JP2007143595A - フラットパネル型放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】被検体へのＸ線の照射で生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得する信号収集処理を、フラットパネル型Ｘ線検出器外部からの信号を必要としないで行なうことができるフラットパネル型放射線検出器を提供することを目的とする。
【解決手段】この発明のＦＰＤ２は、被検体へのＸ線の照射に伴って生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号に変換する信号収集処理を行なう検出信号処理部８と、検出器本体６のＸ線検出面への透過Ｘ線像の投影を感知するＸ線像投影感知部１８とを備え、Ｘ線像投影感知部１８によりＸ線検出面への透過Ｘ線像の投影が感知されるのに伴って検出信号処理部８が起動して信号収集処理を開始するので、被検体へのＸ線の照射で生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得する信号収集処理を、ＦＰＤ２の外部からの信号を必要としないで行なうことができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、被検体への放射線の照射に伴って生じる透過放射線像が投影される放射線検出面に入射した放射線を、アナログ電気信号形態の放射線検出信号にする放射線検出素子が２次元マトリックス状に配列されているフラットパネル型放射線検出器に係り、特に放射線検出素子により検出される放射線検出信号を透過放射線像に相応するディジタル電気信号形態の放射線画像用画素信号に変換するための画素信号収集処理技術に関する。

従来のフラットパネル型放射線検出器の代表的なものに、被検体へのＸ線の照射に伴って生じる透過Ｘ線像を検出対象とするフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」と略記）がある。このＦＰＤは医用のＸ線撮影装置などでＸ線検出器として使われているが、図９に示すように、ＦＰＤ８０の場合、検出対象の透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面（放射線検出面）ｘａにＸ線を検出する多数のＸ線検出素子８２が横・縦の２次元マトリックス状に配列されている検出器本体８１を備えている。

ＦＰＤ８０を用いてＸ線撮影を行なう場合、図１０に示すように、被検体Ｍを挟んでＦＰＤ８０とＸ線照射用のＸ線管８３が対向配置され、Ｘ線撮影制御部８４はＸ線管８３およびＦＰＤ８０に対して種々の制御を行なうことでＸ線撮影を行い、ＦＰＤ８０から出力されるＸ線画像用画素信号が画素信号メモリ８５で保存される。さらに、図１１を用いて詳細に説明する。図１１は従来装置におけるＸ線撮影の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、図１１に示されるフローチャートのステップＳ１に示すように、Ｘ線の照射を開始する以前にＸ線撮影制御部８４からＦＰＤ８０へ当該ＦＰＤ８０がアクティブ状態（信号収集動作態勢）に移行するためのＦＰＤ起動信号が送信される。さらに、ステップＳ２でＦＰＤ８０がＦＰＤ起動信号を受信することで、ＦＰＤ８０がスリープ状態（待機状態）からアクティブ状態（信号収集動作態勢）に移行する。

次に、ステップＳ３でＸ線撮影制御部８４は、Ｘ線撮影時間を設定し、ステップＳ４でこの設定されたＸ線撮影時間において、Ｘ線照射信号を継続してＦＰＤ８０へ送信する。ステップＳ５でＦＰＤ８０はＸ線撮影制御部８４からのＸ線照射信号を受信する。ステップＳ６でＦＰＤ８０自体が撮影可能状態であるかをチェックする。具体的には、ステップＳ２のＦＰＤ８０がＦＰＤ起動信号とＸ線照射信号との両方の信号を受信したか否かをチェックし、ＦＰＤ８０がＦＰＤ起動信号とＸ線照射信号との両方の信号を受信した場合には撮影可能状態と判定し、ステップＳ７でＸ線撮影制御部８４にＸ線照射信号を継続して送信する。さらに、ステップＳ８でＸ線撮影制御部８４はＸ線照射信号を受信する。

ステップＳ９では、ＦＰＤ８０からＸ線照射信号を受信している時間（ステップＳ３で設定されたＸ線撮影時間）において、Ｘ線撮影制御部８４の高電圧発生部（図示省略）は、所定の管電圧（管電流）を発生させ、Ｘ線管８３に印加する。ステップＳ１０ではＸ線管８３は、Ｘ線撮影制御部８４からの管電圧（管電流）に基づいて、Ｘ線を被検体Ｍに照射させる。ステップＳ１１でＦＰＤ８０は、ステップＳ７でＸ線撮影制御部８４にＸ線照射信号を継続して送信している間、Ｘ線画像用画素信号を収集する。具体的には、ステップＳ１０でのＸ線照射に伴って図９に示すＦＰＤ８０のＸ線検出面ｘａに検出対象の透過Ｘ線像が実際に投影されると、Ｘ線検出素子８２により検出されるアナログ電気信号形態のＸ線検出信号が、信号収集処理により検出対象の透過Ｘ線像に相応するディジタル電気信号形態のＸ線画像用画素信号に変換する。さらに、ステップＳ１２で、この検出されたＸ線画像用画素信号を画素信号メモリ８５に保存する。

