JP6971552B2 - 放射線検出装置 - Google Patents

Description

本開示は、放射線検出装置に関する。

従来、照射された放射線を検出して放射線画像を表す画像データを出力する放射線検出装置において、放射線の照射に関する状態を検出するために、放射線または変換層等により放射線から変換された可視光を検知する検知部を備えた装置が知られている。

例えば、特許文献１には、放射線の照射状態を検出する少なくとも一つ以上の検知部を備えた放射線検出装置が記載されている。また、例えば、特許文献２には、放射線を可視光に変換する変換層である蛍光板と、可視光を検知する光電変換素子が２次元状に配置された基板である光電変換素子アレイと、検知部である光検出器とが、放射線の入射側から、この順に積層された放射線検出装置が記載されている。

特開平１１−１５１２３３号公報 特開２００７−１４７３７０号公報

しかしながら、従来の技術では、放射線の照射に関する状態の検知について、感度が充分に得られない場合があった。例えば、特許文献１に記載の技術では、検知部の検知範囲外に放射線が照射された場合、放射線を検知できない懸念があった。また、特許文献２に記載の技術では、変換層により変換され、基板を透過した可視光を検知部が検知するため、基板により遮蔽されてしまい、検知部に到達する可視光の光量が低下してしまう場合がある。

本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、放射線の照射に関する状態の高感度な検知を可能とする放射線検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の放射線検出装置は、放射線を可視光に変換する変換層と、変換層により変換された可視光を検知する第１検知素子を含む画素が画素領域に２次元状に配置された基板と、変換層により変換された可視光を透過し、画素領域に対応する領域を除く領域は、変換層により変換された可視光が不透過であり、かつ変換層を保護する保護層と、変換層により変換された可視光を検知する第２検知素子を含む検知部と、を備え、放射線の入射側から順に、基板、変換層、保護層、及び検知部が配置されており、検知部は、全体が画素領域に対応する領域内に含まれる位置に設けられている。

また、本開示の放射線検出装置は、基板の画素領域に対応する場所に開口部を有し、かつ変換層の端部を封止する封止部材をさらに備えてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の保護層は、変換層の端部を覆っていてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の保護層の画素領域に対応する領域を除く領域は、変換層により変換された可視光が不透過であってもよい。

また、本開示の放射線検出装置の保護層は、検知部における第２検知素子の位置に対応する領域が、変換層により変換された可視光を透過してもよい。

また、本開示の放射線検出装置の保護層は、変換層により変換された可視光を透過する複数の透過領域が設けられていてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の検知部は、保護層の変換層と対向する面とは反対側の面の一部の領域に対応する位置に設けられており、保護層は、透過領域の割合が、一部の領域と一部の領域外とで異なっていていもよい。

また、本開示の放射線検出装置の検知部は、少なくとも端部が封止されていてもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、保護層と検知部との間に、変換層により変換された可視光が不透過であり、検知部における第２検知素子の位置に対応する領域に、可視光を透過する透過部が設けられた不透過部材をさらに備えてもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、保護層と不透過部材とは、少なくとも一部が非接着状態であってもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、保護層と、不透過部材との間に設けられ、変換層により変換された可視光を第２検知素子に導光する第１導光部をさらに備えてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の第１導光部は、変換層の端部から検知部に向けて光を導光してもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、検知部の保護層と対向する面とは反対側の面に、変換層により変換された可視光が不透過な不透過部材を備えてもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、変換層により変換された可視光が不透過な不透過部材をさらに備え、保護層の変換層と対向する面とは反対側の面は、検知部と対向する領域、及び不透過部材と対向する領域を含んでいてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の不透過部材は、変換層により変換された可視光を鏡面反射または拡散反射してもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、変換層と保護層とは、少なくとも一部が非接着状態であってもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、変換層と保護層との間に、変換層により変換された可視光を第２検知素子に導光する第２導光部をさらに備えてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の第２導光部は、変換層の端部から第２検知素子に向けて可視光を導光してもよい。

また、本開示の放射線検出装置の検知部は、画素領域の中央部に対応する位置に設けられていてもよい。

また、本開示の放射線検出装置は検知部が、複数設けられていてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の複数の検知部は、画素領域の中央部に対して、対称となる位置に設けられていてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の検知部は、変換層により変換された可視光を検知して検知した可視光が増加するほど大きくなる電気信号を出力する第２検知素子を複数含み、複数の第２検知素子の各々から出力された電気信号が表す値の平均値を検知結果として出力してもよい。

また、本開示の放射線検出装置の検知部は、変換層により変換された可視光を検知して検知した可視光が増加するほど大きくなる電気信号を出力する第２検知素子を複数含み、複数の第２検知素子の各々から出力された電気信号が表す値の合計値を検知結果として出力してもよい。

また、本開示の放射線検出装置は、検知結果に基づいて、放射線の照射開始及び放射線の照射停止の少なくとも一方を検出する検出部をさらに備えてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の検出部は、検知結果が第１閾値を越えた場合または第１閾値以上の場合に、照射開始を検出し、検知結果が第２閾値以下または第２閾値未満の場合に、照射停止を検出してもよい。

また、本開示の放射線検出装置の第１検知素子は、検知した可視光を電荷に変換し、画素は、オン状態とされた場合に電荷を出力するスイッチング素子を含み、検出部の検出結果に基づいて、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の切り替えを制御する制御部をさらに備えてもよい。

また、本開示の放射線検出装置の制御部は、検出結果が照射開始を検出したことを示す場合に、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えてもよい。

