(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を電荷に変換する変換素子と前記電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子を有する複数の画素が行列状に配置された検出部と、前記電気信号を伝送する信号配線に電気的に接続され、前記信号配線を所定電位が供給されるノードに電気的に接続する接続手段を含み、前記電気信号を前記行列状に配置された複数の画素から行毎に順次出力を行い、且つ、前記順次出力の間に前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を行う読出動作を行うための読出回路と、を含む検出器と、前記読出回路の動作を制御する制御部と、を含む撮像装置と、
前記検出器の前記複数の画素に配置された全てのスイッチ素子が非導通状態である蓄積動作の期間における前記読出回路の出力に基づいて放射線の照射の終了を検知する検知手段と、
を含み、
前記制御部は、前記検知手段による前記照射の終了の検知に応じて前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を前記蓄積動作の期間に開始し、且つ、前記読出動作の開始まで前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持し、前記蓄積動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間が、前記読出動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間よりも長くなるように、前記読出回路を制御することを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記読出回路が前記照射の期間に、所定の周波数で前記読出回路の出力信号又は出力データを得るように、前記読出回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記検知手段は、連続して得られた前記出力信号又は前記出力データを比較することを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記信号配線は、列方向の複数のスイッチ素子に電気的に接続され、行方向に複数配置されており、
前記読出回路は、リセットスイッチを含む積分増幅器と前記積分増幅器の出力信号をサンプリングして一時保持するサンプルホールド回路とを含んで複数の前記信号配線に応じて複数設けられた増幅回路と、複数の前記増幅回路から並列に読み出された電気信号を順次出力して直列信号の画像信号として出力するマルチプレクサと、を含み、前記接続手段は前記リセットスイッチを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記サンプルホールド回路は、画像信号をサンプリングして一時保持する信号用サンプルホールド回路と、前記積分増幅器のノイズ成分をサンプリングして一時保持するノイズ用サンプルホールド回路と、を含み、
前記制御部は、前記照射の終了から前記ノイズ用サンプルホールド回路によるノイズ成分のサンプリングの開始まで、前記検知手段による前記照射の終了の検知に応じて、前記リセットスイッチによる前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持するように、
前記読出回路を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記信号用サンプルホールド回路は、奇数行用と偶数行用とを有し、前記ノイズ用サンプルホールド回路は、奇数行用と偶数行用とを有することを特徴とする請求項５に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記撮像装置は、行方向の複数の前記スイッチ素子に電気的に接続された駆動配線が列方向に複数配置されており、
複数の前記駆動配線に行単位に前記スイッチ素子の導通電圧又は非導通電圧を供給することにより前記検出部の駆動を行う駆動回路と、を更に含み、
前記制御部は、前記照射の終了から前記駆動回路による前記検出部の駆動の開始まで、前記検知手段による前記照射の終了の検知に応じて、前記リセットスイッチによる前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持するように、前記読出回路及び前記駆動回路を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記検出部は、複数の画素が複数の画素群に分割されており、
前記読出回路は、複数の読出回路部を含み、１つの前記画素群に１つの前記読出回路部が対応し、複数の画素群からの電気信号を複数の読出回路部によって並列に出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記変換素子は、光を前記電荷に変換する光電変換素子と、放射線を前記光電変換素子が感知可能な波長帯域の前記光に変換する波長変換体と、を含む、又は、放射線を直接前記電荷に変換することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記撮像装置に放射線を照射するための放射線発生装置と、
前記撮像装置及び前記放射線発生装置を制御する制御装置と、
を更に含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項１１】
放射線を電荷に変換する変換素子と前記電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子を有する複数の画素が行列状に配置された検出部と、前記電気信号を伝送する信号配線に電気的に接続され、前記信号配線を所定電位が供給されるノードに電気的に接続する接続手段を含み、前記電気信号を前記行列状に配置された複数の画素から行毎に順次出力を行い、且つ前記順次出力の間に前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を行う読出動作を行うための読出動作を行うための読出回路と、を含む検出器と、前記読出回路の動作を制御する制御部と、を含む撮像装置を含む撮像システムの制御方法であって、
前記検出器の前記複数の画素に配置された全てのスイッチ素子が非導通状態である蓄積動作の期間における前記読出回路の出力に基づいて放射線の照射の終了を検知し、
前記照射の終了の検知に応じて前記蓄積動作の期間に前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を開始し、前記読出動作の開始まで前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持し、前記蓄積動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間が、前記読出動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間よりも長くすることを特徴とする撮像システムの制御方法。
【請求項１２】
