(57)【要約】【課題】バッテリの消耗を防止し、放射線検出素子から余分な電荷を十分に除去可能な可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムを提供する。【解決手段】可搬型放射線画像撮影装置１は、走査線５と信号線６で区画された各領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７と、放射線検出素子７ごとに配置されたスイッチ手段８と、スイッチ手段８に印加する電圧を制御してスイッチ手段８のオン／オフを制御する走査駆動手段１５と、バッテリ４１とを備え、走査駆動手段１５は、放射線画像撮影前に、放射線検出素子７内に蓄積された余分な電荷を放出させる放射線検出素子７のリセット処理の際に、各走査線５を介してスイッチ手段８に所定の電圧値のオン電圧Ｖon１を印加し、その後、オン電圧の電圧値を低下させて、放射線の照射が開始されるまで、各走査線５を介してスイッチ手段８に対して低下させたオン電圧Ｖon２を印加し続ける。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線にオン電圧が印加されると前記放射線検出素子内で発生した電荷を放出させ、接続された前記走査線にオフ電圧が印加されると前記放射線検出素子内で発生した電荷を前記放射線検出素子内に蓄積させるスイッチ手段と、
前記各走査線を介して前記スイッチ手段に印加する電圧を制御する走査駆動手段と、
を備え、
前記各手段に電力を供給するバッテリが内蔵されており、
前記走査駆動手段は、放射線画像撮影前に、前記放射線検出素子内に蓄積された余分な電荷を放出させる前記放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に所定の電圧値の前記オン電圧を印加し、その後、前記オン電圧の電圧値を低下させて、前記放射線の照射が開始されるまで、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に対して前記低下させたオン電圧を印加し続けることを特徴とする可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記低下させた前記オン電圧の電圧値は、前記スイッチ手段を流れるオン電流の電流量が正常な前記放射線検出素子に流れるリーク電流の電流量を上回る量になる電圧値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線と、
前記バイアス線を介して前記各放射線検出素子にバイアス電圧を印加するバイアス電源と、
前記バイアス線を流れる電流の電流量を検出する電流検出手段と、
をさらに備え、
前記走査駆動手段は、前記放射線画像撮影前の前記放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に所定の電圧値の前記オン電圧を印加し、前記電流検出手段により検出される前記バイアス線を流れる前記電流の電流量の時間変化率が所定の閾値以下になった時点で、前記オン電圧の電圧値を低下させて、前記放射線の照射が開始されるまで、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に対して前記低下させたオン電圧を印加し続けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記走査駆動手段は、前記放射線画像撮影前の前記放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に印加した前記オン電圧の電圧値を低下させる処理を、全ての前記走査線を介して全ての前記スイッチ手段に対して同時に行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記走査駆動手段は、前記放射線画像撮影前の前記放射線検出素子のリセット処理の際に、全ての前記走査線を介して全ての前記スイッチ手段に対して同時に前記オン電圧の印加を開始することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記走査駆動手段は、前記放射線画像撮影前の前記放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に対して前記オン電圧を印加し続け、前記放射線の照射が開始された後に、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に印加する前記電圧を前記オフ電圧に切り替えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記走査駆動手段は、前記放射線画像撮影前の前記放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に印加する前記電圧を前記オフ電圧に切り替える処理を、全ての前記走査線を介して全ての前記スイッチ手段に対して同時に行うことを特徴とする請求項６に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線と、
前記バイアス線を介して前記各放射線検出素子にバイアス電圧を印加するバイアス電源と、
前記バイアス線を流れる電流の電流量を検出する電流検出手段と、
をさらに備え、
前記走査駆動手段は、前記オン電圧の電圧値を低下させた後、前記電流検出手段により検出される前記バイアス線を流れる前記電流の電流量が増加したことにより前記放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項９】
外部と通信可能な通信手段を備えた請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源と、前記放射線源を起動させるとともに、前記放射線源に放射線の照射開始を指示する照射開始スイッチを備える操作卓と、を備える放射線発生装置と、
を備え、
前記可搬型放射線画像撮影装置の前記走査駆動手段は、前記通信手段を介して、前記操作卓から送信された前記放射線源の起動信号を受信すると、前記放射線検出素子のリセット処理を開始することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
前記可搬型放射線画像撮影装置の前記走査駆動手段は、前記通信手段を介して、前記操作卓から送信された前記放射線源の照射信号を受信すると、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に印加する前記電圧を前記オフ電圧に切り替えることを特徴とする請求項９に記載の放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに係り、特に、少なくとも放射線画像撮影前に放射線検出素子内に蓄積された余分な電荷を放出させる放射線検出素子のリセット処理を行う可搬型放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【０００３】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台（或いはブッキー装置）と一体的に形成されていた（例えば特許文献１参照）。しかし、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納して可搬とされた可搬型放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。これらの可搬型放射線画像撮影装置では、バッテリが内蔵されている。
【０００４】
ところで、可搬型放射線画像撮影装置の内部構造は、後述する図３や図４等に示すように、通常、基板４上に互いに交差するように配設された複数の走査線５と複数の信号線６とで区画された各小領域ｒに、複数の放射線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列されて形成されている。そして、前述したように、放射線検出素子７では照射された放射線の線量に応じてその内部に電荷が発生し、各放射線検出素子７の電荷がそれぞれ読み出され、読み出し回路１７で電荷電圧変換され増幅される等して画像データとして取り出される。
【０００５】
しかし、可搬型放射線画像撮影装置に放射線が照射されない場合でも、放射線検出素子７自体の熱による熱励起等によりその内部で電荷が発生しており、その電荷はいわゆる暗電荷として各放射線検出素子７内に蓄積される。そして、各放射線検出素子７内にこの暗電荷が多量に存在する状態のまま放射線画像撮影を行うと、放射線の照射によって発生した上記の電荷を各放射線検出素子７から画像データとして読み出す際に、この多量の暗電荷が一緒に読み出されて画像データに大きなノイズ成分がのる状態になる。
【０００６】
この暗電荷によるノイズ成分を可能な限り除去するため、放射線画像撮影時には、通常、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射される直前等に、放射線検出素子７内等に蓄積された暗電荷等の余分な電荷を除去するためにリセット処理が行われる。
【０００７】
放射線検出素子７のリセット処理においては、図３や図４等に示したように各走査線５に接続された各放射線検出素子７のスイッチ手段であるＴＦＴ８（Thin Film Transistor）のゲート電極８ｇに走査線５を介してオン電圧を印加してＴＦＴ８のゲートを開き、ＴＦＴ８を介して放射線検出素子７内に蓄積された余分な電荷を信号線６に放出させてリセット処理が行われる。
【０００８】
特許文献４には、このＴＦＴ８に対するオン電圧の印加のさせ方について、いくつかの手法が記載されている。例えば図１８に示すように、装置に対する放射線の照射が開始されると同時にＴＦＴ８にオン電圧を印加して全放射線検出素子７から余分な電荷を放出させてリセット処理を行い、その後、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオフ電圧を印加してＴＦＴ８のゲートを閉じて、放射線の照射によって発生した電荷を放射線検出素子７内に蓄積させる。
【０００９】
また、他の手法として、例えば図１９に示すように、まず、ＴＦＴ８にオン電圧を印加して全放射線検出素子７から余分な電荷を放出させてリセット処理を行った後、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオフ電圧を印加してＴＦＴ８のゲートを閉じた時点で装置に対する放射線の照射を開始して、放射線の照射によって発生した電荷を放射線検出素子７内に蓄積させる手法が提案されている。
【００１０】
これらのいずれの手法によっても、放射線の照射が開始されるまでに各放射線検出素子７内に発生する暗電荷等の余分な電荷は放出されてリセットされるため、放射線の照射開始に発生した暗電荷等によるノイズ成分はともかく、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分についてはそれらが除去された画像データを得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−０５８１２４号公報
【特許文献３】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献４】特開平９−１３１３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、例えば図１８に示した手法によると、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に照射される放射線により発生した電荷はリセット処理により放射線検出素子７から放出されてしまい、放射線検出素子７内には蓄積されないため、その間、放射線が無駄に照射されることになる。また、その分、被写体である患者の被曝線量が多くなってしまうという問題がある。
