(57)【要約】【課題】リセット動作に起因するノイズを防止し、良好な画質の画像情報を得ることができる放射線撮像システムを提供することを課題とする。【解決手段】放射線撮像システムは、行列状に配置され、放射線を電荷に変換して画素出力値を出力する複数の画素を含む検出部（２０６）と、放射線の照射開始を検知する検知手段（２０３）と、複数の画素に対して、放射線の照射に応じた画像情報を出力させ、暗画像情報を出力させる制御手段（２０２）と、放射線の照射に応じた画像情報から暗画像情報を減算することにより補正を行う第１の補正手段（２１０）と、第１の補正手段により補正された画像情報に対して、インタレースのリセット動作に起因する奇数行と偶数行との間の段差、及びインタレースのリセット動作を停止した行の前後で生じる段差を補正する第２の補正手段（２１１）とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2014236480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配置され、放射線を電荷に変換して画素出力値を出力する複数の画素を含む検出部と、
放射線の照射開始を検知する検知手段と、
前記検知手段により放射線の照射開始が検知されるまでの間、前記複数の画素に対してインタレースのリセット動作を行わせ、前記検知手段により放射線の照射開始が検知されると、前記複数の画素に対してインタレースのリセット動作を停止させて電荷の蓄積動作を行わせ、その後、前記放射線の照射が終了すると、前記複数の画素の画素出力値の読み出し動作を行わせることにより、前記放射線の照射に応じた画像情報を出力させ、その後、前記複数の画素に対して、前記インタレースのリセット動作、前記電荷の蓄積動作及び前記画素出力値の読み出し動作を再び行わせることにより、暗画像情報を出力させる制御手段と、
前記放射線の照射に応じた画像情報から前記暗画像情報を減算することにより補正を行う第１の補正手段と、
前記第１の補正手段により補正された画像情報に対して、前記インタレースのリセット動作に起因する奇数行と偶数行との間の段差、及び前記インタレースのリセット動作を停止した行の前後で生じる段差を補正する第２の補正手段と
を有することを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項２】
前記検出部は、放射線を電荷に変換しない複数のダミー画素を有し、
前記第２の補正手段は、前記複数のダミー画素の画素出力値を用いて前記補正を行うことを特徴とする請求項１記載の放射線撮像システム。
【請求項３】
前記複数のダミー画素は、少なくとも先頭の奇数行及び偶数行と最終の奇数行及び偶数行の画素とを含むことを特徴とする請求項２記載の放射線撮像システム。
【請求項４】
さらに、前記第２の補正手段により補正された画像情報に対してゲイン補正を行うゲイン補正手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項５】
さらに、前記第２の補正手段により補正された画像情報に対して、前記検知手段が放射線の照射開始を検知してから前記インタレースのリセット動作を停止するまでの遅延時間に起因するアーチファクトを補正するアーチファクト補正手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項６】
さらに、放射線を照射する放射線発生装置を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、Ｘ線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮影装置として、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普及している。このような放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影のデジタル撮像装置として用いられている。このような撮像装置では、Ｘ線発生装置とＦＰＤの同期を行う構成が一般的である。しかしながら、ＦＰＤの設置時にＸ線発生装置とのつなぎこみが必要であり、設置場所が制限されるという課題がある。
【０００３】
これに対して、特許文献１には、放射線発生装置とのインターフェースを構築せずに、変換素子のバイアス線に流れる電流により、放射線の照射開始などを検出する技術が開示されている。具体的には、隣接しない行を順次走査することでリセット動作を行い、放射線の照射を検知したら、リセット動作を停止させ、蓄積動作へ移行する。放射線の照射が終了したら、順次走査を行い、画像データの読み出し動作を行う。また、特許文献１には、画像データの読み出し動作の後で、放射線が照射されない状態でリセット動作から読み出し動作までと同じタイミングでオフセット補正データを読み出す技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、変換素子の暗電流応答を補正するために、バイアス印加から放射線撮影までの時間と、蓄積時間と、暗電流の応答特性からオフセット補正データの蓄積時間を算出し、算出された蓄積時間に基づきオフセット補正データを読み出して補正する。また、Ｘ線撮影後にオフセット信号を取得する際の各行の走査時間を演算で算出し、算出された走査時間に基づき各行を走査する。また、変換素子の暗電流応答を補正するために、バイアス印加から放射線撮影までの時間と、蓄積時間と、暗電流の応答特性と、予め取得したオフセット補正データから放射線撮影時の画像データに重畳する暗電流成分を算出して補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２４９８９１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５９０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
