(57)【要約】【課題】多様な放射線画像を撮影可能な放射線撮像装置の提供を目的とする。【解決手段】放射線画像を撮影する放射線検出器２０を２つ有し（２０Ａ、２０Ｂ）、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂにより撮影された放射線画像を示す画像情報が個別に読み出し可能とされており、少なくとも１つの放射線検出器２０を構成する各センサ部１３を光を受光することにより電荷を発生する有機光電変換材料を含んで構成した。【選択図】図９
2011252730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ光に対して感度を有する複数のセンサ部が設けられ、放射線が照射されることにより光を発生する発光層に発生した光により表わされる放射線画像を撮影する撮影系を少なくとも２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能とされ、少なくとも１つの撮影系を構成する各センサ部を、光を受光することにより電荷を発生する有機光電変換材料を含んで構成した撮影部を備えた放射線撮影装置。
【請求項２】
各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された各画像情報を加算又は重み付け加算する画像処理を行う画像処理手段と、をさらに備えた
請求項１記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記撮影部は、前記発光層と、前記複数のセンサ部及び当該センサ部に発生した電荷を読み出すための複数のスイッチ素子が形成された２つの基板と、が積層されて構成された
請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記基板は、プラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、可撓性を有するガラス基板の何れかにより構成された
請求項３記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記スイッチ素子を、活性層に非晶質酸化物を含んで構成された薄膜トランジスタとした
請求項３又は請求項４記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記撮影部は、前記発光層が２つ設けられると共に、光を遮光する遮光層が設けられ、当該遮光層の一方の面側及び他方の面側に前記発光層と前記基板が積層されて構成された
請求項３〜請求項５の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
２つの前記発光層は、放射線に対する発光特性が異なる
請求項６記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
２つの前記発光層は、各発光層の厚み、各発光層に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径、当該粒子の重層構造、当該粒子の充填率、付活剤のドープ量、各発光層の材料、及び各発光層の層構造の少なくとも１つの変更、並びに各発光層の前記基板と非対向の面への前記光の反射する反射層の形成の何れかが行われた
請求項７記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
２つの前記発光層は、一方が画質重視の発光特性とされ、他方が感度重視の発光特性とされた
請求項６〜請求項８の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
２つの前記発光層は、一方側から放射線が照射された際に、放射線に対する発光特性が略同一である
請求項６〜請求項８の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記２つの基板は、蓄積された電荷を読み出した信号の読み出し特性が異なる
請求項３〜請求項１０の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
平板状に形成されると共に、前記撮影部が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、
前記読出手段及び前記画像処理手段が内蔵された制御ユニットと、
前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが並んだ展開状態、及び前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが重なり合って折り畳まれた収納状態に開閉可能に連結する連結部材と、
を備えた請求項２〜請求項１１の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
平板状に形成されると共に、前記撮影部が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、
前記読出手段及び前記画像処理手段が内蔵された制御ユニットと、
前記制御ユニットに対して前記撮影ユニットの一方の面、他方の面を反転可能に連結する連結部材と、
を備えた請求項２〜請求項１１の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置に関する。
【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、Ｘ線等の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いる。この放射線検出器を用いた放射線撮影装置は、従来のＸ線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。
【０００３】
この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。放射線撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部でデジタルデータに変換している。
【０００４】
この種の放射線検出器に関する技術として、特許文献１には、被写体を透過した放射線がシンチレータ側から入射するように放射線検出器を配置し、シンチレータの放射線の照射面側の一部を放射線を通さない材料からなるマスク部材で被覆し、マスク部材で被覆された領域と被覆されていない領域のフォトダイオードからそれぞれ出力される暗電流を比較することにより、放射線検出器の劣化度合を求める技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、センサ部を有機光電変換材料により形成した放射線検出器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６８８０６号公報
【特許文献２】特開２００９−３２８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、放射線検出器は、シンチレータが設けられた表側から放射線が照射（表面照射）されてもよく、基板側（裏側）から放射線が照射（裏面照射）されてもよい。
【０００８】
放射線検出器は、裏面照射された場合、シンチレータでの発光が基板近くで起こるため、鮮鋭度の高い画像を得られるが、放射線が基板を透過する際に基板において放射線の吸収が発生するため感度が低下する。
【０００９】
一方、放射線検出器は、表面照射された場合、基板での放射線の吸収がないため、感度の低下が発生しないが、シンチレータが厚くなるほどシンチレータでの発光が基板から離れるため、得られる画像の鮮鋭度が低くなる。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、多様な放射線画像を撮影可能な放射線撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線撮影装置は、それぞれ光に対して感度を有する複数のセンサ部が設けられ、放射線が照射されることにより光を発生する発光層に発生した光により表わされる放射線画像を撮影する撮影系を少なくとも２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能とされ、少なくとも１つの撮影系を構成する各センサ部を、光を受光することにより電荷を発生する有機光電変換材料を含んで構成した撮影部を備えている。
