放射線画像撮影システムおよびプログラム
【課題】グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することのできる放射線画像撮影システムおよびプログラムを得る。
【解決手段】電子カセッテ４０に設けられた放射線検出器により撮影される放射線画像にグリッド４６の吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッド４６の傾斜角度を取得し、グリッド４６と放射線検出器（電子カセッテ４０）との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する。
【解決手段】電子カセッテ４０に設けられた放射線検出器により撮影される放射線画像にグリッド４６の吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッド４６の傾斜角度を取得し、グリッド４６と放射線検出器（電子カセッテ４０）との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影システムおよびプログラムに係り、特に、被写体による散乱線を除去するためのグリッドを用いて放射線画像の撮影を行う放射線画像撮影システムおよび当該放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムに関する。
【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、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が実用化されている。なお、この放射線画像撮影装置に用いられる放射線検出器には、放射線を変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。
【０００３】
ところで、この種の放射線画像撮影装置では、被写体によって散乱した散乱線を除去するために、放射線の吸収率が高い物質と低い物質とを一定間隔で交互に平行に並べたグリッドが用いられているが、このグリッドの持つ空間的な周波数（放射線の吸収率が高い物質の配列方向に対する間隔）と放射線検出器の空間的サンプリング周期（検出画素間隔）の相違により、放射線検出器によって得られた画像にはモアレ縞が生じる場合があった。
【０００４】
すなわち、画素間隔Δ［ｃｍ］の放射線検出器のナイキスト周波数ｆＮ［本／ｃｍ］は次の（１）式で表される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
例えば、画素間隔Δが１５０［μｍ］であれば、ナイキスト周波数ｆＮは３３．３３［本／ｃｍ］となる。そして、放射線の吸収率が高い物質（以下、「放射線吸収物質」という。）の配列方向に対する１ｃｍ当たりの本数がｆＧ［本／ｃｍ］のグリッドでは、放射線検出器に対してグリッドを当該放射線検出器の画素配列方向に対して放射線吸収物質の配列方向を一致させるように配置した場合には、放射線画像における放射線吸収物質の１ｃｍ当たりの本数ｆＧ’ ［本／ｃｍ］は次の（２）式で表され、ｆＧ’の空間周波数（以下、単に「周波数」ともいう。）にモアレ縞が発生する。
【０００７】
【数２】
【０００８】
なお、（２）式におけるＮＧは０（零）以上の整数であり、次の（３）式で表される。ここで、（３）式における［］は少数点以下切り捨てを表す記号である。
【０００９】
【数３】
【００１０】
そこで、以上のようなモアレ縞の発生を防止するために適用できる技術として、特許文献１には、被写体から透過したＸ線を２次元的にサンプリングすることにより画像を取得する画像取得装置において、Ｘ線を２次元的にサンプリングすることにより画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段と前記被写体の間に配置され、前記画像取得手段によってサンプリングされるサンプリング周波数の３０％以上かつ４０％以下となる間隔の散乱線除去グリッドと、前記散乱線除去グリッドに起因するグリッド縞を除去する画像処理手段と、撮影部位の情報に基づいて前記画像処理手段でグリッド縞を除去するか自動に選択する手段と、を備えることを特徴とする画像取得装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４５００４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述した（２）式は一見複雑であるが、そのイメージは図２０に示すように、単にナイキスト周波数ｆＮおよびｆ＝０を壁として空間周波数ｆＧ’が反射するだけのことである。
【００１３】
例えば、本数ｆＧが６０［本／ｃｍ］のグリッドに対するＮＧは０（零）であり、ｆＧ’は次の（４）式に示すように６．６６［本／ｃｍ］となる。
【００１４】
【数４】
【００１５】
一方、人体を透過した放射線により示される放射線画像を示す画像情報をフーリエ変換して周波数空間にマッピングすることにより得られる人体信号の空間周波数の上限値ｆμは一般に低周波数であるため、部位にもよるが、２０［本／ｃｍ］以上の情報は殆どないと考えられる。この上限値ｆμのナイキスト周波数ｆＮに対する比をμ（例えば、μ＝０．６）とすると、次の（６）式を満足するとき、本数ｆＧ’周辺の周波数の信号を画像処理で除去しても人体信号をあまり損ねることはない。
【００１６】
【数５】
【００１７】
なお、一例として図２０に示すように、一般に、直接変換方式の放射線検出器では、２００［本／ｃｍ］以上に渡って感度を有しており、間接変換方式の放射線検出器では、ｆ０≒８０［本／ｃｍ］程度まではシンチレータが感度を有している（信号強度が０（零）より大きい）ため、直接変換方式の放射線検出器ではいつでも、間接変換方式の放射線検出器では次の式により表される高調波（例えば、Ｎ＝２の場合、（２）式において本数ｆＧをｆ２Ｇ＝２ｆＧとして解いたｆ２Ｇ’）が（５）式を満足する必要がある。
【００１８】
【数６】
【００１９】
間接変換方式の放射線検出器において、比較的本数の多いグリッド（例えば、ｆＧ≒２ｆＮ）を選択すれば、高調波は感度のない高周波数に追いやることができるが、折り返し周波数ｆＧ’が無視できない低周波数（ｆＧ’≒０＜μｆＮ）に位置してしまう。比較的本数の少ないグリッド（例えば、ｆＧ≒ｆＮ）を選択すれば、折り返し周波数ｆＧ’は高周波数となるが、シンチレータが感度を持つ周波数帯に高調波ｆ２Ｇ’が来るため、その折り返し周波数ｆ２Ｇ’が無視できない低周波数（ｆ２Ｇ’≒０＜μｆＮ）に位置してしまう。
【００２０】
これに対し、特許文献１に記載の技術のように、高調波がＮｆＧ’＞ｆμ’を満足するようなグリッド、若しくは画素間隔を選択する技術もあるが、画素間隔等の設計が制約を受けることになる。
【００２１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することのできる放射線画像撮影システムおよびプログラム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】
【００２２】
ここで、本発明の原理について説明する。
【００２３】
本発明では、グリッドによるモアレ縞を高調波も含めて高周波側に追いやることで放射線画像上の副作用を最小化するものである。
【００２４】
一例として図２０に示すように、直接変換方式の放射線検出器では潜像を電場で引張るため、２００［本／ｃｍ］程度まで信号が得られるが、間接変換方式の放射線検出器では一旦光を経由するため、ぼけるので、８０［本／ｃｍ］程度までしか信号が得られない。
【００２５】
本発明では、一例として図２１および図２２に示すように、２次元の周波数空間では、斜め方向の信号の折り返しが１次元の周波数空間より複雑になることを利用する。
【００２６】
ここで、斜め方向の空間周波数は、斜め方向の矢印を縦軸および横軸に対するナイキスト周波数ｆＮで囲まれる矩形の境界で折り返す。グリッドを縦縞の方向から角度θだけ傾けて斜めに設置すると、横方向の本数はｆＧｃｏｓθ、縦方向の周波数はｆＧｓｉｎθとなる。これは折り返すと画像上は横・縦の空間周波数がそれぞれ次の（７）式および（８）式で表される。
【００２７】
【数７】
【００２８】
【数８】
【００２９】
（７）式および（８）式に示すように、この場合、１次元の周波数空間の場合に対して、ｓｉｎθおよびｃｏｓθが各々付加されただけである。
【００３０】
ここで、ｆＧ’は次の式で表されるが、このとき、ｆＧ’＞μｆＮを満足するように、放射線検出器の画素間隔およびグリッドの本数［本／ｃｍ］から角度θを演算する。
【００３１】
【数９】
【００３２】
これらの演算式は高調波（２×ｆＧ，３×ｆＧ，・・・）でも同様であり、高調波Ｎ毎に上記を満足する角度θの範囲は異なる。
【００３３】
また、人体信号を表す最適なμは撮影部位毎に異なる。例えば、ｆＮ＝３３．３［本／ｃｍ］のグリッドの場合、軟部構造（低周波）の多い胸部ではμが０．４程度であり、骨梁（高周波）の多い整形ではμが０．６程度である。このように、撮影部位毎にμが異なるため、上記演算によって得られる角度θの範囲も撮影部位毎に異なる。以下、μが０．６の場合を例に説明するが、μが０．６以外についても同様である。
【００３４】
６０［本／ｃｍ］のグリッドの場合、図２５に示すように、放射線検出器の画素の配列方向に対して傾けずに設置すると、放射線画像上の周波数は６．６６［本／ｃｍ］となり、低周波数の模様と人体信号を区別できず、除去が困難であるが、４５度傾けて設置した場合には、放射線画像上の周波数はｆＧＸ’＝ｆＧＹ’＝２４．２［本／ｃｍ］となるので、ｆＧ’＝３４．３［本／ｃｍ］となり、ｆＧ’＞μｆＮ＝２０［本／ｃｍ］を満足する。なお、第２高調波は、１２０［本／ｃｍ］として同様に演算できるが、それ以前にシンチレータの高周波の信号強度がほぼ０（零）なので、画像には現れない。
【００３５】
一方、４０［本／ｃｍ］のグリッドの場合、角度θ＝０では第２高調波の８０［本／ｃｍ］が１３．３３［本／ｃｍ］に画像化されるので、除去できなくなるが、角度θが次の条件を満足すれば、第２高調波の８０［本／ｃｍ］も含めて除去可能な範囲の縞となる。（例えば、θ＝４５度は、ｓｉｎθ＝０．７０７なので、（９）式の範囲には含まれない。）
【００３６】
【数１０】
【００３７】
なお、図２３に示すように、折り返しの軌跡が原点を中心とする半径μｆＮの円に接するようにすると、高調波が円内に含まれないようになるので、本数の少ないグリッドを使った場合の３倍高調波までも高周波側に追いやることができる。ここで、「半径μｆＮの円に接する」とは、次の（１０）式を満足する角度θだけ傾けた場合である。
【００３８】
【数１１】
【００３９】
ただし、μ＜１なので、（１０）式の角度θは３０度より小さい。図２４に示すように、μ＝０．６の場合、θ＝１７．４５度となり、例えば、放射線検出器の画素間隔が１５０μｍで、ｆＮ／ｃｏｓθ＝３５［本／ｃｍ］のグリッドの場合、５倍高調波までは高周波側に追いやることができる。
【００４０】
なお、図２５には、６０［本／ｃｍ］のグリッドを４５度傾けて設置した場合と傾けない場合の２次元周波数空間が例示されており、図２６には、４０［本／ｃｍ］のグリッドをｓｉｎθ＝０．２５だけ傾けて設置した場合の２次元周波数空間が例示されており、図２７には、４０［本／ｃｍ］のグリッドをｓｉｎθ＝０．６だけ傾けて設置した場合の２次元周波数空間が例示されている。
【００４１】
ここまでの説明は、縦軸および横軸を逆にしても同様であり、この場合、（９）式および（１０）式は、それぞれｓｉｎθをｃｏｓθに置き換えればよく、円に接する角度θは６０度より大きくなる。
【００４２】
放射線検出器とグリッドとの相対角度を角度θとすることにより、モアレ縞を人体信号より高周波側に追いやることができる結果、人体信号とモアレ縞との周波数域を異ならせることができるが、放射線画像の高周波域にはモアレ縞が発生するため、当該モアレ縞を除去する必要がある。このモアレ縞の除去対象とする空間周波数は、放射線画像をフーリエ変換してピーク値（極大値）を探すことで容易に求めることができる。この際、除去対象となる空間周波数が２次元周波数空間上で特定されれば、その部分の通過を阻止する２次元バンド・ストップ・フィルタは簡単に作成することができる。この場合、２次元ハイ・パス・フィルタを用いてもよいが、フィルタリングによる副作用を最小化するため、できるだけ周波数帯を絞ったバンド・ストップ・フィルタを用いることが好ましい。
【００４３】
画素間隔は放射線検出器で決まっており、μは画質評価等によって決定した値を固定値で保持しておくものとすると、使用するグリッドの本数に応じて、角度θの範囲を決定することができる。
【００４４】
なお、以上の説明では、モアレ縞を人体信号より高周波側に追いやることにより、人体信号とモアレ縞との周波数域を異ならせる場合について説明したが、モアレ縞の全体を必ずしも人体信号より高周波側に追いやる必要はなく、モアレ縞の空間周波数域を人体信号の空間周波数域の重心位置より離れる方向に移動させることによって、モアレ縞を除去した場合の人体信号への影響を軽減することができる。
【００４５】
以上の原理に基づき、請求項１に記載の放射線画像撮影システムは、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、を有している。
【００４６】
請求項１記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられた放射線画像撮影装置により、撮影面に照射された放射線により示される画像が撮影される。また、本発明では、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられたグリッドが、前記放射線検出器より放射線源側に配置される。
【００４７】
ここで、本発明では、取得手段により、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度が取得される。そして、本発明では、実行手段により、前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理が実行される。
【００４８】
このように、請求項１に記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線検出器により撮影される放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッドの傾斜角度を取得し、グリッドと放射線検出器との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００４９】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記予め定められた空間周波数が、人体を表す放射線画像をフーリエ変換して周波数空間にマッピングすることにより得られる人体信号の空間周波数であるものとしてもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００５０】
特に、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、前記人体信号の空間周波数が、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に予め定められていてもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００５１】
特に、請求項２または請求項３に記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、前記取得手段が、ｆＧを前記グリッドに設けられた前記吸収部材の配列方向に対する１ｃｍ当たりの本数とし、ｆＮを前記放射線検出器の前記画素間隔によって規定されるナイキスト周波数［本／ｃｍ］とし、θを前記グリッドと前記放射線検出器との相対角度［度］として、次の演算式により得られる空間周波数ｆＧ’と、前記人体信号の空間周波数の上限値ｆμのナイキスト周波数ｆＮに対する比μと、を用いて、ｆＧ’＞μｆＮを満足する角度θを演算することにより、前記傾斜角度を取得してもよい。
【００５２】
【数１２】
【００５３】
また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置と前記グリッドとの間の相対角度を変更する変更手段をさらに有し、前記実行手段が、前記予め定められた処理として、前記相対角度が前記取得手段によって取得された傾斜角度となるように前記変更手段を制御する処理を実行してもよい。これにより、人手によって放射線画像撮影装置とグリッドとの間の相対角度を設定する場合に比較して、より利便性を向上させることができる。
【００５４】
また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記実行手段が、前記予め定められた処理として、前記取得手段によって取得された傾斜角度を報知する処理を実行してもよい。これにより、当該傾斜角度を容易に把握することができる。
【００５５】
さらに、本発明は、請求項７に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像に前記吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された空間周波数の成分を前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像から除去する画像処理を行う画像処理手段と、をさらに有してもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００５６】
一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載の放射線画像撮影システムは、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知する報知手段と、を有している。
【００５７】
請求項８記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられた放射線画像撮影装置により、撮影面に照射された放射線により示される画像が撮影される。
【００５８】
ここで、本発明では、取得手段により、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度が取得され、報知手段により、前記取得手段によって取得された前記グリッドの種類および前記傾斜角度が報知される。
【００５９】
このように、請求項８に記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得し、取得した前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００６０】
なお、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、前記取得手段が、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に前記グリッドの種類および前記傾斜角度を取得してもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００６１】
一方、上記目的を達成するために、請求項１０に記載のプログラムは、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、を有する放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムであって、コンピュータを、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、として機能させるためのものである。
【００６２】
従って、請求項１０に記載の発明によれば、コンピュータを請求項１に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００６３】
第１の発明によれば、放射線検出器により撮影される放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッドの傾斜角度を取得し、グリッドと放射線検出器との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる、という効果が得られる。
【００６４】
また、第２の発明によれば、放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得し、取得した前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の３画素部分の概略構成を示す断面模式図である。
【図４】実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分の信号出力部の構成を概略的に示した断面側面図である。
【図５】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す平面図である。
【図６】実施の形態に係る保持部の構成を示す平面図および側面図である。
【図７】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図８】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す断面側面図である。
【図９】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態に係る画像生成部の構成を示す回路図である。
【図１１】実施の形態に係る放射線照射検出部の構成を示す回路図である。
【図１２】実施の形態に係る回転角度情報の構成を示す模式図である。
【図１３】実施の形態に係る放射線画像撮影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１４】実施の形態に係る初期情報入力画面の一例を示す概略図である。
【図１５】実施の形態に係るカセッテ撮影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１６】放射線画像の表面読取方式と裏面読取方式を説明するための断面側面図である。
【図１７】実施の形態に係る保持部の他の構成例を示す平面図および側面図である。
【図１８】実施の形態に係るグリッドおよび放射線検出器の他の構成例を示す平面図である。
【図１９】実施の形態に係る報知画面の表示状態を示す概略図である。
【図２０】課題の説明に供する図であり、一次元の周波数空間の一例を示すグラフである。
【図２１】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の一例を示すグラフである。
【図２２】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２３】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２４】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２５】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２６】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２７】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
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詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
【００６７】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１００の構成について説明する。
【００６８】
ＲＩＳ１００は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部を構成する。
【００６９】
ＲＩＳ１００は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１４０、ＲＩＳサーバ１５０、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）１０４を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１０２に各々接続されて構成されている。なお、ＲＩＳ１００は、同じ病院内に設けられたＨＩＳの一部を構成しており、病院内ネットワーク１０２には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。
【００７０】
端末装置１４０は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１４０を介して行われる。各端末装置１４０は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１５０と病院内ネットワーク１０２を介して相互通信が可能とされている。
【００７１】
一方、ＲＩＳサーバ１５０は、各端末装置１４０からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１０４における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１５０Ａを含んで構成されている。
【００７２】
データベース１５０Ａは、患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１０４で用いられる、後述する電子カセッテ４０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ４０に関する情報、および電子カセッテ４０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ４０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００７３】
撮影システム１０４は、ＲＩＳサーバ１５０からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１０４は、放射線源１２１（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図７も参照。）を被検者に照射する放射線発生装置１２０と、被検者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器２０（図７も参照。）を内蔵する電子カセッテ４０と、電子カセッテ４０に内蔵されているバッテリを充電するクレードル１３０と、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０を制御するコンソール１１０と、を備えている。
【００７４】
コンソール１１０は、ＲＩＳサーバ１５０からデータベース１５０Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ１１６（図９参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０の制御を行う。
【００７５】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１０４の放射線撮影室１８０における各装置の配置状態の一例が示されている。
【００７６】
