放射線画像撮影装置
【課題】センサー基板周りで静電気が発生することを防止し、或いは静電気が発生してもそれを効果的に除去することにより、衝撃や振動が加わっても読み出される画像データ等にノイズが重畳されることを的確に防止することが可能な放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像撮影装置１は、複数の光電変換素子７が二次元状に配列されたセンサー基板４と、入射した放射線を光に変換して光電変換素子７に照射するシンチレーター３とを備え、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４が設けられており、センサー基板４の、シンチレーター３に対向する側とは反対側の面４ｂに、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６が設けられている。
【解決手段】放射線画像撮影装置１は、複数の光電変換素子７が二次元状に配列されたセンサー基板４と、入射した放射線を光に変換して光電変換素子７に照射するシンチレーター３とを備え、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４が設けられており、センサー基板４の、シンチレーター３に対向する側とは反対側の面４ｂに、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、照射された放射線を画像データに変換して読み出す放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照射されたＸ線等の放射線をシンチレーターで可視光等の他の波長の光に変換した後、変換され照射された光のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号（すなわち画像データ）に変換する放射線画像撮影装置が種々開発されている。
【０００３】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型（固定型等ともいう。）として構成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、光電変換素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００４】
このような放射線画像撮影装置では、通常、センサー基板上に複数の光電変換素子が二次元状（マトリクス状）に配列され、各光電変換素子にそれぞれ薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）等で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。スイッチ手段は、それぞれ走査線に接続されており、走査線からオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、光電変換素子内に電荷を蓄積させる。また、走査線からオン電圧が印加されると光電変換素子内に蓄積された電荷を信号線に放出させる。
【０００５】
そして、通常、放射線画像撮影は、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被験者の身体等の所定の撮影部位（すなわち胸部正面や腰椎側面等）を介した状態で放射線が照射されて行われる。放射線の照射の間、光電変換素子のスイッチ手段はオフ状態とされ、照射された放射線がシンチレーターで光に変換され、変換された光が光電変換素子に照射され、この光の照射（すなわち放射線の照射）により光電変換素子内で発生した電荷が光電変換素子内に蓄積される。
【０００６】
そして、放射線の照射終了後に、走査線からスイッチ手段にオン電圧が印加されると、光電変換素子内に蓄積された電荷が信号線に順次放出され、信号線に接続されている読み出し回路で電荷が画像データＤに変換されてそれぞれ読み出される。通常、このようにして画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
【０００７】
ところで、このような画像データＤの読み出し処理等の際に、放射線画像撮影装置に外部から衝撃や振動が加わると、各光電変換素子から読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまい、画像品質が劣化する場合があることが分かっている。そして、このようなノイズが発生する原因は必ずしも明確に判明している訳ではないが、各光電変換素子が形成されているセンサー基板周りで発生する静電気に起因すると考えられている。
【０００８】
そこで、このような現象が発生することを防止するために、例えば特許文献４では、センサー基板とシンチレーターとの間に帯電防止層を設けることが提案されている。これは、センサー基板やシンチレーター基板等の比較的大きな面積を有するもの同士を貼り合わせたり剥離したりする場合に生じる静電気のために光電変換素子が破壊される等して、いわゆる画像欠陥が生じることを防止するための措置であるが、このように帯電防止層を設けた場合、少なくとも帯電防止層を設けない場合に比べて静電気の発生を抑制することが可能となり、画像欠陥の発生をより少なくすることが可能となる。
【０００９】
そのため、このような技術を用いれば、センサー基板周りに静電気が発生している状態で放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わると、読み出される画像データＤにノイズが重畳されるという上記の現象の発生を防止することにも役立つと考えられる。
【００１０】
また、例えば特許文献５では、センサー基板の、シンチレーターに対向する側とは反対側の面側に、放射線遮蔽シート、断熱シート、導電性のシールド部材、および電気処理部がこの順番に配置されている構成が示されている。これは、センサー基板側や電気処理部側で発生する電気ノイズをシールド部材で遮蔽して、電気ノイズをシールド部材で受けてシールドフィンガーを介して筐体に逃がす等して、一方側で発生したノイズが他方側に伝達されることを防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−０５８１２４号公報
【特許文献３】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献４】特開２０１０−１９６２０号公報
【特許文献５】特開２０１１−５８９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、本発明者らの研究によれば、例えば上記の特許文献４に記載されているようにセンサー基板とシンチレーターとの間に帯電防止層を設けるだけでは、少なくとも放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることにより画像データＤにノイズが重畳されるという上記の現象の発生を防止することが十分でない場合があることが分かってきた。
【００１３】
また、上記の特許文献５に記載されているように構成しても、静電気が発生することを必ずしも十分に防止できず、少なくとも放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることにより画像データＤにノイズが重畳される点については、その発生を必ずしも確実に防止することができない場合があることも分かってきた。
【００１４】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、センサー基板周りで静電気が発生することを防止し、或いは静電気が発生してもそれを効果的に除去することにより、衝撃や振動が加わっても読み出される画像データ等にノイズが重畳されることを的確に防止することが可能な放射線画像撮影装置を提供することをも目的とする。
【００１５】
また、放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置側からの信号によらず、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成する場合にも、放射線の照射開始の検出処理の際に、センサー基板周りで静電気が発生すると、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わった場合に、放射線の照射開始を誤検出する場合があることが分かってきた。
【００１６】
そこで、本発明は、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることによる放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能な放射線画像撮影装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の問題を解決するために、１に記載の放射線画像撮影装置は、
１）互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の光電変換素子とが設けられたセンサー基板と、
入射した放射線を光に変換して前記光電変換素子に照射するシンチレーターと、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オフ電圧が印加されると前記光電変換素子内に電荷を蓄積させ、オン電圧が印加されると前記光電変換素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記光電変換素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記センサー基板と前記シンチレーターとの間に、帯電防止機能を有する保護層が設けられており、
前記センサー基板の、前記シンチレーターに対向する側とは反対側の面に、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
２）２に記載の発明は、１に記載の放射線画像撮影装置において、前記帯電防止層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
３）３に記載の発明は、１または２に記載の放射線画像撮影装置において、前記帯電防止層は、その表面抵抗値が１０−２〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする。
【００２０】
４）４に記載の発明は、１から３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記保護層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００２１】
５）５に記載の発明は、１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記保護層は、その表面抵抗値が１０４〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする。
【００２２】
６）６に記載の発明は、１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記保護層が、複数層の重ね合わせからなることを特徴とする。
【００２３】
７）７に記載の発明は、６に記載の放射線画像撮影装置において、前記複数層の保護層のうち少なくとも一層が、ポリイミド樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００２４】
８）８に記載の発明は、１から７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記光電変換素子からリークした電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする。
【００２５】
９）９に記載の発明は、１から７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記制御手段は、放射線画像撮影前に、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、センサー基板とシンチレーターとの間に帯電防止機能を有する保護層を設け、さらに、センサー基板の、シンチレーターに対向する側とは反対側の面に導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層を設けたことにより、センサー基板周りで静電気が発生することを的確に防止し、また、仮に静電気が発生してもそれを効果的に除去することが可能となる。
【００２７】
そのため、各光電変換素子からの画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置に外部から衝撃や振動が加わっても、各光電変換素子から読み出される電荷に静電気が混入することを的確に防止することが可能となり、読み出される画像データＤ等に、衝撃や振動に起因するノイズが重畳されることを的確に防止することが可能となる。
【００２８】
また、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出するように構成する場合には、放射線の照射開始を検出するために読み出されるデータ（すなわち後述するリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ）に、静電気に起因するノイズが重畳されることが防止される．そのため、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わっても、放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】放射線画像撮影装置のコネクターにケーブルのコネクターを接続した状態を表す斜視図である。
【図４】放射線画像撮影装置のセンサー基板の構成を示す平面図である。
【図５】図４のセンサー基板上の小領域に形成された光電変換素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。
【図６】フレキシブル回路基板やＰＣＢ基板等が取り付けられたセンサー基板を説明する側面図である。
【図７】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図８】検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図９】各光電変換素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１０】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置のセンサーパネル部分の拡大断面図である。
【図１２】図１１のセンサーパネルにおける１つの光電変換素子部分をさらに拡大した断面図である。
【図１３】ＴＦＴを介して各光電変換素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図１４】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１５】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各光電変換素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１６】読み出されるリークデータの時間的推移の例を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３１】
なお、以下では、放射線画像撮影装置が、光電変換素子等が筐体内に収納された可搬型の放射線画像撮影装置である場合について説明するが、本発明は、支持台と一体的に形成された専用機型（固定型）の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【００３２】
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の概略的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体２内にシンチレーター３やセンサー基板４等で構成されるセンサーパネルＳＰが収納されている。
【００３３】
本実施形態では、筐体２のうち、放射線入射面Ｒを有する中空の角筒状の筐体本体部２Ａは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、筐体本体部２Ａの両側の開口部を蓋部材２Ｂ、２Ｃで閉塞することで筐体２が形成されている。また、筐体２の一方側の蓋部材２Ｂには、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクター３９、バッテリー状態や放射線画像撮影装置１の稼働状態等を表示するＬＥＤ等で構成されたインジケーター４０等が配置されている。
【００３４】
本実施形態では、コネクター３９は、例えば図３に示すように、ケーブルＣａの先端に設けられたコネクターＣが接続されることにより、例えば外部装置との間でケーブルＣａを介して信号等を送受信したり画像データＤ等を送信したりする際の有線方式の通信手段として機能するようになっている。
【００３５】
また、図示を省略するが、例えば筐体２の反対側の蓋部材２Ｃ等に、アンテナ装置４１（後述する図７参照）が例えば蓋部材２Ｃに埋め込む等して設けられており、本実施形態では、このアンテナ装置４１が、放射線画像撮影装置１と外部装置との間で信号等の無線方式で送受信する場合の通信手段として機能するようになっている。
【００３６】
図２に示すように、筐体２の内部には、センサー基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４等が取り付けられている。また、センサー基板４やシンチレーター３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのシンチレーター基板３４が配設されている。
