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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-08
(45)【発行日】2022-07-19
(54)【発明の名称】放射線画像撮影装置
(51)【国際特許分類】
G01T 1/20 20060101AFI20220711BHJP
【ＦＩ】
G01T1/20 B
G01T1/20 E
G01T1/20 L
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021505496
(86)(22)【出願日】2019-10-31
(86)【国際出願番号】 JP2019042940
(87)【国際公開番号】W WO2020183778
(87)【国際公開日】2020-09-17
【審査請求日】2021-05-14
(31)【優先権主張番号】P 2019046327
(32)【優先日】2019-03-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】野村 憲吾
(72)【発明者】
【氏名】成川 康則
【審査官】中尾 太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－０７８５４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２２７０４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１４０５１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／２０２７３８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｔ １／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シンチレータと、前記シンチレータに積層され、前記シンチレータから発せられる光を電荷に変換する複数の光電変換素子を有する基板と、
前記基板に設けられ、前記複数の光電変換素子の各々に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、
前記基板に設けられ、前記複数のスイッチング素子の各々を駆動する駆動信号を伝送するための複数のゲート線と、
前記基板に設けられ、前記複数の光電変換素子によって生成された電荷に基づく電気信号を伝送するための複数の信号線と、
前記複数のゲート線のうちの互いに異なる一部のゲート線に接続され、前記駆動信号をそれぞれ出力する複数の駆動回路と、
前記複数の信号線のうちの互いに異なる一部の信号線に接続され、前記電気信号をそれぞれ処理する複数の信号処理回路と、
を含み、
前記シンチレータ及び前記基板を含む積層体が複数のブロックに区画されており、前記ブロック毎に切り離し可能に構成されており、
前記駆動回路は、前記複数のブロックのうち、第１の方向に沿って並ぶ複数のブロックからなる群毎に設けられ、
前記信号処理回路は、前記複数のブロックのうち、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って並ぶ複数のブロックからなる群毎に設けられている
放射線画像撮影装置。
【請求項2】
前記複数のブロックの各々は、他のブロックとの境界部に設けられたコネクタを有する請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項3】
前記積層体は可撓性を有する請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項4】
前記複数のブロックの各々において、当該ブロックに含まれるゲート線の各々が、前記複数の駆動回路のうちの１つに接続され、当該ブロックに含まれる信号線の各々が、前記複数の信号処理回路のうちの１つに接続されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項5】
前記積層体の１つの辺に沿って、前記複数の駆動回路及び前記複数の信号処理回路が設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項6】
前記積層体の互いに対向する２つの辺に沿って、前記複数の駆動回路及び前記複数の信号処理回路が設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項7】
前記複数の駆動回路は、互いに電気的に接続されており、前記複数の信号処理回路は、互いに電気的に接続されている
請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示の技術は、放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、放射線を用いた非破壊検査が行われている。非破壊検査に関する技術として、例えば、特許文献１には、検査対象のパイプの溶接部の外周に放射線検出媒体としてのイメージングプレートを配置し、かつパイプの中心軸上に放射線源を配置した状態で放射線から放射線を照射し、イメージングプレートにより生成される透視画像を取得することが記載されている。
【0003】
一方、シンチレータと、光電変換素子とを備えた放射線画像撮影装置に関する技術として、例えば、特許文献２には、画素アレイ部が、複数の区画に分割されたシンチレータに対応して１ｍｍ角の領域ごとに論理的に区分けされ、シンチレータで発生したシンチレーション光が、画素アレイ部内の対応する区画に選択的に照射されるように構成された放射線計数装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１４－１０２２０２号公報
【文献】国際公開第２０１６／０１７３０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
放射線を用いたパイプ溶接部の非破壊検査においては、特許文献１に記載されるように、イメージングプレートが用いられている。イメージングプレートに記録された潜像を画像として表示するためには、放射線により露光されたイメージングプレートの表面にレーザ光を照射して、放射線の露光量に応じた発光を計測する必要がある。このため、イメージングプレートを用いた非破壊検査においては、画像を即時に表示することが困難である。すなわち、イメージングプレートを用いた非破壊検査においては、検査結果を現場で取得し、検査結果に応じた措置を現場で即時に行うことが困難なものとなっていた。
【0006】
