(57)【要約】  【課題】  半導体2次元X線検出器がどのような動作温度環境及び保管温度環境下にあっても動作及び保管時の温度を結露を生じることなく許容範囲内に制御して所望の撮影画像を取得できる半導体2次元X線検出器の保管装置及びこれを備えたX線撮影装置を提供する。  【解決手段】  半導体2次元X線検出器FPD(フラットパネルディテクタ)17の保管時の温度をペルチェ素子24を用いて保管時の特性を保証する温度範囲内に制御するもので、前記FPDを保管する保管部20を備え、前記ペルチェ素子に冷却及び加熱の熱量を発生させるための直流電流を供給する直流電源と、前記熱量を放熱するためのヒートシンク25と、前記FPDの保管部温度を検出する保管部温度検出器26と、外気温度を検出する外気温度検出器27と、前記検出した保管部温度値と外気温度値と前記FPDの保管温度範囲との値に基づいて前記FPDを保管温度に制御するための制御信号を生成し、この制御信号により前記直流電流の流れる方向を制御してFPDの保管部の温度を前記保管温度範囲に制御する。【選択図】      図３
2008206618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体２次元Ｘ線検出器を保管する保管部を備え、この保管部による前記半導体２次元Ｘ線検出器の保管時の温度を制御する保管温度制御手段を備えた半導体２次元Ｘ線検出器の保管装置であって、前記保管温度制御手段にペルチェ素子による温度制御手段を備えたことを特徴とする半導体２次元Ｘ線検出器の保管装置。
【請求項２】
前記温度制御手段は、ペルチェ素子と、このペルチェ素子に冷却及び加熱の熱量を発生させるための直流電流を供給する直流電源と、前記熱量を放熱するための放熱手段と、前記半導体２次元Ｘ線検出器の保管温度に制御するための制御信号を生成する保管温度制御信号生成手段と、前記保管温度制御信号により前記直流電流の流れる方向を制御する電流方向制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体２次元Ｘ線検出器の保管装置。
【請求項３】
さらに、前記ペルチェ素子で発生した熱量を放熱するためのヒートシンク及び／または送風ファンを備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体２次元Ｘ線検出器の保管装置。
【請求項４】
前記半導体２次元Ｘ線検出器を保管する保管部は、この保管部から前記半導体２次元Ｘ線検出器を該保管部に収納し該保管部から取り出すための半導体２次元Ｘ線検出器の収納及び取り出し手段と、前記半導体２次元Ｘ線検出器を収納する保管収納手段と、前記半導体２次元Ｘ線検出器を保管時の温度に保つための真空層もしくは断熱手段と、前記半導体２次元Ｘ線検出器の移動時の振動を吸収する振動吸収手段と、この振動吸収手段を保持するためのアルミもしくは銅板による振動吸収体保持手段と、この振動吸収体保持手段を介して前記半導体２次元Ｘ線検出器の冷却と加熱を行なって該半導体２次元Ｘ線検出器の保管時の特性を保証する保管温度に保つためのペルチェ素子と、該ペルチェ素子の発生する熱を放熱するヒートシンク及び／または送風ファンと、前記保管収納手段の内部の温度を検出する保管部温度検出手段と、前記保管収納手段の外気の温度を検出する外気温度検出手段と、前記保管収納部の温度を制御する温度制御手段と、前記ペルチェ素子に電源を供給するための電源ケーブルと、この電源の種別を前記温度制御手段に送信する電源種別信号ケーブルと、前記外気温度と保管収納部内部温度との差が異常であることを操作者に報知する報知手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体２次元Ｘ線検出器の保管装置。
【請求項５】
前記半導体２次元Ｘ線検出器は、Ｘ線のエネルギーを光若しくは電荷量に変換するＸ線変換部と、このＸ線変換部で変換された光を電荷に変換した値、若しくは前記Ｘ線エネルギーを直接電荷に変換した値を検出する二次元半導体検出素子アレィによる検出部とで構成されたフラットパネルディテクタであることを特徴とする請求項１に記載の半導体２次元Ｘ線検出器の保管装置。
【請求項６】
