(57)【要約】【課題】簡易な構成、且つ、簡易な処理により照射された放射線に係るデータの取得を的確に行うことが可能な放射線検出装置を提供する。【解決手段】放射線の照射量に応じた電荷対を生成する半導体検出素子と、一端が半導体検出素子に接続された抵抗スイッチと、を有する放射線検出部と、抵抗スイッチの端部に所定の電圧を供給する電圧供給手段と、電圧供給手段による電圧供給を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、抵抗スイッチを低抵抗状態に変化させる第１基準電圧を供給させ、放射線検出部は、外部からの放射線の入射により半導体検出素子で電荷対が生成されると、電荷対の生成に応じ抵抗スイッチに印加される電圧が抵抗スイッチを高抵抗状態に変化させる第２基準電圧となって抵抗状態が変化することで放射線の入射を検出して、半導体検出素子で生成された電荷対をこの半導体検出素子内に蓄積させる。【選択図】図１
2013190365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射量に応じた電荷対を生成する半導体検出素子と、当該半導体検出素子に一端が接続され、両端の電位差に応じて抵抗状態が変化する抵抗スイッチと、を有する放射線検出部と、
前記抵抗スイッチの端部に所定の電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段による電圧供給を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記抵抗スイッチに対し、当該抵抗スイッチを低抵抗状態に変化させる第１基準電圧が印加されるように前記電圧供給手段に電圧を供給させ、
前記放射線検出部は、前記抵抗スイッチが低抵抗状態の場合に、外部からの放射線の入射により前記半導体検出素子で電荷対が生成されると、当該電荷対の生成に応じて前記抵抗スイッチに印加される電圧が当該抵抗スイッチを高抵抗状態に変化させる第２基準電圧となって抵抗状態が変化することで放射線の入射を検出して、前記半導体検出素子で生成された電荷対を当該半導体検出素子内に蓄積させる
ことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記放射線検出部は、走査線に印加される電圧によりオンオフが制御されるスイッチング素子を更に有し、
当該スイッチング素子及び前記抵抗スイッチは、前記放射線検出部と信号線との間に並列に設けられ、
前記電圧供給手段は、前記信号線及び前記走査線に電圧を供給し、
前記制御手段は、前記電圧供給手段による前記走査線への供給電圧を制御して、前記スイッチング素子をオンすることで前記抵抗スイッチの両端を等電位とし、次いで、前記スイッチング素子をオフした後に、当該抵抗スイッチの両端間の電圧が前記第１基準電圧となるように前記信号線への供給電圧を変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記信号線に接続された電荷量検出手段を備え、
前記制御手段は、前記半導体検出素子への放射線の入射により前記抵抗スイッチが高抵抗状態に変化した後の所定のタイミングで前記スイッチング素子をオンして前記半導体検出素子内に蓄積された電荷を前記信号線に出力させ、この出力された電荷の量を前記電荷量検出手段に計測させることで、前記抵抗スイッチが前記高抵抗状態の間に前記半導体検出素子に入射した放射線量を測定する
ことを特徴とする請求項２記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記半導体検出素子は、フォトダイオードを有し、
前記フォトダイオードのカソードと前記抵抗スイッチとが接続され、
前記制御手段は、
前記スイッチング素子がオンの状態で前記信号線電圧を前記第１基準電圧以上の値に設定し、前記スイッチング素子をオフ状態にした後に、前記信号線電圧を接地電圧に変化させることで前記抵抗スイッチを低抵抗状態とする
ことを特徴とする請求項２又は３記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記フォトダイオードのアノードには、所定の逆バイアス電圧が供給されていることを特徴とする請求項４記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記信号線及び前記走査線は、各々複数本ずつ互いに交差する配置で設けられ、
