JP2000254115A

JP2000254115A - 放射線検出器

Info

Publication number: JP2000254115A
Application number: JP11063888A
Authority: JP
Inventors: Kunio Aoki; 邦夫青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、放射線検出部を読み出し回路部に
対して着脱可能に構成し、この放射線検出部を読み出し
回路部から分離した状態でこの放射線検出部により放射
線を検出することが可能な放射線検出器を提供する。【解決手段】Ｘ線検出部２０を読み出し回路部３０に
装着し、必要に応じて、ゲートドライバ３１によりＴＦ
Ｔ２１を動作させ、蓄積コンデンサ２４に蓄積されてい
る画素電荷をクリアし、また、充電回路３２によりバイ
アス電源２２ａ、２２ｂが充電される。その後、Ｘ線検
出部２０を読み出し回路部３０から分離してＸ線撮影を
行う。Ｘ線検出部２０を用いたＸ線撮影の終了後、Ｘ線
検出部２０を読み出し回路部３０に装着し、ゲートドラ
イバ３１によりＴＦＴ２１を動作させて蓄積コンデンサ
２４に蓄積されている画素電荷に対応する放射線情報を
積分アンプ３３に読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、Ｘ線撮影
などに用いられるＸ線やガンマ線のような放射線を検出
する放射線検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線やガンマ（γ）線などの放射線を検
出する放射線検出器、例えばＸ線診断装置に用いられる
平面型Ｘ線固体検出器として、直接変換方式または間接
変換方式を採用したＸ線固体検出器が提案されている。
直接変換方式を採用したＸ線固体検出器は、例えば米国
特許第５３１９２０６号に記載されており、間接変換方
式を採用したＸ線固体検出器は、例えば米国特許第４６
８９４８７号に記載されている。

【０００３】図１は従来の直接変換方式の平面型Ｘ線固
体検出器の概略構成を示す図、図２は従来の間接変換方
式の平面型Ｘ線固体検出器の概略構成を示す図である。
図１および図２に示す平面型Ｘ線固体検出器は、入射し
たＸ線を電荷に変換する機能を有している。

【０００４】図１に示す平面型Ｘ線固体検出器におい
て、電源５０により電圧印加電極５１に高電圧が印加さ
れた状態で、高電界下のフォトコンダクタとして機能す
る例えばアモルファスセレニウム（Ｓｅ）層５２にＸ線
が入射すると、入射したＸ線が電荷の生成に寄与し、電
荷蓄積用電極５３を通して各画素に設けられているコン
デンサ５４に電荷が蓄積される。従って、図１に示す平
面型Ｘ線固体検出器は、Ｘ線−電荷変換機能を有するこ
とになる。

【０００５】また、図２に示す平面型Ｘ線固体検出器に
おいて、シンチレーション層（例えば、ヨウ化セシウム
（ＣｓＩ）結晶）６０に入射したＸ線が一旦光に変換さ
れた後、変換された光の強度が図示しない電源により電
圧が印加されているフォトダイオード６１によって電荷
に変換される。さらに、この変換された電荷は電荷蓄積
用電極６２を通して各画素に設けられているコンデンサ
６３に蓄積される。従って、図２に示す平面型Ｘ線固体
検出器は、Ｘ線−光−電荷変換機能を有することにな
る。

【０００６】上述した従来の平面型Ｘ線固体検出器は、
さらに、電荷量を電圧に変換する機能を有しており、各
画素のコンデンサ５４、６３に蓄積された電荷をスイッ
チング機能を有する例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５５、６４のオン／オフ動作によって選択し、選択した
電荷を後述する積分アンプ（チャージアンプ）に導くこ
とにより電圧出力を得ている。さらにまた、従来の平面
型Ｘ線固体検出器は、積分アンプから出力されたアナロ
グ電圧をデジタル電圧値に変換する機能（例えば後述す
るアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ）を有して
いる。

