JP3888990B2 - コネクタおよび放射線断層撮影装置 - Google Patents
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Description
本発明は、コネクタおよび放射線断層撮影装置に関し、特に、放射線を検出して投影データを出力する検出素子が複数配置されている検出手段に適用されるコネクタと、当該コネクタを用いた放射線断層撮影装置に関するものである。
放射線断層撮影装置として、放射線であるX線を用いて被撮影体の断層面の画像を生成するX線CT(Computed Tomography)装置が知られている。X線CT装置は、人体や物体などを被撮影体とし、医療用途や産業用途などの広範な用途で利用されている。
X線CT装置は、たとえば、被撮影体の体軸方向を軸として被撮影体の周囲を走査して、複数のビュー(view)方向から被撮影体にX線管を用いてX線を照射する。そして、X線を検出する検出素子が配置されているX線検出器が、複数のビュー方向から被撮影体を透過するX線を、それぞれのビュー方向ごとに検出し、X線検出器と接続している電極から投影データを出力する。その後、投影データを収集するための駆動回路が形成されている基板を有するデータ収集部が、X線検出器に接続している電極より出力される投影データを基板の電極から収集する。そして、収集された投影データに基づいて被撮影体の撮影領域の断層像を再構成して生成する。
近年、X線CT装置は、被撮影体の撮影部位や撮影する目的が多様化してきており、解像度などの画像品質の向上や撮影の高速化が要求されている。このような要求に応えるため、X線CT装置は、被撮影体の周囲を一回転走査する間に複数の断層像を得ることができるように、複数の検出素子がアレイ状に配列されたX線検出器を有し、配置される検出素子の数が増加してきている(たとえば、特許文献1参照)。
特開2003−33344号公報
以上のようなX線検出器は、X線を検出する検出素子がアレイ状に複数配列されているX線検出モジュール(module)を複数有しており、製造を容易とするために、複数のX線検出モジュールがチャネル(channel)方向と体軸方向とのそれぞれに隣接して配置されて構成されている。また、さらに、X線検出器は、解像度を向上させるために、複数の検出素子が高密度に配置されており、検出素子からの投影データをデータ収集部へ出力する電極も限定された領域内に形成するために高密度に配置されている。
そして、X線検出器から出力される投影データを収集するデータ収集部においても同様に、X線検出器を構成する複数のX線検出モジュールに対応して、投影データを収集するための駆動回路を有する基板が複数枚配置され、そして、X線検出素子から投影データを出力する電極の高密度化に対応して、投影データを入力する電極が基板に高密度に形成されている。
そして、このようなX線検出器の電極とデータ収集部の基板の電極とを互いに接続する場合、従来においては、たとえば、熱圧着やコネクタを用いることにより実施していた。
しかしながら、従来の熱圧着においては、電極が高密度化されるに伴って接続作業をするための空間が狭くなり、電極を高精度に接続させることが困難となっていた。また、従来のコネクタにおいては、電極が高密度化されるに伴って電極間を接続することが困難となり、電極が形成されている基板をコネクタに十分な強度で固定することが困難となっていた。
また、複数のX線検出モジュールにより構成されるX線検出アレイをメンテナンスする際には、基板が複数枚配置されている狭い空間において故障したX線検出モジュールのみを交換することになるが、従来の熱圧着による接続においては、着脱自在とすることができず、また、従来のコネクタにおいては、基板が複数枚配置されているために着脱作業をする空間が狭くなり着脱が困難となっていた。
以上のように、放射線断層撮影装置である従来のX線CT装置においては、画像品質向上および撮影高速化の要求によってX線検出器の検出素子が増加するに伴って、電極が高密度化されて基板をコネクタに十分な強度で固定することが困難となり、また、基板を配置する空間が狭くなって基板をコネクタから着脱することが困難となりメンテナンスが容易でなかった。
したがって、本発明の目的は、基板を十分な強度で容易に固定することができ、また、基板を容易に着脱することができ、メンテナンスを容易にすることができるコネクタおよび放射線断層撮影装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のコネクタは、基板が挿入される第1挿入口が形成され、前記第1挿入口から挿入される前記基板の少なくとも一部を収容する収容部が設けられているコネクタ本体と、押圧されることによって前記収容部に収容される前記基板を固定するように一方面が前記基板の面と対面して前記収容部に配置されている固定部材と、前記固定部材の面に沿っている前記収容部の側面側と前記固定部材の他方面側とに接触することによって前記固定部材を押圧する押圧部材とを具備し、前記コネクタ本体には、前記押圧部材が挿入される第2挿入口が前記収容部につながるように設けられており、前記固定部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄くなるように形成されており、前記押圧部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより厚くなるように形成され、前記第2挿入口から前記収容部側に挿入されることによって前記固定部材を押圧する。
本発明によれば、押圧部材を第2挿入口から収容部側に挿入することにより、固定部材の面と、固定部材の面に沿っている収容部の側面とに押圧部材の面を接触させて収容部の固定部材を押圧し、収容部に収容される基板を固定する。固定部材は第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄くなるように形成されており、押圧部材は第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより厚くなるように形成されているために、収容部の第2挿入口側と反対の他端部側を容易に押圧することができるため、均一な強度で基板を固定している。