複数の前記放射線検出部が前記信号線及び前記走査線の交点に各々対応して設けられている
ことを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記制御手段は、複数の前記信号線及び複数の前記走査線の電圧を制御して、前記複数の放射線検出部における前記抵抗スイッチを一括して低抵抗化させることを特徴とする請求項６記載の放射線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトダイオードといった半導体検出素子を用いてＸ線やガンマ線などの放射線を直接的、又は、シンチレーターを用いて可視光に変換して間接的に検出する放射線検出装置がある。半導体検出素子では、放射線が入射すると電子及び正孔の電荷対が生成される。半導体検出素子で生成される電荷対の量は、放射線の入射量に略比例するので、電荷対の量を電流や電圧に変換して計測することで、放射線量を測定することが出来る。
【０００３】
このような放射線の検出手法として、積分回路を用い、所定時間内に生成された電荷量を電圧値（電位差）に変換して計測することで、所定時間内に照射された放射線量を求める手法がある。この手法は、医療用の透視画像の撮影を行う放射線画像撮影装置（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）といった放射線の照射期間が定められた放射線画像の撮影に好ましく用いられる。このような半導体検出素子と積分回路とを用いた放射線画像撮影装置では、半導体検出素子が二次元マトリクス状に配置され、行方向に配設された複数の制御線（走査線）と列方向に配設された複数の制御線（信号線）とにより一意に定められる各半導体検出素子により測定された放射線の照射量が、各画素のデータとして取得されて画像データが生成される。
【０００４】
放射線画像撮影装置では、感度の向上を図るために半導体検出素子に対して逆バイアス電圧が印加される。この逆バイアス電圧が印加されると、半導体検出素子において熱励起などで生じる暗電荷が増加する。従って、半導体検出素子や積分回路を用いた放射線画像撮影装置では、撮影期間内外を通じて半導体検出素子内やキャパシターにこの暗電荷が蓄積されてしまい、ダイナミックレンジを狭めてしまったりデータにオフセットが発生したりするという問題がある。そこで、このような放射線画像撮影装置では、従来、定期的に不要な電荷を放電させるリセット動作を行うとともに、撮影期間にはこのリセット動作を中断させて電荷を蓄積し、撮影期間内に入射した放射線量を計測する。
【０００５】
しかしながら、主に可搬型の放射線画像撮影システムの中には、放射線照射装置と放射線画像撮影装置とが別個に備えられたもの（非連携方式）がある。このような放射線画像撮影システムでは、ユーザー（放射線撮影技師）が手動でリセット動作を中断させた後に、速やかに放射線の照射を開始して撮影しなければならならず、手間が増大するという問題があった。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１には、放射線の照射を検知して自動的にリセット動作を中断し、また、放射線の照射の終了を検知して撮像データの保存処理を行うと共に、リセット動作を再開する放射線画像撮影装置に係る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１／１３５９１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の構成では、半導体検出素子と信号線との間にスイッチング素子を設け、放射線照射の開始を検知して撮影を行う期間中にこのスイッチング素子をオフする制御を行う。この構成では、放射線の照射開始を検知する際に、頻繁に検出動作を行う必要があり、また、撮影開始前に行われる半導体検出素子のリセットタイミングの制御動作や、放射線の照射開始から撮影開始までの時間差に生じるずれの補正が煩雑になり、照射された放射線に係るデータの取得が的確に行い難いといった課題があった。
【０００９】
この発明の目的は、構成を複雑化せずに、且つ、簡易な処理により照射された放射線に係るデータの取得を的確に行うことが可能な放射線検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、
