(57)【要約】【課題】線量が小さな放射線が照射された場合であっても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、複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７と、装置内を流れる電流を検出する電流検出手段４３と、電流検出手段４３が検出した電流の値に基づいて少なくとも放射線の照射の開始を検出する制御手段２２と、各放射線検出素子のリセット処理の際に電流検出手段４３により検出される前記電流の変化プロファイルが予め記憶されたメモリ４０とを備え、制御手段２２は、各放射線検出素子のリセット処理の際に、電流検出手段４３が検出した電流の値から変化プロファイル中の当該電流の値に対応する値を減じた値ΔＶに基づいて放射線の照射の開始を検出する。【選択図】図７
2011185622.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、
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線に印加される電圧に応じてオフ状態とオン状態とが切り替えられ、前記オフ状態では前記放射線検出素子内で発生した電荷を保持し、前記オン状態では前記放射線検出素子から前記電荷を放出させるスイッチ手段と、
前記走査線を介して前記スイッチ手段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ゲートドライバと、前記ゲートドライバに前記オン電圧および前記オフ電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
装置内を流れる電流を検出する電流検出手段と、
電流検出手段が検出した前記電流の値に基づいて、少なくとも放射線の照射の開始を検出する制御手段と、
前記各放射線検出素子のリセット処理の際に前記電流検出手段により検出される前記電流の変化プロファイルが予め記憶されたメモリと、
を備え、
前記制御手段は、前記各放射線検出素子のリセット処理の際に、前記電流検出手段が検出した前記電流の値から前記電流の変化プロファイル中の前記電流の値に対応する値を減じた値に基づいて、少なくとも放射線の照射の開始を検出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、放射線の照射の開始を検出すると、前記各放射線検出素子のリセット処理を停止させて、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから全ての前記走査線にオフ電圧が印加されている状態で、前記各放射線検出素子内で発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させ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】
前記走査駆動手段は、前記ゲートドライバからオン電圧を印加する前記走査線を順次切り替えるようにして、前記各放射線検出素子のリセット処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記走査駆動手段は、前記ゲートドライバからオン電圧を印加する前記走査線を順次切り替えるとともに、前記ゲートドライバから前記走査線に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えた後、一旦全ての前記走査線にオフ電圧を印加した状態を維持した後で次の前記走査線に印加したオフ電圧をオン電圧に切り替えるようにして、前記各放射線検出素子のリセット処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記走査駆動手段は、前記各放射線検出素子のリセット処理を開始した時点では、前記ゲートドライバからオン電圧を印加する前記走査線を順次切り替えるようにして初期の前記リセット処理を行った後、前記ゲートドライバから前記走査線にオン電圧を印加した後で全ての前記走査線にオフ電圧を印加する動作を繰り返す前記各放射線検出素子のリセット処理の仕方に切り替えることを特徴とする請求項４に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記走査駆動手段は、前記ゲートドライバから前記走査線にオン電圧を印加する時間を可変させることで、前記各放射線検出素子７のリセット処理の仕方を切り替えることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記走査駆動手段は、前記ゲートドライバから一の前記走査線にオン電圧を印加した後、次の前記走査線にオン電圧を印加するまでの時間間隔を可変させることで、前記各放射線検出素子７のリセット処理の仕方を切り替えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記電流検出手段は、抵抗値が異なる切り替え可能な複数の抵抗器を備え、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバからいずれかの前記走査線にオン電圧が印加される際には、前記抵抗値が相対的に小さい前記抵抗器に切り替え、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから全ての前記走査線にオフ電圧が印加される際には、前記抵抗値が相対的に大きい前記抵抗器に切り替えて、装置内を流れる前記電流を電圧値に変換して検出することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記走査駆動手段の前記ゲートドライバから前記走査線にオン電圧を印加して前記スイッチ手段をオン状態とした後に全ての前記走査線にオフ電圧を印加する動作を繰り返して前記各放射線検出素子のリセット処理を行う際の前記オフ電圧の値が、前記各放射線検出素子内で発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる際に前記走査線に印加する前記オフ電圧の値よりも高い０［Ｖ］以下の値に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線と、
前記バイアス線を介して前記各放射線検出素子にバイアス電圧を印加するバイアス電源と、
をさらに備え、
前記電流検出手段は、前記バイアス線を流れる電流の値を検出することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
前記電流検出手段は、前記走査線を流れる電流の値を検出することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１２】
前記電流検出手段は、前記走査駆動手段の前記電源回路と前記ゲートドライバとを結ぶ配線を流れる電流の値を検出することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項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、放射線の照射を検出可能な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、放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置との間のインターフェースの構築が必ずしも容易でない場合があり、放射線を照射した旨の信号を放射線発生装置等の外部装置から入手せず、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始や照射終了を検出できるように構成されていると便利である場合がある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献４や特許文献５に記載の発明では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されて各放射線検出素子内に電荷が発生すると、各放射線検出素子から、各放射線検出素子に接続されているバイアス線に電荷が流れ出してバイアス線を流れる電流が増加することを利用して、その電流値の増減に基づいて放射線の照射の開始等を検出することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】米国特許第７２１１８０３号明細書
【特許文献５】特開２００９−２１９５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、放射線検出素子は、放射線の照射を受けると、その内部で電荷（正確には電子正孔対）が発生し、その発生する電荷の電荷量が放射線の線量に応じて変わるため、照射された放射線の線量を電気信号（すなわち画像データ）に変換して読み出すことができる。しかし、その一方で、放射線検出素子では、放射線画像撮影装置に放射線が照射されていない状態でも、放射線検出素子自体の熱による熱励起等によりその内部で電子正孔対（すなわちいわゆる暗電荷）が常時発生している。
【０００８】
そして、この暗電荷等の余分な電荷が放射線検出素子内に溜まった状態で放射線が照射されると、放射線の照射により放射線検出素子内で発生した電荷（すなわち画像データとしての電荷）に比べて暗電荷の割合が大きくなり、いわゆるＳ／Ｎ比の悪い画像データしか得られなくなる。そこで、放射線画像撮影装置に放射線を照射して行われる放射線画像撮影の前には、通常、各放射線検出素子に蓄積された暗電荷等の余分な電荷を各放射線検出素子内から除去するためのリセット処理が行われる。そして、放射線検出素子内の余分な電荷をできるだけ排除するために、各放射線検出素子のリセット処理は、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直前まで行われることが望ましい。
【０００９】
