JP2017207389A - 放射線検出器、および放射線画像検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続稼働が可能な放射線検出器、および放射線画像検出装置を提供する。【解決手段】放射線検出器は、筐体２０と、前記筐体２０の内部に設けられた、放射線を検出する検出部１０と、前記検出部１０に接続された第１の蓄電部５１と、前記筐２０の外面に着脱自在に設けられ、前記検出部１０および前記第１の蓄電部５１と接続される第２の蓄電部７０と、前記検出部１０と前記第２の蓄電部７０との間に接続された第１の開閉スイッチ５３と、前記第１の蓄電部５１と前記第２の蓄電部７０との間に接続された第２の開閉スイッチ５４と、前記検出部１０と前記第１の蓄電部５１との間に接続された第３の開閉スイッチ５５と、前記第２の蓄電部７０の電圧および電流の少なくともいずれかを測定し、前記測定された値に基づいて前記第１の開閉スイッチ５３、前記第２の開閉スイッチ５４、および前記第３の開閉スイッチ５５を制御する制御部５２と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、放射線検出器、および放射線画像検出装置に関する。

放射線検出器の一種にＸ線検出器がある。
近年においては、Ｘ線検出器の形態の多様化が進み、その一つの例として、携帯性を向上させたポータブルタイプのＸ線検出器が開発されている。また、ポータブルタイプのＸ線検出器の携帯性をさらに向上させるために、配線を介さずにデータ通信を行う無線タイプのＸ線検出器も提案されている。

また、無線タイプのＸ線検出器には、二次電池を有するものもある。二次電池は、Ｘ線検出器の筐体の内部に設けられるか、筐体の外面に着脱可能に設けられる。
ここで、二次電池の中に残っている電荷の量が少なくなれば、二次電池から供給される電力が少なくなるので、Ｘ線検出器の動作が停止する場合がある。そして、ＩＰアドレスや無線ＬＡＮなどに関する情報を変更中にＸ線検出器の動作が停止すると、設定が正しく書き込まれない場合が生じる。そのため、充電された二次電池を装着した後に、これらの情報を再設定する必要がある。

この場合、二次電池の交換を頻繁に行えば、Ｘ線検出器の稼働率が低下するおそれがある。またさらに、Ｘ線検出器の用途には、例えば、救急医療などの緊急を要するものもあり、二次電池の交換時期を逃すおそれもある。
そのため、連続稼働が可能な放射線検出器、および放射線画像検出装置の開発が望まれていた。

特開２００１−２２４５７９号公報

本発明が解決しようとする課題は、連続稼働が可能な放射線検出器、および放射線画像検出装置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、放射線を信号電荷に変換する光電変換膜を有し前記放射線を直接的に検出する、または、前記放射線をシンチレータと協働して検出する検出部と、前記筐体の内部に設けられ、前記検出部と電気的に接続された第１の蓄電部と、前記筐体の外面に着脱自在に設けられ、前記検出部および前記第１の蓄電部と電気的に接続される第２の蓄電部と、前記筐体の内部に設けられ、前記検出部と前記第２の蓄電部との間に電気的に接続された第１の開閉スイッチと、前記筐体の内部に設けられ、前記第１の蓄電部と前記第２の蓄電部との間に電気的に接続された第２の開閉スイッチと、前記筐体の内部に設けられ、前記検出部と前記第１の蓄電部との間に電気的に接続された第３の開閉スイッチと、前記筐体の内部に設けられ、前記第２の蓄電部の電圧および電流の少なくともいずれかを測定し、前記測定された値に基づいて前記第１の開閉スイッチ、前記第２の開閉スイッチ、および前記第３の開閉スイッチを制御する制御部と、を備えている。

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。 Ｘ線検出器１のブロック図である。 検出部１０を例示するための模式斜視図である。 アレイ基板２の回路図である。 検出部１０のブロック図である。 電源部５０のブロック図である。 電源部５０の作用を例示するためのブロック図である。 電源部５０の作用を例示するためのブロック図である。 本実施の形態に係るＸ線画像検出装置１００を例示するための模式図である。

