放射線檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種放射線檢測裝置。本發(fā)明的實施方式所涉及的放射線檢測裝置的特征在于，包括：殼體，該殼體實質(zhì)上是立方體，具有入射面蓋板及覆蓋垂直于入射面蓋板的側(cè)面的側(cè)面部；放射線檢測面板，該放射線檢測面板為平板狀，且收納在所述殼體的內(nèi)部，對通過所述入射面蓋板入射進來的放射線進行檢測；支承板，該支承板收納在所述殼體的內(nèi)部且固定到所述側(cè)面部，以與所述放射線的入射面相反的一側(cè)的背面來支承所述放射線檢測面板；以及電路基板，該電路基板收納在所述殼體的內(nèi)部，搭載有驅(qū)動所述放射線檢測面板的驅(qū)動電路的至少一部分，且配置在所述支承板的與所述放射線檢測面板相反的一側(cè)。
【專利說明】放射線檢測裝置
相關(guān)申請的交叉引用
本申請基于2012年9月25日提交的日本專利申請N0.2012-210842并要求其優(yōu)先權(quán)的權(quán)益；該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 實施方式大體上涉及放射線檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為檢測出放射線、尤其X射線的診斷用檢測器而言，使用有源矩陣的X射線圖像檢測器受到較大關(guān)注。通過將X射線照射到平面狀的檢測器，從而作為數(shù)字信號而輸出X射線拍攝圖像或?qū)崟rX射線圖像。由于是固體檢測器，因此，在畫質(zhì)性能、穩(wěn)定性等方面也有極大期待。因此，眾多大學和生產(chǎn)商都投入到研究開發(fā)中。
[0003]在實用化初期，開發(fā)了以較大劑量來收集靜止圖像的胸部?一般拍攝用的檢測器，且上述檢測器近年來正進行商品化。通過克服較大的技術(shù)障礙而開發(fā)出的應用于循環(huán)器官、消化器官領(lǐng)域中的檢測器也正進行商品化，這種檢測器需要在透視劑量下實現(xiàn)每秒30幀以上的實時動態(tài)圖像。此外，今后會成為重要的開發(fā)項目的不僅是作為檢查系統(tǒng)且其設置地點受限定的現(xiàn)有的X射線圖像檢測器，還有搬運X射線檢測器并在需要的地點進行X射線圖像診斷的X射線圖像檢測器、為被固定的檢查系統(tǒng)中的X射線圖像檢測器進行輔助拍攝的制品。
[0004]檢測放射線尤其X射線的放射線檢測裝置用于工業(yè)用的非破壞檢查、醫(yī)療診斷、結(jié)構(gòu)分析等化學研究等廣泛的領(lǐng)域中。
[0005]在放射線檢測裝置中，作為高靈敏度且高精細的裝置，已知有包括放射線檢測面板的放射線檢測裝置，該放射線檢測面板在光檢測器上直接形成將放射線轉(zhuǎn)換成光的熒光體層。該光檢測器具有光電轉(zhuǎn)換元件部，在該光點轉(zhuǎn)換元件部中，在玻璃基板上以2維方式來配置多個光傳感器和作為開關(guān)元件的TFT (Thin Film Transistor:薄膜晶體管)。各像素的開關(guān)元件與表示行的柵極線及表示列的信號線相連接。柵極線與信號線按格子狀配置，且與按格子狀配置的各像素相連接。
[0006]在平面型光檢測器上層疊將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的熒光體，從而將從外部入射的X射線在熒光體內(nèi)部轉(zhuǎn)換成可見光，將所產(chǎn)生的可見光入射到平面型光檢測器。此時，入射到平面型光檢測器內(nèi)部的光電二極管中的可見光被光電二極管轉(zhuǎn)換成電荷。這一電荷積累在光電二極管內(nèi)部或者積累在并聯(lián)連接的電容元件內(nèi)部。
