(57)【要約】【課題】放射線の照射中にデータの読み出し処理を行って得られた画像データに基づいて、濃淡のない放射線画像を生成することが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は、放射線検出素子７からのフレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、放射線が照射された時点で読み出し処理を行っているフレームを含む所定数のフレーム分の読み出し処理を行って、各フレームごとにデータＤを取得し、制御手段２２は、フレームごとの各データＤ(m)〜Ｄ(m+2)を加算して画像データｄを算出し、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた各放射線検出素子７については、画像データｄから、当該放射線検出素子７が接続されている信号線６に接続されている各放射線検出素子７の画像データｄの総和Σｄに所定の定数ａ(z)を乗算した値を減算し、減算して算出した値を当該放射線検出素子７の画像データｄとする。【選択図】図７
2011229706.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データを読み出す読み出し処理の際に、オン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、オン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手段と、
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、
を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子のうち前記データを読み出す対象の前記各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、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得し、
前記制御手段は、前記所定数のフレーム分の読み出し処理を行って取得した前記各放射線検出素子ごとの前記各データを加算して前記各放射線検出素子ごとに画像データを算出するとともに、前記放射線が照射されていた間に前記読み出し処理が行われた前記各放射線検出素子については、当該放射線検出素子の画像データから、当該放射線検出素子が接続されている前記信号線に接続されている前記各放射線検出素子の前記画像データの総和に所定の定数を乗算した値を減算し、減算して算出した値を、当該放射線検出素子の画像データとすることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記各走査線に接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記データの積算値に基づいて、前記走査線単位で放射線の照射の開始および終了を検出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】
前記所定の定数は、前記放射線の照射の開始から終了までの時間間隔に依存し、または、前記放射線の照射が開始された時点でオン電圧が印加された前記走査線から前記放射線の照射が終了した時点でオン電圧が印加された前記走査線までの前記走査線の本数に依存して可変される値であ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】
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データを読み出す読み出し処理の際に、オン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、オン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手段と、
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、
外部装置に前記データを送信する通信手段と、
を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子のうち前記データを読み出す対象の前記各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、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得し、
前記制御手段は、前記各走査線に接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記データに基づいて、前記走査線単位で放射線の照射の開始および終了を検出する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記所定数のフレーム分の読み出し処理で取得された前記各放射線検出素子ごとの前記各データの情報、および放射線の照射が開始された時点および終了した時点でそれぞれオン電圧が印加された前記各走査線の情報に基づいて、前記各フレームごとの前記各データを前記各放射線検出素子ごとに加算して前記各放射線検出素子ごとの画像データを算出するとともに、前記放射線が照射されていた間に前記読み出し処理が行われた前記各放射線検出素子については、当該放射線検出素子の画像データから、当該放射線検出素子が接続されている前記信号線に接続されている前記各放射線検出素子の前記画像データの総和に所定の定数を乗算した値を減算し、減算して算出した値を、当該放射線検出素子の画像データとするコンソールと、
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記各走査線に接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記データの積算値に基づいて、前記走査線単位で放射線の照射の開始および終了を検出することを特徴とする請求項４に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記所定の定数は、前記放射線の照射の開始から終了までの時間間隔に依存し、または、前記放射線の照射が開始された時点でオン電圧が印加された前記走査線から前記放射線の照射が終了した時点でオン電圧が印加された前記走査線までの前記走査線の総数に依存して可変される値であることを特徴とする請求項４または請求項５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、放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに係り、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およびそれを用いた放射線画像撮影システムに関する。
【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が検出部Ｐ上に二次元状（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からの画像データ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にも画像データ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、検出部Ｐ上に配列された全ての放射線検出素子７のうち画像データを読み出す対象の各放射線検出素子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】
すなわち、図１７に示すように、ゲートドライバ１５ｂから、図中の一番上側の走査線５から順に各走査線５へのオン電圧の印加を開始し、以降、オン電圧を印加する走査線５を図中の下方向に順次切り替えて印加しながら行う各フレームごとの各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理において、例えば、図１８に斜線を付して示す部分ΔＴの走査線５にオン電圧が順次印加される間に放射線が照射されて照射が終了したとする。
【００１２】
この場合、放射線が照射されたフレームである第１フレームで各放射線検出素子７から読み出された画像データだけでなく、その次の第２フレームで各放射線検出素子７から読み出された画像データを第１フレームの画像データに加算して、各放射線検出素子７ごとの画像データが再構築される。
【００１３】
また、図１９に示すように、さらにその次の第３フレームまで考慮し、第１フレームから第３フレームで各放射線検出素子７からそれぞれ読み出された各画像データを放射線検出素子７ごとに加算して、各放射線検出素子７ごとの画像データが再構築されるように構成される場合もある。
【００１４】
なお、図１８や図１９は、斜線を付して示す部分ΔＴにのみ放射線が照射されたことを表すものではなく、図１７に示したように一番上側の走査線５から順にオン電圧を印加する走査線５を切り替えながら読み出し処理を行う際に、斜線を付して示す部分ΔＴの走査線５にオン電圧が順次印加される間に放射線が照射されたことを表すものであり、放射線は、検出部Ｐの全域にわたって照射される。
【００１５】
