(57)【要約】【課題】暗画像の撮影の最適化を図ることができる放射線検出器を提供することである。【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、前記複数の検出部のそれぞれから信号電荷を読み出す制御部と、を備えている。    前記制御部は、前記放射線が照射されていない状態で前記複数の検出部のそれぞれから前記信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得し、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、前記ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出し、前記算出された差に基づいて、前記暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、
前記複数の検出部のそれぞれから信号電荷を読み出す制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記放射線が照射されていない状態で前記複数の検出部のそれぞれから前記信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得し、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、前記ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出し、前記算出された差に基づいて、前記暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する放射線検出器。
【請求項２】
前記制御部は、前記ｎ枚目の暗画像、および、前記ｎ−１枚目の暗画像の各画素毎に前記信号電荷の値の差を算出する請求項１記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記制御部は、前記各画素毎に算出された信号電荷の値の差に基づいて、前記暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する請求項２記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記制御部は、前記算出された差が予め定められた基準値以下の場合には、前記暗画像の撮影間隔時間の延長、および、前記暗画像の撮影回数の減少の少なくともいずれかを行う請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記制御部は、前記算出された差が予め定められた基準値を超える場合には、前記暗画像の撮影間隔時間の短縮、および、前記暗画像の撮影回数の増加の少なくともいずれかを行う請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項６】
放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、
前記複数の検出部のそれぞれから信号電荷を読み出す第１の制御部と、
前記読み出された信号電荷に基づいて、暗画像の撮影の最適化を行う第２の制御部と、
を備え、
前記第１の制御部は、前記放射線が照射されていない状態で前記複数の検出部のそれぞれから前記信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得し、
前記第２の制御部は、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、前記ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出し、前記算出された差に基づいて、前記暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する放射線検出器。
【請求項７】
前記第２の制御部は、前記ｎ枚目の暗画像、および、前記ｎ−１枚目の暗画像の各画素毎に前記信号電荷の値の差を算出する請求項６記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記第２の制御部は、前記各画素毎に算出された信号電荷の値の差に基づいて、前記暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する請求項７記載の放射線検出器。
【請求項９】
前記第２の制御部は、前記算出された差が予め定められた基準値以下の場合には、前記暗画像の撮影間隔時間の延長、および、前記暗画像の撮影回数の減少の少なくともいずれかを行う請求項６〜８のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項１０】
前記第２の制御部は、前記算出された差が予め定められた基準値を超える場合には、前記暗画像の撮影間隔時間の短縮、および、前記暗画像の撮影回数の増加の少なくともいずれかを行う請求項６〜８のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器には、例えば、入射したＸ線を蛍光に変換するシンチレータ、シンチレータからの蛍光を信号電荷に変換する複数の光電変換部（Ｘ線画像の画素に対応する）が設けられたアレイ基板、複数の光電変換部毎に信号電荷を読み出す信号処理部、読み出された信号電荷に基づいてＸ線画像を構成する画像処理部などが設けられている。また、光電変換部には、蛍光を信号電荷に変換する光電変換素子、信号電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う薄膜トランジスタ、信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタなどが設けられている。
【０００３】
一般的には、Ｘ線検出器は、以下のようにしてＸ線画像を構成する。まず、外部から入力された信号によりＸ線の入射を認識する。次に、予め定められた時間の経過後に、読み出しを行う光電変換部の薄膜トランジスタをオン状態にして、蓄積された信号電荷を読み出す。そして、各光電変換部毎に読み出された信号電荷の値に基づいてＸ線画像を構成する。
