JP6693296B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線画像撮影装置に関する。

複数の放射線検出素子が二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子で、被写体を透過して照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させ、読み出しＩＣで電荷を信号値として読み出す放射線画像撮影装置（flat panel detector。半導体イメージセンサー等ともいう。）の開発が進んでいる。また、複数の放射線検出素子が配列されたセンサー基板等を含むセンサーパネルが筐体内に収納された放射線画像撮影装置（ＦＰＤカセッテ等ともいう。）の開発も進められている。

放射線画像撮影装置の内部には各種の電子部品が配設されているが、こうした電子部品の中には動作時に発熱する発熱部品がある。発熱部品からの熱がセンサーパネルに伝わると、熱の影響により信号値が変化して撮影された放射線画像に画像ムラが生じて、画質が悪化してしまう場合がある。

そのため、例えば特許文献１では、回路基板において発生した熱を支持部材に伝導するスペーサと、支持部材の熱を筐体に伝導する熱伝導部材とを備え、筐体に熱を逃がすことで、センサーパネルへの熱影響を防止する放射線画像撮影装置が開示されている。

特許５６９４７７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている構成では、単に熱伝導部材により支持部材の熱を筐体に伝導する構成となっているため、熱伝導部材が接している部分において筐体の温度が局所的に高温となるおそれがある。
このため、筐体に触れる患者や技師等のユーザが火傷を負う危険性があるといった問題がある。

また、特許文献１に記載されている構成では、伝熱経路が熱伝導部材に集中するため、センサー基板を含むセンサーパネルに対しても局所的に熱が伝わり、温度ムラが生じるおそれもある。
センサーパネル全体の温度が高くなった場合には、全体的に信号値を補正する等、比較的簡易な手法により画像の補正が可能であるが、局所的に高温の部分がある場合のように温度ムラがあると簡易な補正によっては対応できず、良好な画質の画像を得ることが難しいといった問題もある。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、発熱する電子部品の熱を拡散させて効率的に筐体外に放熱させ、局所的に高温となる部分が生じるのを防ぐとともにセンサー基板への熱影響を低減させることのできる放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
放射線が入射する入射側に配置されるフロント板及び前記入射側とは反対側に配置されるバック板を有して構成される筐体と、
前記筐体内に収納され、複数の放射線検出素子が二次元状に配列されたセンサー基板と、
前記センサー基板の前記バック板側に配設され前記センサー基板を支持する基台と、
前記基台と前記バック板との間に配設されたプリント基板と、
前記プリント基板における前記基台に対向する面に実装され、動作時に発熱する電子部品である発熱部品と、
を備え、
前記プリント基板における前記発熱部品の実装側とは反対側には、前記プリント基板から前記センサー基板に向かう厚み方向よりも、前記厚み方向に直交する面方向への熱伝導性が高くなるように構成された熱拡散部が設けられており、
前記基台と前記プリント基板との間隔よりも、前記プリント基板と前記バック板との間隔の方が小さいことを特徴とする。

本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、発熱する電子部品の熱を拡散させて効率的に筐体外に放熱させ、局所的に高温となる部分が生じるのを防ぐとともにセンサー基板への熱影響を低減させることができる。

第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成を示す断面図である。 本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 図１において一点鎖線で示した箇所を拡大した拡大断面図である。 第２の実施形態に係る放射線画像撮影装置の要部構成を示す拡大断面図である。 図４に示す発熱部品及びその周辺の温度分布を模式的に示す説明図である。

［第１の実施形態］
図１から図３を参照しつつ、本発明に係る放射線画像撮影装置の第１の実施形態について説明する。

なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。

［放射線画像撮影装置の構成について］
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成等について説明する。
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成を示す断面図である。
なお、図１では、放射線画像撮影装置１が、放射線が照射される放射線入射面Ｒが図中下側になるように配置された状態で表されている。
また、以下では、放射線画像撮影装置１における上下方向について、放射線画像撮影装置１を図１の状態に配置した場合に基づいて説明する。

図１に示すように、放射線画像撮影装置１は、筐体２を備え、この筐体２内にセンサーパネル３等が収納されて構成されている。
本実施形態では、放射線画像撮影装置１の筐体２は、放射線が入射する入射側に配置されるフロント板２１及び入射側とは反対側に配置されるバック板２２を有して構成される。
本実施形態のフロント板２１は、略矩形状の平板状に形成され放射線入射面Ｒを構成するフロント板本体２１ａとこのフロント板本体２１ａの外周縁に立設された側壁部２１ｂとを有する。
本実施形態において、フロント板２１は、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）やガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等の繊維強化プラスチックで形成されている。なお、フロント板２１を形成する材料はこれに限定されない。

