(57)【要約】【課題】放射線の照射の開始に係る誤判定を抑制する仕組みを提供する。【解決手段】第１の二次元検出器１１１にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給する際に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第１の電流情報を演算処理して第１の放射線情報を出力する第１の演算部１５０と、第２の二次元検出器１２１にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給する際に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第２の電流情報を演算処理して第２の放射線情報を出力する第２の演算部１６０と、第１の電流情報及び第２の電流情報を演算処理して、第１の駆動制御ユニット１３０で行った放射線開始判定及び第２の駆動制御ユニット１４０で行った放射線開始判定が、適正な判定であるかを判断する第３の演算部１７０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出して第１の画像情報を出力する第１の二次元検出器と、
前記第１の二次元検出器を透過した前記放射線を検出して第２の画像情報を出力する第２の二次元検出器と、
前記第１の二次元検出器にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第１の電流情報を出力する第１のバイアス電源と、
前記第２の二次元検出器にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第２の電流情報を出力する第２のバイアス電源と、
前記第１の電流情報を演算処理して前記放射線の強度の時間変動を含む第１の放射線情報を出力する第１の演算手段と、
前記第２の電流情報を演算処理して前記放射線の強度の時間変動を含む第２の放射線情報を出力する第２の演算手段と、
前記第１の放射線情報を用いて前記放射線の照射の開始判定を行うと共に前記第１の二次元検出器の駆動を制御する第１の駆動制御手段と、
前記第２の放射線情報を用いて前記放射線の照射の開始判定を行うと共に前記第２の二次元検出器の駆動を制御する第２の駆動制御手段と、
前記第１の電流情報および前記第２の電流情報を演算処理して、前記第１の駆動制御手段による前記開始判定および前記第２の駆動制御手段による前記開始判定が、適正な判定であるかを判断する第３の演算手段と、
を有することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記第３の演算手段によって前記適正な判定でないと判断された場合に、前記第１の駆動制御手段による前記開始判定および前記第２の駆動制御手段による前記開始判定を再度行うことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記第３の演算手段によって前記適正な判定でないと判断された場合に、警告を行うことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記第１の駆動制御手段による前記第１の二次元検出器に含まれるスイッチ素子の導通および非導通の駆動タイミングと、前記第２の駆動制御手段による前記第２の二次元検出器に含まれるスイッチ素子の導通および非導通の駆動タイミングとは、同じタイミングであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記第１の駆動制御手段による前記第１の二次元検出器に含まれるスイッチ素子の導通および非導通の駆動タイミングと、前記第２の駆動制御手段による前記第２の二次元検出器に含まれるスイッチ素子の導通および非導通の駆動タイミングとは、異なるタイミングであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記第１の駆動制御手段は、前記第１の放射線情報が閾値を超えた場合に前記開始判定を行って前記第１の二次元検出器の駆動を蓄積に移行させ、
前記第２の駆動制御手段は、前記第２の放射線情報が閾値を超えた場合に前記開始判定を行って前記第２の二次元検出器の駆動を蓄積に移行させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記第１のバイアス電源および第２のバイアス電源は、抵抗とオペアンプとを含み構成された電流−電圧変換回路を有して構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記第１の演算手段は、前記第１の二次元検出器に含まれるスイッチ素子を導通した時の電流情報をＳとし、当該スイッチ素子を非導通にした時の電流情報をＮとしたとき、前記Ｓと前記Ｎとの差分の演算値を用いて前記第１の放射線情報を取得することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記スイッチ素子の導通期間中に複数回のＡ／Ｄ変換を行い、それらを平均化した値を前記Ｓとすることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記第１の演算手段は、１フレーム前の前記Ｓと１フレーム前の前記Ｎとを用いて、前記第１の放射線情報を取得することを特徴とする請求項８または９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記Ｓおよび前記Ｎの演算値を更に積分し、複数の積分の区間に対する閾値から前記開始判定を行うことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
前記スイッチ素子の導通を１行おきに行うことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１３】
放射線を検出して第１の画像情報を出力する第１の二次元検出器と、前記第１の二次元検出器を透過した前記放射線を検出して第２の画像情報を出力する第２の二次元検出器と、前記第１の二次元検出器にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第１の電流情報を出力する第１のバイアス電源と、前記第２の二次元検出器にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第２の電流情報を出力する第２のバイアス電源と、を備える放射線撮像装置の制御方法であって、
前記第１の電流情報を演算処理して前記放射線の強度の時間変動を含む第１の放射線情報を出力する第１の演算ステップと、
前記第２の電流情報を演算処理して前記放射線の強度の時間変動を含む第２の放射線情報を出力する第２の演算ステップと、
前記第１の放射線情報を用いて前記放射線の照射の開始判定を行うと共に前記第１の二次元検出器の駆動を制御する第１の駆動制御ステップと、
前記第２の放射線情報を用いて前記放射線の照射の開始判定を行うと共に前記第２の二次元検出器の駆動を制御する第２の駆動制御ステップと、
前記第１の電流情報および前記第２の電流情報を演算処理して、前記第１の駆動制御ステップによる前記開始判定および前記第２の駆動制御ステップによる前記開始判定が、適正な判定であるかを判断する第３の演算ステップと、
を有することを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、Ｘ線等の放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線撮影装置として
、半導体材料によって形成された二次元検出器である平面検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ
Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）を用いた放射線撮像装置が普及している。このような放射
線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮
影のような動画撮影のデジタル放射線撮像装置として用いられている。このような放射線
撮像装置を用いて、エネルギー成分が異なる放射線を用いた放射線画像を複数取得し、取
得した放射線画像の差分などから、特定の被写体部分を分離または強調したエネルギーサ
ブトラクション画像を取得する方法が知られている。
【０００３】
