(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電圧を印加するゲートドライバと、前記ゲートドライバに前記電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
放射線の照射により前記スイッチ手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された電流の値に基づいて少なくとも放射線の照射の開始を検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線を介して前記各スイッチ手段に所定の電圧値の前記オン電圧を一斉に印加して前記各放射線検出素子のリセット処理を行い、その後、前記オン電圧の電圧値を一斉に低下させ、その状態を維持しつつ、前記電流検出手段から出力される電流の値を監視して放射線の照射の開始を待つことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記走査駆動手段の電源回路は前記オン電圧の電圧値を調整する機能を有し、または、前記電源回路とは別体で前記オン電圧の電圧値を調整する手段を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
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の範囲第１項または第２項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
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、
をさらに備え、
前記電流検出手段は、前記バイアス線を流れる電流の値を検出することを特徴とする請求の範囲第１項から第３項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、放射線の照射の開始を検出すると、前記各走査線を介して前記スイッチ手段に印加する電圧を一斉に前記オフ電圧に切り替えることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項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、前記走査駆動手段から前記各走査線を介して前記各スイッチ手段に印加する前記オン電圧の電圧値を一斉に低下させた後、前記電流検出手段で検出された電流の値に基づいて放射線の照射の開始を検出するまでの間に、前記オン電圧の電圧値を所定の電圧幅で上昇させて下降させる動作を単数回または複数回行わせることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記スイッチ手段および前記信号線を介して、前記各放射線検出素子内に蓄積された電荷を前記各放射線検出素子から読み出して画像データに変換する増幅回路を備えた読み出し回路を備え、
前記増幅回路は、入力端子が可変抵抗器を介して前記信号線に接続されるとともに出力端子から前記画像データを出力するオペアンプを備えており、
前記可変抵抗器は、少なくとも前記制御手段が前記各放射線検出素子のリセット処理の後に前記オン電圧の電圧値を一斉に低下させた状態で前記電流検出手段から出力される電流の値を監視して放射線の照射の開始を待つ際には、抵抗値が低い状態に可変されることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記走査駆動手段は、前記制御手段が放射線の照射の開始を検出すると、前記電圧値が低下されて維持されていた前記オン電圧を、電圧値が上昇された前記オフ電圧に切り替えた後、前記オフ電圧の電圧値を所定の負の電圧値に低下させ、
前記低下させるオン電圧の前記所定の電圧値と、前記上昇されたオフ電圧の電圧値との差が、前記オン電圧から前記オフ電圧に切り替えた際に前記走査駆動手段の前記ゲートドライバが損傷または破壊されない差に設定されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記走査駆動手段は、前記制御手段が放射線の照射の開始を検出すると、前記電圧値が低下されて維持されていた前記オン電圧の電圧値をさらに低下させた後、電圧値が上昇された前記オフ電圧に切り替え、
前記さらに低下させるオン電圧の電圧値と、前記上昇されたオフ電圧の電圧値との差が、前記オン電圧から前記オフ電圧に切り替えた際に前記走査駆動手段の前記ゲートドライバが損傷または破壊されない差に設定されていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記さらに低下させるオン電圧の電圧値は、０［Ｖ］に設定されることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
前記上昇されたオフ電圧の電圧値は、０［Ｖ］に設定されることを特徴とする請求の範囲第８項から第１０項のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１２】
前記走査駆動手段の電源回路は前記オン電圧および前記オフ電圧の各電圧値を調整する機能を有し、または、前記電源回路とは別体で前記オン電圧および前記オフ電圧の各電圧値を調整する手段を備えることを特徴とする請求の範囲第８項から第１１項のいずれか一項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、放射線の照射開始等を装置自体で検出する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】
ところで、これらの放射線画像撮影装置、特に可搬型の放射線画像撮影装置では、放射線照射装置やシステムを管理するコンピュータ等の外部装置から放射線画像撮影装置に放射線の照射の開始や終了の情報を送信し、それに応じて放射線画像撮影装置で放射線の照射終了後に各放射線検出素子からの画像データの読み出しを行うように構成される場合がある。【０００５】
しかし、そのためには、放射線照射装置やコンピュータ等と放射線画像撮影装置とのインターフェースをとり、放射線照射装置やコンピュータ等を含むシステム全体で制御構成を構築しなければならず、放射線画像撮影装置が放射線の照射の開始や終了を認識するための構成が大掛かりになる。そのため、放射線の照射の開始や終了を放射線画像撮影装置自体で検出できるように構成することが望ましい。【０００６】
放射線の照射の開始等を放射線画像撮影装置自体で検出するためには、放射線画像撮影装置にセンサ等を配設して、センサで放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することも可能であるが、放射線画像撮影装置内にセンサを配設するためのスペースが必要になり、装置が大型化してしまう。また、センサを設けると、センサを駆動する分だけ多くの電力を消費し、特に可搬型の放射線画像撮影装置では内蔵されたバッテリの消費を招いてしまう等の問題があった。【０００７】
そこで、後述する図７に示すように、例えば、各放射線検出素子７にバイアス電極１４からバイアス電圧を印加するためのバイアス線９やそれらの結線１０を流れる電流を検出するように構成し、放射線が照射されると各放射線検出素子７内で電子正孔対が発生してバイアス線９内を電流が流れることを利用して、その電流値の増減で放射線の照射の開始や終了を検出することが提案されている（特許文献４参照）。【０００８】
上記のようにバイアス線９や結線１０を流れる電流を検出してその電流値の増減で放射線の照射の開始や終了を検出する場合、各放射線検出素子７に接続されているスイッチ手段である各ＴＦＴ８（Thin Film Transistor。図７等参照）がオン状態となっていて各ＴＦＴ８のゲートが開いている状態である方が放射線の照射に伴ってバイアス線９や結線１０を流れる電流が流れ易い。【０００９】
そこで、各ＴＦＴ８がオンの状態でバイアス線９等を流れる電流の値を監視し、電流が増加したことを検出して放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される場合がある。なお、放射線の照射の開始が検出された後、各ＴＦＴ８をオン状態のままとすると、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷（画像データ）が各放射線検出素子７から流出してしまうため、電荷（画像データ）を蓄積するモードに切り替えるために各ＴＦＴ８はオフ状態に切り替えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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】米国特許第７２１１８０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のように放射線の照射が開始されるとバイアス線９や結線１０を流れる電流を検出して放射線の照射の開始を検出するように構成された放射線画像撮影装置１００に対して、例えば図２３Ａに示すように、その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。）の一部の領域Ｒ１に強い放射線を照射し、他の領域には放射線を照射しないようにすると、図２３Ｂに示すように、得られた放射線画像では、強い放射線が照射された領域Ｒ１は黒く撮影されるが、放射線が照射されなかった領域でも、強い放射線が照射された領域Ｒ１に隣接する領域Ｒ２が若干黒く撮影される場合がある。【００１２】
これは、オフセット補正等の画像の適正化処理が行われた後においても見出される現象である。このことは、強い放射線が照射された領域Ｒ１に隣接する領域Ｒ２に存在する放射線検出素子７には、放射線は照射されないにもかかわらず、隣接する領域Ｒ１に強い放射線が照射されたことによって、領域Ｒ２の放射線検出素子７にも０ではない有意の値の画像データが生じることを表している。【００１３】
また、上記の現象は、例えば図２４Ａに示すように、患者の手等の被写体Ｈを含む領域Ｒ１に放射線を照射して撮影する場合にも生じ得る。すなわち、このように放射線画像撮影が行われると、得られた放射線画像中の被写体Ｈが撮影された領域Ｒｈには、患者の手の骨格や内部組織等が撮影されるが、図２４Ｂに示すように、被写体Ｈの周囲の放射線が直接到達した領域Ｒ１の影響で、領域Ｒｈに、内部組織等の情報が撮影された画像データとは別に、領域Ｒ１に隣接する領域Ｒｈにも０ではない有意の値の画像データが生じる。【００１４】
そして、被写体Ｈの内部組織等の画像に、被写体Ｈの周囲の放射線が直接到達した領域Ｒ１の影響による有意の値の画像データが重畳されるため、被写体Ｈの内部組織等の画像がいわば黒ずんでしまい、例えばもともと放射線画像に写り難い病変部がさらに見づらくなる。そのため、医師等が病変部の有無等を判別し難くなる虞れがある。【００１５】
放射線画像撮影装置を病変部の診断等の撮影に用いる場合などには、被写体が撮影された画像領域に対してその周囲の放射線が直接到達した領域の影響が及ぶことが的確に回避されることが望ましい。【００１６】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、被写体が撮影された画像領域に対して放射線が直接到達した領域の影響が及ぶことを的確に回避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】
【００１７】
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電圧を印加するゲートドライバと、前記ゲートドライバに前記電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
放射線の照射により前記スイッチ手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された電流の値に基づいて少なくとも放射線の照射の開始を検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線を介して前記各スイッチ手段に所定の電圧値の前記オン電圧を一斉に印加して前記各放射線検出素子のリセット処理を行い、その後、前記オン電圧の電圧値を一斉に低下させ、その状態を維持しつつ、前記電流検出手段から出力される電流の値を監視して放射線の照射の開始を待つことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、まず、各スイッチ手段に高い電圧値のオン電圧を一斉に印加して、各放射線検出素子から電荷が流出し易い状況を作り出すことで、各放射線検出素子に溜まった暗電荷等の余分な電荷を確実に流出させて各放射線検出素子のリセット効率を高めることが可能となる。【００１９】
また、その後、印加するオン電圧を低い電圧値のオン電圧に切り替えることで、放射線の照射が開始され、各放射線検出素子内で放射線の照射により電荷が発生し始めた時点で各放射線検出素子から流出する電荷すなわち電流の値が大きくなり過ぎることを抑制することが可能となる。そして、各放射線検出素子から流れ出す電流が抑制されるため、それに伴って生じ得る放射線検出素子の各電極に印加される電圧の変動を抑制することが可能となる。【００２０】
