JP2019095289A

JP2019095289A - Radiation imaging device

Info

Publication number: JP2019095289A
Application number: JP2017224723A
Authority: JP
Inventors: 知貴小松; Tomotaka Komatsu; 長野　和美; Kazumi Nagano; 和美長野; 野村　慶一; Keiichi Nomura; 慶一野村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2019-06-20

Abstract

To provide a radiation imaging device that can increase sharpness of a radiation image.SOLUTION: The present invention includes: a first scintillator 150 at one side of a substrate 111, the first scintillator converting entering radiation 201 into light; a second scintillator 160 at the other side of the substrate 111, the second scintillator converting the radiation 201 into light; an imaging unit 112 between the first scintillator 150 and the substrate 111, the imaging unit including a plurality of first pixels p1 and a plurality of second pixels p2, the first pixels p1 blocking light converted by the second scintillator 160; and a layer 113 being provided in the substrate 111 and having a different index of refraction from that of the substrate 111.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、放射線を用いた撮影を行う放射線撮影装置に関するものである。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus for performing imaging using radiation.

放射線撮影装置の中には、同一の被写体について２つの画像データを取得し、それらの差分に基づいて１つの放射線画像を形成する処理を可能にするものがある。具体的には、２つの画像データは互いに異なる放射線量の下で取得され、例えば所定の係数を用いてそれらの差分をとることにより所望の対象部位を観察することができ、また、例えば係数を変えることにより観察対象を変更（例えば臓器から骨に変更）することができる。このような画像処理は、エネルギーサブトラクション処理等と称される。 Some radiation imaging apparatuses obtain two image data of the same subject, and enable processing of forming one radiation image based on the difference between them. Specifically, two image data are acquired under mutually different radiation doses, for example, a desired target site can be observed by taking their difference using a predetermined coefficient, and, for example, the coefficient By changing, it is possible to change the observation target (for example, change from an organ to a bone). Such image processing is called energy subtraction processing or the like.

このような画像処理に供する２つの画像データを取得可能な放射線撮影装置として、例えば、特許文献１に記載の装置が挙げられる。具体的に、特許文献１に記載の装置は、光透過性を有する基板と、基板の一方の面側に画素のアレイが設けられた撮像部と、撮像部を間に挟んで対向して配置された２つのシンチレータを具備する構造となっている。そして、特許文献１では、２つのシンチレータにおいて放射線から変換された光を撮像部で受光することにより、２つの画像データを一度に取得することが可能となっている。 As a radiation imaging apparatus capable of acquiring two pieces of image data to be subjected to such image processing, for example, an apparatus described in Patent Document 1 can be mentioned. Specifically, in the device described in Patent Document 1, a substrate having light transparency, an imaging unit provided with an array of pixels on one surface side of the substrate, and an imaging unit are disposed facing each other. The structure has two scintillators. And in patent document 1, it is possible to acquire two image data at once by light-receiving the light converted from the radiation in two scintillators by an imaging part.

特開２０１０−５６３９６号公報JP, 2010-56396, A

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、基板の他方の面側に配置されたシンチレータで発光した光が基板中を画素に向かって伝搬する過程で拡散してしまい、その結果、放射線画像の先鋭性が低下してしまうという問題があった。 However, in the structure described in Patent Document 1, light emitted by the scintillator disposed on the other surface side of the substrate is diffused in the process of propagating toward the pixels in the substrate, and as a result, the sharpness of the radiation image There is a problem that the sex is reduced.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、放射線画像の先鋭性を向上させることが可能な放射線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a radiation imaging apparatus capable of improving the sharpness of a radiation image.

本発明の放射線撮影装置は、基板と、前記基板の一方の面側に設けられ、入射した放射線を光に変換する第１のシンチレータと、前記基板の他方の面側に設けられ、前記放射線を光に変換する第２のシンチレータと、前記第１のシンチレータと前記基板との間に複数の第１の画素および複数の第２の画素を含み構成されており、少なくとも前記第１の画素が前記第１のシンチレータで変換された光または前記第２のシンチレータで変換された光を遮光する撮像部と、前記基板内に設けられ、前記基板とは屈折率が異なる層と、を有する。 A radiation imaging apparatus according to the present invention includes a substrate, a first scintillator provided on one side of the substrate to convert incident radiation into light, and a first scintillator provided on the other surface of the substrate, the radiation being A second scintillator for converting light, and a plurality of first pixels and a plurality of second pixels are provided between the first scintillator and the substrate, and at least the first pixels are It has an imaging unit for blocking the light converted by the first scintillator or the light converted by the second scintillator, and a layer provided in the substrate and having a refractive index different from that of the substrate.

本発明によれば、放射線画像の先鋭性を向上させることができる。 According to the present invention, the sharpness of a radiation image can be improved.

参考例に係る放射線撮影装置の概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of schematic structure of the radiation imaging device which concerns on a reference example. 本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a view showing an example of a schematic configuration of a radiation imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部の画素配置及び屈折率の異なる層の配置を説明するための図である。It is a figure for showing the 1st embodiment of the present invention, and explaining pixel arrangement of an imaging part shown in Drawing 2 (c), and arrangement of layers from which a refractive index differs. 本発明の第１の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す屈折率の異なる層の形状を説明するための図である。It is a figure for showing the 1st embodiment of the present invention, and explaining the shape of a layer with which refractive indexes differ shown in Drawing 2 (c). 本発明の第２の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部の画素配置及び屈折率の異なる層の配置を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for illustrating a second embodiment of the present invention, and illustrating the pixel arrangement of the imaging unit illustrated in FIG. 2C and the arrangement of layers having different refractive indexes. 本発明の第３の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部の画素配置及び屈折率の異なる層の配置を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for illustrating a third embodiment of the present invention, and illustrating the pixel arrangement of the imaging unit illustrated in FIG. 2C and the arrangement of layers having different refractive indexes. 本発明の第４の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部の画素配置及び屈折率の異なる層の配置を説明するための図である。It is a figure for showing the 4th Embodiment of this invention, and demonstrating arrangement | positioning of the pixel arrangement | positioning of an imaging part shown in FIG. 本発明の第５の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部の画素配置及び屈折率の異なる層の配置を説明するための図である。It is a figure for showing the 5th Embodiment of this invention, and for demonstrating the arrangement of a pixel of the imaging part shown in FIG.2 (c), and the layers from which a refractive index differs. 本発明の第６の実施形態を示し、上述した第１〜第５の実施形態に係る放射線撮影装置のうちのいずれかの放射線撮影装置を含む放射線撮影システムの概略構成の一例を示す図である。FIG. 18 is a view showing an example of a schematic configuration of a radiation imaging system according to the sixth embodiment of the present invention and including the radiation imaging device according to any of the above-described first to fifth embodiments. .

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。 Hereinafter, embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の各実施形態の説明する前に、本発明の理解を容易にするため、参考例について説明を行う。 First, before describing each embodiment of the present invention, a reference example will be described in order to facilitate understanding of the present invention.

図１は、参考例に係る放射線撮影装置Ｒの概略構成の一例を示す図である。具体的に、図１（ａ）は、参考例に係る放射線撮影装置Ｒを上面から見た図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ｂ断面を見た図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す点線領域２０２を拡大した図である。 FIG. 1 is a view showing an example of a schematic configuration of a radiation imaging apparatus R according to a reference example. Specifically, FIG. 1A is a top view of a radiation imaging apparatus R according to a reference example, and FIG. 1B is a view of an A-B cross section shown in FIG. FIG. 1 (c) is an enlarged view of a dotted line area 202 shown in FIG. 1 (b).

図１（ｂ）に示すように、参考例に係る放射線撮影装置Ｒは、基板１１１及び撮像部１１２からなるセンサパネル１１０と、センサパネル１１０を間に挟んで対向して配置された２つのシンチレータ１５０及び１６０を有して構成されている。 As shown in FIG. 1B, the radiation imaging apparatus R according to the reference example includes two scintillators disposed so as to face each other with the sensor panel 110 including the substrate 111 and the imaging unit 112 interposed therebetween. It is comprised having 150 and 160.

撮像部１１２は、アモルファスシリコン等を用いて、基板１１１の一方の面（放射線２０１が入射する側の面）上に設けられている。図１（ｂ）に示す方向から放射線２０１が入射した場合、基板１１１の一方の面側に設けられた第１のシンチレータ１５０、及び、センサパネル１１０は、表面照射型の構成を有する。具体的に、基板１１１の一方の面側には、図１（ｂ）及び図１（ａ）に示すように、上述したセンサパネル１１０及び第１のシンチレータ１５０に加えて、撮像部１１２を覆うように設けられた保護膜１２０、保護膜１２０及び第１のシンチレータ１５０を覆う保護膜１３０、撮像部１１２に接続された複数の配線部１４０を更に有して構成されている。 The imaging unit 112 is provided on one surface of the substrate 111 (a surface on which the radiation 201 is incident) using amorphous silicon or the like. When the radiation 201 is incident from the direction shown in FIG. 1B, the first scintillator 150 provided on one surface side of the substrate 111 and the sensor panel 110 have a surface irradiation type configuration. Specifically, in addition to the sensor panel 110 and the first scintillator 150 described above, as shown in FIGS. 1B and 1A, the imaging unit 112 is covered on one surface side of the substrate 111. A protective film 130 covering the protective film 120, the protective film 120, and the first scintillator 150 provided as described above, and a plurality of wiring portions 140 connected to the imaging unit 112 are further included.

また、図１（ｂ）に示す方向から放射線２０１が入射した場合、基板１１１の他方の面側（放射線２０１が入射する面とは反対の面側）に設けられた第２のシンチレータ１６０、及び、センサパネル１１０は、裏面照射型の構成を有する。具体的に、基板１１１の他方の面側には、図１（ｂ）に示すように、上述した第２のシンチレータ１６０に加えて、第２のシンチレータ１６０及び基板１１１の他方の面を覆う保護膜１７０を更に有して構成されている。 Further, when the radiation 201 is incident from the direction shown in FIG. 1B, the second scintillator 160 provided on the other surface side of the substrate 111 (the surface side opposite to the surface on which the radiation 201 is incident), The sensor panel 110 has a configuration of backside illumination type. Specifically, as shown in FIG. 1B, on the other surface side of the substrate 111, in addition to the second scintillator 160 described above, protection covering the other surface of the second scintillator 160 and the substrate 111 It further comprises a membrane 170.

