JP2024051499A - 放射線撮影装置および放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 グリッド縞の発生を効果的に抑える放射線撮影装置を提供する。【解決手段】 放射線を可視光に変換するための蛍光体と、光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、を有し、散乱線を除去するグリッドを用いて画像を取得する放射線撮影装置であって、光電変換素子は、光電変換層およびそれを挟み込むように配置された２つの電極層からなり、光電変換素子の開口部には、グリッドの縞と直交した方向に射影したプロファイルが開口部内で１つまたは複数の極小値をもつように、前記蛍光体からの可視光に対する不感領域を設けるために開口部を覆う遮光部を配置する。遮光部は、光電変換素子から得られる信号において所定の空間周波数におけるアパーチャＭＴＦが所定の値以下となるように、画素におけるバイアス配線が配された領域と、他層との接続用ホールとして機能する領域と、を合計した領域より広い領域に拡張されて設けられていることを特徴とする。【選択図】 図９Ａ

Description

本開示は、放射線撮影装置および放射線撮影システムに関する。

近年、Ｘ線などの放射線を検出するための検出部を備えた放射線撮影装置が産業や医療などの分野で広く用いられている。特に、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体等の材料や、アモルファスシリコン等で構成される光電変換素子などを用いて放射線画像を得るデジタル放射線撮影（ＤＲ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置が広く普及している。このような放射線撮影装置は、被写体を透過した放射線の信号の大小をデジタル値に変換し、放射線画像として利用することができるようになっている。

ここで得られる放射線画像には、放射線源から被写体内を直進する一次放射線による信号成分のほかに、被写体内で放射線が散乱して発生する散乱線による信号成分が含まれる。このような散乱線による信号成分は、被写体像のコントラストを低下させるおそれがある。そのため、被写体と検出部との間に散乱線除去グリッド（以下グリッドと呼称する）を配置することが一般的である。

グリッドは、鉛等の放射線遮蔽物質と、アルミニウムやカーボン等の放射線透過物質とを、所定の幅で交互に並べて構成することで散乱線を除去することができる。その一方で、画像上に周期的な信号（以下、グリッド縞と呼称する）を発生させるので、観察者の邪魔になる場合がある。そこで、特許文献１では、発生したグリッド縞を画像処理的に除去する方法が開示されている。

特開２００２－３３０３４２号公報

しかしながら、前述の従来技術には、以下のような課題が生じる場合がある。

特許文献１では、グリッド縞の周期信号を選択的に除去するものである。しかし、放射線撮影装置のサンプリングピッチとグリッド密度の関係によっては、例えば、グリッド縞のピーク周波数が極めて低周波の領域に発生するケースがある。この場合、被写体信号とグリッド縞の信号の区別が難しく、被写体信号に影響を与えてしまうことがあった。

特に、例えば、グリッド縞の周波数ピークが放射線撮影装置のサンプリングピッチで定まるナイキスト周波数を超えた領域に存在する場合、グリッド縞が画像中に折り返し雑音として現れる。そのため、ピークが低周波の領域に発生し、例えば画像中にモアレ様に見える現象が発生しやすい。

ここで、上記のグリッド縞の発生量は、蛍光体のプリサンプリングＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に影響されることが知られている。プリサンプリングＭＴＦは、蛍光体そのものが有するアナログなＭＴＦ（以下、アナログＭＴＦと呼称する）と、放射線撮影装置が有する画素の開口形状に従って形成されるアパーチャＭＴＦとの積で表されるものである。

放射線撮影装置で一般に用いられるヨウ化セシウム（ＣｓＩ）や酸硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）からなる蛍光体は、空間周波数が高周波になるにつれアナログＭＴＦが減衰する。しかし、放射線撮影装置のナイキスト周波数以上の周波数領域においてもアナログＭＴＦは０にはならず、一定の値を持つことが知られている。一方で、アパーチャＭＴＦについては、画素の開口形状によってナイキスト周波数を超える成分の特性が大きく変化することが知られている。

以上の性質により、画素の開口形状によっては、例えば、画像中に折り返し雑音として発生するグリッド縞の発生量が大きくなってしまう場合があった。

上記の課題は、放射線を可視光に変換するための蛍光体と、光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、を有し、散乱線を除去するグリッドを用いて画像を取得する放射線撮影装置であって、前記光電変換素子は、光電変換層およびそれを挟み込むように配置された２つの電極層からなり、前記光電変換素子の開口部には、前記グリッドの縞と直交した方向に射影したプロファイルが開口部内で１つまたは複数の極小値をもつように、前記蛍光体からの可視光に対する不感領域を設けるために前記開口部を覆う遮光部を配置し、前記遮光部は、前記光電変換素子から得られる信号において所定の空間周波数におけるアパーチャＭＴＦが所定の値以下となるように、前記画素におけるバイアス配線が配された領域と、他層との接続用ホールとして機能する領域と、を合計した領域より広い領域に拡張されて設けられていることを特徴とする放射線撮影装置により解決される。

本開示の一実施態様によれば、グリッド縞の発生を効果的に抑える放射線撮影装置および放射線撮影システムを提供することが可能となる。

実施形態に係る放射線撮影装置の概略的な構成を示す図である。 実施形態に係る放射線撮影装置の概略的な構成を示す図である。 実施形態に係る画素の模式図である。 実施形態に係る画素の断面図である。 実施形態に係る画素の開口形状とサンプリングプロファイルの例を示す図である。 実施形態に係る放射線撮影装置の断面の模式図である。 グリッドにＸ線を照射した際の信号量のプロファイルと、その周波数特性を示す図である。 蛍光体に入射したＸ線が可視光に変換された際の可視光の信号プロファイルと、その周波数特性を示す図である。 画素部の開口形状と、１次元のサンプリングのプロファイルと、アパーチャＭＴＦの例を示す図である。 実施形態に係る放射線撮影装置によってグリッドを撮影した際の周波数特性を示す模式図である。 実施形態に係る画素の模式図、サンプリングプロファイル、アパーチャＭＴＦの周波数特性、サンプリングに伴う信号の空間周波数特性を示す図である。 実施形態に係る画素の構造の例の模式図である。 実施形態に係る画素の開口形状の例の模式図である。 実施形態に係る画素のサンプリングプロファイルの例を示す図である。 実施形態に係る画素のアパーチャＭＴＦの周波数特性の例を示す図である。 実施形態に係る画素におけるサンプリングに伴う信号の空間周波数特性の例を示す図である。 実施形態に係る画素の構造の例の模式図である。 実施形態に係る画素の開口形状の例の模式図である。 実施形態に係る画素のサンプリングプロファイルの例を示す図である。 実施形態に係る画素のアパーチャＭＴＦの周波数特性の例を示す図である。 実施形態に係る画素の構造の例の模式図である。 実施形態に係る画素の開口形状の例の模式図である。 実施形態に係る画素のサンプリングプロファイルの例を示す図である。 実施形態に係る画素のアパーチャＭＴＦの周波数特性の例を示す図である。 実施形態に係る画素の構造の例の模式図である。 実施形態に係る画素の開口形状の例の模式図である。 実施形態に係る画素のサンプリングプロファイルの例を示す図である。 実施形態に係る画素のアパーチャＭＴＦの周波数特性の例を示す図である。 実施形態に係る画素の模式図、サンプリングプロファイル、アパーチャＭＴＦの周波数特性を示す図である。 実施形態に係る画素の模式図と、サンプリングプロファイル、アパーチャＭＴＦの周波数特性を示す図である。

