JP2014032124A - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像基板間の画像情報欠損の防止を実現できるようにする。
【解決手段】入射した放射線５００及び５０１を光に変換する蛍光体層４０と、蛍光体層４０の放射線５００及び５０１が入射する第１面の側に配置され、前記第１面の側に蛍光体層４０で変換された光を電気信号に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第１の画素領域３１を有する第１の撮像基板３０と、蛍光体層４０の前記第１面の裏面である第２面の側に配置され、前記第２面の側に蛍光体層４０で変換された光を電気信号に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第２の画素領域２１を有する第２の撮像基板２０とを備え、第２の画素領域２１を、少なくとも、第１の画素領域３１が形成されていない画素非形成領域に対向する位置に形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射線を用いて被検体を撮像する放射線撮像装置及び放射線撮像システムに関するものである。特に、本発明は、医療の分野に用いて好適なものである。

近年、医療の様々な分野においてディジタル化が進んでおり、Ｘ線診断の分野においては最大で４０ｃｍ×４０ｃｍ程度の大面積の放射線撮像装置も開発されている。代表的な放射線撮像装置では、入射した放射線をシンチレータ（蛍光体層）で可視光に変換し、撮像基板に形成された画素領域の各画素に備わる光電変換素子などの変換素子により可視光を電気信号に変換し、画像データを取得する。

しかしながら、放射線撮像装置が大面積になるほど、撮像基板の製造歩留まりが低下する。この解決策として、例えば、下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、複数の撮像基板を並べて大面積化する技術が知られている。

特開２００２−４８８７０号公報 特開２００２−４４５２２号公報

しかしながら、撮像基板の端部と、この撮像基板上に形成される画素領域の端部との間の隙間をなくすことは、製造上困難である。このため、例えば、２枚の撮像基板を横に並べて使用する場合、これらの撮像基板における画素領域同士の境界部分（継ぎ目）には、放射線像が撮像されない領域（未撮像領域）が生じてしまう。

このような場合に、例えば、未撮像領域の画像を出力前にその領域の近隣領域における画像情報をもとに作成して補完し、全体画像として表示させる手段も考えられる。しかしながら、高解像度の画像（例えば、画素の配列が１００μｍ以下）を得る場合には、未撮像領域が複数配列に及んでしまい、画像品位が著しく低下してしまう。

従来の放射線撮像装置のように、複数の撮像基板を横に並べて大面積化する場合、撮像基板の切断精度及び貼り合わせ精度を考慮する必要があるため、隣接する撮像基板間に隙間が存在する。この隙間には、変換素子が存在しないため、撮像基板間の画像情報を認識できない場合がある。即ち、撮像基板間の画像情報が欠損する場合がある。

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、撮像基板間の画像情報欠損の防止を実現する放射線撮像装置及び放射線撮像システムを提供することを目的とする。

本発明の放射線撮像装置は、入射した放射線を光に変換する蛍光体層と、前記蛍光体層の前記放射線が入射する第１面の側に配置され、前記第１面の側に前記光を電気信号に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第１の画素領域を有する第１の撮像基板と、前記蛍光体層の前記第１面の裏面である第２面の側に配置され、前記第２面の側に前記光を電気信号に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第２の画素領域を有する第２の撮像基板とを備え、前記第２の撮像基板は、前記第２の画素領域が前記第１の撮像基板の前記第１の画素領域が形成されていない画素非形成領域に対向するように、配置されている。
本発明の放射線撮像システムは、前記放射線撮像装置と、前記放射線を発生させるための放射線発生手段と、前記第１の画素領域および前記第２の画素領域からの電気信号を処理する信号処理手段と、前記信号処理手段による処理により得られた画像データを記録するための記録手段と、前記画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、前記画像データを伝送するための伝送手段とを備える。

本発明によれば、撮像基板間の画像情報欠損を防止することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置の平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る放射線撮像装置の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る放射線撮像装置の平面図である。 本発明の第５の実施形態に係るＸ線撮像システム（放射線撮像システム）の概略図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明に係る放射線撮像装置及び放射線撮像システムの実施形態について説明する。なお、以下に説明する本発明の実施形態において、光は、可視光、赤外線を含み、放射線は、Ｘ線、α線、β線、γ線を含むものとする。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１の概略斜視図である。
また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１の断面図である。図２において、図１に示す構成と同様の構成については、同じ符号を付している。
また、図３は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１の平面図である。図３において、図２に示す構成と同様の構成については、同じ符号を付している。

