放射線検出素子、放射線画像検出パネル、及び放射線画像撮像装置
【課題】端部（胸壁側）においても解像度の高い画像を撮影できる放射線検出素子等を提供する。
【解決手段】平面視したとき長方形の放射線検出素子１０にマトリックス配置された複数の画素２０各々の形状を、胸壁側に平行する方向において長く、それと交差する方向である奥行き方向において短い画素形状（長方形）とする。また、放射線検出素子１０の一方の長辺側にスキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を設けず、その長辺側が被検者の胸壁側となるように構成することで、胸壁側での撮像欠損をなくすとともに、奥行き方向の分解能を向上させる。
【解決手段】平面視したとき長方形の放射線検出素子１０にマトリックス配置された複数の画素２０各々の形状を、胸壁側に平行する方向において長く、それと交差する方向である奥行き方向において短い画素形状（長方形）とする。また、放射線検出素子１０の一方の長辺側にスキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を設けず、その長辺側が被検者の胸壁側となるように構成することで、胸壁側での撮像欠損をなくすとともに、奥行き方向の分解能を向上させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出素子、放射線画像検出パネル、及び放射線画像撮像装置に関し、特に乳房Ｘ線撮影（マンモグラフィ）に適した放射線検出素子、放射線画像検出パネル、及び放射線画像撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、放射線画像撮像装置の放射線検出素子として、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリックス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接、デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）が使用されている。放射線検出素子は、例えば、複数の走査配線と複数の信号配線とが互いに交差して配設され、走査配線及び信号配線の各交差部に対応して画素がマトリクス状に設けられている。そして、これら複数の走査配線及び複数の信号配線は、放射線検出素子の周辺部において外部回路（例えば、アンプＩＣやゲートＩＣ）に接続される。
【０００３】
一方、ＦＰＤの分解能を向上させるには、放射線検出素子の画素サイズを小さくすることが有効である。分解能及び感度の向上を実現するため、画素の配置をＸ・Ｙ方向に半ピッチずらし、生成された画像情報に基づいて画素間補間処理を行う光検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、画素の形状を六角形にして、それらをハニカム状に配列することで、分解能の向上とＳ／Ｎを維持するとともに、光の利用率向上を図る装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５５０４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
医療診断を目的とした画像撮影を行なう装置として、例えば、乳がんの早期発見のため、被検者（患者）の乳房のＸ線撮影を行う乳房Ｘ線撮影（マンモグラフィ）装置は、可能な限り被検者の胸壁側を撮影したいという要求があるので、放射線検出素子の胸壁側に上述した外部回路を配置することはできない、という問題がある。また、マンモグラフィ装置における乳房撮影の主たる目的は乳癌の発見であり、微小石灰化を描出するために画素形状を単に六角形にしたり、あるいは画素サイズを小さくしただけでは、外部回路と放射線検出素子との接続が困難になる、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、放射線検出素子等において、放射線検出素子の端部においても解像度の高い画像を撮影することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の放射線検出素子は、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の放射線画像検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接するとともに、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配置されている。
【０００９】
また、請求項３に記載の放射線検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接し、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配列され、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに該放射線検出部の長辺に平行する方向に互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。
【００１０】
また、請求項４に記載の放射線検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の短辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の放射線検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の長辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の短辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素列について、隣接する該画素列の各画素が該放射線検出部の長辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。
【００１２】
また、請求項６に記載の放射線検出素子は、前記撮影対象部位が被検者の乳房であり、前記放射線検出部の短辺方向に平行する方向が該被検者の胸壁側から乳房先までの奥行き方向として該放射線検出部により乳房Ｘ線撮影を行う。
【００１３】
請求項７に記載の放射線検出素子は、前記放射線検出部が前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される。
【００１４】
また、請求項８に記載の放射線検出素子は、前記放射線検出部は照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力する。
【００１５】
また、請求項９に記載の放射線検出素子は、上記放射線検出素子において、前記複数のスキャン配線を介して、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、をさらに備え、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置されている。
【００１６】
請求項１０に記載の放射線検出素子によれば、前記複数のスキャン配線又は前記複数のデータ配線が、前記放射線検出部の２つの短辺側に配置された前記第１の外部回路又は前記第２の外部回路と該放射線検出部との間を１本ずつ交互に配されている。
【００１７】
また、請求項１１に記載の放射線画像検出パネルは、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配したことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に記載の放射線画像検出パネルは、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配したことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に記載の放射線画像撮像装置は、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の放射線画像撮像装置は、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記複数の画素各々の形状を前記放射線検出部の短辺方向に短く、該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像することを特徴とする。
【００２１】
このように、本発明によれば、放射線検出素子、放射線画像検出パネル、及び放射線画像撮像装置において、放射線検出素子の端部側においても解像度の高い画像を撮影でき、特にマンモグラフィ用途として、乳房の付根部分（胸壁側）までＸ線が到達するので、撮影画像に欠損が生じないという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る放射線画像撮像装置の放射線検出素子の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図６】変形例に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図７】乳房のＸ線診断装置（マンモグラフィ装置）の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、放射線画像撮像装置１００は、乳房のＸ線診断装置であるマンモグラフィ用のＦＰＤ（Flat Panel Detector）である。また、以下の実施形態では、放射線を直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出素子に本発明を適用した場合について説明する。
【００２４】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の構成を示している。図１に示すように、本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００は、複数の画素２０からなる放射線検出素子１０と、各複数の画素内のＴＦＴスイッチをＯＮ／ＯＦＦするためのスキャン信号をスキャン配線に出力するスキャン信号制御部（ゲートＩＣともいう）３５ａ，３５ｂと、各複数の画素内の電荷蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためにデータ配線より伝送された電荷信号を増幅する信号増幅部４５と、信号増幅部４５で増幅された電荷信号を不図示のＡ／Ｄ変換器によってデジタル画像データに変換する等の信号処理を行う信号処理部２５と、信号処理部２５で変換されたデジタル画像データを記憶する画像メモリ９０とを備える。
【００２５】
本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１０は、平面視したとき各々が長方形の複数の画素２０が、互いに隣接しながら２次元状にマトリックス配置され、図１において長辺Ａ、及び短辺Ｂで示すように、全体として、例えば、長方形の画素領域１５を構成している。放射線画像撮像装置１００の分解能を向上させるには、放射線検出素子１０を構成する画素のサイズを小さくすることが有効であり、特に、放射線を吸収して電荷に変換する光電変換層にセレン（Ｓｅ）を使用した直接変換方式の放射線検出素子では、画素サイズを小さくすることがそのまま分解能の向上に寄与する。そこで、本実施形態では、複数の画素２０の各々の形状が、正方形を図１の左右方向（放射線検出素子１０の短辺方向）につぶした長方形、すなわち、放射線検出素子１０の胸壁側に平行する方向において画素２０の長さが長く、それと交差する方向において短い長方形となっている。
【００２６】
具体的には、各画素２０は、放射線検出素子１０の長辺Ａ側において、辺３１の寸法ａが、例えば７５μｍであり、短辺Ｂ側において、辺３３の寸法ｂが、例えば５０μｍとなっていて、辺３１が辺３３よりも長い形状（長方形）を有している。また、ここでは、辺３１の寸法ａと辺３３の寸法ｂが整数比となっている。なお、図示は省略するが、各画素２０において電荷を収集する画素電極も、各画素と同じ形状である。
【００２７】
ところで、乳房のＸ線診断装置（マンモグラフィ）では、放射線画像検出器が内蔵された撮影台に被検者の乳房を載置した状態で、圧迫板によって乳房を押圧し、圧迫板側から乳房に放射線（Ｘ線）を照射して、その乳房を透過した放射線を撮像媒体で受光することにより、乳房の放射線画像を撮影するのが一般的な方法である。
【００２８】
図７は、乳房のＸ線診断装置（マンモグラフィ装置）の一例を示すブロック図である。図７に示すマンモグラフィ装置５０は、装置全体を制御する制御部５１と、放射線源５４を制御する放射線源制御部５２と、被写体である乳房６０を押圧する圧迫板６５を、図中の矢印方向に変位させる圧迫板駆動制御部５３と、放射線検出器６３を制御し、その放射線検出器６３で検出された放射線画像を表示操作部５７等に送信する検出器制御部５５とを備える。
【００２９】
圧迫板６５は、撮影台６１に対して乳房６０を圧迫し、保持する。放射線源制御部５２には、放射線源５４より乳房６０に照射する放射線の線量を規定する管電流、照射時間等の撮影条件が設定される。また、表示操作部５７は、被写体（乳房６０）の撮影部位、撮影方向等の撮影情報が設定可能であるとともに、これらの撮影情報を表示する。