以下、例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。

なお、以下に記載する本開示の実施形態において、放射線とは、一般的に用いられるＸ線に限るものではない。例えば、放射性崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えば粒子線や宇宙線なども含まれるものとする。以下の説明においては、放射線としてＸ線を用いる場合を例にとって説明する。

まず、図１を用いて、本実施形態の放射線撮影システムの構成例について述べる。図１は、本実施形態における放射線撮影システムの基本的な構成の例を示すブロック図である。

放射線撮影システム１００は、被写体１０２を撮影の対象として放射線撮影を行うシステムである。放射線撮影システム１００は、放射線発生装置１０１、被写体１０２を透過した放射線に応じた画像データを出力する放射線撮影装置１０４、放射線撮影装置１０４に装着されるグリッド１０３を有する。

また、放射線撮影システム１００は、放射線発生装置１０１の放射線発生と放射線撮影装置１０４の撮影動作タイミングの同期や、放射線発生装置１０１の発生条件の制御を行う動作管理部１０７を有する。また、放射線撮影システム１００は、放射線撮影装置１０４の動作を制御する制御部１０５と、放射線撮影装置１０４から出力される各種デジタルデータを収集するデータ収集部１０６を有する。また、放射線撮影システム１００は、ユーザーの指示に従って画像処理や機器全体の制御を行う情報処理部１０８を有する。

放射線撮影装置１０４、制御部１０５、データ収集部１０６、動作管理部１０７、および情報処理部１０８は、各々が有線または無線で接続されている。制御部１０５、データ収集部１０６、および動作管理部１０７の機能は、個別に設けられた装置が担うようにしてもよいし、これらの機能の一部または全部を放射線撮影装置１０４または情報処理部１０８が担うようにしてもよい。また、グリッド１０３は、撮影の用途に応じて取り外しが可能となっている。

情報処理部１０８は、画像処理部１０９、ＣＰＵ１１１、メモリ１１２、操作パネル１１３、記憶部１１４、および表示部１１５と有する。これらはＣＰＵバス１１０を介して電気的に接続されている。また、メモリ１１２はＣＰＵ１１１での処理に必要な各種のデータなどが記憶されるものであるとともに、ＣＰＵ１１１の作業用ワークメモリを含む。また、ＣＰＵ１１１は、メモリ１１２を用いて操作パネル１１３に入力されるユーザーの指示に従い、装置全体の動作制御等を行うようになっている。

放射線撮影システム１００は、操作パネル１１３を介したユーザーの指示に従って被写体１０２の撮影シーケンスを開始する。放射線発生装置１０１から所定の条件のＸ線が照射され、被写体１０２を通過したＸ線が放射線撮影装置１０４に照射される。ここで、動作管理部１０７は放射線発生装置１０１に対して、電圧や電流、照射時間などのＸ線発生条件や、放射線撮影装置１０４の動作との同期を制御し、所定の撮影条件のＸ線を適切なタイミングで発生できるようになっている。

被写体１０２を透過し、被写体情報を含んだＸ線の情報は、制御部１０５によって制御された放射線撮影装置１０４で電気信号に変換され、データ収集部１０６によってデジタルの画像データとして収集される。

データ収集部１０６によって収集された画像データは、動作管理部１０７を介して情報処理部１０８に転送され、ＣＰＵ１１１の制御によりＣＰＵバス１１０を介してメモリ１１２に転送される。画像処理部１０９によって、メモリ１１２に格納された画像データに対してグリッド縞低減処理を含む各種の画像処理が適用され、診断に適した画像の作成が行われる。作成された画像は、記憶部１１４への保存、および表示部１１５への表示がなされるようになっている。

次に、図２を用いて、放射線撮影装置１０４の構成例について説明する。図２は、図１の放射線撮影装置１０４の構成例を示す図である。画素部２０１は、行列状に複数配置された画素２００を有する。図２では、画素部２０１に画素２００がｍ×ｎ個二次元配置されている例を模式的に示している。画素部２０１に設けられる画素２００の数は、例えば２６８８×２６８８ｐｉｘｅｌなど、１辺あたり数千を超える数の画素２００からなることが多い。

各々の画素２００は、蛍光体（図２では不図示）からの光を電荷に変換する複数の光電変換素子２０２と、変換された電荷に基づく電気信号をそれぞれ複数の信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇｎに行単位で出力する複数のスイッチ素子２０３とを有する。

本実施形態では、光電変換素子として、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されたアモルファスシリコンを主材料とするＰＩＮフォトダイオード、蛍光体としてヨウ化セシウム（ＣｓＩ）からなる材料を用いた例を示す。

スイッチ素子２０３としては、例えば薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと呼称する）などの制御端子と２つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられる。光電変換素子２０２の一方の電極（第１の電極）はスイッチ素子２０３の２つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極（第２の電極）は共通のバイアス配線Ｖｓを介してバイアス電源部２０４と電気的に接続される。

バイアス配線Ｖｓは、バイアス電源部２０４からのバイアス電圧をすべての光電変換素子２０２に供給する。ｍ行目の複数のスイッチ素子Ｔｍ１～Ｔｍｎは、それらの制御端子がｍ行目の駆動線Ｖｇｍに共通に電気的に接続されており、駆動制御部２０５からスイッチ素子Ｔｍ１～Ｔｍｎの導通状態を制御する駆動信号が駆動線Ｖｇｍを介して行単位で与えられる。

