CN102028487A

CN102028487A - 便携式射线照相图像捕捉装置

Info

Publication number: CN102028487A
Application number: CN2010102988686A
Authority: CN
Inventors: 大田恭义; 西纳直行; 岩切直人; 吉田太; 中津川晴康
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: JP2011095248A; US20110073765A1; CN102028487B; JP5485078B2; US8314396B2

Abstract

本发明公开了一种便携式射线照相图像捕捉装置，所述便携式射线照相图像捕捉装置具有：图像捕捉单元，在捕捉射线照相图像时射线被照射到上面的照射表面设置在所述图像捕捉单元处，所述图像捕捉单元捕捉由被照射到照射表面上的射线表示的射线照相图像，并且所述图像捕捉单元内装有射线检测器，所述射线检测器输出表示捕捉到的射线照相图像的电信号；和控制单元，所述控制单元连接至图像捕捉单元，并且所述控制单元内装有控制器，所述控制器控制射线检测器的图像捕捉操作，并且所述控制单元可以在照射表面被暴露至外面的展开状态和控制单元覆盖照射表面的收纳状态之间变化。

Description

便携式射线照相图像捕捉装置

技术领域

本发明涉及捕捉通过射线放射显示的射线照相图像的便携式射线照相图像捕捉装置。

背景技术

近年来，诸如FPD(平板检测器)射线检测器和类似物已经投入使用，在所述射线检测器中，射线敏感层设置在TFT(薄膜晶体管)有源矩阵基板上，并且检测诸如X-射线或类似射线的被照射射线并输出表示由检测到的射线表示的射线照相图像的电信号。与常规成像板相比，射线检测器的优势在于可以立刻确认图像，并且还可以确认视频图像。

其内装有射线检测器并存储从射线检测器输出的射线照相图像数据的便携式射线照相图像捕捉装置(以后也称为电子暗盒)也正在投入使用。由于电子暗盒具有出色的便携性，因此在患者躺在担架或床上时可以捕捉患者的图像，并且还可通过改变电子暗盒的位置容易地调节将要捕捉的区域。因此，甚至可以灵活地处理将要捕捉不能活动的患者的图像的情况。

通常公知的是射线检测器的电特性由于温度的升高而改变。而且，为了提高电子零件的正常操作和耐久性，散热和冷却是极其重要的。

因此，在日本专利申请特许公开(JP-A)No.2009-80103中，本申请公开了一种技术，在所述技术中，电子暗盒由里面装有射线检测器的暗盒主体和控制单元构造而成，所述控制单元可从暗盒主体上自由拆卸，并可以与暗盒主体分离，并向射线检测器供给电力，且控制射线检测器和接收图像信息。电子暗盒被构造成使得产生热量的电子零件和射线检测器可以分离。

而且，JP-A No.2002-311526公开了一种技术，在所述技术中，电子暗盒的外壳的一部分可以打开和关闭，并且包括射线检测器并制成单元的单元部件被构造成是可移除的。

通过使用JP-A No.2009-80103中公开的技术，控制单元被构造成能够与暗盒主体分离。通过使用JP-A No.2002-311526中公开的技术，电子暗盒的外壳的一部分可以打开和关闭，并且单元部件被构造成是可移除的。从而产生热量的部分可以与射线检测器分离。

然而，JP-A No.2009-80103和JP-A No.2002-311526中公开的技术并不是提高电子暗盒本身的散热和冷却效率的技术。

而且，一般而言，射线检测器配备有图像捕捉表面，已经穿过诸如患者或类似物的对象的射线照射到所述图像捕捉表面上，并且照射到该图像捕捉表面上的射线照相图像被捕捉。由于图像捕捉表面被露出，因此所述图像捕捉表面容易被损坏。如果图像捕捉表面损坏，则所述图像捕捉表面还影响所捕捉的射线照相图像。

特别地，由于电子暗盒可以随身携带，因此当运输电子暗盒时容易损坏照射表面。

发明内容

考虑到上述情况，本发明提供了一种便携式射线照相图像捕捉装置，所述便携式射线照相图像捕捉装置在改善冷却效果的同时可以在随身携带便携式射线照相图像捕捉装置时防止照射表面损坏。

与本发明的一个方面相关的一种便携式射线照相图像捕捉装置具有：图像捕捉单元，图像捕捉单元，在捕捉射线照相图像时被照射的照射表面设置在所述图像捕捉单元处，所述图像捕捉单元捕捉由被照射到照射表面上的射线表示的射线照相图像，并且所述图像捕捉单元内装有射线检测器，所述射线检测器输出表示捕捉到的射线照相图像的电信号；和控制单元，所述控制单元连接至图像捕捉单元，并且所述控制单元内装有控制器，所述控制器控制射线检测器的图像捕捉操作，并且所述控制单元可以在照射表面被暴露至外面的展开状态和控制单元覆盖照射表面的收纳状态之间变化。

在与本发明的该方面相关的便携式射线照相图像捕捉装置中，由照射到照射表面上的射线表示的射线照相图像由图像捕捉单元捕捉，在捕捉射线照相图像时射线被照射到上面的照射表面设置在所述图像捕捉单元处。输出表示捕捉到的射线照相图像的电信号的射线检测器装入图像捕捉单元中。由被照射到照射表面上的射线表示的射线照相图像可以被捕捉。而且，控制射线检测器的图像捕捉操作的控制器装入连接至图像捕捉单元的控制单元中。控制单元可以在照射表面被暴露至外面的展开状态和控制单元覆盖照射表面的收纳状态之间变化。

