(57)【要約】【課題】画素内の増幅トランジスタを経由して読み出した信号値に基づいて高速に画素値を算出するための技術を提供する。【解決手段】検出装置は、電磁波を電荷に変換する変換素子と、当該電荷を増幅する増幅トランジスタとを含む画素と、変換素子で変換された電荷を、増幅トランジスタを経由する第１経路と増幅トランジスタを経由しない第２経路との何れかを通じて選択的に読み出す読み出し回路とを含む。変換素子で変換された電荷を第１経路を通じて読み出して得られた信号値と、変換素子で変換された電荷を第２経路を通じて読み出して得られた画素値とに基づいて、信号値と画素値との対応関係を表す関数が決定される。変換素子で変換された電荷を第１経路を通じて読み出して得られた信号値に関数を適用して画素値が算出される。【選択図】図３
2015188129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出装置であって、
電磁波を電荷に変換する変換素子と、当該電荷を増幅する増幅トランジスタとを含む画素と、
前記変換素子で変換された電荷を、前記増幅トランジスタを経由する第１経路と前記増幅トランジスタを経由しない第２経路との何れかを通じて選択的に読み出す読み出し回路と、
前記変換素子で変換された電荷を前記第１経路を通じて読み出して得られた信号値と、前記変換素子で変換された電荷を前記第２経路を通じて読み出して得られた画素値とに基づいて、前記信号値と前記画素値との対応関係を表す関数を決定する決定手段と、
前記変換素子で変換された電荷を前記第１経路を通じて読み出して得られた信号値に前記関数を適用して画素値を算出する算出手段とを備えることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記変換素子が第１状態にある場合の前記信号値及び前記画素値と、前記変換素子が第２状態にある場合の前記信号値及び前記画素値とに基づいて前記関数を決定することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第１状態は前記変換素子に電荷が蓄積された状態であり、前記第２状態は前記変換素子に蓄積された電荷がリセットされた状態であることを特徴とする請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記変換素子が第１状態にある場合の前記信号値及び前記画素値と、事前に測定された前記増幅トランジスタのゲインとに基づいて前記関数を決定することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
前記第１状態は、前記変換素子に蓄積された電荷がリセットされた状態であることを特徴とする請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出装置は記憶手段を更に備え、
前記決定手段は、前記検出装置に電源が供給された際に前記関数を決定して、前記記憶手段に格納し、
前記算出手段は、前記関数を前記記憶手段から読み出して前記画素値の算出に用いることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記検出装置は、前記画素と前記読み出し回路とをそれぞれ接続する第１信号線及び第２信号線を更に備え、
前記変換素子と前記第１信号線とは前記増幅トランジスタを介して接続され、
前記変換素子と前記第２信号線とは前記増幅トランジスタを介さずに接続されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記検出装置は、前記画素と前記読み出し回路とを接続する信号線を更に備え、
前記変換素子と前記信号線とは前記増幅トランジスタを介した経路によって接続されるとともに、前記増幅トランジスタを介さない経路によって接続されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の検出装置。
【請求項９】
放射線検出装置であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記増幅トランジスタは薄膜トランジスタで形成されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の検出装置と、
前記検出装置によって得られた信号を処理する信号処理手段と
を備えることを特徴とする検出システム。
【請求項１２】
検出装置の制御方法であって、
前記検出装置は、
電磁波を電荷に変換する変換素子と、当該電荷を増幅する増幅トランジスタとを含む画素と、
前記変換素子で変換された電荷を、前記増幅トランジスタを経由する第１経路と前記増幅トランジスタを経由しない第２経路との何れかを通じて選択的に読み出す読み出し回路とを備え、
前記制御方法は、
前記変換素子で変換された電荷を前記第１経路を通じて読み出して得られた信号値と、前記変換素子で変換された電荷を前記第２経路を通じて読み出して得られた画素値とに基づいて、前記信号値と前記画素値との対応関係を表す関数を決定する決定工程と、