前記フラットパネルディテクタを保管する請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の半導体２次元Ｘ線検出器の保管装置と、前記フラットパネルディテクタに撮影された画像及び該画像の付帯情報を表示制御する表示制御手段と、この表示制御手段で表示制御された少なくとも前記画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、X線撮影用半導体2次元X線検出器の保管装置に係り、特に車に搭載してX線撮影を行うX線撮影装置における半導体2次元X線検出器の保管時の特性を保証する保管温度範囲に制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、X線画像診断装置はデジタル化が進んでいる。その要因は、X線画像を検出する媒体がX線フィルムやアナログの光学像であるイメージインテンシファイアから、X線を直接デジタルの電気信号に変換可能な半導体を用いた2次元X線検出器であるX線平面検出器(Flat Panel Detector、以下、FPDと呼ぶ)へと代わりつつであるからである。
【０００３】
一方、前記FPDを含めたデジタルX線システムのX線検出器は、動作時の特性を保証するための動作温度、保管時の特性を保証するための保管温度が定められており、これらの温度環境下で結露を生じないようにして撮影及び保管をしなければならない。
そこで、この問題を解決するための手段として特許文献1に開示されている技術がある。
【０００４】
前記特許文献1に開示されている技術は、FPDを収納する収納部に、該収納部の内部の温度を保持する断熱部材を設けて、前記収納部の内部の温度を保持するものである。また、前記収納部の内部に、大気中の水分を吸収する吸湿性を有する乾燥剤を設けて、収納部の内部に大気中の水分が浸入することを防止して、前記内部における結露の発生を防止し、さらに収納部の内部の温度が所定温度になるようにヒータによる加熱装置を設けて、寒冷地、冬季等の温度の低い条件で保管又は使用される場合においても、前記加熱装置によって収納部の内部温度を所望の温度にするものである。
【０００５】
【特許文献１】特開2005-227709号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献1の技術では断熱部材のみで半導体2次元X線検出器の収納部の温度を保持するものであるために、温度の高い条件の環境下及び寒冷地、冬季等の温度の低い条件の環境下では、前記断熱部材のみでは保管時の特性保証温度範囲を維持することが難しいという未解決の問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、FPDがどのような動作温度環境及び保管温度環境下にあっても動作及び保管時の温度を結露を生じることなく許容範囲内に制御して所望の撮影画像を取得できる半導体2次元X線検出器の保管装置及びこれを備えたX線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による半導体2次元X線検出器の保管装置及びこれを備えたX線撮影装置は、ペルチェ素子を用いて半導体2次元X線検出器の保管時の特性を保証する温度範囲内に制御するもので、上記目的は以下の手段によって達成される。
【０００９】
すなわち、半導体2次元X線検出器を保管する保管部を備え、この保管部による前記半導体2次元X線検出器の保管時の温度を制御する保管温度制御手段を備えた半導体2次元X線検出器の保管装置であって、前記保管温度制御手段にペルチェ素子による温度制御手段を備え、このペルチェ素子による温度制御手段は、ペルチェ素子と、このペルチェ素子に冷却及び加熱の熱量を発生させるための直流電流を供給する直流電源と、前記熱量を放熱するための放熱手段と、前記半導体2次元X線検出器の保管温度に制御するための制御信号を生成する保管温度制御信号生成手段と、前記保管温度制御信号により前記直流電流の流れる方向を制御する電流方向制御手段とを備えることによって達成される。
【００１０】
さらに、前記フラットパネルディテクタを用いた撮影機構を車に搭載し、前記直流電源は前記車に搭載された発電機、バッテリーまたは外部の電源から供給されて前記フラットパネルディテクタを保管温度に保つのに十分な直流電圧に変換する保管温度制御用直流電源変換手段を備えて移動型検診用X線撮影装置を構成し、前記保管温度制御用直流電源変換手段は、前記発電機、バッテリーまたは外部電源の種別信号に基づいて前記発電機、バッテリーまたは外部電源を前記直流電源に変換して該直流電源を構成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、FPDがどのような動作温度環境及び保管温度環境下にあっても動作及び保管時の温度を結露を生じることなく許容範囲内に制御して所望の撮影画像を取得できる半導体2次元X線検出器の保管装置及びこれを備えたX線撮影装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係るFPD保管装置をX線撮影用検診車に搭載した例について添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図1は、本発明のFPD保管装置とX線撮影装置を胸部検診車に搭載したX線撮影システムの全体構成を示す図である。
