JP5507415B2 - 放射線撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明は、放射線撮像装置に係り、詳細には、放射線検出パネルを備えたに放射線撮像装置に関する。
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリックス基板上に放射線感応層を配置し、照射されたＸ線等の放射線を検出し、照射放射線量の分布を表す放射線画像のデータへ直接変換して出力するＦＰＤ（Flat Panel Detector）が実用化されている。このＦＰＤ等のパネル型の放射線検出器と、画像メモリを含む制御部及び電源部を内蔵し、放射線検出器から出力される放射線画像データを画像メモリへ記憶する放射線撮像装置（以下、電子カセッテともいう）も実用化されている。
例えば、電子カセッテでは、被検者をストレッチャーやベッドに載せたまま撮影できると共に、被検者に対する電子カセッテの配置位置を変更することで、撮像部位の調整も容易であるため、動作が制限されている被検者を撮影する場合にも、柔軟に対処することができる。
このような電子カセッテに関連して、例えば、特許文献１では、光電変換素子をマトリックス状に配置した２枚の平面センサを、互いの一辺で連結することにより開閉可能とすることにより、平面センサの面積の確保と保管性・可搬性を確保するように提案している。また、特許文献２では、放射線検出器を有するカセッテと、放射線検出器を制御する制御ユニットと、を着脱可能とすることにより軽量化を図るように提案している。
一方、同一の被写体に対して、高エネルギー成分の放射線画像と低エネルギー成分の放射線画像を用いることにより、被写体の特定の構造物を強調するエネルギーサブストラクション法がある。この技術において、特許文献３及び特許文献４では、放射線の低エネルギー成分吸収物質を含むフィルタ（放射線エネルギー分離フィルタなど）を用い、２枚のディテクタの間や、輝尽発光により放射線画像を取得可能とする２枚の蓄積性蛍光体シートの間に該当フィルタを配置して、１ショットエネルギーサブストラクションを行う構成が提案されている。
一方、ＦＰＤなどを用いたパネル状の放射線検出パネルでは、ＴＦＴアクティブマトリックス基板（以下、ＴＦＴ基板ともいう）の一方の面に、放射線−電荷変換或いは、放射線−光−電荷変換を行う光電変換層などの放射線変換層を設け、放射線変換層で発生された電荷を収集する構成となっている。このような、放射線検出パネルでは、通常、放射線変換層側から照射された放射線による放射線画像を得るようにしているが、ＴＦＴ基板側から放射線が照射された場合にも、照射された放射線画像が得られる。
本発明はこのような放射線検出パネルを用い、各種の放射線画像の撮像に対応しうる利便性の高い放射線撮像装置の提供を目的とする。
上記目的を達成する請求項１に係る本発明は、一方の面に放射線検出パネルの一方の面が向けられて該放射線検出パネルが収容された第１のパネルユニットと、一方の面に放射線検出パネルの他方の面が向けられて該放射線検出パネルが収容された第２のパネルユニットと、前記第１のパネルユニットの一端部と前記第２のパネルユニットの一端部とを、前記第１のパネルユニットの一方の面と前記第２のパネルユニットの一方の面とが対向する閉状態、及び前記第１のパネルユニットの一方の面と前記第２のパネルユニットの一方の面とが同一方向へ向けられた開状態の２つの状態となるように回動可能に連結する連結手段と、前記閉状態の前記第１のパネルユニットの前記放射線検出パネルと前記第２のパネルユニットの前記放射線検出パネルとの間に配置されて、入射される放射線から所定のエネルギー成分を吸収するフィルタ部材と、を含む。
この発明によれば、第１のパネルユニットと第２のパネルユニットとが連結手段により、閉状態及び開状態を取り得るように連結されている。また、第１及び第２のパネルユニットには、放射線検出パネルが設けられ、重ね合わせた閉状態及び展開した開状態で放射線が照射されることにより、照射された放射線に応じた放射線画像データが得られる。
閉状態となったときの第１のパネルユニットの放射線検出パネルと第２のパネルユニットの放射線検出パネルとの間には、フィルタ部材が設けられ、放射線が照射されることにより、一方の放射線検出パネルから高エネルギー成分の放射線画像データが得られ、他方の放射線検出パネルから低エネルギー成分の放射線画像データが得られる。このとき、第１のパネルユニットの放射線検出パネルと、第２のパネルユニットの放射線検出パネルは、同一面（一方の面）に放射線が照射される。
このような本発明においては、前記フィルタ部材が、前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとの間に配置される構成を取ることができ、このとき、前記フィルタ部材が、前記連結手段に連結されて前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとの間で回動可能に配置される構成を取り得る。また、本発明では、前記フィルタ部材が、前記第２のパネルユニット内に収容される構成を取り得る。
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れかの発明において、制御部及び電源部により構成される制御ユニットを、前記第１のパネルユニット内で、第１のパネルユニットに収容された前記放射線検出パネルより他方の面側となる位置に収容し、第２のパネルユニット側から照射される放射線に基づいた放射線画像データが得られるようにしている。
請求項６に係る発明は、請求項５の発明において、前記第１のパネルユニット内の前記放射線検出パネルと前記制御ユニットとの間に設けられ、撮像時におけるバック散乱を防止する平板状の放射線吸収部材を含む。
この発明によれば、第１のパネルユニット内に設けている制御ユニットが起因してバック散乱が生じるのを防止し、高品質の放射線画像データが得られるようにしている。
請求項７に係る発明は、請求項５又は請求項６の発明において、前記第２のパネルユニットの他方の面に設けられて、撮像時の撮像対象による散乱線を除去する平板状のグリッドが設けられている。
この発明によれば、グリッドを介して２枚の放射線検出パネルに放射線が照射されるので、撮像対象に起因する放射線の散乱が除去されて、高品質の放射線画像が得られる。
請求項８に係る発明は、請求項５から請求項７の何れかの発明において、前記第１のパネルユニットの他方の面に形成されて前記制御ユニットが発する熱を放出する放熱手段を含む。
この発明によれば、例えば、第１のパネルユニットの表面に形成する凹凸、フィンなどにより放熱手段を形成する。これにより、制御ユニットの発明が起因する画質低下、放射線検出パネルの劣化を防止することができる。
請求項９に係る発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記第１のパネルユニットの一方の面及び前記第２のパネルユニットの一方の面の少なくとも一方の周縁部に設けられ、前記閉状態で前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとの間に前記フィルタ部材が配置される間隙を形成する突状部材を含む。
この発明によれば、第１及び第２のパネルユニットの互いに対向する面の少なくとも一方の周縁部に突状部材を設けており、これにより、フィルタ部材が配置されるスペースが的確に確保される。
請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項９の何れかの発明において、前記放射線検出パネルが、放射線を光に変換するシンチレータで放射線を光に変換し、当該光により表わされる放射線画像を示す電気信号を出力するものとし、前記シンチレータが、蛍光体材料の柱状結晶を含んで構成されてもよい。
請求項１１に係る発明は、請求項１０の発明において、前記蛍光体材料を、ＣｓＩとすることが好ましい。
請求項１２に係る発明は、請求項１０又は請求項１１の発明において、前記放射線検出パネルは、絶縁性の基板上に、前記シンチレータで変換された光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、および当該センサ部で発生された電荷を読み出すための薄膜トランジスタが形成され、前記センサ部が、有機光電変換材料を含んで構成され、前記薄膜トランジスタの活性層が、非晶質酸化物又は有機半導体材料又はカーボンナノチューブを含んで構成され、前記基板が、プラスチックにより形成されてもよい。
請求項１３に係る発明は、請求項１から請求項１２の何れかの発明において、前記連結手段が、前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとを着脱可能に連結してもよい。
以上説明したように請求項１の発明によれば、第１のパネルユニット内の放射線検出パネルの一方の面と、第２のパネルユニット内の放射線検出パネルの他方の面を対向させているので、画像特性の一致し画質が同等となるエネルギーサブストラクション用の放射線画像データを得ることができる。
請求項５に係る発明では、制御ユニットを第１のパネルユニットに設けているので、制御ユニットを一体で設けている場合でも、エネルギーサブストラクション用の放射線画像データを得ることができ、請求項６に係る発明では、このときに制御ユニットが起因する画質低下が生じることがない。
請求項７の発明によれば、グリッドを設けているので、２枚の放射線検出パネルのそれぞれから高品質の画像を形成する放射線画像データを得ることができる。
また、請求項８の発明によれば、制御ユニットから発せられる熱に起因する画質低下及び、放射線検出パネルの劣化を防止することができる。
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１乃至図３には、本実施の形態に係る電子カセッテ１０が示されている。電子カセッテ１０は、筐体１２Ａ、１２Ｂを備えている。筐体１２Ａ，１２Ｂは、厚さ方向（図２及び図３の紙面上下方向）が短い平板状（薄箱形状）に形成されている。筐体１２Ａは、内部に放射線検出パネル２０が設けられてパネルユニット１４を形成し、筐体１２Ｂは、内部に放射線検出パネル２０が設けられてパネルユニット１６を形成している（以下、筐体１２Ａ、１２Ｂも含めてパネルユニット１４、１６ともいう）。なお、電子カセッテ１０では、同等の構成の放射線検出パネル２０を用いるが、区別するときには、パネルユニット１４側を放射線検出パネル２０Ａ、パネルユニット１６側を放射線検出パネル２０Ｂとする。
〔第１の実施の形態〕
図１乃至図３には、本実施の形態に係る電子カセッテ１０が示されている。電子カセッテ１０は、筐体１２Ａ、１２Ｂを備えている。筐体１２Ａ，１２Ｂは、厚さ方向（図２及び図３の紙面上下方向）が短い平板状（薄箱形状）に形成されている。筐体１２Ａは、内部に放射線検出パネル２０が設けられてパネルユニット１４を形成し、筐体１２Ｂは、内部に放射線検出パネル２０が設けられてパネルユニット１６を形成している（以下、筐体１２Ａ、１２Ｂも含めてパネルユニット１４、１６ともいう）。なお、電子カセッテ１０では、同等の構成の放射線検出パネル２０を用いるが、区別するときには、パネルユニット１４側を放射線検出パネル２０Ａ、パネルユニット１６側を放射線検出パネル２０Ｂとする。
図３に示されるように、パネルユニット１４、１６の間には、連結手段の一例としてヒンジ６２が設けられている。このヒンジ６２は、パネルユニット１４の一辺と、このパネルユニット１４の一辺に対応するパネルユニット１６の一辺とを連結している。また、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４とパネルユニット１６とがヒンジ６２のピン６２Ａを軸に、パネルユニット１４の一方の面にパネルユニット１６の一方の面が対向する閉状態、及び、閉状態のときに対向されていた面が同一平面上で同一方向へ向けられた開状態の間で回動可能となっている。
なお、電子カセッテ１０は、図示しないロック機構により、パネルユニット１４、１６の閉状態で保持可能とされている。また、電子カセッテ１０は、該ロック機構を解除することにより、ヒンジ６２のピン６２Ａを軸に、パネルユニット１４、１６が相対的に回動可能となる。さらに、本実施の形態では、パネルユニット１４、１６の長手方向に沿った一辺（短辺）を連結するようにしているが、これに限らず、長辺を連結する構成であっても良い。さらに、以下では、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１６のパネルユニット１４と同一方向へ向く面が、同一面上となるように説明するが、これに限らず、少なくとも同一方向へ向く構成であれば良い。
