(57)【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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するとともに、
放射線画像撮影前に読み出す前記リークデータが、放射線が照射されていないにもかかわらず周期的に変動する場合には、少なくとも前記リークデータが変動する期間を含む期間においては、予め取得しておいた前記リークデータの変動パターンを読み出した前記リークデータから減算した値が前記閾値を越えたか否かを判断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、放射線画像撮影前に、前記リークデータの読み出し処理と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを、交互に繰り返し行わ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】
前記走査駆動手段のゲートドライバーは、前記走査線が接続されていない非接続の端子を有しており、
前記制御手段は、放射線画像撮影前の前記リークデータの読み出し処理とともに行われる前記各放射線検出素子のリセット処理で、少なくとも前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加されている期間を含む期間、または前記非接続の端子がアクティブな状態とされている期間を含む期間においては、予め取得しておいた前記リークデータの変動パターンを読み出した前記リークデータから減算した値が前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するとともに、
放射線画像撮影前に読み出す前記照射開始検出用の画像データが、放射線が照射されていないにもかかわらず周期的に変動する場合には、少なくとも前記照射開始検出用の画像データが変動する期間を含む期間においては、予め取得しておいた前記照射開始検出用の画像データの変動パターンを読み出した前記照射開始検出用の画像データから減算した値が前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記走査駆動手段のゲートドライバーは、前記走査線が接続されていない非接続の端子を有しており、
前記制御手段は、放射線画像撮影前の前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理で、少なくとも前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加されている期間を含む期間、または前記非接続の端子がアクティブな状態とされている期間を含む期間においては、予め取得しておいた前記照射開始検出用の画像データの変動パターンを読み出した前記照射開始検出用の画像データから減算した値が前記閾値を越えたか否かを判断す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】
前記制御手段は、放射線画像撮影ごとに、前記リークデータの読み出し処理または前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を開始すると、放射線の照射が開始されるまでの間に、少なくとも前記期間を含む期間における前記変動パターンを取得することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記制御手段は、放射線画像撮影前の前記リークデータの読み出し処理とともに行う前記各放射線検出素子のリセット処理、または放射線画像撮影前の前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を開始すると、放射線の照射が開始されるまでの間に、少なくとも前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加されている期間を含む期間、または前記非接続の端子がアクティブな状態とされている期間を含む期間における前記変動パターンを取得することを特徴とする請求項３または請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
所定個数の前記読み出し回路をそれぞれ内蔵する複数の読み出しＩＣを備え、
前記制御手段は、放射線画像撮影前の１回の前記リークデータの読み出し処理または前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理で、前記各読み出しＩＣから出力された前記所定個数の前記リークデータまたは前記照射開始検出用の画像データの統計値を算出し、前記各読み出しＩＣについて算出した前記リークデータの統計値または前記照射開始検出用の画像データの統計値が前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする請求項１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】
前記制御手段は、前記各読み出しＩＣについて算出した前記リークデータの統計値または前記照射開始検出用の画像データの統計値と、当該読み出し処理の直前の前記読み出し処理を含む所定回数分の過去の前記各読み出し処理の際に算出された前記読み出しＩＣごとの前記統計値の移動平均との差分を算出し、前記差分が前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする請求項８に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、放射線画像撮影前に算出する前記差分が、放射線が照射されていないにもかかわらず周期的に変動する場合には、少なくとも前記差分が変動する期間を含む期間においては、予め取得しておいた前記差分の変動パターンを、算出した前記差分から減算した値が前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする請求項９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、装置自体で放射線の照射を検出して放射線画像撮影を行う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ー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ー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（すなわち画像データ）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、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型として構成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能と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、例えば後述する図７等に示すように、通常、複数の放射線検出素子７が、検出部Ｐ上に二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子７にそれぞれ薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
【０００５】
そして、通常、放射線画像撮影は、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被験者の身体等の所定の撮影部位（すなわち胸部正面や腰椎側面等）を介した状態で放射線が照射されて行われる。
【０００６】
その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して全てのＴＦＴ８をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が、各放射線検出素子７内に的確に蓄積される。
【０００７】
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各ＴＦＴ８を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷を各信号線６に順次放出させて、各読み出し回路１７で画像データＤとしてそれぞれ読み出すように構成される。
【０００８】
ところで、上記のように、放射線画像撮影が的確に行われるためには、放射線画像撮影装置に放射線が照射される際に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに適切にオフ電圧が印加され、スイッチ手段である各ＴＦＴ８がオフ状態になることが必要となる。
【０００９】
そこで、例えば従来の専用機型の放射線画像撮影装置等では、放射線発生装置との間でインターフェースを構築し、互いに信号等をやり取りして、放射線画像撮影装置が走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態になったことを確認したうえで、放射線画像撮影装置が放射線源から放射線を照射させるように構成される場合が多い。
【００１０】
しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造メーカーが異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。
【００１１】
このように放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築されない場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線源からどのようなタイミングで放射線が照射されるかが分からない。そのため、放射線源から放射線が照射されたことを、放射線画像撮影装置が自ら検出しなければならなくなる。
【００１２】
そこで、近年、このような放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースによらずに、放射線が照射されたことを自ら検出するように構成された放射線画像撮影装置が種々開発されている。
【００１３】
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７内に電荷が発生すると、各放射線検出素子７から、各放射線検出素子７に接続されているバイアス線９（後述する図７等参照）に電荷が流れ出してバイアス線９を流れる電流が増加することを利用して、バイアス線９に電流検出手段を設けてバイアス線９内を流れる電流の電流値を検出し、その電流値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】
【００１４】
【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】
【００１５】
しかしながら、本発明者らの研究で、上記の手法は、バイアス線９が各放射線検出素子７の電極に接続されているため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線９を介して各放射線検出素子７に伝わり、放射線検出素子７から読み出される画像データＤにノイズとして重畳される場合があるなど、必ずしも解決が容易でない問題があることが分かってきた。
【００１６】
そして、本発明者らは、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する別の手法について種々研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを的確に検出することが可能ないくつかの手法を見出すことができた。
