JP3496958B2 - 放射線検出器、画像読出処理条件決定方法および照射野認識方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線検出器に関し、詳
細には画素数の異なる２つの固体検出器を用いた放射線
検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、医療診断を目的とする放射線
撮影の医療用放射線撮影、物質の被破壊検査等を目的と
する工業用放射線撮影等の種々の分野における放射線撮
影において、増感紙と放射線写真フイルムとを組合せた
いわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によ
れば、被写体を透過したＸ線等の放射線が増感紙に入射
すると，増感紙に含まれる蛍光体はこの放射線のエネル
ギーを吸収して蛍光（瞬時発光）を発する。この発光に
より、増感紙に密着させるように重ね合わされた放射線
写真フイルムが感光し、放射線写真フイルム上には放射
線画像が形成される。このようにして放射線画像は直接
に放射線フイルム上に可視化された画像として得ること
ができる。

【０００３】一方、放射線写真フイルムに記録された放
射線画像を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録する
ことが種々の分野で行われている。たとえば、後の画像
処理に適合するように設計されたガンマ値の低いフィル
ムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が記録され
たフィルムからＸ線画像を読み取って電気信号に変換
し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施した後コ
ピー写真等に可視像として再生することにより、コント
ラスト，シャープネス，粒状性等の画質性能の良好な再
生画像を得ることが行われている（特公昭61-5193 号公
報参照）。

【０００４】また本願出願人により、放射線（Ｘ線，α
線，β線，γ線，電子線，紫外線等）を照射すると、こ
の放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等
の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝
尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用し
て、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート状の
蓄積性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレー
ザー光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得
られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、
この画像データに基づき被写体の放射線画像を写真感光
材料等の記録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる
放射線画像記録再生システムがすでに提案されている
（特開昭55-12429号，同56-11395号，同55-163472 号，
同56-104645号，同55- 116340号等）。

【０００５】このシステムは、従来の銀塩写真を用いる
放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域
にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有し
ている。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露
光量に対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光
の光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認め
られており、従って種々の撮影条件により放射線露光量
がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放
射される輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設
定して光電変換手段により読み取って電気信号に変換
し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、
ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像として出力さ
せることによって、放射線露光量の変動に影響されない
放射線画像を得ることができる。

【０００６】しかしながら、このような放射線写真シス
テムにより放射線画像を得るためには、上述した放射線
画像を直接可視化する際に、撮影に用いる放射線写真フ
イルムと増感紙との感度領域を一致させて撮影を行う必
要がある。

【０００７】また、上述した放射線写真フイルム、蓄積
性蛍光体シートを用いて光電的に放射線画像を読み取る
システムにおいては、放射線画像に画像処理をおこなっ
て目的に応じた濃度およびコントラストを有するように
調整したり、放射線画像を一旦電気信号に変換しなけれ
ばならず、そのための画像読取装置を用いて読取り走査
を行う必要があり、放射線画像を得るための操作が煩雑
なものとなり、放射線画像を得るまでの時間がかかるも
のとなっている。

【０００８】そこで、従来のシステムによる上記のよう
な問題点を解決するために、放射線検出器が提案されて
いる（例えば特開昭59-211263 号公報、特開平2-164067
号公報、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ92/06501号、Signal,n
oise,and read out considerations in the developmen
t of amorphous silicon photodiode arrays for radio
therapy and diagnostic x-ray imaging，L.E.Antonuk
et.al ，University of Michigan，R.A.Street Xerox，
PARC，SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Image Physic
s(1991) ，p.108-119 ）。

【０００９】この放射線検出器は、例えば厚さ3mm の石
英ガラスからなる基板にアモルファス半導体膜を挟んで
透明導電膜と導電膜とからなるマトリックス状に配され
た複数の固体検出素子および互いに直交するようにマト
リックス状にパターン形成される複数の信号線と走査線
とから構成されている固体検出器に放射線を可視光に変
換するシンチレータを積層することにより構成されてな
るものである。

