(57)【要約】      （修正有）【課題】撮影角度範囲を大きくして、より多くの画像情報を得ることができる第１モードと、おおまかな撮影を行う第２モードと、を一つの装置で実現することができる放射線画像撮影システムを提供する。【解決手段】１画素単位の画像情報からなる、第１解像度の第１放射線画像、または複数画素単位で読み出された画像情報からなる第１解像度よりも低い第２解像度の第２放射線画像を出力する放射線検出器と、第１モードの場合は、第１撮影角度範囲でトモシンセシス撮影を行うよう放射線照射部に指示し、第１放射線画像取得方法により、放射線検出器から出力された複数の第１放射線画像を取得し、第２モードの場合は、第１撮影角度範囲に含まれ第１撮影角度範囲よりも狭い第２撮影角度範囲でトモシンセシス撮影を行うよう放射線照射部に指示し、第２放射線画像取得方法により、放射線検出器から出力された複数の第２放射線画像を取得する制御部と、を備える。【選択図】図１７
2014166357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳房を固定する圧迫板と、
前記圧迫板により固定された前記乳房に対して異なる撮影角度から放射線を照射する放射線照射部と、
前記放射線照射部から照射された放射線に応じて電荷を発生し読み出す画素であって画素領域が六角形状の画素がハニカム状に配列された複数の画素を備え、１画素単位の画像情報からなる、第１解像度の第１放射線画像、または複数画素単位で読み出された画像情報からなる前記第１解像度よりも低い第２解像度の第２放射線画像を出力する放射線検出器と、
第１モード及び第２モードのいずれによりトモシンセシス撮影を行うかを設定する設定部と、
前記設定部により前記第１モードが設定された場合は、前記放射線照射部が第１撮影角度範囲で撮影角度毎に放射線を照射してトモシンセシス撮影を行いかつ前記放射線検出器が複数の前記第１放射線画像を出力し、前記設定部により前記第２モードが設定された場合は、前記放射線照射部が前記第１撮影角度範囲に含まれかつ前記第１撮影角度範囲よりも狭い第２撮影角度範囲で撮影角度毎に放射線を照射してトモシンセシス撮影を行いかつ前記放射線検出器が複数の前記第２放射線画像を出力する制御部と、
前記放射線検出器が出力した複数の前記第１放射線画像または複数の前記第２放射線画像に基づいて、前記放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した複数の断層画像を生成する断層画像生成手段と
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記設定部の設定が前記第２モードの場合は、前記第１モードの場合に比べて、前記複数画素単位に応じた少ない放射線量が前記乳房に照射されるよう前記放射線照射部を制御する、請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記断層画像生成手段が生成する前記第１放射線画像に基づいた断層画像の厚さは、前記第２放射線画像に基づいた断層画像よりも薄い、請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記放射線検出器は、
照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、前記発生した電荷を読み出す第１スイッチ素子、及び前記発生した電荷を読み出す第２スイッチ素子を各々備えた画素領域が六角形状の複数の前記画素をハニカム状に配列した検出部と、
行方向に隣接する前記複数の画素で構成される複数の画素行に対応して配置されるとともに、該対応する画素行の各画素内の前記第１スイッチ素子の制御端に接続された複数の第１スキャン配線と、
各々が前記複数の画素行の各々に対応して配置されるとともに、複数のグループに分けられて、前記複数の画素行において隣り合う複数の画素からなる複数の画素群の電荷を合成して読み出す際に、該複数の画素群の各々から読み出された合成電荷量に相当する電荷信号がそれぞれ異なるデータ線を介して伝送させ、各々が各グループに属する前記画素群の前記第２スイッチ素子の制御端に接続された複数の第２スキャン配線と、
前記複数の第１スキャン配線及び前記複数の第２スキャン配線の各々と交差して配置された複数のデータ配線であって、各々が前記複数の画素の前記第１スイッチ素子により読み出された電荷に対応する第１電荷信号を伝送するものであり、かつ、前記複数の画素群の前記第２スイッチ素子により読み出された前記合成電荷量に相当する第２電荷信号を伝送する複数のデータ配線と、
を備え、
各々が３画素又は４画素で構成される複数の画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を結んだ線分で形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、前記画素群の各画素を組み合わせて該形成した複数個の六角形状の領域をハニカム状に配列させた、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記放射線検出器の前記画素は、照射された放射線を吸収して電荷に変換することにより、照射された放射線に応じて電荷を発生する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記放射線検出器の前記画素は、照射された放射線を可視光に変換し、変換した光に応じて電荷を発生することにより、照射された放射線に応じて電荷を発生する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時において実用化されている多くの放射線画像検出装置では、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリックス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接、デジタルデータに変換できるＦＰＤ(Flat Panel Detector)等の放射線検出器を用いている。このＦＰＤは、従来のフィルムスクリーン等に比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。また、放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）等のシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。
【０００３】
放射線検出器は、例えば、複数の走査配線と複数の信号配線とが互いに交差して配設され、これらの走査配線及び信号配線の各交差部に対応して画素がマトリクス状に設けられている。そして、複数の走査配線及び複数の信号配線は、放射線検出器の周辺部において外部回路、例えば、アンプＩＣ(Integrated Circuit)やゲートＩＣに接続される。
【０００４】
ところで、ＦＰＤの分解能を向上させるには、放射線検出器の画素のサイズを小さくすることが有効である。特にＳｅ等を使用した直接変換方式の放射線検出器では、画素サイズがほぼそのまま分解能の向上に寄与するため、高精細化によって画質向上させる放射線検出器が種々提案されている。例えば、解像度を重視するマンモグラフィ用のＦＰＤでは、画素サイズの小さい製品が提案されている。
【０００５】
一方、単に画素サイズを小さくするだけでは、放射線検出素子の面積と比例関係にある感度が低下することから、分解能及び感度向上の両立を実現するため、六角形状の画素を放射線検出装置に用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。四角形状の画素では、水平方向、及び垂直方向に比べて、斜め方向の解像度が低くなるが、六角形状の画素を用いることにより、水平、垂直、斜めの各方向で高い解像度を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５５０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した六角形状の画素を用いて静止画と動画（透視画）の撮影をすることを考えた場合、特に動画のように高いフレームレートを維持するためには、同時に複数画素から電荷を読み取って、得られた値を加算する手法（ビニング）を考慮に入れるとともに、その画素加算をセンサ内で行うことが考えられる。
【０００８】
本発明は、  放射線画像撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の放射線画像撮影システムは、乳房を固定する圧迫板と、圧迫板により固定された乳房に対して異なる撮影角度から放射線を照射する放射線照射部と、放射線照射部から照射された放射線に応じて電荷を発生し読み出す画素であって画素領域が六角形状の画素がハニカム状に配列された複数の画素を備え、１画素単位の画像情報からなる、第１解像度の第１放射線画像、または複数画素単位で読み出された画像情報からなる第１解像度よりも低い第２解像度の第２放射線画像を出力する放射線検出器と、第１モード及び第２モードのいずれによりトモシンセシス撮影を行うかを設定する設定部と、設定部により第１モードが設定された場合は、放射線照射部が第１撮影角度範囲で撮影角度毎に放射線を照射してトモシンセシス撮影を行いかつ放射線検出器が複数の第１放射線画像を出力し、設定部により第２モードが設定された場合は、放射線照射部が第１撮影角度範囲に含まれかつ第１撮影角度範囲よりも狭い第２撮影角度範囲で撮影角度毎に放射線を照射してトモシンセシス撮影を行いかつ放射線検出器が複数の第２放射線画像を出力する制御部と、放射線検出器が出力した複数の第１放射線画像または複数の第２放射線画像に基づいて、放射線画像検出器の検出面を基準として再構成した複数の断層画像を生成する断層画像生成手段とを備える。
【００１０】
本発明の放射線画像撮影システムの制御部は、設定部の設定が第２モードの場合は、第１モードの場合に比べて、複数画素単位に応じた少ない放射線量が乳房に照射されるよう放射線照射部を制御する。
【００１１】
本発明の放射線画像撮影システムでは、断層画像生成手段が生成する第１放射線画像に基づいた断層画像の厚さは、第２放射線画像に基づいた断層画像よりも薄い。
【００１２】
本発明の放射線画像撮影システムの放射線検出器は、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、発生した電荷を読み出す第１スイッチ素子、及び発生した電荷を読み出す第２スイッチ素子を各々備えた画素領域が六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した検出部と、行方向に隣接する複数の画素で構成される複数の画素行に対応して配置されるとともに、対応する画素行の各画素内の第１スイッチ素子の制御端に接続された複数の第１スキャン配線と、各々が複数の画素行の各々に対応して配置されるとともに、複数のグループに分けられて、複数の画素行において隣り合う複数の画素からなる複数の画素群の電荷を合成して読み出す際に、複数の画素群の各々から読み出された合成電荷量に相当する電荷信号がそれぞれ異なるデータ線を介して伝送させ、各々が各グループに属する画素群の第２スイッチ素子の制御端に接続された複数の第２スキャン配線と、複数の第１スキャン配線及び複数の第２スキャン配線の各々と交差して配置された複数のデータ配線であって、各々が複数の画素の第１スイッチ素子により読み出された電荷に対応する第１電荷信号を伝送するものであり、かつ、複数の画素群の第２スイッチ素子により読み出された合成電荷量に相当する第２電荷信号を伝送する複数のデータ配線と、を備え、各々が３画素又は４画素で構成される複数の画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ１つの重心の周囲に存在する６個の重心を結んだ線分で形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、画素群の各画素を組み合わせて形成した複数個の六角形状の領域をハニカム状に配列させたものである。
【００１３】
本発明の放射線画像撮影システムの放記放射線検出器の画素は、照射された放射線を吸収して電荷に変換することにより、照射された放射線に応じて電荷を発生する。
【００１４】
本発明の放射線画像撮影システム放射線検出器の画素は、照射された放射線を可視光に変換し、変換した光に応じて電荷を発生することにより、照射された放射線に応じて電荷を発生する。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明によれば、撮影角度範囲を大きくして、より多くの画像情報を得ることができる第１モードと、おおまかな撮影を行う第２モードと、を一つの装置で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る撮影装置の放射線検出器の電気的な構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る放射線検出器の放射線検出素子の一部断面構造を示す図である。
【図４】第１の実施形態のビニングの対象となる画素と画素群の配置を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る放射線画像撮影システムにおける画像撮影処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る撮影装置の放射線検出器の電気的な構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態のビニングの対象となる画素と画素群の配置を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る撮影装置の放射線検出器の電気的な構成を示す図である。
【図９】第３の実施形態のビニングの対象となる画素と画素群の配置を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る撮影装置の放射線検出器の電気的な構成を示す図である。
【図１１】第４の実施形態におけるビニング処理時の放射線検出器の動作タイミングチャートである。
【図１２】第１の実施形態の放射線検出器を間接変換方式の放射線検出器に適用した一例を簡略化して示す図である。
【図１３】第３の実施形態の放射線検出器を間接変換方式の放射線検出器に適用した一例を簡略化して示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態のマンモグラフィである撮影装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【図１５】第５の実施形態における撮影装置の撮影時における構成の一例を示す構成図である。
【図１６】第５の実施形態の撮影装置の撮影時の説明を行うための説明図である。
【図１７】第５の実施形態に係る放射線画像撮影システムにおける画像撮影処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００の構成を示すブロック図である。この放射線画像撮影システム１００は、放射線画像を撮影する撮影装置４１と、撮影した放射線画像を表わす画像データに対して画像処理を施す画像処理装置５０と、画像処理された画像データが表す被写体画像の表示を行う表示装置８０と、を備えている。
【００１９】
撮影装置４１は、放射線照射部２４と、放射線画像を検出する放射線検出器４２と、管電圧、管電流、及び照射時間等の情報等の曝射条件、撮影条件、各種の操作情報や各種の操作指示が入力される操作パネル４４と、装置全体の動作を制御する撮影装置制御部４６と、操作メニューや各種情報等を表示するディスプレイ４７と、ＬＡＮ等のネットワーク５６に接続され、このネットワーク５６に接続された他の機器との間で各種情報を送受信する通信Ｉ／Ｆ部４８と、を備えている。本実施形態に係る撮影装置４１は、連続的に放射線画像の撮影（動画撮影）を行う動画撮影モードと静止画撮影を行う静止画撮影モードとが切替え可能に構成され、撮影モードは撮影条件の１つとして操作パネル４４から入力することが可能である。撮影装置４１では、操作パネル４４から入力された撮影モードに応じて動画撮影又は静止画撮影が行われる。
【００２０】
撮影装置制御部４６は、ＣＰＵ４６Ａ、ＲＯＭ４６Ｂ、ＲＡＭ４６Ｃ、及びＨＤＤやフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部４６Ｄを備えており、図示しないバスを介して放射線照射部２４、放射線検出器４２、操作パネル４４、ディスプレイ４７、及び通信Ｉ／Ｆ部４８と接続されている。記憶部４６Ｄには、ＣＰＵ４６Ａが実行するプログラム等が記憶されている。記憶部４６Ｄには、放射線画像を表わす画像データ（デジタルデータ）等が記憶される。例えば、本実施形態に係る撮影装置４１が、マンモグラフィに用いられる場合には、被検者の乳房を撮影して得られた放射線画像データが記憶部４６Ｄに記憶される。
【００２１】
放射線検出器４２は、曝射条件に応じて放射線照射部２４の放射線源３１から放射線が照射されると、その放射線を検出して、放射線画像を示す画像データを撮影装置制御部４６へ出力する。なお、放射線検出器４２の詳細な構成は、後述する。
【００２２】
撮影装置制御部４６は、通信Ｉ／Ｆ部４８及びネットワーク５６を介して画像処理装置５０と通信が可能とされており、画像処理装置５０との間で各種情報の送受信を行う。このネットワーク５６には、管理サーバ５７が更に接続されている。管理サーバ５７は、所定の管理情報を記憶する記憶部５７Ａを含んで構成されている。撮影装置制御部４６は、通信Ｉ／Ｆ部４８及びネットワーク５６を介して管理サーバ５７と通信が可能とされている。
【００２３】