【０００７】図３はこのような従来のＸ線検出部および
読み出し回路部を一体化して備えた平面型Ｘ線固体検出
器の構成を示す図である。図３に示す従来の平面型Ｘ線
固体検出器において、２次元マトリクス状に配置された
複数の画素電極７１（例えば電荷蓄積用電極５３、６２
に対応する）は、入射したＸ線の強度に応じて光電変換
膜（例えばセレニウム層５２、シンチレーション層６２
に対応する）において生じた電荷を収集する。画素電極
７１によって収集された電荷（画素電荷）を蓄積するた
めに、画素電極７１には、電荷蓄積素子として用いられ
るコンデンサ（例えばコンデンサ５４、６３に対応す
る）がそれぞれ接続されている。また、各コンデンサに
蓄積された画素電荷に対応する放射線情報を読み出すス
イッチング素子として用いられる例えば複数のＴＦＴ７
２が設けられている。

【０００８】ゲートドライバ７４は、同一行のＴＦＴ７
２のゲートに電気的に接続されたＴＦＴ制御信号ライン
７３に制御信号を供給することによってＴＦＴ７２のオ
ン／オフ動作を行単位で制御する。これにより、同一行
のＴＦＴ７２の出力信号（放射線情報）は、出力信号ラ
イン７５を介して積分アンプ７６に読み出されて増幅さ
れる。その後、増幅された信号は、マルチプレクサ７７
において順次選択され、Ａ／Ｄコンバータ７８によって
デジタル信号に変換されて出力されることになる。

【０００９】なお、一般に、このような放射線検出器
は、Ｘ線画像をデジタル化することにより、Ｘ線画像の
伝送、蓄積、検索などの面で従来のＸ線撮影フィルムと
比較して非常に有利であり、今後ますます普及していく
ものと考えられる。また、Ｘ線を直接デジタル化する上
述した放射線検出器は、従来のフィルムデジタイザ方式
などと比較して簡便にデジタル画像を得ることができる
というメリットも有している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、従来の平面型Ｘ線固体検出器においては、入射す
るＸ線の強度を検出して電気信号に変換するＸ線検出部
に加えて、このＸ線検出部を制御して電気信号を順次読
み出すためのゲートドライバや読み出した電気信号を増
幅するための積分アンプなどの読み出し回路部が検出器
本体と一体に構成されていた。そのため、これらの回路
部品自体やこれらの回路部品の放熱のための放熱フィン
などの存在によって、従来のＸ線フィルムカセッテより
も平面型Ｘ線固体検出器は重くなり、また厚くなってい
る。

【００１１】また、平面型Ｘ線固体検出器をコンパクト
にするために、読み出し回路部をＸ線検出部の背面側に
実装する場合が多い。しかし、このような場合には、こ
の読み出し回路部をＸ線の曝射から保護するために鉛の
ようなＸ線遮蔽材を設ける必要があるので、平面型Ｘ線
固体検出器はさらに重くなってしまう。

【００１２】このように、平面型Ｘ線固体検出器が重く
厚くなるために、例えば、Ｘ線フィルムカセッテを用い
る場合と比較して、このようなＸ線固体検出器を患者の
脇の下に抱え込んで上腕の撮影を行うことや、ベットに
患者を寝かせた状態で患者とベットの間にこのようなＸ
線固体検出器を挿入して撮影を行うことは実用上非常に
困難である。

【００１３】さらに、従来の平面型Ｘ線固体検出器にお
いては、電力の供給のための電源ケーブルや信号の読み
出しのための信号ケーブルなどの接続ケーブルを検出器
本体から引き出す必要があるので、Ｘ線フィルムカセッ
テを用いる場合と比較して撮影場所や設置場所に制約が
多い。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、放射線を検出する放射線検出部
を読み出し回路部に対して着脱可能に構成し、この放射
線検出部を読み出し回路部から分離した状態でこの放射
線検出部により放射線を検出することが可能な放射線検
出器を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明の放射線検出器は、入射した
放射線を電荷に変換して蓄積する放射線検出部を備え、
前記放射線検出部は、蓄積した電荷に対応する情報を読
み出す読み出し部に対して着脱可能に構成されているこ
とを特徴とする。

【００１６】上記課題を解決するために、請求項２に記
載の発明の放射線検出器は、入射した放射線を電荷に変
換する変換素子と、前記変換素子により変換した電荷を
蓄積する蓄積素子とを有する放射線検出部と、前記蓄積
素子に蓄積されている電荷に対応する情報を読み出す読
み出し部とを備え、前記放射線検出部は、前記読み出し
部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とす
る。

