JP2017190951A - 放射線検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示灯の点灯状態の確認を容易に行うことができ、且つ、X線画像の品質に対する影響を抑制することができる放射線検出器を提供することである。【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、筐体と、前記筐体の内部に設けられ、複数の光電変換素子を有するアレイ基板と、前記筐体の内部であって、前記複数の光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記筐体の内部であって、前記アレイ基板の、前記シンチレータが設けられる側とは反対側に設けられた回路基板と、前記筐体の外面に設けられた配線ブラケットと、前記筐体の外部であって、前記配線ブラケットに設けられ、前記回路基板と電気的に接続されたコネクタと、前記筐体の外部であって、前記配線ブラケットに設けられ、前記回路基板と電気的に接続された表示灯と、を備えている。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、放射線検出器に関する。
放射線検出器の一種にX線検出器がある。X線検出器には、入射したX線を蛍光に変換するシンチレータ、蛍光を信号電荷に変換する光電変換素子、得られた信号電荷に基づいてX線画像を構成する画像構成部などが設けられている。
また、X線検出器は、金属部品や樹脂部品を組合せてなる筐体を有している。そして、シンチレータ、光電変換素子、および画像構成部などが筐体の内部に設けられている。
また、近年においては、X線検出器の薄型化や軽量化が進んだことで、X線検出器の持ち運びが可能となったり、X線画像を撮影するためのフィルム媒体が組み込まれたカセッテ(Cartridge)とX線検出器を置き換えることが可能となったりしている。
また、X線検出器は、金属部品や樹脂部品を組合せてなる筐体を有している。そして、シンチレータ、光電変換素子、および画像構成部などが筐体の内部に設けられている。
また、近年においては、X線検出器の薄型化や軽量化が進んだことで、X線検出器の持ち運びが可能となったり、X線画像を撮影するためのフィルム媒体が組み込まれたカセッテ(Cartridge)とX線検出器を置き換えることが可能となったりしている。
ここで、電源のON/OFFや、電源ケーブルの接続状態などを確認するための表示灯をX線検出器に設けるようにすれば、操作性や作業性の向上を図ることができる。
ところが、筐体の内部に表示灯を設けると、表示灯から照射された光が光電変換素子に入射して、得られるX線画像の品質が低下するおそれがある。この場合、筐体の内部に遮光板や遮光テープなどを設けたり、X線検出部を支持する支持板の形状により遮光したりするとX線検出器の小型化が図れなくなったり、製造コストが増大したりするおそれがある。
また、X線検出器から離れた位置に設けられ、X線検出器に電力を供給する電源に表示灯を設けると、表示灯の点灯状態の確認に時間がかかったり、確認ミスなどが生じたりするおそれがある。
そこで、表示灯の点灯状態の確認を容易に行うことができ、且つ、X線画像の品質に対する影響を抑制することができる技術の開発が望まれていた。
ところが、筐体の内部に表示灯を設けると、表示灯から照射された光が光電変換素子に入射して、得られるX線画像の品質が低下するおそれがある。この場合、筐体の内部に遮光板や遮光テープなどを設けたり、X線検出部を支持する支持板の形状により遮光したりするとX線検出器の小型化が図れなくなったり、製造コストが増大したりするおそれがある。
また、X線検出器から離れた位置に設けられ、X線検出器に電力を供給する電源に表示灯を設けると、表示灯の点灯状態の確認に時間がかかったり、確認ミスなどが生じたりするおそれがある。
そこで、表示灯の点灯状態の確認を容易に行うことができ、且つ、X線画像の品質に対する影響を抑制することができる技術の開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、表示灯の点灯状態の確認を容易に行うことができ、且つ、X線画像の品質に対する影響を抑制することができる放射線検出器を提供することである。
実施形態に係る放射線検出器は、筐体と、前記筐体の内部に設けられ、複数の光電変換素子を有するアレイ基板と、前記筐体の内部であって、前記複数の光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記筐体の内部であって、前記アレイ基板の、前記シンチレータが設けられる側とは反対側に設けられた回路基板と、前記筐体の外面に設けられた配線ブラケットと、前記筐体の外部であって、前記配線ブラケットに設けられ、前記回路基板と電気的に接続されたコネクタと、前記筐体の外部であって、前記配線ブラケットに設けられ、前記回路基板と電気的に接続された表示灯と、を備えている。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、本発明の実施形態に係る放射線検出器は、X線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてX線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「X線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