駆動制御部２０５は、制御部１０５から入力された制御信号に応じて、スイッチ素子Ｔ１１～Ｔｍｎを導通状態にする導通電圧と、非導通状態にする非導通電圧とを有する駆動信号を各駆動線Ｖｇ１～ｇｍに出力する。これにより、駆動制御部２０５は、スイッチ素子Ｔ１１～Ｔｍｎの導通状態及び非導通状態を制御し、画素部２０１を駆動する。

ｎ列目の複数のスイッチ素子Ｔ１ｎ～Ｔｍｎは、他方の主端子がｎ列目の信号線Ｓｉｇｎに電気的に接続されている。スイッチ素子Ｔ１ｎ～Ｔｍｎが導通状態である間に、変換素子Ｓ１ｎ～Ｓｍｎの電荷に応じた電気信号は、信号線Ｓｉｇｎを介して読出制御部２０６に出力される。列方向に複数配列された信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇｎは、複数の画素２００から出力された電気信号を並列に読出制御部２０６に出力する。読出制御部２０６は、複数の信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇｎの信号を読み出すようになっている。

読出制御部２０６は、画素部２０１から並列に出力された電気信号を増幅する増幅部２０７を信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇｎ毎に対応して設けられている。また、各増幅部２０７は、出力された電気信号を増幅する積分増幅器２０８と、増幅された電気信号をサンプルホールドするサンプルホールド部２１３と、バッファアンプ２１５とを含む。

積分増幅器２０８は、読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器２１０と、コンデンサ２１１と、リセットスイッチ２１２とを有する。なお、積分増幅器２０８は、演算増幅器２１０の反転入力端子と出力端子に配置されたコンデンサ２１１の容量を変えることで増幅率を変更することが可能である。

演算増幅器２１０の反転入力端子にはそれぞれ信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇｎの電気信号が入力される。また、正転入力端子には基準電源部２０９によって生成される基準電位Ｖｒｅｆが入力され、出力端子から増幅された電気信号が出力されるようになっている。増幅された電気信号は、サンプルホールド部２１３を介し、マルチプレクサ２１４に送信される。

マルチプレクサ２１４は、各増幅部２０７から並列に読み出された電気信号を順次出力して直列信号の画像信号として出力し、画像信号をインピーダンス変換して出力するバッファアンプ２１５に送信される。バッファアンプ２１５から出力されたアナログ電気信号である画像信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２１６によって例えば１４ビットや、１６ビットなど、所定の階調数のデジタル画像データに変換され、データ収集部１０６へ出力される。

なお、バイアス電源部２０４と基準電源部２０９に与える電圧と、積分容量、駆動制御部２０５の動作クロック等の制御設定値は、制御部１０５によって変更できるようになっている。

次に、図３を用いて、画素２００の詳細な構造について説明する。図３Ａは、画素２００の詳細構造を示した平面図である。図には記載しないが、上部に蛍光体が配置されており、Ｘ線を可視光に変換することができる。その下部に、光電変換素子３４やＴＦＴ３６を含む各種配線が配置されている。

光電変換素子３４は、ＴＦＴ３６を介して信号配線３１と電気的に接続されている。また、光電変換素子３４の上部電極はバイアス配線３３と電気的に接続されており、光電変換素子３４に一定のバイアス電圧を印加することができる。

以上のような構造により、光電変換素子３４は、画素２００にＸ線が到達した際、蛍光体から発した可視光を受光した際に発生した電気信号を、ＴＦＴ３６を介して信号配線３１に転送できるようになっており、画像信号を形成することが可能となっている。また、光電変換素子３４の上部の任意の位置に遮光部３７を配置することができる。

図３Ｂは、図３Ａにおける線分Ａ－Ａ’での断面図を示したものである。左部には光電変換素子３４、右部にはＴＦＴ３６が構成されている。その他、平坦化層３１３と、画素２００の構造の全体を保護する第二の保護層３１４を有する構造となっている。

バイアス配線３３は、光電変換素子３４の上部に構成されている。バイアス配線３３を金属層で構成して、光電変換素子３４に対して実質的に遮光部３７として機能させてもよい。

光電変換素子３４は個別電極３０７、第二の不純物半導体層３０８、第二の半導体層３０９、第三の不純物半導体層３１０、共通電極３１１、光電変換素子３４を保護する第一の保護層３１２を含む。ドレイン電極３０３は接続用ホール３５により個別電極３０７に接続されている。共通電極３１１は接続用ホール３５によりバイアス配線３３に接続されている。

光電変換素子３４に不感領域を配置する場合は、共通電極３１１より上の層に金属などで構成される任意の遮光部を追加してもよい。この遮光部は、バイアス配線３３と、接続用ホール３５として機能する領域と、を合計した領域より広い領域まで拡張されていてもよい。

ＴＦＴ３６はゲート電極３０１、ソース電極３０２、ドレイン電極３０３、絶縁層３０４、第一の半導体層３０５、第一の不純物半導体層３０６を含む。なお、ＴＦＴ３６のゲート電極３０１は制御配線３２の一部をなしている。また、ソース電極３０２は信号配線３１の一部をなしており、制御配線３２による制御で、ＴＦＴ３６がオンになることにより、光電変換素子３４の電荷は電気信号として信号配線３１に転送することができる。

また、光電変換素子３４およびＴＦＴ３６の上部に金属などで構成される任意の遮光部３７を追加することも可能である。遮光部３７はバイアス配線３３と同じく金属層で構成することができ、また、遮光部３７とバイアス配線３３が繋がっていてもよい。

また、遮光部３７を配置するのではなく、光電変換素子３４のうち、第二の半導体層３０９と第三の不純物半導体層３１０とで構成される半導体層、および共通電極３１１、のうちいずれかを設けない領域を作り、可視光に対する不感領域を形成してもよい。

光電変換素子３４を遮光することで、画素２００の開口部の開口形状を変化させることができ、アパーチャＭＴＦを調整することができる。遮光部３７の詳細な配置については後述する。また、ＴＦＴ３６を遮光することにより、放射線および、可視光の照射によるスイッチ動作への影響を軽減することができる。

なお、光電変換素子３４を構成する半導体としては、例えば第二の不純物半導体層３０８をｎ型半導体層、第二の半導体層３０９をｉ型半導体層、第三の不純物半導体層３１０をｐ型半導体層とし、ＰＩＮ型の光電変換素子とすると好適である。ただし、光電変換素子３４の構成は上記に制約されるものではなく、例えばｎ型半導体層とｐ型半導体層が入れ替わる構成を取ってもよいし、絶縁層、ｉ型半導体層、ｎ型半導体層からなるＭＩＳ型の光電変換素子を用いても構わない。