一方、画像処理装置５０は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや各種情報等を表示するディスプレイ５２と、複数のキーを含んで構成され、各種情報や操作指示が入力される操作入力部５４と、を備えている。また、画像処理装置５０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ６０と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ６２と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ６４と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ６６と、ディスプレイ５２への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ６８と、操作入力部５４に対する操作状態を検出する操作入力検出部７０と、ネットワーク５６を介して撮影装置４１に接続され、撮影装置４１との間で各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部７２と、ディスプレイケーブル５８を介して表示装置８０に対して画像データを出力する画像信号出力部７４と、を備えている。画像処理装置５０は、通信ＩＦ部７２を介して、記憶部４６Ｄに記憶された放射線画像を表わす画像データ（デジタルデータ）を撮影装置４１から取得する。
【００２４】
ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、ＨＤＤ６６、ディスプレイドライバ６８、操作入力検出部７０、通信Ｉ／Ｆ部７２、及び画像信号出力部７４は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、及びＨＤＤ６６へのアクセスを行うことができる。また、ＣＰＵ６０は、ディスプレイドライバ６８を介したディスプレイ５２への各種情報の表示の制御、通信Ｉ／Ｆ部７２を介した撮影装置４１との各種情報の送受信の制御、及び画像信号出力部７４を介した表示装置８０の表示部８０Ａに表示される画像の制御の各々の制御を行うことができる。さらに、ＣＰＵ６０は、操作入力検出部７０を介して操作入力部５４に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る撮影装置の放射線検出器の電気的な構成を示している。図２に示す放射線検出器４２の放射線検出素子１０は、画素領域が六角形状の複数の画素２０が互いに隣接しながら２次元状にハニカム状に配列され、全体として略矩形状の領域を構成している。各画素２０は、照射された放射線（Ｘ線）を受けて電荷を発生するセンサ部１０３と、センサ部１０３で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量５と、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための２つの薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴスイッチという）４ａ，４ｂとを含んで構成される。このように、放射線検出器４２は、後述するように放射線を吸収して電荷に変換する光電変換層にアモルファスセレン等の放射線−電荷変換材料を使用した直接変換方式の放射線検出器である。
【００２６】
なお、各画素２０をハニカム状に配置するとは、画素領域が六角形状の同じ大きさの画素２０を行方向（図２の水平方向）に複数配列した第１の画素行と、この第１の画素行の画素２０と同じ大きさの、画素領域が六角形状の画素２０を行方向に複数配列した第２の画素行とを、列方向（図２の垂直方向）と交差する方向に交互に配列するとともに、上記第２の画素行の画素２０が、上記第１の画素行の隣接する画素間に対応して配置され、上記第１の画素行の各画素２０の配列ピッチの１／２だけ行方向にずれるように配置されることである。
【００２７】
放射線検出器４２は、各画素行に対応して配置された第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７（適宜、これらをまとめて第１のスキャン配線Ｇ１ともいう。また、後述のその他のスキャン配線も含めて総称する場合は、単にスキャン配線Ｇという）を備える。これら第１のスキャン配線Ｇ１には、各画素２０内に設けたＴＦＴスイッチ４ａのゲート電極が接続され、第１のスキャン配線Ｇ１を流れる信号に応じてＴＦＴスイッチ４ａのオン／オフが制御される。さらに、放射線検出器４２は、第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−３を備える各画素行に対応して配置された第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３（適宜、これらをまとめて第２のスキャン配線Ｇ２ともいう）と、第１のスキャン配線Ｇ１−４〜Ｇ１−７を備える各画素行に対応して配置された第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３（適宜、これらをまとめて第３のスキャン配線Ｇ３ともいう）とを備える。これら第２のスキャン配線Ｇ２及び第３のスキャン配線Ｇ３には、後述する画素群を構成する画素内に設けたＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極が接続され、第２のスキャン配線Ｇ２及び第３のスキャン配線Ｇ３を流れる信号によってＴＦＴスイッチ４ｂのオン／オフが制御される。
【００２８】
このように、放射線検出器４２の放射線検出素子１０は、第１のスキャン配線Ｇ１と第２のスキャン配線Ｇ２がそれぞれ１本ずつ配置された画素行と、第１のスキャン配線Ｇ１と第３のスキャン配線Ｇ３がそれぞれ１本ずつ配置された画素行とによって構成される。さらに、放射線検出器４２は、各画素内のセンサ部１０３で発生し、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための複数のデータ配線Ｄ１〜Ｄ６（これらをまとめてデータ配線Ｄともいう）と、共通グランド配線３０とを備える。
【００２９】
なお、各画素２０のセンサ部１０３は、図示を省略した共通配線に接続されており、共通配線を介して電源（不図示）からバイアス電圧が印加されるように構成されている。また、図２において、第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３と第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３とが、それぞれスキャン信号制御部３５から延出した１本の配線が４本に枝分かれした構成となっているが、これに限定されない。例えば、第２及び第３のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３，Ｇ３−０〜Ｇ３−３それぞれを個別にスキャン信号制御部３５から延出させる構成として第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３を同時に駆動し、続いて第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３を同時に駆動してもよい。
【００３０】
また、ゲート駆動部３５とは別の第２のスキャン信号制御部を設け、その第２のスキャン信号制御部から延出した１本の配線が４本に枝分かれした構成としてもよいし、スキャン信号制御部３５とは別の第２のスキャン信号制御部に第２及び第３のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３，Ｇ３−０〜Ｇ３−３それぞれを個別に延出させる構成として第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３を同時に駆動し、続いて第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３を同時に駆動してもよい。なお、１本の配線が４本に枝分かれした構成は駆動の負荷が大きいが、第２のスキャン信号制御部を持たないでよいという利点を持ち、それぞれを個別に第２のスキャン信号制御部に接続する構成は駆動の負荷が少ないという利点を持つ。
【００３１】
さらに、図２に示す例では、説明と図示の便宜上、１６本のスキャン配線Ｇ、６本のデータ配線Ｄを配した構成を例示している。例えば、画素２０が行方向及び列方向にｍ×ｎ個（ｍ，ｎは正の整数）配置されている場合、２ｍ本のスキャン配線とｎ本のデータ配線Ｄが設けられる。
【００３２】
放射線検出器４２において、スキャン配線Ｇ１〜Ｇ３と、データ配線Ｄ及び共通グランド配線３０とが互いに交差するように配され、データ配線Ｄは、画素領域が六角形の画素２０の周縁に沿って、それらの画素２０を迂回するようにジグザグ状に（蛇行するように）配されている。すなわち、データ配線Ｄは、個々の画素２０の周縁（６辺）のうち連続する３辺に沿いながら、列方向に延設されている。
【００３３】
一方、本実施形態の放射線検出器４２において、例えば、データ配線Ｄに合わせて共通グランド配線３０を蛇行させると、例えば、左右のいずれかの蛇行部分で、画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂとの距離が狭くなる箇所が生じ、共通グランド配線３０とＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂとの衝突、データ配線Ｄと共通グランド配線３０間の容量の増加等の問題が生じる可能性がある。そこで、本実施形態の放射線検出器４２では、図２に示すように、行方向（図の水平方向）に並列配置された複数のスキャン配線Ｇ１〜Ｇ３と、これらのスキャン配線Ｇ１〜Ｇ３と交差し、かつ画素２０の周縁に沿って屈曲しながら列方向（図の垂直方向）に延設された複数のデータ配線Ｄ１〜Ｄ６とが配置されている。
【００３４】
さらに、各画素内のＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂ等を、各画素内に所定の空き領域が確保できるように偏在等させることにより、共通グランド配線３０をその空き領域を通るように配置する。例えば、各画素２０を列方向（図２の垂直方向）に２分する線分と、各画素２０の周縁のうち、データ配線Ｄが連設された３辺とで囲まれた領域にＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂ等を配置する。すなわち、ある画素行の画素２０については、画素２０の右半分の領域にＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂ等が配され、その画素行の列方向の上下に位置する画素行の画素２０については、画素２０の左半分の領域にＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂ等を配する。
【００３５】
こうすることで、共通グランド配線３０が、スキャン配線Ｇ１〜Ｇ３と交差しながら、複数のデータ配線Ｄ１〜Ｄ６の間を、これらのデータ配線Ｄ１〜Ｄ６と交差することなく直線状に配置できる。よって、直接変換型の放射線画像検出器４２において、各画素２０の電荷蓄積容量５の蓄積容量下部電極１１を最短の共通グランド配線３０で相互に接続することができる。また、データ配線Ｄに合わせて共通グランド配線３０を蛇行させる必要がなく、データ配線Ｄと共通グランド配線３０とが交差することもないので、データ配線Ｄにおいて誘導等に起因するノイズが増えるという問題も、データ配線Ｄと共通グランド配線３０間の容量が増えるという問題も生じない。
【００３６】
さらには、直線状の共通グランド配線３０により、放射線検出素子１０の画素２０の高精細化が妨げられることがなくなり、放射線検出素子１０の分解能を向上できる。また、放射線検出素子１０の製造工程において、データ配線Ｄと共通グランド配線３０間の配線間ピッチの狭小化による放射線検出素子１０の製造歩留りの低下という問題も回避できる。なお、共通グランド配線３０が直線状に配されるとは、放射線検出素子１０の製造工程における誤差を許容し得る範囲で、直線状態を維持することを意味している。
【００３７】
放射線検出器４２によって放射線画像を撮影する場合、外部より放射線（Ｘ線）が照射される間、第１のスキャン配線Ｇ１に対してオフ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４ａをオフにし、第２のスキャン配線Ｇ２及び第３のスキャン配線Ｇ３に対してもオフ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４ｂをオフにして、半導体層に発生した電荷を各電荷蓄積容量５に蓄積する。
【００３８】
画像の読出し時には、例えば、静止画の場合、第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７に対して１ラインずつ順にオン信号を出力して各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにする。また、例えば、動画の読出し時には、第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３に対して同時にオン信号を出力し、次に、第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３に対して同時にオン信号を出力して、後述する画素群内の複数の画素に係るＴＦＴスイッチ４ｂをオンにする。こうすることで、各画素群内の電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をデジタルデータへ変換することにより、放射線画像を得る。
【００３９】
信号処理部２５は、各データ配線Ｄ１〜Ｄ６に流れ出した電荷を電気信号として検出する信号検出器（不図示）を有し、検出された電気信号に所定の処理を施すとともに、各信号検出器に対して信号検出のタイミングを示す制御信号を出力し、スキャン信号制御部３５にスキャン信号の出力タイミングを示す制御信号を出力する。その結果、スキャン信号制御装置３５は、信号処理部２５からの制御信号を受けて、第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７にＴＦＴスイッチ４ａをオン／オフするための信号を出力し、第２及び第３のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３，Ｇ３−０〜Ｇ３−３にＴＦＴスイッチ４ｂをオン／オフするための信号を出力する。
【００４０】
個々のデータ配線Ｄ１〜Ｄ６より伝送された電荷信号は、信号処理部２５において、図示を省略する増幅器で増幅され、サンプルホールド回路に保持される。個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号は、順にマルチプレクサ（不図示）へ入力された後、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル画像データに変換される。なお、信号処理部２５には画像メモリ９０が接続されており、上記Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル画像データは、画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は、例えば、撮影された放射線画像を複数フレーム分のデジタル画像データとして記憶する。
【００４１】
図３は、第１の実施形態に係る放射線検出器４２の放射線検出素子１０の１画素を含む一部断面構造を示している。放射線検出器４２の放射線検出素子１０は、図３に示すように、絶縁性の基板１上にゲート配線層として、ゲート電極２、スキャン配線Ｇ（図３では不図示）、蓄積容量下部電極１４が形成された構造になっている。ソース電極９、ドレイン電極１３、データ配線Ｄ、及び蓄積容量上部電極１６が形成された配線層（ソース配線層ともいう）は、例えば、ＡｌあるいはＣｕ、又はＡｌあるいはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成される。ソース電極９及びドレイン電極１３と半導体活性層８との間には、不純物添加アモルファスシリコン等による不純物添加半導体層（不図示）が形成されている。なお、ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂは、後述する下部電極１１により収集、蓄積される電荷の極性によってソース電極９とドレイン電極１３が逆になる。
【００４２】
ゲート電極２のためのゲート配線層は、例えば、ＡｌあるいはＣｕ、又はＡｌあるいはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成されている。また、ゲート配線層上には、一面に絶縁膜１５Ａが形成されており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂにおけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜１５Ａは、例えば、ＳｉＮＸ等からなっており、例えば、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)成膜法により形成される。さらに、絶縁膜１５Ａ上のゲート電極２の上には、半導体活性層８が島状に形成されている。この半導体活性層８は、ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂのチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。
【００４３】
