JP5376897B2

JP5376897B2 - 放射線画像撮影装置

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Publication number: JP5376897B2
Application number: JP2008274606A
Authority: JP
Inventors: 美広岡田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: JP2010101805A; US20100104067A1

Description

本発明は、放射線撮像素子に係り、特に、照射された放射線により示される画像を検出する放射線画像撮影装置に関する。

近年、ＴＦＴ（Thin film transistor）アクティブマトリックス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（flat panel detector）等の放射線撮像素子を用いた放射線画像撮影装置が実用化されている。この放射線撮像素子は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。

この種の放射線撮像素子は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、Ｘ線等の放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータ（波長変換部）で光に変換し、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。

ところで、放射線画像の撮影において、被写体の同一の部位を異なる管電圧で撮影し、各管電圧での撮影によって得られた放射線画像に重みを付けて差分を演算する画像処理（以下、「サブトラクション画像処理」と呼ぶ）を行うことで、画像中の骨部等の硬部組織に相当する画像部、及び軟部組織に相当する画像部の一方を強調して他方を除去した放射線画像（以下、「エネルギーサブトラクション画像」と呼ぶ）を得る技術が知られている。例えば、胸部の軟部組織に相当するエネルギーサブトラクション画像を用いると、肋骨で隠れていた病変を見ることが可能になり、診断性能を向上させることができる。

アナログＸ線フィルムあるいはイメージングプレートでは、エネルギーサブトラクション画像を得ようとした場合、２組のＸ線増感スクリーンとＸ線フィルムを密着させた組体あるいは２枚のイメージングプレートを、間に放射線の一部を吸収するフィルタを挟んで重ねて放射線を１回照射し、各Ｘ線フィルムあるいはイメージングプレートから各々得られる２つの放射線画像にサブトラクション画像処理を行うことでエネルギーサブトラクション画像を得ることができる。

一方、放射線撮像素子では、エネルギーサブトラクション画像を得ようとした場合、１枚の放射線撮像素子に対して異なるエネルギーの放射線を２回連続的に照射して２つの放射線画像を得る撮影方法と、Ｘ線フィルムあるいはイメージングプレートと同様に、図２６に示すように２枚の放射線撮像素子を重ねて放射線を１回照射することにより、２つの放射線画像を得る方法が提案されている。

前者の撮影方法は、放射線の照射が２回になることにより、被写体の被曝量が増加し、また、２回の照射の間の画像ズレという原理的なデメリットがある。

これに対し、後者の撮影方法は、Ｘ線フィルムあるいはイメージングプレートと異なり、図２６に示すように放射線撮像素子の周辺に読み出し回路や支持基板等が必要であるため、２つの放射線撮像素子を密着させることができず、放射線源から放射線が放射状に照射されるため、各放射線撮像素子から得られる各放射線画像の画素サイズが異なるといったデメリットがある。

なお、本出願人は、特許文献１に、放射線個体検出層を複数枚積層させて各放射線個体検出層から得られる各放射線画像にサブトラクション画像処理を行うことでエネルギーサブトラクション画像を得る場合に、各放射線画像の画素サイズが同一となるように画素サイズの補正を行う技術を開示した。
特開２０００−２９８１９８号公報

しかしながら、１回の放射線の照射で異なるエネルギーの放射線による放射線画像を得る場合に、各放射線画像に位置ズレが少ない方が好ましい。

本発明は、上記の事情に鑑み、位置ズレを抑えつつ１回の放射線の照射で異なるエネルギーの放射線による放射線画像を得ることができる放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線画像撮影装置は、平板状の単一の支持体と、各々照射された放射線を検出して照射された放射線量に応じた放射線画像を示す画像信号を出力すると共に、前記支持体の一方の面に積層して配置された複数の放射線撮像素子と、前記支持体の他方の面に配置されると共に、前記複数の放射線撮像素子の各々における検出の制御、及び前記画像信号に対する信号処理の制御の少なくとも一方を行う制御部と、前記複数の放射線撮像素子の各々と前記制御部とを通信可能なよう連結する接続配線と、を備えている。

