(57)【要約】【課題】放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、かつ、装置の大型化を防止でき、撮影自由度を狭めることのない可搬型放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムを提供する。【解決手段】可搬型放射線画像撮影装置１は、二次元状に設けられた放射線検出素子７と、画像データを読み出す読み出し回路１７と、放射線の照射の開始と終了を検出する照射検出手段４２と、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された各画像データから放射線検出素子７ごとの画像データを算出する制御手段２２と、バイアス線９を介して放射線検出素子７に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源１４とを備え、照射検出手段４２は、バイアス線９を流れる電流の増加と減少に基づいて放射線の照射の開始と終了を検出する。【選択図】図７
2010121944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する制御手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
を備え、
前記照射検出手段は、前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出することを特徴とする可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記照射検出手段は、前記バイアス線を流れる電流に基づいて、照射された放射線の前記線量を検出することを特徴とする請求項１に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データを加算することにより、前記放射線検出素子ごとの画像データを算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記放射線検出素子に対する電力供給状態を、前記放射線検出素子に電力を供給して放射線画像撮影を可能とする撮影可能モードと、必要な部材にのみ電力を供給して前記放射線検出素子への電力の供給を停止して放射線画像撮影ができないスリープモードとの間で切り替えることが可能で、かつ、前記電力供給状態を前記撮影可能モードに切り替えると、前記走査駆動回路に前記信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えさせながら前記読み出し用の電圧を印加させて、前記各フレームごとの前記画像データの読み出しを開始させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記放射線検出素子に対する電力供給状態を前記撮影可能モードに切り替えた後、予め設定された所定時間内に放射線が照射されない場合には、前記電力供給状態を前記撮影可能モードから前記スリープモードに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項６】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データを、前記放射線検出素子ごとに記憶する記憶手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記各画像データを送信可能な通信手段と、
前記各部材に電力を供給するバッテリと、
を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置から送信された、前記放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する再構成装置と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記可搬型放射線画像撮影装置の前記照射検出手段は、前記バイアス線を流れる電流に基づいて、照射された放射線の前記線量を検出することを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
前記再構成装置は、前記放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データを加算することにより、前記可搬型放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子ごとの画像データを算出することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
病気診断等を目的として、Ｘ線画像に代表される放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。こうした医療用の放射線画像は、従来からスクリーンフィルムを用いて撮影されていたが、放射線画像のデジタル化を図るために輝尽性蛍光体シートを用いたＣＲ（Computed Radiography）装置が開発され、最近では、照射された放射線を、二次元状に配置された放射線検出素子で検出して、デジタル画像データとして取得する放射線画像撮影装置が開発されている。
【０００３】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来はブッキー装置と一体的に形成されていた（例えば特許文献１参照）。しかし、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納して可搬とされた可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
放射線画像撮影装置では、放射線画像撮影時に照射された放射線に起因して各放射線検出素子内に電荷が発生して蓄積され、それが順次読み出され、電気信号に変換されて画像データとして検出される。
【０００５】
そして、例えば特許文献３に課題として記載されているように、通常、このような放射線画像撮影装置では、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと、放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせるように制御が行われなければない。
【０００６】
すなわち、二次元状に配置された放射線検出素子全体から出力される１画面分の画像データを読み出す期間を１フレームとすると、通常の読み出し処理では、放射線発生装置から放射線が照射された後、１フレーム分の読み出し処理を行ったり、１フレーム分の読み出し処理が行われた後、次のフレームの読み出し処理が開始されるまでの間に放射線を照射する等して、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせるように調整されていた。
【０００７】
しかし、これでは、タイミング制御が煩雑で面倒なものとなるといった問題があった。そこで、特許文献３に記載の放射線画像撮影装置では、任意のタイミングでフレームごとの読み出し処理を繰り返しながら、放射線が照射されたことを検出すると、放射線が照射されている間の各フレームおよび放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとの画像データを全てメモリに保存しておき、最後に各放射線検出素子ごとに各フレームの画像データを加算して、各放射線検出素子ごとに最終的な画像データを得ることが提案されている。
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献３】特開平９−１４０６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献３に記載された放射線画像撮影装置における手法は、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと、放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせなくて済むという利点を有している。
【０００９】
しかしながら、放射線の照射が開始されたことや照射が終了されたことを放射線画像撮影装置に認識させるために、放射線画像撮影装置内に放射線を検出する放射線センサ等の装置を設けたり、或いは、外部装置から放射線画像撮影装置に放射線の照射開始や照射終了を通知するように構成しなければならない。
【００１０】
外部装置から放射線画像撮影装置に放射線の照射開始や照射終了を通知するように構成すると、外部装置と放射線画像撮影装置とのインターフェースをとる等の制御が必要となり、放射線画像撮影装置や放射線発生装置等の製造メーカが異なるような場合には、制御構成が複雑になる等の問題がある。
【００１１】
そのため、放射線画像撮影装置自体が放射線の照射の開始や終了を検出することができるように構成することが好ましいが、放射線画像撮影装置内に放射線を検出する放射線センサ等の装置を設けるように構成すると、特に放射線画像撮影装置が可搬型である場合には、放射線センサ等を設けるためのスペースが必要となり、装置が大型化してしまう等の問題が生じる。
【００１２】
可搬型の放射線画像撮影装置は、例えば、放射線技師等の操作者が手に持って搬送したり、患者の身体とベッドとの間に挿入して用いられたりするため、あまり大型化しない方がよい。そこで、放射線画像撮影装置に既に設けられている部材や設備を用いる等して、装置を大型化させることなく放射線の照射の開始や終了を検出することができるように構成することが望まれる。