また、図３Ｂでは、光電変換素子３４とＴＦＴ３６が同じ平面に構成されている例を示したが、これらは同一平面上にある必要はなく、両者を積層するような構成であってもよい。

図３Ｃは、図３Ａの画素２００における開口形状と、Ｘ方向、Ｙ方向に開口形状を平均したもの（サンプリングプロファイルと呼称する）を示した図である。

開口部３１６は、光電変換素子３４の領域において、信号配線３１、制御配線３２、バイアス配線３３やＴＦＴ３６、遮光部３７などの光電変換素子３４へ入射する光を遮光する構造群によって形成される遮光領域３１７を除いた領域となる。なお、図３以下の図において、開口部は白色、遮光領域は黒色で表すこととする。

グリッドをグリッド縞が縦向きに配置される場合、Ｘ方向のサンプリングプロファイル３１８でアパーチャＭＴＦが規定される。同様に、グリッド縞が横向きに配置される場合、Ｙ方向のサンプリングプロファイル３１９でアパーチャＭＴＦが規定されることとなる。

次に、グリッドを用いて放射線画像を撮影したときに発生するグリッド縞の特徴について図４を用いて説明する。

図４Ａは、放射線撮影装置１０４にグリッドを配置した場合の断面を示した模式図である。グリッド４０が配置され、その下に放射線撮影装置１０４として、蛍光体４１と、画素部４２が配置されている様子が示されている。蛍光体４１から発した可視光は、画素部４２に照射され、集光のためのマイクロレンズや、ローパスフィルタは設けないことが一般的である。

グリッド４０は、アルミニウムやカーボン等などのＸ線を透過しやすい中間物質４０１と、Ｘ線を吸収しやすい鉛などの吸収物質４０２が一定の間隔で交互に配置されている。これにより、放射線源から被写体内を直進する一次放射線による信号成分を透過し、被写体内で放射線が散乱して発生する散乱線による信号成分を遮断することで、被写体像のコントラストを向上することができる。

まず、仮にグリッド４０にＸ線を照射した場合を考える。図４Ｂはグリッド４０にＸ線を照射した際の信号量（透過後のＸ線信号量）の信号プロファイルと、その周波数特性を示した図である。

グリッド４０は上記の構造により、中間物質と吸収物質のＸ線透過率の差によって、図４Ｂにあるように矩形の信号プロファイル４０３を形成する。いま、グリッド密度をＤ［本／ｃｍ］とすると、グリッド縞のピーク周波数（基本波）ｆｇ［ｌｐ／ｍｍ］（ｌｉｎｅ ｐａｉｒ／ミリメートル）は、下記の数１に示す式にて表すことができる。

・・・数１

ここで、αは拡大率を示している。図４Ａに示すように、グリッド４０は、必ずしも画素部４２の直上に配置されるわけではなく、蛍光体４１や、放射線撮影装置１０４の筐体や、グリッド４０を装着するための各種アタッチメントなど、適宜の構造が間に配置されることが考えられる。その場合は、放射線発生装置１０１と放射線撮影装置１０４の位置関係によって、グリッド縞の幅がわずかに拡大されることとなり、画像に現れるグリッド縞は、グリッド密度Ｄに拡大率をかけたピーク周波数を持つこととなる。また、放射線撮影システム１００が使用される代表的な条件からαを定めてもよい。

すなわち、ｆｇは、グリッド４０のグリッド本数と、グリッド４０、光電変換素子２０２、および放射線発生装置の位置関係によって発生する拡大率と、の少なくとも一つによって決定される。

また、信号プロファイル４０３が矩形であることから、周波数特性としては、基本波の他に、ｆｇ［ｌｐ／ｍｍ］にピークを持つ基本波４０４に加え、Ｎ倍の倍高調波を有することが特徴である（Ｎは正の整数）。

放射線撮影装置においては、グリッド４０を通過したＸ線は蛍光体４１において可視光に変換されるプロセスをたどる。図４Ｃは蛍光体４１に入射したＸ線が可視光に変換された際の可視光の信号プロファイルと、その周波数特性を示した模式図である。

蛍光体４１が有するアナログＭＴＦ４０６によって、グリッド４０の信号は変調され、信号プロファイルは４０５のように、高周波が減衰した形となる。グリッド縞の周波数特性としては、アナログＭＴＦ４０６による変調により、グリッド縞ピークのパワーの減衰が発生する。

図４Ｃでは、アナログＭＴＦ４０６は、３×ｆｇ以降ではほぼ０に減衰しており、３倍以降の高調波はおよそ解像しない例を示している。ｆｇとアナログＭＴＦ４０６の関係によって、取り扱う必要のある高調波は変化する。なお、ここまではアナログ的なプロセスであり、信号は全て連続値として捉えることができる。

最後に、蛍光体４１において変換された可視光は、画素部４２においてデジタル信号に変換されることとなる。連続値を取るアナログ信号を、一定の画素サイズによって積分し、デジタル信号に変換する際に、サンプリング定理にしたがって様々な影響が表れる。

画素部４２のサンプリングピッチをＳ［ｍｍ］とすれば、ナイキスト周波数ｆｓ［ｌｐ／ｍｍ］は以下の数２で示す式にて表すことができる。

・・・ 数２

ここで、ナイキスト周波数ｆｓ以上の信号については、サンプリング定理に従い、画像中に折り返し雑音として現れることとなる。

図４Ｄは、画素部４２の開口形状と、特定方向における１次元のサンプリングのプロファイルと、アパーチャＭＴＦの例を示したものである。

仮に、開口率が１００％である画素４０８の例を考えると、特定の方向（例えばＸ方向）のサンプリングプロファイル４０９は幅Ｓ［ｍｍ］の矩形となる。いま、アパーチャＭＴＦをＭＴＦａｐ、サンプリング矩形の幅をＵ［ｍｍ］とすると、アパーチャＭＴＦはその空間周波数成分を示したものとなり、以下の数３で示す式のようにｓｉｎｃ関数の絶対値となる。

・・・数３

アパーチャＭＴＦ４１０は、ナイキスト周波数ｆｓ以上の周波数においても特性が大きく変動することが特徴である。

ｓｉｎｃ関数の特徴より、アパーチャＭＴＦは、空間周波数ｘ＝ｋ／Ｕ［ｌｐ／ｍｍ］（ｋ＝１，２，・・・）の場合に略０となる。画素４０８の場合、Ｕ＝Ｓであることから、ｘ＝ｋ×２×ｆｓの場合に略０となる性質を持つ。

