(57)【要約】【課題】装置自体で少なくとも放射線の照射が開始されたことを的確に検出可能な放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、検出部Ｐ上の全放射線検出素子７からデータＤを読み出す期間を１フレームとするとき、検出部Ｐ上で隣接する放射線検出素子７のデータ同士Ｄの差分として算出した差分データΔＤを各フレームごとにそれぞれ１つのヒストグラムＨｍに投票し、１フレーム分の差分データΔＤの投票が終了した時点におけるヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布に基づいて、放射線が照射されていない状態のフレームで得られたヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布に対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布が変化した場合に、現在のフレームで装置に対する放射線の照射が開始されたと判断する。【選択図】図７
2011177356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子からのデータの読み出し処理の際に、データ読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えながら印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、前記データ読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から読み出された前記電荷を前記データに変換する読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
前記検出部上で隣接する前記放射線検出素子の前記データ同士の差分として差分データを算出する算出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出部上の全ての前記放射線検出素子から前記データを読み出す期間を１フレームとするとき、前記算出手段が算出した前記差分データを各フレームごとにそれぞれ１つのヒストグラムに投票し、１フレーム分の前記差分データの投票が終了した時点における前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布に基づいて、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布が変化した場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記ヒストグラムは、１単位ごとの前記差分データの値をそれぞれ階級として作成され、
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、予め設定された前記値の前記差分データに対応する階級の度数に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、前記予め設定された値の差分データに対応する階級の度数が、予め設定された閾値または割合以下になった場合、または予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、前記値が０の前記差分データに対応する階級の度数に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、前記値が０の前記差分データに対応する階級の度数が、予め設定された閾値または割合以下になった場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、前記値が０でない前記差分データに対応する階級の度数に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、当該値が０でない差分データに対応する階級の度数が、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記ヒストグラムは、１単位ごとの前記差分データの値をそれぞれ階級として作成され、
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における半値幅に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における半値幅が、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記ヒストグラムは、１単位ごとの前記差分データの値をそれぞれ階級として作成され、
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における分散または標準偏差に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における分散または標準偏差が、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記ヒストグラムは、前記差分データを所定の数値範囲ごとに区分した場合の前記各数値範囲をそれぞれ階級として作成され、
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、予め設定された前記数値範囲の前記差分データに対応する階級の度数に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、前記予め設定された数値範囲の差分データに対応する階級の度数が、予め設定された閾値または割合以下になった場合、または予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、０を含む前記数値範囲の前記差分データに対応する階級の度数に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、０を含む前記数値範囲の前記差分データに対応する階級の度数が、予め設定された閾値または割合以下になった場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項７に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記制御手段は、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、０を含む前記数値範囲以外の前記数値範囲の前記差分データに対応する階級の度数に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布における、０を含む前記数値範囲以外の当該数値範囲の前記差分データに対応する階級の度数が、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする請求項７に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に放射線の照射中にも読み出し処理を行う放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【０００３】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台（或いはブッキー装置）と一体的に形成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納した可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００４】
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図３や図７に示すように、通常、放射線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子７にそれぞれ薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段が設けられている。そして、放射線画像撮影前、すなわち放射線画像撮影装置に放射線発生装置から放射線が照射される前に、ＴＦＴ８のオン／オフを適宜制御しながら、各放射線検出素子７内に残存する余分な電荷を放出されるリセット処理が行われるように構成される場合が多い。
【０００５】
そして、各放射線検出素子７のリセット処理が終了した後、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから各走査線６を介してＴＦＴ８にオフ電圧を印加して全ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で放射線発生装置から放射線画像撮影装置に放射線を照射すると、放射線の線量に応じた電荷が各放射線検出素子７内で発生して、各放射線検出素子７内に蓄積される。
【０００６】
そして、放射線画像撮影後、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから信号読み出し用のオン電圧を印加する走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えながら、各放射線検出素子７から、その内部に蓄積された電荷を読み出して、読み出し回路１７で電荷電圧変換する等して画像データとして読み出すように構成される場合が多い。
【０００７】
しかし、このように構成する場合、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースを的確に構築し、放射線が照射される段階で放射線画像撮影装置側が各放射線検出素子７内に電荷を蓄積できる状態になっていることが必要となるが、装置間のインターフェースの構築は必ずしも容易ではない。そして、放射線画像撮影装置側が各放射線検出素子７のリセット処理を行っている最中に放射線が照射されてしまうと、放射線の照射により発生した電荷が各放射線検出素子７から流出してしまい、照射された放射線の電荷（すなわち画像データ）への変換効率が低下してしまう等の問題があった。
【０００８】
そこで、近年、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する技術が種々開発されている。そして、それらの技術の一環として、例えば特許文献４や特許文献５に記載された技術を利用して、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出することが考えられている。
【０００９】
特許文献４、５では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始される以前から、例えば後述する図７等に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからオン電圧を印加する走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えながら、放射線検出素子７からの電荷の読み出し処理を繰り返して行い、放射線が照射されている最中も電荷の読み出し処理を続けて行う放射線画像撮影装置や画像データの読み出し方法が記載されている。
【００１０】
そして、二次元状に配列された全ての放射線検出素子７から各画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された画像データを各放射線検出素子７ごとに加算して、各放射線検出素子７ごとの画像データを再構成する技術が開示されている。
【００１１】
放射線画像撮影装置への放射線の照射が開始された時点以降に走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからオン電圧が印加される走査線５にＴＦＴ８が接続されている各放射線検出素子７からは、それ以前にオン電圧が印加された走査線５にＴＦＴ８が接続されている各放射線検出素子７から読み出される電荷よりも著しく大きな値の電荷が読み出される。
【００１２】