また、バック板２２は、フロント板本体２１ａとほぼ同様の略平板状に形成されており、フロント板２１に取り付けられるようになっている。
具体的には、フロント板２１の側壁部２１ｂの端面には、その全周にわたってパッキン２３が配設されている。そして、バック板２２は、フロント板２１の側壁部２１ｂとの間にこのパッキン２３を挟み込んだ状態で側壁部２１ｂに対してネジ２４により螺着される。バック板２２は、フロント板２１に対して螺着される際に、パッキン２３に押し付けられる。これにより、バック板２２は、気密が確保された状態でフロント板２１に取り付けられ、フロント板２１とバック板２２等により構成される放射線画像撮影装置１の筐体２の内部空間の密閉性が保たれるようになっている。

本実施形態において、バック板２２は、例えばマグネシウム等の熱拡散性に優れた材料により形成されている。
本実施形態の放射線画像撮影装置１では、後述するプリント基板５０における発熱部品５１の実装側とは反対側に、プリント基板５０からセンサー基板３１に向かう厚み方向（図１における上下方向）よりも、当該厚み方向に直交する面方向（図１における左右方向）への熱伝導性が高くなるように構成された熱拡散部が設けられる。
バック板２２を、上記のように熱拡散性に優れた材料により形成した場合には、バック板２２自体が熱拡散部として機能する。
なお、バック板２２を形成する材料は上記に例示したものに限定されず、例えば銅やアルミニウム、鉄等の金属で形成されていてもよい。また、バック板２２はカーボン等で形成されていてもよい。
バック板２２におけるプリント基板５０と対向する側（筐体２における内側）には、熱拡散部として熱を拡散させる熱拡散層が設けられていてもよい。
熱拡散層は、例えば、グラファイトシート、アルミシート、銅シート等の熱拡散シートをバック板２２の裏面（筐体２における内側の面）に貼着することにより形成される。なお、熱拡散層の構成はここに例示したものに限定されない。
バック板２２にこのような熱拡散層を設ける場合には、バック板２２自体を熱拡散性に優れた材料以外（例えばカーボン等）により形成した場合でも十分な熱拡散性を確保することができる。

なお、放射線画像撮影装置１の筐体２は、上記のように、側壁部２１ｂを有するフロント板２１と、略平板状のバック板２２とで構成されるものに限定されない。
例えばフロント板及びバック板がともに側壁部を有し、フロント板にバック板を取り付ける際に、フロント板をバック板に被せるようにして取り付け、或いはバック板をフロント板に被せるようにして取り付ける構成とすることも可能であり、特定の構成に限定されない。

図示を省略するが、放射線画像撮影装置１の筐体２の一方の側面には、電源スイッチ等各種のスイッチや、コネクター、インジケーター等が配置されている。また、筐体２の反対側の側面には、外部と無線方式で通信を行うためのアンテナ６９（図２参照）が設けられている。

図１に示すように、筐体２の内部には、センサー基板３１、センサー基板３１のバック板２２側に配設されセンサー基板３１を含むセンサーパネル３を支持する基台４、基台４とバック板２２との間に配設されたプリント基板５０、プリント基板５０における基台４に対向する面に実装され、動作時に発熱する電子部品である発熱部品５１等が設けられている。また、図示は省略するが、基台４におけるバック板２２側には、バッテリー等が配置されている。

センサーパネル３は、基台４の上面側（放射線が入射する入射側、図１では下側）に、図示しない鉛の薄板等を介して配置されたセンサー基板３１と、センサー基板３１の上面側（放射線が入射する入射側、図１では下側）に配置されたシンチレーター基板３２と、シンチレーター基板３２におけるセンサー基板３１と対向する面に形成されたシンチレーター層３３等と、を備えて構成されている。
センサー基板３１の上面側（放射線が入射する入射側、図１では下側）には、複数の放射線検出素子７（図２参照）が二次元状（マトリクス状）に配列されており、センサー基板３１及びシンチレーター基板３２は、センサー基板３１の放射線検出素子７等とシンチレーター基板３２に形成されたシンチレーター層３３とが対向する状態で重畳配置されている。
センサーパネル３は、スペーサ３４を介してフロント板２１の内側（図１において上側）に配置されている。

