(57)【要約】【課題】可搬型の放射線画像検出装置であって、放射線の照射開始を自ら検知して、適宜検出部の駆動状態を切り替えることのできる放射線画像検出装置を提供する。【解決手段】矩形状のセンサパネル部３４と、センサパネル部３４から電荷を読み出して電気信号に変換する検出部４５と、センサパネル部３４及び検出部４５を内蔵し、少なくとも１面が放射線を透過可能とされた筐体３と、センサパネル部３４よりも放射線入射側に配置され蛍光体層２７１と蛍光体層２７１により発生した光をガイドする第１のガラス基板２１４とを有する矩形状の変換層２７０と、第１のガラス基板２１４によりガイドされた光を検知する光検知部２７５と、光検知部２７５による検知結果に基づいてセンサパネル部３４に対する放射線の照射が開始されたか否かを判断し、この判断結果に基づき検出部４５の駆動状態を切り替え制御する制御部３０と、を備えている。【選択図】図５
2011099794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素を構成する放射線検出素子が２次元マトリクス状に複数配列され放射線を検出する矩形状のセンサパネル部と、
前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して電気信号に変換する検出部と、
前記センサパネル部及び前記検出部を内蔵し、少なくとも１面が放射線を透過可能とされた筐体と、
前記センサパネル部よりも放射線入射側に配置され、入射する放射線の一部を光に変換する蛍光体層と、この蛍光体層により発生した光を所定方向にガイドする光ガイド部材と、を有する矩形状の変換層と、
前記矩形状の変換層の少なくとも一辺側に配置され、前記蛍光体層で発生し前記光ガイド部材によりガイドされた光を検知する光検知部と、
前記光検知部による検知結果に基づいて前記センサパネル部に対する放射線の照射が開始されたか否かを判断し、この判断結果に基づき前記検出部の駆動状態を切り替え制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする放射線画像検出装置。
【請求項２】
前記センサパネル部に重畳され照射された放射線を光に変換するシンチレータ層を備え、前記センサパネル部は、このシンチレータ層において発生した光を電荷に変換して電気信号として読み出す間接方式であって、
前記矩形状の変換層は、前記シンチレータ層よりも放射線入射側に配置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検出装置。
【請求項３】
前記シンチレータ層は、ＣＳＩにより構成されており、
前記蛍光体層は、ＧＯＳにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線画像検出装置。
【請求項４】
前記矩形状の変換層は、前記センサパネル部に入射する放射線の３％から５％の放射線を光に変換するものであ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放射線画像検出装置。
【請求項５】
駆動状態として、撮影可能状態と、この撮影可能状態よりも消費電力の少ないスリープ状態とを有し、
前記制御部は、前記光検知部による検知結果に基づいて前記検出部の駆動を制御することにより前記駆動状態を切り替えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項６】
各機能部に電力を供給するバッテリを前記筐体内部に内蔵し、前記バッテリからの電力供給による駆動が可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療用の放射線画像を取得する手段として、いわゆるフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）と呼ばれる固体撮像素子を２次元的に配置した放射線画像検出装置が知られている。このような放射線画像検出装置には、放射線検出素子として、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）のような光導電物質を用いて放射線エネルギーを直接電荷に変換し、この電荷を２次元的に配置されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等の信号読出し用のスイッチ素子によって画素単位に電気信号として読み出す直接方式のものや、放射線エネルギーをシンチレータ等で光に変換し、この光を２次元的に配置されたフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換してＴＦＴ等によって電気信号として読み出す間接方式のもの等があることが知られている。
【０００３】
そして近年では、ケーブルレスで駆動可能な可搬型に構成されたカセッテ型の放射線画像検出装置が開発されている。放射線画像検出装置をこのように可搬型に構成した場合、患者のベッドサイド等におけるポータブル撮影をはじめとする自由度の高い撮影が可能となる。
【０００４】
ところで、バッテリを内蔵し、このバッテリにより駆動するように構成された放射線画像検出装置の場合には、バッテリの消費電力を抑えるために、非撮影時には各機能部に対する電力供給を停止させるスリープ状態となり、放射線発生装置から放射線が照射され撮影が開始されると起動して、照射された放射線量に応じた信号を生成する電荷蓄積状態（撮影可能状態）に遷移することが行われている。
【０００５】
