JP2012202735A - 放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の重量を増加させることなく、且つ、筐体内部での発熱に起因する画像ムラの発生を抑制可能な放射線撮像装置を提供する。
【解決手段】電子カセッテ２０Ａの発熱源（電源部９４、駆動用ＩＣ１２４、読出用ＩＣ１２８、又は電子部品１３２）と放射線変換パネル１１６との間を熱的に結合し、放射線変換パネル１１６に対する面接触により、前記発熱源からの発熱を伝達する第１熱伝達手段（反射層２４０、蒸着基板２４０、又は平板状部材２６２）を有する。
【選択図】図５

Description

この発明は、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルを備える放射線撮像装置に関する。

従来から、医療分野において、被写体を透過した放射線を検出することにより該被写体の放射線画像を撮像する放射線撮像装置（以下、「電子カセッテ」ともいう。）が用いられている。電子カセッテでは、可搬性を向上させるために、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、放射線変換パネルに電力を供給するバッテリ等の電源部とを筐体内に収容している。

この放射線変換パネルは、例えば、放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換するシンチレータと、該シンチレータにより変換された電磁波を放射線画像に変換する光電変換層とから構成してもよい。さらに、装置の軽量化や分光感度特性のマッチング等を考慮すると、放射線変換パネルの一実装例としては、シンチレータとしてのヨウ化セシウム（ＣｓＩ）と、光電変換層としてのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）との組合せが考えられる。

ところが、図１９Ａに示すように、シンチレータの温度上昇によって放射線に対する前記シンチレータの感度が低下するので、放射線画像の画質が低下する可能性がある。なお、シンチレータがガドリニウム・オキサイド・サルファ（ＧＯＳ）からなる場合、図１９Ｂに示すように、該シンチレータの温度上昇に対する感度変化は極めて小さい。また、光電変換層がａ−Ｓｉからなる場合には、図１９Ｃに示すように、該光電変換層の温度上昇に起因して、前記光電変換層を構成する光電変換素子（フォトダイオード）の電磁波に対する感度が増加することにより、放射線画像の画質が低下する可能性もある。そこで、上記した懸念を解消するため、電子カセッテの筐体内部における熱対策技術が種々提案されている。

特許文献１及び２には、筐体とその内部に有するＩＣとの間を熱的に結合するための熱伝導材を設けることで、光電変換素子やＴＦＴへの熱伝達を抑制可能である旨が記載されている。

また、特許文献３には、ＣｓＩからなるシンチレータを加熱装置で加熱することで、放射線の照射に起因した前記シンチレータの感度変化を低減可能である旨が記載されている。

特許第３９５７８０３号公報 特許第４０１８７２５号公報 特開２００３−１０７１６３号公報

しかしながら、特許文献１及び２に開示された装置の構成では、放射線変換パネルの辺縁部（熱伝導材の配設位置に近い部位）の温度が低くなり、中央部（熱伝導材の配設位置に遠い部位）の温度が高くなる傾向がある。すなわち、放射線変換パネルの温度分布が不均一になることで、放射線変換パネルの感度分布が不均一となり、その結果、得られた放射線画像に画像ムラが生じる課題があった。

また、特許文献３の加熱装置が筐体に収容されていれば、電子カセッテの重量が増加して該電子カセッテの可搬性が却って低下するという課題があった。

本発明は、上記の課題を解消するためになされたものであり、装置全体の重量を増加させることなく、且つ、筐体内部での発熱に起因する画像ムラの発生を抑制可能な放射線撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係る放射線撮像装置は、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルを備える装置であって、前記放射線撮像装置の発熱源と前記放射線変換パネルとの間を熱的に結合し、前記放射線変換パネルに対する面接触により、前記発熱源からの発熱を伝達する第１熱伝達手段を有することを特徴とする。

このように、放射線撮像装置の発熱源と放射線変換パネルとの間を熱的に結合するようにしたので、装置の動作に起因する発熱を利用可能であり、別異の加熱装置が不要となる。また、放射線変換パネルに対する面接触により、発熱源からの発熱を伝達するようにしたので、放射線変換パネルの温度分布が略均一となるとともに、放射線変換パネルの感度分布が略均一となる。これにより、装置全体の重量を増加させることなく、且つ、筐体内部での発熱に起因する画像ムラの発生を抑制できる。

また、前記発熱源には、前記放射線変換パネルを作動制御に供される電子部品、及び前記放射線変換パネルに電力を供給する電源部のうち少なくとも一方が含まれることが好ましい。これにより、装置の通常動作時において、特に発熱量が多い回路基板又は電源部から受熱するので効率的である。

さらに、前記第１熱伝達手段は、前記放射線変換パネルの一面と面接触する平板状部材であることが好ましい。これにより、簡易な構成で、放射線変換パネルに対して熱を略均等に伝達できる。

さらに、前記発熱源と前記放射線変換パネルとの間の熱的な短絡を可能にする第２熱伝達手段をさらに有することが好ましい。これにより、更に効率的に熱を伝達できる。

さらに、前記第２熱伝達手段は、前記発熱源と前記放射線変換パネルとの間に介挿された介挿部材であることが好ましい。これにより、簡易な構成で、放射線変換パネルに熱を伝達できる。

さらに、前記介挿部材を着脱自在に移動させる移動手段をさらに有することが好ましい。これにより、放射線変換パネルに熱を供給するタイミングを制御可能である。

さらに、前記移動手段は、少なくとも前記放射線による撮像時間内において前記介挿部材を介挿することが好ましい。これにより、放射線画像の撮像時間において、放射線変換パネルの感度特性を安定させることができる。

さらに、前記放射線変換パネルは、前記放射線を他の波長の電磁波に変換するシンチレーション層と、該シンチレーション層により変換された前記電磁波を前記放射線画像に変換する光電変換層とから構成され、前記放射線変換パネルは、前記放射線の照射側に対して、前記光電変換層及び前記シンチレーション層の順に配置されることが好ましい。

さらに、前記シンチレーション層は、基板と、該基板上に形成されたシンチレータ結晶とを備えることが好ましい。

さらに、前記シンチレータ結晶は、ＣｓＩからなることが好ましい。これにより、光電層の深いトラップに補足された電荷を吐き出させた状態下で、放射線画像を取得することができる。

さらに、前記第１熱伝達手段は、前記基板であることが好ましい。これにより、別異の部材を設けることなく実現できるとともに、熱伝達の効率も良くなる。

さらに、前記第１熱伝達手段は、前記放射線変換パネルに対し、前記放射線の照射側の反対の面で接触することで、前記発熱源からの発熱を伝達することが好ましい。これにより、シンチレーション層に対して直接的に熱を伝達できる。

さらに、前記光電変換層は、ａ−Ｓｉの光電変換素子で構成されることが好ましい。これにより、光電層の浅いトラップに補足された電荷を吐き出させた状態下で、放射線画像を取得することができる。また、放射線撮像装置にいわゆる光リセット法を実現する機構を組み込んだ場合、光電変換層に対するリセット光の照射量を少なくできる。換言すれば、放射線変換パネルの温度分布を略均一化させることで局所的な温度上昇を抑制可能であり、シンチレーション層の発光によって光電変換層に通常形成されるトラップが形成され難くなるので、リセット光の照射量を過度に増やす必要がなく、最小限に留めることができる。