【００１７】
後述するように、本発明者らが見出した新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して画像データｄの読み出し処理を行う。なお、以下では、撮影直後に行われる本画像としての画像データＤと区別して、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出のために読み出される画像データを、照射開始検出用の画像データｄという。
【００１８】
そして、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出される照射開始検出用の画像データｄの値が上昇することを利用して、読み出された照射開始検出用の画像データｄの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ように構成される。
【００１９】
また、本発明者らが見出した別の新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから全ての走査線５にオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で読み出し回路１７に読み出し動作を行わせ、ＴＦＴ８を介して放射線検出素子７からリークした電荷ｑ（後述する図１３参照）をリークデータｄleakに変換するリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成される。
【００２０】
そして、この場合も、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出されるリークデータｄleakの値が上昇するため、それを利用して、読み出されたリークデータｄleakの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ように構成される。
【００２１】
その際、上記のリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに予め閾値ｄleak_thや閾値ｄthを設けておき、読み出したリークデータｄleakや画像データｄが閾値ｄleak_th、ｄthを越えた時点で、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ようになっている。
【００２２】
しかし、本発明者らがさらに研究を進めたところ、放射線画像撮影前に、放射線画像撮影装置で読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄの値が周期的に変動する場合があることが分かってきた。そして、読み出されるリークデータｄleakや画像データｄがこのように周期的に変動すると、放射線画像撮影装置に放射線が照射されていないにもかかわらず、リークデータｄleak等が大きな値に変動した際に閾値ｄleak_th等を越えてしまい、放射線の照射開始を誤検出してしまう虞れがあることも分かってきた。
【００２３】
上記のように、放射線画像撮影装置自体でリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに基づいて放射線の照射開始を検出する場合、後述するように、放射線の照射開始後、放射線画像撮影装置は、自動的に、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生する電荷を放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行した後、各放射線検出素子７からの本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
【００２４】
そのため、上記のように、放射線画像撮影装置が放射線の照射開始を誤検出すると、その後、電荷蓄積状態への移行や本画像としての画像データＤの読み出し処理等の一連の処理が自動的に行われる。そのため、例えば放射線技師が当該放射線画像撮影装置を用いて放射線画像撮影を行おうとしても、上記の一連の処理が終了するまで当該放射線画像撮影装置を用いて撮影を行うことができなくなってしまう。
【００２５】
また、放射線画像撮影装置がバッテリーを内蔵する装置である場合には、誤検出により電荷蓄積状態や本画像としての画像データＤの読み出し処理等で電力が無駄に消費されてしまい、バッテリーの消耗を招く。そのため、バッテリーの１回の充電で撮影できる放射線画像の枚数が減ってしまい、１回の充電あたりの撮影効率が低下してしまう等の問題が生じる虞れがある。
【００２６】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータや照射開始検出用の画像データに周期的な変動があっても、それにより放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止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】
【００２７】
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するとともに、
放射線画像撮影前に読み出す前記リークデータが、放射線が照射されていないにもかかわらず周期的に変動する場合には、少なくとも前記リークデータが変動する期間を含む期間においては、予め取得しておいた前記リークデータの変動パターンを読み出した前記リークデータから減算した値が前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする。
【００２８】
また、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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するとともに、
放射線画像撮影前に読み出す前記照射開始検出用の画像データが、放射線が照射されていないにもかかわらず周期的に変動する場合には、少なくとも前記照射開始検出用の画像データが変動する期間を含む期間においては、予め取得しておいた前記照射開始検出用の画像データの変動パターンを読み出した前記照射開始検出用の画像データから減算した値が前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、放射線画像撮影前に読み出されたリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ等から変動パターンを減算した値は、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されていない状態では確実に閾値以下の値になり、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状態では確実に閾値を越えるようになる。
【００３０】
そのため、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに周期的な変動がある場合であっても、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場合には放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。また、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されていない場合には、放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能となる。
【００３１】
そのため、放射線の照射開始の誤検出により電荷蓄積状態への移行や本画像としての画像データＤの読み出し処理等の一連の処理が無駄に行われることが的確に防止される。また、放射線画像撮影装置がバッテリーを内蔵する装置である場合には、誤検出により電荷蓄積状態や本画像としての画像データＤの読み出し処理等で電力が無駄に消費されてバッテリーが消耗することを的確に防止することが可能となる。そのため、バッテリーの１回の充電で撮影できる放射線画像の枚数が減少してしまうことが的確に防止され、１回の充電あたりの撮影効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観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】放射線画像撮影装置のコネクターにケーブルのコネクターを接続した状態を表す斜視図である。
【図４】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図５】図４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６】フレキシブル回路基板や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】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】各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１０】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１１】ＴＦＴを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図１２】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１３】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１４】検出方法１において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図１５】読み出されるリークデータを時系列的にプロットしたグラフである。
【図１６】検出方法２において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１７】放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングおよびオン時間ΔＴを表すタイミングチャートである。
【図１８】検出方法２において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図１９】検出部が４つの領域に分割され、各領域に読み出しＩＣがそれぞれ割り当てられた状態を表す図である。
【図２０】放射線画像撮影装置に照射野が絞られた放射線が照射された場合を表す図である。
【図２１】各読み出し回路で読み出されたリークデータの読み出しＩＣごとの平均値の時間的推移の例を表すグラフである。
【図２２】移動平均の算出の仕方を説明する図である。
【図２３】算出された差分の最大値を時系列的にプロットしたグラフである。
【図２４】ゲートドライバーに存在する非接続の端子を説明する図である。
【図２５】ゲートドライバーに非接続の端子が存在する場合に生じる現象を説明するグラフである。
【図２６】（Ａ）各放射線検出素子のリセット処理の際にＴＦＴのトラップ準位に電荷がトラップされることを説明する図であり、（Ｂ）リークデータの読み出し処理でトラップ準位から伝導帯に電荷の一部が移動することを説明する図である。
【図２７】各放射線検出素子のリセット処理が行われないとＴＦＴのトラップ準位にトラップされている電荷の量が少なくなり、トラップ準位から伝導帯に移動する電荷の量が減少することを説明する図である。
【図２８】（Ａ）リークデータ、および（Ｂ）移動平均の周期的な変動を表すグラフである。
【図２９】差分の周期的な変動を表すグラフであり、差分の変動パターンを示すグラフである。