[0007]被轉(zhuǎn)換成電荷的X射線圖像信息通過與光電二極管相連接的開關(guān)元件(TFT)而傳輸至基板外部。通過改變柵極線的電位，使與電位變化的柵極線相連接的TFT成為導通狀態(tài)。與成為導通狀態(tài)的TFT相連接的光電二極管或電容元件內(nèi)部所積累的電荷會通過TFT而輸出至外部。輸出至外部的電荷會通過與TFT相連接的信號線而輸出至玻璃基板外部。
[0008]輸出至玻璃基板外部的電荷信號被輸入到與各信號線相連接的積分放大器。輸入至積分放大器的電荷信息在被放大、并被轉(zhuǎn)換成電位信號后輸出。從積分放大器輸出的電位信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，最終作為圖像信號被編輯并輸出至X射線圖像檢測器的外部。在板狀的支承板的一個面支承放射線檢測面板，支承板的另一面支承對放射線檢測面板進行驅(qū)動的電路基板。這些放射線檢測面板及電路基板通過柔性電路基板進行電連接。
[0009]通過將金屬、樹脂零部件進行組合來構(gòu)成放射線檢測裝置的殼體，以便對支承放射線檢測面板的支承板、與放射線檢測面板相連接的電路基板進行保護使其不受外部影響，且使得上述支承板和上述電路基板成為一體。尤其，在可搬運的X射線圖像檢測器中，能實現(xiàn)薄型化和輕量化，并能替換成組合到現(xiàn)有的暗盒中且進行X射線圖像拍攝的膠片介質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是實施方式I的放射線檢測裝置的框圖。
圖2是實施方式I的放射線檢測面板的示意性立體圖。
圖3是實施方式I的圖像檢測部的電路圖。
圖4是實施方式I的放射線檢測裝置的縱向截面圖。
圖5是實施方式I的放射線檢測裝置的局部放大橫向截面圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的實施方式所涉及的放射線檢測裝置的特征在于，包括:殼體，該殼體實質(zhì)上是立方體，具有入射面蓋板及覆蓋垂直于該入射面蓋板的側(cè)面的側(cè)面部；放射線檢測面板，該放射線檢測面板為平板狀，且收納在所述殼體的內(nèi)部，對通過所述入射面蓋板入射進來的放射線進行檢測；支承板，該支承板收納在所述殼體的內(nèi)部且固定到所述側(cè)面部，以與所述放射線的入射面相反的一側(cè)的背面來支承所述放射線檢測面板；以及電路基板，該電路基板收納在所述殼體的內(nèi)部，搭載有驅(qū)動所述放射線檢測面板的驅(qū)動電路的至少一部分，且配置在所述支承板的與所述放射線檢測面板相反的一側(cè)。
本發(fā)明的實施方式所涉及的另一種放射線檢測裝置的特征在于，包括:殼體，該殼體具有入射面蓋板、和具有垂直于該入射面蓋板的側(cè)面的側(cè)面蓋板；放射線檢測面板，該放射線檢測面板為平板狀，且收納在所述殼體的內(nèi)部，對通過所述入射面蓋板入射進來的放射線進行檢測；支承板，該支承板收納在所述殼體的內(nèi)部且固定到所述側(cè)面部，以與所述放射線的入射面相反的一側(cè)的背面來支承所述放射線檢測面板；以及電路基板，該電路基板收納在所述殼體的內(nèi)部，搭載有驅(qū)動所述放射線檢測面板的驅(qū)動電路的至少一部分，且配置在所述支承板的與所述放射線檢測面板相反的一側(cè)。
【具體實施方式】
[0015]下面，參照附圖，對一實施方式的放射線檢測裝置進行說明。另外，對相同或相似的結(jié)構(gòu)標注相同標號，省略重復的說明。
[0016]圖1是一實施方式的放射線檢測裝置的框圖。圖2是本實施方式的放射線檢測面板的示意性立體圖。圖3是本實施方式的圖像檢測部的電路圖。[0017]放射線檢測裝置30具有放射線檢測面板21。放射線檢測面板21將入射的X射線轉(zhuǎn)換成電信號。[0018]放射線檢測面板21與多個積分放大器33相連接，且放射線檢測面板21與多個柵極驅(qū)動器32相連接。柵極驅(qū)動器32與行選擇電路35相連接。積分放大器33與A/D轉(zhuǎn)換器(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)34相連接。A/D轉(zhuǎn)換器34與圖像合成電路36相連接。