前記変換素子で変換された電荷を前記第１経路を通じて読み出して得られた信号値に前記関数を適用して画素値を算出する算出工程とを有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出装置、その制御方法及び検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の放射線読取装置は画素内に増幅トランジスタを有し、変換素子で得られた電荷をこの増幅トランジスタで増幅して読み出す。このような構成では得られる画素値のＳ／Ｎ比を向上させることができ、高画質な撮影を行うことができる。特許文献２は、変換素子で得られた電荷を、画素内の増幅トランジスタを経由する経路と、この増幅トランジスタを経由しない経路との両方で読み出すことができる回路構成を提案する。これらの放射線読取装置では、変換素子に電荷が蓄積された状態で読み出した信号値と、この電荷がリセットされた状態で読み出された信号値の差分を取ることによって画素値が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３０７７５６公報
【特許文献１】特開２００５−１７６２９７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの画素値を算出するために、画素内の増幅トランジスタを経由して信号値を２回読み出すと、その分だけ時間がかかってしまう。本発明は、画素内の増幅トランジスタを経由して読み出した信号値に基づいて高速に画素値を算出するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に鑑みて、１つの実施形態では、検出装置であって、電磁波を電荷に変換する変換素子と、当該電荷を増幅する増幅トランジスタとを含む画素と、前記変換素子で変換された電荷を、前記増幅トランジスタを経由する第１経路と前記増幅トランジスタを経由しない第２経路との何れかを通じて選択的に読み出す読み出し回路と、前記変換素子で変換された電荷を前記第１経路を通じて読み出して得られた信号値と、前記変換素子で変換された電荷を前記第２経路を通じて読み出して得られた画素値とに基づいて、前記信号値と前記画素値との対応関係を表す関数を決定する決定手段と、前記変換素子で変換された電荷を前記第１経路を通じて読み出して得られた信号値に前記関数を適用して画素値を算出する算出手段とを備えることを特徴とする検出装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
上記手段により、画素内の増幅トランジスタを経由して読み出した信号値に基づいて高速に画素値を算出するための技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一部の実施形態の放射線検出装置の構成を説明するブロック図。
【図２】図１の画素及び信号処理ＩＣの簡易等価回路図。
【図３】信号値と画素値との対応関係を表すグラフ。
【図４】図１の放射線検出装置の動作を説明するタイミング図。
【図５】一部の実施形態の画素及び信号処理ＩＣの簡易等価回路図。
【図６】図５の放射線検出装置の動作を説明するタイミング図。
【図７】一部の実施形態の画素の簡易等価回路図。
【図８】一部の実施形態の検出装置の構成を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。様々な実施形態を通じて同様の要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。また、各実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。本発明の一部の実施形態は一般に特定の波長帯の電磁波（可視光、赤外線、放射線等）を検出する検出装置に関するが、以下では放射線を検出する放射線検出装置を例として説明する。放射線には例えばＸ線，α線，β線，γ線等が含まれる。
【０００９】
図１の概略ブロック図を参照して、一部の実施形態に係る放射線検出装置１００の構成を説明する。放射線検出装置１００は例えば図１に示される構成要素を有する。センサ基板１１０には、複数の画素１１１が２次元アレイ状に配されている。各画素１１１は、放射線検出装置１００に入射した放射線に応じた信号を生成する。センサ基板１１０は例えば３０００行３０００列の画素１１１を有する。
【００１０】
行方向（図１の左右方向）に並んだ画素１１１は共通の駆動線を通じて駆動ＩＣ１２１に接続される。駆動ＩＣ１２１は走査回路１２０に接続される。走査回路１２０は駆動ＩＣ１２１を制御して画素１１１に順次、信号を出力させる。列方向（図１の上下方向）に並んだ画素１１１は共通の信号線を通じて信号処理ＩＣ１３１に接続される。信号処理ＩＣ１３１は出力回路１３０に接続される。出力回路１３０は信号処理ＩＣ１３１を制御して画素１１１から信号を読み出し、この信号から画素値を算出して外部の装置に出力する。走査回路１２０及び出力回路１３０は制御回路１４０に接続され、制御回路１４０は放射線検出装置１００の全体の動作を制御する。
【００１１】
