JP4750289B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可搬性を有する放射線デジタル画像撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る装置が、工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法としては、Ｘ線に対するフィルム／スクリーン方が挙げられる．これは感光性フィルムと、Ｘ線に対して感度を有している蛍光体を組合わせて撮影する方法である。Ｘ線を照射すると発光する希土類の蛍光体をシート状にしたものを感光性フィルムの両面に密着して保持し、被写体を透過したＸ線を蛍光体で可視光に変換し、感光性フィルムで光を捉え、フィルム上に形成された潜像を化学処理で現像することにより可視化することができる。
【０００３】
一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の放射線画像を得る方式が求められてきている。このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、例えば特開昭５５−１２４２９号公報、同５６−１１３９５号公報等のように、放射線の透過画像を一旦蛍光体中に潜像として蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することによりで潜像を光電的に読み出し、可視像として出力する放射線画像記録再生システムが提案されている。
【０００４】
また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する装置が開発されている。これらのシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して極めて広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができる実利的な利点を有している。同時に、従来の感光性フィルム方式と異なり化学処理を不要とし、即時的に出力画像を得ることができる利点もある。
【０００５】
図２はこのような放射線画像撮影装置を用いたシステムの概念図である。Ｘ線発生装置１によって発せられたＸ線を被写体Ｓに照射し、被写体Ｓを透過したＸ線をＸ線画像撮影装置２内の二次元格子状に配列した光電変換素子から成るＸ線像検出センサ３によって検出する。この検出センサ３から出力される画像信号を画像処理手段４でデジタル画像処理し、モニタ５に被写体ＳのＸ線画像を表示する。
【０００６】
この種の撮像装置は、従来では放射線室に設置され利用されている。しかし近年では、より迅速かつ広範囲な部位の撮影を可能にするため、電子カセッテと呼ばれる薄型で軽量な可搬型のＸ線画像撮影装置が使用されれるようになっている。
【０００７】
図３は従来例の電子カセッテの側方から見た断面図である。このようなＸ線撮影等に用いる電子カセッテは、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体１１ａと、この可視光を電気信号に変換する格子状に配列された光電変換素子１１ｂと、この光電変換素子１１ｂを表面に形成した基板１１ｃと、この基板１１ｃを支持する基台１２と、光電変換された電気信号を処理する電子部品を搭載した回路基板１３及び配線１４と、これらを収納する筐体１５と、光電変換素子１１ｂと回路基板１３に電源を供給する電源回路１６と、電源用配線１７等から構成されている。
【０００８】
電源回路１６の具体的な構成としては、バッテリとＤＣ／ＤＣ電源回路から成る構成、或いは図示しない電源ケーブルで所定電圧を外部から供給してＤＣ／ＤＣ電源で各種電圧を生成する方法等がある。
【０００９】
そして、このような電子カセッテは可搬性を考慮し、小型で軽量なものが望まれている。小型化に関しては各電子回路部自体を小型化すると共に、各電子回路の実装を高密度化する必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例においては、光電変換素子１１ｂは非常に低レベルの信号を取り扱うため電磁ノイズの影響を極めて受け易い。この電磁ノイズを受けた場合に、撮影した画像には画像ノイズが重畳され画質が低下してしまい、医療診断に悪影響を与えることになる。電磁ノイズを発生する要因としては、筐体１５内に包含したＤＣ／ＤＣ電源等の電源回路１６から発生するスイッチングノイズが大きく、次いで電気回路、特にデジタル系回路等から発生し易い。
【００１１】
このような電磁ノイズを防ぐ方法としては、発生源をシールドケースにより囲む、或いは影響を受ける側をシールドする等があるが、何れも電子カセッテ自体の小型軽量化また低コスト化と相反することになる。
【００１２】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、ノイズが低く良質の画像が得られる放射線画像撮影装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る放射線画像撮影装置は、放射線発生手段から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線分布を検出する放射線画像撮影装置において、
被写体を透過した放射線を検出する光電変換素子を基台上に二次元配列的に配置した放射線検出手段と、
前記基台の下に配置され前記放射線検出手の電気信号を処理する電気回路基板と、