これらゲート電極２等の上層には、ソース電極９、及びドレイン電極１３が形成されている。ソース電極９及びドレイン電極１３が形成された配線層には、ソース電極９、及びドレイン電極１３とともに、データ配線Ｄが形成されている。また、絶縁膜１５Ａ上の、蓄積容量下部電極１４に対応する位置に蓄積容量上部電極１６が形成されている。ドレイン電極１３は蓄積容量上部電極１６に接続されている。データ配線Ｄは、上述したように画素２０の周縁に沿って、隣接する画素と画素の間を迂回するように屈曲して配設されており、各画素行の画素２０に形成されたソース電極９に接続されている。
【００４４】
ソース配線層を覆い、基板１上の画素が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、ＴＦＴ保護膜層１５Ｂが形成されている。このＴＦＴ保護膜層１５Ｂは、例えば、ＳｉＮＸ等からなり、例えば、ＣＶＤ成膜法により形成される。そして、このＴＦＴ保護膜層１５Ｂ上には、塗布型の層間絶縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、低誘電率（比誘電率εｒ＝２〜４）の感光性の有機材料（例えば、ポジ型感光性アクリル系樹脂：メタクリル酸とグリシジルメタクリレートとの共重合体からなるベースポリマーに、ナフトキノンジアジド系ポジ型感光剤を混合した材料等）により１〜４μｍの膜厚で形成されている。
【００４５】
本実施形態に係る放射線検出器４２の放射線検出素子１０では、層間絶縁膜１２によって層間絶縁膜１２上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、層間絶縁膜１２を形成する上述した材料は、一般的に平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。放射線検出器４２の放射線検出素子１０では、この層間絶縁膜１２及びＴＦＴ保護膜層１５Ｂの蓄積容量上部電極１６と対向する位置にコンタクトホール１７が形成されている。
【００４６】
層間絶縁膜１２上には、各画素２０毎に、各々コンタクトホール１７を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部１０３の下部電極１１が形成されている。この下部電極１１は、非晶質透明導電酸化膜（ＩＴＯ）からなり、コンタクトホール１７を介して蓄積容量上部電極１６と接続されている。その結果、下部電極１１とＴＦＴスイッチ４とが、蓄積容量上部電極１６を介して電気的に接続されている。なお、下部電極１１は、画素２０の画素領域の形状に合わせた形状とするのが好ましいが、これに限定されない。例えば、画素２０の画素領域が正六角形の場合、隣接する画素２０の下部電極１１に接触しないように多少縮めた正六角形とし、画素２０の画素領域が扁平した六角形の場合も同様に、多少縮めた六角形とするのが好ましい。すなわち、下部電極１１の画素配置が六角格子になっていれば、下部電極１１の形状は角切りの六角形でも、あるいは、正方形等であってもよい。
【００４７】
下部電極１１上であって基板１上の画素２０が設けられた画素領域のほぼ全面には、光電変換層６が一様に形成されている。この光電変換層６は、Ｘ線等の放射線が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生する。つまり、光電変換層６は導電性を有し、放射線による画像情報を電荷情報に変換するためのものであり、例えば、セレンを主成分とする膜厚１００〜１０００μｍの非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有することを意味する。光電変換層６上には、上部電極７が形成されている。この上部電極７は、図示しないバイアス電源に接続されており、そのバイアス電源からバイアス電圧（例えば、数ｋＶ）が供給されている。上述した複数のスキャン配線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３、データ配線３、共通グランド配線３０、及び各ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂは、光電変換層６からなるセンサ部１０３の下層側に配されている。
【００４８】
放射線検出器４２の放射線検出素子１０は、絶縁性の基板１上にゲート配線層として、ゲート電極２、第１〜第３のスキャン配線Ｇ１〜Ｇ３、蓄積容量下部電極１４が形成され、共通グランド配線３０が、例えば、絶縁性の基板１上に蓄積容量下部電極１４等と同じ金属層により形成されている。
【００４９】
次に、本実施形態に係る放射線検出器４２の動作を説明する。上述した上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間にバイアス電圧を印加した状態で、光電変換層６に放射線が照射されると、光電変換層６内に電荷（電子−正孔対）が発生する。光電変換層６と電荷蓄積容量５は、電気的に直列に接続された構造となっているため、光電変換層６内に発生した電子は＋（プラス）電極側に、正孔は−（マイナス）電極側に移動する。
【００５０】
画像検出時には、スキャン信号制御部３５から第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７、第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３、及び第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３に対してオフ信号（０Ｖ）が出力され、ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂのゲート電極に負バイアスが印加される。これにより、各ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂがオフ状態に保持される。その結果、光電変換層６内に発生した電子は下部電極１１により収集されて、電荷蓄積容量５に蓄積される。光電変換層６は、照射された放射線量に応じた電荷量を発生するので、その放射線が担持した画像情報に応じた電荷が各画素の電荷蓄積容量５に蓄積される。なお、上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間に上述した数ｋＶの電圧が印加されることとの関係から、光電変換層６で形成される容量に対して、電荷蓄積容量５を大きくとる必要がある。
【００５１】
一方、画像の読出時、放射線検出器４２は、上述したように画像処理装置５０からの指示に基づいて、静止画撮影モード及び動画撮影モードのいずれかを行う。静止画撮影モードの指示があった場合、信号処理部２５は、第２及び第３のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３，Ｇ３−０〜Ｇ３−３から各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ｂをオフにするためのスキャン信号が出力されるようにスキャン信号制御部３５を制御する。さらに、信号処理部２５は、各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにするため、順次、第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７からＴＦＴスイッチ４ａの各ゲートに対して、例えば、電圧が＋１０〜２０Ｖのオン信号が印加されるようにスキャン信号制御部３５を制御する。これにより、各画素行の各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａが順次、オン状態となり、ＴＦＴスイッチ４ａによってセンサ部１０３から電荷が読み出され、その電荷に対応する信号がデータ配線Ｄに出力される。
【００５２】
このように放射線検出器４２では、静止画撮影モードにおいて、データ配線Ｄ１〜Ｄ６の各々に、画素行毎に各画素２０に対応する電荷信号が流れる。これにより、放射線検出器４２の放射線検出素子１０に照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得ることができる。そして、信号処理部２５において電荷信号がデジタル信号に変換され、その電荷信号に応じた画像データに基づいて放射線画像が生成される。
【００５３】
次に、動画撮影モードについて説明する。本実施形態に係る放射線検出器４２において、図２に示す複数の画素２０のうち、例えば、４つの画素Ｐ０〜Ｐ３を画素群ＰＧ０、４つの画素Ｐ４〜Ｐ７を画素群ＰＧ１、４つの画素Ｐ８〜Ｐ１１を画素群ＰＧ２、４つの画素Ｐ１２〜Ｐ１５を画素群ＰＧ３、そして、４つの画素Ｐ１６〜Ｐ１９を画素群ＰＧ４とする。これらの５つの画素群において、画素群ＰＧ０の画素Ｐ０、画素群ＰＧ１の画素Ｐ４、及び画素群ＰＧ２の画素Ｐ８の各々のＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極には、第２のスキャン配線Ｇ２−０が接続されている。さらに、画素群ＰＧ０の画素Ｐ１〜Ｐ３、画素群ＰＧ１の画素Ｐ５〜Ｐ７、及び画素群ＰＧ２の画素Ｐ９〜Ｐ１１の各々のＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極に第２のスキャン配線Ｇ２−１が接続されている。
【００５４】
同様に、画素群ＰＧ３の画素Ｐ１２、及び画素群ＰＧ４の画素Ｐ１６の各々のＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極に第２のスキャン配線Ｇ２−２が接続され、画素群ＰＧ３の画素Ｐ１３〜Ｐ１５、及び画素群ＰＧ４の画素Ｐ１７〜Ｐ１９の各々のゲート電極に第２のスキャン配線Ｇ２−３が接続されている。さらに、放射線検出素子１０において、画素Ｐ２０〜Ｐ２３、画素Ｐ２４〜Ｐ２７、画素Ｐ２８〜Ｐ３１、画素Ｐ３２〜Ｐ３５、及び画素Ｐ３６〜Ｐ３９それぞれからなる画素群（ＰＧ５〜ＰＧ９とする）と、第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３との接続も、上記の画素群ＰＧ０〜ＰＧ４と第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３との接続と同じである。
【００５５】
そこで、放射線検出器４２に対して動画撮影モードの指示があった場合、信号処理部２５は、各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａをオフにするためスキャン信号制御部３５を制御して、第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７から各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａの各ゲート電極に対してオフ信号を出力させる。
【００５６】
さらに、信号処理部２５は、第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３が同時に駆動されてスキャン信号（オン信号）が出力されるようにスキャン信号制御部３５を制御する。第２のスキャン配線Ｇ２−０〜Ｇ２−３に対して同時にオン信号が出力されると、画素群ＰＧ０〜ＰＧ４の全画素２０のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなる。その結果、画素群ＰＧ０の４個の画素Ｐ０〜Ｐ３の各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷が合成され、その合成電荷信号がデータ配線Ｄ２に出力される。同様に、画素群ＰＧ３の４個の画素Ｐ１２〜Ｐ１５の合成電荷信号がデータ配線Ｄ３に出力され、画素群ＰＧ１の４個の画素Ｐ４〜Ｐ７の合成電荷信号がデータ配線Ｄ４に出力され、画素群ＰＧ４の４個の画素Ｐ１６〜Ｐ１９の合成電荷信号がデータ配線Ｄ５に出力され、画素群ＰＧ２の４個の画素Ｐ８〜Ｐ１１の合成電荷信号がデータ配線Ｄ６に出力される。
【００５７】
次に、信号処理部２５は、第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３が同時に駆動されてスキャン信号（オン信号）が出力されるようにスキャン信号制御部３５を制御する。これら第３のスキャン配線Ｇ３−０〜Ｇ３−３に対して同時にオン信号が出力されると、画素群ＰＧ５〜ＰＧ９の全画素２０のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなる。その結果、画素群ＰＧ５の４画素の合成電荷信号がデータ配線Ｄ２に出力され、画素群ＰＧ８の４画素の合成電荷信号がデータ配線Ｄ３に出力され、画素群ＰＧ６の４画素の合成電荷信号がデータ配線Ｄ４に出力され、画素群ＰＧ９の４画素の合成電荷信号がデータ配線Ｄ５に出力され、画素群ＰＧ７の４画素の合成電荷信号がデータ配線Ｄ６に出力される。
【００５８】
このように、動画撮影モードの場合、放射線検出素子１０を構成する複数の画素２０のうち予め特定した４つの画素によって構成される複数の画素群の各々について、それら４個の画素に蓄積された電荷がまとめられ（ビニングされ）、そのビニングされた電荷に相当する電荷信号がそれぞれのデータ配線に出力される。このことは、動画の撮影を行う場合、静止画撮影モードに比べて、２画素×２画素についてのビニング処理によって、４倍の速さで画像撮影ができることを意味する。
【００５９】
上記のように、ビニング用のスキャン配線Ｇ（Ｇ２，Ｇ３）を複数のグループ（Ｇ２，Ｇ３）に分け、各グループ毎にタイミングをずらして、そのグループに属するスキャン配線ＧにＴＦＴスイッチ４ｂのスキャン信号を送る。こうすることで、各タイミングで複数の画素群の電荷を合成して読み出す際、異なる画素群から読み出された合成電荷量に相当する電荷信号が同一のデータ配線Ｄを介して伝送されることはない。
【００６０】
図４は、上述した動画撮影モードにおいてビニングの対象となる画素と画素群の配置を示している。なお、図４では、各々の画素群が区別しやすいように、隣り合う画素群の各画素に対する塗りつぶしパターンを変えてある。
【００６１】
図４に示す例では、放射線検出器４２の放射線検出素子１０において、上述したように隣接する４画素からなる画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを特定する。各画素群は、複数の画素のうちの第１画素と、その第１画素の行と隣接する行にあって互いに隣接する第２及び第３の２画素と、さらに、これら第２及び第３の２画素の行と隣接する行にある第４画素の４つの画素からなり、第１画素の隣接する２辺と第４画素の隣接する２辺それぞれが、第２画素及び第３画素を挟むように、これら第２画素及び第３画素の各々の１辺と隣り合うように配置されている。
【００６２】
換言すれば、各画素群は、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された３つの画素と、隣接する２辺の各々が該３つの画素のうちの２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された１つの画素とからなる４つの画素を組み合わせた、と規定できる。また、４つの画素の組み合わせは、隣り合う一対の画素の組が２組並んで配置され、かつ、一方の組の１つの画素の隣接する２辺が、他方の組の２つの画素の各々の１辺に隣り合うように配置された４つの画素の組み合わせであるともいえる。
【００６３】
本実施形態の放射線検出器４２では、上述したように静止画撮影モードの指示があった場合、信号処理部２５は、放射線検出器４２の各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにして、各画素から電荷が読み出され、その電荷に対応する信号がデータ配線Ｄに出力される。ここでは、放射線検出器４２の放射線検出素子１０の個々の画素として、画素領域が六角形状の画素を用いることにより、水平、垂直、斜めの各方向で高い解像度を確保することができる。
【００６４】
一方、動画撮影モードでは、上述したように信号処理部２５によって、各画素群を構成する４画素内のＴＦＴスイッチ４ｂをオンにすることで、これら４画素を１つの画素とみなして、４画素分の電荷を合成するビニングを行う。なお、図４において、４画素からなる各画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの重心位置をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇとし、それらの位置を黒点で示す。
【００６５】
図４に示す例では、各画素群について４画素のビニングをする場合、画素群Ｄの重心ｄを中心として、他の画素群の重心ａ−ｂ−ｅ−ｇ−ｆ−ｃ−ａを結ぶ正六角形が形成される。しかも、これらの画素群の重心間距離、すなわち、ｄａ間、ｄｂ間、ｄｅ間、ｄｇ間、ｄｆ間、ｄｃ間の距離が６方向において等しいことが分かる。よって、各画素２０の画素領域を六角形状とすることで、ビニング前において、水平、垂直、斜めの各方向において解像度を確保することができ、さらに、ビニング後においても、画素群の重心を結ぶことにより正六角形が形成されるので、水平、垂直、斜めの各方向において解像度が確保される。
【００６６】
つまり、画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの輪郭によって囲まれた各領域の重心ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇを用いて、１つの重心ｄを内部に含み、その重心ｄの周囲に存在する６個の重心ａ，ｂ，ｅ，ｇ，ｆ，ｃを結ぶ線分で形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、これら形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定める。こうすることで、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。
