(57)【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、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加するゲートドライバを備える走査駆動手段と、
前記走査線を介してオン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から前記信号線に放出された前記電荷をデータに変換して読み出す増幅回路およびサンプリング回路を備える読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記各放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから、前記ゲートドライバに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を印加させて行う前記各放射線検出素子のリセット処理と、前記各走査線にオフ電圧を印加させた状態で前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークする電荷に対応して前記増幅回路から出力されている値を前記サンプリング回路でサンプリングしてリークデータとして読み出すリークデータの読み出し処理とを交互に行わせ、読み出した前記リークデータに基づいて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放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記サンプリング回路は、前記制御手段からパルス信号を２回受信すると、２回目のパルス信号を受信した際に前記増幅回路から出力されていた値から、１回目のパルス信号を受信した際に前記増幅回路から出力されていた値を減算した差分を前記データとして出力する相関二重サンプリング回路であり、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記リークデータの読み出し処理を行わせる際には、前記各走査線にオフ電圧を印加させた状態で前記相関二重サンプリング回路に前記パルス信号を２回送信して前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークする電荷に相当するデータを前記リークデータとして読み出すことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記増幅回路は、オペアンプと、前記オペアンプにそれぞれ並列にコンデンサおよび電荷リセット用スイッチが接続され、前記コンデンサに蓄積された電荷の量に応じた出力値を出力するチャージアンプ回路で構成されており、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせる際には、前記増幅回路の前記電荷リセット用スイッチをオン状態とした状態で、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから、前記ゲートドライバに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を印加させて前記リセット処理を行わせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせる際には、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから、前記ゲートドライバに接続されている全ての走査線、または前記ゲートドライバに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線に、オン電圧を一斉に印加させて前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせる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放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記制御手段は、放射線の照射が開始されたことを検出すると、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態として電荷蓄積状態に移行した後、前記走査駆動手段から、前記検出部における最端部の前記走査線からオン電圧の印加を開始させて、前記各走査線にオン電圧を順次印加して、前記各放射線検出素子から本画像としての画像データの読み出し処理を行わせ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放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記各放射線検出素子から本画像としての前記画像データの読み出し処理を行わせた後、前記放射線画像撮影前の前記各放射線検出素子のリセット処理を所定回数行わせ、その後、放射線が照射されない状態で、前記本画像としての画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各放射線検出素子内に暗電荷を蓄積させた後、蓄積された暗電荷をオフセットデータとして読み出すオフセットデータの読み出し処理を行わせることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、放射線の照射を自ら検出して放射線画像撮影を行うことが可能な放射線画像撮影装置に関する。
【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ー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（すなわち画像データ）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が（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し、持ち運び可能とした可搬型の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）。
【０００４】
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図７等に示すように、通常、複数の放射線検出素子７が、検出部Ｐ上に二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子７にそれぞれ薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。そして、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから各走査線５にオン電圧やオフ電圧が印加され、各ＴＦＴ８のオン／オフ動作が行われて、各放射線検出素子７内への電荷の蓄積や、各放射線検出素子７から各信号線６への電荷の放出等が行われる。
【０００５】
従来の放射線画像撮影では、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で信号や情報等のやり取りを行いながら、すなわち両者が連携して撮影を行うように構成されていた。なお、以下、このようにして放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で信号や情報等のやり取りを行いながら連携して放射線画像撮影を行う方式を、連携方式という。
【０００６】
具体的には、連携方式では、通常、放射線画像撮影装置は、図３５に示すように、まず、放射線の照射前に、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７内に残存する電荷を放出させるリセット処理を繰り返し行う。そして、図３６に示すように、放射線発生装置は、放射線技師等の操作により放射線を照射する準備が整うと、放射線を照射する前に、放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する旨の信号である照射開始信号を送信する。
【０００７】
放射線画像撮影装置は、放射線発生装置から照射開始信号を受信すると、その時点で行っている検出部Ｐの１面分のリセット処理Ｒｍが終了した時点で各放射線検出素子７のリセット処理を停止し、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行する。そして、このように放射線の照射を受ける準備が完了してから、放射線発生装置にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置は、放射線画像撮影装置からインターロック解除信号を受信すると、放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する。
【０００８】
そして、放射線画像撮影装置では、図３７に示すように、放射線発生装置からの放射線の照射が終了すると、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、画像データＤの読み出し処理を行う。
【０００９】
なお、図３７では、放射線の照射期間が斜線を付して示されている。また、図３７では、各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期（すなわちある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでの周期）τが、画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τと同じ周期である場合を示したが、画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τよりも短い周期になるように設定される場合もある。
【００１０】
また、画像データＤ中に含まれるオフセット分を得るために、図３８に示すように、画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと同じシーケンスを繰り返して、上記のオフセット分をオフセットデータＯとして読み出す読み出し処理を行う。すなわち、各放射線検出素子７のリセット処理を行い、放射線が照射されない状態で上記の電荷蓄積状態と同じ時間だけ各走査線５にオフ電圧を印加して各放射線検出素子７内に暗電荷を蓄積させた後、オフセットデータＯとして読み出す読み出し処理を行う。
【００１１】
しかし、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造メーカーが異なっているような場合には、上記のように両者の間で信号等のやり取りを的確に行うことができない場合もある。そして、そのような場合には、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出することが必要となる。なお、以下、このように、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で信号や情報等のやり取りを行わず、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出して放射線画像撮影を行う方式を、非連携方式という。
【００１２】
放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出する方法としては、例えば特許文献３に記載されているように放射線画像撮影装置にＸ線センサを設けて、その出力値によって放射線が照射されたか否かを判定するように構成したり、或いは、例えば特許文献４に記載されているように、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると装置内の配線（例えば後述するバイアス線９や結線１０等）中を流れる電流が増加することを利用して、放射線画像撮影装置内に電流検出手段を設けて、電流検出手段からの出力を監視することによって放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出するように構成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【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２００９−２１９５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のように、放射線画像撮影装置にＸ線センサや電流検出手段を新たに設けるように構成した場合、例えば、放射線画像撮影装置内にＸ線センサを配置するためのスペースを設ける必要が生じたり、或いは、電流検出手段で生じたノイズのために、読み出された画像データＤのＳ／Ｎ比が悪化する等の新たな問題が生じる。
【００１５】
そこで、このような問題が生じることを回避するために、放射線画像撮影装置に新たなセンサや手段を設けずに、既に設けられている読み出し回路１７等の各機能部を用いて、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出して放射線画像撮影を行うことが可能な放射線画像撮影装置の研究が進められている。
【００１６】
既設の各機能部を用いて放射線の照射を検出する手法としては、例えば、放射線画像撮影前から、画像データｄ（上記のように放射線が照射された後に読み出される本画像としての画像データＤと区別するために画像データｄという。）の読み出し処理を行って、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると読み出される画像データｄの値が急激に上昇することを利用して放射線の照射を検出するように構成することが考えられる。
【００１７】
この場合、放射線画像撮影前から、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して画像データｄの読み出し処理を行い、図３９に示すように、例えば走査線５のラインＬｎにオン電圧を印加した際に読み出された画像データｄが例えば予め設定された閾値を越える等して放射線の照射が開始されたことが検出された時点で、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行する。
【００１８】
そして、所定時間が経過する等した後に、走査線５の各ラインＬn+1〜Ｌｘ、Ｌ１〜Ｌｎにオン電圧を順次印加して本画像としての画像データＤ（以下、本画像データＤという。）の読み出し処理を行う。
【００１９】
そして、連携方式の場合（図３８参照）の場合と同様に、非連携方式の場合も本画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと同じシーケンスを繰り返して、オフセットデータＯとして読み出す読み出し処理を行う。すなわち、図４０に示すように、画像データｄの読み出し処理を行い、放射線が照射されない状態で上記の電荷蓄積状態と同じ時間だけ各走査線５にオフ電圧を印加して各放射線検出素子７内に暗電荷を蓄積させた後、オフセットデータＯとして読み出す読み出し処理を行う。
【００２０】
なお、この場合、図４０に示すように、本画像データＤの読み出し処理（図３９参照）後に画像データｄの読み出し処理を行う代わりに、各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成することも可能である。本画像データＤの読み出し処理（図３９参照）後に、画像データｄに基づく放射線の照射開始の検出を行う必要がないためである。
