(57)【要約】【課題】  電荷情報を正確に読み出すことができる撮像センサおよびそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】  フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３に駆動信号を与えて駆動させるゲートドライバ回路３８について、その回路３８からの駆動信号に同期してスイッチング電源３９が動作する制御を制御回路５が行うことで、駆動信号のＯＮまたはＯＦＦの切り換え毎に同じ振幅のノイズが入る。ノイズが同じ振幅であればオフセット補正などで補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正などで補正すれば、電荷情報であるキャリアを正確に読み出すことができる。【選択図】        図３
2007000249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えた撮像センサであって、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備えることを特徴とする撮像センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像センサにおいて、前記電源が、直流電圧を生成するスイッチング電源であることを特徴とする撮像センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像センサを用いた撮像装置であって、前記装置は、前記撮像センサと、画像処理を行う画像処理手段とを備え、前記撮像センサは、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えるとともに、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備え、前記画像処理手段は、前記光または放射線検出器で検出されたデータに基づいて画像処理を行い、その検出器での検出および画像処理部による画像処理の一連の処理で撮像を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、前記光または放射線検出器で検出されたデータに対するオフセット補正を行うオフセット補正手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野などに用いられる撮像センサおよびそれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検出された光または放射線に基づいて撮像を行う撮像装置は、光または放射線を検出する光または放射線検出器を備えている。Ｘ線検出器を例に採って説明する。Ｘ線検出器はＸ線感応型のＸ線変換層（半導体層）を備えており、Ｘ線の入射によりＸ線変換層はキャリア（電荷情報）に変換し、その変換されたキャリアを読み出すことでＸ線を検出する。Ｘ線変換層としては非晶質のアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）膜が用いられる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
被検体にＸ線を照射して放射線撮像を行う場合には、被検体を透過した放射線像がアモルファスセレン膜上に投影されて、像の濃淡に比例したキャリアが膜内に発生する。その後、膜内で生成されたキャリアが、２次元状に配列されたキャリア収集電極に収集されて、所定時間（『蓄積時間』とも呼ばれる）分だけ積分された後、薄膜トランジスタを経由して外部に読み出される。
【０００４】
このようなＸ線検出器の周辺には、薄膜トランジスタのスイッチングのＯＮ／ＯＦＦの切り換えを行うゲートドライバ回路や、キャリアを読み出すためのアンプアレイ回路といった周辺回路が配設されている。駆動回路はＸ線検出器に駆動信号を与えてＸ線検出器を駆動させ、キャリアの読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出されたキャリアをアンプアレイ回路が受け取る。これらの回路とＸ線検出器とを含めて撮像センサを構成している。
【０００５】
ところで、電源がスイッチング電源の場合には、スイッチング電源の基準クロックに同期し、その基準クロックの整数倍の周期で各駆動信号を動作させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８７２５４号公報（第１０，１２−１５頁、図６，１０）
【非特許文献１】W. Zhao, et al. , "A flat panel detector for digital radiology using active matrix readout of amorphous selenium," Proc. SPIE Vol. 2708, pp. 523 - 531, 1996.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ゲートドライバ回路やアンプアレイ回路のような周辺回路は電源からのノイズに非常に敏感である。したがって、所定の電圧に整流を単純に行うドロッパ方式で電源から電力を供給する。このドロッパ方式の場合には低ノイズを実現することができるが、電源部本体が大型化してしまう。また、自己発熱も大きく変換効率が悪いという問題がある。
【０００７】