そのため、この技術を利用して、各放射線検出素子７から読み出される電荷の値を監視することによって、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを放射線画像撮影装置自体で検出する技術が研究、開発されている。このような技術としては、例えば、各フレームごとに各放射線検出素子７から読み出された電荷の値を積算し、その積算値が前回のフレームでの積算値より大きくなったフレームで放射線画像撮影装置に対して放射線の照射が開始されたと判断するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−０５８１２４号公報
【特許文献３】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献４】特開平９−１４０６９１号公報
【特許文献５】特開平７−７２２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、上記のようにして、放射線画像撮影装置自体が、各放射線検出素子７から読み出される電荷の値に基づいて装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成する場合、装置に対して放射線が照射されたにもかかわらず放射線画像撮影装置が放射線の照射を検出できなかったり、或いは、装置に対して放射線が照射されていないにもかかわらず放射線画像撮影装置が放射線の照射を誤検出してしまい、実際に放射線が照射された際に各放射線検出素子７から電荷を読み出せなかったりする場合には、装置に対して放射線を再度照射しなければならなくなる。
【００１５】
そのため、電力を浪費するとともに、例えば放射線発生装置のＸ線管球の寿命を縮めてしまう等の問題が生じる虞れがある。また、放射線画像撮影装置を患者の病変部等を撮影する医療用に用いる場合等には、患者に対する再度の放射線の照射が必要になり、患者の被曝量が増大して、患者に負担をかけることになる。
【００１６】
このような事態が生じることを防止するためには、上記のように、単に、各放射線検出素子７から読み出される電荷の値やこの電荷の値のフレームごとの積算値等に基づいて放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始を検出するだけでなく、それに代えて、或いはそれと並行して、それとは別の仕方で放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始を検出することができるように構成されていることが望ましい。
【００１７】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、装置自体で少なくとも放射線の照射が開始されたことを的確に検出可能な放射線画像撮影装置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】
【００１８】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子からのデータの読み出し処理の際に、データ読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えながら印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、前記データ読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から読み出された前記電荷を前記データに変換する読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
前記検出部上で隣接する前記放射線検出素子の前記データ同士の差分として差分データを算出する算出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出部上の全ての前記放射線検出素子から前記データを読み出す期間を１フレームとするとき、前記算出手段が算出した前記差分データを各フレームごとにそれぞれ１つのヒストグラムに投票し、１フレーム分の前記差分データの投票が終了した時点における前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布に基づいて、放射線が照射されていない状態の前記フレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布に対して、現在のフレームで得られた前記ヒストグラム中の前記差分データの度数の分布が変化した場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、各フレームごとに算出した差分データをヒストグラムに投票した場合の、ヒストグラム中の差分データの度数の分布の変化に基づいて、放射線画像撮影装置に対して放射線の照射が開始されたか否かを判断する。そのため、放射線画像撮影装置自体で、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始を的確に判断して検出することが可能となる。
【００２０】
また、それとともに、例えば前述したように各放射線検出素子７から読み出されたデータの値そのものに基づいて放射線の照射の開始を検出する仕方と併用する等すれば、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始をより的確に検出することが可能となる。そのため、放射線の照射開始を検出できずに放射線を再度照射しなければならなくなって電力を浪費したり、患者の負担が増大することを確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】各実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図４】図３の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。
【図５】図４におけるＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図６】ＣＯＦやＰＣＢ基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図７】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図８】検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図９】読み出し処理において各走査線に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】各放射線検出素子のリセット処理において各走査線に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】各読み出しＩＣで放射線検出素子から読み出されたデータがバッファメモリに蓄積された後、並べ替えられて記憶手段に送信される状態を説明する図である。
【図１２】バッファメモリの構成およびバッファレジスタに格納されたデータを説明する図である。
【図１３】各データをバッファレジスタに格納するアドレスを説明する図である。
【図１４】並べ替えられた各データが記憶手段に送信されることを説明する図である。
【図１５】並べ替えられた各データが別のバッファレジスタに移されることを説明する図である。
【図１６】差分データの算出処理およびヒストグラムへの投票処理を説明する図である。
【図１７】差分データの算出処理およびヒストグラムへの投票処理を説明する図である。
【図１８】（Ａ）〜（Ｃ）は１つのバッファレジスタを用いた場合の差分データの算出処理およびヒストグラムへの投票処理を説明する図である。
【図１９】（Ａ）は信号線方向に隣接する各放射線検出素子を、（Ｂ）は走査線方向に隣接する各放射線検出素子を、それぞれ説明する図である。
【図２０】走査線方向に隣接する放射線検出素子のデータ同士の差分データの算出処理およびヒストグラムへの投票処理を説明する図である。
【図２１】走査線方向に隣接する放射線検出素子のデータ同士の差分データの算出処理およびヒストグラムへの投票処理の変形例を説明する図である。
【図２２】放射線が照射されていない状態で得られた差分データの度数の分布を表すヒストグラムである。
【図２３】放射線を照射して患者の胸部正面（Ａ）や腰椎側面（Ｂ）、頭蓋骨正面（Ｃ）を撮影した状態で得られた差分データの度数の分布を表すヒストグラムである。
【図２４】図９において放射線が照射されるタイミングの例を示すタイミングチャートである。
【図２５】差分データを所定の数値範囲ごとに区分した場合の各数値範囲をそれぞれ階級として作成されたヒストグラムを表す図である。
【図２６】（Ａ）は放射線が照射されていない状態、（Ｂ）は放射線が照射された状態で得られた差分データの度数の分布を表すヒストグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
なお、以下では、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置である場合について説明するが、本発明は、直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。また、放射線画像撮影装置が可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用される。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体２内にシンチレータ３や基板４等が収納されて構成されている。
【００２５】
筐体２は、少なくとも放射線入射面Ｒが放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図１や図２では、筐体２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体２を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
【００２６】
また、図１に示すように、筐体２の側面部分には、電源スイッチ３６や、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ３７、図示しないバッテリ４１（後述する図７参照）の交換等のために開閉可能とされた蓋部材３８等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材３８の側面部には、画像データ等を外部装置に無線で転送するためのアンテナ装置３９が埋め込まれている。
【００２７】
また、図２に示すように、筐体２の内部には、基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４等が取り付けられている。なお、本実施形態では、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒには、それらを保護するためのガラス基板３５が配設されている。
【００２８】
シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに貼り合わされるようになっている。シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【００２９】
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図３に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
【００３０】
このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた領域ｒ全体、すなわち図３に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００３１】
本実施形態では、放射線検出素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子７は、図３や図４の拡大図に示すように、スイッチ素子であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