此外，在本发明的一个方面中，射线检测器可以形成在被构造成包括塑性树脂、芳族聚酰胺、生物纳米纤维、或柔性玻璃的基板处。

此外，在本发明的一个方面中，优选的是将照射到基板上的射线转换成光的转换层和多个传感器部形成在射线检测器处，由于在转换层处被转换的光正在被照射，因此在所述多个传感器部处产生电荷，并且射线检测器装入在图像捕获单元中，使得照射到照射表面上的射线从基板侧被入射。

在本发明的一个方面中，优选的是传感器部被构造成为包括有机光电转换材料。

附图说明

将基于接下来的附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1为示出与第一示例性实施例相关的处于收纳状态的电子暗盒的结构的立体图；

图2为示出与第一示例性实施例相关的处于展开状态的电子暗盒的结构的立体图；

图3为示出与第一示例性实施例相关的处于收纳状态的电子暗盒的示意性结构的截面图；

图4为示出与示例性实施例相关的铰链内的连接配线的结构的立体图；

图5为示意性地示出与示例性实施例相关的射线检测器的结构的截面图；

图6为示出与示例性实施例相关的射线检测器的结构的俯视图；

图7为示出与示例性实施例相关的传感器部的结构的截面图；

图8为示出与示例性实施例相关的形成在TFT基板上的开关元件的结构的截面图；

图9为示出与示例性实施例相关的控制器的示意性结构的框图；

图10为示出当在与第一示例性实施例相关的电子暗盒处执行图像捕捉时的位置状态的截面图；

图11为示出与第二示例性实施例相关的处于收纳状态的电子暗盒的结构的立体图；

图12为示出与第二示例性实施例相关的处于展开状态的电子暗盒的结构的立体图；

图13为示出与第二示例性实施例相关的处于收纳状态的电子暗盒的示意性结构的截面图；

图14为示出当在与第二示例性实施例相关的电子暗盒处执行图像捕捉时的位置状态的截面图；

图15为示出与另一个示例性实施例相关的处于收纳状态的电子暗盒的结构的立体图；

图16为示出与另一个示例性实施例相关的处于展开状态的电子暗盒的结构的立体图；

图17为示出与另一个示例性实施例相关的集成电路设置在铰链内的结构的截面图；

图18为示出与另一个示例性实施例相关的集成电路靠近铰链设置的结构的截面图；以及

图19为示意性示出与另一个示例性实施例相关的直接转换型射线检测器的结构的截面图。

具体实施方式

[第一示例性实施例]

图1和图2中示出了显示与第一示例性实施例相关的电子暗盒10的结构的立体图。

如图1所示，在电子暗盒10处，图像捕捉单元12和控制单元14通过铰链16连接，以能够打开和关闭。图像捕捉单元12形成为平板，并且里面装有射线检测器20(参见图3)，且捕获由被照射的射线表示的射线照相图像。控制单元14内装有控制射线检测器20的图像捕捉操作的控制器50。

由于图像捕捉单元12和控制单元14中的一个围绕铰链16相对所述图像捕捉单元和所述控制单元中的另一个旋转，因此图像捕捉单元12和控制单元14可以在展开状态(图2)和收纳状态(图1)之间打开和关闭，在所述展开状态下，图像捕捉单元12和控制单元14相互相邻排列，在所述收纳状态下，图像捕捉单元12和控制单元14折叠起来以相互叠置。

要注意的是在第一示例性实施例中，图像捕捉单元12和控制单元14形成为具有相同的高度，以消除在展开状态(图2)下图像捕捉单元12和控制单元14之间的台阶。

图像捕捉单元12的在收纳状态下面向控制单元14的表面为照射表面18，在捕捉射线照相图像时射线照射在该照射表面上。

显示部19A和操作面板19B设置在控制单元14的在收纳状态下面向图像捕捉单元12的表面处。显示部19A具有可以显示图像和类似物的显示装置。操作面板19B具有多种类型的按钮，例如，横向键、数字键和类似物。

图3中示出了显示与第一示例性实施例相关的电子暗盒10的示意性结构的截面图。

射线检测器20装入在图像捕捉单元12中，该射线检测器捕捉由照射到照射表面18上的射线表示的射线照相图像并输出表示捕捉到的射线照相图像的电信号。

另一方面，控制射线检测器20的图像捕捉操作的控制器50和向控制器50供给电力的电源70装入在控制单元14中。

射线检测器20和控制器50通过由铰链16提供的连接配线44连接。

由于图像捕捉单元12和控制单元14可以通过铰链16打开和关闭，因此弯曲或弯曲应力恒定地施加至连接配线44的铰链16部分，且容易出现断开或破损。因此，在本示例性实施例中，连接配线44例如由柔性印刷线路板或类似物形成。如图4所示，连接配线44绕铰链16的旋转轴16A缠绕多次，以形成圆筒形管状部44A，该旋转轴支撑图像捕捉单元12和控制单元14，以便所述图像捕捉单元和所述控制单元可以打开和关闭。带缠绕在圆筒形管状部44A的外周边，以保持和固定所述圆筒形管状部。而且，连接配线44的圆筒形管状部44A的两侧分别以螺旋形并有余的方式绕旋转轴16A缠绕多次，并分别引出至图像捕捉单元12和控制单元14。

由此，当图像捕捉单元12打开或关闭时，连接配线44沿着旋转轴16A旋转。然而，由于连接配线44的圆筒形管状部44A的两侧分别有余的方式绕旋转轴16A缠绕多次，因此连接配线44柔性地跟从图像捕捉单元12的打开或关闭。因此，连接配线44不会破损。

接下来参照图5和图6描述与本示例性实施例相关的射线检测器20。图5为示意性地示出与本示例性实施例相关的射线检测器20的结构的截面图。图6为示出射线检测器20的结构的俯视图。