さらに、前記筐体の外部への放熱を遮断する断熱手段をさらに有することが好ましい。これにより、筐体内部の発熱を更に多く利用可能であり、一層効率的である。

さらに、前記断熱手段は、前記筐体の内壁に設けられた断熱部材であることが好ましい。これにより、簡易な構成で、放射線変換パネルに熱を伝達できる。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、該放射線撮像装置の発熱源と放射線変換パネルとの間を熱的に結合するようにしたので、装置の動作に起因する発熱を利用可能であり、別異の加熱装置が不要となる。また、放射線変換パネルに対する面接触により、発熱源からの発熱を伝達するようにしたので、放射線変換パネルの温度分布が略均一となるとともに、放射線変換パネルの感度分布が略均一となる。これにより、装置全体の重量を増加させることなく、且つ、筐体内部での発熱に起因する画像ムラの発生を抑制できる。

第１実施形態に係る電子カセッテが適用される放射線撮像システムの構成図である。 図１の電子カセッテの斜視図である。 図２の筐体の分解斜視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、ＣｓＩからなるシンチレータでの累積照射量と感度との関係を示すグラフである。図７Ｃは、ＣｓＩからなるシンチレータでの高温状態での保管時間と感度との関係を示すグラフである。 図８Ａは、１回の照射量と感度との関係を示すグラフである。図８Ｂは、経過日数と感度変化との関係を示すグラフである。 図９Ａ及び図９Ｂは、放射線変換パネル等の内部構成を示す拡大断面図である。 図１の電子カセッテのブロック図である。 図１の電子カセッテを用いた被写体の撮像を説明するためのフローチャートである。 第１変形例に係る電子カセッテのＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図である。 第２変形例に係る電子カセッテが備える放射線変換パネル等の内部構成を示す拡大断面図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、第３変形例に係る電子カセッテの介挿部材の移動機構の一例を表す概略説明図である。 第２実施形態に係る電子カセッテの斜視図である。 図１５の電子カセッテの斜視図である。 第３実施形態に係る電子カセッテの斜視図である。 図１７の筐体の分解斜視図である。 図１９Ａは、ＣｓＩからなるシンチレータでの温度と感度との関係を示すグラフである。図１９Ｂは、ＧＯＳからなるシンチレータでの温度と感度との関係を示すグラフである。図１９Ｃは、ａ−Ｓｉからなる光電変換素子での温度と感度との関係を示すグラフである。

本発明に係る放射線撮像装置について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［第１実施形態に係る放射線撮像装置の構成の説明］
先ず、第１実施形態に係る放射線撮像装置としての電子カセッテ２０Ａについて、図１〜図１１を参照しながら説明する。

図１は、第１実施形態に係る電子カセッテ２０Ａが組み込まれた放射線撮像システム１０の構成図である。

放射線撮像システム１０は、ベッド等の撮影台１２に横臥した被写体１４である患者に対して、放射線１６を照射する放射線源１８と、被写体１４を透過した放射線１６を検出して放射線画像に変換する電子カセッテ２０Ａと、放射線源１８及び電子カセッテ２０Ａを制御するコンソール２２と、放射線画像を表示する表示装置２４とを備える。

コンソール２２と電子カセッテ２０Ａと表示装置２４との間には、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ８０２．６０．ａ／ｂ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は、ミリ波等を用いた無線通信により信号の送受信が行われる。なお、ケーブルを用いた有線通信により信号の送受信を行ってもよい。

コンソール２２には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ）２６が接続され、ＲＩＳ２６には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ）２８が接続されている。

図２は、図１に示す電子カセッテ２０Ａの斜視図である。

電子カセッテ２０Ａは、撮影台１２と被写体１４との間に配置される略矩形状（六面体）の筐体２９を有する。

筐体２９は、中空の角筒状のハウジング本体３０と、ハウジング本体３０の開口部分を両側から閉塞する２つの蓋部材３２、３４とを有するモノコック構造の筐体であり、外部からの応力（例えば、筐体２９の落下、被写体１４からの荷重、外部からの衝撃）を筐体２９全体として受ける構造となっている。また、筐体２９（のハウジング本体３０及び蓋部材３２、３４）は、放射線１６を透過可能なカーボンやプラスチック等の材料から形成されている。

被写体１４が横臥する筐体２９の上面は、放射線１６が照射される照射面３６とされている。照射面３６には、被写体１４の撮像領域及び撮像位置を示すガイド線３８が形成され、ガイド線３８の外枠は、放射線１６の最大照射範囲（照射野）を示す撮像可能領域４０とされている。また、ガイド線３８の中心位置（十字状に交差する２本のガイド線３８の交点）は、該撮像可能領域４０の中心位置である。

図２及び図３に示すように、ハウジング本体３０を構成する４つの側面４２ａ〜４２ｄのうち、側面４２ａと側面４２ｂとの間にはｘ方向に沿って中空部４１が形成され、中空部４１に連通する側面４２ａの開口部４４ａを蓋部材３２で閉塞すると共に、中空部４１に連通する側面４２ｂの開口部４４ｂを蓋部材３４で閉塞することにより、筐体２９が構成される。従って、筐体２９は、照射面３６と、蓋部材３２の側面５２と、蓋部材３４の側面８１と、ハウジング本体３０の２つの側面４２ｃ、４２ｄを含む２つの側面４３、４５と、ハウジング本体３０の底面４７を含む底面４６とを有する六面体として構成される。

蓋部材３２のｘ２方向側の側面５２には、電子カセッテ２０Ａを起動するための電源スイッチ５４、各種情報を表示するディスプレイ（残量通知部）５６、外部から充電を行なうためのＡＣアダプタの入力端子５８、外部機器との間で情報の送受信が可能なインターフェース手段としてのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子６０、ＰＣカード等のメモリカード６２を装填するためのカードスロット６４、及び、電子カセッテ２０Ａの各種の状況等を表示するＬＥＤ等のインジケータ（残量通知部）６６が配設されている。

なお、入力端子５８は、図示しないクレードルに電子カセッテ２０Ａを充電する際に使用されるものであり、図１のような電子カセッテ２０Ａを用いた被写体１４の撮像時には使用されない。また、後述するように、電子カセッテ２０Ａが電源部を交換することにより撮像に必要な電力量を確保するような場合には、上述の入力端子５８は不要である。

さらに、電子カセッテ２０Ａでは、インジケータ６６とディスプレイ５６とが配設されているが、インジケータ６６の表示機能をディスプレイ５６が代行することで、インジケータ６６を不要にすることができる。また、ディスプレイ５６での一部の表示機能をインジケータ６６が代行することで、ディスプレイ５６を不要にすることもできる。

蓋部材３２は、側面５２を備え且つ電源スイッチ５４、ディスプレイ５６、入力端子５８、ＵＳＢ端子６０、カードスロット６４及びインジケータ６６が配設された蓋本体６８と、該蓋本体６８のｘ１方向側に形成され、開口部４４ａに嵌合可能な挿入部７０と、挿入部７０のｙ方向に沿った両端から開口部４４ａに向かって突出する係合片７２とから構成されている。また、２つの係合片７２の外側面（図３の左側の係合片７２ではｙ１方向の側面、及び、右側の係合片７２ではｙ２方向の側面）には係合凸部７４が形成され、ハウジング本体３０内壁の開口部４４ａ側には、係合凸部７４に係合可能な係合凹部７６が形成されている。

従って、蓋部材３２をｘ１方向に進行させて、開口部４４ａと挿入部７０とを嵌合させ、且つ、ハウジング本体３０の中空部分に進入した２つの係合片７２の係合凸部７４と係合凹部７６とをそれぞれ係合させると、蓋部材３２とハウジング本体３０とを一体化した状態で開口部４４ａを蓋部材３２により閉塞することができる。