該電気回路基板及び前記放射線検出手段に電力を供給するための各種電圧を生成するＤＣ／ＤＣ電源部と、
前記放射線検出手段、前記電気回路基板及び前記電源部を内蔵する蓋体付きの筐体とを有し、
前記蓋体及び前記筐体は電磁シールド効果を持つ金属材料により形成し、前記筐体内において前記放射線検出手段及び前記電気回路基板と前記電源部との間に、前記蓋体、前記筐体からそれぞれ延在した仕切り同士を合体して電磁ノイズ遮蔽用の仕切りを形成し、かつ前記基台と前記筐体を一体化することで前記放射線検出手段と前記電気回路基板との間の干渉を低減化したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態の側方から見た断面図である。金属製の筐体２１は内部を仕切り２２により２つの区画２３、２４に分別され、区画２３内には金属製の基台２５が筐体２１の底部から間隔を開けて固定され、基台２５上にＸ線像検出パネル２６が設けられている。このＸ線像検出パネル２６は蛍光板２６ａ、光電変換素子２６ｂ、基板２６ｃを積層して形成されている。基板２６ｃは半導体素子との化学作用のないこと、半導体プロセスの温度に耐えること、寸法安定性等の必要性からガラス板が多く用いられる。このような基板２６ｃ上に、光電変換素子２６ｂが半導体プロセスにより二次元配列的に形成されている。蛍光板２６ａは金属化合物の蛍光体を樹脂板に塗布したものが用いられ基板２６ｃと接着によって一体化されている。
【００１５】
そして、基台２５の裏側には突起２７を介して、光電変換された電気信号を処理する電子部品２８ａを搭載した回路基板２８が配置され、フレキシブル回路基板２９によって光電変換素子２６ｂと接続されている。
【００１６】
一方、区画２４内には光電変換素子２６ｂ、回路基板２８に電力を供給するための電源回路部３０が内蔵され、電源回路部３０から配線３１を介して中央の仕切り２２の一部に貫通孔を設けて接続されている。そして、筐体２１は仕切り２２を合体する仕切り３２を有すると共に、少なくとも区画２３上においてＸ線透過性を有する金属製の蓋体３３により密閉されている。
【００１７】
本実施の形態においては、電源回路部３０とそれ以外の前記した電気部材とを、筐体２１、蓋体３３にそれぞれ設けた仕切り２２、３２により隔離したため、区画２３、２４間で電磁シールド効果を持つことができ、電源系の電気回路から発生する電磁ノイズがフレキシブル回路基板２９等が拾って、Ｓ／Ｎ性能を損なうことを防止することができる。更には、外来性ノイズからの影響も低減化できる効果もある。
【００１８】
また、筐体２１、蓋体３３の材質自体を単に金属にするだけでなく、電磁シールド効果の高い鉄、マグネシウム合金、磁性体、或いは他の合金等の材料を使用することも有効である。更に、仕切り２２、３２のみをこのような材料とすることも可能である。
【００１９】
本実施の形態では、ノイズ対策のためのシールドケース等を特設することなく、筐体２１、蓋体３３自体がシールドケースとなるため、低コスト化が可能であり、小型軽量で低ノイズで良好な画質が得られる電子カセッテを実現することができる。
【００２０】
また本実施の形態では、電源回路部３０とそれ以外の電気回路部との間に、仕切り２２、３２を設けた例を示したが、これに限定されることはなく、例えば基台２５と筐体２１とを一体化することによって、区画２３内においても例えばＸ線像検出パネル２６と電気回路部の間に筐体２１による仕切りを設けることにより、相互間での干渉をより低減化することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る放射線画像撮影装置は、小型化を図るために各部材を高密度実装して相互間隔が近接した場合においても、電源部が筐体の仕切りによりシールドされているため、電源部から発生する電磁ノイズの漏洩が軽減され、低ノイズの画像を得ることができる。また、仕切りを筐体と一体にしているため、電源部にシールドケース等のノイズ対策部材を設ける必要もなく、より小型化が可能となり、更にシールド材を削減できるため低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の側方から見た断面図である。
【図２】システムの概念図である。
【図３】従来例の側方から見た断面図である。
【符号の説明】
２１ 筐体
２２、３２ 仕切り
２３、２４ 区画
２５ 基台
２６ Ｘ線像検出パネル
２８ 回路基板
２９ フレキシブル回路基板
３０ 電源回路部
３３ 蓋体
【発明の属する技術分野】
本発明は、可搬性を有する放射線デジタル画像撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る装置が、工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法としては、Ｘ線に対するフィルム／スクリーン方が挙げられる．これは感光性フィルムと、Ｘ線に対して感度を有している蛍光体を組合わせて撮影する方法である。Ｘ線を照射すると発光する希土類の蛍光体をシート状にしたものを感光性フィルムの両面に密着して保持し、被写体を透過したＸ線を蛍光体で可視光に変換し、感光性フィルムで光を捉え、フィルム上に形成された潜像を化学処理で現像することにより可視化することができる。
【０００３】
