(57)【要約】【課題】センサ部のダイナミックレンジを該センサ部の内部の構成により拡張するのに有利な技術を提供する。【解決手段】放射線撮像装置は、複数のセンサ部と制御部とを備える放射線撮像装置であって、前記複数のセンサ部のそれぞれは、放射線を検出するためのセンサと、前記センサからの信号を保持するための第１の保持部と、前記センサからの信号を保持するための第２の保持部と、を含み、前記制御部は、前記放射線撮像装置への放射線の照射が開始された後かつ前記放射線の照射が終了する前に、前記センサからの信号を前記第１の保持部に書き込む第１モードから前記センサからの信号を前記第２の保持部に書き込む第２モードにするように前記複数のセンサ部を制御する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ部と制御部とを備える放射線撮像装置であって、
前記複数のセンサ部のそれぞれは、放射線を検出するためのセンサと、前記センサからの信号を保持するための第１の保持部と、前記センサからの信号を保持するための第２の保持部と、を含み、
前記制御部は、前記放射線撮像装置への放射線の照射が開始された後かつ前記放射線の照射が終了する前に、前記センサからの信号を前記第１の保持部に書き込む第１モードから前記センサからの信号を前記第２の保持部に書き込む第２モードにするように前記複数のセンサ部を制御する
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記第１保持部に書き込まれた信号と前記第２保持部に書き込まれた信号との和を算出する演算部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記複数のセンサ部のそれぞれは、
前記センサをリセットするためのリセット部と、
前記リセット部により前記センサをリセットした際の前記センサからの信号を保持するための第３の保持部と、をさらに含む
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、予め設定された放射線の照射期間に基づいて、前記第１モードで動作する期間と前記第２モードで動作する期間とが互いに等しくなるように前記複数のセンサ部を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、
所定条件を満たす場合に、前記放射線の照射が開始された後かつ前記放射線の照射が終了する前に前記複数のセンサ部を前記第１モードから前記第２モードにし、
前記所定条件を満たさない場合には、前記複数のセンサ部を前記第１モードに維持する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
１回の放射線の照射による撮影および少なくとも２回の放射線の照射を繰り返す撮影の一方を行うことが可能であり、
前記所定条件は、前記１回の放射線の照射による撮影を行うことを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記所定条件は、放射線の照射強度が安定するまでの時間が所定時間よりも小さいことを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記センサは、第１の感度で放射線を検知する第１の検知および前記第１の感度とは異なる第２の感度で放射線を検知する第２の検知の一方を行い、
前記所定条件は、前記センサが第１の検知を行うことを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記第１の感度は前記第２の感度よりも低い
ことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記複数のセンサ部のそれぞれの前記第１の保持部および前記第２の保持部が正常に動作するか否かを示すセンサ情報が記録されたメモリをさらに備え、
前記制御部は、
前記メモリに記録された前記センサ情報を参照し、
前記複数のセンサ部のそれぞれの前記第１の保持部および前記第２の保持部の一方が正常に動作しない場合には、前記第１の保持部および前記第２の保持部の他方に前記センサからの信号を書き込むように前記複数のセンサ部を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記複数のセンサ部のそれぞれの前記第１の保持部および前記第２の保持部の双方が正常に動作しない場合には、そのセンサ部の出力を０とする
ことを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する処理部と、
前記放射線撮像装置に放射線を照射するための放射線源と、を具備する、
ことを特徴とする放射線検査装置。
【請求項１３】
複数のセンサ部を備える放射線撮像装置の制御方法であって、
前記複数のセンサ部のそれぞれは、放射線を検出するためのセンサと、前記センサからの信号を保持するための第１の保持部と、前記センサからの信号を保持するための第２の保持部と、を含み、
前記放射線撮像装置の制御方法は、
前記放射線撮像装置への放射線の照射が開始された後かつ前記放射線の照射が終了する前に、前記複数のセンサ部を、前記センサからの信号を前記第１の保持部に書き込む第１モードから前記センサからの信号を前記第２の保持部に書き込む第２モードにする工程を有する、
ことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の制御方法の工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置は、放射線を検出するための複数のセンサ部を備える。放射線の照射量が、センサ部が出力可能な出力信号の最大値に対応する照射量よりも大きくなると、該出力信号は飽和してしまうため、センサ部のダイナミックレンジを拡張する必要がある。
【０００３】
ダイナミックレンジを拡張する方法の１つの例として、特許文献１には、放射線の照射中に複数回の信号読出を行うことが開示されている。該複数回の信号読出の周期は、センサ部の出力信号が飽和するまでの時間よりも小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
特許文献１によると、放射線撮像装置は信号処理部に接続されており、該信号処理部は、複数回の信号読出で読み出された信号のそれぞれを放射線撮像装置から受けて加算し、該加算された信号を用いて画像データを形成する。
【０００６】
特許文献１には、ダイナミックレンジの拡張を、放射線撮像装置のセンサ部の内部で達成する構成については開示されていない。
【０００７】
本発明は、センサ部のダイナミックレンジを該センサ部の内部の構成により拡張するのに有利な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】
【０００８】