【００１３】
図1において、車両1の撮影室11内には、FPDを用いた撮影ユニット2によって得られた画像データや画像情報を処理する画像処理装置3と、該画像処理装置3によって処理された画像データや画像情報を記録する記録装置4が配置されている。
【００１４】
前記画像処理装置3は、テーブル5の上面に設置され、ケーブル6を介してFPDを用いた撮影ユニット2に接続されたコントローラ7と接続されている。また、前記画像処理装置3が同様にケーブル6を介して記録装置4に接続されている。そして、画像処理装置3によって画像データや画像情報の処理が行われた後、前記記録装置4によって図示しない記録媒体(例えば、CDディスク、DVDディスク)に画像データや画像情報を保存することにより、前記画像データや画像情報が記録された記録媒体を車両1の外部に持ち出すことが可能となる。また、車両1の床面8には、支柱9で支えられた撮影ユニット2からFPDを取り外した際に、前記FPDを保管するためのFPD保管装置10が配置されており、操作室12にはX線撮影システムを操作する操作器13及び撮影した画像等を表示制御(表示制御手段)して表示する表示器14(表示手段)が配置されている。
【００１５】
なお、X線を発生するX線管とX線の照射範囲を制限するX線絞り装置等によるX線発生装置及び前記X線管に高電圧を印加してX線を制御するX線高電圧装置は省略してある。
【００１６】
また、車内には発電機、バッテリーが搭載されているが、これらも省略してある。
【００１７】
このような構成の検診用X線撮影システムにおいて、集団検診場所に移動して検診を行なう場合は、前記FPD保管装置10(半導体2次元X線検出器の保管装置)からFPDを取り出して撮影ユニット2の撮影部にセットし、操作者は操作室に配置された操作器13を操作して撮影を行う。この撮影された画像データは、コントローラ7の制御の下にFPDから読み出されて画像処理装置3に入力され、必要な画像処理を行なって撮影画像を形成し、この撮影画像に患者情報を含む各種情報を付帯して記録装置4に記録する。もちろん、この場合は前記表示装置14に撮影した画像を表示して確認し、撮影ミスを防ぐことができる。
【００１８】
被検者全員の撮影が終わって検診が終了すると、前記FPDは撮影ユニット2から引き出されて前記FPD保管装置10に保管され、検診車は移動して車庫等に保管される。
【００１９】
次に、前記構成のX線撮影システムにおけるFPDを用いた撮影ユニットと撮影時以外にFPDを収納して保管する本発明の要部であるFPD保管装置10について詳細に説明する。
【００２０】
近年、ハンドキャリーできるポータブルタイプのFPDが開発され、臨床に用いられるようになった。特に、図1のように車に搭載する場合、前記ポータブルFPDを撮影に使わない保管時は、前記ポータブルFPDのみを撮影ユニット2から取り出して前記FPD保管装置10に収納して保管する
【００２１】
図2は、前記ポータブルFPDを用いた撮影ユニット2の詳細図である。
この撮影ユニット2は、撮影時にFPDを収納する撮影時FPD収納ケース15と、散乱線を除去するグリッド16と、撮影画像を記録するポータブルタイプのFPD17と、後方X線散乱を防ぐための鉛板18と、FPDを引き出すための持ち手19(収納及び取り出し手段)とを備えて構成される。
【００２２】
このような構成の撮影ユニット2において、撮影時は前記FPD保管装置10からFPD17を持ち手19を用いて引き出して撮影ユニット2にセットし、撮影終了後は該撮影ユニット2からFPD17を引き出してFPDの保管温度の環境下にあるFPD保管装置10に収納して保管(半導体2次元X線検出器の保管部)する。
【００２３】
図3は、本発明によるFPD保管装置10の構成図である。