しかし、可搬型の放射線画像検出装置は、撮影において様々なメーカーや型式の放射線発生装置と共に撮影を実行する可能性がある。このため、必ずしも放射線発生装置と放射線画像検出装置とをI／F接続等により連携させることができるとは限らず、可搬形の特徴を活かし撮影の自由度を向上させるためには、I／F接続を不要とし、放射線発生装置から放射線が照射されたことを放射線画像検出装置自身が検知して、駆動状態を切り替え可能に構成されることが求められる。
【０００６】
この点、放射線の照射開始を放射線画像検出装置で検知する手法としては、従来以下のようなものが提案されている。
すなわち、特許文献１には、放射線の照射を検知する検知部を放射線画像検出装置の撮影領域外に設けて、これにより放射線の照射開始を検知する手法が提案されている。
また、特許文献２には、撮影可能領域内であって、２次元的に配置された固体撮像素子の背面に放射線の照射を検知するセンサを設ける構成が提案されている。
また、特許文献３では、２次元撮影領域内の各ピクセル中に、放射開始検知用ピクセルをランダムに埋め込み、これらの読取値に基づいて照射開始を検知する手法が提案されている。
さらに、特許文献４には、非破壊読取りという特殊な構造のセンサアレイを使用して読み取りを繰返し、フレーム間差分により照射開始を検知する手法が提案されている。これによればセンサが照射野外となることがなく、照射野が狭く絞られた場合でも放射線の照射を検出することができる。
また、特許文献５には、２次元検出素子の各逆バイアスラインにおける漏れ電流を検知して、照射開始を判断する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−３４２０９９号公報
【特許文献２】特開平１１−１５１２３３号公報
【特許文献３】米国特許第６３０７９１５号明細書
【特許文献４】特開２００３−１２６０７２号公報
【特許文献５】米国特許第７２１１８０３号明細書
【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１や特許文献２に記載の手法では、検知部（センサ）が放射線の照射されない照射範囲外（照射野外）に配置されると、放射線の照射開始を検知することができない。このため、適切に検知を行うためには当該検知部を照射野内となるように放射線画像検出装置を被写体に対して配置しなければならないという制約があり、撮影の自由度が狭められ、ケーブルレスで駆動するカセッテ型の放射線画像検出装置の特長を活かすことができなかった。また、検知部（センサ）が１個しかない場合には、検知部（センサ）に到達する線量自体が微弱であるため、検知性が低いとの問題もある。
【０００９】
この点、特許文献３から特許文献５に記載の手法は、照射野がどこに設定されても放射線の照射の開始を検出することができる点で優れている。
しかし、特許文献３に記載の手法では、ランダムに割り振られた検知用ピクセルの出力値を短時間で読み取ろうとすると、その回路構成が複雑になり、配線等の面で実装が困難であるとの問題がある。他方で回路構成を単純化するために検知用ピクセルの数を少なくすると、検知用ピクセルが照射野外となって放射線の検知ができない場合が生じてしまう。
【００１０】
また、特許文献４に記載の手法は、特殊なセンサアレイを用いるものであるが、このようなセンサアレイ放射線画像検出装置に搭載するとコスト高となるし、また、繰り返し読み取りを行う必要があるため、電力消費が大となる。このため、内蔵のバッテリにより駆動する放射線画像検出装置の場合には、採用が困難であるといえる。
【００１１】
さらに、特許文献５に記載の手法では、放射線の照射開始検知に影響を及ぼすノイズ要因が多く、特に、低線量での放射線照射時における照射開始検知は困難であるため、実用化が困難であるとの問題がある。
【００１２】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、可搬型の放射線画像検出装置において、放射線の照射開始を自ら検知して、適宜駆動状態を切り替えることのできる放射線画像検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、本発明の放射線画像検出装置は、
画素を構成する放射線検出素子が２次元マトリクス状に複数配列され放射線を検出する矩形状のセンサパネル部と、
前記放射線検出素子に蓄積された電荷を読み出して電気信号に変換する検出部と、
前記センサパネル部及び前記検出部を内蔵し、少なくとも１面が放射線を透過可能とされた筐体と、
前記センサパネル部よりも放射線入射側に配置され、入射する放射線の一部を光に変換する蛍光体層と、この蛍光体層により発生した光を所定方向にガイドする光ガイド部材と、を有する矩形状の変換層と、
前記矩形状の変換層の少なくとも一辺側に配置され、前記蛍光体層で発生し前記光ガイド部材によりガイドされた光を検知する光検知部と、
前記光検知部による検知結果に基づいて前記センサパネル部に対する放射線の照射が開始されたか否かを判断し、この判断結果に基づき前記検出部の駆動状態を切り替え制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、センサパネル部よりも放射線入射側に配置された蛍光体層において放射線を光に変換して、この光を光検知部で検知することにより、センサパネル部に対する放射線の照射が開始されたか否かを判断する。このため、照射野が狭く絞られているような場合でも放射線の照射開始を適切に判断することができる。
また、電気的ノイズの影響を受け難く精度の良い放射線照射開始の判断が可能となる。
