WO2010109984A1

WO2010109984A1 - 放射線画像検出システム

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Publication number: WO2010109984A1
Application number: PCT/JP2010/052400
Authority: WO
Inventors: 幸大贄川; 江口　愛彦
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Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2010-09-30
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Abstract

　充電のみを行う場合には大電流による高速充電が可能であるとともに、撮影等を行う場合には取り廻しがよく、画質の劣化も生じない放射線画像検出システムを提供する。　そのために、各機能部に電力を供給するバッテリ２８を内蔵し、バッテリ２８からの電力供給による駆動が可能なカセッテ型の放射線画像検出装置２と、外部から放射線画像検出装置２に電力を供給可能なクレードル４及びケーブル５と、バッテリ２８の充電制御を行う充電制御回路と、を備え、放射線画像検出装置２は、クレードル４及びケーブル５のそれぞれと電気的に接続可能に構成され受電を行う検出装置側コネクタ部２６を有し、バッテリ２８の充電は、クレードル４による接続とケーブル５による接続との双方により可能に構成され、充電制御回路６は、クレードル４による接続時と、ケーブル５による接続時とで充電電流を切り替える構成とした。

Description

放射線画像検出システム

　本発明は、放射線画像検出システムに関するものである。

　従来、医療用の放射線画像を取得する手段として、いわゆるフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）と呼ばれる固体撮像素子を２次元的に配置した放射線画像検出装置が知られている。このような放射線画像検出装置には、放射線検出素子として、ａ－Ｓｅ（アモルファスセレン）のような光導電物質を用いて放射線エネルギーを直接電荷に変換し、この電荷を２次元的に配置されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等の信号読出し用のスイッチ素子によって画素単位に電気信号として読み出す直接方式のものや、放射線エネルギーをシンチレータ等で光に変換し、この光を２次元的に配置されたフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換してＴＦＴ等によって電気信号として読み出す間接方式のもの等があることが知られている。

　そして近年では、内部にバッテリを内蔵し、ケーブルレスで駆動する可搬型に構成されたカセッテ型の放射線画像検出装置が開発されている（例えば、特許文献１から特許文献３参照）。放射線画像検出装置をこのように構成した場合、患者のベッドサイド等におけるポータブル撮影をはじめとする自由度の高い撮影が可能となる。

特開２００１－２２４５７９号公報特開平６－３４２０９９号公報特許第３３０２１６３号公報

　しかしながら、放射線画像検出装置が内部のバッテリのみで駆動する場合、撮影や画像データの転送処理等の途中でバッテリ容量が足りなくなることが起こり得る。この場合には、撮影やデータ転送等の処理をやり直さなければならないとの不都合が生じる。
　そこで、放射線画像検出装置に外部から電力を供給するケーブルを接続して、充電を行いながら撮影等を行う構成とすることも考えられる。

　自由度の高い撮影が可能であるというカセッテ型の放射線画像検出装置の利点を活かすためには、充電を行う場合に、できるだけ早く充電を完了させてケーブルレスによる撮影等を行うことができる状態にすることが好ましい。

　しかし、充電時間を短縮するために充電電流を大きくしようとすると、電流容量を確保するために給電用のケーブルの径を太くせざるを得なくなり、取り廻しが不自由になるとの問題がある。
　また、大電流で充電を行う場合には、ケーブルによる電力損失が大きく、充電制御回路等における発熱が大きくなるため、この熱が放射線画像検出装置のセンサパネル部の特性に影響を与えてしまう。さらに、充電制御回路を流れる電流が大きくなるため、これに比例して充電制御回路から発生するノイズも大きくなる。
　このため、充電を行いながらこれと同時並行的に撮影等を行おうとした場合には、画像信号に悪影響を与え、画質が劣化する等、不具合が生じるおそれもある。

　そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、充電のみを行う場合には大電流による高速充電が可能であるとともに、撮影等を行う場合には取り廻しがよく、画質の劣化も生じない放射線画像検出システムを提供することを目的とするものである。

　前記の課題を解決するために、本発明の放射線画像検出システムは、
　各機能部に電力を供給するバッテリを内蔵し、前記バッテリからの電力供給による駆動が可能なカセッテ型の放射線画像検出装置と、
　前記バッテリの充電制御を行う充電制御回路と、
　前記放射線画像検出装置を載置することにより、外部から前記放射線画像検出装置に電力を供給可能に構成されたクレードルと、
　前記放射線画像検出装置と接続することにより、外部から前記放射線画像検出装置に電力を供給可能なケーブルと、を備え、
　前記放射線画像検出装置は、前記クレードル及び前記ケーブルのそれぞれと電気的に接続可能に構成され受電を行う接続部を有し、
　前記バッテリの充電は、前記クレードルによる接続と前記ケーブルによる接続との双方により可能に構成され、
　前記充電制御回路は、前記クレードルによる接続時と、前記ケーブルによる接続時とで充電電流を切り替えることを特徴とする。

　この発明によれば、ケーブル接続時には充電電流を小さくすることにより、ケーブルの電流容量を小さくできるため、ケーブルの細線化が可能となり、放射線画像検出装置の取り廻し性が向上する。
　また、ケーブル、及び充電制御回路を流れる電流を小さくすることができるため、ケーブルによる電圧降下分の電力ロスを低減させることができ、充電制御回路における発熱が小さくなるとともに、充電制御回路からのノイズの発生量を抑えることができる。これにより、熱やノイズの影響による画質の劣化を抑制することができる。
　さらに、クレードルに接続したときは大電流で充電することができ、短時間での充電が可能となるとの効果を奏する。