[0019]若柵極驅(qū)動器32從行選擇電路35接收到信號，則依次變更與放射線檢測面板21相連接的多根柵極線的電壓。積分放大器33對從放射線檢測面板21輸出的極微小的電荷信號進行放大并輸出。柵極驅(qū)動器32與行選擇電路35相連接，并根據(jù)X射線圖像的掃描方向來將信號發(fā)送到對應的柵極驅(qū)動器32。
[0020]放射線檢測面板21具備熒光轉(zhuǎn)換膜38和圖像檢測部12。入射到熒光轉(zhuǎn)換膜38的入射X射線37在熒光轉(zhuǎn)換膜38內(nèi)部被轉(zhuǎn)換成熒光。熒光轉(zhuǎn)換膜38所產(chǎn)生的熒光會到達圖像檢測部12的表面。
[0021]圖像檢測部12具有主要由玻璃基板構(gòu)成的保持基板11。在保持基板11上，按層狀來形成TFT電路層10和光電二極管16。由圖像檢測部12將從外部入射的可見光圖像轉(zhuǎn)換成利用電信號的圖像信息。
[0022]在圖像檢測部12的表面上，按格子狀形成有微小的像素。各像素具有薄膜晶體管
14、電容器15及光電二極管16。各像素與柵極線13和信號線17相連接。
[0023]接著，對放射線檢測面板21的動作進行說明。
[0024]在初始狀態(tài)下，在電容器15中存儲檢測出的電荷，且對并聯(lián)連接的光電二極管16施加反向偏置狀態(tài)的電壓。此時的電壓與施加到信號線17的電壓相同。
[0025]光電二極管16是二極管的一種，因此，即便施加反向偏置電壓，也幾乎沒有電流流過。因此，電容器15中存儲的電荷得到保持且不會減少。
[0026]在該情況下，若入射X射線37入射到熒光轉(zhuǎn)換膜38，則在熒光轉(zhuǎn)換膜38的內(nèi)部將高能量的X射線轉(zhuǎn)換成低能量的大量可見光。在熒光轉(zhuǎn)換膜38的內(nèi)部產(chǎn)生的熒光的一部分會到達配置于圖像檢測部12的表面的光電二極管16。
[0027]入射到光電二極管16的熒光會在光電二極管16的內(nèi)部被轉(zhuǎn)換成由電子和空穴形成的電荷，并沿電容器15施加的電場方向到達光電二極管16所具有的兩個端子，從而觀察到流過光電二極管16內(nèi)部的電流。
[0028]由熒光入射所產(chǎn)生的流過光電二極管16內(nèi)部的電流會流入到并聯(lián)連接的電容器15，發(fā)揮抵消電容器15內(nèi)部所存儲的電荷的作用。其結(jié)果是，電容器15中所存儲的電荷減少，在電容器15的端子間產(chǎn)生的電位差也比初始狀態(tài)減小。
[0029]柵極線13與特定柵極驅(qū)動器32相連接。柵極驅(qū)動器32依次改變多根柵極線13的電位。在某一特定時間，柵極驅(qū)動器32中電位發(fā)生變化的柵極線13只有I條。與電位發(fā)生變化的柵極線13相連接的薄膜晶體管14的源極、漏極端子之間的狀態(tài)會從絕緣狀態(tài)變?yōu)閷顟B(tài)。
[0030]對各信號線17施加特定的電壓。該電壓會被施加到電容器15，該電容器15通過與電位發(fā)生變化的柵極線13相連接的薄膜晶體管14的源極端子和漏極端子而進行連接。
[0031]在初始狀態(tài)下，電容器15與信號線17處于相同電位狀態(tài)，因此，在電容器15的電荷量未從初始狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，不會發(fā)生電荷從信號線17向電容器15進行電荷移動。但是，由于來自外部的入射X射線37會在熒光轉(zhuǎn)換膜38的內(nèi)部產(chǎn)生熒光，且該熒光會入射到光電二極管16，因而在與該光電二極管16并聯(lián)連接的電容器15中，其內(nèi)部所存儲的電荷會減少，從初始狀態(tài)的電位發(fā)生了變化。因此，電荷會從信號線17經(jīng)由成為導通狀態(tài)的薄膜晶體管14來進行移動，而電容器15的內(nèi)部所存儲的電荷量會回到初始狀態(tài)。所移動的電荷量會成為流過信號線17的信號，并被傳輸至外部。
