(57)【要約】【課題】動画像の撮影を継続しつつ、リセット処理を実行することができる放射線画像撮影装置、プログラムおよび放射線画像撮影方法を提供する。【解決手段】カセッテ制御部５８により、入射された放射線を放射線画像に変換するＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの２枚の基板を備えた放射線検出器におけるＴＦＴ基板３０Ａによって得られた放射線画像を示す第１画像情報、およびＴＦＴ基板３０Ｂによって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する一方、当該動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応するＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各領域に対してリセット処理を実行するように制御する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板、および当該第１基板に積層され、入射された放射線を放射線画像に変換する第２基板を有する放射線検出器と、
前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する生成手段と、
前記生成手段による動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記生成手段によって前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行す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】
前記予め定められたタイミングは、前記生成手段により前記動画像の生成を開始した直後の第１タイミング、当該動画像の生成を終了する直前の第２タイミング、および前記第１タイミングと前記第２タイミングの間の第３タイミングの少なくとも１つのタイミングである
請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記第１基板および前記第２基板は、前記放射線画像をインタレース読み出しによって読み出すものであり、
前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域は、前記第１画像情報における奇数行の画像情報に対応する領域で、かつ前記第２画像情報における偶数行の画像情報に対応する領域か、または前記第１画像情報における偶数行の画像情報に対応する領域で、かつ前記第２画像情報における奇数行の画像情報に対応する領域である
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】
前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域は、前記第１画像情報により示される第１画像および前記第２画像情報により示される第２画像を、互いに共通する境界線で部分領域に分割した場合の、前記第１画像と前記第２画像とで互いに異なる部分領域である
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５】
前記リセット処理は、リセット処理の対象とする基板が間接変換方式のものである場合における当該基板の各画素に対して光を照射することによる第１リセット処理、リセット処理の対象とする基板の各画素に対するバイアス電圧の供給状態を制御することによる第２リセット処理、およびリセット処理の対象とする基板の各画素に蓄積された電荷を放出させることによる第３リセット処理の少なくとも１つである
請求項１から請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記第１基板は、入射された放射線を電荷に直接変換する直接変換方式のものであり、
前記第２基板は、入射された放射線を光に変換した後、当該光を電荷に変換する間接変換方式のものである
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】
前記第２基板は、前記第１基板の放射線が入射される面とは反対側の面に積層されている
請求項６記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記リセット処理を実行している際の放射線画像の撮影に用いる放射線の照射量を、前記リセット処理を実行していない場合の放射線画像の撮影に用いる放射線の照射量より多くするように制御する
請求項１から請求項７の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記第１基板および前記第２基板は、互いに同一の解像度とされている
請求項１から請求項８の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
コンピュータを、
入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板、および当該第１基板に積層され、入射された放射線を放射線画像に変換する第２基板を有する放射線検出器における前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する生成手段と、
前記生成手段による動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記生成手段によって前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行す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。
【請求項１１】
入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板、および当該第１基板に積層され、入射された放射線を放射線画像に変換する第２基板を有する放射線検出器における前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する生成工程と、
前記生成工程による動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記生成工程によって前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行するように制御する制御工程と、
を有する放射線画像撮影方法。
【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、プログラムおよび放射線画像撮影方法に関し、特に、被写体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、プログラムおよび放射線画像撮影方法に関する。
【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、放射線画像撮影装置によって取得される放射線画像に対するアーチファクトとしての残像は、温度、駆動時間、バイアスの大きさ、放射線を射出する放射線源の管電圧の大きさ等によって、放射線検出器での放射線検出に関する応答特性が変化することに起因して発生する。また、間接変換方式の放射線検出器では、光を電荷に変換する光電変換素子において、当該光電変換素子を構成する半導体の不純物準位（欠陥）に一部の電荷が一旦捕捉され、次回の撮影で、捕捉された一部の電荷が、本来の画像情報に応じた電荷と共に出力されることにより、残像が前記画像情報とともに表示画像に表示されてしまう場合もある。さらに、暗電流に起因した電荷も残像の発生原因となる。
【０００４】
従来、以上のような残像の発生を抑制するために適用することのできる技術として、特許文献１、特許文献２、および特許文献３の各文献には、放射線を放射線画像に変換可能な放射線検出器を有する放射線画像撮影装置において、当該放射線検出器に対してリセット処理を実行することにより、上記残像の発生を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５３７４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４６８３５号公報
【特許文献３】特開２０１１−６６５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、放射線画像撮影装置によって動画撮影（透視画撮影）を行う際には、ある程度の撮影回数でリセット処理を実行しないと、上記残像が放射線画像に重畳する可能性がある。そこで、放射線を間欠的に照射しつつ動画撮影を行う場合には、放射線の非照射時にリセット処理を実行することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、動画撮影のフレームレートが高くなって撮影間隔が短くなると、放射線の非照射時にリセット処理を実行することが困難となり、放射線の照射中にリセット処理を実行せざるを得ない。
【０００８】
これに対し、上記特許文献１〜特許文献３に開示されているリセット処理では、何れも放射線検出器に蓄積された電荷を読み出してグランドに放出させるというものであり、このようなリセット処理が任意のフレームにおける放射線の照射中に実行されると、当該フレームにおいて所望の動画像を取得することができなくなる、という問題点があった。
【０００９】
そのため、例えば、作業者が動画像を見ながら所定の作業を行う場合（例えば、医師が動画像を見ながら患者にカテーテルを挿入する手術を行う場合）に、任意のフレームにおける放射線の照射中にリセット処理が実行されると、次の動画像が取得されるまで、当該作業を中断せざるを得ない。
【００１０】
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、動画像の撮影を継続しつつ、リセット処理を実行することができる放射線画像撮影装置、プログラムおよび放射線画像撮影方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の放射線画像撮影装置は、入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板、および当該第１基板に積層され、入射された放射線を放射線画像に変換する第２基板を有する放射線検出器と、前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する生成手段と、前記生成手段による動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記生成手段によって前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行するように制御する制御手段と、を備えている。
【００１２】
請求項１に記載の放射線画像撮影装置によれば、入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板、および当該第１基板に積層され、入射された放射線を放射線画像に変換する第２基板を有する放射線検出器により、放射線画像の撮影が行われる。
【００１３】
また、本発明では、生成手段により、前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像が生成される。
【００１４】
ここで、本発明では、制御手段により、前記生成手段による動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記生成手段によって前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行す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、入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板および第２基板の２枚の基板を備え、前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する一方、当該動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行するように制御しているので、動画像の撮影を継続しつつ、リセット処理を実行することができる。
