(57)【要約】【課題】放射線撮像センサにトラップチャージを生成することにより、発生した電荷をうまく収集して感度の低下を防止することができる放射線撮像装置を提供する。【解決手段】Ｘ線フラットパネル検出器５に対して光発生器７から光を照射すると、隣接するＸ線検出素子の間にトラップチャージが生成され、各素子の間を含むような曲がった内部電界が生じる。したがって、Ｘ線検出素子間に生じた電荷をも確実に収集でき、その結果、感度の低下を抑制することができる。【選択図】　　　　図４
2004033659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した放射線に応じて電荷を出力する放射線検出素子が複数個配列されてなる放射線撮像センサと、この放射線撮像センサに被写体像が射影されるように対向配置された放射線発生器とを備えた放射線撮像装置において、前記放射線撮像センサに対して光を照射できる位置に光発生器を備え、前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記光発生器は、平面的に発光することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射線撮像装置において、前記放射線検出素子は、Ｓｅ、ＰｂＩ２、ＨｇＩ２、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅのいずれかを主たる材料とすることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の放射線撮像装置において、前記光発生器は、前記放射線撮像センサの被写体側にあたる表面側に配設されていることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の放射線撮像装置において、前記光発生器は、前記放射線撮像センサの被写体側とは反対側にあたる裏面側に配設されていることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、被写体の撮影前に前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサからの出力される信号を基準光出力信号とし、被写体の撮影直前または撮影直後に前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサから出力される信号を光出力信号とし、被写体に放射線を照射する撮影の際に前記放射線撮像センサから出力される信号を撮影出力信号とした場合に、前記基準光出力信号と前記光出力信号に基づいて前記撮影出力信号を補正する演算手段をさらに備えていることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線撮像装置において、前記演算手段は、前記撮影出力信号の各々に対して、前記光出力信号と前記基準光出力信号の比率を乗じる演算を含む加減乗除演算を行うことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項８】
請求項６に記載の放射線撮像装置において、前記演算手段は、補正する前に、前記光出力信号に基づいて各放射線検出素子の良否を判断し、不良であると判断した場合には、その放射線検出素子の撮影出力信号を、その周囲に位置する放射線検出素子の撮影出力信号に基づいて補間して求め、これをその放射線検出素子の撮影出力信号と置き換えることを特徴とする放射線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入射した放射線に応じて電荷を出力する放射線検出素子を備えた放射線撮像センサによって、被写体の撮像を行う医療用放射線撮像装置や産業用非破壊検査装置の放射線撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、二次元のＸ線撮像センサと、被検体を挟んだ対向位置にＸ線発生器とを備えたＸ線撮像装置が挙げられる。
【０００３】
二次元のＸ線撮像センサとしては、近年、半導体膜を用いた二次元のものが開発されている。例えば、文献Ｗ．Ｚｈａｏ，ｅｔ　ａｌ．，　”Ａ　ｆｌａｔ　ｐａｎｅｌ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ｆｏｒ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　ｕｓｉｎｇ　ａｃｔｉｖｅ　ｍａｔｒｉｘ　ｒｅａｄｏｕｔ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ｓｅｌｅｎｉｕｍ，”　Ｐｒｏｃ．　ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．２７０８，　ｐｐ．５２３−５３２，　１９９６．には、二次元のマトリックス状に配置されたＴＦＴ信号読み出しスイッチとして機能）の上に、変換層としてのアモルファス・セレン（ａ−Ｓｅ）膜を蒸着して二次元のＸ線撮像センサを構成している。