【００１０】この放射線検出器をシンチレータが放射線
入射側の面を向くように配置し、放射線検出器に被写体
を透過した放射線を照射することにより、放射線がシン
チレータに直接入射して可視光に変換され、この変換さ
れた可視光が固体検出素子の光電変換部により検出され
て放射線画像情報を担持する画像信号に光電変換され
る。この画像信号は、放射線検出器の各固体検出素子に
設けられた転送部から所定の読出手段により読み出され
て出力される。

【００１１】一方、シンチレータを要しない放射線検出
器も提案されており、この放射線検出器は上述の放射線
検出器において、シンチレータを除去し、通常の固体検
出器の代わりに、 (i) 放射線の透過方向の厚さが通常のものより10倍程度
厚く設定された固体検出器（MATERIAL PARAMETERS IN T
HICK HYDROGENATED AMORPHOUS SILICON RADIATION DETE
CTORS,Lawrence Berkeley Laboratory.University of C
alifornia,Berkeley.CA 94720 Xerox Parc.Palo Alto.C
A 94304)、あるいは、 (ii)放射線の透過方向に、金属板を介して２つ以上積層
された固体検出器(Metal/Amorphous Silicon Multilaye
r Radiation Detectors,IEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR
SCIENCE.VOL.36.NO.2.APRIL 1989) 、あるいは、 (iii) ＣｄＴｅ等の半導体放射線検出器（特開平1-2162
90号公報）を用いた構成の放射線検出器であって、可視
光を介すことなく、直接に放射線を検出して電気信号等
に変換し、この信号は、前述の放射線検出器と同様に走
査線に入力される読出信号により、マトリクス状に配さ
れた固体検出素子（上記(i)〜(iii) の放射線検出器を
構成する多数の素子）より各別に読み出されて出力され
る。

【００１２】このように出力された画像信号は、後段の
信号処理装置により種々の信号処理が成された後にＣＲ
Ｔ等の再生手段により可視情報等として再生される。

【００１３】上記放射線検出器を用いることにより、被
写体の放射線画像を煩雑な操作を行うことなくリアルタ
イムで放射線画像情報を得ることができ、直ちに再生す
ることができ、上述した従来のシステムの欠点を解消す
ることができる。

【００１４】ここで上記蓄積性蛍光体シートを用いた放
射線画像記録再生システムにおいて、蓄積性蛍光体シー
トに照射された放射線の線量等に応じて最適な読取条件
で読み取って画像信号を得る前に、予め低レベルの光ビ
ームにより蓄積性蛍光体シートを走査してこのシートに
記録された放射線画像の概略を読み取る先読みを行い、
この先読みにより得られた先読画像信号を分析し、その
後上記シートに高レベルの光ビームを照射して走査し、
この放射線画像に最適な読取条件で読み取って画像信号
を得る本読みを行うように構成されたシステムもある。

【００１５】また、この先読みを行うシステムか先読み
を行わないシステムかによらず、得られた画像信号（先
読画像信号を含む）を分析し、画像信号に画像処理を施
す際の最適な画像処理条件を決定するようにしたシステ
ムもある。ここで画像処理条件とは、画像信号に基づく
再生画像の階調や感度等に影響を及ぼす処理を該画像信
号に施す際の各種の条件を総称するものである。この画
像信号に基づいて最適な画像処理条件を決定する方法
は、蓄積性蛍光体シートを用いるシステムに限られず、
たとえば従来のＸ線フィルム等の記録シートに記録され
た放射線画像から画像信号を得るシステムにも適用され
ている。

【００１６】上記画像信号（先読画像信号を含む）に基
づいて読取条件および／または画像処理条件（以下、読
取条件等と呼ぶ。）を求める演算は、あらかじめ多数の
放射線画像を統計的に処理した結果からそのアルゴリズ
ムが定められている。

【００１７】この従来採用されているアルゴリズムのひ
とつとして、画像信号のヒストグラムを求め、このヒス
トグラムに基づいて読取条件等を求める方法が知られて
いる（特開昭60-156055 号公報、特開昭60-185944 号公
報、特開昭61-280163 号公報、特開昭63-233658 号公
報、特開昭61-170730 号公報、特開昭63-262141 号公報
等）。