このような放射線撮像装置では、放射線発生装置とＦＰＤとの同期を行う構成が一般的である。しかしながら、ＦＰＤの設置時に放射線発生装置とのつなぎこみが必要であるため、設置場所が制限されるという課題がある。そこで、つなぎこみを不要とする手段として、放射線発生装置から照射された放射線の増大に伴って変化するセンサ画素の電荷や二次元検出器の電流・電圧の変化を検出し、放射線の開始を検出する方法が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、画素検出器を形成するためにバイアスを受けるようにアレンジ（構成）された撮像デバイス、及び画素検出器上に入射する放射線を判定するバイアスをモニタするためのバイアスモニタ手段を備える装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、エネルギーサブトラクション画像を取得できる装置において、放射線発生装置とのつなぎこみを不要とする方法として、リセット動作中の放射線発生装置側の放射線検出器から出力された電気信号に基づき、予め定められた閾値を超えた場合に、蓄積開始指示を制御部に送信する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２１２９２５号公報
【特許文献２】特開２０１８−１５４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
二次元検出器にバイアスを供給する際に、バイアス電流には、放射線の照射以外の要因
でノイズが混入することがある。このノイズが大きい場合、放射線を照射していないにも
かかわらず、誤って放射線の照射の開始判定を行ってしてしまう可能性がある。そして、
放射線発生装置と二次元検出器との同期を行わない構成では、放射線の照射の開始判定が
なされると撮影動作に移行する。この後、次の撮影準備が整うまでの間、撮影不能期間が
生じるという不具合が生じうる。この点、上述した特許文献１及び特許文献２に記載の技
術では、放射線の照射の開始に係る誤判定を抑制することは困難であった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、放射線の照射の開始に係る誤判定を抑制する仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線撮像装置は、放射線を検出して第１の画像情報を出力する第１の二次元検出器と、前記第１の二次元検出器を透過した前記放射線を検出して第２の画像情報を出力する第２の二次元検出器と、前記第１の二次元検出器にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第１の電流情報を出力する第１のバイアス電源と、前記第２の二次元検出器にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流の時間変動を含む第２の電流情報を出力する第２のバイアス電源と、前記第１の電流情報を演算処理して前記放射線の強度の時間変動を含む第１の放射線情報を出力する第１の演算手段と、前記第２の電流情報を演算処理して前記放射線の強度の時間変動を含む第２の放射線情報を出力する第２の演算手段と、前記第１の放射線情報を用いて前記放射線の照射の開始判定を行うと共に前記第１の二次元検出器の駆動を制御する第１の駆動制御手段と、前記第２の放射線情報を用いて前記放射線の照射の開始判定を行うと共に前記第２の二次元検出器の駆動を制御する第２の駆動制御手段と、前記第１の電流情報および前記第２の電流情報を演算処理して、前記第１の駆動制御手段による前記開始判定および前記第２の駆動制御手段による前記開始判定が、適正な判定であるかを判断する第３の演算手段と、を有する。
また、本発明は、上述した放射線撮像装置の制御方法を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放射線の照射の開始に係る誤判定を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置を含む放射線撮像システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示す第１の放射線撮像パネルの内部構成に係る等価回路の一例を示す図である。
【図３】図１に示す第１の二次元検出器及び第２の二次元検出器の積層構成の一例を示す図である。
【図４】図１に示す第１のバイアス電源及び第２のバイアス電源の内部構成に係る等価回路の一例を示す図である。
【図５】比較例を示し、１つの二次元検出器を用いて放射線の照射の開始判定及び終了判定を行う制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の制御方法を示し、２つの二次元検出器を用いて放射線の照射の開始判定及び終了判定を行う制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の制御方法を示し、図１に示す第１の駆動制御ユニット及び第２の駆動制御ユニットによる第１の二次元検出器及び第２の二次元検出器の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の制御方法を示し、放射線撮像装置の各構成部の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置の制御方法を示し、図１に示す第１の駆動制御ユニット及び第２の駆動制御ユニットによる第１の二次元検出器及び第２の二次元検出器の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置の制御方法を示し、放射線撮像装置の各構成部の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置の制御方法を示し、図１に示す第１の駆動制御ユニット及び第２の駆動制御ユニットによる第１の二次元検出器及び第２の二次元検出器の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置の制御方法を示し、放射線撮像装置の各構成部の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。この際、以下の説明及び図面においては、複数の図面に渡って共通する構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０の概略構成の一例を示す図である。放射線撮像システム１０は、図１に示すように、放射線撮像装置１００、コンピュータ２００、放射線制御装置３００、及び、放射線発生装置４００を有して構成されている。
【００１５】
放射線発生装置４００は、放射線制御装置３００の制御に基づいて放射線４０１の照射を開始する。放射線発生装置４００から放射された放射線４０１は、検査対象Ｔを透過して放射線撮像装置１００に入射する。また、放射線発生装置４００は、放射線制御装置３００の制御に基づいて放射線４０１の照射を終了する。
【００１６】
放射線撮像装置１００は、放射線発生装置４００から放射された放射線（検査対象Ｔを透過した放射線を含む）４０１を検出して、放射線撮影に係る画像情報を出力する装置である。図１の放射線撮像装置１００は、第１の放射線撮像パネル１１０、第２の放射線撮像パネル１２０、第１の駆動制御ユニット１３０、第２の駆動制御ユニット１４０、第１の演算部１５０、第２の演算部１６０、及び、第３の演算部１７０を有して構成されている。
【００１７】
第１の放射線撮像パネル１１０は、第１の二次元検出器１１１及び第１のバイアス電源１１２を含み構成されている。第１の二次元検出器１１１は、センサ画素が二次元状（例えばＸ列×Ｙ行の行列状）に複数設けられており、この複数のセンサ画素によって入射した放射線４０１を検出して第１の画像情報をコンピュータに対して出力する。第１のバイアス電源１１２は、第１の二次元検出器１１１にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流（電流量）の時間変動を含む第１の電流情報を出力する。
【００１８】
第２の放射線撮像パネル１２０は、第２の二次元検出器１２１及び第２のバイアス電源１２２を含み構成されている。第２の二次元検出器１２１は、センサ画素が二次元状（例えばＸ列×Ｙ行の行列状）に複数設けられており、この複数のセンサ画素によって第１の二次元検出器１１１を透過した放射線４０１を検出して第２の画像情報をコンピュータに対して出力する。第２のバイアス電源１２２は、第２の二次元検出器１２１にバイアス配線を通じてバイアス電圧を供給すると共に当該バイアス配線に流れる電流（電流量）の時間変動を含む第２の電流情報を出力する。
【００１９】
第１の演算部１５０は、第１のバイアス電源１１２から出力された第１の電流情報を演算処理して、放射線強度の時間変動を含む第１の放射線情報を出力する。
【００２０】
第１の駆動制御ユニット１３０は、コンピュータ２００から要求された駆動方法に基づいて、第１の二次元検出器１１１の駆動タイミングを制御する。そして、第１の駆動制御ユニット１３０は、第１の演算部１５０から出力された第１の放射線情報を用いて放射線４０１の照射に係る放射線開始判定を行うと共に、当該駆動方法を適宜変更して、第１の二次元検出器１１１の駆動タイミングを制御する。
【００２１】
第２の演算部１６０は、第２のバイアス電源１２２から出力された第２の電流情報を演算処理して、放射線強度の時間変動を含む第２の放射線情報を出力する。
【００２２】