一方、蓋部材３４は、電源スイッチ５４、ディスプレイ５６、入力端子５８、ＵＳＢ端子６０、カードスロット６４及びインジケータ６６が配設されていない点を除いては、前述の蓋部材３２と略同じ構成である。すなわち、蓋部材３４は、蓋本体６８と略同一形状であり且つ側面５２と対向するｘ１方向の側面８１を有する蓋本体８０と、該蓋本体８０のｘ２方向側に形成され、開口部４４ｂに嵌合可能な挿入部８２と、挿入部８２のｙ方向に沿った両端から開口部４４ｂに向かって突出する係合片８４とから構成されている。また、２つの係合片８４の外側面（図３の左側の係合片８４ではｙ１方向の側面、及び、右側の係合片８４ではｙ２方向の側面）にも係合凸部８６が形成され、ハウジング本体３０内壁の開口部４４ｂ側には、係合凸部８６に係合可能な係合凹部８８が形成されている。

従って、蓋部材３２の場合と同様に、蓋部材３４をｘ２方向に進行させて、開口部４４ｂと挿入部８２とを嵌合させ、且つ、ハウジング本体３０の中空部分に進入した２つの係合片８４の係合凸部８６と係合凹部８８とをそれぞれ係合させると、蓋部材３４とハウジング本体３０とを一体化した状態で開口部４４ｂを蓋部材３４により閉塞することができる。

図４〜図６は、筐体２９内を図示した電子カセッテ２０Ａの断面図である。

ハウジング本体３０の開口部４４ａ、４４ｂを２つの蓋部材３２、３４でそれぞれ閉塞することにより、筐体２９内には、中空部４１である室１１０が形成される。

照射面３６は、カーボン等の材料からなる天板２００と、天板２００を保護するためのポリカーボネート等の材料からなる保護部材２０２とから構成される。筐体２９の上方内壁２０４には、その全周にわたって二段状の凹部２０６が形成されている。二段状の凹部２０６は、天板２００及び保護部材２０２を嵌合可能に設けられているので、筐体２９は、ｚ２方向に沿って天板２００、保護部材２０２の順に積層した状態で、これらを保持できる。

室１１０の中央部には基台１１２が配置されており、底面４６側の内壁２０８からｚ２方向に延在する複数の支持部材２１０（図５では２本を表記する。）により固定支持されている。

基台１１２の表面１１４（照射面３６側の面）には、ハウジング本体３０の照射面３６側を透過して室１１０に入射した放射線１６を放射線画像に変換する放射線変換パネル１１６が配置されている。

放射線変換パネル１１６は、撮像可能領域４０（図２及び図３参照）に対応する程度の大きさであることが望ましく、接着層２１２を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁２１４に接着固定されている。接着層２１２には、例えば、熱可塑性の樹脂又はゴムを主成分とする不燃性の接着剤（いわゆるホットメルト接着剤）を用いてもよい。

放射線変換パネル１１６は、放射線１６を可視光等の他の波長の電磁波に変換するシンチレーション層１１８と、該シンチレーション層１１８により変換された電磁波を電気信号に変換する光電変換層１２０とから構成された、いわゆる間接変換型の放射線検出器である。

また、シンチレーション層１１８と光電変換層１２０とは、熱による反りの発生を考慮して、分離可能な状態で積層してもよい。あるいは、シンチレーション層１１８に光電変換層１２０を直接形成するか、又は、光電変換層１２０にシンチレーション層１１８を直接形成してもよい。

なお、図４〜図６では、放射線１６の照射方向に沿って光電変換層１２０とシンチレーション層１１８との順に配置された表面読取方式としてのＩＳＳ（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の放射線検出器を図示しているが、放射線１６の照射方向に沿ってシンチレーション層１１８と光電変換層１２０との順に配置された、裏面読取方式であるＰＳＳ（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の放射線検出器であってもよい。また、シンチレーション層１１８としては、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）又はガドリニウム・オキサイド・サルファ（ＧＯＳ）から構成されるシンチレータを用いればよい。さらに、本実施形態では、上述した間接変換型の放射線検出器に代えて、シンチレーション層１１８を用いずに放射線１６を電気信号に直接変換する、いわゆる直接変換型の放射線検出器を使用することも可能である。以下の説明では、ＩＳＳ方式の放射線変換パネル１１６を用いた場合について説明する。

装置の軽量化や分光感度特性のマッチング等を考慮し、放射線変換パネル１１６の一実装例としては、シンチレーション層１１８としてのヨウ化セシウム（ＣｓＩ）と、光電変換層１２０としてのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）との組合せが考えられる。この場合での電子カセッテ２０Ａの使用環境の変化と、放射線画像の画質に与える影響との関係について、図１９Ａ〜図１９Ｃ、及び図７Ａ〜図８Ｂを参照しながら説明する。

電子カセッテ２０Ａの軽量化を図る目的で、ＣｓＩからなるシンチレーション層１１８を用いた場合、図１９Ａに示すように、該シンチレーション層１１８の温度上昇によって放射線１６に対するシンチレーション層１１８の感度が低下し、この結果、放射線画像の画質が低下する可能性がある。

また、図７Ａに示すように、放射線１６の累積の曝射線量（累積照射量）の増加によって放射線１６に対するシンチレーション層１１８の感度が低下する。

これは、累積照射量の増加に伴って、ＣｓＩのシンチレーション層１１８に深いトラップ（欠陥）が多数発生する光劣化が惹起され、この結果、次の撮像では、放射線１６から変換された電磁波（可視光）が深いトラップに捕捉されて、光電変換層１２０に到達できないからである。この場合、シンチレーション層１１８内のどの箇所に深いトラップが発生するかは分からないため、深いトラップへの可視光の捕捉に起因して、シンチレーション層１１８での意図しない局所的な感度変化（感度ムラ）が発生する。そのため、例えば、深いトラップが多数発生していれば、相対的に感度の大きい箇所（感度ムラの目立つ箇所）が局所的に発生する可能性がある。

このような深いトラップの発生による感度低下に対しては、図７Ｂに示すように、使用温度Ｔを高くすれば（Ｔ１＜Ｔ２）、累積照射量に対して感度を緩やかに低下させることができ（急激な感度低下を抑制することができる）、その一方で、図７Ｃに示すように、高温状態で保管すれば感度は回復する。

なお、ＧＯＳからなるシンチレーション層１１８では、図１９Ｂに示すように、温度変化に対する感度の変化は小さい。

一方、光電変換層１２０についても、温度変化によって電磁波に対する該光電変換層１２０の感度が変化し、放射線画像の画質が低下する可能性がある。

例えば、ａ−Ｓｉからなる光電変換層１２０では、光強度の大きな可視光が入射されるとＳｉのダングリングボンドが増加して導電率が劣化するステブラー・ロンスキー（Ｓｔａｅｂｌｅｒ−Ｗｒｏｎｓｋｉ）効果が発生する。これにより、Ｓｉでの欠陥密度が増加して、光電変換層１２０内でのキャリアの移動が阻害されてしまう。但し、欠陥密度は、可視光の入射によって増加するが、該入射が続くと飽和する。また、欠陥密度は、Ｓｉに熱が加わることで時間経過と共に減少する。

さらに詳しく説明すると、光電変換層１２０においては、該光電変換層１２０を構成するａ−Ｓｉの光電変換素子（フォトダイオード）に発生した浅いトラップに電荷が一時的に捕捉される。該トラップは、フォトダイオードに入射される可視光の光量が大きい程（大線量の放射線１６の照射である程）発生しやすい。そして、次の撮像時には、光電変換素子に入射された可視光によって電荷が励起され、浅いトラップから吐き出される。従って、光電変換素子は、可視光から変換された新たな電荷に加え、浅いトラップから吐き出された電荷も、放射線画像に応じた電気信号として出力する。この場合、光電変換層１２０内のどの光電変換素子に浅いトラップが発生するかは分からないため、浅いトラップからの電荷の吐き出しに起因して、光電変換層１２０での意図しない局所的な感度の増加（感度ムラ）が発生する。