続いて、図１（ｃ）の説明を行う。図１（ｃ）に示すように、撮像部１１２は、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１と、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２とをそれぞれ複数有して構成されている。この際、第１の画素ｐ１は、第２のシンチレータ１６０で発光した光を遮光層１１２２で遮光し、第１のシンチレータ１５０で発光した光のみを受光する。一方、第２の画素ｐ２は、第１のシンチレータ１５０で発光した光と第２のシンチレータ１６０で発光した光との両方の光を受光する。 Subsequently, the description of FIG. 1C will be made. As shown in FIG. 1C, the imaging unit 112 includes a first pixel p1 including a light receiving element 1121 and a light shielding layer 1122, and a second pixel p2 including a light receiving element 1121 without the light shielding layer 1122. A plurality of each is provided. At this time, the first pixel p 1 blocks the light emitted by the second scintillator 160 by the light shielding layer 1122 and receives only the light emitted by the first scintillator 150. On the other hand, the second pixel p 2 receives both light emitted by the first scintillator 150 and light emitted by the second scintillator 160.

この際、図１（ｃ）に示すように、第２のシンチレータ１６０で発光した光は、基板１１１中を伝搬する過程で拡散し、発光した位置からずれた画素に入射することが想定される。そして、第２のシンチレータ１６０で発光した光が発光した位置からずれた画素に入射すると、第２の画素ｐ２から得られる画像データに基づく放射線画像の先鋭性及び解像度が低下するという不具合が生じてしまう。そして、更に、例えば第１の画素ｐ１によって得られた第１の画像データと第２の画素ｐ２によって得られた第２の画像データとを用いて、エネルギーサブトラクション処理を行う場合には、適切な放射線画像（エネルギーサブトラクション画像）を取得することが困難となる。 Under the present circumstances, as shown in FIG.1 (c), it is assumed that the light light-emitted by the 2nd scintillator 160 is diffused in the process in which it propagates in the board | substrate 111, and injects into the pixel shifted from the light emission position. . When the light emitted from the second scintillator 160 is incident on a pixel shifted from the light emitting position, the sharpness and the resolution of the radiation image based on the image data obtained from the second pixel p2 are deteriorated. I will. Further, for example, in the case where energy subtraction processing is performed using the first image data obtained by the first pixel p1 and the second image data obtained by the second pixel p2, for example, it is suitable. It becomes difficult to acquire a radiation image (energy subtraction image).

この点に鑑みて、本発明者は、以下に記載する本発明の実施形態を想到した。 In view of this point, the inventor has conceived of the embodiments of the present invention described below.

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。 First Embodiment
First, a first embodiment of the present invention will be described.

図２は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の概略構成の一例を示す図である。具体的に、図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００を上面から見た図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ｂ断面を見た図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す点線領域２０３を拡大した図である。なお、図２において、図１に示す構成と対応する構成については同じ符号を付している。 FIG. 2 is a view showing an example of a schematic configuration of a radiation imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 2 (a) is a top view of the radiation imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is an A- diagram shown in FIG. 2 (a). It is the figure which looked at B cross section, and FIG.2 (c) is the figure which expanded the dotted line area | region 203 shown in FIG.2 (b). In FIG. 2, the same reference numerals are given to configurations corresponding to the configuration shown in FIG. 1.

図２（ｂ）に示すように、本実施形態に係る放射線撮影装置１００は、センサパネル１１０と、センサパネル１１０を間に挟んで対向して配置された２つのシンチレータ１５０及び１６０を有して構成されている。具体的に、本実施形態においては、センサパネル１１０は、図２（ｂ）に示すように、基板１１１、撮像部１１２、及び、基板１１１とは屈折率が異なる層１１３を含み構成されている。本実施形態に係る放射線撮影装置１００は、屈折率が異なる層１１３を基板内に設けている点で、図１に示す参考例に係る放射線撮影装置Ｒと異なっている。 As shown in FIG. 2B, the radiation imaging apparatus 100 according to the present embodiment includes a sensor panel 110 and two scintillators 150 and 160 disposed facing each other with the sensor panel 110 in between. It is configured. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the sensor panel 110 includes the substrate 111, the imaging unit 112, and a layer 113 having a refractive index different from that of the substrate 111. . The radiation imaging apparatus 100 according to the present embodiment differs from the radiation imaging apparatus R according to the reference example shown in FIG. 1 in that the layers 113 having different refractive indexes are provided in the substrate.

基板１１１は、本実施形態においては光透過性を有するガラス基板を用いる。なお、本発明においては、基板１１１は、このガラス基板に限定されるものではなく、例えばプラスチック基板を用いてもよく、さらに、公知の絶縁材料で構成されていてもよい。 The substrate 111 is a glass substrate having light transparency in the present embodiment. In the present invention, the substrate 111 is not limited to the glass substrate. For example, a plastic substrate may be used, and it may be made of a known insulating material.

第１のシンチレータ１５０は、入射した放射線２０１のうち、例えば低エネルギーの放射線を光に変換する。また、第２のシンチレータ１６０は、入射した放射線２０１のうち、例えば第１のシンチレータ１５０を透過した高エネルギーの放射線を光に変換する。この第１のシンチレータ１５０及び第２のシンチレータ１６０は、放射線を受けて光を発生する蛍光体材料を用いて構成されている。典型的な例として、第１のシンチレータ１５０及び第２のシンチレータ１６０としては、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム添加ヨウ化セシウム）、或いは、テルビウムが微量添加された硫酸化ガドリニウム（ＧＯＳ：Ｔｂ）に代表される粒子状のシンチレータが用いられる。 The first scintillator 150 converts, for example, low energy radiation of the incident radiation 201 into light. In addition, the second scintillator 160 converts, for example, high energy radiation transmitted through the first scintillator 150 out of the incident radiation 201 into light. The first scintillator 150 and the second scintillator 160 are configured using a phosphor material that receives radiation and generates light. As a typical example, the first scintillator 150 and the second scintillator 160 are represented by CsI: Tl (thallium-added cesium iodide) or sulfated gadolinium (GOS: Tb) to which a small amount of terbium is added. Particle scintillators are used.

撮像部１１２は、アモルファスシリコン等を用いて、基板１１１の一方の面（放射線２０１が入射する側の面）上に設けられている。図２（ｂ）に示す方向から放射線２０１が入射した場合、基板１１１の一方の面側に設けられた第１のシンチレータ１５０、及び、センサパネル１１０は、表面照射型の構成を有する。具体的に、基板１１１の一方の面側には、図２（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、上述したセンサパネル１１０及び第１のシンチレータ１５０に加えて、撮像部１１２を覆うように設けられた保護膜１２０、保護膜１２０及び第１のシンチレータ１５０を覆う保護膜１３０、撮像部１１２に接続された複数の配線部１４０を更に有して構成されている。さらに、図２（ａ）に示すように、本実施形態に係る放射線撮影装置１００は、駆動部１８１、読出部１８２及びエネルギーサブトラクション処理部１８３を含む制御・処理部１８０を有して構成されている。制御・処理部１８０は、本実施形態に係る放射線撮影装置１００の動作を統括的に制御するとともに、各種の処理を行う。また、駆動部１８１、読出部１８２及びエネルギーサブトラクション処理部１８３については後述する。 The imaging unit 112 is provided on one surface of the substrate 111 (a surface on which the radiation 201 is incident) using amorphous silicon or the like. When the radiation 201 is incident from the direction shown in FIG. 2B, the first scintillator 150 provided on one surface side of the substrate 111 and the sensor panel 110 have a surface irradiation type configuration. Specifically, as shown in FIGS. 2B and 2A, in addition to the sensor panel 110 and the first scintillator 150 described above, the imaging unit 112 is covered on one surface side of the substrate 111. A protective film 130 covering the protective film 120, the protective film 120, and the first scintillator 150 provided as described above, and a plurality of wiring portions 140 connected to the imaging unit 112 are further included. Furthermore, as shown in FIG. 2A, the radiation imaging apparatus 100 according to this embodiment includes a control / processing unit 180 including a drive unit 181, a reading unit 182, and an energy subtraction processing unit 183. There is. The control / processing unit 180 generally controls the operation of the radiation imaging apparatus 100 according to the present embodiment, and performs various processes. The drive unit 181, the read unit 182, and the energy subtraction processing unit 183 will be described later.

また、図２（ｂ）に示す方向から放射線２０１が入射した場合、基板１１１の他方の面側（放射線２０１が入射する面とは反対の面側）に設けられた第２のシンチレータ１６０、及び、センサパネル１１０は、裏面照射型の構成を有する。具体的に、基板１１１の他方の面側には、図２（ｂ）に示すように、上述した第２のシンチレータ１６０に加えて、第２のシンチレータ１６０及び基板１１１の他方の面を覆う保護膜１７０を更に有して構成されている。 Further, when the radiation 201 is incident from the direction shown in FIG. 2B, the second scintillator 160 provided on the other surface side of the substrate 111 (the surface side opposite to the surface on which the radiation 201 is incident), The sensor panel 110 has a configuration of backside illumination type. Specifically, as shown in FIG. 2B, on the other surface side of the substrate 111, in addition to the second scintillator 160 described above, protection covering the other surface of the second scintillator 160 and the substrate 111 It further comprises a membrane 170.

図２（ｂ）に示す保護膜１２０には、センサパネル１１０の上面を保護するのに有利であり且つ光透過性を有する材料が用いられる。これにより、第１のシンチレータ１５０で発生した光は、保護膜１２０を透過して撮像部１１２に入射する。典型的な例として、保護膜１２０としては、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、パラキシリレンやアクリル等の有機物質を含む樹脂等が用いられる。 For the protective film 120 shown in FIG. 2 (b), a material that is advantageous for protecting the upper surface of the sensor panel 110 and has light transparency is used. Thus, light generated by the first scintillator 150 passes through the protective film 120 and enters the imaging unit 112. As a typical example, as the protective film 120, a silicone resin, a polyimide resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a resin containing an organic substance such as paraxylylene or acrylic is used.