まず、図１を用いて、放射線撮像装置１００−１の動作原理を説明する。
被検体（不図示）に向けて曝射された放射線５００及び５０１は、被検体により減衰を受けて被検体を透過する。被検体を透過した放射線５００は蛍光体層４０に入射し、被検体を透過した放射線５０１は第１の撮像基板３０を透過した後に蛍光体層４０に入射する。放射線５００及び５０１は蛍光体層４０に入射し光に変換され、この光が蛍光体層４０の面側に画素領域が形成された第１の撮像基板３０及び基台１０の上方に形成された第２の撮像基板２０に入射する。第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０に入射した光は、各撮像基板内に形成された画像領域の各画素に備わる変換素子（光電変換素子）により電気信号である電荷に変換される。この電荷は、各画素に備わる転送素子により周辺回路（不図示）を介して外部に読み出され、その後の処理により画像データとなる。また、以上の処理を繰り返すことにより、動画像を得ることも可能となる。

次に、図２及び図３を用いて、放射線撮像装置１００−１の構成を説明する。
本実施形態に係る放射線撮像装置１００−１は、図２に示すように、放射線５００及び５０１の入射側から、第１の撮像基板３０及び光学調整部材８０、蛍光体接着層５０、蛍光体層４０、蛍光体接着層５０、第２の撮像基板２０及び光学調整部材７０、基台接着層６０、基台１０の順に構成されている。なお、放射線撮像装置１００−１を製造する際には、図２の下から上に向かう順序で、即ち、基台１０から第１の撮像基板３０及び光学調整部材８０に向かう順序で作製される。

蛍光体層４０は、入射した放射線５００及び５０１を光に変換するものである。ここで、蛍光体層４０の放射線５００及び５０１が入射する面を「第１面」とし、蛍光体層４０の第１面の裏面を「第２面」とする。

第１の撮像基板３０は、第１のセンサチップであり、放射線５００及び５０１を透過する材料で形成されており、蛍光体層４０の第１面の側に配置されている。また、第１の撮像基板３０には、蛍光体層４０の第１面の側に（蛍光体層４０と対向する面に）、蛍光体層４０から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第１の画素領域３１が形成されている。

第２の撮像基板２０は、第２のセンサチップであり、蛍光体層４０の第２面の側に配置されている。また、第２の撮像基板２０には、蛍光体層４０の第２面の側に（蛍光体層４０と対向する面に）、蛍光体層４０から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第２の画素領域２１が形成されている。この第２の画素領域２１は、図２及び図３に示すように、少なくとも、第１の画素領域３１が形成されていない画素非形成領域に対向する位置に形成されている。

蛍光体接着層５０は、蛍光体層４０の周囲（全面）を覆うように形成されており、蛍光体層４０の保護、及び、蛍光体層４０と第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０との配置を固定する機能を有している。この蛍光体接着層５０は、蛍光体層４０が発する光を透過する透明な粘着材又は接着材などからなるものである。例えばこの蛍光体接着層５０に第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０を貼り合わせることにより、この蛍光体接着層５０を介して蛍光体層４０と第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０とが一体構造となっている。

本実施形態においては、第１の画素領域３１及び第２の画素領域２１には、光電変換素子を備える画素がマトリクス状に配置されている。光電変換素子には、結晶シリコンを用いたＣＭＯＳセンサ、非晶質シリコンを用いたＰＩＮ型センサやＭＩＳ型センサを用いることができる。

図２に示すように、第１の画素領域３１及び第２の画素領域２１は、それぞれ、蛍光体層４０に対向する第１の撮像基板３０の面及び第２の撮像基板２０の面に形成されている。即ち、第１の撮像基板３０の第１の画素領域３１が形成されている面と蛍光体層４０の第１面とが対向し、第２の撮像基板２０の第２の画素領域２１が形成されている面と蛍光体層４０の第２面とが対向するように構成配置されている。