放射線を電荷に変換する変換素子と前記電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子を有する複数の画素が行列状に配置された検出部と、前記電気信号を伝送する信号配線に電気的に接続され、前記信号配線を所定電位が供給されるノードに電気的に接続する接続手段を含み、前記電気信号を前記行列状に配置された複数の画素から行毎に順次出力を行い、且つ前記信号配線のリセットを行うための読出動作を行うための読出回路と、を含む検出器と、前記読出回路の動作を制御する制御部と、を含む撮像装置を含む撮像システムの制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記検出器の前記複数の画素における全てのスイッチ素子が非導通状態である蓄積動作の期間における前記読出回路の出力に基づいて放射線の照射の終了を検知し、
前記照射の終了の検知に応じて前記蓄積動作の期間に前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を開始し、前記読出動作の開始まで前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持し、前記蓄積動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間が、前記読出動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間よりも長くする制御を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を含む撮像システム、その制御方法及びプログラムに関するものである。より具体的には、医療診断における一般撮影などの静止画撮影や透視撮影などの動画撮影に好適に用いられる、放射線撮像装置を含む放射線撮像システムに用いられる撮像システム、その制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮像装置として、半導体材料によって形成された平面検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＦＰＤと略す）を用いた撮像装置が実用化され始めている。ＦＰＤには、放射線を電荷に変換可能なａ−Ｓｉなどの半導体材料を用いた変換素子と、電荷に応じた電気信号を転送するスイッチ素子と、を有する画素が２次元に複数配置されている。このようなＦＰＤを有する撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影のデジタル撮像装置として用いられている。
【０００３】
このような撮像装置は、ＦＰＤと、スイッチ素子を駆動する駆動回路と、スイッチ素子により出力された電気信号を画像データとして出力する読み出し回路と、を有している。行方向の複数のスイッチ素子がアドレスライン（駆動配線）によって電気的に接続され、列方向の複数のスイッチ素子がデータライン（信号配線）によって電気的に接続されている。スイッチ素子により出力された電気信号は、データラインを介して読出回路に伝送され、読出回路により画像データとして出力される。
【０００４】
このような撮影装置で得られた画像に対して、画質を劣化させる要因の一つにクロストークが挙げられる。撮像装置におけるクロストークとは、ある画素から出力された電気信号によって、他の画素から出力される電気信号が受けてしまう影響である。このクロストークが発生する要因の一つに、データラインと変換素子の電極との間の容量結合が挙げられる。特に放射線撮影においては、被写体を透過してＦＰＤに到達した放射線又はそれに応じた光と、被写体を透過せずにＦＰＤに到達した放射線又はそれに応じた光と、が存在する。被写体を透過せずにＦＰＤに到達した放射線又はそれに応じた光が照射される画素の出力が大きくなる。放射線撮影におけるクロストークは、被写体を透過してＦＰＤに到達した放射線又はそれに応じた光が照射される画素の出力にその出力が及ぼす影響ということになる。そのため、放射線撮影に用いる撮像装置にあっては、このクロストークはより顕著な問題となる可能性がある。
【０００５】
このようなクロストークに対して、特許文献１では、放射線照射期間中にデータラインを固定電位に接続し、容量結合によって生じた誘導電荷を除去することで、クロストークを低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２６５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、クロストークの低減が不十分な場合がある。特に、放射線の照射を終了してデータラインの固定電位への接続を終了してから、画素の電荷を読み出す動作を開始するまでの期間に発生するクロストークについては、なんら対策がなされていない。特にこの期間が長い場合、データラインの結合容量と配線抵抗による時定数に応じてクロストークが増大し、効果が不十分となる可能性がある。特に、放射線撮像に用いられる撮像装置では、あらかじめ有効画素内の全てのスイッチ素子が非導通となる蓄積動作の期間が決められており、その蓄積動作の期間内のある期間に、撮影に必要な線量の放射線が照射される。そのため、放射線の照射の条件によっては、放射線の照射の終了から蓄積動作の期間の終了である最初のスイッチ素子の導通の開始までの期間が長くなってしまう場合がある。そのような場合には、特にクロストークが増大する可能性があった。
【０００８】
そこで本発明は、より好適にクロストークの低減が可能な撮像装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る撮像システムは、放射線を電荷に変換する変換素子と前記電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子を有する複数の画素が行列状に配置された検出部と、前記電気信号を伝送する信号配線に電気的に接続され、前記信号配線を所定電位が供給されるノードに電気的に接続する接続手段を含み、前記電気信号を前記行列状に配置された複数の画素から行毎に順次出力を行い、且つ、前記順次出力の間に前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を行う読出動作を行うための読出回路と、を含む検出器と、前記読出回路の動作を制御する制御部と、を含む撮像装置と、前記検出器の前記複数の画素に配置された全てのスイッチ素子が非導通状態である蓄積動作の期間における前記読出回路の出力に基づいて放射線の照射の終了を検知する検知手段と、を含み、前記制御部は、前記検知手段による前記照射の終了の検知に応じて前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を前記蓄積動作の期間に開始し、且つ、前記読出動作の開始まで前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持し、前記蓄積動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間が、前記読出動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間よりも長くなるように、前記読出回路を制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る撮像システムの制御方法は、放射線を電荷に変換する変換素子と前記電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子を有する複数の画素が行列状に配置された検出部と、前記電気信号を伝送する信号配線に電気的に接続され、前記信号配線を所定電位が供給されるノードに電気的に接続する接続手段を含み、前記電気信号を前記行列状に配置された複数の画素から行毎に順次出力を行い、且つ前記順次出力の間に前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を行う読出動作を行うための読出動作を行うための読出回路と、を含む検出器と、前記読出回路の動作を制御する制御部と、を含む撮像装置を含む撮像システムの制御方法であって、前記検出器の前記複数の画素に配置された全てのスイッチ素子が非導通状態である蓄積動作の期間における前記読出回路の出力に基づいて放射線の照射の終了を検知し、  