【００２１】
ところで、図３９や図４０に示した非連携方式の場合、各走査線５にオン電圧を印加する時間（以下、オン時間という。すなわちゲートドライバ１５ｂから走査線５にオン電圧を印加してから印加した電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間である。）Ｔ＊を、本画像データＤの読み出し処理におけるオン時間Ｔよりも長くなるように制御すると、画像データｄによる放射線の照射開始の検出効率が向上するため、好ましい。
【００２２】
また、上記のように、放射線画像撮影装置に放射線が照射されて画像データｄの値が上昇するということは、その分だけ、放射線の照射により各放射線検出素子７で発生した有用な電荷が当該各放射線検出素子７から失われてしまうことを意味する。そのため、当該各放射線検出素子７から読み出された本画像データＤは、有用なデータの一部が失われてしまっているため、当該各放射線検出素子７が接続されている各走査線５の部分に、いわゆる線欠陥が生じることになる。
【００２３】
そのため、放射線画像撮影装置に対して実際に放射線の照射が開始されてから複数の走査線５にオン電圧が印加された後に放射線の照射開始が検出されるような場合、その間にオン電圧が印加された各走査線５に接続されている各放射線検出素子７からも、同様に有用な電荷が失われる。そのため、放射線が実際に照射されてから検出されるまでの間に例えば走査線５のラインＬｎ〜Ｌn+2にオン電圧が印加された場合、図４１に示すように、３本の走査線５の部分に線欠陥が連続して現れる状態になる。
【００２４】
このように線欠陥が連続して現れるとその部分の有用なデータが失われてしまうため、これを防止し、或いは線欠陥が連続して生じるとしてもその発生本数を極力抑制するために、例えば図３９に示したように、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理におけるゲート周期τ＊を、本画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τよりも長くなるように制御することが好ましい。このように制御すれば、放射線が実際に照射されてから検出されるまでの間にオン電圧が印加される走査線５の本数を減らすことが可能となる。
【００２５】
このように、非連携方式において放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出するように構成する場合、放射線の照射開始の検出効率を向上させたり、発生する線欠陥の本数を低減させる等の目的で、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理等におけるオン時間Ｔ＊やゲート周期τ＊を、本画像データＤの読み出し処理の際のオン時間Ｔやゲート周期τよりも長くなるように制御されることが必要となる。
【００２６】
しかし、そのため、図４０に示したように、少なくともオフセットデータＯの読み出し処理の前に行われる各放射線検出素子７のリセット処理（或いは画像データｄの読み出し処理。以下同じ。）に要する時間が、図３８に示した連携方式の場合よりも長くなる。また、オフセットデータＯの読み出し処理の前にリセット処理を複数回繰り返して行うように構成する場合には、リセット処理に要する時間がさらに長くなる。
【００２７】
このように、非連携方式で撮影を行う場合、連携方式の場合よりも、オフセットデータＯの読み出し処理を含む処理全体に要する時間が長期化してしまうといった問題がある。
【００２８】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線発生装置との連携がとれない非連携方式で撮影を行う場合にも、オフセットデータＯの読み出し処理までの処理全体に要する時間を短縮することが可能な放射線画像撮影装置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】
【００２９】
前記の問題を解決するために、本発明の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、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加するゲートドライバを備える走査駆動手段と、
前記走査線を介してオン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から前記信号線に放出された前記電荷をデータに変換して読み出す増幅回路およびサンプリング回路を備える読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記各放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから、前記ゲートドライバに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を印加させて行う前記各放射線検出素子のリセット処理と、前記各走査線にオフ電圧を印加させた状態で前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークする電荷に対応して前記増幅回路から出力されている値を前記サンプリング回路でサンプリングしてリークデータとして読み出すリークデータの読み出し処理とを交互に行わせ、読み出した前記リークデータに基づいて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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５のゲートドライバから、ゲートドライバに接続されている全走査線或いはそのうちの一部の複数の走査線にオン電圧を印加させて、画像データの読み出し処理や、リークデータの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子のリセット処理を行わせる。
【００３２】
そのため、本画像としての画像データの読み出し処理の後、全走査線或いはその一部の複数の走査線にオン電圧を印加して行う画像データの読み出し処理や各放射線検出素子のリセット処理を１回や２回程度行った後、即座に電荷蓄積状態に移行して、オフセットデータの読み出し処理等を行うことが可能となり、本画像データの読み出し処理を行ってからオフセットデータの読み出し処理までの処理全体に要する時間を短縮することが可能となる。
【００３３】
また、放射線画像撮影前に読み出された画像データやリークデータに基づいて、少なくとも放射線の照射が開始されたことを的確に検出することが可能となる。そのため、放射線発生装置との連携がとれない非連携方式で撮影を行う場合でも、放射線画像撮影装置自体で、放射線の照射を的確に検出して、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】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る。
【図２】図１の放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。
【図３】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図５】図４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】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図８】検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図９】各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１０】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１１】ＴＦＴを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図１２】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１３】放射線画像撮影前に複数の走査線にオン電圧を印加して画像データの読み出し処理を行う場合のタイミングチャートである。
【図１４】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と複数の走査線にオン電圧を印加して行う各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行う場合のタイミングチャートである。
【図１５】放射線画像撮影前から行われる読み出し処理で読み出される画像データを時系列的にプロットしたグラフである。
【図１６】検出用の信号線を指定する場合の構成例の等価回路を表すブロック図である。
【図１７】放射線画像撮影装置に照射野が絞られた放射線が照射された場合を表す図である。
【図１８】各読み出し回路で読み出されるリークデータの時間的推移の例を表すグラフである。
【図１９】図１３の場合に電荷蓄積状態でリークデータの読み出し処理を繰り返し行うように構成した場合のタイミングチャートである。
【図２０】放射線の照射が終了するとリークデータが減少することを示すグラフである。
【図２１】図１３の本画像データの読み出し処理からオフセットデータの読み出し処理が行われるまでのタイミングチャートである。
【図２２】ゲートドライバやゲートＩＣにおける非接続の端子を説明する図である。
【図２３】二分した各走査線に交互にオン電圧を印加して放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。
【図２４】パルス信号を２回送信する間に複数の走査線に印加するオン電圧の立上りや立下りをずらして放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。
【図２５】二分した各走査線に交互にオン電圧を印加して放射線画像撮影前のリセット処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。
【図２６】複数の走査線に印加するオン電圧の立上りや立下りをずらして放射線画像撮影前のリセット処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。
【図２７】図２４の例でパルス信号を１回だけ送信して放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。
【図２８】図２６の例でパルス信号を１回だけ送信して放射線画像撮影前のリークデータの読み出し処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。
【図２９】単位時間あたりに一定の割合で発生する暗電荷（α）と単位時間あたりの発生割合が減衰するラグ（β）の時間的推移を表すグラフである。
【図３０】放射線が照射された後のオフセットデータの読み出し処理でオフセットデータを読み出すタイミング次第でラグによるオフセット分が変わることを説明する図である。
【図３１】図３９、図４０による処理では本画像データの読み出し処理等が開始された走査線の前後で真の画像データに段差が生じることを説明する図である。
【図３２】図１３、図２１による処理では本画像データの読み出し処理等が開始された走査線の前後で真の画像データに段差が生じないことを説明する図である。
【図３３】各ゲートＩＣの各端子に印加する電圧を切り替えるタイミングの遅延時間を説明するグラフである。
【図３４】図３３に示したゲートＩＣを用いると本画像データ（信号値）に波状のプロファイルが現れる場合があることを説明するグラフである。
【図３５】連携方式において放射線の照射前に各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合のタイミングチャートである。
【図３６】連携方式における照射開始信号の送信、リセット処理の終了および電荷蓄積状態への移行、インターロック解除信号の送信、および放射線の照射のタイミングを表すタイミングチャートである。
【図３７】連携方式における各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図３８】連携方式の場合に図３７に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータの読み出し処理が行われることを説明するタイミングチャートである。
【図３９】非連携方式において放射線画像撮影前に各走査線にオン電圧を順次印加して各放射線検出素子のリセット処理を行うように構成した場合の本画像データの読み出し処理までのタイミングチャートである。
【図４０】非連携方式の場合に図３９に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータの読み出し処理が行われることを説明するタイミングチャートである。
【図４１】線欠陥が連続して現れる状態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３６】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放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について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。また、放射線画像撮影装置がいわゆる可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線画像撮影装置に対しても適用される。
【００３７】
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、放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。また、図３は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置１は、図１〜図３に示すように、筐体状のハウジング２内にシンチレータ３や基板４等で構成されるセンサパネルＳＰが収納されている。
【００３８】
図１や図２に示すように、本実施形態では、筐体２のうち、放射線入射面Ｒを有する中空の角筒状のハウジング本体部２Ａは、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おり、ハウジング本体部２Ａの両側の開口部を蓋部材２Ｂ、２Ｃで閉塞することで筐体２が形成されている。なお、筐体２をこのようないわゆるモノコック型として形成する代わりに、例えば、フロント板とバック板とで形成された、いわゆる弁当箱型とすることも可能である。
【００３９】
図１に示すように、筐体２の一方側の蓋部材２Ｂには、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクタ３９、バッテリ状態や放射線画像撮影装置１の稼働状態等を表示するＬＥＤ等で構成されたインジケータ４０等が配置されている。
【００４０】