第１の撮像基板３０の厚みは、第２の撮像基板２０の厚み以下であることが望ましい。本実施形態では、第１の撮像基板３０は、放射線の透過を妨げないように１００μｍ程度の厚みのものを用いており、第２の撮像基板２０は、５００μｍ程度の厚みのものを用いている。一般的に、撮像基板の厚みが厚いと放射線の透過を妨げ、蛍光体層４０の発光が小さくなり画素への光が減ってしまう。一般的に、撮像基板の厚みは５００μｍ程度の厚みを持つが、第１の撮像基板３０の厚みは、放射線の減衰を抑えるべく、３００μｍ以下にすることが好適である。

第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０の端部には、画素が形成されていない画素非形成領域（撮像基板の外形端〜画素領域の間）がある。本実施形態では、第２の撮像基板２０の画素非形成領域には、第１の撮像基板３０の第１の画素領域３１が蛍光体層４０を介して対向するように配置されている。また、第１の撮像基板３０の画素非形成領域には、第２の撮像基板２０の第２の画素領域２１が蛍光体層４０を介して対向するように配置されている。また、本実施形態では、第１の画素領域３１及び第２の画素領域２１が、対向し重なるような構成（放射線の入射方向に関して重なるような構成）となっている。このように構成することにより、第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０の配置精度を緩和することができる。

撮像基板間の画像が重なる部分においては、当該放射線撮像装置の完成後に基本チャートを撮像した画像信号を読み取り、基本画像データをもとに読み取った画像の撮像基板間での重複部分を検出し、検出した情報から繋ぎ合わせ部分の座標データを収集しておく。その後は、信号処理手段に送られた画像信号を繋ぎ合わせ部分の座標データをもとに１枚の画像に処理され、１枚の放射線画像を得る。

光学調整部材８０は、複数構成された第１の撮像基板３０間等の撮像基板非形成領域に設けられ、蛍光体層４０からの光を反射する光反射材もしくは当該光を吸収する光吸収材からなるものである。この光学調整部材８０は、蛍光体層４０で発光し、第１の撮像基板３０の第１の画素領域３１に形成された画素等で受光できなかった光を反射もしくは吸収し、放射線撮像装置１００−１の感度や解像度の特性を調整する機能を有する。例えば、光学調整部材８０として、ＡＬシート等の光反射性を有する光反射材を用いることにより、第１の撮像基板３０の第１の画素領域３１に形成された画素等に光を戻して第１の撮像基板３０等の光出力を高める高感度の画像を得ることができる。また、例えば、光学調整部材８０として、黒色の樹脂シート等の光吸収性を有する光吸収材を用いることにより、散乱性の光を吸収し排除でき、第１の撮像基板３０の第１の画素領域３１に形成された画素等への迷光の入射のない高解像度の画像を得ることができる。

光学調整部材７０は、複数構成された第２の撮像基板２０間の撮像基板非形成領域に設けられ、蛍光体層４０からの光を反射する光反射材もしくは当該光を吸収する光吸収材からなるものである。この光学調整部材７０も、上述した光学調整部材８０と同様の機能等を有する。

即ち、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−１では、第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０のうちの一方の撮像基板に対して他方の撮像基板が対向して形成されていない撮像基板非形成領域に、光学調整部材７０及び８０が設けられている。

また、本実施形態では、高解像度とすべく、第１の画素領域３１及び第２の画素領域２１の画素の配置ピッチを１００μｍ以下とする。例えば、乳房診断においては、より小さな病巣の診断を要するため、高精細の診断画像が望まれている。そのため、一般的に画素サイズが１００μｍ以下であり、より好適には５０μｍが望まれる。

一般に、撮像基板の外形周囲には、画素に備わる光電変換素子や転送素子を形成するプロセスマージンや、撮像基板を所望のサイズに切り出す際の位置精度やチップングにより、数十μｍ〜数百μｍの領域を要する。また、撮像基板を並べ配置する際にも撮像基板間は、最低数十μｍの隙間を設けるよう配置される。このように、同一平面に撮像基板を配置する場合、撮像基板の画素間には１００μｍ近くの画素が形成できない領域が発生してしまう。

このように、撮像基板に形成される画素のサイズを小さくできても、撮像基板間の隙間や撮像基板の画素の間隔を小さくすることには限界があるため、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−１では、蛍光体層４０を挟んで対向するように第１の撮像基板３０及び第２の撮像基板２０を配置し、同一平面に設ける撮像基板同士が近接することなく配置させている。このため、本実施形態では、撮像基板の端のみならず端部の画素同士を撮像基板に形成された画素ピッチで配置させることができる。更には、撮像基板を重ねることも可能であり、高精度の位置合わせを必要とせず安価な装置で低コストの放射線撮像装置の製作が可能である。

