(57)【要約】【課題】照射される放射線の照射時間に拘わらずに高い精度で放射線の照射を検知するために有利な技術を提供する。【解決手段】放射線撮像装置は、放射線を検出する複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配列された画素アレイと、前記画素アレイへの放射線の照射量に相関のある情報を検知し、前記情報に対応する検知信号を出力する検知回路と、前記検知信号または前記検知信号に処理を施した結果を複数の積分区間でそれぞれ積分した複数の積分値に基づいて前記画素アレイへの放射線の照射を検知し、当該検知に応じて前記画素アレイを制御する制御部とを備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配列された画素アレイと、
前記画素アレイへの放射線の照射量に相関のある情報を検知し、前記情報に対応する検知信号を出力する検知回路と、
前記検知信号または前記検知信号に処理を施した結果を複数の積分区間でそれぞれ積分した複数の積分値に基づいて前記画素アレイへの放射線の照射を検知し、当該検知に応じて前記画素アレイを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記複数の画素の各々は、放射線の照射量に応じた電荷を発生し蓄積する変換素子を含み、
前記検知回路は、前記変換素子にバイアス電位を与えるバイアス線を流れる電流に応じた信号を前記検知信号として出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記制御部は、放射線の照射が検知されるまで、前記画素アレイの前記複数の画素を少なくとも１つの行を単位として順次に初期化する初期化動作を繰り返すように、前記画素アレイを制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記複数の画素の各々は、前記変換素子を信号線に接続するスイッチ素子を更に含み、前記変換素子に蓄積された電荷に応じた信号を前記信号線に出力するように構成され、
前記初期化動作は、初期化すべき行の画素の前記スイッチ素子を導通状態にする動作を含み、
前記処理は、前記スイッチ素子が導通状態であるときの前記検知信号と前記スイッチ素子が非導通状態であるときの前記検知信号との差分を求めることを含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記処理は、同一の行についての最新の前記差分とそれよりも前の前記差分との差分を求めることを更に含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記処理は、同一の行についての最新の前記検知信号とそれよりも前の前記検知信号との差分を求めることを含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の積分値のうちの少なくとも２つの積分値の差分に基づいて前記画素アレイへの放射線の照射を検知する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記複数の積分値と閾値と比較に基づいて前記画素アレイへの放射線の照射を検知する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記複数の積分区間のそれぞれに対して固有の閾値が割り当てられている、
ことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数の積分値のいずれかが対応する閾値を超えたときに、前記画素アレイへの放射線の照射を検知する、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記複数の積分値のうち２以上の所定数の積分値が対応する閾値を超えたときに、前記画素アレイへの放射線の照射を検知する、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記複数の積分値のうち対応する閾値を超えた積分値に係る積分区間を示す情報を出力する、
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１３】
前記複数の積分区間のうちの１つの積分区間の長さをＷ、前記１つの積分区間に対して割り当てられた閾値をＴとすると、前記複数の積分区間のうちの他の１つの積分区間の長さがｋ×Ｗ（ｋは１より大きい実数）、前記他の１つの積分区間に対して割り当てられた閾値がＴ×√ｋである、
ことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１４】
第ｍ積分区間（ｍは自然数）の長さをＷとすると、第（ｍ＋１）積分区間の長さがｋ×Ｗ（ｋは１より大きい実数）である、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１５】
前記制御部は、単一の積分器を用いて前記複数の積分区間についての積分を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１６】
前記制御部は、複数の積分器を用いて前記複数の積分区間についての積分を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置から出力される信号を処理するプロセッサと、
を備えることを特徴とする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、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置は、放射線発生装置による放射線の照射と同期して撮像動作を行う。特許文献１には、放射線が照射されたことを検出し、当該検知に応じて電荷の蓄積を開始する放射線画像撮影装置が記載されている。該放射線画像撮影装置は、行列状に配列された複数の放射線検出素子と、それぞれ該当する列の放射線検出素子に接続された複数のバイアス線とを有する。複数のバイアス線は、結線に接続されている。該放射線画像撮影装置は、該結線を流れる電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段によって検出された電流に基づいて放射線の曝射を判断する制御手段とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６４０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放射線検出素子の出力は、照射された放射線の強度と照射時間の積で決定される。