【００３７】
なお、この部分の構成については、後で詳しく説明する。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３５が設けられている。
【００３８】
シンチレーター３は、センサー基板４の後述する検出部Ｐに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレーター３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした光に変換して出力するものが用いられる。
【００３９】
シンチレーター３は、シンチレーター基板３４に貼付される支持体（図示省略）上に蛍光体３ａ（後述する図１１等参照）の層を有するが、支持体と蛍光体層３ａの間に下引層（図示省略）を有する態様が好ましく、また、後述する図１１等に示すように、支持体上に反射層３ｂを設け、反射層３ｂ、下引層、および蛍光体層３ａの構成であってもよい。以下、各構成層および構成要素等について説明する。
【００４０】
蛍光体層３ａを形成する蛍光体材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、Ｘ線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体３ａを柱状結晶構造に形成でき、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層３ａの厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が好ましく用いられる。
【００４１】
但し、ＣｓＩのみでは発光効率が低いために、各種の賦活剤が添加されて用いられる。例えば、特公昭５４−３５０６０号公報の如く、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものが挙げられる。また、例えば特開２００１−５９８９９号公報に開示されているようなＣｓＩを蒸着で、タリウム（Ｔｌ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）などの賦活物質を含有するＣｓＩが好ましい。これらの中でもタリウム（Ｔｌ）、ユウロピウム（Ｅｕ）が好ましく、特にタリウム（Ｔｌ）が好ましい。
【００４２】
また、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含有する蛍光体層３ａは、特に１種類以上のタリウム化合物を含む添加剤とヨウ化セシウムとを原材料として形成することが好ましい。すなわち、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）は４００ｎｍから７５０ｎｍまでの広い発光波長をもつことから好ましい。
【００４３】
１種類以上のタリウム化合物を含有する添加剤のタリウム化合物としては、種々のタリウム化合物（＋Ｉと＋IIIの酸化数の化合物）を使用することができる。好ましいタリウム化合物は、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、またはフッ化タリウム（ＴｌＦ，ＴｌＦ３）等である。タリウム化合物の融点は、発光効率の面から、４００〜７００℃の範囲内にあることが好ましい。なお、ここでの融点とは、常圧下における融点である。
添加剤の化合物をＣｓＩに添加する方法としては、これら添加剤の化合物を蒸着装置内で、ＣｓＩと同時に気化させ基板上に堆積させる方法を用いることができる。この場合、ＣｓＩの柱状結晶成長を阻害しないように、賦活剤として用いる化合物はヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）などのヨウ化物が好ましい。
また、蒸着により基板上にＣｓＩを柱状構造に形成した後に、ナトリウム化合物、タリウム化合物、インジウム化合物などの賦活化合物と共に密閉空間に配置し、賦活化合物を昇華温度以上に加熱し、ＣｓＩの賦活を行う方法なども可能である。この場合、密閉空間に配置される基板上に形成されたＣｓＩは１００〜３５０℃の温度に加温しておくことが好ましく、賦活剤として用いる化合物は特に限定されないが、昇華温度が低いものが取扱上好ましい。特にユーロピウム化合物の昇華による賦活は、発光の残光時間短縮に効果がある。
【００４４】
本実施形態に係る蛍光体層３ａにおいて、当該添加剤の含有量は目的性能等に応じて、最適量にすることが望ましいが、ヨウ化セシウムの含有量に対して、０．００１モル％〜５０モル％、さらに０．１モル％〜１０．０モル％であることが、発光輝度、ヨウ化セシウムの性質・機能の保持の面から好ましい。
【００４５】
なお、蛍光体層３ａの厚さは、５０〜６００μｍであることが好ましく、支持体として樹脂フイルムを使用した場合は、断裁時の蛍光体のダメージの点から５０〜５００μｍであることが好ましい。また輝度と鮮鋭性の特性のバランスから医療用として１２０〜４００μｍであることがより好ましい。
シンチレーター３の断裁方法は一般的な裁断方法に従えばいかなる裁断方法を適用してもよいが、作業性・精度等の面から、打ち抜き機、レーザー断裁等を用いて裁断するのが好ましい。
【００４６】
また、後述する図１１等に示すように、支持体上には反射層３ｂを設けることが好ましい。反射層３ｂは、蛍光体３ａ（すなわちシンチレータ３）から発した光を反射して、光の取り出し効率を高めるためのものである。当該反射層３ｂは、Ａｌ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｒｈ，ＰｔおよびＡｕからなる元素群の中から選ばれるいずれかの元素を含む材料により形成されることが好ましい。特に、上記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ａｇ膜、Ａｌ膜などを用いることが好ましい。また、このような金属薄膜を２層以上形成するようにしても良い。なお、反射層の厚さは、０．００５〜０．３μｍ、より好ましくは０．０１〜０．２μｍであることが、発光光取り出し効率の観点から好ましい。また、反射層３ｂは、酸化チタン、硫酸バリウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムといった光散乱微粒子とアクリル系、シリコン系、エポキシ系、ポリビニルアセタール系、ポリエステル系、ポリウレタン系のバインダー樹脂を含む液体を塗布することにより形成しても良い。白色顔料とバインダー樹脂を含む塗料を塗布することにより形成しても良い。特にバインダー樹脂としては接着性の観点でポリエステル系、ポリウレタン系等の疎水性樹脂が好ましい。
【００４７】
本実施形態においては、支持体と蛍光体層３ａの間、または反射層３ｂと蛍光体層３ａの間に下引層（図示省略）を設けることが好ましい。当該下引層は、ＣＶＤ法（気相化学成長法）によりポリパラキシリレン膜を成膜する方法や高分子結合材（バインダー）による方法があるが、膜付の観点から高分子結合材（バインダー）による方法がより好ましい。この高分子結合材（バインダー）はガラス転位点が３０〜１００℃であることが蒸着結晶と基板との膜付の点で好ましく、具体的には、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられるが、特にポリエステル樹脂であることが好ましい。また下引層の厚さは、鮮鋭性、柱状結晶の乱れ発生防止性などの面から０．５〜４μｍが好ましい。
【００４８】
また、本実施形態に係る支持体（図示省略）としては、各種の材料を使用することができ、支持体としては、カーボン、アルミニウム、ガラスを主成分として含有する材料で構成される支持体あるいは、ポリイミド、セルロースアセテート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、トリアセテート、ポリカーボネートといった高分子樹脂で構成される支持体が挙げられる。
また、支持体として フレキシブルでかつ低熱膨張、高強度といった特性を有すバイオナノファイバーフィルムなども使用できる。 バイオナノファイバーは、軽い、鉄の５倍以上の強度、熱で膨張しにくい、混ぜる、塗る、フィルム状にするなど様々な使い方ができる素材であり。植物繊維が材料であるため燃やす事が出来るなど環境上のメリットがある。
さらに、支持体は着色されていてもよく、とくに、顔料が混入された樹脂フィルムであることが好ましい。特に、樹脂フィルムに酸化チタン、硫酸バリウムなどの光散乱微粒子を含有した樹脂フィルムからなる支持体は、反射層としても機能するためより好ましい。
【００４９】
一方、センサー基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図４に示すように、センサー基板４のシンチレーター３に対向する側の面４ａ（以下、表面４ａという。）上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。
【００５０】
センサー基板４の表面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、光電変換素子７がそれぞれ設けられている。このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状に配列された複数の光電変換素子７が設けられた小領域ｒの全体、すなわち図４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００５１】
本実施形態では、光電変換素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。各光電変換素子７は、図４の拡大図である図５に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
【００５２】
光電変換素子７は、放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレーター３で放射線から変換された可視光等の光が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。光電変換素子７は、このようにして、照射された放射線（本実施形態ではシンチレーター３で放射線から変換された光）を電荷に変換するようになっている。
【００５３】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して光電変換素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、光電変換素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、光電変換素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。
【００５４】
本実施形態では、図５に示すように、それぞれ列状に配置された複数の光電変換素子７に１本のバイアス線９が接続されており、図４に示すように、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、センサー基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に結束されている。
【００５５】
本実施形態では、図４に示すように、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれセンサー基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう。）１１に接続されている。
【００５６】
各入出力端子１１には、図６に示すように、後述する読み出しＩＣ１６や走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板（Chip On Film等ともいう。）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００５７】
そして、フレキシブル回路基板１２は、センサー基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰが形成されている。なお、このセンサー基板４の下部構造についても、後で詳しく説明する。また、図６では、電子部品３２等の図示が省略されている。
【００５８】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図８は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【００５９】
前述したように、センサー基板４の検出部Ｐの各光電変換素子７は、その第２電極７ｂにそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各光電変換素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。
【００６０】
また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各光電変換素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
【００６１】
図７や図８に示すように、本実施形態では、バイアス電源１４からは、光電変換素子７の第２電極７ｂにバイアス線９を介してバイアス電圧として光電変換素子７の第１電極７ａ側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
【００６２】
走査駆動手段１５は、配線１５ｄを介してゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバー１５ｂとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバー１５ｂは、複数の前述したゲートＩＣ１５ｃ（図６参照）が並設されて構成されている。
【００６３】
図７や図８に示すように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。読み出し回路１７は、増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図７や図８中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図８中では、アナログマルチプレクサー２１は省略されている。
【００６４】
本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサー１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続され、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。
【００６５】
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。
【００６６】
放射線画像撮影装置１で、各光電変換素子７内に残存する電荷を除去するための各光電変換素子７のリセット処理を行う際には、図９に示すように、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態（およびスイッチ１８ｅがオフ状態）とされた状態で、各ＴＦＴ８がオン状態とされる。
【００６７】
すると、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７から電荷が信号線６に放出され、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過して、オペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す。このようにして、各光電変換素子７のリセット処理が行われるようになっている。
【００６８】
一方、各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図１０に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態（およびスイッチ１８ｅがオン状態）とされた状態で、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５にオン電圧が印加され、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７から電荷が信号線６に放出されると、電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積される。
【００６９】
そして、増幅回路１８では、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっており、増幅回路１８により、各光電変換素子７から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【００７０】
増幅回路１８の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９は、各光電変換素子７から電荷が流出する前に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１（図１０参照）が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持し、上記のように各光電変換素子７から流出した電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積された後に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
【００７１】