第１の実施形態に係る放射線画像検出システムのシステム構成を示す概略図である。図１に示す放射線画像検出装置の外観を示す斜視図である。図１に示す放射線画像検出装置のセンサパネル部及び読取部等の構成を示す等価回路図である。図１における充電制御回路の概略構成を示す要部ブロック図である。図１に示す放射線画像検出装置をクレードルに接続した状態を示す説明図である。図１に示す放射線画像検出装置にケーブルを接続した状態を示す説明図である。放射線画像検出システムが適用される放射線画像撮影システムのシステム構成の一例を示す概略図である。図４に示すクレードルのコネクタ部の一変形例を示す要部ブロック図である。第２の実施形態に係る放射線画像検出システムにおける充電制御回路の概略構成を示す要部ブロック図である。図９に示す放射線画像検出装置をクレードルに接続した状態を示す説明図である。図９に示す放射線画像検出装置にケーブルを接続した状態を示す説明図である。

　以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。

［第１の実施形態］
　まず、図１から図７を参照しつつ、本発明に係る放射線画像検出システムの第１の実施形態について説明する。ただし、本発明を適用可能な実施形態は図示例のものに限定されるものではない。

　本実施形態に係る放射線画像検出システム１は、図１に示すように、放射線画像検出装置２と、放射線画像検出装置２が載置されるクレードル４と、放射線画像検出装置２に接続されるケーブル５とを備えている。

　クレードル４は、放射線画像検出装置２を載置することにより、外部から放射線画像検出装置２に電力を供給可能に構成されており、図４に示すように、図示しない外部電源と接続されるコンセント８が接続されているＡＣ／ＤＣ定電圧電源４１と、ＡＣ／ＤＣ定電圧電源４１から供給される電力を外部に出力する出力コネクタ部とを備えている。ＡＣ／ＤＣ定電圧電源４１は、負荷の変動に左右されず常に一定の電圧で電力を出力するものであり、出力コネクタ部は、この所定の電圧で放射線画像検出装置２に対して電力を供給するようになっている。
　本実施形態においてクレードル４には、出力コネクタ部として、放射線画像検出装置２がクレードルに載置されたときに検出装置側コネクタ部２６と接続されるクレードル出力コネクタ部４２と、検出装置側コネクタ部２６に接続されるケーブル５が接続されるケーブル用出力コネクタ部４３とが設けられている。

　クレードル４に放射線画像検出装置２は装着されると、クレードル出力コネクタ部４２が放射線画像検出装置２の検出装置側コネクタ部２６と電気的に接続されて、ＡＣ／ＤＣ定電圧電源４１から放射線画像検出装置２に直接電力が供給されるようになっている。
　また、ケーブル用出力コネクタ部４３に接続されたケーブル５が検出装置側コネクタ部２６に接続されるとケーブル５を介してＡＣ／ＤＣ定電圧電源４１から放射線画像検出装置２に電力が供給される。

　ケーブル５は、放射線画像検出装置２と接続することにより、外部から放射線画像検出装置２に電力を供給可能なものである。本実施形態では、ケーブル５は、その一端側が放射線画像検出装置２の検出装置側コネクタ部２６に接続され、他端側がクレードル４のケーブル用出力コネクタ部４３に接続される。これにより、ＡＣ／ＤＣ定電圧電源４１から放射線画像検出装置２に電力が供給される。
　なお、本実施形態では、ケーブル５がクレードル４を介して外部電源と接続される例を示しているが、ケーブル５と外部電源との接続の仕方はこれに限定されず、ケーブル５がクレードル４の外にあるＡＣ／ＤＣ定電圧電源と直接接続されて外部電源から放射線画像検出装置２への電力供給が行われるように構成してもよい。

　なお、ケーブル５の太さ等は特に限定されないが、本実施形態では、ケーブル５を接続した状態で撮影等を行うことが想定されるため、できるだけケーブル５の径が細く、とり廻しのよいものが好ましい。
　ケーブル５の径が細い場合には、供給可能な電流容量は小さくなるが、その分ケーブル５における電圧降下分の電力ロスを低減させることができる。また、供給可能な電流容量は小さければその分、後述する充電制御回路６における発熱が小さくなり、熱の影響による画質劣化を抑制することができる。また、充電制御回路６から生じるノイズの発生量を抑えることも可能となる。

　本実施形態において放射線画像検出装置２は、いわゆるフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector：以下「ＦＰＤ」という。）をカセッテ型に構成した可搬型のカセッテ型ＦＰＤであり、放射線画像撮影に用いられ、放射線画像データ（以下、単に「画像データ」と称する。）を取得するものである。
　なお、以下では、放射線画像検出装置２として、シンチレータ等を備え、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検出装置について説明するが、本発明は、シンチレータ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検出装置に対しても適用することができる。

　なお、本実施形態における放射線画像検出装置２は、後述するように、バッテリ２８を内蔵しており、このバッテリ２８のみから電力を取得して各機能部を駆動するバッテリ駆動状態と、クレードル４又はケーブル５を介して外部から給電することにより駆動する外部給電駆動状態との２つの駆動状態が選択可能となっており、この外部給電駆動状態のときには、各機能部の駆動と並行してバッテリ２８の充電を行うことができるように構成されている。

　図２は、本実施形態における放射線画像検出装置２の斜視図である。
　放射線画像検出装置２は、図２に示すように、内部を保護する筐体２１を備えている。筐体２１は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｘ（以下、放射線入射面Ｘという。）が、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図２では、筐体２１がフロント部材２１ａとバック部材２１ｂとで形成されている場合が示されているが、その形状、構成は特に限定されず、この他にも、筐体２１を筒状のいわゆるモノコック状に形成することも可能である。

　図２に示すように、本実施形態において、放射線画像検出装置２の側面部分には、電源スイッチ２２、インジケータ２５、検出装置側コネクタ部２６等が配置されている。

　電源スイッチ２２は、放射線画像検出装置２の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるものであり、電源スイッチ２２を操作することにより、後述するバッテリ２８（図１参照）による放射線画像検出装置２の各機能部に対する電力供給の開始及び停止を指示する信号が後述する制御部３０（図１参照）に出力される。放射線画像検出装置２を撮影に使用しないときには、電源をＯＦＦ（すなわち、バッテリ２８による各機能部に対する電力供給を停止）にしておくことにより、バッテリ２８の電力消費を抑えることができる。

