(57)【要約】【課題】放射線画像を取得できない状態が発生しないようにリセット処理を実行する。【解決手段】放射線撮影装置（１０）において、一方の放射線変換パネル（２８ａ）は、静止画像又は動画像を取得可能な放射線変換パネルであり、他方の放射線変換パネル（２８ｂ）は、動画像を取得可能な放射線変換パネルである。この場合、他方の放射線変換パネル（２８ｂ）に対してリセット処理部（２８ｃ、３０、３２、４０）がリセット処理を実行可能な時間帯にのみ、一方の放射線変換パネル（２８ａ）は、放射線（１６）を静止画像又は動画像に変換する。【選択図】図１
2013096731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の入射方向に沿って積層され、該放射線を放射線画像に変換可能な２つの放射線変換パネルと、
前記２つの放射線変換パネルに対して残像の発生を抑制するためのリセット処理を実行可能なリセット処理部と、
を有し、
一方の放射線変換パネルは、静止画像又は動画像を取得可能な放射線変換パネルであると共に、他方の放射線変換パネルは、動画像を取得可能な放射線変換パネルであり、
前記他方の放射線変換パネルに対して前記リセット処理部が前記リセット処理を実行可能な時間帯にのみ、前記一方の放射線変換パネルは、前記放射線を前記静止画像又は前記動画像に変換することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記リセット処理部を制御するリセット制御部をさらに有し、
前記リセット制御部は、前記他方の放射線変換パネルが前記動画像を取得可能な時間帯に、前記一方の放射線変換パネルに対するリセット処理を実行するように前記リセット処理部を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記リセット制御部は、前記他方の放射線変換パネルが前記動画像を取得可能な時間帯において、前記放射線の非照射時に、前記他方の放射線変換パネルに対する前記リセット処理よりも短時間の簡易リセット処理を、該他方の放射線変換パネルに対して実行するように前記リセット処理部を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、
前記２つの放射線変換パネルは、前記放射線を電荷に変換して蓄積する行列状に配置された複数の画素をそれぞれ有すると共に、画素密度が互いに異なる放射線変換パネルであることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、
前記放射線の入射方向に沿って、前記一方の放射線変換パネルである第１の放射線変換パネルと、前記他方の放射線変換パネルである第２の放射線変換パネルとが順に積層され、
前記第１の放射線変換パネルは、前記放射線を電荷に直接変換する放射線検出部と、該放射線検出部から電荷を取り出す電荷取出部とを有する直接変換型の放射線変換パネルであり、
前記第２の放射線変換パネルは、前記第１の放射線変換パネルを透過した放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記蛍光を電荷に変換する光検出部とを有する間接変換型の放射線変換パネルであることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、
前記シンチレータで放射線から変換された蛍光が前記第１の放射線変換パネルに入射した場合に、該第１の放射線変換パネルは、入射した前記蛍光を電荷に変換可能に構成されていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の装置において、
前記光検出部は、前記蛍光を検出して電荷に変換する光検出素子を含み構成され、
前記リセット処理部は、リセット光源又はバイアス電源であり、
前記リセット光源から前記光検出素子にリセット光を照射することにより、又は、前記バイアス電源から前記光検出素子へのバイアスの供給を制御することにより、前記光検出素子に対するリセット処理が実行されることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記光検出素子がＭＩＳ構造のフォトダイオードである場合、前記バイアス電源は、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、又は、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、前記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を特徴とする放射線撮影装置。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載の装置において、
前記リセット処理部は、前記電荷の蓄積が可能な蓄積状態、又は、蓄積された前記電荷を読み出し可能な読出状態に前記各画素を切り換える駆動回路部と、読出状態の画素から電荷を読み出す読出回路部とであり、
前記駆動回路部により前記各画素を前記読出状態に切り換え、前記読出回路部により前記各画素に蓄積された電荷を読み出してグランドに放出させることで、前記各画素に対するリセット処理が実行されることを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を放射線画像に変換可能な放射線変換パネルを有し、該放射線変換パネルに対して残像の発生を抑制するためのリセット処理を実行可能な放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線を放射線画像に変換可能な放射線変換パネルを有する放射線撮影装置において、該放射線変換パネルに対してリセット処理を実行することにより、残像の発生を抑制することが、例えば、特許文献１〜３に開示されている。
【０００３】
なお、放射線撮影装置で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、放射線を出力する放射線源の管電圧の大きさによって、放射線変換パネル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、放射線を蛍光に変換した後に電荷に変換する間接変換型の放射線変換パネルでは、蛍光を電荷に変換する光電変換素子において、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、捕捉された前記一部の電荷が、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共に表示装置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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ところで、放射線撮影装置に対する放射線の照射が繰り返し行われる放射線撮影（動画撮影）においては、ある程度の撮影回数でリセット処理を実行しないと、前述した残像が放射線画像（動画像）に重畳する可能性がある。
【０００６】
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。
【０００７】
上述した特許文献１〜３のリセット処理は、いずれも、放射線変換パネル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、該フレームにおいて、所望の動画像を取得できなくなる。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解消するためになされたものであり、放射線画像を取得できない状態が発生しないようにリセット処理を実行することが可能となる放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線の入射方向に沿って積層され、該放射線を放射線画像に変換可能な２つの放射線変換パネルと、前記２つの放射線変換パネルに対して残像の発生を抑制するためのリセット処理を実行可能なリセット処理部とを有し、一方の放射線変換パネルは、静止画像又は動画像を取得可能な放射線変換パネルであると共に、他方の放射線変換パネルは、動画像を取得可能な放射線変換パネルであり、前記他方の放射線変換パネルに対して前記リセット処理部が前記リセット処理を実行可能な時間帯にのみ、前記一方の放射線変換パネルは、前記放射線を前記静止画像又は前記動画像に変換することを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、前記２つの放射線変換パネルを用いて放射線撮影を行う場合に、前記他方の放射線変換パネルに対するリセット処理中にのみ、前記一方の放射線変換パネルは、静止画撮影又は動画撮影を行うようにしている。このように、本発明は、前記他方の放射線変換パネルが動画撮影を行えない時間帯に、前記一方の放射線変換パネルが静止画撮影又は動画撮影を行うバックアップ機能を備えているため、リセット処理によって放射線画像（動画像又は静止画像）が取得できない状態になることを回避することができる。
【００１２】
また、前述のように、前記他方の放射線変換パネルによる動画撮影が行えない時間帯に、前記一方の放射線変換パネルによる静止画撮影又は動画撮影が行われるので、前記放射線撮影装置では、放射線撮影が行えない時間帯は発生しない。そのため、前記放射線を出力する放射線源と前記放射線撮影装置との同期が取れていないことに起因して、前記放射線源が不意に前記放射線を出力した場合であっても、前記放射線撮影装置では、このような突発的な事態に対処して、動画撮影又は静止画撮影を適切に行うことが可能となる。
【００１３】
さらに、外部の表示装置等に動画像又は静止画像を表示する場合、該表示装置は、通常、前記他方の放射線変換パネルで取得された動画像を表示するが、該他方の放射線変換パネルに対するリセット処理中は、前記一方の放射線変換パネルで取得した静止画像又は動画像を表示することになる。このようにすれば、前記他方の放射線変換パネルに対するリセット処理中に、前記表示装置で画像表示ができなくなることを回避することができる。この結果、前記表示装置に表示された画像を見ながら所定の作業を行っている作業者（例えば、前記画像を見ながら患者にカテーテルを挿入する手術を行っている医師）は、前記作業を中断することなく、該作業を完遂することができる。
【００１４】
ここで、前記放射線撮影装置は、前記リセット処理部を制御するリセット制御部をさらに有し、前記リセット制御部は、前記他方の放射線変換パネルが前記動画像を取得可能な時間帯に、前記一方の放射線変換パネルに対するリセット処理を実行するように前記リセット処理部を制御すればよい。
【００１５】
このように、前記他方の放射線変換パネルでの動画撮影中に、前記一方の放射線変換パネルに対するリセット処理を実行すれば、前記一方の放射線変換パネルは、残像の発生が抑制された高画質の静止画像又は前記動画像を取得することができる。なお、前記他方の放射線変換パネルにおいても、前記一方の放射線変換パネルによる静止画撮影又は動画撮影中にリセット処理を実行可能であるため、該他方の放射線変換パネルで取得される動画像についても、残像の発生が抑制された動画像を取得することが可能である。