実際には、図３で説明したように、画素２００には光電変換素子以外にも様々な構成要素があるため、開口は必ずしも１００％とできるわけではない。例えば、画素４１１のように開口率が低下すると、プロファイル４１２で示されるように、サンプリングプロファイルにおける矩形の幅ＵがサンプリングピッチＳより小さくなる。よって、アパーチャＭＴＦ４１３が略０となる空間周波数は、画素４０８の場合より高くなる。

また、例えば画素４１４のように開口率が十分小さい場合を考えると、サンプリングプロファイル４１５はインパルス様になり、アパーチャＭＴＦ４１６は、全周波数で略１となってサンプリングによる変調の影響を受けなくなる形となる。このように、画素の開口形状によってアパーチャＭＴＦの特性は大きく変化する特徴を持つ。

ここまで説明したように、グリッド縞を含む被写体の信号は画素部４２によってデジタル信号に変換されるまでに、アナログＭＴＦ４０６とアパーチャＭＴＦによって変調される。このアナログＭＴＦ４０６とアパーチャＭＴＦを合わせたものはプリサンプリングＭＴＦと呼ばれる。グリッド縞の信号は、一般的にナイキスト周波数ｆｓより大きい周波数にピークを持ち、画像中に折り返し雑音として現れる。

図４Ｅの例に示すように、ナイキスト周波数ｆｓを超える空間周波数にピークを持ち、かつプリサンプリングＭＴＦ４１７によって解像がなされるグリッド縞ピークをｆｇＭとする（本図の例では倍高調波成分が該当する）。このようなグリッド縞ピークは、以下の数４に示す式で表される周波数ｆｇ’に、折り返し雑音によるグリッド縞を発生させる原因となる。

・・・数４

折り返し雑音によって発生するグリッド縞ピークは、グリッド本数とサンプリングピッチの関係によっては、低周波領域に位置することがあり、画像処理での除去が困難となる場合があるため問題となる。そのため、ナイキスト周波数を超える領域でのプリサンプリングＭＴＦの特性と、グリッド縞ピークとの関係は非常に重要となる。特に、アパーチャＭＴＦは画素２００の開口形状によってその特性が大きく変動する。よって、グリッド縞の発生をコントロールする上では、画素２００の開口形状が重要となる。

なお、被写体信号が持つ最高周波数成分は被写体によるため、前記の低周波領域については、その空間周波数については正確に規定できるものではない。しかしながら、特許文献１において、サンプリング周波数１／Ｓの３０％以下に画像の主成分が集中することが報告されており、当該領域におけるグリッド縞を画像処理的に除去しようとすると、画像の主成分に影響を与える可能性が指摘されている。一例として、上記条件を低周波領域と取り扱うことができる。

後述するように、画素２００の開口形状をコントロールすることで、問題となるグリッド縞ピークｆｇＭにおけるアパーチャＭＴＦを減衰させて当該のグリッド縞の解像を抑えるようにすることが可能となる。なお、ナイキスト周波数以下のアパーチャＭＴＦを大きく変動させると、被写体信号の解像に悪影響を与える可能性があるため、対象となるグリッド縞ピークｆｇＭはナイキスト周波数以上を対象とすることが望ましい。

次に、図５を用いて、アパーチャＭＴＦを調整してグリッド縞の発生をコントロールするための画素２００の形状について説明する。

放射線撮影装置１０４のグリッド１０３を用いた撮影においては、各種のグリッドが用いられる。代表的なものとしては、３４本、４０本、５２本、６０本、７０本、８０本などのグリッド密度のものが使用される。また、放射線撮影装置１０４の画素２００のサンプリングピッチに関しても、装置によって０．０５０［ｍｍ］～０．２［ｍｍ］程度のものが用いられる。

グリッド１０３は、放射線撮影装置１０４の画素２００のサンプリングピッチに応じて適切なグリッド密度となるような組み合わせが選択されるが、ユースケースによってはこの限りではない。例えば、あるサンプリングピッチにおいて複数のグリッド密度に対応する場合もある。この場合、後述するように、低周波領域にグリッド縞ピークが発生する可能性がある。

一例として、サンプリングピッチが０．１２５ｍｍである場合に、４０本グリッドを使用し、式１における拡大率α＝１とした場合について説明する。ここで、アナログＭＴＦによって解像されるグリッド縞は基本波４［ｌｐ／ｍｍ］と倍高調波８［ｌｐ／ｍｍ］である場合を考える。ナイキスト周波数ｆｓ＝４［ｌｐ／ｍｍ］となり、４［ｌｐ／ｍｍ］にピークを持つ基本波と、ｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］に発生する４０本グリッドの２倍高調波の折り返し雑音が、画像の０［ｌｐ／ｍｍ］付近に発生する。

この場合、前者の基本波は適宜の画像処理によって好適に除去可能であるが、後者の折り返し雑音は、低周波のモアレとして視認され、画像処理による除去も難しいため問題となる。なお、８０本グリッドを用いた場合も、基本波が８［ｌｐ／ｍｍ］となるため、基本波について同様の問題が発生する。このようなケースは、グリッド縞のピーク周波数がサンプリング周波数１／Ｓ付近にある状態で、発生するグリッド縞が０［ｌｐ／ｍｍ］付近に来るもので、最も画像への影響が懸念されるケースである。

図４Ｄに示すように、開口率が１００％の場合、８［ｌｐ／ｍｍ］においてアパーチャＭＴＦは極小値をとり、応答は略０となる。そのため、プリサンプリングＭＴＦの応答は十分に減衰される。そのため、８［ｌｐ／ｍｍ］に発生する４０本グリッドの２倍高調波は解像せず、グリッド縞の画像への影響を抑えることが可能となる。

しかしながら、実際には、図３で説明したように、画素２００には光電変換素子以外にも各種の配線やＴＦＴなど、様々な構成要素がある。そのため、開口を完全に１００％とすることは難しく、ｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］におけるプリサンプリングＭＴＦは一定の値を持つこととなる。

図４で説明した通り、矩形サンプリングを行う場合には、開口率を下げると、アパーチャＭＴＦが極小値をとる周波数は高くなる。結果としてｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］におけるアパーチャＭＴＦは高い値を持つこととなり、当該の空間周波数の信号を解像することになる。したがって、この場合、開口率を下げつつ、アパーチャＭＴＦが極小値をとる周波数を低くするような画素２００の開口を実現し、結果としてｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］におけるアパーチャＭＴＦを十分減衰した状態にする必要がある。