同図に示すように、放射線撮影室１８０には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台１６０と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台１６４とが設置されており、立位台１６０の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７０とされ、臥位台１６４の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７２とされている。
【００７７】
立位台１６０には電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持する保持部１６２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０およびグリッド４６が保持部１６２に保持される。同様に、臥位台１６４には電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持する保持部１６６が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０およびグリッド４６が保持部１６６に保持される。
【００７８】
なお、グリッド４６は、被検者によって散乱した散乱線を除去するためのものであり、放射線の吸収率が高い物質（本実施の形態では、鉛）と低い物質（本実施の形態では、空気）とを一定間隔で交互に平行に並べて構成されている。
【００７９】
また、放射線撮影室１８０には、単一の放射線源１２１からの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線源１２１を、水平な軸回り（図２の矢印ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構１２４が設けられている。ここで、支持移動機構１２４は、放射線源１２１を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源１２１を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源１２１を水平方向に移動させる駆動源を各々備えている（何れも図示省略。）。
【００８０】
一方、クレードル１３０には、電子カセッテ４０を収納可能な収容部１３０Ａが形成されている。
【００８１】
電子カセッテ４０は、未使用時にはクレードル１３０の収容部１３０Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル１３０から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台１６０の保持部１６２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台１６４の保持部１６６に保持される。
【００８２】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間、および電子カセッテ４０とコンソール１１０との間で、無線通信によって各種情報の送受信を行う。
【００８３】
次に、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。図３は、本実施の形態に係る放射線検出器２０の３画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【００８４】
同図に示すように、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、絶縁性の基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、およびシンチレータ８が順次積層しており、信号出力部１４、センサ部１３により画素が構成されている。画素は、基板１上に複数配列されており、各画素における信号出力部１４とセンサ部１３とが重なりを有するように構成されている。
【００８５】
シンチレータ８は、センサ部１３上に透明絶縁膜７を介して形成されており、上方（基板１の反対側）または下方から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ８を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。
【００８６】
シンチレータ８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。
【００８７】
シンチレータ８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〜７００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）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。
【００８８】
センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、および当該上下の電極間に配置された光電変換膜４を有し、光電変換膜４は、シンチレータ８が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料により構成されている。
【００８９】
上部電極６は、シンチレータ８により生じた光を光電変換膜４に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ８の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO;Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極６としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極６は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
【００９０】
光電変換膜４は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ８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。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜４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８による発光以外の電磁波が光電変換膜４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜４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。
【００９１】
光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ８で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ８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８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８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８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。
【００９２】
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およ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８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、光電変換膜４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【００９３】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０に適用可能な光電変換膜４について具体的に説明する。
【００９４】
本実施の形態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対の電極２，６と、当該電極２，６間に挟まれた有機光電変換膜４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、およ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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
この有機ｐ型半導体および有機ｎ型半導体として適用可能な材料、および光電変換膜４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、光電変換膜４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。
【００９９】
光電変換膜４の厚みは、シンチレータ８からの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、ある程度以上厚くなると光電変換膜４の両端から印加されるバイアス電圧により光電変換膜４に発生する電界の強度が低下して電荷が収集できなくなるため、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、特に好ましくは８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【０１００】
なお、図３に示す放射線検出器２０では、光電変換膜４は、全画素で共通の一枚構成であるが、画素毎に分割してもよい。
【０１０１】
下部電極２は、画素毎に分割された薄膜とする。下部電極２は、透明または不透明の導電性材料で構成することができ、アルミニウム、銀等を好適に用いることができる。
【０１０２】
下部電極２の厚みは、例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。
【０１０３】
センサ部１３では、上部電極６と下部電極２の間に所定のバイアス電圧を印加することで、光電変換膜４で発生した電荷（正孔、電子）のうちの一方を上部電極６に移動させ、他方を下部電極２に移動させることができる。本実施の形態の放射線検出器２０では、上部電極６に配線が接続され、この配線を介してバイアス電圧が上部電極６に印加されるものとする。また、バイアス電圧は、光電変換膜４で発生した電子が上部電極６に移動し、正孔が下部電極２に移動するように極性が決められているものとするが、この極性は逆であってもよい。
【０１０４】
各画素を構成するセンサ部１３は、少なくとも下部電極２、光電変換膜４、および上部電極６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３および正孔ブロッキング膜５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。
【０１０５】
電子ブロッキング膜３は、下部電極２と光電変換膜４との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極２から光電変換膜４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。
【０１０６】
電子ブロッキング膜３には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【０１０７】
実際に電子ブロッキング膜３に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４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、隣接する光電変換膜４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。
【０１０８】
電子ブロッキング膜３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１３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。
【０１０９】
正孔ブロッキング膜５は、光電変換膜４と上部電極６との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極６から光電変換膜４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。
【０１１０】
正孔ブロッキング膜５には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【０１１１】
正孔ブロッキング膜５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１３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。
【０１１２】
実際に正孔ブロッキング膜５に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４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、隣接する光電変換膜４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。
【０１１３】
なお、光電変換膜４で発生した電荷のうち、正孔が上部電極６に移動し、電子が下部電極２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３と正孔ブロッキング膜５の位置を逆にすればよい。また、電子ブロッキング膜３と正孔ブロッキング膜５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。
【０１１４】
各画素の下部電極２下方の基板１の表面には信号出力部１４が形成されている。図４には、信号出力部１４の構成が概略的に示されている。
【０１１５】
同図に示すように、本実施の形態に係る信号出力部１４は、下部電極２に対応して、下部電極２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ９と、コンデンサ９に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する電界効果型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単に薄膜トランジスタという場合がある。）１０が形成されている。コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域は、平面視において下部電極２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、各画素における信号出力部１４とセンサ部１３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）の平面積を最小にするために、コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域が下部電極２によって完全に覆われていることが望ましい。
【０１１６】
コンデンサ９は、基板１と下部電極２との間に設けられた絶縁膜１１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下部電極２と電気的に接続されている。これにより、下部電極２で捕集された電荷をコンデンサ９に移動させることができる。
【０１１７】
薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１５、ゲート絶縁膜１６、および活性層（チャネル層）１７が積層され、さらに、活性層１７上にソース電極１８とドレイン電極１９が所定の間隔を開けて形成されている。
【０１１８】
活性層１７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１７を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【０１１９】
活性層１７を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａおよび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および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および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。
【０１２０】
活性層１７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。
【０１２１】
薄膜トランジスタ１０の活性層１７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、信号出力部１４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。
【０１２２】
また、活性層１７をカーボンナノチューブで形成した場合、薄膜トランジスタ１０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薄膜トランジスタ１０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層１７を形成する場合、活性層１７に極微量の金属性不純物を混入するだけで、薄膜トランジスタ１０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。
【０１２３】
ここで、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、光電変換膜４を構成する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、基板１としては、半導体基板、石英基板、およ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や、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。
【０１２４】
また、基板１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。
【０１２５】
一方、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基板を形成してもよい。
【０１２６】
また、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、低熱膨張である。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基板１を形成できる。
【０１２７】
本実施の形態では、基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、透明絶縁膜７を順に形成することによりＴＦＴ基板３０を形成し、当該ＴＦＴ基板３０上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いてシンチレータ８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。
【０１２８】
図５に示すように、ＴＦＴ基板３０には、上述したセンサ部１３、コンデンサ９、および薄膜トランジスタ１０を含んで構成される画素３２が一定方向（図５の行方向）、および当該一定方向に対する交差方向（図５の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【０１２９】
また、放射線検出器２０には、上記一定方向（行方向）に延設され、各薄膜トランジスタ１０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線３４と、上記交差方向（列方向）に延設され、オン状態の薄膜トランジスタ１０を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６と、が設けられている。
【０１３０】
放射線検出器２０は、平板状で、かつ平面視において外縁に４辺を有する四辺形状、より具体的には、矩形状に形成されている。
【０１３１】
ここで、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、画素３２の一部が放射線の照射状態を検出するために用いられており、残りの画素３２によって放射線画像の撮影を行う。なお、以下では、放射線の照射状態を検出するための画素３２を放射線検出用画素３２Ａといい、残りの画素３２を放射線画像取得用画素３２Ｂという。
【０１３２】
本実施の形態に係る放射線検出器２０では、画素３２における放射線検出用画素３２Ａを除いた放射線画像取得用画素３２Ｂにより放射線画像の撮影を行うため、放射線検出用画素３２Ａの配置位置における放射線画像の画素情報を得ることができない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、放射線検出用画素３２Ａを分散するように配置する一方、コンソール１１０により、放射線検出用画素３２Ａの配置位置における放射線画像の画素情報を、当該放射線検出用画素３２Ａの周囲に位置する放射線画像取得用画素３２Ｂにより得られた画素情報を用いて補間することにより生成する欠陥画素補正処理を実行する。
【０１３３】
そして、放射線の照射状態を検出するため、本実施の形態に係る放射線検出器２０には、図５に示すように、放射線検出用画素３２Ａにおけるコンデンサ９と薄膜トランジスタ１０との接続部が接続された、当該コンデンサ９に蓄積された電荷を直接読み出すための直接読出配線３８が上記一定方向（行方向）に延設されている。なお、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、上記一定方向に並ぶ複数の放射線検出用画素３２Ａに対して１本の直接読出配線３８が割り当てられており、当該複数の放射線検出用画素３２Ａにおけるコンデンサ９と薄膜トランジスタ１０との接続部が共通（単一）の直接読出配線３８に接続されている。
【０１３４】
ところで、本実施の形態では、保持部１６２および保持部１６６が、電子カセッテ４０に対するグリッド４６の傾斜角度が変更可能に構成されている。以下、図６を参照して、本実施の形態に係る保持部１６２および保持部１６６の構成を説明する。なお、保持部１６２および保持部１６６の構成は同一であるので、ここでは、保持部１６６の構成について説明する。
【０１３５】
同図に示すように、本実施の形態に係る保持部１６６は、電子カセッテ４０を固定的に保持する第１保持部１６５Ａと、グリッド４６を固定的に保持する第２保持部１６５Ｂと、を備えている。
【０１３６】
ここで、第１保持部１６５Ａは、保持部１６６の筐体に固定して設けられている一方、第２保持部１６５Ｂは、平面視中央部を中心として同図矢印Ａ方向に回転可能に構成されている。従って、本実施の形態に係る保持部１６６によれば、電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持した状態において、電子カセッテ４０とグリッド４６との間の相対的な角度を変更することができる。
【０１３７】
なお、保持部１６２には後述するモータ１６２Ａが設けられる一方、保持部１６６には後述するモータ１６６Ａ（共に図９参照。）が設けられており、保持部１６２および保持部１６６の各々の第２保持部１６５Ｂは、対応するモータによって回転される。
【０１３８】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成について説明する。図７には、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成を示す斜視図が示されている。
【０１３９】
同図に示すように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線を透過させる材料からなる筐体４１を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ４０は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ４０を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ４０を繰り返し続けて使用することができる。
【０１４０】
筐体４１の内部には、種々の部品を収容する空間Ａが形成されており、当該空間Ａ内には、放射線Ｘが照射される筐体４１の照射面側から、被写体を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板４３が順に配設されている。
【０１４１】
ここで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、筐体４１の平板状の一方の面の放射線検出器２０の配設位置に対応する領域が放射線を検出可能な四辺形状の撮影領域４１Ａとされている。この筐体４１の撮影領域４１Ａを有する面が電子カセッテ４０における天板４１Ｂとされており、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、放射線検出器２０が、ＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように配置され、当該天板４１Ｂの筐体４１における内側の面（天板４１Ｂの放射線が入射される面の反対側の面）に貼り付けられている。
【０１４２】
一方、図７に示すように、筐体４１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４１Ａの範囲外）に、後述するカセッテ制御部５８や電源部７０（共に図９参照。）を収容するケース４２が配置されている。
【０１４３】
筐体４１は、電子カセッテ４０全体の軽量化を図るために、例えば、カーボンファイバ（炭素繊維）、アルミニウム、マグネシウム、バイオナノファイバ（セルロースミクロフィブリル）、または複合材料等で構成されている。
【０１４４】
複合材料としては、例えば、強化繊維樹脂を含む材料が用いられ、強化繊維樹脂には、カーボンやセルロース等が含まれる。具体的には、複合材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）や、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のもの、または発泡材の表面にＣＦＲＰをコーティングしたもの等が用いられる。なお、本実施の形態では、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のものが用いられている。これにより、筐体４１をカーボン単体で構成した場合と比較して、筐体４１の強度（剛性）を高めることができる。
【０１４５】
一方、図８に示すように、筐体４１の内部には、天板４１Ｂと対向する背面部４１Ｃの内面に支持体４４が配置されており、支持体４４および天板４１Ｂの間に、放射線検出器２０および鉛板４３が放射線Ｘの照射方向にこの順で並んで配置されている。支持体４４は、軽量化の観点、寸法偏差を吸収する観点から、例えば、発泡材で構成されており、鉛板４３を支持する。なお、同図では、錯綜を回避するために、グリッド４６の図示を省略している。
【０１４６】