一方、小型で変換効率が良いスイッチング方式の場合には、上述した特許文献１の課題でも述べられているように、スイッチング動作によるノイズが大きい。例えば、図８に示すように電源内部回路のＯＮ／ＯＦＦの切り換え（スイッチング動作）を行うと、その切り換え時に交流成分としてリップル電圧が発生し、そのリップル電圧によるノイズが重畳する。かかるスイッチング方式をそのまま採用すると、ノイズによって各回路に影響を及ぼして電荷情報（すなわちキャリア）を正確に読み出すことができなくなる。フィルタによってノイズを除去することも考えられるが、上述したリップルのようなノイズまで除去することができない。そこで、上述した特許文献１によって上記課題を解決することができるが、特許文献１以外の手法でも課題を解決することが望まれる。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電荷情報を正確に読み出すことができる撮像センサおよびそれを用いた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】
【０００９】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えた撮像センサであって、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段、および電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段について、駆動手段からの駆動信号、および読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して電源が動作する制御を行うことで、駆動信号あるいは読み出し信号のＯＮまたはＯＦＦの切り換え毎に同じ振幅のノイズが入る。ノイズが同じ振幅であればオフセット補正などで補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正などで補正すれば、電荷情報を正確に読み出すことができる。
【００１１】
また、駆動の中でも、電荷情報に関する読み出しデータをサンプリングするタイミング（読み出し信号の一例）や、アナログ値からディジタル値へと変換するＡ／Ｄ変換のタイミング（読み出し信号の一例）がノイズに最も敏感となる。したがって、それ以外のタイミングではノイズに敏感でないので、それ以外のタイミングに同期するように電源が動作するようにすれば、低ノイズの撮像センサを実現することができる。その結果、電荷情報を正確に読み出すことができる。
【００１２】
上述した発明の電源の一例は、直流電圧を生成するスイッチング電源である（請求項２に記載の発明）。スイッチング電源の場合には、大きいノイズが混入し易いが小型化した撮像センサを実現することができる。この発明が適用することで、低ノイズで、かつ小型化した撮像センサを実現することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像センサを用いた撮像装置であって、前記装置は、前記撮像センサと、画像処理を行う画像処理手段とを備え、前記撮像センサは、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換し、その変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器と、その検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段と、前記電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段と、前記駆動手段および読み出し手段の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給する電源とを備えるとともに、前記駆動手段からの駆動信号、および前記読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して前記電源が動作する制御を行う制御手段を備え、前記画像処理手段は、前記光または放射線検出器で検出されたデータに基づいて画像処理を行い、その検出器での検出および画像処理部による画像処理の一連の処理で撮像を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段、および電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段について、駆動手段からの駆動信号、および読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して電源が動作する制御を行うことで、電荷情報を正確に読み出すことができる。したがって、この正確に読み出された電荷情報に基づいて、光または放射線検出器はデータを正確に検出することができ、画像処理手段による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。
【００１５】
上述した発明において、光または放射線検出器で検出されたデータに対するオフセット補正を行うオフセット補正手段を備えるのが好ましい（請求項４に記載の発明）。かかるオフセット補正手段を備えれば、駆動信号のＯＮまたはＯＦＦの切り換え毎に同じ振幅のノイズが入った際に、そのノイズをオフセット補正手段で補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正で補正すれば、電荷情報を正確に読み出すことができるとともに、画像処理手段による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係る撮像センサおよびそれを用いた撮像装置によれば、光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段、および電荷情報の読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出された電荷情報を受け取る読み出し手段について、駆動手段からの駆動信号、および読み出し手段への読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期して電源が動作する制御を行うことで、電荷情報を正確に読み出すことができる。