本開示によれば、放射線の照射に関する状態の高感度な検知を可能とする。

第１実施形態の放射線画像撮影システムの構成の一例を示すブロック図である。 第１実施形態の放射線検出装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図（一部回路図）である。 第１実施形態の放射線検出装置の一例を示す断面図である。 シンチレータの組成がＧＯＳ（ガドリニウム硫酸化物）を主成分として含む場合のシンチレータ及びＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板の積層状態の一例を示す断面図である。 シンチレータの組成がＧＯＳを主成分として含む場合のシンチレータ及びＴＦＴ基板の積層状態の他の例を示す断面図である。 シンチレータの組成が、ＣｓＩを主成分として含む場合のシンチレータ及びＴＦＴ基板の積層状態の一例を示す断面図である。 シンチレータの組成が、ＣｓＩを主成分として含む場合のシンチレータ及びＴＦＴ基板の積層状態の他の例を示す断面図である。 シンチレータの組成が、ＣｓＩを主成分として含む場合のシンチレータ及びＴＦＴ基板の積層状態の他の例を示す断面図である。 シンチレータの組成が、ＣｓＩを主成分として含む場合のシンチレータ及びＴＦＴ基板の積層状態の他の例を示す断面図である。 図３に示した中板及び検知部を、放射線の入射側から見た平面図である。 第１実施形態のＴＦＴ基板、シンチレータ、保護層、中板、及び複数個の検知部の積層状態の一例を、放射線が照射される側の反対側から見た平面図である。 第１実施形態のＴＦＴ基板、シンチレータ、保護層、中板、及び１個の検知部の積層状態の一例を、放射線が照射される側の反対側から見た平面図である。 第１実施形態の放射線検出装置の制御部で実行される撮影処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態の放射線検出装置の一例を示す断面図である。 第２実施形態の放射線検出装置の他の例を示す断面図である。 第３実施形態の放射線検出装置の一例を示す断面図である。 第３実施形態の放射線検出装置において不透過部を設けた構成の一例を示す断面図である。 第３実施形態の放射線検出装置において不透過部を設けた構成の他の例を示す断面図である。 第３実施形態の放射線検出装置において不透過部を設けた構成の他の例を示す断面図である。 第４実施形態の放射線検出装置の一例を示す断面図である。 第４実施形態の放射線検出装置の他の例を示す断面図である。 第４実施形態の放射線検出装置の他の例を示す断面図である。 第５実施形態の放射線検出装置の一例を示す断面図である。 第６実施形態の放射線検出装置の一例を示す断面図である。 第６実施形態の放射線検出装置の他の例を示す断面図である。 第６実施形態の放射線検出装置の他の例を示す断面図である。 放射線検出装置の他の例を示す断面図である。 放射線検出装置の他の例を示す断面図である。 放射線検出装置の制御部で実行される撮影処理の流れの他の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。

［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本実施形態の放射線検出装置１０を備えた放射線画像撮影システム１の構成について説明する。図１に示すように、放射線画像撮影システム１は、放射線照射装置２、コンソール４、及び放射線検出装置１０を備えている。

本実施形態の放射線照射装置２は、例えばエックス線（Ｘ線）等の放射線Ｒを撮影対象の一例である被検体Ｗに、放射線源（図示省略）から照射する。なお、放射線照射装置２に対して放射線Ｒの照射を指示する方法は、特に限定されない。例えば、放射線照射装置２が照射ボタン等を備えている場合は、医師及び放射線技師等のユーザが照射ボタンにより放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置２から放射線Ｒを照射してもよい。また、例えば、ユーザが、コンソール４を操作して放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置２から放射線Ｒを照射してもよい。

放射線照射装置２は、放射線Ｒの曝射開始の指示を受信すると、管電圧、管電流、及び照射期間等の曝射条件に従って、放射線Ｒを照射する。

本実施形態の放射線検出装置１０は、放射線照射装置２から照射され、被検体Ｗを透過した放射線Ｒを検出することにより、被検体Ｗの放射線画像を撮影する。

次に、図２を参照して、本実施形態の放射線検出装置１０の電気系の要部構成について説明する。図２に示すように、本実施形態の放射線検出装置１０は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板１４、検知部２２、制御部４０、ゲート配線ドライバ４２、及び信号処理部４４を備える。

図２に示すように、ＴＦＴ基板１４には、画素１５が一方向（図２の行方向）及び一方向に交差する交差方向（図２の列方向）に２次元状に複数設けられている。画素１５は、センサ部３０及び電界効果型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、以下、単に「薄膜トランジスタ」という）３４を含む。本実施形態のＴＦＴ基板１４が、本発明の基板の一例であり、センサ部３０が本発明の第１検知素子の一例である。

センサ部３０は、図示しない上部電極、下部電極、及び光電変換膜等を含み、シンチレータ１６（図３参照、詳細後述）により変換された可視光を検知して、電荷を発生させ、発生させた電荷を蓄積する。センサ部３０により発生される電荷は、検知した可視光が多くなるほど増加する。電荷を蓄積する。薄膜トランジスタ３４は、センサ部３０に蓄積された電荷を制御信号に応じて読み出して出力する。

また、ＴＦＴ基板１４には、上記一方向に配設され、各薄膜トランジスタ３４のオン状態及びオフ状態を切り替えるための複数本のゲート配線３６が設けられている。また、ＴＦＴ基板１４には、上記交差方向に配設され、オン状態の薄膜トランジスタ３４により読み出された電荷が出力される複数本のデータ配線３８が設けられている。

また、ＴＦＴ基板１４の隣り合う２辺の一辺側にゲート配線ドライバ４２が配置され、他辺側に信号処理部４４が配置されている。ＴＦＴ基板１４の個々のゲート配線３６はゲート配線ドライバ４２に接続され、ＴＦＴ基板１４の個々のデータ配線３８は信号処理部４４に接続されている。

ＴＦＴ基板１４の各薄膜トランジスタ３４は、ゲート配線ドライバ４２からゲート配線３６を介して供給される制御信号により各ゲート配線３６毎（本実施形態では、図２に示した行単位）で順にオン状態とされる。そして、オン状態とされた薄膜トランジスタ３４によって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３８を伝送されて信号処理部４４に入力される。これにより、電荷が各ゲート配線３６毎（本実施形態では、図２に示した行単位）に順次、読み出され、二次元状の放射線画像を示す画像データが取得される。

信号処理部４４は、個々のデータ配線３８毎に、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（いずれも図示省略）を備えており、個々のデータ配線３８を伝送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に保持される。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、及びＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換器（いずれも図示省略）が順に接続されている。そして、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、マルチプレクサにより順次選択された電気信号がＡ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換され、制御部４０に出力される。

制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ４０Ｂ、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部４０Ｃを備えている。制御部４０の一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。ＣＰＵ４０Ａは、放射線検出装置１０の全体動作を制御する。メモリ４０Ｂには、後述する撮影処理プログラムを含む各種プログラムが記憶されている。本実施形態の制御部４０が、本発明の制御部及び検出部の一例である。

通信部４６は、制御部４０に接続され、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線照射装置２及びコンソール４等の外部の装置との間で、放射線画像の画像データを含む各種情報の送受信を行う。

次に、図３〜図７を参照して、本実施形態の放射線検出装置１０の構成についてさらに説明する。図３は、本実施形態の放射線検出装置１０の一例を示す断面図である。

図３に示すように、放射線検出装置１０は、放射線Ｒを透過する筐体１２内に、ＴＦＴ基板１４、シンチレータ１６、保護層１８、中板２０、及び検知部２２が放射線Ｒの入射側から、この順に設けられている。すなわち、放射線検出装置１０は、ＴＦＴ基板１４側から放射線Ｒが照射される表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）の放射線検出装置である。

本実施形態のシンチレータ１６は、放射線Ｒを可視光Ｖに変換する。本実施形態のシンチレータ１６は、本発明の変換層の一例である。保護層１８は、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを透過し、かつシンチレータ１６を保護する。

