(57)【要約】【課題】  リフレッシュ時間及びリフレッシュ後の待機時間を削減し、フレーム周波数を向上させることができる放射線撮像装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】  画像データがイメージプロセッサに入力されると（ステップＳ１）、イメージプロセッサは積算画像ｓｕｍを生成する（ステップＳ２）。次に、イメージプロセッサは、積算画像ｓｕｍ内から最高出力ｍａｘを抽出する（ステップＳ３）。次いで、最高出力ｍａｘと予め設定された閾値とを比較する（ステップＳ４）。ここでは、閾値を飽和量の８０％としており、飽和量が３Ｖの場合には、閾値は２．４Ｖとなる。そして、最大値ｍａｘが閾値よりも小さければ、撮影を継続する。一方、最大値ｍａｘが閾値以上であれば、積算画像ｓｕｍをクリアして０とした後（ステップＳ５）、リフレッシュ動作を行う。【選択図】  図６
2005260706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子及びスイッチ素子を含む複数の画素が基板上にアレイ状に配置された光電変換素子アレイと、
前記光電変換素子アレイから出力された信号を検出する検出手段と、
を有し、
前記検出手段から出力された信号を参照し、この信号に応じて前記光電変換素子に残留するキャリアを掃き出すためのリフレッシュ動作を行うことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記検出手段から出力された信号をｎ（ｎ≧１）フレーム分積算した積算データを求め、前記積算データから単一画素単位又は複数画素単位で最大出力値を抽出し、前記最大出力値に応じて前記リフレッシュ動作を行う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】
前記リフレッシュ動作を行うに当たり参照する信号を出力する画素がユーザにより指定可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記光電変換素子及びスイッチ素子の材料として、アモルファスシリコンが用いられてい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】
前記光電変換素子及びスイッチ素子は、前記基板上に並行して形成されてい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】
放射線に対して波長変換を施す波長変換体を有し、前記波長変換体により波長変換されて出力された波が前記光電変換素子に入射することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記波長変換体は、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ、Ｇｄ2Ｏ3及びＣｓＩのから選択された１種を主成分とすることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
被検体に放射線を照射する放射線源と、
前記被検体を透過した放射線を検出する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置から出力された信号に対して画像処理を施す画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された後の画像データを表示する表示手段と、
を有することを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項９】
光電変換素子及びスイッチ素子を含む複数の画素が基板上にアレイ状に配置された光電変換素子アレイと、前記光電変換素子アレイから出力された信号を検出する検出手段と、を有する放射線撮像装置を制御する方法であって、
前記検出手段から出力された信号を参照し、この信号に応じて前記光電変換素子に残留するキャリアを掃き出すためのリフレッシュ動作を行うことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
前記検出手段から出力された信号をｎ（ｎ≧１）フレーム分積算した積算データを求め、前記積算データから単一画素単位又は複数画素単位で最大出力値を抽出し、前記最大出力値に応じて前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置の制御方法。
【請求項１１】
光電変換素子及びスイッチ素子を含む複数の画素が基板上にアレイ状に配置された光電変換素子アレイと、前記光電変換素子アレイから出力された信号を検出する検出手段と、を有する放射線撮像装置をコンピュータに制御させるためのプログラムであって、
コンピュータに、前記検出手段から出力された信号を参照し、この信号に応じて前記光電変換素子に残留するキャリアを掃き出すためのリフレッシュ動作を行う処理を行わせることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、前記検出手段から出力された信号をｎ（ｎ≧１）フレーム分積算した積算データを求め、前記積算データから単一画素単位又は複数画素単位で最大出力値を抽出し、前記最大出力値に応じて前記リフレッシュ動作を行う処理を行わせることを特徴とする請求項１１に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮像装置に好適な放射線撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、病院内などに設置されているＸ線撮影システムは、患者にＸ線を照射させ、患者を透過したＸ線をフィルムに露光するフィルム撮影方式と、患者を透過したＸ線を電気信号に変換してディジタル画像処理をする画像処理方式とがある。
【０００３】