【０００４】
この例では、まず、被写体を透過したＸ線がアモルファス・セレン膜に照射され、これにより構成される像の濃淡に応じた電荷がアモルファス・セレン膜内に発生する。その後、アモルファス・セレン膜内に生成された電荷は、二次元状に配列された電荷収集電極（蓄積容量）に収集され、所定時間の積分を行った後にＴＦＴスイッチを介してＸ線検出素子ごとに外部に信号として出力されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置では、二次元のＸ線撮像センサにおける各電荷収集電極の間に発生した電荷が、各電荷収集電極の配置の関係から生じる内部電界の関係上うまく収集されないので、感度が低く観測されるという問題がある。また、放射線が入射されると、入射強度に応じて感度が低下し、回復するのに長時間を要するという現象がある（「ゴースティング」と呼ばれる）。
【０００６】
この発明は、放射線撮像センサにトラップチャージを生成することにより、発生した電荷をうまく収集して感度の低下を防止することができる放射線撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、この発明のもう一つの目的は、光出力を利用した演算手段によりゴースティングを補償することができる放射線撮像装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、入射した放射線に応じて電荷を出力する放射線検出素子が複数個配列されてなる放射線撮像センサと、この放射線撮像センサに被写体像が射影されるように対向配置された放射線発生器とを備えた放射線撮像装置において、前記放射線撮像センサに対して光を照射できる位置に光発生器を備え、前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射することを特徴とするものである。
【００１０】
（作用・効果）放射線撮像センサに対して光発生器から光を照射すると、隣接する放射線検出素子の間にトラップチャージが生成され、各素子の間を含むような曲がった内部電界が生じる。したがって、放射線検出素子間に生じた電荷をも確実に収集することができる。その結果、感度の低下を抑制することができる。
【００１１】
なお、光発生器から放射線撮像センサに対して光を照射するタイミングとしては、撮影時にトラップチャージが生じていればよいので、被写体の撮影前の他に、撮影している間中、継続的に光を照射してもよく、放射線の曝射と同時に行ってもよい。また、放射線の曝射から僅かに遅れて光照射を行ってもよい。
【００１２】
また、前記光発生器は、平面的に発光することが好ましい（請求項２）。
【００１３】
（作用・効果）放射線撮像センサの全面にほぼ均一に光を照射して、全ての放射線撮像素子に対して同様のトラップチャージを生成しておくことができる。これにより全面にわたって感度をほぼ均一にすることができる。
【００１４】
また、前記放射線検出素子は、セレン（Ｓｅ）、ヨウ化鉛（ＰｂＩ２）、ヨウ化水銀（ＨｇＩ２）、カドミウム・テルライド（ＣｄＴｅ）、カドミウム・ジンク・テルライド（ＣｄＺｎＴｅ）のいずれかを主たる材料とすることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
また、前記光発生器は、前記放射線撮像センサの被写体側にあたる表面側に配設されていることが好ましい（請求項４）。
【００１６】
また、前記光発生器は、前記放射線撮像センサの被写体側とは反対側にあたる裏面側に配設されていることが好ましい（請求項５）。
【００１７】
（作用・効果）放射線撮像センサの裏面側に光発生器を配設することにより、放射線発生器から放射されて被写体を透過した放射線が光発生器によって減衰することがないので、放射線を有効に利用することができる。
【００１８】
また、被写体の撮影前に前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサからの出力される信号を基準光出力信号とし、被写体の撮影直前または撮影直後に前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサから出力される信号を光出力信号とし、被写体に放射線を照射する撮影の際に前記放射線撮像センサから出力される信号を撮影出力信号とした場合に、前記基準光出力信号と前記光出力信号に基づいて前記撮影出力信号を補正する演算手段をさらに備えていることが好ましい（請求項６）。
