(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画像を記録し、記録した前記画像を画像情報として出力する画像検出部と、
前記画像検出部の表面に配置され且つ前記画像検出部を冷却する冷却パネルと、
を有し、
前記冷却パネルは、前記画像検出部の表面に配置され且つ前記画像検出部の熱を伝達する熱伝導特性を有し該熱伝導特性が前記画像検出部の表面に沿った面方向に指向するカーボンシートと、前記カーボンシートにおける前記面方向に沿った端部に連結され且つ前記画像検出部から前記カーボンシートを介して伝達された熱を外部に放出する放熱部材とから構成されており、
前記カーボンシートは、前記面方向に沿って延在する複数のカーボンナノチューブから構成され、
前記放熱部材は、前記各カーボンナノチューブの先端部に連結されていることを特徴とする画像検出器。
【請求項２】
請求項１記載の画像検出器において、
前記画像検出部の表面のうち、前記カーボンシートが配置される一面が平面視で長方形状であり、前記各カーボンナノチューブは、前記一面の短手方向に沿って延在することを特徴とする画像検出器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像検出器において、
前記画像検出部の温度を検出する温度センサと、前記放熱部材に対する送風を行って該放熱部材を冷却する冷却ファンとをさらに有することを特徴とする画像検出器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像検出器において、
前記画像検出器は、放射線画像情報検出器であり、
前記画像検出部は、被写体を透過して前記画像検出部の一面に照射された放射線を放射線画像として記録し、記録した前記放射線画像を放射線画像情報として出力し、
前記冷却パネルは、前記放射線の照射面としての前記画像検出部の一面又はその背面に配置され、
前記照射面に前記冷却パネルが配置される場合に、当該冷却パネルは、前記放射線を透過可能に構成されることを特徴とする画像検出器。
【請求項５】
請求項４記載の画像検出器において、
前記放射線画像情報検出器は、前記被写体を透過した前記放射線を電荷情報として蓄積し、蓄積された前記電荷情報を前記放射線画像情報として読み出される放射線固体検出器であることを特徴とする画像検出器。
【請求項６】
請求項５記載の画像検出器において、
前記放射線固体検出器は、蓄積された前記電荷情報が読取光を照射されることで前記放射線画像情報として読み出される光読出方式の検出器であることを特徴とする画像検出器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像検出器と、前記画像検出器を制御する制御装置とを有する画像撮影システム。
【請求項８】
請求項７記載の画像撮影システムにおいて、
放射線を発生させて被写体に照射する放射線発生装置をさらに有し、
前記画像検出器は、前記被写体を透過した前記放射線を放射線画像として記録し、記録した前記放射線画像を放射線画像情報として外部に出力し、
前記制御装置は、前記放射線発生装置及び前記画像検出器を制御することを特徴とする画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の記録領域に記録された画像を画像情報として出力する画像検出器及び当該画像検出器が適用される画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、医療分野においては、放射線源から放射線を被写体（患者）に照射し、被写体を透過した放射線を画像検出器で検出して、放射線画像情報を取得する画像撮影装置が広汎に使用されている。
【０００３】
特許文献１には、検出部が搭載されたアクティブマトリックス基板の背面にゲルシートを介してベース基板を貼り合わせ、前記ゲルシートを熱伝導性を有する粘弾性体で構成すると共に、前記ベース基板を熱伝導性の良好な材料で構成することにより、前記アクティブマトリックス基板の温度分布のばらつきを抑制することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８１３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、特許文献１では、ベース基板がゲルシートを介してアクティブマトリックス基板を支持することで、該アクティブマトリックス基板の温度分布のばらつきを抑制することが可能である。一方、このアクティブマトリックス基板上に配置された検出部（画像検出部）においても、温度分布のばらつき（不均一）が発生することが予想される。しかしながら、特許文献１には、前記検出部における温度分布の不均一を速やかに除去するための対策について何ら記載されていない。