【００１３】
また、それを回避するために、ＴＦＴ８をオン状態とする期間、すなわち時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間間隔を短縮すると、今度は、放射線検出素子７から余分な電荷を十分に除去することができなくなり、画像データ中から、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分を除去するという上記の効果が得られなくなる。そのため、この手法は、実際上、採用し難い。
【００１４】
そこで、図１９に示した手法を採用することが考えられる。そして、この手法を用いれば、放射線検出素子７中に異常な素子が全く存在しないという理想的な装置では、図２０に示すように、時刻ｔ４にＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧を印加すると、放射線検出素子７からは、蓄積されている余分な電荷が放出され、信号線６や、放射線検出素子７のＴＦＴ８が接続されている電極７４とは反対側の電極７８（図７や図８等参照）に接続されたバイアス線９に流出する電流ｉが増加する。
【００１５】
そして、放射線検出素子７に蓄積されている余分な電荷が放出されていき、ＴＦＴ８をオン状態とする期間（時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間間隔）を十分にとれば、信号線６やバイアス線９に流れる電流の電流量ｉを、放射線検出素子７内で発生し続ける僅かな暗電荷に起因する暗電流の電流量ｉｄのレベルまで降下させることができる。
【００１６】
しかし、放射線検出素子７の製造段階で、異常な放射線検出素子７が生じてしまうことは避けられない。通常の放射線検出素子７では、電極７８にバイアス電源１４（図７や図８等参照）からバイアス線９を介してバイアス電圧が印加されると、電極７８と電極７４とで形成されるコンデンサのようになって、各電極７４、７８にそれぞれ電荷が蓄積され、各電極７４、７８間のｉ層７６等（図５参照）で発生する暗電荷に相当する暗電流の電流量ｉｄ分とごく僅かのリーク分の電流が各電極７４、７８から流れ出す状態になる。
【００１７】
しかし、上記のような異常な放射線検出素子７では、電極７８にバイアス電源１４からバイアス電圧を印加してＴＦＴ８をオン状態とすると、コンデンサというよりも、寧ろ電極７４と電極７８との間で短絡を生じているかのように、或いは電極７４と電極７８との間が導線で接続されているのと同等の電流が流れてしまう。
【００１８】
そのため、そのような放射線検出素子７では、図２１に示すように、時刻ｔ４にＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧を印加すると、放射線検出素子７に蓄積されている余分な電荷が放出されて、信号線６等を流れる電流ｉが増加するが、放射線検出素子７に蓄積されていた余分な電荷が放出されても電流量ｉが下がらず、或いは、少なくとも暗電流の電流量ｉｄのレベルよりも高いレベルまでしか下がらず、比較的大きな電流が流れ続ける。
【００１９】
そうすると、特にバッテリが内蔵された可搬型の放射線画像撮影装置では、バッテリの電力が浪費され、バッテリが消耗する。また、このバッテリの消耗を回避するためにＴＦＴ８をオン状態とする期間（時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間間隔）を短くすると、放射線検出素子７から余分な電荷を十分に除去することができなくなり、画像データ中から、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分を除去するという上記の効果が得られなくなる。
【００２０】
そこで、可搬型放射線画像撮影装置やそれを用いた放射線画像撮影システムには、異常な放射線検出素子７が存在する場合であっても、バッテリを消耗させることなく、しかも、ＴＦＴ８をオン状態とする期間を十分にとって放射線検出素子７から余分な電荷を除去することが可能であることが望まれる。
【００２１】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、バッテリの消耗を防止し、かつ、放射線検出素子から余分な電荷を十分に除去可能な可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム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】
【００２２】
前記の問題を解決するために、本発明の可搬型放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線にオン電圧が印加されると前記放射線検出素子内で発生した電荷を放出させ、接続された前記走査線にオフ電圧が印加されると前記放射線検出素子内で発生した電荷を前記放射線検出素子内に蓄積させるスイッチ手段と、
前記各走査線を介して前記スイッチ手段に印加する電圧を制御する走査駆動手段と、
を備え、
前記各手段に電力を供給するバッテリが内蔵されており、
前記走査駆動手段は、放射線画像撮影前に、前記放射線検出素子内に蓄積された余分な電荷を放出させる前記放射線検出素子のリセット処理の際に、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に所定の電圧値の前記オン電圧を印加し、その後、前記オン電圧の電圧値を低下させて、前記放射線の照射が開始されるまで、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に対して前記低下させたオン電圧を印加し続けることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
外部と通信可能な通信手段を備えた本発明の可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源と、前記放射線源を起動させるとともに、前記放射線源に放射線の照射開始を指示する照射開始スイッチを備える操作卓と、を備える放射線発生装置と、
を備え、
前記可搬型放射線画像撮影装置の前記走査駆動手段は、前記通信手段を介して、前記操作卓から送信された前記放射線源の起動信号を受信すると、前記放射線検出素子のリセット処理を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のような方式の可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、全てのスイッチ手段に対して、一旦、通常のオン電圧である高いオン電圧を印加することで、正常な放射線検出素子についても異常な放射線検出素子についても放射線検出素子に蓄積されている余分な電荷を十分に放出させて除去することが可能となる。また、放射線の照射が開始されるまで、スイッチ手段にオン電圧を印加し続けることで、放射線検出素子に蓄積されている余分な電荷を十分に放出させて除去することが可能となる。
【００２５】
また、スイッチ手段に印加した高いオン電圧を低下させて低いオン電圧を印加し続けることで、正常な放射線検出素子についてはもちろん、異常な放射線検出素子についても、それから流出する電流量を、例えば正常な放射線検出素子に流れる暗電流を含むリーク電流の電流量と同量程度まで減少させることが可能となる。そのため、バッテリの電力の消費を抑制して、バッテリの消耗を防止することが可能となる。
【００２６】
さらに、放射線の照射が開始されるまで、スイッチ手段にオン電圧を印加し続けることで、放射線の照射が開始されるまでに各放射線検出素子内で発生する暗電荷が各放射線検出素子から流出して除去されるため、最終的に得られる画像データの中から、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分を的確に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本実施形態に係る基板の構成を示す平面図である。
【図４】図３の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】ＣＯＦやＰＣＢ基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図７】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路図を表す図である。
【図８】図７における１画素分についての等価回路図である。
【図９】本実施形態に係る放射線画像撮影装置においてスイッチ手段に印加される電圧の電圧値の時間的推移を表すグラフである。
【図１０】（Ａ）スイッチ手段に印加される電圧がオフ電圧からオン電圧に切り替えられた状態を表すグラフであり、（Ｂ）電流検出手段で検出されるバイアス線の結線を流れる電流の電流量の時間的変化を表すグラフである。
【図１１】（Ａ）仮にスイッチ手段に高いオン電圧を印加し続けた状態を表すグラフであり、（Ｂ）全放射線検出素子が正常であると仮定した場合に電流検出手段で検出されるバイアス線の結線を流れる電流の電流量の時間的変化を表すグラフである。
【図１２】異常な放射線検出素子が存在する状態で図１１（Ａ）のように電圧を印加し続けた際に電流検出手段で検出されるバイアス線の結線を流れる電流の電流量の時間的変化を表すグラフである。
【図１３】異常な放射線検出素子が存在する状態で図９のように電圧を印加した際に電流検出手段で検出されるバイアス線の結線を流れる電流の電流量の時間的変化を表すグラフである。
【図１４】放射線の照射が開始されると放射線検出素子内で電荷が発生しバイアス線の結線に流れ出す電流量が増加することを表すグラフである。
【図１５】走査駆動手段から走査線の各ラインに印加する電圧値のタイミングチャートである。
【図１６】本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【図１７】（Ａ）は照射開始スイッチの構成を示す図であり、（Ｂ）はボタン部が半押しされた状態、（Ｃ）は全押しされた状態を説明する図である。
【図１８】放射線検出素子のスイッチ手段に対するオン電圧の印加のさせ方の一例を示すタイミングチャートである。
【図１９】放射線検出素子のスイッチ手段に対するオン電圧の印加のさせ方の別の一例を示すタイミングチャートである。
【図２０】図１９のようにオン電圧を印加した場合に正常な放射線検出素子から流出する電流の電流量の時間的変化を表すグラフである。
【図２１】図１９のようにオン電圧を印加した場合に異常な放射線検出素子から流出する電流の電流量の時間的変化を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
なお、以下、可搬型放射線画像撮影装置を単に放射線画像撮影装置と表す。また、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置やそれを用いるシステムについて説明するが、本発明は、直接型の放射線画像撮影装置やそれを用いるシステムに対しても適用することが可能である。
【００３０】
［放射線画像撮影装置］
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体２内にシンチレータ３や基板４等が収納された可搬型（カセッテ型）の装置として構成されている。
【００３１】
筐体２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｒ（以下、放射線入射面Ｒという。）が放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図１や図２では、筐体２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体２を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