【００１６】
また、前記リセット制御部は、前記他方の放射線変換パネルが前記動画像を取得可能な時間帯において、前記放射線の非照射時に、前記他方の放射線変換パネルに対する前記リセット処理よりも短時間の簡易リセット処理を、該他方の放射線変換パネルに対して実行するように前記リセット処理部を制御してもよい。
【００１７】
このように、前記放射線の非照射時に短時間の前記簡易リセット処理を実行すれば、前記他方の放射線変換パネルで取得される動画像に残像が重畳することを効果的に抑制することが可能となる。なお、所定のフレームレートで前記放射線の照射が繰り返し行われる場合には、次回の放射線の照射のタイミングを予測することが可能であるため、次のフレームでの動画像の欠落を発生させることなく、前記簡易リセット処理を実行することができる。
【００１８】
上記の各発明において、前記２つの放射線変換パネルは、前記放射線を電荷に変換して蓄積する行列状に配置された複数の画素をそれぞれ有すると共に、画素密度が互いに異なる放射線変換パネルであってもよい。
【００１９】
これにより、画素密度の低い放射線変換パネルが動画用の前記他方の放射線変換パネルであり、画素密度の高い放射線変換パネルが静止画又は動画用の前記一方の放射線変換パネルであれば、上記の各効果を容易に得ることができる。
【００２０】
このように、画素密度の異なる２つの放射線変換パネルを有する前記放射線撮影装置は、下記［１］〜［５］の特徴を有する。
【００２１】
［１］  前記放射線撮影装置では、前記放射線の入射方向に沿って、前記一方の放射線変換パネルである第１の放射線変換パネルと、前記他方の放射線変換パネルである第２の放射線変換パネルとが順に積層され、前記第１の放射線変換パネルは、前記放射線を電荷に直接変換する放射線検出部と、該放射線検出部から電荷を取り出す電荷取出部とを有する直接変換型の放射線変換パネルであり、前記第２の放射線変換パネルは、前記第１の放射線変換パネルを透過した放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記蛍光を電荷に変換する光検出部とを有する間接変換型の放射線変換パネルであればよい。
【００２２】
［２］  上記［１］の場合において、前記シンチレータで放射線から変換された蛍光が前記第１の放射線変換パネルに入射した場合に、該第１の放射線変換パネルは、入射した前記蛍光を電荷に変換可能に構成されていることが好ましい。
【００２３】
これにより、前記第１の放射線変換パネルは、該第１の放射線変換パネルに照射された放射線を電荷に変換すると共に、前記第２の放射線変換パネルから入射した蛍光も電荷に変換する。この結果、前記第１の放射線変換パネルの感度を高めると共に、該第１の放射線変換パネルにおいて、より高画質の静止画像又は動画像を取得することが可能となる。
【００２４】
［３］  上記［１］又は［２］の場合において、前記光検出部は、前記蛍光を検出して電荷に変換する光検出素子を含み構成され、前記リセット処理部は、リセット光源又はバイアス電源であり、前記リセット光源から前記光検出素子にリセット光を照射することにより、又は、前記バイアス電源から前記光検出素子へのバイアスの供給を制御することにより、前記光検出素子に対するリセット処理が実行されることが好ましい。
【００２５】
これにより、間接変換型の放射線変換パネルに対して好適なリセット処理を行うことができる。
【００２６】
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、蛍光（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。
【００２７】
そこで、前記フォトダイオードに前記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、前記残像の発生を効果的に抑制することができる。
【００２８】
［４］  上記［３］の場合において、上述の光検出素子がＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造のフォトダイオードである場合、前記バイアス電源は、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、又は、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、前記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。
【００２９】
この場合には、前記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、又は、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、残像を確実に消去することができる。
【００３０】
［５］  前記リセット処理部は、前記電荷の蓄積が可能な蓄積状態、又は、蓄積された前記電荷を読み出し可能な読出状態に前記各画素を切り換える駆動回路部と、読出状態の画素から電荷を読み出す読出回路部とであり、前記駆動回路部により前記各画素を前記読出状態に切り換え、前記読出回路部により前記各画素に蓄積された電荷を読み出してグランドに放出させることで、前記各画素に対するリセット処理が実行されてもよい。
【００３１】
このように、前記各画素に蓄積された電荷を読み出して前記グランドに放出するリセット処理を実行する場合でも、該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。
【００３２】
このように、（１）各画素（光検出素子）に対するリセット光の照射、（２）各光検出素子に供給されるバイアスの極性の反転、又は、バイアスの供給停止、（３）各画素に蓄積された電荷のグランドへの放出、の３種類のリセット処理のうち、少なくとも１つの処理を行えば、残像の発生を効率よく抑制することができる。なお、前記放射線撮影装置の構成や状態等に応じて、１種類のリセット処理のみ実行したり、又は、複数の種類のリセット処理を使い分けて実行してもよいことは勿論である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、２つの放射線変換パネルを用いて放射線撮影を行う場合に、他方の放射線変換パネルに対するリセット処理中にのみ、一方の放射線変換パネルは、静止画撮影又は動画撮影を行うようにしている。このように、本発明は、前記他方の放射線変換パネルが動画撮影を行えない時間帯に、前記一方の放射線変換パネルが静止画撮影又は動画撮影を行うバックアップ機能を備えているため、リセット処理によって放射線画像（動画像又は静止画像）が取得できない状態になることを回避することができる。
【００３４】
また、前述のように、前記他方の放射線変換パネルによる動画撮影が行えない時間帯に、前記一方の放射線変換パネルによる静止画撮影又は動画撮影が行われるので、放射線撮影装置では、放射線撮影が行えない時間帯は発生しない。そのため、前記放射線を出力する放射線源と前記放射線撮影装置との同期が取れていないことに起因して、前記放射線源が不意に前記放射線を出力した場合であっても、前記放射線撮影装置では、このような突発的な事態に対処して、動画撮影又は静止画撮影を適切に行うことが可能となる。
【００３５】
さらに、外部の表示装置等に動画像又は静止画像を表示する場合、該表示装置は、通常、前記他方の放射線変換パネルで取得された動画像を表示するが、該他方の放射線変換パネルに対するリセット処理中は、前記一方の放射線変換パネルで取得した静止画像又は動画像を表示することになる。このようにすれば、前記他方の放射線変換パネルに対するリセット処理中に、前記表示装置で画像表示ができなくなることを回避することができる。この結果、前記表示装置に表示された画像を見ながら所定の作業を行っている作業者（例えば、前記画像を見ながら患者にカテーテルを挿入する手術を行っている医師）は、前記作業を中断することなく、該作業を完遂することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態に係る放射線撮影装置を有する放射線撮影システムの構成図である。
【図２】図１の放射線撮影装置の模式的な回路構成図である。
【図３】図２の放射線検出器における電気的接続を模式的に示す斜視図である。
【図４】第１の放射線変換パネルの１画素分の電気的接続を示す回路図である。
【図５】第２の放射線変換パネルの１画素分の電気的接続を示す回路図である。
【図６】図１の放射線検出器の概略構成を示す説明図である。
【図７】図６の放射線検出器の１画素分（第１の放射線変換パネルの１画素分及び第２の放射線変換パネルの１画素分）の構成を模式的に示した説明図である。
【図８】図７の１画素分の構成に対する放射線の照射を模式的に示した説明図である。
【図９】図７の１画素分の構成に対する放射線の照射を模式的に示した説明図である。
【図１０】図７の１画素分の構成に対する放射線の照射を模式的に示した説明図である。
【図１１】放射線の照射、放射線変換パネルでの放射線画像の取得及びリセット処理の実行、並びに、表示装置での表示を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明に係る放射線撮影装置について、好適な実施形態を、図１〜図１１を参照しながら以下詳細に説明する。
【００３８】
［本実施形態の構成］
本実施形態に係る放射線撮影装置１０を具備する放射線撮影システム１２は、図１に示すように、被写体１４に対して放射線１６を照射する放射線出力装置１８と、被写体１４を透過した放射線１６を検出して放射線画像に変換する放射線撮影装置１０と、放射線撮影装置１０及び放射線出力装置１８を制御するコンソール２０と、放射線画像を表示する表示装置２２とを備える。
【００３９】
コンソール２０と放射線撮影装置１０、放射線出力装置１８及び表示装置２２との間では、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ８０２．６０．ａ／ｂ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は、ミリ波等を用いた無線通信により信号の送受信が行われる。なお、ケーブルを用いた有線通信により信号の送受信を行ってもよいことは勿論である。
【００４０】
コンソール２０には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ）２４が接続されている。ＲＩＳ２４には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ）２６が接続されている。
【００４１】
本実施形態に係る放射線撮影装置１０は、例えば、図示しない撮影台と被写体１４との間に配置され、被写体１４を透過した放射線１６を放射線画像に変換する放射線検出器２８を該放射線１６を透過可能な筐体内に収容した可搬型の電子カセッテである。
【００４２】
放射線撮影装置１０は、前述した放射線検出器２８と、駆動回路部３０を介して放射線検出器２８を制御すると共に、放射線検出器２８から読出回路部３２を介して放射線画像に応じた画像信号（電荷信号、電気信号）を読み出すカセッテ制御部３４と、コンソール２０との間で信号の送受信を行う通信部３６と、放射線撮影装置１０内の各部に電力を供給するバッテリ３８とを筐体内に収容している。
