(57)【要約】  本発明は、撮像動作を行う検出素子の一部によりフォトタイマー機能を実現するとともにその検出素子出力も画像データとして使用可能とするパッシブ方式の放射線像撮像装置を提供する。放射線照射時において、全検出素子Ｇ11〜Ｇ1nのフォトダイオードにおいて、光電変換動作が行われる。このとき、放射線計測を行うために使用する検出素子のＴＦＴをＯＮとすることで、出力回路群１３の各出力回路と接続して、放射線計測を行うために使用する検出素子で光電変換動作して得られた電荷を出力回路に保持する。この出力回路に保持した電荷を、所定間隔毎に出力して、放射線量が所定の指標値以上となったか否かを確認する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から入射した放射線を電気信号に変換し放射線量に応じた電荷を発生する変換素子と該変換素子に接続されたスイッチを有し、マトリクス状に配置された複数の検出素子と、
前記検出素子の前記スイッチと接続されており、マトリクス配置における列毎に配置された複数の電荷転送ラインと、
該電荷転送ラインからの電荷を一時的に保持して、電荷に対応した電気信号を出力する出力回路と、
前記複数の検出素子の中から少なくとも一つの検出素子を、照射される放射線量を測定するための第１検出素子として選択し、
放射線の照射期間、前記第１検出素子を含む前記検出素子全ての前記変換素子で同時に変換動作を行い、且つ、この照射期間に、前記第１検出素子のスイッチをＯＮ状態として 前記電荷転送ラインを通して、前記出力回路に前記第１検出素子の変換素子で発生した電荷を蓄積させ、照射期間に応じて蓄積された電荷に相当する電気信号を定期的に読み出すように制御する制御手段を有することを特徴とする放射線像撮像装置。
【請求項２】
前記制御部が、複数の検出素子を前記第１検出素子として選択することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値を加算平均した値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値の最大値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項５】
前記第１検出素子を含む前記検出素子全てから、入射された放射線に基づく画像データを出力することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項６】
前記出力回路が、
前記電荷転送ラインそれぞれと接続されて前記検出素子からの電荷を保持する電荷保持部と、
前記電荷保持部をリセットするリセット部と、
を備え、
放射線照射前に、前記制御部が、前記リセット部による前記電荷保持部のリセットと、前記検出素子全ての前記スイッチをＯＮとすることによる前記変換素子のリセットとを行うことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項７】
前記複数の第１検出素子が、マトリクス配置の複数行にわたって配置される複数の検出素子であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項８】
前記出力回路が、各行それぞれに対して設けられた複数の出力回路からなることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項９】
前記制御部が、前記第１検出素子を、撮影を行う度に選択することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項１０】
前記制御部が、撮影前に微弱な放射線又は可視光を照射することで、被検体に対する撮影範囲を確認して、前記第１検出素子の選択を行うことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項１１】
前記制御部が撮影前に微弱な放射線又は可視光を照射することで、被検体に対する撮影範囲を確認して、放射線の照射範囲を設定することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項１２】
前記出力回路が、
前記電荷転送ラインに反転入力端子が接続され、非反転入力端子に基準電圧が与えられるオペアンプと、
該オペアンプの反転入力端子と出力端子との間に接続された容量素子と、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項１３】
前記出力回路が、電荷量を電圧に変換する電荷・電圧変換部を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項１４】
前記制御手段、は前記電気信号の信号値に基づいて前記放射線源の放射線照射を停止させることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。
【請求項１５】
入射された放射線を電気信号に変換し放射線量に応じた電荷を発生する変換素子と該変換素子に接続されたスイッチを有し、マトリクス状に配置された複数の検出素子と、
前記検出素子の前記スイッチと接続されており、マトリクス配置における列毎に配置された複数の電荷転送ラインと、
該電荷転送ラインからの電荷を一時的に保持して、電荷に対応した電気信号を出力する出力回路と、
前記複数の検出素子、前記複数の電荷転送ラインと前記出力回路とを制御する制御部とを有する放射線像撮像装置における放射線像撮像装置の撮像方法であって、
前記複数の検出素子の中から少なくとも一つの検出素子を、照射される放射線量を測定するための第１検出素子として選択し、
放射線の照射期間、前記第１検出素子を含む前記検出素子全ての前記変換素子で同時に変換動作を行い、且つ、この照射期間に、前記第１検出素子のスイッチをＯＮ状態として前記出力回路に前記第１検出素子の変換素子が発生した電荷を蓄積させ、
照射期間に応じて蓄積された電荷に相当する電気信号を定期的に読み出すことを特徴とする放射線像撮像装置の撮像方法。
【請求項１６】
複数の検出素子を前記第１検出素子として選択することを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。
【請求項１７】
前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値を加算平均した値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。
【請求項１８】
前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値の最大値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。
【請求項１９】
前記第１検出素子を含む前記検出素子全てから、入射された放射線に基づく画像データを出力することを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第１８項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。
【請求項２０】
前記第１検出素子を、撮影を行う度に選択することを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第１８項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。
【請求項２１】
前記電気信号の信号値に基づいて、前記放射線源の放射線照射を停止する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第２０項のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療診断機器、非破壊検査機器等に用いられる放射線を電荷として検出する放射線像撮像装置に関するもので、特に、入射された放射線を電荷に変換し、放射線量に応じた電荷を発生する変換素子の出力を増幅せずに直接出力するパッシブ方式による放射線像撮像装置および放射線像撮像装置の撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療画像診断や非破壊検査等の放射線により取得した画像を利用する領域では、フィルムレス化とネットワーク化に伴い、取得画像のデジタル化が急速に進められており、この実現方法の一つとして被検体を透過した放射線を直接検出しデジタル情報として扱うことのできるフラットパネルディテクター（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）を利用した撮影方法が提案されている。このＦＰＤは、光源であるＸ線がレンズで集光されないため、被検体を等倍で読み取る必要があり、大面積で構成されることとなる。図１７に、ＦＰＤを利用した放射線撮影システムの一例を示す。【０００３】
図１７に示すように、被検体９００を撮影するための撮影室９０１には、Ｘ線を放射するＸ線管９０４と、受信したＸ線を電荷に変換するＦＰＤ９０３を備える放射線像撮像装置が備えられている。又、別室９０２には取得した画像を閲覧、保存、加工するためのコンピュータ９０５が設置されている。そして、Ｘ線管９０４からＸ線が放射されると、ＦＰＤ９０３が披験体９００を透過したＸ線を感知して、感知したＸ線信号を電荷に変換する。この電荷がデジタルデータとして無線もしくは有線でコンピュータ９０５に送られ、別室９０２に待機する利用者が撮像データを瞬時に確認できる。【０００４】
又、このコンピュータ９０５に接続されたプリンター９０６から撮像データを出力することができるとともに、ＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ  ａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）システム９０７が導入された医療施設であれば、このＰＡＣＳのサーバに当該撮像データをアップロードすることによって、披験体９００のＸ線撮像データを離れた場所から閲覧することができる。尚、ＰＡＣＳは近年導入されている医療画像の保存・伝送・検索の通信システムであり、最近では施設内だけでなく、施設間で医療画像の伝送・検索ができる構成のものも存在する。【０００５】
ところで、上述のＦＰＤは、図１８の概略的なブロック図に示すような構成となる。この図１８に示すＦＰＤ９０３は、センサ受像面の大きさのガラス基板９１３にマトリクス状に多数のスイッチング素子及び電荷蓄積素子を備えており、これらが集合してパネル９１２を構成している。そして、この内の一組のスイッチング素子９１５及び電荷蓄積素子９１６とによって、検出素子９１４が構成される。尚、このスイッチング素子としてアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)等で構成される薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）が用いられている。【０００６】
又、パネル９１２の上面には、Ｘ線を電荷に変換するＸ線変換層９１１が設けられている。このＸ線変換層９１１によって変換された電荷が、電荷蓄積素子９１６に蓄積される。縦横に配置されるゲートライン９１７によって指定された検出素子のスイッチング素子９１５がオン状態に制御されることで、このスイッチング素子９１５を介して出力される電荷が電荷転送ライン９１８を通じて読み出される。尚、図１８中のＸ線変換層９１１を構成する構成要素によって、検知されたＸ線を電荷に変換する過程の異なる直接変換方式と間接変換方式の２種類が存在する。【０００７】
