(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線又は光を検出する変換素子が配置された検出面を有する放射線センサパネルと、前記放射線センサパネルを内包する直方体形状の筺体と、を有する放射線撮影装置であって、
前記筺体は、
前記検出面側に位置し、前記放射線が入射する入射部と、
前記検出面の反対側に位置し、前記入射部と略平行な平面部と、
前記入射部と前記平面部とを、前記直方体形状の長手方向で接続する側面部と、前記側面部と前記平面部との間に位置し、前記筺体の厚み方向に傾斜する傾斜部と、
前記直方体形状の短手方向においては、前記側面部と前記傾斜部との内面に跨って配置され、前記直方体形状の長手方向においては、前記側面部と前記傾斜部との内面全体にわたって配置された構造材と、を有し、
前記構造材の厚みは、前記側面部、前記傾斜部、前記平面部の何れの厚みよりも厚いことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記構造材は、前記入射部及び前記平面部の中央部を除いた、前記入射部及び前記平面部の内面に配置されている請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記構造材は、繊維強化樹脂からなる請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記構造材は、前記放射線センサパネルを前記入射部の方向に正投影した正投影領域には配置されない請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の放射線撮影装置と、
前記放射線撮影装置からの信号を処理する信号処理手段と、を有する放射線撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線撮影装置及び放射線撮影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る放射線撮影装置が工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。そして、放射線撮影装置は、使用時の不注意による落下等による衝撃や撮影時に生じる外力に耐えうる強度が求められる。その一方で、放射線撮影装置は、取り扱いを容易にするため操作性を向上することや、放射線撮影装置を配置する際に被験者の負担の少ない構造も重要となる。
【０００３】
特許文献１では、放射線センサパネルを内包する筺体の端部に傾斜部を設けた放射線撮影装置が開示されている。これにより、放射線撮影装置を持ち上げることを容易にし、撮影の際に被験者の下部に放射線撮影装置を差し込む際に差し込み易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１‐２２１３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、落下等による衝撃や撮影時に生じる外力は、放射線撮影装置の筺体の側壁に加わりやすい。また、特許文献１に開示された筺体の端部に傾斜部を設けた構成では、筺体の側壁だけでなく、傾斜部又はその近傍にも加わりやすい。このような場合に傾斜部叉はその近傍に応力集中が発生しやすく、傾斜部の近傍の撓みや、傾斜部の座屈が発生するおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、操作性を確保しつつ筺体の強度の低下を抑制した放射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】
【０００７】
本発明の放射線撮影装置は、放射線又は光を検出する変換素子が配置された検出面を有する放射線センサパネルと、前記放射線センサパネルを内包する直方体形状の筺体と、を有する放射線撮影装置であって、前記筺体は、前記検出面側に位置し、前記放射線が入射する入射部と、前記検出面の反対側に位置し、前記入射部と略平行な平面部と、前記入射部と前記平面部とを、前記直方体形状の長手方法で接続する側面部と、前記側面部と前記平面部との間に位置し、前記筺体の厚み方向に傾斜する傾斜部と、前記直方体形状の短手方向においては、前記側面部と前記傾斜部との内面に跨って配置され、前記直方体形状の長手方向においては、前記側面部と前記傾斜部との内面全体にわたって配置された構造材と、を有し、前記構造材の厚みは、前記側面部、前記傾斜部、前記平面部の何れの厚みよりも厚いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
操作性を確保しつつ筺体の強度の低下を抑制した放射線撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一の実施形態における放射線撮影装置の斜視図及び断面図である。
