(57)【要約】【課題】検出モードに切り替えられた後、異常な状態が発生した場合には、検出モードを終了させることができる放射線検出器を提供することである。【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、前記複数の検出部のそれぞれから画像データ信号を読み出す信号処理回路と、前記放射線の入射開始を検出する入射放射線検出回路と、放射線検出器の物理的な状態を検出する状態検出部と、前記入射放射線検出回路からの信号と、前記状態検出部からの信号と、に基づいて前記信号処理回路を制御する制御回路と、を備えている。前記制御回路は、前記状態検出部により異常な状態が検出された場合には、前記入射放射線検出回路による検出を修了させ、待機モードに切り替える。【選択図】図７
2020134324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、
前記複数の検出部のそれぞれから画像データ信号を読み出す信号処理回路と、
前記放射線の入射開始を検出する入射放射線検出回路と、
放射線検出器の物理的な状態を検出する状態検出部と、
前記入射放射線検出回路からの信号と、前記状態検出部からの信号と、に基づいて前記信号処理回路を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記状態検出部により異常な状態が検出された場合には、前記入射放射線検出回路による検出を修了させ、待機モードに切り替える放射線検出器。
【請求項２】
前記状態検出部は、温度センサを有し、
前記制御回路は、前記温度センサにより検出された温度が所定の閾値を超えた場合には、前記入射放射線検出回路による検出を修了させ、待機モードに切り替える請求項１記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記状態検出部は、加速度センサを有し、
前記制御回路は、前記加速度センサにより検出された加速度が所定の閾値を超えた場合には、前記入射放射線検出回路による検出を修了させ、待機モードに切り替える請求項１または２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記状態検出部は、位置センサを有し、
前記制御回路は、前記位置センサにより検出された位置のデータが所定の閾値を超えた場合には、前記入射放射線検出回路による検出を修了させ、待機モードに切り替える請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器には、例えば、複数の光電変換部を有するアレイ基板と、複数の光電変換部の上に設けられＸ線を蛍光に変換するシンチレータとが設けられている。また、光電変換部には、シンチレータからの蛍光を電荷に変換する光電変換素子、電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う薄膜トランジスタ、電荷を蓄積する蓄積キャパシタなどが設けられている。
【０００３】
一般的には、Ｘ線検出器は、以下のようにして電荷を読み出す。まず、外部から入力された信号によりＸ線の入射開始を認識する。次に、予め定められた時間の経過後に、読み出しを行う光電変換部の薄膜トランジスタをオン状態にして蓄積された電荷を読み出す。しかしながら、この様にすると、Ｘ線検出器の動作の開始が外部からの信号に依存することになるので、タイムラグなどにより処理時間が長くなるという問題がある。
【０００４】
そのため、Ｘ線が入射していない時の画像データ信号の値と、Ｘ線が入射した時の画像データ信号の値との差を検出して、Ｘ線の入射開始を検出する技術が提案されている。ところがこの様にすると、Ｘ線の入射開始を検出している間は、常に画像データ信号を検出し所定の閾値と比較している。そのため、信号処理回路などが動作しているので、電力消費量が多くなる。そこで、Ｘ線の入射開始を検出する検出モードに切り替えられた後、所定の時間が経過してもＸ線の入射開始が検出されなかった場合には、より省電力の待機モードに切り替える様にしている。
【０００５】
この様にすれば省電力化を図ることができる。ところが、検出モードに切り替えられた後、Ｘ線検出器の温度が高くなり過ぎたり、Ｘ線検出器に衝撃や振動が加わったり、Ｘ線検出器の姿勢が傾いたりした場合には、Ｘ線の入射開始の誤検出が生じたり、Ｘ線画像の品質が悪くなったりするおそれがある。  