ここで、パネルユニット１４、１６のそれぞれに内蔵されている放射線検出パネル２０（２０Ａ、２０Ｂ）について説明する。放射線検出パネル２０は、照射される放射線を検出し、照射放射線量の分布に応じた電気信号（放射線検出信号）を出力する。図４に示されるように、放射線検出パネル２０は、絶縁性基板２２に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのスイッチング素子２４が形成されて成る基板（以下、ＴＦＴ基板２６とする）を備えている。この絶縁性基板２２としては、例えば、ガラス基板、各種セラミック基板、樹脂基板を用いることができるが、これらの材料に限るものではない。
ＴＦＴ基板２６上には、入射される放射線を変換する放射線変換層の一例として、入射される放射線を光に変換するシンチレータ層２８が形成されている。シンチレータ層２８としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができるが、これらの材料に限るものではない。
シンチレータ層２８が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出パネル２０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
シンチレータ層２８に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
シンチレータ層２８は、例えば、ＣｓＩ（Ｔｌ）等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ層２８を形成する場合、蒸着基板は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ層２８としてＧＯＳを用いる場合、蒸着基板を用いずにＴＦＴ基板２６の表面にＧＯＳを塗布することにより、シンチレータ層２８を形成してもよい。
ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８との間には、シンチレータ層２８によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する光導電層３０が配置されている。この光導電層３０のシンチレータ層２８側の表面には、光導電層３０にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極３２が形成されている。
なお、ＴＦＴ基板２６上には、ＴＦＴ基板２６を平坦化するための平坦化層３８が形成されている。また、ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８との間であって、平坦化層３８上には、シンチレータ層２８をＴＦＴ基板２６に接着するための接着層３９が形成されている。
光導電層３０は、シンチレータ層２８から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光導電層３０は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光導電層３０であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層２８による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光導電層３０であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層２８による発光以外の電磁波が光導電層３０に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光導電層３０で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
光導電層３０を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ層２８で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ層２８の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ層２８の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ層２８から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ層２８の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ層２８の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光導電層３０で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
ＴＦＴ基板２６には、光導電層３０で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４が形成されている。ＴＦＴ基板２６は、電荷収集電極３４のそれぞれに対応して設けられているスイッチング素子２４がオンされることで、各電荷収集電極３４で収集された電荷が読み出される。
次に、本実施の形態に係る放射線検出パネル２０に適用可能な光導電層３０について具体的に説明する。
本発明に係る放射線検出パネル２０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電荷収集電極３４，バイアス電極３２と、該電荷収集電極３４，バイアス電極３２間に挟まれた光導電層３０を含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。
有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
この有機ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料、及び光導電層３０の構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光導電層３０は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
各画素部を構成するセンサ部３５は、少なくとも電荷収集電極３４、光導電層３０、及びバイアス電極３２を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
電子ブロッキング膜は、電荷収集電極３４と光導電層３０との間に設けることができ、電荷収集電極３４とバイアス電極３２間にバイアス電圧を印加したときに、電荷収集電極３４から光導電層３０に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
電子ブロッキング膜には、電子供与性有機材料を用いることができる。
実際に電子ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光導電層３０の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光導電層３０の材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
電子ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部３５の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
正孔ブロッキング膜は、光導電層３０とバイアス電極３２との間に設けることができ、電荷収集電極３４とバイアス電極３２間にバイアス電圧を印加したときに、バイアス電極３２から光導電層３０に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
正孔ブロッキング膜には、電子受容性有機材料を用いることができる。
正孔ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部３５の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
実際に正孔ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光導電層３０の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光導電層３０の材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
なお、光導電層３０で発生した電荷のうち、正孔がバイアス電極３２に移動し、電子が電荷収集電極３４に移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
図５には、スイッチング素子２４の構成が概略的に示されている。
電荷収集電極３４に対応して、電荷収集電極３４に移動した電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子２４が形成されている。スイッチング素子２４の形成された領域は、平面視において電荷収集電極３４と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部におけるスイッチング素子２４とセンサ部３５とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出パネル２０（画素部）の平面積を最小にするために、スイッチング素子２４の形成された領域が電荷収集電極３４によって完全に覆われていることが望ましい。
スイッチング素子２４は、ゲート電極２２０、ゲート絶縁膜２２２、及び活性層（チャネル層）２２４が積層され、さらに、活性層２２４上にソース電極２２６とドレイン電極２２８が所定の間隔を開けて形成されている。
ドレイン電極２２８は、絶縁性基板２２と電荷収集電極３４との間に設けられた絶縁膜２１９を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する電荷収集電極３４と電気的に接続されている。これにより、電荷収集電極３４で捕集された電荷をスイッチング素子２４に移動させることができる。
活性層２２４は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層２２４を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
活性層２２４を構成可能な非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層２２４を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
活性層２２４を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
スイッチング素子２４の活性層２２４を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、スイッチング素子２４におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
また、活性層２２４をカーボンナノチューブで形成した場合、スイッチング素子２４のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いスイッチング素子２４を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層２２４を形成する場合、活性層２２４に極微量の金属性不純物が混入するだけで、スイッチング素子２４の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板２２としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。特に本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、放射線検出パネル２０を２枚内蔵している。このため、放射線検出パネル２０の各光導電層３０を有機光電変換材料を含んで構成し、各スイッチング素子２４の活性層２２４を、非晶質酸化物又は有機半導体材料又はカーボンナノチューブを含んで構成して、絶縁性基板２２にプラスチック製を用いることにより、電子カセッテ１０を大幅に軽量化できる。