ここで、放射線検出装置１０は、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板１４、シンチレータ１６、及び保護層１８の順に積層されていればよく、その具体的な積層状態は、特に限定されない。なお、本実施形態において「積層」とは、放射線検出装置１０における放射線Ｒの入射側または出射側から目視した場合に、重なって視認される状態のことをいう。なお、各層、例えば、ＴＦＴ基板１４及びシンチレータ１６は、互いに接触した状態で重なっていてもよいし、積層方向に空間を有した状態で重なっていてもよい。

ただし、ＴＦＴ基板１４、シンチレータ１６、及び保護層１８の積層状態は、シンチレータ１６の組成に応じた積層状態であることが好ましい。

例えば、シンチレータ１６の組成が、ＧＯＳ（ガドリニウム硫酸化物）を主成分として含む場合、図４Ａに示した例のように、シンチレータ１６と保護層１８とが一体化されたフィルム１７を、接着層５０によりＴＦＴ基板１４と接着してもよい。

この場合、シンチレータ１６と保護層１８とは、フィルム１７として一体的に形成される。フィルム１７の形成方法としては、例えば、保護層１８として機能する数百μｍ程度の厚さを有するＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）等のベースフィルム上に、数十μｍ程度の厚さを有し、かつ可視光Ｖを透過する接着層５２を塗布し、その上に、シンチレータ１６として機能するＧＯＳ蛍光体を塗布する方法が挙げられる。そして、フィルム１７のシンチレータ１６上に、一例として数μｍ〜数十μｍ程度の厚さを有する接着層５０を形成し、ＴＦＴ基板１４と張り合わせることにより、図４Ａに示した状態とすることができる。

なお、フィルム１７は、図４Ｂに示した例のように、接着層５０を設けずに、物理的な押圧により、フィルム１７とＴＦＴ基板１４とを接着（密着）してもよい。

また、シンチレータ１６の組成がＧＯＳを主成分として含み、シンチレータ１６自体が接着層としての機能を有する場合、図３に示した例のように、保護層１８として機能する上記ベースフィルム上に、直接、シンチレータ１６を塗布し、かつ、シンチレータ１６とＴＦＴ基板１４とを直接、接着してもよい。

また例えば、シンチレータ１６の組成がＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を主成分として含む場合、一般に、ＴＦＴ基板１４に対して蒸着により、一例として数百μｍ程度の厚さを有する柱状のＣｓＩをシンチレータ１６として形成する。そこで、図５Ａに示した例のように、ＴＦＴ基板１４に蒸着されたシンチレータ１６と保護層１８とを、一例として数μｍ〜数十μｍ程度の厚さを有し、かつ可視光Ｖを透過する接着層５４により張り合わせてもよい。なお、ＣｓＩは、ＧＯＳに比べて、水分に弱く、通常の環境下においても、潮解する懸念があるため、シンチレータ１６が主成分としてＣｓＩを含む場合、防湿機能を有する保護層１８を用いる。

また、この場合、図５Ｂに示した例のように、保護層１８及び接着層５４により、シンチレータ１６の端部を覆うことで、水分（湿気）に対する封止効果を向上させてもよい。なお、本実施形態において「端部」とは、そのものの側面を少なくとも含み、この側面近傍の放射線Ｒの照射される側の面及びこれと対向する側の面も含む範囲のことをいう。例えば、「シンチレータ１６の端部」とは、シンチレータ１６の側面を少なくとも含み、この側面近傍の放射線Ｒの照射される側の面及びこれと対向する側の面も含む範囲のことをいう。

また、シンチレータ１６の組成がＣｓＩを主成分として含む場合、図５Ｃに示した例のように、ガラス等、防湿性の高い部材を保護層１８として設けてもよい。この場合、図５Ｃに示した例のように、放射線Ｒが照射される側から目視した場合の保護層１８の大きさ（面積）を、シンチレータ１６の大きさ（面積）よりも大きくし、保護層１８の端部をシンチレータ１６の端部よりも外側とすることにより、防湿効果が高まる。

また、シンチレータ１６の組成がＣｓＩを主成分として含む場合、図５Ｄに示した例のように、パリレン膜等の防湿膜を保護層１８として、ＴＦＴ基板１４及びシンチレータ１６の全体を覆ってもよい。この場合、保護層１８が可視光Ｖ及び放射線Ｒを透過させることはいうまでもない。

一方、本実施形態の検知部２２は、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを検知し、検知した可視光Ｖが増加するほど大きくなる電気信号を出力するフォトダイオード２３を複数備えている。本実施形態では、一例として、図６に示すように、検知部２２は、９個のフォトダイオード２３を備えている。図６は、図３に示した中板２０及び検知部２２を、放射線Ｒの入射側から見た平面図を示している。

なお、検知部２２が備えるフォトダイオード２３の数は、本実施形態の数に限定されず、１個であってもよいし、９個以外の複数個であってもよい。本実施形態のフォトダイオード２３が、本発明の第２検知素子の一例である。

検知部２２は、各フォトダイオード２３から出力された電気信号に基づく検知結果を制御部４０に出力する。なお、本実施形態の検知部２２は、上記電気信号から検知結果を導出し、導出した検知結果を出力するが、検知結果の導出方法は特に限定されない。例えば、検知部２２は、複数（本実施形態では９個）のフォトダイオード２３の各々から出力された電気信号が表す値（以下、単に「電気信号」という）の合計値を導出し、導出した合計値を検知結果として出力してもよい。また例えば、検知部２２は、複数のフォトダイオード２３の各々から出力された電気信号の平均値を導出し、導出した平均値を検知結果として出力してもよい。また例えば、検知部２２は、複数のフォトダイオード２３の各々から出力された電気信号のうち、特異点（例えば、最大や最小）となるものを除いた他の電気信号の合計値や平均値を検知結果として出力してもよい。

また、本実施形態の放射線検出装置１０は、一例として図７に示すように、４個の検知部２２を備えている。このように、放射線検出装置１０が複数の検知部２２を備える場合、一例として図７に示すように、放射線検出装置１０、より具体的には、ＴＦＴ基板１４の画素１５が設けられた画素領域２５の中央部Ｃに対して、点対称、または線対称な位置に各検知部２２を配置することが好ましい。このように検知部２２を配置することにより、シンチレータ１６（ＴＦＴ基板１４）の放射線Ｒが照射される面の全体に対する可視光Ｖの検知をより高感度に行うことができる。

なお、放射線検出装置１０が備える検知部２２の数は、本実施形態の数に限定されず、１個であってもよいし、４個以外の複数個であってもよい。放射線検出装置１０が備える検知部２２が１個の場合は、図８に示した例のように、画素領域２５の中央部Ｃに対応する位置、具体的には、中央部Ｃまたは、中央部Ｃの近傍に配置することが好ましい。このように検知部２２を配置することにより、検知部２２が中央部Ｃまたは中央部Ｃの近傍に配置しない場合に比較して、シンチレータ１６（ＴＦＴ基板１４）の全面に対する可視光Ｖの検知をより高感度に行うことができる。

