JP5512105B2

JP5512105B2 - 可搬型放射線検出器

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Publication number: JP5512105B2
Application number: JP2008211785A
Authority: JP
Inventors: 英一鬼頭
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2028-08-20
Also published as: JP2010046203A; US20100044575A1; US7977644B2

Description

本発明は、持ち運びが可能な可搬型放射線検出器に関する。

可搬型放射線検出器としては、ワイヤレスの電子カセッテが知られている。（特許文献１）。

ここでいうワイヤレスとは、ケーブルを使用しないで通信、充電可能という意味であり、無線通信はもちろんのこと、放射線検出器をクレードルに装着してそれぞれのコネクタを接続することにより通信、充電することを含む。

また、特許文献２及び特許文献３では、無線通信と有線通信を切換える機能を備えた電子カセッテが開示され、充電量や通信状況により無線と有線とを切り替えて取り扱い性を向上することが記載されている。
米国特許第５５１４８７３号明細書特開２００５−６９７９号公報特開２００７−４４０６８号公報

ところで、ケーブルにより給電する電子カセッテをワイヤレスの電子カセッテと同じ操作性（例えば、電子カセッテをクレードルに装着するだけで充電する）にする課題の提示は、特許文献１〜３にはなく、給電用のケーブルを有する電子カセッテにおいては、ケーブルは充電装置に接続して用いるのみであった。

本発明は、上記事実を考慮し、ケーブルを有する可搬型放射線検出器において、取り扱いをしやすくすることを目的とする。

本発明の請求項１に係る可搬型放射線検出器は、筐体と、前記筐体に収容され、検出された放射線画像の画像データを無線通信する無線通信部と、前記筐体に収容された蓄電部と、一端部が前記筐体に接続され、前記蓄電部への充電を可能にするケーブルと、前記ケーブルの他端部に設けられ、外部装置に接続可能なコネクタと、前記筐体に設けられ、前記コネクタを前記筐体に取り外し可能に保持するコネクタ保持機構と、を備えている。

この構成によれば、検出された放射線画像の画像データを、無線通信部により無線通信する。また、コネクタ保持機構によって筐体に保持されたコネクタを筐体から取り外して、外部装置に接続できる。

これにより、ケーブルを通じて、外部装置から蓄電部へ充電することが可能となる。

一方、可搬型放射線検出器を取り扱う際には（例えば、可搬型放射線検出器を持ち運ぶ際や可搬型放射線検出器を撮影台に装着する際には）、コネクタを筐体に保持できるので、コネクタ及びケーブルが邪魔になりにくく、ワイヤレス（ケーブルの無い）可搬型放射線検出器と同等に取り扱いがしやすくなる。

本発明の請求項２に係る可搬型放射線検出器は、前記ケーブルは、前記画像データを有線通信するためのケーブルでもあり、前記筐体に収容され、検出された放射線画像の画像データを前記第１給電装置及び前記第２給電装置の少なくとも一方と前記ケーブルで有線通信する有線通信部と、前記筐体に収容され、前記有線通信部と前記無線通信部と切替える切替手段と、を備えている。

この構成によれば、コネクタ保持機構によって筐体に保持されたコネクタを筐体から取り外して、第１給電装置及び第２給電装置の少なくとも一方に接続する。

これにより、無線通信の通信状態が悪くなった場合でも、有線通信により、通信が可能となる。

本発明の請求項３に係る可搬型放射線検出器は、前記ケーブルを前記筐体の内部で巻き取る巻取機構を備えている。

この構成によれば、ケーブルを筐体の内部に巻き取れるので、ケーブルが邪魔にならず、可搬型放射線検出器の取り扱いがしやすくなる。

本発明は、上記構成としたので、ケーブルを有する可搬型放射線検出器において、取り扱いをしやすくなる。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（本実施形態に係る電子カセッテの構成）
まず、可搬型放射線検出器の一例としての電子カセッテの構成を説明する。図１は、放射線画像撮影時における電子カセッテの配置を示す概略図である。図２は、電子カセッテの内部構造を示す概略斜視図である。図３は、電子カセッテ１２の概略構成を模式的に示すブロック図である。

本実施形態に係る電子カセッテ１２は、可搬性を有し、被写体を透過した放射線源からの放射線を検出し、その検出した放射線により表わされる放射線画像の画像情報を生成し、その生成した画像情報を記憶可能な放射線撮影装置であり、具体的には以下に示すように構成されている。なお、電子カセッテ１２は、生成した画像情報を記憶しない構成であっても良い。

