(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、及び前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、
バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、
前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電流を検出し、検出した電流の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【請求項２】
照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、
バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、
前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電荷を予め定められた時間蓄積し、蓄積した電荷の電荷量の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【請求項３】
照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、
バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、
前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線の電圧を検出し、検出した電圧の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線に接続された画素に隣接する少なくとも１つの画素は、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線に接続されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線の数は、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線の数以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記複数の画素の各々から前記信号配線に出力された電荷に応じた画像情報を画素毎に取得し、前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線に接続された画素の画像情報を、当該画素に隣接し、かつ、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線に接続された画素の画像情報で補完する補完手段を備えた、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線に接続された画素から前記信号配線に出力された電荷に応じた画像情報と、当該画素に隣接し、かつ、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線に接続された画素から前記信号配線に出力された電荷に応じた画像情報と、をまとめて取得する取得手段を備えた、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記バイアス線は、前記画素の行毎または列毎に設けられている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
放射線照射装置と、
前記放射線照射装置から照射された放射線により放射線画像を撮影する前記請求項１から前記請求項８のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置と、
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、及び前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、を備えた放射線画像撮影装置により放射線画像を撮影する際に、
前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電流を検出する工程と、
検出した電流の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する工程と、
検出した前記照射状態に基づいて放射線画像の撮影を制御する工程と、
を備えた放射線画像撮影方法。
【請求項１１】
照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、を備えた放射線画像撮影装置により放射線画像を撮影する際に、
前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電荷を予め定められた時間蓄積する工程と、
蓄積した電荷の電荷量の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する工程と、
検出した前記照射状態に基づいて放射線画像の撮影を制御する工程と、
を備えた放射線画像撮影方法。
【請求項１２】
照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、を備えた放射線画像撮影装置により放射線画像を撮影する際に、
前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線の電圧を検出する工程と、
検出した電圧の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する工程と、
検出した前記照射状態に基づいて放射線画像の撮影を制御する工程と、
を備えた放射線画像撮影方法。
【請求項１３】
照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、及び前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線を通過する電荷量に基づいた物理量を検出し、検出した物理量に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、を備えた放射線画像撮影装置の前記照射検出手段として、コンピュータを機能させるための放射線画像撮影プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影プログラム、及び放射線画像撮影方法に係り、特に照射された放射線に応じた放射線画像の撮影に用いられる放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影プログラム、及び放射線画像撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療診断等を目的とした放射線撮影を行う放射線画像撮影装置が知られている。当該放射線画像撮影装置は、放射線照射装置から照射され、被検体を透過した放射線を検出して放射線画像を撮影する。当該放射線画像撮影装置は、照射された放射線に応じて発生した電荷を収集して読み出すことにより放射線画像の撮影を行う。このような放射線画像撮影装置としては、いわゆるカセッテ等のＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）パネルが挙げられる。
【０００３】
このような放射線画像撮影装置として、放射線または、放射線が変換された光が照射されることにより検知した放射線に応じて電荷を発生する光電変換素子等による放射線検知素子と、当該放射線検知素子で発生した電荷を読み出すスイッチ素子と、を備えると共に、当該スイッチ素子から読み出された電荷に基づいて、放射線の照射（照射の開始や、停止等）を検出する検出部を備えたものが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、バイアス線に流れる電流を検出して、検出された電流の値に基づいて放射線の照射の開始を検出する放射線画像撮影装置が記載されている。また、例えば、特許文献２には、バイアス線に流れる電流を検出して、検出された電流値について常時積分処理を行い、積分地の変化量から放射線の曝射が開始されたか否かを判断する放射線画像撮影装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６８１７１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６４０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、バイアス線に流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて放射線の照射を検出する技術では、バイアス線に接続された電流検出手段により、バイアス線に流れる電流を検出している。当該電流検出手段は、負荷（抵抗）であるため、電流（電荷）が流れる際にバイアス電圧の変動が発生する場合があると共に、バイアス電圧が変動しやすくなる。一般に、放射線検知素子としてフォトダイオード等が用いられるが、当該フォトダイオードの暗電流や、ゲインはバイアス電圧の変動に応じて変動するため、オフセットと感度が変動する場合がある。そのため、撮影された放射線画像に画像ムラ等が発生し、画質が低下する場合がある、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、画質の低下を抑制することができる、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影プログラム、及び放射線画像撮影方法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】