図５は、開口部の一例である。画素２００の開口形状として、画素２００の光電変換素子の中央部分付近に遮光領域を設け、開口部を５０１と５０２に分離した形状になっている。このとき、Ｘ方向のサンプリングプロファイル５０３において、中央部分付近のプロファイルの値が下がった領域があり、極小値を取っている（以後、このようなプロファイル形状のことを凹型と呼称する）。

なお、図５では、説明を簡単にするため、開口部５０１と５０２で同じ形状の矩形プロファイルとなる開口を例示しているが、その限りではない。この他の構成として、例えば後述する他の構成であってもよい。

開口部５０１および５０２単体から構成されるアパーチャＭＴＦは、いずれもそれぞれ５０４となる。しかし、サンプリングプロファイルにフーリエ変換やＺ変換などによる周波数空間への変換を行い、虚数空間を含めた両者の空間周波数特性を考えると、それぞれ５０６、５０７の特性となり、各々位相が異なるものとなっている。開口部５０２と５０３を合わせた開口から作られるサンプリングプロファイル５０３の空間周波数特性は、５０６と５０７を合計した５０８となり、その絶対値から算出されるアパーチャＭＴＦは５０５となる。

ここで、減衰する周波数が大きいが位相が異なる２つの矩形プロファイルを組み合わせて干渉させることで、単体の矩形プロファイルよりも、より小さい空間周波数においてアパーチャＭＴＦの極小値を持たせることが可能となることに注意されたい。このように、アパーチャＭＴＦ５０５は、全体の開口率を減らしつつも、対象となるｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］の応答を大幅に減衰する特性を実現していることが分かる。

ここでは、ｆｇＭにおけるアパーチャＭＴＦの応答が極小値かつ、略０をとる例について示している。なお、極小値がｆｇＭと等しくなる必要はなく、ｆｇＭにおける応答が十分に低い所定の値となればよい。所定の値の詳細については後述する。

以上説明した通り、サンプリングプロファイル５０３のように、凹型の形状を取ることで、開口率を下げつつ、任意の空間周波数におけるアパーチャＭＴＦの特性を減衰させるような画素２００の開口を実現することができる。

図６は、開口部の別の例である。画素２００を機能させるために各種の配線やＴＦＴなどが必要であり、それらの構造を考慮すると、サンプリングプロファイルは単純な矩形とすることは難しい。例えば図６Ａのように、信号配線６１、制御配線６２、バイアス配線６３、光電変換素子６４、ＴＦＴ６５、遮光部６６を配置する構成を取り、図６Ｂのように中央部分に遮光領域を配置した開口部６０１となるようにする。

これにより、Ｘ方向のサンプリングプロファイル６０６を、図６Ｃのように凹型となるように構成することが可能である。ここでは、バイアス配線６３は、金属配線によって構成され、遮光部として機能するようになっている。また、バイアス配線６３の太さと配置については、図６Ｄに示すアパーチャＭＴＦを取るように決定する。

また、遮光部６６は、Ｘ線照射によるＴＦＴ６５の誤作動を防ぐために、ＴＦＴ６５の上部に配置されている。ここでは、バイアス配線６３を遮光部とする構成としたが、この構成に限定されるものではなく、バイアス配線に設計上の制限がある場合は、適宜別途の遮光部を配置するようにしてもよい。

ここで、図６Ｃに示されるサンプリングプロファイル６０６にフーリエ変換やＺ変換などによる周波数空間への変換を行い、その絶対値を計算するとアパーチャＭＴＦ６０７を算出することができる。すると、アパーチャＭＴＦ６０７は、対象となるｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］付近で極小値をとり、ｆｇＭにおける応答を略０に減衰する特性を持っていることが分かる。これにより、Ｘ方向にグリッド縞を配置したときに、画像の０［ｌｐ／ｍｍ］付近に発生するグリッド縞ピークを抑制することが可能となる。

なお、遮光領域の配置は、例えば以下のようにして決定することができる。

サンプリングプロファイル６０６は、６０２～６０５の複数の矩形が合成された形となっている。それぞれの矩形ブロックについて周波数空間への変換を行い、虚数空間を含めた両者の空間周波数特性を考えると、図６Ｅに示すように、６０２～６０５にそれぞれ対応する６０２１～６０５１の特性を得ることができる。

アパーチャＭＴＦ６０６は、６０２１～６０５１の特性を加算することで求まることから、ターゲットとなるｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］の特性が減衰するようにサンプリングプロファイル形状を決定すればよい。そして、サンプリングプロファイル形状を実現するように画素２００の各要素を配置することにより、最適な遮光領域の配置を決定することが可能となる。

以上のように、画素２００に必要な配線類を配置した場合のアパーチャＭＴＦについて、極小値をとる空間周波数がｆｇＭよりも高い場合は、凹型サンプリングの形状となるように遮光部を設けることで、好適に調整することができる。なお、ここでは、グリッドが４０本、拡大率α＝１、ｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］のケースについて例示しており、開口が１００％の矩形サンプリングでない場合は、アパーチャＭＴＦの極小値の空間周波数はｆｇＭより高くなる。

図７は、開口部の別の例である。

図７Ａのように、信号配線７１、制御配線７２、バイアス配線７３、光電変換素子７４、ＴＦＴ７５、遮光部７６を配置する構成を取り、図７Ｂのように中央部分に遮光領域を配置した開口部７０１となるようにする。

これにより、Ｙ方向のサンプリングプロファイル７０２を、図７Ｃのように凹型となるように構成することが可能である。このとき、図７Ｄに示すように、アパーチャＭＴＦ７０３は対象となるｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］において極小値をとり、略０に減衰する特性を持つ。

図７Ａに示すように、遮光部７６の一部に開口領域を設けることも可能である。

これにより、Ｙ方向にグリッド縞を配置したときに、画像の０［ｌｐ／ｍｍ］付近に発生するグリッド縞ピークを抑制することが可能となる。

以上、図６、図７に例示した画素２００によって、Ｘ方向、Ｙ方向のどちらかにグリッド縞を配置した場合に画像への影響を抑えることが可能となるが、以下図８のように、どちらの方向においても好適なアパーチャＭＴＦを持つ構成も考えられる。

図８は、開口部のさらに別の例である。

図８Ａのように、信号配線８１、制御配線８２、バイアス配線８３、光電変換素子８４、ＴＦＴ８５、遮光部８６を配置する構成を取り、図８Ｂのように中央部分に遮光領域を配置した開口部８０１となるようにする。それにより、図８Ｃのように、Ｘ方向のサンプリングプロファイル８０２、Ｙ方向のサンプリングプロファイル８０３を得ることができる。