そこで、検出モードに切り替えられた後、異常な状態が発生した場合には、検出モードを終了させることができる放射線検出器の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１４−５２６１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、検出モードに切り替えられた後、異常な状態が発生した場合には、検出モードを終了させることができる放射線検出器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る放射線検出器は、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、前記複数の検出部のそれぞれから画像データ信号を読み出す信号処理回路と、前記放射線の入射開始を検出する入射放射線検出回路と、放射線検出器の物理的な状態を検出する状態検出部と、前記入射放射線検出回路からの信号と、前記状態検出部からの信号と、に基づいて前記信号処理回路を制御する制御回路と、を備えている。前記制御回路は、前記状態検出部により異常な状態が検出された場合には、前記入射放射線検出回路による検出を修了させ、待機モードに切り替える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係るＸ線検出器を例示するための模式断面図である。
【図２】Ｘ線検出器を例示するための模式斜視図である。
【図３】アレイ基板の回路図である。
【図４】Ｘ線検出器のブロック図である。
【図５】第１の比較例に係る動作モードの切り替えを例示するための模式図ある。
【図６】第２の比較例に係る動作モードの切り替えを例示するための模式図ある。
【図７】本実施の形態に係る動作モードの切り替えを例示するための模式図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
本実施の形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてＸ線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「Ｘ線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
【００１１】
また、以下に例示をするＸ線検出器１は、放射線画像であるＸ線画像を検出するＸ線平面センサである。Ｘ線平面センサには、大きく分けて直接変換方式と間接変換方式がある。
直接変換方式は、入射Ｘ線により光導電膜内部に発生した光導電電荷（電荷）を高電界により電荷蓄積用の蓄積キャパシタに直接導く方式である。  
間接変換方式は、Ｘ線をシンチレータにより蛍光（可視光）に変換し、蛍光をフォトダイオードなどの光電変換素子により電荷に変換し、電荷を蓄積キャパシタに導く方式である。  
以下においては、一例として、間接変換方式のＸ線検出器１を例示するが、本発明は直接変換方式のＸ線検出器にも適用することができる。  
すなわち、Ｘ線検出器は、Ｘ線を電気的な情報に変換する検出部を有するものであれば良い。検出部は、例えば、Ｘ線を直接的またはシンチレータと協働して検出するものとすることができる。  
なお、直接変換方式のＸ線検出器の検出部には既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。  
また、Ｘ線検出器１は、例えば、一般医療などに用いることができる。ただし、Ｘ線検出器１の用途は一般医療などに限定されるわけではない。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係るＸ線検出器１を例示するための模式断面図である。  
図２は、Ｘ線検出器１を例示するための模式斜視図である。  
なお、煩雑となるのを避けるために、図２においては、筐体２０および支持部３０などを省いて描いている。  
図３は、アレイ基板２の回路図である。  
図４は、Ｘ線検出器１のブロック図である。
【００１３】
図１〜図４に示すように、Ｘ線検出器１には、Ｘ線検出モジュール１０、信号処理回路１１、入射Ｘ線検出回路１２、メモリ１３、制御回路１４、画像構成回路１５、筐体２０、支持部３０、および状態検出部４０が設けられている。  
Ｘ線検出モジュール１０には、アレイ基板２およびシンチレータ３が設けられている。  Ｘ線検出モジュール１０は、筐体２０の内部に設けられている。
【００１４】
アレイ基板２は、基板２ａ、光電変換部２ｂ、制御ライン（又はゲートライン）２ｃ１、データライン（又はシグナルライン）２ｃ２、配線パッド２ｄ１、配線パッド２ｄ２および保護層２ｆを有する。  
なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２の数などは例示をしたものに限定されるわけではない。  
また、本実施の形態に係るＸ線検出器１の場合には、光電変換部２ｂがＸ線をシンチレータ３と協働して検出する検出部となる。
【００１５】
基板２ａは、板状を呈し、無アルカリガラスなどのガラスから形成されている。  
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の面側に複数設けられている。光電変換部２ｂは、矩形状を呈し、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とにより画された領域に設けられている。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べられている。なお、１つの光電変換部２ｂは、Ｘ線画像の１つの画素（pixel）に対応する。
【００１６】