【００４３】
放射線検出器２８は、放射線１６の入射方向に沿って、第１の放射線変換パネル（一方の放射線変換パネル）２８ａ、第２の放射線変換パネル（他方の放射線変換パネル）２８ｂ、及び、リセット光源２８ｃを順に積層して構成される。なお、本実施形態において、リセット光源２８ｃは、必須ではなく、従って、放射線検出器２８は、第１の放射線変換パネル２８ａ及び第２の放射線変換パネル２８ｂとの積層構造を採用することも可能ではあるが、以下の説明では、主として、リセット光源２８ｃを含めた積層構造について説明する。
【００４４】
第１の放射線変換パネル２８ａは、主として放射線１６の低エネルギー成分を吸収し、吸収したエネルギー成分を電荷に直接変換することにより、該電荷に応じた第１の放射線画像（動画又は静止画）を形成する直接変換型の放射線変換パネルである。第２の放射線変換パネル２８ｂは、主として放射線１６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蛍光に一旦変換して、変換した蛍光を電荷に変換することにより、該電荷に応じた第２の放射線画像（動画）を形成する間接変換型の放射線変換パネルである。リセット光源２８ｃは、カセッテ制御部３４の制御に従って、第２の放射線変換パネル２８ｂにリセット光を照射することにより、残像の発生を抑制するためのリセット処理を実行する。
【００４５】
なお、放射線１６の低エネルギー成分とは、放射線出力装置１８を構成する放射線源の管電圧が比較的低電圧である場合での該低電圧に応じた放射線１６のエネルギー成分であり、被写体１４のマンモ、軟部組織又は腫瘍等に吸収されやすい。また、放射線１６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該高電圧に応じた放射線１６のエネルギー成分であり、被写体１４の骨部等に吸収されやすい。
【００４６】
また、放射線撮影装置１０には、第１の放射線変換パネル２８ａにおいて変換された電荷を取り出すために必要な直流電圧を第１の放射線変換パネル２８ａに供給する電圧供給部４２や、第２の放射線変換パネル２８ｂにおいて蛍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）を第２の放射線変換パネル２８ｂに供給するバイアス電源４０も設けられている。
【００４７】
カセッテ制御部３４は、放射線検出器２８に対する放射線画像の読み出しを指示するためのアドレス信号を駆動回路部３０に供給するアドレス信号発生部４４と、駆動回路部３０の制御によって放射線検出器２８から読出回路部３２を介して読み出された放射線画像を記憶する画像メモリ４６と、放射線撮影装置１０を特定するためのカセッテＩＤ情報を記憶するカセッテＩＤメモリ４８とを有する。
【００４８】
また、カセッテ制御部３４は、リセット制御部４５及び画像処理部４７をさらに有する。リセット制御部４５は、リセット光源２８ｃを制御するか、バイアス電源４０を制御するか、又は、アドレス信号発生部４４を介して駆動回路部３０及び読出回路部３２を制御することにより、第１の放射線変換パネル２８ａ又は第２の放射線変換パネル２８ｂに対する所定のリセット処理を実行させる。従って、リセット光源２８ｃ、駆動回路部３０、読出回路部３２及びバイアス電源４０が、第１の放射線変換パネル２８ａ又は第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理を実行可能なリセット処理部として機能する。リセット処理の詳細については後述する。一方、画像処理部４７は、放射線検出器２８から読出回路部３２を介して読み出された、第１の放射線変換パネル２８ａの放射線画像と第２の放射線変換パネル２８ｂの放射線画像とに対して、加算処理等の所定の画像処理を施す。
【００４９】
コンソール（画像処理装置）２０は、通信部５０、制御処理部５２、オーダ情報記憶部５４、撮影条件記憶部５６、画像処理部５８及び画像メモリ６０を有する。
【００５０】
通信部５０は、通信部３６や、放射線出力装置１８、表示装置２２及びＲＩＳ２４との間で信号の送受信を行う。制御処理部５２は、コンソール２０内の各部を制御するための所定の制御処理を実行する。オーダ情報記憶部５４は、被写体１４に対する放射線画像の撮影（放射線撮影）を要求するためのオーダ情報を記憶する。撮影条件記憶部５６は、被写体１４に放射線１６を照射させるための撮影条件等を記憶する。画像処理部５８は、通信部５０が通信部３６から受信した放射線画像に対して所定の画像処理（例えば、画像処理部４７での加算処理と同様の加算処理）を施す。画像メモリ６０は、画像処理部５８において画像処理が施された放射線画像等を記憶する。
【００５１】
なお、オーダ情報とは、ＲＩＳ２４又はＨＩＳ２６において、医師により作成されるものであり、被写体１４の氏名、年齢、性別等、被写体１４を特定するための被写体情報に加えて、放射線画像の撮影に使用する放射線出力装置１８及び放射線撮影装置１０の情報や、被写体１４の撮影部位及び撮影方法等が含まれる。また、撮影条件とは、例えば、放射線源の管電圧や管電流、放射線１６の曝射時間等、被写体１４の撮影部位に対して放射線１６を照射させるために必要な各種の条件である。
【００５２】
図２は、放射線撮影装置１０を構成する放射線検出器２８等の模式的な回路構成図である。
【００５３】
放射線検出器２８は、前述のように、放射線１６（図１参照）の入射方向に沿って第１の放射線変換パネル２８ａ、第２の放射線変換パネル２８ｂ及びリセット光源２８ｃが順に積層された積層構造である。また、放射線検出器２８は、図２の平面視では、複数の画素６２（６２ａ、６２ｂ）がマトリックス状に配列された構造となっている。
【００５４】
この場合、各画素６２は、それぞれ、放射線１６の入射方向に沿って、第１の放射線変換パネル２８ａの一部分（画素６２ａ）と、第２の放射線変換パネル２８ｂの一部分（画素６２ｂ）と、リセット光源２８ｃの一部分とを含み構成されている（図１参照）。すなわち、第１の放射線変換パネル２８ａは、マトリックス状に配列された複数の画素６２ａを有し、第２の放射線変換パネル２８ｂは、マトリックス状に配列された複数の画素６２ｂを有する。従って、画素６２ａは、放射線１６の低エネルギー成分を電荷に直接変換し、画素６２ｂは、放射線１６の高エネルギー成分を蛍光に一旦変換した後に電荷に変換する。リセット光源２８ｃは、各画素６２ｂにリセット光を照射することにより、第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理を実行する。
【００５５】
また、放射線検出器２８（の各放射線変換パネル２８ａ、２８ｂ）では、行方向と平行に複数のゲート線６４ａ、６４ｂが延びると共に、列方向と平行に複数の信号線６６ａ、６６ｂが延びている。各ゲート線６４ａ、６４ｂは駆動回路部３０に接続され、各信号線６６ａ、６６ｂは読出回路部３２に接続されている。
【００５６】
図２では、説明の容易化のために、ゲート線６４ａとゲート線６４ｂとが重ならないように図示すると共に、信号線６６ａと信号線６６ｂとが重ならないように図示しているが、実際には、図３に示すように、画素６２ａと画素６２ｂ、ゲート線６４ａとゲート線６４ｂ、信号線６６ａと信号線６６ｂは、互いに重なり合った状態で配置されている。
【００５７】
具体的に、第１の放射線変換パネル２８ａでは、行方向に配置された各画素６２ａに対して、該各画素６２ａの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）８２ａ（図４参照）に接続される１本のゲート線６４ａが配設されると共に、列方向に配置された各画素６２ａに対して、該各画素６２ａのＴＦＴ８２ａに接続される１本の信号線６６ａが配設されている。従って、行列状に複数の画素６２ａが配置された第１の放射線変換パネル２８ａには、行数分のゲート線６４ａと列数分の信号線６６ａとが配設されている。
【００５８】
第２の放射線変換パネル２８ｂについても、第１の放射線変換パネル２８ａと同様に、行方向に配置された各画素６２ｂに対して、該各画素６２ｂのＴＦＴ８２ｂ（図５参照）に接続される１本のゲート線６４ｂが配設されると共に、列方向に配置された各画素６２ｂに対して、該各画素６２ｂのＴＦＴ８２ｂに接続される１本の信号線６６ｂが配設されている。そのため、第２の放射線変換パネル２８ｂにおいても、行数分のゲート線６４ｂと列数分の信号線６６ｂとが配設されている。
【００５９】
図４及び図５は、１つの画素６２ａ、６２ｂに対する電気的接続をそれぞれ図示したものである。図４及び図５は、画素６２ａ、６２ｂの内部構成が異なる点以外は、概ね同じ構成である。
【００６０】
図４において、画素６２ａは、第１の放射線検出部７２ａとＴＦＴ８２ａとを有する。第１の放射線検出部７２ａは、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）からなる半導体を含み構成され、電圧供給部４２とＴＦＴ８２ａとにそれぞれ接続されている。画素６２ａに放射線１６が入射された場合、第１の放射線検出部７２ａを構成するａ−Ｓｅの半導体は、入射した放射線１６を電荷に直接変換して蓄積する。蓄積された電荷は、電圧供給部４２から第１の放射線検出部７２ａへの直流電圧の供給に起因してＴＦＴ８２ａ側に取り出すことができる。
【００６１】
カセッテ制御部３４（図１及び図２参照）のアドレス信号発生部４４から駆動回路部３０にアドレス信号が供給されると、駆動回路部３０からゲート線６４ａに対して、行方向に配列されたＴＦＴ８２ａをオンオフ制御する制御信号が供給される。ＴＦＴ８２ａのオンにより、ＴＦＴ８２ａに接続された第１の放射線検出部７２ａに保持されている電荷がＴＦＴ８２ａ及び信号線６６ａを介して電荷信号として読出回路部３２に流出する。
【００６２】
読出回路部３２は、チャージアンプ１１０ａと、Ａ／Ｄ変換器１１２ａとを有する。チャージアンプ１１０ａは、オペアンプ１１６ａと、コンデンサ１１８ａと、スイッチ１２０ａとで構成されている。チャージアンプ１１０ａは、スイッチ１２０ａがオフの場合に、オペアンプ１１６ａに入力された電荷信号を電圧信号に変換し、予め設定されたゲイン、又は、リセット制御部４５によって設定されたゲインで電圧信号を増幅し出力する。出力された電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器１１２ａでＡ／Ｄ変換されてカセッテ制御部３４に供給される。
【００６３】
ところで、リセット制御部４５は、アドレス信号発生部４４を介して駆動回路部３０及び読出回路部３２を制御することにより、第１の放射線変換パネル２８ａに対するリセット処理を実行させることができる。以下の説明では、リセット制御部４５による駆動回路部３０及び読出回路部３２の制御に起因して実行されるリセット処理を、便宜的に、電気リセット処理ともいう。
【００６４】
具体的に、第１の放射線変換パネル２８ａに対する電気リセット処理を実行させる場合、リセット制御部４５は、アドレス信号発生部４４を制御して駆動回路部３０にリセット処理の開始を指示するアドレス信号を供給させることにより、駆動回路部３０からゲート線６４ａに制御信号を供給させてＴＦＴ８２ａをオンさせる。また、リセット制御部４５は、アドレス信号発生部４４を介して読出回路部３２を構成するチャージアンプ１１０ａのスイッチ１２０ａもオンさせる。