また、絶縁性基板２２には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために，透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板２２を形成してもよい。
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板２２を形成できる。
本実施の形態では、絶縁性基板２２上に、スイッチング素子２４、センサ部３５、透明な平坦化層３８を順に形成し、当該絶縁性基板２２上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いた接着層３９でシンチレータ層２８を貼り付けることにより放射線検出パネル２０を形成している。以下、透明絶縁膜２０６まで形成された絶縁性基板２２をＴＦＴ基板２６と称する。
図６に示されるように、センサ部３５及びスイッチング素子２４は、ＴＦＴ基板２６に二次元状に配置されている。ＴＦＴ基板２６には、一定方向（行方向）に延設された各スイッチング素子２４をオン／オフするための複数本のゲート配線４０、ゲート配線４０と交差する方向（列方向）に延設され、オン状態のスイッチング素子２４を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線４２が設けられている。ＴＦＴ基板２６は、例えば、平面視において外縁に４辺を有する矩形状とされ、平面視におけるＴＦＴ基板２６の周縁部のうちの一辺には、個々のゲート配線４０及び個々のデータ配線４２が接続された接続端子４３が配置されている。
図３に示されるように、電子カセッテ１０では、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂのそれぞれを用いた放射線画像の撮像等の制御を行う制御ユニット１８が、パネルユニット１４に設けられている。図７に示されるように、パネルユニット１４、１６のそれぞれに設けている放射線検出パネル２０（２０Ａ、２０Ｂ）の接続端子４３は、接続配線４４を介して制御ユニット１８に設けられている制御部５０に接続されている。なお、図７では、模式的に、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂをずらして並べ、接続端子４３を一辺に設けて接続配線４４を引き出すように図示している。また、パネルユニット１４とパネルユニット１６との間は、例えば、接続配線４４としてフレキシブルケーブルなどを用いて接続するなど、公知の任意の接続形態を取り得る。
制御部５０は、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの駆動や、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂから出力された放射線検出信号の放射線画像データへの変換を行う。また、制御ユニット１８には、制御部５０等に電力を供給する電源部７０が設けられている。
制御部５０は、ゲート配線ドライバ５２、信号処理部５４、画像メモリ５６、カセッテ制御部５８及び無線通信部６０を備えている。放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの各スイッチング素子２４（図７では、図示省略。図４、図６参照。）は、ゲート配線ドライバ５２からゲート配線４０を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされたスイッチング素子２４により読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線４４を伝送されて信号処理部５４に入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像を表す放射線検出信号が取得される。
図示は省略するが、信号処理部５４には、入力される電気信号を増幅する増幅回路及びサンプルホールド回路が、データ配線４２ごとに備えられている。個々のデータ配線４２を伝送されて入力された電気信号は、増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路で保持される。また、サンプルホールド回路の出力側には、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器（何れも図示省略）が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号は、マルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器によりデジタルの画像データ（放射線画像データ）へ変換される。
信号処理部５４は、画像メモリ５６に接続されており、信号処理部５４のＡ／Ｄ変換器から出力された画像データが、放射線検出パネル２０を用いて撮影された放射線画像データとして、画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は、複数枚分（複数画像分）の放射線画像データを記憶可能とする記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた放射線画像データが、画像メモリ５６に順に記憶される。ゲート配線ドライバ５２及び信号処理部５４は、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂを別々に動作可能としている。これにより、電子カセッテ１０では、２つの放射線検出パネル２０から同時に得られる放射線画像データを、一つの連続する放射線画像データとして処理することができると共に、別々の放射線画像データとして処理することもできる。
カセッテ制御部５８には、ゲート配線ドライバ５２、信号処理部５４及び画像メモリ５６が接続されている。カセッテ制御部５８は、マイクロコンピュータから成り、ＣＰＵ５８Ａ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備え、電子カセッテ１０の全体の動作を制御する。
また、カセッテ制御部５８には、無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０は、例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部装置との間での各種情報の伝送を制御する。
無線通信部６０は、例えば、赤外線通信により双方向で各種の情報の伝送がなされる。この場合、図１から図３に示されるように、電子カセッテ１０では、例えば、筐体１２の側面に送受光部６４が設けられる。これにより、パネルユニット１４、１６の閉状態、パネルユニット１４、１６の開状態の何れであっても、送受光部６４が被検者の影になって情報の伝送が妨げられてしまうのを防止できる。なお、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４の筐体１２Ａに送受光部６４を設けている。
カセッテ制御部５８は、無線通信部６０を介して、放射線撮影の制御又は管理を行う外部装置（例えば、放射線発生装置等の機器の動作を制御するコンソール、或いは病院内ネットワークに接続されたサーバ等）と無線通信が可能とされている。なお、ここでは、一例として、コンソールとの間で各種情報の送受信が行われるものとする。また、本実施の形態では、無線通信部６０を例に説明するが、これに換えて有線接続されることにより通信を行う有線通信部を適用しても良く、また、通信規格は、任意の規格を適用して良い。
カセッテ制御部５８は、コンソールから無線通信部６０を介して受信される撮影条件情報や被検者である患者に関する患者情報などの各種の情報を記憶し、撮影条件情報に基づいて各放射線検出パネル２０の動作制御及び各放射線検出パネル２０からの電荷の読出制御を行う。
図２（Ａ）に示されるように、電子カセッテ１０は、表示部６６を設けることができる。この表示部６６は、例えば、液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）が用いられ、放射線が透過されるようにしている。また、表示部６６は、パネルユニット１６のパネルユニット１４と反対側の面に設けられる。
図７に示されるように、表示部６６は、カセッテ制御部５８に接続されており、カセッテ制御部５８によって表示が制御される。カセッテ制御部５８は、無線通信部６０を介してコンソールから入力される撮影条件情報、患者情報などから、撮影時に有用であると設定されている情報を表示する。このような情報としては、例えば、被検者（患者）を特定する氏名やＩＤ等の情報を適用することができ、これにより、撮影技師等の操作者は、被検者本人に対して、本人であるか否かの確認が可能となり、撮影を行う被検者の取り違えが生じるのを防止することができる。
また、表示部６６に表示する情報としては、撮影部位や撮影条件を含んでも良く、これにより、撮影部位がずれたり、誤った撮影条件などで撮影されてしまうのを未然に防止することができる。例えば、撮影部位を特定する方法としては、該当部位を文字などによって表示しても良く、また、撮像部位のサンプル画像を表示するようにしても良い。さらに、表示部６６には、被検者に対する撮影手順などの撮影ガイダンスを表示しても良い。これにより、撮影技師は、被検者と離れた場所で被検者の動作を確認しながら撮影を行うことができるので、撮影技師が受ける放射線の量を抑えることができる。
電源部７０は、上述した各種回路や各素子（ゲート配線ドライバ５２、信号処理部５４、画像メモリ５６、無線通信部６０及び、カセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ）に電力を供給する。なお、図７では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。また、電源部７０は、バッテリ（二次電池）を内蔵し、このバッテリが電力源として用いられても良い。
ところで、図４に示されるように、放射線検出パネル２０は、ＴＦＴ基板２６、平坦化層３８、接着層３９が放射線を透過する材料から形成されている。放射線検出パネル２０を用いた撮像に適用される放射線には、高エネルギー成分（例えば、エネルギーが５０ｋｅＶ以上）の放射線と、低エネルギー成分（例えば、エネルギーが４０ｋｅＶ以下）の放射線とが含まれる。放射線検出パネル２０では、高エネルギー成分及び低エネルギー成分の何れの放射線も通過するが、高エネルギー成分の放射線の透過率に比べて、低エネルギー成分の放射線の透過率が低くなっている。
なお、以下では、放射線検出パネル２０のシンチレータ層２８側の面（通常の表面）を第１面７２とし、シンチレータ層２８と反対側（ＴＦＴ基板２６側）の面（通常の裏面）を第２面７４として説明する。
放射線検出パネル２０では、シンチレータ層２８側（第１面７２側）から放射線が照射された場合、シンチレータ層２８の厚さ方向に沿って光導電層３０から離れた部分で放射線から光への変換が行われる。また、放射線検出パネル２０では、ＴＦＴ基板２６側（第２面７４側）から放射線が照射された場合、シンチレータ層２８の厚さ方向で光導電層３０に近い部分で放射線から光への変換が行われる。
したがって、放射線検出パネル２０では、第１面７２側から放射線が照射された場合に得られる放射線画像データと、第２面７４側から放射線が照射された場合に得られる放射線画像データとの間には、得られる画像の間に相違が生じる。
ここで、図３に示されるように、パネルユニット１４には、制御ユニット１８よりもパネルユニット１６側に放射線検出パネル２０Ａが配置されている。また、パネルユニット１４には、制御ユニット１８と放射線検出パネル２０Ａとの間に、放射線吸収板８０が配置されている。放射線吸収板８０は、例えば、鉛（鉛板）などによって形成され、放射線検出パネル２０Ａを通過した放射線を吸収する。
電子カセッテ１０では、パネルユニット１４に設ける放射線検出パネル２０Ａを、第１面７２側が、上方側（図１乃至図３の紙面上方側）へ向けられ、第２面７４側が制御ユニット１８側（図１乃至図３の紙面下方側）へ向けられて配置されている。また、電子カセッテ１０では、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂの第２面７４側が、閉状態でパネルユニット１４側に向くように配置されている。
電子カセッテ１０では、パネルユニット１４のパネルユニット１６側の面（以下、撮像面８２Ａともいう）に照射された放射線に応じた放射線画像データが、放射線検出パネル２０Ａから得られる。電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６が閉状態とされたときに、パネルユニット１６の表示部６６が設けられている側の面（以下、撮像面８２Ｃともいう）から放射線が照射された場合に、照射された放射線に応じた放射線画像データが放射線検出パネル２０Ｂから得られる。