如图5所示，射线检测器20具有TFT基板26，在该TFT基板26处，诸如薄膜晶体管(TFT)或类似物的开关元件24形成在绝缘基板22上。

作为转换入射射线的射线转换层的示例，将入射射线转换成光的闪烁体层28形成在TFT基板26上。

例如，CsI:Tl或GOS(Gd₂O₂S:Tb)可以用作闪烁体层28。要注意的是闪烁体层28不限于这些材料。

例如，玻璃基板、多种陶瓷基板中的任一种、或树脂基板可以用作绝缘基板22。要注意的是绝缘基板22不限于这些材料。

由于由闪烁体层28转换的入射在其上的光而产生电荷的光电导层30设置在闪烁体层28和TFT基板26之间。用于向光电导层30施加偏压的偏压电极32形成在光电导层30的位于闪烁体层28侧的表面上。

光电导层30包括有机光电转换材料，并吸收从闪烁体层28发射的光，以及产生对应于所吸收的光的电荷。以这种方式包括有机光电转换材料的光电导层30具有在可见范围中的尖锐的吸收光谱，并且除了由闪烁体28发射的光之外，光电导层30几乎不吸收任何电磁波，并且可以有效地抑制由正在光电导层30处被吸收的诸如X射线或类似物的射线产生的噪声。

为了有效地吸收在闪烁体层28处发射的光，可以使构成光电导层30的有机光电转换材料的吸收峰值波长更接近闪烁体层28的发射峰值波长。可以使有机光电转换材料的吸收峰值波长和闪烁体层28的发射峰值波长一致，但如果所述机光电转换材料的吸收峰值波长与所述闪烁体层的发射峰值波长的差异较小，则可以充分地吸收从闪烁体层28发射的光。具体地，可以使有机光电转换材料的吸收峰值波长和闪烁体层28关于射线的发射峰值波长之间的差异在10nm的范围内，并且优选地该差异在5nm的范围内。

可以满足这种条件的有机光电转换材料的例子例如为喹吖啶酮有机化合物和酞菁有机化合物。例如，喹吖啶酮的可见范围中的吸收峰值波长为560nm。因此，如果喹吖啶酮用作有机光电转换材料，而CsI(Tl)用作闪烁体层28的材料，可以使前述峰值波长差异在5nm的范围内，并且可以使在光电导层30处产生的电荷量基本上最大。

收集光电导层30处产生的电荷的电荷收集电极34形成在TFT基板26处。在TFT基板26处，在各个电荷收集电极34处收集的电荷由开关元件24读出。

如图6所示，电荷收集电极34以二维形式设置在TFT基板26上。与电荷收集电极34相对应，开关元件24以二维形式设置在绝缘基板22处。

沿给定方向(行方向)延伸并用于导通和截止各个开关元件24的多条栅极线40、和沿垂直于栅极线40的方向(列方向)延伸并用于经由处于导通状态的开关元件24读出电荷的多条数据线42设置在TFT基板26处。

用于使TFT基板26的顶部平坦化的平坦化层38形成在TFT基板26上。而且，用于将闪烁体层28粘接至TFT基板26的粘合层39形成在TFT基板26和闪烁体层28之间的平坦化层38上。

构成射线检测器20处的各个像素部36的传感器部37可以由成对形成的偏压电极32和电荷收集电极34以及包括夹在偏压电极32和电荷收集电极34之间的有机光电导层30的有机层构成。更具体地，该有机层可以通过堆叠或合并吸收电磁波的区域、光电转换区域、电子传输区域、空穴传输区域、电子阻挡区域、空穴阻挡区域、防结晶区域、电极、层间接触改善区域、和类似区域而形成。

有机层可以包括有机p-型化合物或有机n-型化合物。

有机p-型半导体(化合物)为主要以空穴传输有机化合物为例的施主有机半导体(化合物)，并且是指具有容易给出电子的特性有机化合物。更具体地，有机p-型半导体(化合物)是指：当通过相互接触使用两种有机材料时，该有机化合物的电离势较小。因此，假设其为供电子有机化合物，则该有机化合物可以用作施主有机化合物。

有机n-型半导体(化合物)为主要以电子传输有机化合物为例的受主有机半导体(化合物)，并且是指具有容易吸电子的特性的有机化合物。更具体地，有机n-型半导体(化合物)是指：当通过相互接触使用两种有机化合物时，该有机化合物的电子亲和势较大。因此，假设其为吸电子有机化合物，则该有机化合物可以用作受主有机化合物。

在JP-A No.2009-32854中详细描述了可以用作有机p-型半导体和有机n-型半导体的材料以及光电导层30的结构，因此省略对它们的描述。

在这里，构成每个像素部36的传感器部37足以至少包括电荷收集电极34、光电导层30和偏压电极32。然而，为了抑制暗电流的增加，如图7所示，优选的是传感器部37可以设置有电子阻挡膜33和空穴阻挡膜31中的至少一个，且更优选的是传感器部37同时设置有电子阻挡膜33和空穴阻挡膜31。

电子阻挡膜33可以设置在电荷收集电极34和光电导层30之间。当将偏压施加在电荷收集电极34和偏压电极32之间时，电子阻挡膜33可以抑制电子从电荷收集电极34到光电导层30中的注入和暗电流的增加。