前記照射の終了の検知に応じて前記蓄積動作の期間に前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を開始し、前記読出動作の開始まで前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持し、前記蓄積動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間が、前記読出動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間よりも長くすることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るプログラムは、放射線を電荷に変換する変換素子と前記電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子を有する複数の画素が行列状に配置された検出部と、前記電気信号を伝送する信号配線に電気的に接続され、前記信号配線を所定電位が供給されるノードに電気的に接続する接続手段を含み、前記電気信号を前記行列状に配置された複数の画素から行毎に順次出力を行い、且つ前記信号配線のリセットを行うための読出動作を行うための読出回路と、を含む検出器と、前記読出回路の動作を制御する制御部と、を含む撮像装置を含む撮像システムの制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記検出器の前記複数の画素における全てのスイッチ素子が非導通状態である蓄積動作の期間における前記読出回路の出力に基づいて放射線の照射の終了を検知し、
前記照射の終了の検知に応じて前記蓄積動作の期間に前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を開始し、前記読出動作の開始まで前記接続手段が前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続を維持し、前記蓄積動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間が、前記読出動作の期間に行われる前記接続手段による前記信号配線の前記ノードへの電気的な接続の時間よりも長くする制御を前記コンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、より好適にクロストークの低減が可能な撮像装置を提供することが可能となる。特に、スイッチ素子のオフ抵抗が小さく、リーク電流が大きい場合に有効である。また、放射線の照射終了から読出動作開始までの期間が長い場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を含む撮像システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の等価回路図及び１画素の断面図である。
【図３】本発明の解決すべき課題のメカニズムを説明する等価回路図及び特性図である。
【図４】第１の実施形態に係る撮像装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の等価回路図である。
【図６】第２の実施形態に係る撮像装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】本発明の撮像装置を用いた放射線撮像システムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を好適に適用可能な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明において放射線は、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども、含まれるものとする。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態の撮像システムは、撮像装置１００、制御コンピュータ１０８、放射線発生装置１０９、制御卓１１０、表示装置１１１を含むものである。
【００１６】
撮像装置１００は、放射線を電気信号に変換する画素を複数備えた検出部１０１と、検出部１０１の駆動を行う駆動回路１０２と、検出部１０１からの電気信号を画像データとして出力する読出回路１０３と、を有する検出器（ＦＰＤ）１０４を含む。撮像装置１００は更に、ＦＰＤ１０４からの画像データを処理して出力する信号処理部１０５と、各構成要素に夫々制御信号を供給してＦＰＤ１０４の動作を制御する制御部１０６と、各構成要素に夫々バイアスを供給する電源部１０７を含む。信号処理部１０５は、後述する制御コンピュータ１０８から制御信号を受けて制御部１０６に提供する。また、信号処理部１０５は、放射線の照射期間に読出回路１０３から信号配線の電位情報を受け、制御コンピュータ１０８に伝送する。電源部１０７は、不図示の外部電源や内蔵バッテリーから電圧を受けて検出部１０１、駆動回路１０２、読出回路１０３で必要な電圧を供給するレギュレータ等の電源回路を内包している。
【００１７】
制御コンピュータ１０８は、放射線発生装置１０９と撮像装置１００との同期や、撮像装置１００の状態を決定する制御信号の送信、撮像装置１００からの画像データに対して補正や保存・表示のための画像処理を行う。また、制御コンピュータ１０８は、制御卓１１０からの情報に基づき放射線の照射条件を決定する制御信号や曝射要求信号を放射線発生装置１０９に送信する。蓄積動作の期間に読出回路１０３から検出されるデータは、制御コンピュータ１０８に取り込まれ、制御コンピュータ１０８は、そのデータに基づいて後述する判定及び検知を行い、放射線の照射終了を判断する。
【００１８】
制御卓１１０は、制御コンピュータ１０８の各種制御のためのパラメータとして被検体の情報や撮影条件の入力を行い、撮影条件や曝射要求信号を制御コンピュータ１０８に伝送する。表示装置１１１は、制御コンピュータ１０８で画像処理された画像データを表示する。
【００１９】
次に、図２を用いて本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を説明する。なお、図１を用いて説明した構成と同じものは同じ番号を付与してあり、詳細な説明は割愛する。また、図２（ａ）では説明の簡便化のために３行×３列の画素を有するＦＰＤを含む撮像装置を示す。しかしながら、実際の撮像装置はより多画素であり、例えば１７インチの撮像装置では約２８００行×約２８００列の画素を有している。
【００２０】