放射線の照射量に応じた電荷対を生成する半導体検出素子と、当該半導体検出素子に一端が接続され、両端の電位差に応じて抵抗状態が変化する抵抗スイッチと、を有する放射線検出部と、
前記抵抗スイッチの端部に所定の電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段による電圧供給を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記抵抗スイッチに対し、当該抵抗スイッチを低抵抗状態に変化させる第１基準電圧が印加されるように前記電圧供給手段に電圧を供給させ、
前記放射線検出部は、前記抵抗スイッチが低抵抗状態の場合に、外部からの放射線の入射により前記半導体検出素子で電荷対が生成されると、当該電荷対の生成に応じて前記抵抗スイッチに印加される電圧が当該抵抗スイッチを高抵抗状態に変化させる第２基準電圧となって抵抗状態が変化することで放射線の入射を検出して、前記半導体検出素子で生成された電荷対を当該半導体検出素子内に蓄積させる
ことを特徴とする放射線検出装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に従うと、簡易な構成の放射線検出装置において、照射された放射線に係るデータの取得を簡易且つ的確に行うことが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の放射線検出装置を備えた放射線画像撮影装置の全体構成図である。
【図２】放射線の検出部と照射された放射線量の読み出し部の回路構成の概略を示す図である。
【図３】検出部の各所における電圧波形及びスイッチ制御状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の放射線検出装置を有する放射線画像撮影装置の回路構成を説明する図である。
【００１４】
この放射線画像撮影装置１は、放射線の検出領域２と、複数のゲート線５（走査線）と、これら複数のゲート線５に対しゲート電圧を供給するゲートドライバー４と、複数のバイアス線９に逆バイアス電圧を供給するバイアス電源部８と、複数の信号線７と、これら複数の信号線７の電圧を計測する読み出し部６と、複数の信号線７に制御電圧を供給する信号線ドライバー１０と、ゲートドライバー４、信号線ドライバー１０、及び、読み出し部６の動作の制御を行う制御部３（制御手段）とを備える。
このうち、ゲートドライバー４及び信号線ドライバー１０により電圧供給手段が構成される。
【００１５】
複数のゲート線５は、検出領域２においてそれぞれ行方向に延在するように設けられ、隣接するゲート線５同士が平行に略等間隔で配置されている。バイアス線９及び信号線７は、各々１本ずつ対になっており、それぞれ列方向に延在するように設けられ、バイアス線９及び信号線７は、各々平行に配置されている。即ち、ゲート線５と、バイアス線９及び信号線７とは、検出領域２において格子状に設けられている。
【００１６】
検出領域２には、複数の放射線検出部２０が二次元マトリクス状に配置されている。これら複数の放射線検出部２０は、ゲート線５と信号線７との交点に対応して各々１つずつ配置され、それぞれ、一本のゲート線５、一本の信号線７、及び、一本のバイアス線９と接続されている。即ち、各放射線検出部２０は、接続されているゲート線５及び信号線７によって一意に同定される。
【００１７】
放射線検出部２０は、放射線検出素子２１と、抵抗スイッチ２２と、スイッチング素子２３とを備える。
放射線検出素子２１には、半導体検出素子が用いられる。半導体検出素子としては、ここでは、フォトダイオードが用いられるが、他の半導体検出素子、例えば、フォトトランジスターであっても良い。この放射線検出素子２１は、一端がバイアス線９に接続され、他端が抵抗スイッチ２２及びスイッチング素子２３に接続されている。放射線検出素子２１は、放射線が直接入射することで電荷対を生成するものであっても良いし、入射面に各々、又は、複数の放射線検出素子２１に共通のシンチレーターを備え、このシンチレーターに照射された放射線に応じて出力された可視光が入射されることで電荷対を生成するものであっても良い。
【００１８】