プリント基板５０は、基台４におけるバック板２２の側に、支持部材（スペーサ）４２を介して配設されている。
本実施形態において、プリント基板５０は、例えば、金属ベース基板、セラミック基板、有機樹脂基板等、熱拡散性に優れた材料で形成された高拡散基板である。
なお、プリント基板５０を形成する材料は上記に例示したものに限定されない。
また、プリント基板５０におけるバック板２２と対向する側に、熱拡散層を設けてもよい。熱拡散層は、例えば、グラファイトシート、アルミシート、銅シート等の熱拡散シートをプリント基板５０におけるバック板２２と対向する側の面に貼着することにより形成される。なお、熱拡散層の構成はここに例示したものに限定されない。
プリント基板５０にこのような熱拡散層を設ける場合には、プリント基板５０自体を高拡散基板としなくてもよい。

本実施形態では、筐体２内において、基台４とプリント基板５０とをできるだけ離間させるとともに、プリント基板５０とバック板２２とをできるだけ近接させるようにプリント基板５０を配置するようになっている。
このように基台４とプリント基板５０とをできるだけ離間させることにより、基台４とプリント基板５０との間に空間（図３において空気層Ａ）を確保することができる。この空間（空気層Ａ）は基台４とプリント基板５０との間の断熱層（熱伝導性が低い層）として機能するため、発熱部品５１やこれを搭載するプリント基板５０自体が熱くなった場合に、プリント基板５０側からの熱をセンサー基板３１の側に伝わりにくくすることができる。
また、プリント基板５０とバック板２２とをできるだけ近接させることで、発熱部品５１から生じた熱（及び発熱部品５１からプリント基板５０に伝わった熱）を速やかに筐体２側に逃がし、効率よく筐体２の外部に放熱することができる。
なお、基台４とプリント基板５０との距離及びプリント基板５０とバック板２２との距離をどの程度とするかはプリント基板５０やこれに実装される発熱部品５１等の電子部品の厚み等に応じて適宜設定される。

基台４におけるプリント基板５０と対向する側には、熱を拡散させる熱拡散層が設けられている。
本実施形態では、熱拡散層は、例えば、グラファイトシート、アルミシート、銅シート等の熱拡散シート４１を基台４におけるプリント基板５０と対向する側の面に貼着することにより形成される。なお、熱拡散層の構成はここに例示したものに限定されない。
図１では、熱拡散シート４１が基台４におけるプリント基板５０と対向する側の全面に設けられている場合を例示しているが、熱拡散層としての熱拡散シート４１を設ける範囲はこれに限定されない。例えば、プリント基板５０が設けられている位置に対応する範囲や、当該範囲とその周辺部分にのみ熱拡散層としての熱拡散シート４１が設けられていてもよい。

プリント基板５０における基台４に対向する面には、動作時に発熱する電子部品である発熱部品５１が実装されている。
ここで発熱部品５１とは、発熱による損失を算出した場合にその値が一定以上である電子部品であり、本実施形態では、電源回路１５ａ（図２参照）等に設けられる電源系のコイルやスイッチング等に用いられるＦＥＴ（Field effect transistor；電界効果トランジスタ）等を意味する。
なお、発熱部品５１は、ここに例示したものに限定されず、放射線画像撮影装置１の各部に影響を与える程度の熱を発するものを広く含んでもよい。

また、図１では、筐体２内にプリント基板５０が２つ設けられており、プリント基板５０に発熱部品５１のみが１つずつ実装されている場合を図示しているが、プリント基板５０に搭載される電子部品は発熱部品５１に限定されず、それ以外の電子部品（すなわち、発熱による損失を算出した場合にその値が一定以下である電子部品）が搭載されていてもよい。この場合、発熱部品５１以外の電子部品についても、プリント基板５０における基台４に対向する面に搭載されることが好ましい。
前述のように、プリント基板５０とバック板２２とはできるだけ近接させることが好ましいが、発熱部品５１等の電子部品は、大きなものでは３ｍｍ程度の厚みがある。このため、プリント基板５０におけるバック板２２に対向する面に電子部品を配置すると、プリント基板５０とバック板２２との間に電子部品の厚みプラスαの距離を確保する必要が生じる。
この点、プリント基板５０におけるバック板２２に対向する面には電子部品を配置しないとすることにより、プリント基板５０におけるバック板２２に対向する面を凹凸のない状態とすることができ、プリント基板５０をよりバック板２２に近い位置に配置することが可能となる。
なお、発熱部品５１を含む電子部品の全てをプリント基板５０における基台４に対向する面に実装することは必須ではなく、各種部品の配置状況等に応じて適宜調整される。