しかも、今回の撮像が大線量での放射線１６の照射であれば、シンチレーション層１１８に深いトラップが多数発生すると共に、光電変換層１２０にも浅いトラップが多数発生し、これらの浅いトラップに電荷が一時的に捕捉される。そのため、図８Ａに示すように、次の撮像では、深いトラップの発生に起因したシンチレーション層１１８での相対的に感度の大きな箇所の発生や、浅いトラップに捕捉された電荷の吐き出しにより、大きな感度変化Δとなって、見掛け上、放射線変換パネル１１６の感度を大幅に増加させてしまう。

このように、ＣｓＩのシンチレーション層１１８とａ−Ｓｉの光電変換層１２０とから構成される放射線変換パネル１１６においては、今回の撮像での放射線１６の照射量が大きい場合、次の撮像では、局所的に感度が大きくなって、放射線画像の画像ムラが目立ってしまうおそれがある。また、ＣｓＩに深いトラップが発生すると共に、ａ−Ｓｉに浅いトラップが発生する場合、図８Ｂに示すように、大きな感度変化Δが解消されるまでに数日程度を要する。

このように、放射線変換パネル１１６では、温度変化に起因した感度変化や、局所的な感度変化に起因した画像ムラによって放射線画像の画質が低下する場合があるため、加熱によって感度を回復できることが望ましい。しかしながら、放射線変換パネル１１６を加熱する加熱装置を筐体２９内に内蔵させると、電子カセッテ２０Ａの重量が増加して可搬性が低下するおそれがある。

そこで、第１実施形態では、電子カセッテ２０Ａの動作に起因する発熱を利用して、放射線変換パネル１１６の全面を略均一に加熱することで、感度変化の抑制を図る構成を採っている。以下、電子カセッテ２０Ａの内部構造を図５及び図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、放射線変換パネル１１６（の光電変換層１２０）のｙ１方向の側面には、光電変換層１２０を駆動するための制御信号を光電変換層１２０に供給するための複数のフレキシブル基板１２２が所定間隔毎に配置され、各フレキシブル基板１２２には、前記制御信号を生成する駆動用ＩＣ１２４がそれぞれ配置されている。各フレキシブル基板１２２と基台１１２との間には、熱伝導率が高い材料からなる介挿部材２１６がそれぞれ介挿されている。これにより、駆動用ＩＣ１２４の動作に起因する発熱は、フレキシブル基板１２２、介挿部材２１６及び基台１１２を介して、放射線変換パネル１１６側に伝達される。

図５に示すように、放射線変換パネル１１６（の光電変換層１２０）のｘ１方向の側面には、複数のフレキシブル基板１２６が所定間隔毎に配置され、各フレキシブル基板１２６には読出用ＩＣ１２８がそれぞれ配置されている。各フレキシブル基板１２６と基台１１２との間には、熱伝導率が高い材料からなる介挿部材２１８がそれぞれ介挿されている。これにより、読出用ＩＣ１２８の動作に起因する発熱は、フレキシブル基板１２６、介挿部材２１８及び基台１１２を介して、放射線変換パネル１１６側に伝達される。

基台１１２の裏面１２９（筐体２９の底面４６側の面）には、電源部９４が配置されている。電源部９４と基台１１２との間には、熱伝導率が高い材料からなる介挿部材２２０が介挿されている。これにより、電源部９４の動作に起因する発熱は、介挿部材２２０及び基台１１２を介して、放射線変換パネル１１６側に伝達される。

また、基台１１２の裏面１２９における電源部９４の周囲には、該電源部９４を取り囲むように（避けるように）、複数の回路基板１３０が取り付けられている。各回路基板１３０は、基台１１２の裏面１２９に対して所定間隔だけ離間した状態下で、複数のボルト１３１を介して固定されている。各回路基板１３０の一面（ｚ１方向側）には電子部品１３２が配設されている。各回路基板１３０と基台１１２との間には、熱伝導率が高い材料からなる介挿部材２２２がそれぞれ介挿されている。これにより、電子部品１３２の動作に起因する発熱は、回路基板１３０、介挿部材２２２及び基台１１２を介して、放射線変換パネル１１６側に伝達される。

ここで、介挿部材２１６、２１８、２２０、及び２２２は、発熱源（駆動用ＩＣ１２４、読出用ＩＣ１２８、電源部９４、及び電子部品１３２）と放射線変換パネル１１６との熱的な短絡を可能にする第２熱伝達手段として機能する。介挿部材２１６等の材質は、熱伝導率が高い物質であれば種類を問わず、例えば、銅、アルミニウム、グラファイト、高熱伝導性樹脂等であってもよい。電子部品間でのショートや誤動作の発生を防止するため、介挿部材２１６等として、電気的な絶縁性をも兼ね備える材料を用いてもよい。

上記した発熱源には、放射線変換パネル１１６を作動制御する電子部品（駆動用ＩＣ１２４、読出用ＩＣ１２８、及び電子部品１３２）、及び放射線変換パネル１１６に電力を供給する電源部９４のうち少なくとも一方が含まれる。

図５に示すように、一部の回路基板１３０には、フレキシブル基板１２６が接続され、一方で、図６に示すように、他の回路基板１３０には、フレキシブル基板１２２が接続されている。

なお、放射線１６の照射による電源部９４と回路基板１３０及び電子部品１３２との劣化を防止するために、基台１１２は、放射線１６を遮蔽可能な鉛板で構成されてもよいし、あるいは、鉛を含むように構成されてもよい。

図９Ａは、放射線変換パネル１１６等の内部構造を示す拡大断面図であって、光電変換層１２０にＣｓＩのシンチレーション層１１８が直接蒸着されている場合を図示している。

この場合、光電変換層１２０は、接着層２１２を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着された可撓性を有するプラスチック基板等の蒸着基板２３０と、蒸着基板２３０に形成されたａ−Ｓｉ等からなる薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ；ＴＦＴ）層２３２と、ＴＦＴ層２３２上に形成されたａ−Ｓｉ等からなるフォトダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換膜２３４とから構成されている。

ＣｓＩのシンチレーション層１１８は、ＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を真空蒸着法により短冊状の柱状結晶構造２３６として光電変換膜２３４上に形成したものである。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）のシンチレーション層１１８は、柱状結晶構造２３６が湿度に弱いという特性を有するので、ポリパラキシリレン樹脂からなる光透過性の防湿保護材２３８で封止されている。また、防湿保護材２３８の基台１１２側には、アルミニウム等からなる金属の反射層（第１熱伝達手段）２４０が形成されている。反射層２４０は、柱状結晶構造２３６で放射線１６から変換された可視光が基台１１２側に進行してきた場合に、該可視光を光電変換膜２３４側に反射させるために用いられる。