【０００４】
ここで、各光電変換部毎に読み出された信号電荷の値には、Ｘ線の線量に応じた値と、光電変換素子や薄膜トランジスタのリーク電流に応じた値が含まれている。そのため、Ｘ線画像を構成する際には、各光電変換部における信号電荷の値から各光電変換部におけるリーク電流に応じた値を差し引く、オフセット処理が行われる。オフセット処理においては、リーク電流に応じた値を除去するために、Ｘ線画像の各画素における信号電荷の値から暗画像の対応する画素における信号電荷の値を差し引くようにしている。
【０００５】
ところが、暗画像における信号電荷の値が変動する場合がある。そのため、Ｘ線画像の撮影の合間に暗画像を撮影し、暗画像に関するデータを定期的に更新させる技術が提案されている。  
この場合、複数の暗画像を撮影し、各画素毎に信号電荷の値を平均したものをオフセット処理に用いれば、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。ところが、複数の暗画像を撮影すれば、Ｘ線検出器における消費電力が増加するという新たな問題が生じる。
【０００６】
この場合、二次電池が設けられたＸ線検出器において消費電力が増加すると、Ｘ線検出器を使用することができる時間が短くなったり、充電回数が多くなったり、充電時間が長くなったりする。  
また、暗画像における信号電荷の値を外部の機器などに送信する場合がある。この様な場合に、複数の暗画像を撮影するようにすれば、送信されるデータの量が膨大なものとなる。そのため、通信環境などによっては、通信エラーの発生頻度が顕著に増加するおそれがある。
【０００７】
一方、暗画像の撮影条件によっては、暗画像における信号電荷の値が安定している場合もある。そのため、単に、暗画像の撮影回数を増加させてもＸ線画像の品質を向上させることができない場合もある。  
そこで、暗画像の撮影の最適化を図ることができる放射線検出器の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８９４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、暗画像の撮影の最適化を図ることができる放射線検出器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態に係る放射線検出器は、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、前記複数の検出部のそれぞれから信号電荷を読み出す制御部と、を備えている。  
前記制御部は、前記放射線が照射されていない状態で前記複数の検出部のそれぞれから前記信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得し、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、前記ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出し、前記算出された差に基づいて、前記暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】Ｘ線検出器１を例示するための模式斜視図である。
【図２】Ｘ線検出器１のブロック図である。
【図３】アレイ基板２の回路図である。
【図４】信号処理部３のブロック図である。
【図５】制御部３３によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。
【図６】外部の機器によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
本実施の形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてＸ線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「Ｘ線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
【００１３】
また、以下に例示をするＸ線検出器１は、放射線画像であるＸ線画像を検出するＸ線平面センサである。Ｘ線平面センサには、大きく分けて直接変換方式と間接変換方式がある。
直接変換方式は、入射Ｘ線により光導電膜内部に発生した光導電電荷（信号電荷）を高電界により電荷蓄積用の蓄積キャパシタに直接導く方式である。  
間接変換方式は、Ｘ線をシンチレータにより蛍光（可視光）に変換し、蛍光をフォトダイオードなどの光電変換素子により信号電荷に変換し、信号電荷を蓄積キャパシタに導く方式である。  
以下においては、一例として、間接変換方式のＸ線検出器１を例示するが、本発明は直接変換方式のＸ線検出器にも適用することができる。  
すなわち、Ｘ線検出器は、Ｘ線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部を有するものであれば良い。  
また、Ｘ線検出器１は、例えば、一般医療用途などに用いることができるが、用途に限定はない。
【００１４】
図１は、Ｘ線検出器１を例示するための模式斜視図である。  
なお、図１においては、バイアスライン２ｃ３などを省いて描いている。  
図２は、Ｘ線検出器１のブロック図である。  
図３は、アレイ基板２の回路図である。  
図４は、信号処理部３のブロック図である。  
図１および図２に示すように、Ｘ線検出器１には、アレイ基板２、信号処理部３、画像処理部４、および、シンチレータ５が設けられている。
【００１５】
また、Ｘ線検出器１には、アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５を収納する図示しない筐体が設けられている。筐体の内部には図示しない支持板が設けられている。支持板のＸ線の入射側の面には、アレイ基板２とシンチレータ５が設けられている。支持板のＸ線の入射側とは反対側の面には、信号処理部３が設けられている。また、Ｘ線検出器１には、画像処理部４を収納する図示しない筐体が設けられている。
