放射線画像検出装置、放射線画像検出方法およびプログラム
【課題】簡易に省電力化が可能な放射線画像検出装置を提供する。
【解決手段】放射線検出器２０の放射線検出領域を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックにおける放射線の照射状態（照射量）を検出する。放射線を検出できなかった領域があれば、画像生成部電源５４Ａから、その領域に対応する画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃへの電力供給を遮断する。
【解決手段】放射線検出器２０の放射線検出領域を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックにおける放射線の照射状態（照射量）を検出する。放射線を検出できなかった領域があれば、画像生成部電源５４Ａから、その領域に対応する画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃへの電力供給を遮断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影対象部位を透過した放射線による示される放射線画像を撮影する放射線画像検出装置、放射線画像検出方法および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、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。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、当該放射線画像撮影装置自身によって放射線の照射開始や照射停止、照射量等を検出することができれば、放射線画像撮影装置および放射線源等を統括的に制御する撮影制御装置と放射線源との接続を行う必要がなくなるため、システム構成を簡略化したり、撮影制御装置による制御を簡略化したりするうえで好ましい。
【０００４】
一方、可搬型（携帯型）の放射線画像撮影装置は駆動電源を備える必要があり、操作状況等に応じて内部電源と外部電源とを切り替えて使用したり、あるいは一定時間使用しない場合、待機モードにすることが一般に行われている。例えば、特許文献１には、内部電源と外部電源とを切り替えて使用できる放射線画像検出器において、信号読出し回路が他の構成部材よりも消費電力が多いことから、撮影終了は、信号読出し回路に対する電力供給を停止（待機モード）して消費電力を抑える技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２の可搬型放射線画像撮影装置は、放射線検出領域のバイアス線を流れる電流により、放射線検出部の領域のうち、放射線画像撮影に使用されて放射線の照射を検出した領域のみを対象として、画像信号の読み出し処理や画像データの保存処理、画像データの送信処理を行うことで、放射線画像撮影の効率化、画像データの送信時間の短縮化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０８３０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の放射線画像検出器は、信号読出し回路への電力供給を停止して撮影待機モードとしている。また、特許文献２の可搬型放射線画像撮影装置では、放射線画像の撮影部位との関係で、放射線の照射を検出した領域と、検出しない領域とにおいて異なる処理を行うことで、電力供給モードと待機モードとを切り替えている。いずれの文献に記載の技術も、待機モードにおいて電力供給を停止しているため省電力が不十分である、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、簡易な方法で放射線画像検出装置の省電力化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の放射線画像検出装置は、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、予め定められた条件にしたがって前記ブロックに対応する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の放射線画像検出装置によれば、前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出する放射線検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されないことを条件として、該放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の放射線画像検出装置によれば、前記放射線画像検出装置に搭載されたバッテリのバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知手段をさらに備え、前記制御部は、前記バッテリ残量検知手段で検知されたバッテリ残量を条件として該バッテリ残量が多くなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させ、該バッテリ残量が少なくなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の放射線画像検出装置によれば、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させることで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を拡大し、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大することで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を縮小することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の放射線画像検出装置によれば、前記電力の供給が遮断された前記ブロックの領域を提示する提示手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の放射線画像検出装置は、前記電源が供給された前記画像取得手段に対応する前記ブロックの領域と、放射線画像の撮影対象部位の撮影に要する領域とを対比する対比手段と、前記ブロックの領域が前記撮影に要する領域よりも小さい場合、所定の報知を行う報知手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の放射線画像検出装置は、前記放射線検出素子が前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の放射線画像検出装置は、前記放射線検出素子が照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力することを特徴とする。
【００１７】
また、上記の課題を解決するために、請求項９に記載の放射線画像検出方法は、放射線検出パネルに二次元状に配列され、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子を複数のブロックに分割し、画像取得手段により前記複数のブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得し、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給し、前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出し、前記放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段への前記電源からの電力の供給を遮断するように制御することを特徴とする。
【００１８】
上記の課題を解決するために、請求項１０に記載のプログラムは、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、を備えた放射線画像検出装置によって実行されるプログラムであって、コンピュータを、前記放射線検出パネルへの前記放射線の照射の有無を検出する放射線検出手段、前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに対する前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、放射線検出手段によって放射線検出パネルへの放射線の照射が検出されない領域についてのブロックに対応する画像読出手段へ電源からの電力の供給を遮断するので、簡単な構成で省電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る電子カセッテに内蔵される放射線検出器の画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図３】実施形態に係る放射線画像撮影装置の放射線検出器の構成を示す平面図である。
【図４】実施形態に係る放射線画像撮影装置の放射線検出器の構成を示す平面図である。
【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】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図７】電子カセッテの電気系の要部構成を含む、放射線画像撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図８】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９】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画像撮影装置の電子カセッテにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る電子カセッテにおける、バッテリ残量に基づく領域の拡大・縮小処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施の形態］
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。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示している。図１に示す放射線画像撮影装置１０４は、不図示の端末装置からの撮影依頼を受け付け、放射線画像の撮影スケジュールを管理するサーバ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。放射線画像撮影装置１０４は、放射線源から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ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。
【００２２】
電子カセッテ４０は、未使用時にはクレードル１３０の収容部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から取り出される。電子カセッテ４０は、撮影姿勢が立位であれば立位台の保持部に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台の保持部に保持される。放射線画像撮影装置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。
【００２３】
なお、電子カセッテ４０は、立位台の保持部や臥位台の保持部で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、腕部、脚部等を撮影する際には、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の電子カセッテに内蔵される放射線検出器の画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。図２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。
【００２５】
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。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、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。
【００２６】
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。
【００２７】
センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、および、これら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。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い。より具体的には、上部電極６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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。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、これらの電極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。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、ここでは説明を省略する。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。
【００３５】