抵抗スイッチ２２は、所定の基準電圧が印加されることで高抵抗状態と低抵抗状態との間で変化するスイッチング素子である。この抵抗スイッチ２２の本体部分は、上記の性質を備えた抵抗変化物質で構成される。このような抵抗変化物質としては、公知の種々の材料が利用可能であり、例えば、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｙ等の遷移金属の酸化物や、酸素欠陥を有するものが用いられる。また、抵抗変化物質として、これらの金属酸化物と、含有する酸素（Ｏ）の比率が異なる金属酸化物とが混合されたものや、これら複数の金属酸化物が二層に分かれて形成されたものを利用することも可能である。この抵抗スイッチ２２は、上記の本体部分が二枚の電極に挟まれて構成されている。二枚の電極には、窒化チタン（ＴｉＮ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）などが用いられる。この抵抗スイッチ２２は、一方の電極が放射線検出素子２１に接続され、他方の電極が信号線７に接続されている。
【００１９】
本実施形態の放射線画像撮影装置１における抵抗スイッチ２２には、バイポーラー型の抵抗変化特性を備えたものが用いられる。即ち、この抵抗スイッチ２２は、低抵抗状態から高抵抗状態に変化させる場合の印加電圧（第２基準電圧）と、高抵抗状態から低抵抗状態に変化させる場合の印加電圧（第１基準電圧）との極性が正負反対であるという特性を備えている。例えば、このバイポーラー型の抵抗スイッチ２２にセット電圧Ｖｓｔ以上の電圧（Ｖｓｔは正の値）が印加されることで、抵抗スイッチの本体部分が高抵抗状態から低抵抗状態に変化して抵抗スイッチ２２がオンとなり、リセット電圧Ｖｒｓ以下の電圧（Ｖｒｓは負の値）が印加されることで、抵抗スイッチの本体部分が低抵抗状態から高抵抗状態に変化して抵抗スイッチ２２がオフとなる。そして、この抵抗スイッチ２２では、一旦抵抗状態が変化すると、次に抵抗状態が変更されるまでの間、印加される電圧に拘わらず当該抵抗状態が維持される。
【００２０】
この抵抗スイッチ２２では、高抵抗状態の場合の抵抗値は、可能な限り大きく設定され、即ち、このときに抵抗スイッチ２２を流れる電流値は、並列に設けられたオフ状態のスイッチング素子２３のソース／ドレイン間で漏洩する電流値と比較して可能な限り小さいことが好ましい。一方、この抵抗スイッチ２２が低抵抗状態の場合の抵抗値は、上記の高抵抗状態における抵抗値未満で、且つ、放射線検出素子２１に最低検出レベル以上の放射線が入射した際に放射線検出素子２１で生じる電荷対により流れる電流では、当該抵抗スイッチ２２の両端に生じた電位差が即座に解消されない範囲で設定される。
【００２１】
スイッチング素子２３は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）である。このスイッチング素子２３のゲート電極は、ゲート線５に連結されている。このスイッチング素子２３がオンされることで、スイッチング素子２３は、抵抗スイッチ２２のバイパス路として機能する。また、後述するように、ＴＦＴでは、ソース、ドレイン間に電位差がある場合には、オフ状態であっても僅かなリーク電流が発生する。
【００２２】
バイアス電源部８は、放射線検出素子２１であるフォトダイオードのアノードに逆バイアス電圧を供給することで、放射線検出素子２１において生成された電荷対の検出率を向上させる。信号線ドライバー１０は、抵抗スイッチ２２に所定の基準電圧を印加することで抵抗状態を変化させる際に用いられ、制御部３からの制御信号により複数段階の電圧を供給可能となっている。
【００２３】
制御部３は、放射線画像撮影装置１の全体動作を制御統括する。制御部３は、ゲートドライバー４、読み出し部６、バイアス電源部８、及び、信号線ドライバー１０に制御信号を送って各部の動作を制御するとともに、各種演算処理を行う。制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。ＲＯＭには、放射線画像撮影装置１による撮影動作に係る動作プログラムや初期設定データなどが記憶されており、ＣＰＵは、必要に応じてこれらのプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ上に展開し、撮影動作に係る制御処理を行う。
【００２４】
読み出し部６（電荷量検出手段）は、信号線７に出力された電荷を電圧値に変換して出力する回路であり、信号線７の各々に対し１個ずつ読み出し回路６０（図２参照）を備えている。なお、この読み出し回路６０は、電圧値の計測に限らず、他の方法で流れた電荷量を計測するものであっても良い。
【００２５】
図２は、読み出し回路６０の概略回路構成を示す図である。