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、以下に例示をするＸ線検出器１は、Ｘ線平面センサである。Ｘ線平面センサには、大きく分けて直接変換方式と間接変換方式がある。
間接変換方式のＸ線検出器には、例えば、複数の光電変換部（画素などとも称される）を有するアレイ基板と、複数の光電変換部の上に設けられＸ線を蛍光に変換するシンチレータとが設けられている。間接変換方式のＸ線検出器においては、外部から入射したＸ線はシンチレータにより蛍光（可視光）に変換される。発生した蛍光は、光電変換部により信号電荷に変換される。
直接変換方式のＸ線検出器には、例えば、アモルファスセレンなどからなる光電変換膜が設けられている。直接変換方式のＸ線検出器においては、外部から入射したＸ線は、光電変換膜に吸収され、信号電荷に直接変換される。

以下においては、一例として、間接変換方式のＸ線検出器１を例示するが、本発明は直接変換方式のＸ線検出器にも適用することができる。
すなわち、Ｘ線検出器は、Ｘ線を信号電荷に変換する光電変換膜を有しＸ線を直接的に検出する直接変換方式の検出部、または、Ｘ線をシンチレータと協働して検出する間接変換方式の検出部を有するものであれば良い。
なお、直接変換方式の検出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。

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線検出器１のブロック図である。
図３は、検出部１０を例示するための模式斜視図である。
図４は、アレイ基板２の回路図である。
図５は、検出部１０のブロック図である。
図６は、電源部５０のブロック図である。

図１〜図６に示すように、Ｘ線検出器１には、検出部１０、筐体２０、支持部３０、接続部４０、電源部５０、通信部６０、および電源部７０が設けられている。
検出部１０には、アレイ基板２、回路基板３、およびシンチレータ４が設けられている。
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４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。

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。

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４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、蓄積キャパシタ２ｂ３への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。

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。

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。

回路基板３は、アレイ基板２の、シンチレータ４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５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、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。

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、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４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。

シンチレータ４は、複数の光電変換素子２ｂ１の上に設けられ、入射するＸ線を蛍光に変換する。シンチレータ４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４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４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４が形成される。

また、シンチレータ４は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）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４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、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４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４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４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。

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の材料は、ある程度の剛性を有し、アンテナ６３から放射（送信）された電波（電磁波）が透過しやすいものとすることが好ましい。
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ができる。

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。なお、基部２３は、カバー部２１と一体化してもよい。
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。

また、カバー部２１および基部２３の少なくともいずれかには、電源部７０（筐体７１）を取り付けるための凹部を設けることができる。凹部に電源部７０（筐体７１）を取り付ける様にすれば、取り付けの際の位置決めが容易となる。

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４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し、Ｘ線吸収率がある程度高いものとすることが好ましい。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、接着剤など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。

接続部４０は、回路基板３と電気的に接続されている。接続部４０は、電源部７０と回路基板３とを電気的に接続するための接触端子とすることができる。接続部４０が接続端子である場合には、接続部４０は、導電性材料からなり、筐体２０の外面から露出するものとすることができる。
ただし、接続部４０は、接続端子に限定されるわけではない。例えば、接続部４０は、電源部７０からの磁束を交流電力に変換し、変換された交流電力を直流電力に変換して検出部１０に印加するものとすることもできる。

すなわち、接続部４０は、電源部７０からの電力を検出部１０に伝えることができるものであればよい。
なお、接続部４０が磁束を介して電力を伝えるものである場合には、接続部４０は筐体２０の外面から露出しないようにすることができる。接続部４０が筐体２０の外面から露出しないようにすれば、物理的な接触による変形、消毒液などの薬品や水が付着することによる腐食などを抑制することができるので、給電に対する信頼性を向上させることができる。