また、本発明の実施形態に係る放射線検出器は、X線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてX線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「X線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
図1は、本実施の形態に係るX線検出器1を例示するための模式断面図である。
図2は、X線検出部10を例示するための模式斜視図である。
図3は、アレイ基板2の回路図である。
図4は、X線検出部10のブロック図である。
図2は、X線検出部10を例示するための模式斜視図である。
図3は、アレイ基板2の回路図である。
図4は、X線検出部10のブロック図である。
放射線検出器であるX線検出器1は、放射線画像であるX線画像を検出するX線平面センサである。X線検出器1は、例えば、一般医療などに用いることができる。ただし、X線検出器1の用途は、一般医療に限定されるわけではない。
図1〜図4に示すように、X線検出器1には、X線検出部10、筐体20、支持部30、接続配線部40、および表示部50が設けられている。
X線検出部10には、アレイ基板2、回路基板3、画像構成部4、およびシンチレータ5が設けられている。
X線検出部10は、筐体20の内部に設けられている。
X線検出部10には、アレイ基板2、回路基板3、画像構成部4、およびシンチレータ5が設けられている。
X線検出部10は、筐体20の内部に設けられている。
アレイ基板2は、シンチレータ5によりX線から変換された蛍光(可視光)を信号電荷に変換する。
アレイ基板2は、基板2a、光電変換部2b、制御ライン(又はゲートライン)2c1、データライン(又はシグナルライン)2c2、および保護層2fなどを有する。
なお、光電変換部2b、制御ライン2c1、およびデータライン2c2などの数は例示をしたものに限定されるわけではない。
アレイ基板2は、基板2a、光電変換部2b、制御ライン(又はゲートライン)2c1、データライン(又はシグナルライン)2c2、および保護層2fなどを有する。
なお、光電変換部2b、制御ライン2c1、およびデータライン2c2などの数は例示をしたものに限定されるわけではない。
基板2aは、板状を呈し、無アルカリガラスなどの透光性材料から形成されている。
光電変換部2bは、基板2aの一方の表面に複数設けられている。
光電変換部2bは、矩形状を呈し、制御ライン2c1とデータライン2c2とにより画された領域に設けられている。複数の光電変換部2bは、マトリクス状に並べられている。なお、1つの光電変換部2bは、1つの画素(pixel)に対応する。
光電変換部2bは、基板2aの一方の表面に複数設けられている。
光電変換部2bは、矩形状を呈し、制御ライン2c1とデータライン2c2とにより画された領域に設けられている。複数の光電変換部2bは、マトリクス状に並べられている。なお、1つの光電変換部2bは、1つの画素(pixel)に対応する。
複数の光電変換部2bのそれぞれには、光電変換素子2b1と、スイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)2b2が設けられている。
また、図3に示すように、光電変換素子2b1において変換した信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタ2b3を設けることができる。蓄積キャパシタ2b3は、例えば、矩形平板状を呈し、各薄膜トランジスタ2b2の下に設けることができる。ただし、光電変換素子2b1の容量によっては、光電変換素子2b1が蓄積キャパシタ2b3を兼ねることができる。
また、図3に示すように、光電変換素子2b1において変換した信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタ2b3を設けることができる。蓄積キャパシタ2b3は、例えば、矩形平板状を呈し、各薄膜トランジスタ2b2の下に設けることができる。ただし、光電変換素子2b1の容量によっては、光電変換素子2b1が蓄積キャパシタ2b3を兼ねることができる。
光電変換素子2b1は、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。
薄膜トランジスタ2b2は、蛍光が光電変換素子2b1に入射することで生じた電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。薄膜トランジスタ2b2は、アモルファスシリコン(a−Si)やポリシリコン(P−Si)などの半導体材料を含むものとすることができる。薄膜トランジスタ2b2は、ゲート電極2b2a、ソース電極2b2b及びドレイン電極2b2cを有している。薄膜トランジスタ2b2のゲート電極2b2aは、対応する制御ライン2c1と電気的に接続される。薄膜トランジスタ2b2のソース電極2b2bは、対応するデータライン2c2と電気的に接続される。薄膜トランジスタ2b2のドレイン電極2b2cは、対応する光電変換素子2b1と蓄積キャパシタ2b3とに電気的に接続される。また、光電変換素子2b1のアノード側と蓄積キャパシタ2b3は、グランドに接続される。
