JP2012181025A - 放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の重量を増加させることなく、放射線変換パネルの感度を回復させる。
【解決手段】放射線撮像装置（２０）は、放射線（１６）を放射線画像に変換する放射線変換パネル（１１６）と、前記放射線変換パネル（１１６）に電力を供給し且つ外部から充電可能な電源部（２７０、２７２）と、前記放射線変換パネル（１１６）及び前記電源部（２７０、２７２）を収容する筐体（２９）とを有し、前記電源部（２７０、２７２）の充電時の発熱により前記放射線変換パネル（１１６）が加熱される。
【選択図】図４

Description

本発明は、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルを筐体内に収容した放射線撮像装置に関する。

従来より、医療分野において、被写体を透過した放射線を検出することにより該被写体の放射線画像を撮像する放射線撮像装置（以下、電子カセッテともいう。）が用いられている。電子カセッテでは、可搬性を向上させるために、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、放射線変換パネルに電力を供給するバッテリ等の電源部とを筐体内に収容している（特許文献１参照）。

ところで、例えば、放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換するシンチレータと、該シンチレータにより変換された電磁波を放射線画像に変換する光電変換層とから構成される放射線変換パネルにおいて、シンチレータがヨウ化セシウム（ＣｓＩ）からなる場合、図１９Ａに示すように、該シンチレータの温度上昇によって放射線に対する前記シンチレータの感度が低下するので、放射線画像の画質が低下する可能性がある。なお、シンチレータがガドリニウム・オキサイド・サルファ（ＧＯＳ）からなる場合、図１９Ｂに示すように、該シンチレータの温度上昇に対する感度変化は極めて小さい。

また、光電変換層がａ−Ｓｉからなる場合には、図１９Ｃに示すように、該光電変換層の温度上昇に起因して、前記光電変換層を構成する光電変換素子（フォトダイオード）の電磁波に対する感度が増加することにより、放射線画像の画質が低下する可能性もある。

これは、光電変換層を構成するａ−Ｓｉのフォトダイオードに電磁波（可視光）が入射することにより、浅いトラップ（欠陥）が多数発生する光劣化が惹起され、可視光から変換された電荷が前記トラップに一時的に捕捉されることに起因する。該光劣化は、前記フォトダイオードに入射される可視光の光量が大きい程（大線量の放射線の照射である程）発生しやすい。この場合、前記トラップに捕捉された電荷は、次の撮像時に入射された可視光によって励起され、該トラップから吐き出される。そのため、次の撮像時に、前記光電変換素子は、前記可視光から変換された新たな電荷に加え、前記トラップから吐き出された電荷も、放射線画像に応じた電気信号として出力する。しかも、前記トラップからの電荷の吐き出しは、温度上昇と共に発生しやすいため、図１９Ｃに示すように、前記光電変換素子では、温度上昇に伴って、見掛け上、可視光に対する感度が増加する。

しかしながら、このようなトラップは、光電変換層内のどの光電変換素子に発生するのかは分からないので、トラップからの電荷の吐き出しに起因した前記光電変換層での意図しない局所的な感度の増加は、放射線画像での画像ムラの原因となる。

なお、前記光電変換層の温度上昇によって、トラップに捕捉された暗電流の電荷が多数吐き出され、該暗電流が増加する場合もあるが、前記暗電流は、極めて浅いトラップに捕捉されるため、可視光の入射がなくても、温度上昇による熱振動によって自然に吐き出される。

このように、放射線変換パネルでは、温度変化に起因した感度変化や、局所的な感度変化に起因した画像ムラによって放射線画像の画質が低下する場合がある。

なお、特許文献２には、ＣｓＩからなるシンチレータを加熱装置で加熱することにより、放射線の照射に起因した前記シンチレータの感度変化を削減することが開示されている。

特開２００８−１７０２１２号公報 特開２００３−１０７１６３号公報

しかしながら、特許文献２の加熱装置が筐体に収容されていれば、電子カセッテの重量が増加して該電子カセッテの可搬性が却って低下する。

本発明は、上記の課題を解消するためになされたものであり、装置全体の重量を増加させることなく、放射線変換パネルの感度を回復させることが可能となる放射線撮像装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る放射線撮像装置は、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、前記放射線変換パネルに電力を供給し且つ外部から充電可能な電源部と、前記放射線変換パネル及び前記電源部を収容する筐体とを有し、前記電源部の充電時の発熱により前記放射線変換パネルが加熱されることを特徴としている。

このように、前記電源部の充電時の発熱を利用して前記放射線変換パネルを加熱するので、特許文献２の加熱装置が不要となり、この結果、装置全体の重量を増加させることなく前記放射線変換パネルの感度を回復させることが可能となる。なお、前記放射線変換パネルの加熱温度は、該放射線変換パネルの使用時の温度よりも高温であればよい。

この場合、少なくとも充電時に前記電源部を前記放射線変換パネルに接触させれば、前記放射線変換パネルを確実に加熱することができる。

また、前記電源部が少なくとも充電時に前記放射線変換パネルに面接触可能なシート状電池であれば、前記放射線変換パネルを均一に加熱することができる。これにより、前記放射線変換パネルの感度をムラなく回復することができ、この結果、感度回復後の前記放射線変換パネルを用いて被写体に対する放射線画像の撮像を行えば、画像ムラのない放射線画像を確実に取得することができる。

ここで、上述した電源部（シート状電池）を用いた本発明の具体的構成（１）〜（７）について詳しく説明する。

（１）前記放射線変換パネルは、前記放射線を他の波長の電磁波に変換するシンチレータと、該シンチレータにより変換された前記電磁波を前記放射線画像に変換する光電変換層とから構成され、前記シート状電池は、前記シンチレータ又は前記光電変換層と面接触可能であることが望ましい。これにより、前記シンチレータ又は前記光電変換層を均一に加熱することが可能となり、感度回復後の前記放射線変換パネルを用いて被写体に対する放射線画像の撮像を行えば、画像ムラのない高画質の放射線画像を容易に取得することができる。

また、装置全体の軽量化を図ると共に、より高画質の放射線画像を取得する目的で、ＣｓＩからなるシンチレータを用いてもよい。

ここで、前記ＣｓＩからなるシンチレータを用いた放射線変換パネルに対する加熱の必要性と、加熱による効果とについて、具体的に説明する。

前記ＣｓＩからなるシンチレータは、図１９Ａに示すように、温度上昇に伴って前記放射線に対する感度が低下する。

また、図２０Ａに示すように、前記放射線の累積の曝射線量（累積照射量）によって前記放射線に対する感度が低下する。

これは、累積照射量の増加に伴って、前記ＣｓＩのシンチレータに深いトラップ（欠陥）が多数発生する光劣化が惹起され、この結果、次の撮像では、照射された放射線に関する情報（放射線画像情報）が前記トラップに捕捉されて、前記光電変換層に届かないからである。この場合、前記シンチレータ内のどの箇所に深いトラップが発生するのかは分からないため、前記トラップでの前記情報の捕捉に起因して、前記シンチレータでの意図しない局所的な感度変化（感度ムラ）が発生する。そのため、例えば、深いトラップが多数発生していれば、相対的に感度の大きい箇所（感度ムラの目立つ箇所）が局所的に発生する可能性がある。

このような深いトラップの発生による感度低下に対しては、図２０Ｂに示すように、使用温度Ｔを高くすれば（Ｔ１＜Ｔ２）、累積照射量に対して感度を緩やかに低下させることができる（急激な感度低下を抑制することができる）。また、図２０Ｃに示すように、高温状態で保管すれば前記感度が回復する。

一方、［背景技術］の項目でも説明したように、光電変換層においては、該光電変換層を構成するａ−Ｓｉの光電変換素子（フォトダイオード）に発生した浅いトラップに電荷が一時的に捕捉される。該トラップは、前記フォトダイオードに入射される可視光の光量が大きい程（大線量の放射線の照射である程）発生しやすい。そして、次の撮像時には、前記光電変換素子に入射された可視光によって前記電荷が励起され、該トラップから吐き出される。そのため、前記光電変換素子は、前記可視光から変換された新たな電荷に加え、前記トラップから吐き出された電荷も、放射線画像に応じた電気信号として出力する。この場合、前記光電変換層内のどの光電変換素子にトラップが発生するかは分からないため、前記トラップからの電荷の吐き出しに起因して、前記光電変換層での意図しない局所的な感度の増加（感度ムラ）が発生する。

また、今回の撮像が大線量での放射線の照射であれば、前記ＣｓＩのシンチレータに深いトラップが多数発生すると共に、前記ａ−Ｓｉの光電変換層にも浅いトラップが多数発生し、さらには、多数の浅いトラップには電荷が一時的に捕捉される。これにより、図２１Ａに示すように、次の撮像では、深いトラップの形成に起因したＣｓＩのシンチレータでの相対的に感度の大きな箇所の形成や、浅いトラップに捕捉された電荷の吐き出しにより、大きな感度変化Δとなって、見掛け上、放射線変換パネルの感度を大幅に増加させる原因となる。

このように、ＣｓＩのシンチレータとａ−Ｓｉの光電変換層との組み合わせにおいては、今回の撮像での放射線の照射量が大きい場合、次の撮像では、局所的に感度が大きくなって、放射線画像の画像ムラが目立ってしまうおそれがある。また、ＣｓＩに深いトラップが形成されると共に、ａ−Ｓｉに浅いトラップが形成される場合、図２１Ｂに示すように、大きな感度変化Δが解消されるまでに数日程度を要する。

そこで、本発明では、前記ＣｓＩからなるシンチレータと前記シート状電池とを面接触可能とすれば、前記シート状電池の熱で前記ＣｓＩからなるシンチレータと前記ａ−Ｓｉからなる光電変換層とを平面的に加熱（前記放射線変換パネルの使用温度よりも高温で平面的に加熱）できるので、前記光電変換層の浅いトラップに捕捉された電荷を吐き出させると共に、該浅いトラップを消失させる一方で、前記シンチレータの深いトラップも消失させることができる。この結果、前記シンチレータ及び前記光電変換層を均一に感度回復させることが可能となる。

従って、本発明では、前記ＣｓＩからなるシンチレータと前記ａ−Ｓｉからなる光電変換層とを均一に加熱することで、前記シンチレータ及び前記光電変換層を確実に感度回復させて、前記シンチレータ及び前記光電変換層の性能を維持させることが可能となる。

（２）上記（１）の場合において、前記放射線の照射方向に沿って、前記光電変換層、前記シンチレータ及び前記シート状電池の順に配置すれば、前記シンチレータの加熱を容易に行うことができると共に、前記放射線の照射による前記シート状電池の劣化も回避可能となる。

（３）前記放射線撮像装置は、前記放射線変換パネルに向けて前記シート状電池を送出することにより前記シート状電池と前記放射線変換パネルとを面接触可能な送出機構をさらに有してもよい。前記送出機構により前記シート状電池を自動的に送出すれば、前記放射線変換パネルと面接触可能となるので、前記放射線変換パネルの加熱を効率よく行うことができる。

この場合、前記送出機構は、前記シート状電池を巻き取り可能な巻取部と、前記巻取部に対して前記シート状電池の巻き取り及び引き出しを行わせる駆動部とから構成される。これにより、前記巻取部への前記シート状電池の巻き取りと、前記シート状電池の引き出しによる前記シート状電池と放射線変換パネルとの面接触とを効率よく行うことができる。

また、２つの前記送出機構を用いて、前記シート状電池の一端部側を一方の送出機構の巻取部に巻き取り、前記シート状電池の他端部側を他方の送出機構の巻取部に巻き取り、前記シート状電池のうち、前記各巻取部から引き出された部分を前記放射線変換パネルと面接触可能としてもよい。これにより、前記シート状電池と前記放射線変換パネルとを確実に且つ効率よく面接触させることができる。

さらに、前記シート状電池の少なくとも一部が前記巻取部に巻き取られている場合に、前記少なくとも一部を冷却部材で冷却することにより、前記巻芯に巻き取られた部分の熱が、前記放射線変換パネルや他の構成要素に不用意に伝達されることを回避することができる。