【００１８】このように個々の画像の性質を直接的に担
持する画像信号のヒストグラムに基づいて決定した読取
条件により読み取り、さらには画像処理条件に従って画
像処理を行うことにより、例えば個々の画像の撮影にお
いて被写体や撮影部位の変動あるいは放射線被ばく量の
変動等に基づくシートに蓄積記録された放射線エネルギ
ーレベル範囲の変動があっても、常に観察読影適性の優
れた、すなわち常に必要な被写体画像情報が観察読影に
好適な濃度範囲に表示された可視像を得ることができ
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで医療用の放射
線画像においては、微細な病変部の発見を主たる目的と
して一層の高分解能が求められており、上記放射線検出
器においても分解能の向上のため、単位面積当たりの画
素数（検出素子数）は増加されている。

【００２０】しかし画素数が増加すると、全ての画素か
ら各画素に蓄積された放射線画像情報を出力させるのに
時間がかかるという問題が生じる。また、ある面積を有
する放射線検出器に対して、その面積の一部にしか画像
情報が記録されていない場合に、この情報の記録されて
いない領域にある画素を含めた全ての画素から画像情報
を出力させたのでは時間的に効率が悪い。

【００２１】さらに放射線検出器に記録された画像情報
から、適切なダイナミックレンジを有する再生画像を得
るためには、放射線検出器から画像情報を読み出す段階
において、適切なゲインを得るようにすることが重要で
ある。このような上記先読みシステムあるいは画像処理
条件を決定するシステム（以下、総称してＥＤＲ処理と
いう）は、従来の蓄積性蛍光体シートを用いたシステム
において実用化されているが、放射線検出器は一度画像
情報を読み出してしまうとその情報は失われてしまうた
め、記録された画像情報を予め読み出すことはできず、
その結果、再生される放射線画像のＳ／Ｎを向上させる
ことができないという難点がある。

【００２２】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、記録された放射線画像情報を時間的に効率よく読
み出すことができ、また高Ｓ／Ｎの放射線画像を再生し
うる放射線検出器を提供することを目的とするものであ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明による放射線検出
器は、画素（固体検出素子）数の異なる２つの放射線検
出器を積層させて形成してなるものである。

【００２４】すなわち本発明による第１の放射線検出器
は、画像情報を担持する放射線を検出して全体として放
射線画像を表す画像信号の出力に変換する、２次元状に
多数の固体検出素子が配された第１の固体検出器と、該
第１の固体検出器に積層された、該第１の固体検出器の
固体検出素子数よりも少ない多数の固体検出素子を２次
元状に有する第２の固体検出器とからなることを特徴と
するものである。

【００２５】ここで上記第１および第２の固体検出器と
しては、例えば、所定の厚さの石英ガラスからなる基板
に、アモルファス半導体膜を挟んで透明導電膜と導電膜
とからなるマトリックス状に配された複数の固体検出素
子および互いに直交するようにマトリックス状にパター
ン形成される複数の信号線と走査線とから構成されてな
る固体検出器であって、前述した(i) 放射線の透過方向
の厚さが通常のものより10倍程度厚く設定された固体検
出器や、(ii)放射線の透過方向に、金属板を介して２つ
以上積層された固体検出器や、(iii) ＣｄＴｅ等の半導
体放射線検出器などを用いることができる。また、所定
の厚さとは、放射線の吸収量が放射線画像の画質を低下
させるほどに大きくない程度の厚さをいうが、具体的に
は固体検出器を支持するためのある程度の強度が必要で
あるため、数百ミクロン程度であることをいう。

【００２６】さらに上記第１の固体検出器の画素数より
も少ない数の画素を有するとは、各画素の大きさが、第
１の固体検出器の画素よりも大きく設定されることによ
り、第１の固体検出器の画素数よりも少ない画素数によ
り構成されることを意味する。