そして、放射線画像撮影装置に放射線が照射されている間に走査駆動手段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に接続されている各放射線検出素子７から読み出されるデータよりも著しく大きな値の画像データが読み出される。これを利用して、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して放射線が照射されたことを放射線画像撮影装置自体で検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【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７−７２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、本発明者らの研究では、例えば、図１９に示したように、第１フレームから第３フレームで各放射線検出素子７からそれぞれ読み出された各画像データを放射線検出素子７ごとに加算し、各放射線検出素子７ごとの画像データを再構築して、図２０（Ａ）に示すような放射線画像ｐを生成した場合、放射線が照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５に対応する画像領域δＴ（すなわち図１９の斜線部分ΔＴに相当する画像領域）の画像データが、その上側の画像領域Ａや下側の画像領域Ｂの画像データより値が大きくなることが分かっている。
【００１８】
すなわち、例えば、放射線画像撮影装置の検出部Ｐの全域に同じ線量の放射線を一様に照射した場合に取得される各画像データを加算して再構築した各画像データｄに基づいて生成された放射線画像ｐ（図２０（Ａ）参照）において、信号線６の延在方向（図中では縦方向の矢印方向）に沿って、加算されて再構築された各画像データｄを見た場合、図２０（Ｂ）に示すように、画像領域Ａや画像領域Ｂの画像データｄに比べて、放射線が照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５に対応する画像領域δＴの画像データｄが大きな値になる。
【００１９】
そのため、放射線画像ｐ中の画像領域δＴの部分が、画像領域Ａや画像領域Ｂに比べてやや黒くなる（すなわち暗くなる）。このように、放射線画像撮影装置に対して放射線を一様に照射したにもかかわらず、放射線画像ｐ中に濃淡が現れる。
【００２０】
これは、放射線画像撮影装置の検出部Ｐの全域に同じ線量の放射線を一様に照射した場合だけでなく、実際に被写体を介して放射線画像撮影装置に放射線を照射して放射線画像を行った場合でも、同様に生成された放射線画像に濃淡が現れる。そして、このように生成された放射線画像に濃淡が現れると、放射線画像が見づらいものになる。
【００２１】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線が照射されている最中にもデータの読み出し処理を続けて行う放射線画像撮影装置で得られた画像データに基づいて、濃淡のない放射線画像を生成することが可能な放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影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】
【００２２】
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データを読み出す読み出し処理の際に、オン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、オン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手段と、
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、
を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子のうち前記データを読み出す対象の前記各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、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得し、
前記制御手段は、前記所定数のフレーム分の読み出し処理を行って取得した前記各放射線検出素子ごとの前記各データを加算して前記各放射線検出素子ごとに画像データを算出するとともに、前記放射線が照射されていた間に前記読み出し処理が行われた前記各放射線検出素子については、当該放射線検出素子の画像データから、当該放射線検出素子が接続されている前記信号線に接続されている前記各放射線検出素子の前記画像データの総和に所定の定数を乗算した値を減算し、減算して算出した値を、当該放射線検出素子の画像データとすることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の放射線画像撮影装置システムは、
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データを読み出す読み出し処理の際に、オン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、オン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手段と、
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、
外部装置に前記データを送信する通信手段と、
を備え、
前記検出部上の全ての前記放射線検出素子のうち前記データを読み出す対象の前記各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、前記放射線検出素子からの前記フレームごとの読み出し処理を繰り返し行い、少なくとも放射線が照射された時点で前記読み出し処理を行っている前記フレームを含む所定数のフレーム分の前記フレームごとの読み出し処理を行って、前記各フレームごとに前記各放射線検出素子ごとの前記データを取得し、
前記制御手段は、前記各走査線に接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記データに基づいて、前記走査線単位で放射線の照射の開始および終了を検出する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記所定数のフレーム分の読み出し処理で取得された前記各放射線検出素子ごとの前記各データの情報、および放射線の照射が開始された時点および終了した時点でそれぞれオン電圧が印加された前記各走査線の情報に基づいて、前記各フレームごとの前記各データを前記各放射線検出素子ごとに加算して前記各放射線検出素子ごとの画像データを算出するとともに、前記放射線が照射されていた間に前記読み出し処理が行われた前記各放射線検出素子については、当該放射線検出素子の画像データから、当該放射線検出素子が接続されている前記信号線に接続されている前記各放射線検出素子の前記画像データの総和に所定の定数を乗算した値を減算し、減算して算出した値を、当該放射線検出素子の画像データとするコンソールと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、各フレームごとに各放射線検出素子からデータを読み出す読み出し処理を繰り返し行うように構成することで、各放射線検出素子ごとに読み出されるデータの値を監視することで、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となり、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた各放射線検出素子を的確に特定することが可能となる。
【００２５】
そして、従来の場合と同様に、各フレームごとに取得した各データを加算して各放射線検出素子ごとの画像データｄを再構築するが、その際、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた各放射線検出素子については、放射線画像撮影装置に放射線が照射されたことに起因して各スイッチ手段中を流れるリーク電流の量が増加することにより、画像データｄに増加分が発生する。
【００２６】
しかし、上記のように特定した放射線検出素子について算出した画像データｄから、当該放射線検出素子が接続されている信号線に接続されている各放射線検出素子の画像データｄの総和に所定の定数を乗算した値を減算し、このようにして算出した値を当該放射線検出素子の画像データｄとして補正する。
【００２７】
このように補正することで、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた各放射線検出素子（すなわち図２０（Ａ）に示した画像領域δＴの各放射線検出素子）について、放射線が照射されたことに起因して各スイッチ手段中を流れるリーク電流の量が増加することにより画像データに生じた増加分を、画像データｄ中から的確に除去することが可能となり、これらの各放射線検出素子の画像データｄの値を、放射線が照射されていた間には読み出し処理が行われなかった各放射線検出素子（すなわち図２０（Ａ）に示した画像領域Ａ、Ｂの各放射線検出素子）の画像データｄの値と同等の値になるように補正するように構成することが可能となる。
【００２８】