【図３０】算出した差分から予め取得した差分の変動パターンを減算した値がほぼ０に近い値になることを表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放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について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる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できる。
【００３５】
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。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内にシンチレーター３や基板４等で構成されるセンサーパネルＳＰが収納されている。
【００３６】
本実施形態では、筐体２のうち、放射線入射面Ｒを有する中空の角筒状の筐体本体部２Ａは、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おり、筐体本体部２Ａの両側の開口部を蓋部材２Ｂ、２Ｃで閉塞することで筐体２が形成されている。なお、筐体２をこのようないわゆるモノコック型として形成する代わりに、例えば、フロント板とバック板とで形成された、いわゆる弁当箱型とすることも可能である。
【００３７】
また、筐体２の一方側の蓋部材２Ｂには、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクター３９、バッテリー状態や放射線画像撮影装置１の稼働状態等を表示するＬＥＤ等で構成されたインジケーター４０等が配置されている。
【００３８】
本実施形態では、コネクター３９は、例えば図３に示すように、ケーブルＣａの先端に設けられたコネクターＣが接続されることにより、例えば外部のコンソール等の装置との間でケーブルＣａを介して信号等を送受信したり画像データＤ等を送信したりする際の有線方式の通信手段として機能するようになっている。なお、コネクター３９の設置位置は蓋部材２Ｂに限定されず、放射線画像撮影装置１の適宜の位置に設置することが可能である。
【００３９】
また、図示を省略するが、例えば筐体２の反対側の蓋部材２Ｃ等に、アンテナ装置４１（後述する図７参照）が例えば蓋部材２Ｃに埋め込む等して設けられており、本実施形態では、このアンテナ装置４１が、放射線画像撮影装置１とコンソール等との間で信号等の無線方式で送受信する場合の通信手段として機能するようになっている。
【００４０】
なお、アンテナ装置４１の設置位置は蓋部材２Ｃに限定されず、放射線画像撮影装置１の任意の位置にアンテナ装置４１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４１は１個に限らず、複数設けることも可能である。
【００４１】
図２に示すように、筐体２の内部には、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やバッテリー２４等が取り付けられている。また、基板４やシンチレーター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３４が配設されている。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３５が設けられている。
【００４２】
シンチレーター３は、基板４の後述する検出部Ｐに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレーター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。
【００４３】
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４に示すように、基板４のシンチレーター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。
【００４４】
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、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。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が設けられた小領域ｒの全体、すなわち図４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００４５】
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ー等を用いることも可能である。各放射線検出素子７は、図４の拡大図である図５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。
【００４６】
放射線検出素子７は、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、シンチレーター３で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子７は、このようにして、照射された放射線（本実施形態ではシンチレーター３で放射線から変換された電磁波）を電荷に変換するようになっている。
【００４７】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して放射線検出素子７内に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を介してゲート電極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て、放射線検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。
【００４８】
本実施形態では、図５に示すように、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、図４に示すように、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の外側の位置で結線１０に結束されている。
【００４９】
本実施形態では、図４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、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板（Chip On Film等ともいう。）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。
【００５０】
そして、フレキシブル回路基板１２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のセンサーパネルＳＰ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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７ｂ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７ｂにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、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２２により、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が制御されるようになっている。
【００５３】
図７や図８に示すように、本実施形態では、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７ｂ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７ａ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。
【００５４】
走査駆動手段１５は、配線１５ｄを介してゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバー１５ｂとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバー１５ｂは、複数の前述したゲートＩＣ１５ｃ（図６参照）が並設されて構成されている。
【００５５】
図７や図８に示すように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。読み出し回路１７は、増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。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ー２１は省略されている。
【００５６】
本実施形態では、増幅回路１８は、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ー１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続され、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。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。
【００５７】
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。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。
【００５８】
放射線画像撮影装置１で、各放射線検出素子７内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子７のリセット処理を行う際には、図９に示すように、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態（およびスイッチ１８ｅがオフ状態）とされた状態で、各ＴＦＴ８がオン状態とされる。
【００５９】
すると、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出され、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過して、オペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す。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ようになっている。
【００６０】
一方、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図１０に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態（およびスイッチ１８ｅがオン状態）とされた状態で、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出されると、電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積される。
【００６１】
そして、増幅回路１８では、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっており、増幅回路１８により、各放射線検出素子７から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【００６２】