【００３０】
マンモグラフィー用途の放射線画像撮像装置の場合、微小石灰化を高精細に撮像したいという要求がある。等方的に高精細に撮像するのが望ましいが、一方向だけを高精細に撮像しても効果が認められる。胸壁側から、被写体である乳房の先までの奥行き方向を高精細に撮像することが可能であり、各画素２０の上記奥行き方向の辺３３を、胸壁側と平行する方向の辺３１よりも短くすることで、胸壁側から乳房先までの奥行き方向を高解像度で余すことなく撮影できる。また、上記のように、辺の寸法ａとｂを整数比とすることで、得られた画像データを正方形マトリックスデータに画像変換することが容易になる。さらには、放射線画像の画素情報を２以上の画素ごとに１つの画素としてまとめる、つまり、複数画素を同時に読み込んで、それらの画素値を加算して処理する、いわゆるビニング処理が容易になる。
【００３１】
本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００は、放射線画像撮像装置１００をマンモグラフィ装置として使用するため、放射線検出素子１０の一方の長辺側（図１では左側の一辺側Ａ）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けず、長辺側Ａが被検者の胸壁側となるように構成されている。すなわち、放射線検出素子１０は、それを平面視したとき、長辺の一辺側（Ａ側）の側面を胸壁端面とし、この胸壁端面を被検者の胸壁に当接して使用する。このように、外部回路を設けない一辺側において、検出領域１５を放射線検出素子１０の基板の端部に近づけることができる。その結果、放射線検出素子１０の基板の端部間際まで検出領域１５を持ってくることができ、マンモグラフィ用途の放射線画像撮像装置１００によって、検出領域１５が基板端部に近いほど乳房の付け根に近い部分まで撮影できる。
【００３２】
放射線検出素子１０の各画素２０は、不図示の放射線源（Ｘ線源）より照射された放射線（Ｘ線）を受けて電荷を発生するセンサ部１０３と、そのセンサ部１０３で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量５と、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための薄膜トランジスタ４（ＴＦＴスイッチともいう）とを含んで構成される。また、放射線検出素子１０には、個々の画素のＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための信号経路である複数のスキャン配線１０１が一定方向（図１において縦方向）に延設され、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すため信号経路である複数のデータ配線３が、スキャン配線１０１と直交するように横方向に延設されている。ここでは、検出領域１５を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部３５ａ，３５ｂが配され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互にスキャン信号制御部３５ａとスキャン信号制御部３５ｂとに接続されている。
【００３３】
さらに、電荷蓄積容量５の一方の電極には、図１において部分的に示すように、図中の左右方向に延設された蓄積容量配線（共通グランド配線ともいう）が接続されている。なお、放射線検出素子１０は、後述するようにアモルファスセレン等の放射線−電荷変換材料を用いて、放射線を電荷へ直接変換する構成をとる。また、電荷蓄積容量５及びＴＦＴスイッチ４を覆うように光電変換層６（図２参照）が設けられている。光電変換層６には、例えば半導体層を用いる。
【００３４】
放射線画像撮像装置１００では、個々のデータ配線３より伝送された電荷信号が、信号増幅部４５内において個々のデータ配線３に対応して配された増幅器（アンプ）４３ａ，４３ｂ…４３ｇで増幅される。増幅された電荷信号は、信号処理部２５へ入力される。信号処理部２５では、各データ配線３を介して入力された電気信号を検出するため、上記のように増幅された電荷信号をサンプルホールド回路（不図示）に保持する。個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号は、順にマルチプレクサ（不図示）へ入力された後、不図示のＡ／Ｄ変換器（不図示）によってデジタル画像データに変換される。
【００３５】
さらに、信号処理部２５は、スキャン信号制御部３５ａ，３５ｂに信号検出のタイミングを示す制御信号を出力する。その結果、スキャン信号制御装置３５ａ，３５ｂは、信号処理部２５からの制御信号を受けて、スキャン配線１０１にＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための信号を出力する。なお、信号処理部２５は、上述したビニング処理のために複数画素の信号電荷を積算して読み出す、不図示のビニング機能部を有する。
【００３６】
また、図１に示すように、信号処理部２５には画像メモリ９０が接続されており、上述したＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタル画像データは、この画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は、例えば、撮影された放射線画像を複数フレーム分のデジタル画像データとして記憶する。
【００３７】
放射線検出素子１０を用いて放射線画像撮像装置１００で放射線画像を撮影する場合、放射線（Ｘ線）が照射される間、各スキャン配線１０１に対してＯＦＦ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４をオフにして、後述する半導体層に発生した電荷を各電荷蓄積容量５に蓄積する。そして、画像を読み出す場合には、各スキャン配線１０１に対して１ラインずつ順にＯＮ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４をオンにして、各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を電気信号として読み出す。読み出された電気信号がデジタルデータに変換されることにより、撮像対象部位（マンモグラフィ装置の場合、被検者の乳房）の放射線画像を得る。
【００３８】
図２は、放射線検出素子１０の構造を示す断面図である。放射線検出素子１０は、絶縁性の基板１上にゲート配線層として、ゲート電極２、スキャン配線１０１、蓄積容量下部電極１４が形成された構造になっている。スキャン配線１０１は、各々が複数の画素からなる複数の画素列（図１に示すように、縦方向に連続する複数画素で構成される）に対して１本ずつ配され、各画素２０に形成されたゲート電極２に接続されている。このゲート電極２のためのゲート配線層は、例えば、ＡｌあるいはＣｕ、又はＡｌあるいはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成されている。
【００３９】
また、ゲート配線層上には、一面に絶縁膜１５Ａが形成されており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜１５Ａは、例えば、ＳｉＮＸ等からなっており、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜法により形成される。さらに、絶縁膜１５Ａ上のゲート電極２の上には、半導体活性層８が島状に形成されている。この半導体活性層８は、ＴＦＴスイッチ４のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。
【００４０】
これらゲート電極２等の上層には、ソース電極９、及びドレイン電極１３が形成されている。ソース電極９及びドレイン電極１３が形成された配線層には、ソース電極９、ドレイン電極１３とともに、データ配線３が形成されている。また、絶縁膜１５Ａ上の、蓄積容量下部電極１４に対応する位置に蓄積容量上部電極１６が形成されている。ドレイン電極１３は蓄積容量上部電極１６に接続されている。データ配線３は、各画素列の画素２０に形成されたソース電極９に接続されている。
【００４１】
図２に示すソース電極９、ドレイン電極１３、信号配線３、及び蓄積容量上部電極１６が形成された配線層（ソース配線層ともいう）は、例えば、ＡｌあるいはＣｕ、又はＡｌあるいはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成される。ソース電極９及びドレイン電極１３と半導体活性層８との間には、不純物添加アモルファスシリコン等による不純物添加半導体層（不図示）が形成されている。なお、ＴＦＴスイッチ４は、後述する下部電極１１により収集、蓄積される電荷の極性によってソース電極９とドレイン電極１３が逆になる。
【００４２】
ソース配線層を覆い、基板１上の画素が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、ＴＦＴ保護膜層１５Ｂが形成されている。このＴＦＴ保護膜層１５Ｂは、例えば、ＳｉＮＸ等からなり、例えば、ＣＶＤ成膜法により形成される。そして、このＴＦＴ保護膜層１５Ｂ上には、塗布型の層間絶縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、低誘電率（比誘電率εｒ＝２〜４）の感光性の有機材料（例えば、ポジ型感光性アクリル系樹脂：メタクリル酸とグリシジルメタクリレートとの共重合体からなるベースポリマーに、ナフトキノンジアジド系ポジ型感光剤を混合した材料等）により１〜４μｍの膜厚で形成されている。
【００４３】
本実施の形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１０では、この層間絶縁膜１２によって層間絶縁膜１２上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、層間絶縁膜１２を形成する上述した材料は、一般的に平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。放射線検出素子１０では、この層間絶縁膜１２及びＴＦＴ保護膜層１５Ｂの蓄積容量上部電極１６と対向する位置にコンタクトホール１７が形成されている。
【００４４】
図２に示すように、層間絶縁膜１２上には、各画素２０毎に、各々コンタクトホール１７を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部１０３の下部電極１１が形成されている。この下部電極１１は、非晶質透明導電酸化膜（ＩＴＯ）からなり、コンタクトホール１７を介して蓄積容量上部電極１６と接続されている。その結果、下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とが、蓄積容量上部電極１６を介して電気的に接続されている。
【００４５】
下部電極１１上であって基板１上の画素２０が設けられた画素領域のほぼ全面には、光電変換層６が一様に形成されている。この光電変換層６は、Ｘ線等の放射線が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生する。つまり、光電変換層６は導電性を有し、放射線による画像情報を電荷情報に変換するためのものであり、例えば、セレンを主成分とする膜厚１００〜１０００μｍの非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有することを意味する。光電変換層６上には、上部電極７が形成されている。この上部電極７は、図示しないバイアス電源に接続されており、そのバイアス電源からバイアス電圧（例えば、数ｋＶ）が供給されている。上述した複数のスキャン配線１０１、複数のデータ配線３、及びスイッチ素子４は、光電変換層６６からなるセンサ部１０３の下層側に配されている。
【００４６】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の動作について説明する。上述した上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間にバイアス電圧を印加した状態で、光電変換層６にＸ線が照射されると、光電変換層６内に電荷（電子−正孔対）が発生する。光電変換層６と電荷蓄積容量５は、電気的に直列に接続された構造となっているため、光電変換層６内に発生した電子は＋（プラス）電極側に、正孔は−（マイナス）電極側に移動する。画像検出時には、スキャン信号制御部３５ａ，３５ｂから全てのスキャン配線１０１に対してＯＦＦ信号（０Ｖ）が出力され、ＴＦＴスイッチ４のゲート電極２に負バイアスが印加される。これにより、各ＴＦＴスイッチ４がＯＦＦ状態に保持される。その結果、光電変換層６内に発生した電子は下部電極１１により収集されて、電荷蓄積容量５に蓄積される。光電変換層６は、照射された放射線量に応じた電荷量を発生するので、その放射線が担持した画像情報に応じた電荷が各画素の電荷蓄積容量５に蓄積される。なお、上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間に上記数ｋＶの電圧が印加されることとの関係から、光電変換層６で形成される容量に対して、電荷蓄積容量５を大きくとる必要がある。
【００４７】