そのため、これらの補正された画像データｄに基づいて生成された放射線画像ｐでは、画像領域δＴの部分が、画像領域Ａや画像領域Ｂと同等の明るさ（輝度）になり、濃淡のない放射線画像ｐを生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】各放射線検出素子からのデータの読み出し処理の際に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１２】各実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【図１３】放射線が照射される前後に放射線検出素子から放出される電荷や他の放射線検出素子からリークする各電荷と読み出されるデータとの関係を説明する図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は照射時間を変えて放射線を照射した場合に各データを加算して算出される各画像データを各放射線検出素子ごとにプロットしたグラフである。
【図１５】図１４（Ａ）の場合の線量と照射時間と同じ条件下でアルミ板や鉛板の厚さを変えて実験を行った場合の総和と増加分との関係を表すグラフである。
【図１６】図１５において放射線の照射時間を変化させた場合の総和と増加分との関係を表すグラフである。
【図１７】各フレームごとの各放射線検出素子からのデータの読み出し処理を説明する図である。
【図１８】第１フレームの斜線部分の走査線にオン電圧が順次印加される間に放射線が照射されて照射が終了したことを表す図である。
【図１９】画像データの再構築に用いられる３フレーム分の画像データを説明する図である。
【図２０】（Ａ）再構築された画像データに基づいて生成された放射線画像を表す図であり、（Ｂ）画像領域δＴの画像データが画像領域Ａ、Ｂの画像データより大きくなることを表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
［放射線画像撮影装置］
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、後述するデータＤ等を、後述するコンソール５８（図１２参照）等の外部装置との間で無線方式で送受信するための通信手段であるアンテナ装置３９が埋め込まれている。
【００３５】
なお、アンテナ装置３９の設置位置は蓋部材３８の側面部に限らず、放射線画像撮影装置１の任意の位置にアンテナ装置３９を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置３９は１個に限らず、複数設けることも可能である。さらに、データＤ等を外部装置との間で有線方式で送受信するように構成することも可能であり、その場合は、例えば、通信手段として、ケーブル等を差し込むなどして接続するための接続端子等が放射線画像撮影装置１の側面部等に設けられる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、スイッチ手段である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。
【００４１】
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内に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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂを構成するゲート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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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により、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が制御されるようになっている。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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からデータＤをそれぞれ読み出させるようになっている。
【００６０】
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面分の全ての放射線検出素子７のうちデータＤを読み出す対象の各放射線検出素子７からデータＤを読み出す期間を１フレームという。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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内に蓄積されていた電荷が各放射線検出素子７からＴＦＴ８を介して信号線６に放出され、信号線６を介してコンデンサ１８ｂに流入して蓄積される。そして、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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
そして、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。
【００７１】
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、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。
【００７２】
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。
【００７３】
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、クレードル等の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。
【００７４】
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。
【００７５】
次に、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理や、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了の検出処理等について説明する。
【００７６】
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。
【００７７】
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。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。
【００７８】
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。そのため、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。
【００７９】
これらの暗電荷に相当するデータＤは、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射後に読み出されるデータＤ、すなわち放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した有用な電荷に相当するデータを含むデータＤに含まれる、暗電荷に起因するオフセット分に相当する。そのため、これらの暗電荷に相当するデータＤは、いわゆるオフセット補正値Ｏとして用いることができ、放射線の照射後に読み出されるデータＤからこのオフセット補正値Ｏを減算することで、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した有用な電荷のみに相当する有用なデータＤを算出することができる。
【００８０】
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、オフセット補正値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。
【００８１】
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補正値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。
【００８２】
そのため、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補正値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。
【００８３】
一方、制御手段２２は、上記のようにして各放射線検出素子７からデータＤを読み出して記憶手段４０に保存させると同時に、本実施形態では、読み出されたデータＤの値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の開始や終了を検出するようになっている。
【００８４】
図９に示したタイミングで、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にオン電圧を印加しながら各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を行っている際に、例えば、ｍ回目のフレームにおいて、図１１に示すようなタイミングで放射線が照射されたものとする。
【００８５】