相関二重サンプリング回路１９は、２回目のパルス信号Ｓｐ２で電圧値Ｖfiを保持すると、電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路１９から出力された各光電変換素子７の画像データＤは、アナログマルチプレクサー２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データＤに変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。
【００７２】
そして、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂからオン電圧を印加する走査線５を順次切り替えながら、上記のようにして各光電変換素子７からそれぞれ画像データＤが読み出され、記憶手段２３に順次保存されるようになっている。
【００７３】
なお、１回の画像データＤの読み出し処理が終了すると、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされ（図１０参照）、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す等して、増幅回路１８がリセットされる。
【００７４】
制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。
【００７５】
制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図７等に示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。
【００７６】
また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４１が接続されており、さらに、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリー２４が接続されている。また、バッテリー２４には、図示しない充電装置からバッテリー２４に電力を供給してバッテリー２４を充電する際の接続端子２５が取り付けられている。
【００７７】
前述したように、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等を制御して画像データＤの読み出し処理や各光電変換素子７のリセット処理等を行わせたり、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各光電変換素子７に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。
【００７８】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰ（図２参照）部分の構成について説明する。
【００７９】
図１１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置のセンサーパネル部分の拡大断面図であり、図１２は、図１１のセンサーパネルにおける１つの光電変換素子部分をさらに拡大した断面図である。
【００８０】
なお、図１１では、図６に示したフレキシブル回路基板１２やＰＣＢ基板３３、ＰＣＢ基板３３上に形成された制御手段２２や記憶手段２３等の電子部品３２の図示等が省略されており、図１２ではＴＦＴ８等の図示が省略されている。また、図１１や図１２において、各部材の相対的な大きさや厚さ等は必ずしも実際の装置における相対的な大きさや厚さ等を反映するものではない。
【００８１】
本実施形態では、センサー基板４上には、上記のように光電変換素子７等が形成されており、本実施形態では、図１２に示すように、光電変換素子７の第１電極７ａ（図７や図８等参照）がセンサー基板４側に、また、第２電極７ｂがシンチレーター３側に形成されている。そして、前述したように、光電変換素子７の第１電極７ａは図１２では図示を省略したＴＦＴ８を介して信号線６に接続されており、第２電極７ｂにはバイアス線９が接続されている。
【００８２】
そして、光電変換素子７やバイアス線９、ＴＦＴ８、信号線６等を被覆するように、それらの上方に絶縁層４２が形成されている。また、本実施形態では、光電変換素子７等による絶縁層４２の表面の凹凸を平坦化するために、平坦化層が形成されている。平坦化層は、例えば、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、シリコーン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ＡＢＳゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、シリコン−アクリル共重合体、アクリル変性フッ素樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、中でもアクリルやポリイミド等の樹脂が好ましい。
【００８３】
そして、図１１や図１２に示すように、平坦化層４３のさらに上方、すなわちセンサー基板４とシンチレーター３との間には、帯電防止機能を有する保護層４４が設けられている。
【００８４】
なお、本実施形態では、保護層４４と平坦化層４３とを別の層として記載しているが、例えば、保護層４４と平坦化層４３とを一体化する、すなわち、保護層４４で絶縁層４２表面の凹凸を平坦化するように構成することも可能である。また、光電変換素子７とシンチレーター３との間に、保護層４４や平坦化層４３以外の層を形成することも可能である。
【００８５】
本実施形態では、保護層４４は、層の形成のしやすさの観点から、帯電防止剤を含む以下のような樹脂で形成されている。例えば、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、シリコーン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ＡＢＳゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、シリコン−アクリル共重合体、アクリル変性フッ素樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。中でも、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂が好ましく、耐熱性、光透過性（すなわちシンチレーターの蛍光体から出力される光を透過する）の観点より透明ポリイミド樹脂が最も好ましい。
透明ポリイミドとしては、例えば、特開平８−１０４７５０号公報記載の透明ポリイミド樹脂、または、特開平８−３３１４号公報、特開２０１２−１４４６０３の透明ポリイミドフィルムなどが挙げられる。特に支持体としてポリイミドを使用した場合は、保護層として使用する透明ポリイミド樹脂の線熱膨張係数が３０ｐｐｍ以下であることが耐熱性の観点でより好ましい。
【００８６】
また、保護層４４は、その表面抵抗値が１０４〜１０１４［Ω／ｍ２］であることが好ましい。
【００８７】
具体的には、保護層４４の帯電防止機能は、樹脂に帯電防止剤を含有させることにより得られる。帯電防止剤としては、例えば、カーボン粒子（カーボンブラック、グラファイト、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ）、酸化半導体粒子（酸化亜鉛系、酸化スズ系、酸化インジウム系）、界面活性剤（テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルホスフォート、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、親水性高分子（スルホン酸塩、４級アンモニウム塩、ポリエチレングリコールメタクリレート共重合体、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミドイミド、ポリエチレンオキシド−エピクロルヒドリン共重合体）、導電性高分子（ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（３，４−ジアルキルピロール）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（アニリンスルホン酸））等を挙げることができる。
【００８８】
また、保護層４４を、下記のような帯電防止機能を有する材料のみで形成することも可能である。例えば、界面活性剤（テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルホスフォート、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、親水性高分子（スルホン酸塩、４級アンモニウム塩、ポリエチレングリコールメタクリレート共重合体、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミドイミド、ポリエチレンオキシド−エピクロルヒドリン共重合体）、導電性高分子（ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（３，４−ジアルキルピロール）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（アニリンスルホン酸））等が挙げられる。
【００８９】
さらに、保護層４４を、金属微粒子が混入された導電性シートや導電性接着剤等の導電性ポリマーや、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の導電性酸化物等で形成することも可能である。
【００９０】
なお、保護層４４や平坦化層４３、絶縁層４２等は、シンチレーター３から光電変換素子７に照射される光を透過するものであり、透明であることが好ましい。
【００９１】
一方、本実施形態では、前述したシンチレーター３は、図１１や図１２に示すように、蛍光体３ａの柱状結晶で構成されており、前述した反射層３ｂや図示しない支持体等を介して本実施形態ではガラス基板からなるシンチレーター基板３４に貼着されている。
【００９２】
そして、図１１に示すように、センサー基板４の光電変換素子７等が形成された側の面（すなわち表面４ａ）と、シンチレーター基板３４のシンチレーター３等が貼着された側の面とが対向する状態で、センサー基板４とシンチレーター基板３４とが接着剤４５を介して貼り合わされるようになっている。その際、本実施形態では、シンチレーター３の蛍光体３ａの先端Ｐａが、前述した保護層４４の上面に当接する状態とされるようになっている。
【００９３】
なお、シンチレーター３は、上記のように蛍光体３ａの柱状結晶で構成される必要はなく、例えば、シンチレーター基板３４や反射層３ｂに、ペースト状の蛍光体を塗布するようにしてシンチレーター３を形成することも可能である。
【００９４】
本実施形態では、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側（表面４ａ）とは反対側の面４ｂには、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６が設けられている。
【００９５】
この帯電防止層４６は、前述した保護層４４と同様に、帯電防止剤を含む樹脂で形成されていてもよく、また、金属微粒子が混入された導電性シートや導電性接着剤等の導電性ポリマーや、ＩＴＯやＩＺＯ等の導電性酸化物等で形成することも可能である。
【００９６】
本実施形態では、帯電防止層４６は、その表面抵抗値が１０−２〜１０１４［Ω／ｍ２］であることが好ましい。そして、本実施形態では、帯電防止層４６のさらに裏面側に、放射線の透過を阻止する鉛の薄板４７や、緩衝材４８、基台３１（図２参照）等が設けられている。
【００９７】
なお、本発明では、センサー基板４の裏面４ｂに帯電防止層４６を設けることは必須であるが、その他の鉛の薄板４７や緩衝材４８、基台３１等の構成や順番等は任意に選択することが可能である。すなわち、上記の順番の代わりに、例えば、センサー基板４の裏面４ｂに、帯電防止層４６、緩衝材４８、鉛の薄板４７、基台３１等の順番で構成することも可能であり、装置に必要な構成や順番が適宜採用される。
【００９８】
また、図１１では図示を省略したが、前述したように、基台３１の裏面側に、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４（図２参照）等が取り付けられている。
【００９９】
次に、上記のように構成された放射線画像撮影装置１の作用について説明する。
【０１００】
前述したように、従来の放射線画像撮影装置では、前述した画像データＤの読み出し処理等の際に、放射線画像撮影装置に外部から衝撃や振動が加わると、各光電変換素子７から読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまう場合があり、その原因は必ずしも明らかではないが、センサー基板４周りで発生する静電気に起因すると考えられている。
【０１０１】
例えば、図１１や図１２に示すように、上記のように構成された放射線画像撮影装置１では、金属層や金属粒子を含む樹脂層からなる反射層３ｂと、各光電変換素子７の第２電極７ｂとの間に、平坦化層４３や保護層４４、シンチレーター３等が存在し、反射層３ｂと各光電変換素子７の第２電極７ｂとを両極とするコンデンサー状になっていると見ることができる。
【０１０２】
その際、従来の放射線画像撮影装置のように、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４が仮に設けられていないとすると、この部分で発生した静電気すなわち正負の電荷が、例えば反射層３ｂの近傍に正の電荷（または負の電荷）が、また、各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍に負の電荷（または正の電荷）がそれぞれ集まる状態になる。
【０１０３】
そして、その状態で、各光電変換素子７から図１１や図１２では図示を省略したＴＦＴ８を介して信号線６に電荷を放出させて画像データＤの読み出し処理が行われる際に、放射線画像撮影装置に何らかの衝撃や振動が加わると、各光電変換素子７から読み出される電荷に、各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍の電荷が重畳されてしまうため、読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまうと考えられ得る。
【０１０４】
しかし、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のように、センサー基板４とシンチレーター３との間に保護層４４が設けられていると、保護層４４は帯電防止機能を有しているため、この部分での静電気の発生が防止される。
【０１０５】
また、仮にこの部分で静電気が発生しても、発生する静電気すなわち正負の電荷が、保護層４４内に流れ込み、正の電荷（すなわち正孔）と負の電荷（すなわち電子）とが再結合して除去される。また、静電気を除去することができなくても、静電気が少なくとも保護層４４内に拡散される。
【０１０６】
そのため、静電気による電荷が、反射層３ｂの近傍や各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍に溜まることがなくなるため、画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置１に何らかの衝撃や振動が加わっても、上記のように各光電変換素子７から読み出される電荷に各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍の電荷が重畳されることがなくなる。そのため、読み出される画像データＤに、少なくともこの部分の静電気に起因するノイズが重畳されることを防止することが可能となる。
【０１０７】
しかし、これは、前述した特許文献４に記載されている構成と同様の構成であり、前述したように、本発明者らの研究では、このような構成だけでは、少なくとも放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることにより画像データＤにノイズが重畳される現象の発生を防止することが十分にできない場合があることが分かってきた。
【０１０８】
そして、本発明者らが研究を進めた結果、上記のように、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側（表面４ａ）とは反対側の面４ｂに、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６を設けると、効果的に上記の現象の発生を抑制し得ることが分かった。
【０１０９】
例えば、図１１において、帯電防止層４６の部分を空気の層とすると（すなわちこの場合はセンサー基板４の裏面４ｂと鉛の薄板４７との間に空気が介在する状態になる。）、空気による摩擦等のため、センサー基板４の裏面４ｂ側に例えば負の電荷が帯電する。すなわち静電気が発生する。そして、それに対応してセンサー基板４の表面４ａ側に例えば正の電荷が帯電する。
【０１１０】
そして、その状態で、各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理が行われる際に、放射線画像撮影装置に何らかの衝撃や振動が加わると、各光電変換素子７から読み出される電荷に、センサー基板４の表面４ａ側の例えば正の電荷が各光電変換素子７の第１電極７ａ（図１２参照）から流入する等して、各光電変換素子７から読み出される電荷に重畳されてしまう。そのため、読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまうと考えられ得る。
【０１１１】
この現象は、帯電防止層４６の部分を空気の層を、例えば樹脂製のスポンジ状の緩衝材に替えても、或いは樹脂等の絶縁性の層に替えても発生することが分かっている。すなわち、センサー基板４の裏面４ｂ側に、空気層や絶縁層等の導電性を有しない層を設ける限り、センサー基板４の裏面４ｂ側で静電気が発生し、その静電気のために読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されると考えられる。