一方、画像の読出時には、スキャン信号制御部３５ａ，３５ｂより各スキャン配線１０１に対して１本ずつ、順にＯＮ信号が出力され、ＴＦＴスイッチ４のゲート電極２に、スキャン配線１０１を介して順次、ＯＮ信号（例えば、電圧が＋１０〜２０Ｖの信号）が印加される。これにより、スキャン配線方向の各画素列の各画素２０のＴＦＴスイッチ４が１列ずつ順次、ＯＮとなり、１列ずつ、各画素２０の電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量に応じた電気信号がデータ配線３に流れ出す。各データ配線３に流れた電気信号は、信号増幅部４５で増幅される。そして、信号処理部２５は、増幅された電気信号に基づいて、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量を、撮像対象部位の画像を構成する画素の情報として検出する。これにより、放射線検出素子１０に照射された放射線により示される画像に対する画像情報を得ることができる。
【００４８】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、マンモグラフィ用途の放射線画像撮像装置において、平面視長方形の放射線検出素子にマトリックス配置された複数の画素各々の形状を、胸壁側に平行する方向において、それと交差する方向である奥行き方向よりも長い画素形状（長方形）とするとともに、放射線検出素子の一方の長辺側に外部回路を一切、設けず、その長辺側が被検者の胸壁側となるように構成されている。こうすることで、外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出素子の基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根にＸ線が到達せず撮影画像に欠損が発生するといった問題も生じない。
【００４９】
また、放射線検出素子の各画素の形状を、胸壁側に平行する方向に長く、放射線検出素子の奥行き方向に短い形状（長方形）としたことで、マンモグラフィ用途として有効な奥行き方向の分解能、及び解像度を向上できると同時に、データ配線と信号増幅部との距離が短くなるので、データ配線を流れる、画素内の電荷蓄積容量に蓄積された電荷量に応じた電気信号という微小信号に対するノイズの影響を小さくすることができる。
【００５０】
さらに、放射線検出素子において複数の長方形画素を互いに隣接させながら２次元状にマトリックス配置したので、所定の複数画素を同時に読み込んで、それらの画素値を加算するビニング処理も容易に行える。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示している。なお、図３に示す第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置２００において、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同一構成要素には同一の符号を付すことで、ここでは、適宜、それらの説明を省略する。
【００５２】
図３に示すように、第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置２００の放射線検出素子１１０は、平面視長方形の複数の画素２１が互いに隣接しながら２次元状に配置される。さらに、放射線検出素子１１０は、図３において上下方向に配された画素群を「画素行」と称呼すると、同じ大きさの長方形の画素２１を所定方向（図３において上下方向）に複数配列した第１の画素行２１ａと、その第１の画素行２１ａの画素２１と同じ大きさの長方形の画素２１を、第１の画素行２１ａと同様に上下方向に複数配列した第２の画素行２１ｂとを、上下方向と交差する方向（すなわち、水平方向）に交互に配列するとともに、隣接するこれらの画素行の画素について、互いに配列ピッチの１／２（半画素）だけずれるように配置されている。他の画素行についても同様であり、相互に画素が半画素ずれた配列状態になっている。
【００５３】
第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置２００は、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同様、放射線検出素子１１０の一方の長辺側（図３では左側の一辺側）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けず、この長辺側が、マンモグラフィ用途における被検者の胸壁側となるように構成されている。また、放射線検出素子１１０では、長方形の画素２１各々の長辺が胸壁側と平行する方向となり、短辺が奥行き方向となるように画素２１が配されている。
【００５４】
このように配された複数の画素２１からなる放射線検出素子１１０の検出領域１１５を、上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部（ゲートＩＣ）３５ａ，３５ｂが配置され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互に放射線検出素子１１０とスキャン信号制御部３５ａ間、及び放射線検出素子１１０とスキャン信号制御部３５ｂ間に接続されている。なお、図３において、放射線検出素子１１０における画素２１の内部回路構成、その内部回路素子とデータ配線３及びスキャン配線１０１との接続等は、基本的に図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１００と同じであるため、それらの図示及び説明を省略する。
【００５５】
第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置によれば、放射線検出素子の外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出素子の基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根まで画像撮影ができる。加えて、長方形の画素を所定方向に複数配列した複数の画素行について、画素が互いに配列ピッチの１／２（半画素）だけずれるように配置したことで、配列ピッチをずらさないで画素を配置した放射線検出素子と対比した場合、サンプリング点が変わるので、長辺方向の中間位置のデータ補間を精度良くできるという特徴がある。
【００５６】
また、画素形状を放射線検出素子の胸壁側に平行する方向に長く、奥行き方向に短い形状（長方形）としたので、奥行き方向の分解能の向上のみならず、データ配線と信号増幅部との距離が近くなりデータ配線を短くすることができるので、データ配線を流れる微小電気信号に対するノイズの影響を小さくできる。
【００５７】
＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示している。なお、図４に示す第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００において、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同一構成要素には同一の符号を付すことで、ここでは、適宜、それらの説明を省略する。
【００５８】
図４に示すように、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００の放射線検出素子２１０は、複数の扁平六角形の画素２２が互いに隣接しながら２次元状に配置され、全体として平面視長方形の画素領域２１５を構成している。各画素２２は、正六角形の６辺のうち、対向する任意の２辺が放射線検出素子２１０の短辺方向に平行となった状態に正六角形を維持しながら、その正六角形を放射線検出素子２１０の短辺方向につぶした扁平六角形の形状を有している（六角形の１本の対角線を他の２本の対角線より短くし、これら他の２本の対角線が等しい長さとなるようにした扁平とも言える）。また、放射線検出素子２１０では、このような扁平六角形状の画素２２各々の同一方向に連続する２辺が、胸壁側と平行する方向となるように画素２２が配されている。
【００５９】
より具体的には、放射線検出素子２１０において、同じ大きさの隣接する扁平六角形状の画素２２の辺どうしが互いに接しながら、その画素２２の画素幅の長い方が放射線検出素子２１０の長辺に平行し、画素幅の短い方が放射線検出素子２１０の短辺に平行する方向に配列されている。さらに、これらの画素２２について、放射線検出素子２１０の長辺に平行する方向（図４において縦方向）に連続する画素群を「画素行」とした場合、図４に示す第１の画素行２２ａの画素と、この第１の画素行２２ａと縦方向に隣接する第２の画素行２２ｂの画素とを、放射線検出素子２１０の短辺に平行する方向に交互に配列するとともに、第２の画素行２２ｂの画素２２を第１の画素行２２ａの隣接する画素間に対応させて（別の言い方をすれば、第１の画素行２２ａの画素２２を第２の画素行２２ｂの隣接する画素間に対応させて）、画素どうしが互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。他の画素行についても同様であり、相互に画素が半画素ずれた配列状態になっている。
【００６０】
第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００も、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同様に、放射線検出素子２１０の一方の長辺側（図４では左側の一辺側）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けない構成となっており、この長辺側が、マンモグラフィ用途における被検者の胸壁側となる。
【００６１】
また、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００において、上記のように配された複数の画素２２からなる検出領域２１５を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部（ゲートＩＣ）３５ａ，３５ｂが配置され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互に放射線検出素子２１０とスキャン信号制御部３５ａとの間、及び放射線検出素子２１０とスキャン信号制御部３５ｂとの間に接続されている。なお、図４の放射線検出素子２１０における画素２２の内部回路構成、その内部回路素子とデータ配線３及びスキャン配線１０１との接続等は、基本的に図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１００と同じであるため、それらの図示及び説明を省略する。
【００６２】
このように、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置によれば、放射線検出素子の外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出パネルの基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根まで画像撮影ができるうえ、扁平六角形状の画素を、放射線検出素子２１０の長辺に平行する方向に複数配列した複数の画素行を、互いに配列ピッチの１／２（半画素）だけずれるように配置することによって、放射線検出素子における画素の最密充填が実現でき、放射線検出素子そのものの解像度を上げることができる。
【００６３】
また、画素形状を放射線検出素子の奥行き方向に扁平な六角形状としたので、奥行き方向の分解能が向上し、さらには、データ配線と信号増幅部間の距離を近くして、データ配線を短くすることができるので、データ配線を流れる微小電気信号に対するノイズの影響を小さくできる。
【００６４】
また、放射線検出素子を構成する各画素が、正六角形の６辺のうち、対向する任意の２辺が放射線検出素子の短辺方向に平行となるように正六角形を維持しながら、その正六角形を放射線検出素子の短辺方向につぶした扁平六角形の形状を有するので、後述する第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置に比べて、放射線検出素子の胸壁側に位置する画素の凹凸を少なくすることができる。
【００６５】
さらに、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置では、放射線検出素子の長辺方向（マンモグラフィの場合、胸壁側から乳房先までの奥行き方向に交差する方向）の画素の配列ピッチ（図４においてＰＰ１として示す）が、後述する第４の実施形態における放射線検出素子の画素の配列ピッチ（図５においてＰＰ２として示す）よりも短い。従って、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置におけるが画素配置の方が、後述する第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置の画素配置よりも、画素領域の長辺方向において高い解像度を確保できる。その結果、マンモグラフィにおいては、胸壁側から乳房先までの奥行き方向のみならず、それと交差する方向においても高精細の放射線画像を撮影できる。
【００６６】
＜第４の実施形態＞