変換素子の暗電流成分が時間的に変動する場合、特許文献１の技術では、放射線を検知した行の前後で生じる段差状のアーチファクトを補正できずに画質が低下する場合があることを本発明者らは見出した。特に、インタレースと呼ばれる隣接しない行、たとえば偶数行と奇数行を分けて走査するリセット動作（空読み）を繰り返しながらＸ線の検知を行う場合には、行方向に発生する偶奇数行の縞状のアーチファクトを補正できずに画質が低下する場合がある。
【０００７】
一方で、特許文献２には、リセット動作（空読み）の途中に、放射線を検知した場合に走査を停止して、蓄積動作に入る概念自体や、隣接しない行を順次走査してリセット動作を行う概念自体が存在しないため、十分な補正ができない。そのため、特許文献２では、特許文献１と同様に、検知行の前後で生じるアーチファクトや、行方向に生じる偶奇数行の縞状のアーチファクトが画質を低下させる場合がある。また、演算で算出した各行の走査時間に基づき、駆動手段を制御することは、複雑な回路構成を必要とするため、実現が困難な場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、リセット動作に起因するノイズを防止し、良好な画質の画像情報を得ることができる放射線撮像システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線撮像システムは、行列状に配置され、放射線を電荷に変換して画素出力値を出力する複数の画素を含む検出部と、放射線の照射開始を検知する検知手段と、前記検知手段により放射線の照射開始が検知されるまでの間、前記複数の画素に対してインタレースのリセット動作を行わせ、前記検知手段により放射線の照射開始が検知されると、前記複数の画素に対してインタレースのリセット動作を停止させて電荷の蓄積動作を行わせ、その後、前記放射線の照射が終了すると、前記複数の画素の画素出力値の読み出し動作を行わせることにより、前記放射線の照射に応じた画像情報を出力させ、その後、前記複数の画素に対して、前記インタレースのリセット動作、前記電荷の蓄積動作及び前記画素出力値の読み出し動作を再び行わせることにより、暗画像情報を出力させる制御手段と、前記放射線の照射に応じた画像情報から前記暗画像情報を減算することにより補正を行う第１の補正手段と、前記第１の補正手段により補正された画像情報に対して、前記インタレースのリセット動作に起因する奇数行と偶数行との間の段差、及び前記インタレースのリセット動作を停止した行の前後で生じる段差を補正する第２の補正手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第２の補正手段の補正により、リセット動作に起因するノイズを防止し、良好な画質の画像情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】放射線撮像システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】平面型検出器の構成例を示す回路図である。
【図３】放射線撮像システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】放射線撮像システムの駆動タイミング図である。
【図５】放射線撮像システムの駆動タイミング図である。
【図６】電荷蓄積期間を説明するための図である。
【図７】第１のオフセット補正を説明するための図である。
【図８】第２のオフセット補正を説明するための図である。
【図９】第２のオフセット補正を説明するための図である。
【図１０】ダミー画素の説明図である。
【図１１】アーチファクト補正を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態による放射線撮像システムの構成例を示すブロック図である。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。以下、放射線がＸ線である例を説明する。
【００１３】
放射線撮像システムは、Ｘ線発生装置２０１、制御手段２０２、Ｘ線検知手段２０３、駆動手段２０４、読み出し手段２０５、平面型検出器２０６、第１のメモリ２０７、第２のメモリ２０８、補正手段２０９及び表示手段（又はコンピュータ）２１４を有する。補正手段２０９は、第１のオフセット補正手段（第１の補正手段）２１０、第２のオフセット補正手段（第２の補正手段）２１１、ゲイン補正手段２１２及びアーチファクト補正手段２１３を有する。制御手段２０２は、Ｘ線検知手段２０３、駆動手段２０４及び読み出し手段２０５を制御する。駆動手段２０４は、平面型検出器２０６を駆動する。
【００１４】
Ｘ線発生装置（放射線発生装置）２０１は、被写体を介して、平面型検出器２０６及びＸ線検知手段２０３にＸ線（放射線）を照射する。平面型検出器２０６は、Ｘ列×Ｙ行の行列状に配置された複数の画素を有し、各画素は被写体を透過したＸ線を電荷に変換して蓄積し、その蓄積した電荷を画素出力値として出力する。Ｘ線検知手段２０３は、Ｘ線の照射開始及び照射終了を検知し、Ｘ線の照射信号を制御手段２０２に出力する。平面型検出器２０６は、Ｘ線検知手段２０３がＸ線の照射開始を検知すると、Ｘ線に応じた電荷の蓄積を開始し、Ｘ線検知手段２０３がＸ線の照射終了を検知すると、その蓄積した電荷に応じた画素出力値を読み出し手段２０５に出力する。すると、読み出し手段２０５は、Ｘ列×Ｙ行の画素のＸ線照射に応じた画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）を出力する。第１のメモリ２０７は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）を記憶する。
【００１５】