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。なお、図２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。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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。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。
【００３８】
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。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。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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。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。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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
図３は、各画素の下部電極２下方の基板１の表面に形成されている信号出力部の構成を概略的に示している。図３に示すように、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もいう。）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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
図４は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の放射線検出器の構成を示す平面図である。図４に示すように、ＴＦＴ基板３０には、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４の行方向）、および当該一定方向に対する交差方向（図４の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００５７】
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。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。
【００５８】
ここで、放射線検出器２０では、画素３２の一部を用いて、後述するように複数のブロックに分割された放射線の検出領域それぞれにおける放射線の照射状態を検出しており、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。
【００５９】
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、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。
【００６０】
ここで、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１０４では、撮影対象部位が腹部等である場合のように放射線検出器２０による撮影領域の全域を用いて撮影を行う場合や、撮影対象部位が脚部、腕部、手部等である場合のように放射線検出器２０による撮影領域の一部のみを用いて撮影を行う場合がある。また、放射線検出器２０では、例えば、図５に模式的に示すように、撮影領域を短冊状に複数のブロックに分割し、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに放射線検出用画素３２Ａを配置する。具体的には、撮影領域２０Ａの中央部近傍の領域２５Ａ，２５Ｂと、撮影領域２０Ｂの中央部近傍の領域２６Ａ，２６Ｂと、撮影領域２０Ｃの中央部近傍の領域２７Ａ，２７Ｂとに画素３２Ａを配置している。
【００６１】
なお、ここでは、撮影領域を３ブロックに分けているが、分割の数はこれに限定されない。また、個々のブロックの面積が同一でも、異なっていてもよい。分割の形状も短冊状に限定されず、例えば、碁盤の目状に分割してもよいし、放射線検出器２０の端部に対して角度を持った線で分割してもよい。さらには、撮影領域の中心に面積の異なる複数の矩形を同心状に配された形で分割してもよい。
【００６２】
そして、放射線の照射状態を検出するため、放射線検出器２０には、図４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、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。
【００６３】
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６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である。図６に示すように、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。
【００６４】
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。
【００６５】
ここで、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。
【００６６】
一方、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（図７参照。）を収容するケース４２が配置されている。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。
【００６７】
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。
【００６８】
次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置の電気系の要部構成について説明する。図７は、電子カセッテ４０の電気系の要部構成を含む、放射線画像撮影装置の構成を示すブロック図である。図７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７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。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。
【００６９】
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。
【００７０】
ここで、画像生成部５４の構成について説明する。図８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である。図８に示すように、画像生成部５４は、放射線検出器２０の撮影領域を３つのブロックに分割した撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに配置された画素より電荷信号を読み出すためのデータ配線３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃと、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃと、サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃとが、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに対応して備えられている。可変ゲインプリアンプ８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃは、正入力（非反転電極）側が接地されたオペアンプ８２Ａと、オペアンプ８２Ａの負入力（反転電極）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。
【００７１】
また、本実施の形態に係る画像生成部５４は、上記撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに対応して、マルチプレクサ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ、およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃが備えられている。なお、サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃのサンプルタイミング、およびマルチプレクサ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃに設けられたスイッチによる選択出力も、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【００７２】
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。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、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８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ、サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ、マルチプレクサ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ、およびＡ／Ｄ変換器８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃに接続されている。
【００７３】
さらに、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が接続されている。そして、カセッテ制御部５８は、上述した可変ゲインプリアンプ、サンプルホールド回路、マルチプレクサ、およびＡ／Ｄ変換器を備える画像読取部として、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに対応する画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃそれぞれに対して、スイッチ１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃを介して、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を制御する。
【００７４】
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８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ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。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３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを伝送され、データ配線３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ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８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃにより、予め定められた増幅率で増幅される。
【００７５】
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８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃを所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ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８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃに保持させる。
【００７６】
そして、各サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ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８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃにより順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ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。
【００７７】
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８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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７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。
【００８１】
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７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。
【００８２】