【００６７】
このように、ビニング前の重心配列と、ビニング後の重心配列とがともに、重心により形成される六角形状の領域がハニカム状に配列された状態となっていることから、ビニング後に画素密度変換を行う場合であっても、ビニングせずに画素密度変換を行うときと同様のアルゴリズムで処理することができる。つまり、ビニング処理後の画素密度変換処理のアルゴリズムを別途、用意しなくても、画素密度変換処理のアルゴリズムを共有することができる。また、画像処理装置５０では、放射線検出器４２で検出された放射線画像を表わす画像データに対して画素密度変換を行うためのプログラムは、ＲＯＭ６２やＨＤＤ６６に記憶されている。そして、表示装置８０に対して出力する画像データは、画素密度変換後の画像データとなる。
【００６８】
図５は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１００の画像処理装置５０で実行される画像撮影処理手順の一例を示すフローチャートである。図５のステップＳ１００で、撮影装置４１の放射線検出器４２において、放射線照射部２４から照射された放射線量を検知する。続くステップＳ１０２では、上記の放射線量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。照射された放射線量が閾値を超えていると判断された場合には、画像撮影に対して十分な感度が得られる（画像のＳ／Ｎが十分である）と判断してステップＳ１０４に進み、第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７に対して１ラインずつ順にオン信号を出力して、複数の画素２０それぞれにスキャン信号を送ることで、各画素２０の電荷蓄積容量５に蓄積された電荷信号を読み取る通常の処理（静止画撮影モード）を行う。
【００６９】
一方、ステップＳ１０２で、照射された放射線量が閾値以下であると判断された場合には、得られる画像のＳ／Ｎが不十分であるとして、ステップＳ１０６に進み、高Ｓ／Ｎ画像を撮影するための処理を行う。具体的には、上述した特定の４画素からなる画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ等を設定する。そして、ステップＳ１０８で、スキャン信号制御部３５より第２のスキャン配線Ｇ２、及び第３のスキャン配線Ｇ３に対して、画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ等の各画素に配されたＴＦＴスイッチ４ｂをオンにするためのスキャン信号（オン信号）を出力し、各画素群の４画素を１画素として扱うビニング処理を行う。このように、照射された放射線量が閾値以下であれば、撮像感度が十分ではないと考えられるため、複数画素の電荷を合成して処理する（ビニングする）ことで、Ｓ／Ｎの良好な放射線画像が得られる。
【００７０】
なお、図５に示す画像撮影処理では、照射された放射線量に応じて、得られる放射線画像のＳ／Ｎを考慮した処理を行っているが、これに限定されない。例えば、照射放射線量によらず、静止画撮影モードと動画撮影モードの要求に応じて、ビニングを行わない通常の処理とビニングを行う処理との切替えを行う構成としてもよいし、撮影画像の解像度の要求に応じて、上記のような切替えを行う構成としてもよい。
【００７１】
このように本実施形態では、放射線検出器４２の放射線検出素子１０においてハニカム状に配列された画素領域が六角形状の複数の画素２０の各画素内のＴＦＴスイッチ４ａに接続されるスキャン配線Ｇ１を画素行毎に配置するとともに、各々が４画素からなる予め定めた複数の画素群において、放射線検出器４２の放射線検出素子１０内で、４画素分の電荷を同じタイミングで読み取って合成するビニング処理を行うためのスキャン配線Ｇ２，Ｇ３を画素行毎に配置する。そして、ビニング処理用のスキャン配線Ｇ２，Ｇ３に所定の複数の画素群の画素内のＴＦＴスイッチ４ｂを同時にオンにする信号を出力して、これら複数の画素群の各々で合成された電荷に対する電荷信号が個別のデータ配線を流れるように構成する。
【００７２】
こうすることで、複数の画素群で４画素分の電荷を同時に読み取って合成するビニング処理時において、個々の画素から電荷信号を読み出す非ビニング処理時と比較して、４倍の速さで画像撮影ができる。その結果、収集した電荷量の増加によるＳ／Ｎの向上と、高いフレームレートが求められる動画撮影モードや、照射される放射線量が少ないことで生じる低感度画像に対処できる。
【００７３】
すなわち、動画の撮影を行う場合、４画素からなる画素群を１つの画素とみなし、複数の画素群から同時に電荷を取り出して、それらの画素群を構成する各画素に蓄積された電荷を合成するビニング処理を行うことで、静止画に比べて解像度が低くなるものの、フレームレートを、画素行毎に順次、電荷を読み出す静止画モードの４倍（フレーム期間を１／４）にすることができる。
【００７４】
また、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含み、かつ、１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の４画素の組み合わせを定めるようにすることで、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置（４画素を１かたまりの画素としたときの重心位置）の偏りを抑制して、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。その結果、画素密度変換においてビニングの前後において同一のＩＣを共通に使用できる。また、回路が固定されたＩＣではなく、例えば、ＦＰＧＡ等のプログラマブルな素子やソフトウェアによる処理であっても、同一のアルゴリズムによる処理を共通に使用することができる。
【００７５】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００について説明する。なお、第２の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００は、図１に示す第１の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００と同じであるため、ここでは、その図示と説明を省略する。
【００７６】
図６は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１００の撮影装置４１における放射線検出器１４２の電気的な構成を示している。図６に示す放射線検出器１４２の放射線検出素子１１０は、画素領域が六角形状の複数の画素２０が互いに隣接しながら２次元状にハニカム状に配列され、これらハニカム状に配列された画素２０が矩形状の画素領域を構成している。なお、各画素２０の構成は、図２に示す放射線検出器４２の放射線検出素子１０と同じである。
【００７７】
放射線検出器１４２は、各画素２０内に設けたＴＦＴスイッチ４ａのゲート電極に接続され、ＴＦＴスイッチ４ａのオン／オフを制御するための第４のスキャン配線Ｇ４−１〜Ｇ４−４（適宜、これらをまとめて第４のスキャン配線Ｇ４ともいう）と、ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極に接続され、ＴＦＴスイッチ４ｂのオン／オフを制御するための第５のスキャン配線Ｇ５−１，Ｇ５−２（適宜、これらをまとめて第５のスキャン配線Ｇ５ともいう）と、センサ部１０３で発生し、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための複数のデータ配線Ｄ１〜Ｄ３（これらをまとめてデータ配線Ｄともいう）と、共通グランド配線３０とを備える。
【００７８】
図６では、説明と図示の便宜上、４本の第４のスキャン配線Ｇ４、２本の第５のスキャン配線Ｇ５、３本のデータ配線Ｄ、及び３本の共通グランド配線３０を配した構成を例示している。例えば、画素２０が行方向及び列方向にｍ×ｎ個（ｍ，ｎは正の整数）配置されている場合、ｍ本の第４のスキャン配線Ｇ４と、ｎ本のデータ配線Ｄが設けられる。また、この場合、第５のスキャン配線Ｇ５は、第４のスキャン配線Ｇ４の半分の本数、すなわちｍ／２本設けられる。また、放射線検出器１４２の放射線検出素子１１０は、後述するようにアモルファスセレン等の放射線−電荷変換材料を用いて、放射線を電荷へ直接変換する構成をとる。なお、各画素２０のセンサ部１０３は、図示を省略した共通配線に接続されており、共通配線を介して電源（不図示）からバイアス電圧が印加されるように構成されている。
【００７９】
放射線検出器１４２において、スキャン配線Ｇ４，Ｇ５と、データ配線Ｄ及び共通グランド配線３０とが互いに交差するように配され、データ配線Ｄは、画素領域が六角形の画素２０の周縁に沿って、それらの画素２０を迂回するようにジグザグ状に（蛇行するように）配置されている。すなわち、データ配線Ｄは、個々の画素２０の周縁（６辺）のうち連続する３辺に沿いながら、列方向に延設されている。また、共通グランド配線３０も、各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂを避けるようにジグザグ状に（蛇行するように）配されている。
【００８０】
ＴＦＴスイッチ４ａのゲート電極は、第４のスキャン配線Ｇ４に接続され、ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極は、第５のスキャン配線Ｇ５に接続されている。また、ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂのドレイン電極及びソース電極の一方が電化蓄積容量５の一方の電極に接続され、ドレイン電極及びソース電極の他方がデータ配線Ｄに接続されている。放射線検出器１４２により放射線画像を撮影する場合、外部より放射線（Ｘ線）が照射される間、第４のスキャン配線Ｇ４に対してオフ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４ａをオフにし、第５のスキャン配線Ｇ５に対してオフ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４ｂをオフにして、半導体層に発生した電荷を各電荷蓄積容量５に蓄積する。
【００８１】
画像の読出し時には、例えば、静止画の場合、第４のスキャン配線Ｇ４に対して１ラインずつ順にオン信号を出力して各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにする。また、例えば、動画の読出し時には、第５のスキャン配線Ｇ５に対して１ラインずつ順にオン信号を出力して、後述する画素群内の複数の画素に係るＴＦＴスイッチ４ｂをオンにする。こうすることで、各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をデジタルデータへ変換することにより、放射線画像を得る。
【００８２】
信号処理部１２５は、各データ配線Ｄ１〜Ｄ３に流れ出した電荷を電気信号として検出する信号検出器（不図示）を有し、検出された電気信号に所定の処理を施すとともに、各信号検出器及びスキャン信号制御部３５ａ，３５ｂに信号検出のタイミングを示す制御信号やスキャン信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する。その結果、スキャン信号制御装置３５ａは、信号処理部１２５からの制御信号を受けて、第４のスキャン配線Ｇ４−１〜Ｇ４−４にＴＦＴスイッチ４ａをオン／オフするためのスキャン信号を出力する。また、スキャン信号制御装置３５ｂは、第５のスキャン配線Ｇ５−１，Ｇ５−２にＴＦＴスイッチ４ｂをオン／オフするためのスキャン信号を出力する。
【００８３】
個々のデータ配線Ｄ１〜Ｄ３より伝送された電荷信号は、信号処理部１２５において、図示を省略する増幅器で増幅され、サンプルホールド回路に保持される。個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号は、順にマルチプレクサ（不図示）へ入力された後、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル画像データに変換される。なお、Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル画像データは、例えば、撮影された放射線画像を複数フレーム分のデジタル画像データとして記憶する画像メモリ９０に順に記憶される。
【００８４】
次に、本実施形態に係る放射線検出器１４２の動作を説明する。放射線検出器１４２における画像検出時には、スキャン信号制御部３５ａ，３５ｂから第４のスキャン配線Ｇ４−１〜Ｇ４−４、第５のスキャン配線Ｇ５−１，Ｇ５−２に対してオフ信号（０Ｖ）が出力され、ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂのゲート電極に負バイアスが印加される。これにより、各ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂがオフ状態に保持される。
【００８５】
一方、画像の読出時、放射線検出器１４２は、画像処理装置（図１参照）からの指示に基づいて、静止画撮影モード及び動画撮影モードのいずれかを行う。静止画撮影モードの指示があった場合、信号処理部１２５は、第５のスキャン配線Ｇ５−１，Ｇ５−２から各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ｂをオフにするためのスキャン信号が出力されるようにスキャン信号制御部３５ｂを制御する。さらに、信号処理部１２５は、各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにするため、順次、第４のスキャン配線Ｇ４−１〜Ｇ４−４からＴＦＴスイッチ４ａの各ゲートに対して、例えば、電圧が＋１０〜２０Ｖのオン信号が印加されるようにスキャン信号制御部３５ａを制御する。これにより、各画素行の各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａが順次、オン状態となり、ＴＦＴスイッチ４ａによりセンサ部１０３から電荷が読み出され、その電荷に対応する信号がデータ配線Ｄに出力される。
【００８６】
このように放射線検出器１４２では、静止画撮影モードにおいて、データ配線Ｄ１〜Ｄ３の各々に、画素行毎に各画素２０に対応する電荷信号が流れる。これにより、放射線検出器１４２の放射線検出素子１１０に照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得ることができる。そして、信号処理部１２５において電荷信号がデジタル信号に変換され、その電荷信号に応じた画像データに基づいて放射線画像が生成される。
【００８７】
次に、動画撮影モードについて説明する。本実施形態に係る放射線検出器１４２では、図６に示すように複数の画素２０のうち、例えば、点線で囲んだ４つの画素Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６内の各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極が第５のスキャン配線Ｇ５−１に接続されている。同様に、点線で囲んだ４つの画素Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１１，Ｐ１２内の各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極が第５のスキャン配線Ｇ５−２に接続されている。ここでは、画素Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６をまとめて画素群ＰＧ１とし、画素Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１１，Ｐ１２をまとめて画素群ＰＧ２とする。なお、放射線検出素子１１０における画素群は、図６では省略されているが、画素群ＰＧ１，ＰＧ２以外に特定の４画素からなる他の複数の画素群で構成される（例えば、図７を参照）。
【００８８】
放射線検出器１４２に対して動画撮影モードの指示があった場合、信号処理部１２５は、各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａをオフにするためスキャン信号制御部３５ａを制御して、第４のスキャン配線Ｇ４−１〜Ｇ４−４から各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａの各ゲート電極に対してオフ信号を出力させる。
【００８９】
さらに、信号処理部１２５は、第５のスキャン配線Ｇ５−１，Ｇ５−２より順次、スキャン信号（オン信号）が出力されるようスキャン信号制御部３５ｂを制御する。すなわち、スキャン配線Ｇ５−１よりオン信号が出力されると、画素群ＰＧ１の４個の画素Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなる。その結果、これら４個の画素Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６の各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷が加算された電荷信号がデータ配線Ｄ２に出力される。次に、スキャン配線Ｇ５−２からオン信号が出力されると、画素群ＰＧ２の４個の画素Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１１，Ｐ１２のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなる。この場合、これら４個の画素Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１１，Ｐ１２の各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷が加算された電荷信号がデータ配線Ｄ１に出力される。