[0032]信號線17與積分放大器33相連接。以一一對應的方式來連接信號線17和分別與其相對應的積分放大器33。流過信號線17的電流將被輸入到對應的積分放大器33。在積分放大器33中，對在固定時間內(nèi)流過的電流進行積分，將與該積分值對應的電壓輸出至外部。
[0033]通過進行該動作，能將在某固定時間內(nèi)流過信號線17的電荷量轉(zhuǎn)換成電壓值。其結(jié)果是，由入射X射線37在突光轉(zhuǎn)換膜38的內(nèi)部產(chǎn)生的突光的強弱分布與光電二極管16的內(nèi)部所產(chǎn)生的電荷信號相對應，且由積分放大器33將該電荷信號轉(zhuǎn)換成電位信息。
[0034]A/D轉(zhuǎn)換器34將積分放大器33所產(chǎn)生的電位依次轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。對于成為數(shù)字值的信號，在圖像合成電路36的內(nèi)部，根據(jù)圖像檢測部12的內(nèi)部所排列的像素的行和列來依次進行整理，并作為圖像信號輸出至外部。
[0035]通過連續(xù)進行這些動作，將從外部入射的X射線圖像信息轉(zhuǎn)換成利用電信號的圖像信息，并輸出至外部。對于輸出至外部的、利用電信號的圖像信息，能在常規(guī)顯示裝置中容易地進行圖像化，利用該圖像能將X射線圖像作為可見光圖像來進行觀察。
[0036]圖4是本實施方式的放射線檢測裝置的縱向截面圖。圖5是本實施方式的放射線檢測裝置的局部放大橫向截面圖。
[0037]放射線檢測裝置30具有放射線檢測面板21、支承板20、電路基板23、柔性電路基板18、以及殼體22。放射線檢測面板21收納在殼體22的內(nèi)部。殼體22是如下的箱體:具有與放射線檢測面板21平行的2個面、且該2個面之間的距離比放射線檢測面板21的邊長要短的立方體。
`[0038]殼體22具有入射面蓋板24、背面蓋板26、角部蓋板28及側(cè)面蓋板27。入射面蓋板24是與放射線檢測面板21隔開且相對的平板。入射X射線37透射過入射面蓋板24并入射到放射線檢測面板21。背面蓋板26是配置在放射線檢測面板21的背面?zhèn)?、即與入射面蓋板24相反一側(cè)且平行于入射面蓋板24的平板。
[0039]角部蓋板28和側(cè)面蓋板27形成垂直于殼體22的入射面蓋板24的側(cè)面。角部蓋板24配置在殼體22的4個角的棱線部。側(cè)面蓋板27配置在殼體22的4個側(cè)面部。將入射面蓋板24、背面蓋板26及側(cè)面蓋板27嵌合到角部蓋板28中。還可將角部蓋板28和側(cè)面蓋板27 —體成型。在角部蓋板28和側(cè)面蓋板27上，設有與入射面蓋板24和背面蓋板26平行地突出的固定部25。
[0040]考慮輕量化和成形性等，優(yōu)選由ABS、PC、PPS等樹脂材料來形成側(cè)面蓋板27和角部蓋板28。側(cè)面蓋板27和角部蓋板28既可以用不同材質(zhì)來形成、也可以用相同材料來形成。側(cè)面蓋板27和角部蓋板28還可一體形成。
[0041]支承板20是例如由CFRP (碳纖維強化塑料)制成的平板。支承板20以平行于入射面蓋板24的方式來固定到固定部25。放射線檢測面板21和電路基板23被固定到支承板20。[0042]例如，對于支承板20的各邊，分別設有多個固定部25。角部蓋板28和側(cè)面蓋板27作為一體結(jié)構(gòu)具有固定部25。通過該固定部25，將支承板20與多處進行固定，從而增強與支承板20的連結(jié)強度。設定固定部25的位置和數(shù)量，使得能以需要的強度將側(cè)面蓋板27及角部蓋板28與支承板20進行固定。