また、図２（ｂ）に示す保護膜１３０及び保護膜１７０は、それぞれ第１のシンチレータ１５０及び第２のシンチレータ１６０の潮解を防止するのに有利であり且つ光反射性を有する材料が用いられる。これにより、保護膜１３０は、第１のシンチレータ１５０で発生した光を撮像部１１２に向けて反射し、また、保護膜１７０は、第２のシンチレータ１６０で発生した光を撮像部１１２に向けて反射する。典型的な例として、保護膜１３０及び保護膜１７０としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ等の金属薄膜に樹脂のフィルムを貼り合わせたものが用いられる。この際、樹脂の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、アクリル等が用いられる。また、保護膜１３０及び保護膜１７０は、ラミネート加工により、それぞれ、第１のシンチレータ１５０及び第２のシンチレータ１６０の上面と側面とを覆うように形成される。また、保護膜１３０及び保護膜１７０は、更に接着層を含み、この接着層には、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系のホットメルト樹脂が用いられる。この接着層により、保護膜１３０及び保護膜１７０は、それぞれ、端部において圧着で固定されている。 Further, the protective film 130 and the protective film 170 shown in FIG. 2B are advantageous for preventing deliquescence of the first scintillator 150 and the second scintillator 160, respectively, and a material having light reflectivity is used. . Thereby, the protective film 130 reflects the light generated by the first scintillator 150 toward the imaging unit 112, and the protective film 170 directs the light generated by the second scintillator 160 to the imaging unit 112. reflect. As a typical example, as the protective film 130 and the protective film 170, one obtained by bonding a resin film to a metal thin film of Ag, Cu, Au, Al, Ni or the like is used. At this time, as the material of the resin, for example, polyethylene terephthalate, polycarbonate, vinyl chloride, polyethylene naphthalate, polyimide, acrylic or the like is used. In addition, the protective film 130 and the protective film 170 are formed by lamination so as to cover the upper surface and the side surface of the first scintillator 150 and the second scintillator 160, respectively. The protective film 130 and the protective film 170 further include an adhesive layer, and for this adhesive layer, for example, a polyimide based, epoxy based, polyolefin based, polyester based, polyurethane based, or polyamide based hot melt resin is used. The protective film 130 and the protective film 170 are respectively fixed by pressure bonding at the end portions by the adhesive layer.

また、図２（ｂ）に示す複数の配線部１４０は、センサパネル１１０の端部に接続されている。本実施形態においては、配線部１４０は、ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ））を用いる。なお、本発明においては、配線部１４０は、このＣＯＦに限定されるものではなく、例えば、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔＣｉｒｃｕｉｔ）やＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）等の他の可撓性の配線を用いてもよい。また、センサパネル１１０と複数の配線部１４０とは、例えば電極パッド等の接続部を介して接続される形態でもよい。この形態の場合、配線部１４０は、接続部に固定され、撮像部１１２との間での信号の授受や撮像部１１２への電力供給を可能に構成される。 Further, the plurality of wiring parts 140 shown in FIG. 2B are connected to the end of the sensor panel 110. In the present embodiment, the wiring unit 140 uses COF (Chip On Film (Flexible)). In the present invention, the wiring portion 140 is not limited to this COF, and for example, other flexible wiring such as FPC (Flexible Print Circuit) or TAB (Tape Automated Bonding) may be used. Good. Further, the sensor panel 110 and the plurality of wiring parts 140 may be connected via connection parts such as electrode pads, for example. In the case of this embodiment, the wiring unit 140 is fixed to the connection unit, and is configured to be capable of exchanging signals with the imaging unit 112 and supplying power to the imaging unit 112.

続いて、図２（ｃ）の説明を行う。図２（ｃ）に示すように、撮像部１１２は、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１と、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２とをそれぞれ複数有して構成されている。この際、第１の画素ｐ１は、第２のシンチレータ１６０で発光した光を第２のシンチレータが配置されている側に設けられている遮光層１１２２で遮光し、第１のシンチレータ１５０で発光した光のみを受光する。一方、第２の画素ｐ２は、第１のシンチレータ１５０で発光した光と第２のシンチレータ１６０で発光した光との両方の光を受光する。 Subsequently, the description of FIG. 2C will be made. As shown in FIG. 2C, the imaging unit 112 includes a first pixel p1 including a light receiving element 1121 and a light shielding layer 1122, and a second pixel p2 including a light receiving element 1121 without the light shielding layer 1122. A plurality of each is provided. At this time, the first pixel p 1 blocked the light emitted by the second scintillator 160 by the light shielding layer 1122 provided on the side where the second scintillator is disposed, and emitted the light by the first scintillator 150. Receive only light. On the other hand, the second pixel p 2 receives both light emitted by the first scintillator 150 and light emitted by the second scintillator 160.

受光素子１１２１は、基板１１１上に行列状に（複数の行及び複数の列を形成するように）配置された光電変換素子と当該光電変換素子で得られた電荷信号を出力するスイッチ素子を含み構成されている。ここで、本実施形態の撮像部１１２は、入射した放射線２０１が第１のシンチレータ１５０及び／又は第２のシンチレータ１６０で変換された光を電荷信号に変換することにより、放射線２０１を検出する間接変換方式で放射線撮影を行うものである。受光素子１１２１は、本実施形態においてはＰＩＮ型センサを用いる。なお、本発明においては、受光素子１１２１は、このＰＩＮ型センサに限定されるものではなく、例えばＭＩＳ型センサ等の公知のセンサを用いてもよく、さらに、基板１１１上に１つ以上のＣＣＤ／ＣＭＯＳイメージセンサチップを用いて構成されていてもよい。 The light receiving element 1121 includes photoelectric conversion elements arranged in a matrix on the substrate 111 (to form a plurality of rows and a plurality of columns) and switch elements for outputting charge signals obtained by the photoelectric conversion elements. It is configured. Here, the imaging unit 112 according to the present embodiment detects the radiation 201 by converting the light into which the incident radiation 201 is converted by the first scintillator 150 and / or the second scintillator 160 into a charge signal. Radiation imaging is performed by a conversion method. The light receiving element 1121 uses a PIN type sensor in the present embodiment. In the present invention, the light receiving element 1121 is not limited to this PIN type sensor. For example, a known sensor such as a MIS type sensor may be used, and one or more CCDs on the substrate 111 may be used. And may be configured using a CMOS image sensor chip.

また、図２（ａ）に示す駆動部１８１は、図２（ｃ）に示す複数の第１の画素ｐ１及び複数の第２の画素ｐ２を駆動するための垂直走査回路等の駆動部である。また、図２（ａ）に示す読出部１８２は、図２（ｃ）に示す複数の第１の画素ｐ１及び複数の第２の画素ｐ２から電気信号（電荷信号）を読み出すための信号増幅器、サンプリング回路及び水平走査回路等を含み構成される読出部である。また、図２（ａ）に示す駆動部１８１及び読出部１８２は、配線部１４０を介して基板１１１の外部に設けられている。上述したように、本実施形態では、配線部１４０にＣＯＦを用いているため、駆動部１８１及び読出部１８２の一方または双方は、配線部１４０にそれぞれ設けられ、または、それらの機能の一部もしくは全部が配線部１４０上で実現され得る。 The drive unit 181 shown in FIG. 2A is a drive unit such as a vertical scanning circuit for driving the plurality of first pixels p1 and the plurality of second pixels p2 shown in FIG. 2C. . Further, the reading unit 182 shown in FIG. 2A is a signal amplifier for reading an electric signal (charge signal) from the plurality of first pixels p1 and the plurality of second pixels p2 shown in FIG. 2C. The reading unit includes a sampling circuit, a horizontal scanning circuit, and the like. Further, the driving unit 181 and the reading unit 182 shown in FIG. 2A are provided outside the substrate 111 via the wiring unit 140. As described above, in the present embodiment, since the COF is used for the wiring unit 140, one or both of the driving unit 181 and the reading unit 182 are provided in the wiring unit 140, respectively, or a part of their functions. Alternatively, all may be realized on the wiring portion 140.

また、図２（ａ）に示すエネルギーサブトラクション処理部１８３は、図２（ｃ）に示す複数の第１の画素ｐ１によって得られた第１の画像データと複数の第２の画素ｐ２によって得られた第２の画像データとを用いて、エネルギーサブトラクション処理を行う。図２（ｃ）に示す構成によれば、複数の第１の画素ｐ１から得られる画像データと、複数の第２の画素ｐ２から得られる画像データとの間には、データ値（信号値）に差が生じる。このため、本実施形態では、エネルギーサブトラクション処理部１８３において、これらの２つの画像データを用いて、エネルギーサブトラクション処理を行うことが可能である。具体的に、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、これら２つの画像データに対して、例えば所定の係数を用いてそれらの差分をとることにより所望の対象部位を観察でき、また、例えば係数を変えることにより観察対象を他の部位に変更できる。 Further, the energy subtraction processing unit 183 shown in FIG. 2A is obtained by the first image data obtained by the plurality of first pixels p1 shown in FIG. 2C and the plurality of second pixels p2. The energy subtraction process is performed using the second image data. According to the configuration shown in FIG. 2C, data values (signal values) are generated between the image data obtained from the plurality of first pixels p1 and the image data obtained from the plurality of second pixels p2. Makes a difference. Therefore, in the present embodiment, the energy subtraction processing unit 183 can perform energy subtraction processing using these two image data. Specifically, the energy subtraction processing unit 183 can observe a desired target site by taking a difference between these two image data using, for example, a predetermined coefficient, or, for example, changing the coefficient. The observation target can be changed to another part.

なお、本実施形態における第２の画素ｐ２は、第１のシンチレータ１５０及び第２のシンチレータ１６０で発光した光を受光するものであるが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、第２の画素ｐ２として、第１のシンチレータ１５０が配置されている側に遮光層１１２２を設けて第１のシンチレータ１５０で発光した光を当該遮光層１１２２で遮光し、第２のシンチレータ１６０で発光した光のみを受光する形態も、本発明に適用可能である。 Although the second pixel p2 in the present embodiment receives light emitted by the first scintillator 150 and the second scintillator 160, the present invention is not limited to this mode. For example, as the second pixel p2, the light shielding layer 1122 is provided on the side where the first scintillator 150 is disposed, and the light emitted by the first scintillator 150 is shielded by the light shielding layer 1122; A mode of receiving only the light emitted in the above is also applicable to the present invention.

また、本実施形態における第１の画素ｐ１は、第２のシンチレータ１６０で発光した光を遮光し、第１のシンチレータ１５０で発光した光を受光するものであるが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、第１の画素ｐ１として、逆に、第１のシンチレータ１５０が配置されている側に遮光層１１２２を設けて第１のシンチレータ１５０で発光した光を当該遮光層１１２２で遮光し、第２のシンチレータ１６０で発光した光のみを受光する形態も、本発明に適用可能である。 In addition, the first pixel p1 in the present embodiment blocks the light emitted by the second scintillator 160 and receives the light emitted by the first scintillator 150. It is not limited. For example, as the first pixel p1, conversely, the light shielding layer 1122 is provided on the side where the first scintillator 150 is disposed, and the light emitted by the first scintillator 150 is shielded by the light shielding layer 1122, An embodiment in which only the light emitted by the scintillator 160 is received is also applicable to the present invention.

