JP2010249317A

JP2010249317A - 緩衝台アセンブリ及びこれを含んだ検出器

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Publication number: JP2010249317A
Application number: JP2010093628A
Authority: JP
Inventors: Nicholas Ryan Konkle; ニコラス・ライアン・コンクル
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2030-04-15
Also published as: JP5702945B2; FR2944571B1; US20100264572A1; FR2944571A1

Abstract

【課題】最大加速度を低下させ衝撃荷重を吸収しつつ外部ケーシングに対してある程度の移動を可能とした可搬式検出器内で利用できる緩衝台アセンブリを提供すること。
【解決手段】緩衝台アセンブリ（２００）は、基部部材（２０２）と、上部部材（２０４）と、これら基部部材と上部部材の間に配置されたアイソレータ（２０６）であって、検出器アレイを３次元で囲繞するケーシング（１０２）を基準とした検出器アレイ（１００）の動き、ゆがみ及び／または加速度を制限するために３種類の方向に動剛性を提供するアイソレータ（２０６）と、を含む。本明細書には、緩衝台アセンブリを含んだ検出器アレイも記載している。
【選択図】図７

Description

本明細書に開示した主題は全般的には検出器デバイスに関し、またさらに詳細には検出器デバイス内の電子アセンブリに対して衝撃保護を提供する装置に関する。

様々な可搬式医用Ｘ線撮像用途では、金属から形成されることが典型的な外部ケーシング内に空冷式のＸ線検出器が封止されている。このＸ線検出器は、壊れやすいガラス製パネル上に形成させた検出器アレイを含む。この検出器アレイは、熱発生構成要素を含む回路基板に対して直接または間接的に付加されている。Ｘ線検出器を落とした場合、外部ケーシングに衝撃が伝わる。受けた衝撃によって検出器アレイが外部ケーシングと接触し、これにより検出器アレイが損傷することがある。このことから検出器アレイを衝撃から隔離させるように検出器アレイを外部ケーシングから分離させることが必要である。

さらにこのＸ線検出器は、熱発生構成要素からの熱の伝達排除を容易にするための熱界面を含む。熱発生構成要素はせん断抵抗性でないサーマルコンパウンドを介してケーシングに熱結合されており、このことは、せん断力が加えられたときに熱結合が破壊される可能性があることを意味する。したがって、Ｘ線検出器が衝撃を受けると、その熱界面はせん断荷重を受けることがあり、また熱伝導の際の効率が低下することがある。

米国特許出願第２００５／０２８５０４５（Ａ１）号

Ｘ線検出器アレイを機械的な衝撃荷重から隔絶させかつ構成要素及びＸ線検出器の温度を温度管理するために、数多くの緩衝台（ｓｈｏｃｋｍｏｕｎｔ）が使用されている。これらの緩衝台は検出器内部にある限られた範囲のスペースに納められると共に、検出器アレイに伝えられる最大加速度を低下させるように衝撃荷重を吸収しつつその検出器アレイを外部ケーシングを基準としてある程度の移動を可能とさせる必要がある。

一実施形態では、緩衝台アセンブリを提供する。本緩衝台アセンブリは、基部部材と、上部部材と、これら基部部材と上部部材の間に配置されたアイソレータと、を含む。このアイソレータは、検出器アレイを３次元的に囲繞するケーシングに対する検出器アレイの動き、ゆがみ（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）及び／または加速度を制限するために３種類の方向に動剛性（ｄｙｎａｍｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を提供するように選択された動剛性を有する。

別の実施形態では、検出器アレイを提供する。本検出器アレイは電子アセンブリを含む。この電子アセンブリはパネル及び回路基板を含む。本検出器アレイはさらに、電子アセンブリと強固に結合させたパネル支持体と、電子アセンブリ及びパネル支持体を囲繞するケーシングと、パネル支持体とケーシングの間に結合された柔軟な緩衝台と、を含む。この柔軟な緩衝台は３つの軸対称方向に動剛性を提供する。

別の実施形態では、検出器に加えられた衝撃力を減衰させる方法を提供する。検出器は、パネル及び回路基板を含む電子アセンブリと、電子アセンブリと強固に結合させたパネル支持体と、電子アセンブリ及びパネル支持体を囲繞するケーシングと、を含む。本方法は、パネルとケーシングの間の距離を決定する工程と、３種類の方向に動剛性を提供するような動剛性を有するアイソレータを構成する工程であって、該動剛性はケーシングに対するパネルの動きをパネルとケーシングの間の距離未満の量まで制限するように選択されるアイソレータ構成工程と、を含む。

本発明の一実施形態による例示的な医用撮像システムのブロック概要図である。本発明の一実施形態による封入された例示的なＸ線検出器の底部切り欠き図である。本発明の一実施形態による図２に示した検出器の側面切り欠き図である。本発明の一実施形態による図２に示した検出器の背面図である。本発明の一実施形態による図２に示した検出器の一部分の断面図である。本発明の一実施形態による図４及び５に示した検出器と共に使用できる例示的な緩衝台の斜視図である。本発明の一実施形態による図６に示した緩衝台の分解図である。本発明の一実施形態による図６に示した緩衝台の一部分の側面図である。本発明の一実施形態による図８に示した緩衝台部分の断面図である。本発明の一実施形態による図６に示した緩衝台の一部分の側面図である。本発明の一実施形態による図８に示した緩衝台部分の断面図である。本発明の一実施形態による図６に示した例示的緩衝台が第１の動作位置にあるところの断面図である。本発明の一実施形態による図６に示した例示的緩衝台が別の第２の動作位置にあるところの断面図である。本発明の一実施形態による図３に示した検出器の断面図である。本発明の一実施形態による本明細書に記載した緩衝台に対するチューニングの効果を表したグラフである。