図１に示すように、電子カセッテ１２は、放射線画像の撮影時において、放射線を発生させる放射線源としての放射線発生部１４と間隔を空けて配置される。このときの放射線発生部１４と電子カセッテ１２との間は、被写体としての被験者１６が位置するための撮影位置とされており、放射線画像の撮影が指示されると、放射線発生部１４は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線を射出する。放射線発生部１４から射出された放射線は、撮影位置に位置している被験者１６を透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１２に照射される。

図２に示すように、電子カセッテ１２は、放射線Ｘを透過させる材料から成り、所定の厚みを有する平板状の筐体２０を備えている。筐体２０内には、筐体２０のうち放射線Ｘが照射される照射面２２側から順に、被験者１６を透過することに伴って生ずる放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド２４、被験者１６を透過した放射線発生部１４からの放射線を検出する放射線検出器の一例としての放射線検出パネル２６、及び放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板２８が収容されている。

電子カセッテ１２の放射線検出パネル２６は、図３に示すＴＦＴアクティブマトリクス基板３２上に、放射線を吸収して電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）から成り、放射線が照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線を電荷へ変換する。

なお、放射線検出パネル２６は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換するＸ線−電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換しても良い。蛍光体材料としては、ガドリニウム硫酸化物（ＧＯＳ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が良く知られている。この場合、蛍光材料によってＸ線−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行なう。

また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板３２上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量３４と、蓄積容量３４に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ３６とを備えた画素部４０（図３では個々の画素部４０に対応する光電変換層を光電変換部３８として模式的に示している）がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ１２への放射線の照射に伴って光電変換層で発生された電荷は、個々の画素部４０の蓄積容量３４に蓄積される。これにより、被写体を透過して電子カセッテ１２に照射された放射線により表される放射線画像は、電荷による画像情報へ変換されて放射線検出パネル２６に保持される。

また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板３２には、一定方向（行方向）に延設され個々の画素部４０のＴＦＴ３６をオンオフさせるための複数本のゲート配線４２と、ゲート配線４２と直交する方向（列方向）に延設されオンされたＴＦＴ３６を介して蓄積容量３４から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線４４とが設けられている。個々のゲート配線４２はゲート線ドライバ４６に接続されており、個々のデータ配線４４は信号処理部４８に接続されている。

個々の画素部４０の蓄積容量３４に電荷が蓄積されると、個々の画素部４０のＴＦＴ３６は、ゲート線ドライバ４６からゲート配線４２を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、ＴＦＴ３６がオンされた画素部４０の蓄積容量３４に蓄積されている電荷は、電荷信号としてデータ配線４４を伝送されて信号処理部４８に入力される。従って、個々の画素部４０の蓄積容量３４に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。

信号処理部４８は、個々のデータ配線４４毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線４４を伝送された電荷信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側には、マルチプレクサと、画像情報を担持した電気信号を変換する電気信号変換部の一例としてのＡ／Ｄ変換器４８Ａとが、順に接続されている。個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号は、マルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器４８Ａによって、アナログ電気信号がデジタル電気信号に変換される。信号処理部４８には画像メモリ５０が接続されており、信号処理部４８のＡ／Ｄ変換器４８Ａから出力された画像情報は画像メモリ５０に順に記憶される。画像メモリ５０は複数フレーム分の画像情報を記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像情報が画像メモリ５０に順次記憶される。

また、電子カセッテ１２は、放射線画像の画像データを表示装置との間で無線により送受信するための無線通信部５２と、放射線検出パネル２６を制御する制御部の一例としての装置全体の動作を制御する制御部５８と、を備えている。

無線通信部５２は、電波を送受信するためのアンテナを有しており、アンテナを介して画像データの送受信がなされる。

なお、表示装置は、入力手段としてのキーボードやマウス、表示手段としてのディスプレイ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むＰＣ（パーソナルコンピュータ）で構成されている。また、電子カセッテ１２との間でデータの送受信を行うための通信部を備えている。

制御部５８は、電子カセッテ１２全体の制御を司るＣＰＵ、各種の処理プログラムを記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、各種情報が記憶された記憶手段としてのメモリを含んだマイクロコンピュータ等で構成されている。

なお、制御部としては、装置全体の動作を制御するものに限られず、装置の構成部の一部の動作を制御するものであっても良い。

また、電子カセッテ１２は、放射線検出パネル２６を含む構成部の少なくとも一部へ電力を供給する電源部として、電子カセッテ１２を動作させるために各種回路・素子の構成部へ電力を供給する電源部５４を備えている。

また、電源部５４は、電子カセッテ１２の可搬性を損なわないように、電源部５４によって供給される電力を蓄電する蓄電部としてのバッテリ（充電可能な二次電池）を備えている。