この放射線の照射時間は、一般的に、１ｍｓ〜数１００ｍｓの範囲である。例えば、回診車やポータブルの放射線発生器では、放射線の出力が弱いため、照射時間を長くする傾向がある。一方で、据え置きの放射線発生器では、被検体が動くことによる画像のブレを防止するために、照射時間を短くする傾向がある。バイアス電流の積分値を用いて放射線の照射を検知する場合、この積分区間を長くすると、放射線の照射を検知するまでに要する時間が長くなる。したがって、短い照射時間で強い放射線が照射された場合、放射線の照射の終了から放射線の照射の検知までの時間が長くなるために、画像にアーチファクトを生じやすい。一方で、積分区間を短くすると、長い照射時間で弱い放射線が照射された場合に、放射線の照射を検知することができない可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、照射される放射線の強度に拘わらずに高い精度で放射線の照射を検知するために有利な技術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】
【０００６】
本発明の１つの側面に係る放射線撮像装置は、放射線を検出する複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配列された画素アレイと、前記画素アレイへの放射線の照射量に相関のある情報を検知し、前記情報に対応する検知信号を出力する検知回路と、前記検知信号または前記検知信号に処理を施した結果を複数の積分区間でそれぞれ積分した複数の積分値に基づいて前記画素アレイへの放射線の照射を検知し、当該検知に応じて前記画素アレイを制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、照射される放射線の強度に拘わらずに高い精度で放射線の照射を検知するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１つの実施形態の放射線撮像装置の全体構成を説明するための図。
【図２】検知回路を例示する図。
【図３】本発明の１つの実施形態の放射線撮像装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】本発明の１つの実施形態の放射線撮像装置の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図５】放射線の照射の検知に関する検知回路および制御部の動作を例示する図。
【図６】放射線の照射の検知に関する検知回路および制御部の動作を例示する図。
【図７】本発明の１つの実施形態の放射線撮像装置の動作（図４のステップＳ３２０）を説明するためのタイミングチャート。
【図８】図７に示された処理の実行例を示す図。
【図９】本発明の第２実施形態の放射線撮像装置の動作を説明するための図。
【図１０】本発明の第３実施形態の放射線撮像装置における検知処理ブロックを示す図。
【図１１】本発明の第４実施形態の放射線撮像装置における検知処理ブロックを示す図。
【図１２】放射線撮像システムを例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１を参照しながら本発明の１つの実施形態の放射線撮像装置１００の全体構成を説明する。放射線撮像装置１００は、放射線によって形成される像を撮像するように構成されている。像は、不図示の放射線源から放射され被検体を透過した放射線によって形成されうる。放射線は、例えば、Ｘ線、α線、β線またはγ線でありうる。
【００１１】
放射線撮像装置１００は、画素アレイ１０１と、駆動回路１０２と、読み出し回路１０３と、検知回路１２０と、基準バイアス電位発生回路１２６と、制御部１０６とを含む。放射線撮像装置１００は、その他、信号処理部（プロセッサ）１０５を含みうる。
【００１２】
画素アレイ１０１は、複数の行および複数の列を構成するように二次元状に配列された複数の画素ＰＩＸを有する。図１に示す例では、画素ＰＩＸが３行３列を構成するように配列されているが、実際には、より多くの行および列を構成するように、より多くの画素ＰＩＸが配列される。各画素ＰＩＸは、放射線また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信号線Ｓｉｇに出力するスイッチ素子Ｔとを含み、放射線を検出するように構成される。
【００１３】
変換素子２０１は、例えば、光を電荷に変換する光電変換素子Ｓと、放射線を光電変換素子が検知可能な波長の光に変換する波長変換体（シンチレータ）とを含む間接型の変換素子でありうる。あるいは、変換素子２０１は、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子でありうる。光電変換素子Ｓは、例えば、ガラス基板等の絶縁性基板の上に配置された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でありうる。変換素子２０１の光電変換素子がＰＩＮ型フォトダイオードである場合、変換素子２０１は、容量Ｃｓを有しうる。
【００１４】
スイッチ素子Ｔは、制御端子と２つの主端子とを有するトランジスタ、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）でありうる。変換素子２０１の一方の電極はスイッチ素子Ｔの２つの主端子の一方の電極に電気的に接続され、変換素子２０１の他方の電極は共通のバイアス線Ｖｓに電気的に接続される。バイアス線Ｖｓには、検知回路１２０によってバイアス電位ＶＶｓが供給される。
【００１５】
スイッチ素子Ｔのゲートは、駆動回路１０２によって駆動される駆動信号線Ｇに接続されている。駆動回路１０２は、画素アレイ１０１における選択すべき行の駆動信号線Ｇをアクティブレベルに駆動する。駆動信号線Ｇを通してアクティブレベルの信号がスイッチ素子Ｔのゲートに供給されると、そのスイッチ素子Ｔが導通状態となる。これによって、選択された行の画素ＰＩＸの変換素子２０１に蓄積されていた電荷に応じた信号が複数の信号線Ｓｉｇに並列に出力される。
【００１６】
信号線Ｓｉｇに出力された信号は、読み出し回路１０３によって読み出される。読み出し回路１０３は、複数の増幅回路２０７と、マルチプレクサ２０８とを含む。複数の増幅回路２０７は、１つの増幅回路２０７が１つの信号線Ｓｉｇに対応するように設けられている。複数の信号線Ｓｉｇに並列に出力されてくる選択された行の画素ＰＩＸの信号は、複数の増幅回路２０７によって並列に増幅される。
【００１７】
