WO2011148943A1

WO2011148943A1 - 放射線画像撮影装置

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Publication number: WO2011148943A1
Application number: PCT/JP2011/061878
Authority: WO
Inventors: 大田恭義; 西納直行; 中津川晴康; 岩切直人
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2011-12-01
Also published as: CN102918418A; US20130092840A1; JP2011247686A

Abstract

　本発明は、放射線画像撮影装置に関し、シンチレータ（１３２）及び光電変換層（１３０）を積層し、放射線（１６）を放射線画像に変換する放射線変換パネル（７０）と、放射線変換パネル（７０）を載置して支持する基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）と、放射線変換パネル（７０）及び基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）を収納する筐体（４０）とを有する。基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）は、載置方向に対し凸状に放射線変換パネル（７０）を変形させて支持する。

Description

放射線画像撮影装置

　この発明は、シンチレータ及び光電変換層を積層し、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、該放射線変換パネルを載置して支持する基台と、前記放射線変換パネル及び前記基台を収納する筐体とを有する放射線画像撮影装置に関する。

　医療分野において、被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記放射線を放射線変換パネルに導いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影システムが広汎に使用されている。前記放射線変換パネルとしては、前記放射線画像が露光記録される従来からの放射線フイルムや、蛍光体に前記放射線画像としての放射線エネルギを蓄積し、励起光を照射することで前記放射線画像を輝尽発光光として取り出すことのできる蓄積性蛍光体パネルが知られている。

　近時、撮影後の放射線変換パネルから直ちに放射線画像を読み出して表示可能にすべく、放射線を電気信号に直接変換する固体検出素子を用いた直接変換型の放射線変換パネル、あるいは、放射線をシンチレーション光（例えば、可視光）に一旦変換するシンチレータと、前記シンチレーション光を電気信号に変換する固体検出素子とを用いた間接変換型の放射線変換パネルが開発されている。そして、直接変換型又は間接変換型の放射線変換パネルと、該放射線変換パネルから出力された放射線画像に対して所定の処理を行う電子部品が搭載された回路基板とを筐体内に収納することにより放射線画像撮影装置（いわゆる電子カセッテ）が構成される。

　例えば、特開２００７－１０１２５６号公報には、放射線画像を電気信号として出力するための出力信号層として、室温プロセスで作製したＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を適用した例が開示されている（［００３９］～［００４４］参照）。例えば、アモルファス酸化物半導体膜を樹脂基板上に形成することにより、放射線変換パネルの軽量化及び薄型化が可能である。

　上記した間接変換型の放射線変換パネルにおいて、シンチレータ及び固体検出素子（以下、層状に構成された検出素子を「光電変換層」という場合がある。）の間に気泡や真空層が存在すると、シンチレーション光の反射率・屈折率の変動が局所的に発生し、検出面内での感度特性分布が不均一になる。このような感度の不均一性に起因して、放射線画像の画質が低下するという問題がある。そこで、シンチレータ及び光電変換層の密着性を高めるための各種技術が開示されている。

　例えば、特開平９－５４１６２号公報には、スペーサを設けて所定間隔だけ離間させた上で、シンチレータ及び光電変換層を接着剤で固定するように構成した装置が開示されている（［００２１］～［００２３］、図２参照）。

　また、特開平９－２５７９４４号公報には、固体検出手段、シール手段及びカバー手段で密閉空間を形成し、排気手段を用いて該密閉空間の内部を排気可能な装置が開示されている（［００４２］、図１参照）。

　しかしながら、特開平９－５４１６２号公報及び特開平９－２５７９４４号公報に開示された装置では、放射線変換パネルの部品点数が増加するとともに、製造工程を別途設ける必要がある。このため、製造コストが高騰するという不都合が生じていた。

　ところで、樹脂材はガラスと比べて熱膨張係数が高く、熱膨張が発生し易いことが一般的に知られている。そして、熱膨張係数の異なる材料を貼り合わせた状態で蓄熱すると、これらの界面で発生する熱応力により、前記材料の剥離やクラックが発生し、密着性が低下するという問題がある。

　特に、高精細な放射線画像を取り扱う電子カセッテの場合、多数の画素に対して電気的な処理を行う必要があり、それだけ回路基板からの発熱量が多くなることが想定される。そして、特開２００７－１０１２５６号公報に開示された装置例のように、熱膨張係数が高い樹脂材を回路基板に適用する際、前記放射線変換パネルを支持する基台との関係において、上記したシンチレータ及び固体検出素子の場合と同様に、密着性の問題が顕在化する。

　本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、簡易な構成でシンチレータ及び光電変換層の密着性を高めるとともに、熱変形に伴う放射線変換パネル及び基台の密着性の低下を防止することを可能とする放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

　本発明は、シンチレータ及び光電変換層を積層し、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、該放射線変換パネルを載置して支持する基台と、前記放射線変換パネル及び前記基台を収納する筐体とを有する放射線画像撮影装置に関する。

　前記基台は、載置方向に対し凸状に前記放射線変換パネルを変形させて支持することを特徴とする。

　このように、載置方向に対し凸状に放射線変換パネルを変形させて支持する基台を設けたので、凸状に変形された放射線変換パネルの辺縁部での自重により、該放射線変換パネルの延在方向に対して張力が発生するため、該放射線変換パネルの表面側及び裏面側に応力が作用する。これにより、簡易な構成で、前記放射線変換パネルが内包するシンチレータ及び光電変換層の密着性を高めることができる。

　また、予め変形させられた方向に沿って前記放射線変換パネルの変形（反り）が発生しても、前記放射線変換パネル内部で生じる曲げ応力の影響は少ない。つまり、熱変形に伴う放射線変換パネル及び基台の密着性の低下を防止することもできる。

　また、前記基台は、前記放射線変換パネルを湾曲させて支持することが好ましい。これにより、放射線の検出線量の二次元プロファイルが連続的（滑らか）になり、放射線画像での鋭い筋むらの発生を防止できる。

　さらに、前記基台は、前記放射線変換パネルが形成する検出面上の所定の軸に対して線対称に変形させながら該放射線変換パネルを支持することが好ましい。

　さらに、前記所定の軸は、前記検出面の中心線であることが好ましい。

　さらに、前記放射線変換パネルは、その側面の少なくとも一対が前記筐体の内壁に固定されていることが好ましい。これにより、放射線変換パネルの載置方向への変位に伴って、該放射線変換パネルに付与される応力の垂直成分が増加するので、シンチレータ及び光電変換層の密着性がさらに向上する。

　さらに、前記基台は、樹脂材で形成されていることが好ましい。これにより、放射線画像撮影装置の軽量化及び薄型化が可能である。

　さらに、前記基台は、電磁波シールド材で形成されていることが好ましい。これにより、電磁波のシールド効果を発揮可能であり、放射線変換パネルを含む内部の電子部品や外部の電子機器が誤動作することを回避することができる。

　さらに、前記放射線変換パネルの変形度に応じて前記放射線画像を補正する画像補正部を有することが好ましい。これにより、放射線変換パネルの検出面内に到達する放射線量を補正可能であり、放射線画像での面内均一性が向上する。

　さらに、前記画像補正部は、前記基台の形状に基づいて前記放射線変換パネルの変形度を推定し、前記放射線画像を補正することが好ましい。これにより、放射線変換パネルの変形度を実測することなく、基台の形状から放射線画像を精度良く補正できる。

　本発明に係る放射線画像撮影装置によれば、載置方向に対し凸状に放射線変換パネルを変形させて支持する基台を設けたので、凸状に変形された放射線変換パネルの辺縁部での自重により、該放射線変換パネルの延在方向に対して張力が発生するため、該放射線変換パネルの表面側及び裏面側に応力が作用する。これにより、簡易な構成で、前記放射線変換パネルが内包するシンチレータ及び光電変換層の密着性を高めることができる。

