(57)【要約】【課題】信号線側に伝わるバイアス電圧の電気ノイズを的確に低減可能な放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】放射線画像撮影装置１は、互いに交差するように配設された複数の走査線５および複数の信号線６と、複数の走査線５および複数の信号線６により区画された各領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７とを備える検出部Ｐと、各放射線検出素子７に接続され、バイアス電源１４から供給されるバイアス電圧を各放射線検出素子７に供給するバイアス線９、１０と、各放射線検出素子７の放射線の入射面側に積層される平坦化層８０ａとを備え、平坦化層８０ａは、少なくとも信号線６とバイアス線９、１０との交差部分Ｑにまで延設され、信号線６とバイアス線９、１０との間に介在されるように配置される。【選択図】図１０
2011035215.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配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記各放射線検出素子に接続され、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を前記各放射線検出素子に供給するバイアス線と、
前記各放射線検出素子の放射線の入射面側に積層される平坦化層と、
を備え、
前記平坦化層は、少なくとも前記信号線と前記バイアス線との交差部分にまで延設され、前記信号線と前記バイアス線との間に介在されるように配置されることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
照射された放射線を電磁波に変換するシンチレータを備え、
前記平坦化層は、前記各放射線検出素子と前記シンチレータとの間に配置され、かつ、透明な樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記各信号線は、その延在方向の中途の部分で分断されており、前記各信号線の前記中途の部分の反対側の各端部に、前記各放射線検出素子から電気信号を読み出す読み出し回路がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【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に係り、特に、バイアス線やその結線と信号線とが交差するように構成された放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号として読み出して画像データに変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号として読み出して画像データに変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【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、従来は支持台（或いはブッキー装置）と一体的に形成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し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、３参照）。
【０００４】
ところで、放射線画像撮影装置に用いられる放射線検出素子では、放射線の照射を受け、或いはシンチレータ等で変換された電磁波の照射を受けて、その内部で発生した電荷すなわち電子正孔対が画像信号に変換される。その際、放射線検出素子内で発生した電子正孔対を分離しないとそれらが再結合して消滅してしまう。そのため、放射線検出素子には逆バイアス（逆方向バイアスともいう。）がかけられて、電子正孔対が放射線検出素子の一対の電極にそれぞれ分離して蓄積されるように構成されることが多い（例えば特許文献４参照）。
【０００５】
そして、これを達成するために、放射線検出素子の一方の電極はＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチ手段を介して信号線に接続され、他方の電極にはバイアス線が接続されて、バイアス線を介してバイアス電源からバイアス電圧（逆バイアス電圧）が印加されて、放射線検出素子の内部に電子正孔対が分離されるような電位勾配が形成されるように構成される。
【０００６】
すなわち、バイアス電圧が信号線にかかっている電圧より低ければ、一方の電極側には電子が、他方の電極側には正孔がそれぞれ分離されて蓄積され、バイアス電圧が信号線にかかっている電圧より高ければ、一方の電極側には正孔が、他方の電極側には電子がそれぞれ分離されて蓄積される。そして、画像データの読み出し時には、一方の電極側に蓄積された電子や正孔が電気信号として読み出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−０５８１２４号公報
【特許文献３】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献４】特開２００６−５０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献４に記載の放射線画像撮影装置のように、信号線とバイアス線とが交差するように構成すると（同文献図１参照）、バイアス線に印加させるバイアス電圧の電気ノイズが、絶縁層を介して信号線とバイアス線とが交差する部分に形成されるコンデンサ状の部分を介して信号線側に伝わって、放射線検出素子から信号線に読み出された電気信号にバイアス電圧の電気ノイズの影響が重畳され、電気信号のノイズが増大してしまう虞れがある。
【０００９】
そして、このように電気信号のノイズが増大すると、変換された画像データの粒状性が悪化する等して、最終的に得られる放射線画像の画質が悪くなる虞れがある。
【００１０】