基台１０は、図２に示すように、第２の撮像基板２０の蛍光体層４０が形成されている側と反対側に設けられている。

基台接着層６０は、第２の撮像基板２０と基台１０との間に介在し、第２の撮像基板２０と基台１０とを固定するための接着層である。本実施形態では、基台接着層６０の材料として、数十μｍ〜数百μｍ厚のスポンジ状の発泡シートの両面に数μｍ〜数十μｍの粘着材が形成されたダンパーシートを用いている。この基台接着層６０により、基台１０に対して貼り合せた第２の撮像基板２０の第２の画素領域２１が形成された面の高さ（第２の撮像基板２０の厚み）が不均一であったとしても、その後、第２の撮像基板２０上に蛍光体層４０を貼り合わせた時に、高さの高い（厚みの厚い）第２の撮像基板２０下の基台接着層６０は弾性圧縮し、高さの低い（厚みの薄い）第２の撮像基板２０の表面を押圧させることができる。即ち、基台接着層６０は、複数設けられた第２の撮像基板２０の蛍光体層４０が形成されている側の面を略平坦にする機能を有する。この基台接着層６０により、第２の撮像基板２０と蛍光体層４０は、蛍光体接着層５０を介して全面を密着させることができ、均一な解像度の放射線撮像装置１００−１が得られる。なお、基台接着層６０としては、硬化後も弾性を持つ接着材、例えばシリコン樹脂などを用いることもできる。

本実施形態によれば、前記第２の画素領域を、少なくとも、前記第１の画素領域が形成されていない画素非形成領域に対向する位置に形成するようにしたので、画像情報欠損の防止を実現することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置について、図面を用いて説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００−２の断面図である。図４において、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１と同様の構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。
また、図５は、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００−２の平面図である。図５において、図４に示す構成と同様の構成については、同じ符号を付している。

なお、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−２の動作原理は、第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１の動作原理と同様であるため、その説明は省略する。

第１の撮像基板３２は、放射線５００及び５０１を透過する材料で形成されており、蛍光体層４０の第１面の側に配置されている。また、第１の撮像基板３２には、蛍光体層４０の第１面の側に（蛍光体層４０と対向する面に）、蛍光体層４０から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第１の画素領域３３が形成されている。第１の撮像基板３２及び第１の画素領域３３の機能等は、それぞれ、第１の実施形態における第１の撮像基板３０及び第１の画素領域３１の機能等と同様である。なお、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−２では、第１の撮像基板３２間に、光学調整部材８０は設けられていない。

第２の撮像基板２２は、蛍光体層４０の第２面の側に配置されている。また、第２の撮像基板２２には、蛍光体層４０の第２面の側に（蛍光体層４０と対向する面に）、蛍光体層４０から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第２の画素領域２３が形成されている。第２の撮像基板２２及び第２の画素領域２３の機能等は、それぞれ、第１の実施形態における第２の撮像基板２０及び第１の画素領域２１の機能等と同様である。また、第２の画素領域２３は、第１の実施形態と同様、図４及び図５に示すように、少なくとも、第１の画素領域３３が形成されていない画素非形成領域に対向する位置に形成されている。

本実施形態に係る放射線撮像装置１００−２では、第１の撮像基板３２が、放射線５００及び５０１が入射する方向に関して、第２の撮像基板２２よりも基台１０の端部領域に配置されている。これにより、第１の撮像基板３２を、例えば、乳房の画像診断時における関心領域に位置できるようしている。

また、第１の撮像基板３２は、第１の画素領域３３が蛍光体層４０の第１面（即ち、放射線入射面）側に位置している。そのため、蛍光体層４０で放射線５００及び５０１が光に変換される発光中心（放射線入射面（第１面））近くで受光することができ、発光した光を効率的に受光でき、且つ、散乱光の少ない光を受光することができる。これにより、高出力、高解像度で鮮鋭度の高い画像を得ることができる。