さらに、電子カセッテ１０では、放射線検出パネル２０として第２面７４側から放射線が照射された場合でも、放射線画像データが得られるようになっており、ここから、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１６の上方側の面（以下、撮像面８２Ｂともいう）に照射された放射線により、放射線画像データを得ることもできる。
したがって、電子カセッテ１０では、図２（Ｂ）に示されるパネルユニット１４、１６の開状態でパネルユニット１４の撮像面８２Ａに照射される放射線に応じた放射線画像データが得られると共に、図２（Ａ）に示されるパネルユニット１４、１６の閉状態で撮像面８２Ｃに照射される放射線に応じた放射線画像データが得られ、さらに、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１６の撮像面８２Ｂに照射される放射線に応じた放射線画像データを得ることもできる。なお、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）では、放射線の照射方向を矢印Ａで示している。
一方、図１に示されるように、パネルユニット１４には、パネルユニット１６に対向する面で、かつ、平面視で四隅となる位置に所定高さの突状部材７６が形成されている。これにより、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４とパネルユニット１６とを重ね合わせたとき（閉状態）に、パネルユニット１４とパネルユニット１６との間に所定の間隙が生じる。電子カセッテ１０では、この間隙に合わせて筐体１２Ａ、１２Ｂがヒンジ６２に連結されている。
図１乃至図３に示されるように、電子カセッテ１０では、パネルユニット１６にフィルタ部材の一例とされるエネルギー変換用フィルタ７８が配置される。このエネルギー変換用フィルタ７８は、パネルユニット１４、１６の閉状態で、パネルユニット１４とパネルユニット１６との間となるようにパネルユニット１６のパネルユニット１４側の面（撮像面８２Ｂ）に取り付けられている。なお、エネルギー変換用フィルタ７８は、パネルユニット１６の撮像面８２Ｂに着脱可能に取り付けられたものであっても良く、また、パネルユニット１４、１６を重ね合わせるときに、エネルギー変換用フィルタ７８を、パネルユニット１４、１６の間へ挿入配置するものであっても良い。
このエネルギー変換用フィルタ７８は、例えば、所定の波長範囲の放射線のエネルギーを吸収するように構成され、これにより、エネルギー変換用フィルタ７８に入射された放射線が所定のエネルギー成分が吸収される。
エネルギー変換用フィルタ７８は、例えば、銅、タングステン、モリブデンなどの重金属が用いられ、薄板状（例えば、厚さ０．８ｍｍ〜２．０ｍｍ程度、また、厚さはこれに限らず２．０ｍｍ以上であっても良い）に形成されている。なお、エネルギー変換用フィルタ７８の構成は、これに限るものでなく、所望の波長の放射線が吸収される任意の構成を適用できる。
前記したように、放射線検出パネル２０に照射される放射線には、比較的周波数の高い高エネルギー成分と、比較的周波数の低い低エネルギー成分とが含まれ、放射線中の高エネルギー成分の放射線画像データから高圧画像が得られ、低エネルギー成分の放射線画像データから低圧画像が得られる。エネルギー変換用フィルタ７８で低エネルギー成分を殆ど吸収することで、軟部組織と骨部組織とを強調又は分離した画像（軟部画像と骨部画像）が得られる（エネルギーサブストラクション法）。電子カセッテ１０では、エネルギー変換用フィルタ７８により低エネルギー成分が吸収されるようにしている。
パネルユニット１４に設けている突状部材７６は、エネルギー変換用フィルタ７８の厚さに合わせた高さとなっており、これによりパネルユニット１４とパネルユニット１６との間に生じる隙間に、エネルギー変換用フィルタ７８が配置される（差し込まれる）。このような突状部材７６としては、例えば、薄肉円板状に形成されたシート体を、パネルユニット１４の表面に貼付するなどして形成することができる。
電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の閉状態で、パネルユニット１４とパネルユニット１６との間にエネルギー変換用フィルタ７８が配置されることにより、パネルユニット１６の撮像面８２Ｃに放射線が照射されると、パネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂには、高エネルギー成分と低エネルギー成分とを含む放射線が照射されるが、パネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａには、エネルギー変換用フィルタ７８により低エネルギー成分が吸収されて、高エネルギー成分の放射線が照射される。
したがって、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の閉状態では、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂから低圧画像の放射線画像データが得られ、パネルユニット１４Ａの放射線検出パネル２０Ａから高圧画像の放射線画像データが得られる。
次に第１の実施の形態の作用を説明する。電子カセッテ１０には、それぞれに放射線検出パネル２０が設けられたパネルユニット１４とパネルユニット１６とが、ヒンジ６２によって開閉可能に連結され、パネルユニット１４、１６の閉状態及び開状態のそれぞれで放射線画像の撮像が可能となっている。なお、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４の筐体１２Ａとパネルユニット１６の筐体１２Ｂとに、把手を設けた構成であっても良く、これにより、パネルユニット１４、１６の開閉操作が容易となり好ましい。
ところで、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６を重ね合わせた閉状態で、パネルユニット１４、１６の間にエネルギー変換用フィルタ７８が配置されるようになっている。電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の閉状態で、パネルユニット１６の撮像面８２Ｃに放射線が照射されることにより、この放射線が、放射線検出パネル２０Ｂの第１面７２に照射され、放射線検出パネル２０Ｂから照射された放射線に応じた放射線画像データが得られる。また、放射線検出パネル２０Ｂを透過した放射線は、エネルギー変換用フィルタ７８を通過し、パネルユニット１４の放射線検出パネル２０Ａの第１面７２に照射される。
ここで、放射線検出パネル２０Ａには、エネルギー変換用フィルタ７８により低エネルギー成分が吸収されて、高エネルギー成分の放射線が照射される。電子カセッテ１０では、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂにおいても、低エネルギー成分の放射線が吸収されるが、エネルギー変換用フィルタ７８が設けられていることにより、放射線検出パネル２０Ａには、低エネルギー成分が確実に除去され、高エネルギー成分のみとなっている放射線が照射される。
したがって、電子カセッテ１０では、１回の放射線の照射で、エネルギーサブストラクション法に用いられる、低エネルギー成分を含む放射線による放射線画像データと、高エネルギー成分の放射線による放射線画像データとが得られる。これらの放射線画像データを用いることにより、エネルギーサブストラクション法を用いた診断に適用される低圧画像と高圧画像が得られる。
ここで、パネルユニット１４には、パネルユニット１６に対向する撮像面８２Ａに突状部材７６が設けられており、パネルユニット１４にパネルユニット１６が重ねられた閉状態で、パネルユニット１４、１６の間に放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに対して平行に、エネルギー変換用フィルタ７８が配置可能となる。
このとき、突状部材７６は、パネルユニット１４の撮像面８２Ａの周縁部に設けられているために、パネルユニット１４、１６の間のエネルギー変換用フィルタ７８にズレ等が生じたり、パネルユニット１４、１６の間から抜け落ちてしまったりするのが防止される。また、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の間にエネルギー変換用フィルタ７８を配置しても、撮像面８２Ａ、８２Ｂに必要以上の圧力がかかることがなく、また、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの平行状態が維持され、適正な放射線画像データが得られる。
このような突状部材７６は、エネルギー変換用フィルタ７８の厚さに応じた高さとなっており、このために、パネルユニット１４、１６の開状態でも被検者に不快感を生じさせることはない。なお、ここでは、突状部材７６を、パネルユニット１４の撮像面８２Ａに設けたが、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂとに分けて設けても良く、これにより、個々の突状部材の高さを必要高さの半分にすることができる。
また、電子カセッテ１０では、制御ユニット１８と放射線検出パネル２０Ａとの間に、放射線吸収板８０を設けており、放射線検出パネル２０Ａを通過した放射線が、放射線吸収板８０により吸収される。したがって、電子カセッテ１０では、放射線検出パネル２０Ａを通過した放射線によるバック散乱線の発生が防止され、高品質の放射線画像データが得られる。
電子カセッテ１０では、エネルギーサブストラクション用の放射線画像データを取得するときに、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂのそれぞれの第１面７２に放射線が照射される。したがって、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの間で、同等の画質の放射線画像データが得られ、エネルギーサブストラクションによる高精度の画像診断が可能となる。
一方、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６を閉状態としたときに、パネルユニット１６側の放射線検出パネル２０Ｂのみを用いた放射線画像データの取得が可能となる。また、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６を開状態としたときに、パネルユニット１４の撮像面８２Ａが開放されるので、このパネルユニット１４の撮像面８２Ａへ放射線が照射されることにより、照射された放射線に応じた放射線画像データが放射線検出パネル２０Ａから得られる。
電子カセッテ１０では、制御部５０や電源部７０に、多数の電子分品を含んで構成されており、電源部７０の電力により作動することにより発熱する。また、放射線検出パネル２０は、温度変化によって電気的特性が変化する。制御部５０や電源部７０から発せられる熱により放射線検出パネル２０、特に放射線検出パネル２０Ａに温度上昇が生じ易い。
放射線検出パネル２０の温度上昇は、被検者がパネルユニット１４等に触れたときに、被検者に不快感を生じさせることがある。また、放射線検出パネル２０は、温度上昇によるノイズの増大によりＳ／Ｎ比の悪化、スイッチング素子２４等の暗電流の増大が生じる。さらに、放射線検出パネル２０の温度上昇は、積層構造を形成する各部材の熱膨張係数の相違に起因する変形、破損、温度変化が繰り返されることによる接着剤の劣化による層の剥離などによる放射線検出パネル２０の劣化を生じさせる。
ここで、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４内に制御ユニット１８を配置しており、パネルユニット１６は、制御ユニット１８から離れている。このため、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の閉状態で、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂで撮像を行うときに、この放射線検出パネル２０Ｂが、制御ユニット１８から発せられる熱の影響を受けることがないので、高品質の放射線画像の撮像が可能となる。
また、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６が連結されていることにより、パネルユニット１４内で発せられる熱が、パネルユニット１６へも伝達される。このとき、パネルユニット１４、１６が開状態であると、放熱面積が広げられることになり、パネルユニット１４からのみでなく、パネルユニット１６からの放熱がなされ、放熱効果の向上が図られる。
