(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた曝射画像データを出力する曝射画像撮影動作と、前記曝射画像データを補正するための暗状態での画像データである補正画像データを出力する補正画像撮影動作と、前記変換素子へのバイアス印加の開始と前記曝射画像撮影動作の間に前記変換素子の特性を安定化させる曝射画像撮影準備動作と、前記曝射画像撮影動作と前記補正画像撮影動作の間に前記変換素子を初期化する初期化動作を含む補正画像撮影準備動作と、を行う検出器と、
前記曝射画像データを前記補正画像データで補正する補正手段と、
前記検出器の動作を制御するための制御手段と、
を有する撮像装置であって、
前記制御手段は、前記曝射画像撮影準備動作から前記曝射画像撮影動作に移行する際の前記変換素子のオフセットの変動量に対応して前記初期化動作の回数を決定し、決定された回数で前記検出器が前記初期化動作を行うように、前記検出器の動作を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記オフセットの変動量が所定の閾値を超えるか否かの判定を行い、当該判定の結果に応じて前記初期化動作の回数を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記オフセットの変動量が前記所定の閾値を超えると判定した場合、前記初期化の回数を１に決定し、前記検出器が前記初期化動作を１回行うように前記検出器の動作を制御し、前記オフセットの変動量が所定の閾値以下と判定した場合、前記初期化の回数を２以上に決定し、前記検出器が前記初期化動作を２回以上行うように前記検出器の動作を制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定の閾値を含む判定用情報と動作決定用情報を記憶したメモリを有し、前記判定用情報を用いて前記オフセットの変動量が所定の閾値を超えるか否かの判定を行い、当該判定の結果と前記動作決定用情報を用いて前記初期化動作の回数を決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記判定用情報は、前記変換素子へのバイアス印加の開始からの時間と前記オフセットの変動量との間の特性であるオフセット変動特性を更に含み、
前記制御手段は、前記曝射画像撮影準備動作を行う期間の長さを測定し、前記判定用情報と前記期間の長さとに基づいて前記オフセットの変動量が所定の閾値を超えるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記曝射画像撮影準備動作で連続して取得された２つのオフセット画像データの差分から前記オフセットの変動量を取得し、取得された前記オフセットの変動量と前記所定の閾値とを比較することにより前記オフセットの変動量が所定の閾値を超えるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記動作決定用情報は、前記所定の閾値との比較結果に応じた前記初期化動作の回数を予め規定したルックアップテーブルであることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画素は、前記電荷に応じた電気信号を出力するためのスイッチ素子を更に有し、
前記検出器は、前記画素が行列状に複数配列された検出部と、前記検出部を駆動するために前記スイッチ素子の導通状態を制御する駆動回路と、前記スイッチ素子に接続された信号配線を介して前記検出部から出力された前記電気信号を画像データとして出力する読出回路と、を含み、
前記読出回路は、前記信号配線のリセットを行うリセットスイッチを含み、
前記制御手段は、前記駆動回路及び前記リセットスイッチを制御することにより前記検出器に前記初期化動作を行わせることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記曝射画像撮影準備動作及び前記補正画像撮影準備動作は、前記変換素子に放射線又は光の照射が行われない暗状態での蓄積動作と、前記初期化動作と、を含み、
前記制御手段は、前記曝射画像撮影準備動作に曝射要求信号が与えられた時の動作が前記蓄積動作であった場合、前記蓄積動作を中断して前記曝射画像撮影動作に移行し、前記補正画像撮影準備動作の前記初期化動作と前記補正画像撮影動作との間に中断された前記蓄積動作と概略同じ長さの蓄積動作を更に行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記検出器は関心領域が設定されており、
前記制御手段は、前記曝射画像撮影準備動作に曝射要求信号が与えられた時の動作が前記関心領域の外での前記初期化動作であった場合、前記初期化動作を中断して前記曝射画像撮影動作に移行し、前記補正画像撮影準備動作の前記初期化動作と前記補正画像撮影動作との間に、前記蓄積動作と中断された前記初期化動作とを更に行うことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記変換素子の一方の電極に前記スイッチ素子を介して基準電圧を与える基準電源と、前記変換素子の他方の電極にバイアス電圧を与えるバイアス電源と、を含む電源部を更に有し、
前記変換素子はＭＩＳ型フォトセンサであり、
前記電源部は前記ＭＩＳ型フォトセンサに残留した正電荷及び負電荷のうちの一方の電荷を消去するリフレッシュ動作において前記蓄積動作とは異なるバイアスを前記ＭＩＳ型フォトセンサに供給するものであり、
前記曝射画像撮影準備動作及び前記補正画像撮影準備動作は、前記蓄積動作と前記リフレッシュ動作と前記初期化動作とをこの順で含み、
前記制御手段は、前記曝射画像撮影準備動作に曝射要求信号が与えられた時の動作が前記リフレッシュ動作であった場合、前記リフレッシュ動作及び前記初期化動作が完了してから前記曝射画像撮影動作に移行することを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置に前記放射線を照射するための放射線発生装置と、
を含む撮像システム。
【請求項１３】
放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた曝射画像データを出力する曝射画像撮影動作と、前記曝射画像データを補正するための暗状態での画像データである補正画像データを出力する補正画像撮影動作と、を行う検出器を有し、前記曝射画像データを前記補正画像データで補正して出力するために前記検出器の動作を制御する撮像装置の制御方法であって、
前記変換素子へのバイアス印加の開始と前記曝射画像撮影動作の間に前記変換素子の特性を安定化させる曝射画像撮影準備動作と、
前記曝射画像撮影動作と前記補正画像撮影動作の間に、前記曝射画像撮影準備動作から前記曝射画像撮影動作に移行する際の前記変換素子のオフセットの変動量に対応して決定された回数で、前記変換素子を初期化する初期化動作を含む補正画像撮影準備動作と、