　インジケータ２５は、例えばＬＥＤ等で構成されバッテリ２８の充電残量や各種の操作状況等を表示するものである。

　また、放射線画像検出装置２には、放射線画像検出装置２の各機能部に電力を供給するバッテリ２８が設けられている。
　バッテリ２８は、充電可能なものであり、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池等の充電自在な二次電池や、電気二重層コンデンサ、リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）等の蓄電素子等を適用することができる。
　このうち、特に、リチウムイオンキャパシタは、蓄電効率に優れるとともに、大電流（例えば５～１０アンペア）による高速充電が可能であり、充電時間を大幅に短縮することができるため、好ましい。

　また、放射線画像検出装置２の側面部分には、筐体２１内に内蔵されたバッテリ２８の交換のために開閉される蓋部材７０が設けられており、蓋部材７０の側面部には、放射線画像検出装置２が後述する無線アクセスポイント１１３（図５参照）を介して外部と無線方式で情報の送受信を行うためのアンテナ装置７１が埋め込まれている。

　検出装置側コネクタ部２６は、図４に示すように、クレードル４及びケーブル５のそれぞれと電気的に接続可能に構成されており、外部から放射線画像検出装置２に供給される電力の受電を行う接続部である。
　後述するように、検出装置側コネクタ部２６にクレードル４のクレードル出力コネクタ部４２が接続されるとバッテリ２８に大電流を供給して急速充電することが可能となる。また、検出装置側コネクタ部２６にケーブル５が接続されると、外部から供給される電力で各機能部を駆動させつつバッテリ２８の充電を行うことも可能となるように構成されている。

　バッテリ２８と検出装置側コネクタ部２６との間には、接続検出部６０が設けられている。接続検出部６０は、検出装置側コネクタ部２６に、クレードル４又はケーブル５のいずれが接続されたかを検出する検知手段である。接続検出部６０による検出結果は、充電制御回路６の充電電流設定部６１に出力される。
　なお、本実施形態において、接続検出部６０が、検出装置側コネクタ部２６に接続されたのがクレードル４であるかケーブル５であるかを検出する手法は特に限定されない。例えば、検出装置側コネクタ部２６に機械的なスイッチ（図示せず）を設けて、クレードル４が接続されたときとケーブル５が接続されたときとでスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態が切り変わるように構成してもよいし、検出用の接点を設けて、クレードル４が接続されたときとケーブル５が接続されたときとで接点の短絡／開放状態が変わるように構成してもよい。

　また、バッテリ２８と各機能部との間には、電源回路２９（図１参照）が設けられている。電源回路２９は、バッテリ２８から供給される電力を供給先の各機能部に適するように、その電流値等を適宜変換・調整する機能部である。

　筐体２１の放射線入射面Ｘ（図２参照）の内側には、放射線入射面Ｘから入射した放射線を吸収して可視光を含む波長の光に変換する図示しないシンチレータ層が形成されている。シンチレータ層は、例えばＣｓＩ：ＴｌやＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体内に発光中心物質が付活された蛍光体を用いて形成されたものを用いることができる。

　シンチレータ層の放射線が入射する側の面とは反対側の面側には、シンチレータ層から出力された光を電気信号に変換する複数の光電変換素子２３（図３参照）が２次元状に複数配列された検出手段としてのセンサパネル部２４が設けられている。光電変換素子２３は、例えばフォトダイオード等であり、シンチレータ層等と共に、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出素子を構成する。

　本実施形態においては、制御部３０、走査駆動回路３２、信号読出し回路３３等により、このセンサパネル部２４の各光電変換素子２３の出力値を読み取る読取手段である読取部４５（図３参照）が構成されている。

　センサパネル部２４及び読取部４５の構成について、図３の等価回路図を参照しつつ、さらに説明する。
　図３に示すように、センサパネル部２４の各光電変換素子２３の一方の電極にはそれぞれ信号読出し用のスイッチ素子であるＴＦＴ４６のソース電極が接続されている。また、各光電変換素子２３の他方の電極にはバイアス線Ｌｂが接続されており、バイアス線Ｌｂはバイアス電源３６に接続されていて、バイアス電源３６から各光電変換素子２３に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。

　各ＴＦＴ４６のゲート電極はそれぞれ走査駆動回路３２から延びる走査線Ｌｌに接続されており、ＴＦＴ４６のゲート電極には、この走査線Ｌｌを介して図示しないＴＦＴ電源から読み出し電圧（ＯＮ電圧）又はＯＦＦ電圧が印加されるようになっている。また、各ＴＦＴ４６のドレイン電極はそれぞれ信号線Ｌｒに接続されている。各信号線Ｌｒは、それぞれ信号読出し回路３３内の増幅回路３７に接続されており、各増幅回路３７の出力線はそれぞれサンプルホールド回路３８を経てアナログマルチプレクサ３９に接続されている。また、信号読出し回路３３には信号をデジタル信号に変換処理する処理手段としてのＡ／Ｄ変換部４０が接続されており、アナログマルチプレクサ３９から送り出されたアナログの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部４０によりデジタルの画像信号に変換される。信号読出し回路３３は、このＡ／Ｄ変換部４０を介して制御部３０に接続されており、デジタルの画像信号が制御部３０に出力される。制御部３０には、記憶部３１が接続されており、制御部３０は、Ａ／Ｄ変換部４０から送られたデジタルの画像信号を画像データとして記憶部３１に記憶させるようになっている。

　制御部３０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるコンピュータであり、放射線画像検出装置２全体を統括的に制御する。
　信号処理部３４は、画像データに所定の信号処理を施すことによって画像データを外部に出力するのに適した形式のデータとする機能部である。

