放射線撮影装置
【課題】複数の用途で使用が可能な放射線撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線に対する特性が異なる発光層２８Ａ、２８Ｂを備えた放射線検出器２０Ａ，２０Ｂの間に、発光層２８Ａ，２８Ｂでそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層２７を設けることで、それぞれの発光層２８Ａ、２８Ｂで発光した光を分離して測定することができ、エネルギーに対する応答性、感度や解像度など、異なる情報を含む放射線画像を同時に撮影することが可能となる。
【解決手段】放射線に対する特性が異なる発光層２８Ａ、２８Ｂを備えた放射線検出器２０Ａ，２０Ｂの間に、発光層２８Ａ，２８Ｂでそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層２７を設けることで、それぞれの発光層２８Ａ、２８Ｂで発光した光を分離して測定することができ、エネルギーに対する応答性、感度や解像度など、異なる情報を含む放射線画像を同時に撮影することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、照射されたＸ線等の放射線を検出し、検出された放射線により表わされる放射線画像を示す電気信号を出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがある。
【０００３】
この種の放射線検出器に関する技術として、特許文献１には、表裏両面から受光可能な光電変換部の一方の面に第１のシンチレータに形成し、光電変換部の他方の面に第２のシンチレータを形成して、第１のシンチレータ、光電変換部、第２のシンチレータを順次に積層した放射線検出器が記載されている。この特許文献１の技術によれば、撮影の際に第１のシンチレータ側からＸ線が入射して第１のシンチレータが発光すると共に第１のシンチレータを透過したＸ線で第２のシンチレータが発光し、光電変換部で第１のシンチレータ及び第２のシンチレータで生じた光の両方を受光することにより高感度化できる。
【０００４】
また、特許文献２には、照射された放射線を光に変換する２層のシンチレータと、２層のシンチレータの間に配置され、それらの２層のシンチレータにより変換された光を検出して電気信号に変換する固体光検出器とを備えた放射線検出器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４５８４５号公報
【特許文献２】特開２００７−１６３４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術の放射線検出器は、２つのシンチレータで生じた光の両方を受光することにより高感度化できるものの、２つのシンチレータで生じた光を個別に検出できない。このため、各シンチレータで生じた光による放射線画像を個別に得ることができず、また、２つのシンチレータで生じた光による放射線画像によるエネルギーサブトラクション画像を得たい場合、別な放射線撮影装置で撮影を行う必要がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み、複数の用途で使用が可能な放射線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】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線撮影装置は、放射線が照射されることにより光を発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成された基板を各々有し、重なるように配置された２つの放射線検出器と、前記２つの放射線検出器の間に設けられ、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層と、を備えている。
【０００９】
本発明の放射線撮影装置は、放射線が照射されることにより光を発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成された基板を各々有する２つの放射線検出器が重なるように配置され、２つの放射線検出器の間に、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層が設けられている。
【００１０】
このように、本発明は、２つの放射線検出器の間に、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層を設けることにより、一方の放射線検出器の発光層の光が他方の放射線検出器に入射せず、また、他方の放射線検出器の発光層の光が一方の放射線検出器にも入射しなくなり、発光層で生じた光による放射線画像を個別に検出することができるため、複数の用途で使用することができる。
【００１１】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器を発光層を
前記遮光層を挟むように配置してもよい。
【００１２】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記遮光層を、剛性を有する遮光性基板としてもよい。
【００１３】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層の放射線に対する発光特性が異なってもよい。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層が、各発光層の厚み、各発光層に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径、当該粒子の重層構造、当該粒子の充填率、付活剤のドープ量、各発光層の材料、及び各発光層の層構造の少なくとも１つの変更、並びに各発光層の前記基板と非対向の面への前記光の反射する反射層の形成の何れかが行われてもよい。
【００１５】
また、請求項４又は請求項５に記載の発明は、請求項６に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層を、一方を画質重視の発光特性とし、他方を感度重視の発光特性としてもよい。
【００１６】
また、請求項４又は請求項５に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層を、一方側から放射線が照射された際に、放射線に対する発光特性が略同一となるようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項１〜請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層の少なくとも一方が、放射線が照射されることにより発光する蛍光体材料の柱状結晶を含んで構成されてもよい。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項９に記載の発明のように、前記蛍光体材料を、ＣｓＩとしてもよい。
【００１９】
また、請求項１〜請求項９に記載の発明は、請求項１０に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の基板を、蓄積された電荷を読み出した信号の読み出し特性が異なるようにしてもよい。
【００２０】
また、請求項１〜請求項１０に記載の発明は、請求項１１に記載の発明のように、前記遮光層が、放射線を遮蔽してもよい。
【００２１】
また、請求項１〜請求項１１に記載の発明は、請求項１２に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器に蓄積された電荷の読み出しが個別に可能とされ、蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、前記２つの放射線検出器に対する処理条件を受け付ける受付手段と、前記２つの放射線検出器に対する処理を切り替え可能とされ、前記受付手段により受け付けた処理条件に従い、前記２つの放射線検出器に対する処理を管理する管理手段と、をさらに備えてもよい。
【００２２】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１３に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器に対する替え可能な処理を、前記生成手段による前記２つの放射線検出器からの電荷の読み出し処理、前記２つの放射線検出器からそれぞれ読み出されて前記生成手段により生成された画像情報に対する画像処理、前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の送信処理、並びに前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の保存処理の少なくとも１つとしてもよい。
【００２３】
また、請求項１〜請求項１３に記載の発明は、請求項１４に記載の発明のように、平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが並んだ展開状態、及び前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが重なり合って折り畳まれた収納状態に開閉可能に連結する連結部材と、を備えてもよい。
【００２４】
また、請求項１〜請求項１３に記載の発明は、請求項１５に記載の発明のように、平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、前記制御ユニットに対して前記撮影ユニットの一方の面、他方の面を反転可能に連結する連結部材と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の放射線撮影装置は、複数の用途で使用が可能な放射線撮影装置を提供できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した平面図である。
【図３】実施の形態に係るＴＦＴ基板の構成を概略的に示した断面図である。
【図４】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した断面図である。
【図５】実施の形態に係るシンチレータ層の厚みと感度の変化を示すグラフである。
【図６】実施の形態に係るシンチレータ層の厚みと画質の変化を示すグラフである。
【図７】実施の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である。
【図８】シンチレータ層の小粒子と大粒子の重層構造を示した模式図である。
【図９】シンチレータ層のＴＦＴ基板と反対側の面に反射層を形成した場合の構成を示す断面図である。
【図１０】実施の形態に係る平板状の電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態に係る平板状の電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図１２】実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態に係る２つの放射線検出器、ゲート線ドライバ及び信号処理部の積層構成を示す斜視図である。
【図１４】第１の実施の形態に係る画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１７】実施の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図１８】実施の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図２０】実施の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図２１】第２の実施の形態に係る２つの放射線検出器の画素配列を示す平面図である。
【図２２】第２の実施の形態に係る画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】第２の実施の形態に係る補完処理を模式的に示した図である。
【図２４】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２５】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２６】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２７】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２８】ＣｓＩの累積被曝量と感度の関係を示すグラフである。
【図２９】（Ａ）は他の形態に係る開閉可能な電子カセッテの収納状態での断面構成を示す断面図であり、（Ｂ）は他の形態に係る開閉可能な電子カセッテの展開状態での断面構成を示す断面図である。
【図３０】ＣｓＩで形成されたシンチレータ層の感度変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００２８】
［第１の実施の形態］
まず、本実施の形態に係る放射線検出器２０の構成について説明する。
【００２９】
図１には、本実施形態に係る放射線検出器２０の構成を模式的に示した断面図が示されており、図２には、放射線検出器２０の構成を示す平面図が示されている。
【００３０】
図１に示すように、放射線検出器２０は、絶縁性基板２２に薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）などのスイッチ素子２４が形成されたＴＦＴ基板２６を備えている。
【００３１】
このＴＦＴ基板２６上には、入射される放射線を変換する放射線変換層の一例として、入射される放射線を光に変換するシンチレータ層２８が形成されている。
【００３２】
シンチレータ層２８としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ層２８は、これらの材料に限られるものではない。
【００３３】
シンチレータ層２８が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器２０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【００３４】
シンチレータ層２８に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００３５】
シンチレータ層２８は、例えば、ＣｓＩ（Ｔｌ）等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ層２８を形成する場合、蒸着基板は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ層２８としてＧＯＳを用いる場合、蒸着基板を用いずにＴＦＴ基板２６の表面にＧＯＳを塗布することにより、シンチレータ層２８を形成してもよい。
【００３６】
絶縁性基板２２としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものあれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板２２は、これらの材料に限られるものではない。
【００３７】
シンチレータ層２８とＴＦＴ基板２６との間には、シンチレータ層２８によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する光導電層３０が配置されている。この光導電層３０のシンチレータ層２８側の表面には、光導電層３０にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極３２が形成されている。
【００３８】
光導電層３０は、シンチレータ層２８から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光導電層３０は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光導電層３０であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層２８による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光導電層３０であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層２８による発光以外の電磁波が光導電層３０に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光導電層３０で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【００３９】
光導電層３０を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ層２８で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ層２８の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ層２８の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ層２８から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ層２８の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【００４０】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ層２８の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光導電層３０で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【００４１】
ＴＦＴ基板２６には、光導電層３０で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４が形成されている。ＴＦＴ基板２６では、各電荷収集電極３４で収集された電荷が、スイッチ素子２４によって読み出される。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０に適用可能な光導電層３０について具体的に説明する。
【００４３】
本発明に係る放射線検出器２０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電荷収集電極３４，バイアス電極３２と、該電荷収集電極３４，バイアス電極３２間に挟まれた光導電層３０とを含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。
【００４４】
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。
【００４５】
有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【００４６】
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【００４７】
この有機ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料、及び光導電層３０の構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光導電層３０は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
【００４８】
各画素部を構成するセンサ部３６は、少なくとも電荷収集電極３４、光導電層３０、及びバイアス電極３２を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【００４９】
電子ブロッキング膜は、電荷収集電極３４と光導電層３０との間に設けることができ、電荷収集電極３４とバイアス電極３２間にバイアス電圧を印加したときに、電荷収集電極３４から光導電層３０に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【００５０】
電子ブロッキング膜には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【００５１】
実際に電子ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光導電層３０の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光導電層３０の材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【００５２】
電子ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部３６の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００５３】
正孔ブロッキング膜は、光導電層３０とバイアス電極３２との間に設けることができ、電荷収集電極３４とバイアス電極３２間にバイアス電圧を印加したときに、バイアス電極３２から光導電層３０に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【００５４】
正孔ブロッキング膜には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【００５５】
正孔ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部３６の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００５６】