第２の駆動制御ユニット１４０は、コンピュータ２００から要求された駆動方法に基づいて、第２の二次元検出器１２１の駆動タイミングを制御する。そして、第２の駆動制御ユニット１４０は、第２の演算部１６０から出力された第２の放射線情報を用いて放射線４０１の照射に係る放射線開始判定を行うと共に、当該駆動方法を適宜変更して、第２の二次元検出器１２１の駆動タイミングを制御する。
【００２３】
第３の演算部１７０は、第１のバイアス電源１１２から出力された第１の電流情報及び第２のバイアス電源１２２から出力された第２の電流情報を演算処理して、第１の駆動制御ユニット１３０による放射線開始判定及び第２の駆動制御ユニット１４０による放射線開始判定が、適正な判定であるかを判断する。
【００２４】
コンピュータ２００は、各種の制御や各種の処理を行う。例えば、コンピュータ２００は、放射線撮像装置１００を制御して、放射線撮像装置１００から画像情報（上述した第１の画像情報及び第２の画像情報）を取得する。
【００２５】
放射線制御装置３００は、放射線発生装置４００から発生させる放射線の照射を制御する。例えば、放射線制御装置３００は、放射線発生装置４００から発生させる放射線の照射の開始及び終了や、照射する放射線の線量や照射時間等を含む各種の制御を行う。
【００２６】
なお、第１〜第３の演算部１５０〜１７０としては、ＦＰＧＡやＤＳＰ、プロセッサー等のデジタル信号処理回路を用いて構成することが好適であるが、サンプルホールド回路やオペアンプ等のアナログ回路を用いて構成するようにしてもよい。また、図１では、第１〜第３の演算部１５０〜１７０を放射線撮像装置１００の一構成として含める例を示したが、例えば、コンピュータ２００の内部に構成してもよい。
【００２７】
図２は、図１に示す第１の放射線撮像パネル１１０の内部構成に係る等価回路の一例を示す図である。この図２において、図１に構成と同様の構成については同じ符号を付している。
【００２８】
第１の放射線撮像パネル１１０は、第１の二次元検出器１１１、第１のバイアス電源１１２、Ｖｓ生成回路１１３、第１のシフトレジスタ１１４、第１の読出回路１１５、第１のバッファ増幅器１１６、及び、第１のＡ／Ｄ変換器１１７を有して構成されている。
【００２９】
第１の二次元検出器１１１は、変換素子１１１１及びスイッチ素子１１１２を含むセンサ画素１１１０が、二次元状（例えばＸ列×Ｙ行の行列状）に複数設けられて構成されている。具体的に、図２では、説明を簡単にするために、第１の二次元検出器１１１に３列×３行のセンサ画素１１１０を配置する例を示しているが、実際の放射線撮像パネルではより多くのセンサ画素を配置する形態を採る。例えば１７インチの放射線撮像パネル１１０では、約２８００列×約２８００行のセンサ画素を配置しうる。
【００３０】
変換素子１１１１は、入射した放射線を直接電気信号に変換する直接型の変換素子、または、シンチレータ層で放射線から変換された光を電気信号に変換する間接型の変換素子（光電変換素子）である。変換素子１１１１として光電変換素子を用いる場合、シンチレータ層は、光電変換素子の放射線入射側に配置され、入射した放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換する蛍光体として構成される。ここで、本実施形態では、変換素子１１１１として光電変換素子を適用する例を説明する。本実施形態では、変換素子１１１１として適用する光電変換素子として、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするＭＩＳ型フォトダイオードを用いる例を説明するが、ＰＩＮ型フォトダイオードでもよい。
【００３１】
スイッチ素子１１１２は、変換素子１１１１に蓄積された電荷に応じて電気信号を出力する。スイッチ素子１１１２としては、制御端子と２つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられ、本実施形態では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。変換素子１１１１の一方の電極は、スイッチ素子１１１２の２つの主端子の一方に電気的に接続され、変換素子１１１１の他方の電極は、共通のバイアス配線を介して第１のバイアス電源１１２と電気的に接続される。
【００３２】
行方向の複数のスイッチ素子１１１２、例えばＴ１１〜Ｔ１３は、それらの制御端子が１行目の駆動配線Ｖｇ１に共通して電気的に接続されており、駆動回路であるシフトレジスタ１１４からスイッチ素子１１１２の導通状態を制御する駆動信号が駆動配線Ｖｇを介して行単位で与えられる。また、列方向の複数のスイッチ素子１１１２、例えばＴ１１〜Ｔ３１は、他方の主端子が１列目の信号配線Ｓｉｇ１に共通して電気的に接続されており、スイッチ素子１１１２が導通状態である間に、変換素子１１１１の電荷に応じた電気信号を、信号配線Ｓｉｇを介して読出回路１１５に出力する。センサ画素１１１０の列方向に複数配列された信号配線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３は、複数のセンサ画素１１１０から出力された電気信号を並列に読出回路１１５に伝送する。
【００３３】
第１の読出回路１１５は、信号配線Ｓｉｇごとに対応して設けられ、第１の二次元検出器１１１から並列に出力された電気信号を増幅する増幅回路１１５０、基準電源１１５４、及び、マルチプレクサ１１５５を有して構成されている。それぞれの増幅回路１１５０は、出力された電気信号を増幅する積分増幅器１１５３、積分増幅器１１５３からの電気信号を増幅する可変増幅器１１５１、増幅された電気信号をサンプルしホールドするサンプルホールド回路１１５２を含み構成されている。
【００３４】
積分増幅器１１５３は、読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器と、積分容量と、リセットスイッチとを含み構成されている。この積分増幅器１１５３は、積分容量の値を変えることで増幅率を変更することが可能である。また、積分増幅器１１５３に含まれる演算増幅器の反転入力端子には、出力された電気信号が入力され、また、その正転入力端子には、基準電源１１５４から基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、出力端子から増幅された電気信号が出力される。ここで、基準電源１１５４は、それぞれの演算増幅器の正転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆを供給する電源である。また、積分増幅器１１５３に含まれる積分容量が演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に配置される。
【００３５】
サンプルホールド回路１１５２は、それぞれの増幅回路１１５０に対応して設けられ、サンプリングスイッチとサンプリング容量とを含み構成されている。
【００３６】
マルチプレクサ１１５５は、それぞれの増幅回路１１５０から並列に読み出された電気信号を順次出力して直列信号の画像信号として第１のバッファ増幅器１１６に出力する。
【００３７】
第１のバッファ増幅器１１６は、マルチプレクサ１１５５から出力された画像信号をインピーダンス変換して、アナログの電気信号である画像信号（Ｖｏｕｔ）を第１のＡ／Ｄ変換器１１７に出力する。
【００３８】
第１のＡ／Ｄ変換器１１７は、第１のバッファ増幅器１１６から出力されたアナログの電気信号である画像信号（Ｖｏｕｔ）をデジタルの画像信号に変換して、これを画像情報（第１の画像情報）としてコンピュータ２００に出力する。
【００３９】
第１のバイアス電源１１２は、バイアス配線を介してそれぞれの変換素子１１１１の他方の電極に共通にバイアス電圧Ｖｓを供給すると共に、バイアス配線に供給した電流量の時間変動を含む第１の電流情報を出力する。この第１のバイアス電源１１２は、図２に示すように、オペアンプと抵抗からなる電流−電圧変換回路１１２１、及び、電流−電圧変換回路１１２１の出力電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器１１２４を含み構成されている。なお、図２に示す例では、電流−電圧変換回路１１２１として、オペアンプと抵抗からなる電流−電圧変換回路を適用する例を示したが、本実施形態ではこれに限定されるものではなく、例えば、シャント抵抗を用いた電流−電圧変換回路を用いてもよい。また、図２に示す例では、第１のバイアス電源１１２は、電流−電圧変換回路１１２１の出力電圧をＡ／Ｄ変換器１１２４でデジタル値に変換する例を示したが、本実施形態ではこれに限定されるものではなく、電流−電圧変換回路１１２１の出力電圧をそのまま出力してもよい。さらに、第１のバイアス電源１１２は、第１の電流情報として、バイアス配線（Ｂｓ）に供給した電流量に対応する物理量の情報を出力してもよい。
【００４０】
Ｖｓ生成回路１１３は、電流−電圧変換回路１１２１に出力するバイアス電圧Ｖｓを生成する回路である。
【００４１】