［放射線画像撮影装置の回路構成等について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の回路構成等について説明する。
図２は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
図２に示すように、放射線画像撮影装置１には、前述のようにセンサー基板３１（図１等参照）上に複数の放射線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列されている。

そして、各放射線検出素子７には、バイアス線９が接続されており、バイアス線９やそれらの結線１０を介してバイアス電源１４から逆バイアス電圧が印加される。また、各放射線検出素子７には、スイッチ素子としてＴＦＴ（Thin Film Transistor）８が接続されており、ＴＦＴ８は信号線６に接続されている。

また、走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａから供給されたオン電圧とオフ電圧がゲートドライバー１５ｂで切り替えられて走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加される。そして、各ＴＦＴ８は、走査線５を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になり、放射線検出素子７と信号線６との導通を遮断して、電荷を放射線検出素子７内に蓄積させる。また、走査線５を介してオン電圧が印加されるとオン状態になり、放射線検出素子７内に蓄積された電荷を信号線６に放出させる。

各信号線６は、読み出しＩＣ１６内の各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。そして、信号値Ｄの読み出し処理の際に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のあるラインＬにオン電圧が印加されると、ＴＦＴ８がオン状態になり、放射線検出素子７から電荷がＴＦＴ８や信号線６を介して読み出し回路１７に流れ込み、増幅回路１８で、流れ込んだ電荷の量に応じた電圧値が出力される。

相関二重サンプリング回路（図２では「ＣＤＳ」と記載されている。）１９は、増幅回路１８から出力された電圧値をアナログ値の信号値Ｄとして読み出して出力する。このように、本実施形態では、読み出しＩＣ１６の各読み出し回路１７は、照射された放射線の線量に応じて各放射線検出素子７内で発生した電荷を信号値Ｄとして読み出すようになっている。

そして、増幅回路１８から出力された信号値Ｄはアナログマルチプレクサー６１を介してＡ／Ｄ変換器６０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器６０でデジタル値の信号値Ｄに順次変換されて記憶手段６３に順次保存される。そして、本実施形態では、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加しながら上記の読み出し処理を行うことで、全ての放射線検出素子７から信号値Ｄが読み出されるようになっている。

制御手段６２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。

制御手段６２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー等で構成される記憶手段６３や、リチウムイオンキャパシター等で構成される内蔵電源６４が接続されている。また、制御手段６２には、前述したアンテナ６９やコネクター６７を介して外部と無線方式や有線方式で通信を行うための通信部７０が接続されている。

また、制御手段６２は、上記のように、バイアス電源１４から各放射線検出素子７への逆バイアス電圧の印加を制御したり、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等の動作を制御して、上記の放射線検出素子７からの信号値Ｄの読み出し処理を行わせたり、読み出された信号値Ｄを記憶手段６３に保存したり、或いは、保存された信号値Ｄを、通信部７０を介して外部に転送する等の制御を行うようになっている。

［発熱部品から生じた熱を拡散、放熱させる構成等について］
次に、図３を参照しつつ、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１における発熱部品５１から生じた熱を拡散、放熱させる構成等について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用についても併せて説明する。
図３は、図１において一点鎖線で囲んだ部分を拡大した要部拡大断面図である。

前述のように、本実施形態では、プリント基板５０における基台４に対向する面に動作時に発熱する電子部品である発熱部品５１が実装されている。
そして、プリント基板５０における発熱部品５１の実装側とは反対側に配置されるバック板２２をマグネシウム等の熱拡散性に優れた材料により形成することにより、バック板２２を、プリント基板５０からセンサー基板３１に向かう厚み方向よりも、当該厚み方向に直交する面方向への熱伝導性が高くなるように構成された熱拡散部として機能させるようになっている。
これにより、発熱部品５１及びこれが搭載されたプリント基板５０から生じ、バック板２２の側に伝わった熱は、図３に矢印で示すように、バック板２２全体に広く拡散した上で筐体２の外に放熱される。このため、バック板２２のうち、例えば発熱部品５１に対応する部分等だけが局所的に高温となることが防止される。
なお、バック板２２自体が熱拡散性に優れた材料により形成されていなくても、バック板２２におけるプリント基板５０と対向する側に、熱拡散部として熱を拡散させる熱拡散層（例えばグラファイトシート、アルミシート、銅シート等の熱拡散シート）を設けることにより同様の効果が期待できる。