【００１３】
また、例えば、可搬型の放射線画像撮影装置に放射線センサ等の装置を設ける場合、放射線センサに放射線が照射されないと放射線画像撮影装置に照射された放射線の線量を検出できないため、放射線センサに放射線が照射されるように放射線画像撮影装置を配置することが必要となる。また、放射線センサを設けると、放射線画像撮影装置の検出部Ｐ（後述する図３等参照）における撮影可能領域のどの領域に関心領域（撮影対象とする被写体の部位）を設定するかについても制約が生じる。
【００１４】
このように、放射線が放射線センサに照射されるように放射線画像撮影装置の配置が制約されたり、放射線画像撮影装置の検出部の撮影可能領域のどの領域に配置するか等に制約が生じることは、撮影自由度を狭めるので好ましくない。
【００１５】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、かつ、装置の大型化を防止でき、撮影自由度を狭めることのない可搬型放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の問題を解決するために、本発明の可搬型放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する制御手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
を備え、
前記照射検出手段は、前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データを、前記放射線検出素子ごとに記憶する記憶手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記各画像データを送信可能な通信手段と、
前記各部材に電力を供給するバッテリと、
を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置から送信された、前記放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する再構成装置と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のような方式の可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、放射線や放射線から変換された電磁波の照射を受けると、可搬型放射線画像撮影装置の各放射線検出素子中で電子正孔対が発生し、一方の電荷は放射線検出素子内に蓄積されて画像データとして読み出されるが、それと等量の他方の電荷がバイアス線に流れ出すことを利用して、このバイアス線に流れ出す電荷による電流を検出することで、可搬型放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成した。
【００１９】
そのため、可搬型放射線画像撮影装置に既に設けられているバイアス線等を用い、それに例えば抵抗や差動アンプ等を設けるだけでバイアス線等に流れ出す電流を的確に検出して、可搬型放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始や終了を検出することが可能となるため、放射線センサ等の装置を可搬型放射線画像撮影装置内に新たに設ける必要がない。そのため、可搬型放射線画像撮影装置が大型化することを的確に防止しつつ、可搬型放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となる。
【００２０】
また、例えば放射線検出素子等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングに関係なく画像データの読み出しタイミングを任意に設定することが可能となる。また、上記のように、放射線の照射の開始や停止を的確に検出できるため、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム（およびその次のフレーム）を的確に特定できる。
【００２１】
そのため、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、しかも、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム（およびその次のフレーム）を的確に特定し、画像データを保存すべきフレームを的確に設定して、有効な放射線画像を生成することが可能となる。
【００２２】
また、放射線の照射開始および停止が、可搬型放射線画像撮影装置の配置や、可搬型放射線画像撮影装置の検出部の撮影可能領域における被写体位置（関心領域）に依存することなく検出可能になるので、撮影の自由度を狭めることがなく、可搬型の放射線画像撮影装置の特徴を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。
【００２４】
なお、以下、可搬型放射線画像撮影装置を単に放射線画像撮影装置と表す。また、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【００２５】
［放射線画像撮影装置］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体状のハウジング２内にシンチレータ３や基板４等が収納されたカセッテ型の可搬型放射線画像撮影装置として構成されている。
【００２６】
ハウジング２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｒ（以下、放射線入射面Ｒという。）が放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図１や図２では、ハウジング２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわば弁当箱型である場合が示されているが、ハウジング２を一体的に形成する、例えば特開２００２−３１１５２６号公報に記載されたＸ線画像撮影装置のような、いわばモノコック型とすることも可能である。
【００２７】
ハウジング２の内部の基板４の下方側には、図２に示すように、基台３１が配置されており、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４等が取り付けられている。また、本実施形態では、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのガラス基板３５が配設されている。
【００２８】
シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光線を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに貼り合わされるようになっている。
【００２９】
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図３に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、それぞれ本実施形態では光電変換素子である放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。このように、放射線検出素子７は、基板４上に二次元状に配列されており、複数の放射線検出素子７が設けられた領域ｒ全体、すなわち図３に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００３０】
本実施形態では、放射線検出素子７として、放射線入射面Ｒから入射した放射線がシンチレータ３で変換されて出力される電磁波の光量（シンチレータ３に入射した放射線の線量に応じて増加する。）に応じて電荷を発生させるフォトダイオードが用いられているが、この他にも、例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子７は、図３や図４の拡大図に示すように、スイッチ素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
【００３１】
そして、ＴＦＴ８は、オン状態とされることにより、すなわちゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されてＴＦＴ８のゲートが開かれることにより、放射線検出素子７に蓄積された電荷を信号線６に放出させるようになっている。ここで、本実施形態における放射線検出素子７やＴＦＴ８の構造について、図５に示す断面図を用いて簡単に説明する。図５は、図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００３２】
基板４の面４ａ上に、ＡｌやＣｒ等からなるＴＦＴ８のゲート電極８ｇが走査線５と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極８ｇ上および面４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁層８１上のゲート電極８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層８２を介して、放射線検出素子７の第１電極７４と接続されたソース電極８ｓと、信号線６と一体的に形成されるドレイン電極８ｄとが積層されて形成されている。
【００３３】