なお、図１１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。また、図１１に示した走査線５のラインＬａ〜Ｌｂの各ラインが、例えば図１８や図１９に示した斜線部分ΔＴの走査線５、すなわち放射線が照射されている間にオン電圧が順次印加されていた走査線５の各ラインに相当する。
【００８６】
図１１に示したような場合、ｍ回目のフレームでは、走査線５のラインＬ１〜Ｌa-1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〜Ｌa-1にＴＦＴ８を介して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暗電荷に起因するデータである。そして、これらのデータＤは、ｍ−１回目のフレーム以前のフレームの場合（すなわちデータＤがオフセット補正値Ｏの場合）と同様に、データＤ自体の値としては小さい値になる。
【００８７】
一方、図１１に示すように、ｍ回目のフレームの走査線５のラインＬａでは、放射線が照射され始め、走査線５のラインＬａに接続されている各放射線検出素子７内で放射線の照射に起因して電荷（電子正孔対）が発生するため、暗電荷に起因するデータとは明らかに異なる、より大きな値のデータＤが読み出されるようになる。
【００８８】
そこで、例えば、上記のようにして読み出し回路１７で各放射線検出素子７から読み出された個々のデータＤの値を制御手段２２で監視して、読み出されたデータＤが例えば予め設定された閾値を越えたか否かを判断し、読み出されたデータＤが閾値を越えた時点で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ことが可能である。
【００８９】
しかし、このように構成した場合、放射線が照射されていないにもかかわらず大きなデータＤを出力する異常な放射線検出素子７があった場合や、データＤに生じるゆらぎがたまたま大きな値になった場合に、誤って放射線の照射が開始されたと判断してしまう虞れがある。
【００９０】
そのため、本実施形態では、制御手段２２は、上記のようにして読み出し回路１７で読み出された、走査線５のラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７から読み出された各データＤの積算値ΣＤ(n)を、走査線５の各ラインＬｎごとに算出し、走査線５の各ラインＬｎごとの各データＤの積算値ΣＤ(n)が例えば予め設定された閾値を越えた時点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。
【００９１】
本実施形態では、このように、制御手段２２は、走査線５の各ラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７から読み出されたデータＤの積算値ΣＤ(n)に基づいて、走査線単位で放射線の照射の開始を検出するようになっている。そして、制御手段２２は、放射線の照射の開始を検出した走査線５のライン番号（この場合はａ）とその際のフレームのフレーム番号（この場合はｍ）とをＣＰＵのメモリや記憶手段４０等に記憶させるようになっている。
【００９２】
また、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生する電荷（電子正孔対）の量は、放射線検出素子７内の電荷量が飽和するまでは、放射線の照射時間（すなわち放射線の照射の開始から終了までの時間間隔）が長くなるほど多くなる。
【００９３】
従って、上記の例で言えば、ｍ回目のフレームで、放射線の照射が開始された直後に読み出し処理が行われた走査線５のラインＬａに接続されている各放射線検出素子７から読み出されたデータＤよりも、走査線５のラインＬa+1に接続されている各放射線検出素子７から読み出されたデータＤの方が大きくなり、積算値についても、積算値ΣＤ(n)よりも積算値ΣＤ(n+1)の方が大きくなる。
【００９４】
そして、この傾向は、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間も続き、放射線が照射されている間にＴＦＴ８にオン電圧が印加されて読み出し処理が行われた、走査線５の各ラインＬａ〜Ｌｂに接続されている各放射線検出素子７については、それらのデータＤの積算値がΣＤ(a)＜ΣＤ(a+1)＜…＜ΣＤ(b-1)＜ΣＤ(b)のように、放射線の照射時間が長くなるほど大きくなる。
【００９５】
しかし、放射線の照射が終了した直後に読み出し処理が行われた走査線５のラインＬb+1に接続されている各放射線検出素子７から読み出されるデータＤは、放射線の照射が終了する直前に読み出し処理が行われた走査線５のラインＬｂに接続されている各放射線検出素子７から読み出されるデータＤの値とさほど変わらない。
【００９６】
そのため、走査線５のラインＬb+1に接続されている各放射線検出素子７のデータＤの積算値ΣＤ(b+1)は、走査線５のラインＬｂに接続されている各放射線検出素子７のデータＤの積算値ΣＤ(b)とほぼ同じ値になる。また、同様に、走査線５のラインＬb+1以降の各ラインＬｎにおいても積算値ΣＤ(n)は積算値ΣＤ(b)と同等の値になる。
【００９７】
そこで、制御手段２２は、上記のようにして放射線の照射開始を検出した後、例えば、走査線５の各ラインＬｎごとに算出する各放射線検出素子７の各データＤの積算値ΣＤ(n)と、その直前に算出した走査線５のラインＬn-1の積算値ΣＤ(n-1)との差が、予め設定された閾値以下になった場合に、当該直前の走査線５のラインＬn-1（上記の例では走査線５のラインＬｂ）にオン電圧が印加された時点で放射線の照射が終了したと判断するようになっている。
【００９８】
本実施形態では、このように、制御手段２２は、走査線５の各ラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７から読み出されたデータＤの積算値ΣＤ(n)に基づいて、走査線単位で放射線の照射の終了を検出するようになっている。そして、制御手段２２は、放射線の照射の終了を検出した走査線５のライン番号（この場合はｂ）とその際のフレームのフレーム番号（この場合はｍ）とをＣＰＵのメモリや記憶手段４０等に記憶させるようになっている。
【００９９】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷は、その後の１回の読み出し処理で９０％以上がデータＤとして読み出され、その読み残し分の電荷がその次の読み出し処理で読み出されることが分かっている。
【０１００】
そして、図１１に示すように、少なくとも走査線５のラインＬ１〜Ｌａに接続されている各放射線検出素子７については、ｍ＋１回目のフレームで放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が読み出され、ｍ＋２回目の読み出し処理でその読み残し分が読み出される。
【０１０１】
そのため、本実施形態では、図１１や図１９に示したように、放射線の照射開始を検出したｍ回目のフレームからｍ＋２回目のフレームまで各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を行い、放射線の照射が開始された時点で読み出し処理を行っているｍ回目のフレームを含む３回分の各フレームごとに、各放射線検出素子７ごとのデータＤを取得して記憶手段４０に保存するようになっている。
【０１０２】
そして、本実施形態では、制御手段２２は、ｍ＋２回目のフレーム、すなわち放射線の照射が開始されたと判断したフレームを含む３回分のフレームの読み出し処理を終了した時点で、走査駆動手段１５に対してトリガ信号を送信して、ゲートドライバ１５ｂからの走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘへのオン電圧の印加を停止させて、各放射線検出素子７からのデータＤの読み出し処理を終了させるようになっている。
【０１０３】
そして、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の読み出し処理を終了させると、後述する画像データｄの補正処理等をコンソール５８で行う場合には、放射線の照射の開始を検出したｍ回目のフレームの１つ前のフレームであるｍ−１回目のフレームから、放射線の照射の終了を検出したｍ＋１回目までの各フレームの各放射線検出素子７ごとの各データＤを、通信手段であるアンテナ装置３９（図１や図７等参照）を介してコンソール５８に送信するようになっている。
【０１０４】
また、この場合、制御手段２２は、記憶手段４０から、放射線の照射の開始を検出した走査線５のライン番号（図１１の場合はａ）や、放射線の照射の終了を検出した走査線５のライン番号（図１１の場合はｂ）の情報を読み出して、それらの情報も送信するようになっている。
【０１０５】
なお、ｍ−１回目のフレームで読み出されたデータＤを各放射線検出素子７ごとのオフセットデータＯとする代わりに、例えば、放射線の照射が開始された時点で読み出し処理が行われていたｍ回目のフレームより前の数フレーム分の放射線検出素子ごとのデータＤの平均値を算出する等して、その平均値等を放射線検出素子７ごとのオフセット補正値Ｏとするように構成することも可能である。
【０１０６】
そして、その場合は、この１フレーム分の各放射線検出素子７ごとのオフセット補正値Ｏの各データと、ｍ回目およびｍ＋１回目の各フレームの各放射線検出素子ごとの各データＤが送信される。
【０１０７】
なお、本実施形態における画像データｄの補正処理等については、放射線画像撮影システム５０の構成について説明した後で説明する。