【００２７】また本発明による第２の放射線検出器は、
画像情報を担持する放射線を可視光に変換する平面状の
シンチレータと、該シンチレータに隣接して設けられ
た、該シンチレータの各部より変換された可視光をそれ
ぞれ検出して全体として放射線画像を表す画像信号の出
力に変換する、２次元状に多数の固体検出素子が配され
た第１の固体検出器と、該第１の固体検出器または前記
シンチレータに積層された、該第１の固体検出器の固体
検出素子数よりも少ない多数の固体検出素子を２次元状
に有する第２の固体検出器とからなることを特徴とする
ものである。

【００２８】ここで上記固体検出器としては、本発明の
第１の放射線検出器を構成する、放射線を直接に電気信
号に変換し得る固体検出器とは異なり、放射線に対して
は高感度でないものの、可視光を電気信号に変換する通
常の固体検出器を用いることができる。

【００２９】本発明の第２の放射線検出器の構成要素の
配列は、具体的には下記（１）〜（２）に示す配列を意
味する。すなわち、 （１）シンチレータ，第１の固体検出器，第２の固体検
出器の順の配列または、 （２）第１の固体検出器，シンチレータ，第２の固体検
出器の順の配列により構成される。

【００３０】また本発明による第３の放射線検出器は、
本発明の第２の放射線検出器において、第２の放射線検
出器の被積層面または外側の面に隣接して設けられた第
２のシンチレータを備えてなることを特徴とするもので
ある。

【００３１】ここで本発明の第３の放射線検出器の構成
要素の配列は、具体的には下記（３）〜（５）に示す配
列を意味する。すなわち、 （３）第１のシンチレータ，第１の固体検出器，第２の
固体検出器，第２のシンチレータの順の配列または、 （４）第１の固体検出器，第１のシンチレータ，第２の
固体検出器，第２のシンチレータの順の配列または、 （５）第１のシンチレータ，第１の固体検出器，第２の
シンチレータ，第２の固体検出器の順の配列により構成
される。

【００３２】

【作用】本発明の第１の放射線検出器によれば、被写体
を透過し、あるいは被検体より発せられるなどにより放
射線画像情報を担持する放射線は、第１の固体検出器お
よび第２の固体検出器によりそれぞれ検出される。この
ように２つの固体検出器により検出された放射線画像情
報を、まず固体検出素子（画素）数の少ない第２の固体
検出器から読み出し、読み出された放射線画像情報に基
づいて、被写体あるいは被検体の放射線画像情報が記録
されている照射野の概略を認識し、その結果に基づいて
第１の固体検出器の再生を要する領域からのみ放射線画
像情報を読み出すことによって、被写体（あるいは被検
体）の放射線画像情報の記録されていない領域（いわゆ
る素抜け部）や、再生を要しない領域からの画像情報の
読出しを省略することが可能となり、全体として読み出
す画素数を少なくすることができるため、所望の放射線
画像情報を時間的に効率よく出力することができる。

【００３３】また、第２の固体検出器により検出された
放射線画像情報を読み出して、記録された放射線量等を
認識し、その認識された放射線量等の種々の情報に基づ
いて、本読み条件を決定（先読みシステム）し、もしく
は画像処理条件を決定（画像処理条件を決定するシステ
ム）し、その結果に基づいて第１の固体検出器から放射
線画像情報を、適切なダイナミックレンジで読み出すこ
とができる。

【００３４】このように本発明の第１の放射線検出器に
よれば、検出された放射線画像情報を時間的に効率よく
読み取ることができ、また、適切なダイナミックレンジ
で放射線画像情報を読み取ることができるため、高Ｓ／
Ｎの放射線画像を得ることができる。

【００３５】また本発明の第２の放射線検出器によれ
ば、被写体を透過し、あるいは被検体より発せられるな
どにより放射線画像情報を担持する放射線は、シンチレ
ータにより、その放射線の強度に応じた強度の可視光に
変換される。この作用により得られる可視光は、被写体
（あるいは被検体）の放射線画像情報を担持し、第１の
固体検出器および第２の固体検出器によりそれぞれ、全
体として被写体の放射線画像情報として検出される。以
下、本発明の第１の放射線検出器と同様の作用をなす。