　ＲＯＭには、実写画像データ生成処理、オフセット補正値生成処理、給電制御処理等、放射線画像検出装置２において各種の処理を行うためのプログラム、各種の制御プログラムやパラメータ等が記憶されている。
　制御部３０は、ＲＯＭに格納された所定のプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。

　記憶部３１は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等で構成されており、記憶部３１には、読取部４５（図３参照）により生成される実写画像データ（被写体を透過した放射線に基づく画像データ）や、ダーク読取値（放射線を照射しない状態で取得された画像データ）等が記憶されるようになっている。
　なお、記憶部３１は内蔵型のメモリでもよいし、メモリカード等の着脱可能なメモリでもよい。また、その容量は特に限定されないが、複数枚分の画像データを保存可能な容量を有することが好ましい。このような記憶手段を備えることによって、被写体に対して連続して放射線を照射し、その度ごとに画像データを記録し蓄積していくことができ、連続撮影や動画撮影を行うことが可能となる。

　通信部３５は、アンテナ装置７１と接続されており、制御部３０の制御に従って、コンソール１０１等の外部装置との間で各種信号の送受信を行うものである。通信部３５は、無線アクセスポイント１１３を介して無線方式でコンソール１０１等の外部装置との通信を行う。
　本実施形態において、通信部３５は、読取部４５によって読み取られＡ／Ｄ変換部４０においてアナログ信号からデジタル信号に変換された画像信号に基づく画像データを外部機器であるコンソール１０１に送信するとともにコンソール１０１等から撮影オーダ情報等を受信する。

　充電制御回路６は、バッテリ２８を充電する際に、バッテリ２８に供給する充電電流を制御する機能部である。図４は、本実施形態における充電制御回路６の構成を示した要部ブロック図である。
　図４に示すように、本実施形態において、充電制御回路６は、充電電流設定部６１、スイッチ制御部６２、充電スイッチ６３、インダクタ６４、充電電流検出部６５、バッテリ電圧検出部６６を備えている。

　充電電流設定部６１は、接続検出部６０による検知結果に応じて、バッテリ２８に供給する充電電流を切り替える機能部である。
　本実施形態において、検出装置側コネクタ部２６にクレードル出力コネクタ部４２が接続されたと検知された場合には、バッテリ２８に供給する充電電流の電流値を高く設定して、大電流による高速充電を行うようになっている。
　また、検出装置側コネクタ部２６にケーブル５が接続されたと検知された場合には、バッテリ２８に供給する電流の電流値を低く設定して、小電流による充電を行うようにする。そして、この場合には、バッテリ２８の充電を行いながら、これと並行して撮影等を行うことができるようになっており、ケーブル５を介して外部電源から供給された電力がバッテリ２８のほか、電源回路２９を介して各機能部にも供給されるようになっている。

　バッテリ電圧検出部６６は、バッテリ２８の電圧を検出する機能部である。バッテリ電圧検出部６６によって検出された検出結果は、スイッチ制御部６２に出力されるようになっている。

　充電電流検出部６５は、バッテリ２８を充電する際、その充電のためにバッテリ２８に供給される充電電流の電流値を検出する機能部である。充電電流検出部６５は、バッテリ２８に供給される電流の電流値の変化を検出し、スイッチ制御部６２に出力するようになっている。
　後述のように、本実施形態では、バッテリ２８の充電の際、ある程度まで定電流充電を行ったら定電圧充電に切り替えるようになっているが、充電方式が定電流充電から定電圧充電に切り替わると、時間の経過に伴って徐々にバッテリ２８に流れる電流が減少していく。充電電流検出部６５は、この電流値の変化を検出して、スイッチ制御部６２に出力する。

　充電スイッチ６３は、バッテリ２８に対する充電電流、又は充電電圧の制御を行うスイッチである。
　本実施形態では、バッテリ２８を充電する際、まずバッテリ２８に所定の電流値の電流を供給して充電を行う定電流充電を行う。定電流充電が開始されると、時間の経過に伴い、バッテリ２８の電圧が徐々に上がっていく。すなわち、一定の電流値を維持するために電圧を徐々に上げながら充電が行われる。しかし、バッテリ２８の電圧が所定の電圧を超えた場合に、そのまま定電流充電を続けると電流が流れすぎて容量オーバーとなってしまう。このため、バッテリ２８の電圧が所定の閾値に達するまでは定電流充電を行うが、バッテリ２８の電圧が所定の閾値に達すると、充電方式を定電圧充電に切り替えるようになっている。そして、定電圧充電により容量ぎりぎりまでバッテリ２８の充電を行い、フルに充電された時点で充電を中止させる。
　充電スイッチ６３は、スイッチ制御部６２の制御により、このような切り替えを行う機能部である。
　なお、充電スイッチ６３の種類としては、一般にFETが用いられるが、電磁式スイッチ（電磁式リレー）でも半導体スイッチ（SSR）や光電スイッチ（Photoリレー）等のいずれで構成してもよい。

　スイッチ制御部６２は、充電スイッチ６３を制御する機能部である。スイッチ制御部６２は、バッテリ電圧検出部６６と接続されており、バッテリ２８の電圧が所定の値（閾値）になるまでは定電流充電を行い、所定の値以上になると定電圧充電に切り替えるように充電スイッチ６３を制御する。
　また、定電圧充電を行ってバッテリ２８がフルに充電された状態になると、スイッチ制御部６２は充電スイッチ６３をＯＦＦとし、バッテリ２８の充電を中止するように制御するようになっている。具体的には、スイッチ制御部６２には、前述のように、充電電流検出部６５から検出結果が出力されるようになっており、スイッチ制御部６２は、この充電電流検出部６５からの検出結果に基づいて、電流がほとんど流れなくなった時点（所定の閾値以下となった時点）で充電終了と判断し、充電スイッチ６３をＯＦＦとするようになっている。