Ｘ線検知手段２０３は、期間ＴＸ及びＴＥを出力する。期間ＴＸは、図４に示すように、バイアス電圧印加開始時刻からＸ線照射開始時刻までの期間である。期間ＴＥは、図４に示すように、バイアス電圧印加開始時刻からＸ線照射終了時刻までの期間である。駆動手段２０４は、図４に示すように、Ｘ線照射開始時に空読みを停止した行ＲＸを補正手段２０９に出力する。
【００１６】
その後、Ｘ線発生装置２０１がＸ線を照射しない状態で、平面型検出器２０６は、上記の期間ＴＸ，ＴＥ及び空読み停止行ＲＸを基に、上記と同じ動作（モノマネ駆動）を再び行う。そして、読み出し手段２０５は、Ｘ列×Ｙ行の画素の暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を出力する。第２のメモリ２０８は、暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を記憶する。ここで、暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）は、各画素毎の固定パターンノイズを含むオフセット成分に関する情報である。
【００１７】
第１のオフセット補正手段２１０は、第１のメモリ２０７に記憶されている画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）から第２のメモリ２０８に記憶されている暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を減算することにより、第１のオフセット補正を行う。第２のオフセット補正手段２１１は、第１のオフセット補正手段２１０により補正された画像情報に対して、奇数行及び偶数行のオフセット差などの補正により、第２のオフセット補正を行う。ゲイン補正手段２１２は、第２のオフセット補正手段２１１により補正された画像情報に対してゲイン補正を行う。アーチファクト補正手段２１３は、ゲイン補正手段２１２により補正された画像情報に対して、Ｘ線検知手段２０３の検知遅れに起因するアーチファクトを補正する。表示手段（又はコンピュータ）２１４は、アーチファクト補正手段２１３により補正された画像情報を表示（又は処理）する。
【００１８】
図２は、図１の読み出し手段２０５及び平面型検出器２０６の構成例を示す回路図である。平面型検出器２０６は、垂直駆動回路１１４、検出部１１２及びバイアス電源部１０３を有する。読み出し手段２０５は、読み出し回路１１３、出力バッファアンプ１０９及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１０を有する。
【００１９】
平面型検出器２０６は、放射線を検出する素子（画素）を２次元行列状に配置したセンサであり、放射線を検出して画像情報を出力する。図２では、説明の簡便化のために、３行×３列の画素を有する検出部１１２の例を示す。しかしながら、実際の平面型検出器２０６はより多画素であり、例えば１７インチの場合、約２８００行×約２８００列の画素を有している。
【００２０】
検出部１１２は、行列状に配置された複数の画素を有する。各画素は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３と、変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３の電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３とを有し、画素出力値を出力する。変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は、間接型の変換素子又は直接型の変換素子であり、照射された放射線を電荷に変換する。間接型の変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は、放射線を光に変換する波長変換体と、その光を電荷に変換する光電変換素子とを有する。直接型の変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は、放射線を直接電荷に変換する。照射された光を電荷に変換する光電変換素子としては、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするＭＩＳ型フォトダイオードを用いることができる。また、光電変換素子は、ＰＩＮ型フォトダイオードでもよい。
【００２１】
スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３は、制御端子と２つの主端子を有するトランジスタであり、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が好ましい。変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は、それぞれ、一方の電極がスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３の２つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極が共通のバイアス線Ｂｓを介してバイアス電源部１０３と電気的に接続される。１行目の複数のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１３は、それらの制御端子が１行目の駆動線Ｒ１に共通に電気的に接続される。２行目の複数のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２３は、それらの制御端子が２行目の駆動線Ｒ２に共通に電気的に接続される。３行目の複数のスイッチ素子Ｔ３１〜Ｔ３３は、それらの制御端子が３行目の駆動線Ｒ３に共通に電気的に接続される。垂直駆動回路１１４は、例えばシフトレジスタであり、駆動線Ｒ１〜Ｒ３を介して、駆動信号をスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３に供給することにより、スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３の導通状態を行単位で制御する。