ここで、電源部７０（蓄電部７３：第２の蓄電部の一例に相当する）の中に残っている電荷の量が少なくなれば、検出部１０に供給される電力が少なくなるので、Ｘ線検出器１の動作が停止するおそれがある。Ｘ線検出器１において情報処理を行っている最中にＸ線検出器１の動作が停止すると、情報が正しく書き込まれなかったり、情報が失われたりするおそれがある。
この場合、電荷の量が少なくなった電源部７０と、充電済みの電源部７０との交換を頻繁に行えば、Ｘ線検出器１の稼働率が低下するおそれがある。またさらに、Ｘ線検出器１の用途には、例えば、救急医療などの緊急を要するものもある。そのため、緊急の使用に対応できなかったり、電源部７０の交換時期を逃して診断中にＸ線検出器１の動作が停止したりするおそれがある。
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出器１においては、電源部５０を設けることでＸ線検出器１の連続稼働が可能となるようにしている。

電源部５０は、筐体２０の内部に設けられている。
図６に示すように、電源部５０は、蓄電部５１（第１の蓄電部の一例に相当する）、制御部５２、開閉スイッチ５３(第１の開閉スイッチの一例に相当する)、開閉スイッチ５４(第２の開閉スイッチの一例に相当する)、および開閉スイッチ５５(第３の開閉スイッチの一例に相当する)を有する。

蓄電部５１は、開閉スイッチ５４を介して接続部４０と電気的に接続されている。すなわち、蓄電部５１は、開閉スイッチ５４および接続部４０を介して電源部７０（蓄電部７３）と電気的に接続される。そのため、蓄電部５１は、電源部７０（蓄電部７３）により充電することができる。
また、蓄電部５１は、開閉スイッチ５５を介して検出部１０と電気的に接続されている。 そのため、蓄電部５１は、検出部１０に電力を供給することができる。

制御部５２は、開閉スイッチ５３、開閉スイッチ５４、および開閉スイッチ５５と電気的に接続されている。また、制御部５２は、接続部４０と電気的に接続されている。すなわち、制御部５２は、接続部４０を介して電源部７０（蓄電部７３）と電気的に接続される。
制御部５２は、電源部７０（蓄電部７３）の中に残っている電荷の量を測定する。例えば、制御部５２は、電圧および電流の少なくともいずれかを測定することで、電源部７０（蓄電部７３）の中に残っている電荷の量を測定する。
また、制御部５２は、電源部７０（蓄電部７３）の中に残っている電荷の量に基づいて、開閉スイッチ５３、開閉スイッチ５４、および開閉スイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する。
すなわち、制御部５２は、蓄電部７３の電圧および電流の少なくともいずれかを測定し、測定された値に基づいて開閉スイッチ５３、開閉スイッチ５４、および開閉スイッチ５５を制御する。

開閉スイッチ５３は、検出部１０と接続部４０（蓄電部７３）との間に電気的に接続されている。
開閉スイッチ５４は、蓄電部５１と接続部４０（蓄電部７３）との間に電気的に接続されている。
開閉スイッチ５５は、検出部１０と蓄電部５１との間に電気的に接続されている。
開閉スイッチ５３、開閉スイッチ５４、および開閉スイッチ５５は、回路の開閉を行う。開閉スイッチ５３、開閉スイッチ５４、および開閉スイッチ５５は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子、リレーなどとすることができる。

次に、電源部５０の作用について説明する。
図７および図８は、電源部５０の作用を例示するためのブロック図である。
図７は、電源部７０（蓄電部７３）の中に残っている電荷の量が所定の値より多い場合である。
図８は、電源部７０（蓄電部７３）の中に残っている電荷の量が所定の値より少ない場合である。

制御部５２は、常時または定期的に、電源部７０（蓄電部７３）の中に残っている電荷の量を測定する。例えば、制御部５２は、常時または定期的に、蓄電部７３の電圧および電流の少なくともいずれかを測定する。