【００１９】
（作用・効果）放射線撮像センサには、放射線が入射されると入射強度に応じて感度が低下し、回復するのに長時間を要するという現象がある。このような放射線の入射履歴に起因する感度低下の現象は、例えば、ある被写体を撮影した後に異なる被写体を撮影すると、先の被写体の撮影時における放射線の入射履歴により放射線撮像センサに感度ムラが生じている関係上、先の被写体の残像が後の被写体の撮影画像に重畳して撮影される「ゴースティング（ｇｈｏｓｔｉｎｇ）」として観察される。
【００２０】
ところで、同じ光発生器から照射された光による基準光出力信号と光出力信号には、放射線撮像センサに放射線が入射した際の出力信号とほぼ相関がある。つまり、それまでに入射した放射線強度に応じて光出力信号が基準光出力信号よりも低く検出される。そこで、被写体を透過した放射線に応じた出力である撮影出力信号を、基準光出力信号と光出力信号とに基づき演算手段が補正する。これにより、入射履歴に応じた放射線撮像センサの感度ムラを補償することができ、ゴースティングを抑制することができる。
【００２１】
また、前記演算手段は、前記撮影出力信号の各々に対して、前記光出力信号と前記基準光出力信号の比率を乗じる演算を含む加減乗除演算を行うことが好ましい（請求項７）。
【００２２】
（作用・効果）光出力信号と基準光出力信号との比率を乗じる演算を行うことにより感度ムラをほぼ補正することができるが、その他のパラメータにより完全に補正することができない。そこで、定数等を加減乗除する演算を行うことによりほぼ完全に補正することができる。
【００２３】
また、前記演算手段は、補正する前に、前記光出力信号に基づいて各放射線検出素子の良否を判断し、不良であると判断した場合には、その放射線検出素子の撮影出力信号を、その周囲に位置する放射線検出素子の撮影出力信号に基づいて補間して求め、これをその放射線検出素子の撮影出力信号と置き換えることが好ましい（請求項８）。
【００２４】
（作用・効果）複数個の放射線検出素子は長期間にわたる使用のうちに正常な出力を出せなくなることがある。そこで、光出力信号に基づいて各放射線検出素子の良否を判断し、不良である場合には周囲の放射線検出素子の撮影出力信号に基づいて補間し、これをその放射線検出素子の撮影出力信号に置き換えることにより、不良となった放射線検出素子による撮影画像の品質低下を防止することができる。
【００２５】
なお、この明細書は、次のような放射線撮像装置における制御方法に係る発明についても開示している。
【００２６】
（技術的課題）半導体膜を変換層として備えている放射線撮像センサには、放射線が入射されると入射強度に応じて感度が低下し、回復するのに長時間を要するという現象がある。この現象は、例えば、ある被写体を撮影すると、それよりも前の被写体の撮影により放射線撮像センサに感度ムラが生じている関係上、先の被写体の残像が後の被写体の撮影画像に重畳して撮影される「ゴースティング（ｇｈｏｓｔｉｎｇ）」として観察される。したがって、ゴースティングによって撮影画像の品質が低下するという問題がある。
【００２７】
（１）入射した放射線に応じて電荷を出力する放射線検出素子が複数個配列されてなる放射線撮像センサと、この放射線撮像センサに被写体像が射影されるように対向配置された放射線検出器とを備えた放射線撮像装置における制御方法において、光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサからの出力される信号を基準光出力信号として収集する過程と、被写体の撮影直前または撮影直後に前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサから出力される信号を光出力信号として収集する過程と、被写体に放射線を照射する撮影の際に前記放射線撮像センサから出力される信号を撮影出力信号として収集する過程と、前記基準光出力信号と前記光出力信号に基づいて前記撮影出力信号を補正する過程と、を備えていることを特徴とする放射線撮像装置における制御方法。
【００２８】
（作用・効果）同じ光発生器から照射された光による基準光出力信号と光出力信号には、放射線撮像センサに放射線が入射した際の出力信号とほぼ相関がある。つまり、入射した放射線強度に応じて光出力信号が基準光出力信号よりも低く検出される。そこで、被写体を透過した放射線に応じた出力である撮影出力信号を、基準光出力信号と光出力信号とに基づき演算手段が補正する。これにより、入射した放射線強度に応じた放射線撮像センサの感度ムラを補償することができ、ゴースティングを防止することができる。したがって、撮影画像の品質を向上させることができる。
