(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する検出領域にマトリクス状に設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部および前記センサ部に発生した電荷を読み出すためのスイッチ素子を備えた複数の画素と、
前記複数の画素の各々と同一の構成とされ、前記複数の画素と同一の基板上の前記検出領域に設けられ、前記放射線の照射量に応じてセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号を出力する放射線検出素子と、
前記複数の画素の各々毎に、前記スイッチ素子のスイッチング状態に応じて前記画素のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線と、
電力が供給されることにより駆動され、前記複数の信号配線に流れる電気信号をそれぞれ増幅する第１のアンプを有し、当該第１のアンプで増幅された電気信号に基づき、画像情報を生成する生成手段と、
前記放射線検出素子のセンサ部にスイッチ素子を介さず直接接続され、当該放射線検出素子から出力された電気信号が流れる少なくとも１本の放射線検出用配線と、
電力が供給されることにより駆動され、前記放射線検出用配線に流れる電気信号を増幅する第２のアンプを有し、当該第２のアンプで増幅された電気信号に基づき、放射線の照射状態の検出を行う検出手段と、
前記生成手段に対する電力供給期間および前記検出手段に対する電力供給期間の一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御すると共に、前記検出手段により放射線の照射が終了されたことが検出された際に前記検出手段への電力供給を停止させるように制御する制御手段と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出手段による放射線の照射状態の検出中に前記生成手段への電力供給を停止させることにより前記制御を行う
請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記検出手段による前記放射線の照射状態の検出対象が、放射線の照射開始、放射線の照射量、および放射線の単位時間当たりの照射線量率の少なくとも１つをさらに含む
請求項１または請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記検出手段による前記放射線の照射状態の検出対象が、放射線の照射開始を含み、
撮影条件を示す撮影条件情報の入力を受け付ける受付手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記受付手段による前記撮影条件情報の入力の受け付けが終了したタイミングを前記検出手段に対する電力供給期間の開始のタイミングとする
請求項１から請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
放射線を曝射させる際に押圧操作されるスイッチをさらに備え、
前記制御手段は、前記スイッチが押圧操作されたタイミングで前記検出手段への電力供給を開始させるように制御する
請求項１から請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記生成手段による前記画像情報の生成が終了した際に前記生成手段への電力供給を停止させるように制御する
請求項１から請求項５の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
放射線を検出する検出領域にマトリクス状に設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部および前記センサ部に発生した電荷を読み出すためのスイッチ素子を備えた複数の画素と、前記複数の画素の各々と同一の構成とされ、前記複数の画素と同一の基板上の前記検出領域に設けられ、前記放射線の照射量に応じてセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号を出力する放射線検出素子と、前記複数の画素の各々毎に、前記スイッチ素子のスイッチング状態に応じて前記画素のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線と、電力が供給されることにより駆動され、前記複数の信号配線に流れる電気信号をそれぞれ増幅する第１のアンプを有し、当該第１のアンプで増幅された電気信号に基づき、画像情報を生成する生成手段と、前記放射線検出素子のセンサ部にスイッチ素子を介さず直接接続され、当該放射線検出素子から出力された電気信号が流れる少なくとも１本の放射線検出用配線と、電力が供給されることにより駆動され、前記放射線検出用配線に流れる電気信号を増幅する第２のアンプを有し、当該第２のアンプで増幅された電気信号に基づき、放射線の照射状態の検出を行う検出手段と、を備えた放射線画像撮影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、
撮影条件を示す撮影条件情報の入力を受け付ける受付手段と、
前記受付手段による前記撮影条件情報の入力の受け付けが終了したタイミングを前記検出手段に対する電力供給期間の開始のタイミングとして、前記生成手段に対する電力供給期間および前記検出手段に対する電力供給期間の一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御すると共に、前記検出手段により放射線の照射が終了されたことが検出された際に前記検出手段への電力供給を停止させるように制御する制御手段と、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置およびプログラムに係り、特に、撮影対象部位を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置および当該放射線画像撮影装置で実行される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ており、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。なお、この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】
この種の放射線の照射状態を検出することのできる放射線画像撮影装置に関する技術として、特許文献１には、対象物の放射線像を検出する放射線像検出部と、前記対象物からの放射線の量を検出する複数の放射線量検出部とを有する放射線撮像装置であって、該放射線撮像装置の配置状態に基づいて、前記複数の放射線量検出部の出力を利用する態様を決定する制御部を有することを特徴とする放射線撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２３１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術では、放射線画像の検出用の画素と放射線量の検出用の画素との双方に個別にアンプが設けられているため、放射線画像の検出と放射線量の検出とを並行して行う場合には消費電力が多くなってしまう、という問題点があった。