を行うことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像システム、及び撮像装置の制御方法に関するものである。より具体的には、医療診断における一般撮影などの静止画撮影や透視撮影などの動画撮影に好適に用いられる、放射線撮像装置及び放射線撮像システムに用いられる撮像装置及びその制御方法に関する。なお、本発明において放射線は、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども、含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮像装置として、半導体材料によって形成された平面検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＦＰＤと略す）を用いた放射線撮像装置が実用化され始めている。このような放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影のデジタル撮像装置として用いられている。
【０００３】
このような放射線撮像装置において、特許文献１に開示されているように、放射線撮影で得られた画像に対してオフセットを除去する処理を行うことが知られている。このオフセットは、検出器の暗電流量に大きく起因しており、画像品質を向上させるために、検出器の読み取り値からオフセットを除去するオフセット補正が望まれる。特許文献１では、より適正なオフセット読み取り値を取得し、画像アーチファクトを低減させるための撮影手法が提案されている。特許文献１では、曝射読み取りを行う前に待機動作をする期間（以下曝射画像撮影準備期間と記載する）には、データを保存しない読み取りを繰り返し行う。そして、曝射読み取り後にこの読み取り動作をＮ回（Ｎは１以上の整数）繰り返した後、オフセット読み取りを行う。Ｎが大きい程、アーチファクト除去効果は増大する。この手法により、検出器が擬似的に曝射前の状態に回復してからオフセット読み取りを行うことができる。
【０００４】
一方、このオフセット（暗電流）は光電変換素子を用いた検出器において以下に示す理由で問題となる。特許文献２に示されているように、放射線撮像装置の電源を投入し光電変換素子にバイアスが印加された直後は、暗電流が大きく流れてしまい、オフセットが安定するまでには時間がかかる。このように、光電変換素子へのバイアス印加からオフセットが安定するまでの間にオフセットの変動が生じ、このオフセット変動に対応したオフセット補正が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８９４１１号公報
【特許文献２】特開平０９−２９４２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたオフセット補正では、特許文献２に示されているようなオフセットの変動に十分対応できず、画像アーチファクトが増大する可能性がある。一方、特許文献２に開示された方法では、光電変換素子へのバイアス印加からオフセットが安定するまでの間に撮影を行うことができないため、曝射画像撮影準備期間を短くする要求に応えることができない。そこで本願発明では、曝射画像撮影準備期間を短くする要求に応えつつ、オフセットの変動に対応した好適なオフセット補正が可能な撮像装置及び撮像システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る撮像装置は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた曝射画像データを出力する曝者画像撮影動作と、前記曝射画像データを補正するための暗状態での画像データである補正画像データを出力する補正画像撮影動作と、前記変換素子へのバイアス印加の開始と前記曝射画像撮影動作の間に前記変換素子の特性を安定化させる曝射画像撮影準備動作と、前記曝射画像撮影動作と前記補正画像撮影動作の間に前記変換素子を初期化する初期化動作を含む補正画像撮影準備動作と、を行う検出器と、前記曝射画像データを前記補正画像データで補正する補正手段と、前記検出器の動作を制御するための制御手段と、を有する撮像装置であって、前記制御手段は、前記曝射画像撮影準備動作から前記曝射画像撮影動作に移行する際の前記変換素子のオフセットの変動量に対応して前記初期化動作の回数を決定し、決定された回数で前記検出器が前記初期化動作を行うように、前記検出器の動作を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る撮像装置の制御方法は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた曝射画像データを出力する曝射画像撮影動作と、前記曝射画像データを補正するための暗状態での画像データである補正画像データを出力する補正画像撮影動作と、を行う検出器を有し、前記曝射画像データを前記補正画像データで補正して出力するために前記検出器の動作を制御する撮像装置の制御方法であって、前記変換素子へのバイアス印加の開始と前記曝射画像撮影動作の間に前記変換素子の特性を安定化させる曝射画像撮影準備動作と、前記曝射画像撮影動作と前記補正画像撮影動作の間に、前記曝射画像撮影準備動作から前記曝射画像撮影動作に移行する際の前記変換素子のオフセットの変動量に対応して決定された回数で、前記変換素子を初期化する初期化動作を含む補正画像撮影準備動作と、を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、曝射画像撮影準備期間を短くする要求に応えつつ、オフセットの変動に対応した好適なオフセット補正が可能な撮像装置及び撮像システムを提供することが可能となる。曝射画像撮影準備期間の長さに応じたオフセット補正を行うことで、常にアーチファクトの少ない放射線撮影画像を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る撮像装置を含む撮像システムの概念的ブロック図である。
【図２】本発明に係る撮像装置の概念的等価回路図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するフローチャートである。
【図４】（ａ）は本発明に係る撮像装置の特性を示す時間対オフセット変動量の特性図である。（ｂ）は本発明に係る動作決定用情報である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の概念的等価回路図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を好適に適用可能な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態の撮像システムは、撮像装置１００、制御コンピュータ１０８、撮影条件メモリ１０９、放射線発生装置１１０、制御卓１１１、表示装置１１２を含むものである。
【００１３】
撮像装置１００は、放射線又は光を電気信号に変換する画素を複数備えた検出部１０１と、検出部１０１を駆動する駆動回路１０２と、駆動された検出部１０１からの電気信号を画像データとして出力する読出回路１０３と、を有するＦＰＤ１０４を含む。撮像装置１００は更に、ＦＰＤ１０４からの画像データを処理して出力する信号処理部１０５と、各構成要素に夫々制御信号を供給してＦＰＤ１０４の動作を制御する制御部１０６と、各構成要素に夫々バイアスを供給する電源部１０７を含む。信号処理部１０５は、後述する制御コンピュータ１０８から制御信号を受けて制御部１０６に提供する。電源部１０７は、不図示の外部電源や内蔵バッテリーから電圧を受けて検出部１０１、駆動回路１０２、読出回路１０３で必要な電圧を供給するレギュレータ等の電源回路を内包している。