これにより、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａを用いて放射線画像の撮像を行うときに、パネルユニット２０Ａが制御ユニット１８で発する熱の影響を受けることがないので、この場合においても、高画質の放射線画像の撮像が可能となる。
制御ユニット１８では、放射線画像の連続的な撮像や、動画像として撮像が行われると、温度上昇が生じ易くなる。電子カセッテ１０では、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂが熱の影響を受けてしまうことがないので、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂを用いた連続的な撮像や動画像の撮像を行うときにも、高品質の画像が得られる。
また、ＧＯＳは温度変化による感度の変化はほとんどないが、ＣｓＩは温度の上昇により感度が変化（例えば、温度が１℃上昇する毎に感度が約０．３％低下）する。従って、シンチレータ層２８をＣｓＩにより形成した場合、連続的に撮影を繰り返す動画撮影（透視撮影）中にシンチレータ層２８の温度が大きく変化すると、シンチレータ層２８の感度変化が大きくなり、一連の動画撮影画像において、フレーム初期の画像と最後の画像で濃度差が大きくなり、視認性が悪くなり、また、診断精度も低下してしまう。しかし、本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂで動画撮像を行うことにより、制御ユニット１８の熱が放射線検出パネル２０Ｂに伝わり難いため、ＣｓＩの温度変化による感度変化を抑制できる。
一方、電子カセッテ１０では、パネルユニット１６にエネルギー変換用フィルタ７８を取り付けるようにしているが、これに限らず、エネルギー変換用フィルタ７８を着脱可能とする構成を取り得る。この場合、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂが同一方向を向きで、かつ、同一面上となる。
これにより、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１４の放射線検出パネル２０Ａとパネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂを用いた撮像が可能となる。この場合、２枚の放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂが並べて得られる面積での撮像が可能となり、１枚の放射線検出パネル２０を用いる場合に比べて、撮像面積が拡大される。
このとき、放射線検出パネル２０Ａには、第１面７２に放射線が照射され、放射線検出パネル２０Ｂには、第２面７４に放射が照射される。このために、放射線検出パネル２０から得られる放射線画像データと、放射線検出パネル２０Ｂから得られる放射線画像データの間に、画質の差が生じるときは、所定の画像処理を行うことで解消すれば良い。
また、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４、１６の閉状態で放射線検出パネル２０Ａの第１面７２と放射線検出パネル２０Ｂの第２面７４とが対向するようにしたが、放射線検出パネル２０Ａの第２面７４と放射線検出パネル２０Ｂの第１面７２とが対向する構成であっても良く、これにより、パネルユニット１４、１６の開状態で２枚の放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂを用いた撮像を行うときに、同等の画質の放射線画像データを得ることができる。
ここで、放射線検出パネル２０は、図８に示すように、シンチレータ層２８が形成された側（第１面７２側）から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板２６により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）とされた場合、シンチレータ層２８の同図上面側（ＴＦＴ基板２６の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴ基板２６側（第２面７４側）から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板２６により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）とされた場合、ＴＦＴ基板２６を透過した放射線がシンチレータ層２８に入射してシンチレータ層２８のＴＦＴ基板２６側がより強く発光する。ＴＦＴ基板２６に設けられた各センサ部３５には、シンチレータ層２８で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出パネル２０は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板２６に対するシンチレータ層２８の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
また、放射線検出パネル２０は、光導電層３０を有機光電変換材料により構成した場合、光導電層３０で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出パネル２０は、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板２６を透過する場合でも光導電層３０による放射線の吸収量が少ないため、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がＴＦＴ基板２６を透過してシンチレータ層２８に到達するが、このように、ＴＦＴ基板２６の光導電層３０を有機光電変換材料により構成した場合、光導電層３０での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
また、スイッチング素子２４の活性層２２４を構成する非晶質酸化物や光導電層３０を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、絶縁性基板２２を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された絶縁性基板２２は放射線の吸収量を少ないため、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板２６を透過する場合でも、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。
そこで、電子カセッテ１０は、図９に示すように、パネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａを第２面７４側が上方側（図９の紙面上方側）へ向くように配置すると共に、パネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂを閉状態で第２面７４側が上方側（図９の紙面上方側）へ向くように配置してもよい。
これにより、図１０（Ａ）に示すように、電子カセッテ１０は、閉状態でパネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａ及びパネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂが共に表面読取方式となるため、閉状態の撮影で高画質な画像を得ることができる。なお、この場合、電子カセッテ１０は、図１０（Ｂ）に示すように、開状態でパネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａが表面読取方式となり、パネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂが裏面読取方式となり、開状態で放射線検出パネル２０Ａ及び放射線検出パネル２０Ｂにより撮影される放射線画像の画質の差が生じるが、所定の画像処理を行うことで解消すれば良い。
また、電子カセッテ１０は、図１１に示すように、パネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａを第１面７２側が、上方側（図１１の紙面上方側）へ向くように配置すると共に、パネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂを閉状態で第２面７４側が上方側（図１１の紙面上方側）へ向くように配置してもよい。
これにより、図１２（Ａ）に示すように、電子カセッテ１０は、閉状態でパネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂが表面読取方式となるため、１回の放射線の照射で、エネルギーサブストラクション用の放射線画像を撮影する際に、高い画質が必要な低圧画像を放射線検出パネル２０Ｂにより高い画質で撮影できる。また、この場合、電子カセッテ１０は、図１２（Ｂ）に示すように、開状態でパネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａ及びパネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂが共に裏面読取方式となるため、開状態で放射線検出パネル２０Ａ及び放射線検出パネル２０Ｂにより撮影される放射線画像の画質の差が生じない。
また、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂを表面読取方式で配置する場合、例えば、図１３に示すように、放射線検出パネル２０ＡはＴＦＴ基板２６が撮像面８２Ａ側となるようにパネルユニット１４内部の筐体部分に貼り付け、放射線検出パネル２０ＢはＴＦＴ基板２６が撮像面８２Ｂ側となるようにパネルユニット１６内部の筐体部分に貼り付けるものとしもよい。絶縁性基板２２を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出パネル２０自体の剛性が高いため、パネルユニット１４やパネルユニット１６の筐体を薄く形成することができる。また、絶縁性基板２２を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出パネル２０自体が可撓性を有するため、衝撃が加わった場合でも放射線検出パネル２０が破損しづらい。
放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂのシンチレータ層２８は、同一の構成としてもよく、異なる構成としてもよい。例えば、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂのシンチレータ層２８を全てＧＯＳで構成してもよい。この場合、電子カセッテ１０を安価に製造できる。
また、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂのシンチレータ層２８を全てＣｓＩ等による柱状結晶で構成してもよい。この場合、放射線の照射されることにより柱状結晶で発生した光が柱状結晶に沿って導かれるため、高画質化できる。
また、パネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂのシンチレータ層２８をＣｓＩ等による柱状結晶で構成し、パネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａのシンチレータ層２８をＧＯＳで構成してもよい。この場合、電子カセッテ１０を閉状態として１回の放射線の照射で、パネルユニット１４、１６によりエネルギーサブストラクション用の放射線画像をにおいて放射線検出パネル２０Ｂにより高画質な低エネルギーの照射線画像を得ることができる。また、パネルユニット１４に温度変化が発生してもパネルユニット１４で撮影される放射線画像の画質変化を抑制できる。
さらに、電子カセッテ１０では、ヒンジ６２の構造に起因し、パネルユニット１４、１６の開状態で、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの間に隙間が生じる。これにより、放射線検出パネル２０Ａから得られる放射線画像データの画像と、放射線検出パネル２０Ｂの放射線画像データから得られる画像との間に隙間が生じる。この場合、放射線検出パネル２０Ａから得られる画像と放射線検出パネル２０Ｂから得られる画像とが連続するものであれば、画像処理等によってこの隙間部分の画像を生成することにより、連続した画像とすることができる。また、撮像時には、この隙間部分に注目部位（主要な撮像部位）が重なってしまうのを避ければ良い。なお、パネルユニット１４、１６を連結するヒンジの構造によって、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの間の隙間が実質的に生じない構成とするようにしても良い。