【０００６】
また、特許文献１では、単に、ゲルシートによってアクティブマトリックス基板とベース基板とを貼り合わせることのみ開示されており、どのようにしてゲルシートの熱伝導特性を高めて、前記アクティブマトリックス基板の熱を放熱するのかという点について、全く開示されていない。
【０００７】
本発明は、前記の不具合に鑑みなされたものであり、画像検出部の温度分布を均一且つ効率よく調整することを可能とする画像検出器及び画像撮影システム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】
本発明は、画像検出器が、
所定の画像を記録し、記録した前記画像を画像情報として出力する画像検出部と、
前記画像検出部の表面に配置され且つ前記画像検出部を冷却する冷却パネルと、
を有し、
前記冷却パネルは、前記画像検出部の表面に沿った面方向に熱伝導特性が指向するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷却パネルが画像検出部の表面に配置されているので、前記画像検出部からの熱は、前記冷却パネルの熱伝導特性が指向する前記画像検出部の面方向に沿って伝達されて外部に放熱される。これにより、従来技術と比較して、画像検出器全体の放熱効率が良好となって、前記画像検出部の温度分布の均一性を確保することが可能になると共に、前記温度分布を効率よく調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る画像撮影システム２０の構成ブロック図である。
【００１１】
画像撮影システム２０は、放射線Ｘを発生させて被写体２２に照射する放射線発生装置２４と、被写体２２を透過した放射線Ｘを検出する放射線固体検出器（画像検出器、放射線画像情報検出器）２６と、放射線発生装置２４及び放射線固体検出器２６を制御する制御装置２８と、被写体２２に対する放射線Ｘの照射線量等の撮影条件を制御装置２８に設定するコンソール３０と、放射線固体検出器２６から読み出した被写体２２の放射線画像情報に対して所定の画像処理を施す画像処理装置３２と、処理された放射線画像情報を表示する表示装置３４とを備える。
【００１２】
また、放射線固体検出器２６は、センサ基板（画像検出部）３８、ゲート線駆動回路４４、バッテリ４５、信号読出回路４６、タイミング制御回路４８、温調制御手段１３５及び通信手段１３６を備える。さらに、温調制御手段１３５は、冷却パネル１３０、温度コントローラ１３３、温度センサ１３８及びファン（冷却ファン）１４０から構成される。
【００１３】
図２Ａ及び図２Ｂは、放射線固体検出器２６の概略構成斜視図である。放射線固体検出器２６は、保護ケース３６に収納され、被写体２２（図１参照）を透過した放射線Ｘに係る放射線画像情報を二次元の電荷情報として蓄積（記録）するセンサ基板３８と、このセンサ基板３８に対して放射線Ｘが照射される一面側（照射面側）又はその背面側に密接配置される冷却パネル１３０とを備える。
【００１４】
すなわち、図２Ａは、センサ基板３８の背面側の略全面に冷却パネル１３０を配置した場合であり、一方、図２Ｂは、センサ基板３８の照射面側の略全面に冷却パネル１３０を配置した場合である。
【００１５】
ここで、冷却パネル１３０は、センサ基板３８の照射面又は背面に配置された熱伝導性のカーボンシート２５０と、このカーボンシート２５０の矢印Ｄ方向側の端部（矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向の各端部）にそれぞれ連結されたブロック形状の放熱部材２５２とから構成される。なお、矢印Ｄ方向とは、センサ基板３８の照射面及び背面に沿った方向（面方向）のうち、該センサ基板３８の短手方向をいう。
【００１６】