【００１４】
制御コンピュータ１０８は、放射線発生装置１１０と撮像装置１００との同期や、撮像装置１００の状態を決定する制御信号の送信、撮像装置１００からの画像データに対して補正や保存・表示のための画像処理を行う。また、制御コンピュータ１０８は、変換素子へのバイアス印加が開始されたタイミングと曝射要求信号を受けた撮像装置１００が後述する曝射画像撮影動作を開始するタイミングを記録し、曝射画像撮影準備期間の長さを算出する。更に、制御コンピュータ１０８は、制御卓１１１から曝射要求信号を受けた際の撮像装置１００の動作モードを記録する。そして、制御コンピュータ１０８は、測定された曝射画像撮影準備期間の長さと、記録された動作モードと、を撮影条件メモリ１０９に記憶させる。ここで、撮影条件メモリ１０９は、曝射画像撮影準備期間の長さとオフセット変動特性と閾値に関する判定用情報と、動作決定用情報としての動作テーブルを有している。ここで、判定用情報は動作モード毎に撮影条件メモリ１０９に記憶されている。これら判定用情報及び動作決定用情報は、後ほど詳細に説明する。制御コンピュータ１０８は、曝射画像撮影準備期間の長さと、動作モードと、動作モードに応じた判定用情報とに基づいて、オフセットが閾値を超えるか否かを判定し、判定結果を撮影条件メモリ１０９に記憶させる。そして制御コンピュータ１０８は、動作モードと判定結果と動作決定用情報とに基づいて、撮像装置１００の動作を決定し、決定された動作に応じた制御信号を制御部１０６に送信する。また、制御コンピュータ１０８は、制御卓１１１からの情報に基づき放射線の照射条件を決定する制御信号や曝射要求信号を放射線発生装置１１０に送信する。曝射画像撮影準備制御卓１１１は、制御コンピュータ１０８の各種制御のためのパラメータとして被検体の情報や撮影条件の入力を行い、撮影条件や曝射要求信号を制御コンピュータ１０８に伝送する。表示装置１１２は、制御コンピュータ１０８で画像処理された画像データを表示する。ここで、本発明の制御手段は、本実施形態における制御部１０６と制御コンピュータ１０８と撮影条件メモリ１０９を含むものとする。なお、本発明において、撮像装置１００内に制御コンピュータ１０８及び撮影条件メモリ１０９を内包していてもよい。
【００１５】
次に、図２を用いて本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を説明する。なお、図１を用いて説明した構成と同じものは同じ番号を付与してあり、詳細な説明は割愛する。また、図２では説明の簡便化のために７行×７列の画素を有するＦＰＤを含む撮像装置を示す。しかしながら、実際の撮像装置はより多画素であり、例えば１７インチの撮像装置では約２８００行×約２８００列の画素を有している。
【００１６】
検出部１０１は、行列状に複数配置された画素を有する。画素は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子２０１と、その電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子２０２と、を有する。本実施形態では、変換素子に含まれる光を電荷に変換する光電変換素子として、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするＰＩＮ型フォトダイオードを用いる。変換素子としては、上述の光電変換素子の放射線入射側に放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体を備えた間接型の変換素子や、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子が好適に用いられる。スイッチ素子２０２としては、制御端子と２つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられ、本実施形態では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。変換素子２０１の一方の電極はスイッチ素子２０２の２つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極は共通のバイアス配線Ｂｓを介してバイアス電源１０７ａと電気的に接続される。行方向の複数のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔ１７は、それらの制御端子が１行目の駆動配線Ｇ１に共通に電気的に接続されており、駆動回路１０２からスイッチ素子の導通状態を制御する駆動信号が駆動配線を介して行単位で与えられる。列方向の複数のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔ７１は、他方の主端子が１列目の信号配線Ｓｉｇ１に電気的に接続されており、スイッチ素子が導通状態である間に、変換素子の電荷に応じた電気信号を、信号配線を介して読出回路１０３に出力する。列方向に複数配列された信号配線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ７は、複数の画素から出力された電気信号を並列に読出回路１０３に伝送する。
【００１７】
読出回路１０３は、検出部１０１から並列に出力された電気信号を増幅する増幅回路２０７を信号配線毎に対応して設けられている。また、各増幅回路２０７は、出力された電気信号を増幅する積分増幅器２０３と、積分増幅器２０３からの電気信号を増幅する可変増幅器２０４と、増幅された電気信号をサンプルしホールドするサンプルホールド回路２０５と、バッファアンプ２０６とを含む。積分増幅器２０３は、読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器と、積分容量と、リセットスイッチと、を有する。積分増幅器２０３は、積分容量の値を変えることで増幅率を変更することが可能である。演算増幅器の反転入力端子には出力された電気信号が入力され、正転入力端子には基準電源１０７ｂから基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、出力端子から増幅された電気信号が出力される。また、積分容量が演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に配置される。サンプルホールド回路２０５は、各増幅回路に対応して設けられ、サンプリングスイッチとサンプリング容量とによって構成される。また読出回路１０３は、各増幅回路２０７から並列に読み出された電気信号を順次出力して直列信号の画像信号として出力するマルチプレクサ２０８と、画像信号をインピーダンス変換して出力するバッファ増幅器２０９と、を有する。バッファ増幅器２０９から出力されたアナログ電気信号である画像信号Ｖｏｕｔは、Ａ／Ｄ変換器２１０によってデジタルの画像データに変換されて信号処理部１０５へ出力され、信号処理部１０５で処理された画像データが制御コンピュータ１０８へ出力される。