同図に示すように、天板４１Ｂの内面には、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０を剥離可能に接着する接着部材８０が設けられている。接着部材８０としては、例えば、両面テープが用いられる。この場合、両面テープは、一方の接着面の接着力が他方の接着面の接着力よりも強くなるように形成されている。
【０１４７】
具体的には、接着力の弱い面（弱接着面）は、１８０°ピール接着力で１．０Ｎ／ｃｍ以下に設定されている。そして、接着力の強い面（強接着面）が天板４１Ｂに接し、弱接着面がＴＦＴ基板３０に接する。これにより、ねじ等の固定部材等によって放射線検出器２０を天板４１Ｂに固定する場合と比べて電子カセッテ４０の厚みを薄くすることができる。また、衝撃や荷重で天板４１Ｂが変形しても、放射線検出器２０は剛性の高い天板４１Ｂの変形に追従するため、大きな曲率（緩やかな曲がり）しか発生せず、局所的な低曲率で放射線検出器２０が破損する可能性が低くなる。さらに、放射線検出器２０が天板４１Ｂの剛性の向上に寄与する。
【０１４８】
このように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、放射線検出器２０を筐体４１の天板４１Ｂの内部に貼り付けているため、筐体４１が、天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離可能とされており、放射線検出器２０を天板４１Ｂに貼り付けたり、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離したりする際には、筐体４１を天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離した状態とされる。
【０１４９】
なお、本実施の形態では、放射線検出器２０の天板４１Ｂへの接着をクリーンルーム等で行わなくてもよい。なぜなら、放射線検出器２０および天板４１Ｂの間に放射線を吸収する金属片等の異物が混入した場合に、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離して当該異物を除去できるからである。
【０１５０】
次に、図９を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の電気系の要部構成について説明する。
【０１５１】
同図に示すように、電子カセッテ４０に内蔵された放射線検出器２０は、隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２が配置され、他辺側に画像生成部５４が配置されている。ＴＦＴ基板３０の個々のゲート配線３４（図９では、ゲート配線３４ａ，３４ｂ，・・・と個別に表記し、必要に応じてこの符号を用いる。）はゲート線ドライバ５２に接続され、ＴＦＴ基板３０の個々のデータ配線３６は画像生成部５４に接続されている。
【０１５２】
また、筐体４１の内部には、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。
【０１５３】
ＴＦＴ基板３０の各薄膜トランジスタ１０は、ゲート線ドライバ５２からゲート配線３４を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされた薄膜トランジスタ１０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３６を伝送されて画像生成部５４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。
【０１５４】
ここで、本実施の形態に係る画像生成部５４の構成について説明する。図１０には、本実施の形態に係る画像生成部５４の構成を示す回路図が示されている。
【０１５５】
同図に示すように、本実施の形態に係る画像生成部５４は、データ配線３６の各々に対応して、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）８２と、サンプルホールド回路８４と、が備えられている。
【０１５６】
可変ゲインプリアンプ８２は、正入力側が接地されたオペアンプ８２Ａと、オペアンプ８２Ａの負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ８２Ｂと、リセットスイッチ８２Ｃとを含んで構成されており、リセットスイッチ８２Ｃは、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１５７】
また、本実施の形態に係る画像生成部５４は、マルチプレクサ８６およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８８が備えられている。なお、サンプルホールド回路８４のサンプルタイミング、およびマルチプレクサ８６に設けられたスイッチ８６Ａによる選択出力も、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１５８】
放射線画像を検出する際に、カセッテ制御部５８は、まず、可変ゲインプリアンプ８２のリセットスイッチ８２Ｃを所定期間オン状態とすることにより、コンデンサ８２Ｂに蓄積されていた電荷を放電する。
【０１５９】
一方、放射線Ｘが照射されることによって放射線画像取得用画素３２Ｂの各々のコンデンサ９に蓄積された電荷は、接続されている薄膜トランジスタ１０がオン状態とされることにより電気信号として接続されているデータ配線３６を伝送され、データ配線３６を伝送された電気信号は、対応する可変ゲインプリアンプ８２により、予め定められた増幅率で増幅される。
【０１６０】
一方、カセッテ制御部５８は、上述した放電を行った後、サンプルホールド回路８４を所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ８２によって増幅された電気信号の信号レベルをサンプルホールド回路８４に保持させる。
【０１６１】
そして、各サンプルホールド回路８４に保持された信号レベルは、カセッテ制御部５８による制御に応じてマルチプレクサ８６により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８８によってＡ／Ｄ変換されることにより、撮影された放射線画像を示す画像データが生成される。
【０１６２】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ４０には、画像生成部５４に駆動用の電力を供給する画像生成部電源５４Ａが備えられている。本実施の形態に係る画像生成部電源５４Ａは、電力入力端が後述する電源部７０に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータによって構成されており、当該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端は、画像生成部５４の可変ゲインプリアンプ８２、サンプルホールド回路８４、マルチプレクサ８６、およびＡ／Ｄ変換器８８に接続されている。
【０１６３】
ここで、本実施の形態に係る画像生成部電源５４Ａの制御入力端にはカセッテ制御部５８が接続されており、画像生成部電源５４Ａからの電力供給開始および電力供給停止はカセッテ制御部５８によって制御される。
【０１６４】
一方、画像生成部５４には画像メモリ５６が接続されており、画像生成部５４のＡ／Ｄ変換器８８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。
【０１６５】
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を含んで構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）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４０全体の動作を制御する。
【０１６６】
さらに、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／ｎ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、放射線画像の撮影に関する制御を行うコンソール１１０などの外部装置と無線通信が可能とされており、コンソール１１０等との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【０１６７】
また、電子カセッテ４０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（ゲート線ドライバ５２、画像生成部５４、画像メモリ５６、無線通信部６０、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等）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４０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９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。
【０１６８】
一方、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、放射線の照射状態を検出するために、ＴＦＴ基板３０を隔ててゲート線ドライバ５２の反対側に放射線照射検出部５５が配置されており、ＴＦＴ基板３０の個々の直接読出配線３８（図９では、直接読出配線３８ａ，３８ｃ，・・・と個別に表記し、必要に応じてこの符号を用いる。）は放射線照射検出部５５に接続されている。
【０１６９】
ここで、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５の構成について説明する。図１１には、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５の構成を示す回路図が示されている。
【０１７０】
同図に示すように、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５は、放射線検出用画素３２Ａに接続された直接読出配線３８の各々に対応して、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）９２が備えられている。
【０１７１】
可変ゲインプリアンプ９２は、正入力側が接地されたオペアンプ９２Ａと、オペアンプ９２Ａの負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ９２Ｂと、リセットスイッチ９２Ｃとを含んで構成されており、リセットスイッチ９２Ｃは、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１７２】
また、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５は、入力端が可変ゲインプリアンプ９２の各々の出力端に接続され、出力端がカセッテ制御部５８に接続された照射判定回路９４が備えられている。
【０１７３】
放射線の照射状態を検出する際に、カセッテ制御部５８は、まず、可変ゲインプリアンプ９２のリセットスイッチ９２Ｃを所定期間オン状態とすることにより、コンデンサ９２Ｂに蓄積されていた電荷を放電する。
【０１７４】
一方、放射線Ｘが照射されることによって放射線検出用画素３２Ａの各々のコンデンサ９に蓄積された電荷は電気信号として接続されている直接読出配線３８を伝送され、直接読出配線３８を伝送された電気信号は、対応する可変ゲインプリアンプ９２により、予め定められた増幅率で増幅された後に、照射判定回路９４に入力される。
【０１７５】
本実施の形態に係る照射判定回路９４では、可変ゲインプリアンプ９２の各々から入力された電気信号に基づいて、放射線源１２１から照射された放射線Ｘの線量（以下、「放射線量」という。）を取得し、当該放射線量が予め定められた第１閾値に達したか否かを判定することにより、放射線の照射が開始されたか否かを判定して、判定結果を示す第１判定結果情報をカセッテ制御部５８に出力する。
【０１７６】
また、本実施の形態に係る照射判定回路９４では、上記放射線量が予め定められた第２閾値未満となったか否かを判定することにより、放射線の照射が終了されたか否かを判定して、判定結果を示す第２判定結果情報をカセッテ制御部５８に出力する。
【０１７７】
なお、本実施の形態に係る照射判定回路９４では、上記放射線の照射が開始されたか否かを判定する際には、各可変ゲインプリアンプ９２からの出力信号に、当該出力信号によって示される放射線量が上記第１閾値に達したものが存在する場合に上記第１判定結果情報として放射線の照射が開始されたことを示す情報を出力するように制御する。
【０１７８】
また、本実施の形態に係る照射判定回路９４では、上記放射線の照射が終了されたか否かを判定する際には、各可変ゲインプリアンプ９２からの出力信号に、当該出力信号によって示される放射線量が上記第２閾値未満となったものが存在する場合に上記第２判定結果情報として放射線の照射が終了されたことを示す情報を出力するように制御する。
【０１７９】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ４０には、放射線照射検出部５５に駆動用の電力を供給する放射線照射検出部電源５５Ａが備えられている。本実施の形態に係る放射線照射検出部電源５５Ａは、電力入力端が電源部７０に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータによって構成されており、当該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端は、放射線照射検出部５５の可変ゲインプリアンプ９２および照射判定回路９４に接続されている。
【０１８０】
ここで、本実施の形態に係る放射線照射検出部電源５５Ａの制御入力端にはカセッテ制御部５８が接続されており、放射線照射検出部電源５５Ａからの電力供給開始および電力供給停止はカセッテ制御部５８によって制御される。
【０１８１】
一方、図９に示すように、コンソール１１０は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ１１１と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル１１２と、を備えている。
【０１８２】
また、本実施の形態に係るコンソール１１０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ１１３と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１１４と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１１５と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）１１６と、ディスプレイ１１１への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１７と、操作パネル１１２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１８と、を備えている。また、コンソール１１０は、無線通信により、放射線発生装置１２０との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ４０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部１１９と、保持部１６２に設けられたモータ１６２Ａおよび保持部１６６に設けられたモータ１６６Ａに接続され、これらのモータの回転駆動を行うインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１０８と、を備えている。
【０１８３】
ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６、ディスプレイドライバ１１７、操作入力検出部１１８、無線通信部１１９、およびインタフェース部１０８は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１１３は、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ１１７を介したディスプレイ１１１への各種情報の表示の制御、無線通信部１１９を介した放射線発生装置１２０および電子カセッテ４０との各種情報の送受信の制御、およびインタフェース部１０８を介したモータ１６２Ａおよびモータ１６６Ａの回転駆動の制御を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１１３は、操作入力検出部１１８を介して操作パネル１１２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【０１８４】
一方、放射線発生装置１２０は、放射線源１２１と、コンソール１１０との間で曝射条件等の各種情報を送受信する無線通信部１２３と、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１を制御する線源制御部１２２と、を備えている。
【０１８５】
線源制御部１２２もマイクロコンピュータを含んで構成されており、受信した曝射条件等を記憶する。このコンソール１１０から受信する曝射条件には管電圧、管電流等の情報が含まれている。線源制御部１２２は、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１から放射線Ｘを照射させる。
【０１８６】
ところで、本実施の形態に係る撮影システム１０４には、グリッド４６に起因して電子カセッテ４０による撮影によって得られた放射線画像に生じるモアレ縞の発生を防止するために、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度を調整する角度調整機能が設けられている。本実施の形態に係る角度調整機能では、使用する電子カセッテ４０の種類とグリッド４６の種類との組み合わせに応じて上記相対角度の範囲が予め決定されている。
【０１８７】
このため、本実施の形態に係るコンソール１１０のＨＤＤ１１６には、一例として図１２に模式的に示される回転角度情報が予め記憶されている。
【０１８８】
同図に示すように、本実施の形態に係る回転角度情報は、電子カセッテの種類とグリッドの種類との組み合わせ毎に上記相対角度の範囲を示す角度範囲が予め記憶されている。なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、対応対象とする電子カセッテの種類とグリッドの種類の組み合わせ毎の上記角度範囲として、前述した（７）式および（８）式に基づいて算出される空間周波数ｆＧ’を用いてｆＧ’＞μｆＮを満足する角度θの範囲を導出し、回転角度情報の対応する記憶領域に予め記憶しておく。ここで、μは、実際の放射線画像により得られた人体信号を用いた画質評価等によって予め定められた値を用いる。
【０１８９】
次に、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。
【０１９０】
まず、図１３を参照して、放射線画像の撮影を行う際のコンソール１１０の作用を説明する。なお、図１３は、操作パネル１１２を介して実行する旨の指示入力が行われた際にコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって実行される放射線画像撮影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り、当該プログラムはＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。
【０１９１】
同図のステップ３００では、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ１１１により表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御し、次のステップ３０２にて所定情報の入力待ちを行う。
【０１９２】
図１４には、上記ステップ３００の処理によってディスプレイ１１１により表示される初期情報入力画面の一例が示されている。同図に示すように、本実施の形態に係る初期情報入力画面では、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、撮影時の放射線Ｘの曝射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを曝射する際の管電圧、管電流、および曝射期間）、および使用する電子カセッテとグリッドの種類の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
【０１９３】
同図に示す初期情報入力画面がディスプレイ１１１に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、曝射条件、電子カセッテの種類、およびグリッドの種類を、各々対応する入力領域に操作パネル１１２を介して入力する。
【０１９４】
そして、撮影者は、撮影時の姿勢に対応する立位台１６０の保持部１６２または臥位台１６４の保持部１６６に、使用する電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持させると共に放射線源１２１を対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置させる。その後、撮影者は、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル１１２を介して指定する。撮影者によって終了ボタンが指定されると、上記ステップ３０２が肯定判定となってステップ３０４に移行する。
【０１９５】
ステップ３０４では、上記初期情報入力画面において入力された情報（以下、「初期情報」という。）における電子カセッテの種類およびグリッドの種類に対応する角度範囲を回転角度情報（図１２参照。）から読み出すことにより取得し、次のステップ３０６にて、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度が取得した角度範囲内の角度となるように、立位での撮影の場合はモータ１６２Ａを制御する一方、臥位での撮影の場合はモータ１６６Ａを制御する。なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、本ステップ３０６の処理によって設定する相対角度として、上記角度範囲における中心角度を適用しているが、これに限らず、上記角度範囲内の角度であれば何れの角度としてもよい。
【０１９６】
次のステップ３０８では、上記初期情報を電子カセッテ４０に無線通信部１１９を介して送信した後、次のステップ３１０にて、上記初期情報に含まれる曝射条件を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置１２０の線源制御部１２２は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【０１９７】
次のステップ３１２では、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信する。
【０１９８】
これに応じて、放射線源１２１は、放射線発生装置１２０がコンソール１１０から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、および曝射期間での放射線Ｘの射出を開始する。放射線源１２１から射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後にグリッド４６を介して電子カセッテ４０に到達する。
【０１９９】
一方、電子カセッテ４０のカセッテ制御部５８は、上記初期情報を受信すると、照射判定回路９４から出力されている第１判定結果情報が放射線の照射が開始されたことを示す情報となるまで待機した後に放射線画像の撮影動作を開始する。次いで、電子カセッテ４０は、照射判定回路９４から出力されている第２判定結果情報が放射線の照射が終了されたことを示す情報となるまで待機した後に撮影動作を終了する。
【０２００】
そして、電子カセッテ４０は、放射線画像の撮影動作を終了すると、当該撮影によって得られた画像データをコンソール１１０に送信する。
【０２０１】
そこで、次のステップ３１４では、上記画像データが電子カセッテ４０から受信されるまで待機し、次のステップ３１６にて、受信した画像データに対し、前述した欠陥画素補正処理を施した後、モアレ縞除去処理を施し、その後にシェーディング補正等の各種の補正を行う画像処理を実行する。
【０２０２】
本実施の形態に係る撮影システム１０４では、上記モアレ縞除去処理として、まず、上記画像データをフーリエ変換し、これによって得られる２次元周波数空間における空間周波数のピーク値（極大値）を検出する。そして、検出したピーク値を含む予め定められた周波数範囲の通過を阻止する２次元バンド・ストップ・フィルタを構成し、当該フィルタを用いて上記画像データに対してフィルタリング処理を施す。
【０２０３】
なお、ここで、上記２次元バンド・ストップ・フィルタに代えて、２次元ハイ・パス・フィルタを適用することもできるが、放射線画像に対するフィルタリング処理による副作用を極力回避するため、２次元バンド・ストップ・フィルタの方が、より好ましい。また、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、上記予め定められた周波数範囲として、検出したピーク値の空間周波数を中心として、２次元周波数空間における人体信号の空間周波数を含まない範囲を適用している。
【０２０４】
次のステップ３１８では、上記画像処理が行われた画像データ（以下、「補正画像データ」という。）をＨＤＤ１１６に記憶し、次のステップ３２０にて、補正画像データにより示される放射線画像を、確認等を行うためにディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２０５】
次のステップ３２２では、補正画像データをＲＩＳサーバ１５０へ病院内ネットワーク１０２を介して送信し、その後に本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、ＲＩＳサーバ１５０へ送信された補正画像データはデータベース１５０Ａに格納され、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【０２０６】
次に、図１５を参照して、コンソール１１０から上記初期情報を受信した際の電子カセッテ４０の作用を説明する。なお、図１５は、この際に電子カセッテ４０のカセッテ制御部５８におけるＣＰＵ５８Ａにより実行されるカセッテ撮影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り、当該プログラムはメモリ５８Ｂの所定領域に予め記憶されている。
【０２０７】
同図のステップ４００では、画像生成部電源５４Ａから画像生成部５４への電力供給を開始するように画像生成部電源５４Ａを制御した後、次のステップ４０２にて、放射線照射検出部電源５５Ａから放射線照射検出部５５への電力供給を開始するように放射線照射検出部電源５５Ａを制御し、次のステップ４０３にて、ゲート線ドライバ５２を制御してゲート線ドライバ５２から各ゲート配線３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，・・・に１ラインずつ順にオン信号を出力させ、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９に蓄積された電荷を放電させることにより、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂの各画素３２をリセットする。なお、本ステップ４０３の処理によって行われる各画素３２のリセット動作は１回のみでもよく、複数回繰り返してもよい。