　また、充電制御回路６内にはインダクタ６４が設けられており、ＡＣ／ＤＣ定電圧電源から送られた電流は、このインダクタ６４を介してバッテリ２８に供給されるようになっている。インダクタ６４は、充電スイッチ６３でＯＮ／ＯＦＦされた電圧、及び電流を平滑化するものである。

　また、充電制御回路６とバッテリ２８の間には、バッテリ２８の充電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるバッテリスイッチ６７が設けられている。バッテリスイッチ６７は、バッテリ２８に対する充電制御回路６以外からの電流の流入を防ぐと共に、充電時、及び過放電時にバッテリ２８と負荷との接続を遮断する機能を備えている。

　なお、この放射線画像検出システム１は、例えば図５に示すような放射線画像撮影システム１００内に配置されて使用される。

　放射線画像撮影システム１００は、例えばこの放射線画像検出システム１と、放射線画像検出システム１を構成する放射線画像検出装置２と通信可能なコンソール１０１とを備えている。

　図５に示すように、放射線画像検出装置２は、例えば、放射線を照射して患者Ｍの一部である被写体（患者Ｍの撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１に設けられており、コンソール１０１は、この撮影室Ｒ１に対応して設けられている。
　なお、本実施形態においては、放射線画像撮影システム内に１つの撮影室Ｒ１が設けられており、撮影室Ｒ１内に３つの放射線画像検出装置２が配置されている場合を例として説明するが、撮影室の数、各撮影室に設けられる放射線画像検出装置２の数は図示例に限定されない。
　また、撮影室Ｒ１が複数ある場合に、コンソール１０１は各撮影室Ｒ１に対応して設けられていなくてもよく、複数の撮影室Ｒ１に対して１台のコンソール１０１が対応付けられていてもよい。

　撮影室Ｒ１内には、放射線画像検出装置２を装填・保持可能なカセッテ保持部１１１を備えるブッキー装置１１０、被写体（患者Ｍの撮影対象部位）に放射線を照射するＸ線管球等の放射線源（図示せず）を備える放射線発生装置１１２が設けられている。カセッテ保持部１１１は、撮影時に放射線画像検出装置２を装填するものである。
　なお、図５には撮影室Ｒ１内に臥位撮影用のブッキー装置１１０ａと立位撮影用のブッキー装置１１０ｂとがそれぞれ１つずつ設けられている場合を例示しているが、撮影室Ｒ１内に設けられるブッキー装置１１０の数は特に限定されない。また、本実施形態では、各ブッキー装置１１０に対応して１つずつ放射線発生装置１１２が設けられている構成を例示しているが、例えば、撮影室Ｒ１内に放射線発生装置１１２を１つ備え、複数のブッキー装置１１０に対して１つの放射線発生装置１１２が対応し、適宜位置を移動させたり、放射線照射方向を変更する等して使用するようになっていてもよい。

　また、撮影室Ｒ１は、放射線を遮蔽する室であり、無線通信用の電波も遮断されるため、撮影室Ｒ１内には、放射線画像検出装置２とコンソール１０１等の外部装置とが通信する際にこれらの通信を中継する無線アクセスポイント（基地局）１１３等が設けられている。

　また、本実施形態では、撮影室Ｒ１に隣接して前室Ｒ２が設けられている。前室Ｒ２には、放射線技師や医師等（以下「操作者」と称する。）が被写体に放射線を照射する放射線発生装置１１２の管電圧、管電流、照射野絞り等の制御を行ったり、ブッキー装置１１０の操作等を行う操作装置１１４が配置されている。

　操作装置１１４にはコンソール１０１から放射線発生装置１１２の放射線照射条件を制御する制御信号が送信されるようになっており、放射線発生装置１１２の放射線照射条件は、操作装置１１４に送信されたコンソール１０１からの制御信号に応じて設定される。放射線照射条件としては、例えば、曝射開始／終了タイミング、放射線管電流の値、放射線管電圧の値、フィルタ種等がある。

　放射線発生装置１１２には、操作装置１１４から放射線の曝射を指示する曝射指示信号が送信されるようになっており、放射線発生装置１１２は、曝射指示信号に従って所定の放射線を所定時間、所定のタイミングで照射するようになっている。

　コンソール１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成される制御部、記憶部、入力部、表示部、通信部（いずれも図示せず）等を備えるコンピュータである。
　コンソール１０１は、放射線画像検出装置２から送られた画像データに基づく画像を表示部に表示させたり、この画像データに各種の画像処理を施すものである。
　本実施形態において、コンソール１０１は、ネットワークＮを介して、ＨＩＳ／ＲＩＳ１２１、ＰＡＣＳサーバ１２２、イメージャ１２３等の外部装置と接続されるようになっている。

　次に、図６及び図７を参照しつつ、本実施形態における放射線画像検出システム１の作用について説明する。

　図６は、放射線画像検出装置２をクレードル４に装着した状態を模式的に示した図である。
　放射線画像検出装置２をクレードル４に装着すると、検出装置側コネクタ部２６にクレードル出力コネクタ部４２が接続されたことが接続検出部６０によって検出される。接続検出部６０による検出結果は、放射線画像検出装置２内に設けられた充電制御回路６の充電電流設定部６１に出力される。
　充電電流設定部６１は、接続検出部６０から検出結果が送られると、これに応じて、バッテリ２８を大電流で充電するように、バッテリ２８に供給する充電電流の電流値を、例えば２アンペア等の大電流に設定する。充電電流設定部６１による設定結果はスイッチ制御部６２に出力される。スイッチ制御部６２には、バッテリ電圧検出部６６からバッテリ２８の電圧の検出結果が出力され、充電電流検出部６５からバッテリ２８に流れ込む充電電流の電流値が出力される。スイッチ制御部６２は、これらバッテリ電圧検出部６６及び充電電流検出部６５から出力された結果に基づいてバッテリ２８の充電の必要があるかを判断し、充電の必要がある場合には充電スイッチをＯＮとするとともに、充電電流設定部６１において設定された電流値（例えば２アンペア）で充電を行うように充電スイッチ６３を制御する。これにより、一定の電流値（例えば設定された電流値である２アンペア）での定電流充電が開始される。
　充電中、バッテリ電圧検出部６６及び充電電流検出部６５からは、随時スイッチ制御部６２に検出結果が出力されており、スイッチ制御部６２は、この検出結果に基づいて、定電流充電、定電圧充電のいずれを行うべきか、充電を続行すべきか終了すべきかを常に判断する。そして、バッテリ電圧検出部６６から出力されるバッテリ２８の電圧が所定の値以上となると、スイッチ制御部６２は、定電流充電から定電圧充電に切り替えるように充電スイッチ６３の制御を行う。
　また、充電電流検出部６５から出力される電流値が所定値以下になると、スイッチ制御部６２は充電を終了するべきと判断し、充電スイッチ６３をＯＦＦに切り替える制御を行う。これにより、バッテリ２８の充電が終了する。