測定された値が所定の値以上である場合には、図７に示すように、制御部５２は、開閉スイッチ５３および開閉スイッチ５４をＯＮ状態にするとともに、開閉スイッチ５５をＯＦＦ状態にする。
すると、開閉スイッチ５３を介して、電源部７０（蓄電部７３）から検出部１０に電力が供給される。そのため、Ｘ線検出器１は、電源部７０（蓄電部７３）から供給された電力により動作する。
また、開閉スイッチ５４を介して、電源部７０（蓄電部７３）から蓄電部５１に電力が供給されるとともに、開閉スイッチ５５により蓄電部５１から検出部１０への電力の供給が停止される。そのため、蓄電部５１は、電源部７０（蓄電部７３）から供給された電力により充電される。

一方、測定された値が所定の値未満（電源部７０が取り外された場合も含む）となった場合には、図８に示すように、制御部５２は、開閉スイッチ５３および開閉スイッチ５４をＯＦＦ状態にするとともに、開閉スイッチ５５をＯＮ状態にする。
すると、開閉スイッチ５５を介して、蓄電部５１から検出部１０に電力が供給される。そのため、Ｘ線検出器１は、蓄電部５１から供給された電力により動作する。
また、開閉スイッチ５３により、電源部７０（蓄電部７３）から検出部１０への電力の供給が停止される。開閉スイッチ５４により、電源部７０（蓄電部７３）から蓄電部５１への電力の供給が停止される。

以上に説明したように、電源部７０（蓄電部７３）の蓄電残量が所定の値以上の場合には、電源部７０（蓄電部７３）から供給される電力でＸ線検出器１を動作させるとともに、蓄電部５１を充電する。
また、電源部７０（蓄電部７３）の蓄電残量が所定の値未満となった場合には、蓄電部５１から供給される電力でＸ線検出器１を動作させる。
そのため、蓄電残量が少なくなった電源部７０（蓄電部７３）を筐体２０から取り外し、外部の機器（充電器）を用いて電源部７０（蓄電部７３）を充電している間であっても、Ｘ線検出器１の動作が可能となる。
また、充電された電源部７０（蓄電部７３）を筐体２０に取り付けると、図７に例示をしたように、Ｘ線検出器１は、電源部７０（蓄電部７３）から供給された電力により動作する。また、蓄電部５１は、電源部７０（蓄電部７３）から供給された電力により充電される。
そのため、連続稼働が可能なＸ線検出器１およびＸ線画像検出装置１００とすることができる。

次に、図１および図２に戻って、通信部６０および電源部７０を説明する。
図１および図２に示すように、通信部６０は、筐体２０の内部に設けられている。
通信部６０は、送信回路６１およびアンテナ６３を備えている。
送信回路６１の入力側は、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。送信回路６１の出力側は、アンテナ６３と電気的に接続されている。
送信回路６１は、検出部１０からの画像データ信号Ｓ２が乗った高周波信号を生成する。
送信回路６１は、例えば、高周波信号を発生させる回路、高周波信号を所定の電力まで増大させる増幅回路、アナログ−デジタル変換回路３ｂｃから出力された画像データ信号Ｓ２を高周波信号に乗せる変調回路などを有したものとすることができる。

アンテナ６３は、画像データ信号Ｓ２が乗った高周波信号を電波として筐体２０の外部に放射（送信）する。
なお、電波の周波数帯は、例えば、５ＧＨｚ帯とすることができる。

また、通信部６０は、受信回路６２をさらに備えることができる。
受信回路６２の入力側は、アンテナ６３と電気的に接続されている。受信回路６２の出力側は、行選択回路３ａｂと電気的に接続されている。
受信回路６２は、例えば、アンテナ６３を介して入力された制御信号Ｓ１が乗った電波を復調して制御信号Ｓ１を復元する。受信回路６２は、復元された制御信号Ｓ１を行選択回路３ａｂに送信する。
アンテナ６３は、後述するアンテナ１１３から放射（送信）された制御信号Ｓ１が乗った電波を受信する。
なお、送信回路６１および受信回路６２は、回路基板３に設けることができる。
また、制御信号Ｓ１を発生させる回路が回路基板３などに設けられる場合には、受信回路６２を省くことができる。