【００２２】
１列目の複数のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３１は、それぞれ、一方の主端子が変換素子Ｓ１１〜Ｓ３１に接続され、他方の主端子が１列目の信号線Ｓｉｇ１に電気的に接続されている。１列目のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３１が導通状態である間に、１列目の変換素子Ｓ１１〜Ｓ３１の電荷に応じた電気信号が、信号線Ｓｉｇ１を介して読み出し回路１１３に出力される。２列目の複数のスイッチ素子Ｔ１２〜Ｔ３２は、それぞれ、一方の主端子が変換素子Ｓ１２〜Ｓ３２に接続され、他方の主端子が２列目の信号線Ｓｉｇ２に電気的に接続されている。２列目のスイッチ素子Ｔ１２〜Ｔ３２が導通状態である間に、２列目の変換素子Ｓ１２〜Ｓ３２の電荷に応じた電気信号が、信号線Ｓｉｇ２を介して読み出し回路１１３に出力される。３列目の複数のスイッチ素子Ｔ１３〜Ｔ３３は、それぞれ、一方の主端子が変換素子Ｓ１３〜Ｓ３３に接続され、他方の主端子が３列目の信号線Ｓｉｇ３に電気的に接続されている。３列目のスイッチ素子Ｔ１３〜Ｔ３３が導通状態である間に、３列目の変換素子Ｓ１３〜Ｓ３３の電荷に応じた電気信号が、信号線Ｓｉｇ３を介して読み出し回路１１３に出力される。列方向に複数配列された信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３は、複数の画素から出力された電気信号を並列に読み出し回路１１３に出力する。
【００２３】
読み出し回路１１３は、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３の電気信号をそれぞれ増幅する増幅回路１０６を信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３毎に設けている。各増幅回路１０６は、積分アンプ１０５と、可変ゲインアンプ１０４と、サンプルホールド回路１０７とを有する。積分アンプ１０５は、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３の電気信号を増幅する。可変ゲインアンプ１０４は、積分アンプ１０５からの電気信号を可変ゲインで増幅する。サンプルホールド回路１０７は、可変ゲインアンプ１０４で増幅された電気信号をサンプルしホールドする。積分アンプ１０５は、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３の電気信号を増幅して出力する演算増幅器１２１と、積分容量１２２と、リセットスイッチ１２３とを有する。積分アンプ１０５は、積分容量１２２の値を変えることにより、ゲイン（増幅率）を変更することが可能である。各列の演算増幅器１２１は、それぞれ、反転入力端子が信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３に接続され、正転入力端子が基準電圧Ｖｒｅｆの基準電源部１１１に接続され、出力端子が増幅された電気信号を出力する。基準電源部１１１は、各演算増幅器１２１の正転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆを供給する。積分容量１２２は、演算増幅器１２１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１０７は、制御信号ＳＨのサンプリングスイッチ１２４と、サンプリング容量１２５とを有する。また、読み出し回路１１３は、各列のスイッチ１２６と、マルチプレクサ１０８とを有する。マルチプレクサ１０８は、各列のスイッチ１２６を順次導通状態することにより、各増幅回路１０６から並列に出力される電気信号を順次、出力バッファアンプ１０９にシリアル信号として出力する。出力バッファアンプ１０９は、電気信号をインピーダンス変換して出力する。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１０は、出力バッファアンプ１０９から出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換し、画像情報として図１の第１のメモリ２０７又は第２のメモリ２０８に出力する。
【００２４】
バイアス電源部１０３は、電流−電圧変換回路１１５及びＡ／Ｄ変換器１２７を有する。電流−電圧変換回路１１５は、バイアス線Ｂｓにバイアス電圧Ｖｓを供給しつつ、バイアス線Ｂｓに流れる電流を電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換器１２７に出力する。Ａ／Ｄ変換器１２７は、電流情報を有するアナログ電圧値を電流情報を有するデジタル電圧値に変換して出力する。図１のＸ線検知手段２０３は、Ａ／Ｄ変換器１２７が出力する電流情報を用いてＸ線の照射開始及び照射終了を検知する。
【００２５】
垂直駆動回路１１４は、図１の駆動手段２０４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Ｔ１１〜Ｔ３３を導通状態にする導通電圧と非道通状態とする非導通電圧を有する駆動信号を、各駆動線Ｒ１〜Ｒ３に出力する。これにより、垂直駆動回路１１４は、スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３の導通状態及び非導通状態を制御し、検出部１１２を駆動する。制御信号Ｄ−ＣＬＫは、垂直駆動回路１１４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る。制御信号ＤＩＯは、垂直駆動回路１１４のシフトレジスタの転送パルスである。制御信号ＯＥは、垂直駆動回路１１４のシフトレジスタの出力イネーブル信号である。以上により、垂直駆動回路１１４は、駆動の時間と走査方向を設定する。また、駆動手段２０４は、制御信号ＲＣ、制御信号ＳＨ、及び制御信号ＣＬＫを読み出し回路１１３に出力することによって、読み出し回路１１３の各構成要素の動作を制御する。制御信号ＲＣは、積分アンプ１０５のリセットスイッチ１２３の動作を制御するための信号である。制御信号ＳＨは、サンプルホールド回路１０７のサンプリングスイッチ１２４を制御するための信号である。制御信号ＣＬＫは、マルチプレクサ１０８の動作を制御するためのクロック信号である。