ソース電極８ｓとドレイン電極８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第１パッシベーション層８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層８３は両電極８ｓ、８ｄを上側から被覆している。また、半導体層８２とソース電極８ｓやドレイン電極８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層８４ａ、８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ８が形成されている。
【００３４】
また、放射線検出素子７の部分では、基板４の面４ａ上に前記ゲート絶縁層８１と一体的に形成される絶縁層７１の上にＡｌやＣｒ等が積層されて補助電極７２が形成されており、補助電極７２上に前記第１パッシベーション層８３と一体的に形成される絶縁層７３を挟んでＡｌやＣｒ、Ｍｏ等からなる第１電極７４が積層されている。第１電極７４は、第１パッシベーション層８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。
【００３５】
第１電極７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層７７が下方から順に積層されて形成されている。なお、ｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層の順番は上下逆であってもよい。
【００３６】
ｐ層７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層７６等に到達するように構成されている。以上のようにして放射線検出素子７が形成されている。なお、本実施形態では、上記のように、放射線検出素子７としてｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５が積層されて形成されたいわゆるｐｉｎ型の放射線検出素子を用いる場合を説明したが、放射線検出素子７は、このようなｐｉｎ型の放射線検出素子に限定されない。
【００３７】
また、放射線検出素子７の第２電極７８の上面には、第２電極７８を介して放射線検出素子７に逆バイアス電圧を印加するバイアス線９が接続されている。なお、放射線検出素子７の第２電極７８やバイアス線９、ＴＦＴ８側に延出された第１電極７４、ＴＦＴ８の第１パッシベーション層８３等、すなわち放射線検出素子７とＴＦＴ８の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第２パッシベーション層７９で被覆されている。
【００３８】
図３や図４に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、基板４の検出部Ｐの外側の位置で１本の結線１０に結束されている。バイアス線９や結線１０は、電気抵抗が小さい金属線で形成されている。
【００３９】
本実施形態では、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう）１１に接続されている。各入出力端子１１には、図６に示すように、ＩＣ１２ａ等のチップが組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００４０】
また、ＣＯＦ１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１の基板４部分が形成されている。
【００４１】
一方、図１に示すように、ハウジング２の一方側の短辺側側面部には、放射線画像撮影装置１の電源スイッチ３６や各種の操作状況等を表示するインジケータ３７等が設けられている。また、この側面部には、図示しない内蔵バッテリの交換用の蓋部材３８が設けられており、蓋部材３８には、放射線画像撮影装置１が外部装置とデータや信号等の送受信を無線方式で行うためのアンテナ装置３９が埋め込まれて設けられている。
【００４２】
なお、アンテナ装置３９を設ける箇所は、本実施形態のようにハウジング２の１つの短辺側側面部に限定されず、他の位置に設けることも可能である。また、アンテナ装置３９の個数は必ずしも１つに限定されず、必要な数だけ適宜設けられる。
【００４３】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路図である。
【００４４】
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７８がそれぞれバイアス線９および結線１０に接続されており、結線１０は逆バイアス電源１４に接続されている。逆バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を供給するようになっている。また、逆バイアス電源１４は制御手段２２に接続されており、制御手段２２は、逆バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を制御するようになっている。
【００４５】
各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図７中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図７中ではＧと表記されている。）は走査駆動回路１５から延びる各走査線５にそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図７中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【００４６】
走査線５を介して走査駆動回路１５からＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されるとＴＦＴ８のゲートがオン状態とされて、放射線検出素子７に蓄積された電荷がＴＦＴ８のソース電極８ｓを介してドレイン電極８ｄから信号線６に読み出されるようになっている。
【００４７】
各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、読み出しＩＣ１６には所定個数の読み出し回路１７が設けられており、読み出しＩＣ１６が複数設けられることにより、信号線６の本数分の読み出し回路１７が設けられるようになっている。
【００４８】
読み出し回路１７は、増幅回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されており、１本の信号線６ごとに１回路ずつ設けられているが、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器２０は、複数の回路で共通とされており、各相関二重サンプリング回路１９から出力された各電気信号がアナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値に変換されるようになっている。
【００４９】
そして、読み出し回路１７では、放射線検出素子７から信号線６を通じて電荷が読み出され、放射線検出素子７ごとに電荷が電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号に変換されるようになっている。なお、相関二重サンプリング回路１９は、図７中ではＣＤＳと表記されている。
【００５０】
制御手段２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えたマイクロコンピュータや専用の制御回路で構成されており、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、制御手段２２には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される記憶手段２３が接続されている。
【００５１】
前述したように、制御手段２２は、逆バイアス電源１４を制御して各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を制御したり、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を切り替えたり、或いは、各読み出し回路１７内の増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９等を制御して、各放射線検出素子７からの電気信号の読み出しを行うようになっている。
【００５２】
また、制御手段２２には、前述したアンテナ装置３９が接続されており、さらに、各放射線検出素子７等の各部材に電力を供給するためのバッテリ４０が接続されている。このように、バッテリ４０は、放射線画像撮影装置１のハウジング２内に内蔵されており、バッテリ４０には、外部装置からバッテリ４０に電力を供給してバッテリ４０を充電する際の接続端子４１が取り付けられている。
【００５３】
また、バイアス線９の結線１０には、照射検出手段４２が設けられており、照射検出手段４２は、制御手段２２に接続されている。
【００５４】
照射検出手段４２は、各バイアス線９が結束された結線１０内を流れる電流を検出するようになっている。本実施形態では、照射検出手段４２は、図示を省略するが、結線１０に直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗と、抵抗の両端子間の電圧を測定する差動アンプとを備えて構成されており、差動アンプで抵抗の両端子間の電圧を測定することで結線１０を流れる電流を電圧値に変換して検出するようになっている。
【００５５】