【０２０８】
次のステップ４０４では、照射判定回路９４から前述した第１判定結果情報を取得し、次のステップ４０６にて、取得した第１判定結果情報が、放射線の照射が開始されたことを示すものであるか否かを判定して、否定判定となった場合は上記ステップ４０４に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ４０８に移行する。
【０２０９】
ステップ４０８では、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９への電荷の蓄積を開始することにより、放射線画像の撮影動作を開始する。
【０２１０】
次のステップ４１０では、照射判定回路９４から前述した第２判定結果情報を取得し、次のステップ４１２にて、取得した第２判定結果情報が、放射線の照射が終了されたことを示すものであるか否かを判定して、否定判定となった場合は上記ステップ４１０に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ４１４に移行する。
【０２１１】
ステップ４１４では、上記ステップ４０２の処理によって開始した放射線照射検出部電源５５Ａから放射線照射検出部５５への電力供給を停止するように放射線照射検出部電源５５Ａを制御し、次のステップ４１６にて、上記ステップ４０８の処理によって開始した撮影動作を終了する。
【０２１２】
次のステップ４１８では、ゲート線ドライバ５２を制御してゲート線ドライバ５２から各ゲート配線３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，・・・に１ラインずつ順にオン信号を出力させ、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンさせる。
【０２１３】
放射線検出器２０は、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各コンデンサ９に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。各データ配線３６に流れ出した電気信号は画像生成部５４でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６に記憶される。
【０２１４】
そこで、本ステップ４１８では、画像メモリ５６に記憶された画像データを読み出し、次のステップ４２０にて、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９の上記ステップ４１８の処理による電荷の読み出しが終了した後の残留電荷や暗電流が蓄積された電荷を放電させることにより、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂの各画素３２をリセットした後、上記ステップ４００の処理によって開始した画像生成部電源５４Ａから画像生成部５４への電力供給を停止するように画像生成部電源５４Ａを制御し、次のステップ４２２にて、読み出した画像データをコンソール１１０に無線通信部６０を介して送信した後に本カセッテ撮影処理プログラムを終了する。
【０２１５】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、図８に示すように、放射線検出器２０がＴＦＴ基板３０側から放射線Ｘが照射されるように内蔵されている。
【０２１６】
ここで、放射線検出器２０は、図１６に示すように、シンチレータ８が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板３０により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式とされた場合、シンチレータ８の同図上面側（ＴＦＴ基板３０の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴ基板３０側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板３０により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式とされた場合、ＴＦＴ基板３０を透過した放射線がシンチレータ８に入射してシンチレータ８のＴＦＴ基板３０側がより強く発光する。ＴＦＴ基板３０に設けられた各センサ部１３には、シンチレータ８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、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板３０に対するシンチレータ８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。
【０２１７】
また、放射線検出器２０は、光電変換膜４を有機光電変換材料により構成しており、光電変換膜４で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも光電変換膜４による放射線の吸収量が少ないため、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がＴＦＴ基板３０を透過してシンチレータ８に到達するが、このように、ＴＦＴ基板３０の光電変換膜４を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換膜４での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
【０２１８】
また、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物や光電変換膜４を構成する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。このため、基板１を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板１は放射線の吸収量が少ないため、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。
【０２１９】
また、本実施の形態によれば、図８に示すように、放射線検出器２０をＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように筐体４１内の天板４１Ｂに貼り付けているが、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体の剛性が高いため、筐体４１の天板４１Ｂを薄く形成することができる。また、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体が可撓性を有するため、撮影領域４１Ａに衝撃が加わった場合でも放射線検出器２０が破損しづらい。
【０２２０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、放射線検出器（本実施の形態では、放射線検出器２０）により撮影される放射線画像にグリッド（本実施の形態では、グリッド４６）の吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッドの傾斜角度を取得し、グリッドと放射線検出器との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【０２２１】
また、本実施の形態では、前記予め定められた空間周波数として人体信号の空間周波数を適用しているので、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【０２２２】
また、本実施の形態では、前記放射線画像撮影装置と前記グリッドとの間の相対角度を変更する変更手段（本実施の形態では、保持部１６２および保持部１６６）を有し、前記予め定められた処理として、前記相対角度が取得された傾斜角度となるように前記変更手段を制御する処理を実行しているので、人手によって放射線画像撮影装置とグリッドとの間の相対角度を設定する場合に比較して、より利便性を向上させることができる。
【０２２３】
さらに、本実施の形態では、前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像に前記吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を特定し、特定した空間周波数の成分を前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像から除去する画像処理を行っているので、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
例えば、上記実施の形態では、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度を変更するための手段としてターンテーブル方式を採用した保持部１６２および保持部１６６を適用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、例えば、一例として図１７に示すように、保持部１６２および保持部１６６として、電子カセッテ４０の周囲を所定間隔で保持すると共に、各々同図矢印Ｂ方向に突出／引込可能に構成された複数のピンを有するものを適用する形態としてもよい。この場合、各ピンの突出／引込動作をコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって制御可能に構成すると共に、回転角度情報から取得された角度範囲内の角度でグリッド４６が電子カセッテ４０の天板４１Ｂ側に載置されるように各ピンの突出／引込状態を制御する。
【０２２７】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０に対してグリッド４６を傾ける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、例えば、一例として図１８（Ａ）に示すように、グリッドとして放射線吸収物質の配列方向を斜め方向に傾けたものを用いる形態としてもよく、一例として図１８（Ｂ）に示すように、グリッドを傾けずに、斜め方向に画素が配列された放射線検出器を用いる形態としてもよい。後者の場合、被検者の体軸とグリッドの方向を揃え易くなるため、被検者の身長に応じてグリッド縞方向に放射線源の位置を微調整し易くなる。
【０２２８】
この場合、ユーザに余計な手間をかけさせずに済むという効果が得られると共に、斜め方向の画像を縦横方向の画像に変換する処理は必要となるが、画像の縦横方向に高分解能を持たせることができる。ＴＦＴを４５度傾斜させて放射線検出器を作製する技術は従来既知であり、当該技術とグリッドとの組み合わせにより、この効果を奏することができる。例えば、マンモグラフィの場合で、かつ放射線検出器の画素間隔が１２５［μｍ］の場合、この傾斜によって８０［μｍ］相当の画像とすることができる。
【０２２９】
また、上記実施の形態では、本発明の予め定められた処理として、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度が取得された傾斜角度となるように保持部１６２および保持部１６６を制御する処理を実行する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、例えば、当該傾斜角度を報知する処理を実行する形態としてもよい。
【０２３０】
図１９には、この形態におけるコンソール１１０のディスプレイ１１１によって上記傾斜角度を報知する場合の報知画面の一例が示されている。この場合、放射線画像撮影処理プログラム（図１３も参照。）のステップ３０６の処理に代えて、ステップ３０４の処理によって取得された角度範囲をディスプレイ１１１にて表示する処理を実行する。この場合、ユーザに対して、上記傾斜角度を容易に把握することができる。この場合、表示される角度範囲は比較的広いので、グリッドの設置角度にロバストネスがあり、当該角度に手置きすることも可能である。
【０２３１】
また、上記実施の形態によれば、使用する電子カセッテとグリッドが決まれば、角度範囲もまた決まるので、グリッドを設置する位置にマーカを付けておくことで手置きの場合の再現性を上げることができる。電子カセッテの場合、強化ジャケットとグリッドを組み合わせて用いることがあるが、強化ジャケットのグリッド部と電子カセッテが相対的に回転するレール部（ロック部を含む）を強化ジャケットに取り付ける、または最初から電子カセッテを斜めに取り付ける枠を強化ジャケットに設けてもよい。なお、比較的大きなサイズのグリッドの周辺部分が痛んできたときに、該当箇所を切断して小サイズのグリッドとして用いることがあるが、その際に、グリッドを斜めに切断し、電子カセッテや撮影台に設けて用いることもできる。
【０２３２】
位相イメージングでは、斜めにグリッドを設置する場合があるが、以上の方法を適用することで、高調波が画像に現れない本数のグリッドや、高調波を画像処理で除去することのできる本数のグリッドが選択可能となる。
【０２３３】
また、上記実施の形態では、電子カセッテの種類およびグリッドの種類の組み合わせ毎の角度範囲を回転角度情報（図１２参照。）として予め記憶しておき、対応する角度範囲を読み出すことにより角度θを取得する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、例えば、空間周波数ｆＧ’を算出するための演算式と、比μの値とを予め記憶しておき、これらを用いて演算することによって角度θを取得する形態としてもよい。
【０２３４】
また、上記実施の形態では、電子カセッテの種類およびグリッドの種類の組み合わせ毎の角度範囲を回転角度情報として予め記憶しておく一方、入力された電子カセッテの種類およびグリッドの種類に対応する角度範囲を読み出すことにより角度θを取得する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、人体信号を表す最適なμが撮影部位毎に異なることに鑑み、電子カセッテの種類、グリッドの種類、および撮影部位の種類の組み合わせ毎の角度範囲を回転角度情報として予め記憶しておく一方、電子カセッテの種類、グリッドの種類、および撮影部位の種類を入力するものとして、入力されたこれらの種類に対応する角度範囲を読み出すことにより角度θを取得する形態等としてもよい。
【０２３５】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度が取得された傾斜角度となるように保持部１６２および保持部１６６を制御する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、放射線画像にグリッド４６の吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできるグリッドの種類、および当該グリッドの傾斜角度を取得し、取得したグリッドの種類および傾斜角度を報知する形態としてもよい。
【０２３６】
さらに、この形態において、撮影部位毎にグリッドの種類および傾斜角度を取得して報知する形態としてもよい。なお、この形態におけるグリッドの種類および傾斜角度は、対応対象とする電子カセッテの種類および撮影部位の組み合わせ毎のグリッドの種類と傾斜角度との組み合わせとして、前述した（７）式および（８）式に基づいて算出される空間周波数ｆＧ’を用いてｆＧ’＞μｆＮを満足するものを導出することにより得ることができる。なお、この形態における報知には、ディスプレイ装置等の表示手段による報知の他、スピーカ等の音声生成手段による報知や、プリンタ等の画像形成手段による報知が含まれる。
【０２３７】
この形態により、胸部専用の撮影室と整形専用の撮影室等で、それぞれ専用のグリッドを用いたり、同一のグリッドを融通し合ったりすることが容易となる結果、少ないグリッドでも有効に運用することができる。
【０２３８】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０に設けられた画素３２の一部を放射線検出用画素３２Ａとして用いているため、隣接する放射線検出用画素３２Ａが欠陥画素補正を実施可能な程度に離間していることが好ましいことは言うまでもない。
【０２３９】
また、上記実施の形態では、放射線検出用画素３２Ａを、放射線の照射開始および放射線の照射終了を検出するために用いる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、可変ゲインプリアンプ９２の出力を積分、若しくは累積加算することにより放射線の照射量を求めて適正な照射量のタイミングを検出することや、可変ゲインプリアンプ９２の出力の最大値を求めることにより透視撮影等における被曝管理のための放射線源の管電圧や管電流に依存する放射線の単位時間当たりの照射線量率を検出するために放射線検出用画素３２Ａを用いる形態としてもよい。
【０２４０】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０において行方向に並んだ放射線検出用画素３２Ａを共通の直接読出配線３８に接続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、全ての放射線検出用画素３２Ａについて異なる直接読出配線３８に個別に接続する形態としてもよい。
【０２４１】
また、上記実施の形態では、初期情報の入力が終了したタイミングで放射線照射検出部５５への電力供給を開始する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、例えば、放射線を曝射させる際に撮影者等によって押圧操作されるスイッチを設け、当該スイッチが押圧操作されたタイミングで放射線照射検出部５５への電力供給を開始する形態としてもよい。
【０２４２】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置１２０により、コンソール１１０から曝射条件が設定され、曝射開始が指示された際に放射線源１２１による放射線の曝射を行う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、例えば、放射線発生装置１２０に対し、放射線の曝射を開始させる際と当該曝射を終了させる際に撮影者等によって操作されるスイッチを設けておき、当該スイッチに対する操作に応じて放射線の曝射の開始および終了を行うように、放射線発生装置１２０の線源制御部１２２により制御する形態としてもよい。
【０２４３】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０に設けられた画素３２の一部を放射線検出用画素３２Ａとして用いる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、例えば、一例として特許第４２１７４４３号公報に開示されているように、放射線検出用画素３２Ａを、画素３２とは別層として放射線検出器２０に積層する形態としてもよく、一例として特許第４２１７５０６号公報に開示されているように、画素３２とは別に放射線検出用画素３２Ａと同様に作用する放射線検出素子を設ける形態としてもよい。この場合、欠陥画素が生じることがないため、上記実施の形態に比較して、放射線画像の品質を向上させることができる。
【０２４４】
また、上記実施の形態では、放射線検出用画素３２Ａを、放射線を検出する専用の画素と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、放射線検出用画素３２Ａを放射線画像取得用画素３２Ｂと兼用する形態としてもよい。この場合の形態例としては、一例として特開２００９−２１９５３８号公報に開示されているように、各画素に流れるバイアス電流の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する形態が例示される。
【０２４５】
また、上記実施の形態では、センサ部１３が、シンチレータ８で発生した光を受光することにより電荷が発生する有機光電変換材料を含んで構成されている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、センサ部１３として有機光電変換材料を含まずに構成されたものを適用する形態としてもよい。
【０２４６】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０の筐体４１の内部にカセッテ制御部５８や電源部７０を収容するケース４２と放射線検出器２０とを重ならないように配置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２０とカセッテ制御部５８や電源部７０を重なるように配置してもよい。
【０２４７】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０とコンソール１１０との間、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間で、無線にて通信を行う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、例えば、これらの少なくとも一方を有線にて通信を行う形態としてもよい。
【０２４８】
また、上記実施の形態では、放射線としてＸ線を適用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、γ線等の他の放射線を適用する形態としてもよい。
【０２４９】
その他、上記実施の形態で説明したＲＩＳ１００の構成（図１参照。）、放射線撮影室の構成（図２参照。）、電子カセッテ４０の構成（図３〜図５，図７，図８参照。）、撮影システム１０４の構成（図９参照。）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、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【０２５０】
また、上記実施の形態で説明した回転角度情報（図１２）の構成も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。
【０２５１】
また、上記実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ（図１３，図１５参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【０２５２】
また、上記実施の形態で説明した初期情報入力画面の構成（図１４参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２５３】
２０ 放射線検出器
４０ 電子カセッテ（放射線画像撮影装置）
４６ グリッド
１１０ コンソール
１１３ ＣＰＵ（取得手段，実行手段，特定手段，画像処理手段）
１２０ 放射線発生装置
１６２ 保持部（変更手段）
１６２Ａ モータ
１６５Ａ 第１保持部
１６５Ｂ 第２保持部
１６６ 保持部（変更手段）
１６６Ａ モータ
Ｘ 放射線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影システムおよびプログラムに係り、特に、被写体による散乱線を除去するためのグリッドを用いて放射線画像の撮影を行う放射線画像撮影システムおよび当該放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムに関する。
【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、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が実用化されている。なお、この放射線画像撮影装置に用いられる放射線検出器には、放射線を変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。
【０００３】
ところで、この種の放射線画像撮影装置では、被写体によって散乱した散乱線を除去するために、放射線の吸収率が高い物質と低い物質とを一定間隔で交互に平行に並べたグリッドが用いられているが、このグリッドの持つ空間的な周波数（放射線の吸収率が高い物質の配列方向に対する間隔）と放射線検出器の空間的サンプリング周期（検出画素間隔）の相違により、放射線検出器によって得られた画像にはモアレ縞が生じる場合があった。
【０００４】
すなわち、画素間隔Δ［ｃｍ］の放射線検出器のナイキスト周波数ｆＮ［本／ｃｍ］は次の（１）式で表される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
例えば、画素間隔Δが１５０［μｍ］であれば、ナイキスト周波数ｆＮは３３．３３［本／ｃｍ］となる。そして、放射線の吸収率が高い物質（以下、「放射線吸収物質」という。）の配列方向に対する１ｃｍ当たりの本数がｆＧ［本／ｃｍ］のグリッドでは、放射線検出器に対してグリッドを当該放射線検出器の画素配列方向に対して放射線吸収物質の配列方向を一致させるように配置した場合には、放射線画像における放射線吸収物質の１ｃｍ当たりの本数ｆＧ’ ［本／ｃｍ］は次の（２）式で表され、ｆＧ’の空間周波数（以下、単に「周波数」ともいう。）にモアレ縞が発生する。
【０００７】
【数２】
【０００８】
なお、（２）式におけるＮＧは０（零）以上の整数であり、次の（３）式で表される。ここで、（３）式における［］は少数点以下切り捨てを表す記号である。
【０００９】
【数３】
【００１０】
そこで、以上のようなモアレ縞の発生を防止するために適用できる技術として、特許文献１には、被写体から透過したＸ線を２次元的にサンプリングすることにより画像を取得する画像取得装置において、Ｘ線を２次元的にサンプリングすることにより画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段と前記被写体の間に配置され、前記画像取得手段によってサンプリングされるサンプリング周波数の３０％以上かつ４０％以下となる間隔の散乱線除去グリッドと、前記散乱線除去グリッドに起因するグリッド縞を除去する画像処理手段と、撮影部位の情報に基づいて前記画像処理手段でグリッド縞を除去するか自動に選択する手段と、を備えることを特徴とする画像取得装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４５００４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述した（２）式は一見複雑であるが、そのイメージは図２０に示すように、単にナイキスト周波数ｆＮおよびｆ＝０を壁として空間周波数ｆＧ’が反射するだけのことである。
【００１３】
例えば、本数ｆＧが６０［本／ｃｍ］のグリッドに対するＮＧは０（零）であり、ｆＧ’は次の（４）式に示すように６．６６［本／ｃｍ］となる。
【００１４】
【数４】
【００１５】
一方、人体を透過した放射線により示される放射線画像を示す画像情報をフーリエ変換して周波数空間にマッピングすることにより得られる人体信号の空間周波数の上限値ｆμは一般に低周波数であるため、部位にもよるが、２０［本／ｃｍ］以上の情報は殆どないと考えられる。この上限値ｆμのナイキスト周波数ｆＮに対する比をμ（例えば、μ＝０．６）とすると、次の（６）式を満足するとき、本数ｆＧ’周辺の周波数の信号を画像処理で除去しても人体信号をあまり損ねることはない。
【００１６】