直接変換方式では、図１９（ａ）のように、Ｘ線変換層９１１としてアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）９２１が利用される。このアモルファスセレン９２１は、感知したＸ線の強弱に応じて一定量の電子と正孔を生成する性質を有しており、これによってＸ線が直接電荷に変換される。又、このアモルファスセレン９２１には３０００Ｖ程度の直流バイアス電圧が印加されており、この印加されるバイアスの極性に従って電荷が検出素子電極に移動して、電荷蓄積素子９１６に蓄積される。そして、スイッチング素子９１５によってスイッチング制御されることでこの蓄積された電荷が後段回路に読み出される。【０００８】
一方、間接変換方式では、図１９（ｂ）のように、Ｘ線変換層９１１として、蛍光体９２５及び光電変換素子９２６が利用される。この光電変換素子９２６には、５〜１０Ｖ程度の直流バイアスが印加されている。又、蛍光体９２５は、感知したＸ線の強弱に応じて一定量の光を生成する性質を有しており、この生成された光を光電変換素子９２６が受光することで、受光した光量に応じて一定量の電荷が生成され、この生成された電荷が電荷蓄積素子９１６に蓄積されて、スイッチング素子９１５によってスイッチング制御されることでこの蓄積された電荷が後段回路に読み出される構成である。このとき、光電変換素子９２６としてフォトダイオードを用いる場合は、通常、フォトダイオードが電荷蓄積素子９１６を兼ねる。尚、入射されたＸ線が可視光に変換される現象をシンチレーションと呼び、このシンチレーションを発生させるために設けられる蛍光体９２５はシンチレータとも呼ばれる。【０００９】
このような構成のＦＰＤを備える放射線像撮像装置は、被検体９００に対するＸ線の被爆量を最小限に抑えるとともに、良質な画像を得るために電荷蓄積素子９１６での蓄電量を十分とするように、Ｘ線の照射が行われる必要がある。そのため、Ｘ線照射時の透過Ｘ線量を測定し、良質な画像を形成するために必要な積算Ｘ線照射量を確認すると、Ｘ線照射を停止させるＸ線フォトタイマー機能が備えられる（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の放射線撮像装置では、光電変換素子に蓄積された電荷を蓄積したままの状態で出力を行う非破壊読み出し動作を行うことで、信号出力後も電荷を保持することができるとされている。そのため、この蓄積された電荷より得られる信号に基づいて透過Ｘ線量を確認してＸ線照射を停止させることができるとされている。
【特許文献１】特許第３５４８５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、非破壊読み出し動作を行うために、ソースフォロワ回路のように増幅動作を行う素子又は回路を、各検出素子の出力部に設けたアクティブ方式となっている。そのため、この増幅動作を行うために設置される素子の特性にバラツキが各検出素子にある場合、各検出素子の出力特性にもバラツキが生じて、固定パターンノイズ（ＦＰＮ）として現れる。このＦＰＮは撮像エリアが大きくなるにつれ大きくなる傾向があり、大面積撮像が必要な放射線像撮像装置には不向きである。又、ＴＦＴは閾値電圧がシフトするなどの問題があり、アナログ的特性が安定していないため、ＴＦＴを用いて広撮像エリアに必要な画素数のアクティブ方式のセンサを実現することは極めて困難である。【００１１】
このような問題を鑑みて、本発明は、撮像動作を行う検出素子の一部によりフォトタイマー機能を実現するとともにその検出素子出力も画像データとして使用可能とするパッシブ方式の放射線像撮像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】
【００１２】
１．放射線源から入射した放射線を電気信号に変換し放射線量に応じた電荷を発生する変換素子と該変換素子に接続されたスイッチを有し、マトリクス状に配置された複数の検出素子と、
前記検出素子の前記スイッチと接続されており、マトリクス配置における列毎に配置された複数の電荷転送ラインと、
該電荷転送ラインからの電荷を一時的に保持して、電荷に対応した電気信号を出力する出力回路と、
前記複数の検出素子の中から少なくとも一つの検出素子を、照射される放射線量を測定するための第１検出素子として選択し、
放射線の照射期間、前記第１検出素子を含む前記検出素子全ての前記変換素子で同時に変換動作を行い、且つ、この照射期間に、前記第１検出素子のスイッチをＯＮ状態として 前記電荷転送ラインを通して、前記出力回路に前記第１検出素子の変換素子で発生した電荷を蓄積させ、照射期間に応じて蓄積された電荷に相当する電気信号を定期的に読み出すように制御する制御手段を有することを特徴とする放射線像撮像装置。【００１３】
２．前記制御部が、複数の検出素子を前記第１検出素子として選択することを特徴とする前記１に記載の放射線像撮像装置。【００１４】
３．前記制御部が、前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値を加算平均した値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする前記２に記載の放射線像撮像装置。【００１５】
４．前記制御部が、前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値の最大値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする前記２に記載の放射線像撮像装置。【００１６】
５．前記第１検出素子を含む前記検出素子全てから、入射された放射線に基づく画像データを出力することを特徴とする前記１乃至４のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。【００１７】
６．前記出力回路が、
前記電荷転送ラインそれぞれと接続されて前記検出素子からの電荷を保持する電荷保持部と、
前記電荷保持部をリセットするリセット部と、
を備え、
放射線照射前に、前記制御部が、前記リセット部による前記電荷保持部のリセットと、前記検出素子全ての前記スイッチをＯＮとすることによる前記変換素子のリセットとを行うことを特徴とする前記１乃至５のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。【００１８】
７．前記複数の第１検出素子が、マトリクス配置の複数行にわたって配置される複数の検出素子であることを特徴とする前記１乃至６のいずれかに記載の放射線像撮像装置。【００１９】
８．前記出力回路が、各行それぞれに対して設けられた複数の出力回路からなることを特徴とする前記７に記載の放射線像撮像装置。【００２０】
９．前記制御部が、前記第１検出素子を、撮影を行う度に選択することを特徴とする前記１乃至８のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。【００２１】
１０．前記制御部が、撮影前に微弱な放射線又は可視光を照射することで、被検体に対する撮影範囲を確認して、前記第１検出素子の選択を行うことを特徴とする前記９に記載の放射線像撮像装置。【００２２】
１１．前記制御部が撮影前に微弱な放射線又は可視光を照射することで、被検体に対する撮影範囲を確認して、放射線の照射範囲を設定することを特徴とする前記１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。【００２３】
１２．前記出力回路が、
前記電荷転送ラインに反転入力端子が接続され、非反転入力端子に基準電圧が与えられるオペアンプと、
該オペアンプの反転入力端子と出力端子との間に接続された容量素子と、
を備えることを特徴とする前記１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。【００２４】
１３．前記出力回路が電荷量を電圧に変換する電荷・電圧変換部を有することを特徴とする前記１乃至１２のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。【００２５】
１４．前記制御手段は前記電気信号の信号値に基づいて前記放射線源の放射線照射を停止させることを特徴とする前記１乃至１３のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置。【００２６】
１５．入射された放射線を電気信号に変換し放射線量に応じた電荷を発生する変換素子と該変換素子に接続されたスイッチを有し、マトリクス状に配置された複数の検出素子と、
前記検出素子の前記スイッチと接続されており、マトリクス配置における列毎に配置された複数の電荷転送ラインと、
該電荷転送ラインからの電荷を一時的に保持して、電荷に対応した電気信号を出力する出力回路と、
前記複数の検出素子、前記複数の電荷転送ラインと前記出力回路とを制御する制御部とを有する放射線像撮像装置における放射線像撮像装置の撮像方法であって、
前記複数の検出素子の中から少なくとも一つの検出素子を、照射される放射線量を測定するための第１検出素子として選択し、
放射線の照射期間、前記第１検出素子を含む前記検出素子全ての前記変換素子で同時に変換動作を行い、且つ、この照射期間に、前記第１検出素子のスイッチをＯＮ状態として前記出力回路に前記第１検出素子の変換素子が発生した電荷を蓄積させ、
照射期間に応じて蓄積された電荷に相当する電気信号を定期的に読み出すことを特徴とする放射線像撮像装置の撮像方法。【００２７】
１６．複数の検出素子を前記第１検出素子として選択することを特徴とする前記１５に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。【００２８】
１７．前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値を加算平均した値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする前記１６に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。【００２９】
１８．前記複数の第１検出素子からの前記電気信号の信号値の最大値に基づいて、放射線量の測定を行うことを特徴とする前記１６に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。【００３０】
１９．前記第１検出素子を含む前記検出素子全てから、入射された放射線に基づく画像データを出力することを特徴とする前記１５乃至１８のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。【００３１】
２０．前記第１検出素子を、撮影を行う度に選択することを特徴とする前記１５乃至１８のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。【００３２】
２１．前記電気信号の信号値に基づいて、前記放射線源の放射線照射を停止する工程を含むことを特徴とする前記１５乃至２０のいずれか１項に記載の放射線像撮像装置の撮像方法。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、放射線量を測定するための第１検出素子を、放射線撮像を行うための検出素子から選択し、この第１検出素子で変換動作を行うことで得られた電荷を出力回路に保持することで、検出素子からの電荷を増幅する必要がない構成とすることができる。そのため、ソースフォロワ回路のような増幅動作を行う素子又は回路を必要とせず、固定パターンノイズの発生を防ぐことができる。又、特別な出力回路を別途設けることなくフォトタイマー機能を実現することができ、装置構成を簡素化することができる。更に、第１検出素子の出力も画像データとして利用できるため、解像度の劣化を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の各実施形態における放射線像撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の放射線像撮像装置におけるＦＰＤの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図３】図２のＦＰＤにおける検出素子や出力回路の構成を示す回路図である。