上記目的を達成するために、本発明の放射線画像撮影装置は、照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、及び前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電流を検出し、検出した電流の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、を備える。
【０００９】
本発明の放射線画像撮影装置は、照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電荷を予め定められた時間蓄積し、蓄積した電荷の電荷量の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、を備える。
【００１０】
請求項３に記載の放射線画像撮影装置は、照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線の電圧を検出し、検出した電圧の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、を備える。
【００１１】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線に接続された画素に隣接する少なくとも１つの画素は、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線に接続されている。
【００１２】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線の数は、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線の数以下である。
【００１４】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記複数の画素の各々から前記信号配線に出力された電荷に応じた画像情報を画素毎に取得し、前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線に接続された画素の画像情報を、当該画素に隣接し、かつ、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線に接続された画素の画像情報で補完する補完手段を備える。
【００１５】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記照射検出手段によって放射線の照射を検出する際に使用されるバイアス線に接続された画素から前記信号配線に出力された電荷に応じた画像情報と、当該画素に隣接し、かつ、放射線の照射を検出する際に使用されないバイアス線に接続された画素から前記信号配線に出力された電荷に応じた画像情報と、をまとめて取得する取得手段を備える。
【００１６】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記バイアス線は、前記画素の行毎または列毎に設けられている。
【００１７】
本発明の放射線画像撮影システムは、放射線照射装置と、前記放射線照射装置から照射された放射線により放射線画像を撮影する本発明の放射線画像撮影装置と、を備える。
【００１８】
本発明の放射線画像撮影方法は、照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、及び前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、を備えた放射線画像撮影装置により放射線画像を撮影する際に、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電流を検出する工程と、検出した電流の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する工程と、検出した前記照射状態に基づいて放射線画像の撮影を制御する工程と、を備える。
【００１９】
本発明の放射線画像撮影方法は、照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、を備えた放射線画像撮影装置により放射線画像を撮影する際に、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線に流れる電荷を予め定められた時間蓄積する工程と、蓄積した電荷の電荷量の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する工程と、検出した前記照射状態に基づいて放射線画像の撮影を制御する工程と、を備える。
【００２０】
本発明の放射線画像撮影方法は、照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、を備えた放射線画像撮影装置により放射線画像を撮影する際に、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線の電圧を検出する工程と、検出した電圧の変化に基づいて放射線の照射状態を検出する工程と、検出した前記照射状態に基づいて放射線画像の撮影を制御する工程と、を備える。
照射状態に基づいて放射線画像の撮影を制御する工程と、を備える。
【００２１】
本発明の放射線画像撮影プログラムは、照射された放射線の線量に応じた電荷を発生する放射線検知素子、及び前記放射線検知素子で発生された電荷を読み出して信号配線に出力するスイッチ素子を各々備え、かつ行列状に配列された複数の画素と、バイアス電源から印加されたバイアス電圧を前記複数の画素の前記放射線検知素子に供給する複数のバイアス線と、前記複数のバイアス線のうち、照射される放射線の照射野の幅以下の間隔で設けられている一部のバイアス線を通過する電荷量に基づいた物理量を検出し、検出した物理量に基づいて放射線の照射状態を検出する照射検出手段と、を備えた放射線画像撮影装置の前記照射検出手段として、コンピュータを機能させるためのものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、画質の低下を抑制することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの一例の概略構成を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係る放射線検出器の構成の一例を示す平面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る放射線検出器の一例の線断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る放射線画像撮影装置における、放射線画像の撮影の際に制御部で行われる処理の一例のフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図７】第２の実施の形態に係る放射線画像撮影装置における、放射線画像の撮影の際に制御部で行われる処理の一例のフローチャートである。
【図８】第３の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図９】第３の実施の形態に係る放射線画像撮影装置における、放射線画像の撮影の際に制御部で行われる処理の一例のフローチャートである。