一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の放射線画像を得る方式が求められてきている。このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、例えば特開昭５５−１２４２９号公報、同５６−１１３９５号公報等のように、放射線の透過画像を一旦蛍光体中に潜像として蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することによりで潜像を光電的に読み出し、可視像として出力する放射線画像記録再生システムが提案されている。
【０００４】
また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する装置が開発されている。これらのシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して極めて広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができる実利的な利点を有している。同時に、従来の感光性フィルム方式と異なり化学処理を不要とし、即時的に出力画像を得ることができる利点もある。
【０００５】
図２はこのような放射線画像撮影装置を用いたシステムの概念図である。Ｘ線発生装置１によって発せられたＸ線を被写体Ｓに照射し、被写体Ｓを透過したＸ線をＸ線画像撮影装置２内の二次元格子状に配列した光電変換素子から成るＸ線像検出センサ３によって検出する。この検出センサ３から出力される画像信号を画像処理手段４でデジタル画像処理し、モニタ５に被写体ＳのＸ線画像を表示する。
【０００６】
この種の撮像装置は、従来では放射線室に設置され利用されている。しかし近年では、より迅速かつ広範囲な部位の撮影を可能にするため、電子カセッテと呼ばれる薄型で軽量な可搬型のＸ線画像撮影装置が使用されれるようになっている。
【０００７】
図３は従来例の電子カセッテの側方から見た断面図である。このようなＸ線撮影等に用いる電子カセッテは、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体１１ａと、この可視光を電気信号に変換する格子状に配列された光電変換素子１１ｂと、この光電変換素子１１ｂを表面に形成した基板１１ｃと、この基板１１ｃを支持する基台１２と、光電変換された電気信号を処理する電子部品を搭載した回路基板１３及び配線１４と、これらを収納する筐体１５と、光電変換素子１１ｂと回路基板１３に電源を供給する電源回路１６と、電源用配線１７等から構成されている。
【０００８】
電源回路１６の具体的な構成としては、バッテリとＤＣ／ＤＣ電源回路から成る構成、或いは図示しない電源ケーブルで所定電圧を外部から供給してＤＣ／ＤＣ電源で各種電圧を生成する方法等がある。
【０００９】
そして、このような電子カセッテは可搬性を考慮し、小型で軽量なものが望まれている。小型化に関しては各電子回路部自体を小型化すると共に、各電子回路の実装を高密度化する必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例においては、光電変換素子１１ｂは非常に低レベルの信号を取り扱うため電磁ノイズの影響を極めて受け易い。この電磁ノイズを受けた場合に、撮影した画像には画像ノイズが重畳され画質が低下してしまい、医療診断に悪影響を与えることになる。電磁ノイズを発生する要因としては、筐体１５内に包含したＤＣ／ＤＣ電源等の電源回路１６から発生するスイッチングノイズが大きく、次いで電気回路、特にデジタル系回路等から発生し易い。
【００１１】
このような電磁ノイズを防ぐ方法としては、発生源をシールドケースにより囲む、或いは影響を受ける側をシールドする等があるが、何れも電子カセッテ自体の小型軽量化また低コスト化と相反することになる。
【００１２】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、ノイズが低く良質の画像が得られる放射線画像撮影装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る放射線画像撮影装置は、放射線発生手段から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線分布を検出する放射線画像撮影装置において、
被写体を透過した放射線を検出する光電変換素子を基台上に二次元配列的に配置した放射線検出手段と、
前記基台の下に配置され前記放射線検出手の電気信号を処理する電気回路基板と、
該電気回路基板及び前記放射線検出手段に電力を供給するための各種電圧を生成するＤＣ／ＤＣ電源部と、
前記放射線検出手段、前記電気回路基板及び前記電源部を内蔵する蓋体付きの筐体とを有し、
前記蓋体及び前記筐体は電磁シールド効果を持つ金属材料により形成し、前記筐体内において前記放射線検出手段及び前記電気回路基板と前記電源部との間に、前記蓋体、前記筐体からそれぞれ延在した仕切り同士を合体して電磁ノイズ遮蔽用の仕切りを形成し、かつ前記基台と前記筐体を一体化することで前記放射線検出手段と前記電気回路基板との間の干渉を低減化したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態の側方から見た断面図である。金属製の筐体２１は内部を仕切り２２により２つの区画２３、２４に分別され、区画２３内には金属製の基台２５が筐体２１の底部から間隔を開けて固定され、基台２５上にＸ線像検出パネル２６が設けられている。このＸ線像検出パネル２６は蛍光板２６ａ、光電変換素子２６ｂ、基板２６ｃを積層して形成されている。基板２６ｃは半導体素子との化学作用のないこと、半導体プロセスの温度に耐えること、寸法安定性等の必要性からガラス板が多く用いられる。このような基板２６ｃ上に、光電変換素子２６ｂが半導体プロセスにより二次元配列的に形成されている。蛍光板２６ａは金属化合物の蛍光体を樹脂板に塗布したものが用いられ基板２６ｃと接着によって一体化されている。