上記目的を達成するため、本発明の放射線断層撮影装置は、被撮影体の撮影領域に照射され前記撮影領域を透過する前記放射線を検出し投影データを出力する検出素子が配置されている検出手段と、前記検出素子による前記投影データが入力される第1電極が少なくとも一方面に設けられ、前記入力される投影データを収集するための駆動回路が形成されている基板を有する収集手段と、前記検出素子からの投影データを前記第1電極に出力する第2電極が前記第1電極に対応するように設けられ、前記第1電極と前記第2電極とを接続するコネクタとを具備する放射線断層撮影装置であって、前記コネクタは、前記基板が挿入される第1挿入口が形成され、前記第1挿入口から挿入される前記基板の前記第1電極を収容する収容部が設けられているコネクタ本体と、前記基板が挿入される際に前記第1電極と対面するように前記第2電極が一方面に設けられ、押圧されることによって前記第1電極と前記第2電極とを接続して前記収容部に収容される前記基板を固定するように前記収容部に配置されている固定部材と、前記固定部材の面に沿っている前記収容部の側面と前記固定部材の他方面とに接触することによって前記固定部材を押圧する押圧部材とを備え、前記コネクタ本体には、前記押圧部材が挿入される第2挿入口が前記収容部につながるように設けられており、前記固定部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄くなるように形成されており、前記押圧部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより厚くなるように形成され、前記第2挿入口から前記収容部側に挿入することによって前記固定部材を押圧する。
本発明によれば、押圧部材を第2挿入口から収容部側に挿入することにより、固定部材の他方面と、固定部材の面に沿っている収容部の側面とに押圧部材の面を接触させて収容部の固定部材を押圧し、収容部に収容される基板を固定して第1電極と第2電極とを接続する。固定部材は第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄くなるように形成されており、押圧部材は第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより厚くなるように形成されているために、収容部の第2挿入口側と反対の他端部側を容易に押圧することができるため、均一な強度で基板を固定して第1電極と第2電極とを接続する。
したがって、本発明によれば、基板を十分な強度で容易に固定することができ、また、基板を容易に着脱することができ、メンテナンスを容易にすることができるコネクタおよび放射線断層撮影装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明にかかる実施形態を詳細に説明する。
まず、本発明にかかる実施形態の放射線断層撮影装置の構成について説明する。図1は、本発明にかかる実施形態の放射線断層撮影装置としてのX線CT装置1の全体構成を示すブロック図であり、図2は、本発明にかかる実施形態の放射線断層撮影装置としてのX線CT装置1の要部を示す構成図である。
図1に示すように、本実施形態のX線CT装置1は、走査ガントリ2と操作コンソール3と撮影テーブル4とを有している。
走査ガントリ2は、X線管20とX線管移動部21とコリメータ22とX線検出アレイ23とデータ収集部24とX線コントローラ25とコリメータコントローラ26と回転部27と回転コントローラ28とを主構成要素として有している。ここで、X線管20とX線検出アレイ23とは、X線照射空間29を挟んで対向して配置されている。
なお、走査ガントリ2のうち、X線検出アレイ23は本発明に係る検出手段に相当し、データ収集部24は本発明に係る収集手段に相当する。
X線管20は、X線コントローラ25からの制御信号CTL251に基づいて、所定強度のX線5を、コリメータ22を介して被撮影体6の撮影領域Rに照射する。
X線管移動部21は、X線コントローラ25からの制御信号CTL252に基づいて、X線管20の放射中心を、走査ガントリ2におけるX線照射空間29内の撮影テーブル4に載置される被撮影体6の体軸方向(図1の紙面に直交する方向、および、図2のz方向)に移動させる。
コリメータ22は、X線管20とX線検出アレイ23との間に配置されており、コリメータコントローラ26からの制御信号CTL261に基づいてアパーチャの開度を調節することにより、X線管20から放射されたX線5をチャネル方向xと体軸方向zとのそれぞれにおいて遮り、チャネル方向xと体軸方向zとに所定幅を有するコーン状のX線5に成形してX線5の照射範囲を調整する。コリメータ22のアパーチャの開度調節は、たとえば、チャネル方向xと体軸方向zとにそれぞれ設けられた2枚の板を独立して移動させることにより行われる。
X線検出アレイ23は、8つのX線検出モジュール23A,23B,23C,23D,23E,23F,23G,23Hを有しており、8つのX線検出モジュール23A,23B,23C,23D,23E,23F,23G,23Hが、A列からH列の順に体軸方向zに隣接して並列し配置されている。
図3は、X線検出アレイ23を構成する8つのX線検出モジュール23A,23B,23C,23D,23E,23F,23G,23Hのうち、A列のX線検出モジュール23Aを示す構成図である。図3に示すように、X線検出モジュール23Aは、X線を検出する検出素子23aがチャネル方向xと体軸方向zとにアレイ状に配列されている。2次元的に配列された複数の検出素子23aは、全体として、円筒凹面状に湾曲したX線入射面を形成している。ここで、チャネル方向xには、たとえば、1000個の検出素子23aが配列されており、体軸方向zには、たとえば、8個の検出素子23aが配列されている。なお、B列からH列のX線検出モジュール23B,23C,23D,23E,23F,23G,23Hも、図3に示すA列のX線検出モジュール23Aと同様である。