【００３２】
また、図１に示すように、筐体２の側面部分には、電源スイッチ３６や、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ３７、図示しないバッテリ４１（後述する図７参照）の交換等のために開閉可能とされた蓋部材３８等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材３８の側面部には、外部と無線で通信するための通信手段であるアンテナ装置３９が埋め込まれている。
【００３３】
また、図２に示すように、筐体２の内部には、基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４等が取り付けられている。なお、本実施形態では、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒには、それらを保護するためのガラス基板３５が配設されている。
【００３４】
シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに貼り合わされるようになっている。シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【００３５】
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図３に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、それぞれ放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
【００３６】
このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた領域ｒ全体、すなわち図３に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００３７】
本実施形態では、放射線検出素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも、例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子７は、図３や図４の拡大図に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
【００３８】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５により、接続された走査線５にオン電圧が印加され、ゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、放射線検出素子７内で発生し蓄積されている電荷を信号線６に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５にオフ電圧が印加され、ゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内で発生した電荷を放射線検出素子７内に蓄積させるようになっている。
【００３９】
ここで、本実施形態における放射線検出素子７やＴＦＴ８の構造について、図５に示す断面図を用いて簡単に説明する。図５は、図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００４０】
基板４の面４ａ上に、ＡｌやＣｒ等からなるＴＦＴ８のゲート電極８ｇが走査線５と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極８ｇ上および面４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁層８１上のゲート電極８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層８２を介して、放射線検出素子７の第１電極７４と接続されたソース電極８ｓと、信号線６と一体的に形成されるドレイン電極８ｄとが積層されて形成されている。
【００４１】
ソース電極８ｓとドレイン電極８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第１パッシベーション層８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層８３は両電極８ｓ、８ｄを上側から被覆している。また、半導体層８２とソース電極８ｓやドレイン電極８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層８４ａ、８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ８が形成されている。
【００４２】
また、放射線検出素子７の部分では、基板４の面４ａ上に前記ゲート絶縁層８１と一体的に形成される絶縁層７１の上にＡｌやＣｒ等が積層されて補助電極７２が形成されており、補助電極７２上に前記第１パッシベーション層８３と一体的に形成される絶縁層７３を挟んでＡｌやＣｒ、Ｍｏ等からなる第１電極７４が積層されている。第１電極７４は、第１パッシベーション層８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。
【００４３】
第１電極７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層７７が下方から順に積層されて形成されている。
【００４４】
放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレータ３で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が図中上方から照射されると、電磁波は放射線検出素子７のｉ層７６に到達して、ｉ層７６内で電子正孔対が発生する。放射線検出素子７は、このようにして、シンチレータ３から照射された電磁波を電荷に変換するようになっている。
【００４５】
また、ｐ層７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層７６等に到達するように構成されている。本実施形態では、以上のようにして放射線検出素子７が形成されている。なお、ｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層の順番は上下逆であってもよい。また、本実施形態では、放射線検出素子７として、上記のようにｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の順に積層されて形成されたいわゆるｐｉｎ型の放射線検出素子を用いる場合が説明されているが、これに限定されない。
【００４６】
放射線検出素子７の第２電極７８の上面には、第２電極７８を介して放射線検出素子７にバイアス電圧を印加するバイアス線９が接続されている。なお、放射線検出素子７の第２電極７８やバイアス線９、ＴＦＴ８側に延出された第１電極７４、ＴＦＴ８の第１パッシベーション層８３等、すなわち放射線検出素子７とＴＦＴ８の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第２パッシベーション層７９で被覆されている。
【００４７】
図３や図４に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、基板４の検出部Ｐの外側の位置で１本の結線１０に結束されている。
【００４８】
本実施形態では、図３に示すように、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう）１１に接続されている。各入出力端子１１には、図６に示すように、ＩＣ１２ａ等のチップが組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００４９】
また、ＣＯＦ１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１の基板４部分が形成されている。なお、図６では、電子部品３２等の図示が省略されている。
【００５０】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路図であり、図８は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路図である。
【００５１】
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７８にそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７８にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。
【００５２】
また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２は、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を制御するようになっている。なお、本実施形態では、バイアス線９の結線１０に、結線１０（バイアス線９）を流れる電流の電流量を検出する電流検出手段４３が設けられているが、これについては後で説明する。
【００５３】
また、本実施形態では、放射線検出素子７のｐ層７７側（図５参照）に第２電極７８を介してバイアス線９が接続されていることからも分かるように、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７８にバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７４側にかかる電圧以下の電圧が印加されるようになっている。
【００５４】
各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図７、図８中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図７、図８中ではＧと表記されている。）は、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから延びる各走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図７、図８中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【００５５】
走査駆動手段１５は、本実施形態では、電源回路１５ａとゲートドライバ１５ｂとを備えており、ゲートドライバ１５ｂに接続されている各走査線５を介してＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を制御するようになっている。
【００５６】
具体的には、走査駆動手段１５の電源回路１５ａは、ゲートドライバ１５ｂから各走査線５に印加するオン電圧やオフ電圧の電圧値をそれぞれ所定の電圧値に設定して、ゲートドライバ１５ｂに供給するようになっている。また、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂは、パルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）により各走査線５に印加するオン電圧のパルス波のパルス幅やデューティ比を変調できるようになっている。
【００５７】
走査駆動手段１５から各走査線５を介したＴＦＴ８に対するオン電圧の印加のさせ方については後で詳しく説明する。
【００５８】