本発明の放射線画像撮影装置は、各々照射された放射線を検出して照射された放射線量に応じた放射線画像を示す画像信号を出力する複数の放射線撮像素子が平板状の単一の支持体の一方の面に積層して配置され、複数の放射線撮像素子の各々における検出の制御、及び画像信号に対する信号処理の制御の少なくとも一方を行う制御部が支持体の他方の面に配置され、接続配線により、複数の放射線撮像素子の各々と前記制御部とが通信可能なよう連結される。

このように、本発明によれば、複数の放射線撮像素子を平板状単一の支持体の一方の面に積層して配置し、当該複数の放射線撮像素子の各々における検出の制御、及び画像信号に対する信号処理の制御の少なくとも一方を行う制御部を支持体の他方の面に配置しているので、複数の放射線撮像素子の間の距離を短くすることができるため、位置ズレを抑えつつ１回の放射線の照射で異なるエネルギーの放射線による放射線画像を得ることができる。

なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子の一部を、表裏を反転して積層してもよい。

また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子を、それぞれ矩形平板状に形成されて４辺のうちの隣り合う２辺部分に前記制御部と接続するための接続部を設け、前記複数の放射線撮像素子の一部を、平板状の平面内で１８０度回転させて積層してもよい。

また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子が、複数の走査配線と複数の信号配線とが交差して配設され、当該走査配線及び信号配線の少なくとも一方の配線で配線の両端が露出して両端に前記制御部と接続するための接続部が形成可能とされてもよい。

また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子が、複数の走査配線と複数の信号配線とが交差して配設され、当該走査配線及び信号配線の少なくとも一方の配線で、当該複数の放射線撮像素子が積層配置された際に重ならない位置に前記制御部と接続するための接続部が設けられてもよい。

また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記制御部を、前記複数の放射線撮像素子に対応して複数設け、対応する前記放射線撮像素子に前記接続配線を介して接続してもよい。

また、請求項６記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記接続配線を、フレキシブルプリント基板によって形成し、前記制御部に、前記接続配線を前記制御部と接続するためのコネクタを前記制御部の表裏の２つの面に設け、表裏を反転して積層した前記放射線撮像素子に対応する前記制御部を、表裏を反転して配置してもよい。

また、本発明は、請求項８に記載の発明のように、前記接続配線を、フレキシブルプリント基板によって形成し、前記制御部に、前記接続配線を前記放射線撮像素子と接続するためのコネクタを前記支持体の一方の面に設けてもよい。

また、本発明は、請求項９に記載の発明のように、前記制御部に、前記信号処理後の画像信号を出力するための出力端子を表裏の２つの面に設けてもよい。

また、本発明は、請求項１０に記載の発明のように、前記制御部を、前記支持体に直接的に又は支持部材によって前記支持体に間接的に固定してもよい。

また、本発明は、請求項１１に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子が、前記支持体側の面及び他の放射線撮像素子側の面に接着層を有し、接着によって前記支持体の一方の面に固定されてもよい。

また、本発明は、請求項１２に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子が、固定部材によって前記支持体の一方の面に着脱可能に固定されてもよい。

また、本発明は、請求項１３に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子の間に放射線を吸収するフィルタをさらに有することが好ましい。

また、請求項１３記載の発明は、請求項１４に記載の発明のように、前記フィルタを、当該フィルタに接する前記放射線撮像素子の何れかに固定してもよい。

また、本発明は、請求項１５に記載の発明のように、前記放射線撮像素子が、照射された放射線に応じた光を発生する発光部、発光部で発生した光の照射に応じて電荷が発生するセンサ部、及び当該放射線撮像素子に対する反対側の面に前記発光部で発生した光を遮光する遮光体を有してもよい。

また、本発明は、請求項１６に記載の発明のように、前記遮光体を、前記発光部を支持する発光部支持体で構成してもよい。

また、本発明は、請求項１７に記載の発明のように、前記複数の放射線撮像素子は、それぞれ放射線画像を構成する画素の情報として放射線を検出する画素部の配列パターンが同じであってもよい。