このような問題が生じることを回避するためには、例えば、バイアス線を信号線と交差しないように、信号線を避けてバイアス線やその結線を配置することも可能であるが、その場合、放射線検出素子が二次元状（マトリクス状）に配置されたセンサパネルの外周部にバイアス線や結線を設ける等しなければならなくなり、センサパネルが大型化する場合がある。しかし、センサパネルに要求される寸法の許容範囲内では、このような構成を採用することができない場合もある。
【００１１】
従って、信号線とバイアス線とが交差するように構成せざるを得ない場合があるが、そのような場合に、信号線とバイアス線との交差部分を介して信号線側に伝わるバイアス電圧の電気ノイズをできるだけ低減させる構造とすることが必要となる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、信号線側に伝わるバイアス電圧の電気ノイズを的確に低減可能な放射線画像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】
【００１３】
前記の問題を解決するために、本発明の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配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記各放射線検出素子に接続され、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を前記各放射線検出素子に供給するバイアス線と、
前記各放射線検出素子の放射線の入射面側に積層される平坦化層と、
を備え、
前記平坦化層は、少なくとも前記信号線と前記バイアス線との交差部分にまで延設され、前記信号線と前記バイアス線との間に介在されるように配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、各放射線検出素子の放射線の入射面側に積層される平坦化層を、少なくとも各信号線とバイアス線との交差部分にまで延設し、各信号線とバイアス線との間に介在するように配置し、各信号線とバイアス線との距離を大きくすることで、各信号線とバイアス線との交差部分を介して信号線側に生じる電気ノイズを格段に低減させることが可能となる。
【００１５】
また、このように、電気ノイズが格段に小さくなるため、電気ノイズが、各放射線検出素子から信号線を介して読み出される電気信号に重畳されたとしても、その影響は小さくなり、画像データに生じるノイズを小さなものとすることが可能となる。そして、そのため、画像データの粒状性が向上する等して、最終的に得られる放射線画像の画質をより向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】シンチレータの拡大図であり、シンチレータがガラス基板に貼付される状態を表す図である。
【図４】放射線画像撮影装置の基板の構成例を示す平面図である。
【図５】放射線画像撮影装置の基板の構成例を示す平面図である。
【図６】放射線画像撮影装置の基板の構成例を示す平面図である。
【図７】基板上に形成された放射線検出素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。
【図８】図７におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図９】図４等に示した信号線とバイアス線の結線との交差部分における結線の延在方向に沿う断面図である。
【図１０】図９の交差部分における信号線の延在方向に沿う断面図である。
【図１１】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１２】放射線画像撮影装置の等価回路の一部を表すブロック図である。
【図１３】従来の放射線画像撮影装置での信号線とバイアス線の結線との交差部分における信号線の延在方向に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
なお、以下では、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照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である場合について説明するが、本発明は、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可能である。また、放射線画像撮影装置が可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用される。
【００１９】
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２内にシンチレータ３や基板４等が収納されて構成されている。
【００２０】
筐体２は、少なくとも放射線入射面Ｒ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、筐体２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体２を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
【００２１】
また、図１に示すように、筐体２の側面部分には、電源スイッチ３６や、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ３７、図示しないバッテリ４１（後述する図１２参照）の交換等のために開閉可能とされた蓋部材３８等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材３８の側面部には、図示しない外部装置と無線で通信するための通信手段であるアンテナ装置３９が埋め込まれている。
【００２２】
また、図２に示すように、筐体２の内部には、基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、後述する読み出しＩＣ１６（図１２参照）等の電子部品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。なお、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。また、本実施形態では、基板４やシンチレータ３や後述する放射線検出素子７等でセンサパネルが構成されている。