このFPD保管装置10は、前記撮影ユニット2の撮影時FPD収納ケース15から取り出す前記ポータブルFPDの持ち手19(収納及び取り出し手段)と、この持ち手19を用いて前記撮影時FPD収納ケース15から取り出したFPDを前記FPDの保管部に収納して保管するFPD収納保管部20と、該FPDを保管時の温度に保つための真空層もしくは断熱部材21と、車両の移動時の振動を吸収する振動吸収部材22(振動吸収手段)と、該振動部材を保持するためのアルミもしくは銅板23(振動吸収体保持手段)と、該アルミもしくは銅板23を介してFPD17の冷却と加熱を行なって該FPD17を保管温度に保つためのペルチェ素子24と、該ペルチェ素子24の発生する熱を放熱するヒートシンク25と、前記FPD収納保管部20の内部の温度を検出する保管部温度検出器26(保管部温度検出手段)と、前記FPD保管装置10の外気の温度(車内温度)を検出する外気温度検出器27(外気温度検出手段)と、前記FPD収納保管部20の内部の温度を制御する温度制御部(ペルチェ素子24の直流電源も含む)28(温度制御手段)と、該温度制御部28に後述の電源に接続する電源ケーブル29と、前記温度制御部28に電源の種別を送信する電源種別信号ケーブル30と、前記外気温度(車内温度)とFPD保管装置10の内部との温度の差が大きいことを検出してく操作者に報知するアラーム表示部31(報知手段)とを備えて構成される。
【００２４】
なお、前記ペルチェ素子24の発生する熱を放熱する手段はヒートシンク25に変えて送風ファンを用いることも、前記ヒートシンクと送風ファンの両方を用いることも可能であり、これらは温度制御能力に応じて選択すれば良い。
【００２５】
すなわち、前記放熱手段はヒートシンク及び/又は送風ファンを用いることを特徴とする。
【００２６】
このような構成のFPD保管装置10において、ポータブルFPD17は撮影終了後に撮影時FPD収納ケース15より持ち手19を用いて外されてFPD保管装置10のFPD収納保管部20に収納され、該ポータブルFPD17は前記振動吸収部材22と前記アルミもしくは銅板23とにより前記FPD収納保管部20の内部に固定される。
【００２７】
このFPD収納保管部20の内部は、真空層もしくは断熱材21により断熱されており、該内部の冷却、加熱を行うためにペルチェ素子24を設けて該内部の表面部材としてアルミもしくは銅版23を利用して前記内部温度の制御が行なわれる。
【００２８】
前記ペルチェ素子24には、外気との熱交換効率を向上させるためにヒートシンク25及び/又は図示省略の送風ファンを備えており、前記保管部温度検出器26と外気温度検出器27とでFPD収納保管部20の内部の温度と外気温度とを検出して前記内部の温度を所定の範囲になるように後述の電源から電源ケーブル29を介して電源が供給されて温度制御部28により前記ペルチェ素子24に供給する電流を制御する。
【００２９】
前記電源ケーブル29を介して供給される電源は、車のエンジンが掛かっていて発電機から供給される場合もしくは該発電機により充電されているバッテリーから供給される場合、FPD保管装置10の内部温度維持のために搭載されたバッテリーから供給される場合、車の外部、例えば商用電源から外部ケーブル等にて供給される場合など、いろいろな供給形態があるので、前記温度制御部28はどのような電源供給形態にも対応できるものでなければならない。
【００３０】
そこで、前記電源種別信号ケーブル30により前記電源供給形態を判断するための電源種別信号を前記温度制御部28に送信し、前記電源の種別に対応してFPD保管装置10の内部の温度を所定の範囲内に制御するための前記ペルチェ素子に直流電流を供給するための直流電源を構成する。
【００３１】
図4は、本FPD保管装置10に電源を供給する例を示すブロック図である。
この図4において、電源として、車の発電機による電源32と、FPD保管装置10用のバッテリー33と、外部電源34とから供給される場合があり、これらの電源からの電力を電源切り替え部35に入力する。
【００３２】
この電源切り替え部35は、電源供給切り換えスイッチ36で選択された電源供給切り替え信号により対応する電源に切り替えられ、この切り替えられた電源を電源ケーブル29により前記FPD保管装置10に供給する。
【００３３】
なお、前記FPD17の保管用バッテリー33には前記車の発電機による電源32からも電力が供給されて該バッテリーを充電する。
【００３４】
また、前記電源供給切り換えスイッチ36で選択された電源供給切り替え信号は前記電源種別信号ケーブル30により前記FPD保管装置10にも入力する。
【００３５】
次に、前記図4を用いて各種電源の切り替え例について説明する。
先ず、検診車が車庫などに保管されている間はバッテリー33にて供給され、
朝、車のエンジンを掛けた時点で発電機32からバッテリー33に充電されながら電源を供給する。この場合は、充電が行われながらの放電になるので十分な電力供給が可能である。
【００３６】
検診現場では、ポータブルFPD17をFPD保管装置10から取り出して撮影時FPD収納ケース15にセットしてX線撮影を行い、前記ポータブルFPD17は検診終了後に再度FPD保管ケース10に保管される。