【図４】一検出素子を上面から見たときのレイアウト図である。
【図５】図４の検出素子のＡ−Ｂで切断した断面図である。
【図６】図２のＦＰＤの撮像動作の第１例における各信号と出力される画像データの関係を示すタイミングチャートである。
【図７】図６の動作例による動作を行うＦＰＤにおける、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。
【図８】図２に記載のＦＰＤの撮像動作の第２例における各信号と出力される画像データの関係を示すタイミングチャートである。
【図９】図８の動作例による動作を行うＦＰＤにおける、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。
【図１０】図２に記載のＦＰＤの撮像動作の第３例における各信号と出力される画像データの関係を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１０の動作例による動作を行うＦＰＤにおける、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。
【図１２】可視光を照射して被検体の位置と大きさを確認するときの状態を示す図である。
【図１３】第２の実施形態の放射線像撮像装置におけるＦＰＤの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】図１３のＦＰＤにおける、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。
【図１５】第３の実施形態のＦＰＤにおける、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。
【図１６】第３の実施形態のＦＰＤの撮像動作における各信号と出力される画像データの関係を示すタイミングチャートである。
【図１７】ＦＰＤによるＸ線撮影システムの概念図である。
【図１８】ＦＰＤの構成を示す概念ブロック図である。
【図１９】直接変換方式と間接変換方式を比較するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１、１ａ  ＦＰＤ
２  信号処理部
３  メモリ部
４  入出力Ｉ／Ｆ
５  制御部
１００  Ｘ線管
１０１  放射線像撮像装置
１０２  コンピュータ
１１  センサ部
１２  垂直走査回路
１３  出力回路群
１３−１〜１３−ｎ  出力回路
１４  マルチプレクサ
１５  Ａ／Ｄ変換回路
１６  タイミングジェネレータ
１７  バイアスライン
１８−１〜１８−ｍ  行選択ライン
１９−１〜１９−ｎ  電荷転送ライン
２０  リセットライン
３０  フォトダイオード
３１  ＴＦＴ
３２  オペアンプ
３３  キャパシタ
３４  リセット部
４０  透明電極膜
４１，４２  コンタクト
４３  ソース領域
４４  ドレイン領域
４５  チャネル領域
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
＜放射線像撮像装置の構成＞
まず、本発明の各実施形態で共通となる放射線像撮像装置の構成について、図面を参照して説明する。図１は、放射線像撮像装置の内部構成を示すブロック図である。【００３７】
図１に示す放射線像撮像装置１０１は、外部の放射線源となるＸ線管１００より放射されるＸ線が入射されるＦＰＤ１と、ＦＰＤ１に入射されたＸ線に基づく画像データを処理する信号処理部２と、信号処理部２で処理された画像データを記憶するメモリ部３と、メモリ部３で保持された画像データが与えられて外部のコンピュータ１０２に出力する入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）４と、信号処理部２で処理された画像データが与えられて放射線像撮像装置１０１の動作を制御するとともにＦＰＤ１及び信号処理部２及び入出力Ｉ／Ｆ４の動作制御を行う制御部５と、備える。【００３８】
このような構成の放射線像撮像装置１０１によると、Ｘ線管１００よりＸ線が放射されると、ＦＰＤ１において、入射されるＸ線を電荷に変換する。この電荷は、撮影が終了して、信号処理部２に出力されるまで保持される。この放射線像撮像装置１０１では、ＦＰＤ１の一部の検出素子をＸ線量検出用のセンサとして使用する。このＸ線検出用の検出素子が発生した電荷は、撮影時において、ＦＰＤ内部（具体的には出力回路）に保持された状態で、その電荷に対応する電気信号値を信号処理部に定期的に出力される。信号処理部２において、この検出素子から出力される電気信号値に基づいて放射されるＸ線量を確認する。そして、放射されたＸ線量を表す信号が制御部５に与えられると、この信号により放射されたＸ線量が所定の指標値以上となったか否かが確認され、所定の指標値以上であることを確認すると、Ｘ線管１００に対してＸ線の放射を停止するように指示する。その後、ＦＰＤ１の全検出素子で取得された電気信号値が画像データとして出力されて、信号処理部２に与えられると、メモリ部３を用いて演算処理を行う。この演算処理された画像データは、メモリ部３に格納されるとともに、入出力Ｉ／Ｆ４よりコンピュータ１０２に出力される。【００３９】
以下の各実施形態における放射線像撮像装置は、図１の構成を共通の構成として備えている。よって、以下の各実施形態では、その放射線像撮像装置のＦＰＤの構成及び動作について説明する。
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、本実施形態の放射線像撮像装置におけるＦＰＤの内部構成を示す概略ブロック図である。【００４０】
ＦＰＤ１は、図２に示すように、フォトダイオードＰＤと薄膜トランジスタＴを備え、そしてマトリクス上に配置された検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎを有するセンサ部１１と、データ出力時にセンサ部１１の各検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎを垂直方向に走査する垂直走査回路１２と、センサ部１１の各検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎから出力される電荷を行毎に保持する出力回路群１３と、出力回路群１３で保持された電荷を列毎のシリアルな電気信号に変換するマルチプレクサ１４と、マルチプレクサ１４から与えられる電気信号をデジタルデータとなる画像データに変換するＡ／Ｄ変換回路１５と、垂直走査回路１２、出力回路群１３、マルチプレクサ１４、及びＡ／Ｄ変換回路１５それぞれの動作タイミングを指定するタイミングジェネレータ１６と、を備える。【００４１】
このＦＰＤ１は、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎそれぞれに直流電圧ＶＤＤを印加するバイアスライン１７と、垂直走査回路１２から各行毎に与える信号φＶ１〜φＶｍをセンサ部１１における各行の検出素子に与えるために行毎に設けられた行選択ライン１８−１〜１８−ｍと、センサ部１１における検出素子からの電荷を列毎に出力回路群１３に出力するために列毎に設けられた電荷転送ライン１９−１〜１９−ｎと、タイミングジェネレータ１６よりセンサ部１１の出力回路群１３をリセットするリセット信号φＲＳＴを出力回路群１３に与えるリセットライン２０と、を備える。尚、タイミングジェネレータ１６と、垂直走査回路１２、マルチプレクサ１４、及びＡ／Ｄ変換回路１５との間や、マルチプレクサ１４とＡ／Ｄ変換回路１５との間にも、信号をやりとりするための信号ラインが接続されるが、その詳細な説明は省略する。【００４２】
又、出力回路群１３には、各列の電荷転送ライン１９−１〜１９−ｎと接続された出力回路１３−１〜１３−ｎを備える。この出力回路１３−１〜１３−ｎ及び検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎの構成について、図面を参照して詳細に説明する。尚、以下では、ａ行ｂ列の検出素子Ｇａｂを代表して、その構成について説明する。即ち、図３には、検出素子Ｇａｂと出力回路１３−ｂの回路構成を示す。【００４３】
検出素子Ｇａｂは、図３に示すように、バイアスライン１７と接続されて直流電圧ＶＤＤがカソードに印加されるフォトダイオード３０と、フォトダイオード３０のアノードにドレイン電極が接続されるとともに電荷転送ライン１９−ｂにソース電極が接続されたＴＦＴ３１と、を備える。そして、ＴＦＴ３１のゲート電極は、行選択ライン１８−ａが接続され、垂直走査回路１２からの信号φＶａが与えられる。フォトダイオード３０は本発明の変換素子、ＴＦＴ３１は本発明のスイッチである。【００４４】
出力回路１３−ｂは、オペアンプとキャパシタとにより構成されるいわゆるチャージセンシングアンプを備えている。詳しくは、電荷転送ライン１９−ｂに反転入力端子が接続されるとともに非反転入力端子に基準電圧ＶREFが印加されるオペアンプ３２と、オペアンプ３２の反転入力端子と出力端子との間に並列に接続されたキャパシタ３３及びリセット部３４と、を備える。そして、オペアンプ３２の出力端子がマルチプレクサ１４の入力側に接続されるとともに、タイミングジェネレータ１６からリセットライン２０を通じて与えられる信号φＲＳＴによって、リセット部３４のＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように構成されるチャージセンシングアンプは、電荷をキャパシタ３３に保持することで積分機能を具備した読み出し回路であり、キャパシタ３３がリセットされない限り、電荷に対応した電気信号を読み出しても電荷は保持されるという特性を備える。キャパシタ３３は本発明の電荷保持部である。【００４５】
このように、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎ及び出力回路１３−１〜１３−ｎが構成されるとき、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎ及び出力回路１３−１〜１３−ｎのリセット動作を行う場合、タイミングジェネレータ１６からハイとなる信号φＲＳＴが与えられて、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのリセット部３４がＯＮとされると同時に、垂直走査回路１２から信号φＶ１〜φＶｍが与えられて、検出素子Ｇ１１〜ＧｍｎそれぞれのＴＦＴ３１がＯＮとされる。【００４６】
このとき、リセット部３４がＯＮとなるため、オペアンプ３２の出力端子と反転入力端子とが接続されて、キャパシタ３３に蓄積された電荷が放電される。又、ＴＦＴ３１がＯＮとなるため、フォトダイオード３０のアノードが、ＴＦＴ３１とリセット部３４を介してオペアンプ３４の出力端子と電気的に接続され、フォトダイオード３０のアノードに蓄積された電荷が放電される。よって、フォトダイオード３０のアノード及びキャパシタ３３がリセットされる。【００４７】