電源部５４によって供給される電力を蓄電する蓄電部としては、充電可能な二次電池に限られず、ニッケル水素・リチウムイオン・鉛蓄電池・キャパシタなどを用いても良い。

また、電源部としては、本実施形態のように、装置全体の構成部に電力を供給するものに限られず、装置の一部の構成部に電力を供給するものであっても良い。また、複数の電源部を有する構成であってもよい。

（電子カセッテ１２の筐体２０の形状及び筐体２０に接続されるケーブル）
次に、電子カセッテ１２の筐体２０の形状及び筐体２０に接続されるケーブルについて説明する。

電子カセッテ１２の筐体２０は、図３に示すように、平面視にて（放射線が照射される側から見て）外縁に４辺（４本の直線）２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄを有する形状、具体的には、四辺形状（四角形状）をしている。より具体的には、電子カセッテ１２の筐体２０は、長方形状をしている。なお、電子カセッテ１２は、角が丸くなった形状をしていても良い。

筐体２０には、辺２１Ａを構成する側面２０Ａと、辺２１Ｂを構成する側面２０Ｂと、辺２１Ｃを構成する側面２０Ｃと、辺２１Ｄを構成する側面２０Ｄとが形成されている。

また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板３２（検出領域）も電子カセッテ１２の形状と同様とされており、平面視にて（放射線が照射される側から見て）外縁に４辺（４本の直線）を有する形状、具体的には、四辺形状（四角形状）をしている。より具体的には、ＴＦＴアクティブマトリクス基板３２（検出領域）は、長方形状をしている。

また、電子カセッテ１２の筐体２０には、図３に示すように、ケーブル１３が接続されている。

このケーブル１３は、一端部が筐体２０に接続固定されており、筐体２０から取り外しができない構成となっている。なお、ケーブル１３は、取り外し可能に筐体２０に接続される構成であってもよい。

また、ケーブル１３の一端部は、電源部５４に電気的に接続されており、電源部５４のバッテリへ電力を供給可能とされている。

本実施形態では、さらにケーブル１３は、画像データを有線通信するためのケーブルとして用いられ、ケーブル１３の一端部は、有線通信部５３にも電気的に接続されている。有線通信部５３及び無線通信部５２には、通信方式を無線及び有線のいずれかに切替えるための切替部５５が接続されている。

この切替部５５により無線通信が選択されることにより、無線通信部５２のアンテナを通じて画像データの送受信が可能となる。また、切替部５５により有線通信が選択されることにより、有線通信部５３からケーブル１３を通じて画像データの送受信が可能となる。

なお、ケーブル１３は、電源部５４への充電及び有線通信を兼用したものに限られず、図４に示すように、有線通信部５３を有せず、ケーブル１３が電源部５４のみに電気的に接続された構成であってもよい。

また、図５に示すように、ケーブル１３が、電源部５４には接続されずに有線通信部５３のみに電気的に接続された構成であってもよい。

ケーブル１３の他端部には、図３に示すように、外部装置の一例としての第１給電装置１００（図８参照）及び第２給電装置２００（図９参照）に接続可能なコネクタ１８が設けられている。

側面２０Ａと側面２０Ｄとで形成される筐体２０の隅部２５には、図６及び図７に示すように、コネクタ１８を保持する保持機構７０が設けられている。保持機構７０は、筐体２０に形成された溝部７２を備えて構成されている。コネクタ１８には、溝部７２に差し込まれる突起１９が形成されている。

この突起１９が溝部７２に差し込まれることで、コネクタ１８が筐体２０から取り外し可能にコネクタ１８が筐体２０に保持される。コネクタ１８が筐体２０に保持された状態で、コネクタ１８を含めた筐体２０の形状が長方形とされる。従って、コネクタ１８を除く筐体２０の形状は、一部が切り欠けられた長方形形状となる。

なお、保持機構７０は、上記の構成に限られず、種々の構成とすることが可能である。例えば、スナップフィット等の保部材を用いてコネクタ１８を筐体２０に取り外し可能に保持する構成であってもよい。

電子カセッテ１２は、図８に示すように、コネクタ１８が保持された状態における筐体２０が第１給電装置１００に装着可能とされている。第１給電装置１００は、背面部１０４と底面部１０６と前面部１０７とで囲まれた収容部１０２を備えている。この収容部１０２に電子カセッテ１２の筐体２０が収容されて電子カセッテ１２の筐体２０は第１給電装置１００に装着される。

