放射線画像検出装置及び放射線撮影装置
【課題】良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる放射線画像検出装置及び放射線撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像検出装置３は、第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板４０と、前記基板に設けられる第１の画素４１のアレイ及び第２の画素４２のアレイと、を有するセンサパネル３０と、第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域を含む蛍光を発する第１の蛍光体３１と、前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体３２と、を備え、前記第１の画素は、実質的に前記第１の波長域にのみ分光感度を有し、そのアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、前記第２の画素のアレイは、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する。
【解決手段】放射線画像検出装置３は、第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板４０と、前記基板に設けられる第１の画素４１のアレイ及び第２の画素４２のアレイと、を有するセンサパネル３０と、第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域を含む蛍光を発する第１の蛍光体３１と、前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体３２と、を備え、前記第１の画素は、実質的に前記第１の波長域にのみ分光感度を有し、そのアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、前記第２の画素のアレイは、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出装置、及び該放射線画像検出装置を備えた放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線像を検出してデジタル画像データを生成する放射線画像検出装置が実用化されており、従来のイメージングプレートに比べて即時に画像を確認できるといった理由から急速に普及が進んでいる。この放射線画像検出装置には種々の方式のものがあり、その一つとして、間接変換方式のものが知られている。
【０００３】
間接変換方式の放射線画像検出装置は、放射線露光によって蛍光を発する蛍光組成物によって形成されたシンチレータ（蛍光体）と、シンチレータに生じた蛍光を検出して電気信号に変換する画素のアレイが基板に設けられたセンサパネルとを備えている。被写体を透過した放射線は、シンチレータによって光に変換され、シンチレータの蛍光は、センサパネルの画素によって電気信号に変換され、それにより画像データが生成される。
【０００４】
そして、放射線の低エネルギー成分に基づく画像データと、高エネルギー成分に基づく画像データとを取得して、被写体の特定の構造物（例えば、患者の臓器、骨部又は血管）が強調された画像を生成する、所謂エネルギーサブトラクションを行うための間接変換方式の放射線画像検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された放射線画像検出装置は、基板の両面に画素のアレイがそれぞれ設けられたセンサパネルと、このセンサパネルを間に挟んで対向して配置される２つのシンチレータとで構成されている。被写体を透過した放射線の低エネルギー成分は、放射線入射側に配置される一方のシンチレータによって吸収され、このシンチレータに生じた蛍光が、このシンチレータに対向する基板面に設けられた画素のアレイによって検出され、低エネルギー成分に基づく画像データが取得される。また、放射線の高エネルギー成分は、入射側のシンチレータを及びセンサパネルを透過して他方のシンチレータによって吸収され、このシンチレータに生じた蛍光が、このシンチレータに対向する基板面に設けられた画素のアレイによって検出され、高エネルギー成分に基づく画像データが取得される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７‐２７８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
センサパネルの基板には、典型的には、ガラス基板が用いられる。特許文献１に記載された放射線画像検出装置のように、センサパネルが２つのシンチレータによって挟まれて構成された放射線画像検出装置において、センサパネルの基板が、ガラス基板等の透明基板であると、一方のシンチレータに生じた蛍光の一部が、そのシンチレータに対応する画素のアレイによって吸収されずに基板を透過し、他方の画素のアレイに入射する場合がある。それによって、２つのシンチレータの蛍光のコンタミネーションが生じ、エネルギーサブトラクション画像の劣化を招く。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる放射線画像検出装置及び放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１） 第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域を含む蛍光を発する第１の蛍光体と、前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、を備え、前記第１の画素は、実質的に前記第１の波長域にのみ分光感度を有し、そのアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、前記第２の画素のアレイは、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
（２） 第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域に含まれる蛍光を発する第１の蛍光体と、前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、を備え、前記第１の画素のアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、前記第２の画素のアレイは、前記基板における前記第２の蛍光体側に設けられ、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
（３） 上記（１）又は（２）の放射線画像検出装置と、前記第１の画素のアレイによって取得される第１の画像データ、及び前記第２の画素のアレイによって取得される第２の画像データを用いて、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理部と、を備える放射線撮影装置。
【発明の効果】
【００１０】
上記（１）の放射線画像検出装置によれば、第２の蛍光体に生じる蛍光が第１の波長域に含まれ、若しくは第２の蛍光体に生じる蛍光に第１の波長域の成分が含まれていても、それらは基板によって吸収される。よって、蛍光のコンタミネーションが防止され、第１の画素のアレイによって取得される画像は、放射線画像検出装置に入射する放射線の第１のエネルギー域の成分にのみ依存する。また、上記（２）の放射線画像検出装置によれば、第１の蛍光体に生じる蛍光の一部が、第１の画素のアレイを通過しても、それらは基板によって吸収される。よって、蛍光の今民ネーションが防止され、第２の画素アレイによって取得される画像は、放射線画像検出装置に入射する放射線の第２のエネルギー域の成分にのみ依存する。以上により、良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置及び放射線撮影装置の一例の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の放射線撮影装置の制御ブロック図である。
【図３】図１の放射線画像検出装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】図３の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図５】図３の放射線画像検出装置の他の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図７】図６の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図８】図７の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図１０】図９の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図１１】図１０の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置及び放射線撮影装置の一例の構成を示し、図２は、図１の放射線撮影装置の制御ブロックを示す。
【００１３】
図１に示すＸ線撮影装置１は、被写体（患者）Ｈを立位状態で撮影するＸ線診断装置であって、被写体ＨにコーンビームＸ線を放射するＸ線源２と、Ｘ線源２に対向配置されてＸ線源２から被写体Ｈを透過したＸ線を検出して画像データを生成するＸ線画像検出装置３と、操作者の操作に基づいてＸ線源２の曝射動作やＸ線画像検出装置３の撮影動作を制御するとともに、Ｘ線画像検出装置３により取得された画像データを処理するコンソール４とに大別される。Ｘ線源２は、天井から吊り下げられたＸ線源保持装置５により保持されている。Ｘ線画像検出装置３は、床に設置されたスタンド６により保持されている。
【００１４】
Ｘ線源２は、Ｘ線源制御部１０の制御に基づき、高電圧発生器１１から印加される高電圧に応じてＸ線を発生するＸ線管１２と、Ｘ線管１２から発せられたＸ線のうち、被写体Ｈの検査領域に寄与しない部分を遮蔽するように照射野を制限する可動式のコリメータ１３を有するコリメータユニット１４とから構成されている。
【００１５】
Ｘ線源保持装置５は、天井に設置された天井レール１５に沿って水平方向（ｚ方向）に移動自在に構成された台車部１６と、互いに連結されて台車部１６から下方向に延伸する複数の支柱部１７と、台車部１６を天井レールに沿って移動させるための駆動機構及び支柱部１７を伸縮させるための駆動機構とを備えている。Ｘ線源２は、支柱部１７の先端部に取り付けられている。Ｘ線源保持装置５が天井レール１５に沿って移動することにより、Ｘ線源２とＸ線画像検出装置３との間の水平方向に関する距離ＳＩＤが変更され、また、支柱部１７が伸縮することによって、Ｘ線源２の上下方向に関する位置が変更される。両駆動機構は、操作者の設定操作に基づき、コンソール４により制御される。
【００１６】
スタンド６は、床に設置された本体１８と、本体１８に上下方向に移動自在に取り付けられた保持部１９と、保持部１９を上下移動させるための駆動機構を備えている。Ｘ線画像検出装置３は、保持部１９に取り付けられている。駆動機構は、操作者の設定操作に基づき、後述するコンソール４の制御装置２０により制御される。
【００１７】
コンソール４には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる制御装置２０が設けられている。
制御装置２０には、操作者が撮影指示やその指示内容を入力する入力装置２１と、Ｘ線画像検出装置３により取得された画像データを処理してＸ線画像を生成する画像処理部２２と、Ｘ線画像を記憶する画像記憶部２３と、Ｘ線画像等を表示するモニタ２４と、Ｘ線撮影装置１の各部と接続されるインターフェース（Ｉ／Ｆ）２５とを備えている。制御装置２０、入力装置２１、画像処理部２２、画像記憶部２３、モニタ２４、及びＩ／Ｆ２５は、バス２６を介して接続されている。
【００１８】
入力装置２１の操作により、Ｘ線源２−Ｘ線画像検出装置３間距離（撮影距離）ＳＩＤや管電圧等のＸ線撮影条件、撮影タイミング等が入力される。制御装置２０は、Ｘ線源保持装置５から供給されるＸ線源２の水平方向位置に基づいて、上記の入力された撮影距離ＳＩＤとなる位置にＸ線源２を移動させるように、Ｘ線源保持装置５を駆動する。また、制御装置２０は、スタンド６から供給されるＸ線画像検出装置３の上下方向位置に基づいて、Ｘ線画像検出装置３に対向する上下方向位置にＸ線源２を移動させるようにＸ線源保持装置５を駆動する。
【００１９】
Ｘ線画像検出装置３は、センサパネル３０と、Ｘ線露光によって蛍光を発する蛍光組成物によって形成され、センサパネルを間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ３２とを備えている。
【００２０】
Ｘ線画像検出装置３は、第１のシンチレータ３１がＸ線源２側に位置するように保持部１９（図１参照）に取り付けられており、Ｘ線は、第１のシンチレータ３１側からＸ線画像検出装置３に入射する。Ｘ線画像検出装置３に入射したＸ線（以下、入射Ｘ線という）は、まず、第１のシンチレータ３１に入射し、その低エネルギー成分が、第１のシンチレータ３１によって吸収される。一方、入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１及びセンサパネル３０を透過して第２のシンチレータ３２に入射し、第２のシンチレータ３２によって吸収される。
【００２１】
入射Ｘ線の低エネルギー成分を吸収した第１のシンチレータ３１、及び高エネルギー成分を吸収した第２のシンチレータ３２の各々において蛍光が生じ、それらの蛍光は、センサパネル３０によって個別に検出され、低エネルギー成分に基づく画像データ及び高エネルギー成分に基づく画像データの２つの画像データが生成される。これらの画像データは、センサパネル３０からコンソール４の画像処理部２２（図２参照）に送出され、画像処理部２２は、例えば両画像データに適宜な重み付けを行い、一方の画像データから他方の画像データを減算することによって、エネルギーサブトラクション画像を生成する。
【００２２】
図３は、Ｘ線画像検出装置３の構成を示す。
【００２３】
まず、Ｘ線画像検出装置３のセンサパネル３０について説明する。