一方、各放射線検出素子７のリセット処理は、例えば後述する図７等に示すように、互いに交差するように配設された複数の走査線５と複数の信号線６とにより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と、放射線検出素子７ごとに設けられ、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段を備えて構成された放射線画像撮影装置においては、例えば図２５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のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えるようにして、オン状態とするＴＦＴ８を順次切り替えながら行われる場合が多い。
【００１０】
具体的には、図２５に示すように、ゲートドライバ１５ｂからある走査線５にオン電圧を印加した後、当該走査線５に印加する電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えると同時に次の走査線５に印加する電圧をオフ電圧からオン電圧に切り替えるようにして、１面分のリセット処理Ｒｍを繰り返しながら、各放射線検出素子７のリセット処理が行われる。
【００１１】
このようにして各放射線検出素子７のリセット処理が行われると、ゲートドライバ１５ｂ（図７等参照）からオン電圧が印加された走査線５に各ＴＦＴ８を介してそれぞれ接続されている数百から数千の各放射線検出素子７から各ＴＦＴ８を介して各信号線６に、暗電荷としての電子正孔対のうち例えば電子がそれぞれ流出し、また、各放射線検出素子７から各バイアス線９に例えば正孔が流出する。
【００１２】
そのため、例えば各バイアス９が収束された結線１０上に形成されている電流検出手段４３には、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５にオン電圧が印加されるたびに、１本の走査線５に接続された数百から数千個分の各放射線検出素子７から暗電荷としての正孔が電流検出手段４３に流れ込む。
【００１３】
そのため、電流検出手段４３がバイアス線９や結線１０中を流れる電流を例えば電圧値Ｖに変換して検出するように構成されている場合、各放射線検出素子７のリセット処理中に電流検出手段４３で検出される電流に相当する電圧値Ｖは、例えば図２６に示すように、オン電圧が印加される走査線５が切り替わるごとに増減を繰り返すように検出される。なお、図２６で矢印を付して示される「ＯＮ」は、オン電圧が印加される走査線５が切り替えられるタイミングを表す。
【００１４】
このような状態で、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、照射された放射線の線量が比較的大きい場合には、各放射線検出素子７内で線量に応じて比較的大きな電荷量の電荷（電子正孔対）が発生し、その瞬間にオン電圧が印加されている走査線５に各ＴＦＴ８を介して接続されている各放射線検出素子７から各信号線６に比較的大きな電荷量の電子がそれぞれ流出し、また、各バイアス線９には比較的大きな電荷量の正孔が流出して結線１０に集まる。
【００１５】
そのため、電流検出手段４３で検出される結線１０中を流れる電流に相当する電圧値Ｖは、図２７に示すように比較的大きな値となる。そして、その際に各放射線検出素子７から流出する暗電荷としての正孔分と合わさって図２８に示すように検出される。そのため、例えば、結線１０中を流れる電流に相当する電圧値Ｖに対して予め適切な値の閾値Ｖthを設定しておくことにより、電圧値Ｖがこの閾値Ｖthを越えたことを検出することで、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検出することが可能となる。
【００１６】
しかしながら、放射線画像撮影装置に対して照射される放射線の線量が小さいと、電流検出手段４３で検出される結線１０中を流れる電流に相当する電圧値Ｖは、図２９に示すように小さな値にしかならず、その際に各放射線検出素子７から流出する図２６に示したような暗電荷に相当する電圧値Ｖと合わさると、電流検出手段４３で検出される結線１０中を流れる電流に相当する電圧値Ｖは図３０に示すような状態で検出される。
【００１７】
このように、放射線画像撮影装置に照射される放射線の線量が小さいと、放射線の照射により各放射線検出素子７内では小さい電荷量の電荷しか発生せず、それによってバイアス線９や結線１０中を流れる電流は小さくなる。そして、放射線の照射により発生した電荷に起因して結線１０中を流れる電流に相当する電圧値Ｖが、暗電荷に起因する電流に相当する電圧値Ｖにいわば埋もれてしまう。
【００１８】
また、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからある走査線５にオン電圧が印加されるたびにバイアス線９や結線１０に流出する暗電荷に起因する電流は、いつも同じ値であるとは限らず、ばらつく値になるのが通常である。そのため、図３０に示したグラフからも分かるように、放射線画像撮影装置に照射された放射線の線量が小さい場合には、例えば電圧値Ｖに対して予め適切な閾値を設定することが困難であり、図２８に示したように閾値に基づい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検出することができない。
【００１９】
しかし、放射線画像撮影装置を例えば患者の病変部を撮影するための医療用に用いる場合などには、放射線発生装置から照射された放射線が患者の身体等で散乱されたり吸収されたりして、放射線画像撮影装置に弱い放射線しか到達しないような場合もある。従って、放射線画像撮影装置には、このように放射線画像撮影装置に対して弱い放射線すなわち線量が小さい放射線が照射されるような場合であっても、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射の開始等を的確に検出することができることが望まれる。
【００２０】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、線量が小さな放射線が照射された場合であっても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することが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】
【００２１】
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、
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線に印加される電圧に応じてオフ状態とオン状態とが切り替えられ、前記オフ状態では前記放射線検出素子内で発生した電荷を保持し、前記オン状態では前記放射線検出素子から前記電荷を放出させるスイッチ手段と、
前記走査線を介して前記スイッチ手段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ゲートドライバと、前記ゲートドライバに前記オン電圧および前記オフ電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
装置内を流れる電流を検出する電流検出手段と、
電流検出手段が検出した前記電流の値に基づいて、少なくとも放射線の照射の開始を検出する制御手段と、
前記各放射線検出素子のリセット処理の際に前記電流検出手段により検出される前記電流の変化プロファイルが予め記憶されたメモリと、
を備え、
前記制御手段は、前記各放射線検出素子のリセット処理の際に、前記電流検出手段が検出した前記電流の値から前記電流の変化プロファイル中の前記電流の値に対応する値を減じた値に基づいて、少なくとも放射線の照射の開始を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、各放射線検出素子のリセット処理の際に、電流検出手段が検出した装置内のバイアス線や走査線等を流れる電流（或いはそれに相当する電圧値。以下同じ。）の現在の値から、電流の変化プロファイル中のこの現在の電流の値に対応する値を減じた値（差分）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ことを検出する。
【００２３】
そのため、放射線が照射されていない状態では上記の値（差分）がほぼ０に等しい値になり、放射線が照射された状態では、その線量が小さい場合であっても、放射線の照射により発生した電荷に起因して装置内を流れる電流の分だけ上記の値（差分）が増加し、０とは有意に異なる値になる。そのため、放射線の照射により発生した電荷に起因して増加する装置内を流れる電流を的確に検出することが可能となり、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可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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】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】第１および第２の実施形態に係る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】電流検出手段の構成の構成を表す等価回路図である。
【図１０】第１の実施形態における電圧値の変化プロファイルの一例を表すグラフである。
【図１１】第１の実施形態の各放射線検出素子のリセット処理におけるオン時間およびオンタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図１２】第１の実施形態において電流検出手段から出力される電圧値から変化プロファイル中の値を減じた差分を表すグラフである。
【図１３】図１２において放射線が照射された場合を表すグラフであり、差分に対して設定された閾値を説明するグラフである。
【図１４】図１２において弱い放射線が照射された場合を表すグラフである。
【図１５】第１の実施形態において放射線の照射開始が検出されると全走査線にオフ電圧が印加された状態が維持されることを説明するタイミングチャートである。
【図１６】各放射線検出素子のリセット処理時に印加される電圧値が高いオフ電圧と電荷蓄積時に印加される電圧値が低いオフ電圧を説明するタイミングチャートである。