【００３２】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５により、接続された走査線５にオン電圧が印加され、ゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、放射線検出素子７内で発生し蓄積されている電荷を信号線６に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５にオフ電圧が印加され、ゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内で発生した電荷を放射線検出素子７内に保持して蓄積させるようになっている。
【００３３】
ここで、本実施形態における放射線検出素子７やＴＦＴ８の構造について、図５に示す断面図を用いて簡単に説明する。図５は、図４におけるＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００３４】
基板４の面４ａ上に、ＡｌやＣｒ等からなるＴＦＴ８のゲート電極８ｇが走査線５と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極８ｇ上および面４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁層８１上のゲート電極８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層８２を介して、放射線検出素子７の第１電極７４と接続されたソース電極８ｓと、信号線６と一体的に形成されるドレイン電極８ｄとが積層されて形成されている。
【００３５】
ソース電極８ｓとドレイン電極８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第１パッシベーション層８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層８３は両電極８ｓ、８ｄを上側から被覆している。また、半導体層８２とソース電極８ｓやドレイン電極８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層８４ａ、８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ８が形成されている。
【００３６】
また、放射線検出素子７の部分では、基板４の面４ａ上に前記ゲート絶縁層８１と一体的に形成される絶縁層７１の上にＡｌやＣｒ等が積層されて補助電極７２が形成されており、補助電極７２上に前記第１パッシベーション層８３と一体的に形成される絶縁層７３を挟んでＡｌやＣｒ、Ｍｏ等からなる第１電極７４が積層されている。第１電極７４は、第１パッシベーション層８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。
【００３７】
第１電極７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層７７が下方から順に積層されて形成されている。
【００３８】
放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレータ３で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が図中上方から照射されると、電磁波は放射線検出素子７のｉ層７６に到達して、ｉ層７６内で電子正孔対が発生する。放射線検出素子７は、このようにして、シンチレータ３から照射された電磁波を電荷に変換するようになっている。
【００３９】
また、ｐ層７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層７６等に到達するように構成されている。本実施形態では、以上のようにして放射線検出素子７が形成されている。なお、ｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層の順番は上下逆であってもよい。また、本実施形態では、放射線検出素子７として、上記のようにｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の順に積層されて形成されたいわゆるｐｉｎ型の放射線検出素子を用いる場合が説明されているが、これに限定されない。
【００４０】
放射線検出素子７の第２電極７８の上面には、第２電極７８を介して放射線検出素子７にバイアス電圧を印加するバイアス線９が接続されている。なお、放射線検出素子７の第２電極７８やバイアス線９、ＴＦＴ８側に延出された第１電極７４、ＴＦＴ８の第１パッシベーション層８３等、すなわち放射線検出素子７とＴＦＴ８の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第２パッシベーション層７９で被覆されている。
【００４１】
図３や図４に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に結束されている。
【００４２】
本実施形態では、図３に示すように、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう）１１に接続されている。各入出力端子１１には、図６に示すように、ＩＣ１２ａ等のチップがフィルム上に組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００４３】
また、ＣＯＦ１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１の基板４部分が形成されている。なお、図６では、電子部品３２等の図示が省略されている。
【００４４】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図８は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【００４５】
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７８にそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７８にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２は、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を制御するようになっている。
【００４６】
図７や図８に示すように、本実施形態では、放射線検出素子７のｐ層７７側（図５参照）に第２電極７８を介してバイアス線９が接続されていることからも分かるように、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７８にバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７４側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
【００４７】
各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図７、図８中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図７、図８中ではＧと表記されている。）は、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから延びる走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図７、図８中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【００４８】
走査駆動手段１５は、配線１５ｃを介してゲートドライバ１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ１５ｂとを備えている。
【００４９】
そして、走査駆動手段１５は、各放射線検出素子７からデータＤを読み出す画像読み出し処理等の際に、後述する制御手段２２からトリガ信号を受信すると、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧のオン電圧とオフ電圧との間での切り替えを開始させるようになっている。
【００５０】
具体的には、本実施形態では、走査駆動手段１５は、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理の際には、制御手段２２からトリガ信号を受信すると、例えば図９に示すように、ゲートドライバ１５ｂから印加する電圧をオン電圧（すなわちデータ読み出し用の電圧）とオフ電圧との間で切り替える走査線５のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替える処理をフレームごとに繰り返し行い、各ＴＦＴ８を介して走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７に蓄積された電荷に相当するデータＤをそれぞれ読み出させるようになっている。
【００５１】
なお、以下では、図９に示すように、検出部Ｐ（図３や図７参照）上に二次元状に配列された１面分の全放射線検出素子７からデータＤを読み出す期間を１フレームという。
【００５２】
また、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理前や、次の放射線画像撮影を行うまでの間等に、各放射線検出素子７内に残存する電荷を放出させる各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成することも可能である。
【００５３】
各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合には、例えば、走査駆動手段１５は、図１０に示すように、ゲートドライバ１５ｂから印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査線５のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えさせて１面分のリセット処理Ｒｍを行い、この１面分のリセット処理Ｒｍを必要に応じて繰り返し行わせながら各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成される。
【００５４】
図７や図８に示すように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、読み出しＩＣ１６に、１本の信号線６につき１個ずつ読み出し回路１７が設けられている。
【００５５】
読み出し回路１７は、増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図７や図８中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図８中では、アナログマルチプレクサ２１は省略されている。
【００５６】
本実施形態では、増幅回路１８はチャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサ１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続されて構成されている。また、増幅回路１８には、増幅回路１８に電力を供給するための電源供給部１８ｄが接続されている。
【００５７】
また、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。
【００５８】
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理時に、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で放射線検出素子７のＴＦＴ８がオン状態とされると、各放射線検出素子７から放出された電荷が信号線６を介してコンデンサ１８ｂに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっている。
【００５９】