本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、複数のセンサ部と制御部とを備える放射線撮像装置であって、前記複数のセンサ部のそれぞれは、放射線を検出するためのセンサと、前記センサからの信号を保持するための第１の保持部と、前記センサからの信号を保持するための第２の保持部と、を含み、前記制御部は、前記放射線撮像装置への放射線の照射が開始された後かつ前記放射線の照射が終了する前に、前記センサからの信号を前記第１の保持部に書き込む第１モードから前記センサからの信号を前記第２の保持部に書き込む第２モードにするように前記複数のセンサ部を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、センサ部のダイナミックレンジを該センサ部の内部の構成により拡張するのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】放射線撮像システムの構成例を説明するための図。
【図２】センサ部の構成例を説明するための図。
【図３】センサ部の駆動方法の例を説明するための図。
【図４】センサユニットの構成例を説明するための図。
【図５】信号読出部の構成例を説明するための図。
【図６】読出動作の制御方法の例を説明するための図。
【図７】センサ部の構成例を説明するための図。
【図８】センサユニットの構成例を説明するための図。
【図９】センサ部の駆動方法の例を説明するための図。
【図１０】蓄積時間の設定方法の例を説明するための図。
【図１１】信号読出部の一部の構成例を説明するための図。
【図１２】センサ部の制御方法の例を説明するための図。
【図１３】センサ部の構成例を説明するための図。
【図１４】放射線の照射開始の遅延の例を説明するための図。
【図１５】センサ部の制御方法の例を説明するための図。
【図１６】センサ部の駆動方法の例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（放射線撮像システム）
図１は、放射線検査装置に代表される放射線撮像システムＳＹＳの構成例を例示している。放射線撮像システムＳＹＳは、放射線撮像装置１００（以下、「撮像装置１００」と称する）、放射線源１０４、放射線源制御部１０３、処理部１０１及び表示部１０２を具備する。放射線源１０４は放射線を発生する。放射線源制御部１０３は放射線源１０４を制御する。処理部１０１は、信号処理ないし画像処理の他、システム制御を行う。表示部１０２は、ユーザに撮像装置１００の状態や撮影結果等を通知するディスプレイを含む。
【００１２】
放射線撮影を行う際には、処理部１０１によって撮像装置１００と放射線源制御部１０３とが同期制御されうる。被検者（撮影対象）を通過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線等）は、撮像装置１００によって検知される。該検知された放射線に応じた信号は、処理部１０１で、補正処理等を含む所定の処理が為され、該処理が為された信号に基づいて画像データが生成される。該画像データに基づく画像は、表示部１０２に表示される。
【００１３】
撮像装置１００は、複数のセンサが配列されたセンサ領域１０と、センサ領域１０からの信号を読み出す信号読出部２０と、各ユニットを制御する制御部１０９とを備える。
【００１４】
センサ領域１０は、例えば、複数のセンサユニット１０６を板状の基台の上にタイリング（２次元配列）して得られたセンサパネル１０５により形成され、各センサユニット１０６には複数のセンサ部が設けられている。この構成によると、センサ領域１０の大型化に有利である。複数のセンサユニット１０６は、各センサ部が隣接センサ部との距離が等しくなるようにタイリングされうる。ここでは、センサユニット１０６が２行×１２列を形成するようにタイリングされた構成が例示されているが、この数量ないし構成に限られるものではない。
【００１５】
各センサユニット１０６は、例えば、公知の半導体製造方法によって、シリコンウエハを用いて製造された単位チップである。隣接センサユニット１０６同士は、ダイシングによって物理的に分離されたものでもよいし、分離されてなくてもよい。例えば、シリコンウエハ上に形成された各センサユニット１０６を検査し、その検査結果が所定の基準を満たしたセンサユニット１０６を選択的に用いてセンサパネル１０５を形成することが可能である。なお、図中において、実線はダイシングされたことを示し、破線はダイシングされていないことを示している。
【００１６】
センサ領域１０の上には、例えば、放射線を光に変換するシンチレータ（不図示）が設けられうる。
【００１７】
信号読出部２０は、例えば、差動アンプ等を含む信号増幅部１０７と、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）を行うＡＤ変換部１０８とを有しうる。
【００１８】
センサパネル１０５の上辺部および下辺部には、電気信号の入出力又は電源の供給を行うための複数の電極が配列されうる。電極は、フライングリード式プリント配線板（不図示）により外部回路に接続されうる。例えば、センサ領域１０からの信号は、電極を介して信号読出部２０により読み出され、また、センサ領域１０を制御するための制御信号は、電極を介して制御部１０９から入力される。
【００１９】
制御部１０９は、例えば処理部１０１との間で、制御コマンドの通信を行い、同期信号の通信を行い、また、処理部１０１への画像データの出力を行う。また、制御部１０９は、各ユニットの駆動制御を行う。また、制御部１０９は、信号読出部２０のＡＤ変換部１０８によりＡＤ変換された各センサユニット１０６の画像データ（デジタルデータ）を用いて１つのフレームデータに合成し、処理部１０１に出力する。
【００２０】
制御部１０９と処理部１０１との間では、各種インターフェースを介して、制御コマンドないし制御信号および画像データの授受が行われる。処理部１０１は、制御用インターフェース１１０を介して、動作モードや各種パラメータなどの設定情報ないし撮影情報を制御部１０９に出力する。また、制御部１０９は、制御用インターフェース１１０を介して、撮像装置１００の動作状態などの装置情報を処理部１０１に出力する。また、制御部１０９は、画像データインターフェース１１１を介して、撮像装置１００で得られた画像データを処理部１０１に出力する。また、制御部１０９は、ＲＥＡＤＹ信号１１２を用いて、撮像装置１００が撮影可能な状態になったことを処理部１０１に通知する。また、処理部１０１は、外部同期信号１１３を用いて、制御部１０９からのＲＥＡＤＹ信号１１２に応答して制御部１０９に、放射線の照射開始（曝射）のタイミングを通知する。また、制御部１０９は、曝射許可信号１１４がイネーブル状態の間に、放射線源制御部１０３に制御信号を出力して放射線照射を開始させる。
【００２１】
（参考例）
以下、本発明の各実施形態を説明するに先立って、参考例として、撮像装置１００の構成例および動作制御の例を述べる。