（４）前記送出機構は、２本のローラと、該２本のローラを回転させることにより前記２本のローラ間で前記シート状電池を移動させる駆動部とから構成されてもよい。これにより、例えば、前記送出機構及び前記シート状電池をキャタピラ構造とした状態で該シート状電池を移動させて、前記放射線変換パネルと前記シート状電池とを面接触させることが可能となる。

（５）前記筐体内のスペースを有効利用するために、前記筐体内における前記放射線変換パネルの周縁部に前記送出機構を配置してもよい。

特に、前記筐体がモノコック構造の六面体であり、前記筐体の対向する２つの側面が外方に膨出していれば、前記筐体内における前記２つの側面近傍がデッドスペースとなりやすい。そこで、該デッドスペースに前記送出機構を配置することで、前記デッドスペースを有効活用することができる。

なお、モノコック構造の筐体とすることで、装置全体の軽量化を実現できると共に、外部からの応力（例えば、前記筐体の落下、被写体からの荷重、外部からの衝撃）を筐体全体として受けることができ、この結果、該筐体の機械的強度を向上させることができることは勿論である。

また、前記２つの側面を外方に向けて円弧状又はテーパ状に形成すれば、前記筐体の製造が容易になると共に、機械的強度が増加し、さらには、前記デッドスペースに前記送出機構を配置しやすくなる。

（６）前記放射線を遮蔽するシート状の放射線遮蔽部材が前記シート状電池に連結されている場合に、前記放射線変換パネルへの前記放射線の入射時には、前記放射線変換パネルにおける前記放射線の入射面とは反対側の面に前記放射線遮蔽部材が配置されているか、前記反対側の面と離間して前記放射線遮蔽部材が配置されているか、又は、前記反対側の面と前記シート状電池との間に前記放射線遮蔽部材が配置されていればよい。これにより、前記反対側の面から離間して配置された他の構成要素（例えば、前記放射線変換パネルを制御するための制御モジュール）が前記放射線の照射により劣化することを阻止することができる。

また、２枚の前記シート状電池を用い、前記放射線遮蔽部材の一端に一方のシート状電池を連結し、前記放射線遮蔽部材の他端に他方のシート状電池を連結し、いずれかのシート状電池が前記放射線変換パネルに面接触した状態で充電されていれば、いずれかのシート状電池を充電しつつ、前記放射線変換パネルを加熱することができる。

また、複数の前記シート状電池を前記筐体内に収容することで、一方のシート状電池から電力供給を行っている最中に電池切れとなったときには、直ちに他方のシート状電池から電力供給を行えばよいので、撮像時に電池切れで前記放射線撮像装置が使用できなくなることを回避することができる。すなわち、複数の前記シート状電池を備えることにより、ホットスワップ機能を実現することもできる。

なお、２枚の前記シート状電池は、同じ容量の電池であってもよいし、あるいは、互いに異なる容量の電池であってもよい。異なる容量の電池である場合には、例えば、撮影オーダで指定された撮像枚数や、前記放射線変換パネルの感度低下の状況に応じて、適切なシート状電池を選択し、選択したシート状電池を前記放射線変換パネルに面接触させて充電することにより、該シート状電池に対する充電と前記放射線変換パネルの感度回復とを、撮影オーダや感度低下の状況に応じて、適切に且つ効率よく行うことができる。

（７）前記放射線撮像装置は、前記放射線変換パネルに対する前記電源部の接触の要否を判定する接触判定部と、前記接触判定部の判定結果に基づいて前記電源部を前記放射線変換パネルに接触させる接触機構とをさらに有してもよい。これにより、前記電源部を前記放射線変換パネルに確実に接触させることができる。

この場合、前記接触機構は、前記筐体の厚み方向に沿って膨張又は収縮することにより前記電源部と前記放射線変換パネルとの接触制御を行うエアバッグと、前記エアバッグに不活性ガスを送り込んで該エアバッグを前記厚み方向に膨張させるインフレータとから構成される。これにより、前記電源部と前記放射線変換パネルとの接触を確実に且つ効率よく行うことができる。また、前記筐体の厚み方向に前記エアバッグを膨張させて前記電源部と前記放射線変換パネルとを接触させるので、該エアバッグの膨張時における前記放射線撮像装置の耐荷重性、耐衝撃性及び耐落下性も向上させることができる。

本発明によれば、電源部の充電時の発熱を利用して放射線変換パネルを加熱するので、特許文献２の加熱装置が不要となり、この結果、装置全体の重量を増加させることなく前記放射線変換パネルの感度を回復させることが可能となる。

本実施形態に係る電子カセッテが適用される放射線撮像システムの構成図である。 図１の電子カセッテの斜視図である。 図２の筐体の分解斜視図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 送出機構の要部断面図である。 筐体への放射線検出ユニットの収容を説明するための斜視図である。 筐体への電源ユニットの収容を説明するための斜視図である。 図９の電源ユニットの平面図である。 図１１Ａ〜図１１Ｃは、放射線変換パネルに対する電源ユニットの配置を模式的に示す説明図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは、放射線変換パネルの内部構成を示す断面図である。 図１の電子カセッテのブロック図である。 図１の電子カセッテを用いた被写体の撮像を説明するためのフローチャートである。 電子カセッテの他の構成を示す断面図である。 図１６Ａ及び図１６Ｂは、図１５の電子カセッテの断面図である。 図１７Ａ及び図１７Ｂは、放射線変換パネルの内部構成を示す断面図である。 図１８Ａ及び図１８Ｂは、電源ユニットがキャタピラー構造である場合を示す断面図である。 図１９Ａは、ＣｓＩからなるシンチレータでの温度と感度との関係を示すグラフであり、図１９Ｂは、ＧＯＳからなるシンチレータでの温度と感度との関係を示すグラフであり、図１９Ｃは、ａ−Ｓｉからなる光電変換素子での温度と感度との関係を示すグラフである。 図２０Ａ及び図２０Ｂは、ＣｓＩからなるシンチレータでの累積照射量と感度との関係を示すグラフであり、図２０Ｃは、ＣｓＩからなるシンチレータでの高温状態での保管時間と感度との関係を示すグラフである。 図２１Ａは、１回の照射量と感度との関係を示すグラフであり、図２１Ｂは、経過日数と感度変化との関係を示すグラフである。

本発明に係る放射線撮像装置の好適な実施形態について、図１〜図１８Ｂを参照しながら以下詳細に説明する。なお、実施形態の説明では、必要に応じて、図１９Ａ〜図２１Ｂも参照しながら説明する。

［本実施形態に係る放射線撮像装置の構成の説明］
先ず、本実施形態に係る放射線撮像装置としての電子カセッテ２０について、図１〜図１３を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係る電子カセッテ２０が適用される放射線撮像システム１０の構成図である。

放射線撮像システム１０は、ベッド等の撮影台１２に横臥した被写体１４である患者に対して、放射線１６を照射する放射線源１８と、被写体１４を透過した放射線１６を検出して放射線画像に変換する電子カセッテ２０と、放射線源１８及び電子カセッテ２０を制御するコンソール２２と、放射線画像を表示する表示装置２４とを備える。

コンソール２２と電子カセッテ２０と表示装置２４との間には、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ８０２．６０．ａ／ｂ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は、ミリ波等を用いた無線通信により信号の送受信が行われる。なお、ケーブルを用いた有線通信により信号の送受信を行ってもよい。

コンソール２２には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ）２６が接続され、ＲＩＳ２６には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ）２８が接続されている。

図２は、図１に示す電子カセッテ２０の斜視図である。

電子カセッテ２０は、撮影台１２と被写体１４との間に配置される略矩形状（六面体）の筐体２９を有する。

筐体２９は、中空の角筒状のハウジング本体３０と、ハウジング本体３０の開口部分を両側から閉塞する２つの蓋部材３２、３４とを有するモノコック構造の筐体であり、外部からの応力（例えば、筐体２９の落下、被写体１４からの荷重、外部からの衝撃）を筐体２９全体として受ける構造となっている。また、筐体２９（のハウジング本体３０及び蓋部材３２、３４）は、放射線１６を透過可能なカーボンやプラスチック等の材料から形成されている。

被写体１４が横臥する筐体２９の上面は、放射線１６が照射される照射面３６とされている。照射面３６には、被写体１４の撮像領域及び撮像位置を示すガイド線３８が形成され、ガイド線３８の外枠は、放射線１６の最大照射範囲（照射野）を示す撮像可能領域４０とされている。また、ガイド線３８の中心位置（十字状に交差する２本のガイド線３８の交点）は、該撮像可能領域４０の中心位置である。

図２及び図３に示すように、ハウジング本体３０を構成する４つの側面４２ａ〜４２ｄのうち、側面４２ａと側面４２ｂとの間にはｘ方向に沿って中空部４１が形成され、中空部４１に連通する側面４２ａの開口部４４ａを蓋部材３２で閉塞すると共に、中空部４１に連通する側面４２ｂの開口部４４ｂを蓋部材３４で閉塞することにより、筐体２９が構成される。従って、筐体２９は、照射面３６と、蓋部材３２の側面５２と、蓋部材３４の側面８１と、ハウジング本体３０の２つの側面４２ｃ、４２ｄを含む２つの側面４３、４５と、ハウジング本体３０の底面４７を含む底面４６とを有する六面体として構成される。また、筐体２９のｙ１方向の側面４３は、ｙ１方向に円弧状に膨出すると共に、筐体２９のｙ２方向の側面４５は、ｙ２方向に円弧状に膨出している。従って、開口部４４ａ、４４ｂや中空部４１は、ｙ方向に沿った長円状に形成されている。

蓋部材３２のｘ２方向側の側面５２には、電子カセッテ２０を起動するための電源スイッチ５４、各種情報を表示するディスプレイ５６、外部から充電を行なうためのＡＣアダプタの入力端子５８、外部機器との間での情報の送受信や外部からの充電が可能なインターフェース手段としてのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子６０、ＰＣカード等のメモリカード６２を装填するためのカードスロット６４、及び、電子カセッテ２０の各種の状況等を表示するＬＥＤ等のインジケータ６６が配設されている。

また、電子カセッテ２０では、インジケータ６６とディスプレイ５６とが配設されているが、インジケータ６６の表示機能をディスプレイ５６が代行することで、インジケータ６６を不要にすることができる。また、ディスプレイ５６での一部の表示機能をインジケータ６６が代行することで、ディスプレイ５６を不要にすることもできる。

蓋部材３２は、側面５２を備え且つ電源スイッチ５４、ディスプレイ５６、入力端子５８、ＵＳＢ端子６０、カードスロット６４及びインジケータ６６が配設された蓋本体６８と、該蓋本体６８のｘ１方向側に形成され、開口部４４ａに嵌合可能な挿入部７０と、挿入部７０のｙ方向に沿った両端から開口部４４ａに向かって突出する係合片７２とから構成されている。また、２つの係合片７２の外側面（図３の左側の係合片７２ではｙ１方向の側面、及び、右側の係合片７２ではｙ２方向の側面）には係合凸部７４が形成され、ハウジング本体３０内壁の開口部４４ａ側には、係合凸部７４に係合可能な係合凹部７６が形成されている。

従って、蓋部材３２をｘ１方向に進行させて、開口部４４ａと挿入部７０とを嵌合させ、且つ、ハウジング本体３０の中空部４１に進入した２つの係合片７２の係合凸部７４と係合凹部７６とをそれぞれ係合させると、蓋部材３２とハウジング本体３０とを一体化した状態で開口部４４ａを蓋部材３２により閉塞することができる。