【００１８】
駆動回路１０２は、制御部１０６から入力された制御信号（Ｄ−ＣＬＫ、ＯＥ、ＤＩＯ）に応じて、スイッチ素子を導通状態にする導通電圧Ｖｃｏｍと非道通状態とする非導通電圧Ｖｓｓを有する駆動信号を、各駆動配線に出力する。これにより、駆動回路１０２はスイッチ素子の導通状態及び非導通状態を制御し、検出部１０１を駆動する。
【００１９】
図１に示す電源部１０７は、図２に示すバイアス電源１０７ａ、増幅回路の基準電源１０７ｂを含む。バイアス電源１０７ａは、バイアス配線Ｂｓを介して各変換素子の他方の電極に共通にバイアス電圧Ｖｓを供給する。基準電源１０７ｂは、各演算増幅器の正転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆを供給する。
【００２０】
図１に示す制御部１０６は、信号処理部１０５を介して装置外部の制御コンピュータ１０８等からの制御信号を受けて、駆動回路１０２、電源部１０７、読出回路１０３に各種の制御信号を与えてＦＰＤ１０４の動作を制御する。図１に示す制御部１０６は、図２に示す駆動回路１０２に制御信号Ｄ−ＣＬＫと制御信号ＯＥ、制御信号ＤＩＯを与えることによって、駆動回路１０２の動作を制御する。ここで、制御信号Ｄ−ＣＬＫは駆動回路として用いられるシフトレジスタのシフトクロックであり、制御信号ＤＩＯはシフトレジスタが転送するパルス、ＯＥはシフトレジスタの出力端を制御するものである。また、制御部１０６は、図２に示す読出回路１０３に制御信号ＲＣ、制御信号ＳＨ、及び制御信号ＣＬＫを与えることによって、読出回路１０３の各構成要素の動作を制御する。ここで、制御信号ＲＣは積分増幅器のリセットスイッチの動作を、制御信号ＳＨはサンプルホールド回路２０５の動作を、制御信号ＣＬＫはマルチプレクサ２０８の動作を制御するものである。
【００２１】
次に、図１及び図３を用いて、本発明の撮像装置及び撮像システムの動作について説明する。オペレータによる制御卓１１１の操作によって、制御コンピュータ１０８で動作モードと放射線の照射条件が決定される。オペレータによる制御卓１１１への撮影開始の指示により、制御コンピュータ１０８はＦＰＤ１０４の電源を投入する制御信号を制御部１０６に与え、変換素子へのバイアス印加開始のタイミングと動作モードを記憶する。ＦＰＤ１０４の電源投入によって変換素子へのバイアス印加がなされ、変換素子へのバイアス印加により撮像装置１００は曝射画像撮影準備動作を行う曝射画像撮影準備期間に入る。さらに、オペレータによる制御卓１１１の操作により、制御コンピュータ１０８に曝射要求信号が伝送され、制御コンピュータ１０８は撮像装置１００の制御部１０６に曝射要求信号に基づく制御信号を印加する。制御信号を受けた制御部１０６は、撮像装置１００を曝射画像撮影準備動作から曝射画像撮影動作に移行するよう撮像装置１００の動作を制御する。そして、撮像装置１００が曝射画像撮影動作を開始すると、制御部１０６は制御コンピュータ１０８に曝射画像撮影動作開始の情報を伝送し、それを受けて制御コンピュータ１０８は曝射画像撮影動作を開始するタイミングを記録する。制御コンピュータ１０８は、変換素子へのバイアス印加開始のタイミングと曝射画像撮影動作を開始するタイミングから曝射画像撮影準備期間の長さを算出し、撮影条件メモリ１０９に記憶させる。次に、制御コンピュータ１０８は、曝射画像撮影準備期間の長さと、動作モードと、動作モードに応じた判定用情報とに基づいて、オフセットの変動量が閾値を超えるか否かを判定し、判定結果を撮影条件メモリ１０９に記憶させる。そして制御コンピュータ１０８は、動作モードと判定結果と動作決定用情報とに基づいて、曝射画像撮影準備期間における撮像装置１００の動作を決定する。また、制御コンピュータ１０８からの曝射要求信号により、所望のタイミングで放射線発生装置１１０から被写体に放射線照射がなされる。撮像装置１００は、曝射画像撮影期間において被写体を透過した放射線に応じた曝射画像の撮影を行う。次に撮像装置１００は、制御コンピュータ１０８で決定された動作で補正画像撮影準備動作を行う。その後、撮像装置１００は曝射画像を補正するための暗状態での画像である補正画像を撮影する補正画像撮影動作を行う。これらの曝射画像の撮影によって得られた曝射画像データは、補正手段を有する制御コンピュータ１０８によって、補正画像の撮影で得られた補正画像データを用いてオフセット補正を行う画像処理がなされて、表示装置１１３に表示される。ここで、補正手段は制御コンピュータ１０８に内包されると説明したが、本発明の補正手段はそれに限定されるものではなく、信号処理部１０５に内包されていてもよい。なお、曝射画像撮影準備動作、曝射画像撮影動作、補正画像撮影準備動作、及び補正画像撮影動作については後ほど詳細に説明する。
【００２２】
ここで、オフセット補正に用いる補正画像データを取得するための好ましい補正画像撮影準備動作について説明する。曝射画像撮影動作後は放射線の照射による残像の影響を受けるため、放射線の照射によりその後のオフセット量が変動する。残像は、前述した半導体内部に存在するトラップに起因する。撮像装置１００に放射線が照射されると、変換素子２０１は照射された放射線に応じて電荷を生成するため、キャリアの移動が活発になる。このため、曝射画像撮影動作後の変換素子２０１においてトラップによる電子やホールの移動が活発になり、検出部１０１の暗電流が増大する。そこで、曝射画像撮影動作後に暗電流を低減させるための初期化動作を含む補正画像撮影準備動作を、補正画像撮影動作の前に行うことが好ましい。この補正画像撮影動作の前に行われる初期化動作は、暗電流をより低減させオフセット変動をより安定させるためには、曝射画像撮影動作後に複数回行われることがより好ましい。そのような場合には補正画像撮影動作は、初期化動作が１回の場合に比べて、曝射画像撮影動作からより長い時間経ってから行われることとなる。
【００２３】
一方、ＦＰＤ１０４に電源が投入され、変換素子２０１にバイアス電圧Ｖｓの供給が開始されると、ＦＰＤ１０４においてバイアス電圧Ｖｓ印加時からの暗電流の変動に起因する変換素子のオフセットに変動が発生する。ここでは、このオフセットの変動する特性をオフセット変動特性と称し、図４（ａ）を用いて説明する。図４（ａ）において、横軸は、ＦＰＤ１０４に電源が投入され変換素子２０１にバイアス電圧Ｖｓが供給されてから対象とする暗状態での画像撮影動作が開始するまでの時間を示す。縦軸は、オフセットの変動量（以下、オフセット変動量と称する）を示す。このオフセット変動量は、先の画像撮影動作によって取得された画像データに含まれるＦＰＤ１０４のオフセットと、対象である後の画像撮影動作によって取得された画像データに含まれるＦＰＤ１０４のオフセットとの差分である。図４に示されるように、ＦＰＤ１０４のオフセット変動量は、電源投入直後が最も大きく、その後時間とともに安定する特性（以下、オフセット変動特性と称する）を有している。以下にオフセット変動特性について説明する。ＦＰＤ１０４のオフセットは、変換素子２０１へのバイアス電圧Ｖｓ印加開始時の暗電流に起因する。変換素子２０１に用いられるアモルファスシリコン等の非晶質半導体には、未結合手によるトラップが多数存在する。そして、バイアス電圧Ｖｓを印加した瞬間、半導体内の電界の変化によりトラップによる電子やホールの移動が活発になる。このため、バイアス電圧Ｖｓを印加した直後において暗電流が増大する。この暗電流の量は時間と共に指数関数的に減少し、数１０秒後には熱によるキャリアの移動と同程度になるため、暗電流すなわちオフセットは概略一定の値に安定する。