【００２４】
センサパネル３０は、基板４０と、基板４０に設けられた第１の画素４１のアレイ及び第２の画素４２のアレイと、を有する。
【００２５】
基板４０は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体材料によって形成されており、青色（３８０ｎｍ〜４９５ｎｍ）の波長域の光に対して吸収特性を有する。そのような半導体材料としては、ＳｉＣ（バンドギャップ：２．８ｅＶ）、ＺｎＯ（バンドギャップ：３．２ｅＶ）、ＧａＮ（バンドギャップ：３．４ｅＶ）、等を例示することができる。
【００２６】
第１の画素４１のアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１の各々は、第１のシンチレータ３１から出射される蛍光を受光して電荷を生成するフォトダイオードなどの光電変換素子４３と、光電変換素子４３において生成された電荷を読み出すためのＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの読み出し回路部４４とで構成されており、光電変換素子４３及び読み出し回路部４４は、いずれも導体基板４０に形成されている。このように、青色の波長域の光に対する吸収特性を有する半導体基板４０に形成された光電変換素子４３は、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有する。
【００２７】
第２の画素４２のアレイは、半導体基板４０において第２のシンチレータ３２に対向する側の面に設けられている。第２の画素４２の各々は、第２のシンチレータ３２から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子４５と、光電変換素子４５において生成された電荷を読み出すための読み出し回路部４６とで構成されており、光電変換素子４５及び読み出し回路部４６は、いずれも半導体基板４０に形成されている。光電変換素子４５もまた、半導体基板４０に形成されることにより、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有する。
【００２８】
なお、光電変換素子やその読み出し回路部が形成される半導体基板には、典型的には、単結晶Ｓｉが用いられるところ、本例において、半導体基板４０には、そのバンドギャップが単結晶Ｓｉのバンドギャップ１．１ｅＶよりも大きいＳｉＣ等の半導体材料が用いられており、半導体基板４０に形成される光電変換素子４３，４５や読み出し回路部４４，４６のＸ線耐性が、単結晶Ｓｉ半導体基板に形成されるものに比べて優れる。上述の通り、センサパネル３０は、第１のシンチレータ３１を透過する入射Ｘ線の高エネルギー成分に晒されるため、光電変換素子４３，４５や読み出し回路部４４，４６がＸ線耐性に優れることは好ましい。また、半導体基板４０に形成されたＣＣＤやＣＭＯＳなどの読み出し回路部４４，４５は、読み出し速度の点でも優れる。
【００２９】
次に、第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ３２について説明する。
【００３０】
センサパネル３０のＸ線入射側に配置されて第１の画素４１のアレイに重なる第１のシンチレータ３１は、Ｋ吸収端が比較的低エネルギー域にあって、入射Ｘ線の低エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であり、かつ、その蛍光のピーク波長が、第１の画素４１（画素４１に含まれる光電変換素子４３）の分光感度に適合する青色の波長域にある蛍光組成物によって形成されている。そのような蛍光組成物としては、ユーロピウム賦活フッ化ハロゲン化バリウム（ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘは、ＢｒやＩなどのハロゲン）を例示することができる。
【００３１】
センサパネル３０を挟んで第１のシンチレータ３１とは反対側に配置されて第２の画素４２のアレイに重なる第２のシンチレータ３２は、Ｋ吸収端が第１のシンチレータ３１を形成する蛍光組成物よりも高エネルギー域にあって、入射Ｘ線の高エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であって、かつ、その蛍光のピーク波長が、第２の画素４２（画素４２に含まれる光電変換素子４５）の分光感度に適合する青色の波長域にある蛍光組成物によって形成されている。そのような蛍光組成物としては、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ４）を例示することができる。
【００３２】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置３において、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ３１に入射し、主としてその低エネルギー成分が第１のシンチレータ３１によって吸収される。第１のシンチレータ３１には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第１の画素４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００３３】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ３１及びセンサパネル３０を透過して、第２のシンチレータ３２に入射し、この第２のシンチレータ３２によって吸収される。第２のシンチレータ３２には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第２の画素４２のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００３４】
ここで、第１のシンチレータ３１に生じる蛍光Ｌｂ及び第２のシンチレータ３２に生じる蛍光Ｌｂは、いずれも青色の波長域であり、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂを検出すべき第１の画素４１は、第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂに対しても感度を有する。
【００３５】
第２のシンチレータ３２に生じた蛍光Ｌｂの一部は、第２の画素４２のアレイによって受光されずに、半導体基板４０の反対側の面に設けられている第１の画素４１のアレイに向けて進む場合がある。しかし、半導体基板４０は、上述の通り、青色の波長域の光に対して吸収特性を有しており、第２の画素４２のアレイによって受光されずに第１の画素４１のアレイに向けて進む第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂは、半導体基板４０によって吸収される。よって、第１の画素４１のアレイにおいて、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂに第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂが混入して検出されることが防止される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データにおいて、入射Ｘ線の高エネルギー成分の影響が低減される。
【００３６】
また、第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂを検出すべき第２の画素４２は、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂに対しても感度を有するが、第１の画素４１のアレイによって受光されずに第２の画素４２のアレイに向けて進む第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂは、半導体基板４０によって吸収される。よって、第２の画素４２のアレイにおいて、第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂに第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂが混入して検出されることが防止される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データにおいて、入射Ｘ線の低エネルギー成分の影響が低減される。
【００３７】
以上、説明したように、Ｘ線画像検出装置３によれば、第２のシンチレータ３２に生じる蛍光が青色の波長域に含まれていても、それらは半導体基板４０によって吸収される。よって、蛍光のコンタミネーションが防止され、第１の画素４１のアレイによって取得される画像データは、入射Ｘ線の低エネルギー域の成分にのみ依存する。それにより、良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる。
【００３８】
図４は、Ｘ線画像検出装置３の変形例を示す。
【００３９】
図４に示すＸ線画像検出装置３Ａは、第１のシンチレータ３１において、センサパネル３０に対向する側とは反対側の面に、第１のシンチレータ３１に生じる蛍光Ｌｂを反射する反射層３３が設けられている。第１のシンチレータ３１に生じた蛍光Ｌｂのうち、センサパネル３０とは反対側に進行して反射層３３に到達した蛍光Ｌｂは、反射層３３によってセンサパネル３０側に向けて反射される。それにより、第１の画素４１のアレイにおける検出感度が向上する。
【００４０】
同様に、第２のシンチレータ３２において、センサパネル３０に対向する側とは反対側の面に、第２のシンチレータ３２に生じる蛍光Ｌｂを反射する反射層３４が設けられており、第２の画素４２のアレイにおける検出感度が向上する。
【００４１】
反射層３３，３４を形成する材料としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。
【００４２】
図５は、Ｘ線画像検出装置３の他の変形例を示す。
【００４３】
図５に示すＸ線画像検出装置３Ｂは、センサパネル３０Ｂと、センサパネルを間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ３２とを備えている。センサパネル３０Ｂは、半導体基板４０と、半導体基板４０に設けられた第１の画素４１Ｂのアレイ及び第２の画素４２Ｂのアレイと、を有する。
【００４４】
第１の画素４１Ｂのアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１Ｂの各々は、第１のシンチレータ３１から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子４３Ｂと、光電変換素子４３Ｂにおいて生成された電荷を読み出すための読み出し回路部４４とで構成されている。光電変換素子４３Ｂは、一対の電極間に設けられる光電変換膜として、青色の波長域を選択的に吸収して電荷を生成する有機光電変換膜（以下、青吸収ＯＰＣ（Organic photoelectric conversion）膜という）が用いられた有機光電変換素子であって、半導体基板４０上に形成されている。
【００４５】
第２の画素４２Ｂのアレイは、半導体基板４０において第２のシンチレータ３２に対向する側の面に設けられている。第２の画素４２Ｂの各々は、第２のシンチレータ３２から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子４５Ｂと、光電変換素子４５Ｂにおいて生成された電荷を読み出すための読み出し回路部４６とで構成されている。光電変換素子４５Ｂは、一対の電極間に設けられる光電変換膜として青吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、半導体基板４０上に形成されている。
【００４６】
ＯＰＣ膜は、一般に、可視域にシャープな吸収スペクトルを持つため、光電変換素子４３Ｂ，４５Ｂは、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有する。また、ＯＰＣ膜の可視域におけるシャープな吸収スペクトルによって、ＯＰＣ膜を用いた光電変換素子は、Ｘ線を吸収することがほとんどないため、Ｘ線耐性に優れ、また、Ｘ線を吸収することによって発生するノイズが抑制される。
【００４７】
青吸収ＯＰＣ膜としては、例えば特開２００９‐２１８５９９号公報に記載されたＯＰＣ膜を用いることができる。
【００４８】
図６は、本発明の実施形態を説明するための放射線画像検出装置の他の例を示す。なお、上述したＸ線画像検出装置３と共通する要素には、共通の符号を付することによって説明を省略あるいは簡略する。
【００４９】
図６に示すＸ線画像検出装置１０３は、センサパネル１３０と、センサパネル１３０を間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ１３２とを備えている。放射線画像検出装置１０３は、第１のシンチレータ３１側からＸ線が入射するように配置される。
【００５０】
センサパネル１３０は、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０と、この半導体基板４０に設けられた第１の画素４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００５１】
第１の画素４１のアレイは、半導体基板第４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１の各々は、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有している。
【００５２】
第２の画素１４２は、半導体基板４０において第２のシンチレータ１３２に対向する側の面に設けられており、第２の画素１４２の各々は、第２のシンチレータ１３２から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子１４３と、光電変換素子１４３において生成された電荷を読み出すための読み出し回路部１４６とで構成されている。
【００５３】