そして、Ｘ線が放射されて撮像動作が行われるときは、信号φＲＳＴがローとされて、リセット部３４がＯＦＦとされる。このとき、検出素子Ｇａｂが、Ｘ線量を計測するためのデータを出力する検出素子とされている場合、信号φＶａがハイとされて、ＴＦＴ３１がＯＮとされる。これにより、フォトダイオード３０が光電変換されて得られた光電荷がフォトダイオード３０のアノードからキャパシタ３３に流れ込むため、キャパシタ３３に蓄積される。このとき、オペアンプ３２の反転入力端子の電圧が、オペアンプ３２の非反転入力端子に印加された電圧ＶREFと略等しい値で一定となるため、キャパシタ３３に蓄積された電荷に基づいて、オペアンプ３２の出力端子の電圧値が変更する。このオペアンプ３２の出力端子の電圧値がマルチプレクサ１４に与えられる。【００４８】
一方、検出素子Ｇａｂが、Ｘ線量計測のための検出素子でなく、通常の撮像動作を行う検出素子である場合、信号φＶａがローとされて、ＴＦＴ３１がＯＦＦとされる。これにより、フォトダイオード３０が光電変換されて得られた光電荷がフォトダイオード３０のアノードに蓄積されることとなる。そして、検出素子Ｇａｂの信号読み出し時において、信号φＶａがハイとされてＴＦＴ３１がＯＮとされることで、フォトダイオード３０のアノードに蓄積された電荷がキャパシタ３３に蓄積され、オペアンプ３２の出力端子の電圧値が変更し、このオペアンプ３２の出力端子の電圧値がマルチプレクサ１４に与えられる。【００４９】
又、検出素子Ｇａｂは、図４の上面図及び図５の断面図に示されるような構成とされる。まず、フォトダイオード３０及びＴＦＴ３１との配置関係について、図４の上面図を参照して説明する。縦に配線された電荷転送ライン１９−１〜１９−ｎとなる信号配線１９と、横に配線された行選択ライン１８−１〜１８−ｍとなるゲート配線１８とによって囲まれた領域に、フォトダイオード３０が形成される。このフォトダイオード３０は、一方の信号配線１９側の２隅が削られたＴ字形状に配置される。そして、図４中の上下に隣接したフォトダイオード３０の削られた隅と信号配線１９で囲まれた領域に、そのゲート電極がゲート配線１８上に配置されるようにＴＦＴ３１が形成される。【００５０】
このように、フォトダイオード３０及びＴＦＴ３１が形成されると、フォトダイオード３０の表面に、インジウムースズ酸化物で構成されるＩＴＯ膜のような透明電極膜４０が形成され、そして、ＴＦＴ３１と信号線９との間の領域を縦にバイアスライン１７が配線される。このバイアスライン１７は透明電極膜４０の表面上に配線され、コンタクト４１で透明電極膜４０と接続されることでフォトダイオード３０と電気的に接続される。【００５１】
又、ＴＦＴ３１のソース電極となるソース領域４３が信号配線１９とコンタクト４２で電気的に接続される。更に、ＴＦＴ３１は、そのドレイン電極となるドレイン領域４４がフォトダイオード３０と積層部分で電気的に接続され、ソース領域４３とドレイン領域４４との間にチャネル領域４５が形成され、このチャネル領域４５がゲート配線１８の真上に設置される。即ち、その積層構造においてチャネル領域４５の下に形成されるゲート電極となるゲート領域が、ゲート配線１８の表面上に形成される。【００５２】
このように形成されるフォトダイオード３０及びＴＦＴ３１は、図５の断面図のような積層構造となる。１検出素子を構成するフォトダイオード３０及びＴＦＴ３１の積層構造について、図５の断面図を参照して説明する。尚、図５は、図４中のラインＡ−Ｂで切断したときの断面図である。【００５３】
図５に示すように、ガラス基板５０表面上に配線されるゲート配線１８と電気的に接続されるように、ゲート配線１８の表面上にゲート電極層５１が形成され、このゲート電極層５１及びガラス基板５０の表面を覆う絶縁層５２が形成される。又、絶縁層５２の表面には、ゲート電極層５１の真上にチャネル領域４５となるチャネル層５３が形成され、チャネル層５３の一部を除く表面と絶縁膜５２の表面とにエッチングストップ層５４が形成される。そして、信号配線１９に近い側のエッチングストップ層５４は、チャネル層５３の縁から信号配線１９まで形成され、その表面にソース電極層５５が形成され、信号配線１９と遠い側のエッチングストップ層５４は、チャネル層５３の縁からフォトダイオード３０を形成する領域まで形成され、その表面にドレイン電極層５６が形成される。又、ソース電極層５５の表面にコンタクト４２が形成され、このコンタクト４２を通じて信号配線１９と電気的に接続される。このようにして、ＴＦＴ３１が形成される。【００５４】
一方、フォトダイオード３０を形成する領域では、ドレイン電極層５６の表面上に、ｐ型アモルファスシリコン層５７とｉ型アモルファスシリコン層５８とｎ型アモルファスシリコン層５９とが、順番に積層されて、ｐｉｎ型フォトダイオードとなるフォトダイオード３０が形成される。又、ｎ型アモルファスシリコン層５９の表面上には、光を透過させるとともに低抵抗となる透明電極膜４０が形成され、この透明電極膜４０の表面の一部にコンタクト４１が形成され、このコンタクト４１を通じてバイアスライン１７と電気的に接続される。このように形成されるフォトダイオード３０及びＴＦＴ３１の表面に、層間絶縁膜６０を形成することで、フォトダイオード３０及びＴＦＴ３１を構成する各層の電気的な接続を禁止する。そして、この層間絶縁膜６０の表面に、バイアスライン１７及び信号配線１９を配線する。【００５５】
又、バイアスライン１７及び信号配線１９が配線された層間絶縁膜６０の表面上には、ガラス基板５０上面に形成される積層膜による凹凸を平坦化させるための保護膜層６１が積層される。この保護膜層６１は、ガラス基板５０上部の積層部分の平坦化を行うとともに、検出素子Ｇａｂを構成するフォトダイオード３０及びＴＦＴ３１を保護する役目も備えており、例えばスピンコート技術を用いて感光性のポリイミドやアクリル系樹脂等を塗布することで形成される。そして、この保護膜層６１の表面上には例えばヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が蒸着されてシンチレータ層６２が形成される。このシンチレータ層６２は、入射された放射線を可視光に変換する機能を備える。このようにすることで、間接変換方式となるＦＰＤ１を構成することができる。尚、本例では、間接変換方式となるＦＰＤを例に挙げて説明するが、直接変換方式となるＦＰＤを用いても構わない。【００５６】
（１）ＦＰＤにおける撮像動作の第１例
上述のように構成されるＦＰＤ１による撮像動作の第１例について、図面を参照して説明する。図６は、ＦＰＤ１における各信号と出力される画像データの関係を示すタイミングチャートである。又、図７は、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。尚、図７に示すように、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎからの電荷に基づく画像データが、Ｘ線量計測に使用されるものとする。【００５７】
まず、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎそれぞれのフォトダイオード３０のアノード及び出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３をリセットするために、垂直走査回路１２からの信号φＶ１〜φＶｍとタイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴを同時にハイとする（タイミングＡ）。これにより、検出素子Ｇ１１〜ＧｍｎそれぞれのＴＦＴ３１のゲート電極にハイとなる信号φＶ１〜φＶｍが与えられてＯＮとなるとともに、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのリセット部３４にハイとなる信号φＲＳＴが与えられてＯＮとなる。これにより、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎそれぞれのフォトダイオード３０のアノード及び出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３のリセット動作が開始する。【００５８】
そして、所定時間経過して、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎそれぞれのフォトダイオード３０のアノード及び出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３のリセットが十分な状態になると、Ｘ線計測用の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎに与える信号φＶｓ以外の信号φＶ１〜φＶｓ−１，φＶｓ＋１〜φＶｍをローとするとともに、出力回路１３−１〜１３−ｎに与える信号φＲＳＴをローとする（タイミングＢ）。尚、信号φＶｓは、ハイのままとし、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ内のＴＦＴ３１がＯＮのままとされる。この時刻以降、撮像可能状態となる。その後、オペレータの操作を受けてＸ線照射を開始する。具体的には、制御部５からハイのパルス信号となるＸ線制御信号φＸが無線もしくは有線でＸ線管１００に与えられることで、Ｘ線管１００よりＸ線照射が開始する（タイミングＣ）。【００５９】
このようにして、Ｘ線管１００からのＸ線照射が行われると、検出素子Ｇ１１〜ＧｍｎにＸ線が照射されるため、フォトダイオード３０によって光電変換動作が行われて入射されたＸ線量に応じた光電荷が生成される。そして、ハイとなる信号φＶｓが与えられる検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎは、ＴＦＴ３１がＯＮとされて電荷転送ライン１９−１〜１９−ｎを介して出力回路１３−１〜１３−ｎと電気的に接続されるため、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれのフォトダイオード３０で発生した光電荷が、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３に蓄積される。又、ローとなる信号φＶ１〜Ｖｓ−１，φＶｓ＋１〜φＶｍが与えられる検出素子Ｇ１１〜Ｇ（ｓ−１）ｎ、Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎは、ＴＦＴ３１がＯＦＦとされて出力回路１３−１〜１３−ｎと電気的に切断された状態であるため、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（Ｓ−１）ｎ、Ｇ（Ｓ＋１）１〜Ｇｍｎそれぞれのフォトダイオード３０のアノードに光電荷が蓄積される。【００６０】
このＸ線照射時において、所定の間隔Ｔ毎に、タイミングジェネレータ１６がマルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５を駆動させる。よって、所定間隔Ｔ毎に出力回路１３−１〜１３−ｎのオペアンプ３２に現れる電荷がマルチプレクサ１４に入力され、検出素子毎のシリアルな電荷に変換された後、Ａ／Ｄ変換回路１５でデジタルデータとなる画像データに変換される。即ち、出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３に蓄積された電荷量に応じた電圧値となる電荷がマルチプレクサ１４に与えられ、出力回路１３−１，１３−２，…，１３−ｎの順番に電荷がＡ／Ｄ変換回路１５に出力されて、デジタルデータである画像データに変換される。【００６１】
この画像データは、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれに入射されたＸ線量を表す検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データがシリアルに並んだデータである。そして、この検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データが信号処理部２に出力されると、画像データの加算平均化処理を行うことによって、放射されるＸ線量を表す実効出力値を取得する。そして、取得した実効出力値が制御部５に与えられ、所定の指標値以上となったか否かが確認される。【００６２】