実際に正孔ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光導電層３０の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光導電層３０の材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【００５７】
なお、光導電層３０で発生した電荷のうち、正孔がバイアス電極３２に移動し、電子が電荷収集電極３４に移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
【００５８】
図３には、スイッチング素子２４の構成が概略的に示されている。
【００５９】
ＴＦＴ基板２６には、電荷収集電極３４に対応して、電荷収集電極３４に移動した電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子２４が形成されている。スイッチング素子２４の形成された領域は、平面視において電荷収集電極３４と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部におけるスイッチング素子２４とセンサ部３６とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２０（画素部）の平面積を最小にするために、スイッチング素子２４の形成された領域が電荷収集電極３４によって完全に覆われていることが望ましい。
【００６０】
スイッチング素子２４は、ゲート電極２２０、ゲート絶縁膜２２２、及び活性層（チャネル層）２２４が積層され、さらに、活性層２２４上にソース電極２２６とドレイン電極２２８が所定の間隔を開けて形成されている。
【００６１】
ドレイン電極２２８は、絶縁性基板２２と電荷収集電極３４との間に設けられた絶縁膜２１９を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する電荷収集電極３４と電気的に接続されている。これにより、電荷収集電極３４で捕集された電荷をスイッチング素子２４に移動させることができる。
【００６２】
活性層２２４は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層２２４を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【００６３】
活性層２２４を構成可能な非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層２２４を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
【００６４】
活性層２２４を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【００６５】
スイッチング素子２４の活性層２２４を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、スイッチング素子２４におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、活性層２２４をカーボンナノチューブで形成した場合、スイッチング素子２４のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いスイッチング素子２４を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層２２４を形成する場合、活性層２２４に極微量の金属性不純物が混入するだけで、スイッチング素子２４の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
【００６７】
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板２２としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。
【００６８】
また、基板２２には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【００６９】
アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために，透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板２２を形成してもよい。
【００７０】
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板２２を形成できる。
【００７１】
本実施の形態では、絶縁性基板２２上に、スイッチング素子２４、センサ部３６、透明な平坦化層３８を順に形成し、当該絶縁性基板２２上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いた接着層３９でシンチレータ層２８を貼り付けることにより放射線検出器２０を形成している。以下、平坦化層３８まで形成された絶縁性基板２２をＴＦＴ基板２６と称する。
【００７２】
ＴＦＴ基板２６には、図２に示すように、バイアス電極３２、光導電層３０、電荷収集電極３４により構成され、光が入射されることにより電荷を発生するフォトダイオードとして機能するセンサ部３６、センサ部３６に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチ素子２４と、を含んで構成される画素３７が一定方向（図２の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図２の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００７３】
また、ＴＦＴ基板２６には、一定方向（行方向）に延設され各スイッチ素子２４をオンオフさせるための複数本のゲート配線４０と、交差方向（列方向）に延設されオン状態のスイッチ素子２４を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線４２が設けられている。
【００７４】
なお、ＴＦＴ基板２６上には、ＴＦＴ基板２６上を平坦化するための平坦化層３８（図１参照）が形成されている。また、ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８との間であって、平坦化層３８上には、シンチレータ層２８をＴＦＴ基板２６に接着するための接着層３９が、形成されている。
【００７５】
ＴＦＴ基板２６は、平板状で平面視において外縁に４辺を有する四辺形状をしている。具体的には、矩形状に形成されている。
【００７６】
ここで、放射線検出器２０は、図４に示すように、シンチレータ層２８が接着された表側から放射線が照射（表面照射、裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）ともいう）されてもよく、ＴＦＴ基板２６側（裏側）から放射線が照射（裏面照射、表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式ともいう）されてもよい。放射線検出器２０は、表側から放射線が照射された場合、シンチレータ層２８の上面側（ＴＦＴ基板２６の反対側）でより強く発光し、裏側から放射線が照射された場合、ＴＦＴ基板２６を透過した放射線がシンチレータ層２８に入射してシンチレータ層２８のＴＦＴ基板２６側がより強く発光する。各光導電層３０には、シンチレータ層２８で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器２０は、表側から放射線が照射された場合の方が裏側から放射線が照射された場合よりも、放射線がＴＦＴ基板２６を透過しないため、放射線に対する感度を高く設計することが可能であり、また、裏側から放射線が照射された場合の方が表側から放射線が照射された場合よりも各光導電層３０に対するシンチレータ層２８の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
【００７７】
図５には、放射線検出器２０に対して放射線を表面照射した場合と放射線検出器２０に対して放射線を裏面照射した場合でのシンチレータ層２８の厚みと感度の変化の一例が示されおり、図６には、放射線検出器２０に対して表面から放射線を照射した場合と放射線検出器２０に対して裏面から放射線を照射した場合でのシンチレータ層２８の厚みとＭＴＦ（Modulation Transfer Factor）の変化の一例が示されている。
【００７８】
次に、放射線画像の撮影を行う撮影部２１の構成について説明する。
【００７９】
本実施の形態に係る撮影部２１は、照射された放射線により示される放射線画像の撮影を行う撮影系を２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能なように構成されている。
【００８０】
具体的には、図７に示すように、放射線を透過させ、光を遮蔽する遮光板２７の上面及び下面にシンチレータ層２８が位置するように２つの放射線検出器２０（２０Ａ、２０Ｂ）を配置している。以下、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂのシンチレータ層２８、ＴＦＴ基板２６を区別する場合、放射線検出器２０Ａのシンチレータ層２８、ＴＦＴ基板２６に符号Ａを付し、放射線検出器２０Ｂのシンチレータ層２８、ＴＦＴ基板２６に符号Ｂを付して説明する。
【００８１】
このように、遮光板２７の一方の面にシンチレータ層２８ＡとＴＦＴ基板２６Ａを順に設けたことにより、放射線検出器２０Ａは一方の面側からの放射線の照射が裏面照射となり、遮光板２７の他方の面にシンチレータ層２８ＢとＴＦＴ基板２６Ｂを順に設けたことにより、放射線検出器２０Ｂは他方の面側からの放射線の照射が裏面照射となる。また、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの間に遮光板２７を設けたことにより、シンチレータ層２８Ａで発生した光がシンチレータ層２８Ｂ側へ透過せず、シンチレータ層２８Ｂで発生した光がシンチレータ層２８Ａ側へ透過しない。
【００８２】
ここで、上述のようにシンチレータ層２８は、図５、図６に示すように厚みによっても発光特性が変化する。
【００８３】
シンチレータ層２８は、厚い程、発光量が多く、感度が高くなるが光散乱等で画質が低下する。
【００８４】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの厚みをシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。なお、シンチレータ層２８は、５０μ未満ではＸ線に対する出力が十分に得られず、表面照射の場合、３００μｍを超えるとなると反射光がシンチレータ層２８内で散乱、吸収されてしまうので表面に出てくる光量が不十分となりやすくなる。表面照射で用いる場合、シンチレータ層２８は、厚みを５０〜３００μの範囲とすることが好ましく、１００〜２５０μｍの範囲とすることがより好ましい。
【００８５】
また、シンチレータ層２８は、シンチレータ層２８に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径が大きい程、発光量が多く、感度が高くなるが、光散乱や検出画素に接している粒子が隣の画素に影響を与えるので、画質が低下する。
【００８６】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの粒子の粒径をシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００８７】
また、シンチレータ層２８は、小粒子と大粒子の重層構造とすることができる。例えば、図８に示すように、シンチレータ層２８は照射側を小粒子の領域２５Ａとし、ＴＦＴ基板２６側を大粒子の領域２５Ｂとした方が画像のボケが少ないが、小粒子で放射状に発した光の斜め成分がＴＦＴ基板２６まで届き難く感度が低下する。また、領域２５Ａと領域２５Ｂの比率を変えて、小粒子の層に対して大粒子の層を多くすることにより感度が高くなるが、光散乱が隣の画素に影響を与えるので、画質が低下する。
【００８８】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの粒子の重層構造を変えることにより、シンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００８９】
また、シンチレータ層２８は、充填率が高いほど感度が高くなるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。ここで、充填率とは、シンチレータ層２８の粒子の総体積／シンチレータ層２８の体積×１００した値である。なお、シンチレータ層２８は、粉体を取り扱う上、充填率が８０％を超えると製造上困難であるため、充填率が５０〜８０体積％が好ましい。
【００９０】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの粒子の充填率をシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００９１】
また、シンチレータ層２８は、付活剤のドープ量によっても発光特性が変化し、付活剤のドープ量が多くなるほど発光量が増加する傾向があるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。
【００９２】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの付活剤のドープ量をシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００９３】
また、シンチレータ層２８は、用いる材料を変えることにより、放射線に対する発光特性が異なる。
【００９４】
例えば、シンチレータ層２８ＡをＧＯＳで形成し、シンチレータ層２８ＢをＣｓＩ：Ｔｌで形成することにより、シンチレータ層２８Ａは感度重視となり、シンチレータ層２８Ｂは画質重視となる。
【００９５】
また、シンチレータ層２８は、平板状や柱状分離の層構造とすることにより、放射線に対する発光特性が異なる。
【００９６】
例えば、シンチレータ層２８Ａを平板状の層構造とし、シンチレータ層２８Ｂを柱状分離の層構造とすることにより、シンチレータ層２８Ａは感度重視となり、シンチレータ層２８Ｂは画質重視となる。
【００９７】
また、図９に示すように、シンチレータ層２８のＴＦＴ基板２６と反対側の面にＸ線を透過し、可視光の反射する反射層２９を形成することにより、発生した光をより効率的にＴＦＴ基板２６へ導けるため、感度が向上する。この反射層を設ける方法は、スパッタ法、蒸着法、塗布法のいずれでも良い。反射層２９としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｔｉなど、使用するシンチレータ層２８の発光波長領域での反射の高い物質が好ましい。例えば、シンチレータ層２８がＧＯＳ：Ｔｂの場合、波長は４００〜６００nmにおいて反射率の高いＡｇ，Ａｌ，Ｃｕなどがよく、厚さは、０．０１μｍ未満では反射率が得られず、３μを超えても反射率の向上で更なる効果が得られないため、０．０１〜３μｍが好ましい。
【００９８】
ここで、シンチレータ層２８は、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造の変更や、反射層２９の形成を組み合わせて行うことにより、特性を異ならせることができることは言うまでもない。
【００９９】
また、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂは、光導電層３０の材料を変えたり、あるいは、ＴＦＴ基板２６Ａとシンチレータ層２８Ａの間、ＴＦＴ基板２６Ｂとシンチレータ層２８Ｂの間にフィルタを形成したり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとでフォトダイオードとして機能する光導電層３０の受光面積を変えて、受光面積を感度重視する側で画質重視する側よりも広くしたり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとで画素ピッチを変えて画素ピッチを画質重視する側で感度重視する側よりも狭くしたり、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの信号の読み出し特性を変更することにより、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの光に対する受光特性を変えることができる。
【０１００】
本実施の形態では、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの厚み、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造を変えたり、反射層２９を形成したり、あるいは、ＴＦＴ基板２６Ａとシンチレータ層２８の間、ＴＦＴ基板２６Ｂとシンチレータ層２８の間にフィルタを形成したり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとでフォトダイオードとして機能する光導電層３０の受光面積を変えて、受光面積を感度重視する側で画質重視する側よりも広くしたり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとで画素ピッチを変えて画素ピッチを画質重視する側で感度重視する側よりも狭くしたりすることにより、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの撮影される放射線画像の特性を異ならせている。
【０１０１】
具体的には、放射線検出器２０Ａを画質重視とし、放射線検出器２０Ｂを感度重視としている。
【０１０２】
次に、このような撮影部２１を内蔵した電子カセッテ１０の構成について説明する。
【０１０３】
図１０には、電子カセッテ１０の構成を示す斜視図が示されており、図１１には、電子カセッテ１０の断面図が示されている。
【０１０４】
電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料からなる平板状の筐体１８を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。筐体１８の内部には、上述の撮影部２１が配設されている。筐体１８は、平板状の一方の面及び他方の面の撮影部２１の配設位置に対応する領域が撮影時に放射線が照射される撮影領域１８Ａ、１８Ｂとされている。筐体１８の内部には、遮光板２７を挟んで放射線検出器２０Ａが撮影領域１８Ａ側となるように撮影部２１が内蔵されており、撮影領域１８Ａが画質重視の撮影領域、撮影領域１８Ｂが感度重視の撮影領域とされている。
【０１０５】
また、筐体１８の内部の一端側には、放射線検出器２０と重ならない位置（撮影領域１８Ａ、１８Ｂの範囲外）に、後述する制御部５０や電源部７０を収容するケース３１が配置されている。ここで、電子カセッテ１０は、撮影領域１８Ａ、１８Ｂの両面で放射線画像を撮影可能とするため、撮影領域１８Ａ、１８Ｂ内に回路や素子などの放射線画像に影響を与える部材を配置しないようにしている。
【０１０６】
また、電子カセッテ１０は、筐体１８の側面に各種ボタンを備えた操作パネル１９が設けられている。
【０１０７】
図１２には、電子カセッテ１０の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【０１０８】
放射線検出器２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａ、５４Ｂが配置されている。放射線検出器２０Ａの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ａに接続され、放射線検出器２０Ａの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ａに接続されており、放射線検出器２０Ｂの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ｂに接続されており、放射線検出器２０Ｂの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ｂに接続されている。
【０１０９】
なお、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂや信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、発熱するため、図１３に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層する際に、一方を他方に対して回転させてゲート線ドライバ５２Ａとゲート線ドライバ５２Ｂ及び、信号処理部５４Ａと信号処理部５４Ｂが重ならないように配置して互いの熱の影響を抑えることが好ましい。
【０１１０】
また、筐体１８の内部には、制御部５０として、画像メモリ５６と、カセッテ制御部５８と、無線通信部６０とを備えている。
【０１１１】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの各スイッチ素子２４は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂからゲート配線４０を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされたスイッチ素子２４によって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線４２を伝送されて信号処理部５４Ａ、５４Ｂに入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像が取得可能となる。
【０１１２】