【００２２】
（センサ部の構成例）
図２は、前述のセンサユニット１０６におけるセンサ部Ｓ（１画素相当）の回路構成例を示している。センサ部Ｓは、例えば、第１部分ｐｓ１と第２部分ｐｓ２と第３部分ｐｓ３とを含みうる。
【００２３】
第１部分ｐｓ１は、フォトダイオードＰＤと、トランジスタＭ１〜Ｍ３と、フローティングディフュージョン容量ＣＦＤ（以下、ＦＤ容量ＣＦＤ）と、を有しうる。フォトダイオードＰＤは、照射された放射線に応じて前述のシンチレータで生じた光を電気信号に変換するセンサである。具体的には、フォトダイオードＰＤで該光に応じた量の電荷が発生して蓄積され、その電荷量に応じたＦＤ容量ＣＦＤの電圧が第２部分ｐｓ２に出力される。なお、放射線を検出するためのセンサの例として、ここでは、フォトダイオードＰＤを示したが、その他の公知の光電変換素子が用いられてもよいし、放射線を直接的に電気信号に変換する変換素子が用いられてもよい。
【００２４】
トランジスタＭ２は、リセット部として機能し、ＰＲＥＳ信号が活性化されることによってフォトダイオードＰＤの電荷を初期化し、第２部分ｐｓ２に出力される電圧をリセットする。
【００２５】
第２部分ｐｓ２は、トランジスタＭ３〜Ｍ７とクランプ容量ＣＣＬと定電流源とを有しうる。トランジスタＭ３とトランジスタＭ４と定電流源（例えばカレントミラー構成のトランジスタ）とは電流経路を形成するように直列に接続されている。トランジスタＭ３のゲートに入力されるイネーブル信号ＥＮが活性化されることによって、第１部分ｐｓ１からの電圧を受けるトランジスタＭ４が動作状態となる。このようにしてソースフォロワ回路が形成され、第１部分ｐｓ１からの電圧に応じた電圧が出力される。
【００２６】
その後段には、トランジスタＭ５〜７とクランプ容量ＣＣＬとで構成されたクランプ回路が設けられている。具体的には、クランプ容量ＣＣＬの一方の端子ｎ１が、第１部分ｐｓ１のトランジスタＭ３とトランジスタＭ４との間のノードに接続されており、他方の端子ｎ２が、クランプスイッチとして機能するトランジスタＭ５に接続されている。また、トランジスタＭ６とトランジスタＭ７と定電流源とは電流経路を形成するように直接に接続されており、端子ｎ２は、トランジスタＭ７のゲートに接続されている。この構成により、第１部分ｐｓ１のフォトダイオードＰＤで生じるｋＴＣノイズ（いわゆるリセットノイズ）が除去される。
【００２７】
具体的には、前述のリセット時における第１部分ｐｓ１からの電圧に応じた電圧がクランプ容量ＣＣＬの端子ｎ１に入力される。また、クランプ信号ＰＣＬが活性化されることによりトランジスタＭ５が導通状態になり、クランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量ＣＣＬの端子ｎ２に入力される。このようにして、クランプ容量ＣＣＬの両端子ｎ１−ｎ２間で生じた電位差をノイズ成分としてクランプし、その後のフォトダイオードＰＤでの電荷の発生および蓄積に伴う電圧の変化分を信号成分として出力する。
【００２８】
また、イネーブル信号ＥＮはトランジスタＭ６のゲートにも入力され、イネーブル信号ＥＮが活性化されることによってトランジスタＭ７が動作状態となる。このようにしてソースフォロワ回路が形成され、トランジスタＭ７のゲート電圧に応じた電圧が第３部分ｐｓ３に出力される。
【００２９】
第３部分ｐｓ３は、トランジスタＭ８、Ｍ１０、Ｍ１１及びＭ１３と、アナログスイッチＳＷ９及びＳＷ１２と、容量ＣＳ及びＣＮと、を有しうる。トランジスタＭ８及びＭ１０とアナログスイッチＳＷ９と容量ＣＳとが形成するユニットを「ユニットＵＳＨＳ」と称する。
【００３０】
ユニットＵＳＨＳにおいて、トランジスタＭ８と容量ＣＳとはサンプルホールド回路を形成しており、第２部分ｐｓ２からの出力値を保持する保持部を形成している。具体的には、制御信号ＴＳを用いてトランジスタＭ８の状態（導通状態または非導通状態）を切り替えることによって、容量ＣＳは、第２部分ｐｓ２から得られる信号（光成分にしたがう信号）を保持する。また、トランジスタＭ１０は、そのソースフォロワ動作によってアンプとして機能し、これによって該信号が増幅される。該増幅された信号は、制御信号ＶＳＲを用いてアナログスイッチＳＷ９を導通状態にすることより、端子ｔｓから出力される。
【００３１】
上記構成によると、フォトダイオードＰＤで生じた電荷量に基づく信号レベルのサンプリングを行うことが可能であり、該信号レベルのモニタすることが可能である。換言すると、容量ＣＳは、該電荷量に基づく信号レベルを書き込むためのメモリ手段として機能し、該電荷量に基づく信号レベルの非破壊読出を任意のタイミングで行うことが可能である。
【００３２】
ユニットＵＳＨＳと同様にして、トランジスタＭ１１及びＭ１３とアナログスイッチＳＷ１２と容量ＣＮとは、端子ｔｎから信号を出力する「ユニットＵＳＨＮ」を形成している。
【００３３】
なお、後述するが、ユニットＵＳＨＮでは基準信号が保持され、信号読出部２０は、端子ｔｓ及びｔｎを介して、フォトダイオードＰＤで生じた電荷量に基づく信号レベルと基準信号レベルとの差分を読み出す。これにより、第２部分ｐｓ２に起因する固定パターンノイズ（ＦＰＮ：Ｆｉｔｔｅｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｎｏｉｓｅ）が除去される。
【００３４】
（センサ部の駆動方法の例）
以下、図３を参照しながら上記センサ部Ｓの駆動方法ないし制御方法の例を述べる。なお、ここでは、所定期間の放射線照射を繰り返し行う動画撮影を行う例を示すが、駆動方法は、この例に限られるものではない。
【００３５】
図３の（Ａ）に示されるように、まず、時刻ｔ５０で、動作モードの設定等、撮影を行うのに必要な情報の設定がユーザにより為される。時刻ｔ５１で、保持部（容量ＣＳ及びＣＮ）を含む各センサ部Ｓを初期化するためのリセット駆動ＲＤが為される。時刻ｔ６０で、画像信号を読み出すためのサンプリング駆動ＳＤが為される。その後、センサ領域１０から信号読出を行う読出動作ＲＯが為される。
【００３６】
図３の（Ｂ）は、リセット駆動ＲＤの具体的なタイミングチャート（拡大図）を示している。リセット駆動ＲＤでは、フォトダイオードＰＤのリセット動作と、リセット時の出力成分をノイズ成分としてクランプする動作と、を行う。
【００３７】
時刻ｔ５１では、イネーブル信号ＥＮをＨｉレベルにして、トランジスタＭ３及びＭ６を導通状態にする。これにより、トランジスタＭ４及びＭ７がソースフォロア動作を行う状態になる。
【００３８】
時刻ｔ５２では、信号ＰＲＥＳをＨｉレベルにしてリセット用のトランジスタＭ２を導通状態にする。これにより、フォトダイオードＰＤが基準電圧ＶＲＥＳに接続され、フォトダイオードＰＤがリセットされると共にＦＤ容量ＣＦＤの電圧もリセットされる。また、リセット直後のトランジスタＭ４のゲート電圧に応じた電圧が、クランプ容量ＣＣＬの一方の端子ｎ１（トランジスタＭ４側の端子）に入力される。