このようにして、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれに入射されたＸ線量を表す画像データが出力されるが、出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３及び検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれのフォトダイオード３０がリセットされることがなく、電荷が蓄積されたままである。そのため、所定間隔Ｔ毎にマルチプレクサ１４を駆動させるたびに、タイミングＣでＸ線放射が開始されてからのＸ線量を表す光電荷による電荷がマルチプレクサ１４に与えられることとなる。よって、時間間隔Ｔ毎に、タイミングＣでＸ線放射が開始されてからのＸ線量を、信号処理部２で確認することができる。【００６３】
そして、マルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５が所定間隔Ｔ毎に複数回動作している間に、制御部５において、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによる実効出力値が所定の指標値以上となることが確認される。よって、Ｘ線放射が開始されてからのＸ線量が画像出力するのに十分なＸ線量であることが確認されるため、制御部５が、Ｘ線管１００に対してＸ線の放射を停止するように指示する。このとき、制御部５は、ＦＰＤ１のタイミングジェネレータ１６に対して、Ｘ線量の測定動作から信号読み出し動作に切り換えるように指示する。【００６４】
そして、制御部５からハイのパルス信号となるＸ線制御信号φＸがＸ線管１００に与えられることで、Ｘ線管１００よりＸ線照射が停止した後（タイミングＤ）、ＦＰＤ１の検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎで撮像されて得られた画像データの読み出しが開始する。このＦＰＤ１の画像データの読み出す行の順番が、図７に示す順番となる。まず、垂直走査回路１２から行選択信号１８−ｓを介して検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎに与えられる信号φＶｓがローとする（タイミングＥ）。このようにして、検出素子Ｇｓ１〜ＧｓｎそれぞれのＴＦＴ３１をＯＦＦとするとともに、キャパシタ３３に光電荷を蓄積させた状態とした後、タイミングジェネレータ１６によってマルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５をＯＮとし、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データを信号処理部２に出力する。【００６５】
その後、ハイとなるパルス信号φＲＳＴをタイミングジェネレータ１６からリセットライン２０を介して出力回路１３−１〜１３−ｎに与えることにより、出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３をリセットする（タイミングＦ）。そして、信号φＲＳＴをローとした後、ハイとなるパルス信号φＶｓ＋１を垂直走査回路１２から行選択信号１８−（ｓ＋１）を介して検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎに与えることで、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎにおいて、ＴＦＴ３１をＯＮとしてフォトダイオード３０に蓄積された光電荷を電荷転送ライン１９−１〜１９−ｎそれぞれに導出する（タイミングＧ）。これにより、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３には、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎそれぞれのフォトダイオード３０に蓄積された光電荷が蓄積される。この信号φＶｓ＋１がローとなると、マルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５をＯＮとし、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎそれぞれの画像データを信号処理部２に出力する（タイミングＨ）。【００６６】
このようにしてｓ＋１行目の検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎそれぞれの画像データが出力されると、ハイとなる信号φＲＳＴ，φＶｓ＋２が順番に、タイミングジェネレータ１６及び垂直走査回路１２から出力されることで、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３がリセットされた後、検出素子Ｇ（ｓ＋２）１〜Ｇ（ｓ＋２）ｎそれぞれのフォトダイオード３０に蓄積された光電荷が出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３に蓄積される。そして、ｓ＋２行目の検出素子Ｇ（ｓ＋２）１〜Ｇ（ｓ＋２）ｎそれぞれの画像データが信号処理部２に出力される。【００６７】
その後、同様にして、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶｓ＋３〜φＶｍとが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図７のように、ｓ＋３行目〜ｍ行目の検出素子Ｇ（ｓ＋３）1〜Ｇｍｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ（ｓ＋３）1〜Ｇｍｎの画像データが信号処理部２に出力される。そして、ｍ行目の検出素子Ｇｍ１〜Ｇｍｎの画像データが出力されると、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶ１〜φＶｓ−１とが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図７のように、１行目〜ｓ−１行目の検出素子Ｇ１１〜Ｇ（Ｓ−１）ｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（Ｓ−１）ｎの画像データが信号処理部２に出力される。【００６８】
このように、本例では、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データにより放射されるＸ線量が測定され、Ｘ線量が所定の指標値以上となったとき、まず、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｍｎに対して、ｓ行目から順番にｍ行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。そして、ｍ行目の検出素子Ｇｍ１〜Ｇｍｎの画像データの読み出しを行った後、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（Ｓ−１）ｎに対して、１行目から順番にｓ−１行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。【００６９】
（２）ＦＰＤにおける撮像動作の第２例
上述のように構成されるＦＰＤ１による撮像動作の第２例について、図面を参照して説明する。図８は、ＦＰＤ１における各信号と出力される画像データの関係を示すタイミングチャートである。又、図９は、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。【００７０】
本例においても、上述の第１例と同様、まず、信号φＲＳＴ，φＶ１〜φＶｍを同時にハイとして、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎのフォトダイオード３０と出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３をリセットした後、信号φＶｓ以外の信号をローとするとともに、制御部５よりＸ線制御信号φＸがＸ線管１００に与えられて、Ｘ線管１００によるＸ線照射が開始される（タイミングＡ〜Ｃ）。そして、Ｘ線管１００からのＸ線照射が行われている間、所定の間隔Ｔ毎に、マルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５を駆動させて、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれに入射されたＸ線量を表す画像データを信号処理部２に出力し、制御部５において、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによる実効出力値が所定の指標値以上であるか否かが確認される。【００７１】
このように、Ｘ線照射時に検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによりＸ線量が確認され、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによる実効出力値が所定の指標値以上となることを制御部５が確認すると、第１例と同様、制御部５よりＸ線制御信号φＸがＸ線管１００に与えられて、Ｘ線管１００によるＸ線照射が停止された後、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎに与えられる信号φＶｓをローとし（タイミングＤ，Ｅ）、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データを信号処理部２に出力する。【００７２】
その後、ハイとなるパルス信号φＲＳＴをタイミングジェネレータ１６からリセットライン２０を介して出力回路１３−１〜１３−ｎに与えることにより、出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３をリセットすると（タイミングＦ）、第１例と異なり、ハイとなるパルス信号φＶ１を垂直走査回路１２から行選択信号１８−１を介して検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎに与える（タイミングＧ）。これにより、検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎにおいて、ＴＦＴ３１をＯＮとしてフォトダイオード３０に蓄積された光電荷を電荷転送ライン１９−１〜１９−ｎそれぞれに導出して、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３に蓄積する。この信号φＶ１をローとした後、マルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５をＯＮとし、検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎそれぞれの画像データを信号処理部２に出力する（タイミングＨ）。【００７３】