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示されている技術では、放射線量の検出用の画素によって生じたスイッチングＴＦＴによるスイッチング・ノイズや当該画素における暗電流のリーク分が周囲の放射線画像の検出用の画素に対し浮遊容量や寄生容量を介して重畳されることにより、オフセット変動や感度変動等のアーティファクトが生じてしまう場合がある、という問題点もあった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、消費電力を抑制しつつ、アーティファクトの発生を防止することのできる放射線画像撮影装置およびプログラ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の放射線画像撮影装置は、放射線を検出する検出領域にマトリクス状に設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部および前記センサ部に発生した電荷を読み出すためのスイッチ素子を備えた複数の画素と、前記複数の画素の各々と同一の構成とされ、前記複数の画素と同一の基板上の前記検出領域に設けられ、前記放射線の照射量に応じてセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号を出力する放射線検出素子と、前記複数の画素の各々毎に、前記スイッチ素子のスイッチング状態に応じて前記画素のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線と、電力が供給されることにより駆動され、前記複数の信号配線に流れる電気信号をそれぞれ増幅する第１のアンプを有し、当該第１のアンプで増幅された電気信号に基づき、画像情報を生成する生成手段と、前記放射線検出素子のセンサ部にスイッチ素子を介さず直接接続され、当該放射線検出素子から出力された電気信号が流れる少なくとも１本の放射線検出用配線と、電力が供給されることにより駆動され、前記放射線検出用配線に流れる電気信号を増幅する第２のアンプを有し、当該第２のアンプで増幅された電気信号に基づき、放射線の照射状態の検出を行う検出手段と、前記生成手段に対する電力供給期間および前記検出手段に対する電力供給期間の一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御すると共に、前記検出手段により放射線の照射が終了されたことが検出された際に前記検出手段への電力供給を停止させるように制御する制御手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１記載の放射線画像撮影装置によれば、放射線を検出する検出領域にマトリクス状に設けられた複数の画素により、センサ部によって放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷が発生され、スイッチ素子によって前記センサ部に発生した電荷が読み出される。
【００１１】
また、本発明では、前記複数の画素の各々と同一の構成とされ、前記複数の画素と同一の基板上の前記検出領域に設けられた放射線検出素子により、前記放射線の照射量に応じてセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が出力される。
【００１２】
また、本発明では、前記複数の画素の各々毎に、前記スイッチ素子のスイッチング状態に応じて前記画素のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線が備えられており、電力が供給されることにより駆動され、かつ前記複数の信号配線に流れる電気信号をそれぞれ増幅する第１のアンプを有する生成手段により、当該第１のアンプで増幅された電気信号に基づき、画像情報が生成される。
【００１３】
さらに、本発明では、前記放射線検出素子のセンサ部にスイッチ素子を介さず直接接続され、当該放射線検出素子から出力された電気信号が流れる少なくとも１本の放射線検出用配線が備えられており、電力が供給されることにより駆動され、かつ前記放射線検出用配線に流れる電気信号を増幅する第２のアンプを有する検出手段により、当該第２のアンプで増幅された電気信号に基づき、放射線の照射状態が検出される。
【００１４】
ここで、本発明では、制御手段により、前記生成手段に対する電力供給期間および前記検出手段に対する電力供給期間の一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御されると共に、前記検出手段により放射線の照射が終了されたことが検出された際に前記検出手段への電力供給が停止されるように制御される。
【００１５】
このように、請求項１に記載の放射線画像撮影装置によれば、第１のアンプを有し、画像情報を生成する生成手段に対する電力供給期間と、第２のアンプを有し、放射線の照射状態の検出を行う検出手段に対する電力供給期間との一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御すると共に、検出手段により放射線の照射が終了されたことが検出された際に検出手段への電力供給を停止させるように制御しているので、消費電力を抑制しつつ、アーティファクトの発生を防止することができる。
【００１７】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記制御手段が、前記検出手段による放射線の照射状態の検出中に前記生成手段への電力供給を停止させることにより前記制御を行ってもよい。これにより、より確実にアーティファクトの発生を防止することができる。
【００１８】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記検出手段による前記放射線の照射状態の検出対象が、放射線の照射開始、放射線の照射量、および放射線の単位時間当たりの照射線量率の少なくとも１つをさらに含んでもよい。これにより、適用した照射状態を、消費電力を抑制し、かつアーティファクトの発生を防止しつつ検出することができる。
【００１９】
さらに、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記検出手段による前記放射線の照射状態の検出対象が、放射線の照射開始を含み、撮影条件を示す撮影条件情報の入力を受け付ける受付手段をさらに備え、前記制御手段が、前記受付手段による前記撮影条件情報の入力の受け付けが終了したタイミングを前記検出手段に対する電力供給期間の開始のタイミングとしてもよい。これにより、より的確に消費電力を抑制することができる。
また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、放射線を曝射させる際に押圧操作されるスイッチをさらに備え、前記制御手段が、前記スイッチが押圧操作されたタイミングで前記検出手段への電力供給を開始させるように制御してもよく、請求項６に記載の発明のように、前記制御手段が、前記生成手段による前記画像情報の生成が終了した際に前記生成手段への電力供給を停止させるように制御してもよい。
【００２０】
一方、上記目的を達成するために、請求項７に記載のプログラムは、放射線を検出する検出領域にマトリクス状に設けられ、放射線または放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部および前記センサ部に発生した電荷を読み出すためのスイッチ素子を備えた複数の画素と、前記複数の画素の各々と同一の構成とされ、前記複数の画素と同一の基板上の前記検出領域に設けられ、前記放射線の照射量に応じてセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号を出力する放射線検出素子と、前記複数の画素の各々毎に、前記スイッチ素子のスイッチング状態に応じて前記画素のセンサ部に発生した電荷に応じた電気信号が流れる複数の信号配線と、電力が供給されることにより駆動され、前記複数の信号配線に流れる電気信号をそれぞれ増幅する第１のアンプを有し、当該第１のアンプで増幅された電気信号に基づき、画像情報を生成する生成手段と、前記放射線検出素子のセンサ部にスイッチ素子を介さず直接接続され、当該放射線検出素子から出力された電気信号が流れる少なくとも１本の放射線検出用配線と、電力が供給されることにより駆動され、前記放射線検出用配線に流れる電気信号を増幅する第２のアンプを有し、当該第２のアンプで増幅された電気信号に基づき、放射線の照射状態の検出を行う検出手段と、を備えた放射線画像撮影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、撮影条件を示す撮影条件情報の入力を受け付ける受付手段と、前記受付手段による前記撮影条件情報の入力の受け付けが終了したタイミングを前記検出手段に対する電力供給期間の開始のタイミングとして、前記生成手段に対する電力供給期間および前記検出手段に対する電力供給期間の一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御すると共に、前記検出手段により放射線の照射が終了されたことが検出された際に前記検出手段への電力供給を停止させるように制御する制御手段と、として機能させるためのものである。