さらに、本実施形態では、プリント基板５０が、金属ベース基板、セラミック基板、有機樹脂基板等の熱拡散性に優れた材料で形成された高拡散基板である。このため、発熱部品５１から生じた熱は、図３に矢印で示すように、発熱部品５１が接している部分から徐々にその周辺へと広く拡散していく。このため、プリント基板５０の広い範囲からバック板２２側に熱が放熱され、熱の集中を避けることができる。
なお、プリント基板５０におけるバック板２２と対向する側に、熱拡散層として、例えば、グラファイトシート、アルミシート、銅シート等の熱拡散シートを設けた場合には、より効率よく熱を広範囲に拡散させることが期待できる。

そして、プリント基板５０全体に拡散された熱の一部は、図３に示すように支持部材４２を介して基台４側に伝わっていく。
本実施形態では、基台４におけるプリント基板５０と対向する側に熱拡散層としての熱拡散シート４１（例えば、グラファイトシート、アルミシート、銅シート等）が設けられている。このため、支持部材４２を介して基台４側に伝わった熱は熱拡散シート４１によって広範囲に拡散され、支持部材４２が接している部分のみが局所的に高温となることが回避される。

なお、本実施形態では、基台４とプリント基板５０とができるだけ離間するようにプリント基板５０を配置する。このため、図３に示すように、発熱部品５１の直下及びその周辺には断熱層としての空気層Ａが確保され、発熱部品５１から基台４側（すなわち、基台４に支持されているセンサー基板３１側）に直接熱が伝わりにくい構成となっている。
また、空気層Ａを介して基台４側に熱が伝わったとしても、当該熱は基台４におけるプリント基板５０と対向する側に設けられた熱拡散層としての熱拡散シート４１によって広範囲に拡散される。

さらに、プリント基板５０は、バック板２２とできるだけ近接するように（すなわち、プリント基板５０が基台４よりもバック板２２側に近づくように）配置されるため、発熱部品５１及びこれが搭載されたプリント基板５０から生じた熱は、基台４側よりもバック板２２側に伝わりやすくなっており、その多くがバック板２２側から放熱されるようになっている。

基台４に伝わった熱はセンサー基板３１等を備えるセンサーパネル３を介してフロント板２１の側から筐体２の外部に放熱される。
熱は、断熱層としての空気層Ａや支持部材４２、熱拡散シート４１等を介して基台４に伝わる。このため、基台４からさらにセンサー基板３１に伝わった時点では、熱は各種部品に対する影響の少ない程度まで温度が低下することが期待できる。
また、基台４に伝わった熱は基台４全体に比較的均一に広範囲に拡散された上でセンサー基板３１等を備えるセンサーパネル３に伝わるため、センサー基板３１の一部が局所的に高温になることがない。このため、仮に放射線検出素子７から読みだされる信号値Ｄに熱による影響が生じたとしても、その熱影響はばらつきが少なくほぼ一様なものと考えられるため、簡易な補正により当該影響を除去することが可能である。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、プリント基板５０における発熱部品５１の実装側とは反対側に、プリント基板５０からセンサー基板３１に向かう厚み方向よりも、当該厚み方向に直交する面方向への熱伝導性が高くなるように構成された熱拡散部を配置する。
これにより、発熱部品５１から生じ、バック板２２の側に伝わった熱は、バック板２２全体に広く拡散した上で筐体２の外部に放熱される。
バック板２２は患者の身体に触れる部分であり、また技師等のユーザが手で触れる部分でもあるため、高温になりすぎると火傷等のおそれが生じる。この点、本実施形態のように、熱をバック板２２全体に広く拡散させる構成とした場合には、バック板２２のうち、例えば発熱部品５１に対応する部分等だけが局所的に高温となることが防止され、また熱拡散により熱のピーク温度自体を下げることもできるため、火傷等の危険を回避することができる。