そして、増幅回路１８の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９は、各放射線検出素子７から電荷が流出する前に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１（図１０参照）が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持し、上記のように各放射線検出素子７から流出した電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積された後に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
【００６３】
そして、相関二重サンプリング回路１９は、２回目のパルス信号Ｓｐ２で電圧値Ｖfiを保持すると、電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして下流側に出力するようになっている。そして、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Ｄは、アナログマルチプレクサー２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データＤに変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存されるようになっている。
【００６４】
なお、１回の画像データＤの読み出し処理が終了すると、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされ（図１０参照）、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す等して、増幅回路１８がリセットされる。
【００６５】
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、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。
【００６６】
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４１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２３、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリー２４が接続されている。また、バッテリー２４には、図示しない充電装置からバッテリー２４に電力を供給してバッテリー２４を充電する際の接続端子２５が取り付けられている。
【００６７】
前述したように、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等を制御して画像データＤの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理等を行わせたり、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。
【００６８】
［放射線の照射開始の検出の制御構成について（検出手法Ａ）］
次に、放射線画像撮影装置１の制御手段２２における放射線の照射開始の検出処理の制御構成について説明する。
【００６９】
本実施形態では、前述したように、放射線画像撮影装置１自体で放射線発生装置から放射線が照射されたことを検出するようになっている。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１で行われる放射線の照射開始の検出の仕方について説明する。
【００７０】
なお、本実施形態に係る検出方法は、本発明者らの研究により新たに見出された検出方法であり、前述した特許文献４や特許文献５に記載されているように、装置内に電流検出手段を設けて電流検出手段からの出力値に基づいて放射線の照射開始等を検出する手法は採用されていない。
【００７１】
本発明者らの研究により新たに見出された検出方法としては、例えば、下記の２つの検出方法のいずれかを採用することが可能である。
【００７２】
［検出方法１］
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。ここで、リークデータｄleakとは、図１１に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。
【００７３】
そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図９に示した各放射線検出素子７のリセット処理や図１０に示した画像データＤの読み出し処理の場合と異なり、図１２に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図７、８のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信するようになっている。
【００７４】
相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。そして、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑが蓄積されて増幅回路１８から出力される電圧値が上昇し、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
【００７５】
そして、相関二重サンプリング回路１９が電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出して出力した値が、リークデータｄleakとなる。リークデータｄleakが、その後、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値に変換されることは、前述した画像データＤの読み出し処理の場合と同様である。
【００７６】
ところで、リークデータｄleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各ＴＦＴ８がオフ状態のままとなってしまい、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になってしまう。
【００７７】
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図１３に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータｄleakの読み出し処理と、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。なお、図１３や後述する図１４等のＴやτについては後で説明する。
【００７８】
このように放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返して行うように構成した場合、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、シンチレーター３（図２参照）で放射線から変換された電磁波が、各ＴＦＴ８に照射される。そして、それにより、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑ（図１３参照）がそれぞれ増加することが本発明者らの研究で分かった。
【００７９】
そして、例えば図１４に示すように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返して行う場合、図１５に示すように、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た時点で読み出されたリークデータｄleakが、それ以前に読み出されたリークデータｄleakよりも格段に大きな値になる。
【００８０】
なお、図１４および図１５では、図１４で走査線５のラインＬ４にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の４回目の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakが、図１５の時刻ｔ１におけるリークデータｄleakに対応する。また、図１４において「Ｒ」は各放射線検出素子７のリセット処理を表し、「Ｌ」はリークデータｄleakの読み出し処理を表す。
【００８１】
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータｄleakが、例えば予め設定された所定の閾値ｄleak_th（図１５参照）を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
【００８２】
そして、この場合、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１４に示したように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、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各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【００８３】
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図１４の場合は走査線５のラインＬ４）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１４の場合は走査線５のラインＬ５）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
【００８４】
なお、図１４では、本画像としての画像データＤの読み出し処理を、放射線の照射開始を検出した時点でオン電圧が印加された走査線５のラインＬｎの次にラインＬn+1からオン電圧の印加を開始して行う場合を示したが、例えば、走査線５の最初のラインＬ１等からオン電圧の印加を開始して画像データＤの読み出し処理を行うように構成することも可能である。
【００８５】
［検出方法２］
また、上記の検出方法１のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図１６に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
【００８６】
なお、前述したように、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データＤと区別して、以下、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される画像データを、照射開始検出用の画像データｄ（或いは単に画像データｄ）という。
【００８７】
また、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理における読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフや、相関二重サンプリング回路１９へのパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信等は、図１７に示すように、図１０に示した画像データＤの読み出し処理における処理と同様に行われる。なお、図１７等におけるＴやΔＴについては後で説明する。
【００８８】