【図１７】第２の実施形態において走査線に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えた後、全走査線にオフ電圧を印加する動作を繰り返すリセット処理を説明するタイミングチャートである。
【図１８】第２の実施形態における電圧値の変化プロファイルの一例を表すグラフである。
【図１９】電流検出手段から出力される電圧値から図１８の変化プロファイル中の値を減じた差分の、放射線が照射された場合を表すグラフである。
【図２０】第２の実施形態において放射線の照射開始が検出されると全走査線にオフ電圧が印加された状態が維持されることを説明するタイミングチャートである。
【図２１】抵抗値が異なる複数の抵抗器が設けられた電流検出手段の構成の構成を表す等価回路図である。
【図２２】全走査線にオン電圧を印加した後、全走査線にオフ電圧を印加する動作を繰り返すリセット処理を説明するタイミングチャートである。
【図２３】第３の実施形態で電流検出手段を走査線等に接続させるように構成された形態に係る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２４】第３の実施形態の変形例における電流検出手段の構成およびゲートドライバの内部構成等を表す等価回路図である。
【図２５】通常の各放射線検出素子のリセット処理時に各走査線にオン電圧を印加するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２６】通常のリセット処理時に検出されるバイアス線等を流れる電流に相当する電圧値の例を示すグラフである。
【図２７】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バイアス線等を流れる電流に相当する電圧値の例を示すグラフである。
【図２８】図２６と図２７の各電流が合わさった電流に相当する電圧値の例を示すグラフであり、電圧値に設定される閾値を説明するグラフである。
【図２９】放射線画像撮影装置に弱い放射線が照射されたことに起因してバイアス線等を流れる電流に相当する電圧値の例を示すグラフである。
【図３０】図２６と図２９の各電流が合わさると放射線の照射により発生した電流に相当する電圧値が暗電荷に起因する電流に相当する電圧値に埋もれてしまうことを説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
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。
【００２７】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影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等が収納された可搬型（カセッテ型）の装置として構成されている。
【００２８】
筐体２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｒ（以下、放射線入射面Ｒという。）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。
【００２９】
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、アンテナ装置３９が埋め込まれている。
【００３０】
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、データや信号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。
【００３１】
筐体２の内部には、図２に示すように、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、それぞれ放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、放射線検出素子７内で発生した電荷を保持して、放射線検出素子７内に蓄積させるようになっている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、例えばＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）型等の他の形式の放射線検出素子で構成することも可能であり、限定されない。
【００４５】
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。
【００４６】
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１本の結線１０に結束されている。
【００４７】
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、後述するゲートドライバ１５ｂを構成する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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
また、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。
【００５２】
本実施形態では、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必要に応じて可変させるようになっている。
【００５３】
本実施形態では、バイアス線９の結線１０には、結線１０（バイアス線９）を流れる電流を検出する電流検出手段４３が設けられている。
【００５４】
なお、図７や図８および前述した図３等では、各バイアス線９が１本の結線１０に結束される場合が示されており、その場合は、電流検出手段４３は１本の結線１０に１つだけ設けるように構成することが可能であるが、各バイアス線９が複数の結線１０に結束されるように構成される場合もある。その場合には、電流検出手段４３を各結線１０に設けるように構成することも可能であり、また、複数の結線１０のうちの何本かに電流検出手段４３を設けるように構成することも可能である。
【００５５】
ここで、電流検出手段４３の構成について説明する。本実施形態では、電流検出手段４３は、バイアス線９の結線１０とバイアス電源１４との接続部分に設けられており、バイアス線９の結線１０中を流れる電流を電圧値Ｖに変換して検出するようになっている。
【００５６】
具体的には、電流検出手段４３は、図９に示すように、バイアス電源１４と各放射線検出素子７とを結ぶバイアス配線９の結線１０に直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗器４３ａと、それに並列に接続されたダイオード４３ｂと、抵抗器４３ａの両端子間の電圧Ｖを測定して制御手段２２に出力する差動アンプ４３ｃとを備えて構成されている。
【００５７】
そして、電流検出手段４３は、差動アンプ４３ｃで抵抗器４３ａの両端子間の電圧Ｖを測定し、抵抗器４３ａを流れる電流、すなわちバイアス線９の結線１０を流れる電流を電圧値Ｖに変換して検出して、制御手段２２に出力するようになっている。
【００５８】
なお、電流検出手段４３に備えられる抵抗器４３ａとしては、結線１０中を流れる電流を適切な電圧値Ｖに変換可能な抵抗値を有する抵抗器が用いられる。また、抵抗器４３ａに並列にダイオード４２ｄを接続することで低線量の場合の検出精度が向上される。なお、抵抗器４３ａやダイオード４３ｂのいずれかのみを配線に直列に接続して、その両端子間の電圧Ｖを差動アンプ４３ｃで測定するように構成することも可能である。
【００５９】
また、本実施形態では、電流検出手段４３には、バイアス線９の結線１０中を流れる電流を検出する必要がない場合に、抵抗器４３ａの両端子間を短絡するためのスイッチ４３ｄが設けられている。
【００６０】
また、差動アンプ４３ｃには電源供給手段４４から電力が供給されるようになっており、電流検出手段４３で電流を検出する際には、電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃに電力が供給され、スイッチ４３ｄの短絡が解除されて電流検出手段４３が起動状態とされ、電流を検出しない場合には、スイッチ４３ｄで抵抗器４３ａの両端子間が短絡されるとともに、電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃへの電力の供給が停止されて電流検出手段４３の起動が停止されるようになっている。
【００６１】
なお、本実施形態では、電流検出手段４３は、上記のように、バイアス線９や結線１０中を流れる電流を電圧値Ｖに変換して検出するように構成されているが、電流により結線１０の周囲に発生する磁気を検出する等して、電流値そのものを検出するように構成することも可能である。
【００６２】
図７や図８に示すように、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から延びる各走査線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。
【００６３】
走査駆動手段１５は、本実施形態では、電源回路１５ａとゲートドライバ１５ｂとを備えており、ゲートドライバ１５ｂに接続されている各走査線５を介してＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧およびオフ電圧を制御するようになっている。本実施形態では、電源回路１５ａは、ゲートドライバ１５ｂに対して各走査線５を介してＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加するオン電圧およびオフ電圧を供給するようになっている。
【００６４】
また、ゲートドライバ１５ｂは、前述したゲートＩＣ１２ａが複数並設されて形成されており、パルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）等により各走査線５に印加するオン電圧のパルス幅等を変調できるようになっている。また、ゲートドライバ１５ｂは、各走査線５にオン電圧を印加する時間間隔、すなわち各走査線５に印加する電圧をオフ電圧からオン電圧に切り替えてから、オフ電圧に切り替えた後で再度或いは次の走査線５にオン電圧に切り替えるまでの時間間隔ΔＴ（以下、オンタイミングΔＴという。）を可変させることができるようになっている。