【００１６】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記予め定められたタイミングが、前記生成手段により前記動画像の生成を開始した直後の第１タイミング、当該動画像の生成を終了する直前の第２タイミング、および前記第１タイミングと前記第２タイミングの間の第３タイミングの少なくとも１つのタイミングとしてもよい。これにより、動画像の用途や、動画像を参照する人の好み等に応じた適切なタイミングでリセット処理を実行することができる。
【００１７】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記第１基板および前記第２基板が、前記放射線画像をインタレース読み出しによって読み出すものであり、前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域を、前記第１画像情報における奇数行の画像情報に対応する領域で、かつ前記第２画像情報における偶数行の画像情報に対応する領域か、または前記第１画像情報における偶数行の画像情報に対応する領域で、かつ前記第２画像情報における奇数行の画像情報に対応する領域としてもよい。これにより、インタレース読み出しを行う場合において、適切にリセット処理を実行することができる。
【００１８】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域を、前記第１画像情報により示される第１画像および前記第２画像情報により示される第２画像を、互いに共通する境界線で部分領域に分割した場合の、前記第１画像と前記第２画像とで互いに異なる部分領域としてもよい。これによっても、適切にリセット処理を実行することができる。
【００１９】
また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記リセット処理を、リセット処理の対象とする基板が間接変換方式のものである場合における当該基板の各画素に対して光を照射することによる第１リセット処理、リセット処理の対象とする基板の各画素に対するバイアス電圧の供給状態を制御することによる第２リセット処理、およびリセット処理の対象とする基板の各画素に蓄積された電荷を放出させることによる第３リセット処理の少なくとも１つとしてもよい。これにより、適用したリセット処理によって効果的に残像の影響を抑制することができる。
【００２０】
例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなるフォトダイオードが光検出素子である場合、光（可視光）から変換された電荷（電子）の一部がａ−Ｓｉの不純物準位（欠陥）に一旦捕捉され、その後、動画撮影のような長時間の撮影による前記フォトダイオードの温度上昇等に起因して前記電荷が再放出されると、暗電流等の不要な電流が発生し、放射線画像（動画像）に対するノイズ（残像）の原因となる場合がある。
【００２１】
そこで、前記第１リセット処理により前記フォトダイオードに光（リセット光）を照射して、前記不純物準位に電荷を予め埋めておき、その後、放射線の照射時に可視光から変換された電荷が前記不純物準位に捕捉されないようにすることで、残像の発生を効果的に抑制することができる。
【００２２】
また、上記光検出素子がＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）構造のフォトダイオードである場合には、前記第２リセット処理により、前記フォトダイオードに供給するバイアスの極性を反転するか、または前記フォトダイオードへのバイアスの供給を停止することにより、当該フォトダイオードに対するリセット処理を実行することが好ましい。
【００２３】
この場合には、第２リセット処理の終了後、次のフレームの動画像を取得するために、前記バイアスの極性を元に戻すか、または前記バイアスの供給を再開する処理が必要となるため、前記フォトダイオードが安定した動作状態に復帰するまで多少の時間はかかるが、残像の発生を効果的に抑制することができる。
【００２４】
さらに、上記リセット処理として第３リセット処理を適用する場合にも、各画素における残像の発生を効果的に抑制することができる。
【００２５】
ところで、一般に、直接変換方式の放射線検出器は放射線の低エネルギー成分を吸収して電荷に変換する一方、間接変換方式の放射線検出器は放射線の高エネルギー成分を吸収し、吸収したエネルギー成分を光に一旦変換して、当該光を電荷に変換している。ここで、放射線の低エネルギー成分とは、放射線を射出する放射線源の管電圧が比較的低電圧である場合での当該低電圧に応じた放射線のエネルギー成分であり、被撮影体のマンモ、軟部組織、腫瘍等に吸収されやすい。また、放射線の高エネルギー成分とは、放射線源の管電圧が比較的高電圧である場合での当該高電圧に応じた放射線のエネルギー成分であり、被撮影体の骨部等に吸収されやすい。
【００２６】
そこで、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記第１基板が、入射された放射線を電荷に直接変換する直接変換方式のものであり、前記第２基板が、入射された放射線を光に変換した後、当該光を電荷に変換する間接変換方式のものとしてもよい。これにより、より効果的に放射線画像を得ることができる。
【００２７】
特に、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、前記第２基板が、前記第１基板の放射線が入射される面とは反対側の面に積層されていてもよい。これにより、より効果的に放射線画像を得ることができる。
【００２８】
また、本発明は、請求項８に記載の発明のように、前記制御手段が、前記リセット処理を実行している際の放射線画像の撮影に用いる放射線の照射量を、前記リセット処理を実行していない場合の放射線画像の撮影に用いる放射線の照射量より多くするように制御してもよい。これにより、放射線画像の画質を、より向上させることができる。
【００２９】
さらに、本発明は、請求項９に記載の発明のように、前記第１基板および前記第２基板が、互いに同一の解像度とされていてもよい。これにより、前記第１基板および前記第２基板が、互いに異なる解像度とされている場合に比較して、より簡易に画像の合成を行うことができる。
【００３０】
一方、上記目的を達成するために、請求項１０記載のプログラムは、コンピュータを、入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板、および当該第１基板に積層され、入射された放射線を放射線画像に変換する第２基板を有する放射線検出器における前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する生成手段と、前記生成手段による動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記生成手段によって前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行す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。
【００３１】
従って、請求項１０に記載の発明によれば、コンピュータを請求項１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、動画像の撮影を継続しつつ、リセット処理を実行することができる。
【００３２】
さらに、上記目的を達成するために、請求項１１に記載の放射線画像撮影方法は、入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板、および当該第１基板に積層され、入射された放射線を放射線画像に変換する第２基板を有する放射線検出器における前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する生成工程と、前記生成工程による動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記生成工程によって前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行するように制御する制御工程と、を有している。
【００３３】
従って、請求項１１に記載の発明によれば、請求項１に記載の放射線画像撮影装置と同様に作用するので、当該放射線画像撮影装置と同様に、動画像の撮影を継続しつつ、リセット処理を実行することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る放射線画像撮影装置、プログラムおよび放射線画像撮影方法によれば、入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板および第２基板の２枚の基板を備え、前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する一方、当該動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行するように制御しているので、動画像の撮影を継続しつつ、リセット処理を実行することができる、という効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】実施の形態に係るシンチレータの結晶構成の一例を模式的に示す概略図である。
【図３】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４】実施の形態に係るＴＦＴ基板の構成を示す平面図である。
【図５】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６】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７】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８】実施の形態に係る信号処理部５４Ａの構成を示す回路図である。
【図９】実施の形態に係る信号処理部５４Ｂの構成を示す回路図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る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１１】実施の形態に係る撮影処理プログラムによる処理の説明に供するタイムチャートである。
【図１２】第２の実施の形態に係る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】第３の実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す側面図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る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】他の実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す概略側面図である。
【図１６】各種材料の感度特性の一例を示すグラフである。
【図１７】各種材料の感度特性の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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。
【００３７】
［第１の実施の形態］
まず、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１は、本発明の一実施の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。
【００３８】
同図に示すように、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、および透明絶縁膜７を順に形成することにより構成されたＴＦＴ基板３０Ａと、シンチレータ８と、接着層２２と、ＴＦＴ基板３０Ａと同様の構成とされたＴＦＴ基板３０Ｂとが、この順に積層しており、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの信号出力部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。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの解像度が同一とされており、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの対応する画素部同士が放射線の入射方向に対して重なるように、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂが積層されている。
