JP6791238B2 - 可搬型放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、可搬型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パネルが筐体内に収納された可搬型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。

そして、従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートでは、それらに放射線を複数回照射すると二重露光や多重露光の問題が生じてしまうが、放射線画像撮影装置では撮影ごとに信号値を読み出して、装置内のメモリーに保存したり外部に転送したりすることができる。そのため、放射線画像撮影装置を用いて、被写体の撮影部位に放射線を複数回照射して動態撮影等の動画撮影を行うことが可能となる。

例えば、撮影部位として被写体である患者の胸部に放射線を複数回照射して動態撮影を行うと、例えば図７に示すように、患者の肺野Ｒの各時間位相Ｔ（Ｔ＝ｔ_０〜ｔ_６）の各放射線画像（すなわち動態画像を構成する各フレーム画像）を得ることができ、これらの各フレーム画像を解析することで、肺野Ｒの最大吸気位や最大呼気位、呼気期、吸気期等を割り出すことができる。そして、このような動態画像をさらに解析して診断に応用する試みがなされるようになってきている。

ところで、放射線画像撮影装置で信号値の読み出し処理を行う際、上記の読み出しＩＣや電源回路等の電子部品が発熱する場合がある。そして、例えば読み出しＩＣが発熱すると、上記のように読み出しＩＣで読み出される信号値が熱により変化してしまい、放射線画像を適切に撮影することができなくなる場合がある。また、読み出しＩＣや電源回路等の熱のために、撮影された放射線画像に画像ムラが生じてしまい、画質が悪化してしまう場合もある。

そのため、例えば特許文献１では、放射線画像撮影装置内の電子部品に、アルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属材料等で形成された放熱部材の一端側を取り付け、放熱部材の他端側を筐体の内側に取り付けて、放熱部材を介して電子部品から筐体に熱を逃がすことで、電子部品の温度が上昇することを防止する放射線画像撮影装置が開示されている。

特開２００３−１９４９５１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、電子部品と筐体とをつなぐ放熱部材が比較的長いため、電子部品の熱が放熱部材を伝わるうちに、筐体に届く前に放熱部材から筐体内に放熱されてしまい、筐体の内部空間の温度が上昇してしまう可能性があり、電子部品の熱の、筐体外への放熱効率があまり高くない可能性があるといった問題がある。

この問題は、単純撮影（すなわち放射線画像撮影装置に放射線を１回照射して１枚の放射線画像を得る撮影）の場合にも生じ得るが、特に上記の動態撮影等の動画撮影では、信号値の読み出し処理が繰り返し行われるため、読み出しＩＣ等の電子部品が、単純撮影の場合に比べて、信号値の読み出し時にさらに発熱するようになる。そのため、上記の問題が顕著に現れるようになる。

そのため、動画撮影を行うことが可能な可搬型放射線画像撮影装置では、信号値の読み出し時に、読み出しＩＣや電源回路等の電子部品で生じる熱を効率良く筐体外に放出させて、そのような電子部品の熱の筐体外への放熱効率を向上させることが求められている。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、電子部品の熱の筐体外への放熱効率を向上させることが可能な可搬型放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した可搬型放射線画像撮影装置は、
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パネルを備え、放射線が入射する側のフロント板およびそれとは反対側のバック板で形成される筐体内に前記センサーパネルが収納されて構成される可搬型放射線画像撮影装置において、
前記センサーパネルは、前記放射線検出素子を備えたセンサー基板と、前記センサー基板の放射線入射側と反対側に位置して前記センサー基板を支持する基台とを含んで構成されており、
前記基台の前記バック板側に、前記放射線検出素子内で発生した電荷を信号値として読み出す際に発熱する電子部品が配設されており、
前記電子部品と前記バック板との間に熱伝導部材が配設されており、
前記電子部品と前記基台との間に第二の熱伝導部材が、前記電子部品と前記基台とにそれぞれ接するように配設されており、
前記バック板には、前記熱伝導部材と当接する内面側の位置に、当該バック板が内側に凹むことで前記熱伝導部材側に突出した突出部が形成されており、
前記熱伝導部材は、前記バック板の前記突出部と前記電子部品とで押圧されることで、当該熱伝導部材と前記電子部品、および当該熱伝導部材と前記バック板がそれぞれ密着するように配設されている。