また、熱をバック板２２全体に広く拡散させた上で放熱させるため、発熱部品５１で発生した熱を効率よく比較的速やかに装置外に適切に放熱させることが可能となる。
このため、熱が放射線画像撮影装置１内にこもりにくく、装置全体の温度上昇を抑えることができる。

また、本実施形態のように、プリント基板５０を熱拡散性に優れた材料で形成した場合には、発熱部品５１から生じた熱は、プリント基板５０の面方向に広く拡散していく。このため、プリント基板５０の広い範囲からバック板２２側に熱が放熱され、熱の集中を避けて火傷等の危険をより効果的に回避することができる。

さらに、本実施形態のように、基台４とプリント基板５０とをできるだけ離間させることで、発熱部品５１の直下及びその周辺には熱伝導性が低い断熱層としての空気層Ａが確保される。このため、発熱部品５１から基台４側（すなわち、基台４に支持されているセンサー基板３１側）に向かう放射線画像撮影装置１の厚み方向（図１では上下方向）には、空気層Ａに阻まれて熱が伝わりにくく、熱は当該厚み方向に直交する方向（図１では左右方向）に延在するプリント基板５０に沿ってプリント基板５０の面方向に拡散する。
これにより、発熱部品５１の直下及びその周辺のみが局所的に高温となることがなく、センサー基板３１等への熱影響を低減させることができる。

また、センサー基板３１に熱が伝わると信号値に影響を生じたり画像ムラを生じるおそれがあるが、本実施形態ではプリント基板５０が基台４よりもバック板２２側に近づくように配置されている。このため、発熱部品５１から生じた熱は、基台４側よりもバック板２２側に伝わりやすく、バック板２２側から多くの熱を放熱させることができる。これにより、センサー基板３１への熱影響を低減させて画像ムラ等の発生を抑えることができる。

さらに、本実施形態では、基台４におけるプリント基板５０と対向する側に熱拡散シート４１等の熱拡散層を設けている。このため、基台４側に伝わった熱はこの熱拡散層により比較的均一に広範囲に拡散され、仮にセンサー基板３１の側に熱が伝わったとしても、一部分のみが局所的に高温となることが回避される。
このため、仮に放射線検出素子７から読みだされる信号値Ｄに熱による影響が生じたとしても、簡易な補正により当該影響を除去することが可能であり、診断に適した良好な画像を得ることができる。

［第２の実施形態］
次に、図４及び図５を参照しつつ、本発明に係る放射線画像撮影装置の第２の実施形態について説明する。なお、以下においては、特に第１の実施形態と異なる点について説明する。

図４は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の一部を拡大した要部拡大断面図である。
図４に示すように、本実施形態では、プリント基板５０とバック板２２との間に熱伝導部材５２が配置されている。
熱伝導部材５２は、例えば、シリコン系、アクリル系の熱伝導性の高い材料を含んで形成された部材である。なお、熱伝導部材５２を形成する材料はここに例示したものに限定されない。

熱伝導部材５２は、図４に示すようにプリント基板５０とバック板２２との間の隙間を埋めるようにプリント基板５０及びバック板２２の双方に接するように設けられることが好ましい。
なお、熱伝導部材５２は、プリント基板５０及びバック板２２の双方に接していることは必須ではなく、プリント基板５０又はバック板２２のいずれか一方又は双方の表面に貼着されたシート状のものであってもよい。

また、本実施形態の熱伝導部材５２は、図４に示すようにプリント基板５０とほぼ同程度の表面積を有するものとなっている。
なお、熱伝導部材５２の大きさは、図示例に限定されない。例えば、プリント基板５０よりも広い表面積を有するものであってもよい。この場合には、熱伝導部材５２において、プリント基板５０の表面積以上の広範囲に熱を拡散させつつバック板２２に熱を伝えることが可能となる好ましい。

また、本実施形態において、熱伝導部材５２には、発熱部品５１に対応する部分に、放射線画像撮影装置１の厚み方向に貫通する孔部５３が形成されている。
図５は、プリント基板５０の裏面（すなわち、バック板２２と対向する側、図４において上側の面）の温度分布を模式的に示す説明図である。
図５の上側に示す図は、発熱部品５１が実装されたプリント基板５０の平面図であり、プリント基板５０とバック板２２との間に熱伝導部材５２を配置した場合の熱伝導部材５２及びその孔部５３の位置を二点鎖線で示している。
図５の下側に示す図は、当該図上側のプリント基板５０におけるＸ_０からＸ_１までの温度分布を示したグラフである。