【００３７】
そして、車の保管場所(車庫等)まで戻る間は発電機32から充電されながらバッテリー33による電力が供給され、車庫へ到着してエンジン停止時からはバッテリー33から電力が供給される。
【００３８】
なお、車の保管場所によっては外部電源34により電源供給可能な場合もあり、前記外部電源34が商用電源の場合は該商用の交流電源を直流電源に変換する手段を備えれば良い。
【００３９】
次に、FPD保管装置10に保管されたFPD17の保管時の温度制御について説明する。
FPDの保管時の温度は、前記のようにFPD保管装置10に接続される電源の形態に応じて制御する必要がある。すなわち、<1>検診車が車庫などに保管されてバッテリー33にて供給される場合、<2>朝、車のエンジンを掛けた時点で発電機32からバッテリー33に充電されながら供給される場合、<3>外部電源34から供給される場合である。
【００４０】
(1)検診車が車庫などに保管されてバッテリー33から供給される場合
この場合の温度は図5に示すように制御する必要がある。
【００４１】
図5において、40は外気温度(車内温度)の変化、41はFPD収納保管部20の温度の変化、42〜45はポータブルFPD17に定められた温度条件で、42は保管時の最大温度(sth)、43は保管時の最低温度(stl)、44は動作時の最大温度(oph)、45は動作時の最低温度(opl)を示す。
【００４２】
ポータブルFPD17の保管時は、該ポータブルFPD17の特性を維持するために、保管時の最大温度(sth)42から保管時の最低温度(stl)43の間になるようにFPD収納保管部20内の温度を制御すれば良い。
【００４３】
この場合、温度制御の電力はバッテリー33から供給されるので、消費電力を最小限に抑えるように制御しなければならない。
【００４４】
このため、FPD収納保管部20内の温度が保管時の最大温度(sth)42に近づいたことを保管部温度検出器26によって検出される内部温度と、外気温度検出器27によって検出される外部温度とを前記温度制御部28に入力して、該温度制御部28により前記ペルチェ素子24に流れる電流を制御して前記FPD収納保管部20内の冷却を行い、外気温度40が保管時の最大温度(sth)42を超えている間はそれ以下になるように前記FPD収納保管部20内の温度を制御する。
【００４５】
そして、外気温度40が保管時の最大温度(sth)42より下がってきたところで前記ペルチェ素子24による冷却を中止し、外気温度40が保管時の最低温度(stl)43を下回る時に、今度はペルチェ素子24を用いて加熱を行い、保管時の最低温度(stl)43以上になるように制御する。
【００４６】
このように、外気温度40の変動を監視しながらペルチェ素子24で冷却、加熱の制御を行い、外気温度40が保管時の最大温度(sth)42と保管時の最低温度(stl)43の間の場合には加熱、冷却を行わないので、FPD収納保管部20の温度は非常に緩やかに変化し、FPD17にかかる温度ストレスを緩和することが可能となる。また、加熱、冷却を行なわないので、バッテリー33から供給される電力も必要最小のものとなり、消費電力を最小限に抑えることができる。
【００４７】
(2)発電機32からバッテリー33に充電されながら供給される場合
朝、エンジンを掛けて発電機32からバッテリー33に充電されている状態であって、図6に示すように保管温度を制御すれば良い。
【００４８】
この場合は、すぐに検査が始められるように車内のエアコンなどの動作によりポータブルFPD17の動作時の最大温度(oph)44から動作時の最低温度(opl)45の間にFPD保管装置10の外気の温度(車内温度)が制御されている。
【００４９】
このように、外気温度40はポータブルFPD17の動作時の最大温度(oph)44から動作時の最低温度(opl)45の間にあるので、いつでもFPD17をFPD保管装置10から撮影ユニット2に移動して撮影することができるので、常にペルチェ素子24を動作させて外気温度より僅かに内部温度を高くして結露を抑えなければならない。この結露を抑える制御のための電力は、発電機32からバッテリー33に充電されながら供給されるので十分である。
【００５０】
前記電源切り換えスイッチ36で選択された電源切り替え信号は前記電源種別信号ケーブル30により前記FPD保管装置10にも入力する。
【００５１】
前記電源モードの切り替えは、前記電源切り替え部35に入力される前記電源切り換えスイッチ36の切り替え信号により行なわれる。
【００５２】