なお、電子カセッテ１０では、パネルユニット１４に制御ユニット１８と放射線吸収板８０を設けたが、これに限らず、制御ユニット１８を別に設けても良く、このときには、パネルユニット１４、１６の閉状態で、パネルユニット１４、１６の間にフィルタ部材の他の一例とする放射線吸収板８０を挿入配置すれば、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂによって別々の放射線画像データを得ることができる。
さらに、制御ユニット１８には、パネルユニット１４、１６の開閉状態（閉状態か開状態か）を検出するリミットスイッチなどの機械的な検出手段を設け、この検出手段を、カセッテ制御部５８に接続するようにしてもよい。これにより、カセッテ制御部５８では、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂで検出される放射線画像データがどのような画像データであるかを認識でき、この認識結果に応じて処理を切り替える構成とすることができる。
〔第２の実施の形態〕
以下に第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。
〔第２の実施の形態〕
以下に第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。
図１４には、第２の実施の形態に係る電子カセッテ１０Ａが示されている。この電子カセッテ１０Ａは、筐体１２Ａ内に、制御ユニット１８、放射線検出パネル２０Ａ及び、放射線吸収板８０が収容されたパネルユニット１４を備えている。また、電子カセッテ１０Ａは、筐体１２Ｂ内に、放射線検出パネル２０Ｂ及びエネルギー変換用フィルタ７８が収容されたパネルユニット１６Ａを備え、パネルユニット１４とパネルユニット１６Ａとがヒンジ６２によって連結されている。
これにより、電子カセッテ１０Ａでは、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６Ａの撮像面８２Ｂが対向されて接する閉状態及び、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６Ａの撮像面８２Ｂとが、同一面上で同一方向へ向く開状態を取り得るように回動可能に連結されている。
また、パネルユニット１６Ａでは、エネルギー変換用フィルタ７８が、筐体１２Ｂの撮像面８２Ｂ側となるように配置されている。これにより、電子カセッテ１０Ａでは、パネルユニット１４、１６Ａの閉状態で、放射線検出パネル２０Ｂ、エネルギー変換用フィルタ７８及び放射線検出パネル２０Ａが、この順で層状に配置される。
このように構成されている電子カセッテ１０Ａでは、パネルユニット１４、１６Ａの閉状態で、パネルユニット１６Ａの撮像面８２Ｃに放射線が照射されることにより、放射線検出パネル２０Ｂには、高エネルギー成分のみでなく低エネルギー成分を含む放射線画像データが得られる。
また、電子カセッテ１０Ａでは、パネルユニット１６Ａ内に、エネルギー変換用フィルタ７８が設けられていることにより、放射線検出パネル２０Ｂを透過した放射線が、エネルギー変換用フィルタ７８を透過することにより、低エネルギー成分の放射線が吸収され、高エネルギー成分の放射線が、パネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａに照射され、高エネルギー成分の放射線画像データが得られる。
したがって、電子カセッテ１０Ａにおいても、放射線検出パネル２０Ｂから低圧画像の放射線画像データが得られ、放射線検出パネル２０Ａから高圧画像の放射線画像データが得られるので、１回の放射線の照射でエネルギーサブストラクション法に用いる放射線画像データが得られる。
一方、第１及び第２の実施の形態では、放射線検出パネルの一例として、放射線をシンチレータ層２８で一旦光に変換した後、変換した光を光導電層３０で電荷に変換して蓄積する間接変換方式の放射線検出パネル２０を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線を、アモルファスセレン等を用いたセンサ部により電荷へ直接変換して蓄積する直接変換方式の放射線検出パネルを用いても良い。
図１５には、直接変換方式の放射線検出パネル２１の一例と示している。この放射線検出パネル２１では、入射される放射線を電荷に変換する光導電層１０２が、ＴＦＴ基板２６上に形成されている。光導電層１０２としては、アモルファスＳｅ、Ｂｉ１２ＭＯ３０（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ４Ｍ３Ｏ１２（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ２Ｏ３、ＢｉＭＯ４（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Ｂｉ２ＷＯ６、Ｂｉ２４Ｂ２Ｏ３９、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＭＮｂＯ３（Ｍ：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）、ＰｂＯ、ＨｇＩ２、ＰｂＩ２、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＢｉＩ３、ＧａＡｓ等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物などが用いられるが、暗抵抗が高く、Ｘ線（放射線）照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非結晶（アモルファス）材料が好適である。
光導電層１０２上には、光導電層１０２の表面側に、光導電層１０２へバイアス電圧を印加するためのバイアス電極１０４が形成される。また、ＴＦＴ基板２６には、間接変換方式の放射線検出パネル２０と同様に、光導電層１０２で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４が形成されている。さらに、直接変換方式の放射線検出パネル２１のＴＦＴ基板２６には、各電荷収集電極３４で収集された電荷を蓄積する電荷蓄積容量１０６が設けられている。各電荷蓄積容量１０６に蓄積された電荷は、スイッチング素子２４がオンされることで読み出される。
ここで、電子カセッテ１０Ａでは、パネルユニット１４に設ける放射線検出パネルとパネルユニット１６Ａに設ける放射線検出パネルとを異ならせた構成であっても良い。このとき、パネルユニット１６Ａには、放射線検出パネル２１を設けても良い。
ＧＯＳ及びＣｓＩを含むシンチレータ層２８を有する放射線検出パネル２０では、高画質の放射線画像データが得られるが、吸収されずに透過する低エネルギー成分の放射線が少なからず存在する。これに対して、アモルファスセレンを含む光導電層１０２を有する放射線検出パネル２１では、高画質の放射線画像データが得られるのに加え、低エネルギー成分の放射線の吸収率がきわめて高く、透過する低エネルギー成分の放射線は、エネルギー変換用フィルタ７８よりは多いが、極めて微量となる。
ここから、パネルユニット１６Ａ又はパネルユニット１６において、放射線検出パネル２０Ｂに換えて、放射線検出パネル２１を用いることにより、エネルギー変換用フィルタを省略することができる。これにより、電子カセッテ１０、１０Ａの軽量化を図ることができる。
また、このような電子カセッテ１０、１０Ａでは、パネルユニット１４、１６又はパネルユニット１４、１６Ａの開状態で、放射線検出パネル２０Ａと放射線検出パネル２１とを同時に用いた撮像が可能となる。
〔第３の実施の形態〕
以下に第３の実施の形態を説明する。なお、第３の実施の形態は、基本的構成が前記した第１の実施の形態と同じであり、第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。また、第３の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いても良い。
〔第３の実施の形態〕
以下に第３の実施の形態を説明する。なお、第３の実施の形態は、基本的構成が前記した第１の実施の形態と同じであり、第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。また、第３の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いても良い。
図１６、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）には、第３の実施の形態に係る電子カセッテ１０Ｂが示されている。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示されるように、この電子カセッテ１０Ｂは、筐体１２Ａ内に、制御ユニット１８、放射線検出パネル２０Ａ及び、放射線吸収板８０が収容されたパネルユニット１４を備えている。また、電子カセッテ１０Ｂは、筐体１２Ｂ内に、放射線検出パネル２０Ｂが収容されたパネルユニット１６を備え、パネルユニット１４とパネルユニット１６とがヒンジ部８３によって連結されている。
これにより、電子カセッテ１０Ｂでは、ヒンジ部８３のシャフト８３Ａを軸にパネルユニット１４、１６が回動されることにより、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂが対向される閉状態及び、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂとが、同一面上で同一方向へ向く開状態を取り得るようになっている。
また、図１６、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示されるように、電子カセッテ１０Ｂでは、パネルユニット１４とパネルユニット１６との間に、エネルギー変換用フィルタ７８Ａが配置されている。図１６及び図１７（Ｂ）に示されるように、このエネルギー変換用フィルタ７８Ａは、シャフト８３Ａを軸に回動可能とされてヒンジ部８３に連結されている。また、このエネルギー変換用フィルタ７８Ａは、基本的構成がエネルギー変換用フィルタ７８と同じであり、エネルギー変換用フィルタ７８Ａがヒンジ部８３に連結されて回動可能とされている点で、エネルギー変換用フィルタ７８と相違する。
これにより、エネルギー変換用フィルタ７８Ａは、パネルユニット１４、１６の開状態では、パネルユニット１４の撮像面８２Ａに接する位置及び、パネルユニット１６の撮像面８２Ｂに接する位置との間で回動可能となっている。したがって、図１７（Ａ）に示されるように、電子カセッテ１０Ｂにおいても、パネルユニット１４、１６の閉状態で、放射線検出パネル２０Ｂ、エネルギー変換用フィルタ７８Ａ及び放射線検出パネル２０Ａが、この順で層状に配置される。
このように構成されている電子カセッテ１０Ａでは、パネルユニット１４、１６の閉状態で、パネルユニット１６の撮像面８２Ｃに放射線が照射されることにより、放射線検出パネル２０Ｂには、高エネルギー成分のみでなく低エネルギー成分を含む放射線画像データが得られる。
また、電子カセッテ１０Ｂでは、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１６側へエネルギー変換用フィルタ７８Ａを回動させて、パネルユニット１４の撮像面８２Ａ上から退避させることにより、パネルユニット１４の放射線検出パネル２０Ａを用いた撮像が可能となり、パネルユニット１４側へエネルギー変換用フィルタ７８Ａを回動させて、パネルユニット１６の撮像面８２Ｂ上から退避させることにより、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂを用いた撮像が可能となる。
さらに、電子カセッテ１０Ｂでは、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１４側へエネルギー変換用フィルタ７８Ａを倒して、撮像面８２Ａに載せることにより、パネルユニット１４の放射線検出パネル２０Ａの第１面７２に照射される放射線から高エネルギー成分の放射線による放射線画像データが得られ、パネルユニット１６側へエネルギー変換用フィルタ７８Ａを倒して、撮像面８２Ｂに載せることにより、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂの第１面７２に照射される放射線から高エネルギー成分の放射線による放射線画像データが得られる。