薄膜トランジスタ2b2は、蛍光が光電変換素子2b1に入射することで生じた電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。薄膜トランジスタ2b2は、アモルファスシリコン(a−Si)やポリシリコン(P−Si)などの半導体材料を含むものとすることができる。薄膜トランジスタ2b2は、ゲート電極2b2a、ソース電極2b2b及びドレイン電極2b2cを有している。薄膜トランジスタ2b2のゲート電極2b2aは、対応する制御ライン2c1と電気的に接続される。薄膜トランジスタ2b2のソース電極2b2bは、対応するデータライン2c2と電気的に接続される。薄膜トランジスタ2b2のドレイン電極2b2cは、対応する光電変換素子2b1と蓄積キャパシタ2b3とに電気的に接続される。また、光電変換素子2b1のアノード側と蓄積キャパシタ2b3は、グランドに接続される。
制御ライン2c1は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けられている。制御ライン2c1は、例えば、行方向に延びている。
1つの制御ライン2c1は、基板2aの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド2d1のうちの1つと電気的に接続されている。1つの配線パッド2d1には、フレキシブルプリント基板2e1に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板2e1に設けられた複数の配線の他端は、回路基板3に設けられた読み出し回路3aとそれぞれ電気的に接続されている。
1つの制御ライン2c1は、基板2aの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド2d1のうちの1つと電気的に接続されている。1つの配線パッド2d1には、フレキシブルプリント基板2e1に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板2e1に設けられた複数の配線の他端は、回路基板3に設けられた読み出し回路3aとそれぞれ電気的に接続されている。
データライン2c2は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けられている。データライン2c2は、例えば、行方向に直交する列方向に延びている。
1つのデータライン2c2は、基板2aの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド2d2のうちの1つと電気的に接続されている。1つの配線パッド2d2には、フレキシブルプリント基板2e2に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板2e2に設けられた複数の配線の他端は、回路基板3に設けられた増幅・変換回路3bとそれぞれ電気的に接続されている。
制御ライン2c1、およびデータライン2c2は、例えば、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成することができる。
1つのデータライン2c2は、基板2aの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド2d2のうちの1つと電気的に接続されている。1つの配線パッド2d2には、フレキシブルプリント基板2e2に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板2e2に設けられた複数の配線の他端は、回路基板3に設けられた増幅・変換回路3bとそれぞれ電気的に接続されている。
制御ライン2c1、およびデータライン2c2は、例えば、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成することができる。
保護層2fは、光電変換部2b、制御ライン2c1、およびデータライン2c2を覆っている。
保護層2fは、例えば、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、酸窒化物絶縁材料、および樹脂材料の少なくとも1種を含む。
保護層2fは、例えば、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、酸窒化物絶縁材料、および樹脂材料の少なくとも1種を含む。
回路基板3は、アレイ基板2の、シンチレータ5が設けられる側とは反対側に設けられている。
回路基板3には、読み出し回路3a、および増幅・変換回路3bが設けられている。
読み出し回路3aは、薄膜トランジスタ2b2のオン状態とオフ状態を切り替える。
図4に示すように、読み出し回路3aは、複数のゲートドライバ3aaと行選択回路3abとを有する。
回路基板3には、読み出し回路3a、および増幅・変換回路3bが設けられている。
読み出し回路3aは、薄膜トランジスタ2b2のオン状態とオフ状態を切り替える。
図4に示すように、読み出し回路3aは、複数のゲートドライバ3aaと行選択回路3abとを有する。
行選択回路3abには、画像構成部4などから制御信号S1が入力される。行選択回路3abは、X線画像の走査方向に従って、対応するゲートドライバ3aaに制御信号S1を入力する。
ゲートドライバ3aaは、対応する制御ライン2c1に制御信号S1を入力する。
例えば、読み出し回路3aは、フレキシブルプリント基板2e1と制御ライン2c1とを介して、制御信号S1を各制御ライン2c1毎に順次入力する。制御ライン2c1に入力された制御信号S1により薄膜トランジスタ2b2がオン状態となり、光電変換素子2b1からの信号電荷(画像データ信号S2)が受信できるようになる。