増幅回路１８は、このようにして、各放射線検出素子７から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換するようになっている。また、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされると、増幅回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電されて増幅回路１８がリセットされるようになっている。なお、増幅回路１８を、放射線検出素子７から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。
【００６０】
増幅回路１８の出力側には、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９が接続されている。相関二重サンプリング回路１９は、本実施形態では、サンプルホールド機能を有しており、この相関二重サンプリング回路１９におけるサンプルホールド機能は、制御手段２２から送信されるパルス信号によりそのオン／オフが制御されるようになっている。
【００６１】
そして、制御手段２２は、放射線画像撮影後の各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理においては、増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９を制御して、各放射線検出素子７に蓄積され、読み出し処理の際に各放射線検出素子７から放出された電荷を増幅回路１８で電荷電圧変換させ、電荷電圧変換された電圧値を相関二重サンプリング回路１９でサンプリングさせてデータＤとして下流側に出力させるようになっている。
【００６２】
相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７のデータＤは、アナログマルチプレクサ２１（図７参照）に送信され、アナログマルチプレクサ２１から順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信される。そして、各放射線検出素子７のデータＤは、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値のデータＤに変換されて記憶手段４０に出力されて順次保存されるようになっている。
【００６３】
なお、本実施形態では、後述するように、制御手段２２は、検出部Ｐ上で隣接する放射線検出素子７のデータＤ同士の差分ΔＤとして差分データΔＤを算出する算出手段として機能し、Ａ／Ｄ変換器２０から出力された各データＤを記憶手段４０に保存させる前にこの差分データΔＤの算出を行うようになっているが、この点については後で詳しく説明する。
【００６４】
制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図７等に示すように、制御手段２２には、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記憶手段４０が接続されている。
【００６５】
また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置３９が接続されており、さらに、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段４０、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリ４１が接続されている。また、バッテリ４１には、図示しない充電装置からバッテリ４１に電力を供給してバッテリ４１を充電する際の接続端子４２が取り付けられている。
【００６６】
前述したように、制御手段２２は、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフを制御したり、相関二重サンプリング回路１９にパルス信号を送信して、そのサンプルホールド機能のオン／オフを制御する等の各種の処理を実行するようになっている。
【００６７】
また、本実施形態では、制御手段２２は、検出部Ｐ上で隣接する放射線検出素子７のデータＤ同士の差分ΔＤとして差分データΔＤを算出する算出手段として機能し、Ａ／Ｄ変換器２０から出力された各データＤを記憶手段４０に保存させる前にこの差分データΔＤの算出を行うようになっている。
【００６８】
以下、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理や差分データΔＤの算出処理等に関する構成について説明する。
【００６９】
本実施形態では、制御手段２２は、放射線画像撮影前に、放射線画像撮影装置１の電源スイッチ３６（図１参照）が押下されたり、放射線画像撮影装置１が覚醒状態に遷移されたり、或いは、コンソール５８から各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を開始する旨の信号等を受信すると、その時点で、走査駆動手段１５に対して、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を開始させるためのトリガ信号を送信するようになっている。
【００７０】
また、制御手段２２は、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフを制御したり、相関二重サンプリング回路１９にパルス信号を送信して、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を行わせるようになっている。
【００７１】
なお、本実施形態では、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理は、各放射線検出素子７から余分な電荷を放出させるリセット処理を兼ねているが、例えば各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を開始する前等に、各放射線検出素子７のリセット処理を別途行うように構成してもよいことは前述した通りである。
【００７２】
本実施形態では、このように、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射される以前から、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が開始される。そして、データＤの読み出し処理が開始された直後の各フレームでは、放射線が照射されていない各放射線検出素子７内で発生した暗電荷がデータＤとして読み出される。そして、この暗電荷に相当するデータＤは、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷に起因する真の画像データｄ＊を算出するためのオフセットデータＯとして利用することができる。
【００７３】
そのため、本実施形態では、制御手段２２は、データＤの読み出し処理が開始された直後の各フレームごとに各放射線検出素子７から読み出される各データＤを、余分なデータＤとして廃棄するのではなく、オフセットデータＯとしてそれぞれフレームごとに記憶手段４０に保存させるようになっている。
【００７４】
しかし、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が開始されて以降のフレームごとのオフセットデータＯを全て保存する必要はない。また、記憶手段４０の記憶容量等の制約もある。そのため、本実施形態では、記憶手段４０にデータＤを保存するフレーム数が予め設定されている。
【００７５】
そして、制御手段２２は、上記のように各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を繰り返して、予め設定されたフレーム数のフレーム分の各放射線検出素子７のデータＤ（この場合はオフセットデータＯ）が記憶手段４０に保存されると、それ以降の各フレームのデータＤについては、最初にデータＤを保存したフレームから順に、過去のフレームのデータＤ上に順次上書き保存していくようになっている。
【００７６】
また、制御手段２２は、上記のようにして各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を行わせると同時に、検出部Ｐ上で隣接する放射線検出素子７のデータＤ同士の差分ΔＤとして差分データΔＤを算出するようになっている。以下、この差分データΔＤの算出処理について具体的に説明する。なお、以下では、各放射線検出素子７の検出部Ｐにおける位置を（ｐ，ｑ）（ｐ、ｑはそれぞれ信号線方向および走査線方向の位置を表す。）で表し、放射線検出素子（ｐ，ｑ）からのデータＤをＤ（ｐ，ｑ）と表す。
【００７７】
本実施形態では、１つの読み出しＩＣ１６（図７参照）には、例えば１２８本の信号線６が接続されており、１本の信号線６につき１個の読み出し回路１７が設けられている。すなわち、１つの読み出しＩＣ１６は、１２８個の読み出し回路１７（すなわち増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９等）を備えており、また、１つのアナログマルチプレクサ２１と１つのＡ／Ｄ変換器２０等で形成されるようになっている。
【００７８】
そして、信号線６の本数が例えば２０４８本であるとすると、２０４８÷１２８＝１６個の読み出しＩＣ１６が並設されて読み出し部が形成されるようになっている。なお、本発明は、１つの読み出しＩＣ１６内に形成された読み出し回路１７の数や接続される信号線６の本数が１２８の場合に限定されず、また、信号線６の総本数が２０４８本である場合に限定されない。
【００７９】
図１１に示すように、データＤの読み出し処理の際に、例えば走査線５のラインＬ１にオン電圧が印加されると、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子（１，１）〜（１，２０４８）から一斉にデータＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）が読み出されてパラレルに各読み出しＩＣ１６に送られる。
【００８０】
そして、各読み出しＩＣ１６の各読み出し回路１７（図１１では図示省略）で電荷電圧変換等の各処理が行われ、パラレルに送信されてきた各１２８個のデータＤを、各読み出しＩＣ１６中の各アナログマルチプレクサ２１（図示省略）でＡ／Ｄ変換器２０（図示省略）に順次シリアル転送し、デジタル化されたデータＤがＡ／Ｄ変換器２０から一旦バッファメモリ４５に蓄積されるようになっている。なお、バッファメモリ４５は、制御手段２２を構成するＣＰＵやＦＰＧＡ等に設けられている。
【００８１】
すなわち、各読み出しＩＣ１６から、まず、Ｄ（１，１）、Ｄ（１，１２９）、Ｄ（１，２５７）、…、Ｄ（１，１９２１）の各データＤが送信されてバッファメモリ４５に蓄積され、続いて、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，１３０）、Ｄ（１，２５８）、…、Ｄ（１，１９２２）の各データＤが送信されてバッファメモリ４５に蓄積される。
【００８２】
そして、バッファメモリ４５に、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子（１，１）〜（１，２０４８）からの各データＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）が蓄積されると、各データＤがデータＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…の順に並べ替えられて記憶手段４０に送信されて保存されるようになっている。
【００８３】
また、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子（１，１）〜（１，２０４８）からの各データＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）の読み出し処理が終了すると、続いて、図９に示したように、オン電圧が印加される走査線５のラインがＬ２に切り替えられる。そして、図１１に示した場合と同様にして、各データＤ（２，１）〜Ｄ（２，２０４８）が各読み出しＩＣ１６ごとにバッファメモリ４５に送信されて並べ替えられた後、記憶手段４０に順次送信されて保存される。
【００８４】