第１実施形態に係る電子カセッテが適用される放射線画像撮影システムの構成図である。図１に示す電子カセッテの斜視図である。放射線変換パネルにおける画素の配列と、画素とカセッテ制御部との間の電気的接続を模式的に示す図である。図１に示す電子カセッテの回路構成図である。図２に示す電子カセッテのＶ－Ｖ線に沿った断面図である。図２に示す電子カセッテのＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図７Ａ～図７Ｃは、図５及び図６の放射線変換パネルが基台上に載置された状態を表す概略説明図である。図８Ａ～図８Ｃは、第１変形例に係る電子カセッテにおける基台の形状を表す概略説明図である。図９Ａ～図９Ｃは、第２変形例に係る電子カセッテにおける基台の形状を表す概略説明図である。図１０Ａ～図１０Ｃは、第３変形例に係る電子カセッテにおける基台の形状を表す概略説明図である。第４変形例に係る電子カセッテのＸＩ－ＸＩ線に沿った一部拡大断面図である。第２実施形態に係る電子カセッテが適用される放射線画像撮影システムの構成図である。図１２に示す電子カセッテの斜視図である。図１３に示す電子カセッテのＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図である。図１４に示す基台の分解斜視図である。図１６Ａ及び図１６Ｂは、第１変形例に係る電子カセッテにおける基台の形状を表す概略説明図である。第２変形例に係る電子カセッテのＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿った一部拡大断面図である。図１８Ａは、電子カセッテの内部構成を模式的に示す概略説明図であり、図１８Ｂは、図１８Ａのシンチレータの一例を模式的に示す概略説明図である。

　本発明に係る放射線画像撮影装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

　先ず、第１実施形態に係る放射線画像撮影システム１０Ａについて、図１～図７を参照しながら説明する。

　図１に示すように、放射線画像撮影システム１０Ａは、ベッド等の撮影台１２に横臥した被写体１４である患者に対して、撮影条件に従った線量からなる放射線１６を照射する放射線源１８と、被写体１４を透過した放射線１６を検出して放射線画像に変換する電子カセッテ２０Ａ（放射線画像撮影装置）と、放射線源１８及び電子カセッテ２０Ａを制御するコンソール２２と、放射線画像を表示する表示装置２４とを備える。

　コンソール２２と、放射線源１８と、電子カセッテ２０Ａ、及び表示装置２４との間には、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ、又は、ミリ波等を用いた無線通信により信号の送受信が行われる。なお、ケーブルを用いた有線通信により信号の送受信を行ってもよい。

　コンソール２２には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像やその他の情報を統括的に管理するＲＩＳ２６（放射線科情報システム）が接続され、ＲＩＳ２６には、病院内の医事情報を統括的に管理するＨＩＳ２８（医事情報システム）が接続されている。

　電子カセッテ２０Ａは、撮影台１２と被写体１４との間に配置されたパネル収容ユニット３０を備える可搬型の電子カセッテである。パネル収容ユニット３０の右側面側が上方に膨出した突出部分とされ、この突出部分が制御ユニット３２として機能する。

　図２に示すように、パネル収容ユニット３０は、放射線１６を透過可能な材料からなる略矩形状の筐体４０を有し、被写体１４が横臥する筐体４０の上面は、放射線１６が照射される撮影面４２（照射面）とされている。該撮影面４２の略中央部には、被写体１４の撮影位置の指標となるガイド線４４が形成されている。この場合、外枠を示すガイド線４４が放射線１６の照射可能領域を示す撮影領域４６になる。また、ガイド線４４の中心位置（十字状に交差する２本のガイド線４４の交点）は、該撮影領域４６の中心位置である。

　制御ユニット３２の矢印Ｙ２方向の側面には、外部の電源から充電を行なうためのＡＣアダプタの入力端子５０と、外部機器との間で情報の送受信が可能なインターフェース手段としてのＵＳＢ（Universal Serial　Bus）端子５２と、ＰＣカード等のメモリカードを装填するためのカードスロット５４とが配置されている。

　筐体４０の内部には、放射線変換パネル７０及び駆動回路部７４（図３及び図４参照）が配置されている。放射線変換パネル７０は、被写体１４を透過した放射線１６をシンチレータにより可視光領域に含まれるシンチレーション光に一旦変換し、変換した前記シンチレーション光をアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）等の物質からなる光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型の放射線変換パネルである。ここで、シンチレーション光の波長は、主に可視光領域に含まれるが、紫外領域又は赤外領域に含まれてもよい。

　また、筐体４０の内部（制御ユニット３２側）には、放射線１６から放射線画像への変換に寄与しない各部が集中して配置されている。例えば、バッテリ等の電源部５６と、コンソール２２との間で無線による信号の送受信が可能な通信部５８等が配置されている（図４参照）。

　図３は、放射線変換パネル７０における画素７２の配列と、画素７２とカセッテ制御部８０との間の電気的接続を模式的に示す図である。放射線変換パネル７０では、多数の画素７２が図示しない基板上に配列され、これらの画素７２に対して駆動回路部７４から制御信号を供給するための複数のゲート線７６と、複数の画素７２から出力される電気信号を読み出して駆動回路部７４に出力する複数の信号線７８とが配列されている。画素７２は、光電変換素子を有する。制御部３４のカセッテ制御部８０は、駆動回路部７４に制御信号を供給することで駆動回路部７４を制御する。

　図４は、電子カセッテ２０Ａの回路構成を示す図である。放射線変換パネル７０は、シンチレーション光を電気信号に変換するａ－Ｓｉ等の物質からなる光電変換素子を有する各画素７２が形成された光電変換層を、行列状のＴＦＴ８２のアレイの上に配置した構造を有する。この場合、駆動回路部７４を構成するバイアス回路８４からバイアス電圧が供給される各画素７２では、シンチレーション光を電気信号（アナログ信号）に変換することにより発生した電荷が蓄積され、列毎にＴＦＴ８２を順次オンにすることにより前記電荷を画像信号として読み出すことができる。

　各画素７２に接続されるＴＦＴ８２には、列方向と平行に延びるゲート線７６と、行方向に平行に延びる信号線７８とが接続される。各ゲート線７６は、ゲート駆動回路８６に接続され、各信号線７８は、駆動回路部７４を構成するマルチプレクサ９２に接続される。ゲート線７６には、列方向に配列されたＴＦＴ８２をオンオフ制御する制御信号がゲート駆動回路８６から供給される。この場合、ゲート駆動回路８６には、カセッテ制御部８０からアドレス信号が供給され、ゲート駆動回路８６は、該アドレス信号に応じてＴＦＴ８２をオンオフ制御する。

　信号線７８には、行方向に配列されたＴＦＴ８２を介して各画素７２に保持されている電流が流出する。この電荷は、増幅器８８によって増幅される。増幅器８８には、サンプルホールド回路９０を介してマルチプレクサ９２が接続される。マルチプレクサ９２は、信号を出力する信号線７８を切り替えるＦＥＴ（Field Effect Transistor）スイッチ９４と、１つのＦＥＴスイッチ９４をオンにして選択信号を出力させるマルチプレクサ駆動回路９６とを有する。マルチプレクサ駆動回路９６には、カセッテ制御部８０からアドレス信号が供給され、該アドレス信号に応じて１つのＦＥＴスイッチ９４をオンにする。ＦＥＴスイッチ９４には、Ａ／Ｄ変換器９８が接続されＡ／Ｄ変換器９８によってデジタル信号に変換された放射線画像が、後述するフレキシブル基板１３８（図５参照）を介してカセッテ制御部８０に供給される。フレキシブル基板１３８は、カセッテ制御部８０と駆動回路部７４とを電気的に接続するものである。