【００３９】
時刻ｔ５３では、信号ＰＣＬをＨｉレベルにして、前述のクランプを行うためのトランジスタＭ５を導通状態にする。これにより、クランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量ＣＣＬの他方の端子ｎ２（トランジスタＭ７側の端子）に入力される。また、時刻ｔ５３では、信号ＴＳ及びＴＮをＨｉレベルにして、前述のサンプリングを行うためのトランジスタＭ８及びＭ１１を導通状態にし、容量ＣＳ及びＣＮを初期化する。
【００４０】
時刻ｔ５４では、信号ＰＲＥＳをＬｏｗレベルにして、トランジスタＭ２を非導通状態にすることにより、クランプ容量ＣＣＬの端子ｎ１は、リセット直後のトランジスタＭ４のゲート電圧に応じた電圧にセットされる。
【００４１】
時刻ｔ５５では、信号ＰＣＬをＬｏｗレベルにして、トランジスタＭ５を非導通状態にする。これにより、端子ｎ１と端子ｎ２との電位差（基準電圧ＶＲＥＳにしたがう電圧と基準電圧ＶＣＬとの電位差）に応じた電荷がクランプ容量ＣＣＬに保持され、前述のｋＴＣノイズのクランプが完了する。また、時刻ｔ５５では、信号ＴＳ及びＴＮをＬｏｗレベルにしてトランジスタＭ８及びＭ１１を非導通状態にすることにより、容量ＣＳ及びＣＮの電圧が固定される。
【００４２】
時刻ｔ５６では、イネーブル信号ＥＮをＬｏｗレベルにして、トランジスタＭ３及びＭ６を非導通状態にする。これにより、トランジスタＭ４及びＭ７を非動作状態にする。
【００４３】
以上のようにして、リセット駆動ＲＤの一連の動作が終了する。即ち、リセット駆動ＲＤでは、フォトダイオードＰＤをリセットすると共に、第１部分ｐｓ１のフォトダイオードＰＤに起因するｋＴＣノイズに相当する電圧がクランプ容量ＣＣＬに保持され、また、必要に応じて容量ＣＳ及びＣＮが初期化される。なお、リセット駆動ＲＤは全てのセンサ部Ｓについて一括で為され、制御タイミングのずれを防ぐことによって、隣接センサユニット間や隣接センサ間でのデータの連続性が維持されうる。
【００４４】
その後、前述の曝射許可信号１１４をＨｉレベル（許可状態）にし、放射線の照射にしたがって、フォトダイオードＰＤでは、照射された放射線量に応じた電荷が発生し蓄積される。
【００４５】
図３の（Ｃ）は、サンプリング駆動ＳＤの具体的なタイミングチャートを示している。サンプリング駆動ＳＤでは、フォトダイオードＰＤで生じた電荷量に応じた信号レベルを容量ＣＳに保持する動作を行う。また、サンプリング駆動ＳＤでは、第２部分ｐｓ２の回路構成に依存する熱ノイズ、１／ｆノイズ、温度差、プロセスばらつき等の固定パターンノイズに相当するノイズレベルを容量ＣＮに保持する動作を行う。
【００４６】
時刻ｔ６０では、イネーブル信号ＥＮをＨｉレベルにしてトランジスタＭ３及びＭ６を導通状態にし、トランジスタＭ４及びＭ７がソースフォロア動作を行う状態になる。トランジスタＭ４のゲート電圧は、フォトダイオードＰＤで発生した電荷量に応じて変化しており、該変化したゲート電圧に応じた電圧がクランプ容量ＣＣＬの一方の端子ｎ１に入力され、端子ｎ１の電位が変化する。クランプ容量ＣＣＬの他方の端子ｎ２の電位変化は、該端子ｎ１の電位変化にしたがう。ここで、前述のとおり、クランプ容量ＣＣＬにはｋＴＣノイズに相当する電圧が保持されているため、この電位変化の量が信号成分として第３部分ｐｓ３に出力される。
【００４７】
時刻ｔ６１では、信号ＴＳをＨｉレベルにしてトランジスタＭ８を導通状態にすることにより、第２部分ｐｓ２からの出力電圧が容量ＣＳに保持される。即ち、容量ＣＳの電圧は、第２部分ｐｓ２の出力電圧（トランジスタＭ７のゲート電圧に応じた電圧）になる。
【００４８】
時刻ｔ６２では、時刻ｔ６１でサンプリングを開始したので、曝射許可信号１１４をＬｏｗレベル（禁止状態）にする。
【００４９】
時刻ｔ６３では、信号ＴＳをＬｏｗレベルにしてトランジスタＭ８を非導通状態にすることにより、第２部分ｐｓ２の出力電圧が容量ＣＳに固定される。
【００５０】
即ち、時刻ｔ６０〜ｔ６３では、フォトダイオードＰＤで生じた電荷量に応じた信号レベルが、容量ＣＳに保持される。
【００５１】
時刻ｔ６４では、信号ＰＲＥＳをＨｉレベルにして、リセット用のトランジスタＭ２を導通状態にし、ＦＤ容量ＣＦＤの電圧をリセットして基準電圧ＶＲＥＳにすると共に、端子ｎ１の電圧も時刻ｔ５２と同じ状態になる。
【００５２】
時刻ｔ６５では、信号ＰＣＬをＨｉレベルにしてトランジスタＭ５を導通状態にすることにより、クランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量ＣＣＬの他方の端子ｎ２（トランジスタＭ７側の端子）に入力される。
【００５３】
時刻ｔ６６では、信号ＰＲＥＳをＬｏｗレベルにしてトランジスタＭ２を非導通状態にすることにより、クランプ容量ＣＣＬの端子ｎ１は、リセット直後のトランジスタＭ４のゲート電圧に応じた電圧にセットされる。
【００５４】
時刻ｔ６７では、信号ＴＮをＨｉレベルにしてトランジスタＭ１４を導通状態にすることにより、容量ＣＮの電圧は、トランジスタＭ７のゲート電圧が基準電圧ＶＣＬのときの第２部分ｐｓ２の出力電圧になる。
【００５５】
時刻ｔ６８では、信号ＴＮをＬｏｗレベルにしてトランジスタＭ１４を非導通状態にすることにより、容量ＣＮの電圧が固定される。
【００５６】
即ち、時刻ｔ６４〜ｔ６８では、第２部分ｐｓ２の回路構成に依存する熱ノイズ、１／ｆノイズ、温度差、プロセスばらつき等の固定パターンノイズに相当するノイズレベルが容量ＣＮに保持される。
【００５７】
最後に、時刻ｔ６９では信号ＰＣＬをＬｏｗレベルにしてトランジスタＭ５を非導通状態にし、時刻ｔ７０では、イネーブル信号ＥＮをＬｏｗレベルにしてトランジスタＭ３及びＭ６を非導通状態（トランジスタＭ４及びＭ７を非動作状態）にする。
【００５８】
以上のようにして、サンプリング駆動ＳＤの一連の動作が終了する。即ち、サンプリング駆動ＳＤでは、フォトダイオードＰＤの電荷量に応じた信号レベルが容量ＣＳに保持されると共に、第２部分ｐｓ２に起因する固定パターンノイズに相当するノイズレベルが容量ＣＮに保持される。なお、サンプリング駆動ＳＤは、前述のリセット駆動ＲＤと同様に、各センサユニット１０６の制御タイミングのずれを防ぐため、全てのセンサ部Ｓについて一括で為されうる。
【００５９】
その後、センサ部Ｓから信号を読み出す読出動作ＲＯが為される。動画撮影を行う場合は、リセット駆動ＲＤ、サンプリング駆動ＳＤおよび読出動作ＲＯの一連の動作が繰り返し為されうる。
【００６０】
（センサユニットの構成例）
図４を参照しながら、前述の各センサユニット１０６の構成例を述べる。前述のとおり、複数のセンサユニット１０６が基台の上にタイリングされることによってセンサパネル１０５が形成され、このようにしてセンサ領域１０が形成されている。各センサユニット１０６は、ｍ行×ｎ列で配列された複数のセンサ部Ｓと、各センサ部Ｓを駆動するための垂直走査回路３０３と、各センサ部Ｓから信号読出を行うための水平走査回路３０４と、を備える。