複数の光電変換部２ｂのそれぞれには、光電変換素子２ｂ１と、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）２ｂ２が設けられている。また、光電変換素子２ｂ１により変換した信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタ２ｂ３を設けることができる。蓄積キャパシタ２ｂ３は、例えば、薄膜トランジスタ２ｂ２の下に設けることができる。ただし、光電変換素子２ｂ１の容量によっては、光電変換素子２ｂ１が蓄積キャパシタ２ｂ３を兼ねることができる。
【００１７】
光電変換素子２ｂ１は、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。  
薄膜トランジスタ２ｂ２は、蓄積キャパシタ２ｂ３への電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。薄膜トランジスタ２ｂ２は、ゲート電極２ｂ２ａ、ドレイン電極２ｂ２ｂ及びソース電極２ｂ２ｃを有している。薄膜トランジスタ２ｂ２のゲート電極２ｂ２ａは、対応する制御ライン２ｃ１と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のドレイン電極２ｂ２ｂは、対応するデータライン２ｃ２と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のソース電極２ｂ２ｃは、対応する光電変換素子２ｂ１と蓄積キャパシタ２ｂ３とに電気的に接続される。また、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、グランドに接続することができる。なお、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、図示しないバイアスラインに接続することもできる。
【００１８】
制御ライン２ｃ１は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けられている。制御ライン２ｃ１は、例えば、行方向に延びている。１つの制御ライン２ｃ１は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ１のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド２ｄ１には、フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線のうちの１つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線の他端は、信号処理回路１１に設けられた読み出し回路１１ａとそれぞれ電気的に接続されている。
【００１９】
データライン２ｃ２は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けられている。データライン２ｃ２は、例えば、行方向に直交する列方向に延びている。１つのデータライン２ｃ２は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ２のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド２ｄ２には、フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線のうちの１つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線の他端は、信号処理回路１１に設けられた信号検出回路１１ｂとそれぞれ電気的に接続されている。
【００２０】
保護層２ｆは、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２を覆っている。保護層２ｆは、絶縁性材料から形成することができる。
【００２１】
シンチレータ３は、複数の光電変換部２ｂの上に設けられ、入射するＸ線を蛍光に変換する。シンチレータ３は、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域（有効画素領域）を覆うように設けられている。  
シンチレータ３は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいは臭化セシウム（ＣｓＢｒ）：ユーロピウム（Ｅｕ）などを用いて形成することができる。シンチレータ３は、真空蒸着法を用いて形成することができる。真空蒸着法を用いてシンチレータ３を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ３が形成される。  
また、シンチレータ３は、例えば、テルビウム賦活硫酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ／Ｔｂ、又はＧＯＳ）などを用いて形成することもできる。この場合、複数の光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ３が設けられるように、マトリクス状の溝部を設けることができる。