【図２】第一の実施形態における放射線撮影装置の筺体を示す断面図である。
【図３】第一の実施形態における放射線撮影装置の筺体を示す断面図である。
【図４】第二の実施形態における放射線撮影装置の断面図である。
【図５】第三の実施形態における放射線撮影装置の斜視図及び断面図である。
【図６】第四の実施形態における放射線撮影装置の斜視図及び断面図である。
【図７】第一から第四の実施形態の放射線撮影装置の応用例としての放射線撮影システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１を用いて第一の実施形態に係る放射線撮影装置について説明する。図１（ａ）は、第一の実施形態に係る放射線撮影装置１００の斜視図であり、図１（ｂ）は、第一の実施形態に係る放射線撮影装置１００におけるＡ−Ａ面の断面図である。
【００１１】
放射線撮影装置１００は、放射線センサパネル１と、筺体３とを少なくとも有している。
【００１２】
筺体３は、放射線センサパネル１を内包する。そして、筺体３は、入射部３ａと、側面部３ｂと、傾斜部３ｃと、平面部３ｄから構成されている。更に、放射線撮影装置１００は、基台２と、フレキシブル回路基板４と、制御基板５を有している。
【００１３】
以下、放射線撮影装置１００の各部について詳細に説明する。
【００１４】
放射線センサパネル１は、入射された放射線を画像信号に変換する機能を有する。放射線センサパネル１は、放射線叉は光を検出する変換素子が配置された検出面１ａを有する。そして、当該検出面１ａ側には、放射線を可視光に変換する蛍光体（不図示）が配置されている。本実施形態では、変換素子としては、ＭＩＳ型、ＰＩＮ型の可視光を検出し得る光電変換素子が用いられる。そして、放射線撮影装置１００に照射された放射線によって蛍光体が発光し、当該発光した光を放射線センサパネル１の光電変換素子が画像信号に変換する。なお、放射線センサパネル１は、蛍光体と光電変換素子の代わりに、放射線を直接電荷に変換する直接変換型の変換素子を使用してもよい。
【００１５】
制御基板５は、放射線センサパネル１を制御する機能を有する。制御基板５は、フレキシブル回路基板４を介して放射線センサパネル１と電気的に接続され得る。フレキシブル回路基板４及び制御基板５には各種集積回路が設けられる。集積回路としては、変換素子を駆動させる駆動回路叉は、電気信号を読み出す読み出し回路を有している。更に、駆動回路及び読み出し回路の少なくとも一方を制御する制御回路を含む。
【００１６】
次に、筺体３について説明する。筺体３は、放射線センサパネル１を内包している。図１（ｂ）に示すように、筺体３は、入射部３ａと、側面部３ｂと、傾斜部３ｃと、平面部３ｄから構成されている。入射部３ａとその他の構成部分（以下、本体部）とは分割可能に構成されている。入射部３ａは、放射線センサパネル１の検出面１ａ側に位置している。そして、入射部３ａは、放射線を透過させる面として平面部を有している。入射部３ａの平面部は、放射線を入射させるため、放射線透過率が高いことが好ましい。更に、入射部３ａは、重量が軽く、かつ衝撃に対し一定の強度を確保できることが好ましい。入射部３ａの材料としては、例えば、樹脂材料やＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）などが用いられる。側面部３ｂは、放射線センサパネルの外縁に位置している。傾斜部３ｃと平面部３ｄは放射線センサパネル１の検出面１ａの反対側に位置している。傾斜部３ｃは、筺体３の端部で厚み方向へ傾斜している。平面部３ｄは、入射部３ａと略平行な面から構成されている。ここで、略平行とは、厳密に平行な状態を保てている構成のみを意味するものに限定されるものでない。例えば、略平行とは、組み立て誤差や経時変化により多少平行度が保てていなくても、実質的に平行な状態を保てている構成を意味する。また、略平行な平面部は、複数の平面部分を含む場合には、同一面に最も広い面積を有している面を指す。そして、傾斜部３ｃの厚みの平均値は、平面部３ｄの厚みの平均値よりも大きい。更に、側面部３ｂの厚みの平均値が、平面部３ｄの厚みの平均値よりも大きい。筺体３の本体部は、傾斜部３ｂと、側面部３ｃと、平面部３ｄが一体構造で構成されている。本体部を一体構造とすることで、筺体の剛性が向上し、かつ製造（成形）が容易となる。また、本体部は、落下や衝撃などに対する強度確保、運搬時の負担軽減を目的とした軽量化、および操作性の高さが確保されていることが好ましい。本体部は、例えば、マグネシウムやアルミニウム、ＣＦＲＰや繊維強化樹脂などが用いられる。筺体３は、筺体３の入射部３ａへの耐荷重は１５０ｋｇ以上であることが好ましく、直径４０ｍｍ以下の局所への耐荷重は１００ｋｇ以上であることが好ましい。
【００１７】