ここで、熱伝導率が高い反射層２４０は、放射線変換パネル１１６に対する面接触により、電子部品１３２等の発熱源からの発熱を伝達する第１熱伝達手段として機能する。

図９Ｂは、放射線変換パネル１１６等の内部構造を示す拡大断面図であって、ＣｓＩのシンチレーション層１１８に光電変換層１２０を形成した場合を図示している。

この場合、ＣｓＩのシンチレーション層１１８は、熱伝導率の高い蒸着基板２４２上に真空蒸着法により柱状結晶構造２３６を形成し、該柱状結晶構造２３６を防湿保護材２３８で封止している。また、防湿保護材２３８の照射面３６側には、接着層２４４を介して接着されたａ−Ｓｉ等からなる光電変換膜２３４と、ａ−Ｓｉ等からなるＴＦＴ層２３２とが順に形成される。そして、ＴＦＴ層２３２が接着層２１２を介してハウジング本体３０の照射面３６側の内壁に接着されている。

ここで、蒸着基板２４２は、放射線変換パネル１１６に対する面接触により、発熱源からの発熱を伝達する第１熱伝達手段として機能する。蒸着基板２４２は、熱伝導率が高い樹脂からなる基板であってもよいし、熱伝導率が高い材料を混ぜたガラスからなる基板であってもよい。また、蒸着基板２４２が光透過率の低い金属等の材料からなる場合、蒸着基板２４２は、柱状結晶構造２３６で放射線１６から変換された可視光が介挿部材２２２側に進行してきた場合に、該可視光を光電変換膜２３４側に反射可能である。

ここで、光電変換層１２０の特性に応じて、光電変換層１２０側への熱の伝達を促進する構成を採ってもよいし、逆に断熱する構成を採ってもよい。光電変換層１２０側の温度上昇を抑制することで、暗電流の発生による放射線画像への影響を低減することができる。なお、いずれの場合であっても、光透過性が高く、且つ、放射線１６の吸収が少ないことが好ましい。

例えば、熱の伝達を促進する場合、接着層２４４及び／又は防湿保護材２３８に関し、熱伝導率が相対的に高い材料を用いてもよい。一方、断熱する場合は、接着層２４４及び／又は防湿保護材２３８に関し、熱導電率が相対的に低い材料を用いてもよい。熱伝導率が高い接着剤として、放熱シリコーン接着剤｛例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＴＣ−２０３０（東レ株式会社製、商品名、登録商標）｝がある。また、フイルム接着剤として、薄いエポキシ樹脂フイルム内に高熱伝導性の炭素繊維を厚さ方向に配列した接着剤を用いてもよい。

図１０は、電子カセッテ２０Ａのブロック構成図である。

光電変換層１２０は、放射線１６（図１、図２、図５及び図６参照）を電荷に変換して蓄積可能なｐｉｎ型のフォトダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換素子１４０と、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ；ＴＦＴ）１４２とを有する。なお、図１０では、光電変換素子１４０がｐｉｎ型のフォトダイオードである場合を図示している。

この場合、光電変換層１２０では、ガラス又は樹脂からなる基板の一面に複数の信号線１４４とゲート線１４６とを互いに交差させるように配設し、各ゲート線１４６と各信号線１４４とにより区画された小領域に光電変換素子１４０とＴＦＴ１４２とをそれぞれ設けることで、前記基板に複数の光電変換素子１４０及び複数のＴＦＴ１４２を二次元マトリクス状に配列させている。また、１つの光電変換素子１４０には１本のバイアス線１４８が接続され、各バイアス線１４８は、１本の結線１５０を介してバイアス電源１７２に接続されている。

ここで、光電変換素子１４０のアノード電極は、バイアス線１４８に接続され、カソード電極は、ＴＦＴ１４２のソース電極Ｓに接続されている。一方、ＴＦＴ１４２のゲート電極Ｇは、ゲート線１４６を介してゲート駆動回路１５２に接続され、ドレイン電極Ｄは、信号線１４４を介して信号読出回路１５４に接続されている。この場合、ゲート駆動回路１５２は、複数の駆動用ＩＣ１２４に対応する放射線変換パネル１１６を駆動するための駆動回路部であり、一方で、信号読出回路１５４は、複数の読出用ＩＣ１２８に対応する放射線画像に応じた電気信号を読み出す読出回路部である。

バイアス電源１７２は、結線１５０及び各バイアス線１４８を介して各光電変換素子１４０に逆方向にバイアス電圧（逆バイアス電圧）を印加する。なお、図１０では、ｐｉｎ型の光電変換素子１４０のｐ層側にアノード電極を介してバイアス線１４８が接続されているので、バイアス電源１７２からは、光電変換素子１４０のアノード電極に結線１５０及びバイアス線１４８を介して逆バイアス電圧として負の電圧（カソード電極よりも所定電圧以上低い電圧であればよい。）が印加されるようになっている。なお、光電変換素子１４０のｐｉｎ型の積層順を逆に形成して（光電変換素子１４０の極性が逆となるように形成して）カソード電極にバイアス線１４８を接続する場合には、バイアス電源１７２からはカソード電極に逆バイアス電圧として正の電圧（アノード電極よりも所定電圧以上高い電圧であればよい。）が印加される。その場合には、図１０における光電変換素子１４０のバイアス電源１７２に対する接続の向きが逆向きになる。

ゲート駆動回路１５２からゲート線１４６を介してＴＦＴ１４２のゲート電極Ｇに信号読み出し用の電圧（制御信号）が印加されると、ＴＦＴ１４２のゲートが開き、光電変換素子１４０に蓄積された電荷、すなわち、電気信号（放射線画像信号）が、ＴＦＴ１４２のソース電極Ｓを介してドレイン電極Ｄから信号線１４４に読み出される。

信号読出回路１５４では、各信号線１４４に対して、増幅器１６０、サンプルホールド回路１６２、マルチプレクサ１６４及びＡＤ変換器１６６が順に接続されている。従って、各信号線１４４を介して読み出された電気信号は、チャージアンプからなる増幅器１６０によって増幅され、サンプルホールド回路１６２によってサンプリングされた後、マルチプレクサ１６４を介してＡＤ変換器１６６に順次供給され、デジタル信号（デジタル値）に変換される。ＡＤ変換器１６６は、デジタル値に変換された各光電変換素子１４０の電気信号を後述するカセッテ制御部１７４に順次出力する。

また、電子カセッテ２０Ａは、装置全体を制御するための制御部１７０を有する。

制御部１７０は、前述した電源スイッチ５４、ディスプレイ５６、入力端子５８、ＵＳＢ端子６０、カードスロット６４、インジケータ６６、電源部９４及びバイアス電源１７２に加え、放射線変換パネル１１６、ゲート駆動回路１５２及び信号読出回路１５４等を制御するカセッテ制御部１７４と、コンソール２２との間で無線通信により信号の送受信を行う通信部１７６とを有する。

電源部９４は、電源回路１７８と電源１８０とを有する。電源１８０は、バッテリ又はキャパシタ（例えば、電気二重層キャパシタ）等の蓄電手段である。また、電源回路１７８は、電源１８０の電圧を所望の電圧に変換して電子カセッテ２０Ａ内の各部に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータ等の電力変換回路である。

カセッテ制御部１７４は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、図示しないＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。

具体的に、カセッテ制御部１７４は、画像メモリ１８２及び記憶部１８６を有する。画像メモリ１８２は、放射線変換パネル１１６から信号読出回路１５４を介して取得した放射線画像を記憶する。記憶部１８６は、電子カセッテ２０Ａを特定するためのカセッテＩＤ情報を記憶する。

なお、制御部１７０中、バイアス電源１７２、カセッテ制御部１７４及び通信部１７６は、前述した回路基板１３０に搭載される電子部品１３２によって実現される。

［第１実施形態に係る放射線撮像装置の動作］
次に、第１実施形態に係る電子カセッテ２０Ａを含む放射線撮像システム１０の動作について、図１１のフローチャートに従って説明する。なお、この動作説明では、必要に応じて、図１〜図１０も参照しながら説明する。