電源部７０は、筐体２０の外部に設けられている。
電源部７０は、筐体２０の外面に着脱自在に設けられている。電源部７０は、例えば、ラッチ機構などの機械的な保持手段、磁石などの保持手段などにより、筐体２０の外面に着脱自在に設けることができる。

電源部７０は、筐体７１、接続部７２、および蓄電部７３を有する。
筐体７１は、箱状を呈している。筐体７１の内部には、接続部７２、および蓄電部７３を収納する空間が設けられている。
筐体７１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。ただし、接続部７２が接触端子である場合には、絶縁性材料を用いて筐体７１を形成することが好ましい。また、接続部７２が磁束を介して電力を伝えるものである場合には、磁束を透過する材料を用いて筐体７１を形成することが好ましい。筐体７１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などの樹脂を用いて形成することができる。

接続部７２は、接続部４０と同様に接続端子とすることもできるし、磁束を介して電力を伝えるものとすることもできる。
接続部７２が接続端子である場合には、接続部７２は、導電性材料からなり、筐体７１の外面から露出するものとすることができる。この場合、蓄電部７３への電力の供給（充電）は、接続部７２を介して行うことができる。

接続部７２が磁束を介して電力を伝えるものである場合には、接続部７２は蓄電部７３からの直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を磁束に変換するものとすることができる。
また、蓄電部７３への電力の供給（充電）のために、外部電源からの磁束を交流電力に変換し、変換された交流電力を直流電力に変換して蓄電部７３に印加する図示しない接続部を設けるようにすることができる。

この場合、接続部７２や図示しない接続部は、筐体７１の外面から露出しないようにすることができる。接続部７２や図示しない接続部が筐体７１の外面から露出しないようにすれば、物理的な接触による変形、消毒液などの薬品や水が付着することによる腐食などを抑制することができるので、給電に対する信頼性を向上させることができる。

蓄電部７３は、筐体７１の内部に設けられている。
前述したように、蓄電部７３は、検出部１０および蓄電部５１と電気的に接続される。
蓄電部７３は、例えば、リチウムイオン電池などの充電が可能な二次電池などとすることができる。

図９は、本実施の形態に係るＸ線画像検出装置１００を例示するための模式図である。 図９に示すように、Ｘ線画像検出装置１００には、Ｘ線検出器１、Ｘ線照射装置１５０、通信部１１０、画像構成部１２０、表示部１３０、および入力部１４０が設けられている。 Ｘ線画像を撮影する際には、Ｘ線検出器１とＸ線照射装置１５０との間に被検体３００が配置される。

Ｘ線照射装置１５０は、例えば、Ｘ線を発生させる真空管とすることができる。
また、Ｘ線照射装置１５０に電力を供給する図示しない高圧電源、Ｘ線ビームの形状を整形する図示しないコリメータ、Ｘ線照射装置１５０とＸ線検出器１の同期を制御する図示しない制御装置などを適宜設けることができる。
なお、Ｘ線照射装置１５０、図示しない高圧電源、図示しないコリメータ、図示しない制御装置など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。

通信部１１０は、受信回路１１１、およびアンテナ１１３を有する。
受信回路１１１の入力側は、アンテナ１１３と電気的に接続されている。受信回路１１１の出力側は、画像構成部１２０と電気的に接続されている。
受信回路１１１は、例えば、アンテナ６３から放射され、アンテナ１１３を介して入力された画像データ信号Ｓ２が乗った電波を復調して画像データ信号Ｓ２を復元する。
受信回路１１１は、復元された画像データ信号Ｓ２を画像構成部１２０に送信する。
アンテナ１１３は、アンテナ６３から放射された電波を受信する。