【００６５】
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には所定個数の読み出し回路１７が設けられており、読み出しＩＣ１６が複数設けられることにより、信号線６の本数分の読み出し回路１７が設けられるようになっている。
【００６６】
読み出し回路１７は、増幅回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されている。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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。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（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに走査線５を介してオン電圧が印加されると）、当該放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサ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の出力端子から出力されるようになっている。
【００６９】
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を出力して電荷電圧変換して増幅するようになっている。また、電荷リセット用スイッチ１８ｃをオン状態とすることで、増幅回路１８の入力側と出力側とを短絡し、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷を放電して増幅回路１８をリセットすることができるようになっている。
【００７０】
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。また、図８に示すように、増幅回路１８には、電源供給部４２から電力が供給されるようになっている。なお、図７では、電源供給部４２の図示が省略されている。
【００７１】
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。
【００７２】
すなわち、各放射線検出素子７からの画像データの読み出しの際に、相関二重サンプリング回路１９は、増幅回路１８がリセットされ、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態とされた後、各ＴＦＴ８がオン状態とされる前の時点で制御手段２２から１回目のパルス信号を受信すると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値を保持する。その後、ＴＦＴ８がオン状態とされ、ＴＦＴ８や信号線６を介して放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサ１８ｂに流入して蓄積される。
【００７３】
そして、相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２から１回目のパルス信号を受信した時点から所定時間経過し、放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサ１８ｂに流入して蓄積された時点で制御手段２２から２回目のパルス信号を受信すると、その時点で再び増幅回路１８から出力されている電圧値を保持して、それらの電圧値の差分値を下流側にアナログ値の画像データとして出力するようになっている。
【００７４】
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の画像データは、アナログマルチプレクサ２１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画像データ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。
【００７５】
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。
【００７６】
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等の各機能部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電力を供給してバッテリ４１を充電する際に充電装置とバッテリ４１とを接続する接続端子４２が取り付けられている。
【００７７】
また、本実施形態では、制御手段２２を構成するＣＰＵのＲＡＭや記憶手段４０等のメモリには、前述した図２５に示したように走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからオン電圧を印加する走査線５を切り替えながら各放射線検出素子７のリセット処理を行った場合に電流検出手段４３により検出される電流に相当する電圧値Ｖの変化プロファイルが記憶されている。
【００７８】
この電圧値Ｖの変化プロファイルは、図１０に示すように、電流検出手段４３から出力される、バイアス線９や結線１０を流れる電流に相当する電圧値Ｖの時間的な変化（推移）を記録したものである。そして、変化プロファイルは、図２５に示した各放射線検出素子７のリセット処理のうち、１面分のリセット処理Ｒｍ分について記憶されている。すなわち、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の最初のラインＬ１にオン電圧を印加した後、走査線５の最終ラインＬｘに印加されたオン電圧がオフ電圧に切り替えられるまでの間の変化プロファイルが記憶されている。
【００７９】
なお、この電圧値Ｖの変化プロファイルは、放射線画像撮影装置１の工場出荷時等に、図２５に示した各放射線検出素子７のリセット処理を実際に行って、予め実験的に求められてメモリに記憶される。また、放射線画像撮影装置１を使用するうちに、変化プロファイルに経時的な変化が生じ得るため、放射線画像撮影装置１のキャリブレーション時等に更新することができるようになっている。
【００８０】
以下、各放射線検出素子７のリセット処理や、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始の検出等における制御手段２２の制御構成等について説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用についてもあわせて説明する。
【００８１】
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３６参照）が押下されたり外部のコンピュータ等から起動信号が送信される等して放射線画像撮影装置１が起動されたり、放射線画像撮影装置１がいわゆるスリープ状態から覚醒状態に遷移されたりした時点で、走査駆動手段１５にトリガ信号を送信して、走査駆動手段１５に各放射線検出素子７のリセット処理を開始させるようになっている。
【００８２】
本実施形態では、走査駆動手段１５（図７参照）は、ゲートドライバ１５ｂからオン電圧を印加する走査線５のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えるようにして、各放射線検出素子７のリセット処理を行うようになっている。
【００８３】
具体的には、本実施形態では、走査駆動手段１５は、図２５に示したように、ゲートドライバ１５ｂからある走査線５にオン電圧を印加した後、当該走査線５に印加する電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えると同時に次の走査線５に印加する電圧をオフ電圧からオン電圧に切り替えるようにして、１面分のリセット処理Ｒｍを繰り返しながら、各放射線検出素子７のリセット処理を行うようになっている。
【００８４】
すなわち、本実施形態では、図１１に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を印加する時間Ｔon（以下、オン時間Ｔonという。）と、前述したオンタイミングΔＴすなわち各走査線５にオン電圧を印加する時間間隔ΔＴとが同じになるように設定されている。
【００８５】
なお、放射線画像撮影装置１が起動したり覚醒状態に遷移されたりした時点では、各放射線検出素子７内には、前述したような放射線検出素子７自体の熱による熱励起等により発生した暗電荷や、前回の放射線画像撮影で各放射線検出素子７内で発生した電荷すなわち画像データの読み残し分等の余分な電荷が比較的多く残存している場合がある。
【００８６】
そこで、この各放射線検出素子７のリセット処理が開始された最初の段階では、各放射線検出素子７内に残存する余分な電荷を効率良く除去するために、電流検出手段４３（図９参照）のスイッチ４３ｄをオン状態として抵抗器４３ａの両端子間を短絡させるように構成することが可能である。
【００８７】
制御手段２２は、走査駆動手段１５が上記のようにして各放射線検出素子７のリセット処理を開始した時点、或いはリセット処理を開始してから所定の時間が経過した時点で、電流検出手段４３の電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃに電力を供給させて電流検出手段４３を起動させるようになっている。そして、スイッチ４３ｄをオフ状態として抵抗器４３ａの両端子間の短絡を解除させるようになっている。
【００８８】
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のリセット処理を行わせながら、電流検出手段４３から出力されるバイアス線９や結線１０中を流れる電流に相当する電圧値Ｖから、メモリに記憶されている電圧値Ｖの変化プロファイル中の前記電圧値Ｖに対応する値を減じた値に基づいて、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検出するようになっている。
【００８９】