次に、図２（ｃ）に示す屈折率が異なる層１１３について説明する。本実施形態では、図２（ｃ）に示すように、基板１１１内に基板１１１とは屈折率が異なる層１１３を設けることにより、第２のシンチレータ１６０で発光した一部の光が屈折率の異なる層１１３の界面で反射し、当該光の他の画素への拡散を抑制している。図２（ｃ）の場合、導波路としての屈折率が異なる層１１３を設けることで、第２のシンチレータ１６０で発生した光（更には第１のシンチレータ１５０で発生した光）に基づき第２の画素ｐ２で取得される放射線画像の先鋭性及び解像度を向上させることができる。さらに、エネルギーサブトラクション処理部１８３によって得られるエネルギーサブトラクション画像についても、先鋭性及び解像度が高い適切な放射線画像を取得することができる。 Next, the layers 113 having different refractive indexes shown in FIG. 2C will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 2C, a part of the light emitted by the second scintillator 160 has a refractive index by providing a layer 113 having a refractive index different from that of the substrate 111 in the substrate 111. The light is reflected at the interface of different layers 113 to suppress the diffusion of the light to other pixels. In the case of FIG. 2C, by providing the layer 113 having a different refractive index as a waveguide, the second light is generated based on the light generated by the second scintillator 160 (further, the light generated by the first scintillator 150). The sharpness and resolution of the radiation image acquired at the pixel p2 can be improved. Furthermore, also for the energy subtraction image obtained by the energy subtraction processing unit 183, it is possible to obtain an appropriate radiation image with high sharpness and resolution.

なお、屈折率の異なる層１１３は、基板１１１と屈折率が異なるものであればよい。また、図２（ｃ）に示す例では、放射線２０１が入射する側から見た際に、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２の下方に設けられている。なお、本発明においては、屈折率の異なる層１１３は、隣接画素へ光の侵入を抑制できるのであれば、放射線２０１が入射する側から見た際に、例えば第１の画素ｐ１と第２の画素ｐ２との間の領域に設けられていてもよい。また、屈折率の異なる層１１３の形成方法としては、例えば、ドライエッチング、ウェットエッチング、レーザー加工のいずれかによって基板１１１を削り、その後、当該削った部分に基板１１１とは屈折率の異なる材料を充填する形態を採り得る。 Note that the layer 113 having a different refractive index may have a refractive index different from that of the substrate 111. Further, in the example shown in FIG. 2C, the layer 113 having a different refractive index is provided below the light shielding layer 1122 when viewed from the side where the radiation 201 is incident. In the present invention, if the layer 113 having a different refractive index can suppress the penetration of light into an adjacent pixel, when viewed from the side on which the radiation 201 is incident, for example, the first pixel p1 and the second pixel p1 can be used. It may be provided in the area between the pixel p2 and the pixel p2. In addition, as a method of forming the layer 113 having a different refractive index, for example, the substrate 111 is abraded by dry etching, wet etching, or laser processing, and then a material having a refractive index different from that of the substrate 111 is used in the scraped portion It can take a form to be filled.

また、本実施形態では、屈折率の異なる層１１３に応力が集中するため、センサパネル１１０の強度の低下が懸念される。このため、放射線撮影装置１００の製造過程で最も強い応力が発生する場合から、屈折率の異なる層１１３のサイズを考える。ここで、応力が発生する場合とは、センサパネル１１０を２点以上の支持で支えるときである。そして、放射線撮影装置１００の製造過程においては、第１のシンチレータ１５０、保護膜１２０及び１３０を設置した後にセンサパネル１１０の両端２点を支持するとき、センサパネル１１０の中央でその応力は最大となる。 Further, in the present embodiment, since stress is concentrated on the layers 113 having different refractive indexes, there is a concern that the strength of the sensor panel 110 may be reduced. Therefore, from the case where the strongest stress occurs in the manufacturing process of the radiation imaging apparatus 100, the size of the layer 113 having a different refractive index is considered. Here, the case where stress is generated is when the sensor panel 110 is supported by two or more points. When supporting the two ends of the sensor panel 110 after installing the first scintillator 150 and the protective films 120 and 130 in the manufacturing process of the radiation imaging apparatus 100, the stress is maximum at the center of the sensor panel 110. Become.

このとき、センサパネル１１０の中央での最大応力Ｍｍａｘは、基板１１１の幅をＷ［ｍ］、基板１１１の長さをＬ［ｍ］、基板１１１の厚さをｔ［ｍ］、基板１１１の密度をρ［ｋｇ／ｍ³］、第１のシンチレータ１５０、保護膜１２０及び１３０の合計重量をＳ［ｋｇ］とすると、以下の（１）式で表される。 At this time, the maximum stress Mmax at the center of the sensor panel 110 is W [m] of the width of the substrate 111, L [m] of the length of the substrate 111, t [m] of the thickness of the substrate 111, of the substrate 111 Assuming that the density is ρ [kg / m ³ ] and the total weight of the first scintillator 150 and the protective films 120 and 130 is S [kg], the following equation (1) is given.

さらに、屈折率の異なる層１１３には応力が集中する。図２（ｃ）に示すように、屈折率の異なる層１１３について、長軸を２ａとし短軸を２ｂとする楕円で近似する場合、最大応力の発生する楕円長軸縁Ｏでの応力集中係数Ｋは、以下の（２）式で表される。 Furthermore, stress concentrates on the layers 113 having different refractive indices. As shown in FIG. 2C, in the case of approximation with an ellipse whose major axis is 2a and whose minor axis is 2b, the stress concentration coefficient at the major elliptical edge O at which the major stress occurs is about the layer 113 having different refractive indices. K is expressed by the following equation (2).

また、基板１１１の曲げ強度をＡとし、楕円長軸縁Ｏで発生する最大応力によって基板１１１の破壊されない条件は、以下の（３）式となる。 Further, assuming that the bending strength of the substrate 111 is A, the condition that the substrate 111 is not broken by the maximum stress generated at the elliptical major axis edge O is the following equation (3).

以上のように、屈折率の異なる層１１３の深さは、（３）式を満たすように形成することが好ましい。このとき、図２（ｃ）に示す深さａの下限は、飽くまで光の反射を利用した導波路が基板１１１に形成されることを意味し、単純な基板１１１の持つ凹凸や、ブラスト処理によってできる凹凸は含まれないものとする。 As described above, it is preferable that the depth of the layer 113 having a different refractive index be formed so as to satisfy the expression (3). At this time, the lower limit of the depth a shown in FIG. 2C means that a waveguide using reflection of light is formed on the substrate 111 until it gets tired, and the unevenness of the simple substrate 111 or the blasting treatment Unevenness that can be made shall not be included.

図３は、本発明の第１の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部１１２の画素配置及び屈折率の異なる層１１３の配置を説明するための図である。 FIG. 3 shows the first embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the pixel arrangement of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C and the arrangement of the layers 113 different in refractive index.

まず、図３（ａ）を用いて、本実施形態における撮像部１１２の画素配置の一例について説明する。具体的に、図３（ａ）は、図２（ｃ）に示す基板１１１側から撮像部１１２を見た際の画素配置の一例を示している。図３（ａ）において、中間色のハッチを付した四角で示された画素が、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１を示している。また、図３（ａ）において、白色を付した四角で示された画素が、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２を示している。図３（ａ）では、行方向及び列方向において１画素おきに交互に、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１が配置されている。 First, an example of the pixel arrangement of the imaging unit 112 in the present embodiment will be described with reference to FIG. Specifically, FIG. 3A shows an example of the pixel arrangement when the imaging unit 112 is viewed from the side of the substrate 111 shown in FIG. 2C. In FIG. 3A, a pixel indicated by a square with an intermediate hatching indicates the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122. Further, in FIG. 3A, a pixel indicated by a white square is a second pixel p2 provided with the light receiving element 1121 without the light shielding layer 1122. In FIG. 3A, the first pixels p1 including the light receiving elements 1121 and the light shielding layers 1122 are disposed alternately at every other pixel in the row direction and the column direction.

続いて、図３（ｂ）及び図３（ｃ）を用いて、本実施形態における屈折率の異なる層１１３の配置の一例について説明する。具体的に、図３（ｂ）は、図２（ｃ）に示す撮像部１１２側から基板１１１の方向を見た際に、屈折率の異なる層１１３の形成領域１１１２を示す図である。図３（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２における基板１１１の他方の面への射影領域１１１１を除く領域１１１２に形成される。図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す撮像部１１２の画素配置と、図３（ｂ）に示す屈折率の異なる層１１３の配置との位置関係を示す図である。この際、図３（ｃ）の上下方向は、図２（ｃ）の上下方向に対応している。この図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す例では、放射線２０１が入射する側（図３（ｃ）の上側）から見た際に、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２の下方に設けられ、且つ、第１の画素ｐ１と第２の画素ｐ２との間の領域に設けられている。 Then, an example of arrangement | positioning of the layer 113 from which the refractive index differs in this embodiment is demonstrated using FIG.3 (b) and FIG.3 (c). Specifically, FIG. 3B is a view showing a formation region 1112 of the layer 113 having a different refractive index when the substrate 111 is viewed from the side of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C. As shown in FIG. 3B, the layer 113 having a different refractive index does not include the light shielding layer 1122, and a region 1112 excluding the projection region 1111 on the other surface of the substrate 111 in the second pixel p2 including the light receiving element 1121. Is formed. FIG. 3C is a diagram showing the positional relationship between the pixel arrangement of the imaging unit 112 shown in FIG. 3A and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes shown in FIG. 3B. At this time, the vertical direction in FIG. 3 (c) corresponds to the vertical direction in FIG. 2 (c). In the example shown in FIGS. 3B and 3C, the layer 113 having a different refractive index is the light shielding layer 1122 when viewed from the side where the radiation 201 is incident (the upper side of FIG. 3C). It is provided below and is provided in the region between the first pixel p1 and the second pixel p2.

なお、屈折率の異なる層１１３の配置パターンは、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す例に限定されるものでなく、隣接画素への光の侵入を抑制できれば、円や十字型などのパターンでもよい。 The arrangement pattern of the layers 113 having different refractive indexes is not limited to the examples shown in FIGS. 3B and 3C, and may be circular or cruciform if it can suppress the penetration of light into adjacent pixels. It may be a pattern such as.