上記のように放射線画像撮影前に照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合、図１８に示すように、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、その時点で読み出された画像データｄ（図１８では走査線５のラインＬｎにオン電圧が印加されて読み出された画像データｄ）が、前述した図１５に示したリークデータｄleakの場合と同様に、それ以前に読み出された画像データｄよりも格段に大きな値になる。
【００８９】
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データｄを監視するように構成し、読み出された画像データｄが予め設定された所定の閾値ｄthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
【００９０】
そして、この場合、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１８に示すように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、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各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【００９１】
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図１８の場合は走査線５のラインＬｎ）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１８の場合は走査線５のラインＬn+1）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
【００９２】
なお、図１８に示した場合においても、本画像としての画像データＤの読み出し処理を、例えば走査線５の最初のラインＬ１等からオン電圧の印加を開始して行うように構成することが可能である。また、図１８中のΔＴやτについては以下で説明する。
【００９３】
［検出感度を向上させるための処理について］
また、上記の検出方法１において、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理で、ある走査線５に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線５に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ（図１３や図１４等参照）を長くし、リークデータｄleakの読み出し処理において制御手段２２から送信する２回のパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔Ｔを長くすると、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakの値が大きくなる。そのため、放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
【００９４】
また、上記の検出方法２において、放射線画像撮影前の照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理において、各ＴＦＴ８をオン状態とする時間ΔＴ（図１７や図１８参照）、すなわち走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５にオン電圧を印加してからオフ電圧に切り替えるまでの時間ΔＴ（以下、オン時間ΔＴという。）を長くすると、１回の画像データｄの読み出し処理で読み出される画像データｄの値が大きくなる。そのため、やはり放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
【００９５】
なお、この場合も、ある走査線５に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線５に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ（図１８参照）や、制御手段２２から送信する２回のパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔Ｔ（図１７参照）が長くなる。
【００９６】
このように、上記の検出方法１や検出方法２を採用する場合には、放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出感度を向上させるために、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理や照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理における上記の周期τや、制御手段２２から送信する２回のパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔Ｔ、或いはオン時間ΔＴを長くする等の処理が適宜行われる。
【００９７】
［改良された放射線の照射開始の検出方法について］
ところで、上記の検出手法Ａすなわち検出方法１、２は、以下のように改良することができる。なお、以下では、前述した検出方法１、すなわち放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理および各放射線検出素子７のリセット処理を交互に行い、読み出したリークデータｄleakに基づいて放射線の照射開始を検出する場合について説明するが、上記の検出方法２についても同様にあてはまる。
【００９８】
上記の検出方法１を採用して放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成する場合、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐ（図４や図７等参照）には、通常、数千本から数万本の信号線６が配線されており、各信号線６にそれぞれ読み出し回路１７が設けられているため、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakの数は、数千個から数万個の数になる。
【００９９】
そして、それらの全てのリークデータｄleakについて、上記のように閾値を越えたか否かを判断する処理を各読み出し処理ごとに行うように構成すると、処理が非常に重くなり、リアルタイムで放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。そこで、以下のような検出手法を採用することが可能である。
【０１００】
［検出手法Ｂ］
読み出しＩＣ１６（図７参照）内には、例えば、１２８個や２５６個の読み出し回路１７が形成されて内蔵されている。すなわち、１個の読み出しＩＣ１６には、１２８本や２５６本等の信号線６が接続されている。そして、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で、１個の読み出しＩＣ１６から各信号線６ごとに１２８個や２５６個のリークデータｄleakが読み出される。
【０１０１】
いま、仮に信号線６が８１９２本設けられており、１個の読み出しＩＣ１６に２５６個の読み出し回路１７が内蔵されている（すなわち１個の読み出しＩＣ１６に２５６本の信号線６が接続されている）とすると、読み出しＩＣ１６の数は、全部で８１９２÷２５６＝３２個になる。
【０１０２】
そこで、例えば、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で１つの読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの平均値や合計値、中間値、最大値等（以下、これらをまとめて統計値という。）を算出し、各読み出しＩＣ１６について算出したリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が、それぞれ閾値を越えたか否かを判断するように構成することが可能である。
【０１０３】
なお、統計値ｄleak_st(z)中のｚは、読み出しＩＣ１６の番号であり、上記の例では、読み出しＩＣ１６は３２個設けられているため、ｚは１から３２までの値をとる。
【０１０４】
このように構成すれば、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記の例で言えば、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出される８１９２個のリークデータｄleakについて各々閾値を越えたか否かを判断する必要がなくなり、各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの３２個の統計値ｄleak_st(z)について閾値を越えたか否かを判断するだけで済む。そのため、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始の判断処理が軽くなる。
【０１０５】
［検出手法Ｃ］
また、さらに判断処理を軽くするために、制御手段２２で、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した３２個の統計値ｄleak_st(z)の中から最大値を抽出し、リークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の最大値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することも可能である。
【０１０６】
また、図１９に示すように、検出部Ｐ（図４や図７等参照）が例えば４つの領域Ｐａ〜Ｐｄに分割されており、３２個の読み出しＩＣ１６が３２÷４＝８個ずつ各領域Ｐａ〜Ｐｄに割り当てられているような場合がある。
【０１０７】
このような場合には、各領域Ｐａ〜Ｐｄごとに、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した８個の統計値ｄleak_st(z)の中から最大値を抽出し、リークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の最大値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することも可能である。
【０１０８】
なお、図１９では、走査駆動手段１５や走査線５等の記載が省略されている。また、図１９では簡略化して示したが、実際には、各読み出しＩＣ１６にはそれぞれ２５６本等の信号線６が接続されている。
【０１０９】
しかし、上記のように構成する場合、各読み出しＩＣ１６内の各読み出し回路１７におけるデータの読み出し効率が問題になる場合があり得る。
【０１１０】
すなわち、各読み出し回路１７（図７等参照）のデータの読み出し効率は、通常、各読み出し回路１７ごとに異なり、各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの合計値（図１１参照）が信号線６ごとに同じであったとしても、他の読み出し回路１７よりも常に大きな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７もあれば、他の読み出し回路１７よりも常に小さな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７もある。
【０１１１】
このような状況において、例えば図２０に示すように、放射線画像撮影装置１に対して放射線が、検出部Ｐの中央部分に照射野Ｆが絞られた状態で照射され、他の読み出し回路１７よりも常に大きな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７に接続されている信号線６ａが照射野Ｆ外に存在する場合を考える。
【０１１２】