また、図２に示すように、筺体３は、傾斜部３ｃの少なくとも一部を平面部３ｄの厚みの平均値と同じ厚みになるように構成されている。当該構成により、一定の強度を確保しつつ傾斜部３ｃの全てを平面部３ｄよりも厚くする場合よりも筺体３の重量の増加を抑制することができる。そして、筺体３は、傾斜部３ｃと平面部３ｄとの間の厚みの差を漸減させるように構成されている。当該構成により、傾斜部３ｃと平面部３ｄとの間への応力集中を緩和しつつ、重量の増加を低減することができる。特に、筺体３の平面部３ｄは、筺体３の本体部における他の部分と比較して大きな面積を有するので、強度を確保可能な範囲でなるべく薄く構成することで重量の増加を低減できる。
【００１８】
一方、図３に示すように、筺体３は、側面部３ｂの厚みの平均値が傾斜部３ｃの平均値よりも厚く構成してもよい。更に、筺体３は、側面部３ｂの最も厚い部分の厚み（ｔ＿ｂ）、傾斜部３ｃの最も厚い部分の厚み（ｔ＿ｃ）、平面部３ｄの最も厚い部分の厚み（ｔ＿ｄ）の順に厚く構成している。特に、筺体３の側面部３ｂは、可搬時や設置時の落下により衝撃が加わりやすいため、当該構成により、外部からの衝撃を緩和することができる。各部の厚みは、例えば、ｔ＿ｂを１．５ｍｍから１０ｍｍ、ｔ＿ｃを０．８から２．０ｍｍ、ｔ＿ｄを０．５から１．５ｍｍの範囲で適宜選択することで、耐荷重性能と操作性を確保し得る。また、筺体３は、傾斜部３ｃを構成するのは４辺でなく、対向し合う２辺であってもよいし、少なくとも１辺に有していてもよい。また、図３では、筺体３の各部における最も厚い部分の厚みを用いて説明したがこれに限られない。例えば、側面部３ｂ厚みの平均値、傾斜部３ｃ厚みの平均値、平面部３ｄ厚みの平均値、の順に大きく構成してもよい。このように、外部からの衝撃が加わりやすい順に厚みを大きく構成することで、操作性（可搬性）を確保しつつ、筺体の強度を高くすることができる。
【００１９】
以上の構成により、放射線撮影装置の筺体に傾斜部を有し、傾斜部の少なくとも一部の厚みを平面部の最も厚い部分の厚みよりも厚みを持たせている。本構成により、放射線撮影装置は、外力が加わることにより、傾斜部叉はその近傍に発生し得る応力集中を緩和することができる。更に、傾斜部の近傍の撓みや、傾斜部の座屈の発生も抑制することができる。そして、撮影の際に被験者の下部に放射線撮影装置を差し込む際の操作性も確保できる。そのため、操作性を向上し、且つ筺体の強度の低下を抑制することができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図４を用いて第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、第一の実施形態と比較して筺体の傾斜部の構造が異なっている。以下、詳細に説明する。
【００２１】
図４に示すように、第二の実施形態の筺体は、第一の実施形態と同様に、側面部３ｂおよび傾斜部３ｃの平均値は、平面部３ｄの平均値と比較して厚みが厚くなっている。
【００２２】
筺体３は、放射線センサパネル１を平面部３ｄの方向に正投影した正投影領域よりも外側の厚みの平均値が正投影領域の厚みの平均値よりも大きく構成している。
【００２３】
本構成により、筺体３が内包できる容量を増加することができる。更に、放射線センサパネル１、フレキシブル回路基板４、制御基板５等の内包物と、筺体３の内壁の距離を広くすることができる。そのため、筺体３の外部からの荷重等により筺体３が撓み、内包物が接触すること低減することができる。
【００２４】
以上の構成により、放射線撮影装置の操作性を向上するための傾斜部を持たせつつ、重量増加及び、放射線撮影装置の外装容量の低下を防ぐことができる。
【００２５】
（第３の実施形態）
図５を用いて第三の実施形態について説明する。図５（ａ）は第三の実施形態おける放射線撮影装置の斜視図を示している。図５（ｂ）は、第三の実施形態おける放射線撮影装置の蓋部材を外した状態を示す。図５（ｃ）は、図５（ａ）におけるＢ−Ｂ面の断面図を示している。本実施形態では、他の実施形態と異なり、筺体は、側面部のうち対向する２辺、傾斜部および平面部と一体構造となっている。以下、詳細に説明する。
【００２６】
筺体３１は、入射部３１ａと、側面部３１ｂと、傾斜部３１ｃと、平面部３１ｄから構成されている。筺体３１は、材料としてＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）が用いられ得る。この構成により、筺体３１は、放射線を透過させるための放射線透過率が高く、重量が軽く、かつ衝撃に対し一定の強度を確保できる。図５（ｂ）に示すように、筺体３１は、中空の筒型になっており、捻じれ耐性をはじめとする機械的強度が第一の実施形態の筺体と比較して優れた特性を得やすい。更に、図５に示すように、筺体３１は、対向する２辺に開口部３１ａを有している。開口部３１ｅから放射線センサパネル１を筺体３１内に挿入可能となり、放射線撮影装置３００を組み立てることが容易になる。そして、筺体３１は、側壁をカバーし、開口部３１ｅを塞ぐために蓋部材３２を有している。蓋部材３２は、材料としては金属であるアルミニウムが用いられる。蓋部材３２は、蓋部材の外側に保護カバー等を有していてもよい。当該保護カバーは樹脂等の金属よりも柔らかい材料で形成することで、操作性を向上することができる。当該蓋部材３２を配置することで筺体３１を閉空間にすることができる。更に、蓋部材３２は、開口部３１ａ付近の機械的強度が低下することを防止することができる。