一方、中板２０は、ほぼ全面がシンチレータ１６により変換された可視光Ｖが不透過であるが、検知部２２におけるフォトダイオード２３の位置に対応する領域（より具体的には、フォトダイオード２３の受光部の位置に対応する領域）には、可視光Ｖを透過する透過部２１が設けられている。なお、本実施形態において、可視光Ｖが「不透過」であるとは、可視光Ｖが全く透過しない場合に限定されず、ほとんど透過しないとみなせる程度（例えば、透過率が１％未満）の場合も含む。本実施形態の中板２０が、本発明の不透過部材の一例である。中板２０は、支持部１３により、筐体１２の放射線Ｒが照射される側の反対側に支持されている。

本実施形態の中板２０は、放射線Ｒの入射側の面が可視光Ｖを反射する機能を有し、かつシンチレータ１６を封止する機能を有する。そのため、中板２０の材質としては、金属が好ましく、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ＳＵＳ（Steal Use Stainless）、カーボン、及びこれらを含む合金類等が好ましい。また、中板２０の材質としては、例えば、特開２０１２−７３１８６号公報に記載されている炭素繊維積層板を用いてもよい。さらに、中板２０の表面は、可視光Ｖに対する反射機能を高めるための反射層を有していてもよいし、保護層１８及び中板２０の少なくとも一方や、接着層５４を含む場合は、接着層等に反射機能を有する粒子等が含まれていてもよい。

なお、中板２０における可視光Ｖの反射は、鏡面反射及び拡散反射のいずれであってもよい。

本実施形態では、一例として図３及び図６に示すように、中板２０の透過部２１は、フォトダイオード２３毎に設けられており、透過部２１の開口部２１Ａは、フォトダイオード２３の受光領域よりも小さい。本実施形態では、一例として、透過部２１は、可視光Ｖを透過する部材（例えば、ポリカーボネート等）により形成されているが、可視光Ｖを透過するものであれば特に限定されないが、シンチレータ１６の主成分がＣｓＩの場合、シンチレータ１６の発光スペクトルの中心波長である５４０ｎｍ近傍の光（可視光Ｖ）に対する透過率が高いことが好ましい。なお、本実施形態において、可視光Ｖが「透過」するとは、分光透過率計により測定された可視光Ｖの透過率（以下、単に「透過率」という）が１００％の場合に限定されず、透過率が１０％を越える場合をいうが、透過率が５０％を越えることが好ましい。

また透過部２１は、本実施形態に限定されず、空洞（空気が充填されている状態）であってもよい。

本実施形態では、図３に示した一例のように、シンチレータ１６により変換され、保護層１８を透過した可視光Ｖは、保護層１８を透過し、シンチレータ１６と保護層１８との境界面、及び保護層１８と中板２０との境界面で反射を繰り返し、透過部２１を介してフォトダイオード２３に到達する。

次に、本実施形態の放射線検出装置１０による放射線画像の撮影動作について説明する。本実施形態の放射線画像撮影システム１では、放射線画像の撮影を行う場合、ユーザがコンソール４から撮影開始の指示を行う。また、上述したように、ユーザは、放射線照射装置２に対して、放射線Ｒの曝射開始の指示を行う。

放射線検出装置１０の制御部４０では、撮影開始の指示をコンソール４から受信すると、制御部４０のＣＰＵ４０Ａによって撮影処理プログラムが実行されることにより、図９に示した撮影処理が実行される。図９は、放射線検出装置１０の制御部４０により実行される、撮影処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図９のステップＳ１００で制御部４０は、各検知部２２の検知結果を取得する。本実施形態では、４個の検知部２２の各々の検知結果を取得する。上述したように、放射線検出装置１０に放射線Ｒが照射されると、照射された放射線Ｒの線量の増加に応じてシンチレータ１６により変換された可視光Ｖの光量が増加し、検知部２２のフォトダイオード２３から出力される電気信号が大きくなる。

次のステップＳ１０２で制御部４０は、各検知部２２の検知結果毎に、放射線Ｒの照射開始を検出するために予め定められた第１閾値と、検知結果とを比較し、検知結果が第１閾値を越えたか否かを判定することにより、放射線Ｒの照射開始を検出する。なお、第１閾値は、予め実機を用いた実験や、放射線画像撮影システム１の設計仕様等に基づくコンピュータシミュレーション等により得ておき、記憶部４０Ｃに記憶させておけばよい。

本実施形態では、４個の検知部２２の検知結果の全てが第１閾値以下の場合、ステップＳ１０２の判定が否定判定となりステップＳ１００に戻る。一方、４個のうち１つでも検知部２２の検知結果が第１閾値を越えた場合、放射線Ｒの照射開始を検出したこととなり、ステップＳ１０２の判定が肯定判定となってステップＳ１０４へ移行する。なお、本実施形態に限定されず、判定条件に用いる検知部２２の数は任意であり、例えば、全ての検知部２２の検知結果が第１閾値を越えた場合、放射線Ｒの照射開始を検出したとしてもよい。

ステップＳ１０４で制御部４０は、ＴＦＴ基板１４の各画素１５を、電荷蓄積状態に移行させる。具体的には、制御部４０は、各画素１５の薄膜トランジスタ３４を全てオフ状態にさせる制御信号を、ゲート配線ドライバ４２から出力させる。これにより、各画素１５のセンサ部３０では、可視光Ｖに応じて発生された電荷を蓄積した状態となる。

次のステップＳ１０６で制御部４０は、上記ステップＳ１００と同様に、各検知部２２の検知結果を取得する。本実施形態では、４個の検知部２２の各々の検知結果を取得する。放射線Ｒの照射が停止する場合、放射線検出装置１０に照射される放射線Ｒの線量の減少に応じてシンチレータ１６により変換された可視光Ｖの光量が減少し、検知部２２のフォトダイオード２３から出力される電気信号が小さくなる。

次のステップＳ１０８で制御部４０は、各検知部２２の検知結果毎に、放射線Ｒの照射停止を検出するために予め定められた第２閾値と、検知結果とを比較し、検知結果が第２閾値以下か否かを判定することにより、放射線Ｒの照射停止を検出する。なお、第２閾値は、予め実験等により得ておき、記憶部４０Ｃに記憶させておけばよい。