一方、蓋部材３４は、電源スイッチ５４、ディスプレイ５６、入力端子５８、ＵＳＢ端子６０、カードスロット６４及びインジケータ６６が配設されていない点を除いては、前述の蓋部材３２と略同じ構成である。すなわち、蓋部材３４は、蓋本体６８と略同一形状であり且つ側面５２と対向するｘ１方向の側面８１を有する蓋本体８０と、該蓋本体８０のｘ２方向側に形成され、開口部４４ｂに嵌合可能な挿入部８２と、挿入部８２のｙ方向に沿った両端から開口部４４ｂに向かって突出する係合片８４とから構成されている。また、２つの係合片８４の外側面（図３の左側の係合片８４ではｙ１方向の側面、及び、右側の係合片８４ではｙ２方向の側面）にも係合凸部８６が形成され、ハウジング本体３０内壁の開口部４４ｂ側には、係合凸部８６に係合可能な係合凹部８８が形成されている。

従って、蓋部材３２の場合と同様に、蓋部材３４をｘ２方向に進行させて、開口部４４ｂと挿入部８２とを嵌合させ、且つ、ハウジング本体３０の中空部４１に進入した２つの係合片８４の係合凸部８６と係合凹部８８とをそれぞれ係合させると、蓋部材３４とハウジング本体３０とを一体化した状態で開口部４４ｂを蓋部材３４により閉塞することができる。

図４Ａ〜図６Ｂは、筐体２９内を図示した電子カセッテ２０の断面図である。

ハウジング本体３０の開口部４４ａ、４４ｂを２つの蓋部材３２、３４でそれぞれ閉塞することにより、筐体２９内には、中空部４１である室１１０が形成される。

室１１０は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ｙ方向に沿って長円状に形成されている。また、図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、室１１０における筐体２９の底面４６（を構成するハウジング本体３０の底面４７）側には、ハウジング本体３０の厚み方向（ｚ方向）に膨張及び収縮が可能なエアバッグ２５８が配置されている。エアバッグ２５８は、一般的な自動車用のエアバッグと同様の構造を有し、後述するインフレータ３４８（図１３参照）から送り込まれる不活性ガスによってｚ方向に膨張可能である。なお、エアバッグ２５８には、不活性ガスを排出する図示しない排出孔が形成されており、排出孔を介して不活性ガスを排出することにより、エアバッグ２５８を収縮することが可能である。また、エアバッグ２５８とインフレータ３４８とによって、後述する帯状部２６６を放射線変換パネル１１６に接触させる接触機構３４９が構成される。

室１１０の側面４２ｃ、４２ｄ側におけるエアバッグ２５８の近傍には、円弧状の側面４２ｃ、４２ｄに沿って２つの支持部材２５４がそれぞれ配置されている。各支持部材２５４は、図４Ａ及び図４Ｂの側面視で略１／４円の形状であり、エアバッグ２５８側の角部には段差部２５６が形成されている。２つの段差部２５６に基台１１２の両端部を配置することにより、エアバッグ２５８上方に基台１１２を配置することができる。なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、一例として、各支持部材２５４に段差部２５６を形成した場合を図示しているが、エアバッグ２５８上方で基台１１２をスライド可能に支持できればよいので、該段差部２５６に代えてレール又は溝を形成し、前記レール又は前記溝に基台１１２をスライド可能に配置してもよい。また、基台１１２には、電子部品等を含む制御モジュール１３３が配置されている。

室１１０の照射面３６側には、ハウジング本体３０の照射面３６側を透過して該室１１０に入射した放射線１６を放射線画像に変換する放射線変換パネル１１６が配置されている。放射線変換パネル１１６は、撮像可能領域４０に対応する程度の大きさであることが望ましく、放射線１６を透過可能な接着層２６０を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着されている。従って、図４Ａのように、エアバッグ２５８がｚ１方向に収縮していれば、制御モジュール１３３と放射線変換パネル１１６とが離間した状態となる。

放射線変換パネル１１６は、放射線１６を可視光等の他の波長の電磁波に変換するシンチレータ１１８と、該シンチレータ１１８により変換された電磁波を電気信号に変換する光電変換層１２０とから構成された、いわゆる間接変換型の放射線検出器である。

また、シンチレータ１１８と光電変換層１２０とは、熱による反りの発生を考慮して、分離可能な状態で積層してもよい。あるいは、シンチレータ１１８に光電変換層１２０を直接形成するか、又は、光電変換層１２０にシンチレータ１１８を直接形成してもよい。

なお、図４Ａ〜図６Ｂでは、放射線１６の照射方向に沿って光電変換層１２０とシンチレータ１１８との順に配置された表面読取方式としてのＩＳＳ（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の放射線検出器を図示しているが、放射線１６の照射方向に沿ってシンチレータ１１８と光電変換層１２０との順に配置された、裏面読取方式であるＰＳＳ（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の放射線検出器であってもよい。また、シンチレータ１１８としては、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）又はガドリニウム・オキサイド・サルファ（ＧＯＳ）から構成されるシンチレータを用いればよい。さらに、本実施形態では、上述した間接変換型の放射線検出器に代えて、シンチレータ１１８を用いずに放射線１６を電気信号に直接変換する、いわゆる直接変換型の放射線検出器を使用することも可能である。以下の説明では、ＩＳＳ方式の放射線変換パネル１１６を用いた場合について説明する。

図５に示すように、放射線変換パネル１１６（の光電変換層１２０）のｘ１方向の側面には、複数のフレキシブル基板１２６が所定間隔毎に配置され、各フレキシブル基板１２６にはＩＣ１２８がそれぞれ配置されている。この場合、各フレキシブル基板１２６及び各ＩＣ１２８は、光電変換層１２０を駆動するための制御信号を光電変換層１２０に供給するためのフレキシブル基板及びＩＣと、制御信号の供給によって駆動された光電変換層１２０から放射線画像に応じた電気信号を読み出すためのフレキシブル基板及び前記電気信号に対して所定の信号処理を行うＩＣとに、それぞれ割り当てられている。なお、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、各フレキシブル基板１２６は、制御モジュール１３３に接続されている。

そして、上述した基台１１２、放射線変換パネル１１６、フレキシブル基板１２６、ＩＣ１２８及び制御モジュール１３３により、放射線１６を検出して放射線画像に変換するための放射線検出ユニット２５０が構成される。

一方、放射線変換パネル１１６と制御モジュール１３３との間には、電源ユニット２５２が配設されている。

電源ユニット２５２は、図４Ａ〜図５に示すように、室１１０における側面４２ｃ、４２ｄ近傍にそれぞれ配置された２つの巻取部２６２、２６４と、各巻取部２６４、２６４から引き出されて、放射線変換パネル１１６と制御モジュール１３３との間に配置される帯状部２６６とを有する。

前述のように、筐体２９の側面４３、４５は、外方に円弧状に膨出した形状となっており、室１１０における側面４２ｃ、４２ｄ近傍の箇所（支持部材２５４上方の略半円のスペース）は、放射線検出ユニット２５０が配置されないデッドスペースとなる。そこで、電子カセッテ２０では、これらのデッドスペースを有効利用する目的で、電源ユニット２５２の２つの巻取部２６２、２６４を前記各デッドスペースにそれぞれ配置している。従って、２つの巻取部２６２、２６４は、放射線検出ユニット２５０（を構成する放射線変換パネル１１６）の周縁部に配置されることになる。

巻取部２６２、２６４は、帯状部２６６を巻き取ると共に、室１１０に配置された放射線検出ユニット２５０に対する緩衝材として機能させるために、樹脂製の中空円筒であることが望ましい。従って、帯状部２６６は、巻取部２６２、２６４に巻き取り可能な程度の可撓性を有する。

また、帯状部２６６は、図４Ａに示すシート状の放射線遮蔽部材２６８と、図４Ｂに示すシート状電池（電源部）２７０、２７２とから構成され、放射線変換パネル１１６と略同じ平面積となるように、２つの巻取部２６２、２６４から引き出されている（図４Ａ〜図６Ｂ参照）。

ここで、放射線遮蔽部材２６８は、放射線１６を遮蔽可能な鉛又は銅のシートである。一方、シート状電池２７０、２７２は、電子カセッテ２０の各部に電力供給が可能なバッテリであり、外部からの充電が可能なシート型のポリマーリチウムイオン二次電池が望ましい。なお、シート状電池２７０は、被写体１４に対する放射線画像の撮像回数が比較的少ない場合に電力供給を行うことができる比較的小容量のバッテリであり、シート状電池２７２は、撮像回数が比較的多い場合に電力供給を行うことができる比較的大容量のバッテリである。

前述のように、巻取部２６２、２６４が樹脂製の中空円筒であり、帯状部２６６が可撓性を有し、シート状電池２７０、２７２がポリマーリチウムイオン二次電池である。そのため、電源ユニット２５２は、室１１０における緩衝材として機能し、電子カセッテ２０の耐落下性能を向上させることが可能である。

図４Ａ及び図６Ａに示すように、エアバッグ２５８がｚ１方向に収縮している状態では、放射線変換パネル１１６と、帯状部２６６と、制御モジュール１３３とがｚ方向に沿って互いに離間している。この場合、２つの巻取部２６２、２６４から放射線遮蔽部材２６８が引き出された状態で、放射線１６が照射面３６に照射されると、ハウジング本体３０の照射面３６側を透過して室１１０に入射した放射線１６は、放射線変換パネル１１６で放射線画像に変換される。また、一部の放射線１６が放射線変換パネル１１６を通り抜けた場合でも、該一部の放射線１６は、放射線遮蔽部材２６８で遮蔽されるので、制御モジュール１３３への放射線１６の照射が阻止される。

ところで、電子カセッテ２０の軽量化を図る目的で、ＣｓＩからなるシンチレータ１１８を用いた場合、図１９Ａに示すように、該シンチレータ１１８の温度上昇によって放射線１６に対するシンチレータ１１８の感度が低下し、この結果、放射線画像の画質が低下する可能性がある。

また、図２０Ａに示すように、放射線１６の累積の曝射線量（累積照射量）の増加によって放射線１６に対するシンチレータ１１８の感度が低下する。

これは、累積照射量の増加に伴って、ＣｓＩのシンチレータ１１８に深いトラップ（欠陥）が多数発生する光劣化が惹起され、この結果、次の撮像では、照射された放射線１６に関する情報（放射線画像情報）が深いトラップに捕捉されて、光電変換層１２０に届かないからである。この場合、シンチレータ１１８内のどの箇所に深いトラップが発生するかは分からないため、深いトラップでの前記情報の捕捉に起因して、シンチレータ１１８での意図しない局所的な感度変化（感度ムラ）が発生する。そのため、例えば、深いトラップが多数発生していれば、相対的に感度の大きい箇所（感度ムラの目立つ箇所）が局所的に発生する可能性がある。

このような深いトラップの発生による感度低下に対しては、図２０Ｂに示すように、使用温度Ｔを高くすれば（Ｔ１＜Ｔ２）、累積照射量に対して感度を緩やかに低下させることができ（急激な感度低下を抑制することができる）、その一方で、図２０Ｃに示すように、高温状態で保管すれば感度は回復する。

なお、ＧＯＳからなるシンチレータ１１８では、図１９Ｂに示すように、温度変化に対する感度の変化は小さい。

また、光電変換層１２０についても、温度変化によって電磁波に対する該光電変換層１２０の感度が変化し、放射線画像の画質が低下する可能性がある。

例えば、ａ−Ｓｉからなる光電変換層１２０では、光強度の大きな可視光が入射されるとＳｉのダングリングボンドが増加して導電率が劣化するステブラー・ロンスキー（Ｓｔａｅｂｌｅｒ−Ｗｒｏｎｓｋｉ）効果が発生する。これにより、Ｓｉでの欠陥密度が増加して、光電変換層１２０内でのキャリアの移動が阻害されてしまう。但し、欠陥密度は、可視光の入射によって増加するが、該入射が続くと飽和する。また、欠陥密度は、Ｓｉに熱が加わることで時間経過と共に減少する。