第１給電装置１００に装着された筐体２０のコネクタ１８に対向する対向面には、コネクタ１８と電気的に接続されるコネクタ１０８が設けられている。筐体２０は、保持されたコネクタ１８が下向きの状態で第１給電装置１００に装着されるようになっており、コネクタ１０８は、具体的には、第１給電装置１００の底面部に設けられている。

これにより、図８に示すように、筐体２０を第１給電装置１００に装着することにより、電子カセッテ１２のコネクタ１８と第１給電装置１００のコネクタ１０８が接続され、電子カセッテ１２の電源部５４への充電が可能となる。

また、コネクタ１８は、図９に示すように、筐体２０から取り外された状態で、第２給電装置２００に接続可能とされる。

第２給電装置２００は、可搬性を有するポータブル型の給電装置であり、コネクタ１８が接続されるコネクタ２０８を有している。コネクタ１８が第２給電装置２００のコネクタ２０８に接続されることにより、電源部５４への充電が可能となる。

このように、本実施形態における放射線撮影システムでは、電子カセッテ１２と、電子カセッテ１２へ充電可能な第１給電装置１００及び第２給電装置２００とを備えて構成されている。

また、筐体２０には、図３及び１０に示すように、筐体２０の外周に沿ってケーブル１３を保持する保持機構６０が設けられている。この保持機構６０は、図１０に示すように、側面２０Ａに形成された溝部７０と、筐体２０の側面２０Ａに設けられた保持部材６２とを備えて構成されている。

溝部７０は、図１０に示すように、ケーブル１３の外周一部に沿って形成されている。ケーブル１３は断面円形状をしており、溝部７０は、円弧状に形成されている。溝部７０には、ケーブル１３の一部が収容され、ケーブル１３は側面２０Ａに沿って配置される。ケーブル１３は、溝部７０に収容された状態では、外周一部が筐体２０の外周面の外側にはみ出している。

保持部材６２は、ケーブル１３を保持するためのものであり、ケーブル１３の外周一部に沿ってＵ字状（円弧状）に形成されている。保持部材６２の一端部は、筐体２０に設けられた軸部６４によって回動可能に支持されている。

保持部材６２の他端部には、係合部６６が形成されている。筐体２０には、係合部６６が係合される係合凹部６８が形成されている。

保持部材６２は、係合部６６が係合凹部６８に差し込まれて係止される係止位置（図１０（Ａ）参照）と、その係止状態が解除される解除位置（図１０（Ｂ）参照）との間を回動するようになっている。

保持部材６２は、係止位置において溝部７０に収容されたケーブル１３を保持し、解除位置では、ケーブル１３は、筐体２０から引き伸ばすことが可能となる。

（本実施形態に係る電子カセッテ１２の作用）
次に、本実施形態に係る電子カセッテ１２の作用を説明する。

本実施形態に係る電子カセッテ１２では、ケーブル１３は、保持機構６０により保持され、コネクタ１８は保持機構７０に保持される。このように、ケーブル１３及びコネクタ１８が保持された状態で、電子カセッテ１２を第１給電装置１００に装着して、充電が行われる。

また、ケーブル１３及びコネクタ１８が保持された状態で、電子カセッテ１２を持ち運んだり、電子カセッテ１２を撮影台に装着したりするなどして、電子カセッテ１２を取り扱うことができる。さらに、無線通信部５２により表示装置（図示省略）との間で画像データの送受信がなされる。

このように、ケーブル１３及びコネクタ１８が保持された状態で、電子カセッテ１２を取り扱えるので、コネクタ及びケーブルが邪魔になりにくく、ワイヤレス（ケーブルの無い）電子カセッテと同等に取り扱いがしやすくなる。

また、本実施形態に係る電子カセッテ１２では、放射線画像の撮影中などにおいて、充電が必要になった場合に、コネクタ１８を筐体２０から取り外して、第２給電装置２００に接続して充電できる。

このように、直ちに充電が必要な場合や、電子カセッテ１２を第１給電装置１００まで持ち運んで第１給電装置１００に装着して充電するのが煩雑である場合に、電子カセッテ１２を第１給電装置１００に装着することなく、第２給電装置２００を用いて充電ができる。

また、無線通信の感度が悪く、通信状態が悪い場合においても、コネクタ１８を第２給電装置２００に接続することにより、有線による通信が可能となる。

以上のように、本実施形態に係る電子カセッテ１２では、コネクタ１８及びケーブル１３が保持された状態では、ワイヤレス（ケーブルの無い）電子カセッテと同等に取り扱うことができ、必要な場合にコネクタ１８を筐体２０から取り外してケーブル１３を伸ばして、充電や有線通信が行える。