検出素子23aは、たとえば、検出したX線を光に変換するシンチレータ(図示なし)と、シンチレータが変換した光を電荷に変換するフォトダイオード(図示なし)とを有する固体検出器を用いて構成されている。なお、検出素子23aは、これに限定されるものではなく、たとえば、カドミウム・テルル(CdTe)等を利用した半導体検出素子、あるいはキセノン(Xe)ガスを利用した電離箱型の検出素子23aであって良い。
図4,図5は、X線管20とコリメータ22とX線検出アレイ23の相互関係を示す図である。図4において、図4(a)は体軸方向zを視線とする側からの状態を示す図であり、図4(b)はチャネル方向xを視線とする側からの状態を示す図である。また、図5は、図4(b)と同様にチャネル方向xを視線とする側からの状態において、被撮影体6を撮影する状態を示す図である。
図4(a),図4(b)に示すように、X線管20から放射されたX線5は、コリメータ22によって所定のコーン角を有するコーン状のX線5となるように成形され、X線検出アレイ23の所定領域にある検出素子23aに照射されるようになっている。そして、図5に示すように、被撮影体6を撮影する場合においては、撮影テーブル4に載置された被撮影体6がX線照射空間29に搬入され、被撮影体6の体軸方向を軸として被撮影体6の周囲を走査して、被撮影体6の撮影領域RにX線管20からX線5が照射される。そして、X線管20から照射されたX線5は、コリメータ22を介して被撮影体6を透過してX線検出アレイ23に検出される。そして、X線検出アレイ23は、被撮影体6を透過して検出されるX線に基づいて投影データを出力する。
データ収集部24は、X線検出アレイ23の個々の検出素子23aによる投影データを収集し、操作コンソール3に出力する。図2に示すように、データ収集部24は、選択・加算切換回路(MUX,ADD)241やアナログ−デジタル変換回路(ADC)242などの駆動回路を有している。選択・加算切換回路(MUX,ADD)241やアナログ−デジタル変換回路(ADC)242などの駆動回路は、基板に形成されており、コネクタ50によってX線検出アレイ23と接続されている。コネクタ50は、たとえば、X線検出アレイ23のX線検出モジュール23A,23B,23C,23D,23E,23F,23G,23Hのそれぞれに対応して1つずつ設けられており、前述したように、狭い空間に互いの基板が近接して配置されている。なお、コネクタ50については、後に詳細に説明する。
選択・加算切換回路241は、X線検出アレイ23の検出素子23aによる投影データを、操作コンソール3の中央処理装置30からの制御信号CTL303に応じて選択し、あるいは組み合わせを変えて足し合わせて収集し、収集した投影データをアナログ−デジタル変換回路242に出力する。アナログ−デジタル変換回路242は、選択・加算切換回路241において選択あるいは任意の組み合わせで足し合わされた投影データをアナログ信号からデジタル信号に変換して、操作コンソール3の中央処理装置30に出力する。
X線コントローラ25は、操作コンソール3の中央処理装置30からの制御信号CTL301に応じて、X線管20に対し制御信号CTL251を出力してX線放射の制御を行う。また、X線コントローラ25は、操作コンソール3の中央処理装置30による制御信号CTL301に応じて、X線管移動部221に対し制御信号CTL252を出力して、X線管20の放射中心を体軸方向zに指示に応じた距離だけ移動させる。
コリメータコントローラ26は、操作コンソール3の中央処理装置30による制御信号CTL302に応じて、コリメータ22に対して制御信号CTL261を出力しコリメータ22のアパーチャ221の開度を調整して、X線管20から放射されたX線5を成形させてX線検出アレイ23の所望の領域に照射させる。
回転部27は、回転コントローラ28による制御信号CTL28に基づいて所定の方向に回転する。この回転部27には、X線管20とX線管移動部21とコリメータ22とX線検出アレイ23とデータ収集部24とX線コントローラ25とコリメータコントローラ26とが搭載されており、これらの構成要素は、回転部27の回転に伴ってX線照射空間29に搬入される被撮影体6に対して位置関係が変化する。回転部27を回転させることにより、被撮影体6の体軸方向を軸とし複数のビュー方向からX線5を照射して、被撮影体6を透過したX線5が検出される。
回転コントローラ28は、操作コンソール3の中央処理装置30による制御信号CTL304に応じて、回転部27に対し制御信号CTL28を出力して、所定の方向に所望の回転数だけ回転させる。
操作コンソール3は、中央処理装置30と入力装置31と表示装置32と記憶装置33とを主構成要素として有している。
中央処理装置30は、たとえば、マイクロコンピュータ等により構成され、各種の機能に応じたプログラムを有する。中央処理装置30は、入力装置31から入力される指示に応じて、被撮影体6が載置される撮影テーブル4を走査ガントリ2のX線照射空間29に対して搬入または搬出させるために、制御信号CTL30bを撮影テーブル4に出力する。
そして、中央処理装置30は、入力装置31から入力されるマルチスライススキャンの開始指示を受けて走査ガントリ2の回転コントローラ28に制御信号CTL304を出力して、走査ガントリ2の回転部27を所定方向に指示に応じた回数に回転させる。
また、中央処理装置30は、走査ガントリ2のX線管20にX線5の放射させるために、制御信号CTL301をX線コントローラ25に出力する。