【００２１】
従って、請求項７に記載の発明によれば、コンピュータを請求項４に記載の放射線画像撮影装置と同様に作用させることができるので、当該放射線画像撮影装置と同様に、消費電力を抑制しつつ、アーティファクトの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、第１のアンプを有し、画像情報を生成する生成手段に対する電力供給期間と、第２のアンプを有し、放射線の照射状態の検出を行う検出手段に対する電力供給期間との一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御すると共に、検出手段により放射線の照射が終了されたことが検出された際に検出手段への電力供給を停止させるように制御しているので、消費電力を抑制しつつ、アーティファクトの発生を防止することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の３画素部分の概略構成を示す断面模式図である。
【図４】実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分の信号出力部の構成を概略的に示した断面側面図である。
【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】実施の形態に係る放射線検出用画素の配置状態を示す平面図である。
【図７】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８】実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す断面側面図である。
【図９】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【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照射検出部の構成を示す回路図である。
【図１２】実施の形態に係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る。
【図１３】実施の形態に係る初期情報入力画面の一例を示す概略図である。
【図１４】第１の実施の形態に係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る。
【図１５】第１の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムおよびカセッテ撮影処理プログラムの実行時における要部の状態推移の一例を示すタイムチャート（一部模式図）である。
【図１６】放射線画像の表面読取方式と裏面読取方式を説明するための断面側面図である。
【図１７】第２の実施の形態に係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る。
【図１８】第２の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムおよびカセッテ撮影処理プログラムの実行時における要部の状態推移の一例を示すタイムチャート（一部模式図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１００の構成について説明する。
【００２６】
ＲＩＳ１００は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部を構成する。
【００２７】
ＲＩＳ１００は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１４０、ＲＩＳサーバ１５０、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）１０４を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１０２に各々接続されて構成されている。なお、ＲＩＳ１００は、同じ病院内に設けられたＨＩＳの一部を構成しており、病院内ネットワーク１０２には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。
【００２８】
端末装置１４０は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１４０を介して行われる。各端末装置１４０は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１５０と病院内ネットワーク１０２を介して相互通信が可能とされている。
【００２９】
一方、ＲＩＳサーバ１５０は、各端末装置１４０からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１０４における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１５０Ａを含んで構成されている。
【００３０】
データベース１５０Ａは、患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１０４で用いられる、後述する電子カセッテ４０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ４０に関する情報、および電子カセッテ４０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ４０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００３１】
撮影システム１０４は、ＲＩＳサーバ１５０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。撮影システム１０４は、放射線源１２１（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図７も参照。）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（図７も参照。）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。
【００３２】
コンソール１１０は、ＲＩＳサーバ１５０からデータベース１５０Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ１１６（図９参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０の制御を行う。
【００３３】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１０４の放射線撮影室１８０における各装置の配置状態の一例が示されている。
【００３４】