各増幅回路２０７は、例えば、積分増幅器２０３と、積分増幅器２０３からの信号を増幅する可変増幅器２０４と、可変増幅器２０４からの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とを含みうる。積分増幅器２０３は、例えば、信号線Ｓｉｇに出力された信号と基準電源１０７からの基準電位Ｖｒｅｆ１との差分を増幅する演算増幅器と、積分容量と、リセットスイッチとを含みうる。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できる。演算増幅器の反転入力端子には、信号線Ｓｉｇに出力された信号が供給され、非反転入力端子には、基準電源１０７から基準電圧Ｖｒｅｆが供給され、出力端子は、可変増幅器２０４の入力端子に接続されている。積分容量およびリセットスイッチは、演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に並列に接続されている。サンプルホールド回路２０５は、例えば、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うる。
【００１８】
マルチプレクサ２０８は、複数の信号線Ｓｉｇにそれぞれ対応する複数の増幅回路２０７から並列に読み出された信号を順次に選択して出力する。読み出し回路１０３は、マルチプレクサ２０８からの信号をバッファリングするバッファ増幅器２０９を含みうる。バッファ増幅器２０９は、インピーダンス変換器として機能しうる。読み出し回路１０３は、Ａ／Ｄ変換器２１０を有しうる。Ａ／Ｄ変換器２１０は、例えば、バッファ増幅器２０９から出力されたアナログの信号をデジタル信号に変換するように配置されうる。
【００１９】
読み出し回路１０３から出力された信号は、信号処理部１０５に提供されうる。信号処理部１０５は、読み出し回路１０３から出力された信号を処理してコンピュータ１０８に供給するように構成されうる。信号処理部１０５は、放射線撮像装置１００に内蔵されてもよいし、放射線撮像装置１００の外部装置として提供されてもよい。
【００２０】
制御部１０６は、駆動回路１０２を制御する制御信号、および、読み出し回路１０３を制御する制御信号などを発生する。駆動回路１０２は、制御部１０６からの制御信号に応じて、信号を読み出すべき行の画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔを導通状態にする。読み出し回路１０３を制御する制御信号は、例えば、リセット信号ＲＣ、サンプルホールド信号ＳＨ、クロック信号ＣＬＫを含みうる。リセット信号ＲＣは積分増幅器２０３のリセットスイッチを制御する信号、サンプルホールド信号ＳＨはサンプルホールド回路２０５を制御する信号、クロック信号ＣＬＫはマルチプレクサ２０８を制御する信号である。
【００２１】
以下、図２を参照しながら検知回路１２０について説明する。検知回路１２０は、バイアス線Ｖｓを流れる電流を検知して、該電流を示すバイアス電流信号ＶＳＤを制御部１０６に提供する。検知回路１２０は、例えば、電流電圧変換アンプ３１０と、電圧増幅アンプ３２０と、フィルタ回路３３０と、Ａ／Ｄ変換器３４０と、とを含みうる。電流電圧変換アンプ３１０は、バイアス線Ｖｓを流れる電流を電圧に変換する。電圧増幅アンプ３２０は、電流電圧変換アンプ３１０から出力される信号（電圧信号）を増幅する。電圧増幅アンプ３２０は、例えば、計装アンプで構成されうる。フィルタ回路３３０は、電圧増幅アンプ３２０から出力された信号の帯域を制限するフィルタであり、例えば、ローパスフィルタでありうる。Ａ／Ｄ変換器３４０は、フィルタ回路３３０から出力された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換したバイアス電流信号ＶＳＤを制御部１０６に供給する。
【００２２】
検知回路１２０あるいは電流電圧変換アンプ３１０は、バイアス線Ｖｓを流れる電流を検知するほか、基準バイアス電位発生回路１２６から与えられる基準バイアス電位Ｖｓ＿ｒｅｆに応じた電位をバイアス線Ｖｓに供給する。電流電圧変換アンプ３１０は、トランスインピーダンスアンプでありうる。電流電圧変換アンプ３１０は、例えば、演算増幅器３１１と、演算増幅器３１１の反転入力端子（第２入力端子）と出力端子との間に配置されたフィードバック経路３１２とを含む。演算増幅器３１１の非反転入力端子（第１入力端子）には、基準バイアス電位Ｖｓ＿ｒｅｆが与えられる。フィードバック経路は、例えば、演算増幅器３１１の反転入力端子と出力端子とを抵抗Ｒｆ１で短絡する第１経路と、該反転入力端子と該出力端子とを抵抗Ｒｆ２で短絡する第２経路と、該反転入力端子と該出力端子とを導電線ＣＬで短絡する第３経路とを含みうる。
【００２３】
抵抗Ｒｆ１には、位相補償容量Ｃｆ１が並列に接続されうる。抵抗Ｒｆ２には、位相補償容量Ｃｆ２が並列に接続されうる。位相補償容量Ｃｆ１、Ｃｆ２は、例えば、電流電圧変換アンプ３１０が発振することを防止するために効果的である。抵抗Ｒｆ２を含む経路には、スイッチＳＷＣが直列に配置されうる。導電線ＣＬで構成された経路には、スイッチＳＷＢが直列に配置されうる。
【００２４】
制御部１０６は、制御信号ＶＳＸを検知回路１２０に供給することによって第１経路、第２経路および第３経路を含む複数の経路のうち有効にする経路を選択することによってフィードバックインピーダンスを制御する。ここで、スイッチＳＷＢを閉じると、導電線ＣＬで構成された第３経路が有効になり、抵抗Ｒｆ１を含む第１経路、および、抵抗Ｒｆ２を含む第２経路が無効になる。スイッチＳＷＢを開き、スイッチＳＷＣを閉じると、第３経路が無効になり、第１経路と第２経路が有効になる。スイッチＳＷＢとスイッチＳＷＣを開くと、第２経路と第３経路が無効になり、第１経路が有効になる。
【００２５】
演算増幅器３１１の反転入力端子と接地との間には、スイッチＳＷＡと抵抗Ｒとが直列に配置されてもよい。演算増幅器３１１の反転入力端子と接地との間には、容量Ｃが配置されてもよい。
【００２６】
電流電圧変換アンプ３１０は、フィードバック経路３１２を有することにより、演算増幅器３１１の非反転入力端子（第1入力端子）に与えられる基準バイアス電位Ｖｓ＿ｒｅｆに応じた電位を反転入力端子（第２入力端子）に発生するように機能する。より具体的には、電流電圧変換アンプ３１０は、差動増幅回路２１１の非反転入力端子に与えられる基準バイアス電位Ｖｓ＿ｒｅｆとほぼ同一の電位を反転入力端子に発生するように機能する。ここで、電流電圧変換アンプ３１０のフィードバック経路３１２のインピーダンス（以下、フィードバックインピーダンス）は、制御部１０６によって制御される。
【００２７】