　なお、スイッチング素子として機能するＴＦＴ８２は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の、他の撮影素子と組み合わせて実現してもよい。さらに、ＴＦＴで言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサに置き換えることも可能である。

　カセッテ制御部８０は、ゲート駆動回路８６及びマルチプレクサ駆動回路９６に対して供給するアドレス信号を発生するアドレス信号発生部１００と、放射線画像を記憶する画像メモリ１０２と、放射線変換パネル７０によって検出された放射線画像を補正する画像補正部１０４と、放射線変換パネル７０の変形度に応じた補正データを格納する補正データ格納部１０６とを備える。画像メモリ１０２に記憶された放射線画像は、通信部５８によりコンソール２２等に送信される。

　電源部５６は、駆動回路部７４に電力供給を行う一方で、カセッテ制御部８０及び通信部５８に対しても電力供給を行う。

　次いで、電子カセッテ２０Ａの内部構成について、図５及び図６を参照しながら説明する。なお、図５及び図６では、説明の容易化のために、筐体４０内の各構成要素について、大きさ等を一部誇張して図示すると共に、放射線変換パネル７０の構成等を模式化して図示している。

　図５は、図２の電子カセッテ２０ＡのＶ－Ｖ線（矢印Ｘ方向に平行する線）に沿った断面図である。図６は、図２の電子カセッテ２０ＡのＶＩ－ＶＩ線（矢印Ｙ方向に平行する線）に沿った断面図である。

　図５に示す放射線変換パネル７０は、基台１２０に載置された基板１２２と、該基板１２２上に設けられ、放射線１６を放射線画像の電気信号に変換する放射線変換層１２４と、基板１２２に設けられた放射線変換層１２４の側面及び上面を覆うことにより該放射線変換層１２４を湿気等から保護するための保護膜１２６とから構成されている。

　図５及び図６から諒解されるように、基台１２０は、矢印Ｙ方向に沿ったガイド線４４（図２参照）を頂点として矢印Ｚ１方向に膨出した形状を有する。基台１２０は、ガラス、樹脂、Ｍｇ（マグネシウム）を含む金属、カーボン等の種々の材質を用いてもよい。

　基板１２２は、可撓性を有する略矩形状の基板であり、電子カセッテ２０Ａ全体の軽量化を図るために、プラスチック樹脂からなる。

　放射線変換層１２４は、平面視で、撮影領域４６と略同じ面積を有し、基板１２２に形成された信号出力層１２８と、信号出力層１２８に積層された光電変換層１３０と、光電変換層１３０に接着（又は密着）されたシンチレータ１３２とから構成される。シンチレータ１３２は、基板１２２に対して略垂直な柱状結晶のＣｓＩ（沃化セシウム）等からなり、放射線１６をシンチレーション光に変換する。

　光電変換層１３０とシンチレータ１３２との間へのゴミの進入を防止し、さらには、位置ずれを防止する手段として、例えば接着剤を用いてもよい。基板１２２側の光電変換層１３０と、シンチレータ１３２とを貼り合わせれば、両者の密着性が向上するからである。本実施形態によれば、後述するように、接着剤を用いることなく両者の密着性を十分確保することができる。

　光電変換層１３０は、アモルファス酸化物半導体（例えば、ＩＧＺＯ）やＯＰＣ（有機光電変換材料）の物質からなる画素７２によりシンチレーション光を電気信号に変換する。信号出力層１２８は、基板１２２上にアモルファス酸化物半導体（例えば、ＩＧＺＯ）を用いて室温プロセスにより形成されたＴＦＴのアレイ等から構成され、光電変換層１３０から前記電気信号を読み出して出力する。

　このように構成された放射線変換パネル７０は、通常時は平板状であり、面内で略均一な厚さを有している。筐体４０内部に収納された放射線変換パネル７０は、基台１２０の形状に応じて、該放射線変換パネル７０の載置方向（矢印Ｚ１方向；以下、単に載置方向という場合がある。）に対して凸状に変形されている（図５参照）。このため、保護膜１２６の表面は、筐体４０の上面側内壁１３４の一部に接触している。

　ところで、基板１２２は、前述したように、可撓性を有するプラスチック樹脂（熱膨張係数は、１０^－５／℃のオーダ）からなる。例えば、基台１２０の材料として金属（熱膨張係数は、１０^－６／℃のオーダ）を用いる場合、以下のような問題が生じ得る。すなわち、熱膨張係数の異なる材料を貼り合わせた状態で蓄熱すると、これらの界面で発生する熱応力により、材料の剥離やクラックが発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、基台１２０及び基板１２２を貼付しないで、基台１２０上に基板１２２（放射線変換パネル７０）を載置する構成を採っている。

　なお、基台１２０及び基板１２２の材料が同一である場合は、基台１２０に放射線変換パネル７０（基板１２２側）を貼り付けてもよい。また、両者の材料が異なったとしても、それらの熱膨張係数が略同じ場合は、基台１２０に放射線変換パネル７０（基板１２２側）を貼り付けてもよい。この場合は、前記材料の熱膨張係数と略同じ熱膨張係数を有する材料からなる接着剤を用いて、基台１２０に放射線変換パネル７０を貼り付けることが好ましい。

　図５に戻って、基台１２０の矢印Ｘ２方向の側面側には、断面Ｌ字状の固定部材１３６が矢印Ｙ方向に延在して設けられている。固定部材１３６は、基台１２０及び放射線変換パネル７０を所定の位置に固定する。具体的には、放射線変換層１２４と撮影領域４６とが重なり合うように、放射線変換パネル７０が位置決めされる。

　固定部材１３６上にはフレキシブル基板１３８が固定されており、該フレキシブル基板１３８上には複数の電子部品１４０が搭載されている。フレキシブル基板１３８は、カセッテ制御部８０に接続されている。

　従って、カセッテ制御部８０は、フレキシブル基板１３８を介して駆動回路部７４及び放射線変換層１２４との間で信号の送受信を行う。また、電源部５６は、筐体４０内のカセッテ制御部８０や通信部５８等に対する電力供給を行うと共に、フレキシブル基板１３８を介して、駆動回路部７４及び放射線変換層１２４に対する電力供給も行う。

　図７Ａ～図７Ｃは、放射線変換パネル７０が基台１２０上に載置された状態を示す概略説明図である。説明の便宜上、他の構成要素を省略して表記している。また、図５と比較して、基台１２０の曲率を大きく表記してあるが、あくまでも本発明の理解を助けるために誇張して示したものであって、実際の大きさ等を示したものではない。

　基台１２０は、上に凸である弓形状の側面１５０（矢印Ｙ方向）を有しており、矢印Ｙ方向に延在している。基台１２０の上面１５２は、滑らかな曲面を形成している。なお、基台１２０の底面１５４は、放射線１６の撮影面４２（図５等参照）と平行な位置関係にあることはいうまでもない。

　放射線変換パネル７０は、その裏面１５６が上面１５２と接触した状態で、基台１２０により支持されている。このとき、放射線変換パネル７０は、その自重により張力Ｔ（図７Ｃ参照）が発生することで、その一端部１５８及び他端部１６０が上面１５２の曲面形状に沿って湾曲される。

　このように、矢印Ｚ１方向（載置方向）に対し凸状に放射線変換パネル７０を変形させて支持する基台１２０を設けたので、凸状に変形された放射線変換パネル７０の辺縁部（一端部１５８及び他端部１６０）での自重により、放射線変換パネル７０の延在方向に対して張力Ｔが発生するため、放射線変換パネル７０の表面側及び裏面側に応力が作用する。これにより、簡易な構成で、放射線変換パネル７０が内包するシンチレータ１３２及び光電変換層１３０の密着性を高めることができる。