乳房診断における乳がんの病巣は、胸部側に多く発症するため、胸部側に関心領域があるといえる。本実施形態に係る放射線撮像装置１００−２では、基台１０の端部領域に第１の撮像基板３２を配置することにより、被検者の胸部側に第１の撮像基板３２を配置させることができ、特に関心領域の画像を高品位で得られるようにしている。

また、本実施形態の同一平面に配置される第１の撮像基板３２は、できる限り近接させて配置させ、第１の撮像基板３２間にできた第１の画素領域３３が存在しない領域下に第２の撮像基板２２の第２の画素領域２３を配置している。即ち、第１の撮像基板３２と第２の撮像基板２２とは大きさが異なる。このような構成とすることにより、画像のほとんどの領域で、高出力、高解像度で鮮鋭度の高い画像信号が得られ、高品位の画像を得ることができる。

なお、第２の撮像基板２２の第２の画素領域２３は、少なくとも、第１の撮像基板３２の第１の画素領域３３が形成されていない領域の大きさ以上であればよい。また、第１の撮像基板３０間のバラツキや第２の撮像基板２２を配置する位置精度に応じて、第２の撮像基板２２の第２の画素領域２３を大きくとり、部分的に第１の撮像基板３２と第２の撮像基板２２との各画素領域とが重なるように配置してもよい。

（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置について、図面を用いて説明する。

図６は、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００−３の断面図である。図６において、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１及び図４に示す第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００−２と同様の構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。
また、図７は、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００−３の平面図である。図７において、図６に示す構成と同様の構成については、同じ符号を付している。

なお、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−３の動作原理は、第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１の動作原理と同様であるため、その説明は省略する。

蛍光体層４１は、入射した放射線５００及び５０１を光に変換するものである。ここで、蛍光体層４１の放射線５００及び５０１が入射する面を「第１面」とし、蛍光体層４１の第１面の裏面を「第２面」とする。

第１の撮像基板３４は、放射線５００及び５０１を透過する材料で形成されており、蛍光体層４１の第１面の側に配置されている。また、第１の撮像基板３４には、蛍光体層４１の第１面の側に（蛍光体層４１と対向する面に）、蛍光体層４１から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第１の画素領域３５が形成されている。第１の撮像基板３４及び第１の画素領域３５の機能等は、それぞれ、第１の実施形態における第１の撮像基板３０及び第１の画素領域３１の機能等と同様である。

第２の撮像基板２４は、蛍光体層４１の第２面の側に配置されている。また、第２の撮像基板２４には、蛍光体層４１の第２面の側に（蛍光体層４１と対向する面に）、蛍光体層４１から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第２の画素領域２５が形成されている。第２の撮像基板２４及び第２の画素領域２５の機能等は、それぞれ、第１の実施形態における第２の撮像基板２０及び第１の画素領域２１の機能等と同様である。また、第２の画素領域２５は、第１の実施形態と同様、図６及び図７に示すように、少なくとも、第１の画素領域３５が形成されていない画素非形成領域に対向する位置に形成されている。

本実施形態に係る放射線撮像装置１００−３では、図７に示すように、第１の撮像基板３４の第１の画素領域３５が形成されていない画素非形成領域に、第１の撮像基板３４の配置位置（貼り合わせ位置）を調整（アライメント）するためのマーク１１０が形成されている。同様に、図７に示すように、第２の撮像基板２４の第２の画素領域２５が形成されていない画素非形成領域に、第２の撮像基板２４の配置位置（貼り合わせ位置）を調整（アライメント）するためのマーク１１１が形成されている。これらのマーク１１０及び１１１は、各撮像基板の最上層（即ち、画素領域の形成面）に、メタル（例えばＡＬ）のパターンにより形成されている。

蛍光体層４１は、第２の撮像基板２４上に貼り合わせられるが、この時、第２の撮像基板２４上のマーク１１１を覆わない位置に配置している。その後、第２の撮像基板２４のマーク１１１をもとに、第１の撮像基板３４を自身に形成されたマーク１１０とでアライメントし、蛍光体層４１上に貼り合わせ配置させている。