【００１７】上記請求項１または２に記載の発明の放射
線検出器において、請求項３に記載の発明は、前記放射
線検出部は、前記放射線が曝射されたかどうかを判断す
る判断手段と、前記判断手段の判断結果を表示する表示
手段とを備えていることを特徴とする。

【００１８】上記請求項２に記載の発明の放射線検出器
において、請求項４に記載の発明は、前記放射線検出部
は、前記放射線が曝射されたかどうかを判断する判断手
段を備え、前記読み出し部は、前記判断手段の判断結果
を基にして前記蓄積素子に蓄積されている電荷に対応す
る情報を読み出すことを特徴とする。

【００１９】上記請求項１または２に記載の発明の放射
線検出器において、請求項５に記載の発明は、前記読み
出し部は、前記放射線検出部から読み出した電荷に対応
する情報を基にして画像処理を行う画像処理手段と、前
記画像処理手段の画像処理により得られた放射線画像を
表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

【００２０】上記課題を解決するために、請求項６に記
載の発明の放射線検出器は、入射した放射線を電荷に変
換する変換素子と、前記変換素子に電圧を供給する電源
とを有する放射線検出部と、前記電源の電源電圧を基に
して前記放射線を曝射して撮影が可能かどうかを判断す
る判断手段と、前記判断手段の判断結果を基にして前記
電源を充電する充電手段とを有する読み出し部とを備
え、前記放射線検出部は、前記読み出し部に対して着脱
可能に構成されていることを特徴とする。

【００２１】上記課題を解決するために、請求項７に記
載の発明は、放射線検出部が読み出し部に対して着脱可
能に構成されている放射線検出器であって、前記放射線
検出部は、入射した放射線を電荷に変換する変換素子
と、前記変換素子により変換した電荷を蓄積する蓄積素
子と、前記読み出し部からの分離時から時間を計測する
計測手段とを備え、前記読み出し部は、前記計測手段の
計測結果を基にして前記放射線を曝射して撮影が可能か
どうかを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果
を基にして前記蓄積素子に蓄積されている電荷をクリア
する手段とを備えていることを特徴とする。

【００２２】上記請求項１から７までに記載の発明の放
射線検出器において、請求項８に記載の発明は、前記放
射線は、Ｘ線またはガンマ線のいずれかであることを特
徴とする。

【００２３】上記請求項２から７までに記載の発明の放
射線検出器において、請求項９に記載の発明は、前記変
換素子は、フォトコンダクタまたはシンチレータのいず
れかによって構成されていることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２５】図４は本発明の実施の形態の放射線検出器
の一例である平面型Ｘ線固体検出器の構成を示す図であ
る。なお、図４に示す平面型Ｘ線固体検出器において
は、一例として４×４画素のＸ線検出部を示している。

【００２６】図４において、本発明の実施の形態の平面
型Ｘ線固体検出器は、入射したＸ線を検出し、検出した
Ｘ線を電荷に変換して蓄積するＸ線検出部１と、Ｘ線検
出部１において検出されたＸ線に応じて変換した電荷に
対応する情報を読み出す読み出し回路部２とを備えてい
る。なお、Ｘ線検出部１は、後述する接続コネクタを介
して読み出し回路部２に対して着脱可能に構成されてい
る。

【００２７】Ｘ線検出部１は、２次元マトリクス状に配
置され、入射したＸ線を検出し、検出したＸ線の強度に
応じて図示しない変換素子を構成する光電変換膜におい
て発生した電荷（画素電荷）を収集する複数の画素電極
３と、画素電極３において収集した画素電荷を蓄積する
ための電荷蓄積素子として用いられる蓄積コンデンサ
（図示しない）と、蓄積コンデンサに蓄積されている画
素電荷に対応する放射線情報を読み出すスイッチング素
子として用いられる複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
４と、各行のＴＦＴ４のゲートに電気的に接続されてい
るＴＦＴ制御信号ライン５と、各ＴＦＴ４の出力信号を
読み出し回路部２に出力するための出力信号ライン６
と、読み出し回路部２と電気的に接続するための複数の
接続コネクタ７とを備えている。