そして、この読み出し処理と記憶手段４０への保存処理とが走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに順次繰り返されて、全ての放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が行われるようになっている。
【００８５】
なお、このデータＤの並べ替えの処理は、データＤを転送する図示しない外部装置がどのような装置であっても、通常、データＤをＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…の順番で転送すれば対応することができるため、データＤの記憶手段４０への保存の段階で、汎用的にデータＤを上記の順番に並べ替えて保存するための処理であるが、データＤの並べ替え処理は必ずしも行われる必要はない。
【００８６】
一方、本実施形態では、算出手段としての制御手段２２は、このバッファメモリ４５におけるデータＤの並べ替え処理を利用して、前述した検出部Ｐ上で隣接する放射線検出素子７のデータＤ同士の差分ΔＤとして差分データΔＤを算出する差分データΔＤの算出処理を行うようになっている。また、制御手段２２は、算出した各差分データΔＤをフレームごとにヒストグラムＨｍに投票する統計処理を行うようになっている。
【００８７】
具体的には、本実施形態では、バッファメモリ４５内には、図１２に示すように、少なくとも２つのバッファレジスタ４５ａ、４５ｂが設けられている。そして、上記のように、各読み出しＩＣ１６からデータＤ（１，１）、Ｄ（１，１２９）、Ｄ（１，２５７）、…がバッファメモリ４５に送信されてくると、それらのデータＤは、図１２に示すように、バッファレジスタ４５ａの対応するアドレスに格納される。
【００８８】
続いて、データＤ（１，２）、Ｄ（１，１３０）、Ｄ（１，２５８）、…が送信されてくると、それらのデータＤが、図１３に示すように、バッファレジスタ４５ａの対応するアドレスに格納される。
【００８９】
この処理を繰り返すことにより、図１４に示すように、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子（１，１）〜（１，２０４８）からの各データＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）がバッファメモリ４５のバッファレジスタ４５ａに格納されると、それらの並べ替えられたデータＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）が記憶手段４０に送信されるとともに、図１５に示すように、バッファレジスタ４５ｂに移し替えられ、バッファレジスタ４５ａが空になる。
【００９０】
次に、走査線５のラインＬ２に接続された各放射線検出素子（２，１）〜（２，２０４８）からの各データＤ（２，１）〜Ｄ（２，２０４８）の読み出し処理が開始されると、各読み出しＩＣ１６からは、まず、データＤ（２，１）、Ｄ（２，１２９）、Ｄ（２，２５７）、…が送信されてくる。
【００９１】
そして、図１６に示すように、それらのデータＤ（２，１）、Ｄ（２，１２９）、Ｄ（２，２５７）、…がバッファレジスタ４５ａの対応するアドレスに格納されると、制御手段２２は、バッファレジスタ４５ｂに格納されているデータＤ（１，１）、Ｄ（１，１２９）、Ｄ（１，２５７）、…とバッファレジスタ４５ａに格納されたデータＤ（２，１）、Ｄ（２，１２９）、Ｄ（２，２５７）、…との各差分データΔＤ（２，１）、ΔＤ（２，１２９）、ΔＤ（２，２５７）、…をそれぞれ算出して、ヒストグラムＨｍに投票する。
【００９２】
続いて、図１７に示すように、データＤ（２，２）、Ｄ（２，１３０）、Ｄ（２，２５８）、…が送信されてきてバッファレジスタ４５ａの対応するアドレスに格納されると、制御手段２２は、バッファレジスタ４５ｂに格納されているデータＤ（１，２）、Ｄ（１，１３０）、Ｄ（１，２５８）、…とバッファレジスタ４５ａに格納されたデータＤ（２，２）、Ｄ（２，１３０）、Ｄ（２，２５８）、…との各差分データΔＤ（２，２）、ΔＤ（２，１３０）、ΔＤ（２，２５８）、…をそれぞれ算出して、ヒストグラムＨｍに投票する。
【００９３】
この処理を繰り返して、走査線５のラインＬ２に接続された各放射線検出素子（２，１）〜（２，２０４８）からの各データＤ（２，１）〜Ｄ（２，２０４８）がバッファメモリ４５のバッファレジスタ４５ａに格納されると、差分データΔＤが算出された後、それらのデータＤ（２，１）〜Ｄ（２，２０４８）が記憶手段４０に送信される。また、データＤ（２，１）〜Ｄ（２，２０４８）はバッファレジスタ４５ｂに移し替えられ、すなわち、バッファレジスタ４５ｂに格納されていたデータＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）に上書きされ、バッファレジスタ４５ａが空になる。
【００９４】
そして、この処理を走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘについて繰り返すことで、各放射線検出素子（１，１）〜（ｘ，２０４８）からの各データＤ（１，１）〜Ｄ（ｘ，２０４８）が並べ替えられて記憶手段４０に送信されて保存される。また、それとともに、今回の１フレーム分の全ての差分データΔＤ（２，１）〜ΔＤ（ｘ，２０４８）が算出されて、今回のフレームのヒストグラムＨｍへの投票処理が終了する。
【００９５】
各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が次のフレームに移行すると、制御手段２２は、今回のフレームのヒストグラムＨｍとは別のヒストグラムＨm+1を作成し、次回のフレームで読み出された各データＤ同士の各差分データΔＤを算出すると、それらの差分データΔＤを作成したヒストグラムＨm+1に投票する。
【００９６】
このように、制御手段２２は、各フレームごとにヒストグラムＨｍを作成して、算出した差分データΔＤを当該フレームのヒストグラムＨｍに投票するようになっている。
【００９７】
なお、作成した１フレーム分のヒストグラムＨｍに対する差分データΔＤの投票結果に対していかなる処理を行うかについては、後で詳しく説明する。また、本実施形態では、ヒストグラムＨｍは、１単位ごとの差分データΔＤの値をそれぞれ階級として作成されており、例えばデータＤが０から２１６−１までの値として表される場合、ヒストグラムＨｍは−２１６＋１から２１６−１までの２×（２１６−１）＋１個の階級を有するものとなる。
【００９８】
また、上記の説明では、バッファメモリ４５に設けられた２つのバッファレジスタ４５ａ、４５ｂを利用して各差分データΔＤを算出する場合について説明したが、１つのバッファレジスタ４５ａを用いて各差分データΔＤを算出するように構成することも可能である。
【００９９】
すなわち、具体的には、図１８（Ａ）に示すように、走査線５のラインＬｎに接続された各放射線検出素子（ｎ，１）〜（ｎ，２０４８）からの各データＤ（ｎ，１）〜Ｄ（ｎ，２０４８）がバッファレジスタ４５ａに格納された状態で、続いて、走査線５のラインＬn+1に接続された各放射線検出素子（ｎ＋１，１）、（ｎ＋１，１２９）、…からの各データＤ（ｎ＋１，１）、Ｄ（ｎ＋１，１２９）、…がバッファメモリ４５に送信されてくると、制御手段２２は、それらのデータＤにそれぞれ対応する各データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，１２９）、…との差分データΔＤ（ｎ＋１，１）、ΔＤ（ｎ＋１，１２９）、…を算出してヒストグラムＨｍに投票するとともに、バッファレジスタ４５ａに格納された各データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，１２９）、…を、送信されてきた各データＤ（ｎ＋１，１）、Ｄ（ｎ＋１，１２９）、…で置換して格納する。
【０１００】
また、図１８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、各放射線検出素子（ｎ＋１，２）、（ｎ＋１，１３０）、…や各放射線検出素子（ｎ＋１，３）、（ｎ＋１，１３１）、…からの各データＤ（ｎ＋１，２）、Ｄ（ｎ＋１，１３０）、…やＤ（ｎ＋１，３）、Ｄ（ｎ＋１，１３１）、…がバッファメモリ４５に送信されてくるごとに、制御手段２２は、それらのデータＤにそれぞれ対応する各データＤ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，１３０）、…やＤ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，１３１）、…との差分データΔＤ（ｎ＋１，２）、ΔＤ（ｎ＋１，１３０）、…やΔＤ（ｎ＋１，３）、ΔＤ（ｎ＋１，１３１）、…を算出してヒストグラムＨｍに投票する。
【０１０１】
また、同時に、バッファレジスタ４５ａに格納された各データＤ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，１３０）、…やＤ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，１３１）、…を、送信されてきた各データＤ（ｎ＋１，２）、Ｄ（ｎ＋１，１３０）、…やＤ（ｎ＋１，３）、Ｄ（ｎ＋１，１３１）、…で置換して格納する。
【０１０２】
そして、走査線５のラインＬn+1に接続された各放射線検出素子（ｎ＋１，１）〜（ｎ＋１，２０４８）について各差分データΔＤ（ｎ＋１，１）〜ΔＤ（ｎ＋１，２０４８）を算出してヒストグラムＨｍに投票し、バッファレジスタ４５ａに格納されていた各データＤ（ｎ，１）〜Ｄ（ｎ，２０４８）をデータＤ（ｎ＋１，１）〜Ｄ（ｎ＋１，２０４８）に全て置換すると、制御手段２２は、その時点で、並べ替えたデータＤ（ｎ＋１，１）〜Ｄ（ｎ＋１，２０４８）を記憶手段４０に送信して保存する。
【０１０３】
そして、この処理を走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘについて繰り返すことで、各放射線検出素子（１，１）〜（ｘ，２０４８）からの各データＤ（１，１）〜Ｄ（ｘ，２０４８）が並べ替えられて記憶手段４０に送信されて保存されるとともに、今回の１フレーム分の全ての差分データΔＤ（２，１）〜ΔＤ（ｘ，２０４８）が算出されて、今回のフレームのヒストグラムＨｍへの投票処理が終了する。
【０１０４】
このように、バッファメモリ４５の１つのバッファレジスタ４５ａを用いる場合でも、データＤの並べ替えや各差分データΔＤの算出処理を的確に行うことが可能となる。
【０１０５】
なお、上記のように、本実施形態では、各データＤを記憶手段４０に保存する際に差分データΔＤの算出処理を行うように構成されているが、各データＤを一旦記憶手段４０に保存した後で記憶手段４０から読み出して差分データΔＤの算出処理を行うように構成することも可能である。
【０１０６】
また、上記の実施形態では、図１６〜図１８に示したように、制御手段２２が算出する検出部Ｐ上で隣接する放射線検出素子７のデータＤ同士の差分データΔＤが、検出部Ｐ上で信号線６が延在する方向、すなわち図１９（Ａ）に矢印で模式的に示す方向（以下、信号線方向という。）に隣接する放射線検出素子（ｐ，ｑ）の各データＤ同士の差分データΔＤとして算出される場合について説明した。
【０１０７】
しかし、検出部Ｐ上で隣接する放射線検出素子７のデータＤ同士の差分データΔＤとして、図１９（Ｂ）に矢印で模式的に示す走査線５の延在方向（以下、走査線方向という。）に隣接する放射線検出素子（ｐ，ｑ）の各データＤ同士の差分データΔＤを算出するように構成することも可能である。
【０１０８】
この場合、例えば図２０に示すように、送信されてきたデータＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，１２９）、Ｄ（ｎ，２５７）、…がバッファレジスタ４５ａに格納され、続いて送信されてきたデータＤ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，１３０）、Ｄ（ｎ，２５８）、…がバッファレジスタ４５ａに格納された時点で各差分データΔＤ（ｎ，２）、ΔＤ（ｎ，１３０）、ΔＤ（ｎ，２５８）、…を算出してヒストグラムＨｍに投票する。
【０１０９】