上述した要約、並びに本発明のある種の実施形態に関する以下の詳細な説明は、添付の図面と共に読むことによってさらに十分な理解が得られよう。これらの図面が様々な実施形態の機能ブロックからなる図を表している場合も、必ずしもこれらの機能ブロックがハードウェア回路間で分割されることを意味するものではない。したがって例えば、１つまたは複数の機能ブロック（例えば、プロセッサやメモリ）を単一のハードウェア（例えば、汎用の信号プロセッサ、ランダムアクセスメモリの１ブロック、ハードディスク、その他）の形で実現させることがある。同様にそのプログラムは、スタンドアロンのプログラムとすること、オペレーティングシステム内のサブルーチンとして組み込まれること、インストールしたソフトウェアパッケージの形で機能させること、その他とすることができる。こうした様々な実施形態は図面に示した配置や手段に限定されるものではないことを理解すべきである。

本明細書で使用する場合、単数形で「ａ」や「ａｎ」の語を前に付けて記載した要素や工程は、これに関する複数の要素や工程も排除していない（こうした排除を明示的に記載している場合を除く）と理解すべきである。さらに、本発明の「一実施形態」に対する言及は、記載した特徴も組み込んでいる追加的な実施形態の存在を排除すると理解されるように意図したものではない。さらに特に明示的に否定する記述をしない限り、ある具体的な性状を有する１つまたは複数の構成要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、こうした構成要素で当該性状を有しない追加的な構成要素も含むことがある。

図面を見ると、図１は医用撮像システムのブロック図を表している。この例示的な実施形態では、医用撮像システムはディジタル放射線撮像システム１０である。ディジタル放射線撮像システム１０は、Ｘ線源１２と、該Ｘ線源１２に隣接させたコリメータ１４と、撮像対象１６と、検出器３０と、位置決め器１８と、を含む。位置決め器１８は、Ｘ線源１２及びコリメータ１４の位置決めを制御するためにＸ線源１２及びコリメータ１４に結合させた機械的制御器である。

ディジタル放射線撮像システム１０はＸ線源１２が放出しコリメータ１４を通過したＸ線ビーム２０によって対象１６の画像を作成するように設計されており、このコリメータ１４はＸ線ビーム２０を形成すると共に、人間の患者、動物または物体などの対象１６がその内部に位置決めされる所望の領域内にこれを閉じこめている。Ｘ線ビーム２０の一部分は対象１６内またはその周囲を通過すると共に、対象１６内部の組織による減衰及び／または吸収によって変更を受け、続いて検出器３０に向かって進み検出器３０に当たる。例示的な一実施形態では検出器３０は、固定の検出器とすることも、可搬式の検出器とすることもできる。例示的な一実施形態ではその検出器３０はディジタルフラットパネルＸ線検出器とすることがある。検出器３０はその表面上で受け取ったＸ線量子をより低エネルギーの光量子に、また続いて電気信号に変換しており、これが収集され処理され、対象１６内部の内部解剖構造に関する画像が再構成される。

ディジタル放射線撮像システム１０はさらに、Ｘ線源１２、位置決め器１８及び検出器３０に結合させたＸ線源１２、位置決め器１８及び検出器３０の動作を制御するためのシステム制御器２２を含む。システム制御器２２は、撮像検査シーケンスのためにパワー信号と制御信号の両方を供給することがある。一般に、システム制御器２２は検査プロトコルを実行し収集した画像データを処理するように放射線撮像システムの動作を指令する。システム制御器２２はさらに、汎用または特殊用途のコンピュータに基づく信号処理回路、コンピュータが実行するプログラム及びルーチン並びに構成パラメータ及び画像データを保存するための付属のメモリ回路、インタフェース回路、その他を含むことがある。

システム制御器２２はさらに、Ｘ線源１２、位置決め器１８及び検出器３０の動作を協調させかつ収集画像データを処理するように設計された少なくとも１つのプロセッサを含むことがある。この少なくとも１つのプロセッサは、付属のメモリ回路内に保存されたルーチンに従って様々な機能を実行することがある。この付属のメモリ回路はさらに、構成パラメータ、操作ログ、未処理及び／または処理済み画像データ、その他を保存する役割をすることがある。例示的な一実施形態ではそのシステム制御器２２は、収集した画像データを処理するために少なくとも１つの画像プロセッサを含む。

システム制御器２２はさらに、オペレータやユーザに対して、撮像シーケンスの定義、システム構成要素の動作ステータスやヘルスの判定、その他を可能にさせるインタフェース回路を含むことがある。このインタフェース回路は外部デバイスに対して、画像及び画像データの受け取り、放射線撮像システムの動作の指令、システムのパラメータの構成、その他を可能にさせることがある。