図５は、本発明の第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示している。なお、図５に示す第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００において、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同一構成要素には同一の符号を付すことで、ここでは、適宜、それらの説明を省略する。
【００６７】
図５に示す第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００の放射線検出素子３１０は、複数の扁平六角形の画素２３が互いに隣接しながら２次元状に配置され、平面視したとき全体として長方形の画素領域３１５を構成している。各画素２３は、正六角形の６辺のうち、対向する任意の２辺が放射線検出素子３１０の長辺方向に平行となるように正六角形を維持しながら、その正六角形を放射線検出素子３１０の短辺方向に潰した扁平六角形の形状を有している（画素の中心を通る３本の対角線のうち、１本の対角線を他の２本の対角線より長くし、これら他の２本の対角線が等しい長さとなるようした扁平とも言える）。また、放射線検出素子３１０では、上記のような扁平六角形状の画素２３各々の６辺のうち、水平方向に対向する２辺が胸壁側と平行する方向となるように各画素２３が配されている。
【００６８】
より具体的に説明すると、放射線検出素子３１０において、同じ大きさの隣接する扁平六角形状の画素２３の辺どうしが互いに接しながら、その画素２３の画素幅の長い方が放射線検出素子３１０の長辺に平行し、画素幅の短い方が放射線検出素子３１０の短辺に平行する方向に配列されている。さらに、これらの画素２３について、放射線検出素子３１０の短辺に平行する方向（図５において横方向）に連続する画素群を「画素列」とした場合、図５の第１の画素列２３ａの画素と、この第１の画素列２３ａと横方向に隣接する第２の画素列２３ｂの画素とを、放射線検出素子３１０の長辺に平行する方向に交互に配列するとともに、第２の画素列２３ｂの画素２３を、第１の画素列２３ａの隣接する画素間に対応させて（別言すれば、第１の画素列２３ａの画素２３を第２の画素列２３ｂの隣接する画素間に対応させて）、画素どうしが互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。他の画素列についても同様であり、相互に画素が半画素ずれた配列状態になっている。
【００６９】
第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００も、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同様に、放射線検出素子３１０の一方の長辺側（図５では左側の一辺側）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けない構成となっている。そして、この長辺側がマンモグラフィ用途における被検者の胸壁側となる。
【００７０】
また、第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００においても、複数の画素２３からなる検出領域３１５を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部（ゲートＩＣ）３５ａ，３５ｂが配置され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互にスキャン信号制御部３５ａとスキャン信号制御部３５ｂとに接続されている。なお、図５の放射線検出素子３１０における画素２３の内部回路構成、その内部回路素子とデータ配線３及びスキャン配線１０１との接続等は、基本的に図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１００と同じであるため、それらの図示及び説明を省略する。
【００７１】
以上説明したように、第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置は、放射線検出素子の外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出パネルの基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根まで画像撮影ができる。
【００７２】
また、画素形状をパネルの奥行き方向に扁平な六角形状としたので、奥行き方向の分解能が向上し、加えて、データ配線と信号増幅部間の距離が近くなるので、結果としてデータ配線を短くすることができ、データ配線を流れる微小電気信号に対するノイズの影響を小さくすることができる。
【００７３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記第１〜第４の実施形態では、放射線検出素子（検出領域）の短辺側に、その放射線検出素子を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部を配しているが、マンモグラフィ用途として、放射線検出素子の一方の長辺側に外部回路を一切、設けずに、その長辺側が被検者の胸壁側となるよう構成し、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の解像を上げるという目的が達成できれば、上記第１〜第４の実施形態に限定されない。
【００７４】
例えば、図６に示すように、放射線画像撮像装置５００の放射線検出素子５１０を構成する複数の画素各々の形状を、胸壁側（図６の左側の一辺側）に平行する方向において、奥行き方向よりも長い形状（長方形）とするとともに、放射線検出素子５１０の胸壁側には外部回路を設けず、その長辺側が被検者の胸壁側となるようにする。また、放射線検出素子５１０を上下方向から挟み込むように信号増幅部５４５ａ，５４５ｂと信号処理部５２５ａ，５２５ｂとを配し、スキャン信号制御部（ゲートＩＣ）５３５を放射線検出素子５１０の他方の長辺側に配置する構成としてもよい。
【００７５】
なお、ここでは、放射線検出素子５１０から信号増幅部５４５ａへのデータ配線５０３と、放射線検出素子５１０から信号増幅部５４５ｂへのデータ配線５０３とが、１本ずつ交互に配置されている。
【００７６】
このように、図６に示す放射線画像撮像装置において、放射線検出素子５１０の基板の端部ぎりぎりまで検出領域を持ってくることができるので、マンモグラフィ用途として放射線画像撮像装置５００により、放射線検出素子５１０の検出領域が基板端部に近いほど、乳房の付け根に近い部分まで撮影できる。
【００７７】
また、上記実施形態では、放射線画像撮像装置の放射線検出素子について説明したが、放射線検出素子の適用範囲はこれに限定されない。例えば、この放射線検出素子を放射線画像検出パネルに適用してもよいし、さらに、この放射線検出素子を有する放射線画像検出パネルを撮像に使用する放射線画像撮像装置としての適用も可能である。
【００７８】
さらに、上記実施形態では、直接変換方式の放射線検出素子に本発明を適用した場合について説明したが、照射された放射線を可視光に変換するシンチレータを備え、変換された可視光がフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換された後、スイッチング素子によって電荷に応じた電気信号を出力する間接変換方式の放射線検出素子に本発明を適用してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、放射線検出部の形状を長方形としたが、これに限定されない。例えば、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状、換言すれば、対向する一対の長辺と対向する一対の短辺とを備えた四辺形、あるいは台形とすることができる。
【符号の説明】
【００８０】
２ ゲート電極
３ データ配線
４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴスイッチ）
５ 電荷蓄積容量
６ 光電変換層
９ ソース電極
１０，１１０，２１０，３１０ 放射線検出素子
１１ 下部電極
１２ 層間絶縁膜
１３ ドレイン電極
１５ 画素領域
１７ コンタクトホール
２０，２１，２２，２３ 画素
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 画素行
２３ａ，２３ｂ 画素列
３０ 蓄積容量配線（共通グランド配線）
３５ａ，３５ｂ スキャン信号制御部（ゲートＩＣ）
４５ 信号増幅部
５０ マンモグラフィ装置
５１ 制御部
５２ 放射線源制御部
５３ 圧迫板駆動制御部
５４ 放射線源
５５ 検出器制御部
５７ 表示操作部
６１ 撮影台
６３ 放射線検出器
６５ 圧迫板
９０ 画像メモリ
１００，２００，３００，４００ 放射線画像撮像装置
１０１ スキャン配線
１０３ センサ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出素子、放射線画像検出パネル、及び放射線画像撮像装置に関し、特に乳房Ｘ線撮影（マンモグラフィ）に適した放射線検出素子、放射線画像検出パネル、及び放射線画像撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、放射線画像撮像装置の放射線検出素子として、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリックス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接、デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）が使用されている。放射線検出素子は、例えば、複数の走査配線と複数の信号配線とが互いに交差して配設され、走査配線及び信号配線の各交差部に対応して画素がマトリクス状に設けられている。そして、これら複数の走査配線及び複数の信号配線は、放射線検出素子の周辺部において外部回路（例えば、アンプＩＣやゲートＩＣ）に接続される。
【０００３】
一方、ＦＰＤの分解能を向上させるには、放射線検出素子の画素サイズを小さくすることが有効である。分解能及び感度の向上を実現するため、画素の配置をＸ・Ｙ方向に半ピッチずらし、生成された画像情報に基づいて画素間補間処理を行う光検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、画素の形状を六角形にして、それらをハニカム状に配列することで、分解能の向上とＳ／Ｎを維持するとともに、光の利用率向上を図る装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５５０４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
医療診断を目的とした画像撮影を行なう装置として、例えば、乳がんの早期発見のため、被検者（患者）の乳房のＸ線撮影を行う乳房Ｘ線撮影（マンモグラフィ）装置は、可能な限り被検者の胸壁側を撮影したいという要求があるので、放射線検出素子の胸壁側に上述した外部回路を配置することはできない、という問題がある。また、マンモグラフィ装置における乳房撮影の主たる目的は乳癌の発見であり、微小石灰化を描出するために画素形状を単に六角形にしたり、あるいは画素サイズを小さくしただけでは、外部回路と放射線検出素子との接続が困難になる、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、放射線検出素子等において、放射線検出素子の端部においても解像度の高い画像を撮影することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の放射線検出素子は、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の放射線画像検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接するとともに、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配置されている。
【０００９】
また、請求項３に記載の放射線検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接し、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配列され、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに該放射線検出部の長辺に平行する方向に互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。
【００１０】
また、請求項４に記載の放射線検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の短辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の放射線検出素子によれば、上記放射線画像検出素子において、前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の長辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の短辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素列について、隣接する該画素列の各画素が該放射線検出部の長辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。