【００６１】
垂直走査回路３０３および水平走査回路３０４は、例えばシフトレジスタで構成されており、前述の制御部１０９からの制御信号に基づいて動作する。垂直走査回路３０３は、制御線３０５を介して各センサ部Ｓに制御信号を入力し、該制御信号に基づいて各センサ部Ｓを行単位で駆動する。例えば、垂直走査回路３０３は行選択部として機能し、信号読出を行うべきセンサ部Ｓを行ごとに選択する。また、水平走査回路３０４は列選択部として機能し、制御信号に基づいて各センサ部Ｓを列ごとに選択して、該各センサ部Ｓからの信号を順に出力させる（水平転送）。
【００６２】
また、各センサユニット１０６は、各センサ部Ｓの容量ＣＳに保持された信号レベルを読み出すための端子ＥＳと、容量ＣＮに保持されたノイズレベルを読み出すための端子ＥＮと、を有する。また、各センサユニット１０６はセレクト端子ＥＣＳをさらに有し、端子ＥＣＳが受ける信号が活性化されることによって、該センサユニット１０６の各センサ部Ｓの信号が、端子ＥＳ及びＥＮを介して読み出されうる。
【００６３】
具体的には、前述の各センサ部Ｓの端子ｔｓ及びｔｎは、各端子に対応する列信号線３０６及び３０７に接続されている。該列信号線３０６及び３０７は、水平走査回路３０４からの制御信号に応答して導通状態になるスイッチＳＷＨを介して、アナログ出力線３０８及び３０９に接続されている。該アナログ出力線３０８及び３０９の信号は、端子ＥＣＳが受ける信号に応答して導通状態になるスイッチＳＷＣＳを介して、端子ＥＳ及びＥＮから出力される。
【００６４】
また、各センサユニット１０６は、垂直走査回路３０３および水平走査回路３０４を制御するための各制御信号を受ける端子ＨＳＴ、ＣＬＫＨ、ＶＳＴおよびＣＬＫＶをさらに有する。端子ＨＳＴは、水平走査回路３０４に入力されるスタートパルスを受ける。端子ＣＬＫＨは、水平走査回路３０４に入力されるクロック信号を受ける。端子ＶＳＴは、垂直走査回路３０３に入力されるスタートパルスを受ける。端子ＣＬＫＶは、垂直走査回路３０３に入力されるクロック信号を受ける。これらの各制御信号は、制御部１０９から入力される。
【００６５】
以上に例示された構成により、センサユニット１０６では、各センサ部Ｓは行単位で制御され、各保持部に保持された信号が列単位で出力され（水平転送が為され）、信号読出が為される。
【００６６】
（読出動作の制御方法の例）
図５は、前述の信号読出部２０の回路構成の一部を示している。端子ＥＳからの信号は、信号増幅部１０７の反転入力端子に入力され、端子ＥＮからの信号は、信号増幅部１０７の非反転入力端子に入力される。信号増幅部１０７では、端子ＥＳからの信号と端子ＥＮからの信号との差分が増幅され、該差分はＡＤ変換部１０８でＣＬＫＡＤ端子を介して入力されるクロック信号に基づいてＡＤ変換される。このような構成により、前述の固定パターンノイズが除去されると共に、センサユニット１０６の画像データ（デジタルデータ）が得られ、ＡＤＯＵＴ端子を介して制御部１０９に出力される。
【００６７】
以下、図６を参照しながら、読出動作ＲＯのための撮像装置１００の制御方法を述べる。図６は、読出動作ＲＯを行うためのタイミングチャートを、各制御信号について例示している。ここでは、説明を容易にするため、３つのセンサユニット１０６（センサユニット１０６０〜１０６２とする）から信号読出を行う場合について述べる。
【００６８】
選択信号Ｓｅｌ（Ｓｅｌ０〜Ｓｅｌ２）は、それぞれ、センサユニット１０６０〜１０６２から信号読出の対象となるものを選択するための制御信号を示す。即ち、選択信号Ｓｅｌは、対応するセンサユニット１０６の端子ＥＣＳに入力される。その他の制御信号は、各端子に入力される制御信号を示しており、例えば、端子ＶＳＴに入力される制御信号を信号ＶＳＴと示す（他の制御信号についても同様である）。
【００６９】
信号ＶＳＴはスタートパルス信号であり、この信号により、第１行目の各センサ部Ｓが垂直走査回路３０３により選択される。信号ＣＬＫＶはクロック信号であり、端子ＣＬＫＶで該クロック信号を受けるたびに、選択されている行が第１行目から第ｍ行目まで順にシフトされる（即ち、各センサ部Ｓが、第１行目から第ｍ行目まで行ごとに順に選択される）。
【００７０】
信号ＨＳＴはスタートパルス信号であり、端子ＨＳＴで該スタートパルス信号を受けることにより、第１列目の各センサ部Ｓが水平走査回路３０４により選択される。信号ＣＬＫＨはクロック信号であり、端子ＣＬＫＨで該クロック信号を受けるたびに、選択されている列が第１列目から第ｎ列目まで順にシフトされる（即ち、各センサ部Ｓが、第１列目から第ｎ列目まで行ごとに順に選択される）。
【００７１】
まず、信号ＶＳＴおよび信号ＣＬＫＶがＨｉレベルになった後、選択信号Ｓｅｌ０〜Ｓｅｌ２が順にＨｉレベルになり、センサユニット１０６０〜１０６２が順に選択される。そして、選択信号ＳｅｌがＨｉレベルになるタイミングで信号ＨＳＴがＨｉレベルになる。この間、クロック信号ＣＬＫＨ、及び、前述のＣＬＫＡＤ端子を介して入力されるＡＤ変換のためのクロック信号（不図示）が入力される。
【００７２】
以上のように撮像装置１００を制御することにより、例えば、図中の第１期間Ｔ１では、センサユニット１０６０〜１０６２の其々から、第１行目の各センサ部Ｓからの信号読出が為される。具体的には、まず、センサユニット１０６０の第１行目の各センサ部Ｓについて、第１列目から第ｎ列目まで順に該各センサ部Ｓにより得られた信号のＡＤ変換が為される。次に、同様にして、センサユニット１０６１の第１行目の各センサ部Ｓについて、ＡＤ変換が為される。さらに同様にして、センサユニット１０６２の第１行目の各センサ部Ｓについて、ＡＤ変換が為される。
【００７３】
第２期間Ｔ２（各センサユニット１０６の第２行目の各センサ部Ｓからの信号読出）以降についても第１期間Ｔ１と同様である。
【００７４】
（本発明の好適な実施形態）
（第１実施形態）
図７〜１１を参照しながら第１実施形態を説明する。図７は、本実施形態のセンサ部Ｓ１（１画素相当）の回路構成を例示している。ここでは、前述のセンサ部Ｓ（図２参照）との差異点について述べる。センサ部Ｓ１は、第３部分ｐｓ３において３つのユニットＵＳＨＳ１、ＵＳＨＳ２及びＵＳＨＮを有する点で、前述のセンサ部Ｓと異なる。
【００７５】
ユニットＵＳＨＳ１は、トランジスタＭ１４及びＭ１６とアナログスイッチＳＷ１５と容量ＣＳ１とを用いて形成されている。トランジスタＭ１４は、制御信号ＴＳ１が活性化されることにより導通状態になる。制御信号ＶＳＲを用いてアナログスイッチＳＷ１５を導通状態にすることより、端子ｔｓ１から信号が出力される。
【００７６】
同様にして、ユニットＵＳＨＳ２は、トランジスタＭ１７及びＭ１９とアナログスイッチＳＷ１８と容量ＣＳ２とを用いて形成されている。トランジスタＭ１７は、制御信号ＴＳ２が活性化されることにより導通状態になる。制御信号ＶＳＲを用いてアナログスイッチＳＷ１８を導通状態にすることより、端子ｔｓ２から信号が出力される。