【００１２】
本発明によれば、撮影部は、それぞれ光に対して感度を有する複数のセンサ部が設けられ、放射線が照射されることにより光を発生する発光層に発生した光により表わされる放射線画像を撮影する撮影系を少なくとも２つ有しており、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能とされている。
【００１３】
そして、少なくとも１つの撮影系を構成する各センサ部が光を受光することにより電荷を発生する有機光電変換材料を含んで構成されている。
【００１４】
このように、請求項１に記載の発明によれば、放射線画像を撮影する撮影系を少なくとも２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報が個別に読み出し可能とされており、少なくとも１つの撮影系を構成する各センサ部を、光を受光することにより電荷を発生する有機光電変換材料を含んで構成したので、各撮影系により個別に放射線画像の撮影したり、各撮影系で撮影された放射線画像を合成することにより、多様な放射線画像を撮影できる。
【００１５】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された各画像情報を加算又は重み付け加算する画像処理を行う画像処理手段と、をさらに備えてもよい。
【００１６】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記撮影部が、前記発光層と、前記複数のセンサ部及び当該センサ部に発生した電荷を読み出すための複数のスイッチ素子が形成された２つの基板と、が積層されて構成されてもよい。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、前記基板が、プラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、可撓性を有するガラス基板の何れかにより構成されてもよい。
【００１８】
また、請求項３又は請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明のように、前記スイッチ素子を、活性層に非晶質酸化物を含んで構成された薄膜トランジスタとしてもよい。
【００１９】
また、請求項３〜請求項５の何れか１項記載の発明は、請求項６に記載の発明のように、前記撮影部は、前記発光層が２つ設けられると共に、光を遮光する遮光層が設けられ、当該遮光層の一方の面側及び他方の面側に前記発光層と前記基板が積層されて構成されてもよい。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、２つの前記発光層が、放射線に対する発光特性が異なってもよい。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、請求項８に記載の発明のように、２つの前記発光層が、各発光層の厚み、各発光層に充填され、放射線が照射されることにより発光する粒子の粒径、当該粒子の重層構造、当該粒子の充填率、付活剤のドープ量、各発光層の材料、及び各発光層の層構造の少なくとも１つの変更、並びに各発光層の前記基板と非対向の面への前記光の反射する反射層の形成の何れかが行われてもよい。
【００２２】
また、請求項６〜請求項８の何れか１項記載の発明は、請求項９に記載の発明のように、２つの前記発光層は、一方が画質重視の発光特性とされ、他方が感度重視の発光特性とされてもよい。
【００２３】
また、請求項６〜請求項８の何れか１項記載の発明は、請求項１０に記載の発明のように、２つの前記発光層は、一方側から放射線が照射された際に、放射線に対する発光特性が略同一であってもよい。
【００２４】
また、請求項３〜請求項８の何れか１項記載の発明は、請求項１１に記載の発明のように、前記２つの基板が、蓄積された電荷を読み出した信号の読み出し特性が異なってもよい。
【００２５】
また、請求項２〜請求項１１の何れか１項記載の発明は、請求項１２に記載の発明のように、平板状に形成されると共に、前記撮影部が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、前記読出手段及び前記画像処理手段が内蔵された制御ユニットと、前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが並んだ展開状態、及び前記撮影ユニットと前記制御ユニットとが重なり合って折り畳まれた収納状態に開閉可能に連結する連結部材と、を備えてもよい。
【００２６】
また、請求項２〜請求項１１の何れか１項記載の発明は、請求項１３に記載の発明のように、平板状に形成されると共に、前記撮影部が内蔵され、当該平板の一方の面側、他方の面側の何れにおいても照射された放射線による放射線画像を撮影可能な撮影ユニットと、前記読出手段及び前記画像処理手段が内蔵された制御ユニットと、前記制御ユニットに対して前記撮影ユニットの一方の面、他方の面を反転可能に連結する連結部材と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の放射線撮影装置は、多様な放射線画像を撮影できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】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２】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図である。
【図３】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４】実施の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である。
【図５】シンチレータの小粒子と大粒子の重層構造を示す模式図である。
【図６】シンチレータのＴＦＴ基板と反対側の面に反射層を形成した場合の構成を示す断面図である。
【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図である。
【図９】実施の形態に係る電子カセッテ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２つの放射線検出器、ゲート線ドライバ及び信号処理部の積層構成を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態に係る画像読出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１２】放射線検出器への放射線Ｘの表面照射と裏面照射を説明するための断面図である。
【図１３】他の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である
【図１４】他の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である
【図１５】他の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である
【図１６】他の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である
【図１７】他の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である
【図１８】他の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である
【図１９】他の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である
【図２０】他の形態に係る２つの放射線検出器、ゲート線ドライバ及び信号処理部の積層構成を示す斜視図である。
【図２１】他の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図２２】他の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図２３】他の形態に係る開閉可能な電子カセッテの構成を示す断面図である。