【００１２】
また、請求項６に記載の放射線検出素子は、前記撮影対象部位が被検者の乳房であり、前記放射線検出部の短辺方向に平行する方向が該被検者の胸壁側から乳房先までの奥行き方向として該放射線検出部により乳房Ｘ線撮影を行う。
【００１３】
請求項７に記載の放射線検出素子は、前記放射線検出部が前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される。
【００１４】
また、請求項８に記載の放射線検出素子は、前記放射線検出部は照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力する。
【００１５】
また、請求項９に記載の放射線検出素子は、上記放射線検出素子において、前記複数のスキャン配線を介して、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、をさらに備え、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置されている。
【００１６】
請求項１０に記載の放射線検出素子によれば、前記複数のスキャン配線又は前記複数のデータ配線が、前記放射線検出部の２つの短辺側に配置された前記第１の外部回路又は前記第２の外部回路と該放射線検出部との間を１本ずつ交互に配されている。
【００１７】
また、請求項１１に記載の放射線画像検出パネルは、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配したことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に記載の放射線画像検出パネルは、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配したことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に記載の放射線画像撮像装置は、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の放射線画像撮像装置は、互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記複数の画素各々の形状を前記放射線検出部の短辺方向に短く、該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像することを特徴とする。
【００２１】
このように、本発明によれば、放射線検出素子、放射線画像検出パネル、及び放射線画像撮像装置において、放射線検出素子の端部側においても解像度の高い画像を撮影でき、特にマンモグラフィ用途として、乳房の付根部分（胸壁側）までＸ線が到達するので、撮影画像に欠損が生じないという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る放射線画像撮像装置の放射線検出素子の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図６】変形例に係る放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図７】乳房のＸ線診断装置（マンモグラフィ装置）の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、放射線画像撮像装置１００は、乳房のＸ線診断装置であるマンモグラフィ用のＦＰＤ（Flat Panel Detector）である。また、以下の実施形態では、放射線を直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出素子に本発明を適用した場合について説明する。
【００２４】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の構成を示している。図１に示すように、本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００は、複数の画素２０からなる放射線検出素子１０と、各複数の画素内のＴＦＴスイッチをＯＮ／ＯＦＦするためのスキャン信号をスキャン配線に出力するスキャン信号制御部（ゲートＩＣともいう）３５ａ，３５ｂと、各複数の画素内の電荷蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためにデータ配線より伝送された電荷信号を増幅する信号増幅部４５と、信号増幅部４５で増幅された電荷信号を不図示のＡ／Ｄ変換器によってデジタル画像データに変換する等の信号処理を行う信号処理部２５と、信号処理部２５で変換されたデジタル画像データを記憶する画像メモリ９０とを備える。
【００２５】
本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１０は、平面視したとき各々が長方形の複数の画素２０が、互いに隣接しながら２次元状にマトリックス配置され、図１において長辺Ａ、及び短辺Ｂで示すように、全体として、例えば、長方形の画素領域１５を構成している。放射線画像撮像装置１００の分解能を向上させるには、放射線検出素子１０を構成する画素のサイズを小さくすることが有効であり、特に、放射線を吸収して電荷に変換する光電変換層にセレン（Ｓｅ）を使用した直接変換方式の放射線検出素子では、画素サイズを小さくすることがそのまま分解能の向上に寄与する。そこで、本実施形態では、複数の画素２０の各々の形状が、正方形を図１の左右方向（放射線検出素子１０の短辺方向）につぶした長方形、すなわち、放射線検出素子１０の胸壁側に平行する方向において画素２０の長さが長く、それと交差する方向において短い長方形となっている。
【００２６】
具体的には、各画素２０は、放射線検出素子１０の長辺Ａ側において、辺３１の寸法ａが、例えば７５μｍであり、短辺Ｂ側において、辺３３の寸法ｂが、例えば５０μｍとなっていて、辺３１が辺３３よりも長い形状（長方形）を有している。また、ここでは、辺３１の寸法ａと辺３３の寸法ｂが整数比となっている。なお、図示は省略するが、各画素２０において電荷を収集する画素電極も、各画素と同じ形状である。
【００２７】
ところで、乳房のＸ線診断装置（マンモグラフィ）では、放射線画像検出器が内蔵された撮影台に被検者の乳房を載置した状態で、圧迫板によって乳房を押圧し、圧迫板側から乳房に放射線（Ｘ線）を照射して、その乳房を透過した放射線を撮像媒体で受光することにより、乳房の放射線画像を撮影するのが一般的な方法である。
【００２８】
図７は、乳房のＸ線診断装置（マンモグラフィ装置）の一例を示すブロック図である。図７に示すマンモグラフィ装置５０は、装置全体を制御する制御部５１と、放射線源５４を制御する放射線源制御部５２と、被写体である乳房６０を押圧する圧迫板６５を、図中の矢印方向に変位させる圧迫板駆動制御部５３と、放射線検出器６３を制御し、その放射線検出器６３で検出された放射線画像を表示操作部５７等に送信する検出器制御部５５とを備える。
【００２９】
圧迫板６５は、撮影台６１に対して乳房６０を圧迫し、保持する。放射線源制御部５２には、放射線源５４より乳房６０に照射する放射線の線量を規定する管電流、照射時間等の撮影条件が設定される。また、表示操作部５７は、被写体（乳房６０）の撮影部位、撮影方向等の撮影情報が設定可能であるとともに、これらの撮影情報を表示する。
【００３０】
マンモグラフィー用途の放射線画像撮像装置の場合、微小石灰化を高精細に撮像したいという要求がある。等方的に高精細に撮像するのが望ましいが、一方向だけを高精細に撮像しても効果が認められる。胸壁側から、被写体である乳房の先までの奥行き方向を高精細に撮像することが可能であり、各画素２０の上記奥行き方向の辺３３を、胸壁側と平行する方向の辺３１よりも短くすることで、胸壁側から乳房先までの奥行き方向を高解像度で余すことなく撮影できる。また、上記のように、辺の寸法ａとｂを整数比とすることで、得られた画像データを正方形マトリックスデータに画像変換することが容易になる。さらには、放射線画像の画素情報を２以上の画素ごとに１つの画素としてまとめる、つまり、複数画素を同時に読み込んで、それらの画素値を加算して処理する、いわゆるビニング処理が容易になる。
【００３１】
本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００は、放射線画像撮像装置１００をマンモグラフィ装置として使用するため、放射線検出素子１０の一方の長辺側（図１では左側の一辺側Ａ）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けず、長辺側Ａが被検者の胸壁側となるように構成されている。すなわち、放射線検出素子１０は、それを平面視したとき、長辺の一辺側（Ａ側）の側面を胸壁端面とし、この胸壁端面を被検者の胸壁に当接して使用する。このように、外部回路を設けない一辺側において、検出領域１５を放射線検出素子１０の基板の端部に近づけることができる。その結果、放射線検出素子１０の基板の端部間際まで検出領域１５を持ってくることができ、マンモグラフィ用途の放射線画像撮像装置１００によって、検出領域１５が基板端部に近いほど乳房の付け根に近い部分まで撮影できる。
【００３２】
放射線検出素子１０の各画素２０は、不図示の放射線源（Ｘ線源）より照射された放射線（Ｘ線）を受けて電荷を発生するセンサ部１０３と、そのセンサ部１０３で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量５と、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための薄膜トランジスタ４（ＴＦＴスイッチともいう）とを含んで構成される。また、放射線検出素子１０には、個々の画素のＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための信号経路である複数のスキャン配線１０１が一定方向（図１において縦方向）に延設され、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すため信号経路である複数のデータ配線３が、スキャン配線１０１と直交するように横方向に延設されている。ここでは、検出領域１５を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部３５ａ，３５ｂが配され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互にスキャン信号制御部３５ａとスキャン信号制御部３５ｂとに接続されている。
【００３３】
さらに、電荷蓄積容量５の一方の電極には、図１において部分的に示すように、図中の左右方向に延設された蓄積容量配線（共通グランド配線ともいう）が接続されている。なお、放射線検出素子１０は、後述するようにアモルファスセレン等の放射線−電荷変換材料を用いて、放射線を電荷へ直接変換する構成をとる。また、電荷蓄積容量５及びＴＦＴスイッチ４を覆うように光電変換層６（図２参照）が設けられている。光電変換層６には、例えば半導体層を用いる。
【００３４】
放射線画像撮像装置１００では、個々のデータ配線３より伝送された電荷信号が、信号増幅部４５内において個々のデータ配線３に対応して配された増幅器（アンプ）４３ａ，４３ｂ…４３ｇで増幅される。増幅された電荷信号は、信号処理部２５へ入力される。信号処理部２５では、各データ配線３を介して入力された電気信号を検出するため、上記のように増幅された電荷信号をサンプルホールド回路（不図示）に保持する。個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号は、順にマルチプレクサ（不図示）へ入力された後、不図示のＡ／Ｄ変換器（不図示）によってデジタル画像データに変換される。
【００３５】
さらに、信号処理部２５は、スキャン信号制御部３５ａ，３５ｂに信号検出のタイミングを示す制御信号を出力する。その結果、スキャン信号制御装置３５ａ，３５ｂは、信号処理部２５からの制御信号を受けて、スキャン配線１０１にＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための信号を出力する。なお、信号処理部２５は、上述したビニング処理のために複数画素の信号電荷を積算して読み出す、不図示のビニング機能部を有する。
【００３６】
また、図１に示すように、信号処理部２５には画像メモリ９０が接続されており、上述したＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタル画像データは、この画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は、例えば、撮影された放射線画像を複数フレーム分のデジタル画像データとして記憶する。
【００３７】