そして、図示を省略するが、続いて送信されてきたデータＤ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，１３１）、Ｄ（ｎ，２５９）、…がバッファレジスタ４５ａに格納された時点で各データＤ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，１３０）、Ｄ（ｎ，２５８）、…との各差分データΔＤ（ｎ，３）、ΔＤ（ｎ，１３１）、ΔＤ（ｎ，２５９）、…を算出してヒストグラムＨｍに投票する。
【０１１０】
そして、この格納、算出、投票の各処理を繰り返し、走査線５のラインＬｎに接続された各放射線検出素子（ｎ，１）〜（ｎ，２０４８）からの各データＤ（ｎ，１）〜Ｄ（ｎ，２０４８）がバッファレジスタ４５ａに格納された時点で、差分データΔＤの算出、ヒストグラムＨｍへの投票を完了するとともに、並べ替えられたデータＤ（ｎ，１）〜Ｄ（ｎ，２０４８）を記憶手段４０に送信して保存するように構成される。
【０１１１】
さらに、上記の本実施形態や変形例では、データＤの並べ替えの処理を行う際に差分データΔＤを算出してヒストグラムＨｍに投票する場合について説明したが、データＤの並べ替えを行う必要がない場合は、より単純な仕方で差分データΔＤの算出やヒストグラムＨｍへの投票を行うように構成することができる。
【０１１２】
具体的には、例えば図１９（Ａ）に示したように信号線方向の差分データΔＤを算出する場合には、図１２〜図１８に示したように各データＤを最初のアドレスから順番にＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，３）、…の順にバッファレジスタ４５ａ等に格納する必要はなく、各データＤを各読み出しＩＣ１６から送信されてきた順番にアドレスに格納する。
【０１１３】
すなわち、Ｄ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，１２９）、…、Ｄ（ｎ，１９２１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，１３０）、…、Ｄ（ｎ，１９２２）、Ｄ（ｎ，３）、…の順にバッファレジスタ４５ａ等に格納し、続いて送信されてきた各データＤ（ｎ＋１，１）、Ｄ（ｎ＋１，１２９）、…との差分データΔＤを順次算出してヒストグラムＨｍに投票するように構成することが可能である。
【０１１４】
また、例えば図１９（Ｂ）に示したように走査線方向の差分データΔＤを算出する場合には、例えば図２１に示すように、各読み出しＩＣ１６から送信されてきた各データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，１２９）、Ｄ（ｎ，２５７）、…をバッファレジスタ４５ａに格納した後、バッファレジスタ４５ｂに移し、続いて送信されてきた各データＤ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，１３０）、Ｄ（ｎ，２５８）、…をバッファレジスタ４５ａに格納して、各差分データΔＤ（ｎ，２）、ΔＤ（ｎ，１３０）、ΔＤ（ｎ，２５８）、…を算出してヒストグラムＨｍに投票する。
【０１１５】
そして、図示を省略するが、バッファレジスタ４５ｂの各データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，１２９）、Ｄ（ｎ，２５７）、…を記憶手段４０に送信して保存するとともに、バッファレジスタ４５ａの各データＤ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，１３０）、Ｄ（ｎ，２５８）、…をバッファレジスタ４５ｂに移し、続いて送信されてきた各データＤ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，１３１）、Ｄ（ｎ，２５９）、…をバッファレジスタ４５ａに格納して、各差分データΔＤ（ｎ，３）、ΔＤ（ｎ，１３１）、ΔＤ（ｎ，２５９）、…を算出してヒストグラムＨｍに投票するように構成することが可能である。
【０１１６】
次に、制御手段２２は、上記のようにして、１フレームごとに、算出した各差分データΔＤを当該フレームのヒストグラムＨｍに投票すると、ヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数（頻度等ともいう。）Ｆの分布に基づいて、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたか否かを判断するようになっている。
【０１１７】
以下、この算出した各差分データΔＤのヒストグラムＨｍへの投票結果に基づく制御手段２２での放射線の照射開始の判断処理について説明する。
【０１１８】
本実施形態では、制御手段２２は、現在のフレーム（すなわち現在投票を完了したばかりのフレーム）で得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布が、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていない状態で得られた差分データΔＤのヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布から変化した場合に、現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するようになっている。
【０１１９】
本発明者らの研究によれば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていない状態で得られた差分データΔＤ、すなわち各放射線検出素子７から読み出された暗電荷に起因するデータＤから算出された差分データΔＤのヒストグラムＨdark中の度数Ｆの分布は、例えば図２２に示すように、０の差分データΔＤを中心として比較的狭い範囲に分布する正規分布状の分布になることが分かっている。
【０１２０】
なお、図２２に示したヒストグラムＨdarkや、後述する図２３（Ａ）〜（Ｃ）に示すヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈheadでは、前述した−２１６＋１から２１６−１までの階級のうちの−３００から＋３００までの階級の部分のみが示されている。
【０１２１】
また、本発明者らの研究では、放射線画像撮影装置１に放射線を照射して患者の胸部正面（図２３（Ａ）参照）や腰椎側面（図２３（Ｂ）参照）、頭蓋骨正面（図２３（Ｃ）参照）を撮影した状態で各放射線検出素子７から読み出された電荷に起因するデータＤから算出された差分データΔＤのヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈhead中の度数Ｆの各分布は、図２２に示したヒストグラムＨdarkの場合と同様に、０の差分データΔＤを中心とした正規分布状の分布になるが、ヒストグラムＨdarkにおける分布に比べて分布の範囲が拡大することが分かっている。
【０１２２】
そのため、上記のように、各フレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布が、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていない状態で得られた差分データΔＤのヒストグラムＨdark中の度数Ｆの分布から変化したかどうかを監視することで、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたか否かを判断することができる。
【０１２３】
本実施形態では、上記の判断処理の基準となる、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていない状態で得られた差分データΔＤのヒストグラムＨdark中の度数Ｆの分布を、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が開始された後、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始される前の段階で得ておくようになっている。
【０１２４】
具体的には、前述したように、放射線画像撮影装置１の電源スイッチ３６（図１参照）が押下される等した時点で各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が開始されるが、読み出し処理が開始された直後は読み出し回路１７がまだ安定していない可能性がある。そこで、本実施形態では、図９に示したようにして各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を開始して予め設定されたフレーム数の読み出し処理を行った後、続く所定のフレーム数分の各フレームで、それぞれ差分データΔＤを各ヒストグラムＨdarkに投票する。
【０１２５】
そして、所定のフレーム数分の各ヒストグラムＨdarkの度数Ｆの平均値を各階級ごとに算出し、各階級における度数Ｆの平均値を、新たに作成したヒストグラムＨdarkの各階級に割り当てることによって、上記の判断処理の基準となる、暗電荷に起因するデータＤから算出された差分データΔＤのヒストグラムＨdarkを得るようになっている。
【０１２６】
なお、上記の判断処理の基準となるヒストグラムＨdarkを、１フレーム分の差分データΔＤをヒストグラムＨdarkに投票することによって得るように構成することも可能である。また、基準となるヒストグラムＨdarkを得るための上記の処理を省くために、予め上記の処理を行って基準となるヒストグラムＨdarkを得ておき、制御手段２２のメモリや記憶手段４０に保存しておき、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を開始した時点で、制御手段２２が基準となるヒストグラムＨdarkを読み出すように構成することも可能である。
【０１２７】
一方、制御手段２２は、上記のようにして各フレームごとに差分データΔＤを算出してヒストグラムＨｍに投票し、各フレームでの各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理および差分データΔＤの算出処理、ヒストグラムＨｍへの投票処理が終了すると、上記のように、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布がヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布から変化したかどうかを判断する．
【０１２８】
その際、以下のようにしてこの判断処理を行うように構成することが可能である。
【０１２９】
［判断処理１］
ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における、予め設定された値の差分データΔＤに対応する階級の度数Ｆに対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における、当該値の差分データΔＤに対応する階級の度数Ｆが、予め設定された閾値または割合以下になった場合、または予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断する。すなわち、いわゆる定点監視による判断である。
【０１３０】
具体的には、例えば、０の差分データΔＤに対応する階級の度数ＦをＦ０とすると、図２２と図２３（Ａ）〜（Ｃ）とを見比べた場合、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて得られるヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈheadにおける度数Ｆ０の方が、ヒストグラムＨdarkにおける度数Ｆ０よりも小さくなっている。
【０１３１】
このように、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されると、少なくともそのフレームにおけるヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における度数Ｆ０が小さくなることが分かる。
【０１３２】
［判断処理１−１］