【図１０】第４の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図１１】第５の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図１２】第６の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図１３】第７の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図１４】第８の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【図１５】比較例の放射線画像撮影装置の全体構成の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、各図面を参照して本実施の形態の一例について説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
まず、本実施の形態の放射線画像撮影装置を用いた放射線画像撮影システムの概略構成について説明する。図１は、本実施の形態の放射線画像撮影システムの一例の概略構成図である。
【００２６】
放射線画像撮影システム２００は、放射線（例えばエックス線（Ｘ線）等）を被検体２０６に照射する放射線照射装置２０４と、放射線照射装置２０４から照射され、被検体２０６を透過した放射線を検出する放射線検出器１０を備えた放射線画像撮影装置１００と、放射線画像の撮影を指示すると共に、放射線画像撮影装置１００から放射画像を取得する制御装置２０２と、を備えている。制御装置２０２の制御に基づいたタイミングで、放射線照射装置２０４から照射され撮影位置に位置している被検体２０６を透過することで画像情報を担持した放射線は放射線画像撮影装置１００に照射される。
【００２７】
次に、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の概略構成について説明する。本実施の形態では、Ｘ線等の放射線を一旦光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器１０に本発明を適用した場合について説明する。本実施の形態では、放射線画像撮影装置１００は、間接変換方式の放射線検出器１０を備えて構成されている。なお、図２では、放射線を光に変換するシンチレータは省略している。
【００２８】
放射線検出器１０には、光を受けて電荷を発生し、発生した電荷を蓄積する放射線検知素子１０３と、放射線検知素子１０３に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチ素子であるＴＦＴスイッチ４と、を含んで構成される画素２０が複数、マトリックス状（行列状）に配置されている。本実施の形態では、シンチレータによって変換された光が照射されることにより、放射線検知素子１０３で電荷が発生する。
【００２９】
画素２０は、一方向（図２の横方向、以下「行方向」ともいう）及び当該行方向に対する交差方向（図２の縦方向、以下「列方向」ともいう）にマトリックス状に複数配置されている。図２では、画素２０の配列を簡略化して示しているが、例えば、画素２０は行方向及び列方向に１０２４個×１０２４個配置されている。
【００３０】
また、放射線検出器１０には、基板１（図３参照）上に、ＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための複数の走査配線１０１と、上記放射線検知素子１０３に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線３と、が互いに交差して設けられている。本実施の形態では、一方向の各画素列に信号配線３が１本ずつ設けられ、交差方向の各画素列に走査配線１０１が１本ずつ設けられており、例えば、画素２０が行向及び列方向に１０２４個×１０２４個配置されている場合、信号配線３及び走査配線１０１はそれぞれ１０２４本ずつ設けられている。
【００３１】
さらに、放射線検出器１０には、各信号配線３と並列にバイアス線２５（２５Ａ、２５Ｂ）が設けられている。本実施の形態では、複数のバイアス線２５のうち、一部のバイアス線２５（２５Ａ）は、電流検出器１２０を介してバイアス電源１１０に接続されている。また、残りのバイアス線２５（２５Ｂ）は、電流検出器１２０を介さずにバイアス電源１１０に直接接続されている。
【００３２】
本実施の形態では、バイアス線２５Ａを、１０ｍｍ間隔で備えるように、放射線検出器１０を構成している。具体的一例として、放射線検出器１０の画素領域の大きさを行方向が１４インチ（３５．６ｃｍ）、列方向が１７インチ（４３．２ｃｍ）として形成し、画素２０の１画素あたりの大きさを約１５０μｍ×約１５０μｍとした場合では、バイアス線２５のうち、６０〜７０ラインに１ラインがバイアス線２５Ａ、残りのラインがバイアス線２５Ｂとして備えられている。このように、何ラインのバイアス線２５に対して１ラインのバイアス線２５Ａを備えるかについては、画素２０の大きさに応じて定められる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、放射線画像撮影装置１００における放射線の照射領域に応じて、上述のように、バイアス線２５Ａを、１０ｍｍ間隔で備えるようにしている。本実施の形態では、放射線画像撮影装置１００における放射線の照射領域（照射野）を最小で被検体２０６の指１本程度としており、約１０ｍｍ程度としている。そのため、１０ｍｍ間隔でバイアス線２５Ａを備えることにより、１つの照射領域（照射野）に対して、少なくとも１ラインのバイアス線２５Ａが備えられることになる。このように、各照射領域毎に少なくとも１ラインのバイアス線２５Ａを備えることにより、放射線の照射の検出精度を向上させることができる。なお、照射領域（照射野）が１０ｍｍと異なる場合は、当該照射領域に応じた間隔で、少なくとも照射領域（照射野）に１ラインのバイアス線２５Ａが備えられるように、照射野の幅（列方向の幅）以下の間隔で備えられるように、構成すればよい。
【００３４】
各画素２０の放射線検知素子１０３は、画素２０の列毎にバイアス線２５（２５Ａまたは２５Ｂ）に接続されており、バイアス線２５を介してバイアス電源１１０からバイアス電圧が印加されている。
【００３５】
走査配線１０１には、各ＴＦＴスイッチ４をスイッチング（駆動）するための駆動信号が流れる。このように駆動信号が各走査配線１０１に流れることによって、各ＴＦＴスイッチ４がスイッチングされる。
【００３６】
信号配線３には、各画素２０のＴＦＴスイッチ４のスイッチング状態に応じて、各画素２０に蓄積された電荷に応じた電気信号が流れる。より具体的には、各信号配線３には、当該信号配線３に接続された画素２０の何れかのＴＦＴスイッチ４がＯＮされることにより蓄積された電荷量に応じた電気信号が流れる。
【００３７】
各信号配線３には、各信号配線３に流れ出した電気信号を検出する信号検出回路１０５が接続されている。なお、本実施の形態で電気信号の「検出」とは、電気信号をサンプリングすることを示している。
【００３８】
また、各走査配線１０１には、各走査配線１０１にＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための駆動信号を出力する走査配線駆動回路１０４が接続されている。図２では、信号検出回路１０５及び走査配線駆動回路１０４を１つに簡略化して示しているが、例えば、信号検出回路１０５及び走査配線駆動回路１０４を複数設けて所定本（例えば、２５６本）毎に信号配線３または走査配線１０１を接続する。例えば、信号配線３及び走査配線１０１が１０２４本ずつ設けられている場合、走査配線駆動回路１０４を４個設けて２５６本ずつ走査配線１０１を接続し、信号検出回路１０５も４個設けて２５６本ずつ信号配線３を接続する。
【００３９】
信号検出回路１０５は、各信号配線３毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路５０を内蔵している。信号検出回路１０５では、各信号配線３より入力される電気信号を増幅回路５０により増幅し、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路５４によりデジタル信号へ変換する。
【００４０】
増幅回路５０は、チャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ等のアンプ５２と、アンプ５２に並列に接続されたコンデンサＣと、アンプ５２に並列に接続された電荷リセット用のスイッチＳＷ１と、を備えて構成されている。
【００４１】