本実施形態では、４個の検知部２２の検知結果の全てが第２閾値を越える場合、ステップＳ１０８の判定が否定判定となりステップＳ１０６に戻る。一方、４個のうち１つでも検知部２２の検知結果が第２閾値以下の場合、放射線Ｒの照射停止を検出したこととなり、ステップＳ１０８の判定が肯定判定となってステップＳ１１０へ移行する。なお、本実施形態に限定されず、放射線Ｒの照射開始の判定と同様に、判定条件に用いる検知部２２の数は任意であり、例えば、全ての検知部２２の検知結果が第２閾値以下の場合、放射線Ｒの照射停止を検出したとしてもよい。

ステップＳ１１０で制御部４０は、ＴＦＴ基板１４の各画素１５を、電荷蓄積状態から電荷読出状態に移行させる。具体的には、制御部４０は、各画素１５の薄膜トランジスタ３４を上述したように、順次、オフ状態からオン状態に切り替えさせる制御信号を、ゲート配線ドライバ４２から出力させる。これにより、ゲート配線３６毎に各画素１５のセンサ部３０に蓄積された電荷がデータ配線３８に順次、読み出され、読み出された電荷に応じた電気信号が信号処理部４４に流れる。上述したように信号処理部４４からは、画像データが制御部４０へ出力される。

次のステップＳ１１２で制御部４０は、信号処理部４４から入力された画像データに対して、予め定められた画像処理を行う。ここで制御部４０が画像データに対して行う画像処理は特に限定されないが、例えば、シェーディング補正処理や、欠陥画素により得ることができなかった画像データを補正する欠陥補正処理等が挙げられる。

次のステップＳ１１４で制御部４０は、以上の処理によって得られた放射線画像を表す画像データを、記憶部４０Ｃに記憶し、かつコンソール４に出力した後、本撮影処理を終了する。

このように、本実施形態の放射線検出装置１０は、放射線Ｒを可視光Ｖに変換するシンチレータ１６と、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを検知するセンサ部３０を含む画素１５が画素領域２５に２次元状に配置されたＴＦＴ基板１４と、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを透過し、かつシンチレータ１６を保護する保護層１８と、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを検知するフォトダイオード２３を含む検知部２２と、を備える。そして、放射線検出装置１０は、放射線Ｒの入射側から順に、ＴＦＴ基板１４、シンチレータ１６、保護層１８、及び検知部２２が配置されている。また、本実施形態の放射線検出装置１０は、保護層１８の検知部２２と対向する面に、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖが不透過であり、検知部２２におけるフォトダイオード２３の位置に対応する領域に、可視光Ｖを透過する透過部２１が設けられた中板２０をさらに備える。

なお、本実施形態では、制御部４０が、検知部２２の検知結果が第１閾値を越えた場合に、放射線Ｒの照射開始を検出する形態について説明したが、本形態に限定されず、検知部２２の検知結果が第１閾値以上となった場合に、放射線Ｒの照射開始を検出する形態としてもよい。また、本実施形態では、制御部４０が、検知部２２の検知結果が第２閾値以下の場合に、放射線Ｒの照射停止を検出する形態について説明したが、本形態に限定されず、検知部２２の検知結果が第２閾値未満となった場合に、放射線Ｒの照射停止を検出する形態としてもよい。

［第２実施形態］
本実施形態の放射線検出装置１０は、第１実施形態の放射線検出装置１０と放射線検出装置１０の構成が異なるため、異なる構成について図面を参照して説明する。図１０は、本実施形態の放射線検出装置１０の一例を示す断面図である。

図１０に示すように、本実施形態の放射線検出装置１０は、シンチレータ１６の端部を覆う封止部材６０を備えている点で、第１実施形態の放射線検出装置１０（図３参照）と異なっている。

本実施形態の放射線検出装置１０では、図１０に示すように、ＴＦＴ基板１４の画素領域２５に対応する場所に開口部を有し、かつシンチレータ１６及び保護層１８の端部を覆う封止部材６０が設けられている。本実施形態の放射線検出装置１０では、このように、ＴＦＴ基板１４の画素領域２５に対応する場所に開口部を有した封止部材６０を設けることにより、画素領域２５に照射された放射線Ｒまたは、可視光Ｖを封止部材６０が遮るのを防止する。なお、放放射線検出装置１０を放射線Ｒの入射側から見た場合における封止部材６０の形状は、シンチレータ１６及び保護層１８の端部周囲の少なくとも一部を囲う形状であればよい。

なお、図１０に示した例のように、封止部材６０は、シンチレータ１６及び保護層１８の端部を直接覆うのではなく、離れた位置に設けられることにより間接的に覆っていてもよい。また、図１０に示した例と異なり、封止部材６０は、シンチレータ１６及び保護層１８の端部付近に設けられることにより、シンチレータ１６及び保護層１８の端部を直接覆っていてもよい。

このように本実施形態の放射線検出装置１０では、シンチレータ１６の放射線Ｒが入射する側と反対側の面に保護層１８及び中板２０が設けられているため、防湿性能が向上する。さらに、本実施形態の放射線検出装置１０では、シンチレータ１６の側面に封止部材６０を設けることにより、シンチレータ１６の側面から侵入する湿気（水分）を抑制することができる。特に、第１実施形態において上述したように、シンチレータ１６の組成がＣｓＩを主成分とする場合、水分に弱いため、防湿性能を向上させるために、本実施形態の放射線検出装置１０のように、封止部材６０を設けることが好ましい。

第１実施形態において上述したように、シンチレータ１６の端部を保護層１８が覆っている場合（図５Ｂ及び図５Ｄ参照）であっても、本実施形態の放射線検出装置１０のように封止部材６０を設けることにより、防湿効果をより高めることができる。

また、本実施形態の放射線検出装置１０では、封止部材６０がシンチレータ１６及び保護層１８の両方の端部を覆う形態について説明したが、当該形態に限らず、封止部材６０は、少なくともシンチレータ１６の端部を覆っていればよい。例えば、図１１には、第１実施形態において図５Ｃを用いて説明した形態において、封止部材６０を設けた場合の一例を示す。図１１に示した例の放射線検出装置１０では、ＴＦＴ基板１４と保護層１８との間に、シンチレータ１６を覆う封止部材６０が設けられている。

［第３実施形態］
本実施形態の放射線検出装置１０は、第１実施形態の放射線検出装置１０と放射線検出装置１０の構成が異なるため、異なる構成について図面を参照して説明する。図１２は、本実施形態の放射線検出装置１０の一例を示す断面図である。

図１２に示すように、本実施形態の放射線検出装置１０の保護層１８は、放射線Ｒの入射側から順に、第１の保護層１８Ａと、第２の保護層１８Ｂとが設けられている点で、第１実施形態の放射線検出装置１０（図３参照）と異なっている。さらに、第２の保護層１８Ｂの端部、より具体的には、画素領域２５を除く領域に、可視光Ｖが不透過な不透過部１８Ｃが設けられている点で、第１実施形態の放射線検出装置１０（図３参照）と異なっている。