本発明のような方式の可搬型放射線画像撮影装置によれば、電子部品の熱の筐体外への放熱効率を向上させることが可能となる。

本実施形態に係る可搬型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。 本実施形態に係る可搬型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センサーパネルの端部付近の拡大図である。 バック板の突出部を直線状に形成した場合を表す図である。 バック板の突出部を環状に形成した場合を表す図である。 電源回路とバック板との間に配設された熱伝導部材等を表す拡大図である。 センサーパネルの基台の構成例等を表す拡大図である。 患者の胸部の動態撮影で撮影される各フレーム画像の例を表す図である。

以下、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下においても、可搬型放射線画像撮影装置を、単に放射線画像撮影装置という場合がある。また、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放射線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可能である。

［放射線画像撮影装置の回路構成等について］
まず、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１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１に示すように、放射線画像撮影装置１には、後述するセンサー基板５０（後述する図３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１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２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の信号値Ｄに順次変換されて記憶手段２３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２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、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２２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２３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２４が接続されている。また、制御手段２２には、前述したアンテナ２９やコネクター２７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３０が接続されている。

また、制御手段２２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２３に保存したり、或いは、保存された信号値Ｄを、通信部３０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。

［可搬型放射線画像撮影装置の構成等について］
図２は、本実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置の構成を示す断面図である。放射線画像撮影装置１は、図２に示すように、筐体４０内にセンサーパネルＳＰ（ＴＦＴパネル等ともいう。）が収納されて構成されている。なお、図２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４１Ａ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２の状態に配置した場合に基づいて説明する。

本実施形態では、放射線画像撮影装置１の筐体４０は、主に、略矩形状の平板状に形成された放射線入射面４１Ａとその外周縁に立設された側壁部４１Ｂとを有するフロント板４１と、略平板状に形成されたバック板４２とで形成されている。そして、本実施形態では、フロント板４１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おり、また、バック板４２は、例えば銅やマグネシウム、アルミニウム、鉄等の金属で形成されている。なお、バック板４２の構成等については、後で詳しく説明する。

そして、ネジ４３で螺着されることにより、バック板４２がフロント板４１に取り付けられるようになっている。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰの後述する基台５０等からバック板４２側に向けて支柱４４が立設されており、ネジ４３でバック板４２が支柱４４に螺着されることでセンターパネルＳＰとバック板４２とが固定されるようになっている。

また、フロント板４１の側壁部４１Ｂには、その全周にわたってパッキン４１Ｃが配設されている。そして、上記のようにバック板４２がフロント板４１にネジ４３で螺着される際に、バック板４２がパッキン４１Ｃに押し付けられることで、放射線画像撮影装置１の筐体４０のフロント板４１とバック板４２等で形成される内部空間の密閉性が保たれるようになっている。

なお、フロント板４１の側壁部４１Ｂだけでなく、支柱４４に螺着されるネジ４３とバック板４２との間にも図示しないパッキンが配置されており、支柱４４に螺着されたネジ４３の部分でも密閉性が保たれている。

また、放射線画像撮影装置１の筐体４０は、上記のように、側壁部４１Ｂを有するフロント板４１と、略平板状のバック板４２とで構成される構成とする必要はなく、例えばフロント板と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。

また、本実施形態では、センサーパネルＳＰが以下のようにして形成されている。図３は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰの端部付近の拡大図である。なお、図３や後述する図５等における基台５０や読み出しＩＣ１６、センサー基板５１、放射線検出素子７、シンチレーター基板５４、シンチレーター５５等の相対的な大きさや厚さ等は現実の放射線画像撮影装置１における相対的な大きさや厚さ等を反映するものではない。また、以下では、各基板等におけるフロント板４１の放射線入射面４１Ａに対向する側の面（すなわち図中下側の面）を表面、バック板４２に対向する側の面（すなわち図中上側の面）を裏面という。