システム制御器２２は通信インタフェースを介してある範囲の外部デバイスに結合させることがある。こうしたデバイスには例えば、放射線撮像システムとの対話、画像の処理または再処理、画像の観察、その他を行うためのオペレータワークステーション２４を含むことがある。トモシンセシスシステムのケースでは例えば、オペレータワークステーション２４は収集画像データに基づいて対象内の様々なレベルで関心対象画像スライスを作成または再構成する役割をすることがある。別の外部デバイスにはディスプレイ２６やプリンタ２８を含むことがある。一般にこれらの外部デバイス２４、２６、２８は、画像収集構成要素に対するローカルとすることがあり、あるいはこれらの外部デバイス２４、２６、２８は医療施設、医療機関または病院内部、あるいは完全に別の箇所のどこかにおいて１つまたは複数の構成可能ネットワーク（インターネット、イントラネット、仮想プライベートネットワーク、その他など）を介して画像収集システムにリンクさせた構成要素からリモートとすることがある。こうしたリモートシステムは１つまたは複数の任意のネットワークリンクによってシステム制御器２２にリンクさせることがある。さらにオペレータワークステーション２４は、ディスプレイ２６及びプリンタ２８に結合させることがあり、また画像蓄積伝送システム（ＰＡＣＳ）に結合させることがあることに留意されたい。こうしたＰＡＣＳは、放射線科情報システムや病院情報システムなどのリモートクライアントに結合させること、あるいは別の箇所にある別のシステムが画像データへのアクセスを得られるように内部または外部ネットワークに結合させることもあり得る。さらに、医学環境で記載しているが、本発明の様々な実施形態の恩恵は医用撮像システム及び空港や鉄道駅で使用される手荷物走査装置など非医用撮像システムのすべてに生じることが企図される。

図１に示した検出器３０などの検出器アレイに対して衝撃保護を提供することに関連する問題点を熟知できるように、ここで図２及び図３を参照することにする。図２に示した装置は、図１に示した検出器３０の代わりに使用できる封入された例示的なＸ線検出器アレイ１００の底部を切り欠いた像である。医用撮像システム内に実質的に永久に据え付けられる検出器アレイ（例えば、検出器アレイ３０）に関連して本明細書に記載した衝撃保護機構を検討しているが、この例示的な実施形態ではその衝撃保護機構はさらに、オペレータが医学的撮像を実行するために様々な箇所まで携行する可搬式検出器内に据え付けられることもある。さらにこの可搬式検出器はオペレータが検出器をある箇所から別の箇所に移動させることを可能にする車輪付きカートや別の移動可能装置上に装着させることがある。このように本明細書に記載した衝撃保護システムは、実質的に永久据付の検出器アレイと可搬式検出器アレイとに適用可能である。

上で検討したように検出器アレイ１００は、撮像システム１０などの撮像システムに結合させることがあり、あるいは可搬式検出器アレイとすることがある。検出器アレイ１００は、図の面と平行な表面として図示した背面カバー１０２を含む。背面カバー１０２は、Ｘ線検出器アレイ１００の装着、持ち運び及び／または格納のために使用可能なスロット１０４を有する。本図では、背面カバー１０２の１つの隅を切り欠き線１０６で示すようにして切り欠いている。この隅の後ろ側（すなわち、背面カバー１０２の上側）には、カバー壁１０８、カバー前面１１０及び回路基板１１２がある。背面カバー１０２、カバー壁１０８及びカバー前面１１０は一体となって１つの「ケーシング」を成していると共に、アルミニウムなどの軽量の低原子番号（Ｎ）材料やグラファイト材料から製作されることがある。グラファイトは、アルミニウムと比べて有する重量がさらに低いが、より硬くかつエネルギー吸収がより小さい。

図３は、図２の封入式Ｘ線検出器アレイ１００を図２の線３−３に沿って見た側面切り欠き図である。Ｘ線検出器アレイに加えられる衝撃力の一例を、こうした衝撃を加えた結果としてＸ−Ｙ軸に沿って（例えば、上部−底部方向で）またはｚ軸に沿って（例えば、前部−背部方向で）生じ得る衝撃を指示する矢印１２４によって示している。回路基板１１２は低Ｎ材料から製作されることがあるパネル支持体１２０に対して（例えば、接着剤を用いて）貼付されており、またこのパネル支持体１２０は一方、パネル１２２に対して貼付されている。パネル１２２はガラス製パネルとすることがあり、またＸ線シンチレータ材料を含むことがある。この例示的な実施形態ではそのパネル１２２は複数のシンチレータを含んだＸ線検出器アレイである。このためパネル１２２は動作時において、患者などの対象を通過した投射Ｘ線を一体となって検知するその各々が複数の検出器素子を含む複数の検出器横列を含むように形成されている。各検出器素子は、入射するＸ線ビームの強度を表した電気信号を発生させており、これによりビームが対象を通過する際のビームの減衰の推定を可能にしている。幾つかの実施形態では、パネル支持体１２０を使用せずに回路基板１１２がパネル１２２に直接貼付される。回路基板１１２とパネル１２２（また存在する場合に、パネル支持体１２０と）は一体となって１つの「電子アセンブリ」を成している。パネル１２２に対してある程度の破壊抵抗性（ｂｒｅａｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を与えるために、パネル１２２とカバー前面１１０の間にギャップ１４８が設けられる。さらに電子アセンブリはケーシングのあらゆる壁から離されている一方、背面カバー１０２に対して装着させている。さらに、回路基板１１２上にある熱発生構成要素１１６は熱伝導コンパウンド１１４を用いることによって背面カバー１０２に対して熱結合させている。熱伝導コンパウンド１１４は、回路基板１１２と背面カバー１０２の間における直接または間接の機械的結合を提供する。