同図に示すように、放射線撮影室１８０には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台１６０と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台１６４とが設置されており、立位台１６０の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７０とされ、臥位台１６４の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７２とされている。
【００３５】
立位台１６０には電子カセッテ４０を保持する保持部１６２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０が保持部１６２に保持される。同様に、臥位台１６４には電子カセッテ４０を保持する保持部１６６が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０が保持部１６６に保持される。
【００３６】
また、放射線撮影室１８０には、単一の放射線源１２１からの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線源１２１を、水平な軸回り（図２の矢印ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構１２４が設けられている。ここで、支持移動機構１２４は、放射線源１２１を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源１２１を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源１２１を水平方向に移動させる駆動源を各々備えている（何れも図示省略。）。
【００３７】
一方、クレードル１３０には、電子カセッテ４０を収納可能な収容部１３０Ａが形成されている。
【００３８】
電子カセッテ４０は、未使用時にはクレードル１３０の収容部１３０Ａ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、撮影姿勢が立位であれば立位台１６０の保持部１６２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台１６４の保持部１６６に保持される。
【００３９】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム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。
【００４０】
なお、電子カセッテ４０は、立位台１６０の保持部１６２や臥位台１６４の保持部１６６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。
【００４１】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０の構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る放射線検出器２０の３画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【００４２】
同図に示すように、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、この放射線検出器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。
【００４５】
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。
【００４６】
センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、および当該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。
【００４７】
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く、具体的には、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、当該電極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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
この有機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、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。
【００５７】
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。
【００５８】
なお、図３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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。本実施の形態の放射線検出器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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
各画素の下部電極２下方の基板１の表面には信号出力部１４が形成されている。図４には、信号出力部１４の構成が概略的に示されている。
【００７３】
同図に示すように、本実施の形態に係る信号出力部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いう場合がある。）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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
図５に示すように、ＴＦＴ基板３０には、上述したセンサ部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５の行方向）、および当該一定方向に対する交差方向（図５の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
ここで、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、画素３２の一部が放射線の照射状態を検出するために用いられており、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。
【００９０】
本実施の形態に係る放射線検出器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、本実施の形態に係る放射線検出器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。
【００９１】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム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の何れの場合であっても、少なくとも撮影領域の中央部に撮影対象部位を位置させた状態で撮影を行うものとしている。
【００９２】
一方、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、一例として図６に模式的に示すように、放射線検出用画素３２Ａを、放射線検出器２０の撮影領域の中央部近傍の領域（以下、「中央部検出領域」という。）２０Ａ，２０Ｂと、当該撮影領域における周縁部４角点近傍の領域（以下、「周縁部検出領域」という。）２０Ｃ〜２０Ｆと、に配置している。
【００９３】
そして、放射線の照射状態を検出するため、本実施の形態に係る放射線検出器２０には、図５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、本実施の形態に係る放射線検出器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。