一方、シンチレータと、光電変換素子とを備えたＤＤＡ（Digital Detector Array）は、画像表示の即時性が高い。しかしながら、イメージングプレートのようにパイプの表面に巻き付けることができる可撓性を備えたＤＤＡは未だ実用化されていない。また、ＤＤＡの形状及びサイズは規格で定められており、パイプの表面に巻き付けて使用するのに適した形状及びサイズにはなっていない。また、パイプ溶接部の非破壊検査においては、例えば、パイプの径及び形状等に応じて、ＤＤＡの最適な形状及びサイズは変わる。
【0007】
開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、形状及びサイズの撮影現場での変更が可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
開示の技術に係る放射線画像撮影装置は、シンチレータと、シンチレータに積層され、シンチレータから発せられる光を電荷に変換する複数の光電変換素子を有する基板と、基板に設けられ、複数の光電変換素子の各々に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、基板に設けられ、複数のスイッチング素子の各々を駆動する駆動信号を伝送するための複数のゲート線と、基板に設けられ、複数の光電変換素子によって生成された電荷に基づく電気信号を伝送するための複数の信号線と、複数のゲート線のうちの互いに異なる一部のゲート線に接続され、駆動信号をそれぞれ出力する複数の駆動回路と、複数の信号線のうちの互いに異なる一部の信号線に接続され、電気信号をそれぞれ処理する複数の信号処理回路と、を含み、シンチレータ及び基板を含む積層体が複数のブロックに区画されており、ブロック毎に切り離し可能に構成されており、駆動回路は、複数のブロックのうち、第１の方向に沿って並ぶ複数のブロックからなる群毎に設けられ、信号処理回路は、複数のブロックのうち、第１の方向と交差する第２の方向に沿って並ぶ複数のブロックからなる群毎に設けられている。
【0009】
シンチレータ及び基板を含む積層体の各ブロックが切り離し可能に構成されることで、積層体の形状及びサイズの撮影現場での変更が可能となる。
【0010】
複数のブロックの各々は、他のブロックとの境界部に設けられたコネクタを有していてもよい。これにより、切り離した各ブロックを、再度接続することが可能となる。
【0011】
シンチレータ及び基板を含む積層体は可撓性を有していてもよい。これにより、積層体を湾曲させることが可能となるので、放射線画像撮影装置を、パイプの溶接部の非破壊検査に用いることが可能となる。
【0012】
放射線画像撮影装置は、基板に設けられ、複数の光電変換素子の各々に対応して設けられた複数のスイッチング素子と、基板に設けられ、複数のスイッチング素子の各々を駆動する駆動信号を伝送するための複数のゲート線と、基板に設けられ、複数の光電変換素子によって生成された電荷に基づく電気信号を伝送するための複数の信号線と、複数のゲート線のうちの互いに異なる一部のゲート線に接続され、駆動信号をそれぞれ出力する複数の駆動回路と、複数の信号線のうちの互いに異なる一部の信号線に接続され、電気信号をそれぞれ処理する複数の信号処理回路と、を更に含み得る。この場合、複数のブロックの各々において、当該ブロックに含まれるゲート線の各々が、複数の駆動回路のうちの１つに接続され、当該ブロックに含まれる信号線の各々が、複数の信号処理回路のうちの１つに接続されていることが好ましい。このように、積層体の各ブロックと、駆動回路及び信号処理回路とを対応付けることで、構造面及び制御面における設計が容易となる。
【0013】
積層体の１つの辺に沿って、複数の駆動回路及び複数の信号処理回路が設けられていることが好ましい。これにより、駆動回路及び信号処理回路に接続される配線の引き回しが煩雑となることを抑制することが可能となる。
【0014】
積層体の互いに対向する２つの辺に沿って、複数の駆動回路及び複数の信号処理回路が設けられていてもよい。この場合において、複数の駆動回路は、互いに電気的に接続されており、複数の信号処理回路は、互いに電気的に接続されている。
【発明の効果】
【0015】
開示の技術によれば、形状及びサイズの撮影現場での変更が可能な放射線画像撮影装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】開示の技術の実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成の一例を示す平面図である。
【図3】開示の技術の実施形態に係る放射線画像撮影装置の電気的な構成の一例を示す図である。
【図4】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器を構成する複数の画素の構成の一例を示す図である。
【図5A】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器のブロック間の接続を行うコネクタの構成の一例を示す図である。
【図5B】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器のブロック間の接続を行うコネクタの構成の一例を示す図である。
【図6A】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図6B】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図6C】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図6D】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図6E】開示の技術の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図7】開示の技術の他の実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成の一例を示す平面図である。
【図8A】開示の技術の他の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図8B】開示の技術の他の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図9】開示の技術の他の実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成の一例を示す平面図である。
【図10A】開示の技術の他の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図10B】開示の技術の他の実施形態に係る放射線検出器の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【図11】開示の技術の他の実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は適宜省略する。