センサーパネルＳＰは、放射線を遮蔽する鉛等の図示しない金属層を有する基台５０を備えている。そして、基台５０の表面側には、ガラス基板等で構成されるセンサー基板５１が配設されている。

センサー基板５１の表面には、前述した複数の放射線検出素子７等が二次元状に配列されており、各放射線検出素子７等を被覆するようにアクリル樹脂等で平坦化層５２が形成されている。また、センサー基板５１の表面の周縁部には、複数の入出力端子５３が形成されており、前述した各信号線６（図１参照）等が引き出されて入出力端子５３にそれぞれ接続されている。

また、ガラス基板等で構成されるシンチレーター基板５４の一方側の面には、シンチレーター５５が形成されている。本実施形態では、シンチレーター５５として、ＣｓＩ：Ｔｌ等の母体材料内に発光中心物質が付活された蛍光体を柱状に成長させた蛍光体の柱状結晶からなるシンチレーターが採用されているが、シンチレーター５５はこれに限定されず、例えばシンチレーター基板５４等にペースト状の蛍光体を塗布して形成されるいわゆる塗布型のシンチレーター等であってもよい。

そして、本実施形態では、シンチレーター５５の先端が、各放射線検出素子７等を被覆する平坦化層５２と当接する状態になるようにセンサー基板５１とシンチレーター基板５４とが配置され、平坦化層５２やシンチレーター５５等の外側の部分（図３では信号線６が記載されている部分）等でセンサー基板５１とシンチレーター基板５４とが図示しない接着剤により貼り付けられている。

また、入出力端子５３には、読み出しＩＣ１６等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板５６が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料５３Ａを介して接続されている。フレキシブル回路基板５６は、基台５０の裏面側に引き回されてＰＣＢ基板５７等に接続されており、図示を省略するが、フレキシブル回路基板５６の各配線とＰＣＢ基板５７上に形成された各配線とが接続されている。

なお、図２や図３では、読み出しＩＣ１６は、湾曲するフレキシブル回路基板５６の内面側に設けられているが、湾曲するフレキシブル回路基板５６の外面側に設けられていてもよい。しかし、いずれの場合であっても、読み出しＩＣ１６は、フレキシブル回路基板５６上の、ＰＣＢ基板５６に近い位置に設けられており、基台５０の裏面側（すなわちバック板４２に対向する状態）に配置されるように構成される。

そして、ＰＣＢ基板５７には、前述した制御手段２２や記憶手段２３（図１参照）等の回路や電子部材等（以下、まとめて電子機器５８という。）が配設されている。なお、電子機器５８には、内蔵電源２４（図１参照）から供給される電力を、読み出しＩＣ１６等の供給先の各機能部に適するように電圧等を適宜変換したり調整したりする電源回路５９（後述する図５参照）等も含まれる。なお、図２等では、電子機器５８がＰＣＢ基板５７の一方側の面（本実施形態では表面）側に配置された状態が記載されているが、電子機器５８をＰＣＢ基板５７の裏面側に（或いは表面側と裏面側の両方に）配置してもよい。

そして、例えば前述した信号値Ｄの読み出し処理が行われる際には、各放射線検出素子７内で発生した電荷が、信号線６やフレキシブル回路基板５６上を流れてセンサーパネルＳＰの裏面側すなわちバック板４２側に送られ、読み出しＩＣ１６で信号値Ｄとして読み出されてＰＣＢ基板５７上の記憶手段２３に保存される。

本実施形態では、以上のようにしてセンサーパネルＳＰが形成されている。そして、読み出しＩＣ１６や電源回路５９等の、信号値Ｄの読み出しの際に発熱する電子部品が、センサーパネルＳＰのバック板４２側に配設されるようになっている。なお、図２に示すように、シンチレーター基板５４とフロント板４１との間にはスペーサー６０が配設されている。

［電子部品の放熱に関する構成等について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１における電子部品の放熱に関す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の作用についてもあわせて説明する。

ここで、放熱の対象となる電子部品は、撮影の際に放射線検出素子７内で発生した電荷を信号値Ｄとして読み出すために用いられ、信号値Ｄの読み出しの際に発熱する電子部品であり、当該電子部品には、読み出しＩＣ１６や、電源回路５９等の電子機器５８等が含まれる。なお、以下では、放熱の対象となる電子部品が読み出しＩＣ１６である場合について説明する。