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９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である。図９に示すように、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。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。また、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。
【００８３】
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。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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの放射線検出用画素３２Ａに対応する全ての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。
【００８７】
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、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの放射線検出用画素３２Ａに対応する全ての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。
【００８８】
なお、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。
【００８９】
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。
【００９０】
一方、図７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。
【００９１】
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を備えている。
【００９２】
ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６、ディスプレイドライバ１１７、操作入力検出部１１８、および無線通信部１１９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、および無線通信部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。
【００９３】
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。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。このとき、被写体の大きさ等の撮影条件に合わせて、放射線Ｘを絞り込むこともある。
【００９４】
次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置の動作について説明する。まず、図１０を参照して、放射線画像の撮影を行う際のコンソール１１０の動作について説明する。なお、図１０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。
【００９５】
図１０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。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。終了ボタンが指定されると、ステップ３０４に移行する。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。）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３０６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。
【００９６】
次のステップ３０８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。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電子カセッテ４０に到達する。
【００９７】
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、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、撮影動作を終了する。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。
【００９８】
次のステップ３１０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３１２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、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。続くステップ３１４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３１６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。そして、ステップ３１８で、補正画像データを不図示のサーバへ病院内ネットワークを介して送信し、その後、本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、サーバへ送信された補正画像データはデータベースに格納され、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。
【００９９】
図１１は、放射線画像撮影装置の電子カセッテにおける処理手順を示すフローチャートである。なお、図１１は、コンソール１１０から上記初期情報を受信した際に電子カセッテ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。
【０１００】
図１１のステップ４００で、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、続くステップ４０１で、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を制御する。次のステップ４０２において、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。
【０１０１】
次のステップ４０４では、照射判定回路９４から上述した第１判定結果情報を取得し、ステップ４０６で、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する。そして、第１判定結果情報が照射開始を示していれば、処理をステップ４０８に移行する。このステップ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。
【０１０２】
次のステップ４１０では、照射判定回路９４から上述した第２判定結果情報を取得し、ステップ４１２において、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する。その第２判定結果情報が、照射が終了を示していれば、処理をステップ４１４に移行する。ステップ４１４では、上記ステップ４００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、続くステップ４１６で、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。
【０１０３】
ステップ４２０で、照射判定回路９４により、撮影領域を短冊状に３つのブロックに分割した撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれにおける放射線の照射線量を取得する。そして、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち、放射線を検出できかなった領域があるかどうかを判定する。撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの中に放射線を検出できなかった領域があれば、カセッテ制御部５８は、続くステップ４２２で、図８に示す画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃのうち、放射線を検出できかなった領域に対応する画像読取部への画像生成部電源５４Ａからの電力供給を停止する。具体的には、カセッテ制御部５８は、図８のスイッチ１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃのうち、放射線の不検出領域に対応する画像読取部に電源を供給するスイッチをＯＦＦにして、電力供給を停止する。
【０１０４】
一方、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち、放射線を検出できた領域に対応する画像読取部には電源が供給されているので、カセッテ制御部５８は、ステップ４２４において、放射線が検出された領域に対応する画像読取部において画像データの読み出しを行う。すなわち、放射線が検出された撮影領域につい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、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。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。
【０１０５】
次のステップ４２６で、カセッテ制御部５８は、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９の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をリセットする。また、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を制御する。そして、次のステップ４２８において、画像メモリ５６に記憶された画像データを読み出し、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、本カセッテ撮影処理プログラムを終了する。
【０１０６】
なお、放射線検出器２０は、図２のシンチレータ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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、放射線の検出領域（撮影領域）を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックにおける放射線の照射状態（照射量）を検出し、放射線を検出できなかった領域があれば、その領域についてのブロックに対応する画像読取部への電力供給を遮断するように制御する。こうすることで、放射線検出器において消費電力の多い可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）を含む画像読取部（画像生成部）における消費電力の抑制・管理をブロック単位で行うことができ、電子カセッテ全体としての省電力化も可能となる。すなわち、放射線の照射を受けず、放射線画像の形成に寄与しない画素ブロックに対応する画像読取部への電力供給を簡単な構成で絶つことで省電力化できる。
【０１１０】
また、放射線検出用に設けられた複数の画素をセンサ部として、分割された検出領域それぞれにおける放射線の照射の有無を判定するので、簡易な回路で省電力のための構成を実現できる。
【０１１１】
［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、放射線検出器２０の複数のブロックに分割した撮影領域のうち、照射された放射線を検出できなかった領域に対応する画像読取部への電力供給を遮断することで、放射線検出器の省電力化を図る場合の形態例について説明した。ここでは、第２の実施の形態として、放射線検出器に内蔵されたバッテリの残量に基づいて撮影領域を拡大する構成について説明する。
【０１１２】
図１２は、第２の実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。図１２に示す電子カセッテ４０は、内蔵された電源部（バッテリ）７０のバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知部６５を備えている。バッテリ残量検知部６５で検知された電源部７０のバッテリ残量は、バッテリ残量検知信号として、カセッテ制御部５８に入力される。なお、図１２に示す電子カセッテ４０の他の構成要素は、図７に示す上記第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置を構成する電子カセッテと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１３】
図１３は、第２の実施の形態に係る電子カセッテにおける、バッテリ残量に基づく撮影領域の拡大・縮小処理の流れを示すフローチャートである。図１３のステップ５０１で、バッテリ残量検知部６５で電源部７０のバッテリ残量を検知する。続くステップ５０３では、カセッテ制御部５８が、バッテリ残量検知部６５で検知された電源部７０のバッテリ残量が、「多い」「中位」「少ない」のいずれに属するかを判断する。ここで、バッテリ残量が多いとは、例えば、電源部７０の端子電圧が予め定めた閾値１を超え、電源部７０が満充電、あるいはそれに近い状態にあることを意味し、バッテリ残量が少ないとは、電源部７０の端子電圧が予め定めた閾値２（＜閾値１）より小さく、充電しなければ電子カセッテの継続的な使用が確保できない状態をいう。また、バッテリ残量が中程度とは、電源部７０の端子電圧が閾値１と閾値２の間にあり、例えば、所定回数、電子カセッテの継続的な使用が保障されるバッテリ残量をいう。
【０１１４】