第１のシンチレータ３１は、Ｋ吸収端が比較的低エネルギー域にあって、入射Ｘ線の低エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であり、かつ、その蛍光のピーク波長が第１の画素４１（画素４１に含まれる光電変換素子４３）の分光感度に適合する青色の波長域にある、例えばＢａＦＸ：Ｅｕなどの蛍光組成物によって形成されている。
【００５４】
第２のシンチレータ１３２は、Ｋ吸収端が第１のシンチレータ３１を形成する蛍光組成物よりも高エネルギー域にあって、入射Ｘ線の高エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であり、かつ、青色の波長域から外れる緑色の波長域（４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）にピーク波長がある蛍光を発する蛍光組成物によって形成されている。そのような蛍光組成物としては、テルビウム賦活酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を例示することができる。
【００５５】
第２の画素１４２は、第２のシンチレータ１３２に生じる蛍光の主ピーク波長がある緑色の波長域に分光感度を有してさえいれば、更に他の波長域（例えば青色の波長域）に分光感度を有していてもよいが、本例のＸ線画像検出装置１０３において、第２の画素１４２に含まれる光電変換素子１４５は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として、緑色の波長域を選択的に吸収して電荷を生成するＯＰＣ膜（以下、緑吸収ＯＰＣ膜という）が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に緑色の波長域にのみ分光感度を有している。
【００５６】
緑吸収ＯＰＣ膜としては、例えば特開２００９‐３２８５４号公報に記載されたキナクリドンを用いたＯＰＣ膜を用いることができる。
【００５７】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置１０３において、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ３１に入射し、主としてその低エネルギー成分が第１のシンチレータ３１によって吸収される。第１のシンチレータ３１には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第１の画素４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００５８】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ３１及びセンサパネル１３０を透過して、第２のシンチレータ１３２に入射し、この第２のシンチレータ１３２によって吸収される。第２のシンチレータ１３２には、吸収したＸ線に応じた緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じ、この蛍光Ｌｇは、第２の画素１４２のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００５９】
ここで、第２のシンチレータ１３２に生じる蛍光Ｌｇのピーク波長は、第１の画素４１の分光感度がある青色の波長域から外れた緑色の波長域にあり、その蛍光Ｌｇの一部が第２の画素１４２のアレイによって受光されずに第１の画素４１のアレイに到達したとしても、第１の画素４１のアレイによって検出されることはない。また、第２のシンチレータ１３２を形成する蛍光組成物にＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂを用いた場合に、第２のシンチレータ１３２に生じる蛍光には僅かながら青色の波長域の蛍光Ｌｂが含まれるが、この蛍光Ｌｂは、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０によって吸収されるので、やはり、第１の画素４１のアレイによって検出されることはない。よって、第１の画素４１のアレイにおいて、第１のシンチレータ３１の蛍光に第２のシンチレータ３２の蛍光が混入して検出されることが防止される。
【００６０】
なお、第２の画素１４２は、実質的に緑色の波長域にのみ分光感度を有し、青色の波長域には分光感度を有していない。第１のシンチレータ３１に生じる青色の波長域の蛍光Ｌｂは、第２のシンチレータ１３２に生じる青色の波長域の蛍光Ｌｂに比べて多く、仮に、第１のシンチレータ３１に生じた蛍光Ｌｂの一部が、第１の画素４１のアレイによって受光されず、かつ半導体基板４０によっても十分に吸収されずに、第２の画素１４２のアレイに到達したとしても、第２の画素１４２のアレイによって検出されることはない。よって、第２の画素１４２のアレイにおいて、第２のシンチレータ１３２の蛍光Ｌｇに第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂが混入して検出されることが防止される。
【００６１】
図７は、Ｘ線画像検出装置１０３の変形例を示す。
【００６２】
図７に示すＸ線画像検出装置１０３Ａは、センサパネル１３０Ａと、センサパネル１３０Ａを間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ１３２とを備えている。センサパネル１３０Ａは、半導体基板４０と、半導体基板４０に設けられた第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００６３】
第１の画素１４１のアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素１４１の各々に含まれる光電変換素子１４３は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として青吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有しており、半導体基板４０上に形成されている。なお、第１の画素１４２に含まれる読み出し回路部１４４は、半導体基板４０に形成されている。
【００６４】
なお、上述したＸ線画像検出装置１０３，１０３Ａにおいて、第１の画素１４１が実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有するものとして説明したが、これらのＸ線画像検出装置において、第１の画素は、青色から外れる波長域にも分光感度を有していてもよい。
【００６５】
上述したＸ線画像検出装置１０３，１０３Ａにおいて、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂは半導体基板４０によって吸収される青色の波長域に含まれており、かつ第２の画素１４２のアレイが半導体基板４０において第１の画素４１のアレイが設けられている側とは反対側に設けられている。かかる構成において、第２のシンチレータ１３２の緑色の波長域の蛍光Ｌｇの一部が、第２の画素１４２のアレイによって受光されず、半導体基板４０を透過して第１の画素のアレイに到達した場合に、第１の画素が緑色の波長域にも分光感度を有していると、この蛍光Ｌｇもまた第１の画素のアレイによって検出される。即ち、第１の画素のアレイによって生成される画像データは、入射Ｘ線の低エネルギー成分及び高エネルギー成分に基づくものとなる。
【００６６】
しかし、第１のシンチレータ３１の青色の波長域の蛍光Ｌｂの一部が第１の画素のアレイによって受光されなかったとしても、それらは、半導体基板４０によって吸収されるので、第２の画素１４２のアレイによって検出されることはない。よって、第２の画素１４２のアレイによって取得される画像は、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づくものとなる。このように、第２の画素１４２のアレイによって生成される画像データが、入射Ｘ線の一方のエネルギー成分（本例においては高エネルギー成分）に基づいていることから、エネルギーサブトラクション画像の生成には支障はない。
【００６７】
上述したＸ線画像検出装置３，３Ａ，３Ｂについても、第１のシンチレータ３１の蛍光が半導体基板４０によって吸収される青色の波長域に含まれており、かつ第２の画素４２，４２Ｂのアレイが半導体基板４０において第１の画素４１、４１Ｂのアレイが設けられている側とは反対側に設けられており、これらのＸ線画像検出装置についても、第１の画素は、半導体基板４０が吸収特性を有する青色の波長域にのみ分光感度を有するものに限られない。
【００６８】
図８は、Ｘ線画像検出装置１０３Ａの変形例を示す。
【００６９】
図８に示すＸ線画像検出装置１０３Ｂにおいて、センサパネル１３０Ｂに設けられる第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイは、いずれも半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられおり、第１の画素１４１に含まれる有機光電変換素子１４３、及び第２の画素１４２に含まれる有機光電変換素子１４５は、半導体基板４０上に形成され、単一の層を構成している。それにより、半導体基板４０の両面の各々に光電変換素子のアレイを設ける場合に比べて、Ｘ線画像検出装置の厚みを小さくすることができる。
【００７０】
なお、図示の例において、第１の画素１４１及び第２の画素１４２は、それぞれ複列に配置され、かつ第１の画素１４１の列と第２の画素１４２の列とが交互に配置されているが、第１の画素１４１及び第２の画素１４２をそれぞれ千鳥状に配置し、各行及び各列において隣り合う２つの第１の画素１４１の間に第２の画素１４２を配置するようにしてもよい。
【００７１】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置１０３Ｂにおいて、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ３１に入射し、主としてその低エネルギー成分が第１のシンチレータ３１によって吸収される。第１のシンチレータ３１には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第１の画素１４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００７２】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ３１及びセンサパネル１３０Ｂを透過して、第２のシンチレータ１３２に入射し、この第２のシンチレータ１３２によって吸収される。第２のシンチレータ１３２には、吸収したＸ線に応じた緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じ、この蛍光Ｌｇは、半導体基板４０を透過して、第２の画素１４２のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００７３】
上述したＸ線画像検出装置３，１０３及びそれらの変形例は、主として第１のシンチレータを形成する蛍光組成物及び第２のシンチレータを形成する蛍光組成物のＫ吸収端の差を利用して、入射Ｘ線の低エネルギー成分と高エネルギー成分とを分離するものであるが、蛍光組成物のＫ吸収端によらず、Ｘ線のエネルギーによる透過性の差を利用して、入射Ｘ線の低エネルギー成分と高エネルギー成分とを分離することもでき、以下に説明する。
【００７４】
図９は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例を示す。なお、上述したＸ線画像検出装置３，１０３及びそれらの変形例と共通する要素には、共通の符号を付することによって説明を省略あるいは簡略する。
【００７５】
図９に示すＸ線画像検出装置２０３は、センサパネル２３０と、センサパネル２３０を間に挟むように配置された第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２とを備えている。放射線画像検出装置２０３は、第１のシンチレータ２３１側からＸ線が入射するように配置される。
【００７６】
センサパネル２３０は、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０と、この半導体基板４０に設けられた第１の画素４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００７７】
第１の画素４１のアレイは、半導体基板第４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１の各々に含まれる光電変換素子及び読み出し回路部は、いずれも半導体基板４０に形成されており、第１の画素４１は、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有している。
【００７８】
第２の画素１４２のアレイは、半導体基板４０において第２のシンチレータ１３２に対向する側の面に設けられている。第２の画素１４２の各々に含まれる光電変換素子は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として、緑吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に緑色の波長域にのみ分光感度を有しており、半導体基板４０上に形成されている。なお、第２の画素１４２に含まれる読み出し回路部は、半導体基板４０に形成されている。
【００７９】
第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２は、いずれも第１の蛍光組成物及び第２の蛍光組成物の混合物によって形成されている。第１の蛍光組成物は、蛍光のピーク波長が第１の画素４１の分光感度に適合する青色の波長域にある、例えばＢａＦＸ：Ｅｕなどである。また、第２の蛍光組成物は、蛍光のピーク波長が青色の波長域から外れる緑色の波長域にある、例えばＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなどである。