そして、この判断結果に基づいて検出部の駆動状態を切り替えるので、無駄な消費電力を抑えつつ、放射線の照射が開始されたときには、速やかに撮影動作に移行することができるとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る放射線画像検出装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示すカセッテ型検出器の内部構成を示す概略図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本実施形態における検出パネルを示す平面図である。
【図５】図４に示す検出パネルのＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本実施形態における照射検知ユニットを示す平面図である。
【図７】図１に示す放射線画像検出装置のセンサパネル部及び検出部等の構成を示す等価回路図である。
【図８】本実施形態における照射検知ユニットの一変形例を示す平面図である。
【図９】図８に示す照射検知ユニットを適用した検出パネルの断面図である。
【図１０】本実施形態における照射検知ユニットの一変形例を示す平面図である。
【図１１】本実施形態における照射検知ユニットの一変形例を示す段面図である。
【図１２】本実施形態における検出パネルの一変形例を示す段面図である。
【図１３】本実施形態における検出パネルの一変形例を示す段面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
【００１７】
まず、図１から図７を参照しつつ、本発明に係る放射線画像検出装置の一実施形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本実施形態における放射線画像検出装置１の斜視図である。
本実施形態において放射線画像検出装置１は、いわゆるフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector：以下「ＦＰＤ」という。）を可搬型に構成したカセッテ型ＦＰＤであり、放射線画像撮影に用いられ、放射線を検出して放射線量に応じた放射線画像データ（以下、単に「画像データ」と称する。）を生成・取得するものである。
なお、本実施形態では、放射線画像検出装置１として、シンチレータ層２１１（図３等参照）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検出装置１について説明するが、本発明は、シンチレータ層２１１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検出装置に対しても適用することができる。
【００１９】
放射線画像検出装置１は、図１に示すように、内部を保護する筐体３を備えている。筐体３は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｘ（以下、放射線入射面Ｘ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では、筐体３がフロント部材５とバック部材４とで形成されている場合が示されているが、その形状、構成は特に限定されず、この他にも、筐体３を筒状のいわゆるモノコック状に形成することも可能である。
筐体３の内部には、後述するように、検出パネル２１を構成するセンサパネル部３４、照射検知ユニット等が配置されている。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態において、放射線画像検出装置１の側面部分には、電源スイッチ５４、インジケータ５６、接続部５５等が配置されている。
【００２１】
電源スイッチ５４は、放射線画像検出装置１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるものであり、電源スイッチ５４を操作することにより、バッテリ２５（図２参照）による放射線画像検出装置１の各機能部に対する電力供給の開始及び停止を指示する信号が後述する制御部３０（図７参照）に出力される。放射線画像検出装置１を撮影に使用しないときには、電源をＯＦＦ（すなわち、バッテリ２５による各機能部に対する電力供給を停止）にしておくことにより、バッテリ２５の電力消費を抑えることができる。
【００２２】
インジケータ５６は、例えばＬＥＤ等で構成されバッテリ２５の充電残量や各種の操作状況等を表示するものである。
本実施形態においては、例えば、リセットが完了すると点滅する等によりリセット動作の完了を操作者に報知する機能を果たすものである。
【００２３】
また、放射線画像検出装置１には、放射線画像検出装置１の各機能部に電力を供給するバッテリ２５（図２参照）が設けられている。
バッテリ２５は、充電可能なものであり、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池等の充電自在な二次電池や、電気二重層コンデンサ、リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）等の蓄電素子等を適用することができる。
【００２４】
また、放射線画像検出装置１の側面部分には、筐体３内に内蔵されたバッテリ２５の交換のために開閉される蓋部材８が設けられており、蓋部材８の側面部には、放射線画像検出装置１が図示しない無線アクセスポイントを介して外部と無線方式で情報の送受信を行うためのアンテナ装置９が埋め込まれている。
【００２５】
接続部５５は、バッテリ２５を充電するための給電ケーブル（図示せず）や外部の給電端子を接続するための接続部である。なお、接続部５５は、給電ケーブル等のほか、有線方式で通信を行う際の通信用のケーブル（図示せず）を接続可能となっていてもよい。