【００２４】
オフセット変動量がこのような変動特性を有しているため、曝射画像撮影準備期間が所定の時間Ｔｔｈより短くオフセットが所定の閾値Ｏｔｈより大きい場合には、オフセット変動量が所定の閾値ΔＯｔｈより大きくなる。そのような状態で曝射画像撮影動作が行われる場合、補正画像撮影動作が曝射画像撮影動作から長い時間経った後に行われると、オフセット変動量が大きく、オフセット補正の補正精度の低下を招いてしまう恐れがある。一方、曝射画像撮影準備期間が所定の時間Ｔｔｈと等しい又は所定の時間Ｔｔｈより長い場合には、オフセットは所定の閾値Ｏｔｈ以下となる。そのような状態で曝射画像撮影動作が行われる場合、補正画像撮影動作が曝射画像撮影動作から長い時間経った後に行われても、オフセット変動量は所定の閾値ΔＯｔｈ以下となる。オフセット変動量が所定の閾値以下となれば、得られた画像データにおいてオフセットの変動による影響は観察者が認識できるレベルを下回るため、オフセット補正に悪影響を及ぼさなくなる。
【００２５】
そこで本発明は、ＦＰＤ１０４の電源投入後の曝射画像撮影準備動作から曝射画像撮影動作に移行するまでの時間、すなわち曝射画像撮影準備期間の長さに対応した撮像装置の動作制御を提案する。本発明は、制御部１０６がこのオフセット変動特性、すなわち曝射画像撮影準備動作から曝射画像撮影動作に移行する際のオフセットの変動量に対応して撮像装置の動作制御を切り替えることを特徴とする。本実施形態では、制御コンピュータ１０８が、曝射画像撮影準備期間の長さと、判定用情報として撮影条件メモリ１０９に動作モード毎に記憶されたオフセット変動特性に関する情報に基づいて、オフセット変動量が閾値を超えるか否かを判定する。ここで、オフセット変動特性に関する情報は、図４に示すような、バイアス電圧Ｖｓが供給されてから暗状態での画像撮影動作が開始するまでの時間におけるオフセット変動量と閾値とを予め取得してプロットしたデータを用いることが好ましい。また、予め閾値のみを取得しておき、曝射画像撮影準備期間に連続して取得された２つのオフセット画像データの差分から適時オフセット変動量を取得しても良い。そして制御コンピュータ１０８は、判定の結果を撮影条件メモリ１０９に記憶させ、動作モードと判定の結果と動作決定用情報とに基づいて、補正画像撮影準備期間における撮像装置１００の動作を決定する。ここで、動作決定用情報は、図４（ｂ）に示すような、ルックアップテーブルを用いることが好ましい。このルックアップテーブルでは、動画モード、動画−静止画モード、静止画モードの動作モード毎に、閾値との比較結果により、補正画像撮影準備期間における初期化動作の推奨回数が予め規定されている。なお、この推奨回数は、各動作モードで求められるフレームレート（画像データ取得周期）も加味して予め規定される。例えば、高フレームレートが要求される動画モードでは、低フレームレートでよい静止画モードに比べて、推奨初期化回数を少なく規定することが望ましい。
【００２６】
次に、図５（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）〜（ｃ）を用いて、静止画モードを例に、撮像装置１００の動作を説明する。なお、図５（ａ）、（ｂ）内に図示したａ−ａ’間の各信号のタイミングチャートを図６（ａ）に、ｂ−ｂ’間の各信号のタイミングチャートを図６（ｂ）に、ｃ−ｃ’間の各信号のタイミングチャートを図６（ｃ）に示す。
【００２７】
図５（ａ）、（ｂ）において、変換素子２０１にバイアス電圧Ｖｓの供給が開始されると、撮像装置１００は曝射画像撮影準備期間に曝射画像撮影準備動作を行う。ここで、曝射画像撮影準備動作とは、ＦＰＤ１０４のオフセット特性変動を安定化させるために、少なくとも初期化動作Ｋを２回以上行う動作である。また、初期化動作とは、変換素子に蓄積動作前の初期のバイアスを与え、変換素子を初期化するための動作である。なお、図５（ａ）、（ｂ）では、曝射画像撮影準備動作として蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋの一組を複数回繰り返し行う動作を行っている。
【００２８】
図６（ａ）に示すように、蓄積動作Ｗでは、変換素子２０１にバイアス電圧Ｖｓが与えられた状態で、スイッチ素子２０２には非導通電圧Ｖｓｓが与えられており、全ての画素のスイッチ素子は非道通状態とされる。初期化動作Ｋでは、まずリセットスイッチにより積分増幅器の積分容量及び信号配線がリセットされ、駆動回路１０２から駆動配線Ｇ１に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、１行目の画素のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１７が導通状態とされる。このスイッチ素子の導通状態により、変換素子が初期化される。その際に変換素子の電荷がスイッチ素子により電気信号として出力されるが、本実施形態ではサンプルホールド回路以降の回路を動作させていないため、読出回路１０３からその電気信号に応じたデータは出力されない。その後に再び積分容量及び信号配線がリセットされることにより、出力された電気信号は処理される。ただし、そのデータをオフセット変動特性に関する情報に使用したい場合には、サンプルホールド回路以降の回路を後述する曝射画像出力動作や補正画像出力動作と同様に動作させる。このようなスイッチ素子の導通状態の制御とリセットが２行目、３行目と繰り返し行われることにより、検出部１０１の初期化動作がなされる。ここで、初期化動作においては、少なくともスイッチ素子の導通状態の間もリセットスイッチを導通状態に保ちリセットし続けていてもよい。また、初期化動作におけるスイッチ素子の導通時間は、後述する曝射画像出力動作におけるスイッチ素子の導通時間より短くてもよい。また、初期化動作では複数行のスイッチ素子を同時に導通させてもよい。これらの場合には、初期化動作全体にかかる時間を短くすることが可能となり、より早く検出器の特性変動を安定化させることが可能となる。なお、本実施形態の初期化動作Ｋは、曝射画像撮影準備動作の後に行われる曝射画像撮影動作期間の画像出力動作Ｘより短い期間で行われているが、概略同じ期間でもよい。
【００２９】
曝射画像撮影準備動作は制御コンピュータ１０８が制御卓１１１から曝射要求信号を受けるまで繰り返し行われる。制御コンピュータ１０８が曝射要求信号を受けると、撮像装置１００は曝射画像撮影準備動作を止め、曝射画像撮影動作に切り替わるよう制御される。ただし、曝射画像撮影動作への切り替えは、曝射画像撮影準備動作として行っている蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋの一組の動作が全て完了してから行われる。例えば、初期化動作Ｋにおいて２行目のスイッチ素子が導通状態の時に曝射要求信号を受けた場合、そのまま初期化動作を続行し、最後の７行目のスイッチ素子が導通状態になり初期化動作Ｋが全行完了してから、曝射画像撮影動作へ切り替わる。ここで、蓄積動作Ｗの途中で曝射要求信号を受けた場合、ただちに初期化動作Ｋに移行してもよい。