【００８０】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置１０３Ｂにおいて、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ２３１に入射する。入射Ｘ線の低エネルギー成分は、高エネルギー成分に比べて透過性に劣り、その殆どが第１のシンチレータ２３１において吸収される。第１のシンチレータ２３１には、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂが、第１の画素４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００８１】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、その透過性の高さ故に、第１のシンチレータ２３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ２３１及びセンサパネル２３０を透過して、第２のシンチレータ２３２に入射し、この第２のシンチレータ２３２によって吸収される。第２のシンチレータ２３２には、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、第１の画素４１が分光感度を有する青色の波長域の蛍光Ｌｂは、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０によって吸収されるので、第１の画素４１のアレイによって検出されることはない。よって、第１の画素４１のアレイにおいて、第１のシンチレータ２３１の蛍光に第２のシンチレータ２３２の蛍光が混入して検出されることが防止される。
【００８２】
なお、第２の画素１４２のアレイには、第１のシンチレータ２３１において生じた第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが半導体基板４０を透過して到達し、この蛍光Ｌｇもまた第２の画素１４２のアレイによって検出される。即ち、第２の画素１４２のアレイによって生成される画像データは、入射Ｘ線の高エネルギー成分及び低エネルギー成分に基づくものとなる。しかし、第１の画素４１のアレイによって生成される画像データが、入射Ｘ線の一方のエネルギー成分（本例においては低エネルギー成分）に基づいていることから、エネルギーサブトラクション画像の生成には支障はない。
【００８３】
このように、Ｘ線のエネルギーによる透過性の差を利用して、入射Ｘ線の低エネルギー成分と高エネルギー成分とを分離することによって、第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２に同じ蛍光組成物を用いて、装置構成を簡易なものとすることができ、また、Ｘ線入射側に配置されるシンチレータ（本例においては第１のシンチレータ２３１）の厚みを小さくすることができる。
【００８４】
図１０は、Ｘ線画像検出装置２０３の変形例を示す。
【００８５】
図１０に示すＸ線画像検出装置２０３Ａは、センサパネル２３０Ａと、センサパネル２３０Ａを間に挟むように配置された第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２とを備えている。センサパネル２３０Ａは、半導体基板４０と、半導体基板４０に設けられた第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００８６】
第１の画素１４１のアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ２３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素１４１の各々に含まれる光電変換素子は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として青吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有しており、半導体基板４０上に形成されている。
【００８７】
図１１は、Ｘ線画像検出装置２０３Ａの変形例を示す。
【００８８】
図１１に示すＸ線画像検出装置２０３Ｂにおいて、センサパネル２３０Ｂに設けられる第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイは、いずれも半導体基板４０において第１のシンチレータ２３１に対向する側の面に設けられおり、第１の画素１４１に含まれる有機光電変換素子、及び第２の画素１４２に含まれる有機光電変換素子は、半導体基板４０上に形成され、単一の層を構成している。
【００８９】
そして、Ｘ線画像検出装置２０３Ｂは、第２のシンチレータ２３２側からＸ線が入射するように配置される。
【００９０】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置２０３Ｂにおいて、入射Ｘ線は、まず第２のシンチレータ２３２に入射する。入射Ｘ線の低エネルギー成分は、その殆どが第２のシンチレータ２３２において吸収される。第２のシンチレータ２３２には、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂは、半導体基板４０によって吸収される。一方、第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇは、半導体基板４０によって吸収されずに、第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイに到達する。
【００９１】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第２のシンチレータ２３２及びセンサパネル２３０を透過して、第１のシンチレータ２３１に入射し、この第１のシンチレータ２３２によって吸収される。第１のシンチレータ２３１においても、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、蛍光Ｌｂは、青色の波長域にのみ分光感度を有する第１の画素１４１によって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００９２】
なお、第２の画素１４２のアレイには、第１のシンチレータ２３１において生じた第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが半導体基板４０を透過して到達し、この蛍光Ｌｇもまた第２の画素１４２のアレイによって検出される。即ち、第２の画素１４２のアレイによって生成される画像データは、入射Ｘ線の高エネルギー成分及び低エネルギー成分に基づくものとなる。しかし、第１の画素１４１のアレイによって生成される画像データが、入射Ｘ線の一方のエネルギー成分（本例においては高エネルギー成分）に基づいていることから、エネルギーサブトラクション画像の生成には支障はない。
【００９３】
上述した放射線画像検出装置は、放射線画像を高感度、高精細に検出しうるため、低放射線照射量で鮮鋭な画像を検出することを要求される、マンモグラフィなどの医療診断用のＸ線撮影装置をはじめ、様々な装置に組み込んで使用することができる。例えば、工業用のＸ線撮影装置として非破壊検査に用いたり、或いは、電磁波以外の粒子線（α線、β線、γ線）の検出装置として用いたりすることができ、その応用範囲は広い。
【符号の説明】
【００９４】
１ Ｘ線撮影装置
２ Ｘ線源
３ Ｘ線画像検出装置
４ コンソール
５ Ｘ線源保持装置
６ スタンド
１０ Ｘ線源制御部
１１ 高電圧発生器
１２ Ｘ線管
１３ コリメータ
１４ コリメータユニット
１５ 天井レール
１６ 台車部
１７ 支柱部
１８ 本体
１９ 保持部
２０ 制御装置
２１ 入力装置
２２ 画像処理部
２３ 画像記憶部
２４ モニタ
２５ Ｉ／Ｆ
２６ バス
３０ センサパネル
３１ 第１のシンチレータ（蛍光体）
３２ 第２のシンチレータ（蛍光体）
４０ 半導体基板
４１ 第１の画素
４２ 第２の画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出装置、及び該放射線画像検出装置を備えた放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線像を検出してデジタル画像データを生成する放射線画像検出装置が実用化されており、従来のイメージングプレートに比べて即時に画像を確認できるといった理由から急速に普及が進んでいる。この放射線画像検出装置には種々の方式のものがあり、その一つとして、間接変換方式のものが知られている。
【０００３】
間接変換方式の放射線画像検出装置は、放射線露光によって蛍光を発する蛍光組成物によって形成されたシンチレータ（蛍光体）と、シンチレータに生じた蛍光を検出して電気信号に変換する画素のアレイが基板に設けられたセンサパネルとを備えている。被写体を透過した放射線は、シンチレータによって光に変換され、シンチレータの蛍光は、センサパネルの画素によって電気信号に変換され、それにより画像データが生成される。
【０００４】
そして、放射線の低エネルギー成分に基づく画像データと、高エネルギー成分に基づく画像データとを取得して、被写体の特定の構造物（例えば、患者の臓器、骨部又は血管）が強調された画像を生成する、所謂エネルギーサブトラクションを行うための間接変換方式の放射線画像検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された放射線画像検出装置は、基板の両面に画素のアレイがそれぞれ設けられたセンサパネルと、このセンサパネルを間に挟んで対向して配置される２つのシンチレータとで構成されている。被写体を透過した放射線の低エネルギー成分は、放射線入射側に配置される一方のシンチレータによって吸収され、このシンチレータに生じた蛍光が、このシンチレータに対向する基板面に設けられた画素のアレイによって検出され、低エネルギー成分に基づく画像データが取得される。また、放射線の高エネルギー成分は、入射側のシンチレータを及びセンサパネルを透過して他方のシンチレータによって吸収され、このシンチレータに生じた蛍光が、このシンチレータに対向する基板面に設けられた画素のアレイによって検出され、高エネルギー成分に基づく画像データが取得される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７‐２７８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
センサパネルの基板には、典型的には、ガラス基板が用いられる。特許文献１に記載された放射線画像検出装置のように、センサパネルが２つのシンチレータによって挟まれて構成された放射線画像検出装置において、センサパネルの基板が、ガラス基板等の透明基板であると、一方のシンチレータに生じた蛍光の一部が、そのシンチレータに対応する画素のアレイによって吸収されずに基板を透過し、他方の画素のアレイに入射する場合がある。それによって、２つのシンチレータの蛍光のコンタミネーションが生じ、エネルギーサブトラクション画像の劣化を招く。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる放射線画像検出装置及び放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１） 第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域を含む蛍光を発する第１の蛍光体と、前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、を備え、前記第１の画素は、実質的に前記第１の波長域にのみ分光感度を有し、そのアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、前記第２の画素のアレイは、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
（２） 第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域に含まれる蛍光を発する第１の蛍光体と、前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、を備え、前記第１の画素のアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、前記第２の画素のアレイは、前記基板における前記第２の蛍光体側に設けられ、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
（３） 上記（１）又は（２）の放射線画像検出装置と、前記第１の画素のアレイによって取得される第１の画像データ、及び前記第２の画素のアレイによって取得される第２の画像データを用いて、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理部と、を備える放射線撮影装置。
【発明の効果】
【００１０】
上記（１）の放射線画像検出装置によれば、第２の蛍光体に生じる蛍光が第１の波長域に含まれ、若しくは第２の蛍光体に生じる蛍光に第１の波長域の成分が含まれていても、それらは基板によって吸収される。よって、蛍光のコンタミネーションが防止され、第１の画素のアレイによって取得される画像は、放射線画像検出装置に入射する放射線の第１のエネルギー域の成分にのみ依存する。また、上記（２）の放射線画像検出装置によれば、第１の蛍光体に生じる蛍光の一部が、第１の画素のアレイを通過しても、それらは基板によって吸収される。よって、蛍光の今民ネーションが防止され、第２の画素アレイによって取得される画像は、放射線画像検出装置に入射する放射線の第２のエネルギー域の成分にのみ依存する。以上により、良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置及び放射線撮影装置の一例の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の放射線撮影装置の制御ブロック図である。