なお、電圧値Ｖの変化プロファイル中の前記電圧値Ｖに対応する値とは、各放射線検出素子７のリセット処理において１面分のリセット処理Ｒｍが開始されてから電流検出手段４３が現在の電圧値Ｖを出力した時点までの経過時間ｔにおける変化プロファイル上の値を意味する。
【００９０】
また、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減ずる減算処理を、制御手段２２自身が行うように構成してもよく、或いは、図９に示した電流検出手段４３の差動アンプ４３ｃの出力側に図示しない減算回路を設ける等して、減算処理がなされた値を制御手段２２に出力するように構成することも可能である。後者の場合、電流検出手段４３や減算回路がメモリから電圧値Ｖの変化プロファイルを読み出して減算処理を行う。
【００９１】
以下、上記のように、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減じた値に基づいて、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射を検出することができる理由について説明する。
【００９２】
図１１に示したように走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからオン電圧を印加する走査線５のラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替えながら各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合、走査線５のあるラインＬｎにオン電圧が印加された際には、当該ラインＬｎにＴＦＴ８を介して接続されている各放射線検出素子７から、主に前回の１面分のリセット処理Ｒｍで印加される電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替えられた後に各放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷がバイアス線９やその結線１０に流出する。
【００９３】
そして、走査線５の当該ラインＬｎに接続されている数百から数千個の放射線検出素子７から流出した暗電荷に起因する電流（すなわちいわゆる暗電流）が電流検出手段４３に流れ込む。各放射線検出素子７からの暗電荷は、今回の１面分のリセット処理Ｒｍで走査線５の当該ラインＬｎにオン電圧が印加されると一気に流れ出すため、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖの変化プロファイルは、図１０や図２６に示したように、オン電圧が印加された直後に瞬時に立ち上がり、ピークを過ぎた後は、徐々に減少していくようなプロファイルになる。
【００９４】
その際、前回の１面分のリセット処理Ｒｍで走査線５の当該ラインＬｎに印加される電圧がオフ電圧に切り替えられた後に各放射線検出素子７内に蓄積される暗電荷の量が、各放射線検出素子７ごとに異なるうえ、ゲートドライバ１５ｂを構成するゲートＩＣ１２ａの出力特性がゲートＩＣ１２ａごとに異なるため、図１０や図２６に示したように、ゲートドライバ１５ｂからオン電圧が印加される走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに電圧値Ｖの変化プロファイルのピークの高さ等が変わる。
【００９５】
しかし、本発明者らの研究によれば、１面分のリセット処理Ｒｍを繰り返す場合の走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとの電圧値Ｖの変化プロファイルは、上記のように走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに変化プロファイルの形状等が異なるものの、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに見た場合には、１面分のリセット処理Ｒｍごとに変化プロファイルの形状等が大きく変化することはなく、１面分のリセット処理Ｒｍごとに良好に再現されるという知見が得られている。
【００９６】
そのため、図１２に示すように、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル（図中の破線参照）中の値を減じた値すなわち差分ΔＶ（図中の実線参照）は、ほぼ０［Ｖ］に等しい値になる。
【００９７】
一方、この状態で、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ると、前述したように、本実施形態では放射線画像撮影装置１に入射した放射線がシンチレータ３で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が直下の放射線検出素子７のｉ層７６（図５参照）に到達して、放射線検出素子７のｉ層７６内で電子正孔対が発生する。
【００９８】
そして、その時点で走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからオン電圧が印加されている走査線５にＴＦＴ８を介して接続されている放射線検出素子７からは、第１電極７４（図７や図８参照）側からＴＦＴ８を介して信号線６に電子が流出し、また、第２電極７８側から正孔がバイアス線９に流出する。そして、この流出した正孔に起因する電流が電流検出手段４３に流れ込む。
【００９９】
また、放射線の照射が開始された時点でゲートドライバ１５ｂからオフ電圧が印加されている走査線５に接続されている放射線検出素子７についても電流が流れる。すなわち、ＴＦＴ８がオフ状態とされた状態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ると、上記のように放射線検出素子７のｉ層７６内で電子正孔対が発生し、放射線検出素子７内では、第２電極７８に対する第１電極７４の電位が変化する。
【０１００】
本実施形態では、第２電極７８にはバイアス電源１４からバイアス線９を介して所定の負の値のバイアス電圧が印加されていて第２電極７８の電位が固定されており、ｉ層７６内で発生した電子正孔対のうち、正孔が第２電極７８側に移動し、電子が第１電極７４側に移動するため、第１電極７４側の電位が下がる。そして、放射線検出素子７の第１電極７４側の電位が下がると、図８に示したＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図８中ではＳと表記されている。）側の電位がそれに伴って下がる。
【０１０１】
また、ＴＦＴ８では、ゲート電極８ｇとソース電極８ｓとそれらの間の絶縁層７１（図５参照）とで一種のコンデンサが形成されており、ゲート電極８ｇとソース電極８ｓとの間に寄生容量が存在している。そして、所定のオフ電圧が印加されていて電位が変わらないＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対して、ＴＦＴ８のソース電極８ｓ側の電位が下がると、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇとソース電極８ｓとの電位差が変化する。
【０１０２】
そのため、変化した電位差に対応する電荷が、走査駆動手段１５の電源回路１５ａからゲートドライバ１５ｂや各走査線５を通ってＴＦＴ８のゲート電極８ｇに供給される。すなわち各走査線５中を電流が流れる。また、それと等量の電流がＴＦＴ８−放射線検出素子７間に流れ、等量の電流が放射線検出素子７−バイアス電源１４間、すなわちバイアス線９やその結線１０中を流れるのである。
【０１０３】
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が開始されると、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からも、オフ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からも、ともにバイアス線９に電流が流れ込むため、バイアス線９の結線１０中を流れる電流の電流量が増加する。そして、電流量が増加した電流が電流検出手段４３に流れるため、電流検出手段４３で検出される電流に相当する電圧値Ｖが上昇する。
【０１０４】
そのため、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減じた差分ΔＶは、図１３に示すように、その時点（図中の時刻ｔ１参照）で急激に上昇する。
【０１０５】
そこで、本実施形態では、図１３に示すように、上記の差分ΔＶに対して、予め閾値ΔＶthが設定されており、制御手段２２は、減算処理により得られた上記の差分ΔＶがこの閾値ΔＶthを越えた時点で、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ようになっている。
【０１０６】
このようにして放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始を検出するように構成することで、図１３に示したように放射線画像撮影装置１に対して比較的強い放射線（すなわち線量が大きい放射線）が照射された場合は勿論、図１４に示すように弱い放射線（すなわち線量が小さい放射線）が照射された場合であっても、閾値ΔＶthを予め適切な値に設定しておくことによって、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射の開始を的確に検出することが可能となる。
【０１０７】
制御手段２２は、上記のようにして、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減じて得られた差分ΔＶ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を検出すると、走査駆動手段１５にトリガ信号を送信して、各放射線検出素子のリセット処理を停止させるようになっている。
【０１０８】
走査駆動手段１５は、制御手段２２からのトリガ信号を受信すると、図１５に示すように、各放射線検出素子７のリセット処理を停止して、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加した状態を維持するようになっている。そして、各ＴＦＴ８がオフ状態とされているため、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（すなわち画像データ）がそのまま各放射線検出素子７内に蓄積されるようになり、放射線画像撮影装置１は電荷蓄積状態に移行する。