【０１１２】
一方、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のように、センサー基板４の裏面４ｂに導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６（図１１参照）が設けられていると、センサー基板４の裏面４ｂ側で静電気が発生することを的確に防止することが可能となる。また、仮に静電気が発生しても、帯電防止層４６内で静電気すなわち正負の電荷が再結合して除去され、或いは、静電気が少なくとも帯電防止層４６内に拡散されるため、電荷がセンサー基板４の裏面４ｂ側に溜まることがなくなる。
【０１１３】
そのため、それに対応してセンサー基板４の表面４ａ側に電荷が溜まることが抑制され、或いは、電荷が発生しても、上記のように保護層４４内に流入するため、画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、上記のように各光電変換素子７から読み出される電荷に各光電変換素子７の第１電極７ａの近傍の電荷が重畳されることがなくなる。そのため、読み出される画像データＤに、静電気に起因するノイズが重畳されることを防止することが可能となる。
【０１１４】
これは、例えば、図１１に示した本実施形態のように、帯電防止層４６の直下に鉛の薄板４７を設けず、例えば帯電防止層４６の直下に樹脂製のスポンジ状の緩衝材４８を設けたとしても、帯電防止層４６は同様に機能する。
【０１１５】
また、本実施形態のように、帯電防止層４６の直下に鉛の薄板４７を設ければ、仮に帯電防止層４６内を静電気が拡散する場合、静電気が鉛の薄板４７内も流れるようになり、静電気の拡散効率が向上する。そのため、上記のように静電気により悪影響が発生することをより的確に防止することが可能となる。
【０１１６】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４を設け、さらに、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側とは反対側の面４ｂに導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６を設けたことにより、センサー基板４周りで静電気が発生することを的確に防止し、また、仮に静電気が発生してもそれを効果的に除去することが可能となる。
【０１１７】
そのため、各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置１に外部から衝撃や振動が加わっても、各光電変換素子７から読み出される電荷に静電気が混入することを的確に防止することが可能となり、読み出される画像データＤに、衝撃や振動に起因するノイズが重畳されることを的確に防止することが可能となる。
【０１１８】
なお、放射線画像撮影装置１に外部から衝撃や振動が加わることで、静電気が信号に混入することによる悪影響は、上記のような画像データＤの読み出し処理の際に発生するだけでなく、放射線画像撮影装置１における各処理の別の場面においても悪影響を及ぼし得ること分かっている。
【０１１９】
例えば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された後、上記のようにして各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理が行われるが、読み出された画像データＤには、各光電変換素子７自体の熱（温度）による熱励起等により常時発生するいわゆる暗電荷（暗電流ともいう。）に起因するオフセット分が含まれている。
【０１２０】
そして、この暗電荷によるオフセット分をオフセットデータＯとして読み出すオフセットデータＯの読み出し処理が、上記の画像データＤの読み出し処理の前後に行われる場合がある。そして、このオフセットデータＯの読み出し処理では、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されない状態で行われること以外は、上記の画像データＤの読み出し処理と同様にして処理が行われる。
【０１２１】
そのため、このオフセットデータＯの読み出し処理の際にも、放射線画像撮影装置１に外部から衝撃や振動が加わることで静電気に起因するノイズがオフセットデータＯに重畳され、オフセットデータＯが異常に大きな値になるような現象が生じ得るが、放射線画像撮影装置１を本発明のように構成することで、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、読み出されるオフセットデータＯに、衝撃や振動に起因するノイズが重畳されることを的確に防止することが可能となる。
【０１２２】
また、従来の放射線画像撮影装置では、図示を省略するが、放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置との間で信号等の送受信を行いながら、互いに連携して放射線画像撮影を行うように構成されていたが、近年、放射線発生装置との間で連携をとらず、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射が開始されたことを検出する技術の開発が進められている。
【０１２３】
そして、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成する場合にも、放射線の照射開始の検出処理の際に、センサー基板周りで静電気が発生すると、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わった場合に、放射線の照射開始を誤検出し得ることが分かってきた。
【０１２４】
このように放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する手法として、種々の手法が開発されているが、以下、そのうちの２つの手法について説明する。
【０１２５】
［検出手法１］
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。ここで、リークデータｄleakとは、図１３に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。
【０１２６】
そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図９に示した各光電変換素子７のリセット処理や図１０に示した画像データＤの読み出し処理の場合と異なり、図１４に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図７や図８のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信するようになっている。
【０１２７】
相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。そして、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７からリークする電荷ｑが蓄積されて増幅回路１８から出力される電圧値が上昇し、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
【０１２８】
そして、相関二重サンプリング回路１９が電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出して出力した値が、リークデータｄleakとなる。リークデータｄleakが、その後、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値に変換されることは、前述した画像データＤの読み出し処理の場合と同様である。
【０１２９】
ところで、リークデータｄleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各ＴＦＴ８がオフ状態のままとなってしまい、各光電変換素子７内で発生した暗電荷が各光電変換素子７内に蓄積され続ける状態になってしまう。
【０１３０】
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図１５に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータｄleakの読み出し処理と、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行う各光電変換素子７のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。
【０１３１】
上記のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返して行うように構成した場合、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、シンチレーター３（図２参照）で放射線から変換された光が、各ＴＦＴ８に照射される。すると、それにより、各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７からリークする電荷ｑ（図１５参照）がそれぞれ増加する。
【０１３２】
そのため、図１６に示すように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始された時点（図１６中の時刻ｔ１参照）で読み出されたリークデータｄleakが、それ以前に読み出されたリークデータｄleakよりも格段に大きな値になることが分かっている。
【０１３３】
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータｄleakが、例えば予め設定された所定の閾値ｄleak_th（図１６参照）を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することが可能となる。
【０１３４】
［検出手法２］
また、上記の検出手法１のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、上記の画像データＤの読み出し処理と同様にして、放射線画像撮影前に、各光電変換素子７から画像データｄの読み出し処理を繰り返し行うように構成することが可能である。
【０１３５】
なお、前述したように、撮影後に行われる上記の本画像としての画像データＤと区別して、以下、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される画像データを、照射開始検出用の画像データｄという。
【０１３６】
この照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理においては、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフや、相関二重サンプリング回路１９へのパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信等は、図１０に示した画像データＤの読み出し処理における処理と同様に行われる。
【０１３７】
上記のように放射線画像撮影前に照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合、上記の検出手法１の場合（図１６参照）と同様に、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された照射開始検出用の画像データｄが、それ以前に読み出された照射開始検出用の画像データｄよりも格段に大きな値になる。
【０１３８】
そこで、この場合も、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄを監視するように構成し、読み出された照射開始検出用の画像データｄが予め設定された所定の閾値ｄthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することが可能となる。
【０１３９】
上記のように、例えば検出手法１や検出手法２を用いて放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する場合、センサー基板４周りで静電気が発生することを防止したり、発生した静電気を的確に除去すること等ができないと、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わった際に、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに比較的大きなノイズが重畳され得る。
【０１４０】
そのため、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていないにもかかわらず、放射線画像撮影装置１に衝撃等が加わると、リークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄにノイズが重畳されて、リークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが閾値ｄleak_thや閾値ｄthを越えてしまう場合が生じ得る。
【０１４１】
そして、このようにリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが閾値ｄleak_thや閾値ｄthを越えてしまうと、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていないにもかかわらず、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が、放射線の照射が開始されたと誤検出することになる。
【０１４２】
しかし、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、上記のように、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４を設け、さらに、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側とは反対側の面４ｂに導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６を設けたことにより、センサー基板４周りで静電気が発生することを的確に防止し、また、仮に静電気が発生してもそれを効果的に除去することが可能となる。
【０１４３】
そのため、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに、静電気に起因するノイズが重畳されることが的確に防止され、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていなければ、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが閾値ｄleak_thや閾値ｄthを越えることが防止される。
【０１４４】
そのため、本発明によれば、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する場合に、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、それにより放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能となる。
【０１４５】
なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 放射線画像撮影装置
３ シンチレーター
４ センサー基板
４ｂ 反対側の面
５ 走査線
６ 信号線
７ 光電変換素子
８ ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５ 走査駆動手段
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
４４ 保護層
４６ 帯電防止層
Ｄ 画像データ
ｄ 照射開始検出用の画像データ
ｄleak リークデータ
ｑ 電荷
ｒ 小領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、照射された放射線を画像データに変換して読み出す放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照射されたＸ線等の放射線をシンチレーターで可視光等の他の波長の光に変換した後、変換され照射された光のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号（すなわち画像データ）に変換する放射線画像撮影装置が種々開発されている。
【０００３】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型（固定型等ともいう。）として構成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、光電変換素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００４】
このような放射線画像撮影装置では、通常、センサー基板上に複数の光電変換素子が二次元状（マトリクス状）に配列され、各光電変換素子にそれぞれ薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）等で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。スイッチ手段は、それぞれ走査線に接続されており、走査線からオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、光電変換素子内に電荷を蓄積させる。また、走査線からオン電圧が印加されると光電変換素子内に蓄積された電荷を信号線に放出させる。
【０００５】