そのため、放射線が照射された放射線検出素子が接続されている信号線やバイアス線と同じ信号線やバイアス線に接続されているが放射線の照射を受けていない放射線検出素子（すなわち例えば図２３Ｂの領域Ｒ２の放射線検出素子）や、放射線が直接到達した放射線検出素子が接続されている信号線等と同じ信号線等に接続された、被写体Ｈを透過した弱い放射線が到達した放射線検出素子（すなわち例えば図２４Ｂの領域Ｒｈの放射線検出素子）に、それに近接する放射線の照射を直接受けたり強い放射線の照射を受けたりした領域Ｒ１の影響が及ぶことを的確に回避することが可能となる。【００２１】
そして、例えば図２４Ａに示したように、患者の手等の被写体Ｈが撮影された領域Ｒｈに撮影された患者の手の骨格や内部組織等の画像が、それに近接する放射線の照射を直接受けた領域Ｒ１の影響を受けなくなり、黒ずむことが回避されるため、例えばもともと放射線画像に写り難い病変部を良好なコントラストで撮影することが可能となり、医師等が病変部の有無等をより的確に判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】各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Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】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Ｙ−Ｙ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】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】電流検出手段の構成を表す等価回路図である。
【図１０】相関二重サンプリング回路における電圧値の変化等を表すグラフである。
【図１１】第１および第２の実施形態の放射線画像撮影前のリセット処理におけるタイミングチャートを表す図である。
【図１２】電流検出手段で検出される電流に相当する電圧値の例を表すグラフである。
【図１３】放射線画像撮影前のリセット処理の変形例におけるタイミングチャートを表す図である。
【図１４】オペアンプの入力端子側に抵抗器を備える増幅回路の等価回路を表すブロック図である。
【図１５】放射線の照射開始前には放射線検出素子７の第１電極側やＴＦＴのソース電極やドレイン電極、信号線等に基準電位が印加されていることを説明する図である。
【図１６】放射線が照射された各放射線検出素子に電流が流れ込み、抵抗器の両端間に電位差が生じて放射線が照射されていない各放射線検出素子の第１電極側の電位が低下することを説明する図である。
【図１７】図１６に示した状態で各ＴＦＴがオフ状態とされると放射線が照射されていない各放射線検出素子の第１電極側の電位が基準電位より低い状態で固定されることを説明する図である。
【図１８】第２の実施形態においてオペアンプの入力端子側に可変抵抗器を備える増幅回路の等価回路を表すブロック図である。
【図１９】走査駆動手段の概略構成を示す図である。
【図２０】各放射線検出素子のリセット処理時等のオン電圧（上段）、オフ電圧（中段）のタイミングチャートの例を表し、下段はオン電圧とオフ電圧の切り替えにより各走査線に印加される電圧値のタイミングチャートを表す。
【図２１Ａ】各放射線検出素子のリセット処理時等のオン電圧（上段）、オフ電圧（中段）のタイミングチャートの例を表し、下段はオン電圧とオフ電圧の切り替えにより各走査線に印加される電圧値のタイミングチャートを表す。
【図２１Ｂ】図２１Ａ下段のタイミングチャートの拡大図である。
【図２２】ゲートＩＣから各走査線に印加する電圧を同時にオン電圧からオフ電圧に切り替える手法における各走査線に印加される電圧値、イネーブル信号、シフトレジスタに入力する信号およびクロックのタイミングチャートを表す。
【図２３Ａ】強い放射線が照射された領域を表す図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａの領域に隣接し、若干黒く撮影される、放射線が照射されなかった領域を表す図である。
【図２４Ａ】被写体を含む領域に放射線を照射して撮影を行う状態を表す図である。
【図２４Ｂ】周囲の放射線が直接到達した領域の影響で被写体が撮影された領域に有意の値の画像データが生じることを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
なお、以下では、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である場合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に対しても適用することが可能である。また、放射線画像撮影装置が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放射線画像撮影装置に対しても適用される。
【００２５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の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Ｘ−Ｘ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等が収納されて構成されている。
【００２６】
筐体２は、少なくとも放射線入射面Ｒ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。
【００２７】
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、図示しない外部装置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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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Ｖonが印加され、ゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon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Ｖoffが印加され、ゲート電極８ｇにオフ電圧Ｖoff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内に保持して蓄積させるようになっている。
【００３４】
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Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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の外側の位置で結線１０に結束されている。
【００４３】
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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。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。
【００４７】
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が設けられており、結線１０を流れる電流の増減を検出して放射線の照射の開始や終了を検出できるようになっている。
【００４８】
なお、図７や図８および前述した図３等では、各バイアス線９が１本の結線１０に結束される場合が示されており、その場合は、電流検出手段４３は１本の結線１０に１つだけ設けるように構成することが可能であるが、各バイアス線９が複数の結線１０に結束されるように構成される場合もある。その場合には、電流検出手段４３を各結線１０に設けるように構成することも可能であり、また、複数の結線１０のうちの何本かに電流検出手段４３を設けるように構成することも可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、電流検出手段４３がバイアス線９や結線１０に設けられ、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射によりバイアス線９や結線１０を流れる電流を検出するように構成されている場合について説明するが、電流検出手段４３は、放射線の照射により装置内を流れる電流を検出することができるものであればよく、バイアス線９やその結線１０に設けられる場合に限定されない。
【００５０】
ここで、電流検出手段４３の構成について説明する。本実施形態では、電流検出手段４３は、バイアス線９の結線１０とバイアス電源１４との接続部分に設けられ、放射線の照射の開始に伴ってバイアス電源１４と放射線検出素子７との間を流れる電流を検出するようになっている。
【００５１】
具体的には、図９に示すように、電流検出手段４３は、バイアス電源１４と各放射線検出素子７とを結ぶバイアス配線９の結線１０に直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗器４３ａと、それに並列に接続されたダイオード４３ｂと、抵抗器４３ａの両端子間の電圧Ｖを測定して制御手段２２に出力する差動アンプ４３ｃとを備えて構成されている。
【００５２】
このように、本実施形態では、電流検出手段４３は、差動アンプ４３ｃで抵抗器４３ａの両端子間の電圧Ｖを測定し、抵抗器４３ａを流れる電流、すなわちバイアス線９の結線１０を流れる電流を電圧値Ｖに変換して検出して、制御手段２２に出力するようになっている。
【００５３】
なお、電流検出手段４３に備えられる抵抗器４３ａとしては、結線１０中を流れる電流を適切な電圧値Ｖに変換可能な抵抗値を有する抵抗器が用いられる。また、抵抗器４３ａに並列にダイオード４２ｄを接続することで低線量の場合の検出精度が向上される。抵抗器４３ａ或いはダイオード４３ｂのみを配線に直列に接続して、その両端子間の電圧Ｖを差動アンプ４３ｃで測定するように構成することも可能である。
【００５４】
また、放射線の照射の開始や終了を検出する場合以外の場合には、電流検出手段４３でバイアス電源１４と各放射線検出素子７の間を流れる電流を検出する必要はなく、電流検出手段４３の抵抗器４３ａはバイアス電源１４から各放射線検出素子７へのバイアス電圧の印加の妨げになるため、電流検出手段４３には、電流の検出が不要の場合に抵抗器４３ａの両端子間を必要に応じて短絡するためのスイッチ４３ｄが設けられている。
【００５５】
差動アンプ４３ｃには電源供給手段４４から電力が供給されるようになっており、電流検出手段４３で電流を検出する際には、電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃに電力を供給し、スイッチ４３ｄの短絡を解除して電流検出手段４３を稼働状態とし、電流を検出しない場合には、スイッチ４３ｄで抵抗器４３ａの両端子間を短絡するとともに、電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃへの電力の供給を停止して電流検出手段４３の稼働を停止するようになっている。
【００５６】
図７や図８に示すように、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（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、本実施形態では、ゲートドライバ１５ｂは、前述したゲートＩＣ１２ａが複数並設されて形成されている。また、走査駆動手段１５は、ゲートドライバ１５ｂに接続されている走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介してＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を制御して、電圧を前述したオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffとの間で切り替えるようになっている。
【００５９】
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Ｖonやオフ電圧Ｖoffの各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、電源回路１５ａから供給されるオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffを選択的に切り替えて各走査線５にオン電圧Ｖonかオフ電圧Ｖoffを印加するようになっている。また、ゲートドライバ１５ｂは、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加するパルス波形のオン電圧Ｖonのパルス幅を変調させることができるようになっている。