また、図２に示すように、放射線画像撮影装置１が例えばコンソール等の図示しない外部装置との情報や信号等の送受信を無線方式で行うための通信手段としてのアンテナ装置４１が、例えば筐体２の反対側の蓋部材２Ｃ等に設けられている。アンテナ装置４１は、例えば蓋部材２Ｃに埋め込む等して設けることが可能である。なお、アンテナ装置４１の設置位置は蓋部材２Ｃに限定されず、放射線画像撮影装置１の任意の位置にアンテナ装置４１を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置４１は１個に限らず、複数設けることも可能である。
【００４１】
図示を省略するが、コネクタ３９に例えばケーブル等が接続されることにより、外部装置との情報や信号等の送受信を有線方式で行うように構成することも可能である。この場合、コネクタ３９が通信手段として機能する。なお、アンテナ装置４１やコネクタ３９を介して図示しない放射線発生装置と信号等の送受信を行うことができるように構成することは可能であるが、少なくとも、本実施形態のように、放射線画像撮影装置１を用いて非連携方式で放射線画像撮影を行う場合には、コネクタ３９等を介しての放射線発生装置との通信は行わない。
【００４２】
図３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。また、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。また、本実施形態では、センサパネルＳＰと筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３６が設けられている。
【００４３】
シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、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。
【００４４】
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４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、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
【００４５】
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４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００４６】
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４の拡大図である図５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。
【００４７】
放射線検出素子７は、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で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子７は、このようにして、照射された放射線（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。
【００４８】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して放射線検出素子７内に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を介してゲート電極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内に電荷を蓄積させるようになっている。
【００４９】
本実施形態では、図５に示すように、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、図４に示すように、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の外側の位置で結線１０に結束されている。
【００５０】
本実施形態では、図４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、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ等のチップがフィルム上に組み込まれた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。
【００５１】
そして、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のセンサパネルＳＰ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。
【００５２】
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の等価回路を表すブロック図であり、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を表すブロック図である。
【００５３】
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７ｂ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７ｂにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。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により、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が制御されるようになっている。
【００５４】
図７や図８に示すように、本実施形態では、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７ｂ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７ａ側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
【００５５】
走査駆動手段１５は、配線１５ｄを介してゲートドライバ１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ１５ｂとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバ１５ｂは、複数の前述したゲートＩＣ１５ｃ（図６参照）が並設されて構成されている。
【００５６】
なお、各放射線検出素子７からの本画像データＤの読み出し処理等の際の、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘへのオン電圧の印加等については、後で説明する。
【００５７】
図７や図８に示すように、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。読み出し回路１７は、増幅回路１８と、サンプリング回路としての相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。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。
【００５８】
本実施形態では、増幅回路１８は、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、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。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基準電位Ｖ０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。
【００５９】
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、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。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。
【００６０】
放射線画像撮影装置１で、各放射線検出素子７内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子７のリセット処理を行う際には、図９に示すように、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態（およびスイッチ１８ｅがオフ状態）とされた状態で、各ＴＦＴ８がオン状態とされると、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出され、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過して、オペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出すようになっている。
【００６１】
一方、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図１０に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態（およびスイッチ１８ｅがオン状態）とされた状態で、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出されると、電荷が増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積される。そして、増幅回路１８では、コンデンサ１８ｂに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おり、増幅回路１８により、各放射線検出素子７から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【００６２】
そして、増幅回路１８の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９は、各放射線検出素子７から電荷が流出する前に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１（図１０参照）が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持し、上記のように各放射線検出素子７から流出した電荷が増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積された後に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
【００６３】
そして、相関二重サンプリング回路１９は、２回目のパルス信号Ｓｐ２で電圧値Ｖfiを保持すると、電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして下流側に出力するようになっている。そして、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Ｄは、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データＤに変換されて記録手段２３に出力されて順次保存されるようになっている。
【００６４】
なお、１回の画像データＤの読み出し処理が終了すると、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされ（図１０参照）、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す等して、増幅回路１８がリセットされる。
【００６５】
また、増幅回路１８は、必ずしも本実施形態のようにチャージアンプ回路で構成される必要はなく、各走査線５にオン電圧が印加されて各放射線検出素子７から流出した電荷の量に応じた値を出力するものであれば、他の形態の増幅回路を用いることも可能である。
【００６６】
さらに、本実施形態では、上記のように、サンプリング回路として、相関二重サンプリング回路１９を用いる場合を示したが、この他にも、例えば制御手段２２から１回だけ送信されたパルス信号を受信すると、そのタイミングで増幅回路１８から出力されている値をサンプリングして、データとして出力するサンプリング回路を用いるように構成することも可能である。なお、この場合、例えば、制御手段２２からパルス信号を送信せずに、サンプリング回路が独自のタイミングで自動的にサンプリングを行うようなサンプリング回路を用いることも可能である。
【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や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等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、図７等に示すように、制御手段２２には、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記録手段２３が接続されている。
【００６８】
また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４１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、記録手段２３、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２４が接続されている。また、バッテリ２４には、図示しない充電装置からバッテリ２４に電力を供給してバッテリ２４を充電する際の接続端子２５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可変させたりするなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。
【００７０】
本実施形態では、前述したように、非連携方式、すなわち放射線画像撮影装置１と放射線発生装置（図示省略）との間で信号等のやり取りを行わずに、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う方式において、放射線画像撮影装置１で行われる本発明特有の処理について説明する。
【００７１】
［放射線の照射開始の検出方法について］
本実施形態では、放射線画像撮影装置１にＸ線センサ等の新たな機能部を設けずに、装置に既設の各機能部を用いて放射線の照射開始の検出や放射線画像撮影等を行うようになっている。このように、装置に既設の各機能部を用いて放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射を検出する方法としては、例えば下記の２つの検出方法を採用することが可能である。以下、上記の本発明特有の処理について説明する前に、その前提となる放射線の照射開始の検出方法について説明する。
【００７２】
［検出方法１］