そして、中央処理装置30は、入力装置31から入力される被撮影体6の撮影領域Rの情報を受けて、制御信号CTL301をX線コントローラ25に出力し、X線管20の放射中心を体軸方向zへ指示に応じた距離だけ移動させる。また、その際には、X線5を所定範囲に放射させるために、所定のアパーチャ開度となるようにコリメータ22を制御する制御信号CTL302を、コリメータコントローラ26に出力する。
また、中央処理装置30は、入力装置31から入力される被撮影体6の撮影領域Rの情報に応じて、X線検出アレイ23の検出素子23aが得る投影データを選択、あるいは、組み合わせを変えて足し合わせるように、制御信号CTL303をデータ収集部24の選択・加算切換回路241に出力する。また、中央処理装置30は、データ収集部24が収集した投影データに、オフセット補正などの前処理を施す。
そして、中央処理装置30は、複数のビュー方向からの投影データに基づいて画像再構成を行い、複数の断層像の画像データを生成する。画像再構成には、たとえば、フィルタード・バックプロジェクション(filtered back Projection)法が用いられる。そして、生成された画像データは、表示装置32に出力されて表示される。
入力装置31は、撮影条件等の情報を中央処理装置30に入力するために設けられており、たとえば、キーボードやマウスにより構成される。なお、入力装置31は、走査ガントリ2または撮影テーブル4に接続されていてもよい。
表示装置32は、中央処理装置30からの指令に基づき、再構成されて生成された断層像やその他の各種情報を表示する。
記憶装置33は、各種のデータや再構成画像およびプログラム等を記憶し、記憶データが、必要に応じて中央処理装置30によりアクセスされる。
つぎに、本発明にかかる本実施形態のコネクタ50について説明する。
図6,図7,図8,図9,図10は、本発明にかかる本実施形態のコネクタ50の構成を示す構成図であり、図2のX線CT装置1におけるX線検出アレイ23を構成する1つのX線検出モジュール23Aに配置されるコネクタ50を示している。ここで、図6は、図2において体軸方向Zの一方の側を視線とした場合を示す図であり、図7は図6に対して他方の側を視線とした場合を示す図である。また、図8はチャネル方向xを視線とした場合を示す図であり、図9および図10は、X線照射方向yを視線とする場合を示す図である。なお、図6,図7,図8,図9は、第1および第2の基板61a,61bの第1電極82a,82bとコネクタ50の第2電極84a,84bとを接続する前の状態を示しており、図10(a)は、第1および第2の基板61a,61bを第1挿入口72から挿入して収容部73に収容した後の状態を示しており、図10(b)は、押圧部材76を第2挿入口75から挿入して第1および第2の基板61a,61bの第1電極82a,82bとコネクタ50の第2電極84a,84bとを接続した後を示している。
図6から図10に示すように、本実施形態のコネクタ50は、コネクタ本体71と、固定部材74と、押圧部材76とを有する。
本実施形態のコネクタ50は、前述のデータ収集部24を構成する第1および第2の基板61a,61bを、X線検出アレイ23を構成するX線検出モジュール23Aと接続するために設けられている。
第1および第2の基板61a,61bのそれぞれは、前述のように駆動回路を有し、図6および図7に示すように、第1電極板81a,81bが設けられている。第1電極板81a,81bは、絶縁板を用いて構成され、検出素子23aからの投影データが入力される第1電極82a、82bがX線検出モジュール23Aの複数の検出素子23aに対応して一方面にマトリクス状に設けられている。第1電極82a,82bは、たとえば、スプリングにより所定位置にピンが押圧され、スプリングの押圧方向に沿ってピンが移動可能なスプリング式ピンを用いて構成されており、検出素子23aからの投影データを第1および第2の基板61a,61bに入力するために形成されている。また、第1電極板81a,81bの両端部側には、後述するガイド部材91に対応するように基板ガイド溝92R,92Lがそれぞれ形成されている。
そして、本実施形態のコネクタ50は、第1電極82a,82bが一方の面に設けられた第1および第2の基板61a,61bにおいて、第1および第2の基板61a,61bの他方の面同士で重ねて、2つの第1電極82a,82bのそれぞれを、コネクタ50に設けられた2つの第2電極84a,84bのそれぞれに接続する。
コネクタ本体71は、図6から図8に示すように、たとえば、アルミニウムなどの金属の成形体を用いて構成されており、X線検出モジュール23Aに設けられている接続部材51に接続ネジ52a,52bを用いて接続され固定されている。そして、コネクタ本体71は、第1挿入口72と、収容部73と、第2挿入口75と、ガイド部材91とを有する。
第1挿入口72は、第1および第2の基板61a,61bが挿入されるように矩形形状で形成されている。
収容部73は、第1挿入口72から挿入される第1および第2の基板61a,61bの第1電極82a,82bの形成領域を収容するようにコネクタ本体71の内部に直方体形状で形成されている。
第2挿入口75は、押圧部材76が挿入されるようにして矩形形状で形成されており、収容部73とつながっている。
ガイド部材91は、基板61a,61bを第1挿入口72から挿入する位置を案内するためにコネクタ本体71に設けられている。本実施形態においては、ガイド部材91として、第1および第2のガイド棒91R,91Lが、挿入される基板61a,61bの面に沿っている収容部73の側面に両端部を固定されて構成されている。ここで、第1ガイド棒91Rは、収容部73の第2挿入口75側の一端部側に設けられており、第2ガイド棒91Lは、収容部73の第2挿入口75側の反対となる他端部側に設けられている。第1および第2のガイド棒91R,91Lのそれぞれに、第1および第2の基板61a,61bの基板ガイド溝92R,92Lを挿入することによって、第1および第2の基板61a,61bの第1電極82a,82bが、収容部73の所定の位置に位置合わせされて収容される。なお、ガイド部材91は、本実施形態の第1および第2のガイド棒91R,91Lに限定されず、たとえば、挿入される基板61a,61bの厚みに対応するスリットを挟んで一対で構成されるガイド板であっても良い。また、本実施形態は、第1および第2のガイド棒91R,91Lの2つのガイド棒を設けているが、1つのガイド棒であっても良い。