供电子有机材料可以用于电子阻挡膜33。根据邻接于电子阻挡膜33的电极的材料、邻接于电子阻挡膜33的光电导层30的材料、和类似材料，足以选择实际用于电子阻挡膜33的材料。优选的是该材料具有为1.3eV或比与其邻接的电极的材料的功函数(Wf)大的电子亲和势(Ea)，并具有等于或小于与其邻接的光电导层30的材料的电离势的电离势(Ip)。在JP-ANo.2009-32854中详细描述了可以用作供电子有机材料的材料，因此省略对它的描述。为了可靠地显示暗电流抑制效应和防止传感器部37的光电转换效率的降低，优选的是电子阻挡膜33的厚度为从10nm至200nm，且更优选的是该厚度为从30nm至150nm，且特别优选的是该厚度为从50nm至100nm。

空穴阻挡膜31可以设置在光电导层30和偏压电极32之间。当将偏压施加在电荷收集电极34和偏压电极32之间时，空穴阻挡膜31可以抑制空穴从偏压电极32到光电导层30中的注入和暗电流的增加。

吸电子有机材料可以用于空穴阻挡膜31。为了可靠地显示暗电流抑制效应和防止传感器部37的光电转换效率的降低，优选的是空穴阻挡膜31的厚度为从10nm至200nm，且更优选的是该厚度为从30nm至150nm，且特别优选的是该厚度为从50nm至100nm。

根据邻接于空穴阻挡膜31的电极的材料、邻接于空穴阻挡膜31的光电导层30的材料、和类似材料，足以选择实际用于空穴阻挡膜31的材料。优选的是该材料具有1.3eV或比与其邻接的电极的材料的功函数(Wf)大的电离势(Ip)，并具有等于或小于与其邻接的光电导层30的材料的电子亲和势的电子亲和势(Ea)。在JP-A No.2009-32854中详细描述了可以用作吸电子有机材料的材料，因此省略对它的描述。在图8中示意性地示出了与本示例性实施例相关的形成在TFT基板26处的开关元件24的结构。

开关元件24形成在绝缘基板22上，以对应于电荷收集电极34。在俯视图中，形成开关元件24的区域具有与电荷收集电极34重叠的部分。由于这种结构，每个像素部处的存储电容器68、开关元件24和传感器部72沿厚度方向重叠，并且存储电容器68、开关元件24和传感器部72可以设置在小的表面区域中。开关元件24经由形成为穿过设置在绝缘基板22和电荷收集电极34之间的绝缘膜27A的导电材料布线电连接至对应的电荷收集电极34。由此，在电荷收集电极34处收集的电荷可以移动至开关元件24。

在开关元件24处，栅极电极24A、栅极绝缘膜27B和有源层(沟道层)24B层叠，并且此外，开关元件24被构造成为薄膜晶体管，源极电极24C和漏极电极24D在其间以预定间隔在所述晶体薄膜管处形成在有源层24B上。在射线检测器20处，有源层24B由非晶氧化物形成。作为构成有源层24B的非晶氧化物，包括In、Ga和Zn中的至少一种的氧化物(如，In-O型)是优选的，包括In、Ga和Zn中的至少两种的氧化物(如，In-O型、In-Ga-O型、Ga-Zn-O型)是更优选的，而包括In、Ga和Zn的氧化物是特别优选的。作为In-Ga-Zn-O型非晶氧化物，其处于晶体状态下的成分由InGaO₃(ZnO)_m(其中m为小于6的自然数)表示的非晶氧化物是优选的，且特别地，InGaZnO₄是更优选的。

如果开关元件24的有源层24B由非晶氧化物形成，则不吸收诸如X射线或类似射线的射线，或者即使吸收，将仅吸收极小的量。因此，可以有效地抑制信号输出部14处噪声的出现。

在这里，构成开关元件24的有源层24B的非晶氧化物和构成上述光电导层30的有机光电转换材料可以在低温下形成为膜。因此，绝缘基板22不限于高度耐热基板，例如，半导体基板、石英基板、玻璃基板或类似基板，并且可以使用塑料或类似物、和芳族聚酰胺和生物纳米纤维的柔性基板。具体地，可以使用诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯酞酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和类似物的聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳脂、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片烯树脂、聚(三氟氯乙烯)、和类似物的柔性基板。如果使用由这种塑料制成的柔性基板，则可以将射线检测器20做得轻质，这例如对携带电子暗盒10、和类似动作是有利的。

此外，用于确保绝缘能力的绝缘层、用于阻止湿气和氧传输的气障层、用于提高平坦度和与电极和类似物粘合性的底涂层、和类似物可以设置在绝缘基板22处。

200°或更高的高温处理可以施加至芳族聚酰胺。因此，可以使透明电极材料在高温下硬化，并使所述透明电极材料具有低电阻，此外，也可以处理驱动器IC的自动封装，包括焊料回流步骤。此外，由于芳族聚酰胺的热膨胀系数接近ITO(铟锡氧化物)和玻璃基板的热膨胀系数，则在制成之后翘曲很小，且基板难以破裂。此外，与玻璃基板和类似物相比，可以采用芳族聚酰胺形成薄基板。要注意的是绝缘基板22可以通过层叠超薄玻璃基板和芳族聚酰胺形成。生物纳米纤维为其中混合可以产生细菌(乙酸细菌、醋杆菌)的纤维素微纤维束(细菌纤维素)和透明树脂的纤维。纤维素微纤维束具有50nm的宽度，这是相对于可见光波长的1/10的尺寸，并具有高强度、高弹性和低热膨胀。通过在细菌纤维素中浸渍和硬化透明树脂，如丙烯酸类树脂、环氧树脂、或类似树脂，可获得含有达60％-70％的纤维、同时在500nm的波长处仍展现出约90％透射率的生物纳米纤维。生物纳米纤维具有可与硅晶体的热膨胀系数相比较的低热膨胀系数(3-7ppm)，具有达到与钢的强度相同的强度(460MPa)，具有高弹性(30GPa)，并且是柔性的。因此，与玻璃基板或类似物相比，绝缘基板22可以被形成为较薄。