【００４０】
シンチレータ８は、センサ部１３上に透明絶縁膜７を介して柱状結晶により形成されており、上方（ＴＦＴ基板３０Ｂ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、被写体およびＴＦＴ基板３０Ｂを透過した放射線を吸収して発光することになる。
【００４１】
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。
【００４２】
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、例えば、４２０ｎｍ〜７００ｎｍにあるＣｓＩ：Ｔｌ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。
【００４３】
また、本実施の形態では、一例として図２に示すように、シンチレータ８を、放射線入射側（ＴＦＴ基板３０Ｂ側）に柱状結晶７１Ａからなる柱状部が形成され、シンチレータ８の放射線入射側とは反対側に非柱状結晶７１Ｂからなる非柱状部が形成された構成としており、シンチレータ８としてＣｓＩを含む材料を用い、当該材料をＴＦＴ基板３０Ａに直接蒸着させることで、柱状部および非柱状部が形成されたシンチレータ８を得ている。なお、本実施の形態に係るシンチレータ８は、柱状結晶７１Ａの平均径が柱状結晶７１Ａの長手方向に沿っておよそ均一とされている。
【００４４】
上記のように、シンチレータ８を柱状部が形成された構成にすることで、シンチレータ８で発生された光は柱状結晶７１Ａ内を進行し、非柱状結晶７１Ｂを介してＴＦＴ基板３０Ａへ射出され、ＴＦＴ基板３０Ａ側へ射出される光の拡散が抑制されることで、結果的に得られる放射線画像の鮮鋭度の低下が抑制される。また、シンチレータ８の柱状結晶７１Ａの先端部側に進行した光はＴＦＴ基板３０Ｂに射出され、ＴＦＴ基板３０Ｂによる受光量の増加に寄与する。
【００４５】
なお、非柱状部の空隙率を０（零）に近づけることにより、当該非柱状部による光の反射を抑制することができ、好ましい。また、非柱状部はできるだけ薄く（１０μｍ程度）することが好ましい。
【００４６】
なお、本実施の形態では、シンチレータ８の放射線照射面側にＴＦＴ基板３０Ｂが配置されているが、シンチレータ８とＴＦＴ基板３０Ｂとをこのような位置関係で配置する方式は「表面読取方式（ＩＳＳ：Irradiation Side Sampling）」と称する。シンチレータは放射線入射側がより強く発光するので、シンチレータの放射線入射側にＴＦＴ基板を配置する表面読取方式（ＩＳＳ）は、シンチレータの放射線入射側とは反対側にＴＦＴ基板を配置する「裏面読取方式（ＰＳＳ：Penetration Side Sampling）」よりもＴＦＴ基板とシンチレータの発光位置とが接近することから、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高く、また、ＴＦＴ基板の受光量が増大することで、結果として放射線画像の感度が向上する。
【００４７】
一方、センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、およ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が発生する有機光電変換材料により構成されている。
【００４８】
上部電極６は、シンチレータ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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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１０ｎｍ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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
図３には、信号出力部１４の構成が概略的に示されている。
【００７５】
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。）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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
活性層１７を構成可能な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。なお、活性層１７を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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が混入するだけで、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。
【００８３】
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、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、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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
一方、本実施の形態に係るＴＦＴ基板３０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ａと同様に構成されているため、当該構成についての図示および説明は省略するが、基板１とは反対側の面（光電変換膜４側の面）がシンチレータ８のＴＦＴ基板３０Ａとは反対側の面に積層されている。
【００８８】
なお、前述したように、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、シンチレータ８をＴＦＴ基板３０Ａ上に直接蒸着により形成する一方、シンチレータ８のＴＦＴ基板３０Ａが設けられている面とは反対側の面にＴＦＴ基板３０Ｂを、接着層２２を介して接着することにより構成しているが、これに限らず、例えば、シンチレータ８をＴＦＴ基板３０Ｂ上に直接蒸着により形成する一方、シンチレータ８のＴＦＴ基板３０Ｂが設けられている面とは反対側の面にＴＦＴ基板３０Ａを、接着層２２を介して接着することにより構成する方法等、他の方法により構成してもよいことは言うまでもない。
【００８９】
また、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、シンチレータ８の各柱状部の先端部は、できるだけ平坦になるように制御することが好ましい。具体的には、蒸着終了時の被蒸着基板の温度を制御することで実現できる。例えば、蒸着終了時の被蒸着基板の温度を１１０℃とすれば先端角度がおよそ１７０度となり、蒸着終了時の被蒸着基板の温度を１４０℃とすれば先端角度がおよそ６０度となり、蒸着終了時の被蒸着基板の温度を２００℃とすれば先端角度がおよそ７０度となり、蒸着終了時の被蒸着基板の温度を２６０℃とすれば先端角度がおよそ１２０度となる。なお、この制御については、特開２０１０−２５６２０号公報において詳細に説明されているため、これ以上の説明を省略する。
【００９０】
一方、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂには、図４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を含んで構成される画素３２が一定方向（図４の行方向）および当該一定方向に対する交差方向（図４の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００９１】
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、が各々ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂに対応して２組分設けられている。
【００９２】
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。
【００９３】
次に、この放射線検出器２０を内蔵し、放射線画像を撮影する可搬型の放射線画像撮影装置（以下、「電子カセッテ」という。）４０の構成について説明する。図５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。
【００９４】
同図に示すように、この電子カセッテ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。筐体４１の内部には、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が順に配設される。筐体４１は、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。放射線検出器２０は、図６に示すように、ＴＦＴ基板３０Ｂが撮影領域４１Ａ側となるように配置されており、撮影領域４１Ａを構成する筐体４１内側に貼り付けられている。
【００９５】
また、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等を収容するケース４２が配置されている。
【００９６】
図７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。
【００９７】
同図に示すように、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ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ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂに対応して設けられたゲート線ドライバ５２および信号処理部５４を区別する場合、ＴＦＴ基板３０Ａに対応するゲート線ドライバ５２および信号処理部５４に符号Ａを付し、ＴＦＴ基板３０Ｂに対応するゲート線ドライバ５２および信号処理部５４に符号Ｂを付して説明する。
【００９８】
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。
【００９９】
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、バイアス電源７２と、を備えている。
【０１００】
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。
【０１０１】
なお、バイアス電源７２は、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂにおいて、シンチレータ８により生じた光を電荷に変換するために必要なバイアス電圧（直流電圧）を光電変換膜４に印加するものである。
【０１０２】
ここで、本実施の形態に係る信号処理部５４Ａおよび信号処理部５４Ｂの構成について説明する。図８には、本実施の形態に係る信号処理部５４Ａの構成を示す回路図が示されている。
【０１０３】
同図に示すように、本実施の形態に係る信号処理部５４Ａは、ＴＦＴ基板３０Ａのデータ配線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８６と、が備えられている。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、本実施の形態に係る信号処理部５４Ａは、マルチプレクサ８８およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８９が備えられている。なお、サンプルホールド回路８６のサンプルタイミング、およびマルチプレクサ８８に設けられたスイッチ８８Ａ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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
一方、放射線Ｘが照射されることによってＴＦＴ基板３０Ａの各画素３２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。
【０１０８】
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８６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８６に保持させる。