これらはＸ方向、Ｙ方向ともに中央部分に感度が下がった領域のある凹型となるように構成されている。図８Ｄには、Ｘ方向のサンプリングプロファイルから得られるアパーチャＭＴＦ８０４、Ｙ方向のサンプリングプロファイルから得られるアパーチャＭＴＦ８０５を示している。

図８Ｄが示すアパーチャＭＴＦ８０４および８０５は、いずれも対象となるｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］において極小値をとり、応答を略０に減衰する特性を持つ。なお、ここでは、バイアス配線８３と遮光部８６を別々に用意する構成の例を示したが、バイアス配線８３の一部を遮光部として用いることも可能である。

これにより、Ｘ方向、Ｙ方向どちらにグリッド縞を配置したときであっても、画像の０［ｌｐ／ｍｍ］付近に発生するグリッド縞ピークを抑制することが可能となる。

なお、以上の説明においては対象となるｆｇＭにおいてアパーチャＭＴＦが極小値をとり、応答を略０に減衰する構成について例示した。

しかしながら、極小値がｆｇＭと等しくなる必要はなく、ｆｇＭにおける応答が十分に低い所定の値となればよいものとする。所定の値としては、折り返し雑音によって画像に発生するグリッド縞が使用上問題にならない程度に低減できる値であるものとする。前述したように、折り返し雑音によって画像に発生するグリッド縞の視認性は、当該周波数のプリサンプリングＭＴＦ（アナログＭＴＦとアパーチャＭＴＦの積）によって影響される。

図９のように、アパーチャＭＴＦの極小値をｆｇＭに近づけることで、ｆｇＭにおけるアパーチャＭＴＦを十分低くするような構成も考えられる。この場合、アパーチャＭＴＦの極小値をｆｇＭと等しくする必要がないため、遮光部の配置の自由度が上がり、遮光部の面積を小さくして、開口率を向上することが可能となる。

図９は、開口部のさらに別の例である。図９Ａのように、信号配線９１、制御配線９２、バイアス配線９３、光電変換素子９４、ＴＦＴ９５、遮光部９６、接続用ホール９７を配置する構成を取り、図９Ｂのように中央部分に遮光領域を配置した開口部９０１となるようにする。それにより、図９Ｃのように、Ｘ方向のサンプリングプロファイル９０２、Ｙ方向のサンプリングプロファイル９０３を得ることができる。

これらはＸ方向、Ｙ方向ともに中央部分に感度が下がった領域のある凹型となるように構成されている。図９Ｄには、Ｘ方向のサンプリングプロファイルから得られるアパーチャＭＴＦ９０４、Ｙ方向のサンプリングプロファイルから得られるアパーチャＭＴＦ９０５を示している。図９Ｄが示すアパーチャＭＴＦ９０４および９０５は、いずれも対象となるｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］より大きい９［ｌｐ／ｍｍ］付近において極小値をとっているが、ｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］における応答が十分に減衰する特性を持つ。なお、ここでは、バイアス配線９３と接続用ホール９７の機能確保領域の周りの領域まで遮光部９６を拡張した構成の例を示している。

これにより、図８に例示した画素２００よりも遮光部の面積を小さくして、開口率を向上させながら、Ｘ方向、Ｙ方向どちらにグリッド縞を配置したときであっても、画像の０［ｌｐ／ｍｍ］付近に発生するグリッド縞ピークを抑制することが可能となる。

発明者の検討により、該当の周波数におけるプリサンプリングＭＴＦが５％以下となる場合は、折り返し雑音によるグリッド縞のモアレをほぼ視認できなくなることを見出した。ｆｇＭにおけるアナログＭＴＦをＭＴＦａｎａ（ｆｇＭ）、アパーチャＭＴＦをＭＴＦａｐ（ｆｇＭ）とすると、以下の数５に示す式に従うようにすればよい。遮光部８６の位置・面積を調整することで、アパーチャＭＴＦの減衰量を調整できる。

・・・数５

開口部９０１においては、ＭＴＦａｐ（ｆｇＭ）は略０（詳細には０．１０程度）である。よって、ここではＭＴＦａｎａ（ｆｇＭ）＝０．５以下となるような蛍光体を用いればよい。放射線撮影装置で一般に用いられるヨウ化セシウム（ＣｓＩ）や酸硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）からなる蛍光体においては、一般に高周波になるにつれアナログＭＴＦは減衰する特性を持つため、十分に数５を満たすことが可能である。

以上、一例として、サンプリングピッチが０．１２５ｍｍ、４０本グリッドを使用したときの場合における画素２００とアパーチャＭＴＦの構成について説明したが、この構成に限るものではなく、あらゆるサンプリングピッチとグリッドの組に関して適用可能である。

別の例として、サンプリングピッチが０．１［ｍｍ］、５２本グリッドを使用した場合について説明する。この場合においても、同様の構成によって実現が可能である。

このとき、アナログＭＴＦによって解像されるグリッド縞は基本波５．２［ｌｐ／ｍｍ］と倍高調波１０．４［ｌｐ／ｍｍ］である。またナイキスト周波数ｆｓ＝５［ｌｐ／ｍｍ］となる。折り返し雑音によって４．８［ｌｐ／ｍｍ］にピークを持つ基本波と、ｆｇＭ＝１０．４［ｌｐ／ｍｍ］に発生する５２本グリッドの２倍高調波の折り返し雑音が、式４に従って画像の０．４［ｌｐ／ｍｍ］付近に発生する。

前者の基本波は適宜の画像処理によって好適に除去可能であるが、後者の折り返し雑音は、低周波のモアレとして視認され、画像処理による除去も難しいため問題となる。この場合においても、サンプリングピッチ０．１ｍｍの画素２００において図８Ａ様の画素構成を取り、凹型のサンプリングプロファイルを構成することで、１０．４［ｌｐ／ｍｍ］におけるアパーチャＭＴＦを減衰することが可能となる。

一般的に、折り返し雑音が低周波領域に現れる場合のグリッド縞のピーク周波数は、サンプリング周波数１／Ｓ近辺となる場合がほとんどであるが、本特許はそれ以外の場合においても適用が可能である。

例えば、サンプリングピッチが０．１４［ｍｍ］で、６０本グリッドを使用した場合の例を考える。このとき、ナイキスト周波数ｆｓ＝３．５７［ｌｐ／ｍｍ］となり、グリッド縞の基本波６［ｌｐ／ｍｍ］は折り返し雑音によって１．１４［ｌｐ／ｍｍ］にグリッド縞を発生させる。