図示は省略するが、信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、個々のデータ配線４２毎に、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を備えており、個々のデータ配線４２を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。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器が順に接続されており、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、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
【０１１３】
信号処理部５４Ａ、５４Ｂには画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４Ａ、５４ＢのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は所定枚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５６に順次記憶される。
【０１１４】
画像メモリ５６はカセッテ制御部５８と接続されている。カセッテ制御部５８はマイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備えており、電子カセッテ１０全体の動作を制御する。
【０１１５】
また、カセッテ制御部５８には無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部５８は、無線通信部６０を介して、コンソールなどの放射線撮影全体を制御する外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールとの間で各種情報の送受信が可能とされている。
【０１１６】
カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂの動作を個別に制御しており、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから放射線画像を示す画像情報の読み出しを個別に制御できる。カセッテ制御部５８は、コンソールから無線通信部６０を介して受信される撮影条件などの各種情報を記憶し、撮影条件に基づいてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを制御して放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから画像の読み出しを行う。
【０１１７】
また、カセッテ制御部５８は、操作パネル１９が接続されており、操作パネル１９に対する操作内容を把握することができる。
【０１１８】
また、電子カセッテ１０には、電源部７０が設けられており、上述した各種回路や各素子(操作パネル１９、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４Ａ、５４Ｂ、画像メモリ５６、無線通信部６０やカセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部７０から供給された電力によって作動する。電源部７０は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないように、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図１２では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【０１１９】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の作用について説明する。
【０１２０】
本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、放射線画像を撮影する場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの何れか一方のみでの撮影、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの両方での撮影が可能とされている。
【０１２１】
また、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで共に撮影を行う場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を対応する画素毎に重み付け加算する画像処理を行ってエネルギーサブトラクション画像の生成が可能とされている。
【０１２２】
また、電子カセッテ１０は、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を示す画像情報、及び生成したエネルギーサブトラクション画像の画像情報の個別の保存が可能とされている。
【０１２３】
撮影者は、放射線画像の撮影を行う場合、コンソールに対して、用途に応じて画質重視、感度重視、エネルギーサブトラクション画像の何れかを撮影画像として指定する。また、撮影者は、撮影画像としてエネルギーサブトラクション画像を指定した場合、コンソールに対して、電子カセッテ１０でのエネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施を指定する。さらに、撮影者は、コンソールに対して、電子カセッテ１０内での撮影された画像情報の保存の実施、不実施を指定する。
【０１２４】
コンソールは、指定された撮影画像、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施、画像情報の保存の実施、不実施を処理条件として電子カセッテ１０へ送信する。
【０１２５】
電子カセッテ１０は、送信された処理条件を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１２６】
電子カセッテ１０は、画質重視の撮影領域１８Ａと感度重視の撮影領域１８Ｂが設けられており、全体を反転させることにより、撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂで放射線画像の撮影が可能とされている。
【０１２７】
電子カセッテ１０は、画質重視及びエネルギーサブトラクション画像の撮影を行う場合、撮影領域１８Ａを上とし、感度重視での撮影を行う場合、撮影領域１８Ｂを上として、図１１に示すように、放射線を発生する放射線発生装置８０と間隔を空けて配置され、撮影領域上に患者の撮影対象部位Ｂが配置される。放射線発生装置８０は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線を射出する。放射線発生装置８０から射出された放射線Ｘは、撮影対象部位Ｂを透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１０に照射される。
【０１２８】
放射線発生装置８０から照射された放射線Ｘは、撮影対象部位Ｂを透過した後に電子カセッテ１０に到達する。これにより、電子カセッテ１０に内蔵された放射線検出器２０の各電荷収集電極３４には照射された放射線Ｘの線量に応じた電荷が収集されて蓄積される。
【０１２９】
カセッテ制御部５８は、放射線Ｘの照射終了後に、記憶部５８Ｃに記憶された処理条件に従って画像を読出す画像読出処理を行う。
【０１３０】
図１４には、ＣＰＵ５８Ａにより実行される画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ５８ＢのＲＯＭの所定の領域に予め記憶されている。
【０１３１】
ステップＳ１０では、処理条件として指定された撮影画像が画質重視であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ１４へ移行する。
【０１３２】
ステップＳ１２では、ゲート線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート線ドライバ５２Ａから画質重視の特性である放射線検出器２０Ａの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１３３】
一方、ステップＳ１４では、処理条件として指定された撮影画像が感度重視であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１６へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２０へ移行する。
【０１３４】
ステップＳ１６では、ゲート線ドライバ５２Ｂを制御し、ゲート線ドライバ５２Ｂから感度重視の特性である放射線検出器２０Ｂの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１３５】
ステップＳ１８では、画像メモリ５６に記憶された画像情報をコンソールへ送信する。
【０１３６】
これにより、放射線検出器２０Ａにより画質重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報、又は放射線検出器２０Ｂにより感度重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報がコンソールへ送信される。
【０１３７】
一方、ステップＳ２０では、処理条件として指定された撮影画像がエネルギーサブトラクション画像であるものとしてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを共に制御し、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に共に記憶される。
【０１３８】
ステップＳ２２では、処理条件としてエネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ２４へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２８へ移行する。
【０１３９】
ステップＳ２４では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、放射線画像の対応する画素毎に重み付け加算を行ってエネルギーサブトラクション画像を生成する。
【０１４０】
次のステップＳ２６では、生成されたエネルギーサブトラクション画像の画像情報をコンソールへ送信する。
【０１４１】
一方、ステップＳ２８では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報をコンソールへ送信する。コンソールは、送信された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、放射線画像の対応する画素毎に重み付け加算を行うことにより、エネルギーサブトラクション画像を生成できる。また、コンソールは、放射線検出器２０Ａにより画質重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報と放射線検出器２０Ｂにより感度重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報を得ることもできる。
【０１４２】
ステップＳ３０では、処理条件として画像情報の保存が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ３２へ移行し、否定判定となった場合は処理終了となる。
【０１４３】
ステップＳ３２では、画像情報を識別するための識別情報を関連付けて上記ステップＳ１２、ステップＳ１６又はステップＳ２０で読み出された画像情報を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１４４】
ステップＳ３４では、上記ステップＳ３２で画像情報に関連付けた識別情報をコンソールへ送信して処理終了となる。
【０１４５】
コンソールは、送信された識別情報を記憶し、電子カセッテ１０に記憶された画像情報を読み出したい場合、識別情報を電子カセッテ１０へ送信する。
【０１４６】
電子カセッテ１０は、コンソールから送信された識別情報を受信すると、当該識別情報の画像情報を記憶部５８Ｃから読み出し、コンソールへ送信する。
【０１４７】
これにより、電子カセッテ１０で撮影された放射線画像の画像情報を再度得ることができる。
【０１４８】
なお、電子カセッテ１０は、画像情報を記憶部５８Ｃに保存する保存期間を、例えば、所定期間経過するまでや、次の撮影が行われるまでと定めており、保存期間をコンソールへ通知することが好ましい。
【０１４９】
このように本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、画質重視の放射線画像、感度重視の放射線画像、エネルギーサブトラクション画像をそれぞれ撮影できるため、複数の用途に使用することができる。
【０１５０】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、全体を反転させて撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂの両面での撮影を可能としたが、図１５〜図１７に示すような電子カセッテ１０を開閉可能とする構成、図１８〜図２０に示すような電子カセッテ１０の一部を反転可能とする構成が例示できる。
【０１５１】
図１５及び図１６には、電子カセッテ１０の他の構成を示す斜視図が示されており、図１７には、電子カセッテ１０の概略構成を示す断面図が示されている。なお、上記電子カセッテ１０（図１０〜図１１参照）と対応する部分については同一の符号を付して、同じ機能を有する部分については説明を省略する。
【０１５２】
電子カセッテ１０は、上述した撮影部２１、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４、５４Ｂ等が内蔵され、照射された放射線による放射線画像を撮影する平板状の撮影ユニット１２と、上述した制御部５０や電源部７０が内蔵された制御ユニット１４とがヒンジ１６によって開閉可能に連結されている。
【０１５３】
撮影ユニット１２及び制御ユニット１４は、一方に対して他方がヒンジ１６を回動中心にて回動することにより、撮影ユニット１２と制御ユニット１４とが並んだ展開状態（図１６）と、撮影ユニット１２と制御ユニット１４とが重なり合って折り畳まれた収納状態（図１５）とに開閉可能とされている。
【０１５４】
また、電子カセッテ１０は、制御ユニット１４の上面に操作パネル１９が設けられている。
【０１５５】
撮影ユニット１２は、図１７に示すように収納状態において放射線検出器２０Ｂが制御ユニット１４側となり、放射線検出器２０Ａが外側（制御ユニット１４側の反対側）となるように撮影部２１が内蔵されており、収納状態において外側となる面側が感度重視の撮影領域１８Ｂとされ、制御ユニット１４と対向する面側が画質重視の撮影領域１８Ａ（図１６）とされている。
【０１５６】
撮影部２１と制御部５０や電源部７０とは、ヒンジ１６内に設けられた接続配線４４により接続されている。
【０１５７】
このように、電子カセッテ１０は、開閉させて撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂで撮影を行うことにより、特性の異なる放射線画像の撮影を簡易に行える。
【０１５８】
図１８及び図１９には、実施の形態に係る電子カセッテ１０の他の構成を示す斜視図が示されており、図２０には、電子カセッテ１０の概略構成を示す断面図が示されている。なお、上記電子カセッテ１０（図１０〜図１７参照）と対応する部分については同一の符号を付して、同じ機能を有する部分については説明を省略する。
【０１５９】
電子カセッテ１０は、上述した撮影部２１、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４、５４Ｂが内蔵され、照射された放射線による放射線画像を撮影する平板状の撮影ユニット１２と、上述した制御部５０や電源部７０が内蔵された制御ユニット１４とが回転軸１７によって回転可能に連結されている。
【０１６０】
また、撮影ユニット１２は、撮影部２１の配設位置に対応して平板状の一方の面及び他方の面に撮影領域１８Ａ、１８Ｂが設けられている。
【０１６１】
また、電子カセッテ１０は、制御ユニット１４の上面に操作パネル１９が設けられている。
【０１６２】
撮影部２１は、放射線検出器２０Ｂが撮影領域１８Ｂ側となり、放射線検出器２０Ａが撮影領域１８Ａとなるように内蔵されており、撮影領域１８Ｂが感度重視の撮影領域とされ、撮影領域１８Ａが画質重視の撮影領域とされている。
【０１６３】
撮影部２１と制御部５０や電源部７０とは、回転軸１７内に設けられた接続配線４４により接続されている。
【０１６４】
撮影ユニット１２及び制御ユニット１４は、一方に対して他方が回転することにより、撮影領域１８Ａと操作パネル１９とが並んだ状態（図１８）と、撮影領域１８Ｂと操作パネル１９とが並んだ状態（図１９）とに変更可能とされている。
【０１６５】
このように、電子カセッテ１０は、回転させて撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂで撮影を行うことにより、特性の異なる放射線画像の撮影を簡易に行える。
【０１６６】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１６７】
第２の実施の形態に係る電子カセッテ１０の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜４参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１６８】
第２の実施の形態に係る撮影部２１は、第１の実施の形態と同様に、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを遮光板２７を挟んでシンチレータ層２８側で対向（図７参照）させており、また、図２１に示すように、２次元状に設けられた画素３７が放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで一定方向（行方向）及び交差方向（列方向）に画素３７間隔の半ピッチ分ずれるように配置している。なお、図２１では、放射線検出器２０Ａの画素配列を実線で示し、放射線検出器２０Ｂの画素配列を点線で示している。
【０１６９】
また、第２の実施の形態に係る撮影部２１は、撮影領域１８Ａ側から放射線が照射された際に、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで撮影される放射線画像の特性が略同一となるように、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの厚み、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造等が調整されている。
【０１７０】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の作用について説明する。
【０１７１】
本実施の形態に係る電子カセッテ１０も、放射線画像を撮影する場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの何れか一方のみでの撮影、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂでの撮影が可能とされている。
【０１７２】
また、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで共に撮影を行う場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像で補間処理を行うことにより解像度を高めた高解像度の放射線画像の生成が可能とされている。
【０１７３】
また、電子カセッテ１０は、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を示す画像情報、及び生成した高解像度の放射線画像の画像情報の個別の保存が可能とされている。
【０１７４】
本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、放射線画像を撮影する際に、撮影領域１８Ａを上として、図１１に示すように、放射線を発生する放射線発生装置８０と間隔を空けて配置され、撮影領域上に患者の撮影対象部位Ｂが配置される。
【０１７５】
撮影者は、放射線画像の撮影を行う場合、コンソールに対して、用途に応じて通常の診断に用いる標準画像、精密な検査で用いる高解像度画像の何れかを撮影画像として指定する。コンソールは、画像条件が指定されると、指定された画像条件を示す画像条件情報を電子カセッテ１０へ送信する。また、撮影者は、撮影画像として高解像度画像を指定した場合、コンソールに対して、電子カセッテ１０での高解像度画像を生成する画像処理の実施、不実施を指定する。さらに、撮影者は、コンソールに対して、電子カセッテ１０内での撮影された画像情報の保存の実施、不実施を指定する。
【０１７６】
コンソールは、指定された撮影画像、高解像度画像を生成する画像処理の実施、不実施、画像情報の保存の実施、不実施を処理条件として電子カセッテ１０へ送信する。
【０１７７】
電子カセッテ１０は、送信された処理条件を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１７８】
図２２には、第２の実施の形態に係る画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。
【０１７９】
ステップＳ５０では、処理条件として指定された撮影画像が標準画像であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ５２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ５６へ移行する。