【０１０９】
そして、各サンプルホールド回路８６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８８により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８９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。
【０１１０】
一方、信号処理部５４Ａには画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４ＡのＡ／Ｄ変換器８９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。
【０１１１】
一方、図９には、本実施の形態に係る信号処理部５４Ｂの構成を示す回路図が示されている。
【０１１２】
同図に示すように、本実施の形態に係る信号処理部５４Ｂは、信号処理部５４Ａと同様に、ＴＦＴ基板３０Ｂのデータ配線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）９２と、サンプルホールド回路９６と、が備えられている。
【０１１３】
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。
【０１１４】
また、本実施の形態に係る信号処理部５４Ｂもまた、信号処理部５４Ａと同様に、マルチプレクサ９８およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器９９が備えられている。なお、サンプルホールド回路９６のサンプルタイミング、およびマルチプレクサ９８に設けられたスイッチ９８Ａ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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
一方、放射線Ｘが照射されることによってＴＦＴ基板３０Ｂの各画素３２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９２により、予め定められた増幅率で増幅される。
【０１１７】
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９６を所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ９２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９６に保持させる。
【０１１８】
そして、各サンプルホールド回路９６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９８により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器９９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。
【０１１９】
一方、信号処理部５４Ｂにも画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４ＢのＡ／Ｄ変換器９９から出力された画像データもまた画像メモリ５６に順に記憶される。
【０１２０】
なお、図８および図９に示すように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、バイアス電源７２としてバイアス電源７２Ａ〜バイアス電源７２Ｄの４系統が設けられている。バイアス電源７２Ａは、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインに対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。また、バイアス電源７２Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインに対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。また、バイアス電源７２Ｃは、ＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインに対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。さらに、バイアス電源７２Ｄは、ＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインに対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。
【０１２１】
このように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインに対応する画素３２、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインに対応する画素３２、ＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインに対応する画素３２およびＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインに対応する画素３２で、各々独立してバイアス電圧を印加することができる。
【０１２２】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０には、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各画素３２に蓄積された電荷を放出することにより、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂに対してリセット処理（以下、「電気リセット処理」という。）を実行する電気リセット機能が搭載されている。
【０１２３】
ＴＦＴ基板３０Ａに対して電気リセット機能を働かせる際に、カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２Ａを制御してＴＦＴ基板３０Ａに設けられている奇数ラインまたは偶数ラインの全ての画素３２の薄膜トランジスタ１０を所定期間オン状態にすると共に、信号処理部５４Ａの対応する全ての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、当該可変ゲインプリアンプ８２のコンデンサ８２Ｂに蓄積されていた電荷を、コンデンサ８２Ｂおよびリセットスイッチ８２Ｃで構成される閉回路により放電すると共に、奇数ラインまたは偶数ラインの各画素３２のコンデンサ９に蓄積されていた電荷を、対応する薄膜トランジスタ１０、リセットスイッチ８２Ｃ、およびオペアンプ８２Ａを介してグランドに放電する。
【０１２４】
また、ＴＦＴ基板３０Ｂに対して電気リセット機能を働かせる際にも、同様に、カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２Ｂを制御してＴＦＴ基板３０Ｂに設けられている奇数ラインまたは偶数ラインの全ての画素３２の薄膜トランジスタ１０を所定期間オン状態にすると共に、信号処理部５４Ｂの対応する全ての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、当該可変ゲインプリアンプ９２のコンデンサ９２Ｂに蓄積されていた電荷を、コンデンサ９２Ｂおよびリセットスイッチ９２Ｃで構成される閉回路により放電すると共に、奇数ラインまたは偶数ラインの各画素３２のコンデンサ９に蓄積されていた電荷を、対応する薄膜トランジスタ１０、リセットスイッチ９２Ｃ、およびオペアンプ９２Ａを介してグランドに放電する。
【０１２５】
一方、図７に示すように、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（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。
【０１２６】
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／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、放射線撮影全体を制御するコンソールなどの外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールとの間で各種情報の送受信が可能とされている。
【０１２７】
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５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４Ａ、５４Ｂ、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７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。また、図７では、バイアス電源７２とＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各画素３２とを接続する配線も省略している。
【０１２８】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、静止画像の撮影の他、動画像の撮影も行うことができるものとして構成されている。
【０１２９】
そして、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線画像の撮影を行う場合、撮影領域４１Ａを上とし、図６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Ｘを射出する。なお、本実施の形態では、動画像の撮影を行う場合は、比較的低線量で、かつ予め定められた周期で間欠的に放射線Ｘを照射（所謂パルス照射）し、静止画像の撮影を行う場合には、比較的高線量（本実施の形態では、動画撮影時の１００倍程度）で、かつ単発的に放射線Ｘを照射する。
【０１３０】
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。
【０１３１】
一方、カセッテ制御部５８は、静止画像の撮影を行う場合には、ゲート線ドライバ５２Ｂを制御し、ゲート線ドライバ５２ＢからＴＦＴ基板３０Ｂの各ゲート配線３４に１ラインずつ順にオン信号を出力させて画像情報の読み出しを行う。これにより、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０Ｂから読み出された画像情報は、信号処理部５４Ｂを経た後に画像データ（以下、「静止画像データ」という。）として画像メモリ５６に記憶されるので、カセッテ制御部５８は、当該静止画像データを画像メモリ５６から読み出し、無線通信部６０を介してコンソールに送信する。コンソールは、受信した静止画像データを予め定められた記憶装置に記憶すると共に、当該画像データにより示される静止画像をディスプレイ装置により表示させる。
【０１３２】
これに対し、カセッテ制御部５８は、動画像の撮影を行う場合には、ゲート線ドライバ５２Ａおよびゲート線ドライバ５２Ｂを制御し、ゲート線ドライバ５２Ａおよびゲート線ドライバ５２ＢからＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各ゲート配線３４に１ラインずつ順にオン信号を出力させて画像情報の読み出しを行うことを、動画撮影の際に放射線発生装置８０から間欠的に照射される放射線Ｘの照射の周期に応じて予め定められたフレームレート（本実施の形態では、３０フレーム／秒）に応じた速度で繰り返し実行する。これにより、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂから読み出された画像情報は、信号処理部５４Ａおよび信号処理部５４Ｂを各々経た後に画像データ（以下、「動画像データ」という。）として画像メモリ５６に順次記憶されるので、カセッテ制御部５８は、当該動画像データを画像メモリ５６から連続的に読み出し、ＴＦＴ基板３０Ａから読み出された動画像データと、ＴＦＴ基板３０Ｂから読み出された動画像データとを同一画素同士で合算することにより合成した後、無線通信部６０を介してコンソールにリアルタイムで送信する。コンソールは、電子カセッテ４０から受信した動画像データにより示される動画像をディスプレイ装置によってリアルタイムで表示することにより、動画像（透視画像）の表示を行う。