【００３６】また本発明の第３の放射線検出器によれ
ば、第２の固体検出器に隣接して第２のシンチレータが
設けられているため、この放射線検出器に入射した放射
線が第２のシンチレータによっても可視光に変換され、
第２の固体検出器によりその可視光が検出されて、第２
の固体検出器の集光効率を増大することができる。

【００３７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

【００３８】図１は本発明にかかる放射線検出器の実施
例を示す概略構成図である。図示の放射線検出器30は、
可視光を検出して電気信号に変換する、所定の数の画素
（固体検出素子）を有する第１の固体検出器31と、第１
の固体検出器31に隣接して設けられたシンチレータ33
と、第１の固体検出器33に隣接して設けられた、前記第
１の固体検出器31の画素数よりも少ない数の画素（固体
検出素子）を有する第２の固体検出器32とから構成され
る。ここで例えば第１の固体検出器31の画素数が640×4
00 （＝2.56×10^５）画素の場合、第２の固体検出器32
の画素数としては、 160×100 （＝1.6 ×10^４）画素程
度に設定すればよく、第２の固体検出器32の１画素の面
積が第１の固体検出器31の16画素分の面積を有してい
る。ここでシンチレータ33は、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ，ＣｓＩ等
の蛍光体からなるものである。

【００３９】図２は本実施例の放射線検出器に用いられ
る固体検出器31を構成する固体検出素子Ｐの詳細な構成
を示す構成図である。固体検出素子Ｐは、樹脂シートか
らなる基板31Ａの上にパターン成形した導電膜からなる
信号線31Ｂ，31Ｈがあり、アモルファスシリコン31Ｃと
透明電極31Ｄとからなる光電変換部としてのフォトダイ
オード31Ｅ、アモルファスシリコン31Ｆ内に転送電極31
Ｊを有する、転送部としての薄膜トランジスタ31Ｇ、に
より構成されてなるものである。ここで転送電極31Ｊは
ゲートであり図示しない走査線に接続され、信号線31Ｈ
はドレインであり図示しない信号線に接続されている。
そしてこのように構成された固体検出素子Ｐを２次元状
に複数配置することにより固体検出器31が構成されてい
る。この固体検出素子Ｐの作用は、入射した光がフォト
ダイオード31Ｅにより受光され、フォトダイオード31Ｅ
において信号電荷が発生して蓄電される。次いで走査線
に接続された図示しない信号読出回路から走査線に所定
の走査信号が送られ、走査線に接続されたゲートとして
の転送電極31Ｊに電圧がかかり、信号線31Ｂ／31Ｈ間を
電流が流れる状態となる。すなわち、フォトダイオード
31Ｅで発生した信号電荷は薄膜トランジスタ31Ｇを通じ
て図示しない転送レジスタに転送されて出力される。

【００４０】次に本発明の放射線検出器30の作用につい
て説明する。図３は本発明の放射線検出器30の作用を説
明するために、本発明の放射線検出器30を使用した第１
の放射線画像読取り装置の要部の構成を示す概略構成図
である。

【００４１】図１に示すように、シンチレータ33が、放
射線源20より出射された放射線Ｒの入射面となるよう
に、放射線検出器30を配置し、放射線検出器30に被写体
10を透過した放射線Ｒを照射することにより、放射線Ｒ
がシンチレータ33に直接入射し、この放射線Ｒはシンチ
レータ33によりその強度に応じた強度の可視光に変換さ
れ、この変換された可視光は、シンチレータ33に隣接し
て設けられた第１の固体検出器31のアモルファスシリコ
ン31C （図２参照）により検出される。そしてこの可視
光が放射線画像情報を担持する第１の画像信号Ｅに光電
変換され、アモルファスシリコン31C 内に可視光の発光
強度に応じた静電容量信号Ｃp として各固体検出素子に
蓄積され、この蓄積された各静電容量信号Ｃp は図示し
ない信号読出回路から所定の走査信号が付与されること
により各固体検出素子から各別に読み出される。