本実施形態に係る放射線撮像装置１００−３では、各撮像基板に高精度のマークが形成でき、第２の撮像基板２４のマーク１１１が隠れることなく観察しながら、第１の撮像基板３４を貼り合せできることが可能である。これにより、第１の撮像基板３４と第２の撮像基板２４を高精度で配置することができる。また、各マークを画素非形成領域に形成しているため、各マークにより各画素領域の画素をつぶすこともなく、更に、各マークのサイズを大きくすることができる。なお、本実施形態では、線幅１００μｍ、長さ３００μｍのラインで十字を描いたマークを各撮像基板に形成している。

これにより、高精度の大きなマークでマーク認識ができるので、装置のマーク認識カメラの視野が広く取れ、カメラ視野に入れるための位置決め機構や高精度の搬送機構など装置の高精度機構が必要なく、汎用の安価な装置で高精度の撮像基板の配置が可能である。

（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態に係る放射線撮像装置について、図面を用いて説明する。

図８は、本発明の第４の実施形態に係る放射線撮像装置１００−４の断面図である。図８において、図２、図４及び図６に示す第１〜第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１〜１００−３と同様の構成については、同じ符号を付しており、その説明は省略する。
また、図９は、本発明の第４の実施形態に係る放射線撮像装置１００−４の平面図である。図９において、図８に示す構成と同様の構成については、同じ符号を付している。

なお、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−４の動作原理は、第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００−１の動作原理と同様であるため、その説明は省略する。

第１の撮像基板３６は、放射線５０１等を透過する材料で形成されており、蛍光体層４１の第１面の側に配置されている。また、第１の撮像基板３６には、蛍光体層４１の第１面の側に（蛍光体層４１と対向する面に）、蛍光体層４１から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第１の画素領域３７が形成されている。第１の撮像基板３６及び第１の画素領域３７の機能等は、それぞれ、第１の実施形態における第１の撮像基板３０及び第１の画素領域３１の機能等と同様である。なお、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−４では、第１の撮像基板３６間に、光学調整部材８０は設けられていない。

第２の撮像基板２６は、蛍光体層４１の第２面の側に配置されている。また、第２の撮像基板２６には、蛍光体層４１の第２面の側に（蛍光体層４１と対向する面に）、蛍光体層４１から出力された光を電気信号である電荷に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第２の画素領域２７が形成されている。第２の撮像基板２６及び第２の画素領域２７の機能等は、それぞれ、第１の実施形態における第２の撮像基板２０及び第１の画素領域２１の機能等と同様である。なお、本実施形態に係る放射線撮像装置１００−４では、第２の撮像基板２６間に、光学調整部材７０は設けられていない。また、第２の画素領域２７は、第１の実施形態と同様、図８及び図９に示すように、少なくとも、第１の画素領域３７が形成されていない画素非形成領域に対向する位置に形成されている。

本実施形態に係る放射線撮像装置１００−４では、同一平面に配置される第１の撮像基板３６を近接配置させ、また、同様に、同一平面に配置される第２の撮像基板２６を近接配置している。これにより、第１の撮像基板３６の第１の画素領域３７と第２の撮像基板２６の第２の画素領域２７のほとんどの領域が、放射線５０１の入射方向に関して、重なるように配置されている。

本実施形態では、同一位置の画像情報を第１の撮像基板３６と第２の撮像基板２６で得られ、両方の撮像基板から読み取った画像信号を加算処理することにより、高解像度で高感度の画像を得ることができる。

第１の撮像基板３６及び第２の撮像基板２６には、それぞれ、第３の実施形態で説明したマーク１１０及び１１１が形成されており、同一平面での撮像基板の貼り合せ位置及び第１の撮像基板３６と第２の撮像基板２６との位置を高精度に配置することができる。これにより、高画質、高品位の画像が得られる放射線撮像装置を製作できる。

（第５の実施形態）
以下、本発明の第５の実施形態について、図面を用いて説明する。
第５の実施形態は、上述した第１〜第４の実施形態に係る放射線撮像装置１００を、Ｘ線撮像システム（放射線撮像システム）に適用した形態である。

図１０は、本発明の第５の実施形態に係るＸ線撮像システム（放射線撮像システム）６００の概略図である。

Ｘ線撮像システム６００は、図１０に示すように、放射線撮像装置１００、Ｘ線チューブ６１０、イメージプロセッサ６４０、ディスプレイ６５０及び６５１、通信回線６６０、フィルムプロセッサ６７０、及び、フィルム６７１等で構成されている。