【０１３３】
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、ＴＦＴ基板３０Ａから読み出された動画像データとＴＦＴ基板３０Ｂから読み出された静止画像データとを、各々画像メモリ５６の異なる記憶領域に記憶するものとされている。
【０１３４】
次に、図１０を参照して、動画撮影を行う際の本実施の形態に係る電子カセッテ４０の作用について詳細に説明する。なお、図１０は、動画像（透視画像）の撮影開始を指示する指示情報がコンソールから受信された際に電子カセッテ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ＲＯＭに予め記憶されている。
【０１３５】
同図のステップ１００では、放射線発生装置８０による放射線Ｘの照射量を、通常の動画撮影時より多くする（本実施の形態では、通常の動画撮影時の２倍）ことを指示する指示情報を、コンソールを介して放射線発生装置８０に送信する。これに応じて、放射線発生装置８０は、照射量を通常の動画撮影時より多くした状態で放射線Ｘのパルス照射を開始する。
【０１３６】
これにより、電子カセッテ４０の放射線検出器２０には、患者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘが入射され、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各コンデンサ９には照射された放射線Ｘの線量に応じた電荷が蓄積される。
【０１３７】
そこで、次のステップ１０２では、インタレース読み出しにより、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインの動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインの動画像データを読み出し、次のステップ１０４では、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインに対応する画素３２およびＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインに対応する画素３２に対して前述した電気リセット処理を実行する。これにより、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインに対応する画素３２およびＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインに対応する画素３２に各々対応する可変ゲインプリアンプ８２，９２のコンデンサ８２Ｂ，９２Ｂに蓄積された電荷、およびこれらの画素３２におけるコンデンサ９に蓄積された電荷が放電される。
【０１３８】
次のステップ１０６では、上記ステップ１０２の処理によって読み出したＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインの動画像データと、ＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインの動画像データとを、結果的に１枚の放射線画像を構成するように合成し、次のステップ１０８にて、当該合成によって得られた画像データをコンソールに送信する。
【０１３９】
次のステップ１１０では、インタレース読み出しにより、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインの動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインの動画像データを読み出し、次のステップ１１２では、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインに対応する画素３２およびＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインに対応する画素３２に対して前述した電気リセット処理を実行する。これにより、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインに対応する画素３２およびＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインに対応する画素３２に各々対応する可変ゲインプリアンプ８２，９２のコンデンサ８２Ｂ，９２Ｂに蓄積された電荷、およびこれらの画素３２におけるコンデンサ９に蓄積された電荷が放電される。
【０１４０】
次のステップ１１４では、上記ステップ１１０の処理によって読み出したＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインの動画像データと、ＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインの動画像データとを、結果的に１枚の放射線画像を構成するように合成し、次のステップ１１６にて、当該合成によって得られた画像データをコンソールに送信する。
【０１４１】
次のステップ１１８では、予め定められたフレーム数（本実施の形態では、２フレーム）分の動画像について上記ステップ１０２〜ステップ１１６の処理が終了したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ１０２に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ１２０に移行する。
【０１４２】
ステップ１２０では、放射線発生装置８０による放射線Ｘの照射量を、通常の動画撮影時の照射量とすることを指示する指示情報を、コンソールを介して放射線発生装置８０に送信する。これに応じて、放射線発生装置８０は、放射線Ｘの照射量を通常の動画撮影時の照射量とする。
【０１４３】
次のステップ１２２では、インタレース読み出しにより、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインの動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインの動画像データを読み出し、次のステップ１２４では、インタレース読み出しにより、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインの動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインの動画像データを読み出す。
【０１４４】
次のステップ１２６では、上記ステップ１２２および上記ステップ１２４の処理によって読み出した各画像データを、結果的に１枚の放射線画像を構成するように合成し、次のステップ１２８にて、当該合成によって得られた画像データをコンソールに送信する。
【０１４５】
次のステップ１３０では、本撮影処理プログラムを終了するタイミングが到来したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ１２２に戻る一方、肯定判定となった時点で本撮影処理プログラムを終了する。なお、本実施の形態では、上記ステップ１３０の処理において実行する撮影処理プログラムを終了するタイミングが到来したか否かの判定を、撮影終了を指示する指示情報がコンソールから受信されたか否かを判定することにより行っているが、これに限るものでないことは言うまでもない。
【０１４６】
電子カセッテ４０から合成された画像データを受信すると、コンソールは、受信した画像データを、予め定められた記憶装置に記憶すると共に、予め定められたディスプレイ装置により、受信した順にリアルタイムで表示することにより、動画像（透視画像）を表示する。
【０１４７】
以上の撮影処理プログラムにより、一例として図１１に示すように、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインの画素に対してリセット処理を実行すると共に、ＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインの画素に対してリセット処理を実行する一方、リセット処理を実行していないＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインの画像情報とＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインの画像情報とを合成しているので、撮影時の放射線Ｘの照射量によっては合成後の画像データの最大値（ダイナミックレンジ）が低下する場合はあるものの、解像度を維持した状態でリセット処理を実行することができる。
【０１４８】
また、本撮影処理プログラムでは、次のフレームにて、上記奇数ラインと偶数ラインとを逆にした状態で、前のフレームと同様のリセット処理および画像情報の合成を行っているので、動画像の撮影を継続しつつ、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの全ての画素についてリセット処理を実行することができる。
【０１４９】
ところで、本実施の形態に係る放射線検出器２０では、シンチレータ８に非柱状部を設けているため、ＴＦＴ基板３０Ａとの密着性を高くすることができる。但し、非柱状部は必須ではなく、非柱状部を設けない形態としてもよい。
【０１５０】
また、本実施の形態に係る放射線検出器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、ＩＳＳの構成により放射線ＸがＴＦＴ基板３０Ｂを透過するが、当該ＴＦＴ基板３０Ｂの光電変換膜４による放射線の吸収量が少ないため、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。ＩＳＳでは、放射線ＸがＴＦＴ基板３０Ｂ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３０Ｂ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Ｘの吸収が殆どなく放射線Ｘの減衰を少なく抑えることができるため、ＩＳＳに適している。
【０１５１】
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、ＩＳＳにより放射線ＸがＴＦＴ基板３０Ｂ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。
【０１５２】
また、本実施の形態によれば、図６に示すように、放射線検出器２０をＴＦＴ基板３０Ｂが撮影領域４１Ａ側となるように筐体４１内の撮影領域４１Ａ部分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自体の剛性が高いため、筐体４１の撮影領域４１Ａ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。
【０１５３】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、入射された放射線を放射線画像に変換する第１基板（本実施の形態では、ＴＦＴ基板３０Ａ）および第２基板（本実施の形態では、ＴＦＴ基板３０Ｂ）の２枚の基板を備え、前記第１基板によって得られた放射線画像を示す第１画像情報、および前記第２基板によって得られた放射線画像を示す第２画像情報を同一の画像領域同士で合成して１枚の画像を生成することを連続的に行うことにより動画像を生成する一方、当該動画像の生成の際の予め定められたタイミングで、前記１枚の画像を生成する際に用いる前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域に対応する前記第１基板および前記第２基板の各領域に対してリセット処理を実行するように制御しているので、動画像の撮影を継続しつつ、リセット処理を実行することができる。
【０１５４】
また、本実施の形態では、前記予め定められたタイミングとして、前記動画像の生成を開始した直後のタイミングを適用しているので、動画像の撮影開始直後の参照される可能性が比較的低い画像の撮影時にリセット処理を実行する結果、より好適なタイミングでリセット処理を実行することができる。
【０１５５】
また、本実施の形態では、前記第１基板および前記第２基板を、前記放射線画像をインタレース読み出しによって読み出すものとし、前記第１画像情報と前記第２画像情報とで互いに異なる画像領域を、前記第１画像情報における奇数行の画像情報に対応する領域で、かつ前記第２画像情報における偶数行の画像情報に対応する領域、および前記第１画像情報における偶数行の画像情報に対応する領域で、かつ前記第２画像情報における奇数行の画像情報に対応する領域としているので、インタレース読み出しを行う場合において、適切にリセット処理を実行することができる。