画像処理方式のひとつに、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体と可視光を電気信号に変換する光電変換装置とで構成された放射線撮像装置がある。患者を透過したＸ線が、蛍光体に照射され、そこで可視光に変換された患者の体内情報を光電変換装置により電気信号として出力する。電気信号に変換されればＡＤコンバータでディジタル変換し、記録、表示、印刷、診断などを行うためのＸ線画像情報はディジタル値として扱うことが出来る。
【０００４】
最近では、光電変換装置にアモルファスシリコン半導体薄膜を用いた放射線撮像装置が実用化されている。
【０００５】
図１２は、ＭＩＳ型光電変換素子とスイッチ素子の材料にアモルファスシリコン半導体薄膜を用いて構成した従来の光電変換基板の上面図であり、それらを結線する配線を含めて表している。図１３は、図１２中のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。以後の説明では、簡単化のために、ＭＩＳ型光電変換素子は、単に光電変換素子と呼ぶことにする。
【０００６】
光電変換素子１０１及びスイッチ素子１０２（アモルファスシリコンＴＦＴ、以下単にＴＦＴと記す）は同一基板１０３上に形成されており、光電変換素子の下部電極は、ＴＦＴの下部電極（ゲート電極）と同一の第１の金属薄膜層１０４で共有されており、光電変換素子の上部電極は、ＴＦＴの上部電極（ソース電極、ドレイン電極）と同一の第２の金属薄膜層１０５で共有されている。また、第１及び第２の金属薄膜層は、光電変換回路部内の、ゲート駆動用配線１０６、マトリクス信号配線１０７も共有している。図１２においては、画素数として２×２の計４画素分が記載されている。図１２のハッチング部は、光電変換素子の受光面である。１０９は光電変換素子にバイアスを与える電源ラインである。また、１１０は光電変換素子とＴＦＴを接続するためのコンタクトホールである。
【０００７】
アモルファスシリコン半導体を主たる材料にした図１２で示されるような構成を用いれば、光電変換素子、スイッチ素子、ゲート駆動用配線、マトリクス信号配線を、同一基板上に同時に作製することができ、大面積の光電変換回路部が容易に、しかも安価に提供することができる。
【０００８】
次に、光電変換素子単体のデバイス動作について説明する。図１４（ａ）〜（ｃ）は、図１２及び図１３に示す光電変換素子のデバイス動作を説明するためのエネルギーバンド図である。本光電変換素子には、第１及び第２の金属薄膜層１０４及び１０５への電圧の印加の仕方によりリフレッシュモードと光電変換モードという２種類の動作モードがある。
【０００９】
図１４（ａ）、（ｂ）は、それぞれリフレッシュモード、光電変換モードの動作を示しており、図１３で示される各層の膜厚方向の状態を表している。Ｍ１は第１の金属薄膜層１０４（例えばＣｒ）で形成された下部電極（Ｇ電極）である。アモルファス窒化シリコン（ａ−ＳｉＮｘ）層１１１は、電子、ホール共にその通過を阻止する絶縁層であり、トンネル効果をもたらさない程度の厚さが必要であり、通常５００オングストローム以上に設定される。水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層１１２は意図的にドーパントをドープしていない真性半導体層（ｉ層）で形成された光電変換半導体層である。Ｎ+層１１３は、ａ−Ｓｉ：Ｈ層１１２へのホールの注入を阻止するために形成されたＮ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層等の非単結晶半導体からなる単一導電型キャリアの注入阻止層である。また、Ｍ２は第２金属薄膜層１０５（例えばＡｌ）で形成される上部電極（Ｄ電極）である。
【００１０】
図１２では、Ｄ電極はＮ+層を完全には覆っていないが、Ｄ電極とＮ+層との間は電子の移動が自由に行われるためＤ電極とＮ+層は常に同電位であり、以下の説明は、そのことを前提としている。
【００１１】
リフレッシュモードを示す図１４（ａ）において、Ｄ電極はＧ電極に対して負の電位が与えられており、ｉ層（ａ−Ｓｉ：Ｈ）中の黒丸（●）で示されたホールは電界によりＤ電極に導かれる。同時に白丸（○）で示された電子はｉ層に注入される。この時、一部のホール及び電子はＮ+層又はｉ層において互いに再結合して消滅する。十分に長い時間この状態が続けば、ｉ層内のホールはｉ層から掃き出される。
【００１２】
この状態から光電変換モードを示す図１４（ｂ）にするためには、Ｄ電極にＧ電極に対し正の電位を与える。すると、ｉ層中の電子は瞬時にＤ電極に導かれる。しかし、Ｎ+層が注入阻止層として働くため、ホールがｉ層に導かれることはない。この状態でｉ層に光が入射すると、ｉ層に光が吸収されて電子−ホール対が発生する。そして、電子は電界によりＤ電極に導かれ、一方、ホールはｉ層内を移動してｉ層とａ−ＳｉＮｘ絶縁層との界面に達する。このとき、ホールはａ−ＳｉＮｘ絶縁層内までは移動できないため、ｉ層内に留まることになる。このように、電子はＤ電極に移動し、ホールはｉ層内の絶縁層との界面に移動するため、光電変換素子内の電気的中性を保つために電流がＧ電極から流れる。この電流の大きさは、光の入射により発生した電子−ホール対に対応するため、入射した光の量に比例する。
【００１３】
そして、光電変換モードである図１４（ｂ）の状態がある期間だけ保たれた後、再びリフレッシュモードの図１４（ａ）の状態になると、ｉ層に留まっていたホールは前述のようにＤ電極に導かれ、同時にこのホールに対応した電流が流れる。このホールの量は光電変換モード期間中に入射した光の総量に対応する。この時、ｉ層内に注入される電子の量に対応した電流も流れるが、この量はおよそ一定なため、差し引いて検出すればよい。つまり、この光電変換素子はリアルタイムに入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入射した光の総量も検出することができる。
【００１４】
但し、何らかの理由により光電変換モードの期間が長くなった場合や入射する光の照度が強い場合、光の入射があるにもかかわらず電流が流れないことがある。これは、図１４（ｃ）に示すように、光電変換モード中にｉ層内にホールが多数留まり、このホールのためｉ層内の電界が小さくなり、発生した電子がＤ電極に導かれなくなり、ｉ層内でホールと再結合してしまうからである。この状態は光電変換素子の飽和状態と称される。この状態で光の入射の状態が変化すると、電流が不安定に流れることもあるが、再びリフレッシュモードにすればｉ層内のホールは掃き出され次の光電変換モードでは再び光に比例した電流が流れる。