本実施形態では、図２等に示すように、放熱の対象の電子部品である読み出しＩＣ１６とバック板４２との間に熱伝導部材６１が配設されている。より具体的に言えば、本実施形態では、熱伝導部材６１は、読み出しＩＣ１６のバック板４２に対向する面とバック板４２との間に配設されている。

そして、熱伝導部材６１は、バック板４２がフロント板４１に取り付けられる際にバック板４２と読み出しＩＣ１６とで押圧されることで、熱伝導部材６１と読み出しＩＣ１６、および熱伝導部材６１とバック板４２とがそれぞれ密着するように配設されている。

このように構成すると、前述したように、ネジ４３で螺着されてバック板４２がフロント板４１に取り付けられる際にバック板４２がセンサーパネルＳＰに接近すると、読み出しＩＣ１６とバック板４２との間に配設された熱伝導部材６１がバック板４２により押圧されて、熱伝導部材６１と読み出しＩＣ１６とが密着する。また、熱伝導部材６１とバック板４２とも密着する。

そして、バック板４２のフロント板４１に対する螺着が完了した時点では、熱伝導部材６１が読み出しＩＣ１６とバック板４２との間で両者により押し潰された状態になり、熱伝導部材６１と読み出しＩＣ１６、および熱伝導部材６１とバック板４２とがそれぞれ確実に密着する状態になる。

そのため、読み出しＩＣ１６と熱伝導部材６１とバック板４２とが互いに密着して読み出しＩＣ１６からバック板４２への熱の伝導経路が確実に形成されるため、読み出しＩＣ１６で発生した熱が読み出しＩＣ１６からバック板４２に確実に伝導する。また、それとともに、熱の伝導経路（すなわち熱伝導部材６１の厚さ）が短くなるため、読み出しＩＣ１６で発生した熱をバック板４２から放射線画像撮影装置１の筐体４０の外に放熱させることが可能となる。

そのため、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、読み出しＩＣ１６で発生した熱が放射線画像撮影装置１の筐体４０内にこもることなく、装置外に的確に放熱させることが可能となり、読み出しＩＣ１６の熱の筐体４０外への放熱を非常に効率良く行うことが可能となる。

熱伝導部材６１としては、例えばクールプロバイド（登録商標）等の、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲやＥＰＤＭ）やシリコン系、アクリル系熱伝導層等を含んで構成される熱伝導シートや熱伝導性両面粘着テープ、熱伝導スペーサー等を用いることが可能である。

なお、熱伝導部材６１がある程度可撓性を有するように構成すれば、熱伝導部材６１に衝撃吸収性を持たせることが可能となり、放射線画像撮影装置１の筐体４０に衝撃が加わった場合でも熱伝導部材６１が衝撃を吸収するため、読み出しＩＣ１６や電源回路５９等の電子部品に衝撃が伝わらないようにする（或いは読み出しＩＣ１６に伝わる衝撃を軽減する）ことが可能となる。

一方、本実施形態では、バック板４２には、熱伝導部材６１と当接する内面側の位置に、熱伝導部材６１側に突出された突出部４２Ａが形成されている。そして、熱伝導部材６１は、バック板４２がフロント板４１に取り付けられる際に、バック板４２の突出部４２Ａと読み出しＩＣ１６とで押圧されるようになっている。

このように構成することで、熱伝導部材６１を平らなバック板４２で押圧する場合に比べて、バック板４２の突出部４２Ａで押圧する方が、熱伝導部材６１に押す力がより的確に伝わる。そのため、熱伝導部材６１が、平らなバック板４２で押圧される場合に比べて、バック板４２の突出部４２Ａで押圧される場合の方が、読み出しＩＣ１６とバック板４２との間でより大きく押し潰された状態になり、熱伝導部材６１と読み出しＩＣ１６、および熱伝導部材６１とバック板４２とがそれぞれさらに密着する状態になる。