【００７７】
本実施形態では、制御信号ＴＳ１及びＴＳ２を用いて、フォトダイオードＰＤで生じた電荷量に基づく電圧を容量ＣＳ１及びＣＳ２の一方に保持することが可能である。
【００７８】
図８は、本実施形態のセンサユニット１０６Ａの構成例を、前述の図４と同様に示す。ここでは、説明を容易にするため、端子ｔｓ１及びｔｓ２に対応する各部分を、対応する数字を付した符号で示している。例えば、端子ｔｓ１に対応する列信号線は「列信号線３０７１」と示し、端子ｔｓ２に対応する列信号線は「列信号線３０７２」と示す。他の部分（アナログ出力線３０８１及び３０８２、端子ＥＳ１及びＥＳ２）についても同様である。
【００７９】
図９は、本実施形態のセンサ部Ｓ１の駆動方法の例を、前述の図３と同様に示す。図９の（Ａ）に示されるように、本実施形態では、主に、リセット駆動ＲＤ１の後に２回のサンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２を行う点で、図３と異なる。そして、これらサンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２で得られた２つの信号（容量ＣＳ１及びＣＳ２の信号レベル）は、該サンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２の後の読出動作ＲＯにより、加算されて読み出されうる。
【００８０】
時刻ｔ１００では、図３の時刻ｔ５０と同様にして、撮影情報の設定が為される。
【００８１】
次に、図９の（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ１０１〜ｔ１０６では、図３の時刻ｔ５１〜５６と同様にして、リセット駆動ＲＤ１が為される。本実施形態は、時刻ｔ１０３で、信号ＴＳ１及びＴＳ２をＨｉレベルにし、時刻ｔ１０５で、信号ＴＳ１及びＴＳ２をＬｏｗレベルにする点が図３と異なる。
【００８２】
次に、図９の（Ｃ）に示されるように、時刻ｔ１１０〜ｔ１１７では、図３の時刻ｔ６０〜７０と同様にして、第１のサンプリング駆動ＳＤ１１が為される。時刻ｔ１１０、ｔ１１１、ｔ１１２、ｔ１１３、ｔ１１４、ｔ１１５、ｔ１１６、及びｔ１１７の各動作は、図３の時刻ｔ６０、ｔ６１、ｔ６３、ｔ６４、ｔ６５、ｔ６６、ｔ６９、及びｔ７０の各動作に、それぞれ対応する。即ち、第１のサンプリング駆動ＳＤ１１では、フォトダイオードＰＤの電荷量に応じた信号レベルが容量ＣＳ１に保持される。
【００８３】
ここで、第１のサンプリング駆動ＳＤ１１を行う際のフォトダイオードＰＤの電荷量は、放射線量と蓄積時間Ｅ１とに基づく。蓄積時間Ｅ１は、フォトダイオードＰＤのリセットが為されてから容量ＣＳ１での信号保持が完了するまでの時間であり、即ち、時刻ｔ１０５〜ｔ１１２に相当する時間である。
【００８４】
次に、図９の（Ｄ）に示されるように、時刻ｔ１２０〜ｔ１３０では、図３の時刻ｔ６０〜７０と同様にして、第２のサンプリング駆動ＳＤ１２が為される。時刻ｔ１２０〜ｔ１３０の各動作は、図３の時刻ｔ６０〜ｔ７０の各動作に、それぞれ対応する。即ち、第２のサンプリング駆動ＳＤ１２では、フォトダイオードＰＤの電荷量に応じた信号レベルが容量ＣＳ２に保持されると共にノイズレベルが容量ＣＮに保持される。
【００８５】
第２のサンプリング駆動ＳＤ１２を行う際のフォトダイオードＰＤの電荷量は、放射線量と蓄積時間Ｅ２とに基づく。蓄積時間Ｅ２は、フォトダイオードＰＤのリセットが為されてから容量ＣＳ２での信号保持が完了するまでの時間であり、即ち、時刻ｔ１１６〜ｔ１２３に相当する時間である。
【００８６】
その後、読出動作ＲＯが為される。動画撮影を行う場合は、リセット駆動ＲＤ１、サンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２、並びに、読出動作ＲＯの一連の動作が繰り返し為されうる。
【００８７】
図１０は、蓄積時間Ｅ１及びＥ２を設定するためのフローチャートの例を示している。まず、ステップＳ９０１（以下、単に「Ｓ９０１」と示す。他のステップについても同様。）では、例えば、放射線の照射期間に基づいて、フォトダイオードＰＤで発生した電荷の蓄積時間が算出される。放射線の照射期間は、例えば、撮影情報の設定時（図９の時刻ｔ１００）にユーザにより予め設定されてもよいし、その他の撮影条件によって定められてもよい。上記算出された蓄積時間を「蓄積時間Ｅ０」とする。
【００８８】
Ｓ９０２では、蓄積時間Ｅ０に基づいて蓄積時間Ｅ１及びＥ２が算出される。これは、例えば、蓄積時間Ｅ０から、図９の時刻ｔ１１２〜ｔ１１６に相当する時間を減算して得られた値を、２で除算することにより為されうる。該時刻ｔ１１２〜ｔ１１６に相当する時間は、センサ部Ｓ１の駆動方法を行うためのプログラムで定められてもよいし、ユーザにより任意に設定されてもよい。
【００８９】
Ｓ９０３では、算出された蓄積時間Ｅ１及びＥ２が、前述のサンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２を行うためのパラメータとして設定される。
【００９０】
以上のようにして設定された蓄積時間Ｅ１及びＥ２の各々についてフォトダイオードＰＤで生じた電荷量に基づく信号レベルは、前述の制御（図９参照）にしたがって、容量ＣＳ１及びＣＳ２に、それぞれ保持される。容量ＣＳ１及びＣＳ２の信号レベルは、読出動作ＲＯにより容量ＣＮのノイズレベルと共に一度に読み出されうる。
【００９１】
ここで、容量ＣＳ１で保持された信号レベルをＶＳ１とし、容量ＣＳ２で保持された信号レベルをＶＳ２とし、容量ＣＮで保持されたノイズレベルをＶＮとする。前述のリセット駆動ＲＤ１、サンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２、並びに、読出動作ＲＯの一連の動作でセンサ部Ｓ１から得られる画素信号は、（ＶＳ１−ＶＮ）＋（ＶＳ２−ＶＮ）である。
【００９２】
図１１は、本実施形態における信号読出部２０の一部である信号増幅部１０７１の構成の一例を示している。信号増幅部１０７１は、差動アンプ５０と、いくつかの抵抗素子とを含みうる。差動アンプ５０の反転入力端子は、抵抗値Ｒｓの第１の抵抗素子を介して端子ＥＳ１に接続され、抵抗値Ｒｓの第２の抵抗素子を介して端子ＥＳ２に接続されている。また、差動アンプ５０の反転入力端子と出力端子Ｏｕｔとは、抵抗値Ｒｓの第３の抵抗素子を介して接続されている。一方、差動アンプ５０の非反転入力端子は、抵抗値Ｒｎの第４の抵抗素子を介して端子ＥＳ２に接続され、抵抗値２Ｒｎの第５の抵抗素子を介して接地されている。
【００９３】
信号増幅部１０７１によると、センサユニット１０６Ａの各センサ部Ｓ１からの信号を一度に読み出すと共に、蓄積時間Ｅ１及びＥ２の各々について得られた信号（アナログ信号）を加算する演算部として機能しうる。信号増幅部１０７１によると、出力端子Ｏｕｔの信号レベルＶＯは、ＶＯ＝２ＶＮ−（ＶＳ１＋ＶＳ２）となる。ノイズレベルＶＮは、例えば、図９の時刻ｔ１２７〜ｔ１２８の１回で保持されればよい。