照射検出手段４２に設けられる抵抗としては、結線１０中を流れる必ずしも大きくない電流を増幅するために、抵抗値が１００ｋΩや１ＭΩ等の大きな抵抗値を有する抵抗が用いられるようになっている。照射検出手段４２は、このようにして変換して検出した結線１０を流れる電流値に相当する電圧値を制御手段２２に出力するようになっている。
【００５６】
なお、このように照射検出手段４２に設けられる抵抗の抵抗値が大きいと、例えば放射線照射によって蓄積された電荷を読み出す場合にバイアス線９や結線１０等を流れる電流の大きな妨げになる可能性があるため、照射検出手段４２に、前記抵抗の両端子間を適宜短絡することができるようにスイッチ等が設けられていることが好ましい。照射検出手段４２で、照射された放射線を検出する手法については、後で説明する。
【００５７】
本実施形態では、制御手段２２は、操作者が電源スイッチ３６（図１参照）等を手動で操作して、或いは、アンテナ装置３９を介して例えば後述する放射線画像撮影システム５０のコンソール５８等の外部装置から送信された切り替え信号を受信した場合にはその切り替え信号に応じて、放射線検出素子７等に対する電力供給状態を、放射線検出素子７等に電力を供給して放射線画像撮影を可能とする撮影可能モードと、制御手段２２やアンテナ装置３９等の必要な部材にのみ電力を供給し、放射線検出素子７への電力の供給を停止して放射線画像撮影ができないスリープモードとの間で切り替えるようになっている。
【００５８】
また、制御手段２２は、上記のように電力供給状態を撮影可能モードに切り替えた後、照射検出手段４２が予め設定された所定時間内に放射線の照射を検出しない場合には、電力供給状態を撮影可能モードからスリープモードに切り替えて、電力が無駄に消費されることを防止するようになっている。
【００５９】
制御手段２２は、後述するように、各放射線検出素子７から画像データを読み出す際には、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を１ライン目Ｌ１、２ライン目Ｌ２、…と順次切り替え（すなわち走査し）、走査線５の最終ラインＬｎに信号読み出し用の電圧を印加して１画面分の画像データを読み出すと（なお、以下、この１画面分の画像データを読み出す期間を１フレームという。）、続いて、また１ライン目Ｌ１から順次切り替えるようにして各フレームごとに画像データの読み出し処理を繰り返すようになっている。
【００６０】
そして、照射検出手段４２から送信されてくる上記の電圧値に基づいて放射線の照射が開始されたと判断されたフレームから記憶手段２３への画像データＦａの保存を開始し、照射検出手段４２からの情報で放射線の照射が終了したと判断されたフレーム（以下、第ｍフレームという場合がある。）の次のフレーム（以下、第ｍ＋１フレームという場合がある。）まで、同様の読み出し処理を繰り返し、各フレームごとに、各放射線検出素子７からの画像データＦａ、Ｆｂ、…、Ｆｍ、Ｆm+1をそれぞれ取得して記憶手段２３に記憶させるようになっている。
【００６１】
また、制御手段２２は、このようにして取得した画像データＦａ〜Ｆm+1を加算して、放射線検出素子７ごとの最終的な画像データを算出するようになっている。なお、画像データＦａ〜Ｆm+1を適宜補正したうえで加算するように構成することも可能である。
【００６２】
以下、この点について詳しく説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用について説明する。
【００６３】
放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線検出素子７等に対する電力供給状態を撮影可能モードに切り替えると、まず、走査駆動回路１５から全ての走査線５に対して信号読み出し用の電圧を印加し、走査線５に接続された全てのＴＦＴ８をオン状態としてゲートを開き、読み出し回路１７にも所定の信号を送信して、放射線検出素子７やＴＦＴ８、読み出し回路１７の増幅回路１８等に蓄積された余分な電荷を下流側に放出させて、放射線検出素子７や読み出し回路１７等のリセット処理を行う。
【００６４】
リセット処理が終了すると、制御手段２２は、続いて、走査駆動回路１５からの全走査線５に対する信号読み出し用の電圧の印加を停止して、各ＴＦＴ８をオフ状態としてゲートを閉じる。
【００６５】
そして、図８に示すように、制御手段２２は、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加して接続されたＴＦＴ８をオン状態とする走査線５のラインを、例えばラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌｎの順に切り替えさせながら走査駆動回路１５から各走査線５に読み出し用の電圧を順次印加させて、走査線５の各ラインに接続された各放射線検出素子７からの画像データの読み出しを開始させる。
【００６６】
しかし、照射検出手段４２から送信されてくる電圧値に基づいて放射線の照射が開始されたと判断されないうちは、制御手段２２は、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｎの１フレーム分の走査を繰り返しながら、各放射線検出素子７から画像データを取得するが、各放射線検出素子７ごとに画像データを記憶手段２３に上書き保存して、不要なデータを抹消していく。
【００６７】
一方、放射線画像撮影が行われ、放射線画像撮影装置１への放射線の照射が開始されると、被写体を透過した放射線がシンチレータ３（図２参照）に入射し、シンチレータ３で放射線が電磁波に変換されて、電磁波がその下方の放射線検出素子７に入射する。
【００６８】
そして、電磁波が放射線検出素子７に入射して、放射線検出素子７のｉ層７６（図５参照）に到達すると、ｉ層７６内で電子正孔対が発生し、逆バイアス電圧の印加により放射線検出素子７内に形成された所定の電位勾配に従って、発生した電子と正孔のうちの一方の電荷（本実施形態では正孔）がバイアス線９に流出し、他方の電荷（本実施形態では電子）が放射線検出素子７内に蓄積される。
【００６９】
ここで、バイアス線９に流出した電荷は逆バイアス電源１４に向かって流れ、結線１０に集められるため、その電流が照射検出手段４２で検出される。そして、本実施形態では、前述したように、結線１０中を流れる電流が、照射検出手段４２により電圧値に変換されて制御手段２２に出力される。
【００７０】
図９は、バイアス線９の結線１０を流れる電流を照射検出手段４２で電圧値に変換した場合に出力される電圧値の推移の一例を表すグラフである。図９に示すように、放射線が照射されない状態においても、各放射線検出素子７内ではわずかに暗電荷（電子正孔対）が発生し、そのうち、上記の実施形態の場合には正孔がバイアス線９に流出するため、結線１０中には微弱な電流が流れ、それに相当する電圧値Ｖａが照射検出手段４２から出力される。
【００７１】
そして、放射線画像撮影で放射線の照射が開始されて、上記のように、放射線検出素子７内で発生した電子正孔対のうち、本実施形態では正孔がバイアス線９に流出し始めると、結線１０に大きな電流が流れるようになり、図９における時刻ｔ１に示されるように、照射検出手段４２から出力される電圧値Ｖが増加し始める。
【００７２】
そこで、例えば、照射検出手段４２から出力される電圧値Ｖに予め所定の閾値Ｖthを設けておき、電圧値Ｖが閾値Ｖthを越えた時点ｔstartで、放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。
【００７３】
また、放射線の照射が終了すると、電圧値Ｖが減少し始めて、暗電荷に相当する電圧値Ｖａのレベルまで落ちる。そこで、例えば、照射検出手段４２から出力される電圧値Ｖが閾値Ｖth以下となった時点ｔendで、放射線の照射が終了したと判断するように構成することが可能である。
【００７４】
なお、放射線の照射の開始や終了を判断するために、電圧値Ｖ自体に閾値Ｖthを設ける代わりに、例えば、電圧値Ｖの変化率ΔＶに閾値ΔＶthを設けておき、電圧値Ｖの増加率ΔＶが閾値ΔＶthを越えた時刻を放射線の照射開始時刻ｔstartとし、電圧値Ｖの減少率ΔＶの絶対値が閾値ΔＶth以上となった時刻を放射線の照射終了時刻ｔendとして検出するように構成することも可能である。
【００７５】
前述したように、制御手段２２は、このようにして放射線の照射が開始されたと判断すると、そのフレームから、各放射線検出素子７から読み出された画像データＦａの記憶手段２３への保存を開始する。その際、このフレーム以降、放射線の照射が終了したと判断されたフレーム（第ｍフレーム）の次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）までの各フレームで読み出された画像データＦａ〜Ｆm+1は、記憶手段２３に上書き保存されずに、各放射線検出素子７ごと、各フレームごとに別々に記憶手段２３に保存され、全ての画像データＦａ〜Ｆm+1が抹消されずに保存される。
【００７６】
画像データの読み出し処理は、以下のようにして行われる。すなわち、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した電子正孔対のうち、一方の電荷（本実施形態では正孔）は上記のようにバイアス線９に流出するが、他方の電荷（本実施形態では電子）が放射線検出素子７内に蓄積される。
【００７７】
