結果、図２１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ことが分かった。【０１１１】
一方、前述したように、カセッテ型検出器１をＪＩＳ規格又はＩＥＣ規格に準拠したサイズに従って形成した場合、全体的に薄い平板状のものとなることから、ハウジング３に、図２６（ａ）に示すような撓みだけでなく、図２６（ｂ）に示すような捩れも生じやすくなる。【０１１２】
また、カセッテ型検出器１に強い捩れが生じるのは、主に、上記パターン１（ＰＴ１）やパターン２（ＰＴ２）の場合のように例えばベッド上に横臥している患者の臀部の下に一旦セットしたカセッテ型検出器１の位置を変えるためにカセッテ型検出器１を移動させる場合である。このような場合、ハウジング３のハウジング本体部３１の放射線の入射面Ｘやその反対側の面Ｙに、巻回し方向Ｓに対していわば斜め方向に強い張力が働く。【０１１３】
しかし、本実施形態では、図２０に示したように、ハウジング本体部３１の繊維方向Ｆ，Ｆ＊がそれぞれ異なり、ハウジング本体部３１の放射線の入射面Ｘとその反対側の面Ｙでそれぞれカーボン繊維が巻回し方向Ｓに対してそれぞれ０°や９０°等でない角度θおよびその補角φをなすように形成されている。【０１１４】
そのため、カセッテ型検出器１に上記のような捩れの力が加わり、巻回し方向Ｓに対していわば斜め方向に強い張力が働いても、巻回し方向Ｓに対して角度θ，φをなすように配置された入射面Ｘやその反対側の面Ｙのカーボン繊維がその張力に対抗して張力方向への伸びを阻害する。そのため、ハウジング本体部３１やハウジング３を捩れ難いものとなる。【０１１５】
以上のように、本実施形態に係るカセッテ型放射線画像検出器１によれば、ハウジング３のハウジング本体部（本体部）３１を板状カーボン繊維３１Ａを用いて形成し、本体部３１の放射線の入射面Ｘ側と、その反対側の面Ｙ側とで、各面を形成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ，Ｆ＊が、開口部３１１，３１２に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、各面Ｘ，Ｙを形成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ，Ｆ＊が互いに異なるように形成した。【０１１６】
また、具体的には、ハウジング３のハウジング本体部３１を、板状カーボン繊維３１Ａを巻回すようにして形成し、巻回される板状カーボン繊維３１Ａを、その繊維方向Ｆが、巻回し方向Ｓに対して９０°×ｎ（ｎ＝０，１，２）で表される角度を除く角度とされたものを用いることで、ハウジング本体部３１の放射線の入射面Ｘ側と、その反対側の面Ｙ側とで、各面を形成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ，Ｆ＊が、開口部３１１，３１２に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、各面Ｘ，Ｙを形成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ，Ｆ＊が互いに異なるように形成した。【０１１７】
そのため、カセッテ型放射線画像検出器１を例えばＪＩＳ規格又はＩＥＣ規格に準拠したサイズに従って形成し、ＣＲ用のカセッテとの互換性を有する薄型とした場合には、全体的に薄い平板状のものとなることから、カセッテ型放射線画像検出器１のハウジング３が分厚い場合に比べて、ハウジング３に、図２６（ａ）に示したような撓みや図２６（ｂ）に示したような捩れも生じやすくなるが、ハウジング３の撓みのみならず、ハウジング３の長辺や短辺に対していわば斜め方向の張力が加わる捩れを充分的確に抑制することが可能となり、全体的な強度の向上が達成される。【０１１８】
そのため、画像データのデジタル化を達成することのできるＦＰＤであるカセッテ型放射線画像検出器１において、ＣＲ用のカセッテとの互換性を有する薄型とすることが可能となり、しかも、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となる。また、このようなカセッテ型放射線画像検出器１は、持ち運び可能であり、ポータブル撮影をすることが可能となる。【０１１９】
なお、上記の実施形態では、前述したハウジング本体部（本体部）３１を構成する板状カーボン繊維３１Ａ（図１８、図２０参照）の繊維方向Ｆの巻回し方向Ｓに対する角度θを４５°とする場合について説明したが、角度θを１３５°とし、その補角φが４５°になるように構成することも可能である。【０１２０】
このように、繊維方向Ｆの巻回し方向Ｓに対する角度θを４５°または１３５°とした場合、その補角が１３５°または４５°となり、図２０に示したように、ハウジング本体部３１の放射線の入射面Ｘにおける板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆと、その反対側の面Ｙにおける板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆ＊とを垂直な方向を向くように形成することができる。【０１２１】
そのため、カセッテ型放射線画像検出器１のハウジング３の長辺や短辺に対して、いわば斜め方向の張力が加わる捩れに対するハウジング３の強度を、さらに向上させることが可能となる。【０１２２】
また、ハウジング本体部３１を構成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆの巻回し方向Ｓに対する角度θを、上記の実施形態のような４５°以外の角度とすることも可能である。【０１２３】
例えば、ハウジング３の捩れによる張力が、主にその矩形状形状の対角線方向に働くことを考慮する場合について説明すると、同じ矩形状のハウジング３を形成する場合でも、板状カーボン繊維３１Ａの巻回し方向Ｓを、図２３（ａ）に示すようにその短辺Ｉの延在方向とする場合と、図２３（ｂ）に示すようにその長辺Ｊの延在方向とする場合があり得る。【０１２４】
この場合、図２３（ａ）の場合の板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆの巻回し方向Ｓに対する角度θと、図２３（ｂ）の場合の角度θとは余角（すなわち足して９０°）の関係にある。そして、図２３（ｂ）の場合の角度θをθ＊で表すと、例えばＪＩＳ規格又はＩＥＣ規格サイズの場合、取り得る角度θ（θ＊）は図２４に示すような角度になる。【０１２５】