この場合は、上記(1)のバッテリー33を電源とする温度制御から車のエンジンが掛けられて発電機32からバッテリー33が充電されるモードに切り替わった、すなわち、朝、エンジンを掛けてエアコンが動作した時に切り替えられた以降の温度制御で、各部の温度は図7に示すように変化する。
【００５３】
図7において、前記車内のエアコンの動作により、保管時の最大温度(sth)42を超えた外気温度40は急激に動作温度範囲{動作時の最大温度(oph)44から動作時の最低温度(opl)45}まで低下する。
【００５４】
この場合、前記ペルチェ素子24を用いて十分な冷却を行わない場合のFPD収納保管部20の内部温度は、41に示すように緩やかに低下して動作温度領域に入れば結露は発生しない。
【００５５】
しかし、前記のように、外気温度40が急激に動作温度範囲44から45{まで低下する状況下でFPD保管装置10からポータブルFPD17を取り出して該ポータブルFPD17を撮影ユニット2に移動すると、ポータブルFPD17の温度が外気温度よりも高いため、ポータブルFPD17の温度が急激に外気温度まで変化することになる。
【００５６】
この場合、安定した画質の良い画像を得るためには、FPDは動作温度範囲であっても、温度変化を最小にすることが重要であり、温度が急激に変化する温度制御は好ましくない。そこで、エンジンが駆動した状態では最大動作温度を超えた状況からでも外気温度の変化にFPD保管装置10の内部の温度を図7の46のように急速に追従させて、外気温度が動作温度範囲に入った時点で内部温度も所定の温度になるように制御する必要がある。
【００５７】
また、動作温度範囲内であっても外気温度と内部の温度の差が大きい場合は、前述のように良好な画像が得られない可能性がある。
【００５８】
そこで、前記の状況にある場合を操作者に知らせるためのアラーム31(図3参照)を設けて、図7の41に示すように緩やかに低下して動作温度領域になってから収納ケースから取り出して撮影を開始する。また、前記アラーム31はペルチェ素子24による温度制御が外気温度のあまりに急激な変化のために追従しきれない状況、すなわち内部温度の方が外気温度より低く、ポータブルFPD17をFPD保管装置10から取り出した時に結露する恐れがある場合にも用いる。
【００５９】
このように、アラーム31を用いてFPD保管装置10の内部のポータブルFPD17の温度状況を操作者に報知することができるので、操作者は該アラームに対応して収納ケースから取り出して操作し、高画質の画像を取得することが可能となる。
【００６０】
以上のように、本温度制御には、冷却モードと、加熱モードと、放置モードの三つのモードがある。
(1)冷却モード
このモードは、外気温度(外気温度検出器27の出力で車内の温度)がFPD保管装置10のFPD収納保管部20の内部温度(保管部温度検出器26の出力)以上であって、FPDの保管時の最大温度(sth)42以下になるように前記FPD収納保管部20の内部を冷却する場合で、ペルチェ素子24に冷却する方向に直流電流を流す。
(2)加熱モード
このモードは、外気温度(外気温度検出器27の出力)がFPD収納保管部20の内部温度(保管部温度検出器26の出力)以下であって、FPDの保管時の最低温度(stl)43以上になるように前記FPD収納保管部20の内部を加熱する場合で、ペルチェ素子24に加熱する方向(前記冷却モードとは逆向きの方向)に直流電流を流す。
(3)放置モード
このモードは、外気温度(外気温度検出器27の出力)がFPDの保管時の最大温度(sth)42と最低温度(stl)43の範囲内にある場合で、ペルチェ素子24には電流を流さない。
【００６１】
図8は、上記温度制御モードに対応してFPDの保管温度を保管時の最大温度(sth)42と最低温度(stl)43の範囲内になるように前記FPD収納保管部の内部の温度を制御する温度制御部28の構成の一例を示すブロック図である。
【００６２】
図8の温度制御部28は、前記ペルチェ素子に冷却及び加熱の熱量を発生させるための直流電流を供給する直流電源部28aと、前記FPDの温度を前記保管温度に制御するための制御信号を生成する保管温度制御信号(保管温度制御信号生成手段)及びこの保管温度制御信号により前記直流電流の流れる方向を制御する電流方向制御信号(電流方向制御手段)とを生成する制御部28bと、前記FPDの保管温度に対応するFPDの保管温度設定部28cとを備えて構成される。
【００６３】
前記保管温度設定部28cで設定するFPDの保管温度設定値は、FPDの種別に対応して操作器13で設定し、この設定値をコントローラ7を介して前記保管温度設定部28cに入力して設定する。
【００６４】