　また、予め変形させられた方向に沿って放射線変換パネル７０の変形（反り）が発生しても、放射線変換パネル７０内部で生じる曲げ応力の影響は少ない。つまり、熱変形に伴う放射線変換パネル７０及び基台１２０の密着性の低下を防止することもできる。

　さらに、基台１２０は、放射線変換パネル７０を湾曲して支持するので、放射線１６の検出線量の二次元プロファイルが連続的（滑らか）になる。これにより、放射線画像での鋭い筋むらの発生を防止できる。

　ところで、上記した位置関係下において通常の方法で撮影を行うと、放射線変換パネル７０の変形に起因する放射線画像の歪みが生じる場合がある。そこで、カセッテ制御部８０内の画像補正部１０４（図４参照）は、補正データ格納部１０６から取得した補正データに基づいて、放射線画像を適切に補正する。

　具体的には、画素７２から取得した電気信号と、該画素７２の配置位置とに基づいて、基準とする平面投影像（例えば、基台１２０が平板状であると仮定した場合の平面投影像）に変換・補正できる。平面投影像の変換手法としては、公知のアルゴリズムを種々用いることができる。

　なお、放射線変換パネル７０の実際の形状を計測することが困難な場合は、基台１２０の形状等の各種パラメータに基づいて、放射線変換パネル７０の形状（あるいは、直接的に放射線画像の補正量）を推定してもよい。

　補正データ格納部１０６は、基台１２０の形状に基づいて決定された補正データを格納する。放射線変換パネル７０が曲面を有する場合は曲率を用いてもよいし、放射線源１８からの離間距離（実測値や典型値等）、撮影面４２と基台１２０との位置関係等の幾何学的情報を考慮してもよい。

　このとき、放射線変換パネル７０の形状は、その検出面（具体的には、撮影面４２又は撮影領域４６）上の所定の軸（一軸）に対して線対称に変形されていることが好ましい。また、前記所定の軸は、２本のガイド線４４（矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向）のいずれか一方であるとさらに好ましい。これにより、放射線変換パネル７０の変形量（あるいは補正量）が撮影領域４６に対して上下又は左右対称となり、補正処理の演算量を低減できる。

　以下、第１実施形態に係る電子カセッテ２０Ａの変形例（以下、第１～第４変形例ともいう。）について、図８Ａ～図１１を参照しながら説明する。

　第１～第３変形例は、基台１２０ａ～１２０ｃの形状が第１実施形態と異なる。図７Ａ～図７Ｃと同様に、放射線変換パネル７０が基台１２０上に載置された状態図を用いて詳細に説明する。

　先ず、第１実施形態の第１変形例について、図８Ａ～図８Ｃを参照しながら説明する。

　基台１２０ａは、二等辺三角形状の側面１６２（矢印Ｙ方向）を有しており、矢印Ｙ方向に延在している。基台１２０ａは、同一の面積及び同一の傾斜角である第１傾斜面１６４及び第２傾斜面１６６を有する。そして、第１傾斜面１６４及び第２傾斜面１６６が交叉して稜線１７０を形成している。

　放射線変換パネル７０は、その裏面１５６が第１傾斜面１６４及び第２傾斜面１６６と接触した状態で、基台１２０ａにより支持されている。このとき、放射線変換パネル７０は、その自重により張力Ｔ（図８Ｃ参照）が発生することで、その一端部１５８が第１傾斜面１６４に沿って、且つ、他端部１６０が第２傾斜面１６６に沿って湾曲又は屈曲される。なお、稜線１７０近傍では、放射線変換パネル７０はその剛性に応じて変形する。

　このように、放射線変換パネル７０の裏面１５６と接触する面形状が異なっても、第１実施形態の基台１２０（図７Ａ～図７Ｃ参照）と同様の作用効果を奏する。

　次いで、第１実施形態の第２変形例について、図９Ａ～図９Ｃを参照しながら説明する。

　基台１２０ｂは、板状の平坦部１７２と、該平坦部１７２の両側部辺縁（矢印Ｙ方向）に設けられた２つの突出部１７４、１７４とから構成される。２つの突出部１７４、１７４は、同一の形状を有しており、且つ、互いに平行な位置関係下にある。２つの突出部１７４、１７４は、平坦部１７２が形成する平面の法線方向に沿って立設されているとともに、弓形状の側面１７６、１７６を有している。２つの突出部１７４、１７４の上面１７８、１７８は、滑らかな曲面を形成している。

　放射線変換パネル７０は、その裏面１５６が２つの上面１７８、１７８と接触した状態で、基台１２０ｂにより支持されている。このとき、放射線変換パネル７０は、その自重により張力Ｔ（図９Ｃ参照）が発生することで、その一端部１５８及び他端部１６０が上面１７８、１７８の曲面形状に沿って湾曲される。

　このように、放射線変換パネル７０の裏面１５６全体ではなく、部分的に接触しながら支持しても、第１実施形態の基台１２０（図７Ａ～図７Ｃ参照）と同様の作用効果を奏する。

　次いで、第１実施形態の第３変形例について、図１０Ａ～図１０Ｃを参照しながら説明する。

　基台１２０ｃは、板状の平坦部１８０と、該平坦部１８０の中央部（矢印Ｘ方向）に設けられた第１突出部１８２ａと、該平坦部１８０の手前側の側部辺縁（同方向）に設けられた第２突出部１８２ｂと、該平坦部１８０の奥側の側部辺縁（同方向）に設けられた第３突出部１８２ｃとから構成される。第１～第３突出部１８２ａ～１８２ｃは、いずれも矢印Ｙ方向に延在して設けられた矩形板状の部材であり、且つ、互いに平行な位置関係下にある。第１～３突出部１８２ａ～１８２ｃは、平坦部１８０が形成する平面の法線方向に沿ってそれぞれ立設されている。ここで、第２突出部１８２ｂ及び第３突出部１８２ｃは同じ高さを有しており、第１突出部１８２ａは、第２突出部１８２ｂ及び第３突出部１８２ｃと比べて高く設けられている。第１～３突出部１８２ａ～１８２ｃの側面は、上下方向に長尺な矩形状を有している。第１～第３突出部１８２ａ～１８２ｃの上方に設けられた第１～第３上面１８４ａ～１８４ｃは、平坦部１８０と略平行である平面をそれぞれ形成している。

　放射線変換パネル７０は、その裏面１５６が第１～第３上面１８４ａ～１８４ｃとそれぞれ接触した状態で、基台１２０ｃにより支持されている。このとき、放射線変換パネル７０は、その自重により張力Ｔ（図１０Ｃ参照）が発生することで、その一端部１５８及び他端部１６０が、第１～第３突出部１８２ａ～１８２ｃの段差により形成される包絡線に沿って湾曲される。

　このように、所定の面形状に沿わせて放射線変換パネル７０を湾曲させるのではなく、所定方向に配列された高さの異なる支点で裏面１５６を支持し、放射線変換パネル７０を湾曲させるようにしても、第１実施形態の基台１２０（図７Ａ～図７Ｃ参照）と同様の作用効果を奏する。

　次いで、第１実施形態の第４変形例について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、図５に示す電子カセッテ２０ＡのＸＩ－ＸＩ線に沿った一部拡大断面図である。

　第４変形例は、基台１２０のみならず、筐体４０をも用いて放射線変換パネル７０を支持する点が第１実施形態と異なる。

　筐体４０の矢印Ｙ１方向の一側壁１８６（内壁）には、凹部１８８が設けられている。凹部１８８は、放射線変換パネル７０の一端部１９０と係合自在である。同様に、筐体４０の矢印Ｙ２方向の他側壁にも、図示しない凹部が前記凹部１８８と同じ高さ（矢印Ｚ方向）に設けられている。