各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、読み出しＩＣ１６には所定個数の読み出し回路１７が設けられており、読み出しＩＣ１６が複数設けられることにより、信号線６の本数分の読み出し回路１７が設けられるようになっている。
【００５９】
読み出し回路１７は、増幅回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されている。なお、図７や図８中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図８中では、アナログマルチプレクサ２１は省略されている。
【００６０】
本実施形態では、増幅回路１８はチャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサ１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続されて構成されている。また、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には初期電圧Ｖ０が印加されるようになっている。なお、初期電圧Ｖ０は適宜の値に設定される。
【００６１】
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で、放射線検出素子７のＴＦＴ８がオン状態とされると（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに走査線５を介してオン電圧が印加されると）、当該放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサ１８ｂに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっている。
【００６２】
増幅回路１８は、このようにして、各放射線検出素子７から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換して増幅するようになっている。また、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされると、増幅回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電されて増幅回路１８がリセットされるようになっている。なお、増幅回路１８を、放射線検出素子７から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。
【００６３】
増幅回路１８の出力側には、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９が接続されている。相関二重サンプリング回路１９は、本実施形態では、サンプルホールド機能を有しており、この相関二重サンプリング回路１９におけるサンプルホールド機能は、制御手段２２から送信されるパルス信号によりそのオン／オフが制御されるようになっている。
【００６４】
すなわち、相関二重サンプリング回路１９は、増幅回路１８がリセットされた後、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態とされて、放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサ１８ｂに流入して蓄積され始めた時点で制御手段２２から１回目のパルス信号を受信すると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値を保持する。
【００６５】
そして、その時点から所定時間経過した後、放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサ１８ｂに流入して蓄積された時点で制御手段２２から２回目のパルス信号を受信すると、その時点で再び増幅回路１８から出力されている電圧値を保持して、それらの電圧値の差分値を下流側に画像データとして出力するようになっている。
【００６６】
相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７の画像データは、アナログマルチプレクサ２１に送信され、アナログマルチプレクサ２１から順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信される。そして、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段４０に出力されて順次保存されるようになっている。
【００６７】
制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータにより構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、制御手段２２には、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記憶手段４０が接続されている。
【００６８】
また、制御手段２２には、前述したアンテナ装置３９が接続されており、さらに、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段４０、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリ４１が接続されている。このように、バッテリ４１は、放射線画像撮影装置１のハウジング２内に内蔵されており、バッテリ４１には、外部装置からバッテリ４１に電力を供給してバッテリ４１を充電する際の接続端子４２が取り付けられている。
【００６９】
前述したように、制御手段２２は、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフを制御したり、相関二重サンプリング回路１９にパルス信号を送信して、そのサンプルホールド機能のオン／オフを制御する等の各種の処理を実行するようになっている。
【００７０】
また、制御手段２２は、放射線技師等の操作者により電源スイッチ３６が操作される等して手動で、或いは、外部装置からアンテナ装置３９を介して無線で、信号が入力されることにより、各部材に対する電力の供給状態を、放射線検出素子７等への電力の供給を停止して必要な部材にのみ電力を供給する省電力モード（sleepモード）と、放射線検出素子７等に電力を供給して放射線画像撮影を可能とする撮影可能モード（wake upモード）との間で切り替えることができるように構成されている。
【００７１】
省電力モードでは、放射線検出素子７等に電力が供給されないため、バッテリ４１の電力消費を抑制することができるが、放射線画像撮影を行うことはできない。また、撮影可能モードでは、放射線検出素子７等の各部材に電力が供給されて放射線検出が可能な状態となるが、バッテリ４１の電力が消費される。そのため、制御手段２２は、各部材に対する電力の供給状態を撮影可能モードに切り替えた後、所定時間経過しても放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない場合には、各部材に対する電力の供給状態を省電力モードに切り替えるようになっている。
【００７２】
電流検出手段４３は、各バイアス線９が結束された結線１０内を流れる電流を検出するようになっている。本実施形態では、電流検出手段４３は、図示を省略するが、結線１０に直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗と、抵抗の両端子間の電圧を測定する差動アンプとを備えて構成されており、差動アンプで抵抗の両端子間の電圧を測定することで結線１０を流れる電流を電圧値に変換して検出するようになっている。
【００７３】
電流検出手段４３に備えられる前記抵抗としては、各バイアス線９や結線１０を流れる微弱な電流を増幅して電圧値に変換するために比較的大きな抵抗値を有する抵抗が用いられるようになっており、電流検出手段４３は、検出した結線１０の電流量に相当する電圧値を制御手段２２に出力するようになっている。
【００７４】
なお、例えば放射線画像撮影時の放射線照射によって放射線検出素子７内に蓄積された電荷を読み出す際に、バイアス線９や結線１０等にも電流が流れるが、電流検出手段４３の抵抗の抵抗値が比較的大きいと、バイアス線９や結線１０等を流れる電流の妨げとなる。
【００７５】
そのため、電流検出手段４３には前記抵抗の両端子間を短絡する図示しないスイッチが設けられており、制御手段２２は、通常の状態ではこのスイッチをオン状態として抵抗の両端子間を短絡させておき、バイアス線９や結線１０等に流れる電流量に相当する電圧値の情報が必要な場合等にスイッチをオフ状態に切り替えて、電流検出手段４３から検出した結線１０の電流量に相当する電圧値を制御手段２２や走査駆動手段１５に出力させるようになっている。
【００７６】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用について説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１における走査駆動手段１５から各走査線５を介したＴＦＴ８に対するオン電圧の印加のさせ方について説明する。
【００７７】
放射線画像撮影装置１の制御手段２２（図７参照）は、放射線画像撮影を行うために操作者により手動で、或いは外部装置からアンテナ装置３９を介して無線で覚醒信号が入力されると、放射線画像撮影装置１の各部材に対する電力の供給状態を省電力モードから撮影可能モードに切り替える。
【００７８】
走査駆動手段１５の電源回路１５ａには、走査線５を介して各放射線検出素子７のスイッチ手段であるＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオフ電圧Ｖoff、すなわち各放射線検出素子７のＴＦＴ８を閉じるためのオフ電圧Ｖoffとして、例えば図９に示すように−１０［Ｖ］の電圧値を印加するように設定されている。
【００７９】
そして、制御手段２２は、各部材に対する電力の供給状態が省電力モードから撮影可能モードに切り替えると走査駆動手段１５に信号を送信し、走査駆動手段１５の電源回路１５ａは、制御手段２２から信号を受信すると、ゲートドライバ１５ｂに対してオフ電圧Ｖoffを設定する。そして、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂは、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘを介して全てのＴＦＴ８に対してオフ電圧Ｖoffを印加する（時刻Ｔ０）。
【００８０】
また、制御手段２２は、各部材に対する電力の供給状態が省電力モードから撮影可能モードに切り替えると、バイアス電源１４に信号を送信して、バイアス電源１４から各バイアス線９や結線１０を介して各放射線検出素子７に対して所定の電圧値のバイアス電圧を印加させる。
【００８１】
各部材に対する電力の供給状態が撮影可能モードに切り替えられ、各部材に電力が供給されてスタンバイ状態になると、走査駆動手段１５は、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘを介して、全てのＴＦＴ８に対して、通常のオン電圧である例えば＋１５［Ｖ］のオン電圧Ｖon１を印加する（時刻Ｔ１）。
【００８２】
ゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon１が印加されるとＴＦＴ８がオン状態となり、各放射線検出素子７から第１電極７４付近に溜まっていた余分な電荷（本実施形態では電子）が信号線６にそれぞれ流出する。一方、各放射線検出素子７の反対側の電極である第２電極７８付近には第１電極７４付近に溜まっていた余分な電荷とは正負が反対の電荷（本実施形態では正孔）が溜まっているが、電荷（電子）の信号線６への流出にあわせて、その電荷（正孔）も各バイアス線９に流出し、結線１０を通ってバイアス電源１４に流れ込む。