【００３０】
この曝射画像撮影動作では、撮像装置１００は、照射された放射線に応じて変換素子２０１が電荷を生成する蓄積動作Ｗ’と、蓄積動作Ｗ’で生成された電荷に基づいて画像データを出力する画像出力動作Ｘと、を行う。蓄積動作Ｗ’は曝射画像撮影準備期間の蓄積動作Ｗと概略同じ動作であり、放射線の照射の時間に応じた期間で行われる。図６（ｂ）に示すように、画像出力動作Ｘでは、まず積分容量及び信号配線がリセットされ、駆動回路１０２から駆動配線Ｇ１に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、１行目のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１７が導通状態とされる。これにより１行目の変換素子Ｓ１１〜Ｓ１７で発生された電荷に基づく電気信号が各信号配線に出力される。各信号配線を介して並列に出力された電気信号は、それぞれ各増幅回路２０６の演算増幅器２０３及び可変増幅器２０４で増幅される。増幅された電気信号はそれぞれ、制御信号ＳＨによりサンプルホールド回路が動作され、各増幅回路内のサンプルホールド回路２０５に並列に保持される。保持された後、積分容量及び信号配線がリセットされる。リセットされた後、１行目と同様に２行目の駆動配線Ｇ２に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、２行目のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２７が導通状態とされる。２行目のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２７が導通状態とされている期間内に、マルチプレクサ２０８がサンプルホールド回路２０５に保持された電気信号を順次出力する。これにより並列に読み出された１行目の画素からの電気信号は直列の画像信号に変換して出力され、Ａ／Ｄ変換器２１０が１行分の画像データに変換して出力する。以上の動作を１行目から７行目に対して行単位で行うことにより、１フレーム分の画像データが撮像装置から出力される。
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では、検出部１０１の暗電流や転送時の固定パターンノイズを補正するために、図６（ｃ）に示す補正画像撮影動作を行う。この補正画像撮影動作の前に、撮像装置１００は曝射画像撮影準備動作と概略同じ蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋの一組を、判定結果で得られた規定の回数実施する補正画像撮影準備動作を行う。撮像装置１００がこの動作を行う期間を補正画像撮影準備期間と称する。一組の繰り返し回数は、曝射画像撮影準備期間の長さに応じて規定される。曝射画像撮影準備期間において、制御コンピュータ１０８から撮像装置１００に曝射要求信号が与えられると、前述したように撮像装置１００は曝射画像撮影準備動作を止め、曝射画像撮影動作期間に移行する。すなわち曝射画像撮影準備期間の長さは、撮像装置１００の電源投入から制御コンピュータ１０８が制御卓１１１から曝射要求信号を受けるまでの長さで決定する。この時に撮影条件メモリ１０９は、曝射画像撮影準備期間の長さを記憶する。撮影条件メモリ１０９が記憶した曝射画像撮影準備期間の長さに応じて、制御コンピュータ１０８は初期化動作又は蓄積動作と初期化動作の一組の繰り返し回数を制御する信号を制御部１０６に与える。そして制御部１０６は駆動回路１０２及び読み出し回路１０３に各制御信号を与えてＦＰＤ１０４に規定のオフセット初期化動作を行わせる。
【００３２】
曝射画像撮影準備動作の後、撮像装置１００は補正画像撮影動作を行う。補正画像撮影動作期間では、図６（ｃ）に示すように、放射線の照射が行われない暗状態で変換素子２０１が電荷を生成する蓄積動作Ｗ’と、蓄積動作Ｗ’で生成された電荷に基づいて暗画像データを出力する補正画像出力動作Ｆと、を行う。補正画像出力動作Ｆでは、画像出力動作Ｘと同様の動作が撮像装置１００で行われる。
【００３３】
次に図５（ａ）、（ｂ）を用いて、補正画像撮影準備動作について具体的に説明する。図５（ａ）は、曝射画像撮影準備期間が短い場合の撮像装置１００の動作を示す。曝射画像撮影準備期間が所定の時間Ｔｔｈより短い場合、補正画像撮影準備動作として、曝射画像撮影準備動作期間に行う蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組を１回のみ行う。図４（ａ）に示すように、曝射画像撮影準備期間が所定の時間Ｔｔｈより短い場合、ＦＰＤ１０４のオフセット変動量が大きい。このため、オフセット変動の影響を受けないように、補正画像撮影動作は曝射画像撮影動作の直後に行われることが望ましい。補正画像撮影準備動作として蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組を複数回行うと、曝射画像撮影動作から補正画像撮影動作までの時間が増大する。それにより、オフセット量が変動した補正画像を取得してしまうおそれがある。つまり、曝射画像に対して適切な補正画像を取得できず、画像アーチファクトが増大するおそれがある。そこで、蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組を１回に限定することにより、オフセット変動の影響を受けにくくなり、曝射画像撮影動作時のオフセットを適切に反映した補正画像を取得できる。ただし、画像出力動作Ｘの各行の蓄積時間と補正画像出力動作Ｆの各行の蓄積時間を同一にするため、蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組は最低１回行うことが必要である。
【００３４】