【００２８】読み出し回路部２は、ＴＦＴ制御信号ライ
ン５に制御信号を供給することによりＴＦＴ４のオン／
オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）動作を行単位で制御するゲートド
ライバ１１と、各ＴＦＴ４の出力信号を増幅する複数の
積分アンプ１２と、各積分アンプ１２によって増幅され
た信号を順次選択するマルチプレクサ１３と、マルチプ
レクサ１３によって順次選択された信号をデジタル信号
に変換するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１
４と、Ｘ線検出部１を読み出し回路部２に装着する場合
においてＸ線検出部１の接続コネクタ７と電気的に接続
するための複数の接続コネクタ１５とを備えている。

【００２９】図５は本発明の実施の形態の放射線検出器
の一例である間接変換型の平面型Ｘ線固体検出器の１画
素の構成を示す等価回路である。図５において、本発明
の実施の形態の平面型Ｘ線固体検出器は、Ｘ線検出部２
０および読み出し回路部３０から構成されている。

【００３０】Ｘ線検出部２０は、ＴＦＴ２１と、充電可
能に構成され、ＴＦＴ２１のゲートにバイアス電圧を供
給するバイアス電源２２ａと、シンチレータ（例えば、
ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）結晶）によって構成され、入
射したＸ線を電荷に変換する変換素子を構成する光電変
換膜２３と、充電可能に構成され、光電変換膜２３にバ
イアス電圧を印加するバイアス電源２２ｂと、光電変換
膜２３において変換した電荷を蓄積する蓄積コンデンサ
２４と、Ｘ線検出部２０の各部の状態（内部状態）をチ
ェックする状態チェック回路２５と、液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）、ランプなどによって構成され、Ｘ線検出部
２０の表面にオペレータが見ることができるようにその
表示部が設けられており、状態チェック回路２５のチェ
ック結果を基にしてＸ線検出部２０の内部状態を表示す
る状態表示ユニット２６と、読み出し回路部３０に対す
るＸ線検出部２０の着脱状態に応じて切り換えられ、バ
イアス電源２２ａの充電のための切り換えスイッチ２７
ａと、読み出し回路部３０に対するＸ線検出部２０の着
脱状態に応じて切り換えられ、バイアス電源２２ｂの充
電のための切り換えスイッチ２７ｂと、Ｘ線検出部２０
を読み出し回路部３０に装着する場合においてＸ線検出
部２０と読み出し回路部３０を電気的に接続するための
複数の接続コネクタ２８と、時間を計測するタイマー回
路２９と、Ｘ線が曝射されているかどうかを判断するＸ
線曝射判断ユニット３９とを備えている。

【００３１】読み出し回路部３０は、ＴＦＴ２１のオン
／オフ動作を制御するゲートドライバ３１と、Ｘ線検出
部２０の装着時に必要に応じて切り換えスイッチ２７
ａ、２７ｂを切り換えることによりバイアス電源２２
ａ、２２ｂを充電する充電回路３２と、Ｘ線検出部２０
の装着時にＴＦＴ２１から出力される信号を増幅する積
分アンプ３３と、積分アンプ３３によって増幅された信
号を選択するマルチプレクサ３４と、マルチプレクサ３
４において選択された信号をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄコンバータ３５と、状態チェック回路２５のチェッ
ク結果を基にしてＸ線検出部２０の着脱状態やＸ線撮影
によって得られている電荷に対応する放射線情報の読み
出しが可能な状態かどうかなどを判断する状態判断回路
３６と、読み出し回路部３０全体の制御を行う制御ユニ
ット３７と、Ｘ線検出部２０を読み出し回路部３０に装
着する場合においてＸ線検出部２０の接続コネクタ２８
と電気的に接続するための複数の接続コネクタ３８とを
備えている。

【００３２】状態チェック回路２５は、Ｘ線検出部２０
の読み出し回路部３０への装着時において、状態判断回
路３６と接続コネクタ２８、３８を介して電気的に接続
される。また、状態チェック回路２５は、読み出し回路
部３０に対するＸ線検出部２０の着脱状態、バイアス電
源２２ａ、２２ｂの電圧状態、Ｘ線曝射の有無などを判
断し、必要に応じて、各種の内部状態を示す状態情報を
メモリ２５ａに記憶させ、状態表示ユニット２６に表示
させる。