【００２２】
その他、シンチレータ３のＸ線の入射側に、図示しない反射層を設けることができる。反射層は、シンチレータ３において生じた蛍光のうち、光電変換部２ｂが設けられた側とは反対側に向かう光を反射させて、光電変換部２ｂに向かうようにする。  
また、シンチレータ３および反射層を覆う防湿部を設けることができる。
【００２３】
信号処理回路１１は、アレイ基板２の、シンチレータ３が設けられる側とは反対側に設けられている。信号処理回路１１は、Ｘ線検出モジュール１０（アレイ基板２）と電気的に接続されている。信号処理回路１１は、複数の光電変換部２ｂのそれぞれから画像データ信号Ｓ２を読み出す。  
図４に示すように、信号処理回路１１には、読み出し回路１１ａ、および信号検出回路１１ｂが設けられている。
読み出し回路１１ａは、薄膜トランジスタ２ｂ２のオン状態とオフ状態を切り替える。読み出し回路１１ａは、複数のゲートドライバ１１ａａと行選択回路１１ａｂとを有する。行選択回路１１ａｂには、制御回路１４から制御信号Ｓ１が入力される。行選択回路１１ａｂは、Ｘ線画像の走査方向に従って、対応するゲートドライバ１１ａａに制御信号Ｓ１を入力する。ゲートドライバ１１ａａは、対応する制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を入力する。例えば、読み出し回路１１ａは、フレキシブルプリント基板２ｅ１を介して、制御信号Ｓ１を各制御ライン２ｃ１毎に順次入力する。制御ライン２ｃ１に入力された制御信号Ｓ１により薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となり、蓄積キャパシタ２ｂ３からの電荷（画像データ信号Ｓ２）が受信できるようになる。
【００２４】
信号検出回路１１ｂは、複数の積分アンプ１１ｂａ、複数の選択回路１１ｂｂ、および複数のＡＤコンバータ１１ｂｃを有している。  
１つの積分アンプ１１ｂａは、１つのデータライン２ｃ２と電気的に接続されている。積分アンプ１１ｂａは、光電変換部２ｂからの画像データ信号Ｓ２を順次受信する。そして、積分アンプ１１ｂａは、一定時間内に流れる電流を積分し、その積分値に対応した電圧を選択回路１１ｂｂへ出力する。この様にすれば、所定の時間内にデータライン２ｃ２を流れる電流の値（電荷量）を電圧値に変換することが可能となる。すなわち、積分アンプ１１ｂａは、シンチレータ３において発生した蛍光の強弱分布に対応した画像データ情報を、電位情報へと変換する。
【００２５】
選択回路１１ｂｂは、読み出しを行う積分アンプ１１ｂａを選択し、電位情報へと変換された画像データ信号Ｓ２を順次読み出す。  
ＡＤコンバータ１１ｂｃは、読み出された画像データ信号Ｓ２をデジタル信号に順次変換する。デジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２は、メモリ１３に格納される。
【００２６】
入射Ｘ線検出回路１２は、Ｘ線の入射開始を検出する。例えば、入射Ｘ線検出回路１２は、読み出された画像データ信号Ｓ２と、これの直前に読み出されメモリ１３に格納されている画像データ信号Ｓ２との差を求める。入射Ｘ線検出回路１２は、この差分の値を常時監視し、差分が所定の閾値よりも低ければＸ線の入射が開始されていないと判断し、差分が所定の閾値を超えた場合にはＸ線の入射が開始されたと判断する。入射Ｘ線検出回路１２は、Ｘ線の入射が開始されたと判断した場合には、Ｘ線の入射が開始された旨の信号を制御回路１４に送信する。また、Ｘ線センサなどを基板２ａなどに設け、Ｘ線センサからの信号に基づいて、入射Ｘ線検出回路１２がＸ線の入射開始を検出することもできる。
【００２７】
メモリ１３は、例えば、信号処理回路１１および画像構成回路１５を制御する制御プログラムを格納することができる。また、メモリ１３は、例えば、制御プログラムを実行する際に必要となる閾値などのデータを格納することができる。  
また、メモリ１３は、デジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２を一時的に格納することもできる。
【００２８】
制御回路１４は、メモリ１３に格納されている制御プログラムに基づいて、信号処理回路１１および画像構成回路１５を制御する。例えば、制御回路１４は、制御プログラムに基づいて、動作モードの切り替えを行い、切り替えられた動作モードの動作を、信号処理回路１１および画像構成回路１５に実行させることができる。動作モードは、例えば、Ｘ線の入射開始を検出する検出モード、撮影モード、待機モードなどとすることができる。なお、撮影モードおよび待機モードには既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
【００２９】
また、制御回路１４は、状態検出部４０からの信号に基づいて動作モードの切り替えを行うことができる。例えば、制御回路１４は、検出モードに切り替えられた後に、状態検出部４０により異常な状態が検出された場合には、検出モードを終了させることができる。また、制御回路１４は、検出モードを終了させた後に、待機モードに切り替えることができる。