【数５】
【００１７】
なお、一例として図２０に示すように、一般に、直接変換方式の放射線検出器では、２００［本／ｃｍ］以上に渡って感度を有しており、間接変換方式の放射線検出器では、ｆ０≒８０［本／ｃｍ］程度まではシンチレータが感度を有している（信号強度が０（零）より大きい）ため、直接変換方式の放射線検出器ではいつでも、間接変換方式の放射線検出器では次の式により表される高調波（例えば、Ｎ＝２の場合、（２）式において本数ｆＧをｆ２Ｇ＝２ｆＧとして解いたｆ２Ｇ’）が（５）式を満足する必要がある。
【００１８】
【数６】
【００１９】
間接変換方式の放射線検出器において、比較的本数の多いグリッド（例えば、ｆＧ≒２ｆＮ）を選択すれば、高調波は感度のない高周波数に追いやることができるが、折り返し周波数ｆＧ’が無視できない低周波数（ｆＧ’≒０＜μｆＮ）に位置してしまう。比較的本数の少ないグリッド（例えば、ｆＧ≒ｆＮ）を選択すれば、折り返し周波数ｆＧ’は高周波数となるが、シンチレータが感度を持つ周波数帯に高調波ｆ２Ｇ’が来るため、その折り返し周波数ｆ２Ｇ’が無視できない低周波数（ｆ２Ｇ’≒０＜μｆＮ）に位置してしまう。
【００２０】
これに対し、特許文献１に記載の技術のように、高調波がＮｆＧ’＞ｆμ’を満足するようなグリッド、若しくは画素間隔を選択する技術もあるが、画素間隔等の設計が制約を受けることになる。
【００２１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することのできる放射線画像撮影システムおよびプログラム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】
【００２２】
ここで、本発明の原理について説明する。
【００２３】
本発明では、グリッドによるモアレ縞を高調波も含めて高周波側に追いやることで放射線画像上の副作用を最小化するものである。
【００２４】
一例として図２０に示すように、直接変換方式の放射線検出器では潜像を電場で引張るため、２００［本／ｃｍ］程度まで信号が得られるが、間接変換方式の放射線検出器では一旦光を経由するため、ぼけるので、８０［本／ｃｍ］程度までしか信号が得られない。
【００２５】
本発明では、一例として図２１および図２２に示すように、２次元の周波数空間では、斜め方向の信号の折り返しが１次元の周波数空間より複雑になることを利用する。
【００２６】
ここで、斜め方向の空間周波数は、斜め方向の矢印を縦軸および横軸に対するナイキスト周波数ｆＮで囲まれる矩形の境界で折り返す。グリッドを縦縞の方向から角度θだけ傾けて斜めに設置すると、横方向の本数はｆＧｃｏｓθ、縦方向の周波数はｆＧｓｉｎθとなる。これは折り返すと画像上は横・縦の空間周波数がそれぞれ次の（７）式および（８）式で表される。
【００２７】
【数７】
【００２８】
【数８】
【００２９】
（７）式および（８）式に示すように、この場合、１次元の周波数空間の場合に対して、ｓｉｎθおよびｃｏｓθが各々付加されただけである。
【００３０】
ここで、ｆＧ’は次の式で表されるが、このとき、ｆＧ’＞μｆＮを満足するように、放射線検出器の画素間隔およびグリッドの本数［本／ｃｍ］から角度θを演算する。
【００３１】
【数９】
【００３２】
これらの演算式は高調波（２×ｆＧ，３×ｆＧ，・・・）でも同様であり、高調波Ｎ毎に上記を満足する角度θの範囲は異なる。
【００３３】
また、人体信号を表す最適なμは撮影部位毎に異なる。例えば、ｆＮ＝３３．３［本／ｃｍ］のグリッドの場合、軟部構造（低周波）の多い胸部ではμが０．４程度であり、骨梁（高周波）の多い整形ではμが０．６程度である。このように、撮影部位毎にμが異なるため、上記演算によって得られる角度θの範囲も撮影部位毎に異なる。以下、μが０．６の場合を例に説明するが、μが０．６以外についても同様である。
【００３４】
６０［本／ｃｍ］のグリッドの場合、図２５に示すように、放射線検出器の画素の配列方向に対して傾けずに設置すると、放射線画像上の周波数は６．６６［本／ｃｍ］となり、低周波数の模様と人体信号を区別できず、除去が困難であるが、４５度傾けて設置した場合には、放射線画像上の周波数はｆＧＸ’＝ｆＧＹ’＝２４．２［本／ｃｍ］となるので、ｆＧ’＝３４．３［本／ｃｍ］となり、ｆＧ’＞μｆＮ＝２０［本／ｃｍ］を満足する。なお、第２高調波は、１２０［本／ｃｍ］として同様に演算できるが、それ以前にシンチレータの高周波の信号強度がほぼ０（零）なので、画像には現れない。
【００３５】
一方、４０［本／ｃｍ］のグリッドの場合、角度θ＝０では第２高調波の８０［本／ｃｍ］が１３．３３［本／ｃｍ］に画像化されるので、除去できなくなるが、角度θが次の条件を満足すれば、第２高調波の８０［本／ｃｍ］も含めて除去可能な範囲の縞となる。（例えば、θ＝４５度は、ｓｉｎθ＝０．７０７なので、（９）式の範囲には含まれない。）
【００３６】
【数１０】
【００３７】
なお、図２３に示すように、折り返しの軌跡が原点を中心とする半径μｆＮの円に接するようにすると、高調波が円内に含まれないようになるので、本数の少ないグリッドを使った場合の３倍高調波までも高周波側に追いやることができる。ここで、「半径μｆＮの円に接する」とは、次の（１０）式を満足する角度θだけ傾けた場合である。
【００３８】
【数１１】
【００３９】
ただし、μ＜１なので、（１０）式の角度θは３０度より小さい。図２４に示すように、μ＝０．６の場合、θ＝１７．４５度となり、例えば、放射線検出器の画素間隔が１５０μｍで、ｆＮ／ｃｏｓθ＝３５［本／ｃｍ］のグリッドの場合、５倍高調波までは高周波側に追いやることができる。
【００４０】
なお、図２５には、６０［本／ｃｍ］のグリッドを４５度傾けて設置した場合と傾けない場合の２次元周波数空間が例示されており、図２６には、４０［本／ｃｍ］のグリッドをｓｉｎθ＝０．２５だけ傾けて設置した場合の２次元周波数空間が例示されており、図２７には、４０［本／ｃｍ］のグリッドをｓｉｎθ＝０．６だけ傾けて設置した場合の２次元周波数空間が例示されている。
【００４１】
ここまでの説明は、縦軸および横軸を逆にしても同様であり、この場合、（９）式および（１０）式は、それぞれｓｉｎθをｃｏｓθに置き換えればよく、円に接する角度θは６０度より大きくなる。
【００４２】
放射線検出器とグリッドとの相対角度を角度θとすることにより、モアレ縞を人体信号より高周波側に追いやることができる結果、人体信号とモアレ縞との周波数域を異ならせることができるが、放射線画像の高周波域にはモアレ縞が発生するため、当該モアレ縞を除去する必要がある。このモアレ縞の除去対象とする空間周波数は、放射線画像をフーリエ変換してピーク値（極大値）を探すことで容易に求めることができる。この際、除去対象となる空間周波数が２次元周波数空間上で特定されれば、その部分の通過を阻止する２次元バンド・ストップ・フィルタは簡単に作成することができる。この場合、２次元ハイ・パス・フィルタを用いてもよいが、フィルタリングによる副作用を最小化するため、できるだけ周波数帯を絞ったバンド・ストップ・フィルタを用いることが好ましい。
【００４３】
画素間隔は放射線検出器で決まっており、μは画質評価等によって決定した値を固定値で保持しておくものとすると、使用するグリッドの本数に応じて、角度θの範囲を決定することができる。
【００４４】
なお、以上の説明では、モアレ縞を人体信号より高周波側に追いやることにより、人体信号とモアレ縞との周波数域を異ならせる場合について説明したが、モアレ縞の全体を必ずしも人体信号より高周波側に追いやる必要はなく、モアレ縞の空間周波数域を人体信号の空間周波数域の重心位置より離れる方向に移動させることによって、モアレ縞を除去した場合の人体信号への影響を軽減することができる。
【００４５】
以上の原理に基づき、請求項１に記載の放射線画像撮影システムは、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、を有している。
【００４６】
請求項１記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられた放射線画像撮影装置により、撮影面に照射された放射線により示される画像が撮影される。また、本発明では、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられたグリッドが、前記放射線検出器より放射線源側に配置される。
【００４７】
ここで、本発明では、取得手段により、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度が取得される。そして、本発明では、実行手段により、前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理が実行される。
【００４８】
このように、請求項１に記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線検出器により撮影される放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッドの傾斜角度を取得し、グリッドと放射線検出器との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００４９】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記予め定められた空間周波数が、人体を表す放射線画像をフーリエ変換して周波数空間にマッピングすることにより得られる人体信号の空間周波数であるものとしてもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００５０】
特に、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、前記人体信号の空間周波数が、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に予め定められていてもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００５１】
特に、請求項２または請求項３に記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、前記取得手段が、ｆＧを前記グリッドに設けられた前記吸収部材の配列方向に対する１ｃｍ当たりの本数とし、ｆＮを前記放射線検出器の前記画素間隔によって規定されるナイキスト周波数［本／ｃｍ］とし、θを前記グリッドと前記放射線検出器との相対角度［度］として、次の演算式により得られる空間周波数ｆＧ’と、前記人体信号の空間周波数の上限値ｆμのナイキスト周波数ｆＮに対する比μと、を用いて、ｆＧ’＞μｆＮを満足する角度θを演算することにより、前記傾斜角度を取得してもよい。
【００５２】
【数１２】
【００５３】
また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置と前記グリッドとの間の相対角度を変更する変更手段をさらに有し、前記実行手段が、前記予め定められた処理として、前記相対角度が前記取得手段によって取得された傾斜角度となるように前記変更手段を制御する処理を実行してもよい。これにより、人手によって放射線画像撮影装置とグリッドとの間の相対角度を設定する場合に比較して、より利便性を向上させることができる。
【００５４】
また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記実行手段が、前記予め定められた処理として、前記取得手段によって取得された傾斜角度を報知する処理を実行してもよい。これにより、当該傾斜角度を容易に把握することができる。
【００５５】
さらに、本発明は、請求項７に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像に前記吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された空間周波数の成分を前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像から除去する画像処理を行う画像処理手段と、をさらに有してもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００５６】
一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載の放射線画像撮影システムは、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知する報知手段と、を有している。
【００５７】
請求項８記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられた放射線画像撮影装置により、撮影面に照射された放射線により示される画像が撮影される。
【００５８】
ここで、本発明では、取得手段により、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度が取得され、報知手段により、前記取得手段によって取得された前記グリッドの種類および前記傾斜角度が報知される。
【００５９】
このように、請求項８に記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得し、取得した前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００６０】
なお、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、前記取得手段が、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に前記グリッドの種類および前記傾斜角度を取得してもよい。これにより、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【００６１】
一方、上記目的を達成するために、請求項１０に記載のプログラムは、放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、を有する放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムであって、コンピュータを、前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、として機能させるためのものである。
【００６２】
従って、請求項１０に記載の発明によれば、コンピュータを請求項１に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００６３】
第１の発明によれば、放射線検出器により撮影される放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッドの傾斜角度を取得し、グリッドと放射線検出器との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる、という効果が得られる。
【００６４】
また、第２の発明によれば、放射線画像にグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得し、取得した前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の３画素部分の概略構成を示す断面模式図である。
【図４】実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分の信号出力部の構成を概略的に示した断面側面図である。
【図５】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す平面図である。
【図６】実施の形態に係る保持部の構成を示す平面図および側面図である。
【図７】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図８】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す断面側面図である。
【図９】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態に係る画像生成部の構成を示す回路図である。
【図１１】実施の形態に係る放射線照射検出部の構成を示す回路図である。
【図１２】実施の形態に係る回転角度情報の構成を示す模式図である。
【図１３】実施の形態に係る放射線画像撮影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１４】実施の形態に係る初期情報入力画面の一例を示す概略図である。
【図１５】実施の形態に係るカセッテ撮影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１６】放射線画像の表面読取方式と裏面読取方式を説明するための断面側面図である。
【図１７】実施の形態に係る保持部の他の構成例を示す平面図および側面図である。
【図１８】実施の形態に係るグリッドおよび放射線検出器の他の構成例を示す平面図である。
【図１９】実施の形態に係る報知画面の表示状態を示す概略図である。
【図２０】課題の説明に供する図であり、一次元の周波数空間の一例を示すグラフである。
【図２１】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の一例を示すグラフである。
【図２２】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２３】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２４】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２５】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２６】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【図２７】発明の原理の説明に供する図であり、二次元の周波数空間の他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
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詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
【００６７】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１００の構成について説明する。
【００６８】
ＲＩＳ１００は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部を構成する。
【００６９】
ＲＩＳ１００は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１４０、ＲＩＳサーバ１５０、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）１０４を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１０２に各々接続されて構成されている。なお、ＲＩＳ１００は、同じ病院内に設けられたＨＩＳの一部を構成しており、病院内ネットワーク１０２には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。
【００７０】
端末装置１４０は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１４０を介して行われる。各端末装置１４０は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１５０と病院内ネットワーク１０２を介して相互通信が可能とされている。
【００７１】
一方、ＲＩＳサーバ１５０は、各端末装置１４０からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１０４における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１５０Ａを含んで構成されている。
【００７２】
データベース１５０Ａは、患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１０４で用いられる、後述する電子カセッテ４０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ４０に関する情報、および電子カセッテ４０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ４０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００７３】
撮影システム１０４は、ＲＩＳサーバ１５０からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１０４は、放射線源１２１（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図７も参照。）を被検者に照射する放射線発生装置１２０と、被検者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器２０（図７も参照。）を内蔵する電子カセッテ４０と、電子カセッテ４０に内蔵されているバッテリを充電するクレードル１３０と、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０を制御するコンソール１１０と、を備えている。
【００７４】
コンソール１１０は、ＲＩＳサーバ１５０からデータベース１５０Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ１１６（図９参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０の制御を行う。
【００７５】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１０４の放射線撮影室１８０における各装置の配置状態の一例が示されている。
【００７６】
同図に示すように、放射線撮影室１８０には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台１６０と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台１６４とが設置されており、立位台１６０の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７０とされ、臥位台１６４の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７２とされている。
【００７７】
立位台１６０には電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持する保持部１６２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０およびグリッド４６が保持部１６２に保持される。同様に、臥位台１６４には電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持する保持部１６６が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０およびグリッド４６が保持部１６６に保持される。
【００７８】
なお、グリッド４６は、被検者によって散乱した散乱線を除去するためのものであり、放射線の吸収率が高い物質（本実施の形態では、鉛）と低い物質（本実施の形態では、空気）とを一定間隔で交互に平行に並べて構成されている。
【００７９】
また、放射線撮影室１８０には、単一の放射線源１２１からの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線源１２１を、水平な軸回り（図２の矢印ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構１２４が設けられている。ここで、支持移動機構１２４は、放射線源１２１を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源１２１を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源１２１を水平方向に移動させる駆動源を各々備えている（何れも図示省略。）。
【００８０】
一方、クレードル１３０には、電子カセッテ４０を収納可能な収容部１３０Ａが形成されている。
【００８１】
電子カセッテ４０は、未使用時にはクレードル１３０の収容部１３０Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル１３０から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台１６０の保持部１６２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台１６４の保持部１６６に保持される。
【００８２】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間、および電子カセッテ４０とコンソール１１０との間で、無線通信によって各種情報の送受信を行う。
【００８３】
次に、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。図３は、本実施の形態に係る放射線検出器２０の３画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【００８４】
同図に示すように、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、絶縁性の基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、およびシンチレータ８が順次積層しており、信号出力部１４、センサ部１３により画素が構成されている。画素は、基板１上に複数配列されており、各画素における信号出力部１４とセンサ部１３とが重なりを有するように構成されている。
【００８５】
シンチレータ８は、センサ部１３上に透明絶縁膜７を介して形成されており、上方（基板１の反対側）または下方から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ８を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。
【００８６】
シンチレータ８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。
【００８７】
シンチレータ８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〜７００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）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。
【００８８】
センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、および当該上下の電極間に配置された光電変換膜４を有し、光電変換膜４は、シンチレータ８が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料により構成されている。
【００８９】