本発明の放射線画像撮影装置は、複数の放射線撮像素子を平板状の支持体の一方の面に積層して配置し、当該複数の放射線撮像素子の各々における検出の制御、及び画像信号に対する信号処理の制御の少なくとも一方を行う制御部を支持体の他方の面に配置しているので、位置ズレを抑えつつ１回の放射線の照射で異なるエネルギーの放射線による放射線画像を得ることができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明を、Ｘ線などの放射線による放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置１００に適用した場合ついて説明する。

［第１の実施の形態］
最初に、第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００に用いられる放射線撮像素子１０について説明する。

図１には、本実施の形態に係る放射線撮像素子１０及び当該放射線撮像素子１０を駆動させる制御部１２の詳細な構成が示されている。

放射線撮像素子１０は、上部電極と半導体層と下部電極を備え、光を受けて電荷を蓄積するセンサ部１０３と、センサ部１０３に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチ４と、を含んで構成される画素２０が２次元状に多数設けられている。

また、放射線撮像素子１０には、上記ＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための複数の走査配線１０１と、上記センサ部１０３に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線３と、が互いに交差して設けられている。

本実施の形態に係る放射線撮像素子１０は、表面にＧＯＳ等からなるシンチレータ３０（図２及び図４参照）が貼り付けられている。シンチレータ３０は、発生した光の外部への漏れだしを防止するため、貼り付けられた放射線撮像素子１０に対する反対側の面に発生した光を遮光する遮光体３０Ａを有している。なお、遮光体３０Ａは、シンチレータ３０を支持する発光部支持体を兼ねてもよい。遮光体３０Ａがシンチレータ３０を支持する発光部支持体を兼ねることにより、シンチレータ３０を支持する部材を別途設ける必要がなくなる。

放射線撮像素子１０では、照射されたＸ線などの放射線はシンチレータ３０で光に変換され、センサ部１０３に照射される。センサ部１０３は、シンチレータ３０から照射された光を受けて電荷を蓄積する。

各信号配線３には、当該信号配線３に接続された何れかのＴＦＴスイッチ４がＯＮされることによりセンサ部１０３に蓄積された電荷量に応じて放射線画像を示す電気信号（画像信号）が流れる。

放射線撮像素子１０は信号配線方向の一端側にコネクタ４０が設けられ、走査配線方向の一端側にコネクタ４２が設けられている。各信号配線３はコネクタ４０に接続され、各走査配線１０１はコネクタ４２に接続されている。

本実施の形態では、放射線撮像素子１０による放射線を検出の制御、及び各信号配線３に流れる電気信号に対する信号処理の制御を行う制御部１２として、信号検出回路１０５と、スキャン信号制御回路１０４と、を備えている。

信号検出回路１０５は、接続配線４１を介してコネクタ４０に接続されており、各信号配線３毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。信号検出回路１０５では、各信号配線３より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することにより、画像を構成する各画素２０の情報として、各センサ部１０３に蓄積された電荷量を検出する。

スキャン信号制御回路１０４は、接続配線４３を介してコネクタ４２に接続されており、各走査配線１０１にＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力する。

次に、第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００について説明する。

図２〜図４には、第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の構成が示されている。なお、図２には、本実施の形態に係る撮影部１４の一方の面側の平面図が示されており、図３には、本実施の形態に係る撮影部１４の他方の面側の平面図が示されており、図４には、図２、図３に示すＡ−Ａ線断面図が示されている。

本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００は、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する撮影部１４を有している。

撮影部１４は、平板状に形成された支持基板１の一方の面に２つの放射線撮像素子１０が積層して配置され、支持基板１の他方の面に各放射線撮像素子１０に対応する信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４がそれぞれ配置されている。なお、図２では２つの放射線撮像素子１０が重なっているため、上面側の放射線撮像素子１０のみが示されており、図３では２つの信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４が重なっているため、上面側の信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４のみが示されている。

以下、２つの放射線撮像素子１０を区別する場合は、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂと記載する。また、２つの信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を区別する場合は、放射線撮像素子１０Ａに対応して設けられた方を信号検出回路１０５Ａ、スキャン信号制御回路１０４Ａと記載し、放射線撮像素子１０Ｂに対応して設けられた方を信号検出回路１０５Ｂ、スキャン信号制御回路１０４Ｂと記載する。