続いて、図２の簡易等価回路図を参照して、放射線検出装置１００の画素１１１及び信号処理ＩＣ１３１の構成例を説明する。画素１１１と信号処理ＩＣ１３１とは信号線ＳＬ１及び信号線ＳＬ２によって接続される。画素１１１は、変換素子ＣＮＶと３つの薄膜トランジスタＴ１〜Ｔ３とを有する。これらの素子は例えば半導体を用いて形成される。変換素子ＣＮＶは、特定の波長帯の電磁波に応じた電荷を生成して蓄積する。放射線検出装置１００がシンチレータ（不図示）を有する場合に、変換素子ＣＮＶはシンチレータが発する可視光を電荷に変換してもよい。これに代えて、変換素子ＣＮＶは放射線を直接、電荷に変換してもよい。
【００１２】
薄膜トランジスタＴ１のゲート電極は変換素子ＣＮＶに接続され、第１主電極は信号線ＳＬ１に接続され、第２主電極は薄膜トランジスタＴ２に接続される。薄膜トランジスタＴ１は、変換素子ＣＮＶの電荷を増幅するソースフォロア（増幅トランジスタ）として動作する。薄膜トランジスタＴ２のゲート電極は駆動ＩＣ１２１に接続され、第１主電極は薄膜トランジスタＴ１に接続され、第２主電極は電圧源に接続される。薄膜トランジスタＴ２は、薄膜トランジスタＴ１と電圧源との接続状態を切り替えるスイッチ素子として動作する。薄膜トランジスタＴ２は、薄膜トランジスタＴ１と信号線ＳＬ１との間に位置してもよく、薄膜トランジスタＴ１が電圧源に直接、接続されてもよい。薄膜トランジスタＴ３のゲート電極は駆動ＩＣ１２１に接続され、第１主電極は変換素子ＣＮＶに接続され、第２主電極は信号線ＳＬ２に接続される。薄膜トランジスタＴ３は、変換素子ＣＮＶと信号線ＳＬ２との接続状態を切り替えるスイッチ素子として動作する。
【００１３】
信号処理ＩＣ１３１は、信号線ＳＬ１と出力回路１３０との間にある信号処理回路と、信号線ＳＬ２と出力回路１３０との間にある信号処理回路とを有する。信号線ＳＬ１と出力回路１３０とは、薄膜トランジスタＴ６と、バッファ回路ＢＦと、薄膜トランジスタＴ８とによって接続される。変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷は、変換素子ＣＮＶの容量と信号線ＳＬ１の配線容量との比で定まるゲイン（増幅率）によって増幅された電圧信号として信号線ＳＬ１を通じて信号処理ＩＣ１３１へ供給される。信号処理ＩＣ１３１は、信号線ＳＬ１からの電圧信号をそのまま出力回路１３０へ出力する。
【００１４】
信号線ＳＬ２と出力回路１３０とは、薄膜トランジスタＴ５と、増幅回路ＡＭＰと、薄膜トランジスタＴ９とによって接続される。変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷は、電荷信号として信号線ＳＬ２を通じて信号処理ＩＣ１３１へ供給される。信号処理ＩＣ１３１は、信号線ＳＬ２からの電荷信号を増幅して出力回路１３０へ出力する。
【００１５】
信号処理ＩＣ１３１は、信号線ＳＬ１と電圧源との間の接続状態を切り替えるスイッチ素子として動作する薄膜トランジスタＴ７と、信号線ＳＬ２と電圧源との間の接続状態を切り替えるスイッチ素子として動作する薄膜トランジスタＴ５とを更に有する。信号処理ＩＣ１３１内の各薄膜トランジスタは出力回路１３０からの駆動信号によってオン・オフが制御される。
【００１６】
信号処理ＩＣ１３１は、変換素子ＣＮＶの電荷を、信号線ＳＬ１を通る経路（以下、第１経路）と、信号線ＳＬ２を通る経路（以下、第２経路）との何れかを通じて選択的に読み出すことができる。第１経路は薄膜トランジスタＴ１を経由するが、第２経路は薄膜トランジスタＴ１を経由しない。
【００１７】
変換素子ＣＮＶに電荷が蓄積された状態で変換素子ＣＮＶの電荷を第１経路を通じて読み出して得られた信号値をＳとし、変換素子ＣＮＶの電荷がリセットされた状態で変換素子ＣＮＶの電荷を第１経路を通じて読み出して得られた信号値をＳ０とする。このとき、画素値ＸはＸ＝Ｓ−Ｓ０によって算出されうる。しかしながら、この方法で画素値を算出するためには、信号値Ｓと信号値Ｓ０とを別個に読み出す必要がある。信号値Ｓ及び信号値Ｓ０は増幅された信号であるため、読み出しに時間がかかる。そこで、一部の実施形態では、放射線検出装置１００は、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数を事前に決定しておき、この関数に信号値Ｓを適用することによって画素値を算出する。
【００１８】
図３のグラフを参照して、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を説明する。図３では、横軸に信号値Ｓをとり、縦軸に画素値Ｘをとる。信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数がグラフ３０１で与えられるとする。ある時刻において変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第１経路を通じて読み出して得られた信号値をＳ１とすると、このＳ１をグラフ３０１で表される関数に適用することによって、画素値Ｘ１が得られる。
【００１９】