【００２９】
（２）上記（１）において、前記補正する過程は、被写体の撮影前に光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサからの出力される信号を基準光出力信号とし、被写体の撮影直前または撮影直後に前記光発生器から前記放射線撮像センサに対して光を照射した際に前記放射線撮像センサから出力される信号を光出力信号とし、被写体に放射線を照射する撮影の際に前記放射線撮像センサから出力される信号を撮影出力信号とした場合に、前記基準光出力信号と前記光出力信号に基づいて前記撮影出力信号を補正することが好ましい。
【００３０】
（作用・効果）同じ光発生器から照射された光による基準光出力信号と光出力信号には、放射線撮像センサに放射線が入射した際の出力信号とほぼ相関がある。つまり、それまでに入射した放射線強度に応じて光出力信号が基準光出力信号よりも低く検出される。そこで、被写体を透過した放射線に応じた出力である撮影出力信号を、基準光出力信号と光出力信号とに基づき演算手段が補正する。これにより、入射した放射線強度に応じた放射線撮像センサの感度ムラを補償することができ、ゴースティングを抑制することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１はこの発明の一実施例に係り、図１はＸ線撮撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
【００３２】
天板１は、被写体である被検体Ｍが載置されるものである。この天板１はＸ線透過材料などで構成されている。天板１を挟む位置には、Ｘ線管３とＸ線フラットパネル検出器５とが対向配備されている。これらの配置関係は、被検体Ｍの透過Ｘ線像が射影されるように設定されている。
【００３３】
なお、上記のＸ線管３がこの発明における『放射線発生器』に相当し、上記のＸ線フラットパネル検出器５がこの発明における『放射線撮像センサ』に相当する。
【００３４】
Ｘ線フラットパネル検出器５の天板１側には、光発生器７が配設されている。詳細は後述するが、この光発生器７は、Ｘ線フラットパネル検出器５の検出面のほぼ全面にわたって光を照射できるように、Ｘ線フラットパネル検出器５の表面側に配設されている。
【００３５】
撮影制御部８は、Ｘ線管３からのＸ線照射を制御する照射制御部９を制御するとともに、光発生器７を制御してその発光を制御する。照射制御部９の制御は、撮影者によって操作されるキーボード１１やマウス１３からの指示に応じて、撮影制御部８から出力される指令信号によって行われる。キーボード１１やマウス１３からは、Ｘ線照射強度等の情報が指示される。
【００３６】
Ｘ線フラットパネル検出器５から出力される信号は、信号収集部１５によって収集され、データ処理部１７によって処理される。データ処理部１７で処理されて画像化されたデータは、例えば、モニタ１９に出力されて表示されるようになっている。
【００３７】
上述したＸ線フラットパネル検出器５の構成について、図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は、Ｘ線フラットパネル検出器の周辺回路を含む構成を示すブロック図であり、図３は、Ｘ線フラットパネル検出器の層構造を示す縦断面図である。
【００３８】
Ｘ線フラットパネル検出器５は、この発明の『放射線検出素子』に相当するＸ線検出素子ＸＤを複数個有し、例えば、横１５３６×縦１５３６（ｘ×ｙ）の正方マトリックス状に配列してなる。また、この平面寸法としては、縦横約４３ｃｍが例示される。外形としては平面形状を呈することから、胸部や腹部などの大きな部位を撮影するのに適した方形の検出面を構成させることが可能であること、視野周辺の歪みがほとんどなく高解像度であること、薄型・軽量であることなどの多くの利点を有する。
【００３９】
各Ｘ線検出素子ＸＤは、図２に示すように、それぞれＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２３を介して縦横に延出された読み出し配線Ｒ１，Ｒ２に接続されている。これらの読み出し配線Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ横読み出し駆動部ＲＣ１及び読み出しアンプ３３（マルチプレクサ３５）に接続されており、これらには読み出し用の走査信号が与えられる。Ｘ線フラットパネル検出器５に形成されている複数個のＸ線検出素子ＸＤを特定するには、横方向アドレスと縦方向アドレスを指定する縦・横の走査信号を出力すればよい。
【００４０】