この熱伝導コンパウンドは、画素化画像の検出器アレイ１００からの高速読み出しを提供し、これにより除去を要する熱を常時発生させるようなＸ線検出器アレイ１００の幾つかの用途おいて必要となる。さらにこの例示的な実施形態におけるＸ線検出器アレイ１００は可搬式であるが、患者の胸部など人間の患者の有意の領域の撮像に十分な大きさとするのが典型的である。したがってＸ線検出器アレイ１００はわずか約１〜数センチメートルの高さとすることがあるが、幅及び長さは数十センチメートルとすることがある。使用する際には、Ｘ線検出器１００に対してほとんどあらゆる方向から衝撃（偶発的のことや偶発的でないことがある）が加わることがあり得る。さらに使用中にＸ線検出器アレイ１００に足が引っかることや、踏みつけられることさえあり得る。回路基板１１２及びパネル１２２を含む電子アセンブリが背面カバー１０２を基準として（例えば、約３ｍｍ）移動したとき、パネル１２２が破損することがあり、かつ／または熱伝導コンパウンド１１４が過酷なせん断荷重を受けて無効な状態になることがある。

衝撃事象の可能性を低下させるためや衝撃事象による影響を回避するために、検出器１００は複数の緩衝台２００を含む。例えば図４は、３つの軸対称方向（Ｘ、Ｙ及びＺ方向など）で動剛性を提供するように選択された動剛性を有するように適合させた複数の柔軟な緩衝台２００の配置を表している検出器１００の背面図である。例えば、電子アセンブリがＸ方向で距離Ｘ１だけ、Ｙ方向で距離Ｙ１だけかつＺ方向で距離Ｚ１だけケーシングから離間されている場合にはその緩衝台アイソレータは、電子アセンブリがＸ、Ｙ及びＺ方向で検出器ケーシングに接触するのを防ぐような動剛性を有するように選択される。一実施形態では、距離Ｘ１、Ｙ１及びＺ１は異なる距離である。別の実施形態では、緩衝台２００が有する動剛性が少なくとも２つの方向で概ね同じとなるように、これらの距離のうちの少なくとも２つは実質的に同じである。別の実施形態では、緩衝台２００が提供する動剛性が３つのすべての方向で概ね同じとなるように、距離Ｘ１、Ｙ１及びＺ１は実質的に同じである。この例示的な実施形態では、検出器１００は格子状パターンで配列させた９つの緩衝台２００を含む。図４に示すように幾つかの例示的な実施形態ではその緩衝台２００は、３つの横列と３つの縦列の形に配列させている。任意選択では、利用する緩衝台２００が９つを超えることや９つ未満とすることがある。例えば緩衝台２００を４つの横列と３つの縦列の形（例えば、１２個の緩衝台２００）に、４つの横列と４つの縦列の形（例えば、１６個の緩衝台２００）に、あるいは別の形に配列させることがある。

図５は、（図４の切断線５−５に沿って切って見た）検出器１００の一部分の断面図である。図５に示すように、各柔軟な緩衝台２００は背面カバー１０２とパネル支持体１２０の間に装着されていると共に、検出器アレイを３次元的に囲繞するケーシングを基準とした検出器アレイを含む電子アセンブリの動き、ゆがみ及び／または加速度を制限するために３種類の方向に動剛性を提供するように選択された動剛性を有する。より具体的には、回路基板１１２はその中を貫通して延びた少なくとも１つの開口部１１３を含んでおり、この開口部１１３は、緩衝台２００の少なくとも一部分をパネル支持体１２０の直ぐ近くに配置でき、これによりパネル支持体１２０に対して直接結合できるようなサイズとしている。図５に示すように、各柔軟な緩衝台２００の一部分は、例えばボルトやビスなどの留め具２０１によって背面カバー１０２に結合させている。

図６は、図４及び５に示したような検出器１００と共に使用できる例示的な緩衝台２００の斜視図である。図７は、図６に示した緩衝台２００の分解図である。この例示的な実施形態では、緩衝台２００は、基部部材２０２と、上部部材２０４と、少なくとも部分的にこれら基部部材２０２と上部部材２０４の間に配置されたアイソレータ部材２０６と、を含む。組み上げの間に、アイソレータ部材２０６の少なくとも一部分は、図６に示すように基部部材２０２と上部部材２０４の間に配置される。

動作時において例示的な緩衝台２００は、Ｘ−Ｙ平面における概ね２ｍｍの圧縮を、またさらにｚ平面で作用する概ね２ｍｍの傾斜ドロップ（ｉｎｃｌｉｎｅｄｄｒｏｐ）を補償する。さらにアイソレータ部材２０６はその分離が概ね１〜４ｍｍの間の偏差で変動するようにチューニングすることができる。アイソレータに対するチューニングの一例は、より大きい変位やより小さい変位を補償するようにその分離を変動させることが可能な別の材料を用いてアイソレータ２０６を製作することを含む。こうした緩衝台２００によって、熱界面材料１１４のせん断を回避するようにパネル１２２の動きを制限しながらパネル１２２に伝わる加速度をかなり小さい量にすることが可能となる。この結果、アイソレータ２０６の形状のために３つの次元方向のすべてでほぼ等しい剛性を示すような小型で剛性のチューニングが可能なゆがみ制限用の緩衝台２００が得られる。さらにアイソレータ２０６は、パネルに伝わる衝撃を低減できるように十分に柔らかく、パネルが受ける移動量を制御できるように十分な抑止力があり、３つの次元方向で剛性がほぼ同じになるような形状とし、かつより硬いまたはより柔らかいアイソレータ材料を用いることによってチューニングを受ける剛性を有するような材料から製作される。こうした材料の例には、ゴム、プラスチック及び合成エラストマが含まれる。