そして、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧が印加された走査線５の所定のラインに接続されているＴＦＴ８がオン状態とされ、ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から蓄積された電荷が信号線６に放出される。なお、走査駆動回路１５からの信号読み出し用の電圧の印加が停止され、ＴＦＴ８がオフ状態になると、放射線検出素子７で発生する電荷は信号線６に放出されなくなり、放射線検出素子７内への蓄積が再開される。
【００７８】
一方、放射線検出素子７から信号線６に放出された電荷は、読み出し回路１７で電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号、すなわち画像データに変換され、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、デジタル値に変換されて制御手段２２に送信される。制御手段２２は、Ａ／Ｄ変換器２０から送信されてきた画像データを、放射線検出素子７と対応付けながら順次記憶手段２３に記憶させる。
【００７９】
そして、制御手段２２は、走査線５の所定のラインに接続された各放射線検出素子７について読み出し処理を終了すると、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を次のラインに順次切り替えて、順次放射線検出素子７からの画像データＦａの読み出しを行う。
【００８０】
制御手段２２は、走査線５の最終ラインまでの走査を終えて１画面分の画像データＦａを読み出すと、次のフレームに移行し、再度、また走査線５の１ライン目Ｌ１から信号読み出し用の電圧を印加するラインを順次切り替えて、各フレームごとに画像データＦｂ、Ｆｃ、…の読み出し処理を繰り返す。
【００８１】
また、照射検出手段４２から出力される電圧値Ｖが所定の閾値Ｖth以下になる等して放射線の照射が終了したと判断すると、制御手段２２は、そのフレームを第ｍフレームとし、その次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）まで画像データの読み出しを行わせて、画像データＦｍ、Ｆm+1を得る。
【００８２】
そして、制御手段２２は、このようにして取得した各フレームごとの各画像データＦａ〜Ｆm+1を加算して、放射線検出素子７ごとの最終的な画像データを算出する。
【００８３】
なお、下記のように、照射検出手段４２から出力される電圧値（図９参照）に基づいて、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を算出することができるため、例えば、その放射線の線量に基づいて画像データＦａ〜Ｆm+1を適宜補正したうえで加算するように構成することも可能である。
【００８４】
放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量は、例えば、放射線の照射開始時刻ｔstartから照射終了時刻ｔendまでの間に照射検出手段４２から出力される電圧値Ｖを積分して、それに相当する電流値に変換して算出することができる。
【００８５】
また、照射検出手段４２から出力される電圧値Ｖをピークホールドするように構成し、その最高値Ｖｐと、放射線の照射開始時刻ｔstartと照射終了時刻ｔendとの時間間隔との積を算出し、図９に示す電圧値Ｖの台形状の推移を長方形状に近似して電圧値Ｖの総量を推定し、それに基づいて放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を算出するように構成することも可能である。
【００８６】
一方、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、図３や図７に示したように、各放射線検出素子７に接続された全てのバイアス線９が１本の結線１０に結束されているため、上記のようにして算出される放射線の線量は、全ての放射線検出素子７、すなわち検出部Ｐ（図３参照）の全領域を対象としたものとなる。この構成により、撮影可能領域における主要被写体（関心領域）位置に依存せず、照射開始や終了を検出することが可能となる。
【００８７】
しかし、放射線画像撮影において、実際に被写体が撮影される領域は、検出部Ｐの中央部を含む領域である場合が多い。そこで、当該領域における検出精度を上げるため、検出部Ｐの中央部を含む領域に照射される放射線の線量を検出するために、例えば図１０に示すように、二次元状に設けられた放射線検出素子７のうち、被写体を透過した放射線が照射される検出部Ｐの中央部に存在する放射線検出素子７に接続された各バイアス線９ａを、他の領域の放射線検出素子７に接続された各バイアス線９ｂとは別に結線１０ａに結束するように構成することが可能である。
【００８８】
そして、結線１０ａに照射検出手段４２を設けて、上記のように電圧値Ｖを出力させることで、検出部Ｐの中央部に照射された放射線の線量を算出することができる。このように構成すれば、最終的に生成される放射線画像において、被写体に関する有効な情報が撮影される可能性が高い検出部Ｐの中央部における放射線の線量に即して画像データＦａ〜Ｆm+1を補正することが可能となり、より的確な放射線画像を生成することが可能となる。
【００８９】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、放射線や放射線から変換された電磁波の照射を受けると、各放射線検出素子７中で電子正孔対が発生し、一方の電荷は放射線検出素子７内に蓄積されて画像データとして読み出されるが、それと等量の他方の電荷がバイアス線９に流れ出すことを利用して、このバイアス線９やそれらを結束した結線１０に流れ出す電荷による電流を検出することで、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成した。
【００９０】
そのため、放射線画像撮影装置１に既に設けられているバイアス線９や結線１０を用い、それに抵抗や差動アンプ等を設けるだけでバイアス線９や結線１０に流れ出す電流を的確に検出して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出することができるため、放射線センサ等の装置を放射線画像撮影装置１内に新たに設ける必要がない。そのため、放射線画像撮影装置１が大型化することを的確に防止しつつ、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となる。
【００９１】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、例えば放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングに関係なく画像データの読み出しタイミングを任意に設定することが可能となる。また、上記のように、放射線の照射の開始や停止を的確に検出できるため、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム（およびその次のフレーム）を的確に特定できる。
【００９２】
そのため、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、しかも、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム（およびその次のフレーム）を的確に特定し、画像データを保存すべきフレームを的確に設定して、有効な放射線画像を生成することが可能となる。
【００９３】
また、前述したように、放射線画像撮影装置１に放射線センサ等の装置を設けると、放射線センサに放射線が照射されるように放射線画像撮影装置１を配置することが必要となり、また、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐにおける撮影可能領域のどの領域に関心領域（撮影対象とする被写体の部位）を設定するかについても制約が生じる。
【００９４】
しかし、本実施形態のようにバイアス線９や結線１０に流れ出す電荷による電流を検出して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することで、放射線センサを設ける必要がなくなり、放射線の照射開始および停止が、放射線画像撮影装置１の配置や、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐの撮影可能領域における被写体位置（関心領域）に依存することなく検出可能になるので、撮影の自由度を狭めることがなく、可搬型の放射線画像撮影装置１の特徴を維持できる。
【００９５】
なお、取得された各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1とを加算して算出された放射線検出素子７ごとの画像データに対しては、通常の画像処理と同様に、オフセット補正処理やゲイン補正処理等が行われて、最終的な放射線画像が生成される。
【００９６】
また、本実施形態では、放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたことを契機として、画像データの読み出し動作を開始させ、各フレームごとの読み出し処理を繰り返す場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、この他にも、例えば、外部装置（例えば後述する放射線画像撮影システム５０におけるコンソール５８やスイッチ手段５５、ストローク検出手段６０等）から送信される信号を受信することを契機としたり、放射線技師等の操作者の手動による操作を契機として、上記の処理を行うように構成することも可能である。
【００９７】
［放射線画像撮影システム］