ステップＳ１３でＸ線撮影制御部８４は、ステップＳ３で設定されたＸ線撮影時間が経過すると、Ｘ線管８３への管電圧（管電流）印加の停止と、ＦＰＤ８０へのＸ線照射信号の送信を停止（ステップＳ４の動作を中止）させる。ステップＳ１４でＸ線管８３は、Ｘ線撮影制御部８４からの管電圧（管電流）印加の停止に基づいて、Ｘ線照射の停止させる。また、ステップＳ１５でＦＰＤ８０は、ステップＳ１３でＦＰＤ８０へのＸ線照射信号の送信を停止したことにより、ステップＳ６における撮影可能状態ではなくなり、Ｘ線画像用画素信号の収集を完了し、これに伴って、ステップＳ１６でＸ線画像用画素信号を画素信号メモリ８５に保存することを完了し、従来装置におけるＸ線撮影の動作を終了する。

また、Ｘ線撮影制御部８４とＦＰＤ８０とは別体であり、離れた場所に配置され、電気ケーブルにより接続されている。ここで、ＦＰＤ起動信号，Ｘ線照射信号を無線で送信すれば電気ケーブルは必要ないが、ペースメーカなどが体内に埋め込まれている被検体をＸ線撮影する場合、無線送信されるＦＰＤ起動信号，Ｘ線照射信号によりペースメーカが誤動作する恐れがあり、無線によるＦＰＤ起動信号，Ｘ線照射信号の送信は、被検体への影響が考慮され、実際には行われていない。

また、ＦＰＤ８０の後段では、信号収集処理によって収集された画素信号に基づいて、Ｘ線画像が画像モニタ（図示省略）によって表示されたり、あるいはプリンタ（図示省略）によって印刷用シートにプリントされたりする（特許文献１を参照）。

特開平１１−１７８８１６号公報（２頁〜３頁、図１〜図３）

しかしながら、従来のＦＰＤ８０では、次のような問題がある。すなわち、ＦＰＤ８０はＸ線撮影制御部８４などの外部装置から当該ＦＰＤ８０がアクティブ状態（信号収集動作態勢）に移行するためのＦＰＤ起動信号の入力とＸ線照射信号の送受信を行なわなければ、被検体ＭへのＸ線の照射で生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得する信号収集処理を行なうことができない。つまり、ＦＰＤ８０は外部からの信号を入力するために、電気ケーブルを接続する必要があり、この電気ケーブルが断線した場合では、電気的に未接続の状態となりＦＰＤ８０は、ＦＰＤ起動信号の入力とＸ線照射信号の送受信をすることができず、信号収集処理ができない状態になるという問題がある。ＦＰＤ８０とＸ線撮影制御部８４を予め電気ケーブルで接続しておく必要があるため、ＦＰＤ８０が使用できるＸ線撮影制御部８４は、ケーブルで接続している装置に限定される。つまり、ＦＰＤ８０は予め決められたＸ線撮影制御部８４と組み合わせてしか使用することができないので、ＦＰＤ８０の活用範囲が狭いという問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被検体へのＸ線の照射で生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得する信号収集処理を、ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）の外部からの信号を必要としないで行なうことができるフラットパネル型放射線検出器を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明に係るフラットパネル型放射線検出器は、（Ａ）被検体への放射線の照射に伴って生じる透過放射線像が投影される放射線検出面に入射した放射線を、アナログ電気信号形態の放射線検出信号にして検出する放射線検出素子が２次元マトリックス状に配列されている放射線検出手段と、（Ｂ）前記放射線検出手段の放射線検出素子毎に放射線検出信号を取り出して、透過放射線像に相応するディジタル電気信号形態の放射線画像用画素信号に変換する信号収集処理を行なう検出信号処理手段と、（Ｃ）前記放射線検出手段の放射線検出面への透過放射線像の投影を感知する放射線像投影感知手段とを備え、（Ｄ）前記放射線像投影感知手段により放射線検出面への透過放射線像の投影が感知されるのに伴って前記検出信号処理手段が起動して信号収集処理を開始することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１の発明のフラットパネル型放射線検出器によれば、放射線検出手段は放射線検出素子を２次元マトリックス状に配列されており、この放射線検出素子により、被検体への放射線の照射に伴って生じる透過放射線像が投影される放射線検出面に入射した放射線を、アナログ電気信号形態の放射線検出信号にして検出する。また、放射線検出手段の放射線検出面に、被検体への放射線の照射に伴って生じる透過放射線像が投影されると同時に、放射線像投影感知手段により放射線検出面への透過放射線像の投影が感知される。さらに、放射線像投影感知手段により放射線検出面への透過放射線像の投影が感知されるのに伴って検出信号処理手段が起動する。つまり、この検出信号処理手段が放射線検出手段の放射線検出素子毎に放射線検出信号を取り出して放射線検出面に投影される放射線像に相応するディジタル電気信号形態の放射線画像用画素信号に変換する信号収集処理を行なう画素信号収集処理を開始して次々と放射線画像用画素信号を取得する。