バッテリ残量が少ない場合、カセッテ制御部５８は、ステップ５０５において、放射線照射検出部電源５５Ａからの電力供給の遮断対象とする画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃの数を減らすように制御する（電力供給遮断範囲の拡大）。具体的には、画像生成部５４のスイッチ１３０Ａをオンにして、他のスイッチ１３０Ｂ，１３０Ｃをオフにする。これにより放射線検出器２０の３つの撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ（図５および図８参照）のうち、撮影領域２０Ａに対応する画像読取部１２０Ａにのみ電力が供給される。そして、ステップ５０７で、撮影領域２０Ａのみが使用可能であることをコンソールに可視表示する。
【０１１５】
上記の場合とは逆に、バッテリ残量が多い、または中程度の場合は、そのバッテリ残量に応じて、電力供給する画像読取部の数を増やし、撮影領域を拡大する（電力供給遮断範囲の縮小）。バッテリ残量が多い場には、ステップ５１３で、画像生成部５４のスイッチ１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃすべてをオンにする。そして、ステップ５１５で、放射線検出器２０のすべての撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが撮影に使用できる領域であることをコンソールに可視表示する。なお、バッテリ残量が中程度の状態にある場合には、ステップ５０９で、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち２つの領域に対応する画像読取部に電力供給する。そして、ステップ５１１で、使用可能領域をコンソールに可視表示する。
【０１１６】
撮影可能範囲の表示は、上記に限定されず、放射線検出器２０の右半分、あるいは左半分としてもよい。
【０１１７】
このように、第２の実施の形態に係る電子カセッテでは、電源部７０のバッテリ残量に応じて段階的に、電力供給する画像読取部を拡大、あるいは縮小する。つまり、バッテリ残量が少なくなるに従って電力供給する画像読取部の範囲を拡大し、バッテリが回復するに従って、電力供給する画像読取部の範囲を縮小する。換言すれば、放射線検出器の撮影できる範囲（領域）を、予めバッテリ残量に応じて制限する。こうすることで、無線電子カセッテにおいて、短冊状に分割された撮影領域のうち、バッテリ残量に見合った範囲の撮影領域で放射線画像の撮影が可能となり、無線電子カセッテにおける省電力化を効率的に行える。
【０１１８】
さらに、バッテリ残量に応じて段階的に、電力供給する画像読取部を拡大、あるいは縮小する際、それに伴い放射線検出器２０において撮影可能な領域をコンソールに可視表示するようにしたことで、技師等が円滑、かつ迅速に放射線画像の撮影業務を遂行できる。
【０１１９】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、上記第２の実施の形態による処理に加えて、撮影メニューと撮影可能領域とを考慮した処理を行う。図１４は、第３の実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。なお、図１４において、図１３の処理と同一処理には同一の符号を付し、ここでは、それらの説明を省略する。
【０１２０】
図１４のステップ６０１では、撮影メニューを取得する。例えば、手や腕部、脚部といった被検者の具体的な撮影部位を撮影メニューとして取得する。ステップ６０３において、上記ステップ６０１で取得した撮影メニューと、ステップ５０３で検知された電源部７０のバッテリ残量に基づく撮影可能範囲とを対比する。そして、ステップ６０５において、当該撮影可能範囲が、撮影メニューで示された撮影部位を十分に撮影できるかどうかを判断する。撮影可能範囲が十分であれば、そのまま撮影処理に入る（ステップ６０９）。しかし、撮影部位に対して撮影可能範囲が狭い場合は、その旨をコンソール等への表示により報知する。
【０１２１】
このように、撮影メニューに対する撮影可能範囲の適否を判断して、その結果を報知することで、撮影部位が撮影可能範囲よりも大きすぎる等の場合、撮影の可否を直ちに判断できるので、技師に対してカセッテの交換を促すことで、結果として無駄な電力消費を抑えることができる。また、サイズの大きい撮影（例えば半切サイズ）を希望したにもかかわらず、小さい領域（例えば四切サイズ）での撮影しかできなかったといった不都合を防止できる。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
例えば、撮影領域された個々の領域における放射線検出用画素の配置については、図５に示す例に限定されず、放射線検出用画素の配置位置には特に制限はない。なお、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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
また、上記実施の形態では、画像読み出しを行う際に放射線照射検出部５５への電力供給を停止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、画像読み出しを行う際にも放射線照射検出部５５への電力供給を行う一方、放射線の照射開始を検出する際には画像生成部５４への電力供給を停止する形態としてもよい。
【０１２９】
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。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、画像データを読み出す直前に画像生成部５４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、放射線の照射が開始されたことが検出された直後等の放射線の照射が開始されたことが検出された後で、かつ画像データの読み出しを開始する前の何れかのタイミングで画像生成部５４への電力供給を開始する形態としてもよい。
【０１３１】
また、上記実施の形態では、本発明を画像生成部５４および放射線照射検出部５５への電力供給を制御する形態に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、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂへのバイアス電圧の電力供給を制御する形態に適用してもよく、さらに画像生成部５４および放射線照射検出部５５への電力供給と、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂへのバイアス電圧の電力供給の双方を制御する形態に適用してもよい。
【０１３２】
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の一部を本発明の放射線検出素子に相当する放射線検出用画素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、上記各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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、上記実施の形態では、本発明の放射線検出素子をＴＦＴ基板３０に設け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、電子カセッテ４０の内部におけるＴＦＴ基板３０とは異なる基板に設けてもよく、さらに、電子カセッテ４０とは別体で放射線入射側、若しくは当該入射側とは反対側に重ねるように設ける形態等としてもよい。この場合にも上記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
その他、上記実施の形態で説明した電子カセッテ４０の構成、撮影システム１０４の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、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。
【０１４０】
また、上記実施の形態で説明した初期情報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。
【０１４１】
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。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 基板
８ シンチレータ
１０ 薄膜トランジスタ
１３ センサ部
２０ 放射線検出器
３０ ＴＦＴ基板
３２ 画素
３２Ａ 放射線検出用画素（放射線検出素子）
３２Ｂ 放射線画像取得用画素
３６ データ配線（信号配線）
３８ 直接読出配線（放射線検出用配線）
４０ 電子カセッテ
５４ 画像生成部
５５ 放射線照射検出部
５８ カセッテ制御部
５８Ａ ＣＰＵ
６５ バッテリ残量検知部
８２ 可変ゲインプリアンプ（第１のアンプ）
８４ サンプルホールド回路
８６ マルチプレクサ
８８ Ａ／Ｄ変換器
９２ 可変ゲインプリアンプ（第２のアンプ）
９４ 照射判定回路
１１０ コンソール
１２０ 放射線発生装置
Ｘ 放射線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影対象部位を透過した放射線による示される放射線画像を撮影する放射線画像検出装置、放射線画像検出方法および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、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。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、当該放射線画像撮影装置自身によって放射線の照射開始や照射停止、照射量等を検出することができれば、放射線画像撮影装置および放射線源等を統括的に制御する撮影制御装置と放射線源との接続を行う必要がなくなるため、システム構成を簡略化したり、撮影制御装置による制御を簡略化したりするうえで好ましい。
【０００４】
一方、可搬型（携帯型）の放射線画像撮影装置は駆動電源を備える必要があり、操作状況等に応じて内部電源と外部電源とを切り替えて使用したり、あるいは一定時間使用しない場合、待機モードにすることが一般に行われている。例えば、特許文献１には、内部電源と外部電源とを切り替えて使用できる放射線画像検出器において、信号読出し回路が他の構成部材よりも消費電力が多いことから、撮影終了は、信号読出し回路に対する電力供給を停止（待機モード）して消費電力を抑える技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２の可搬型放射線画像撮影装置は、放射線検出領域のバイアス線を流れる電流により、放射線検出部の領域のうち、放射線画像撮影に使用されて放射線の照射を検出した領域のみを対象として、画像信号の読み出し処理や画像データの保存処理、画像データの送信処理を行うことで、放射線画像撮影の効率化、画像データの送信時間の短縮化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０８３０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の放射線画像検出器は、信号読出し回路への電力供給を停止して撮影待機モードとしている。また、特許文献２の可搬型放射線画像撮影装置では、放射線画像の撮影部位との関係で、放射線の照射を検出した領域と、検出しない領域とにおいて異なる処理を行うことで、電力供給モードと待機モードとを切り替えている。いずれの文献に記載の技術も、待機モードにおいて電力供給を停止しているため省電力が不十分である、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、簡易な方法で放射線画像検出装置の省電力化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の放射線画像検出装置は、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、予め定められた条件にしたがって前記ブロックに対応する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の放射線画像検出装置によれば、前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出する放射線検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されないことを条件として、該放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の放射線画像検出装置によれば、前記放射線画像検出装置に搭載されたバッテリのバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知手段をさらに備え、前記制御部は、前記バッテリ残量検知手段で検知されたバッテリ残量を条件として該バッテリ残量が多くなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させ、該バッテリ残量が少なくなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の放射線画像検出装置によれば、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させることで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を拡大し、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大することで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を縮小することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の放射線画像検出装置によれば、前記電力の供給が遮断された前記ブロックの領域を提示する提示手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の放射線画像検出装置は、前記電源が供給された前記画像取得手段に対応する前記ブロックの領域と、放射線画像の撮影対象部位の撮影に要する領域とを対比する対比手段と、前記ブロックの領域が前記撮影に要する領域よりも小さい場合、所定の報知を行う報知手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の放射線画像検出装置は、前記放射線検出素子が前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の放射線画像検出装置は、前記放射線検出素子が照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力することを特徴とする。