【００９４】
なお、ここでは、ＡＤ変換部１０８でのＡＤ変換前にセンサ部Ｓ１からの出力信号を処理する構成を例示したが、蓄積時間Ｅ１及びＥ２の各々で得られる信号レベルを個別に処理して、外部で加算するように構成してもよい。また、容量ＣＳ１の容量値と容量ＣＳ２の容量値とは互いに等しいことが好ましいが、互いに異なる場合には、例えば信号読出部２０の構成（例えばゲインその他のパラメータ）を調節してもよい。
【００９５】
以上、本実施形態の制御方法によると、放射線の照射中（放射線の照射が開始された後かつ該放射線の照射が終了する前）に、容量ＣＳ１での信号保持を行った後に容量ＣＳ２での信号保持を行う。換言すると、放射線の照射期間を前半の蓄積時間Ｅ１と後半の蓄積時間Ｅ２とに分け、蓄積時間Ｅ１においてフォトダイオードＰＤで生じた電荷量に基づく信号レベルを容量ＣＳ１で保持する。そして、蓄積時間Ｅ２においてフォトダイオードＰＤで生じた電荷量に基づく信号レベルを容量ＣＳ２で保持する。蓄積時間Ｅ１とＥ２とは、互いに等しくなるように定められるとよく、この制御方法によると、センサ部のダイナミックレンジが拡張され、参考例（図２〜３参照）の場合に比べてレンジ幅が実質的に２１／２倍になる。そして、蓄積時間Ｅ１及びＥ２の各々で個別に得られた信号レベルを一度に読み出すことも可能である。よって、本実施形態によると、フレームレートを維持しつつ放射線撮像装置の各センサ部のダイナミックレンジを拡張することができる。
【００９６】
なお、以上では、２回のサンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２を行う態様を例示したが、各センサ部の第３部分ｐｓ３に３以上のユニットＵＳＨＳｋ（ｋは３以上の整数）を設けて、同様の手順で、３回以上のサンプリング駆動ＳＤ１ｋを行うことも可能である。
【００９７】
（第２実施形態）
図１２〜１４を参照しながら第２実施形態を説明する。前述の第１実施形態の制御方法は、所定条件を満たす場合に為されてもよい。以下では、該制御方法が為されるいくつかの条件を例示して本実施形態を述べる。
【００９８】
本実施形態では、撮像装置１００は、例えば、静止画ないし動画等のいくつかの撮影機能や、高感度ないし低感度での撮影を行う感度切り替え機能等、複数の動作モードを有しうる。また、撮像装置１００は、放射線の照射が開始された後、その照射強度が所望の値（例えば誤差±５〜１０％程度）に安定するまでの時間に応じて、その動作モードを切り替えることも可能である。
【００９９】
図１２は、本実施形態の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【０１００】
まず、Ｓ１２０１では、ユーザにより撮影情報の設定が為され、該情報に基づいて各種動作モードの設定準備が為される。そして、前述のＳ９０１（図１０参照）と同様にして、該情報に基づいて蓄積時間Ｅ０が算出されうる。
【０１０１】
Ｓ１２０２では、設定された撮影情報に基づいて、例えば、静止画撮影モードか、又は、動画撮影モードか、若しくは、動画撮影モードの場合には所定のウィンドウ制限がされているか等、所定の撮影モードか否かの判断が為される。例えば、連続放射線動画撮影モードのような連続して放射線撮影を行う場合にはＳ１２０８に進み、そうでない場合にはＳ１２０３に進む。
【０１０２】
Ｓ１２０３では、設定された撮影情報に基づいて、例えば放射線撮影を高感度モードで行うか低感度モードで行うか等、所定の感度モードで行うか否かの判断が為される。例えば、高感度モードの場合にはＳ１２０８に進み、そうでない場合にはＳ１２０４に進む。
【０１０３】
図１３は、感度切り替え機能を有するセンサ部Ｓ２の構成例を示している。センサ部Ｓ２は、第１部分ｐｓ１において、容量ＣＦＤ’とトランジスタＭ１とが、ＦＤ容量ＣＦＤと並列に設けられている、という点で前述のセンサ部Ｓ１（図７参照）と構成が異なる。トランジスタＭ１は、制御信号ＷＩＤＥが活性化されたことに応答して導通状態になることによって、容量ＣＦＤ’がＦＤ容量ＣＦＤと電気的に並列に接続され、その結果、トランジスタＭ４のゲート電圧の変化量が小さくなる。即ち、センサ部Ｓ２は、ＷＩＤＥ信号が活性化されたときに低感度モードとして機能し、ＷＩＤＥ信号が非活性化されたときに高感度モードとして機能する。
【０１０４】
Ｓ１２０４では、前述のＳ９０２（図１０参照）と同様にして、蓄積時間Ｅ０に基づいて蓄積時間Ｅ１及びＥ２が算出される。
【０１０５】
Ｓ１２０５では、蓄積時間Ｅ１（又はＥ２）が、例えば、放射線の照射が開始された後にその照射強度が所望の値に達するまでの時間（即ち、照射強度の立ち上がり遅延時間ＴＲ）よりも小さいか否かの判断が為される。Ｅ１＜ＴＲであればＳ１２０８に進み、そうでない場合にはＳ１２０６に進む。
【０１０６】
なお、遅延時間ＴＲの情報は、事前に（例えば放射線撮像システムＳＹＳの起動時のテスト動作により）取得され、例えば放射線撮像システムＳＹＳ内の不揮発性メモリ（不図示）に保持されており、このＳ１２０５で参照されればよい。
【０１０７】
図１４は、曝射許可信号１１４と、放射線強度（ケースＡおよびケースＢ）との関係を示す模式図である。前述のとおり、曝射許可信号１１４がイネーブルになった後に放射線の照射が開始される。ケースＡは、曝射許可信号１１４がイネーブルになってから放射線強度が所定値に達するまでの遅延時間ＴＲが小さい場合を示しており、ケースＢは、遅延時間ＴＲが大きい場合を示している。例えば、上記Ｓ１２０５では、ケースＡの場合にはＳ１２０６に進み、ケースＢの場合にはＳ１２０８に進む。
【０１０８】
なお、Ｓ１２０５の判断は、ここでは、遅延時間ＴＲと蓄積時間Ｅ１との比較により為されたが、この態様に限られるものではなく、蓄積時間Ｅ１を算出するＳ１２０４の前に為されてもよい。例えば、Ｓ１２０５の判断は、単に、遅延時間ＴＲが所定時間よりも大きいか小さいかによって判断されてもよい。
【０１０９】
Ｓ１２０６では、前述のＳ９０３（図１０参照）と同様にして、Ｓ１２０４で算出された蓄積時間Ｅ１及びＥ２が、前述のサンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２を行うためのパラメータとして設定され、その後、Ｓ１２０７に進む。
【０１１０】
Ｓ１２０７では、前述の２回のサンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２を行う、いわゆるダイナミックレンジ拡張モードで放射線撮影を行うように、撮影モードが設定される。一方、Ｓ１２０８では、参考例（図３参照）の、いわゆる通常モードで放射線撮影を行うように撮影モードが設定される。
【０１１１】