また、屈折率の異なる層１１３の深さは、上述した（３）式を満たせばよく、また、屈折率の異なる層１１３の幅が最も小さくなる部位に合わせて深さを統一してもよく、さらに、屈折率の異なる層１１３の幅によって深さを変えてもよい。具体的に、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３の幅がもっとも小さくなる線分Ｃ１Ｄ１で、深さａを以下の（４）式に示す範囲で統一してもよい。 Further, the depth of the layer 113 having a different refractive index may satisfy the above-mentioned equation (3), and the depth may be unified in accordance with the portion where the width of the layer 113 having a different refractive index is the smallest. Furthermore, the depth may be changed according to the width of the layer 113 having different refractive index. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the depth a is represented by the following equation (4) by a line segment C1D1 in which the width of the layer 113 having different refractive index is the smallest. You may unify it.

また、部位によっては、例えば線分Ｅ１Ｆ１においては、深さａを以下の（５）式に示す範囲に収まるように形成してもよい。 Further, depending on the portion, for example, in the line segment E1F1, the depth a may be formed so as to fall within the range shown in the following expression (5).

図４は、本発明の第１の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す屈折率の異なる層１１３の形状を説明するための図である。 FIG. 4 shows the first embodiment of the present invention, and is a view for explaining the shape of the layer 113 having a different refractive index shown in FIG. 2 (c).

例えば、本実施形態においては、屈折率の異なる層１１３の形状として、図４（ｂ）に示すように、放射線２０１が入射する方向に対して角度α傾斜している形状を採り得る。この図４（ｂ）に示す角度α傾斜している形状を採ることにより、屈折率の異なる層１１３に入射する光の角度θｉｎは、図４（ａ）に示す屈折率の異なる層１１３の形状の場合と比較して、α増加する。これによって、全反射の起こる条件が緩和され、第２のシンチレータ１６０で発光した光のうち、より多くの光を発光位置の直上の画素に導くことができる。このときの角度αは、以下の（６）式のように示される。 For example, in the present embodiment, as the shape of the layers 113 having different refractive indexes, as shown in FIG. 4B, it is possible to adopt a shape inclined at an angle α with respect to the direction in which the radiation 201 is incident. By taking the shape inclined at the angle α shown in FIG. 4B, the angle θin of light incident on the layer 113 with different refractive index is the shape of the layer 113 with different refractive index shown in FIG. 4A. As compared with the case of, α is increased. As a result, the conditions under which total reflection occurs are alleviated, and more light of the light emitted by the second scintillator 160 can be guided to the pixel immediately above the light emission position. The angle α at this time is expressed by the following equation (6).

次に、例えば、エネルギーサブトラクション処理部１８３がエネルギーサブトラクション処理を行う前に行う画素補間処理について、図３（ａ）を用いて説明する。複数の第１の画素ｐ１によって得られる第１の画像データにおいて、例えば第２の画素ｐ２４の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第１の画素ｐ１１，ｐ１２，ｐ１３，ｐ１４の信号データを用いて画素補間を行う。また、複数の第２の画素ｐ２によって得られる第２の画像データにおいて、例えば第１の画素ｐ１２の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第２の画素ｐ２１，ｐ２２，ｐ２３，ｐ２４の信号データを用いて画素補間を行う。この際、これらの画素補間は、４画素の全部の信号データの平均を使用してもよいし、４画素のうちの一部の画素の信号データの平均を使用してもよい。 Next, for example, a pixel interpolation process performed before the energy subtraction process unit 183 performs the energy subtraction process will be described with reference to FIG. In the first image data obtained by the plurality of first pixels p1, for example, with respect to data of the position of the second pixel p24, the energy subtraction processing unit 183 may, for example, perform the first pixels p11, p12, p13, p14. Pixel interpolation is performed using the signal data of In addition, in the second image data obtained by the plurality of second pixels p2, for example, with respect to data of the position of the first pixel p12, the energy subtraction processing unit 183 determines, for example, the second pixels p21, p22, and p23. , P24 are used to perform pixel interpolation. At this time, these pixel interpolations may use the average of all signal data of four pixels, or may use the average of signal data of some of the four pixels.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第２の実施形態の説明においては、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment described below, the description of matters common to the first embodiment described above will be omitted, and items different from the first embodiment described above will be described.

第２の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の概略構成と同様であるため、各構成部の説明は省略する。 The schematic configuration of a radiation imaging apparatus according to the second embodiment is the same as that of the radiation imaging apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図５は、本発明の第２の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部１１２の画素配置及び屈折率の異なる層１１３の配置を説明するための図である。 FIG. 5 shows the second embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the arrangement of the pixels of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes.

まず、図５（ａ）を用いて、本実施形態における撮像部１１２の画素配置の一例について説明する。具体的に、図５（ａ）は、図２（ｃ）に示す基板１１１側から撮像部１１２を見た際の画素配置の一例を示している。図５（ａ）において、中間色のハッチを付した四角で示された画素が、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１を示している。また、図５（ａ）において、白色を付した四角で示された画素が、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２を示している。図５（ａ）では、行方向及び列方向において２画素おきに且つ斜め方向に、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１が配置されている。 First, an example of the pixel arrangement of the imaging unit 112 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Specifically, FIG. 5A illustrates an example of the pixel arrangement when the imaging unit 112 is viewed from the side of the substrate 111 illustrated in FIG. 2C. In FIG. 5A, a pixel indicated by a square with an intermediate hatching indicates the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122. Further, in FIG. 5A, a pixel indicated by a white square is a second pixel p2 provided with the light receiving element 1121 without the light shielding layer 1122. In FIG. 5A, the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122 is disposed at an interval of two pixels in the row direction and the column direction and in an oblique direction.

続いて、図５（ｂ）及び図５（ｃ）を用いて、本実施形態における屈折率の異なる層１１３の配置の一例について説明する。具体的に、図５（ｂ）は、図２（ｃ）に示す撮像部１１２側から基板１１１の方向を見た際に、屈折率の異なる層１１３の形成領域１１１２を示す図である。図５（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２における基板１１１の他方の面への射影領域１１１１を除く領域１１１２に形成される。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す撮像部１１２の画素配置と、図５（ｂ）に示す屈折率の異なる層１１３の配置との位置関係を示す図である。この際、図５（ｃ）の上下方向は、図２（ｃ）の上下方向に対応している。この図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示す例では、放射線２０１が入射する側（図５（ｃ）の上側）から見た際に、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２の下方に設けられ、且つ、第１の画素ｐ１と第２の画素ｐ２との間の領域に設けられている。 Then, an example of arrangement | positioning of the layer 113 from which the refractive index differs in this embodiment is demonstrated using FIG.5 (b) and FIG.5 (c). Specifically, FIG. 5B is a view showing a formation region 1112 of the layer 113 having a different refractive index when the substrate 111 is viewed from the side of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C. As shown in FIG. 5B, the layer 113 having a different refractive index does not include the light shielding layer 1122, and a region 1112 excluding the projection region 1111 on the other surface of the substrate 111 in the second pixel p2 including the light receiving element 1121. Is formed. FIG. 5C is a diagram showing the positional relationship between the pixel arrangement of the imaging unit 112 shown in FIG. 5A and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes shown in FIG. 5B. Under the present circumstances, the up-down direction of FIG.5 (c) respond | corresponds to the up-down direction of FIG.2 (c). In the example shown in FIGS. 5B and 5C, the layer 113 having a different refractive index is the light shielding layer 1122 when viewed from the side where the radiation 201 is incident (upper side in FIG. 5C). It is provided below and is provided in the region between the first pixel p1 and the second pixel p2.

なお、屈折率の異なる層１１３の配置パターンは、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示す例に限定されるものでなく、隣接画素への光の侵入を抑制できれば、円や十字型などのパターンでもよい。 The arrangement pattern of the layers 113 having different refractive indexes is not limited to the examples shown in FIGS. 5B and 5C, and may be circular or cruciform if it is possible to suppress the penetration of light into adjacent pixels. It may be a pattern such as.

また、屈折率の異なる層１１３の深さは、上述した（３）式を満たせばよく、また、屈折率の異なる層１１３の幅が最も小さくなる部位に合わせて深さを統一してもよく、さらに、屈折率の異なる層１１３の幅によって深さを変えてもよい。具体的に、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３の幅がもっとも小さくなる線分Ｃ２Ｄ２で、深さａを以下の（７）式に示す範囲で統一してもよい。 Further, the depth of the layer 113 having a different refractive index may satisfy the above-mentioned equation (3), and the depth may be unified in accordance with the portion where the width of the layer 113 having a different refractive index is the smallest. Furthermore, the depth may be changed according to the width of the layer 113 having different refractive index. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the depth a of the layer 113 having the smallest refractive index is within the range indicated by the following equation (7) with a line segment C2D2 having the smallest width. You may unify it.

また、部位によっては、例えば線分Ｅ２Ｆ２においては、深さａを以下の（８）式に示す範囲に収まるように形成してもよい。 Further, depending on the part, for example, in the line segment E2F2, the depth a may be formed so as to fall within the range shown in the following equation (8).

また、第２の実施形態においても、屈折率の異なる層１１３の形状は、上述した第１の実施形態と同様に、図４（ｂ）に示す、放射線２０１が入射する方向に対して角度α傾斜している形状を採り得る。 Also in the second embodiment, as in the first embodiment described above, the shape of the layer 113 having a different refractive index is at an angle α with respect to the direction in which the radiation 201 is incident, as shown in FIG. It can take an inclined shape.

次に、例えば、エネルギーサブトラクション処理部１８３がエネルギーサブトラクション処理を行う前に行う画素補間処理について、図５（ａ）を用いて説明する。複数の第１の画素ｐ１によって得られる第１の画像データにおいて、例えば第２の画素ｐ２４の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第１の画素ｐ１１，ｐ１２，ｐ１３の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間では、第２の画素ｐ２４の位置から第１の画素ｐ１１までの距離と第１の画素ｐ１２までの距離とは異なるため、例えば距離に応じて重み付けをして平均化してもよい。また、複数の第２の画素ｐ２によって得られる第２の画像データにおいて、例えば第１の画素ｐ１１の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第２の画素ｐ２１，ｐ２２，ｐ２３，ｐ２４，ｐ２５，ｐ２６の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間は、６画素の全部の信号データの平均を使用してもよいし、６画素のうちの一部の画素の信号データの平均を使用してもよい。 Next, for example, a pixel interpolation process performed before the energy subtraction process unit 183 performs the energy subtraction process will be described with reference to FIG. In the first image data obtained by the plurality of first pixels p1, for example, with respect to data of the position of the second pixel p24, the energy subtraction processing unit 183 may, for example, be a signal of the first pixels p11, p12, and p13. Pixel interpolation is performed using the data. In the pixel interpolation in this case, since the distance from the position of the second pixel p24 to the first pixel p11 and the distance from the first pixel p12 are different, for example, even if weighting is performed according to the distance, averaging is performed. Good. In addition, in the second image data obtained by the plurality of second pixels p2, for example, with respect to data of the position of the first pixel p11, the energy subtraction processing unit 183 determines, for example, the second pixels p21, p22, and p23. , P24, p25 and p26 are used to perform pixel interpolation. The pixel interpolation in this case may use an average of all signal data of six pixels, or may use an average of signal data of some of the six pixels.