先ず、ステップＳ１において、ユーザは、病院内の放射線科等の所定の保管場所から撮影台１２（図１参照）にまで電子カセッテ２０Ａを運搬する。この場合、電子カセッテ２０Ａは、電源部９４（図５、図６及び図１０参照）がカセッテ制御部１７４にのみ電力供給を行って、該カセッテ制御部１７４のみが動作しているスリープ状態である。

次に、ユーザは、照射面３６を上方に向けた状態で電子カセッテ２０Ａを撮影台１２に配置した後に、電源スイッチ５４を投入する。これにより、先ず、カセッテ制御部１７４は、該カセッテ制御部１７４に加え、ディスプレイ５６、インジケータ６６及び通信部１７６にも電力供給を行うように電源部９４を制御する。この結果、ディスプレイ５６は、電子カセッテ２０Ａの起動を画面表示する。また、インジケータ６６は、ＬＥＤ等によって電子カセッテ２０Ａの起動を示す発光を行う。ユーザは、ディスプレイ５６の画面表示又はインジケータ６６の発光を視認することにより、電子カセッテ２０Ａが起動したことを把握することができる。さらに、通信部１７６は、コンソール２２との間での無線による信号の送受信が可能となる。

次に、ユーザは、コンソール２２を操作することにより、撮像対象である被写体１４に関わる被写体情報等の撮像条件（例えば、放射線源１８の管電圧や管電流、放射線１６の曝射時間）を含めた撮影オーダを登録する。なお、撮像枚数や撮像部位や撮像方法が予め決まっている場合に、ユーザは、これらの条件も撮影オーダに含めて登録しておく。前述のように、コンソール２２と通信部１７６との間は、無線による信号の送受信が可能であるため、カセッテ制御部１７４は、通信部１７６を介して無線通信によりコンソール２２に撮影オーダの送信を要求し、コンソール２２は、電子カセッテ２０Ａからの送信要求に応じて、前記撮影オーダを無線通信により電子カセッテ２０Ａに送信する。通信部１７６で受信された前記撮影オーダは、記憶部１８６に記憶される。

次のステップＳ２において、ユーザ及び電子カセッテ２０Ａは、撮影準備を行う。

この場合、カセッテ制御部１７４は、ディスプレイ５６、インジケータ６６、カセッテ制御部１７４及び通信部１７６以外の電子カセッテ２０Ａ内の各部にも電力供給を行うように、電源部９４を制御する。これにより、電源部９４からの電力供給を受けたバイアス電源１７２は、逆バイアス電圧を各光電変換素子１４０に印加し、該各光電変換素子１４０は、電荷蓄積が可能な状態に至る。また、カセッテ制御部１７４は、ゲート駆動回路１５２を制御して、全てのＴＦＴ１４２をオフ状態とする。

一方、ユーザは、放射線源１８と放射線変換パネル１１６との間の距離をＳＩＤ（線源受像画間距離）に調整すると共に、照射面３６に被写体１４を配置させて、該被写体１４の撮像部位が撮像可能領域４０に入り、且つ、該撮像部位の中心位置が撮像可能領域４０の中心位置と略一致するように、該被写体１４のポジショニングを行う。

このようにして撮影準備が完了した後のステップＳ３において、ユーザがコンソール２２又は放射線源１８に備わる図示しない曝射スイッチを投入する。コンソール２２に曝射スイッチが備わっている場合には、曝射スイッチの投入後、コンソール２２から無線通信によって撮像条件が放射線源１８に送信される。また、放射線源１８に曝射スイッチが備わっている場合には、曝射スイッチの投入後、放射線源１８から無線通信によりコンソール２２に対して撮像条件の送信が要求され、該コンソール２２は、放射線源１８からの送信要求に応じて、前記撮像条件を無線通信により放射線源１８に送信する。

次のステップＳ４において、放射線源１８は、撮像条件を受信すると、該撮像条件に従って、所定の線量からなる放射線１６を所定の曝射時間だけ被写体１４に照射する。放射線１６は、被写体１４を透過してハウジング本体３０内の放射線変換パネル１１６に至る。この場合、シンチレーション層１１８は、放射線１６の強度に応じた強度の可視光を発光し、光電変換層１２０を構成する各光電変換素子１４０は、可視光を電気信号に変換し、電荷として蓄積する。

このとき、電子カセッテ２０Ａの放熱源からの放熱を利用した加熱効果により、放射線変換パネル１１６の面内の感度分布は略均一となっている。

次のステップＳ５において、カセッテ制御部１７４は、ゲート駆動回路１５２を制御して、ゲート駆動回路１５２から１本のゲート線１４６に信号読み出し用の電圧（制御信号）を印加させる。これにより、該ゲート線１４６にゲート電極Ｇが接続されている全てのＴＦＴ１４２のゲートが開き、これらのＴＦＴ１４２が接続されている各光電変換素子１４０に蓄積された電荷（図１０のｐｉｎ型の光電変換素子１４０では電子）が、電気信号として各信号線１４４にそれぞれ読み出される。各増幅器１６０は、読み出された電気信号を増幅し、各サンプルホールド回路１６２は、増幅後の電気信号をサンプリングし、マルチプレクサ１６４を介してＡＤ変換器１６６に順次供給する。ＡＤ変換器１６６は、順次供給された電気信号に対するＡＤ変換を行い、デジタル信号に変換する。

次のステップＳ６において、デジタル信号に変換された電気信号に応じた放射線画像は、カセッテ制御部１７４の画像メモリ１８２に一旦記憶される。

このようにして、１本のゲート線１４６に接続された各光電変換素子１４０に対する電気信号（に応じた放射線画像）の読み出しの完了後、カセッテ制御部１７４は、ゲート駆動回路１５２を制御して、信号読み出し用の電圧を印加するゲート線１４６を順次切り替え、切り替えたゲート線１４６に接続された各光電変換素子１４０に対する電気信号の読み出しを順次行う。従って、電子カセッテ２０Ａでは、全てのゲート線１４６に接続された各光電変換素子１４０からの放射線画像の読み出しが完了するまで、ステップＳ５及びＳ６の処理を繰り返し行う。

このようにして、全ての光電変換素子１４０からの放射線画像の読み出しが完了し、被写体１４の放射線画像が画像メモリ１８２に記憶された後のステップＳ７において、カセッテ制御部１７４は、画像メモリ１８２に記憶された放射線画像をディスプレイ５６に表示させると共に、当該放射線画像と、記憶部１８６に記憶されたカセッテＩＤ情報とを共に通信部１７６を介して無線通信によりコンソール２２に送信する。コンソール２２は、受信した放射線画像に対して所定の画像処理を行い、画像処理後の放射線画像を無線通信により表示装置２４に送信する。表示装置２４は、受信した放射線画像を表示する。従って、ユーザは、ディスプレイ５６に表示された放射線画像、又は、表示装置２４に表示された放射線画像を視認することにより、被写体１４に対して撮影オーダに応じた適切な撮像が行われたか否かを容易に判断することができる。

そして、ステップＳ８において、被写体１４に対する撮像が完了した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ユーザは、被写体１４を解放して撮像を終了させ（ステップＳ９）、次に、電源スイッチ５４を押して、電子カセッテ２０Ａをスリープ状態に移行させる。その後、ユーザは、電子カセッテ２０Ａを所定の保管場所まで運搬する（ステップＳ１０）。

一方、被写体１４に対して複数枚の撮像を行う場合であって、全ての撮像が完了していない場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ２又はステップＳ３に戻り、次の撮像、又は、次の撮像のための撮影準備が行われる。