この場合、図２１に示すように、照射野Ｆ内に存在する信号線６に接続されている読み出し回路１７を含む読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)（図中のγ参照）が放射線の照射により上昇しても、照射野Ｆ外に存在する信号線６ａに接続されている読み出し回路１７を含む読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)（図中のδ参照）を越えない場合が生じ得る。
【０１１３】
そして、このような場合、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した各統計値ｄleak_st(z)の中から最大値を抽出すると、図中δで示されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が抽出されるが、抽出されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)は放射線の照射によっても変動しないため、結局、閾値を越えなくなり、放射線の照射を検出することができなくなってしまう。
【０１１４】
そこで、このような問題を回避するために、例えば、各読み出し処理ごとに各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の移動平均（Moving Average）ｄlst_ma(z)を、読み出しＩＣ１６ごとに算出するように構成することが可能である。なお、移動平均ｄlst_ma(z)の算出手法としては、単純移動平均や加重移動平均、或いは指数移動平均等の公知の手法を用いることが可能である。
【０１１５】
具体的には、リークデータｄleakの読み出し処理の際に読み出しＩＣ１６から出力されるリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)を算出するごとに、図２２に示すように、当該読み出し処理の直前の読み出し処理を含む所定回数（例えば１０回）分の過去の各読み出し処理の際に算出された、読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の平均（すなわち移動平均ｄlst_ma(z)）を算出するように構成する。
【０１１６】
そして、下記（１）式に従って、読み出しＩＣ１６ごとに、今回の読み出し処理で算出したリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)と、算出した移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を算出するように構成することが可能である。
Δｄ(z)＝ｄleak_st(z)−ｄlst_ma(z)    …（１）
【０１１７】
そして、制御手段２２で、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した統計値ｄleak_st(z)と、それぞれに対応する移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を、各読み出しＩＣ１６ごとにそれぞれ算出し、算出した差分Δｄ(z)（上記の例では３２個や８個等の差分Δｄ(z)）の中から最大値Δｄmaxを抽出し、差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxが閾値を越えたか否かを判断するように構成することが可能である。
【０１１８】
このように構成すれば、読み出しＩＣ１６内に設けられた読み出し回路１７ごとに読み出し効率にばらつきがあったとしても、同じ読み出し効率で読み出されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)と移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を算出することで、読み出し効率によるばらつきが相殺される。
【０１１９】
すなわち、図２１に示したように各読み出しＩＣ１６ごとに読み出し効率にばらつきがあったとしても、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない限り、いずれの読み出しＩＣ１６においても、算出される差分Δｄ(z)の値がほぼ０になる。
【０１２０】
そのため、上記差分Δｄ(z)が、読み出しＩＣ１６ごとに、純粋にリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が過去のデータから増加したか否かのみを反映する値になり、それに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成することで、図２１に示したような問題が発生することを的確に防止することが可能となる。
【０１２１】
本実施形態では、この検出手法Ｃを採用し、制御手段２２は、放射線画像撮影前に行うリークデータｄleakの読み出し処理において、読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した統計値ｄleak_st(z)と、それぞれに対応する移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を、各読み出しＩＣ１６ごとにそれぞれ算出する。そして、算出した差分Δｄ(z)（上記の例では３２個、或いは図１９の場合には８個の差分Δｄ(z)）の中から最大値Δｄmaxを抽出し、差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxが閾値Δｄthを越えたか否かを判断するようになっている。
【０１２２】
このように構成すると、放射線画像撮影装置１に放射線が照射される以前は、上記のようにいずれの読み出しＩＣ１６でも算出される差分Δｄ(z)の値がほぼ０になるため、各読み出しＩＣ１６ごとに算出した差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxは、図２３に示すようにほぼ０に近い値になる（図中の時刻Ｔ１以前参照）。
【０１２３】
そして、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ると（図中の時刻Ｔ１参照）、いずれかの読み出しＩＣ１６（或いは全ての読み出しＩＣ１６）において、それまでの例えば過去１０回分の読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の移動平均ｄlst_ma(z)（図２２参照）よりも、今回の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が格段に大きくなる。
【０１２４】
そのため、上記（１）式に従って差分Δｄ(z)を算出すると、差分Δｄ(z)が格段に大きくなる読み出しＩＣ１６が現れる。そして、差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxが確実に閾値Δｄthを越えるようになるため、制御手段２２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ことを的確に検出することが可能となる。
【０１２５】
なお、放射線の照射開始を検出した時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して電荷蓄積状態に移行させ、その後、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成されることは前述した通りである（図１４や図１８等参照）。
【０１２６】
また、放射線の照射開始の検出処理において、上記のように差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxだけでなく最小値Δｄminも算出するように構成し、差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxと最小値Δｄminとの差が閾値を越えたか否かを判断するように構成する等の更なる改良を加えることも可能である。
【０１２７】
さらに、各読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)を算出せず、上記の検出手法Ａ（例えば検出方法１）のように各読み出し回路１７から読みされたリークデータｄleak自体に基づいて放射線の照射開始を検出するように構成する場合において、各読み出し回路１７ごとにリークデータｄleakの移動平均ｄleak_maを算出し、上記（１）式と同様に、各回の読み出し処理ごとに、読み出したリークデータｄleakと移動平均ｄleak_maとの差分Δｄを算出するように構成することも可能である。
【０１２８】
このように構成する場合、これらの差分Δｄや、それらの差分Δｄの中から抽出された最大値Δｄmaxに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成される。なお、以下の説明では、本実施形態のように検出手法Ｃを採用した場合について主に説明するが、上記の検出手法Ａ、Ｂやそれらの変形例についても同様に説明される。
【０１２９】
［リークデータ等が周期的に変動する場合の処理について］
ところで、前述したように、本発明者らが上記のような放射線の照射開始の検出処理についてさらに研究を進めたところ、放射線画像撮影前に、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない状態で読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄの値が周期的に変動する場合があることが分かってきた。
【０１３０】
そして、前述したように、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ等がこのように周期的に変動すると、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていないにもかかわらず、リークデータｄleak等が大きな値に変動した際に閾値を越えてしまい、放射線の照射開始を誤検出してしまう虞れがあることも分かってきた。
【０１３１】
以下、このような場合の処理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の作用について説明する。
【０１３２】
具体的に言えば、上記のような現象が現れる一例として、例えば図２５に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂやそれを構成するゲートＩＣ１５ｃに、走査線５が接続されていない、いわゆる非接続の端子ｐが存在する場合に上記のような現象が現れることが分かってきた。
【０１３３】
すなわち、ゲートドライバー１５ｂでは、オン電圧が印加される各端子をシフトしていくことで、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加される状態が形成される（例えば図１４や図１８等参照）。
【０１３４】
しかし、オン電圧が印加させる各端子をシフトしていき、非接続の端子ｐにオン電圧が印加される段階になると、非接続の端子ｐには走査線５が接続されていないため、その間、いずれの走査線５にもオン電圧が印加されない状態になる。すなわち、その間、各走査線５にはオフ電圧が印加された状態になる。
【０１３５】
例えば上記の検出方法２の場合について考えると、走査線５が接続されている端子にオン電圧が順次印加される際には、各端子に接続されている各走査線５にオン電圧が順次印加される状態になる。しかし、非接続の端子ｐにオン電圧が印加される際には、上記のように各走査線５にはオフ電圧が印加された状態になる。
【０１３６】