図８は基部部材２０２の側面像である。図９は、基部部材２０２を図８の線９−９に沿って切って見た断面図である。図８に示すように基部部材２０２は、装着用プレート２１０及びアイソレータ支持構造２１２を含む。この例示的な実施形態ではその装着用プレート２１０が、例えば金属プレス処理を用いて支持構造２１２と一体に形成されている。任意選択ではその装着用プレート２１０を、例えば溶接やろう付け処理を用いてアイソレータ支持構造２１２に結合させることがある。

装着用プレート２１０はその内部を通って延びる図７に示した１対の開口部２１４を含む。この例示的な実施形態では各開口部２１４は、その内部に通過させて機械式留め具を受け容れるように適合させており、この機械式留め具を利用して基部部材２０２がパネル支持体１２０に対して確保される。このため開口部２１４を利用して緩衝台２００がパネル支持体１２０に結合される。図９及び１０に示したように支持構造２１２は、装着用プレート２１０に結合させたまたは装着用プレート２１０と一緒に形成させた第１の端部２２０を含む。支持構造２１２はさらに、アイソレータ２０６のための座部を形成するように適合させた反対の第２の端部２２２を含む。このために支持構造２１２は、第１の端部２２０から第２の端部２２２まで延びた高さ２２４を有する。この例示的な実施形態では第２の端部２２２によって、アイソレータ２０６の一部分に対する軸方向の支持を提供する表面が形成される。

図８に示すように、支持構造の第１の端部２２０は直径２３０を有し、また支持構造の第２の端部２２２は直径２３０より小さい第２の直径２３２を有する。このために支持構造は、第１の端部２２０から第２の端部２２２に向けて半径方向内方にテーパを付けた外側断面を有する。一実施形態ではそのテーパ付けは、概ね５０度〜概ね６０度の間である。この例示的な実施形態ではそのテーパ付けは概ね５６度である。別のテーパ付け角度を利用することもできる。基部部材２０２はさらに、その内部を通って延びる開口部２４０を含む。この例示的な実施形態ではその開口部２４０が基部部材２０２内の概ね中央に位置している。開口部２４０は、アイソレータ２０６が支持構造２１２とで摩擦嵌合（ｆｒｉｃｔｉｏｎｆｉｔ）されるようにアイソレータ２０６の一部分の外側直径と概ね同じ内側直径２４２を有する。さらに開口部２４０の直径２４２は開口部２４０の長さ方向で実質的に同じである。この例示的な実施形態では、基部部材２０２はアルミニウムやステンレス鋼などの金属材料から製作される。任意選択ではその基部部材２０２を高強度プラスチック材料を用いて製作することがある。

図１０は上部部材２０４の側面像である。図１１は、上部部材２０４を図１０の線１１−１１に沿って切って見た断面図である。図１０に示すように、上部部材２０４は上部プレート２５０及びアイソレータ支持構造２５２を含む。この例示的な実施形態では、上部プレート２５０をアイソレータ支持構造２５２と一体に形成させている。上部部材２０４はさらに、その内部を少なくとも部分的に通過して延びるねじ山付きの開口部２５４を含む。この例示的な実施形態ではそのねじ山付き開口部２５４は、柔軟な緩衝台２００の一部分を背面カバー１０２に対して確保するためにその中に機械式留め具２０１を受け容れられるサイズとしている。アイソレータ支持構造２５２は、上部プレート２５０の下側表面２６２から遠位端２６４まで延びた長さ２６０を有する。説明を目的としてこの支持構造２５２を、３つの部分（例えば、第１の部分２７０、第２の部分２７２及び第３の部分２７４）によって特徴付けすることにする。この例示的な実施形態ではこれらの部分２７０〜２７４によって１つの一体構造が形成されることを理解されたい。すなわちこれらの部分２７０〜２７４は、単一の成形操作で単一片として形成されるか、あるいは単一片としてプレスされる。図１０に示すように、第１の部分２７０は下側表面２６２から第２の部分２７２まで延びている。第１の部分２７０は外側直径２８０を有する。第１の部分の外側直径２８０はアイソレータ２０６の一部分の内側直径に概ね等しい（これについては以下でより詳細に検討することにする）。第２の部分２７２は第１の部分２７０から第３の部分２７４まで延びている。第２の部分２７２は、第１の部分２７０から第３の部分２７４に向けて半径方向内方にテーパを付けた外側断面を有する。より具体的には、第２の部分２７２の一方の端部は第１の部分２７０と同じ直径（すなわち、直径２８０）を有する。さらに、第２の部分２７２の反対側端部は、第２の部分２７２に対して第１の部分２７０から第３の部分２７４に向けて半径方向内方にテーパが付けられるように第１の部分の外側直径２８０より小さい外側直径２８２を有する。第３の部分２７４もまた外側直径２８２を有する。支持構造２５２の外側表面は、アイソレータ２０６を支持し、またさらにアイソレータ２０６の動きを制限するように構成されている。