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第３の実施形態の説明においては、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。 Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the description of the third embodiment described below, the description of matters common to the first embodiment described above is omitted, and matters different from the first embodiment described above will be described.

第３の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の概略構成と同様であるため、各構成部の説明は省略する。 The schematic configuration of a radiation imaging apparatus according to the third embodiment is the same as that of the radiation imaging apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図６は、本発明の第３の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部１１２の画素配置及び屈折率の異なる層１１３の配置を説明するための図である。 FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the arrangement of the pixels of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes.

まず、図６（ａ）を用いて、本実施形態における撮像部１１２の画素配置の一例について説明する。具体的に、図６（ａ）は、図２（ｃ）に示す基板１１１側から撮像部１１２を見た際の画素配置の一例を示している。図６（ａ）において、中間色のハッチを付した四角で示された画素が、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１を示している。また、図６（ａ）において、白色を付した四角で示された画素が、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２を示している。図６（ａ）では、行方向においては１画素おきに且つ列方向においては２画素ごとに交互に、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１が配置されている。 First, an example of the pixel arrangement of the imaging unit 112 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Specifically, FIG. 6A shows an example of the pixel arrangement when the imaging unit 112 is viewed from the side of the substrate 111 shown in FIG. 2C. In FIG. 6A, a pixel indicated by a square with an intermediate hatching indicates the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122. Further, in FIG. 6A, a pixel indicated by a white square is a second pixel p2 provided with the light receiving element 1121 without the light shielding layer 1122. In FIG. 6A, the first pixels p1 including the light receiving elements 1121 and the light shielding layers 1122 are disposed alternately at every other pixel in the row direction and alternately at every two pixels in the column direction.

続いて、図６（ｂ）及び図６（ｃ）を用いて、本実施形態における屈折率の異なる層１１３の配置の一例について説明する。具体的に、図６（ｂ）は、図２（ｃ）に示す撮像部１１２側から基板１１１の方向を見た際に、屈折率の異なる層１１３の形成領域１１１２を示す図である。図６（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２における基板１１１の他方の面への射影領域１１１１を除く領域１１１２に形成される。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示す撮像部１１２の画素配置と、図６（ｂ）に示す屈折率の異なる層１１３の配置との位置関係を示す図である。この際、図６（ｃ）の上下方向は、図２（ｃ）の上下方向に対応している。この図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す例では、放射線２０１が入射する側（図６（ｃ）の上側）から見た際に、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２の下方に設けられ、且つ、第１の画素ｐ１と第２の画素ｐ２との間の領域に設けられている。 Then, an example of arrangement | positioning of the layer 113 from which the refractive index in this embodiment differs is demonstrated using FIG.6 (b) and FIG.6 (c). Specifically, FIG. 6B is a view showing a formation region 1112 of the layer 113 having different refractive index when the substrate 111 is viewed from the side of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C. As shown in FIG. 6B, the layer 113 having a different refractive index does not include the light shielding layer 1122, and a region 1112 excluding the projection region 1111 on the other surface of the substrate 111 in the second pixel p2 including the light receiving element 1121. Is formed. FIG. 6C is a diagram showing the positional relationship between the pixel arrangement of the imaging unit 112 shown in FIG. 6A and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes shown in FIG. 6B. Under the present circumstances, the up-down direction of FIG.6 (c) respond | corresponds to the up-down direction of FIG.2 (c). In the example shown in FIGS. 6B and 6C, when viewed from the side where the radiation 201 is incident (upper side of FIG. 6C), the layer 113 having a different refractive index is It is provided below and is provided in the region between the first pixel p1 and the second pixel p2.

なお、屈折率の異なる層１１３の配置パターンは、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す例に限定されるものでなく、隣接画素への光の侵入を抑制できれば、円や十字型などのパターンでもよい。 The arrangement pattern of the layers 113 having different refractive indexes is not limited to the examples shown in FIGS. 6B and 6C, and may be circular or cruciform if it can suppress the penetration of light into adjacent pixels. It may be a pattern such as.

また、屈折率の異なる層１１３の深さは、上述した（３）式を満たせばよく、また、屈折率の異なる層１１３の幅が最も小さくなる部位に合わせて深さを統一してもよく、さらに、屈折率の異なる層１１３の幅によって深さを変えてもよい。具体的に、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３の幅がもっとも小さくなる線分Ｃ３Ｄ３で、深さａを以下の（９）式に示す範囲で統一してもよい。 Further, the depth of the layer 113 having a different refractive index may satisfy the above-mentioned equation (3), and the depth may be unified in accordance with the portion where the width of the layer 113 having a different refractive index is the smallest. Furthermore, the depth may be changed according to the width of the layer 113 having different refractive index. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the depth a of the layer 113 having the smallest refractive index is in the range shown in the following equation (9) by the line segment C3D3 where the width becomes the smallest. You may unify it.

また、部位によっては、例えば線分Ｅ３Ｆ３においては、深さａを以下の（１０）式に示す範囲に収まるように形成してもよい。 Further, depending on the portion, for example, in the line segment E3F3, the depth a may be formed so as to fall within the range shown in the following equation (10).

また、第３の実施形態においても、屈折率の異なる層１１３の形状は、上述した第１の実施形態と同様に、図４（ｂ）に示す、放射線２０１が入射する方向に対して角度α傾斜している形状を採り得る。 Also in the third embodiment, as in the first embodiment described above, the shape of the layer 113 having a different refractive index is an angle α with respect to the direction in which the radiation 201 is incident, as shown in FIG. It can take an inclined shape.

次に、例えば、エネルギーサブトラクション処理部１８３がエネルギーサブトラクション処理を行う前に行う画素補間処理について、図６（ａ）を用いて説明する。複数の第１の画素ｐ１によって得られる第１の画像データにおいて、例えば第２の画素ｐ２１の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第１の画素ｐ１１，ｐ１２，ｐ１３，ｐ１４，ｐ１５，ｐ１６の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間では、第２の画素ｐ２１の位置から第１の画素ｐ１１までの距離と第１の画素ｐ１２までの距離とは異なるため、例えば距離に応じて重み付けをして平均化してもよい。また、複数の第２の画素ｐ２によって得られる第２の画像データにおいて、例えば第１の画素ｐ１５の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第２の画素ｐ２１，ｐ２２，ｐ２３，ｐ２４，ｐ２５，ｐ２６の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間では、第１の画素ｐ１５の位置から第２の画素ｐ２１までの距離と第２の画素ｐ２２までの距離とは異なるため、例えば距離に応じて重み付けをして平均化してもよい。 Next, for example, a pixel interpolation process performed before the energy subtraction process unit 183 performs the energy subtraction process will be described with reference to FIG. In the first image data obtained by the plurality of first pixels p1, for example, with respect to data of the position of the second pixel p21, the energy subtraction processing unit 183 may, for example, transmit the first pixels p11, p12, p13, p14. , P15 and p16 are used to perform pixel interpolation. In the pixel interpolation in this case, since the distance from the position of the second pixel p21 to the first pixel p11 and the distance from the first pixel p12 are different, for example, even if weighting is performed according to the distance, averaging is performed. Good. In addition, in the second image data obtained by the plurality of second pixels p2, for example, with respect to data of the position of the first pixel p15, the energy subtraction processing unit 183 determines, for example, the second pixels p21, p22, and p23. , P24, p25 and p26 are used to perform pixel interpolation. In the pixel interpolation in this case, since the distance from the position of the first pixel p15 to the second pixel p21 and the distance from the second pixel p22 are different, for example, even if weighting is performed according to the distance, averaging is performed. Good.

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第４の実施形態の説明においては、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。 Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the description of the fourth embodiment described below, the description of matters in common with the first embodiment described above is omitted, and matters different from the first embodiment described above will be described.

第４の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の概略構成と同様であるため、各構成部の説明は省略する。 The schematic configuration of a radiation imaging apparatus according to the fourth embodiment is the same as that of the radiation imaging apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図７は、本発明の第４の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部１１２の画素配置及び屈折率の異なる層１１３の配置を説明するための図である。 FIG. 7 shows the fourth embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the arrangement of the pixels of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes.

まず、図７（ａ）を用いて、本実施形態における撮像部１１２の画素配置の一例について説明する。具体的に、図７（ａ）は、図２（ｃ）に示す基板１１１側から撮像部１１２を見た際の画素配置の一例を示している。図７（ａ）において、中間色のハッチを付した四角で示された画素が、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１を示している。また、図７（ａ）において、白色を付した四角で示された画素が、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２を示している。図７（ａ）では、行方向及び列方向にそれぞれ２画素ずつの４画素のブロックごとに、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１が配置されている。 First, an example of the pixel arrangement of the imaging unit 112 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Specifically, FIG. 7A shows an example of the pixel arrangement when the imaging unit 112 is viewed from the side of the substrate 111 shown in FIG. 2C. In FIG. 7A, a pixel indicated by a square with an intermediate hatching indicates the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122. Further, in FIG. 7A, a pixel indicated by a white square is a second pixel p2 provided with the light receiving element 1121 without the light shielding layer 1122. In FIG. 7A, the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122 is disposed for each block of four pixels of two pixels each in the row direction and the column direction.