固定部材74は、第1および第2の固定板74a,74bを用いて構成されている。第1および第2の固定板74a,74bは、基板61a,61bが第1挿入口72から挿入される際に、基板61a,61bの第1電極82a,82bが設けられている面が、第2電極84a,84bが設けられている一方の面と対面するように、収容部73に配置されている。
第1および第2の固定板74a,74bは、図9および図10に示すように、収容部73に設けられている第1および第2ガイド棒91R,91Lのそれぞれが貫通する第1貫通孔93Ra,93Rb,第2貫通孔93La,93Lbを有している。第1貫通孔93Ra,93Rb,には、第1ガイド棒91Rが貫通しており、第2貫通孔93La,93Lbは、第2ガイド棒91Lが貫通している。第1貫通孔93Ra,93Rbは、第1ガイド棒91Rの外径よりも大きい孔径であり、第2貫通孔93La,93Lbは、第2ガイド棒91Lの外径よりも大きい孔径である。このため、第1および第2の固定板74a,74bは、第1貫通孔93Ra,93Rbに貫通している第1ガイド棒91Rと、第2貫通孔93La,93Lbに貫通している第2ガイド棒91Lとの軸方向に沿って収容部73内において移動可能となっている。
そして、第1および第2の固定板74a,74bは、たとえば、樹脂の成形体を用いて構成されており、第2電極板83a,83bがそれぞれの一方の面に設けられている。第2電極板83a,83bのそれぞれは、可撓性がある絶縁板を用いて構成されており、第2電極84a,84bを一方の面に有する。第2電極84a,84bは、第1および第2の基板61a,61bのそれぞれの第1電極82a,82bへ検出素子23aからの投影データを出力するために、第1電極82a,82bに対応して第2電極板83a,83bの一方の面にマトリクス状に平面形状で形成されている。第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとは、第1電極82a,82bのピンの先端が第2電極84a,84bの面と接触することにより接続状態となる。
そして、第1および第2の固定板74a,74bは、第2電極板83a,83bの第2電極84a,84bの形成領域よりも大きい面積の面を有しており、第2電極84a,84bの形成領域を一方の面が覆うように形成されている。
また、第1および第2の固定板74a,74bは、図9および図10に示すように、第2挿入口75側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄いテーパー形状で形成されている。そして、図10に示すように、第1および第2の固定部材74a,74bは、押圧部材76により押圧されることにより、収容部73に収容される第1および第2の基板61a,61bの第1電極82a,82bと、第1および第2の固定板74a,74bに設けられた第2電極84a,84bとを接続し、第1および第2の基板61a,61bを固定する。
押圧部材76は、図9および図10に示すように、第1および第2の押圧板76a,76bと、押圧板接続部77とを有する。押圧部材76は、第1および第2の押圧板76a,76bとが対面し、第1および第2の押圧板76a,76bのそれぞれの一端部が押圧板接続部77により接続され、コの字形状に形成されている。そして、押圧部材76は、押圧調整部材101と、第1および第2の押圧ガイド溝94a,94bとが設けられている。
第1および第2の押圧板76a,76bは、図9および図10に示すように、第1および第2の固定板74a,74bの面に沿っている収容部73の側面と、第1および第2の固定板74a,74bの第2電極84a,84bが形成されていない他方面との間の空間の厚みに対応して、第2挿入口75側の一端部の厚さが他端部の厚さよりも厚いテーパー形状で形成されている。また、第1および第2の押圧板76a,76bは、第2電極板83a,83bの第2電極84a,84bが形成されていない他方の面よりも大きい面積の面を有しており、第2電極板83a,83bの他方の面を覆うように形成されている。
そして、押圧部材76は、図10に示すように、第2挿入口から収容部73に着脱自在となるように形成されている。押圧部材76は、第1および第2の押圧板76a,76bを第2挿入口75から挿入することにより、第1および第2の固定板74a,74bの面に沿っている収容部73の側面側と、第1および第2の固定板74a,74bの第2電極84a,84bが形成されていない他方面側とに接触して第1および第2の固定板74a,74bを押圧し、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとを接続させる。また、押圧部材76は、第1および第2の押圧板76a,76bを第2挿入口75から抜き出すことにより収容部73から脱離され、第1および第2の固定板74a,74bへの押圧を解除して、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとの接続を解除させる。
押圧調整部材101は、押圧部材76が第2挿入口75から挿入可能な距離を調整するために、押圧部材76に設けられている。押圧調整部材101は、頭部102と、頭部102に接続しているネジ部103と、を有する。そして、ネジ部103を装着するネジ穴部104が、押圧部材76の一端部側にある押圧板接続部77に形成されている。押圧調整部材101は、頭部102を所定方向に回動させネジ部103をネジ穴部104に進行させることによって、押圧部材76が第2挿入口75から挿入可能な距離を調整して押圧を調整する。押圧調整部材101は、押圧部材76の一端部側にある押圧板接続部77に対して反対側にネジ部103の先端を進行させることにより、押圧部材76が挿入される距離を短く調整し、一方、押圧部材76の一端部側にある押圧板接続部77にネジ部103の先端を進行させることにより、押圧部材76が挿入される距離を長く調整する。