図１２は、図６に示した例示的な緩衝台２００を第１の動作位置とした断面図である。図１３は、図６または図１２に示した例示的な緩衝台２００を別の第２の動作位置とした断面図である。上で検討したように緩衝台２００は、基部部材２０２と、上部部材２０４と、少なくとも部分的にこれら基部部材２０２と上部部材２０４の間に配置されたアイソレータ部材２０６と、を含む。図１２に示すこの例示的な実施形態ではアイソレータ部材２０６は、環形部分２９０、パッド２９２及び衝撃吸収部２９４を含む。アイソレータ部材２０６はさらに、上部部材２０４の一部分を受け容れられるサイズとしたその内部を通って延びる開口部２９６を含む。この例示的な実施形態ではそのアイソレータ部材２０６の半径方向内側の表面は、上部部材２０４の一部分の半径方向外側表面とで摩擦嵌合が形成されるようなサイズである。さらにアイソレータ部材２０６の半径方向外側表面は基部部材２０２の少なくとも一部分とで摩擦嵌合を形成している。例えばアイソレータ部材２０６は接着剤を用いて基部部材２０２に取り付けられることがあり、あるいはアイソレータ部材２０６は基部部材２０２に対して挿入成形（ｉｎｓｅｒｔ−ｍｏｌｄｅｄ）されることがある。

この例示的な実施形態では、環形部分２９０、パッド２９２及び衝撃吸収部２９４が柔軟な材料から一体構造として形成されている。より具体的にはアイソレータ部材２０２はパネルに伝達される衝撃が低減されるような剛性を有し、またさらにはパネルが受ける移動量を制限するような剛性を有する材料から製作される。例えばそのパネルが９つの緩衝台を含むと仮定すると、その一体の緩衝台の合成剛性は概ね１．５×１０^６Ｎ／Ｍである。

図１２及び１３に示したように、環形部分２９０は実質的に円筒状の形状を有すると共に、遠位側の第１の端部３００と反対側の第２の端部３０２とを含む。このためこの環形部分は、図１０に示した上部部材の第３の部分２７４の外側直径２８２と実質的に同じ内側直径３０４を有する。さらにこの環形部分は、図９に示すような開口部２４０の内側直径２４２と実質的に同じ外側直径３０６を有する。本明細書で使用する場合に「実質的に同じ」とは、両寸法が概ね同じとなるようにサイズ設定されていることを意味するが、製作過程で導入される誤差に基づいて変動することがあり得る。例えば組み上げ及び動作の間に各片が互いに接触し合わないように、外側直径３０６を内側直径２４２と概ね同じサイズとしている。したがってこの例示的な実施形態では、図１２及び１３に示すようにその環形部分２９０を上部部材２０４の一部分と基部部材２０２の一部分とに付着させるようなサイズとしている。さらに環形部分２９０の断面は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方向で上部部材２０４の動きが制限されるように最適化されている。

図１３に示すように、パッド２９２は実質的に円盤状であると共に、テーパ付きの断面を有し、そのために上部部材２０２の第２の部分２７２のテーパ付き断面と相補的関係にある半径方向内側の表面３１２を含む。さらにパッド２９２は、基部部材２０２を基準とした上部部材２０４の移動または動きを制限する抑止機構を形成する一部分３１３を含む（これについては以下でより詳細に検討することにする）。より具体的には部分３１２は、支持構造２１２の第２の端部の幅と概ね等しい幅３１４を有する。このため基部部材２０２の支持構造部分は上部部材２０４の移動距離を制限するための抑止機構の役割をする。

衝撃吸収部２９４はパッド２９２と一緒に形成させており、このため衝撃吸収部２９４はさらに環形２９０と一緒に形成されている。この例示的な実施形態ではその衝撃吸収部は、第１の面３２０、第２の面３２２及び底面３２４を有する。底面３２４は、衝撃吸収部２９４とパッド２９２の間の接続を形成している。この例示的な実施形態では衝撃吸収部２９４の断面は、上部部材２０４のＺ方向の動きを制限するように最適化される。より具体的にはその第２の面３２２に対して、衝撃吸収部２９４が吸収する衝撃量を最適化するようなテーパが付けられる。

この例示的な実施形態ではアイソレータ２０６は、柔軟な緩衝台２００が吸収する衝撃量が３種類の軸に関して概ね同じとなるようにチューニング可能である。アイソレータ２０６をチューニングする方法は、衝撃吸収部２９４の高さ３３０が異なるアイソレータを緩衝台２００内に据え付ける工程を含む。動作時において、衝撃吸収部２９４の高さ３３０を高くしたアイソレータを利用するとアイソレータ２０６の剛性が低下する。一方、衝撃吸収部２９４の高さ３３０を低くしたアイソレータを利用するとアイソレータ２０６の剛性は増大する。アイソレータに対するチューニングはさらに、パッド２９２上の異なる位置に位置決めされた衝撃吸収部２９４を有するアイソレータを製作する工程を含む。例えば、図１２及び１３ではパッド２９２の一方の端部の直ぐ近くに配置させた衝撃吸収部２９４を図示しているが、衝撃吸収部２９４はパッド２９２の中心近くに配置させることや、パッド２９２の表面に沿った任意の箇所に配置させることがある。

剛性を変更するようにアイソレータをチューニングする別の方法は、パッド２９２の厚さ３３２を増加させることと減少させることのいずれかを含む。例えば、パッド２９２の厚さ３３２を増加させると上部部材２０４のＺ方向での移動量が減少し、これにより緩衝台２００全体の剛性が上昇する。一方パッド２９２の厚さ３３２を減少させると上部部材２０４のＺ方向での移動量が増大し、これにより緩衝台２００全体の剛性が低下する。さらに、アイソレータ２０６のＸ及びＹ方向での全体的剛性を変更させるように環形２９０の厚さ３３４を調整することができる。例えば、環形２９０の厚さ３３４を増加させると上部部材２０４のＸ及びＹ方向での移動量が増大し、これにより緩衝台２００全体の剛性が低下する。一方、環形２９０の厚さ３３４を減少させると上部部材２０４のＸ及びＹ方向での移動量が減少し、これにより緩衝台２００全体の剛性が上昇する。この例示的な実施形態では、本明細書で検討したような全体的剛性とこれによるチューニング修正は所定の要因に基づいている。所定の要因の幾つかには例えば、パネル１２２と前面カバー１１０の間のギャップの大きさ、パネル１２２と背面カバー１０２の間のギャップの大きさ、及び／またはパネル１２２の破損に耐えるように計算された移動量、その他を含むことがある。

