JP2024076513A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線画像撮影装置に内蔵された充電池が発熱した場合の周囲への影響を抑制する。【解決手段】放射線画像撮影装置１は、放射線を検出する放射線検出部１２と、発泡材により形成され、放射線検出部１２を支持するスペーサー（支持基材）１３と、放射線検出部１２とスペーサー１３を収納する筐体１１と、筐体１１の内部に密封され、スペーサー１３と筐体１１との間において当該スペーサー１３と離間した状態で設けられた充電池１６と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、放射線画像撮影装置に関する。

従来、放射線画像の撮影にフラットパネルディテクター（ＦＰＤ）と称される放射線画像撮影装置が利用されている。この放射線画像撮影装置は、持ち運びされることも多く軽量化が求められている。近年では、軽量化を目的としてＸ線検出パネルと電気回路を支持する支持体が発泡体で形成された放射線画像撮影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－２００６０６号公報

上記特許文献１に開示されている放射線画像撮影装置では、二次電池（充電池）が内蔵されている。二次電池としては、リチウムイオンバッテリーやリチウムイオンキャパシタ等が用いられている。このため、放射線画像撮影装置を落下させた際の衝撃や過度の荷重負荷等によって内部で二次電池が損傷して発熱した場合、支持体を構成する発泡体が高温にさらされ、溶融したり引火したりするおそれがある。特に近年では、放射線画像撮影装置の動作時間を長くしたり静止画に加えて連続画像を撮影したりするために二次電池の出力や容量を大きくする必要があり、二次電池のエネルギー密度が高くなってきているため、上記の問題が顕著となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、放射線画像撮影装置に内蔵された充電池が発熱した場合の周囲への影響を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る放射線画像撮影装置は、
放射線を検出する放射線検出部と、
発泡材により形成され、前記放射線検出部を支持する支持基材と、
前記放射線検出部と前記支持基材を収納する筐体と、
前記筐体の内部に密封され、前記支持基材と前記筐体との間において当該支持基材と離間した状態で設けられた充電池と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、放射線画像撮影装置に内蔵された充電池が発熱した場合の周囲への影響を抑制することができる。

本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。 放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 第１変形例の放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 第２変形例の放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 第３変形例の放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 第４変形例の放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 第５変形例の放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置（以下、撮影装置１と称す）の外観を示す斜視図である。図２は、撮影装置１の断面を模式的に示す図である。

図１に示すように、撮影装置１は、筐体１１を備え、この筐体１１の中には、図２に示すように、放射線検出部１２、スペーサー１３、制御基板１４、ＣＯＦ（Chip On Film）１５、充電池１６等が収納されている。また、撮影装置１は、筐体１１の外側面に電源スイッチ２１、操作スイッチ２２、インジケーター２３、コネクター２４等を備えている。

筐体１１は、放射線照射面である前面部と側面部とを有する箱型の照射面側外装１１ａと、蓋体としての背面側外装１１ｂと、に分割されて構成されている。筐体１１は、例えば、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）により形成されている。照射面側外装１１ａと背面側外装１１ｂは、例えば、ネジ止めされており、容易に分離可能となっている。照射面側外装１１ａと背面側外装１１ｂの２つの外装の結合部には、図示しないパッキン等の防水部材が設けられ、内部に液体が入らないように構成（密封されるように構成）されている。
なお、後述の充電池１６を樹脂等の箱状部材で封止してバッテリーパックとしたものを、筐体を切り欠いた開口を通して内部の収容部に嵌合し、バッテリーパックと筐体の継ぎ目を密封する構成の撮影装置も使用されている。この場合、開口により筐体の剛性が低下し曲げや荷重負荷等の外乱に対して放射線検出部１２が破損しやすくなるため、本件発明の実施形態のように筐体開口を設けずに充電池１６を内部に収容する構成の方が有利である。