【0018】
【0019】
放射線画像撮影装置１は、所謂ＤＤＡの構成を有する放射線検出器１０を有する。また、放射線検出器１０は、複数のブロック１０Ａ～１０Ｉに区画されている。複数のブロック１０Ａ～１０Ｉは、マトリクス状に配置されている。各ブロック１０Ａ～１０Ｉは、隣接するブロックとコネクタ２０を介して電気的及び機械的に接続されている。例えばブロック１０Ａは、図中横方向に隣接するブロック１０Ｂにコネクタ２０を介して接続される共に、図中縦方向に隣接するブロック１０Ｄにコネクタ２０を介して接続されている。放射線検出器１０の各ブロック間を接続するコネクタ２０の詳細な構成については後述する。なお、図１には、放射線検出器１０が９つのブロック１０Ａ～１０Ｉに区画されている場合が例示されているが、放射線検出器１０の区画数（ブロック数）は、適宜変更することが可能である。
【0020】
図２に示すように、放射線検出器１０のブロック１０Ａ～１０Ｉは、それぞれ、複数の画素１５（図３参照）が設けられた基板１１と、基板１１上に積層されたシンチレータ１２と、基板１１上に取り付けられたコネクタ２０と、基板１１及びシンチレータ１２を収容する筐体１３と、を有する。すなわち、ブロック１０Ａ～１０Ｉは、互いに別々の基板１１及びシンチレータ１２を有する。
【0021】
基板１１は、可撓性を有するフレキシブル基板である。基板１１の材料として例えば、ＰＩ（PolyImide：ポリイミド）等のプラスチックを含む樹脂シートを用いることが可能である。基板１１の厚みは、材質の硬度、及び基板１１の大きさ等に応じて、所望の可撓性が得られる厚みであればよい。樹脂シートの厚みとしては、例えば、５μｍ～１２５μｍであればよく、２０μｍ～５０μｍであればより好ましい。樹脂シートの具体例としては、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）が挙げられる。
【0022】
シンチレータ１２及び筐体１３は、それぞれ、基板１１と同様、可撓性を有する。シンチレータ１２の材料としてＧｄ２Ｏ２Ｓ:Ｔｂ（テルビウムが添加された酸硫化ガドリニウム）を用いることができる。筐体１３の材料として、Ｘ線に対する透過率が比較的高い、可撓性を有する樹脂により構成されている。本実施形態において、シンチレータ１２及び基板１１のうち、シンチレータ１２側が放射線の入射側とされている。
【0023】
【0024】
放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉは、基板１１上にマトリクス状に配置された複数の画素１５を有する。複数の画素１５の各々は、シンチレータ１２から発せられた光に基づいて電荷を発生させる光電変換素子１７と、光電変換素子１７において生成された電荷を読み出す際にオン状態とされるスイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）１６とを含んでいる。光電変換素子１７は、例えば、アモルファスシリコンによって構成されるフォトダイオードであってもよい。
【0025】
放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉを構成する基板１１の表面には、画素１５の配列に沿って一方向（行方向）に伸びるゲート線３１と、ゲート線３１の伸びる方向と交差する方向（列方向）に伸びる信号線４１が設けられている。画素１５の各々は、ゲート線３１と信号線４１との各交差部に対応して設けられている。
【0026】
放射線検出器１０の各ブロック間におけるゲート線３１及び信号線４１の接続は、コネクタ２０により行われる。例えば、ブロック１０Ａのゲート線３１とブロック１０Ｂのゲート線３１は、これらのブロック間を接続するコネクタ２０により接続されている。また、ブロック１０Ａの信号線４１とブロック１０Ｄの信号線４１とは、これらのブロック間を接続するコネクタ２０により接続されている。
【0027】
放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ａに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｄ、１０Ｅ及び１０Ｆに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ｂに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｇ、１０Ｈ及び１０Ｉに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ｃに接続されている。放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉと、駆動回路３０Ａ～３０Ｃとの接続形態の詳細については後述する。
【0028】
放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｄ及び１０Ｇに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路４０Ａに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｂ、１０Ｅ及び１０Ｈに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路４０Ｂに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｃ、１０Ｆ及び１０Ｉに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路１０Ｃに接続されている。放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉと、信号処理回路４０Ａ～４０Ｃとの接続形態の詳細については後述する。
【0029】
駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃは、それぞれ、制御部５０から供給される制御信号に基づいて、駆動信号を出力することで、画素１５に蓄積された電荷の読み出しを行う。信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃは、それぞれ、制御部５０から供給される制御信号に基づいて、画素１５から読み出された電荷による電気信号に対して所定の処理を施すことで、画像データを生成する。
【0030】