すなわち、請求項１の発明のフラットパネル型放射線検出器において、被検体に放射線が照射されるのに伴って生じる被検体の透過放射線像を検出する場合、放射線を照射する以前にフラットパネル型Ｘ線検出器の外部からの信号を受け取らずとも、放射線像投影感知手段により放射線検出面への透過放射線像の投影が感知されるのに伴って検出信号処理手段が起動し、この検出信号処理手段が放射線検出手段の放射線検出素子毎に放射線検出信号を取り出して透過放射線像に相応するディジタル電気信号形態の放射線画像用画素信号に変換する信号収集処理を開始して次々と放射線画像用画素信号を取得することができる。つまり、被検体へのＸ線の照射で生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得する信号収集処理を、ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）の外部からの信号を必要としないで行なうことができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記検出信号処理手段の検出信号収集処理により収集される放射線画像用画素信号を記憶して保存する画素信号保存手段を備えているものである。

［作用・効果］請求項２の発明のフラットパネル型放射線検出器の場合、検出信号処理手段の検出信号収集処理により収集される放射線画像用画素信号を、画素信号保存手段による記憶により当該フラットパネル型放射線検出器で保存することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記画像信号保存手段が着脱可能に装填されているものである。

［作用・効果］請求項３の発明のフラットパネル型放射線検出器の場合、検出信号処理手段の検出信号収集処理により収集されて画素信号保存手段に保存されている放射線画像用画素信号を画素信号保存手段ごと取り出すことができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記画素信号保存手段に保存されている放射線画像用画素信号を読み出して外部へ出力する画素信号出力手段を備えているものである。

［作用・効果］請求項４の発明のフラットパネル型放射線検出器の場合、検出信号処理手段の検出信号収集処理により収集されて画素信号保存手段に保存されている放射線画像用画素信号を、画素信号出力手段により読み出して外部へ出力することができる。

また、請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか一つに記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記放射線検出素子は、バイアス電圧を印加した放射線有感体により放射線が直接的に電気信号に変換される直接変換タイプの放射線検出素子であって、放射線有感体へのバイアス電圧の印加が、前記放射線像投影感知手段による放射線検出面への透過放射線像の投影感知に伴って開始されるものである。

［作用・効果］請求項５の発明のフラットパネル型放射線検出器の場合、放射線検出素子が直接変換タイプであるので、放射線有感体において放射線が直に電気信号に変換されるのに加え、放射線像投影感知手段による放射線検出面への透過放射線像の投影感知に伴って放射線有感体へのバイアス電圧の印加が開始されるので、透過放射線像の検出が行なわれない間、放射線有感体へバイアス電圧が無駄に印加されるのを回避することができる。

この発明のフラットパネル型放射線検出器において、被検体に放射線が照射されるのに伴って生じる被検体の透過放射線像を検出する場合、放射線を照射する以前にフラットパネル型Ｘ線検出器の外部からの信号を受け取らずとも、放射線像投影感知手段により放射線検出面への透過放射線像の投影が感知されるのに伴って検出信号処理手段が起動し、この検出信号処理手段が放射線検出手段の放射線検出素子毎に放射線検出信号を取り出して透過放射線像に相応するディジタル電気信号形態の放射線画像用画素信号に変換する信号収集処理を開始して次々と放射線画像用画素信号を取得することができる。つまり、被検体へのＸ線の照射で生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得する信号収集処理を、ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）の外部からの信号を必要としないで行なうことができる。

この発明のフラットパネル型放射線検出器の実施例を説明する。図１は実施例に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」と略記）を用いたＸ線撮像システムの構成を示す概略図、図２は実施例のＦＰＤの要部構成を示す側面図、図３は実施例のＦＰＤを示す斜視図、図４は実施例のＦＰＤのＸ線検出面におけるＸ線検出素子の配列状況を示す模式図、図５は実施例のＦＰＤにおける１個のＸ線検出素子の構成を中心に示す模式図、図６は実施例のＦＰＤの検出信号収集部の構成を中心に示すブロック図である。

実施例のＸ線撮像システムの場合、図１に示すように、寝台ＢＤの上に仰臥している被検体Ｍに照射するＸ線を発生するＸ線発生装置１と、被検体ＭへのＸ線の照射に伴って生じる透過Ｘ線像を検出するＦＰＤ２と、Ｘ線画像を画像モニタの画面に映し出したり、印刷シートにプリントする等してＸ線画像の出力を行なう画像出力装置３とが配備されている。