【００８３】
バイアス電源１４に流れ込む電流を電流検出手段４３でモニタすると、図１０（Ａ）に示すようにＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加される電圧Ｖがオフ電圧Ｖoffからオン電圧Ｖonに切り替わると、図１０（Ｂ）に示すように、各放射線検出素子７の第２電極７８から流出した電荷が各バイアス線９を介して結線１０に集められ、バイアス電源１４に流れ込む電流Ｉが大きく立ち上がる。
【００８４】
そして、図２０に示したように、各放射線検出素子７が正常で、各放射線検出素子７から流出する電流の電流量ｉが暗電荷に起因する暗電流の電流量ｉｄのレベルまで降下するものであれば、図１１（Ａ）に示すように、仮にＴＦＴ８に通常のオン電圧Ｖon１を印加し続けた場合には、図１１（Ｂ）に示すように、バイアス電源１４に流れ込む電流Ｉが増加して、一旦ピークに達した後、次第に減少していき、各放射線検出素子７から流出する暗電流の電流量ｉｄの総和に相当する電流量Ｉｄまで減少する。
【００８５】
このように、全ての放射線検出素子７が正常であれば、ＴＦＴ８に印加するオン電圧Ｖon１が通常の例えば＋１５［Ｖ］のように高い値のままでも、各放射線検出素子７に溜まっていた余分な電荷が信号線６やバイアス線９に流出した後、バイアス線９等に流れる電流量を、暗電流の電流量ｉｄの総和に相当する電流量Ｉｄまで低下させることができ、各放射線検出素子７から余分な電荷を十分に除去することが可能となるとともに、バッテリ４１の電力の消費を抑制することが可能となる。
【００８６】
しかし、前述したように、放射線検出素子７の中には、図２１に示したように、ＴＦＴ８をオン状態とするとあたかも電極７４と電極７８との間が導線で接続されているのと同等の電流が流れてしまう異常な放射線検出素子７が存在する。
【００８７】
そして、どの程度の数の異常な放射線検出素子７が存在するかにもよるが、このように異常な放射線検出素子７が存在する場合、図１１（Ａ）に示したようにＴＦＴ８に通常のオン電圧Ｖon１を印加し続けると、図１２に示すように、バイアス電源１４に流れ込む電流Ｉは、各放射線検出素子７から流出する暗電流の電流量ｉｄの総和に相当する電流量Ｉｄよりも高い、比較的大きな電流量Ｉrealまでしか減少しない。
【００８８】
これでは、各放射線検出素子７に溜まっていた余分な電荷が十分に信号線６やバイアス線９に流出するとしても、信号線６やバイアス線９、結線１０に流れる電流量が、暗電流の電流量ｉｄの総和に相当する電流量Ｉｄまで下がらずに、比較的大きな値の電流が流れ続けるため、バッテリ４１の電力の消費を抑制することができず、バッテリ４１が消耗してしまう。
【００８９】
そこで、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、放射線検出素子７のリセット処理を行う際、走査駆動手段１５は、図９に示したように、ゲートドライバ１５ｂに接続された走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘを介して、各放射線検出素子７のスイッチ手段である全てのＴＦＴ８に対して、時刻Ｔ０にオフ電圧Ｖoffを印加する。
【００９０】
そして、時刻Ｔ１に通常のオン電圧であるオン電圧Ｖon１を印加した後、時刻Ｔ２でオン電圧の電圧値を電圧値Ｖon２に低下させて、放射線の照射が開始されるまで、各走査線５を介して各ＴＦＴ８に対してこの低下させたオン電圧Ｖon２を印加し続けるようになっている。
【００９１】
その際、本実施形態では、低下させたオン電圧の電圧値Ｖon２は、このオン電圧Ｖon２をＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加してＴＦＴ８をオン状態とした場合にＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が、正常な放射線検出素子７に流れる、暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量になるような電圧値に設定される。
【００９２】
すなわち、電圧値がＶonのオン電圧をＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加してＴＦＴ８をオン状態とした場合に、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon）は、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加したオン電圧の電圧値Ｖonに依存して変化し、オン電圧の電圧値Ｖonが小さくなるほどＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon）が小さくなる。そして、オン電圧の電圧値Ｖonが閾値Ｖthまで小さくなると、ＴＦＴ８を流れ得る電流量が急激に減少する。
【００９３】
急激に減少したＴＦＴ８を流れ得る電流量は、ＴＦＴ８が通常のシリコン系のトランジスタデバイスの場合でも流れ得るオン電流の電流量と比較して４、５桁程度小さく、本実施形態のような（水素化）アモルファスシリコンＴＦＴの場合には７桁程度小さい。そして、急激に減少したＴＦＴ８を流れ得る電流量は、正常な放射線検出素子７に流れる、暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakを大きく下回る値となる。
【００９４】
そのため、このようなＴＦＴ８を流れ得る電流量が急激に減少する閾値Ｖthの電圧値をＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加すると、事実上、放射線検出素子７から暗電流はＴＦＴ８を介して流れ出なくなり、放射線検出素子７内に蓄積されるようになる。しかし、これでは、放射線の照射が開始されるまでに各放射線検出素子７内に発生する暗電荷等の余分な電荷を放出させて、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分を画像データから除去するという目的を達成することができなくなる。
【００９５】
また、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧をこの閾値Ｖthより上昇させて、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon）を増やしても、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon）が、正常な放射線検出素子７に流れる暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakよりも小さければ、やはり、放射線検出素子７から流出しきれなかった電荷が放射線検出素子７内に蓄積されるようになる。
【００９６】
そこで、本実施形態では、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が、正常な放射線検出素子７に流れる暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakと同じ量、或いは多少余裕をもたせてそれを少し上回る量になるように、低下させたオン電圧の電圧値Ｖon２を設定するようになっている。
【００９７】
そして、放射線検出素子７のリセット処理の際、走査駆動手段１５は、図９に示したように、ゲートドライバ１５ｂに接続された走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘを介して、各放射線検出素子７のスイッチ手段である全てのＴＦＴ８に対して、時刻Ｔ０に通常のオフ電圧Ｖoffを印加し、時刻Ｔ１に通常のオン電圧であるオン電圧Ｖon１を印加した後、時刻Ｔ２でオン電圧の電圧値を上記の電圧値Ｖon２に低下させて、そのオン電圧Ｖon２を時刻Ｔ３で放射線の照射が開始されるまで継続して印加する。
【００９８】
このようにオン電圧Ｖonを変化させると、時刻Ｔ１に通常のオン電圧であるオン電圧Ｖon１を印加した段階で、正常な放射線検出素子７からも異常な放射線検出素子７からも、ともにそれらに蓄積されている余分な電荷が一斉に信号線６やバイアス線９に放出される。
【００９９】
そして、時刻Ｔ２以降、オン電圧の電圧値を上記の電圧値Ｖon２に低下させると、上記のように、正常な放射線検出素子７に流れる暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakは、このオン電圧Ｖon２でＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）より小さい。そのため、正常な各放射線検出素子７からは、このオン電圧Ｖon２の下で、暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakが流出する。
【０１００】
なお、このように、このオン電圧Ｖon２の下では、正常な各放射線検出素子７から暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakの全量がＴＦＴ８を介して流出するため、時刻Ｔ２以降に正常な各放射線検出素子７内で発生する暗電荷等も全て流出し、正常な各放射線検出素子７内に新たに電荷が蓄積されることはない。
【０１０１】
一方、異常な放射線検出素子７では、発生する暗電流を含め、ＴＦＴ８を流れ得る限りの最大電流量ｉmax（Ｖon２）のオン電流が流れる。しかし、上記のように、この場合、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）は、正常な放射線検出素子７に流れる、暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakと同じ量、或いはそれを少し上回る量になるように設定される。
【０１０２】
そのため、異常な各放射線検出素子７からは、このオン電圧Ｖon２の下で、正常な放射線検出素子７に流れる暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakと同量、或いはそれを少し上回る量の最大電流量ｉmax（Ｖon２）のオン電流が流出する。
【０１０３】
なお、オン電圧Ｖon２の下では、異常な各放射線検出素子７からも電流量ｉleakと同量以上の電流量がＴＦＴ８を介して流出するため、時刻Ｔ２以降に異常な各放射線検出素子７内で発生する暗電荷等も全て流出し、異常な各放射線検出素子７内にも新たに電荷が蓄積されることはない。
【０１０４】
放射線検出素子７のリセット処理の際に、上記のように、全てのＴＦＴ８に対して、一旦、通常のオン電圧であるオン電圧Ｖon１を印加することで、正常な放射線検出素子７についても異常な放射線検出素子７についても蓄積されている余分な電荷を十分に放出することが可能となるとともに、その後、オン電圧の電圧値を上記の電圧値Ｖon２に低下させてオン電圧Ｖon２の印加を放射線の照射が開始されるまで継続する。
【０１０５】
このように構成することで、正常な放射線検出素子７についてはもちろん、異常な放射線検出素子７についても、それから流出する電流量を、正常な放射線検出素子７に流れる暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakと同量、或いはそれに近い量まで減少させることが可能となる。
【０１０６】