薄膜トランジスタＴ１の閾値電圧は経時的な劣化により変化する。薄膜トランジスタＴ１の閾値電圧が変化すると、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数も変化する。薄膜トランジスタＴ１の入力電圧をＶｉｎ、出力電圧をＶｏｕｔ、閾値電圧をＶｔｈとし、薄膜トランジスタＴ１によるゲインを１倍とすると、Ｖｉｎ−Ｖｏｕｔ＝Ｖｔｈの関係式が成り立つ。そのため、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷量が等しくても、閾値電圧Ｖｔｈが変化することにより、出力電圧Ｖｏｕｔの値が変化し、それによって信号値Ｓも変化する。例えば、薄膜トランジスタＴ１の閾値電圧が変化した後の信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数がグラフ３０２で表されるとする。信号値ＳがＳ１である場合に、グラフ３０１で表される関数を用いて画素値を算出してしまうと、本来の画素値ＸはＸ２であるのにもかかわらず、Ｘ１であるとしてしまい、誤差が生じる。そこで、一部の実施形態で、放射線検出装置１００は、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数を適宜決定し直す。
【００２０】
続いて、図４（ａ）のタイミング図を参照して、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数の決定方法を説明する。図４（ａ）、（ｂ）における各波形は、対応する参照符号が付された薄膜トランジスタのゲート電極に供給される駆動信号を表す。各薄膜トランジスタは駆動信号がハイである場合にオンになり、ローである場合にオフになるとする。
【００２１】
まず、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ２、Ｔ６をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第１経路を通じて読み出す。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ８をオンにして、第１経路を通じて読み出された値（信号値Ｓ）を出力回路１３０に出力する。出力回路１３０の決定部１３２は、この信号値Ｓを記憶部１３４に格納する。信号値Ｓの読み出しは非破壊で行われるので、変換素子ＣＮＶには電荷が蓄積されたままである。
【００２２】
その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ３、Ｔ４、Ｔ７をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第２経路を通じて読み出す。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ９をオンにして、第２経路を通じて読み出された信号値（以下、信号値Ｑと呼ぶ）を出力回路１３０に出力する。信号値Ｑは、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を画素内で増幅せずに読み出した値である。出力回路１３０の決定部１３２は、この信号値Ｑを記憶部１３４に格納する。制御回路１４０は、信号値Ｑを読み出している間に、薄膜トランジスタＴ７をオンにして信号線ＳＬ１の電位をリセットする。
【００２３】
その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ５をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷をリセットする。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ９をオンにして、第２経路を通じて読み出された信号値（以下、信号値Ｑ０と呼ぶ）を出力回路１３０に出力する。信号値Ｑ０は、変換素子ＣＮＶがリセットされた状態における変換素子ＣＮＶの電荷を画素内で増幅せずに読み出した値である。出力回路１３０の決定部１３２は、この信号値Ｑ０を記憶部１３４に格納する。
【００２４】
その後、決定部１３２は、画素値ＸをＸ＝Ｑ−Ｑ０によって算出する。信号値Ｓと画素値Ｘとのペアが、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表すグラフ上の１点を規定する。決定部１３２は異なる時刻に図４（ａ）の処理を更に行って、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表すグラフ上の別の１点を求める。決定部１３２は、これらの２点を通る一次関数を決定することによって、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数を決定し、この関数を記憶部１３４に格納する。この２点は、変換素子ＣＮＶに電荷が蓄積された状態で取得した点と、この電荷がリセットされた状態で取得した点であってもよい。
【００２５】
これに代えて、決定部１３２は、グラフ上の３点以上を求め、これらの３点から例えば最小二乗法などによって一次関数を決定してもよい。さらに、これに代えて、決定部１３２は、グラフ上の１点と、薄膜トランジスタＴ１によるゲインによって定まるグラフの傾きとによって、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す一次関数を決定してもよい。薄膜トランジスタＴ１によるゲインは事前のテスト（例えば、製品出荷前のテスト）において測定されて、記憶部１３４に格納されてもよい。