ゲートドライバ3aaは、対応する制御ライン2c1に制御信号S1を入力する。
例えば、読み出し回路3aは、フレキシブルプリント基板2e1と制御ライン2c1とを介して、制御信号S1を各制御ライン2c1毎に順次入力する。制御ライン2c1に入力された制御信号S1により薄膜トランジスタ2b2がオン状態となり、光電変換素子2b1からの信号電荷(画像データ信号S2)が受信できるようになる。
増幅・変換回路3bは、複数の積分アンプ3ba、複数の並列−直列変換回路3bb、および複数のアナログ−デジタル変換回路3bcを有している。
積分アンプ3baは、データライン2c2と電気的に接続されている。
並列−直列変換回路3bbは、切り換えスイッチを介して積分アンプ3baと電気的に接続されている。
アナログ−デジタル変換回路3bcは、並列−直列変換回路3bbと電気的に接続されている。
積分アンプ3baは、データライン2c2と電気的に接続されている。
並列−直列変換回路3bbは、切り換えスイッチを介して積分アンプ3baと電気的に接続されている。
アナログ−デジタル変換回路3bcは、並列−直列変換回路3bbと電気的に接続されている。
積分アンプ3baは、光電変換部2bからの画像データ信号S2を順次受信する。
そして、積分アンプ3baは、一定時間内に流れる電流を積分し、その積分値に対応した電圧を並列−直列変換回路3bbへ出力する。この様にすれば、所定の時間内にデータライン2c2を流れる電流の値(電荷量)を電圧値に変換することが可能となる。
すなわち、積分アンプ3baは、シンチレータ5において発生した蛍光の強弱分布に対応した画像データ情報を、電位情報へと変換する。
そして、積分アンプ3baは、一定時間内に流れる電流を積分し、その積分値に対応した電圧を並列−直列変換回路3bbへ出力する。この様にすれば、所定の時間内にデータライン2c2を流れる電流の値(電荷量)を電圧値に変換することが可能となる。
すなわち、積分アンプ3baは、シンチレータ5において発生した蛍光の強弱分布に対応した画像データ情報を、電位情報へと変換する。
並列−直列変換回路3bbは、電位情報へと変換された画像データ信号S2を順次直列信号に変換する。
アナログ−デジタル変換回路3bcは、直列信号に変換された画像データ信号S2をデジタル信号に順次変換する。
アナログ−デジタル変換回路3bcは、直列信号に変換された画像データ信号S2をデジタル信号に順次変換する。
画像構成部4は、回路基板3に設けられたアナログ−デジタル変換回路3bcと電気的に接続されている。図2に例示をしたように、画像構成部4は、回路基板3と一体化することができる。なお、画像構成部4と回路基板3とを別々に設け、配線を介して画像構成部4と回路基板3と電気的に接続してもよい。
画像構成部4は、X線画像を構成する。画像構成部4は、アナログ−デジタル変換回路3bcによりデジタル信号に変換された画像データ信号S2に基づいて、X線画像信号を作成する。作成されたX線画像信号は、画像構成部4から外部の機器に向けて出力される。
シンチレータ5は、複数の光電変換素子2b1の上に設けられ、入射するX線を可視光すなわち蛍光に変換する。シンチレータ5は、基板2a上の複数の光電変換部2bが設けられた領域(有効画素領域)を覆うように設けられている。
シンチレータ5は、例えば、ヨウ化セシウム(CsI):タリウム(Tl)、あるいはヨウ化ナトリウム(NaI):タリウム(Tl)などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、シンチレータ5を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ5が形成される。
シンチレータ5は、例えば、ヨウ化セシウム(CsI):タリウム(Tl)、あるいはヨウ化ナトリウム(NaI):タリウム(Tl)などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、シンチレータ5を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ5が形成される。
また、シンチレータ5は、例えば、酸硫化ガドリニウム(Gd2O2S)などを用いて形成することもできる。この場合、複数の光電変換部2bごとに四角柱状のシンチレータ5が設けられるように、マトリクス状の溝部を形成することができる。
その他、X線検出部10には、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために、シンチレータ5の表面側(X線の入射面側)を覆うように図示しない反射層を設けることができる。
また、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ5の特性と図示しない反射層の特性が劣化するのを抑制するために、シンチレータ5と図示しない反射層を覆う図示しない防湿体を設けることができる。
また、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ5の特性と図示しない反射層の特性が劣化するのを抑制するために、シンチレータ5と図示しない反射層を覆う図示しない防湿体を設けることができる。
また、画像構成部4により作成されたX線画像信号には、各光電変換部2bによって異なるオフセット成分や、積分アンプ3baが有するオフセット成分などに起因する画像ノイズが含まれている。そのため、画像構成部4により作成されたX線画像信号に含まれるノイズ成分を除去する図示しないオフセット補正処理部を設けることもできる。