また、エネルギー変換用フィルタ７８Ａは、ヒンジ部８３を介してパネルユニット１４に連結されるので、電子カセッテ１０Ｂでは、パネルユニット１４内の制御ユニット１８から発する熱を、エネルギー変換用フィルタ７８Ａを介して放熱することができる。すなわち、電子カセッテ１０では、エネルギーサブストラクション法に用いるエネルギー変換用フィルタ７８Ａを、放熱板として用いて放熱効率の向上が図られえる。
したがって、電子カセッテ１０Ｂにおいても、制御ユニット１８から発せられる熱により放射線検出パネル２０の劣化が生じるのを防止しながら、制御ユニット１８から発せられる熱の影響を受けることのない高品質の放射線画像データが得られる。
〔第４の実施の形態〕
以下に第４の実施の形態を説明する。なお、第４の実施形態は、基本的構成が前記した第１の実施の形態と同じであり、第４の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。また、第４の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いても良い。
〔第４の実施の形態〕
以下に第４の実施の形態を説明する。なお、第４の実施形態は、基本的構成が前記した第１の実施の形態と同じであり、第４の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。また、第４の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いても良い。
図１８、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）には、第４の実施の形態に係る電子カセッテ１０Ｃが示されている。図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示されるように、この電子カセッテ１０Ｃは、筐体１２Ａ内に、制御ユニット１８、放射線検出パネル２０Ａ及び、放射線吸収板８０が収容されたパネルユニット１４を備えている。また、電子カセッテ１０Ｃは、筐体１２Ｂ内に、放射線検出パネル２０Ｂが収容されると共に一方の面（撮像面８２Ｂ）にエネルギー変換用フィルタ７８が設けられたパネルユニット１６を備え、パネルユニット１４とパネルユニット１６とがヒンジ部９１によって連結されている。
図１８、図１９（Ａ）及び図１９（Ｃ）に示されるように、ヒンジ部９１は、連結されるパネルユニット１４、１６の一辺の両端側に対で設けられている（各図では、一方のみを図示）。ヒンジ部９１は、連結バー９２を備え、連結バー９２の両端にピン９３Ａ、９３Ｂが軸支されている。
ここで、連結バー９２に軸支された一方のピン９３Ａは、パネルユニット１４の筐体１２Ａに連結されており、これにより、連結バー９２は、ピン９３Ａを軸にパネルユニット１４に回動可能に連結されている。また、連結バー９２に軸支された他方のピン９３Ｂは、パネルユニット１６の筐体１２Ｂに連結されており、これにより、連結バー９２は、ピン９３Ｂを軸にパネルユニット１６に回動可能に連結されている。
電子カセッテ１０Ｃでは、このようなヒンジ部９１によりパネルユニット１４、１６が連結されて、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂが対向される閉状態及び、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂとが、同一方向へ向く開状態を取り得るようになっている。したがって、図１９（Ａ）に示されるように、電子カセッテ１０Ｃにおいても、パネルユニット１４、１６の閉状態で、放射線検出パネル２０Ｂ、エネルギー変換用フィルタ７８及び放射線検出パネル２０Ａが、この順で層状に配置される。
これにより電子カセッテ１０Ｃでは、パネルユニット１４、１６の閉状態で、放射線検出パネル２０Ａと放射線検出パネル２０Ｂとにより、エネルギーサブストラクション法に用いる放射線画像データ（高圧画像の画像データ及び低圧画像の画像データ）が得られる。また、電子カセッテ１０Ｃでは、パネルユニット１４内の放射線検出パネル２０Ａ及びパネルユニット１６内の放射線検出パネル２０Ｂを用いた撮像が可能となっている。
一方、電子カセッテ１０Ｃでは、パネルユニット１４、１６の開状態では、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂとが同一面上とならず、例えば、電子カセッテ１０Ｃをパネルユニット１４、１６の開状態で撮像用の基台（図示省略）に載せると、パネルユニット１４、１６Ｂのそれぞれが基台の上面に接する。
このときに、基台が平板状であることから、図１８及び図１９（Ｂ）に示されるように、電子カセッテ１０Ｃでは、パネルユニット１４の撮像面８２Ａとパネルユニット１６の撮像面８２Ｂとの間に、段差が生じる。この段差は、パネルユニット１４の筐体１２Ａの高さと、パネルユニット１６の筐体１２Ｂの高さの差により生じる。
このような段差は、パネルユニット１４、１６の開状態で、パネルユニット１４の撮像面８２Ａの延長面上とパネルユニット１６のエネルギー変換用フィルタ７８の表面との間に空間を生じさせる。このような空間上には、例えば、エネルギー変換用フィルタ７８の保護用や、被検者がエネルギー変換用フィルタ７８に触れてしまうのを防止する目的、撮像に用いないパネルユニット１６を覆うことにより不要な段差を生じさせないためのカバーなどを配置することができる。なお、第４の実施の形態においては、パネルユニット１６に換えて、エネルギー変換用フィルタ７８が収容されたパネルユニット１６Ａを適用することもできる。
〔第５の実施の形態〕
以下に第５の実施の形態を説明する。なお、第５の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。また、第５の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いることもできる。
〔第５の実施の形態〕
以下に第５の実施の形態を説明する。なお、第５の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同じ符号を付与してその説明を省略する。また、第５の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いることもできる。
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）には、第５の実施の形態に係る電子カセッテ８４が示されている。この電子カセッテ８４は、筐体１２Ａと筐体１２Ｃとを備え、ヒンジ６２によって連結されている。筐体１２Ａには、制御ユニット１８Ａ、放射線検出パネル２０Ａ及び放射線吸収板８０が設けられ、パネルユニット１４Ａが構成されている。筐体１２Ｃは、筐体１２Ｂに対応し、放射線検出パネル２０Ｂが収容されてパネルユニット１６Ｂを形成している。
なお、制御ユニット１８Ａは、基本的構成は制御ユニット１８と同じであるが、電子カセッテ８４では、表示部６６を省略しており、この点で制御部５０Ａが制御部５０と相違する。なお、第５の実施の形態では、表示部６６を省略するが、これに限らず、例えば、筐体１２Ａの側面等に表示部を設けた構成であっても良い。
図２０（Ａ）に示されるように、電子カセッテ８４では、パネルユニット１４Ａ、１６Ｂを重ねた閉状態で、放射線検出パネル２０Ａの第１面７２と放射線検出パネル２０Ｂの第２面７４が対向される。また、電子カセッテ８４においても、パネルユニット１４Ａ、１６Ｂの閉状態で、パネルユニット１４Ａ、１６Ｂの間にエネルギー変換用フィルタ７８が配置されることにより、１回の放射線の照射で、高エネルギー成分の放射線画像データ及び低エネルギー成分の放射線画像データが得られる（エネルギーサブストラクション法に用いる高圧画像及び低圧画像の放射線画像データ）が得られる。
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示されるように、パネルユニット１６Ｂには、撮像面８２Ｃに対応する撮像面８２Ｄに、グリッド８８が形成されている。すなわち、電子カセッテ８４のパネルユニット１６Ｂは、例えば、前記した電子カセッテ１０のパネルユニット１６にグリッド８８を設けた構成となっている。このグリッド８８は、パネルユニット１６Ｂの撮像面８２Ｄに照射される放射線（矢印Ａ）から撮像対象に起因する放射線の散乱線を除去する。なお、グリッド８８は、放射線から散乱線を除去する構成であれば任意の構成を適用することができる。
図２０（Ｂ）に示されるように、電子カセッテ８４に設けているグリッド８８の高さ（放射線の照射方向に沿った高さ）は、パネルユニット１６Ｂの高さをパネルユニット１４Ａの高さと一致させるように嵩上げしている。
このように構成されている電子カセッテ８４では、１回の放射線の照射で、エネルギーサブストラクション法に用いる高圧画像の放射線画像データ及び低圧画像の放射線画像データを取得するときに、放射線検出パネル２０Ａ及び放射線検出パネル２０Ｂのそれぞれの第１面７２に対して垂直に放射線が照射される。したがって、散乱光に起因する画質低下が生じることがなく、高品質の放射線画像が得られる。
一方、電子カセッテ８４では、パネルユニット１６Ｂにグリッド８８を設けることにより、パネルユニット１６Ｂの嵩（放射線の照射方向に沿った高さ）が高くなっている。これにより、図２０（Ｂ）に示されるように、電子カセッテ８４では、パネルユニット１４Ａ、１６Ｂの開状態で、パネルユニット１６Ｂの撮像面８２Ｂの高さがパネルユニット１４Ａの撮像面８２Ａの高さと一致する。
電子カセッテ８４は、パネルユニット１４Ａ、１６Ｂの開状態で撮像を行うときに、撮像面８２Ａ、８２Ｂ（放射線検出パネル２０Ａの第１面７２と放射線検出パネル２０Ｂの第２面７４）を同一平面上に維持できると共に、同一平面としたときに、電子カセッテ８４が不安定となってしまうことがない（がたつくことがない）。したがって、電子カセッテ８４では、開状態でパネルユニット１４Ａ、１６Ｂ上に被検者が載ったときに不安定となることに起因して、被検者に不安を感じさせてしまうことがない。
なお、電子カセッテ８４においても、パネルユニット１６Ｂの撮像面８２Ｂにエネルギー変換用フィルタ７８を予め取り付けておくものであっても良く、また、エネルギー変換用フィルタ７８が放射線検出パネル２０Ｂと共に収容される構成であっても良い。
〔第６の実施の形態〕
次に第６の実施の形態を説明する。なお、第６の実施の形態の基本的構成は、第１の実施の形態と同じであり、第６の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成には、同一の符号を付与してその説明を省略する。また、第６の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いる構成を取り得る。
〔第６の実施の形態〕
次に第６の実施の形態を説明する。なお、第６の実施の形態の基本的構成は、第１の実施の形態と同じであり、第６の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成には、同一の符号を付与してその説明を省略する。また、第６の実施の形態においても、放射線検出パネル２０に換えて放射線検出パネル２１を用いる構成を取り得る。
図２１には、第６の実施の形態に係る電子カセッテ９０が示されている。この電子カセッテ９０は、筐体１２Ｄと筐体１２Ｂとを備え、ヒンジ６２によって連結されている。筐体１２Ｄには、制御ユニット１８、放射線検出パネル２０Ａ及び放射線吸収板８０が設けられ、これにより、パネルユニット１４Ｂが形成されている。
電子カセッテ９０では、パネルユニット１４Ｂ、１６を重ねた閉状態で、放射線検出パネル２０Ａの第１面７２と放射線検出パネル２０Ｂの第２面７４が対向される。また、電子カセッテ９０においても、パネルユニット１４Ｂ、１６の閉状態で、パネルユニット１４Ｂ、１６の間にエネルギー変換用フィルタ７８が配置されることにより、１回の放射線の照射で、高エネルギー成分による放射線画像データ及び低エネルギー成分による放射線画像データ（エネルギーサブストラクション法に用いる放射線画像データ）が得られる。
パネルユニット１４Ｂには、撮像面８２Ａと反対側の面（非放射線照射面）である底面９４に凸部９４Ａが形成されている。これにより、パネルユニット１４Ｂ内には、底面９４に凹部（図示省略）が形成され、この凹部内に制御ユニット１８を形成する制御部５０及び電源部７０が収納されている。