信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃは、それぞれ、入力される電気信号を増幅する増幅回路及びサンプルホールド回路（いずれも図示せず）を信号線４１毎に備えている。また、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃは、それぞれ、サンプルホールド回路の後段に設けられたマルチプレクサ及びＡＤ（Analog-to-Digital）変換器（いずれも図示せず）を有する。
【0031】
個々の信号線４１に伝送された電気信号は、増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力される。マルチプレクサにより順次選択された電気信号がＡＤ変換器によってデジタル形式の画像データに変換される。
【0032】
信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃによって生成された画像データは制御部５０に順次出力され、画像メモリ５１に順次記憶される。画像メモリ５１は所定枚数分の画像データ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データが画像メモリ５１に記憶される。
【0033】
制御部５０は、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃ、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃ及び画像メモリ５１を制御することで、放射線画像撮影装置１の動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部を備えたマイクロコンピュータを含んで構成されていてもよい。
【0034】
通信部５２は、制御部５０に接続され、無線通信により外部の装置との間で各種情報の送受信を行う。例えば、通信部５２は、画像メモリ５１に記憶した放射線画像を、パーソナルコンピュータ等の外部装置に送信する。
【0035】
電源部５３は、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃ、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃ、画像メモリ５１、制御部５０、及び通信部５２に電力を供給する。なお、図３では、図面の煩雑さを回避するために、電源部５３と各種回路とを接続する配線の図示を省略している。
【0036】
図１に示すように、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃは、それぞれ、別々の回路基板３２に搭載されている。同様に、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃは、それぞれ、別々の回路基板４２に搭載されている。回路基板３２及び４２は、それぞれ、共通のケース６０内に収容されている。駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを収容したケース６０は、シンチレータ１２及び基板１１を含む積層体を有する放射線検出器１０の１つの辺に沿って設けられている。なお、図１において図示を省略した制御部５０、画像メモリ５１、通信部５２及び電源部５３は、ケース６０内に収容され得る。
【0037】
ケース６０の表面には、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃにそれぞれ対応するコネクタ３３Ａ、３３Ｂ、及び３３Ｃが設けられている。駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃの出力端子は、それぞれ、フレキシブルケーブル３４を介して、対応するコネクタ３３Ａ、３３Ｂ、及び３３Ｃに引き出されている。また、ケース６０の表面には、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃにそれぞれ対応するコネクタ４３Ａ、４３Ｂ、及び４３Ｃが設けられている。信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃの出力端子は、それぞれ、フレキシブルケーブル４４を介して、対応するコネクタ４３Ａ、４３Ｂ、及び４３Ｃに引き出されている。
【0038】
放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃに亘るゲート線３１は、ブロック１０Ａの端部において当該ゲート線３１に接続されたフレキシブルケーブル３５を介してコネクタ３６Ａに引き出されている。放射線検出器１０から引き出されたコネクタ３６Ａと、駆動回路３０Ａから引き出されたコネクタ３３Ａと、が接続されることで、駆動回路３０Ａから出力される駆動信号が、放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃに亘るゲート線３１に供給される。
【0039】
同様に、放射線検出器１０のブロック１０Ｄ、１０Ｅ、及び１０Ｆに亘るゲート線３１は、ブロック１０Ｄの端部において当該ゲート線３１に接続されたフレキシブルケーブル３５を介してコネクタ３６Ｂに引き出されている。放射線検出器１０から引き出されたコネクタ３６Ｂと、駆動回路３０Ｂから引き出されたコネクタ３３Ｂと、が接続されることで、駆動回路３０Ｂから出力される駆動信号が、放射線検出器１０のブロック１０Ｄ、１０Ｅ、及び１０Ｆに亘るゲート線３１に供給される。
【0040】
同様に、放射線検出器１０のブロック１０Ｇ、１０Ｈ、及び１０Ｉに亘るゲート線３１は、ブロック１０Ｇの端部において当該ゲート線３１に接続されたフレキシブルケーブル３５を介してコネクタ３６Ｃに引き出されている。放射線検出器１０から引き出されたコネクタ３６Ｃと、駆動回路３０Ｃから引き出されたコネクタ３３Ｃと、が接続されることで、駆動回路３０Ｃから出力される駆動信号が、放射線検出器１０のブロック１０Ｇ、１０Ｈ、及び１０Ｉに亘るゲート線３１に供給される。
【0041】
一方、放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｄ、及び１０Ｇに亘る信号線４１は、ブロック１０Ａの端部において当該信号線４１に接続されたフレキシブルケーブル４５を介してコネクタ４６Ａに引き出されている。放射線検出器１０から引き出されたコネクタ４６Ａと、信号処理回路４０Ａから引き出されたコネクタ４３Ａと、が接続されることで、放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｄ、及び１０Ｇに亘る信号線４１に伝送される電気信号が信号処理回路４０Ａに供給される。
【0042】