放射線撮像素子１０Ａは、放射線撮像素子１０Ｂ側の面に接着層を有し、放射線撮像素子１０Ｂは、支持基板１側の面及び放射線撮像素子１０Ａ側の面に接着層を有しており、接着によって支持基板１の一方の面側に固定されている。

信号検出回路１０５Ｂ及びスキャン信号制御回路１０４Ｂは、支持基板１に直接的に固定されており、信号検出回路１０５Ｂ及びスキャン信号制御回路１０４Ｂは、支持部材４６（図１３参照。）によって支持基板１に間接的に固定されている。

本実施の形態では、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂを積層する際に、図５に示すように、同じ面の向きかつ同じ回転方向で重ねている。なお、図５及び後述する図９、図１４、図２１では、放射線撮像素子１０の上面に「Ｆ」の文字を付して放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂの面の向き及び回転方向を示している。

このように２つの放射線撮像素子１０を同じ面の向きかつ同じ回転方向で積層しているため、本実施の形態に係る撮影部１４では、各放射線撮像素子１０に対応する信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４が重なる位置に配置される。

放射線撮像素子１０Ａのコネクタ４０と信号検出回路１０５Ａ、及び放射線撮像素子１０Ｂのコネクタ４０と信号検出回路１０５Ｂは、それぞれ接続配線４１により接続され、放射線撮像素子１０Ａのコネクタ４２とスキャン信号制御回路１０４Ａ、及び放射線撮像素子１０Ｂのコネクタ４２とスキャン信号制御回路１０４Ｂは、それぞれ接続配線４３により接続されている。本実施の形態では接続配線４１及び接続配線４３を可撓性を有する配線としており、フレキシブルプリント基板によって形成している。

次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の動作原理について説明する。

放射線画像撮影装置１００では、たとえばＸ線画像の撮影する場合、放射線撮像素子１０に被写体を透過したＸ線が撮影部１４に照射される。この被写体を透過したＸ線には高エネルギーな成分と低エネルギーな成分が含まれる。

撮影部１４は、図４に示すように、支持基板１の一方の面に放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂを積層して配置している。このため、低エネルギーなＸ線は放射線撮像素子１０Ａで吸収されて放射線撮像素子１０Ｂまで到達せず、高エネルギーなＸ線は放射線撮像素子１０Ａで一部は吸収されるが、それ以外は透過して放射線撮像素子１０Ｂまで到達する。よって、放射線撮像素子１０Ａは、低エネルギーおよび高エネルギーのＸ線に対して感度を有することとなり、放射線撮像素子１０Ｂは、高エネルギーのＸ線に対して感度を有こととなる。

放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂでは、Ｘ線が照射されることにより各センサ部１０３に電荷が発生する。

画像読出時には、スキャン信号制御回路１０４Ａ、１０４Ｂから放射線撮像素子１０Ａ、１０ＢのＴＦＴスイッチ４のゲート電極に走査配線１０１を介して順次ＯＮ信号（＋１０〜２０Ｖ）が印加される。これにより、放射線撮像素子１０Ａ、１０ＢのＴＦＴスイッチ４が順次ＯＮされることによりセンサ部１０３に蓄積された電荷量に応じた電気信号が信号配線３に流れ出す。信号検出回路１０５Ａ、１０５Ｂは、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂの信号配線３に流れ出した電気信号に基づいて各センサ部１０３に蓄積された電荷量を、画像を構成する各画素２０の情報として検出する。これにより、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂに照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得ることができる。

ところで、本実施の形態に係る放射線撮像素子１０では、支持基板１の一方の面に２つの放射線撮像素子１０を積層して配置し、支持基板１の他方の面に各放射線撮像素子１０の信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を配置している。

このように本実施の形態によれば、支持基板１の一方の面に２枚の放射線撮像素子１０を積層して配置することにより、各放射線撮像素子１０の間の距離を短くすることができるため、各放射線撮像素子１０から得られる各放射線画像の画素サイズの違いを小さく抑えることができる。

また、本実施の形態によれば、支持基板１の他方の面に信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を配置しているため、図２６に示すように、別々な支持基板１に信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を設けて積層させた場合と比較して、撮影部１４の厚みを薄くすることができる。