増幅回路５０では、電荷リセット用のスイッチＳＷ１がオフの状態で画素２０のＴＦＴスイッチ４により電荷（電気信号）が読み出され、コンデンサＣにＴＦＴスイッチ４により読み出された電荷が蓄積され、蓄積される電荷量に応じてアンプ５２から出力される電圧値が増加するようになっている。
【００４２】
また、制御部１０６は、電荷リセット用スイッチＳＷ１に電荷リセット信号を印加して電荷リセット用のスイッチＳＷ１のオン／オフを制御するようになっている。なお、電荷リセット用のスイッチＳＷ１がオン状態とされると、アンプ５２の入力側と出力側とが短絡され、コンデンサＣの電荷が放電される。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換回路５４は、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）スイッチＳＷがオン状態において、増幅回路５０から入力されたアナログ信号である電気信号をデジタル信号に変換する機能を有するものである。Ａ／Ｄ変換回路５４は、デジタル信号に変換した電気信号を制御部１０６に順次出力する。
【００４４】
なお、本実施の形態のＡ／Ｄ変換回路５４には、信号検出回路１０５に備えられた全ての増幅回路５０から出力された電気信号が入力される。すなわち、本実施の形態の信号検出回路１０５は、増幅回路５０（信号配線３）の数にかかわらず、１つのＡ／Ｄ変換回路５４を備えている。
【００４５】
この信号検出回路１０５及び走査配線駆動回路１０４には、制御部１０６が接続されている。本実施の形態の制御部１０６は、信号検出回路１０５において変換されたデジタル信号に対してノイズ除去などの所定の処理を施すとともに、放射線の照射開始のタイミングを検出して、検出したタイミングに基づいて、信号検出回路１０５に対して信号検出のタイミングを示す制御信号を出力し、走査配線駆動回路１０４に対して駆動信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する機能を有している。
【００４６】
本実施の形態の制御部１０６は、マイクロコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭおよびＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部を備えている。制御部１０６は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することにより、放射線画像の撮影のための制御を行う。
【００４７】
制御部１０６は、電流検出器１２０で検出されたバイアス線２５Ａに流れる電流の電流値を、予め定められた放射線検出用の閾値と比較し、閾値以上となったか否かにより放射線の照射開始タイミングを検出する。放射線検出器１０に放射線が照射されて画素２０の放射線検知素子１０３で電荷が発生すると、発生した電荷（電荷量）に応じて、各バイアス線２５に電流が流れる。そのため、本実施の形態では、バイアス線２５のうち、バイアス線２５Ａに流れる電流値と放射線検出器１０に照射された放射線量との関係を予め得ておき、照射開始タイミングを検出するための放射線検出用の電流値を閾値として予め定めている。なお、放射線検知素子１０３で発生した電荷（電荷量）が増加すると、バイアス線２５Ａを流れる電流の電流値も増加するため、照射された放射線量が増加するにつれ、バイアス線２５Ａを流れる電流の電流値も増加する。
【００４８】
また、制御部１０６は、照射開始タイミングを検出すると、放射線画像の撮影を開始するように走査配線駆動回路１０４及び信号検出回路１０５を制御し、画素２０の放射線検知素子１０３が発生した電荷を所定の期間蓄積し、所定の期間経過後に、順次、走査配線１０１にオン信号を出力させて各画素２０毎に信号配線３を介して電気信号（画像情報）を読取って、画像情報に基づいて放射線画像を生成する。
【００４９】
本実施の形態では、制御部１０６で放射線画像を生成する際に、バイアス線２５Ｂに放射線検知素子１０３が接続された画素２０（図２では、信号配線３（Ｄ３）に接続された画素２０）から得られた画像情報を当該画素２０の隣接列の画素２０（図２では、信号配線３（Ｄ２）に接続された画素２０及び信号配線３（Ｄ４）に接続された画素２０）から得られた画像情報により、補完する処理（補完処理）を行って、照射された放射線が示す放射線画像を生成する。バイアス線２５Ａに放射線検知素子１０３が接続された画素２０では、電流検出器１２０が負荷（抵抗）であるため、バイアス電圧Ｖ＝電流Ｉ×抵抗Ｒに基づいて、電荷が流れる際に負荷（抵抗）に応じてバイアス電圧の変動が発生する。放射線検知素子１０３の暗電流、ゲインは、バイアス電圧で変動するため、本実施の形態では、バイアス線２５Ａに接続された画素２０のオフセット及び感度が変動する。そのため、バイアス線２５Ａに接続された画素２０のオフセット及び感度の変動を、隣接するバイアス線２５Ｂに接続された画素２０により補完する。具体的には、本実施の形態の制御部１０６では、信号配線３（Ｄ３）に接続された画素２０の画像情報を、行方向に隣接する画素２０（信号配線３（Ｄ２）に接続された画素２０及び信号配線３（Ｄ４）に接続された画素２０）の平均値で置き換えてオフセット、感度の変動分を補正した画像情報として、放射線画像を生成する。
【００５０】
電流検出器１２０では、バイアス線２５Ａに流れる電流を検出する機能を有している。本実施の形態では、電流検出器１２０は、照射された放射線（放射線の線量）に応じてバイアス電源１１０と画素２０（放射線検知素子１０３）との間を流れる電流の電流値を検出する機能を有している。電流検出器１２０は、このようにバイアス線２５Ａに流れる電流を検出することができるものであればその構成等は特に限定されない。なお、本実施の形態では、電流検出器１２０で検出された電流値は、制御部１０６に出力されるように構成されている。
【００５１】
図３には、本実施形態に係る間接変換方式の放射線検出器１０の構造を示す平面図が示されており、図４には、図３の放射線画像撮影用の画素２０のＡ−Ａ線断面図が示されている。
【００５２】
図４に示すように、放射線検出器１０の画素２０Ａは、無アルカリガラス等からなる絶縁性の基板１上に、走査配線１０１（図３参照）、ゲート電極２が形成されており、走査配線１０１とゲート電極２は接続されている（図３参照）。この走査配線１０１、ゲート電極２が形成された配線層（以下、この配線層を「第１信号配線層」ともいう）は、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成されているが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
この第１信号配線層上には、一面に絶縁膜１５が形成されており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜１５は、例えば、ＳｉＮＸ 等からなっており、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）成膜により形成される。
【００５４】
絶縁膜１５上のゲート電極２上には、半導体活性層８が島状に形成されている。この半導体活性層８は、ＴＦＴスイッチ４のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。
【００５５】
これらの上層には、ソース電極９、及びドレイン電極１３が形成されている。このソース電極９及びドレイン電極１３が形成された配線層には、ソース電極９、ドレイン電極１３とともに、信号配線３が形成されている。ソース電極９は信号配線３に接続されている（図３参照。）。ソース電極９、ドレイン電極１３、及び信号配線３が形成された配線層（以下、この配線層を「第２信号配線層」ともいう）は、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜が用いて形成されるが、これらに限定されるものではない。当該ソース電極９及びドレイン電極１３と半導体活性層８との間には不純物添加アモルファスシリコン等による不純物添加半導体層（図示省略）が形成されている。これらによりスイッチング用のＴＦＴスイッチ４が構成される。なお、ＴＦＴスイッチ４は後述する下部電極１１により収集、蓄積される電荷の極性によってソース電極９とドレイン電極１３が逆となる。
【００５６】
これら第２信号配線層を覆い、基板１上の画素２０が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、ＴＦＴスイッチ４や信号配線３を保護するために、ＴＦＴ保護膜層３０が形成されている。このＴＦＴ保護膜層３０は、例えば、ＳｉＮＸ 等からなっており、例えば、ＣＶＤ成膜により形成される。
【００５７】