そして、通常、放射線画像撮影は、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被験者の身体等の所定の撮影部位（すなわち胸部正面や腰椎側面等）を介した状態で放射線が照射されて行われる。放射線の照射の間、光電変換素子のスイッチ手段はオフ状態とされ、照射された放射線がシンチレーターで光に変換され、変換された光が光電変換素子に照射され、この光の照射（すなわち放射線の照射）により光電変換素子内で発生した電荷が光電変換素子内に蓄積される。
【０００６】
そして、放射線の照射終了後に、走査線からスイッチ手段にオン電圧が印加されると、光電変換素子内に蓄積された電荷が信号線に順次放出され、信号線に接続されている読み出し回路で電荷が画像データＤに変換されてそれぞれ読み出される。通常、このようにして画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
【０００７】
ところで、このような画像データＤの読み出し処理等の際に、放射線画像撮影装置に外部から衝撃や振動が加わると、各光電変換素子から読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまい、画像品質が劣化する場合があることが分かっている。そして、このようなノイズが発生する原因は必ずしも明確に判明している訳ではないが、各光電変換素子が形成されているセンサー基板周りで発生する静電気に起因すると考えられている。
【０００８】
そこで、このような現象が発生することを防止するために、例えば特許文献４では、センサー基板とシンチレーターとの間に帯電防止層を設けることが提案されている。これは、センサー基板やシンチレーター基板等の比較的大きな面積を有するもの同士を貼り合わせたり剥離したりする場合に生じる静電気のために光電変換素子が破壊される等して、いわゆる画像欠陥が生じることを防止するための措置であるが、このように帯電防止層を設けた場合、少なくとも帯電防止層を設けない場合に比べて静電気の発生を抑制することが可能となり、画像欠陥の発生をより少なくすることが可能となる。
【０００９】
そのため、このような技術を用いれば、センサー基板周りに静電気が発生している状態で放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わると、読み出される画像データＤにノイズが重畳されるという上記の現象の発生を防止することにも役立つと考えられる。
【００１０】
また、例えば特許文献５では、センサー基板の、シンチレーターに対向する側とは反対側の面側に、放射線遮蔽シート、断熱シート、導電性のシールド部材、および電気処理部がこの順番に配置されている構成が示されている。これは、センサー基板側や電気処理部側で発生する電気ノイズをシールド部材で遮蔽して、電気ノイズをシールド部材で受けてシールドフィンガーを介して筐体に逃がす等して、一方側で発生したノイズが他方側に伝達されることを防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−０５８１２４号公報
【特許文献３】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献４】特開２０１０−１９６２０号公報
【特許文献５】特開２０１１−５８９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、本発明者らの研究によれば、例えば上記の特許文献４に記載されているようにセンサー基板とシンチレーターとの間に帯電防止層を設けるだけでは、少なくとも放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることにより画像データＤにノイズが重畳されるという上記の現象の発生を防止することが十分でない場合があることが分かってきた。
【００１３】
また、上記の特許文献５に記載されているように構成しても、静電気が発生することを必ずしも十分に防止できず、少なくとも放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることにより画像データＤにノイズが重畳される点については、その発生を必ずしも確実に防止することができない場合があることも分かってきた。
【００１４】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、センサー基板周りで静電気が発生することを防止し、或いは静電気が発生してもそれを効果的に除去することにより、衝撃や振動が加わっても読み出される画像データ等にノイズが重畳されることを的確に防止することが可能な放射線画像撮影装置を提供することをも目的とする。
【００１５】
また、放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置側からの信号によらず、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成する場合にも、放射線の照射開始の検出処理の際に、センサー基板周りで静電気が発生すると、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わった場合に、放射線の照射開始を誤検出する場合があることが分かってきた。
【００１６】
そこで、本発明は、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることによる放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能な放射線画像撮影装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の問題を解決するために、１に記載の放射線画像撮影装置は、
１）互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の光電変換素子とが設けられたセンサー基板と、
入射した放射線を光に変換して前記光電変換素子に照射するシンチレーターと、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オフ電圧が印加されると前記光電変換素子内に電荷を蓄積させ、オン電圧が印加されると前記光電変換素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記光電変換素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記センサー基板と前記シンチレーターとの間に、帯電防止機能を有する保護層が設けられており、
前記センサー基板の、前記シンチレーターに対向する側とは反対側の面に、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
２）２に記載の発明は、１に記載の放射線画像撮影装置において、前記帯電防止層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
３）３に記載の発明は、１または２に記載の放射線画像撮影装置において、前記帯電防止層は、その表面抵抗値が１０−２〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする。
【００２０】
４）４に記載の発明は、１から３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記保護層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００２１】
５）５に記載の発明は、１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記保護層は、その表面抵抗値が１０４〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする。
【００２２】
６）６に記載の発明は、１から４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記保護層が、複数層の重ね合わせからなることを特徴とする。
【００２３】
７）７に記載の発明は、６に記載の放射線画像撮影装置において、前記複数層の保護層のうち少なくとも一層が、ポリイミド樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００２４】
８）８に記載の発明は、１から７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記光電変換素子からリークした電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする。
【００２５】
９）９に記載の発明は、１から７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置において、前記制御手段は、放射線画像撮影前に、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、センサー基板とシンチレーターとの間に帯電防止機能を有する保護層を設け、さらに、センサー基板の、シンチレーターに対向する側とは反対側の面に導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層を設けたことにより、センサー基板周りで静電気が発生することを的確に防止し、また、仮に静電気が発生してもそれを効果的に除去することが可能となる。
【００２７】
そのため、各光電変換素子からの画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置に外部から衝撃や振動が加わっても、各光電変換素子から読み出される電荷に静電気が混入することを的確に防止することが可能となり、読み出される画像データＤ等に、衝撃や振動に起因するノイズが重畳されることを的確に防止することが可能となる。
【００２８】
また、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出するように構成する場合には、放射線の照射開始を検出するために読み出されるデータ（すなわち後述するリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ）に、静電気に起因するノイズが重畳されることが防止される．そのため、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わっても、放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】放射線画像撮影装置のコネクターにケーブルのコネクターを接続した状態を表す斜視図である。
【図４】放射線画像撮影装置のセンサー基板の構成を示す平面図である。
【図５】図４のセンサー基板上の小領域に形成された光電変換素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。
【図６】フレキシブル回路基板やＰＣＢ基板等が取り付けられたセンサー基板を説明する側面図である。
【図７】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図８】検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図９】各光電変換素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１０】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置のセンサーパネル部分の拡大断面図である。
【図１２】図１１のセンサーパネルにおける１つの光電変換素子部分をさらに拡大した断面図である。
【図１３】ＴＦＴを介して各光電変換素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図１４】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１５】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各光電変換素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１６】読み出されるリークデータの時間的推移の例を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３１】
なお、以下では、放射線画像撮影装置が、光電変換素子等が筐体内に収納された可搬型の放射線画像撮影装置である場合について説明するが、本発明は、支持台と一体的に形成された専用機型（固定型）の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【００３２】
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の概略的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体２内にシンチレーター３やセンサー基板４等で構成されるセンサーパネルＳＰが収納されている。
【００３３】
本実施形態では、筐体２のうち、放射線入射面Ｒを有する中空の角筒状の筐体本体部２Ａは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、筐体本体部２Ａの両側の開口部を蓋部材２Ｂ、２Ｃで閉塞することで筐体２が形成されている。また、筐体２の一方側の蓋部材２Ｂには、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクター３９、バッテリー状態や放射線画像撮影装置１の稼働状態等を表示するＬＥＤ等で構成されたインジケーター４０等が配置されている。
【００３４】
本実施形態では、コネクター３９は、例えば図３に示すように、ケーブルＣａの先端に設けられたコネクターＣが接続されることにより、例えば外部装置との間でケーブルＣａを介して信号等を送受信したり画像データＤ等を送信したりする際の有線方式の通信手段として機能するようになっている。
【００３５】
また、図示を省略するが、例えば筐体２の反対側の蓋部材２Ｃ等に、アンテナ装置４１（後述する図７参照）が例えば蓋部材２Ｃに埋め込む等して設けられており、本実施形態では、このアンテナ装置４１が、放射線画像撮影装置１と外部装置との間で信号等の無線方式で送受信する場合の通信手段として機能するようになっている。
【００３６】
図２に示すように、筐体２の内部には、センサー基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４等が取り付けられている。また、センサー基板４やシンチレーター３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのシンチレーター基板３４が配設されている。
【００３７】
なお、この部分の構成については、後で詳しく説明する。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３５が設けられている。
【００３８】
シンチレーター３は、センサー基板４の後述する検出部Ｐに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレーター３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした光に変換して出力するものが用いられる。
【００３９】
シンチレーター３は、シンチレーター基板３４に貼付される支持体（図示省略）上に蛍光体３ａ（後述する図１１等参照）の層を有するが、支持体と蛍光体層３ａの間に下引層（図示省略）を有する態様が好ましく、また、後述する図１１等に示すように、支持体上に反射層３ｂを設け、反射層３ｂ、下引層、および蛍光体層３ａの構成であってもよい。以下、各構成層および構成要素等について説明する。
【００４０】
蛍光体層３ａを形成する蛍光体材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、Ｘ線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体３ａを柱状結晶構造に形成でき、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層３ａの厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が好ましく用いられる。
【００４１】
但し、ＣｓＩのみでは発光効率が低いために、各種の賦活剤が添加されて用いられる。例えば、特公昭５４−３５０６０号公報の如く、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものが挙げられる。また、例えば特開２００１−５９８９９号公報に開示されているようなＣｓＩを蒸着で、タリウム（Ｔｌ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）などの賦活物質を含有するＣｓＩが好ましい。これらの中でもタリウム（Ｔｌ）、ユウロピウム（Ｅｕ）が好ましく、特にタリウム（Ｔｌ）が好ましい。
【００４２】
また、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含有する蛍光体層３ａは、特に１種類以上のタリウム化合物を含む添加剤とヨウ化セシウムとを原材料として形成することが好ましい。すなわち、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）は４００ｎｍから７５０ｎｍまでの広い発光波長をもつことから好ましい。
【００４３】