【００３３】光電変換膜２３は、放射線が入射していな
い場合においても微弱な暗電流を発生している。この微
弱な暗電流は蓄積コンデンサ２４に蓄積されるので、こ
のような状態でＸ線撮影を行っても、得られる放射線情
報（Ｘ線画像）に対してノイズとなる。そこで、このよ
うなノイズを低減するために、次のようなリフレッシュ
処理を行う。

【００３４】例えば、Ｘ線検出部２０が読み出し回路部
３０から分離された時には、その分離時からタイマー回
路２９によって時間を計測する。その計測時間が予め設
定された時間を経過した場合には、Ｘ線検出部２０がＸ
線撮影に適していない状態であるとし、この状態を示す
状態情報を状態チェック回路２５内のメモリ２５ａに記
憶させる。

【００３５】その後、Ｘ線検出部２０を読み出し回路部
３０に装着した場合、状態チェック回路２５はメモリ２
５ａに記憶されている状態情報を状態判断回路３６に出
力する。状態判断回路３６では、この状態情報を基にし
てＸ線撮影に適していない状態であると判断した場合に
は、その判断結果を制御ユニット３７に出力する。この
判断結果を受けた制御ユニット３７では、ゲートドライ
バ３１を制御してＴＦＴ２１をオン／オフ動作させる。
これにより、Ｘ線検出部２０内の蓄積コンデンサ２４に
蓄積されている電荷がクリアされ、リフレッシュ処理が
行われることになる。

【００３６】また、次のようなリフレッシュ処理を行う
ことも可能である。

【００３７】例えば、Ｘ線検出部２０が読み出し回路部
３０から分離された時には、その分離時からタイマー回
路２９によって時間を計測する。その計測時間が予め設
定された時間を経過した場合には、Ｘ線検出部２０がＸ
線撮影に適していない状態であるとし、この状態を示す
状態情報を状態表示ユニット２６の表示部に表示させ
る。これにより、オペレータに対して、蓄積コンデンサ
２４に蓄積されている電荷をクリアする必要があること
を認識させることができる。

【００３８】その後、Ｘ線検出部２０を読み出し回路部
３０に装着した場合、オペレータがＸ線検出部２０の状
態表示ユニット２６の表示部を見る。ここで、上述した
ように、Ｘ線検出部２０が読み出し回路部３０から分離
されてから予め設定された時間が経過している場合に
は、状態表示ユニット２６の表示部においてＸ線撮影に
は適していない状態であることを示す状態情報が表示さ
れている。従って、この場合には、Ｘ線検出部２０を読
み出し回路部３０に装着した後、オペレータが読み出し
回路部３０の表面に設けられている入力ユニット（図示
しない）を用いて電荷のクリアを指示する指示コマンド
を入力する。この指示コマンドを受けた制御ユニット３
７は、ゲートドライバ３１を制御してＴＦＴ２１をオン
／オフ動作させる。これにより、Ｘ線検出部２０内の蓄
積コンデンサ２４に蓄積されている電荷がクリアされ、
リフレッシュ処理が行われることになる。

【００３９】もちろん、Ｘ線検出部２０の分離後の計測
時間が予め設定された時間を経過していない場合、Ｘ線
撮影には適していない状態であることを示す状態情報は
状態表示ユニット２６の表示部には表示されない。従っ
て、オペレータがリフレッシュ処理を行うためにＸ線検
出部２０を読み出し回路部３０に装着する必要はなくな
ることになる。

【００４０】以上のように、予め設定された時間内にＸ
線検出部２０がＸ線撮影に使用されていない場合には、
リフレッシュ処理により暗電流に起因するノイズを低減
することができ、高画質のＸ線画像を取得することが可
能となる。

【００４１】Ｘ線曝射判断ユニット３９は、入射したＸ
線を電荷に変換する光電変換素子３９ａと、光電変換素
子３９ａにおいて変換した電荷を増幅する積分アンプ３
９ｂと、積分アンプ３９ｂの出力を予め設定された閾値
レベルと比較するコンパレータ３９ｃとによって構成さ
れている。なお、光電変換素子３９ａは、平面型Ｘ線固
体検出器におけるＸ線の入射面（検出面）側とは反対の
面（裏面）側の中央部分などに配置される。