さらに詳しく説明すると、光電変換層１２０においては、該光電変換層１２０を構成するａ−Ｓｉの光電変換素子（フォトダイオード）に発生した浅いトラップに電荷が一時的に捕捉される。該トラップは、フォトダイオードに入射される可視光の光量が大きい程（大線量の放射線１６の照射である程）発生しやすい。そして、次の撮像時には、光電変換素子に入射された可視光によって電荷が励起され、浅いトラップから吐き出される。従って、光電変換素子は、可視光から変換された新たな電荷に加え、浅いトラップから吐き出された電荷も、放射線画像に応じた電気信号として出力する。この場合、光電変換層１２０内のどの光電変換素子に浅いトラップが発生するかは分からないため、浅いトラップからの電荷の吐き出しに起因して、光電変換層１２０での意図しない局所的な感度の増加（感度ムラ）が発生する。

しかも、今回の撮像が大線量での放射線１６の照射であれば、シンチレータ１１８に深いトラップが多数発生すると共に、光電変換層１２０にも浅いトラップが多数発生し、これらの浅いトラップに電荷が一時的に捕捉される。そのため、図２１Ａに示すように、次の撮像では、深いトラップの発生に起因したシンチレータ１１８での相対的に感度の大きな箇所の発生や、浅いトラップに捕捉された電荷の吐き出しにより、大きな感度変化Δとなって、見掛け上、放射線変換パネル１１６の感度を大幅に増加させてしまう。

このように、ＣｓＩのシンチレータ１１８とａ−Ｓｉの光電変換層１２０と空構成される放射線変換パネル１１６においては、今回の撮像での放射線１６の照射量が大きい場合、次の撮像では、局所的に感度が大きくなって、放射線画像の画像ムラが目立ってしまうおそれがある。また、ＣｓＩに深いトラップが発生すると共に、ａ−Ｓｉに浅いトラップが発生する場合、図２１Ｂに示すように、大きな感度変化Δが解消されるまでに数日程度を要する。

このように、放射線変換パネル１１６では、温度変化に起因した感度変化や、局所的な感度変化に起因した画像ムラによって放射線画像の画質が低下する場合があるため、加熱によって感度を回復できることが望ましい。しかしながら、放射線変換パネル１１６を加熱する加熱装置を筐体２９内に内蔵させると、電子カセッテ２０の重量が増加して可搬性が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態に係る電子カセッテ２０では、図４Ｂ及び図６Ｂに示すように、電源ユニット２５２を構成する２つの巻取部２６２からシート状電池２７０又はシート状電池２７２を引き出した状態で、エアバッグ２５８をｚ２方向に膨張させて基台１１２及び制御モジュール１３３をｚ２方向に変位させることにより、基台１１２と、制御モジュール１３３と、シート状電池２７０又はシート状電池２７２とを放射線変換パネル１１６に押し付ける。この状態で、外部から入力端子５８又はＵＳＢ端子６０を介してシート状電池２７０又はシート状電池２７２を充電することにより、充電による発熱で放射線変換パネル１１６（を構成するＣｓＩからなるシンチレータ１１８）を加熱して、該シンチレータ１１８の感度を回復するようにしている。

この場合、シンチレータ１１８と光電変換層１２０とが積層されているので、シート状電池２７０又はシート状電池２７２の充電による発熱で、ＣｓＩからなるシンチレータ１１８に加え、ａ−Ｓｉからなる光電変換層１２０も加熱して感度回復させることが可能である。すなわち、シート状電池２７０又はシート状電池２７２の熱でＣｓＩからなるシンチレータ１１８とａ−Ｓｉからなる光電変換層１２０とを平面的に加熱（放射線変換パネル１１６の使用温度よりも高温で平面的に加熱）するため、光電変換層１２０の浅いトラップに捕捉された電荷を吐き出させると共に、該浅いトラップを消失させる一方で、シンチレータ１１８の深いトラップも消失させて、シンチレータ１１８及び光電変換層１２０を均一に感度回復させる。

なお、シンチレータ１１８がＧＯＳからなる場合には、ＧＯＳからなるシンチレータ１１８を介して光電変換層１２０を加熱することにより、該光電変換層１２０の感度回復に加え、残像の低減も可能である。

図５及び図７に示すように、室１１０の側面４２ｃ側に配置された巻取部２６２内には、帯状部２６６が巻回され且つ電気的に絶縁された巻芯２７４がｘ方向に貫通している。巻芯２７４のｘ１方向の端部は、蓋部材３４に接触する支持部材２７６に嵌合する。また、巻芯２７４のｘ２方向の端部は、蓋部材３２に接触するモータ（駆動部）２７８に連結されている。そして、巻取部２６２、巻芯２７４及びモータ２７８によって、帯状部２６６を送出する送出機構２７９が構成される。

一方、室１１０の側面４２ｄ側に配置された巻取部２６４内には、帯状部２６６が巻回され且つ電気的に絶縁された巻芯２８０がｘ方向に貫通している。巻芯２８０のｘ１方向の端部は、蓋部材３４に接触する支持部材２８２に嵌合する。また、巻芯２８０のｘ２方向の端部は、蓋部材３２に接触するモータ（駆動部）２８４に連結されている。そして、巻取部２６４、巻芯２８０及びモータ２８４によって、帯状部２６６を送出する送出機構２８５が構成される。

図７に示すように、巻芯２７４、２８０は、ｘ１方向側の端部を構成する中空の円筒部材２９０と、円筒部材２９０に連結し且つモータ２７８、２８４にまで延在する中空の円筒部材（冷却部材）２９２とからそれぞれ構成されている。この場合、帯状部２６６は、大部分が円筒部材２９２にかかり、ｘ１方向側の一部が円筒部材２９０にかかるように巻芯２７４、２８０に巻回される。

円筒部材２９０の中空部分には、ワイヤ２９４、２９６が配置されている。各ワイヤ２９４、２９６の一端部は、巻芯２７４、２８０に巻回されたシート状電池２７０、２７２のｘ１方向側の端部に接続されている。また、各ワイヤ２９４、２９６の他端部は、巻芯２７４、２８０のｘ１方向の端部（円筒部材２９０のｘ方向側）に設けられた接続端子２９８、３００にそれぞれ接続されている。この場合、ワイヤ２９４、２９６のうち、一方のワイヤは、シート状電池２７０、２７２の正極側に接続される電線であり、他方のワイヤは、シート状電池２７０、２７２の負極側に接続される電線である。

なお、巻芯２７４、２８０は、円筒部材２９０、２９２から構成されるので、接続端子２９８は、巻芯２７４、２８０のｘ方向に沿った中心軸９０ｘ上に設けられると共に、接続端子３００は、接続端子２９８を中心として同心円状に設けられていることが望ましい。

前述のように、巻芯２７４、２８０（を構成する円筒部材２９０）のｘ１方向側の端部は、支持部材２７６、２８２にそれぞれ嵌合している。そのため、円筒部材２９０と嵌合する支持部材２７６、２８２の凹部には、各接続端子２９８、３００に対向するように、接続端子３０２、３０４がそれぞれ設けられている。この場合、各接続端子２９８、３００、３０２、３０４は、板バネやコネクタ等のように、機械的な接続により電気的に接続されるものであればよい。

従って、巻芯２７４、２８０の円筒部材２９０が支持部材２７６、２８２の凹部にそれぞれ嵌合することにより、接続端子２９８と接続端子３０２、及び、接続端子３００と接続端子３０４がそれぞれ電気的に接続されていれば、外部から入力端子５８又はＵＳＢ端子６０と、接続端子３０２、３０４と、接続端子２９８、３００と、ワイヤ２９４、２９６とを介してシート状電池２７０、２７２を充電することが可能となる。また、シート状電池２７０、２７２からワイヤ２９４、２９６と、接続端子２９８、３００と、接続端子３０２、３０４とを介して、電子カセッテ２０内の各部に電力供給を行うことも可能となる。

一方、円筒部材２９２は、ネジ部材３１０によって円筒部材２９０のｘ２方向側と螺合することにより該円筒部材２９０と同軸に連結される。円筒部材２９２の中空部３１２には、巻芯２７４、２８０に巻回されたシート状電池２７０、２７２を冷却するための冷却液体３１６が充填され、蓋部材３１４により密封されている。従って、ネジ部材３１０を回して円筒部材２９０から円筒部材２９２を取り外した状態で冷却液体３１６の充填又は交換を行ってもよいし、ネジ部材３１０と円筒部材２９０とを螺合させて、巻芯２７４、２８０を構成した状態で冷却液体３１６の充填又は交換を行ってもよい。

巻芯２７４、２８０（を構成する円筒部材２９２）のｘ２方向側の端部は、中空部３１２に冷却液体３１６が充填された状態でモータ２７８、２８４に挿入されている。従って、モータ２７８、２８４の駆動作用下にモータ軸としての巻芯２７４、２８０が回転することにより、巻取部２６２、２６４から帯状部２６６（放射線遮蔽部材２６８、シート状電池２７０、２７２）を引き出し、あるいは、巻取部２６２、２６４に帯状部２６６を巻き取ることが可能となる。

蓋部材３４に接触する支持部材２７６、２８２は、２つのバネ部材３０６、３０８によって上下方向（ｚ方向）に支持されている。また、モータ２７８、２８４も２つのバネ部材３１８、３２０によって上下方向に支持されている。従って、巻芯２７４、２８０が支持部材２７６、２８２及びモータ２７８、２８４によってそれぞれ支持されることにより、巻取部２６２、２６４を含む電源ユニット２５２が室１１０で上下方向に支持される。

また、エアバッグ２５８がｚ方向に膨張又は収縮することにより、巻取部２６２、２６４から引き出された帯状部２６６がｚ方向に変位した場合、巻取部２６２、２６４及び巻芯２７４、２８０を介して支持部材２７６、２８２及びモータ２７８、２８４もｚ方向に変位可能である。この結果、エアバッグ２５８のｚ方向への膨張又は収縮に起因して、室１１０において電源ユニット２５２を全体的にｚ方向に変位させることができる。

図８及び図９は、筐体２９への放射線検出ユニット２５０及び電源ユニット２５２の組み込みを説明するための斜視図である。

先ず、図８に示すように、ハウジング本体３０の開口部４４ｂから中空部４１（室１１０）に放射線検出ユニット２５０を挿入する。この場合、ハウジング本体３０の底面４７側にエアバッグ２５８及び２つの支持部材２５４を予め配置し、エアバッグ２５８を収縮状態としておけば、フレキシブル基板１２６及びＩＣ１２８をｘ１方向に向けた状態で、２つの支持部材２５４の段差部２５６に基台１１２の両端部を配置して、放射線検出ユニット２５０をｘ２方向にスライドさせれば、該放射線検出ユニット２５０を中空部４１に容易に配置することができる。なお、段差部２５６の代わりにレール又は溝が形成されている場合でも、前記レール又は前記溝に沿って基台１１２をｘ２方向にスライドさせるだけで、放射線検出ユニット２５０を中空部４１に配置可能である。

次に、放射線変換パネル１１６をハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着層２６０を介して接着させる。接着層２６０（図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ参照）の接着方法としては、例えば、前記内壁と放射線変換パネル１１６との間にホットメルト樹脂を介在させた後に、該接着層２６０を加熱して流動化させ、その後、接着層２６０を冷却して硬化させるとよい。放射線変換パネル１１６の接着後、開口部４４ｂを蓋部材３４で閉塞して、ハウジング本体３０と蓋部材３４とを一体化させる。

次に、図９に示すように、ハウジング本体３０の開口部４４ａから中空部４１（室１１０）に電源ユニット２５２を挿入する。この場合、エアバッグ２５８を収縮状態としておけば、放射線変換パネル１１６と基台１１２との間に帯状部２６６を挿入するためのスペースが確保できるので、中空部４１に電源ユニット２５２を挿入しやすくなる。また、放射線検出ユニット２５０のフレキシブル基板１２６及びＩＣ１２８がｘ１方向側に配置されているので、電源ユニット２５２の挿入時に、フレキシブル基板１２６及びＩＣ１２８と電源ユニット２５２とが干渉することもない。