　次に、図７は、放射線画像検出装置２にケーブル５を接続した状態を模式的に示した図である。
　クレードル４のケーブル用出力コネクタ部４３に接続されたケーブル５が放射線画像検出装置２の検出装置側コネクタ部２６に接続されると、その旨が接続検出部６０によって検出される。接続検出部６０による検出結果は、充電制御回路６の充電電流設定部６１に出力される。
　充電電流設定部６１は、接続検出部６０から検出結果が送られると、これに応じて、バッテリ２８を小電流で充電するように、充電電流の電流値を、例えば０．１アンペア等の小電流に設定する。充電電流設定部６１による設定結果はスイッチ制御部６２に出力される。スイッチ制御部６２には、バッテリ電圧検出部６６からバッテリ２８の電圧の検出結果が出力され、充電電流検出部６５からバッテリ２８に流れ込む充電電流の電流値が出力される。スイッチ制御部６２は、これらバッテリ電圧検出部６６及び充電電流検出部６５から出力された結果に基づいてバッテリ２８の充電の必要があるかを判断し、充電の必要がある場合には、充電電流設定部６１において設定された電流値（例えば０．１アンペア）で充電を行うように充電スイッチ６３を制御する。これにより、０．１アンペアの電流値での定電流充電が開始される。
　また、この場合には、バッテリ２８の充電と並行して撮影やデータ処理等が可能となっており、バッテリ２８から、又は検出装置側コネクタ部２６を介して外部電源から放射線画像検出装置２の各機能部に電力が供給されるようになっている。なお、充電しながら撮影等を行っている場合、各機能部にも並行して電力が供給される分、供給される電流値は大きくなる。
　充電中、バッテリ電圧検出部６６及び充電電流検出部６５からは、随時スイッチ制御部６２に検出結果が出力されており、スイッチ制御部６２は、この検出結果に基づいて、定電流充電、定電圧充電のいずれを行うべきか、充電を続行すべきか終了すべきかを常に判断する。そして、バッテリ電圧検出部６６から出力されるバッテリ２８の電圧が所定の値以上となると、スイッチ制御部６２は、定電流充電から定電圧充電に切り替えるように充電スイッチ６３の制御を行う。
　また、充電電流検出部６５から出力される電流値が所定値以下になると、スイッチ制御部６２は充電を終了するべきと判断し、充電スイッチ６３をＯＦＦに切り替える制御を行う。これにより、バッテリ２８充電が終了する。

　以上のように、本実施形態によれば、検出装置側コネクタ部２６にクレードル出力コネクタ部４２が接続された場合には大電流で高速充電を行うことができるとともに、ケーブル５が接続された場合には小電流で充電を行いながら撮影等の処理を行うことができる。
　そして、ケーブル５が接続された場合には、充電電流を小さくするため、ケーブル５の電流容量を小さくすることができ、ケーブル５の細線化が可能となる。これにより、放射線画像検出装置２のとり廻し性が向上し、バッテリ２８の充電を行いながら、バッテリ２８の残量を気にせずに、容易に撮影等を行うことができる。
　また、ケーブル５に流れる電流を小さくすることから、ケーブル５による電圧降下分の電力ロスを低減することができる。
　また、ケーブル５が接続された場合には、小電流による充電を行うため、充電制御回路６における発熱が小さくなり、熱の影響による画質劣化を抑制することができる。また、充電制御回路６からのノイズの発生量を抑えることができるため、充電による画質への影響を抑えることができる。
　また、検出装置側コネクタ部２６にクレードル出力コネクタ部４２が接続された場合には、その状態で撮影が行われることは想定できないため、充電による発熱やノイズの発生による影響を気にする必要がない。そこで、このような状態のときには大電流で充電することにより、短時間での充電が可能となる。

　なお、本実施形態では、クレードル４にクレードル出力コネクタ部４２と、ケーブル用出力コネクタ部４３とを別個に設ける構成としたが、クレードル４側の出力コネクタ部の構成はこれに限定されない。
　例えば、図８に示すように、クレードル４に、クレードル４への装着による接続、ケーブル５による接続いずれにも兼用の出力コネクタ部４４を１つ設ける構成としてもよい。

　また、本実施形態では、検出装置側コネクタ部２６にケーブル５が接続された場合には、バッテリ２８の充電と撮影等の処理とを同時並行的に行う場合を例として説明したが、ケーブル５が接続された場合の処理はこれに限定されない。
　例えば、検出装置側コネクタ部２６にケーブル５が接続された場合であって、現に撮影や画像データの送信等の処理が行われているときにはバッテリ２８の充電を行わないようにする等、放射線画像検出装置２の各機能部の稼動状態に応じて、外部電源から受電した電力のバッテリ２８に対する供給を制御するように構成してもよい。