【００４２】例えば、コンパレータ３９ｃにおいて積分
アンプ３９ｂの出力がこの閾値レベル以下である場合に
は、Ｘ線は曝射されていない（Ｘ線撮影は行われていな
い）と判断され、積分アンプ３９ｂの出力が閾値レベル
よりも大きい場合には、Ｘ線は曝射されている（Ｘ線撮
影が行われて画素電荷が蓄積されている）と判断され
る。この判断結果を示す状態情報も、上述したように、
状態チェック回路２５のメモリ２５ａに記憶される。

【００４３】次に、本発明の実施の形態の放射線検出器
の一例である平面型Ｘ線固体検出器の作用について説明
する。

【００４４】本発明の実施の形態の平面型Ｘ線固体検出
器をＸ線撮影に使用する際には、Ｘ線検出部２０を読み
出し回路部３０に装着する。ここで、状態判断回路３６
では、読み出し回路３０に対するＸ線検出部２０の着脱
状態を判断する。Ｘ線検出部２０が装着されていると判
断した場合には、状態判断回路３６は接続コネクタ２
８、３８を介して状態チェック回路２５と電気的に接続
されるので、状態チェック回路２５のメモリ２５ａに記
憶されている各種の状態情報を読み出し、読み出した状
態情報を基にして以下の処理を行う。

【００４５】まず、Ｘ線検出部２０に対してＸ線曝射が
行われたかどうか、すなわち、Ｘ線検出部２０がＸ線撮
影に使用されて電荷を蓄積したままになっているかどう
かを判断する。Ｘ線曝射が行われたと判断した場合に
は、この判断結果を制御ユニット３７に出力する。この
判断結果を受けた制御ユニット３７は、ゲートドライバ
３１を制御してＴＦＴ２１をオン／オフ動作させる。こ
れにより、蓄積コンデンサ２４に蓄積されている画素電
荷がＴＦＴ２１、接続コネクタ２８、３８を介して積分
アンプ３３に放射線情報として読み出される。なお、積
分アンプ３３に設けられているコンデンサに蓄積されて
いる電荷は、放射線情報の読み出し前に積分アンプ３３
に設けられているスイッチによりクリアされる。

【００４６】なお、蓄積コンデンサ２４に蓄積されてい
る画素電荷に対応する放射線情報が不要である場合に
は、上述したリフレッシュ処理と同様な処理により、放
射線情報を読み出すことなくクリアすることもできる。
従って、この場合には、その後において、リフレッシュ
処理を行う必要がなくなる。

【００４７】一方、Ｘ線曝射が行われていないと判断し
た場合には、リフレッシュ処理を行う必要があるかどう
か、すなわち、予め設定された時間内においてＸ線検出
部２０がＸ線撮影に使用されたかどうかを判断する。予
め設定された時間内にＸ線検出部２０がＸ線撮影に使用
されていない場合には、上述したように、状態判断回路
３６から制御ユニット３７にその判断結果を出力する。
この判断結果を受けた制御ユニット３７は、ゲートドラ
イバ３１を制御してＴＦＴ２１をオン／オフ動作させ、
これにより、Ｘ線検出部２０内の蓄積コンデンサ２４に
蓄積されている電荷をクリアする。

【００４８】さらに、バイアス電源２２ａ、２２ｂの電
源電圧が予め設定された閾値電圧以下であると判断した
場合には、この判断結果を制御ユニット３７に出力す
る。この判断結果を受けた制御ユニット３７では、充電
回路３２および切り換えスイッチ２７ａ、２７ｂの動作
を制御し、充電回路３２によってバイアス電源２２ａ、
２２ｂを充電する。もちろん、バイアス電圧２２ａ、２
２ｂの一方のみの充電も可能である。

【００４９】バイアス電源２２ａ、２２ｂの充電が完了
した後、Ｘ線検出部２０を読み出し回路部３０から分離
することにより、Ｘ線検出部２０をＸ線撮影に使用する
ことができる状態となる。