【００１５】
このような従来の放射線撮像装置を用いたＸ線撮影では、先ず、光電変換素子をリフレッシュモードとして、リフレッシュ動作を行う、次に、光電変換素子を光電変換モードとした上でＸ線を照射し、そして、読み出し動作を行うことにより、１枚の静止画像を取得している。また、連続した動画像を取得しようとする場合には、これらの一連の処理を取得したい動画の枚数分だけ繰り返し行えばよい。
【００１６】
しかしながら、リフレッシュ動作の後には、リフレッシュによる電圧変動が緩和するまで、Ｘ線照射を待機しなければならない。一般に、胸部撮影において必要とされるスペックとしては、撮影領域が４０ｃｍ角以上、画素ピッチが２００μｍ以下と言われている。仮に４０ｃｍ角、２００μｍで作成した場合、光電変換素子の数は４００万個にも及ぶ。このような大多数の画素をリフレッシュすることは、リフレッシュ時に流れる電流も大きくなるため、Ｘ線撮影画像装置のＧＮＤや電源ラインの電圧変動も大きくなる。つまり、リフレッシュ後の待機時間は、画素数が多くなるほど長くなるのである。
【００１７】
その一方で、従来の放射線撮像装置を用いて動画像を取得しようとする場合には、前述のように、撮影の度にリフレッシュ動作を行う必要がある。従って、画素数が多くなるほど、また、多くの撮影を行おうとするほど、リフレッシュに要する時間及びリフレッシュに伴う待機時間が長くなり、フレーム周波数が低下することになる。
【００１８】
【特許文献１】特開２００２−３０５６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、リフレッシュ時間及びリフレッシュ後の待機時間を削減し、フレーム周波数を向上させることができる放射線撮像装置及びその制御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】
【００２０】
本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【００２１】
本発明に係る放射線撮像装置は、光電変換素子及びスイッチ素子を含む複数の画素が基板上にアレイ状に配置された光電変換素子アレイと、前記光電変換素子アレイから出力された信号を検出する検出手段と、を有し、前記検出手段から出力された信号を参照し、この信号に応じて前記光電変換素子に残留するキャリアを掃き出すためのリフレッシュ動作を行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る放射線撮像システムは、被検体に放射線を照射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出する上記の放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置から出力された信号に対して画像処理を施す画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された後の画像データを表示する表示手段と、を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る放射線撮像装置の制御方法は、光電変換素子及びスイッチ素子を含む複数の画素が基板上にアレイ状に配置された光電変換素子アレイと、前記光電変換素子アレイから出力された信号を検出する検出手段と、を有する放射線撮像装置を制御する方法であって、前記検出手段から出力された信号を参照し、この信号に応じて前記光電変換素子に残留するキャリアを掃き出すためのリフレッシュ動作を行うことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るプログラムは、光電変換素子及びスイッチ素子を含む複数の画素が基板上にアレイ状に配置された光電変換素子アレイと、前記光電変換素子アレイから出力された信号を検出する検出手段と、を有する放射線撮像装置をコンピュータに制御させるためのプログラムであって、コンピュータに、前記検出手段から出力された信号を参照し、この信号に応じて前記光電変換素子に残留するキャリアを掃き出すためのリフレッシュ動作を行う処理を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、必要以上にリフレッシュ動作を行う必要がなくなるため、リフレッシュ動作の回数を低減できる。このため、リフレッシュ動作に要する時間及びリフレッシュ動作後に必要な待機時間を低減し、高いフレーム周波数の動画撮影を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置（放射線撮像装置）の構成及び画像データの流れを示す図である。
【００２８】
本実施形態には、光電変換回路部２０１、読み出し回路部２０２、Ａ／Ｄ変換回路部２０３、イメージプロセッサ２０４及びディスプレイ２０５が設けられている。光電変換回路部２０１から出力された画像データは、読み出し用回路部２０２により増幅され、Ａ／Ｄ変換回路部２０３によりＡ／Ｄ変換される。その後、イメージプロセッサ２０４によりオフセット補正及びガンマ補正等の画像処理が施され、ディスプレイ２０５に出力される。そして、技師により診断がされる。
【００２９】
次に、光電変換回路部２０１及び読み出し回路部２０２について説明する。図２は、光電変換回路部２０１及び読み出し用回路部２０２の２次元的構成を示す回路図である。但し、説明を簡単化するために３×３＝９画素分で記載してある。
【００３０】