検出部１０１は、行列状に複数配置された画素を有する。本実施形態における画素は、放射線を電荷に変換する変換素子２０１と、その電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子２０２と、を有する。本実施形態では、光を電荷に変換する光電変換素子として、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするＭＩＳ型フォトセンサを用いる。変換素子としては、上述の光電変換素子の放射線入射側に放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体を備えた間接型の変換素子や、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子が好適に用いられる。スイッチ素子２０２としては、制御端子と２つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられ、本実施形態では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。変換素子２０１の一方の電極はスイッチ素子２０２の２つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極は共通のバイアス配線Ｂｓを介してバイアス電源１０７ａと電気的に接続される。行方向の複数のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔ１３は、それらの制御端子が１行目の駆動配線Ｇ１に共通に電気的に接続されており、駆動回路１０２からスイッチ素子の導通状態を制御する駆動信号が駆動配線を介して行単位で与えられる。列方向の複数のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔ３１は、他方の主端子が１列目の信号配線Ｓｉｇ１に電気的に接続されており、スイッチ素子が導通状態である間に、変換素子の電荷に応じた電気信号を、信号配線を介して読出回路１０３に出力する。列方向に複数配列された信号配線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３は、複数の画素から出力された電気信号を並列に読出回路１０３に伝送する。なお、本実施形態における画素は変換素子２０１とスイッチ素子２０２とを有するものとして説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。信号配線Ｓｉｇ又は変換素子２０１とスイッチ素子２０２との間に少なくとも増幅用トランジスタを更に有する画素や、変換素子２０１や変換素子２０１と増幅用トランジスタとのノードを初期化する初期化用トランジスタを有する更に有する画素も含まれる。
【００２１】
読出回路１０３は、検出部１０１から並列に出力された電気信号を増幅する増幅回路２０７を信号配線毎に対応して複数設けられている。また、各増幅回路２０７は、出力された電気信号を増幅する積分増幅器２０３と、積分増幅器２０３からの電気信号を増幅する可変増幅器２０４と、増幅された電気信号をサンプルしホールドするサンプルホールド回路２０５と、バッファアンプ２０６とを含む。積分増幅器２０３は、読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器Ａと、積分容量Ｃｆと、リセットスイッチＲＣと、を有する。積分増幅器２０３には、積分容量Ｃｆの値を変えることで増幅率を変更することが可能な機構を備えている。演算増幅器Ａの反転入力端子には出力された電気信号が入力され、非反転入力端子には基準電源１０７ｂから基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、出力端子から増幅された電気信号が出力される。また、積分容量Ｃｆが演算増幅器Ａの反転入力端子と出力端子の間に配置される。サンプルホールド回路２０５は、各増幅回路２０７に対応して設けられ、サンプリングスイッチＳＨとサンプリング容量Ｃｈとによって構成される。また読出回路１０３は、各増幅回路２０７から並列に読み出された電気信号を順次出力して直列信号の画像信号として出力するマルチプレクサ２０８と、画像信号をインピーダンス変換して出力するバッファ増幅器２０９と、を有する。バッファ増幅器２０９から出力されたアナログ電気信号である画像信号Ｖｏｕｔは、Ａ／Ｄ変換器２１０によってデジタルの画像データに変換されて信号処理部１０５へ出力され、信号処理部１０５で処理された画像データが制御コンピュータ１０８へ出力される。
【００２２】
駆動回路１０２は、制御部１０６から入力された制御信号（Ｄ−ＣＬＫ、ＯＥ、ＤＩＯ）に応じて、スイッチ素子を導通状態にする導通電圧Ｖｃｏｍと非道通状態とする非導通電圧Ｖｓｓを有する駆動信号を、各駆動配線に出力する。これにより、駆動回路１０２はスイッチ素子の導通状態及び非導通状態を制御し、検出部１０１を駆動する。
【００２３】
図１に示す電源部１０７は、図２に示すバイアス電源１０７ａ、増幅回路の基準電源１０７ｂを含む。バイアス電源１０７ａは、バイアス配線Ｂｓを介して各変換素子の他方の電極に共通にバイアス電圧Ｖｓを供給する。基準電源１０７ｂは、各演算増幅器の正転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆを供給する。
【００２４】
図１に示す制御部１０６は、信号処理部１０５を介して装置外部の制御コンピュータ１０８等からの制御信号を受けて、駆動回路１０２、電源部１０７、読出回路１０３に各種の制御信号を与えてＦＰＤ１０４の動作を制御する。図１に示す制御部１０６は、図２に示す駆動回路１０２に制御信号Ｄ−ＣＬＫと制御信号ＯＥ、制御信号ＤＩＯを与えることによって、駆動回路１０２の動作を制御する。ここで、制御信号Ｄ−ＣＬＫは駆動回路として用いられるシフトレジスタのシフトクロックであり、制御信号ＤＩＯはシフトレジスタが転送するパルス、ＯＥはシフトレジスタの出力端を制御するものである。また、制御部１０６は、図２に示す読出回路１０３に制御信号ΦＲＣ、制御信号ΦＳＨ、及び制御信号ΦＣＬＫを与えることによって、読出回路１０３の各構成要素の動作を制御する。ここで、制御信号ΦＲＣは積分増幅器のリセットスイッチの動作を、制御信号ΦＳＨはサンプルホールド回路２０５の動作を、制御信号ΦＣＬＫはマルチプレクサ２０８の動作を制御するものである。
【００２５】
放射線撮影において、オペレータは制御卓１１１の操作により、撮影開始の指示を制御コンピュータに与える。曝射要求の信号が制御コンピュータ１０８に伝送されると、撮像装置１００は待機動作から蓄積動作に遷移する。蓄積動作への遷移にあわせて、放射線発生装置１１０から被写体に放射線照射がなされる。蓄積動作の期間中では、スイッチ素子２０２には非導通電圧Ｖｓｓが与えられており、全ての画素のスイッチ素子は非導通状態となる。放射線は、オペレータが制御卓１１１で設定した任意の期間だけ照射され、蓄積動作の期間内で終了する。一般的な放射線撮影において、蓄積動作の期間は長くて１秒程度である。蓄積動作の期間中に、検知動作によって放射線の照射の終了が検知され、制御コンピュータ１０８は蓄積動作を終了するよう制御部１０６に制御信号を与える。蓄積動作の終了後に、撮像装置１００は読出動作に遷移し、画素から電気信号を出力して画像データの出力が実行される。蓄積動作、検知動作、及び読出動作についての詳細は後に説明する。
【００２６】