第1および第2の押圧ガイド溝94a,94bは、押圧部材76が第2挿入口75から挿入される位置を案内するために、第1および第2のガイド棒91R,91Lに対応して第1および第2の押圧板76a,76bのそれぞれに形成されている。本実施形態においては、第1および第2の押圧ガイド溝94a,94bは、第1および第2のガイド棒91R,91Lの間の距離よりも長くなるような溝により構成されている。そして、第1および第2のガイド棒91R,91Lのそれぞれに、第1および第2の押圧ガイド溝94a,94bを挿入することによって、第1および第2の押圧板76a,76bが、収容部73の所定の位置に位置合わせされて収容される。
つぎに、本発明にかかる本実施形態のコネクタ50において、基板61a,61bの第1電極板81a,81bに形成されている第1電極82a,82bと、固定板74a,74bの第2電極板83a,83bとに形成されている第2電極84a、84bとの間で接続または接続解除する動作について、図9および図10を用いて説明する。
第1電極82a,82bと、第2電極84a、84bとを接続する場合においては、まず、第1電極82a,82bが一方の面に設けられた第1および第2の基板61a,61bを、第1および第2の基板61a,61bの他方の面同士で重ねる。そして、図9に示すように、第1および第2の固定板74a,74bを、第1および第2のガイド棒91R,91Lの軸方向に沿って収容部73の内部で移動させて、重ねられている第1および第2の基板61a,61bが挿入可能な空間を収容部73に設ける。
そして、図10(a)に示すように、重ねられている第1および第2の基板61a,61bを、それぞれの第1電極82a,82bとそれぞれの第2電極とが対面するように、第1および第2の固定板74a,74bの間の空間に第1挿入口72から挿入する。この時、第1および第2のガイド棒91R,91Lのそれぞれに、第1および第2の基板61a,61bの基板ガイド溝92R,92Lを挿入する。
そして、図10(b)に示すように、押圧部材76の第1および第2の押圧板76a,76bを、第2挿入口75から押圧調整部材101によって調整された挿入距離に応じて挿入する。第1および第2の押圧板76a,76bが第2挿入口75から挿入されることにより、第1および第2の固定板74a,74bの面に沿っている収容部73の側面側と、第1および第2の固定板74a,74bの第2電極84a,84bが形成されていない他方面側とに、第1および第2の押圧板76a,76bのそれぞれの面を接触させて、第1および第2の固定板74a,74bを押圧し、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとを接続する。ここで、押圧部材76の第1および第2の押圧板76a,76bを第2挿入口75から挿入する際には、第1および第2のガイド棒91R,91Lのそれぞれに、第1および第2の押圧ガイド溝94a,94bを挿入する。
一方、第1電極82a,82bと、第2電極84a、84bとの接続を解除する場合においては、第1および第2の押圧板76a,76bを第2挿入口75から抜き出して、第1および第2の固定板74a,74bへの押圧を解除して、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとの接続を解除する。そして、重ねられている第1および第2の基板61a,61bを、第1挿入口72から抜き出す。
以上のように、本実施形態によれば、押圧部材76を第2挿入口75から収容部73側に挿入することにより、固定部材74の面と、固定部材74の面に沿っている収容部73の側面とに押圧部材76のそれぞれの面を接触させて固定部材74を押圧し、収容部73に収容される基板61a,61bを固定して第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとを接続する。固定部材74は第2挿入口75側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄いテーパー形状で形成されており、押圧部材76は第2挿入口75側の一端部の厚さが他端部の厚さより厚いテーパー形状で形成されているために、押圧部材76を第2挿入口75側から収容部73側に挿入することが容易であり、収容部73の第2挿入口75側と反対の他端部側を容易に押圧することができるため、均一な強度で基板を固定して第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとを接続することができる。また、前述のX線検出アレイ23のように複数の基板が狭い空間に設けられている場合であっても、押圧部材76を第2挿入口75から挿入することによって容易に基板61a,61bを固定することができる。
また、固定部材74は、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとが接続される領域を覆うように一方面が形成されている。このため、固定部材74は、収容部73の全体に亘って基板61a,61bを均一な強度で押圧して固定し、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとを均一な強度で接続することができる。
そして、押圧部材76は、第2電極84a,84bが形成されていない固定部材74の他方の面を覆うようにして一方面が形成されており、また、固定部材74の面に沿っている収容部73の側面と固定部材74の他方面との間にある空間の厚みに対応するような厚さで形成されている。このため、押圧部材76は、収容部73の全体に亘って基板61a,61bを均一な強度で押圧して固定し、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとを均一な強度で接続することができる。