上記の実施形態の放射線画像撮影装置１では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で放射線の照射が開始されたフレームや照射が終了したフレームの次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）等を特定し、各フレームで読み出された画像データＦａ〜Ｆm+1を加算して、放射線検出素子７ごとの画像データを算出する場合について説明した。
【００９８】
しかし、放射線画像撮影装置１から各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1等をコンソール等の外部の再構成装置に送信して、再構成装置で各フレームで読み出された画像データＦａ〜Ｆm+1を加算して、放射線検出素子７ごとの画像データを算出するように構成することも可能である。そこで、以下、そのように構成された放射線画像撮影システムの実施形態について説明する。
【００９９】
図１１は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。本実施形態の放射線画像撮影システム５０は、例えば、病院や医院内で行われる放射線画像撮影を想定したシステムであり、放射線画像として医療用の診断画像を撮影するシステムとして採用することができる。
【０１００】
放射線画像撮影システム５０は、図１１に示すように、例えば、放射線を照射して患者の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、放射線技師や医師等の操作者が被写体に照射する放射線の制御や取得した放射線画像の画像処理等の種々の操作を行う前室Ｒ２とに配置されるものである。撮影室Ｒ１は、放射線が外部に漏れないように鉛などでシールドされていることも多い。
【０１０１】
本実施形態では、撮影室Ｒ１には、前述した放射線画像撮影装置１（可搬型放射線画像撮影装置１）を装填可能なブッキー装置５１や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないＸ線管球を備える放射線発生装置５２、放射線画像撮影装置１とコンソール５８とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ５３を備えた無線アクセスポイント（基地局）５４等が設けられている。
【０１０２】
また、前室Ｒ２には、放射線発生装置５２からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段５５等を備えた放射線の照射を制御する操作卓５６や、放射線画像撮影装置１に内蔵された後述するタグを検出するタグリーダ５７、放射線画像撮影システム５０全体の制御を行うコンソール５８が設けられている。コンソール５８は、本発明における再構成装置としても機能し、また、コンソール５８には、ハードディスク等で構成された記憶手段５９が接続されている。
【０１０３】
放射線画像撮影装置１の構成については前述したとおりであるが、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、さらに下記の構成を有していることが好ましい。
【０１０４】
具体的には、放射線画像撮影装置１内には、図示しないタグが内蔵されている。本実施形態では、タグとして、いわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグと呼ばれるタグが用いられており、タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線画像撮影装置１の固有情報を記憶する記憶部がコンパクトに内蔵されている。なお、固有情報には、例えば当該放射線画像撮影装置１に割り当てられた識別情報としてのカセッテＩＤやシンチレータの種類情報、サイズ情報、解像度等が含まれている。
【０１０５】
また、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ  Ｚ  ４９０５（対応する国際規格はＩＥＣ  ６０４０６）に準拠する寸法で構成されている。すなわち、放射線入射方向の厚さは１５ｍｍ＋１ｍｍ〜１５ｍｍ−２ｍｍの範囲内に形成され、８インチ×１０インチ、１０インチ×１２インチ、１１インチ×１４インチ、１４インチ×１４インチ、１４インチ×１７インチ（半切サイズ）等のものが用意されている。
【０１０６】
このように、本実施形態では、放射線画像撮影装置１はスクリーン／フィルム用のカセッテに関するＪＩＳ規格に準拠して形成されているため、同様にＪＩＳ規格に準拠して形成されるＣＲカセッテを装填可能なＣＲカセッテ用のブッキー装置５１に装填して用いることができるようになっている。
【０１０７】
なお、本発明は、放射線画像撮影装置１が上記のようにＪＩＳ規格に準拠して形成される場合や、また、ブッキー装置５１としてＣＲカセッテ用のブッキー装置５１を用いる場合に限定されない。しかし、ブッキー装置５１としてＣＲカセッテ用のブッキー装置５１を用いれば、ＦＰＤとしての放射線画像撮影装置１と従来のＣＲカセッテとのいずれをもブッキー装置５１に装填して放射線画像撮影を行うことも可能となる。
【０１０８】
一方、放射線画像撮影装置１は、ブッキー装置５１に装填されない、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。すなわち、放射線画像撮影装置１を単独の状態で例えば撮影室Ｒ１内に設けられた支持台や図１１に示すように臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ等に配置してその放射線入射面Ｒ（図１参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。
【０１０９】
この場合、例えばポータブルの放射線発生装置５２Ｂ（図１１参照）等から、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。
【０１１０】
ブッキー装置５１には、放射線画像撮影装置１を所定の位置に保持するためのカセッテ保持部５１ａが設けられており、カセッテ保持部５１ａに放射線画像撮影装置１が装填できるようになっている。また、本実施形態では、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとがそれぞれ設けられている。
【０１１１】
なお、立位撮影用のブッキー装置５１Ａや臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂにおいて、例えばそれら自体の位置調整やブッキー装置本体に対するカセッテ保持部５１ａの高さ調整等を適宜行うこと等が可能とされていることは、公知のブッキー装置と同様である。
【０１１２】
撮影室Ｒ１には、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射するＸ線管球を備える放射線発生装置５２が少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに対して１つの放射線発生装置５２Ａが共用されるようになっている。なお、各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに、別々の放射線発生装置を対応付けて設けるように構成することも可能である。
【０１１３】
放射線発生装置５２Ａは、例えば撮影室Ｒ１の天井からつり下げられて配設されるようになっており、撮影時には後述する操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされ、図示しない移動手段により所定の位置にまで移動され、放射線の照射方向が所定の方向を向くようにその向きが調整されるようになっている。
【０１１４】
また、本実施形態では、立位撮影用のブッキー装置５１Ａや臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂには対応付けられていないポータブルの放射線発生装置５２Ｂも設けられており、ポータブルの放射線発生装置５２Ｂは、撮影室Ｒ１内の任意の場所にも持ち運びでき、任意の方向に放射線を照射できるようになっている。
【０１１５】
なお、本実施形態では、ポータブルの放射線発生装置５２Ｂも、操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされるようになっているが、この他にも、例えば、操作者が手動でセットアップしたり、放射線画像撮影装置１からポータブルの放射線発生装置５２Ｂに無線信号を送信してセットアップするように構成することも可能である。
【０１１６】
放射線発生装置５２のＸ線管球としては、回転陽極Ｘ線管球が好ましく用いられる。Ｘ線管球は、陰極から放射される電子線を陽極に衝突させることで放射線を発生させるように構成されている場合が多いが、電子線が陽極の同じ位置に衝突し続けると、熱の発生等で陽極が損傷する。そのため、回転陽極Ｘ線管球では、陽極を回転させて電子線が衝突する位置が同じ位置にならないようにすることで、陽極の長寿命化が図られるようになっている。
【０１１７】
また、撮影室Ｒ１内の一角には、放射線画像撮影装置１と、コンソール５８やスイッチ手段５５等とが無線通信する際に、これらの通信を中継する無線アンテナ５３を備えた無線アクセスポイント５４が設置されている。
【０１１８】