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係るＸ線透視撮影装置のブロック図であり、図２は、Ｘ線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路であり、図３は、平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。後述する実施例２も含めて、本実施例１では、光または放射線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）を例に採るとともに、撮像装置としてＸ線透視撮影装置を例に採って説明する。
【００１８】
後述する実施例２も含めて、本実施例１に係るＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１と、その被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＦＰＤ３とを備えている。ＦＰＤ３は、この発明における放射線検出器に相当する。
【００１９】
Ｘ線透視撮影装置は、他に、天板１の昇降および水平移動を制御する天板制御部４や、ＦＰＤ３の走査を制御する制御回路５や、Ｘ線管２の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部６を有するＸ線管制御部７や、ＦＰＤ３から電荷信号であるＸ線検出信号をディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器８や、Ａ／Ｄ変換器８から出力されたＸ線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部９や、これらの各構成部を統括するコントローラ１０や、処理された画像などを記憶するメモリ部１１や、オペレータが入力設定を行う入力部１２や、処理された画像などを表示するモニタ１３などを備えている。
【００２０】
天板制御部４は、天板１を水平移動させて被検体Ｍを撮像位置にまで収容したり、昇降、回転および水平移動させて被検体Ｍを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。制御回路５は、ＦＰＤ３を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部６は、Ｘ線を照射させるための管電圧や管電流を発生してＸ線管２に与え、Ｘ線管制御部７は、Ｘ線管２を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させるによる走査に関する制御や、Ｘ線管３側のコリメータ（図示省略）の照視野の設定の制御などを行う。なお、Ｘ線管２やＦＰＤ３の走査の際には、Ｘ線管２から照射されたＸ線をＦＰＤ３が検出できるようにＸ線管２およびＦＰＤ３が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。
【００２１】
コントローラ１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されており、メモリ部１１は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されている。また、入力部１２は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。Ｘ線透視撮影装置では、被検体Ｍを透過したＸ線をＦＰＤ３が検出して、検出されたＸ線に基づいて画像処理部９で画像処理を行うことで被検体Ｍの撮像を行う。画像処理部９は、この発明における画像処理手段に相当する。
【００２２】
本実施例１では、Ａ／Ｄ変換器８と画像処理部９との間にオフセット補正部９ａを配設する。このオフセット補正部９ａは、ＦＰＤ３で検出されたディジタル化された電荷信号のデータに対してオフセット補正を行う。本実施例１では、オフセット補正の基となるオフセット値として、後述するノイズの振幅の値を設定する。したがって、ノイズの振幅を電荷信号から減算してオフセット補正を行うことで、ノイズを除去することが可能になる。オフセット補正部９ａは、この発明におけるオフセット補正手段に相当する。
【００２３】
本実施例１では、制御回路５は、後述するゲートドライバ回路３８からの駆動信号に同期してスイッチング電源３９が動作する制御を行う機能を備えている。具体的な制御回路５の機能については後述する。また、ＦＰＤ３および制御回路５で、この発明における撮像センサ（図３の撮像センサＳを参照）を構成する。制御回路５は、この発明における制御手段に相当する。
【００２４】
ＦＰＤ３は、図２に示すように、Ｘ線などの放射線が入射することによりキャリアが生成される放射線感応型の半導体厚膜３１と、半導体厚膜３１の表面に設けられた電圧印加電極３２と、半導体厚膜３１の放射線入射側とは反対側にある裏面に設けられたキャリア収集電極３３と、キャリア収集電極３３への収集キャリアを溜める電荷蓄積用のコンデンサＣａと、コンデンサＣａに蓄積された電荷を取り出すための通常時ＯＦＦ（遮断）の電荷取り出し用のスイッチ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒとを備えている。後述する実施例２も含めて、本実施例１では、半導体厚膜３１は放射線の入射によりキャリアが生成される放射線感応型の物質、例えばアモルファスセレンで形成されているが、光の入射によりキャリアが生成される光感応型の物質であってもよい。