【００６０】
また、本実施形態では、走査駆動手段１５の電源回路１５ａは、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonの電圧値を調整する機能を有している。そして、後述するように、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理では、最初に、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理時に各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonすなわち最も高い電圧値のオン電圧Ｖonを各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに一斉に印加した後、オン電圧Ｖonの電圧値を一斉に低下させるようになっている。
【００６１】
なお、以下では、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに最初に印加する、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し時と同等の高いオン電圧ＶonをＶon１と表し、その後、低下されたオン電圧ＶonをＶon２と表す。また、オン電圧Ｖonを一般的に表す場合はオン電圧Ｖonと表す。
【００６２】
また、本実施形態では、このように走査駆動手段１５の電源回路１５ａ自体にオン電圧Ｖonの電圧値を調整する機能を持たせるように構成されているが、電源回路１５ａとは別体に、オン電圧Ｖonの電圧値を調整する手段を備えるように構成することも可能である。
【００６３】
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。
【００６４】
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や後述する図１０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。
【００６５】
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には、増幅回路１８に電力を供給するための電源供給部１８ｄが接続されている。
【００６６】
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。
【００６７】
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。各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理時に、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を介して信号読み出し用のオン電圧Ｖon１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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
すなわち、制御手段２２は、放射線画像撮影後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においては、まず、各読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを制御してオフ状態にする。その際、電荷リセット用スイッチ１８ｃをオフ状態にした瞬間に、いわゆるｋＴＣノイズが発生し、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂにｋＴＣノイズに起因する電荷ｑが溜まる。
【００７１】
前述したように、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増幅回路１８のオペアンプ１８ａの出力端子から出力されるが、上記のようにｋＴＣノイズに起因する電荷ｑがコンデンサ１８ｂに溜まることにより、図１０に示すように、オペアンプ１８ａの出力端子から出力される電圧値が、電荷リセット用スイッチ１８ｃをオフ状態にした瞬間（図１０では「１８ｃoff」と表示）に、前述した基準電位Ｖ０から、ｋＴＣノイズに起因する電荷ｑの分だけ瞬間的に変化し、電圧値Ｖinに変わる。
【００７２】
制御手段２２は、この段階で（図１０では「ＣＤＳ保持」（左側）と表示）、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、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持させる。
【００７３】
続いて、制御手段２２が、走査駆動回路１５から１本の走査線５にオン電圧Ｖon１を印加してその走査線５にゲート電極８ｇが接続されているＴＦＴ８をオン状態とすると（図１０では「ＴＦＴon」と表示）、これらのＴＦＴ８が接続されている各放射線検出素子７から蓄積された電荷が各信号線６を介して増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに流れ込んで蓄積され、図１０に示すように、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷量に応じてオペアンプ１８ａの出力側から出力される電圧値が上昇していく。
【００７４】
そして、制御手段２２は、所定時間が経過した後、走査駆動回路１５から当該走査線５に印加しているオン電圧Ｖon１をオフ電圧Ｖoffに切り替えてその走査線５にゲート電極８ｇが接続されているＴＦＴ８をオフ状態とし（図１０では「ＴＦＴoff」と表示）、この段階で各相関二重サンプリング回路１９に２回目のパルス信号Ｓｐ２を送信して、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持させる（図１０では「ＣＤＳ保持」（右側）と表示）。
【００７５】
各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Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差Ｖfi−Ｖinを画像データとして下流側に出力するようになっている。
【００７６】
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（図７参照）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。
【００７７】
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、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。
【００７８】
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。また、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。
【００７９】
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。
【００８０】
また、制御手段２２は、各放射線検出素子７のリセット処理時や放射線画像撮影後の各放射線検出素子７からの画像データの読み出し時に、走査駆動手段１５に対して、走査駆動手段１５から各走査線５を介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧をオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffとの間で切り替えさせるためのパルス信号を送信するようになっている。
【００８１】
以下、各放射線検出素子７のリセット処理等における制御手段２２の制御構成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の作用について説明する。
【００８２】
ここで、図２３Ａや図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂに示したように、従来の各放射線検出素子７のリセット処理において、領域Ｒ１の放射線検出素子７に放射線が被写体を介さずに照射される等して強い放射線が照射されると、領域Ｒ１の各放射線検出素子７の影響で、それらに隣接する領域Ｒ２、Ｒｈの放射線検出素子７に０ではない有意の値の画像データが生じる原因について説明する。
【００８３】
例えば図２３Ｂに示したように、強い放射線が照射された領域Ｒ１の図中上下方向に隣接する領域Ｒ２には有意の値の画像データが生じるが、領域Ｒ１の図中左右方向に隣接する領域には、領域Ｒ１の各放射線検出素子７の影響による有意の値の画像データは生じない。そして、この場合、図２３Ｂでは図示が省略されているが、信号線６は、図中の上下方向に延在するように配置されている。
【００８４】
このことから、隣接する領域Ｒ２等の放射線検出素子７に有意の値の画像データが生じる原因は、以下のように考えられる。
【００８５】
すなわち、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理では、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon１が印加され、各ＴＦＴ８のゲートが開かれて各放射線検出素子７に蓄積された暗電荷等の余分な電荷が放出される。そして、前述したように、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon１が印加された状態のまま待機し、放射線の照射が開始されて各放射線検出素子７内で電子正孔対が発生し、それがバイアス線９や結線１０に流れ出してバイアス線９等を流れる電流の値が上昇することが検出され放射線の照射が開始されたことが検出される。
【００８６】
その際、図８に示した等価回路図を用いて説明すると、放射線の照射により放射線検出素子７内で電子正孔対が発生すると、発生した正孔が放射線検出素子７の第２電極７８側からバイアス線９や結線１０に流れ出し、電流検出手段４３を経てバイアス電源１４に流れ込む。また、発生した電子は、放射線検出素子７の第１電極７４側からＴＦＴ８を通って信号線６に流出し、信号線６中を流れて読み出し回路１７等の下流側に流出する。
【００８７】
もともと放射線検出素子７の第２電極７８にはバイアス線９を介してバイアス電源１４からバイアス電圧（本実施形態では逆バイアス電圧）Ｖbiasが印加されているが、第２電極７８から流出した正孔がバイアス線９や電流検出手段４３中を流れる際、バイアス線９自体や、電流検出手段４３の抵抗器４３ａやダイオード４３ｂが抵抗を有するために、Ｖ＝ＩＲの関係で電圧差が生じる。そのため、バイアス電源１４から放射線検出素子７の第２電極７８に印加されるバイアス電圧Ｖbiasが変動する。
【００８８】
同様に、前述したように、もともと放射線検出素子７の第１電極７４には信号線６を介して読み出し回路１７の増幅回路１８から基準電位Ｖ０が印加されているが、第１電極７４から流出した電子が信号線９や読み出し回路１７中を流れる際、信号線６自体や読み出し回路１７が抵抗を有するために、やはりＶ＝ＩＲの関係で電圧が生じる。そのため、増幅回路１８から放射線検出素子７の第１電極７４に印加される基準電位Ｖ０が変動する。
【００８９】
そして、図７に示したように、１本の信号線６には複数のＴＦＴ８を介して複数の放射線検出素子７の第１電極７４が接続されており、それらの放射線検出素子７の各第２電極は、共通の１本のバイアス線９に接続されている。
【００９０】
そのため、１本の信号線６に接続された複数の放射線検出素子７のうちの一部の放射線検出素子７が放射線の照射を受けて電子や正孔を流出させ、上記のようにそれによってその信号線６やバイアス線９の電圧変動が生じると、その信号線６やバイアス線９が第１電極７４、第２電極７８に接続されているが放射線の照射を受けていない放射線検出素子７においても、第１電極７４に印加される基準電位Ｖ０や第２電極７８に印加されるバイアス電圧Ｖbiasに変動が生じる。
【００９１】
そのため、これらの放射線の照射を受けていない放射線検出素子７においては、Ｑ＝ＣＶの関係に従い、信号線６やバイアス線９の電圧変動に応じて、それらの放射線検出素子７の内部であたかも電荷が発生したような状態となる。
【００９２】
そして、前述したように、各ＴＦＴ８がオン状態のままでは、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（画像データ）が各放射線検出素子７から流出してしまうため、電荷（画像データ）を蓄積するモードに切り替えるために各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加される電圧がオフ電圧Ｖoffに切り替えられるが、上記の放射線検出素子７では、放射線が照射されていないにもかかわらず、信号線６やバイアス線９の電圧変動により発生した電荷が、ＴＦＴ８がオフ状態とされることにより各放射線検出素子７内に蓄積される。
【００９３】