また、通信部１１０は、送信回路１１２をさらに備えることができる。
送信回路１１２の入力側は、画像構成部１２０と電気的に接続されている。送信回路１１２の出力側は、アンテナ１１３と電気的に接続されている。
送信回路１１２は、例えば、高周波信号を発生させる回路、高周波信号を所定の電力まで増大させる増幅回路、制御信号Ｓ１を高周波信号に乗せる変調回路などを有したものとすることができる。
アンテナ１１３は、制御信号Ｓ１が乗った高周波信号を電波として放射（送信）する。 電波の周波数帯は、例えば、５ＧＨｚ帯とすることができる。
なお、制御信号Ｓ１を発生させる回路が回路基板３などに設けられる場合には、送信回路１１２を省くことができる。

画像構成部１２０は、Ｘ線画像を構成する。画像構成部１２０は、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１２０から表示部１３０に送信される。なお、作成されたＸ線画像信号は、画像構成部１２０から外部の機器に向けて送信されるようにしてもよい。

また、画像構成部１２０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１２０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１２０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１２０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。

制御信号Ｓ１を発生させる回路、図示しないオフセット補正処理部、およびゲイン補正処理部は、例えば、画像構成部１２０に設けることができる。なお、画像構成部１２０、制御信号Ｓ１を発生させる回路、図示しないオフセット補正処理部、および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。

表示部１３０および入力部１４０は、画像構成部１２０と電気的に接続されている。
表示部１３０は、Ｘ線画像信号を光学画像（Ｘ線画像）に変換する。
表示部１３０は、例えば、フラットパネルディスプレイなどとすることができる。
入力部１４０は、文字情報などを入力する。入力された文字情報などは、光学画像（Ｘ線画像）とともに表示部１３０に表示される。
入力部１４０は、例えば、キーボードやマウスなどとすることができる。

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、３ 回路基板、４ シンチレータ、１０ 検出部、２０ 筐体、５０ 電源部、５１ 蓄電部、５２ 制御部、５３ 開閉スイッチ、５４ 開閉スイッチ、５５ 開閉スイッチ、６０ 通信部、６３ アンテナ、７０ 電源部、７１ 筐体、７２ 接続部、７３ 蓄電部、１００ Ｘ線画像検出装置、１１０ 通信部、１２０ 画像構成部、１５０ Ｘ線照射装置

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に設けられ、放射線を信号電荷に変換する光電変換膜を有し前記放射線を直接的に検出する、または、前記放射線をシンチレータと協働して検出する検出部と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記検出部と電気的に接続された第１の蓄電部と、
   前記筐体の外面に着脱自在に設けられ、前記検出部および前記第１の蓄電部と電気的に接続される第２の蓄電部と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記検出部と前記第２の蓄電部との間に電気的に接続された第１の開閉スイッチと、
   前記筐体の内部に設けられ、前記第１の蓄電部と前記第２の蓄電部との間に電気的に接続された第２の開閉スイッチと、
   前記筐体の内部に設けられ、前記検出部と前記第１の蓄電部との間に電気的に接続された第３の開閉スイッチと、
   前記筐体の内部に設けられ、前記第２の蓄電部の電圧および電流の少なくともいずれかを測定し、前記測定された値に基づいて前記第１の開閉スイッチ、前記第２の開閉スイッチ、および前記第３の開閉スイッチを制御する制御部と、
   を備えた放射線検出器。
2. 前記測定された値が所定の値以上の場合には、前記制御部は、前記第１の開閉スイッチおよび前記第２の開閉スイッチをＯＮ状態とし、前記第３の開閉スイッチをＯＦＦ状態とする請求項１記載の放射線検出器。
3. 前記測定された値が所定の値未満の場合には、前記制御部は、前記第３の開閉スイッチをＯＮ状態とし、前記第１の開閉スイッチおよび前記第２の開閉スイッチをＯＦＦ状態とする請求項１記載の放射線検出器。
4. 前記筐体の内部に設けられ、前記検出部からの画像データ信号が乗った電波を放射するアンテナをさらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
5. 請求項４記載の放射線検出器と、
   前記放射線検出器のアンテナから放射された画像データ信号が乗った高周波信号を復調して前記画像データ信号を復元する受信回路と、
   前記復元された画像データ信号に基づいて、放射線画像信号を作成する画像構成部と、
   を備えた放射線画像検出装置。

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