【０１０８】
［放射線画像撮影システム］
図１２は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。放射線画像撮影システム５０は、図１２に示すように、例えば、放射線を照射して図示しない患者の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、放射線技師等の操作者が被写体に照射する放射線開始の制御等の種々の操作を行う前室Ｒ２、およびそれらの外部に配置される。
【０１０９】
撮影室Ｒ１には、前述した放射線画像撮影装置１を装填可能なブッキー装置５１や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないＸ線管球を備える放射線源５２やそれをコントロールする放射線発生装置５５、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５やコンソール５８とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ５３を備えた基地局５４等が設けられている。
【０１１０】
なお、図１２では、可搬型の放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１のカセッテ保持部５１ａに装填して用いる場合が示されているが、前述したように、放射線画像撮影装置１はブッキー装置５１や支持台等と一体的に形成されたものであってもよい。また、前述したように、放射線画像撮影装置１と外部装置との通信をＬＡＮケーブル等のケーブルを介して行う場合には、図１２に示したように、それらのケーブルを基地局５４に接続するように構成し、ケーブルや基地局５４を介して有線通信でデータ等の情報を送受信できるように構成することも可能である。
【０１１１】
また、基地局５４は、放射線発生装置５５やコンソール５８と接続されており、基地局５４には、放射線画像撮影装置１やコンソール５８等の間で情報を送信する際のＬＡＮ通信用の信号等を、放射線発生装置５５との間で情報を送信する際の信号に変換し、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
【０１１２】
前室Ｒ２には、本実施形態では、放射線発生装置５５の操作卓５７が設けられており、操作卓５７には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置５５に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ５６が設けられている。そして、放射線発生装置５５は、放射線技師等の操作者により曝射スイッチ５６が操作されて操作卓５７から信号が送信されてくると、放射線源５２を起動させたり、放射線源５２から放射線を照射させるようになっている。
【０１１３】
放射線発生装置５５は、このほか、指定されたブッキー装置５１に装填された放射線画像撮影装置１に対して放射線を適切に照射できるように放射線源５２を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置１の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りを調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源５２を調整する等の種々の制御を放射線源５２に対して行うようになっている。なお、これらの処理を、放射線技師等の操作者が手動で行うように構成してもよい。
【０１１４】
また、放射線発生装置５５は、放射線源５２からの放射線の照射開始から設定された時間が経過した時点で、放射線源５２のＸ線管球を停止させる等して、放射線源５２からの放射線の照射を停止させるようになっている。
【０１１５】
放射線画像撮影装置１の構成等については前述した通りであるが、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、上記のようにブッキー装置５１に装填されて用いられる場合もあるが、ブッキー装置５１には装填されず、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。
【０１１６】
すなわち、放射線画像撮影装置１を単独の状態で例えば撮影室Ｒ１内に設けられたベッドや図１２に示すように臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ等の上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図１参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線源５２Ｂ等から、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。
【０１１７】
本実施形態では、撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外側に、コンピュータ等で構成されたコンソール５８が設けられている。コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成される表示部５８ａが設けられている。また、コンソール５８には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成された記憶手段５９が接続、或いは内蔵されている。
【０１１８】
なお、コンソール５８を例えば前室Ｒ２等に設けるように構成することも可能である。また、コンソール５８に、例えば、放射線画像撮影装置１の状態を覚醒（wake up）状態とスリープ（sleep）状態との間で遷移させる機能を持たせたり、或いは、放射線技師等の操作者が撮影室Ｒ１で行う放射線画像撮影の内容を表す撮影オーダ情報を作成したり選択したりすることを可能とする機能を持たせたりするように構成することも可能であり、適宜に構成される。
【０１１９】
［画像データの算出処理および補正処理等について］
以下、上記のようにして得られた各データＤに基づいて画像データｄを算出する処理や、算出した画像データｄに対する補正処理等について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１や放射線画像撮影システム５０の作用についてあわせて説明する。
【０１２０】
なお、各データＤに基づく画像データｄの算出処理や画像データｄに対する補正処理等を放射線画像撮影装置１の制御手段２２が行うように構成してもよく、また、放射線画像撮影システム５０のコンソール５８で行うように構成することも可能である。以下では、それらをあわせて説明する。また、以下では、ｍ回目のフレーム等で読み出された各放射線検出素子７ごとのデータＤをＤ(m)等と表す。
【０１２１】
前述したように、ｍ回目のフレームにおいて図１１に示すようなタイミングで放射線が照射されたものとすると、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌa-1に接続されている各放射線検出素子７では、放射線の照射により当該各放射線検出素子７内で発生した電荷に起因するデータＤは、ｍ回目のフレームでは読み出されず、ｍ＋１回目のフレームで読み出され、その読み残し分がｍ＋２回目のフレームで読み出される。
【０１２２】
また、走査線５の各ラインＬb+1〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７では、放射線の照射により当該各放射線検出素子７内で発生した電荷に起因するデータＤはｍ回目のフレームで読み出され、その読み残し分がｍ＋１回目のフレームで読み出される。なお、この場合、放射線の照射により当該各放射線検出素子７内で発生した電荷に起因するデータＤはｍ回目およびｍ＋１回目の各フレームでほぼ１００％読み出されてしまうため、ｍ＋２回目のフレームではほとんど読み出されない。
【０１２３】
さらに、走査線５の各ラインＬａ〜Ｌｂに接続されている各放射線検出素子７では、放射線の照射により当該各放射線検出素子７内で発生した電荷に起因するデータＤは、ｍ回目のフレームとｍ＋１回目のフレームとで分割されて読み出され、ｍ＋２回目のフレームでその読み残し分が読み出される。
【０１２４】
そのため、本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２やコンソール５８は、前述した従来の場合と同様に、ｍ回目からｍ＋２回目の各フレームのデータＤを各放射線検出素子７ごとに加算して画像データｄを算出し、各放射線検出素子７の画像データｄを再構築するようになっている。
【０１２５】
正確には、前述したように、各データＤには、それぞれ暗電荷に起因するオフセット分であるオフセット補正値Ｏが重畳されているため、制御手段２２やコンソール５８は、下記（１）式に示すようにそれぞれオフセット補正値Ｏを減算した各データＤを加算して、すなわち、下記（２）式に従って各放射線検出素子７ごとに画像データｄを算出するようになっている。
ｄ＝（Ｄ(m)−Ｏ）＋（Ｄ(m+1)−Ｏ）＋（Ｄ(m+2)−Ｏ）…（１）
∴ｄ＝Ｄ(m)＋Ｄ(m+1)＋Ｄ(m+2)−３Ｏ    …（２）
【０１２６】