【００２６】
図２は、検出ユニット２が筐体３に収納された状態を下側（撮影時の放射線入射側とは反対側）から見た平面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図２では、便宜上バック部材４の底面部がない状態で筐体３の内部の状態を示している。
【００２７】
図２及び図３を示すように、検出ユニット２は、検出パネル２１、各種の電子部品２２が実装された回路基板２３等を備えて構成されている。本実施形態では、回路基板２３は、樹脂等で形成された基台２４に固定され、この基台２４を検出パネル２１に対して接着固定等することによって回路基板２３が基台２４を介して検出パネル２１に固定されている。なお、基台２４は本発明の必須の構成要素ではなく、基台２４を介さずに回路基板２３等を直接検出パネル２１に固定する構成としてもよい。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態では、電子部品２２を搭載する回路基板２３が４つに分割されており、それぞれ検出パネル２１の各角部近傍に寄せて配置されている。また、電子部品２２は、回路基板２３上に検出パネル２１の外周に沿って配置されている。電子部品２２は、できるだけ検出パネル２１の各角部に近い位置に配置されることが好ましい。電子部品２２を回路基板２３上にこのように配置されることによって、検出ユニット２を筐体３に収納した際に電子部品２２が筐体３の角部近傍及びフロント部材５の平面部５１（矩形状部）の稜線に沿って配置される。
なお、回路基板２３や電子部品２２等の構成及び配置はここに例示したものに限定されない。
【００２９】
本実施形態において、回路基板２３上に配置される電子部品２２としては、例えば各部の制御を行う制御部３０（図７参照）を構成するＣＰＵ（central processing unit）（図示せず）、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる記憶部３１、走査駆動回路３２（図７参照）、信号読出し回路３３（図７参照）等がある。なお、ＲＯＭ、ＲＡＭとは別に、フラッシュメモリなどの書き換え可能な読出し専用メモリ等からなり検出パネル２１から出力された画像信号を記憶する画像記憶部を備えていてもよい。
【００３０】
また、検出ユニット２には、外部装置との間で各種信号の送受信を行う通信部（図示せず）が設けられている。通信部は、例えば、後述するセンサパネル部３４において電荷として蓄積され、電気信号として出力された画像信号を前述のアンテナ装置９を介して外部装置に転送したり、外部装置から送信される撮影開始信号等をアンテナ装置９を介して受信するようになっている。
【００３１】
また、基台２４上であって、検出ユニット２を筐体３の内部に収納した際に蓋部材８に対応する位置には、放射線画像検出装置１を構成する複数の駆動部（例えば、後述する走査駆動回路３２（図７参照）、信号読出し回路３３（図７参照）、通信部（図示せず）、記憶部３１、インジケータ５６、検出パネル２１等）に電力を供給する電力供給部としてバッテリ２５が設けられている。
【００３２】
バッテリ２５としては、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池等の充電自在な電池を適用することができる。また、バッテリ２５に代えて、燃料電池等を適用してもよい。なお、電力供給部としてのバッテリ２５の形状、大きさ、個数、配置等は、図２等に例示したものに限定されない。
【００３３】
また、図２に示すように、各電子部品２２やバッテリ２５の間には、これらの部品が筐体３と干渉して破損することのないように保護する緩衝部材２６が設けられている。なお、緩衝部材２６や電子部品２２の数、配置等はここに例示したものに限定されない。緩衝部材２６の材料は特に限定されないが、例えば、ポリウレタン等の弾性を有する樹脂等を適用することができる。
【００３４】
図４は、検出パネル２１の平面図であり、図５は、検出パネル２１の図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。
検出パネル２１は、第１のガラス基板２１４及び第２のガラス基板２１３と、この２枚のガラス基板２１４，２１３の間に挟まれ、検出パネル２１に入射した放射線を光に変換する、例えばＣｓＩ等の柱状結晶で構成されるシンチレータ層（発光層）２１１とが積層された積層構造となっている。また、第２のガラス基板２１３の下側にはガラス保護フィルム２１６がさらに積層されている。
第２のガラス基材２１３の一方の面には、シンチレータ層２１１により変換された光を検出して電気信号に変換する、フォトダイオードやＴＦＴが形成されたセンサパネル部３４（図７参照）が形成されている。
【００３５】
本実施形態において、第１のガラス基板２１４は照射検知ユニット２７を構成する矩形状の変換層２７０を構成する基板である。すなわち、第１のガラス基板２１４の上側（すなわち、センサパネル部３４よりも放射線入射側、図５において上側）の面には、検出パネル２１に入射する放射線の一部を光に変換する、例えばＧＯＳ（希土類蛍光体）等の塗布方式で形成される蛍光体層２７１が形成されており、この蛍光体層２７１の上側（放射線入射側）及び第１のガラス基板２１４の下側（反放射線入射側）を含む周面には、アルミ（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の反射材料で形成された反射層２７２が形成されている。