例えば、前述した図３９等に示したように、放射線画像撮影前に、各放射線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理を行って、読み出した画像データｄに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成することが可能である。なお、この場合、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理は、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射を検出するための処理であるが、各放射線検出素子７内に残存する暗電荷等の電荷を各放射線検出素子７内から除去する各放射線検出素子７のリセット処理も兼ねている。
【００７３】
しかし、本実施形態では、図３９等に示したように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加するのではなく、後述する図１３等に示すように、走査線５の複数のラインにオン電圧を印加して画像データｄの読み出し処理を行うようになっている。この点については後で説明する。
【００７４】
検出方法１のように、放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理を行う場合、図１０に示したように、ゲートドライバ１５ｂから走査線５にオン電圧を印加する前後に相関二重サンプリング回路１９にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信し、走査線５にオン電圧を印加した後に増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiから、走査線５にオン電圧を印加する前に増幅回路１８から出力されていた電圧値Ｖinを減算し、その電圧値の差分Ｖfi−Ｖinが画像データｄとして読み出される。
【００７５】
［検出方法２］
一方、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。リークデータｄleakとは、図１１に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。
【００７６】
そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図１２に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図７、８のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信してリークデータｄleakが読み出される。
【００７７】
この場合、画像データｄの読み出し処理（図１０参照）の場合と異なり、ゲートドライバ１５ｂから各走査線５へのオン電圧の印加は行われないが、制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９にパルス信号Ｓｐ１が送信された時点からパルス信号Ｓｐ２が送信されるまでの間に増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積された、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値が、リークデータｄleakとして読み出される。
【００７８】
しかし、上記のようにしてリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うと、各ＴＦＴ８がオフ状態のままであるため、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になる。そして、各放射線検出素子７内に暗電荷が大量に蓄積されると、その後、放射線画像撮影装置１に放射線が照射され、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用な電荷を蓄積できる量、すなわち各放射線検出素子７のダイナミックレンジが狭められてしまう。
【００７９】
そのため、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、リークデータｄleakの読み出し処理と次のリークデータｄleakの読み出し処理との間で、各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成される。すなわち、後述する図１４等に示すように、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成される。
【００８０】
そして、本実施形態では、このリークデータｄleakの間のリセット処理では、後述する図１４等に示すように、走査線５の複数のラインにオン電圧を印加してリセット処理を行うようになっているが、この点については後で説明する。
【００８１】
［放射線画像撮影前の処理における各走査線へのオン電圧の印加の仕方について］
次に、非連携方式において放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う方式における本発明特有の放射線画像撮影前の処理等について説明する。また、以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用についてもあわせて説明する。
【００８２】
本実施形態では、上記の検出方法１を採用する場合も、検出方法２を採用する場合も、放射線画像撮影前にゲートドライバ１５ｂから各走査線５にオン電圧を印加する際に、走査線５の複数のラインＬにオン電圧を印加して画像データｄの読み出し処理（検出方法１の場合）や各放射線検出素子７のリセット処理（検出方法２の場合）を行うように構成されている。
【００８３】
具体的には、検出方法１の場合には、制御手段２２は、例えば図１３に示すように、相関二重サンプリング回路１９にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信する間に、ゲートドライバ１５ｂから、ゲートドライバ１５ｂに接続されている走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を一斉に印加させ、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７からそれぞれ各電荷を放出させて画像データｄとして読み出す読み出し処理を繰り返し行わせるように構成される。
【００８４】
この場合、図１１に示した各放射線検出素子７と信号線６と読み出し回路１７（図１１では増幅回路１８が代表して示されている。）との関係から分かるように、各読み出し回路１７で読み出される画像データｄは、当該読み出し回路１７に接続された１本の信号線６に接続されている各放射線検出素子７から読み出された画像データの合計値に相当する。
【００８５】
そして、制御手段２２は、後述するように読み出された画像データｄに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１３に示すように、画像データｄの読み出し処理を停止させ、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて各ＴＦＴ８をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用な電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【００８６】
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、ゲートドライバ１５ｂから、走査線５の最初のラインＬ１から順にオン電圧を順次印加させて、本画像データＤの読み出し処理を行うようになっている。
【００８７】
また、検出方法２の場合も、同様にして処理が行われる。すなわち、前述したように、本実施形態では、制御手段２２は、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理（図１２参照。後述する図１４では「Ｌ」と記載されている。）と各放射線検出素子７のリセット処理（図９参照。後述する図１４では「Ｒ」と記載されている。）とを交互に繰り返して行う。
【００８８】
その際、各放射線検出素子７のリセット処理では、例えば図１４に示すように、ゲートドライバ１５ｂから、ゲートドライバ１５ｂに接続されている走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を一斉に印加させ、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７からそれぞれ残存する電荷を放出させてリセット処理を行うように構成される。
【００８９】
そして、制御手段２２は、後述するように読み出されたリークデータｄleakに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１４に示すように、リークデータｄleakの読み出し処理を停止させ、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて各ＴＦＴ８をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用な電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【００９０】
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、ゲートドライバ１５ｂから、走査線５の最初のラインＬ１から順にオン電圧を順次印加させて、本画像データＤの読み出し処理を行うようになっている。
【００９１】
［放射線の照射開始の検出について］
［原理］
上記の検出方法２の場合も同様であるが、検出方法１のように、放射線画像撮影前に、上記のようにして画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合、図１５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、その時点（図中の時刻ｔ１参照）で読み出された画像データｄ（検出方法２の場合はリークデータｄleak。以下同じ。）が、それ以前に読み出された画像データｄよりも格段に大きな値になる。
【００９２】
そこで、制御手段２２で放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データｄを監視するように構成し、例えば図１５に示すように、画像データｄについて予め閾値ｄthを設定しておく。そして、読み出された画像データｄが閾値ｄthを越えた時点で、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が可能である。
【００９３】
［検出方法１を採用する場合の注意点］
なお、その際、特に検出方法１では、上記のように、読み出される画像データｄは、１本の信号線６に接続されている各放射線検出素子７から読み出された画像データの合計値になるため、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された際に読み出される画像データｄは、非常に大きな値になり、読み出しＩＣ１６（図７参照）が破損する等の問題が生じる虞れがある。
【００９４】
そこで、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理の際に、例えば、ゲートドライバ１５ｂから各走査線５を介して各ＴＦＴ８に印加するオン電圧を、本画像データＤの読み出し処理等の際に印加する通常のオン電圧よりも低い値とし、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理に各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から流出する電荷の量を低減させるように構成することが可能である。
【００９５】
しかし、このように各ＴＦＴ８に印加するオン電圧を低い値とすると、上記のように画像データｄに基づいて放射線の照射開始を検出する際の検出感度が低下する可能性がある。そこで、このように、各ＴＦＴ８に印加するオン電圧を低い値とすると検出感度が低下するような場合には、放射線画像撮影装置１を以下のように構成することで、その問題を解消することが可能となる。
【００９６】
すなわち、例えば、まず、図１６に示すように、前述した各読み出しＩＣ１６に接続されている、例えば１２８本や２５６本等の各信号線６の中から、各読み出しＩＣ１６ごとに１本或いは数本の所定の信号線６を検出用の信号線６αとして指定する。
【００９７】
なお、図１６では、各読み出しＩＣ１６の両端部の各信号線６がそれぞれ読み出しＩＣ１６ごとに検出用の信号線６αとして指定された場合が示されている。また、図１６では、各放射線検出素子７が走査線方向の２行分しか記載されていないが、他の行の各放射線検出素子７についても同様に構成される。さらに、２行の各放射線検出素子７の行間が図７等に示した場合よりも拡張されているように記載されているが、図を見やすくするための記載であり、実際に拡張することを意味するものではない。また、バイアス線９や読み出しＩＣ１６の内部の構成等の記載が省略されている。
【００９８】
そして、指定した検出用の信号線６αに接続されている各放射線検出素子７のＴＦＴ８には、図１６に示したように、例えば元のゲートドライバ１５ｂとは別に設けたゲートドライバ１５ｅから新たに走査線５（Ｌｉ、Ｌi+1）を延ばして、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇを接続する。なお、検出用の信号線６α以外の信号線６に接続されている各ＴＦＴ８のゲート電極８には、元のゲートドライバ１５ｂから延びる走査線５が接続されている。
【００９９】
そして、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理の際には、各ゲートドライバ１５ｂ、１５ｅから少なくとも同じ行の各ＴＦＴ８に対しては同じタイミングでオン電圧を印加するように構成するが、検出用の信号線６αに接続されているＴＦＴ８にはゲートドライバ１５ｅから通常の高い値のオン電圧を印加し、他の多数の信号線６に接続されているＴＦＴ８には、元のゲートドライバ１５ｂから、上記の通常の高い値のオン電圧よりも低い値のオン電圧を印加するように構成する。
【０１００】
このように構成すれば、検出用の信号線６α以外の多数の信号線６を介して読み出しＩＣ１６に流れ込む電荷量が小さくなるため、上記のように読み出しＩＣ１６に大量の電荷が流れ込んで読み出しＩＣ１６が破損されるといった問題が生じることを的確に防止することが可能となる。また、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、少数の検出用の信号線６αを介して読み出しＩＣ１６に通常の場合と同様の大きな電荷量の電荷が流れ込むため、読み出される画像データｄがある程度大きな値になる。そのため、読み出される画像データｄの値が小さくなり過ぎて放射線の照射開始の検出感度が低下することを的確に防止して、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【０１０１】
このように、上記のように構成すれば、読み出しＩＣ１６に破損等が生じることを的確に防止しつつ、しかも、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【０１０２】
また、上記のように、検出用の信号線６αを各読み出しＩＣ１６ごとに設定するように構成すれば、例えば後述する図１７に示すように、放射線画像撮影装置１に照射野Ｆが絞られて照射された場合でも、いずれかの読み出しＩＣ１６の検出用の信号線６αが照射野Ｆ内に存在するようになり、少なくともそれらの検出用の信号線６αに接続されている読み出しＩＣ１６で読み出された画像データｄの値が放射線の照射により的確に上昇する。そのため、放射線の照射開始を確実に検出することが可能となる。