【００２３】
本実施形態では、シンチレータ３は、図３の拡大図に示すように、例えば、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の各種高分子材料により形成された支持膜３ｂの上に、例えば気相成長法により蛍光体３ａを成長させて形成されたものであり、蛍光体３ａの柱状結晶からなっている。気相成長法としては、蒸着法やスパッタ法等が好ましく用いられる。
【００２４】
また、シンチレータ３の蛍光体３ａは、例えば、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。
【００２５】
本実施形態では、このようにして蛍光体３ａが柱状結晶として形成されたシンチレータ３は、蛍光体３ａの柱状結晶の鋭角状の先端Ｐａが下側、すなわち前述した基板４側を向くように配置され、支持膜３ｂがガラス基板３５に貼付されることにより、シンチレータ３がガラス基板３５に固定されるようになっている。
【００２６】
なお、本実施形態では、上記のように、シンチレータ３は蛍光体３ａの柱状結晶からなるものが用いられているが、この他にも、例えば、ガラス基板３５等に蛍光体を含むペーストを塗布する等して、シンチレータ３を層状に形成することも可能であり、シンチレータ３の構成や性状は特に限定されない。
【００２７】
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４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、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
【００２８】
このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状に配列された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４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００２９】
また、本実施形態では、各信号線６は、その延在方向の例えば中間点等の中途の部分で分断されている。各信号線６の分断された中途の部分の反対側の端部には、後述するように入出力端子１１を介して読み出し回路１７が接続されており、本実施形態では、各放射線検出素子７から図４における上方向と下方向に電気信号を読み出す、いわゆる両側読み出し用の構成とされている。
【００３０】
このように、各放射線検出素子７からの電気信号を、図４における上方向と下方向に読み出すように構成すると、各放射線検出素子７からの電気信号（画像データ）の読み出し処理を、下記の片側読み出しの場合に比べてより高速に行うことが可能となる。以下、本実施形態では、センサパネルが図４に示した両側読み出し用の構成である場合について説明する。
【００３１】
しかし、本実施形態のように、各信号線６と後述するバイアス線９の結線１０とが交差するように構成されているセンサパネルであれば、例えば図５に示すように、各信号線６が中途の部分で分断されておらず連続して設けられており、各信号線６の一方側の端部に設けられた入出力端子１１を介して接続された読み出し回路１７で図５における上方向に電気信号を読み出す、いわゆる片側読み出し用の構成とされている場合についても、本発明を適用することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、図４に示したように、バイアス線９も中途の部分で分断されており、図４における上方および下方の部分でそれぞれ結線１０に結束される構成とされているが、同じ両側読み出しの構成でも、図６に示すように、バイアス線９については中途の部分で分断せず、図４における上方または下方の部分で結線１０に結束される構成とすることも可能であり、この場合についても、本発明を適用することができる。
【００３３】
本実施形態では、放射線検出素子７として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４や図７の拡大図に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８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。
【００３４】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５により、接続された走査線５にオン電圧が印加され、ゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、放射線検出素子７内で発生し蓄積されている電荷を信号線６に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５にオフ電圧が印加され、ゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内で発生した電荷を放射線検出素子７内に保持して蓄積させるようになっている。
【００３５】
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８に示す断面図を用いて簡単に説明する。図８は、図７におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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Ｈａを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。
【００３９】
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。
【００４０】