このように、ハウジング本体部３１を構成する板状カーボン繊維３１Ａの繊維方向Ｆの巻回し方向Ｓに対する角度θを、上記の実施形態のように４５°とする代わりに、そのカーボン繊維が対角線方向を向くように３０°〜６０°の範囲内の角度またはそれらの補角である１２０°〜１５０°の範囲内の角度とすることが可能であり、角度θはハウジング３の強度等を考慮して適宜の値に設定される。【０１２６】
さらに、板状カーボン繊維３１Ａの表面に、例えば図２５に示すような凹凸Ｃが設けられていることが好ましい。上記のように、カセッテ型放射線画像検出器１のハウジング３を、ＣＲ用のカセッテや従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ規格又はＩＥＣ規格で規定されるサイズに合うように、その放射線入射方向の厚さが１６ｍｍ以下になるように形成する場合には、凹凸Ｃは、ハウジング３の内側に凸になるように設けられることが好ましい。【０１２７】
厚さ２ｍｍの板状カーボン繊維３１Ａに直径約６ｍｍ、深さ約０．５ｍｍの凹凸を図２５に示すように設けてハウジング本体部３１を形成し、それを用いて形成したカセッテ型放射線画像検出器１のハウジング３の撓みを調べる本願発明者によるシミュレーション実験によれば、凹凸を設けない場合と比較して、ハウジング３の撓み量が約１割程度低減されることが分かっている。【０１２８】
板状カーボン繊維３１Ａの厚さを厚くすることによってもハウジング３の撓みを低減させることが可能であるが、板状カーボン繊維３１Ａの厚さを厚くすると、カセッテ型放射線画像検出器１の重量が増大するとともに、内蔵される検出器ユニット２とハウジング３が接触しやすくなり、また、検出器ユニット２の設計自由度を小さくしてしまう。【０１２９】
それに対し、上記のように、ハウジング本体部３１を構成する板状カーボン繊維３１Ａの表面に凹凸を設けることで、板状カーボン繊維３１Ａの厚さを厚くせず、従って上記の問題を生じることなくカセッテ型放射線画像検出器１のハウジング３の撓みを低減させることが可能となる。【０１３０】
なお、本発明が上記の実施形態やその変形例に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【図１０】
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【図２１】
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【図１】
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【図２】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した放射線を検出し放射線画像を生成する検出器ユニットと、
板状カーボン繊維を巻回して用いて、両端部に開口部を有する角筒状に形成された本体部と、前記本体部に係合手段により係合され前記各開口部を覆う第１の蓋部材および第２の蓋部材と、を有し、前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備え、
前記本体部は、放射線の入射面側と、その反対側の面側とで、各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が、前記開口部に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、前記各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が互いに異なるように形成されていることを特徴とするカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項２】
巻回される前記板状カーボン繊維の前記繊維方向の巻回し方向に対する角度は、３０°から６０°の範囲内の角度、または１２０°から１５０°の範囲内の角度であることを特徴とする請求項１に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項３】
巻回される前記板状カーボン繊維の前記繊維方向の巻回し方向に対する前記角度は、４５°または１３５°であることを特徴とする請求項１または２に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項４】
前記板状カーボン繊維は、その表面に凹凸が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項５】
前記ハウジングは、ＩＥＣ６０４０６で規定されている外形寸法を有するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項６】
前記ハウジングは、その放射線入射方向の厚さが１６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【請求項７】
前記検出器ユニットは、入射した放射線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータにより変換された光を受けて電気信号に変換する検出部と、を有することを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載のカセッテ型放射線画像検出器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、
入射した放射線を検出し放射線画像を生成する検出器ユニットと、
板状カーボン繊維を巻回して用いて、両端部に開口部を有する角筒状に形成された本体部と、前記本体部に係合手段により係合され前記各開口部を覆う第１の蓋部材および第２の蓋部材と、を有し、前記検出器ユニットを内蔵するハウジングと、
を備え、
前記本体部は、放射線の入射面側と、その反対側の面側とで、各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が、前記開口部に対してそれぞれ傾斜しており、かつ、前記各面を形成する前記板状カーボン繊維の繊維方向が互いに異なるように形成されていることを特徴とするカセッテ型放射線画像検出器である。
【国際調査報告】
2009122808.tif 000031
2009122808.tif 000032