そのため、その後の画像データの読み出し処理において、各放射線検出素子７から電荷（画像データ）を読み出すと、図２３Ｂに示したように、強い放射線が照射された領域Ｒ１の各放射線検出素子７に隣接する領域Ｒ２の各放射線検出素子７、すなわち強い放射線が照射された各放射線検出素子７と同じ信号線６やバイアス線９に接続されている放射線が照射されていない各放射線検出素子７からも０ではない有意の値の画像データが読み出されると考えられる。
【００９４】
これは、強い放射線が照射された各放射線検出素子７に隣接する領域の放射線検出素子７であっても、図２３Ｂにおける領域Ｒ１の図中左右方向に隣接する領域のように、強い放射線が照射された各放射線検出素子７が接続された信号線６やバイアス線９とは異なる信号線６やバイアス線９に接続されている各放射線検出素子７からは、放射線が照射されていなければ有意の値の画像データが読み出されないことからも分かる。
【００９５】
本実施形態では、上記のような現象の発生を防止し、かつ、各放射線検出素子７のリセット処理におけるリセット効率を高めるために、制御手段２２は、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理においては、前述したように、最初に、走査駆動手段１５（図７参照）から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに所定の電圧値のオン電圧（すなわち本実施形態では画像データの読み出し処理時に各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonと同等の高い電圧値のオン電圧）Ｖon１を一斉に印加した後、オン電圧Ｖonの電圧値を一斉に低下させて、オン電圧Ｖon1よりも低い電圧値のオン電圧Ｖon２を印加するようになっている。
【００９６】
具体的には、制御手段２２は、例えば、放射線画像撮影装置１の電源スイッチ３６が押下されて放射線画像撮影装置１が起動されたり、アンテナ装置３９を介して各放射線検出素子７のリセット処理を開始するための信号を受信する等すると、例えば図１１に示すように、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに一斉に所定の電圧値（例えば−１０［Ｖ］）のオフ電圧Ｖoffを印加して、各ＴＦＴ８をオフ状態とする（時刻Ｔ０）。
【００９７】
また、制御手段２２は、読み出し回路１７等を起動させ、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（例えば−５［Ｖ］）のバイアス電圧Ｖbiasを印加させる。
【００９８】
制御手段２２は、続いて、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して、各ＴＦＴ８に対して、通常の、すなわち本実施形態では画像データの読み出し処理時に各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonと同等の高い電圧値（例えば＋１５［Ｖ］）のオン電圧Ｖon１を一斉に印加する（時刻Ｔ１）。
【００９９】
このように、各放射線検出素子７のリセット処理の最初に、高い電圧値のオン電圧Ｖon１を各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加することで、各放射線検出素子７内に溜まった暗電荷等の余分な電荷を確実に流出させて各放射線検出素子７のリセット処理におけるリセット効率を高めるようになっている。
【０１００】
そして、本実施形態では、上記のような現象が発生することを防止するために、制御手段２２は、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに高い電圧値のオン電圧Ｖon１を印加した後、所定時間が経過した時点Ｔ２で、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonの電圧値をオン電圧Ｖon1よりも低い電圧値のオン電圧Ｖon２に一斉に低下させて、その状態を維持するようになっている。
【０１０１】
この場合、上記の所定時間（すなわちＴ２−Ｔ１）は、本実施形態では、予め実験を行う等して、各放射線検出素子７から余分な電荷を確実に流出させるのに必要な十分に長い時間として予め設定されているが、この他にも、例えば、この時点で電流検出手段４３を起動させ、電流検出手段４３から出力される電流の値（或いはそれに相当する電圧値Ｖ）を監視し、その値が、各放射線検出素子７から余分な電荷が十分に流出したことに相当する値まで低下した時点で各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonを低い電圧値のオン電圧Ｖon２に切り替えるように構成することも可能である。
【０１０２】
また、本実施形態では、低いオン電圧Ｖon２の電圧値は、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、通常の放射線検出素子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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、通常の放射線検出素子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。
【０１０５】
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が各放射線検出素子７内に蓄積されてしまう。
【０１０６】
また、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖon２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（Ｖon２）を増やしても、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が、通常の放射線検出素子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。
【０１０７】
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、通常の放射線検出素子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に、多少余裕をもたせて低いオン電圧Ｖon２の電圧値を設定するようになっている。
【０１０８】
このように低い電圧値のオン電圧Ｖon２を設定すると、後述するように、放射線の照射が開始されて各放射線検出素子７内で電子正孔対が発生しても、それが各放射線検出素子７から流出してバイアス線９等を流れる電流の値を、上記のような通常の放射線検出素子７に流れるリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量に制限することができる。
【０１０９】
そして、このように、放射線の照射の開始に伴いバイアス線９等を流れる電流量が制限されるため、上記のように放射線の照射の開始に伴ってバイアス線９や信号線６を電流が流れることにより生じるバイアス線９や信号線６の電圧変動がより小さくなるように制限することが可能となり、電圧変動に伴って各放射線検出素子７内に蓄積される電荷をより小さくすることが可能となる。
【０１１０】
上記のように、低い電圧値のオン電圧Ｖon２を、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が通常の放射線検出素子７に流れる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すると、図２３Ｂの領域Ｒ２のように、放射線が直接照射された放射線検出素子７が接続されている信号線６やバイアス線９と同じ信号線６やバイアス線９に接続されているが放射線が照射されていない各放射線検出素子７には、放射線の照射を受けた各放射線検出素子７から電子正孔対が流出して信号線６やバイアス線９に電圧変動が生じたとしても、それによるほとんど電荷が蓄積されず、事実上、それらの放射線検出素子７からは従来のような有意の値の画像データは読み出されない。
【０１１１】
このようにして、本実施形態では、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理で一旦高い電圧値のオン電圧Ｖon１を各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加した後で、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonの電圧値をオン電圧Ｖon1よりも低い電圧値のオン電圧Ｖon２に一斉に低下させて放射線の照射の開始を検出するように構成することで、上記のような現象が発生することを的確に防止することが可能となる。
【０１１２】
なお、上記の現象は、放射線が照射された放射線検出素子７に隣接する放射線が照射されていない放射線検出素子７で生じるだけでなく、図２４Ｂに示したように、放射線が照射された領域Ｒｈであっても、放射線が被写体Ｈを透過する等して弱い放射線が照射された領域Ｒｈの放射線検出素子７に隣接する領域Ｒ１に放射線が直接照射されたような場合にも生じ得ることは前述したとおりである。
【０１１３】
そして、このような場合にも、本実施形態のような制御構成とすることにより、放射線が直接照射された領域Ｒ１の放射線検出素子７が接続されている信号線６やバイアス線９に電圧変動が生じてそれと同じ信号線６やバイアス線９に接続されている領域Ｒｈの各放射線検出素子７に電荷が蓄積されて有意の値の画像データが読み出されてしまうことを的確に防止することが可能となる。
【０１１４】
なお、図２４Ａ、図２４Ｂでは、図示が省略されているが、信号線６やバイアス線９は、図中の左右方向に延在するように配置されている。また、オン電圧Ｖon２は、上記のように低い電圧値に設定されているが、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が通常の放射線検出素子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に設定されているため、各放射線検出素子７で暗電荷が発生しても、暗電荷は各放射線検出素子７から信号線６やバイアス線９に流出する。そのため、各放射線検出素子７に暗電荷が蓄積されることはない。
【０１１５】
制御手段２２は、上記のように、各放射線検出素子７のリセット処理のために走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに一旦高い電圧値のオン電圧Ｖon１を印加させた後、時刻Ｔ２（図１１参照）でオン電圧Ｖonの電圧値を一斉に低下させてオン電圧Ｖon1よりも低い電圧値のオン電圧Ｖon２を印加させると、電流検出手段４３のスイッチ４３ｄをオフ状態とし、電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃに電力を供給させて電流検出手段４３を起動させる。
【０１１６】
そして、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を低い電圧値のオン電圧Ｖon２に維持した状態で放射線の照射が開始されると（なお、この放射線の照射開始時刻をｔ１とする。）、前述したように放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷がバイアス線９や信号線６に流出するため、図１２に示すように、時刻ｔ１で電流検出手段４３の差動アンプ４３ｃから出力される電流に相当する電圧値Ｖが増加し始める。
【０１１７】
なお、上記のように、低い電圧値のオン電圧Ｖon２は、放射線の照射が開始されて各放射線検出素子７内で電子正孔対が発生してもそれが各放射線検出素子７から流出してバイアス線９等を流れる電流の値を通常の放射線検出素子７に流れるリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量に制限されているため、バイアス線９を流れる電流の値（本実施形態ではその電流の値に相当する電圧値Ｖ）はそれに見合う電流の値（電圧値Ｖ）までしか上昇しない。そのため、信号線６やバイアス線９の電圧変動がごく小さい値に抑制できることは前述したとおりである。
【０１１８】
このように、放射線の照射の開始により、電流検出手段４３から出力される電流の値が上昇するため、制御手段２２は、それを監視して、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖが増加し、例えば、予め設定された閾値を越えた場合や、電圧値Ｖの増加率が予め設定された閾値を越えた場合、或いは、低い電圧値のオン電圧Ｖon２に見合う電圧値まで上昇した場合等に、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。
【０１１９】