フィードバックインピーダンスが大きいことは、電流電圧変換アンプ３１０のゲインが大きいことを意味する。一方で、フィードバックインピーダンスが大きいと、これによってバイアス電流Ｉ＿Ｖsの大きさが制限され、バイアス線Ｖｓの電位が不安定になりうる。そこで、放射線撮像装置１００の動作、例えば、画素アレイ１０１への放射線の照射を検知する検知動作および画素ＰＩＸからの信号の読み出し動作などの動作に応じてフィードバックインピーダンスが制御されることが望まれる。以下、これをより具体的に説明する。
【００２８】
この実施形態では、制御部１０６は、検知回路１２０からの出力、即ちバイアス電流信号ＶＳＤに基づいて画素アレイ１０１への放射線の照射の開始を検知し、当該検知に応じて複数の画素ＰＩＸによる電荷の蓄積動作を制御する。つまり、画素アレイ１０１への放射線の照射の開始を速やかに検知するためには、バイアス線Ｖｓを流れる電流を検知回路１２０によって高い感度で検知する必要がある。そこで、画素アレイ１０１への放射線の照射を検知する検知動作においては、フィードバックインピーダンスが大きいことが望ましい。
【００２９】
一方、変換素子２０１の容量Ｃｓに蓄積された電荷をスイッチ素子Ｔを介して信号線Ｓｉｇに転送する際、フィードバックインピーダンスが大きいと、変換素子２０１の第２電極ｓ２側へのバイアス線Ｖｓからの電流供給が遅くなる。特に、画素アレイ１０１に対して部分的に強い放射線が入射している場合には、変換素子２０１の第２電極ｓ２側へのバイアス線Ｖｓからの電流供給の遅れによって、撮像された画像にノイズが生じやすい。そこで、変換素子２０１の容量Ｃｓに蓄積された電荷をスイッチ素子Ｔを介して信号線Ｓｉｇに転送する際は、フィードバックインピーダンスを小さくすることが望ましい。
【００３０】
そこで、制御部１０６は、放射線の照射を検知する検知動作時におけるフィードバックインピーダンスが画素ＰＩＸからの信号の読み出し動作時におけるフィードバックインピーダンスよりも大きくなるようにフィードバックインピーダンスを制御する。
【００３１】
制御部１０６は、例えば、放射線の照射を検知する検知動作では、スイッチＳＷＢを開き、画素ＰＩＸからの信号の読み出し動作では、スイッチＳＷＢを閉じる。この場合において、スイッチＳＷＣの状態は、放射線の照射を検知する検知動作および画素ＰＩＸからの信号の読み出し動作の双方において、どちらでもよい。
【００３２】
あるいは、制御部１０６は、放射線の照射を検知する検知動作では、スイッチＳＷＢを開き、スイッチＳＷＣを閉じ、画素ＰＩＸからの信号の読み出し動作では、スイッチＳＷＢを閉じる（スイッチＳＷＢを閉じるので、スイッチＳＷＣはどちらでもよい。）。
【００３３】
スイッチＳＷＡおよび抵抗Ｒは、必須ではないが、スイッチＳＷＡおよび抵抗Ｒが設けられる場合、スイッチＳＷＡは、検知回路１２０の非動作期間には閉じられ、放射線の照射を検知する検知動作では開かれうる。また、画素ＰＩＸからの信号の読み出し動作では、スイッチＳＷＡは閉じられても、開かれてもよい。
【００３４】
電圧増幅アンプ３２０は、ゲインが可変のアンプとして構成されうる。例えば、スイッチＳＷＤを閉じるか開くかによって電圧増幅アンプ３２０のゲインを変更することができる。
【００３５】
放射線撮像装置１００の動作は、初期化動作、蓄積動作、読み出し動作を含む。初期化動作は、画素アレイ１０１の複数の画素ＰＩＸを行単位で初期化する動作である。蓄積動作は、画素アレイ１０１の各画素ＰＩＸにおいて放射線の照射によって発生する電荷を蓄積する動作である。読み出し動作は、画素アレイ１０１への放射線の照射によって画素アレイ１０１の各画素ＰＩＸに蓄積された電荷に応じた信号を画素アレイ１０１から読み出して画像（画像信号）として出力する動作である。
【００３６】
初期化動作から蓄積動作へは、検知回路１２０からの出力に基づいて制御部１０６が放射線撮像装置１００への放射線の照射の開始を検知することによって移行する。蓄積動作から読み出し動作へは、例えば、蓄積動作の開始から所定時間が経過したことに応じて移行する。
【００３７】
図３および図４を参照しながら放射線撮像装置１００の動作を説明する。制御部１０６は、ステップＳ３１０において、初期化動作を開始する。初期化動作では、制御部１０６は、第１行から最終行までの駆動線Ｇを順にアクティブレベルにするとともにリセット信号ＲＣをアクティブレベルにする動作を繰り返す。ここで、リセット信号ＲＣがアクティブレベルにされると、積分増幅器２０３はボルテージフォロワ状態となり、基準電位Ｖｒｅｆ１が信号線Ｓｉｇに供給される。この状態で、駆動線Ｇがアクティブレベルにされた行のスイッチＴが導通状態となり、変換素子２０１の容量Ｃｓに蓄積されていた電荷が初期化される。図４において、Ｖｇ（０）、Ｖｇ（１）、Ｖｇ（２）、・・・、Ｖｇ（Ｙｓ）、Ｖｇ（Ｙｓ＋１）、・・・Ｖｇ（Ｙ−１）は、画素アレイ１０１の第１行から最終行の駆動信号線Ｇに供給される駆動信号を示している。
【００３８】
初期化動作の期間において、検知回路１２０は、画素アレイ１０１への放射線の照射量に相関のある情報を検知し、該情報に対応する検知信号を制御部１０６に供給する。この実施形態では、検知回路１２０は、画素アレイ１０１への放射線の照射量に相関のある情報として、バイアス線Ｖｓを流れる電流Ｉ＿Ｖｓを検知し、該情報に対応する検知信号として、該電流を示すバイアス電流信号ＶＳＤを制御部１０６に供給する。
【００３９】
初期化動作中に、ステップＳ３２０において、制御部１０６は、放射線の検知処理を行う。具体的には、制御部１０６は、バイアス電流信号ＶＳＤに基づいて、画素アレイ１０１への放射線の照射の開始を判定する。制御部１０６は、例えば、バイアス電流信号ＶＳＤの積分値に基づいて画素アレイ１０１への放射線の照射の開始を検知することができる。ここで、制御部１０６は、放射線の照射を検知する検知動作時のフィードバックインピーダンスを画素ＰＩＸからの信号の読み出し動作時のフィードバックインピーダンスも大きく設定する。
【００４０】
制御部１０６は、画素アレイ１０１への放射線の照射の開始が検知されるまでは、初期化動作を継続する（ステップＳ３７０)。制御部１０６は、画素アレイ１０１への放射線の照射の開始を検知すると（ステップＳ３２０においてＹＥＳ）、ステップＳ３３０において蓄積動作を開始する。即ち、放射線の照射の開始が検知されると（図４には、「照射開始検知」として示されている。）、初期化動作から蓄積動作に移行する。ステップＳ３２０における検知処理については、図７を参照しながら後述する。
【００４１】
蓄積動作中は、制御部１０６は、ステップＳ３４０において、放射線の照射の終了を判定する。放射線の終了の判定方法は、特に限定されないが、例えば、蓄積動作の開始から所定時間が経過したことによって放射線の照射が終了したものと判定することができる。あるいは、制御部１０６は、バイアス電流信号ＶＳＤの瞬間値、積分値および微分値の少なくとも１つに基づいて画素アレイ１０１への放射線の照射の終了を検知することができる。