【００４２】さらにシンチレータ33により変換された可
視光は、第１の固体検出器31を透過して第２の固体検出
器32に到達し、この第２の固体検出器32により上記と同
様の作用により検出されて、放射線画像情報を担持する
第２の画像信号Ｅ′に光電変換される。この光電変換さ
れた後の画像信号Ｅ′は、上述と同様の作用により静電
容量信号Ｃp ′として各固体検出素子に蓄積され、蓄積
された各静電容量信号Ｃp ′は図示しない信号読出回路
から所定の走査信号が付与されることにより各固体検出
素子から各別に読み出される。

【００４３】最初に第２の画像信号Ｅ′（静電容量信号
Ｃp ′）がＥＤＲ処理装置51に出力され、ＥＤＲ処理装
置51により、この放射線検出器30に照射された放射線量
などの概略が認識され、その結果に基づいて、本読み条
件を決定（先読みシステム）して、もしくは画像処理条
件を決定（画像処理条件を決定するシステム）して、ゲ
イン変調手段52にその結果を書き込む。

【００４４】次いで第１の固体検出器31から読み取られ
た画像信号Ｅ（静電容量信号Ｃp ）はアンプ61，対数変
換器62を介して可変ゲイン（オフセット）アンプ63に入
力される。ここでゲイン変調手段52は、上記書き込まれ
た決定条件に基づいて、可変ゲイン（オフセット）アン
プ63に入力された画像信号Ｅを、適切なダイナミックレ
ンジで読み取る。適切なダイナミックレンジで読み取ら
れた画像信号Ｅは、Ａ／Ｄ変換器64に出力され、デジタ
ル信号化されて後段の画像再生装置65により可視画像と
して再生される。この再生される可視画像は、適切なダ
イナミックレンジで放射線検出器30より読み取られた情
報に基づく画像であるから、高Ｓ／Ｎの画像とすること
ができる。

【００４５】図４は本発明の放射線検出器30の作用を説
明するために、本発明の放射線検出器30を使用した第２
の放射線画像読取り装置の要部の構成を示す概略構成図
である。

【００４６】前記第１の放射線画像読取り装置と同様
に、被写体10を透過した放射線Ｒがシンチレータ33に入
射し、この放射線Ｒはシンチレータ33により可視光に変
換され、この変換された可視光は、シンチレータ33に隣
接して設けられた第１の固体検出器31により検出され
て、放射線画像情報を担持する第１の画像信号Ｅに光電
変換される。この光電変換された後の画像信号Ｅは、静
電容量信号Ｃp として各固体検出素子に蓄積され、この
蓄積された各静電容量信号Ｃp は図示しない信号読出回
路からの所定の走査信号により各固体検出素子より各別
に読み出される。

【００４７】シンチレータ33により変換された可視光
は、第１の固体検出器31を通過して第２の固体検出器32
に到達し、この第２の固体検出器32により検出されて、
放射線画像情報を担持する第２の画像信号Ｅ′に光電変
換される。この光電変換された後の画像信号Ｅ′は、上
述と同様の作用により静電容量信号Ｃp ′として各固体
検出素子に蓄積され、蓄積された各静電容量信号Ｃp ′
は図示しない信号読出回路からの所定の走査信号により
各固体検出素子から各別に読み出される。

【００４８】最初に第２の画像信号Ｅ′（静電容量信号
Ｃp ′）が信号値比較器72に入力され、メモリ71に予め
記憶された所定値Ｖref との間で値の大小比較がなされ
る。ここで所定値Ｖref は、放射線検出器30に放射線が
照射された場合に示す検出値と、照射されない場合に示
す検出値との間の値であって、放射線が照射されたか否
かを判別する所定のしきい値である。

【００４９】信号値比較器72による大小比較の結果、画
像信号Ｅ′の値の方が所定値Ｖrefより大きい場合は、
その画像信号Ｅ′は照射野認識メモリ73に入力され、そ
の画素が照射野内にあることが認識され、一方、所定値
Ｖref の方が画像信号Ｅ′の値より大きい場合は、その
画像信号Ｅ′は照射野認識メモリ73に入力されず、その
画素が照射野内に無いことが認識される。その結果、照
射野認識メモリ73に入力された画素は放射線Ｒの照射野
内にあり、その画素を示す信号が読取画素選択手段78に
入力され、読取画素選択手段78により上記照射野内の画
素に対応する、第１の固体検出器31の画素のみから、画
像信号Ｅが読み取られる。