第１のガラス基板２１４は、蛍光体層２７１により発生した光を所定方向にガイドする光ガイド部材としての機能を有しており、蛍光体層２７１により発生し反射層２７２で乱反射した光を第１のガラス基板２１４の一辺側に導くようになっている。
【００３６】
第１のガラス基板２１４の一辺側であって光がガイドされる側には、蛍光体層２７１で発生し光ガイド部材によりガイドされた光を検知する光検知部２７５が設けられている。光検知部２７５は、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトＩＣ、ＣｄＳセル等で構成される光センサである。なお、光検知部２７５の構成はここに例示したものに限定されない。
光検知部２７５は、回路基板２３に接続されており、その検出結果は後述する制御部３０に出力されるようになっている。
【００３７】
蛍光体層２７１は、上記のように、例えばＧＯＳ（希土類蛍光体）により構成されており、いわゆる塗布方式により形成される。なお、蛍光体層２７１を第１のガラス基板２１４の上に形成する手法は塗布方式に限定されず、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング等の物理的方法による被膜形成法（ＰＶＤ）や、電気めっき、乾式めっき、化学蒸発法（ＣＶＤ）等の手法を用いることが可能である。
【００３８】
図５及び図６に示すように、本実施形態では、蛍光体層２７１、反射層２７２、光ガイド部材としての第１のガラス基板２１４により矩形状の変換層２７０が構成されている。
また、この矩形状の変換層２７０と光検知部２７５とによって、放射線の照射開始を検知する照射検知ユニット２７が構成されている。
図６に示すように、本実施形態では、矩形状の変換層２７０のほぼ全域に亘って蛍光体層２７１が設けられているため、放射線照射範囲（照射野）が、図６に示すように中央部のみに絞られていた場合でも、これを光に変換して光検知部２７５に導くことができ、放射線照射範囲にかかわらず適切に放射線の照射開始を検知することが可能となる。
【００３９】
なお、変換層２７０は、シンチレータ層２１１及びセンサパネル部３４に入射する放射線が画像形成に影響する程度まで減少しないものであることが求められ、具体的にはセンサパネル部３４に入射する放射線の３％から５％の放射線を光に変換するものであることが好ましい。そして、蛍光体層２７１の厚みは、放射線の照射を検知できる程度であって、シンチレータ層２１１及びセンサパネル部３４に到達する放射線を必要以上にさえぎらない程度であることが求められる。
また、蛍光体層２７１の形成される範囲、大きさは特に限定されないが、センサパネル部３４の検出可能範囲のほぼ全範囲に対応して設けられていることが好ましい。このような範囲に設けることにより、放射線の照射範囲がどのように設定されていても確実に放射線を検知することができる。
【００４０】
シンチレータ層（発光層）２１１は、第１のガラス基板２１４の下側の面（すなわち、蛍光体層の設けられている面とは反対側の面、図５において下側）に、反射層２７２を介して形成されている。
なお、第１のガラス基板２１４と第２のガラス基板２１３とを積層する際には、シンチレータ層（発光層）２１１の周りを囲むように封止部材２１２が設けられる。封止部材２１２は、例えば樹脂等で形成されており、シンチレータ層２１１が圧迫されて破損しないように第１のガラス基板２１４と第２のガラス基板２１３との間に一定のスペースを確保するとともに、水分等が入り込むことを防止するものである。
【００４１】
シンチレータ層２１１は、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力するようになっている。
【００４２】
このシンチレータ層２１１で用いられる蛍光体は、例えば、ＣａＷＯ４等を母体材料とするものや、ＣｓＩ：ＴｌやＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体内に発光中心物質が付活された蛍光体を用いて形成されたものを用いることができる。また、希土類元素をＭとしたとき、（Ｇｄ，Ｍ，Ｅｕ）２Ｏ３の一般式で示される蛍光体を用いることができる。特に、放射線吸収及び発光効率が高いことより、気相成長法等により形成された柱状結晶を有するＣｓＩ：ＴｌやＣｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂが好ましく、これらを用いることで、ノイズの低い高画質の画像を得ることができる。
【００４３】
シンチレータ層２１１は、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（ポリマー）により形成された支持体（図示せず）の上に、例えば気相成長法により蛍光体を層状に形成したものであり、蛍光体の層は、蛍光体の柱状結晶からなっている。気相成長法としては、蒸着法、スパッタ法、化学蒸着（ＣＶＤ：chemical vapor deposition）法等が好ましく用いられる。いずれの手法においても、蛍光体の層を支持体上に独立した細長い柱状結晶に気相成長させることができる。
【００４４】
シンチレータ層２１１は、図示せぬ支持体を介して、第１のガラス基板２１４に貼付けられており、シンチレータ層２１１の放射線が入射する側の面とは反対側の面側（図５において下側）には、シンチレータ層２１１から出力された光を電気信号に変換する複数の光電変換素子３５（図７参照）が２次元状に複数配列された検出部としてのセンサパネル部３４が設けられている。光電変換素子３５は、例えばフォトダイオード等であり、シンチレータ層２１１等と共に、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出素子を構成する。