【００２６】
図３は図１の放射線撮像システムの制御方法を示すフローチャートであり、図５はその制御方法のタイミングチャートであり、図４は図５の一部を拡大したタイミングチャートである。ステップＳ３０１では、電流−電圧変換回路１１５は、図４に示すように、バイアス線Ｂｓにバイアス電圧Ｖｓの印加を開始する。
【００２７】
次に、ステップＳ３０２では、制御手段２０２は、Ｘ線の照射が開始されたか否かを判定する。Ｘ線検知手段２０３は、Ａ／Ｄ変換器１２７が出力する電流情報（照射されるＸ線に応じた電気信号）が閾値以上になった場合に、Ｘ線照射信号を制御手段２０２に出力する。制御手段２０２は、Ｘ線照射信号が入力された場合にはＸ線の照射が開始されたと判断し、Ｘ線照射信号が入力されない場合にはＸ線の照射が開始されていないと判断する。Ｘ線の照射が開始された場合にはステップＳ３０４に進み、Ｘ線の照射が開始されていない場合にはステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、検出部１１２は、制御手段２０２の制御により、図４に示すように、駆動線Ｒ１〜Ｒ１４を導通電圧にし、スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３等を導通状態にする。これにより、暗電流の電荷蓄積により生じた変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３等の電荷をリセットするリセット動作（以下、空読みと称する）が行われる。その後、ステップＳ３０２に戻る。検出部１１２は、Ｘ線の照射前に、暗電流によって生じた変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３等の電荷のリセットを行うリセット動作を繰り返し行う。
【００２８】
ステップＳ３０３の空読みでは、図４に示すように、インタレースのリセット動作が行われる。まず、偶数行の画素の駆動線Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，・・・，Ｒ１４が順次導通電圧になり、偶数行の画素のスイッチ素子Ｔ２１，Ｔ４１等が順次導通状態になり、偶数行の画素の変換素子Ｓ２１，Ｓ４１等の電荷がリセットされる。次に、奇数行の画素の駆動線Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，・・・，Ｒ１３が順次導通電圧になり、奇数行の画素のスイッチ素子Ｔ１１，Ｔ３１等が順次導通状態になり、奇数行の画素の変換素子Ｓ１１，Ｓ３１等の電荷がリセットされる。上記の偶数行のリセットと奇数行のリセットとの組みの動作は、Ｘ線開始が検知されるまで、繰り返し行われる。
【００２９】
Ｘ線照射開始の検知後、ステップＳ３０４では、制御手段２０２が駆動手段２０４を介して、Ｘ線検知行ＲＸを記憶する。Ｘ線検知行ＲＸは、Ｘ線照射の開始により空読みを停止した行ＲＸを示し、図４の場合には駆動線Ｒ４に対応する４行目である。
【００３０】
次に、ステップＳ３０５では、制御手段２０２がＸ線検知手段２０３を介して期間ＴＸを記憶する。期間ＴＸは、図４に示すように、バイアス電圧印加開始時刻からＸ線照射開始時刻までの期間である。
【００３１】
次に、ステップＳ３０６では、Ｘ線検知手段２０３は、Ｘ線の照射が終了したか否かを判定する。Ｘ線検知手段２０３は、Ａ／Ｄ変換器１２７が出力する電流情報（照射されるＸ線に応じた電気信号）が閾値未満になった場合に、Ｘ線照射終了を判定し、Ｘ線照射信号の出力を停止する。また、Ｘ線検知手段２０３は、Ｘ線照射開始の検知時刻から所定時間（Ｘ線照射期間）経過後に、Ｘ線照射信号の出力を停止してもよい。制御手段２０２は、Ｘ線照射信号の入力が停止された場合にはＸ線の照射が終了したと判断し、Ｘ線照射信号が入力されている場合にはＸ線の照射が終了していないと判断する。Ｘ線の照射が終了した場合にはステップＳ３０８に進み、Ｘ線の照射が終了していない場合にはステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、検出部１１２は、制御手段２０２の制御により、電荷の蓄積動作を行う。その後、ステップＳ３０６に戻る。電荷の蓄積動作は、図４に示すように、全ての駆動線Ｒ１〜Ｒ１４を非導通電圧にし、全ての画素のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ３３等を非導通状態にして、Ｘ線の照射に応じた電荷を変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３等に蓄積する動作である。Ｘ線の照射が終了するまで、変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３等において電荷の蓄積動作が行われる。
【００３２】
Ｘ線照射終了の検知後、ステップＳ３０８では、制御手段２０２がＸ線検知手段２０３を介して、期間ＴＥを記憶する。時間ＴＥは、図４に示すように、バイアス電圧印加開始時刻からＸ線照射終了時刻までの時間である。
【００３３】