図５に示すように、プリント基板５０の温度は、発熱部品５１が設けられている部分において特に高くなっている。このため、プリント基板５０とバック板２２との間に均一に熱伝導部材５２を配置すると、発熱部品５１に対応する部分では高い温度のまま熱がバック板２２に伝えられてしまい、局所的にバック板２２が高温となるおそれがある。
この点、本実施形態のように発熱部品５１に対応する部分に、放射線画像撮影装置１の厚み方向に貫通する孔部５３が形成することにより、当該孔部５３とした部分は熱伝導性の低い空気層となり、熱が高温のままバック板２２に伝えられるのが阻害される。これにより、バック板２２が局所的に高温となるのを防止することができる。

なお、熱伝導部材５２における発熱部品５１に対応する部分に設けられる、熱伝導を阻害する部分は放射線画像撮影装置１の厚み方向に貫通する孔部５３に限定されない。
例えば、熱伝導部材５２における発熱部品５１に対応する部分に放射線画像撮影装置１の厚み方向にくり抜かれた非貫通の凹部であってもよい。
また、孔部５３内は中空でもよいし、孔部５３内に断熱性を有する（すなわち、熱伝導を阻害する）断熱部材を配置してもよい。断熱部材としては、例えば、ガラスウール、ポリエステル、ウレタンフォーム等を採用することができる。なお、断熱部材を形成する材料はここに例示したものに限定されない。

さらに、本実施形態では、基台４とプリント基板５０との間に設けられる断熱層として断熱性を有する（すなわち、熱伝導を阻害する）断熱部材５４を配置している。
断熱部材５４としては、例えば、空気よりも断熱性に優れたガラスウール、ポリエステル、ウレタンフォーム等を用いることができる。
なお、断熱部材５４を形成する材料はここに例示したものに限定されない。
断熱部材５４は、発熱部品５１と基台４との間に配置され、放射線画像撮影装置１を撮影に使用する際に厚み方向に圧力が加えられると発熱部品５１と接触する可能性もあることから、ある程度変形可能な柔軟性を有する部材であることが好ましい。

なお、その他の構成は、第１の実施形態と同様であることから、同一部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

次に、図４等を参照しつつ、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１における発熱部品５１から生じた熱を拡散、放熱させる構成等について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用についても併せて説明する。

前述のように、本実施形態では、プリント基板５０とバック板２２との間に熱伝導部材５２が配置されている。これにより、図４に示すように発熱部品５１において発生し、プリント基板５０に伝わった熱は、熱伝導部材５２を介して、より効率的かつ速やかにバック板２２に伝えられる。
また、このように熱を速やかにバック板２２へと導き、バック板２２側から放熱させることができるため、基台４側（すなわちセンサー基板３１を含むセンサーパネル３の側）への熱伝導、熱影響をより一層効果的に抑えることができる。

なお、図５に示すように、プリント基板５０における発熱部品５１に対応する部分は高温となっており、熱伝導部材５２を配置すると、この熱がバック板２２に伝わってバック板２２が局所的に高温となるおそれがある。
この点、本実施形態では、熱伝導部材５２における発熱部品５１に対応する部分に孔部５３等の熱伝導を阻害する部分を設けている。
これにより、図４に示すように、発熱部品５１に対応する部分の熱は孔部５３を避けて熱伝導部材５２全体に広く拡散した上でバック板２２へと伝わる。このため、バック板２２の一部が局所的に高温となるのを適切に防止することができる。

また、本実施形態では、基台４とプリント基板５０との間に設けられる断熱層として空気よりも断熱性に優れた材料で形成された断熱部材５４を配置している。
このため、単に基台４とプリント基板５０とを離間させて、基台４とプリント基板５０との間に空気層Ａを設けた場合と比較して高い断熱効果を得ることができる。

なお、その他の点については、第１の実施形態と同様であることから、その説明を省略する。

以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得られる他、以下の効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態では、プリント基板５０とバック板２２との間に熱伝導部材５２を配置している。これにより、発熱部品５１において発生し、プリント基板５０に伝わった熱を効率的かつ速やかにバック板２２に伝えることができる。
このため、放射線画像撮影装置１内に熱がこもるのを効果的に防止することができるとともに、熱を速やかにバック板２２側から装置外に放熱させることができ、センサー基板３１を含むセンサーパネル３への熱伝導をより一層効果的に抑えることができる。これにより、、熱影響による画質への悪影響を低減させて診断に適した良好な画像を得ることができる。