また、上記のようにＴＦＴ８をオン状態のままにしておくと、各放射線検出素子７内で発生した電荷が信号線６やバイアス線９に流出し、各放射線検出素子７内に蓄積される電荷（画像データ）が減ってしまったり、蓄積されなくなってしまう。そのため、制御手段２２は、図１１に示すように、電圧値Ｖが増加して放射線の照射が開始されたことを検出した時点（時刻Ｔ３）で、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を低いオン電圧Ｖon２からオフ電圧Ｖoffに一斉に切り替え、各ＴＦＴ８をオフ状態として、各放射線検出素子７を電荷蓄積モードとするようになっている。
【０１２０】
各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加される電圧が一斉にオフ電圧Ｖoffに切り替えられると（時刻Ｔ３）、図１２に示すように、電流検出手段４３から出力される電流に相当する電圧値Ｖは急激に減少する。
【０１２１】
なお、図１２では、グラフを見やすくするため、放射線の照射が開始される時刻ｔ１と各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧が一斉にオフ電圧Ｖoffに切り替えられる時刻Ｔ３との時間間隔が拡大されて表されているが、実際には、その時間間隔は非常に短く、ほぼ同時である。
【０１２２】
一方、図１２では、減少した電圧値Ｖが０［Ｖ］まで減少する場合を示したが、各ＴＦＴ８がオフ状態とされた後も、放射線の照射により各放射線検出素子７内で電荷が発生することに起因して、微弱ではあるがバイアス線９や結線１０を流れる電流を電流検出手段４３で検出できる場合がある。
【０１２３】
なお、各ＴＦＴ８がオフ状態でもバイアス線９に電流が流れる理由は、例えば図８でＴＦＴ８がオフ状態とされた場合、走査線５からＴＦＴ８と放射線検出素子７を介してバイアス電源１４に至る閉じるループが形成され、その中にそれぞれ所定の寄生容量を有するＴＦＴ８と放射線検出素子７がコンデンサ状に配置されている状態と見なすことができる。そして、電源放射線の照射により放射線検出素子７のｉ層７６（図５参照）で電子正孔対が発生して蓄積すると、放射線検出素子７内では、所定のバイアス電圧が印加された第２電極７８に対する第１電極７４の電位（この電位はＴＦＴ８のソース電極８ｓ側の電位に等しい。）が下がる。そのため、放射線検出素子７の第１、第２電極７４、７８やＴＦＴ８のゲート電極８ｇやソース電極８ｓに蓄積される電荷量が変化するため、それを補うようにバイアス線９や放射線検出素子７−ＴＦＴ８間の配線、走査線５に電流が流れるのである。
【０１２４】
このように、各ＴＦＴ８がオフ状態とされた後もバイアス線８や結線１０を流れる電流（或いはそれに相当する電圧値Ｖ）を検出できる場合、放射線の照射が終了すると、電流検出手段４３から出力される電流に相当する電圧値Ｖは、それまでの電圧値Ｖからさらに減少する。そこで、全ＴＦＴ８がオフ状態とされた時点で減少した電圧値Ｖがさらに減少したことを検出して、制御手段２２で放射線の照射の終了を検出するように構成することも可能である。
【０１２５】
しかし、微弱な電流がバイアス線９や結線１０を流れることで、電流検出手段４３の抵抗器４３ａの両端子間に電圧が発生して各放射線検出素子７に供給される所定のバイアス電圧Ｖbiasが変動したり、電流検出手段４３で発生するノイズがバイアス電圧Ｖbiasに重畳されてしまう場合がある。その場合、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生し蓄積される電荷量（画像データ）に影響する場合もある。
【０１２６】
そのため、このような放射線の照射開始後も電流検出手段４３を起動状態としておくことの悪影響を排除するため、時刻Ｔ３で放射線の照射の開始を検出した後に、電流検出手段４３の起動を停止し、スイッチ４３ｄを短絡させて、放射線検出素子７に印加するバイアス電圧Ｖbiasに電流検出手段４３の悪影響が及ばないように制御することも可能である。
【０１２７】
しかし、この場合、電流検出手段４３から出力される電流に相当する電圧値Ｖに基づいて放射線の照射の終了を検出することができなくなる。そのため、その場合には、放射線の照射の開始を検出した時刻Ｔ３から予め設定した所定時間が経過した時点で放射線の照射が終了したものとして、その後の処理を行うように構成することが可能である。
【０１２８】
なお、電流検出手段４３から出力される電流の値（或いはそれに相当する電圧値Ｖ）に基づい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場合には、制御手段２２は、放射線の照射終了を検出した時点で電流検出手段４３の起動を停止し、スイッチ４３ｄを短絡させる。
【０１２９】
制御手段２２は、放射線の照射が終了したことを検出すると（或いは、放射線の照射開始（時刻Ｔ２）から所定時間が経過して放射線の照射が終了したと判断すると）、続いて、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理を行う。読み出し処理では、制御手段２２は、走査駆動手段１５から信号読み出し用の高い電圧値のオン電圧Ｖon１を印加する走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えながら、各放射線検出素子７から電荷（画像データ）を読み出し、上記のようにして読み出し回路１７で電荷電圧変換する等して各画増データを記憶手段４０に保存するようになっている。
【０１３０】
また、その他、読み出し処理後のリセット処理や、ダーク読取処理等の種々の処理を行うように構成することも可能であるが、それらは公知の技術であり、説明を省略する。
【０１３１】
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行う各放射線検出素子７のリセット処理において、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに高い電圧値のオン電圧Ｖon１を一斉に印加した後、オン電圧Ｖonの電圧値を一斉に低下させて低い電圧値のオン電圧Ｖon２を印加して、その状態を維持しつつ、電流検出手段４３から出力される電流の値（電圧値Ｖ）を監視して放射線の照射の開始を待つように構成した。
【０１３２】
このように、まず、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに高い電圧値のオン電圧Ｖon１を一斉に印加して、各放射線検出素子７から電荷が流出し易い状況を作り出すことで、各放射線検出素子７に溜まった暗電荷等の余分な電荷を確実に流出させて各放射線検出素子７のリセット効率を高めることが可能となる。
【０１３３】
また、その後、印加するオン電圧Ｖonを低い電圧値のオン電圧Ｖon２に切り替えることで、放射線の照射が開始され、各放射線検出素子７内で放射線の照射により電荷が発生し始めた時点で各放射線検出素子７から流出する電荷すなわち電流の値が大きくなり過ぎること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から流れ出す電流が抑制されるため、それに伴って生じ得る放射線検出素子７の第１電極７４に印加される基準電位Ｖ０や第２電極７８に印加されるバイアス電圧Ｖbiasの変動を抑制することが可能となる。
【０１３４】
そのため、放射線が照射された放射線検出素子７が接続されている信号線６やバイアス線９と同じ信号線６やバイアス線９に接続されているが放射線の照射を受けていない放射線検出素子７（すなわち例えば図２３Ｂの領域Ｒ２の放射線検出素子７）や、放射線が直接到達した放射線検出素子７が接続されている信号線６等と同じ信号線６等に接続された、被写体Ｈを透過した弱い放射線が到達した放射線検出素子７（すなわち例えば図２４Ｂの領域Ｒｈの放射線検出素子７）に、それに近接する放射線の照射を直接受けたり強い放射線の照射を受けたりした領域Ｒ１の影響が及ぶことを的確に回避することが可能となる。
【０１３５】
そして、例えば図２４Ａに示したように、患者の手等の被写体Ｈが撮影された領域Ｒｈに撮影された患者の手の骨格や内部組織等の画像が、それに近接する放射線の照射を直接受けた領域Ｒ１の影響を受けなくなり、黒ずむことが回避されるため、例えばもともと放射線画像に写り難い病変部を良好なコントラストで撮影することが可能となり、医師等が病変部の有無等をより的確に判別することが可能となる。
【０１３６】
なお、本実施形態のように、低下させる低い電圧値のオン電圧Ｖon２を、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が、通常の放射線検出素子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すると、各ＴＦＴ８の製造上の誤差等のために、上記のようなオン電圧Ｖon２をゲート電極８ｇに印加しても、オン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）がリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量にならないＴＦＴ８が形成される場合がある。
【０１３７】
そして、このようなＴＦＴ８では、低い電圧値のオン電圧Ｖon２をゲート電極８ｇに印加しても十分にオン電流が流れず、そのＴＦＴ８が接続されている放射線検出素子７内に暗電荷が蓄積されてしまう場合が生じ得る。
【０１３８】
そこで、このように放射線検出素子７内に暗電荷が蓄積されることを防止するために、例えば図１３に示すように、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonの電圧値を一斉に低下させて低い電圧値のオン電圧Ｖon２を印加した後、放射線の照射の開始が検出されるまでの間に、オン電圧Ｖonの電圧値を所定の電圧幅で上昇させてＶon３とし下降させてＶon２に戻す動作を単数回または複数回行わせるように構成することも可能である。
【０１３９】
このように構成すれば、ゲート電極８ｇにオン電圧Ｖon２を印加されてもオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）がリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量にならないＴＦＴ８においても、それより所定の電圧幅だけ高いオン電圧Ｖon３を印加されることによってオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）がリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量になり、そのＴＦＴ８が接続されている放射線検出素子７から蓄積された暗電荷を流出させることが可能となる。
【０１４０】
そのため、そのようなＴＦＴ８が接続された放射線検出素子７においても、他の放射線検出素子７と同様に、放射線の照射の開始前に放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量を十分に低減させることが可能となり、放射線画像撮影により得られる放射線画像において、放射線検出素子７内に暗電荷が蓄積されることによる悪影響が生じることを防止することが可能となる。
【０１４１】
［第２の実施の形態］
前述したように、図２３Ａに示したように強い放射線が照射された領域Ｒ１の、図２３Ａや図２３Ｂでは図示が省略されている信号線６の延在方向（図２３Ｂでは上下方向）に隣接する領域Ｒ２に有意の値の画像データが生じてしまう原因は、領域Ｒ１の各放射線検出素子７内で発生した電子や正孔が信号線６やバイアス線９に流れ出すために、放射線検出素子７の第１電極７４に印加される基準電位Ｖ０や第２電極７８に印加されるバイアス電圧Ｖbiasに変動が生じるためであると考えられている。
【０１４２】
そのため、上記の第１の実施形態では、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理時に、走査駆動手段１５（図７参照）から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに所定の電圧値のオン電圧Ｖon１を一斉に印加して各放射線検出素子７内に溜まった暗電荷等の余分な電荷を確実に流出させた後、オン電圧Ｖonの電圧値をオン電圧Ｖon1よりも低い電圧値のオン電圧Ｖon２に一斉に低下させて、その状態を維持する。
【０１４３】
そして、このように構成することで、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生して流れ出す電荷すなわち電流の値が大きくなり過ぎることを抑制して、放射線検出素子７の第１電極７４に印加される基準電位Ｖ０や第２電極７８に印加されるバイアス電圧Ｖbiasの変動を抑制することで、強い放射線が照射された領域Ｒ１に隣接する領域Ｒ２に有意の値の画像データが生じることを防止することについて説明した。
【０１４４】
本発明の第２の実施形態では、上記の基準電位Ｖ０やバイアス電圧Ｖbiasのうち、特に基準電位Ｖ０に生じる変動をより小さくすることで、強い放射線が照射された領域Ｒ１に隣接する領域Ｒ２に有意の値の画像データが生じることをより的確に防止することについて説明する。
【０１４５】