【００９４】
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７には、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が示されている。
【００９５】
同図に示すように、本実施の形態に係る電子カセッテ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。
【００９６】
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。
【００９７】
ここで、本実施の形態に係る電子カセッテ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。
【００９８】
一方、図７に示すように、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（共に図９参照。）を収容するケース４２が配置されている。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
一方、図８に示すように、筐体４１の内部には、天板４１Ｂと対向する背面部４１Ｃの内面に支持体４４が配置されており、支持体４４および天板４１Ｂの間に、放射線検出器２０および鉛板４３が放射線Ｘの照射方向にこの順で並んで配置されている。支持体４４は、軽量化の観点、寸法偏差を吸収する観点から、例えば、発泡材で構成されており、鉛板４３を支持する。
【０１０２】
同図に示すように、天板４１Ｂの内面には、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０を剥離可能に接着する接着部材８０が設けられている。接着部材８０としては、例えば、両面テープが用いられる。この場合、両面テープは、一方の接着面の接着力が他方の接着面の接着力よりも強くなるように形成されている。
【０１０３】
具体的には、接着力の弱い面（弱接着面）は、１８０°ピール接着力で１．０Ｎ／ｃｍ以下に設定されている。そして、接着力の強い面（強接着面）が天板４１Ｂに接し、弱接着面がＴＦＴ基板３０に接する。これにより、ねじ等の固定部材等によって放射線検出器２０を天板４１Ｂに固定する場合と比べて電子カセッテ４０の厚みを薄くすることができる。また、衝撃や荷重で天板４１Ｂが変形しても、放射線検出器２０は剛性の高い天板４１Ｂの変形に追従するため、大きな曲率（緩やかな曲がり）しか発生せず、局所的な低曲率で放射線検出器２０が破損する可能性が低くなる。さらに、放射線検出器２０が天板４１Ｂの剛性の向上に寄与する。
【０１０４】
このように、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を筐体４１の天板４１Ｂの内部に貼り付けているため、筐体４１が、天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離可能とされており、放射線検出器２０を天板４１Ｂに貼り付けたり、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離したりする際には、筐体４１を天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離した状態とされる。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、放射線検出器２０の天板４１Ｂへの接着をクリーンルーム等で行わなくてもよい。なぜなら、放射線検出器２０および天板４１Ｂの間に放射線を吸収する金属片等の異物が混入した場合に、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離して当該異物を除去できるからである。
【０１０６】
次に、図９を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の電気系の要部構成について説明する。
【０１０７】
同図に示すように、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９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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
ここで、本実施の形態に係る画像生成部５４の構成について説明する。図１０には、本実施の形態に係る画像生成部５４の構成を示す回路図が示されている。
【０１１１】
同図に示すように、本実施の形態に係る画像生成部５４は、データ配線３６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）８２と、サンプルホールド回路８４と、が備えられている。
【０１１２】
可変ゲインプリアンプ８２は、正入力側が接地されたオペアンプ８２Ａと、オペアンプ８２Ａ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。
【０１１３】
また、本実施の形態に係る画像生成部５４は、マルチプレクサ８６およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８８が備えられている。なお、サンプルホールド回路８４のサンプルタイミング、およびマルチプレクサ８６に設けられたスイッチ８６Ａ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。
【０１１４】
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８２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。
【０１１５】
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３６を伝送され、データ配線３６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８２により、予め定められた増幅率で増幅される。
【０１１６】
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８４を所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ８２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８４に保持させる。
【０１１７】
そして、各サンプルホールド回路８４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８６により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８８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。
【０１１８】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ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。本実施の形態に係る画像生成部電源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、当該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８２、サンプルホールド回路８４、マルチプレクサ８６、およびＡ／Ｄ変換器８８に接続されている。
【０１１９】