同様に、放射線検出器１０のブロック１０Ｂ、１０Ｅ、及び１０Ｈに亘る信号線４１は、ブロック１０Ｂの端部において当該信号線４１に接続されたフレキシブルケーブル４５を介してコネクタ４６Ｂに引き出されている。放射線検出器１０から引き出されたコネクタ４６Ｂと、信号処理回路４０Ｂから引き出されたコネクタ４３Ｂと、が接続されることで、放射線検出器１０のブロック１０Ｂ、１０Ｅ、及び１０Ｈに亘る信号線４１に伝送される電気信号が信号処理回路４０Ｂに供給される。
【0043】
同様に、放射線検出器１０のブロック１０Ｃ、１０Ｆ、及び１０Ｉに亘る信号線４１は、ブロック１０Ｃの端部において当該信号線４１に接続されたフレキシブルケーブル４５を介してコネクタ４６Ｃに引き出されている。放射線検出器１０から引き出されたコネクタ４６Ｃと、信号処理回路４０Ｃから引き出されたコネクタ４３Ｃと、が接続されることで、放射線検出器１０のブロック１０Ｃ、１０Ｆ、及び１０Ｉに亘る信号線４１に伝送される電気信号が信号処理回路４０Ｃに供給される。
【0044】
以下に、放射線画像撮影装置１の動作の一例について説明する。放射線源（図示せず）から出射され被写体を透過した放射線が放射線画像撮影装置１のシンチレータ１２側から入射すると、シンチレータ１２は、放射線を吸収して可視光を発する。画素１５を構成する光電変換素子１７は、シンチレータ１２から発せられた光を電荷に変換する。光電変換素子１７によって生成された電荷は、対応する画素１５に蓄積される。光電変換素子１７によって生成された電荷の量は、対応する画素１５の画素値に反映される。
【0045】
放射線画像を生成する場合、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃは、制御部５０から供給される制御信号に基づいて、ゲート線３１を介して駆動信号をＴＦＴ１６に供給する。ＴＦＴ１６は、この駆動信号により行単位でオン状態とされる。ＴＦＴ１６がオン状態とされることにより画素１５に蓄積された電荷が信号線４１に読み出され、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃに供給される。
【0046】
信号処理回路４０Ａ～４０Ｃは、それぞれ、図示しない増幅回路、サンプルホールド回路、マルチプレクサ及びＡＤ変換器を含んで構成されている。個々の信号線４１に伝送された電気信号は、増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力される。マルチプレクサにより順次選択された電気信号がＡＤ変換器によってデジタル信号に変換される。信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃは、このデジタル信号と画素１５の位置情報とを対応付けたデータを画像データとして生成する。画像メモリ５１は、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃによって生成された画像データを記憶する。
【0047】
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、放射線検出器１０のブロック間の接続を行うコネクタ２０の構成の一例を示す図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂには、一例として放射線検出器１０のブロック１０Ａとブロック１０Ｂとを接続するコネクタが示されている。また、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、両コネクタを区別するために、ブロック１０Ａに設けられたコネクタについて参照符号２０Ａを付与し、ブロック１０Ｂに設けられたコネクタについて参照符号２０Ｂを付与している。
【0048】
放射線検出器１０のブロック１０Ａに設けられたコネクタ２０Ａは、ブロック１０Ａを構成する基板１１上のゲート線３１に接続された導電部２１Ａを有する。導電部２１Ａは、ブロック１０Ａを構成する基板１１上の複数のゲート線の各々に対応して複数設けられている。導電部２１Ａの周囲は、絶縁部２２Ａにより覆われる。複数の導電部２１Ａは、絶縁部２２Ａによって互いに絶縁されている。導電部２１Ａの材料として、例えば、銀系微粉末等の導電性微粒子を分散させたシリコーンゴムを用いることが可能である。絶縁部２２Ａの材料として、例えば、絶縁性シリコーンゴムを用いることが可能である。導電部２１Ａ及び絶縁部２２Ａが共にシリコーンゴム等の可撓性を有する材料で構成されることにより、コネクタ２０Ａは、全体として可撓性を有する。
【0049】
同様に、放射線検出器１０のブロック１０Ｂに設けられたコネクタ２０Ｂは、ブロック１０Ｂを構成する基板１１上のゲート線３１に接続された導電部２１Ｂを有する。導電部２１Ｂは、ブロック１０Ｂを構成する基板１１上の複数のゲート線の各々に対応して複数設けられている。導電部２１Ｂの周囲は、絶縁部２２Ｂにより覆われる。複数の導電部２１Ｂは、絶縁部２２Ｂによって互いに絶縁されている。導電部２１Ｂの材料として、導電部２１Ａの材料と同じ材料を用いることが可能である。絶縁部２２Ｂの材料として、絶縁部２２Ａの材料と同じ材料を用いることが可能である。導電部２１Ｂ及び絶縁部２２Ｂが共にシリコーンゴム等の可撓性を有する材料で構成されることにより、コネクタ２０Ｂは、全体として可撓性を有する。
【0050】
コネクタ２０Ａの導電部２１Ａは凹部２３を有しており、コネクタ２０Ｂの導電部２１Ｂは凸部２４有している。図５Ｂに示すように、導電部２１Ｂの凸部２４が、導電部２１Ａの凹部２３に嵌入されることにより、導電部２１Ａと導電部２１Ｂとが接続され、放射線検出器１０のブロック１０Ａとブロック１０Ｂとが電気的及び機械的に接続される。すなわち、ブロック１０Ａのゲート線３１の各々が、ブロック１０Ｂの対応するゲート線３１の各々に接続される。
【0051】
コネクタ２０Ａとコネクタ２０Ｂとの接合は、互いを離間させる方向に力を加えることにより解除することが可能である。これにより、放射線検出器１０のブロック１０Ｂをブロック１０Ａから切り離すことができる。すなわち、コネクタ２０Ａとコネクタ２０Ｂとを接合させた後に、図５Ａに示す状態とすることが可能である。その後更に、コネクタ２０Ａとコネクタ２０Ｂとを接合した状態（すなわち、図５Ｂに示す状態）とすることも可能である。
【0052】
なお、上記の説明では、放射線検出器１０のブロック１０Ａとブロック１０Ｂとの接続に用いるコネクタ２０Ａ、及び２０Ｂについて説明したが、他のブロック間を接続するコネクタ２０の構成も同様である。
【0053】
以上のように、開示の技術の実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、シンチレータ１２と、シンチレータ１２に積層され、シンチレータ１２から発せられる光を電荷に変換する複数の光電変換素子１７を有する基板１１と、を含む。シンチレータ１２及び基板１１を含む積層体を備えた放射線検出器１０が複数のブロック１０Ａ～１０Ｉに区画されている。複数のブロック１０Ａ～１０Ｉの各々は、他のブロックとの境界部に設けられたコネクタ２０を有し、ブロック毎に切り離し可能に構成されている。