第１のシフトレジスタ１１４は、図１に示す第１の駆動制御ユニット１３０から入力された駆動タイミングに係る制御信号（Ｄ−ＣＬＫ，ＯＥ，ＤＩＯ）に応じて、スイッチ素子１１１２を導通状態にする導通電圧Ｖｃｏｍと非道通状態とする非導通電圧Ｖｓｓとを有する駆動信号を、それぞれの駆動配線Ｖｇに出力する。これにより、第１のシフトレジスタ１１４は、スイッチ素子１１１２の導通状態及び非導通状態を制御し、第１の二次元検出器１１１を駆動する。ここで、制御信号Ｄ−ＣＬＫは、駆動回路として用いられる第１のシフトレジスタ１１４のシフトクロック信号であり、制御信号ＤＩＯは、第１のシフトレジスタ１１４が転送するパルス信号、制御信号ＯＥは、第１のシフトレジスタ１１４の出力端を制御する信号である。
【００４２】
以上により、駆動の所要時間と走査方向を設定する。また、第１の駆動制御ユニット１３０は、読出回路１１５に対して制御信号ＲＣ、制御信号ＳＨ及び制御信号ＣＬＫを与えることによって、読出回路１１５の各構成要素の動作を制御する。ここで、制御信号ＲＣは、上述した積分増幅器のリセットスイッチの動作を制御する信号であり、制御信号ＳＨは、サンプルホールド回路１１５２の動作を制御する信号、制御信号ＣＬＫは、マルチプレクサ１１５５の動作を制御する信号である。
【００４３】
図２における上述した説明では、第１の放射線撮像パネル１１０について記載を行ったが、図１に示す第２の放射線撮像パネル１２０についても同様の構成を有しうる。即ち、第２の放射線撮像パネル１２０は、第２の二次元検出器１２１、第２のバイアス電源１２２、Ｖｓ生成回路１１３、第２のシフトレジスタ１２４、第２の読出回路１２５、第２のバッファ増幅器１２６、及び、第２のＡ／Ｄ変換器１２７を有して構成されうる。この場合、第２の二次元検出器１２１の内部構成は、上述した第１の二次元検出器１１１の内部構成と同様の構成を採りうる。また、第２のバイアス電源１２２は、上述した第１のバイアス電源１１２の内部構成と同様の構成を採りうる。また、第２のシフトレジスタ１２４は、上述した第１のシフトレジスタ１１４と同様の機能を採りうる。また、第２の読出回路１２５は、上述した第１の読出回路１１５の内部構成と同様の構成を採りうる。また、第２のバッファ増幅器１２６は、上述した第１のバッファ増幅器１１６と同様の機能を採りうる。また、第２のＡ／Ｄ変換器１２７は、上述した第１のＡ／Ｄ変換器１１７と同様の機能を採りうる。ここで、図２に示す例では、第２の放射線撮像パネル１２０において、第１の放射線撮像パネル１１０と共通のＶｓ生成回路１１３を用いる例を示しているが、本実施形態においてはこれに限定されるものではない。第２の放射線撮像パネル１２０において、第１の放射線撮像パネル１１０のＶｓ生成回路１１３に対応するＶｓ生成回路１２３を別途構成する態様も、本実施形態に適用可能である。
【００４４】
図３は、図１に示す第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１の積層構成の一例を示す図である。
【００４５】
図３に示すように、本実施形態では、放射線４０１が入射する側に第１の二次元検出器１１１が配置され、また、放射線４０１が入射する側とは反対側に第２の二次元検出器１２１が配置される形態となっている。
【００４６】
第１の二次元検出器１１１は、放射線４０１が入射する側とは反対側から順に、第１のガラス基板３１１、第１のセンサ画素３１２、第１のシンチレータ層３１３、及び、第１の防湿層（Ａｌシート）３１４が設けられている。
【００４７】
また、第２の二次元検出器１２１は、放射線４０１が入射する側とは反対側から順に、第２のガラス基板３２１、第２のセンサ画素３２２、第２のシンチレータ層３２３、及び、第２の防湿層（Ａｌシート）３２４が設けられている。
【００４８】
ここで、第１のセンサ画素３１２は、図２に示す第１の二次元検出器１１１のセンサ画素１１１０に相当するものであり、また、第２のセンサ画素３２２は、図２に示す第２の二次元検出器１２１のセンサ画素１１１０に相当するものである。
【００４９】
図３に示すセンサ画素３１２及びセンサ画素３２２に含まれる変換素子１１１１は、それぞれ、シンチレータ層３１３及びシンチレータ層３２３で発光した光を透過する絶縁性を有するガラス基板３１１及びガラス基板３２１に配置される。センサ画素３１２及びセンサ画素３２２は、それぞれ、ガラス基板３１１及びガラス基板３２１の上に、順に、導電層、絶縁層、半導体層、不純物半導体層及び導電層が積層されて形成されうる。以下、この積層順に各層の説明を行う。導電層は、例えば、図２に示すスイッチ素子１１１２を構成するトランジスタ（例えばＴＦＴ）のゲート電極を構成する。また、絶縁層は、例えば、導電層を覆うように配置され、半導体層は、例えば、絶縁層を介して導電層のうちゲート電極を構成する部分の上に配置される。また、不純物半導体層は、例えば、図２に示すスイッチ素子１１１２を構成するトランジスタの２つの主端子（ソース、ドレイン）を構成するように半導体層の上に配置される。導電層は、例えば、スイッチ素子１１１２を構成するトランジスタの２つの主端子（ソース、ドレイン）にそれぞれ接続された配線パターンを構成している。また、導電層の一部は、信号配線Ｓｉｇを構成し、他の一部は、変換素子１１１１とスイッチ素子１１１２とを接続するための配線パターンを構成する。
【００５０】
また、センサ画素３１２及びセンサ画素３２２は、それぞれ、さらに、絶縁層及び導電層を覆う層間絶縁膜を含む。層間絶縁膜には、導電層のうちスイッチ素子１１１２を構成する部分と接続するためのコンタクトプラグが設けられている。また、センサ画素３１２及びセンサ画素３２２は、それぞれ、層間絶縁膜の上に変換素子１１１１を配置しうる。変換素子１１１１は、シンチレータ層（３１３または３２３）で放射線から変換された光を電気信号に変換する間接型の光電変換素子として構成されている。この変換素子１１１１は、層間絶縁膜の上に積層された導電層、絶縁層、半導体層、不純物半導体層、導電層、電極層を含む。そして、この変換素子１１１１の上には、保護層及び接着層が配置される。また、シンチレータ層３１３及びシンチレータ層３２３は、接着層の上に、それぞれ、ガラス基板３１１及びガラス基板３２１の放射線入射面の側を覆うように配置される。また、導電層は、それぞれ、変換素子１１１１の下部電極を構成する。また、導電層及び電極層は、それぞれの変換素子１１１１の上部電極を構成する。導電層、絶縁層、半導体層、不純物半導体層、及び、導電層は、変換素子１１１１としてＭＩＳ型センサを構成している。例えば、不純物半導体層は、ｎ型の不純物半導体層で形成される。
【００５１】
シンチレータ層３１３及びシンチレータ層３２３は、ＧＯＳ（酸硫化ガドリニウム）やＣｓＩ（ヨウ化セシウム）等の材料を用いて構成されうる。これらの材料は、貼り合わせや印刷、蒸着等によって形成されうる。第１のシンチレータ層３１３と第２のシンチレータ層３２３とは、同じ材料を用いてもよいし、取得する放射線のエネルギーに応じて異なる材料を用いてもよい。また、本実施形態においては、変換素子１１１１は、ＭＩＳ型のセンサを用いる例を示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ｐｎ型やＰＩＮ型のフォトダイオードであってもよい。
【００５２】
第１の二次元検出器１１１に入射した放射線４０１のうち、エネルギーの低い成分は、第１の二次元検出器１１１の入射面の側を覆う第１のシンチレータ層３１３で吸収され、可視光に変換されて、それぞれの第１のセンサ画素３１２に入射する。一方、放射線４０１のうち、第１の二次元検出器１１１の第１のシンチレータ層３１３で吸収されなかったエネルギーの高い成分は、第１の二次元検出器１１１を透過し、第２の二次元検出器１２１の第２のシンチレータ層３２３で吸収され、可視光に変換される。そして、放射線４０１のうちエネルギーが高い成分から変換された光は、第２の二次元検出器１２１の第２のセンサ画素３２２に入射する。
【００５３】
このように、第１の二次元検出器１１１の第１のセンサ画素３１２では、放射線４０１のうちエネルギーの低い成分に起因する電気信号が得られる。また、第２の二次元検出器１２１の第２のセンサ画素３２２では、放射線４０１のうちエネルギーの高い成分に起因する電気信号が得られる。即ち、一度の放射線４０１の曝射で、２つの二次元検出器１１１及び１２１から放射線４０１のエネルギーが異なる画像情報を取得することができる。具体的に、第１の二次元検出器１１１からは、放射線４０１のエネルギーが低い成分に基づく低エネルギー画像情報が得られ、また、第２の二次元検出器１２１からは、放射線４０１のエネルギーが高い成分に基づく高エネルギー画像情報が得られる。そして、コンピュータ２００は、例えば、第１の二次元検出器１１１から出力された第１の画像情報である低エネルギー画像情報、及び、第２の二次元検出器１２１から出力された第２の画像情報である高エネルギー画像情報を用いて、エネルギーサブトラクション処理を行うことによって、エネルギーサブトラクション画像情報（エネサブ画像情報）を取得することができる。
【００５４】