【００９０】
なお、図６では省略したが、第５のスキャン配線Ｇ５−１，Ｇ５−２よりオン信号が出力されると、上記画素群ＰＧ１，ＰＧ２の画素と行方向に連続する他の複数の画素についても、画素群ＰＧ１，ＰＧ２と同様、４画素単位で加算された電荷信号がデータ配線に出力される。
【００９１】
このように、動画撮影モードの場合、放射線検出素子１１０を構成する複数の画素のうち予め特定した４つの画素を束ねて構成される複数の画素群の各々について、それら４個の画素に蓄積された電荷がまとめられ（ビニングされ）、そのビニングされた電荷に相当する合成電荷信号がデータ配線に出力される。このことは、動画の撮影を行う場合、２画素×２画素の電荷の和に相当する電荷信号が、隣接するデータ配線Ｄに交互に（図６で、偶数番号が付与されたデータ配線Ｄ２と、奇数番号が付与されたデータ配線Ｄ１，Ｄ３とで交互に）流れることを意味する。
【００９２】
図７は、上述した動画撮影モードにおいてビニングの対象となる画素と画素群の配置を示している。なお、図７では、各々の画素群が区別しやすいように、隣り合う画素群の各画素に対する塗りつぶしパターンを変えてある。
【００９３】
図７に示す例では、放射線検出器１４２の放射線検出素子１１０において、上述したように隣接する４画素からなる画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを特定する。例えば、画素群Ａは、図７において符号２０ａで示す行方向にある第１の画素行の画素２０のうち、隣接する２画素と、第１の画素行の下段に位置し、図７において符号２０ｂで示す行方向にある第２の画素行の画素２０のうち、第１の画素行の上記２画素と配列ピッチにおいて１／２ずれながら互いに隣接する２画素との計４画素（縦縞模様を付した４画素）からなる。
【００９４】
各画素群は、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された３つの画素と、隣接する２辺の各々が該３つの画素のうちの２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された１つの画素とからなる４つの画素を組み合わせた、と規定できる。また、４つの画素の組み合わせは、隣り合う一対の画素の組が２組並んで配置され、かつ、一方の組の１つの画素の隣接する２辺が、他方の組の２つの画素の各々の１辺に隣り合うように配置された４つの画素の組み合わせであるともいえる。
【００９５】
放射線検出器１４２では、上述したように静止画撮影モードの指示があった場合、信号処理部１２５は、放射線検出器１４２の各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにして、各画素から電荷が読み出され、その電荷に対応する信号がデータ配線Ｄに出力される。ここでは、放射線検出器１４２の放射線検出素子１１０の個々の画素として画素領域が六角形状の画素を用いることにより、水平、垂直、斜めの各方向で高い解像度を確保することができる。
【００９６】
一方、動画撮影モードでは、上述したように信号処理部１２５によって、各画素群を構成する４画素内のＴＦＴスイッチ４ｂをオンにすることで、これら４画素を１つの画素とみなして、４画素分の電荷を合成するビニングを行う。なお、図７において、４画素からなる各画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの重心位置をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈとし、それらの位置を黒点で示す。
【００９７】
図７に示す例では、各画素群について４画素をビニングする場合、画素群Ｄの重心ｄを中心として、他の画素群の重心ａ−ｃ−ｇ−ｈ−ｅ−ｂ−ａを結ぶ正六角形が形成される。しかも、これらの画素群の重心間距離、すなわち、ｄａ間、ｄｃ間、ｄｇ間、ｄｈ間、ｄｅ間、ｄｂ間の距離が６方向において等しいことが分かる。よって、各画素２０の画素領域を六角形状とすることで、ビニング前において、水平、垂直、斜めの各方向において解像度を確保することができ、さらに、ビニング後においても、画素群の重心を結ぶことにより正六角形の領域が形成されるので、水平、垂直、斜めの各方向において解像度が確保される。
【００９８】
つまり、画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈの輪郭によって囲まれた各領域の重心ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｇ，ｈを用いて、１つの重心ｄを内部に含み、その重心ｄの周囲に存在する６個の重心ａ，ｃ，ｇ，ｈ，ｅ，ｂを結ぶ線分で形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、これら形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定める。こうすることで、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。
【００９９】
このように、ビニング前の重心配列と、ビニング後の重心配列とがともに、重心により形成される六角形状の領域がハニカム状に配列された状態となっていることから、ビニング後に画素密度変換を行う場合であっても、ビニングせずに画素密度変換を行うときと同様のアルゴリズムで処理することができる。つまり、ビニング処理後の画素密度変換処理のアルゴリズムを別途、用意しなくても、画素密度変換処理のアルゴリズムを共有することができる。
【０１００】
なお、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１００の撮影装置４１で実行される画像撮影処理は、図５に示す第１の実施形態に係る撮影装置４１で実行される画像撮影処理と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態では、放射線検出器１４２の放射線検出素子１１０においてハニカム状に配列された、画素領域が六角形状の複数の画素のうち、各々が４画素からなる予め定めた複数の画素群それぞれに対して、放射線検出器１４２の放射線検出素子１１０内で、これら４画素分の電荷を同時に読み取って合成するビニング処理を行う。こうすることで、収集した電荷量の増加によるＳ／Ｎの向上と、高いフレームレートが求められる動画撮影モードや、照射される放射線量が少ないことで生じる低感度画像に対処できる。
【０１０２】
また、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含み、かつ、１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定めるようにすることで、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置（複数の画素を１かたまりの画素としたときの重心位置）の偏りを抑制して、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。その結果、画素密度変換においてビニングの前後において同一のＩＣを共通に使用できる。
【０１０３】
また、動画の撮影を行う場合、２画素×２画素からなる画素群を１つの画素とみなして電荷を取り出し、画素群を構成する各画素に蓄積された電荷を合成するビニング処理を行うことで、静止画に比べて解像度が低くなるものの、フレームレートを、画素行毎に電荷を読み出す静止画モードの２倍（フレーム期間を１／２）にすることができる。
【０１０４】
さらには、複数の画素行の隣接する一対の画素行の各々に対応してビニング用のスキャン配線Ｇ５を設けることで、ビニングの対象画素行毎にスキャン配線Ｇを設ける場合と比較して、スキャン配線Ｇの数をビニングの対象画素の行数の１／２に削減できる。つまり、図２に示す第１の実施形態に係る放射線検出器４２と比較して、スキャン配線Ｇ数を大幅に削減できる。また、図６に示す放射線検出器１４２の構成において、ビニングをしない場合に必要となるスキャン配線Ｇ１の数４本に対して、ビニングを含めた画素のスキャンに要する総スキャン配線数が、本来ならば４本の２倍の８本必要となるところ、４本の１．５倍の６本で済む。
【０１０５】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００は、上述した第１の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００と同一構成をとるので、ここでは、その図示と説明を省略する。
【０１０６】
図８は、第３の実施形態に係る撮影装置４１の放射線検出器３４２の電気的な構成を示している。図８に示す放射線検出器３４２の放射線検出素子３１０は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線検出器４２と同様、画素領域が六角形の複数の画素２０が互いに隣接しながら２次元状に多数配列され、ハニカム状に配列された画素２０が矩形状の画素領域を構成している。
【０１０７】
放射線検出器３４２は、行方向（図の水平方向）に並列配置された複数のスキャン配線Ｇ６−０〜Ｇ６−１２，Ｇ７−０〜Ｇ７−１１と、これらのスキャン配線と交差し、かつ画素２０の周縁に沿って屈曲しながら列方向（図の垂直方向）に延設された複数のデータ配線Ｄ１〜Ｄ６とが配置されている。以降において、適宜、スキャン配線Ｇ６−０〜Ｇ６−１２を第６のスキャン配線Ｇ６、スキャン配線Ｇ７−０〜Ｇ７−１１を第７のスキャン配線Ｇ７と呼ぶ。
【０１０８】
さらに、第１の実施形態に係る放射線検出器４２と同様、スキャン配線Ｇ６，Ｇ７と交差しながら、複数のデータ配線Ｄ１〜Ｄ６の間を、これらのデータ配線Ｄ１〜Ｄ６と交差することなく直線状に共通グランド配線３０が配置されている。なお、共通グランド配線３０が直線状に配されるとは、放射線検出素子３１０の製造工程における誤差を許容し得る範囲で、直線状態を維持することを意味している。
【０１０９】
放射線検出素子３１０の各画素２０は、照射された放射線（Ｘ線）を受けて電荷を発生するセンサ部１０３と、センサ部１０３で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量５と、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための２つのＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂとを含んで構成される。放射線検出器３４２は、放射線を吸収して電荷に変換する光電変換層にアモルファスセレン等の放射線−電荷変換材料を使用した直接変換方式の放射線検出器３４２である。
【０１１０】
次に、第３の実施形態に係る放射線検出器３４２によって放射線画像を撮影する場合の動作について説明する。例えば、静止画撮影モードの場合、スキャン信号制御部３３５から第６のスキャン配線Ｇ６−０〜Ｇ６−１２に対して、画素行毎に順次、各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンとするスキャン信号が出力され、第７のスキャン配線Ｇ７−０〜Ｇ７−１１に対して、各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ｂをオフとするスキャン信号が出力される。これにより、各画素のセンサ部１０３から電荷が読み出され、その電荷に対応する信号がデータ配線Ｄ１〜Ｄ６に出力される。そして、各画素２０に対応する電荷信号により、放射線検出器３４２に照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得る。
【０１１１】
一方、動画撮影モードの場合、スキャン信号制御部３３５から第６のスキャン配線Ｇ６−０〜Ｇ６−１２に対して、各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオフするスキャン信号が出力され、第７のスキャン配線Ｇ７−０〜Ｇ７−１２には、以下のように各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ｂをオンとするスキャン信号が出力される。
【０１１２】
本実施形態の放射線検出器３４２の放射線検出素子３１０は、各々が予め特定した３つの画素からなる複数の画素群で構成される。例えば、図８に示すように、３つの画素Ｐ０〜Ｐ２を画素群ＰＧ０、３つの画素Ｐ３〜Ｐ５を画素群ＰＧ１、３つの画素Ｐ６〜Ｐ８を画素群ＰＧ２、３つの画素Ｐ９〜Ｐ１１を画素群ＰＧ３、３つの画素Ｐ１２〜Ｐ１４を画素群ＰＧ４、３つの画素Ｐ１５〜Ｐ１７を画素群ＰＧ５、３つの画素Ｐ１８〜Ｐ２０を画素群ＰＧ６、そして、３つの画素Ｐ２１〜Ｐ２３を画素群ＰＧ７とする。
【０１１３】
画素群ＰＧ０を構成する画素Ｐ０〜Ｐ２の各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極と、画素群ＰＧ１の画素Ｐ３〜Ｐ５の各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極には、第７のスキャン配線のうちスキャン配線Ｇ７−０が接続されている。さらに、画素群ＰＧ２の画素Ｐ６〜Ｐ８の各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極と、画素群ＰＧ３の画素Ｐ９〜Ｐ１１の各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極には、第７のスキャン配線のうちスキャン配線Ｇ７−１が接続されている。スキャン配線Ｇ７−０とスキャン配線Ｇ７−１は、スキャン信号制御部３３５から延出した信号線が分岐した構成になっている。
【０１１４】
したがって、スキャン信号制御部３３５よりスキャン配線Ｇ７−０，Ｇ７−１に対してスキャン信号（オン信号）が出力されると、画素群ＰＧ０〜ＰＧ３の全画素２０のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなる。その結果、画素群ＰＧ０〜ＰＧ３の各々を構成する３個の画素の各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷が合成され（ビニングされ）、画素群ＰＧ０の合成電荷信号がデータ配線Ｄ１に出力され、画素群ＰＧ１の合成電荷信号がデータ配線Ｄ４に出力され、画素群ＰＧ２の合成電荷信号がデータ配線Ｄ３に出力され、画素群ＰＧ３の合成電荷信号がデータ配線Ｄ６に出力される。
【０１１５】
画素群ＰＧ４〜ＰＧ７を構成する各画素内の各ＴＦＴスイッチ４ｂとスキャン配線Ｇ７−２，Ｇ７−３との接続も、上述した画素群ＰＧ０〜ＰＧ３とスキャン配線Ｇ７−０，Ｇ７−１との接続と同じである。したがって、スキャン信号制御部３３５よりスキャン配線Ｇ７−２，Ｇ７−３に対してスキャン信号（オン信号）が出力されると、画素群ＰＧ４〜ＰＧ７の全画素２０のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなる。その結果、画素群ＰＧ４の合成電荷信号（ビニング信号）がデータ配線Ｄ１に出力され、画素群ＰＧ５の合成電荷信号がデータ配線Ｄ４に出力され、画素群ＰＧ６の合成電荷信号がデータ配線Ｄ３に出力され、画素群ＰＧ７の合成電荷信号がデータ配線Ｄ６に出力される。
【０１１６】
他の画素群、具体的には、スキャン配線Ｇ７−４，Ｇ７−５からのスキャン信号を受ける画素群ＰＧ８〜ＰＧ１１、スキャン配線Ｇ７−６，Ｇ７−７からのスキャン信号を受ける画素群ＰＧ１２〜ＰＧ１５、スキャン配線Ｇ７−８，Ｇ７−９からのスキャン信号を受ける画素群ＰＧ１６〜ＰＧ１９、そして、スキャン配線Ｇ７−１０，Ｇ７−１１からのスキャン信号を受ける画素群ＰＧ２０〜ＰＧ２３等についても上記と同様である。
【０１１７】
このように、放射線検出器３４２では、画素群ＰＧ０〜ＰＧ３，ＰＧ８〜ＰＧ１１，ＰＧ１６〜ＰＧ１９を偶数ブロックとし、画素群ＰＧ４〜ＰＧ７，ＰＧ１２〜ＰＧ１５，ＰＧ２０〜ＰＧ２３を奇数ブロックとした場合、偶数ブロックと奇数ブロックとから交互に、放射線検出器３４２内において３画素単位に電荷が加算された電荷信号が、データ配線Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ６に流出する。また、データ配線Ｄ２，Ｄ５は、ビニング時に電荷信号が流れない、浮いた状態（フローティング）になる。
【０１１８】
上記のように、ビニング用のスキャン配線Ｇ７を複数のグループに分け、各グループ毎にタイミングをずらして、そのグループに属するスキャン配線Ｇ７にＴＦＴスイッチ４ｂのスキャン信号を送る。これにより、各タイミングにおいて複数の画素群の電荷を合成して読み出す際、異なる画素群から読み出された合成電荷量に相当する電荷信号が同一のデータ配線を介して伝送されることはない。
【０１１９】
なお、ビニング処理時に浮いた状態（フローティング）となるデータ配線Ｄ２，Ｄ５については、例えば、ＴＦＴスイッチ４ｂ等のソース電極、あるいはドレイン電極をＤ２，Ｄ５に接続して特定の電位に固定したり、あるいは近傍の配線に接続する等して、フローティング状態を回避してもよい。
【０１２０】