【０１０３】
一方、検出方法１の場合には、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理の際に、前述したオン時間（すなわち各走査線５にオン電圧を印加してから印加した電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間）を短くしたり、検出方法２の場合には、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理の際に制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９に送信するパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔を短くするように構成すれば、各放射線検出素子７から流出する電荷の量（画像データｄの場合）や、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷の量（リークデータｄleakの場合）を低減させることが可能となり、上記の問題を回避することが可能となる。
【０１０４】
さらに、上記の場合は、各放射線検出素子７から流出したりリークしたりする電荷の量を小さくすることにより上記の問題を回避する方法について説明したが、逆に、読み出しＩＣ１６側で、例えば、各増幅回路１８のコンデンサ１８ｂの容量を可変にしておき、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理の際には、コンデンサ１８ｂの容量を、本画像データＤの読み出し処理等の際の容量よりも大きな値とするように可変させるように構成することも可能である。
【０１０５】
このように構成すれば、Ｖ＝Ｑ／Ｃの関係から、コンデンサ１８ｂに蓄積される電荷に対するコンデンサ１８ｂの電極間の電位差の反応性を低下させることが可能となる。そのため、コンデンサ１８ｂに大きな電荷が流入しても、電極間の電位差の変化を小さくすることが可能となり、読み出しＩＣ１６の破損等を回避することが可能となる。なお、読み出しＩＣ１６の入力抵抗を小さくすることによっても同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
その他の方法で、上記のように走査線５の複数のラインにオン電圧が印加されて、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに流入する電荷量が大きくなっても、読み出しＩＣ１６に悪影響が生じないようにすることも可能であり、読み出しＩＣ１６等に悪影響が生じないようにするための処理が適宜行われる。
【０１０７】
［改良された放射線の照射開始の検出手法について］
ところで、上記の検出方法１を採用する場合も同様であるが、例えば上記の検出方法２を採用して、リークデータｄleakの値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開始等を検出するように構成する場合、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐ（図４や図７等参照）には、通常、数千本から数万本の信号線６が配線されているため、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakの数は、数千個から数万個の数になる。
【０１０８】
そして、それらの全てのリークデータｄleakについて、上記のように閾値を越えたか否かを判断する判断処理を各読み出し処理ごとに行うように構成すると、判断処理が重たい処理になる。そこで、例えば、各読み出し処理ごとに読み出された各読み出し回路１７ごとのリークデータｄleakの中から最大値を抽出し、そのリークデータｄleakの最大値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することが可能である。
【０１０９】
このように構成すれば、各読み出し回路１７から読み出された各リークデータｄleak（検出方法１の場合は画像データｄ。以下同じ。）の中から最大値を抽出し、その最大値と閾値とを比較すればよくなるため、読み出されたリークデータｄleakが閾値を越えたか否かの判断処理を非常に軽くすることが可能となる。
【０１１０】
［各読み出し回路の読み出し特性を考慮した検出手法］
なお、その際、各読み出し回路１７（図７、図８等参照）におけるデータ（画像データｄやリークデータｄleak）の読み出し特性が、通常、各読み出し回路１７ごとに異なるといった問題がある。
【０１１１】
具体的には、上記の検出方法１を採用した場合も同様であるが、例えば上記の検出方法２を採用した場合、各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの合計値（図１１参照）が仮に信号線６ごとに同じであったとしても、他の読み出し回路１７よりも常に大きな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７もあれば、他の読み出し回路１７よりも常に小さな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７もある。
【０１１２】
このような状況において、例えば図１７に示すように、放射線画像撮影装置１に対して照射野Ｆが絞られた状態で放射線が照射され、他の読み出し回路１７よりも常に大きな値のリークデータｄleakを読み出す特性を有する読み出し回路１７に接続されている信号線６ａが照射野Ｆ外に存在する場合を考える。
【０１１３】
このような場合、図１８に示すように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて、照射野Ｆ内に存在する信号線６に接続されている読み出し回路１７で読み出されたリークデータｄleak（図中のγで示されたデータ参照）が放射線の照射により上昇しても、照射野Ｆ外に存在する信号線６ａに接続されている、常に大きな値のリークデータｄleakを読み出す特性を有する読み出し回路１７から読み出されたリークデータｄleak（図中のδで示されたデータ参照）を越えない場合が生じ得る。
【０１１４】
このように、放射線の照射により上昇したリークデータｄleak（γ）が、信号線６ａが照射野Ｆ外にあり放射線の照射によっても上昇しないリークデータｄleak（δ）を越えない場合、抽出されるリークデータｄleakの最大値は、図中δで示されたリークデータｄleakになる。そのため、抽出されたリークデータｄleakの最大値が、放射線の照射によっても上昇せず、閾値を越えないため、放射線の照射を検出することができなくなる虞れがある。
【０１１５】
そこで、このような問題を回避するために、例えば、各読み出し処理ごとに読み出されたリークデータｄleakの、各読み出し回路１７ごとの移動平均を算出するように構成することが可能である。
【０１１６】
すなわち、リークデータｄleakの読み出し処理を行うごとに、当該読み出し処理の直前の読み出し処理を含む例えば１０回分等の所定回数分の過去の各読み出し処理で読み出された各リークデータｄleakの平均値（すなわち移動平均）ｄleak_aveを、各読み出し回路１７ごとに算出するように構成する。
【０１１７】
そして、各読み出し回路１７ごとに、今回の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakと、算出した移動平均ｄleak_aveとの差分Δｄleakを算出し、差分Δｄleakが、予め差分Δｄleakについて設定された閾値を越えた読み出し回路１７があれば、その時点で放射線画像撮影装置１に放射線が照射されたことを検出するように構成することが可能である。
【０１１８】
このように構成すれば、上記のような各読み出し回路１７の読み出し特性の影響を受けずに、リークデータｄleakが上昇したか否かを的確に検出することが可能となり、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【０１１９】
［さらに改良された放射線の照射開始の検出手法について］
しかし、この場合も、数千本から数万本配列されている各信号線６のそれぞれに設けられた各読み出し回路１７から、リークデータｄleakの各読み出し処理ごとに数千個から数万個の各リークデータｄleakが読み出される。そして、それらの各リークデータｄleakについて上記の処理を行うように構成すると、やはり移動平均の算出処理や判断処理が重たくなる。
【０１２０】
そこで、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、読み出しＩＣ１６内に例えば１２８個や２５６個の読み出し回路１７が形成されており、読み出しＩＣ１６が複数個設けられて各信号線６を各読み出し回路１７に接続するように構成されていることを利用して、リークデータｄleakの各読み出し処理ごとに、各読み出し回路１７で読み出される各リークデータｄleakの合計値を各読み出しＩＣ１６ごとに算出するように構成する。
【０１２１】
なお、この場合、各読み出しＩＣ１６ごとに各リークデータｄleakの合計値を算出するように構成する代わりに、各リークデータｄleakの平均値を算出するように構成することも可能である。また、各読み出しＩＣ１６ごとに、各リークデータｄleakの合計値や平均値を算出する代わりに、各リークデータｄleakの中央値（medianや中間値等ともいう。）を算出するように構成することも可能である。以下の説明においても同様である。
【０１２２】
そして、上記と同様に、各リークデータｄleakの合計値の移動平均を読み出しＩＣ１６ごとに算出し、今回の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakの読み出しＩＣ１６ごとの合計値と、算出した合計値の移動平均との差分を算出する。そして、差分が、当該差分について予め設定された閾値を越えた読み出しＩＣ１６があれば、その時点で放射線画像撮影装置１に放射線が照射されたことを検出するように構成することが可能である。
【０１２３】
このように構成すれば、読み出しＩＣ１６の個数は数個から数十個であるため、上記の移動平均の算出や差分の算出、差分と閾値との比較等の処理を、当該数個から数十個の読み出しＩＣ１６について行えばよくなるため、読み出されたリークデータｄleakが閾値を越えたか否かの判断処理を軽くすることが可能となる。
【０１２４】
また、上記のようにして、リークデータｄleakの各読み出し処理ごとに算出した読み出しＩＣ１６ごとの上記の差分の中から最大値を抽出し、その最大値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することも可能である。この場合、上記の差分は読み出しＩＣ１６ごとに同程度の値になるため、図１８に示したような問題は生じない。
【０１２５】
このように構成すれば、各読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleak（検出方法１の場合は画像データｄ）の合計値（或いは平均値や中央値等）の最大値と閾値とを比較すればよくなるため、読み出されたリークデータｄleakが閾値を越えたか否かの判断処理を非常に軽くすることが可能となる。
【０１２６】
［放射線の照射終了の検出について］
一方、図１３や図１４に示したように、放射線の照射が開始されたことを検出した後、画像データｄの読み出し処理（検出方法１の場合。図１３参照）や、各放射線検出素子７のリセット処理およびリークデータｄleakの読み出し処理（検出方法２の場合。図１４参照）を停止して電荷蓄積状態に移行する。
【０１２７】
そして、前述したように、本実施形態では、この電荷蓄積状態では、ゲートドライバ１５ｂから各走査線５にオフ電圧を印加した状態を維持したまま、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した時点で、ゲートドライバ１５ｂから、走査線５の最初のラインＬ１から順にオン電圧を順次印加させて本画像データＤの読み出し処理を行うようになっている。
【０１２８】
しかし、このように構成する代わりに、例えば図１９に示すように、電荷蓄積状態において各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成するように構成することも可能である。このように構成すれば、以下で説明するように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の終了を検出することが可能となる。
【０１２９】
すなわち、放射線の照射開始検出後、電荷蓄積状態でリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成すると、非連携方式の場合、電荷蓄積状態では既に放射線の照射が開始されているため、図２０に示すように、読み出されるリークデータｄleakは大きな値になっている。そして、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了すると、リークデータｄleakは元の小さな値に戻る。
【０１３０】
そのため、例えば予め閾値ｄleak_thを設定しておき、リークデータｄleakが閾値ｄleak_th以下の値になった時点（図中の時刻ｔ２参照）で放射線の照射が終了したと判断するように構成することが可能である。
【０１３１】
なお、この場合の閾値ｄleak_thは、上記の検出方法２で放射線の照射開始を検出する際の閾値と同じ値であってもよく、別の値として設定することも可能である。また、図２０では、時刻ｔ２で放射線の照射の終了を検出した後もリークデータｄleakの読み出し処理を続行する場合が示されているが、実際には、下記のように、放射線の照射の終了を検出するとリークデータｄleakの読み出し処理は停止される。
【０１３２】
そして、このように、放射線の照射が終了したことを検出するように構成すれば、図１９に示したように、リークデータｄleakが閾値ｄleak_th以下の値になる等して放射線の照射が終了したことが検出された時点（図１９中の「Ａ」参照。図２０の時刻ｔ２に対応する。）で、各走査線５へのオン電圧の順次の印加を開始して本画像データＤの読み出し処理を開始するように構成することができる。
【０１３３】
このように構成すれば、図１９に示したように、放射線の照射の終了を検出した後、すぐに本画像データＤの読み出し処理を開始することが可能となり、本画像データＤの読み出し処理以降の処理を早期に行うことが可能となるといった利点がある。
【０１３４】
なお、図１９では、図１３に示した検出方法１において電荷蓄積状態でリークデータｄleakの読み出し処理を行う場合を示したが、図１４に示した検出方法２においても同様に、図示を省略するが、電荷蓄積状態において各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、リークデータｄleakの読み出し処理を続行して、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も可能である。
【０１３５】
［複数の走査線にオン電圧を印加することの効果］