放射線検出素子１０を用いて放射線画像撮像装置１００で放射線画像を撮影する場合、放射線（Ｘ線）が照射される間、各スキャン配線１０１に対してＯＦＦ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４をオフにして、後述する半導体層に発生した電荷を各電荷蓄積容量５に蓄積する。そして、画像を読み出す場合には、各スキャン配線１０１に対して１ラインずつ順にＯＮ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４をオンにして、各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を電気信号として読み出す。読み出された電気信号がデジタルデータに変換されることにより、撮像対象部位（マンモグラフィ装置の場合、被検者の乳房）の放射線画像を得る。
【００３８】
図２は、放射線検出素子１０の構造を示す断面図である。放射線検出素子１０は、絶縁性の基板１上にゲート配線層として、ゲート電極２、スキャン配線１０１、蓄積容量下部電極１４が形成された構造になっている。スキャン配線１０１は、各々が複数の画素からなる複数の画素列（図１に示すように、縦方向に連続する複数画素で構成される）に対して１本ずつ配され、各画素２０に形成されたゲート電極２に接続されている。このゲート電極２のためのゲート配線層は、例えば、ＡｌあるいはＣｕ、又はＡｌあるいはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成されている。
【００３９】
また、ゲート配線層上には、一面に絶縁膜１５Ａが形成されており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜１５Ａは、例えば、ＳｉＮＸ等からなっており、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜法により形成される。さらに、絶縁膜１５Ａ上のゲート電極２の上には、半導体活性層８が島状に形成されている。この半導体活性層８は、ＴＦＴスイッチ４のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。
【００４０】
これらゲート電極２等の上層には、ソース電極９、及びドレイン電極１３が形成されている。ソース電極９及びドレイン電極１３が形成された配線層には、ソース電極９、ドレイン電極１３とともに、データ配線３が形成されている。また、絶縁膜１５Ａ上の、蓄積容量下部電極１４に対応する位置に蓄積容量上部電極１６が形成されている。ドレイン電極１３は蓄積容量上部電極１６に接続されている。データ配線３は、各画素列の画素２０に形成されたソース電極９に接続されている。
【００４１】
図２に示すソース電極９、ドレイン電極１３、信号配線３、及び蓄積容量上部電極１６が形成された配線層（ソース配線層ともいう）は、例えば、ＡｌあるいはＣｕ、又はＡｌあるいはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成される。ソース電極９及びドレイン電極１３と半導体活性層８との間には、不純物添加アモルファスシリコン等による不純物添加半導体層（不図示）が形成されている。なお、ＴＦＴスイッチ４は、後述する下部電極１１により収集、蓄積される電荷の極性によってソース電極９とドレイン電極１３が逆になる。
【００４２】
ソース配線層を覆い、基板１上の画素が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、ＴＦＴ保護膜層１５Ｂが形成されている。このＴＦＴ保護膜層１５Ｂは、例えば、ＳｉＮＸ等からなり、例えば、ＣＶＤ成膜法により形成される。そして、このＴＦＴ保護膜層１５Ｂ上には、塗布型の層間絶縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、低誘電率（比誘電率εｒ＝２〜４）の感光性の有機材料（例えば、ポジ型感光性アクリル系樹脂：メタクリル酸とグリシジルメタクリレートとの共重合体からなるベースポリマーに、ナフトキノンジアジド系ポジ型感光剤を混合した材料等）により１〜４μｍの膜厚で形成されている。
【００４３】
本実施の形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１０では、この層間絶縁膜１２によって層間絶縁膜１２上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、層間絶縁膜１２を形成する上述した材料は、一般的に平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。放射線検出素子１０では、この層間絶縁膜１２及びＴＦＴ保護膜層１５Ｂの蓄積容量上部電極１６と対向する位置にコンタクトホール１７が形成されている。
【００４４】
図２に示すように、層間絶縁膜１２上には、各画素２０毎に、各々コンタクトホール１７を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部１０３の下部電極１１が形成されている。この下部電極１１は、非晶質透明導電酸化膜（ＩＴＯ）からなり、コンタクトホール１７を介して蓄積容量上部電極１６と接続されている。その結果、下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とが、蓄積容量上部電極１６を介して電気的に接続されている。
【００４５】
下部電極１１上であって基板１上の画素２０が設けられた画素領域のほぼ全面には、光電変換層６が一様に形成されている。この光電変換層６は、Ｘ線等の放射線が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生する。つまり、光電変換層６は導電性を有し、放射線による画像情報を電荷情報に変換するためのものであり、例えば、セレンを主成分とする膜厚１００〜１０００μｍの非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有することを意味する。光電変換層６上には、上部電極７が形成されている。この上部電極７は、図示しないバイアス電源に接続されており、そのバイアス電源からバイアス電圧（例えば、数ｋＶ）が供給されている。上述した複数のスキャン配線１０１、複数のデータ配線３、及びスイッチ素子４は、光電変換層６６からなるセンサ部１０３の下層側に配されている。
【００４６】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の動作について説明する。上述した上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間にバイアス電圧を印加した状態で、光電変換層６にＸ線が照射されると、光電変換層６内に電荷（電子−正孔対）が発生する。光電変換層６と電荷蓄積容量５は、電気的に直列に接続された構造となっているため、光電変換層６内に発生した電子は＋（プラス）電極側に、正孔は−（マイナス）電極側に移動する。画像検出時には、スキャン信号制御部３５ａ，３５ｂから全てのスキャン配線１０１に対してＯＦＦ信号（０Ｖ）が出力され、ＴＦＴスイッチ４のゲート電極２に負バイアスが印加される。これにより、各ＴＦＴスイッチ４がＯＦＦ状態に保持される。その結果、光電変換層６内に発生した電子は下部電極１１により収集されて、電荷蓄積容量５に蓄積される。光電変換層６は、照射された放射線量に応じた電荷量を発生するので、その放射線が担持した画像情報に応じた電荷が各画素の電荷蓄積容量５に蓄積される。なお、上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間に上記数ｋＶの電圧が印加されることとの関係から、光電変換層６で形成される容量に対して、電荷蓄積容量５を大きくとる必要がある。
【００４７】
一方、画像の読出時には、スキャン信号制御部３５ａ，３５ｂより各スキャン配線１０１に対して１本ずつ、順にＯＮ信号が出力され、ＴＦＴスイッチ４のゲート電極２に、スキャン配線１０１を介して順次、ＯＮ信号（例えば、電圧が＋１０〜２０Ｖの信号）が印加される。これにより、スキャン配線方向の各画素列の各画素２０のＴＦＴスイッチ４が１列ずつ順次、ＯＮとなり、１列ずつ、各画素２０の電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量に応じた電気信号がデータ配線３に流れ出す。各データ配線３に流れた電気信号は、信号増幅部４５で増幅される。そして、信号処理部２５は、増幅された電気信号に基づいて、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷量を、撮像対象部位の画像を構成する画素の情報として検出する。これにより、放射線検出素子１０に照射された放射線により示される画像に対する画像情報を得ることができる。
【００４８】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、マンモグラフィ用途の放射線画像撮像装置において、平面視長方形の放射線検出素子にマトリックス配置された複数の画素各々の形状を、胸壁側に平行する方向において、それと交差する方向である奥行き方向よりも長い画素形状（長方形）とするとともに、放射線検出素子の一方の長辺側に外部回路を一切、設けず、その長辺側が被検者の胸壁側となるように構成されている。こうすることで、外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出素子の基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根にＸ線が到達せず撮影画像に欠損が発生するといった問題も生じない。
【００４９】
また、放射線検出素子の各画素の形状を、胸壁側に平行する方向に長く、放射線検出素子の奥行き方向に短い形状（長方形）としたことで、マンモグラフィ用途として有効な奥行き方向の分解能、及び解像度を向上できると同時に、データ配線と信号増幅部との距離が短くなるので、データ配線を流れる、画素内の電荷蓄積容量に蓄積された電荷量に応じた電気信号という微小信号に対するノイズの影響を小さくすることができる。
【００５０】
さらに、放射線検出素子において複数の長方形画素を互いに隣接させながら２次元状にマトリックス配置したので、所定の複数画素を同時に読み込んで、それらの画素値を加算するビニング処理も容易に行える。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示している。なお、図３に示す第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置２００において、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同一構成要素には同一の符号を付すことで、ここでは、適宜、それらの説明を省略する。
【００５２】
図３に示すように、第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置２００の放射線検出素子１１０は、平面視長方形の複数の画素２１が互いに隣接しながら２次元状に配置される。さらに、放射線検出素子１１０は、図３において上下方向に配された画素群を「画素行」と称呼すると、同じ大きさの長方形の画素２１を所定方向（図３において上下方向）に複数配列した第１の画素行２１ａと、その第１の画素行２１ａの画素２１と同じ大きさの長方形の画素２１を、第１の画素行２１ａと同様に上下方向に複数配列した第２の画素行２１ｂとを、上下方向と交差する方向（すなわち、水平方向）に交互に配列するとともに、隣接するこれらの画素行の画素について、互いに配列ピッチの１／２（半画素）だけずれるように配置されている。他の画素行についても同様であり、相互に画素が半画素ずれた配列状態になっている。
【００５３】
第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置２００は、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同様、放射線検出素子１１０の一方の長辺側（図３では左側の一辺側）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けず、この長辺側が、マンモグラフィ用途における被検者の胸壁側となるように構成されている。また、放射線検出素子１１０では、長方形の画素２１各々の長辺が胸壁側と平行する方向となり、短辺が奥行き方向となるように画素２１が配されている。
【００５４】
このように配された複数の画素２１からなる放射線検出素子１１０の検出領域１１５を、上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部（ゲートＩＣ）３５ａ，３５ｂが配置され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互に放射線検出素子１１０とスキャン信号制御部３５ａ間、及び放射線検出素子１１０とスキャン信号制御部３５ｂ間に接続されている。なお、図３において、放射線検出素子１１０における画素２１の内部回路構成、その内部回路素子とデータ配線３及びスキャン配線１０１との接続等は、基本的に図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１００と同じであるため、それらの図示及び説明を省略する。
【００５５】