また、画像構成部4により作成されたX線画像信号には、各光電変換部2bによって異なる光検出効率、各積分アンプ3baによって異なる増幅率、シンチレータ5の変換効率のばらつきなどに起因する感度のばらつきが含まれている。そのため、画像構成部4により作成されたX線画像信号に含まれる感度のばらつきを除去する図示しないゲイン補正処理部を設けることもできる。
図示しないオフセット補正処理部と、ゲイン補正処理部は、例えば、画像構成部4に設けることができる。なお、図示しないオフセット補正処理部と、ゲイン補正処理部には既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
また、画像構成部4により作成されたX線画像信号には、各光電変換部2bによって異なる光検出効率、各積分アンプ3baによって異なる増幅率、シンチレータ5の変換効率のばらつきなどに起因する感度のばらつきが含まれている。そのため、画像構成部4により作成されたX線画像信号に含まれる感度のばらつきを除去する図示しないゲイン補正処理部を設けることもできる。
図示しないオフセット補正処理部と、ゲイン補正処理部は、例えば、画像構成部4に設けることができる。なお、図示しないオフセット補正処理部と、ゲイン補正処理部には既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
筐体20は、カバー部21、入射窓22、および基部23を有する。
カバー部21は、箱状を呈し、X線の入射側、およびX線の入射側とは反対側に開口部を有している。
カバー部21は、例えば、ステンレスなどの金属を用いて形成することができる。また、カバー部21は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、炭素繊維強化プラスチック(CFRP;Carbon-Fiber-Reinforced Plastic)などを用いて形成することもできる。
カバー部21は、箱状を呈し、X線の入射側、およびX線の入射側とは反対側に開口部を有している。
カバー部21は、例えば、ステンレスなどの金属を用いて形成することができる。また、カバー部21は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、炭素繊維強化プラスチック(CFRP;Carbon-Fiber-Reinforced Plastic)などを用いて形成することもできる。
入射窓22は、板状を呈し、カバー部21の、X線の入射側の開口部を塞ぐように設けられている。入射窓22は、X線を透過させる。入射窓22は、X線吸収率の低い材料を用いて形成されている。入射窓22は、例えば、炭素繊維強化プラスチックなどを用いて形成することができる。
基部23は、板状を呈し、カバー部21の、X線の入射側とは反対側の開口部を塞ぐように設けられている。基部23の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。基部23の材料は、例えば、カバー部21の材料と同様とすることができる。
支持部30は、支持板31と支持体32とを有する。
支持板31は、板状を呈し、筐体20の内部に設けられている。支持板31の入射窓22側の面には、アレイ基板2とシンチレータ5が設けられている。支持板31の基部23側の面には、回路基板3と画像構成部4が設けられている。
支持板31の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。支持板31の材料は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属、炭素繊維強化プラスチックなどとすることができる。
支持板31は、板状を呈し、筐体20の内部に設けられている。支持板31の入射窓22側の面には、アレイ基板2とシンチレータ5が設けられている。支持板31の基部23側の面には、回路基板3と画像構成部4が設けられている。
支持板31の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。支持板31の材料は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属、炭素繊維強化プラスチックなどとすることができる。
支持体32は、柱状を呈し、筐体20の内部に設けられている。支持体32は、支持板31と基部23との間に設けることができる。支持体32と支持板31の固定、および、支持体32と基部23の固定は、例えば、ネジなどの締結部材を用いて行うことができる。支持体32の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。支持体32の材料は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属、炭素繊維強化プラスチックなどとすることができる。
なお、支持体32の形態、配設位置、数などは例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、支持体32は、板状を呈し、カバー部21の内側面から突出するように設けることもできる。すなわち、支持体32は、筐体20の内部において、支持板31を支持することができるものであればよい。