【図３】図１の放射線画像検出装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】図３の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図５】図３の放射線画像検出装置の他の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図７】図６の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図８】図７の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図１０】図９の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図１１】図１０の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置及び放射線撮影装置の一例の構成を示し、図２は、図１の放射線撮影装置の制御ブロックを示す。
【００１３】
図１に示すＸ線撮影装置１は、被写体（患者）Ｈを立位状態で撮影するＸ線診断装置であって、被写体ＨにコーンビームＸ線を放射するＸ線源２と、Ｘ線源２に対向配置されてＸ線源２から被写体Ｈを透過したＸ線を検出して画像データを生成するＸ線画像検出装置３と、操作者の操作に基づいてＸ線源２の曝射動作やＸ線画像検出装置３の撮影動作を制御するとともに、Ｘ線画像検出装置３により取得された画像データを処理するコンソール４とに大別される。Ｘ線源２は、天井から吊り下げられたＸ線源保持装置５により保持されている。Ｘ線画像検出装置３は、床に設置されたスタンド６により保持されている。
【００１４】
Ｘ線源２は、Ｘ線源制御部１０の制御に基づき、高電圧発生器１１から印加される高電圧に応じてＸ線を発生するＸ線管１２と、Ｘ線管１２から発せられたＸ線のうち、被写体Ｈの検査領域に寄与しない部分を遮蔽するように照射野を制限する可動式のコリメータ１３を有するコリメータユニット１４とから構成されている。
【００１５】
Ｘ線源保持装置５は、天井に設置された天井レール１５に沿って水平方向（ｚ方向）に移動自在に構成された台車部１６と、互いに連結されて台車部１６から下方向に延伸する複数の支柱部１７と、台車部１６を天井レールに沿って移動させるための駆動機構及び支柱部１７を伸縮させるための駆動機構とを備えている。Ｘ線源２は、支柱部１７の先端部に取り付けられている。Ｘ線源保持装置５が天井レール１５に沿って移動することにより、Ｘ線源２とＸ線画像検出装置３との間の水平方向に関する距離ＳＩＤが変更され、また、支柱部１７が伸縮することによって、Ｘ線源２の上下方向に関する位置が変更される。両駆動機構は、操作者の設定操作に基づき、コンソール４により制御される。
【００１６】
スタンド６は、床に設置された本体１８と、本体１８に上下方向に移動自在に取り付けられた保持部１９と、保持部１９を上下移動させるための駆動機構を備えている。Ｘ線画像検出装置３は、保持部１９に取り付けられている。駆動機構は、操作者の設定操作に基づき、後述するコンソール４の制御装置２０により制御される。
【００１７】
コンソール４には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる制御装置２０が設けられている。
制御装置２０には、操作者が撮影指示やその指示内容を入力する入力装置２１と、Ｘ線画像検出装置３により取得された画像データを処理してＸ線画像を生成する画像処理部２２と、Ｘ線画像を記憶する画像記憶部２３と、Ｘ線画像等を表示するモニタ２４と、Ｘ線撮影装置１の各部と接続されるインターフェース（Ｉ／Ｆ）２５とを備えている。制御装置２０、入力装置２１、画像処理部２２、画像記憶部２３、モニタ２４、及びＩ／Ｆ２５は、バス２６を介して接続されている。
【００１８】
入力装置２１の操作により、Ｘ線源２−Ｘ線画像検出装置３間距離（撮影距離）ＳＩＤや管電圧等のＸ線撮影条件、撮影タイミング等が入力される。制御装置２０は、Ｘ線源保持装置５から供給されるＸ線源２の水平方向位置に基づいて、上記の入力された撮影距離ＳＩＤとなる位置にＸ線源２を移動させるように、Ｘ線源保持装置５を駆動する。また、制御装置２０は、スタンド６から供給されるＸ線画像検出装置３の上下方向位置に基づいて、Ｘ線画像検出装置３に対向する上下方向位置にＸ線源２を移動させるようにＸ線源保持装置５を駆動する。
【００１９】
Ｘ線画像検出装置３は、センサパネル３０と、Ｘ線露光によって蛍光を発する蛍光組成物によって形成され、センサパネルを間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ３２とを備えている。
【００２０】
Ｘ線画像検出装置３は、第１のシンチレータ３１がＸ線源２側に位置するように保持部１９（図１参照）に取り付けられており、Ｘ線は、第１のシンチレータ３１側からＸ線画像検出装置３に入射する。Ｘ線画像検出装置３に入射したＸ線（以下、入射Ｘ線という）は、まず、第１のシンチレータ３１に入射し、その低エネルギー成分が、第１のシンチレータ３１によって吸収される。一方、入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１及びセンサパネル３０を透過して第２のシンチレータ３２に入射し、第２のシンチレータ３２によって吸収される。
【００２１】
入射Ｘ線の低エネルギー成分を吸収した第１のシンチレータ３１、及び高エネルギー成分を吸収した第２のシンチレータ３２の各々において蛍光が生じ、それらの蛍光は、センサパネル３０によって個別に検出され、低エネルギー成分に基づく画像データ及び高エネルギー成分に基づく画像データの２つの画像データが生成される。これらの画像データは、センサパネル３０からコンソール４の画像処理部２２（図２参照）に送出され、画像処理部２２は、例えば両画像データに適宜な重み付けを行い、一方の画像データから他方の画像データを減算することによって、エネルギーサブトラクション画像を生成する。
【００２２】
図３は、Ｘ線画像検出装置３の構成を示す。
【００２３】
まず、Ｘ線画像検出装置３のセンサパネル３０について説明する。
【００２４】
センサパネル３０は、基板４０と、基板４０に設けられた第１の画素４１のアレイ及び第２の画素４２のアレイと、を有する。
【００２５】
基板４０は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体材料によって形成されており、青色（３８０ｎｍ〜４９５ｎｍ）の波長域の光に対して吸収特性を有する。そのような半導体材料としては、ＳｉＣ（バンドギャップ：２．８ｅＶ）、ＺｎＯ（バンドギャップ：３．２ｅＶ）、ＧａＮ（バンドギャップ：３．４ｅＶ）、等を例示することができる。
【００２６】
第１の画素４１のアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１の各々は、第１のシンチレータ３１から出射される蛍光を受光して電荷を生成するフォトダイオードなどの光電変換素子４３と、光電変換素子４３において生成された電荷を読み出すためのＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの読み出し回路部４４とで構成されており、光電変換素子４３及び読み出し回路部４４は、いずれも導体基板４０に形成されている。このように、青色の波長域の光に対する吸収特性を有する半導体基板４０に形成された光電変換素子４３は、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有する。
【００２７】
第２の画素４２のアレイは、半導体基板４０において第２のシンチレータ３２に対向する側の面に設けられている。第２の画素４２の各々は、第２のシンチレータ３２から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子４５と、光電変換素子４５において生成された電荷を読み出すための読み出し回路部４６とで構成されており、光電変換素子４５及び読み出し回路部４６は、いずれも半導体基板４０に形成されている。光電変換素子４５もまた、半導体基板４０に形成されることにより、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有する。
【００２８】
なお、光電変換素子やその読み出し回路部が形成される半導体基板には、典型的には、単結晶Ｓｉが用いられるところ、本例において、半導体基板４０には、そのバンドギャップが単結晶Ｓｉのバンドギャップ１．１ｅＶよりも大きいＳｉＣ等の半導体材料が用いられており、半導体基板４０に形成される光電変換素子４３，４５や読み出し回路部４４，４６のＸ線耐性が、単結晶Ｓｉ半導体基板に形成されるものに比べて優れる。上述の通り、センサパネル３０は、第１のシンチレータ３１を透過する入射Ｘ線の高エネルギー成分に晒されるため、光電変換素子４３，４５や読み出し回路部４４，４６がＸ線耐性に優れることは好ましい。また、半導体基板４０に形成されたＣＣＤやＣＭＯＳなどの読み出し回路部４４，４５は、読み出し速度の点でも優れる。
【００２９】
次に、第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ３２について説明する。
【００３０】
センサパネル３０のＸ線入射側に配置されて第１の画素４１のアレイに重なる第１のシンチレータ３１は、Ｋ吸収端が比較的低エネルギー域にあって、入射Ｘ線の低エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であり、かつ、その蛍光のピーク波長が、第１の画素４１（画素４１に含まれる光電変換素子４３）の分光感度に適合する青色の波長域にある蛍光組成物によって形成されている。そのような蛍光組成物としては、ユーロピウム賦活フッ化ハロゲン化バリウム（ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘは、ＢｒやＩなどのハロゲン）を例示することができる。
【００３１】
センサパネル３０を挟んで第１のシンチレータ３１とは反対側に配置されて第２の画素４２のアレイに重なる第２のシンチレータ３２は、Ｋ吸収端が第１のシンチレータ３１を形成する蛍光組成物よりも高エネルギー域にあって、入射Ｘ線の高エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であって、かつ、その蛍光のピーク波長が、第２の画素４２（画素４２に含まれる光電変換素子４５）の分光感度に適合する青色の波長域にある蛍光組成物によって形成されている。そのような蛍光組成物としては、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ４）を例示することができる。
【００３２】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置３において、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ３１に入射し、主としてその低エネルギー成分が第１のシンチレータ３１によって吸収される。第１のシンチレータ３１には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第１の画素４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００３３】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ３１及びセンサパネル３０を透過して、第２のシンチレータ３２に入射し、この第２のシンチレータ３２によって吸収される。第２のシンチレータ３２には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第２の画素４２のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００３４】
ここで、第１のシンチレータ３１に生じる蛍光Ｌｂ及び第２のシンチレータ３２に生じる蛍光Ｌｂは、いずれも青色の波長域であり、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂを検出すべき第１の画素４１は、第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂに対しても感度を有する。
【００３５】
第２のシンチレータ３２に生じた蛍光Ｌｂの一部は、第２の画素４２のアレイによって受光されずに、半導体基板４０の反対側の面に設けられている第１の画素４１のアレイに向けて進む場合がある。しかし、半導体基板４０は、上述の通り、青色の波長域の光に対して吸収特性を有しており、第２の画素４２のアレイによって受光されずに第１の画素４１のアレイに向けて進む第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂは、半導体基板４０によって吸収される。よって、第１の画素４１のアレイにおいて、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂに第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂが混入して検出されることが防止される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データにおいて、入射Ｘ線の高エネルギー成分の影響が低減される。
【００３６】
また、第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂを検出すべき第２の画素４２は、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂに対しても感度を有するが、第１の画素４１のアレイによって受光されずに第２の画素４２のアレイに向けて進む第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂは、半導体基板４０によって吸収される。よって、第２の画素４２のアレイにおいて、第２のシンチレータ３２の蛍光Ｌｂに第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂが混入して検出されることが防止される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データにおいて、入射Ｘ線の低エネルギー成分の影響が低減される。
【００３７】