【００１６】
アレイ基板２は、シンチレータ５によりＸ線から変換された蛍光（可視光）を電気信号に変換する。  
図１および図３に示すように、アレイ基板２は、基板２ａ、光電変換部２ｂ、制御ライン（又はゲートライン）２ｃ１、データライン（又はシグナルライン）２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３を有する。  
なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３の数などは例示をしたものに限定されるわけではない。
【００１７】
基板２ａは、板状を呈し、無アルカリガラスなどの透光性材料から形成されている。  
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の表面に複数設けられている。  
光電変換部２ｂは、矩形状を呈し、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とにより画された領域に設けられている。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べられている。
なお、１つの光電変換部２ｂは、Ｘ線画像における１つの画素（pixel）に対応する。
【００１８】
複数の光電変換部２ｂのそれぞれには、光電変換素子２ｂ１と、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）２ｂ２が設けられている。  
また、図３に示すように、光電変換素子２ｂ１において変換した信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタ２ｂ３を設けることができる。蓄積キャパシタ２ｂ３は、例えば、矩形平板状を呈し、各薄膜トランジスタ２ｂ２の下に設けることができる。ただし、光電変換素子２ｂ１の容量によっては、光電変換素子２ｂ１が蓄積キャパシタ２ｂ３を兼ねることができる。
【００１９】
光電変換素子２ｂ１は、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。  
薄膜トランジスタ２ｂ２は、蛍光が光電変換素子２ｂ１に入射することで生じた電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。薄膜トランジスタ２ｂ２は、ゲート電極２ｂ２ａ、ソース電極２ｂ２ｂ及びドレイン電極２ｂ２ｃを有している。薄膜トランジスタ２ｂ２のゲート電極２ｂ２ａは、対応する制御ライン２ｃ１と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のソース電極２ｂ２ｂは、対応するデータライン２ｃ２と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のドレイン電極２ｂ２ｃは、対応する光電変換素子２ｂ１と蓄積キャパシタ２ｂ３とに電気的に接続される。また、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、対応するバイアスライン２ｃ３と電気的に接続される。
【００２０】
制御ライン２ｃ１は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。制御ライン２ｃ１は、例えば、行方向に延びている。  
１つの制御ライン２ｃ１は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ１のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド２ｄ１には、フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線のうちの１つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた制御回路３１と電気的に接続されている。
【００２１】
データライン２ｃ２は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。データライン２ｃ２は、例えば、行方向に直交する列方向に延びている。  
１つのデータライン２ｃ２は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ２のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド２ｄ２には、フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線のうちの１つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた信号検出回路３２と電気的に接続されている。
【００２２】
バイアスライン２ｃ３は、データライン２ｃ２とデータライン２ｃ２との間に、データライン２ｃ２と平行に設けられている。  
バイアスライン２ｃ３には、図示しないバイアス電源が電気的に接続されている。図示しないバイアス電源は、例えば、信号処理部３などに設けることができる。  
なお、バイアスライン２ｃ３は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。バイアスライン２ｃ３が設けられない場合には、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、バイアスライン２ｃ３に代えてグランドに電気的に接続される。
【００２３】
制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３は、例えば、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成することができる。
【００２４】
保護層２ｆは、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３を覆っている。  