なお、支持体32の形態、配設位置、数などは例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、支持体32は、板状を呈し、カバー部21の内側面から突出するように設けることもできる。すなわち、支持体32は、筐体20の内部において、支持板31を支持することができるものであればよい。
接続配線部40は、配線ブラケット41、コネクタ42、および配線43を有する。
配線ブラケット41は、筐体20の外面に設けられている。配線ブラケット41の配設位置には特に限定はない。配線ブラケット41は、カバー部21の外側面や、基部23の、支持板31側とは反対側の面に設けることができる。ただし、図1に例示をしたように、カバー部21の外側面に配線ブラケット41を設ける様にすれば、X線検出器1の薄型化を図ることができる。配線ブラケット41は、ネジなどの締結部材を用いて、カバー部21や基部23に取り付けることができる。
配線ブラケット41は、筐体20の外面に設けられている。配線ブラケット41の配設位置には特に限定はない。配線ブラケット41は、カバー部21の外側面や、基部23の、支持板31側とは反対側の面に設けることができる。ただし、図1に例示をしたように、カバー部21の外側面に配線ブラケット41を設ける様にすれば、X線検出器1の薄型化を図ることができる。配線ブラケット41は、ネジなどの締結部材を用いて、カバー部21や基部23に取り付けることができる。
配線ブラケット41の形態は、コネクタ42を保持することができるものであれば特に限定はない。例えば、図1に例示をしたように、配線ブラケット41は箱状を呈するものとすることができる。なお、配線ブラケット41は、例えば、L字状を呈する板状体などであってもよい。
配線ブラケット41の取り付け位置は、例示をしたものに限定されるわけではなく、X線検出器1の厚みなどに応じて適宜変更することができる。
配線ブラケット41の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。配線ブラケット41の材料は、例えば、ステンレスなどの金属、炭素繊維強化プラスチックなどとすることができる。
配線ブラケット41の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。配線ブラケット41の材料は、例えば、ステンレスなどの金属、炭素繊維強化プラスチックなどとすることができる。
コネクタ42は、筐体20の外部に設けられている。コネクタ42は、配線ブラケット41に取り付けられている。コネクタ42は、例えば、箱状を呈する配線ブラケット41の内壁面に取り付けることができる。
コネクタ42は、配線43を介して回路基板3や画像構成部4と電気的に接続されている。
コネクタ42の接続端は、配線ブラケット41の内壁面に取り付けられている。コネクタ42の接続端子は、配線ブラケット41の内壁面に設けられた孔の内部に露出している。コネクタ42の接続端には、X線検出器1の外部に設けられた機器に配線を介して電気的に接続されたコネクタ100が接続される。コネクタ100がコネクタ42に接続されることで、X線検出器1の外部に設けられた機器と、回路基板3および画像構成部4とが電気的に接続される。X線検出器1の外部に設けられた機器は、例えば、回路基板3および画像構成部4に電力を供給する電源、画像構成部4からのX線画像信号が入力される表示装置や制御装置などとすることができる。
コネクタ42は、配線43を介して回路基板3や画像構成部4と電気的に接続されている。
コネクタ42の接続端は、配線ブラケット41の内壁面に取り付けられている。コネクタ42の接続端子は、配線ブラケット41の内壁面に設けられた孔の内部に露出している。コネクタ42の接続端には、X線検出器1の外部に設けられた機器に配線を介して電気的に接続されたコネクタ100が接続される。コネクタ100がコネクタ42に接続されることで、X線検出器1の外部に設けられた機器と、回路基板3および画像構成部4とが電気的に接続される。X線検出器1の外部に設けられた機器は、例えば、回路基板3および画像構成部4に電力を供給する電源、画像構成部4からのX線画像信号が入力される表示装置や制御装置などとすることができる。
表示部50は、配線ブラケット41に設けられている。すなわち、表示部50は、筐体20の外部に設けられている。図1に例示をしたように、箱状を呈する配線ブラケット41の場合には、表示部50は、配線ブラケット41の内部に設けることができる。
表示部50は、基板51と、表示灯52を有する。
基板51は、ネジなどの締結部材を用いて配線ブラケット41に取り付けられている。基板51の表面には、配線パターンが設けられている。配線パターンには、表示灯52が電気的に接続されている。また、配線パターンは、配線を介して、回路基板3や画像構成部4と電気的に接続されている。そのため、表示灯52は、配線パターンと配線を介して、回路基板3や画像構成部4と電気的に接続される。配線パターンは、例えば、回路基板3や画像構成部4に設けられた電源ラインと電気的に接続することができる。配線パターンが回路基板3や画像構成部4に設けられた電源ラインと電気的に接続されていれば、回路基板3や画像構成部4に電力が供給された際に表示灯52から光が照射される。そのため、表示灯52の点灯状態により、電源のON/OFFや、コネクタ100の接続状態などを確認することができる。
また、配線ブラケット41は、筐体20の外面に着脱自在に設けることができる。この様にすれば、配線ブラケット41の位置を変えることが容易となるので、X線検出器1を設置するスペースにX線検出器1の外形寸法を適合させることが容易となる。