【００４５】
本実施形態においては、制御部３０、走査駆動回路３２、信号読出し回路３３等により、このセンサパネル部３４の各光電変換素子３５の出力値を読み取る読取手段である検出部４５（図７参照）が構成されている。
【００４６】
また、検出パネル２１の各角部及び角部同士の中間近傍には検出パネル２１を外部からの衝撃等から保護するための緩衝部材２１８が設けられている。
【００４７】
センサパネル部３４及び検出部４５の構成について、図７の等価回路図を参照しつつ、さらに説明する。
図７に示すように、センサパネル部３４の各光電変換素子３５の一方の電極にはそれぞれ信号読出し用のスイッチ素子であるＴＦＴ４６のソース電極が接続されている。また、各光電変換素子３５の他方の電極にはバイアス線Ｌｂが接続されており、バイアス線Ｌｂはバイアス電源３６に接続されていて、バイアス電源３６から各光電変換素子３５に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４８】
各ＴＦＴ４６のゲート電極はそれぞれ走査駆動回路３２から延びる走査線Ｌｌに接続されており、ＴＦＴ４６のゲート電極には、この走査線Ｌｌを介して図示しないＴＦＴ電源から読み出し電圧（ＯＮ電圧）又はＯＦＦ電圧が印加されるようになっている。また、各ＴＦＴ４６のドレイン電極はそれぞれ信号線Ｌｒに接続されている。各信号線Ｌｒは、それぞれ信号読出し回路３３内の増幅回路３７に接続されており、各増幅回路３７の出力線はそれぞれサンプルホールド回路３８を経てアナログマルチプレクサ３９に接続されている。なお、信号読出し回路３３には各増幅回路３７に対応して図示しないコンデンサが設けられている。また、信号読出し回路３３には信号をデジタル信号に変換処理する処理手段としてのＡ／Ｄ変換部４０が接続されており、アナログマルチプレクサ３９から送り出されたアナログの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部４０によりデジタルの画像信号に変換される。信号読出し回路３３は、このＡ／Ｄ変換部４０を介して制御部３０に接続されており、デジタルの画像信号が制御部３０に出力される。制御部３０には、記憶部３１が接続されており、制御部３０は、Ａ／Ｄ変換部４０から送られたデジタルの画像信号を画像データとして記憶部３１に記憶させるようになっている。
【００４９】
制御部３０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるコンピュータであり、放射線画像検出装置１全体を統括的に制御する。
【００５０】
ＲＯＭには、画像データ生成処理、画像補正処理等、放射線画像検出装置１において各種の処理を行うためのプログラム、各種の制御プログラムやパラメータ等が記憶されている。
制御部３０は、ＲＯＭに格納された所定のプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。
【００５１】
本実施形態において、制御部３０には、光検知部２７５から検知結果が送られるようになっており、制御部３０は、この検知結果に基づいてセンサパネル部３４に対する放射線の照射が開始されたか否かを判断し、この判断結果に基づき検出部の駆動状態を切り替え制御するようになっている。
すなわち、本実施形態では、放射線画像検出装置１の駆動状態として、撮影可能状態と、この撮影可能状態よりも消費電力の少ないスリープ状態とを有している。制御部３０は、光検知部２７５による検知結果から放射線発生装置（図示せず）から放射線照射が開始されたと判断したときは、バッテリ２５から検出部４５を構成する各機能部に電力を供給させて、検出部４５の駆動を制御し、検出部４５をスリープ状態から起動させて、撮影が可能な状態となるようにその駆動状態を切り替える。
【００５２】
光検知部２７５からの検知結果がどのような結果である場合に放射線照射が開始されたと判断するかは、例えば、記憶部３１等に、予め一定の閾値を記憶させておく。そして、制御部３０は、光検知部２７５からの検知結果を常に監視し、この検知結果が一定の閾値を超えた場合に照射開始と判断する。なお、放射線照射が開始されたか否かを判断する閾値は使用環境等に応じてユーザが設定できるようにしてもいい。
【００５３】
また、本実施形態において、制御部３０は、図示しないコンソール等の外部装置との間で通信を行うように図示しない通信部を制御する。
制御部３０は、放射線画像検出装置１のリセット処理が完了すると、その旨のリセット完了信号を対応するコンソールに送信するようになっている。
また、駆動状態がスリープ状態から撮影可能状態に切り替わったときにも、その旨の信号を対応するコンソールに送信するようになっている。
【００５４】
記憶部３１は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等で構成されており、記憶部３１には、検出部４５（図７参照）により生成される実写画像データ（被写体を透過した放射線に基づく画像データ）や、ダーク読取値（放射線を照射しない状態で取得された暗画像の画像データ）等が記憶されるようになっている。
【００５５】
なお、記憶部３１は内蔵型のメモリでもよいし、メモリカード等の着脱可能なメモリでもよい。また、その容量は特に限定されないが、複数枚分の画像データを保存可能な容量を有することが好ましい。このような記憶手段を備えることによって、被写体に対して連続して放射線を照射し、その度ごとに画像データを記録し蓄積していくことができ、連続撮影や動画撮影を行うことが可能となる。