【図２４】他の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図２５】他の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図２６】他の形態に係る反転可能な電子カセッテの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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説明する。
【００３０】
まず、最初に本実施の形態に係る間接変換方式の放射線検出器２０の構成について説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態である放射線検出器２０の３つの画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【００３２】
この放射線検出器２０は、絶縁性の基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、及びシンチレータ８が順次積層しており、信号出力部１４、センサ部１３により画素部が構成されている。画素部は、基板１上に複数配列されており、各画素部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。
【００３３】
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と反対側）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。
【００３４】
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。
【００３５】
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〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｉ）（チタン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（Ｔｉ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００３６】
センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、及び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を発生する有機光電変換材料により構成されている。
【００３７】
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、全画素部で共通の一枚構成としてもよく、画素部毎に分割してもよい。
【００３８】
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。
【００３９】
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良く吸収するために、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。
【００４０】
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及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（Ｔｉ）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。
【００４１】
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。
【００４２】
本発明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、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、及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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
この有機ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料、及び光電変換膜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。
【００４７】
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、電荷分離に寄与しない割合を考慮すると、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。
【００４８】
なお、図１に示す放射線検出器２０では、光電変換膜４は、全画素部で共通の一枚構成であるが、画素部毎に分割してもよい。
【００４９】
下部電極２は、画素部毎に分割された薄膜とする。下部電極２は、透明又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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。又、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良い。
【００５２】
各画素部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、及び上部電極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及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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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良い。又、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。
【００６２】
各画素部の下部電極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。
【００６３】
図２には、信号出力部１４の構成が概略的に示されている。
【００６４】
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及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、各画素部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（画素部）の平面積を最小にするために、コンデンサ９及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。
【００６５】
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。
【００６６】
薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１５、ゲート絶縁膜１６、及び活性層（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。また、放射線検出器２０では、活性層１７が非晶質酸化物により形成されている。活性層１７を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及び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及び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系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及び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。
【００６７】
薄膜トランジスタ１０の活性層１７を非晶質酸化物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。