動作時において緩衝台２００が、緩衝台２００に全く衝撃力が加わっていないような静止状態にあるとき、上部部材２０４は衝撃吸収部２９４から距離３３０だけ外方に延びている。すなわち、緩衝台２００に全く衝撃力が加わっていないとき、衝撃吸収部２９４は図１２に示すように圧縮状態にない。さらに、環形もパッドも圧縮されておらず、このため成形された形状すなわち元の形状を維持している。

しかし、緩衝台２００に衝撃力が加わると、チューニングされたアイソレータ２０６は図１３に示すように３つの軸方向で実質的に同様の衝撃を吸収するように構成される。より具体的には緩衝台は、そのパネルに対して３つの方向で概ね同じ限られた量だけ移動を許容する。例えば図１３に示すように緩衝台２００にＺ方向で衝撃力が加えられると、衝撃吸収部２９４は上部部材２０４がパッド２９２と接触するまで圧縮される。このためＺ方向で衝撃吸収部２９４が距離３３０だけ圧縮され、これにより上部部材２０４はさらに基部部材２０２内まで同じ距離３３２だけ移動することが可能である。例えば図１３に示すように、緩衝台２００上に全く衝撃力が作用していない場合、上部部材２０４の遠位端と基部プレート２０２の下側表面との間に１つのギャップ３４０が規定される。緩衝台がＺ方向で衝撃事象を受けた場合、衝撃吸収部２９４が距離３３０だけ圧縮され、これにより上部部材２０４がさらに基部部材２０２内まで同じ距離３３２だけ移動することでパネル支持体１２０の表面と接触することが可能となる。すなわちパネル支持体１２０はアイソレータ２０６のＺ方向での移動量を制限する抑止機構の役割をする。さらに、環形の厚さ並びにパッドの幅は上述のように剛性が増加または低下するように調整することができる。

図１４は、図３に示した検出器１００の断面図である。組み上げの間に、基部部材２０２をパネル支持体１２０に結合させる。より具体的には回路基板１２２は、パネル支持体１２０に対するアクセスを提供するようにその内部を通って延びる開口部１１３を含む。これにより回路基板１２２は、Ｎ個の緩衝台２００を検出器１００内に据え付け可能にするためにＮ個の緩衝台基部部材２０２をその内部を通過して受け容れられるサイズとしたＮ個の開口部１１３を含む。この例示的な実施形態ではパネル支持体１２０は、基部部材２０２内のそれぞれにおいてそれぞれの開口部を通って挿入される２つのスタッド３５２を含む。基部部材２０２は次いで、例えば１対のナットを利用してパネル支持体１２０に対して確保される。パネル支持体１２０に対して基部部材２０２を確保するためには、ビスやボルトなどの別の機構が利用されることもあることを理解されたい。次いで上部部材２０４が上述のような留め具２０１を用いて背面カバー１０２に対して確保される。

図１５は、ｘ軸がパネルアセンブリのゆがみを表しかつＹ軸が衝撃事象に起因するパネルアセンブリのピーク加速度を表すようにして、上で述べたような緩衝台２００のチューニングの効果を表したグラフである。例えば線５００は、検出器に対する衝撃の影響を表している。図１５の点５０２で示すように、従来式すなわちハード装着の検出器は、概ね５００Ｇの加速度が検出器に加わることを許容する。このケースでは、検出器が上述のように障害を受けることがある。さらに、本明細書に記載した幾つかの実施形態の緩衝台を利用すると、そのピーク加速度は点５０４で示したように概ね２３０Ｇまで低下する。さらに本明細書に記載した緩衝台は剛性を増大させこれによりゆがみを低減するようにチューニングすることや、剛性を低下させこれによりゆがみを増大させるようにチューニングすることができる。例えば図１５に示すように、少なくとも１つの緩衝台の剛性を増大させることによって菱形印の点５０４はさらに剛性の高い構成の方向（例えば、線５００上の左の方）に移動する。一方、少なくとも１つの緩衝台の剛性を低下させることによって菱形印の点５０４は、検出器衝撃構成の全体的剛性が低下したことを示すように線５００に沿って右に移動する。

本明細書では、ゆがみを制限した機械的パネルを提供するために可搬式検出器内で利用できる柔軟な緩衝台アセンブリについて記載している。この柔軟な緩衝台は、パネルの動きを制限する一方で従来の緩衝台と比べてより低い加速度を維持するような最適化したパネル分離台である。この例示的な実施形態ではその検出器が並列の９つの台を含む。各緩衝台は、スタッドをその中に受け容れるために基部内に２つの貫通孔を含む。図面に示したように、検出器の外側カバーに対して剛性の上部部材が取り付けられており、またパネル支持体に対しては基部部材が取り付けられている（これがないと外側カバーに取り付けられないことになる）。これら２つの剛性部分は、Ｌｏｃｔｉｔｅなどの接着剤を用いるか、これら両部分を互いに一体成形することによって、アイソレータ材料に対して固定されている。