また、図８において、スキャン配線Ｇ７−０〜Ｇ７−１，Ｇ７−２〜Ｇ７−３等が、それぞれスキャン信号制御部３３５から延出した１本の配線が２本に枝分かれした構成となっているが、これに限定されない。例えば、これらのスキャン配線Ｇ７それぞれを個別にスキャン信号制御部３３５から延出させる構成としてスキャン配線Ｇ７−０〜Ｇ７−１を同時に駆動し、続いてスキャン配線Ｇ７−２〜Ｇ７−３を同時に駆動してもよい。さらには、スキャン信号制御部３３５とは別の第２のスキャン信号制御部を設け、その第２のスキャン信号制御部から延出した１本の配線が２本に枝分かれした構成としてもよいし、スキャン信号制御部３３５とは別の第２のスキャン信号制御部にスキャン配線Ｇ７−０〜Ｇ７−３それぞれを個別に延出させる構成としてスキャン配線Ｇ７−０〜Ｇ７−１を同時に駆動し、続いて、スキャン配線Ｇ７−２〜Ｇ７−３を同時に駆動してもよい。
【０１２１】
また、図８に示す例では、説明と図示の便宜上、２５本のスキャン配線Ｇ、６本のデータ配線Ｄを配した構成を例示している。例えば、画素２０が行方向及び列方向にｍ×ｎ個（ｍ，ｎは正の整数）配置されている場合、２ｍ本のスキャン配線とｎ本のデータ配線Ｄが設けられる。
【０１２２】
図９は、上述した動画撮影モードにおいてビニングの対象となる画素と画素群の配置を示している。ここでも、各々の画素群が区別しやすいように、隣り合う画素群の各画素に対する塗りつぶしパターンを変えてある。図９に示す例では、放射線検出器３４２の放射線検出素子３１０において、上述したように隣接する３画素からなる画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを特定する。各画素群は、複数の画素のうちの第１画素と、その第１画素の行と隣接する行にあって互いに隣接する第２及び第３の２画素の３つの画素からなり、第１画素の隣接する２辺と第２画素及び第３画素の各々の１辺とが隣り合うように配置されている。つまり、各画素群は、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された２つの画素からなる３つの画素を組み合わせた、と規定できる。
【０１２３】
本実施形態の放射線検出器３４２では、上述したように静止画撮影モードの指示があった場合、信号処理部３２５は、放射線検出器３４２の各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにして、各画素から電荷が読み出され、その電荷に対応する信号がデータ配線Ｄに出力される。ここでは、放射線検出器３４２の放射線検出素子３１０の個々の画素として画素領域が六角形状の画素を用いることにより、水平、垂直、斜めの各方向で高い解像度を確保することができる。一方、動画撮影モードでは、上述したように信号処理部３２５によって、各画素群を構成する３画素内のＴＦＴスイッチ４ｂをオンにすることで、これら３画素を１つの画素とみなして、３画素分の電荷を合成するビニングを行う。
【０１２４】
図９において、３画素からなる各画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの重心位置をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇとし、それらの位置を黒点で示す。図９に示す例では、各画素群について３画素のビニングをする場合、画素群Ｄの重心ｄを中心として、他の画素群の重心ａ−ｂ−ｃ−ｅ−ｆ−ｇ−ａを結ぶ正六角形が形成される。加えて、これらの画素群の重心間距離、すなわち、ｄａ間、ｄｂ間、ｄｃ間、ｄｅ間、ｄｆ間、ｄｇ間の距離が６方向において等しいことが分かる。よって、各画素２０の画素領域を六角形状とすることで、ビニング前において、水平、垂直、斜めの各方向において解像度を確保することができ、さらに、ビニング後においても、画素群の重心を結ぶことにより正六角形が形成されるので、水平、垂直、斜めの各方向において解像度が確保される。
【０１２５】
つまり、画素群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの輪郭によって囲まれた各領域の重心ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇを用いて、１つの重心ｄを内部に含み、その重心ｄの周囲に存在する６個の重心ａ，ｂ，ｃ，ｅ，ｆ，ｇを結ぶ線分で形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、これら形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定める。こうすることで、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。
【０１２６】
本実施形態においても、上述した第１の実施形態等と同様に、ビニング前の重心配列と、ビニング後の重心配列とがともに、重心により形成される六角形状の領域がハニカム状に配列された状態となっていることから、ビニング後に画素密度変換を行う場合であっても、ビニングせずに画素密度変換を行うときと同様のアルゴリズムで処理することができる。よって、ビニング処理後の画素密度変換処理のアルゴリズムを別途、用意しなくても、画素密度変換処理のアルゴリズムを共有することができる。
【０１２７】
以上説明したように、第３の実施形態では、各々が３画素からなる予め定めた複数の画素群に対して、放射線検出器３４２の放射線検出素子３１０内で３画素分の電荷を読み取って合成するビニング処理を行うためのスキャン配線Ｇ７を画素行毎に配置し、所定のビニング処理用のスキャン配線Ｇ７に複数の画素群の各画素内のＴＦＴスイッチ４ｂを同時にオンにするスキャン信号を出力する。そして、これら複数の画素群の各々で合成された電荷に対する電荷信号が個別のデータ配線を流れるように構成する。
【０１２８】
このような構成により、複数の画素群で３画素分の電荷を同時に読み取って合成するビニング処理時において、個々の画素２０から電荷信号を読み出す非ビニング処理時と比較して、２倍の速さで画像撮影ができる。その結果、収集した電荷量の増加によるＳ／Ｎの向上と、高いフレームレートが求められる動画撮影モードや、照射される放射線量が少ないことで生じる低感度画像に対処できる。
【０１２９】
そこで、動画の撮影を行う場合、３画素からなる画素群を１つの画素とみなし、複数の画素群から同時に電荷を取り出して、それらの画素群を構成する各画素に蓄積された電荷を合成するビニング処理を行うことで、静止画に比べて解像度が低くなるものの、フレームレートを、画素行毎に順次、電荷を読み出す静止画モードの２倍（フレーム期間を１／２）にすることができる。
【０１３０】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第４の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００は、上述した第１の実施形態等に係る放射線画像撮影システム１００と同一の構成であるため、ここでは、その図示と説明を省略する。
【０１３１】
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る放射線画像撮影システム１００における撮影装置の放射線検出器４４２の電気的な構成を示している。図１０に示す放射線検出器４４２の放射線検出素子４１０は、図２に示す第１の実施形態等に係る放射線検出器４２と同様、画素領域が六角形状の複数の画素２０が互いに隣接しながら２次元状にハニカム状に配列され、全体として略矩形状の領域を構成している。
【０１３２】
放射線検出器４４２は、各画素２０内に設けたＴＦＴスイッチ４ａのゲート電極に接続され、ＴＦＴスイッチ４ａのオン／オフを制御するための第８のスキャン配線Ｇ８−１〜Ｇ８−５（適宜、これらをまとめて第８のスキャン配線Ｇ８ともいう）と、ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極に接続され、ＴＦＴスイッチ４ｂのオン／オフを制御するための第９のスキャン配線Ｇ９−１，Ｇ９−２（適宜、これらをまとめて第９のスキャン配線Ｇ９ともいう）と、センサ部１０３で発生し、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すための複数のデータ配線Ｄ１〜Ｄ３（これらをまとめてデータ配線Ｄともいう）と、共通グランド配線３０とを備える。
【０１３３】
なお、複数の画素２０のうち、例えば、画素Ｐ６，Ｐ１２等は、後述する撮影モードにおける電荷の読み出しタイミングとの関係から、画素内の電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すトランジスタとして、ＴＦＴスイッチ４ａのみを有する。
【０１３４】
図１０では、説明と図示の便宜上、５本の第８のスキャン配線Ｇ８、２本の第９のスキャン配線Ｇ９、４本のデータ配線Ｄ、及び４本の共通グランド配線３０を配した構成を例示している。例えば、画素２０が行方向及び列方向にｍ×ｎ個（ｍ，ｎは正の整数）配置されている場合、ｍ本の第８のスキャン配線Ｇ８と、ｎ本のデータ配線Ｄが設けられる。また、放射線検出器４４２の放射線検出素子４１０は、後述するようにアモルファスセレン等の放射線−電荷変換材料を用いて、放射線を電荷へ直接変換する構成をとる。なお、各画素２０のセンサ部１０３は、図示を省略した共通配線に接続されており、共通配線を介して電源（不図示）からバイアス電圧が印加されるように構成されている。
【０１３５】
放射線検出器４４２において、スキャン配線Ｇ８，Ｇ９と、データ配線Ｄ及び共通グランド配線３０とが互いに交差するように配され、データ配線Ｄは、画素領域が六角形の画素２０の周縁に沿って、それらの画素２０を迂回するようにジグザグ状に（蛇行するように）配置されている。すなわち、データ配線Ｄは、個々の画素２０の周縁（６辺）のうち連続する３辺に沿いながら、列方向に延設されている。また、共通グランド配線３０も、各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂを避けるようにジグザグ状に（蛇行するように）配されている。
【０１３６】
ＴＦＴスイッチ４ａのゲート電極は、第８のスキャン配線Ｇ８に接続され、ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極は、第９のスキャン配線Ｇ９に接続されている。また、ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂのドレイン電極及びソース電極の一方が電荷蓄積容量５の一方の電極に接続され、ドレイン電極及びソース電極の他方がデータ配線Ｄに接続されている。
【０１３７】
放射線検出器４４２の制御部１５０は、スキャン信号制御部４３５ａ，４３５ｂに信号検出のタイミングを示す制御信号やスキャン信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する。スキャン信号制御装置４３５ａは、制御部１５０からの制御信号を受けて、第８のスキャン配線Ｇ８−１〜Ｇ８−５にＴＦＴスイッチ４ａをオン／オフするためのスキャン信号を出力する。また、スキャン信号制御装置４３５ｂは、第９のスキャン配線Ｇ９−１，Ｇ９−２にＴＦＴスイッチ４ｂをオン／オフするためのスキャン信号を出力する。
【０１３８】
例えば、放射線画像を撮影する場合、外部より放射線（Ｘ線）が照射される間、第８のスキャン配線Ｇ８に対してオフ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４ａをオフにし、第９のスキャン配線Ｇ９に対してオフ信号を出力して各ＴＦＴスイッチ４ｂをオフにして、半導体層に発生した電荷を各電荷蓄積容量５に蓄積する。
【０１３９】
画像の読出し時には、例えば、静止画の場合、第８のスキャン配線Ｇ８に対して１ラインずつ順にオン信号を出力して各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにする。また、例えば、動画の読出し時には、第９のスキャン配線Ｇ９に対して１ラインずつ順にオン信号を出力して、後述する画素群内の複数の画素に係るＴＦＴスイッチ４ｂをオンにするとともに、特定の第８のスキャン配線Ｇ８にオン信号を出力して、画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにする。こうすることで、各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をデジタルデータへ変換することにより、放射線画像を得る。
【０１４０】
放射線検出器４４２は、図１０に示すようにデータ配線Ｄ１〜Ｄ３の各々に対応する可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ、あるいは積分増幅器ともいう）ＣＡ１〜ＣＡ３を備え、これらのチャージアンプＣＡ１〜ＣＡ３の各々の出力側には、サンプルホールド回路（ＳＨ）９７Ａ〜９７Ｄが配置されている。放射線検出器４４２は、複数のデータ配線がデータ配線Ｄ１〜Ｄ３を単位として繰り返して配され、それに対応して、複数のチャージアンプがチャージアンプＣＡ１〜ＣＡ３を単位として繰り返して配される構成をとる。チャージアンプＣＡ１〜ＣＡ３は、正入力側が接地されたオペアンプ９２ａと、オペアンプ９２ａの負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ９２ｂと、リセットスイッチ９２ｃとを含んで構成されており、リセットスイッチ９２ｃは、制御部１５０により切り換えられる。さらに、放射線検出器４４２は、マルチプレクサ９８及びＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器９９が備えられている。
【０１４１】
なお、サンプルホールド回路９７Ａ〜９７Ｄのサンプルタイミング、及びマルチプレクサ９８に設けられたスイッチ９８ａ〜９８ｄによる選択出力も、制御部１５０により切り換えられる。また、図１０では、マルチプレクサ９８が４画素を１つに束ねる構成としているが、これに限定されず、例えば、上述したデータ配線Ｄ１〜Ｄ３の繰り返し単位に合わせて、３画素を１つに束ねる構成としてもよい。
【０１４２】
次に、本実施形態に係る放射線検出器４４２の動作を説明する。放射線検出器４４２における画像検出時には、スキャン信号制御部４３５ａ，４３５ｂから第８のスキャン配線Ｇ８−１〜Ｇ８−５、第９のスキャン配線Ｇ９−１，Ｇ９−２に対してオフ信号（０Ｖ）が出力され、ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂのゲート電極に負バイアスが印加される。これにより、各ＴＦＴスイッチ４ａ，４ｂがオフ状態に保持される。
【０１４３】
一方、画像の読出時、放射線検出器４４２は、上述したように画像処理装置５０からの指示に基づいて、静止画撮影モード及び動画撮影モードのいずれかを行う。静止画撮影モードの指示があった場合、制御部１５０は、第９のスキャン配線Ｇ９−１，Ｇ９−２から各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ｂをオフにするためのスキャン信号が出力されるようにスキャン信号制御部４３５ｂを制御する。さらに、制御部１５０は、各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａをオンにするため、順次、第８のスキャン配線Ｇ８−１〜Ｇ８−５からＴＦＴスイッチ４ａの各ゲートに対して、例えば、電圧が＋１０〜２０Ｖのオン信号が印加されるようにスキャン信号制御部４３５ａを制御する。これにより、各画素行の各画素２０内のＴＦＴスイッチ４ａが順次、オン状態となり、ＴＦＴスイッチ４ａによりセンサ部１０３から電荷が読み出され、その電荷に対応する信号がデータ配線Ｄに出力される。
【０１４４】
このように放射線検出器４４２では、静止画撮影モードにおいて、データ配線Ｄ１〜Ｄ３の各々に、画素行毎に各画素２０に対応する電荷信号が流れる。これにより、放射線検出器４４２の放射線検出素子４１０に照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得ることができる。そして、信号処理部４２５において電荷信号がデジタル信号に変換され、その電荷信号に応じた画像データに基づいて放射線画像が生成される。
【０１４５】
次に、本実施形態に係る放射線検出器における、動画撮影モード時の動作について、図１１に示す動作タイミングチャートを参照しながら説明する。本実施形態に係る放射線検出器４４２の複数の画素２０のうち、例えば、図１０において点線で囲んだ３つの画素Ｐ１〜Ｐ３内に配置された各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極は、第９のスキャン配線Ｇ９−１に接続されている。同じく点線で囲んだ３つの画素Ｐ４〜Ｐ６のうち、画素Ｐ４，Ｐ５内に配置された各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極も、第９のスキャン配線Ｇ９−１に接続されている。
【０１４６】
同様に、画素Ｐ７〜Ｐ９内に配置された各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極は、第９のスキャン配線Ｇ９−２に接続され、画素Ｐ１０〜Ｐ１２のうち、画素Ｐ１０，Ｐ１１内に配置された各ＴＦＴスイッチ４ｂのゲート電極も、第９のスキャン配線Ｇ９−２に接続されている。
【０１４７】
ここでは、画素Ｐ１〜Ｐ３をまとめて画素群ＰＧ１と呼ぶ。また、画素Ｐ４〜Ｐ６をまとめて画素群ＰＧ２、画素Ｐ７〜Ｐ９をまとめて画素群ＰＧ３、画素Ｐ１０〜Ｐ１２をまとめて画素群ＰＧ４と呼ぶ。図１０では図示を省略したが、放射線検出素子４１０は、さらに、これらの画素群ＰＧ１，ＰＧ２等と隣り合う、特定の３画素を構成画素とする他の複数の画素群で構成される。これらの画素群について、画素群ＰＧ１，ＰＧ２を例にとると、画素群ＰＧ１の３画素（Ｐ１〜Ｐ３）、及び画素群ＰＧ２の２画素（Ｐ４，Ｐ５）と画素群ＰＧ２の１画素（Ｐ６）とからなる３画素は、同一の画素行方向に連続する３画素（ここでは、ＰＧ１，ＰＧ４，ＰＧ５）と、これら連続する３画素と画素列方向の下部において隣接し、かつ画素行方向に連続する２画素（ここでは、ＰＧ２，ＰＧ３）と、これら連続する３画素と画素列方向上部において隣接する１画素（ここでは、ＰＧ６）とを繰り返し単位とする画素群（計６画素からなる）を構成している。そして、画素群ＰＧ１、ＰＧ２の各々の３画素は、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣接するように配置されている。