１種類以上のタリウム化合物を含有する添加剤のタリウム化合物としては、種々のタリウム化合物（＋Ｉと＋IIIの酸化数の化合物）を使用することができる。好ましいタリウム化合物は、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、またはフッ化タリウム（ＴｌＦ，ＴｌＦ３）等である。タリウム化合物の融点は、発光効率の面から、４００〜７００℃の範囲内にあることが好ましい。なお、ここでの融点とは、常圧下における融点である。
添加剤の化合物をＣｓＩに添加する方法としては、これら添加剤の化合物を蒸着装置内で、ＣｓＩと同時に気化させ基板上に堆積させる方法を用いることができる。この場合、ＣｓＩの柱状結晶成長を阻害しないように、賦活剤として用いる化合物はヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）などのヨウ化物が好ましい。
また、蒸着により基板上にＣｓＩを柱状構造に形成した後に、ナトリウム化合物、タリウム化合物、インジウム化合物などの賦活化合物と共に密閉空間に配置し、賦活化合物を昇華温度以上に加熱し、ＣｓＩの賦活を行う方法なども可能である。この場合、密閉空間に配置される基板上に形成されたＣｓＩは１００〜３５０℃の温度に加温しておくことが好ましく、賦活剤として用いる化合物は特に限定されないが、昇華温度が低いものが取扱上好ましい。特にユーロピウム化合物の昇華による賦活は、発光の残光時間短縮に効果がある。
【００４４】
本実施形態に係る蛍光体層３ａにおいて、当該添加剤の含有量は目的性能等に応じて、最適量にすることが望ましいが、ヨウ化セシウムの含有量に対して、０．００１モル％〜５０モル％、さらに０．１モル％〜１０．０モル％であることが、発光輝度、ヨウ化セシウムの性質・機能の保持の面から好ましい。
【００４５】
なお、蛍光体層３ａの厚さは、５０〜６００μｍであることが好ましく、支持体として樹脂フイルムを使用した場合は、断裁時の蛍光体のダメージの点から５０〜５００μｍであることが好ましい。また輝度と鮮鋭性の特性のバランスから医療用として１２０〜４００μｍであることがより好ましい。
シンチレーター３の断裁方法は一般的な裁断方法に従えばいかなる裁断方法を適用してもよいが、作業性・精度等の面から、打ち抜き機、レーザー断裁等を用いて裁断するのが好ましい。
【００４６】
また、後述する図１１等に示すように、支持体上には反射層３ｂを設けることが好ましい。反射層３ｂは、蛍光体３ａ（すなわちシンチレータ３）から発した光を反射して、光の取り出し効率を高めるためのものである。当該反射層３ｂは、Ａｌ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｒｈ，ＰｔおよびＡｕからなる元素群の中から選ばれるいずれかの元素を含む材料により形成されることが好ましい。特に、上記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ａｇ膜、Ａｌ膜などを用いることが好ましい。また、このような金属薄膜を２層以上形成するようにしても良い。なお、反射層の厚さは、０．００５〜０．３μｍ、より好ましくは０．０１〜０．２μｍであることが、発光光取り出し効率の観点から好ましい。また、反射層３ｂは、酸化チタン、硫酸バリウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムといった光散乱微粒子とアクリル系、シリコン系、エポキシ系、ポリビニルアセタール系、ポリエステル系、ポリウレタン系のバインダー樹脂を含む液体を塗布することにより形成しても良い。白色顔料とバインダー樹脂を含む塗料を塗布することにより形成しても良い。特にバインダー樹脂としては接着性の観点でポリエステル系、ポリウレタン系等の疎水性樹脂が好ましい。
【００４７】
本実施形態においては、支持体と蛍光体層３ａの間、または反射層３ｂと蛍光体層３ａの間に下引層（図示省略）を設けることが好ましい。当該下引層は、ＣＶＤ法（気相化学成長法）によりポリパラキシリレン膜を成膜する方法や高分子結合材（バインダー）による方法があるが、膜付の観点から高分子結合材（バインダー）による方法がより好ましい。この高分子結合材（バインダー）はガラス転位点が３０〜１００℃であることが蒸着結晶と基板との膜付の点で好ましく、具体的には、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられるが、特にポリエステル樹脂であることが好ましい。また下引層の厚さは、鮮鋭性、柱状結晶の乱れ発生防止性などの面から０．５〜４μｍが好ましい。
【００４８】
また、本実施形態に係る支持体（図示省略）としては、各種の材料を使用することができ、支持体としては、カーボン、アルミニウム、ガラスを主成分として含有する材料で構成される支持体あるいは、ポリイミド、セルロースアセテート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、トリアセテート、ポリカーボネートといった高分子樹脂で構成される支持体が挙げられる。
また、支持体として フレキシブルでかつ低熱膨張、高強度といった特性を有すバイオナノファイバーフィルムなども使用できる。 バイオナノファイバーは、軽い、鉄の５倍以上の強度、熱で膨張しにくい、混ぜる、塗る、フィルム状にするなど様々な使い方ができる素材であり。植物繊維が材料であるため燃やす事が出来るなど環境上のメリットがある。
さらに、支持体は着色されていてもよく、とくに、顔料が混入された樹脂フィルムであることが好ましい。特に、樹脂フィルムに酸化チタン、硫酸バリウムなどの光散乱微粒子を含有した樹脂フィルムからなる支持体は、反射層としても機能するためより好ましい。
【００４９】
一方、センサー基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図４に示すように、センサー基板４のシンチレーター３に対向する側の面４ａ（以下、表面４ａという。）上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。
【００５０】
センサー基板４の表面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、光電変換素子７がそれぞれ設けられている。このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状に配列された複数の光電変換素子７が設けられた小領域ｒの全体、すなわち図４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００５１】
本実施形態では、光電変換素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。各光電変換素子７は、図４の拡大図である図５に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
【００５２】
光電変換素子７は、放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレーター３で放射線から変換された可視光等の光が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。光電変換素子７は、このようにして、照射された放射線（本実施形態ではシンチレーター３で放射線から変換された光）を電荷に変換するようになっている。
【００５３】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して光電変換素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、光電変換素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、光電変換素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。
【００５４】
本実施形態では、図５に示すように、それぞれ列状に配置された複数の光電変換素子７に１本のバイアス線９が接続されており、図４に示すように、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、センサー基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に結束されている。
【００５５】
本実施形態では、図４に示すように、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれセンサー基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう。）１１に接続されている。
【００５６】
各入出力端子１１には、図６に示すように、後述する読み出しＩＣ１６や走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板（Chip On Film等ともいう。）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００５７】
そして、フレキシブル回路基板１２は、センサー基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰが形成されている。なお、このセンサー基板４の下部構造についても、後で詳しく説明する。また、図６では、電子部品３２等の図示が省略されている。
【００５８】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図８は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【００５９】
前述したように、センサー基板４の検出部Ｐの各光電変換素子７は、その第２電極７ｂにそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各光電変換素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。
【００６０】
また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各光電変換素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
【００６１】
図７や図８に示すように、本実施形態では、バイアス電源１４からは、光電変換素子７の第２電極７ｂにバイアス線９を介してバイアス電圧として光電変換素子７の第１電極７ａ側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
【００６２】
走査駆動手段１５は、配線１５ｄを介してゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバー１５ｂとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバー１５ｂは、複数の前述したゲートＩＣ１５ｃ（図６参照）が並設されて構成されている。
【００６３】
図７や図８に示すように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。読み出し回路１７は、増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図７や図８中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図８中では、アナログマルチプレクサー２１は省略されている。
【００６４】
本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサー１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続され、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。
【００６５】
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。
【００６６】
放射線画像撮影装置１で、各光電変換素子７内に残存する電荷を除去するための各光電変換素子７のリセット処理を行う際には、図９に示すように、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態（およびスイッチ１８ｅがオフ状態）とされた状態で、各ＴＦＴ８がオン状態とされる。
【００６７】
すると、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７から電荷が信号線６に放出され、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過して、オペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す。このようにして、各光電変換素子７のリセット処理が行われるようになっている。
【００６８】
一方、各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図１０に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態（およびスイッチ１８ｅがオン状態）とされた状態で、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５にオン電圧が印加され、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７から電荷が信号線６に放出されると、電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積される。
【００６９】
そして、増幅回路１８では、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっており、増幅回路１８により、各光電変換素子７から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【００７０】
増幅回路１８の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９は、各光電変換素子７から電荷が流出する前に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１（図１０参照）が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持し、上記のように各光電変換素子７から流出した電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積された後に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
【００７１】
相関二重サンプリング回路１９は、２回目のパルス信号Ｓｐ２で電圧値Ｖfiを保持すると、電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路１９から出力された各光電変換素子７の画像データＤは、アナログマルチプレクサー２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データＤに変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。
【００７２】
そして、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂからオン電圧を印加する走査線５を順次切り替えながら、上記のようにして各光電変換素子７からそれぞれ画像データＤが読み出され、記憶手段２３に順次保存されるようになっている。
【００７３】
なお、１回の画像データＤの読み出し処理が終了すると、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされ（図１０参照）、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す等して、増幅回路１８がリセットされる。
【００７４】
制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。
【００７５】
制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図７等に示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。
【００７６】
また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４１が接続されており、さらに、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリー２４が接続されている。また、バッテリー２４には、図示しない充電装置からバッテリー２４に電力を供給してバッテリー２４を充電する際の接続端子２５が取り付けられている。
【００７７】
前述したように、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等を制御して画像データＤの読み出し処理や各光電変換素子７のリセット処理等を行わせたり、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各光電変換素子７に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。
【００７８】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰ（図２参照）部分の構成について説明する。
【００７９】
図１１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置のセンサーパネル部分の拡大断面図であり、図１２は、図１１のセンサーパネルにおける１つの光電変換素子部分をさらに拡大した断面図である。
【００８０】