【０１５６】
また、本実施の形態では、前記リセット処理を、リセット処理の対象とする基板の各画素に蓄積された電荷を放出させることによるリセット処理（本実施の形態では、電気リセット処理）としているので、効果的に残像の影響を抑制することができる。
【０１５７】
また、本実施の形態では、前記リセット処理を実行している際の放射線画像の撮影に用いる放射線の照射量を、前記リセット処理を実行していない場合の放射線画像の撮影に用いる放射線の照射量より多くするように制御しているので、放射線画像の画質を、より向上させることができる。
【０１５８】
さらに、本実施の形態では、前記第１基板および前記第２基板が、互いに同一の解像度とされているので、前記第１基板および前記第２基板が、互いに異なる解像度とされている場合に比較して、より簡易に画像の合成を行うことができる。
【０１５９】
［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂに対するリセット処理として電気リセット処理を適用した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、上記リセット処理として、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各画素に対するバイアス電圧の供給状態を制御することによるリセット処理（以下、「バイアスリセット処理」という。）を適用した場合の形態例について説明する。
【０１６０】
本第２の実施の形態に係る電子カセッテ４０では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各画素に対するバイアス電圧の供給状態を制御することによりバイアスリセット処理を実行するバイアスリセット機能が搭載されている。
【０１６１】
すなわち、光電変換膜４がＭＩＳ構造のフォトダイオードである場合、バイアス電源７２を制御して当該フォトダイオードに対するバイアスリセット処理を実行させることができる。この場合、バイアス電源７２から光電変換膜４に供給されるバイアス電圧の極性を反転するか、または光電変換膜４へのバイアス電圧の供給を停止することにより、光電変換膜４に蓄積された電荷を消滅させるか、または放出させる。
【０１６２】
従って、このバイアスリセット処理の終了後、次のフレームの動画像を取得するために、バイアス電源７２から光電変換膜４に供給されるバイアス電圧の極性を元に戻すか、または当該バイアス電圧の供給を再開する処理が必要となるため、光電変換膜４が安定した動作状態に復帰するまで多少の時間はかかるが、残像の発生等を効果的に抑制することができる。
【０１６３】
本第２の実施の形態では、バイアスリセット処理として、バイアス電源７２から光電変換膜４に供給されるバイアス電圧の極性を反転した後に、当該バイアス電圧の極性を元に戻す処理を実行する処理を適用している。なお、本第２の実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成は、上記第１の実施の形態に係る電子カセッテ４０と略同一であるため、ここでの説明は省略する。
【０１６４】
次に、図１２を参照して、動画撮影を行う際の本第２の実施の形態に係る電子カセッテ４０の作用について詳細に説明する。なお、図１２は、動画像（透視画像）の撮影開始を指示する指示情報がコンソールから受信された際に電子カセッテ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ＲＯＭに予め記憶されている。また、同図における図１０と同一の処理を実行するステップについては図１０と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
【０１６５】
同図のステップ１０４’では、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインに対応する画素およびＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインに対応する画素に対して上記バイアスリセット機能を働かせることによってバイアスリセット処理を実行する。これにより、ＴＦＴ基板３０Ａの偶数ラインの画素３２、およびＴＦＴ基板３０Ｂの奇数ラインの画素３２の各光電変換膜４に蓄積された電荷が消滅される。
【０１６６】
その後、ステップ１１２’では、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインに対応する画素３２およびＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインに対応する画素３２に対して上記バイアスリセット機能を働かせることによってバイアスリセット処理を実行する。これにより、ＴＦＴ基板３０Ａの奇数ラインの画素３２、およびＴＦＴ基板３０Ｂの偶数ラインの画素３２の各光電変換膜４に蓄積された電荷が消滅される。
【０１６７】
本第２の実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１６８】
［第３の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂに対するリセット処理として電気リセット処理を適用し、上記第２の実施の形態では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂに対するリセット処理としてバイアスリセット処理を適用した場合の形態例について説明したが、本第３の実施の形態では、上記リセット処理として、上記バイアスリセット処理に加えて、ＴＦＴ基板３０Ａの各画素に対して光を照射することによるリセット処理（以下、「光リセット処理」という。）を適用した場合の形態例について説明する。
【０１６９】
図１３には、本第３の実施の形態に係る電子カセッテ４０における放射線検出器２０’の構成が示されている。なお、同図における、上記第１の実施の形態に係る放射線検出器２０と同様の構成部位には当該放射線検出器２０と同一の符号を付して、その説明を極力省略する。
【０１７０】
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、シンチレータ８とＴＦＴ基板３０Ｂとの間にアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）からなる放射線変換層８’が積層されると共に、ＴＦＴ基板３０Ａのシンチレータ８が設けられている面とは反対側の面に複数（本実施の形態では、２つ）のリセット光源５０が設けられている点が、上記第１の実施の形態に係る放射線検出器２０と異なっている。
【０１７１】
本実施の形態に係る放射線検出器２０’では、ＴＦＴ基板３０Ａ側については放射線をシンチレータ８によって光に変換した後に、光電変換膜４によって当該光を電荷に変換する間接変換方式を採用する一方、ＴＦＴ基板３０Ｂ側については、アモルファスセレンからなる放射線変換層８’により放射線を電荷に直接変換して当該電荷をＴＦＴ基板３０Ｂにより読み出す直接変換方式を採用している。
【０１７２】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、ＴＦＴ基板３０Ａの各画素に対して光を照射することによりＴＦＴ基板３０Ａに対して光リセット処理を実行する光リセット機能が搭載されている。
【０１７３】
リセット光源５０は、この光リセット機能のために設けられたものであり、本実施の形態に係るリセット光源５０は、エッジライト方式のバックライト光源であり、ＴＦＴ基板３０Ａの底面に導光板５０Ｂを配置し、放射線Ｘの非照射領域である導光板５０Ｂの側部に冷陰極管５０Ａを配置している。導光板５０ＢとＴＦＴ基板３０Ａとの間には拡散シート５０Ｃが介挿されている。リセット光源５０における拡散シート５０Ｃの箇所以外の外表面には、導光板５０Ｂおよび冷陰極管５０Ａを取り囲むように反射シート５０Ｄも配置されている。
【０１７４】
本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、ＴＦＴ基板３０Ａによる撮像面が予め定められた複数（本実施の形態では、２つ）の部分領域に分割されており、各部分領域に対して１つずつリセット光源５０が設けられている。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、上記２つの部分領域として、ＴＦＴ基板３０Ａからの画像情報の読み出し方向（行方向）に対して、上流側および下流側の２つの領域に均等に分割した領域を適用している。以下では、上流側の部分領域を「上半分領域」といい、下流側の部分領域を「下半分領域」という。ただし、上記部分領域の数や分割の方向は、これに限らず、３以上の部分領域を適用したり、分割の方向として列方向や、行方向および列方向の組み合わせを適用したりする形態としてもよい。
【０１７５】
ここで、カセッテ制御部５８の制御により冷陰極管５０Ａが駆動して、当該冷陰極管５０Ａから導光板５０Ｂに光が入射すると、導光板５０Ｂに入射した光は、当該導光板５０Ｂ内部で拡散シート５０Ｃおよび反射シート５０Ｄとの間で表面反射を繰り返した後、拡散シート５０ＣからＴＦＴ基板３０Ａにリセット光５０Ｅとして出射される。
【０１７６】
図１３では、１つのリセット光源５０について１本のリセット光５０Ｅのみ図示されているが、実際に冷陰極管５０Ａから導光板５０Ｂに入射した光は、表面反射を繰り返して導光板５０Ｂ全体に広がり、拡散シート５０Ｃから面発光のリセット光５０Ｅとして出射される。従って、バックライト方式のリセット光源５０は、面発光光源として機能し、複数のリセット光源５０によりＴＦＴ基板３０Ａに対して均一にリセット光５０Ｅを照射することになる。これにより、ＴＦＴ基板３０Ａに含まれる各画素３２の光電変換膜４に対して、残像の発生等を抑制するためのリセット処理（光リセット処理）を行うことができる。
【０１７７】
前述したように、例えば、ａ−Ｓｉ等からなる光電変換膜４の場合、光（可視光）から変換された電荷（電子）の一部がａ−Ｓｉの不純物準位（欠陥）に一旦捕捉され、その後、動画撮影のような長時間の撮影による光電変換膜４の温度上昇等に起因して電荷が再放出されると、暗電流等の不要な電流が発生し、放射線画像（動画像）に対するノイズ（残像）の原因となる場合がある。
【０１７８】
そこで、光リセット処理を行って、光電変換膜４にリセット光５０Ｅを照射することにより、不純物準位に電荷を予め埋めておいて、その後、放射線Ｘの照射時に可視光から変換された電荷が不純物準位に捕捉されないようにすれば、残像の発生等を効果的に抑制することができる。
【０１７９】
なお、図１３では、一例として、エッジライト方式のバックライト光源で構成されるリセット光源５０を図示したが、これに限るものではなく、行列状に配置された画素３２の光電変換膜４に対して、確実にリセット光５０Ｅを照射して、光リセット処理を実行できるものであればよい。従って、ＴＦＴ基板３０Ａの底面に、発光素子のアレイ、またはエレクトロ・ルミネッセンス光源を配置することで、リセット光源５０を構成してもよい。
【０１８０】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線検出器２０’の構成に加え、バイアス電源７２によるバイアス電圧の供給経路についても、上記第１，第２の実施の形態に係る電子カセッテ４０と異なっている。
【０１８１】
すなわち、本実施の形態に係る電子カセッテ４０でも、上記第１，第２の実施の形態と同様に、バイアス電源７２Ａ〜バイアス電源７２Ｄの４系統が設けられている。但し、バイアス電源７２Ａは、ＴＦＴ基板３０Ａの上半分領域に対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。また、バイアス電源７２Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ａの下半分領域に対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。また、バイアス電源７２Ｃは、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける上半分領域に対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。さらに、バイアス電源７２Ｄは、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける下半分領域に対応する画素３２に接続されており、当該画素３２に共通のバイアス電圧を印加する。