以上、説明したように、Ｘ線画像検出装置３によれば、第２のシンチレータ３２に生じる蛍光が青色の波長域に含まれていても、それらは半導体基板４０によって吸収される。よって、蛍光のコンタミネーションが防止され、第１の画素４１のアレイによって取得される画像データは、入射Ｘ線の低エネルギー域の成分にのみ依存する。それにより、良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる。
【００３８】
図４は、Ｘ線画像検出装置３の変形例を示す。
【００３９】
図４に示すＸ線画像検出装置３Ａは、第１のシンチレータ３１において、センサパネル３０に対向する側とは反対側の面に、第１のシンチレータ３１に生じる蛍光Ｌｂを反射する反射層３３が設けられている。第１のシンチレータ３１に生じた蛍光Ｌｂのうち、センサパネル３０とは反対側に進行して反射層３３に到達した蛍光Ｌｂは、反射層３３によってセンサパネル３０側に向けて反射される。それにより、第１の画素４１のアレイにおける検出感度が向上する。
【００４０】
同様に、第２のシンチレータ３２において、センサパネル３０に対向する側とは反対側の面に、第２のシンチレータ３２に生じる蛍光Ｌｂを反射する反射層３４が設けられており、第２の画素４２のアレイにおける検出感度が向上する。
【００４１】
反射層３３，３４を形成する材料としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。
【００４２】
図５は、Ｘ線画像検出装置３の他の変形例を示す。
【００４３】
図５に示すＸ線画像検出装置３Ｂは、センサパネル３０Ｂと、センサパネルを間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ３２とを備えている。センサパネル３０Ｂは、半導体基板４０と、半導体基板４０に設けられた第１の画素４１Ｂのアレイ及び第２の画素４２Ｂのアレイと、を有する。
【００４４】
第１の画素４１Ｂのアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１Ｂの各々は、第１のシンチレータ３１から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子４３Ｂと、光電変換素子４３Ｂにおいて生成された電荷を読み出すための読み出し回路部４４とで構成されている。光電変換素子４３Ｂは、一対の電極間に設けられる光電変換膜として、青色の波長域を選択的に吸収して電荷を生成する有機光電変換膜（以下、青吸収ＯＰＣ（Organic photoelectric conversion）膜という）が用いられた有機光電変換素子であって、半導体基板４０上に形成されている。
【００４５】
第２の画素４２Ｂのアレイは、半導体基板４０において第２のシンチレータ３２に対向する側の面に設けられている。第２の画素４２Ｂの各々は、第２のシンチレータ３２から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子４５Ｂと、光電変換素子４５Ｂにおいて生成された電荷を読み出すための読み出し回路部４６とで構成されている。光電変換素子４５Ｂは、一対の電極間に設けられる光電変換膜として青吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、半導体基板４０上に形成されている。
【００４６】
ＯＰＣ膜は、一般に、可視域にシャープな吸収スペクトルを持つため、光電変換素子４３Ｂ，４５Ｂは、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有する。また、ＯＰＣ膜の可視域におけるシャープな吸収スペクトルによって、ＯＰＣ膜を用いた光電変換素子は、Ｘ線を吸収することがほとんどないため、Ｘ線耐性に優れ、また、Ｘ線を吸収することによって発生するノイズが抑制される。
【００４７】
青吸収ＯＰＣ膜としては、例えば特開２００９‐２１８５９９号公報に記載されたＯＰＣ膜を用いることができる。
【００４８】
図６は、本発明の実施形態を説明するための放射線画像検出装置の他の例を示す。なお、上述したＸ線画像検出装置３と共通する要素には、共通の符号を付することによって説明を省略あるいは簡略する。
【００４９】
図６に示すＸ線画像検出装置１０３は、センサパネル１３０と、センサパネル１３０を間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ１３２とを備えている。放射線画像検出装置１０３は、第１のシンチレータ３１側からＸ線が入射するように配置される。
【００５０】
センサパネル１３０は、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０と、この半導体基板４０に設けられた第１の画素４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００５１】
第１の画素４１のアレイは、半導体基板第４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１の各々は、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有している。
【００５２】
第２の画素１４２は、半導体基板４０において第２のシンチレータ１３２に対向する側の面に設けられており、第２の画素１４２の各々は、第２のシンチレータ１３２から出射される蛍光を受光して電荷を生成する光電変換素子１４３と、光電変換素子１４３において生成された電荷を読み出すための読み出し回路部１４６とで構成されている。
【００５３】
第１のシンチレータ３１は、Ｋ吸収端が比較的低エネルギー域にあって、入射Ｘ線の低エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であり、かつ、その蛍光のピーク波長が第１の画素４１（画素４１に含まれる光電変換素子４３）の分光感度に適合する青色の波長域にある、例えばＢａＦＸ：Ｅｕなどの蛍光組成物によって形成されている。
【００５４】
第２のシンチレータ１３２は、Ｋ吸収端が第１のシンチレータ３１を形成する蛍光組成物よりも高エネルギー域にあって、入射Ｘ線の高エネルギー成分を主として吸収して蛍光を発する蛍光組成物であり、かつ、青色の波長域から外れる緑色の波長域（４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）にピーク波長がある蛍光を発する蛍光組成物によって形成されている。そのような蛍光組成物としては、テルビウム賦活酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を例示することができる。
【００５５】
第２の画素１４２は、第２のシンチレータ１３２に生じる蛍光の主ピーク波長がある緑色の波長域に分光感度を有してさえいれば、更に他の波長域（例えば青色の波長域）に分光感度を有していてもよいが、本例のＸ線画像検出装置１０３において、第２の画素１４２に含まれる光電変換素子１４５は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として、緑色の波長域を選択的に吸収して電荷を生成するＯＰＣ膜（以下、緑吸収ＯＰＣ膜という）が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に緑色の波長域にのみ分光感度を有している。
【００５６】
緑吸収ＯＰＣ膜としては、例えば特開２００９‐３２８５４号公報に記載されたキナクリドンを用いたＯＰＣ膜を用いることができる。
【００５７】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置１０３において、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ３１に入射し、主としてその低エネルギー成分が第１のシンチレータ３１によって吸収される。第１のシンチレータ３１には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第１の画素４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００５８】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ３１及びセンサパネル１３０を透過して、第２のシンチレータ１３２に入射し、この第２のシンチレータ１３２によって吸収される。第２のシンチレータ１３２には、吸収したＸ線に応じた緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じ、この蛍光Ｌｇは、第２の画素１４２のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００５９】
ここで、第２のシンチレータ１３２に生じる蛍光Ｌｇのピーク波長は、第１の画素４１の分光感度がある青色の波長域から外れた緑色の波長域にあり、その蛍光Ｌｇの一部が第２の画素１４２のアレイによって受光されずに第１の画素４１のアレイに到達したとしても、第１の画素４１のアレイによって検出されることはない。また、第２のシンチレータ１３２を形成する蛍光組成物にＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂを用いた場合に、第２のシンチレータ１３２に生じる蛍光には僅かながら青色の波長域の蛍光Ｌｂが含まれるが、この蛍光Ｌｂは、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０によって吸収されるので、やはり、第１の画素４１のアレイによって検出されることはない。よって、第１の画素４１のアレイにおいて、第１のシンチレータ３１の蛍光に第２のシンチレータ３２の蛍光が混入して検出されることが防止される。
【００６０】
なお、第２の画素１４２は、実質的に緑色の波長域にのみ分光感度を有し、青色の波長域には分光感度を有していない。第１のシンチレータ３１に生じる青色の波長域の蛍光Ｌｂは、第２のシンチレータ１３２に生じる青色の波長域の蛍光Ｌｂに比べて多く、仮に、第１のシンチレータ３１に生じた蛍光Ｌｂの一部が、第１の画素４１のアレイによって受光されず、かつ半導体基板４０によっても十分に吸収されずに、第２の画素１４２のアレイに到達したとしても、第２の画素１４２のアレイによって検出されることはない。よって、第２の画素１４２のアレイにおいて、第２のシンチレータ１３２の蛍光Ｌｇに第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂが混入して検出されることが防止される。
【００６１】
図７は、Ｘ線画像検出装置１０３の変形例を示す。
【００６２】
図７に示すＸ線画像検出装置１０３Ａは、センサパネル１３０Ａと、センサパネル１３０Ａを間に挟むように配置された第１のシンチレータ３１及び第２のシンチレータ１３２とを備えている。センサパネル１３０Ａは、半導体基板４０と、半導体基板４０に設けられた第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００６３】
第１の画素１４１のアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素１４１の各々に含まれる光電変換素子１４３は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として青吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有しており、半導体基板４０上に形成されている。なお、第１の画素１４２に含まれる読み出し回路部１４４は、半導体基板４０に形成されている。
【００６４】
なお、上述したＸ線画像検出装置１０３，１０３Ａにおいて、第１の画素１４１が実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有するものとして説明したが、これらのＸ線画像検出装置において、第１の画素は、青色から外れる波長域にも分光感度を有していてもよい。
【００６５】
上述したＸ線画像検出装置１０３，１０３Ａにおいて、第１のシンチレータ３１の蛍光Ｌｂは半導体基板４０によって吸収される青色の波長域に含まれており、かつ第２の画素１４２のアレイが半導体基板４０において第１の画素４１のアレイが設けられている側とは反対側に設けられている。かかる構成において、第２のシンチレータ１３２の緑色の波長域の蛍光Ｌｇの一部が、第２の画素１４２のアレイによって受光されず、半導体基板４０を透過して第１の画素のアレイに到達した場合に、第１の画素が緑色の波長域にも分光感度を有していると、この蛍光Ｌｇもまた第１の画素のアレイによって検出される。即ち、第１の画素のアレイによって生成される画像データは、入射Ｘ線の低エネルギー成分及び高エネルギー成分に基づくものとなる。
【００６６】
しかし、第１のシンチレータ３１の青色の波長域の蛍光Ｌｂの一部が第１の画素のアレイによって受光されなかったとしても、それらは、半導体基板４０によって吸収されるので、第２の画素１４２のアレイによって検出されることはない。よって、第２の画素１４２のアレイによって取得される画像は、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づくものとなる。このように、第２の画素１４２のアレイによって生成される画像データが、入射Ｘ線の一方のエネルギー成分（本例においては高エネルギー成分）に基づいていることから、エネルギーサブトラクション画像の生成には支障はない。
【００６７】
上述したＸ線画像検出装置３，３Ａ，３Ｂについても、第１のシンチレータ３１の蛍光が半導体基板４０によって吸収される青色の波長域に含まれており、かつ第２の画素４２，４２Ｂのアレイが半導体基板４０において第１の画素４１、４１Ｂのアレイが設けられている側とは反対側に設けられており、これらのＸ線画像検出装置についても、第１の画素は、半導体基板４０が吸収特性を有する青色の波長域にのみ分光感度を有するものに限られない。
【００６８】
図８は、Ｘ線画像検出装置１０３Ａの変形例を示す。
【００６９】