Ｘ線発生装置１は、Ｘ線の照射制御を行なうＸ線撮影制御部４とＸ線を放射するＸ線管５とを備え、Ｘ線撮影制御部４が行なうＸ線の照射制御にしたがってＸ線管５から被検体Ｍに向けてＸ線が照射される。実施例のＦＰＤ２は、図２および図３に示すように、全体の形が平箱状に整えられていて、図１に示すように、被検体Ｍの背中の下にセットしてＸ線撮影が行なえる構成とされている。

図２に示すＦＰＤ２は、図４に示すように被検体ＭへのＸ線の照射に伴って生じる透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面ＸＡにＸ線をアナログ電気信号形態のＸ線検出信号にするＸ線検出素子７が多数個配列されている検出器本体（Ｘ線検出手段）６を備えているのに加え、検出器本体６の放射線検出素子７毎に放射線検出信号を取り出して透過Ｘ線像に相応するディジタル電気信号形態のＸ線画像用画素信号に変換する信号収集処理を行なう検出信号処理部８、および検出信号処理部８による信号収集処理で収集されたＸ線画像用画素信号を記憶して保存する画素信号メモリ９を備えている。

検出器本体６のＸ線検出面ＸＡには、多数個のＸ線検出素子７が例えば横と縦それぞれ数千列の配列規模で２次元マトリックス状に配設されている。また、実施例のＦＰＤ２の場合、Ｘ線検出素子７はＸ線が直接的にアナログ電気信号形態のＸ線検出信号になる直接変換タイプであるが、Ｘ線検出素子７はＸ線がいったん光に変換されてから更に電気信号になる間接変換タイプであってもよい。

各Ｘ線検出素子７は、図５に示すように、Ｘ線を直接電荷に変換するアモルファスセレン膜（ａ−Ｓｅ膜）などのＸ線感応型半導体（放射線有感体）７Ａと、Ｘ線感応型半導体７Ａの表側へ他素子と共用のかたちで形成されているバイアス電圧印加電極７Ｂと、Ｘ線感応型半導体７Ａの裏側へ各素子別に形成されている個別電極７Ｃと、Ｘ線感応型半導体７Ａで得られるＸ線検出信号を蓄える信号蓄積用コンデンサ７Ｄと、信号蓄積用コンデンサ７Ｄに蓄えられたＸ線検出信号を素子から送り出す薄膜トランジスタ等の電子スイッチ７Ｅを有しており、検出動作中は、バイアス電圧用電源１０からバイアス電圧印加電極７Ｂに数キロボルト〜数十キロボルト程度のバイアス電圧が与えられると共に、Ｘ線感応型半導体７ＡでＸ線が直に電荷（キャリア）に変換されて個別電極７Ｃを経由して電荷蓄積用コンデンサ７Ｄにアナログ電気信号形態のＸ線検出信号として蓄えられる。

検出信号処理部８は、図５および図６に示すように、Ｘ線検出素子７からＸ線検出信号をＸ線検出素子７毎に取り出す検出信号取り出し部１１と、検出信号取り出し部１１により取り出された各Ｘ線検出信号を増幅する検出信号増幅部１２と、検出信号増幅部１２により増幅された各Ｘ線検出信号をディジタル電気信号形態のＸ線画像用画素信号に変換するＡ／Ｄ変換器１４と、検出信号増幅部１２から出力される各Ｘ線検出信号をＡ／Ｄ変換器１４へ時分割的に送り込むアナログマルチプレクサ１３とを中心に構成されている。さらに、検出信号取り出し部１１は、Ｘ線検出素子７の横列毎に列内のＸ線検出素子７の電子スイッチ７Ｅを一斉にオンにするスイッチ制御ライン１５と、スイッチ制御ライン１５に順番にスイッチオン信号を与えるスイッチドライバー１６と、Ｘ線検出素子７の縦列毎に列内のＸ線検出素子７から電子スイッチ７Ｅを経由してＸ線検出信号を取り出すのに共用される信号取り出しライン１７を有している。

続いて、検出信号処理部８による信号収集処理のプロセスを説明する。検出信号処理部８において信号収集処理が開始されると、検出信号取り出し部１１のスイッチドライバー１６から先ず最上段のスイッチ制御ライン１５にスイッチオン信号が与えられるのに伴って、最上段の横列の各Ｘ線検出素子７に付設の各電子スイッチ７Ｅがオンとなる（閉じる）ことにより、最上段の横列の各Ｘ線検出素子７のコンデンサ７Ｄから電子スイッチ７Ｅを経由してアナログ電気信号のＸ線検出信号が各信号取り出しライン１７にそれぞれ取り出されて検出信号増幅部１２に送り込まれる。