図２において、Ｓ１−１〜Ｓ３−３は光電変換素子、Ｔ１−１〜Ｔ３−３はスイッチ素子（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）、Ｇ１〜Ｇ３はＴＦＴをオン／オフさせるためのゲート配線、Ｍ１〜Ｍ３は信号配線、Ｖｓ線は光電変換素子に蓄積バイアスを与えるための配線である。各光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ３−３の黒く塗りつぶされた側の電極はＧ電極であり、対向側はＤ電極である。Ｄ電極は、Ｖｓ線の一部と接続されているが、光を入射させる都合上、例えば、薄いＮ+層がＤ電極として使用される。本実施形態では、光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ３−３、スイッチ素子Ｔ１−１〜Ｔ３−３、ゲート配線Ｇ１〜Ｇ３、信号配線Ｍ１〜Ｍ３及びＶｓ線が光電変換回路部２０１に含まれている。Ｖｓ線は、電源Ｖｓによりバイアスされる。ＳＲ１はゲート配線Ｇ１〜Ｇ３に駆動用のパルス電圧を与えるシフトレジスタであり、ＴＦＴをオンさせる電圧Ｖｃｏｍは外部から供給さる。また、制御信号ＶＳＣは、光電変換素子のＶｓ線、即ち光電変換素子のＤ電極に、２種類のバイアスを与えるためのものである。Ｄ電極は、制御信号ＶＳＣが“Ｈｉ”の時にＶｒｅｆ（Ｖ）になり、“Ｌｏ”の時にＶｓ（Ｖ）になる。読み取り用電源Ｖｓ（Ｖ）、リフレッシュ用電源Ｖｒｅｆ（Ｖ）は、夫々直流電源であり、例えば、Ｖｓは９Ｖ、Ｖｒｅｆは３Ｖとする。
【００３１】
読み出し用回路部２０２は、光電変換回路部内の信号配線Ｍ１〜Ｍ３の並列信号出力を増幅し、直列変換して出力する。ＲＥＳ１〜ＲＥＳ３は信号配線Ｍ１〜Ｍ３をリセットするスイッチ、Ａ１〜Ａ３は信号配線Ｍ１〜Ｍ３の信号を増幅するアンプ、ＣＬ１〜ＣＬ３はアンプＡ１〜Ａ３により増幅された信号を一時的に記憶するサンプルホールド容量、Ｓｎ１〜Ｓｎ３はサンプルホールドするためのスイッチ、Ｂ１〜Ｂ３はバッファアンプ、Ｓｒ１〜Ｓｒ３は並列信号を直列変換するためのスイッチ、ＳＲ２はスイッチＳｒ１〜Ｓｒ３に直列変換するためのパルスを与えるシフトレジスタ、Ａｂは直列変換された信号を出力するバッファアンプである。
【００３２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の１画素の構成を示す等価回路図である。１画素には、１個の光電変換素子及び１個のスイッチ素子（ＴＦＴ）が含まれている。光電変換素子の平面構造及び断面構造は、図１２及び図１３に示すそれらと同様である。そして、図３においては、光電変換素子に、半導体光電変換層としての水素化アモルファスシリコン等からなるｉ層による容量成分Ｃｉと、アモルファス窒化シリコン等の絶縁層（両導電型のキャリアの注入阻止層）による容量成分ＣSiNとが存在することを表記してある。
【００３３】
また、光電変換素子が飽和状態、即ちＤ電極とノードＮとの間（ｉ層）に電界がない状態か、又は電界があっても小さい状態となると、光によって生成された電子とホールとが互いに再結合するため、ｉ層と絶縁層との接合点（図３中のノードＮ）は、ホールキャリアを蓄えることができなくなる。つまり、ノードＮの電位はＤ電極の電位より高くなることはない。この飽和状態における動作を具現化するために、図３では、ダイオード（Ｄ１）が容量成分Ｃｉに並列に接続されていると表記してある。即ち、図３においては、光電変換素子を、Ｃｉ、ＣSiN及びＤ１の３つのコンポーネントで表記してあり、この光電変換素子が図２中の光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ３−３の各々に相当する。
【００３４】
また、図３において、ＴＦＴは薄膜トランジスタでスイッチ素子であり、図２中のスイッチ素子Ｔ１−１〜Ｔ３−３の各々に相当する。Ｃ２は信号配線に付加される読み出し容量であるが、図２では省略してある。ＦｌはＸ線波長を可視領域波長に変換するための波長変換用の蛍光体であり、直接又は間接的にＴＦＴと密着した位置に配置されている。蛍光体の母体材料には、例えばＧｄ2Ｏ2ＳやＧｄ2Ｏ3等が用いられ、発光中心には、例えばＴｂ3+やＥｕ3+等の希土類元素のイオンを含む材料が用いられる。また、ＣｓＩ：ＴｌやＣｓＩ：Ｎａ等のＣｓＩを母体材料に用いた蛍光体を用いてもよい。
【００３５】
スイッチＳＷ−Ｂは、ゲート配線Ｇ１〜Ｇ３を介してＴＦＴに印加する電圧を切り替えるためのスイッチであり、図２に示すシフトレジスタＳＲ１内に設けられている。また、スイッチＳＷ−Ｃは読み出し容量Ｃ２をＧＮＤ電位にリセットするためのスイッチであり、ＲＣ（ＣＲＥＳ）信号により制御される。スイッチＳＷ−Ｃは、図２中のスイッチＲＥＳ１〜ＲＥＳ３の各々に相当する。また、Ｖｇ（ｏｎ）（＝Ｖｃｏｍ）はＴＦＴをオンさせ信号電荷を読み出し容量Ｃ２に転送するための電源であり、Ｖｇ（ｏｆｆ）はＴＦＴをオフさせるための電源である。
【００３６】
次に、図３に示す１画素分の回路動作について、図３及び図４を参照しながら説明する。図４は、１画素分の回路動作を示すタイムチャートである。この回路動作には、リフレッシュ動作、Ｘ−ｒａｙ照射動作、転送動作及びリセット動作が含まれ、これらに対応して、リフレッシュ期間、Ｘ−ｒａｙ照射期間、転送期間及びリセット期間が設けられている。
【００３７】
先ず、リフレッシュ期間について説明する。リフレッシュ動作では、先ず、スイッチＳＷ−ＡをＶｒｅｆ側、スイッチＳＷ−ＢをＶｇ（ｏｎ）側、スイッチＳＷ−Ｃをオンにする。この状態にすることにより、Ｄ電極は３ＶのＶｒｅｆにバイアスされ、Ｇ電極はＧＮＤ電位にバイアスされ、ノードＮは最大でＶｒｅｆ（３Ｖ）にバイアスされる。ここで、最大というのは、以下のような状況を意味している。もし、本リフレッシュ動作より前の光電変換動作により、ノードＮの電位が既にＶｒｅｆ以上の電位に達していると、ダイオードＤ１を介して、ノードＮはＶｒｅｆにバイアスされる。一方、本リフレッシュ動作より前の光電変換動作によりノードＮの電位がＶｒｅｆ以下となっている場合には、本リフレッシュ動作によってノードＮがＶｒｅｆの電位にバイアスされることはない。なお、実際の使用にあたっては、複数回の光電変換動作を過去に繰り返していれば、ノードＮは、本リフレッシュ動作により事実上Ｖｒｅｆ（３Ｖ）にバイアスされるといってよい。
【００３８】