このＴＦＴ保護膜層３０上には、塗布型の層間絶縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、低誘電率（比誘電率εｒ＝２〜４）の感光性の有機材料（例えば、ポジ型感光性アクリル系樹脂：メタクリル酸とグリシジルメタクリレートとの共重合体からなるベースポリマーに、ナフトキノンジアジド系ポジ型感光剤を混合した材料など）により１〜４μｍの膜厚で形成されている。
【００５８】
本実施の形態に係る放射線検出器１０では、この層間絶縁膜１２によって層間絶縁膜１２上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、一般的にこのような材料は平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。本実施の形態に係る放射線検出器１０では、この層間絶縁膜１２及びＴＦＴ保護膜層３０のドレイン電極１３と対向する位置にコンタクトホール１７が形成されている。
【００５９】
層間絶縁膜１２上には、コンタクトホール１７を埋めつつ、画素領域を覆うように放射線検知素子１０３の下部電極１１が形成されており、この下部電極１１は、ＴＦＴスイッチ４のドレイン電極１３と接続されている。この下部電極１１は、後述する半導体層２１が１μｍ前後と厚い場合には導電性があれば材料に制限がほとんどない。このため、Ａｌ系材料やＩＴＯ等導電性の金属を用いて形成すれば問題ない。
【００６０】
一方、半導体層２１の膜厚が薄い場合（０．２〜０．５μｍ前後）、半導体層２１で光の吸収が十分でないことによる、ＴＦＴスイッチ４への光照射によるリーク電流の増加を防ぐため、遮光性メタルを主体とする合金、若しくは積層膜とすることが好ましい。
【００６１】
下部電極１１上には、フォトダイオードとして機能する半導体層２１が形成されている。本実施の形態では、半導体層２１として、ｎ＋層、ｉ層、ｐ＋層（ｎ＋アモルファスシリコン、アモルファスシリコン、ｐ＋アモルファスシリコン）を積層したＰＩＮ構造のフォトダイオードを採用しており、下層からｎ＋層２１Ａ、ｉ層２１Ｂ、ｐ＋層２１Ｃを順に積層して形成する。ｉ層２１Ｂは、光が照射されることにより電荷（一対の自由電子と自由正孔）が発生する。ｎ＋層２１Ａ及びｐ＋層２１Ｃは、コンタクト層として機能し、下部電極１１及び後述する上部電極２２とｉ層２１Ｂをと電気的に接続する。
【００６２】
各半導体層２１上には、それぞれ個別に上部電極２２が形成されている。この上部電極２２には、例えば、ＩＴＯやＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム）などの光透過性の高い材料を用いている。本実施の形態に係る放射線検出器１０では、上部電極２２や半導体層２１、下部電極１１を含んで放射線検知素子１０３が構成されている。
【００６３】
層間絶縁膜１２、半導体層２１及び上部電極２２上には、上部電極２２に対応する一部で開口２７Ａを持ち、各半導体層２１を覆うように、塗布型の層間絶縁膜２３が形成されている。
【００６４】
この層間絶縁膜２３上には、バイアス線２５（２５Ａ、２５Ｂ）がＡｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした合金あるいは積層膜で形成されている。バイアス線２５（２５Ａ、２５Ｂ）は、開口２７Ａ付近にコンタクトパッド２７が形成され、層間絶縁膜２３の開口２７Ａを介して上部電極２２と電気的に接続される。
【００６５】
このように形成された放射線検出器１０の表面には、シンチレータが備えられる。例えば、必要に応じてさらに光吸収性の低い絶縁性の材料により保護膜が形成されて、放射線検出器１０の表面に光吸収性の低い接着樹脂を用いてＧＯＳ等からなるシンチレータが貼り付けられる。また例えば、射線検出器１０の表面にＣＳＩ等からなるシンチレータが直接蒸着される。
【００６６】
次に、図５を参照して、上記構成の放射線画像撮影装置１００による放射線画像を撮影する際の動作の流れについて、放射線の照射開始の検出動作を中心に説明する。本実施の形態では、制御装置２０２からの指示に基づいて、制御部１０６の制御により放射線画像の撮影を行う。制御部１０６では、制御装置２０２から撮影指示を受け付けると、放射線画像撮影プログラムがＣＰＵにより実行されることにより以下の処理が実行される。当該処理の流れの一例のフローチャートを図５に示す。
【００６７】
撮影指示を受け付けると、ステップ１００では、電流検出器１２０にバイアス線２５Ａを流れる電流の検出を開始させる。次のステップ１０２では、電流検出器１２０で検出された電流値と上述した放射線の照射開始タイミングの検出用の閾値と比較し、検出された電流値が閾値以上になったか否かを判断する。
【００６８】
放射線照射装置２０４から放射線が照射されると、照射された放射線は、シンチレータに吸収され、可視光に変換される。なお、放射線は、放射線検出器１０の表側、裏側の何れから照射されてもかまわない。シンチレータで可視光に変換された光は、各画素２０の放射線検知素子１０３に照射される。放射線検知素子１０３では、光が照射されると内部に電荷が発生する。照射された放射線量が増加すると、放射線検知素子１０３で発生する電荷量が増加する。さらに、増加した電荷量に応じて、バイアス線２５を流れる電流が多くなり、電流検出器１２０で検出される電流値が大きくなる。検出された電流値が閾値未満である場合は、未だ放射線が照射されていないとみなせるため、否定されて待機状態になる。
【００６９】
一方、検出された電流値が閾値以上である場合は、肯定されてステップ１０４へ進み、放射線の照射開始タイミングを検出して、ステップ１０６へ進み、放射線画像の撮影を開始させる。具体的には、制御部１０６は、放射線検出器１０に電荷の蓄積を指示する。放射線検出器１０の画素２０では、ＴＦＴスイッチ４がオフ状態のままであるため、電荷が蓄積された状態になる。
【００７０】
次のステップ１０８では、各画素２０の画像情報を取得する。本実施の形態では、放射線照射開始を検出してから所定時間経過したことを図示を省略したタイマーに基づいて判断し、所定時間経過した場合は、画素２０における電荷の蓄積を終了して、各画素２０から蓄積された電荷を読み出す。電荷の読み出しは、具体的には、ＴＦＴスイッチ４のゲート電極２に走査配線１０１を介して順次オン信号を印加することにより、画素２０のＴＦＴスイッチ４が順次オンされ、各画素２０に蓄積された電荷量に応じた電気信号を信号配線３に出力させることにより電荷を読み出すことにより画像情報を取得する。
【００７１】
次のステップ１１０では、上述したように、バイアス線２５Ｂに接続された画素２０の画像情報を、隣接するバイアス線２５Ａに接続された画素２０の画像情報の平均値により補完し、補完した画像情報を用いて、放射線画像を生成し、次のステップ１１２では、生成した放射線画像を制御装置２０２に出力した後、本処理を終了する。
【００７２】
以上、説明したように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、画素２０の列毎に、バイアス線２５が備えられており、複数のバイアス線２５のうち、１０ｍｍ間隔で設けられたバイアス線２５Ａが電流検出器１２０を介してバイアス電源１１０に接続されている。また、残りのバイアス線２５Ｂは、電流検出器１２０を介さずに直接バイアス電源１１０に接続されている。画素２０では、照射された放射線量に応じて放射線検知素子１０３で電荷が発生すると、発生した電荷に応じて、バイアス線２５に電流が流れる。電流検出器１２０は、バイアス線２５Ａに流れる電流を検出し、制御部１０６は、検出した電流（電流値）が閾値以上になった場合を、放射線の照射開始のタイミングとして検出し、放射線画像の撮影を開始させる。
【００７３】
このように、本実施の形態では、複数のバイアス線２５のうちの一部であるバイアス線２５Ａのみが電流検出器１２０に接続されている。負荷（抵抗）である電流検出器１２０に接続されたバイアス線２５Ａにはバイアス電圧に変動が生じ、バイアス線２５Ａに接続された画素２０において、オフセット及び感度の変動が発生する。一方、バイアス線２５Ｂは、電流検出器１２０を介さずにバイアス電源１１０に直接接続されているため、上述のようなバイアス電圧の変動による、オフセット及び感度の変動が発生しない。従って、オフセット及び感度の変動が発生しない画素２０の領域が得られる。すなわち、画質の低下が発生しない領域が得られるため、例えば、画像ムラ等の発生を抑制することができ、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００７４】