【００４２】
制御部１０６は、画素アレイ１０１への放射線の照射が終了したと判定するまでは、蓄積動作を継続する（ステップＳ３８０)。制御部１０６は、画素アレイ１０１への放射線の照射が終了したと判定すると（ステップＳ３４０においてＹＥＳ）、ステップＳ３５０において、読み出し動作を開始する。即ち、放射線の照射が終了したと判定されると（図４には、「照射終了検知」として示されている。）、蓄積動作から読み出し動作に移行する。読み出し動作では、画素アレイ１０１の先頭行の画素から最終行の画素まで順番に信号が読み出される。
【００４３】
図５には、放射線の照射の検知に関する検知回路１２０および制御部１０６の動作が例示されている。図５において、Ｖｇ（Ｙｓ−２）、Ｖｇ（Ｙｓ−１）、Ｖｇ（Ｙｓ）、Ｖｇ（Ｙｓ＋１）は、画素アレイ１０１の第（Ｙｓ−２）行から第（Ｙｓ＋１）の駆動信号線Ｇに供給される駆動信号を示している。
【００４４】
放射線撮像装置１００は、バイアス線Ｖｓに流れる電流に関して、以下のような特徴を有しうる。
（１）放射線の照射中は、画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔの導通・非導通に関わらず、単位時間当たりの放射線の照射量に比例した電流がバイアス線Ｖｓに流れる。この電流は、図５に「第１信号」として示されている。
（２）放射線が照射された画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔを導通すると、スイッチ素子Ｔを導通するまでに当該画素ＰＩＸの変換素子２０１に蓄積された電荷量に比例した電流がバイアス線Ｖｓに流れる。この電流は、図５に「第２信号」として示されている。
（３）画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔの導通・非導通を切り替えると、バイアス線Ｖｓに電流が流れる。この電流は、スイッチングノイズと呼ばれうるものである。
（４）放射線撮像装置１００に衝撃や磁界を加えると、バイアス線Ｖｓに電流が流れる。この電流は、外来ノイズと呼ばれうるものであり、図５に「外来ノイズ」として示されている。
（５）放射線撮像装置１００に磁界や衝撃を加えなくても、放射線撮像装置１００自体が発生する電磁波や検知回路１２０の内部雑音などにより、バイアス線Ｖｓに電流が流れる。この電流は、システムノイズと呼ばれうるものである。
【００４５】
放射線の照射、より具体的には放射線の照射の開始を検知するためには、検知信号としてのバイアス電流信号ＶＳＤのサンプリング値をそのまま用いてもよい。しかしながら、衝撃や磁界の影響などによる外来ノイズを無視できない場合は、バイアス電流信号ＶＳＤに処理を施した結果（これを放射線情報と呼ぶ）に基づいて放射線の照射を検知することが望ましい。
【００４６】
図５に示されているように、画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔを導通状態にした時にバイアス線Ｖｓを流れるバイアス電流をサンプリングし、これをＳとする。また、スイッチ素子Ｔを非導通状態にした時にバイアス線Ｖｓに流れるバイアス電流をサンプリングし、これをＮとする。ＳとＮとの差分を取ることによって外来ノイズを除去することができる。ただし、外来ノイズは時間経過に伴い変動するため、互いに近い時刻にサンプリングしたＳとＮを用いることが望ましい。すなわち、ｙ回目にサンプリングしたＳをＳ（ｙ）、ｙ回目にサンプリングしたＮをＮ（ｙ）、外来ノイズを除去したサンプル値（放射線情報）をＸ（ｙ）とすると、（１）式のような演算によってＸ（ｙ）が求められうる。（１）式は、スイッチ素子Ｔが導通状態であるときのバイアス電流信号ＶＳＤ（検知信号）とスイッチ素子Ｔが非導通状態であるときのバイアス電流信号ＶＳＤ（検知信号）との差分の演算を意味する。
【００４７】
Ｘ（ｙ）＝Ｓ（ｙ）−｛Ｎ（ｙ）＋Ｎ（ｙ−１）｝／２  ・・・（１）
以上のようにして外来ノイズを低減する方法を、本願明細書ではＣＤＳ（相関二重サンプリング）と称する。ＣＤＳの演算は、（１）式の演算方法に限定されるものではない。例えば、Ｘ（ｙ）の演算のためにＮ（ｙ）又はＮ（ｙ−１）のどちらか一方を用いてもよいし、Ｓ（ｙ−１）やＮ（ｙ−２）等の隣接しないサンプル値を用いてもよい。また、ｙ回目のサンプリングしたＳ（ｙ）として、当該期間に複数回サンプリングをしたものを加算したものを用いてもよい。
【００４８】
図６に例示されるように、スイッチ素子Ｔの導通・非導通を切り替える際に生じるスイッチングノイズが無視できない場合がある。このような場合、スイッチングノイズが低減されるようにバイアス電流信号ＶＳＤに処理を施した結果（放射線情報）に基づいて放射線の照射（の開始）を検知することが望ましい。スイッチングノイズを低減する処理としては、例えば、バイアス電流信号ＶＳＤの値から事前にサンプリングしたスイッチングノイズの値を減算する処理を挙げることができる。
【００４９】
ここで、スイッチングノイズの大きさは行ごとに異なりうるが、同じ行のスイッチングノイズの大きさは再現性が高いことが確認されている。そこで、図６に示すように、現在のバイアス電流の値から同じ行の１フレーム前のバイアス電流の値を減算することで、スイッチングノイズを低減することが有効である。画素アレイ１０１の行数がＹである場合、１フレーム前のＳはＳ（ｙ−Ｙ）、１フレーム前のＮはＮ（ｙ−Ｙ）である。したがって、（２）式のような演算によってＸ（ｙ）が求められうる。
【００５０】
Ｘ（ｙ）＝［Ｓ（ｙ）−｛Ｎ（ｙ）＋Ｎ（ｙ−１）｝／２］
−［Ｓ（ｙ−Ｙ）−｛Ｎ（ｙ−Ｙ）＋Ｎ（ｙ−１−Ｙ）｝／２］
・・・（２）
（２）式の第１項は、ｙ行について、スイッチ素子Ｔが導通状態であるときのバイアス電流信号ＶＳＤ（検知信号）とスイッチ素子Ｔが非導通状態であるときのバイアス電流信号ＶＳＤ（検知信号）との差分を演算することを意味する。（２）式の第２項は、１フレーム前のｙ行について、スイッチ素子Ｔが導通状態であるときのバイアス電流信号ＶＳＤ（検知信号）とスイッチ素子Ｔが非導通状態であるときのバイアス電流信号ＶＳＤ（検知信号）との差分を演算することを意味する。（２）式の全体は、同一の行についての最新の前記差分とそれよりも前の前記差分との差分を求めることを意味する。
【００５１】
以上のようにしてスイッチングノイズを低減する方法は、フレーム補正と呼ばれうる。フレーム補正の演算は、（２）式の演算方法に限定されるものではない。例えば、ｋフレーム前のＳ及びＮを用いてもよい（ｋ＞１）。Ｓだけ又はＮだけを用いて演算を行ってもよい。なお、ＣＤＳが不要な場合には、ＣＤＳをすることなくフレーム補正をすればよい。
【００５２】