　以下、筐体４０内に放射線変換パネル７０及び基台１２０を収納する手順について説明する。

　先ず、凹部１８８と一端部１９０とを係合させた状態で、接着剤等を用いて放射線変換パネル７０と一側壁１８６とを固着しておく。同様に、放射線変換パネル７０と他側壁とを固着しておく。このとき、放射線変換パネル７０は、筐体４０の下面側内壁と一定距離離間した状態で保持される。

　そして、放射線変換パネル７０と、筐体４０の下面側内壁との間に基台１２０を介挿すると、放射線変換パネル７０が矢印Ｚ１方向に押し出されて変位する。

　このとき、放射線変換パネル７０は、位置Ｐにおいて、基台１２０から抗力Ｎを受ける。抗力Ｎは、外周面１９２の法線方向に発生する。一方、放射線変換パネル７０は、その下方に配置された基台１２０の形状に応じて変位する。一端部１９０が筐体４０に固定されているので、放射線変換パネル７０はその延在方向に張力Ｔを受ける。

　すなわち、放射線変換パネル７０は、位置Ｐにおいて、矢印Ｚ１方向に抗力ＮのＺ成分Ｎｚを受けるとともに、矢印Ｚ２方向に張力ＴのＺ成分Ｔｚを受ける。これにより、放射線変換パネル７０の信号出力層１２８側及び保護膜１２６側から押圧されるので、その内部の光電変換層１３０及びシンチレータ１３２も同様に押圧される。これにより、両者の密着性がさらに向上する。

　それに加えて、放射線変換パネル７０の辺縁部（位置Ｐの周辺）と基台１２０との密着性が向上する。これにより、放射線変換パネル７０の形状が安定し、放射線画像の補正精度も向上する。

　なお、放射線変換パネル７０の側面の少なくとも一対が筐体４０の内壁に固定されていればよく、放射線変換パネル７０の４つの側面をすべて固定しても上記効果が得られることは言うまでもない。

　また、放射線変換パネル７０の側面を筐体４０の内壁に固定することにより、以下の効果も得られる。シンチレータ１３２及び基板１２２のうち総重量が軽い方が上方側（矢印Ｚ１方向）に積層される場合、図７Ａ～図１０Ｃでの説明を鑑みると、自重による密着性向上の効果が薄くなると考えられる。そこで、放射線変換パネル７０の側面を固定することで、放射線変換パネル７０は、側面を固定しない場合と比べて一層大きな押圧を基台１２０から受ける。特に、シンチレータ１３２及び基板１２２のうち総重量が軽い方が上方側（矢印Ｚ１方向）に積層されている場合にその効果は顕著である。

　したがって、軽量な樹脂材で形成された基板１２２を組み込み、且つ、図１１に示す構造を適用する場合、上述した密着性向上の効果を高めるため、裏面照射型の放射線変換パネル７０を用いることが好ましい。ここで、裏面照射型の放射線変換パネル７０とは、図５等とは逆に、基板１２２側を放射線１６の照射側に向けて配置した状態下で使用される放射線変換パネルである。

　続いて、第２実施形態に係る電子カセッテ２０Ｂ及び放射線画像撮影システム１０Ｂについて、図１２～図１５を参照しながら説明する。

　なお、電子カセッテ２０Ｂ及び放射線画像撮影システム１０Ｂにおいて、第１実施形態に係る電子カセッテ２０Ａ及び放射線画像撮影システム１０Ａ（図１～図１１参照）と同じ構成要素については、同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下同様とする。

　図１２及び図１３から諒解されるように、第２実施形態に係る電子カセッテ２０Ｂ及び放射線画像撮影システム１０Ｂは、パネル収容ユニット３０の突出部分（制御ユニット３２）が設けられていない点で第１実施形態とは異なる。

　図１３に示すように、筐体４０の矢印Ｙ２方向の側面に、入力端子５０と、ＵＳＢ端子５２と、カードスロット５４とが配置されている。なお、電子カセッテ２０Ｂの電気的構成は、第１実施形態の電子カセッテ２０Ａ（図３及び図４参照）と同様であるので、その説明を省略する。

　図１４に示すように、筐体４０の内部には、放射線変換パネル７０と、該放射線変換パネル７０を支持する基台２２０とが収納されている。基台２２０の矢印Ｚ方向の高さは、電子カセッテ２０Ａ（図２参照）の基台１２０と比べて高くなっている。基台２２０の本体２２２には、放射線１６を遮蔽する材質からなる遮蔽板２２４が設けられている。基台２２０は、本体２２２及び遮蔽板２２４により囲繞された室２２６を有する。室２２６の内部には、電源部５６、通信部５８及びカセッテ制御部８０が収納されている。

　図１５は、図１４に示す基台２２０の分解斜視図である。説明の便宜上、他の構成要素を省略して表記している。また、図１４と比較して、基台２２０の上面２２８の曲率を大きく表記してあるが、あくまでも本発明の理解を助けるために誇張して示したものであって、実際の大きさ等を示したものではない。

　基台２２０は、略直方体状の本体２２２を有しており、該本体２２２の上面２２８は上に凸状に湾曲している。さらに、本体２２２の矢印Ｘ方向の手前側側面に大きく開口する開口部２３０を有する。本体２２２の内部には、電源部５６等の各種ユニットを収納自在な室２２６が形成されている。開口部２３０側の外壁部四隅には４つのボルト穴２３２が設けられている。一方、矩形板状の蓋部２３４の四隅には、４つの貫通孔２３６が設けられている。４つのボルト２３８を４つのボルト穴２３２にそれぞれ螺合することで、蓋部２３４を開口部２３０側に被蓋できる。

　一方、放射線変換パネル７０は、その裏面１５６が上面２２８と接触した状態で、基台２２０により支持されている。このとき、放射線変換パネル７０は、その自重により、その一端部１５８及び他端部１６０が上面２２８の曲面形状に沿って湾曲される。このように構成しているので、第１実施形態と同様に、放射線変換パネル７０をその積載方向（矢印Ｚ１方向）に対し凸状に支持できる。

　なお、基台２２０は、電磁波シールド部材であってもよい。例えば、アルミ箔を貼付し、導電性の塗装をし、あるいは基台２２０の全面に無電解ニッケルめっきを施して設けることができる。これにより、回路基板及び該回路基板に搭載された電子部品（例えば、図１４に示す電源部５６、通信部５８、及びカセッテ制御部８０）に対するノイズ低減対策を含めたＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）対策を行うことができる。これにより、回路基板及び電子部品から発生するノイズによって放射線変換パネル７０等や外部の電子機器が誤動作することを回避するとともに、外部から電子カセッテ２０Ｂに侵入するノイズによって電子部品が誤動作することを回避することが可能となる。

　以下、第２実施形態に係る電子カセッテ２０Ｂの第１及び第２変形例について、図１６Ａ～図１７を参照しながら説明する。

　先ず、第２実施形態の第１変形例について、図１６Ａ及び図１６Ｂを参照しながら説明する。なお、図１５と同様に、放射線変換パネル７０が基台２２０上に載置された状態図を用いて詳細に説明する。