上の記述は例示であって限定でないことを理解されたい。例えば上述の実施形態（及び／または、その態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。さらに、具体的な状況や材料を本発明の教示に適応させるように本趣旨を逸脱することなく多くの修正を実施することができる。本明細書内に記載した材料の寸法及びタイプが本発明のパラメータを規定するように意図していても、これらは決して限定ではなく実施形態の例示である。上の記述を検討することにより当業者には別の多くの実施形態が明らかとなろう。本発明の範囲はしたがって、添付の特許請求の範囲、並びに本請求範囲が規定する等価物の全範囲を参照しながら決定されるべきである。添付の特許請求の範囲では、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」や「ようになった（ｉｎｗｈｉｃｈ）」という表現を「を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」や「であるところの（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という対応する表現に対する平易な英語表現として使用している。さらに添付の特許請求の範囲では、「第１の」、「第２の」及び「第３の」その他の表現を単にラベル付けのために使用しており、その対象に対して数値的な要件を課すことを意図したものではない。さらに、添付の特許請求の範囲の限定は手段プラス機能形式で記載しておらず、また３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２、第６パラグラフに基づいて解釈されるように意図したものでもない（ただし、本特許請求の範囲の限定によって「のための手段（ｍｅａｎｓｆｏｒ）」の表現に続いて追加的な構造に関する機能排除の記述を明示的に用いる場合を除く）。

この記載では、本発明（最適の形態を含む）を開示するため、並びに当業者による任意のデバイスやシステムの製作と使用及び組み込んだ任意の方法の実行を含む本発明の実施を可能にするために例を使用している。本発明の特許性のある範囲は本特許請求の範囲によって規定していると共に、当業者により行われる別の例を含むことができる。こうした別の例は、本特許請求の範囲の文字表記と異ならない構造要素を有する場合や、本特許請求の範囲の文字表記と実質的に差がない等価的な構造要素を有する場合があるが、本特許請求の範囲の域内にあるように意図したものである。

１０ディジタル放射線撮像システム
１２Ｘ線源
１４コリメータ
１６撮像対象
１８位置決め器
２０Ｘ線ビーム
２２システム制御器
２４オペレータワークステーション
２６ディスプレイ
２８プリンタ
３０検出器
１００Ｘ線検出器アレイ
１０２背面カバー
１０４スロット
１０８カバー壁
１１０カバー前面
１１２回路基板
１１４熱伝導コンパウンド
１１６熱発生構成要素
１２０パネル支持体
１２２パネル
１２４矢印
２００緩衝台
２０１留め具
２０２基部部材
２０４上部部材
２０６アイソレータ部材
２１０装着用プレート
２１２アイソレータ支持構造
２１４開口部
２２０第１の端部
２２２第２の端部
２２４高さ
２３０直径
２３２第２の直径
２４０開口部
２４２内側直径
２５０上部プレート
２５２アイソレータ支持構造
２５４ねじ山付き開口部
２６０長さ
２６２下側表面
２６４遠位端
２７０第１の部分
２７２第２の部分
２７４第３の部分
２８０外側直径
２８２外側直径
２９０環形部分
２９２パッド
２９４衝撃吸収部
２９６開口部
３００第１の端部
３０２第２の端部
３０６外側直径
３１２内側表面
３１３抑止機構の一部分
３１４幅
３３０高さ
３３２厚さ
３３４厚さ
３４０ギャップ
５００線
５０２点
５０４菱形印の点

Claims

基部部材（２０２）と、
上部部材（２０９）と、
３種類の方向に動剛性を提供するように前記基部部材と上部部材の間に配置されたアイソレータ（２０６）と、
を備える緩衝台アセンブリ（２００）。
前記基部部材（２０２）は検出器パネル支持体機構（１２０）に結合させるように適合されており、かつ前記上部部材（２０４）は該パネル支持体機構を少なくとも部分的に囲繞するケーシング（１０２）に結合するように適合されている、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記アイソレータ（２０６）は、
緩衝台アセンブリ（２００）の動きを第１の方向で制限するようにように適合させたパッド（２９２）と、
前記パッド（２９２）と一緒に形成された、緩衝台アセンブリの動きを別の第２の方向で制限するように適合させた衝撃吸収部（２９４）と、
を備える、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記パッド（２９２）と一緒に形成された、緩衝台アセンブリの動きを別の第３の方向で制限するように適合させた環形（２９０）をさらに備える請求項３に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記上部部材（２０４）は上部プレート（２５０）と該上部プレートと一緒に形成された構造支持部材（２５２）とを備えており、該構造支持は基部部材（２０２）内に形成された開口部（２４０）内に少なくとも部分的に挿入されるように構成されている、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記アイソレータ（２０６）は衝撃吸収部（２９４）と該衝撃吸収部と一緒に形成されたパッド（２９２）とを備えており、該パッド（２９２）は基部部材（２０２）を基準とした上部部材（２０４）の動きを制限する所定の厚さ（３３２）を有する、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記基部部材（２０２）はその中を通過して延びる開口部（２４０）を備えており、該開口部は上部部材（２０４）の一部分とアイソレータ（２０６）の一部分の両者をその中を通過して受け容れるだけのサイズとしている、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記アイソレータ部材（２０６）はエラストマ製アイソレータ部材を含む、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記アイソレータ（２０６）は３種類の方向で概ね同じとした動剛性を有する、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。
前記アイソレータ（２０６）は、検出器アレイ（１００）について検出器アレイを収容する検出器ケーシング（１０２）の３種類の方向での接触を防止するように選択された動剛性を有する、請求項１に記載の緩衝台アセンブリ（２００）。