保護層２ｆは、例えば、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、酸窒化物絶縁材料、および樹脂材料の少なくとも１種を含む。
【００２５】
信号処理部３は、アレイ基板２の、シンチレータ５側とは反対側に設けられている。  
図４に示すように、信号処理部３には、制御回路３１、信号検出回路３２、制御部３３、第１の記憶部３４、第２の記憶部３５、および、通信回線３６が設けられている。  
制御回路３１は、薄膜トランジスタ２ｂ２のオン状態とオフ状態を切り替える。  
図２に示すように、制御回路３１は、複数のゲートドライバ３１ａと行選択回路３１ｂとを有する。  
行選択回路３１ｂには、制御信号Ｓ１が入力される。制御信号Ｓ１は、例えば、後述するＸ線画像の撮影を行うためのプログラムなどに基づいて行選択回路３１ｂに入力することができる。行選択回路３１ｂは、Ｘ線画像の走査方向に従って、対応するゲートドライバ３１ａに制御信号Ｓ１を入力する。  
ゲートドライバ３１ａは、対応する制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を入力する。例えば、ゲートドライバ３１ａは、フレキシブルプリント基板２ｅ１を介して、制御信号Ｓ１を各制御ライン２ｃ１毎に順次入力する。制御ライン２ｃ１に入力された制御信号Ｓ１により薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となり、光電変換部２ｂからの信号電荷（画像データ信号Ｓ２）が受信できるようになる。
【００２６】
信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に、画像処理部４からのサンプリング信号に従って、データライン２ｃ２およびフレキシブルプリント基板２ｅ２を介して蓄積キャパシタ２ｂ３から信号電荷（画像データ信号Ｓ２）を読み出す。
【００２７】
制御部３３は、第１の記憶部３４に格納されているプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。例えば、制御部３３は、複数の光電変換部２ｂのそれぞれから信号電荷を読み出す。制御部３３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などとすることができる。  
また、制御部３３は、暗画像の撮影の最適化を行う。なお、暗画像の撮影の最適化に関する詳細は後述する。
【００２８】
第１の記憶部３４は、制御回路３１および信号検出回路３２の動作を制御するためのプログラムを格納する。この場合、第１の記憶部３４には、Ｘ線画像の撮影を行うためのプログラムと、暗画像の撮影を行うためのプログラムと、暗画像の撮影の最適化を行うためのプログラムとが格納されている。  
第２の記憶部３５は、読み出された画像データ信号Ｓ２、すなわち撮影されたＸ線画像や暗画像のデータを一時的に格納する。  
第１の記憶部３４および第２の記憶部３５は、例えば、半導体メモリやハードディスクドライブなどとすることができる。
【００２９】
通信回線３６は、読み出された画像データ信号Ｓ２が乗った電波を送信する。また、通信回線３６は、Ｘ線の入射タイミングなどの制御情報が乗った電波を受信する。通信回線３６は、例えば、送信回路、受信回路、およびアンテナを有する。送信回路は、例えば、高周波信号を発生させる回路、高周波信号を所定の電力まで増大させる増幅回路、画像データ信号Ｓ２を高周波信号に乗せる変調回路などを有したものとすることができる。画像データ信号Ｓ２が乗った電波は、アンテナを介して、アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５が収納された筐体の外部に送信される。受信回路は、アンテナを介して受信した制御情報が乗った電波を復調して制御情報を復元する。復元された制御情報は、制御部３３などに入力される。
【００３０】
画像処理部４には、通信回線４１が設けられている。通信回線４１は、例えば、送信回路、受信回路、およびアンテナを有する。送信回路は、例えば、高周波信号を発生させる回路、高周波信号を所定の電力まで増大させる増幅回路、構成されたＸ線画像のデータを高周波信号に乗せる変調回路などを有したものとすることができる。構成されたＸ線画像のデータが乗った電波は、アンテナを介して画像処理部４の筐体の外部に送信される。受信回路は、アンテナを介して受信した画像データ信号Ｓ２が乗った電波を復調して画像データ信号Ｓ２を復元する。  
また、画像処理部４は、復元された画像データ信号Ｓ２を順次増幅し、増幅された画像データ信号Ｓ２（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２に基づいて、Ｘ線画像を構成する。構成されたＸ線画像のデータは、送信回路により、表示装置などの外部の機器に向けて送信される。
【００３１】
なお、信号処理部３と画像処理部４との間のデータ通信が無線により行われる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。信号処理部３と画像処理部４とが配線により電気的に接続され、データ通信が有線により行われるようにしてもよい。データ通信が有線により行われる場合には、通信回線３６および通信回線４１は省くことができる。また、信号処理部３と画像処理部４を一体化することもできる。
ただし、データ通信が無線により行われるようにすれば、Ｘ線検出器１の検出部分（アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５を収納する筐体）の携帯性を向上させることができる。
【００３２】
シンチレータ５は、複数の光電変換素子２ｂ１の上に設けられ、入射するＸ線を蛍光に変換する。シンチレータ５は、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域（有効画素領域）を覆うように設けられている。  