リフレッシュ動作では、ノードＮがＶｒｅｆにバイアスされた後に、スイッチＳＷ−ＡをＶｓ側に切り替える。これにより、Ｄ電極はＶｓ（９Ｖ）にバイアスされる。このリフレッシュ動作により、光電変換素子のノードＮに蓄えられていたホールキャリアがＤ電極側へ一掃される。
【００３９】
ここで、リフレッシュ動作と光電変換素子の飽和量との関係について説明する。なお、ｉ層からなる容量成分Ｃｉの大きさ及び注入阻止層からなる容量成分ＣSiNの大きさは構造により容量が決まるが、ここでは互いに大きさが等しいとする。リフレッシュ動作により、ノードＧをＧＮＤにしたまま、ノードＤの電圧をＶｓ（９Ｖ）からＶｒｅｆ（３Ｖ）に変化させると、上述のように、ノードＮの電圧は最大で３Ｖになる。その後、ノードＤの電圧をＶｒｅｆ（３Ｖ）からＶｓ（９Ｖ）に切り替えると、ノードＤとノードＧとの間にＶｓとＶｒｅｆとの差分電圧６Ｖが加わる。また、ＣｉとＣSiNとの容量比（ここでは、１：１）に応じて、６Ｖの半分の電圧（３Ｖ）がノードＤとノードＮとの間に加わる。この結果、リフレッシュ動作の最終的な段階では、ノードＤ、ノードＮ、ノードＧの各電圧は、９Ｖ、６Ｖ、０Ｖとなり、光電変換素子のｉ層の飽和量は、９Ｖ−６Ｖ＝３Ｖとなる。つまり、光電変換素子の飽和量の最低値は３Ｖとなる。なお、ノードＤの電圧をＶｓ（９Ｖ）からＶｒｅｆ（３Ｖ）に変化させた結果、ノードＮの電圧が３Ｖに達しない場合は、光電変換素子の飽和量は３Ｖより大きくなる。また、Ｖｓ及びＶｒｅｆは、光電変換素子アレイの外部から供給される電圧であり、この電圧を調整して飽和量を大きくすることにより、連続撮影枚数を増やすことも可能である。
【００４０】
次に、Ｘ−ｒａｙ照射期間について説明する。Ｘ−ｒａｙ照射動作では、スイッチＳＷ−ＡをＶｓ側、スイッチＳＷ−ＢをＶｇ（ｏｆｆ）側、スイッチＳＷ−Ｃをオフにする。また、Ｘ線は、図４に示すように、パルス状に照射する。被検体を透過したＸ線は蛍光体Ｆｌに照射され、可視光に変換される。蛍光体からの可視光は半導体層（ｉ層）に照射され光電変換される。光電変換により生成されたホールキャリアはｉ層と絶縁層（注入阻止層）との界面に蓄えられ、ノードＮの電位を上昇させる。ＴＦＴはオフした状態なのでＧ電極側の電位も同じ分だけ上昇する。
【００４１】
次に、転送期間について説明する。転送動作では、スイッチＳＷ−ＡをＶｓ側、スイッチＳＷ−ＢをＶｇ（ｏｎ）側、スイッチＳＷ−Ｃをオフにする。この結果、ＴＦＴがオン状態となる。これにより、Ｘ−ｒａｙ照射により蓄えられたホールキャリアの量に対応する量の電子キャリアが、読み出し容量Ｃ２側からＴＦＴを介してＧ電極側に流れ、これに伴って読み出し容量Ｃ２の電位が上昇する。このとき、ホールキャリアの量（Ｓｈ）と電子キャリアの量（Ｓｅ）との間には、Ｓｅ＝Ｓｈ×ＣSiN／（ＣSiN＋Ｃｉ）の関係が成り立つ。読み出し容量Ｃ２の電位は、同時にアンプを介して増幅して出力される。ＴＦＴは信号電荷を充分に転送するに足りる時間だけオンさせ、やがてオフさせる。
【００４２】
次に、リセット動作について説明する。リセット動作では、スイッチＳＷ−ＡをＶｓ側、スイッチＳＷ−ＢをＶｇ（ｏｆｆ）側、スイッチＳＷ−Ｃをオンにする。この結果、読み出し容量Ｃ２がＧＮＤ電位にリセットされ、次のＸ−ｒａｙ照射に備える。
【００４３】
このようにして、１枚の画像が取得される。リセット期間の終了後には、図示しないが、リフレッシュ動作を行うか否かの判定を行う。図４に示すタイムチャートでは、Ｘ−ｒａｙ照射動作、転送動作及びリセット動作のサイクルを更に２回行うことにより、総計で３枚の画像を取得しているが、１枚目及び２枚目の画像取得後の判定では、リフレッシュ動作を行わないと判定している。そして、３枚の画像を取得した後の判定では、リフレッシュ動作を行うと判定している。このため、リフレッシュ動作を行うことにより、光電変換素子の飽和量を初期化している。リフレッシュ動作を行うか否かの判定については、後述する。なお、従来の放射線撮像装置では、リフレッシュ動作を行うか否かの判定を行うことなく、１枚の画像取得後には常にリフレッシュ動作が行われている。
【００４４】
次に、図２に示す光電変換装置の動作について、図２及び図５を参照しながら説明する。図５は、光電変換装置の動作を示すタイムチャートである。
【００４５】
先ず、リフレッシュ期間の動作について説明する。リフレッシュ期間には、シフトレジスタＳＲ１の信号をすべて“Ｈｉ”の状態とし、かつ読み出し用回路部２０２のＣＲＥＳ信号を“Ｈｉ”の状態とする。これは、図３に示す１画素分の回路で、スイッチＳＷ−ＢをＶｇ（ｏｆｆ）側にし、スイッチＳＷ−Ｃをオンにすることに相当する。この結果、スイッチング用の全ＴＦＴ（Ｔ１−１〜Ｔ３−３）が導通し、かつ読み出し用回路部２０２内のスイッチ素子ＲＥＳ１〜ＲＥＳ３も導通し、全光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ３−３のＧ電極がＧＮＤ電位になる。そして、制御信号ＶＳＣを“Ｈｉ”とすると、全光電変換素子のＤ電極がリフレッシュ用電源Ｖｒｅｆにバイアスされた状態（負電位）になる。この結果、全光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ３−３はリフレッシュモードになり、リフレッシュが行われる。
【００４６】
次に、光電変換期間について説明する。光電変換期間には、制御信号ＶＳＣを“Ｌｏ”の状態に切り替える。これは、図３に示す１画素分の回路で、スイッチＳＷ−ＡをＶｓ側にすることに相当する。この結果、全光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ３−３のＤ電極は読み取り用電源Ｖｓにバイアスされた状態（正電位）になり、光電変換素子は光電変換モードになる。
【００４７】
次いで、シフトレジスタＳＲ１の信号をすべて“Ｌｏ”で、かつ読み出し用回路部２０２のＣＲＥＳ信号を“Ｌｏ”の状態にする。この結果、スイッチング用の全ＴＦＴ（Ｔ１−１〜Ｔ３−３）がオフし、かつ読み出し用回路部２０２内のスイッチ素子ＲＥＳ１〜ＲＥＳ３もオフし、全光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ３−３のＧ電極が直流的にはオープン状態になるが、光電変換素子はコンデンサでもあるため電位が保持される。但し、この時点では、光電変換素子に光（Ｘ線）は入射されていないため、電荷は発生しない。即ち、電流は流れない。