放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレータ３で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が図中上方から照射されると、電磁波は放射線検出素子７のｉ層７６に到達して、ｉ層７６内で電子正孔対が発生する。放射線検出素子７は、このようにして、シンチレータ３から照射された電磁波を電荷（電子正孔対）に変換するようになっている。
【００４１】
また、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。本実施形態では、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、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。また、本実施形態では、放射線検出素子７として、上記のようにｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の順に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が説明されているが、これに限定されない。
【００４２】
放射線検出素子７の第２電極７８や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。
【００４３】
また、放射線検出素子７やＴＦＴ８の上面側、すなわち放射線やシンチレータ３で変換された電磁波が入射される面側には、放射線検出素子７やＴＦＴ８の凹凸を平坦化するための平坦化層８０ａが積層されて形成されている。
【００４４】
本実施形態では、平坦化層８０ａの上面側に配置されるシンチレータ３で変換された電磁波が各放射線検出素子７に到達するように、平坦化層８０ａおよび第二平坦化層８０ｂは、アクリル樹脂等の透明な樹脂で形成されている。しかし、例えば放射線画像撮影装置１が前述した直接型の装置であり、放射線検出素子７が照射された放射線を直接受光する検出素子である場合には、平坦化層８０ａや第二平坦化層８０ｂは、放射線を遮らないものであればよく、必ずしも透明である必要はない。
【００４５】
放射線検出素子７の第２電極７８上方の平坦化層８０ａ部分にはホールＨｂが設けられており、放射線検出素子７の第２電極７８は、ホールＨｂに埋設された金属等の導電材９ａを介して、平坦化層８０ａの上面に配設されたバイアス線９に接続されている。バイアス線９は、後述するバイアス電源（図１２参照）から供給されるバイアス電圧を各放射線検出素子７に供給するようになっている。
【００４６】
また、平坦化層８０ａやバイアス線９の上面側には、バイアス線９等による平坦化層８０ａの上面の凹凸を平坦化するための第二平坦化層８０ｂが積層されて形成されている。第二平坦化層８０ｂの上面には、シンチレータ３の柱状結晶の蛍光体３ａ（図３参照）の先端Ｐａが当接されるように配置されるようになっており、シンチレータ３は第二平坦化層８０ｂにより下側から支持されるようになっている。
【００４７】
なお、第二平坦化層８０ｂは、このようにシンチレータ３を支持するものであるため、図４や図５、図６に一点鎖線で示した検出部Ｐの上方にのみ形成される。
【００４８】
図４等に示したように、本実施形態では、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の外側の位置で結線１０に結束されている。
【００４９】
そして、平坦化層８０ａは、少なくとも検出部Ｐの外側の各信号線６とバイアス線９の結線１０との交差部分Ｑにまで延設されるように形成されており、図９や図１０に示すように、平坦化層８０ａは、信号線６とバイアス線９の結線１０との間に介在されるように配置されている。
【００５０】
なお、図９は、図４等に示した信号線６とバイアス線９の結線１０との交差部分Ｑにおける結線１０の延在方向に沿う断面図であり、図１０は、それに直交する交差部分Ｑにおける信号線６の延在方向に沿う断面図である。また、上記のように、第二平坦化層８０ｂは、検出部Ｐの上方にのみ形成されるため、検出部Ｐの外側部分での断面図である図９上には存在しない。
【００５１】
本実施形態では、図１０に示すように、平坦化層８０ａは、各信号線６とバイアス線９の結線１０との交差部分Ｑの外側にまで延設されるように形成されている。そして、信号線６の端部付近の上方の平坦化層８０ａ部分にはホールＨｃが設けられており、信号線６が、ホールＨｃに埋設された金属等の導電材６ａを介して、平坦化層８０ａの上面に配設された入出力端子（パッドともいう。）１１に接続されている。
【００５２】
入出力端子１１は、図４等に示すように、各信号線６の端部のほか、各走査線５の端部やバイアス線９の結線１０の端部にも同様にして設けられており、各入出力端子１１はそれぞれ基板４の端縁部付近に設けられている。各入出力端子１１には、図１１に示すように、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂを構成するゲート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。
【００５３】
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のセンサパネルが形成されている。なお、図１１では、電子部品３２等の図示が省略されている。また、シンチレータ３の蛍光体３ａの柱状結晶が省略されて記載されている。
【００５４】
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１２は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路の一部を表すブロック図である。なお、センサパネルが図４や図６に示したように両側読み出し用の構成とされる場合には、図１２に示す等価回路は、その片側部分の等価回路を表す。
【００５５】
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にそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。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の第２電極７８にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２は、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を制御するようになっている。