そして、巻芯２７４、２８０（の円筒部材２９０）のｘ１方向の端部を蓋部材３４に設けられた支持部材２７６、２８２にそれぞれ嵌合させ、次に、巻芯２７４、２８０（の円筒部材２９２）のｘ２方向の端部が蓋部材３２に設けられたモータ２７８、２８４に挿入されるように、ハウジング本体３０の開口部４４ａを蓋部材３２で閉塞する。これにより、ハウジング本体３０と蓋部材３２とが一体化されて筐体２９内に室１１０が形成されると共に、該室１１０に放射線検出ユニット２５０及び電源ユニット２５２を収容することができる。

なお、筐体２９から放射線検出ユニット２５０及び電源ユニット２５２を取り出す場合には、上述した挿入方向とは逆方向に各開口部４４ａ、４４ｂからそれぞれ取り出せばよい。

このように、ハウジング本体３０の２つの開口部４４ａ、４４ｂのうち、一方の開口部４４ｂから放射線検出ユニット２５０を出し入れし、他方の開口部４４ａから電源ユニット２５２を出し入れするので、出し入れ時における放射線検出ユニット２５０と電源ユニット２５２との干渉の発生を回避することができる。

図１０は、電源ユニット２５２の一構成例であり、巻取部２６２から比較的小容量のシート状電池２７０が引き出される一方で、巻取部２６４から比較的大容量のシート状電池２７２が引き出され、各シート状電池２７０、２７２間にシート状の放射線遮蔽部材２６８が連結されている。

従って、放射線１６の照射時（図４Ａ及び図６Ａ参照）には、平面視で、放射線遮蔽部材２６８と放射線変換パネル１１６とが重なり合うように、モータ２７８、２８４（図５及び図７参照）を駆動して巻取部２６２、２６４から放射線遮蔽部材２６８を引き出せばよい。

また、シート状電池２７０の充電中（図４Ｂ及び図６Ｂ参照）は、平面視で、シート状電池２７０と放射線変換パネル１１６とが重なり合うように、モータ２７８、２８４を駆動して巻取部２６２からシート状電池２７０を引き出すと共に、放射線遮蔽部材２６８及びシート状電池２７２を巻取部２６４に巻き取ればよい。

さらに、シート状電池２７２の充電中は、平面視で、シート状電池２７２と放射線変換パネル１１６とが重なり合うように、モータ２７８、２８４を駆動して巻取部２６４からシート状電池２７２を引き出すと共に、放射線遮蔽部材２６８及びシート状電池２７０を巻取部２６２に巻き取ればよい。

なお、図１０では、異なる容量の２つのシート状電池２７０、２７２を用いた場合を図示しているが、同じ容量（大容量又は小容量）のシート状電池を用いてもよいし、３つ以上のシート状電池を用いてもよいことは勿論である。

図１１Ａ〜図１１Ｃは、放射線変換パネル１１６と電源ユニット２５２との配置関係を示す説明図である。

図１１Ａのように、放射線１６の照射時には、放射線変換パネル１１６から離間して放射線遮蔽部材２６８を配置することにより、放射線遮蔽部材２６８直下の制御モジュール１３３（図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ参照）に放射線１６が照射されることを阻止することができる。

また、図１１Ｂのように、シート状電池２７０、２７２の充電中は、放射線変換パネル１１６にシート状電池２７０、２７２を接触させた状態で充電を行なうことにより、充電による発熱で放射線変換パネル１１６を加熱させて、該放射線変換パネル１１６の感度回復や残像の低減化を実現することができる。

さらに、図１１Ｃのように、放射線１６の照射時に、放射線変換パネル１１６に放射線遮蔽部材２６８又はシート状電池２７０、２７２を接触させてもよい。放射線遮蔽部材２６８を放射線変換パネル１１６に接触させた場合には、制御モジュール１３３への放射線１６の照射を阻止することができる。

また、放射線１６は、放射線変換パネル１１６で放射線画像に変換されるので、一部の放射線１６が放射線変換パネル１１６を通り抜けることがなければ、シート状電池２７０、２７２を放射線変換パネル１１６に接触させてもよい。従って、シート状電池２７０、２７２を放射線変換パネル１１６に接触させた場合には、撮像中であっても、シート状電池２７０、２７２の熱で放射線変換パネル１１６を均一に温めることができる。

図１２Ａは、光電変換層１２０にＣｓＩのシンチレータ１１８が直接蒸着されている場合を図示したものである。

この場合、光電変換層１２０は、接着層２６０を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着された可撓性を有するプラスチック基板等の蒸着基板３３０と、蒸着基板３３０に形成されたａ−Ｓｉ等からなる薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ；ＴＦＴ）層３３２と、ＴＦＴ層３３２上に形成されたａ−Ｓｉ等からなるフォトダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換膜３３４とから構成されている。

ＣｓＩのシンチレータ１１８は、ＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を真空蒸着法により短冊状の柱状結晶構造３３６として光電変換膜３３４上に形成したものである。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）のシンチレータ１１８は、柱状結晶構造３３６が湿度に弱いという特性を有するので、ポリパラキシリレン樹脂からなる光透過性の防湿保護材３３８で封止されている。また、防湿保護材３３８の帯状部２６６側には、アルミニウム等からなる金属の反射層３４０が形成されている。反射層３４０は、柱状結晶構造３３６で放射線１６から変換された可視光が帯状部２６６側に進行してきた場合に、該可視光を光電変換膜３３４側に反射させるために用いられる。

図１２Ｂは、ＣｓＩのシンチレータ１１８に光電変換層１２０を形成した場合を図示したものである。

この場合、ＣｓＩのシンチレータ１１８は、アルミニウム等からなる金属の蒸着基板３４２上に真空蒸着法により柱状結晶構造３３６を形成し、該柱状結晶構造３３６を防湿保護材３３８で封止している。また、防湿保護材３３８の照射面３６側にａ−Ｓｉ等からなる光電変換膜３３４と、ａ−Ｓｉ等からなるＴＦＴ層３３２とが順に形成され、該ＴＦＴ層３３２が接着層２６０を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着されている。なお、蒸着基板３４２は、柱状結晶構造３３６で放射線１６から変換された可視光が帯状部２６６側に進行してきた場合に、該可視光を光電変換膜３３４側に反射する。

図１３は、電子カセッテ２０のブロック構成図である。

光電変換層１２０は、放射線１６（図１、図２、図４Ａ、図６Ａ及び図１１Ａ参照）を電荷に変換して蓄積可能なｐｉｎ型のフォトダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換素子１４０と、スイッチング素子としてのＴＦＴ１４２とを有する。なお、前述した光電変換膜３３４が光電変換素子１４０に対応し、ＴＦＴ層３３２がＴＦＴ１４２に対応する。また、図１３では、光電変換素子１４０がｐｉｎ型のフォトダイオードである場合を図示している。

この場合、光電変換層１２０では、図１２Ａの蒸着基板３３０の一面又は図１２ＢのＴＦＴ層３３２の一面に複数の信号線１４４とゲート線１４６とを互いに交差させるように配設し、各ゲート線１４６と各信号線１４４とにより区画された小領域に光電変換素子１４０とＴＦＴ１４２とをそれぞれ設けることで、複数の光電変換素子１４０及び複数のＴＦＴ１４２を二次元マトリクス状に配列させている。また、１つの光電変換素子１４０には１本のバイアス線１４８が接続され、各バイアス線１４８は、１本の結線１５０を介してバイアス電源１７２に接続されている。

ここで、光電変換素子１４０のアノード電極は、バイアス線１４８に接続され、カソード電極は、ＴＦＴ１４２のソース電極Ｓに接続されている。一方、ＴＦＴ１４２のゲート電極Ｇは、ゲート線１４６を介してゲート駆動回路１５２に接続され、ドレイン電極Ｄは、信号線１４４を介して信号読出回路１５４に接続されている。この場合、ゲート駆動回路１５２は、複数のＩＣ１２８に対応する放射線変換パネル１１６を駆動するための駆動回路部であり、一方で、信号読出回路１５４は、複数の他のＩＣ１２８に対応する放射線画像に応じた電気信号を読み出す読出回路部である。

バイアス電源１７２は、結線１５０及び各バイアス線１４８を介して各光電変換素子１４０に逆方向にバイアス電圧（逆バイアス電圧）を印加する。なお、図１３では、ｐｉｎ型の光電変換素子１４０のｐ層側にアノード電極を介してバイアス線１４８が接続されているので、バイアス電源１７２からは、光電変換素子１４０のアノード電極に結線１５０及びバイアス線１４８を介して逆バイアス電圧として負の電圧（カソード電極よりも所定電圧以上低い電圧であればよい。）が印加されるようになっている。なお、光電変換素子１４０のｐｉｎ型の積層順を逆に形成して（光電変換素子１４０の極性が逆となるように形成して）カソード電極にバイアス線１４８を接続する場合には、バイアス電源１７２からはカソード電極に逆バイアス電圧として正の電圧（アノード電極よりも所定電圧以上高い電圧であればよい。）が印加される。その場合には、図１３における光電変換素子１４０のバイアス電源１７２に対する接続の向きが逆向きになる。

ゲート駆動回路１５２からゲート線１４６を介してＴＦＴ１４２のゲート電極Ｇに信号読み出し用の電圧（制御信号）が印加されると、ＴＦＴ１４２のゲートが開き、光電変換素子１４０に蓄積された電荷、すなわち、電気信号（放射線画像信号）が、ＴＦＴ１４２のソース電極Ｓを介してドレイン電極Ｄから信号線１４４に読み出される。

信号読出回路１５４では、各信号線１４４に対して、増幅器１６０、サンプルホールド回路１６２、マルチプレクサ１６４及びＡＤ変換器１６６が順に接続されている。従って、各信号線１４４を介して読み出された電気信号は、チャージアンプからなる増幅器１６０によって増幅され、サンプルホールド回路１６２によってサンプリングされた後、マルチプレクサ１６４を介してＡＤ変換器１６６に順次供給され、デジタル信号（デジタル値）に変換される。ＡＤ変換器１６６は、デジタル値に変換された各光電変換素子１４０の電気信号を後述するカセッテ制御部１７４に順次出力する。

また、電子カセッテ２０は、装置全体を制御するための制御部１７０を有する。

制御部１７０は、前述した電源スイッチ５４、ディスプレイ５６、入力端子５８、ＵＳＢ端子６０、カードスロット６４、インジケータ６６、電源部９４及びバイアス電源１７２に加え、放射線変換パネル１１６、ゲート駆動回路１５２及び信号読出回路１５４等を制御するカセッテ制御部１７４と、コンソール２２との間で無線通信により信号の送受信を行う通信部１７６と、シート状電池２７０、２７２の電圧を所望の電圧に変換して電子カセッテ２０内の各部に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータ等の電力変換回路である電源回路１７８とを有する。なお、バイアス電源１７２、カセッテ制御部１７４、通信部１７６及び電源回路１７８は、前述した制御モジュール１３３（図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図８及び図９参照）に含まれる。

カセッテ制御部１７４は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、図示しないＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。

具体的に、カセッテ制御部１７４は、画像メモリ１８２、残量検出部１８４、記憶部１８６、接触動作判定部３５０、エアバッグ制御部３５２及び電源制御部３５４を有する。

画像メモリ１８２は、放射線変換パネル１１６から信号読出回路１５４を介して取得した放射線画像を記憶する。残量検出部１８４は、現在使用しているシート状電池２７０又はシート状電池２７２の残量を検出する。記憶部１８６は、電子カセッテ２０を特定するためのカセッテＩＤ情報を記憶する。

接触動作判定部３５０は、電源ユニット２５２を構成する帯状部２６６（放射線遮蔽部材２６８、シート状電池２７０、２７２）を放射線変換パネル１１６に接触させるべきか否かを判定する。

エアバッグ制御部３５２は、帯状部２６６と放射線変換パネル１１６との接触が必要であると接触動作判定部３５０が判定した場合には、インフレータ３４８を制御して、エアバッグ２５８を膨張させる。インフレータ３４８は、図示しない点火剤を点火して窒素ガス又はヘリウムガス等の不活性ガスを発生させ、発生した不活性ガスをエアバッグ２５８に送り込む。エアバッグ２５８は、インフレータ３４８から不活性ガスが送り込まれると、そのガス圧によりｚ２方向に膨張する。