次に、図２（ｂ）を用いて、本発明の変換素子２０１及びスイッチ素子２０２を含む１画素の断面構造について説明する。スイッチ素子２０２であるＴＦＴは、絶縁性基板上に形成された第１導電層２１１、第１絶縁層２１２、第１半導体層２１３、第１不純物半導体層２１４、第２導電層２１５から構成されている。第１導電層２１１はＴＦＴの制御電極（ゲート電極）として、第１絶縁層２１２はゲート絶縁膜として用いられている。また、第１半導体層２１３はＴＦＴのチャネルとして、第１不純物半導体層２１４はオーミックコンタクト層として、第２導電層２１５は第１又は第２主電極（ソース又はドレイン電極）として用いられている。
【００２７】
それらの上層には、層間絶縁層として第２絶縁層２１６が配置されている。ここで、第２絶縁層としては、有機絶縁膜や無機絶縁膜、又はそれらの積層構成が好適に用いられる。特に、ＴＦＴを覆うパッシベーションとしての無機絶縁膜と平坦化膜としての有機絶縁膜の積層構成を用いるのが好ましい。その第２絶縁層２１６の上方には、光電変換素子２０１が形成されている。光電変換素子Ｓは、第３導電層２１７、第３絶縁層２１８、第２半導体層２１９、第２不純物半導体層２２０、第５導電層２２２から構成されている。第３導電層２１７は光電変換素子の下電極（一方の電極）として、第３絶縁層２１８は発生した正及び負のキャリアの移動をブロックする完全絶縁層として、第２半導体層２１９は放射線又は光を電荷に変換する光電変換層として用いられる。また、第２不純物半導体層２２０は正又は負のキャリアの移動をブロックするブロッキング層として、第５導電層２２２は上電極（他方の電極）として用いられている。また、第４導電層２２１はバイアス配線Ｂｓとして用いられる。そして、上電極（他方の電極）は、バイアス配線Ｂｓから供給されるバイアス電位Ｖｓ又は初期化電位Ｖｒと、下電極に供給される基準電位Ｖｒｅｆとの電位差であるバイアスを、光電変換素子Ｓ全体に印加する電極として用いられる。以上のように、絶縁性基板上に配置されたスイッチ素子２０２の上方に変換素子２０１が配置される。また、更にその上層には、第２絶縁層２１６と同様に、パッシベーションとして及び平坦化層として第４絶縁層２２３が配置される。これらにより１つの画素が構成される。光電変換素子Ｓの上方には、波長変換体２２４が配置される。この波長変換体２２４は、照射された放射線を光電変換素子Ｓが感知可能な波長帯域の可視光に変換するものであり、第４絶縁層２２３の表面に、蒸着によって形成、又は、接着剤等によって接着される。
【００２８】
次に、図１〜図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて、本願発明者らが見出したクロストークのメカニズムについて説明する。
【００２９】
図３（ａ）で、簡略化した３行×１列の画素を有する検出部１０１と読出回路１０３の一部を示す。図３（ａ）に示すように、検出部１０１内の各画素には、変換素子２０１の下電極と信号配線Ｓｉｇとの間に結合容量Ｃｘが存在する。特に、図２（ｂ）に示すように、変換素子２０１がスイッチ素子２０２の上方に配置された場合、結合容量Ｃｘはより顕著となる。さらに、スイッチ素子が非導通状態でのオフ抵抗Ｒｏｆｆが存在する。この結合容量Ｃｘと寄生抵抗Ｒｏｆｆによって、蓄積動作中にクロストークが誘発される。図３（ａ）には、変換素子２０１の容量成分をＣ１〜Ｃ３で示した。ここで、放射線撮影において高い入力が与えられる画素、例えば被写体を透過せずにＦＰＤに到達した放射線又はそれに応じた光が照射される領域の画素をＣ２とした。また、低い入力が与えられる画素（例えば被写体を透過してＦＰＤに到達した放射線又はそれに応じた光が照射される領域の画素）をＣ１及びＣ３とした。本発明において、スイッチ素子のオフ抵抗によるリーク電流及び結合容量が信号線を介したクロストークの原因となることを見出した。
【００３０】
まず、放射線照射が開始すると、光電変換によりＣ２には放射線の強さに応じた電荷が蓄積する。そのため、図３（ａ）に示すＶｂの電位（変換素子の下電極の電位）は徐々に上昇する。この際、結合容量Ｃｘを介してＣ１及びＣ３の下電極の電位であるＶａ及びＶｃの電位が、結合容量と信号配線の寄生抵抗と基づく時定数に応じて上昇し、Ｃ１及びＣ３に電荷が蓄積され、クロストークとなる。ここで、スイッチ素子のオフ抵抗が無限大で、リーク電流が無ければＶｂの電位が上昇してもそれ以上は変化しない。しかし、実際には、スイッチ素子のオフ抵抗は有限であり、Ｖｂの上昇に伴って、オフ抵抗Ｒｏｆｆ２を介してリーク電流が発生する。そのため、結合容量と信号配線の寄生抵抗とオフ抵抗に基づく時定数に応じて、Ｃ１及びＣ３の下電極の電位であるＶａ及びＶｃの電位が更に上昇する。この電位上昇は、蓄積動作の期間中に信号配線を固定電位に接続していたとしても、その接続が終了して放射線の照射が終了した後にも、発生する。この電位上昇は、放射線の照射終了及び信号配線の固定電位への接続終了から読出動作の開始まで継続する。このように本願発明者らは、図３（ａ）に示すＣ２への放射線入力や、放射線の照射終了から読出動作開始までの時間に応じて、クロストークが大きくなることを実験的に見出し、上記のメカニズムを立証した。
【００３１】
そこで、本実施形態では、蓄積期間中に行われる検知動作を用いて、放射線の照射終了を検知し、放射線の照射終了を検知するとただちに、制御信号ΦＲＣによって信号配線Ｓｉｇを固定電位が供給された読出回路１０３内のノードに結合するよう制御する。検知動作は後で詳細に説明する。
【００３２】
以下に、図１〜図４を用いて本実施形態での撮像装置１００の動作を説明する。前述のように、曝射要求の信号が制御コンピュータ１０８に伝送されると、撮像装置１００は蓄積動作に推移し、放射線発生装置１１０から被写体に放射線照射がなされる。そして、放射線の照射は、読出回路１０３による検知動作によって監視され、放射線の照射の終了が検知動作によって検知される。ここで、蓄積動作とは、検出部１０１の放射線画像データを得るための領域内の全てのスイッチ素子が非導通状態となって変換素子で発生した電荷を蓄積することが可能な状態とする検出器１０４の動作である。そして、蓄積動作の期間とは、蓄積動作が行われている期間である。検知動作は、蓄積動作の期間において、制御部１０６が以下に説明する動作を読出回路１０３に行わせて検知用の出力信号又は出力データを得る動作である。制御部１０６は、制御コンピュータ１０８から曝射要求の信号に応じた制御信号を受けると、それに応じて読出回路１０３に制御信号を与える。読出回路１０３はその制御信号に応じて以下の動作を行う。
【００３３】
まず、制御部１０６は、サンプルホールド回路２０５に制御信号ΦＳＨを与え、積分増幅器２０３からの出力信号をサンプリングして一時保持する。この動作をサンプルホールド動作と称する。次に、制御部１０６は、マルチプレクサ２０８に制御信号ΦＣＬＫを与え、サンプルホールド回路２０５に保持された出力信号はＡ／Ｄ変換器２１０に出力され、Ａ／Ｄ変換器２１０から出力データとして制御コンピュータ１０８に出力される。この動作を出力動作と称する。制御部１０６はサンプルホールド動作と出力動作とが蓄積動作の期間中に所定の周期で複数回繰り返し行われるように、所望の周期で制御信号ΦＳＨ及びΦＣＬＫを読出回路１０３に与える。サンプルホールド動作と出力動作とが複数回繰り返し行われる間では、積分増幅器２０３のリセットスイッチＲＣは非導通状態で維持される。検出部１０１に放射線が照射されている間は、出力データは放射線の照射量に応じて画素に蓄積される電荷量に応じて上昇する。これは、結合容量Ｃｘによって積分増幅器２０３の出力信号が上昇するためである。そして、放射線の照射が終了した際には、積分増幅器２０３の出力信号の上昇が止まり、その後下降する。これは、積分増幅器２０３の出力信号がサンプルホールド容量Ｃｈ等の後段の容量成分を介して出力されるためである。