図４は、図１に示す第１のバイアス電源１１２及び第２のバイアス電源１２２の内部構成に係る等価回路の一例を示す図である。この図４において、図２に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。
【００５５】
第１のバイアス電源１１２は、第１の電流−電圧変換回路１１２１、第１の電圧増幅回路１１２２、第１の帯域制限回路１１２３、及び、第１のＡ／Ｄ変換器１１２４を有して構成されている。この第１のバイアス電源１１２は、第１の二次元検出器１１１の変換素子１１１１の他方の電極に共通に接続されたバイアス配線の電流Ｉ＿Ｖｓを検出して、これを第１の電流情報４１０として出力する。
【００５６】
第２のバイアス電源１２２は、第２の電流−電圧変換回路１２２１、第２の電圧増幅回路１２２２、第２の帯域制限回路１２２３、及び、第２のＡ／Ｄ変換器１２２４を有して構成されている。この第２のバイアス電源１２２は、第２の二次元検出器１２１の変換素子１１１１の他方の電極に共通に接続されたバイアス配線の電流Ｉ＿Ｖｓ'を検出して、これを第２の電流情報４２０として出力する。
【００５７】
第１の電流−電圧変換回路１１２１及び第２の電流−電圧変換回路１２２１は、それぞれ、トランスインピーダンスアンプＴＡと、フィードバック抵抗Ｒｆと、位相補償用容量Ｃｆ１を有して構成されている。トランスインピーダンスアンプＴＡの非反転入力端子にはＶｓ生成回路１１３が接続され、反転入力端子には各バイアス配線のいずれかのバイアス配線が接続される。また、トランスインピーダンスアンプＴＡの出力端子と反転入力端子の間にはフィードバック抵抗Ｒｆが接続される。また、トランスインピーダンスアンプＴＡと並列に、位相補償用容量Ｃｆが接続される。
【００５８】
第１の電圧増幅回路１１２２は、第１の電流−電圧変換回路１１２１の出力電圧を増幅する回路であり、また、第２の電圧増幅回路１２２２は、第２の電流−電圧変換回路１２２１の出力電圧を増幅する回路である。この第１の電圧増幅回路１１２２及び第２の電圧増幅回路１２２２は、それぞれ、計装アンプＩＡと、ゲイン設定抵抗Ｒｇを有して構成されている。
【００５９】
第１の帯域制限回路１１２３は、第１の電圧増幅回路１１２２で増幅された出力電圧のノイズを低減させるための回路であり、また、第２の帯域制限回路１２２３は、第２の電圧増幅回路１２２２で増幅された出力電圧のノイズを低減させるための回路である。
【００６０】
第１のＡ／Ｄ変換器１１２４は、第１の帯域制限回路１１２３からのアナログ信号をデジタル信号に変換して、これを第１の電流情報４１０として出力する。同様に、第２のＡ／Ｄ変換器１２２４は、第２の帯域制限回路１２２３からのアナログ信号をデジタル信号に変換して、これを第２の電流情報４２０として出力する。
【００６１】
図４に示す構成によって、第１のバイアス電源１１２は、第１の二次元検出器１１１の各バイアス配線に流れる電流を、電圧に変換し増幅し帯域制限しＡ／Ｄ変換して得た第１の電流情報４１０を出力することにより、各バイアス配線に流れる電流を検出する。同様に、第２のバイアス電源１２２は、第２の二次元検出器１２１の各バイアス配線に流れる電流を、電圧に変換し増幅し帯域制限しＡ／Ｄ変換して得た第２の電流情報４２０を出力することにより、各バイアス配線に流れる電流を検出する。
【００６２】
第１のバイアス電源１１２から出力された第１の電流情報４１０は、第１の演算部１５０での第１の放射線情報の演算時に用いられ、この第１の放射線情報は、第１の駆動制御ユニット１３０における放射線４０１の照射の開始判定及び終了判定に利用される。また、第２のバイアス電源１２２から出力された第２の電流情報４２０は、第２の演算部１６０での第２の放射線情報の演算時に用いられ、この第２の放射線情報は、第２の駆動制御ユニット１４０における放射線４０１の照射の開始判定及び終了判定に利用される。さらに、第１のバイアス電源１１２から出力された第１の電流情報４１０及び第２のバイアス電源１２２から出力された第２の電流情報４２０は、第３の演算部１６０において、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０における判定が、適正な判定であるかを判断する際に利用される。
【００６３】
図５は、比較例を示し、１つの二次元検出器を用いて放射線４０１の照射の開始判定及び終了判定を行う制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。ここで、図５のフローチャートの説明では、当該１つの二次元検出器として第１の二次元検出器１１１を適用した例について説明する。
【００６４】
まず、ステップＳ１０１において、第１の駆動制御ユニット１３０は、第１の演算部１５０が出力した放射線情報を用いて、放射線４０１の照射が開始されたと判定する放射線開始判定を行ったか否かを判断する。ここで、放射線開始判定としては、放射線情報が予め定められた閾値を上回る場合に放射線の照射が開始されたと判定する方法が好適に用いられる。
【００６５】
ステップＳ１０１の判断の結果、放射線開始判定を行っていない場合には（Ｓ１０１／ＮＯ）、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０は、第１の二次元検出器１１１に対して、暗電流の蓄積により生じた電荷を除去する駆動（以後、「空読み」と称する）を行わせる。ここで、空読みは、先頭行（０行目）から最終行（Ｙ−１行目）まで順番に行われ、最終行に到達した場合には先頭行に戻る。
【００６６】
一方、ステップＳ１０１の判断の結果、放射線開始判定を行った場合には（Ｓ１０１／ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０は、放射線４０１の照射が終了したと判定する放射線終了判定を行ったか否かを判断する。ここで、放射線終了判定としては、放射線開始判定を行ってから予め定められた時間が経過した場合に放射線の照射が終了したと判定する方法が好適に用いられるが、例えば、放射線情報が予め定められた閾値を下回る場合に放射線終了判定を行ってもよい。
【００６７】
ステップＳ１０３の判断の結果、放射線終了判定を行っていない場合には（Ｓ１０３／ＮＯ）、ステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０は、第１の二次元検出器１１１に対して、全てのセンサ画素のスイッチ素子１１１２を非導通にして放射線による信号を蓄積する駆動（以後、「蓄積」と称する）を行わせる。
【００６８】
一方、ステップＳ１０３の判断の結果、放射線終了判定を行った場合には（Ｓ１０３／ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０は、第１の二次元検出器１１１に対して、放射線の蓄積により生じた電荷に応じた電気信号を読み出す駆動（以後、「本読み」と称する）を行わせる。この本読みは、先頭行から最終行まで順番に行われる。本読みが最終行に到達した場合には、一連の撮影動作が終了し、図５のフローチャートの処理が終了する。
【００６９】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の制御方法を示し、２つの二次元検出器１１１及び１２１を用いて放射線４０１の照射の開始判定及び終了判定を行う制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００７０】
最初に、図６（ａ）のフローチャートの説明を行う。
まず、ステップＳ２０１において、第１の駆動制御ユニット１３０は、第１の演算部１５０が出力した第１の放射線情報を用いて、放射線４０１の照射が開始されたと判定する放射線開始判定を行ったか否かを判断する。ここで、放射線開始判定としては、第１の放射線情報が予め定められた閾値を上回る場合に放射線の照射が開始されたと判定する方法が好適に用いられる。そして、このステップＳ２０１の判断の結果、放射線開始判定を行っていない場合には（Ｓ２０１／ＮＯ）、ステップＳ２０２に進んで空読みを行い、その後、ステップＳ２０１に戻る。
【００７１】
一方、ステップＳ２０１の判断の結果、放射線開始判定を行った場合には（Ｓ２０１／ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３に進むと、第２の駆動制御ユニット１４０は、第２の演算部１６０が出力した第２の放射線情報を用いて、放射線４０１の照射が開始されたと判定する放射線開始判定を行ったか否かを判断する。ここで、放射線開始判定としては、第２の放射線情報が予め定められた閾値を上回る場合に放射線の照射が開始されたと判定する方法が好適に用いられる。なお、第１の演算部１５０の閾値及び第２の演算部１６０の閾値は、それぞれの二次元検出器１１１及び１２１のシンチレータ層３１３及び３２３の特性等から適切に設定することが望ましい。そして、このステップＳ２０３の判断の結果、放射線開始判定を行っていない場合には（Ｓ２０３／ＮＯ）、ステップＳ２０２に進んで空読みを行い、その後、ステップＳ２０１に戻る。
【００７２】