さらに、本実施の形態によれば、支持基板１の他方の面に信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を配置することにより、支持基板１によって放射線が吸収されるため、放射線から信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を保護することができる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。

第２の実施の形態に係る放射線撮像素子１０は、上記第１の実施の形態（図１参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。

図６〜図８には、第２の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の構成が示されている。なお、図６には、本実施の形態に係る撮影部１４の一方の面側の平面図が示されており、図７には、本実施の形態に係る撮影部１４の他方の面側の平面図が示されており、図８には、図６、図７に示すＡ−Ａ線断面図が示されている。また、上記第１の実施の形態（図２〜図４参照）と同一部分については同一の符号を付して、ここでの説明は省略する。

本実施の形態に係る撮影部１４も、平板状に形成された支持基板１の一方の面に放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂが積層して配置され、支持基板１の他方の面に各放射線撮像素子１０の信号検出回路１０５Ａ、１０５Ｂ及びスキャン信号制御回路１０４Ａ、１０４Ｂが配置されている。

本実施の形態では、２つの放射線撮像素子１０を積層する際に、図９に示すように、一部の放射線撮像素子１０を、平板状に形成された放射線撮像素子１０の平面内で１８０度回転させて積層している。本実施の形態では、放射線撮像素子１０Ａを平面内で１８０度回転させて重ねている。

このように本実施の形態によれば、２つの放射線撮像素子１０の一方に対して他方を１８０度回転させて積層しているため、本実施の形態に係る撮影部１４では、各放射線撮像素子１０に対応する信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４が重ならない位置に配置される。これにより、撮影部１４の厚みをより薄くすることができる。

［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。

第３の実施の形態に係る放射線撮像素子１０は、上記第１の実施の形態（図１参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。

図１０〜図１３には、第３の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の構成が示されている。なお、図１０には、本実施の形態に係る撮影部１４の一方の面側の平面図が示されており、図１１には、本実施の形態に係る撮影部１４の他方の面側の平面図が示されており、図１２には、図１０、図１１に示すＡ−Ａ線断面図が示されており、図１３には、図１０、図１１に示すＢ−Ｂ線断面図が示されている。また、上記第１の実施の形態（図２〜図４参照）と同一部分については同一の符号を付して、ここでの説明は省略する。図１１ではスキャン信号制御回路１０４が重なっているため、上面側のスキャン信号制御回路１０４のみが示されている。

本実施の形態では、２つの放射線撮像素子１０を積層する際に、図１４に示すように、一部の放射線撮像素子１０の表裏を反転して積層している。本実施の形態では、放射線撮像素子１０Ａの表裏を反転させて重ねている。

このように本実施の形態によれば、２つの放射線撮像素子１０の一方に対して他方を表裏を反転して積層しているため、本実施の形態に係る撮影部１４では、各放射線撮像素子１０に対応する信号検出回路１０５又はスキャン信号制御回路１０４の一方が重なる位置に配置され、他方が重ならない位置に配置されるが、図２６に示すように、別々な支持基板１に放射線撮像素子１０の制御部１２として信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を設けて積層させた場合と比較して、撮影部１４の厚みを薄くすることができる。

なお、表裏を反転させた放射線撮像素子１０Ａでは、図１２、図１３に示すように、信号検出回路１０５Ａ及びスキャン信号制御回路１０４Ａも反転する。そこで、当該表裏を反転させた信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を支持部材４６によって支持基板１に間接的に固定してもよい。図１３では、信号検出回路１０５Ａを支持基板１に間接的に固定している。これにより放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂで同じ信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を用いることができる。

なお、信号検出回路１０５やスキャン信号制御回路１０４に、接続配線４１や接続配線４３を接続するためのコネクタを表裏の２つの面に設けてもよい。図１５には、信号検出回路１０５Ａ、１０５Ｂの表裏の２つの面に接続配線４１を接続するためのコネクタ１１０を設けた例が示されている。これにより、信号検出回路１０５の表裏を反転させた場合であっても、何れかのコネクタ１１０が表側となり、コネクタ１１０に対する接続配線４１の接続が容易となる。