【０１０９】
なお、電荷蓄積状態では、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を漏出させずに各放射線検出素子７内に確実に蓄積させるために、走査線５を介して各ＴＦＴ８に印加されるオフ電圧は、通常、例えば−１０［Ｖ］等の絶対値が大きな負の電圧値に設定される。
【０１１０】
しかし、図１１に示した各放射線検出素子７のリセット処理の際には、上記のように、放射線の照射が開始された時点でゲートドライバ１５ｂからオフ電圧が印加されている走査線５に接続されている放射線検出素子７についても電流が流出し、放射線の照射の開始の検出に寄与する。そして、走査線５を介して各ＴＦＴ８に印加されるオフ電圧は、０［Ｖ］以下の、絶対値が小さな負の値である方が、放射線の照射により各放射線検出素子７からバイアス線９や結線１０に流れる電流の電流量が多くなり、制御手段２２が放射線の照射の開始を検出し易くなる。
【０１１１】
そこで、各放射線検出素子７のリセット処理を行う際に走査線５に印加するオフ電圧（以下、第２オフ電圧Ｖoff２という。）の値を、電荷蓄積状態における例えば−１０［Ｖ］等に設定されるオフ電圧（以下、第１オフ電圧Ｖoff２という。）の値よりも高い、０［Ｖ］以下の値（例えば−１［Ｖ］等）に設定するように構成することが可能である。
【０１１２】
このように構成する場合、図１６に示すように、各放射線検出素子７のリセット処理の際には、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘに例えば−１［Ｖ］等に設定された値が高いオフ電圧Ｖoff２を印加する。そして、前述したように、走査駆動手段１５は、制御手段２２が放射線の照射が開始されたことを検出して送信したトリガ信号を受信すると、各放射線検出素子のリセット処理を停止させるとともに、ゲートドライバ１５ｂから走査線の全てのラインＬ１〜Ｌｘに印加するオフ電圧の値をＶoff２からより低い値のＶoff１に低下させる。
【０１１３】
このように構成すれば、各放射線検出素子７のリセット処理時には放射線の照射の開始を検出し易くなるとともに、放射線の照射が開始された後は、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（すなわち画像データ）が各放射線検出素子７内から漏出することを的確に防止することが可能となる。
【０１１４】
なお、図１６におけるＶonは、オン電圧の値を表す。また、図１６では、制御手段２２が放射線の照射が開始されたことを検出した時点で、オフ電圧をＶoff２からＶoff１に一気に低下させる場合が示されているが、オフ電圧を、Ｖoff２からＶoff１にある程度の時間をかけて連続的に或いは段階的に低下させるように構成することも可能である。
【０１１５】
また、放射線画像撮影装置１が電荷蓄積状態に移行した後、図１３や図１４に示したように増加した差分ΔＶが、例えば閾値ΔＶth以下に低下した段階で、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ことを検出するように構成することが可能である。また、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検出した時点から所定の時間が経過した時点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ように構成することも可能である。
【０１１６】
放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了すると、前述したように読み出し回路１７により各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理が行われる。
【０１１７】
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、各放射線検出素子７のリセット処理の際に、電流検出手段４３が検出したバイアス線９や結線１０を流れる電流に相当する現在の電圧値Ｖから、電圧値Ｖの変化プロファイル中のこの現在の電圧値Ｖに対応する値を減じた値すなわち差分ΔＶ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ことを検出する。
【０１１８】
前述した従来の場合には、オン電圧が印加された走査線５のラインＬに接続されている各放射線検出素子７からバイアス線９や結線１０に放出された暗電荷等の余分な電荷に起因する電流とともに放射線の照射により発生した電荷に起因する電流を検出していたため、照射された放射線の線量が小さい場合には、放射線の照射により発生した電荷に起因する電流に相当する電圧値Ｖが、余分な電荷に起因する電流に相当する電圧値Ｖにいわば埋もれてしまい、放射線の照射が開始されたことを検出することが困難であった（図３０参照）。
【０１１９】
しかし、本実施形態のように、上記の差分ΔＶに基づいて放射線の照射の開始を検出するように構成すれば、放射線が照射されていない状態では上記の差分ΔＶがほぼ０に等しい値になるが、放射線が照射された状態では、図１４に示したように、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量が小さいような場合であっても、放射線の照射により発生した電荷に起因してバイアス線９や結線１０中を流れる電流の分だけ上記の差分ΔＶが増加し、０とは有意に異なる値になる。
【０１２０】
そのため、閾値ΔＶthを適切に設定すること等により、放射線の照射により発生した電荷に起因して増加するバイアス線９や結線１０中を流れる電流を的確に検出することが可能となり、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可能となる。
【０１２１】
［第２の実施の形態］
上記の第１の実施形態では、図１１に示したように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからある走査線５にオン電圧を印加した後、当該走査線５に印加する電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えると同時に次の走査線５に印加する電圧をオフ電圧からオン電圧に切り替えるようにして、１面分のリセット処理Ｒｍを繰り返すようにして、各放射線検出素子７のリセット処理を行う。
【０１２２】
すなわち、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから常に走査線５のいずれかのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が印加されている状態で各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合について説明した。
【０１２３】
しかし、このように構成すると、例えば図１５に示した例では、走査線５のラインＬ１、Ｌ３〜Ｌｘでは、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時点でオフ電圧が印加されており、ＴＦＴ８がオフ状態になっているため、その時点から、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷の各放射線検出素子７内での蓄積が始まるのに対して、走査線５のラインＬ２では、放射線の照射開始時点でオン電圧が印加されており、ＴＦＴ８がオン状態になっているため、その時点で放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷はＴＦＴ８を介して信号線６に流出する。
【０１２４】
そして、走査線５のラインＬ２では、印加された電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替えられた時点から、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷の各放射線検出素子７内での蓄積が始まる。このように、走査線５のラインＬ２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発生した電荷の一部が各放射線検出素子７から流出してしまうため、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生し、各放射線検出素子７内に蓄積されるべき本来の電荷量よりも少ない電荷しか蓄積されないという問題が生じる虞れがある。
【０１２５】
この問題を解消する手法としては、図１５や図１６に示したように、放射線の照射が開始された時点でオン電圧が印加されている走査線５（上記の例では走査線５のラインＬ２）に対して、予め設定されたオン時間Ｔonの間、オン電圧を印加する代わりに、例えば、放射線の照射が開始された時点で、即座に当該走査線５に印加されているオン電圧をオフ電圧に切り替えるように構成することが可能である。
【０１２６】
また、例えば、各放射線検出素子７のリセット処理の仕方を変更して、例えば図１７に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５のあるラインＬｎに印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えた後、一旦走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加した状態を維持した後で、走査線５の次のラインＬn+1に印加したオフ電圧をオン電圧に切り替える動作を繰り返すようにして、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。
【０１２７】
このように構成すれば、走査線５のいずれかのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が印加されている間に放射線の照射が開始された場合はともかく、少なくとも走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている最中に放射線の照射が開始された場合には、上記のような放射線の照射により発生した電荷にロスが生じることを防止することが可能となる。