【００２５】
この他に、後述する実施例２も含めて、本実施例１では、薄膜トランジスタＴｒのソースに接続されているデータ線３４と、薄膜トランジスタＴｒのゲートに接続されているゲート線３５とを備えており、電圧印加電極３２，半導体厚膜３１，キャリア収集電極３３，コンデンサＣａ，薄膜トランジスタＴｒ，データ線３４およびゲート線３５が絶縁基板３６の上に積層されて構成されている。
【００２６】
図２、図３に示すように、縦・横式２次元マトリックス状配列で多数個（例えば、1024個×1024個や4096×4096個）形成されたキャリア収集電極３３ごとに、上述した各々のコンデンサＣａおよび薄膜トランジスタＴｒがそれぞれ接続されており、それらキャリア収集電極３３，コンデンサＣａ，および薄膜トランジスタＴｒが各検出素子ＤＵとしてそれぞれ分離形成されている。また、電圧印加電極３２は、全検出素子ＤＵの共通電極として全面にわたって形成されている。また、上述したデータ線３４は、図３に示すように、横（Ｘ）方向に複数本に並列されているとともに、上述したゲート線３５は、図３に示すように、縦（Ｙ）方向に複数本に並列されており、各々のデータ線３４およびゲート線３５は各検出素子ＤＵに接続されている。また、データ線３４はアンプアレイ回路３７に接続されており、ゲート線３５はゲートドライバ回路３８に接続されている。なお、検出素子ＤＵの配列個数は上述の1024個×1024個や4096×4096個だけでなく、実施形態に応じて配列個数を変更して使用することができる。したがって、検出素子ＤＵが１個のみの形態であってもよい。
【００２７】
検出素子ＤＵは２次元マトリックス状配列で絶縁基板３６にパターン形成されており、検出素子ＤＵがパターン形成された絶縁基板３６は『アクティブ・マトリクス基板』とも呼ばれている。
【００２８】
また、ＦＰＤ３の検出素子ＤＵ周辺を作成する場合には、絶縁基板３６の表面に、各種真空蒸着法による薄膜形成技術やフォトリソグラフィ法によるパターン技術を利用して、データ線３４およびゲート線３５を配線し、薄膜トランジスタＴｒ，コンデンサＣａ，キャリア収集電極３３，半導体厚膜３１，電圧印加電極３２などを順に積層形成する。なお、半導体厚膜３１を形成する半導体については、アモルファス型の半導体や多結晶型の半導体などに例示されるように、用途や耐電圧などに応じて適宜選択することができる。
【００２９】
このように、ゲートドライバ回路３８は、ＦＰＤ３に駆動信号を与えて駆動させる機能を備えている。したがって、ゲートドライバ回路３８は、この発明における駆動手段に相当する。アンプアレイ回路３７は、ＦＰＤ３外のＡ／Ｄ変換器８を含めて、キャリアの読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、キャリアを受け取る機能を備えている。Ａ／Ｄ変換器８およびアンプアレイ回路３７は、この発明における読み出し手段に相当する。なお、Ａ／Ｄ変換器８については、ＦＰＤ３の構成内に備えてもよい。これらのゲートドライバ回路３８やアンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８は、ＦＰＤ３の周辺回路である。
【００３０】
この他に、ＦＰＤ３は、ＤＣ−ＤＣコンバータなどに代表されるスイッチング電源３９を備えている。このスイッチング電源３９は、直流電圧を生成するものであって、小型で変換効率が良い電源を実現することができる。本実施例１では、スイッチング電源３９は、アンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８などの読み出し回路に電力を供給する。このスイッチング電源３９は、この発明における電源に相当する。なお、本実施例１では、ゲートドライバ回路３８に電力を供給する電源（図示省略）はスイッチング電源３９とは別に設けられている。
【００３１】
制御回路５は、図３に示すように、ゲートドライバ回路３８やアンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８に対して電気的に接続されているとともに、本実施例１ではスイッチング電源３９にも電気的に接続されている。また、スイッチング電源３９は、アンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８に電力を供給するために、これらに対して電気的に接続されている。
【００３２】
制御回路５を、ゲートドライバ回路３８やアンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８に対して電気的に接続することで、制御回路５は、ゲートドライバ回路３８からの駆動信号の出力や停止を制御するとともに、アンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８への読み出し信号の出力や停止を制御する。また、本実施例１では、制御回路５を、スイッチング電源３９にも電気的に接続することで、ゲートドライバ回路３８からの駆動信号に同期してスイッチング電源３９が動作する制御を行う。
【００３３】
本実施例１の図３との比較のために、図４を参照して説明する。図４は、従来のブロック図である。従来では、図４に示すように、制御回路５を、ゲートドライバ回路３８やアンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８に対して電気的に接続しており、スイッチング電源３９をアンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８に対して電気的に接続している。この接続態様については、本実施例１の図３と同様である。本実施例1の図３と従来の図４との相違点は、本実施例１では、制御回路５をスイッチング電源３９に対して電気的に接続している（図３を参照）のに対して、従来では、制御回路５をスイッチング電源３９に対して電気的に接続しない（図４を参照）点である。