また、信号検出回路１０５やスキャン信号制御回路１０４の動作を制御する制御部などの他の回路と接続するためのコネクタを表裏の２つの面に設けてもよい。図１６には、信号検出回路１０５Ａ、１０５Ｂの表裏の２つの面に制御部などの他の回路と接続するためのコネクタ１１２を設けた例が示されている。これにより、信号検出回路１０５を表裏を反転させた場合であっても、何れかのコネクタ１１２が表側となるため、信号検出回路１０５と他の回路との接続が容易となる。

［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について説明する。

図１７には、第４の実施の形態に係る放射線撮像素子１０の詳細な構成が示されている。なお、上記第１の実施の形態（図１参照）と同一部分については同一の符号を付して、ここでの説明は省略する。

本実施の形態に係る放射線撮像素子１０は、各走査配線１０１の両端部分に走査配線１０１が露出した露出領域４４が設けられており、走査配線方向の両端に露出領域４４にそれぞれコネクタ４２を形成可能とされている。

図１８〜図２０には、第４の実施の形態に係る放射線画像撮影装置１００の構成が示されている。なお、図１８には、本実施の形態に係る撮影部１４の一方の面側の平面図が示されており、図１９には、本実施の形態に係る撮影部１４の他方の面側の平面図が示されており、図２０には、図１８、図１９に示すＡ−Ａ線断面図が示されている。上記第１の実施の形態（図２〜図４参照）と同一部分については同一の符号を付して、ここでの説明は省略する。

本実施の形態では、２つの放射線撮像素子１０を積層する際に、図２１に示すように、一部の放射線撮像素子１０の表裏を反転して積層している。本実施の形態では、放射線撮像素子１０Ａの表裏を反転させて重ねている。

ところで、２つの放射線撮像素子１０の一方に対して他方を表裏を反転して積層した場合、スキャン信号制御回路１０４が重なる位置に配置されることになる。本実施の形態では、図２１に示すように、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂが走査配線方向の両端にコネクタ４２を形成可能であるため、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂで積層した際にコネクタ４２が重ならないようにコネクタ４２をに設ける位置を変えることにより、スキャン信号制御回路１０４を重ならない位置に配置している。この際、放射線撮像素子１０のコネクタ４２を設けない露出領域４４は、絶縁部材４７によって絶縁することがノイズ除去等の点から好ましい。

このように本実施の形態によれば、各放射線撮像素子１０に対応する信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４が重ならない位置に配置される。これにより、撮影部１４の厚みをより薄くすることができる。

なお、上記各実施の形態では、放射線撮像素子１０Ａ及び放射線撮像素子１０Ｂを接着によって支持基板１の一方の面側に固定した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図２２に示すように、放射線撮像素子１０Ａ及び放射線撮像素子１０Ｂを固定部材４８によって支持基板１の一方の面に着脱可能に固定してもよい。このように放射線撮像素子１０Ａ及び放射線撮像素子１０Ｂを着脱可能とすることにより、放射線撮像素子１０Ａ又は放射線撮像素子１０Ｂが故障した場合に故障した方のみを交換することができる。

また、放射線撮像素子１０Ａによる低エネルギーなＸ線の吸収が不十分な場合や、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂで撮影されるＸ線のエネルギーの差を大きくしたい場合は、図２３に示すように、放射線撮像素子１０Ａと放射線撮像素子１０Ｂの間に低エネルギーの放射線を吸収するフィルタ５０を設けてもよい。このようにフィルタ５０を設けることにより、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂで撮影されるＸ線のエネルギーの差を大きくすることができる。

フィルタ５０は、金属薄板を設けることによって実現することができるが、この他に、ポリウレタン系樹脂からなるバインダーに、酸化チタン（ＴｉＯ₂）や酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）等の粉末を練り込み、エネルギーフィルタと接着層を兼ねることもできる。

また、上記第１及び第３の実施の形態では、信号検出回路１０５やスキャン信号制御回路１０４を重ねた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線撮像素子１０において各信号配線３及び各走査配線１０１でそれぞれ所定本毎にコネクタ４０、４２を形成するものとして、放射線撮像素子１０Ａ及び放射線撮像素子１０Ｂを積層して配置した際に重ならない位置にコネクタ４０、４２を設けるようにしてもよい。図２４には、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂでコネクタ４２を重ならない位置に設けた場合を示している。