【００６８】
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、及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、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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１を形成してもよい。
【００７１】
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。
【００７２】
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を順に形成し、当該基板１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。以下、透明絶縁膜７まで形成された基板１をＴＦＴ基板３０と称する
ＴＦＴ基板３０には、図３に示すように、上述のセンサ部１３、コンデンサ９、薄膜トランジスタ１０と、を含んで構成される画素３２が一定方向（図３の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図３の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００７３】
また、放射線検出器２０には、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、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が設けられている。
【００７４】
放射線検出器２０は、平板状で平面視において外縁に４辺を有する四辺形状をしている。具体的には矩形状に形成されている。
【００７５】
次に、放射線画像の撮影を行う撮影部２１の構成について説明する。
【００７６】
本実施の形態に係る撮影部２１は、照射された放射線により示される放射線画像の撮影を行う撮影系を２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能なように構成されている。
【００７７】
具体的には、図４に示すように、放射線を透過させ、光を遮蔽する遮光板２７を挟んでシンチレータ８側が対向するように２つの放射線検出器２０（２０Ａ、２０Ｂ）を配置している。以下、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂのシンチレータ８、ＴＦＴ基板３０を区別する場合、放射線検出器２０Ａのシンチレータ８、ＴＦＴ基板３０に符号Ａを付し、放射線検出器２０Ｂのシンチレータ８、ＴＦＴ基板３０に符号Ｂを付して説明する。
【００７８】
このように、遮光板２７の一方の面にシンチレータ８ＡとＴＦＴ基板３０Ａが順に設けたことにより、放射線検出器２０Ａは一方の面側からの放射線の照射が裏面照射となり、遮光板２７の他方の面にシンチレータ８ＢとＴＦＴ基板３０Ｂが順に設けたことにより、放射線検出器２０Ｂは他方の面側からの放射線の照射が裏面照射となる。また、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの間に遮光板２７を設けたことにより、シンチレータ８Ａで発生した光がシンチレータ８Ｂ側へ透過せず、シンチレータ８Ｂで発生した光がシンチレータ８Ａ側へ透過しない。
【００７９】
ここで、シンチレータ８は、厚みによっても発光特性が変化し、厚くなる程、発光量が多く、感度が高くなるが光散乱等で画質が低下する。
【００８０】
また、シンチレータ８は、例えば、ＧＯＳなど放射線が照射されることにより発光する粒子を充填して形成する場合、粒子の粒径が大きい程、発光量が多く、感度が高くなるが、光散乱が多くなって隣の画素に影響を与えるので、画質が低下する。
【００８１】
また、シンチレータ８は、小粒子と大粒子の重層構造とすることができる。例えば、図５に示すように、シンチレータ８は照射側を小粒子の領域８Ａとし、ＴＦＴ基板３０側を大粒子の領域８Ｂとした方が画像のボケが少ないが、小粒子で放射状に発した光の斜め成分がＴＦＴ基板３０まで届き難く感度が低下する。また、領域８Ａと領域８Ｂの比率を変えて、小粒子の層に対して大粒子の層を多くすることにより感度が高くなるが、光散乱が隣の画素に影響を与えるので、画質が低下する。
【００８２】
また、シンチレータ８は、充填率が高いほど感度が高くなるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。ここで、充填率とは、シンチレータ８の粒子の総体積／シンチレータ８の体積×１００した値である。なお、シンチレータ８は、粉体を取り扱う上、充填率が８０％を超えると製造上困難であるため、充填率が５０〜８０体積％が好ましい。
【００８３】
また、シンチレータ８は、付活剤のドープ量によっても発光特性が変化し、付活剤のドープ量が多くなるほど発光量が増加する傾向があるが、光の散乱が多くなり画質が低下する。
【００８４】
また、シンチレータ８は、用いる材料を変えることにより、放射線に対する発光特性が異なる。
【００８５】
例えば、シンチレータ８ＡをＧＯＳで形成し、シンチレータ８ＢをＣｓＩ（Ｔｉ）で形成することにより、シンチレータ８Ａは感度重視となり、シンチレータ８Ｂは画質重視となる。
【００８６】
また、シンチレータ８は、平板状や柱状分離の層構造とすることにより、放射線に対する発光特性が異なる。
【００８７】
例えば、シンチレータ８Ａを平板状の層構造とし、シンチレータ８Ｂを柱状分離の層構造とすることにより、シンチレータ８Ａは感度重視となり、シンチレータ８Ｂは画質重視となる。
【００８８】
また、図６に示すように、シンチレータ８のＴＦＴ基板３０と反対側の面にＸ線を透過し、可視光の反射する反射層２９を形成することにより、発生した光をより効率的にＴＦＴ基板３０へ導けるため、感度が向上する。この反射層を設ける方法は、スパッタ法、蒸着法、塗布法のいずれでも良い。反射層２９としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｔｉなど、使用するシンチレータ８の発光波長領域での反射の高い物質が好ましい。例えば、シンチレータ８がＧＯＳ：Ｔｂの場合、波長は４００〜６００nmにおいて反射率の高いＡｇ，Ａｌ，Ｃｕなどがよく、厚さは、０．０１μｍ未満では反射率が得られず、３μを超えても反射率の向上で更なる効果得られないため、０．０１〜３μｍが好ましい。
【００８９】
ここで、シンチレータ８は、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造の変更や、反射層２９の形成を組み合わせて行うことにより、特性を異ならせることができることは言うまでもない。
【００９０】
また、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂは、光電変換膜４の材料を変えたり、あるいは、ＴＦＴ基板３０Ａとシンチレータ８Ａの間、ＴＦＴ基板３０Ｂとシンチレータ８Ｂの間にフィルタを形成したり、ＴＦＴ基板３０ＡとＴＦＴ基板３０Ｂとでセンサ部１３の受光面積を変えて、受光面積を感度重視する側で画質重視する側よりも広くしたり、ＴＦＴ基板３０ＡとＴＦＴ基板３０Ｂとで画素ピッチを変えて画素ピッチを画質重視する側で感度重視する側よりも狭くしたり、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂの信号の読み出し特性を変更することにより、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂの光に対する受光特性を変えることができる。
【００９１】
本実施の形態では、シンチレータ８Ａ、８Ｂの厚み、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造を変えたり、反射層２９を形成したり、あるいは、ＴＦＴ基板３０Ａとシンチレータ８の間、ＴＦＴ基板３０Ｂとシンチレータ８の間にフィルタを形成したり、ＴＦＴ基板３０ＡとＴＦＴ基板３０Ｂとでセンサ部１３の受光面積を変えて、受光面積を感度重視する側で画質重視する側よりも広くしたり、ＴＦＴ基板３０ＡとＴＦＴ基板３０Ｂとで画素ピッチを変えて画素ピッチを画質重視する側で感度重視する側よりも狭くしたりすることにより、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの撮影される放射線画像の特性を異ならせている。