【００５６】
通信部は、アンテナ装置９と接続されており、制御部３０の制御に従って、コンソール等の外部装置との間で各種信号の送受信を行うものである。
また、通信部は、検出部４５によって読み取られＡ／Ｄ変換部４０においてアナログ信号からデジタル信号に変換された画像信号に基づく画像データを外部機器であるコンソール（図示せず）に送信するとともにコンソール等から撮影オーダ情報等を受信可能となっている。
【００５７】
次に、本実施形態における放射線画像検出装置１の作用について説明する。
【００５８】
本実施形態において、放射線画像検出装置１は、一定時間撮影が行われないときには、自動的にバッテリ２５から所定の機能部に対する電力供給が停止したスリープ状態となるようになっている。
制御部３０は、光検知部２７５からの検知結果を常に監視し、この検知結果が一定の閾値を超えた場合に放射線の照射が開始されたと判断する。そして、放射線の照射が開始されたと判断すると、走査駆動回路３２、信号読出し回路３３等の検出部４５にバッテリ２５から電力を供給させ、スリープ状態から撮影可能状態に遷移させる。
駆動状態が切り替わった際には、その旨の信号が、放射線画像検出装置１からコンソールに送られる。また、放射線画像検出装置１のセンサパネル部３４に電荷が蓄積され、検出部は、これを読み出して電気信号に変換し、画像データを生成する。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、照射検知ユニット２７の光検知部２７５からの検知結果に基づいて放射線の照射が開始されたか否かを判断するため、照射野の位置等にかかわらず、適切な判断をすることができる。そして、この判断に基づいて放射線画像検出装置１をスリープ状態から撮影可能状態に遷移させるため、放射線が照射されたときには確実に撮影可能状態とすることができる。
このため、バッテリ２５の消費電力を抑えるために非使用時にはスリープ状態となる放射線画像検出装置１においても、撮影準備が整わないまま無駄な放射線照射が行われることがなく、円滑な撮影を行うことができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、光ガイド部材としての第１のガラス基板２１３の一辺側全面に光検知部２７５が設けられている構成を示したが、光検知部２７５は第１のガラス基板２１３の一辺側全面に設けられている必要はなく、図８に示すように、第１のガラス基板２１３の一辺側に外側に向かうに従って幅が狭くなる張出し部２７７を設けて、その先に光検知部２７５を設けるようにしてもよい。この場合も、光検知部２７５の設けられている部分以外は反射層２７２によって被覆し、蛍光体層２７１により発生した光が外部に漏れずに光検知部２７５に集まるように構成する。
【００６１】
また、蛍光体層２７１が設けられる基板はガラスに限定されない。例えば、透明な樹脂等の可撓性を有する材料で形成された基板に蛍光体層２７１を形成してもよい。
この場合、さらに上述のように、基板にセンサパネル部３４に対応する位置よりも外側に張り出す張出し部２７７を設けて、その先端に光検知部２７５を設けてもよい（図８参照）。そして、図９に示すように、この張出し部２７７を検出パネル２１の裏側に折り込むことにより、光検知部２７５を検出パネル２１の裏面側に配置することも可能となる。このような構成とすれば、放射線画像検出装置１の内部の実装状況に応じて光検知部２７５の配置を変えることができ、便宜である。
【００６２】
また、図１０に示すように、第１のガラス基板２１３の一辺側に光検知部２７５ａ，２７５ｂ，２７５ｃ…２７５ｎを複数設けてもよい。このように、光検知部２７５ａ，２７５ｂ，２７５ｃ…２７５ｎを分割して複数設けることにより、いずれかの端部が照射野とされたときのように、放射線画像検出装置１の一部分にしか放射線が照射されない場合でも適切に放射線の照射開始を検出することができる。
なお、この場合、全ての光検知部２７５ａ，２７５ｂ，２７５ｃ…２７５ｎの検出結果を平均化してその値が所定の閾値を超えるかどうかにより放射線の照射が開始されたか否かを判断してもよいし、全ての光検知部２７５ａ，２７５ｂ，２７５ｃ…２７５ｎの検出結果を加算して閾値と比較してもよいし、全ての光検知部２７５ａ，２７５ｂ，２７５ｃ…２７５ｎのうち、最も高い値を示しているものの値が閾値を超えているか否かで判断してもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、変換層２７０の反射層２７２を第１のガラス基板２１３の表面に塗布することにより形成する例を示したが、反射層２７２を設ける手法はこれに限定されない。例えば、図１０に示すように、第１のガラス基板２１３上に蛍光体層２７１を形成したものを、アルミ等の反射材料で形成された袋状の反射用部材２８０の中に収納し、収納後にその開口部側を密封することにより反射層を有する変換層２７０を形成してもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、第１のガラス基板２１３の一辺側のみに光検知部２７５を設ける構成としたが、対向する二辺等、複数の辺に光検知部２７５を設ける構成としてもよい。例えば、放射線画像検出装置１が大判である場合には、このように複数の辺に光検知部２７５を設けることにより、より確実に光を検知することができる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、シンチレータ層２１１を備える間接方式の放射線画像検出装置１を例として説明したが、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）等の光導電物質を用いて放射線エネルギーを直接電荷に変換し、この電荷を２次元的に配置されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等の信号読出し用のスイッチ素子によって画素単位に電気信号として読み出す直接方式の放射線画像検出装置に本発明を適用してもよい。