また、エアバッグ制御部３５２は、帯状部２６６と放射線変換パネル１１６との接触が不要と接触動作判定部３５０が判定した場合には、インフレータ３４８に対する制御を行わない（エアバッグ２５８を収縮状態にするか、あるいは、該エアバック２５８の収縮状態を維持する）。

電源制御部３５４は、シート状電池２７０又はシート状電池２７２と放射線変換パネル１１６との接触が必要と接触動作判定部３５０が判定した場合には、モータ２７８、２８４を駆動させて、巻取部２６２、２６４からシート状電池２７０又はシート状電池２７２を引き出させる。

また、電源制御部３５４は、放射線遮蔽部材２６８と放射線変換パネル１１６との接触が必要と接触動作判定部３５０が判定した場合や、シート状電池２７０又はシート状電池２７２と放射線変換パネル１１６との接触を停止すべきと接触動作判定部３５０が判定した場合には、モータ２７８、２８４を駆動させて、巻取部２６２、２６４から放射線遮蔽部材２６８を引き出す一方で、シート状電池２７０及びシート状電池２７２を巻き取る。

さらに、電源制御部３５４は、シート状電池２７０又はシート状電池２７２と放射線変換パネル１１６との接触を停止すべきと接触動作判定部３５０が判定した場合であっても、エアバッグ２５８の収縮によってシート状電池２７０又はシート状電池２７２と放射線変換パネル１１６とが離間するのであれば、モータ２７８、２８４の駆動を禁止する。

［本実施形態に係る放射線撮像装置の動作］
次に、本実施形態に係る電子カセッテ２０を含む放射線撮像システム１０の動作について、図１４のフローチャートに従って説明する。なお、この動作説明では、必要に応じて、図１〜図１３も参照しながら説明する。

ここでは、一例として、放射線１６の照射前に、図１１Ｂに示す状態で、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２に対する充電と、充電による発熱を利用した放射線変換パネル１１６の感度回復とを行い、その後、図１１Ａに示す状態で、放射線１６の照射が行われる場合について説明する。

先ず、ステップＳ１において、ユーザは、病院内の放射線科等の所定の保管場所から撮影台１２（図１参照）にまで電子カセッテ２０を運搬する。この場合、電子カセッテ２０は、電源回路１７８（図１３参照）がカセッテ制御部１７４にのみ電力供給を行って、該カセッテ制御部１７４のみが動作しているスリープ状態である。

なお、電子カセッテ２０の運搬中における放射線検出ユニット２５０及び電源ユニット２５２のがたつきを防止するために、接触動作判定部３５０は、インフレータ３４８を制御して、エアバッグ２５８を膨張させてもよい。この場合、インフレータ３４８が点火剤を点火して不活性ガスを発生させれば、該不活性ガスがエアバッグ２５８に送り込まれ、エアバッグ２５８は、前記不活性ガスのガス圧によりｚ２方向に膨張する。これにより、基台１１２、制御モジュール１３３及び帯状部２６６が放射線変換パネル１１６に押し付けられてｚ方向に位置決め固定されるので、運搬時における電子カセッテ２０の耐落下性や耐衝撃性が向上し、この結果、放射線検出ユニット２５０及び電源ユニット２５２をがたつかせることなく電子カセッテ２０を運搬することができる。

次に、ユーザは、照射面３６を上方に向けた状態で電子カセッテ２０を撮影台１２に配置した後に、電源スイッチ５４を投入する。これにより、先ず、カセッテ制御部１７４は、該カセッテ制御部１７４に加え、ディスプレイ５６、インジケータ６６及び通信部１７６にも電力供給を行うように電源部９４を制御する。この結果、ディスプレイ５６は、電子カセッテ２０の起動を画面表示する。また、インジケータ６６は、ＬＥＤ等によって電子カセッテ２０の起動を示す発光を行う。ユーザは、ディスプレイ５６の画面表示又はインジケータ６６の発光を視認することにより、電子カセッテ２０が起動したことを把握することができる。さらに、通信部１７６は、コンソール２２との間での無線による信号の送受信が可能となる。

次に、ユーザは、コンソール２２を操作することにより、撮像対象である被写体１４に関わる被写体情報等の撮像条件（例えば、放射線源１８の管電圧や管電流、放射線１６の曝射時間）を含めた撮影オーダを登録する。なお、撮像枚数や撮像部位や撮像方法が予め決まっている場合に、ユーザは、これらの条件も撮影オーダに含めて登録しておく。前述のように、コンソール２２と通信部１７６との間は、無線による信号の送受信が可能であるため、カセッテ制御部１７４は、通信部１７６を介して無線通信によりコンソール２２に撮影オーダの送信を要求し、コンソール２２は、電子カセッテ２０からの送信要求に応じて、前記撮影オーダを無線通信により電子カセッテ２０に送信する。通信部１７６で受信された前記撮影オーダは、記憶部１８６に記憶される。

また、ユーザは、図示しないクレードルと入力端子５８又はＵＳＢ端子６０とをケーブルで接続する。これにより、シート状電池２７０又はシート状電池２７２に対する充電が開始される（ステップＳ２）。

この場合、接触動作判定部３５０は、記憶部１８６に記憶された撮影オーダに含まれる撮像枚数から、該撮像枚数分の電力量を供給可能なシート状電池２７０、２７２を特定し、特定したシート状電池２７０、２７２に対して充電を行なわせる。例えば、撮像枚数が比較的少ない撮影オーダであれば、比較的小容量のシート状電池２７０に対して充電が行なわれ、一方で、撮像枚数が比較的多い撮影オーダであれば、比較的大容量のシート状電池２７２に対して充電が行なわれる。

また、接触動作判定部３５０は、クレードルと入力端子５８又はＵＳＢ端子６０とがケーブルで接続されて、シート状電池２７０、２７２に対する充電が可能になったことを検出した時点で、前述した充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２と放射線変換パネル１１６とを接触させる必要があると判定する。

これにより、先ず、電源制御部３５４は、接触動作判定部３５０の判定結果に基づきモータ２７８、２８４を駆動させて巻芯２７４、２８０を回転させ、巻取部２６２、２６４から充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２を引き出させて、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２と放射線変換パネル１１６とを対向させる。なお、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２が既に引き出されている場合には、電源制御部３５４は、モータ２７８、２８４の駆動制御を行わない。

次に、エアバッグ制御部３５２は、接触動作判定部３５０の判定結果に基づいてインフレータ３４８を制御する。これにより、インフレータ３４８は、点火剤を点火して不活性ガスを発生させ、発生した不活性ガスをエアバッグ２５８に送り込む。エアバッグ２５８は、送り込まれた不活性ガスのガス圧によりｚ２方向に膨張し、基台１１２と、制御モジュール１３３と、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２とを放射線変換パネル１１６に押し付ける。

充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２は、既に充電が始まっているため、充電による発熱により放射線変換パネル１１６を直ちに該放射線変換パネル１１６の使用温度よりも高温で加熱することができる。従って、シンチレータ１１８がＣｓＩからなる場合には、加熱によって該シンチレータ１１８の感度を回復することができる。また、ａ−Ｓｉから構成される光電変換層１２０についても、シンチレータ１１８を介して熱が伝わるので、感度を回復することが可能である。一方、シンチレータ１１８が温度変化に対する感度変化の少ないＧＯＳからなる場合でも、シンチレータ１１８を介してａ−Ｓｉの光電変換層１２０に熱が伝われば、該光電変換層１２０の感度を回復することができる。いずれの場合であっても、充電による発熱を利用して放射線変換パネル１１６の使用温度よりも高温で放射線変換パネル１１６を加熱することにより該放射線変換パネル１１６の感度を回復させることが可能である。

なお、カセッテ制御部１７４の残量検出部１８４は、充電中のシート状電池２７０又はシート状電池２７２の現在の残量を検出し、検出した残量をディスプレイ５６に画面表示する。従って、ユーザは、ディスプレイ５６の画面表示を視認することで、充電中のシート状電池２７０又はシート状電池２７２の残量を容易に把握することができる。

このようにして、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２に対する充電と、充電による発熱を利用した放射線変換パネル１１６の感度回復とが行われている最中のステップＳ３において、ユーザ及び電子カセッテ２０は、撮影準備を行う。

この場合、カセッテ制御部１７４は、ディスプレイ５６、インジケータ６６、カセッテ制御部１７４及び通信部１７６以外の電子カセッテ２０内の各部にも電力供給を行うように、電源回路１７８を制御する。これにより、電源回路１７８は、充電中のシート状電池２７０又はシート状電池２７２の電圧を所望の電圧に変換して電子カセッテ２０内の各部に供給する。従って、電源回路１７８からの電力供給を受けたバイアス電源１７２は、逆バイアス電圧を各光電変換素子１４０に印加し、該各光電変換素子１４０は、電荷蓄積が可能な状態に至る。また、カセッテ制御部１７４は、ゲート駆動回路１５２を制御して、全てのＴＦＴ１４２をオフ状態とする。

一方、ユーザは、放射線源１８と放射線変換パネル１１６との間の距離をＳＩＤ（線源受像画間距離）に調整すると共に、照射面３６に被写体１４を配置させて、該被写体１４の撮像部位が撮像可能領域４０に入り、且つ、該撮像部位の中心位置が撮像可能領域４０の中心位置と略一致するように、該被写体１４のポジショニングを行う。

このようにして撮影準備が完了した後のステップＳ４において、接触動作判定部３５０は、残量検出部１８４の検出した残量が撮像枚数に応じた電力量以上の所定量に到達したか、又は、満充電になり、且つ、放射線変換パネル１１６の感度回復に必要な所定の加熱時間を経過した場合には、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２に対する充電が完了したと共に、放射線変換パネル１１６の感度が十分に回復したと判定する。

これにより、先ず、エアバッグ制御部３５２は、インフレータ３４８への制御を停止する。この結果、インフレータ３４８からエアバッグ２５８への不活性ガスの供給が停止するので、該エアバッグ２５８は、排出孔を介して不活性ガスを排出し、ｚ１方向に収縮する。そのため、基台１１２と、制御モジュール１３３と、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２とは、放射線変換パネル１１６から離間し、図４Ａ及び図６Ａの位置に戻る。

次に、電源制御部３５４は、接触動作判定部３５０の判定結果に基づいて、モータ２７８、２８４を駆動させることにより巻芯２７４、２８０を回転させ、充電対象のシート状電池２７０又はシート状電池２７２を巻取部２６２又は巻取部２６４に巻き取る代わりに、巻取部２６２又は巻取部２６４から放射線遮蔽部材２６８を引き出させて、放射線変換パネル１１６と対向させる。

このように、放射線変換パネル１１６に対する放射線遮蔽部材２６８、制御モジュール１１３、基台１１２及びエアバッグ２５８の位置関係が図４Ａ及び図６Ｂの状態に戻った時点で、カセッテ制御部１７４は、充電と放射線変換パネル１１６の感度回復動作とがそれぞれ完了し、被写体１４に対する撮像が可能になったことをユーザに通知するため、ディスプレイ５６にこれらの通知内容を画面表示させると共に、インジケータ６６にこれらの通知内容に応じた発光を行わせる。ユーザは、ディスプレイ５６の画面表示又はインジケータ６６の発光を視認することにより、充電の完了と、放射線変換パネル１１６の感度回復と、被写体１４に対する撮像が可能になったこととを容易に認識することができる。

次のステップＳ５において、ユーザは、コンソール２２又は放射線源１８に備わる図示しない曝射スイッチを投入する。

コンソール２２に曝射スイッチが備わっている場合には、曝射スイッチの投入後、コンソール２２から無線通信によって撮像条件が放射線源１８に送信される。また、放射線源１８に曝射スイッチが備わっている場合には、曝射スイッチの投入後、放射線源１８から無線通信によりコンソール２２に対して撮像条件の送信が要求され、該コンソール２２は、放射線源１８からの送信要求に応じて、前記撮像条件を無線通信により放射線源１８に送信する。