【0054】
また、放射線画像撮影装置１は、各ブロック１０Ａ～１０Ｉにおいて、基板１１上に設けられ、複数の光電変換素子１７の各々に対応して設けられたスイッチング素子としての複数のＴＦＴ１６と、基板１１上に設けられ、複数のＴＦＴ１６の各々を駆動する駆動信号を伝送するための複数のゲート線３１と、基板１１上に設けられ、複数の光電変換素子１７によって生成された電荷に基づく電気信号を伝送するための複数の信号線４１と、を有する。
【0055】
また、放射線画像撮影装置１は、複数のゲート線３１のうちの互いに異なる一部のゲート線３１に接続され、ＴＦＴ１６を駆動する駆動信号をそれぞれ出力する複数の駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃと、複数の信号線４１のうちの互いに異なる一部の信号線４１に接続され、信号線４１に伝送される電気信号をそれぞれ処理する複数の信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃと、を有する。
【0056】
複数のブロック１０Ａ～１０Ｉの各々において、当該ブロックに含まれるゲート線３１が、複数の駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃのうちの１つに接続されている。すなわち、１つのブロックに含まれるゲート線３１が、異なる複数の駆動回路に跨って接続されることはない。例えば、ブロック１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ａにのみ接続され、他の駆動回路３０Ｂ、及び３０Ｃには接続されていない。
【0057】
また、複数のブロック１０Ａ～１０Ｉの各々において、当該ブロックに含まれる信号線４１の各々は、複数の信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃのうちの１つに接続されている。すなわち、１つのブロックに含まれる信号線４１が、異なる複数の信号処理回路に跨って接続されることはない。例えば、ブロック１０Ａ、１０Ｄ、及び１０Ｇに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路４０Ａにのみ接続され、他の信号処理回路４０Ｂ、及び４０Ｃには接続されていない。このように、放射線検出器１０の区画は、駆動回路３０Ａ～３０Ｃ及び信号処理回路４０Ａ～４０Ｃによって規定されている。
【0058】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉを構成する基板１１、シンチレータ１２、及び筐体１３が可撓性を有するので、放射線検出器１０は、全体として可撓性を有する。従って、放射線検出器１０をパイプの表面に巻き付けることが可能である。従って、放射線画像撮影装置１を、パイプの溶接部の非破壊検査に用いることができる。なお、放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉ間の境界部には隙間が存在するので、この隙間部分の画像が欠落する。画像の欠落が問題となる場合には、例えば、１回目の撮影後に、放射線検出器１０の位置をずらした状態で２回目の撮影を行い、１回目の撮影によって得られた放射線画像における欠落部分を２回目の撮影で得られた放射線画像によって補完する処理を行うことで対応することが可能である。
【0059】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、以下に例示するような形態で、放射線検出器１０の各ブロックを切り離すことが可能である。図６Ａ～６Ｅは、放射線検出器１０の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。
【0060】
図６Ａは、放射線検出器１０のブロック１０Ｇ、１０Ｈ及び１０Ｉを切り離した状態であり、図６Ｂは、放射線検出器１０のブロック１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ及び１０Ｉを切り離した状態である。図６Ｃは、放射線検出器１０のブロック１０Ｃ、１０Ｆ及び１０Ｉを切り離した状態であり、図６Ｄは、放射線検出器１０のブロック１０Ｂ、１０Ｅ、１０Ｈ、１０Ｃ、１０Ｆ及び１０Ｉを切り離した状態である。図６Ｅは、放射線検出器１０のブロック１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｈ及び１０Ｉを切り離した状態である。上記に例示する態様で放射線検出器１０のブロックを切り離した場合でも、切り離されたブロック以外の各ブロックに対するゲート線３１を介した駆動信号の供給、及び信号線４１を介した電気信号の伝送が遮断されることはなく、切り離されたブロック以外の各ブロックにおいて、放射線画像の撮影を適正に行うことが可能である。
【0061】
このように、放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉが切り離し可能に構成されているので、放射線検出器１０の形状及びサイズの撮影現場での変更が可能である。例えば、放射線画像撮影装置１を、パイプの溶接部の非破壊検査に用いる場合に、パイプの形状及びサイズ等に応じて、放射線検出器１０のブロックを適宜切り離すことで、放射線検出器１０の形状及びサイズを、パイプの形状及びサイズに適合させることが可能である。また、切り離したブロックを再度接続することも可能である。
【0062】
また、放射線検出器１０の一部のブロックに故障または破損が生じた場合でも、故障または破損が生じた一部のブロックのみを交換することで、放射線検出器１０の使用が可能となる。これにより、放射線検出器１０の修理コストを抑制することが可能である。
【0063】
また、開示の技術の実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、放射線検出器１０の各ブロック１０Ａ～１０Ｉと、駆動回路３０Ａ～３０Ｃ及び信号処理回路４０Ａ～４０Ｃと、が対応しているので、放射線画像撮影装置の構造面及び制御面における設計が容易となる。特に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、１つのブロックに含まれるゲート線３１の各々が、複数の駆動回路３０Ａ～３０Ｃのうちの１つに接続され、１つのブロックに含まれる信号線４１の各々が、複数の信号処理回路４０Ａ～４０Ｃのうちの１つに接続されている。これにより、１つのブロックに含まれるゲート線３１の各々が、複数の駆動回路３０Ａ～３０Ｃのうちのいずれか２つ以上に接続され、１つのブロックに含まれる信号線４１の各々が、複数の信号処理回路４０Ａ～４０Ｃのうちのいずれか２つ以上に接続される場合と比較して、１つのブロックのサイズを小さくすることができる。これにより、放射線検出器１０の形状及びサイズの変更をより柔軟に行うことが可能となる。