図７や図８では図示を省略したが、読み出し回路１７は、消費電力の低減等を目的として、図１４や図１５に示すように、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力端子すなわち反転入力端子が抵抗器Ｒｅを介して信号線６に接続されるように構成されている場合が多い。そして、消費電力を低減させるため、抵抗器Ｒｅは、通常、その抵抗値が高い値になるように設定されている。
【０１４６】
なお、図１４に示すように、オペアンプ１８ａの非反転入力端子には基準電位Ｖ０が印加されており、信号線６に電流が流れていない状態では、オペアンプ１８ａを介して信号線６にも基準電位Ｖ０が印加された状態になる。また、図１４、図１５や後述する図１６〜図１８では相関二重サンプリング回路１９等の記載が省略されている。
【０１４７】
上記のように、増幅回路１８が抵抗器Ｒｅを有しているために生じる現象について、以下、説明する。
【０１４８】
図１１や図１３に示したように、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理時に走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧がオン電圧Ｖon１からオン電圧Ｖon２に一斉に低下され、各ＴＦＴ８のゲート電極にオン電圧Ｖon２が印加された状態では、前述したように、各ＴＦＴ８はオン状態であり、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から信号線６にリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量の電流が流れ得る状態になっている。
【０１４９】
そして、図１５に示すように、各放射線検出素子７の第１電極７４側や、ＴＦＴ８のソース電極やドレイン電極、信号線６等にはそれぞれ基準電位Ｖ０が印加されており、各放射線検出素子７の第２電極７８側やバイアス線９等にはバイアス電圧Ｖbiasが印加された状態になっている。
【０１５０】
なお、図１５や後述する図１６、図１７では、基準電位Ｖ０が０［Ｖ］に設定されている場合が示されているが、前述したように、基準電位Ｖ０を上記の値以外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、各図１５では、各ＴＦＴ８を介して１本の信号線６に接続されている各放射線検出素子７のみが記載されているが、他の信号線６に接続されている各放射線検出素子７についても同様である。
【０１５１】
そして、図１５に示した状態で、図１６に示すように、例えば検出部Ｐの領域Ｒ１の各放射線検出素子７ｎ、７n+1、…に対して放射線の照射が開始されると、各放射線検出素子７ｎ、７n+1、…内で電子正孔対が発生して、第２電極７８側の電位に対して第１電極７４側の電位が下がっていく。
【０１５２】
また、放射線の照射が開始された時点では、各ＴＦＴ８にはゲート電極にオン電圧Ｖon２が印加されていて各ＴＦＴ８がオン状態であるため、上記のように各放射線検出素子７ｎ、７n+1、…の第１電極−第２電極間の電位差が変化すると、各放射線検出素子７ｎ、７n+1、…から本実施形態の場合は電子が信号線６に流出する。電流として見れば、信号線６内を電流（すなわちいわゆる光電流）が流れて各放射線検出素子７ｎ、７n+1、…に流れ込む（図１６中の矢印Ａ参照）。
【０１５３】
その際、前述したように、信号線６から個々の放射線検出素子７ｎ、７n+1、…にそれぞれ流れ込む電流の量はリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量とされているため、非常に小さい量であるが、放射線が照射された多数の放射線検出素子７ｎ、７n+1、…に電流が流れ込むため、信号線６内を流れる電流はある程度の大きさを有する電流となる。
【０１５４】
そして、このような状況で、前述したように増幅回路１８の抵抗器Ｒｅの抵抗値が高い値であると、抵抗器Ｒｅの両端間に電位差が生じる。すなわち、抵抗器Ｒｅのオペアンプ１８ａに接続されている側の端部は基準電位Ｖ０（０［Ｖ］）のままであるが、抵抗器Ｒｅの反対側の端部（信号線６に接続されている側の端部）の電位が例えば−０．５［Ｖ］に低下し、信号線６に−０．５［Ｖ］の電圧が印加された状態となる。
【０１５５】
放射線が照射されていない各放射線検出素子７n-1、７n-2、…の第１電極７４側の電位はもともと０［Ｖ］であるため、各放射線検出素子７n-1、７n-2、…から信号線６に電流が流れる（図１６中の矢印Ｂ参照）。そして、各放射線検出素子７n-1、７n-2、…の第１電極７４側の電位が、信号線６の電位と同じ−０．５［Ｖ］まで低下する。
【０１５６】
そして、放射線の照射が開始された直後のごく僅かな時間内で上記のような現象が生じた後、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧Ｖoffが一斉に印加され、各ＴＦＴ８が一斉にオフ状態とされて、各放射線検出素子７内に電荷を蓄積する状態（電荷蓄積モード）とされる。
【０１５７】
その際、図１７に示すように、放射線が照射された領域Ｒ１の放射線検出素子７ｎ、７n+1、…では、上記のように放射線の照射が開始されると第２電極７８側の電位（すなわちバイアス電圧Ｖbias）に対して第１電極７４側の電位が下がるため、放射線の照射開始後、各ＴＦＴ８が一斉にオフ状態とされて電荷蓄積状態に移行した段階で、第１電極７４側の電位が基準電位Ｖ０（０［Ｖ］）ではなく例えば−３［Ｖ］の状態になっている。そして、放射線が照射されることにより、放射線検出素子７ｎ、７n+1、…内ではさらに電子正孔対が発生し、第１電極７４側の電位がさらに下がっていく。
【０１５８】
一方、領域Ｒ１以外の放射線検出素子７n-1、７n-2、…では、放射線が照射されていないにもかかわらず、上記のように、領域Ｒ１に対する放射線の照射が開始されると僅かな時間内で第１電極７４側の電位が基準電位Ｖ０である０［Ｖ］から例えば−０．５［Ｖ］に変動した後、各ＴＦＴ８がオフ状態とされる。そのため、図１７に示すように、全ＴＦＴ８がオフ状態とされた時点で、放射線検出素子７n-1、７n-2、…の第１電極７４側の電位が基準電位Ｖ０である０［Ｖ］ではなく−０．５［Ｖ］の状態のまま固定されてしまう。
【０１５９】
そして、放射線の照射後に行われる各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理の際には、信号線６に基準電位Ｖ０である０［Ｖ］が印加されている状態で各ＴＦＴ８がオン状態とされると、第１電極７４側の電位が基準電位Ｖ０（０［Ｖ］）ではなく−０．５［Ｖ］になっている放射線検出素子７n-1、７n-2、…に、信号線６側から電流が流れ込む。そして、それに伴う電荷が読み出し回路１７の増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積されて、それに応じた電圧値が増幅回路１８から出力される。このようにして、放射線検出素子７n-1、７n-2、…では、放射線が照射されていないにもかかわらず、０ではない有意の値の画像データが読み出されるのである。
【０１６０】
放射線の照射が開始された後、全ＴＦＴ８がオフ状態とされるまでのごく僅かな時間内で生じる上記のような現象において、特に領域Ｒ１に強い放射線が照射された場合には、信号線６を流れる電流の値が大きくなり、増幅回路１８の抵抗器Ｒｅによる電圧降下も大きくなる。そのため、放射線が照射されていない領域の各放射線検出素子７n-1、７n-2、…の第１電極７４側における電位もより大きく変動し、これらの放射線検出素子７n-1、７n-2、…から読み出される画像データの有意の値も大きくなってしまう。
【０１６１】
そして、このような現象が生じると、図２３Ｂに示した場合と同様に、放射線が照射された領域Ｒ１の、信号線方向（図中では縦方向）に隣接する放射線が照射されていない領域Ｒ２にも有意の値の画像データに基づく像が現れてしまう。
【０１６２】
そこで、このような現象が生じることを防止するために、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、図１８に示すように、読み出し回路１７の増幅回路１８の入力端子すなわち反転入力端子が可変抵抗器１８ｅを介して信号線６に接続されるように構成されている。
【０１６３】
そして、少なくとも制御手段２２が、各放射線検出素子７のリセット処理の後に走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加するオン電圧ＶonをＶon１からＶon２に一斉に低下させた状態で電流検出手段４３から出力される、例えばバイアス線９の結線１０を流れる電流（或いはそれに相当する電圧値Ｖ）の値を監視して放射線の照射の開始を待つ際には、可変抵抗器１８ｅは、その抵抗値が低い状態に可変されるようになっている。
【０１６４】
このように構成すれば、放射線の照射が開始されて、放射線が照射された領域Ｒ１の個々の放射線検出素子７ｎ、７n+1、…に信号線６からリーク電流の電流量ｉleakを少し上回る量の電流が流れ込み、信号線６内を流れる電流がある程度の大きさを有する電流になっても、可変抵抗器１８ｅの両端間に生じる電位差がごく僅かになり、放射線が照射されていない各放射線検出素子７n-1、７n-2、…の第１電極７４側の電位の降下も非常に小さい値に収まる。
【０１６５】
その後、各ＴＦＴ８がオフ状態とされても、放射線検出素子７n-1、７n-2、…の第１電極７４側は基準電位Ｖ０（０［Ｖ］）より僅かに小さい電位の状態で固定されるため、その後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の際には、放射線検出素子７n-1、７n-2、…からはほとんど０に近い画像データしか読み出されない。
【０１６６】
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、読み出し回路１７の増幅回路１８の入力端子側の抵抗器を可変抵抗器１８ｅとし、放射線の照射が開始される時点で可変抵抗器１８ｅの抵抗値を低い状態に可変させておくことで、信号線６に印加されている基準電位Ｖ０に生じる変動をより小さくすることが可能となり、強い放射線が照射された領域Ｒ１に隣接する領域Ｒ２に有意の値の画像データが生じることを的確に防止することが可能となる。
【０１６７】
なお、放射線画像撮影装置１に放射線が照射される直前に、可変抵抗器１８ｅの抵抗値を低くするように構成することも可能であるが、各放射線検出素子７のリセット処理においては、各放射線検出素子７から信号線６に放出される余分な電荷が信号線６中を流れ易くした方がリセット効率が向上することや、放射線の照射が開始されて電荷蓄積モードとされる際に可変抵抗器１８ｅの抵抗値を可変させることで生じるノイズや可変抵抗器１８ｅ自体で発生するノイズが各放射線検出素子７内にノイズ電荷として蓄積されてしまう危険性があることを考慮すると、各放射線検出素子７のリセット処理を開始する時点、或いはそれ以前に可変抵抗器１８ｅの抵抗値を低下させておくことが望ましい。
【０１６８】
また、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理時には、通常の処理の場合と同様に、可変抵抗器１８ｅの抵抗値を高い値に可変させるように構成することも可能であり、或いは、上記と同様に、可変抵抗器１８ｅの抵抗値を可変させることで生じるノイズや可変抵抗器１８ｅ自体で発生するノイズがノイズ電荷として読み出されることを防止するために、可変抵抗器１８ｅの抵抗値を低下させておくように構成することも可能である。
【０１６９】
［第３の実施の形態］
ところで、従来の場合、放射線画像撮影装置を電荷蓄積モードに切り替えるために各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を所定の正の電圧値のオン電圧Ｖon１（図１１参照）から所定の負の電圧値のオフ電圧Ｖoffに切り替えていたが、このように切り替えると、各ＴＦＴ８に電圧を印加するためのゲートドライバ１５ｂ（図７参照）内のドライブ回路に過負荷がかかり、ドライブ回路が損傷したり破壊されたりする場合がある。
【０１７０】
また、上記の第１および第２の実施形態の場合のように、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対して、所定の正の電圧値のオン電圧Ｖon１を一斉に印加した後、オン電圧の電圧値Ｖon１を一斉に低下させてオン電圧Ｖon２を印加させるように構成した場合でも、放射線の照射の開始を検出して一斉にオフ電圧Ｖoffに切り替えると、やはりゲートドライバ１５ｂ内のドライブ回路に過負荷がかかってドライブ回路が損傷したり破壊されたりする可能性がある。
【０１７１】
そこで、本発明の第３の実施形態では、上記の第１の実施形態や第２の実施形態の有効な効果を発揮することが可能であり、さらに、放射線の照射開始の検出時にスイッチ手段に印加する電圧を切り替える際のゲートドライバの損傷や破壊を防止可能な放射線画像撮影装置について説明する。
【０１７２】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置１および各機能部の構成等は、上記の第１の実施形態や第２の実施形態の場合と同様であり、各機能部については第１、第２の実施形態の場合と同じ符号を付して説明する。また、各機能部については説明を省略するが、ここで、走査駆動手段１５の構成について、より詳しく説明する。