カーボンシート２５０は、矢印Ｄ方向（矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向）の端部がセンサ基板３８からはみ出た状態で、該センサ基板３８の照射面又は背面に配置されている。一方、各放熱部材２５２は、センサ基板３８の矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向の各側面から離間した状態で、センサ基板３８からはみ出たカーボンシート２５０の前記各端部に連結されている。
【００１７】
図３は、カーボンシート２５０の内部構成を説明するための模式的斜視図である。カーボンシート２５０内では、矢印Ｄ方向に貫通する複数の管状の細孔２６０が配列されたメソ構造体膜が形成され、このメソ構造体膜を構成する各細孔２６０内には、カーボンナノチューブ２６２が矢印Ｄ方向に沿って延在している。従って、このカーボンシート２５０は、矢印Ｄ方向に熱伝導特性が指向するカーボンシートである。なお、細孔２６０及びカーボンナノチューブ２６２を含むメソ構造体膜は、例えば、特開２００７−１０５８５９号公報に開示されている技術を用いて形成される。
【００１８】
図４Ａ及び図４Ｂの冷却パネル１３０の模式的断面図に示すように、放熱部材２５２は、カーボンナノチューブ２６２の矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向の端部（先端部）に接続されている。そのため、センサ基板３８の熱は、カーボンシート２５０のカーボンナノチューブ２６２を介して放熱部材２５２に伝達され、この放熱部材２５２から外部に放熱される。
【００１９】
また、図４Ｂのように、冷却パネル１３０をセンサ基板３８の照射面側に配置する場合に、該冷却パネル１３０を構成するカーボンシート２５０及び放熱部材２５２は、放射線Ｘを透過可能な材料から構成されている。
【００２０】
図５は、放射線固体検出器２６の回路構成ブロック図である。放射線固体検出器２６は、センサ基板３８と、図示しない複数の駆動用ＩＣからなるゲート線駆動回路４４と、複数の読出用ＩＣ４２（図６参照）からなる信号読出回路４６と、ゲート線駆動回路４４及び信号読出回路４６を制御するタイミング制御回路４８とを備える。
【００２１】
センサ基板３８は、放射線Ｘ（図１〜図２Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂ参照）を感知して電荷を発生させるアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる光電変換層５１を行列状の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５２のアレイの上に配置した構造を有し、発生した電荷を蓄積容量５３に蓄積した後、各行毎にＴＦＴ５２を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。図５では、光電変換層５１及び蓄積容量５３からなる１つの画素５０と１つのＴＦＴ５２との接続関係のみを示し、その他の画素５０の構成については省略している。なお、アモルファスセレンは、高温になると構造が変化して機能が低下してしまうため、所定の温度範囲内で使用する必要がある。各画素５０に接続されるＴＦＴ５２には、行方向と平行に延びるゲート線５４と、列方向と平行に延びる信号線５６とが接続される。各ゲート線５４は、ゲート線駆動回路４４に接続され、各信号線５６は、信号読出回路４６に接続される。
【００２２】
図６は、信号読出回路４６の詳細ブロック図である。信号読出回路４６は、センサ基板３８（図１〜図２Ｂ及び図４Ａ〜図５参照）の各信号線５６に接続される読出用ＩＣ４２と、タイミング制御回路４８からのタイミング制御信号に基づき、信号線５６の１つに接続されている画素５０を選択するマルチプレクサ６０と、選択された画素５０から読み出した放射線画像情報をデジタル信号としての画像信号に変換し、通信手段１３６を介して画像処理装置３２に送信（出力）するＡ／Ｄ変換器６２とを備える。
【００２３】
読出用ＩＣ４２は、信号線５６から抵抗器６４を介して供給される電流を検出するオペアンプ６６（積分アンプ）、積分コンデンサ６８及びスイッチ７０を備える。オペアンプ６６の反転入力端子には、抵抗器６４を介して信号線５６が接続され、オペアンプ６６の非反転入力端子には、基準電圧Ｖｂが供給される。