[0043]放射線檢測面板21和電路基板23通過柔性電路基板18進行電連接。柔性電路基板18例如為多個，且配置成不干擾固定部25。為了確保固定部25與支承板20的結(jié)合強度，優(yōu)選使固定部25與支承板20的結(jié)合位置位于距離支承板20的外緣具有一定距離而稍許進入內(nèi)側(cè)的位置。另一方面，根據(jù)所搭載的電路，需要增大電路基板23。因此，增大電路基板23的情況下，優(yōu)選預先對電路基板23形成槽口以避開固定部25與支承板20的結(jié)合部。
[0044]此外，在殼體22因施加了外力而變形時，為了在電路基板23與殼體22之間保持必要的空間，而設置空間保持支柱29?？蓪⒖臻g保持支柱29固定到支承板20或背面蓋板26中的任一個，或者固定到這兩者。只要能確保必要的空間，空間保持支柱29也可與電路基板23或殼體22的背面蓋板26等成為一體。
[0045]為了支承面板，支承板20必須具有一定程度的剛性和強度。通過將角部蓋板28和側(cè)面蓋板27直接固定到支承板20，角部蓋板28和側(cè)面蓋板27與支承板20成為一體，由此作為整體能具有較高剛性和強度。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，支承板20的材質(zhì)會對殼體22整體的強度帶來較大影響，通過采用比重小且具有強度的材料，能實現(xiàn)又薄又輕的殼體22。
[0046]此外，在固定部25與角部蓋板28或側(cè)面蓋板27之間的固定部位、即在側(cè)面一側(cè)的端部上，設有垂直于入射面蓋板24的肋狀物。由此，提高固定部25的強度，并提高殼體22整體的強度。
[0047]如上，根據(jù)本實施方式，對于使用放射線檢測裝置30時的假設外力，在外形尺寸的限制范圍內(nèi)，能對殼體22內(nèi)部所內(nèi)置的放射線檢測面板21和電路基板23進行保護。即，能實現(xiàn)既堅固、又輕又薄的殼體22。
[0048]尤其，本實施方式對于確?？砂徇\的放射線檢測裝置30的強度而言是有效的。在可搬運的放射線檢測裝置30中，需要滿足與現(xiàn)有的以膠片介質(zhì)進行診斷的暗盒相置換的外形尺寸，若根據(jù)放射線檢測面板21的尺寸來考慮需要的支承板20的支承面積、并消除與其它構(gòu)件之間的不需要的干擾，則殼體22的側(cè)面構(gòu)件必須由壁厚較薄的構(gòu)件來構(gòu)成。但是，通過采用本實施方式的固定結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)能對放射線檢測面板21和電路基板23進行保護的殼體22。
[0049] 雖然對本發(fā)明的一實施方式進行了說明，但該實施方式僅作為示例呈現(xiàn)，而并非要對發(fā)明范圍進行限定。該新的實施方式可通過其它各種方式進行實施，在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，可進行各種省略、置換、變更。該實施方式及其變形均包含在發(fā)明的范圍和要旨中，并且包含在專利權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其等同范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種放射線檢測裝置，其特征在于，包括: 殼體，該殼體實質(zhì)上是立方體，具有入射面蓋板及覆蓋垂直于該入射面蓋板的側(cè)面的側(cè)面部； 放射線檢測面板，該放射線檢測面板為平板狀，且收納在所述殼體的內(nèi)部，對通過所述入射面蓋板入射進來的放射線進行檢測； 支承板，該支承板收納在所述殼體的內(nèi)部且固定到所述側(cè)面部，以與所述放射線的入射面相反的一側(cè)的背面來支承所述放射線檢測面板；以及 電路基板，該電路基板收納在所述殼體的內(nèi)部，搭載有驅(qū)動所述放射線檢測面板的驅(qū)動電路的至少一部分，且配置在所述支承板的與所述放射線檢測面板相反的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 所述殼體還具有背面蓋板、角部蓋板和側(cè)面蓋板， 所述背面蓋板配置在與所述入射面蓋板相反的一側(cè)，且平行于所述入射面蓋板， 所述側(cè)面蓋板設置在所述側(cè)面部上， 所述角部蓋板設置在所述殼體的角上。