放射線源１８は、撮像条件を受信すると、該撮像条件に従って、所定の線量からなる放射線１６を所定の曝射時間だけ被写体１４に照射する。放射線１６は、被写体１４を透過してハウジング本体３０内の放射線変換パネル１１６に至る。この場合、シンチレータ１１８は、放射線１６の強度に応じた強度の可視光を発光し、光電変換層１２０を構成する各光電変換素子１４０は、可視光を電気信号に変換し、電荷として蓄積する（ステップＳ６）。

この場合、放射線変換パネル１１６と制御モジュール１３３との間に放射線遮蔽部材２６８が配置されているため、一部の放射線１６が放射線変換パネル１１６を通り抜けても、該一部の放射線１６は、放射線遮蔽部材２６８により遮蔽され、制御モジュール１３３に到達することはない。

次のステップＳ７において、カセッテ制御部１７４は、ゲート駆動回路１５２を制御して、ゲート駆動回路１５２から１本のゲート線１４６に信号読み出し用の電圧（制御信号）を印加させる。これにより、該ゲート線１４６にゲート電極Ｇが接続されている全てのＴＦＴ１４２のゲートが開き、これらのＴＦＴ１４２が接続されている各光電変換素子１４０に蓄積された電荷（図１３のｐｉｎ型の光電変換素子１４０では電子）が、電気信号として各信号線１４４にそれぞれ読み出される。各増幅器１６０は、読み出された電気信号を増幅し、各サンプルホールド回路１６２は、増幅後の電気信号をサンプリングし、マルチプレクサ１６４を介してＡＤ変換器１６６に順次供給する。ＡＤ変換器１６６は、順次供給された電気信号に対するＡＤ変換を行い、デジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された電気信号に応じた放射線画像は、カセッテ制御部１７４の画像メモリ１８２に一旦記憶される（ステップＳ８）。

このようにして、１本のゲート線１４６に接続された各光電変換素子１４０に対する電気信号（に応じた放射線画像）の読み出しの完了後、カセッテ制御部１７４は、ゲート駆動回路１５２を制御して、信号読み出し用の電圧を印加するゲート線１４６を順次切り替え、切り替えたゲート線１４６に接続された各光電変換素子１４０に対する電気信号の読み出しを順次行う。従って、電子カセッテ２０では、全てのゲート線１４６に接続された各光電変換素子１４０からの放射線画像の読み出しが完了するまで、ステップＳ７及びＳ８の処理を繰り返し行う。

全ての光電変換素子１４０からの放射線画像の読み出しが完了し、被写体１４の放射線画像が画像メモリ１８２に記憶された後のステップＳ９において、カセッテ制御部１７４は、画像メモリ１８２に記憶された放射線画像をディスプレイ５６に表示させると共に、当該放射線画像と、記憶部１８６に記憶されたカセッテＩＤ情報とを共に通信部１７６を介して無線通信によりコンソール２２に送信する。コンソール２２は、受信した放射線画像に対して所定の画像処理を行い、画像処理後の放射線画像を無線通信により表示装置２４に送信する。表示装置２４は、受信した放射線画像を表示する。従って、ユーザは、ディスプレイ５６に表示された放射線画像、又は、表示装置２４に表示された放射線画像を視認することにより、被写体１４に対して撮影オーダに応じた適切な撮像が行われたか否かを容易に判断することができる。

そして、ステップＳ１０において、被写体１４に対する撮像が完了した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ユーザは、被写体１４を解放して撮像を終了させ（ステップＳ１１）、次に、電源スイッチ５４を押して、電子カセッテ２０をスリープ状態に移行させる。その後、ユーザは、電子カセッテ２０を所定の保管場所まで運搬する（ステップＳ１２）。なお、運搬時には、ステップＳ１と同様に、エアバッグ２５８を動作させて、基台１１２、制御モジュール１３３及び帯状部２６６を放射線変換パネル１１６に押し付けてもよい。

一方、被写体１４に対して複数枚の撮像を行う場合であって、全ての撮像が完了していない場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ２又はステップＳ５に戻り、次の撮像、又は、次の撮像のための撮影準備が行われる。

なお、上記の説明では、撮影オーダに指定された撮像枚数に従ってシート状電池２７０、２７２を選択する場合について説明したが、放射線変換パネル１１６の感度低下の状況に応じて、適切なシート状電池２７０、２７２を選択し、選択したシート状電池２７０、２７２を放射線変換パネル１１６に押し付けた状態で充電を行なってもよい。この場合でも、充電と感度回復とを適切に且つ効率よく行うことができる。

［本実施形態に係る放射線撮像装置の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る電子カセッテ２０によれば、シート状電池２７０、２７２の充電時の発熱を利用して放射線変換パネル１１６を加熱するので、特許文献２の加熱装置が不要となり、この結果、装置全体の重量を増加させることなく放射線変換パネル１１６の感度を回復させることが可能となる。なお、放射線変換パネル１１６の加熱温度としては、該放射線変換パネル１１６の使用温度よりも高温であればよい。

この場合、少なくとも充電時にシート状電池２７０、２７２を放射線変換パネル１１６に面接触させれば、放射線変換パネル１１６を均一に且つ確実に加熱することができる。これにより、放射線変換パネル１１６の感度をムラなく回復することができ、この結果、感度回復後の放射線変換パネル１１６を用いて被写体１４に対する放射線画像の撮像を行えば、画像ムラのない放射線画像を確実に取得することができる。

また、シート状電池２７０、２７２がシンチレータ１１８と面接触可能であるため、シンチレータ１１８を均一に加熱し、さらには、該シンチレータ１１８を介して光電変換層１２０を均一に加熱することが可能となり、この結果、感度回復後の放射線変換パネル１１６を用いて被写体１４に対する放射線画像の撮像を行えば、画像ムラのない高画質の放射線画像を容易に取得することができる。さらに、光電変換層１２０を加熱することにより、感度回復に加え、残像の低減も図ることができる。

特に、装置全体の軽量化を図ると共に、より高画質の放射線画像を取得する目的で、ＣｓＩからなるシンチレータ１１８を用いた場合には、温度上昇や累積照射量によって放射線１６に対する感度が局所的に増加して放射線画像の画像ムラの原因となる一方で、高温状態で保管すれば感度が回復する。そこで、該シンチレータ１１８とシート状電池２７０、２７２とを面接触可能とすることにより、シート状電池２７０、２７２の熱でＣｓＩからなるシンチレータ１１８とａ−Ｓｉからなる光電変換層１２０とを平面的に加熱（放射線変換パネル１１６の使用温度よりも高温で平面的に加熱）することができるので、光電変換層１２０の浅いトラップに捕捉された電荷を吐き出させると共に、該浅いトラップを消失させる一方で、シンチレータ１１８の深いトラップも消失させることができる。この結果、シンチレータ１１８及び光電変換層１２０を均一に感度回復させることが可能となる。

従って、本実施形態では、ＣｓＩからなるシンチレータ１１８とａ−Ｓｉからなる光電変換層１２０とを均一に加熱することで、シンチレータ１１８及び光電変換層１２０を確実に感度回復させて、シンチレータ１１８及び光電変換層１２０の性能を維持させることが可能となる。

また、本実施形態をＩＳＳ方式の電子カセッテ２０に適用する場合、放射線１６の照射方向に沿って、光電変換層１２０、シンチレータ１１８及びシート状電池２７０、２７２の順に配置すれば、シンチレータ１１８の加熱を容易に行うことができると共に、放射線１６の照射によるシート状電池２７０、２７２の劣化も回避可能となる。

送出機構２７９、２８５により自動的にシート状電池２７０、２７２を送出して（引き出して）、引き出したシート状電池２７０、２７２と放射線変換パネル１１６とを面接触させることで、放射線変換パネル１１６の加熱を効率よく行うことができる。

また、巻取部２６２、２６４、巻芯２７４、２８０及びモータ２７８、２８４によって送出機構２７９、２８５がそれぞれ構成されるので、巻取部２６２、２６４へのシート状電池２７０、２７２の巻き取りと、シート状電池２７０、２７２の引き出しによる該シート状電池２７０、２７２と放射線変換パネル１１６との面接触とを確実に且つ効率よく行うことができる。

さらに、シート状電池２７０、２７２の少なくとも一部が巻取部２６２、２６４に巻き取られている場合に、少なくとも一部を冷却液体３１６が充填された円筒部材２９２で冷却することにより、巻芯２７４、２８０に巻き取られた部分の熱が、放射線変換パネル１１６や制御モジュール１３３等に不用意に伝達されることを回避することができる。

また、モノコック構造の筐体２９とすることで、装置全体の軽量化を実現できると共に、外部からの応力（例えば、筐体２９の落下、被写体１４からの荷重、外部からの衝撃）を筐体２９全体として受けることができ、この結果、該筐体２９の機械的強度（耐落下性、耐荷重性、耐衝撃性）を向上させることができる。

そして、送出機構２７９、２８５は、モノコック構造の筐体２９内のスペースを有効利用するために、筐体２９内における放射線変換パネル１１６の周縁部、具体的には、デッドスペースとなりやすい筐体２９内の２つの側面４２ｃ、４２ｄ近傍に配置されているので、デッドスペースを有効に活用することができる。

また、２つの側面４２ｃ、４２ｄを外方に向けて円弧状に形成すれば、筐体２９の製造が容易になると共に、機械的強度が増加し、さらには、デッドスペースに送出機構２７９、２８５を配置しやすくなる。なお、２つの側面４２ｃ、４２ｄが外方に向けてテーパ状に形成されていても、デッドスペースが形成されるので、この箇所に送出機構２７９、２８５を配置すれば、円弧状の場合と同様の効果が得られることは勿論である。

また、放射線変換パネル１１６への放射線１６の入射時に、放射線変換パネル１１６の照射面３６と対向する面（ｚ１方向の面）に放射線遮蔽部材２６８が面接触しているか、又は、離間した状態で配置されているので、制御モジュール１３３が放射線１６の照射により劣化することを阻止することができる。

また、２枚のシート状電池２７０、２７２を用い、放射線遮蔽部材２６８の一端部に比較的小容量のシート状電池２７０を連結し、放射線遮蔽部材２６８の他端部に比較的大容量のシート状電池２７２を連結し、いずれかのシート状電池２７０、２７２が放射線変換パネル１１６に面接触した状態で充電されていれば、いずれかのシート状電池２７０、２７２を充電しつつ、放射線変換パネル１１６を加熱することができる。

また、複数のシート状電池２７０、２７２を筐体２９内に収容することで、一方のシート状電池から電力供給を行っている最中に電池切れとなったときには、直ちに他方のシート状電池から電力供給を行うことができるので、撮像時に電池切れで電子カセッテ２０が使用できなくなることを回避することができる。すなわち、電源ユニット２５２は、複数のシート状電池２７０、２７２を備えることにより、ホットスワップ機能も有する。

なお、２枚のシート状電池２７０、２７２は、同じ容量の電池であってもよいし、あるいは、互いに異なる容量の電池であってもよい。異なる容量の電池である場合には、撮影オーダで指定された撮像枚数や、放射線変換パネル１１６の感度低下の状況に応じて、適切なシート状電池２７０、２７２を選択し、選択したシート状電池２７０、２７２を放射線変換パネル１１６に面接触させて充電することにより、該シート状電池２７０、２７２に対する充電と放射線変換パネル１１６の感度回復とを、撮影オーダや感度低下の状況に応じて、適切に且つ効率よく行うことができる。

さらに、接触動作判定部３５０により放射線変換パネル１１６に対するシート状電池２７０、２７２の接触の要否を判定し、その判定結果に基づいてエアバッグ制御部３５２が接触機構３４９のインフレータ３４８を制御してエアバッグ２５８を動作させるので、シート状電池２７０、２７２を放射線変換パネル１１６に確実に且つ効率よく接触させることができる。また、筐体２９の厚み方向にエアバッグ２５８を膨張させてシート状電池２７０、２７２と放射線変換パネル１１６とを接触させるので、該エアバッグ２５８の膨張時における電子カセッテ２０の耐荷重性、耐衝撃性及び耐落下性も向上させることができる。