また、非接続の端子ｐにオン電圧が順次印加される間も、各読み出し回路１７（図７や図８参照）では読み出し動作が行われるため、この間、各読み出し回路１７では、リークデータｄleakが読み出されていることと同じことになる。
【０１３７】
そのため、図２５に示すように、この期間ΔＴｐに読み出される照射開始検出用の画像データｄの値が、その前後の画像データｄ、すなわち走査線５が接続されている端子にオン電圧が順次印加され、各走査線５にオン電圧が順次印加されている期間ΔＴａに読み出される画像データｄの値よりも小さくなる。
【０１３８】
一方、上記の検出方法１の場合には、オン電圧を印加させるゲートドライバー１５ｂの各端子をシフトしていき、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子７のリセット処理（図１３や図１４参照）が行われる。また、リセット処理と交互に行われるリークデータｄleakの読み出し処理では、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されて読み出し処理が行われる。
【０１３９】
そのため、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて各放射線検出素子７のリセット処理が行われている場合も、ゲートドライバー１５ｂの非接続の端子ｐにオン電圧が印加されていて実際には各放射線検出素子７のリセット処理が行われていない場合も、全走査線５にオフ電圧が印加されて読み出されるリークデータｄleakの値は変わらないように思われる。
【０１４０】
しかし、実際には、各放射線検出素子７のリセット処理と交互に行われるリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakにおいても、上記の照射開始検出用の画像データｄの場合（図２５参照）と同様に、リセット処理で非接続の端子ｐにオン電圧が印加されている期間ΔＴｐに読み出されるリークデータｄleakの値が、その前後の、各走査線５にオン電圧が順次印加されて各放射線検出素子７のリセット処理が行われている期間ΔＴａに読み出されるリークデータｄleakの値よりも小さくなることが分かっている（後述する図２８（Ａ）参照）。
【０１４１】
このような現象が生じる原因は必ずしも明らかにされていないが、原因の１つとして、以下のような原因が考えられている。なお、図２６（Ａ）、（Ｂ）や図２７では、図中左側の図示しない放射線検出素子７からＴＦＴ８に電荷が流れ込み、ＴＦＴ８から図中右側の図示しない信号線６に電荷が流出する場合が示されている。また、移動する電荷量の大小が、図中の矢印の太さで表されている。
【０１４２】
走査線５が接続されたゲートドライバー１５ｂの端子にオン電圧が印加されて各放射線検出素子７のリセット処理が行われると、図２６（Ａ）に示すように、ＴＦＴ８の伝導帯ＣＢを介して放射線検出素子７から信号線６に比較的大きな量の電荷が放出される。そして、そのうちの一部が、この伝導帯ＣＢよりもエネルギー的に低いバンドギャップに存在するトラップ準位ＴＬにトラップされて、ＴＦＴ８内に残留する。
【０１４３】
そして、各放射線検出素子７のリセット処理と交互に行われるリークデータｄleakの読み出し処理においてＴＦＴ８がオフ状態とされた状態では、図２６（Ｂ）に示すように、放射線検出素子７からＴＦＴ８を介して信号線６にリークする電荷に加えて、ＴＦＴ８のトラップ準位ＴＬにトラップされた電荷の一部が伝導帯ＣＢに移動して信号線６に放出される。そのため、読み出されるリークデータｄleakが比較的大きな値になる。
【０１４４】
そして、次の各放射線検出素子７のリセット処理で、ＴＦＴ８のトラップ準位ＴＬに電荷が再度供給されてトラップされるため、次のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakの値も比較的大きな値になる状態が維持される。
【０１４５】
しかし、オン電圧が印加させるゲートドライバー１５ｂの各端子をシフトしていき、非接続の端子ｐにオン電圧が印加される段階になり、実際には各放射線検出素子７のリセット処理が行われていない状態になると、上記のようなＴＦＴ８のトラップ準位ＴＬへのリセット処理による電荷の供給がなくなる。
【０１４６】
そのため、図２７に示すように、ＴＦＴ８のトラップ準位ＴＬにトラップされている電荷の量が少なくなっていき、トラップ準位ＴＬから伝導帯ＣＢに移動する電荷の量が減少する。そのため、放射線検出素子７自体からリークする電荷の量は同じであっても、トラップ準位ＴＬから伝導帯ＣＢに移動する電荷の量が減少する分だけ信号線６に放出される電荷の量が減る。そのため、読み出されるリークデータｄleakが相対的に小さな値になると考えられている。
【０１４７】
なお、オン電圧が印加させるゲートドライバー１５ｂの各端子をさらにシフトさせて、各走査線５が接続されている各端子にオン電圧が印加されて各放射線検出素子７のリセット処理が行われる段階になると、上記のように、ＴＦＴ８のトラップ準位ＴＬへのリセット処理による電荷の供給が再開されるため、読み出されるリークデータｄleakの値は元の相対的に大きな値に戻る。
【０１４８】
上記のように、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄの値が周期的に変動すると、以下のような問題が生じ得る状態になる。
【０１４９】
すなわち、リークデータｄleakが例えば図２８（Ａ）に示すように周期的に変動する場合、リークデータｄleakが変動する期間ΔＴｐやその直後に、上記の読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの平均値等の統計値ｄleak_st(z)の移動平均ｄlst_ma(z)は、例えば図２８（Ｂ）のように変動する。そして、この場合、上記（１）式に従って算出される差分Δｄ(z)（或いは差分Δｄ(z)の最大値Δｄmax）は図２９に示すように変動する。
【０１５０】
このように、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出されるリークデータｄleak（図２８（Ａ）等参照）や照射開始検出用の画像データｄ（図２５参照）の値が周期的に変動すると、図２９に示すように差分Δｄ(z)が変動し、差分Δｄ(z)が大きな値に変動した際に閾値Δｄthを越える。そのため、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていないにもかかわらず、放射線の照射開始を誤検出してしまう可能性が生じるのである。
【０１５１】
そこで、本実施形態では、このように、放射線が照射されていないにもかかわらず、読み出したリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが周期的に変動する場合には、制御手段２２は、少なくとも差分Δｄ(z)が変動する期間、すなわち上記の期間ΔＴｐおよびその直後の期間（図２９参照）における差分Δｄ(z)の変動パターン、すなわち上記の例では図２９に示した差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patを予め取得しておくようになっている。
【０１５２】
この差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patの取得処理は、例えば放射線画像撮影装置１の工場出荷時や病院等の施設への導入時に行うことが可能である。
【０１５３】
また、この変動パターンΔｄ(z)patは、例えば放射線画像撮影装置１の筐体２（図１や図２参照）内の温度等に依存して変化し得ることが分かっている。すなわち、変動パターンΔｄ(z)patは温度が上昇すると、その上下の変動幅が大きくなることが分かっている。そこで、例えば、放射線画像撮影ごとに差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patを取得するように構成することが可能である。
【０１５４】
すなわち、制御手段２２は、放射線画像撮影ごとに、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理とともに行う前記各放射線検出素子のリセット処理（検出方法１の場合）や前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理（検出方法２の場合）を開始すると、放射線の照射が開始されるまでの間に、少なくともゲートドライバー１５ｂの非接続の端子ｐにオン電圧が印加される期間ΔＴｐやその直後の期間における変動パターンΔｄ(z)patを取得する。
【０１５５】
このように構成すれば、実際の撮影時における放射線画像撮影装置１の筐体２内の現状の温度等に即した状況における差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patを取得することが可能となり、好ましい。
【０１５６】
なお、この場合、上記の変動パターンΔｄ(z)patを複数回取得し、それらの平均等を算出するように構成すれば、取得するごとに生じる変動パターンΔｄ(z)patのばらつきをより少なくすることが可能となる。また、上記の差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patを、上記の期間ΔＴｐおよびその直後の期間だけでなく、非接続の端子ｐを含むゲートドライバー１５ｂの各端子にオン電圧を順次印加する全期間について取得するように構成することも可能である。
【０１５７】
また、本実施形態のように、差分Δｄ(z)に基づいて放射線の照射開始を検出する場合だけでなく、元のリークデータｄleak自体の値（図２８（Ａ）参照）や照射開始検出用の画像データｄ自体の値（図２５参照）に基づいて放射線の照射開始を検出するような場合においても、例えば期間ΔＴｐから期間ΔＴａに移行し、リークデータｄleak等の値が元の相対的に大きな値に戻る際にそれらの値が急激に大きくなって閾値ｄleak_th等を越えてしまう場合があり得る。
【０１５８】
そのため、元のリークデータｄleak自体の値等に基づいて放射線の照射開始を検出するような場合においても、リークデータｄleakの変動パターン（例えば図２８（Ａ）参照）ｄleak_pat等を予め取得しておき、以下で説明する処理と同様の処理を行うように構成することが望ましい。
【０１５９】
一方、上記のように、制御手段２２は、放射線画像撮影前にリークデータｄleakを読み出すと、読み出しＩＣ１６ごとに、出力されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)を算出するとともに、その移動平均ｄlst_ma(z)を算出する。
【０１６０】
そして、本実施形態では、制御手段２２は、このようにして算出したリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)と移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を算出する際に、少なくとも差分Δｄ(z)が変動する期間（すなわち上記の期間ΔＴｐおよびその直後の期間）においては、下記（２）式に従って、上記のようにして予め取得しておいた差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patを、算出した差分Δｄ(z)から減算するようになっている。
Δｄ(z)＊＝Δｄ(z)−Δｄ(z)pat    …（２）
【０１６１】
なお、下記（３）式に示すように、上記（１）式に従って差分Δｄ(z)を算出する際に、同時に差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patを減算するように構成してもよい。
Δｄ(z)＊＝ｄleak_st(z)−ｄlst_ma(z)−Δｄ(z)pat    …（３）