本実施形態の放射線検出装置１０では、保護層１８が、第１の保護層１８Ａと第２の保護層１８Ｂとを備えることにより、図１２に示すように、第１の保護層１８Ａ及び第２の保護層１８Ｂの各々が、シンチレータ１６の端部からフォトダイオード２３に向けて可視光Ｖを導光する導光路として機能する。

図１３（図１３Ａ〜１３Ｃ）には、放射線検出装置１０に不透過部１８Ｃを設ける構成例を示す。なお、図１３では、図示の便宜上、放射線Ｒの入射側が図の下側の状態、すなわち、図１２と上下が逆の状態を示す。

図１３Ａに例示した保護層１８は、第２の保護層１８Ｂの一層である。第２の保護層１８Ｂは、シンチレータ１６の端部を覆う不透過部１８Ｃと、画素領域２５を覆い、かつ可視光Ｖを透過する透過部１８Ｄとを有する。

また、図１３Ｂに例示した保護層１８は、第１の保護層１８Ａ及び第２の保護層１８Ｂの二層である。第１の保護層１８Ａは、シンチレータ１６を覆い、かつ全面的に可視光Ｖを透過する。第２の保護層１８Ｂは、第一層上に設けられたシンチレータ１６の端部近傍に設けられ、シンチレータ１６の端部を覆う不透過部１８Ｃである。

また、図１３Ｃに例示した保護層１８は、第１の保護層１８Ａ及び第２の保護層１８Ｂの二層である。第１の保護層１８Ａは、シンチレータ１６を覆い、かつ全面的に可視光Ｖを透過する。第２の保護層１８Ｂは、シンチレータ１６の端部を覆う不透過部１８Ｃと、画素領域２５を覆い、かつ可視光Ｖを透過する透過部１８Ｄとを有する。

不透過部１８Ｃは、上述したように一般的に、防湿性能が高い有色の材質が適用でき、例えば、アルミニウム等の金属を用いることができる。本実施形態の放射線検出装置１０によれば、防湿性能が高い不透過部１８Ｃによりシンチレータ１６の端部を覆うため、防湿性能を高くすることができる。

従って本実施形態の放射線検出装置１０では、保護層１８が、画素領域２５を除く領域に設けられた不透過部１８Ｃを備えるため、防湿性能が向上する。特に、第１実施形態において上述したように、シンチレータ１６の組成がＣｓＩを主成分とする場合、水分に弱いため、防湿性能を向上させるために、本実施形態の放射線検出装置１０のように、保護層１８が、画素領域２５を除く領域に設けられた不透過部１８Ｃを備えることが好ましい。

また、本実施形態の放射線検出装置１０では、不透過部１８Ｃを、画素領域２５を除く領域に設けることにより、不透過部１８Ｃにより遮られる放射線Ｒまたは可視光Ｖを抑制することができる。

［第４実施形態］
本実施形態の放射線検出装置１０は、第１実施形態の放射線検出装置１０と放射線検出装置１０の構成が異なるため、異なる構成について図面を参照して説明する。図１４は、本実施形態の放射線検出装置１０の一例を示す断面図である。

図１４に示すように、本実施形態の放射線検出装置１０の保護層１８は、可視光Ｖが不透過な不透過領域１８Ｅと、検知部２２のフォトダイオード２３の位置に対応する領域に設けられた、可視光Ｖを透過する透過領域１８Ｆと、を有する点で、第１実施形態の放射線検出装置１０（図３参照）と異なっている。

なお、透過領域１８Ｆには、可視光Ｖを透過する部材（例えば、ポリカーボネート等）が充填されていてもよいし、例えば空洞（空気が充填されている状態）であってもよい。

図１４に示すように、本実施形態の放射線検出装置１０では、保護層１８の大部分が不透過領域１８Ｅであるため、シンチレータ１６と保護層１８との間が、シンチレータ１６の端部からフォトダイオード２３に向けて可視光Ｖを導光する導光路として機能する。そして、この導光路により導光された可視光Ｖは、透過領域１８Ｆ及び透過部２１をさらに導光し、フォトダイオード２３の受光部に到達する。

不透過領域１８Ｅは、上述したように一般的に、防湿性能が高い有色の材質が適用でき、例えば、アルミニウム等の金属を用いることができる。このように本実施形態の放射線検出装置１０によれば、シンチレータ１６の放射線Ｒの入射側と反対側の面について、フォトダイオード２３の位置に対応する領域以外を不透過領域１８Ｅにより覆うため、防湿性能が向上する。特に、第１実施形態において上述したように、シンチレータ１６の組成がＣｓＩを主成分とする場合、水分に弱いため、防湿性能を向上させるために、本実施形態の放射線検出装置１０のように、シンチレータ１６の大部分を不透過領域１８Ｅで覆うことが好ましい。

なお、透過領域１８Ｆを設ける数等は、図１４に示した形態に限定されない。例えば、図１５に示すように、シンチレータ１６の放射線Ｒが入射される面と反対側の面に、透過領域１８Ｆ間を均一にして複数の透過領域１８Ｆを設けてもよい。

また、図１６に示すように、透過領域１８Ｆの割合は、検知部２２、特にフォトダイオード２３の受光部の位置に対応する保護層１８の一部の領域７４と、一部の領域外７５とで異なっていてもよい。この場合、図１５に示した放射線検出装置１０に比べて、不透過領域１８Ｅが多くなるため、図１５示した放射線検出装置１０よりも防湿性能が高くなる。

［第５実施形態］
本実施形態の放射線検出装置１０は、第１実施形態の放射線検出装置１０と放射線検出装置１０の構成が異なるため、異なる構成について図面を参照して説明する。図１７は、本実施形態の放射線検出装置１０の一例を示す断面図である。

図１７に示すように、本実施形態の放射線検出装置１０の検知部２２は、端部が封止部材６２により、封止されている点で、第１実施形態の放射線検出装置１０（図３参照）と異なっている。

なお、検知部２２は、少なくとも端部が封止部材６２により封止されていれば図１７に示した形態に限定されない。例えば、封止部材６２により、検知部２２の中板２０と接する面以外の全面を覆ってもよい。

［第６実施形態］
本実施形態の放射線検出装置１０は、第１実施形態の放射線検出装置１０と放射線検出装置１０の構成が異なるため、異なる構成について図面を参照して説明する。図１８〜図２０は、本実施形態の放射線検出装置１０の一例を示す断面図である。