なお、上記の構成では、ケーブル１３は筐体２０の外周に保持させる構成であったが、図１１〜図１４に示すように、ケーブル１３を筐体２０の内部で巻き取る巻取機構８０を備えた構成であってもよい。

巻取機構８０は、ケーブル１３を巻き取る巻取部材８２を備えている。巻取部材８２は、円盤状に形成されており、支軸８４に回転可能に支持されている。

巻取部材８２は、図１２に示すように、回転軸方向中央部に配置されケーブル１３が巻き付けられる巻取部８２Ａと、回転軸方向両端部に配置されたフランジ部８２Ｂと、を備えて構成されている。巻取部材８２は、ケーブル１３が巻き取られる巻取方向に渦巻きばね等の付勢部材（図示省略）により付勢されている。巻取部材８２には、巻取部材８２の回転を止めて巻取部材８２から巻き出されたケーブル１３を任意の巻き出し位置で固定するストッパー（図示省略）が設けられている。

また、筐体２０には、コネクタ１８に当接してコネクタ１８を取り外し可能に筐体２０に保持する保持部８６が形成されている。コネクタ１８が筐体２０に保持された状態で、コネクタ１８の接続部が、筐体２０に形成された開口８８を通じて、筐体２０の外側に露出している。これにより、図１３に示すように、筐体２０を第１給電装置１００に装着することにより、電子カセッテ１２のコネクタ１８と第１給電装置１００のコネクタ１０８が接続され、電子カセッテ１２の電源部５４への充電が可能となる。

また、コネクタ１８は、ケーブル１３を巻き出すことにより筐体２０から取り外され、コネクタ１８は、図１４に示すように、筐体２０から取り外された状態で、第２給電装置２００に接続可能とされる。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。

図１は、放射線画像撮影時における電子カセッテの配置を示す概略図である。図２は、電子カセッテの内部構造を示す概略斜視図である。図３は、電子カセッテの概略構成を模式的に示すブロック図である。図４は、有線通信部を有さない変形例に係る電子カセッテの構成を模式的に示すブロック図である。図５は、ケーブルを有線通信部のみに接続した変形例に係る電子カセッテの構成を模式的に示すブロック図である。図６は、コネクタを筐体に保持した構成を示す概略斜視図である。図７は、コネクタを筐体に保持する保持機構を拡大して示す拡大図である。図８は、コネクタを第１給電装置に接続した状態を示す概略斜視図である。図９は、コネクタを第２給電装置に接続した状態を示す概略斜視図である。図１０は、ケーブルを筐体に保持する保持機構を示す概略斜視図である。図１１は、ケーブルを筐体の内部で巻き取る巻取機構を備えた電子カセッテの構成を示す概略斜視図である。図１２は、巻取機構の構成を示す部分断面図である。図１３は、巻取機構を備えた電子カセッテの構成において、コネクタを第１給電装置に接続した状態を示す概略斜視図である。図１４は、巻取機構を備えた電子カセッテの構成において、コネクタを第２給電装置に接続した状態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１２電子カセッテ（可搬型放射線検出器）
１３ケーブル
１８コネクタ
２０筐体
５２無線通信部
５３有線通信部
５５切替部
６０保持機構
７０保持機構
１００第１給電装置（外部装置）
２００第２給電装置（外部装置）

Claims

筐体と、
前記筐体に収容され、検出された放射線画像の画像データを無線通信する無線通信部と、
前記筐体に収容された蓄電部と、
一端部が前記筐体に接続され、前記蓄電部への充電を可能にするケーブルと、
前記ケーブルの他端部に設けられ、外部装置に接続可能なコネクタと、
前記筐体に設けられ、前記コネクタを前記筐体に取り外し可能に保持するコネクタ保持機構と、
を備え、
前記コネクタは、前記筐体から取り外された状態で前記外部装置としての第２給電装置に接続可能とされ、
さらに、前記コネクタが前記コネクタ保持機構で保持されることで、前記コネクタは前記筐体に収容され、この収容状態で前記筐体が前記外部装置としての第１給電装置に装着されることにより、前記コネクタは前記第１給電装置に接続される可搬型放射線検出器。
前記ケーブルは、前記画像データを有線通信するためのケーブルでもあり、
前記筐体に収容され、検出された放射線画像の画像データを前記第１給電装置及び前記第２給電装置の少なくとも一方と前記ケーブルで有線通信する有線通信部と、
前記筐体に収容され、前記有線通信部と前記無線通信部と切替える切替手段と、
を備えた請求項１に記載の可搬型放射線検出器。
前記ケーブルを前記筐体の内部で巻き取る巻取機構を備えた請求項１又は２に記載の可搬型放射線検出器。