ステップＳ２０３の判断の結果、放射線開始判定を行った場合には（Ｓ２０３／ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４に進むと、第３の演算部１７０は、第１のバイアス電源１１２からの第１の電流情報と第２のバイアス電源１２２からの第２の電流情報を用いて、ステップＳ２０１及びＳ２０３における放射線開始判定が、放射線以外の磁界や静電気等の外来ノイズによる判定で無いか否かを判断する。即ち、ステップＳ２０４では、第３の演算部１７０は、ステップＳ２０１及びＳ２０３における放射線開始判定が、適正な判定であるか否かを判断する。
【００７３】
ステップＳ２０４の判断の結果、放射線開始判定が外来ノイズによる判定である（即ち、放射線開始判定が適正な判定でない）場合には（Ｓ２０４／ＮＯ）、ステップＳ２０２に進み、第３の演算部１７０は、例えばコンピュータ２００を介して、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０に対して、それぞれ、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１に空読みを行わせる。その後、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１及びＳ２０３における放射線開始判定を再度行うことになる。
【００７４】
一方、ステップＳ２０４の判断の結果、放射線開始判定が外来ノイズによる判定で無い（即ち、放射線開始判定が適正な判定である）場合には（Ｓ２０４／ＮＯ）、当該放射線開始判定が放射線の照射の開始による適正な判定であると判断し、ステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０５に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０若しくは第２の駆動制御ユニット１４０、または、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０は、放射線終了判定を行ったか否かを判断する。
【００７５】
ステップＳ２０５の判断の結果、放射線終了判定を行っていない場合には（Ｓ２０５／ＮＯ）、ステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０は、それぞれ、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１に対して、蓄積を行わせる。
【００７６】
一方、ステップＳ２０５の判断の結果、放射線終了判定を行った場合には（Ｓ２０５／ＹＥＳ）、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０７に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０は、それぞれ、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１に対して、本読みを行わせる。この本読みは、先頭行から最終行まで順番に行われ、最終行に到達した場合には、一連の撮影動作が終了し、図６（ａ）のフローチャートの処理が終了する。
【００７７】
次に、図６（ｂ）のフローチャートの説明を行う。図６（ｂ）のフローチャートは、図６（ａ）の変形例を示すフローチャートであり、この図６（ｂ）のフローチャートにおいて、図６（ａ）と同様の処理ステップについては同じステップ番号を付している。
【００７８】
まず、図６（ｂ）のフローチャートの処理では、図６（ａ）のステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理を行う。
【００７９】
そして、図６（ｂ）のステップＳ２０４の判断の結果、放射線開始判定が外来ノイズによる判定である場合には（Ｓ２０４／ＮＯ）、ステップＳ３０１に進む。
ステップＳ３０１に進むと、例えば第３の演算部１７０は、この後に移行するステップＳ３０２の蓄積及びステップＳ３０３の本読みで得られる放射線画像が被検体Ｈが映っていない画像であるため、ノイズ源から遠ざけることを推奨する旨の警告を出し、再撮影を促す。この際、例えば第３の演算部１７０は、コンピュータ２００に対して当該警告及び再撮影に係る表示制御を行ったり、コンピュータ２００に対して当該警告及び再撮影に係る音声出力制御を行ったりする形態を採りうる。
【００８０】
ステップＳ３０１の処理が終了した場合、或いは、ステップＳ２０４において放射線開始判定が外来ノイズによる判定で無い場合には（Ｓ２０４／ＹＥＳ）、ステップＳ３０２に進む。
ステップＳ３０２に進むと、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０は、それぞれ、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１に対して、蓄積を行わせる。
【００８１】
続いて、ステップＳ３０３において、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０は、それぞれ、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１に対して、本読みを行わせる。この本読みは、先頭行から最終行まで順番に行われ、最終行に到達した場合には、一連の撮影動作が終了し、図６（ｂ）のフローチャートの処理が終了する。
【００８２】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の制御方法を示し、図１に示す第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０による第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【００８３】
放射線開始判定が行われるまでの間については、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１は、それぞれ、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０の制御により、空読みを繰り返し行う。この空読みは、上述したように、先頭行（０行目）から最終行（Ｙ−１行目）まで順番にスイッチ素子１１１２を導通させる駆動であり、空読みが最終行に到達した場合には、先頭行に戻って空読みを続ける。この図７に示す例では、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０による第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１に対するスイッチ素子１１１２の導通及び非導通のそれぞれのタイミングは、同じタイミングとなっている。
【００８４】
その後、放射線開始判定が行われると、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１は、それぞれ、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０の制御により、蓄積を繰り返し行う。この蓄積は、上述したように、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１において全てのセンサ画素のスイッチ素子１１１２を非導通にして放射線による信号を蓄積する駆動である。ここで、放射線開始判定した行をＹｓとする。
【００８５】
その後、放射線終了判定が行われると、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１は、それぞれ、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０の制御により、本読みを行う。この本読みは、上述したように、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１において先頭行から最終行まで順番にスイッチ素子１１１２を導通させて放射線の蓄積により生じた電荷に応じた電気信号を読み出す駆動である。この図７に示す例の場合、第２の駆動制御ユニット１４０は、第１の駆動制御ユニット１３０からの情報に基づいて、第１の二次元検出器１１１の本読みと同時に第２の二次元検出器１２１の本読みを行う。
【００８６】
図８は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の制御方法を示し、放射線撮像装置１００の各構成部の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。具体的に、図８は、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１の放射線開始判定した行であるＹｓ行目付近の駆動タイミングを拡大したものである。
【００８７】
図８において、第１の二次元検出器１１１のスイッチ素子１１１２を導通した時の電流をサンプリングし、これを「Ｓ」とする。また、第１の二次元検出器１１１のスイッチ素子１１１２を非導通にした時の電流をサンプリングし、これを「Ｎ」とする。