以下、図７を参照しながら図４のステップＳ３２０における放射線の検知処理についてより詳細に説明する。制御部１０６は、バイアス電流信号ＶＳＤまたはバイアス電流信号ＶＳＤを処理した結果（放射線情報）を積分することによって放射線の照射（の開始）を検知する。ここでは、制御部１０６は、バイアス電流信号ＶＳＤを処理した結果（放射線情報）であるＸ[ｎ]を積分することによって放射線の照射（の開始）を検知する。ここでは、Ｘ［ｎ］はｎ個前にサンプルした放射線情報を示す。すなわち、Ｘ［０］が最新の放射線情報であり、ｎが大きいほど過去に取得した放射線情報である。
【００５３】
ステップＳ７１０では、制御部１０６は、積分値であるＳｕｍと、放射線情報のインデックスであるｎと、積分区間の識別番号であるｍ（ｍは自然数）に対して初期値を与える。初期値はＳｕｍ＝０、ｎ＝０、ｍ＝１である。これを積分器のリセットと呼ぶ。
【００５４】
次に、ステップＳ７２０では、制御部１０６は、積分値Ｓｕｍとｎ個前にサンプルした放射線情報Ｘ［ｎ］とを加算した値を新たな積分値Ｓｕｍとする。すなわち、Ｓｕｍ＝Ｓｕｍ＋Ｘ［ｎ］とする。次に、ステップＳ７３０では、制御部１０６は、ｎ＝ｎ＋１を実行する。次に、ステップＳ７４０では、制御部１０６は、区間判定を行う。ステップＳ７４０の区間判定において、ｎが予め指定した第ｍ積分区間Ｗ［ｍ］を超えない場合（ＮＯ）は、ステップＳ７２０に戻って積分（累積加算）を続ける。一方、ｎがＷ［ｍ］を超える場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ７５０に進んで照射開始判定を行う。
【００５５】
ステップＳ７５０の照射開始判定において、積分値Ｓｕｍが予め定められている第ｍ積分区間の閾値Ｔ［ｍ］を超える場合（ＹＥＳ）は、制御部１０６は、放射線の照射が開始されたものと判定する。つまり、制御部１０６は、積分値Ｓｕｍと第ｍ積分区間の閾値Ｔ［ｍ］との比較によって放射線の照射の開始を検知する。これにより、図３のステップＳ３２０の判定はＹＥＳとなる。一方、積分値Ｓｕｍが第ｍ積分区間の閾値Ｔ［ｍ］を超えない場合（ＮＯ）は、制御部１０６は、ステップＳ７６０においてｍ＝ｍ＋１を実行し、ステップＳ７７０において終了判定を行う。
【００５６】
ステップＳ７７０の終了判定においてｍが積分区間の数Ｍを超えていない場合（ＮＯ）は、制御部１０６は、ステップＳ７２０に戻って積分（累積加算）を続ける。一方、ステップＳ７７０の終了判定においてｍが積分区間の数Ｍを超えている場合（ＮＯ）は、制御部１０６は、放射線が照射されていないと判定する。これにより、図３のステップ３２０の判定はＮＯとなる。
【００５７】
図８には、図７に示された処理の実行例が示されている。なお、簡単化のため、積分区間の数Ｍを４とし、第１積分区間Ｗ［１］＝８、第２積分区間Ｗ［２］＝１６、第３積分区間Ｗ［３］＝３２、第４積分区間Ｗ［４］＝６４とする。また、積分値Ｓｕｍが全ての積分区間ｍにおいて閾値Ｔ［ｍ］を超えないものとする。
【００５８】
図７に示した通り、まず、積分値Ｓｕｍと、インデックスｎと、積分区間の番号ｍに初期値を与える。初期値はＳｕｍ＝０、ｎ＝０、ｍ＝１である。次に、積分値Ｓｕｍと放射線情報Ｘ［０］を加算した値を新たな積分値Ｓｕｍとする。すなわち、Ｓｕｍ＝Ｓｕｍ＋Ｘ［０］とする。このような積分（累積加算）の後、ｎ＝ｎ＋１を実行してから区間判定を行う。１回目の累積加算の後のｎは１であるので、ｎは第１積分区間Ｗ［１］＝８を超えない。すなわち区間判定がＮＯとなる。よって、積分のための累積加算を行う。積分のための累積加算を８回繰り返すと、積分値Ｓｕｍは８個の放射線情報Ｘ［０]〜Ｘ［７]を積分した値になる。また、ｎ＝８となるため、ｎは第１積分区間Ｗ［１］＝８を超える。すなわち区間判定がＹＥＳとなるため、照射開始判定を行う。照射開始判定において、積分値Ｓｕｍが予め定められている第１積分区間の閾値Ｔ［１］を超えないため、ｍ＝ｍ＋１を実行してから終了判定を行う。１回目の照射開始判定の後のｍは１であるため、ｍは積分区間の個数Ｍ＝４を超えない。すなわち終了判定がＮＯとなるため、積分のために再び累積加算を行う。積分のための累積加算を６４回繰り返すと、第１〜第４積分区間における検知判定が行われ、積分区間の番号がｍ＝４となる。したがって、終了判定がＹＥＳとなり、図３のステップＳ３２０はＮＯとなる。
【００５９】
以上のような検知処理（ステップＳ３２０）は、バイアス電流信号ＶＳＤが新たにサンプリングされ放射線情報Ｘが新たに生成される度になされうる。例えば、１行の初期化動作を実行する度に検知処理（ステップＳ３２０）が実行されうる。
【００６０】
以上の説明から明らかなように、制御部１０６は、検知信号（ＶＳＤ）または該検知信号に処理を施した結果（Ｘ）を複数の積分区間Ｗ［１］〜［Ｍ］でそれぞれ積分した複数の積分値に基づいて画素アレイ１０１への放射線の照射を検知する。そして、制御部１０６は、当該検知に応じて画素アレイ１０１の制御（例えば、初期化動作から蓄積動作への移行）を行う。
【００６１】
以上のような方法で放射線の照射を検知することにより、照射時間が短く強度が強い放射線の照射においては、短い積分区間の後の照射開始判定（ステップＳ７５０）によって即座に放射線の照射が検知される。また、照射時間が長く強度が弱い放射線の照射においては、長い積分区間での積分によって該放射線の照射が確実に検知される。したがって、種々の照射時間で照射される放射線を検知することができる。
【００６２】
閾値Ｔ[１]〜Ｔ［Ｍ］は、同一の値（一定の値）としてもよい。しかしながら、バイアス電流信号ＶＳＤあるいはそれを処理した結果である放射線情報Ｘにはノイズが含まれているため、積分区間を長くするほどノイズ量が増加して誤検知が起きやすくなる。そこで、それぞれの積分区間に固有の閾値を設定することが望ましい。例えば、バイアス電流信号ＶＳＤあるいはそれを処理した結果である放射線情報Ｘに含まれるノイズが白色雑音であり、ある積分区間の長さがＷ1のとき、積分値Ｓｕｍに含まれるノイズの標準偏差がＮ１であったとする。このとき、積分区間をｋ倍にした場合の積分値Ｓｕｍに含まれるノイズの標準偏差は、Ｎ１の√ｋ倍になる。したがって、積分区間の長さをＷ1＊ｋとした時の閾値は、Ｗ1＊√ｋに設定することが好ましい。
【００６３】
照射開始判定に利用する情報は、バイアス電流信号ＶＳＤでも、それを処理した結果である放射線情報Ｘでもよいが、バイアス電流信号ＶＳＤにＣＤＳおよびフレーム補正の処理を施してノイズを低減した放射線情報Ｘである方が有利である。この場合、Ｘ線情報に含まれるノイズ成分は、システムノイズが支配的になる。このシステムノイズは白色雑音とみなせるため、積分区間の長さをｋ倍としたときに閾値を√ｋ倍にすることが好ましい。
【００６４】