制御コンピュータ１０８は、検知手段を含んでおり、検知手段が出力信号に応じた出力データに基づいて放射線の照射の終了を検知する。検知手段では、蓄積動作の期間中に連続して複数回行われるサンプルホールド動作及び出力動作で得られた出力データのうち、連続する２つの出力データを比較する。先に取得した出力信号及びそれに応じた出力データより、後に取得した出力信号及びそれに応じた出力データが大きい場合には、検知手段は放射線の照射は継続していると判定する。一方、先の出力信号及び出力データに対して、後の出力信号及びデータが等しい又は小さい場合には、検知手段は放射線の照射が終了したと判定する。検知手段により放射線の終了が検知されると、制御コンピュータ１０８は制御部１０６に制御信号を与え、制御部１０６はそれに応じて読出回路１０３の積分増幅器２０３に制御信号ΦＲＣを与える。それにより、積分増幅器２０３のリセットスイッチＲＣが導通状態となり、積分容量Ｃｆがリセットされ、信号配線Ｓｉｇは固定された所定電位が供給されたノードに電気的に接続される。つまり、制御部１０６は、検知手段１０６による放射線又は光の照射の終了の検知に基づいて、リセットスイッチＲＣを導通状態とする。それにより信号配線Ｓｉｇの所定電位が供給されるノードへの電気的な接続が開始され、それによって信号配線Ｓｉｇはリセットされる。この動作をリセット動作と称する。このリセット動作は、放射線の照射の終了の検知に応じて開始され、読出動作の開始まで所望の期間継続して行われる。つまり、リセットスイッチＲＣの導通状態が検出手段による照射の終了の検知に応じて開始され、駆動回路１０２による検出部の駆動を開始する読出動作の開始まで継続して維持される。これにより、放射線の曝射の終了後から読出動作の開始までの間に信号配線が固定電位に接続されていない期間を短くすることができ、その期間に発��するクロストークを好適に抑制できる。なお、リセットスイッチＲＣの導通状態を維持する時間は、後述する読出動作において行われるリセットと同じ時間でもよいが、それよりも長い時間であることが望ましい。通常、読出動作においてリセットスイッチＲＣは導通状態が約１０μ秒程度の間継続されるが、リセット動作におけるリセットスイッチＲＣはその約５千〜１万倍の長い間継続されることが望ましい。そのような長い時間リセットスイッチＲＣの導通状態が継続されることにより、より好適にクロストークを抑制できる。予め蓄積動作の期間が定められている場合には、蓄積動作の期間の終了に合わせて、リセットスイッチＲＣの導通状態の継続する時間を制御してもよい。またリセットスイッチＲＣの導通状態の継続する時間が読出動作において行われるリセットと同じ時間である場合には、リセットスイッチＲＣの導通状態が終了した後すぐに読出動作が開始できるように制御することが望ましい。なお、本実施形態では積分増幅器２０３のリセットスイッチＲＣを用いたリセット動作を説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、固定電位を供給可能な電源と信号配線Ｓｉｇを接続することが可能なスイッチや、リセットスイッチＲＣと連動して基準電圧Ｖｒｅｆやグランド電位が供給されるノードと信号配線Ｓｉｇを接続することが可能なスイッチを用いてもよい。このようなスイッチやリセットスイッチＲＣ、及びそれらの集合が本発明の接続手段に相当する。
【００３４】
次に、読出動作に遷移する。読出動作とは、読出回路１０３が変換素子２０１で発生した電荷に応じた電気信号を画素から出力して画像データとして出力するための動作であり、本実施形態では、駆動回路１０２による検出部１０１の駆動の開始により、読出動作が開始される。図４に示すように、リセットスイッチＲＣが非導通状態とされると駆動回路１０２による検出部１０１の駆動が開始されるよう、制御部１０６は駆動回路１０２に制御信号Ｄ−ＣＬＫ、ＤＩＯ、及びＯＥを与える。それにより、読出動作ではまず、駆動回路１０２から駆動配線Ｇ１に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、１行目のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１３が導通状態とされる。これにより１行目の変換素子Ｓ１１〜Ｓ１３で発生された電荷に基づく電気信号が各信号配線に出力される。各信号配線を介して並列に出力された電気信号は、それぞれ各増幅回路２０６の演算増幅器２０３及び可変増幅器２０４で増幅される。増幅された電気信号はそれぞれ、制御信号ΦＳＨによりサンプルホールド回路が動作され、各増幅回路２０６内のサンプルホールド回路２０５に並列に保持される。保持された後、積分容量Ｃｆ及び信号配線Ｓｉｇがリセットされる。リセットされた後、１行目と同様に２行目の駆動配線Ｇ２に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、２行目のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２３が導通状態とされる。２行目のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２３が導通状態とされている期間内に、マルチプレクサ２０８がサンプルホールド回路２０５に保持された電気信号を順次出力する。これにより並列に読み出された１行目の画素からの電気信号は直列の画像信号に変換して出力され、Ａ／Ｄ変換器２１０が１行分の画像データに変換して出力する。以上の動作を１行目から３行目に対して行単位で行うことにより、１フレーム分の放射線画像データが撮像装置から出力される。
【００３５】
上記の撮像装置１００の動作によって、放射線の曝射の終了後から読出動作の開始までの間に信号配線が固定電位に接続されていない期間を短くすることができ、その期間でのクロストークの発生を抑制することが可能となる。これは、スイッチ素子２０２のオフ抵抗が小さく、リークが大きいＦＰＤ１０４を用いた場合、特に有効である。また、放射線の照射終了から読出動作開始までの時間が長い場合、特に有効である。
【００３６】
なお、本実施形態において、検知動作において行われるサンプルホールド動作と出力動作の周期は、読出動作において行われるサンプルホールド回路２０５及びマルチプレクサ２０８の動作の周期よりも短いことが望ましい。これは、放射線曝射の終了の検知の精度が向上するためである。一般的な放射線撮影において、放射線の照射時間は数ｍｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃである。検知動作において行われるサンプルホールド動作と出力動作は、照射時間の１００分の１程度の周期であることが望ましい。よって、０．１ＭＨｚ程度（周期で１０μｓｅｃ程度）であれば十分である。また、図１に示す制御卓１１１でオペレータによって設定された放射線の照射時間によって、制御コンピュータ１０８がサンプルホールド動作と出力動作の周期を変更してもよい。例えば、制御卓１１１で照射時間が１０ｍｓｅｃに設定されていれば、制御コンピュータ１０８は１０ｋＨｚでサンプルホールド動作と出力動作を実行するように、制御部１０６に信号を伝送する。また、制御卓１１１で照射時間が１００ｍｓｅｃに設定されていれば、制御コンピュータ１０８は１ｋＨｚでサンプルホールド動作と出力動作を実行するように、制御部１０６に信号を伝送する。
【００３７】