前記直流電源部28aは、前記電源ケーブル29を介して前記電源切り替え部35で決定した前記発電機、バッテリー及び外部電源のうちの一つの電源と、前記電源種別信号ケーブル30により前記電源形態を判断するための電源種別信号とから前記電源をペルチェ素子の直流電源に変換する図示省略の電源変換器(保管温度制御用直流電源変換手段)を備えてペルチェ素子24の直流電源を構成する。
【００６５】
この直流電源部28aは、図9に示すように、直流電源28a1と、ペルチェ素子24に流す電流の方向を切り替える切り替えスイッチ28a2と切り替えスイッチ28a3(第1の電流方向切り替え手段)とを備えて構成され、前記切り替えスイッチ28a2と切り替えスイッチ28a3は、前記制御部28bで生成された電流方向切り替え信号により、冷却時は、前記切り替えスイッチ28a2の切り替え共通端子aを切り替え端子bに接続し、前記切り替えスイッチ28a3の切り替え共通端子a’を切り替え端子b’に接続して、図示<1>の方向に電流を流して冷却し、加熱時は、前記切り替えスイッチ28a2の切り替え共通端子aを切り替え端子cに接続し、前記切り替えスイッチ28a3の切り替え共通端子a’を切り替え端子c’に接続して、図示<2>の方向に電流を流して加熱する。
【００６６】
なお、放置モードの場合は、前記切り替えスイッチ28a2及び切り替えスイッチ28a3の両方とも切り替え動作を行なわないでペルチェ素子24には電流を流さない。
【００６７】
なお、前記冷却、加熱及び放置モードにおける直流電流をよりきめ細かく制御する必要がある場合は、図10に示すように、前記直流電源28a1の電圧を制御する直流−直流変換器28a4、例えばチョッパ回路を設けて前記制御部28bからの電圧制御信号28a5で前記ペルチェ素子24に供給する電流を制御すれば良い(電流制御手段)。
【００６８】
図11は、別の実施形態の直流電源部28aで、この直流電源は極性の異なる二つの直流電源28aaと28abを有し、前記電流方向制御手段は切り替えスイッチ28a6(第2の電流方向切り替え手段)により前記一方の直流電源28aa(共通端子dを切り替え端子eに接続)と他方の直流電源28ab(共通端子dを切り替え端子fに接続)とを切り替えて前記ペルチェ素子に供給する直流電流の方向を正方向と逆方向に切り替える。
【００６９】
本実施形態によれば、FPDがどのような動作温度環境及び保管温度環境下にあっても動作及び保管時の温度を結露を生じることなく許容範囲内に制御して所望の撮影画像を取得できる半導体2次元X線検出器の保管装置及びこれを備えたX線撮影装置を提供することができる。
【００７０】
これによって、前記X線撮影装置を車に搭載して検診を行なう場合において、前記ペルチェ素子に供給する直流電流をバッテリーから供給される直流電源の消費電力が最小となり、またエンジン駆動して発電機が動作したときは速やかに温度制御を行い撮影が可能になるまでの時間を最小にすることができるので、撮影のスループットの向上を図ることができる。
【００７１】
このように直流電源部28aを構成しても前記図9と同様にペルチェ素子24に供給する電流の方向を切り替えることができる。
【００７２】
さらに、前記二つの直流電源28aaと28abのそれぞれに前記図10の直流-直流変換器を備えることにより、前記図10と同様に前記冷却及び加熱モードにおける直流電流をよりきめ細かく制御することができる。
【００７３】
なお、前記バッテリーから供給される直流電圧が前記直流電源28aの電圧と同じ場合は、前記図9、図10の直流電源28a1を前記バッテリーとすれば良く、図11の直流電源28aの場合は、直流電源28aaを前記バッテリーとし、直流電源28abを追加する構成としても良い。
【００７４】
前記制御部28bは、FPD保管温度設定部28cで設定した温度設定値{FPDの保管時の最大温度(sth)42と最低温度(stl)43に対応する保管温度範囲}と、FPD収納保管部20の内部温度検出器26で検出した温度と、外気温度検出器27で検出した外気温度(車内温度)とに基づいて冷却、加熱、放置の各モード信号を生成し、このモード信号で前記切り替えスイッチ28a2と切り替えスイッチ28a3の切り替え制御を行なう。
【００７５】
なお、前記温度制御において、FPD17をFPD保管装置10から撮影ユニット2に移動して直ちに撮影する場合は、さらに前記保管温度制御信号に前記外気温度よりも前記FPDの保管部温度が僅かに高くなる信号を加算(制御信号加算手段)し、該加算信号で前記保管部の温度を制御して結露を発生しないようにする。
【００７６】
また、FPDは動作温度範囲であっても温度変化を最小にして安定した画質とするために、前記FPD保管温度設定部28cで設定する温度設定値が緩やかに変化する設定手段とすれば良い。