　基台２２０ａは、板状の平坦部２５０と、該平坦部２５０の両側部辺縁（矢印Ｘ方向）に設けられた２つの突出部２５２、２５２と、該平坦部の中央位置（矢印Ｙ方向）に設けられた主突出部２５４とから構成される。突出部２５２、２５２は、いずれも矢印Ｙ方向に延在して設けられた矩形板状の部材であり、且つ、互いに平行な位置関係下にある。主突出部２５４は、平坦部２５０が形成する平面の法線方向に沿って立設されており、釣鐘形状の側面を有している。主突出部２５４は、２つの突出部２５２、２５２と比べて高く設けられている。主突出部２５４の各側面には、突出部２５２、２５２が交叉する位置関係下でそれぞれ固設されている。主突出部２５４は、平坦部２５０の上面を第１面２５６と第２面２５８とに区画する。主突出部２５４の上面２６０は、滑らかな曲面を形成している。

　基台２２０ａを電磁波シールド部材で構成すれば、基台２２０ａの平坦部２５０上に各部を配置することができる。図１６Ｂに示す例では、第１面２５６上に電源部５６を配置するとともに、第２面２５８上に通信部５８及びカセッテ制御部８０を配置している。

　次いで、第２実施形態の第２変形例について、図１７を参照しながら説明する。図１７は、図１３のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿った一部拡大断面図である。

　第２変形例は、基台２２０のみならず、筐体４０をも用いて放射線変換パネル７０を支持する点が第２実施形態と異なる。

　筐体４０の矢印Ｙ１方向の一側壁３００（内壁）には、矩形状の固定部材３０２が設けられている。固定部材３０２の矢印Ｙ２方向の側面には、矩形状の保護部材３０４が固着されている。保護部材３０４には、軟らかい弾性体、例えばシリコンゴム等を用いることができる。

　放射線変換パネル７０及び基台２２０を筐体４０内に収納する際は、一緒に収納する。このとき、放射線変換パネル７０の両端部を筐体４０の各側壁にそれぞれ固定する。

　基台２２０の外周面３０６に沿って湾曲する放射線変換パネル７０の保護膜１２６側を保護部材３０４と当接させる。これにより、放射線変換パネルの一端部３０８は、基台２２０の外周面３０６に巻回するように保持される。同様に、筐体４０の矢印Ｙ２方向の他側壁にも図示しない固定部材及び保護部材が設けられており、放射線変換パネル７０の両端部を筐体４０の各側壁に固定しておく。

　このとき、放射線変換パネル７０は、位置Ｐにおいて、基台２２０から抗力Ｎを受ける。抗力Ｎは、外周面３０６の法線方向に発生する。

　一方、放射線変換パネル７０は、その下方に配置された基台２２０の形状に応じて変位する。筐体４０に設けられた固定部材３０２により一端部３０８が固定されているので、放射線変換パネル７０はその延在方向に張力Ｔを受ける。

　また、軟らかい弾性体等からなる保護部材３０４を介して、放射線変換パネル７０の両端部を固定するようにしたので、放射線変換パネル７０の両端部での擦り傷・損傷の発生を防止できる。

　それに加えて、放射線変換パネル７０の辺縁部（位置Ｐの周辺）と基台２２０との密着性がさらに高まる。そして、放射線変換パネル７０の変形度が安定するため、その形状の推定精度が向上する。これにより、画像補正部１０４（図４参照）による放射線画像の補正精度が向上する。

　最後に、放射線変換パネル７０の内部構成について追記する。

　図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、放射線変換パネル７０は、被写体１４を透過した放射線１６を可視光に変換する（放射線１６を吸収して可視光を放出する）シンチレータ４００と、該シンチレータ４００で変換された可視光を放射線画像に応じた電気信号（電荷）に変換する放射線検出部４０２とから構成される。なお、筐体４０（撮影面４２）と放射線検出部４０２との間には、放射線１６の散乱線を除去するグリッド４０３が介設されている。

　なお、放射線変換パネル７０としては、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、放射線１６が照射される撮影面４２に対して放射線検出部４０２とシンチレータ４００との順に配置された表面読取方式（ＩＳＳ方式、ＩＳＳ：Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｓｉｄｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ）と、撮影面４２に対してシンチレータ４００と放射線検出部４０２との順に配置された裏面読取方式（ＰＳＳ方式、ＰＳＳ：Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　Ｓｉｄｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ）とがある。

　シンチレータ４００は、放射線１６が入射される撮影面４２側がより強く発光する。そのため、ＩＳＳ方式は、ＰＳＳ方式と比較して、シンチレータ４００が撮影面４２に接近した状態で配置されているため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高く、且つ、放射線検出部４０２での可視光の受光量も増大する。従って、ＩＳＳ方式は、ＰＳＳ方式よりも、放射線変換パネル７０（電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂ）の感度を向上させることができる。

　また、シンチレータ４００は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムを添加したヨウ化セシウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）、ＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）等の材料を用いることができる。

　図１８Ｂは、一例として、蒸着基板４０４にＣｓＩを含む材料を蒸着させることにより、柱状結晶領域を含むシンチレータ４００を形成した場合を図示している。

　具体的に、図１８Ｂのシンチレータ４００では、放射線１６が入射される撮影面４２側（放射線検出部４０２側）に柱状結晶４００ａからなる柱状結晶領域が形成され、該撮影面４２側の反対側に非柱状結晶４００ｂからなる非柱状結晶領域が形成された構成となっている。なお、蒸着基板４０４としては、耐熱性の高い材料が望ましく、例えば、低コストという観点からアルミニウム（Ａｌ）が好適である。また、シンチレータ４００は、柱状結晶４００ａの平均径が該柱状結晶４００ａの長手方向に沿っておよそ均一とされている。

　上記のように、シンチレータ４００は、柱状結晶領域（柱状結晶４００ａ）及び非柱状結晶領域（非柱状結晶４００ｂ）で形成された構成であると共に、高効率の発光が得られる柱状結晶４００ａからなる柱状結晶領域が放射線検出部４０２側に配置されている。そのため、シンチレータ４００で発生された可視光は、柱状結晶４００ａ内を進行して放射線検出部４０２へ射出される。この結果、放射線検出部４０２側へ射出される可視光の拡散が抑制され、電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂによって検出される放射線画像のボケが抑制される。また、シンチレータ４００の深部（非柱状結晶領域）に到達した可視光も、非柱状結晶４００ｂによって放射線検出部４０２側へ反射するので、放射線検出部４０２に入射される可視光の光量（シンチレータ４００で発光された可視光の検出効率）を向上させることもできる。

　なお、シンチレータ４００の撮影面４２側に位置する柱状結晶領域の厚みをｔ１とし、シンチレータ４００の蒸着基板４０４側に位置する非柱状結晶領域の厚みをｔ２とすれば、ｔ１とｔ２との間では、０．０１≦（ｔ２／ｔ１）≦０．２５の関係を満足することが望ましい。

　このように、柱状結晶領域の厚みｔ１と非柱状結晶領域の厚みｔ２とが上記の関係を満たすことで、発光効率が高く且つ可視光の拡散を防止する領域（柱状結晶領域）と、可視光を反射する領域（非柱状結晶領域）とのシンチレータ４００の厚み方向に沿った比率が好適な範囲となり、シンチレータ４００の発光効率、該シンチレータ４００で発光された可視光の検出効率、及び、放射線画像の解像度が向上する。

　なお、非柱状結晶領域の厚みｔ２が厚すぎると発光効率の低い領域が増え、電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂの感度の低下につながることから、（ｔ２／ｔ１）は０．０２以上且つ０．１以下の範囲であることがより好ましい。

　また、上記の説明では、柱状結晶領域と非柱状結晶領域とが連続的に形成された構成のシンチレータ４００について説明したが、例えば、上記の非柱状結晶領域に代えて、Ａｌ等から成る光反射層を設けて、柱状結晶領域のみ形成された構成としてもよいし、他の構成であってもよい。