シンチレータ５は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいはヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、シンチレータ５を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ５が形成される。  
また、シンチレータ５は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）などを用いて形成することもできる。この場合、各光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ５を設けることができる。
【００３３】
その他、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために、シンチレータ５の表面側（Ｘ線の入射面側）を覆うように図示しない反射層を設けることができる。  
また、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ５の特性と図示しない反射層の特性が劣化するのを抑制するために、シンチレータ５と図示しない反射層を覆う図示しない防湿体を設けることができる。
【００３４】
また、アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５を収納する筐体の内部または筐体の外面に二次電池を設けることができる。二次電池は、例えば、リチウムイオン電池などとすることができる。この様にすれば、Ｘ線検出器１の検出部分の携帯性を向上させることができる。なお、画像処理部４を収納する筐体の内部または筐体の外面に二次電池を設けることもできる。
【００３５】
次に、Ｘ線検出器１の作用について説明する。  
まず、Ｘ線画像の撮影について例示する。  
Ｘ線画像の撮影においては、まず、制御部３３が、第１の記憶部３４に格納されているＸ線画像の撮影を行うためのプログラムを読み出す。  
次に、制御部３３は、Ｘ線画像の撮影を行うためのプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。
【００３６】
例えば、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となることで、バイアスライン２ｃ３を介して一定の電荷が蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積される。  
次に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態にする。  
Ｘ線源から放射されたＸ線がシンチレータ５に入射すると、シンチレータ５によりＸ線が蛍光に変換される。蛍光が光電変換素子２ｂ１に入射すると、光電効果によって電荷（電子およびホール）が発生し、発生した電荷と、蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている電荷（異種電荷）とが結合して蓄積されている電荷が減少する。
【００３７】
次に、Ｘ線源などからの信号により、制御部３３は、Ｘ線が入射したのを認識する。この場合、Ｘ線源などからの信号は、通信回線３６を介して制御部３３に入力される。なお、Ｘ線の入射を検出する検出器がＸ線検出器１に設けられている場合には、当該検出器からの信号により、制御部３３は、Ｘ線が入射したのを認識する。  
次に、予め定められた時間の経過後に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。また、制御部３３は、信号検出回路３２を制御して、サンプリング信号に従って各蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている減少した電荷（画像データ信号Ｓ２）をデータライン２ｃ２を介して読み出す。
【００３８】
次に、制御部３３は、通信回線３６を制御して、読み出された画像データ信号Ｓ２が乗った電波を送信する。
【００３９】
次に、画像処理部４は、読み出された画像データ信号Ｓ２が乗った電波を受信し、画像データ信号Ｓ２を復元し、復元された画像データ信号Ｓ２に基づいて、Ｘ線画像を構成する。  
以上の様にして、Ｘ線画像が撮影される。
【００４０】
ここで、各光電変換部２ｂ毎に読み出された信号電荷の値には、Ｘ線の線量に応じた値と、光電変換素子２ｂ１や薄膜トランジスタ２ｂ２のリーク電流に応じた値が含まれている。そのため、Ｘ線画像を構成する際には、各光電変換部２ｂにおける信号電荷の値から各光電変換部２ｂにおけるリーク電流に応じた値を差し引く、オフセット処理を行う。
【００４１】
この場合、Ｘ線が照射されていない状態で撮影されたＸ線画像（暗画像）の各画素における信号電荷の値には、リーク電流に応じた値は含まれているが、Ｘ線の線量に応じた値は含まれていない。そのため、オフセット処理においては、リーク電流に応じた値を除去するために、Ｘ線画像の各画素における信号電荷の値から暗画像の対応する画素における信号電荷の値を差し引くようにする。
【００４２】
ところが、暗画像における信号電荷の値は、Ｘ線検出器１の動作時間（起動からの経過時間）や、Ｘ線検出器１が設けられる環境の温度などにより変動する。そのため、Ｘ線画像の撮影の合間に暗画像を撮影し、暗画像に関するデータを定期的または任意に更新させることが好ましい。  
この場合、複数の暗画像を撮影し、各画素毎に信号電荷の値を平均したものをオフセット処理に用いれば、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。また、暗画像の撮影回数を増加させれば、Ｘ線画像の品質をさらに向上させることができる。ところが、暗画像の撮影回数を増加させれば、Ｘ線検出器１の消費電力が増加するという新たな問題が生じる。
【００４３】
そして、携帯性を向上させるために、二次電池が設けられたＸ線検出器１とした場合には、消費電力の増加はさらに重大な問題となる。例えば、二次電池が設けられたＸ線検出器１において消費電力が増加すると、Ｘ線検出器１を使用することができる時間が短くなったり、充電回数が多くなったり、充電時間が長くなったりする。