【０１２８】
以下、上記のように各放射線検出素子７のリセット処理の仕方を図１７に示すように変えた場合について説明する。
【０１２９】
なお、本実施形態では、各放射線検出素子７のリセット処理が開始された最初の段階では、バイアス線９の結線１０中を流れる電流の検出を行う必要がなく、また、各放射線検出素子７内に、前述したような放射線検出素子７自体の熱による熱励起等により発生した暗電荷や、前回の放射線画像撮影で各放射線検出素子７内で発生した電荷すなわち画像データの読み残し分等の余分な電荷が比較的多く残存している場合があるため、リセット効率を優先する目的で、図１１に示したようなオン時間Ｔonをてきるだけ長くしたリセット処理を行うようになっている。
【０１３０】
そして、走査駆動手段１５は、本実施形態では、各放射線検出素子７のリセット処理を開始してから予め設定された所定時間が経過した時点や、予め設定された回数の１面分のリセット処理Ｒｍ（図１１参照）が終了した時点で、各放射線検出素子７のリセット処理の仕方を、図１７に示した仕方のリセット処理に切り替えるようになっている。
【０１３１】
なお、この予め設定される所定時間や１面分のリセット処理Ｒｍの回数は、各放射線検出素子７内に残存する余分な電荷が十分に放出されるために必要な時間や回数に設定される。また、本実施形態では、走査駆動手段１５は、上記の時点で、図１１に示したようなリセット処理から、オン時間ＴonやオンタイミングΔＴ或いはその両方を図１７に示すように可変させて、各放射線検出素子７のリセット処理の仕方を切り替えるようになっている。
【０１３２】
また、図１７では、図１１に示したオン時間ＴonやオンタイミングΔＴからオン時間ＴonとオンタイミングΔＴの両方を可変させた場合が示されているが、オン時間Ｔonが短くなるように可変させたり、オンタイミングΔＴが長くなるように可変させる等して、オン時間ＴonとオンタイミングΔＴのうちいずれか一方のみを可変させるように構成することも可能である。
【０１３３】
さらに、図１１に示したような各放射線検出素子７のリセット処理を行う必要がない場合には、各放射線検出素子７のリセット処理が開始された最初の段階から、図１７に示したような各放射線検出素子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。
【０１３４】
制御手段２２は、走査駆動手段１５が上記のようにして各放射線検出素子７のリセット処理の仕方を切り替えた時点で、電流検出手段４３の電源供給手段４４から差動アンプ４３ｃに電力を供給させて電流検出手段４３を起動させるようになっている。そして、スイッチ４３ｄをオフ状態として抵抗器４３ａの両端子間の短絡を解除させる。
【０１３５】
そして、制御手段２２は、第１の実施形態の場合と同様にして、図１７に示した各放射線検出素子７のリセット処理を行わせながら、電流検出手段４３から出力されるバイアス線９や結線１０中を流れる電流に相当する電圧値Ｖから、電圧値Ｖの変化プロファイル中の前記電圧値Ｖに対応する値を減じた値に基づいて、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検出するようになっている。
【０１３６】
この場合、各放射線検出素子７のリセット処理において走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加する期間が存在するため、電圧値Ｖの変化プロファイルは、図１０に示した第１の実施形態の場合とは異なり、図１８に示すようなプロファイルになる。
【０１３７】
そこで、本実施形態においても、放射線画像撮影装置１の工場出荷時等に、図１７に示した各放射線検出素子７のリセット処理を実際に行って、予め実験的に電圧値Ｖの変化プロファイルを求めておき、制御手段２２を構成するＣＰＵのＲＡＭや記憶手段４０等のメモリに記憶されるようになっている。また、放射線画像撮影装置１のキャリブレーション時等に、変化プロファイルを更新することができるようになっている。
【０１３８】
そして、制御手段２２は、各放射線検出素子７のリセット処理時に、自ら電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減じる減算処理を行って算出した差分ΔＶ、或いは、電流検出手段４３（図９参照）の差動アンプ４３ｃの出力側に設けられた図示しない減算回路が算出した差分ΔＶに基づいて、図１９に示すように、差分ΔＶが予め閾値ΔＶthを越えた時点で、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ようになっている。
【０１３９】
このようにして放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始を検出するように構成すれば、図１９に示したように放射線画像撮影装置１に対して比較的強い放射線（すなわち線量が大きい放射線）が照射された場合は勿論、図示を省略するが、弱い放射線（すなわち線量が小さい放射線）が照射された場合であっても、閾値ΔＶthを予め適切な値に設定しておくことによって、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射の開始を的確に検出することが可能となることは第１の実施形態で説明した通りである。
【０１４０】
なお、図１９では、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている時点で放射線の照射が開始された場合が示されているが、走査線５のいずれかのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が印加されている最中に放射線の照射が開始されても、上記の第１の実施形態で説明したように、上記の差分ΔＶが閾値ΔＶthを越えたことに基づいて、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と判断することができる。
【０１４１】
また、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始を検出した時点で各放射線検出素子のリセット処理が停止されて放射線画像撮影装置１が電荷蓄積状態に移行することや、各放射線検出素子７のリセット処理の際のオフ電圧Ｖoff２を電荷蓄積時のオフ電圧Ｖoff１よりも大きな値に設定可能であること、放射線の照射の終了の検出が可能であること、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後、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理が行われることも第１の実施形態で説明した通りである。
【０１４２】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１においても、上記の第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置１と全く同等の有効な効果を奏することが可能となる。
【０１４３】
すなわち、上記の差分ΔＶに基づいて放射線の照射の開始を検出するように構成することで、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量が小さいような場合であっても、放射線の照射により発生した電荷に起因して増加するバイアス線９や結線１０中を流れる電流の分だけ上記の差分ΔＶは０とは有意に異なる値になるため、閾値ΔＶthを適切に設定する等することにより、放射線の照射により発生した電荷に起因して増加するバイアス線９や結線１０中を流れる電流を的確に検出することが可能となり、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可能となる。
【０１４４】
また、上記のように構成することにより、図２０に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている最中に放射線の照射が開始された場合には、図２０の例では走査線５のラインＬ２やラインＬ３を含むいずれのラインＬ１〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７においても、放射線の照射によりその内部で発生した電荷を損なうことなく電荷を蓄積させることが可能となり、放射線の照射により発生した電荷にロスが生じることを防止することが可能となる。
【０１４５】
なお、図１７に示した各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５のいずれかのラインＬにオン電圧が印加されている間は、走査線５の当該ラインＬに接続されている各放射線検出素子７から暗電荷等の余分な電荷が放出されてリセット処理が行われている。そして、リセット効率を向上させる観点から言えば、その間の電流検出手段４３の抵抗器４３ａの抵抗値は小さい方がよい。
【０１４６】
そこで、図２１に示すように、例えば、電流検出手段４３を、抵抗値が異なる複数の抵抗器４３ａＡ、４３ａＢを備えるように構成し、これらの抵抗器４３ａＡ、４３ａＢをスイッチ４３ｅで切り替えることができるように構成する。
【０１４７】
そして、上記のように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５のいずれかのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が印加される際には、スイッチ４３ｅを抵抗値が相対的に小さい側の抵抗器４３ａＡに切り替える。また、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加される際には、抵抗値を上げてもよいため、スイッチ４３ｅを抵抗値が相対的に大きい側の抵抗器４３ａＢに切り替える。
【０１４８】