【００４８】
その後、光源がパルス的にオンすると、夫々の光電変換素子のＤ電極（Ｎ+電極）に光が照射され、所謂、光電流が流れる。また、光によって流れた光電流は、電荷として夫々の光電変換素子内に蓄積され、光源がオフとなった後も保持される。なお、光源については、図２中に特に示してないが、例えば、Ｘ線撮影装置であれば文字通りＸ線源であり、この場合Ｘ線可視変換用のシンチレータを用いればよい。また、本発明は、Ｘ線撮像装置以外の撮像装置にも適用することができ、複写機に適用した場合の光源としては、例えば蛍光灯、ＬＥＤ又はハロゲン灯等が用いられる。
【００４９】
次に、読み出し期間について説明する。ここでの読み出し期間には、図４に示すリセット期間も含まれている。読み出し期間には、先ず、第１行目の光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ１−３、次に、第２行目の光電変換素子Ｓ２−１〜Ｓ２−３、最後に、第３行目の光電変換素子Ｓ３−１〜Ｓ３−３の順で読み出しを行う。即ち、先ず、第１行目の光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ１−３からの読み出しを行うために、スイッチ素子（ＴＦＴ）Ｔ１−１〜Ｔ１−３のゲート配線Ｇ１にシフトレジスタＳＲ１からゲートパルスを与える。ゲートパルスのハイレベルは、前述のように、外部から供給されている電圧Ｖｃｏｍである。この結果、スイッチ素子Ｔ１−１〜Ｔ１−３がオン状態になり、光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ１−３に蓄積されていた信号電荷が、信号配線Ｍ１〜Ｍ３に転送される。そして、信号配線Ｍ１〜Ｍ３に転送された信号電荷は、アンプＡ１〜Ａ３により増幅される。なお、図２には図示していないが、信号配線Ｍ１〜Ｍ３には、読み出し容量が付加されており、信号電荷はＴＦＴを介して、読み出し容量に転送される。例えば、信号配線Ｍ１に付加されている読み出し容量は、信号配線Ｍ１に接続されているスイッチ素子Ｔ１−１〜Ｔ３−１を構成するＴＦＴのゲート／ソース間の電極間容量（Ｃｇｓ）の総和（３個分）であり、この総和が図３における読み出し容量Ｃ２に相当する。
【００５０】
次いで、ＳＭＰＬ信号をオンさせることにより、サンプルホールド容量ＣＬ１〜ＣＬ３に転送され、ＳＭＰＬ信号をオフするとともにホールドされる。続いて、シフトレジスタＳＲ２からスイッチＳｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３の順番で、パルスを印加することにより、サンプルホールド容量ＣＬ１〜ＣＬ３にホールドされていた信号が、サンプルホールド容量ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の順でアンプＡｂからＡ／Ｄ変換回路部２０３にＶｏｕｔとして出力される。結果として、光電変換素子Ｓ１−１、Ｓ１−２及びＳ１−３の１行分の光電変換信号が順次出力される。また、シフトレジスタＳＲ２からスイッチＳｒ１にパルスを印加すると同時に、ＣＲＥＳ信号をオンすることにより、信号配線Ｍ１〜Ｍ３をＧＮＤ電位にリセットする。これは、図３に示す１画素分の回路で、スイッチＳＷ−Ｃをオンすること（リセット期間）に相当する。
【００５１】
更に、信号配線Ｍ１〜Ｍ３をＧＮＤ電位にリセットした後には、第２行目の光電変換素子Ｓ１−１〜Ｓ１−３からの読み出しを行うために、スイッチ素子（ＴＦＴ）Ｔ２−１〜Ｔ２−３のゲート配線Ｇ２にシフトレジスタＳＲ１からゲートパルスを与える。このようにして、第２行目の光電変換素子Ｓ２−１〜Ｓ２−３の読み出し動作、第３行目の光電変換素子Ｓ３−１〜Ｓ３−３の読み出し動作を続けて行う。このように、信号配線Ｍ１〜Ｍ３の信号をサンプルホールド容量ＣＬ１〜ＣＬ３にサンプルホールドさせることにより、シフトレジスタＳＲ２を用いて第１行目、第２行目の信号の直列変換動作を行っている間に、同時にシフトレジスタＳＲ１を用いて第２行目、第３行目の光電変換素子Ｓ２−１〜Ｓ２−３、Ｓ３−１〜Ｓ３−３の信号電荷を転送することができる。
【００５２】
以上の動作により、第１行目から第３行目のすべての光電変換素子の信号電荷を出力することができ、１枚の静止画像が取得される。その後、連続した動画像を取得するために、リフレッシュ動作を行わずに、光電変換期間及び読み出し期間（リセット期間を含む）のサイクルを更に２回繰り返し、総計で３枚の画像データを取得する。なお、１枚目及び２枚目の静止画像を取得した後には、後述のリフレッシュ動作を行うか否かの判定を行っており、ここでは、リフレッシュ動作を行わないという結果が得られたものとしている。
【００５３】
ここで、リフレッシュ動作を行うか否かの判定について説明する。この判定は、例えばイメージプロセッサ２０４が行う。図６は、第１の実施形態においてイメージプロセッサ２０４がリフレッシュの実行の有無を判定する方法を示すフローチャートである。また、図７は、図１〜図３に示す光電変換装置を図５に示すタイムチャートで駆動させた際にＡ／Ｄ変換部２０３からイメージプロセッサ２０４に出力される画像データの例及びその第１の実施形態における処理経過を示す図である。ここで、図７中の数値の単位はボルトである。また、図２には、３×３画素の構成を示してあるが、ここでは、８×８に拡張して図示している。
【００５４】
画像データがイメージプロセッサ２０４に入力されると（ステップＳ１）、イメージプロセッサ２０４は積算画像ｓｕｍを生成する（ステップＳ２）。但し、ｆｒａｍｅ１の画像データ入力された場合は、それまで積算されたデータがないため、「積算画像ｓｕｍ＝ｆｒａｍｅ１」となる。従って、実際の積算はｆｒａｍｅ２から行われる。
【００５５】