在如图6所示的俯视图中，TFT基板26形成为在外边缘处具有四个侧面的四边形形状。具体地，TFT基板26为矩形。

当在俯视图中看时，与各条栅极线40和各条数据线42连接的连接端子42设置在TFT基板26周边端部处的一侧。

连接端子42经由连接配线44连接至控制器50。

在这里，在射线检测器20处，当从形成闪烁体层28的正面侧照射射线X时(正面照射)，在闪烁体层28的顶面侧(与TFT基板26相对的一侧)发射更强烈的光。当从TFT基板26侧(背面侧)照射射线X时(背面照射)，透过TFT基板26的射线X入射在闪烁体层28上，且闪烁体层28的TFT基板26侧发射更强烈的光。由于在闪烁体层28处产生光，因此在设置在TFT基板26处的各个传感器部37处产生电荷。因此，在射线检测器20处，闪烁体层28相对于TFT基板26的发光位置在从背面侧照射射线X的情况下比在从正面侧照射射线X的情况中更近。因此，通过图像捕捉获得的射线照相图像的分辨率较高。

在与本示例性实施例相关的电子暗盒10中，如图3所示，射线检测器20设置在图像捕捉单元12内，使得TFT基板26位于照射表面18侧。因此，从照射表面18侧照射的射线照射到射线检测器20的背面上。

图9中示出了显示与本示例性实施例相关的控制器50的示意性结构的框图。

如图9所示，控制器50具有栅极线驱动器52、信号处理器54、图像存储器56、暗盒控制器58和无线电通信部60。

各个开关元件24(图5和图6)以行为单元以通过由栅极线40从栅极线驱动器52供给的信号的顺序被导通。由已经被导通的开关元件24读出的电荷作为电信号传送至数据线42，并输入信号处理器54。由此，电荷以行为单位的顺序读出，且可以采集二维射线照相图像。

虽然未图示，但对于各条数据线42中的每一个来说，信号处理器54具有放大输入的电信号的放大电路、和采样/保持电路。在通过各条数据线42传送的电信号在放大电路处被放大之后，信号被保持在采样/保持电路中。而且，多路复用器和A/D(模拟/数字)转换器按所述顺序连接至采样/保持电路的输出侧。保持在各个采样/保持电路中的电信号按顺序(串行)输入至多路复用器，并由A/D转换器转换成数字图像数据。

图像存储器56连接至信号处理器54。从信号处理器54的A/D转换器输出的图像数据按顺序存储在图像存储器56中。图像存储器56具有可以存储预定数量的图像的图像数据的存储容量。每次执行射线照相图像的捕捉时，通过图像捕捉获得的图像数据相继存储在图像存储器56中。

图像存储器56连接至暗盒控制器58。暗盒控制器58由微型计算机构成，并具有CPU(中央处理单元)58A、包括ROM和RAM的存储器58B、以及由闪速存储器或类似物的非易失性存储器58C。暗盒控制器58控制整个电子暗盒10的操作。

无线电通信部60连接至暗盒控制器58。无线电通信部60对应于由IEEE(电气和电子工程师协会：Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11a/b/g或类似协会指定的无线LAN(局域网)标准。无线电通信部60通过无线电通信控制各种类型的信息传送至外部装置或从所述外部装置传送各种类型的信息。经由无线电通信部60，暗盒控制器58可以通过无线电与控制整个射线照相图像捕获的诸如控制台或类似物的外部装置进行通信。因此，暗盒控制器58可以执行各种类型的信息至控制台的传输和从控制台接收所述信息。暗盒控制器58存储各种类型的信息(例如，经由无线电通信部60从控制台接收的图像捕捉条件、患者信息和类似信息)，并基于图像捕捉条件开始电荷的读出。

显示部19A和操作面板19B分别连接至暗盒控制器58。暗盒控制器58控制各种类型的信息在显示部19A上的显示，并可以知道相对于操作面板19B的操作的内容。

如上所述，电源70设置在电子暗盒10处。上述各种类型的电路和各个元件(显示部19A、操作面板19B、栅极线驱动器52、信号处理器54、图像存储器56、无线电通信部60、和用作暗盒控制器58的微型计算机)通过从电源70供给的电力而运转。电源70内装有电池(可充电二次电池)并将来自充电的电池的电力供给至各种类型的电路和元件，因此不影响电子暗盒10的便携性。要注意的是将电源70与各种类型的电路和各个元件的配线的图示从图9中省略了。

接下来描述与第一示例性实施例相关的电子暗盒10的操作。

如图1和图3所示，在图像捕捉单元12和控制单元14折叠起来并相互叠置的收纳状态下输送电子暗盒10。在与本示例性实施例相关的电子暗盒10处，在收纳状态下，照射表面18处于内侧且以这种方式受到保护。因此，可以防止携带电子暗盒10时对照射表面18的损坏。

另一方面，当射线照相图像将要被捕捉时，电子暗盒10被设置成处于如图2所示图像捕捉单元12和控制单元14相互相邻排列的展开状态。而且，电子暗盒10经由无线电通信部60从控制台接收图像捕捉条件和患者信息。当接收到患者信息时，暗盒控制器58在显示部19A上显示与患者相关的基于接收到的患者信息的信息(如，患者的名字或ID)。以这种方式，在与本示例性实施例相关的电子暗盒10处，由于名字或ID显示在显示部19A上，因此放射技术人员例如通过放射技术人员将该名字与患者本身进行确认，并将确认的名字与显示在屏幕的名字进行比较和类似过程可以可靠地确认是否存在对正在进行射线照相图像捕捉的患者的错误识别。