【００２７】
以上、筺体は、側面部のうち対向する２辺、傾斜部および平面部と一体構造となっている。本構成により、放射線撮影装置の操作性を向上するための傾斜部を持たせつつ、機械的強度を向上させることができる。重量増加及び、筺体に加わる衝撃力を低減することで切る。
【００２８】
第一の実施形態から第三の実施形態において、放射線撮影装置は検出面１ａ側に筺体の入射面が位置している場合について説明したがこれに限られるものではない。筺体は、放射線センサパネルの検出面１ａの反対側に位置する放射線を入射させるための入射部と、検出面１ａ側に位置し、且つ前記筺体の厚み方向に傾斜する傾斜部と前記入射部の平面部と略平行な平面部と、を有していてもよい。この場合、変換素子である光電変換素子の近くで蛍光体が発光することになるため、検出可能な光の強度を高め、且つ光の散乱を抑制することができる。
【００２９】
また、筺体の構成も各実施形態に限定されるものでなく、例えば、入射部と側面部とを一体構造としてもよい。
【００３０】
（第４の実施形態）
図６を用いて第４の実施形態を説明する。図６（ａ）は第４の実施形態における放射線撮影装置の斜視図を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＣ−Ｃ面の断面図を示している。本実施形態の放射線撮影装置は、側面構造材３１０ｅを更に有している点で他の実施形態と異なる。そのため、傾斜部の厚みの平均値は、筺体の側面部を構成する傾斜部材と構造材（側面構造材３１０ｅ）とを加算した厚みとすることができる。
【００３１】
筺体３１０は、他の実施形態と同様に、放射線センサパネル１を内包している。第４の実施形態では、図６（ｂ）に示すように、筺体３１０は、入射部（入射部材）３１０ａと、側面部（側面部材）３１０ｂと、傾斜部（傾斜部材）３１０ｃと、平面部（平面部材）３１０ｄ、側面構造材３１０ｅから構成されている。側面構造材３１０ｅは、少なくとも、傾斜部３１０ｃの内側に配置されている。本実施形態では、配置の一例として、側面構造材３１０ｅは、筺体３１０のうち、入射部３１０ａから側面部３１０ｂと、傾斜部３１０ｃと、平面部３１０ｄと、に跨るように接して配置されている。ここで、側面構造材３１０ｅは、入射部３１０ａ、もしくは本体部（筺体３１０のうち入射部３１０ａを除いた部分）の少なくとも一方と、分割可能に構成されている。入射部３１０ａは、放射線センサパネル１の検出面１ａ側に位置している。そして、入射部３１０ａは、放射線を透過させる面として平面部を有している。そのため、入射部３１０ａの平面部から検出面１ａに到達するまでの放射線透過率は、平面部３１０ｄから検出面１ａに到達するまでの放射線透過率よりも高いことが好ましい。
【００３２】
入射部３１０ａと本体部が、厚みを連続的に変化させづらい材料の場合に、第１から第３の実施形態の構成をとることが困難な場合がある。当該入射部３１０ａおよび本体部の材料は、一例として、金属板や、プリプレグなどのシート状のＦＲＰなどの材料が挙げられる。そのため、第４の実施形態では、側面構造材３１０ｅを用いることで、入射部３１０ａおよび本体部の形状の自由度を得やすい構成とすることができる。つまり、本実施形態の放射線撮影装置は、入射部３１０ａと本体部は、操作性を確保する構造をとりつつ、側面構造材３１０ｅにより筺体３１０の強度を向上することができる。ここで、側面構造材３１０ｅは、一例として、樹脂や繊維強化樹脂などから構成される。この場合、側面構造材３１０ｅは、腑形成の高い成型方法を選択し得る。側面構造材３１０ｅを、筺体３１０の他の部材と一体に構成し、他の実施形態と同様に、筺体の厚みを、側面部３１０ｂ、傾斜部３１０ｃと平面部３１０ｄで変えることができる。このため、筺体３１０は、外力が加わる時の、傾斜部叉はその近傍に発生し得る応力集中の緩和や、傾斜部の座屈の発生も抑制することができる。また、側面構造材３１０ｅは、図６（ｂ）に示すように、入射部３１０ａと本体部（側面部３１０ｂ、傾斜部３１０ｃ、平面部３１０ｄ）を結合する結合部としての機能を有している。
【００３３】
ここで、側面構造材３１０ｅは、樹脂や繊維強化樹脂などから構成されている。更に、側面構造材３１０ｅは、入射部３１０ａと本体部のいずれか一方と、分割ができないように一体成型されていてもよい。更に、側面構造材３１０ｅの形状は、図６（ｂ）に限定されるわけでない。たとえば、図６（ｃ）にあるように、側面部３１０ｂは、一様な厚みではなく、リブ形状のように一部の厚みを変形させることができる。当該構成により、外力に対し、変形を抑制しやすくなる。当該変形は、また、図３のように、側面構造材３１０ｅを、側面部３１０ｂの最も厚い部分の厚み（ｔ＿ｂ）、傾斜部３１０ｃの最も厚い部分の厚み（ｔ＿ｃ）、平面部３１０ｄの最も厚い部分の厚み（ｔ＿ｄ）の順に厚く構成してもよい。当該構成により、可搬時や設置時の落下により衝撃が加わりやすいため、外部からの衝撃を緩和することができる。