そのため、熱の伝導経路（すなわち熱伝導部材６１の厚さ）がより短くなるとともに、熱伝導部材６１と読み出しＩＣ１６やバック板４２とをより密着させることが可能となり、読み出しＩＣ１６で発生した熱の筐体４０外への放熱効率をより向上させることが可能となる。

なお、バック板４２の内面側への突出部４２Ａを、図２に示すようにバック板４２を内側に凹ませて形成することが可能であり、このように構成すれば、突出部４２Ａを容易に形成することが可能となるが、この他にも、例えば、バック板４２の当該位置を肉厚にすることで突出部４２Ａを形成することも可能である。

また、例えば、複数の読み出しＩＣ１６が図２の左側の部分に、紙面に垂直な方向に並ぶように並設される場合がある。そのような場合には、例えばバック板４２を外側から見た図４Ａに示すように、複数の読み出しＩＣ１６（図４Ａ、図４Ｂでは図示省略）が並設されている部分に対応するバック板４２の位置を内側に直線状に凹ませるようにして突出部４２Ａ（バック板４２の内側から見た場合には１本の畝状の突出部４２Ａ）を形成し、各読み出しＩＣ１６に取り付けられた全ての熱伝導部材６１（図４Ａ、図４Ｂでは図示省略）を１本の突出部４２Ａで押圧するように構成することが可能である。

また、その際、図４Ｂに示すように、突出部４２Ａをバック板４２の周縁部の全周にわたって環状に（方形環状に）形成する（すなわちバック板４２の内側から見た場合にバック板４２の突出部４２Ａを環状の畝状に形成する）ことも可能である。なお、環状の突出部４２Ａを１本だけでなく、複数本設けるように構成することも可能である。

このように構成すると、例えば鉄板の強度を向上させるために鉄板に凹凸を設ける場合と同様に、略平板状のバック板４２の強度（特に曲げやねじりに対する強度）を向上させることが可能となり、放射線画像撮影装置１自体の強度を向上させることが可能となる。また、バック板４２を内面側に突出させた距離だけ熱伝導部材６１の厚みを減らすことができる。熱伝導部材６１の密度は一般にアルミニウムやマグネシウムなどの軽金属と同程度であり装置重量に影響するが、薄くすることにより装置全体の軽量化が可能となる。また、熱伝導部材６１を薄くすることにより発熱源である読み出しＩＣ１６からバック板４２までの熱抵抗が小さくなり、放熱効率が向上する。また、放射線画像撮影装置１の持ち運び時のように読み出しＩＣ１６が発熱していない場合には、放射線技師等がバック板４２の内側への突出部４２Ａに指を引っ掛ける等して、放射線画像撮影装置１を持ち運びやすくなるといったメリットもある。

熱伝導部材６１の厚みとしては、０．５ｍｍ〜６ｍｍとすれば、放熱性能を保ちつつ、ＪＩＳＺ４０９５のようなカセッテサイズの規格に適合する厚みの放射線撮影装置を構成することができる。しかしながら、薄いと外部の衝撃が読み出しＩＣ１６に伝わりやすくなって、画像ムラ発生やＩＣの破損につながり、厚いと前述のように装置重量を増加させ、可搬型であるメリットを損ねてしまうため、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲が好ましい。

また、前述したように、バック板４２を金属で形成すれば、一般的に金属はプラスチック等よりも熱伝導性が高いため、読み出しＩＣ１６からの熱をパック板４２で速やかに拡散させて放熱することが可能となり、読み出しＩＣ１６で発生した熱の筐体４０外への放熱効率をより向上させることが可能となる。

その際、バック板４２の外面側に細かな凹凸を形成して表面積を増やしたり、外面側に熱伝導率および放射率の高い放熱塗料を塗装したりすることにより、読み出しＩＣ１６で発生した熱の筐体４０外への放熱効率をより向上させることが可能となる。金属よりも放射率の高い樹脂製フィルムを貼る等の表面処理により放射率を上げて、放熱効率を向上させてもよい。なお、バック板４２の外面側に表面処理を施すことで、放射線画像撮影装置１を持ち運ぶ際に滑りにくくなり持ち運び易さが向上するというメリットもある。