次に、積分区間の数と長さについて考える。一般的に、積分区間の数Ｍが大きいほど対応可能な照射時間の範囲は広がると言える。しかしながら、Ｍが大きすぎると実装が困難になる。対応可能な照射時間を狭めずにＭを減らすには、隣り合う積分区間の関係を最適化する必要がある。本願の発明者は、数学的な検討の結果、積分区間の長さを等比級数にすることが望ましいことを見出した。すなわち、第（ｍ＋１）積分区間の長さＷ［ｍ＋１］は（３）式に従うことが好ましい。
【００６５】
Ｗ［ｍ＋１］＝ｋ＊Ｗ［ｍ］  （ｋ＞１）  ・・・（３）
ｋは１より大きい実数であるが、ハードウェアの実装上は整数であることが望ましい。閾値との関係を考慮すると、ｋ＝４としたときの実装は容易である。この場合、第（ｍ＋１）積分区間の長さＷ［ｍ＋１］および第（ｍ＋１）閾値Ｔ［ｍ＋１］は（４）式に従うことが好ましい。
【００６６】
Ｗ［ｍ＋１］＝４＊Ｗ［ｍ］
Ｔ［ｍ＋１］＝√４＊Ｔ［ｍ］＝２Ｔ［ｍ］
・・・（４）
上記の実施形態では、ＣＤＳおよびフレーム補正のための演算が積分のための演算の前に行われるが、ＣＤＳ、フレーム補正、積分のための演算の順序は、任意に定められうる。例えば、積分のための演算を行ってからＣＤＳおよびフレーム補正のための演算を行ってもよい。
【００６７】
上記の実施形態では、全ての画素ＰＩＸが共通のバイアス線Ｖｓに接続されているが、独立した複数のバイアス線を設けてもよい。この場合、画素アレイ１０１への放射線の照射量に相関のある情報として、該複数のバイアス線の全部または一部を流れる電流を利用することができる。
【００６８】
上記の実施形態では、画素アレイ１０１への放射線の照射量に相関のある情報としてバイアス線Ｖｓを流れる電流Ｉ＿Ｖｓを利用する。しかしながら、画素アレイ１０１への放射線の照射量に相関のある情報として、例えば、駆動回路１０２および／または読み出し回路１０３に流れる電流を利用してもよい。あるいは、画素アレイ１０１への放射線の照射量に相関のある情報として、画素アレイ１０１の信号線Ｓｉｇを流れる電流を利用してもよい。
【００６９】
画素アレイ１０１への放射線の照射量に相関のある情報としての物理量は、電流に限定されるものではなく、例えば、電圧でもよいし、電荷でもよいし、電流、電荷、電圧が混在していてもよい。
【００７０】
上記の実施形態では、複数の積分区間のいずれか１つで積分値が閾値を超えた場合に放射線の照射が開始されたものと判定するが、複数の積分値のうち２以上の所定数の積分値が対応する閾値を超えたときに、放射線の照射が開始されたものと判定してもよい。
【００７１】
制御部１０６は、複数の積分値のうち対応する閾値を超えた積分値に係る積分区間に応じて検知回路１２０の動作を変更するように構成されてもよい。制御部１０６は、例えば、複数の積分値のうち対応する閾値を超えた積分値に係る積分区間に応じて検知回路１２０のゲインを変更するように構成されうる。これにより、以降の撮像のために検知処理が最適化されうる。
【００７２】
制御部１０６は、複数の積分値のうち対応する閾値を超えた積分値に係る積分区間を示す情報を出力するように構成されてもよい。この情報は、コンピュータ１０８によって利用されうる。コンピュータ１０８は、例えば、この情報に基づいて、放射線撮像装置１００から出力された画像を処理するためのパラメータ（例えば、ノイズを低減するための処理のためのパラメータなど）などを変更しうる。
【００７３】
[第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態を説明するが、第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第１実施形態の放射線撮像装置１００は、典型的には１行の初期化動作の間に検知処理を行うように構成されうる。しかしながら、積分区間Ｗ［ｍ］が長い場合、累積加算を行う回数が増える。これにより、検知処理に必要な時間が長くなり、撮影した画像にアーチファクトが生じる可能性がある。そこで、第２の実施形態は、積分区間が長い場合でも検知処理の所要時間を短縮するために有利な技術を提供する。
【００７４】
図９に、第２実施形態における放射線撮像装置１００の動作が例示されている。説明の簡単化のために、図７に示された検知処理のために４行分の初期化動作の時間がかかるものとする。また、検知処理を行うブロック（積分器）の個数を４個とし、それぞれのブロックが演算を開始するタイミングを１行の初期化動作の時間だけずらすものとする。このような構成では、１つの積分区間の検知処理が行われる頻度は、１行の初期化動作あたり１回となるため、放射線の照射が検知されるまでの遅延時間を短縮することができる。
【００７５】
第２実施形態では、ブロック（積分器）の個数を４個とし、検知処理の所要時間を４行分の初期化動作に要する時間とした。しかしながら、放射線撮像装置１００の構成は、これに限定されない。例えば、ブロック（積分器）の個数を８個とし、検知処理の所要時間を１６行分の初期化動作に要する時間としてもよい。この場合、放射線の照射が検知されるまでの遅延時間は２行分となる。
【００７６】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態を説明するが、第３実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第１実施形態では、１つの積分器を用いて複数の積分区間における積分を実行する。第３実施形態では、複数の積分器を用いて複数の積分区間における積分を実行する。ここで、１つの積分器は、１つの積分区間における積分に割り当てられうる。
【００７７】
図１０には、制御部１０６に組み込まれうる検知処理ブロック５００が示されている。検知処理ブロック５００は、シフトレジスタ５０１と、加算器５０２ａ、５０２ｂと、積分値を保持するレジスタ５０３ａ、５０３ｂと、比較器５０４ａ、５０４ｂと、論理和回路５０５とを含みうる。第３実施形態では、積分値Ｓｕｍが単一ではなく、第ｍ積分値Ｓｕｍ［ｍ］として定義されている。最新の放射線情報は、Ｘとして記載されている。
【００７８】
まず、シフトレジスタ５０１に格納されている値Ｘ［ｎ］および第ｍ積分値Ｓｕｍ［ｍ］を初期化する。これを積分器のリセットと呼ぶ。次に、不図示のクロックがシフトレジスタ５０１に与えられる度に、シフトレジスタ５０１に格納されたＸ［ｎ］をシフトする。すなわち、シフトレジスタ５０１は、（５）式で表わされる処理を行う。
【００７９】
Ｘ［ｎ］＝Ｘ［ｎ−１］  （ｎ＞１）
Ｘ［ｎ］＝Ｘ  （ｎ＝０）
・・・（５）