【００３４】
以上のように、筺体の内側に構造材を配置することで、放射線撮像装置の操作性を確保しつつ、強度を確保することができる。
【００３５】
（応用例）
図７は、第一から第四の実施形態における放射線撮影装置の放射線撮影システム１０への応用例を示す図の一例である。放射線撮影システム１０には、本発明のいずれかの実施形態にかかる放射線撮影装置１０１が適用される。
【００３６】
放射線撮影システム１０は、放射線源としてのＸ線チューブ６０５０と、放射線撮影装置１０１と、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０と、表示手段としてのディスプレイ６０８０、６０８１とを有する。更に、放射線撮影システム１０は、これらに加えて、フィルムプロセッサ６１００と、レーザープリンタ６１２０とを有する。
【００３７】
放射線源としてのＸ線チューブ６０５０が発生させた放射線（Ｘ線）６０６０は、被検者６０６１の撮影部位６０６２を透過し、放射線撮影装置１０１に入射する。放射線撮影装置１０１に入射した放射線には、被検者６０６１の撮影部位６０６２の内部の情報が含まれている。
【００３８】
放射線撮影装置１０１に放射線が入射することにより、電気的な被検者６０６１の撮影部位６０６２の情報が得られる。この情報は、デジタル形式に変換されて、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０に出力される。
【００３９】
信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭを備えるコンピュータが適用される。更に、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段として各種情報を記録可能な記録媒体を有する。たとえば、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段としてＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブなどを内蔵している。または、イメージプロセッサ６０７０は、記録手段としてのＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブなどを外部に接続可能であってもよい。
【００４０】
そして、信号処理手段としてのイメージプロセッサ６０７０は、この情報に所定の信号処理を施し、表示手段としてのディスプレイ６０８０に表示させる。これにより、被検者や検者は、画像を観察できる。また、イメージプロセッサ６０７０は、この情報を記録手段としてのＨＤＤやＳＳＤや記録可能な光ディスクドライブに記録できる。
【００４１】
また、イメージプロセッサ６０７０は、情報の伝送手段として、外部に情報を伝送可能なインターフェースを有する構成であってもよい。このような伝送手段としてのインターフェースには、たとえば、ＬＡＮや電話回線６０９０を接続可能なインターフェースが適用できる。
【００４２】
そして、イメージプロセッサ６０７０は、伝送手段としてのインターフェースを介して、この情報を遠隔地に伝送することができる。たとえば、イメージプロセッサ６０７０は、この情報を、放射線撮影装置１０１が設置されたＸ線ルームから離れた場所にあるドクタールームに伝送する。これにより、医師等は、遠隔地において被検者の診断が可能となる。また、放射線撮影システム１０は、記録手段としてのフィルムプロセッサ６１００により、この情報をフィルム６１１０に記録することもできる。
【００４３】
以上、本発明を実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこれらの特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明の範疇に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施の形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  放射線センサパネル
３  筺体  
３ａ  入射部
３ｂ  側面部
３ｃ  傾斜部
３ｄ  平面部
１００  放射線検出装置
【図１】
0006700667.tif 000002
【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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