【０１８２】
このように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各領域別に、各々独立してバイアス電圧を印加することができる。
【０１８３】
次に、図１４を参照して、動画撮影を行う際の本実施の形態に係る電子カセッテ４０の作用について詳細に説明する。なお、図１４は、動画像（透視画像）の撮影開始を指示する指示情報がコンソールから受信された際に電子カセッテ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ＲＯＭに予め記憶されている。
【０１８４】
同図のステップ２００では、放射線発生装置８０による放射線Ｘの照射量を、通常の動画撮影時より多くする（本実施の形態では、通常の動画撮影時の２倍）ことを指示する指示情報を、コンソールを介して放射線発生装置８０に送信する。これに応じて、放射線発生装置８０は、照射量を通常の動画撮影時より多くした状態で放射線Ｘのパルス照射を開始する。
【０１８５】
これにより、電子カセッテ４０の放射線検出器２０には、患者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘが入射され、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各コンデンサ９には照射された放射線Ｘの線量に応じた電荷が蓄積される。
【０１８６】
そこで、次のステップ２０２では、ＴＦＴ基板３０Ａの上半分領域に対応する動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける下半分領域に対応する動画像データを読み出し、次のステップ２０４では、ＴＦＴ基板３０Ａの下半分領域に対応するリセット光源５０を用いて前述した光リセット機能を働かせることにより光リセット処理を実行すると共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける上半分領域に対応する画素３２に対して前述したバイアスリセット処理を実行する。これにより、ＴＦＴ基板３０Ａの下半分領域に対応する画素３２に対して光リセット処理が実行されると共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける上半分領域に対応する画素３２の各光電変換膜４に蓄積された電荷が消滅される。
【０１８７】
次のステップ２０６では、上記ステップ２０２の処理によって読み出したＴＦＴ基板３０Ａの上半分領域に対応する動画像データと、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける下半分領域に対応する動画像データとを、結果的に１枚の放射線画像を構成するように合成し、次のステップ２０８にて、当該合成によって得られた画像データをコンソールに送信する。
【０１８８】
次のステップ２１０では、ＴＦＴ基板３０Ａの下半分領域に対応する動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける上半分領域に対応する動画像データを読み出し、次のステップ２１２では、ＴＦＴ基板３０Ａの上半分領域に対応するリセット光源５０を用いて前述した光リセット機能を働かせることにより光リセット処理を実行すると共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける下半分領域に対応する画素３２に対して前述したバイアスリセット処理を実行する。これにより、ＴＦＴ基板３０Ａの上半分領域に対応する画素３２に対して光リセット処理が実行されると共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける下半分領域に対応する画素３２の各光電変換膜４に蓄積された電荷が消滅される。
【０１８９】
次のステップ２１４では、上記ステップ２１０の処理によって読み出したＴＦＴ基板３０Ａの下半分領域に対応する動画像データと、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける上半分領域に対応する動画像データとを、結果的に１枚の放射線画像を構成するように合成し、次のステップ２１６にて、当該合成によって得られた画像データをコンソールに送信する。
【０１９０】
次のステップ２１８では、予め定められたフレーム数（本実施の形態では、２フレーム）分の動画像について上記ステップ２０２〜ステップ２１６の処理が終了したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ２０２に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ２２０に移行する。
【０１９１】
ステップ２２０では、放射線発生装置８０による放射線Ｘの照射量を、通常の動画撮影時の照射量とすることを指示する指示情報を、コンソールを介して放射線発生装置８０に送信する。これに応じて、放射線発生装置８０は、放射線Ｘの照射量を通常の動画撮影時の照射量とする。
【０１９２】
次のステップ２２２では、ＴＦＴ基板３０Ａの上半分領域に対応する動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける下半分領域に対応する動画像データを読み出し、次のステップ２２４では、ＴＦＴ基板３０Ａの下半分領域に対応する動画像データを読み出すと共に、ＴＦＴ基板３０ＢのＴＦＴ基板３０Ａにおける上半分領域に対応する動画像データを読み出す。
【０１９３】
次のステップ２２６では、上記ステップ２２２および上記ステップ２２４の処理によって読み出した各画像データを、結果的に１枚の放射線画像を構成するように合成し、次のステップ２２８にて、当該合成によって得られた画像データをコンソールに送信する。
【０１９４】
次のステップ２３０では、本撮影処理プログラムを終了するタイミングが到来したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ２２２に戻る一方、肯定判定となった時点で本撮影処理プログラムを終了する。なお、本実施の形態でも、上記ステップ２３０の処理において実行する撮影処理プログラムを終了するタイミングが到来したか否かの判定を、撮影終了を指示する指示情報がコンソールから受信されたか否かを判定することにより行っているが、これに限るものでないことは言うまでもない。
【０１９５】
電子カセッテ４０から合成された画像データを受信すると、コンソールは、受信した画像データを、予め定められた記憶装置に記憶すると共に、予め定められたディスプレイ装置により、受信した順にリアルタイムで表示することにより、動画像（透視画像）を表示することは、上記第１の実施の形態と同様である。
【０１９６】
本実施の形態においても、上記第１、第２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、前記第１画像情報（ＴＦＴ基板３０Ａから読み出される画像データ）と前記第２画像情報（ＴＦＴ基板３０Ｂから読み出される画像データ）とで互いに異なる画像領域を、前記第１画像情報により示される第１画像および前記第２画像情報により示される第２画像を、互いに共通する境界線で部分領域に分割した場合の、前記第１画像と前記第２画像とで互いに異なる部分領域としているので、適切にリセット処理を実行することができる。
【０１９７】
また、本実施の形態では、前記第１基板が、入射された放射線を電荷に直接変換する直接変換方式のものであり、前記第２基板が、入射された放射線を光に変換した後、当該光を電荷に変換する間接変換方式のものであるものとしているので、より効果的に放射線画像を得ることができる。
【０１９８】
さらに、本実施の形態では、前記第２基板が、前記第１基板の放射線が入射される面とは反対側の面に積層されているので、より効果的に放射線画像を得ることができる。
【０１９９】
以上、本発明を各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各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。
【０２００】
また、上記の各実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また各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。前述した各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。
【０２０１】
たとえば、上記各実施の形態では、本発明を可搬型の放射線画像撮影装置である電子カセッテ４０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、据置型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【０２０２】
また、上記各実施の形態では、放射線検出器として、図１に示したように、ＴＦＴ基板３０Ａ、シンチレータ８、ＴＦＴ基板３０Ｂを、この順で積層したもの、および図１３に示したように、ＴＦＴ基板３０Ａ、シンチレータ８、放射線変換層８’、ＴＦＴ基板３０Ｂを、この順で積層したもの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、例えば、図１５に示した構成のものを放射線検出器として適用する形態としてもよい。
【０２０３】
図１５（Ａ）に示す放射線検出器は、上記第１の実施の形態に係る放射線検出器２０におけるシンチレータ８に代えてアモルファスセレンにより構成された放射線変換層８’を適用した場合の形態例が示されている。また、図１５（Ｂ）〜図１５（Ｄ）には、放射線感応層として２つのシンチレータ８Ａおよびシンチレータ８Ｂが備えられている場合の形態例が示されている。また、図１５（Ｅ）〜図１５（Ｇ）には、放射線感応層として２つのアモルファスセレンにより構成された放射線変換層８Ａ’および放射線変換層８Ｂ’が備えられている場合の形態例が示されている。さらに、図１５（Ｈ）〜図１５（Ｊ）には、放射線感応層として１つのシンチレータ８Ｂと１つのアモルファスセレンにより構成された放射線変換層８Ａ’が備えられている場合の形態例が示されている。
【０２０４】
これらの形態においても、上記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０２０５】
また、上記各実施の形態では、電気リセット処理、光リセット処理、およびバイアスリセット処理を各々単独で実行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、これらのリセット処理の２つ以上の組み合わせを実行する形態としてもよい。
【０２０６】
また、上記第１の実施の形態では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの双方に対して電気リセット処理を実行し、上記第２の実施の形態では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの双方に対してバイアスリセット処理を実行し、さらに上記第３の実施の形態では、ＴＦＴ基板３０Ａに対して光リセット処理を実行する一方、ＴＦＴ基板３０Ｂに対してバイアスリセット処理を実行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、光リセット処理については間接変換型のＴＦＴ基板であれば適用することができ、電気リセット処理およびバイアスリセット処理については、間接変換型のＴＦＴ基板でも直接変換型のＴＦＴ基板でも適用することができる。
【０２０７】
また、上記各実施の形態では、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各々の解像度が同一であ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、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの各解像度が異なっている形態としてもよい。
【０２０８】
また、上記各実施の形態では、リセット処理を動画撮影の開始直後に実行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、動画撮影の終了直前や、動画撮影の最中にリセット処理を実行する形態としてもよい。