【００６５】
これにより、コンデンサ１１８ａに蓄積された電荷は、コンデンサ１１８ａとスイッチ１２０ａとの閉回路により放電されると共に、画素６２ａ（を構成する第１の放射線検出部７２ａの半導体）に蓄積された電荷は、ＴＦＴ８２ａ、スイッチ１２０ａ及びオペアンプ１１６ａを介してグランドに放出される。
【００６６】
すなわち、温度、駆動時間、直流電圧の大きさ、放射線１６を出力する放射線源の管電圧の大きさによって、第１の放射線変換パネル２８ａ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、第１の放射線画像に対するアーチファクトとして残像が発生する場合がある。放射線１６が画素６２ａに照射されていない状態にあっても、画素６２ａには、暗電流に起因する電荷が蓄積され、残像の発生の原因ともなる。
【００６７】
そこで、リセット制御部４５の制御によってＴＦＴ８２ａ及びスイッチ１２０ａをそれぞれオンにし、残像の発生の原因となる電荷をグランドに放出させることにより、該画素６２ａに対して残像の発生を抑制するための電気リセット処理を行うことができる。なお、電気リセット処理では、画素６２ａに蓄積された電荷に応じた電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器１１２ａに出力されずに捨てられることになる。つまり、電気リセット処理により読出回路部３２に読み出された電荷信号は、放射線画像を示す画像信号としてカセッテ制御部３４に出力されることはない。
【００６８】
一方、図５において、画素６２ｂは、第２の放射線検出部７２ｂ（図６及び図７参照）であるシンチレータと、フォトダイオード（光検出素子）８６ｂと、ＴＦＴ８２ｂとを有する。フォトダイオード８６ｂは、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の半導体を含み構成され、バイアス電源４０とＴＦＴ８２ｂとにそれぞれ接続されている。画素６２ｂに放射線１６が入射された場合、画素６２ｂのシンチレータは、放射線１６を蛍光に変換し、フォトダイオード８６ｂは、蛍光を電荷に変換して蓄積する。蓄積された電荷は、バイアス電源４０からフォトダイオード８６ｂへのバイアス電圧の供給に起因して、ＴＦＴ８２ｂ側に取り出すことができる。
【００６９】
アドレス信号発生部４４（図１参照）から駆動回路部３０へのアドレス信号の供給に起因して、駆動回路部３０からゲート線６４ｂに対し、行方向に配列されたＴＦＴ８２ｂをオンオフ制御する制御信号が供給されると、ＴＦＴ８２ｂがオンし、ＴＦＴ８２ｂに接続されたフォトダイオード８６ｂの電荷が、ＴＦＴ８２ｂ及び信号線６６ｂを介して読出回路部３２に流出する。
【００７０】
読出回路部３２は、チャージアンプ１１０ｂと、Ａ／Ｄ変換器１１２ｂとをさらに有する。チャージアンプ１１０ｂは、チャージアンプ１１０ａと同様に、オペアンプ１１６ｂと、コンデンサ１１８ｂと、スイッチ１２０ｂとで構成されている。従って、チャージアンプ１１０ｂは、スイッチ１２０ｂがオフの場合に、オペアンプ１１６ｂに入力された電荷信号を電圧信号に変換し、予め設定されたゲイン、又は、リセット制御部４５によって設定されたゲインで電圧信号を増幅し出力する。出力された電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器１１２ｂでＡ／Ｄ変換されてカセッテ制御部３４に供給される。
【００７１】
また、第１の放射線変換パネル２８ａの場合と同様に、第２の放射線変換パネル２８ｂに対しても、電気リセット処理を実行することができる。
【００７２】
この場合、リセット制御部４５は、アドレス信号発生部４４を制御して駆動回路部３０にリセット処理の開始を指示するアドレス信号を供給させることにより、駆動回路部３０からゲート線６４ｂに制御信号を供給させてＴＦＴ８２ｂをオンさせると共に、アドレス信号発生部４４を介してチャージアンプ１１０ｂのスイッチ１２０ｂもオンさせる。
【００７３】
この結果、コンデンサ１１８ｂに蓄積された電荷は、コンデンサ１１８ｂとスイッチ１２０ｂとの閉回路により放電されると共に、画素６２ｂを構成するフォトダイオード８６ｂに蓄積された電荷は、ＴＦＴ８２ｂ、スイッチ１２０ｂ及びオペアンプ１１６ｂを介してグランドに放出される。
【００７４】
すなわち、第２の放射線変換パネル２８ｂにおいても、温度、駆動時間、バイアス電圧の大きさ、放射線１６を出力する放射線源の管電圧の大きさによって、第２の放射線変換パネル２８ｂ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、第２の放射線画像に対するアーチファクトとして残像が発生する場合がある。また、フォトダイオード８６ｂを構成する半導体（例えば、ａ−Ｓｉ）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、残像として画像情報と共に表示装置２２に表示されてしまう場合もある。さらに、放射線１６が画素６２ｂに照射されていない状態では、画素６２ｂには、暗電流に起因した電荷が蓄積され、残像の発生の原因ともなる。
【００７５】
そこで、リセット制御部４５の制御によってＴＦＴ８２ｂ及びスイッチ１２０ｂをそれぞれオンにし、残像の発生の原因となる電荷をグランドに放出させることにより、該画素６２ｂに対しても、残像の発生を抑制するための電気リセット処理を行うことができる。なお、第２の放射線変換パネル２８ｂに対する電気リセット処理においても、画素６２ｂに蓄積された電荷に応じた電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器１１２ｂに出力されずに捨てられることになり、放射線画像を示す画像信号としてカセッテ制御部３４に出力されることはない。
【００７６】
ところで、フォトダイオード８６ｂが、ＭＩＳ構造のフォトダイオードである場合、リセット制御部４５は、バイアス電源４０を制御してフォトダイオード８６ｂに対するリセット処理を実行させることもできる。以下の説明では、リセット制御部４５によるバイアス電源４０の制御に起因して実行されるリセット処理を、便宜的に、バイアスリセット処理ともいう。
【００７７】
バイアスリセット処理において、リセット制御部４５は、バイアス電源４０からＭＩＳ構造のフォトダイオード８６ｂに供給されるバイアス電圧の極性を反転させるか、又は、該フォトダイオード８６ｂへのバイアス電圧の供給を停止させることにより、該フォトダイオード８６ｂに蓄積された電荷を消滅させるか、又は、放出させる。従って、バイアスリセット処理の終了後、リセット制御部４５は、バイアス電源４０からフォトダイオード８６ｂに供給されるバイアス電圧の極性を元に戻すか、又は、バイアス電圧の供給を再開させる必要がある。なお、このバイアスリセット処理においても、リセット制御部４５は、読出回路部３２を介してカセッテ制御部３４に電圧信号が出力されないように制御する。
【００７８】
図４及び図５では、１つの画素６２ａ、６２ｂでの電荷の蓄積及び読み出しと、１つの画素６２ａ、６２ｂに対する電気リセット処理と、１つの画素６２ｂに対するバイアスリセット処理とについて説明した。
【００７９】
放射線変換パネル２８ａ、２８ｂは、実際には、図２及び図３に示すように、複数の画素６２ａ、６２ｂが行列状に配置されているため、上述した電荷の蓄積及び読み出しと、電気リセット処理とを、１回のリセット処理において、（１）第１の放射線変換パネル２８ａの全ての画素６２ａを対象として行うか、（２）第１の放射線変換パネル２８ａの一部の（特定の）画素６２ａを対象として行うか、（３）第２の放射線変換パネル２８ｂの全ての画素６２ｂを対象として行うか、及び／又は、（４）第２の放射線変換パネル２８ｂの一部の（特定の）画素６２ｂを対象として行う。
【００８０】
電気リセット処理の場合には、例えば、下記のようにしてリセット処理を行えばよい。すなわち、駆動回路部３０及び読出回路部３２によるＴＦＴ８２ａ、８２ｂのオンオフ制御（各行に対するライン制御）により、各画素６２ａ、６２ｂは、蓄積状態と読出状態とに切り換わることが可能である。そこで、リセット制御部４５は、１回の電気リセット処理において、下記（１）〜（５）のようにリセット処理を行えばよい。
【００８１】
（１）リセット制御部４５は、全てのＴＦＴ８２ａ、８２ｂをオンにすることにより、全ての画素６２ａ、６２ｂに対して電気リセット処理を一斉に行えばよい。
【００８２】
（２）リセット制御部４５は、行毎にＴＦＴ８２ａ、８２ｂを順次オンにして、画素６２ａ、６２ｂに対する電気リセット処理を行毎に順次行えばよい。
【００８３】
（３）リセット制御部４５は、インターレース方式により、奇数行毎又は偶数行毎にＴＦＴ８２ａ、８２ｂを順次オンにして、画素６２ａ、６２ｂに対する電気リセット処理を奇数行毎又は偶数行毎に順次行えばよい。
【００８４】
（４）１以上のラインの画素６２ａ、６２ｂ（図２及び図３の場合は１以上の行の画素６２ａ、６２ｂ）をまとめて１つの領域を形成し、このような領域を前記ラインと直交する方向に複数配置する。そして、リセット制御部４５は、それぞれの領域（の画素６２ａ、６２ｂ）に対する電気リセット処理を領域毎に順次行えばよい。
【００８５】
（５）上記（４）で説明した複数の領域について、リセット制御部４５は、インターレース方式により、奇数番の領域毎又は偶数番の領域毎に、それぞれの領域（の画素６２ａ、６２ｂ）に対する電気リセット処理を順次行えばよい。
【００８６】
なお、以下の説明では、特に断りがない限り、電気リセット処理については、上記（１）又は（２）の方式により行うものとして説明する。
【００８７】
一方で、バイアスリセット処理と、後述する光リセット処理とについては、全ての画素６２ａ、又は、全ての画素６２ｂを対象として、一斉にリセット処理を行うものとして説明する。
【００８８】
図６は、放射線検出器２８の積層構造を模式的に図示したものである。すなわち、図６は、放射線１６の入射方向に沿って、表面読取方式としてのＩＳＳ（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｓｉｄｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の直接変換型の第１の放射線変換パネル２８ａ、裏面読取方式としてのＰＳＳ（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ｓｉｄｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の間接変換型の第２の放射線変換パネル２８ｂ、及び、リセット光源２８ｃを順に積層した構成を図示したものである。
【００８９】
第１の放射線変換パネル２８ａは、放射線１６の入射方向に沿って、絶縁性基板６８ａと、第１の電荷検出部（電荷取出部）７０ａと、第１の放射線検出部７２ａとを順に積層して構成されている。また、第２の放射線変換パネル２８ｂは、第１の放射線変換パネル２８ａに向かって（図６の下方向から上方向に向かって）絶縁性基板６８ｂと、第２の電荷検出部（第２の光検出部）７０ｂと、第２の放射線検出部７２ｂとを順に積層して構成されている。
【００９０】