　また、本実施形態では、放射線画像検出装置２は、アンテナ装置７１を介して無線方式でコンソール１０１等の外部装置と通信を行うように構成したが、例えば通信用のコネクタ部を設けて、これに通信用のケーブルが接続されたときは有線方式で外部機器と通信できるように構成してもよい。
　この場合、さらに、電力供給用のコネクタ部（検出装置側コネクタ部２６、クレードル出力コネクタ部４２及びケーブル用出力コネクタ部４３）が通信用のコネクタ部を兼用する構成としてもよい。

　また、本実施形態においては、前室Ｒ２に、操作装置１１４を備え、これとは別個に放射線画像撮影システム１００全体の制御を行うコンソール１０１が設けられる構成としたが、各前室Ｒ２に操作装置１１４に代えてコンソール１０１を備える構成としてもよい。この場合、コンソール１０１は、放射線画像撮影システム１００全体の制御を行うとともに、放射線発生装置１１２の制御や、ブッキー装置１１０の操作等も適宜行う。

　その他、本発明が本実施形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。

［第２の実施形態］
　次に、図９から図１１を参照しつつ、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態は、バッテリの充電を制御する充電制御回路の構成が第１の実施形態と異なるものであるため、以下においては、特に第１の実施形態と異なる点について説明する。

　図９に示すように、本実施形態において、放射線画像検出システム２００は、第１の実施形態と同様に、放射線画像検出装置２と、クレードル４と、ケーブル５とを備えている。

　クレードル４には、充電電流設定部９１、スイッチ制御部９２、充電スイッチ９３、インダクタ９４、充電電流検出部９５、バッテリ電圧検出部９６を備える充電制御回路９が設けられている。充電制御回路９は、放射線画像検出装置２のバッテリ２８を充電する際に、バッテリ２８に供給する充電電流の電流値の設定等を行うようになっている。なお、充電制御回路９を構成する各機能部の構成は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

　充電制御回路９には、検知手段としての接続検出部９０が接続されており、放射線画像検出装置２の検出装置側コネクタ部２６にクレードル出力コネクタ部４２が接続されたか、ケーブル用出力コネクタ部４３に接続されているケーブル５が接続されたかを検出して検出結果を充電制御回路９の充電電流設定部９１に出力するようになっている。
　充電電流設定部９１は、接続検出部９０の検知結果に基づいてバッテリ２８の充電を行う際にバッテリ２８に供給する電流の電流値を設定する。
　また、バッテリ電圧検出部９６で検出されたバッテリ２８の電圧及び充電電流検出部９５で検出された充電電流の電流値はスイッチ制御部９２に出力され、スイッチ制御部９２は、これらの検出結果に基づいて、充電スイッチ９３の制御を行う。スイッチ制御部９２により充電スイッチ９３が制御されることにより、クレードル接続による充電かケーブル接続による充電かの別や、バッテリ２８の仕様、充電状態等に応じた電流値の電流が検出装置側コネクタ部２６を介してバッテリ２８に供給される。

　なお、その他の構成は、第１の実施形態において示したものとほぼ同様であるため、同一箇所には同一の符号を付して、その説明を省略する。

　次に、図１０及び図１１を参照しつつ、本実施形態における放射線画像検出システム２００の作用について説明する。

　図１０は、放射線画像検出装置２をクレードル４に装着した状態を模式的に示した図である。
　放射線画像検出装置２をクレードル４に装着すると、検出装置側コネクタ部２６にクレードル出力コネクタ部４２が接続されたことが接続検出部９０によって検出される。接続検出部９０による検出結果は、クレードル４に設けられた充電制御回路９の充電電流設定部９１に出力される。
　充電電流設定部９１は、接続検出部９０から検出結果が送られると、これに応じて、バッテリ２８を大電流で充電するように、充電電流の電流値を、例えば２アンペア等の大電流に設定する。充電電流設定部９１による設定結果はスイッチ制御部９２に出力される。スイッチ制御部９２には、バッテリ電圧検出部９６からバッテリ２８の電圧の検出結果が出力され、充電電流検出部９５からバッテリ２８に流れ込む充電電流の電流値が出力される。スイッチ制御部９２は、これらバッテリ電圧検出部９６及び充電電流検出部９５から出力された結果に基づいてバッテリ２８の充電の必要があるかを判断し、充電の必要がある場合には、充電電流設定部９１において設定された電流値（例えば２アンペア）で充電を行うように充電スイッチ９３を制御する。これにより、２アンペアの電流値での定電流充電が開始される。
　充電中、バッテリ電圧検出部９６及び充電電流検出部９５からは、随時スイッチ制御部９２に検出結果が出力され、スイッチ制御部９２は、この検出結果に基づいて、定電流充電、定電圧充電のいずれを行うべきか、充電を続行すべきか終了すべきかを常に判断する。そして、バッテリ電圧検出部９６から出力されるバッテリ２８の電圧が所定の値以上となると、スイッチ制御部９２は、定電流充電から定電圧充電に切り替えるように充電スイッチ９３の制御を行う。
　また、充電電流検出部９５から出力される電流値が所定値以下になると、スイッチ制御部９２は充電を終了するべきと判断し、充電スイッチ９３をＯＦＦに切り替える制御を行う。これにより、バッテリ２８の充電が終了する。