しかし、このように、各フレームのデータＤを加算して画像データｄを算出しても（正確には上記（１）式または（２）式に従って画像データｄを算出しても）、再構築した画像データｄに基づく放射線画像ｐでは、図２０（Ｂ）に示したように、少なくとも放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５に対応する画像領域δＴの画像データｄの値が、他の画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値より大きくなり、放射線画像ｐ上に濃淡が現れる場合があることは前述した通りである。
【０１２７】
そこで、上記のようにして算出した画像データｄの補正、特に放射線画像ｐにおける画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値を、画像領域Ａ、Ｂの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値と同等の値になるように適切に補正することが必要となる。
【０１２８】
本発明者らの研究では、放射線画像ｐにおける画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値が他の画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値より大きくなる理由は、以下のように考えられている。
【０１２９】
すなわち、スイッチ手段であるＴＦＴの特性として、各放射線検出素子７内に蓄積された電荷が各ＴＦＴ８を介してごく僅かであるが信号線６にリークする。すなわち、図１３に示すように、例えば走査線５のラインＬｉにオン電圧が印加されて放射線検出素子７ｉから電荷Ｑが読み出されている際にも、各ＴＦＴ８を介して他の各放射線検出素子７から同じ信号線６に電荷ｑがそれぞれ流れ込む。
【０１３０】
そして、放射線検出素子７ｉからの電荷Ｑと他の各放射線検出素子７からリークしたごく小さな各電荷ｑとの総和が増幅回路１８で電荷電圧変換されて、データＤｉとして読み出される。なお、他の全ての放射線検出素子７について電荷ｑと記載されているからといって、他の各放射線検出素子７から互いに等しい量の電荷ｑがリークすることを意味するものではなく、リークする電荷ｑは、個々のＴＦＴ８の製造特性や各放射線検出素子７内に蓄積されている電荷量等に依存した値になる。
【０１３１】
また、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、本実施形態では、照射された放射線がシンチレータ３（図２等参照）で電磁波に変換されるが、この電磁波が各ＴＦＴ８に照射されると、各ＴＦＴ８内を流れるリーク電流の量が多くなり、各ＴＦＴ８で各放射線検出素子７内に蓄積されている電荷のリーク量が増加する。すなわち、図１３に示した場合の放射線検出素子７ｉ以外の他の各放射線検出素子７から各ＴＦＴ８を介してリークして同じ信号線６に流れ込む電荷ｑの量が大きくなる。
【０１３２】
そのため、放射線検出素子７ｉからの電荷Ｑと他の各放射線検出素子７からリークした各電荷ｑとの総和に相当するデータＤｉの値が、他の各放射線検出素子７から各ＴＦＴ８を介してリークして同じ信号線６に流れ込む電荷ｑの量が増加した分だけ増加する。そのため、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５に対応する画像領域δＴの画像データｄの値が、他の画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値より大きくなると考えられている。
【０１３３】
ここで、本発明者らの研究で得られた知見に基づいて、さらに詳しく解析する。
【０１３４】
図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、放射線画像撮影装置１に同じ線量の放射線を、放射線の照射時間を変えて照射した場合に、ｍ回目からｍ＋２回目の各読み出し処理で読み出された各データＤ(m)、Ｄ(m+1)、Ｄ(m+2)を上記（２）式に従って加算して得られた各画像データｄを、図２０（Ａ）と同様に、１本の信号線６に接続されている各放射線検出素子７についてプロットしたグラフである。
【０１３５】
そして、図１４（Ａ）〜（Ｃ）では、被写体を介さない状態で放射線画像撮影装置１に対して照射する放射線の線量（なお、線量は放射線の照射時間と単位時間当たりに照射する放射線の線量（すなわち線量率）との積で表される。）が同じ線量であるが、放射線の照射時間を種々変化させた場合が示されている。
【０１３６】
なお、図１４（Ａ）〜（Ｃ）では、画像領域δＴの範囲が種々変化されたように示されているが、これは、照射時間が長くなると、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の範囲が広くなることを表すものであり、画像領域δＴの範囲は照射時間に比例して変化する。
【０１３７】
ここで、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の、画像領域Ａ、δＴ、Ｂの全放射線検出素子７の画像データｄの総和をαとすると、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、放射線画像撮影装置１に同じ線量の放射線を照射した場合、総和αは、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すいずれの場合も同じ値になる。なお、画像データｄの総和αは信号線６ごとに算出される。
【０１３８】
画像データｄの総和αが図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すいずれの場合も同じ値になる理由は、放射線の照射時間や放射線の線量率が異なっていても、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量が同じであれば、シンチレータ３で放射線から変換され各放射線検出素子７に照射される電磁波の光量が同じ光量になり、放射線の照射（すなわち電磁波の照射）により各放射線検出素子７内で発生する電荷の量が同じになるためであると考えられる。
【０１３９】
また、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、画像領域δＴに属する各放射線検出素子７の個々の画像データｄの、画像領域Ａ、Ｂに属する各放射線検出素子７の個々の画像データｄに対する増加分をΔＤとした場合、照射時間が短くなり、照射される放射線の線量率（すなわち単位時間当たりに照射される放射線の線量）が大きくなると、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤが大きくなる。
【０１４０】
これは、放射線画像撮影装置１に照射される放射線が強くなり（すなわち線量率が大きくなり）、シンチレータ３で変換されて各ＴＦＴ８に照射される電磁波の単位時間当たりの光量が大きくなると、それに比例して各ＴＦＴ８内で発生する電子正孔対も多くなり各ＴＦＴ８内を流れるリーク電流の量が多くなることに対応していると考えられる。
【０１４１】
同様に、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の照射時間が長くなり、線量率が小さくなると、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤも小さくなる（図１４（Ｃ）参照）。
【０１４２】
しかし、その一方で、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤの総和をβとした場合、放射線の照射時間や放射線の線量率が異なっていても、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量が同じ線量であれば、総和βは、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すいずれの場合も同じ値になる。なお、総和βは信号線６ごとに算出される。
【０１４３】
これは、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量が同じ線量になれば、結果的に各ＴＦＴ８内を流れるリーク電流の総量が同じになるためと考えられる。なお、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤの総和βとは、各増加分ΔＤを、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数分だけ加算した値を表す。
【０１４４】
以上のように、本発明者らの研究では、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、放射線画像撮影装置１に同じ線量の放射線を照射した場合、増加分ΔＤは、放射線の照射時間、すなわち放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数に反比例するという知見が得られた。
【０１４５】
また、放射線画像撮影装置１に同じ線量の放射線が照射された場合には、すなわち各放射線検出素子７や各ＴＦＴ８に同じ光量の電磁波が照射された場合には、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の全放射線検出素子７の画像データｄの総和αや、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤの総和βは、線量率や照射時間等を可変させても、それぞれ同じ値になるという知見が得られた。