【００５０】このように、画素数の多い第１の固体検出
器31より、全ての画素について画像信号Ｅを読み出すの
に先だって、画素数の少ない第２の固体検出器32より、
全ての画素について画像信号Ｅ′を読み出して放射線照
射野を認識し、第１の固体検出器31の照射野内の画素に
ついてのみ画像信号Ｅを読み出すことにより、読取り画
素数を少なくすることができ、時間的に効率よく放射線
画像情報を読み取ることができる。

【００５１】上述のように本実施例の放射線検出器によ
れば、放射線画像情報を時間的に効率よく読み取ること
ができ、また高Ｓ／Ｎの放射線画像を再生することがで
きる。

【００５２】なお本発明の放射線検出器は図１に示した
実施態様の他、図５に示す各実施態様の構成を採ること
ができる。すなわち （ａ）第１の固体検出器31に隣接してシンチレータ33を
設け、このシンチレータ33に隣接して第２の固体検出器
32を設けた構成 （ｂ）シンチレータ33に隣接して第１の固体検出器31を
設け、この第１の固体検出器31に隣接して第２の固体検
出器32を設け、第２の固体検 出器32に隣接して第２のシンチレータ34を設けた構成 （ｃ）第１の固体検出器31に隣接してシンチレータ33を
設け、このシンチレータ33に隣接して第２の固体検出器
32を設け、第２の固体検出器32に隣接して第２のシンチ
レータ34を設けた構成 （ｄ）第１の固体検出器31に隣接してシンチレータ33を
設け、このシンチレータ33に隣接して第２のシンチレー
タ34を設け、第２のシンチレータ34に隣接して第２の固
体検出器32を設けた構成である。

【００５３】上述のような各構成において第２のシンチ
レータ34は、第２の固体検出器32が、より多くの、放射
線画像情報を担う可視光を受光できるようにするために
設けるものである。

【００５４】なお本発明による放射線検出器は、必ずし
も上記実施例のようにシンチレータを用いる構成のもの
に限るものではなく、上記実施例の放射線検出器におい
て、通常の固体検出器の代わりに、例えば前述した(i)
放射線の透過方向の厚さが通常のものより10倍程度厚く
設定された固体検出器、または(ii)放射線の透過方向
に、金属板を介して２つ以上積層された固体検出器、ま
たは(iii) ＣｄＴｅ等の半導体放射線検出器などを用い
た構成を採用した場合は、シンチレータを具備する必要
はない。

【００５５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る放射線検出器は、現実に再生画像を得るための信号検
出用固体検出器と、その固体検出器から画像情報を読み
出す条件を決定するための、画素数のより少ない読取条
件決定用固体検出器とを一体的にあるいは密着させて形
成し、後者の固体検出器により、照射野等の読取りに必
要な範囲を先に検出し、その範囲内のみを前者の固体検
出器で検出するようにしたことにより、放射線検出器全
体として読み出す画素数を少なくすることができ、記録
された放射線画像情報を時間的に効率よく読み出すこと
ができる。

【００５６】また、後者の固体検出器により放射線照射
量を先に読み出して、適切な読取り条件を決定し、その
条件にしたがって前者の固体検出器より放射線画像情報
を読み取ることにより、適切なダイナミックレンジで放
射線画像情報を読み出すことができるため、高Ｓ／Ｎの
放射線画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる放射線検出器の実施例を示す概
略構成図