絶縁性基板６８ａは、第１の放射線検出部７２ａ及び第２の放射線検出部７２ｂにおいて放射線１６を吸収させるため、放射線１６の吸収性が低く、且つ、可撓性を有する電気絶縁性の薄厚の基板（数十μｍ程度の厚みを有する基板）、具体的には、合成樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、あるいは、ロール状に巻き取ることが可能なフイルム状ガラス（超薄板ガラス）等であることが好ましい。
【００９１】
第１の放射線検出部７２ａは、ａ−Ｓｅからなる半導体層７４ａと、該半導体層７４ａの第１の電荷検出部７０ａ側の一面に複数形成された画素電極７６ａと、半導体層７４ａの他面を全体的に覆うように形成された共通電極７８ａとから構成される。
【００９２】
画素電極７６ａは、各画素６２（６２ａ）毎に形成されており、放射線１６に対する吸収性が低く、且つ、ａ−Ｓｅとの間でエレクトロマイグレーションが発生しないような導電性材料（例えば、Ａｕ）からなることが好ましい。ａ−Ｓｅの半導体層７４ａは、放射線１６が入射すると、該放射線１６の低エネルギー成分を吸収して電荷に変換する。共通電極７８ａは、第２の放射線検出部７２ｂにおいて放射線１６の高エネルギー成分を検出させる一方で、後述するように、第２の放射線変換パネル２８ｂで放射線１６から変換された蛍光のうち、少なくともａ−Ｓｅの感度波長領域の光（例えば、青色波長領域の光）を透過させるために、放射線１６の吸収性が低く、ａ−Ｓｅとの間でエレクトロマイグレーションが発生せず、且つ、該感度波長領域の光を透過可能な導電性材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなることが好ましい。
【００９３】
なお、画素電極７６ａ及び共通電極７８ａを形成する場合、形成温度によっては、ａ−Ｓｅが結晶化するおそれがある。従って、ａ−Ｓｅの結晶化を抑制するためには、できる限り低温で画素電極７６ａ及び共通電極７８ａを形成する必要がある。そこで、画素電極７６ａ及び共通電極７８ａは、塗布、ロールツーロール、インクジェット等により、金属フィラーを含む有機膜や有機導電体として形成されることが望ましい。
【００９４】
第１の電荷検出部７０ａは、前述したＴＦＴ８２ａ（図４及び図７参照）を含み構成され、半導体層７４ａで発生した電荷を各画素電極７６ａを介して各画素６２ａ毎に取り出し、取り出した電荷を電気信号（アナログ信号）として信号線６６ａ（図２〜図４参照）を介し読出回路部３２に出力する。また、第１の電荷検出部７０ａは、第１の放射線検出部７２ａ等において放射線１６を検出させるため、放射線１６の吸収性が低い材料からなることが好ましい。さらに、ＴＦＴ８２ａには、ゲート線６４ａ及び信号線６６ａが接続されるため、これらのゲート線６４ａ及び信号線６６ａについても、放射線１６の吸収性が低く、且つ、低抵抗の導電性材料（例えば、Ａｌ）からなることが好ましい。
【００９５】
第２の放射線検出部７２ｂは、入射した放射線１６の高エネルギー成分を蛍光に変換するシンチレータからなる。シンチレータとしては、ａ−Ｓｅの感度波長領域の光や、第２の電荷検出部７０ｂで吸収可能な波長領域の光（ａ−Ｓｅの感度波長領域の光よりも長波長の光）を発生できるような、比較的広範囲の波長領域を有した蛍光を発生するシンチレータが望ましい。このようなシンチレータとしては、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣａＷＯ４、ＹＴａＯ４：Ｎｂ、ＢａＦＸ：Ｅｕ（ＸはＢｒ又はＣｌ）、又は、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ等があり、特に、ＣｓＩ：Ｎａがより好ましい。
【００９６】
第２の電荷検出部７０ｂは、ＴＦＴ８２ｂ（図５及び図７参照）やフォトダイオード８６ｂを含み構成され、該シンチレータで変換された蛍光を電荷に変換し、変換した電荷を電気信号として信号線６６ｂを介し読出回路部３２に出力する。なお、放射線１６の低エネルギー成分がａ−Ｓｅの半導体層７４ａで吸収されて電荷に変換されると共に、放射線１６の高エネルギー成分が第２の放射線検出部７２ｂのシンチレータで吸収されて蛍光に変換されるため、第２の電荷検出部７０ｂのＴＦＴ８２ｂ及びフォトダイオード８６ｂについては、放射線１６の吸収性が低い材料を用いなくてもよい。また、ＴＦＴ８２ｂに接続されるゲート線６４ｂ及び信号線６６ｂについても、放射線１６の吸収性が低い導電性材料を用いなくてもよい。
【００９７】
さらに、放射線１６が到達する可能性の低い第２の電荷検出部７０ｂについては、前述したＴＦＴ８２ｂとフォトダイオード８６ｂとの組み合わせに代えて、放射線１６に対する耐性が低い、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の他の撮影素子とＴＦＴ８２ｂとを組み合わせてもよい。また、ＴＦＴ８２ｂで言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えることも可能である。
【００９８】
絶縁性基板６８ｂは、可撓性を有する電気絶縁性の薄厚の基板であって、且つ、後述するリセット光源２８ｃからのリセット光１２２ｃを透過可能であるか、又は、該リセット光１２２ｃに対する吸収性や遮光性が低い材料からなることが好ましい。例えば、前述した絶縁性基板６８ａと同じ材質で絶縁性基板６８ｂを構成してもよい。なお、放射線１６が絶縁性基板６８ｂにまで到達する可能性は低いため、該絶縁性基板６８ｂは、放射線１６に対する吸収性が低い材料を用いなくてもよい。
【００９９】
リセット光源２８ｃは、エッジライト方式のバックライト光源であり、絶縁性基板６８ｂの底面に導光板１２４ｃを配置し、放射線１６の非照射領域である導光板１２４ｃの側部に冷陰極管１２６ｃを配置している。導光板１２４ｃと絶縁性基板６８ｂとの間には、第２の電荷検出部７０ｂと対向するように拡散シート１２８ｃが介挿されている。リセット光源２８ｃにおける拡散シート１２８ｃの箇所以外の外表面には、導光板１２４ｃ及び冷陰極管１２６ｃを囲繞するように反射シート１３０ｃも配置されている。
【０１００】
ここで、リセット制御部４５の制御により冷陰極管１２６ｃが駆動して、該冷陰極管１２６ｃから導光板１２４ｃに光が入射すると、導光板１２４ｃに入射した前記光は、該導光板１２４ｃ内部で拡散シート１２８ｃ及び反射シート１３０ｃとの間で表面反射を繰り返した後、該拡散シート１２８ｃから絶縁性基板６８ｂにリセット光１２２ｃとして出射される。
【０１０１】
図６では、１本のリセット光１２２ｃのみ図示されているが、実際に冷陰極管１２６ｃから導光板１２４ｃに入射した光は、表面反射を繰り返して導光板１２４ｃ全体に広がり、拡散シート１２８ｃから面発光のリセット光１２２ｃ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２８ｃは、面発光光源として機能し、絶縁性基板６８ｂを介して第２の電荷検出部７０ｂに均一にリセット光１２２ｃを照射することになる。これにより、第２の電荷検出部７０ｂを構成する各画素６２ｂのフォトダイオード８６ｂに対して、残像の発生を抑制するためのリセット処理を行うことができる。なお、以下の説明では、リセット制御部４５によるリセット光源２８ｃの制御に起因して実行されるリセット処理を、便宜的に、光リセット処理ともいう。
【０１０２】
前述のように、例えば、ａ−Ｓｉ等からなるフォトダイオード８６ｂの場合、蛍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、動画撮影のように、長時間の撮影によるフォトダイオード８６ｂ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、放射線画像に対する残像の原因となる場合がある。
【０１０３】
そこで、光リセット処理を行って、フォトダイオード８６ｂにリセット光１２２ｃ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１６の照射時に蛍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、残像の発生を効果的に抑制することができる。
【０１０４】
なお、図６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２８ｃを図示した。リセット光源２８ｃは、これに限定されるものではなく、行列状に配置された画素６２ｂのフォトダイオード８６ｂに対して、確実にリセット光１２２ｃ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、絶縁性基板６８ｂの底面に、第２の電荷検出部７０ｂと対向するように、発光素子のアレイ又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２８ｃを構成してもよい。
【０１０５】
図７は、図６の放射線検出器２８について、１つの画素６２（画素６２ａ、６２ｂ）に拡大して模式的に図示したものである。
【０１０６】
上述のように、１つの画素６２は、第１の放射線変換パネル２８ａの一部分を含む画素６２ａと、第２の放射線変換パネル２８ｂの一部分を含む画素６２ｂと、リセット光源２８ｃの一部分とから構成されている。
【０１０７】
具体的に、１つの画素６２ａには、第１の放射線検出部７２ａを構成する１つの画素電極７６ａが割り当てられている。
【０１０８】
また、第１の電荷検出部７０ａは、絶縁性基板６８ａの第１の放射線検出部７２ａ側の表面に配設されたＴＦＴ８２ａのアレイを有し、１つの画素６２に対して１つのＴＦＴ８２ａが割り当てられている。この場合、絶縁性基板６８ａにＴＦＴ８２ａのアレイを形成すると、該絶縁性基板６８ａの第１の放射線検出部７２ａ側は凹凸状となるので、例えば、四フッ化エチレン樹脂膜による平坦化処理を施して平坦化膜８４ａを形成しておくことが望ましい。
【０１０９】
ゲート線６４ａ及び信号線６６ａ（図２〜図４参照）に接続されるＴＦＴ８２ａは、ＴＦＴアレイでの放射線１６の吸収を抑制するために、ａ−Ｓｉ、アモルファス酸化物（例えば、ａ−ＩＧＺＯ（ＩｎＧａＺｎＯ４））、有機半導体材料、カーボンナノチューブ等からなる活性層を含み構成されることが好ましい。
【０１１０】
この場合、ａ−Ｓｉは、３００℃程度の基板温度で成膜する必要があるため、ガラス基板を絶縁性基板６８ａとして用いることになる。これに対して、ａ−ＩＧＺＯや有機半導体は、２００℃程度の基板温度の低温プロセスにより成膜することが可能であるため、ポリイミド、アラミド等の樹脂基板を絶縁性基板６８ａとして用いることができ、この結果、可撓性を有するＴＦＴアレイを実現することができる。
【０１１１】
画素電極７６ａ及び共通電極７８ａは、電圧供給部４２と電気的に接続されている。
【０１１２】
一方、第２の電荷検出部７０ｂは、絶縁性基板６８ｂの第２の放射線検出部７２ｂ側の表面に配設されたＴＦＴ８２ｂ及びフォトダイオード８６ｂのアレイを有し、１つの画素６２ｂに対して１つのＴＦＴ８２ｂと１つのフォトダイオード８６ｂとが割り当てられている。この場合も、絶縁性基板６８ｂにＴＦＴ８２ｂ及びフォトダイオード８６ｂのアレイを形成すると、該絶縁性基板６８ｂの第２の放射線検出部７２ｂ側は凹凸状となるので、平坦化膜８４ａと同様の平坦化膜８４ｂを形成しておくことが望ましい。