次に、ステップＳ３０９では、検出部１１２は、制御手段２０２の制御により、Ｘ線の照射に応じた電荷を読み出す本読み出し動作５０２を行う。本読み出し動作５０２では、駆動線Ｒ１〜Ｒ１４が順次、導通電圧のパルスになり、スイッチ素子Ｓ１１〜Ｓ３３等が行単位で順次、導通状態になり、先頭行の画素から最終行の画素まで行単位で順番に信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３等に電気信号が出力される。Ａ／Ｄ変換器１１０は、先頭行から最終行までの画素の画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）を出力する。第１のメモリ２０７は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）を記憶する。
【００３４】
次に、ステップＳ３１０では、駆動手段２０４は、Ｘ線発生装置２０１がＸ線を照射しない状態で、上記の期間ＴＸ，ＴＥ及び空読み停止行ＲＸを基に、図４及び図５の期間５０１の駆動線Ｒ１〜Ｒ１４の制御と同じ制御を、期間５０３において行う。すなわち、モノマネ駆動を行う。
【００３５】
次に、ステップＳ３１１では、検出部１１２は、制御手段２０２の制御により、本読み出し動作５０２と同様に、変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３等の電荷を読み出す本読み出し動作５０４を行う。本読み出し動作５０４では、駆動線Ｒ１〜Ｒ１４が順次、導通電圧のパルスになり、スイッチ素子Ｓ１１〜Ｓ３３等が行単位で順次、導通状態になり、先頭行の画素から最終行の画素まで行単位で順番に信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３等に電気信号が出力される。Ａ／Ｄ変換器１１０は、先頭行から最終行までの画素の暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を出力する。第２のメモリ２０８は、暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を記憶する。
【００３６】
図６は、図４の各駆動線Ｒ１〜Ｒ１４の行の電荷蓄積期間を示す図である。電荷蓄積期間は、期間５０１の各駆動線Ｒ１〜Ｒ１４の最後のパルス立ち下がり時刻から、本読み出し動作５０２の各駆動線Ｒ１〜Ｒ１４のパルス立ち上がり時刻までの期間である。偶数行空読みの後に奇数行空読みを行っているため、奇数行の電荷蓄積期間と偶数行の電荷蓄積期間は異なる。また、空読み停止行ＲＸ（＝４）以下の偶数行Ｒ２及びＲ４は、空読み停止行ＲＸ（＝４）より大きい偶数行Ｒ６，Ｒ８，・・・，Ｒ１４に比べて、電荷蓄積期間が短い。また、空読みは、行単位で順次行われるため、大きい行番号ほど、電荷蓄積期間が長くなる。
【００３７】
図７（Ａ）は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）及び暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）の行毎の出力値を示す図である。出力７０１は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）のうちの奇数行の出力値を示す。出力７０２は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）のうちの偶数行の出力値を示す。出力７０３は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）のうちの奇数行の暗電流成分を示す。出力７０４は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）のうちの偶数行の暗電流成分を示す。出力７０５は、暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）のうちの奇数行の出力値を示す。出力７０６は、暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）のうちの偶数行の出力値を示す。
【００３８】
検出部１１２では、Ｘ線が照射されていない期間でも暗電流が発生する。そのため、図６において、電荷蓄積期間が長いほど、暗電流成分のノイズが大きくなり、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）及び暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）内の暗電流ノイズが大きくなる。そのため、図７（Ａ）の出力７０１〜７０６は、図６の電荷蓄積期間の長さに対応し、暗電流ノイズが発生してしまう。
【００３９】
期間７１１は、図５の期間５１１に対応し、図６と同様に、駆動線Ｒ６の６行目、駆動線Ｒ５の５行目、駆動線Ｒ４の４行目の順で、電荷蓄積期間が短くなっていく。その後の期間７１２は、図５の期間５１２に対応し、図６と同様に、駆動線Ｒ６の６行目、駆動線Ｒ５の５行目、駆動線Ｒ４の４行目の順で、電荷蓄積期間が短くなっていく。暗電流７１３は、バイアス電圧Ｖｓの印加開始からの時間が経過するほど小さくなっていく。そのため、期間７１１の暗電流は、期間７１２の暗電流より大きい。その結果、期間７１１の画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）の暗電流成分７０３及び７０４は、期間７１２の暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）より大きくなってしまう。
【００４０】
次に、図３のステップＳ３１２では、第１のオフセット補正手段２１０は、第１のメモリ２０７に記憶されている画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）から第２のメモリ２０８に記憶されている暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を減算する。これにより、第１のオフセット補正が行われる。