【００２６】
信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数の決定は、放射線検出装置１００の電源が供給された際に自動的に実行されてもよい。これに加えて又はこれに代えて、この関数の決定は、放射線検出装置１００へのユーザ入力に応じて実行されてもよい。増幅回路ＡＭＰの基準電位が変換素子ＣＮＶのリセット電位に等しい場合には、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第２経路を通じて読み出すことによって、変換素子ＣＮＶをリセットできる。この場合に、薄膜トランジスタＴ５を省略してもよい。
【００２７】
続いて、図４（ｂ）のタイミング図を参照して、信号値Ｓから画素値Ｘを算出する方法を説明する。まず、放射線検出装置１００に放射線が照射されて、変換素子ＣＮＶに電荷が蓄積される。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ２、Ｔ６をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第１経路を通じて読み出す。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ８をオンにして、第１経路を通じて読み出された値（信号値Ｓ）を出力回路１３０に出力する。出力回路１３０の算出部１３３は、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数を記憶部１３４から読み出し、信号処理ＩＣ１３１から出力された信号値Ｓをこの関数に適用することによって画素値Ｘを算出し、外部の装置へ出力する。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ３、Ｔ５、Ｔ７をオンにして、変換素子ＣＮＶの電荷をリセットするとともに、信号線ＳＬ１の電位をリセットする。放射線検出装置１００が動画撮影を行う場合には、図４（ｂ）の動作が繰り返し行われる。
【００２８】
続いて、図５の簡易等価回路図を参照して、放射線検出装置１００の画素１１１及び信号処理ＩＣ１３１の他の構成例を説明する。画素１１１と信号処理ＩＣ１３１とは１本の信号線ＳＬによって接続される。画素１１１は、図３で示した構成と同様であるが、薄膜トランジスタＴ１の第１主電極と薄膜トランジスタＴ３の第２主電極とがともに信号線ＳＬに接続される点で異なる。
【００２９】
信号処理ＩＣ１３１は、信号線ＳＬと出力回路１３０との間にある信号処理回路を有する。信号線ＳＬと出力回路１３０とは、薄膜トランジスタＴ１０と、増幅回路ＡＭＰとによって接続される。信号処理ＩＣ１３１は、信号線ＳＬと電圧源との間の接続状態を切り替えるスイッチ素子として動作する薄膜トランジスタＴ１１を更に有する。信号処理ＩＣ１３１内の各薄膜トランジスタは出力回路１３０からの駆動信号によってオン・オフが制御される。
【００３０】
信号処理ＩＣ１３１は、変換素子ＣＮＶの電荷を、薄膜トランジスタＴ１を経由する経路（以下、第１経路）と、薄膜トランジスタＴ１を経由せずに薄膜トランジスタＴ３を経由する経路（以下、第２経路）との何れかを通じて選択的に読み出すことができる。
【００３１】
続いて、図６（ａ）のタイミング図を参照して、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数の決定方法を説明する。図６（ａ）、（ｂ）における各波形は、対応する参照符号が付された薄膜トランジスタのゲート電極に供給される駆動信号を表す。各薄膜トランジスタは駆動信号がハイである場合にオンになり、ローである場合にオフになるとする。
【００３２】
まず、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ２、Ｔ１０をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第１経路を通じて読み出した信号値（以下、信号値Ｓと呼ぶ）を出力回路１３０に出力する。出力回路１３０の決定部１３２は、この信号値Ｓを記憶部１３４に格納する。信号値Ｓの読み出しは非破壊で行われるので、変換素子ＣＮＶには電荷が蓄積されたままである。
【００３３】
その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ１１をオンにして、信号線ＳＬの電位をリセットする。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ３、Ｔ１０をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第２経路を通じて読み出した信号値（以下、信号値Ｑと呼ぶ）を出力回路１３０に出力する。信号値Ｑは、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を画素内で増幅せずに読み出した値である。出力回路１３０の決定部１３２は、この信号値Ｑを記憶部１３４に格納する。