【０１４６】
ところで、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示した上記の実験結果は、被写体を介さない状態で放射線画像撮影装置１に放射線を照射した場合の結果であるが、各放射線検出素子７や各ＴＦＴ８側から見れば、被写体の有無には関係なく、シンチレータ３から照射される電磁波の光量に依存して上記の画像データｄの総和αや増加分ΔＤの総和βが決まるはずである。
【０１４７】
すなわち、被写体の有無にかかわらず、各放射線検出素子７や各ＴＦＴ８に照射される電磁波の光量が同じであれば、画像データｄの総和αや増加分ΔＤの総和βは同じ量になり、シンチレータ３から各放射線検出素子７や各ＴＦＴ８に照射される電磁波の光量が変化すれば、上記の画像データｄの総和αや増加分ΔＤの総和βがそれに比例して変化すると考えられる。
【０１４８】
そして、増加分ΔＤ、すなわち画像領域δＴの画像データｄの、画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤが、上記のように、放射線の照射時間、すなわち放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数に反比例することを考えあわせると、結局、被写体の有無にかかわらず、
（ｉ）増加分ΔＤは、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の画像領域Ａ、δＴ、Ｂの全放射線検出素子７の画像データｄの総和αに比例して増減するが、
（ｉｉ）増加分ΔＤの総和αに対する比例定数は、放射線の照射時間、すなわち放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数に反比例する、
ことが予想される。
【０１４９】
これらのことを確認するために、本発明者らは、まず、放射線画像撮影装置１に同じ線量の放射線を同じ照射時間だけ照射するが、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒ（図１参照）を被覆するアルミ板や鉛板の厚さを種々変化させ、各放射線検出素子７や各ＴＦＴ８に照射される電磁波の光量を種々変化させて、上記の総和αと増加分ΔＤとを測定する実験を行った。
【０１５０】
図１５は、図１４（Ａ）の場合の線量および照射時間と同じ条件下で行った実験結果を表すグラフである。そして、図１５に示すように、上記の総和αと増加分ΔＤとは比例の関係にあること、すなわち上記の（ｉ）の条件が成り立つことが確認された。
【０１５１】
すなわち、アルミ板や鉛板の厚さを種々変化させると、シンチレータ３に到達する放射線の線量が変化し、それに伴ってシンチレータ３から各放射線検出素子７に照射される電磁波の光量が変化する。そのため、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の全放射線検出素子７の画像データｄの総和αが、電磁波の光量の増加（減少）に比例して増加（減少）する。
【０１５２】
また、シンチレータ３から各ＴＦＴ８に照射される電磁波の光量も上記と同様に変化するが、それに比例して各ＴＦＴ８内で発生する電子正孔対の量が変化し、各ＴＦＴ８内を流れるリーク電流の量が変化する。そのため、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤが、電磁波の光量の増加（減少）に比例して増加（減少）する。
【０１５３】
そのため、増加分ΔＤが画像データｄの総和αに比例して増減する、すなわち上記の（ｉ）の条件が成り立つようになると考えられる。
【０１５４】
また、図１６は、図１５の場合の線量と同じ線量の放射線を照射するが、照射時間を２倍および４倍にし（すなわち放射線の線量率（すなわち電磁波の単位時間当たりの光量）を１／２および１／４にし）、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒを被覆するアルミ板の厚さを種々変化させた場合の実験結果を表すグラフである。
【０１５５】
図１６に示すように、これらの場合もそれぞれ上記の（ｉ）の条件が成り立つが、増加分ΔＤの総和αに対する比例定数が、放射線の照射時間に反比例してそれぞれ１／２および１／４になっている。すなわち、図１５や図１６に示すように、上記の考察の通り、増加分ΔＤの総和αに対する比例定数が、放射線の照射時間（すなわち放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数）に反比例すること、すなわち上記の（ｉｉ）の条件が成り立つことが確認された。
【０１５６】
以上の結果から、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤと、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の全放射線検出素子７の画像データｄの総和αとの関係は、比例定数をａとする場合、
ΔＤ＝ａ×α    …（３）
と表すことができることが分かる。
【０１５７】
その際、比例定数ａは、上記の条件（ｉｉ）で示したように、放射線の照射時間、すなわち放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数に反比例する。そのため、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数をｚ本とするとき、上記の比例定数ａはｚの関数ａ(z)と表すことができる。すなわち、上記（３）式は、
ΔＤ＝ａ(z)×α    …（４）
と表される。
【０１５８】
そして、このｚの関数として表される比例定数ａ(z)が予め分かっていれば、比例定数ａ(z)を用い、上記（４）式に従って、比例定数ａ(z)に、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の全放射線検出素子７の画像データｄの総和αを乗算することで増加分ΔＤを算出することが可能となる。
【０１５９】
そして、画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄから、算出した増加分ΔＤを減算して、画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値を、画像領域Ａ、Ｂの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値と同等の値になるように適切に補正することが可能となる。
【０１６０】
なお、図１１に示した例では、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５は走査線５のラインＬａ〜Ｌｂであるから、この場合、上記のｚは、ｂ−ａ＋１で表すことができる。また、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数ｚは、放射線の照射時間に比例するため、比例定数ａをｚの関数とする代わりに、放射線の照射時間の関数とすることも可能である。
【０１６１】
本実施形態では、図１５に示したような実験を予め行って、比例定数ａ(z)を、放射線の照射される間にオン電圧が順次印加された走査線５の本数ｚの関数として求めておき、放射線画像撮影装置１の制御手段２２やコンソール５８を構成するＣＰＵのメモリや記憶手段４０、５９等のメモリに記憶させておく。
【０１６２】
そして、制御手段２２やコンソール５８は、画像データｄの補正処理の際に、放射線の照射の開始を検出した走査線５のライン番号（図１１の場合はａ）と、放射線の照射の終了を検出した走査線５のライン番号（図１１の場合はｂ）とに基づいて、上記のｚ（図１１の場合はｂ−ａ＋１）を算出する。
【０１６３】
そして、メモリから比例定数を表す関数式ａ(z)を読み出し、算出したｚを代入して比例定数ａ(z)を算出する。そして、算出した比例定数ａ(z)と、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の全放射線検出素子７の画像データｄの総和αとに基づいて、上記（４）式に従って増加分ΔＤを算出する。
【０１６４】
その際、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤの総和βは、画像領域δＴの画像データｄの値を画像領域Ａ、Ｂの画像データｄの値と同等の値に補正した場合の全放射線検出素子７の画像データｄの総和αに比べて、通常、非常に小さい。
【０１６５】
そのため、総和αを、総和αと総和βとの和、すなわち画像領域δＴの画像データｄを補正せずに画像領域Ａ、Ｂの画像データｄと合計した場合の全放射線検出素子７の画像データｄの総和（すなわち上記（２）式に従って算出される各放射線検出素子７ごとの画像データｄの総和Σｄ）で近似することができる。
【０１６６】
そこで、制御手段２２やコンソール５８は、上記（２）式に従って算出される補正処理前の各放射線検出素子７ごとの画像データｄの総和Σｄを算出して、その総和Σｄを上記（４）式の総和αに代入して、増加分ΔＤを算出するように構成することが可能である。なお、画像データｄの総和Σｄは信号線６ごとに算出される。
【０１６７】