【００５６】
本実施形態では、バイアス線９の結線１０に、結線１０（バイアス線９）を流れる電流の電流量を検出する電流検出手段４３が設けられており、結線１０を流れる電流の増減を検出して放射線の照射の開始や終了を検出できるようになっている。なお、電流検出手段４３は、図４に示したようにバイアス線９が複数の結線１０に結束される場合には、それぞれの結線１０に設けられてもよく、また、それらの結線１０をさらに結束した結線に１つだけ設けられてもよい。
【００５７】
図１２に示すように、本実施形態では、放射線検出素子７のｐ層７７側（図８参照）に第２電極７８を介してバイアス線９が接続されていることからも分かるように、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７８にバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７４側にかかる電圧以下の電圧（すなわち逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
【００５８】
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１２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１２中ではＧと表記されている。）は、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘ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１２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。
【００５９】
走査駆動手段１５は、本実施形態では、電源回路１５ａとゲートドライバ１５ｂとを備えており、電源回路１５ａはゲートドライバ１５ｂに走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加するオン電圧とオフ電圧を供給するようになっている。また、本実施形態では、ゲートドライバ１５ｂは、前述したゲートＩＣ１２ａが複数並設されて形成されている。また、ゲートドライバ１５ｂは走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えて、各ＴＦＴ８のオン／オフを制御するようになっている。
【００６０】
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。
【００６１】
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、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されている。なお、図１２では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。
【００６２】
読み出し回路１７は、放射線画像撮影後、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷（前述した電子正孔対のうちの一方の電荷）を電気信号として読み出し、増幅回路１８で電荷電圧変換し、相関二重サンプリング回路１９でサンプリング処理して画像データを得る。
【００６３】
そして、相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７の画像データは、アナログマルチプレクサ２１に送信され、アナログマルチプレクサ２１から順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信される。そして、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段４０に出力されて順次保存されるようになっている。
【００６４】
なお、図４や図６に示したように、各信号線６をその延在方向の中途の部分で分断して、各放射線検出素子７から各図における上方向と下方向に電気信号を読み出す、いわゆる両側読み出し用の構成とすると、各信号線６の分断部分の上側に接続された放射線検出素子７と下側に接続された放射線検出素子７から同時に電気信号を読み出すように構成することが可能となる。
【００６５】
そのため、各放射線検出素子７からの電気信号の読み出し処理を片側読み出しの場合の略半分の時間で行うことが可能となり、片側読み出しの場合に比べて電気信号（画像データ）の読み出し処理をより高速に行うことが可能となる。
【００６６】
制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）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や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段２２は、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、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記憶手段４０が接続されている。
【００６７】
また、本実施形態では、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、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段４０、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリ４１が接続されている。また、バッテリ４１には、外部装置からバッテリ４１に電力を供給してバッテリ４１を充電する際の接続端子４２が取り付けられている。
【００６８】