放射線検出部１２は、例えば、シンチレーターとフレキシブルＴＦＴを積層し封止したものである。フレキシブルＴＦＴは、可撓性を有する基板の撮像面（放射線が照射される側の面）に、複数の半導体素子及びスイッチ素子であるＴＦＴがマトリクス上に配列されて形成されたものである。放射線検出部１２は、放射線が照射された際にシンチレーターがその強度に応じた光を発し、その光をフレキシブルＴＦＴ上の半導体素子（フォトダイオード）が電荷に変換し、信号としてＣＯＦ１５に出力する。

スペーサー１３は、放射線検出部１２や制御基板１４等を支持する支持基材である。スペーサー１３は、軽量化のために発泡材によって形成されている。スペーサー１３には、制御基板１４が配設される領域Ｒ１や充電池１６が配設される領域Ｒ２等を区画するためのリブ１３ａが照射面側とは反対の背面側に垂設されている。このリブ１３ａは、少なくとも制御基板１４と充電池１６とのそれぞれを個別に囲むように設けられている。
スペーサー１３は筐体１１の照射面の内面に接着剤や粘着剤によって固定されていてもよい。あるいは筐体１１とスペーサー１３の間に図示しない位置決め部材を設け、移動しないようにしてもよい。

制御基板１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信部等を備えている。制御基板１４のＣＰＵは、放射線検出部１２を制御し、放射線検出部１２によって得られた信号から画像データを生成し、図示しないコンソール等へ出力する。

ＣＯＦ１５は、フレキシブルな基板であり、放射線検出部１２と制御基板１４とを接続している。ＣＯＦ１５上には図示しない読み出しＩＣ（ＲＯＩＣ）が設けられており、放射線検出部１２からのアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する。

充電池１６は、放射線検出部１２や制御基板１４等に電力を供給する二次電池であり、例えば、リチウムイオンキャパシタやリチウムイオンバッテリー等である。

ここで、スペーサー１３のリブ１３ａによって区画された領域Ｒ２、すなわち充電池１６が収納される領域Ｒ２について詳しく説明する。

図２に示すように、領域Ｒ２には、充電池１６とスペーサー１３とを離間させるための離間部材１７が設けられている。離間部材１７は、不燃性の金属材料である。なお、離間部材１７は、軽量化のために難燃性（自己消火性）を有する樹脂材料（例えば、ナイロンやポリカーボネート樹脂）としてもよい。このように、撮影装置１では、充電池１６とスペーサー１３との間に離間部材１７を設けているので、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３への影響（熱影響）を抑制することができる。

また、離間部材１７は、スペーサー１３に対向する面の面積が充電池１６の当該スペーサー１３に対向する面の面積よりも大きくなるように設計されているので、充電池１６から発せられる熱が離間部材１７の背後、すなわちスペーサー１３の方へ回り込むことを抑制することができる。これにより、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３への影響（熱影響）を一段と抑制することができる。

また、領域Ｒ２を区画するリブ１３ａは、当該領域Ｒ２に収納された充電池１６と離間した状態となるように設けられているので、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３（リブ１３ａ）への影響（熱影響）を抑制することができる。

［第１変形例］
次に、上述した撮影装置１の変形例（第１変形例）について、図３を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３は、第１変形例の撮影装置１の断面を模式的に示す図である。
図３に示すように、第１変形例の撮影装置１では、充電池１６と背面側外装１１ｂ（筐体１１）との間に離間部材１８が設けられている。つまり、充電池１６は、照射面側に設けられた離間部材１７と背面側に設けられた離間部材１８とによって挟まれた状態で領域Ｒ２に収納されるようになっている。離間部材１８は、離間部材１７と同様に、不燃性の金属材料である。なお、離間部材１８は、軽量化のために難燃性（自己消火性）を有する樹脂材料（例えば、ナイロンやポリカーボネート樹脂）としてもよい。このように、第１変形例の撮影装置１では、充電池１６とスペーサー１３との間に離間部材１７を設けるとともに、充電池１６と背面側外装１１ｂとの間に離間部材１８を設けているので、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３及び筐体１１への影響（熱影響）を抑制することができる。