【０１８０】
ステップＳ５２では、ゲート線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート線ドライバ５２Ａから画質重視の特性である放射線検出器２０Ａの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１８１】
ステップＳ５４では、画像メモリ５６に記憶された画像情報をコンソールへ送信する。
【０１８２】
これにより、放射線検出器２０Ａで撮影された放射線画像の画像情報がコンソールへ送信される。
【０１８３】
一方、ステップＳ５６では、処理条件として指定された撮影画像が高解像度画像であるものとしてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを共に制御し、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に共に記憶される。
【０１８４】
ステップＳ５８では、処理条件として高解像度画像を生成する画像処理の実施が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ６０へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ６４へ移行する。
【０１８５】
ステップＳ６０では、放射線画像の画像間隔が半分になったものとして、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報から各画素の画素値を補間処理に求めた高解像度の放射線画像を生成する。
【０１８６】
図２３には、補間処理の一例が示されている。なお、図２３では、放射線検出器２０Ａにより撮影された放射線画像９０Ａの画素配列を実線で示し、放射線検出器２０Ｂにより撮影された放射線画像９０Ｂの画素配列が点線で示し、生成される高解像度の放射線画像９０Ｃの画素配列が一点鎖線で示している。
【０１８７】
本実施の形態では、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素３７の配列を一定方向（行方向）及び交差方向（列方向）に画素間隔の半ピッチ分ずらして配置している。このため、放射線画像９０Ａの画素配列（実線）と放射線画像９０Ｂの画素配列（点線）は、画素間隔の半ピッチ分ずれている。本実施の形態では、放射線画像９０Ａの画素９２Ａと放射線画像９０Ｂの画素９２Ｂが重複する領域を高解像度の放射線画像９０Ｃの画素９２Ｃとしており、画素９２Ａと画素９２Ｂの画素値を加算平均した値を画像Ｃの画素値（Ｃ＝（Ａ＋Ｂ）／２）として放射線画像の画像情報を生成する。
【０１８８】
ステップＳ６２では、生成された高解像度の放射線画像の画像情報をコンソールへ送信する。
【０１８９】
一方、ステップＳ６４では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報をコンソールへ送信する。コンソールは、送信された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、高解像度の放射線画像を生成する画像処理を行うことにより、高解像度の放射線画像を生成できる。また、コンソールは、放射線検出器２０Ａ２０Ｂによる標準画像の放射線画像の画像情報を得ることもできる。
【０１９０】
ステップＳ６６では、処理条件として画像情報の保存が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ３２へ移行し、否定判定となった場合は処理終了となる。
【０１９１】
ステップＳ６８では、画像情報を識別するための識別情報を関連付けて上記ステップＳ５２、又はステップＳ５６で読み出された画像情報を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１９２】
ステップＳ７０では、上記ステップＳ６８で画像情報に関連付けた識別情報をコンソールへ送信して処理終了となる。
【０１９３】
このように本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、解像度を変えた放射線画像を撮影できるため、複数の用途に使用することができる。
【０１９４】
ここで、１枚の放射線検出器２０で高解像度の放射線画像を得ようとした場合、放射線検出器２０の画素配列を微細化する必要があるため、放射線検出器２０の歩留まりが悪くなる。
【０１９５】
一方、本実施の形態のように、２枚の放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで高解像度の放射線画像を生成する場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素配列を微細化する必要はないため、歩留まりが良い。
【０１９６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１９７】
また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１９８】
なお、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ１０に適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
【０１９９】
また、上記各実施の形態では、撮影部２１を、図７に示すように、放射線を透過させ、光を遮蔽する遮光板２７を挟んでシンチレータ層２８Ａ、２８Ｂ側が対向するように２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを配置した構成とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２４に示すように、遮光板２７を挟んでＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂ側が対向するように２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを配置してもよい。また、例えば、図２５に示すように、ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８の向きを揃えて放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層してもよい。また、例えば、図２６に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂが共に裏面照射となるように積層してもよく、また、図２７に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂが共に表面照射となるように積層してもよい。
【０２００】
また、上記各実施の形態では、放射線を透過させ、光を遮蔽する遮光板２７を挟んで２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを配置した構成とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮影領域１８Ａ、１８Ｂの両面でそれぞれ撮影を行うものとした場合、遮光板２７が放射線を遮蔽するようにしてもよい。また、遮光板２７を、剛性を有する遮光性基板として遮光板２７で放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを保持させるようにしてもよい。遮光板２７を剛性を有する遮光性基板とした場合、各々のＴＦＴを遮光性基板に形成することができるので、従来ＴＦＴを形成していた絶縁性基板（実物ではガラス層）が不要となり、２つの絶縁性基板を無くすことができるので軽量化を図ることができる。この場合、遮光性基板にフレキタイプの発光層およびＴＦＴを設けることができるため、例えば、ＴＦＴを遮光性基板と発光層の間に配置するようにしてもよい。
【０２０１】
また、上記第２の実施の形態では、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素配列をずらした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素配列を一致させ、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂにより撮影された放射線画像を、対応する画素に平均化して放射線画像を生成することにより、放射線画像に含まれるノイズを低下させることができる。
【０２０２】
また、上記各実施の形態では、撮影画像で指定された条件で使用しない撮影系から画像を読み出さない場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の実施の形態において、処理条件として指定された撮影画像が画質重視及び感度重視のいずれでも放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから画像を読み込み、撮影画像が画質重視の場合は放射線検出器２０Ｂから読み出した画像情報を送信せずに記憶部５８Ｃに記憶させ、撮影画像が感度重視の場合は放射線検出器２０Ａから読み出した画像情報を送信せずに記憶部５８Ｃに記憶させ、コンソールからの要求により記憶部５８Ｃに記憶した画像情報をコンソールへ送信するものとしてもよい。
【０２０３】
また、上記各実施の形態では、撮影部２１の各撮影系に対する処理条件をコンソールから無線通信により無線通信部６０で受け付ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、操作パネル１９からの入力により受け付けるものとしてもよい。
【０２０４】
また、上記各実施の形態では、撮影画像、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施、高解像度画像を生成する画像処理の実施、不実施、画像情報の保存の実施、不実施を処理条件とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮影部２１の各撮影系からの画像情報の読み出し処理の実施、不実施や、各撮影系から読み出された画像情報に対するその他各種の画像処理の実施、不実施、各撮影系から読み出された画像情報及び画像処理された画像情報の送信処理の実施、不実施、並びに各撮影系から読み出された画像情報及び前記画像処理された画像情報の保存処理の実施、不実施としてもよい。
【０２０５】
ところで、ＣｓＩは、図２８に示すように、連続して撮影が行われて累積被曝量の増加と共に感度が低下し、放射線が照射されない状態で維持されると低下した感度が回復する。
【０２０６】
このため、例えば、図７、図２４〜図２７に示すように２つのシンチレータ層２８（２８Ａ、２８Ｂ）を有する撮影部２１のシンチレータ層２８Ａ、２８ＢをＣｓＩ（例えば、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）で形成する。そして、この撮影部２１を電子カセッテ１０に内蔵させて一方の面及び他方の面（撮影領域１８Ａ、１８Ｂ）で放射線画像を撮影可能に構成する。この場合、電子カセッテ１０では、一方の面及び他方の面を照射された放射線の線量をそれぞれ検出して一方の面及び他方の面での累積被曝量をそれぞれ記憶し、累積被曝量から推測されるシンチレータ層２８の感度が撮影される放射線画像の画質に影響が生じる所定の許容感度以下となった場合、シンチレータ層２８の感度が許容感度以下となった面での撮影を禁止して、反対側の面での撮影を促すようにしてもよい。照射された放射線の線量の検出は、電子カセッテ１０の内部に放射線を検知可能なセンサを設けて行うものとしてもよく、また、撮影された放射線画像の各画素の画素値から行うものとしてもよい（例えば、全画素の画素値の累計値を照射された放射線の線量とみなす）。シンチレータ層２８の感度が許容感度以下となった面での撮影の禁止は、コンソールなどの外部装置を介して撮影者に通知するものとしてもよく、また、操作パネル１９に表示部などを設けて表示により行うものとしてもよい。
【０２０７】
また、ＣｓＩは、高温環境に保存することで低下した感度が早く回復する。また、ＣｓＩは、使用環境温度が高い方が感度の低下を抑制できる。このため、例えば、図７、図２４〜図２７に示すように２つのシンチレータ層２８（２８Ａ、２８Ｂ）を有する撮影部２１の一方のシンチレータ層２８ＡをＣｓＩ（例えば、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）で形成し、他方のシンチレータ層２８ＢをＧＯＳで形成する。そして、この撮影部２１を図１５〜図１７に示す開閉可能な電子カセッテ１０に内蔵させて一方の面及び他方の面（撮影領域１８Ａ、１８Ｂ）で放射線画像を撮影可能に構成する。この場合、撮影部２１は、収納状態においてシンチレータ層２８Ｂが制御ユニット１４側、シンチレータ層２８Ａが外側（制御ユニット１４側の反対側）となるように撮影ユニット１２に内蔵されることが好ましい。
【０２０８】
図２９（Ａ）（Ｂ）には、例えば、図７に示す撮影部２１を図１５〜図１７に示す開閉可能な電子カセッテ１０に内蔵させた状態が示されている。
【０２０９】
電子カセッテ１０は、収納状態で制御ユニット１４からの熱が撮影ユニット１２に伝わり易い。このため、撮影領域１８Ｂ側にシンチレータ層２８Ａを配置して収納状態（図２９（Ａ））での撮影にシンチレータ層２８Ａを用いることにより、シンチレータ層２８Ａの感度の低下が抑制される。一方、ＧＯＳは温度変化による感度の変化はほとんどない。このため、撮影領域１８Ａ側にシンチレータ層２８Ｂを配置して展開状態（図２９（Ｂ））での撮影にシンチレータ層２８Ｂを用いることにより温度変化による感度の変化で画質の変化がほとんど発生しない。
【０２１０】
また、シンチレータ層２８をＣｓＩで形成した場合、累積被曝量からシンチレータ層２８の感度の変化を推測し、シンチレータ層２８の感度が許容感度以下となった際にシンチレータ層２８の温度を高く維持して低下した感度を早く回復させるようにしてもよい。
【０２１１】
図３０には、例えば、図２９（Ａ）（Ｂ）に示すような構成の電子カセッテ１０において、ＣｓＩで形成されたシンチレータ層２８Ａの感度変化の一例が示されている。
【０２１２】
電子カセッテ１０は、撮影１日目及び２日目、それぞれ撮影領域１８Ｂでの撮影が行われることによりシンチレータ層２８Ａの感度が低下し、夜間に放射線が照射されない状態で維持されることによりシンチレータ層２８Ａの感度が回復する。また、電子カセッテ１０は、撮影３日目、撮影領域１８Ｂで連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）が行われ、シンチレータ層２８Ａの感度が許容感度以下となった際に、撮影領域１８Ｂでの撮影を禁止して、撮影領域１８Ａでの撮影や、他の電子カセッテ１０での撮影を促すようにする。
【０２１３】
各撮影日でのシンチレータ層２８Ａの感度の変化は、例えば、各撮影日に最初に所定量の放射線を電子カセッテ１０に照射して装置状態を校正するキャリブレーションを行うものとした場合、各撮影日のキャリブレーションの際にシンチレータ層２８Ａの感度を検出を行い、各撮影日の間、それぞれ照射された累積被曝量を求めてキャリブレーションの際に検出したシンチレータ層２８Ａの感度が、図２８に示すように累積被曝量の増加と共に感度が低下するものとして、シンチレータ層２８Ａの感度を推定するものとしてもよい。また、撮影で放射線が照射された照射時期及び累積被曝量と放射線が照射されない状態で維持された期間からシンチレータ層２８Ａの感度を推定するものとしてもよい。
【０２１４】
また、電子カセッテ１０は、シンチレータ層２８Ａの感度が許容感度以下となった場合、例えば、夜間、制御ユニット１４を発熱させて、制御ユニット１４の熱により撮影ユニット１２を暖め、シンチレータ層２８Ａの温度を高く維持することにより低下したシンチレータ層２８Ａの感度を早く回復させている。なお、電子カセッテ１０がクレードルなどの収容装置に収容されて保管される場合、収容装置が、夜間、電子カセッテ１０を暖め、シンチレータ層２８Ａの温度を高く維持するものとしてもよい。
【０２１５】
その他、上記実施の形態で説明した電子カセッテ１０及び放射線検出器２０の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２１６】
１０ 電子カセッテ
１２ 撮影ユニット
１４ 制御ユニット
１６ ヒンジ（連結部材）
１７ 回転軸（連結部材）
１９ 操作パネル（受付手段）
２０、２０Ａ、２０Ｂ 放射線検出器
２１ 撮影部
２２ 絶縁性基板
２４ スイッチ素子
２６、２６Ａ、２６Ｂ ＴＦＴ基板
２７ 遮光板（遮光層）
２８、２８Ａ、２８Ｂ シンチレータ層（発光層）
５２Ａ、５２Ｂ ゲート線ドライバ（生成手段）
５４Ａ、５４Ｂ 信号処理部（生成手段）
５８ カセッテ制御部（管理手段）
５８Ａ ＣＰＵ（管理手段）
５８Ｂ メモリ
６０ 無線通信部（受付手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、照射されたＸ線等の放射線を検出し、検出された放射線により表わされる放射線画像を示す電気信号を出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがある。
【０００３】
この種の放射線検出器に関する技術として、特許文献１には、表裏両面から受光可能な光電変換部の一方の面に第１のシンチレータに形成し、光電変換部の他方の面に第２のシンチレータを形成して、第１のシンチレータ、光電変換部、第２のシンチレータを順次に積層した放射線検出器が記載されている。この特許文献１の技術によれば、撮影の際に第１のシンチレータ側からＸ線が入射して第１のシンチレータが発光すると共に第１のシンチレータを透過したＸ線で第２のシンチレータが発光し、光電変換部で第１のシンチレータ及び第２のシンチレータで生じた光の両方を受光することにより高感度化できる。
【０００４】
また、特許文献２には、照射された放射線を光に変換する２層のシンチレータと、２層のシンチレータの間に配置され、それらの２層のシンチレータにより変換された光を検出して電気信号に変換する固体光検出器とを備えた放射線検出器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４５８４５号公報
【特許文献２】特開２００７−１６３４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術の放射線検出器は、２つのシンチレータで生じた光の両方を受光することにより高感度化できるものの、２つのシンチレータで生じた光を個別に検出できない。このため、各シンチレータで生じた光による放射線画像を個別に得ることができず、また、２つのシンチレータで生じた光による放射線画像によるエネルギーサブトラクション画像を得たい場合、別な放射線撮影装置で撮影を行う必要がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み、複数の用途で使用が可能な放射線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】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線撮影装置は、放射線が照射されることにより光を発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成された基板を各々有し、重なるように配置された２つの放射線検出器と、前記２つの放射線検出器の間に設けられ、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層と、を備えている。
【０００９】
本発明の放射線撮影装置は、放射線が照射されることにより光を発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成された基板を各々有する２つの放射線検出器が重なるように配置され、２つの放射線検出器の間に、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層が設けられている。
【００１０】
このように、本発明は、２つの放射線検出器の間に、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層を設けることにより、一方の放射線検出器の発光層の光が他方の放射線検出器に入射せず、また、他方の放射線検出器の発光層の光が一方の放射線検出器にも入射しなくなり、発光層で生じた光による放射線画像を個別に検出することができるため、複数の用途で使用することができる。
【００１１】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器を発光層を
前記遮光層を挟むように配置してもよい。
【００１２】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記遮光層を、剛性を有する遮光性基板としてもよい。
【００１３】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層の放射線に対する発光特性が異なってもよい。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層が、各発光層の厚み、各発光層に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径、当該粒子の重層構造、当該粒子の充填率、付活剤のドープ量、各発光層の材料、及び各発光層の層構造の少なくとも１つの変更、並びに各発光層の前記基板と非対向の面への前記光の反射する反射層の形成の何れかが行われてもよい。
【００１５】
また、請求項４又は請求項５に記載の発明は、請求項６に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層を、一方を画質重視の発光特性とし、他方を感度重視の発光特性としてもよい。