【０１６２】
そして、本実施形態では、制御手段２２は、このようにして算出した値Δｄ(z)＊が閾値を越えたか否かを判断して、放射線の照射が開始されたか否かを判断するようになっている。
【０１６３】
このように構成すると、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていないにもかかわらず、リークデータｄleak等の周期的な変動により、上記の差分Δｄ(z)が例えば図２９に示したように変動する場合であっても、図３０に示すように、算出した差分Δｄ(z)から予め取得した差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patを減算した値Δｄ(z)＊はほぼ０に近い値になる。
【０１６４】
このように、差分Δｄ(z)が変動してもそれと同様に変動する差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)が減算されることにより、差分Δｄ(z)と変動パターンΔｄ(z)patとが的確に相殺されるため、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていない場合には、上記の値Δｄ(z)＊を、ほぼ０に近く、ほとんど変動しない値として算出することが可能となる。
【０１６５】
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場合には、読み出されるリークデータｄleak等が、それ以前に読み出されたリークデータｄleak等よりも格段に大きな値になる（図１５参照）。そのため、上記のようにして算出される差分Δｄ(z)は、上記のように放射線が照射されない状態で取得された差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)patの変動分よりも格段に大きな値になる。
【０１６６】
そのため、図示を省略するが、算出される値Δｄ(z)＊も格段に大きな値になり、的確に閾値Δｄthを越えるようになる。そのため、上記のように構成すれば、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際には、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【０１６７】
このように、上記のように、差分Δｄ(z)や、元のリークデータｄleak或いは照射開始検出用の画像データｄ等から、それらに対応する上記の変動パターンΔｄ(z)pat等を減算するように構成することで、算出された値Δｄ(z)＊等が、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていない状態では確実に閾値Δｄth以下の値になり、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状態では確実に閾値Δｄthを越えるようになる。
【０１６８】
そのため、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに周期的な変動があっても、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場合には放射線の照射開始を的確に検出することが可能となるとともに、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていない場合には、放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能となる。
【０１６９】
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、放射線が照射されていないにもかかわらず、放射線画像撮影前に読み出すリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが周期的に変動する場合には、制御手段２２は、少なくともリークデータｄleakや画像データｄが変動する期間ΔＴｐを含む期間において、リークデータｄleakや画像データｄ、或いは差分Δｄ(z)の変動パターンΔｄ(z)pat等を予め取得しておく。
【０１７０】
そして、制御手段２２は、放射線画像撮影前に読み出したリークデータｄleakや画像データｄ、或いは差分Δｄ(z)から、予め取得しておいた上記の変動パターンΔｄ(z)pat等を減算した値Δｄ(z)＊等が閾値を越えたか否かに基づいて、放射線の照射が開始されたか否かを判断する。
【０１７１】
リークデータｄleakや画像データｄ、或いは差分Δｄ(z)から変動パターンΔｄ(z)pat等を減算した値Δｄ(z)＊等は、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていない状態では確実に閾値以下の値になり、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状態では確実に閾値を越えるようになる。
【０１７２】
そのため、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄに周期的な変動がある場合であっても、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場合には放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。また、放射線画像撮影装置１に対して放射線が照射されていない場合には、放射線の照射開始の誤検出が生じることを的確に防止することが可能となる。
【０１７３】
このように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、放射線の照射開始の誤検出が生じることが的確に防止されるため、放射線の照射開始の誤検出により電荷蓄積状態への移行や本画像としての画像データＤの読み出し処理等の一連の処理が無駄に行われることが的確に防止される。
【０１７４】
また、本実施形態のように放射線画像撮影装置１がバッテリー２４を内蔵する装置である場合には、誤検出により電荷蓄積状態や本画像としての画像データＤの読み出し処理等で電力が無駄に消費されてバッテリー２４が消耗することを的確に防止することが可能となる。そのため、バッテリー２４の１回の充電で撮影できる放射線画像の枚数が減少してしまうことが的確に防止され、１回の充電あたりの撮影効率を向上させることが可能となる。
【０１７５】
なお、上記の実施形態のように、上記（１）式に従って算出される差分Δｄ(z)や、上記（２）、（３）式に従って差分Δｄ(z)から変動パターンΔｄ(z)patを減算して算出される値Δｄ(z)＊に基づいて放射線の照射開始を検出するように構成すると、前述したように、差分Δｄ(z)や値Δｄ(z)＊はほぼ０に近い値になる。そのため、閾値Δｄth（図２３や図２９参照）を小さな値に設定することが可能となる。
【０１７６】
そして、閾値Δｄthをより小さな値に設定することが可能となると、照射される放射線が弱い放射線（すなわち線量率が小さな放射線）であったり、被写体である患者が太っていて放射線画像撮影装置１に到達する放射線が弱くなるような場合であっても、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となるといったメリットがある。
【０１７７】
また、上記の実施形態では、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂの各端子にオン電圧を印加する際に、非接続の端子ｐ（図２４参照）に対してもオン電圧を印加する場合について説明した。しかし、このように構成すると、電力が無駄に消費されることになる。
【０１７８】
そのため、ゲートドライバー１５ｂの各端子を順次アクティブな状態としていき、走査線５が接続されている端子がアクティブな状態になった場合にのみオン電圧を印加するように構成されている場合もある。すなわち、この場合、非接続の端子ｐがアクティブな状態ではオン電圧は印加されない。
【０１７９】
このように構成されているゲートドライバー１５ｂを用いた場合でも、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleak（図２８（Ａ）参照）や照射開始検出用の画像データｄ（図２５参照）において、非接続の端子ｐがアクティブな状態とされている期間ΔＴｐにそれらの値がその前後の期間ΔＴａにおける値よりも小さくなる。そして、それらの値から算出される差分Δｄ(z)の値（図２９参照）も期間ΔＴｐを含む期間において周期的に変動するようになる。
【０１８０】
そのため、ゲートドライバー１５ｂがこのように構成されている場合にも、本発明を適用することが可能であり、上記と全く同様の有益な効果を奏することが可能となる。
【０１８１】
さらに、上記の実施形態では、ゲートドライバー１５ｂが非接続の端子ｐを有しており、そのために放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ、或いはそれらに基づいて算出される差分Δｄ(z)に周期的な変動が現れる場合について説明した。
【０１８２】
しかし、この他にも、例えば図３に示したように、放射線画像撮影装置１のコネクター３９にケーブルＣａを接続し、外部電源から例えば交流電圧を放射線画像撮影装置１に供給するような場合には、交流電圧の周期にあわせて、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが周期的に大きくなったり小さくなったりする現象が生じる場合がある。
【０１８３】
このように、本実施形態の場合以外にも、放射線画像撮影前に読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ、或いはそれらに基づいて算出される差分Δｄ(z)等が周期的に変動する場合がある。そして、このような場合にも、本発明を適用することが可能であり、上記と同様の有益な効果を奏することが可能となる。
【符号の説明】
【０１８４】
１  放射線画像撮影装置
５  走査線
６  信号線
７  放射線検出素子
８  ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５  走査駆動手段
１５ｂ  ゲートドライバー
１６  読み出しＩＣ
１７  読み出し回路
２２  制御手段
Ｄ  画像データ
ｄ  照射開始検出用の画像データ
ｄleak  リークデータ
ｄleak_pat  変動パターン
ｄleak_st(z)   統計値
ｄleak_th  閾値
ｄlst_ma(z)  移動平均
ｄth  閾値
Ｐ  検出部
ｐ  非接続の端子
ｑ  電荷
ｒ  小領域
Δｄth  閾値
Δｄ(z)  差分
Δｄ(z)＊  値
Δｄ(z)pat  変動パターン
ΔＴｐ  期間
【図１】
0005811653.tif 000002
【図２】
0005811653.tif 000003
【図３】
0005811653.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005811653.tif 000008
【図８】
0005811653.tif 000009
【図９】
0005811653.tif 000010
【図１０】
0005811653.tif 000011
【図１１】
0005811653.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005811653.tif 000014
【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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