【００２４】
前述したように、センサ基板３８を構成する光電変換層５１（図５参照）は、アモルファスセレンからなり、該アモルファスセレンは、高温になると構造が変化して機能が低下してしまうため、所定の温度範囲内で使用する必要がある。そこで、放射線固体検出器２６は、光電変換層５１（アモルファスセレン）の温度が前記温度範囲を上回ったときにセンサ基板３８を冷却して、光電変換層５１の温度を前記温度範囲内に保持するための温調制御手段１３５（図１参照）を有する。
【００２５】
すなわち、温調制御手段１３５を構成する温度センサ１３８は、センサ基板３８近傍に配置され、アモルファスセレンの温度に応じたセンサ基板３８の温度を常時あるいは所定時間間隔で検出し、検出したセンサ基板３８の温度を温度コントローラ１３３に出力する。温度コントローラ１３３は、入力されたセンサ基板３８の温度が、光電変換層５１（アモルファスセレン）の温度範囲の上限値に応じた所定の上限温度を上回るか否かを判定する。ここで、温度コントローラ１３３は、センサ基板３８の温度が前記上限温度を上回ったものと判定したときに、ファン１４０を駆動させる。ファン１４０は、放熱部材２５２での放熱が促進されるように、該放熱部材２５２に対して送風を行い、放熱部材２５２を冷却する。
【００２６】
なお、前述した上限温度は、温度コントローラ１３３内に予め登録させておくか、あるいは、前記撮影条件の一部として制御装置２８に予め登録し、放射線画像の撮影前に制御装置２８から通信手段１３６を介して温度コントローラ１３３に送信するようにしてもよい。
【００２７】
本実施形態の画像撮影システム２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２８】
先ず、コンソール３０を用いて、被写体２２に係るＩＤ情報、撮影条件等の設定を行う。この場合、ＩＤ情報には、被写体２２の氏名、年齢、性別等の情報があり、被写体２２が所持するＩＤカードから取得することもできる。また、撮影条件としては、医師によって指示された撮影部位、撮影方向等の情報に加え、撮影部位に応じた放射線Ｘの照射線量、さらに、必要に応じて、アモルファスセレンの温度範囲の上限値に対応するセンサ基板３８の上限温度があり、ネットワークに接続された上位の装置から取得し、あるいは、コンソール３０から放射線技師が入力することが可能である。
【００２９】
次に、放射線固体検出器２６に対して被写体２２の撮影部位を位置決めした後に、制御装置２８は、設定された撮影条件に従って放射線発生装置２４及び放射線固体検出器２６を制御する。
【００３０】
この場合、温度センサ１３８は、常時あるいは所定時間間隔で、アモルファスセレンの温度に応じたセンサ基板３８の温度を検出し、検出したセンサ基板３８の温度を温度コントローラ１３３に出力する。温度コントローラ１３３は、温度センサ１３８からセンサ基板３８の温度が常時あるいは所定時間間隔で入力される毎に、該センサ基板３８の温度が前記アモルファスセレンの温度範囲の上限値に応じたセンサ基板３８の上限温度を上回るか否かを判定する。
【００３１】
一方、放射線発生装置２４は、制御装置２８から送信された前記撮影条件に基づいて、放射線Ｘを被写体２２に照射する。被写体２２を透過した放射線Ｘは、放射線固体検出器２６のセンサ基板３８における各画素５０の光電変換層５１によって電気信号に変換され、蓄積容量５３に電荷として蓄積される（図５参照）。次いで、各蓄積容量５３に蓄積された被写体２２の放射線画像情報である電荷情報は、タイミング制御回路４８からゲート線駆動回路４４及び信号読出回路４６に供給されるタイミング制御信号に従って読み出される。
【００３２】