【００１６】
また、請求項４又は請求項５に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層を、一方側から放射線が照射された際に、放射線に対する発光特性が略同一となるようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項１〜請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の発光層の少なくとも一方が、放射線が照射されることにより発光する蛍光体材料の柱状結晶を含んで構成されてもよい。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項９に記載の発明のように、前記蛍光体材料を、ＣｓＩとしてもよい。
【００１９】
また、請求項１〜請求項９に記載の発明は、請求項１０に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器の基板を、蓄積された電荷を読み出した信号の読み出し特性が異なるようにしてもよい。
【００２０】
また、請求項１〜請求項１０に記載の発明は、請求項１１に記載の発明のように、前記遮光層が、放射線を遮蔽してもよい。
【００２１】
また、請求項１〜請求項１１に記載の発明は、請求項１２に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器に蓄積された電荷の読み出しが個別に可能とされ、蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、前記２つの放射線検出器に対する処理条件を受け付ける受付手段と、前記２つの放射線検出器に対する処理を切り替え可能とされ、前記受付手段により受け付けた処理条件に従い、前記２つの放射線検出器に対する処理を管理する管理手段と、をさらに備えてもよい。
【００２２】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１３に記載の発明のように、前記２つの放射線検出器に対する替え可能な処理を、前記生成手段による前記２つの放射線検出器からの電荷の読み出し処理、前記２つの放射線検出器からそれぞれ読み出されて前記生成手段により生成された画像情報に対する画像処理、前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の送信処理、並びに前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の保存処理の少なくとも１つとしてもよい。
【００２３】
また、請求項１〜請求項１３に記載の発明は、請求項１４に記載の発明のように、平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが並んだ展開状態、及び前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが重なり合って折り畳まれた収納状態に開閉可能に連結する連結部材と、を備えてもよい。
【００２４】
また、請求項１〜請求項１３に記載の発明は、請求項１５に記載の発明のように、平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、前記制御ユニットに対して前記撮影ユニットの一方の面、他方の面を反転可能に連結する連結部材と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の放射線撮影装置は、複数の用途で使用が可能な放射線撮影装置を提供できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した平面図である。
【図３】実施の形態に係るＴＦＴ基板の構成を概略的に示した断面図である。
【図４】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した断面図である。
【図５】実施の形態に係るシンチレータ層の厚みと感度の変化を示すグラフである。
【図６】実施の形態に係るシンチレータ層の厚みと画質の変化を示すグラフである。
【図７】実施の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である。
【図８】シンチレータ層の小粒子と大粒子の重層構造を示した模式図である。
【図９】シンチレータ層のＴＦＴ基板と反対側の面に反射層を形成した場合の構成を示す断面図である。
【図１０】実施の形態に係る平板状の電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態に係る平板状の電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図１２】実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態に係る２つの放射線検出器、ゲート線ドライバ及び信号処理部の積層構成を示す斜視図である。
【図１４】第１の実施の形態に係る画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１７】実施の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図１８】実施の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図２０】実施の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図２１】第２の実施の形態に係る２つの放射線検出器の画素配列を示す平面図である。
【図２２】第２の実施の形態に係る画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】第２の実施の形態に係る補完処理を模式的に示した図である。
【図２４】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２５】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２６】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２７】実施の形態に係る撮影部の他の構成を示す断面図である。
【図２８】ＣｓＩの累積被曝量と感度の関係を示すグラフである。
【図２９】（Ａ）は他の形態に係る開閉可能な電子カセッテの収納状態での断面構成を示す断面図であり、（Ｂ）は他の形態に係る開閉可能な電子カセッテの展開状態での断面構成を示す断面図である。
【図３０】ＣｓＩで形成されたシンチレータ層の感度変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００２８】
［第１の実施の形態］
まず、本実施の形態に係る放射線検出器２０の構成について説明する。
【００２９】
図１には、本実施形態に係る放射線検出器２０の構成を模式的に示した断面図が示されており、図２には、放射線検出器２０の構成を示す平面図が示されている。
【００３０】
図１に示すように、放射線検出器２０は、絶縁性基板２２に薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）などのスイッチ素子２４が形成されたＴＦＴ基板２６を備えている。
【００３１】
このＴＦＴ基板２６上には、入射される放射線を変換する放射線変換層の一例として、入射される放射線を光に変換するシンチレータ層２８が形成されている。
【００３２】
シンチレータ層２８としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ層２８は、これらの材料に限られるものではない。
【００３３】
シンチレータ層２８が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器２０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【００３４】
シンチレータ層２８に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００３５】
シンチレータ層２８は、例えば、ＣｓＩ（Ｔｌ）等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ層２８を形成する場合、蒸着基板は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ層２８としてＧＯＳを用いる場合、蒸着基板を用いずにＴＦＴ基板２６の表面にＧＯＳを塗布することにより、シンチレータ層２８を形成してもよい。
【００３６】
絶縁性基板２２としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものあれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板２２は、これらの材料に限られるものではない。
【００３７】
シンチレータ層２８とＴＦＴ基板２６との間には、シンチレータ層２８によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する光導電層３０が配置されている。この光導電層３０のシンチレータ層２８側の表面には、光導電層３０にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極３２が形成されている。
【００３８】
光導電層３０は、シンチレータ層２８から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光導電層３０は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光導電層３０であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層２８による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光導電層３０であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層２８による発光以外の電磁波が光導電層３０に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光導電層３０で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【００３９】
光導電層３０を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ層２８で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ層２８の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ層２８の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ層２８から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ層２８の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【００４０】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ層２８の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光導電層３０で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【００４１】
ＴＦＴ基板２６には、光導電層３０で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４が形成されている。ＴＦＴ基板２６では、各電荷収集電極３４で収集された電荷が、スイッチ素子２４によって読み出される。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０に適用可能な光導電層３０について具体的に説明する。
【００４３】
本発明に係る放射線検出器２０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電荷収集電極３４，バイアス電極３２と、該電荷収集電極３４，バイアス電極３２間に挟まれた光導電層３０とを含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。
【００４４】
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。
【００４５】
有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【００４６】
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【００４７】
この有機ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料、及び光導電層３０の構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光導電層３０は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
【００４８】
各画素部を構成するセンサ部３６は、少なくとも電荷収集電極３４、光導電層３０、及びバイアス電極３２を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【００４９】
電子ブロッキング膜は、電荷収集電極３４と光導電層３０との間に設けることができ、電荷収集電極３４とバイアス電極３２間にバイアス電圧を印加したときに、電荷収集電極３４から光導電層３０に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【００５０】
電子ブロッキング膜には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【００５１】
実際に電子ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光導電層３０の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光導電層３０の材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【００５２】
電子ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部３６の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００５３】
正孔ブロッキング膜は、光導電層３０とバイアス電極３２との間に設けることができ、電荷収集電極３４とバイアス電極３２間にバイアス電圧を印加したときに、バイアス電極３２から光導電層３０に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【００５４】
正孔ブロッキング膜には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【００５５】
正孔ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部３６の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【００５６】
実際に正孔ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光導電層３０の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光導電層３０の材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【００５７】
なお、光導電層３０で発生した電荷のうち、正孔がバイアス電極３２に移動し、電子が電荷収集電極３４に移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
【００５８】
図３には、スイッチング素子２４の構成が概略的に示されている。
【００５９】
ＴＦＴ基板２６には、電荷収集電極３４に対応して、電荷収集電極３４に移動した電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子２４が形成されている。スイッチング素子２４の形成された領域は、平面視において電荷収集電極３４と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部におけるスイッチング素子２４とセンサ部３６とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２０（画素部）の平面積を最小にするために、スイッチング素子２４の形成された領域が電荷収集電極３４によって完全に覆われていることが望ましい。
【００６０】
スイッチング素子２４は、ゲート電極２２０、ゲート絶縁膜２２２、及び活性層（チャネル層）２２４が積層され、さらに、活性層２２４上にソース電極２２６とドレイン電極２２８が所定の間隔を開けて形成されている。
【００６１】
ドレイン電極２２８は、絶縁性基板２２と電荷収集電極３４との間に設けられた絶縁膜２１９を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する電荷収集電極３４と電気的に接続されている。これにより、電荷収集電極３４で捕集された電荷をスイッチング素子２４に移動させることができる。
【００６２】
活性層２２４は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層２２４を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【００６３】
活性層２２４を構成可能な非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層２２４を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
【００６４】
活性層２２４を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【００６５】
スイッチング素子２４の活性層２２４を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、スイッチング素子２４におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、活性層２２４をカーボンナノチューブで形成した場合、スイッチング素子２４のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いスイッチング素子２４を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層２２４を形成する場合、活性層２２４に極微量の金属性不純物が混入するだけで、スイッチング素子２４の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
【００６７】
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板２２としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。
【００６８】
また、基板２２には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【００６９】
アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために，透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板２２を形成してもよい。
【００７０】
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板２２を形成できる。
【００７１】
本実施の形態では、絶縁性基板２２上に、スイッチング素子２４、センサ部３６、透明な平坦化層３８を順に形成し、当該絶縁性基板２２上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いた接着層３９でシンチレータ層２８を貼り付けることにより放射線検出器２０を形成している。以下、平坦化層３８まで形成された絶縁性基板２２をＴＦＴ基板２６と称する。
【００７２】
ＴＦＴ基板２６には、図２に示すように、バイアス電極３２、光導電層３０、電荷収集電極３４により構成され、光が入射されることにより電荷を発生するフォトダイオードとして機能するセンサ部３６、センサ部３６に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチ素子２４と、を含んで構成される画素３７が一定方向（図２の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図２の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００７３】
また、ＴＦＴ基板２６には、一定方向（行方向）に延設され各スイッチ素子２４をオンオフさせるための複数本のゲート配線４０と、交差方向（列方向）に延設されオン状態のスイッチ素子２４を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線４２が設けられている。
【００７４】