なお、Ｘ線フラットパネル検出器５としては、図３に示す構造を採用した直接変換タイプを例に採って以下に説明するが、Ｘ線変換層２５がシンチレータ層からなり、検出アレイ層２７の表面に形成されたフォトダイオードなどの光検出素子によって光検出を行い、コンデンサに電荷を蓄える構成の間接変換タイプであってもよい。
【００４１】
このＸ線フラットパネル検出器５のより詳細な構成は、次のようなものである。
すなわち、入射Ｘ線を電荷に変換するＸ線変換層２５と、このＸ線変換層２５で生じた電荷を検出する画素が縦横にマトリックス状に配置されてなる検出アレイ層２７との積層構造を有する。
【００４２】
Ｘ線変換層２５は、入射Ｘ線を電荷に変換するアモルファス・セレン（ａ−Ｓｅ）、ヨウ化鉛（ＰｂＩ２）、ヨウ化水銀（ＨｇＩ２）、カドミウム・テルライド（ＣｄＴｅ）、カドミウム・ジンク・テルライド（ＣｄＺｎＴｅ）のいずれかを主たる材料として構成されている。その下層に位置する検出アレイ層２７の表面であって、Ｘ線変換層２５の表面に被着されている表面電極３１に対向する位置には画素電極２９が形成されており、この画素電極２９により電荷の検出を行ってコンデンサＣ１に蓄電する構成となっている。上記各画素電極２９と、その上層のＸ線変換層２５及び表面電極３１の一部と、上記コンデンサＣ１とが上述した一つのＸ線検出素子ＸＤを構成している。
【００４３】
横読み出し駆動部ＲＣ１では、横の走査信号にしたがって各々の読み出し配線Ｒ１に読み出し用の電圧が印加されるのに伴って、各Ｘ線検出素子ＸＤから順にＸ線検出信号が出力信号として出力される。その際、ＴＦＴ２３及び読み出し配線Ｒ２を通り、さらにＸ線フラットパネル検出器５の後段に配備された各増幅器３３及びマルチプレクサ３５を経て、出力信号が収集されることになる。
【００４４】
なお、収集される出力信号には、「基準光出力信号」と、「光出力信号」と、「基準出力信号」と、「撮影出力信号」とがある。これらの詳細は後述するが、これらの出力信号に基づく演算処理がデータ処理部１７によって行われ、感度低下の補正や感度ムラの補正が行われるようになっている。
【００４５】
次に、図４を参照して光発生器７について説明する。なお、図４は、光発生器の概略構成及びその配置を示す縦断面図である。
【００４６】
光発生器７は、液晶表示装置等の透過型表示器におけるバックライトとして公知のものである。具体的には、Ｘ線フラットパネル検出器５の少なくとも受光面を覆う大きさの導光板４１と、この導光板４１に対して側方から可視光を照射する光源本体４３と、導光板４１の上面及び側面を覆う光反射フィルム４５と、Ｘ線フラットパネル検出器５側に配設された光拡散フィルム４７とを備えている。
このような構成の光発生器７は、Ｘ線フラットパネル検出器５の受光面全面にわたってほぼ均一な光を照射するように構成されている。
【００４７】
次に、上述した構成のＸ線撮像装置を用いた撮像動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、図５は、撮像動作説明に供するフローチャートである。
【００４８】
まず、被検体Ｍを天板１に載置する前に、ステップＳ１、Ｓ２の処理を行う。この処理をキャリブレーション過程と称する。
【００４９】
ステップＳ１
被検体Ｍを天板１に載置していない状態において、Ｘ線管３から所定強度のＸ線を一様に照射する。このときの画素出力、つまりＸ線フラットパネル検出器５からの出力信号を、信号収集部１５を介してデータ処理部１７が収集する。これを「基準出力信号」と称し、符号でＡ０（ｉ，ｊ）とする。なお、（ｉ，ｊ）は、各Ｘ線検出素子ＸＤの位置を表している。これらの基準出力信号Ａ０（ｉ，ｊ）は、Ｘフラットパネル検出器５の各画素に元々存在している感度バラツキを補正するための基準となる。つまり、各Ｘ線検出素子ＸＤの感度バラツキを補正するための基準信号である。
【００５０】
したがって、Ｘ線フラットパネル検出器５における感度バラツキが存在しない又は無視できる程度の感度バラツキしか存在しない場合には、このステップＳ１を省略してもよい。
【００５１】
ステップＳ２
Ｘ線管３からのＸ線照射を停止した後、上記ステップＳ１と同じ状態にて、光発生器７から所定強度の光を一様に照射する。このときの画素出力を上記同様にして収集する。これを「基準光出力信号」と称し、符号でＢ０（ｉ，ｊ）とする。これらの基準光出力信号Ｂ０（ｉ，ｊ）は、Ｘ線フラットパネル検出器５におけるＸ線照射履歴に起因する感度ムラを補正するための基準となる。
【００５２】
上記のキャリブレーション過程は、例えば、毎朝あるいは所定時間毎または被検体Ｍを撮影する度に撮影前に実行して、基準出力信号Ａ０（ｉ，ｊ）と、基準光出力信号Ｂ０（ｉ，ｊ）とをデータ処理部１７に格納しておく。