また、離間部材１８は、背面側外装１１ｂに対向する面の面積が充電池１６の当該背面側外装１１ｂに対向する面の面積よりも大きくなるように設計されているので、充電池１６から発せられる熱が離間部材１８の背後、すなわち背面側外装１１ｂの方へ回り込むことを抑制することができる。これにより、充電池１６が発熱した場合の筐体１１への影響（熱影響）を一段と抑制することができる。

［第２変形例］
次に、上述した撮影装置１の変形例（第２変形例）について、図４を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図４は、第２変形例の撮影装置１の断面を模式的に示す図である。
図４に示すように、第２変形例の撮影装置１では、充電池１６を囲むリブ１３ａの側面に離間部材１９が設けられている。離間部材１９は、離間部材１７と同様に、不燃性の金属材料である。なお、離間部材１９は、軽量化のために難燃性（自己消火性）を有する樹脂材料（例えば、ナイロンやポリカーボネート樹脂）としてもよい。このように、第２変形例の撮影装置１では、充電池１６とスペーサー１３との間に離間部材１７を設けるとともに、充電池１６を囲むリブ１３ａの側面に離間部材１９を設けているので、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３への影響（熱影響）を一段と抑制することができる。また、充電池１６を囲むリブ１３ａの側面に離間部材１９を設けているので、筐体１１の厚み方向にかかる荷重を支えることができ、充電池１６に対する負荷を軽減できるようになる。

［第３変形例］
次に、上述した撮影装置１の変形例（第３変形例）について、図５を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５は、第３変形例の撮影装置１の断面を模式的に示す図である。
図５に示すように、第３変形例の撮影装置１では、充電池１６と背面側外装１１ｂ（筐体１１）との間に離間部材１８が設けられるとともに、充電池１６を囲むリブ１３ａの側面に離間部材１９が設けられている。つまり、充電池１６は、離間部材１７、離間部材１８及び離間部材１９によって、外面の全面が覆われた状態で領域Ｒ２に収納されるようになっている。このように、第３変形例の撮影装置１では、充電池１６とスペーサー１３との間に離間部材１７を設けるとともに、充電池１６と背面側外装１１ｂとの間に離間部材１８を設け、更に、充電池１６を囲むリブ１３ａの側面に離間部材１９を設けているので、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３及び筐体１１への影響（熱影響）を一段と抑制することができる。また、充電池１６を囲むリブ１３ａの側面に離間部材１９を設けているので、筐体１１の厚み方向にかかる荷重を支えることができ、充電池１６に対する負荷を軽減できるようになる。

［第４変形例］
次に、上述した撮影装置１の変形例（第４変形例）について、図６を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６は、第４変形例の撮影装置１の断面を模式的に示す図である。
図６に示すように、第４変形例の撮影装置１では、充電池１６の外面の全面それぞれに沿うように離間部材２０が設けられている。つまり、充電池１６は、離間部材２０によって概ね隙間なく包み込まれた状態で領域Ｒ２に収納されるようになっている。離間部材２０は、離間部材１７と同様に、不燃性の金属材料である。なお、離間部材２０は、軽量化のために難燃性（自己消火性）を有する樹脂材料（例えば、ナイロンやポリカーボネート樹脂）としてもよい。このように、第４変形例の撮影装置１では、充電池１６の外面の全面それぞれに沿うように離間部材２０が設けられているので、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３及び筐体１１への影響（熱影響）を抑制することができる。また、第４変形例の撮影装置１によれば、当該撮影装置１を組み立てる際に、離間部材２０で包み込まれた状態の充電池１６を事前に準備しておけばよく、スペーサー１３や背面側外装１１ｂに対して離間部材を配設する作業が不要となるので、当該撮影装置１の製造、組立コストを低減することができる。