検出信号増幅部１２は、図６に示すように、各信号取り出しライン１７を経由して取り出されるＸ線検出信号を増幅するアナログ増幅器１５Ａを信号取り出しライン１７毎に有しており、各信号取り出しライン１７を経由して取り出されたＸ線検出信号は、各アナログ増幅器１５Ａにより直ちに増幅されるので、検出信号増幅部１２によるＸ線検出信号の増幅は極めて速やかに進行する。さらに、検出信号増幅部１２により増幅された各Ｘ線検出信号はアナログマルチプレクサ１３を経由することで順番にＡ／Ｄ変換器１４へ送り込まれてディジタル電気信号形態のＸ線画像用画素信号に変換されて更に画素信号メモリ９へ次々と送り出される。

このように最上段の横列のＸ線検出素子７のＸ線検出信号がＡ／Ｄ変換器１４でＸ線画像用画素信号に変換されて出力された後に、スイッチドライバー１６から最上段の次の段のスイッチ制御ライン１５にスイッチオン信号が与えられる。そうすると、最上段の一段下の段の横列の各Ｘ線検出素子７のＸ線検出信号が、最上段の場合と同様にしてＡ／Ｄ変換器１４でＸ線画像用画素信号に変換されて画素信号メモリ９へ出力される。さらに、その後も、スイッチドライバー１６からスイッチオン信号が与えられるスイッチ制御ライン１５が１ラインずつ下に移りながら、Ｘ線検出信号の取り出しからＸ線画像用画素信号の送出までのプロセスが繰り返し行なわれることによって、全ての各Ｘ線検出素子７のＸ線検出信号が取り出されてディジタル電気信号のＸ線画像用画素信号に変換される。

一方、Ａ／Ｄ変換器１４から出力されたＸ線画像用画素信号を入力する画素信号メモリ９は、画素信号の元であるＸ線検出信号が取り出されたそれぞれのＸ線検出素子７の２次元マトリックス上の位置（Ｘ線検出素子の番地）と対応付けて画素信号を次々と記憶する。つまり、画素信号メモリ９には、被検体ＭへのＸ線の照射に伴ってＸ線検出面ＸＡに投影される透過Ｘ線像に相応するディジタル電気信号形態のＸ線画像用画素信号が保存される。

さらに、実施例のＦＰＤ２は、検出器本体６のＸ線検出面ＸＡへの透過Ｘ線像の投影を感知するＸ線像投影感知部１８を備え、このＸ線像投影感知部１８によりＸ線検出面への透過Ｘ線像の投影が感知されるのに伴って検出信号処理部８が起動して信号収集処理を開始する点を構成上の特徴としているので、以下、この特徴点について説明する。

具体的なＸ線像投影感知部１８としては、Ｘ線を光に変換する蛍光シートと蛍光シートで発生した光を導く（アクリル樹脂製等の）導光プレートと光を電気に変換する光電管などを有し、透過Ｘ線像の入射により蛍光シートに発生した光が、導光プレートを経由して光電管に入光し電子に変換されて透過Ｘ線像の投影感知信号として検出信号処理部８に出力されるＸ線撮影用の自動露出機構（フォトタイマ）と同様の方式を採用したものや、更にはガイガーミュラーカウンターと同様の方式を採用したものなどが挙げられる。

一方、Ｘ線像投影感知部１８による透過Ｘ線像の投影感知が行なわれると同時に、Ｘ線検出面ＸＡに透過Ｘ線像が投影された検出器本体６の方でも、Ｘ線検出素子７によるＸ線の検出が行なわれる。他方、Ｘ線像投影感知部１８からの透過Ｘ線像の投影感知信号を入力した検出信号処理部８は、直ちに起動して、Ｘ線を検出した検出器本体６に対し、上記に説明した信号収集処理を開始して、検出対象の透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得すると共に、画素信号メモリ９は取得されたＸ線画像用画素信号を記憶して保存する。

さらに、実施例のＦＰＤ２は、検出器本体６のバイアス電圧印加電極７Ｂへのバイアス電圧の印加も、Ｘ線像投影感知部１８によるＸ線検出面ＸＡへの透過Ｘ線像の投影感知に伴って開始される構成とされている。つまり、図５に示すように、バイアス電圧印加電極７Ｂとバイアス電圧用電源１０の間に高耐圧型電子スイッチ２１が介設されていて、この高耐圧型電子スイッチ２１がＸ線像投影感知部１８から透過Ｘ線像の投影感知信号を受けてオンとなって（閉じて）、バイアス電圧印加電極７Ｂへバイアス電圧が印加され始めるのである。したがって、実施例のＦＰＤ２の場合、Ｘ線像投影感知部１８によるＸ線検出面ＸＡへの透過Ｘ線像の投影感知に伴ってＸ線感応型半導体７Ａへのバイアス電圧の印加が開始されるので、透過Ｘ線像の検出が行なわれない間、Ｘ線感応型半導体７Ａへバイアス電圧が無駄に印加されるのを回避することができる。