3.如權(quán)利要求1所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 所述側(cè)面部具有平行于所述入射面蓋板并朝內(nèi)側(cè)突出的固定部，` 所述支承板固定到所述固定部。`
4.如權(quán)利要求3所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 在所述固定部的外側(cè)的端部設有垂直于所述入射面蓋板的肋狀物。
5.如權(quán)利要求1所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 還包括設置在所述殼體與所述電路基板之間的空間保持支柱。
6.如權(quán)利要求3所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 還具備將所述放射線檢測面板和所述電路基板進行電連接的多個柔性電路基板， 在不干擾所述柔性電路基板的位置上設置多個所述固定部。
7.如權(quán)利要求2所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 所述側(cè)面蓋板和所述角部蓋板一體成型。
8.如權(quán)利要求3所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 所述電路基板具有避開所述固定部與所述支承板的結(jié)合部的槽口。
9.一種放射線檢測裝置，其特征在于，包括: 殼體，該殼體具有入射面蓋板、和具有垂直于該入射面蓋板的側(cè)面的側(cè)面蓋板； 放射線檢測面板，該放射線檢測面板為平板狀，且收納在所述殼體的內(nèi)部，對通過所述入射面蓋板入射進來的放射線進行檢測； 支承板，該支承板收納在所述殼體的內(nèi)部且固定到所述側(cè)面部，以與所述放射線的入射面相反的一側(cè)的背面來支承所述放射線檢測面板；以及 電路基板，該電路基板收納在所述殼體的內(nèi)部，搭載有驅(qū)動所述放射線檢測面板的驅(qū)動電路的至少一部分，且配置在所述支承板的與所述放射線檢測面板相反的一側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的放射線檢測裝置，其特征在于， 所述殼體還具有背面蓋板、角部蓋板， 所述背面蓋板配置在與所述入射面蓋板相反的一側(cè)，且平行于所述入射面蓋板，所述角部蓋板設置在所述殼體的角上。
11.如權(quán)利要求9所述的放射線檢測裝置，其特征在于，所述側(cè)面蓋板具有平行于所述入射面蓋板并朝內(nèi)側(cè)突出的固定部，所述支承板固定到所述固定部。
12.如權(quán)利要求11所述的放射線檢測裝置，其特征在于，在所述固定部與所述側(cè)面蓋板的結(jié)合部，設有垂直于所述入射面蓋板的肋狀物。
13.如權(quán)利要求9所述的放射線檢測裝置，其特征在于，還包括設置在所述殼體與所述電路基板之間的空間保持支柱。
14.如權(quán)利要求11所述的放射線檢測裝置，其特征在于，還具備將所述放射線檢測面板和所述電路基板進行電連接的多個柔性電路基板，在不干擾所述柔性電路基板的位置上設置多個所述固定部。
15.如權(quán)利要求10所述的放射線檢測裝置，其特征在于，所述側(cè)面蓋板和所述角部蓋板一體成型。
16.如權(quán)利要求11所述的放射線檢測裝置，其特征在于，所述電路基板具有避開所述固定部與所述支承板的所述結(jié)合部的槽口。
【文檔編號】A61B6/00GK103654814SQ201310449863
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】鷹取幸司 申請人:株式會社東芝, 東芝電子管器件株式會社