【００９２】
具体的には、放射線検出器２０Ａを画質重視とし、放射線検出器２０Ｂを感度重視としている。
【００９３】
次に、このような撮影部２１を内蔵し、放射線画像を撮影する可搬型の放射線撮影装置（以下、電子カセッテという）４０の構成について説明する。
【００９４】
図７には、電子カセッテ４０の構成を示す斜視図が示されており、図８には、電子カセッテ４０の断面図が示されている。
【００９５】
電子カセッテ４０は、放射線を透過させる材料からなる平板状の筐体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、筐体４１の内部に上述の撮影部２１が配設されている。筐体４１は、平板状の一方の面及び他方の面の撮影部２１の配設位置に対応する領域が撮影時に放射線が照射される撮影領域４１Ａ、４１Ｂとされている。筐体４１の内部には、図８に示すように、遮光板２７を挟んで放射線検出器２０Ａが撮影領域４１Ａ側となるように撮影部２１が内蔵されており、撮影領域４１Ａが画質重視の撮影領域、撮影領域４１Ｂが感度重視の撮影領域とされている。
【００９６】
また、筐体４１の内部の一端側には、撮影部２１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を収容するケース４２が配置されている。
【００９７】
図９には、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【００９８】
放射線検出器２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２が配置され、他辺側に信号処理部５４が配置されている。以下、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂに対応して設けられたゲート線ドライバ５２及び信号処理部５４を区別する場合、放射線検出器２０Ａに対応するゲート線ドライバ５２及び信号処理部５４に符号Ａを付し、放射線検出器２０Ｂに対応するゲート線ドライバ５２及び信号処理部５４に符号Ｂを付して説明する。
【００９９】
ＴＦＴ基板３０Ａの個々のゲート配線３４はゲート線ドライバ５２Ａに接続され、ＴＦＴ基板３０Ａの個々のデータ配線３６は信号処理部５４Ａに接続されており、ＴＦＴ基板３０Ｂの個々のゲート配線３４はゲート線ドライバ５２Ｂに接続されており、ＴＦＴ基板３０Ｂの個々のデータ配線３６は信号処理部５４Ｂに接続されている。
【０１００】
なお、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂや信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、発熱するため、図１０に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層する際に、一方を他方に対して１８０度回転させてゲート線ドライバ５２Ａとゲート線ドライバ５２Ｂ及び、信号処理部５４Ａと信号処理部５４Ｂが重ならないように配置して互いの熱の影響を抑えることが好ましい。
【０１０１】
ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂの各薄膜トランジスタ１０は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ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を伝送されて信号処理部５４Ａ、５４Ｂ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。
【０１０２】
図示は省略するが、信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、個々のデータ配線３６毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線３６を伝送された電気信号は増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
【０１０３】
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。
【０１０４】
信号処理部５４Ａ、５４Ｂには画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４Ａ、５４ＢのＡ／Ｄ変換器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。
【０１０５】
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によって構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭおよびＲＡＭ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。
【０１０６】
また、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、放射線撮影全体を制御するコンソールなど外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールとの間で各種情報の送受信が可能とされている。
【０１０７】
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、信号処理部５４、画像メモリ５６、無線通信部６０やカセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ)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。
【０１０８】
カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂの動作を個別に制御しており、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂから放射線画像を示す画像情報の読み出しを個別に制御できる。
【０１０９】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の作用について説明する。
【０１１０】
本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線画像を撮影する場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの何れか一方のみでの撮影、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの両方での撮影が可能とされている。
【０１１１】
また、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで共に撮影を行う場合、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を対応する画素毎に重み付け加算する画像処理を行ってエネルギーサブトラクション画像の生成が可能とされている。
【０１１２】
電子カセッテ４０は、画質重視の撮影領域４１Ａと感度重視の撮影領域４１Ｂが設けられており、全体を反転させることにより、撮影領域４１Ａ又は撮影領域４１Ｂで放射線画像の撮影が可能とされている。
【０１１３】
また、電子カセッテ４０は、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ撮影された放射線画像を示す画像情報、及び生成したエネルギーサブトラクション画像の画像情報の個別の保存が可能とされている。
【０１１４】
撮影者は、放射線画像の撮影を行う場合、コンソールに対して、用途に応じて画質重視、感度重視、エネルギーサブトラクション画像の何れかを撮影画像として指定する。また、撮影者は、撮影画像としてエネルギーサブトラクション画像を指定した場合、コンソールに対して、電子カセッテ４０でのエネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施を指定する。さらに、撮影者は、コンソールに対して、電子カセッテ４０内での撮影された画像情報の保存の実施、不実施を指定する。