制御回路１４は、入射放射線検出回路１１ｃからの信号と、状態検出部４０からの信号と、に基づいて信号処理回路１１を制御する。制御回路１４は、状態検出部４０により異常な状態が検出された場合には、入射放射線検出回路１１ｃによる検出を修了させ、待機モードに切り替える。
なお、状態検出部４０からの信号に基づく動作モードの切り替えに関する詳細は後述する。
【００３０】
画像構成回路１５は、メモリ１３に格納されている画像データ信号Ｓ２に基づいてＸ線画像を構成する。なお、画像構成回路１５は、信号処理回路１１と一体化することもできるし、筐体２０の外部に設けることもできる。画像構成回路１５が筐体２０の外部に設けられる場合には、信号処理回路１１と画像構成回路１５との間のデータ通信を無線により行うこともできるし、配線などを介して行うこともできる。構成されたＸ線画像のデータは、Ｘ線検出器１の外部に設けられた表示装置やその他の機器に送信することができる。
【００３１】
筐体２０は、カバー部２１、入射窓２２、および基部２３を有する。  
カバー部２１は、箱状を呈し、Ｘ線の入射側、およびＸ線の入射側とは反対側に開口部を有している。軽量化を考慮して、カバー部２１は、例えば、アルミニウム合金などを用いて形成することができる。また、カバー部２１は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ；Carbon-Fiber-Reinforced Plastic）などを用いて形成することもできる。
【００３２】
入射窓２２は、板状を呈し、カバー部２１の、Ｘ線の入射側の開口部を塞ぐように設けられている。入射窓２２は、Ｘ線を透過させる。入射窓２２は、Ｘ線吸収率の低い材料を用いて形成されている。入射窓２２は、例えば、炭素繊維強化プラスチックなどを用いて形成することができる。
【００３３】
基部２３は、板状を呈し、カバー部２１の、Ｘ線の入射側とは反対側の開口部を塞ぐように設けられている。なお、基部２３は、カバー部２１と一体化してもよい。基部２３の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。基部２３の材料は、例えば、カバー部２１の材料と同様とすることができる。
【００３４】
支持部３０は、支持板３１と支持体３２とを有する。  
支持板３１は、板状を呈し、筐体２０の内部に設けられている。支持板３１の入射窓２２側の面には、Ｘ線検出モジュール１０が設けられている。支持板３１の基部２３側の面には、信号処理回路１１および画像構成回路１５が設けられている。支持板３１の材料は、ある程度の剛性を有し、Ｘ線吸収率がある程度高いものとすることが好ましい。支持板３１の材料は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属とすることができる。
【００３５】
支持体３２は、柱状を呈し、筐体２０の内部に設けられている。支持体３２は、支持板３１と基部２３との間に設けることができる。支持体３２と支持板３１の固定、および、支持体３２と基部２３の固定は、例えば、接着剤などを用いて行うことができる。支持体３２の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。支持体３２の材料は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属、炭素繊維強化プラスチックなどとすることができる。なお、支持体３２の形態、配設位置、数などは例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、支持体３２は、板状を呈し、カバー部２１の内側面から突出するように設けることもできる。すなわち、支持体３２は、筐体２０の内部において、支持板３１を支持することができるものであればよい。
【００３６】
状態検出部４０は、Ｘ線検出器１の物理的な状態を検出する。例えば、状態検出部４０は、Ｘ線検出器１の温度、衝撃、振動、および姿勢の少なくともいずれかを検出する。状態検出部４０は、例えば、温度センサ４０ａ、加速度センサ４０ｂ、および位置センサ４０ｃの少なくともいずれかを有することができる。状態検出部４０は、例えば、筐体２０の内壁、支持板３１、Ｘ線検出モジュール１０などに設けることができる。
【００３７】
次に、動作モードの切り替えについてさらに説明する。  
図５は、第１の比較例に係る動作モードの切り替えを例示するための模式図ある。  
第１の比較例に係る動作モードの切り替えにおいては、操作者がＸ線検出器を操作して動作モードの切り替えを行う。  
例えば、図５に示すように、操作者はＸ線検出器を操作して、待機モードから、Ｘ線の入射開始を検出する検出モードに切り替える。検出モードに切り替えられることで、Ｘ線検出器は、Ｘ線画像を自動的に撮影する自動撮影モードとなる。自動撮影モードにおいては、Ｘ線の入射開始が検出されると、自動的にＸ線画像が構成される。構成されたＸ線画像は、Ｘ線検出器の外部に設けられた表示装置などで確認することができる。また、この様な自動撮影を複数回連続して行うこともできる。
【００３８】