【００８８】
さらに、図８において、第２の二次元検出器１２１のスイッチ素子１１１２を導通した時の電流をサンプリングし、これを「Ｓ'」とする。また、第２の二次元検出器１２１のスイッチ素子１１１２を非導通にした時の電流をサンプリングし、これを「Ｎ'」とする。
【００８９】
そして、本願の発明者は、上述したＳ，Ｎ，Ｓ'，Ｎ'を用いて演算処理を行うことで、外来ノイズによる電流を除去できることを見出した。
【００９０】
以下に、まず、第１の二次元検出器１１１の信号であるＳ及びＮを用いて演算処理する方法を示す。この演算処理としては、ＳとＮとの差分の演算値を取る処理が好適に用いられる。また、外来ノイズによる電流は時間経過に伴い変動するため、できるだけ近い時間でサンプリングしたＳとＮを用いることが望ましい。具体的に、ｙ回目にサンプリングしたＳをＳ（ｙ）、ｙ回目にサンプリングしたＮをＮ（ｙ）、出力する放射線情報をＸ（ｙ）とすると、以下の（１）式〜（３）式に示すような演算処理が好適に用いられる。
Ｘ（ｙ）＝Ｓ（ｙ）−Ｎ（ｙ）                          （１）
Ｘ（ｙ）＝Ｓ（ｙ）−Ｎ（ｙ−１）                      （２）
Ｘ（ｙ）＝Ｓ（ｙ）−｛Ｎ（ｙ）＋Ｎ（ｙ−１）｝／２    （３）
【００９１】
なお、本実施形態においては、上述した（１）式〜（３）式に示す演算方法に限定されるものではなく、例えば、Ｘ（ｙ）の演算にＳ（ｙ−１）やＮ（ｙ−２）等の隣接しないサンプル値を用いてもよい。また、例えば、Ｓ（ｙ）及びＮ（ｙ）に対して任意の四則演算や微分、積分を行ってもよい。
【００９２】
上述した例は、第１の二次元検出器１１１における演算処理について説明を行ったが、第２の二次元検出器１２１の信号であるＳ'及びＮ'を用いた演算処理も、同様に行う。
【００９３】
また、一般的に、スイッチ素子１１１２の導通と非導通とを切り替えると、バイアス配線に電流が流れることが知られている。これをスイッチングノイズと呼ぶ。このスイッチングノイズの量は行によって異なるため、上述した演算処理では除去できないことがある。そこで、本実施形態では、過去の電流情報または放射線情報を放射線撮像装置の記憶部に記憶しておき、現在の電流情報等と演算することによって、スイッチングノイズの除去を行う。スイッチングノイズを除去する演算としては、同じ行の１フレーム前の電流情報を減算する態様が望ましいと言える。
【００９４】
例えば、第１の二次元検出器１１１がＹ行の場合、１フレーム前のＳはＳ（ｙ−Ｙ）であり、１フレーム前のＮはＮ（ｙ−Ｙ）である。したがって、以下の（４）式のような演算処理が好適に用いられる。
Ｘ（ｙ）＝［Ｓ（ｙ）−｛Ｎ（ｙ）＋Ｎ（ｙ−１）｝／２］
−［Ｓ（ｙ−Ｙ）−｛Ｎ（ｙ−Ｙ）＋Ｎ（ｙ−１−Ｙ）｝／２］    （４）
【００９５】
そして、この場合、Ｓをサンプリングする方法としては、スイッチ素子１１１２の導通期間中に複数回のＡ／Ｄ変換を行い、それらを平均化した値をＳとする構成が好適に用いられる。また、電流−電圧変換回路１１２１の応答速度によっては、スイッチ素子１１１２の導通状態を切り替えてから、バイアス配線に流れる電流であるバイアス電流が変化するまでの遅延が無視できないことがある。このような場合には、スイッチ素子１１１２の導通からＳのサンプリングを開始する時間をシフトする構成が好適に用いられる。また、スイッチ素子１１１２の導通状態が切り替わる間は、放射線４０１による信号が十分に出力されてない。したがって、このような区間のＡ／Ｄ変換値を捨ててから平均化を行う構成が好適に用いられる。Ｎをサンプリングする方法についても同様である。
【００９６】
以上のような演算処理により、第１の演算部１５０及第２の演算部１６０は、それぞれ、第１のバイアス電源１１２及び第２のバイアス電源１２２からの電流情報を用いて、放射線の時間変動を含む放射線情報を出力する。
【００９７】
また、本実施形態においては、バイアス電流をＡ／Ｄ変換するタイミングに特別の注意を要する。同じ行のスイッチングノイズは、再現性が高い。しかしながら、Ａ／Ｄ変換器のサンプル・ホールドタイミングが一定でない場合、スイッチングノイズ波形のサンプリング位置にズレが生じる。したがって、フレーム間でＳ及びＮの差分の演算値を取ったときに、ノイズを生じることがある。特に、スイッチングノイズが放射線情報に比べて大きい時には、わずかな位置ズレでも大きなノイズを生じさせることにつながる。したがって、スイッチ素子１１１２の導通／非導通を切り替えるタイミングとＡ／Ｄ変換器のサンプル・ホールドタイミングの間の時間を、一定に揃える構成が望ましい。具体的には、共通のクロックから、スイッチ素子１１１２の導通／非導通を切り替えるタイミングと、Ａ／Ｄ変換器のサンプル・ホールドタイミングを生成する構成が好適に用いられる。
【００９８】
図８において、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１に静電気等の高周波な外来ノイズが重畳されている場合について説明する。上述したように、外来ノイズによる電流は時間経過に伴い変動するため、できるだけ近い時間でサンプリングしたＳとＮを用いるが、サンプリング周期以上の高周波ノイズが入った場合に、キャンセルできずに残ってしまう場合がある。例えば静電気の場合、第１の放射線撮像パネル１１０及び第２の放射線撮像パネル１２０の外装に印加された静電気がバッテリー等を介して電気基板に伝わり、第１のバイアス電源１１２及び第２のバイアス電源１２２に大きな電流・電圧変動を発生させうる。この場合、第１のバイアス電源１１２及び第２のバイアス電源１２２が別回路として実装されていても、電気基板の基準電位が大きく揺れるため、２つのバイアス電源１１２及び１２２が同相で影響を受けることが考えられる。結果的に、放射線開始判定の閾値を超え、誤って放射線４０１が照射されたと判定されうる。このような誤判定を防ぐため、本実施形態では、第３の演算部１７０において、第１のバイアス電源１１２からの第１の電流情報と、第２のバイアス電源１２２からの第２の電流情報を用いて、ノイズ情報の演算処理を行う。即ち、第３の演算部１７０では、ｙ回目にサンプリングしたＳ及びＳ'をそれぞれＳ（ｙ）及びＳ'（ｙ）とし、ｙ回目にサンプリングしたＮ及びＮ'をそれぞれＮ（ｙ）及びＮ'（ｙ）とし、出力するノイズ情報をＺ１（ｙ）及びＺ２（ｙ）とすると、以下の（５）式〜（６）式のような演算処理が好適に用いられる。
Ｚ１（ｙ）＝Ｓ（ｙ）−Ｓ'（ｙ）    （５）
Ｚ２（ｙ）＝Ｎ（ｙ）−Ｎ'（ｙ）    （６）
【００９９】
（５）式〜（６）式で得られたノイズ情報の時間的な順番は、・・・Ｚ１（ｙ−２），Ｚ２（ｙ−２），Ｚ１（ｙ−１），Ｚ２（ｙ−１），Ｚ１（ｙ），Ｚ２（ｙ）、Ｚ１（ｙ＋１），Ｚ２（ｙ＋１），Ｚ１（ｙ＋２），Ｚ２（ｙ＋２）・・・となる。そして、図８に示すように、第３の演算部１７０は、２つの電流情報である第１の電流情報と第２の電流情報との差分値をとることにより、同相で入る外来ノイズをキャンセルすることができる。ここで、ノイズ情報に対しては、予め閾値を設定しておくことが望ましい。そして、この閾値を超えない場合には、第１の演算部１５０からの放射線情報に基づき第１の駆動制御ユニット１３０において又は第２の演算部１６０からの放射線情報に基づき第２の駆動制御ユニット１４０において放射線開始判定を行ったとしても、ノイズによる誤判定である可能性が高いため、ノイズ判定「有り」となる。なお、このノイズにおける閾値は、放射線撮像装置１００の設置環境によって変化させてもよい。
【０１００】
上述したように、第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００では、第３の演算部１７０は、第１のバイアス電源１１２からの第１の電流情報と第２のバイアス電源１２２からの第２の電流情報を用いて、第１の駆動制御ユニット１３０による放射線開始判定及び第２の駆動制御ユニット１４０による放射線開始判定が、適正な判定であるかを判断するようにしている。
かかる構成によれば、放射線の照射の開始に係る誤判定を抑制することができる。
【０１０１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第２の実施形態の説明では、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。
【０１０２】
第２の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮像システム１０の概略構成と同様である。このため、第２の実施形態に係る放射線撮像装置の概略構成も、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成と同様である。
【０１０３】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００の制御方法を示し、図１に示す第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０による第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【０１０４】