【００１５】
そして、基台２５の裏側には突起２７を介して、光電変換された電気信号を処理する電子部品２８ａを搭載した回路基板２８が配置され、フレキシブル回路基板２９によって光電変換素子２６ｂと接続されている。
【００１６】
一方、区画２４内には光電変換素子２６ｂ、回路基板２８に電力を供給するための電源回路部３０が内蔵され、電源回路部３０から配線３１を介して中央の仕切り２２の一部に貫通孔を設けて接続されている。そして、筐体２１は仕切り２２を合体する仕切り３２を有すると共に、少なくとも区画２３上においてＸ線透過性を有する金属製の蓋体３３により密閉されている。
【００１７】
本実施の形態においては、電源回路部３０とそれ以外の前記した電気部材とを、筐体２１、蓋体３３にそれぞれ設けた仕切り２２、３２により隔離したため、区画２３、２４間で電磁シールド効果を持つことができ、電源系の電気回路から発生する電磁ノイズがフレキシブル回路基板２９等が拾って、Ｓ／Ｎ性能を損なうことを防止することができる。更には、外来性ノイズからの影響も低減化できる効果もある。
【００１８】
また、筐体２１、蓋体３３の材質自体を単に金属にするだけでなく、電磁シールド効果の高い鉄、マグネシウム合金、磁性体、或いは他の合金等の材料を使用することも有効である。更に、仕切り２２、３２のみをこのような材料とすることも可能である。
【００１９】
本実施の形態では、ノイズ対策のためのシールドケース等を特設することなく、筐体２１、蓋体３３自体がシールドケースとなるため、低コスト化が可能であり、小型軽量で低ノイズで良好な画質が得られる電子カセッテを実現することができる。
【００２０】
また本実施の形態では、電源回路部３０とそれ以外の電気回路部との間に、仕切り２２、３２を設けた例を示したが、これに限定されることはなく、例えば基台２５と筐体２１とを一体化することによって、区画２３内においても例えばＸ線像検出パネル２６と電気回路部の間に筐体２１による仕切りを設けることにより、相互間での干渉をより低減化することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る放射線画像撮影装置は、小型化を図るために各部材を高密度実装して相互間隔が近接した場合においても、電源部が筐体の仕切りによりシールドされているため、電源部から発生する電磁ノイズの漏洩が軽減され、低ノイズの画像を得ることができる。また、仕切りを筐体と一体にしているため、電源部にシールドケース等のノイズ対策部材を設ける必要もなく、より小型化が可能となり、更にシールド材を削減できるため低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の側方から見た断面図である。
【図２】システムの概念図である。
【図３】従来例の側方から見た断面図である。
【符号の説明】
２１ 筐体
２２、３２ 仕切り
２３、２４ 区画
２５ 基台
２６ Ｘ線像検出パネル
２８ 回路基板
２９ フレキシブル回路基板
３０ 電源回路部
３３ 蓋体
Claims (3)
- 放射線発生手段から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線分布を検出する放射線画像撮影装置において、
被写体を透過した放射線を検出する光電変換素子を基台上に二次元配列的に配置した放射線検出手段と、
前記基台の下に配置され前記放射線検出手の電気信号を処理する電気回路基板と、
該電気回路基板及び前記放射線検出手段に電力を供給するための各種電圧を生成するＤＣ／ＤＣ電源部と、
前記放射線検出手段、前記電気回路基板及び前記電源部を内蔵する蓋体付きの筐体とを有し、
前記蓋体及び前記筐体は電磁シールド効果を持つ金属材料により形成し、前記筐体内において前記放射線検出手段及び前記電気回路基板と前記電源部との間に、前記蓋体、前記筐体からそれぞれ延在した仕切り同士を合体して電磁ノイズ遮蔽用の仕切りを形成し、かつ前記基台と前記筐体を一体化することで前記放射線検出手段と前記電気回路基板との間の干渉を低減化したことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 前記筐体及び前記蓋体は鉄、マグネシウム合金、パーマロイ、磁性体、又は他の合金から成ることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
- 前記電源部はＤＣ／ＤＣ電源によるスイッチング電源であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
Priority Applications (1)
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| JP2001011360A JP4750289B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 放射線画像撮影装置 |
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| JP2002214729A JP2002214729A (ja) | 2002-07-31 |
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