操作者が、Ｘ線画像の撮影が終了したと判断した場合には、操作者はＸ線検出器を操作して検出モードを終了させて、待機モードに切り替える。待機モードにおいては、Ｘ線が入射したとしてもＸ線画像を撮影しない。
【００３９】
ここで、自動撮影モードにおいては、入射Ｘ線検出回路１２によりＸ線の入射開始が検出される。前述したように、入射Ｘ線検出回路１２は、読み出された画像データ信号Ｓ２と、これの直前に読み出された画像データ信号Ｓ２との差を常時監視している。すなわち、Ｘ線の入射開始を検出している間は、信号処理回路１１および画像構成回路１５などが動作している。そのため、検出モードの電力消費量が待機モードの電力消費量よりも多くなる。例えば、次のＸ線の照射が行われるまでの間の時間が非常に長かったり、操作者が前述した撮影の終了操作を忘れたりした場合には、Ｘ線画像の撮影が行われていないにも係わらず電力消費量が多くなる。また、信号処理回路１１および画像構成回路１５などの動作に伴い熱が発生し、筐体２０の温度が高くなって被検体に違和感を与える場合もある。
【００４０】
図６は、第２の比較例に係る動作モードの切り替えを例示するための模式図ある。  
第２の比較例に係る動作モードの切り替えにおいても、操作者がＸ線検出器を操作して、待機モードから、Ｘ線の入射開始を検出する検出モードに切り替える。  
ただし、図６に示すように、Ｘ線画像の撮影の終了後、次のＸ線の入射開始が検出されるまでの間の時間が所定の時間より長くなった場合には、自動的に検出モードを終了させて、待機モードに切り替える。すなわち、第２の比較例に係る動作モードには、タイムアウト機能が設けられている。
【００４１】
タイムアウト機能が設けられていれば、次のＸ線の照射が行われるまでの間の時間が非常に長かったり、操作者が撮影の終了操作を忘れたりした場合には、自動的に検出モードから待機モードに切り替えることができる。そのため、電力消費量が多くなったり、筐体２０の温度が高くなったりするのを抑制することができる。
【００４２】
図７は、本実施の形態に係る動作モードの切り替えを例示するための模式図ある。  
本実施の形態に係る動作モードの切り替えにおいては、操作者がＸ線検出器１を操作して、待機モードから、Ｘ線の入射開始を検出する検出モードに切り替える。例えば、操作者は、Ｘ線検出器１に設けられた操作スイッチや、Ｘ線検出器１に接続された外部機器などから、動作モードの切り替えを行うための信号を制御回路１４に入力することができる。当該信号が入力されると、制御回路１４は、メモリ１３に格納されている制御プログラムに基づいて、待機モードから検出モードに切り替える。検出モードに切り替えられることで、Ｘ線検出器１は、Ｘ線画像を自動的に撮影する自動撮影モードとなる。自動撮影モードにおいては、Ｘ線が照射され、入射Ｘ線検出回路１２によりＸ線の入射開始が検出されると、信号処理回路１１および画像構成回路１５により自動的にＸ線画像が構成される。構成されたＸ線画像は、Ｘ線検出器１の外部に設けられた表示装置などで確認することができる。また、この様な自動撮影を複数回連続して行うこともできる。
【００４３】
ここで、検出モードに切り替えられた後、異常な状態が発生する場合がある。例えば、Ｘ線検出器１の温度が、所定の温度よりも高くなる場合がある。Ｘ線検出器１の温度が高くなり過ぎると、被検体が違和感を感じる場合がある。また、Ｘ線画像にムラなどが発生してＸ線画像の品質が低下する場合もある。  
また、例えば、Ｘ線検出器１に衝撃や振動が加わる場合がある。Ｘ線検出器１に衝撃や振動が加わると、誘電ノイズなどが発生して、Ｘ線の入射開始の誤検出が生じたり、Ｘ線画像の品質が低下したりする場合がある。  
また、例えば、Ｘ線検出器１の姿勢が傾いたり、位置がズレたりする場合がある。Ｘ線検出器１の姿勢が傾いたり、位置がズレたりすると、Ｘ線の入射開始の誤検出が生じたり、Ｘ線画像の品質が低下したりする場合がある。
【００４４】
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出器１には、状態検出部４０が設けられている。状態検出部４０は、Ｘ線検出器１の物理的な状態を検出し、検出された値を制御回路１４に送信する。例えば、状態検出部４０が温度センサ４０ａである場合には、測定された温度のデータが制御回路１４に送信される。例えば、温度のデータは、筐体２０の表面温度に関するデータとすることができる。状態検出部４０が加速度センサ４０ｂである場合には、測定された加速度のデータが制御回路１４に送信される。例えば、加速度のデータは、Ｘ線検出器１に加えられた衝撃や振動などに関するデータとすることができる。状態検出部４０が位置センサ４０ｃである場合には、測定された位置のデータが制御回路１４に送信される。例えば、位置のデータは、Ｘ線検出器１の姿勢や位置ズレに関するデータとすることができる。
【００４５】
制御回路１４は、状態検出部４０からのデータに基づいて、Ｘ線検出器１に異常な状態が発生したか否かを判定する。  