なお、ＴＦＴ基板２６上には、ＴＦＴ基板２６上を平坦化するための平坦化層３８（図１参照）が形成されている。また、ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８との間であって、平坦化層３８上には、シンチレータ層２８をＴＦＴ基板２６に接着するための接着層３９が、形成されている。
【００７５】
ＴＦＴ基板２６は、平板状で平面視において外縁に４辺を有する四辺形状をしている。具体的には、矩形状に形成されている。
【００７６】
ここで、放射線検出器２０は、図４に示すように、シンチレータ層２８が接着された表側から放射線が照射（表面照射、裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）ともいう）されてもよく、ＴＦＴ基板２６側（裏側）から放射線が照射（裏面照射、表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式ともいう）されてもよい。放射線検出器２０は、表側から放射線が照射された場合、シンチレータ層２８の上面側（ＴＦＴ基板２６の反対側）でより強く発光し、裏側から放射線が照射された場合、ＴＦＴ基板２６を透過した放射線がシンチレータ層２８に入射してシンチレータ層２８のＴＦＴ基板２６側がより強く発光する。各光導電層３０には、シンチレータ層２８で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器２０は、表側から放射線が照射された場合の方が裏側から放射線が照射された場合よりも、放射線がＴＦＴ基板２６を透過しないため、放射線に対する感度を高く設計することが可能であり、また、裏側から放射線が照射された場合の方が表側から放射線が照射された場合よりも各光導電層３０に対するシンチレータ層２８の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
【００７７】
図５には、放射線検出器２０に対して放射線を表面照射した場合と放射線検出器２０に対して放射線を裏面照射した場合でのシンチレータ層２８の厚みと感度の変化の一例が示されおり、図６には、放射線検出器２０に対して表面から放射線を照射した場合と放射線検出器２０に対して裏面から放射線を照射した場合でのシンチレータ層２８の厚みとＭＴＦ（Modulation Transfer Factor）の変化の一例が示されている。
【００７８】
次に、放射線画像の撮影を行う撮影部２１の構成について説明する。
【００７９】
本実施の形態に係る撮影部２１は、照射された放射線により示される放射線画像の撮影を行う撮影系を２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能なように構成されている。
【００８０】
具体的には、図７に示すように、放射線を透過させ、光を遮蔽する遮光板２７の上面及び下面にシンチレータ層２８が位置するように２つの放射線検出器２０（２０Ａ、２０Ｂ）を配置している。以下、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂのシンチレータ層２８、ＴＦＴ基板２６を区別する場合、放射線検出器２０Ａのシンチレータ層２８、ＴＦＴ基板２６に符号Ａを付し、放射線検出器２０Ｂのシンチレータ層２８、ＴＦＴ基板２６に符号Ｂを付して説明する。
【００８１】
このように、遮光板２７の一方の面にシンチレータ層２８ＡとＴＦＴ基板２６Ａを順に設けたことにより、放射線検出器２０Ａは一方の面側からの放射線の照射が裏面照射となり、遮光板２７の他方の面にシンチレータ層２８ＢとＴＦＴ基板２６Ｂを順に設けたことにより、放射線検出器２０Ｂは他方の面側からの放射線の照射が裏面照射となる。また、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの間に遮光板２７を設けたことにより、シンチレータ層２８Ａで発生した光がシンチレータ層２８Ｂ側へ透過せず、シンチレータ層２８Ｂで発生した光がシンチレータ層２８Ａ側へ透過しない。
【００８２】
ここで、上述のようにシンチレータ層２８は、図５、図６に示すように厚みによっても発光特性が変化する。
【００８３】
シンチレータ層２８は、厚い程、発光量が多く、感度が高くなるが光散乱等で画質が低下する。
【００８４】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの厚みをシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。なお、シンチレータ層２８は、５０μ未満ではＸ線に対する出力が十分に得られず、表面照射の場合、３００μｍを超えるとなると反射光がシンチレータ層２８内で散乱、吸収されてしまうので表面に出てくる光量が不十分となりやすくなる。表面照射で用いる場合、シンチレータ層２８は、厚みを５０〜３００μの範囲とすることが好ましく、１００〜２５０μｍの範囲とすることがより好ましい。
【００８５】
また、シンチレータ層２８は、シンチレータ層２８に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径が大きい程、発光量が多く、感度が高くなるが、光散乱や検出画素に接している粒子が隣の画素に影響を与えるので、画質が低下する。
【００８６】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの粒子の粒径をシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００８７】
また、シンチレータ層２８は、小粒子と大粒子の重層構造とすることができる。例えば、図８に示すように、シンチレータ層２８は照射側を小粒子の領域２５Ａとし、ＴＦＴ基板２６側を大粒子の領域２５Ｂとした方が画像のボケが少ないが、小粒子で放射状に発した光の斜め成分がＴＦＴ基板２６まで届き難く感度が低下する。また、領域２５Ａと領域２５Ｂの比率を変えて、小粒子の層に対して大粒子の層を多くすることにより感度が高くなるが、光散乱が隣の画素に影響を与えるので、画質が低下する。
【００８８】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの粒子の重層構造を変えることにより、シンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００８９】
また、シンチレータ層２８は、充填率が高いほど感度が高くなるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。ここで、充填率とは、シンチレータ層２８の粒子の総体積／シンチレータ層２８の体積×１００した値である。なお、シンチレータ層２８は、粉体を取り扱う上、充填率が８０％を超えると製造上困難であるため、充填率が５０〜８０体積％が好ましい。
【００９０】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの粒子の充填率をシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００９１】
また、シンチレータ層２８は、付活剤のドープ量によっても発光特性が変化し、付活剤のドープ量が多くなるほど発光量が増加する傾向があるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。
【００９２】
よって、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの付活剤のドープ量をシンチレータ層２８Ｂ＞シンチレータ層２８Ａとすることによりシンチレータ層２８Ａ側を画質重視とし、シンチレータ層２８Ｂ側を感度重視とすることができる。
【００９３】
また、シンチレータ層２８は、用いる材料を変えることにより、放射線に対する発光特性が異なる。
【００９４】
例えば、シンチレータ層２８ＡをＧＯＳで形成し、シンチレータ層２８ＢをＣｓＩ：Ｔｌで形成することにより、シンチレータ層２８Ａは感度重視となり、シンチレータ層２８Ｂは画質重視となる。
【００９５】
また、シンチレータ層２８は、平板状や柱状分離の層構造とすることにより、放射線に対する発光特性が異なる。
【００９６】
例えば、シンチレータ層２８Ａを平板状の層構造とし、シンチレータ層２８Ｂを柱状分離の層構造とすることにより、シンチレータ層２８Ａは感度重視となり、シンチレータ層２８Ｂは画質重視となる。
【００９７】
また、図９に示すように、シンチレータ層２８のＴＦＴ基板２６と反対側の面にＸ線を透過し、可視光の反射する反射層２９を形成することにより、発生した光をより効率的にＴＦＴ基板２６へ導けるため、感度が向上する。この反射層を設ける方法は、スパッタ法、蒸着法、塗布法のいずれでも良い。反射層２９としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｔｉなど、使用するシンチレータ層２８の発光波長領域での反射の高い物質が好ましい。例えば、シンチレータ層２８がＧＯＳ：Ｔｂの場合、波長は４００〜６００nmにおいて反射率の高いＡｇ，Ａｌ，Ｃｕなどがよく、厚さは、０．０１μｍ未満では反射率が得られず、３μを超えても反射率の向上で更なる効果が得られないため、０．０１〜３μｍが好ましい。
【００９８】
ここで、シンチレータ層２８は、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造の変更や、反射層２９の形成を組み合わせて行うことにより、特性を異ならせることができることは言うまでもない。
【００９９】
また、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂは、光導電層３０の材料を変えたり、あるいは、ＴＦＴ基板２６Ａとシンチレータ層２８Ａの間、ＴＦＴ基板２６Ｂとシンチレータ層２８Ｂの間にフィルタを形成したり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとでフォトダイオードとして機能する光導電層３０の受光面積を変えて、受光面積を感度重視する側で画質重視する側よりも広くしたり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとで画素ピッチを変えて画素ピッチを画質重視する側で感度重視する側よりも狭くしたり、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの信号の読み出し特性を変更することにより、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの光に対する受光特性を変えることができる。
【０１００】
本実施の形態では、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの厚み、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造を変えたり、反射層２９を形成したり、あるいは、ＴＦＴ基板２６Ａとシンチレータ層２８の間、ＴＦＴ基板２６Ｂとシンチレータ層２８の間にフィルタを形成したり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとでフォトダイオードとして機能する光導電層３０の受光面積を変えて、受光面積を感度重視する側で画質重視する側よりも広くしたり、ＴＦＴ基板２６ＡとＴＦＴ基板２６Ｂとで画素ピッチを変えて画素ピッチを画質重視する側で感度重視する側よりも狭くしたりすることにより、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの撮影される放射線画像の特性を異ならせている。
【０１０１】
具体的には、放射線検出器２０Ａを画質重視とし、放射線検出器２０Ｂを感度重視としている。
【０１０２】
次に、このような撮影部２１を内蔵した電子カセッテ１０の構成について説明する。
【０１０３】
図１０には、電子カセッテ１０の構成を示す斜視図が示されており、図１１には、電子カセッテ１０の断面図が示されている。
【０１０４】
電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料からなる平板状の筐体１８を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。筐体１８の内部には、上述の撮影部２１が配設されている。筐体１８は、平板状の一方の面及び他方の面の撮影部２１の配設位置に対応する領域が撮影時に放射線が照射される撮影領域１８Ａ、１８Ｂとされている。筐体１８の内部には、遮光板２７を挟んで放射線検出器２０Ａが撮影領域１８Ａ側となるように撮影部２１が内蔵されており、撮影領域１８Ａが画質重視の撮影領域、撮影領域１８Ｂが感度重視の撮影領域とされている。
【０１０５】
また、筐体１８の内部の一端側には、放射線検出器２０と重ならない位置（撮影領域１８Ａ、１８Ｂの範囲外）に、後述する制御部５０や電源部７０を収容するケース３１が配置されている。ここで、電子カセッテ１０は、撮影領域１８Ａ、１８Ｂの両面で放射線画像を撮影可能とするため、撮影領域１８Ａ、１８Ｂ内に回路や素子などの放射線画像に影響を与える部材を配置しないようにしている。
【０１０６】
また、電子カセッテ１０は、筐体１８の側面に各種ボタンを備えた操作パネル１９が設けられている。
【０１０７】
図１２には、電子カセッテ１０の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【０１０８】
放射線検出器２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａ、５４Ｂが配置されている。放射線検出器２０Ａの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ａに接続され、放射線検出器２０Ａの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ａに接続されており、放射線検出器２０Ｂの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ｂに接続されており、放射線検出器２０Ｂの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ｂに接続されている。
【０１０９】
なお、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂや信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、発熱するため、図１３に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層する際に、一方を他方に対して回転させてゲート線ドライバ５２Ａとゲート線ドライバ５２Ｂ及び、信号処理部５４Ａと信号処理部５４Ｂが重ならないように配置して互いの熱の影響を抑えることが好ましい。
【０１１０】
また、筐体１８の内部には、制御部５０として、画像メモリ５６と、カセッテ制御部５８と、無線通信部６０とを備えている。
【０１１１】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの各スイッチ素子２４は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂからゲート配線４０を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされたスイッチ素子２４によって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線４２を伝送されて信号処理部５４Ａ、５４Ｂに入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像が取得可能となる。
【０１１２】
図示は省略するが、信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、個々のデータ配線４２毎に、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を備えており、個々のデータ配線４２を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。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器が順に接続されており、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、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
【０１１３】
信号処理部５４Ａ、５４Ｂには画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４Ａ、５４ＢのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は所定枚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５６に順次記憶される。
【０１１４】
画像メモリ５６はカセッテ制御部５８と接続されている。カセッテ制御部５８はマイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備えており、電子カセッテ１０全体の動作を制御する。
【０１１５】
また、カセッテ制御部５８には無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部５８は、無線通信部６０を介して、コンソールなどの放射線撮影全体を制御する外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールとの間で各種情報の送受信が可能とされている。
【０１１６】
カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂの動作を個別に制御しており、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから放射線画像を示す画像情報の読み出しを個別に制御できる。カセッテ制御部５８は、コンソールから無線通信部６０を介して受信される撮影条件などの各種情報を記憶し、撮影条件に基づいてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを制御して放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから画像の読み出しを行う。
【０１１７】
また、カセッテ制御部５８は、操作パネル１９が接続されており、操作パネル１９に対する操作内容を把握することができる。
【０１１８】
また、電子カセッテ１０には、電源部７０が設けられており、上述した各種回路や各素子(操作パネル１９、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４Ａ、５４Ｂ、画像メモリ５６、無線通信部６０やカセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部７０から供給された電力によって作動する。電源部７０は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないように、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図１２では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【０１１９】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の作用について説明する。
【０１２０】
本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、放射線画像を撮影する場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの何れか一方のみでの撮影、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの両方での撮影が可能とされている。
【０１２１】
また、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで共に撮影を行う場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を対応する画素毎に重み付け加算する画像処理を行ってエネルギーサブトラクション画像の生成が可能とされている。
【０１２２】
また、電子カセッテ１０は、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を示す画像情報、及び生成したエネルギーサブトラクション画像の画像情報の個別の保存が可能とされている。
【０１２３】
撮影者は、放射線画像の撮影を行う場合、コンソールに対して、用途に応じて画質重視、感度重視、エネルギーサブトラクション画像の何れかを撮影画像として指定する。また、撮影者は、撮影画像としてエネルギーサブトラクション画像を指定した場合、コンソールに対して、電子カセッテ１０でのエネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施を指定する。さらに、撮影者は、コンソールに対して、電子カセッテ１０内での撮影された画像情報の保存の実施、不実施を指定する。
【０１２４】
コンソールは、指定された撮影画像、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施、画像情報の保存の実施、不実施を処理条件として電子カセッテ１０へ送信する。
【０１２５】
電子カセッテ１０は、送信された処理条件を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１２６】
電子カセッテ１０は、画質重視の撮影領域１８Ａと感度重視の撮影領域１８Ｂが設けられており、全体を反転させることにより、撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂで放射線画像の撮影が可能とされている。