次に、イメージプロセッサ２０４は、積算画像ｓｕｍ内から最高出力ｍａｘを抽出する（ステップＳ３）。次いで、最高出力ｍａｘと予め設定された閾値とを比較する（ステップＳ４）。ここでは、閾値を飽和量の８０％としており、前述のように飽和量が３Ｖの場合には、閾値は２．４Ｖとなる。そして、最大値ｍａｘが閾値よりも小さければ、撮影を継続する。一方、最大値ｍａｘが閾値以上であれば、積算画像ｓｕｍをクリアして０とした後（ステップＳ５）、リフレッシュ動作を行う。
【００５６】
実際に図７に示す画像データが得られた場合には（ステップＳ１）、「積算画像ｓｕｍ＝ｆｒａｍｅ１」となり（ステップＳ２）、ｆｒａｍｅ１についての最大値ｍａｘの抽出（ステップＳ３）では、０．８３Ｖ（図７（ａ）中で周囲にハッチングが入った画素のデータ）が抽出される。そして、閾値との比較（ステップＳ４）では、閾値（２．４Ｖ）＞ｍａｘ（０．８３Ｖ）のため、リフレッシュ動作を行わずに継続動画撮影を行う。
【００５７】
次いで、ｆｒａｍｅ２の画像データが入力されると（ステップＳ１）、「積算画像ｓｕｍ＝ｆｒａｍｅ１＋ｆｒａｍｅ２」となる。この結果、ｆｒａｍｅ２についての最大値ｍａｘの抽出（ステップＳ３）では、１．５５Ｖが抽出される。そして、閾値との比較（ステップＳ４）では、閾値（２．４Ｖ）＞ｍａｘ（１．５５Ｖ）となり、再び継続動画撮影を行う。
【００５８】
次いで、ｆｒａｍｅ３の画像データが入力されると（ステップＳ１）、「積算画像ｓｕｍ＝ｆｒａｍｅ１＋ｆｒａｍｅ２＋ｆｒａｍｅ３」となる。この結果、ｆｒａｍｅ３についての最大値ｍａｘの抽出（ステップＳ３）では、２．４２Ｖが抽出される。そして、閾値との比較（ステップＳ４）では、閾値（２．４Ｖ）≦ｍａｘ（２．４２Ｖ）であるため、積算画像ｓｕｍを０とした後（ステップＳ５）、リフレッシュ動作を行う。
【００５９】
なお、閾値は、飽和量の８０％とする必要はなく、１枚当たりの撮影線量（画像出力）に応じて適宜設定することができる。
【００６０】
このように、本実施形態では、積算画像を生成し、その最大値を飽和量に基づいて設定された閾値と比較することにより、従来の放射線撮像装置では３回の撮影で３回のリフレッシュを行っていたところ、１回のリフレッシュに削減することができる。また、待機時間（ｗａｉｔ時間）もリフレッシュが減った回数分なくなり、この結果、フレーム周波数を高くすることができる。つまり、従来の放射線撮像装置では、図８に示すように、撮影毎にリフレッシュ期間が必要とされ、これに付随してｗａｉｔ時間も必要とされているため、フレーム周波数が低下してしまうが、本実施形態によれば、リフレッシュを行う頻度を低下させることができるため、フレーム周波数を向上させることができるのである。
【００６１】
なお、リフレッシュモードでｉ層内のホールを掃き出すに当たっては、すべてのホールを掃き出すことが理想であるが、一部のホールを掃き出すだけでも、十分な電流が得られるため特に問題はない。つまり、次の光電変換モードでの検出機会において、図１４（ｃ）に示すような飽和状態になっていなければよい。また、リフレッシュモードでのＤ電極のＧ電極に対する電位、リフレッシュモードの期間及びＮ+層の注入阻止層の特性は、この条件が満たされるように決めればよい。更に、リフレッシュモードにおいてｉ層への電子の注入は必要条件でなく、Ｄ電極のＧ電極に対する電位は負に限定されるものでもない。多数のホールがｉ層に留まっている場合には、例えＤ電極のＧ電極に対する電位が正の電位であっても、ｉ層内の電界はホールをＤ電極に導く方向に加わるからである。また、注入阻止層であるＮ+層の特性も同様に電子をｉ層に注入できることが必要条件ではない。
【００６２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、イメージプロセッサにおけるリフレッシュ動作を行うか否かの判定方法が第１の実施形態と相違している。図９は、第２の実施形態においてイメージプロセッサ２０４がリフレッシュの実行の有無を判定する方法を示すフローチャートである。また、図１０は、Ａ／Ｄ変換部２０３からイメージプロセッサ２０４に出力される画像データの例及びその第２の実施形態における処理経過を示す図である。なお、第１の実施形態と同様に、図２には、３×３画素の構成を示してあるが、ここでも、８×８に拡張して図示している。
【００６３】
本実施形態では、画像データがイメージプロセッサ２０４に入力されると（ステップＳ１１）、イメージプロセッサ２０４は、画像データの平均化により８×８画像データを４×４画像データに変換する（ステップＳ１２）。具体的には、８×８画像データの左上の２×２画素、アドレスで表記すると（ｘ＝１，ｙ＝１）〜（ｘ＝２，ｙ＝２）の平均値を求め、新たに作った４×４画像データの左上（ｘ’＝１，ｙ’＝１）に格納する。同様に（ｘ＝１，ｙ＝３）〜（ｘ＝２，ｙ＝４）の２×２画像データの平均値を、４×４画像データの（ｘ’＝１，ｙ’＝２）に格納する。この処理を８×８画素データの全てに対して行う。このような処理を行うことにより、入力された画像データからノイズ成分が除去され、より正確な画像データが得られる。
【００６４】
その後、平均化処理後の４×４画像データを用い、第１の実施形態と同様にして、積算画像の生成（ステップＳ１３）、最高出力ｍａｘの抽出（ステップＳ１４）及び閾値との比較判定（ステップＳ１５）を行い、閾値を超えるｆｒａｍｅが出現すると、積算画像ｓｕｍを０にした後、リフレッシュ動作を行う。
【００６５】
実際に図１０に示す画像データが得られた場合には（ステップＳ１１）、ｆｒａｍｅ１についての平均化処理（ステップＳ１２）では、４個の画素（（ｘ＝１，ｙ＝１）〜（ｘ＝２，ｙ＝２））の平均値（０．６６）等を順次求め、８×８画素データｆｒａｍｅ１を４×４画素データｆｒａｍｅ１’に変換する（ステップＳ１２）。そして、「積算画像ｓｕｍ＝ｆｒａｍｅ１’」となり（ステップＳ１３）、次のｆｒａｍｅ１’についての最大値ｍａｘの抽出（ステップＳ１４）では、０．９７Ｖが抽出される。閾値との比較（ステップＳ１５）では、閾値（２．４Ｖ）＞ｍａｘ（０．９７Ｖ）のため、リフレッシュ動作を行わずに継続動画撮影を行う。
【００６６】
ｆｒａｍｅ２についても同様の処理が行われ、ｆｒａｍｅ３についての処理では、ステップＳ１５において、閾値（２．４Ｖ）≦ｍａｘ（２．４１Ｖ）となり、積算画像ｓｕｍを０とした後（ステップＳ１６）、リフレッシュ動作を行う。