例えば、Ｘ線検出器１が正常に動作できる温度範囲が決まっていたり、被検体が違和感なく接触できる温度範囲が決まっている場合がある。図４に示すように、温度センサ４０ａからの温度のデータが正常範囲を超えた場合には、制御回路１４は、温度に関する異常が発生したと判定することができる。また、制御回路１４は、Ｘ線検出器１に異常な状態が発生したと判定した場合には、検出モードを終了させることができる。この場合、図４に示すように、制御回路１４は、検出モードから待機モードに切り替えることができる。この様にすれば、Ｘ線検出器１の消費電力を抑え、Ｘ線検出器１の温度上昇を抑えることが可能となる。
【００４６】
また、Ｘ線検出器１に過大な振動が加わると、Ｘ線画像にノイズが混入したり、被検体が振動することでＸ線画像がぶれる場合がある。図４に示すように、加速度センサ４０ｂからの加速度のデータが正常範囲を超えた場合には、制御回路１４は、Ｘ線検出器１に大きな衝撃や振動が加わったと判定することができる。また、制御回路１４は、Ｘ線検出器１に異常な状態が発生したと判定した場合には、検出モードを終了させることができる。この場合、図４に示すように、制御回路１４は、検出モードから待機モードに切り替えることができる。この様にすれば、振動や衝撃により正常なＸ線画像が取得できない状態になった場合には、Ｘ線の照射を取りやめ、不要なＸ線の被爆を避けることもできる。
【００４７】
ここで、Ｘ線検出器１は、Ｘ線発生器と対峙して設置され、Ｘ線がＸ線検出器１に垂直に入射するようになっている。この様にすれば、意図した透視画像を取得することができる。ところが、Ｘ線の入射方向に対してＸ線検出器１が傾いて設置された場合には、Ｘ線がＸ線検出器１の入力面に斜め方向あら入射し、検出感度が低下する。また、Ｘ線画像の構成は、２枚以上のＸ線画像を合成して行う場合がある。そのため、Ｘ線の入射開始が検出された後に、Ｘ線検出器１の位置がずれると、Ｘ線画像が正しく合成されず、Ｘ線画像に歪み等が発生する場合がある。
【００４８】
この場合、図４に示すように、位置センサ４０ｃからの位置のデータが正常範囲を超えた場合には、制御回路１４は、Ｘ線検出器１が大きく傾いたり、位置がズレたりしたと判定することができる。そして、制御回路１４は、検出モードから待機モードに切り替えることができる。この様にすれば、感度低下やＸ線画像の歪みの発生が考えられる場合に、不要なＸ線の被爆を避けることができる。
【００４９】
また、制御回路１４は、前述したタイムアウト機能をさらに有することもできる。この場合、制御回路１４は、異常な状態、およびタイムアウトの少なくともいずれかが生じた場合には、検出モードを終了させることができる。またさらに、制御回路１４は、検出モードを終了させたことを通知する信号をＸ線検出器１の外部に送信することもできる。制御回路１４は、検出モードを終了させたことを通知する表示をＸ線検出器１の外部に設けられた表示装置に表示することもできる。
【００５０】
以上に説明したように、制御回路１４は、状態検出部４０により異常な状態が検出された場合には、入射Ｘ線検出回路１２による検出を修了させ、待機モードに切り替える。  
制御回路１４は、温度センサ４０ａにより検出された温度が所定の閾値を超えた場合には、入射Ｘ線検出回路１２による検出を修了させ、待機モードに切り替える。
制御回路１４は、加速度センサ４０ｂにより検出された加速度が所定の閾値を超えた場合には、入射Ｘ線検出回路１２による検出を修了させ、待機モードに切り替える。
制御回路１４は、位置センサ４０ｃにより検出された位置のデータが所定の閾値を超えた場合には、入射Ｘ線検出回路１２による検出を修了させ、待機モードに切り替える。
制御回路１４は、入射Ｘ線検出回路１２によりＸ線の入射開始を検出した後、所定の時間内に次のＸ線の入射開始が検出されなかった場合には、Ｘ線検出回路１１ｃによる検出を修了させ、待機モードに切り替える。
制御回路１４は、操作者の操作により、入射Ｘ線検出回路１２によりＸ線の入射開始を検出する検出モードを実行し、状態検出部４０からの信号により、検出モードから待機モードに切り替える。
【００５１】
本実施の形態に係るＸ線検出器１には、状態検出部４０が設けられているので、検出モードに切り替えられた後、異常な状態が発生した場合には、検出モードを終了させることができる。そのため、品質の低いＸ線画像が撮影されるのを抑制することができる。また、Ｘ線検出器１の温度が高くなるのを抑制することができる。また、Ｘ線画像が正常に撮影できない場合に不要なＸ線の被爆が生じるのを避けることができる。
【００５２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  Ｘ線検出器、２  アレイ基板、２ｂ  光電変換部、１０  Ｘ線検出モジュール、１１  信号処理回路、１１ａ  読み出し回路、１１ｂ  信号検出回路、１２  入射Ｘ線検出回路、１３  メモリ、１４  制御回路、１５  画像構成回路、４０  状態検出部、４０ａ  温度センサ、４０ｂ  加速度センサ、４０ｃ  位置センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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