第２の実施形態に係る放射線画像撮像装置によれば、放射線検出素子の外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出素子の基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根まで画像撮影ができる。加えて、長方形の画素を所定方向に複数配列した複数の画素行について、画素が互いに配列ピッチの１／２（半画素）だけずれるように配置したことで、配列ピッチをずらさないで画素を配置した放射線検出素子と対比した場合、サンプリング点が変わるので、長辺方向の中間位置のデータ補間を精度良くできるという特徴がある。
【００５６】
また、画素形状を放射線検出素子の胸壁側に平行する方向に長く、奥行き方向に短い形状（長方形）としたので、奥行き方向の分解能の向上のみならず、データ配線と信号増幅部との距離が近くなりデータ配線を短くすることができるので、データ配線を流れる微小電気信号に対するノイズの影響を小さくできる。
【００５７】
＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示している。なお、図４に示す第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００において、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同一構成要素には同一の符号を付すことで、ここでは、適宜、それらの説明を省略する。
【００５８】
図４に示すように、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００の放射線検出素子２１０は、複数の扁平六角形の画素２２が互いに隣接しながら２次元状に配置され、全体として平面視長方形の画素領域２１５を構成している。各画素２２は、正六角形の６辺のうち、対向する任意の２辺が放射線検出素子２１０の短辺方向に平行となった状態に正六角形を維持しながら、その正六角形を放射線検出素子２１０の短辺方向につぶした扁平六角形の形状を有している（六角形の１本の対角線を他の２本の対角線より短くし、これら他の２本の対角線が等しい長さとなるようにした扁平とも言える）。また、放射線検出素子２１０では、このような扁平六角形状の画素２２各々の同一方向に連続する２辺が、胸壁側と平行する方向となるように画素２２が配されている。
【００５９】
より具体的には、放射線検出素子２１０において、同じ大きさの隣接する扁平六角形状の画素２２の辺どうしが互いに接しながら、その画素２２の画素幅の長い方が放射線検出素子２１０の長辺に平行し、画素幅の短い方が放射線検出素子２１０の短辺に平行する方向に配列されている。さらに、これらの画素２２について、放射線検出素子２１０の長辺に平行する方向（図４において縦方向）に連続する画素群を「画素行」とした場合、図４に示す第１の画素行２２ａの画素と、この第１の画素行２２ａと縦方向に隣接する第２の画素行２２ｂの画素とを、放射線検出素子２１０の短辺に平行する方向に交互に配列するとともに、第２の画素行２２ｂの画素２２を第１の画素行２２ａの隣接する画素間に対応させて（別の言い方をすれば、第１の画素行２２ａの画素２２を第２の画素行２２ｂの隣接する画素間に対応させて）、画素どうしが互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。他の画素行についても同様であり、相互に画素が半画素ずれた配列状態になっている。
【００６０】
第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００も、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同様に、放射線検出素子２１０の一方の長辺側（図４では左側の一辺側）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けない構成となっており、この長辺側が、マンモグラフィ用途における被検者の胸壁側となる。
【００６１】
また、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置３００において、上記のように配された複数の画素２２からなる検出領域２１５を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部（ゲートＩＣ）３５ａ，３５ｂが配置され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互に放射線検出素子２１０とスキャン信号制御部３５ａとの間、及び放射線検出素子２１０とスキャン信号制御部３５ｂとの間に接続されている。なお、図４の放射線検出素子２１０における画素２２の内部回路構成、その内部回路素子とデータ配線３及びスキャン配線１０１との接続等は、基本的に図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１００と同じであるため、それらの図示及び説明を省略する。
【００６２】
このように、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置によれば、放射線検出素子の外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出パネルの基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根まで画像撮影ができるうえ、扁平六角形状の画素を、放射線検出素子２１０の長辺に平行する方向に複数配列した複数の画素行を、互いに配列ピッチの１／２（半画素）だけずれるように配置することによって、放射線検出素子における画素の最密充填が実現でき、放射線検出素子そのものの解像度を上げることができる。
【００６３】
また、画素形状を放射線検出素子の奥行き方向に扁平な六角形状としたので、奥行き方向の分解能が向上し、さらには、データ配線と信号増幅部間の距離を近くして、データ配線を短くすることができるので、データ配線を流れる微小電気信号に対するノイズの影響を小さくできる。
【００６４】
また、放射線検出素子を構成する各画素が、正六角形の６辺のうち、対向する任意の２辺が放射線検出素子の短辺方向に平行となるように正六角形を維持しながら、その正六角形を放射線検出素子の短辺方向につぶした扁平六角形の形状を有するので、後述する第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置に比べて、放射線検出素子の胸壁側に位置する画素の凹凸を少なくすることができる。
【００６５】
さらに、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置では、放射線検出素子の長辺方向（マンモグラフィの場合、胸壁側から乳房先までの奥行き方向に交差する方向）の画素の配列ピッチ（図４においてＰＰ１として示す）が、後述する第４の実施形態における放射線検出素子の画素の配列ピッチ（図５においてＰＰ２として示す）よりも短い。従って、第３の実施形態に係る放射線画像撮像装置におけるが画素配置の方が、後述する第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置の画素配置よりも、画素領域の長辺方向において高い解像度を確保できる。その結果、マンモグラフィにおいては、胸壁側から乳房先までの奥行き方向のみならず、それと交差する方向においても高精細の放射線画像を撮影できる。
【００６６】
＜第４の実施形態＞
図５は、本発明の第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置の構成を示している。なお、図５に示す第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００において、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同一構成要素には同一の符号を付すことで、ここでは、適宜、それらの説明を省略する。
【００６７】
図５に示す第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００の放射線検出素子３１０は、複数の扁平六角形の画素２３が互いに隣接しながら２次元状に配置され、平面視したとき全体として長方形の画素領域３１５を構成している。各画素２３は、正六角形の６辺のうち、対向する任意の２辺が放射線検出素子３１０の長辺方向に平行となるように正六角形を維持しながら、その正六角形を放射線検出素子３１０の短辺方向に潰した扁平六角形の形状を有している（画素の中心を通る３本の対角線のうち、１本の対角線を他の２本の対角線より長くし、これら他の２本の対角線が等しい長さとなるようした扁平とも言える）。また、放射線検出素子３１０では、上記のような扁平六角形状の画素２３各々の６辺のうち、水平方向に対向する２辺が胸壁側と平行する方向となるように各画素２３が配されている。
【００６８】
より具体的に説明すると、放射線検出素子３１０において、同じ大きさの隣接する扁平六角形状の画素２３の辺どうしが互いに接しながら、その画素２３の画素幅の長い方が放射線検出素子３１０の長辺に平行し、画素幅の短い方が放射線検出素子３１０の短辺に平行する方向に配列されている。さらに、これらの画素２３について、放射線検出素子３１０の短辺に平行する方向（図５において横方向）に連続する画素群を「画素列」とした場合、図５の第１の画素列２３ａの画素と、この第１の画素列２３ａと横方向に隣接する第２の画素列２３ｂの画素とを、放射線検出素子３１０の長辺に平行する方向に交互に配列するとともに、第２の画素列２３ｂの画素２３を、第１の画素列２３ａの隣接する画素間に対応させて（別言すれば、第１の画素列２３ａの画素２３を第２の画素列２３ｂの隣接する画素間に対応させて）、画素どうしが互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置されている。他の画素列についても同様であり、相互に画素が半画素ずれた配列状態になっている。
【００６９】
第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００も、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００と同様に、放射線検出素子３１０の一方の長辺側（図５では左側の一辺側）には、スキャン信号制御部、信号増幅部等の外部回路を一切、設けない構成となっている。そして、この長辺側がマンモグラフィ用途における被検者の胸壁側となる。
【００７０】
また、第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置４００においても、複数の画素２３からなる検出領域３１５を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部（ゲートＩＣ）３５ａ，３５ｂが配置され、複数のスキャン配線１０１が１本ずつ交互にスキャン信号制御部３５ａとスキャン信号制御部３５ｂとに接続されている。なお、図５の放射線検出素子３１０における画素２３の内部回路構成、その内部回路素子とデータ配線３及びスキャン配線１０１との接続等は、基本的に図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮像装置１００の放射線検出素子１００と同じであるため、それらの図示及び説明を省略する。
【００７１】
以上説明したように、第４の実施形態に係る放射線画像撮像装置は、放射線検出素子の外部回路を設けない一辺側において、被写体の検出領域を放射線検出パネルの基板の端部に近づけることができ、マンモグラフィ用途として、乳房の付根まで画像撮影ができる。
【００７２】
また、画素形状をパネルの奥行き方向に扁平な六角形状としたので、奥行き方向の分解能が向上し、加えて、データ配線と信号増幅部間の距離が近くなるので、結果としてデータ配線を短くすることができ、データ配線を流れる微小電気信号に対するノイズの影響を小さくすることができる。
【００７３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記第１〜第４の実施形態では、放射線検出素子（検出領域）の短辺側に、その放射線検出素子を上下方向から挟み込むようにスキャン信号制御部を配しているが、マンモグラフィ用途として、放射線検出素子の一方の長辺側に外部回路を一切、設けずに、その長辺側が被検者の胸壁側となるよう構成し、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の解像を上げるという目的が達成できれば、上記第１〜第４の実施形態に限定されない。
【００７４】
例えば、図６に示すように、放射線画像撮像装置５００の放射線検出素子５１０を構成する複数の画素各々の形状を、胸壁側（図６の左側の一辺側）に平行する方向において、奥行き方向よりも長い形状（長方形）とするとともに、放射線検出素子５１０の胸壁側には外部回路を設けず、その長辺側が被検者の胸壁側となるようにする。また、放射線検出素子５１０を上下方向から挟み込むように信号増幅部５４５ａ，５４５ｂと信号処理部５２５ａ，５２５ｂとを配し、スキャン信号制御部（ゲートＩＣ）５３５を放射線検出素子５１０の他方の長辺側に配置する構成としてもよい。
【００７５】
なお、ここでは、放射線検出素子５１０から信号増幅部５４５ａへのデータ配線５０３と、放射線検出素子５１０から信号増幅部５４５ｂへのデータ配線５０３とが、１本ずつ交互に配置されている。
【００７６】