図７に示す第１の実施形態と同様に、図９においても、放射線開始判定が行われるまでの間については、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１は、それぞれ、第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０の制御により、空読みを繰り返し行う。この空読みは、上述したように、先頭行（０行目）から最終行（Ｙ−１行目）まで順番にスイッチ素子１１１２を導通させる駆動であり、空読みが最終行に到達した場合には、先頭行に戻って空読みを続ける。図９に示す第２の実施形態における駆動タイミングにおいて、図７に示す第１の実施形態における駆動タイミングと異なる点は、第２の二次元検出器１２１のスイッチ素子１１１２の導通タイミングが、第１の二次元検出器１１１のスイッチ素子１１１２の導通タイミングとは異なるタイミングであって非導通タイミングと合わせるように駆動される点である。第２の二次元検出器１２１のスイッチ素子１１１２の導通タイミングは、第１の二次元検出器１１１の１行の半分の時間分だけスイッチ素子１１１２の導通タイミングが遅れている。空読み以降の蓄積及び本読みの動作は、第１の実施形態と同様である。
【０１０５】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００の制御方法を示し、放射線撮像装置１００の各構成部の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。この図１０は、図８に示す第１の実施形態におけるタイミングチャートに相当するものである。
【０１０６】
図９で説明したように、本実施形態のように、第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１でスイッチ素子１１１２の駆動タイミングが半行分ずれている場合、第１の二次元検出器１１１の信号であるＳ及びＮと、第２の二次元検出器１２１の信号であるＳ'及びＮ'のサンプリングタイミングも半行分ずれることになる。
【０１０７】
第１のバイアス電源１１２及び第２のバイアス電源１２２から出力された電流情報に基づいて放射線開始判定をする場合の演算方法は、上述した第１の実施形態と同様である。また、本実施形態では、第３の演算部１７０のノイズ情報の演算については、以下の（５）式〜（６）式のような演算処理が好適に用いられる。
Ｚ１（ｙ）＝Ｓ（ｙ）−Ｎ'（ｙ）    （７）
Ｚ２（ｙ）＝Ｓ'（ｙ）−Ｎ（ｙ）    （８）
【０１０８】
Ｚ１，Ｚ２には、ノイズ成分はキャンセルされ、スイッチングノイズと、放射線情報が現れる。スイッチ素子１１１２を導通させた場合に取得できる放射線情報について、図８に示す第１の実施形態では半行分のみであるが、図１０に示す第２の実施形態では時間的に切れ目なく取得できる。また、第１の実施形態では、第１の二次元検出器１１１における放射線情報と第２の二次元検出器１２１における放射線情報との差分の演算値を取るため、放射線成分が目減りしてしまうが、この第２の実施形態では、時間的にずれているために目減りすることは無い。ただし、図１０に示すように、スイッチングノイズが残存してしまうため、Ｚ１，Ｚ２に対して１フレーム前の情報で差分の演算値をとり、キャンセルする方法を採ることが望ましい。
【０１０９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第３の実施形態の説明では、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる事項について説明を行う。
【０１１０】
第３の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮像システム１０の概略構成と同様である。このため、第３の実施形態に係る放射線撮像装置の概略構成も、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成と同様である。
【０１１１】
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００の制御方法を示し、図１に示す第１の駆動制御ユニット１３０及び第２の駆動制御ユニット１４０による第１の二次元検出器１１１及び第２の二次元検出器１２１の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【０１１２】
図７に示す第１の実施形態及び図９に示す第２の実施形態と同様に、図１１においても、放射線開始判定が行われるまでの間について、第１の二次元検出器１１１は、第１の駆動制御ユニット１３０の制御により、空読みを繰り返し行う。この空読みは、上述したように、先頭行（０行目）から最終行（Ｙ−１行目）まで順番にスイッチ素子１１１２を導通させる駆動であり、空読みが最終行に到達した場合には、先頭行に戻って空読みを続ける。図１１に示す第３の実施形態における駆動タイミングにおいて、図７に示す第１の実施形態における駆動タイミングと異なる点は、放射線開始判定が行われるまでの間について、第２の二次元検出器１２１は、第２の駆動制御ユニット１４０の制御により、スイッチ素子１１１２を全て非導通にする駆動、即ち蓄積状態になっている点である。また、第１の駆動制御ユニット１３０が本読みを開始するタイミングと、第２の駆動制御ユニット１４０が本読みを開始するタイミングは、上述した第１及び第２の実施形態と同様である。
【０１１３】
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００の制御方法を示し、放射線撮像装置１００の各構成部の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。この図１２は、図８に示す第１の実施形態及び図１０に示す第２の実施形態におけるタイミングチャートに相当するものである。
【０１１４】
図１１で説明したように、本実施形態では、放射線開始判定が行われるまでは、第２の二次元検出器１２１のスイッチ素子１１１２が非導通であるため、信号成分はＮ'のみとなる。したがって、放射線開始判定を行う場合の演算方法は、図５に示すフローチャートに従って第１の二次元検出器１１１に係る情報を用いて行う形態となるが、当該放射線開始判定がノイズによる誤判定かの判定については第２の二次元検出器１２１に係る情報を用いて判定することが可能となる。第２の二次元検出器１２１は、放射線情報を持たないので、対応するバイアス電源に重畳されたノイズのみを検出することができる。第１の二次元検出器１１１に係る情報を用いて放射線開始判定をした場合、第２の演算部１６０に予め定められた閾値を超えているかを判定し、超えていた場合はノイズである可能性が高い。その場合には、図６（ａ）や図６（ｂ）に示したように、空読みを継続することや警告を出す形態を採りうる。
【０１１５】
第３の実施形態では、第２の二次元検出器１２１で空読みを行わないため、第２の二次元検出器１２１の暗電流成分が蓄積され、本読みした画像に重畳する恐れがある。エネルギーサブトラクション画像が不要な場合、第２の二次元検出器１２１の画像は不要であるため本読みを行わない。また、第２の二次元検出器１２１の画像が必要な場合には、予め第２の二次元検出器１２１の暗電流画像をコンピュータ２００等に記憶しておき、放射線画像から暗電流画像を引き算する等の方法を取りうる。
【０１１６】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
【０１１７】
なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１０：放射線撮像システム、１００：放射線撮像装置、１１０：第１の放射線撮像パネル、１１１：第１の二次元検出器、１１２：第１のバイアス電源、１２０：第２の放射線撮像パネル、１２１：第２の二次元検出器、１２２：第２のバイアス電源、１３０：第１の駆動制御ユニット、１４０：第２の駆動制御ユニット、１５０：第１の演算部、１６０：第２の演算部、１７０：第３の演算部、２００：コンピュータ、３００：放射線制御装置、４００：放射線発生装置、４０１：放射線、Ｔ：検査対象
【図１】
2020089656.tif 000003
【図２】
2020089656.tif 000004
【図３】
2020089656.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020089656.tif 000010
【図９】
2020089656.tif 000011
【図１０】
2020089656.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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