一方、放射線画像撮影装置１において、放射線検出素子７内で発生した電荷を信号値Ｄとして読み出すために用いられ、信号値Ｄの読み出しの際に発熱する電子部品としては、上記のような読み出しＩＣ１６だけでなく、例えば読み出しＩＣ１６等の各機能部に電力を供給する電源回路５９等も含まれる。そして、例えば電源回路５９で発生した熱をバック板４２から外に放射する場合も、上記の読み出しＩＣ１６の放熱に関する構成と同様に構成される。

具体的には、図５に示すように、センサーパネルＳＰの基台５０のバック板４２の、例えばＰＣＢ基板５７上に配設された電源回路５９（或いは電源回路５９のバック板４２に対向する面）とバック板４２（或いはバック板４２の突出部４２Ａ）との間に熱伝導部材６１が配設される。そして、熱伝導部材６１は、バック板４２がフロント板４１に取り付けられる際にバック板４２と電源回路５９とで押圧されることで、熱伝導部材６１と電源回路５９、および熱伝導部材６１とバック板４２（或いはその突出部４２Ａ。以下同じ。）とがそれぞれ密着するように配設される。

そして、バック板４２がフロント板４１に取り付けられると、熱伝導部材６１が電源回路５９とバック板４２との間で両者により押し潰された状態になり、熱伝導部材６１と電源回路５９やバック板４２とがそれぞれ確実に密着する。そのため、熱伝導部材６１を介して電源回路５９からバック板４２に熱が確実に伝導するようになる。また、それとともに、熱の伝導経路（すなわち熱伝導部材６１の厚さ）が短くなるため、電源回路５９で発生した熱をバック板４２から放射線画像撮影装置１の筐体４０の外に放熱させることが可能となる。

そのため、上記のように構成することにより、電源回路５９等の電子部品で発生した熱が放射線画像撮影装置１の筐体４０内にこもることなく、装置外に的確に放熱させることが可能となり、読み出しＩＣ１６の熱の筐体４０外への放熱を非常に効率良く行うことが可能となる。なお、図５では、フロント板４１等の図示が省略されている。

ところで、図２等に示したように、バック板４２がフロント板４１に取り付けられる際に、センサーパネルＳＰ側に接近してくるバック板４２（或いはその突出部４２Ａ。以下同じ。）に押されて、読み出しＩＣ１６等がセンサーパネルＳＰ側に移動してしまわないようにするために、読み出しＩＣ１６等とセンサーパネルＳＰの基台５０との間に支持部材６２を配設するように構成することが可能である。

なお、図５では電源回路５９とＰＣＢ基板５７との間に支持部材６２が配設されていないが、電源回路５９とＰＣＢ基板５７や基台５０等との間（或いはＰＣＢ基板５７の電源回路５９が取り付けられた部分と基台５０との間）等に支持部材６２を配設するように構成することも可能である。

そして、その際、支持部材６２を、断熱性を有する断熱部材で構成することが可能である。そして、支持部材６２を断熱部材とすることで、支持部材６２により読み出しＩＣ１６等の電子部品とセンサーパネルＳＰとの間での熱の伝導を遮断することが可能となり、読み出しＩＣ１６等の電子部品で発生した熱がセンサーパネルＳＰの基台５０等に伝わることを防止することが可能となる。

また、基台５０を面方向への熱伝導が高くなるように、例えば金属や、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の繊維強化プラスチック等で構成することで、基台に伝わった熱も面方向に拡散することが可能である。

そのため、例えばセンサーパネルＳＰの読み出しＩＣ１６等の近傍の部分が熱せられ、その部分に対応する放射線画像の部分に画像ムラが生じる等の問題が発生することを的確に防止することが可能となる。

また、逆に、支持部材６２を、熱伝導性を有する熱伝導部材とすることも可能である。そして、前述のようにセンサーパネルＳＰの基台５０が、面方向（図３等における左右方向）への熱の伝導性が高くなるように構成されていれば、読み出しＩＣ１６等で発生し支持部材６２を介してセンサーパネルＳＰの基台５０に伝導された熱がセンサーパネルＳＰの基台５０の面方向に拡散する。そのため、基台５０の読み出しＩＣ１６等の近傍部分のみが局所的に熱で温められて放射線画像に画像ムラが生じる等の問題が発生することを的確に防止することが可能となる。