上部電極６は、シンチレータ８により生じた光を光電変換膜４に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ８の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO;Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極６としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極６は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
【００９０】
光電変換膜４は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ８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。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜４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８による発光以外の電磁波が光電変換膜４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜４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。
【００９１】
光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ８で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ８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８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８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８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。
【００９２】
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およ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８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、光電変換膜４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【００９３】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０に適用可能な光電変換膜４について具体的に説明する。
【００９４】
本実施の形態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対の電極２，６と、当該電極２，６間に挟まれた有機光電変換膜４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、およ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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
この有機ｐ型半導体および有機ｎ型半導体として適用可能な材料、および光電変換膜４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、光電変換膜４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。
【００９９】
光電変換膜４の厚みは、シンチレータ８からの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、ある程度以上厚くなると光電変換膜４の両端から印加されるバイアス電圧により光電変換膜４に発生する電界の強度が低下して電荷が収集できなくなるため、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、特に好ましくは８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【０１００】
なお、図３に示す放射線検出器２０では、光電変換膜４は、全画素で共通の一枚構成であるが、画素毎に分割してもよい。
【０１０１】
下部電極２は、画素毎に分割された薄膜とする。下部電極２は、透明または不透明の導電性材料で構成することができ、アルミニウム、銀等を好適に用いることができる。
【０１０２】
下部電極２の厚みは、例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。
【０１０３】
センサ部１３では、上部電極６と下部電極２の間に所定のバイアス電圧を印加することで、光電変換膜４で発生した電荷（正孔、電子）のうちの一方を上部電極６に移動させ、他方を下部電極２に移動させることができる。本実施の形態の放射線検出器２０では、上部電極６に配線が接続され、この配線を介してバイアス電圧が上部電極６に印加されるものとする。また、バイアス電圧は、光電変換膜４で発生した電子が上部電極６に移動し、正孔が下部電極２に移動するように極性が決められているものとするが、この極性は逆であってもよい。
【０１０４】
各画素を構成するセンサ部１３は、少なくとも下部電極２、光電変換膜４、および上部電極６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３および正孔ブロッキング膜５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。
【０１０５】
電子ブロッキング膜３は、下部電極２と光電変換膜４との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極２から光電変換膜４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。
【０１０６】
電子ブロッキング膜３には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【０１０７】
実際に電子ブロッキング膜３に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４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、隣接する光電変換膜４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。
【０１０８】
電子ブロッキング膜３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１３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。
【０１０９】
正孔ブロッキング膜５は、光電変換膜４と上部電極６との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極６から光電変換膜４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。
【０１１０】
正孔ブロッキング膜５には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【０１１１】
正孔ブロッキング膜５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１３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。
【０１１２】
実際に正孔ブロッキング膜５に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４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、隣接する光電変換膜４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。
【０１１３】
なお、光電変換膜４で発生した電荷のうち、正孔が上部電極６に移動し、電子が下部電極２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３と正孔ブロッキング膜５の位置を逆にすればよい。また、電子ブロッキング膜３と正孔ブロッキング膜５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。
【０１１４】
各画素の下部電極２下方の基板１の表面には信号出力部１４が形成されている。図４には、信号出力部１４の構成が概略的に示されている。
【０１１５】
同図に示すように、本実施の形態に係る信号出力部１４は、下部電極２に対応して、下部電極２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ９と、コンデンサ９に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する電界効果型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単に薄膜トランジスタという場合がある。）１０が形成されている。コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域は、平面視において下部電極２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、各画素における信号出力部１４とセンサ部１３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）の平面積を最小にするために、コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域が下部電極２によって完全に覆われていることが望ましい。
【０１１６】
コンデンサ９は、基板１と下部電極２との間に設けられた絶縁膜１１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下部電極２と電気的に接続されている。これにより、下部電極２で捕集された電荷をコンデンサ９に移動させることができる。
【０１１７】
薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１５、ゲート絶縁膜１６、および活性層（チャネル層）１７が積層され、さらに、活性層１７上にソース電極１８とドレイン電極１９が所定の間隔を開けて形成されている。
【０１１８】
活性層１７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１７を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【０１１９】
活性層１７を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａおよび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および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および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。
【０１２０】
活性層１７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。
【０１２１】
薄膜トランジスタ１０の活性層１７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、信号出力部１４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。
【０１２２】
また、活性層１７をカーボンナノチューブで形成した場合、薄膜トランジスタ１０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薄膜トランジスタ１０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層１７を形成する場合、活性層１７に極微量の金属性不純物を混入するだけで、薄膜トランジスタ１０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。
【０１２３】
ここで、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、光電変換膜４を構成する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、基板１としては、半導体基板、石英基板、およ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や、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。
【０１２４】
また、基板１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。
【０１２５】
一方、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基板を形成してもよい。
【０１２６】
また、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、低熱膨張である。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基板１を形成できる。
【０１２７】
本実施の形態では、基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、透明絶縁膜７を順に形成することによりＴＦＴ基板３０を形成し、当該ＴＦＴ基板３０上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いてシンチレータ８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。
【０１２８】
図５に示すように、ＴＦＴ基板３０には、上述したセンサ部１３、コンデンサ９、および薄膜トランジスタ１０を含んで構成される画素３２が一定方向（図５の行方向）、および当該一定方向に対する交差方向（図５の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【０１２９】
また、放射線検出器２０には、上記一定方向（行方向）に延設され、各薄膜トランジスタ１０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線３４と、上記交差方向（列方向）に延設され、オン状態の薄膜トランジスタ１０を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６と、が設けられている。
【０１３０】
放射線検出器２０は、平板状で、かつ平面視において外縁に４辺を有する四辺形状、より具体的には、矩形状に形成されている。
【０１３１】
ここで、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、画素３２の一部が放射線の照射状態を検出するために用いられており、残りの画素３２によって放射線画像の撮影を行う。なお、以下では、放射線の照射状態を検出するための画素３２を放射線検出用画素３２Ａといい、残りの画素３２を放射線画像取得用画素３２Ｂという。
【０１３２】
本実施の形態に係る放射線検出器２０では、画素３２における放射線検出用画素３２Ａを除いた放射線画像取得用画素３２Ｂにより放射線画像の撮影を行うため、放射線検出用画素３２Ａの配置位置における放射線画像の画素情報を得ることができない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、放射線検出用画素３２Ａを分散するように配置する一方、コンソール１１０により、放射線検出用画素３２Ａの配置位置における放射線画像の画素情報を、当該放射線検出用画素３２Ａの周囲に位置する放射線画像取得用画素３２Ｂにより得られた画素情報を用いて補間することにより生成する欠陥画素補正処理を実行する。
【０１３３】
そして、放射線の照射状態を検出するため、本実施の形態に係る放射線検出器２０には、図５に示すように、放射線検出用画素３２Ａにおけるコンデンサ９と薄膜トランジスタ１０との接続部が接続された、当該コンデンサ９に蓄積された電荷を直接読み出すための直接読出配線３８が上記一定方向（行方向）に延設されている。なお、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、上記一定方向に並ぶ複数の放射線検出用画素３２Ａに対して１本の直接読出配線３８が割り当てられており、当該複数の放射線検出用画素３２Ａにおけるコンデンサ９と薄膜トランジスタ１０との接続部が共通（単一）の直接読出配線３８に接続されている。
【０１３４】
ところで、本実施の形態では、保持部１６２および保持部１６６が、電子カセッテ４０に対するグリッド４６の傾斜角度が変更可能に構成されている。以下、図６を参照して、本実施の形態に係る保持部１６２および保持部１６６の構成を説明する。なお、保持部１６２および保持部１６６の構成は同一であるので、ここでは、保持部１６６の構成について説明する。
【０１３５】
同図に示すように、本実施の形態に係る保持部１６６は、電子カセッテ４０を固定的に保持する第１保持部１６５Ａと、グリッド４６を固定的に保持する第２保持部１６５Ｂと、を備えている。
【０１３６】
ここで、第１保持部１６５Ａは、保持部１６６の筐体に固定して設けられている一方、第２保持部１６５Ｂは、平面視中央部を中心として同図矢印Ａ方向に回転可能に構成されている。従って、本実施の形態に係る保持部１６６によれば、電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持した状態において、電子カセッテ４０とグリッド４６との間の相対的な角度を変更することができる。
【０１３７】
なお、保持部１６２には後述するモータ１６２Ａが設けられる一方、保持部１６６には後述するモータ１６６Ａ（共に図９参照。）が設けられており、保持部１６２および保持部１６６の各々の第２保持部１６５Ｂは、対応するモータによって回転される。
【０１３８】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成について説明する。図７には、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成を示す斜視図が示されている。
【０１３９】
同図に示すように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線を透過させる材料からなる筐体４１を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ４０は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ４０を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ４０を繰り返し続けて使用することができる。
【０１４０】
筐体４１の内部には、種々の部品を収容する空間Ａが形成されており、当該空間Ａ内には、放射線Ｘが照射される筐体４１の照射面側から、被写体を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板４３が順に配設されている。
【０１４１】
ここで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、筐体４１の平板状の一方の面の放射線検出器２０の配設位置に対応する領域が放射線を検出可能な四辺形状の撮影領域４１Ａとされている。この筐体４１の撮影領域４１Ａを有する面が電子カセッテ４０における天板４１Ｂとされており、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、放射線検出器２０が、ＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように配置され、当該天板４１Ｂの筐体４１における内側の面（天板４１Ｂの放射線が入射される面の反対側の面）に貼り付けられている。
【０１４２】
一方、図７に示すように、筐体４１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４１Ａの範囲外）に、後述するカセッテ制御部５８や電源部７０（共に図９参照。）を収容するケース４２が配置されている。
【０１４３】
筐体４１は、電子カセッテ４０全体の軽量化を図るために、例えば、カーボンファイバ（炭素繊維）、アルミニウム、マグネシウム、バイオナノファイバ（セルロースミクロフィブリル）、または複合材料等で構成されている。
【０１４４】
複合材料としては、例えば、強化繊維樹脂を含む材料が用いられ、強化繊維樹脂には、カーボンやセルロース等が含まれる。具体的には、複合材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）や、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のもの、または発泡材の表面にＣＦＲＰをコーティングしたもの等が用いられる。なお、本実施の形態では、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のものが用いられている。これにより、筐体４１をカーボン単体で構成した場合と比較して、筐体４１の強度（剛性）を高めることができる。
【０１４５】
一方、図８に示すように、筐体４１の内部には、天板４１Ｂと対向する背面部４１Ｃの内面に支持体４４が配置されており、支持体４４および天板４１Ｂの間に、放射線検出器２０および鉛板４３が放射線Ｘの照射方向にこの順で並んで配置されている。支持体４４は、軽量化の観点、寸法偏差を吸収する観点から、例えば、発泡材で構成されており、鉛板４３を支持する。なお、同図では、錯綜を回避するために、グリッド４６の図示を省略している。
【０１４６】
同図に示すように、天板４１Ｂの内面には、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０を剥離可能に接着する接着部材８０が設けられている。接着部材８０としては、例えば、両面テープが用いられる。この場合、両面テープは、一方の接着面の接着力が他方の接着面の接着力よりも強くなるように形成されている。
【０１４７】
具体的には、接着力の弱い面（弱接着面）は、１８０°ピール接着力で１．０Ｎ／ｃｍ以下に設定されている。そして、接着力の強い面（強接着面）が天板４１Ｂに接し、弱接着面がＴＦＴ基板３０に接する。これにより、ねじ等の固定部材等によって放射線検出器２０を天板４１Ｂに固定する場合と比べて電子カセッテ４０の厚みを薄くすることができる。また、衝撃や荷重で天板４１Ｂが変形しても、放射線検出器２０は剛性の高い天板４１Ｂの変形に追従するため、大きな曲率（緩やかな曲がり）しか発生せず、局所的な低曲率で放射線検出器２０が破損する可能性が低くなる。さらに、放射線検出器２０が天板４１Ｂの剛性の向上に寄与する。
【０１４８】
このように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、放射線検出器２０を筐体４１の天板４１Ｂの内部に貼り付けているため、筐体４１が、天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離可能とされており、放射線検出器２０を天板４１Ｂに貼り付けたり、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離したりする際には、筐体４１を天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離した状態とされる。
【０１４９】
なお、本実施の形態では、放射線検出器２０の天板４１Ｂへの接着をクリーンルーム等で行わなくてもよい。なぜなら、放射線検出器２０および天板４１Ｂの間に放射線を吸収する金属片等の異物が混入した場合に、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離して当該異物を除去できるからである。
【０１５０】
次に、図９を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の電気系の要部構成について説明する。
【０１５１】
同図に示すように、電子カセッテ４０に内蔵された放射線検出器２０は、隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２が配置され、他辺側に画像生成部５４が配置されている。ＴＦＴ基板３０の個々のゲート配線３４（図９では、ゲート配線３４ａ，３４ｂ，・・・と個別に表記し、必要に応じてこの符号を用いる。）はゲート線ドライバ５２に接続され、ＴＦＴ基板３０の個々のデータ配線３６は画像生成部５４に接続されている。
【０１５２】
また、筐体４１の内部には、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。
【０１５３】
ＴＦＴ基板３０の各薄膜トランジスタ１０は、ゲート線ドライバ５２からゲート配線３４を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされた薄膜トランジスタ１０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３６を伝送されて画像生成部５４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。
【０１５４】
ここで、本実施の形態に係る画像生成部５４の構成について説明する。図１０には、本実施の形態に係る画像生成部５４の構成を示す回路図が示されている。
【０１５５】
同図に示すように、本実施の形態に係る画像生成部５４は、データ配線３６の各々に対応して、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）８２と、サンプルホールド回路８４と、が備えられている。
【０１５６】
可変ゲインプリアンプ８２は、正入力側が接地されたオペアンプ８２Ａと、オペアンプ８２Ａの負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ８２Ｂと、リセットスイッチ８２Ｃとを含んで構成されており、リセットスイッチ８２Ｃは、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１５７】
また、本実施の形態に係る画像生成部５４は、マルチプレクサ８６およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８８が備えられている。なお、サンプルホールド回路８４のサンプルタイミング、およびマルチプレクサ８６に設けられたスイッチ８６Ａによる選択出力も、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１５８】
放射線画像を検出する際に、カセッテ制御部５８は、まず、可変ゲインプリアンプ８２のリセットスイッチ８２Ｃを所定期間オン状態とすることにより、コンデンサ８２Ｂに蓄積されていた電荷を放電する。
【０１５９】