その後、同様にして、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶ２〜φＶｓ−１とが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図９のように、２行目〜ｓ−１行目の検出素子Ｇ２１〜Ｇ（ｓ−１）ｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ２１〜Ｇ（ｓ−１）ｎの画像データが信号処理部２に出力される。そして、ｓ−１行目の検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（ｓ−１）ｎの画像データが出力されると、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶｓ＋１〜φＶｍとが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図９のように、ｓ＋１行目〜ｍ行目の検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎの画像データが信号処理部２に出力される。【００７４】
このように、本例では、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データにより放射されるＸ線量が測定され、Ｘ線量が所定の指標値以上となったとき、まず、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ画像データの読み出し動作を行った後、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（ｓ−１）ｎに対して、１行目から順番にｓ−１行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。そして、ｓ−１行目の検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（ｓ−１）ｎの画像データの読み出しを行った後、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎに対して、ｓ＋１行目から順番にｍ行まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。【００７５】
（３）ＦＰＤにおける撮像動作の第３例
上述のように構成されるＦＰＤ１による撮像動作の第３例について、図面を参照して説明する。図１０は、ＦＰＤ１における各信号と出力される画像データの関係を示すタイミングチャートである。又、図１１は、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。【００７６】
本例においても、上述の第２例と同様、まず、信号φＲＳＴ，φＶ１〜φＶｍを同時にハイとして、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎのフォトダイオード３０と出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３をリセットした後、信号φＶｓ以外の信号をローとするとともに、制御部５よりＸ線制御信号φＸがＸ線管１００に与えられて、Ｘ線管１００によるＸ線照射が開始される（タイミングＡ〜Ｃ）。そして、Ｘ線管１００からのＸ線照射が行われている間、所定の間隔Ｔ毎に、マルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５を駆動させて、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれに入射されたＸ線量を表す画像データを信号処理部２に出力し、制御部５において、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによる実効出力値が所定の指標値以上であるか否かが確認される。【００７７】
このように、Ｘ線照射時に検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによりＸ線量が確認され、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによる実効出力値が所定の指標値以上となることを制御部５が確認すると、第１例と同様、制御部５よりＸ線制御信号φＸがＸ線管１００に与えられて、Ｘ線管１００によるＸ線照射が停止される（タイミングＤ）。このとき、第２例と異なり、このＸ線照射の停止と同時に、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎに与えられる信号φＶｓをローとする。【００７８】
その後、ハイとなるパルス信号φＲＳＴをタイミングジェネレータ１６からリセットライン２０を介して出力回路１３−１〜１３−ｎに与えることにより、出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３をリセットした後（タイミングＦ）、ハイとなるパルス信号φＶ１を垂直走査回路１２から行選択信号１８−１を介して検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎに与える（タイミングＧ）。これにより、検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎそれぞれの画像データを信号処理部２に出力する（タイミングＨ）。【００７９】
その後、同様にして、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶ２〜φＶｓ−１とが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図１１のように、２行目〜ｓ−１行目の検出素子Ｇ２１〜Ｇ（ｓ−１）ｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ２１〜Ｇ（ｓ−１）ｎの画像データが信号処理部２に出力される。そして、ｓ−１行目の検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（Ｓ−１）ｎの画像データが出力されると、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶｓ＋１〜φＶｍとが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図１１のように、ｓ＋１行目〜ｍ行目の検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎの画像データが信号処理部２に出力される。【００８０】
このように、本例では、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データにより放射されるＸ線量が測定され、Ｘ線量が所定の指標値以上となったとき、第２例と異なり、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの画像データの読み出し動作を行うことなく、まず、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（ｓ−１）ｎに対して、１行目から順番にｓ−１行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。そして、ｓ−１行目の検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（ｓ−１）ｎの画像データの読み出しを行った後、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎに対して、ｓ＋１行目から順番にｍ行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。【００８１】
尚、本例においては、第２例のように、画像データの読み出しが、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜ＧｓｎによるＸ線量の測定後、１行目の検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎより順番に、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ以外の検出素子Ｇ１１〜Ｇ（ｓ−１）ｎ，Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎの画像データを出力するものとしたが、第１例と同様に、ｓ＋１行目の検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎの画像データより順番に、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（ｓ−１）ｎ、Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎの画像データを出力するものとしても構わない。このとき、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇｍｎに対して１行毎の読み出し動作を行った後、又、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（ｓ−１）ｎに対して１行毎の読み出し動作を行うこととなる。【００８２】
又、本例において、画像データの読み出しを行うことのないＸ線量測定用のｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの画像データについては、信号処理部２において、隣接するｓ−１，ｓ＋１行目それぞれの検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（ｓ−１）ｎ，Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎの画像データに基づく補間処理を行うことで、生成されるものとしても構わない。【００８３】
更に、第１例及び第２例のように、Ｘ線量測定用のｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎも含む全検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎの画像データを読み出す場合、Ｘ線量測定用のｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの画像データについて破棄するものとしても構わない。このとき、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの画像データについて、隣接するｓ−１，ｓ＋１行目それぞれの検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（ｓ−１）ｎ，Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎの画像データに基づく補間処理を行うことで、生成されるものとしても構わない。【００８４】
尚、放射線像撮像装置１０１において、ＦＰＤ１が撮影動作を行うとき、Ｘ線量を測定するためのｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎについて、固定されるものとしても構わないし、撮影毎に別の行に切り換えるものとしても構わない。撮影毎に別の行に切り換える場合、被検体に応じて、最適となる行を設定し、設定した行の検出素子によってＸ線量を測定するように指定する。【００８５】
又、Ｘ線量を測定するためのｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎを切り換えるとき、被検体をＦＰＤ１の前に固定した状態で微弱なＸ線又は可視光を照射し、ＦＰＤ１における撮影エリアに対する被検体の位置と大きさを確認することで、Ｘ線量を測定するためのｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎを設定するようにしても構わない。【００８６】