いま、ｆｇＭ＝６［ｌｐ／ｍｍ］とすると、図１０Ａに示すように、開口形状１００１とし、サンプリングプロファイル１００２のように凹型のサンプリングとなる。このようにすることで、アパーチャＭＴＦ１００３のように、ｆｇＭ付近で極小値をとり、応答を略０とする特性を構成することが可能である。このとき、開口形状１００１によるアパーチャＭＴＦ１００３は、開口率を下げつつも、開口率が１００％の画素におけるアパーチャＭＴＦ１００４よりも、アパーチャＭＴＦが極小値をとる空間周波数が低くなっていることがわかる。

また、さらに別の例として、サンプリングピッチが０．１４［ｍｍ］で、８０本グリッドを使用した場合を考える。このとき、ナイキスト周波数ｆｓ＝３．５７［ｌｐ／ｍｍ］となり、グリッド縞の基本波８［ｌｐ／ｍｍ］は折り返し雑音によって２．７１［ｌｐ／ｍｍ］にグリッド縞を発生させる。

この場合は特許文献１に記載の画像処理でグリッド縞を除去することも可能であるが、上記のようにアパーチャＭＴＦを調整することでグリッド縞の解像を防ぐことも可能である。

いま、ｆｇＭ＝８［ｌｐ／ｍｍ］とすると、図９Ｂに示すように、開口形状１００５とし、サンプリングプロファイル１００６のように凹型のサンプリングとなる。このようにすることで、アパーチャＭＴＦ１００７のように、ｆｇＭ付近で極小値をとり、応答を略０とする特性を構成することが可能である。このとき、開口形状１００５によるアパーチャＭＴＦ１００７は、開口率が１００％の画素におけるアパーチャＭＴＦ１００８よりも、アパーチャＭＴＦが極小値をとる空間周波数を高くなるようコントロールできていることがわかる。

なお、図４Ｄで説明したように、アパーチャＭＴＦが極小値をとる空間周波数を高くするには、矩形サンプリングで開口率を下げる形態を取ることも可能だが、設計上の制約を強く受け、必要な配線などのスペースが確保するのが難しい場合も多い。対して、開口形状１００５のように凹型のプロファイルを取ることで、より設計の自由度を保ちながら、アパーチャＭＴＦが略０に減衰する空間周波数を高くすることが可能となっている。

以上説明したような構成を取ることにより、問題となるグリッド縞ピークｆｇＭにおけるアパーチャＭＴＦを減衰させて当該のグリッド縞の解像を抑制することが可能となり、グリッド縞の発生を効果的に抑える放射線撮影装置を提供できる。

以上、実施形態および変形例について説明したが、これらの実施形態および変形例は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以上の実施形態に関し、発明の一側面および選択的な特徴として以下の付記を開示する。

（付記１）
放射線を可視光に変換するための蛍光体と、光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、を有し、散乱線を除去するグリッドを用いて画像を取得する放射線撮影装置であって、
前記光電変換素子は、光電変換層およびそれを挟み込むように配置された２つの電極層からなり、
前記光電変換素子の開口部には、前記グリッドの縞と直交した方向に射影したプロファイルが開口部内で１つまたは複数の極小値をもつように、前記蛍光体からの可視光に対する不感領域を設けるために前記開口部を覆う遮光部を配置し、
前記遮光部は、前記光電変換素子から得られる信号において所定の空間周波数におけるアパーチャＭＴＦが所定の値以下となるように、前記画素におけるバイアス配線が配された領域と、他層との接続用ホールとして機能する領域と、を合計した領域より広い領域に拡張されて設けられていること
を特徴とする放射線撮影装置。

（付記２）
前記所定の空間周波数は、前記グリッドを用いて前記放射線撮影装置による撮影を行って画像を取得した際の前記画像に発生するグリッド縞の複数の空間周波数のうち、折り返し雑音として前記画像の低周波領域に現れる前記画像のナイキスト周波数以上の空間周波数であってもよい。

（付記３）
前記所定の空間周波数は、前記グリッドのグリッド本数と、前記グリッド、前記光電変換素子、および前記放射線撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置の位置関係によって発生する拡大率と、の少なくとも一つによって決定されてもよい。

（付記４）
前記遮光部は、縦方向および横方向の少なくとも一方のアパーチャＭＴＦの極小値を、前記所定の空間周波数に近づけるように設けられていてもよい。

（付記５）
前記遮光部は、光電変換層および上下に配置された電極層のいずれかが設けられていない領域であってもよい。

（付記６）
付記１乃至５のいずれか一項に記載の放射線撮影装置と、
前記放射線撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置と、
前記放射線撮影装置に入射する散乱線を除去するグリッドと、を有すること
を特徴とする放射線撮影システム。

３７ 遮光部
１０４ 放射線撮影装置
２０２ 光電変換素子
２００ 画素
３１６ 開口部

Claims (6)

1. 放射線を可視光に変換するための蛍光体と、光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、を有し、散乱線を除去するグリッドを用いて画像を取得する放射線撮影装置であって、
   前記光電変換素子は、光電変換層およびそれを挟み込むように配置された２つの電極層からなり、
   前記光電変換素子の開口部には、前記グリッドの縞と直交した方向に射影したプロファイルが開口部内で１つまたは複数の極小値をもつように、前記蛍光体からの可視光に対する不感領域を設けるために前記開口部を覆う遮光部を配置し、
   前記遮光部は、前記光電変換素子から得られる信号において所定の空間周波数におけるアパーチャＭＴＦが所定の値以下となるように、前記画素におけるバイアス配線が配された領域と、他層との接続用ホールとして機能する領域と、を合計した領域より広い領域に拡張されて設けられていること
   を特徴とする放射線撮影装置。
2. 前記所定の空間周波数は、前記グリッドを用いて前記放射線撮影装置による撮影を行って画像を取得した際の前記画像に発生するグリッド縞の複数の空間周波数のうち、折り返し雑音として前記画像の低周波領域に現れる前記画像のナイキスト周波数以上の空間周波数であることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記所定の空間周波数は、前記グリッドのグリッド本数と、前記グリッド、前記光電変換素子、および前記放射線撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置の位置関係によって発生する拡大率と、の少なくとも一つによって決定されることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記遮光部は、縦方向および横方向の少なくとも一方のアパーチャＭＴＦの極小値を、前記所定の空間周波数に近づけるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
5. 前記遮光部は、光電変換層および上下に配置された電極層のいずれかが設けられていない領域であることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の放射線撮影装置と、
   前記放射線撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置と、
   前記放射線撮影装置に入射する散乱線を除去するグリッドと、を有すること
   を特徴とする放射線撮影システム。

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