なお、図１１では、図６に示したフレキシブル回路基板１２やＰＣＢ基板３３、ＰＣＢ基板３３上に形成された制御手段２２や記憶手段２３等の電子部品３２の図示等が省略されており、図１２ではＴＦＴ８等の図示が省略されている。また、図１１や図１２において、各部材の相対的な大きさや厚さ等は必ずしも実際の装置における相対的な大きさや厚さ等を反映するものではない。
【００８１】
本実施形態では、センサー基板４上には、上記のように光電変換素子７等が形成されており、本実施形態では、図１２に示すように、光電変換素子７の第１電極７ａ（図７や図８等参照）がセンサー基板４側に、また、第２電極７ｂがシンチレーター３側に形成されている。そして、前述したように、光電変換素子７の第１電極７ａは図１２では図示を省略したＴＦＴ８を介して信号線６に接続されており、第２電極７ｂにはバイアス線９が接続されている。
【００８２】
そして、光電変換素子７やバイアス線９、ＴＦＴ８、信号線６等を被覆するように、それらの上方に絶縁層４２が形成されている。また、本実施形態では、光電変換素子７等による絶縁層４２の表面の凹凸を平坦化するために、平坦化層が形成されている。平坦化層は、例えば、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、シリコーン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ＡＢＳゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、シリコン−アクリル共重合体、アクリル変性フッ素樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、中でもアクリルやポリイミド等の樹脂が好ましい。
【００８３】
そして、図１１や図１２に示すように、平坦化層４３のさらに上方、すなわちセンサー基板４とシンチレーター３との間には、帯電防止機能を有する保護層４４が設けられている。
【００８４】
なお、本実施形態では、保護層４４と平坦化層４３とを別の層として記載しているが、例えば、保護層４４と平坦化層４３とを一体化する、すなわち、保護層４４で絶縁層４２表面の凹凸を平坦化するように構成することも可能である。また、光電変換素子７とシンチレーター３との間に、保護層４４や平坦化層４３以外の層を形成することも可能である。
【００８５】
本実施形態では、保護層４４は、層の形成のしやすさの観点から、帯電防止剤を含む以下のような樹脂で形成されている。例えば、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、シリコーン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ＡＢＳゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、シリコン−アクリル共重合体、アクリル変性フッ素樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。中でも、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂が好ましく、耐熱性、光透過性（すなわちシンチレーターの蛍光体から出力される光を透過する）の観点より透明ポリイミド樹脂が最も好ましい。
透明ポリイミドとしては、例えば、特開平８−１０４７５０号公報記載の透明ポリイミド樹脂、または、特開平８−３３１４号公報、特開２０１２−１４４６０３の透明ポリイミドフィルムなどが挙げられる。特に支持体としてポリイミドを使用した場合は、保護層として使用する透明ポリイミド樹脂の線熱膨張係数が３０ｐｐｍ以下であることが耐熱性の観点でより好ましい。
【００８６】
また、保護層４４は、その表面抵抗値が１０４〜１０１４［Ω／ｍ２］であることが好ましい。
【００８７】
具体的には、保護層４４の帯電防止機能は、樹脂に帯電防止剤を含有させることにより得られる。帯電防止剤としては、例えば、カーボン粒子（カーボンブラック、グラファイト、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ）、酸化半導体粒子（酸化亜鉛系、酸化スズ系、酸化インジウム系）、界面活性剤（テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルホスフォート、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、親水性高分子（スルホン酸塩、４級アンモニウム塩、ポリエチレングリコールメタクリレート共重合体、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミドイミド、ポリエチレンオキシド−エピクロルヒドリン共重合体）、導電性高分子（ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（３，４−ジアルキルピロール）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（アニリンスルホン酸））等を挙げることができる。
【００８８】
また、保護層４４を、下記のような帯電防止機能を有する材料のみで形成することも可能である。例えば、界面活性剤（テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルホスフォート、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、親水性高分子（スルホン酸塩、４級アンモニウム塩、ポリエチレングリコールメタクリレート共重合体、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミドイミド、ポリエチレンオキシド−エピクロルヒドリン共重合体）、導電性高分子（ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（３，４−ジアルキルピロール）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（アニリンスルホン酸））等が挙げられる。
【００８９】
さらに、保護層４４を、金属微粒子が混入された導電性シートや導電性接着剤等の導電性ポリマーや、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の導電性酸化物等で形成することも可能である。
【００９０】
なお、保護層４４や平坦化層４３、絶縁層４２等は、シンチレーター３から光電変換素子７に照射される光を透過するものであり、透明であることが好ましい。
【００９１】
一方、本実施形態では、前述したシンチレーター３は、図１１や図１２に示すように、蛍光体３ａの柱状結晶で構成されており、前述した反射層３ｂや図示しない支持体等を介して本実施形態ではガラス基板からなるシンチレーター基板３４に貼着されている。
【００９２】
そして、図１１に示すように、センサー基板４の光電変換素子７等が形成された側の面（すなわち表面４ａ）と、シンチレーター基板３４のシンチレーター３等が貼着された側の面とが対向する状態で、センサー基板４とシンチレーター基板３４とが接着剤４５を介して貼り合わされるようになっている。その際、本実施形態では、シンチレーター３の蛍光体３ａの先端Ｐａが、前述した保護層４４の上面に当接する状態とされるようになっている。
【００９３】
なお、シンチレーター３は、上記のように蛍光体３ａの柱状結晶で構成される必要はなく、例えば、シンチレーター基板３４や反射層３ｂに、ペースト状の蛍光体を塗布するようにしてシンチレーター３を形成することも可能である。
【００９４】
本実施形態では、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側（表面４ａ）とは反対側の面４ｂには、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６が設けられている。
【００９５】
この帯電防止層４６は、前述した保護層４４と同様に、帯電防止剤を含む樹脂で形成されていてもよく、また、金属微粒子が混入された導電性シートや導電性接着剤等の導電性ポリマーや、ＩＴＯやＩＺＯ等の導電性酸化物等で形成することも可能である。
【００９６】
本実施形態では、帯電防止層４６は、その表面抵抗値が１０−２〜１０１４［Ω／ｍ２］であることが好ましい。そして、本実施形態では、帯電防止層４６のさらに裏面側に、放射線の透過を阻止する鉛の薄板４７や、緩衝材４８、基台３１（図２参照）等が設けられている。
【００９７】
なお、本発明では、センサー基板４の裏面４ｂに帯電防止層４６を設けることは必須であるが、その他の鉛の薄板４７や緩衝材４８、基台３１等の構成や順番等は任意に選択することが可能である。すなわち、上記の順番の代わりに、例えば、センサー基板４の裏面４ｂに、帯電防止層４６、緩衝材４８、鉛の薄板４７、基台３１等の順番で構成することも可能であり、装置に必要な構成や順番が適宜採用される。
【００９８】
また、図１１では図示を省略したが、前述したように、基台３１の裏面側に、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４（図２参照）等が取り付けられている。
【００９９】
次に、上記のように構成された放射線画像撮影装置１の作用について説明する。
【０１００】
前述したように、従来の放射線画像撮影装置では、前述した画像データＤの読み出し処理等の際に、放射線画像撮影装置に外部から衝撃や振動が加わると、各光電変換素子７から読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまう場合があり、その原因は必ずしも明らかではないが、センサー基板４周りで発生する静電気に起因すると考えられている。
【０１０１】
例えば、図１１や図１２に示すように、上記のように構成された放射線画像撮影装置１では、金属層や金属粒子を含む樹脂層からなる反射層３ｂと、各光電変換素子７の第２電極７ｂとの間に、平坦化層４３や保護層４４、シンチレーター３等が存在し、反射層３ｂと各光電変換素子７の第２電極７ｂとを両極とするコンデンサー状になっていると見ることができる。
【０１０２】
その際、従来の放射線画像撮影装置のように、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４が仮に設けられていないとすると、この部分で発生した静電気すなわち正負の電荷が、例えば反射層３ｂの近傍に正の電荷（または負の電荷）が、また、各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍に負の電荷（または正の電荷）がそれぞれ集まる状態になる。
【０１０３】
そして、その状態で、各光電変換素子７から図１１や図１２では図示を省略したＴＦＴ８を介して信号線６に電荷を放出させて画像データＤの読み出し処理が行われる際に、放射線画像撮影装置に何らかの衝撃や振動が加わると、各光電変換素子７から読み出される電荷に、各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍の電荷が重畳されてしまうため、読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまうと考えられ得る。
【０１０４】
しかし、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のように、センサー基板４とシンチレーター３との間に保護層４４が設けられていると、保護層４４は帯電防止機能を有しているため、この部分での静電気の発生が防止される。
【０１０５】
また、仮にこの部分で静電気が発生しても、発生する静電気すなわち正負の電荷が、保護層４４内に流れ込み、正の電荷（すなわち正孔）と負の電荷（すなわち電子）とが再結合して除去される。また、静電気を除去することができなくても、静電気が少なくとも保護層４４内に拡散される。
【０１０６】
そのため、静電気による電荷が、反射層３ｂの近傍や各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍に溜まることがなくなるため、画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置１に何らかの衝撃や振動が加わっても、上記のように各光電変換素子７から読み出される電荷に各光電変換素子７の第２電極７ｂの近傍の電荷が重畳されることがなくなる。そのため、読み出される画像データＤに、少なくともこの部分の静電気に起因するノイズが重畳されることを防止することが可能となる。
【０１０７】
しかし、これは、前述した特許文献４に記載されている構成と同様の構成であり、前述したように、本発明者らの研究では、このような構成だけでは、少なくとも放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わることにより画像データＤにノイズが重畳される現象の発生を防止することが十分にできない場合があることが分かってきた。
【０１０８】
そして、本発明者らが研究を進めた結果、上記のように、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側（表面４ａ）とは反対側の面４ｂに、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６を設けると、効果的に上記の現象の発生を抑制し得ることが分かった。
【０１０９】
例えば、図１１において、帯電防止層４６の部分を空気の層とすると（すなわちこの場合はセンサー基板４の裏面４ｂと鉛の薄板４７との間に空気が介在する状態になる。）、空気による摩擦等のため、センサー基板４の裏面４ｂ側に例えば負の電荷が帯電する。すなわち静電気が発生する。そして、それに対応してセンサー基板４の表面４ａ側に例えば正の電荷が帯電する。
【０１１０】
そして、その状態で、各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理が行われる際に、放射線画像撮影装置に何らかの衝撃や振動が加わると、各光電変換素子７から読み出される電荷に、センサー基板４の表面４ａ側の例えば正の電荷が各光電変換素子７の第１電極７ａ（図１２参照）から流入する等して、各光電変換素子７から読み出される電荷に重畳されてしまう。そのため、読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されてしまうと考えられ得る。
【０１１１】
この現象は、帯電防止層４６の部分を空気の層を、例えば樹脂製のスポンジ状の緩衝材に替えても、或いは樹脂等の絶縁性の層に替えても発生することが分かっている。すなわち、センサー基板４の裏面４ｂ側に、空気層や絶縁層等の導電性を有しない層を設ける限り、センサー基板４の裏面４ｂ側で静電気が発生し、その静電気のために読み出される画像データＤに比較的大きなノイズが重畳されると考えられる。
【０１１２】
一方、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のように、センサー基板４の裏面４ｂに導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６（図１１参照）が設けられていると、センサー基板４の裏面４ｂ側で静電気が発生することを的確に防止することが可能となる。また、仮に静電気が発生しても、帯電防止層４６内で静電気すなわち正負の電荷が再結合して除去され、或いは、静電気が少なくとも帯電防止層４６内に拡散されるため、電荷がセンサー基板４の裏面４ｂ側に溜まることがなくなる。
【０１１３】
そのため、それに対応してセンサー基板４の表面４ａ側に電荷が溜まることが抑制され、或いは、電荷が発生しても、上記のように保護層４４内に流入するため、画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、上記のように各光電変換素子７から読み出される電荷に各光電変換素子７の第１電極７ａの近傍の電荷が重畳されることがなくなる。そのため、読み出される画像データＤに、静電気に起因するノイズが重畳されることを防止することが可能となる。
【０１１４】
これは、例えば、図１１に示した本実施形態のように、帯電防止層４６の直下に鉛の薄板４７を設けず、例えば帯電防止層４６の直下に樹脂製のスポンジ状の緩衝材４８を設けたとしても、帯電防止層４６は同様に機能する。
【０１１５】
また、本実施形態のように、帯電防止層４６の直下に鉛の薄板４７を設ければ、仮に帯電防止層４６内を静電気が拡散する場合、静電気が鉛の薄板４７内も流れるようになり、静電気の拡散効率が向上する。そのため、上記のように静電気により悪影響が発生することをより的確に防止することが可能となる。
【０１１６】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４を設け、さらに、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側とは反対側の面４ｂに導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６を設けたことにより、センサー基板４周りで静電気が発生することを的確に防止し、また、仮に静電気が発生してもそれを効果的に除去することが可能となる。
【０１１７】
そのため、各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理の際に、放射線画像撮影装置１に外部から衝撃や振動が加わっても、各光電変換素子７から読み出される電荷に静電気が混入することを的確に防止することが可能となり、読み出される画像データＤに、衝撃や振動に起因するノイズが重畳されることを的確に防止することが可能となる。
【０１１８】
なお、放射線画像撮影装置１に外部から衝撃や振動が加わることで、静電気が信号に混入することによる悪影響は、上記のような画像データＤの読み出し処理の際に発生するだけでなく、放射線画像撮影装置１における各処理の別の場面においても悪影響を及ぼし得ること分かっている。
【０１１９】