図１３や図１４に示したように、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理（検出方法１）や各放射線検出素子７のリセット処理（検出方法２）において、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから、走査線５の複数のラインＬにオン電圧を印加するように構成することで、非連携方式においても、オフセットデータＯの読み出し処理までの処理全体に要する時間を短縮することが可能となるといった優れた効果を得ることが可能となる。
【０１３６】
すなわち、図３９や図４０に示した連携方式の場合と同様に、本実施形態における非連携方式の場合にも、本画像データＤ中に含まれるオフセット分を得るために、図２１に示すように、本画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと同じシーケンスを繰り返してオフセットデータＯの読み出し処理が行われる。なお、図２１中に示されている実効蓄積時間Ｔについては後で説明する。
【０１３７】
つまり、検出方法１を採用する場合には、図２１に示すように、本画像データＤの読み出し処理後に、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘに一斉にオン電圧を印加して、画像データｄの読み出し処理（或いは読み出し動作を行わずに図２１に示すように各放射線検出素子７のリセット処理を行ってもよい。）を１回または２回程度行う。そして、本画像データＤの読み出し処理前の電荷蓄積状態と同じ時間だけ各走査線５にオフ電圧を印加して各放射線検出素子７内に暗電荷を蓄積させた後、オフセットデータＯの読み出し処理を行う。なお、この場合、電荷蓄積状態では放射線画像撮影装置１に放射線は照射されない。
【０１３８】
また、検出方法２を採用する場合には、図示を省略するが、本画像データＤの読み出し処理後に、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘに一斉にオン電圧を印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理と、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータｄleakの読み出し処理（なお、この場合は読み出し動作を行わなくてもよい。）を１セットまたは２セット程度行う。そして、検出方法１を採用した場合と同様に、電荷蓄積状態を経た後、オフセットデータＯの読み出し処理を行う。
【０１３９】
このように、本実施形態では、本画像データＤの読み出し処理の後に、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘに一斉にオン電圧を印加して行う画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理を１回や２回程度行った後、すぐに電荷蓄積状態に移行して、オフセットデータＯの読み出し処理を行うことが可能となる。
【０１４０】
図４０に示した非連携方式の場合には、本画像データＤの読み出し処理を行った後、走査線５の各ラインごとにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子７のリセット処理等を行ったため、各放射線検出素子７のリセット処理等に要する時間が長くなり、本画像データＤの読み出し処理を行ってからオフセットデータＯの読み出し処理までの処理全体に要する時間が長くなった。
【０１４１】
それに対し、図２１に示したように、本実施形態では、同じ非連携方式の場合であっても、検出方法１や検出方法２を採用することによって、本画像データＤの読み出し処理の後の各放射線検出素子７のリセット処理等に要する時間が非常に短くなる。そのため、オフセットデータＯの読み出し処理までの処理全体に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１４２】
また、図３８に示した連携方式の場合のように、本画像データＤの読み出し処理を行った後で走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子７のリセット処理等を行う場合と比較しても、図２１に示した本実施形態の非連携方式の場合の方が、本画像データＤの読み出し処理の後の各放射線検出素子７のリセット処理等に要する時間が非常に短くなり、オフセットデータＯの読み出し処理までの処理全体に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１４３】
さらに、前述したように、本画像データＤの読み出し処理前の電荷蓄積状態においてリークデータｄleakの読み出し処理を行って放射線の照射終了を検出するように構成すれば、電荷蓄積状態に要する時間が短くなる。そのため、オフセットデータＯの読み出し処理前の電荷蓄積状態に要する時間も同様に短くなるため、オフセットデータＯの読み出し処理までの処理全体に要する時間をさらに短縮することが可能となる。
【０１４４】
なお、この場合、オフセットデータＯの読み出し処理前の電荷蓄積状態では、本画像データＤの読み出し処理前の電荷蓄積状態と同じ時間だけ各走査線５にオフ電圧を印加するように構成すればよく、オフセットデータＯの読み出し処理前の電荷蓄積状態では、本画像データＤの読み出し処理前の電荷蓄積状態の場合のようにリークデータｄleakの読み出し処理を行う必要はない。
【０１４５】
また、本画像データＤの読み出し処理とオフセットデータＯの読み出し処理の間に、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘに一斉にオン電圧を印加して行う画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理は、基本的に、本画像データＤの読み出し処理で読み出し切れなかった本画像データＤの一部がオフセットデータＯに含まれる形で読み出されることを防止するために行われる処理である。
【０１４６】
そして、この場合、上記のように、１回や２回程度（或いは１セットや２セット程度）、画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理を行えば、読み残しの本画像データＤ（正確にはそれに対応する電荷）は、各放射線検出素子７から十分に除去される。
【０１４７】
従って、本画像データＤの読み出し処理とオフセットデータＯの読み出し処理の間に行われる画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理の回数は、各放射線検出素子７や読み出し効率或いはリセット効率等を考慮して、上記のように、予め１回や２回程度の少ない回数に設定される。
【０１４８】
［放射線画像撮影前の処理におけるオン電圧の印加の仕方の変形例について］
ところで、図１３や図１４、図２１では、放射線画像撮影前や、本画像データＤの読み出し処理とオフセットデータＯの読み出し処理との間に行われる画像データｄの読み出し処理や、リークデータｄleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子７のリセット処理を、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を一斉に印加させるようにして行う場合について説明した。
【０１４９】
この場合、例えば図２２に示すように、ゲートドライバ１５ｂや、それを構成するゲートＩＣ１５ｃに、走査線５が接続されていない非接続の端子ｐが存在する場合には、ゲートドライバ１５ｂの、非接続の端子ｐを含む全ての端子にオン電圧を一斉に印加して、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を一斉に印加させるよう構成してもよく、また、ゲートドライバ１５ｂの、各走査線５が接続されている端子にのみオン電圧を一斉に印加し、非接続の端子ｐにはオン電圧を印加しないようにして、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を一斉に印加させるよう構成してもよい。
【０１５０】
また、放射線画像撮影前等に行われる画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理は、上記のように、複数の走査線５にオン電圧を印加して行うことが必要であるが、必ずしも走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を印加して行う必要はない。
【０１５１】
具体的には、例えば、図７に示した走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを図中上下方向に二分し、図２３に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｍへのオン電圧の印加と、走査線５の各ラインＬm+1〜Ｌｘへのオン電圧の印加とを交互に繰り返すように構成することも可能である。
【０１５２】
また、必ずしも走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を一斉にすなわち同時に印加して行う必要はない。具体的には、例えば、図２４に示すように、制御手段２２から相関二重サンプリング１９に１回目のパルス信号Ｓｐ１を送信してから２回目のパルス信号Ｓｐ２を送信するまでの間に、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の複数のラインＬに、オン電圧を、その立上りや立下りのタイミングをずらして印加させるように構成することも可能である。
【０１５３】
その際、例えば図２４に示したように、オン電圧の立上りや立下りを順次ずらして印加するように構成することも可能であり、或いは、図示を省略するが、オン電圧の立上りや立下りを、所定の順番でずらし、或いはランダムにずらして印加するように構成することも可能である。しかし、このオン電圧の立上りや立下りをずらして各走査線５にオン電圧を印加する処理は、図２４に示したように、制御手段２２から相関二重サンプリング１９に１回目のパルス信号Ｓｐ１を送信してから２回目のパルス信号Ｓｐ２を送信するまでの間に行われることが必要である。
【０１５４】
なお、図２４や後述する図２６〜図２８では、パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２が、図１３等に示したパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔よりも大きな送信間隔で送信されるように表されているが、これは図を見易くするための表現であり、実際に送信間隔を大きくすることを意味するものではない。
【０１５５】
また、図２３や図２４では、図１３等に示した検出方法１を採用して放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理を繰り返し行う場合について示したが、図１４等に示した検出方法２を採用し、各放射線検出素子７のリセット処理とリークデータｄleakの読み出し処理とを交互に行わせる場合には、図２５に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｍへのオン電圧の印加と、走査線５の各ラインＬm+1〜Ｌｘへのオン電圧の印加とを交互に繰り返すように構成したり、或いは図２６に示すように、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の複数のラインＬに、オン電圧の立上りや立下りのタイミングをずらしてオン電圧を印加させるように構成することが可能である。なお、図２５では、各放射線検出素子７のリセット処理が「Ｒ」、リークデータｄleakの読み出し処理が「Ｌ」と記載されている。
【０１５６】
さらに、前述したように、サンプリング回路として、例えば制御手段２２から１回だけ送信されたパルス信号Ｓｐを受信したタイミングで増幅回路１８から出力されている値をサンプリングするサンプリング回路を用いて、例えば図２４に示した、検出方法１を採用して放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理を行う場合には、図２７に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃをオン状態とし、コンデンサ１８ｂに電荷を蓄積可能な状態で、ゲートドライバ１５から、全ての走査線５、または全走査線５のうちの一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて、読み出し処理を行わせた後、制御手段２２からパルス信号Ｓｐを１回送信して、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値をサンプリング回路でサンプリングさせて画像データｄとして読み出すように構成することができる。
【０１５７】
また、このようなサンプリング回路を用いて、例えば図２６に示した、検出方法２を採用して、各放射線検出素子７のリセット処理とリークデータｄleakの読み出し処理とを交互に行わせる場合には、図２８に示すように、ゲートドライバ１５から、全ての走査線５、または全走査線５のうちの一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて、各放射線検出素子７のリセット処理を行わせた後、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃをオフ状態とし、コンデンサ１８ｂに電荷を蓄積可能な状態として、例えば所定時間が経過した後に、制御手段２２からパルス信号Ｓｐを１回送信して、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値をサンプリング回路でサンプリングさせてリークデータｄleakとして読み出すように構成することができる。
【０１５８】
また、前述したように、サンプリング回路が独自のタイミングで自動的にサンプリングを行うように構成されている場合には、例えば図２７や図２８に示した、制御手段２２からパルス信号Ｓｐを送信するタイミングで、制御手段２２からパルス信号Ｓｐを送信せずに、サンプリング回路が独自のタイミングで自動的にサンプリングを行うように構成することができる。なお、図２３や図２５に示した場合も同様である。
【０１５９】
また、前述したように、オフセットデータＯの読み出し処理では、本画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと同じシーケンスが繰り返されるように構成される。そのため、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理において、図２３や図２５に示したように例えば二分された各走査線５に交互にオン電圧を印加したり、図２４や図２６〜図２８に示したようにオン電圧の立上りや立下りをずらして各走査線５にオン電圧を印加するように構成した場合には、本画像データＤの読み出し処理後に、それと同じように各走査線５にオン電圧を印加して各放射線検出素子７のリセット処理等が行われる。
【０１６０】