［第５変形例］
次に、上述した撮影装置１の変形例（第５変形例）について、図７を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７は、第５変形例の撮影装置１の断面を模式的に示す図である。
図７に示すように、第５変形例の撮影装置１では、充電池１６を背面側外装１１ｂに対して取り付けることによって、当該充電池１６とスペーサー１３とが離間するようにしている。このように、第５変形例の撮影装置１では、充電池１６をスペーサー１３と離間した状態にすることで、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３への影響（熱影響）を抑制することができる。なお、充電池１６を背面側外装１１ｂに対して取り付ける際に、難燃性の断熱材（例えば、グラスウール、ロックウール）を介して背面側外装１１ｂに取り付けるようにしてもよい。

また、領域Ｒ２を区画するリブ１３ａは、当該領域Ｒ２に収納された充電池１６と離間した状態となるように設けられているので、充電池１６が発熱した場合のスペーサー１３（リブ１３ａ）への影響（熱影響）を抑制することができる。

［その他］
なお、本発明は上記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記の実施形態や変形例では、領域Ｒ２に収納された充電池１６の周辺で且つスペーサー１３の近傍に温度センサーを設け、計測された温度が所定の閾値を超えた場合、その旨をインジケーター２３で報知したり、制御基板１４に備えられた通信部を介して、ユーザーやサービスマン等が使用する端末機器に報知したりするようにしてもよい。また、計測された温度が所定の閾値を超えた場合、制御基板１４に備えられたＣＰＵの制御下において、撮影装置１の動作を停止させてもよい。また、上記温度センサーによって温度が計測されるごとに、計測された温度を図示しないコンソールやサーバーへ逐次出力し、温度ログを管理できるようにしてもよい。これにより、充電池１６の発熱を起因として撮影装置１が故障した場合に、温度ログを用いて当該撮影装置１の故障解析を行うことができる。

また、上記の実施形態や変形例では、充電池１６はスペーサー１３あるいは筐体１１に対し取り外し可能に取り付けてもよい。例えば、充電池１６と離間部材間、または離間部材とスペーサー１３間に剥離可能な接着剤や粘着剤を設けることで取り外し可能とできる。充電池１６が故障して発熱しても周囲への熱影響が抑制できれば、充電池１６のみあるいは充電池１６と離間部材を交換することで修理が可能となり、撮影装置１全体を廃棄することなく再利用できる。
さらに離間部材は部位によって材質を変えてもよい。例えば、変形例のように充電池１６の周囲に離間部材を設ける際に、スペーサー１３側は引火しないように金属等の不燃材を用い、背面側外装１１ｂ側はユーザーが触れる可能性もあるため断熱できる難燃樹脂を用いるといったことも可能である。

１ 放射線画像撮影装置
１１ 筐体
１２ 放射線検出部
１３ スペーサー
１３ａ リブ
１４ 制御基板
１５ ＣＯＦ
１６ 充電池
１７ 離間部材
１８ 離間部材
１９ 離間部材
２０ 離間部材
２１ 電源スイッチ
２２ 操作スイッチ
２３ インジケーター
２４ コネクター

Claims (8)

1. 放射線を検出する放射線検出部と、
   発泡材により形成され、前記放射線検出部を支持する支持基材と、
   前記放射線検出部と前記支持基材を収納する筐体と、
   前記筐体の内部に密封され、前記支持基材と前記筐体との間において当該支持基材と離間した状態で設けられた充電池と、
   を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記離間したスペースに離間部材である不燃部材又は難燃部材が設けられている、
   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. 前記支持基材は、リブを備え、
   前記充電池は、前記リブと離間した状態で設けられている、
   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。
4. 前記離間部材の前記支持基材に対向する面の面積は、前記充電池の前記支持基材に対向する面の面積よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記充電池は、前記筐体に対応する面が当該筐体と離間した状態で設けられ、
   前記充電池と前記筐体との間の前記離間したスペースに前記離間部材が設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記リブは、前記充電池を囲むように設けられ、
   前記リブの前記充電池に対向する面に離間部材である不燃部材又は難燃部材が設けられている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記充電池は、前記離間部材により外面の全面が被覆されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
8. 前記充電池の周辺で且つ前記支持基材の近傍に温度センサーが設けられている、
   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。

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