【００４１】
図７（Ｂ）は、第１のオフセット補正の結果を示す各行の出力値の図である。出力７２１は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）から暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を減算した奇数行の結果を示す。出力７２２は、画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）から暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を減算した偶数行の結果を示す。図７（Ａ）の暗電流７１３がバイアス電圧Ｖｓの印加開始からの時間にかかわらず一定であれば、図７（Ｂ）の出力７２１及び７２２において、各行の出力値は同じになる。しかし、暗電流７１３がバイアス電圧Ｖｓの印加開始からの時間の経過に従って小さくなるため、図７（Ｂ）の第１のオフセット補正結果は、未だ暗電流ノイズが含まれている。この暗電流ノイズを除去するため、次の第２のオフセット補正を行う。
【００４２】
次に、図３のステップＳ３１３では、第２のオフセット補正手段２１１は、第２のオフセット補正を行う。第２のオフセット補正手段２１１は、第１のオフセット補正手段２１０により補正された画像情報に対して、インタレースのリセット動作に起因する奇数行と偶数行との間の段差、及びインタレースのリセット動作を停止した行ＲＸの前後で生じる段差を補正する。図８〜図１０はそれぞれ、図３のステップＳ３１３を実現するための、互いに異なる例である。以下に、それぞれについて詳しく説明する。
【００４３】
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、第２のオフセット補正の第１の方法を説明するための図である。図８（Ａ）の出力７２１及び７２２は、図７（Ｂ）の出力７２１及び７２２に対応する。偶数行の出力７２２は、空読み停止行ＲＸ以下の偶数行では奇数行の出力７２１より小さくなり、空読み停止行ＲＸより大きい偶数行では奇数行の出力７２１より大きくなる。その結果、第１のオフセット補正手段２１０の出力画像情報には、図８（Ｂ）のような縞状アーチファクトのノイズが発生してしまう。奇数行と偶数行との出力差は、先頭行から最終行まで一定ではない場合がある。また、偶数行の出力７２２では空読み停止行ＲＸにおいて不連続点が存在し、奇数行の出力７２１では不連続点が存在しない。
【００４４】
ここで、まず、第２のオフセット補正手段２１１は、先頭の奇数行の出力７２１と先頭の偶数行の出力７２２との出力差ａと、最終の奇数行の出力７２１と最終の偶数行の出力７２２との出力差ｂとを測定する。次に、空読み停止行ＲＸの直前の奇数行の出力７２１と空読み停止行ＲＸの直前の偶数行の出力７２１との出力差Ａと、空読み停止行ＲＸの直後の奇数行の出力７２１と空読み停止行ＲＸの直後の偶数行の出力７２２との出力差Ｂとを測定する。ここで留意すべきは、奇数行の出力７２１には、停止行ＲＸ近傍の不連続点が生じない点である。そこで、第２のオフセット補正手段２１１は、測定された出力差ａ，Ａ，ｂ，Ｂを用いて、奇数行の出力７２２を偶数行の出力７２１に合わせるように、演算処理を行う。ここで、出力差ａから出力差Ａまでの間、また、出力差ｂ〜出力差Ｂの間、段差量はそれぞれ連続的に変化するので、線形補正などを行ってもよい。また、出力差a、Ａ、ｂ、Ｂの値を精度よく求めるために、行平均値を用いたり、複数画素の平均値を用いることは望ましい。図８で示す方法で、第２のオフセット補正を行うことにより、簡単な構成で、空読み停止行前後の段差や、偶奇の段差を減じることができる。
【００４５】
続いて図９（Ａ）、（Ｂ）を用いて、第２のオフセット補正手段２１１が行う、図８（Ａ）及び（Ｂ）とは異なる補正処理について説明する。
図９（Ａ）は、図２の検出部１１２の構成例を示す図である。図８（Ａ）及び（Ｂ）との差異は検出部１１２が、通常画素領域９０１と、上端部のダミー画素領域９０２と、下端部のダミー画素領域９０３とを有している点である。ダミー画素領域９０２及び９０３は、Ｘ線が照射されても、Ｘ線を電荷に変換しない。ダミー画素領域９０２及び９０３は、例えば遮光画素領域であり、Ｘ線に応じた光が遮光されるため、Ｘ線に応じた電荷が生成されない。これに対し、通常画素領域９０１は、遮光されておらず、Ｘ線に応じた電荷が生成される。上端部のダミー画素領域９０２は、先頭の奇数行及び偶数行の画素を含む。下端部のダミー画素領域９０３は、最終の奇数行及び偶数行の画素を含む。
【００４６】
図９（Ｂ）は、第２のオフセット補正手段２１１の補正方法を説明するための図である。図７（Ｂ）及び図８（Ａ）と同様に、出力７２１は、ダミー画素領域が無い場合に画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）から暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を減算した奇数行の結果を示す。出力７２２は、ダミー画素領域が無い場合に画像情報Ｘ−ｉｍａｇｅ（Ｘ,Ｙ）から暗画像情報Ｄａｒｋ＿Ａ（Ｘ,Ｙ）を減算した偶数行の結果を示す。一方で出力９１１は、仮に画素領域のすべてが遮光されたダミー画素領域と仮定した場合の奇数行の出力、出力９１２は、仮に画素領域のすべてが遮光されたダミー画素領域と仮定した場合の偶数行の出力である。ここで留意すべきは、暗電流に起因する段差成分は遮光の有無に無関係な点である。すなわち出力７２２と出力７２１の差分と、出力９１２と出力９１１の差分は等しい。よって図９（Ａ）のように画素領域の一部を遮光することにより、上端部の段差量と、下端部の段差量を正確に求めることが可能となる。まず、第２のオフセット補正手段２１１は、第１のオフセット補正の結果である出力９１１と出力９１２から、上端部のダミー画素領域９０２の奇数行の出力９１１と偶数行の出力９１２との差ａを算出する。