【００３４】
つまり、従来では、スイッチング電源３９は、制御回路５やゲートドライバ回路３８やアンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８に対して独立に電力を供給する。したがって、制御回路５やゲートドライバ回路３８やアンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８に依らずに、独自にスイッチング電源３９は動作している。
【００３５】
続いて、本実施例１に係るＸ線透視撮影装置およびフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の作用について説明する。電圧印加電極３２に高電圧（例えば数１００Ｖ〜数１０ｋＶ程度）のバイアス電圧ＶAを印加した状態で、検出対象である放射線を入射させる。このバイアス電圧ＶAの印加の制御についても制御回路５から行う。
【００３６】
放射線の入射によってキャリアが生成されて、そのキャリアが電荷情報として電荷蓄積用のコンデンサＣａに蓄積される。ゲートドライバ回路３８の信号取り出し用の走査信号（すなわちゲート駆動信号）によって、ゲート線３５が選択されて、さらに選択されたゲート線３５に接続されている検出素子ＤＵが選択指定される。その指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積された電荷が、選択されたゲート線３５の信号によってＯＮ状態に移行した薄膜トランジスタＴｒを経由して、データ線３４に読み出される。
【００３７】
また、各検出素子ＤＵのアドレス（番地）指定は、データ線３４およびゲート線３５の信号取り出し用の走査信号（ゲート線３５の場合にはゲート駆動信号、データ線３４の場合にはアンプ駆動信号）に基づいて行われる。アンプアレイ回路３７やゲートドライバ回路３８に信号取り出し用の走査信号が送り込まれると、ゲートドライバ回路３８から縦（Ｙ）方向の走査信号（ゲート駆動信号）に従って各検出素子ＤＵが選択される。そして、横（Ｘ）方向の走査信号（アンプ駆動信号）に従ってアンプアレイ回路３７が切り換えられることによって、選択された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積された電荷が、データ線３４を介してアンプアレイ回路３７に送り出される。そして、アンプアレイ回路３７で増幅されて、Ｘ線検出信号としてアンプアレイ回路３７から出力されてＡ／Ｄ変換器８に送り込まれる。
【００３８】
上述の動作によって、例えばＸ線透視撮影装置の透視Ｘ線像の検出に本実施例１に係るＦＰＤ３を用いた場合、データ線３４を介して外部に読み出された電荷情報（Ｘ線検出信号）が画像情報に変換されて、Ｘ線透視画像として出力される。
【００３９】
次に、駆動信号に同期するスイッチング電源３９の動作シーケンスの一例について、図５を参照して説明する。図５は、実施例１に係る駆動信号に同期するスイッチング電源３９の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。図５中の駆動信号の『ＴＦＴ』は薄膜トランジスタＴｒのゲートのＯＮまたはＯＦＦを示す。図５中の読み出し信号の『アンプ』はアンプアレイ回路３７に関する読み出し信号を示す。図５中の読み出し信号の『Ａ／Ｄ変換』はＡ／Ｄ変換器８に関する読み出し信号を示す。図５中の『電源クロック』は、ＯＮになっているときにはスイッチング電源３９からの電力の供給を示し、ＯＦＦになっているときにはスイッチング電源３９からの電力の停止を示す。
【００４０】
また、図５中の『アンプ』において『Reset』はリセットを示し、『Readout』は読み出しを示し、『Hold』はアナログ値のデータをサンプリングして保持するサンプリングホールドを示す。また、『Ａ／Ｄ変換』でＯＮになっている時間のみアナログ値からディジタル値に変換することが可能である。なお、『ＴＦＴ』のＯＮ／ＯＦＦの切り換えの１回分で、１本のデータ線３４の１ライン分の読み出しとなる。
【００４１】
本実施例１では、『ＴＦＴ』がＯＦＦからＯＮに移行したタイミングに同期して、『電源クロック』はＯＮ・ＯＦＦの切り換えを行って動作する。そして、データ線３４の１ライン分の読み出しが終わって、『ＴＦＴ』がＯＦＦからＯＮに再度に移行すると、それに同期して『電源クロック』はＯＮ・ＯＦＦの切り換えを再度に行って動作する。それ以降の動作についても同様に繰り返す。
【００４２】
この場合には、データ線３４の１ライン分の読み出しの間に、『電源クロック』のＯＮ／ＯＦＦの切り換え（スイッチング動作）を行うと、その切り換え時に交流成分としてリップル電圧が発生し（図８を参照）、そのリップル電圧によるノイズが重畳する。しかし、『電源クロック』は、『ＴＦＴ』がＯＦＦからＯＮに移行したタイミングに同期しているので、データ線３４の１ライン分の読み出し駆動毎に同じ振幅のノイズが入る。ノイズが同じ振幅であるので、データ線３４の１ライン分の読み出し駆動毎に一定値のノイズが入ることになる。したがって、この一定値をオフセット値として予め設定すると、オフセット補正部９ａ（図１を参照）は、ＦＰＤ３で検出されたディジタル化された電荷信号からノイズの振幅（オフセット値）を減算してオフセット補正を行うことで、ノイズを除去することが可能になる。
【００４３】