【０１４８】
本実施形態に係る放射線検出器４４２では、上記の画素Ｐ１〜Ｐ６を１つの画素群単位として、この画素群単位が図１０の水平及び垂直方向に連続して配置されることで、放射線検出素子４１０を構成している。言い換えれば、放射線検出器４４２において、画素Ｐ１〜Ｐ５と画素Ｐ１２とを１つの画素群単位として、この画素群単位が図１０の水平及び垂直方向に連続して配置されている、ともいえる。
【０１４９】
放射線検出器４４２に対して動画撮影モードの指示があった場合、制御部１５０は、最初にスキャン信号制御部４３５ａを制御して、第８のスキャン配線Ｇ８−１〜Ｇ８−５から各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａの各ゲート電極に対してオフ信号を出力して、各画素２０のＴＦＴスイッチ４ａをオフにする。
【０１５０】
次に、制御部１５０は、チャージアンプのリセットスイッチを短絡させるためのリセット信号を出力する。例えば、図１１の（５），（６）に示すように、チャージアンプＣＡ１，ＣＡ２に対してリセット信号を出力して、チャージアンプＣＡ１，ＣＡ２のコンデンサに蓄積されていた電荷を放電（リセット）する。
【０１５１】
その後、制御部１５０は、スキャン信号制御部４３５ｂを制御して、第９のスキャン配線Ｇ９−１よりスキャン信号（オン信号）を出力する。具体的には、図１１の（１）に示すように、第９のスキャン配線Ｇ９−１より、所定期間、オン信号を出力する。これにより、画素群ＰＧ１の３個の画素Ｐ１〜Ｐ３のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなる。その結果、画素Ｐ１〜Ｐ３の各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷の電荷信号が放射線検出素子４１０内で合成され、データ配線Ｄ１には、これら３画素の合成電荷信号が流れる。
【０１５２】
データ配線Ｄ１を伝送された電気信号（３画素分の合成電荷信号）は、図１１の（７）に示す期間（積分期間Ｔ１−１という）、チャージアンプＣＡ１において予め定められた増幅率で増幅され、サンプルホールド回路９７Ｂに保持される。そして、積分期間Ｔ１−１の経過とともに電荷信号のサンプリングを終了する。
【０１５３】
また、第９のスキャン配線Ｇ９−１よりオン信号が出力されると（図１１の（１））、画素群ＰＧ２の画素Ｐ４，Ｐ５内のＴＦＴスイッチ４ｂもオンになる。その結果、これらの画素Ｐ４，Ｐ５の各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷の合成電荷信号が、データ配線Ｄ２に流出する。データ配線Ｄ２を伝送された電気信号（画素Ｐ４，Ｐ５の合成電荷信号）は、図１１の（８）に示す積分期間Ｔ２−１のうち、上記の積分期間Ｔ１−１に相当する期間において、チャージアンプＣＡ２で増幅され、サンプルホールド回路９７Ｃに保持される。なお、制御部１５０は、第９のスキャン配線Ｇ９−１からの出力信号がオンからオフとなったとき、積分期間Ｔ１−１を終了するが、積分期間Ｔ２−１を続行させて、チャージアンプＣＡ２における電荷信号の蓄積及び増幅（積分）を継続できる状態にする。
【０１５４】
制御部１５０は、第９のスキャン配線Ｇ９−１からの出力信号をオフにした後、図１１の（２）に示すように、スキャン信号制御部４３５ａを制御して、第８のスキャン配線Ｇ８−１からの出力信号をオンにする。これにより、第８のスキャン配線Ｇ８−１に対応する画素行の画素内のＴＦＴスイッチ４ａがオンとなり、それらの画素から読み出された電荷信号が各データ配線に流出する。このとき、チャージアンプＣＡ２は、上記のように電荷信号を蓄積及び増幅（積分）できる状態にあるが、チャージアンプＣＡ１は、非作動状態にある。なお、動画撮影モード時（ビニング駆動時）、データ配線Ｄ３には信号が流れないため、制御部１５０は、図１１の（９）に示すように、チャージアンプＣＡ３を常時、非作動状態にする。
【０１５５】
よって、図１１の（８）に示すように、積分期間Ｔ２−１のうち、積分期間Ｔ１−１が経過した後の期間において、画素群ＰＧ２の画素Ｐ６の電荷信号が流出するデータ線Ｄ２に接続されるチャージアンプＣＡ２で、画素Ｐ６の電荷信号が蓄積及び増幅（積分）される。その結果、チャージアンプＣＡ２では、積分期間Ｔ２−１において、画素Ｐ６の電荷信号と、先に蓄積及び増幅（積分）された画素Ｐ４，Ｐ５の電荷信号とが加算される。その後、画素Ｐ４〜Ｐ６の合成電荷信号は、サンプルホールド回路９７Ｃに保持され、積分期間Ｔ２−１の経過とともにサンプリングを終了する。
【０１５６】
上記のように、第９のスキャン配線Ｇ９−１よりオン信号が出力され、第８のスキャン配線Ｇ８−１よりオン信号が出力されると、上記画素群ＰＧ１，ＰＧ２の画素と行方向に連続する他の複数の画素についても、画素群ＰＧ１，ＰＧ２と同様、所定の３画素分の合成電荷信号等がデータ配線に出力される。
【０１５７】
制御部１５０は、上記の処理に続いて、画素群ＰＧ１，ＰＧ２等と列方向に隣り合う画素群（図１０に示す例では、画素群ＰＧ３，ＰＧ４）についてビニング処理を行う。すなわち、制御部１５０は、図１１の（５），（６）に示すように、チャージアンプＣＡ１，ＣＡ２にリセット信号を送って、それらのアンプのコンデンサに蓄積されていた電荷を放電（リセット）する。そして、制御部１５０は、図１１の（３）に示すように、第９のスキャン配線Ｇ９−２よりスキャン信号（オン信号）が出力されるように、スキャン信号制御部４３５ｂを制御する。これにより、画素群ＰＧ３の３個の画素Ｐ７〜Ｐ９のＴＦＴスイッチ４ｂがオンとなり、画素Ｐ７〜Ｐ９の各電荷蓄積容量５に蓄積された電荷の電荷信号が放射線検出素子４１０内で合成され、データ配線Ｄ１に、３画素（Ｐ７〜Ｐ９）の合成電荷信号が流れる。
【０１５８】
これら３画素の合成電荷信号は、図１１の（７）に示す積分期間Ｔ１−２において、チャージアンプＣＡ１で増幅され、サンプルホールド回路９７Ｂに保持される。そして、積分期間Ｔ１−２の経過とともに電荷信号のサンプリングが終了する。
【０１５９】
第９のスキャン配線Ｇ９−２よりオン信号が出力されると、画素群ＰＧ４の画素Ｐ１０，Ｐ１１内のＴＦＴスイッチ４ｂもオンになり、画素Ｐ１０，Ｐ１１に蓄積された電荷の合成電荷信号がデータ配線Ｄ２を流れる。この合成電荷信号は、図１１の（８）に示す積分期間Ｔ２−２のうち、上記の積分期間Ｔ１−２に相当する期間において、チャージアンプＣＡ２で増幅され、サンプルホールド回路９７Ｃに保持される。ここでも、制御部１５０は、第９のスキャン配線Ｇ９−２からの出力信号がオフとなったとき、積分期間Ｔ１−２を終了させるが、積分期間Ｔ２−２は終了させずに、チャージアンプＣＡ２における電荷信号の蓄積及び増幅（積分）を継続できる状態にする。
【０１６０】
第９のスキャン配線Ｇ９−２からの出力信号がオフとなった後、図１１の（４）に示すように、第８のスキャン配線Ｇ８−３からの出力信号をオンにする。これにより、第８のスキャン配線Ｇ８−３に対応する画素行の画素内のＴＦＴスイッチ４ａがオンとなる。このとき、チャージアンプＣＡ１は作動状態にないが、チャージアンプＣＡ２は、上記のように電荷信号を蓄積及び増幅（積分）できる状態に維持される。なお、上記のように、動画撮影モード時（ビニング駆動時）、データ配線Ｄ３には信号が流れない。そのため、図１１の（９）に示すように、ビニング駆動時にはチャージアンプＣＡ３を常時、非作動状態にする。
【０１６１】
よって、図１１の（８）に示すように、積分期間Ｔ２−２のうち、積分期間Ｔ１−２が経過した後の期間において、画素群ＰＧ４の画素Ｐ１２の電荷信号が流出するデータ線Ｄ２に接続されるチャージアンプＣＡ２において、画素Ｐ１２の電荷信号が蓄積及び増幅（積分）される。その結果、チャージアンプＣＡ２では、積分期間Ｔ２−２において、画素Ｐ１２の電荷信号と、既にチャージアンプＣＡ２で蓄積及び増幅（積分）された画素Ｐ１０，Ｐ１１の電荷信号とが加算される。その後、画素Ｐ１０〜Ｐ１２の合成電荷信号は、サンプルホールド回路９７Ｃに保持され、積分期間Ｔ２−２の経過とともにサンプリングが終了する。
【０１６２】
なお、第９のスキャン配線Ｇ９−２、及び第８のスキャン配線Ｇ８−３よりオン信号が出力されると、上記画素群ＰＧ３，ＰＧ４の画素と行方向に連続する他の複数の画素についても、画素群ＰＧ３，ＰＧ４と同様、所定の３画素分の合成電荷信号等がデータ配線に出力される。
【０１６３】
制御部１５０は、サンプルホールド回路９７Ａ〜９７Ｄを所定期間、駆動させることより、可変ゲインプリアンプであるチャージアンプＣＡ１〜ＣＡ３によって増幅された電気信号の信号レベルを、サンプルホールド回路に保持させる。個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号は、マルチプレクサ９８によって順次、選択された後、Ａ／Ｄ変換器９９によってデジタル画像データに変換される。なお、Ａ／Ｄ変換器９９から出力されたデジタル画像データは、画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は、例えば、撮影された放射線画像を複数フレーム分のデジタル画像データとして記憶する。
【０１６４】
なお、図１０では省略したが、第９のスキャン配線Ｇ９−１，Ｇ９−２よりオン信号が出力されると、上記画素群ＰＧ１，ＰＧ２の画素と行方向に連続する他の複数の画素についても、画素群ＰＧ１，ＰＧ２と同様、３素単位で加算された電荷信号がデータ配線に出力される。
【０１６５】
このように、動画撮影モードの場合、放射線検出素子４１０を構成する複数の画素のうち予め特定した３つの画素を束ねて構成される複数の画素群の各々について、それら３個の画素に蓄積された電荷がまとめられ（ビニングされ）、そのビニングにより合成された電荷に相当する電荷信号がデータ配線に出力される。また、第９のスキャン配線Ｇ２の制御に続いて、第８のスキャン配線Ｇ８のうち、図１０において奇数番号が付与されたスキャン配線（Ｇ８−１，Ｇ８−３等）にオン信号を出力することで、先に２画素分の合成電荷信号が取得された画素群中の残りの１画素分の電荷信号がデータ配線を流れる。動画撮影モードでは、第８のスキャン配線Ｇ８のうち、偶数番号が付与されたスキャン配線（Ｇ８−２，Ｇ８−４等）からは、常時、オフ信号が出力される。
【０１６６】
よって、本実施形態に係る放射線検出器では、特定の画素群（ＰＧ２，ＰＧ４等）の画素については、各画素群を構成する３画素のうち、２画素分の電荷信号と、残りの１画素分の電荷信号とを、同一のチャージアンプの積分タイミングをずらして加算、合成することで、３画素のビニング処理を行う。
【０１６７】
なお、本実施形態に係る放射線検出器４４２の動画撮影モードにおいても、図８に示す第３の実施形態に係る放射線検出器３４２の場合と同様、３画素からなる各画素群の重心を中心として、他の画素群の重心を結ぶ正六角形が形成され、これらの画素群の重心間距離が６方向において等しくなる。そのため、ビニングの前後において、水平、垂直、斜めの各方向において解像度が確保される。よって、ビニング後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。
【０１６８】
このように、本実施形態において、ビニング前の重心配列と、ビニング後の重心配列とがともに、重心により形成される六角形状の領域がハニカム状に配列された状態となっていることから、ビニング後に画素密度変換を行う場合であっても、ビニングせずに画素密度変換を行うときと同様のアルゴリズムで処理することができ、ビニング処理後の画素密度変換処理のアルゴリズムを別途、用意しなくても、画素密度変換処理のアルゴリズムを共有することができる。
【０１６９】
また、本実施形態では、放射線検出器４４２においてハニカム状に配列された画素領域が六角形状の複数の画素のうち、各々が３画素からなる予め定めた複数の画素群それぞれに対して、放射線検出器４４２の放射線検出素子４１０内で３画素分の電荷を同時に読み取り、これらの電荷信号を合成するビニング処理を行う。さらに、特定の画素群に対して、その画素群を構成する３画素のうち、２画素分の電荷信号と、残りの１画素分の電荷信号とを、同一のチャージアンプの積分タイミングをずらして加算することで、３画素のビニング処理を行う。こうすることで、収集した電荷量の増加によるＳ／Ｎの向上と、高いフレームレートが求められる動画撮影モードや、照射される放射線量が少ないことで生じる低感度画像に対処できる。
【０１７０】
また、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含み、かつ、１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定めるようにすることで、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置（複数の画素を１かたまりの画素としたときの重心位置）の偏りを抑制して、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。その結果、画素密度変換においてビニングの前後において同一のＩＣを共通に使用できる。
【０１７１】
また、動画の撮影を行う場合は、各々が３画素からなる画素群を１つの画素とみなして電荷を取り出し、画素群を構成する各画素に蓄積された電荷を合成するビニング処理を行うことで、静止画に比べて解像度が低くなるものの、フレームレートを、画素行毎に電荷を読み出す静止画モードの２倍（フレーム期間を１／２）にすることができる。さらには、ビニングの対象画素行毎にスキャン配線Ｇ９を設ける場合と比較して、スキャン配線Ｇ９の数をビニングの対象画素の行数の１／２に削減できる。つまり、図８に示す第３の実施形態に係る放射線検出器３４２と比較して、スキャン配線Ｇ数を大幅に削減できる。また、図１０に示す放射線検出器４４２の構成において、ビニングをしない場合に必要となるスキャン配線Ｇ８数５に対して、ビニングを含めた画素のスキャンに要する総スキャン配線数が、本来ならば５本の２倍の１０本必要となるところ、７本で済むことになる。
【０１７２】
なお、上記各実施の形態では、放射線検出素子４１０の六角形状の画素領域は、正六角形であってもよいし、角を取った略六角形も含まれる。また、例えば、図２の紙面上下方向に潰した扁平六角形等、平面視したとき略六角形になるものも含まれる。つまり、画素領域が六角形状の画素を、該画素領域の中心を通る３本の対角線のうち１本の対角線を他の２本の対角線より短くし、該他の２本の対角線が等しい長さとなるように扁平させて形成してもよい。よって、画素が扁平六角形であっても、ビニング処理の前後において、重心距離と水平、垂直、斜めの６方向との関係が維持される。
【０１７３】
また、上記各実施の形態では、放射線を吸収して電荷に変換する光電変換層にアモルファスセレン等の放射線−電荷変換材料を使用した直接変換方式の放射線検出器４１０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、本発明を、照射された放射線を可視光に変換するシンチレータを備えた間接変換方式の放射線検出器に適用してもよい。
【０１７４】
図１２は、第１の実施形態の放射線検出器４２を間接変換方式の放射線検出器に適用した一例を簡略化して示している。また、図１３は、第３の実施形態の放射線検出器３４２を間接変換方式の放射線検出器に適用した一例を簡略化して示している。なお、これらの図１２及び図１３に示す間接変換方式の放射線検出器の動作は、それぞれ第１の実施形態の放射線検出器、及び第３の実施形態の放射線検出器と同じであるため、ここでは、それらの説明を省略する。
【０１７５】
また、上記各実施の形態では、共通グランド配線３０を絶縁性の基板１上に配しているが、これに限定されず、光電変換層６で発生した電荷を収集する画素電極としての下部電極１１の下のいずれかの層に配されていればよい。こうすることで、共通グランド配線３０がセンサ部１０３へ照射される放射線の照射効率を低下させることを回避できる。
【０１７６】
さらには、上述した第２の実施形態、及び第４の実施形態では、放射線検出器（１４２または、４４２）の放射線検出素子（１１０または、４１０）の列方向それぞれの辺側にスキャン信号制御部（３５ａ，３５ｂまたは、４３５ａ，４３５ｂ）を配置した例を示したが、スキャン信号制御部（３５ａ，３５ｂまたは、４３５ａ，４３５ｂ）の配置は、これに限定されない。例えば、マンモグラフィ用途として、放射線検出素子（１１０または，４１０）の列方向の一辺側にスキャン信号制御部（３５ａ，３５ｂまたは，４３５ａ，４３５ｂ）を設け、列方向の他辺側が被検者の胸壁側となるように構成してもよい。この場合、スキャン信号制御部（３５ａ，３５ｂまたは、４３５ａ，４３５ｂ）として汎用のゲートＩＣ２個を積層構造（２段重ね）にして、それぞれよりスキャン配線Ｇを延設するか、あるいは１個の専用ゲートＩＣからスキャン配線Ｇを延設する。
【０１７７】
＜第５の実施形態＞
上記各実施の形態の放射線検出器（４２、１４２，３４２，４４２）をトモシンセシス撮影を行うマンモグラフィに適用した場合の実施の形態について具体的に説明する。
【０１７８】
図１４に、本実施形態のマンモグラフィとしての撮影装置４１の構成の一例の概略構成図を示す。また、図１５に、本実施形態の撮影装置４１の撮影時における構成の一例の構成図を示す。また、図１６に、本実施形態の撮影装置４１の撮影時の説明を行うための説明図を示す。
【０１７９】