【００１７】
また、上記の課題を解決するために、請求項９に記載の放射線画像検出方法は、放射線検出パネルに二次元状に配列され、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子を複数のブロックに分割し、画像取得手段により前記複数のブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得し、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給し、前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出し、前記放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段への前記電源からの電力の供給を遮断するように制御することを特徴とする。
【００１８】
上記の課題を解決するために、請求項１０に記載のプログラムは、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、を備えた放射線画像検出装置によって実行されるプログラムであって、コンピュータを、前記放射線検出パネルへの前記放射線の照射の有無を検出する放射線検出手段、前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに対する前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、放射線検出手段によって放射線検出パネルへの放射線の照射が検出されない領域についてのブロックに対応する画像読出手段へ電源からの電力の供給を遮断するので、簡単な構成で省電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る電子カセッテに内蔵される放射線検出器の画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【図３】実施形態に係る放射線画像撮影装置の放射線検出器の構成を示す平面図である。
【図４】実施形態に係る放射線画像撮影装置の放射線検出器の構成を示す平面図である。
【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】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図７】電子カセッテの電気系の要部構成を含む、放射線画像撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図８】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９】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画像撮影装置の電子カセッテにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る電子カセッテにおける、バッテリ残量に基づく領域の拡大・縮小処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施の形態］
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。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示している。図１に示す放射線画像撮影装置１０４は、不図示の端末装置からの撮影依頼を受け付け、放射線画像の撮影スケジュールを管理するサーバ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。放射線画像撮影装置１０４は、放射線源から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ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。
【００２２】
電子カセッテ４０は、未使用時にはクレードル１３０の収容部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から取り出される。電子カセッテ４０は、撮影姿勢が立位であれば立位台の保持部に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台の保持部に保持される。放射線画像撮影装置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。
【００２３】
なお、電子カセッテ４０は、立位台の保持部や臥位台の保持部で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、腕部、脚部等を撮影する際には、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の電子カセッテに内蔵される放射線検出器の画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。図２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。
【００２５】
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。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、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。
【００２６】
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。
【００２７】
センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、および、これら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。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い。より具体的には、上部電極６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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。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、これらの電極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。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、ここでは説明を省略する。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。
【００３５】
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。なお、図２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。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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。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。
【００３８】
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。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。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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。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。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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
図３は、各画素の下部電極２下方の基板１の表面に形成されている信号出力部の構成を概略的に示している。図３に示すように、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もいう。）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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
図４は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の放射線検出器の構成を示す平面図である。図４に示すように、ＴＦＴ基板３０には、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４の行方向）、および当該一定方向に対する交差方向（図４の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００５７】
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。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。
【００５８】
ここで、放射線検出器２０では、画素３２の一部を用いて、後述するように複数のブロックに分割された放射線の検出領域それぞれにおける放射線の照射状態を検出しており、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。
【００５９】
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、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。
【００６０】
ここで、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１０４では、撮影対象部位が腹部等である場合のように放射線検出器２０による撮影領域の全域を用いて撮影を行う場合や、撮影対象部位が脚部、腕部、手部等である場合のように放射線検出器２０による撮影領域の一部のみを用いて撮影を行う場合がある。また、放射線検出器２０では、例えば、図５に模式的に示すように、撮影領域を短冊状に複数のブロックに分割し、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに放射線検出用画素３２Ａを配置する。具体的には、撮影領域２０Ａの中央部近傍の領域２５Ａ，２５Ｂと、撮影領域２０Ｂの中央部近傍の領域２６Ａ，２６Ｂと、撮影領域２０Ｃの中央部近傍の領域２７Ａ，２７Ｂとに画素３２Ａを配置している。
【００６１】
なお、ここでは、撮影領域を３ブロックに分けているが、分割の数はこれに限定されない。また、個々のブロックの面積が同一でも、異なっていてもよい。分割の形状も短冊状に限定されず、例えば、碁盤の目状に分割してもよいし、放射線検出器２０の端部に対して角度を持った線で分割してもよい。さらには、撮影領域の中心に面積の異なる複数の矩形を同心状に配された形で分割してもよい。
【００６２】
そして、放射線の照射状態を検出するため、放射線検出器２０には、図４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、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。
【００６３】
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６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である。図６に示すように、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。
【００６４】
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。
【００６５】
ここで、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。
【００６６】
一方、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（図７参照。）を収容するケース４２が配置されている。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。
【００６７】
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。
【００６８】