図８に示すＸ線画像検出装置１０３Ｂにおいて、センサパネル１３０Ｂに設けられる第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイは、いずれも半導体基板４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられおり、第１の画素１４１に含まれる有機光電変換素子１４３、及び第２の画素１４２に含まれる有機光電変換素子１４５は、半導体基板４０上に形成され、単一の層を構成している。それにより、半導体基板４０の両面の各々に光電変換素子のアレイを設ける場合に比べて、Ｘ線画像検出装置の厚みを小さくすることができる。
【００７０】
なお、図示の例において、第１の画素１４１及び第２の画素１４２は、それぞれ複列に配置され、かつ第１の画素１４１の列と第２の画素１４２の列とが交互に配置されているが、第１の画素１４１及び第２の画素１４２をそれぞれ千鳥状に配置し、各行及び各列において隣り合う２つの第１の画素１４１の間に第２の画素１４２を配置するようにしてもよい。
【００７１】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置１０３Ｂにおいて、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ３１に入射し、主としてその低エネルギー成分が第１のシンチレータ３１によって吸収される。第１のシンチレータ３１には、吸収したＸ線に応じた青色の波長域の蛍光Ｌｂが生じ、この蛍光Ｌｂは、第１の画素１４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００７２】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第１のシンチレータ３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ３１及びセンサパネル１３０Ｂを透過して、第２のシンチレータ１３２に入射し、この第２のシンチレータ１３２によって吸収される。第２のシンチレータ１３２には、吸収したＸ線に応じた緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じ、この蛍光Ｌｇは、半導体基板４０を透過して、第２の画素１４２のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００７３】
上述したＸ線画像検出装置３，１０３及びそれらの変形例は、主として第１のシンチレータを形成する蛍光組成物及び第２のシンチレータを形成する蛍光組成物のＫ吸収端の差を利用して、入射Ｘ線の低エネルギー成分と高エネルギー成分とを分離するものであるが、蛍光組成物のＫ吸収端によらず、Ｘ線のエネルギーによる透過性の差を利用して、入射Ｘ線の低エネルギー成分と高エネルギー成分とを分離することもでき、以下に説明する。
【００７４】
図９は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例を示す。なお、上述したＸ線画像検出装置３，１０３及びそれらの変形例と共通する要素には、共通の符号を付することによって説明を省略あるいは簡略する。
【００７５】
図９に示すＸ線画像検出装置２０３は、センサパネル２３０と、センサパネル２３０を間に挟むように配置された第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２とを備えている。放射線画像検出装置２０３は、第１のシンチレータ２３１側からＸ線が入射するように配置される。
【００７６】
センサパネル２３０は、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０と、この半導体基板４０に設けられた第１の画素４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００７７】
第１の画素４１のアレイは、半導体基板第４０において第１のシンチレータ３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素４１の各々に含まれる光電変換素子及び読み出し回路部は、いずれも半導体基板４０に形成されており、第１の画素４１は、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有している。
【００７８】
第２の画素１４２のアレイは、半導体基板４０において第２のシンチレータ１３２に対向する側の面に設けられている。第２の画素１４２の各々に含まれる光電変換素子は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として、緑吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に緑色の波長域にのみ分光感度を有しており、半導体基板４０上に形成されている。なお、第２の画素１４２に含まれる読み出し回路部は、半導体基板４０に形成されている。
【００７９】
第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２は、いずれも第１の蛍光組成物及び第２の蛍光組成物の混合物によって形成されている。第１の蛍光組成物は、蛍光のピーク波長が第１の画素４１の分光感度に適合する青色の波長域にある、例えばＢａＦＸ：Ｅｕなどである。また、第２の蛍光組成物は、蛍光のピーク波長が青色の波長域から外れる緑色の波長域にある、例えばＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなどである。
【００８０】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置１０３Ｂにおいて、入射Ｘ線は、まず第１のシンチレータ２３１に入射する。入射Ｘ線の低エネルギー成分は、高エネルギー成分に比べて透過性に劣り、その殆どが第１のシンチレータ２３１において吸収される。第１のシンチレータ２３１には、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂが、第１の画素４１のアレイによって検出される。それにより、入射Ｘ線の低エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００８１】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、その透過性の高さ故に、第１のシンチレータ２３１によっては吸収されずに、この第１のシンチレータ２３１及びセンサパネル２３０を透過して、第２のシンチレータ２３２に入射し、この第２のシンチレータ２３２によって吸収される。第２のシンチレータ２３２には、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、第１の画素４１が分光感度を有する青色の波長域の蛍光Ｌｂは、青色の波長域の光に対して吸収特性を有する半導体基板４０によって吸収されるので、第１の画素４１のアレイによって検出されることはない。よって、第１の画素４１のアレイにおいて、第１のシンチレータ２３１の蛍光に第２のシンチレータ２３２の蛍光が混入して検出されることが防止される。
【００８２】
なお、第２の画素１４２のアレイには、第１のシンチレータ２３１において生じた第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが半導体基板４０を透過して到達し、この蛍光Ｌｇもまた第２の画素１４２のアレイによって検出される。即ち、第２の画素１４２のアレイによって生成される画像データは、入射Ｘ線の高エネルギー成分及び低エネルギー成分に基づくものとなる。しかし、第１の画素４１のアレイによって生成される画像データが、入射Ｘ線の一方のエネルギー成分（本例においては低エネルギー成分）に基づいていることから、エネルギーサブトラクション画像の生成には支障はない。
【００８３】
このように、Ｘ線のエネルギーによる透過性の差を利用して、入射Ｘ線の低エネルギー成分と高エネルギー成分とを分離することによって、第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２に同じ蛍光組成物を用いて、装置構成を簡易なものとすることができ、また、Ｘ線入射側に配置されるシンチレータ（本例においては第１のシンチレータ２３１）の厚みを小さくすることができる。
【００８４】
図１０は、Ｘ線画像検出装置２０３の変形例を示す。
【００８５】
図１０に示すＸ線画像検出装置２０３Ａは、センサパネル２３０Ａと、センサパネル２３０Ａを間に挟むように配置された第１のシンチレータ２３１及び第２のシンチレータ２３２とを備えている。センサパネル２３０Ａは、半導体基板４０と、半導体基板４０に設けられた第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイと、を有する。
【００８６】
第１の画素１４１のアレイは、半導体基板４０において第１のシンチレータ２３１に対向する側の面に設けられている。第１の画素１４１の各々に含まれる光電変換素子は、一対の電極間に設けられる光電変換膜として青吸収ＯＰＣ膜が用いられた有機光電変換素子であって、実質的に青色の波長域にのみ分光感度を有しており、半導体基板４０上に形成されている。
【００８７】
図１１は、Ｘ線画像検出装置２０３Ａの変形例を示す。
【００８８】
図１１に示すＸ線画像検出装置２０３Ｂにおいて、センサパネル２３０Ｂに設けられる第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイは、いずれも半導体基板４０において第１のシンチレータ２３１に対向する側の面に設けられおり、第１の画素１４１に含まれる有機光電変換素子、及び第２の画素１４２に含まれる有機光電変換素子は、半導体基板４０上に形成され、単一の層を構成している。
【００８９】
そして、Ｘ線画像検出装置２０３Ｂは、第２のシンチレータ２３２側からＸ線が入射するように配置される。
【００９０】
以上のように構成されたＸ線画像検出装置２０３Ｂにおいて、入射Ｘ線は、まず第２のシンチレータ２３２に入射する。入射Ｘ線の低エネルギー成分は、その殆どが第２のシンチレータ２３２において吸収される。第２のシンチレータ２３２には、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂは、半導体基板４０によって吸収される。一方、第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇは、半導体基板４０によって吸収されずに、第１の画素１４１のアレイ及び第２の画素１４２のアレイに到達する。
【００９１】
入射Ｘ線の高エネルギー成分は、第２のシンチレータ２３２及びセンサパネル２３０を透過して、第１のシンチレータ２３１に入射し、この第１のシンチレータ２３２によって吸収される。第１のシンチレータ２３１においても、吸収したＸ線に応じ、第１の蛍光組成物に起因する青色の波長域の蛍光Ｌｂ、及び第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが生じる。これらの蛍光のうち、蛍光Ｌｂは、青色の波長域にのみ分光感度を有する第１の画素１４１によって検出される。それにより、入射Ｘ線の高エネルギー成分に基づく画像データが生成される。
【００９２】
なお、第２の画素１４２のアレイには、第１のシンチレータ２３１において生じた第２の蛍光組成物に起因する緑色の波長域の蛍光Ｌｇが半導体基板４０を透過して到達し、この蛍光Ｌｇもまた第２の画素１４２のアレイによって検出される。即ち、第２の画素１４２のアレイによって生成される画像データは、入射Ｘ線の高エネルギー成分及び低エネルギー成分に基づくものとなる。しかし、第１の画素１４１のアレイによって生成される画像データが、入射Ｘ線の一方のエネルギー成分（本例においては高エネルギー成分）に基づいていることから、エネルギーサブトラクション画像の生成には支障はない。
【００９３】
上述した放射線画像検出装置は、放射線画像を高感度、高精細に検出しうるため、低放射線照射量で鮮鋭な画像を検出することを要求される、マンモグラフィなどの医療診断用のＸ線撮影装置をはじめ、様々な装置に組み込んで使用することができる。例えば、工業用のＸ線撮影装置として非破壊検査に用いたり、或いは、電磁波以外の粒子線（α線、β線、γ線）の検出装置として用いたりすることができ、その応用範囲は広い。
【符号の説明】
【００９４】
１ Ｘ線撮影装置
２ Ｘ線源
３ Ｘ線画像検出装置
４ コンソール
５ Ｘ線源保持装置
６ スタンド
１０ Ｘ線源制御部
１１ 高電圧発生器
１２ Ｘ線管
１３ コリメータ
１４ コリメータユニット
１５ 天井レール
１６ 台車部
１７ 支柱部
１８ 本体
１９ 保持部
２０ 制御装置
２１ 入力装置
２２ 画像処理部
２３ 画像記憶部
２４ モニタ
２５ Ｉ／Ｆ
２６ バス
３０ センサパネル
３１ 第１のシンチレータ（蛍光体）
３２ 第２のシンチレータ（蛍光体）
４０ 半導体基板
４１ 第１の画素
４２ 第２の画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、
第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域を含む蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、
を備え、
前記第１の画素は、実質的に前記第１の波長域にのみ分光感度を有し、そのアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、
前記第２の画素のアレイは、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体は、ピーク波長が前記第１の波長域に属する蛍光を発する第１の蛍光組成物からなり、
前記第２の蛍光体は、放射線に対するＫ吸収端が前記第１の蛍光組成物とは異なる第２の蛍光組成物からなる放射線画像検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物のＫ吸収端は、前記第２の蛍光組成物のＫ吸収端に比べて低く、
前記第１の蛍光体は、放射線入射側に配置されている放射線画像検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第１の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項５】