また、実施例のＦＰＤ２は、図２および図３に示すように、例えば、Ｘ線像投影感知部１８が故障した場合などＸ線像投影感知部１８に代わって透過Ｘ線像の投影感知信号を出力することを可能とする投影感知信号出力用スイッチ２０を側面に備えている。したがって、Ｘ線像投影感知部１８だけが故障してＸ線像投影感知部１８以外は正常な時には、投影感知信号出力用スイッチ２０を押して投影感知信号を出力することによりＦＰＤ２を作動させておいてから、被検体ＭにＸ線を照射することでＸ線撮影を実行することができる。

また、画素信号メモリ９はＦＰＤ２に着脱可能に装填されている。実施例の画素信号メモリ９はカード式あるいはチップ式のメモリであり、ＦＰＤ２の側面にメモリ装填用のスロット１９が設けられている。画素信号メモリ９を装着する時は、画素信号メモリ９をスロット１９に差し込む。画素信号メモリ９を脱離させる時は、画素信号メモリ９をスロット１９から引き抜く。したがって、実施例のＦＰＤ２の場合、画素信号メモリ９を引き抜くことにより、画素信号メモリ９に保存されているＸ線画像用画素信号を画素信号メモリ９ごと取り出すことができる。

さらに、実施例のＦＰＤ２の場合、図２および図３に示すように、ＦＰＤ２の側面に４個の有色発光ダイオード等の有色表示素子２２Ａ〜２２Ｄが取り付けられている。有色表示素子２２Ａは表示色が青であって、点灯中はＦＰＤ２が正常（非故障）であることを示す。有色表示素子２２Ｂは表示色が赤であって、点灯中はＦＰＤ２が異常（故障）であることを示す。有色表示素子２２Ｃは表示色が橙であって、点灯中はＦＰＤ２がＸ線を検出中であることを示す。有色表示素子２２Ｃは表示色が緑であって、点灯中は透過Ｘ線像の投影感知信号が出力中であることを示す。また、ＦＰＤ２の内には、各部の状態をチェックして適当な有色表示素子２２Ａ〜２２Ｄを点灯させる点灯制御を行なう点灯制御部（図示省略）が設けられている。

実施例のＦＰＤ２の場合、作動に必要な電力は全て内臓している蓄電池（図示省略）から供給される構成となっている。しかし、作動に必要な電力の全部または一部が外部の電源から電気ケーブルを介して供給される構成であってもよい。

また画像出力装置３は、図７に示すように、画素信号メモリ９をＦＰＤ２に着脱可能に装填するメモリ装填用のスロット２３と、画素信号メモリ９に保存されているＸ線画像用画素信号を読み取って出力する画素信号読み取り部２４と、画素信号読み取り部２４によって読み出された画素信号にしたがってＸ線画像を画面に映し出す画像モニタ２５と、画素信号読み取り部２４によって読み出された画素信号にしたがってＸ線画像を印刷シートにプリントするプリンタ２６と、Ｘ線画像の出力に必要な操作を行なう為の操作部２７などを備えている。

画像出力装置３によりＸ線画像を出力する場合、Ｘ線撮影の遂行によってＸ線画像用画素信号が記憶保存された画素信号メモリ９をＦＰＤ２のスロット１９から抜き取って、図７に示すように、画像出力装置３のスロット２３に差し込んで画素信号メモリ９を装填する。操作部２７で画像モニタ２５とプリンタ２６のどちらかを指定して出力をスタートさせる。

画像モニタ２５が指定されたとすると、画素信号読み取り部２４が直ちに画素信号メモリ９から画素信号を読み取って画像モニタ２５へ出力するのに伴ってＸ線画像が画像モニタ２５の画面に映し出される。プリンタ２６が指定されたとすると、画素信号読み取り部２４が直ちに画素信号メモリ９から画素信号を読み取ってプリンタ２６へ送り込むのに伴ってＸ線画像がプリンタ２６により印刷シートにプリントされる。

以上に詳述したように、実施例のＦＰＤ２の場合、被検体ＭにＸ線が照射されるのに伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出する場合、Ｘ線を照射する以前にＦＰＤ２の外部からの信号を受け取らずとも、Ｘ線像投影感知部１８により放射線検出面ＸＡへの透過放射線像の投影が感知されるのに伴って検出信号処理部８が起動し、この検出信号処理部８が検出器本体６の放射線検出素子７毎に放射線検出信号を取り出して透過Ｘ線像に相応するディジタル電気信号形態のＸ線画像用画素信号に変換する信号収集処理を開始して次々とＸ線画像用画素信号を取得することができる。つまり、被検体ＭへのＸ線の照射で生じる透過Ｘ線像に相応するＸ線画像用画素信号を取得する信号収集処理を、ＦＰＤ２の外部からの信号を必要としないで行なうことができる。