次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置の電気系の要部構成について説明する。図７は、電子カセッテ４０の電気系の要部構成を含む、放射線画像撮影装置の構成を示すブロック図である。図７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７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。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。
【００６９】
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。
【００７０】
ここで、画像生成部５４の構成について説明する。図８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である。図８に示すように、画像生成部５４は、放射線検出器２０の撮影領域を３つのブロックに分割した撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに配置された画素より電荷信号を読み出すためのデータ配線３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃと、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃと、サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃとが、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに対応して備えられている。可変ゲインプリアンプ８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃは、正入力（非反転電極）側が接地されたオペアンプ８２Ａと、オペアンプ８２Ａの負入力（反転電極）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。
【００７１】
また、本実施の形態に係る画像生成部５４は、上記撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに対応して、マルチプレクサ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ、およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃが備えられている。なお、サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃのサンプルタイミング、およびマルチプレクサ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃに設けられたスイッチによる選択出力も、カセッテ制御部５８により切り換えられる。
【００７２】
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。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、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８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ、サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ、マルチプレクサ８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ、およびＡ／Ｄ変換器８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃに接続されている。
【００７３】
さらに、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が接続されている。そして、カセッテ制御部５８は、上述した可変ゲインプリアンプ、サンプルホールド回路、マルチプレクサ、およびＡ／Ｄ変換器を備える画像読取部として、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに対応する画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃそれぞれに対して、スイッチ１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃを介して、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を制御する。
【００７４】
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８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ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。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３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃを伝送され、データ配線３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ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８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃにより、予め定められた増幅率で増幅される。
【００７５】
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８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃを所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ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８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃに保持させる。
【００７６】
そして、各サンプルホールド回路８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ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８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃにより順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ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。
【００７７】
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８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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７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。
【００８１】
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７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。
【００８２】
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９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である。図９に示すように、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。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。また、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。
【００８３】
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。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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの放射線検出用画素３２Ａに対応する全ての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。
【００８７】
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、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの放射線検出用画素３２Ａに対応する全ての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。
【００８８】
なお、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。
【００８９】
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。
【００９０】
一方、図７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。
【００９１】
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を備えている。
【００９２】
ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６、ディスプレイドライバ１１７、操作入力検出部１１８、および無線通信部１１９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、および無線通信部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。
【００９３】
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。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。このとき、被写体の大きさ等の撮影条件に合わせて、放射線Ｘを絞り込むこともある。
【００９４】
次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置の動作について説明する。まず、図１０を参照して、放射線画像の撮影を行う際のコンソール１１０の動作について説明する。なお、図１０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。
【００９５】
図１０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。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。終了ボタンが指定されると、ステップ３０４に移行する。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。）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３０６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。
【００９６】
次のステップ３０８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。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電子カセッテ４０に到達する。
【００９７】
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、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、撮影動作を終了する。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。
【００９８】
次のステップ３１０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３１２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、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。続くステップ３１４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３１６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。そして、ステップ３１８で、補正画像データを不図示のサーバへ病院内ネットワークを介して送信し、その後、本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、サーバへ送信された補正画像データはデータベースに格納され、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。
【００９９】
図１１は、放射線画像撮影装置の電子カセッテにおける処理手順を示すフローチャートである。なお、図１１は、コンソール１１０から上記初期情報を受信した際に電子カセッテ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。
【０１００】