図１８〜図１９に示すように、本実施形態の放射線検出装置１０は、中板２０が設けられている位置が、第１実施形態の放射線検出装置１０（図３参照）と異なっている。

図１８に示した例では、中板２０が、検知部２２の保護層１８と対向する面とは反対側の面に設けられている。図１８に示した放射線検出装置１０では、保護層１８がシンチレータ１６の端部からフォトダイオード２３に向けて可視光Ｖを導光する導光路として機能する。図１８に示した放射線検出装置１０では、上記各実施形態の放射線検出装置１０と比べて、シンチレータ１６と検知部２２との距離が近くなるため、より高感度に可視光Ｖの検出が行える。

また、図１９に示した例では、中板２０と保護層１８との間に、緩衝材１９が設けられている点で、図１８に示した放射線検出装置１０と異なっている。図１９に示した放射線検出装置１０では、保護層１８がシンチレータ１６の端部からフォトダイオード２３に向けて可視光Ｖを導光する導光路として機能する。そのため、緩衝材１９の材質は特に限定されないが、保護層１８に対向する面が可視光Ｖを反射する機能を有していることが好ましい。また、図１９に示した放射線検出装置１０では、緩衝材１９により、保護層１８と中板２０との間が安定するとともに、検知部２２が衝撃等により破損するのを抑制することができる。

また、図２０に示した例では、保護層１８のシンチレータ１６と対向する面とは反対側の面が、検知部２２と対向する領域７０、及び中板２０と対向する領域７１を含む場合を示している。図２０に示した放射線検出装置１０では、保護層１８がシンチレータ１６の端部からフォトダイオード２３に向けて可視光Ｖを導光する導光路として機能する。図２０に示した放射線検出装置１０では、上記各実施形態の放射線検出装置１０と比べて、シンチレータ１６と検知部２２との距離が近くなるため、より高感度に可視光Ｖの検出が行える。また、図２０に示すように、中板２０中に検知部２２が埋め込まれた状態となるため、検知部２２が衝撃等により破損するのを抑制することができる。

以上説明したように、上記各実施形態の放射線検出装置１０は、放射線Ｒを可視光Ｖに変換するシンチレータ１６と、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを検知するセンサ部３０を含む画素１５が画素領域２５に２次元状に配置されたＴＦＴ基板１４と、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを透過し、かつシンチレータ１６を保護する保護層１８と、シンチレータ１６により変換された可視光Ｖを検知するフォトダイオード２３を含む検知部２２と、を備える。そして、放射線検出装置１０は、放射線Ｒの入射側から順に、ＴＦＴ基板１４、シンチレータ１６、保護層１８、及び検知部２２が配置されている。

このように、上記各実施形態の放射線検出装置１０は、ＴＦＴ基板１４がシンチレータ１６に対して、検知部２２と反対側に設けられているため、シンチレータ１６により変換された可視光ＶがＴＦＴ基板１４により遮られることなく検知部２２に到達する。

また、上記各実施形態の放射線検出装置１０によれば、シンチレータ１６の端部から、検知部２２のフォトダイオード２３の受光部に向けて可視光Ｖを導光する導光路が設けられている。そのため、検知部２２は、シンチレータ１６（ＴＦＴ基板１４）の全面に対して、シンチレータ１６により放射線Ｒが変換された可視光Ｖ（放射線Ｒ）を検知することができる。

従って、上記各実施形態の放射線検出装置１０によれば、放射線Ｒの照射に関する状態の高感度な検知を可能とすることができる。

また、上記各実施形態の放射線検出装置１０によれば、検知部２２により可視光Ｖの検知を行う。そのため、例えば、ＴＦＴ基板１４の画素１５の一部を、放射線Ｒの検知用の画素とする場合に比べて、欠陥画素が生じるのを抑制するため、撮像された放射線画像の画質が低下するのを抑制することができる。また、放射線検出装置１０の構成を簡易な構成とすることができる。

また、上記各実施形態の放射線検出装置１０によれば、シンチレータ１６よりも放射線Ｒの入射側から離れた位置に、検知部２２を設けている。そのため、シンチレータ１６よりも、放射線Ｒの入射側に検知部２２を設けた場合に比べて、検知部２２によりシンチレータ１６に到達する放射線Ｒが減衰するのを抑制することができ、撮像された放射線画像の画質が低下するのを抑制することができる。

なお、上記各実施形態の放射線検出装置１０は、放射線Ｒの照射に応じてセンサ部３０で発生した電荷（電気信号）に基づいて放射線Ｒを検知して、画素１５における電荷の蓄積の開始または停止等を行わせるＡＥＣ（Automatic Exposure Control）にも適用することができる。

また、上記各実施形態における放射線Ｒは、特に限定されるものではなく、Ｘ線やγ線等を適用することができる。

その他、上記各実施形態で説明した放射線画像撮影システム１及び放射線検出装置１０等の構成及び動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。

例えば、保護層１８と中板２０とは、接着（密着）状態及び非接着状態のいずれであってもよいし、一部が接着された状態であってもよい。この場合の一例として、図２１は、保護層１８と中板２０とが非接着状態の放射線検出装置１０を示している。図２１に示した放射線検出装置１０では、保護層１８と中板２０との間の空間（空気の層）が導光路２８として機能する。この場合の導光路２８が、本発明の第１導光部の一例である。従って、図２１に示した放射線検出装置１０では、保護層１８及び導光路２８の各々が、シンチレータ１６の端部からフォトダイオード２３に向けて可視光Ｖを導光する導光路として機能する。

また例えば、シンチレータ１６と保護層１８とは、接着（密着）状態及び非接着状態のいずれであってもよいし、一部が接着された状態であってもよい。この場合の一例として、図２２は、シンチレータ１６と保護層１８とが非接着状態の放射線検出装置１０を示している。図２２に示した放射線検出装置１０では、シンチレータ１６と保護層１８との間の空間（空気の層）が導光路２９として機能する。この場合の導光路２９が、本発明の第２導光部の一例である。従って、図２２に示した放射線検出装置１０では、保護層１８及び導光路２９の各々が、シンチレータ１６の端部からフォトダイオード２３に向けて可視光Ｖを導光する導光路として機能する。

また、上記第１実施形態では、放射線検出装置１０による放射線画像の撮影動作について、検知部２２の検知結果に基づいて、放射線Ｒの照射開始及び照射停止の両方を検出する形態について説明したが、これに限定されず、照射開始及び照射停止のいずれか一方を検出してもよい。図２３には、放射線Ｒの照射開始のみを検出する場合の、放射線検出装置１０の制御部４０で実行される撮影処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２３に示した撮影処理は、第１実施形態で説明した撮影処理（図９参照）のステップＳ１０６及びステップＳ１０８の処理に代わり、ステップＳ１０９の処理が設けられている点で異なっている。