また、検出信号処理部８の検出信号収集処理により収集される放射線画像用画素信号を、画素信号メモリ９による記憶により当該フラットパネル型放射線検出器２で保存することができる。

また、検出信号処理部８の検出信号収集処理により収集されて画素信号メモリ９に保存されている放射線画像用画素信号を画素信号メモリ９ごと取り出すことができる。

また、放射線検出素子７が直接変換タイプであるので、Ｘ線感応型半導体（放射線有感体）７ＡにおいてＸ線が直接的に電気信号に変換されるのに加え、Ｘ線像投影感知部１８による放射線検出面ＸＡへの透過放射線像の投影感知に伴ってＸ線感応型半導体７Ａへのバイアス電圧の印加が開始されるので、透過放射線像の検出が行なわれない間、Ｘ線感応型半導体７Ａへバイアス電圧が無駄に印加されるのを回避することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）実施例のＦＰＤ２の場合、Ｘ線画像用画素信号を保存する画素信号メモリ９が着脱可能な構成であったが、画素信号メモリ９の代わりに、図８に示すように、Ｘ線画像用画素信号を保存する非着脱式の画素信号メモリ２９が内臓されているのに加え、画素信号メモリ２９に保存されているＸ線画像用画素信号を読み出して外部へ出力する画素信号出力部３０を備えている他は実施例と同一の構成のＦＰＤ２８が、変形例として挙げることができる。

変形例のＦＰＤ２８の場合、検出信号処理部８の検出信号収集処理により取得されて画素信号メモリ２９に保存されているＸ線画像用画素信号を、画素信号出力部３０により読み出して外部へ出力することができる。したがって、検出信号処理部８の検出信号収集処理により収集されて画素信号メモリ９に保存されている放射線画像用画素信号を、画素信号出力３０により読み出して外部へ出力することができる。なお、画素信号メモリ９と、画素信号メモリ２９および画素信号出力部３０と、を備え、他は実施例と同一の構成のＦＰＤについても、他の変形例として挙げられる。

（２）実施例のＦＰＤ２は、Ｘ線画像用画素信号を保存する画素信号メモリ９を備えていたが、この発明のＦＰＤは、必ずしもＸ線画像用画素信号を保存する画素信号メモリを必ずしも備えている必要はなく、検出信号処理部８の検出信号収集処理により収集されたＸ線画像用画素信号が、例えば画像出力装置３に配備された画素信号メモリへ出力されて保存される構成であってもよい。

（３）実施例のＦＰＤ２の場合、Ｘ線感応型半導体７Ａへのバイアス電圧の印加がＸ線像投影感知部１８によるＸ線検出面ＸＡへの透過Ｘ線像の投影感知に伴って開始される構成であったが、Ｘ線感応型半導体７Ａへのバイアス電圧の印加はＸ線検出面ＸＡへの透過Ｘ線像の投影感知と関係なく、Ｘ線感応型半導体７Ａにバイアス電圧が常時印加されている構成であってもよい。

（４）実施例のＦＰＤ２では、Ｘ線像投影感知部１８は検出器本体６とは全く別体のものであったが、Ｘ線像投影感知部１８が検出器本体６とＸ線検出素子７を利用して検出器本体６のＸ線検出面ＸＡへの透過Ｘ線像の投影感知を行なう構成であってもよい。つまり、Ｘ線検出素子７の出力を常時監視すると共に、監視中にＸ線検出素子７の出力が一定レベルを越えたら、検出器本体６のＸ線検出面ＸＡに透過Ｘ線像が投影されたと判定する構成としてもよい。なお、この場合、ＦＰＤが直接変換タイプであれば、Ｘ線感応型半導体７Ａにバイアス電圧が常時印加されている構成とする必要がある。

（５）実施例のＦＰＤ２において、さらに検出信号処理部８はＸ線画像用画素信号を医用業界で定められている規格（例えばＤＩＣＯＭ）に適合するかたちで取得する構成とされていてもよい。Ｘ線画像用画素信号が規格に適合するかたちで取得されるようであれば、例えばＸ線画像用画素信号が適合する規格と同一規格に適合する画像出力装置によりダイレクトにＸ線画像を出力できる等の利点が加わる。