なお、図１１では、無線アクセスポイント５４が撮影室Ｒ１の入口付近に設けられている場合が示されているが、これに限定されず、放射線画像撮影装置１のアンテナ装置３９等と無線通信が可能な適宜の位置に設置される。また、本実施形態では、無線アクセスポイント５４は各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂとケーブル等で接続されており、ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂやそれに装填された放射線画像撮影装置１とコンソール５８等との通信を有線方式でも行うことができるようになっている。
【０１１９】
一方、前室Ｒ２には、放射線発生装置５２からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段５５を備えた操作卓５６が設けられている。なお、図９では、操作卓５６とスイッチ手段５５とが別体のように記載されており、実際にも、それらを別体として設け、スイッチ手段５５を放射線技師等の操作者が操作し易い位置に配置される場合もあるが、それらが一体的に、すなわち操作卓５６にスイッチ手段５５が設けられる場合もある。
【０１２０】
操作卓５６は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えるコンピュータや専用のプロセッサ（processor）を備えるコンピュータ等で構成されている。本実施形態では、操作卓５６は、スイッチ手段５５や放射線発生装置５２と接続されるとともに、コンソール５８にも接続されている。
【０１２１】
スイッチ手段５５は、図示しないボタンがそのストローク方向に半分程度押し込まれると（すなわち、いわゆる半押しされると）、操作卓５６に起動信号を送信し、操作卓５６から指定された放射線発生装置５２に起動信号が送信されると、当該放射線発生装置５２のＸ線管球の陽極の回転が開始されて放射線発生装置５２が起動されるようになっている。
【０１２２】
そして、その後、１秒程度の時間をおいて、スイッチ手段５５のボタンがさらに押し込まれてそのストローク方向に全部押し込まれると（すなわち、いわゆる全押しされると）、スイッチ手段５５は操作卓５６に照射信号を送信し、操作卓５６から指定された放射線発生装置５２に対して照射信号が送信されると、当該放射線発生装置５２のＸ線管球から放射線が照射されるようになっている。
【０１２３】
また、スイッチ手段５５には、ボタンの半押しや全押しの状態を検出して、検出信号をコンソール５８に送信するストローク検出手段６０が取り付けられている。なお、ストローク検出手段６０を設けずに、スイッチ手段５５から操作卓５６に起動信号等を送信する際にそれらの信号をコンソール５８にも送信するように構成することも可能である。
【０１２４】
前室Ｒ２の入口の近傍には、前述したＲＦＩＤの技術を用いて放射線画像撮影装置１と情報をやりとりするタグリーダ５７（図９参照）が設置されている。タグリーダ５７は、内蔵する図示しないアンテナを介して電波等に所定の指示情報を乗せて発信し、前室Ｒ２や撮影室Ｒ１に入室し或いは退室する放射線画像撮影装置１を検出するようになっている。
【０１２５】
そして、タグリーダ５７は、検出した放射線画像撮影装置１のＲＦＩＤタグに記憶された固有情報を読み取り、読み取った固有情報をコンソール５８に送信するようになっている。
【０１２６】
また、前室Ｒ２には、コンソール５８が設けられている。コンソール５８は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータで構成されており、ＲＯＭに格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開してプログラムに従って各種処理を実行して、前述したように放射線画像撮影システム５０全体の制御を行うようになっている。
【０１２７】
コンソール５８には、前述した無線アクセスポイント５４や操作卓５６、タグリーダ５７、記憶手段５９、スイッチ手段５５に取り付けられたストローク検出手段６０等が接続されており、また、無線アクセスポイント５４を介して立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置５１Ａ、５１Ｂ等が接続されている。
【０１２８】
また、コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal  Display）等からなる表示画面５８ａが設けられており、その他、キーボードやマウス等の図示しない入力手段が接続されている。
【０１２９】
コンソール５８は、前述したようにタグリーダ５７が検出した放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤを含む固有情報が送信されてくると、記憶手段５９に登録されている、撮影室Ｒ１内等に存在する放射線画像撮影装置１のリストを参照するようになっている。そして、コンソール５８は、送信されてきた固有情報が記憶手段５９に登録されていなければ、当該放射線画像撮影装置１が新たに撮影室Ｒ１や前室Ｒ２内に持ち込まれたものとしてその放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤ等を上記のリストに追加して記憶手段５９に登録する。
【０１３０】
また、送信されてきた固有情報が既に記憶手段５９に登録されているものであれば、当該放射線画像撮影装置１が撮影室Ｒ１や前室Ｒ２内から持ち出されたものとしてその放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤ等を上記のリストから抹消する。このようにして、コンソール５８は、撮影室Ｒ１内等に持ち込まれ或いは持ち出される放射線画像撮影装置１を把握して記憶手段５９上で管理するようになっている。
【０１３１】
本実施形態では、コンソール５８は、表示画面５８ａ上に表示された放射線画像撮影装置１のアイコンをクリックする等の操作者の入力操作によって指定された放射線画像撮影装置１に対して、無線アクセスポイント５４を介して切り替え信号を送信することができるようになっている。
【０１３２】
そして、前述したように、放射線画像撮影装置１は、切り替え信号を受信すると、放射線検出素子７等に対する電力供給状態がスリープモードであれば撮影可能モードに切り替えて、放射線検出素子７等に電力を供給して放射線画像撮影が可能な状態に覚醒させる。また、放射線画像撮影装置１は、放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられると、画像データの読み出し動作を開始し、各フレームごとの読み出し処理を繰り返すようになっていることは前述したとおりである。
【０１３３】
なお、このように、放射線画像撮影装置１を、コンソール５８から送信された切り替え信号により撮影可能モードに切り替えられると同時に画像データの読み出し動作を開始するように構成することも可能であるが、前述した操作卓５６のスイッチ手段５５のボタンが半押しされ、放射線発生装置５２に起動信号が送信された段階で、放射線画像撮影装置１で画像データの読み出し動作を開始するように構成することも可能である。
【０１３４】
この場合、コンソール５８は、操作卓５６のスイッチ手段５５のボタンが半押しされたことを検出したストローク検出手段６０から検出信号を受信したり、スイッチ手段５５から起動信号を受信すると、無線アクセスポイント５４を介して放射線画像撮影装置１に信号を送信して、放射線画像撮影装置１に画像データの読み出し動作を開始させる。
【０１３５】
放射線画像撮影装置１が撮影可能モードに切り替えられて画像データの読み出し動作が開始された後、長い時間が経過してから放射線発生装置５２から放射線が照射されると、放射線画像撮影装置１のバッテリ４０が消耗してしまう場合がある。しかし、このように、放射線発生装置５２に起動信号が送信された段階で放射線画像撮影装置１で画像データの読み出し動作を開始するように構成すれば、スイッチ手段５５のボタンが半押しされた後、全押しされて放射線が照射されるまでの時間は前述したように１秒程度であるため、放射線画像撮影装置１のバッテリ４０の消耗を防止することが可能となる。
【０１３６】
しかし、例えば図１２に示す放射線画像撮影システム７０のように、コンソール５８等が撮影室Ｒ１の前室Ｒ２に設けられていない場合も少なくなく、また、図示を省略するが、１つのコンソール５８で複数の撮影室Ｒ１での放射線画像撮影を管理するように構成されていたり、複数のコンソール５８と複数の撮影室Ｒ１とがネットワーク等を介して接続されているような場合もある。
【０１３７】
このようにコンソール５８が前室Ｒ２に設けられていない場合には、図１２に示すように、ストローク検出手段６０やスイッチ手段５５を無線アクセスポイント５４に接続して検出信号や起動信号を放射線画像撮影装置１に直接送信するように構成することが可能である。
【０１３８】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の再構成装置としてのコンソール５８における処理について説明し、あわせて放射線画像撮影システム５０の作用について説明する。
【０１３９】
本実施形態では、コンソール５８は、上記のようにして、指定した放射線画像撮影装置１に対して、放射線検出素子７等に対する電力供給状態を撮影可能モードに切り替える切り替え信号や、ストローク検出手段６０からの検出信号、スイッチ手段５５からの起動信号等の信号を送信して、画像データの読み出し動作を開始させて、図８に示したように、各フレームごとの読み出し処理を繰り返させる。
【０１４０】