図５（ｂ）は、曝射画像撮影準備期間が長い場合の撮像装置１００の動作を示す。曝射画像撮影準備期間が所定の時間Ｔｔｈより長い場合、補正画像撮影動作として、曝射画像撮影期間に行う蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組を複数回、本実施形態においては４回行う。図４（ａ）に示すように、曝射画像撮影期間が所定の時間Ｔｔｈより長い場合、ＦＰＤ１０４のオフセット変動量は小さく安定している。このため、曝射画像撮影動作と補正画像撮影動作との間隔が大きくなってもよい。また、オフセット量自体も小さくなっているため、曝射画像撮影動作後は放射線の照射による残像の影響が支配的になる。そこで、放射線の照射による残像の影響を低減するために、撮像装置１００は、補正画像撮影準備動作として、蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組を複数回行う。これによりＦＰＤ１０４において、放射線照射後のオフセット変動が早く安定し、ＦＰＤ１０４が擬似的に放射線照射前のオフセット状態に戻ってから、補正画像撮影動作を行うことが可能となる。蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組の繰り返し回数が多いほど、効果は大きい。図４（ａ）に示すように、曝射画像撮影準備期間が長いほどバイアス電圧Ｖｓ印加後のオフセット変動は安定するため、蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組の繰り返し回数を２以上に増加させることができる。蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組の繰り返し回数は曝射画像撮影準備期間の長さに応じて規定する。また、放射線の照射による残像の影響は放射線の線量が高いほど大きくなると考えられる。そのため、蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組の繰り返し回数は、曝射画像撮影準備期間の長さに加え、曝射画像撮影動作において照射される放射線の線量で規定されてもよい。
【００３５】
以上のように、曝射画像撮影準備期間の長さに応じて補正画像撮影準備動作における蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組の繰り返し回数を決定し、撮像装置が実行することによって、オフセット変動の影響を低減した補正画像撮影が可能となる。つまり、ＦＰＤ１０４に電源を投入した後のオフセット変動特性の状態に対応した補正画像撮影を行うことによって、適切なオフセット補正が可能となる。これにより、曝射画像撮影準備期間の長さによらず画像アーチファクトの少ない放射線画像を取得できる。なお、本実施形態では光電変換素子としてＰＩＮ型フォトダイオードを用いたが、ＭＩＳ型フォトセンサを用いてもよい。
【００３６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る撮像装置は、そのブロック及び回路図は図１及び図２に記載した第１の実施形態と同じものであり、詳細な説明は割愛する。
【００３７】
本実施形態では、補正画像撮影準備動作を決定するに際して、曝射画像撮影準備期間の長さに加えて、曝射画像撮影準備期間に制御卓１１１から曝射要求信号が与えられた時の動作に応じて、その後の撮像装置の制御を切り替える。具体的には、曝射画像撮影準備期間の撮像装置の動作と補正画像撮影準備期間における撮像装置の動作を切り替える。図７〜１０を用いて、曝射画像撮影準備期間が所定の時間Ｔｔｈより短い場合の静止画モードを例に、本実施形態の撮像装置及び撮像システム全体の動作を説明する。
【００３８】
第１の実施形態と同様に、オペレータによる制御卓１１１の操作により、ＦＰＤ１０４に電源が投入されて変換素子にバイアス電圧Ｖｓの印加が開始され、撮像装置１００は曝射画像撮影準備動作を行う。撮像装置１００は制御卓１１１において曝射要求信号が出されるまで、曝射画像撮影準備動作を行う。制御コンピュータ１０８が制御卓１１１において曝射要求信号が出されたことを感知すると、曝射要求信号が出されたタイミングを記録し、曝射画像撮影準備期間の長さを算出する。本実施形態では、曝射画像撮影準備期間が所定の時間Ｔｔｈより短いため、蓄積動作Ｗと初期化動作Ｋの一組を１回行うことが、制御コンピュータ１０８により選択される。ここで、制御コンピュータ１０８は、曝射要求信号が出された時点での撮像装置１００の動作が初期化動作Ｋであるかを、制御部１０６に確認する。制御コンピュータ１０８がＮＯの信号、すなわち蓄積動作Ｗである旨の信号を受けた場合、制御コンピュータ１０８は、撮像装置１００が後述する撮像装置動作（Ａ）を行うように、制御部１０６に指示を与える。制御コンピュータ１０８がＹＥＳの信号、すなわち初期化動作Ｋである旨の信号を受けた場合、制御コンピュータ１０８は、曝射要求信号が出された瞬間に、初期化動作が関心領域の内で行われているかを、制御部１０６に確認する。関心領域は、放射線撮影において撮影画像面内での重要領域としてオペレータにより規定される。ここで、制御コンピュータ１０８がＮＯの信号、すなわち初期化動作が関心領域の外で行われている旨の信号を受けた場合、制御コンピュータ１０８は撮像装置１００が後述する撮像装置動作（Ｂ）を行うように、制御部１０６に指示を与える。制御コンピュータ１０８がＹＥＳの信号、すなわち初期化動作が関心領域内を実行している旨の信号を受けた場合、制御コンピュータ１０８は撮像装置１００が後述する撮像装置動作（Ｃ）を行うように、制御部１０６に指示を与える。例えば、２８００行×２８００列の画素を有する放射線撮像装置において、オペレータによって８００行目から２０００行目までの中央部分を関心領域として規定される。曝射要求信号が出された瞬間に、撮像装置１００が蓄積動作Ｗを行っていた場合、撮像装置１００は撮像装置動作（Ａ）を行う。また、曝射要求信号が出された瞬間に、撮像装置１００が初期化動作Ｋの途中で、５００行目の初期化動作を行っていた場合、撮像装置１００は撮像装置動作（Ｂ）を行う。また、曝射要求信号が出された瞬間に、撮像装置１００が初期化動作Ｋの途中で、１５００行目の初期化動作を行っていた場合、撮像装置１００は撮像装置動作（Ｃ）を行う。
【００３９】
次に図８（ａ）〜（ｃ）を用いて、前述した撮像装置動作（Ａ）について説明する。撮像装置１００が蓄積動作Ｗを行っている最中に曝射要求信号が出された場合、撮像装置１００は蓄積動作Ｗを中断し、ただちに曝射画像撮影動作に移行する。中断された蓄積動作ｗの後、曝射画像撮影動作では、第１の実施形態と同様に照射された放射線に応じて変換素子２０１が電荷を生成する蓄積動作Ｗ’と、蓄積動作Ｗ’で生成された電荷に基づいて画像データを出力する画像出力動作Ｘと、を行う。図８（ａ）内のａ−ａ’間のタイミングチャートを図８（ｂ）に、ｂ−ｂ’間のタイミングチャートを図８（ｃ）に示す。ここで図８（ｂ）及び（ｃ）は、駆動回路１０２から駆動配線Ｇ１〜Ｇ７に与えられる導通電圧Ｖｃｏｍのタイミングに限定して記載している。曝射要求信号が出された直後に蓄積動作Ｗを中断することで、曝射遅延を低減することが可能となる。ここで、曝射遅延とはオペレータが曝射要求信号を出してから実際に放射線発生装置１１０から放射線が照射されるまでに要する時間を指す。曝射遅延は、被写体の揺れや動きに対してオペレータが撮影したいタイミングを逃す大きな要因となるため、低減することが望まれる。曝射画像撮影動作の次に、撮像装置１００は、補正画像撮影準備動作として蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋの一組を１回行う。補正画像撮影準備動作として更に、撮像装置１００は蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋの一組の後に中断された蓄積動作ｗを行う。その後、補正画像撮像動作として第１の実施形態と同様に、放射線の照射が行われない暗状態で変換素子２０１が電荷を生成する蓄積動作Ｗ’と、蓄積動作Ｗ’で生成された電荷に基づいて暗画像データを出力する補正画像出力動作Ｆと、を行う。補正画像撮影動作前の補正画像撮影準備期間に中断された蓄積動作と概略同じ長さの蓄積動作ｗを行うことで、画像出力動作Ｘを行うための蓄積動作と補正画像出力動作Ｆを行うための蓄積動作と、を概略同じ時間にすることが可能となる。それにより、オフセット補正のための最適な補正画像撮影が可能となる。