［第１実施形態に係る放射線撮像装置の効果］
以上のように、電子カセッテ２０Ａの発熱源と放射線変換パネル１１６との間を熱的に結合するようにしたので、装置の動作に起因する発熱を利用可能であり、別異の加熱装置が不要となる。また、放射線変換パネル１１６に対する面接触により、発熱源からの発熱を伝達するようにしたので、放射線変換パネル１１６の温度分布が略均一となるとともに、放射線変換パネル１１６の感度分布が略均一となる。これにより、装置全体の重量を増加させることなく、且つ、筐体２９内部での発熱に起因する画像ムラの発生を抑制できる。

また、前記発熱源には、放射線変換パネル１１６を作動制御に供される電子部品（駆動用ＩＣ１２４、読出用ＩＣ１２８、及び電子部品１３２）、及び放射線変換パネル１１６に電力を供給する電源部９４のうち少なくとも一方が含まれてもよい。これにより、装置の通常動作時において、特に発熱量が多い電子部品又は電源部９４から受熱するので効率的である。

さらに、前記発熱源と放射線変換パネル１１６との間の熱的な短絡を可能にする第２熱伝達手段をさらに有してもよい。これにより、更に効率的に熱を伝達できる。

さらに、第２熱伝達手段は、前記発熱源と放射線変換パネル１１６との間に介挿された介挿部材２１６、２１８、２２０、及び２２２であってもよい。これにより、簡易な構成で、放射線変換パネル１１６に熱を伝達できる。

さらに、放射線変換パネル１１６は、放射線１６を他の波長の電磁波に変換するシンチレーション層１１８と、シンチレーション層１１８により変換された前記電磁波を放射線画像に変換する光電変換層１２０とから構成され、放射線変換パネル１１６は、放射線１６の照射側に対して、光電変換層１２０及びシンチレーション層１１８の順に配置されてもよい。

さらに、シンチレーション層１１８は、蒸着基板２３３、２４２と、蒸着基板２３３、２４２上に形成された柱状結晶構造２３６とを備えてもよい。

さらに、柱状結晶構造２３６は、ＣｓＩであってもよい。これにより、光電層の深いトラップに補足された電荷を吐き出させた状態下で、放射線画像を取得することができる。

さらに、第１熱伝達手段は、蒸着基板２４２であることが好ましい。これにより、別異の部材を設けることなく実現できるとともに、熱伝達の効率も良くなる。

さらに、第１熱伝達手段は、放射線変換パネル１１６に対し、放射線１６の照射側の反対の面で接触することで、前記発熱源からの発熱を伝達してもよい。これにより、シンチレーション層１１８に対して直接的に熱を伝達できる。

さらに、光電変換層１２０は、ａ−Ｓｉの光電変換素子１４０で構成されることが好ましい。これにより、上記した理由により、光電層の浅いトラップに補足された電荷を吐き出させた状態下で、放射線画像を取得することができる。

また、放射線変換パネル１１６の温度分布を略均一化することで、ａ−Ｓｉの光電変換素子１４０に起因するトラップの発生分布も略均一となる。この電子カセッテ２０Ａにいわゆる光リセット法を実現する機構を組み込んだ場合、光電変換層１２０に対するリセット光の照射量を少なくできる。換言すれば、放射線変換パネル１１６の温度分布を略均一化させることで局所的な温度上昇を抑制可能であり、シンチレーション層１１８の発光によって光電変換層１２０に通常形成されるトラップが形成され難くなるので、リセット光の照射量を過度に増やす必要がなく、最小限に留めることができる。特に、動画撮影の際、放射線変換パネル１１６の温度が高くなる傾向があるので、一層効果的である。

なお、上記した光リセット法は、特表２０１０−５２５３５９号公報、特開２００７−２２５５９８号公報、特願２０１０−２５８１８４号等に記載された方法である。具体的には、放射線１６の非照射時（非撮影時）に、光電変換素子１４０にリセット光を照射して、不純物準位に電荷を予め埋めておき、その後、放射線１６の照射時（撮影時）に可視光から変換された電荷が前記不純物準位に補足されないようにすることで、電気ノイズの一因である暗電流の発生量を低減する方法である。

［第１実施形態の変形例に係る放射線撮像装置の説明］
続いて、第１実施形態に係る電子カセッテ２０Ａの変形例（第１〜第４変形例）について、図１２〜図１４を参照しながら説明する。なお、変形例において本実施形態と同一である構成要素には、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略し、以下同様とする。

第１変形例において、電子カセッテ２０Ａａの発熱源からの熱供給方法が第１実施形態（図５の電子カセッテ２０Ａ）と異なる。

図１２に示すように、筐体２９の内壁２０８（ハウジング本体３０の底面４６の内壁）には、略全面にわたってシート状の断熱部材２５０が貼付されている。また、筐体２９の内壁２５２（蓋部材３２の内壁）には、略全面にわたってシート状の断熱部材２５４が貼付されている。さらに、筐体２９の内壁２５６（蓋部材３４の内壁）には、略全面にわたってシート状の断熱部材（断熱手段）２５８が貼付されている。このように、筐体２９の外部への放熱を遮断することで、筐体２９内部の発熱を更に多く利用可能であり、一層効率的である。特に、筐体２９の内壁２０８（又は、２５２、２５６）に断熱部材２５０（又は、２５４、２５８）を設けることで、簡易な構成で、放射線変換パネル１１６に熱を伝達できる。

なお、筐体２９の断熱手段はこの方法に限定されず、種々の手法を採ってもよい。また、図１２例では、介挿部材２１８、２２０、２２２（図５参照）を省略している。断熱部材２５０等と併せて、これらの介挿部材２１８等を配置することで、発熱の利用効率が更に向上する。

第２変形例において、放射線変換パネル２６０（シンチレーション層２６１）の構成が第１実施形態（図９Ｂの放射線パネル１１６）と異なる。

図１３に示すように、シンチレーション層２６１は、蒸着基板２４２、柱状結晶構造２３６及び防湿保護材２３８の他、蒸着基板２４２の基台１１２側に貼付された高熱伝導性の平板状部材（第１熱伝達手段）２６２を備える。すなわち、平板状部材２６２は、放射線変換パネル２６０（シンチレーション層２６１）の一面（基台１１２側の面）と面接触するように構成されている。これにより、簡単な構成で、放射線変換パネル１１６に対して熱を略均等に伝達できる。蒸着基板２４２の熱伝導率がそれほど高くない場合において、熱伝達の補助となるので特に効果的である。

第３変形例において、発熱源と放射線変換パネル１１６との間に介挿された介挿部材２７８を着脱自在に移動させてもよい。

図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、基台１１２及び回路基板１３０の右方（ｘ１方向）には、シリンダ等からなるアクチュエータ（移動手段）２７０が配置されている。概略円筒状の本体２７２には、ｘ方向に進退自在に構成されたロッド２７４が収容されている。ロッド２７４の先端部２７６には、立方体状の介挿部材２７８が固着されている。

例えば、図１４Ａに示す状態下、カセッテ制御部１７４からの指示に応じて、ロッド２７４をｘ２方向に進行させ、所定量以上を変位させると、基台１１２と回路基板１３０との間に介挿部材２７８が介挿される（図１４Ｂ参照）。一方、図１４Ｂに示す状態下、カセッテ制御部１７４からの指示に応じて、ロッド２７４をｘ１方向に後退させ、所定量以上を変位させると、介挿部材２７８は、基台１１２及び回路基板１３０から離間して取り外される（図１４Ａ参照）。