そして、放射線画像撮影が行われ、放射線発生装置５２から放射線の照射が開始されると、放射線画像撮影装置１では、上記のように、放射線の照射開始時刻ｔstartと照射終了時刻ｔendとを検出して記憶し、それらの時刻ｔstart、ｔendの情報とともに、放射線の照射が開始されたことが検出されたフレームから放射線の照射が終了したことが検出されたフレーム（第ｍフレーム）の次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）までの各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1をコンソール５８に送信する。また、照射検出手段で、照射された放射線の線量を検出していれば、その情報もあわせて送信する。
【０１４１】
なお、各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1をコンソール５８に送信すると、データ送信のための電力を消耗してしまう可能性があるため、放射線画像撮影装置１で各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1を加算して、放射線検出素子７ごとの各合計値をコンソール５８に送信するように構成してもよい。
【０１４２】
コンソール５８は、放射線画像撮影装置１から画像データＦａ〜Ｆm+1等が送信されてくると、それらを放射線検出素子７ごとに加算し、その各合計値を放射線検出素子７ごとの画像データとして算出して記憶手段５９に記憶させる。また、放射線画像撮影装置１で加算処理を行う場合には、放射線画像撮影装置１から送信されてきた放射線検出素子７ごとの各合計値を放射線検出素子７ごとの画像データとして記憶手段５９に記憶させる。
【０１４３】
そして、コンソール５８は、放射線画像撮影装置１から照射された放射線の線量の情報が送信されてくれば、その線量に応じてゲイン補正値を修正する等して、ゲイン補正処理やオフセット補正処理等の画像処理を行って、最終的な放射線画像を生成する。
【０１４４】
また、放射線画像撮影装置１の照射検出手段で、放射線の照射の開始と終了のみが検出され、照射された放射線の線量を検出できない場合には、コンソール５８は、放射線発生装置５２や操作卓５６等から入手した照射開始時刻ｔstartと照射終了時刻ｔendの情報、および放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒに照射されるように設定された放射線の時間あたりの線量に基づいて、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を算出するように構成することが可能である。
【０１４５】
なお、放射線画像撮影における撮影対象である被写体の性状に応じて被写体で吸収される放射線の線量が変わる場合がある。そのため、例えば、被写体である患者の身体の撮影部位や、患者の体重（すなわち皮下脂肪の量）等の患者の身体の情報に基づいて放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒに到達する放射線の単位時間あたりの線量を修正し、修正された放射線の単位時間あたりの線量に基づいて放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を算出することが可能である。
【０１４６】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０によれば、上記の放射線画像撮影装置１の実施形態の場合と同様に、放射線や放射線から変換された電磁波の照射を受けると、放射線画像撮影装置１の各放射線検出素子７中で電子正孔対が発生し、一方の電荷は放射線検出素子７内に蓄積されて画像データとして読み出されるが、それと等量の他方の電荷がバイアス線９に流れ出すことを利用して、このバイアス線９やそれらを結束した結線１０に流れ出す電荷による電流を検出することで、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成した。
【０１４７】
そのため、放射線画像撮影装置１に既に設けられているバイアス線９や結線１０を用い、それに抵抗や差動アンプ等を設けるだけでバイアス線９や結線１０に流れ出す電流を的確に検出して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出することができるため、放射線センサ等の装置を放射線画像撮影装置１内に新たに設ける必要がない。そのため、放射線画像撮影装置１が大型化することを的確に防止しつつ、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となる。
【０１４８】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、例えば放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングに関係なく画像データの読み出しタイミングを任意に設定することが可能となる。また、上記のように、放射線の照射の開始や停止を的確に検出できるため、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム（およびその次のフレーム）を的確に特定できる。
【０１４９】
そのため、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、しかも、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム（およびその次のフレーム）を的確に特定し、画像データを保存すべきフレームを的確に設定して、有効な放射線画像を生成することが可能となる。
【０１５０】
また、前述したように、放射線画像撮影装置１に放射線センサ等の装置を設けると、放射線センサに放射線が照射されるように放射線画像撮影装置１を配置することが必要となり、また、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐにおける撮影可能領域のどの領域に関心領域（撮影対象とする被写体の部位）を設定するかについても制約が生じる。
【０１５１】
しかし、本実施形態の放射線画像撮影システム５０の放射線画像撮影装置１のように、バイアス線９や結線１０に流れ出す電荷による電流を検出して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することで、放射線センサを設ける必要がなくなり、放射線の照射開始および停止が、放射線画像撮影装置１の配置や、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐの撮影可能領域における被写体位置（関心領域）に依存することなく検出可能になるので、撮影の自由度を狭めることがなく、可搬型の放射線画像撮影装置１の特徴を維持できる。
【０１５２】
なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本実施形態に係る基板の構成を示す平面図である。
【図４】図３の基板上の小領域に形成された撮像素子と薄膜トランジスタ等の構成を示す拡大図である。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】ＣＯＦやＰＣＢ基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図７】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路図を表す図である。
【図８】走査駆動回路から信号読み出し用の電圧を順次切り替えて走査線の各ラインに印加する際のタイミングチャートを示す図である。
【図９】バイアス線の結線を流れる電流を照射検出手段で電圧値に変換した場合に出力される電圧値の推移の一例を表すグラフである。
【図１０】検出部の中央部に存在する素子に接続されたバイアス線と他の領域の素子に接続されたバイアス線とを別々の結線で結束した構成例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【図１２】コンソール等が前室に設けられない場合の放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１  放射線画像撮影装置（可搬型放射線画像撮影装置）
５  走査線
６  信号線
７  放射線検出素子
８  ＴＦＴ（スイッチ素子）
９  バイアス線
１４  逆バイアス電源
１５  走査駆動回路
１７  読み出し回路
２２  制御手段
２３  記憶手段
３９  アンテナ装置（通信手段）
４０  バッテリ
４２  照射検出手段
５０、７０  放射線画像撮影システム
５２  放射線発生装置
５８  コンソール（再構成手段）
Ｆａ〜Ｆｍ、Ｆm+1  画像データ
ｍ  第ｍフレーム（放射線の照射が終了したフレーム）
ｍ＋１  第ｍ＋１フレーム（第ｍフレームの次のフレーム）
ｒ  領域
【図１】
2010121944.tif 000003
【図２】
2010121944.tif 000004
【図３】
2010121944.tif 000005
【図４】
2010121944.tif 000006
【図５】
2010121944.tif 000007
【図６】
2010121944.tif 000008
【図７】
2010121944.tif 000009
【図８】
2010121944.tif 000010
【図９】
2010121944.tif 000011
【図１０】
2010121944.tif 000012
【図１１】
2010121944.tif 000013
【図１２】
2010121944.tif 000014