（６）実施例のＦＰＤ２において、さらに検出信号処理部８が、Ｘ線検出素子７の検出特性のバラツキを解消する信号補正処理も行なえる構成とされていてもよい。そうすれば、検出信号処理部８で取得されるＸ線画像用画素信号がＸ線検出素子７の検出特性のバラツキに起因する誤差はないものとなる。

（７）具体的なＸ線像投影感知部１８として、フォトタイマと同様の方式について説明したが、その他のＸ線像投影感知部１８としては、Ｘｅ（キセノン）検出形電離箱方式や半導体検出方式のものを用いてもよい。詳細には、Ｘｅ検出形電離箱方式は、１気圧のＸｅガスが完全密封された箱の中に絶縁板，電極を備えた構成であり、被検体Ｍを透過したＸ線によりＸｅガスが電離し、電子と帯電したＸｅ分子が生成され、電極に収集された電子がプリアンプ回路にて電気信号に変換され、透過Ｘ線像の投影感知信号として検出信号処理部８に出力される。また、半導体検出方式は、箱の中にｐｎ接合の半導体素子とこの半導体素子の両側に絶縁板，電極などを備え、ｐｎ接合の半導体の空乏層に被検体Ｍを透過したＸ線が入射すると、原子が励起され電子・正孔対を発生する。この励起された電子・正孔対はそれぞれの電極に収集され、プリアンプ回路にて電気信号に変換され、透過Ｘ線像の投影感知信号として検出信号処理部８に出力される。

（８）実施例のＦＰＤ２は医用のものであったが、この発明のＦＰＤは医用に限らず、工業用あるいは原子力用にも適用できる。

（９）実施例のＦＰＤ２はＸ線検出用であったが、この発明のＦＰＤはＸ線以外の放射線の検出にも適用できる。

実施例のＦＰＤを用いたＸ線撮像システムの構成を示す概略図である。 実施例のＦＰＤの要部構成を示す側面図である。 実施例のＦＰＤを示す斜視図である。 実施例のＦＰＤのＸ線検出面におけるＸ線検出素子の配列状況を示す模式図である。 実施例のＦＰＤにおける１個のＸ線検出素子の構成を中心に示す模式図である。 実施例のＦＰＤの検出信号収集部の構成を中心に示すブロック図である。 実施例に係るＸ線撮像システムの画像出力装置の構成を示すブロック図である。 変形例のＦＰＤの要部構成を示す側面図である。 従来のＦＰＤのＸ線検出面におけるＸ線検出素子の配列状況を示す模式図である。 従来のＦＰＤを用いてＸ線撮影を行なう時の状況を示す模式図である。 従来装置におけるＸ線撮影の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ …Ｘ線発生装置
２，２８ …ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）
３ …画像出力装置
６ …検出器本体（放射線検出手段）
７ …Ｘ線検出素子（放射線検出素子）
８ …検出信号処理部（検出信号処理手段）
９，２９ …画素信号メモリ（画素信号保存手段）
１８ …Ｘ線像投影感知部（放射線像投影感知手段）
３０ …画素信号出力部（画素信号出力手段）
Ｍ …被検体
ＸＡ …Ｘ線検出面（放射線検出面）

Claims (5)

1. （Ａ）被検体への放射線の照射に伴って生じる透過放射線像が投影される放射線検出面に入射した放射線を、アナログ電気信号形態の放射線検出信号にして検出する放射線検出素子が２次元マトリックス状に配列されている放射線検出手段と、（Ｂ）前記放射線検出手段の放射線検出素子毎に放射線検出信号を取り出して、透過放射線像に相応するディジタル電気信号形態の放射線画像用画素信号に変換する信号収集処理を行なう検出信号処理手段と、（Ｃ）前記放射線検出手段の放射線検出面への透過放射線像の投影を感知する放射線像投影感知手段とを備え、（Ｄ）前記放射線像投影感知手段により放射線検出面への透過放射線像の投影が感知されるのに伴って前記検出信号処理手段が起動して信号収集処理を開始することを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
2. 請求項１に記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記検出信号処理手段の検出信号収集処理により収集される放射線画像用画素信号を記憶して保存する画素信号保存手段を備えているフラットパネル型放射線検出器。
3. 請求項２に記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記画像信号保存手段が着脱可能に装填されているフラットパネル型放射線検出器。
4. 請求項２または３に記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記画素信号保存手段に保存されている放射線画像用画素信号を読み出して外部へ出力する画素信号出力手段を備えているフラットパネル型放射線検出器。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載のフラットパネル型放射線検出器において、前記放射線検出素子は、バイアス電圧を印加した放射線有感体により放射線が直接的に電気信号に変換される直接変換タイプの放射線検出素子であって、放射線有感体へのバイアス電圧の印加が、前記放射線像投影感知手段による放射線検出面への透過放射線像の投影感知に伴って開始されるフラットパネル型放射線検出器。
   
   

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