このように、介挿部材２７８を着脱自在に移動させる移動手段（アクチュエータ２７０）を設けたので、放射線変換パネル１１６に熱を供給するタイミングを制御できる。特に、少なくとも放射線１６による撮像時間内において介挿部材２７８を介挿することで、放射線変換パネル１１６の感度特性を安定させることができる。

なお、介挿部材２７８を移動する手段はこれに限定されず、種々の方式を用いてもよい。また、介挿部材２７８を固定しつつ別の部位を移動することで、介挿部材２７８を介挿可能に構成しても同様の作用効果が得られる。

第４変形例において、温度に依存して応答特性が変化する電子カセッテ２０Ａの各部位に対して、温度センサを配置し、その検出値に基づいてフィードフォワード制御及び／又はフィードバック制御を行うようにしてもよい。温度センサには、熱電対、サーミスタ等を含む種々の方式のセンサを用いてもよい。例えば、セラミック板上に白金を蒸着した超小型測温抵抗体からなる白金薄膜温度センサを用いてもよい。また、温度センサを配置する部位は、シンチレーション層１１８、光電変換層１２０のみならず、その近傍の部位（例えば、基台１１２、筐体２９の内壁等）であってもよい。

［第２実施形態に係る放射線撮像装置の説明］
次に、第２実施形態に係る電子カセッテ２０Ｂについて、図１５及び図１６を参照しながら説明する。

第２実施形態に係る電子カセッテ２０Ｂでは、筐体２９におけるｘ２方向側が薄板状の蓋部材３２とされ、ｘ１方向側がユーザにより把持可能な把持部３００とされている。従って、ユーザは、把持部３００の取っ手３０２を把持した状態で電子カセッテ２０Ｂを運搬することが可能である。また、図１６に示すように、図示しないヒンジ部材を中心として蓋部材３２を回動させることにより、蓋部材３２によって開口部４４ａを閉塞することができる一方で、開口部４４ａを開放状態とすることもできる。

このように構成される第２実施形態でも、第１実施形態と同様の効果が得られることは勿論である。また、第２実施形態では、蓋部材３２を下にした状態で取っ手３０２を把持して電子カセッテ２０Ｂを運搬するので、運搬中に筐体２９を落下させても、蓋部材３２のみの損傷で済ませることができる。

［第３実施形態に係る放射線撮像装置の説明］
次に、第３実施形態に係る電子カセッテ２０Ｃについて、図１７及び図１８を参照しながら説明する。

第３実施形態に係る電子カセッテ２０Ｃは、筐体２９の厚みが全体的に薄く、ハウジング本体３０の側面４２ａが湾曲面となっていると共に、該湾曲面に合わせて、蓋部材３２も湾曲形状となっている。この場合、側面４２ａの中央部は、ｘ１方向に向かって凹み、蓋部材３２の中央部は、側面４２ａの凹部に対応してｘ１方向に膨出した凸部となっている。この凸部に取っ手３０４が設けられている。

一方、ハウジング本体３０のｘ１方向の２つの角部３０６（側面４２ｂと、側面４２ｃ、４２ｄとを連結する２つの角部）は、ハウジング本体３０の中心に向かって凹んでおり、この凹部にはＬ字状の緩衝部材３０８が嵌合している。

なお、電子カセッテ２０Ｃは、筐体２９が薄厚であるため、ディスプレイ５６は、照射面３６における撮像可能領域４０外に配置され、電源スイッチ５４、入力端子５８、ＵＳＢ端子６０及びカードスロット６４は、側面４２ｄに配置されている。

このように構成される第３実施形態に係る電子カセッテ２０Ｃにおいても、第１及び第２実施形態と同様の効果が得られる。また、第３実施形態では、蓋部材３２に取っ手３０４が設けられているので、蓋部材３２を上にした状態で取っ手３０４を把持して電子カセッテ２０Ｃを運搬することになるが、この場合でも、電子カセッテ２０Ｃを容易に運搬することができる。

なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０…放射線撮像システム １６…放射線
２０Ａ、２０Ａａ、２０Ｂ、２０Ｃ…電子カセッテ
２９…筐体 ３０…ハウジング本体
３２、３４…蓋部材 ９４…電源部
１１０…室 １１６、２６０…放射線変換パネル
１１８、２６１…シンチレーション層 １２０…光電変換層
１２４…駆動用ＩＣ １２８…読出用ＩＣ
１３０…回路基板 １３２…電子部品
２１６、２１８、２２０、２２２、２７８…介挿部材
２３０、２４２…蒸着基板 ２３６…柱状結晶構造
２５０、２５４、２５８…断熱部材 ２６２…平板状部材
２７０…アクチュエータ

Claims (15)

1. 放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルを備える放射線撮像装置であって、
   前記放射線撮像装置の発熱源と前記放射線変換パネルとの間を熱的に結合し、前記放射線変換パネルに対する面接触により、前記発熱源からの発熱を伝達する第１熱伝達手段を有することを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１記載の放射線撮像装置において、
   前記発熱源には、前記放射線変換パネルの作動制御に供される電子部品、及び前記放射線変換パネルに電力を供給する電源部のうち少なくとも一方が含まれることを特徴とする放射線撮像装置。
3. 請求項２記載の放射線撮像装置において、
   前記第１熱伝達手段は、前記放射線変換パネルの一面と面接触する平板状部材であることを特徴とする放射線撮像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置において、
   前記発熱源と前記放射線変換パネルとの間の熱的な短絡を可能にする第２熱伝達手段をさらに有することを特徴とする放射線撮像装置。
5. 請求項４記載の放射線撮像装置において、
   前記第２熱伝達手段は、前記発熱源と前記放射線変換パネルとの間に介挿された介挿部材であることを特徴とする放射線撮像装置。
6. 請求項５記載の放射線撮像装置において、
   前記介挿部材を着脱自在に移動させる移動手段をさらに有することを特徴とする放射線撮像装置。
7. 請求項６記載の放射線撮像装置において、
   前記移動手段は、少なくとも前記放射線による撮像時間内において前記介挿部材を介挿することを特徴とする放射線撮像装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置において、
   前記放射線変換パネルは、前記放射線を他の波長の電磁波に変換するシンチレーション層と、該シンチレーション層により変換された前記電磁波を前記放射線画像に変換する光電変換層とから構成され、
   前記放射線変換パネルは、前記放射線の照射側に対して、前記光電変換層及び前記シンチレーション層の順に配置されることを特徴とする放射線撮像装置。
9. 請求項８記載の放射線撮像装置において、
   前記シンチレーション層は、基板と、該基板上に形成されたシンチレータ結晶とを備えることを特徴とする放射線撮像装置。
10. 請求項９記載の放射線撮像装置において、
    前記シンチレータ結晶は、ＣｓＩからなることを特徴とする放射線撮像装置。
11. 請求項９又は１０に記載の放射線撮像装置において、
    前記第１熱伝達手段は、前記基板であることを特徴とする放射線撮像装置。
12. 請求項８〜１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置において、
    前記第１熱伝達手段は、前記放射線変換パネルに対し、前記放射線の照射側の反対の面で接触することで、前記発熱源からの発熱を伝達することを特徴とする放射線撮像装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の放射線撮像装置において、
    前記光電変換層は、ａ−Ｓｉの光電変換素子で構成されることを特徴とする放射線撮像装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置において、
    前記筐体の外部への放熱を遮断する断熱手段をさらに有することを特徴とする放射線撮像装置。
15. 請求項１４記載の放射線撮像装置において、
    前記断熱手段は、前記筐体の内壁に設けられた断熱部材であることを特徴とする放射線撮像装置。

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