そこで、例えば、ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における度数Ｆ０に対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における度数Ｆ０が、予め設定された閾値または割合以下になった場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するように構成することができる。
【０１３３】
また、例えば、図２２や図２３（Ａ）〜（Ｃ）に示す０ではない値−ｓ、ｓの差分データΔＤに対応する階級の度数ＦをＦ−ｓ、Ｆｓとすると、図２２と図２３（Ａ）〜（Ｃ）とを見比べると分かるように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて得られるヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈheadにおける度数Ｆ−ｓ、Ｆｓの方が、ヒストグラムＨdarkにおける度数Ｆ−ｓ、Ｆｓよりもそれぞれ大きくなる。
【０１３４】
このように、適切な−ｓやｓを選べば、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されると、そのフレームにおけるヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における度数Ｆ−ｓ、Ｆｓは逆に大きくなることが分かる。
【０１３５】
［判断処理１−２］
そこで、０でない適切な−ｓやｓを予め設定しておき、例えば、ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における度数Ｆ−ｓや度数Ｆｓに対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における度数Ｆ−ｓや度数Ｆｓが、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するように構成することができる。
【０１３６】
［判断処理２］
また、図２２のヒストグラムＨdarkと図２３（Ａ）〜（Ｃ）のヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈheadとを見比べて分かるように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて得られるヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈheadでは、ヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈhead中の差分データΔＤの分布における半値幅が、ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの分布における半値幅よりも大きくなる。
【０１３７】
そこで、ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における半値幅に対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における半値幅が、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。
【０１３８】
［判断処理３］
また、図２２のヒストグラムＨdarkと図２３（Ａ）〜（Ｃ）のヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈheadとを見比べて分かるように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて得られるヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈheadでは、ヒストグラムＨchest、Ｈlumbar、Ｈhead中の差分データΔＤの分布における分散や標準偏差が、ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの分布における分散や標準偏差よりも大きくなる。
【０１３９】
そこで、ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における分散や標準偏差に対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における分散や標準偏差が、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。
【０１４０】
このように構成する場合、制御手段２２は、上記のようにして１フレーム分の各差分データΔＤを算出した時点で、それらの平均値ΔＤaveを算出し、下記（１）式に従って分散σ２を算出し、或いは算出した分散σ２の平方根を算出して標準偏差とする。
【数１】
2011177356.tif 000003
【０１４１】
なお、現在のフレームでは放射線画像撮影装置１には放射線が照射されておらず、各放射線検出素子７から読み出されたデータＤが暗電荷に起因するデータＤである場合であっても、データＤから算出された差分データΔＤのヒストグラムＨdarkを得ると、度数Ｆ０や度数Ｆ−ｓ、Ｆｓや分布の半値幅、或いは分布の分散σ２や標準偏差にはフレームごとのゆらぎが生じる。
【０１４２】
そのため、上記の各判断処理の基準となる閾値や割合として、このような度数Ｆ０や度数Ｆ−ｓ、Ｆｓ、分布の半値幅、分散σ２、標準偏差に生じるフレームごとのゆらぎと区別して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたことを的確に検出することができる閾値や割合を設定する必要がある。
【０１４３】
また、上記の各判断処理のいずれか１つのみを行うように構成してもよく、また、上記の各判断処理のうちの複数の判断処理を組み合わせて行って、複数の判断処理のいずれかで条件が満たされた場合や、複数の判断処理の全てで条件がともに満たされた場合に現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するように構成することも可能である。
【０１４４】
さらに、上記の各判断処理の仕方で放射線の照射開始を検出する場合、制御手段２２は、ヒストグラムＨdarkにおける度数Ｆ０や度数Ｆ−ｓ、Ｆｓの情報や半値幅の情報或いは分散σ２や標準偏差の情報と、閾値や割合の情報とを有していればよく、ヒストグラムＨdarkの全階級について差分データΔＤの度数Ｆの情報を有している必要はない。
【０１４５】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用について説明する。
【０１４６】
前述したように、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の電源スイッチ３６（図１参照）が押下されたり、放射線画像撮影装置１が覚醒状態に遷移されたり、或いは、コンソール５８から各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を開始する旨の信号等を受信すると、その時点で、各読み出し回路１７を起動させるとともに、走査駆動手段１５にトリガ信号を送信して、図９に示したように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を開始させる。
【０１４７】
また、制御手段２２は、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７からデータＤが読み出されて記憶手段４０に保存される際に、本実施形態では図１１〜図１７に示したように、それらのデータＤの差分データΔＤを算出してヒストグラムＨｍに投票して、各フレームごとに算出した差分データΔＤの度数Ｆの分布を得る。
【０１４８】
そして、本実施形態では、前述したように、制御手段２２は、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が開始されてから予め設定されたフレーム数の読み出し処理を行った後、続く所定のフレーム数分の各フレームで、上記のようにしてそれぞれ差分データΔＤを各ヒストグラムＨdarkに投票する。そして、所定のフレーム数分の各ヒストグラムＨdarkの度数Ｆの平均値を各階級ごとに算出し、各階級における度数Ｆの平均値を、新たに作成したヒストグラムＨdarkの各階級に割り当てることによって、暗電荷に起因するデータＤから算出された差分データΔＤのヒストグラムＨdarkを得る。
【０１４９】
制御手段２２は、上記のようにして差分データΔＤのヒストグラムＨdarkを得ると、予め設定された上記の各判断処理のいずれかの判断処理、或いは全ての判断処理に必要なヒストグラムＨdarkにおける度数Ｆ０や度数Ｆ−ｓ、Ｆｓの情報や、半値幅の情報、或いは分散σ２や標準偏差の情報を、ヒストグラムＨdark中の差分データΔＤの度数Ｆの分布から算出して、制御手段２２のメモリや記憶手段４０に保存する。
【０１５０】
なお、前述した閾値や割合は予め制御手段２２のメモリや記憶手段４０に保存されている。また、本実施形態では、上記のように各階級ごとの平均値を算出するために、所定のフレーム数分のヒストグラムＨdarkの全階級について差分データΔＤの度数Ｆの情報を記憶手段４０等に記憶しておく必要があるが、上記のように各階級の度数Ｆの平均値を算出してヒストグラムＨdarkを作成し、ヒストグラムＨdarkにおける度数Ｆ０や度数Ｆ−ｓ、Ｆｓの情報等を算出した後は、ヒストグラムＨdarkの全階級について差分データΔＤの度数Ｆの情報を有している必要がないことは前述した通りである。
【０１５１】
制御手段２２は、その後も、各差分データΔＤの算出処理や、ヒストグラムＨｍへの投票処理、差分データΔＤの度数Ｆの分布の変化に基づく放射線の照射開始の判断処理をフレームごとに続行する。
【０１５２】
また、前述したように、本実施形態では、記憶手段４０にデータＤを保存するフレーム数が予め設定されているため、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を繰り返して、予め設定されたフレーム数のフレーム分の各放射線検出素子７のデータＤが記憶手段４０に保存されると、それ以降の各フレームのデータＤについては、最初にデータＤを保存したフレームから順に、過去のフレームのデータＤ上に順次上書き保存していく。
【０１５３】
このようにして、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理が繰り返され、差分データΔＤの算出処理やヒストグラムＨｍへの投票処理、放射線の照射開始の判断処理、読み出されたデータＤの記憶手段４０への保存が繰り返される。
【０１５４】
そして、例えば、図２４に示すようなタイミングで放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されたとする。なお、図２４では、斜線を付した期間が、放射線が照射された期間を表す。
【０１５５】
この場合、ｍ回目のフレームでは、走査線５のラインＬ１やラインＬ２、ラインＬ３にそれぞれオン電圧が印加されて、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌ３に接続されている各放射線検出素子７からそれぞれ読み出されたデータＤは、放射線が照射される前に読み出されたデータであり、前述した暗電荷に起因するデータであるが、走査線５のラインＬ４以降の各ラインＬに接続されている各放射線検出素子７からそれぞれ読み出されたデータＤは、放射線の照射が開始された後に読み出されたデータＤである。
【０１５６】
そのため、図２４では図示しないｍ−１回目までの各フレームでは、ヒストグラムＨ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布は、多少のゆらぎはあるが図２２に示した分布と同様の分布であったものが、今回のｍ回目のフレームでは、ヒストグラムＨ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布が図２３（Ａ）〜（Ｃ）に示したような分布に変化する。
【０１５７】
そのため、制御手段２２が予め設定された上記の各判断処理のいずれか或いはそれらの組み合わせに従って判断処理を行うと、設定された判断処理の条件が満たされるため、制御手段２２は、今回のｍ回目のフレームで放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたと判断する。