また、押圧部材76は、第2挿入口75から収容部73に着脱自在となるように形成されている。このため、狭い空間での基板61a,61bの着脱が容易に可能であり、たとえば、放射線断層撮影装置であるX線CT装置のメンテナンスを容易にすることができる。
そして、押圧部材76には、第2挿入口75から押圧部材76が挿入可能な距離を調整する押圧調整部材101が設けられている。本実施形態では押圧調整部材101は、頭部102と、頭部102に接続しているネジ部103とを有し、押圧部材76には、ネジ部103を装着するネジ穴部104が一端部側に形成されており、頭部102を所定方向に回動させネジ部103をネジ穴部104に進行させることによって、第2挿入口75から押圧部材76が挿入可能な距離を調整している。このため、押圧部材76は、基板61a,61bを適度な強度で押圧して固定し、第1電極82a,82bと第2電極84a,84bとを適度な強度で接続することができ、着脱が容易にできる。また、本実施形態では押圧調整部材101が、頭部102とネジ部103とにより構成されているため、第2挿入口75から押圧部材76が挿入可能な距離を微調節することが容易にできる。
また、コネクタ本体75には、基板61a,61bを第1挿入口72から挿入する位置を案内するガイド部材91が設けられている。本実施形態においては、ガイド部材91として、第1および第2のガイド棒91R,91Lが、収容部73の第2挿入口75側の一端部側と、反対側の他端部側とに、固定部材74の面に沿っている75収容部の側面に端部が固定されてそれぞれ設けられている。このため、基板61a,61bが挿入されて収容される位置を容易に把握することができ、着脱が容易になる。また、第1および第2のガイド棒91R,91Lがそれぞれ、収容部73の第2挿入口75側の一端部側と、反対側の他端部側とに設けられているため、押圧されていない状態においても基板61a,61bを支持することができ、着脱が容易となる。
また、押圧部材76には、第1および第2のガイド棒91L,91Rを用いて第2挿入口75から挿入される位置を案内する押圧ガイド溝94a,94bが第1および第2のガイド棒91L,91Rに対応して形成されている。このため、押圧部材76が第2挿入口75から挿入されて収容される位置を容易に把握することができ、着脱が容易になる。また、第1および第2のガイド棒91L,91Rを、基板61a,61bと押圧部材76との両者の位置合わせに用いているため、収容部73内の空間を有効的に利用できる。
また、固定部材74は、第1ガイド棒91Rが貫通している第1貫通孔93Ra,93Rbと、第2ガイド棒91Lが貫通している第2貫通孔93La,93Lbとを有している。このため、固定部材74が収容部73の所定位置の配置することが容易となり、着脱が容易にできる。
そして、固定部材74は、第1貫通孔93Ra,93Rbに貫通している第1ガイド棒91Rと、第2貫通孔93La,93Lbに貫通している第2ガイド棒91Lとの軸方向に沿って収容部73内において移動可能なように設けられている。このため、収容部73に基板61a,61bが収容される空間を容易に設けることができ、着脱が容易にできる。
したがって、本実施形態によれば、基板を配置する空間が狭い場合であっても、基板をコネクタに十分な強度で容易に固定することができ、また、基板をコネクタから容易に着脱することができ、メンテナンスを容易にすることができる。
なお、本発明の実施に際しては、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することできる。
たとえば、上記の実施形態においては、コネクタ本体の収容部に2枚の基板を収容する場合について示しているが、これに限定されない。たとえば、1枚の基板を収容する場合についても適用できる。
また、たとえば、上記の実施形態においては、固定部材と押圧部材として、それぞれ2つずつ用いているが、これに限定されない。たとえば、固定部材と押圧部材とをそれぞれ1つずつ用いて、基板の一方面を収容部の側面に合わせて固定部材と押圧部材とにより基板の他方面を押圧して固定してもよい。
1…X線CT装置、2…走査ガントリ、3…操作コンソール、4…撮影テーブル、5…X線、6…被撮影体、20…X線管、21…X線管移動部、22…コリメータ、23…X線検出アレイ、24…データ収集部、241…選択・加算切換回路、242…アナログ−デジタル変換器、25…X線コントローラ、26…コリメータコントローラ、27…回転部、28…回転コントローラ、29…X線照射空間、30…中央処理装置、31…入力装置、32…表示装置、33…記憶装置、50…コネクタ、61a…第1基板、61b…第2基板、71…コネクタ本体、72…第1挿入口、73…収容部、74…固定部材、74a…第1固定板、74b…第2固定板、75…第2挿入口、76…押圧部材、76a…第1押圧板、76b…第2押圧板、77…押圧板接続部、81a,81b…第1電極板、82a,82b…第1電極、83a,83b…第2電極板、84a,84b…第2電極、91…ガイド部材、91R…第1ガイド棒、91L…第2ガイド棒、92R,92L…基板ガイド溝、93Ra,93Rb…第1貫通孔、93La,93Lb…第2貫通孔、94a…第1押圧ガイド溝、94b…第2押圧ガイド溝、101…押圧調整部材、102…頭部、103…ネジ部
Claims (20)
- 基板が挿入される第1挿入口が形成され、前記第1挿入口から挿入される前記基板の少なくとも一部を収容する収容部が設けられているコネクタ本体と、
押圧されることによって前記収容部に収容される前記基板を固定するように一方面が前記基板の面と対面して前記収容部に配置されている固定部材と、
前記固定部材の面に沿っている前記収容部の側面側と前記固定部材の他方面側とに接触することによって前記固定部材を押圧する押圧部材と
を具備し、