図１１のステップ４００で、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、続くステップ４０１で、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を制御する。次のステップ４０２において、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。
【０１０１】
次のステップ４０４では、照射判定回路９４から上述した第１判定結果情報を取得し、ステップ４０６で、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する。そして、第１判定結果情報が照射開始を示していれば、処理をステップ４０８に移行する。このステップ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。
【０１０２】
次のステップ４１０では、照射判定回路９４から上述した第２判定結果情報を取得し、ステップ４１２において、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する。その第２判定結果情報が、照射が終了を示していれば、処理をステップ４１４に移行する。ステップ４１４では、上記ステップ４００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、続くステップ４１６で、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。
【０１０３】
ステップ４２０で、照射判定回路９４により、撮影領域を短冊状に３つのブロックに分割した撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれにおける放射線の照射線量を取得する。そして、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち、放射線を検出できかなった領域があるかどうかを判定する。撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの中に放射線を検出できなかった領域があれば、カセッテ制御部５８は、続くステップ４２２で、図８に示す画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃのうち、放射線を検出できかなった領域に対応する画像読取部への画像生成部電源５４Ａからの電力供給を停止する。具体的には、カセッテ制御部５８は、図８のスイッチ１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃのうち、放射線の不検出領域に対応する画像読取部に電源を供給するスイッチをＯＦＦにして、電力供給を停止する。
【０１０４】
一方、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち、放射線を検出できた領域に対応する画像読取部には電源が供給されているので、カセッテ制御部５８は、ステップ４２４において、放射線が検出された領域に対応する画像読取部において画像データの読み出しを行う。すなわち、放射線が検出された撮影領域につい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、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。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。
【０１０５】
次のステップ４２６で、カセッテ制御部５８は、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９の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をリセットする。また、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を制御する。そして、次のステップ４２８において、画像メモリ５６に記憶された画像データを読み出し、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、本カセッテ撮影処理プログラムを終了する。
【０１０６】
なお、放射線検出器２０は、図２のシンチレータ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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、放射線の検出領域（撮影領域）を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックにおける放射線の照射状態（照射量）を検出し、放射線を検出できなかった領域があれば、その領域についてのブロックに対応する画像読取部への電力供給を遮断するように制御する。こうすることで、放射線検出器において消費電力の多い可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）を含む画像読取部（画像生成部）における消費電力の抑制・管理をブロック単位で行うことができ、電子カセッテ全体としての省電力化も可能となる。すなわち、放射線の照射を受けず、放射線画像の形成に寄与しない画素ブロックに対応する画像読取部への電力供給を簡単な構成で絶つことで省電力化できる。
【０１１０】
また、放射線検出用に設けられた複数の画素をセンサ部として、分割された検出領域それぞれにおける放射線の照射の有無を判定するので、簡易な回路で省電力のための構成を実現できる。
【０１１１】
［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、放射線検出器２０の複数のブロックに分割した撮影領域のうち、照射された放射線を検出できなかった領域に対応する画像読取部への電力供給を遮断することで、放射線検出器の省電力化を図る場合の形態例について説明した。ここでは、第２の実施の形態として、放射線検出器に内蔵されたバッテリの残量に基づいて撮影領域を拡大する構成について説明する。
【０１１２】
図１２は、第２の実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。図１２に示す電子カセッテ４０は、内蔵された電源部（バッテリ）７０のバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知部６５を備えている。バッテリ残量検知部６５で検知された電源部７０のバッテリ残量は、バッテリ残量検知信号として、カセッテ制御部５８に入力される。なお、図１２に示す電子カセッテ４０の他の構成要素は、図７に示す上記第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置を構成する電子カセッテと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１３】
図１３は、第２の実施の形態に係る電子カセッテにおける、バッテリ残量に基づく撮影領域の拡大・縮小処理の流れを示すフローチャートである。図１３のステップ５０１で、バッテリ残量検知部６５で電源部７０のバッテリ残量を検知する。続くステップ５０３では、カセッテ制御部５８が、バッテリ残量検知部６５で検知された電源部７０のバッテリ残量が、「多い」「中位」「少ない」のいずれに属するかを判断する。ここで、バッテリ残量が多いとは、例えば、電源部７０の端子電圧が予め定めた閾値１を超え、電源部７０が満充電、あるいはそれに近い状態にあることを意味し、バッテリ残量が少ないとは、電源部７０の端子電圧が予め定めた閾値２（＜閾値１）より小さく、充電しなければ電子カセッテの継続的な使用が確保できない状態をいう。また、バッテリ残量が中程度とは、電源部７０の端子電圧が閾値１と閾値２の間にあり、例えば、所定回数、電子カセッテの継続的な使用が保障されるバッテリ残量をいう。
【０１１４】
バッテリ残量が少ない場合、カセッテ制御部５８は、ステップ５０５において、放射線照射検出部電源５５Ａからの電力供給の遮断対象とする画像読取部１２０Ａ、１２０Ｂ，１２０Ｃの数を減らすように制御する（電力供給遮断範囲の拡大）。具体的には、画像生成部５４のスイッチ１３０Ａをオンにして、他のスイッチ１３０Ｂ，１３０Ｃをオフにする。これにより放射線検出器２０の３つの撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ（図５および図８参照）のうち、撮影領域２０Ａに対応する画像読取部１２０Ａにのみ電力が供給される。そして、ステップ５０７で、撮影領域２０Ａのみが使用可能であることをコンソールに可視表示する。
【０１１５】
上記の場合とは逆に、バッテリ残量が多い、または中程度の場合は、そのバッテリ残量に応じて、電力供給する画像読取部の数を増やし、撮影領域を拡大する（電力供給遮断範囲の縮小）。バッテリ残量が多い場には、ステップ５１３で、画像生成部５４のスイッチ１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃすべてをオンにする。そして、ステップ５１５で、放射線検出器２０のすべての撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが撮影に使用できる領域であることをコンソールに可視表示する。なお、バッテリ残量が中程度の状態にある場合には、ステップ５０９で、撮影領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち２つの領域に対応する画像読取部に電力供給する。そして、ステップ５１１で、使用可能領域をコンソールに可視表示する。
【０１１６】
撮影可能範囲の表示は、上記に限定されず、放射線検出器２０の右半分、あるいは左半分としてもよい。
【０１１７】
このように、第２の実施の形態に係る電子カセッテでは、電源部７０のバッテリ残量に応じて段階的に、電力供給する画像読取部を拡大、あるいは縮小する。つまり、バッテリ残量が少なくなるに従って電力供給する画像読取部の範囲を拡大し、バッテリが回復するに従って、電力供給する画像読取部の範囲を縮小する。換言すれば、放射線検出器の撮影できる範囲（領域）を、予めバッテリ残量に応じて制限する。こうすることで、無線電子カセッテにおいて、短冊状に分割された撮影領域のうち、バッテリ残量に見合った範囲の撮影領域で放射線画像の撮影が可能となり、無線電子カセッテにおける省電力化を効率的に行える。
【０１１８】
さらに、バッテリ残量に応じて段階的に、電力供給する画像読取部を拡大、あるいは縮小する際、それに伴い放射線検出器２０において撮影可能な領域をコンソールに可視表示するようにしたことで、技師等が円滑、かつ迅速に放射線画像の撮影業務を遂行できる。
【０１１９】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、上記第２の実施の形態による処理に加えて、撮影メニューと撮影可能領域とを考慮した処理を行う。図１４は、第３の実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。なお、図１４において、図１３の処理と同一処理には同一の符号を付し、ここでは、それらの説明を省略する。
【０１２０】
図１４のステップ６０１では、撮影メニューを取得する。例えば、手や腕部、脚部といった被検者の具体的な撮影部位を撮影メニューとして取得する。ステップ６０３において、上記ステップ６０１で取得した撮影メニューと、ステップ５０３で検知された電源部７０のバッテリ残量に基づく撮影可能範囲とを対比する。そして、ステップ６０５において、当該撮影可能範囲が、撮影メニューで示された撮影部位を十分に撮影できるかどうかを判断する。撮影可能範囲が十分であれば、そのまま撮影処理に入る（ステップ６０９）。しかし、撮影部位に対して撮影可能範囲が狭い場合は、その旨をコンソール等への表示により報知する。
【０１２１】
このように、撮影メニューに対する撮影可能範囲の適否を判断して、その結果を報知することで、撮影部位が撮影可能範囲よりも大きすぎる等の場合、撮影の可否を直ちに判断できるので、技師に対してカセッテの交換を促すことで、結果として無駄な電力消費を抑えることができる。また、サイズの大きい撮影（例えば半切サイズ）を希望したにもかかわらず、小さい領域（例えば四切サイズ）での撮影しかできなかったといった不都合を防止できる。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
例えば、撮影領域された個々の領域における放射線検出用画素の配置については、図５に示す例に限定されず、放射線検出用画素の配置位置には特に制限はない。なお、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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
また、上記実施の形態では、画像読み出しを行う際に放射線照射検出部５５への電力供給を停止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、画像読み出しを行う際にも放射線照射検出部５５への電力供給を行う一方、放射線の照射開始を検出する際には画像生成部５４への電力供給を停止する形態としてもよい。
【０１２９】
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。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、画像データを読み出す直前に画像生成部５４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、放射線の照射が開始されたことが検出された直後等の放射線の照射が開始されたことが検出された後で、かつ画像データの読み出しを開始する前の何れかのタイミングで画像生成部５４への電力供給を開始する形態としてもよい。
【０１３１】