【０１１５】
コンソールは、指定された撮影画像、エネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施、不実施、画像情報の保存の実施、不実施を処理条件として電子カセッテ４０へ送信する。
【０１１６】
電子カセッテ４０は、送信された処理条件を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１１７】
電子カセッテ４０は、画質重視の撮影領域４１Ａと感度重視の撮影領域４１Ｂが設けられており、全体を反転させることにより、撮影領域４１Ａ又は撮影領域４１Ｂで放射線画像の撮影が可能とされている。
【０１１８】
電子カセッテ４０は、画質重視及びエネルギーサブトラクション画像の撮影を行う場合、撮影領域４１Ａを上とし、感度重視での撮影を行う場合、撮影領域４１Ｂを上として、図８に示すように、放射線を発生する放射線発生装置８０と間隔を空けて配置され、撮影領域上に患者の撮影対象部位Ｂが配置される。放射線発生装置８０は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線を射出する。放射線発生装置８０から射出された放射線Ｘは、撮影対象部位Ｂを透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ４０に照射される。
【０１１９】
放射線発生装置８０から照射された放射線Ｘは、撮影対象部位Ｂを透過した後に電子カセッテ４０に到達する。これにより、電子カセッテ４０に内蔵された放射線検出器２０の各センサ部１３には照射された放射線Ｘの線量に応じた電荷が発生し、コンデンサ９にはセンサ部１３で発生した電荷が蓄積される。
【０１２０】
カセッテ制御部５８は、放射線Ｘの照射終了後に、記憶部５８Ｃに記憶された処理条件に従って画像を読出す画像読出処理を行う。
【０１２１】
図１１には、ＣＰＵ５８Ａにより実行される画像読出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ５８のＲＯＭの所定の領域に予め記憶されている。
【０１２２】
ステップＳ１０では、処理条件として指定された撮影画像が画質重視であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ１４へ移行する。
【０１２３】
ステップＳ１２では、ゲート線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート線ドライバ５２Ａから画質重視の特性である放射線検出器２０Ａに各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１２４】
一方、ステップＳ１４では、処理条件として指定された撮影画像が感度重視であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１６へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２０へ移行する。
【０１２５】
ステップＳ１６では、ゲート線ドライバ５２Ｂを制御し、ゲート線ドライバ５２Ｂから感度重視の特性である放射線検出器２０Ｂに各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に記憶される。
【０１２６】
ステップＳ１８では、画像メモリ５６に記憶された画像情報をコンソールへ送信する。
【０１２７】
これにより、放射線検出器２０Ａにより画質重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報、又は放射線検出器２０Ｂにより感度重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報がコンソールへ送信される。
【０１２８】
一方、ステップＳ２０では、処理条件として指定された撮影画像がエネルギーサブトラクション画像であるものとしてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを共に制御し、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂに各ゲート配線４０に１ラインずつ順にＯＮ信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。放射線検出器２０Ａ、２０Ｂから読み出された画像情報は、画像メモリ５６に共に記憶される。
【０１２９】
ステップＳ２２では、処理条件としてエネルギーサブトラクション画像を生成する画像処理の実施が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ２４へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２８へ移行する。
【０１３０】
ステップＳ２４では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、放射線画像の対応する画素毎に重み付け加算を行ってエネルギーサブトラクション画像を生成する。
【０１３１】
次のステップＳ２６では、生成されたエネルギーサブトラクション画像の画像情報をコンソールへ送信する。
【０１３２】
一方、ステップＳ２８では、画像メモリ５６に記憶された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報をコンソールへ送信する。コンソールは、送信された放射線検出器２０Ａ、２０Ｂによる画像情報に対して、放射線画像の対応する画素毎に重み付け加算を行うことにより、エネルギーサブトラクション画像を生成できる。また、コンソールは、放射線検出器２０Ａにより画質重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報と放射線検出器２０Ｂにより感度重視の特性で撮影された放射線画像の画像情報を得ることもできる。
【０１３３】
ステップＳ３０では、処理条件として画像情報の保存が指定されているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ３２へ移行し、否定判定となった場合は処理終了となる。
【０１３４】
ステップＳ３２では、画像情報を識別するための識別情報を関連付けて上記ステップＳ１２、ステップＳ１６又はステップＳ２０で読み出された画像情報を記憶部５８Ｃに記憶する。
【０１３５】
ステップＳ３４では、上記ステップＳ３２で画像情報に関連付けた識別情報をコンソールへ送信して処理終了となる。
【０１３６】
コンソールは、送信された識別情報を記憶し、電子カセッテ４０に記憶された画像情報を読み出したい場合、識別情報を電子カセッテ４０へ送信する。
【０１３７】
電子カセッテ４０は、コンソールから送信された識別情報を受信すると、当該識別情報の画像情報を記憶部５８Ｃから読み出し、コンソールへ送信する。
【０１３８】
これにより、電子カセッテ４０で撮影された放射線画像の画像情報を再度得ることができる。
【０１３９】
なお、電子カセッテ４０は、画像情報を記憶部５８Ｃに保存する保存期間を、例えば、所定期間経過するまでや、次の撮影が行われるまでと定めており、保存期間をコンソールへ通知することが好ましい。
【０１４０】
このように本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、画質重視の放射線画像、感度重視の放射線画像、エネルギーサブトラクション画像をそれぞれ撮影できるため、複数の用途に使用することができる。
【０１４１】
また、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２０Ａが撮影領域４１Ａに対して裏面照射となり、放射線検出器２０Ｂが撮影領域４１Ｂに対して裏面照射となるように内蔵されている。
【０１４２】