【０１７３】
図１９に概略的に示すように、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Ｖonとオフ電圧Ｖoffとをゲートドライバ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、各スイッチ素子１５ｃの切り替えにより電源回路１５ａから供給されるオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffとを選択的に切り替えて各走査線５にオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffのいずれかを印加するようになっている。
【０１７４】
また、走査駆動手段１５の電源回路１５ａは、オン電圧Ｖonやオフ電圧Ｖoffの各電圧値を調整する機能を有しており、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonやオフ電圧Ｖoffの電圧値を調整することができるようになっている。
【０１７５】
以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１での各放射線検出素子７のリセット処理時および放射線の照射開始の検出時における各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonおよびオフ電圧Ｖoffの制御等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の作用について説明する。
【０１７６】
本実施形態においても、制御手段２２は、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに所定の電圧値Ｖon１のオン電圧を一斉に印加して各放射線検出素子７のリセット処理を行い、その後、オン電圧の電圧値Ｖon１を一斉に低下させてＶon２とし、その状態を維持しつつ、電流検出手段４３から出力される電流（或いはそれに相当する電圧値Ｖ）の値を監視して放射線の照射の開始を待つようになっている。この点では、上記の第１および第２の実施形態の場合と同様である。
【０１７７】
本実施形態においても、低下させたオン電圧Ｖon２の電圧値は、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、通常の放射線検出素子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ようになっている。
【０１７８】
一方、電流検出手段４３で検出された電流の値に基づいて制御手段２２が放射線の照射の開始を検出すると、今度は、各放射線検出素子７からの電荷の流出を停止させて電荷蓄積モードに切り替えるために、走査駆動手段１５は、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧をオン電圧Ｖon２からオフ電圧Ｖoffに切り替えることが必要になる。
【０１７９】
しかし、その際、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧をオン電圧Ｖon２から所定の負の電圧値のオフ電圧Ｖoffに一挙に切り替えると、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂ内の図示しないドライブ回路に過負荷がかかり、ドライブ回路が損傷したり破壊されたりする可能性があることは前述したとおりである。なお、ゲートドライバ１５ｂのドライブ回路に過負荷がかかる可能性があるのは、オン電圧Ｖonからオフ電圧Ｖoffへの切り替えの際であり、オン電圧Ｖon自体やオフ電圧Ｖoff自体の電圧値を変動させる場合には過負荷はかからない。
【０１８０】
そこで、本実施形態では、走査駆動手段１５は、オン電圧Ｖon２から切り替えられるオフ電圧Ｖoffの電圧値を前もって上昇させておき（以下、この電圧値が上昇されたオフ電圧ＶoffをＶoff２という。）、制御手段２２が放射線の照射の開始を検出すると、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧をオン電圧Ｖon２からこの電圧値が上昇されたオフ電圧Ｖoff２に切り替えるようになっている。そして、その後でオフ電圧Ｖoffを電圧値が上昇されたオフ電圧Ｖoff２から本来の所定の負の電圧値のオフ電圧Ｖoff１に低下させて、各ＴＦＴ８を完全にオフ状態とするようになっている。
【０１８１】
この場合、上昇されたオフ電圧Ｖoff２の電圧値は、オン電圧Ｖon２との電圧値の差が、オン電圧Ｖon２からオフ電圧Ｖoff２に切り替えた際にゲートドライバ１５ｂが損傷されたり破壊されない程度の差になるように設定されるようになっている。
【０１８２】
しかし、低下されたオン電圧Ｖon２は、上記のように、ＴＦＴ８を流れ得るオン電流の最大電流量ｉmax（Ｖon２）が通常の放射線検出素子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ため、上昇されたオフ電圧Ｖoff２との電圧値の差が、上記のように切り替えの際にゲートドライバ１５ｂが損傷されたり破壊されない程度の差になるように設定し難い場合もある。
【０１８３】
そのため、低下させたオン電圧Ｖon２の電圧値を、制御手段２２が放射線の照射の開始を検出すると、さらに低下させて、より低いオン電圧Ｖon４に低下させた後で、オン電圧Ｖon４から電圧値が上昇されたオフ電圧Ｖoff２に切り替えるように構成することも可能である。この場合も、その後でオフ電圧Ｖoffを電圧値が上昇されたオフ電圧Ｖoff２から本来の所定の負の電圧値のオフ電圧Ｖoff１に低下させて、各ＴＦＴ８を完全にオフ状態とする。
【０１８４】
また、この場合、さらに低下させるオン電圧Ｖon４の電圧値は、上昇されたオフ電圧Ｖoff２の電圧値との差が、オン電圧Ｖon４からオフ電圧Ｖoff２に切り替えた際にゲートドライバ１５ｂが損傷されたり破壊されない程度の差になるように設定される。
【０１８５】
以下、上記の本実施形態に係る各放射線検出素子７のリセット処理時および放射線の照射開始の検出時における各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonおよびオフ電圧Ｖoffの制御について、図２０のタイミングチャート等を用いて説明する。
【０１８６】
本実施形態では、図１９に概略的に示したように、走査駆動手段１５の電源回路１５ａからゲートドライバ１５ｂにオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffとが別々に供給され、ゲートドライバ１５ｂは、各スイッチ素子１５ｃの切り替えによりオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffとを選択的に切り替えて走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffのいずれかを印加する。また、電源回路１５ａは、ゲートドライバ１５に供給するオン電圧Ｖonやオフ電圧Ｖoffの各電圧値を調整することができるようになっている。
【０１８７】
そして、図２０に示すように、電源スイッチ３６（図１参照）が操作者により押下される等して放射線画像撮影装置１が起動されると、時刻Ｔ０に放射線画像撮影装置１が起動されると、電源回路１５ａから供給されるオン電圧ＶonやオフＶoffは所定の電圧値にセットされる。本実施形態では、この時点で供給されるオン電圧Ｖonは前述した最も高い所定の正の電圧値のオン電圧Ｖon１にセットされ、オフ電圧Ｖoffは前述した最も低い所定の負の電圧値のオフ電圧Ｖoff１にセットされる。このオフ電圧Ｖoff１は、第１、第２の実施形態におけるオフ電圧Ｖoffと同じ値である。
【０１８８】
放射線画像撮影装置１の起動時（時刻Ｔ０）には、ゲートドライバ１５ｂはオフ電圧Ｖoffを選択して、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧Ｖoff１を印加する。なお、図２０上段にはオン電圧Ｖonのタイミングチャート、図２０中段にはオフ電圧Ｖoffのタイミングチャート、図２０下段にはオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffの切り替えにより結果的に各走査線５に印加されている電圧値Ｖ５のタイミングチャートが示されている。電圧値Ｖ５はその時点で選択的に切り替えられているオン電圧Ｖonかオフ電圧Ｖoffのいずれかである。
【０１８９】
ゲートドライバ１５ｂは、このようにして各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに一旦オフ電圧Ｖoff１を印加して全ＴＦＴ８のゲートを閉じた後、続いて、各放射線検出素子７のリセット処理を行う。すなわち、時刻Ｔ１にオン電圧Ｖonに切り替えて、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに最も高い所定の正の電圧値のオン電圧Ｖon１を一斉に印加して全ＴＦＴ８のゲートを開き、各放射線検出素子７に溜まった暗電荷等の余分な電荷を信号線６やバイアス線８に流出させて除去する。
【０１９０】
そして、走査駆動手段１５の電源回路１５ａは、前述したように、所定時間が経過した後、時刻Ｔ２に各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧Ｖonの電圧値をオン電圧Ｖon１からより低い所定の電圧値Ｖon２に一斉に低下させる。そして、この状態を維持して放射線の照射開始を待つ。また、電源回路１５ａは、この段階では走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されていないオフ電圧Ｖoffを、最も低い所定の電圧値Ｖoff１からＶoff２に上昇させておく。なお、本実施形態ではオフ電圧Ｖoff２は０［Ｖ］に設定されている。
【０１９１】
また、制御手段２２は、放射線の照射の開始を検出するために、この時点で電流検出手段４３のスイッチ４３ｄ（図９参照）をオフ状態とし、電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃに電力を供給させて、電流検出手段４３を起動させる。
【０１９２】
図１２に示したように、時刻ｔ１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ると、前述したように放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷（電子正孔対）がバイアス線９や信号線６に流出するため、時刻ｔ１で電流検出手段４３の差動アンプ４３ｃから出力される電流に相当する電圧値Ｖが増加し始める。
【０１９３】
制御手段２２は、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖが上昇し例えば、予め設定された閾値を越えた場合や、電圧値Ｖの増加率が予め設定された閾値を越えた場合等に、放射線の照射が開始されたことを検出する。なお、図２０では時刻Ｔ３に上記の条件が満たされ放射線の照射開始が検出されたものとする。
【０１９４】
走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂは、時刻Ｔ３に制御手段２２が放射線の照射開始を検出すると、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧を、オン電圧Ｖon２から、上記のように電圧値が上昇されたオフ電圧Ｖoff２（すなわち本実施形態では０［Ｖ］）に一斉に切り替える。
【０１９５】
そして、その直後の時刻Ｔ４にオフ電圧Ｖoff２を最も低い所定の負の電圧値のオフ電圧Ｖoff１に一斉に低下させて、各ＴＦＴ８のゲートを完全に閉じて、各放射線検出素子７を電荷蓄積モードに切り替える。なお、図１２に示したように、時刻Ｔ３に放射線の照射開始が検出されて各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加される電圧がオフ電圧Ｖoff２に切り替えられると、バイアス線９や結線１０を流れる電流は急速に減少する。
【０１９６】
また、電源回路１５ａは、この後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に備えて、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘへの接続が遮断されたオン電圧Ｖonの電圧値を、最も高い所定の正の電圧値Ｖon１に上昇させておく。また、制御手段２２は、電流検出手段４３のスイッチ４３ｄをオン状態として抵抗器４３ａの両端子間を短絡するとともに、電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃへの電力の供給を停止して電流検出手段４３の起動を停止する。