　放射線検出部４０２は、シンチレータ４００の光射出側（柱状結晶４００ａ）から射出された可視光を検出するものであり、図１８Ａの側面視では、放射線１６の入射方向に沿って、撮影面４２に対して、絶縁性基板４０８、ＴＦＴ層４１０及び光電変換部４１２が順に積層されている。ＴＦＴ層４１０の底面には、光電変換部４１２を覆うように平坦化層４１４が形成されている。

　また、放射線検出部４０２は、フォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）等からなる光電変換部４１２、蓄積容量４１６及びＴＦＴ４１８を備えた画素部４２０を、絶縁性基板４０８上に平面視でマトリクス状に複数形成した、ＴＦＴアクティブマトリクス基板（以下、ＴＦＴ基板ともいう。）として構成される。

　なお、ＴＦＴ４１８は、第１実施形態で説明したＴＦＴ８２（図４参照）に対応し、光電変換部４１２及び蓄積容量４１６は、画素７２に対応する。

　光電変換部４１２は、シンチレータ４００側の下部電極４１２ａと、ＴＦＴ層４１０側の上部電極４１２ｂとの間に、光電変換膜４１２ｃを配置して構成される。光電変換膜４１２ｃは、シンチレータ４００から放出された可視光を吸収し、吸収した可視光に応じた電荷を発生する。

　下部電極４１２ａは、シンチレータ４００から放出された可視光を光電変換膜４１２ｃに入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ４００の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましい。具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（ＴＣＯ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　Ｏｘｉｄｅ）を用いることが好ましい。

　なお、下部電極４１２ａとしてＡｕ等の金属薄膜を用いることもできるが、９０％以上の光透過率を得ようとすると抵抗値が増大しやすくなるため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　ｄｏｐｅｄ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（ＦｌｕｏｒｉｎｅｄｏｐｅｄＴｉｎＯｘｉｄｅ）、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ_２等を用いることが好ましいが、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からＩＴＯが最も好ましい。また、下部電極４１２ａは、全ての画素部４２０で共通する一枚構成としてもよいし、画素部４２０毎に分割してもよい。

　また、光電変換膜４１２ｃは、可視光を吸収して電荷を発生する材料から構成すればよく、例えば、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）や有機光電変換材料（ＯＰＣ）等を用いることができる。光電変換膜４１２ｃをアモルファスシリコンで構成した場合、シンチレータ４００から放出された可視光を広い波長域にわたって吸収するように構成することができる。但し、アモルファスシリコンからなる光電変換膜４１２ｃの形成には蒸着を行う必要があり、絶縁性基板４０８が合成樹脂製である場合、絶縁性基板４０８の耐熱性も考慮する必要がある。

　一方、光電変換膜４１２ｃを有機光電変換材料を含む材料で構成した場合、主に可視光域で高い吸収を示す吸収スペクトルが得られるので、光電変換膜４１２ｃにおいては、シンチレータ４００から放出された可視光以外の電磁波の吸収はほとんどなくなる。この結果、Ｘ線やγ線等の放射線１６の光電変換膜４１２ｃでの吸収により発生するノイズを抑制することができる。

　また、有機光電変換材料からなる光電変換膜４１２ｃは、インクジェットヘッド等の液滴吐出ヘッドを用いて、有機光電変換材料を被形成体上に付着させることにより形成することができるので、該被形成体に対する耐熱性は要求されない。このため、本構成例では、光電変換膜４１２ｃを有機光電変換材料で構成している。

　さらに、光電変換膜４１２ｃを有機光電変換材料で構成した場合、光電変換膜４１２ｃで放射線１６がほとんど吸収されないので、放射線１６が透過するように放射線検出部４０２が配置されるＩＳＳ方式において、放射線検出部４０２を透過する放射線１６の減衰を抑制することができ、該放射線１６に対する感度の低下を抑えることができる。従って、光電変換膜４１２ｃを有機光電変換材料で構成することは、特にＩＳＳ方式において好適である。

　光電変換膜４１２ｃを構成する有機光電変換材料は、シンチレータ４００から放出された可視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４００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４００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４００から放出された可視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４００の放射線１６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４００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、光電変換膜４１２ｃで発生する電荷量を略最大にすることができる。

　次に、放射線変換パネル７０に適用可能な光電変換膜４１２ｃについて、より具体的に説明する。

　放射線変換パネル７０における電磁波吸収／光電変換部位は、上部電極４１２ｂ及び下部電極４１２ａと、該上部電極４１２ｂ及び下部電極４１２ａに挟まれた光電変換膜４１２ｃを含む有機層である。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を積み重ねるか、若しくは、混合することで形成することができる。

　上記有機層は、有機ｐ型化合物又は有機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を有する有機化合物である。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である。従って、ドナー性有機化合物としては、電子供与性を有す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を有する有機化合物である。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である。従って、アクセプター性有機化合物は、電子受容性を有す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ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料や、光電変換膜４１２ｃ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。

　また、光電変換部４１２は、少なくとも上部電極４１２ｂ及び下部電極４１２ａと光電変換膜４１２ｃと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、上部電極４１２ｂと光電変換膜４１２ｃとの間に設けることができ、上部電極４１２ｂと下部電極４１２ａとの間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極４１２ｂから光電変換膜４１２ｃに電子が注入されて暗電流が増加してしまうこと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及び隣接する光電変換膜４１２ｃ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、且つ、隣接する光電変換膜４１２ｃの材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐ、若しくは、それより小さいＩｐを有するものが好ましい。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共に、光電変換部４１２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、より好ましくは、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、光電変換膜４１２ｃと下部電極４１２ａとの間に設けることができ、上部電極４１２ｂと下部電極４１２ａとの間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極４１２ａから光電変換膜４１２ｃに正孔が注入されて暗電流が増加してしまうこと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。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及び隣接する光電変換膜４１２ｃ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、且つ、隣接する光電変換膜４１２ｃの材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａ、若しくは、それより大きいＥａを有するものが好ましい。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。

　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共に、光電変換部４１２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、より好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。

　なお、光電変換膜４１２ｃで発生した電荷のうち、正孔が下部電極４１２ａに移動し、電子が上部電極４１２ｂ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の位置と正孔ブロッキング膜の位置とを逆にすればよい。また、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜を両方設けることは必須ではなく、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。

　ＴＦＴ層４１０のＴＦＴ４１８では、ゲート電極、ゲート絶縁膜及び活性層（チャネル層）が積層され、さらに、活性層上にソース電極とドレイン電極とが所定の間隔を隔てて形成されている。活性層は、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等のうちのいずれかにより形成することができるが、活性層を形成可能な材料はこれらに限定されるものではない。

　活性層を形成可能な非晶質酸化物としては、例えば、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ＩｎＧａＯ_３（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、ＩｎＧａＺｎＯ_４がより好ましい。なお、活性層を形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。

　また、活性層を形成可能な有機半導体材料としては、例えば、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が挙げられるが、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号公報で詳細に説明されているため、説明を省略する。

　非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブ等のうちのいずれかによってＴＦＴ４１８の活性層を形成すれば、Ｘ線等の放射線１６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、放射線検出部４０２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、活性層をカーボンナノチューブで形成した場合、ＴＦＴ４１８のスイッチング速度を高速化することができ、また、ＴＦＴ４１８における可視光域の光の吸収度合いを低下させることができる。なお、活性層をカーボンナノチューブで形成する場合、活性層にごく微量の金属性不純物が混入しただけでＴＦＴ４１８の性能が著しく低下するため、遠心分離等により非常に純度の高いカーボンナノチューブを分離・抽出して活性層の形成に用いる必要がある。

　また、有機光電変換材料で形成した膜及び有機半導体材料で形成した膜は、いずれも十分な可撓性を有しているので、有機光電変換材料で形成した光電変換膜４１２ｃと、活性層を有機半導体材料で形成したＴＦＴ４１８とを組み合わせた構成であれば、被写体１４の体の重みが荷重として加わる放射線検出部４０２の高剛性化は必ずしも必要ではなくなる。