【0064】
また、開示の技術の実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが、放射線検出器１０の１つの辺に沿って設けられている。
【0065】
例えば、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃが、放射線検出器１０の第１の辺に沿って設けられ、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃが、上記第１の辺と交差する第２の辺に沿って設けられた場合には、放射線検出器１０を曲げて使用することが困難となるおそれがある。また、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃが、放射線検出器１０の第１の辺に沿って設けられ、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが、上記第１の辺と対向する第２の辺に沿って設けられた場合には、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃと、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃとが分断されるので、制御部５０からの配線の引き回しが煩雑となる。
【0066】
開示の技術の実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが、放射線検出器１０の１つの辺に沿って設けられているので、放射線検出器１０を曲げて使用することが可能となり、また、制御部５０からの配線の引き回しが煩雑となることを抑制することが可能となる。
【0067】
【0068】
放射線画像撮影装置１Ａは、放射線検出器１０のブロック構成が、第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置１と異なる。すなわち、本実施形態に係る放射線検出器１０は、３つのブロック１０Ｊ、１０Ｋ、及び１０Ｌに区画されている。
【0069】
ブロック１０Ｊは、第１の実施形態に係るブロック１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃを統合したものに相当する。すなわち、ブロック１０Ｊは、駆動回路３０Ａから出力される駆動信号が伝送されるゲート線３１の全体を包含する。ブロック１０Ｋは、第１の実施形態に係るブロック１０Ｄ、１０Ｅ、及び１０Ｆを統合したものに相当する。すなわち、ブロック１０Ｋは、駆動回路３０Ｂから出力される駆動信号が伝送されるゲート線３１の全体を包含する。ブロック１０Ｌは、第１の実施形態に係るブロック１０Ｇ、１０Ｈ、及び１０Ｉを統合したものに相当する。すなわち、ブロック１０Ｌは、駆動回路３０Ｃから出力される駆動信号が伝送されるゲート線３１の全体を包含する。
【0070】
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、放射線検出器１０の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。図８Ａは、放射線検出器１０のブロック１０Ｌを切り離した状態であり、図８Ｂは、放射線検出器１０のブロック１０Ｋ及び１０Ｌを切り離した状態である。
【0071】
第２の実施形態に係る放射線画像撮影装置１Ａによれば、第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置１と同様、放射線検出器１０の各ブロック１０Ｊ～１０Ｌが切り離し可能に構成されているので、放射線検出器１０の形状及びサイズの撮影現場での変更が可能である。
【0072】
【0073】
放射線画像撮影装置１Ｂは、放射線検出器１０のブロック構成が、第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置１と異なる。すなわち、本実施形態に係る放射線検出器１０は、３つのブロック１０Ｍ、１０Ｎ、及び１０Ｏに区画されている。
【0074】
ブロック１０Ｍは、第１の実施形態に係るブロック１０Ａ、１０Ｄ、及び１０Ｇを統合したものに相当する。すなわち、ブロック１０Ｍは、信号処理回路４０Ａに供給される電気信号が伝送される信号線４１の全体を包含する。ブロック１０Ｎは、第１の実施形態に係るブロック１０Ｂ、１０Ｅ、及び１０Ｈを統合したものに相当する。すなわち、ブロック１０Ｎは、信号処理回路４０Ｂに供給される電気信号が伝送される信号線４１の全体を包含する。ブロック１０Ｏは、第１の実施形態に係るブロック１０Ｃ、１０Ｆ、及び１０Ｉを統合したものに相当する。すなわち、ブロック１０Ｏは、信号処理回路４０Ｃに供給される電気信号が伝送される信号線４１の全体を包含する。
【0075】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、放射線検出器１０の各ブロックの切り離しの形態を例示した平面図である。図１０Ａは、放射線検出器１０のブロック１０Ｏを切り離した状態であり、図１０Ｂは、放射線検出器１０のブロック１０Ｎ及び１０Ｏを切り離した状態である。
【0076】
第３の実施形態に係る放射線画像撮影装置１Ｂによれば、第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置１と同様、放射線検出器１０の各ブロック１０Ｍ～１０Ｏが切り離し可能に構成されているので、放射線検出器１０の形状及びサイズの撮影現場での変更が可能である。
【0077】
［第４の実施形態］
図１１は、開示の技術の第４の実施形態に係る放射線画像撮影装置１Ｃの構成の一例を示す平面図である。放射線画像撮影装置１Ｃにおいて、放射線検出器１０は、複数のブロック１０Ａ～１０Ｐに区画されている。また、放射線画像撮影装置１Ｃは、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ及び信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄを有する。駆動回路３０Ａ、３０Ｂ及び信号処理回路４０Ａ、４０Ｂを収容したケース６０Ｌは、放射線検出器１０の第１の辺に沿って設けられている。駆動回路３０Ｃ、３０Ｄ及び信号処理回路４０Ｃ、４０Ｄを収容したケース６０Ｒは、放射線検出器１０の、上記第１の辺と対向する第２の辺に沿って設けられている。このように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１Ｃにおいては、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ及び信号処理回路４０Ａ、４０Ｂが放射線検出器１０の一端側に設けられ、駆動回路３０Ｃ、３０Ｄ及び信号処理回路４０Ｃ、４０Ｄが放射線検出器１０の他端側に設けられている。