当放射技术人员完成患者的确认时，如图8所示，电子暗盒10被设置成使得在电子暗盒10和产生射线的射线产生装置80之间存在间隔，并且为患者的图像捕捉的目标的区域B放在照射表面18上。射线产生装置80照射对应于预先设置的图像捕捉条件和类似物的射线能量的射线。由于从射线产生装置80发射的射线X穿过为图像捕捉的目标的区域B，因此射线X携带图像信息，并随后照射到电子暗盒10上。

从射线产生装置80照射的射线X穿过为图像捕捉的目标的区域B，并随后到达电子暗盒10。由此，对应于被照射的射线X的射线能量的电荷在装入电子暗盒10内的射线检测器20的各个电荷收集电极34中被收集并积聚。

在射线X的照射完成之后，暗盒控制器58控制栅极线驱动器52，使得导通(ON)信号从栅极线驱动器52按顺序且逐行输出至各条栅极线40，并且连接至各条栅极线40的各个开关元件24按顺序且逐行导通。由此，积聚在各个电荷收集电极34中的电荷作为电信号按顺序且逐行流出至各条数据线42。已经流出至各条数据线42的电信号输入至信号处理器54，转换成数字图像信息，并存储在图像存储器56中。

在图像捕捉完成之后，暗盒控制器58将存储在图像存储器56中的图像信息传送至控制台。要注意的是虽然本示例性实施例描述捕捉静态图像的情况，但通过连续执行图像捕捉可以实现视频图像捕捉。

以这种方式，通过在执行图像捕捉时将与本示例性实施例相关的电子暗盒10被设置成处于展开状态，可以抑制在控制单元14内的控制器50处产生的热量传递给射线检测器20。因此，抑制了射线检测器20的特性变化，被捕捉的射线照相图像的图像质量是稳定的，而且，提高了射线检测器20的耐久性。由于图像捕捉单元12在捕捉射线照相图像时接触患者，通过抑制在控制器50处产生的热量传递给图像捕捉单元12，可以防止图像捕捉单元12的表面温度变得太高，并防止患者感觉不舒适。而且，由于射线检测器20为层状结构且构成各层的构件的热膨胀系数不同，因此可以抑制由热量引起的变形或破坏的出现，并可以抑制由温度循环引起的粘接恶化和剥离的出现。

而且，在执行图像捕捉时，可以充分将与本示例性实施例相关的电子暗盒10被设置成处于展开状态，并仅将图像捕捉单元12放置在为图像捕捉的目标的区域B处。因此，因为电子暗盒10的厚度由于展开而变薄，所以容易将电子暗盒10例如甚至插入到躺下的患者的下面。

在与本示例性实施例相关的电子暗盒10处，控制单元14与为图像捕捉的目标的区域B在空间上分离。因此，即使用于强制冷却的冷却风扇设置在控制单元14处，空气也不会直接冲击患者。

而且，通过在执行图像捕捉时将与本示例性实施例相关的电子暗盒10被设置成处于展开状态，表面面积增加，且因此提高了散热效果。特别是在捕捉视频图像时，产生的热量较大，因此，较大的表面面积从散热的角度来看是较佳的。可以通过将控制单元14的表面形成为具有凹凸形状以增加表面面积来进一步提高散热效果。凹凸形状可以为波纹形状、半球形形状、或类似形状中的任意一种。

在与本示例性实施例相关的电子暗盒10处，控制单元14可以从射线X被照射的区域上移除。因此，不需要用于防止暴露至射线的重金属，且电子暗盒10可形成为轻且薄。

而且，在与本示例性实施例相关的电子暗盒10处，无线电通信部60以当电子暗盒10被设置成处于展开状态时远离患者的方式设置在控制单元14内。由于当执行无线电通信时天线远离患者，则难以出现无线电干扰。

[第二示例性实施例]

接下来描述第二示例性实施例。

在图11和图12中示出了显示与第二示例性实施例相关的电子暗盒10的结构的立体图。要注意的是对应于上述第一示例性实施例(参见图1)的部分由相同的附图标记表示。而且，由于射线检测器20的结构和控制器50的示意性结构与第一示例性实施例中的相同，则省略对所述射线检测器和所述控制器的描述。

如图11所示，里面可以容纳图像捕捉单元12的容纳部15设置在电子暗盒10的控制单元14中。电子暗盒10可以在图像捕捉单元12被收纳在容纳部15中的收纳状态(图11)和图像捕捉单元12从容纳部15拉出的展开状态(图12)之间变化。

图像捕捉单元12的顶部表面是照射表面18，在捕捉射线照相图像时射线照射到所述照射表面上。而且，在图像捕捉单元12将要从容纳部15中拉出时被抓握的手柄部12A设置在图像捕捉单元12的侧面处，该侧面在图像捕捉单元12收纳在容纳部15中的收纳状态下被暴露至外面。

显示部19A和操作面板19B设置在控制单元14的顶部表面处。

图13中示出了显示与第二示例性实施例相关的电子暗盒10的示意性结构的截面图。

捕捉由照射到照射表面18上的射线表示的射线照相图像并输出表示捕捉到的射线照相图像的电信号的射线检测器20在图像捕捉单元12中装在照射表面18的内侧处。

此外，在与本示例性实施例相关的电子暗盒10中，射线检测器20设置在图像捕捉单元12内，使得TFT基板26位于照射表面18侧。因此，从照射表面18侧照射的射线照射到射线检测器20的背面上。