即ち、微弱なＸ線やフォトダイオード３０に対して感度を有する可視光を照射して被検体の位置と大きさを確認する場合は、実際に１フレームの画像をＦＰＤ１により撮影する。そして、撮影して得られた画像データの値が所定値以下となる検出素子が連続する位置を被検体が配置された位置として認識し、センサ部１１を構成する検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎに対する被検体の位置と大きさを確認する。そして、確認したセンサ部１１の検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎに対する被検体の位置と大きさに基づいて、Ｘ線量を測定するために最適となるｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎを設定する。【００８７】
又、可視光を照射して被検体の位置と大きさを確認する場合は、図１２のように、ＦＰＤ１の表面上に投影される影２００により、センサ部１１を構成する検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎに対する被検体の位置と大きさを確認する。このとき、ＦＰＤ１の表面には、センサ部１１の検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎの各行の位置を表す大まかな目安となる印が記されており、この印と影２００との関係によって、センサ部１１の検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎに対する被検体の位置と大きさが確認される。そして、確認したセンサ部１１の検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎに対する被検体の位置と大きさに基づいて、Ｘ線量を測定するために最適となるｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎを設定する。【００８８】
このように、被検体をＦＰＤ１の前に固定した状態で微弱なＸ線又は可視光を照射し、ＦＰＤ１における撮影エリアに対する被検体の位置と大きさを確認する場合、確認した被検体の位置と大きさにより、Ｘ線を照射する範囲を設定するものとしても構わない。【００８９】
又、上述のｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ全てを、Ｘ線量を測定するための検出素子として用いるものとしたが、１行分の検出素子全てをＸ線量測定用の検出素子とする必要はなく、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの内の複数検出素子を使用するものとしても構わない。更に、信号処理部２において、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの画像データの加算平均化処理を行うことによって、放射されるＸ線量を表す実効出力値を取得するものとしたが、ｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの画像データの最大出力値を検出し、この最大出力値を放射されるＸ線量を表す実効出力値とするものとしても構わない。
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。図１３は、本実施形態の放射線像撮像装置におけるＦＰＤの内部構成を示す概略ブロック図である。尚、図１３に示すＦＰＤの備える検出素子及び出力回路の構成については、第１の実施形態と同様、図３のような構成となる。【００９０】
本実施形態の放射線像撮像装置におけるＦＰＤ１ａは、図１３に示すように、ｍ行ｎ列の検出素子Ｇｘ１１〜Ｇｘｍｎを備えるセンサ部１１ｘと、ｍ行ｎ列の検出素子Ｇｙ１１〜Ｇｙｍｎを備えるセンサ部１１ｙと、センサ部１１の各検出素子Ｇｘ１１〜Ｇｘｍｎから出力される電荷を行毎に保持する出力回路１３ｘ−１〜１３ｘ−ｎによる出力回路群１３ｘと、センサ部１１の各検出素子Ｇｙ１１〜Ｇｙｍｎから出力される電荷を行毎に保持する出力回路１３ｙ−１〜１３ｙ−ｎによる出力回路群１３ｙと、垂直走査回路１２と、マルチプレクサ１４と、Ａ／Ｄ変換回路１５と、タイミングジェネレータ１６と、を備える。このとき、センサ部１１ｘの１〜ｎ列の各検出素子と、センサ部１１ｙの１〜ｎ列の各検出素子とが、同一列に配置されるように、検出素子Ｇｘ１１〜Ｇｘｍｎ，Ｇｙ１１〜Ｇｙｍｎが構成される。【００９１】
このＦＰＤ１ａは、検出素子Ｇｘ１１〜Ｇｘｍｎ，Ｇｙ１１〜Ｇｙｍｎそれぞれに直流電圧ＶＤＤを印加するバイアスライン１７と、垂直走査回路１２から各行毎に与える信号φＶ１〜φＶｍをセンサ部１１ｘ，１１ｙそれぞれにおける各行の検出素子に与えるためにセンサ部１１ｘ，１１ｙの同一行毎に設けられた行選択ライン１８−１〜１８−ｍと、センサ部１１ｘ，１１ｙそれぞれにおける検出素子からの電荷を列毎に出力回路群１３ｘ，１３ｙそれぞれに出力するために列毎に設けられた電荷転送ライン１９ｘ−１〜１９ｘ−ｎ，１９ｙ−１〜１９ｙ−ｎと、タイミングジェネレータ１６よりセンサ部１１ｘ，１１ｙの全検出素子及び出力回路群１３ｘ，１３ｙをリセットするリセット信号φＲＳＴを出力回路群１３ｘ，１３ｙに与えるリセットライン２０と、を備える。【００９２】
このように各ラインが配線されるとき、行選択ライン１８−ｋ（ｋは、１≦ｋ≦ｍの整数）に対して、検出素子Ｇｘｋ１〜Ｇｘｋｎ，Ｇｙｋ１〜Ｇｙｋｎが接続され、信号φＶｋが垂直走査回路１２より与えられる。信号φＶｋが与えられて、検出素子Ｇｘｋ１〜Ｇｘｋｎ，Ｇｙｋ１〜Ｇｙｋｎの画像データが出力されるとき、検出素子Ｇｘｋ１〜Ｇｘｋｎ，Ｇｙｋ１〜Ｇｙｋｎそれぞれで蓄積された光電荷が、出力回路１３ｘ−１〜１３ｘ−ｎ，１３ｙ−１〜１３ｙ−ｎそれぞれに蓄積される。そして、出力回路１３ｘ−１〜１３ｘ−ｎ，１３ｙ−１〜１３ｙ−ｎそれぞれの電荷がマルチプレクサ１４に与えられた後、１検出素子毎に電荷がＡ／Ｄ変換回路１５に与えられて、デジタルデータとなる画像データとして信号処理部２に出力される。尚、タイミングジェネレータ１６と、垂直走査回路１２、マルチプレクサ１４、及びＡ／Ｄ変換回路１５との間や、マルチプレクサ１４とＡ／Ｄ変換回路１５との間にも、信号をやりとりするための信号ラインが接続されるが、その詳細な説明は省略する。【００９３】
このＦＰＤ１ａにおいて、センサ部１１ｘ，１１ｙそれぞれのｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎを、Ｘ線照射時のＸ線量測定用の検出素子とするとき、第１の実施形態における第１〜第３例と同様の動作を行うことで、Ｘ線量測定を行った撮影動作を行うことができる。このとき、例えば、第１例のように動作させるとき、第１の実施形態と同様、信号φＲＳＴ，φＶ１〜φＶｎの関係が、図６のタイミングチャートのような状態になる。よって、Ｘ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係が図１４に示すようになる。【００９４】
即ち、図１４に示すように、センサ部１１ｘ，１１ｙそれぞれのｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎの画像データによりＸ線量が測定され、所定の指標値以上となったことが確認されると、センサ部１１ｘ，１１ｙそれぞれのｓ行目〜ｍ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｍｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｍｎの画像データの読み出し動作がｓ行目から順番に１行毎に行われる。そして、センサ部１１ｘ，１１ｙそれぞれのｍ行目の検出素子Ｇｘｍ１〜Ｇｘｍｎ，Ｇｙｍ１〜Ｇｙｍｎの画像データが出力されると、次に、センサ部１１ｘ，１１ｙそれぞれの１行目〜ｓ−１行目の検出素子Ｇｘ１１〜Ｇｘ（ｓ−１）ｎ，Ｇｙ１１〜Ｇｙ（ｓ−１）ｎの画像データの読み出し動作が１行目から順番に１行毎に行われる。【００９５】
このように動作するとき、ｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎの画像データが出力されてＸ線量の測定が行われているとき、信号処理部２では、ｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎの画像データの加算平均化処理を行うことによって、放射されるＸ線量を表す実効出力値を取得する。この放射されるＸ線量を表す実効出力値については、ｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎの画像データの最大値としても構わない。【００９６】
尚、本実施形態においては、センサ部をセンサ部１１ｘ，１１ｙに２分割し、２行分のＸ線量測定用の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎを設けるものとしたが、出力回路１３ｘ−１〜１３ｘ−ｎ，１３ｙ−１〜１３ｙ−ｎそれぞれに接続される電荷転送ライン１９ｘ−１〜１９ｘ−ｎ，１９ｙ−１〜１９ｙ−ｎと接続される検出素子の行が交互に配置されるものとしても構わない。又、２行分のＸ線量測定用の検出素子に限らず、３行以上のｘ行分（ｘは、３以上の整数）のＸ線量測定用の検出素子が設けられるものとしても構わない。このとき、ｘ行分のＸ線量測定用の検出素子それぞれと接続されるｎ個の出力回路による出力回路群をｘ群設置する。【００９７】
又、本実施形態において、第３例のように、Ｘ線量測定用のｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎの画像データの読み出しを行うことのない動作を行う場合、第１の実施形態と同様、信号処理部２において、隣接するｓ−１，ｓ＋１行目それぞれの検出素子Ｇｘ（ｓ−１）１〜Ｇｘ（ｓ−１）ｎ，Ｇｘ（ｓ＋１）１〜Ｇｘ（ｓ＋１）ｎの画像データに基づく補間処理を行うことで、検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎの画像データが生成され、又、隣接するｓ−１，ｓ＋１行目それぞれの検出素子Ｇｙ（ｓ−１）１〜Ｇｙ（ｓ−１）ｎ，Ｇｙ（ｓ＋１）１〜Ｇｙ（ｓ＋１）ｎの画像データに基づく補間処理を行うことで、検出素子Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎの画像データが生成されるものとしても構わない。【００９８】
更に、第１例及び第２例のように、Ｘ線量測定用のｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎも含む全検出素子Ｇｘ１１〜Ｇｘｍｎ，Ｇｙ１１〜Ｇｙｍｎの画像データを読み出す場合において、Ｘ線量測定用のｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎの画像データについて破棄するものとしても構わない。このとき、ｓ行目の検出素子Ｇｘｓ１〜Ｇｘｓｎ，Ｇｙｓ１〜Ｇｙｓｎそれぞれの画像データについて、隣接するｓ−１の検出素子Ｇｘ（ｓ−１）１〜Ｇｘ（ｓ−１）ｎ，Ｇｙ（ｓ−１）１〜Ｇｙ（ｓ−１）ｎとｓ＋１行目それぞれの検出素子Ｇｘ（ｓ＋１）１〜Ｇｘ（ｓ＋１）ｎ，Ｇｙ（ｓ＋１）１〜Ｇｙ（ｓ＋１）ｎの画像データに基づく補間処理を行うことで、生成されるものとしても構わない。
《第３の実施形態》