【0078】
放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ａに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ及び１０Ｈに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ｂに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｉ、１０Ｊ、１０Ｋ及び１０Ｌに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ｃに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｍ、１０Ｎ、１０Ｏ及び１０Ｐに亘るゲート線３１の各々は、駆動回路３０Ｄに接続されている。
【0079】
放射線検出器１０のブロック１０Ａ、１０Ｅ、１０Ｉ及び１０Ｍに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路４０Ａに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｂ、１０Ｆ、１０Ｊ及び１０Ｎに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路４０Ｂに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｃ、１０Ｇ、１０Ｋ及び１０Ｏに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路４０Ｃに接続されている。放射線検出器１０のブロック１０Ｄ、１０Ｈ、１０Ｌ及び１０Ｐに亘る信号線４１の各々は、信号処理回路４０Ｄに接続されている。
【0080】
駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄは、それぞれ、制御部５０から供給される制御信号に基づいて、駆動信号を出力することで、画素１５に蓄積された電荷の読み出しを行う。駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄは、互いに電気的に接続されており、駆動回路相互間で連携して動作することが可能である。例えば、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは、駆動信号が駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄから順次出力されるように連携して動作することが可能である。なお、駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄは、互いに連携することなく独立に動作してもよい。駆動回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄ相互間の電気的接続は、有線または無線により実現することが可能である。
【0081】
信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、及び４０Ｄは、それぞれ、制御部５０から供給される制御信号に基づいて、画素１５から読み出された電荷による電気信号に対して所定の処理を施すことで、画像データを生成する。信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、及び４０Ｄは、互いに電気的に接続されており、信号処理回路相互間で連携して動作することが可能である。例えば、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、及び４０Ｄは、画像データが信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、及び４０Ｄから順次出力されるように連携して動作することが可能である。なお、信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、及び４０Ｄは、互いに連携することなく独立に動作してもよい。信号処理回路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、及び４０Ｄ相互間の電気的接続は、有線または無線により実現することが可能である。
【0082】
なお、第１乃至第４の実施形態では、放射線検出器１０のブロックの一部を切り離した後に、切り離したブロックを再度接続することを可能とする場合例示したが、この態様に限定されない。放射線検出器１０の各ブロックは、再接続が不可能な形態で切り離されてもよい。
【符号の説明】
【0083】
１Ａ、１Ｂ 放射線画像撮影装置
１０ 放射線検出器
１０Ａ～１０Ｏ ブロック
１１ 基板
１２ シンチレータ
１３ 筐体
１５ 画素
１６ ＴＦＴ
１７ 光電変換素子
２０、２０Ａ、２０Ｂ コネクタ
２１Ａ、２１Ｂ 導電部
２２Ａ、２２Ｂ 絶縁部
２３ 凹部
２４ 凸部
３０ 駆動回路
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 駆動回路
３１ ゲート線
３２ 回路基板
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ コネクタ
３４、３５ フレキシブルケーブル
３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ コネクタ
３６Ｂ コネクタ
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 信号処理回路
４１ 信号線
４２ 回路基板
４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ コネクタ
４４、４５ フレキシブルケーブル
４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ コネクタ
５０ 制御部
５１ 画像メモリ
５２ 通信部
５３ 電源部
６０ ケース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