一方、放射線Ｘが照射されることによって放射線画像取得用画素３２Ｂの各々のコンデンサ９に蓄積された電荷は、接続されている薄膜トランジスタ１０がオン状態とされることにより電気信号として接続されているデータ配線３６を伝送され、データ配線３６を伝送された電気信号は、対応する可変ゲインプリアンプ８２により、予め定められた増幅率で増幅される。
【０１６０】
一方、カセッテ制御部５８は、上述した放電を行った後、サンプルホールド回路８４を所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ８２によって増幅された電気信号の信号レベルをサンプルホールド回路８４に保持させる。
【０１６１】
そして、各サンプルホールド回路８４に保持された信号レベルは、カセッテ制御部５８による制御に応じてマルチプレクサ８６により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８８によってＡ／Ｄ変換されることにより、撮影された放射線画像を示す画像データが生成される。
【０１６２】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ４０には、画像生成部５４に駆動用の電力を供給する画像生成部電源５４Ａが備えられている。本実施の形態に係る画像生成部電源５４Ａは、電力入力端が後述する電源部７０に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータによって構成されており、当該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端は、画像生成部５４の可変ゲインプリアンプ８２、サンプルホールド回路８４、マルチプレクサ８６、およびＡ／Ｄ変換器８８に接続されている。
【０１６３】
ここで、本実施の形態に係る画像生成部電源５４Ａの制御入力端にはカセッテ制御部５８が接続されており、画像生成部電源５４Ａからの電力供給開始および電力供給停止はカセッテ制御部５８によって制御される。
【０１６４】
一方、画像生成部５４には画像メモリ５６が接続されており、画像生成部５４のＡ／Ｄ変換器８８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。
【０１６５】
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を含んで構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）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４０全体の動作を制御する。
【０１６６】
さらに、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／ｎ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、放射線画像の撮影に関する制御を行うコンソール１１０などの外部装置と無線通信が可能とされており、コンソール１１０等との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【０１６７】
また、電子カセッテ４０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（ゲート線ドライバ５２、画像生成部５４、画像メモリ５６、無線通信部６０、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等）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４０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９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。
【０１６８】
一方、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、放射線の照射状態を検出するために、ＴＦＴ基板３０を隔ててゲート線ドライバ５２の反対側に放射線照射検出部５５が配置されており、ＴＦＴ基板３０の個々の直接読出配線３８（図９では、直接読出配線３８ａ，３８ｃ，・・・と個別に表記し、必要に応じてこの符号を用いる。）は放射線照射検出部５５に接続されている。
【０１６９】
ここで、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５の構成について説明する。図１１には、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５の構成を示す回路図が示されている。
【０１７０】
同図に示すように、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５は、放射線検出用画素３２Ａに接続された直接読出配線３８の各々に対応して、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）９２が備えられている。
【０１７１】
可変ゲインプリアンプ９２は、正入力側が接地されたオペアンプ９２Ａと、オペアンプ９２Ａの負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ９２Ｂと、リセットスイッチ９２Ｃとを含んで構成されており、リセットスイッチ９２Ｃは、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【０１７２】
また、本実施の形態に係る放射線照射検出部５５は、入力端が可変ゲインプリアンプ９２の各々の出力端に接続され、出力端がカセッテ制御部５８に接続された照射判定回路９４が備えられている。
【０１７３】
放射線の照射状態を検出する際に、カセッテ制御部５８は、まず、可変ゲインプリアンプ９２のリセットスイッチ９２Ｃを所定期間オン状態とすることにより、コンデンサ９２Ｂに蓄積されていた電荷を放電する。
【０１７４】
一方、放射線Ｘが照射されることによって放射線検出用画素３２Ａの各々のコンデンサ９に蓄積された電荷は電気信号として接続されている直接読出配線３８を伝送され、直接読出配線３８を伝送された電気信号は、対応する可変ゲインプリアンプ９２により、予め定められた増幅率で増幅された後に、照射判定回路９４に入力される。
【０１７５】
本実施の形態に係る照射判定回路９４では、可変ゲインプリアンプ９２の各々から入力された電気信号に基づいて、放射線源１２１から照射された放射線Ｘの線量（以下、「放射線量」という。）を取得し、当該放射線量が予め定められた第１閾値に達したか否かを判定することにより、放射線の照射が開始されたか否かを判定して、判定結果を示す第１判定結果情報をカセッテ制御部５８に出力する。
【０１７６】
また、本実施の形態に係る照射判定回路９４では、上記放射線量が予め定められた第２閾値未満となったか否かを判定することにより、放射線の照射が終了されたか否かを判定して、判定結果を示す第２判定結果情報をカセッテ制御部５８に出力する。
【０１７７】
なお、本実施の形態に係る照射判定回路９４では、上記放射線の照射が開始されたか否かを判定する際には、各可変ゲインプリアンプ９２からの出力信号に、当該出力信号によって示される放射線量が上記第１閾値に達したものが存在する場合に上記第１判定結果情報として放射線の照射が開始されたことを示す情報を出力するように制御する。
【０１７８】
また、本実施の形態に係る照射判定回路９４では、上記放射線の照射が終了されたか否かを判定する際には、各可変ゲインプリアンプ９２からの出力信号に、当該出力信号によって示される放射線量が上記第２閾値未満となったものが存在する場合に上記第２判定結果情報として放射線の照射が終了されたことを示す情報を出力するように制御する。
【０１７９】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ４０には、放射線照射検出部５５に駆動用の電力を供給する放射線照射検出部電源５５Ａが備えられている。本実施の形態に係る放射線照射検出部電源５５Ａは、電力入力端が電源部７０に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータによって構成されており、当該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端は、放射線照射検出部５５の可変ゲインプリアンプ９２および照射判定回路９４に接続されている。
【０１８０】
ここで、本実施の形態に係る放射線照射検出部電源５５Ａの制御入力端にはカセッテ制御部５８が接続されており、放射線照射検出部電源５５Ａからの電力供給開始および電力供給停止はカセッテ制御部５８によって制御される。
【０１８１】
一方、図９に示すように、コンソール１１０は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ１１１と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル１１２と、を備えている。
【０１８２】
また、本実施の形態に係るコンソール１１０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ１１３と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１１４と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１１５と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）１１６と、ディスプレイ１１１への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１７と、操作パネル１１２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１８と、を備えている。また、コンソール１１０は、無線通信により、放射線発生装置１２０との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ４０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部１１９と、保持部１６２に設けられたモータ１６２Ａおよび保持部１６６に設けられたモータ１６６Ａに接続され、これらのモータの回転駆動を行うインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１０８と、を備えている。
【０１８３】
ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６、ディスプレイドライバ１１７、操作入力検出部１１８、無線通信部１１９、およびインタフェース部１０８は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１１３は、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ１１７を介したディスプレイ１１１への各種情報の表示の制御、無線通信部１１９を介した放射線発生装置１２０および電子カセッテ４０との各種情報の送受信の制御、およびインタフェース部１０８を介したモータ１６２Ａおよびモータ１６６Ａの回転駆動の制御を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１１３は、操作入力検出部１１８を介して操作パネル１１２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【０１８４】
一方、放射線発生装置１２０は、放射線源１２１と、コンソール１１０との間で曝射条件等の各種情報を送受信する無線通信部１２３と、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１を制御する線源制御部１２２と、を備えている。
【０１８５】
線源制御部１２２もマイクロコンピュータを含んで構成されており、受信した曝射条件等を記憶する。このコンソール１１０から受信する曝射条件には管電圧、管電流等の情報が含まれている。線源制御部１２２は、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１から放射線Ｘを照射させる。
【０１８６】
ところで、本実施の形態に係る撮影システム１０４には、グリッド４６に起因して電子カセッテ４０による撮影によって得られた放射線画像に生じるモアレ縞の発生を防止するために、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度を調整する角度調整機能が設けられている。本実施の形態に係る角度調整機能では、使用する電子カセッテ４０の種類とグリッド４６の種類との組み合わせに応じて上記相対角度の範囲が予め決定されている。
【０１８７】
このため、本実施の形態に係るコンソール１１０のＨＤＤ１１６には、一例として図１２に模式的に示される回転角度情報が予め記憶されている。
【０１８８】
同図に示すように、本実施の形態に係る回転角度情報は、電子カセッテの種類とグリッドの種類との組み合わせ毎に上記相対角度の範囲を示す角度範囲が予め記憶されている。なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、対応対象とする電子カセッテの種類とグリッドの種類の組み合わせ毎の上記角度範囲として、前述した（７）式および（８）式に基づいて算出される空間周波数ｆＧ’を用いてｆＧ’＞μｆＮを満足する角度θの範囲を導出し、回転角度情報の対応する記憶領域に予め記憶しておく。ここで、μは、実際の放射線画像により得られた人体信号を用いた画質評価等によって予め定められた値を用いる。
【０１８９】
次に、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。
【０１９０】
まず、図１３を参照して、放射線画像の撮影を行う際のコンソール１１０の作用を説明する。なお、図１３は、操作パネル１１２を介して実行する旨の指示入力が行われた際にコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって実行される放射線画像撮影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り、当該プログラムはＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。
【０１９１】
同図のステップ３００では、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ１１１により表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御し、次のステップ３０２にて所定情報の入力待ちを行う。
【０１９２】
図１４には、上記ステップ３００の処理によってディスプレイ１１１により表示される初期情報入力画面の一例が示されている。同図に示すように、本実施の形態に係る初期情報入力画面では、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、撮影時の放射線Ｘの曝射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを曝射する際の管電圧、管電流、および曝射期間）、および使用する電子カセッテとグリッドの種類の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
【０１９３】
同図に示す初期情報入力画面がディスプレイ１１１に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、曝射条件、電子カセッテの種類、およびグリッドの種類を、各々対応する入力領域に操作パネル１１２を介して入力する。
【０１９４】
そして、撮影者は、撮影時の姿勢に対応する立位台１６０の保持部１６２または臥位台１６４の保持部１６６に、使用する電子カセッテ４０およびグリッド４６を保持させると共に放射線源１２１を対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置させる。その後、撮影者は、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル１１２を介して指定する。撮影者によって終了ボタンが指定されると、上記ステップ３０２が肯定判定となってステップ３０４に移行する。
【０１９５】
ステップ３０４では、上記初期情報入力画面において入力された情報（以下、「初期情報」という。）における電子カセッテの種類およびグリッドの種類に対応する角度範囲を回転角度情報（図１２参照。）から読み出すことにより取得し、次のステップ３０６にて、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度が取得した角度範囲内の角度となるように、立位での撮影の場合はモータ１６２Ａを制御する一方、臥位での撮影の場合はモータ１６６Ａを制御する。なお、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、本ステップ３０６の処理によって設定する相対角度として、上記角度範囲における中心角度を適用しているが、これに限らず、上記角度範囲内の角度であれば何れの角度としてもよい。
【０１９６】
次のステップ３０８では、上記初期情報を電子カセッテ４０に無線通信部１１９を介して送信した後、次のステップ３１０にて、上記初期情報に含まれる曝射条件を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置１２０の線源制御部１２２は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
【０１９７】
次のステップ３１２では、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信する。
【０１９８】
これに応じて、放射線源１２１は、放射線発生装置１２０がコンソール１１０から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、および曝射期間での放射線Ｘの射出を開始する。放射線源１２１から射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後にグリッド４６を介して電子カセッテ４０に到達する。
【０１９９】
一方、電子カセッテ４０のカセッテ制御部５８は、上記初期情報を受信すると、照射判定回路９４から出力されている第１判定結果情報が放射線の照射が開始されたことを示す情報となるまで待機した後に放射線画像の撮影動作を開始する。次いで、電子カセッテ４０は、照射判定回路９４から出力されている第２判定結果情報が放射線の照射が終了されたことを示す情報となるまで待機した後に撮影動作を終了する。
【０２００】
そして、電子カセッテ４０は、放射線画像の撮影動作を終了すると、当該撮影によって得られた画像データをコンソール１１０に送信する。
【０２０１】
そこで、次のステップ３１４では、上記画像データが電子カセッテ４０から受信されるまで待機し、次のステップ３１６にて、受信した画像データに対し、前述した欠陥画素補正処理を施した後、モアレ縞除去処理を施し、その後にシェーディング補正等の各種の補正を行う画像処理を実行する。
【０２０２】
本実施の形態に係る撮影システム１０４では、上記モアレ縞除去処理として、まず、上記画像データをフーリエ変換し、これによって得られる２次元周波数空間における空間周波数のピーク値（極大値）を検出する。そして、検出したピーク値を含む予め定められた周波数範囲の通過を阻止する２次元バンド・ストップ・フィルタを構成し、当該フィルタを用いて上記画像データに対してフィルタリング処理を施す。
【０２０３】
なお、ここで、上記２次元バンド・ストップ・フィルタに代えて、２次元ハイ・パス・フィルタを適用することもできるが、放射線画像に対するフィルタリング処理による副作用を極力回避するため、２次元バンド・ストップ・フィルタの方が、より好ましい。また、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、上記予め定められた周波数範囲として、検出したピーク値の空間周波数を中心として、２次元周波数空間における人体信号の空間周波数を含まない範囲を適用している。
【０２０４】
次のステップ３１８では、上記画像処理が行われた画像データ（以下、「補正画像データ」という。）をＨＤＤ１１６に記憶し、次のステップ３２０にて、補正画像データにより示される放射線画像を、確認等を行うためにディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御する。
【０２０５】
次のステップ３２２では、補正画像データをＲＩＳサーバ１５０へ病院内ネットワーク１０２を介して送信し、その後に本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、ＲＩＳサーバ１５０へ送信された補正画像データはデータベース１５０Ａに格納され、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【０２０６】
次に、図１５を参照して、コンソール１１０から上記初期情報を受信した際の電子カセッテ４０の作用を説明する。なお、図１５は、この際に電子カセッテ４０のカセッテ制御部５８におけるＣＰＵ５８Ａにより実行されるカセッテ撮影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り、当該プログラムはメモリ５８Ｂの所定領域に予め記憶されている。
【０２０７】
同図のステップ４００では、画像生成部電源５４Ａから画像生成部５４への電力供給を開始するように画像生成部電源５４Ａを制御した後、次のステップ４０２にて、放射線照射検出部電源５５Ａから放射線照射検出部５５への電力供給を開始するように放射線照射検出部電源５５Ａを制御し、次のステップ４０３にて、ゲート線ドライバ５２を制御してゲート線ドライバ５２から各ゲート配線３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，・・・に１ラインずつ順にオン信号を出力させ、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９に蓄積された電荷を放電させることにより、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂの各画素３２をリセットする。なお、本ステップ４０３の処理によって行われる各画素３２のリセット動作は１回のみでもよく、複数回繰り返してもよい。
【０２０８】
次のステップ４０４では、照射判定回路９４から前述した第１判定結果情報を取得し、次のステップ４０６にて、取得した第１判定結果情報が、放射線の照射が開始されたことを示すものであるか否かを判定して、否定判定となった場合は上記ステップ４０４に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ４０８に移行する。
【０２０９】
ステップ４０８では、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９への電荷の蓄積を開始することにより、放射線画像の撮影動作を開始する。
【０２１０】
次のステップ４１０では、照射判定回路９４から前述した第２判定結果情報を取得し、次のステップ４１２にて、取得した第２判定結果情報が、放射線の照射が終了されたことを示すものであるか否かを判定して、否定判定となった場合は上記ステップ４１０に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ４１４に移行する。
【０２１１】
ステップ４１４では、上記ステップ４０２の処理によって開始した放射線照射検出部電源５５Ａから放射線照射検出部５５への電力供給を停止するように放射線照射検出部電源５５Ａを制御し、次のステップ４１６にて、上記ステップ４０８の処理によって開始した撮影動作を終了する。
【０２１２】
次のステップ４１８では、ゲート線ドライバ５２を制御してゲート線ドライバ５２から各ゲート配線３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，・・・に１ラインずつ順にオン信号を出力させ、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンさせる。
【０２１３】
放射線検出器２０は、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各コンデンサ９に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。各データ配線３６に流れ出した電気信号は画像生成部５４でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６に記憶される。
【０２１４】
そこで、本ステップ４１８では、画像メモリ５６に記憶された画像データを読み出し、次のステップ４２０にて、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９の上記ステップ４１８の処理による電荷の読み出しが終了した後の残留電荷や暗電流が蓄積された電荷を放電させることにより、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂの各画素３２をリセットした後、上記ステップ４００の処理によって開始した画像生成部電源５４Ａから画像生成部５４への電力供給を停止するように画像生成部電源５４Ａを制御し、次のステップ４２２にて、読み出した画像データをコンソール１１０に無線通信部６０を介して送信した後に本カセッテ撮影処理プログラムを終了する。
【０２１５】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、図８に示すように、放射線検出器２０がＴＦＴ基板３０側から放射線Ｘが照射されるように内蔵されている。
【０２１６】
ここで、放射線検出器２０は、図１６に示すように、シンチレータ８が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板３０により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式とされた場合、シンチレータ８の同図上面側（ＴＦＴ基板３０の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴ基板３０側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板３０により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式とされた場合、ＴＦＴ基板３０を透過した放射線がシンチレータ８に入射してシンチレータ８のＴＦＴ基板３０側がより強く発光する。ＴＦＴ基板３０に設けられた各センサ部１３には、シンチレータ８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、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板３０に対するシンチレータ８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。
【０２１７】