また、上記実施の形態では、本発明を画像生成部５４および放射線照射検出部５５への電力供給を制御する形態に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、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂへのバイアス電圧の電力供給を制御する形態に適用してもよく、さらに画像生成部５４および放射線照射検出部５５への電力供給と、放射線検出用画素３２Ａおよび放射線画像取得用画素３２Ｂへのバイアス電圧の電力供給の双方を制御する形態に適用してもよい。
【０１３２】
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の一部を本発明の放射線検出素子に相当する放射線検出用画素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、上記各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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、上記実施の形態では、本発明の放射線検出素子をＴＦＴ基板３０に設け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、電子カセッテ４０の内部におけるＴＦＴ基板３０とは異なる基板に設けてもよく、さらに、電子カセッテ４０とは別体で放射線入射側、若しくは当該入射側とは反対側に重ねるように設ける形態等としてもよい。この場合にも上記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
その他、上記実施の形態で説明した電子カセッテ４０の構成、撮影システム１０４の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、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。
【０１４０】
また、上記実施の形態で説明した初期情報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。
【０１４１】
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。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 基板
８ シンチレータ
１０ 薄膜トランジスタ
１３ センサ部
２０ 放射線検出器
３０ ＴＦＴ基板
３２ 画素
３２Ａ 放射線検出用画素（放射線検出素子）
３２Ｂ 放射線画像取得用画素
３６ データ配線（信号配線）
３８ 直接読出配線（放射線検出用配線）
４０ 電子カセッテ
５４ 画像生成部
５５ 放射線照射検出部
５８ カセッテ制御部
５８Ａ ＣＰＵ
６５ バッテリ残量検知部
８２ 可変ゲインプリアンプ（第１のアンプ）
８４ サンプルホールド回路
８６ マルチプレクサ
８８ Ａ／Ｄ変換器
９２ 可変ゲインプリアンプ（第２のアンプ）
９４ 照射判定回路
１１０ コンソール
１２０ 放射線発生装置
Ｘ 放射線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、
前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、
前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、
予め定められた条件にしたがって前記ブロックに対応する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段と、
を備えた放射線画像検出装置。
【請求項２】
前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出する放射線検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されないことを条件として、該放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する
請求項１に記載の放射線画像検出装置。
【請求項３】
前記放射線画像検出装置に搭載されたバッテリのバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知手段をさらに備え、
前記制御部は、前記バッテリ残量検知手段で検知されたバッテリ残量を条件として該バッテリ残量が多くなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させ、該バッテリ残量が少なくなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大する
請求項１記載の放射線画像検出装置。
【請求項４】
前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させることで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を拡大し、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大することで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を縮小する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項５】
前記電力の供給が遮断された前記ブロックの領域を提示する提示手段をさらに備える
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項６】
前記電源が供給された前記画像取得手段に対応する前記ブロックの領域と、放射線画像の撮影対象部位の撮影に要する領域とを対比する対比手段と、
前記ブロックの領域が前記撮影に要する領域よりも小さい場合、所定の報知を行う報知手段と、をさらに備える
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項７】
前記放射線検出素子は前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項８】
前記放射線検出素子は照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項９】
放射線検出パネルに二次元状に配列され、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子を複数のブロックに分割し、画像取得手段により前記複数のブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得し、
前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給し、
前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出し、
前記放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段への前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する、
放射線画像検出方法。
【請求項１０】
照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、を備えた放射線画像検出装置によって実行されるプログラムであって、
コンピュータを、
前記放射線検出パネルへの前記放射線の照射の有無を検出する放射線検出手段、
前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに対する前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段
として機能させるプログラム。
【請求項１】
照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、
前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、
前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、
予め定められた条件にしたがって前記ブロックに対応する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段と、
を備えた放射線画像検出装置。
【請求項２】
前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出する放射線検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されないことを条件として、該放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段へ前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する
請求項１に記載の放射線画像検出装置。
【請求項３】
前記放射線画像検出装置に搭載されたバッテリのバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知手段をさらに備え、
前記制御部は、前記バッテリ残量検知手段で検知されたバッテリ残量を条件として該バッテリ残量が多くなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させ、該バッテリ残量が少なくなるにしたがって、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大する
請求項１記載の放射線画像検出装置。
【請求項４】
前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を減少させることで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を拡大し、前記電力供給が遮断される前記複数の画像取得手段の対象範囲を拡大することで、前記照射された放射線を検出する前記ブロックの領域を縮小する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項５】
前記電力の供給が遮断された前記ブロックの領域を提示する提示手段をさらに備える
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項６】
前記電源が供給された前記画像取得手段に対応する前記ブロックの領域と、放射線画像の撮影対象部位の撮影に要する領域とを対比する対比手段と、
前記ブロックの領域が前記撮影に要する領域よりも小さい場合、所定の報知を行う報知手段と、をさらに備える
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項７】
前記放射線検出素子は前記放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体膜を有し、該電荷が前記複数の画素各々に設けられた蓄積容量に蓄積されるとともに、前記スイッチ素子により該蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項８】
前記放射線検出素子は照射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータを有し、該変換された可視光が半導体層で電荷に変換された後、前記スイッチ素子により該電荷に応じた電気信号を出力する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項９】
放射線検出パネルに二次元状に配列され、照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子を複数のブロックに分割し、画像取得手段により前記複数のブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得し、
前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給し、
前記放射線検出パネルの前記放射線が照射されない領域を検出し、
前記放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに属する前記画像取得手段への前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する、
放射線画像検出方法。
【請求項１０】
照射された放射線の線量に応じて各々電荷を発生する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された放射線検出パネルと、前記複数の放射線検出素子を複数に分割したブロックの各々に属する前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する複数の画像取得手段と、前記複数のブロックの各々に対応した前記画像取得手段へ駆動用の電力を供給する電源と、を備えた放射線画像検出装置によって実行されるプログラムであって、
コンピュータを、
前記放射線検出パネルへの前記放射線の照射の有無を検出する放射線検出手段、
前記放射線検出手段によって放射線の照射が検出されない領域に対応する前記ブロックに対する前記電源からの電力の供給を遮断するように制御する制御手段
として機能させるプログラム。
【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】
【公開番号】特開２０１３−７６６７９（Ｐ２０１３−７６６７９Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８０４４（Ｐ２０１１−２１８０４４）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【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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