【０１９７】
このように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加される電圧を、時刻Ｔ３にオン電圧Ｖon２からオフ電圧Ｖoff２に切り替えた際、オン電圧Ｖon２の電圧値が十分に低く、オン電圧Ｖon２とオフ電圧Ｖoff２（すなわち本実施形態では０［Ｖ］）との電圧値の差ΔＶ（図２０下段参照）が十分に小さければ、ゲートドライバ１５ｂ内のドライブ回路に過負荷がかからず、ゲートドライバ１５ｂが損傷されたり破壊されたりすることを防止することができる。
【０１９８】
しかし、上記のように、本実施形態では、オン電圧Ｖon２は通常の放射線検出素子７に流れるリーク電流の電流量ｉleakにより規定されるため、オン電圧Ｖon２を必ずしも十分に低い電圧値に設定できない場合もある。
【０１９９】
前述したように、このような場合には、図２１Ａに示すように、時刻Ｔ３に制御手段２２が放射線の照射の開始を検出すると、オン電圧Ｖonをさらに低下させて、例えば０［Ｖ］等のより低いオン電圧Ｖon４に低下させ、その後、時刻Ｔ３＊に、このオン電圧Ｖon４から、上記のように０［Ｖ］等に設定された電圧値が上昇されたオフ電圧Ｖoff２に一斉に切り替えるように構成する。そして、その直後の時刻Ｔ４にオフ電圧Ｖoff２を最も低い所定の負の電圧値のオフ電圧Ｖoff１に一斉に低下させて、各ＴＦＴ８のゲートを完全に閉じる。
【０２００】
なお、図２１Ａ上段にはオン電圧Ｖonのタイミングチャート、図２１Ａ中段にはオフ電圧Ｖoffのタイミングチャート、図２１Ａ下段にはオン電圧Ｖonとオフ電圧Ｖoffの切り替えにより結果的に各走査線５に印加されている電圧値Ｖ５のタイミングチャートが示されており、図２１Ｂには図２１Ａ下段の電圧値Ｖ５のタイミングチャートの時刻Ｔ３＊付近を時間軸方向に拡大した図が示されている。
【０２０１】
このように構成すれば、例えば０［Ｖ］等に設定されたオン電圧Ｖon４から０［Ｖ］等に設定されたオフ電圧Ｖoff２に切り替えられるため、切り替える前のオン電圧Ｖon４の電圧値と切り替えた後のオフ電圧Ｖoff２との電圧値の差ΔＶが０になり、或いは僅かな差になる。そのため、ゲートドライバ１５ｂ内のドライブ回路に過負荷がかからず、ゲートドライバ１５ｂが損傷されたり破壊されたりすることを防止することが可能となる。
【０２０２】
なお、上記のように、さらに低下されたオン電圧Ｖon４の電圧値と、上昇されたオフ電圧Ｖoff２の電圧値とを、ともに０［Ｖ］に設定しておけば、ゲートドライバ１５ｂ内のドライブ回路に全く過負荷がかからず、ゲートドライバ１５ｂが損傷されたり破壊されたりすることを確実に防止することが可能となる。
【０２０３】
しかし、オン電圧Ｖon４の電圧値とオフ電圧Ｖoff２の電圧値とを必ずしもともに０［Ｖ］に設定する必要はなく、例えば、オン電圧Ｖon４の電圧値を小さい正の値の電圧値としてオフ電圧Ｖoff２の電圧値を０［Ｖ］に設定したり、或いは、例えば、オン電圧Ｖon４の電圧値を０［Ｖ］に設定し、オフ電圧Ｖoff２の電圧値を０［Ｖ］より小さい負の値に設定しても、それらの差ΔＶを僅かな差とすることが可能となり、ゲートドライバ１５ｂに過負荷がかかることを的確に防止することが可能となる。
【０２０４】
オン電圧Ｖon４やオフ電圧Ｖoff２の電圧値をどのような値に設定するかは、ゲートドライバ１５ｂに過負荷がかからないようにするものであればよく、適宜の値に設定される。
【０２０５】
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、各放射線検出素子７のリセット処理時に各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに最も高い所定の正の電圧値のオン電圧Ｖon１を印加した後、オン電圧Ｖonの電圧値をＶon２に低下させ、放射線の照射開始後、この電圧値を低下させたオン電圧Ｖon２、或いは、電圧値を低下させたオン電圧Ｖon２からさらに電圧値を低下させたオン電圧Ｖon４から、電圧値が上昇されたオフ電圧Ｖoff２に切り替える。そして、その後、オフ電圧Ｖoffの電圧値を、本来のオフ電圧Ｖoffである所定の負の値の電圧値Ｖoff１に低下させるように構成した。
【０２０６】
そのため、放射線の照射開始の検出時に、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧がオン電圧Ｖonからオフ電圧Ｖoffに切り替えられる際に、低下させたオン電圧Ｖon２の電圧値、或いは、電圧値を低下させたオン電圧Ｖon２からさらに低下させたオン電圧Ｖon４の電圧値と、上昇されたオフ電圧Ｖoff２の電圧値との差ΔＶを０としたり、僅かな差にすることが可能となる。そのため、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂに過負荷がかかることを的確に防止して、ゲートドライバ１５ｂが損傷されたり破壊されたりすることを的確に防止することが可能となる。
【０２０７】
なお、前述したように、本実施形態の走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂはゲートＩＣ１２ａ（図６参照）等で構成される。しかし、ゲートＩＣ１２ａの中には、ゲートＩＣ１２ａに走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧を同時に切り替えるように信号を送信しても、電圧を切り替えるタイミングを僅かずつずらして走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加するように形成されているものもある。
【０２０８】
これは、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧を同時に一斉にオン電圧Ｖonからオフ電圧Ｖoffに切り替えたりする際に、装置内の各機能部に過剰な負荷がかかって各機能部に故障等が生じることを防止するための構成である。
【０２０９】
しかし、このように走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧が同時に一斉にオン電圧Ｖonからオフ電圧Ｖoffに切り替えられず、僅かながらも電圧を切り替えるタイミングがずれると、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続された各ＴＦＴ８のオン／オフの切り替えタイミングがずれてしまう。
【０２１０】
そして、このように各ＴＦＴ８のオン／オフの切り替えタイミングがずれると、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加される電圧がオフ電圧Ｖonに切り替えられるタイミングが遅いほど、電圧の切り替えに伴う過渡的な現象として信号線６等に生じる微弱な電流がＴＦＴ８を介して放射線検出素子７に流入する度合いが増す等して、ＴＦＴ８がオフ状態になった時点で各放射線検出素子７に存在する電荷量に差が生じてしまう。
【０２１１】
このようにＴＦＴ８がオフ状態になった時点のイニシャルな放射線検出素子７の残存電荷量が異なると、その後、オフセット補正等の画像補正を行ってもその影響が残り、最終的に得られる放射線画像に悪影響が生じる場合がある。
【０２１２】
走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧を同時に切り替えるように指示する信号を受信した際に、電圧を切り替えるタイミングをずらさずに走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに対して同時に切り替えを行うように形成されたゲートＩＣ１２ａを用いるように構成すれば、上記の問題を解消することができるが、このようなゲートＩＣ１２ａを用いることができない場合もある。
【０２１３】
このような場合には、上記のように電圧を切り替えるタイミングが僅かにずらされたゲートＩＣ１２ａを用いて、例えば、以下の手法によりタイミングを揃えて、ゲートドライバ１５ｂであるゲートＩＣ１２ａから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧を同時に一斉にオン電圧Ｖonからオフ電圧Ｖoffに切り替えることが可能となる。
【０２１４】
すなわち、オン電圧Ｖonからオフ電圧Ｖoffへの切り替えに先立って、例えば、ゲートＩＣ１２ａに接続された走査線５の本数分のアドレスを備える図示しないシフトレジスタに対して、図２２に示すように、Ｈ（high）の信号（ＳＴＶ）をクロック（ＣＬＫ）にあわせて送信してシフトレジスタの各アドレスに順次入力する。
【０２１５】
そして、前述したように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧を同時に切り替えるように指示する通常の信号に従った場合、ゲートＩＣ１２ａはタイミングを僅かにずらして電圧を切り替えるように作動してしまうため、上記の通常の信号を例えばイネーブル信号（ＸＯＥ）に切り替える。
【０２１６】
図２２の場合、イネーブル信号はローアクティブであり、イネーブル信号がＬ（low）のとき、シフトレジスタの各アドレスに入力されているＨ信号がゲートＩＣ１２ａの各チャネルに送信され、ゲートＩＣ１２ａから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧Ｖonを印加する状態になる。イネーブル信号がＨ（high）のときには、ゲートＩＣ１２ａから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧Ｖoffが印加される。
【０２１７】
そして、通常の信号がイネーブル信号に切り替えられることで、ゲートＩＣ１２ａの作動状態が上記の通常の信号に従って作動する状態からイネーブル信号に従って作動する状態に引き継がれる。その際、イネーブル信号がＬ（low）信号であるときに切り替えることで、ゲートＩＣ１２ａから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧Ｖon２が印加される状態が継続される。
【０２１８】
そして、制御手段２２が放射線の照射の開始を検出した段階で、イネーブル信号をＬ（low）からＨ（high）に切り替えることで、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加される電圧がオン電圧Ｖon２（或いはオン電圧Ｖon４）からオフ電圧Ｖoff２に切り替えられる。この場合、イネーブル信号（ＸＯＥ）がＬ（low）からＨ（high）に切り替えると、タイミングのずれがなく同時に一斉に走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加される電圧がオン電圧Ｖon２（或いはオン電圧Ｖon４）からオフ電圧Ｖoff２に切り替わる。
【０２１９】
このようにして、上記の問題を解消することが可能となる。また、この場合、上記のように走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧を同時に一斉にオン電圧Ｖon２（或いはオン電圧Ｖon４）からオフ電圧Ｖoff２に切り替えても、上記の本実施形態のように、切り替える前のオン電圧Ｖon２やＶon４の電圧値と切り替えた後のオフ電圧Ｖoff２との電圧値の差ΔＶが僅かな値となり、或いは０になるように構成されていれば、その際に装置内の各機能部に過剰な負荷がかかることを防止することが可能となり、各機能部に故障等が生じることを防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０２２０】
放射線画像撮影を行う分野（特に医療分野）において利用可能性がある。
【符号の説明】
【０２２１】
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）
９  バイアス線
１４  バイアス電源
１５  走査駆動手段
１５ａ  電源回路
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
１８ｅ  可変抵抗器
２２  制御手段
４３  電流検出手段
ｉleak  リーク電流の電流量
Ｐ  検出部
ｒ  領域
Ｖ  電流に相当する電圧値（電流の値）
Ｖbias  バイアス電圧
Ｖoff  オフ電圧
Ｖoff１  所定の負の電圧値のオフ電圧
Ｖoff２  電圧値が上昇されたオフ電圧
Ｖon  オン電圧
Ｖon１  所定の電圧値のオン電圧
Ｖon２  電圧値を低下させたオン電圧
Ｖon３  電圧値をＶon２から所定の電圧幅で上昇させたオン電圧
Ｖon４  電圧値にさらに低下させたオン電圧
ΔＶ  差
【図１】
0005505416.tif 000002
【図２】
0005505416.tif 000003
【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２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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