【００５０】次に、以上のような処理が行われたＸ線検
出部２０を用いてＸ線撮影を終了した場合、Ｘ線検出部
２０を読み出し回路部３０に装着する。状態判断回路３
６において、Ｘ線検出部２０が装着したことを確認した
後、この確認結果を制御ユニット３７に出力する。この
確認結果を受けた制御ユニット２７は、ゲートドライバ
３１を制御してＴＦＴ２１をオン／オフ動作させる。こ
れにより、蓄積コンデンサ２４に蓄積されている画素電
荷に対応する放射線情報がＴＦＴ２１、接続コネクタ２
８、３８を介して積分アンプ３３に読み出される。な
お、積分アンプ３３に設けられているコンデンサに蓄積
されている電荷は、放射線情報の読み出し前に積分アン
プ３３に設けられているスイッチによりクリアされる。

【００５１】なお、上述した放射線情報の読み出しやリ
フレッシュ処理に関しては、入力ユニットを用いたオペ
レータの指示に応じてその実行を開始させるように構成
することも可能である。

【００５２】図６は本発明の実施の形態の放射線検出器
の一例である直接変換型の平面型Ｘ線固体検出器の１画
素の構成を示す等価回路である。図６に示す平面型Ｘ線
固体検出器は、Ｘ線検出部４０および読み出し回路部８
０から構成されており、図５に示す間接変換型の平面型
Ｘ線固体検出器とほぼ同様な構成を有しているが、フォ
トコンダクタによって構成される光電変換膜４３および
蓄積コンデンサ４４に対するＴＦＴ２１の接続方法やバ
イアス電源２２ｂのバイアス電圧の印加方法が異なって
いる。しかし、図６に示す平面型Ｘ線固体検出器は、上
述と同様な動作や処理を行うことが可能である。

【００５３】従って、直接変換型の平面型Ｘ線固体検出
器においてもＸ線検出部４０を読み出し回路部８０に対
して着脱可能であり、Ｘ線撮影時にはＸ線検出部４０を
読み出し回路部８０から分離して、Ｘ線検出部４０を単
独で用いることができる。これにより、従来よりも薄く
て軽いＸ線検出器を実現することが可能となる。

【００５４】図７は本発明の実施の形態の放射線検出器
の一例である平面型Ｘ線固体検出器の他の構成を示す図
である。図７に示す平面型Ｘ線固体検出器は、読み出し
回路部９０の内部に、さらに、Ａ／Ｄコンバータ１４の
放射線情報を基に画像処理を行う画像処理ユニット９
１、画像処理ユニット９１の画像処理により得られたＸ
線画像を表示する画像表示ユニット９２、および画像処
理ユニット９１の画像処理により得られたＸ線画像を他
の通信ユニットに送信するための画像通信ユニット９３
も備えた一体構造として構成されている。

【００５５】このような構成にすることにより、上述し
たＸ線検出器を用いてＸ線撮影した後すぐにＸ線画像を
オペレータが見ることができる。また、得られたＸ線画
像を必要に応じて他の通信ユニットに送信することがで
きるので、より迅速な画像診断を行うことが容易とな
る。

【００５６】本発明の実施の形態では、ゲートドライバ
を読み出し回路部内に設けているが、実装などの観点か
らＸ線検出器内にゲートドライバの一部を構成するよう
にすることも可能である。

【００５７】また、本発明の実施の形態では、Ｘ線検出
部の内部状態を状態表示ユニットに表示してオペレータ
などに知らせることが可能なように構成されているが、
例えば、状態表示ユニットの代わりにまたは状態表示ユ
ニットとともに音声ユニットを設け、オペレータによる
外部キーの操作によりＸ線検出部の内部状態を示すメッ
セージを音声出力したり、音楽を流したりしてオペレー
タにその旨を知らせるようにすることも可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上、本発明によれば、Ｘ線検出部を読
み出し回路部に対して着脱可能とすることにより、従来
のＸ線検出器よりも薄くて軽いＸ線検出器を実現したの
で、このようなＸ線検出器を用いることにより例えば上
腕のＸ線撮影を行うことができ、臨床において広範囲の
適用が可能となる。

【００５９】また、Ｘ線撮影の結果をデジタル情報とし
て直接取得することができるので、Ｘ線画像の診断、伝
送、保管、および検索をさらに効率良く行うことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の直接変換方式の平面型Ｘ線固体検出器の
概略構成を示す図である。