【００４４】
また、オフセット処理は、制御部３３による演算により行うことができるが、画像処理部４などの外部の機器において行うこともできる。オフセット処理が画像処理部４などにおいて行われる場合には、暗画像における信号電荷の値が、信号処理部３から画像処理部４などに送信される。この様な場合に、暗画像の撮影回数を増加させれば、送信されるデータの量が膨大なものとなる。そのため、無線通信などの通信環境などによっては、通信エラーの発生頻度が顕著に増加するおそれがある。
【００４５】
一方、暗画像の撮影条件（例えば、Ｘ線検出器１が設けられる環境、Ｘ線検出器１の機種や用途など）によっては、暗画像における信号電荷の値が安定している場合もある。そのため、単に、暗画像の撮影回数を増加させてもＸ線画像の品質を向上させることができない場合もある。
【００４６】
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出器１においては、以下の様にして暗画像の撮影の最適化を図るようにしている。  
暗画像の撮影においては、まず、制御部３３が、第１の記憶部３４に格納されている暗画像の撮影を行うためのプログラムを読み出す。  
次に、制御部３３は、暗画像の撮影を行うためのプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。
【００４７】
例えば、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となることで、バイアスライン２ｃ３を介して一定の電荷が蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積される。  
次に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態にする。
【００４８】
次に、予め定められた時間の経過後に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。また、制御部３３は、信号検出回路３２を制御して、サンプリング信号に従って各蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている電荷（画像データ信号Ｓ２）をデータライン２ｃ２を介して読み出す。  
以上の様にして、１枚の暗画像が撮影される。暗画像の撮影は、例えば、Ｘ線画像の撮影の合間に行うことができる。  
制御部３３は、撮影された暗画像のデータを第２の記憶部３５に格納する。
【００４９】
次に、制御部３３は、同様にして複数の暗画像を撮影する。  
次に、制御部３３は、撮影された暗画像のデータと、第２の記憶部３５に格納されている以前に撮影された暗画像のデータとに基づいて、各画素毎に信号電荷の値を平均する。  次に、制御部３３は、第２の記憶部３５に格納されている暗画像のデータを、信号電荷の値が平均された暗画像データに置き換える。  
すなわち、制御部３３は、暗画像が撮影されるたびに、信号電荷の値を平均し、第２の記憶部３５に格納されている暗画像のデータを更新する。
【００５０】
次に、制御部３３は、以下の様にして、暗画像の撮影の最適化を図る。  
暗画像の撮影の最適化は、暗画像の撮影間隔時間、および暗画像の撮影回数の少なくともいずれかにより行うことができる。  
以下においては、一例として、暗画像の撮影間隔時間により暗画像の撮影の最適化を図る場合を例示する。  
暗画像の撮影の最適化においては、まず、制御部３３が、第１の記憶部３４に格納されている暗画像の撮影の最適化を行うためのプログラムを読み出す。  
次に、制御部３３は、暗画像の撮影の最適化を行うためのプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。
図５は、制御部３３によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。  
図５は、ｎ枚目の暗画像の撮影を行った際の最適化を例示するためのフローチャートである。なお、ｎは自然数である。
【００５１】
図５に示すように、まず、制御部３３は、ｎ枚目の暗画像の各画素における信号電荷の値、すなわち、ｎ枚目の暗画像のデータを取得する（ステップＳＴ１）。  
すなわち、制御部３３は、Ｘ線が照射されていない状態で複数の光電変換部２ｂのそれぞれから信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得する。
次に、制御部３３は、ｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出する（ステップＳＴ２）。  
すなわち、制御部３３は、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出する。
例えば、制御部３３は、暗画像の各画素毎に信号電荷の値の差を算出する。  
この際、光電変換部２ｂに故障や異常がある場合には、制御部３３は、当該光電変換部２ｂに対応する画素に関する演算を行わないようにすることができる。また、算出された値がノイズ等の影響により異常な値である場合には、制御部３３は、異常な値を採用しないようにすることができる。
【００５２】
次に、制御部３３は、各画素毎に算出された信号電荷の値の差が、予め定められた基準値（閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。  
この際、制御部３３は、算出された信号電荷の値の差が、全て、基準値以下であるか否かを判定することもできる。
【００５３】
算出された信号電荷の値の差が基準値以下の場合には、制御部３３は、暗画像における信号電荷の値が安定していると判定することができる。  
この場合、制御部３３は、撮影間隔がより長くなるように、撮影間隔時間Ｔ１を設定する（ステップＳＴ４）。暗画像の撮影は、Ｘ線画像の撮影の合間に行われることが多いので、撮影間隔がより長くなれば、暗画像の撮影回数を減少させることができる。なお、制御部３３は、撮影回数がより少なくなるように撮影回数を設定することもできる。  