【０１１３】
ゲート線６４ｂ及び信号線６６ｂに接続されるＴＦＴ８２ｂは、ＴＦＴ８２ａと同様の活性層を含み構成されることが好ましい。
【０１１４】
さらに、図７では、第２の放射線検出部７２ｂとして、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）のシンチレータを図示している。ＣｓＩ：Ｎａのシンチレータは、ＣｓＩ：Ｎａを真空蒸着法で短冊状の柱状結晶構造８８ｂとして形成したものであり、シンチレータの平坦化膜８４ｂ側の基端部分は、非柱状結晶部分９０ｂとされ、平坦化膜８４ｂと密着している。非柱状結晶部分９０ｂを設けることにより、第２の放射線検出部７２ｂのシンチレータと、第２の電荷検出部７０ｂ及び絶縁性基板６８ｂとの密着性を高めることができる。また、非柱状結晶部分９０ｂの空隙率を０％に近づけたり、（例えば、１０μｍ程度にまで）その厚みを薄くすることにより、後述する蛍光９８（図８〜図１０参照）の反射を抑えることができる。
【０１１５】
柱状結晶構造８８ｂを構成する各柱は、放射線１６の入射方向に沿ってそれぞれ形成され、隣接する各柱の間には、ある程度の隙間が確保されている。また、ＣｓＩ：Ｎａのシンチレータは、柱状結晶構造８８ｂが湿度に弱く、非柱状結晶部分９０ｂが湿度に特に弱いという特性を有するので、ポリパラキシリレン樹脂からなる光透過性の防湿保護材９２ｂで封止されている。そして、シンチレータが防湿保護材９２ｂで封止された状態で、柱状結晶構造８８ｂの先端部分と共通電極７８ａとが密着されている。
【０１１６】
このように、ａ−Ｓｅの半導体層７４ａを含む第１の放射線変換パネル２８ａと、ＣｓＩ：Ｎａの柱状結晶構造８８ｂのシンチレータを含む第２の放射線変換パネル２８ｂと、リセット光源２８ｃとの積層構造からなる、放射線検出器２８において、図８に示すように、放射線１６が入射すると、先ず、ａ−Ｓｅの半導体層７４ａは、放射線１６の低エネルギー成分を吸収して、正電荷９４ａ及び負電荷９６ａの電荷対に変換する。
【０１１７】
また、ａ−Ｓｅの半導体層７４ａで吸収されなかった放射線１６（の高エネルギー成分）は、共通電極７８ａを透過して第２の放射線検出部７２ｂに到達する。
【０１１８】
第２の放射線検出部７２ｂでは、柱状結晶構造８８ｂ（の発光箇所１００）で放射線１６の高エネルギー成分を吸収して蛍光９８に変換する。発光箇所１００で発生した蛍光９８の一部（フォトダイオード８６ｂの感度波長領域の光であって、例えば、５００ｎｍ以上の長波長領域の光）は、放射線１６の入射方向に略平行に形成された柱状結晶を直線的に伝播して（直進して）フォトダイオード８６ｂに至り、該フォトダイオード８６ｂは、蛍光９８の一部を電荷に変換して蓄積する。
【０１１９】
また、発光箇所１００で発生した蛍光９８の他の一部は、共通電極７８ａの方向に向かって柱状結晶を直進し、透過光１０２として、ＩＴＯ等の透明電極からなる共通電極７８ａを透過し、ａ−Ｓｅの半導体層７４ａに至る。透過光１０２がａ−Ｓｅの感度波長領域の光（例えば、５００ｎｍ以下の短波長領域の光）であれば、半導体層７４ａは、透過光１０２を吸収して正電荷９４ｂ及び負電荷９６ｂの電荷対に変換する。
【０１２０】
各画素電極７６ａ及び共通電極７８ａには、電圧供給部４２の直流電源１０６及びスイッチ１０８が電気的に接続されている。ここで、スイッチ１０８をオンにして、各画素電極７６ａが正極性、共通電極７８ａが負極性となるような直流電圧を直流電源１０６から印加すると、半導体層７４ａに直流電界が発生する。この直流電界に従って、正電荷９４ａ、９４ｂは、負極性の共通電極７８ａ側に移動すると共に、負電荷９６ａ、９６ｂは、正極性の各画素電極７６ａ側に移動する。この結果、第１の電荷検出部７０ａは、各画素電極７６ａを介して負電荷９６ａ、９６ｂを取り出すことが可能となり、駆動回路部３０からの制御信号によってＴＦＴ８２ａがオンすると、信号線６６ａを介して負電荷９６ａ、９６ｂに応じた電気信号を読出回路部３２に出力することが可能となる。
【０１２１】
また、半導体層７４ａ内でアバランシェ効果が発生する程度の直流電圧が各画素電極７６ａと共通電極７８ａとの間に印加されると、該アバランシェ効果によって、半導体層７４ａ内の正電荷９４ａ、９４ｂ及び負電荷９６ａ、９６ｂが増幅される。この結果、各画素電極７６ａを介して第１の電荷検出部７０ａ（のＴＦＴ８２ａ）で取り出される電荷数を増大させることができる。
【０１２２】
なお、図８では、各画素電極７６ａが正極性、共通電極７８ａが負極性となるように、直流電圧を印加した場合を図示しているが、各画素電極７６ａに負極性及び共通電極７８ａに正極性の直流電圧を印加した場合でも、上記の効果が得られることは勿論である。
【０１２３】
また、上記の説明では、発光箇所１００から共通電極７８ａに向かって柱状結晶構造８８ｂを直進する蛍光９８が、該共通電極７８ａをそのまま透過して透過光１０２として半導体層７４ａに入射する場合について説明した。実際には、共通電極７８ａに向かって直進する蛍光９８の一部は、共通電極７８ａと柱状結晶構造８８ｂとの界面で第２の電荷検出部７０ｂ側に反射し、反射光１０４として第２の電荷検出部７０ｂに向かって柱状結晶構造８８ｂを直進し、フォトダイオード８６ｂに至る。従って、フォトダイオード８６ｂは、入射した反射光１０４も電荷に変換して蓄積することができる。
【０１２４】
また、共通電極７８ａは、５００ｎｍ以下の短波長領域の蛍光９８を透過光１０２として透過させ、一方で、５００ｎｍよりも長波長領域の蛍光９８を反射光１０４として反射させるダイクロイックフィルタとして機能してもよい。あるいは、共通電極７８ａと柱状結晶構造８８ｂとの間に、このような機能を奏するダイクロイックフィルタを介挿させてもよい。
【０１２５】
そして、上述した本実施形態に係る放射線撮影装置１０では、静止画撮影又は動画撮影用の画素密度の高い第１の放射線変換パネル２８ａと、動画撮影用の画素密度の低い第２の放射線変換パネル２８ｂとを有しており、第１の放射線変換パネル２８ａにおいて高画質の第１の放射線画像を取得し、第２の放射線変換パネル２８ｂにおいて動画像の第２の放射線画像を取得する。
【０１２６】
本実施形態では、被写体１４に対する動画撮影（被写体１４に対して放射線１６を繰り返し照射する放射線撮影）において、通常は、第２の放射線変換パネル２８ｂを用いて動画像を取得し、取得した動画像を表示装置２２に表示する。また、第２の放射線変換パネル２８ｂに対してリセット処理を行う時間帯においては、第２の放射線画像（動画像）を取得して表示装置２２に表示することができないため、このような場合には、第１の放射線変換パネル２８ａを用いて静止画像又は動画像を取得し、取得した静止画像又は動画像を表示装置２２に表示する。
【０１２７】
従って、本実施形態では、第１の放射線変換パネル２８ａと、第２の放射線変換パネル２８ｂとは、互いに異なる時間帯に放射線撮影で使用され、第１の放射線変換パネル２８ａは、第２の放射線変換パネル２８ｂに対するバックアップ用のパネルとして機能する。つまり、第１の放射線変換パネル２８ａは、第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理が可能な時間帯にのみ静止画撮影又は動画撮影用のパネルとして使用され、該第１の放射線変換パネル２８ａに対するリセット処理は、第２の放射線変換パネル２８ｂが動画撮影用のパネルとして使用されている時間帯（第２の放射線画像が取得可能な時間帯）のみに実行される。
【０１２８】
なお、放射線撮影装置１０で実行可能なリセット処理としては、前述のように、電気リセット処理、バイアスリセット処理、及び、光リセット処理の３種類のリセット処理がある。このうち、直接変換型の第１の放射線変換パネル２８ａに対しては、電気リセット処理を実行することが可能である。また、間接変換型の第２の放射線変換パネル２８ｂに対しては、電気リセット処理、バイアスリセット処理、又は、光リセット処理のいずれかのリセット処理を実行することが可能である。
【０１２９】
そして、上述したリセット処理を実行するタイミング及び時間帯については、全て、リセット制御部４５で決定され制御される。従って、リセット制御部４５は、２つの放射線変換パネル２８ａ、２８ｂに対するリセット処理が上述のように行われるように、リセット光源２８ｃ、駆動回路部３０、読出回路部３２及びバイアス電源４０を制御することにより、各放射線変換パネル２８ａ、２８ｂに対する所望のリセット処理を実行させる。
【０１３０】
図７〜図１０には、放射線１６の照射中、又は、放射線１６の非照射時での放射線変換パネル２８ａ、２８ｂに対するリセット処理も図示されている。
【０１３１】
図７は、放射線１６の非照射時における放射線検出器２８の状態を図示している。
【０１３２】
ここで、第１の放射線変換パネル２８ａに対して電気リセット処理を実行する場合には、図４でも説明したように、ＴＦＴ８２ａ及びスイッチ１２０ａをオンにすればよい。これにより、半導体層７４ａに蓄積された電荷（暗電流による電荷）を、ＴＦＴ８２ａ、スイッチ１２０ａ及びオペアンプ１１６ａを介してグランドに放出させることができる。
【０１３３】
また、第２の放射線変換パネル２８ｂに対してリセット処理を実行する場合には、図５でも説明したように、ＴＦＴ８２ｂ及びスイッチ１２０ｂをオンにすればよい。これにより、フォトダイオード８６ｂに蓄積された電荷（暗電流による電荷）を、ＴＦＴ８２ｂ、スイッチ１２０ｂ及びオペアンプ１１６ｂを介してグランドに放出させることができる。
【０１３４】
また、フォトダイオード８６ｂがＭＩＳ構造であれば、バイアス電源４０からフォトダイオード８６ｂに供給されるバイアス電圧の極性を反転するか、バイアス電圧の供給を停止することにより、第２の放射線変換パネル２８ｂに対するバイアスリセット処理を実行することができる。これにより、フォトダイオード８６ｂに蓄積された電荷を消滅させるか、放出させることができる。
【０１３５】
あるいは、第２の放射線変換パネル２８ｂに対して光リセット処理を実行する場合には、リセット光源２８ｃからフォトダイオード８６ｂにリセット光１２２ｃを照射すればよい。これにより、フォトダイオード８６ｂの不純物準位に電荷を予め埋めておくことができる。
【０１３６】
図８〜図１０は、放射線１６の照射時における放射線検出器２８の状態をそれぞれ図示している。
【０１３７】
図８において、第１の放射線変換パネル２８ａに対して電気リセット処理を実行する場合には、ＴＦＴ８２ａ及びスイッチ１２０ａをオンにすればよい。これにより、半導体層７４ａに蓄積された電荷（正電荷９４ａ、９４ｂ及び負電荷９６ａ、９６ｂを含む各種の電荷）を、ＴＦＴ８２ａ、スイッチ１２０ａ及びオペアンプ１１６ａを介してグランドに放出させることができる。その際、第２の放射線変換パネル２８ｂに対してリセット処理が実行されていなければ、フォトダイオード８６ｂは、蛍光９８や反射光１０４を電荷に変換して蓄積することができる。従って、第２の放射線変換パネル２８ｂでは、該電荷を放射線画像に応じた電荷信号として出力することができる。
【０１３８】
一方、図８においても、図７の場合と同様に、第２の放射線変換パネル２８ｂに対する電気リセット処理又はバイアスリセット処理を実行することが可能である。さらに、図９においても、図７の場合と同様に、第２の放射線変換パネル２８ｂに対する光リセット処理を実行することが可能である。
【０１３９】