そのため、放射線検出素子７の中に異常な放射線検出素子７が存在する場合でも、走査駆動手段１５から各走査線５を介してＴＦＴ８に印加するオン電圧Ｖonを図９に示したように変化させることにより、図１３に示すように、バイアス電源１４に流れ込む電流Ｉを、全放射線検出素子７が正常な放射線検出素子７で構成されている場合の暗電流の電流量ｉｄの総和に相当する電流量Ｉｄ（図１１（Ｂ）参照）に近い電流量Ｉｄ＊（図１３参照）まで減少させることが可能となる。
【０１０７】
また、そのため、バッテリ４１の電力の消費を抑制することが可能となる。そして、各放射線検出素子７から余分な電荷を十分に除去することができ、しかも、そのオン電圧Ｖon２の印加が放射線の照射が開始されるまで継続されるため、正常な放射線検出素子７にも、異常な各放射線検出素子７にも、新たに電荷が蓄積されることはない。そのため、最終的に得られる画像データの中から、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分を除去することが可能となる。
【０１０８】
なお、走査駆動手段１５がＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonを、オン電圧Ｖon１からオン電圧Ｖon２に低下させる時刻Ｔ２については、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧をオフ電圧Ｖoffからオン電圧Ｖon１に切り替えた時刻Ｔ１から時間経過をカウントし、予め設定された所定時間が経過した時点として設定することが可能である。
【０１０９】
また、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon１を印加して、各放射線検出素子７に溜まっていた余分な電荷を確実に信号線６やバイアス線９に流出させるために、例えば、電流検出手段４３で検出されたバイアス線９の結線１０を流れる電流の電流量Ｉを走査駆動手段１５に送信し、走査駆動手段１５で、電流量Ｉの時間変化率が所定の閾値以下になった時点を時刻Ｔ２として各ＴＦＴ８に印加するオン電圧をＶon２に低下させるように構成することも可能である。
【０１１０】
例えば、所定の閾値を０に設定すれば、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon１を印加して各放射線検出素子７から余分な電荷が流出し、バイアス線９の結線１０を流れる電流の電流量Ｉが増加してピークに達し、余分な電荷が十分に信号線６やバイアス線９に流出された時点でオン電圧Ｖonがオン電圧Ｖon２に低下されるため、各放射線検出素子７に溜まっていた余分な電荷を確実に信号線６やバイアス線９に流出させることが可能となる。
【０１１１】
なお、所定の閾値を他の値に設定することも可能であり、適宜の値に設定される。また、電流検出手段４３で検出されたバイアス線９の結線１０を流れる電流の電流量Ｉを、走査駆動手段１５に送信する代わりに、制御手段２２に送信し、制御手段２２で、電流量Ｉの時間変化率が所定の閾値以下になったか否かを判断し、電流量Ｉの時間変化率が所定の閾値以下になったと判断した時点（時刻Ｔ２）で走査駆動手段１５に信号を送信して各ＴＦＴ８に印加するオン電圧をＶon２に低下させるように構成することも可能である。
【０１１２】
一方、本実施形態では、走査駆動手段１５は、図９に示したように、各走査線５を介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧を時刻Ｔ２で電圧値Ｖon２に低下させた後、時刻Ｔ３で放射線の照射が開始されると、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を一斉にオフ電圧Ｖoffに切り替えるようになっている。
【０１１３】
この場合、例えば放射線画像撮影装置１に放射線の照射を検出する図示しない放射線センサを取り付けておき、放射線センサから送信されてくる検出信号に基づいて放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することも可能である。
【０１１４】
しかし、本実施形態では、電流検出手段４３で検出されるバイアス線９の結線１０を流れる電流の電流量Ｉを監視することで、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたことを検出するようになっている。
【０１１５】
具体的には、本実施形態では、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに低下されたオン電圧Ｖon２が印加されている状態で放射線画像撮影装置１に放射線が照射される。そして、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、照射された放射線がシンチレータ３で可視光等の別の波長の電磁波に変換され、その電磁波が直下の放射線検出素子７に入射する。入射した電磁波は放射線検出素子７のｉ層７６（図５参照）に到達して、ｉ層７６内で電子正孔対が発生する。
【０１１６】
放射線検出素子７内には、バイアス電源１４からバイアス線９等を介して印加されたバイアス電圧により所定の電位勾配が形成されており、放射線検出素子７内で発生した電子正孔対のうち、一方の電荷（本実施形態では電子）が第１電極７４側に移動する。また、この一方の電荷と等量の他方の電荷（本実施形態では正孔）は、放射線検出素子７の第２電極７８側に移動する。
【０１１７】
この場合、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにはオン電圧Ｖon２が印加されていてＴＦＴ８がオン状態となっているため、放射線検出素子７の第１電極７４側に移動した電子は第１電極７４から流出してＴＦＴ８を介して信号線６に流出し、放射線検出素子７の第２電極７８側に移動した正孔は第２電極７８からバイアス線９に流出して結線１０中を流れ、電流検出手段４３で検出される。そのため、図１４に示すように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、バイアス線９の結線１０中を流れる電流の電流量Ｉが増加する。
【０１１８】
そこで、本実施形態では、走査駆動手段１５は、時刻Ｔ２でオン電圧の電圧値を電圧値Ｖon２に低下させて、電流検出手段４３により検出されるバイアス線９の結線１０を流れる電流の電流量Ｉが減少した後、電流量Ｉが再び増加した時点を放射線の照射が開始された時刻Ｔ３として検出し、その時刻Ｔ３で各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を一斉にオフ電圧Ｖoffに切り替えるようになっている。
【０１１９】
なお、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオフ電圧Ｖoffが印加されるため各ＴＦＴ８はオフ状態となり、各放射線検出素子７から電荷がほとんど流出しなくなる。そのため、図１４に示すように、放射線の照射が開始された直後には、放射線の照射で各放射線検出素子７内に発生した電荷がバイアス線９に流れ出し、結線１０中を流れる電流の電流量Ｉが増加するが、ＴＦＴ８がオフ状態となることで、各放射線検出素子７からバイアス線９や結線１０への電荷の流出がほとんどなくなる。
【０１２０】
また、各ＴＦＴ８がオフ状態とされた後、放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生する電子正孔対は、電位勾配により電子が第１電極７４側に移動し、正孔が第２電極７８側に移動して分離されるが、放射線検出素子７から流出できなくなるため、放射線検出素子７内に蓄積される。そして、各放射線検出素子７内には、被写体を透過して当該放射線検出素子７に照射された放射線のエネルギ（本実施形態では、当該放射線がシンチレータ３に照射されシンチレータ３で変換された電磁波のエネルギ）に比例した電荷が蓄積される。
【０１２１】
そして、放射線の照射が終了すると、走査駆動手段１５は、図１５に示すように、今度は、ゲートドライバ１５ｂから信号読み出し用のオン電圧Ｖon１を印加する走査線５のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えて（すなわち走査して）、各放射線検出素子７から蓄積された電荷を読み出すようになっている。
【０１２２】
その際、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されているＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon１が印加されると、放射線検出素子７の第１電極７４に蓄積された電子がＴＦＴ８を介して信号線６に放出され、読み出し回路１７（図７等参照）で電荷電圧変換されて増幅される等して画像データに変換され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段４０に保存される。
【０１２３】
一方、放射線検出素子７の第１電極７４からの電子の流出にあわせて、放射線検出素子７の第２電極７８からは蓄積されていた正孔がバイアス線９に流出し、結線１０を流れてバイアス電源１４に流入する。なお、この放射線検出素子７からの電荷の読み出しの際には、バイアス線９や結線１０を流れる電流の電流量Ｉを検出する必要はないため、制御手段２２は、電流検出手段４３のスイッチをオン状態として電流検出手段４３の抵抗の両端子間を短絡させておく。
【０１２４】
この後は、必要に応じて、ダーク読取処理等が行われる。すなわち、上記のように、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、放射線の照射が開始され、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加していたオン電圧Ｖon２をオフ電圧Ｖoffに切り替える（時刻Ｔ３）までは、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷は、ＴＦＴ８がオン状態となっているため流出し、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分が画像データから除去される。
【０１２５】
しかし、時刻Ｔ３に電圧がオフ電圧Ｖoffに切り替えられて各ＴＦＴ８がオフ状態とされた後は、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷は各放射線検出素子７内に蓄積される。そして、各放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷は、上記の走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとの各放射線検出素子７からの画像データの読み出しの際（時刻Ｔ４１〜Ｔ４ｘ）に画像データとともに読み出される。
【０１２６】
そのため、各放射線検出素子７の画像データには、時刻Ｔ３から各ラインごとの読み出し開始時刻Ｔ４１〜Ｔ４ｘまでの各期間ΔＴ１〜ΔＴｘに各放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷に対応するオフセット分がそれぞれ含まれている。このオフセット分を画像データから差し引くことで、放射線の照射により発生した真の電荷に対応する画像データが得られる。そして、このオフセット分を算出する処理がダーク読取処理である。
【０１２７】
ダーク読取処理では、走査線５の最終ラインであるラインＬｘまでの各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理が終了すると、まず、上記と同様にして、各放射線検出素子７のリセット処理が行われる。リセット処理では、時刻Ｔ５に各ＴＦＴ８に印加する電圧をオフ電圧Ｖoffからオン電圧Ｖon１に切り替え、図１５では記載を省略する時刻Ｔ６にオン電圧を電圧値Ｖon１から電圧値Ｖon２に低下させ、時刻Ｔ７に各ＴＦＴ８に印加する電圧をオン電圧Ｖon２からオフ電圧Ｖoffに切り替える。