【００４０】
次に図９（ａ）〜（ｃ）を用いて、撮像装置動作（Ｂ）について説明する。撮像装置動作（Ｂ）は、曝射要求信号が出された瞬間に、撮像装置１００が初期化動作Ｋにおいてオペレータに規定される関心領域外を走査中である場合の撮像装置１００の動作である。この場合、曝射要求信号が出された瞬間に、撮像装置１００は初期化動作Ｋを中断し、ただちに曝射画像撮影動作に移行する。すなわち中断された初期化動作Ｋ’の後、放射線発生装置１１０は放射線を照射し、撮像装置１００は蓄積動作Ｗ’と、画像データを出力する画像出力動作Ｘと、を行う。図９（ａ）内のａ−ａ’間のタイミングチャートを図９（ｂ）に、ｂ−ｂ’間のタイミングチャートを図９（ｃ）に示す。図９（ｂ）及び（ｃ）は、３行目から５行目までを関心領域として規定し、撮像装置１００が２行目の初期化動作を行っている時に曝射要求信号が出された場合を例としている。曝射要求信号が出された直後に、初期化動作Ｋを中断することで、曝射遅延を低減することが可能となる。曝射画像撮影動作の次に、撮像装置１００は、オフセット初期化動作として蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋの一組を１回行った後、蓄積動作Ｗ及び前述の中断された初期化動作Ｋ’の一組を１回行う。その後、撮像装置１００は補正画像撮影動作を行う。この動作により、曝射画像撮影時のオフセット状態を適切に反映した補正画像を取得することが可能となる。ここで、初期化動作Ｋを途中で中断することで曝射画像に画像段差が生じるおそれがある。しかし、中断された初期化動作Ｋ’を補正画像撮影前に行うことで、補正画像にも曝射画像と同様の画像段差が生じるため、オフセット補正によって画像段差を補正できる。
【００４１】
次に図１０（ａ）〜（ｃ）を用いて、撮像装置動作（Ｃ）について説明する。撮像装置動作（Ｃ）は、曝射要求信号が出された瞬間に、撮像装置１００が初期化動作Ｋにおいてオペレータに規定される関心領域内を走査中である場合の撮像装置１００の動作である。この場合、曝射要求信号が出されても初期化動作を続行し、全行初期化動作を行う。撮像装置１００は初期化動作が全行完了した後、曝射画像撮影動作を行う。図１０（ａ）内のａ−ａ’間のタイミングチャートを図１０（ｂ）に、ｂ−ｂ’間のタイミングチャートを図９（ｃ）に示す。図１０（ｂ）及び（ｃ）は、３行目から５行目までを関心領域として規定し、撮像装置１００が４行目の初期化動作を行っている時に曝射要求信号が出された場合を例としている。初期化動作を中断せず、全行に対して初期化動作を行う点が撮像装置動作（Ｂ）と異なる。仮に、関心領域内で初期化動作を中断し、撮像装置動作（Ｂ）の撮影方法で曝射画像での画像段差が正しく補正されなかった場合、画像品質を大きく劣化させる。そこで、曝射要求信号が出された瞬間に、初期化動作が関心領域内を走査中であるかを確認し、関心領域内であれば初期化動作を続行する撮影方法を実施する。すなわち、関心領域内であれば画像段差の発生が起こる可能性のない動作を実施する。
【００４２】
なお、本実施形態では光電変換素子としてＰＩＮ型フォトダイオードを用いたが、ＭＩＳ型フォトセンサを用いてもよい。ここで図１１、図１２（ａ）及び（ｂ）を用いて、ＭＩＳ型フォトセンサを用いた場合の本実施形態における撮像装置１００の動作を説明する。
【００４３】
図１１に示した検出部１０１’では、変換素子２０１’に変換素子としてＭＩＳ型フォトセンサを用いている。ＭＩＳ型フォトフォトセンサを用いた場合では、曝射画像撮影準備動作として蓄積動作Ｗ、リフレッシュ動作Ｒ及び初期化動作Ｋの一組を複数回繰り返し行う。ここで、蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋは第１の実施形態で説明した動作と同様の動作である。リフレッシュ動作Ｒは、変換素子６０１で発生した正電荷及び負電荷のうち、変換素子２０１’内に残留した一方の電荷を消去するために行う。撮像装置１００の動作において、リフレッシュ動作Ｒ以外の動作時にはバイアス配線Ｂｓにバイアス電圧Ｖｓ１が印加される。これは、第１の実施形態のバイアス電圧Ｖｓに相当する。一方、リフレッシュ動作Ｒ時には、まずバイアス配線Ｂｓにバイアス電圧Ｖｓ２が印加される。ここでＶｓ２は｜Ｖｓ１−Ｖｒｅｆ｜＞｜Ｖｓ２−Ｖｒｅｆ｜となるように設定される。これにより、変換素子２０１’にバイアス｜Ｖｓ２−Ｖｒｅｆ｜がかかり、変換素子内に残留した一方の電荷が消去される。これを行単位で順次行うことにより全画素の変換素子がリフレッシュされる。次に、バイアス電圧をＶｓ１に戻し、同様の動作を行い、リフレッシュ動作Ｒが完了する。
【００４４】
ここで、曝射要求信号が蓄積動作Ｗ及び初期化動作Ｋの途中に出された場合の撮像装置１００の動作は、前述した本実施形態のＰＩＮ型フォトダイオードを用いた撮像装置と同様の動作を行う。ただし、補正画像撮影準備動作として、蓄積動作Ｗ、リフレッシュ動作Ｒ及び初期化動作Ｋの一組を１回行う。曝射要求信号がリフレッシュ動作Ｒの途中で出された場合は、リフレッシュ動作を続行し全行リフレッシュが完了した後、初期化動作Ｋを行う。初期化動作Ｋが完了した後、撮像装置１００は曝射画像撮影動作を行う。次に撮像装置１００は、前述したように補正画像撮影準備動作として、蓄積動作Ｗ、リフレッシュ動作Ｒ及び初期化動作Ｋの一組を１回行う。その後、撮像装置１００は補正画像撮影動作を行う。
なお、本実施形態では曝射画像撮影準備期間が短い場合を例に説明したが、曝射画像撮影準備期間が長い場合は、第１の実施形態で説明したように、オフセット初期化動作を複数回行う。
【００４５】
以上のように、曝射画像撮影準備期間に制御卓１１１から曝射要求信号が与えられた時点での、撮像装置１００の動作モードに応じて、その後の撮影方法を切り替えることで、曝射遅延の低減が可能となる。本実施形態において、ＦＰＤ１０４に電源を投入した後のオフセット変動に対応したオフセット補正が可能となり、さらに曝射遅延の低減及びそれに対応した良好なオフセット補正を実現することが可能となる。
【００４６】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  撮像装置
１０１  検出部
１０２  駆動回路
１０３  読出回路
１０４  ＦＰＤ
１０５  信号処理部
１０６  制御部
１０７  電源部
１０８  制御コンピュータ
１０９  撮影条件メモリ
１１０  放射線発生装置
１１１  制御卓
１１２  表示装置
【図１】
0005539139.tif 000002
【図２】
0005539139.tif 000003
【図３】
0005539139.tif 000004
【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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