【０１５８】
また、図２４の例では、ｍ回目のフレームからｍ＋１回目のフレームまで放射線が照射されている。そのため、ｍ回目のフレームだけでなく、ｍ＋１回目のフレームでも設定された判断処理の条件が満たされるため、制御手段２２は、ｍ＋１回目のフレームでも放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていると判断する。
【０１５９】
一方、ｍ＋２回目のフレームでは、実際には放射線の照射は終了しているが、ｍ＋２回目のフレームの読み出し処理で、走査線５のラインＬ１やラインＬ２に接続されている各放射線検出素子７からは、ｍ＋１回目のフレームでの読み出し処理後にさらに放射線が照射されたことにより発生した電荷に起因するデータＤが読み出される。
【０１６０】
そのため、ｍ＋２回目のフレームでも設定された判断処理の条件が満たされれば、制御手段２２は、ｍ＋２回目のフレームでも放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていると判断する。
【０１６１】
しかし、図２４では図示しないｍ＋３回目のフレームでは、ヒストグラムＨm+3中の差分データΔＤの度数Ｆの分布は、多少のゆらぎはあるが図２２に示した分布と同様の分布に戻るため、ｍ＋３回目のフレームでは、設定された判断処理の条件が満たされず、制御手段２２は、ｍ＋３回目のフレームで放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了したと判断する。
【０１６２】
ところで、前述したように、本実施形態では、各フレームで読み出されたデータＤを記憶手段４０に記憶されている過去のフレームのデータＤ上に順次上書き保存していくように構成されているため、上記のように放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了したと判断した後も各フレームごとの各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を続行してしまうと、ｍ回目からｍ＋２回目のフレームで得られた、放射線の照射により発生した電荷に起因する有用なデータＤが、その後の各フレームの読み出し処理で読み出された暗電荷に起因するデータＤで上書きされて失われてしまう。
【０１６３】
そのため、制御手段２２は、ｍ回目からｍ＋２回目のフレームで得られた有用なデータＤが後の各フレームで得られたデータＤで上書きされないようにするために、ｍ＋３回目のフレームで放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了したと判断すると、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからの走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに対するオン電圧の印加を停止させて、当該ｍ＋３回目のフレームで各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を停止させる。
【０１６４】
なお、上記のように、制御手段２２が放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の終了を検出して各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を停止させる代わりに、放射線の照射の開始が検出されたフレームから何フレーム目で各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を停止させるかを予め決めておき、放射線の照射の終了を検出することなく、予め設定されたフレームの読み出し処理を終了した時点で各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を停止させるように構成することも可能である。
【０１６５】
図２４に示した例では、ｍ回目からｍ＋２回目の各フレームで読み出されたデータＤに、放射線の照射により発生した電荷に起因する有用な情報が含まれている。また、前述したように、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射される以前のｍ−１回目のフレーム等で読み出されたデータＤは、暗電荷に相当するデータＤであり、真の画像データｄ＊を算出するためのオフセットデータＯとして利用することができる。
【０１６６】
そのため、少なくともｍ−１回目からｍ＋２回目の各フレームで読み出されたデータＤを用いて真の画像データｄ＊を算出することができる。なお、ｍ−１回目のフレームで読み出されたデータＤをオフセットデータＯとして用いることも可能であり、また、ｍ−１回目のフレームを含むそれ以前の複数のフレームでの各データＤの放射線検出素子７ごとの平均値を算出する等して、オフセットデータＯを算出するように構成することも可能である。
【０１６７】
図２４に示した例の場合、ｍ回目からｍ＋２回目の各フレームで読み出された各データＤには、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷すなわち真の画像データｄ＊の一部に相当するデータと、暗電荷に起因するデータすなわちオフセットデータＯとが含まれている。
【０１６８】
そこで、例えばｍ回目のフレームで読み出されたデータＤをＤ(m)のように表すと、放射線の照射により各放射線検出素子７ごとに取得されるべき真の画像データｄ＊は、
ｄ＊＝（Ｄ(m)−Ｏ）＋（Ｄ(m+1) −Ｏ）＋（Ｄ(m+2) −Ｏ）
∴ｄ＊＝Ｄ(m)＋Ｄ(m+1)＋Ｄ(m+2)−３Ｏ    …（２）
で算出することができる。
【０１６９】
この各放射線検出素子７ごとの真の画像データｄ＊の算出処理は、放射線画像撮影装置１自体で行ってもよく、また、必要なデータＤを放射線画像撮影装置１から外部装置に送信して、外部装置で行うように構成することも可能である。
【０１７０】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、上記のように、各フレームごとに算出した差分データΔＤをヒストグラムＨｍに投票した場合の、ヒストグラムＨｍ中の差分データΔＤの度数Ｆの分布の変化に基づいて、放射線画像撮影装置１に対して放射線の照射が開始されたか否かを判断する。そのため、放射線画像撮影装置１自体で、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始を的確に判断して検出することが可能となる。
【０１７１】
また、それとともに、例えば前述したように各放射線検出素子７から読み出されたデータＤの値そのものに基づいて放射線の照射の開始を検出する仕方と併用する等すれば、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始をより的確に検出することが可能となる。そのため、放射線の照射開始を検出できずに放射線を再度照射しなければならなくなって電力を浪費したり、患者の負担が増大することを確実に防止することが可能となる。
【０１７２】
なお、上記の実施形態では、ヒストグラムＨｍを、１単位ごとの差分データΔＤの値をそれぞれ階級として作成する場合について説明した。しかし、ヒストグラムＨｍの作成の仕方はこれに限定されず、例えば図２５に示すように、ヒストグラムＨｍ＊を、差分データΔＤを所定の数値範囲ごとに区分した場合の各数値範囲をそれぞれ階級として作成することも可能である。図２５の例では、各階級が、−ｔ未満の数値範囲と、−ｔ以上ｔ以下の数値範囲と、ｔより大きい数値範囲とに区分されて設定されている場合が示されている。
【０１７３】
ヒストグラムＨｍ＊をこのように作成する場合、制御手段２２は、算出した差分データΔＤを、その値に応じたヒストグラムＨｍ＊の階級に投票する。この場合、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていないフレームで算出された差分データΔＤ、すなわち各放射線検出素子７から読み出された暗電荷に起因するデータＤから算出された差分データΔＤのヒストグラムＨｍ＊（この場合のヒストグラムＨｍ＊は図２２のＨdarkに相当する。）中の度数Ｆの分布は、図２６（Ａ）に示すように、０を含む数値範囲の階級、すなわち−ｔ以上ｔ以下の数値範囲の階級に多くの差分データΔＤが集中する分布になる。
【０１７４】
また、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された場合には、図２６（Ｂ）に示すように、０を含む数値範囲の階級すなわち−ｔ以上ｔ以下の数値範囲の階級に多くの差分データΔＤが集まるが、図２６（Ａ）の場合に比べて、それ以外の階級の度数Ｆの、０を含む数値範囲の階級の度数Ｆに対する比率が大きくなる。
【０１７５】
そこで、この場合、上記の［判断処理１−１］や［判断処理１−２］と同様に、以下のように判断処理を行うように構成することが可能である。
【０１７６】
［判断処理４−１］
例えば、図２６（Ａ）のヒストグラムＨｍ＊（すなわちＨdark）中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における、０を含む数値範囲の差分データΔＤに対応する階級の度数Ｆに対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ＊中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における、０を含む数値範囲の差分データΔＤに対応する階級の度数Ｆが、予め設定された閾値または割合以下になった場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するように構成することができる。
【０１７７】
［判断処理４−２］
また、図２６（Ａ）のヒストグラムＨｍ＊（すなわちＨdark）中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における、０を含む数値範囲以外の数値範囲（すなわち−ｔ未満の数値範囲とｔより大きい数値範囲）の差分データΔＤに対応する階級の度数Ｆに対して、現在のフレームで得られたヒストグラムＨｍ＊中の差分データΔＤの度数Ｆの分布における、０を含む数値範囲以外の数値範囲の差分データΔＤに対応する階級の度数Ｆが、予め設定された閾値または割合を越えた場合に、当該現在のフレームで放射線の照射が開始されたと判断するように構成することができる。
【０１７８】
そして、上記の各判断処理のいずれか１つ或いは両方を組み合わせて行うことで、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１に対して放射線の照射が開始されたか否かを的確に判断することが可能となる。そして、この場合も、放射線画像撮影装置１自体で、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始を的確に判断して検出することが可能となり、上記の実施形態と同等の効果を発揮することが可能となる。
【符号の説明】
【０１７９】
１  放射線画像撮影装置
５、Ｌ１〜Ｌｘ  走査線
６  信号線
７、（ｐ，ｑ）  放射線検出素子
８  ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５  走査駆動手段
１７  読み出し回路
２２  制御手段（制御手段、算出手段）
Ｄ、Ｄ（ｐ，ｑ）  データ
Ｆ  度数
Ｆ０  値が０の差分データに対応する階級の度数
Ｈdark  放射線が照射されていない状態で得られたヒストグラム
Ｈｍ  ヒストグラム（現在のフレームで得られたヒストグラム）
Ｈｍ＊  ヒストグラム
Ｐ  検出部
ｒ  領域
ｓ、−ｓ  予め設定された値
−ｔ〜ｔ  ０を含む数値範囲
ΔＤ、ΔＤ（ｐ，ｑ）  差分、差分データ
σ２  分散
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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