ここで、放射線検出器２０は、図１２に示すように、シンチレータ８が形成された表側から放射線Ｘが照射（表面照射）された場合、シンチレータ８の上面側（ＴＦＴ基板３０の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴ基板３０側（裏側）から放射線Ｘが照射（裏面照射）された場合、ＴＦＴ基板３０を透過した放射線Ｘ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、裏側から放射線Ｘが照射された場合の方が表側から放射線Ｘが照射された場合よりも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。
【０１４３】
また、本実施の形態に係る撮影部２１は、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂの光電変換膜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、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂは、裏面照射により放射線が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を少ないため、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。裏面照射は、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、裏面照射に適している。
【０１４４】
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は放射線の吸収量を少ないため、裏面照射により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。
【０１４５】
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。
【０１４６】
また、上記実施の形態は、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。
【０１４７】
なお、上記実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ４０に適応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、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
【０１４８】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂにより撮影された放射線画像を示す各画像情報に対して対応する画素毎に重み付け加算する画像処理を行うことによりエネルギーサブトラクション画像を生成する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２０Ａ、２０Ｂにより撮影された放射線画像を示す各画像情報に対して対応する画素毎に加算する画像処理を行ってもよい。放射線検出器２０Ａ、２０Ｂにより撮影された各画像情報を加算することにより画像に含まれるノイズ量が相対的に減少するため、画質が向上する。この場合、撮影部２１は、撮影領域４１Ａ側から放射線が照射された際に、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで撮影される放射線画像の特性が略同一となるように、シンチレータ８Ａ、８Ｂの厚み、粒子の粒径、粒子の重層構造、粒子の充填率、付活剤のドープ量、材料、層構造等が調整することが好ましい。
【０１４９】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂ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について説明したが、これに限定されるものではない。一方の放射線検出器２０の光電変換膜４や薄膜トランジスタ１０の活性層１７を、不純物添加アモルファスシリコン等の不純物添加半導体により構成するようにしてもよい。例えば、図８に示すように、放射線を撮影領域４１Ａ側から照射し、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂ両方での撮影を行うものとした場合、撮影の際に撮影領域４１Ａ側から照射される放射線に対して上流側に配置される放射線検出器２０Ａの光電変換膜４を有機光電変換材料により構成し、当該放射線に対して下流側に配置される放射線検出器２０Ｂの光電変換膜４や薄膜トランジスタ１０の活性層１７を不純物添加半導体により構成するようにしてもよい。この場合、上流側に配置された放射線検出器２０Ａの光電変換膜４で放射線がほとんど吸収されないため、下流側にに配置された放射線検出器２０Ｂの放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。また、下流側に比べて上流側の放射線検出器２０Ａは、強度の強い放射線が照射されるが、有機光電変換材料でＸ線がほとんど吸収されないため、Ｘ線による劣化が少ない。特に、裏面照射では、強度の強いＸ線がＴＦＴ基板３０を透過するが、光電変換膜４を有機光電変換材料により構成した場合、Ｘ線による劣化が少ないため放射線検出器２０の寿命を延ばすことができる。
【０１５０】
また、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０が撮影領域４１Ａ、４１Ｂ側となるように筐体４１内に貼り付けてようにしてもよい。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自体の剛性が高くいため、筐体４１の撮影領域４１Ａ、４１Ｂ部分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、４１Ｂ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。
【０１５１】
また、上記実施の形態では、放射線検出器２０Ａを画質重視として撮影領域４１Ａを画質重視での撮影領域とし、放射線検出器２０Ｂを感度重視として撮影領域４１Ｂを感度重視での撮影領域と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。上述のように光電変換膜４や薄膜トランジスタ１０の活性層１７を不純物添加半導体により構成した放射線検出器２０は、応答性に優れるため、動画撮影に適している。このため、例えば、放射線検出器２０Ａの光電変換膜４を有機光電変換材料により構成して撮影領域４１Ａを静止画撮影用の撮影領域とし、放射線検出器２０Ｂの光電変換膜４や薄膜トランジスタ１０の活性層１７を不純物添加半導体により構成して撮影領域４１Ｂを動画撮影用の撮影領域としてもよい。
【０１５２】
また、上記実施の形態では、撮影部２１を、遮光板２７を挟んでシンチレータ８側が対向するように２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを配置した構成と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、図１３に示すように、１つのシンチレータ８の一方の面にＴＦＴ基板３０Ａを配置し、シンチレータ８の他方の面にＴＦＴ基板３０Ｂを配置した構成としてもよい。また、図１４に示すように、１つのシンチレータ８の一方の面にＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂを配置した構成としてもよい。この場合、少なくともＴＦＴ基板３０Ａは、光透過性を有する必要がある。また、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂが互に他方のシンチレータ８の光による影響が少ない場合、図１５に示すように、遮光板２７を設けずに、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを互いにシンチレータ８Ａ，８Ｂが向か合うように配置した構成としてもよく、図１６に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを互いにＴＦＴ基板３０Ａ，３０Ｂが向か合うように配置した構成としてもよい。また、電子カセッテ４０がエネルギーサブトラクション画像など放射線検出器２０Ａ、２０Ｂで撮影を行うものである場合、図１７に示すように、遮光板２７を挟んで放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを放射線Ｘに対して裏面照射となるように積層してもよく、図１８に示すように、遮光板２７を設けずに放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを放射線Ｘに対して裏面照射となるように積層してもよい。また、図１９に示すように、遮光板２７を挟んで放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを表面照射となるように積層してもよく、