次に、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。
【００６９】
従来の放射線画像撮影装置のセンサパネルでは、図１３に示すように、検出部Ｐから外側に延設される各信号線６部分では、各信号線６の上面側が、放射線検出素子７の絶縁層７３（図８参照）と一体的に形成される第１パッシベーション層８３やその上面側に積層される第２パッシベーション層７９で被覆されており、第１、第２パッシベーション層８３、７９の上面側にバイアス線９の結線１０が配設される場合が一般的である。
【００７０】
そのため、バイアス線９の結線１０と各信号線６との間隔が狭くなり、バイアス線９の結線１０と信号線６とを２枚の電極と見做した場合にそれらの交差部分Ｑに形成されるコンデンサ状の部分の容量（すなわち寄生容量）が大きくなる。
【００７１】
すなわち、２枚の電極を備える通常のコンデンサ（いわゆる平行平板コンデンサ）の容量Ｃは、電極の面積をＳ、電極間距離をｄ、電極間に介在する誘電体の誘電率をεとした場合、
Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ    …（１）
で算出されることはよく知られている。
【００７２】
そして、図１３に示した従来の放射線画像撮影装置のセンサパネルの場合、バイアス線９の結線１０と信号線６とを２枚の電極と見做した場合のコンデンサ状の部分の電極間距離ｄに相当するバイアス線９の結線１０と信号線６との距離が短いため、コンデンサ状の部分の寄生容量Ｃが大きくなる。
【００７３】
また、バイアス電源１４や電流検出手段４３（図１２参照）で発生し、バイアス線９の結線１０に伝わるバイアス電圧のノイズΔＶが、このコンデンサ状の部分を介して信号線６側に伝わるが、上記のようにこの部分の寄生容量Ｃが大きくなると、
ΔＱ＝Ｃ・ΔＶ    …（２）
の関係に従って、信号線６側に電気ノイズΔＱが発生する。
【００７４】
そして、上記のように電気信号が各放射線検出素子７から信号線６を介して読み出し回路１７で読み出される際に、この電気ノイズΔＱが信号線６の部分で電気信号に重畳され、電気信号が電荷電圧変換される等して得られる画像データのノイズが大きくなる（すなわちＳ／Ｎ比が低下する）。そのため、画像データの粒状性が悪化する等して、最終的に得られる放射線画像の画質が悪化する。
【００７５】
それに対し、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、図１０に示したように、放射線検出素子７やＴＦＴ８の上面側の凹凸を平坦化するための平坦化層８０ａを、少なくとも各信号線６とバイアス線９の結線１０との交差部分Ｑにまで延設し、各信号線６とバイアス線９の結線１０との間に介在するように配置する。
【００７６】
そのため、各信号線６とバイアス線９の結線１０との間に、従来のような第１、第２パッシベーション層８３、７９だけでなく平坦化層８０ａも介在する状態となり、バイアス線９の結線１０と信号線６との距離を十分大きくとることが可能となる。そのため、バイアス線９の結線１０と信号線６とを２枚の電極と見做した場合のコンデンサ状の部分の電極間距離ｄが大きくなり、上記（１）式から分かるように、この部分の寄生容量Ｃが従来の場合よりも格段に小さくなる。
【００７７】
そして、このようにコンデンサ状の部分の寄生容量Ｃが非常に小さくなるため、上記（２）式から分かるように、バイアス電源１４や電流検出手段４３で発生するバイアス電圧のノイズΔＶに起因して信号線６側に生じる電気ノイズΔＱは非常に小さいものとなる。
【００７８】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、各放射線検出素子７の放射線の入射面側（すなわち図８では各放射線検出素子７の上面側）に積層される平坦化層８０ａを、少なくとも各信号線６とバイアス線９の結線１０との交差部分Ｑにまで延設し、各信号線６とバイアス線９の結線１０との間に介在するように配置し、各信号線６とバイアス線９の結線１０との距離を大きくすることで、各信号線６とバイアス線９の結線１０との交差部分Ｑを介して信号線６側に生じる電気ノイズΔＱを格段に低減させることが可能となる。
【００７９】
また、このように、電気ノイズΔＱが格段に小さくなるため、電気ノイズΔＱが、各放射線検出素子７から信号線６を介して読み出される電気信号に重畳されたとしても、その影響は小さくなり、画像データに生じるノイズを小さなものとすることが可能となる。そして、そのため、画像データの粒状性が向上する等して、最終的に得られる放射線画像の画質をより向上させることが可能となる。
【００８０】
なお、図９や図１０等では、バイアス線９の結線１０が平坦化層８０ａの上面側で、いわば剥き出しの状態で配置されるように記載されているが、結線１０は、通常、その上方から絶縁層等で被覆されるように構成される。また、図１０等では、平坦化層８０ａがセンサパネルの周縁部まで設けられるように記載されているが、上記のように、平坦化層８０ａは、少なくとも各信号線６とバイアス線９の結線１０との交差部分Ｑにまで延設され、各信号線６とバイアス線９の結線１０との間に介在されるように配置されていればよく、それ以外の部分の構成については適宜決定される。
【符号の説明】
【００８１】
１  放射線画像撮影装置
３  シンチレータ
５  走査線
６  信号線
７  放射線検出素子
９  バイアス線
１０  バイアス線の結線（バイアス線）
１４  バイアス電源
１７  読み出し回路
８０ａ  平坦化層
Ｐ  検出部
Ｑ  交差部分
ｒ  領域
【図１】
2011035215.tif 000003
【図２】
2011035215.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011035215.tif 000007
【図６】
2011035215.tif 000008
【図７】
2011035215.tif 000009
【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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