【０１２７】
電子カセッテ１０は、画質重視及びエネルギーサブトラクション画像の撮影を行う場合、撮影領域１８Ａを上とし、感度重視での撮影を行う場合、撮影領域１８Ｂを上として、図１１に示すように、放射線を発生する放射線発生装置８０と間隔を空けて配置され、撮影領域上に患者の撮影対象部位Ｂが配置される。放射線発生装置８０は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線を射出する。放射線発生装置８０から射出された放射線Ｘは、撮影対象部位Ｂを透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１０に照射される。
【０１２８】
放射線発生装置８０から照射された放射線Ｘは、撮影対象部位Ｂを透過した後に電子カセッテ１０に到達する。これにより、電子カセッテ１０に内蔵された放射線検出器２０の各電荷収集電極３４には照射された放射線Ｘの線量に応じた電荷が収集されて蓄積される。
【０１２９】
カセッテ制御部５８は、放射線Ｘの照射終了後に、記憶部５８Ｃに記憶された処理条件に従って画像を読出す画像読出処理を行う。
【０１３０】
図１４には、ＣＰＵ５８Ａにより実行される画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ５８ＢのＲＯＭの所定の領域に予め記憶されている。
【０１３１】
ステップＳ１０では、処理条件として指定された撮影画像が画質重視であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ１４へ移行する。
【０１３２】
ステップＳ１２では、ゲート線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート線ドライバ５２Ａから画質重視の特性である放射線検出器２０Ａの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１３３】
一方、ステップＳ１４では、処理条件として指定された撮影画像が感度重視であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１６へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２０へ移行する。
【０１３４】
ステップＳ１６では、ゲート線ドライバ５２Ｂを制御し、ゲート線ドライバ５２Ｂから感度重視の特性である放射線検出器２０Ｂの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１３５】
ステップＳ１８では、画像メモリ５６に記憶された画像情報をコンソールへ送信する。
【０１３６】
これにより、放射線検出器２０Ａにより画質重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報、又は放射線検出器２０Ｂにより感度重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報がコンソールへ送信される。
【０１３７】
一方、ステップＳ２０では、処理条件として指定された撮影画像がエネルギーサブトラクション画像であるものとしてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを共に制御し、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に共に記憶される。
【０１３８】
ステップＳ２２では、処理条件としてエネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ２４へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２８へ移行する。
【０１３９】
ステップＳ２４では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、放射線画像の対応する画素毎に重み付け加算を行ってエネルギーサブトラクション画像を生成する。
【０１４０】
次のステップＳ２６では、生成されたエネルギーサブトラクション画像の画像情報をコンソールへ送信する。
【０１４１】
一方、ステップＳ２８では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報をコンソールへ送信する。コンソールは、送信された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、放射線画像の対応する画素毎に重み付け加算を行うことにより、エネルギーサブトラクション画像を生成できる。また、コンソールは、放射線検出器２０Ａにより画質重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報と放射線検出器２０Ｂにより感度重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報を得ることもできる。
【０１４２】
ステップＳ３０では、処理条件として画像情報の保存が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ３２へ移行し、否定判定となった場合は処理終了となる。
【０１４３】
ステップＳ３２では、画像情報を識別するための識別情報を関連付けて上記ステップＳ１２、ステップＳ１６又はステップＳ２０で読み出された画像情報を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１４４】
ステップＳ３４では、上記ステップＳ３２で画像情報に関連付けた識別情報をコンソールへ送信して処理終了となる。
【０１４５】
コンソールは、送信された識別情報を記憶し、電子カセッテ１０に記憶された画像情報を読み出したい場合、識別情報を電子カセッテ１０へ送信する。
【０１４６】
電子カセッテ１０は、コンソールから送信された識別情報を受信すると、当該識別情報の画像情報を記憶部５８Ｃから読み出し、コンソールへ送信する。
【０１４７】
これにより、電子カセッテ１０で撮影された放射線画像の画像情報を再度得ることができる。
【０１４８】
なお、電子カセッテ１０は、画像情報を記憶部５８Ｃに保存する保存期間を、例えば、所定期間経過するまでや、次の撮影が行われるまでと定めており、保存期間をコンソールへ通知することが好ましい。
【０１４９】
このように本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、画質重視の放射線画像、感度重視の放射線画像、エネルギーサブトラクション画像をそれぞれ撮影できるため、複数の用途に使用することができる。
【０１５０】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、全体を反転させて撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂの両面での撮影を可能としたが、図１５〜図１７に示すような電子カセッテ１０を開閉可能とする構成、図１８〜図２０に示すような電子カセッテ１０の一部を反転可能とする構成が例示できる。
【０１５１】
図１５及び図１６には、電子カセッテ１０の他の構成を示す斜視図が示されており、図１７には、電子カセッテ１０の概略構成を示す断面図が示されている。なお、上記電子カセッテ１０（図１０〜図１１参照）と対応する部分については同一の符号を付して、同じ機能を有する部分については説明を省略する。
【０１５２】
電子カセッテ１０は、上述した撮影部２１、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４、５４Ｂ等が内蔵され、照射された放射線による放射線画像を撮影する平板状の撮影ユニット１２と、上述した制御部５０や電源部７０が内蔵された制御ユニット１４とがヒンジ１６によって開閉可能に連結されている。
【０１５３】
撮影ユニット１２及び制御ユニット１４は、一方に対して他方がヒンジ１６を回動中心にて回動することにより、撮影ユニット１２と制御ユニット１４とが並んだ展開状態（図１６）と、撮影ユニット１２と制御ユニット１４とが重なり合って折り畳まれた収納状態（図１５）とに開閉可能とされている。
【０１５４】
また、電子カセッテ１０は、制御ユニット１４の上面に操作パネル１９が設けられている。
【０１５５】
撮影ユニット１２は、図１７に示すように収納状態において放射線検出器２０Ｂが制御ユニット１４側となり、放射線検出器２０Ａが外側（制御ユニット１４側の反対側）となるように撮影部２１が内蔵されており、収納状態において外側となる面側が感度重視の撮影領域１８Ｂとされ、制御ユニット１４と対向する面側が画質重視の撮影領域１８Ａ（図１６）とされている。
【０１５６】
撮影部２１と制御部５０や電源部７０とは、ヒンジ１６内に設けられた接続配線４４により接続されている。
【０１５７】
このように、電子カセッテ１０は、開閉させて撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂで撮影を行うことにより、特性の異なる放射線画像の撮影を簡易に行える。
【０１５８】
図１８及び図１９には、実施の形態に係る電子カセッテ１０の他の構成を示す斜視図が示されており、図２０には、電子カセッテ１０の概略構成を示す断面図が示されている。なお、上記電子カセッテ１０（図１０〜図１７参照）と対応する部分については同一の符号を付して、同じ機能を有する部分については説明を省略する。
【０１５９】
電子カセッテ１０は、上述した撮影部２１、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４、５４Ｂが内蔵され、照射された放射線による放射線画像を撮影する平板状の撮影ユニット１２と、上述した制御部５０や電源部７０が内蔵された制御ユニット１４とが回転軸１７によって回転可能に連結されている。
【０１６０】
また、撮影ユニット１２は、撮影部２１の配設位置に対応して平板状の一方の面及び他方の面に撮影領域１８Ａ、１８Ｂが設けられている。
【０１６１】
また、電子カセッテ１０は、制御ユニット１４の上面に操作パネル１９が設けられている。
【０１６２】
撮影部２１は、放射線検出器２０Ｂが撮影領域１８Ｂ側となり、放射線検出器２０Ａが撮影領域１８Ａとなるように内蔵されており、撮影領域１８Ｂが感度重視の撮影領域とされ、撮影領域１８Ａが画質重視の撮影領域とされている。
【０１６３】
撮影部２１と制御部５０や電源部７０とは、回転軸１７内に設けられた接続配線４４により接続されている。
【０１６４】
撮影ユニット１２及び制御ユニット１４は、一方に対して他方が回転することにより、撮影領域１８Ａと操作パネル１９とが並んだ状態（図１８）と、撮影領域１８Ｂと操作パネル１９とが並んだ状態（図１９）とに変更可能とされている。
【０１６５】
このように、電子カセッテ１０は、回転させて撮影領域１８Ａ又は撮影領域１８Ｂで撮影を行うことにより、特性の異なる放射線画像の撮影を簡易に行える。
【０１６６】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１６７】
第２の実施の形態に係る電子カセッテ１０の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜４参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１６８】
第２の実施の形態に係る撮影部２１は、第１の実施の形態と同様に、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを遮光板２７を挟んでシンチレータ層２８側で対向（図７参照）させており、また、図２１に示すように、２次元状に設けられた画素３７が放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで一定方向（行方向）及び交差方向（列方向）に画素３７間隔の半ピッチ分ずれるように配置している。なお、図２１では、放射線検出器２０Ａの画素配列を実線で示し、放射線検出器２０Ｂの画素配列を点線で示している。
【０１６９】
また、第２の実施の形態に係る撮影部２１は、撮影領域１８Ａ側から放射線が照射された際に、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで撮影される放射線画像の特性が略同一となるように、シンチレータ層２８Ａ、２８Ｂの厚み、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造等が調整されている。
【０１７０】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の作用について説明する。
【０１７１】
本実施の形態に係る電子カセッテ１０も、放射線画像を撮影する場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの何れか一方のみでの撮影、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂでの撮影が可能とされている。
【０１７２】
また、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで共に撮影を行う場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像で補間処理を行うことにより解像度を高めた高解像度の放射線画像の生成が可能とされている。
【０１７３】
また、電子カセッテ１０は、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を示す画像情報、及び生成した高解像度の放射線画像の画像情報の個別の保存が可能とされている。
【０１７４】
本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、放射線画像を撮影する際に、撮影領域１８Ａを上として、図１１に示すように、放射線を発生する放射線発生装置８０と間隔を空けて配置され、撮影領域上に患者の撮影対象部位Ｂが配置される。
【０１７５】
撮影者は、放射線画像の撮影を行う場合、コンソールに対して、用途に応じて通常の診断に用いる標準画像、精密な検査で用いる高解像度画像の何れかを撮影画像として指定する。コンソールは、画像条件が指定されると、指定された画像条件を示す画像条件情報を電子カセッテ１０へ送信する。また、撮影者は、撮影画像として高解像度画像を指定した場合、コンソールに対して、電子カセッテ１０での高解像度画像を生成する画像処理の実施、不実施を指定する。さらに、撮影者は、コンソールに対して、電子カセッテ１０内での撮影された画像情報の保存の実施、不実施を指定する。
【０１７６】
コンソールは、指定された撮影画像、高解像度画像を生成する画像処理の実施、不実施、画像情報の保存の実施、不実施を処理条件として電子カセッテ１０へ送信する。
【０１７７】
電子カセッテ１０は、送信された処理条件を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１７８】
図２２には、第２の実施の形態に係る画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。
【０１７９】
ステップＳ５０では、処理条件として指定された撮影画像が標準画像であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ５２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ５６へ移行する。
【０１８０】
ステップＳ５２では、ゲート線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート線ドライバ５２Ａから画質重視の特性である放射線検出器２０Ａの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１８１】
ステップＳ５４では、画像メモリ５６に記憶された画像情報をコンソールへ送信する。
【０１８２】
これにより、放射線検出器２０Ａで撮影された放射線画像の画像情報がコンソールへ送信される。
【０１８３】
一方、ステップＳ５６では、処理条件として指定された撮影画像が高解像度画像であるものとしてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを共に制御し、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に共に記憶される。
【０１８４】
ステップＳ５８では、処理条件として高解像度画像を生成する画像処理の実施が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ６０へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ６４へ移行する。
【０１８５】
ステップＳ６０では、放射線画像の画像間隔が半分になったものとして、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報から各画素の画素値を補間処理に求めた高解像度の放射線画像を生成する。
【０１８６】
図２３には、補間処理の一例が示されている。なお、図２３では、放射線検出器２０Ａにより撮影された放射線画像９０Ａの画素配列を実線で示し、放射線検出器２０Ｂにより撮影された放射線画像９０Ｂの画素配列が点線で示し、生成される高解像度の放射線画像９０Ｃの画素配列が一点鎖線で示している。
【０１８７】
本実施の形態では、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素３７の配列を一定方向（行方向）及び交差方向（列方向）に画素間隔の半ピッチ分ずらして配置している。このため、放射線画像９０Ａの画素配列（実線）と放射線画像９０Ｂの画素配列（点線）は、画素間隔の半ピッチ分ずれている。本実施の形態では、放射線画像９０Ａの画素９２Ａと放射線画像９０Ｂの画素９２Ｂが重複する領域を高解像度の放射線画像９０Ｃの画素９２Ｃとしており、画素９２Ａと画素９２Ｂの画素値を加算平均した値を画像Ｃの画素値（Ｃ＝（Ａ＋Ｂ）／２）として放射線画像の画像情報を生成する。
【０１８８】
ステップＳ６２では、生成された高解像度の放射線画像の画像情報をコンソールへ送信する。
【０１８９】
一方、ステップＳ６４では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報をコンソールへ送信する。コンソールは、送信された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、高解像度の放射線画像を生成する画像処理を行うことにより、高解像度の放射線画像を生成できる。また、コンソールは、放射線検出器２０Ａ２０Ｂによる標準画像の放射線画像の画像情報を得ることもできる。
【０１９０】
ステップＳ６６では、処理条件として画像情報の保存が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ３２へ移行し、否定判定となった場合は処理終了となる。
【０１９１】
ステップＳ６８では、画像情報を識別するための識別情報を関連付けて上記ステップＳ５２、又はステップＳ５６で読み出された画像情報を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１９２】
ステップＳ７０では、上記ステップＳ６８で画像情報に関連付けた識別情報をコンソールへ送信して処理終了となる。
【０１９３】
このように本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、解像度を変えた放射線画像を撮影できるため、複数の用途に使用することができる。
【０１９４】
ここで、１枚の放射線検出器２０で高解像度の放射線画像を得ようとした場合、放射線検出器２０の画素配列を微細化する必要があるため、放射線検出器２０の歩留まりが悪くなる。
【０１９５】
一方、本実施の形態のように、２枚の放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで高解像度の放射線画像を生成する場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素配列を微細化する必要はないため、歩留まりが良い。
【０１９６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１９７】
また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１９８】
なお、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ１０に適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
【０１９９】
また、上記各実施の形態では、撮影部２１を、図７に示すように、放射線を透過させ、光を遮蔽する遮光板２７を挟んでシンチレータ層２８Ａ、２８Ｂ側が対向するように２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを配置した構成とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２４に示すように、遮光板２７を挟んでＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂ側が対向するように２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを配置してもよい。また、例えば、図２５に示すように、ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８の向きを揃えて放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層してもよい。また、例えば、図２６に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂが共に裏面照射となるように積層してもよく、また、図２７に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂが共に表面照射となるように積層してもよい。