【００５３】
次に、以下のような撮影過程を実施する。
【００５４】
ステップＳ３
被写体である被検体Ｍを天板１に載置し、所望の撮影部位がＸ線フラットパネル検出器５に射影されるようにする。
【００５５】
ステップＳ４
被検体Ｍの撮影直前に、光発生器７からＸ線フラットパネル検出器５に対して所定強度の光を照射する。このときの画素出力、つまりＸ線フラットパネル検出器５からの出力信号を、信号収集部１５を介してデータ処理部１７が収集する。
これを「光出力信号」と称し、符号でＢｎ（ｉ，ｊ）とする。これらの光出力信号Ｂｎ（ｉ，ｊ）は、上記キャリブレーション過程における基準光出力信号Ｂ０（ｉ，ｊ）よりも通常は低下しており、それらの比率はＸ線照射履歴に起因するＸ線検出素子ＸＤの感度低下（Ｘ線フラットパネル検出器５の全体における感度ムラ）に相関を有する。
【００５６】
このステップＳ４における光照射により、図６に示すような挙動がＸ線フラットパネル検出器５に生じる。
【００５７】
Ｘ線フラットパネル検出器５は、上述したような構造を有する関係上、図６（ａ）に示すように、Ｘ線入射に伴って生じた電子・正孔対のうち、画素電極２９の間に生じたものは電荷として検出されにくい。したがって、Ｘ線フラットパネル検出器５の感度が低下したように観測される現象が生じる。
【００５８】
しかしながら、ステップＳ４において撮影直前に光発生器７からＸ線フラットパネル検出器５に対して光を照射しているので、図６（ｂ）に示すようなトラップチャージが画素電極２９の間に生じる。このトラップチャージにより、画素電極２９の間が正電位となり、正電位にバイアスされる表面電極３１との関係により、Ｘ線変換層２５の内部電界が図中に点線矢印で示すように曲げられることになる。その結果、上記電子・正孔対が、隣接する画素電極２９のいずれかに収集されることになり、発生した電子・正孔対を有効に収集することができ、感度の低下を抑制することができるようになっている。
【００５９】
なお、トラップチャージを生じさせるための光照射は、この実施例のように撮影直前だけに限定されるものではなく、撮影中も継続的に光を照射させるようにしてもよい。また、Ｘ線の照射から僅かに遅れて光照射を行ってもよい。
【００６０】
ステップＳ５
撮影者がキーボード１１等を介して撮影制御部８に対して指示した条件で、被検体Ｍに対するＸ線の照射を行う。このときの各画素出力を、信号収集部１５を介してデータ処理部１７が収集する。これを「撮影出力信号」と称し、符号でＡｎ（ｉ，ｊ）とする。従来は、この撮影出力信号Ａｎ（ｉ，ｊ）だけを用いて画像化を行っているので、感度低下や感度ムラの影響が生じ、画像にゴースティング等の現象で表れて品質を低下させている。
【００６１】
ステップＳ６
データ処理部１７は、予めキャリブレーション過程において収集している各出力信号、すなわち、基準出力信号Ａ０（ｉ，ｊ）と、基準光出力信号Ｂ０（ｉ，ｊ）と、光出力信号Ｂｎ（ｉ，ｊ）とに基づき撮影出力信号Ａｎ（ｉ，ｊ）を補正する。
【００６２】
具体的には、次の（１）式によって補正演算を行い、補正撮影出力信号Ａ´ｎ（ｉ，ｊ）を求める。なお、（１）式中における定数Ｋは、後処理が円滑に行われるように倍率を設定する等のために用いられるものである。
【００６３】
【数１】
2004033659.tif 000003
【００６４】
この（１）式中において、光出力信号比Ｂ０／Ｂｎは、Ｘ線の入射によるＸ線フラットパネル検出器５の感度低下の度合いを示す。また、Ｋ／Ａ０は、各Ｘ線検出素子ＸＤに元々存在している感度バラツキを補償するためのものである。
【００６５】
ステップＳ７
データ処理部１７が求めた補正撮影出力信号Ａ´ｎ（ｉ，ｊ）に基づいて、画像をモニタ１９に出力して表示する。出力された画像は、トラップチャージによって感度低下を補っているので、鮮明な画像を得ることができる。また、上述した補正を行っているので、Ｘ線の入射履歴に起因するゴースティングがない高品質の画像となる。
【００６６】
ステップＳ８
撮影を継続する場合には、上記ステップＳ３に戻って上述したステップを再度行う。
【００６７】
上述したように、このＸ線撮像装置によると、Ｘ線フラットパネル検出器５に対して光発生器７から光を照射して、各Ｘ線検出素子ＸＤの間を含むように曲がった内部電界を生じさせることができる。したがって、各Ｘ線検出素子ＸＤの間に生じた電荷をも確実に収集でき、その結果、Ｘ線フラットパネル検出器５の感度低下を抑制することができる。
【００６８】
その上、Ｘ線入射履歴に起因する感度ムラを補償しているので、ゴースティングが防止でき、画像品質を向上させることができる。
【００６９】