続いて、図７（ｂ）及び図７（ｃ）を用いて、本実施形態における屈折率の異なる層１１３の配置の一例について説明する。具体的に、図７（ｂ）は、図２（ｃ）に示す撮像部１１２側から基板１１１の方向を見た際に、屈折率の異なる層１１３の形成領域１１１２を示す図である。図７（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２における基板１１１の他方の面への射影領域１１１１を除く領域１１１２に形成される。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示す撮像部１１２の画素配置と、図７（ｂ）に示す屈折率の異なる層１１３の配置との位置関係を示す図である。この際、図７（ｃ）の上下方向は、図２（ｃ）の上下方向に対応している。この図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す例では、放射線２０１が入射する側（図７（ｃ）の上側）から見た際に、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２の下方に設けられ、且つ、第１の画素ｐ１と第２の画素ｐ２との間の領域に設けられている。 Then, an example of arrangement | positioning of the layer 113 from which the refractive index in this embodiment differs is demonstrated using FIG.7 (b) and FIG.7 (c). Specifically, FIG. 7B is a view showing a formation region 1112 of the layers 113 having different refractive indexes when the substrate 111 is viewed from the imaging unit 112 side shown in FIG. 2C. As shown in FIG. 7B, the layer 113 having a different refractive index does not include the light shielding layer 1122, and a region 1112 excluding the projection region 1111 on the other surface of the substrate 111 in the second pixel p2 including the light receiving element 1121. Is formed. FIG. 7C is a diagram showing the positional relationship between the pixel arrangement of the imaging unit 112 shown in FIG. 7A and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes shown in FIG. 7B. Under the present circumstances, the up-down direction of FIG.7 (c) respond | corresponds to the up-down direction of FIG.2 (c). In the example shown in FIGS. 7B and 7C, when viewed from the side where the radiation 201 is incident (the upper side of FIG. 7C), the layer 113 having a different refractive index is It is provided below and is provided in the region between the first pixel p1 and the second pixel p2.

なお、屈折率の異なる層１１３の配置パターンは、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す例に限定されるものでなく、隣接画素への光の侵入を抑制できれば、円や十字型などのパターンでもよい。 The arrangement pattern of the layers 113 having different refractive indexes is not limited to the examples shown in FIGS. 7B and 7C, and may be circular or cruciform if it can suppress the penetration of light into adjacent pixels. It may be a pattern such as.

また、屈折率の異なる層１１３の深さは、上述した（３）式を満たせばよく、また、屈折率の異なる層１１３の幅が最も小さくなる部位に合わせて深さを統一してもよく、さらに、屈折率の異なる層１１３の幅によって深さを変えてもよい。具体的に、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３の幅がもっとも小さくなる線分Ｃ４Ｄ４で、深さａを以下の（１１）式に示す範囲で統一してもよい。 Further, the depth of the layer 113 having a different refractive index may satisfy the above-mentioned equation (3), and the depth may be unified in accordance with the portion where the width of the layer 113 having a different refractive index is the smallest. Furthermore, the depth may be changed according to the width of the layer 113 having different refractive index. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 7B, the depth a of the layer 113 having the smallest refractive index is in the range shown by the following equation (11) with the line segment C4D4 having the smallest width. You may unify it.

また、部位によっては、例えば線分Ｅ４Ｆ４においては、深さａを以下の（１２）式に示す範囲に収まるように形成してもよい。 Further, depending on the part, for example, in the line segment E4F4, the depth a may be formed so as to fall within the range shown in the following equation (12).

また、第４の実施形態においても、屈折率の異なる層１１３の形状は、上述した第１の実施形態と同様に、図４（ｂ）に示す、放射線２０１が入射する方向に対して角度α傾斜している形状を採り得る。 Further, also in the fourth embodiment, the shape of the layer 113 having a different refractive index is the angle α with respect to the direction in which the radiation 201 is incident, as shown in FIG. It can take an inclined shape.

次に、例えば、エネルギーサブトラクション処理部１８３がエネルギーサブトラクション処理を行う前に行う画素補間処理について、図７（ａ）を用いて説明する。複数の第１の画素ｐ１によって得られる第１の画像データにおいて、例えば第２の画素ｐ２１の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第１の画素ｐ１１，ｐ１２，ｐ１３，ｐ１４，ｐ１５，ｐ１６の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間では、第２の画素ｐ２１の位置から第１の画素ｐ１１までの距離と第１の画素ｐ１２までの距離とは異なるため、例えば距離に応じて重み付けをして平均化してもよい。また、複数の第２の画素ｐ２によって得られる第２の画像データにおいて、例えば第１の画素ｐ１１の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第２の画素ｐ２１，ｐ２２，ｐ２３，ｐ２４，ｐ２５，ｐ２６，ｐ２７，ｐ２８の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間では、第１の画素ｐ１１の位置から第２の画素ｐ２１までの距離と第２の画素ｐ２２までの距離とは異なるため、例えば距離に応じて重み付けをして平均化してもよい。 Next, for example, pixel interpolation processing performed before the energy subtraction processing unit 183 performs energy subtraction processing will be described using FIG. 7A. In the first image data obtained by the plurality of first pixels p1, for example, with respect to data of the position of the second pixel p21, the energy subtraction processing unit 183 may, for example, transmit the first pixels p11, p12, p13, p14. , P15 and p16 are used to perform pixel interpolation. In the pixel interpolation in this case, since the distance from the position of the second pixel p21 to the first pixel p11 and the distance from the first pixel p12 are different, for example, even if weighting is performed according to the distance, averaging is performed. Good. In addition, in the second image data obtained by the plurality of second pixels p2, for example, with respect to data of the position of the first pixel p11, the energy subtraction processing unit 183 determines, for example, the second pixels p21, p22, and p23. , P24, p25, p26, p27 and p28 are used to perform pixel interpolation. In the pixel interpolation in this case, since the distance from the position of the first pixel p11 to the second pixel p21 and the distance from the second pixel p22 are different, for example, even if weighting is performed according to the distance, averaging is performed. Good.

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第５の実施形態の説明においては、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。 Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the description of the fifth embodiment described below, the description of matters common to the first embodiment described above will be omitted, and matters different from the first embodiment described above will be described.

第５の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の概略構成と同様であるため、各構成部の説明は省略する。 The schematic configuration of a radiation imaging apparatus according to the fifth embodiment is the same as the schematic configuration of the radiation imaging apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG. 2, and thus the description of each component will be omitted.

図８は、本発明の第５の実施形態を示し、図２（ｃ）に示す撮像部１１２の画素配置及び屈折率の異なる層１１３の配置を説明するための図である。 FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the pixel arrangement of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C and the arrangement of the layers 113 different in refractive index.

まず、図８（ａ）を用いて、本実施形態における撮像部１１２の画素配置の一例について説明する。具体的に、図８（ａ）は、図２（ｃ）に示す基板１１１側から撮像部１１２を見た際の画素配置の一例を示している。図８（ａ）において、中間色のハッチを付した四角で示された画素が、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１を示している。また、図８（ａ）において、白色を付した四角で示された画素が、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２を示している。図８（ａ）では、行方向及び列方向において４画素おきに、受光素子１１２１と遮光層１１２２とを備える第１の画素ｐ１が配置されている。 First, an example of the pixel arrangement of the imaging unit 112 in this embodiment will be described using FIG. 8A. Specifically, FIG. 8A illustrates an example of the pixel arrangement when the imaging unit 112 is viewed from the side of the substrate 111 illustrated in FIG. 2C. In FIG. 8A, a pixel indicated by a square with an intermediate hatching indicates the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122. Further, in FIG. 8A, a pixel indicated by a white square is a second pixel p2 provided with the light receiving element 1121 without the light shielding layer 1122. In FIG. 8A, the first pixel p1 including the light receiving element 1121 and the light shielding layer 1122 is disposed every four pixels in the row direction and the column direction.

続いて、図８（ｂ）及び図８（ｃ）を用いて、本実施形態における屈折率の異なる層１１３の配置の一例について説明する。具体的に、図８（ｂ）は、図２（ｃ）に示す撮像部１１２側から基板１１１の方向を見た際に、屈折率の異なる層１１３の形成領域１１１２を示す図である。図７（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２は備えず受光素子１１２１を備える第２の画素ｐ２における基板１１１の他方の面への射影領域１１１１を除く領域１１１２に形成される。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示す撮像部１１２の画素配置と、図８（ｂ）に示す屈折率の異なる層１１３の配置との位置関係を示す図である。この際、図８（ｃ）の上下方向は、図２（ｃ）の上下方向に対応している。この図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す例では、放射線２０１が入射する側（図８（ｃ）の上側）から見た際に、屈折率の異なる層１１３は、遮光層１１２２の下方に設けられ、且つ、第１の画素ｐ１と第２の画素ｐ２との間の領域に設けられている。 Then, an example of arrangement | positioning of the layer 113 from which the refractive index in this embodiment differs in is demonstrated using FIG.8 (b) and FIG.8 (c). Specifically, FIG. 8B is a view showing a formation region 1112 of the layers 113 having different refractive indexes when looking in the direction of the substrate 111 from the side of the imaging unit 112 shown in FIG. 2C. As shown in FIG. 7B, the layer 113 having a different refractive index does not include the light shielding layer 1122, and a region 1112 excluding the projection region 1111 on the other surface of the substrate 111 in the second pixel p2 including the light receiving element 1121. Is formed. FIG. 8C is a diagram showing the positional relationship between the pixel arrangement of the imaging unit 112 shown in FIG. 8A and the arrangement of the layers 113 having different refractive indexes shown in FIG. 8B. Under the present circumstances, the up-down direction of FIG.8 (c) respond | corresponds to the up-down direction of FIG.2 (c). In the example shown in FIGS. 8B and 8C, the layer 113 having a different refractive index is a part of the light shielding layer 1122 when viewed from the side where the radiation 201 is incident (upper side in FIG. 8C). It is provided below and is provided in the region between the first pixel p1 and the second pixel p2.

なお、屈折率の異なる層１１３の配置パターンは、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す例に限定されるものでなく、隣接画素への光の侵入を抑制できれば、円や十字型などのパターンでもよい。 The arrangement pattern of the layers 113 having different refractive indexes is not limited to the examples shown in FIGS. 8B and 8C, and may be circular or cruciform if it is possible to suppress the penetration of light into adjacent pixels. It may be a pattern such as.

また、屈折率の異なる層１１３の深さは、上述した（３）式を満たせばよく、また、屈折率の異なる層１１３の幅が最も小さくなる部位に合わせて深さを統一してもよく、さらに、屈折率の異なる層１１３の幅によって深さを変えてもよい。具体的に、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、屈折率の異なる層１１３の幅がもっとも小さくなる線分Ｃ５Ｄ５で、深さａを以下の（１３）式に示す範囲で統一してもよい。 Further, the depth of the layer 113 having a different refractive index may satisfy the above-mentioned equation (3), and the depth may be unified in accordance with the portion where the width of the layer 113 having a different refractive index is the smallest. Furthermore, the depth may be changed according to the width of the layer 113 having different refractive index. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the depth a of the layer 113 having the smallest refractive index is within the range indicated by the following equation (13) with the line segment C5D5 having the smallest width. You may unify it.