すなわち、ゲート線駆動回路４４は、タイミング制御回路４８からのタイミング制御信号に従ってゲート線５４の１つを選択し、選択されたゲート線５４に接続されている各ＴＦＴ５２のベースに駆動信号を供給する。一方、信号読出回路４６は、タイミング制御回路４８からのタイミング制御信号に従い、マルチプレクサ６０により読出用ＩＣ４２に接続されている信号線５６を行方向に順次切り替えながら選択する。選択されたゲート線５４及び信号線５６に対応する画素５０の蓄積容量５３に蓄積された放射線画像情報に係る電荷情報は、抵抗器６４を介してオペアンプ６６に供給されて積分された後、マルチプレクサ６０を介してＡ／Ｄ変換器６２に供給され、デジタル信号である画像信号として通信手段１３６を介して画像処理装置３２に供給される。行方向に配列された各画素５０から画像信号が読み出された後、ゲート線駆動回路４４は、列方向の次のゲート線５４を選択して駆動信号を供給し、信号読出回路４６は、選択されたゲート線５４に接続されたＴＦＴ５２から同様にして画像信号を読み出す。以上の動作を繰り返すことにより、センサ基板３８内の各画素５０に蓄積された二次元の放射線画像情報が読み出され、画像処理装置３２に供給される。
【００３３】
以上のようにして調整され、画像処理装置３２に供給された放射線画像情報は、所定の画像処理が施された後、診断等のために表示装置３４に表示される。従って、医師は、表示装置３４に表示された画像に基づき、診断等の処理を行うことができる。
【００３４】
ここで、センサ基板３８内のアモルファスセレンの熱は、カーボンシート２５０のカーボンナノチューブ２６２を介して放熱部材２５２に伝達され、放熱部材２５２から冷却パネル１３０外に放熱される。
【００３５】
上述したように、温度コントローラ１３３（図１参照）は、アモルファスセレンの温度（に応じたセンサ基板３８の温度）が前記アモルファスセレンの温度範囲（の上限値に応じたセンサ基板３８の上限温度）を上回るか否かを逐次判定しているが、センサ基板３８の温度が前記上限温度を上回っていると判定した場合には、ファン１４０を駆動させる。これにより、ファン１４０は、放熱部材２５２での放熱が促進されるように、該放熱部材２５２に対して送風を行い、放熱部材２５２を冷却する。
【００３６】
また、温度コントローラ１３３は、温度センサ１３８にて検出されたセンサ基板３８の温度が前記上限温度を下回ったと判定した場合には、ファン１４０の駆動を停止させる。
【００３７】
このように、本実施形態に係る画像撮影システム２０では、放射線固体検出器２６は、センサ基板３８の照射面又は背面に配置された冷却パネル１３０を有し、この冷却パネル１３０は、センサ基板３８の面方向（矢印Ｄ方向）に沿って熱伝導特性が指向するように構成されているので、センサ基板３８内のアモルファスセレンの熱は、冷却パネル１３０内において矢印Ｄ方向に沿って伝達されて外部に放熱される。これにより、従来技術と比較して、放射線固体検出器２６全体の放熱効率が良好となって、センサ基板３８の温度分布の均一性を確保することが可能になると共に、前記温度分布を効率よく調整することができる。
【００３８】
また、冷却パネル１３０は、センサ基板３８の照射面又は背面に配置され且つ矢印Ｄ方向に熱伝導特性が指向するカーボンシート２５０と、カーボンシート２５０における矢印Ｄ方向（矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向）に沿った端部に連結され且つセンサ基板３８からカーボンシート２５０を介して伝達された熱を外部に放出する放熱部材２５２とから構成されている。これにより、冷却パネル１３０がカーボンシート２５０と放熱部材２５２との簡単な構成になると共に、温度コントローラ１３３から何らエネルギー供給を受けることなくセンサ基板３８の熱を放熱するので、センサ基板３８の温度分布の均一性の確保及び温度分布の調整を効率よく行うことが可能になると共に、放射線固体検出器２６の省エネルギー化も実現することができる。
【００３９】
さらに、カーボンシート２５０は、矢印Ｄ方向に沿って延在する複数のカーボンナノチューブ２６２から構成され、放熱部材２５２は、各カーボンナノチューブ２６２の矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向に沿った各先端部に連結されているので、センサ基板３８からカーボンナノチューブ２６２に伝達される熱を確実に且つ効率よく放熱部材２５２から外部に放熱することができる。
【００４０】
さらにまた、センサ基板３８の照射面又は背面が平面視で長方形状である場合に、各カーボンナノチューブ２６２は、前記照射面又は前記背面の短手方向である矢印Ｄ方向に沿って延在し、さらには、該矢印Ｄ方向と直交する方向（センサ基板３８の長手方向）に沿って放熱部材２５２が配置されているので、センサ基板３８からカーボンナノチューブ２６２に伝達された熱の放出面積が格段に大きくなると共に、熱伝導距離が短くなって、放熱部材２５２から外部に前記熱を一層効率よく放熱することができる。