図１４〜図１６に示すように、本実施形態の撮影装置４１は、被検者Ｗが立った立位状態において、被検者Ｗの乳房Ｎ、を放射線（例えば、Ｘ線）により撮影する装置である。なお、以下では、撮影の際に撮影装置４１に被検者Ｗが対面した場合の被検者Ｗに近い手前側を撮影装置４１の装置前方側とし、撮影装置４１に被検者Ｗが対面した場合の被検者Ｗから離れた奥側を撮影装置４１の装置後方側とする。また、撮影装置４１に被検者Ｗが対面した場合の被検者Ｗの左右方向を撮影装置４１の装置左右方向として説明する（図１４〜図１６の各矢印参照）。
【０１８０】
撮影装置４１は、図１４に示すように、装置前方側に設けられた側面視略Ｃ字状の測定部５００と、測定部５００を装置後方側から支える基台部５０２と、を備えている。
【０１８１】
測定部５００は、立位状態にある被検者Ｗの乳房Ｎと当接する平面状の撮影面５１２が形成された撮影台５１０と、乳房Ｎを撮影台５１０の撮影面５１２との間で圧迫するための圧迫板５１４と、撮影台５１０及び圧迫板５１４を支持する保持部５０６と、を備えている。
【０１８２】
また、測定部５００は、管球等の放射線源３１が設けられ、放射線源３１から撮影面５１２に向けて検査用の放射線を照射する放射線照射部２４と、保持部５０６とは分離され放射線照射部２４を支持する支持部５０７とを備えている。
【０１８３】
測定部５００には、基台部５０２に回動可能に支えられている回動軸５０４が設けられている。回動軸５０４は、支持部５０７に対して固定されており、回動軸５０４と支持部５０７は一体に回動するようになっている。
【０１８４】
保持部５０６に対しては、回動軸５０４が連結されて一体に回動する状態と、回動軸５０４が分離されて空転する状態とに切り替え可能とされている。具体的には、回動軸５０４及び保持部５０６にそれぞれギアが設けられ、このギア同士の噛合状態・非噛合状態を切替えるようになっている。なお、回動軸５０４の回動力の伝達・非伝達の切替えは、種々の機械要素を用いることができる。
【０１８５】
保持部５０６は、撮影面５１２と放射線照射部２４とが所定間隔離れるように撮影台５１０と放射線照射部２４とを支持するとともに、圧迫板５１４と撮影面５１２との間隔が可変であるように圧迫板５１４をスライド移動可能に保持している。なお、本実施の形態では、圧迫板５１４の位置（圧迫板５１４と撮影面５１２との間隔）が検出可能に構成されている。例えば図示を省略したセンサを圧迫板５１４のスライド機構に備え、当該センサにより圧迫板５１４の位置を検出する。本実施の形態では、このように構成することにより、圧迫板５１４により圧迫された乳房Ｎの厚みが検出可能となっている。
【０１８６】
乳房Ｎが当接する撮影面５１２は、放射線透過性や強度の観点から、例えば、カーボンで形成されている。撮影台５１０の内部には、乳房Ｎ及び撮影面５１２を通過した放射線が照射され、その放射線を検出する放射線検出器５４２が配置されている。なお、本実施形態の放射線検出器５４２は、上記各実施形態の放射線検出器（４２、１４２、３４２、４４２）のいずれであってもよく、撮影に応じて、ユーザが選択（変更）してもよい。
【０１８７】
本実施形態の撮影装置４１は、少なくとも、被写体としての乳房Ｎに対して、複数の方向から撮影を行うことができる装置とされている。図１５及び図１６は、それぞれ、該撮影時における撮影装置４１の姿勢、該撮影時における放射線照射部２４の位置を示している。図１５及び図１６に示すように、該撮影は、支持部５０７を傾けて撮影を行うものである。
【０１８８】
撮影装置４１では、図１６に示すように、乳房Ｎに対して複数の方向から撮影（トモシンセシス撮影）を行う場合、保持部５０６に対して回動軸５０４が空転して撮影台５１０と圧迫板５１４が動かず、支持部５０７が回動することにより放射線照射部２４のみが円弧状に移動する。トモシンセシス撮影では、図１６に示すように角度αから所定角度θずつ撮影位置を移動させて、放射線照射部２４の位置がＰ１〜ＰＮのＮ箇所で撮影が行われる。
【０１８９】
本実施形態では、具体的例として、撮影モードとして、診断用モード及び撮影モードが設けられており、医師等のユーザが選択可能になっている。診断用モードは、ユーザが検診や診断等を行うために、おおまかに被写体の撮影を行うモードである。具体的一例として本実施形態では、＋１０度〜−１０度の範囲において所定角度１度で撮影が行われる。また、撮影モードは、診断用モードにおける撮影に比べて、より高精細に撮影を行うためのモードであり、具体的一例として本実施形態では、＋２０度〜−２０度の範囲において所定角度１度で撮影が行われる。このように本実施の形態では、高精細な画像を得るための撮影を行う場合は、情報量（画像情報量）を多くするため、角度をより大きく振って撮影を行う。
【０１９０】
次に、本実施形態の撮影装置４１の動作について説明する。本実施形態では、図１７は、本実施形態に係る画像撮影処理手順の一例を示すフローチャートである。撮影を行なう場合、撮影装置４１では、撮影メニューに従って撮影が実行される。撮影装置４１は、ＣＣ（Cranio & Caudal：頭尾方向)撮影の撮影指示が入力された場合、撮影面５１２が上方を向いた状態に保持部５０６の姿勢を調整すると共に放射線照射部２４が撮影面５１２に対して上方に位置する状態に支持部５０７の姿勢を調整する。また、ＭＬＯ（Mediolateral−Oblique：内外斜位方向）撮影が指示された場合、撮影台５１０を所定の角度回転させて撮影面５１４を傾けた状態に保持部５０６の姿勢を調整する。
【０１９１】
図１７のステップＳ２００では、診断用モード及び撮影モードのいずれであるかを設定する。設定方法は、特に限定されず撮影メニューにいずれのモードであるかを示す情報が含まれている場合は、撮影メニューに基づいて設定すればよい。また、ユーザが操作パネル４４や操作入力部５４等により指示した場合は、当該指示に基づいて設定すればよい。
【０１９２】
ユーザは、撮影装置４１の撮影面５１２に被検者Ｗの乳房Ｎを当接させる。この状態でユーザから圧迫開始の操作指示が行なわれると、次のステップＳ２０２では、撮影装置４１は、圧迫板５１４を撮影面５１２に向けて移動させ、乳房Ｎを圧迫する。
【０１９３】
乳房Ｎの圧迫が完了すると、ユーザは、撮影装置４１の操作パネル４４や画像処理装置５０の操作入力部５４を用いて撮影開始を指示する。該撮影開始の指示に応じて、画像処理装置５０が撮影装置４１を動作させて、放射線画像を撮影させる。
【０１９４】
次のステップＳ２０４では、撮影モードが、診断用モード及び撮影モードのいずれであるかを判断する。判断方法は、特に限定されないが、上記ステップＳ２００の設定に基づいて判断すればよい。
【０１９５】
モードが撮影モードである場合は、ステップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０６では、上述のようにして検出された乳房Ｎの厚みに応じて線量を決定する。乳房Ｎの厚みに応じて、放射線検出器４２に到達する（乳房Ｎを透過する）放射線の線量が変わるため、本実施の形態では、乳房Ｎの厚みと照射する放射線量との対応関係が予め定められている。本ステップでは、当該対応関係に基づいて、乳房Ｎの厚みに応じて照射する放射線の線量を決定する。
【０１９６】
次のステップＳ２０８では、撮影角度範囲及び所定角度に基づいて、撮影回数を決定する。上述したように、本実施の形態では、具体的一例として、撮影モードでは、高精細な画像を得るために、撮影角度範囲を±２０度、及び所定角度を１度としている。そのため、個々では、撮影回数は、４０回と決定される。
【０１９７】
次のステップＳ２１０では、最大撮影角度（本実施の形態では、左に２０度）支持部５０７を動かして、放射線照射部２４を移動させる。さらに、次のステップＳ２１２では、放射線照射部２４から放射線を照射させて乳房Ｎを撮影する。なお、ここでの撮影は、上記第１実施形態の画像撮影処理（図５、ステップＳ１０４参照）の通常の処理による撮影と同様である。すなわち、各画素２０毎に電荷を読み出すために、スキャン配線（例えば、第１の実施形態では、第１のスキャン配線Ｇ１−０〜Ｇ１−７）に対して１ラインずつ順にオン信号を出力する。これにより、各画素２０の電荷蓄積容量５に蓄積された電荷信号を読み取る通常の処理を行って放射線画像を取得する。
【０１９８】
次のステップＳ２１４では、上記ステップＳ２０８で決定した撮影回数分の撮影を終了したか否か判断する。まだ、終了していない場合は、否定されてステップＳ２１６に進み、右に所定角度＝１度、支持部５０７を動かして、放射線照射部２４を移動させた後、ステップＳ２１２に戻り、本処理を繰り返す。一方、決定した回数分の撮影を終了した場合は、肯定されてステップＳ２１８へ進む。
【０１９９】
ステップＳ２１８では、撮影した放射線画像（４０回分）を放射線検出器４２から画像処理装置５０に出力させる。なお、本実施の形態では、このように撮影終了後に全回数分の放射線画像を放射線検出器４２から出力させるようにしているが、これに限らず、１回分の撮影が終了する毎に、放射線検出器４２から出力させるようにしてもよい。
【０２００】
次のステップＳ２２０では、画像処理装置５０が放射線検出器４２から取得した放射線画像に基づいて断層画像を再構成する。断層画像の再構成の仕方は、特に限定されるものではなく、公知の再構成方法に基づいて断層画像の再構成を行えばよい。なお、本実施の形態では、断層画像を再構成する際のスライス厚（断層画像の厚さ）は、モードに応じて予め定められている。一般に、トモシンセシス撮影において、角度を大きく振ったほうが、深さ方向により分可能が上がるため、深さ方向に細かい情報を得ることがきでる。本実施形態では、撮影モードの方が診断用モードに比べて角度を大きく振って撮影を行っているため、診断用モードの方が深さ方向に細かい情報を得ている。そこで、撮影モードの場合は、診断用モードに比べて、スライス厚を薄くして、再構成を行っている。なお、スライス厚は、撮影モードの方が、診断用モードに比べ薄ければよく、具体的な厚さは、本実施の形態では、撮影モードでは０．５ｍｍ、診断用モードでは１ｍｍとしているが、特に限定されるものではなく、例えば、撮影角度に応じるようにしてもよい。また、ユーザがスライス厚を指示した場合は、上記に限らず、ユーザの指示に従うようにすればよい。
【０２０１】
次のステップＳ２２２では、再構成した断層画像を画像処理装置５０のディスプレイ５２や、表示装置８０の表示部８０Ａに表示させるよう指示した後、本処理を終了する。
【０２０２】
一方、ステップＳ２０４で診断用モードと判断された場合は、ステップＳ２２４へ進む。ステップＳ２２４では、上記撮影モードのステップＳ２０６と同様に、乳房Ｎの厚みに応じて線量を決定する。ただし、診断用モードでは、ビニング処理を行わない撮影用モードに比べて、１回の撮影において照射する放射線の線量をビニング処理の内容に応じて少なくしている。例えば、上記第１の実施形態及び第２の実施形態のように、４つの画素２０を画素群としてビニング処理を行う場合、該画素群を１画素とみなした場合に、１画素当たりの線量を通常処理の場合と同じにするため、線量を通常処理を行う撮影の場合の１／４にしている。また、上記第３の実施形態及び第４の実施形態のように、３つの画素２０を画素群としてビニング処理を行う場合、該画素群を１画素とみなした場合に、１画素当たりの線量を通常処理の場合と同じにするため、線量を通常処理を行う撮影の場合の１／３にしている。
【０２０３】
次のステップＳ２２６では、上記撮影モードのステップＳ２０８と同様に、撮影角度範囲及び所定角度に基づいて、撮影回数を決定する。上述したように、本実施の形態では、具体的一例として、撮影モードでは、おおまかな撮影を行うために、撮影角度範囲を±１０度、及び所定角度を１度としている。そのため、個々では、撮影回数は、２０回と決定される。
【０２０４】
次のステップＳ２２８では、上記撮影モードのステップＳ２１０と同様に、最大撮影角度（本実施の形態では、左に１０度）支持部５０７を動かして、放射線照射部２４を移動させる。さらに、次のステップＳ２３０では、放射線照射部２４から放射線を照射させて乳房Ｎを撮影すると共に、放射線検出器４２がビニング処理を行う。ここでは、（図５、ステップＳ１０６参照）と同様に、撮影及びビニング処理を行う。すなわち、各画素群毎に電荷を読み出すために、スキャン配線（例えば、第１の実施形態では、第２のスキャン配線Ｇ２、及び第３のスキャン配線Ｇ３）に対して、オン信号を出力して、各画素群を１画素として扱うビニング処理を行う。これにより、各画素を１画素とみなして電荷信号を読み取るビニング処理を行う。これにより、放射線検出器４２内でビニング処理された放射線画像が得られる。
【０２０５】
次のステップＳ２３２では、上記撮影モードのステップＳ２１４と同様に、上記ステップＳ２２６で決定した撮影回数分の撮影を終了したか否か判断する。まだ、終了していない場合は、否定されてステップＳ２３４に進み、右に所定角度＝１度、支持部５０７を動かして、放射線照射部２４を移動させた後、ステップＳ２３０に戻り、本処理を繰り返す。一方、決定した回数分の撮影を終了した場合は、肯定されてステップＳ２３６へ進む。ステップＳ２３６では、上記撮影モードのステップＳ２１８と同様に、撮影した放射線画像（２０回分）を放射線検出器４２から画像処理装置５０に出力させる。
【０２０６】
次のステップＳ２３８では、画像処理装置５０が放射線検出器４２から取得した放射線画像に基づいて断層画像を再構成する。上記撮影モードのステップＳ２２０と同様に、断層画像の再構成の仕方は、特に限定されるものではなく、公知の再構成方法に基づいて断層画像の再構成を行えばよい。なお、上述したように本実施の形態では、断層画像を再構成する際のスライス厚（断層画像の厚さ）は、診断用モードの場合は１ｍｍとしており、撮影モードに比べて、厚くなっている。
【０２０７】
次のステップＳ２４０では、再構成した断層画像を画像処理装置５０のディスプレイ５２や、表示装置８０の表示部８０Ａに表示させるよう指示した後、本処理を終了する。
【０２０８】
このように本実施の形態では、トモシンセシス撮影を行う場合、おおまかな撮影を行う診断用モードでは、撮影角度範囲を小さくして撮影回数を少なくしているため、高速に撮影を行うことができる。また、ビニング処理を行うようにしている。さらに、ビニング処理を行う際に、照射される放射線量が少なくなるように、具体的には、画素群（１画素とみなす）当たりの放射線量が撮影モードと同じになるように制御しているため、被検者Ｗの被曝量を低減することができる。また、撮影モードでは、撮影角度範囲を大きくしている（撮影角度を大きく振っている）ため、より多くの情報（画像情報）を得ることができる。特に、深さ方向に細かい情報を得ることができる。従って、高精細な画像を得ることができる。
【０２０９】
なお、本実施の形態では、トモシンセシス撮影を行う撮影装置４１の具体的一例として、マンモグラフィに適用した場合について説明したがこれに限らない。本実施の形態の画像撮影処理及び画像表示処理を、その他の部位に対してトモシンセシス撮影を行う撮影装置４１においても同様に適用することができることはいうまでもない。
【０２１０】
また、本実施の形態では、撮影装置４１の操作パネル４４や画像処理装置５０の操作入力部５４により、ユーザが撮影に関する指示を行う場合について説明したがこれに限らない。例えば、別途に設けられた、コンソール等を用いてユーザが指示を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【０２１１】
２  ゲート電極
Ｄ１〜Ｄ６  データ配線
４ａ，４ｂ  薄膜トランジスタ（ＴＦＴスイッチ）
５  電荷蓄積容量
６  光電変換層
９  ソース電極
１０，１１０，３１０，４１０  放射線検出素子
１１  下部電極
１２  層間絶縁膜
１３  ドレイン電極
１７  コンタクトホール
２０  画素
２４  放射線照射部
３０  共通グランド配線
３５，３５ａ，３５ｂ，１３５，３３５，４３５ａ，４３５ｂ  スキャン信号制御部
４１  撮影装置
４２，１４２，３４２，４４２  放射線検出器
４４  操作パネル
５０  画像処理装置
５４  操作入力部
９７Ａ〜９７Ｄ  サンプルホールド回路（ＳＨ）
１００  放射線画像撮影システム
Ｇ１−０〜Ｇ１−７，Ｇ２−０〜Ｇ２−３，Ｇ４−１〜Ｇ４−４等  スキャン配線
１０３  センサ部
１５０  制御部
５１４  圧迫板
ＣＡ１〜ＣＡ３  可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）
【図１】
2014166357.tif 000003
【図３】
2014166357.tif 000004
【図５】
2014166357.tif 000005
【図６】
2014166357.tif 000006
【図１０】
2014166357.tif 000007
【図１１】
2014166357.tif 000008
【図１４】
2014166357.tif 000009
【図１５】
2014166357.tif 000010
【図１６】
2014166357.tif 000011
【図１７】
2014166357.tif 000012
【図２】
2014166357.tif 000013
【図４】
2014166357.tif 000014
【図７】
2014166357.tif 000015
【図８】
2014166357.tif 000016
【図９】
2014166357.tif 000017
【図１２】
2014166357.tif 000018
【図１３】
2014166357.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月2日(2014.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、撮影角度範囲を大きくして、より多くの画像情報を得ることができる第１モードと、おおまかな撮影を行う第２モードと、を一つの装置で実現することができる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。