【００６６】
この場合には、例えば図１２に示すように、直接方式のセンサパネル部２９０の上にアルミ等の反射材料からなる反射層２７２を蒸着等の手法により形成し、この上に、蛍光体層２７１、反射層２７２を形成した第１のガラス基板２１３を積層してもよい。
また、第１のガラス基板２１３の周面全てに反射層２７２を形成した後、これを直接方式のセンサパネル部３４の上に積層してもよい。
さらに、変換層２７０を構成する光ガイド部材となる基板を透明な樹脂等で形成し、例えば図１３に示すように、基板をセンサパネル部３４に積層した後、その端部をセンサパネル部３４の裏面側に折り曲げてセンサパネル部３４の裏面側に光検知部を配置してもよい。
【００６７】
また、変換層２７０とセンサパネル部とは接着等により積層固定されていてもよいし、両者間に多少の隙間を保った状態で配置されていてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、間接方式のセンサパネル部３４において、シンチレータ層２１１の柱状結晶を成長させる第１のガラス基板２１３が、変換層２７０の基板を兼ねる構成とし、第１のガラス基板２１３の表裏にシンチレータ層２１１と蛍光体層２７１とを形成する場合を例として説明したが、シンチレータ層２１１を形成する第１のガラス基板２１３とは別個に変換層２７０の蛍光体層２７１を形成する基板を設けてもよい。この場合、上記直接方式のセンサパネル部２９０を用いる場合（図１２、図１３参照）と同様に、センサパネル部の上に変換層２７０を積層してもよい。この場合、接着固定してもよいし、単に載置するものとしてもよい。
シンチレータ層２１１は、高温の炉の中に入れて柱状結晶を成長させることにより形成されるが、第１のガラス基板２１３の一方の面に柱状結晶を形成した後にその反対側の面に蛍光体層を形成すると、蛍光体層を形成する際に柱状結晶が破損してしまう可能性がある。そこで、先に蛍光体層を形成してから柱状結晶を形成することが考えられるが、その場合には、高温の炉の中に入れた際に蛍光体層２７１が剥離してしまう可能性がある。
そこで、シンチレータ層２１１を形成する第１のガラス基板２１３とは別個に変換層２７０の蛍光体層２７１を形成する基板を設けて、それぞれを別個に作ってから積層することにより、このような製造上の問題を解決することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、駆動状態として撮影可能状態とスリープ状態とを有し、光検知部２７５による検知結果に基づき、制御部３０が放射線発生装置から放射線照射が開始されたと判断したときは、検出部４５をスリープ状態から起動させて、撮影が可能な状態となるようにその駆動状態を切り替える場合を例として説明したが、光検知部２７５による検知結果に基づいて、制御部３０が放射線の照射が開始されたと判断したときの駆動状態の制御は、ここに例示したものに限定されない。
例えば、すでにスリープ状態から起動し、検出部４５等に電力が供給されている通電状態において、電荷の蓄積と消去（リセット）を繰り返す待機状態と、画像データを生成するために電荷を蓄積する撮影状態（電荷蓄積状態）とを有し、駆動状態が待機状態にあるときに制御部３０が放射線の照射が開始されたと判断すると、検出部４５の駆動状態が待機状態から撮影状態（電荷蓄積状態）に遷移するように制御するようにしてもよい。
この場合、待機状態においては、いつ撮影が開始されてもよいように、定期的に電荷の蓄積と消去（リセット）を繰返すが、光検知部２７５による検知結果に基づき、制御部３０が放射線発生装置から放射線照射が開始されたと判断すると、一定時間電荷を蓄積し、或いは光検知部２７５による検知結果に基づく照射停止の検知までの間電荷を蓄積し、これを画像信号として読み出して画像データを生成するように、制御部３０が検出部４５等を制御するようにする。
【００７０】
その他、本発明が本実施の形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１    放射線画像検出装置
２    検出ユニット
２１  検出パネル
２７  照射検知ユニット
３０  制御部
３２走査駆動回路
３３  信号読出し回路
３４  センサパネル部
２１１  シンチレータ層
２１３  第２のガラス基板
２１４  第１のガラス基板
２７０  変換層
２７１  蛍光体層
２７２  反射層
２７５  光検知部
【図１】
2011099794.tif 000003
【図２】
2011099794.tif 000004
【図３】
2011099794.tif 000005
【図４】
2011099794.tif 000006
【図５】
2011099794.tif 000007
【図６】
2011099794.tif 000008
【図７】
2011099794.tif 000009
【図８】
2011099794.tif 000010
【図９】
2011099794.tif 000011
【図１０】
2011099794.tif 000012
【図１１】
2011099794.tif 000013
【図１２】
2011099794.tif 000014
【図１３】
2011099794.tif 000015