上述した本実施例１に係る撮像センサＳによれば、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３に駆動信号（図５中の『ＴＦＴ』を参照）を与えて駆動させるゲートドライバ回路３８について、その回路３８からの駆動信号に同期してスイッチング電源３９が動作する制御を制御回路５が行うことで、駆動信号のＯＮまたはＯＦＦの切り換え毎（本実施例１ではデータ線３４の１ライン分の読み出し駆動毎）に同じ振幅のノイズが入る。ノイズが同じ振幅であれば例えばオフセット補正部９ａでオフセット補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正などで補正すれば、電荷情報であるキャリアを正確に読み出すことができる。
【００４４】
また、撮像センサＳを備えたＸ線透視撮影装置によれば、この正確に読み出されたキャリアに基づいてＦＰＤ３はデータを正確に検出することができ、画像処理部９による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。
【００４５】
本実施例１では、Ｘ線撮影装置装置は、オフセット補正部９ａを備えている。かかるオフセット補正９ａを備えれば、駆動信号のＯＮまたはＯＦＦの切り換え毎に同じ振幅のノイズが入った際に、そのノイズをオフセット補正手段で補正して除去することが可能になる。したがって、同じ振幅のノイズが混入したとしてもオフセット補正で補正すれば、キャリアを正確に読み出すことができるとともに、画像処理９による画像処理の一連の処理で撮像を正確に行うことができる。
【００４６】
本実施例１では、この発明における電源としてスイッチング電源３９で採用しているので、本実施例１が適用しない場合には大きいノイズが混入し易いが小型化した撮像センサＳを実現することができる。さらに本実施例１が適用することで、低ノイズで、かつ小型化した撮像センサＳを実現することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図６は、実施例２に係る駆動信号または読み出し信号に同期するスイッチング電源の３９動作シーケンスを示すタイミングチャートである。実施例１と共通する箇所については、同じ符号を付して図示を省略するとともに、その説明を省略する。なお、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３や撮像センサＳ、さらにはＸ線透視撮影装置については、図１〜図３と同様の構成である。
【００４８】
本実施例２では、ノイズに敏感なタイミング以外に同期するように電力が動作する点が上述した実施例１と相違する。したがって、図６に示すようにノイズに敏感なタイミングではスイッチング電源３９からの電力を停止し、それ以外のタイミングではスイッチング電源３９から電力を供給するように制御する。
【００４９】
本実施例２では、（Ａ）アンプリセットの終了、（Ｂ）ＴＦＴのＯＮ／ＯＦＦ遷移時間、（Ｃ）アンプ（アンプアレイ回路３７）の読み出し期間、（Ｄ）アナログデータのホールド期間（アナログ値のデータをサンプリングして保持するサンプリングホールド期間）、（Ｅ）Ａ／Ｄ変換（Ａ／Ｄ変換器８）時間以外のタイミングでのみスイッチング電源３９から電力を供給するようにしている（図６中の『電源クロック』のＯＮを参照）。また、（Ａ）〜（Ｅ）の各タイミング、すなわちスイッチング電源３９から電力を停止すべきタイミングについて、図６では右斜線のハッチングで図示する。また、（Ｂ）を除く（Ａ）〜（Ｅ）の各タイミングは読み出し信号に関するものであって、（Ｂ）は駆動信号に関するものである。したがって、（Ｂ）を除く（Ａ）〜（Ｅ）のいずれかのタイミングに同期する場合には、スイッチング電源３９は読み出し信号に同期することにもなり、（Ｂ）のタイミングに同期する場合には、スイッチング電源３９は駆動信号に同期することにもなる。
【００５０】
特に、電荷情報であるキャリアに関する読み出しデータをサンプリングするタイミング（前記（Ｄ）を参照）や、アナログ値からディジタル値へと変換するＡ／Ｄ変換のタイミング（前記（Ｅ）を参照）がノイズに最も敏感となる。これら（Ｄ），（Ｅ）を含めた（Ａ）〜（Ｅ）のタイミングがノイズに敏感なタイミングとなる。したがって、それ以外のタイミングではノイズに敏感でないので、それ以外のタイミングに同期するように電源が動作するようにすれば、低ノイズの撮像センサＳを実現することができる。その結果、電荷情報であるキャリアを正確に読み出すことができる。
【００５１】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５２】
（１）上述した各実施例では、図１に示すようなＸ線透視撮影装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばＣ型アームに配設されたＸ線透視撮影装置にも適用してもよい。また、この発明は、Ｘ線ＣＴ装置にも適用してもよい。
【００５３】
（２）上述した各実施例では、入射した放射線を半導体厚膜３１（半導体層）によって電荷情報に直接に変換した、「直接変換型」の放射線検出器をこの発明は適用したが、入射した放射線をシンチレータなどの変換層によって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電荷情報に変換する「間接変換型」の放射線検出器をこの発明は適用してもよい。光感応型の半導体層については、上述した実施例と同じような厚膜で形成してもよいし、フォトダイオードで形成してもよい。
【００５４】