【０２０９】
また、上記第３の実施の形態では、直接変換方式の放射線感応層としてＣｓＩを含んで構成されたもの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、ＣｓＢｒ等の他の柱状結晶を含むものを適用する形態としてもよい。
【０２１０】
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等を収容したケース４２と放射線検出器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。
【０２１１】
また、上記各実施の形態では特に言及しなかったが、ＴＦＴ基板３０ＡおよびＴＦＴ基板３０Ｂの少なくとも一方がフレキシブル基板であることが好ましい。これにより、シンチレータ８の柱状結晶の先端部の位置が揃っていない場合でも、シンチレータ８と、当該シンチレータ８に積層されるＴＦＴ基板との密着性を向上させることができる。なお、この場合、適用するフレキシブル基板として、近年開発されたフロート法による超薄板ガラスを基材として用いたものを適用することが、放射線の透過率を向上させるうえで好ましい。なお、この際に適用できる超薄板ガラスについては、例えば、「旭硝子株式会社、“フロート法による世界最薄０．１ミリ厚の超薄板ガラスの開発に成功”、[online]、[平成２３年８月２０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.agc.com/news/2011/0516.pdf＞」に開示されている。
【０２１２】
また、放射線検出器２０のセンサ部１３として、光電変換膜４を、有機光電変換材料を含む材料で構成した有機ＣＭＯＳセンサを用いてもよく、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂとして、薄膜トランジスタ１０としての有機材料を含む有機トランジスタを、可撓性を有するシート上にアレイ状に配列した有機ＴＦＴアレイ・シートを用いてもよい。上記の有機ＣＭＯＳセンサは、例えば、特開２００９−２１２３７７号公報に開示されている。また、上記の有機ＴＦＴアレイ・シートは、例えば「日本経済新聞、“東京大学、「ウルトラフレキシブル」な有機トランジスタを開発”、[online]、[平成２３年５月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nikkei.com/tech/trend/article/g=96958A9C93819499E2EAE2E0E48DE2EAE3E3E0E2E3E2E2E2E2E2E2E2;p=9694E0E7E2E6E0E2E3E2E2E0E2E0＞」に開示されている。
【０２１３】
各放射線検出器のセンサ部１３としてＣＭＯＳセンサを用いる場合、高速に光電変換を行うことができる利点や、基板を薄くすることができる結果、ＩＳＳ方式を採用した場合に放射線の吸収を抑制することができると共に、マンモグラフィによる撮影にも好適に適用することができる利点がある。
【０２１４】
これに対し、各放射線検出器のセンサ部１３としてＣＭＯＳセンサを用いる場合の欠点として、結晶シリコン基板を用いた場合において放射線に対する耐性が低いことが挙げられる。このため、従来は、センサ部とＴＦＴ基板との間にＦＯＰ（ファイバ光学プレート）を設ける等といった対策を行う技術もあった。
【０２１５】
この欠点を踏まえて、放射線に対する耐性の高い半導体基板として、ＳｉＣ（炭化ケイ素）基板を用いる技術が適用できる。ＳｉＣ基板を用いることにより、ＩＳＳ方式として用いることができる利点や、ＳｉＣはＳｉと比較して内部抵抗が小さく、発熱量が少ないため、動画撮影を行う際の発熱量の抑制、ＣｓＩの温度上昇に伴う感度低下を抑制することができる利点がある。
【０２１６】
このように、ＳｉＣ基板等の放射線に対する耐性が高い基板は一般にワイドキャップ（〜３ｅＶ程度）なので、一例として図１６に示すように、吸収端が青領域に対応する４４０ｎｍ程度である。よって、この場合は、緑領域で発光するＣｓＩ：Ｔｌや、ＧＯＳ等のシンチレータを用いることができない。なお、図１６は、有機光電変換材料としてキナクリドンを用いた場合の各種材料のスペクトルである。
【０２１７】
これに対し、アモルファスシリコンの感度特性から、これらの緑領域で発光するシンチレータの研究が盛んに行われてきたため、当該シンチレータを用いることの要望が高い。このため、光電変換膜４を緑領域での発光を吸収する有機光電変換材料を含む材料で構成することにより、緑領域で発光するシンチレータを用いることができる。
【０２１８】
光電変換膜４を、有機光電変換材料を含む材料により構成し、薄膜トランジスタ１０を、ＳｉＣ基板を用いて構成した場合、光電変換膜４と薄膜トランジスタ１０との感度波長領域が異なるので、シンチレータによる発光が薄膜トランジスタ１０のノイズとならない。
【０２１９】
また、光電変換膜４として、ＳｉＣと有機光電変換材料を含む材料とを積層させれば、ＣｓＩ：Ｎａのような、主として青領域の発光を受光することに加えて、緑領域の発光も受光することができる結果、感度の向上に繋がる。また、有機光電変換材料は放射線の吸収が殆どないため、ＩＳＳ方式に好適に用いることができる。
【０２２０】
なお、ＳｉＣが放射線に対する耐性が高いのは、放射線が当たっても原子核が弾き飛ばされにくいためであり、この点は、例えば、「日本原子力研究所、“宇宙や原子力分野などの高放射線環境下で長く使える半導体素子を開発”、[online]、[平成２３年５月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jaea.go.jp/jari/jpn/publish/01/ff/ff36/sic.html＞」に開示されている。
【０２２１】
また、ＳｉＣ以外の放射線に対する耐性が高い半導体材料として、Ｃ（ダイヤモンド）、ＢＮ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ等が挙げられる。これらの軽元素半導体材料が耐放射線性が高いのは、主としてワイドギャップ半導体であるがために電離（電子−正孔対形成）に要するエネルギーが高く、反応断面積が小さいことや、原子間のボンディングが強く、原子変位生成が起こりにくいことに起因する。なお、この点については、例えば、「電子技術総合研究所、“原子力エレクトロニクスの新展開”、[online]、[平成２３年５月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.aist.go.jp/ETL/jp/results/bulletin/pdf/62-10to11/kobayashi150.pdf＞」や、「“酸化亜鉛系電子デバイスの耐放射線特性に関する研究”、平成２１年度（財）若狭湾エネルギー研究センター  公募型共同研究  報告書，平成２２年３月」等に開示されている。また、ＧａＮの耐放射線性については、例えば、「東北大学、“窒化ガリウム素子の放射線耐性評価”、[online]、[平成２３年５月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://cycgw1.cyric.tohoku.ac.jp/~sakemi/ws2007/ws/pdf/narita.pdf＞」に開示されている。
【０２２２】
なお、ＧａＮは青色ＬＥＤ以外の用途として熱伝導性がよいことと、絶縁耐性が高いことから、パワー系の分野でＩＣ化が研究されている。また、ＺｎＯは、主に青〜紫外線領域で発光するＬＥＤが研究されている。
【０２２３】
ところで、ＳｉＣを用いる場合、バンドギャップＥｇがＳｉの約１．１ｅＶから約２．８ｅＶとなるため、光の吸収波長λが短波長側にシフトする。具体的には、波長λ＝１．２４／Ｅｇ×１０００であるので、４４０ｎｍ程度までの波長に感度が変化する。よって、ＳｉＣを用いる場合、一例として図１７に示すように、シンチレータも緑領域で発光するＣｓＩ：Ｔｌ（ピーク波長：約５６５ｎｍ）よりも青領域で発光するＣｓＩ：Ｎａ（ピーク波長：約４２０ｎｍ）の方が発光波長として適していることになる。蛍光体としては青発光がよいので、ＣｓＩ：Ｎａ（ピーク波長：約４２０ｎｍ）、ＢａＦＸ：Ｅｕ（ＸはＢｒ，Ｉ等のハロゲン、ピーク波長：約３８０ｎｍ）、ＣａＷＯ４（ピーク波長：約４２５ｎｍ）、ＺｎＳ：Ａｇ（ピーク波長：約４５０ｎｍ）、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ等が適している。特に、ＣｓＩ：ＮａとＣＲカセッテ等で用いられているＢａＦＸ：Ｅｕ、スクリーンやフイルム等で用いられているＣａＷＯ４が好適に用いられる。
【０２２４】
一方、放射線に対する耐性が高いＣＭＯＳセンサとして、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）によりＳｉ基板／厚膜ＳｉＯ２／有機光電変換材料の構成を用いてＣＭＯＳセンサを構成してもよい。
【０２２５】
なお、この構成に適用可能な技術としては、例えば、「宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）宇宙科学研究所、“民生用最先端ＳＯＩ技術と宇宙用耐放射線技術の融合により耐放射線性を持つ高機能論理集積回路の開発基盤を世界で初めて構築”、[online]、[平成２３年５月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jaxa.jp/press/2010/11/20101122_soi_j.html＞」が挙げられる。
【０２２６】
なお、ＳＯＩにおいては膜厚ＳＯＩの放射線耐性が高いため、高放射線耐久性素子としては、完全分離型厚膜ＳＯＩ、部分分離型厚膜ＳＯＩ等が例示される。なお、これらのＳＯＩについては、例えば、「特許庁、“ＳＯＩ（Silicon On Insulator）技術に関する特許出願技術動向調査報告”、[online]、[平成２３年５月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/soi.pdf＞」に開示されている。
【０２２７】
また、放射線検出器２０の薄膜トランジスタ１０等が光透過性を有しない構成（例えば、アモルファスシリコン等の光透過性を有しない材料で活性層１７を形成した構成）であっても、この薄膜トランジスタ１０等を、光透過性を有する基板１（例えば合成樹脂製の可撓性基板）上に配置し、基板１のうち薄膜トランジスタ１０等が形成されていない部分は光が透過するように構成することで、光透過性を有する放射線検出器２０を得ることは可能である。光透過性を有しない構成の薄膜トランジスタ１０等を、光透過性を有する基板１上に配置することは、第１の基板上に作製した微小デバイスブロックを第１の基板から切り離して第２の基板上に配置する技術、具体的には、例えばＦＳＡ（Fluidic Self-Assembly）を適用することで実現できる。上記のＦＳＡは、例えば「富山大学、“微少半導体ブロックの自己整合配置技術の研究”、[online]、[平成２３年５月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www3.u-toyama.ac.jp/maezawa/Research/FSA.html＞」に開示されている。
【符号の説明】
【０２２８】
８、８Ａ、８Ｂ  シンチレータ
８’、８Ａ’、８Ｂ’  放射線変換層
１０  薄膜トランジスタ
１３  センサ部
１４  信号出力部
２０、２０’  放射線検出器
２２  ベース
３０Ａ  ＴＦＴ基板（第２基板）
３０Ｂ  ＴＦＴ基板（第１基板）
４０  電子カセッテ
５４Ａ  信号処理部
５４Ｂ  信号処理部
５８Ａ  ＣＰＵ（制御手段、生成手段）
７１Ａ  柱状結晶
７１Ｂ  非柱状結晶
【図４】
2013135453.tif 000003
【図５】
2013135453.tif 000004
【図６】
2013135453.tif 000005
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013135453.tif 000009
【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】
2013135453.tif 000014
【図１６】
2013135453.tif 000015
【図１７】
2013135453.tif 000016
【図１】
2013135453.tif 000017
【図２】
2013135453.tif 000018
【図３】
2013135453.tif 000019