図１０に示すように、放射線発生手段であるＸ線チューブ６１０で発生したＸ線６１１は患者等の被検者６２０の胸部６２１を透過し、放射線撮像装置１００に入射する。この入射したＸ線には、被検者６２０の体内部の情報が含まれている。放射線撮像装置１００では、Ｘ線の入射に対応して蛍光体層が発光し、これを各画素に備わる光電変換素子で光電変換して、電気信号（画像信号）を得る。この電気信号はディジタルに変換され、信号処理手段であるイメージプロセッサ６４０により画像処理されて画像データとなる。そして、コントロールルーム（制御室）の表示手段であるディスプレイ６５０に、当該画像データに基づく画像が表示されて、被検者６２０の体内部の観察ができるようになっている。また、イメージプロセッサ６４０の画像処理により得られた画像データは、イメージプロセッサ６４０から、伝送手段である通信回線６６０を介して遠隔地へ伝送できる。
例えば、別の場所のドクタールームなどに当該画像データが伝送されて、表示手段であるディスプレイ６５１に当該画像データに基づく画像が表示され、もしくは、光ディスク等の記録手段に保存され、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、記録手段であるフィルムプロセッサ６７０により記録媒体であるフィルム６７１に当該画像を記録することもできる。

なお、上述した本発明の各実施形態は、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、又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。

１０ 基台、２０ 第２の撮像基板、２１ 第２の画素領域、３０ 第１の撮像基板、３１ 第１の画素領域、４０ 蛍光体層、５０ 蛍光体接着層、６０ 基台接着層、７０ 光学調整部材、８０ 光学調整部材、５００ 放射線、５０１ 放射線

Claims (11)

1. 入射した放射線を光に変換する蛍光体層と、
   前記蛍光体層の前記放射線が入射する第１面の側に配置され、前記第１面の側に前記光を電気信号に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第１の画素領域を有する第１の撮像基板と、
   前記蛍光体層の前記第１面の裏面である第２面の側に配置され、前記第２面の側に前記光を電気信号に変換する光電変換素子を備える画素が複数設けられた第２の画素領域を有する第２の撮像基板と
   を備え、
   前記第２の撮像基板は、前記第２の画素領域が前記第１の撮像基板の前記第１の画素領域が形成されていない画素非形成領域に対向するように、配置されていることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記第１の撮像基板および前記第２の撮像基板のうちの少なくとも一方は、複数の撮像基板からなることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記第１の撮像基板の厚みは、前記第２の撮像基板の厚み以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記第１の撮像基板の厚みは、３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記第１の撮像基板および前記第２の撮像基板のうちの一方の撮像基板に対して他方の撮像基板が対向して形成されていない撮像基板非形成領域に設けられた、光反射材または光吸収材からなる光学調整部材を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
6. 前記蛍光体層の全面を覆う透明な蛍光体接着層を更に備え、
   前記蛍光体接着層を介して前記蛍光体層と前記第１の撮像基板および前記第２の撮像基板とが一体構造となっ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像装置。
7. 前記第１の画素領域および前記第２の画素領域は、前記画素の配置ピッチが１００μｍ以下であ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像装置。
8. 前記第２の撮像基板は、複数の撮像基板からなり、
   前記第２の撮像基板の前記蛍光体層が形成されている側と反対側に設けられた基台と、
   前記第２の撮像基板と前記基台との間に介在し、前記第２の撮像基板を構成する前記複数の撮像基板の前記蛍光体層が形成されている側の面を略平坦にしてなる基台接着層と
   を更に備え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像装置。
9. 前記第１の撮像基板は、前記放射線が入射する方向に関して、前記第２の撮像基板よりも前記基台の端部領域に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
10. 前記第１の撮像基板の前記第１の画素領域が形成されていない画素非形成領域および前記第２の撮像基板の前記第２の画素領域が形成されていない画素非形成領域に、それぞれ、前記第１の撮像基板および前記第２の撮像基板の配置位置を調整するためのマークが形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
    前記放射線を発生させるための放射線発生手段と、
    前記第１の画素領域および前記第２の画素領域からの電気信号を処理する信号処理手段と、
    前記信号処理手段による処理により得られた画像データを記録するための記録手段と、
    前記画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、
    前記画像データを伝送するための伝送手段と
    を備えることを特徴とする放射線撮像システム。

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