また、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、制御部１０６が、バイアス線２５Ａに接続された画素２０の画像情報を、当該画素２０に隣接するバイアス線２５Ｂに接続された画素２０の画像情報により補完するため、より、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００７５】
ここで、比較例として、全てのバイアス線２５が電流検出器１２０に接続されている放射線画像撮影装置１０００を図１３に示す。なお、全てのバイアス線２５が電流検出器１２０に接続されているため、制御部１０６では、上述した本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の制御部１０６における画像情報の補完は行われない。このように、全てのバイアス線２５が電流検出器１２０に接続されている場合、電流検出器１２０の負荷（抵抗）により、全てのバイアス線２５にバイアス電圧の変動が生じ、当該バイアス電圧の変動により、各画素２０では、オフセット及び感度の変動が発生した。その結果、生成された放射線画像には、アーチファクト（画像ムラ）が発生した。
【００７６】
一方、本実施の形態の放射線検出器１０では、上述したように、バイアス電圧の変動の影響を受ける画素２０の数を、比較例に比べて少なくすることができ、さらに画像情報の補完を行うことにより、放射線画像の画質の低下を抑制し、画像ムラ等が視認されないようにすることができる。
【００７７】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００７８】
本実施の形態の画素２００及び放射線画像撮影装置１００は、は、第１の実施の形態と略同一の構成及び動作であるため、同一部分については、説明を省略する。本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、バイアス線２５Ａの接続先が第１の実施の形態と異なるため、異なる構成及び動作についてここでは説明する。
【００７９】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成の一例の構成図を図６に示す。図６に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、バイアス線２５Ａが電荷蓄積部１２２に接続されており、電荷蓄積部１２２を介してバイアス電源１１０に接続されている。一方、バイアス線２５Ｂは、電荷蓄積部１２２を介さずにバイアス電源１１０に直接接続されている。
【００８０】
電荷蓄積部１２２は、バイアス線２５Ａに流れる電荷を所定の時間蓄積する機能を有している。本実施の形態では、電荷蓄積部１２２は、照射された放射線（放射線の線量）に応じてバイアス電源１１０と画素２０（放射線検知素子１０３）との間を流れる電荷を所定の時間蓄積する機能を有している。電荷蓄積部１２２は、このようにバイアス線２５Ａに流れる電荷を所定の時間蓄積することができるものであればその構成等は特に限定されないが、本実施の形態では、具体的一例として、チャージアンプ（図示省略）により構成している。
【００８１】
本実施の形態の制御部１０６で行われる処理は、第１の実施の形態の処理（図５参照）と略同様であるため、ここでは、異なる部分のみ説明する。本実施の形態では、図５に示した第１の実施の形態の処理と、ステップ１００及びステップ１０２のみが異なるため、異なるステップのみ図７に示す。
【００８２】
本実施の形態では、ステップ１００では、制御部１０６が電荷蓄積部１２２で蓄積された電荷量を検出し、次のステップ１０２では、検出した電荷量を、予め定められた放射線検出用の閾値と比較し、閾値以上となったか否かにより放射線の照射開始タイミングを検出する。上述のように、放射線検出器１０に放射線が照射されると、画素２０で発生した電荷（電荷量）に応じて、各バイアス線２５に電荷が流れる。そのため、本実施の形態では、バイアス線２５のうち、バイアス線２５Ａに流れる電荷量と放射線検出器１０に照射された放射線量との関係を予め得ておき、照射開始タイミングを検出するための放射線検出用の電荷量を閾値として予め定めている。なお、放射線検知素子１０３で発生した電荷（電荷量）が増加すると、バイアス線２５Ａを流れる電荷量も増加するため、照射された放射線量が増加するにつれ、バイアス線２５Ａを流れる電荷量も増加する。
【００８３】
このように、本実施の形態では、バイアス線２５のうちの一部であるバイアス線２５Ａのみが電荷蓄積部１２２に接続されているため、電荷蓄積部１２２が負荷（抵抗）となることにより発生するバイアス電圧の変動の影響を受ける画素２０の数を減らすことができる。従って、第１の実施の形態と同様に、画素２０のオフセット及び感度の変動を抑制し、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００８４】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。
【００８５】
本実施の形態の画素２００及び放射線画像撮影装置１００は、は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と略同一の構成及び動作であるため、同一部分については、説明を省略する。本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、バイアス線２５Ａの接続先が第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なるため、異なる構成及び動作についてここでは説明する。
【００８６】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成の一例の構成図を図８に示す。図８に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、バイアス線２５Ａが電圧検出器１２４に接続されており、電圧検出器１２４を介してバイアス電源１１０に接続されている。一方、バイアス線２５Ｂは、電圧検出器１２４を介さずにバイアス電源１１０に直接接続されている。
【００８７】
電圧検出器１２４は、バイアス線２５Ａの電圧を検出する機能を有している。本実施の形態では、電圧検出器１２４０は、照射された放射線（放射線の線量）に応じてバイアス電源１１０と画素２０（放射線検知素子１０３）との間の電圧（電流値）を検出する機能を有している。電圧検出器１２４は、このようにバイアス線２５Ａの電圧を検出することができるものであればその構成等は特に限定されない。なお、本実施の形態では、電圧検出器１２４で検出された電圧値は、制御部１０６に出力されるように構成されている。
【００８８】
本実施の形態の制御部１０６で行われる処理は、第１の実施の形態の処理（図５参照）と略同様であるため、ここでは、異なる部分のみ説明する。本実施の形態では、図５に示した第１の実施の形態の処理と、ステップ１００及びステップ１０２のみが異なるため、異なるステップのみ図９に示す。
【００８９】
本実施の形態では、本実施の形態は、ステップ１００では、制御部１０６は、電圧検出器１２４で検出されたバイアス線２５Ａの電圧値の検出を開始し、次のステップ１０２では、検出した電圧値を、予め定められた放射線検出用の閾値と比較し、閾値以上となったか否かにより放射線の照射開始タイミングを検出する。放射線検出器１０に放射線が照射されて画素２０の放射線検知素子１０３で電荷が発生すると、発生した電荷（電荷量）に応じて、各バイアス線２５に電流が流れ、電圧値が変化する。そのため、本実施の形態では、バイアス線２５のうち、バイアス線２５Ａの電圧値と放射線検出器１０に照射された放射線量との関係を予め得ておき、照射開始タイミングを検出するための放射線検出用の電圧値を閾値として予め定めている。なお、発生した電荷（電荷量）が増加すると、バイアス線２５Ａを流れる電流も増加し、電圧値も増加するため、照射された放射線量が多くなるにつれ、バイアス線２５Ａの電圧値も増加する。
【００９０】
このように、本実施の形態では、バイアス線２５のうちの一部であるバイアス線２５Ａのみが電圧検出器１２４に接続されているため、電圧検出器１２４が負荷（抵抗）となることにより発生するバイアス電圧の変動の影響を受ける画素２０の数を減らすことができる。従って、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様に、画素２０のオフセット及び感度の変動を抑制し、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００９１】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について説明する。
【００９２】