加算器５０２ａ、５０２ｂと積分値を保持するレジスタ５０３ａ、５０３ｂは、不図示のクロックが与えられる度に累積加算（積分）を行う。すなわち、加算器５０２ａ、５０２ｂおよびレジスタ５０３ａ、５０３ｂは、（６）式で表わされる処理を行う。加算器５０２ａおよびレジスタ５０３ａによって１つの積分器が構成され、加算器５０２ｂおよびレジスタ５０３ｂによって他の１つの積分器が構成される。
【００８０】
Ｓｕｍ［ｍ］＝Ｘ＋Ｓｕｍ［ｍ］−Ｘ［Ｗ［ｍ］]  ・・・（６）
例えば、リセットが行われてからｋクロック後の放射線情報Ｘｋとすると、Ｗ[ｍ]＝４のときのＳｕｍ[ｍ]の値は、以下のように変化する。Ｓｕｍ［ｍ］は、放射線情報Ｘを積分区間Ｗ［ｍ］で積分した値である。
【００８１】
Ｓｕｍ［ｍ］＝０  （リセット直後）
Ｓｕｍ［ｍ］＝Ｘ１＋０−０＝Ｘ１  （ｋ＝１）
Ｓｕｍ［ｍ］＝Ｘ２＋Ｘ１−０＝Ｘ２＋Ｘ１  （ｋ＝２）
Ｓｕｍ［ｍ］＝Ｘ３＋Ｘ２＋Ｘ１−０＝Ｘ３＋Ｘ２＋Ｘ１  （ｋ＝３）
Ｓｕｍ［ｍ］＝Ｘ４＋Ｘ３＋Ｘ２＋Ｘ１−０＝Ｘ４＋Ｘ３＋Ｘ２＋Ｘ１  （ｋ＝４）
Ｓｕｍ［ｍ］＝Ｘ５＋Ｘ４＋Ｘ３＋Ｘ２＋Ｘ１−Ｘ１＝Ｘ５＋Ｘ４＋Ｘ３＋Ｘ２  （ｋ＝５）
Ｓｕｍ［ｍ］＝Ｘ６＋Ｘ５＋Ｘ４＋Ｘ３＋Ｘ２−Ｘ２＝Ｘ６＋Ｘ５＋Ｘ４＋Ｘ３  （ｋ＝６）
・・・
Ｓｕｍ［ｍ］＝ＸＫ＋ＸＫ−１＋ＸＫ−２＋ＸＫ−３  （ｋ＝Ｋ）
すなわち、シフトレジスタ５０１のタップ（読み出し位置）により決定される積分区間で積分値を計算することができる。このような積分値の計算は１クロックで完了するため、照射開始判定の所要時間を大幅に短縮することができる。
【００８２】
上記のような積分器をＭ個配置することにより、第ｍ積分区間Ｗ［ｍ］における第ｍ積分値Ｓｕｍ［ｍ］を得ることができる（ｍ＝１〜Ｍ）。また、比較器５０４ａ、５０４ｂのような比較器もＭ個配置される。比較器は、第ｍ閾値Ｔ［ｍ］と第ｍ積分値Ｓｕｍ［ｍ］の比較を行う。論理和回路５０５により、いずれかの比較器においてＳｕｍ［ｍ］＞Ｔ［ｍ］となる場合は、図７に示された処理と同様に放射線の照射が開始されたものと判定すること、即ち、放射線の照射を検知することができる。いずれの比較器においてＳｕｍ［ｍ］＞Ｔ［ｍ］とならない場合は、放射線が照射されていないと判定する。
【００８３】
図１０に示された構成例では、積分値を保持するレジスタごとに加算器および比較器が設けられているが、これは一例に過ぎない。例えば、１つの加算器および比較器を複数のレジスタで共有してもよい。
【００８４】
シフトレジスタ５０１は、単一のブロックで構成されうるが、複数のブロックに分割されてもよい。シフトレジスタ５０１を構成する複数のブロックは、例えば、ＦＰＧＡ上の互いに異なるメモリ区画に実装されうる。図１０に示された構成は、ソフトウエアで実現されてもよい。
【００８５】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態を説明するが、第４実施形態として言及しない事項は、第３実施形態に従いうる。第１−第３実施形態では、バイアス電流信号ＶＳＤあるいはそれを処理した結果である放射線情報Ｘの積分値に基づいて放射線の照射（の開始）を検知する。第４実施形態は、複数の積分値のうちの少なくとも２つの積分値の差分に基づいて放射線の照射（の開始）を検知する。
【００８６】
図１１には、制御部１０６に組み込まれうる検知処理ブロック６００が示されている。検知処理ブロック６００は、シフトレジスタ６０１と、加算器６０２ａ、６０２ｂと、積分値を保持するレジスタ６０３ａ、６０３ｂと、比較器６０４と、論理和回路６０５と、減算器６０６とを含みうる。ただし、第ｍ積分区間がＷ［ｍ］とＷ’［ｍ］の２通り存在し、第ｍ積分値もＳｕｍ［ｍ］とＳｕｍ’［ｍ］の２通り存在する。
【００８７】
加算器６０２ａおよびレジスタ６０３ａによって１つの積分器が構成され、加算器６０２ｂおよびレジスタ６０３ｂによって他の１つの積分器が構成される。Ｓｕｍ［ｍ］は、放射線情報Ｘを積分区間Ｗ［ｍ］で積分した値である。Ｓｕｍ’［ｍ］は、放射線情報Ｘを積分区間Ｗ’［ｍ］で積分した値である。
【００８８】
減算器６０６は、積分値Ｓｕｍ［ｍ］と積分値Ｓｕｍ’［ｍ］との差分を出力する。比較器６０４は、該差分と閾値Ｔ［ｍ］とを比較することによって放射線の照射（の開始）を判定する。
【００８９】
図１１には、第１積分区間に対応するブロックしか示されていないが、実際には第ｍ積分区間に対応するブロックが複数存在する。
【００９０】
第４実施形態では、積分値を保持するレジスタと積分区間を２通り持つ構造としたが、１通りでもよい。例えば、Ｗ’［ｍ］＝Ｗ［ｍ＋１］−Ｗ［ｍ］とすると、（７）式が成り立つ。
【００９１】
Ｓｕｍ［ｍ］−Ｓｕｍ’［ｍ］＝Ｓｕｍ［ｍ］−（Ｓｕｍ［ｍ＋１］−Ｓｕｍ［ｍ］）
＝２＊Ｓｕｍ［ｍ］−Ｓｕｍ［ｍ＋１］
・・・（７）
以上のように積分値と積分値との差分を閾値と比較して放射線の照射を検知することで、バイアス線Ｖｓに流れる電流の検知値に含まれる低周波のノイズを低減することができる。なお、本発明で使用する閾値Ｔ［ｍ］は、放射線が照射されていない期間に得られたバイアス電流信号を、検知対象となるバイアス電流に対する処理と同じ処理を行って得られたものであることが好ましい。
【００９２】
図１２は、本発明に係る放射線撮像装置をＸ線診断システム（放射線撮像システム）応用した例を示した図である。放射線撮像システムは、放射線撮像装置６０４０（上記の放射線撮像装置１００に対応）と、放射線撮像装置６０４０から出力される信号を処理するイメージプロセッサ６０７０とを備える。Ｘ線チューブ（放射線源）６０５０で発生したＸ線６０６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線撮像装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。イメージプロセッサ（プロセッサ）６０７０は、放射線撮像装置６０４０から出力される信号（画像）を処理し、例えば、処理によって得られた信号に基づいて制御室のディスプレイ６０８０に画像を表示させることができる。
【００９３】
また、イメージプロセッサ６０７０は、処理によって得られた信号を伝送路６０９０を介して遠隔地へ転送することができる。これにより、別の場所のドクタールームなどに配置されたディスプレイ６０８１に画像を表示させたり、光ディスク等の記録媒体に画像を記録したりすることができる。記録媒体は、フィルム６１１０であってもよく、この場合、フィルムプロセッサ６１００がフィルム６１１０に画像を記録する。
【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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【図１２】
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