【００３４】
その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ３、Ｔ１０、Ｔ１１をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷をリセットし、第２経路を通じて読み出された信号値（以下、信号値Ｑ０と呼ぶ）を出力回路１３０に出力する。信号値Ｑ０は、変換素子ＣＮＶがリセットされた状態における変換素子ＣＮＶの電荷を画素内で増幅せずに読み出した値である。出力回路１３０の決定部１３２は、この信号値Ｑ０を記憶部１３４に格納する。その後、決定部１３２は、図４における説明と同様にして、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数を決定し、この関数を記憶部１３４に格納する。
【００３５】
続いて、図６（ｂ）のタイミング図を参照して、信号値Ｓから画素値Ｘを算出する方法を説明する。まず、放射線検出装置１００に放射線が照射されて、変換素子ＣＮＶに電荷が蓄積される。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ２、Ｔ１０をオンにして、変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷を第１経路を通じて読み出した信号値（以下、信号値Ｓと呼ぶ）を出力回路１３０に出力する。出力回路１３０の算出部１３３は、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数を記憶部１３４から読み出し、信号処理ＩＣ１３１から出力された信号値Ｓをこの関数に適用することによって画素値Ｘを算出し、外部の装置へ出力する。その後、制御回路１４０は、薄膜トランジスタＴ１１をオンにして、変換素子ＣＮＶの電荷をリセットするとともに、信号線ＳＬの電位をリセットする。放射線検出装置１００が動画撮影を行う場合には、図６（ｂ）の動作が繰り返し行われる。
【００３６】
続いて、図７の簡易等価回路図を参照して、放射線検出装置１００の画素１１１の他の構成例を説明する。画素１１１と信号処理ＩＣ１３１とは１本の信号線ＳＬによって接続される。信号処理ＩＣ１３１、図３で示した構成と同様であるので、説明を省略する。
【００３７】
画素１１１は、変換素子ＣＮＶと複数の薄膜トランジスタＴ１、Ｔ３、Ｔ１２〜Ｔ１４とキャパシタＣ１とを有する。変換素子ＣＮＶに蓄積された電荷はキャパシタＣ１に一度蓄積され、その後に薄膜トランジスタＴ１４を介して信号処理ＩＣ１３１に転送される。また、薄膜トランジスタＴ１３は、薄膜トランジスタＴ１によって構成されるソースフォロアの接地回路用の負荷抵抗として動作し、キャパシタＣへの信号の転送速度を向上する。この画素１１１においても、信号処理ＩＣ１３１は、変換素子ＣＮＶの電荷を、薄膜トランジスタＴ１を経由する第１経路と、薄膜トランジスタＴ１を経由せずに薄膜トランジスタＴ３を経由する第２経路との何れかを通じて選択的に読み出すことができる。
【００３８】
上述の各放射線検出装置において、出力回路１３０の決定部１３２は、信号値Ｓと画素値Ｘとの対応関係を表す関数を画素１１１ごとに１つ決定してもよいし、複数の画素１１１ごとに１つの関数を決定してもよい。
【００３９】
図８は本発明に係る放射線用の検出装置のＸ線診断システム（放射線検出システム）への応用例を示した図である。Ｘ線チューブ６０５０（放射線源）で発生した放射線としてのＸ線６０６０は、被験者又は患者６０６１の胸部６０６２を透過し、シンチレータを本発明の検出装置の上部に配置した検出装置６０４０に入射する。ここで、シンチレータを上部に配置した検出変換装置は放射線用の検出装置を構成する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタル信号に変換され信号処理部となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室の表示部となるディスプレイ６０８０で観察できる。なお、放射線検出システムは、検出装置と、検出装置からの信号を処理する信号処理部とを少なくとも有する。
【００４０】
また、この情報は電話回線６０９０等の伝送処理部により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなど表示部となるディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の記録部に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録部となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。
【図８】
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【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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