本実施の形態の画素２００及び放射線画像撮影装置１００は、は、第１の実施の形態と略同一の構成及び動作であるため、同一部分については、説明を省略する。本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、バイアス線２５（２５Ａ、２５Ｂ）の配線の仕方が第１の実施の形態と異なるため、異なる構成についてここでは説明する。
【００９３】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成の一例の構成図を図１０に示す。図１０に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、バイアス線２５（２５Ａ、２５Ｂ）が、画素２０の行毎に、走査配線１０１に沿って走査配線１０１と略並行に設けられている。
【００９４】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、上述したように具体的一例として、放射線検出器１０の画素領域の大きさを行方向が１４インチ、列方向が１７インチとして形成している。このように、行方向の長さが列方向の長さに比べて短い場合、バイアス線２５を画素２０の行方向に、走査配線１０１に沿って走査配線１０１と略並行に設けることにより、第１の実施の形態（図２参照）のように画素２０の列方向に、信号配線３に沿って信号配線３と略並行に設ける場合に比べて、バイアス線２５の長さ（配線長）を短くすることができる。
【００９５】
このように、本実施の形態では、放射線検出器１０の行方向が列方向に比べて短いため、バイアス線２５を画素２０の行毎に、走査配線１０１に沿って走査配線１０１と略並行に設けることにより、バイアス線２５の長さ（配線長）を短くすることができる。これにより、抵抗を減少させることができるため、バイアス線２５Ａに発生するバイアス電圧の変動を抑制することができる。従って、バイアス線２５Ａに接続された画素２０のオフセット及び感度の変動を抑制し、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００９６】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態について説明する。
【００９７】
本実施の形態の画素２００及び放射線画像撮影装置１００は、は、第１の実施の形態と略同一の構成及び動作であるため、同一部分については、説明を省略する。本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、電流検出器１２０に接続されているバイアス線２５Ａの設け方（ライン数）が第１の実施の形態と異なるため、異なる構成についてここでは説明する。
【００９８】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成の一例の構成図を図１１に示す。図１１に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、バイアス線２５において１ラインおきにバイアス線２５Ａが電流検出器１２０に接続されており、電流検出器１２０を介してバイアス電源１１０に接続されている。すなわち、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、電流検出器１２０を介してバイアス電源１１０に接続されているバイアス線２５Ａと、電流検出器１２０を介さずにバイアス電源１１０に直接接続されているバイアス線２５Ｂとが、交互に設けられている。
【００９９】
このように、本実施の形態では、バイアス線２５においてバイアス線２５Ａが１ラインおきに設けられることにより、より多くのバイアス線２５Ａが電流検出器１２０に接続されると共に、より小さい領域毎に放射線の照射の検出を行うことができるようになるため、放射線の照射（照射開始のタイミング）の検出精度を向上させることができる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、１ラインずつ交互にバイアス線２５Ａとバイアス線２５Ｂとを設けたがこれに限らず、例えば２ラインずつ交互にバイアス線２５Ａとバイアス線２５Ｂとを設けるようにしてもよい。なお、隣接する複数のラインをバイアス線２５Ａとする場合、画像情報の補完がしにくくなったり、上述した画像ムラが視認しやすくなったりするため、隣接させられるバイアス線２５Ａのライン数は、放射線画像撮影装置１００の特性や所望の画質等に応じて予め定めればよい。また、バイアス線２５において２ラインおきにバイアス線２５Ａを設けるようにしてもよい。どのような間隔で設けるかは、特に限定されないが、放射線の検出精度及び所望の画質等に応じて予め定めればよい。また、放射線画像撮影装置１００内における配置位置に応じて、バイアス線２５Ａを設ける間隔等を異ならせるようにしてもよい。
【０１０１】
なお、画質の向上の観点から、バイアス線２５Ａのライン数は、バイアス線２５Ｂのライン数以下であることが好ましい。
【０１０２】
［第６の実施の形態］
次に、第６の実施の形態について説明する。
【０１０３】
本実施の形態の画素２００及び放射線画像撮影装置１００は、は、第１の実施の形態と略同一の構成及び動作であるため、同一部分については、説明を省略する。本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、画素２０から電荷（画像情報）を読み出す読み出し方が第１の実施の形態と異なるため、異なる構成及び動作についてここでは説明する。
【０１０４】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成の一例の構成図を図１２に示す。なお図１２に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成そのものは、第１の実施の形態の放射線画像撮影装置１００（図２参照）と同一構成である。
【０１０５】
本実施の形態では、制御部１０６の制御により、２画素×２画素を１つの画素４０とみなして、４つの画素２０の電荷（画像情報）まとめて取得する、いわゆるビニング処理を行って電荷（画像情報）を読み出す。
【０１０６】
本実施の形態では、図１２に示すように、バイアス線２５Ａに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報と、バイアス線２５Ｂに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報とをまとめて、１つの画像情報として取得する。
【０１０７】
具体的には、制御部１０６は、走査配線駆動回路１０４により２ラインずつ走査配線１０１をオン状態にさせ、さらに信号配線３から出力された電気信号（画像情報）を２ラインずつ合算することにより、画素４０の画像情報として取得する。
【０１０８】
例えば、図１２に示した場合では、走査配線１０１（Ｇｎ）及び走査配線１０１（Ｇｎ＋１）をオン状態して、信号配線３（Ｄ３）に出力された画素２０Ａｎ及び画素２０Ａｎ＋１が合算された電気信号（画像情報）と、信号配線３（Ｄ４）に出力された画素２０Ｂｎ及び画素２０Ｂｎ＋１が合算された電気信号（画像情報）と、を合算することにより、画素４０（４０Ａ）の画像情報として制御部１０６が取得する。
【０１０９】
なお、ビニングにより取得した画像情報を画素４０の画像情報として放射線画像を生成してもよいし、まとめて取得した画素２０の数（図１２では「４」）で除算することにより平均化した画像情報をまとめて取得した画素２０各々の画像情報として放射線画像を生成してもよい。なお、後者とする場合、バイアス線２５Ａに接続された画素２０が含まれる領域のみビニングを行うようにしてもよい。例えば、図１２に示す場合では、信号線３（Ｄ１）及び信号線（Ｄ２）に接続されている画素２０についてビニングを行わないようにしてもよい。
【０１１０】
このように、バイアス線２５Ａに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報とバイアス線２５Ｂに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報とを合算して、１つの画像情報として取得することにより、バイアス電圧の変動の影響によるオフセット及び感度の変動による画像情報の変動を小さくすることができる。そのため、本実施の形態の制御部１０６では、第１の実施の形態で上述した制御部１０６で行っていた画像情報の補完が不要になる。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、行方向に隣接する画素２０については、それぞれの信号線３に出力された電気信号（画像情報）を合算するいわゆる、デジタルビニングを行っているがこれに限らず、画素２０において、同一の信号線３に電荷が出力されるように放射線検出器１０を構成し、いわゆる、アナログビニングを行うようにしてもよい。