このように、図６に示す放射線画像撮像装置において、放射線検出素子５１０の基板の端部ぎりぎりまで検出領域を持ってくることができるので、マンモグラフィ用途として放射線画像撮像装置５００により、放射線検出素子５１０の検出領域が基板端部に近いほど、乳房の付け根に近い部分まで撮影できる。
【００７７】
また、上記実施形態では、放射線画像撮像装置の放射線検出素子について説明したが、放射線検出素子の適用範囲はこれに限定されない。例えば、この放射線検出素子を放射線画像検出パネルに適用してもよいし、さらに、この放射線検出素子を有する放射線画像検出パネルを撮像に使用する放射線画像撮像装置としての適用も可能である。
【００７８】
さらに、上記実施形態では、直接変換方式の放射線検出素子に本発明を適用した場合について説明したが、照射された放射線を可視光に変換するシンチレータを備え、変換された可視光がフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換された後、スイッチング素子によって電荷に応じた電気信号を出力する間接変換方式の放射線検出素子に本発明を適用してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、放射線検出部の形状を長方形としたが、これに限定されない。例えば、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状、換言すれば、対向する一対の長辺と対向する一対の短辺とを備えた四辺形、あるいは台形とすることができる。
【符号の説明】
【００８０】
２ ゲート電極
３ データ配線
４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴスイッチ）
５ 電荷蓄積容量
６ 光電変換層
９ ソース電極
１０，１１０，２１０，３１０ 放射線検出素子
１１ 下部電極
１２ 層間絶縁膜
１３ ドレイン電極
１５ 画素領域
１７ コンタクトホール
２０，２１，２２，２３ 画素
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 画素行
２３ａ，２３ｂ 画素列
３０ 蓄積容量配線（共通グランド配線）
３５ａ，３５ｂ スキャン信号制御部（ゲートＩＣ）
４５ 信号増幅部
５０ マンモグラフィ装置
５１ 制御部
５２ 放射線源制御部
５３ 圧迫板駆動制御部
５４ 放射線源
５５ 検出器制御部
５７ 表示操作部
６１ 撮影台
６３ 放射線検出器
６５ 圧迫板
９０ 画像メモリ
１００，２００，３００，４００ 放射線画像撮像装置
１０１ スキャン配線
１０３ センサ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、
前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、
前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、
前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした
放射線検出素子。
【請求項２】
前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接するとともに、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項３】
前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接し、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配列され、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに該放射線検出部の長辺に平行する方向に互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項４】
前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の短辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項５】
前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の長辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の短辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素列について、隣接する該画素列の各画素が該放射線検出部の長辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項６】
前記撮影対象部位が被検者の乳房であり、前記放射線検出部の短辺方向に平行する方向が該被検者の胸壁側から乳房先までの奥行き方向として該放射線検出部により乳房Ｘ線撮影を行う
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項７】
前記放射線検出部は前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項８】
前記放射線検出部は照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項９】
前記複数のスキャン配線を介して、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、
前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、をさらに備え、
前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項１０】
前記複数のスキャン配線又は前記複数のデータ配線が、前記放射線検出部の２つの短辺側に配置された前記第１の外部回路又は前記第２の外部回路と該放射線検出部との間を１本ずつ交互に配された
請求項９記載の放射線検出素子。
【請求項１１】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配した
放射線画像検出パネル。
【請求項１２】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配した
放射線画像検出パネル。
【請求項１３】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像する
放射線画像撮像装置。
【請求項１４】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記複数の画素各々の形状を前記放射線検出部の短辺方向に短く、該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像する
放射線画像撮像装置。
【請求項１】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、
前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、
前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、
前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした
放射線検出素子。
【請求項２】
前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接するとともに、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項３】
前記複数の画素各々が長方形であり、隣接する該画素の長辺どうしが前記放射線検出部の長辺方向において互いに接し、隣接する該画素の短辺どうしが該放射線検出部の短辺方向において互いに接するように配列され、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに該放射線検出部の長辺に平行する方向に互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項４】
前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の短辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の長辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素行について、隣接する該画素行の各画素が該放射線検出部の短辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項５】
前記複数の画素各々が、正六角形の６辺のうち対向する任意の２辺が前記放射線検出部の長辺方向に平行となった状態で該正六角形を該放射線検出部の短辺方向に潰した扁平六角形であり、隣接する該扁平六角形の画素の辺どうしが互いに接しながら該画素の画素幅の長い方が前記放射線検出部の長辺に平行し、画素幅の短い方が該放射線検出部の短辺に平行する方向にあり、かつ、該放射線検出部の短辺に平行する方向の複数の画素からなる複数の画素列について、隣接する該画素列の各画素が該放射線検出部の長辺に平行する方向に交互に配列されるとともに、隣接する画素間に対応させて互いに配列ピッチの１／２だけずれるように配置された
請求項１記載の放射線検出素子。
【請求項６】
前記撮影対象部位が被検者の乳房であり、前記放射線検出部の短辺方向に平行する方向が該被検者の胸壁側から乳房先までの奥行き方向として該放射線検出部により乳房Ｘ線撮影を行う
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項７】
前記放射線検出部は前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項８】
前記放射線検出部は照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項９】
前記複数のスキャン配線を介して、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、
前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、をさらに備え、
前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線検出素子。
【請求項１０】
前記複数のスキャン配線又は前記複数のデータ配線が、前記放射線検出部の２つの短辺側に配置された前記第１の外部回路又は前記第２の外部回路と該放射線検出部との間を１本ずつ交互に配された
請求項９記載の放射線検出素子。
【請求項１１】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配した
放射線画像検出パネル。
【請求項１２】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配した
放射線画像検出パネル。
【請求項１３】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、前記放射線検出部を、対向する一対の辺が対向する他の一対の辺よりも長い形状とし、前記複数の画素各々を該放射線検出部の短辺方向に短く該放射線検出部の長辺方向に長い形状とした放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像する
放射線画像撮像装置。
【請求項１４】
互いに隣接しながら２次元状に配列された同じ大きさの複数の画素からなり、被検者の撮影対象部位を透過した放射線を検出する放射線検出部と、前記複数の画素各々に設けられたスイッチ素子のスイッチング制御を行う第１の外部回路と、前記第１の外部回路からの前記スイッチング制御のための信号を伝送する複数のスキャン配線と、前記スキャン配線と交差して配され、前記スイッチ素子によって読み出された電気信号を伝送する複数のデータ配線と、前記複数のデータ配線を伝送された前記電気信号に対して所定の信号処理を施す第２の外部回路と、を備え、前記複数の画素各々の形状を前記放射線検出部の短辺方向に短く、該放射線検出部の長辺方向に長い形状とするとともに、前記第１の外部回路と前記第２の外部回路のうちいずれか一方の外部回路を、該放射線検出部の２つの短辺側に配置し、他方の外部回路を該放射線検出部の２つの長辺側のうち一方の長辺側に配置した放射線検出素子を配した放射線画像検出パネルにより放射線画像を撮像する
放射線画像撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−６８４７２（Ｐ２０１３−６８４７２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６１３０（Ｐ２０１１−２０６１３０）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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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