【０２００】
また、上記各実施の形態では、放射線を透過させ、光を遮蔽する遮光板２７を挟んで２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを配置した構成とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮影領域１８Ａ、１８Ｂの両面でそれぞれ撮影を行うものとした場合、遮光板２７が放射線を遮蔽するようにしてもよい。また、遮光板２７を、剛性を有する遮光性基板として遮光板２７で放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを保持させるようにしてもよい。遮光板２７を剛性を有する遮光性基板とした場合、各々のＴＦＴを遮光性基板に形成することができるので、従来ＴＦＴを形成していた絶縁性基板（実物ではガラス層）が不要となり、２つの絶縁性基板を無くすことができるので軽量化を図ることができる。この場合、遮光性基板にフレキタイプの発光層およびＴＦＴを設けることができるため、例えば、ＴＦＴを遮光性基板と発光層の間に配置するようにしてもよい。
【０２０１】
また、上記第２の実施の形態では、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素配列をずらした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの画素配列を一致させ、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂにより撮影された放射線画像を、対応する画素に平均化して放射線画像を生成することにより、放射線画像に含まれるノイズを低下させることができる。
【０２０２】
また、上記各実施の形態では、撮影画像で指定された条件で使用しない撮影系から画像を読み出さない場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の実施の形態において、処理条件として指定された撮影画像が画質重視及び感度重視のいずれでも放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから画像を読み込み、撮影画像が画質重視の場合は放射線検出器２０Ｂから読み出した画像情報を送信せずに記憶部５８Ｃに記憶させ、撮影画像が感度重視の場合は放射線検出器２０Ａから読み出した画像情報を送信せずに記憶部５８Ｃに記憶させ、コンソールからの要求により記憶部５８Ｃに記憶した画像情報をコンソールへ送信するものとしてもよい。
【０２０３】
また、上記各実施の形態では、撮影部２１の各撮影系に対する処理条件をコンソールから無線通信により無線通信部６０で受け付ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、操作パネル１９からの入力により受け付けるものとしてもよい。
【０２０４】
また、上記各実施の形態では、撮影画像、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施、高解像度画像を生成する画像処理の実施、不実施、画像情報の保存の実施、不実施を処理条件とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮影部２１の各撮影系からの画像情報の読み出し処理の実施、不実施や、各撮影系から読み出された画像情報に対するその他各種の画像処理の実施、不実施、各撮影系から読み出された画像情報及び画像処理された画像情報の送信処理の実施、不実施、並びに各撮影系から読み出された画像情報及び前記画像処理された画像情報の保存処理の実施、不実施としてもよい。
【０２０５】
ところで、ＣｓＩは、図２８に示すように、連続して撮影が行われて累積被曝量の増加と共に感度が低下し、放射線が照射されない状態で維持されると低下した感度が回復する。
【０２０６】
このため、例えば、図７、図２４〜図２７に示すように２つのシンチレータ層２８（２８Ａ、２８Ｂ）を有する撮影部２１のシンチレータ層２８Ａ、２８ＢをＣｓＩ（例えば、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）で形成する。そして、この撮影部２１を電子カセッテ１０に内蔵させて一方の面及び他方の面（撮影領域１８Ａ、１８Ｂ）で放射線画像を撮影可能に構成する。この場合、電子カセッテ１０では、一方の面及び他方の面を照射された放射線の線量をそれぞれ検出して一方の面及び他方の面での累積被曝量をそれぞれ記憶し、累積被曝量から推測されるシンチレータ層２８の感度が撮影される放射線画像の画質に影響が生じる所定の許容感度以下となった場合、シンチレータ層２８の感度が許容感度以下となった面での撮影を禁止して、反対側の面での撮影を促すようにしてもよい。照射された放射線の線量の検出は、電子カセッテ１０の内部に放射線を検知可能なセンサを設けて行うものとしてもよく、また、撮影された放射線画像の各画素の画素値から行うものとしてもよい（例えば、全画素の画素値の累計値を照射された放射線の線量とみなす）。シンチレータ層２８の感度が許容感度以下となった面での撮影の禁止は、コンソールなどの外部装置を介して撮影者に通知するものとしてもよく、また、操作パネル１９に表示部などを設けて表示により行うものとしてもよい。
【０２０７】
また、ＣｓＩは、高温環境に保存することで低下した感度が早く回復する。また、ＣｓＩは、使用環境温度が高い方が感度の低下を抑制できる。このため、例えば、図７、図２４〜図２７に示すように２つのシンチレータ層２８（２８Ａ、２８Ｂ）を有する撮影部２１の一方のシンチレータ層２８ＡをＣｓＩ（例えば、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）で形成し、他方のシンチレータ層２８ＢをＧＯＳで形成する。そして、この撮影部２１を図１５〜図１７に示す開閉可能な電子カセッテ１０に内蔵させて一方の面及び他方の面（撮影領域１８Ａ、１８Ｂ）で放射線画像を撮影可能に構成する。この場合、撮影部２１は、収納状態においてシンチレータ層２８Ｂが制御ユニット１４側、シンチレータ層２８Ａが外側（制御ユニット１４側の反対側）となるように撮影ユニット１２に内蔵されることが好ましい。
【０２０８】
図２９（Ａ）（Ｂ）には、例えば、図７に示す撮影部２１を図１５〜図１７に示す開閉可能な電子カセッテ１０に内蔵させた状態が示されている。
【０２０９】
電子カセッテ１０は、収納状態で制御ユニット１４からの熱が撮影ユニット１２に伝わり易い。このため、撮影領域１８Ｂ側にシンチレータ層２８Ａを配置して収納状態（図２９（Ａ））での撮影にシンチレータ層２８Ａを用いることにより、シンチレータ層２８Ａの感度の低下が抑制される。一方、ＧＯＳは温度変化による感度の変化はほとんどない。このため、撮影領域１８Ａ側にシンチレータ層２８Ｂを配置して展開状態（図２９（Ｂ））での撮影にシンチレータ層２８Ｂを用いることにより温度変化による感度の変化で画質の変化がほとんど発生しない。
【０２１０】
また、シンチレータ層２８をＣｓＩで形成した場合、累積被曝量からシンチレータ層２８の感度の変化を推測し、シンチレータ層２８の感度が許容感度以下となった際にシンチレータ層２８の温度を高く維持して低下した感度を早く回復させるようにしてもよい。
【０２１１】
図３０には、例えば、図２９（Ａ）（Ｂ）に示すような構成の電子カセッテ１０において、ＣｓＩで形成されたシンチレータ層２８Ａの感度変化の一例が示されている。
【０２１２】
電子カセッテ１０は、撮影１日目及び２日目、それぞれ撮影領域１８Ｂでの撮影が行われることによりシンチレータ層２８Ａの感度が低下し、夜間に放射線が照射されない状態で維持されることによりシンチレータ層２８Ａの感度が回復する。また、電子カセッテ１０は、撮影３日目、撮影領域１８Ｂで連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）が行われ、シンチレータ層２８Ａの感度が許容感度以下となった際に、撮影領域１８Ｂでの撮影を禁止して、撮影領域１８Ａでの撮影や、他の電子カセッテ１０での撮影を促すようにする。
【０２１３】
各撮影日でのシンチレータ層２８Ａの感度の変化は、例えば、各撮影日に最初に所定量の放射線を電子カセッテ１０に照射して装置状態を校正するキャリブレーションを行うものとした場合、各撮影日のキャリブレーションの際にシンチレータ層２８Ａの感度を検出を行い、各撮影日の間、それぞれ照射された累積被曝量を求めてキャリブレーションの際に検出したシンチレータ層２８Ａの感度が、図２８に示すように累積被曝量の増加と共に感度が低下するものとして、シンチレータ層２８Ａの感度を推定するものとしてもよい。また、撮影で放射線が照射された照射時期及び累積被曝量と放射線が照射されない状態で維持された期間からシンチレータ層２８Ａの感度を推定するものとしてもよい。
【０２１４】
また、電子カセッテ１０は、シンチレータ層２８Ａの感度が許容感度以下となった場合、例えば、夜間、制御ユニット１４を発熱させて、制御ユニット１４の熱により撮影ユニット１２を暖め、シンチレータ層２８Ａの温度を高く維持することにより低下したシンチレータ層２８Ａの感度を早く回復させている。なお、電子カセッテ１０がクレードルなどの収容装置に収容されて保管される場合、収容装置が、夜間、電子カセッテ１０を暖め、シンチレータ層２８Ａの温度を高く維持するものとしてもよい。
【０２１５】
その他、上記実施の形態で説明した電子カセッテ１０及び放射線検出器２０の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２１６】
１０ 電子カセッテ
１２ 撮影ユニット
１４ 制御ユニット
１６ ヒンジ（連結部材）
１７ 回転軸（連結部材）
１９ 操作パネル（受付手段）
２０、２０Ａ、２０Ｂ 放射線検出器
２１ 撮影部
２２ 絶縁性基板
２４ スイッチ素子
２６、２６Ａ、２６Ｂ ＴＦＴ基板
２７ 遮光板（遮光層）
２８、２８Ａ、２８Ｂ シンチレータ層（発光層）
５２Ａ、５２Ｂ ゲート線ドライバ（生成手段）
５４Ａ、５４Ｂ 信号処理部（生成手段）
５８ カセッテ制御部（管理手段）
５８Ａ ＣＰＵ（管理手段）
５８Ｂ メモリ
６０ 無線通信部（受付手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線が照射されることにより光を発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成された基板を各々有し、重なるように配置された２つの放射線検出器と、
前記２つの放射線検出器の間に設けられ、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層と、
を備えた放射線撮影装置。
【請求項２】
前記２つの放射線検出器は、前記遮光層を挟むように前記発光層が配置された
請求項１記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記遮光層を、剛性を有する遮光性基板とした
請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記２つの放射線検出器の発光層は、放射線に対する発光特性が異なる
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記２つの放射線検出器の発光層は、各発光層の厚み、各発光層に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径、当該粒子の重層構造、当該粒子の充填率、付活剤のドープ量、各発光層の材料、及び各発光層の層構造の少なくとも１つの変更、並びに各発光層の前記基板と非対向の面への前記光の反射する反射層の形成の何れかが行われた
請求項４記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記２つの放射線検出器の発光層は、一方が画質重視の発光特性とされ、他方が感度重視の発光特性とされた
請求項４又は請求項５記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記２つの放射線検出器の発光層は、一方側から放射線が照射された際に、放射線に対する発光特性が略同一である
請求項４又は請求項５記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記２つの放射線検出器の発光層の少なくとも一方は、放射線が照射されることにより発光する蛍光体材料の柱状結晶を含んで構成された
請求項１〜請求項７の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記蛍光体材料を、ＣｓＩとした
請求項８項記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記２つの放射線検出器の基板は、蓄積された電荷を読み出した信号の読み出し特性が異なる
請求項１〜請求項９の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記遮光層は、放射線を遮蔽する
請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記２つの放射線検出器に蓄積された電荷の読み出しが個別に可能とされ、蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、
前記２つの放射線検出器に対する処理条件を受け付ける受付手段と、
前記２つの放射線検出器に対する処理を切り替え可能とされ、前記受付手段により受け付けた処理条件に従い、前記２つの放射線検出器に対する処理を管理する管理手段と、
をさらに備えた請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記２つの放射線検出器に対する替え可能な処理は、前記生成手段による前記２つの放射線検出器からの電荷の読み出し処理、前記２つの放射線検出器からそれぞれ読み出されて前記生成手段により生成された画像情報に対する画像処理、前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の送信処理、並びに前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の保存処理の少なくとも１つである
請求項１１記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、
前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、
前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが並んだ展開状態、及び前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが重なり合って折り畳まれた収納状態に開閉可能に連結する連結部材と、
を備えた請求項１〜請求項１３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、
前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、
前記制御ユニットに対して前記撮影ユニットの一方の面、他方の面を反転可能に連結する連結部材と、
を備えた請求項１〜請求項１３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１】
放射線が照射されることにより光を発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成された基板を各々有し、重なるように配置された２つの放射線検出器と、
前記２つの放射線検出器の間に設けられ、当該２つの放射線検出器の発光層でそれぞれ発生した光を互いに遮光する遮光層と、
を備えた放射線撮影装置。
【請求項２】
前記２つの放射線検出器は、前記遮光層を挟むように前記発光層が配置された
請求項１記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記遮光層を、剛性を有する遮光性基板とした
請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記２つの放射線検出器の発光層は、放射線に対する発光特性が異なる
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記２つの放射線検出器の発光層は、各発光層の厚み、各発光層に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径、当該粒子の重層構造、当該粒子の充填率、付活剤のドープ量、各発光層の材料、及び各発光層の層構造の少なくとも１つの変更、並びに各発光層の前記基板と非対向の面への前記光の反射する反射層の形成の何れかが行われた
請求項４記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記２つの放射線検出器の発光層は、一方が画質重視の発光特性とされ、他方が感度重視の発光特性とされた
請求項４又は請求項５記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記２つの放射線検出器の発光層は、一方側から放射線が照射された際に、放射線に対する発光特性が略同一である
請求項４又は請求項５記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記２つの放射線検出器の発光層の少なくとも一方は、放射線が照射されることにより発光する蛍光体材料の柱状結晶を含んで構成された
請求項１〜請求項７の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記蛍光体材料を、ＣｓＩとした
請求項８項記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記２つの放射線検出器の基板は、蓄積された電荷を読み出した信号の読み出し特性が異なる
請求項１〜請求項９の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記遮光層は、放射線を遮蔽する
請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記２つの放射線検出器に蓄積された電荷の読み出しが個別に可能とされ、蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、
前記２つの放射線検出器に対する処理条件を受け付ける受付手段と、
前記２つの放射線検出器に対する処理を切り替え可能とされ、前記受付手段により受け付けた処理条件に従い、前記２つの放射線検出器に対する処理を管理する管理手段と、
をさらに備えた請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記２つの放射線検出器に対する替え可能な処理は、前記生成手段による前記２つの放射線検出器からの電荷の読み出し処理、前記２つの放射線検出器からそれぞれ読み出されて前記生成手段により生成された画像情報に対する画像処理、前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の送信処理、並びに前記生成手段により生成された画像情報及び前記画像処理された画像情報の保存処理の少なくとも１つである
請求項１１記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、
前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、
前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが並んだ展開状態、及び前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが重なり合って折り畳まれた収納状態に開閉可能に連結する連結部材と、
を備えた請求項１〜請求項１３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
平板状に形成されると共に、前記２つの放射線検出器及び前記遮光層が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、
前記受付手段及び前記管理手段が内蔵された制御ユニットと、
前記制御ユニットに対して前記撮影ユニットの一方の面、他方の面を反転可能に連結する連結部材と、
を備えた請求項１〜請求項１３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
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【図２５】
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【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１１−２２７０４４（Ｐ２０１１−２２７０４４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５８０１５（Ｐ２０１０−２５８０１５）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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