【０１２８】
時刻Ｔ７に電圧がオフ電圧Ｖoffに切り替えられて各ＴＦＴ８がオフ状態とされると、その後、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷は各放射線検出素子７内に蓄積される。そして、ダーク読取処理では、放射線画像撮影装置１に放射線を照射せずに、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに放射線画像撮影の場合と同じ各期間ΔＴ１〜ΔＴｘだけ放置して、各放射線検出素子７内に暗電荷を蓄積させる。
【０１２９】
ダーク読取処理における各期間ΔＴ１〜ΔＴｘに各放射線検出素子７に蓄積される暗電荷は、放射線画像撮影時における各期間ΔＴ１〜ΔＴｘに各放射線検出素子７に蓄積される暗電荷とそれぞれ極力等量になるように設定するために、各期間ΔＴ１〜ΔＴｘ経過した後、上記と同じタイミングで、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから信号読み出し用のオン電圧Ｖon１を印加する走査線５のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えて（すなわち走査して）、各放射線検出素子７から蓄積された暗電荷を読み出し、読み出し回路１７で電荷電圧変換して増幅する等、上記と同様の処理を行って、それぞれダーク読取値として記憶手段４０に保存する。
【０１３０】
このようにして得られたダーク読取値をそのままオフセット分とするように構成することも可能であり、また、例えば上記のダーク読取処理を複数回行って、各放射線検出素子７ごとに得られた複数回分のダーク読取値の平均値等を算出する等して、それをオフセット分とするように構成することも可能である。このようにしてダーク読取処理を行うことで、画像データを補正するためのオフセット分を的確に取得することが可能となる。
【０１３１】
また、上記のように、本発明に特有の各放射線検出素子７のリセット処理は、放射線画像撮影のために放射線画像撮影装置１の各部材に対する電力の供給状態を省電力モードから撮影可能モードに切り替えた場合だけでなく、ダーク読取処理のためのリセット処理（図１５の時刻Ｔ５〜Ｔ７参照）等においても行われる。
【０１３２】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、放射線画像撮影前などに行われる各放射線検出素子７のリセット処理において、放射線検出素子７のスイッチ手段であるＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を、一旦、通常のオン電圧である高いオン電圧Ｖon１を印加した後、オン電圧の電圧値を低下させ、放射線の照射が開始されるまでＴＦＴ８のゲート電極８ｇに当該低下させたオン電圧Ｖon２を印加させ続ける。
【０１３３】
そのため、まず、全てのＴＦＴ８に対して、一旦、通常のオン電圧である高いオン電圧Ｖon１を印加することで、正常な放射線検出素子７についても異常な放射線検出素子７についても放射線検出素子７に蓄積されている余分な電荷を十分に放出させて除去することが可能となる。また、放射線の照射が開始されるまで、ＴＦＴ８にオン電圧Ｖon２を印加し続けることで、放射線検出素子７に蓄積されている余分な電荷を十分に放出させて除去することが可能となる。
【０１３４】
また、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加した高いオン電圧Ｖon１を低下させて低いオン電圧Ｖon２を印加し続けることで、正常な放射線検出素子７についてはもちろん、異常な放射線検出素子７についても、それから流出する電流量を、正常な放射線検出素子７に流れる暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakと同量程度まで減少させることが可能となる。そのため、バッテリ４１の電力の消費を抑制して、バッテリ４１の消耗を防止することが可能となる。
【０１３５】
さらに、放射線の照射が開始されるまで、ＴＦＴ８にオン電圧Ｖon２を印加し続けることで、放射線の照射が開始されるまでに各放射線検出素子７内で発生する暗電荷が各放射線検出素子７から流出して除去されるため、最終的に得られる画像データの中から、少なくとも放射線の照射開始までに発生するノイズ成分を的確に除去することが可能となる。
【０１３６】
なお、低下されたオン電圧Ｖon２の電圧値は、例えば、正常な放射線検出素子７を用いて、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が、正常な放射線検出素子７に流れる、暗電流を含むリーク電流の電流量ｉleakに等しくなる電圧値を測定し、その電圧値に所定の電圧値を加算する等して予め設定される。
【０１３７】
また、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始の検出の場合と同様に、電流検出手段４３で検出されるバイアス線９の結線１０を流れる電流の電流量Ｉを監視して、電流量Ｉが減少することによって放射線の照射が終了したことを検出するように構成することが可能である。また、放射線の照射の終了を検出せず、放射線の照射が開始された時刻Ｔ３から所定の時間が経過した後に、各放射線検出素子７からの電荷（画像データ）の読み出しを開始するように予め設定しておいてもよい。
【０１３８】
さらに、上記の実施形態では、電流検出手段４３を設ける場合について説明したが、必ずしも電流検出手段４３を設ける必要はなく、例えば、オフ電圧Ｖoffや２種類のオン電圧Ｖon１、Ｖon２の各値や上記の各時間間隔等を予め設定しておき、走査駆動手段１５がそれらの設定に従ってリセット処理や読み出し処理、ダーク読取処理等を行うように構成することも可能である。
【０１３９】
［放射線画像撮影システム］
上記の放射線画像撮影装置１では、放射線センサを設けたり、バイアス線９の結線１０を流れる電流の電流量Ｉを検出する電流検出手段４３を活用して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出する場合について説明した。しかし、放射線画像撮影装置１に放射線センサや電流検出手段４３が設けられていないものも多い。
【０１４０】
そのような場合には、放射線画像撮影装置１に放射線を照射する放射線発生装置等から放射線の照射の開始や終了を知らせる信号を放射線画像撮影装置１に送信するように構成することが可能である。
【０１４１】
また、実際の放射線発生装置では、放射線発生装置の放射線源が起動されてから放射線が照射されるまでに１秒程度の時間がかかる場合が多い。そのため、放射線源の起動から照射までの時間を使って、放射線画像撮影装置１に放射線画像撮影前のリセット処理を行わせるように構成することが可能である。
【０１４２】
以下では、それを実現するための放射線画像撮影システムについて説明する。図１６は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。放射線画像撮影システム５０は、図１６に示すように、例えば、放射線を照射して図示しない患者の一部である被写体の撮影を行う撮影室Ｒ１と、放射線技師等の操作者が被写体への放射線の照射等の操作を行う前室Ｒ２とに配置される。
【０１４３】
本実施形態では、撮影室Ｒ１には、前述した放射線画像撮影装置１（可搬型放射線画像撮影装置１）を装填可能なブッキー装置５１や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないＸ線管球を備える放射線発生装置の放射線源５２、放射線画像撮影装置１と他の装置とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ５３を備えた無線アクセスポイント（基地局）５４等が設けられている。
【０１４４】
また、前室Ｒ２には、放射線源５２からの放射線の照射開始を指示するための照射開始スイッチ５５等を備えた放射線発生装置の操作卓５６や、放射線画像撮影装置１に内蔵された後述するタグを検出するタグリーダ５７等が設けられている。また、放射線発生装置の操作卓５６やタグリーダ５７等は、撮影室外に設けられたコンソール５８に接続されている。
【０１４５】
コンソール５８では、放射線画像撮影システム５０で取得された画像データやダーク読取値等を用いて画像処理が行われ、放射線画像の生成等が行われるようになっている。なお、コンソール５８を前室Ｒ２に設けることも可能である。また、コンソール５８には、ハードディスク等で構成された記憶手段５９が接続されている。
【０１４６】
放射線画像撮影装置１の構成については前述したとおりであるが、本実施形態では、さらに、放射線画像撮影装置１には、図示しないタグが内蔵されている。本実施形態では、タグとして、いわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグと呼ばれるタグが用いられており、タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線画像撮影装置１の固有情報を記憶する記憶部がコンパクトに内蔵されている。なお、固有情報には、例えば当該放射線画像撮影装置１に割り当てられた識別情報としてのカセッテＩＤやシンチレータの種類情報、サイズ情報、解像度等が含まれる。
【０１４７】
また、放射線画像撮影装置１は、ブッキー装置５１に装填されない、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。すなわち、放射線画像撮影装置１を単独の状態で例えば撮影室Ｒ１内に設けられた支持台や図１６に示すように臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ等に配置してその放射線入射面Ｒ（図１参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線源５２Ｂ等から、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。
【０１４８】
ブッキー装置５１には、放射線画像撮影装置１を所定の位置に保持するためのカセッテ保持部５１ａが設けられており、カセッテ保持部５１ａに放射線画像撮影装置１が装填できるようになっている。また、本実施形態では、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとがそれぞれ設けられている。また、本実施形態では、各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂは、それぞれケーブルや無線アクセスポイント（基地局）５４等を介して放射線発生装置の操作卓５６等と接続されている。
【０１４９】
撮影室Ｒ１には、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射するＸ線管球を備える放射線源５２が少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに対して１つの放射線源５２Ａが共用されるようになっている。なお、各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに、別々の放射線源を対応付けて設けるように構成することも可能である。
【０１５０】
放射線源５２Ａは、例えば撮影室Ｒ１の天井からつり下げられて配設されるようになっており、撮影時には後述する操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされ、図示しない移動手段により所定の位置にまで移動され、放射線の照射方向が所定の方向を向くようにその向きが調整されるようになっている。