読み出し回路６０は、放射線検出部２０から信号線７を介して入力された電荷の積分回路であり、オペアンプ６１、スイッチング素子６４、及び、電圧検出回路６５が直列に接続され、また、オペアンプ６１には、キャパシター６２、及び、スイッチング素子６３が並列に接続されている。
【００２６】
スイッチング素子６３とスイッチング素子６４とは、各々連動して動作し、何れか一方のみが選択的にオン状態となる。スイッチング素子６４は、オペアンプ６１の出力端に接続されている。オペアンプ６１の反転入力端子には、信号線７が接続され、また、オペアンプ６１の非反転入力端子には、所定の基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。
【００２７】
電圧検出回路６５は、例えば、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）であり、オペアンプ６１から出力された電圧値を制御部６からの制御信号により保持し、前回保持された電圧値と今回保持された電圧値との差分値（電位差）を求めて出力する。出力された差分値は、マルチプレクサーで順番に選択されてＡＤＣ（アナログデジタル変換回路）１１においてデジタル値に変換され、制御部３のＣＰＵが当該デジタル値に基づいて各画素の画素値を算出する。この電圧値から画素値への換算には、予め換算テーブルを保持して参照することとしてもよいし、計算式に基づいて算出してもよい。なお、ＣＤＳから出力されたアナログデータを個別にデジタル化した後にパラレル／シリアル変換して制御部３に出力する構成であってもよい。
【００２８】
次に、放射線検出部２０の動作原理について説明する。
図３は、スイッチング素子２３のスイッチ状態、信号線７及び放射線検出部２０の各所における電圧の変化、及び、抵抗スイッチ２２の状態変化を示すタイミングチャートである。
【００２９】
先ず、信号線７に抵抗スイッチ２２のセット電圧Ｖｓｔ以上の電圧を供給し（区間（ａ））、続いて、ゲートドライバー４からゲート線５に所定のゲート電圧を供給してスイッチング素子２３をオンさせ、信号線電圧と放射線検出素子２１のカソード端電圧とを等しくする（区間（ｂ））。
【００３０】
次に、スイッチング素子２３をオフさせた後に（区間（ｃ））、信号線７を接地電圧レベルに変化させる（区間（ｄ））。このタイミングで抵抗スイッチ２２にセット電圧Ｖｓｔが印加されて、抵抗スイッチ２２は低抵抗状態に変化する。従って、抵抗スイッチ２２を通って電流が流れることで、放射線検出素子２１のカソード電圧が接地電圧に漸近的に近づく。
なお、区間（ａ）の開始時点で抵抗スイッチ２２が既に低抵抗状態の場合には、区間（ｃ）までに高抵抗状態に変化することは無く、区間（ｄ）で同様に低抵抗状態を示すことになる。
【００３１】
次いで、区間（ｅ）において放射線が照射されると、放射線検出素子２１への放射線の入射量に応じて電荷対が生成され、このうちの電子がカソード側に蓄積されてカソード電圧が低下する。これにより、信号線７との電圧差が生じて抵抗スイッチ２２に電圧が印加される。そして、この抵抗スイッチ２２にかかる電圧がリセット電圧Ｖｒｓを下回ると、抵抗スイッチ２２は、低抵抗状態から高抵抗状態に変化して、抵抗スイッチ２２を通って電子が信号線７へと流出しなくなる。
【００３２】
放射線の照射が終了した後に（区間（ｆ））スイッチング素子２３をオンして、スイッチング素子２３がオフになった後に放射線検出素子２１で生成された電荷を信号線７へと流し（区間（ｇ））、読み出し回路６０で計測、換算された放射線の照射量を求める（区間（ｈ））。
【００３３】
ここで、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、区間（ｅ）、（ｆ）において、所定の周期で読み出し回路６０で定期的に電圧値を計測していく。抵抗スイッチ２２がオフになると、電圧値の変化が大きく低下するので、読出し部６の何れかの読出し回路６０でこの電圧値の変化を計測してから、予め設定、記憶されている放射線照射時間のデータに基づく所定の時間が経過した後に、制御部６は、スイッチング素子２３をオンさせればよい。
なお、本実施形態の放射線画像撮影装置１のように、放射線照射の終了タイミング以降を設定するために用いられる読出し回路６０は、従来の構成による放射線画像撮影装置で放射線照射の開始タイミングを検出する際に用いられる読出し回路と比較して、実際の照射開始タイミングを厳密に検出する必要がない。従って、検出動作周期は、撮影処理全体の速度低下との兼ね合いで問題が生じない範囲で、従来より長い時間間隔に適宜設定される。