【図２】図１に示した実施例の固体検出器を構成する固
体検出素子の詳細な構成を示す構成図

【図３】図１に示した実施例の放射線検出器30の作用を
説明するために、本発明の放射線検出器30を使用した第
１の放射線画像読取装置の要部の構成を示す概略構成図

【図４】放射線検出器30の作用を説明するために、本発
明の放射線検出器30を使用した第２の放射線画像読取装
置の要部の構成を示す概略構成図

【図５】本発明にかかる放射線検出器の他の実施態様を
示す概略構成図

【符号の説明】

10 被写体 20 放射線源 30 放射線検出器 31 第１の固体検出器 32 第２の固体検出器 33 第１のシンチレータ 34 第２のシンチレータ 51 ＥＤＲ処理装置 52 ゲイン変調手段 61 アンプ 62 対数変換器 63 可変ゲイン（オフセット）アンプ 64 Ａ／Ｄ変換器 65 画像再生装置 71 メモリ 72 信号値比較器 73 照射野認識メモリ 74 読取画素選択手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報を担持した放射線を検出して全
   体として放射線画像を表す画像信号の出力に変換する、
   ２次元状に多数の固体検出素子を有する第１の固体検出
   器と、該第１の固体検出器に積層された、該第１の固体
   検出器の固体検出素子数よりも少ない多数の固体検出素
   子を２次元状に有する第２の固体検出器とからなること
   を特徴とする放射線検出器。
2. 【請求項２】 画像情報を担持する放射線を可視光に変
   換する平面状のシンチレータと、該シンチレータに隣接
   して設けられた、該シンチレータの各部より変換された
   可視光をそれぞれ検出して全体として放射線画像を表す
   画像信号の出力に変換する、２次元状に多数の固体検出
   素子が配された第１の固体検出器と、該第１の固体検出
   器または前記シンチレータに積層された、該第１の固体
   検出器の固体検出素子数よりも少ない多数の固体検出素
   子を２次元状に有する第２の固体検出器とからなること
   を特徴とする放射線検出器。
3. 【請求項３】 前記第２の固体検出器の被積層面または
   外側の面に隣接して設けられた第２のシンチレータを備
   えてなることを特徴とする請求項２記載の放射線検出
   器。
4. 【請求項４】 放射線の透過方向に２つの、２次元状に
   多数の固体検出素子を有する固体検出器を配して画像情
   報を担持した放射線を照射し、前記２つの固体検出器の
   うち一方の固体検出器からの前記画像情報の読み出しに
   先立って、他方の固体検出器から前記画像情報を読み出
   し、該読み出された前記画像情報に基づいて、前記一方
   の固体検出器からの前記画像情報の読出条件および／ま
   たは該一方の固体検出器から読み出された画像情報に対
   する処理条件を決定することを特徴とする画像読出処理
   条件決定方法。
5. 【請求項５】 前記２つの固体検出器を積層してなるこ
   とを特徴とする請求項４記載の画像読出処理条件決定方
   法。
6. 【請求項６】 前記一方の固体検出器が前記他方の固体
   検出器よりも前記放射線の照射方向上流側に配してなる
   ことを特徴とする請求項４または５記載の画像読出処理
   条件決定方法。
7. 【請求項７】 前記他方の固体検出器が、前記一方の固
   体検出器よりも、その固体検出素子数が少ないものであ
   ることを特徴とする請求項４から６のうちいずれか１項
   に記載の画像読出処理条件決定方法。
8. 【請求項８】 放射線の透過方向に２つの、２次元状に
   多数の固体検出素子を有する固体検出器を配して画像情
   報を担持した放射線を照射し、前記２つの固体検出器の
   うち一方の固体検出器からの前記画像情報の読み出しに
   先立って、他方の固体検出器から前記画像情報を読み出
   し、該読み出された前記画像情報に基づいて、前記一方
   の固体検出器から読み出されるべき画像情報における照
   射野を認識することを特徴とする照射野認識方法。
9. 【請求項９】 前記２つの固体検出器を積層してなるこ
   とを特徴とする請求項８記載の照射野認識方法。
10. 【請求項１０】 前記一方の固体検出器が前記他方の固
    体検出器よりも前記放射線の照射方向上流側に配してな
    ることを特徴とする請求項８または９記載の照射野認識
    方法。
11. 【請求項１１】 前記他方の固体検出器が、前記一方の
    固体検出器よりも、その固体検出素子数が少ないもので
    あることを特徴とする請求項８から１０のうちいずれか
    １項に記載の照射野認識方法。