また、上記各実施の形態では、各放射線撮像素子１０に対応して信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を複数設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図２４に示すように、１つの信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４によって各放射線撮像素子１０を制御するようにしてもよい。

また、上記第４の実施の形態では、放射線撮像素子１０の走査配線方向の両端部分に露出領域４４を設けて両端にコネクタ４２を形成可能とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、信号配線方向の両端部分に各信号配線３を露出させた露出領域を設けて両端にコネクタ４０を形成可能とてもよい。これにより２つの放射線撮像素子１０を積層した際に、信号検出回路１０５が重なる場合、コネクタ４０の位置を変えることにより信号検出回路１０５が重ならない位置に配置できる。

また、放射線撮像素子１０の走査配線方向の両端部分と信号配線方向の両端部分で共にコネクタを形成可能としてもよい。これにより、例えば、第１の実施の形態のように信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４が重なる場合でも、信号検出回路１０５及びスキャン信号制御回路１０４を重ならない位置に配置できる。

また、上記第２の実施の形態では、一部の放射線撮像素子１０を１８０度回転させて積層させ、上記第３の実施の形態では、一部の放射線撮像素子１０の表裏を反転しさせて積層させ、上記第４の実施の形態では、放射線撮像素子１０の各走査配線１０１の両端部分と各信号配線３の両端部分で共にコネクタを形成可能とした場合について説明したが、これらを適宜組み合わせ放射線撮像素子１０を積層させるようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、制御部１２として、信号検出回路１０５とスキャン信号制御回路１０４を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、信号検出回路１０５とスキャン信号制御回路１０４の機能をまとめた回路を設けてもよく、また、信号検出回路１０５又はスキャン信号制御回路１０４の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、放射線を一度シンチレータ３０で光に変換し、変換した光をセンサ部１０３で電荷に変換して蓄積する間接変換方式の放射線撮像素子１０に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線を直接、アモルファスセレン等を用いたセンサ部で電荷に変換して蓄積する直接変換方式の放射線撮像素子に適用してもよい。

また、上記各実施の形態では、放射線撮像素子１０Ａ、１０Ｂに同じ放射線撮像素子を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画素２０の配列パターンや画素数、変換方式が異なる放射線撮像素子を用いてもよい。

その他、上記実施の形態で説明した放射線撮像素子１０の構成（図１及び図１７参照）及び放射線画像撮影装置１００の構成（図２〜図１６、及び図１８〜２５参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

第１の実施の形態に係る放射線撮像素子及び当該放射線撮像素子を駆動させる制御部の詳細な構成を示す構成図である。第１の実施の形態に係る撮影部の一方の面側からの平面図である第１の実施の形態に係る撮影部の他方の面側からの平面図である第１の実施の形態に係る撮影部のＡ−Ａ線断面図である。第１の実施の形態に係る放射線撮像素子の配置関係を示す図である。第２の実施の形態に係る撮影部の一方の面側からの平面図である第２の実施の形態に係る撮影部の他方の面側からの平面図である第２の実施の形態に係る撮影部のＡ−Ａ線断面図である。第２の実施の形態に係る放射線撮像素子の配置関係を示す図である。第３の実施の形態に係る撮影部の一方の面側からの平面図である第３の実施の形態に係る撮影部の他方の面側からの平面図である第３の実施の形態に係る撮影部のＡ−Ａ線断面図である。第３の実施の形態に係る撮影部のＢ−Ｂ線断面図である。第３の実施の形態に係る放射線撮像素子の配置関係を示す図である。他の形態に係る撮影部の構成を示す線断面図である。他の形態に係る撮影部の構成を示す線断面図である。第４の実施の形態に係る放射線撮像素子の詳細な構成を示す構成図である。第４の実施の形態に係る撮影部の一方の面側からの平面図である第４の実施の形態に係る撮影部の他方の面側からの平面図である第４の実施の形態に係る撮影部のＡ−Ａ線断面図である。第４の実施の形態に係る放射線撮像素子の配置関係を示す図である。他の形態に係る撮影部の構成を示す線断面図である。他の形態に係る撮影部の構成を示す線断面図である。他の形態に係る放射線撮像素子の構成を示す構成図である。他の形態に係る撮影部の構成を示す線断面図である。従来の撮影部の構成を示す線断面図である。