【図２】従来の間接変換方式の平面型Ｘ線固体検出器の
概略構成を示す図である。

【図３】従来のＸ線検出部および読み出し回路部を一体
化して備えた平面型Ｘ線固体検出器の構成を示す図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の放射線検出器の一例であ
る平面型Ｘ線固体検出器の構成を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態の放射線検出器の一例であ
る間接変換型の平面型Ｘ線固体検出器の１画素の構成を
示す等価回路である。

【図６】本発明の実施の形態の放射線検出器の一例であ
る直接変換型の平面型Ｘ線固体検出器の１画素の構成を
示す等価回路である。

【図７】本発明の実施の形態の放射線検出器の一例であ
る平面Ｘ線固体検出器の他の構成を示す図である。

【符号の説明】

１、２０、４０Ｘ線検出部２、３０、８０、９０読み出し回路部３画素電極４、２１薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５ＴＦＴ制御信号ライン６出力信号ライン７、１５、２８、３８接続コネクタ１１、３１ゲートドライバ１２、３３、３９ｂ積分アンプ１３、３４マルチプレクサ１４、３５Ａ／Ｄコンバータ２２ａ、２２ｂバイアス電源２３、４３光電変換膜２４、４４蓄積コンデンサ２５状態チェック回路２５ａメモリ２６状態表示ユニット２７ａ、２７ｂ切り換えスイッチ２９タイマー回路３２充電回路３６状態判断回路３７制御ユニット３９Ｘ線曝射判断ユニット３９ａ光電変換素子３９ｃコンパレータ９１画像処理ユニット９２画像表示ユニット９３画像通信ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射した放射線を電荷に変換して蓄積す
る放射線検出部を備え、前記放射線検出部は、蓄積した電荷に対応する情報を読
み出す読み出し部に対して着脱可能に構成されているこ
とを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】入射した放射線を電荷に変換する変換素
子と、前記変換素子により変換した電荷を蓄積する蓄積
素子とを有する放射線検出部と、前記蓄積素子に蓄積されている電荷に対応する情報を読
み出す読み出し部とを備え、前記放射線検出部は、前記読み出し部に対して着脱可能
に構成されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項３】前記放射線検出部は、前記放射線が曝射
されたかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段の
判断結果を表示する表示手段とを備えていることを特徴
とする請求項１または２に記載の放射線検出器。
【請求項４】前記放射線検出部は、前記放射線が曝射
されたかどうかを判断する判断手段を備え、前記読み出し部は、前記判断手段の判断結果を基にして
前記蓄積素子に蓄積されている電荷に対応する情報を読
み出すことを特徴とする請求項２に記載の放射線検出
器。
【請求項５】前記読み出し部は、前記放射線検出部か
ら読み出した電荷に対応する情報を基にして画像処理を
行う画像処理手段と、前記画像処理手段の画像処理によ
り得られた放射線画像を表示する表示手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の放射線検出
器。
【請求項６】入射した放射線を電荷に変換する変換素
子と、前記変換素子に電圧を供給する電源とを有する放
射線検出部と、前記電源の電源電圧を基にして前記放射線を曝射して撮
影が可能かどうかを判断する判断手段と、前記判断手段
の判断結果を基にして前記電源を充電する充電手段とを
有する読み出し部とを備え、前記放射線検出部は、前記読み出し部に対して着脱可能
に構成されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項７】放射線検出部が読み出し部に対して着脱
可能に構成されている放射線検出器であって、前記放射線検出部は、入射した放射線を電荷に変換する
変換素子と、前記変換素子により変換した電荷を蓄積す
る蓄積素子と、前記読み出し部からの分離時から時間を
計測する計測手段とを備え、前記読み出し部は、前記計測手段の計測結果を基にして
前記放射線を曝射して撮影が可能かどうかを判断する判
断手段と、前記判断手段の判断結果を基にして前記蓄積
素子に蓄積されている電荷をクリアする手段とを備えて
いることを特徴とする放射線検出器。
【請求項８】前記放射線は、Ｘ線またはガンマ線のい
ずれかであることを特徴とする請求項１から７までのい
ずれかに記載の放射線検出器。
【請求項９】前記変換素子は、フォトコンダクタまた
はシンチレータのいずれかによって構成されていること
を特徴とする請求項２から７までのいずれかに記載の放
射線検出器。