［本実施形態に係る放射線撮像装置の変形例の説明］
次に、本実施形態に係る電子カセッテ２０の変形例について、図１５〜図１８Ｂを参照しながら説明する。

図１５〜図１６Ｂの変形例では、放射線変換パネル１１６（の光電変換層１２０）のｙ１方向の側面に、光電変換層１２０を駆動するための制御信号を光電変換層１２０に供給するための複数のフレキシブル基板１２２を所定間隔毎に配置し、各フレキシブル基板１２２に、前記制御信号を生成するＩＣ１２４をそれぞれ配置する。この場合、フレキシブル基板１２６及びＩＣ１２８は、制御信号の供給によって駆動された光電変換層１２０から放射線画像に応じた電気信号を読み出すためのフレキシブル基板と、前記電気信号を読み出して所定の信号処理を行うＩＣとになる。また、各フレキシブル基板１２２は、巻取部２６２を跨いで制御モジュール１３３に接続されている。

この変形例においても、フレキシブル基板１２２及びＩＣ１２４を配置する点以外は、図１〜図１４の電子カセッテ２０と同様な構成であるため、前述した各効果が得られる。

また、この変形例でも、ハウジング本体３０に対して放射線検出ユニット２５０及び電源ユニット２５２を図８及び図９のように出し入れすれば、フレキシブル基板１２２、１２６及びＩＣ１２４、１２８と電源ユニット２５２とが干渉するおそれもない。

図１７Ａ及び図１７Ｂは、ＰＳＳ方式の放射線変換パネル１１６の内部構成の一例を図示している。

図１７Ａは、光電変換層１２０にＣｓＩのシンチレータ１１８を直接蒸着した場合を図示しており、光電変換層１２０は、帯状部２６６に接触可能な蒸着基板３３０と、蒸着基板３３０に形成されたａ−Ｓｉ等からなるＴＦＴ層３３２と、ＴＦＴ層３３２上に形成されたａ−Ｓｉ等からなる光電変換膜３３４とから構成されている。また、光電変換膜３３４には、ＣｓＩのシンチレータ１１８の柱状結晶構造３３６が形成され、防湿保護材３３８で封止されている。また、防湿保護材３３８の照射面３６側には、金属の反射層３４０が形成されている。従って、反射層３４０は、接着層２６０を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着されている。

また、図１７Ｂは、ＣｓＩのシンチレータ１１８に光電変換層１２０を形成した場合を図示したものであり、ＣｓＩのシンチレータ１１８は、蒸着基板３４２上に柱状結晶構造３３６を形成し、該柱状結晶構造３３６を防湿保護材３３８で封止している。また、防湿保護材３３８の帯状部２６６側にａ−Ｓｉ等からなる光電変換膜３３４と、ａ−Ｓｉ等からなるＴＦＴ層３３２とを順に形成し、該ＴＦＴ層３３２が帯状部２６６に接触可能である。なお、蒸着基板３４２は、接着層２６０を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着されている。

図１７Ａ及び図１７ＢのＰＳＳ方式の場合には、シート状電池２７０、２７２がａ−Ｓｉからなる光電変換層１２０を直接加熱することになるので、該光電変換層１２０の感度回復や残像の低減を確実に且つ効率よく行うことができる。この場合、光電変換層１２０を介してＣｓＩのシンチレータ１１８に熱が伝達されるので、該シンチレータ１１８の感度回復も可能である。

図１８Ａ及び図１８Ｂの変形例では、室１１０における側面４２ｃ側のデッドスペースに、ローラ３６２と、該ローラ３６２に連結されたモータ３６４とを配置すると共に、室１１０における側面４２ｄ側のデッドスペースに、ローラ３６６と、該ローラ３６６に連結されたモータ３６８とを配置し、２本のローラ３６６にベルト状の帯状部３６０を掛け渡すことでキャタピラ構造の電源ユニット２５２が構成される。従って、放射線遮蔽部材２６８とシート状電池２７０、２７２とをベルト状に連結することにより帯状部３６０が構成される。また、ローラ３６２及びモータ３６４により送出機構２７９が構成されると共に、ローラ３６６及びモータ３６８により送出機構２８５が構成される。

この場合、エアバッグ２５８がｚ１方向に収縮して、放射線変換パネル１１６と電源ユニット２５２と制御モジュール１３３及び基台１１２とが互いに離間した状態で、電源制御部３５４の制御によってモータ３６４、３６８が駆動することにより２本のローラ３６２、３６６が回転し、該２本のローラ３６２、３６６間でベルト状の帯状部３６０を移動させることができる。

図１８Ａは、放射線遮蔽部材２６８と放射線変換パネル１１６とが対向するように帯状部３６０を移動させた後に、エアバッグ２５８をｚ２方向に膨張させて放射線遮蔽部材２６８と放射線変換パネル１１６とを接触させ、その後、放射線１６の照射が行われた場合を図示している。

図１８Ｂは、シート状電池２７０、２７２と放射線変換パネル１１６とが対向するように帯状部３６０を移動させた後に、エアバッグ２５８をｚ２方向に膨張させてシート状電池２７０、２７２と放射線変換パネル１１６とを接触させ、その後、該シート状電池２７０、２７２に対する充電と、充電による発熱を利用した放射線変換パネル１１６の感度回復とを行った場合を図示している。

図１８Ａ及び図１８Ｂの変形例では、電源ユニット２５２全体をキャタピラー構造とし、シート状電池２７０、２７２を移動させて、放射線変換パネル１１６とシート状電池２７０、２７２とを面接触させることが可能であるため、前述した図１〜図１４の電子カセッテ２０の各効果を容易に得ることができる。

また、図１〜図１４の場合と同様に、この変形例でも、帯状部３６０に２以上のシート状電池を設けてもよい。この場合でも、撮影オーダに指定された撮像枚数や放射線変換パネル１１６の感度低下の状況に応じて適切なシート状電池を選択し、選択したシート状電池を放射線変換パネル１１６に接触させて充電することにより、充電と感度回復とを適切に且つ効率よく行うことが可能となる。

なお、本発明は、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。

１６…放射線
２０…電子カセッテ
２９…筐体
３０…ハウジング本体
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ…側面
１１０…室
１１２…基台
１１６…放射線変換パネル
１１８…シンチレータ
１２０…光電変換層
１３３…制御モジュール
１７４…カセッテ制御部
２５０…放射線検出ユニット
２５２…電源ユニット
２５８…エアバッグ
２６０…接着層
２６２、２６４…巻取部
２６６、３６０…帯状部
２６８…放射線遮蔽部材
２７０、２７２…シート状電池
２７４、２８０…巻芯
２７８、２８４、３６４、３６８…モータ
２７９、２８５…送出機構
２９０、２９２…円筒部材
３１６…冷却液体
３４８…インフレータ
３４９…接触機構
３５０…接触動作判定部
３５２…エアバッグ制御部
３５４…電源制御部
３６２、３６６…ローラ

Claims (18)

1. 放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、
   前記放射線変換パネルに電力を供給し、且つ、外部から充電可能な電源部と、
   前記放射線変換パネル及び前記電源部を収容する筐体と、
   を有し、
   前記電源部の充電時の発熱により前記放射線変換パネルが加熱されることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記電源部は、少なくとも充電時には前記放射線変換パネルに接触していることを特徴とする放射線撮像装置。
3. 請求項２記載の装置において、
   前記電源部は、少なくとも充電時には前記放射線変換パネルに面接触可能なシート状電池であることを特徴とする放射線撮像装置。
4. 請求項３記載の装置において、
   前記放射線変換パネルは、前記放射線を他の波長の電磁波に変換するシンチレータと、該シンチレータにより変換された前記電磁波を前記放射線画像に変換する光電変換層とから構成され、
   前記シート状電池は、前記シンチレータ又は前記光電変換層と面接触可能であることを特徴とする放射線撮像装置。
5. 請求項４記載の装置において、
   前記シンチレータがＣｓＩからなる場合に、前記シート状電池は、前記シンチレータと面接触可能であることを特徴とする放射線撮像装置。
6. 請求項４又は５記載の装置において、
   前記放射線の照射方向に沿って、前記光電変換層、前記シンチレータ及び前記シート状電池の順に配置されることを特徴とする放射線撮像装置。
7. 請求項３〜６のいずれか１項に記載の装置において、
   前記放射線変換パネルに向けて前記シート状電池を送出することにより前記シート状電池と前記放射線変換パネルとが面接触可能な送出機構をさらに有することを特徴とする放射線撮像装置。
8. 請求項７記載の装置において、
   前記送出機構は、前記シート状電池を巻き取り可能な巻取部と、前記巻取部に対して前記シート状電池の巻き取り及び引き出しを行わせる駆動部とから構成されることを特徴とする放射線撮像装置。
9. 請求項８記載の装置において、
   ２つの前記送出機構を有し、
   一方の送出機構の巻取部は、前記シート状電池の一端部側を巻き取り可能であり、
   他方の送出機構の巻取部は、前記シート状電池の他端部側を巻き取り可能であり、
   前記シート状電池のうち、前記各巻取部から引き出された部分が前記放射線変換パネルと面接触可能であることを特徴とする放射線撮像装置。
10. 請求項８又は９記載の装置において、
    前記シート状電池の少なくとも一部が前記巻取部に巻き取られている場合に、前記少なくとも一部を冷却する冷却部材をさらに有することを特徴とする放射線撮像装置。
11. 請求項７記載の装置において、
    前記送出機構は、２本のローラと、該２本のローラを回転させることにより前記２本のローラ間で前記シート状電池を移動させる駆動部とから構成されることを特徴とする放射線撮像装置。
12. 請求項７〜１１のいずれか１項に記載の装置において、
    前記送出機構は、前記筐体内における前記放射線変換パネルの周縁部に配置されることを特徴とする放射線撮像装置。
13. 請求項１２記載の装置において、
    前記筐体は、モノコック構造の六面体の筐体であり、
    前記筐体の対向する２つの側面は、外方に膨出し、
    前記筐体内における前記２つの側面近傍に前記送出機構が配置されることを特徴とする放射線撮像装置。
14. 請求項１３記載の装置において、
    前記２つの側面は、外方に向けて円弧状又はテーパ状に形成されていることを特徴とする放射線撮像装置。
15. 請求項３〜１４のいずれか１項に記載の装置において、
    前記シート状電池に連結され、且つ、前記放射線を遮蔽するシート状の放射線遮蔽部材をさらに有し、
    前記放射線変換パネルへの前記放射線の入射時には、前記放射線変換パネルにおける前記放射線の入射面とは反対側の面に前記放射線遮蔽部材が配置されているか、前記反対側の面と離間して前記放射線遮蔽部材が配置されているか、又は、前記反対側の面と前記シート状電池との間に前記放射線遮蔽部材が配置されていることを特徴とする放射線撮像装置。
16. 請求項１５記載の装置において、
    ２枚の前記シート状電池を有し、
    前記放射線遮蔽部材の一端に一方のシート状電池が連結され、
    前記放射線遮蔽部材の他端に他方のシート状電池が連結され、
    いずれかのシート状電池は、前記放射線変換パネルに面接触した状態で充電されることを特徴とする放射線撮像装置。
17. 請求項２〜１６のいずれか１項に記載の装置において、
    前記放射線変換パネルに対する前記電源部の接触の要否を判定する接触判定部と、
    前記接触判定部の判定結果に基づいて、前記電源部を前記放射線変換パネルに接触させる接触機構と、
    をさらに有することを特徴とする放射線撮像装置。
18. 請求項１７記載の装置において、
    前記接触機構は、前記筐体の厚み方向に沿って膨張又は収縮することにより、前記電源部と前記放射線変換パネルとの接触制御を行うエアバッグと、前記エアバッグに不活性ガスを送り込んで該エアバッグを前記厚み方向に膨張させるインフレータとから構成されることを特徴とする放射線撮像装置。

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