また、部位によっては、例えば線分Ｅ５Ｆ５においては、深さａを以下の（１４）式に示す範囲に収まるように形成してもよい。 Further, depending on the portion, for example, in the line segment E5F5, the depth a may be formed so as to fall within the range shown in the following equation (14).

また、第５の実施形態においても、屈折率の異なる層１１３の形状は、上述した第１の実施形態と同様に、図４（ｂ）に示す、放射線２０１が入射する方向に対して角度α傾斜している形状を採り得る。 Also in the fifth embodiment, as in the first embodiment described above, the shape of the layer 113 having a different refractive index is an angle α with respect to the direction in which the radiation 201 is incident, as illustrated in FIG. It can take an inclined shape.

次に、例えば、エネルギーサブトラクション処理部１８３がエネルギーサブトラクション処理を行う前に行う画素補間処理について、図８（ａ）を用いて説明する。複数の第１の画素ｐ１によって得られる第１の画像データにおいて、例えば第２の画素ｐ２７の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第１の画素ｐ１１，ｐ１２，ｐ１３，ｐ１４の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間では、第２の画素ｐ２７の位置から第１の画素ｐ１１までの距離と第１の画素ｐ１２までの距離とは異なるため、例えば距離に応じて重み付けをして平均化してもよい。また、複数の第２の画素ｐ２によって得られる第２の画像データにおいて、例えば第１の画素ｐ１１の位置のデータについては、エネルギーサブトラクション処理部１８３は、例えば、第２の画素ｐ２１，ｐ２２，ｐ２３，ｐ２４，ｐ２５，ｐ２６，ｐ２７，ｐ２８の信号データを用いて画素補間を行う。この場合の画素補間は、８画素の全部の信号データの平均を使用してもよいし、８画素のうちの一部の画素の信号データの平均を使用してもよい。 Next, for example, a pixel interpolation process performed before the energy subtraction process unit 183 performs the energy subtraction process will be described with reference to FIG. In the first image data obtained by the plurality of first pixels p1, for example, with respect to data of the position of the second pixel p27, the energy subtraction processing unit 183 may, for example, be the first pixels p11, p12, p13, p14. Pixel interpolation is performed using the signal data of In the pixel interpolation in this case, since the distance from the position of the second pixel p27 to the first pixel p11 and the distance from the first pixel p12 are different, for example, even if weighting is performed according to the distance, averaging is performed. Good. In addition, in the second image data obtained by the plurality of second pixels p2, for example, with respect to data of the position of the first pixel p11, the energy subtraction processing unit 183 determines, for example, the second pixels p21, p22, and p23. , P24, p25, p26, p27 and p28 are used to perform pixel interpolation. The pixel interpolation in this case may use the average of all signal data of eight pixels, or may use the average of signal data of some of the eight pixels.

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。具体的に、第６の実施形態は、上述した第１〜第５の実施形態に係る放射線撮影装置１００のうちのいずれかの放射線撮影装置１００を放射線撮影システムに適用した形態である。 Sixth Embodiment
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Specifically, the sixth embodiment is an embodiment in which the radiation imaging apparatus 100 of any of the radiation imaging apparatuses 100 according to the above-described first to fifth embodiments is applied to a radiation imaging system.

図９は、本発明の第６の実施形態を示し、上述した第１〜第５の実施形態に係る放射線撮影装置１００のうちのいずれかの放射線撮影装置１００を含む放射線撮影システムの概略構成の一例を示す図である。具体的に、図９では、放射線２０１としてＸ線６０６０を適用した、いわゆるレントゲン撮影を行うためのＸ線撮影システムの例を示している。なお、本発明においては、放射線２０１として、Ｘ線のみならず、アルファ線やベータ線等も含まれる。 FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention, and is a schematic configuration of a radiation imaging system including the radiation imaging apparatus 100 according to any of the radiation imaging apparatuses 100 according to the first to fifth embodiments described above. It is a figure which shows an example. Specifically, FIG. 9 shows an example of an X-ray imaging system for performing so-called X-ray imaging in which an X-ray 6060 is applied as the radiation 201. In the present invention, the radiation 201 includes not only X-rays but also alpha rays and beta rays.

Ｘ線チューブ６０５０（放射線源）で発生したＸ線６０６０は、撮影対象である患者６０６１の胸部６０６２を透過し、上述した第１〜第５の実施形態に係る放射線撮影装置１００のうちのいずれかの放射線撮影装置１００に入射する。放射線撮影装置１００に入射したＸ線６０６０には、患者６０６１の体内の情報が含まれており、放射線撮影装置１００によりＸ線６０６０に応じた放射線画像が得られる。この放射線画像は、イメージプロセッサ６０７０（画像処理部）によって所定の画像処理が行われる。このイメージプロセッサ６０７０で処理された放射線画像は、コントロールルームのディスプレイ６０８０に表示されて、ユーザ（医師等）が観察することができるようになっている。なお、本実施形態においては、図２（ａ）に示す制御・処理部１８０をイメージプロセッサ６０７０の内部に設けるようにしてもよい。 The X-ray 6060 generated by the X-ray tube 6050 (radiation source) passes through the chest 6062 of the patient 6061 to be imaged, and any one of the radiation imaging apparatuses 100 according to the first to fifth embodiments described above The radiation imaging apparatus 100 of FIG. The X-ray 6060 incident on the radiation imaging apparatus 100 contains information inside the patient 6061, and a radiation image according to the X-ray 6060 can be obtained by the radiation imaging apparatus 100. The radiation image is subjected to predetermined image processing by an image processor 6070 (image processing unit). The radiation image processed by the image processor 6070 is displayed on the display 6080 of the control room so that a user (such as a doctor) can observe it. In the present embodiment, the control / processing unit 180 shown in FIG. 2A may be provided inside the image processor 6070.

また、このイメージプロセッサ６０７０で処理された放射線画像は、ユーザの操作入力等により、電話回線６０９０等の通信回線を介して、遠隔地のドクタールームに転送することができる。例えば、ドクタールームにあるディスプレイ６０８１に放射線画像を表示することにより、ドクタールームにいるユーザ（医師等）も放射線画像を観察することができる。また、ドクタールームにおいて、ユーザ（医師等）は、転送された放射線画像を所定の記録媒体に記録することもでき、例えば、フィルムプロセッサ６１００によってフィルム６１１０に記録することもできる。 Further, the radiation image processed by the image processor 6070 can be transferred to a doctor room at a remote place through a communication line such as the telephone line 6090 or the like by a user's operation input or the like. For example, by displaying a radiation image on the display 6081 in the doctor's room, a user (such as a doctor) in the doctor's room can observe the radiation image. In the doctor's room, the user (doctor or the like) can record the transferred radiation image on a predetermined recording medium, for example, can be recorded on the film 6110 by the film processor 6100.

なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、または、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted limitedly by these. It is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical concept or the main features of the present invention.

１００：放射線撮影装置、１１０：センサパネル、１１１：基板、１１２：撮像部、１１２１：受光素子、１１２：遮光層、１１３：屈折率の異なる層、１２０：保護膜、１３０：保護膜、１４０：配線部、１５０：第１のシンチレータ、１６０：第２のシンチレータ、１７０：保護膜、１８０：制御・処理部、１８１：駆動部、１８２：読出部、１８３：エネルギーサブトラクション処理部 100: radiation imaging apparatus, 110: sensor panel, 111: substrate, 112: imaging unit, 1121: light receiving element, 112: light shielding layer, 113: layer having different refractive index, 120: protective film, 130: protective film, 140: Wiring part 150: First scintillator 160: Second scintillator 170: Protective film 180: Control / processing part 181: Driving part 182: Reading part 183: Energy subtraction processing part

Claims

基板と、
前記基板の一方の面側に設けられ、入射した放射線を光に変換する第１のシンチレータと、
前記基板の他方の面側に設けられ、前記放射線を光に変換する第２のシンチレータと、
前記第１のシンチレータと前記基板との間に複数の第１の画素および複数の第２の画素を含み構成されており、少なくとも前記第１の画素が前記第１のシンチレータで変換された光または前記第２のシンチレータで変換された光を遮光する撮像部と、
前記基板内に設けられ、前記基板とは屈折率が異なる層と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置。 A substrate,
A first scintillator provided on one surface side of the substrate to convert incident radiation into light;
A second scintillator provided on the other surface side of the substrate to convert the radiation into light;
A plurality of first pixels and a plurality of second pixels are configured between the first scintillator and the substrate, and at least the first pixels are converted by the first scintillator or light or An imaging unit configured to block the light converted by the second scintillator;
A layer provided in the substrate and having a refractive index different from that of the substrate;
A radiation imaging apparatus comprising:

前記第２の画素は、前記第１のシンチレータで変換された光および前記第２のシンチレータで変換された光を受光することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the second pixel receives the light converted by the first scintillator and the light converted by the second scintillator.

前記第１の画素は、前記第１のシンチレータで変換された光を受光し、前記第２のシンチレータで変換された光を遮光することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the first pixel receives the light converted by the first scintillator and shields the light converted by the second scintillator. .

前記第１の画素は、前記第２のシンチレータが配置されている側に、前記第２のシンチレータで変換された光を遮光する遮光層を含み構成されていることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。 4. The device according to claim 3, wherein the first pixel includes a light shielding layer that shields the light converted by the second scintillator on the side where the second scintillator is disposed. Radiographic apparatus as described.

前記放射線が入射する側から見た際に、前記屈折率の異なる層は、前記遮光層の下方に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 4, wherein the layer different in refractive index is provided below the light shielding layer when viewed from the side where the radiation is incident.

前記放射線が入射する側から見た際に、前記屈折率の異なる層は、前記第１の画素と前記第２の画素との間の領域に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。 The layer having a different refractive index is provided in a region between the first pixel and the second pixel when viewed from the side where the radiation is incident. The radiation imaging device according to any one of 5.

前記屈折率の異なる層の形状は、前記放射線が入射する方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。 The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a shape of the layer having different refractive index is inclined to a direction in which the radiation is incident.

前記複数の第１の画素によって得られた第１の画像データと前記複数の第２の画素によって得られた第２の画像データとを用いて、エネルギーサブトラクション処理を行う処理部を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。 It further comprises a processing unit that performs energy subtraction processing using the first image data obtained by the plurality of first pixels and the second image data obtained by the plurality of second pixels. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that