また、本実施形態において、検知動作において行われる出力動作は、読出動作において行われるマルチプレクサ２０８の並列直列変換動作と同様なものとして説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。出力動作においては、マルチプレクサ２０８によって複数のサンプルホールド回路からの出力信号が同じ期間に出力されるように、複数のサンプルホールド回路２０５が同じ期間に複数選択されることがより好ましい。これは出力動作の周期を短くするために有効だからである。その場合、出力信号がＡ／Ｄ変換器２１０のダイナミックレンジを超えないように、選択されるサンプルホールド回路２０５の数に応じて、積分増幅器２０３及び可変増幅器２０４の少なくとも一方の増幅率を変更することが望ましい。また、出力動作においては、マルチプレクサ２０８によって特定のサンプルホールド回路２０５のみが選択されるものもより好ましい。これも出力動作の周期を短くするために有効である。この場合、選択される特定のサンプルホールド回路２０５は、検出部１０１の全画素列のうちの端から全画素列の１割以内の画素列に応じたものであることがより望ましい。この範囲内の画素列は、被写体を透過しない放射線が照射されることが多く、出力信号が大きくなるため、放射線曝射の終了の検知の精度がより向上するためである。
【００３８】
また、本実施形態において、検知手段は出力データに応じて放射線曝射の終了を判定して検知するものとして説明しているが、本発明はそれに限定されるものではない。検知手段がサンプルホールド回路２０５とＡ／Ｄ変換器２１０の間に設けられ、サンプルホールド回路２０５からの出力信号に基づいて放射線曝射の終了を判定して検知するものとしてもよい。つまり、検知手段は、蓄積動作の期間に読出回路１０３の出力に基づいて放射線又は光の照射の終了を検知するものであればよい。また、積分増幅器２０３に変えてリセットスイッチを含むＡ／Ｄ変換器を、サンプルホールド回路に変えてメモリを、マルチプレクサ２０８に変えてデジタルマルチプレクサを、Ａ／Ｄ変換器２１０をなくした読出回路としてもよい。この場合、サンプリング動作はメモリによるデジタルデータの一時保存及び保持となり、出力動作はメモリからのデジタルマルチプレクサを介したデジタル並列直列変換処理となる。
【００３９】
また、本実施形態において、読出回路１０３を用い検知動作を説明しているが、本発明はそれに限定されるものではない。検知動作のために別途読出回路を設けてもよい。
【００４０】
また、放射線曝射の開始のタイミングと、本実施形態で検知された放射線曝射の終了のタイミングと、読出動作の開始のタイミングと、を記憶する記憶手段を制御コンピュータ１０８が有していることが好ましい。この記憶手段に記憶されたタイミングを用いて、ＦＰＤ１０４からオフセット補正用画像データを取得するためオフセット取得動作を行う。このオフセット取得動作は、放射線の照射と検知動作とを除く蓄積動作と、読出動作とを行うことによりオフセット補正用画像データが取得できる動作である。これにより、放射線画像データとオフセット補正用画像データとが同じ時間の長さの蓄積動作で取得でき、放射線画像データとオフセット補正用画像データの減算処理で行われるオフセット補正の精度が向上する。なお、このタイミングは、ゲイン補正用画像データの取得のための動作に用いてもよい。つまり、記憶手段に記憶されたタイミングを用いて、ＦＰＤ１０４から取得される放射線画像データを補正するための補正用画像データを取得するための動作を行うことがより好ましい。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、図５（ａ）、（ｂ）、及び図６を用いて、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態で説明したものと同じものは同じ番号を付与しており、詳細な説明は割愛する。
【００４２】
以下に、本実施形態と第１の実施形態の相違点について説明する。第１に、本実施形態では、ＭＩＳ型フォトセンサの代わりにＰＩＮ型フォトダイオードである変換素子２０１’を用いている。第２に、読出回路１０３が複数の読出回路部、ここでは第１の読出回路部１０３ａと第２の読出回路部１０３ｂと、を含んで構成されている。これは、検出部１０１が複数の画素群に分割されており、１つの画素群に１つの読出回路部が対応するものである。第２の相違点により、複数の画素群からの電気信号を複数の読出回路部によって並列に出力することが可能となる。これにより、検知動作を複数の読出回路部にて並列に行うことが可能となり、第１の実施形態に比べて検知動作を高速・高周波数で行うことが可能となり、検知動作の精度が更に向上する。例えば、第１の読出回路部１０３ａで行う検知動作と、第２の読出回路部１０３ｂで行う検知動作と、を検知動作の反周期分ずらして行うことにより、第１の実施形態に比べて読出回路として２倍の動作周波数で検知動作を行うことが可能となる。
【００４３】
第３に、各読出回路部が、各積分増幅器２０３に対応して、奇数行信号用サンプルホールド回路、偶数行信号用サンプルホールド回路、奇数行ノイズ用サンプルホールド回路、偶数行ノイズ用サンプルホールド回路を備えている。奇数行信号用サンプルホールド回路は、奇数行の画素からの電気信号（以下画素信号と称する）をサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＯＳと、奇数行の画素信号を保持するサンプリング容量Ｃｈｏｓとを有している。偶数行信号用サンプルホールド回路は、偶数行の画素信号をサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＥＳと、偶数行の画素信号を保持するサンプリング容量Ｃｈｅｓとを有している。奇数行ノイズ用サンプルホールド回路は、奇数行の画素信号をサンプリングする前に演算増幅器のノイズ成分をサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＯＮと、当該ノイズ信号を保持するサンプリング容量Ｃｈｏｎとを有している。偶数行ノイズ用サンプルホールド回路は、偶数行の画素信号をサンプリングする前に演算増幅器のノイズをサンプリングするサンプリングスイッチＳＨＥＮと、当該ノイズ信号を保持するサンプリング容量Ｃｈｅｎとを有している。つまり、奇数行用サンプルホールド回路と偶数行用サンプルホールド回路を有し、それぞれが画像信号用とノイズ成分用のサンプルホールド回路を含んでいる。第４に、マルチプレクサ２０８が、奇数行信号用サンプルホールド回路に対応してスイッチＭＳＯＳを、偶数行信号用サンプルホールド回路に対応してスイッチＭＳＥＳを、各増幅回路に対応して夫々備えている。また、奇数行ノイズ用サンプルホールド回路に対応してスイッチＭＳＯＮを、偶数行ノイズ用サンプルホールド回路に対応してスイッチＭＳＥＮを各増幅回路に対応して夫々備えている。そして、各スイッチを順次選択することにより、画素信号又はノイズ成分の並列信号を直列信号に変換する動作が行われる。第５に、バッファ増幅器２０９が、信号用バッファＳＦＳ、リセットスイッチＳＲＳ、ノイズ用バッファＳＦＮ、リセットスイッチＳＲＮ、及び差動増幅器を含み、積分増幅器のオフセット除去動作が可能な構成となっている。第３〜第５の相違点により、所定行の画素からの電気信号に基づく出力信号をオフセット除去動作及び並列直列変換動作を行う期間に、所定行の次に駆動される行の画素からの電気信号を読出回路部に相関二重サンプリング動作を行って出力することが可能となる。
【００４４】