另一方面，控制射线检测器的图像捕捉操作的控制器50和电源70装入控制单元14中。

射线检测器20和控制器50通过由印刷线路板或类似物形成的柔性连接配线44连接。

接下来描述与第二示例性实施例相关的电子暗盒10的操作。

如图11和图13所示，在图像捕捉单元12容纳在容纳部15中的收纳状态下输送电子暗盒10。以这种方式，在与本示例性实施例相关的电子暗盒10处，在收纳状态下，照射表面18位于内侧且受到保护。因此，可以防止在随身携带电子暗盒10时对照射表面18的损坏。

另一方面，当射线照相图像将要被捕捉时，如图12所示，电子暗盒10被设置成处于图像捕捉单元12从容纳部15被拉出的展开状态。如图14所示，电子暗盒10被设置成使得在电子暗盒10和射线产生装置80之间存在间隔，且为患者的图像捕捉的目标的区域B放在照射表面18上。

通过以这种方式在执行图像捕捉时将与本示例性实施例相关的电子暗盒10设置成处于展开状态，可以抑制在控制单元14内的控制器50处产生的热量传递给图像捕捉单元12内的射线检测器20。因此，抑制了射线检测器20的特性变化，捕捉的射线照相图像的图像质量是稳定的，而且，提高了射线检测器20的耐久性。

此外，在与本示例性实施例相关的电子暗盒10中，由于透过照射表面18的射线照射到射线检测器20的背面上，则可以捕捉高分辨率的射线照相图像。

要注意的是上述第一示例性实施例描述了图像捕捉单元12和控制单元14形成为具有相同的高度以消除在展开状态(图2)中图像捕捉单元12和控制单元14之间的台阶的情况。然而，本发明不限于此。例如，以与液晶显示器相同的方式，射线检测器20可以形成在玻璃基板处，并且可以形成为相对较薄。另一方面，在控制器50处，诸如电感器和线圈以及类似物的电路相对较厚，而且，电池和类似物也相对较厚。因此，如图15和图16所示，在电子暗盒10处，图像捕捉单元12可以形成为较薄，且控制单元14可以被构造成使得图像捕捉单元12在收纳状态下被折叠起来并叠置在上面的重叠部分14A形成为较薄，并具有与图像捕捉单元12相同的厚度，而图像捕捉单元12没有叠置在上面的非重叠部分14B形成为较厚，并且诸如电感器和线圈以及类似物的电路和电池设置在非重叠部分14B内。显示部19A和操作面板19B可以设置在重叠部分14A处，或者可以设置在非重叠部分14B处。

而且，第一和第二示例性实施例描述了执行与诸如控制台或类似物的外部装置的无线电通信的情况。然而，本发明不限于此。例如，可以执行有线通信。此外，在这种情况中，通过将与用于执行有线通信的电缆连接的连接器设置在控制单元14处，连接器和电缆不会打扰患者。而且，当将暗盒放在对象下面时，不会施加摩擦阻力或过载，因此难以出现诸如松开或脱离或类似动作的接触不良的问题。

虽然第一和第二示例性实施例描述了与患者相关的信息显示在显示部19A上的情况，但本发明不限于此。例如，可以显示捕捉到的射线照相图像或图像捕捉条件。而且，如果周期性地捕捉为患者图像捕捉的目标的同一区域且观察所述区域随时间的变化，则可以从控制台接收并显示过去已经在为患者的图像捕捉的目标的区域处捕捉的射线照相图像。而且，可以根据为图像捕捉的目标的区域显示采样图像或图像捕捉引导。

上述第一示例性实施例描述了栅极线驱动器52和信号处理器54设置在控制单元14中的情况，但本发明不限于此。例如，栅极线驱动器52和/或信号处理器54可以由诸如ASIC(专用集成电路：Application Specific Integrated Circuit)或类似物的集成电路55构成，并且可以设置在铰链16内，如图17所示。由此，可以提高冷却集成电路55的效果。要注意的是集成电路55没有必要必须设置在铰链16内，而是可以靠近铰链16设置，如图18所示。

而且，上述各个示例性实施例描述了本发明适用于间接转换型射线检测器20的情况，所述间接转换型射线检测器20在闪烁体层28处立即将射线转换成光，并且在光电导层30处将已转换的光转换成电荷并积聚电荷。然而，本发明不限于此，并且可以例如适用于直接转换型射线检测器，其在传感器部采用非晶硒或类似物直接将射线转换成电荷并积聚电荷。

在直接转换型射线检测器中，如图19所示，作为转换入射射线的射线转换层的例子，将入射射线转换成电荷的光电导层48形成在TFT基板26上。

其主要成分为下述成分中的至少一种的化合物用作光电导层48：非晶Se，Bi₁₂MO₂₀(M:Ti，Si，Ge)，Bi₄M₃O₁₂(M:Ti，Si，Ge)，Bi₂O₃，BiMO₄(M:Nb，Ta，V)，Bi₂WO₆，Bi₂₄B₂O₃₉，ZnO，ZnS，ZnSe，ZnTe，MNbO₃(M:Li，Na，K)，PbO，HgI₂，PbI₂，CdS，CdSe，CdTe，BiI₃，GaAs等。非晶材料是优选的，所述非晶材料具有较高的暗电阻，相对于X-射线照射展现出良好的光电导性，并且在该非晶材料处可以通过真空沉积在低温下进行大的表面区域生长。

偏压电极49形成在光电导层48上，所述偏压电极形成在光电导层48的观察侧，并用于向光电导层48施加偏压。

在直接转换型射线检测装置中，以与间接转换型射线检测装置相同的方式，收集在光电导层48处产生的电荷的电荷收集电极34形成在TFT基板26处。

而且，直接转换型射线检测装置中的TFT基板26具有积聚在各个电荷收集电极34处收集的电荷的电荷储存电容器35。在各个电荷储存电容器35处积聚的电荷由开关元件24读出。