本発明の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。図１５は、本実施形態の放射線像撮像装置におけるＸ線量計測のための検出素子の並ぶ行と、画像データを出力する行毎の順番との関係を示す図である。尚、本実施形態の放射線像撮像装置におけるＦＰＤの構成、及び、おのＦＰＤの備える検出素子及び出力回路の構成については、第１の実施形態と同様、図２及び図３のような構成となる。【００９９】
本実施形態では、図１５に示すように、第１の実施形態と異なり、Ｘ線照射時のＸ線量測定用の検出素子をｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎだけでなく、ｔ行目の検出素子Ｇｔ１〜ＧｔｎもＸ線量測定用の検出素子とする。即ち、Ｘ線照射時におけるＸ線量測定が、ｓ行目及びｔ行目それぞれの検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎからの画像データによって行われ、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれには、２検出素子分の電荷がキャパシタ３３に保持されることとなり、信号処理部２には、２検出素子分の画像データが加算された画像データが出力される。【０１００】
よって、本実施形態の放射線像撮像装置のＦＰＤ１における撮像動作が、図１６のタイミングチャートに従った動作となる。尚、この撮像動作は、第１の実施形態の第３例と類似した動作となる。即ち、まず、信号φＲＳＴ，φＶ１〜φＶｎをハイとして、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎのフォトダイオード３０及び出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３をリセットした後（タイミングＡ）、信号φＶｓ，φＶｔ以外の信号をローとして、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎ以外の検出素子のＴＦＴ３１をＯＦＦとする（タイミングＢ）。その後、制御部５よりＸ線制御信号φＸがＸ線管１００に与えられて、Ｘ線管１００によるＸ線照射が開始される（タイミングＣ）。【０１０１】
そして、Ｘ線管１００からのＸ線照射が行われている間、所定の間隔Ｔ毎に、マルチプレクサ１４及びＡ／Ｄ変換回路１５を駆動させて、ｓ行目及びｔ行目それぞれの検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎそれぞれに入射されたＸ線量を表す画像データを信号処理部２に出力し、制御部５において、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎそれぞれの画像データによる実効出力値が所定の指標値以上であるか否かが確認される。尚、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのキャパシタ３３には、２検出素子分の電荷が蓄積されることとなり、２検出素子分の電荷が出力されるため、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれからの出力値が飽和する可能性がある。そのため、出力回路１３−１〜１３−ｎそれぞれのゲインを、第１及び第２の実施形態と比べて下げることが好ましい。【０１０２】
このように、Ｘ線照射時に検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎそれぞれの画像データによりＸ線量が確認され、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎそれぞれの画像データによる実効出力値が所定の指標値以上となることを制御部５が確認すると、制御部５よりＸ線制御信号φＸがＸ線管１００に与えられて、Ｘ線管１００によるＸ線照射が停止される（タイミングＤ）。このとき、信号処理部２では、ｓ，ｔ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎの画像データの加算平均化処理を行うことによって、放射されるＸ線量を表す実効出力値を取得する。この放射されるＸ線量を表す実効出力値については、各列の２検出素子分の画像データにおける最大値としても構わない。又、このＸ線照射の停止と同時に、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎに与えられる信号φＶｓをローとする。【０１０３】
その後、ハイとなるパルス信号φＲＳＴをタイミングジェネレータ１６からリセットライン２０を介して出力回路１３−１〜１３−ｎに与えることにより、出力回路１３−１〜１３−ｎのキャパシタ３３をリセットした後（タイミングＦ）、ハイとなるパルス信号φＶ１を垂直走査回路１２から行選択信号１８−１を介して検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎに与える（タイミングＧ）。これにより、検出素子Ｇ１１〜Ｇ１ｎそれぞれの画像データを信号処理部２に出力する（タイミングＨ）。【０１０４】
その後、同様にして、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶ２〜φＶｓ−１とが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図１５のように、２行目〜ｓ−１行目の検出素子Ｇ２１〜Ｇ（ｓ−１）ｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ２１〜Ｇ（ｓ−１）ｎの画像データが信号処理部２に出力される。そして、ｓ−１行目の検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（ｓ−１）ｎの画像データが出力されると、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶｓ＋１〜φＶｔ−１とが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図１５のように、ｓ＋１行目〜ｔ−１行目の検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｔ−１）ｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｔ−１）ｎの画像データが信号処理部２に出力される。又、ｔ−１行目の検出素子Ｇ（ｔ−１）１〜Ｇ（ｔ−１）ｎの画像データが出力されると、タイミングジェネレータ１６からの信号φＲＳＴと垂直走査回路１２からの信号φＶｔ＋１〜φＶｍとが、ハイとなるパルス信号として交互に出力され、図１５のように、ｔ＋１行目〜ｍ行目の検出素子Ｇ（ｔ＋１）１〜Ｇｍｎが行毎に動作し、検出素子Ｇ（ｔ＋１）１〜Ｇｍｎの画像データが信号処理部２に出力される。【０１０５】
このように、本実施形態では、ｓ行目及びｔ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎそれぞれの２検出素子分ずつの画像データにより放射されるＸ線量が測定され、Ｘ線量が所定の指標値以上となったとき、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎの画像データの読み出し動作を行うことなく、まず、検出素子Ｇ１１〜Ｇ（ｓ−１）ｎに対して、１行目から順番にｓ−１行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。そして、検出素子Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｔ−１）ｎに対して、ｓ＋１行目から順番にｔ−１行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行った後、検出素子Ｇ（ｔ＋１）１〜Ｇｍｎに対して、ｔ＋１行目から順番にｍ行目まで行毎に画像データの読み出し動作を行う。【０１０６】
尚、本実施形態において、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎそれぞれの２検出素子分ずつの画像データにより放射されるＸ線量が測定された後、１行目から順番に画像データの出力が行われるものとしたが、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎ以外の検出素子に対して、ｓ＋１行目又はｔ＋１行目から順番に画像データの出力が行われるものとしても構わない。又、第１の実施形態の第１例及び第２例の動作のように、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎそれぞれの２検出素子分ずつの画像データにより放射されるＸ線量が測定された後、検出素子Ｇ１１〜Ｇｍｎ全ての画像データを出力した後、検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎ，Ｇｔ１〜Ｇｔｎの画像データを破棄するものとしても構わない。【０１０７】
又、本例において、Ｘ線量測定用のｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎの画像データについては、信号処理部２において、隣接するｓ−１，ｓ＋１行目それぞれの検出素子Ｇ（ｓ−１）１〜Ｇ（ｓ−１）ｎ，Ｇ（ｓ＋１）１〜Ｇ（ｓ＋１）ｎの画像データに基づく補間処理を行うことで、生成されるとともに、Ｘ線量測定用のｔ行目の検出素子Ｇｔ１〜Ｇｔｎの画像データについては、信号処理部２において、隣接するｔ−１，ｔ＋１行目それぞれの検出素子Ｇ（ｔ−１）１〜Ｇ（ｔ−１）ｎ，Ｇ（ｔ＋１）１〜Ｇ（ｔ＋１）ｎの画像データに基づく補間処理を行うことで、生成されるものとしても構わない。【０１０８】
更に、第２及び第３の実施形態の放射線像撮像装置において、第１の実施形態と同様、ＦＰＤが撮影動作を行うとき、Ｘ線量を測定するための検出素子の位置について、固定されるものとしても構わないし、撮影毎に別の行に切り換えるものとしても構わない。撮影毎に別の行に切り換える場合、被検体に応じて、最適となる行を設定し、設定した行の検出素子によってＸ線量を測定するように指定する。【０１０９】
又、Ｘ線量を測定するためのｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎを切り換えるとき、被検体をＦＰＤ１の前に固定した状態で微弱なＸ線又は可視光を照射し、ＦＰＤ１における撮影エリアに対する被検体の位置と大きさを確認することで、Ｘ線量を測定するためのｓ行目の検出素子Ｇｓ１〜Ｇｓｎを設定するようにしても構わない。【０１１０】
又、第１〜第３の実施形態の放射線像撮像装置において、各検出素子のリセットを全検出素子同時に一度だけ行うものとしたが、行毎に複数回のリセットを行うものとしても構わない。即ち、信号φＲＳＴをハイとしている間に、信号φＶ１〜φＶｎを順番にハイとするものとしても構わない。【０１１１】
なお、本発明の放射線像撮像装置は、放射線によって披検物を撮影し、取得された画像を用いて分析を行う医療診断機器、非破壊検査機器等の画像分析装置に好適に利用され得る。
【図１】
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【図３】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１９】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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