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、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから、ゲートドライバ１５ｂに接続されている全ての走査線５、或いはゲートドライバ１５ｂに接続されている全走査線５のうちの一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて、画像データｄの読み出し処理や、リークデータｄleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子７のリセット処理を行わせるように構成した。
【０１６１】
そして、例えばサンプリング回路として相関二重サンプリング回路１９を用いる場合には、放射線画像撮影前に、制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９に１回目のパルス信号Ｓｐ１を送信してから２回目のパルス信号Ｓｐ２を送信するまでの間に、ゲートドライバ１５ｂから、ゲートドライバ１５ｂに接続されている全ての走査線５、或いは全走査線５のうちの一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて、画像データｄの読み出し処理や、リークデータｄleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子７のリセット処理を行わせるように構成した。
【０１６２】
そのため、本画像データＤの読み出し処理の後、全走査線５或いはその一部の複数の走査線５にオン電圧を印加して行う画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理を１回や２回程度行った後で、即座に電荷蓄積状態に移行して、オフセットデータＯの読み出し処理を行うことが可能となり、本画像データＤの読み出し処理を行ってからオフセットデータＯの読み出し処理までの処理全体に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１６３】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、放射線画像撮影前に読み出された画像データｄやリークデータｄleakに基づいて、少なくとも放射線の照射が開始されたことを的確に検出することが可能となる。そのため、放射線発生装置との連携がとれない非連携方式で撮影を行う場合でも、放射線画像撮影装置１自体で、放射線の照射を的確に検出して、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。
【０１６４】
［走査線の最初のラインから順に本画像データＤの読み出し処理を行うことの効果］
なお、本実施形態では、図１３や図１４に示したように、制御手段２２は、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから、走査線５の最初のラインＬ１からオン電圧の印加を開始させて、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて、本画像データＤの読み出し処理を行うように構成されている。このように構成することで、以下のような効果が得られる。
【０１６５】
上記のオフセットデータＯの読み出し処理で読み出されるオフセットデータＯは、前述したように、本画像データＤ中に含まれるオフセット分に相当するデータであり、通常の場合、このオフセット分は、主に、放射線検出素子７自体の熱による熱励起等により発生する、いわゆる暗電荷に起因するものであると考えられる。
【０１６６】
しかし、本発明者らの研究によれば、放射線画像撮影装置１に強い放射線が照射されたような場合、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷による、いわゆるラグ（lag）が発生することが分かっている。そして、このラグは、放射線画像撮影装置１に通常の線量の放射線が照射された場合にも発生するが、さほど大きな値にはならず、無視することが可能である場合も多いが、強い放射線が照射されたような場合には問題になる場合がある。
【０１６７】
上記の暗電荷は、例えば各放射線検出素子のリセット処理や画像データｄの読み出し処理を繰り返すことにより、各放射線検出素子７内から比較的容易に除去される。しかし、上記のラグは、リセット処理を繰り返し行っても容易には消えないことが分かっている。
【０１６８】
このようにラグが容易に消えない理由は、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した電子や正孔の一部が、一種の準安定なエネルギーレベル（metastable state）に遷移して、放射線検出素子内での移動性を失った状態が比較的長時間保たれるためと考えられている。そして、強い放射線が照射されるほど、より多くの電子や正孔がこの準安定なエネルギーレベルに遷移する。
【０１６９】
そして、この準安定なエネルギー状態の電子や正孔は、いつまでも準安定なエネルギーレベルにあるわけではなく、熱エネルギーによって、ある確率で少しずつこの準安定なエネルギーよりも高いと考えられるエネルギーレベルの伝導帯に遷移して移動性が復活する。しかし、その割合が必ずしも大きくないため、各放射線検出素子７のリセット処理を繰り返し行っても容易に消えないと考えられている。なお、このラグの発生や持続のメカニズムについては、いまだ不明な点も多い。
【０１７０】
このように、放射線の照射により各放射線検出素子７でラグが発生すると、放射線画像撮影後に行われる取得処理で取得されるオフセットデータＯには、上記のような暗電荷に起因する通常のオフセット分（以下Ｏdarkという。）だけでなく、ラグによるオフセット分（以下Ｏlagという。）も含まれることになる。
【０１７１】
通常、放射線画像撮影後の画像処理では、各放射線検出素子７ごとに、
Ｄ＊＝Ｄ−Ｏ    …（１）
の演算処理が行われて、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用なデータである真の画像データＤ＊が算出され、この真の画像データＤ＊に基づいて最終的な放射線画像が生成される。
【０１７２】
しかし、上記のように、オフセットデータＯにラグによるオフセット分Ｏlagが含まれることにより、以下のような問題が生じる。
【０１７３】
まず、暗電荷に起因するオフセット分Ｏdarkと、ラグによるオフセット分Ｏlagの発生状況を見た場合、暗電荷は、各放射線検出素子７内で常時発生しており、図２９のαに示すように、単位時間あたりに一定の割合で発生していると考えられる。それに対して、ラグは、図２９のβに示すように、放射線の照射時から発生し、単位時間あたりの発生割合（すなわち上記の準安定なエネルギーレベルからより高いエネルギーレベルの伝導帯への遷移率）が、放射線の照射開始からの経過時間ｔに対して減衰していくと考えられている。
【０１７４】
そして、暗電荷もラグも、ともに、走査線５にオフ電圧が印加されＴＦＴ８がオフ状態とされている間に、各放射線検出素子７内に蓄積される。そして、その蓄積分が、それぞれ暗電荷に起因するオフセット分Ｏdarkやラグによるオフセット分Ｏlagとして読み出される。そのため、暗電荷に起因するオフセット分Ｏdarkや、ラグによるオフセット分Ｏlagは、図２９のαやβにそれぞれ示した単位時間あたりの発生割合を、各ＴＦＴ８がオフ状態とされていた時間で積分した値として得られる。
【０１７５】
すなわち、図２１の例で言えば、図中Ｔで表されるように、オフセットデータＯの読み出し処理前の各放射線検出素子７のリセット処理等における最後のリセット処理等で走査線５に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えてから、電荷蓄積状態を経た後、オフセットデータＯの読み出し処理で当該走査線５に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間Ｔ（以下、実効蓄積時間Ｔという。）の間に、各放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷やラグが、オフセットデータＯの読み出し処理で読み出されるオフセットデータＯに含まれる暗電荷に起因するオフセット分Ｏdarkやラグによるオフセット分Ｏlagになる。
【０１７６】
暗電荷に起因するオフセット分Ｏdarkやラグによるオフセット分Ｏlagがこのようにして発生するため、例えば図３９に示したように、放射線の照射が開始されたことが検出された際或いはその直前にオン電圧が印加されていた走査線５（図３９の場合は走査線５のラインＬｎ）の次の走査線５（図３９の場合は走査線５のラインＬn+1）からオン電圧の印加を開始して本画像データＤの読み出し処理を行うように構成すると、以下のような問題が生じる。
【０１７７】
図３９に示したようにして本画像データＤの読み出し処理を行った後、図４０に示したように、本画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと同じシーケンスが繰り返されて、オフセットデータＯの読み出し処理が行われる。
【０１７８】
この場合、図３０に示すように、例えば走査線５のラインＬｎと走査線５のラインＬn+1とを比べると、オフセットデータＯの読み出し処理前の最後の各放射線検出素子７のリセット処理でオフ電圧が印加されてから、オフセットデータＯの読み出し処理で印加されたオン電圧がオフ電圧に切り替えるまでのタイミングが、走査線５のラインＬn+1の場合の方が走査線５のラインＬｎの場合よりも早くなる。
【０１７９】
そのため、その間に、上記の単位時間あたりの発生割合が積分されて算出されるラグによるオフセット分Ｏlagは、図３０に示すように、走査線５のラインＬn+1の場合の方が、走査線５のラインＬｎの場合よりも大きな値になる。なお、図３０では、各走査線５にオン電圧が印加されるタイミングがそれぞれ矢印で示されている。また、図２９や図３０では、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データＤ＊の図示が省略されている。真の画像データＤ＊は、通常、暗電荷やラグに比べて格段に大きな値になる。
【０１８０】
仮に放射線画像撮影装置１に被写体が介在しない状態で、放射線を一様に照射した場合、本画像データＤは、各走査線５すなわち各放射線検出素子７で同じ値になる。そして、読み出されるオフセットデータＯも、本来、各走査線５で同じになるはずであるが、上記のように、各走査線５で前記タイミングが異なるため、放射線が一様に照射されているにもかかわらず、放射線の照射が検出された走査線５のラインＬｎで最小で、かつ、その次の走査線５のラインＬn+1すなわち本画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理が開始される走査線５のラインＬn+1で最大になる。
【０１８１】
そのため、上記（１）式に従って本画像データＤからオフセットデータＯを減算して真の画像データＤ＊を算出すると、算出される真の画像データＤ＊は、図３１に示すように、走査線５の最初のラインＬ１からラインＬｎに向けて次第に大きくなっていき、その次の走査線５のラインＬn+1（すなわち本画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理が開始された走査線５）で値が急激に小さくなって真の画像データＤ＊に段差が生じた後、走査線５の最終ラインＬｘに向けて大きくなっていく状態になる。
【０１８２】
なお、図３１および後述する図３２では、真の画像データＤ＊の走査線５ごとの違いが非常に強調して表現されている。また、上記のように、各走査線５で実効蓄積時間Ｔが異なるため、オフセットデータＯ中に含まれる暗電荷に起因ずるオフセット分Ｏdarkも走査線５ごとに異なる値になる．
【０１８３】
しかし、各走査線５ごとに見た場合、本画像データＤの読み出し処理における実効蓄積時間ＴとオフセットデータＯの読み出し処理における実効蓄積時間Ｔが同じであるため、本画像データＤ中に含まれる暗電荷に起因ずるオフセット分ＯdarkとオフセットデータＯ中に含まれる暗電荷に起因ずるオフセット分Ｏdarkとが同じ値になる。そのため、暗電荷に起因ずるオフセット分Ｏdarkについては、上記（１）式の減算処理で相殺される。
【０１８４】
このように、図３９や図４０に示した本画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理の手法を採用すると、上記のように、算出される真の画像データＤ＊に段差が生じるという問題が生じる。
【０１８５】
しかも、図３９等に示した手法では、放射線の照射が開始されたことが検出された時点でオン電圧が印加されていた走査線５（ラインＬｎ）は撮影ごとに異なる走査線５になる。そして、その次の走査線５（ラインＬn+1）から読み出し処理が開始されるため、画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理が開始される走査線５も撮影ごとに変わる。そのため、放射線画像上で段差が生じる位置、すなわち走査線５のラインＬｎとラインＬn+1の位置が、撮影ごとに変わるという問題もある。
【０１８６】
また、このように真の画像データＤ＊に段差が生じると、例えば真の画像データＤ＊に基づいて生成される放射線画像を医療における診断用等に用いるような場合、この段差の部分に病変部が撮影されていて病変部か否かを判断しづらくなったり、或いは、段差を病変部と誤診してしまう虞れがある。また、この真の画像データＤ＊の段差を画像処理等で修正する場合に、処理の仕方によっては、段差の部分に撮影された病変部の情報が失われる虞れもある。
【０１８７】
それに対し、本実施形態では、上記のように、本画像データＤの読み出し処理（図１３、図１４等参照）や、それと同じ処理シーケンスで行われるオフセットデータＯの読み出し処理（図２１参照）では、走査線５の最初のラインＬ１からオン電圧の印加を開始し、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、本画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理を行わせる。
【０１８８】
そのため、図示を省略するが、図３０から類推して分かるように、オフセットデータＯ中のラグによるオフセット分Ｏlagは、走査線５の最初のラインＬ１で最大で、走査線５の最終ラインＬｘに向かうに従って小さくなり、走査線５の最終ラインＬｘで最小になる。そのため、オフセットデータＯ自体も同様の傾向になる。
【０１８９】
従って、上記（１）式に従って本画像データＤからオフセットデータＯを減算して真の画像データＤ＊を算出すると、算出される真の画像データＤ＊は、図３２に示すように、走査線５の最初のラインＬ１で最も小さく、走査線５の最終ラインＬｘに向かうに従って大きくなり、走査線５の最終ラインＬｘで最も大きくなり、真の画像データＤ＊に段差が現れない状態になる。
【０１９０】
このように、本実施形態のように、本画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理で、走査線５の最初のラインＬ１から順にオン電圧を順次印加して読み出し処理を行うように構成することで、真の画像データＤ＊に段差が生じることを的確に防止することが可能となる。
【０１９１】
なお、前述したラグの単位時間の発生割合や、上記の実効蓄積時間Ｔ、放射線が照射されてから読み出し処理でオン電圧が印加されるまでの時間等に基づいて、オフセットデータＯ中に含まれるラグによるオフセット分Ｏlagを算出するように構成することも可能である。この場合、読み出したオフセットデータＯから、算出したラグによるオフセット分Ｏlagを減算して、暗電荷に起因するオフセット分Ｏdarkを算出し、それを本画像データＤから減算して真の画像データＤ＊を算出するように構成することが可能である。