図２３に示した撮影処理では、ステップＳ１０９で制御部４０は、予め定められた時間が経過したか否かを判定することにより、放射線Ｒの照射停止を判定する。ここで予め定められた時間とは、例えば、放射線照射装置２から放射線検出装置１０に放射線Ｒを照射する照射時間が挙げられる。予め定められた時間が経過していない場合、ステップＳ１０９の判定が否定判定となり本ステップを繰り返す。一方、予め定められた時間が経過した場合、ステップＳ１０９の判定が肯定判定となってステップＳ１１０へ移行する。この場合、制御部４０は、放射線Ｒの照射停止を検出したこととなる。

なお、上記図２１に示した導光路２８及び図２２に示した導光路２９に、可視光Ｖを透過する部材（例えば、ポリカーボネート等）を用いてもよい。

１ 放射線画像撮影システム
２ 放射線照射装置
４ コンソール
１０ 放射線検出装置
１２ 筐体
１３ 支持部
１４ ＴＦＴ基板
１５ 画素
１６ シンチレータ
１７ フィルム
１８ 保護層
１８Ａ 第１の保護層
１８Ｂ 第２の保護層
１８Ｃ 不透過部
１８Ｄ 透過部
１８Ｅ 不透過領域
１８Ｆ 透過領域
１９ 緩衝材
２０ 中板
２１ 透過部
２１Ａ 開口部
２２ 検知部
２３ フォトダイオード
２５ 画素領域
２８ 導光路
２９ 導光路
３０ センサ部
３４ 薄膜トランジスタ
３６ ゲート配線
３８ データ配線
４０ 制御部
４０Ａ ＣＰＵ
４０Ｂ メモリ
４０Ｃ 記憶部
４２ ゲート配線ドライバ
４４ 信号処理部
４６ 通信部
５０、５２ 接着層
５４ 接着層
６０ 封止部材
６２ 封止部材
７０、７１ 領域
７４ 一部の領域
７５ 一部の領域外
Ｃ 中央部
Ｒ 放射線
Ｖ 可視光
Ｗ 被検体

Claims (25)

1. 放射線を可視光に変換する変換層と、
   前記変換層により変換された可視光を検知する第１検知素子を含む画素が画素領域に２次元状に配置された基板と、
   前記変換層により変換された可視光を透過し、前記画素領域に対応する領域を除く領域は、前記変換層により変換された可視光が不透過であり、かつ前記変換層を保護する保護層と、
   前記変換層により変換された可視光を検知する第２検知素子を含む検知部と、
   を備え、
   放射線の入射側から順に、前記基板、前記変換層、前記保護層、及び前記検知部が配置されており、前記検知部は、全体が前記画素領域に対応する領域内に含まれる位置に設けられている、
   放射線検出装置。
2. 前記基板の前記画素領域に対応する場所に開口部を有し、かつ前記変換層の端部を封止する封止部材をさらに備えた、
   請求項１に記載の放射線検出装置。
3. 前記保護層は、前記変換層の端部を覆っている、
   請求項１または請求項２に記載の放射線検出装置。
4. 前記保護層は、前記変換層により変換された可視光を透過する複数の透過領域が設けられている、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
5. 前記検知部は、前記保護層の前記変換層と対向する面とは反対側の面の一部の領域に対応する位置に設けられており、前記保護層は、前記透過領域の割合が、前記一部の領域と前記一部の領域外とで異なる、
   請求項４に記載の放射線検出装置。
6. 前記検知部は、少なくとも端部が封止されている、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
7. 前記保護層と前記検知部との間に、前記変換層により変換された可視光が不透過であり、前記検知部における前記第２検知素子の位置に対応する領域に、前記可視光を透過する透過部が設けられた不透過部材をさらに備えた、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
8. 前記保護層と前記不透過部材とは、少なくとも一部が非接着状態である、
   請求項７に記載の放射線検出装置。
9. 前記保護層と、前記不透過部材との間に設けられ、前記変換層により変換された可視光を前記第２検知素子に導光する第１導光部をさらに備えた、
   請求項８に記載の放射線検出装置。
10. 前記第１導光部は、前記変換層の端部から前記検知部に向けて光を導光する、
    請求項９に記載の放射線検出装置。
11. 前記検知部の前記保護層と対向する面とは反対側の面に、前記変換層により変換された可視光が不透過な不透過部材を備えた、
    請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
12. 前記変換層により変換された可視光が不透過な不透過部材をさらに備え、
    前記保護層の前記変換層と対向する面とは反対側の面は、前記検知部と対向する領域、及び前記不透過部材と対向する領域を含む、
    請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
13. 前記不透過部材は、前記変換層により変換された可視光を鏡面反射または拡散反射する、
    請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
14. 前記変換層と前記保護層とは、少なくとも一部が非接着状態である、
    請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
15. 前記変換層と前記保護層との間に、前記変換層により変換された可視光を前記第２検知素子に導光する第２導光部をさらに備えた、
    請求項１４に記載の放射線検出装置。
16. 前記第２導光部は、前記変換層の端部から前記第２検知素子に向けて前記可視光を導光する、
    請求項１５に記載の放射線検出装置。
17. 前記検知部は、前記画素領域の中央部に対応する位置に設けられている、
    請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
18. 前記検知部が、複数設けられている、
    請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
19. 複数の前記検知部は、前記画素領域の中央部に対して、対称となる位置に設けられている、
    請求項１８に記載の放射線検出装置。
20. 前記検知部は、前記変換層により変換された可視光を検知して検知した可視光が増加するほど大きくなる電気信号を出力する前記第２検知素子を複数含み、複数の前記第２検知素子の各々から出力された電気信号が表す値の平均値を検知結果として出力する、
    請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
21. 前記検知部は、前記変換層により変換された可視光を検知して検知した可視光が増加するほど大きくなる電気信号を出力する前記第２検知素子を複数含み、複数の前記第２検知素子の各々から出力された電気信号が表す値の合計値を検知結果として出力する、
    請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
22. 前記検知結果に基づいて、放射線の照射開始及び放射線の照射停止の少なくとも一方を検出する検出部をさらに備えた、
    請求項２０または請求項２１に記載の放射線検出装置。
23. 前記検出部は、前記検知結果が第１閾値を越えた場合または前記第１閾値以上の場合に、前記照射開始を検出し、前記検知結果が第２閾値以下または前記第２閾値未満の場合に、前記照射停止を検出する、
    請求項２２に記載の放射線検出装置。
24. 前記第１検知素子は、検知した可視光を電荷に変換し、
    前記画素は、オン状態とされた場合に前記電荷を出力するスイッチング素子を含み、
    前記検出部の検出結果に基づいて、前記スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の切り替えを制御する制御部をさらに備えた、
    請求項２２または請求項２３に記載の放射線検出装置。
25. 前記制御部は、前記検出結果が前記照射開始を検出したことを示す場合に、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替える、
    請求項２４に記載の放射線検出装置。

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