ここで、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が接続されており、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はカセッテ制御部５８によって制御される。
【０１２０】
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８８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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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９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。
【０１２４】
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９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。
【０１２５】
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１１には、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が示されている。
【０１２６】
同図に示すように、本実施の形態に係る放射線照射検出部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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
また、本実施の形態に係る放射線照射検出部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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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、周縁部検出領域２０Ｃ〜２０Ｆの放射線検出用画素３２Ａ（以下、「周縁部画素」という。）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。
【０１３４】
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、中央部検出領域２０Ａ，２０Ｂの放射線検出用画素３２Ａ（以下、「中央部画素」という。）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。
【０１３５】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
一方、図９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。
【０１３８】
また、本実施の形態に係るコンソール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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
次に、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。
【０１４３】
まず、図１２を参照して、放射線画像の撮影を行う際のコンソール１１０の作用を説明する。なお、図１２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。
【０１４４】
同図のステップ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。
【０１４５】
図１３には、上記ステップ３００の処理によってディスプレイ１１１により表示される初期情報入力画面の一例が示されている。同図に示すように、本実施の形態に係る初期情報入力画面では、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および撮影時の放射線Ｘの曝射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを曝射する際の管電圧、管電流、および曝射期間）の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
【０１４６】
同図に示す初期情報入力画面がディスプレイ１１１に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および曝射条件を、各々対応する入力領域に操作パネル１１２を介して入力する。
【０１４７】
そして、撮影時の姿勢が立位または臥位である場合に、撮影者は、対応する立位台１６０の保持部１６２または臥位台１６４の保持部１６６に電子カセッテ４０を保持させると共に放射線源１２１を対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置させる。これに対し、撮影対象部位が腕部、脚部等の電子カセッテ４０を保持部に保持させない状態で放射線画像の撮影を行う場合に、撮影者は、当該撮影対象部位を撮影可能な状態に被検者、電子カセッテ４０、および放射線源１２１を位置決めする。その後、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。撮影者によって終了ボタンが指定されると、上記ステップ３０２が肯定判定となってステップ３０４に移行する。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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に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に撮影動作を終了する。
【０１５２】
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。
【０１５３】
そこで、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。
【０１５４】
次のステップ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。
【０１５５】
次のステップ３１８では、補正画像データをＲＩＳサーバ１５０へ病院内ネットワーク１０２を介して送信し、その後に本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、ＲＩＳサーバ１５０へ送信された補正画像データはデータベース１５０Ａ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。
【０１５６】
次に、図１４を参照して、コンソール１１０から上記初期情報を受信した際の電子カセッテ４０の作用を説明する。なお、図１４は、この際に電子カセッテ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。
【０１５７】
同図のステップ４００では、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、次のステップ４０２にて、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を制御し、次のステップ４０３にて、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。
【０１５８】
次のステップ４０４では、照射判定回路９４から前述した第１判定結果情報を取得し、次のステップ４０６にて、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して、否定判定となった場合は上記ステップ４０４に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ４０８に移行する。