【００４１】
さらにまた、温調制御手段１３５の温度センサ１３８は、アモルファスセレンの温度に応じたセンサ基板３８の温度を検出し、温度コントローラ１３３は、検出されたセンサ基板３８の温度が前記アモルファスセレンの温度範囲の上限値に応じたセンサ基板３８の所定の上限温度を上回るか否かを判定し、上回ると判定した際に、センサ基板３８の温度（の示す前記アモルファスセレンの温度）が前記上限温度（の示す前記温度範囲の上限値）まで低下するように、ファン１４０を駆動する。ファン１４０は、センサ基板３８からカーボンシート２５０を介して放熱部材２５２に伝達された熱の冷却パネル１３０外への放熱が促進されるように、放熱部材２５２に対する送風を行う。これにより、センサ基板３８を効率よく冷却することができる。
【００４２】
さらにまた、センサ基板３８の照射面に冷却パネル１３０が配置される場合に、当該冷却パネル１３０を放射線Ｘを透過可能に構成することで、センサ基板３８への放射線Ｘの照射に関わりなく、センサ基板３８を冷却することが可能となる。
【００４３】
図７は、本実施形態に係る画像撮影システム２０を、乳癌検診等に利用されるマンモグラフィ装置１７０に適用した場合の斜視説明図である。
【００４４】
マンモグラフィ装置１７０は、立設状態に設置される基台１７２と、基台１７２の略中央部に配設された旋回軸１７４に固定されるアーム部材１７６と、被写体２２の撮影部位である乳房１７９（図８参照）に対して放射線Ｘを照射する図示しない放射線源を収納し且つアーム部材１７６の一端部に固定される放射線源収納部１８０と、該放射線源収納部１８０に対向配置され且つアーム部材１７６の他端部に固定される撮影台１８２と、撮影台１８２に対して乳房１７９を押圧して保持する圧迫板１８４とを備える。
【００４５】
放射線源収納部１８０及び撮影台１８２が固定されたアーム部材１７６は、旋回軸１７４を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体２２の乳房１７９に対する撮影方向が調整可能に構成される。圧迫板１８４は、アーム部材１７６に連結された状態で放射線源収納部１８０及び撮影台１８２間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。
【００４６】
また、基台１７２には、マンモグラフィ装置１７０によって検出された被写体２２の撮影部位、撮影方向等の撮影情報、被写体２２のＩＤ情報等を表示すると共に、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部１８６が配設される。従って、表示操作部１８６は、前述したコンソール３０及び表示装置３４（図１参照）の一部機能を有する。
【００４７】
図８は、マンモグラフィ装置１７０における撮影台１８２の内部構成を示す要部説明図であり、撮影台１８２及び圧迫板１８４間に被写体２２の撮影部位である乳房（マンモ）１７９を配置した状態を示す。
【００４８】
撮影台１８２の内部には、放射線源収納部１８０に内蔵された前記放射線源から出力された放射線Ｘに基づいて撮影された放射線画像情報を蓄積し、電気信号（画像信号）として出力する放射線固体検出器２６が収納されている。なお、図８では、センサ基板３８の照射面側に冷却パネル１３０を配置した場合を図示している。また、放熱部材２５２での放熱の被写体２２への影響を回避するために、該放熱部材２５２は、被写体２２側まで延在しないように配置されている。
【００４９】
なお、図７及び図８のマンモグラフィ装置１７０では、センサ基板３８の照射側に冷却パネル１３０を配置した場合について説明したが、センサ基板３８の背面側に冷却パネル１３０を配置した場合であってもよい。
【００５０】
上記のマンモグラフィ装置１７０においても、センサ基板３８の表面に冷却パネル１３０が配置された放射線固体検出器２６を撮影台１８２の内部に収納することにより、上述した本実施形態の効果が得られる。
【００５１】
図９は、図５に示すＴＦＴ５２を用いた放射線固体検出器２６に代えて、放射線画像情報を静電潜像として蓄積し、読取光Ｌを照射することで静電潜像が電荷情報として読み出されるセンサ基板２００を用いた放射線固体検出器１９０の構成を示す。