表示部50は、基板51と、表示灯52を有する。
基板51は、ネジなどの締結部材を用いて配線ブラケット41に取り付けられている。基板51の表面には、配線パターンが設けられている。配線パターンには、表示灯52が電気的に接続されている。また、配線パターンは、配線を介して、回路基板3や画像構成部4と電気的に接続されている。そのため、表示灯52は、配線パターンと配線を介して、回路基板3や画像構成部4と電気的に接続される。配線パターンは、例えば、回路基板3や画像構成部4に設けられた電源ラインと電気的に接続することができる。配線パターンが回路基板3や画像構成部4に設けられた電源ラインと電気的に接続されていれば、回路基板3や画像構成部4に電力が供給された際に表示灯52から光が照射される。そのため、表示灯52の点灯状態により、電源のON/OFFや、コネクタ100の接続状態などを確認することができる。
また、配線ブラケット41は、筐体20の外面に着脱自在に設けることができる。この様にすれば、配線ブラケット41の位置を変えることが容易となるので、X線検出器1を設置するスペースにX線検出器1の外形寸法を適合させることが容易となる。
表示灯52は、筐体20の外部に設けられている。表示灯52は、基板51を介して配線ブラケット41に設けられている。図1に例示をしたように、箱状を呈する配線ブラケット41の場合には、表示灯52は、基板51を介して配線ブラケット41の内部に設けることができる。
図1に例示をしたように、表示灯52は、筐体20の、X線が入射する側から視認可能となるように設けることが好ましい。この様にすれば、表示灯52の点灯状態を確認することがさらに容易となる。
表示灯52は、供給された電力を光に変換することができるものであれば特に限定はない。表示灯52は、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光素子、白熱電球、蛍光管などとすることができる。
また、配線ブラケット41には孔41aが設けられ、表示灯52の点灯状態が外部から確認できる様になっている。孔41aは、ガラスや透明樹脂からなる板材で塞ぐこともできる。
図1に例示をしたように、表示灯52は、筐体20の、X線が入射する側から視認可能となるように設けることが好ましい。この様にすれば、表示灯52の点灯状態を確認することがさらに容易となる。
表示灯52は、供給された電力を光に変換することができるものであれば特に限定はない。表示灯52は、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光素子、白熱電球、蛍光管などとすることができる。
また、配線ブラケット41には孔41aが設けられ、表示灯52の点灯状態が外部から確認できる様になっている。孔41aは、ガラスや透明樹脂からなる板材で塞ぐこともできる。
本実施の形態に係るX線検出器1においては、表示灯52が筐体20の外部に設けられているので、表示灯52の点灯状態の確認を容易に行うことができる。また、表示灯52が筐体20の外部に設けられているので、表示灯52から照射された光がアレイ基板2に設けられた複数の光電変換素子2b1に到達するのを抑制することができる。そのため、表示灯52から照射された光により、X線画像の品質が低下するのを抑制することができる。
また、表示灯52は、コネクタ42が取り付けられる配線ブラケット41に設けられているので、表示灯52を設けるようにしても、X線検出器1が大きくなったり、製造コストが増大したりすることはない。
また、表示灯52は、コネクタ42が取り付けられる配線ブラケット41に設けられているので、表示灯52を設けるようにしても、X線検出器1が大きくなったり、製造コストが増大したりすることはない。
次に、X線検出器1の作用を例示する。
まず、コネクタ100をコネクタ42に接続することで、X線検出器1とX線検出器1の外部に設けられた電源などとを電気的に接続する。
次に、X線検出器1の外部に設けられた電源からX線検出器1に電力が供給される。コネクタ100の接続状態などが正常な場合には、表示灯52から光が照射される。そのため、表示灯52の点灯状態により、電源のON/OFFや、コネクタ100の接続状態などを確認することができる。
まず、コネクタ100をコネクタ42に接続することで、X線検出器1とX線検出器1の外部に設けられた電源などとを電気的に接続する。
次に、X線検出器1の外部に設けられた電源からX線検出器1に電力が供給される。コネクタ100の接続状態などが正常な場合には、表示灯52から光が照射される。そのため、表示灯52の点灯状態により、電源のON/OFFや、コネクタ100の接続状態などを確認することができる。
次に、読み出し回路3aにより、薄膜トランジスタ2b2が順次オン状態となる。薄膜トランジスタ2b2がオン状態となることで、一定の電荷が蓄積キャパシタ2b3に蓄積される。
次に、読み出し回路3aにより、薄膜トランジスタ2b2がオフ状態となる。X線が照射されると、シンチレータ5によりX線が蛍光に変換される。蛍光が光電変換素子2b1に入射すると、光電効果によって電荷(電子およびホール)が発生し、発生した電荷と、蓄積キャパシタ2b3に蓄積されている電荷(異種電荷)とが結合して蓄積されていた電荷が減少する。
次に、読み出し回路3aにより、薄膜トランジスタ2b2が順次オン状態となる。増幅・変換回路32は、サンプリング信号に従って各蓄積キャパシタ2b3に蓄積されている減少した電荷(画像データ信号S2)をデータライン2c2を介して読み出す。