この場合、さらにセンサーパネルＳＰの基台５０の面方向への熱の伝導性が的確に高くなるように構成するために、例えば、図６に示すように、基台５０を、熱伝導性が高い層５０Ａ、５０Ｃを熱伝導性が低い層５０Ｂで挟むようにして（すなわち各層を積層して）形成することが可能である。

そして、基台５０の層５０Ａ、５０Ｃは、熱伝導性を高めるとともに基台５０の剛性を維持するために、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の繊維強化プラスチック等で構成することが可能である。また、基台５０の熱伝導性が低い層５０Ｂは、例えば非常に硬質の発泡体であるロハセル（ＲＯＨＡＣＥＬＬ（登録商標）：ＰＭＩ（ポリメタクリルイミド）をベースとした硬質プラスチック独立気泡（クローズドセル）発泡体）等で構成することが可能である。

このように構成すれば、読み出しＩＣ１６等で発生し熱伝導性を有する支持部材６２を介してセンサーパネルＳＰの基台５０に伝導された熱は、センサーパネルＳＰの基台５０の熱伝導性が低い層５０Ｂに阻まれて基台５０から放射線検出素子７に向かう方向（図６では上下方向）にはほとんど伝導しなくなり、それに直交する方向（図６では左右方向）に延在する基台５０の層５０Ａに沿って基台５０の面方向に拡散する。

そのため、センサーパネルＳＰの基台５０を例えば図６のように構成すると、基台５０から放射線検出素子７に向かう方向よりも、その方向に直交する基台５０の面方向への熱の伝導性を的確に高くすることが可能となり、熱が基台５０の面方向に拡散するようになる。そのため、基台５０の読み出しＩＣ１６等の近傍部分のみが局所的に熱で温められて放射線画像に画像ムラが生じる等の問題が発生することを的確に防止することが可能となる。

なお、図６では、シンチレーター５５や筐体４０等の図示が省略されている。また、熱伝導部材６１だけでなく支持部材６２もある程度可撓性を有するように構成すれば、支持部材６２に衝撃吸収性を持たせるように構成することも可能である。このように構成すれば、放射線画像撮影装置１の筐体４０に衝撃が加わった場合でも熱伝導部材６１や支持部材６２が衝撃を吸収するため、読み出しＩＣ１６や電源回路５９等の電子部品に衝撃が伝わらないようにする（或いは読み出しＩＣ１６に伝わる衝撃を軽減する）ことが可能となる。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置１によれば、センサーパネルＳＰの筐体４０のバック板４２側に、放射線検出素子７からの信号値Ｄの読み出しの際に発熱する読み出しＩＣ１６や電源回路５９等の電子部品を配設するとともに、電子部品１６、５９とバック板４２との間に熱伝導部材６１を配設する。そして、バック板４２がフロント板４１に取り付けられる際にバック板４２と電子部品１６、５９とで熱伝導部材６１を押圧することで、熱伝導部材６１と電子部品１６、５９、および熱伝導部材６１とバック板４２とがそれぞれ密着するように熱伝導部材６１を配設するように構成した。

そのため、電子部品１６、５９と熱伝導部材６１とバック板４２とが互いに密着して電子部品１６、５９からバック板４２への熱の伝導経路が確実に形成されて、電子部品１６、５９で発生した熱が電子部品１６、５９からバック板４２に確実に伝導するようになる。また、それとともに、熱の伝導経路（すなわち熱伝導部材６１の厚さ）が短くなるため、電子部品１６、５９で発生した熱をバック板４２から放射線画像撮影装置１の筐体４０の外に放熱させることが可能となる。

そのため、電子部品１６、５９で発生した熱が放射線画像撮影装置１の筐体４０内にこもることなく、装置外に的確に放熱させることが可能となり、電子部品１６、５９の熱の筐体４０外への放熱を非常に効率良く行うことが可能となる。