また、放射線検出器２０は、光電変換膜４を有機光電変換材料により構成しており、光電変換膜４で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも光電変換膜４による放射線の吸収量が少ないため、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がＴＦＴ基板３０を透過してシンチレータ８に到達するが、このように、ＴＦＴ基板３０の光電変換膜４を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換膜４での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
【０２１８】
また、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物や光電変換膜４を構成する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。このため、基板１を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板１は放射線の吸収量が少ないため、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。
【０２１９】
また、本実施の形態によれば、図８に示すように、放射線検出器２０をＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように筐体４１内の天板４１Ｂに貼り付けているが、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体の剛性が高いため、筐体４１の天板４１Ｂを薄く形成することができる。また、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体が可撓性を有するため、撮影領域４１Ａに衝撃が加わった場合でも放射線検出器２０が破損しづらい。
【０２２０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、放射線検出器（本実施の形態では、放射線検出器２０）により撮影される放射線画像にグリッド（本実施の形態では、グリッド４６）の吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、放射線検出器の画素の配列方向に対するグリッドの傾斜角度を取得し、グリッドと放射線検出器との間の相対角度を取得した傾斜角度とするための予め定められた処理を実行しているので、グリッドや放射線検出器に構成上の制約を設けることなく、容易にモアレ縞の発生を防止することができる。
【０２２１】
また、本実施の形態では、前記予め定められた空間周波数として人体信号の空間周波数を適用しているので、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【０２２２】
また、本実施の形態では、前記放射線画像撮影装置と前記グリッドとの間の相対角度を変更する変更手段（本実施の形態では、保持部１６２および保持部１６６）を有し、前記予め定められた処理として、前記相対角度が取得された傾斜角度となるように前記変更手段を制御する処理を実行しているので、人手によって放射線画像撮影装置とグリッドとの間の相対角度を設定する場合に比較して、より利便性を向上させることができる。
【０２２３】
さらに、本実施の形態では、前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像に前記吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を特定し、特定した空間周波数の成分を前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像から除去する画像処理を行っているので、より確実にモアレ縞の発生を防止することができる。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
例えば、上記実施の形態では、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度を変更するための手段としてターンテーブル方式を採用した保持部１６２および保持部１６６を適用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、例えば、一例として図１７に示すように、保持部１６２および保持部１６６として、電子カセッテ４０の周囲を所定間隔で保持すると共に、各々同図矢印Ｂ方向に突出／引込可能に構成された複数のピンを有するものを適用する形態としてもよい。この場合、各ピンの突出／引込動作をコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって制御可能に構成すると共に、回転角度情報から取得された角度範囲内の角度でグリッド４６が電子カセッテ４０の天板４１Ｂ側に載置されるように各ピンの突出／引込状態を制御する。
【０２２７】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０に対してグリッド４６を傾ける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、例えば、一例として図１８（Ａ）に示すように、グリッドとして放射線吸収物質の配列方向を斜め方向に傾けたものを用いる形態としてもよく、一例として図１８（Ｂ）に示すように、グリッドを傾けずに、斜め方向に画素が配列された放射線検出器を用いる形態としてもよい。後者の場合、被検者の体軸とグリッドの方向を揃え易くなるため、被検者の身長に応じてグリッド縞方向に放射線源の位置を微調整し易くなる。
【０２２８】
この場合、ユーザに余計な手間をかけさせずに済むという効果が得られると共に、斜め方向の画像を縦横方向の画像に変換する処理は必要となるが、画像の縦横方向に高分解能を持たせることができる。ＴＦＴを４５度傾斜させて放射線検出器を作製する技術は従来既知であり、当該技術とグリッドとの組み合わせにより、この効果を奏することができる。例えば、マンモグラフィの場合で、かつ放射線検出器の画素間隔が１２５［μｍ］の場合、この傾斜によって８０［μｍ］相当の画像とすることができる。
【０２２９】
また、上記実施の形態では、本発明の予め定められた処理として、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度が取得された傾斜角度となるように保持部１６２および保持部１６６を制御する処理を実行する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、例えば、当該傾斜角度を報知する処理を実行する形態としてもよい。
【０２３０】
図１９には、この形態におけるコンソール１１０のディスプレイ１１１によって上記傾斜角度を報知する場合の報知画面の一例が示されている。この場合、放射線画像撮影処理プログラム（図１３も参照。）のステップ３０６の処理に代えて、ステップ３０４の処理によって取得された角度範囲をディスプレイ１１１にて表示する処理を実行する。この場合、ユーザに対して、上記傾斜角度を容易に把握することができる。この場合、表示される角度範囲は比較的広いので、グリッドの設置角度にロバストネスがあり、当該角度に手置きすることも可能である。
【０２３１】
また、上記実施の形態によれば、使用する電子カセッテとグリッドが決まれば、角度範囲もまた決まるので、グリッドを設置する位置にマーカを付けておくことで手置きの場合の再現性を上げることができる。電子カセッテの場合、強化ジャケットとグリッドを組み合わせて用いることがあるが、強化ジャケットのグリッド部と電子カセッテが相対的に回転するレール部（ロック部を含む）を強化ジャケットに取り付ける、または最初から電子カセッテを斜めに取り付ける枠を強化ジャケットに設けてもよい。なお、比較的大きなサイズのグリッドの周辺部分が痛んできたときに、該当箇所を切断して小サイズのグリッドとして用いることがあるが、その際に、グリッドを斜めに切断し、電子カセッテや撮影台に設けて用いることもできる。
【０２３２】
位相イメージングでは、斜めにグリッドを設置する場合があるが、以上の方法を適用することで、高調波が画像に現れない本数のグリッドや、高調波を画像処理で除去することのできる本数のグリッドが選択可能となる。
【０２３３】
また、上記実施の形態では、電子カセッテの種類およびグリッドの種類の組み合わせ毎の角度範囲を回転角度情報（図１２参照。）として予め記憶しておき、対応する角度範囲を読み出すことにより角度θを取得する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、例えば、空間周波数ｆＧ’を算出するための演算式と、比μの値とを予め記憶しておき、これらを用いて演算することによって角度θを取得する形態としてもよい。
【０２３４】
また、上記実施の形態では、電子カセッテの種類およびグリッドの種類の組み合わせ毎の角度範囲を回転角度情報として予め記憶しておく一方、入力された電子カセッテの種類およびグリッドの種類に対応する角度範囲を読み出すことにより角度θを取得する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、人体信号を表す最適なμが撮影部位毎に異なることに鑑み、電子カセッテの種類、グリッドの種類、および撮影部位の種類の組み合わせ毎の角度範囲を回転角度情報として予め記憶しておく一方、電子カセッテの種類、グリッドの種類、および撮影部位の種類を入力するものとして、入力されたこれらの種類に対応する角度範囲を読み出すことにより角度θを取得する形態等としてもよい。
【０２３５】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０とグリッド４６との相対角度が取得された傾斜角度となるように保持部１６２および保持部１６６を制御する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、放射線画像にグリッド４６の吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできるグリッドの種類、および当該グリッドの傾斜角度を取得し、取得したグリッドの種類および傾斜角度を報知する形態としてもよい。
【０２３６】
さらに、この形態において、撮影部位毎にグリッドの種類および傾斜角度を取得して報知する形態としてもよい。なお、この形態におけるグリッドの種類および傾斜角度は、対応対象とする電子カセッテの種類および撮影部位の組み合わせ毎のグリッドの種類と傾斜角度との組み合わせとして、前述した（７）式および（８）式に基づいて算出される空間周波数ｆＧ’を用いてｆＧ’＞μｆＮを満足するものを導出することにより得ることができる。なお、この形態における報知には、ディスプレイ装置等の表示手段による報知の他、スピーカ等の音声生成手段による報知や、プリンタ等の画像形成手段による報知が含まれる。
【０２３７】
この形態により、胸部専用の撮影室と整形専用の撮影室等で、それぞれ専用のグリッドを用いたり、同一のグリッドを融通し合ったりすることが容易となる結果、少ないグリッドでも有効に運用することができる。
【０２３８】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０に設けられた画素３２の一部を放射線検出用画素３２Ａとして用いているため、隣接する放射線検出用画素３２Ａが欠陥画素補正を実施可能な程度に離間していることが好ましいことは言うまでもない。
【０２３９】
また、上記実施の形態では、放射線検出用画素３２Ａを、放射線の照射開始および放射線の照射終了を検出するために用いる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、可変ゲインプリアンプ９２の出力を積分、若しくは累積加算することにより放射線の照射量を求めて適正な照射量のタイミングを検出することや、可変ゲインプリアンプ９２の出力の最大値を求めることにより透視撮影等における被曝管理のための放射線源の管電圧や管電流に依存する放射線の単位時間当たりの照射線量率を検出するために放射線検出用画素３２Ａを用いる形態としてもよい。
【０２４０】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０において行方向に並んだ放射線検出用画素３２Ａを共通の直接読出配線３８に接続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、全ての放射線検出用画素３２Ａについて異なる直接読出配線３８に個別に接続する形態としてもよい。
【０２４１】
また、上記実施の形態では、初期情報の入力が終了したタイミングで放射線照射検出部５５への電力供給を開始する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、例えば、放射線を曝射させる際に撮影者等によって押圧操作されるスイッチを設け、当該スイッチが押圧操作されたタイミングで放射線照射検出部５５への電力供給を開始する形態としてもよい。
【０２４２】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置１２０により、コンソール１１０から曝射条件が設定され、曝射開始が指示された際に放射線源１２１による放射線の曝射を行う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、例えば、放射線発生装置１２０に対し、放射線の曝射を開始させる際と当該曝射を終了させる際に撮影者等によって操作されるスイッチを設けておき、当該スイッチに対する操作に応じて放射線の曝射の開始および終了を行うように、放射線発生装置１２０の線源制御部１２２により制御する形態としてもよい。
【０２４３】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０に設けられた画素３２の一部を放射線検出用画素３２Ａとして用いる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、例えば、一例として特許第４２１７４４３号公報に開示されているように、放射線検出用画素３２Ａを、画素３２とは別層として放射線検出器２０に積層する形態としてもよく、一例として特許第４２１７５０６号公報に開示されているように、画素３２とは別に放射線検出用画素３２Ａと同様に作用する放射線検出素子を設ける形態としてもよい。この場合、欠陥画素が生じることがないため、上記実施の形態に比較して、放射線画像の品質を向上させることができる。
【０２４４】
また、上記実施の形態では、放射線検出用画素３２Ａを、放射線を検出する専用の画素と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、放射線検出用画素３２Ａを放射線画像取得用画素３２Ｂと兼用する形態としてもよい。この場合の形態例としては、一例として特開２００９−２１９５３８号公報に開示されているように、各画素に流れるバイアス電流の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する形態が例示される。
【０２４５】
また、上記実施の形態では、センサ部１３が、シンチレータ８で発生した光を受光することにより電荷が発生する有機光電変換材料を含んで構成されている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、センサ部１３として有機光電変換材料を含まずに構成されたものを適用する形態としてもよい。
【０２４６】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０の筐体４１の内部にカセッテ制御部５８や電源部７０を収容するケース４２と放射線検出器２０とを重ならないように配置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２０とカセッテ制御部５８や電源部７０を重なるように配置してもよい。
【０２４７】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０とコンソール１１０との間、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間で、無線にて通信を行う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、例えば、これらの少なくとも一方を有線にて通信を行う形態としてもよい。
【０２４８】
また、上記実施の形態では、放射線としてＸ線を適用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、γ線等の他の放射線を適用する形態としてもよい。
【０２４９】
その他、上記実施の形態で説明したＲＩＳ１００の構成（図１参照。）、放射線撮影室の構成（図２参照。）、電子カセッテ４０の構成（図３〜図５，図７，図８参照。）、撮影システム１０４の構成（図９参照。）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、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【０２５０】
また、上記実施の形態で説明した回転角度情報（図１２）の構成も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。
【０２５１】
また、上記実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ（図１３，図１５参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【０２５２】
また、上記実施の形態で説明した初期情報入力画面の構成（図１４参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２５３】
２０ 放射線検出器
４０ 電子カセッテ（放射線画像撮影装置）
４６ グリッド
１１０ コンソール
１１３ ＣＰＵ（取得手段，実行手段，特定手段，画像処理手段）
１２０ 放射線発生装置
１６２ 保持部（変更手段）
１６２Ａ モータ
１６５Ａ 第１保持部
１６５Ｂ 第２保持部
１６６ 保持部（変更手段）
１６６Ａ モータ
Ｘ 放射線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、
放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、
前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、
前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、
を有する放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記予め定められた空間周波数は、人体を表す放射線画像をフーリエ変換して周波数空間にマッピングすることにより得られる人体信号の空間周波数である
請求項１記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記人体信号の空間周波数は、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に予め定められている
請求項２記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記取得手段は、ｆＧを前記グリッドに設けられた前記吸収部材の配列方向に対する１ｃｍ当たりの本数とし、ｆＮを前記放射線検出器の前記画素間隔によって規定されるナイキスト周波数［本／ｃｍ］とし、θを前記グリッドと前記放射線検出器との相対角度［度］として、次の演算式により得られる空間周波数ｆＧ’と、前記人体信号の空間周波数の上限値ｆμのナイキスト周波数ｆＮに対する比μと、を用いて、ｆＧ’＞μｆＮを満足する角度θを演算することにより、前記傾斜角度を取得する
【数１】
請求項２または請求項３記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記放射線画像撮影装置と前記グリッドとの間の相対角度を変更する変更手段をさらに有し、
前記実行手段は、前記予め定められた処理として、前記相対角度が前記取得手段によって取得された傾斜角度となるように前記変更手段を制御する処理を実行する
請求項１から請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記実行手段は、前記予め定められた処理として、前記取得手段によって取得された傾斜角度を報知する処理を実行する
請求項１から請求項５の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像に前記吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された空間周波数の成分を前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像から除去する画像処理を行う画像処理手段と、
をさらに有する請求項１から請求項６の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、
前記放射線検出器により撮影される放射線画像に、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知する報知手段と、
を有する放射線画像撮影システム。
【請求項９】
前記取得手段は、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に前記グリッドの種類および前記傾斜角度を取得する
請求項８記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、を有する放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムであって、
コンピュータを、
前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、
前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、
放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、
前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、
前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、
を有する放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記予め定められた空間周波数は、人体を表す放射線画像をフーリエ変換して周波数空間にマッピングすることにより得られる人体信号の空間周波数である
請求項１記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記人体信号の空間周波数は、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に予め定められている
請求項２記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記取得手段は、ｆＧを前記グリッドに設けられた前記吸収部材の配列方向に対する１ｃｍ当たりの本数とし、ｆＮを前記放射線検出器の前記画素間隔によって規定されるナイキスト周波数［本／ｃｍ］とし、θを前記グリッドと前記放射線検出器との相対角度［度］として、次の演算式により得られる空間周波数ｆＧ’と、前記人体信号の空間周波数の上限値ｆμのナイキスト周波数ｆＮに対する比μと、を用いて、ｆＧ’＞μｆＮを満足する角度θを演算することにより、前記傾斜角度を取得する
【数１】
請求項２または請求項３記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記放射線画像撮影装置と前記グリッドとの間の相対角度を変更する変更手段をさらに有し、
前記実行手段は、前記予め定められた処理として、前記相対角度が前記取得手段によって取得された傾斜角度となるように前記変更手段を制御する処理を実行する
請求項１から請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記実行手段は、前記予め定められた処理として、前記取得手段によって取得された傾斜角度を報知する処理を実行する
請求項１から請求項５の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像に前記吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された空間周波数の成分を前記放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像から除去する画像処理を行う画像処理手段と、
をさらに有する請求項１から請求項６の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、
前記放射線検出器により撮影される放射線画像に、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数を予め定められた空間周波数以上とすることのできる前記グリッドの種類、および前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記グリッドの種類および前記傾斜角度を報知する報知手段と、
を有する放射線画像撮影システム。
【請求項９】
前記取得手段は、前記放射線画像撮影装置により撮影対象とされている部位毎に前記グリッドの種類および前記傾斜角度を取得する
請求項８記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
放射線または放射線が変換された光に対して感度を有する画素が予め定められた画素間隔で２次元状に設けられた放射線検出器が設けられ、撮影面に照射された放射線により示される画像を撮影する放射線画像撮影装置と、放射線を吸収する吸収部材が予め定められた間隔で設けられ、前記放射線検出器より放射線源側に配置されたグリッドと、を有する放射線画像撮影システムにおいて実行されるプログラムであって、
コンピュータを、
前記放射線検出器により撮影される放射線画像に前記グリッドの吸収部材によって発生するモアレ縞の空間周波数が予め定められた空間周波数以上となる、前記放射線検出器の画素の配列方向に対する前記グリッドの傾斜角度を取得する取得手段と、
前記グリッドと前記放射線検出器との間の相対角度を前記取得手段によって取得された傾斜角度とするための予め定められた処理を実行する実行手段と、
として機能させるためのプログラム。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２００４５５（Ｐ２０１２−２００４５５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８６５９（Ｐ２０１１−６８６５９）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【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２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【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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