【００６７】
このような第２の実施形態によれば、例えば、ノイズにより、単画素データが突出した画素が存在していても平均化されるため、その後の最高出力の抽出も安定して行われる。なお、このような平均化処理の方法は、第２の実施形態に示すものに限定されず、ノイズを低減できるようなものであれば、どのようなものであってもよい。
【００６８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１及び第２の実施形態は、いずれも光電変換素子から出力された画素データのすべてを用いて処理を行っているが、第３の実施形態では、使用者がリフレッシュの判定に必要とする領域を任意に選択できる構成としている。図１１は、本発明の第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の動作を示す模式図である。
【００６９】
人体の胸部のＸ線撮影を行うと、例えば図１１（ａ）に示すような画像がディスプレイ２０５に映し出される。この画像について、中央部横方向の出力をプロットすると、図１１（ｂ）に示すようなグラフが得られる。図１１（ｂ）に示すように、グラフ中央２０６の出力は低く、外周部２０７の出力は高くなっている。これは、グラフ中央２０６は撮影された人体の胸部を透過したＸ線の出力に相当し、人体胸部によりＸ線が吸収され、光電変換回路部２０１に入射する量が少なくなっているのに対し、外周部２０７は、グラフ中央２０６に比べ吸収体がないため、素抜け状態となっており、多量のＸ線が直接光電変換装置に入射しているからである。そして、技師が実際に診断に当たり必要とする部分は、グラフ中央２０６の胸部によりＸ線が吸収されて出力が低くなっている部分であり、外周部２０７の出力が高い部分は診断には無用のエリアである。
【００７０】
このような画像に対し、光電変換素子のリフレッシュ判定を行う際に、画像全体から最高出力値を抽出すると、素抜けで出力が高い外周部２０７から得られた値を抽出してしまい、実際に診断に使用する中央２０６は光電変換素子の飽和量に対してまだ検出可能な残量が多くあるのにも拘わらず、リフレッシュを行うと判定する場合も考えられる。
【００７１】
このような状況に対し、第３の実施形態は、使用者、ここでは技師がリフレッシュ判定に用いる領域を任意に選択できるように構成されているため、図１１（ｃ）に示すように、グラフ中央２０６に対応する診断エリア２０８を選択することができる。このような選択を行えば、診断エリア２０８から最高出力値が抽出され、リフレッシュ判定が行われる。従って、不必要にリフレッシュを行うことがなくなり、より一層リフレッシュ回数が削減され、より一層フレーム周波数の高い動画を撮影することができる。
【００７２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置（放射線撮像装置）の構成及び画像データの流れを示す図である。
【図２】光電変換回路部２０１及び読み出し用回路部２０２の２次元的構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の１画素の構成を示す等価回路図である。
【図４】１画素分の回路動作を示すタイムチャートである。
【図５】光電変換装置の動作を示すタイムチャートである。
【図６】第１の実施形態においてイメージプロセッサ２０４がリフレッシュの実行の有無を判定する方法を示すフローチャートである。
【図７】イメージプロセッサ２０４に入力される画像データの例及びその第１の実施形態における処理経過を示す図である。
【図８】従来の光電変換装置の動作を示すタイムチャートである。
【図９】第２の実施形態においてイメージプロセッサ２０４がリフレッシュの実行の有無を判定する方法を示すフローチャートである。
【図１０】イメージプロセッサ２０４に入力される画像データの例及びその第２の実施形態における処理経過を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の動作を示す模式図である。
【図１２】ＭＩＳ型光電変換素子とスイッチ素子の材料にアモルファスシリコン半導体薄膜を用いて構成した従来の光電変換基板の上面図である。
【図１３】図１２中のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図１４】図１２及び図１３に示す光電変換素子のデバイス動作を示すエネルギーバンド図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０１：光電変換素子
１０２：スイッチ素子
１０３：基板
１０４：第１の金属薄膜層
１０５：第２の金属薄膜層
１０６：ゲート駆動用配線
１０７：マトリクス信号配線
１０９：電源ライン
１１０：コンタクトホール
１１１：アモルファス窒化シリコン（ａ−ＳｉＮｘ）層
１１２：水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層
１１３：Ｎ+層
２０１：光電変換回路部
２０２：読み出し用回路部
２０３：Ａ／Ｄ変換回路部
２０４：イメージプロセッサ
２０５：ディスプレイ
【図１】
2005260706.tif 000003
【図２】
2005260706.tif 000004
【図３】
2005260706.tif 000005
【図４】
2005260706.tif 000006
【図５】
2005260706.tif 000007
【図６】
2005260706.tif 000008
【図７】
2005260706.tif 000009
【図８】
2005260706.tif 000010
【図９】
2005260706.tif 000011
【図１０】
2005260706.tif 000012
【図１１】
2005260706.tif 000013
【図１２】
2005260706.tif 000014
【図１３】
2005260706.tif 000015
【図１４】
2005260706.tif 000016