そして、特に動画撮影の場合には、信号値Ｄの読み出し処理が繰り返し行われるため、読み出しＩＣ１６や電源回路５９等の電子部品での発熱量が単純撮影の場合よりも多くなるが、本実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置１では、動画撮影の場合にも、読み出しＩＣ１６や電源回路５９等の電子部品で発生した熱を放射線画像撮影装置１の筐体４０の外に効率良く放熱させることが可能となるため、放射線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰや筐体４０内の温度が上昇して信号値Ｄが異常な値になる等の問題が発生することを的確に防止することが可能となり、動画撮影における各フレーム画像を的確に撮影することが可能となる。

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。

放射線画像撮影を行う分野（特に医療分野）において利用可能性がある。

１ 放射線画像撮影装置（可搬型放射線画像撮影装置）
７ 放射線検出素子
１６ 読み出しＩＣ（電子部品）
４０ 筐体
４１ フロント板
４２ バック板
４２Ａ 突出部
５０ 基台
５９ 電源回路（電子部品）
６１ 熱伝導部材
６２ 支持部材（熱伝導部材、断熱部材）
Ｄ 信号値
ＳＰ センサーパネル

Claims (8)

1. 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パネルを備え、放射線が入射する側のフロント板およびそれとは反対側のバック板で形成される筐体内に前記センサーパネルが収納されて構成される可搬型放射線画像撮影装置において、
   前記センサーパネルは、前記放射線検出素子を備えたセンサー基板と、前記センサー基板の放射線入射側と反対側に位置して前記センサー基板を支持する基台とを含んで構成されており、
   前記基台の前記バック板側に、前記放射線検出素子内で発生した電荷を信号値として読み出す際に発熱する電子部品が配設されており、
   前記電子部品と前記バック板との間に熱伝導部材が配設されており、
   前記電子部品と前記基台との間に第二の熱伝導部材が、前記電子部品と前記基台とにそれぞれ接するように配設されており、
   前記バック板には、前記熱伝導部材と当接する内面側の位置に、当該バック板が内側に凹むことで前記熱伝導部材側に突出した突出部が形成されており、
   前記熱伝導部材は、前記バック板の前記突出部と前記電子部品とで押圧されることで、当該熱伝導部材と前記電子部品、および当該熱伝導部材と前記バック板がそれぞれ密着するように配設されている可搬型放射線画像撮影装置。
2. 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パネルを備え、放射線が入射する側のフロント板およびそれとは反対側のバック板で形成される筐体内に前記センサーパネルが収納されて構成される可搬型放射線画像撮影装置において、
   前記センサーパネルは、前記放射線検出素子を備えたセンサー基板と、前記センサー基板の放射線入射側と反対側に位置して前記センサー基板を支持する基台とを含んで構成されており、
   前記基台の前記バック板側に、前記放射線検出素子内で発生した電荷を信号値として読み出す際に発熱する電子部品が配設されており、
   前記電子部品と前記バック板との間に熱伝導部材が配設されており、
   前記電子部品と前記基台との間に断熱部材が、前記電子部品と前記基台とにそれぞれ接するように配設されており、
   前記バック板には、前記熱伝導部材と当接する内面側の位置に、当該バック板が内側に凹むことで前記熱伝導部材側に突出した突出部が形成されており、
   前記熱伝導部材は、前記バック板の前記突出部と前記電子部品とで押圧されることで、当該熱伝導部材と前記電子部品、および当該熱伝導部材と前記バック板がそれぞれ密着するように配設されている可搬型放射線画像撮影装置。
3. 前記電子部品には、前記放射線検出素子内で発生した電荷を信号値として読み出す読み出しＩＣが含まれる請求項１又は請求項２に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
4. 前記熱伝導部材は、その厚みが１ｍｍから３ｍｍの範囲内である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
5. 前記バック板の前記突出部は、環状の畝状に形成されている請求項４に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
6. 前記バック板は、金属で形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
7. 前記バック板は、外面側に、表面積、熱伝導率、および放射率のうち少なくともひとつを向上させるための表面処理が施されている請求項６に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
8. 前記基台は、当該基台から前記放射線検出素子に向かう方向よりも、前記方向に直交する面方向への熱の伝導性が高くなるように構成されている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。

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