【００５２】
センサ基板２００は、放射線Ｘが照射される側（照射面側）から順に、放射線Ｘに対して透過性を有する第１電極層２０４と、放射線Ｘが照射されることで導電性を呈する記録用光導電層２０６と、潜像電荷に対しては略絶縁体として作用する一方、潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層２０８と、読取光源部２１０から読取光Ｌが照射されることで導電性を呈する読取用光導電層２１２と、読取光Ｌに対して透過性を有する第２電極層２１４とが配設されて構成される。
【００５３】
記録用光導電層２０６と電荷輸送層２０８との界面には、記録用光導電層２０６で発生した電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部２１６が形成される。第２電極層２１４は、読取光源部２１０が延在する方向と直交する方向（矢印Ｃ方向）に延在する多数の線状電極２１８を有する。第１電極層２０４及び第２電極層２１４を構成する線状電極２１８には、蓄電部２１６に蓄積された潜像電荷に係る電荷情報を読み出す信号読出回路２２０が接続される。
【００５４】
信号読出回路２２０は、センサ基板２００の第１電極層２０４及び第２電極層２１４間に所定の電圧を印加する電源２２２及びスイッチ２２４と、第２電極層２１４の各線状電極２１８に接続され、潜像電荷としての放射線画像情報を電流として検出する電流検出アンプ２２６と、抵抗器２３０と、各電流検出アンプ２２６からの出力を順次切り替えるマルチプレクサ２３４と、マルチプレクサ２３４から出力される画像信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３６とを備える。なお、電流検出アンプ２２６は、オペアンプ２３８、積分コンデンサ２４０及びスイッチ２４２から構成される。
【００５５】
なお、図９では、センサ基板２００の照射面側に冷却パネル１３０を配置した場合について図示しているが、背面側に冷却パネル１３０を配置してもよい。
【００５６】
以上のように構成されるセンサ基板２００は、スイッチ２２４を電源２２２側に接続させ、第１電極層２０４及び第２電極層２１４間に所定の電圧を印加させた状態で放射線Ｘを被写体２２（図１参照）に照射する。被写体２２を透過した放射線Ｘは、第１電極層２０４を介して記録用光導電層２０６に照射される。このとき、記録用光導電層２０６は、導電性を呈して電荷対が生成される。生成された電荷対のうち、正電荷は、電源２２２から第１電極層２０４に供給される負電荷と結合して消滅する。一方、記録用光導電層２０６で生成された負電荷は、電荷輸送層２０８に向かって移動する。電荷輸送層２０８は、負電荷に対して略絶縁体として作用するため、記録用光導電層２０６と電荷輸送層２０８との界面である蓄電部２１６に静電潜像として負電荷が蓄積される。
【００５７】
センサ基板２００に静電潜像が記録された後、信号読出回路２２０により放射線画像情報の読み出しを行う。この場合、スイッチ２２４を介して、電流検出アンプ２２６を構成するオペアンプ２３８の非反転端子とセンサ基板２００の第１電極層２０４とを接続する。
【００５８】
読取光源部２１０を副走査方向（矢印Ｃ方向）に移動させながら読取光Ｌを読取用光導電層２１２に照射させると共に、電流検出アンプ２２６のスイッチ２４２を副走査方向の所定の画素ピッチに従ってオンオフ制御させることにより、静電潜像に係る電荷情報である放射線画像情報の読み出しを行う。
【００５９】
読取光Ｌが第２電極層２１４を介して読取用光導電層２１２に照射されると、読取用光導電層２１２が導電性を呈して電荷対が生成される。生成された電荷対のうち、正電荷は、該正電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層２０８を介して蓄電部２１６に到達し、蓄電部２１６に蓄積されている静電潜像を構成する負電荷と結合して消滅する。一方、読取用光導電層２１２の負電荷は、第２電極層２１４を構成する線状電極２１８の正電荷と再結合して消滅する。このとき、電荷の消滅に伴って線状電極２１８に電流が発生し、この電流が放射線画像情報に係る電荷情報として信号読出回路２２０によって読み出される。