また、パネルユニット１４Ｂの底面９４には、放熱手段の一例とする多数のフィン９６（フィン９６Ａ、９６Ｂ）が、所定間隔で形成されている。フィン９６は、底面９４の凸部９４Ａの周縁部にフィン９６Ａが形成され、凸部９４Ａにフィン９６Ｂが形成されている。また、フィン９６Ａは、フィン９６Ｂより長く（高く）なって、フィン９６Ａ、９６Ｂの先端が同一面上となっている。
このように構成されている電子カセッテ９０においても、パネルユニット１４Ｂ、１６の開状態で、放射線検出パネル２０Ａの第１面７２及び放射線検出パネル２０Ｂの第２面７４に照射される放射線により、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの間で連続する画像の放射線画像データが得られる。また、電子カセッテ９０では、パネルユニット１４Ｂ、１６の閉状態で、パネルユニット１４Ｂとパネルユニット１６との間に、エネルギー変換用フィルタ７８が配置されることにより、１回の放射線の照射で、高圧画像用の放射線画像データと低圧画像用の放射線画像データを得ることができる。
一方、前記したように、制御部５０や電源部７０は、多数の電子分品を含んで構成されており、電源部７０の電力により作動することにより発熱する。また、放射線検出パネル２０は、温度変化によって電気的特性が変化する。制御部５０や電源部７０から発せられる熱により放射線検出パネル２０、特に放射線検出パネル２０Ａに温度上昇が生じ易く、電子カセッテ９０に被検者が触れたときに、被検者に不快感を生じさせることがある。
ここで、電子カセッテ９０では、パネルユニット１４Ｂの底面９４に凸部９４Ａを形成し、この凸部９４Ａによりパネルユニット１４Ｂ内に生じる凹部内に熱を発生する制御ユニット１８（制御部５０、電源部７０）を収容している。これにより、制御ユニット１８から発せられる熱は、底面９４の凸部９４Ａから放出される。また、電子カセッテ９０では、筐体１２Ｄの底面９４に多数のフィン９６を形成し、放熱効率の向上が図られている。
これにより、電子カセッテ９０では、パネルユニット１４Ｂの放射線検出パネル２０Ａは勿論、パネルユニット１６の放射線検出パネル２０Ｂの温度上昇が抑えられる。したがって、電子カセッテ９０では、制御ユニット１８を一体に設けている場合でも、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂの温度上昇による劣化が防止されると共に、放射線画像データに含まれるノイズ成分が抑えられるので、放射線検出パネル２０Ａ、２０Ｂから出力される放射線画像データから高品質の放射線画像が得られる。
なお、電子カセッテ９０では、筐体１２Ｄの底面９４に凸部９４Ａを形成し、フィン９６を設けることによるパネルユニット１４Ｂの高さが高くなのが抑えられるが、パネルユニット１４Ｂ、１６の開状態で、パネルユニット１４Ｂ、１６の高さの差を抑えて安定化を図ることが好ましい。この場合、高さが低い方のパネルユニット１６の側面（放射線の照射方向と交差する方向）に脚部材を設け、パネルユニット１６を開状態となったときに、脚部材がパネルユニット１６を支持する構成などを適用することができる。
また、電子カセッテ９０においても、パネルユニット１６の撮像面８２Ｂにエネルギー変換用フィルタ７８を予め取り付けておくものであっても良く、また、エネルギー変換用フィルタ７８が放射線検出パネル２０Ｂと共に収容される構成であっても良い。
また、上記各実施の形態の電子カセッテ１０、１０Ａ〜１０Ｃ、８４、９０は、ヒンジ６２や、ヒンジ部８３、ヒンジ部９１などの連結手段がパネルユニット１４、１６を着脱可能に連結するものとしてもよい。
図２２には、電子カセッテ１０のパネルユニット１４、１６を着脱可能に連結するものとした場合が示されている。
パネルユニット１６は、一辺の上部に可撓性を有する平板状の接続用部材２５０が設けられている。パネルユニット１４は、一辺の上部に接続用部材２５０を収容可能な挿入口２５２が設けられており、挿入口２５２内で接続用部材２５０をロックすることが可能とされている。また、接続用部材２５０には、各種配線や電源線が設けられており、挿入口２５２内には、接続用部材２５０の各種配線や電源線に対応して電極が設けられている。
電子カセッテ１０は、パネルユニット１６の接続用部材２５０がパネルユニット１４の挿入口２５２に挿入されてロックされることにより、接続用部材２５０が連結手段として機能し、パネルユニット１６とパネルユニット１４が開閉可能に連結される。また、電子カセッテ１０は、接続用部材２５０が挿入口２５２に挿入されて各種配線や電源線が対応する電極に接触することにより、パネルユニット１６とパネルユニット１４が電気的に接続される。
なお、図２２では、接続用部材２５０を可撓性を有する部材とすることにより、パネルユニット１６とパネルユニット１４を開閉可能に連結する場合について説明したが、ヒンジ６２のパネルユニット１４、１６にそれぞれ固定する固定部分の一方を着脱可能とするようにしてもよく、パネルユニット１４、１６を着脱可能に連結可能であれば何れの機構を用いてもよい。
上記実施の形態では、パネルユニット１４を平板状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い。例えば、放射線検出パネル２０は、液晶ディスプレイと同様にガラス基板などに形成することができ、比較的薄くすることができる。一方、パネルユニット１４は制御ユニット１８を内蔵しており、制御ユニット１８に内蔵されるインダクタンスやコイルなどの回路素子やバッテリは、高さが放射線検出パネル２０に比較して高い。このため、パネルユニット１４はパネルユニット１６に比べ厚く形成されている。
そこで、図２３、図２４に示すように、パネルユニット１６を薄く形成する。また、パネルユニット１６に比べてパネルユニット１４の筐体１２Ａを長く形成すると共に、閉状態とされている際にパネルユニット１６が折り畳まれて重なる重畳部分１５０内に放射線検出パネル２０Ａを配置してパネルユニット１６と略同一の厚さに形成し、閉状態とされている際にパネルユニット１６と重ならない非重畳部分１５２を重畳部分１５０より厚く形成して、非重畳部分１５２内に制御ユニット１８を配置するようにしてもよい。この場合においても、パネルユニット１４、１６を着脱可能に連結するようにしてもよい。例えば、通常はパネルユニット１４で撮影を行い、１ショットでのエネルギーサブストラクションの撮影や大面積での撮影が必要な場合にパネルユニット１６を取り付けるものとしてもよい。制御ユニット１８はパネルユニット１４側に内蔵されて起動されているため、取り付け後、速やかに撮影を行うことができる。
なお、以上説明した本実施の形態では、本発明の構成を限定するものではない。本発明に係る放射線撮像装置は、本実施の形態に適用された電子カセッテ１０、１０Ａ〜１０Ｃ、８４、９０のぞれぞれのパネルユニットを任意の組み合わせを適用することができる。また、その他、電子カセッテ１０、１０Ａ〜１０Ｃ、８４、９０及び放射線検出パネル２０、２１の構成は一例であり、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いうまでもない。
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、８４、９０ 電子カセッテ
１４、１４Ａ、１４Ｂ パネルユニット（第１のパネルユニット）
１６、１６Ａ、１６Ｂ パネルユニット（第２のパネルユニット）
１８、１８Ａ 制御ユニット
２０（２０Ａ、２０Ｂ）、２１ 放射線検出パネル
５０、５０Ａ 制御部
６２ ヒンジ（連結手段）
６４ 送受光部
６６ 表示部
７０ 電源部
７２ 第１面
７４ 第２面
７６ 突状部材
７８、７８Ａ エネルギー変換用フィルタ（フィルタ部材）
８０ 放射線吸収板（放射線吸収部材）
８２Ａ〜８２Ｄ 撮像面
８３ ヒンジ部（連結手段）
８８ グリッド
９１ ヒンジ部（連結手段）
９４Ａ 凸部（放熱手段）
９６（９６Ａ、９６Ｂ） フィン（放熱手段）
１４、１４Ａ、１４Ｂ パネルユニット（第１のパネルユニット）
１６、１６Ａ、１６Ｂ パネルユニット（第２のパネルユニット）
１８、１８Ａ 制御ユニット
２０（２０Ａ、２０Ｂ）、２１ 放射線検出パネル
５０、５０Ａ 制御部
６２ ヒンジ（連結手段）
６４ 送受光部
６６ 表示部
７０ 電源部
７２ 第１面
７４ 第２面
７６ 突状部材
７８、７８Ａ エネルギー変換用フィルタ（フィルタ部材）
８０ 放射線吸収板（放射線吸収部材）
８２Ａ〜８２Ｄ 撮像面
８３ ヒンジ部（連結手段）
８８ グリッド
９１ ヒンジ部（連結手段）
９４Ａ 凸部（放熱手段）
９６（９６Ａ、９６Ｂ） フィン（放熱手段）
Claims (13)
- 一方の面に放射線検出パネルの一方の面が向けられて該放射線検出パネルが収容された第１のパネルユニットと、
一方の面に放射線検出パネルの他方の面が向けられて該放射線検出パネルが収容された第２のパネルユニットと、
前記第１のパネルユニットの一端部と前記第２のパネルユニットの一端部とを、前記第１のパネルユニットの一方の面と前記第２のパネルユニットの一方の面とが対向する閉状態、及び前記第１のパネルユニットの一方の面と前記第２のパネルユニットの一方の面とが同一方向へ向けられた開状態の２つの状態となるように回動可能に連結する連結手段と、
前記閉状態の前記第１のパネルユニットの前記放射線検出パネルと前記第２のパネルユニットの前記放射線検出パネルとの間に配置されて、入射される放射線から所定のエネルギー成分を吸収するフィルタ部材と、
を含む放射線撮像装置。 - 前記フィルタ部材が、前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとの間に配置される、
請求項１に記載の放射線撮像装置。 - 前記フィルタ部材が、前記連結手段に連結されて前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとの間で回動可能に配置されている、
請求項２に記載の放射線撮像装置。 - 前記フィルタ部材が、前記第２のパネルユニット内に収容されている、
請求項１に記載の放射線撮像装置。 - 制御部及び電源部により構成される制御ユニットを、
前記第１のパネルユニット内で、第１のパネルユニットに収容された前記放射線検出パネルより他方の面側となる位置に収容している、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。 - 前記第１のパネルユニット内の前記放射線検出パネルと前記制御ユニットとの間に設けられ、撮像時におけるバック散乱を防止する平板状の放射線吸収部材を含む、
請求項５に記載の放射線撮像装置。 - 前記第２のパネルユニットの他方の面に設けられて、撮像時の撮像対象による散乱線を除去する平板状のグリッドが設けられた、
請求項５又は請求項６に記載の放射線撮像装置。 - 前記第１のパネルユニットの他方の面に形成されて前記制御ユニットが発する熱を放出する放熱手段を含む、
請求項５から請求項７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。 - 前記第１のパネルユニットの一方の面及び前記第２のパネルユニットの一方の面の少なくとも一方の周縁部に設けられ、前記閉状態で前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとの間に前記フィルタ部材が配置される間隙を形成する突状部材を含む、
請求項１又は請求項２に記載の放射線撮像装置。 - 前記放射線検出パネルは、放射線を光に変換するシンチレータで放射線を光に変換し、当該光により表わされる放射線画像を示す電気信号を出力するものとし、
前記シンチレータは、蛍光体材料の柱状結晶を含んで構成された
請求項１〜請求項９の何れか１項記載の放射線撮像装置。 - 前記蛍光体材料を、ＣｓＩとした
請求項１０に記載の放射線撮像装置。 - 前記放射線検出パネルは、絶縁性の基板上に、前記シンチレータで変換された光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、および当該センサ部で発生された電荷を読み出すための薄膜トランジスタが形成され、
前記センサ部は、有機光電変換材料を含んで構成され、
前記薄膜トランジスタの活性層は、非晶質酸化物又は有機半導体材料又はカーボンナノチューブを含んで構成され、
前記基板は、プラスチックにより形成された
請求項１０又は請求項１１に記載の放射線撮像装置。 - 前記連結手段は、前記第１のパネルユニットと前記第２のパネルユニットとを着脱可能に連結する
請求項１〜請求項１２の何れか１項記載の放射線撮像装置。
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