次に、図６を用いて本実施形態の読出動作を説明する。なお、図６は図４の蓄積動作よりも後の動作に対応する動作を抜き出したものであり、本実施形態の蓄積動作における検知動作は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は割愛する。
【００４５】
第１の実施形態と同様に、読出回路１０３による検知動作によって監視され、放射線の照射の終了が検知動作によって検知される。検知手段１０６による放射線又は光の照射の終了の検知に基づいて、リセットスイッチを導通状態とする。リセットスイッチの導通状態が読出動作を開始するまで継続される。これにより、放射線の曝射の終了後から読出動作の開始までの間に信号配線が固定電位に接続されていない期間を短くすることができ、その期間に発生するクロストークを好適に抑制できる。
【００４６】
リセットスイッチが非導通状態となることに伴い、読出動作に遷移する。制御部１０８からサンプルホールド回路部に制御信号が与えられ、奇数行ノイズ用サンプルホールド回路のサンプリングスイッチＳＨＯＮが導通され、リセットされた積分増幅器２０３からノイズ成分がサンプリング容量Ｃｈｏｎに転送される。サンプリングスイッチＳＨＯＮが非導通にされてノイズ成分がサンプリング容量Ｃｈｏｎに保持される。次に、制御部１０６は駆動回路１０２に制御信号Ｄ−ＣＬＫ、ＤＩＯ、及びＯＥを与え、駆動回路１０２から１行目の駆動配線Ｇ１に与えられて１行目のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１８が導通される。それにより、１行目の変換素子Ｓ１１〜Ｓ１４で発生された電荷に基づくアナログ電気信号が、各画素から信号配線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４を介して並列に第１の読出回路１０３ａに伝送される。また１行目の変換素子Ｓ１５〜Ｓ１８で発生された電荷に基づくアナログ電気信号が、各画素から信号配線Ｓｉｇ５〜Ｓｉｇ８を介して並列に第２の読出回路１０３ｂに伝送される。そして、制御部１０８からサンプルホールド回路部に制御信号が与えられ、奇数行信号用サンプルホールド回路のサンプリングスイッチＳＨＯＳが導通され、読み出された画素信号が増幅回路を介してサンプリング容量Ｃｈｏｓに転送される。この際、画素信号にはノイズ成分が付加されている。そしてサンプリングスイッチＳＨＯＳが非導通にされてノイズ成分が付加された画素信号がサンプリング容量Ｃｈｏｎに保持される。保持された後、積分容量及び信号配線がリセットされる。リセットされた後、１行目と同様に偶数行ノイズ用サンプルホールド回路のサンプリングスイッチＳＨＥＮが導通され、リセットされた積分増幅器２０３からノイズ成分がサンプリング容量Ｃｈｅｎに転送される。２行目の駆動配線Ｇ２に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、２行目のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２３が導通状態とされる。２行目のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２３が導通状態とされている期間内に、マルチプレクサ２０８が奇数行用サンプルホールド回路に保持された電気信号を順次出力する。これにより並列に読み出された１行目の画素からの電気信号は直列の画像信号に変換して出力され、Ａ／Ｄ変換器２１０が１行分の画像データに変換して出力する。以上の動作を１行目から８行目に対して行単位で行うことにより、１フレーム分の放射線画像データが撮像装置から出力される。つまり、リセットスイッチの導通状態の終了と駆動回路１０２による検出部１０１の駆動の開始の間に、読出動作に含まれるものとしてノイズ成分のサンプリング動作が含まれる点で、本実施形態は第１の実施形態と相違する。この動作により、積分増幅器２０３のノイズ成分が好適に除去され、更にＳ／Ｎ比のよい放射線画像データが得られる。一方、リセットスイッチの導通状態の終了と駆動回路１０２による検出部１０１の駆動の開始の間の時間は、第１の実施形態より長くなってしまう。しかしながら、サンプリング動作は通常、マージンを含めても数〜十数μ秒と非常に短い期間であり、信号配線と結合容量の時定数を考慮すると、クロストークは微小で問題とならない。
【００４７】
（第３の実施形態）
図５に本発明を用いた移動可能な放射線撮像システムへの応用例を示す。図５（ａ）は、透視撮影と静止画撮影が可能な可搬型の放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの概念図である。図５（ａ）において、撮像装置１００をＣ型アーム６０１から取り外し、Ｃ型アーム６０１に備えられた放射線発生装置２０６を用いて撮影を行う例を示している。ここで、Ｃ型アーム６０１は放射線発生装置６０７及び撮像装置１００を保持するものである。６０２は撮像装置１００で得られた画像データの表示が可能な表示部、６０３は被検体６０４を載せるための寝台である。また、６０５は放射線発生装置２０６、撮像装置１００、及びＣ型アーム６０１を移動可能にする台車、６０６はそれらを制御可能な構成を有する移動型の制御装置である。制御コンピュータ１０８を含む制御装置６０６は、撮像装置１００で得られた画像信号を画像処理して表示装置６０２等に伝送することも可能である。また、制御装置６０６による画像処理により生成された画像データは、電話回線等の伝送手段により遠隔地へ転送することができる。それにより、ドクタールームなどの別の場所でディスプレイに表示もしくは光ディスク等の保存手段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、伝送された画像データをフィルムプロセッサによりフィルムとして記録することもできる。なお、本発明の制御部１０６は、その構成の一部又は全部が撮像装置１００内に備えられていてもよく、また制御装置６０６内に備えられていてもよい。
【００４８】
図５（ｂ）は、透視撮影と静止画撮影が可能な可搬型の放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムである。図５（ｂ）では、撮像装置１００をＣ型アーム６０１から取り外し、Ｃ型アーム６０１に備えられた放射線発生装置６０７とは別の放射線発生装置６０７’を用いて撮影を行う例を示している。なお、本発明の制御コンピュータ１０８は、放射線発生装置６０７だけでなく、別の放射線発生装置６０７’も制御可能であることは言うまでもない。ただし、制御コンピュータ１０８が放射線発生装置６０７’の制御に際して遅延が発生する、又は、困難性を有する場合には、本発明はより効果を奏する。
【００４９】
なお、本発明の実施形態は、例えばコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。また、各実施形態から容易に想像可能な組み合わせによる発明も本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１００  撮像装置
１０１  検出部
１０２  駆動回路
１０３  読出回路
１０４  ＦＰＤ
１０５  信号処理部
１０６  制御部
１０７  電源部
１０８  制御コンピュータ
１０９  放射線発生装置
１１０  制御卓
１１１  表示モニタ
【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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