【００７７】
さらに、前記制御部28bで前記FPDの温度が該FPDの動作を保証する動作温度範囲内であっても前記外気温度と前記保管部の内部温度との差が大きいことを判断(温度差判断手段)して、この判断信号で前記アラーム31(報知手段)を作動させて操作者に知らせることにより、前記温度差が所定範囲になってから収納ケースより取り出して撮影することによって良好な画像が得ることができる。
【００７８】
また、前記制御部28bでペルチェ素子24による温度制御が外気温度のあまりに急激な変化のために追従しきれないことを判断(温度制御追従判断手段)し、この判断信号で前記アラーム31を作動(報知作動手段)させて操作者に知らせることにより、ポータブルFPD17をFPD保管装置10から取り出した時に発生する結露を防ぐことができる。
【００７９】
上記のようにペルチェ素子24に流す電流を制御してFPDの保管温度をFPDの保管時の最大温度(sth)42と最低温度(stl)43の範囲内になるようにすることができる。
【００８０】
前記制御部28bによる温度制御は、例えばマイクロコンピュータによりソフトウェアで行なうことにより、ハードウェアを簡単に構成することができる。
【００８１】
以上、本実施形態による半導体2次元X線検出器の保管装置について車にX線撮影装置を搭載して胸部の集団検診を行なうX線撮影システムを例にあげて説明したが、本発明はこの実施形態に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で前記FPDを保管する保管装置を備えたX線撮影装置に適用できる。
【００８２】
さらに、前記FPDに撮影された画像及び該画像の付帯情報を表示制御(表示制御手段)して表示(表示手段)するX線撮影装置に適用すれば、その場で撮影画像を確認して診断に供すると共に、再撮影を防ぐことができるので撮影効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の半導体2次元X線検出器の保管装置とこれを用いたX線撮影装置を胸部検診車に搭載したX線撮影システムの全体構成を示す図。
【図２】ポータブルフラトパネルディテクタFPDを用いた撮影ユニットの詳細図。
【図３】本発明によるFPD保管装置の構成図。
【図４】本発明によるFPD保管装置に電源を供給する例を示すブロック図。
【図５】検診車が車庫などに保管されて本発明によるFPD保管装置にバッテリーから電力が供給される場合の時間と温度の関係を示す図。
【図６】発電機からバッテリーに充電されながら電力が供給される場合の時間と温度の関係を示す図。
【図７】発電機からバッテリーに充電されながら電力が供給される場合の時間と温度の関係を示す図。
【図８】FPDの保管温度を制御する温度制御部の構成を示すブロック図。
【図９】温度制御部における直流電源部の構成を示すブロック図。
【図１０】直流電圧制御機能備えた直流電源部の構成を示すブロック図。
【図１１】温度制御部における別の直流電源部の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００８４】
2  撮影ユニット、3  画像処理装置、10  FPD保管装置、13  操作器、14  表示器、15  撮影時FPD収納ケース、17  ポータブルタイプFPD、19  FPDの持ち手、20  FPD収納保管部、21  真空層もしくは断熱部材、22  振動吸収部材、23  アルミもしくは銅板、24  ペルチェ素子、25  ヒートシンク、26  保管部温度検出器、27  外気温度検出器、28  温度制御部、28a  ペルチェ素子の直流電源部、28a1  直流電源、28a2及び28a3  切り替えスイッチ、28a4  直流―直流変換器、28b  制御部、28c  FPDの保管温度設定部、29  電源ケーブル、30  電源種別信号ケーブル、31  アラーム表示部、32  発電機、33  バッテリー、34  外部電源、35  電源切り替え部、36  電源切り換えスイッチ、40  外気温度、41  FPD収納保管部の温度、42  FPD保管時の最大温度、43  FPD保管時の最低温度、44   FPD動作時の最大温度、45  FPD動作時の最低温度
【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１０】
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【図１１】
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