この様にすれば、消費電力の低減や、通信エラーの発生の低減などを図ることができる。また、暗画像の撮影に伴うＸ線検出器１の発熱を抑制することができる。
【００５４】
算出された信号電荷の値の差が基準値を超える場合には、制御部３３は、暗画像における信号電荷の値が安定していないと判定することができる。  
この場合、制御部３３は、撮影間隔がより短くなるように、撮影間隔時間Ｔ２を設定する（ステップＳＴ５）。暗画像の撮影は、Ｘ線画像の撮影の合間に行われることが多いので、撮影間隔がより短くなれば、暗画像の撮影回数を増加させることができる。なお、制御部３３は、撮影回数がより多くなるように撮影回数を設定することもできる。  
この様にすれば、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。
【００５５】
なお、撮影間隔時間および撮影回数と、信号電荷の値の差との間の関係は、予め実験やシミュレーションなどを行うことで知ることができる。撮影間隔時間および撮影回数と、信号電荷の値の差との間の関係に関するデータは、第１の記憶部３４に格納することができる。
【００５６】
すなわち、制御部３３は、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
この場合、制御部３３は、ｎ枚目の暗画像、および、ｎ−１枚目の暗画像の各画素毎に信号電荷の値の差を算出する。そして、制御部３３は、各画素毎に算出された信号電荷の値の差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
制御部３３は、算出された差が予め定められた基準値以下の場合には、暗画像の撮影間隔時間の延長、および、暗画像の撮影回数の減少の少なくともいずれかを行う。
制御部３３は、算出された差が予め定められた基準値を超える場合には、暗画像の撮影間隔時間の短縮、および、暗画像の撮影回数の増加の少なくともいずれかを行う。
【００５７】
次に、制御部３３は、設定した撮影間隔時間が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ６）。  
設定した撮影間隔時間が経過した場合には、制御部３３は、ｎ＋１枚目の暗画像を撮影する。以降、予め定められた回数に達するまで、または、Ｘ線画像の撮影が行われるまで上記の手順を繰り返し実行することができる。
【００５８】
また、制御部３３は、通信回線３６を制御して、変更された撮影間隔時間や撮影回数に関するデータを外部の機器に送信することができる。
【００５９】
前述した様に、オフセット処理は、画像処理部４などの外部の機器により行われる場合もある。  
図６は、外部の機器によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。  
図６は、ｎ枚目の暗画像の撮影を行った際の最適化を例示するためのフローチャートである。なお、ｎは自然数である。
【００６０】
まず、制御部３３（第１の制御部の一例に相当する）は、ｎ枚目の暗画像の各画素における信号電荷の値、すなわち、ｎ枚目の暗画像のデータを取得する。  
次に、図６に示すように、制御部３３は、通信回線３６を制御して、ｎ枚目の暗画像のデータを画像処理部４などの外部の機器に送信する（ＳＴ０）。  
外部の機器においては、図５に例示をした暗画像の撮影の最適化が行われる（ステップＳＴ１〜ＳＴ６）。
【００６１】
この場合、制御部３３に代えて、外部の機器に設けられたＣＰＵなどの制御部（第２の制御部の一例に相当する）により暗画像の撮影の最適化が行われる。外部の機器に設けられた制御部は、制御部３３により読み出された信号電荷に基づいて、暗画像の撮影の最適化を行う。
【００６２】
すなわち、制御部３３は、Ｘ線が照射されていない状態で複数の光電変換部２ｂのそれぞれから信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得する。
外部の機器に設けられた制御部は、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出し、算出された差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
この場合、外部の機器に設けられた制御部は、ｎ枚目の暗画像、および、ｎ−１枚目の暗画像の各画素毎に信号電荷の値の差を算出する。そして、外部の機器に設けられた制御部は、各画素毎に算出された信号電荷の値の差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
外部の機器に設けられた制御部は、算出された差が予め定められた基準値以下の場合には、暗画像の撮影間隔時間の延長、および、暗画像の撮影回数の減少の少なくともいずれかを行う。
外部の機器に設けられた制御部は、算出された差が予め定められた基準値を超える場合には、暗画像の撮影間隔時間の短縮、および、暗画像の撮影回数の増加の少なくともいずれかを行う。
なお、暗画像の撮影の最適化は、図５に例示をしたものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
【００６３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  Ｘ線検出器、２  アレイ基板、２ａ  基板、２ｂ  光電変換部、２ｂ１  光電変換素子、２ｂ２  薄膜トランジスタ、２ｂ３  蓄積キャパシタ、２ｃ１  制御ライン、２ｃ２  データライン、２ｃ３  バイアスライン、３  信号処理部、４  画像処理部、５  シンチレータ、３１  制御回路、３２  信号検出回路、３３  制御部、３４  第１の記憶部、３５  第２の記憶部、３６  通信回線
【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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