而且，在上述示例性实施例中描述的电子暗盒10和射线检测器20的结构是示例性的，在不偏离本发明本质的范围内可以进行合适的改变。

在本发明的便携式射线照相图像捕捉装置中，通过图像捕捉单元捕捉由照射到照射表面上的射线表示的射线照相图像，照射表面设置在所述图像捕捉单元处，在捕捉射线照相图像时射线被照射到所述照射表面。输出表示捕捉到的射线照相图像的电信号的射线检测器装入图像捕捉单元中。可以捕捉由被照射到照射表面上的射线表示的射线照相图像。而且，控制射线检测器的图像捕捉操作的控制器装入连接至图像捕捉单元的控制单元中。控制单元可以在照射表面被暴露至外面的展开状态和控制单元覆盖照射表面的收纳状态之间变化。

以这种方式，根据本发明，里面装有控制射线检测器的图像捕捉操作的控制器的控制单元以下述方式连接至图像捕捉单元，即，所述控制单元能够在照射表面被暴露至外面的展开状态和控制单元覆盖照射表面的收纳状态之间变化，所述图像捕捉单元内装有射线检测器并捕捉由被照射到照射表面上的射线表示的射线照相图像。因此，由于控制单元可以被设置成处于照射表面被控制单元覆盖的收纳状态，因此可以防止在随身携带便携式射线照相图像捕捉装置时对照射表面的损坏。而且，可以通过将图像捕捉单元和控制单元设置成处于展开状态来提高冷却效果。

在本发明的方面中，便携式射线照相图像捕捉装置还可以具有连接构件，该连接构件连接图像捕捉单元和控制单元，使得控制单元能够在图像捕捉单元和控制单元相互相邻排列的展开状态和图像捕捉单元和控制单元折叠起来以相互叠置的收纳状态之间变化，其中照射表面设置在图像捕捉单元的在收纳状态下面向控制单元的表面处。

而且，在本发明的方面中，里面可以容纳图像捕捉单元的容纳部可以设置在控制单元处，并且控制单元能够在图像捕捉单元容纳在容纳部中的收纳状态和图像捕捉单元从容纳部拉出的展开状态之间变化。

而且，在本发明的方面中，放大从射线检测器输出的电信号的放大电路可以设置在连接构件内。

在本发明的方面中，执行与外部装置的无线电通信的无线电通信部可以设置在控制单元处。

而且，在本发明的方面中，控制单元的表面可以形成为具有凹凸形状。

而且，在本发明的方面中，控制单元可以具有在收纳状态下与图像捕捉单元相对的表面处的显示部。

本发明的射线照相图像捕捉装置在提高冷却效果的同时具有能够防止在射线照相图像捕捉装置被随身携带时照射表面受到损坏的作用。

上述各个示例性实施例描述了其中本发明适用于通过检测作为射线的X射线捕捉射线照相图像的射线照相图像捕捉装置的情况。然而，本发明不限于此。除了X射线之外，作为检测目标的射线例如可以为伽马射线、粒子束流或类似物中的任一种。

Claims

1.一种便携式射线照相图像捕捉装置，包括：

图像捕捉单元，在捕捉射线照相图像时被照射的照射表面设置在所述图像捕捉单元处，所述图像捕捉单元捕捉由被照射到所述照射表面上的射线表示的射线照相图像，并且所述图像捕捉单元内装有射线检测器，所述射线检测器输出表示捕捉到的所述射线照相图像的电信号；和

控制单元，所述控制单元连接至所述图像捕捉单元，并且所述控制单元内装有控制器，所述控制器控制所述射线检测器的图像捕捉操作，并且所述控制单元能够在所述照射表面被暴露至外面的展开状态和所述控制单元覆盖所述照射表面的收纳状态之间变化。

2.根据权利要求1所述的便携式射线照相图像捕捉装置，还包括连接构件，所述连接构件连接所述图像捕捉单元和所述控制单元，使得所述控制单元能够在所述图像捕捉单元和所述控制单元相互相邻排列的展开状态和所述图像捕捉单元和所述控制单元折叠起来以相互叠置的收纳状态之间变化，

其中，所述照射表面设置在所述图像捕捉单元的在所述收纳状态下面向所述控制单元的表面处。

3.根据权利要求1所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，能够容纳所述图像捕捉单元的容纳部设置在所述控制单元处，并且所述控制单元能够在所述图像捕捉单元被容纳在所述容纳部中的收纳状态和所述图像捕捉单元从所述容纳部被拉出的展开状态之间变化。

4.根据权利要求2所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，放大从射线检测器输出的所述电信号的放大电路设置在所述连接构件内。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，执行与外部装置的无线电通信的无线电通信部设置在所述控制单元处。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，所述控制单元的表面形成为具有凹凸形状。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，所述控制单元具有在在所述收纳状态下与所述图像捕捉单元相对的表面处的显示部。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，所述射线检测器形成在被构造成包括塑性树脂、芳族聚酰胺、生物纳米纤维、或柔性玻璃的基板处。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，将照射到基板上的射线转换成光的转换层和多个传感器部形成在所述射线检测器处，由于在所述转换层处被转换的光正在被照射，因此在所述多个传感器部处产生电荷，并且所述射线检测器装入在所述图像捕获单元中，使得照射到所述照射表面上的射线从基板侧入射。

10.根据权利要求9所述的便携式射线照相图像捕捉装置，其中，所述多个传感器部被构造成包括有机光电转换材料。