前述の信号増幅部１０７１（図１１参照）の構成には、上記選択された撮影モード（ダイナミックレンジ拡張モードおよび通常モードの一方）に対応する読出動作ＲＯが為されるように、例えばスイッチ手段が適用されればよい。
【０１１２】
以上の制御方法によると、撮影情報および撮影条件に応じて、ダイナミックレンジ拡張モードおよび通常モードの一方を選択することが可能である。
【０１１３】
なお、本実施形態は、以上に例示された各種動作モードに限られないことは言うまでもなく、上記動作モードの一部のみが適用されてもよいし、他の動作モードが適用されてもよい。例えば、ダイナミックレンジ拡張モードで動作することによってランダムノイズが生じる虞があるが、低ノイズでの動作が優先されるべき場合には、通常モードが選択されてもよい。その他、被写体の撮影対象部位、撮影環境その他の撮影条件がさらに適用されてもよい。
【０１１４】
（第３実施形態）
図１５を参照しながら第３実施形態を説明する。前述の第１実施形態では、センサ部Ｓ１が、第３部分ｐｓ３においてユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２を有する構成を例示し、第２実施形態では、撮影条件に応じて撮影モードが選択される態様を例示した。本実施形態では、ユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２が正常に動作するか否かに応じて撮影モードが選択される。
【０１１５】
図１５は、本実施形態の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【０１１６】
Ｓ１４０１では、各センサ部Ｓ１のユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２が正常に動作するか否かの判断が為され、ユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２の双方が正常に動作する場合にはＳ１４０２に進み、そうでない場合にはＳ１４０３に進む。
【０１１７】
各センサ部Ｓ１のユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２が正常に動作するか否かを示すセンサ情報は、例えば放射線撮像システムＳＹＳ内の不揮発性メモリ（不図示）に記録ないし格納されており、Ｓ１４０１で該センサ情報を参照すればよい。センサ情報は、予め、撮像装置１００を検査することによって得られ、また、その後、定期的に撮像装置１００を検査し、その検査結果が所定の基準を満たすか否かに基づいて更新されてもよい。また、センサ情報を不揮発性メモリに記録しないで、例えば放射線撮像システムＳＹＳの起動の際にテスト動作を行ってセンサ情報を取得してもよい。
【０１１８】
Ｓ１４０２では、前述の２回のサンプリング駆動ＳＤ１１及びＳＤ１２を行うダイナミックレンジ拡張モードで放射線撮影を行うことを決定する。
【０１１９】
Ｓ１４０３では、各センサ部Ｓ１のユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２の一方が正常に動作するか否かの判断が為され、ユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２の一方が正常に動作する場合にはＳ１４０４に進み、そうでない場合にはＳ１４０５に進む。
【０１２０】
Ｓ１４０４では、Ｓ１４０３で正常に動作すると判断されたユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２の一方を用いて、参考例（図３参照）の通常モードで放射線撮影を行うことを決定する。例えば、ユニットＵＳＨＳ１が正常に動作すると判断された場合には、容量ＣＳ１で保持された信号レベルＶＳ１と容量ＣＮで保持されたノイズレベルＶＮとの差（ＶＳ１−ＶＮ）を、そのセンサ部Ｓ１からの画素信号として取得する。
【０１２１】
Ｓ１４０５では、センサ部Ｓ１からの出力値を０（ゼロ出力）とすることを決定する。なお、ゼロ出力とした場合は、該センサ部Ｓ１の出力値を、例えば隣接センサ部Ｓ１の出力値を用いて補間してもよい。
【０１２２】
前述の信号増幅部１０７１（図１１参照）の構成には、上記選択された撮影モード（ダイナミックレンジ拡張モードおよび通常モードの一方）に対応する読出動作ＲＯが為されるように、例えばスイッチ手段が適用されればよい。
【０１２３】
本実施形態では、センサ情報に基づいて、ユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２が正常に動作するか否かを判断し、撮影モードを選択する態様を例示したが、本発明は、この態様に限られるものではない。例えば、各センサ部Ｓ１からの信号レベルＶＳ１及びＶＳ２が所定の閾値より大きいか否かに基づいて、ユニットＵＳＨＳ１及びＵＳＨＳ２が正常に動作しているか否かを判断してもよい。そして、その判断結果に基づいて、該センサ部Ｓ１からの信号レベルＶＳ１及びＶＳ２の双方若しくは一方を用いること、又は、ゼロ出力とすること若しくは該センサ部Ｓ１から出力を採用しないことが決定されてもよい。
【０１２４】
（第４実施形態）
図１６を参照しながら第４実施形態を説明する。前述の第１実施形態では、放射線の照射中に、容量ＣＳ１での信号保持を行った後に容量ＣＳ２での信号保持を行う態様を例示した。そして、その間（即ち、図９の時刻ｔ１１２〜ｔ１１６に相当する時間）にフォトダイオードＰＤで生じた電荷量はリセットされる。そのため、この間に照射された放射線は画像データの生成に関与しない。
【０１２５】
図１６は、本実施形態のセンサ部Ｓ１の駆動方法の例を示している。本実施形態では、時刻ｔ１１２〜ｔ１１６で、曝射許可信号１１４をディセーブルにして放射線の照射を中断ないし中止している点で、第１実施形態（図９参照）と異なる。本実施形態によると、不要な放射線の照射を防ぐことが可能である。
【０１２６】
（その他）
以上の４つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、その目的や仕様等に応じて、適宜、その一部を変更し又は組み合わせることが可能であり、他の実施形態によっても為されうる。また、各実施形態の制御方法は、それを実行するためのプログラムを、コンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ等）が、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して読み出して実行することによって為されてもよい。その他、本発明の説明の容易化のために省略された部分は、その目的や仕様等に応じて、適宜、設計されればよい。
【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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