【０１５９】
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。
【０１６０】
次のステップ４１０では、照射判定回路９４から前述した第２判定結果情報を取得し、次のステップ４１２にて、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して、否定判定となった場合は上記ステップ４１０に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ４１４に移行する。
【０１６１】
ステップ４１４では、上記ステップ４０２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、ステップ４１６にて、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。
【０１６２】
次のステップ４１８では、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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
そこで、本ステップ４１８では、画像メモリ５６に記憶された画像データを読み出し、次のステップ４２０にて、放射線検出器２０の各画素３２におけるコンデンサ９の上記ステップ４１８の処理による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をリセットした後、上記ステップ４００の処理によって開始した画像生成部電源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を制御し、次のステップ４２２にて、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に本カセッテ撮影処理プログラムを終了する。
【０１６５】
図１５には、本実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムおよびカセッテ撮影処理プログラムの実行時における要部の状態推移の一例が模式的に示されている。
【０１６６】
同図に示すように、電子カセッテ４０は、初期情報をコンソール１１０から受信すると、画像生成部５４および放射線照射検出部５５への電力供給を開始する。
【０１６７】
その後、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をリセットした後、放射線が照射されることに伴って放射線照射検出部５５に設けられた可変ゲインプリアンプ９２の各々から出力されている電気信号の信号レベルが上昇していき、当該信号レベルによって示される放射線量の少なくとも１つが上記第１閾値に達した時点で照射判定回路９４から放射線の照射が開始されたことを示す第１判定結果情報が出力される。
【０１６８】
当該第１判定結果情報が出力されると、電子カセッテ４０は、放射線画像の撮影動作を開始することにより、放射線画像取得用画素３２Ｂのコンデンサ９による放射線量に応じた電荷の蓄積を開始する。
【０１６９】
その後、放射線が継続して照射されることに伴って放射線照射検出部５５に設けられた可変ゲインプリアンプ９２の各々から出力されている電気信号により示される放射線量の少なくとも１つが上記第２閾値未満となった時点で照射判定回路９４から放射線の照射が終了されたことを示す第２判定結果情報が出力される。
【０１７０】
当該第２判定結果情報が出力されると、電子カセッテ４０は、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。
【０１７１】
その後、電子カセッテ４０では、放射線画像取得用画素３２Ｂから電気信号を読み出すことにより、撮影によって得られた放射線画像を示す画像データを画像メモリ５６に記憶させた後、当該画像データを画像メモリ５６から読み出す。
【０１７２】
上記画像データを画像メモリ５６から読み出すと、電子カセッテ４０は、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を再びリセットした後、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。
【０１７３】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、図８に示すように、放射線検出器２０がＴＦＴ基板３０側から放射線Ｘが照射されるように内蔵されている。
【０１７４】
ここで、放射線検出器２０は、図１６に示すように、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の同図上面側（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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
また、本実施の形態によれば、図８に示すように、放射線検出器２０をＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように筐体４１内の天板４１Ｂに貼り付けているが、基板１を剛性の高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した場合、放射線検出器２０自体の剛性が高いため、筐体４１の天板４１Ｂを薄く形成することができる。また、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体が可撓性を有するため、撮影領域４１Ａに衝撃が加わった場合でも放射線検出器２０が破損しづらい。
【０１７８】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、第１のアンプ（本実施の形態では、可変ゲインプリアンプ８２）を有し、画像情報を生成する生成手段（本実施の形態では、画像生成部５４）に対する電力供給期間と、第２のアンプ（本実施の形態では、可変ゲインプリアンプ９２）を有し、放射線の照射状態の検出を行う検出手段（本実施の形態では、放射線照射検出部５５）に対する電力供給期間との一方の期間の少なくとも一部が他方の期間と異なるように制御しているので、消費電力を抑制しつつ、アーティファクトの発生を防止することができる。
【０１７９】
特に、本実施の形態では、前記生成手段による画像情報の生成時に前記検出手段への電力供給を停止させることにより前記制御を行っているので、より確実にアーティファクトの発生を防止することができる。
【０１８０】
また、本実施の形態では、前記検出手段による前記放射線の照射状態の検出対象を、放射線の照射開始および放射線の照射終了としているので、これらの照射状態を、消費電力を抑制し、かつアーティファクトの発生を防止しつつ検出することができる。
【０１８１】
さらに、本実施の形態では、撮影条件を示す撮影条件情報（本実施の形態では、初期情報）の入力の受け付けが終了したタイミングを前記検出手段に対する電力供給期間の開始のタイミングとしているので、より的確に消費電力を抑制することができる。
【０１８２】
［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、放射線の照射開始を検出する際に画像生成部５４および放射線照射検出部５５の双方に電力を供給する場合の形態例について説明したが、本第２の実施の形態では、放射線の照射開始を検出する際に画像生成部５４には電力を供給しない場合の形態例について説明する。なお、本第２の実施の形態に係るＲＩＳ１００、放射線撮影室、電子カセッテ４０、および撮影システム１０４の構成は、上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１８３】