また、上記実施の形態では、図１０に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層する際に、一方を他方に対して１８０度回転させてゲート線ドライバ５２Ａとゲート線ドライバ５２Ｂ及び、信号処理部５４Ａと信号処理部５４Ｂが重ならないように配置した構成と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、図２０に示すように、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層する際に、一方を他方に対して９０度回転させると共に、ＴＦＴ基板３０Ｂの信号処理部５４ＢをＴＦＴ基板３０Ａの信号処理部５４Ａと逆側の辺に設けてゲート線ドライバ５２Ａとゲート線ドライバ５２Ｂ及び信号処理部５４Ａと信号処理部５４Ｂが重ならないように配置してもよい。このようにＴＦＴ基板３０Ａに対してＴＦＴ基板３０Ｂを９０度させる回転させることにより、ＴＦＴ基板３０Ａの電荷の読み出し方向はＡ方向、ＴＦＴ基板３０Ｂの電荷の読み出し方向はＢ方向となり、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂの電荷の読み出し方向が交差する。なお、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂからの読み取り方向の違いで放射線画像内での患部の被写体像の向きが変わってしまう。このため、放射線検出器２０Ａ、２０Ｂにより撮影された放射線画像を示す各画像情報に対して、対応する画素毎に加算又は重み付け加算する画像処理を行う場合、カセッテ制御部５８は、例えば、読み取り方向に応じて被写体像の向きが一定方向となるように放射線画像を回転させる画像処理を行った後に加算又は重み付け加算する画像処理を行えばよい。
【０１５３】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０は、全体を反転させて撮影領域４１Ａ又は撮影領域４１Ｂの両面での撮影を可能したが、図２１〜図２３に示すような電子カセッテ４０を開閉可能とする構成、図２４〜図２６に示すような電子カセッテ４０の一部を反転可能とする構成が例示できる。
【０１５４】
図２１及び図２２には、電子カセッテ４０の他の構成を示す斜視図が示されており、図２３には、電子カセッテ４０の概略構成を示す断面図が示されている。なお、上記実施の形態の電子カセッテ４０と対応する部分については同一の符号を付して、同じ機能を有する部分については説明を省略する。
【０１５５】
電子カセッテ４０は、上述した撮影部２１、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４、５４Ｂ等が内蔵され、照射された放射線による放射線画像を撮影する平板状の撮影ユニット９０と、上述した制御部５０や電源部７０が内蔵された制御ユニット９２とがヒンジ９４によって開閉可能に連結されている。
【０１５６】
撮影ユニット９０及び制御ユニット９２は、一方に対して他方がヒンジ９４を回動中心にて回動することにより、撮影ユニット９０と制御ユニット９２とが並んだ展開状態（図２２）と、撮影ユニット９０と制御ユニット９２とが重なり合って折り畳まれた収納状態（図２１）とに開閉可能とされている。
【０１５７】
撮影ユニット９０は、図２３に示すように収納状態において放射線検出器２０Ｂが制御ユニット９２側となり、放射線検出器２０Ａが外側（制御ユニット９２側の反対側）となるように撮影部２１が内蔵されており、収納状態において外側となる面側が感度重視の撮影領域４１Ｂとされ、制御ユニット９２と対向する面側が画質重視の撮影領域４１Ａとされている。
【０１５８】
撮影部２１と制御部５０や電源部７０とは、ヒンジ９４内に設けられた接続配線９６により接続されている。
【０１５９】
このように、電子カセッテ４０は、開閉させて撮影領域４１Ａ又は撮影領域４１Ｂで撮影を行うことにより、特性の異なる放射線画像の撮影を簡易に行える。
【０１６０】
図２４及び図２５には、実施の形態に係る電子カセッテ４０の他の構成を示す斜視図が示されており、図２６には、電子カセッテ４０の概略構成を示す断面図が示されている。なお、第２の実施の形態の電子カセッテ４０と対応する部分については同一の符号を付して、同じ機能を有する部分については説明を省略する。
【０１６１】
電子カセッテ４０は、上述した撮影部２１、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４、５４Ｂが内蔵され、照射された放射線による放射線画像を撮影する平板状の撮影ユニット９０と、上述した制御部５０や電源部７０が内蔵された制御ユニット９２とが回転軸９８によって回転可能に連結されている。
【０１６２】
また、撮影ユニット９０は、撮影部２１の配設位置に対応して平板状の一方の面及び他方の面に撮影領域４１Ａ、４１Ｂが設けられている。
【０１６３】
撮影部２１は、放射線検出器２０Ｂが撮影領域４１Ｂ側となり、放射線検出器２０Ａが撮影領域４１Ａとなるように内蔵されており、撮影領域４１Ｂが感度重視の撮影領域とされ、撮影領域４１Ａが画質重視の撮影領域とされている。
【０１６４】
撮影部２１と制御部５０や電源部７０とは、回転軸９８内に設けられた接続配線９６により接続されている。
【０１６５】
撮影ユニット９０及び制御ユニット９２は、一方に対して他方が回転することにより、撮影領域４１Ａと操作パネル９９とが並んだ状態（図２４）と、撮影領域４１Ｂと操作パネル９９とが並んだ状態（図２５）とに変更可能とされている。
【０１６６】
このように、電子カセッテ４０は、回転させて撮影領域４１Ａ又は撮影領域４１Ｂで撮影を行うことにより、特性の異なる放射線画像の撮影を簡易に行える。
【符号の説明】
【０１６７】
８、８Ａ、８Ｂ  シンチレータ（発光層）
１０  薄膜トランジスタ
１３  センサ部
２０、２０Ａ、２０Ｂ  放射線検出器
３０、３０Ａ、３０Ｂ  ＴＦＴ基板（基板）
４０  電子カセッテ
４１  筐体
５２、５２Ａ、５２Ｂ  ゲート線ドライバ（読出手段）
５４、５４Ａ、５４Ｂ  信号処理部（読出手段）
５８  カセッテ制御部（画像処理手段）
【図２】
2011252730.tif 000003
【図３】
2011252730.tif 000004
【図４】
2011252730.tif 000005
【図５】
2011252730.tif 000006
【図６】
2011252730.tif 000007
【図７】
2011252730.tif 000008
【図８】
2011252730.tif 000009
【図９】
2011252730.tif 000010
【図１０】
2011252730.tif 000011
【図１１】
2011252730.tif 000012
【図１２】
2011252730.tif 000013
【図１３】
2011252730.tif 000014
【図１４】
2011252730.tif 000015
【図１５】
2011252730.tif 000016
【図１６】
2011252730.tif 000017
【図１７】
2011252730.tif 000018
【図１８】
2011252730.tif 000019
【図１９】
2011252730.tif 000020
【図２０】
2011252730.tif 000021
【図２１】
2011252730.tif 000022
【図２２】
2011252730.tif 000023
【図２３】
2011252730.tif 000024
【図２４】
2011252730.tif 000025
【図２５】
2011252730.tif 000026
【図２６】
2011252730.tif 000027
【図１】
2011252730.tif 000028