このようにして、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に印加されている電圧がオン電圧であるかオフ電圧であるかに応じて抵抗器４３ａＡ、４３ａＢを切り替えることによって、放射線の照射によりバイアス線９や結線１０を流れる電流の増加を確実に検出するとともに、走査線５のいずれかのラインＬにオン電圧が印加されている場合にはリセット効率を向上させることが可能となる。
【０１４９】
なお、第２の実施形態では、図１７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のあるラインＬｎにオン電圧を印加する動作と、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加する動作を繰り返して、各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合について説明した。
【０１５０】
しかし、例えば図２２に示すように、ゲートドライバ１５ｂから走査線の全てのラインＬ１〜Ｌｘに一斉にオン電圧を印加してその状態をオン時間Ｔonだけ維持した後、走査線の全てのラインＬ１〜Ｌｘに一斉にオフ電圧を印加してその状態をオフ時間Ｔoffだけ維持する動作を繰り返して、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。
【０１５１】
このように構成した場合でも、バイアス線９や結線１０を流れる電流に相当する電圧値Ｖは図１８に示したように検出されるため、その変化プロファイルを予め実験的に求めておき、放射線画像撮影の際には、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減じる減算処理を行うことで、図１９に示したように閾値ΔＶth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を的確に検出することが可能となる。
【０１５２】
また、上記のように構成することにより、図２０に示した場合と同様の状態で、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている最中に放射線の照射が開始された場合には、走査線５のいずれのラインＬ１〜Ｌｘに接続されている各放射線検出素子７においても、放射線の照射によりその内部で発生した電荷を損なうことなく電荷を蓄積させることが可能となり、放射線の照射により発生した電荷にロスが生じることを防止することが可能となる。
【０１５３】
［第３の実施の形態］
上記の第１の実施形態や第２の実施形態では、電流検出手段４３でバイアス線９やその結線１０中を流れる電流を検出するように構成されている場合について説明したが、前述したように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている状態で放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、バイアス線９や結線１０中のみならず、走査線５中でも電流が流れる。
【０１５４】
そこで、図７や図８に示したように、電流検出手段４３をバイアス線９やその結線１０上に設ける代わりに、例えば図２３に示すように、電流検出手段４３を、各走査線５或いはそれらを結束した結束線２４に接続して設け、電流検出手段４３で、走査線５やその結束線２４中を流れる電流の値を検出するように構成することが可能である。
【０１５５】
この場合、電流検出手段４３は、図９に示した第１の実施形態の場合と同様に構成することが可能であるが、その際、抵抗器４３ａ等の一端側は、バイアス電源１４ではなく、走査駆動手段１５の電源回路１５ａ等の他の電源回路に接続され、抵抗器４３ａの他端側が走査線５やその結束線２４に接続される。
【０１５６】
このように構成した場合でも、第１、第２の実施形態と同様に、制御手段２２を、図１１や図１７に示した各放射線検出素子７のリセット処理時に、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減じた値すなわち差分ΔＶに基づいて、図１３や図１４、図１９に示したように差分ΔＶが予め閾値ΔＶthを越えた時点で、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ように構成することで、第１、第２の実施形態に係る放射線画像撮影装置１と全く同等の有効な効果を奏することが可能となる。
【０１５７】
一方、図７等に示したように、各走査線５は走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂに接続されている。そして、走査駆動手段１５では、図２４に簡略化して示すように、オン電圧とオフ電圧が電源回路１５ａからそれぞれ配線１５ｃonと配線１５ｃoffとを介してそれぞれ別個にゲートドライバ１５ｂに供給されるようになっている。
【０１５８】
また、ゲートドライバ１５ｂの内部には、スイッチ素子１５ｄが、各走査線５がそれぞれ接続された端子ごとに設けられていて、スイッチ素子１５ｄの接続をそれぞれ切り替えることにより、各走査線５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ように構成されている。
【０１５９】
走査駆動手段１５がこのように構成されている場合、上記の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の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている場合や、ゲートドライバ１５ｂから走査線５のあるラインＬにオン電圧が印加されている場合におけるその他の走査線５のラインＬにオフ電圧が印加されている場合に、放射線の照射により走査線５中を流れる電流は、結局、電源回路１５ａとゲートドライバ１５ｂとを結ぶ配線１５ｃoff中を流れることになる。
【０１６０】
そこで、例えば図２４に示すように、電流検出手段４３を、走査駆動手段１５の電源回路１５ａとゲートドライバ１５ｂとを結ぶ配線１５ｃoff上に設け、電流検出手段４３で、配線１５ｃoff中を流れる電流の値を検出するように構成することも可能である。
【０１６１】
このように構成した場合、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている状態では、各走査線５中を流れる電流は、走査駆動手段１５の電源回路１５ａとゲートドライバ１５ｂとを結ぶ配線１５ｃoff中を流れるため、電流検出手段４３で検出することができる。
【０１６２】
そして、このように構成した場合でも、第１、第２の実施形態や第３の実施形態における上記の形態の場合と同様に、制御手段２２を、図１１や図１７に示した各放射線検出素子７のリセット処理時に、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから変化プロファイル中の値を減じた値すなわち差分ΔＶに基づいて、図１３や図１４、図１９に示したように差分ΔＶが予め閾値ΔＶthを越えた時点で、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ように構成することで、上記の各実施形態に係る放射線画像撮影装置１と全く同等の有効な効果を奏することが可能となる。
【０１６３】
なお、第３の実施形態のように、電流検出手段４３を各走査線５（図２３参照）や走査駆動手段１５における配線１５ｃoff（図２４参照）に接続して設ける場合、ゲートドライバ１５ｂ内部のスイッチ素子１５ｄを切り替えて各走査線５に印加するオン電圧とオフ電圧とを切り替える際に、切り替えによって生じるノイズに起因する電流が各走査線５や配線１５ｃoff中に流れる場合がある。
【０１６４】
そのため、図１０や図１８に示した電圧値Ｖの変化プロファイルにはオン／オフの切り替えの際に、瞬時に発生して消えるノイズに起因するプロファイルが重畳される。しかし、このノイズに起因するプロファイルも再現性良く現れるため、本発明のように、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖから、ノイズに起因するプロファイルを含む変化プロファイル中の値を減じることで、検出されたノイズと変化プロファイル中のノイズとが相殺される。そのため、上記の差分ΔＶを監視することにより、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検出することが可能となる。
【０１６５】
なお、スイッチ素子１５ｄの切り替えによって発生するノイズが比較的大きく、電流検出手段４３から出力される電圧値Ｖからノイズに起因するプロファイルを含む変化プロファイル中の値を減じても、差分ΔＶが閾値ΔＶthを越える可能性がある場合には、オン電圧とオフ電圧との間での切り替え時に差分ΔＶにマスクをかける、すなわち切り替え時には差分ΔＶを算出しないように構成することも可能である。
【０１６６】
また、その他、本発明が上記の各実の形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１６７】
１  放射線画像撮影装置
５、Ｌ、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）
９  バイアス線
１０  結線（バイアス線）
１４  バイアス電源
１５  走査駆動手段
１５ａ  電源回路
１５ｂ  ゲートドライバ
１５ｃoff  配線
２２  制御手段
４０  記憶手段（メモリ）
４３  電流検出手段
４３ａ、４３ａＡ、４３ａＢ  抵抗器
ｒ  領域
Ｔon  オン時間（オン電圧を印加する時間）
Ｖ  電圧値（電流の値）
Ｖoff  オフ電圧
Ｖoff１  低いオフ電圧
Ｖoff２  高いオフ電圧
Ｖon  オン電圧
ΔＴ  オンタイミング（オン電圧を印加する時間間隔）
ΔＶ  差分（減じた値）
【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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【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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