請求項３に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域から外れる第２の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第２の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の画素のアレイは、前記基板において前記第１の画素のアレイと同じ側に設けられている放射線画像検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体は、いずれも、ピーク波長が前記第１の波長域に属する第１の蛍光組成物と、ピーク波長が第２の波長域に属する第２の蛍光組成物とを含有してなり、
前記第２の画素は、前記第２の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体のうち、放射線入射側に配置される一方の蛍光体の厚みは、他方の蛍光体の厚みに比べて小さい放射線画像検出装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の画素のアレイは、前記基板において前記第１の画素のアレイと同じ側に設けられている放射線画像検出装置。
【請求項１０】
第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、
第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域に含まれる蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、
を備え、
前記第１の画素のアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、
前記第２の画素のアレイは、前記基板における前記第２の蛍光体側に設けられ、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体は、ピーク波長が前記第１の波長域に属する蛍光を発する第１の蛍光組成物からなり、
前記第２の蛍光体は、放射線に対するＫ吸収端が前記第１の蛍光組成物とは異なる第２の蛍光組成物からなる放射線画像検出装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物のＫ吸収端は、前記第２の蛍光組成物のＫ吸収端に比べて低く、
前記第１の蛍光体は、放射線入射側に配置されている放射線画像検出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第１の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域から外れる第２の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第２の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記基板は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上ある半導体材料からなり、
前記第１の波長域は、４４０ｎｍ以下である放射線画像検出装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の放射線画像検出装置であって、
前記半導体材料は、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＧａＮの群から選ばれるいずれか一つである放射線画像検出装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の画素は、光電変換素子と、該光電変換素子に生じる電荷を読み出す読み出し回路部とを含み、該光電変換素子及び該読み出し回路部は、いずれも前記基板に形成されている放射線画像検出装置。
【請求項１８】
請求項１５又は１６に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の画素は、光電変換素子と、該光電変換素子に生じる電荷を読み出す読み出し回路部とを含み、該読み出し回路部は、前記基板に形成されており、該光電変換素子は、有機光電変換素子であって、前記基板上に形成されている放射線画像検出装置。
【請求項１９】
請求項４又は１３に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物は、ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘはハロゲン）であり、
前記第２の蛍光組成物は、ＣａＷＯ４である放射線画像検出装置。
【請求項２０】
請求項５、７、１４のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物は、ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘはハロゲン）であり、
前記第２の蛍光組成物は、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂである放射線画像検出装置。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の各々において、前記センサパネルに対向する側とは反対側に、その蛍光体に生じる蛍光を反射する反射層が設けられている放射線画像検出装置。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置と、
前記第１の画素のアレイによって取得される第１の画像データ、及び前記第２の画素のアレイによって取得される第２の画像データを用いて、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理部と、
を備える放射線撮影装置。
【請求項１】
第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、
第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域を含む蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、
を備え、
前記第１の画素は、実質的に前記第１の波長域にのみ分光感度を有し、そのアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、
前記第２の画素のアレイは、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体は、ピーク波長が前記第１の波長域に属する蛍光を発する第１の蛍光組成物からなり、
前記第２の蛍光体は、放射線に対するＫ吸収端が前記第１の蛍光組成物とは異なる第２の蛍光組成物からなる放射線画像検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物のＫ吸収端は、前記第２の蛍光組成物のＫ吸収端に比べて低く、
前記第１の蛍光体は、放射線入射側に配置されている放射線画像検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第１の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項５】
請求項３に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域から外れる第２の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第２の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の画素のアレイは、前記基板において前記第１の画素のアレイと同じ側に設けられている放射線画像検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体は、いずれも、ピーク波長が前記第１の波長域に属する第１の蛍光組成物と、ピーク波長が第２の波長域に属する第２の蛍光組成物とを含有してなり、
前記第２の画素は、前記第２の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体のうち、放射線入射側に配置される一方の蛍光体の厚みは、他方の蛍光体の厚みに比べて小さい放射線画像検出装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の画素のアレイは、前記基板において前記第１の画素のアレイと同じ側に設けられている放射線画像検出装置。
【請求項１０】
第１の波長域の光に対して吸収特性を有する基板と、前記基板に設けられる第１の画素のアレイ及び第２の画素のアレイと、を有するセンサパネルと、
第１のエネルギー域の放射線に露光されることによって前記第１の波長域に含まれる蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記センサパネルを挟んで前記第１の蛍光体と対向して配置され、第２のエネルギー域の放射線に露光されることによって蛍光を発する第２の蛍光体と、
を備え、
前記第１の画素のアレイは、前記基板における前記第１の蛍光体側に設けられ、前記第１の蛍光体に生じる蛍光を検出し、
前記第２の画素のアレイは、前記基板における前記第２の蛍光体側に設けられ、前記第２の蛍光体に生じる蛍光を検出する放射線画像検出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体は、ピーク波長が前記第１の波長域に属する蛍光を発する第１の蛍光組成物からなり、
前記第２の蛍光体は、放射線に対するＫ吸収端が前記第１の蛍光組成物とは異なる第２の蛍光組成物からなる放射線画像検出装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物のＫ吸収端は、前記第２の蛍光組成物のＫ吸収端に比べて低く、
前記第１の蛍光体は、放射線入射側に配置されている放射線画像検出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第１の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２の蛍光組成物が発する蛍光のピーク波長は、前記第１の波長域から外れる第２の波長域に属し、
前記第２の画素は、前記第２の波長域に分光感度を有する放射線画像検出装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記基板は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上ある半導体材料からなり、
前記第１の波長域は、４４０ｎｍ以下である放射線画像検出装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の放射線画像検出装置であって、
前記半導体材料は、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＧａＮの群から選ばれるいずれか一つである放射線画像検出装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の画素は、光電変換素子と、該光電変換素子に生じる電荷を読み出す読み出し回路部とを含み、該光電変換素子及び該読み出し回路部は、いずれも前記基板に形成されている放射線画像検出装置。
【請求項１８】
請求項１５又は１６に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の画素は、光電変換素子と、該光電変換素子に生じる電荷を読み出す読み出し回路部とを含み、該読み出し回路部は、前記基板に形成されており、該光電変換素子は、有機光電変換素子であって、前記基板上に形成されている放射線画像検出装置。
【請求項１９】
請求項４又は１３に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物は、ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘはハロゲン）であり、
前記第２の蛍光組成物は、ＣａＷＯ４である放射線画像検出装置。
【請求項２０】
請求項５、７、１４のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光組成物は、ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘはハロゲン）であり、
前記第２の蛍光組成物は、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂである放射線画像検出装置。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の各々において、前記センサパネルに対向する側とは反対側に、その蛍光体に生じる蛍光を反射する反射層が設けられている放射線画像検出装置。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置と、
前記第１の画素のアレイによって取得される第１の画像データ、及び前記第２の画素のアレイによって取得される第２の画像データを用いて、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理部と、
を備える放射線撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−２８８１（Ｐ２０１３−２８８１Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２５４５（Ｐ２０１１−１３２５４５）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【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１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【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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