例えば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された後、上記のようにして各光電変換素子７からの画像データＤの読み出し処理が行われるが、読み出された画像データＤには、各光電変換素子７自体の熱（温度）による熱励起等により常時発生するいわゆる暗電荷（暗電流ともいう。）に起因するオフセット分が含まれている。
【０１２０】
そして、この暗電荷によるオフセット分をオフセットデータＯとして読み出すオフセットデータＯの読み出し処理が、上記の画像データＤの読み出し処理の前後に行われる場合がある。そして、このオフセットデータＯの読み出し処理では、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されない状態で行われること以外は、上記の画像データＤの読み出し処理と同様にして処理が行われる。
【０１２１】
そのため、このオフセットデータＯの読み出し処理の際にも、放射線画像撮影装置１に外部から衝撃や振動が加わることで静電気に起因するノイズがオフセットデータＯに重畳され、オフセットデータＯが異常に大きな値になるような現象が生じ得るが、放射線画像撮影装置１を本発明のように構成することで、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、読み出されるオフセットデータＯに、衝撃や振動に起因するノイズが重畳されることを的確に防止することが可能となる。
【０１２２】
また、従来の放射線画像撮影装置では、図示を省略するが、放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置との間で信号等の送受信を行いながら、互いに連携して放射線画像撮影を行うように構成されていたが、近年、放射線発生装置との間で連携をとらず、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射が開始されたことを検出する技術の開発が進められている。
【０１２３】
そして、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成する場合にも、放射線の照射開始の検出処理の際に、センサー基板周りで静電気が発生すると、放射線画像撮影装置に衝撃や振動が加わった場合に、放射線の照射開始を誤検出し得ることが分かってきた。
【０１２４】
このように放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する手法として、種々の手法が開発されているが、以下、そのうちの２つの手法について説明する。
【０１２５】
［検出手法１］
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。ここで、リークデータｄleakとは、図１３に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。
【０１２６】
そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図９に示した各光電変換素子７のリセット処理や図１０に示した画像データＤの読み出し処理の場合と異なり、図１４に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図７や図８のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信するようになっている。
【０１２７】
相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。そして、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７からリークする電荷ｑが蓄積されて増幅回路１８から出力される電圧値が上昇し、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
【０１２８】
そして、相関二重サンプリング回路１９が電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出して出力した値が、リークデータｄleakとなる。リークデータｄleakが、その後、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値に変換されることは、前述した画像データＤの読み出し処理の場合と同様である。
【０１２９】
ところで、リークデータｄleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各ＴＦＴ８がオフ状態のままとなってしまい、各光電変換素子７内で発生した暗電荷が各光電変換素子７内に蓄積され続ける状態になってしまう。
【０１３０】
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図１５に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータｄleakの読み出し処理と、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行う各光電変換素子７のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。
【０１３１】
上記のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返して行うように構成した場合、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、シンチレーター３（図２参照）で放射線から変換された光が、各ＴＦＴ８に照射される。すると、それにより、各ＴＦＴ８を介して各光電変換素子７からリークする電荷ｑ（図１５参照）がそれぞれ増加する。
【０１３２】
そのため、図１６に示すように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始された時点（図１６中の時刻ｔ１参照）で読み出されたリークデータｄleakが、それ以前に読み出されたリークデータｄleakよりも格段に大きな値になることが分かっている。
【０１３３】
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータｄleakが、例えば予め設定された所定の閾値ｄleak_th（図１６参照）を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することが可能となる。
【０１３４】
［検出手法２］
また、上記の検出手法１のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、上記の画像データＤの読み出し処理と同様にして、放射線画像撮影前に、各光電変換素子７から画像データｄの読み出し処理を繰り返し行うように構成することが可能である。
【０１３５】
なお、前述したように、撮影後に行われる上記の本画像としての画像データＤと区別して、以下、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される画像データを、照射開始検出用の画像データｄという。
【０１３６】
この照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理においては、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフや、相関二重サンプリング回路１９へのパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信等は、図１０に示した画像データＤの読み出し処理における処理と同様に行われる。
【０１３７】
上記のように放射線画像撮影前に照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合、上記の検出手法１の場合（図１６参照）と同様に、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された照射開始検出用の画像データｄが、それ以前に読み出された照射開始検出用の画像データｄよりも格段に大きな値になる。
【０１３８】
そこで、この場合も、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄを監視するように構成し、読み出された照射開始検出用の画像データｄが予め設定された所定の閾値ｄthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することが可能となる。
【０１３９】
上記のように、例えば検出手法１や検出手法２を用いて放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する場合、センサー基板４周りで静電気が発生することを防止したり、発生した静電気を的確に除去すること等ができないと、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わった際に、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに比較的大きなノイズが重畳され得る。
【０１４０】
そのため、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていないにもかかわらず、放射線画像撮影装置１に衝撃等が加わると、リークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄにノイズが重畳されて、リークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが閾値ｄleak_thや閾値ｄthを越えてしまう場合が生じ得る。
【０１４１】
そして、このようにリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが閾値ｄleak_thや閾値ｄthを越えてしまうと、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていないにもかかわらず、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が、放射線の照射が開始されたと誤検出することになる。
【０１４２】
しかし、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、上記のように、センサー基板４とシンチレーター３との間に帯電防止機能を有する保護層４４を設け、さらに、センサー基板４の裏面４ｂ、すなわちシンチレーター３に対向する側とは反対側の面４ｂに導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層４６を設けたことにより、センサー基板４周りで静電気が発生することを的確に防止し、また、仮に静電気が発生してもそれを効果的に除去することが可能となる。
【０１４３】
そのため、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに、静電気に起因するノイズが重畳されることが的確に防止され、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていなければ、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが閾値ｄleak_thや閾値ｄthを越えることが防止される。
【０１４４】
そのため、本発明によれば、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する場合に、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動が加わっても、それにより放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能となる。
【０１４５】
なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 放射線画像撮影装置
３ シンチレーター
４ センサー基板
４ｂ 反対側の面
５ 走査線
６ 信号線
７ 光電変換素子
８ ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５ 走査駆動手段
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
４４ 保護層
４６ 帯電防止層
Ｄ 画像データ
ｄ 照射開始検出用の画像データ
ｄleak リークデータ
ｑ 電荷
ｒ 小領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の光電変換素子とが設けられたセンサー基板と、
入射した放射線を光に変換して前記光電変換素子に照射するシンチレーターと、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オフ電圧が印加されると前記光電変換素子内に電荷を蓄積させ、オン電圧が印加されると前記光電変換素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記光電変換素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記センサー基板と前記シンチレーターとの間に、帯電防止機能を有する保護層が設けられており、
前記センサー基板の、前記シンチレーターに対向する側とは反対側の面に、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層が設けられていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記帯電防止層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記帯電防止層は、その表面抵抗値が１０−２〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記保護層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記保護層は、その表面抵抗値が１０４〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記保護層が、複数層の重ね合わせからなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記複数層の保護層のうち少なくとも一層が、ポリイミド樹脂で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記光電変換素子からリークした電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の光電変換素子とが設けられたセンサー基板と、
入射した放射線を光に変換して前記光電変換素子に照射するシンチレーターと、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オフ電圧が印加されると前記光電変換素子内に電荷を蓄積させ、オン電圧が印加されると前記光電変換素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記光電変換素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記センサー基板と前記シンチレーターとの間に、帯電防止機能を有する保護層が設けられており、
前記センサー基板の、前記シンチレーターに対向する側とは反対側の面に、導電性または帯電防止機能を有する帯電防止層が設けられていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記帯電防止層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記帯電防止層は、その表面抵抗値が１０−２〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記保護層は、導電性ポリマーまたは帯電防止剤を含む樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記保護層は、その表面抵抗値が１０４〜１０１４［Ω／ｍ２］であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記保護層が、複数層の重ね合わせからなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記複数層の保護層のうち少なくとも一層が、ポリイミド樹脂で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記光電変換素子からリークした電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記光電変換素子からの照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図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】
【公開番号】特開２０１３−１０８９７４（Ｐ２０１３−１０８９７４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３４３１９（Ｐ２０１２−２３４３１９）
【出願日】平成２４年１０月２４日（２０１２．１０．２４）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２４日（２０１２．１０．２４）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
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