　次に、図１１は、放射線画像検出装置２にケーブル５を接続した状態を模式的に示した図である。
　クレードル４のケーブル用出力コネクタ部４３に接続されたケーブル５が放射線画像検出装置２の検出装置側コネクタ部２６に接続されると、その旨が接続検出部９０によって検出される。接続検出部９０による検出結果は、充電制御回路９の充電電流設定部９１に出力される。
　充電電流設定部９１は、接続検出部９０から検出結果が送られると、これに応じて、バッテリ２８を小電流で充電するように、充電電流の電流値を、例えば０．１アンペア等の小電流に設定する。充電電流設定部９１による設定結果はスイッチ制御部９２に出力される。スイッチ制御部９２には、バッテリ電圧検出部９６からバッテリ２８の電圧の検出結果が出力され、充電電流検出部９５からバッテリ２８に流れ込む充電電流の電流値が出力される。スイッチ制御部９２は、これらバッテリ電圧検出部９６及び充電電流検出部９５から出力された結果に基づいてバッテリ２８の充電の必要があるかを判断し、充電の必要がある場合には、充電電流設定部９１において設定された電流値（例えば０．１アンペア）で充電を行うように充電スイッチ９３を制御する。これにより、０．１アンペアの電流値での定電流充電が開始される。
　また、この場合には、バッテリ２８の充電と並行して撮影やデータ処理等が可能となっており、バッテリ２８から、又は検出装置側コネクタ部２６を介して外部電源から放射線画像検出装置２の各機能部に電力が供給されるようになっている。なお、充電しながら撮影等を行っている場合、各機能部にも並行して電力が供給される分、供給される電流値は大きくなる。
　充電中、バッテリ電圧検出部９６及び充電電流検出部９５からは、随時スイッチ制御部９２に検出結果が出力されており、スイッチ制御部９２は、この検出結果に基づいて、定電流充電、定電圧充電のいずれを行うべきか、充電を続行すべきか終了すべきかを常に判断する。そして、バッテリ電圧検出部９６から出力されるバッテリ２８の電圧が所定の値以上となると、スイッチ制御部９２は、定電流充電から定電圧充電に切り替えるように充電スイッチ９３の切り替え制御を行う。
　また、充電電流検出部９５から出力される電流値が所定値以下になると、スイッチ制御部９２は充電を終了するべきと判断し、充電スイッチ９３をＯＦＦに切り替える制御を行う。これにより、バッテリ２８の充電が終了する。

　以上のように、本実施形態によれば、検出装置側コネクタ部２６にクレードル出力コネクタ部４２が接続された場合には大電流で高速充電を行うことができるとともに、ケーブル５が接続された場合には小電流で充電を行いながら撮影等の処理を行うことができる。
　そして、ケーブル５が接続された場合には、充電電流を小さくするため、ケーブル５の電流容量を小さくすることができ、ケーブル５の細線化が可能となる。これにより、放射線画像検出装置２のとり廻し性が向上し、バッテリ２８の充電を行いながら、バッテリ２８の残量を気にせずに、容易に撮影等を行うことができる。
　また、また、ケーブル５に流れる電流を小さくすることから、ケーブル５による電圧降下分の電力ロスを低減することができる。
　また、ケーブル５が接続された場合には、小電流による充電を行うため、充電制御回路９からのノイズの発生量を抑えることができるため、充電による画質への影響を抑えることができる。
　また、本実施形態では、充電制御回路９が放射線画像検出装置２内ではなく、クレードル４内に設けられているため、放射線画像検出装置２が充電制御回路９で発生する熱の影響を受け難く、熱による画質劣化を防止することができる。
　また、クレードル出力コネクタ部４２が接続された場合には、その状態で撮影が行われることは想定できないため、充電によるノイズの発生等による影響を気にする必要がない。そこで、このような状態のときには大電流で充電することにより、短時間での充電が可能となり、便宜である。

　なお、本実施形態では、充電制御回路９がクレードル４の内部に設けられている場合を例としたが、充電制御回路９はクレードル４に設けられている場合に限定されない。
　例えば、撮影室Ｒ１（図５参照）内の無線アクセスポイント１１３等の外部装置を、外部電源から電力を受電するとともに、クレードル４及びケーブル５を接続可能に構成し、この外部装置内に充電制御回路を設けて、バッテリ２８を充電する際の充電制御等を行うようにしてもよい。

　その他、本発明が上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは第１の実施形態と同様である。

　医用画像撮影を行う技術分野において利用することが可能である。

１　　放射線画像検出システム
２　　放射線画像撮影装置
４　　クレードル
５　　ケーブル
６　　充電制御回路
８　　コンセント
２４　センサパネル部
２５　インジケータ
２６　検出装置側コネクタ部
２８　バッテリ
２９　電源回路
３０　制御部
４１　ＡＣ／ＤＣ定電圧電源
４２　クレードル出力コネクタ部
４３　ケーブル用出力コネクタ部
６０　接続検出部
６１　充電電流設定部
６２　スイッチ制御部
６３　充電スイッチ
６４　インダクタ
６５　充電電流検出部
６６　バッテリ電圧検出部
６７　バッテリスイッチ
１００　放射線画像撮影システム

Claims

　各機能部に電力を供給するバッテリを内蔵し、前記バッテリからの電力供給による駆動が可能なカセッテ型の放射線画像検出装置と、
　前記バッテリの充電制御を行う充電制御回路と、
　前記放射線画像検出装置を載置することにより、外部から前記放射線画像検出装置に電力を供給可能に構成されたクレードルと、
　前記放射線画像検出装置と接続することにより、外部から前記放射線画像検出装置に電力を供給可能なケーブルと、を備え、
　前記放射線画像検出装置は、前記クレードル及び前記ケーブルのそれぞれと電気的に接続可能に構成され受電を行う接続部を有し、
　前記バッテリの充電は、前記クレードルによる接続と前記ケーブルによる接続との双方により可能に構成され、
　前記充電制御回路は、前記クレードルによる接続時と、前記ケーブルによる接続時とで充電電流を切り替えることを特徴とする放射線画像検出システム。
　前記充電制御回路は、前記クレードルの内部に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検出システム。
　前記接続部に前記クレードル又は前記ケーブルのいずれが接続されているかを検知する検知手段を有し、
　前記充電制御回路は、前記検知手段の検知結果に応じて充電電流を切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像検出システム。
　前記放射線画像検出装置は、電力を前記バッテリのみから取得して駆動するバッテリ駆動状態と、電力を前記クレードル又は前記ケーブルを介して、外部から給電して駆動する外部給電駆動状態との２つの駆動状態が選択可能であり、
　前記外部給電駆動状態のときに、前記バッテリの充電を並行して行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像検出システム。
　前記バッテリは、リチウムイオンキャパシタであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像検出システム。