次に、下端部のダミー画素領域９０３の奇数行の出力９１１と偶数行の出力９１２との差ｂを算出する。次に、第２のオフセット補正手段２１１は、空読み停止行ＲＸを基に、各偶数行に対して、偶数行の出力７２２と奇数行の出力７２１との差Ａを算出する。そして、第２のオフセット補正手段２１１は、空読み停止行ＲＸを基に、偶数行の出力７２２と奇数行の出力７２１との差Ｂを算出する。次に、第２のオフセット補正手段２１１は、差ａ，Ａ，ｂ，Ｂを用いて、上記と同様に補正を行う。これにより、第２のオフセット補正が行われる。この第２のオフセット補正により、縞状アーチファクトのノイズを防止することができる。画像の上端、下端は被写体を透過しないＸ線が直接、画素領域に入射するいわゆる素抜けの状態となる場合がある。この場合出力が飽和し、偶奇の段差成分を正しく求めることができない可能性がある。続いて図９（Ａ）、（Ｂ）のように、ダミー画素領域を設けることにより、素抜けの弊害を受けることなく、正確に段差成分を補正することができる。
【００４７】
図１０（Ａ）は、図９（Ａ）に対応し、他のダミー画素領域１００２〜１００５の例を示す図である。検出部１１２は、通常画素領域１００１と、左上端部のダミー画素領域１００２と、右上端部のダミー画素領域１００３と、左下端部のダミー画素領域１００４と、右下端部のダミー画素領域１００５とを有する。ダミー画素領域１００２〜１００５は、図９（Ａ）のダミー画素領域９０２及び９０３と同様に、Ｘ線が照射されても、Ｘ線を電荷に変換しない。通常画素領域１００１は、図９（Ａ）の通常画素領域９０１と同様に、Ｘ線に応じた電荷が生成される。上端部のダミー画素領域１００２及び１００３は、先頭の奇数行及び偶数行の画素を含む。下端部のダミー画素領域１００４及び１００５は、最終の奇数行及び偶数行の画素を含む。この場合も、上記と同様の処理を行うことができる。
【００４８】
図１０（Ｂ）は、図９（Ａ）に対応し、他のダミー画素領域１０１２の例を示す図である。検出部１１２は、通常画素領域１０１１と、右端部のダミー画素領域１０１２とを有する。ダミー画素領域１０１２は、図９（Ａ）のダミー画素領域９０２及び９０３と同様に、Ｘ線が照射されても、Ｘ線を電荷に変換しない。通常画素領域１０１１は、図９（Ａ）の通常画素領域９０１と同様に、Ｘ線に応じた電荷が生成される。ダミー画素領域１０１２は、全行の画素を有する。この場合、全行に対して、奇数行と偶数行との出力差を検出し、オフセット補正を行うことができる。なお、この場合、空読み停止行ＲＸの情報は必ずしも必要でない。
【００４９】
次に、図３のステップＳ３１４では、ゲイン補正手段２１２は、第２のオフセット補正手段２１１により補正された画像情報に対してゲイン補正を行う。図８（Ａ）において、ステップＳ３１３の第２のオフセット補正を行った後、奇数行の出力７２１及び偶数行の出力７２２は、正の傾きのゲイン誤差を有する直線を示す。そこで、ゲイン補正手段２１２は、ゲインのばらつきを補正することにより、ゲイン誤差を低減する。
【００５０】
ここで、図９（Ｂ）において、奇数行の出力７２１と偶数行の出力７２２との差異の平均値がランダムノイズの１／２以下の場合には、図３のステップＳ３１３の第２のオフセット補正を行わなくてもよい。また、図４において、バイアス電圧印加開始時刻からＸ線照射開始検知時刻までの期間が所定期間より長い場合には、暗電流の時間変化が小さいので、図３のステップＳ３１３及びＳ３１４の補正を行わなくてもよい。
【００５１】
次に、ステップＳ３１５では、アーチファクト補正手段２１３は、アーチファクトを補正する。具体的には、アーチファクト補正手段２１３は、ゲイン補正手段２１２により補正された画像情報に対して、Ｘ線検知手段２０３がＸ線の照射開始を検知してからインタレースのリセット動作を停止するまでの遅延時間に起因するアーチファクトを補正する。図１１に示すように、行ＲＡの空読み後に、Ｘ線発生装置２０１がＸ線照射を開始する場合を説明する。その場合、Ｘ線検知手段２０３がＸ線の照射開始を検知すると、Ｘ線検知手段２０３の検知遅れにより、検出部１１２は行ＲＡから行ＲＸまでの偶数行の空読みを行った後、空読み動作を停止し、電荷蓄積動作に移行する。理想的には、行ＲＡの空読み後に、Ｘ線発生装置２０１がＸ線照射を開始した場合には、行ＲＡの空読み後に、空読み動作を停止し、電荷蓄積動作をすることが望ましい。しかし、Ｘ線検知手段２０３の検知及び制御に所定時間を要するため、行ＲＡ＋２から行ＲＸまでの偶数行は、Ｘ線が照射された後に空読みを行ってしまうため、Ｘ線照射により蓄積された変換素子Ｓ４１等の電荷をリセットしまうことになる。その結果、行ＲＡ＋２から行ＲＸまでの偶数行は、他の行に比べ、Ｘ線照射により蓄積された変換素子Ｓ４１等の電荷量が少なくなってしまう。これにより、行ＲＡ＋２から行ＲＸまでの偶数行は、他の行に比べ、出力値が小さくなり、楔状アーチファクトが発生してしまう。そこで、ステップＳ３１５では、アーチファクト補正手段２１３は、行ＲＡ＋２から行ＲＸまでの偶数行の画素の出力値を補正することにより、楔状アーチファクトのノイズを低減する。
【００５２】
なお、行ＲＡ＋２から行ＲＸまでの偶数行は、楔状アーチファクトが存在するので、図３のステップＳ３１３及びＳ３１４の補正を行わなくてもよい。その場合、ステップＳ３１５の補正により、行ＲＡ＋２から行ＲＸまでの偶数行のアーチファクトを低減することができる。
【００５３】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００５４】
２０２  制御手段、２０３  Ｘ線検知手段、２０６  平面型検出器、２１０  第１のオフセット補正手段、２１１  第２のオフセット補正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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