この場合、制御手段２２やコンソール５８は、算出した増加分ΔＤを、上記（２）式に従って算出した画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄから減算することで、画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値を、画像領域Ａ、Ｂの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値と同等の値になるように補正する。
【０１６８】
また、上記の近似を用いずに、増加分ΔＤを正確に算出するように構成する場合には、以下のように構成される。
【０１６９】
上記（２）式に従って算出される補正処理前の各放射線検出素子７ごとの画像データｄの総和Σｄには、上記の総和αのほかに、増加分ΔＤが走査線５のｚ本だけ含まれる。すなわち、総和Σｄと総和αとの関係は、増加分ΔＤとｚとを用いて、
Σｄ＝α＋ｚ×ΔＤ    …（５）
∴α＝Σｄ−ｚ×ΔＤ    …（６）
の関係が成り立つ。
【０１７０】
これを上記（４）式に代入すると、
ΔＤ＝ａ(z)×｛Σｄ−ｚ×ΔＤ｝
となり、これをΔＤについて解くと、
ΔＤ＝Σｄ×ａ(z)／｛１＋ａ(z)×ｚ｝    …（７）
となる。
【０１７１】
そこで、制御手段２２やコンソール５８は、上記のように、画像データｄの補正処理の際に、放射線の照射の開始や終了を検出した走査線５の各ライン番号（図１１の場合はａ、ｂ）に基づいて上記のｚを算出し、比例定数を表す関数式ａ(z)に算出したｚを代入して比例定数ａ(z)を算出するとともに、上記（２）式に従って算出した各画像データｄの総和Σｄを算出して、算出したｚ、ａ(z)、Σｄを上記（７）式に代入して、増加分ΔＤを算出する。
【０１７２】
そして、制御手段２２やコンソール５８は、算出した増加分ΔＤを、上記（２）式に従って算出した画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄから減算することで、画像領域δＴの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値を、画像領域Ａ、Ｂの部分の各放射線検出素子７の画像データｄの値と同等の値になるように補正するように構成することができる。
【０１７３】
なお、前述したように、画像データｄの総和Σｄ（総和αを近似する場合を含む。）は、信号線６ごと（すなわち読み出し回路１７ごと）に算出される値であり、特に被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線が照射された場合には、信号線６ごとに異なる値になり得る。そのため、上記（４）式や（７）式に従って算出される増加分ΔＤも信号線６ごとに異なる値になり得る。従って、増加分ΔＤは、信号線６ごとに算出された総和Σｄに基づいて信号線６ごとに算出される。
【０１７４】
また、本実施形態では、図１４（Ａ）〜（Ｃ）や上記（４）式等に示したように、画像領域δＴの画像データｄの画像領域Ａ、Ｂの画像データｄに対する増加分ΔＤを算出する際に、増加分ΔＤを算出する放射線検出素子７が接続されている信号線６に接続されている全ての放射線検出素子７の画像データｄの総和αを用いる場合について説明した。
【０１７５】
しかし、例えば当該信号線６に接続されている放射線検出素子７の中には、非常に大きな値の画像データｄや非常に小さな値の画像データｄしか出力しない異常な放射線検出素子７が存在する場合もある。また、放射線の検出には関与しないダミーの放射線検出素子７が設けられている場合もある。
【０１７６】
そのため、上記の総和αを算出するために用いる放射線検出素子７は、当該信号線６に接続されている全ての放射線検出素子７である必要はなく、有効な値の画像データｄを出力する各放射線検出素子７や、それらの各放射線検出素子７の中から抽出された各放射線検出素子７について総和αを算出するように構成することが可能であり、総和αを算出する対象となる各放射線検出素子７は、適宜設定される。
【０１７７】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１および放射線画像撮影システム５０によれば、各フレームごとに各放射線検出素子７からデータＤを読み出す読み出し処理を繰り返し行うように構成することで、各放射線検出素子７ごとに読み出されるデータＤの値を監視することで、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となる。
【０１７８】
そして、このように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となるため、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた各放射線検出素子７や走査線５の各ラインＬａ〜Ｌｂを的確に特定することが可能となる。
【０１７９】
そして、従来の場合と同様に、各フレームごとに取得した各データＤを加算して各放射線検出素子ごとの画像データｄを再構築するが、その際、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた走査線５の各ラインＬａ〜Ｌｂに接続されている各放射線検出素子７については、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されたことに起因して各ＴＦＴ８内を流れるリーク電流の量が増加することにより、画像データｄに増加分ΔＤが発生する。
【０１８０】
しかし、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１および放射線画像撮影システム５０によれば、上記のように特定した放射線検出素子７について算出した画像データｄから、当該放射線検出素子７が接続されている信号線６に接続されている各放射線検出素子７の画像データｄの総和Σｄに、例えば上記（７）式に示したような所定の定数ａ(z)／｛１＋ａ(z)×ｚ｝（或いは、総和Σｄを総和αに等しいと近似した場合には上記（４）式に示したような所定の比例定数ａ(z)）を乗算した値を減算し、このようにして算出した値を当該放射線検出素子７の画像データｄとして補正する。
【０１８１】
このように補正することで、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた各放射線検出素子７（すなわち図２０（Ａ）に示した画像領域δＴの各放射線検出素子７）について、放射線が照射されたことに起因して各ＴＦＴ８内を流れるリーク電流の量が増加することにより画像データｄに生じた増加分ΔＤを、画像データｄ中から的確に除去することが可能となる。
【０１８２】
そのため、これらの各放射線検出素子７の画像データｄの値を、放射線が照射されていた間には読み出し処理が行われなかった各放射線検出素子７（すなわち図２０（Ａ）に示した画像領域Ａ、Ｂの各放射線検出素子７）の画像データｄの値と同等の値になるように補正するように構成することが可能となる。
【０１８３】
そして、これらの補正された画像データｄに基づいて生成された放射線画像ｐでは、画像領域δＴの部分が、画像領域Ａや画像領域Ｂと同等の明るさ（輝度）になり、濃淡のない放射線画像ｐを生成することが可能となる。
【０１８４】
なお、上記の実施形態では、放射線の照射開始を検出した時点で読み出し処理を行っていたフレームを含む３回分の各フレームごとのデータＤ(m)〜Ｄ(m+2)を取得し、３回分のデータＤ(m)〜Ｄ(m+2)を加算して各放射線検出素子７ごとの画像データｄを算出する場合について説明したが、例えば図１８に示したように２回分の各フレームごとのデータＤを取得したり、或いは４回以上の各フレームごとにデータＤを取得して、それらのデータＤを加算するように構成することも可能である。
【０１８５】
そして、このように構成した場合でも、放射線が照射されていた間に読み出し処理が行われた走査線５の各ラインＬに接続されている各放射線検出素子７について画像データｄに増加分ΔＤが発生するという問題が生じるため、この場合も、上記の実施形態で示した補正処理を適用することが可能である。
【０１８６】
また、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに、データＤを加算するフレーム数すなわち加算するデータＤの数を変えるように構成することも可能であるが、この場合も、上記の問題が生じるため、上記の実施形態で示した補正処理を適用することが可能となる。
【０１８７】
さらに、上記のように補正した画像データｄに基づいて放射線画像ｐを生成する際、各放射線検出素子７ごとの画像データｄに対してゲイン補正や対数変換処理、正規化処理、階調処理等の各種処理を施して最終的な画像データを算出し、それに基づいて放射線画像ｐが生成されることは公知の内容であり、それらの処理が適宜行われることは改めて説明するまでもない。
【符号の説明】
【０１８８】
１  放射線画像撮影装置
５、Ｌ１〜Ｌｘ  走査線
６  信号線
７  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
３９  アンテナ装置（通信手段）
５０  放射線画像撮影システム
５８  コンソール
ａ(z)  比例定数（所定の定数）
Ｄ、Ｄ(m)〜Ｄ(m+2)  データ
ｄ  画像データ
Ｐ  検出部
Ｑ  電荷
ｒ  領域
ｚ  本数
ΔＤ  増加分（画像データの総和に所定の定数を乗算した値）
Σｄ  画像データの総和
ΣＤ(n)  積算値
【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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