このような第２の放射線変換パネル２８ｂに対してリセット処理が実行される時間帯においては、第１の放射線変換パネル２８ａに対して電気リセット処理が実行されることはない。従って、第１の放射線変換パネル２８ａにおいて、半導体層７４ａは、放射線１６を正電荷９４ａ及び負電荷９６ａに変換して蓄積することができる。また、第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理の実行の有無に関わりなく、柱状結晶構造８８ｂの発光箇所１００では、放射線１６を蛍光９８に変換可能である。そのため、半導体層７４ａは、共通電極７８ａを透過して半導体層７４ａに入射した透過光１０２も正電荷９４ｂ及び負電荷９６ｂに変換して蓄積することができる。従って、第１の放射線変換パネル２８ａでは、該各電荷９６ａ、９６ｂを放射線画像に応じた電荷信号として出力することができる。
【０１４０】
図１０では、放射線１６の照射時に、第１の放射線変換パネル２８ａに対して電気リセット処理を実行する際に、ＴＦＴ８２ａ及びスイッチ１２０ａをオンにすると共に、電圧供給部４２のスイッチ１０８をオフにしている。すなわち、該電気リセット処理の実行中、半導体層７４ａで正電荷９４ａ、９４ｂ及び負電荷９６ａ、９６ｂが生成されても、これらの電荷９４ａ、９４ｂ、９６ａ、９６ｂは、全てグランドに放出されるため、半導体層７４ａでのアバランシェ効果による電荷９４ａ、９４ｂ、９６ａ、９６ｂの増幅動作は不要である。そこで、電気リセット処理が行われる画素６２ａについては、スイッチ１０８をオフにすることにより、電力消費の低減を図ってもよい。
【０１４１】
この場合、第２の放射線変換パネル２８ｂでは、フォトダイオード８６ｂにおいて、蛍光９８及び反射光１０４を電荷に変換して蓄積するため、該電荷を放射線画像に応じた電荷信号として出力することができる。
【０１４２】
［本実施形態の動作］
次に、本実施形態に係る放射線撮影装置１０を備えた放射線撮影システム１２の動作について説明する。
【０１４３】
ここでは、放射線撮影システム１２の基本的な動作について最初に説明する。この基本動作の説明では、一例として、第１の放射線変換パネル２８ａでの第１の放射線画像の取得と、第２の放射線変換パネル２８ｂでの第２の放射線画像の取得とについて、それぞれ説明する。すなわち、この放射線撮影装置１０は、構成上、第１の放射線画像及び第２の放射線画像の双方の画像を同時に取得することも可能であるため、ここでは、基本的な動作として説明する。
【０１４４】
次に、本実施形態の特徴的な動作（第２の放射線変換パネル２８ｂのリセット処理中にのみ、第１の放射線変換パネル２８ａにより静止画像又は動画像を取得）について、図１１を参照しながら説明する。
【０１４５】
先ず、コンソール２０（図１参照）の制御処理部５２は、ＲＩＳ２４又はＨＩＳ２６からオーダ情報を取得し、取得したオーダ情報をオーダ情報記憶部５４に記憶する。
【０１４６】
次に、制御処理部５２は、オーダ情報に含まれる被写体１４の撮影部位及び撮影方法や、放射線撮影装置１０及び放射線出力装置１８の情報に基づいて、放射線出力装置１８から被写体１４の撮影部位に放射線１６を照射させるための撮影条件（管電圧、管電流、曝射時間）を設定し、設定した撮影条件とオーダ情報とを撮影条件記憶部５６に記憶する。
【０１４７】
次に、医師又は技師は、被写体１４と撮影台との間に放射線撮影装置１０を挿入した後に、放射線撮影装置１０及び放射線出力装置１８に対する被写体１４の撮影部位のポジショニングを行う。
【０１４８】
この場合、放射線出力装置１８は、コンソール２０に撮影条件等の送信を要求し、制御処理部５２は、通信部５０を介して受信した放射線出力装置１８の送信要求に基づき、撮影条件記憶部５６に記憶された撮影条件を通信部５０を介して無線により放射線出力装置１８に送信する。
【０１４９】
一方、放射線撮影装置１０内において、バッテリ３８からカセッテ制御部３４及び通信部３６に電力が供給されていれば、カセッテ制御部３４は、通信部３６を介してコンソール２０にオーダ情報等の送信を要求する。制御処理部５２は、通信部５０を介して受信したカセッテ制御部３４の送信要求に基づき、撮影条件記憶部５６に記憶されたオーダ情報、撮影条件及び指示情報を通信部５０を介して無線により放射線撮影装置１０に送信する。カセッテ制御部３４は、通信部３６を介して受信したオーダ情報、撮影条件及び指示情報を画像メモリ４６及び／又はカセッテＩＤメモリ４８に記憶する。
【０１５０】
また、バイアス電源４０から各画素６２ｂを構成するフォトダイオード８６ｂにバイアス電圧が供給されることにより、各フォトダイオード８６ｂでは、放射線１６の高エネルギー成分から変換された蛍光９８や反射光１０４を電荷に変換して蓄積可能な状態に至る。
【０１５１】
そして、被写体１４のポジショニング等の撮影準備が完了したことを前提に、医師又は技師は、図示しない曝射スイッチを投入する。これにより、制御処理部５２は、放射線出力装置１８からの放射線１６の出力の開始と、放射線検出器２８における放射線１６の検出及び放射線画像への変換との同期を取ることにより、被写体１４の撮影部位に対する放射線撮影を実行するための同期制御信号を生成する。そして、制御処理部５２は、生成した同期制御信号を通信部５０を介して無線により放射線撮影装置１０及び放射線出力装置１８に送信する。
【０１５２】
これにより、放射線出力装置１８は、同期制御信号を受信すると、前記撮影条件に従って、所定の線量からなる放射線１６を被写体１４の撮影部位に照射する。
【０１５３】
放射線１６が被写体１４の撮影部位を透過して放射線撮影装置１０内の放射線検出器２８に至ると、ａ−Ｓｅの半導体層７４ａでは、放射線１６の低エネルギー成分を吸収して正電荷９４ａ及び負電荷９６ａの電荷対を生成する。半導体層７４ａで吸収されなかった放射線１６の高エネルギー成分は、第２の放射線検出部７２ｂに至り、柱状結晶構造８８ｂでは、放射線１６の高エネルギー成分を吸収して蛍光９８を発生する。
【０１５４】
この場合、柱状結晶は、図７〜図１０の上下方向に沿って形成されているため、発光箇所１００で発生した蛍光９８の一部は、フォトダイオード８６ｂに向かって柱状結晶を伝播し（直進し）、他の一部は、共通電極７８ａに向かって柱状結晶を直進する。
【０１５５】
共通電極７８ａに向かって直進した蛍光９８は、その一部は、透過光１０２として共通電極７８ａを透過して半導体層７４ａに入射し、他の一部は、反射光１０４としてフォトダイオード８６ｂ側に反射し、該フォトダイオード８６ｂに向かって柱状結晶を直進する。従って、フォトダイオード８６ｂは、入射した蛍光９８及び反射光１０４を共に電荷に変換して蓄積する。また、半導体層７４ａでは、入射した透過光１０２を吸収して正電荷９４ｂ及び負電荷９６ｂの電荷対を生成する。
【０１５６】
ここで、電圧供給部４２から各画素電極７６ａ及び共通電極７８ａ間に直流電圧が印加されて、半導体層７４ａに直流電界が発生していれば、正電荷９４ａ、９４ｂ及び負電荷９６ａ、９６ｂは、直流電界に従って、各画素電極７６ａ又は共通電極７８ａに移動する。アバランシェ効果を発生させる程度の直流電圧（直流電界）であれば、各正電荷９４ａ、９４ｂ及び各負電荷９６ａ、９６ｂは、アバランシェ効果によって増幅されるので、各画素電極７６ａを介して第１の電荷検出部７０ａで取り出される電荷数を増大させることができる。
【０１５７】
次に、カセッテ制御部３４は、通信部３６を介して同期制御信号を受信しているので、アドレス信号発生部４４から駆動回路部３０にアドレス信号を供給させることにより、蓄積状態の各画素６２ａ、６２ｂに保持された被写体１４の放射線画像である電荷情報を読み出す。
【０１５８】
この場合、駆動回路部３０は、アドレス信号発生部４４から供給されるアドレス信号に従って、先ず、１行目の各画素６２ａ、６２ｂに接続された２本のゲート線６４ａ、６４ｂを介して、該１行目の各画素６２ａ、６２ｂのＴＦＴ８２ａ、８２ｂのゲートに制御信号をそれぞれ供給する。
【０１５９】
一方、読出回路部３２は、駆動回路部３０によって選択されたゲート線６４ａ、６４ｂに接続された１行目の各画素６２ａ、６２ｂに保持された電荷情報である放射線画像を、信号線６６ａ、６６ｂを介して順次読み出す。
【０１６０】
選択されたゲート線６４ａ、６４ｂに接続された１行目の各画素６２ａ、６２ｂから読み出された放射線画像は、読出回路部３２のチャージアンプ１１０ａ、１１０ｂにおいて増幅され、Ａ／Ｄ変換器１１２ａ、１１２ｂによりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された放射線画像は、カセッテ制御部３４の画像メモリ４６に一旦記憶される。
【０１６１】
駆動回路部３０は、このような動作を、アドレス信号発生部４４から供給されるアドレス信号に従って、それぞれの行の各画素６２ａ、６２ｂに対して順次行う。これにより、読出回路部３２は、各ゲート線６４ａ、６４ｂに接続されている各画素６２ａ、６２ｂに保持された電荷情報である放射線画像を、信号線６６ａ、６６ｂを介して読み出し、カセッテ制御部３４の画像メモリ４６に記憶させる。
【０１６２】
このようにして、放射線出力装置１８からの放射線１６の照射によって得られた放射線画像が画像メモリ４６に記憶される。
【０１６３】
画像メモリ４６への放射線画像の記憶後、カセッテ制御部３４の画像処理部４７は、画像メモリ４６に記憶された２枚の放射線画像（第１の放射線変換パネル２８ａから取得した第１の放射線画像、第２の放射線変換パネル２８ｂから取得した第２の放射線画像）に対する加算処理を行い、加算処理後の放射線画像（加算画像）も画像メモリ４６に記憶する。そして、カセッテ制御部３４は、画像メモリ４６に記憶された各放射線画像（第１の放射線画像、第２の放射線画像、加算画像）と、カセッテＩＤメモリ４８に記憶されたカセッテＩＤ情報とを、通信部３６を介して無線によりコンソール２０に送信する。
【０１６４】
コンソール２０の制御処理部５２は、通信部５０を介して受信した各放射線画像と、カセッテＩＤ情報とを対応付けて画像メモリ６０に記憶する。そして、制御処理部５２は、画像メモリ６０に記憶した加算画像を、オーダ情報に応じた医師による読影診断が可能な読影画像として、通信部５０を介して無線により表示装置２２に送信し、表示装置２２は、受信した読影画像を表示する。
【０１６５】
医師又は技師は、表示装置２２に表示された読影画像を視認して所望の放射線画像が得られたのであれば、被写体１４をポジショニング状態から解放して、被写体１４に対する撮影を終了させる。一方、表示装置２２に表示された読影画像が所望の放射線画像でなければ、被写体１４に対する再撮影を実行する。
【０１６６】
なお、カセッテ制御部３４の画像処理部４７において第１の放射線画像及び第２の放射線画像に対する加算処理を行わなかった場合、制御処理部５２は、画像処理部５８に対して、第１の放射線画像と第２の放射線画像との加算処理を行って加算画像を生成するように制御する。
【０１６７】
次に、本実施形態の特徴的な動作について、図１１を参照しながら説明する。
【０１６８】
この特徴的な動作とは、［本実施形態の構成］の項目でも説明したように、図１１に示すような、被写体１４に対する動画撮影（被写体１４に対して放射線１６を繰り返し照射する放射線撮影）において、フレーム毎に、第２の放射線変換パネル２８ｂを用いて動画像を取得して、取得した動画像を表示装置２２に表示し、一方で、該第２の放射線変換パネル２８ｂに対してリセット処理を行う時間帯では、第１の放射線変換パネル２８ａを用いて静止画像又は動画像を取得し、取得した静止画像又は動画像を表示装置２２に表示するというものである。