なお、Ｘ線フラットパネル検出器５に備わった複数個のＸ線検出素子ＸＤのうち、いずれかが出力信号を異常に高く出力したり、逆に異常に低く出力する場合がある。このような場合には、そのＸ線検出素子ＸＤが故障したものと判断して、周囲のＸ線検出素子ＸＤを用いて補間することが好ましい。
【００７０】
Ｘ線検出素子ＸＤの良否判断は、ステップＳ４における光出力信号Ｂｎ（ｉ，ｊ）に基づいて行えばよい。すなわち、データ処理部１７が光出力信号Ｂｎ（ｉ，ｊ）の各々と、所定値Ｂｍｉｎまたは所定値Ｂｍａｘとを比較して判断する。そして、これらの値を下回ったり越えたりする場合には不良であると判断する。そして、そのＸ線検出素子ＸＤの撮影出力信号Ａｎ（ｉ，ｊ）に代えて、次の（２）式に示す補間式を用いて求められる補間撮影出力信号ＣＡｎ（ｉ，ｊ）を採用する。
【００７１】
【数２】
2004033659.tif 000004
【００７２】
なお、上記（２）式は、周囲の４素子から補間しているが、それ以下あるいはそれ以上の素子から補間するようにしてもよい。
【００７３】
また、上記の実施例においては、トラップチャージによって感度低下を補償することに加え、Ｘ線の照射履歴に応じて生じる感度ムラを補正することを行っているが、感度ムラを補正する処理を省略してもよい。
【００７４】
この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、以下のように変形実施が可能である。
【００７５】
（１）光発生器７は、図７に示すように、Ｘ線フラットパネル検出器５の裏面側に配設してもよい。このように配設した場合には、ガラス基板等の光透過材料で構成された検出アレイ層２７を透過してＸ線変換層２５に光が照射されることになる。この構成によると、Ｘ線照射時におけるＸ線の減弱を防止することができ、被検体Ｍへの余分な曝射を防止することができる。
【００７６】
（２）光発生器７から照射される光は、可視光の他に、赤外光、紫外光が利用可能である。
【００７７】
（３）光発生器７は、Ｘ線フラットパネル検出器５に一様に光を照射することが好ましいが、発光ダイオード等の点光源で代用してもよい。また、点光源を複数個配備して擬似的に面発光させるようにしても良い。
【００７８】
（４）光発生器７は、光源本体４３と光拡散フィルム４７が別体の構成であったが、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル等によって一体的な構成を採用してもよい。
【００７９】
（５）上述したＸ線を利用した撮像装置の他、γ線等の放射線を利用した撮像装置であってもこの発明を実施することが可能である。また、医療用の撮像装置だけでなく、産業用の非破壊検査装置であっても適用可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、放射線撮像センサに対して光発生器から光を照射すると、隣接する放射線検出素子の間にトラップチャージが生成され、各素子の間を含むような曲がった内部電界が生じる。したがって、放射線検出素子間に生じた電荷をも確実に収集でき、その結果、感度の低下を抑制することができる。
【００８１】
また、光出力を利用した演算手段により、入射した放射線強度に応じた放射線撮像センサの感度ムラを補償することができ、ゴースティングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線撮撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】Ｘ線フラットパネル検出器の周辺回路を含む構成を示すブロック図である。
【図３】Ｘ線フラットパネル検出器の層構造を示す縦断面図である。
【図４】光発生器の概略構成及びその配置を示す縦断面図である。
【図５】撮像動作説明に供するフローチャートである。
【図６】光照射によって生じるトラップチャージの説明に供する模式図である。
【図７】光発生器の異なる配置位置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１　…　天板
３　…　Ｘ線管（放射線発生器）
５　…　Ｘ線フラットパネル検出器（放射線撮像センサ）
７　…　光発生器
８　…　撮影制御部
９　…　照射制御部
ＸＤ　…　Ｘ線検出素子（放射線検出素子）
２５　…　Ｘ線変換層
２７　…　検出アレイ層
２９　…　画素電極
Ｃ１　…　コンデンサ
３１　…　表面電極
Ａ０（ｉ，ｊ）　…　基準出力信号
Ｂ０（ｉ，ｊ）　…　基準光出力信号
Ｂｎ（ｉ，ｊ）　…　光出力信号
Ａｎ（ｉ，ｊ）　…　撮影出力信号
【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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