　また、絶縁性基板４０８は、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものであればよい。ここで、ＴＦＴ４１８の活性層を構成する非晶質酸化物や、光電変換部４１２の光電変換膜４１２ｃ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。従って、絶縁性基板４０８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、合成樹脂製の可撓性基板、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。このような合成樹脂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。なお、絶縁性基板４０８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。

　なお、アラミドは２００℃以上の高温プロセスを適用できるため、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基板を薄型化できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドとを積層して絶縁性基板４０８を形成してもよい。

　また、バイオナノファイバは、バクテリア（酢酸菌、ＡｃｅｔｏｂａｃｔｅｒＸｙｌｉｎｕｍ）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）と透明樹脂とを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、且つ、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（３ｐｐｍ～７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度（４６０ＭＰａ）、高弾性（３０ＧＰａ）で、且つ、フレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて絶縁性基板４０８を薄型化できる。

　絶縁性基板４０８としてガラス基板を用いた場合、放射線検出部４０２（ＴＦＴ基板）全体としての厚みは、例えば、０．７ｍｍ程度になるが、本構成例では、電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂの薄型化を考慮し、絶縁性基板４０８として、光透過性を有する合成樹脂からなる薄型の基板を用いている。これにより、放射線検出部４０２全体としての厚みを、例えば、０．１ｍｍ程度に薄型化できると共に、放射線検出部４０２に可撓性を持たせることができる。また、放射線検出部４０２に可撓性をもたせることで、電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂの耐衝撃性が向上し、電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂに衝撃が加わった場合にも破損し難くなる。また、プラスチック樹脂や、アラミド、バイオナノファイバ等は、いずれも放射線１６の吸収が少なく、絶縁性基板４０８をこれらの材料で形成した場合、絶縁性基板４０８による放射線１６の吸収量も少なくなるため、ＩＳＳ方式により放射線検出部４０２を放射線１６が透過する構成であっても、放射線１６に対する感度の低下を抑えることができる。

　なお、電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂの絶縁性基板４０８として合成樹脂製の基板を用いることは必須ではなく、電子カセッテ２０Ａ、２０Ｂの厚さは増大するものの、ガラス基板等の他の材料からなる基板を絶縁性基板４０８として用いるようにしてもよい。

　また、放射線検出部４０２（ＴＦＴ基板）のうち、放射線１６の到来方向の反対側（シンチレータ４００側）には、放射線検出部４０２を平坦にするための平坦化層４１４が形成されている。

　本構成例では、放射線変換パネル７０を下記のように構成してもよい。

　（１）ＰＤを含む光電変換部４１２を有機光電変換材料で構成し、ＣＭＯＳセンサを用いてＴＦＴ層４１０を構成してもよい。この場合、ＰＤのみが有機系材料からなるので、ＣＭＯＳセンサを含むＴＦＴ層４１０は可撓性を有しなくてもよい。なお、有機光電変換材料からなる光電変換部４１２と、ＣＭＯＳセンサとについては、特開２００９－２１２３７７号公報に記載されているため、その詳細な説明は省略する。

　（２）ＰＤを含む光電変換部４１２を有機光電変換材料で構成すると共に、有機材料からなるＴＦＴを備えたＣＭＯＳ回路によって可撓性を有するＴＦＴ層４１０を実現してもよい。この場合、ＣＭＯＳ回路で用いられるｐ型有機半導体の材料としてペンタセンを採用すると共に、ｎ型有機半導体の材料としてフッ化銅フタロシアニン（Ｆ_１６ＣｕＰｃ）を採用すればよい。これにより、より小さな曲げ半径にすることが可能な可撓性を有するＴＦＴ層４１０を実現することができる。また、このようにＴＦＴ層４１０を構成することにより、ゲート絶縁膜を大幅に薄くすることができ、駆動電圧を低下させることも可能となる。さらに、ゲート絶縁膜、半導体、各電極を室温又は１００℃以下で作製することができる。さらにまた、可撓性を有する絶縁性基板４０８上にＣＭＯＳ回路を直接作製することもできる。しかも、有機材料からなるＴＦＴは、スケーリング則に沿った製造プロセスにより微細化することが可能となる。なお、絶縁性基板４０８は、薄厚のポリイミド基板上にポリイミド前駆体をスピンコート法で塗布して加熱すれば、ポリイミド前駆体がポリイミドに変化するので、凹凸のない平坦な基板を実現することができる。

　（３）ミクロンオーダの複数のデバイスブロックを基板上の指定位置に配置する自己整合配置技術（Ｆｌｕｉｄｉｃ　Ｓｅｌｆ－Ａｓｓｅｍｂｌｙ法）を適用して、結晶ＳｉからなるＰＤ及びＴＦＴを、樹脂基板からなる絶縁性基板４０８上に配置してもよい。この場合、ミクロンオーダの微小デバイスブロックとしてのＰＤ及びＴＦＴを他の基板に予め作製した後に該基板から切り離し、液体中で、前記ＰＤ及び前記ＴＦＴをターゲット基板としての絶縁性基板４０８上に散布して統計的に配置する。絶縁性基板４０８には、デバイスブロックに適合させるための加工が予め施されており、デバイスブロックを選択的に絶縁性基板４０８に配置することができる。従って、最適な材料で作られた最適なデバイスブロック（ＰＤ及びＴＦＴ）を最適な基板（絶縁性基板４０８）上に集積化させることができ、結晶でない絶縁性基板４０８（樹脂基板）にＰＤ及びＴＦＴを集積化することが可能となる。

　なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

　例えば、コンソール２２は、電子カセッテ２０Ａ、２０ＢのＩＤ情報を取得し、該ＩＤ情報と紐付けられた放射線変換パネル７０毎の補正データを取得してもよい。そうすれば、コンソール２２側の画像処理部を用いて放射線画像の補正を行うことができる。

　また、光電変換層１３０及びシンチレータ１３２の積層順は、本実施形態と逆の構成であってもよい。すなわち、信号出力層１２８の上に、シンチレータ１３２、光電変換層１３０の順番で積層してもよい。

Claims

　シンチレータ（１３２）及び光電変換層（１３０）を積層し、放射線（１６）を放射線画像に変換する放射線変換パネル（７０）と、該放射線変換パネル（７０）を載置して支持する基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）と、前記放射線変換パネル（７０）及び前記基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）を収納する筐体（４０）とを有する放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）であって、
　前記基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）は、載置方向に対し凸状に前記放射線変換パネル（７０）を変形させて支持する
　ことを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項１記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）は、前記放射線変換パネル（７０）を湾曲させて支持することを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項１又は２に記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）は、前記放射線変換パネル（７０）が形成する検出面（４２、４６）上の所定の軸に対して線対称に変形させながら該放射線変換パネル（７０）を支持することを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項３記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記所定の軸は、前記検出面（４２、４６）の中心線であることを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項１～４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記放射線変換パネル（７０）は、その側面の少なくとも一対が前記筐体（４０）の内壁（１８６、３００）に固定されていることを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）は、樹脂材で形成されていることを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項１～６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）は、電磁波シールド材で形成されていることを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記放射線変換パネル（７０）の変形度に応じて前記放射線画像を補正する画像補正部（１０４）を有することを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。
　請求項８記載の放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）において、
　前記画像補正部（１０４）は、前記基台（１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、２２０、２２０ａ）の形状に基づいて前記放射線変換パネル（７０）の変形度を推定し、前記放射線画像を補正することを特徴とする放射線画像撮影装置（２０Ａ、２０Ｂ）。