また、熱伝導部材５２における発熱部品５１に対応する部分に孔部５３を設けることにより、発熱部品５１からの熱で高温となった部分の熱が直接的にバック板２２に伝えられてバック板２２が局所的に高温となるのを適切に防止する。
これにより、患者や技師等のユーザが火傷を負う危険等を回避することができる。

さらに、本実施形態では、基台４とプリント基板５０との間に設けられる断熱層として断熱部材５４を配置している。
このため、センサー基板３１を含むセンサーパネル３への熱伝導をより一層効果的に抑えることができ、熱影響による画質への悪影響を防いで診断に適した良好な画像を得ることができる。

なお、上記実施形態では、図１に示すように、筐体２内にセンサーパネル３よりも小さいプリント基板５０が２つ設けられており、それぞれに発熱部品５１が１つずつ実装されている場合を例示したが、プリント基板５０の大きさや数、発熱部品５１の数等はここに示したものに限定されない。
例えば、筐体２内にさらに多くのプリント基板５０が設けられていてもよいし、センサーパネル３とほぼ同程度の大きさのプリント基板５０が１つ設けられていてもよい。
また、１つのプリント基板５０には、複数の発熱部品５１が配置されていてもよい。
この場合、全ての発熱部品５１について実施形態で説明した放熱のための構成をとってもよいし、１つのプリント基板５０に設けられている発熱部品５１のうち、最も発熱量の多いもの等、一部の発熱部品５１についてのみ実施形態で説明した放熱のための構成をとってもよい。

また、基台４とバック板２２との間にスペーサを設けてもよい。本実施形態では、プリント基板５０をできるだけバック板２２に近接させる構成としている。このため、放射線画像撮影装置１による撮影の際に外部から圧力が加わった場合にプリント基板５０がバック板２２に接触するおそれがある。この点、基台４とバック板２２との間にスペーサを設けた場合には、プリント基板５０がバック板２２に接触して破損等することを効果的に回避することができる。

なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ 放射線画像撮影装置
２ 筐体
３ センサーパネル
４ 基台
７ 放射線検出素子
２１ フロント板
２２ バック板
３１ センサー基板
４１ 熱拡散シート
５０ プリント基板
５１ 発熱部品
５２ 熱伝導部材
５４ 断熱部材

Claims (11)

1. 放射線が入射する入射側に配置されるフロント板及び前記入射側とは反対側に配置されるバック板を有して構成される筐体と、
   前記筐体内に収納され、複数の放射線検出素子が二次元状に配列されたセンサー基板と、
   前記センサー基板の前記バック板側に配設され前記センサー基板を支持する基台と、
   前記基台と前記バック板との間に配設されたプリント基板と、
   前記プリント基板における前記基台に対向する面に実装され、動作時に発熱する電子部品である発熱部品と、
   を備え、
   前記プリント基板における前記発熱部品の実装側とは反対側には、前記プリント基板から前記センサー基板に向かう厚み方向よりも、前記厚み方向に直交する面方向への熱伝導性が高くなるように構成された熱拡散部が設けられており、
   前記基台と前記プリント基板との間隔よりも、前記プリント基板と前記バック板との間隔の方が小さいことを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記バック板は、金属又はカーボンで形成されてい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。
3. 前記バック板における前記プリント基板と対向する側には、熱を拡散させる熱拡散層が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
4. 前記基台における前記プリント基板と対向する側に熱を拡散させる熱拡散層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記基台における前記プリント基板と対向する側に設けられる前記熱拡散層は熱拡散シートであることを特徴とする請求項４に記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記基台と前記プリント基板との間に断熱層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記基台と前記プリント基板との間に設けられる前記断熱層は、ガラスウール、ポリエステル及びウレタンフォームのうち少なくとも１つからなる断熱部材であることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
8. 前記プリント基板と前記バック板との間に熱伝導部材が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
9. 前記熱伝導部材には、前記発熱部品に対応する部分に前記厚み方向に貫通する孔部又は非貫通の凹部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の放射線画像撮影装置。
10. 前記プリント基板は、金属ベース基板、セラミックベース基板及び有機樹脂基板のうち少なくとも１つで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
11. 前記プリント基板における前記バック板と対向する側には、熱拡散層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。

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