【０１５１】
また、本実施形態では、立位撮影用のブッキー装置５１Ａや臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂには対応付けられていないポータブルの放射線源５２Ｂも設けられており、ポータブルの放射線源５２Ｂは、撮影室Ｒ１内の任意の場所にも持ち運びでき、任意の方向に放射線を照射できるようになっている。
【０１５２】
なお、本実施形態では、ポータブルの放射線源５２Ｂも、操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされるようになっているが、この他にも、例えば、操作者が手動でセットアップしたり、放射線画像撮影装置１からポータブルの放射線源５２Ｂに無線信号を送信してセットアップするように構成することも可能である。
【０１５３】
放射線源５２のＸ線管球としては、回転陽極Ｘ線管球を用いた放射線源が好ましく用いられる。Ｘ線管球は、陰極から放射される電子線を陽極に衝突させることで放射線を発生させるように構成されている場合が多いが、電子線が陽極の同じ位置に衝突し続けると、熱の発生等で陽極が損傷する。そのため、回転陽極Ｘ線管球では、陽極を回転させて電子線が衝突する位置が同じ位置にならないようにすることで、陽極の長寿命化が図られるようになっている。
【０１５４】
前室Ｒ２には、放射線源５２からの放射線の照射開始を指示するための照射開始スイッチ５５を備えた放射線発生装置の操作卓５６が設けられている。なお、図１６では、操作卓５６と照射開始スイッチ５５とが別体のように記載されているが、必ずしも別体として構成する必要はない。
【０１５５】
操作卓５６は、ＣＰＵや専用のプロセッサ（processor）を備えるコンピュータで構成されている。また、照射開始スイッチ５５は、図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、棒状のボタン部５５ａと、ボタン部５５ａを図中矢印Ｓで示される方向に押下可能に支持する筐体部５５ｂとで構成されている。そして、ボタン部５５ａは、図１７（Ａ）に示すように、筐体部５５ｂから上方に突出した円筒部５５ａ１と、その内部からさらに上方に突出した円柱部５５ａ２とで構成されている。
【０１５６】
そして、図１７（Ｂ）に示すように、操作者により円柱部５５ａ２が円筒部５５ａ１の上端部分まで押し込まれて、ボタン部５５ａがいわゆる半押しされると、操作卓５６から所定の放射線源５２に対して起動信号が送信されるようになっており、放射線源５２は、起動信号を受信すると、Ｘ線管球の陽極の回転を開始して起動するようになっている。この起動信号は、無線アクセスポイント５４を介して放射線画像撮影装置１にも送信されるようになっている。
【０１５７】
また、図１７（Ｃ）に示すように、操作者により照射開始スイッチ５５のボタン部５５ａの円筒部５５ａ１と円柱部５５ａ２とが筐体部５５ｂの上端部分までさらに押し込まれて、ボタン部５５ａがいわゆる全押しされると、操作卓５６から所定の放射線源５２に対して照射信号が送信されるようになっており、放射線源５２は、照射信号を受信すると、放射線を照射するようになっている。この照射信号も、無線アクセスポイント５４を介して放射線画像撮影装置１にも送信されるようになっている。
【０１５８】
なお、起動信号や照射信号を、無線アクセスポイント５４を介して放射線発生装置の操作卓５６や照射開始スイッチ５５から放射線画像撮影装置１に送信する代わりに、照射開始スイッチ５５の半押しや全押しの状態をそれぞれ検出して、照射開始スイッチ５５が半押しされた場合に起動信号（或いは放射線源５２を起動したことを表す信号）を放射線画像撮影装置１に送信し、照射開始スイッチ５５が全押しされた場合に照射信号（或いは放射線源５２から放射線が照射されたことを表す信号）を放射線画像撮影装置１に送信するボタン操作検出手段６０を設けるように構成することも可能である。
【０１５９】
なお、照射開始スイッチ５５の上記の構成は、本発明に特有の構成ではなく、通常の放射線画像撮影システムの操作卓で多く採用されている構成であり、通常、ボタン部５５ａを半押しに続いて全押ししても、半押ししてから最低でも１秒程度の時間が経過した後に放射線が照射されるように構成されている。
【０１６０】
また、前室Ｒ２の入口の近傍には、前述したＲＦＩＤの技術を用いて放射線画像撮影装置１と情報をやりとりするタグリーダ５７（図１６参照）が設置されており、タグリーダ５７は、前室Ｒ２や撮影室Ｒ１に入室し或いは退室する放射線画像撮影装置１を検出して、その情報をコンソール５８に送信するようになっている。そして、コンソール５８で撮影室Ｒ１や前室Ｒ２に存在する放射線画像撮影装置１を管理するようになっている。
【０１６１】
放射線画像撮影装置１は、放射線画像撮影に向けて、放射線技師等の操作者により電源スイッチ３６が操作される等して各部材に対する電力の供給状態を省電力モード（sleepモード）から撮影可能モード（wake upモード）に切り替えられて、ブッキー装置５１に装填されるなどする。
【０１６２】
そして、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒ側に患者の一部である被写体がセットされる。なお、本実施形態の放射線画像撮影システム５０では、放射線画像撮影装置１は各部材に対する電力の供給状態が撮影可能モードに切り替えられた段階では各放射線検出素子７のリセット処理を開始しないが、この段階で各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成してもよいことは上記の放射線画像撮影装置１の実施形態で述べたとおりである。
【０１６３】
そして、操作者が前室Ｒ２の放射線発生装置の操作卓５６に移動して照射開始スイッチ５５のボタン部５５ａを半押しすると、操作卓５６から所定の放射線源５２に対して起動信号が送信されて、放射線源５２がＸ線管球の陽極の回転を開始して起動するとともに、この起動信号（或いは放射線源５２を起動したことを表す信号）が操作卓５６や照射開始スイッチ５５或いはボタン操作検出手段６０から無線アクセスポイント５４を介して放射線画像撮影装置１にも送信される。
【０１６４】
起動信号が、無線アクセスポイント５４の無線アンテナ５３を介して無線で、或いは無線アクセスポイント５４からケーブルを通ってブッキー装置５１を介して有線で、送信されてくると、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、走査駆動手段１５に対して各放射線検出素子７のリセット処理を行うように指示を出す。
【０１６５】
走査駆動手段１５は、制御手段２２からの指示に応じて、上記の放射線画像撮影装置１の実施形態（特に図９や図１５参照）で説明したように、走査線５の全ラインＬ１〜Ｌｘを介して各放射線検出素子７のスイッチ手段であるＴＦＴ８のゲート電極８ｇに所定の電圧値（例えば＋１５［Ｖ］）のオン電圧Ｖon１を印加した後、オン電圧の電圧値を低下させて、走査線５の全ラインＬ１〜Ｌｘを介してＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対して低下させたオン電圧Ｖon２を印加し続ける。
【０１６６】
そして、操作者が操作卓５６の照射開始スイッチ５５のボタン部５５ａを半押しした後、照射開始スイッチ５５のボタン部５５ａを全押しすると、操作卓５６から所定の放射線源５２に対して照射信号が送信されて、放射線源５２から放射線が照射される。また、この照射信号（或いは放射線源５２から放射線が照射されたことを表す信号）が操作卓５６や照射開始スイッチ５５或いはボタン操作検出手段６０から無線アクセスポイント５４を介して放射線画像撮影装置１に送信される。
【０１６７】
放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、操作卓５６や照射開始スイッチ５５等から送信されてきた照射信号を受信すると、放射線の照射開始を知らせる信号を走査駆動手段１５に送信する。走査駆動手段１５は、制御手段２２からの信号を受信すると、走査線５の全ラインＬ１〜Ｌｘを介してＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対して印加していたオン電圧Ｖon２をオフ電圧Ｖoffに切り替えて全てのＴＦＴ８を閉じる。
【０１６８】
このようにして、各放射線検出素子７で発生する電荷が各放射線検出素子７に蓄積される。この後の処理は、上記の放射線画像撮影装置１の実施形態で述べた処理と同様に処理が行われ、放射線の照射が終了すると、走査駆動手段１５は、図１５に示したように、ゲートドライバ１５ｂから信号読み出し用のオン電圧Ｖon１を印加する走査線５のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えながら、各放射線検出素子７から蓄積された電荷を読み出して画像データに変換して記憶手段４０に記憶させる。
【０１６９】
また、その後、ダーク読取処理が行われ、ダーク読取処理では、各放射線検出素子７のリセット処理が行われた後、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオフ電圧Ｖoffが印加され、放射線が照射されない状態で所定時間放置された後、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに各放射線検出素子７内で発生した暗電荷がダーク読取値として読み出されて記憶手段４０に記憶される。
【０１７０】
このようにして得られた各放射線検出素子７ごとの画像データやダーク読取値は、コンソール５８に送信されてダーク読取値に基づいてオフセット分が算出され、画像データからオフセット分が差し引かれる等して、各放射線検出素子７ごとの最終的な画像データが算出されて、放射線画像が生成される。
【０１７１】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０によれば、上記の実施形態における放射線画像撮影装置１の効果を有効に発揮することが可能となる。
【０１７２】
また、各放射線検出素子７のリセット処理において、各放射線検出素子７のＴＦＴ８のゲート電極８ｇに通常のオン電圧である高いオン電圧Ｖon１から低下されたオン電圧Ｖon２が印加される状態が、放射線源５２に対して起動信号が送信されてから照射信号が送信されるまで最短で１秒程度になる。
【０１７３】
そのため、各放射線検出素子７に蓄積されている余分な電荷を十分に放出させて除去することが可能となるとともに、必要以上に長い時間ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon２を印加して放射線画像撮影装置１のバッテリ４１の電力が浪費されてしまうことを的確に防止することが可能となり、バッテリ４１の消耗を防止することが可能となる。
【符号の説明】
【０１７４】
１  放射線画像撮影装置（可搬型放射線画像撮影装置）
５、Ｌ１〜Ｌｘ  走査線
６  信号線
７  放射線検出素子
８  ＴＦＴ（スイッチ手段）
９  バイアス線
１４  バイアス電源
１５  走査駆動手段
３９  アンテナ装置（通信手段）
４１  バッテリ
４３  電流検出手段
５０  放射線画像撮影システム
５２  放射線源（放射線発生装置）
５５  照射開始スイッチ（放射線発生装置）
５６  操作卓（放射線発生装置）
Ｉ  電流量
ｉleak  リーク電流
Ｐ  検出部
ｒ  領域
Ｖoff  オフ電圧
Ｖon１  オン電圧
Ｖon２  低下させたオン電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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