前記コネクタ本体には、前記押圧部材が挿入される第2挿入口が前記収容部につながるように設けられており、
前記固定部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄くなるように形成されており、
前記押圧部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより厚くなるように形成され、前記第2挿入口から前記収容部側に挿入されることによって前記固定部材を押圧する
コネクタ。 - 前記基板には、第1電極が少なくとも一方面に設けられており、
前記固定部材には、前記第1電極に対応するように第2電極が一方面に設けられており、
前記収容部は、前記第1電極が設けられている前記基板の一方面が前記固定部材の前記第2電極が設けられている一方面側と対面するように前記基板を収容し、
前記押圧部材は、前記固定部材を押圧して前記第1電極と前記第2電極とを接続させる
請求項1に記載のコネクタ。 - 前記固定部材は、前記第1電極と前記第2電極とが接続される領域を覆うように一方面が形成されている
請求項2に記載のコネクタ。 - 前記押圧部材は、前記固定部材の他方面を覆うようにして一方面が形成されている
請求項3に記載のコネクタ。 - 前記押圧部材は、前記固定部材の面に沿っている前記収容部の側面と前記固定部材の他方面との間にある空間の厚みに対応するような厚さで形成されている
請求項1から4のいずれかに記載のコネクタ。 - 前記押圧部材は、前記第2挿入口から前記収容部に着脱自在となるように形成されている
請求項1から5のいずれかに記載のコネクタ。 - 前記押圧部材には、前記第2挿入口から前記押圧部材が挿入可能な距離を調整する押圧調整部材が設けられている
請求項1から6のいずれかに記載のコネクタ。 - 前記押圧調整部材は、頭部と前記頭部に接続しているネジ部とを有し、
前記押圧部材には、前記ネジ部を装着するネジ穴部が一端部側に形成されており、
前記頭部を所定方向に回動させ前記ネジ部を前記ネジ穴部に進行させることによって、前記第2挿入口から前記押圧部材が挿入可能な距離を調整する
請求項7に記載のコネクタ。 - 前記コネクタ本体には、前記基板を前記第1挿入口から挿入する位置を案内するガイド部材が設けられている
請求項1から8のいずれかに記載のコネクタ。 - 前記ガイド部材は、前記固定部材の面に沿っている前記収容部の側面に、端部が固定されるようにして形成されているガイド棒である
請求項9に記載のコネクタ。 - 前記押圧部材には、前記ガイド棒を用いて前記第2挿入口から挿入される位置を案内する押圧ガイド溝が前記ガイド棒に対応して形成されている
請求項10に記載のコネクタ。 - 前記固定部材は、前記ガイド棒が貫通している貫通孔を有している
請求項9または10に記載のコネクタ。 - 前記固定部材は、前記貫通孔に貫通している前記ガイド棒の軸方向に沿って前記収容部内において移動可能なように設けられている
請求項12に記載のコネクタ。 - 前記ガイド棒として、前記収容部の前記第2挿入口側の一端部側に形成されている第1ガイド棒と、前記収容部の前記第2挿入口側の反対側の他端部側に形成されている第2ガイド棒とを有する
請求項10に記載のコネクタ。 - 前記押圧部材には、前記第1および第2のガイド棒を用いて前記第2挿入口から挿入される位置を案内する押圧ガイド溝が前記第1および第2のガイド棒に対応して形成されている
請求項14に記載のコネクタ。 - 前記固定部材は、前記第1ガイド棒が貫通している第1貫通孔と、前記第2ガイド棒が貫通している第2貫通孔とを有している
請求項14または15に記載のコネクタ。 - 前記固定部材は、前記第1貫通孔に貫通している前記第1ガイド棒と前記第2貫通孔に貫通している前記第2ガイド棒との軸方向に沿って前記収容部内において移動可能なように設けられている
請求項16に記載のコネクタ。 - 被撮影体の撮影領域に照射され前記撮影領域を透過する前記放射線を検出し投影データを出力する検出素子が配置されている検出手段と、前記検出素子による前記投影データが入力される第1電極が少なくとも一方面に設けられ、前記入力される投影データを収集するための駆動回路が形成されている基板を有する収集手段と、前記検出素子からの投影データを前記第1電極に出力する第2電極が前記第1電極に対応するように設けられ、前記第1電極と前記第2電極とを接続するコネクタとを具備する放射線断層撮影装置であって、
前記コネクタは、
前記基板が挿入される第1挿入口が形成され、前記第1挿入口から挿入される前記基板の前記第1電極を収容する収容部が設けられているコネクタ本体と、
前記基板が挿入される際に前記第1電極と対面するように前記第2電極が一方面に設けられ、押圧されることによって前記第1電極と前記第2電極とを接続して前記収容部に収容される前記基板を固定するように前記収容部に配置されている固定部材と、
前記固定部材の面に沿っている前記収容部の側面と前記固定部材の他方面とに接触することによって前記固定部材を押圧する押圧部材と
を備え、
前記コネクタ本体には、前記押圧部材が挿入される第2挿入口が前記収容部につながるように設けられており、
前記固定部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより薄くなるように形成されており、
前記押圧部材は、前記第2挿入口側の一端部の厚さが他端部の厚さより厚くなるように形成され、前記第2挿入口から前記収容部側に挿入することによって前記固定部材を押圧する
放射線断層撮影装置。 - 前記固定部材は、前記第1電極と前記第2電極とが接続される領域を覆うように一方面が形成されている
請求項18に記載の放射線断層撮影装置。 - 前記押圧部材は、前記固定部材の他方面を覆うようにして一方面が形成されている
請求項18または19に記載の放射線断層撮影装置。
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