符号の説明

１支持基板（支持体）
３信号配線
４ＴＦＴスイッチ
１０放射線撮像素子
１２制御部
１４撮影部
２０画素（画素部）
３０シンチレータ
３０Ａ遮光体
４０コネクタ（接続部）
４１接続配線
４２コネクタ（接続部）
４３接続配線
４４露出領域
４６支持部材
４７絶縁部材
４８固定部材
５０フィルタ
１００放射線画像撮影装置
１０１走査配線
１０３センサ部
１０４スキャン信号制御回路（制御部）
１０５信号検出回路（制御部）
１１０コネクタ（接続部）
１１２コネクタ

Claims

平板状の単一の支持体と、
各々照射された放射線を検出して照射された放射線量に応じた放射線画像を示す画像信号を出力すると共に、前記支持体の一方の面に積層して配置された複数の放射線撮像素子と、
前記支持体の他方の面に配置されると共に、前記複数の放射線撮像素子の各々における検出の制御、及び前記画像信号に対する信号処理の制御の少なくとも一方を行う制御部と、
前記複数の放射線撮像素子の各々と前記制御部とを通信可能なよう連結する接続配線と、
を備えた放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子の一部を、表裏を反転して積層した
請求項１記載の放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子は、それぞれ矩形平板状に形成されて４辺のうちの隣り合う２辺部分に前記制御部と接続するための接続部が設けられ、
前記複数の放射線撮像素子の一部を、平板状の平面内で１８０度回転させて積層した
請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子は、複数の走査配線と複数の信号配線とが交差して配設され、当該走査配線及び信号配線の少なくとも一方の配線で配線の両端が露出して両端に前記制御部と接続するための接続部が形成可能とされた
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子は、複数の走査配線と複数の信号配線とが交差して配設され、当該走査配線及び信号配線の少なくとも一方の配線で、当該複数の放射線撮像素子が積層配置された際に重ならない位置に前記制御部と接続するための接続部が設けられた
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記制御部を、前記複数の放射線撮像素子に対応して複数設け、対応する前記放射線撮像素子に前記接続配線を介して接続した
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記接続配線を、フレキシブルプリント基板によって形成し、
前記制御部は、前記接続配線を前記制御部と接続するためのコネクタが前記制御部の表裏の２つの面に設けられ、
表裏を反転して積層した前記放射線撮像素子に対応する前記制御部を、表裏を反転して配置した
請求項６記載の放射線画像撮影装置。
前記接続配線を、フレキシブルプリント基板によって形成し、
前記制御部は、前記接続配線を前記放射線撮像素子と接続するためのコネクタが前記支持体の一方の面に設けられた
請求項１〜請求項７の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記制御部は、前記信号処理後の画像信号を出力するための出力端子が表裏の２つの面に設けられた
請求項１〜請求項８の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記制御部を、前記支持体に直接的に又は支持部材によって前記支持体に間接的に固定した
請求項１〜請求項９の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子は、前記支持体側の面及び他の放射線撮像素子側の面に接着層を有し、接着によって前記支持体の一方の面に固定された
請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子は、固定部材によって前記支持体の一方の面に着脱可能に固定された
請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子の間に放射線を吸収するフィルタをさらに有する
請求項１〜請求項１２の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記フィルタを、当該フィルタに接する前記放射線撮像素子の何れかに固定した
請求項１３記載の放射線画像撮影装置。
前記放射線撮像素子は、照射された放射線に応じた光を発生する発光部、発光部で発生した光の照射に応じて電荷が発生するセンサ部、及び当該放射線撮像素子に対する反対側の面に前記発光部で発生した光を遮光する遮光体を有する
請求項１〜請求項１４の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
前記遮光体を、前記発光部を支持する発光部支持体で構成した
請求項１５記載の放射線画像撮影装置。
前記複数の放射線撮像素子は、それぞれ放射線画像を構成する画素の情報として放射線を検出する画素部の配列パターンが同じである
請求項１〜請求項１６の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。