【００６０】
各線状電極２１８で発生した電流は、電流検出アンプ２２６によって積分され、電圧信号としてマルチプレクサ２３４に供給される。マルチプレクサ２３４は、電流検出アンプ２２６を線状電極２１８の配列方向である主走査方向に順次切り替え、電圧信号をＡ／Ｄ変換器２３６に供給する。Ａ／Ｄ変換器２３６は、供給されたアナログの電圧信号である画像信号をデジタル信号に変換し、放射線画像情報として画像処理装置３２に出力する。なお、副走査方向に対する１画素分の放射線画像情報が読み出された時点で電流検出アンプ２２６のスイッチ２４２がオンとされ、積分コンデンサ２４０に蓄積されていた電荷が放電される。読取光源部２１０を矢印Ｃ方向に移動させながら、以上の動作を繰り返すことにより、センサ基板２００に蓄積記録された放射線画像情報が二次元的に読み出されることになる。
【００６１】
上記の放射線固体検出器１９０を備える画像撮影システム２０においても、センサ基板３８の表面に冷却パネル１３０が配置されているので、上述した本実施形態の効果が得られる。
【００６２】
なお、本実施形態に係る画像撮影システム２０は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の構成に自由に変更できることは勿論である。
【００６３】
例えば、照射された放射線Ｘを直接電荷情報に変換する放射線固体検出器２６、１９０に代えて、シンチレータによって放射線Ｘを一旦可視光に変換し、その可視光を電荷情報に変換する構成からなる放射線検出器を利用することもできる。
【００６４】
また、各画素５０への放射線画像情報の記録時や、放射線画像情報の読み出し時に、ファン１４０の駆動が前記放射線画像情報に対するノイズとして重畳して、該放射線画像情報の画質を低下させることが懸念される。このような問題に対しては、前記記録時及び／又は前記読み出し時には、温調制御手段１３５の動作を停止させてセンサ基板３８の冷却を停止し、一方で、前記記録時及び／又は読み出し時以外の時間帯には、温調制御手段１３５を動作させて、センサ基板３８の冷却を行うようにしてもよい。
【００６５】
さらに、ファン１４０による放熱部材２５２の冷却に代えて、例えば、ヒートパイプ、熱伝導性ゲル又は水冷により放熱部材２５２を冷却してもよい。
【００６６】
なお、本発明に係る画像検出器及び画像撮影システムは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施形態に係る画像撮影システムの構成ブロック図である。
【図２】図２Ａは、図１の放射線固体検出器において、センサ基板の背面側に冷却パネルを配置した概略構成斜視図であり、図２Ｂは、前記放射線固体検出器において、センサ基板の照射面側に冷却パネルを配置した概略構成斜視図である。
【図３】図２Ａ及び図２Ｂのカーボンシートの内部構成を示す模式的斜視図である。
【図４】図４Ａは、図２Ａの冷却パネルの模式的断面図であり、図４Ｂは、図２Ｂの冷却パネルの模式的断面図である。
【図５】図１に示す放射線固体検出器の回路構成ブロック図である。
【図６】図５に示す信号読出回路の詳細ブロック図である。
【図７】図１の画像撮影システムをマンモグラフィ装置に適用した場合の斜視図である。
【図８】図７の撮影台の内部構成を示す要部説明図である。
【図９】放射線固体検出器の他の構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
２０…画像撮影システム
２２…被写体
２４…放射線発生装置
２６、１９０…放射線固体検出器
３８、２００…センサ基板
４２…読出用ＩＣ
４４…ゲート線駆動回路
４６、２２０…信号読出回路
４８…タイミング制御回路
５０…画素
５１…光電変換層
１３０…冷却パネル
１３３…温度コントローラ
１３５…温調制御手段
１３８…温度センサ
１４０…ファン
１７０…マンモグラフィ装置
１７９…乳房
１８２…撮影台
２５０…カーボンシート
２５２…放熱部材
２６０…細孔
２６２…カーボンナノチューブ
【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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