次に、本第２の実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。なお、本第２の実施の形態に係る放射線画像の撮影を行う際のコンソール１１０の作用は上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでの説明は省略し、以下、図１７を参照して、コンソール１１０から上記初期情報を受信した際の本第２の実施の形態に係る電子カセッテ４０の作用を説明する。なお、図１７は、この際に本第２の実施の形態に係る電子カセッテ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。また、同図における図１４と同一の処理を行うステップについては図１４と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
【０１８４】
図１７に示すように、本第２の実施の形態に係るカセッテ撮影処理プログラムは、上記第１の実施の形態に係るカセッテ撮影処理プログラムにおけるステップ４００の処理、すなわち画像生成部電源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を制御する処理を実行せず、当該処理をステップ４１７の処理として、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に実行する点のみが上記第１の実施の形態に係るカセッテ撮影処理プログラムと異なっている。
【０１８５】
図１８には、本第２の実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムおよびカセッテ撮影処理プログラムの実行時における要部の状態推移の一例が模式的に示されている。
【０１８６】
同図に示すように、本第２の実施の形態では、画像生成部５４に対して電力供給を開始するタイミングが画像データの読み出しを開始する直前とされている点のみが上記第１の実施の形態と異なっている。
【０１８７】
本第２の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と略同様の効果を奏することができると共に、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しているので、上記第１の実施の形態に比較して、より消費電力を低減することができる。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
例えば、上記各実施の形態では、図６に示すように、放射線検出用画素３２Ａを中央部検出領域および周縁部検出領域に上下方向および左右方向の双方に対して対称となるように配置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の配置位置には特に制限はない。但し、本実施の形態のように、上下方向および左右方向の双方に対して対称となるように配置することが、電子カセッテ４０の上下左右を気にしないで用いることができるので、使い勝手を向上させることができ、好ましい。
【０１９１】
ここで、放射線検出用画素３２Ａを上下左右に対して対称とならないように配置した場合には、電子カセッテ４０に加速度センサ、ジャイロ等の方向検出手段を設けておき、これによって特定される電子カセッテ４０の向きに応じて、放射線検出用画素３２Ａの位置を特定する形態としてもよい。
【０１９２】
なお、上記各実施の形態では、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。
【０１９３】
また、上記各実施の形態では、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。
【０１９４】
また、上記各実施の形態では、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。
【０１９５】
また、上記各実施の形態では、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。
【０１９６】
また、上記各実施の形態では、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。
【０１９７】
また、上記各実施の形態では、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。
【０１９８】
また、上記第２の実施の形態では、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。
【０１９９】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２００】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２０１】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２０２】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２０３】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２０４】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２０５】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２０６】
また、上記各実施の形態では、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。
【０２０７】
その他、上記各実施の形態で説明したＲＩＳ１００の構成（図１参照。）、放射線撮影室の構成（図２参照。）、電子カセッテ４０の構成（図３〜図８，図１０参照。）、撮影システム１０４の構成（図９参照。）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。
【０２０８】
また、上記各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。
【０２０９】
また、上記各実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ（図１２，図１４，図１７参照。）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。
【０２１０】
また、上記各実施の形態で説明した初期情報入力画面の構成（図１３参照。）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。
【０２１１】
また、上記各実施の形態で説明した要部の状態推移（図１５，図１８参照。）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、不要な動作を削除したり、新たな動作を追加したりすることができることは言うまでもない。
【０２１２】
例えば、上記各実施の形態では、画像読み出しが終了した後に各画素３２をリセットしているが、当該リセットは必ずしも実行する必要はない。
【符号の説明】
【０２１３】
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（生成手段）
５５  放射線照射検出部（検出手段）
５８  カセッテ制御部（制御手段，受付手段）
５８Ａ  ＣＰＵ
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
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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