（３）上述した各実施例では、Ｘ線を検出するＸ線検出器を例に採って説明したが、この発明は、ＥＣＴ（Emission Computed Tomography）装置のように放射性同位元素（ＲＩ）を投与された被検体から放射されるγ線を検出するγ線検出器に例示されるように、放射線を検出する放射線検出器であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したＥＣＴ装置に例示されるように、放射線を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。
【００５５】
（４）上述した各実施例では、Ｘ線などに代表される放射線検出器を例に採って説明したが、この発明は、光を検出する光検出器にも適用できる。したがって、光を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。
【００５６】
（５）上述した各実施例では、駆動信号または読み出し信号に同期（実施例１では駆動信号のみに同期）して動作するスイッチング電源３９は、アンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８の読み出し手段に電力を供給するための電源であったが、アンプアレイ回路３７のみに電力を供給してもよいし、アンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８の他にゲートドライバ回路３８にも電力を供給してもよい。つまり、ＦＰＤ３などに代表される光または放射線検出器に駆動信号を与えて駆動させる駆動手段（ゲートドライバ回路３８）、および電荷情報であるキャリアの読み出しに関連する読み出し信号に基づいて、読み出されたキャリアを受け取る読み出し手段（アンプアレイ回路３７やＡ／Ｄ変換器８）の少なくともいずれか一方の手段に電力を供給するのであれば、駆動手段または読み出し手段への具体的な電力の供給先については、特に限定されない。また、駆動信号および読み出し信号の少なくともいずれか一方の信号に同期してスイッチング電源３９が動作するのであれば、同期の基となる具体的な信号については、特に限定されない。もちろん、駆動信号および読み出し信号の両方に同期してスイッチング電源３９が動作してもよい。
【００５７】
（６）上述した各実施例では、Ｘ線透視撮影装置に代表されるＸ線撮像装置は、オフセット補正部９ａを備えたが、オフセット補正以外にもリップルなどのノイズを除去する目的であれば補正の手段については特に限定されない。また、上述した実施例２のように、ノイズに敏感でないタイミングに同期するようにスイッチング電源３９などに代表される電源を動作するようにすれば、リップルなどのノイズも低減するので、必ずしもオフセット補正部９ａなどの補正の手段は必要でない。
【００５８】
（７）上述した各実施例では、駆動信号または読み出し信号に同期して動作する電源はスイッチング電源３９であったが、ドロッパ方式の電源などに例示されるように、電源の種類については特に限定されない。各実施例のようにスイッチング電源３９のようなスイッチング方式の電源の場合には、この発明が適用することでノイズを低減させることができるので、特に有用である。
【００５９】
（８）スイッチング電源３９などに代表される電源が駆動しない期間が長く続く場合、すなわち、電源からの電力の供給の停止が長く続く場合には、補助的にコンデンサやバッテリを介して電力を供給するように構成してもよい。
【００６０】
（９）上述した実施例１では、薄膜トランジスタＴｒのゲートがＯＦＦからＯＮに移行したタイミングに同期してスイッチング電源３９などに代表される電源が動作し、上述した実施例２では、ノイズが敏感なタイミング以外のタイミングに同期して電源が動作したが、駆動信号または読み出し信号に関するものであれば特に限定されない。例えば、図７に示すように、１フレーム分の読み出しにおいて、各ラインの読み出し（図７中では『読み出し期間』）以外を『ブランキング期間』としたときに、ブランキング期間のみに電源が電力を供給するように動作してもよい（図７中では『電源クロック』がＯＮ／ＯＦＦの切り換えを繰り返し行う）。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】各実施例に係るＸ線透視撮影装置のブロック図である。
【図２】Ｘ線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。
【図３】平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。
【図４】図３との比較に用いられる従来のブロック図である。
【図５】実施例１に係る駆動信号に同期するスイッチング電源の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図６】実施例２に係る駆動信号または読み出し信号に同期するスイッチング電源の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図７】変形例に係る駆動信号に同期するスイッチング電源の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図８】電源内部回路のＯＮ／ＯＦＦの切り換え時に発生するリップルに関するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
３  …  フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
５  …  制御回路
９  …  画像処理部
９ａ  …  オフセット補正部
３７  …  アンプアレイ回路
３８  …  ゲートドライバ回路
３９  …  スイッチング電源
Ｓ  …  撮像センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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