【０１６９】
すなわち、図１１のタイムチャートにおいて、１番目から３番目までの放射線１６の照射（パルス照射）では、低線量の放射線１６を被写体１４に照射して動画撮影を行う。この場合、放射線撮影装置１０では、フレーム毎に、被写体１４を透過した低線量の放射線１６を動画用の第２の放射線変換パネル２８ｂで動画像に変換する。取得された動画像は、フレーム毎に、放射線撮影装置１０からコンソール２０を介して表示装置２２に送信され表示される。このように、第２の放射線変換パネル２８ｂを用いて動画撮影が行われているため、第１の放射線変換パネル２８ａでは、リセット処理の実行が可能となる。
【０１７０】
そして、撮影回数を重ねることにより第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理が必要となった場合には、高線量且つ比較的長い照射時間の放射線１６を被写体１４に照射して静止画撮影を行う（４番目のパルス照射）。この場合、放射線撮影装置１０では、被写体１４を透過した高線量の放射線１６を静止画用の第１の放射線変換パネル２８ａで静止画像に変換する。取得された静止画像は、放射線撮影装置１０からコンソール２０を介して表示装置２２に送信され、動画像に代えて表示される。このように、第１の放射線変換パネル２８ａを用いて静止画撮影が行われることにより、第２の放射線変換パネル２８ｂでは、リセット処理の実行が可能となる。
【０１７１】
その後、低線量の放射線１６を被写体１４に照射して動画撮影を再開する（５番目以降のパルス照射）。この場合も、放射線撮影装置１０では、フレーム毎に、被写体１４を透過した低線量の放射線１６を動画用の第２の放射線変換パネル２８ｂで動画像に変換する。従って、取得された動画像は、フレーム毎に、放射線撮影装置１０からコンソール２０を介して表示装置２２に送信され表示される。その際、再開された最初の動画撮影で取得された動画像（５番目のパルス照射により得られた動画像）が表示装置２２に表示される場合、表示装置２２は、これまで表示された静止画像に代えて、新たに送信されてきた動画像を表示する。第２の放射線変換パネル２８ｂを用いた動画撮影が再開されることにより、第１の放射線変換パネル２８ａでは、リセット処理の実行が可能となる。
【０１７２】
このようにすれば、表示装置２２に動画像又は静止画像を表示する場合に、画像が表示されない時間が発生して、画像を見ながら作業を行っている作業者が当該作業を中断してしまうことを回避することができる。
【０１７３】
なお、第２の放射線変換パネル２８ｂを用いて動画撮影を行う場合には、基本的には、該動画撮影の時間帯に、第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理は実行されない。但し、図１１に示すように、必要に応じて、第１の放射線変換パネル２８ａを用いた静止画撮影の時間帯に行われるリセット処理よりも短時間の簡易リセット処理を、動画撮影における放射線１６の非照射時に行ってもよい。このようにすれば、残像の発生が抑制された動画像を取得することができる。
【０１７４】
また、本実施形態では、第２の放射線変換パネル２８ｂに対してリセット処理が実行される時間帯において、第１の放射線変換パネル２８ａを用いて複数枚の静止画撮影を行ってもよいし、又は、動画撮影を行ってもよい。複数枚の静止画撮影の場合には、例えば、複数の画素６２ａをまとめたビニングにより静止画を取得してもよい。
【０１７５】
［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る放射線撮影装置１０によれば、２つの放射線変換パネル２８ａ、２８ｂを用いて放射線撮影を行う場合に、動画撮影用の第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理中にのみ、静止画又は動画撮影用の第１の放射線変換パネル２８ａは、静止画撮影又は動画撮影を行うようにしている。このように、本実施形態では、第２の放射線変換パネル２８ｂが動画撮影を行えない時間帯に、第１の放射線変換パネル２８ａが静止画撮影又は動画撮影を行うバックアップ機能を備えているため、リセット処理によって放射線画像（動画像又は静止画像）が取得できない状態になることを回避することができる。
【０１７６】
また、前述のように、第２の放射線変換パネル２８ｂによる動画撮影が行えない時間帯に、第１の放射線変換パネル２８ａによる静止画撮影又は動画撮影が行われるので、放射線撮影装置１０では、放射線撮影が行えない時間帯は発生しない。そのため、放射線１６を出力する放射線出力装置１８と放射線撮影装置１０との同期が取れていないことに起因して、放射線出力装置１８が不意に放射線１６を出力した場合であっても、放射線撮影装置１０では、このような突発的な事態に対処して、動画撮影又は静止画撮影を適切に行うことが可能となる。
【０１７７】
さらに、表示装置２２に動画像又は静止画像を表示する場合、該表示装置２２は、通常、第２の放射線変換パネル２８ｂで取得された動画像を表示するが、該第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理中は、第１の放射線変換パネル２８ａで取得した静止画像又は動画像を表示することになる。このようにすれば、第２の放射線変換パネル２８ｂに対するリセット処理中に、表示装置２２で画像表示ができなくなることを回避することができる。この結果、表示装置２２に表示された画像を見ながら所定の作業を行っている作業者（例えば、画像を見ながら患者にカテーテルを挿入する手術を行っている医師）は、前記作業を中断することなく、該作業を完遂することができる。
【０１７８】
また、リセット制御部４５は、第２の放射線変換パネル２８ｂが動画像を取得可能な時間帯に、第１の放射線変換パネル２８ａに対してリセット処理を実行させるので、第１の放射線変換パネル２８ａは、残像の発生が抑制された高画質の静止画像又は動画像を取得することができる。なお、第２の放射線変換パネル２８ｂにおいても、第１の放射線変換パネル２８ａによる静止画撮影又は動画撮影中にリセット処理を実行可能であるため、第２の放射線変換パネル２８ｂで取得される動画像についても、残像の発生が抑制された動画像を取得することが可能である。
【０１７９】
また、リセット制御部４５は、第２の放射線変換パネル２８ｂが動画像を取得可能な時間帯において、放射線１６の非照射時に、第１の放射線変換パネル２８ａを用いた静止画撮影又は動画撮影中に実行されるリセット処理よりも短時間の簡易リセット処理を、該第２の放射線変換パネル２８ｂに対して実行させることも可能である。このような簡易リセット処理を実行すれば、第２の放射線変換パネル２８ｂで取得される動画像に残像が重畳することを効果的に抑制することが可能となる。なお、所定のフレームレートで放射線１６の照射が繰り返し行われる場合には、次回の放射線１６の照射のタイミングを予測することが可能であるため、次のフレームでの動画像の欠落を発生させることなく、簡易リセット処理を実行することができる。
【０１８０】
さらに、画素密度の低い第２の放射線変換パネル２８ｂが動画用のパネルであり、画素密度の高い第１の放射線変換パネル２８ａが静止画又は動画用のパネルであれば、上記の各効果を容易に得ることができる。
【０１８１】
このような画素密度の異なる２つの放射線変換パネル２８ａ、２８ｂにおいて、第２の放射線変換パネル２８ｂのシンチレータで放射線１６から変換された蛍光９８が透過光１０２として第１の放射線変換パネル２８ａに入射した場合、該第１の放射線変換パネル２８ａの半導体層７４ａは、入射した透過光１０２を電荷９４ｂ、９６ｂに変換することができる。すなわち、第１の放射線変換パネル２８ａでは、該第１の放射線変換パネル２８ａに照射された放射線１６を電荷９４ａ、９６ａに変換すると共に、入射した透過光１０２も電荷９４ｂ、９６ｂに変換することができる。これにより、第１の放射線変換パネル２８ａの感度を高めると共に、該第１の放射線変換パネル２８ａにおいて、より高画質の静止画像又は動画像を取得することが可能となる。
【０１８２】
また、第２の放射線変換パネル２８ｂが間接変換型の放射線変換パネルであるため、電気リセット処理に加え、バイアスリセット処理や光リセット処理も行うことが可能となる。従って、第２の放射線変換パネル２８ｂの構成や状態に応じて好適なリセット処理を行うことができる。
【０１８３】
また、フォトダイオード８６ｂがＭＩＳ構造であれば、バイアスリセット処理を実行することが可能となる。この場合には、バイアスリセット処理の終了後、次のフレームの動画を取得するために、バイアスの極性を元に戻すか、又は、バイアスの供給を再開する処理が必要となるため、フォトダイオード８６ｂが安定した状態に復帰するまで多少の時間はかかるが、残像を確実に消去することができる。
【０１８４】
このように、本実施形態では、第１の放射線変換パネル２８ａ及び第２の放射線変換パネル２８ｂは、電気リセット処理、バイアスリセット処理及び光リセット処理のうち、少なくとも１つのリセット処理を行えば、残像の発生を効率よく抑制することができる。なお、本実施形態では、放射線撮影装置１０の構成や状態等に応じて、１種類のリセット処理のみ実行したり、又は、複数の種類のリセット処理を使い分けて実行してもよいことは勿論である。
【０１８５】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１８６】
１０…放射線撮影装置
１２…放射線撮影システム
１４…被写体
１６…放射線
１８…放射線出力装置
２０…コンソール
２２…表示装置
２８…放射線検出器
２８ａ…第１の放射線変換パネル
２８ｂ…第２の放射線変換パネル
２８ｃ…リセット光源
３０…駆動回路部
３２…読出回路部
３４…カセッテ制御部
４０…バイアス電源
４４…アドレス信号発生部
４５…リセット制御部
４７、５８…画像処理部
６２、６２ａ、６２ｂ…画素
７０ａ…第１の電荷検出部
７０ｂ…第２の電荷検出部
７２ａ…第１の放射線検出部
７２ｂ…第２の放射線検出部
８２ａ、８２ｂ…ＴＦＴ
８６ｂ…フォトダイオード
９４ａ、９４ｂ…正電荷
９６ａ、９６ｂ…負電荷
９８…蛍光
１０２…透過光
１０４…反射光
１１０ａ、１１０ｂ…チャージアンプ
１１２ａ、１１２ｂ…Ａ／Ｄ変換器
１１６ａ、１１６ｂ…オペアンプ
１１８ａ、１１８ｂ…コンデンサ
１２０ａ、１２０ｂ…スイッチ
１２２ｃ…リセット光
【図１】
2013096731.tif 000003
【図２】
2013096731.tif 000004
【図３】
2013096731.tif 000005
【図４】
2013096731.tif 000006
【図５】
2013096731.tif 000007
【図６】
2013096731.tif 000008
【図７】
2013096731.tif 000009
【図８】
2013096731.tif 000010
【図９】
2013096731.tif 000011
【図１０】
2013096731.tif 000012
【図１１】
2013096731.tif 000013