【０１１２】
［第７の実施の形態］
次に、第７の実施の形態について説明する。
【０１１３】
本実施の形態の画素２００及び放射線画像撮影装置１００は、は、第２の実施の形態と略同一の構成及び動作であるため、同一部分については、説明を省略する。本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、画素２０から電荷（画像情報）を読み出す読み出し方が第２の実施の形態と異なるため、異なる構成及び動作についてここでは説明する。
【０１１４】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成の一例の構成図を図１３に示す。なお図１３に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成そのものは、第２の実施の形態の放射線画像撮影装置１００（図６参照）と同一構成である。
【０１１５】
本実施の形態では、第６の実施の形態と同様に、制御部１０６の制御により、２画素×２画素を１つの画素４０とみなして、４つの画素２０の電荷（画像情報）まとめて取得する、いわゆるビニング処理を行って電荷（画像情報）を読み出す。
【０１１６】
本実施の形態では、図１３に示すように、バイアス線２５Ａに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報と、バイアス線２５Ｂに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報とをまとめて、１つの画像情報として取得する。
【０１１７】
従って、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００においても第６の実施の形態と同様に、バイアス線２５Ａに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報と、バイアス線２５Ｂに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報とを合算して、１つの画像情報として取得することにより、バイアス電圧の変動の影響によるオフセット及び感度の変動による画像情報の変動を小さくすることができる。そのため、本実施の形態の制御部１０６では、上述した制御部１０６で行っていた画像情報の補完が不要になる。
【０１１８】
［第８の実施の形態］
次に、第８の実施の形態について説明する。
【０１１９】
本実施の形態の画素２００及び放射線画像撮影装置１００は、は、第２の実施の形態と略同一の構成及び動作であるため、同一部分については、説明を省略する。本実施の形態の放射線画像撮影装置１００では、画素２０から電荷（画像情報）を読み出す読み出し方が第２の実施の形態と異なるため、異なる構成及び動作についてここでは説明する。
【０１２０】
本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成の一例の構成図を図１４に示す。なお図１４に示すように、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００の全体構成そのものは、第２の実施の形態の放射線画像撮影装置１００（図７参照）と同一構成である。
【０１２１】
本実施の形態では、第６の実施の形態と同様に、制御部１０６の制御により、２画素×２画素を１つの画素４０とみなして、４つの画素２０の電荷（画像情報）まとめて取得する、いわゆるビニング処理を行って電荷（画像情報）を読み出す。
【０１２２】
本実施の形態では、図１４に示すように、バイアス線２５Ａに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報と、バイアス線２５Ｂに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報とをまとめて、１つの画像情報として取得する。
【０１２３】
従って、本実施の形態の放射線画像撮影装置１００においても第６の実施の形態と同様に、バイアス線２５Ａに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報と、バイアス線２５Ｂに接続された画素２０から出力された電荷に応じた画像情報とを合算して、１つの画像情報として取得することにより、バイアス電圧の変動の影響によるオフセット及び感度の変動による画像情報の変動を小さくすることができる。そのため、本実施の形態の制御部１０６では、上述した制御部１０６で行っていた画像情報の補完が不要になる。
【０１２４】
なお、上述した各実施の形態では、電流検出器１２０で検出した電流値、電荷蓄積部１２２で蓄積した電荷量、または電圧検出器１２４で検出した電圧値に基づいて放射線（照射開始のタイミング）を検出していたがいずれを用いるかは、放射線検出器１０に求められる特性（リアルタイム性や感度等）に基づいて定めればよい。電流値及び電圧値に基づいて検出を行う場合では、照射された放射線量が少なく、変動の絶対値が小さい場合には、蓄積した電荷量に基づいて検出を行う場合に比べて検出感度がやや劣るものの、変動の検出のリアルタイム（即時）性に優れているため、リアルタイム性を重視する場合に用いることが好ましい。一方、蓄積した電荷量に基づいて検出を行う場合では、電流値または電圧値に基づいて検出を行う場合に比べてリアルタイム性にやや劣るものの、変動の絶対値が小さい場合においても変動量を積分できることから検出感度に優れているため、検出感度を重視する場合に用いることが好ましい。また、これらを組み合わせて用いてもよい。
【０１２５】
また、上述した各実施の形態では、電流検出器１２０で検出した電流値、電荷蓄積部１２２で蓄積した電荷量、または電圧検出器１２４で検出した電圧値を、制御部１０６で閾値と比較することにより放射線（照射開始のタイミング）を検出していたがこれに限らず、それぞれ電流検出器１２０、電荷蓄積部１２２、電圧検出器１２４で閾値と比較し、閾値以上になった場合にその旨を示す信号を制御部１０６に出力するようにしてもよい。
【０１２６】
また、上述した各実施の形態では、放射線画像撮影装置１００の制御部１０６が放射線の照射開始のタイミングを検出する場合について説明したがこれに限らず、放射線照射装置２０４からの放射線の照射停止のタイミングの検出や、所定量の放射線が照射されたタイミングの検出等に適用してもよい。
【０１２７】
また、上記各実施の形態では、間接変換方式の場合について説明したがこれに限らず、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式の場合に適用してもよい。この場合、直接変換方式における放射線検知素子は、放射線が照射されることにより電荷を発生する。
【０１２８】
その他、本実施の形態で説明した放射線画像撮影装置１００、放射線検出器１０等の構成、動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【０１２９】
また、本実施の形態では、本発明の放射線は、特に限定されるものではなく、Ｘ線やγ線等を適用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
３  信号配線
４  ＴＦＴスイッチ
１０  放射線検出器
２０  画素
２５（２５Ａ、２５Ｂ）  バイアス線
１００  放射線画像撮影装置
１０３  放射線検知素子
１０４  走査配線駆動回路
１０５  信号検出回路
１０６  制御部
１２０  電流検出器
１２２  電荷蓄積部
１２４  電圧検出器
２００  放射線画像撮影システム
【図１】
0005657491.tif 000002
【図２】
0005657491.tif 000003
【図３】
0005657491.tif 000004
【図４】
0005657491.tif 000005
【図５】
0005657491.tif 000006
【図６】
0005657491.tif 000007
【図７】
0005657491.tif 000008
【図８】
0005657491.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005657491.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0005657491.tif 000015
【図１５】
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