次に、読み出し回路3aにより、薄膜トランジスタ2b2がオフ状態となる。X線が照射されると、シンチレータ5によりX線が蛍光に変換される。蛍光が光電変換素子2b1に入射すると、光電効果によって電荷(電子およびホール)が発生し、発生した電荷と、蓄積キャパシタ2b3に蓄積されている電荷(異種電荷)とが結合して蓄積されていた電荷が減少する。
次に、読み出し回路3aにより、薄膜トランジスタ2b2が順次オン状態となる。増幅・変換回路32は、サンプリング信号に従って各蓄積キャパシタ2b3に蓄積されている減少した電荷(画像データ信号S2)をデータライン2c2を介して読み出す。
次に、積分アンプ32aは、画像データ信号S2を順次受信し、電位情報へと変換する。
次に、並列−直列変換回路32bは、電位情報へと変換された画像データ信号S2を順次直列信号に変換する。
次に、アナログ−デジタル変換回路32cは、直列信号に変換された画像データ信号S2をデジタル信号に順次変換する。
次に、画像構成部4は、デジタル信号に変換された画像データ信号S2に基づいて、X線画像を構成する。構成されたX線画像のデータ(X線画像信号)は、画像構成部4から外部の機器に向けて出力される。
以降、前述した動作を繰り返すことで、X線画像を連続的に得ることができる。
次に、並列−直列変換回路32bは、電位情報へと変換された画像データ信号S2を順次直列信号に変換する。
次に、アナログ−デジタル変換回路32cは、直列信号に変換された画像データ信号S2をデジタル信号に順次変換する。
次に、画像構成部4は、デジタル信号に変換された画像データ信号S2に基づいて、X線画像を構成する。構成されたX線画像のデータ(X線画像信号)は、画像構成部4から外部の機器に向けて出力される。
以降、前述した動作を繰り返すことで、X線画像を連続的に得ることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1 X線検出器、2 アレイ基板、2a 基板、2b 光電変換部、2b1 光電変換素子、2b2 薄膜トランジスタ、2b3 蓄積キャパシタ、3 回路基板、4 画像構成部、5 シンチレータ、10 X線検出部、20 筐体、21 カバー部、22 入射窓、23 基部、30 支持部、31 支持板、32 支持体、40 接続配線部、41 配線ブラケット、42 コネクタ、43 配線、50 表示部、51 基板、52 表示灯
Claims (5)
- 筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、複数の光電変換素子を有するアレイ基板と、
前記筐体の内部であって、前記複数の光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、
前記筐体の内部であって、前記アレイ基板の、前記シンチレータが設けられる側とは反対側に設けられた回路基板と、
前記筐体の外面に設けられた配線ブラケットと、
前記筐体の外部であって、前記配線ブラケットに設けられ、前記回路基板と電気的に接続されたコネクタと、
前記筐体の外部であって、前記配線ブラケットに設けられ、前記回路基板と電気的に接続された表示灯と、
を備えた放射線検出器。 - 前記配線ブラケットは、箱状を呈し、
前記表示灯は、前記配線ブラケットの内部に設けられている請求項1記載の放射線検出器。 - 前記配線ブラケットは、前記筐体の外面に着脱自在に設けられている請求項1または2に記載の放射線検出器。
- 前記表示灯は、前記筐体の、前記放射線が入射する側から視認可能となるように設けられている請求項1〜3のいずれか1つに記載の放射線検出器。
- 前記表示灯は、前記回路基板に電力が供給された際に、光を放射する請求項1〜4のいずれか1つに記載の放射線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016078706A JP2017190951A (ja) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2016078706A JP2017190951A (ja) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | 放射線検出器 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017190951A true JP2017190951A (ja) | 2017-10-19 |
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Family Applications (1)
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JP2016078706A Pending JP2017190951A (ja) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | 放射線検出器 |
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-
2016
- 2016-04-11 JP JP2016078706A patent/JP2017190951A/ja active Pending
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