【０１９２】
また、本実施形態では、上記のように、本画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理において、走査線５の最初のラインＬ１から順にオン電圧を順次印加して読み出し処理を行うように構成する場合を示したが、例えば、走査線５の最終ラインＬｘからオン電圧の印加を開始し、走査線５のラインＬｘ、Ｌx-1、…、Ｌ２、Ｌ１の順にオン電圧を順次印加するように構成しても同様の効果を得ることができる。
【０１９３】
すなわち、本画像データＤやオフセットデータＯの読み出し処理において、検出部Ｐ（図７等参照）における最端部の走査線５（すなわち走査線５の最初のラインＬ１または最終ラインＬｘ）からオン電圧の印加を開始させて、各走査線５にオン電圧を順次印加させて読み出し処理を行わせるように構成すれば、同様の効果を得ることが可能となる。
【０１９４】
［有用なデータが一部失われることに対する処理］
ところで、例えば図１３等に示したように、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を印加して画像データｄの読み出し処理を行う上記の検出方法１の場合、前述したように、放射線の照射開始時にオン電圧が印加されると、各走査線５に接続されている各放射線検出素子７から、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用なデータの一部が失われてしまう。
【０１９５】
そのため、その後の本画像データＤの読み出し処理で各放射線検出素子７から読み出される本画像データＤは、それぞれ有用のデータの一部が失われた本画像データＤになる。これは、上記の検出方法２の場合も同様である。
【０１９６】
すなわち、リークデータｄleakの読み出し処理（図１４中のＬ参照）中に放射線の照射が開始された場合には本画像データＤにはほとんど影響はないが、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を印加して行われる各放射線検出素子７のリセット処理（図１４中のＲ参照）の最中に放射線の照射が開始されると、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用なデータの一部が各放射線検出素子７内から失われてしまい、その後の本画像データＤの読み出し処理で各放射線検出素子７から読み出される本画像データＤが、それぞれ有用のデータの一部が失われた本画像データＤになる。
【０１９７】
このような場合に、有用なデータの一部が失われたデータであるという理由で前述したように本画像データＤを無効とするように構成すると、各放射線検出素子７から読み出された全ての本画像データＤを無効としなければならなくなり、放射線画像撮影を行った意味がなくなる。そのため、本実施形態では、本画像データＤを無効にしないようになっている。
【０１９８】
上記の場合、各放射線検出素子７から読み出された全ての本画像データＤについて、それぞれ一定の割合で一部のデータが失われたと考えることが可能である。そのため、全ての本画像データＤが、データが失われずに読み出された場合に比べて、読み出される各本画像データＤが全体的に一定の割合で小さくなるだけであり、実際上は、後述する図３３や図３４に示すような場合を除いて、問題を生じない。
【０１９９】
従って、図１３や図１４等に示したように、放射線画像撮影前の処理で、ゲートドライバ１５ｂから複数の各走査線５にオン電圧を印加して画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合には、読み出された各本画像データＤを、そのまま本画像データＤとしてそれぞれ採用することが可能である。
【０２００】
また、必要があれば、例えば、読み出された各本画像データＤに、それぞれ１より大きい所定の定数を乗算して各本画像データＤを一定の割合で増加させるように構成して、読み出された各本画像データＤを、データが失われずに読み出された場合の各本画像データＤに復元するように構成することも可能である。
【０２０１】
ところで、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ（図６、図２２参照）では、制御手段２２から信号を受信すると、各走査線５が接続されている各端子に一斉にオン電圧を印加したり、各端子に印加していたオン電圧を一斉にオフ電圧に切り替える等して、各走査線５に印加する電圧をオン電圧やオフ電圧に一斉に切り替えるように構成されているものがある。
【０２０２】
そして、各端子に印加する電圧がオフ電圧からオン電圧に、或いはオン電圧からオフ電圧に同時に切り替えられる際に、ＩＣ内に大きな電流が流れてＩＣが損傷したり破壊されたりすることを防止するために、ゲートＩＣ１５ｃの中には、例えば図３３に示すように、信号を受信した際に、各端子に印加する電圧を切り替えるタイミングが僅かずつ遅延するように構成されているものがある。
【０２０３】
図３３では、各端子に印加されていたオン電圧を一斉にオフ電圧に切り替える信号を受信した場合の各端子ごとの遅延時間の例が示されており、遅延時間が０［ｎｓ］の端子がゲートＩＣ１５ｃの中央の端子に相当し、遅延時間が極大値（図３３の場合は３００［ｎｓ］）の端子がゲートＩＣ１５ｃの末端の端子に相当する。そして、図３３や後述する図３４では、ゲートドライバ１５ｂが５個のゲートＩＣ１５ｃで構成されている場合が示されており、グラフの横軸は走査線５のライン番号（すなわちゲートドライバ１５ｂの端子番号）である。
【０２０４】
このように、各ゲートＩＣ１５ｃの各端子でオン電圧からオフ電圧に切り替わるタイミングが遅延すると、例えば図１３に示した検出方法１を使用した例では、放射線の照射開始を検出した最後の画像データｄの読み出し処理で、各走査線５に印加されていたオン電圧がオフ電圧に切り替わるタイミングがずれる。
【０２０５】
そして、より早期にオフ電圧に切り替わる端子（すなわち遅延時間が短い端子）に接続された走査線５では、各ＴＦＴ８がより早期にオフ状態に切り替わり、各放射線検出素子７内に、放射線の照射により発生した有用な電荷がより多く蓄積される。
【０２０６】
また、より遅くにオフ電圧に切り替わる端子（すなわち遅延時間が長い端子）に接続された走査線５では、各ＴＦＴ８がより遅くにオフ状態に切り替わるため、オフ状態に切り替わるまでの間に、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用な電荷がより多く信号線６に流出してしまい、各放射線検出素子７内に蓄積される電荷の量が減る。
【０２０７】
そのため、図３４に示すように、上記のような電圧の切り替えに関する遅延時間に応じて、放射線の照射後に読み出される信号値すなわち本画像データＤに、いわゆる波状のプロファイルが現れるという問題が生じる場合がある。この傾向は、図１４に示した検出方法２を採用した場合においても同様である。
【０２０８】
このような本画像データＤ上のばらつきは、上記の遅延時間のばらつきが小さいほど小さくなる。そこで、このような本画像データＤ上のばらつきを解消する１つの方法として、上記のような各端子ごとの遅延時間のばらつきがない、或いは許容できる範囲内で遅延時間のばらつきが小さいゲートＩＣ１５ｃを用いることが挙げられる。
【０２０９】
また、例えば、ゲートＩＣ１５ｃの各端子に印加する電圧を切り替える信号を、ゲートＩＣ１５ｃではなく、別の制御回路で受信するように構成し、当該制御回路からゲートＩＣ１５ｃの各端子に同時に信号をそれぞれ送信するように構成する等して、ゲートＩＣ１５ｃから各走査線５に印加する電圧を各端子で同時に切り替えるように構成することも可能である。
【０２１０】
さらに、上記のようにして読み出された各本画像データＤを、後の画像処理で修復するように構成することも可能である。この場合、例えば、各ゲートＩＣ１５ｃの各端子ごと（すなわち各走査線５ごと）の遅延時間ｔ(a)を予め求めておく。なお、ｔ(a)のａは、各走査線５のライン番号を表す。
【０２１１】
また、例えば、放射線画像撮影装置１を、図１９に示したように電荷蓄積状態に移行した後もリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返すように構成する等して、放射線の照射終了を検出するように構成する。そして、制御手段２２で、放射線の照射開始を検出してから照射終了を検出するまでの時間を計測するように構成する。なお、以下、この時間を放射線の照射時間ｔという。
【０２１２】
上記のように、ゲートＩＣ１５ｃでの遅延時間により、電荷の欠損を生じた本画像データＤ、すなわち図３４に示したように遅延時間のためにばらつきが生じてしまった本画像データＤを本画像データＤ(a)というものとすると、本来読み出されるべき本画像データＤと、電荷が欠損した本画像データＤ(a)との比は、下記（２）式に示すように、放射線の照射時間ｔと、放射線の照射時間ｔから遅延時間ｔ(a)を差し引いた時間との比に等しい。
Ｄ：Ｄ(a)＝ｔ：（ｔ−ｔ(a)）    …（２）
【０２１３】
そのため、本来読み出されるべき本画像データＤは、実際に読み出された電荷欠損を生じた本画像データＤ(a)と、遅延時間ｔ(a)と、照射時間ｔとに基づいて、
Ｄ＝Ｄ(a)・ｔ／（ｔ−ｔ(a)）    …（３）
を演算することにより算出することができる。
【０２１４】
このように、上記のようなゲートＩＣ１５ｃにおける遅延時間ｔ(a)の影響は、放射線画像撮影後に放射線画像撮影装置１や外部装置であるコンソール（図示省略）等で行われる画像処理によって修復することも可能である。
【０２１５】
なお、図２４に示したように、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理（図１３参照）や各放射線検出素子７のリセット処理（図１４参照）を行う際に、ゲートドライバ１５ｂから各走査線５に印加するオン電圧の立上りや立下りを、所定の順番でずらしたりランダムにずらすように構成する場合にも、ゲートドライバ１５ｂやゲートＩＣ１５ｃの各端子でのオン電圧の立上りや立下りを上記の遅延時間ｔ(a)と同じように予め求めておき、上記と同様にして、画像処理で本画像データＤを修復するように構成することが可能である。
【０２１６】
また、図２３に示したように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを２分し、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｍへのオン電圧の印加と、走査線５の各ラインＬm+1〜Ｌｘへのオン電圧の印加とを交互に繰り返すように構成する場合にも、上記のように、遅延時間ｔ(a)のばらつきがない、或いは十分に小さいゲートＩＣ１５ｃを用いたり、別の制御回路を設けたり、或いは、後の画像処理で本画像データＤを修復するように構成することが可能である。
【０２１７】
しかし、図２３の場合には、放射線の照射が開始されたことが検出された時点でオン電圧が印加されていた走査線５は、全走査線５の半分である。そのため、例えば、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｍにオン電圧が印加された際に放射線の照射開始が検出された場合には、走査線５の当該各ラインＬ１〜Ｌｍに接続されている各放射線検出素子７では本画像データＤに欠損が生じるが、走査線５の他の各ラインＬm+1〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７では、本画像データＤに欠損は生じない。逆の場合も同様である。
【０２１８】
そのため、図２３に示したように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを２分したり、各走査線５を複数の範囲に分割して各範囲ごとにそれぞれオン電圧とオフ電圧との切り替えを行うように構成する場合等には、欠損を生じている本画像データＤがいずれの走査線５に接続されている放射線検出素子７であるかを的確に判断するように構成して、当該放射線検出素子７から読み出された本画像データＤについてだけ修復を行うように構成することが必要である。
【符号の説明】
【０２１９】
１  放射線画像撮影装置
５  走査線
６  信号線
７  放射線検出素子
８  ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５  走査駆動手段
１５ｂ  ゲートドライバ
１７  読み出し回路
１８  増幅回路
１８ａ  オペアンプ
１８ｂ  コンデンサ
１８ｃ  電荷リセット用スイッチ
１９  相関二重サンプリング回路（サンプリング回路）
２２  制御手段
Ｄ  本画像データ（本画像としての画像データ）
ｄ  画像データ
ｄleak  リークデータ
Ｌ１、Ｌｘ  最端部の走査線
Ｏ  オフセットデータ
Ｐ  検出部
ｑ  電荷
ｒ  領域
Ｓｐ１、Ｓｐ２  パルス信号
Ｖin、Ｖfi  電圧値（値）
Ｖfi−Ｖin  差分
【図１】
0005589715.tif 000002
【図２】
0005589715.tif 000003
【図３】
0005589715.tif 000004
【図４】
0005589715.tif 000005
【図５】
0005589715.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005589715.tif 000008
【図８】
0005589715.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005589715.tif 000011
【図１１】
0005589715.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005589715.tif 000014
【図１４】
0005589715.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0005589715.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0005589715.tif 000020
【図２０】
0005589715.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0005589715.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
0005589715.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３３】
0005589715.tif 000032
【図３４】
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【図３５】
0005589715.tif 000034
【図３６】
0005589715.tif 000035
【図３７】
0005589715.tif 000036
【図３８】
0005589715.tif 000037
【図３９】
0005589715.tif 000038
【図４０】
0005589715.tif 000039
【図４１】
0005589715.tif 000040
【図３１】
0005589715.tif 000041
【図３２】
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