また、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、オフ状態のスイッチング素子２３のＴＦＴから若干の漏洩電流を生じる。そして、この漏洩電流は、放射線の照射終了後には、更に低下する。従って、抵抗スイッチ２２がオフに切り替わった後に、更にこの漏洩電流による電圧変化を読出し回路６０で定期的に計測することで、放射線の照射終了タイミングを直接検出することとしても良い。
【００３４】
以上のように、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、放射線の照射量に応じた電荷対を生成する放射線検出素子２１と、この放射線検出素子２１であるフォトダイオードのカソードに一端が接続された抵抗スイッチ２２とを有する放射線検出部２０と、信号線７及びスイッチング素子２３を介して抵抗スイッチ２２に電圧を印加する信号線ドライバー１０と、信号線ドライバー１０による信号線７への供給電圧を制御する制御部３と、を備え、制御部３は、抵抗スイッチ２２を低抵抗状態に変化させるセット電圧Ｖｓｔが抵抗スイッチ２２に印加されるように信号線７への供給電圧を変化させ、放射線検出部２０は、抵抗スイッチ２２が低抵抗状態の場合に、外部からの放射線の入射により放射線検出素子２１で電荷対が生成されると、この電荷対の生成に応じた印加電圧により抵抗スイッチ２２が高抵抗状態に変化することで放射線の入射を自動的に検出し、放射線検出素子２１において生成された電荷対をこの放射線検出素子２１内に蓄積させるので、全ての放射線検出素子２１で適切なタイミングで生成電荷対の蓄積を開始することが出来、正確に放射線の入射を検出することが出来る。
【００３５】
また、放射線の照射が開始されるまでは、抵抗スイッチ２２がオン状態で維持されるので、暗電流による電荷を不要に放射線検出素子２１に溜め込みにくい構成となっている。従って、暗電荷を放出するリセット動作を頻繁に繰り返し行う必要が無い。また、このリセット動作のタイミングとの兼ね合いで生成電荷対の蓄積の開始が遅れたり、或いは、リセット動作のタイミングのずれに伴うオフセット誤差が混入したりすることによる煩雑な補正を行う必要が無い。従って、簡便な構成及び処理で放射線検出データの精度を向上させることが出来る。
【００３６】
また、抵抗スイッチ２２に対して並列に設けられたスイッチング素子２３であるＴＦＴのゲート電極に接続されたゲート線５に対し、ゲートドライバー４により印加される電圧に基づいて当該スイッチング素子２３のオンオフ動作がなされることで、放射線の測定開始前に行われるリセット動作や、放射線検出素子２１に蓄積された生成電荷対を放出して当該電荷量を測定するときの動作を容易に行うことが出来る。
【００３７】
また、信号線７に放射線検出素子２１から信号線７に出力された電荷量を計測する読み出し部６を設けてこの電荷量を積分回路により電圧換算して測定することで、照射された放射線量を容易に測定することが出来る。
【００３８】
また、放射線検出素子２１としてフォトダイオードを用いることで、ノイズが少なく精度のよい放射線量を検出することが出来る。
【００３９】
また、フォトダイオードのカソードを抵抗スイッチ２２に連結し、信号線７を接地させた状態でカソードを正に帯電させて抵抗スイッチ２２をオンさせる一方、放射線の入射により、信号線７からカソードに電流が流れることで抵抗スイッチ２２に負のリセット電圧を印加して抵抗スイッチ２２をオフさせるので、バイポーラー型の抵抗状態の変化を示す抵抗スイッチ２２のオンオフ制御を容易に行うことが出来る。
【００４０】
また、フォトダイオードのアノードに逆バイアス電圧を印加することで、容易に放射線の検出感度を向上させることが出来る。
【００４１】
また、スイッチング素子２３にＴＦＴを用い、放射線の入射時から入射終了の期間にかけて、読み出し部６でＴＦＴからのリーク電流を定期的に検出することで、放射線照射の終了を検出することが出来る。
【００４２】
また、ゲート線５と信号線７とが交差するように複数設け、放射線検出部２０を二次元マトリクス状に複数個配置することで平面内での放射線照射量の検出を行うことが出来、従って、放射線の照射開始時における検出ロスやリセット動作に係る放射線検出部２０ごとのオフセット誤差の違いを考慮することなく容易に放射線画像を取得することが出来る。
【００４３】
また、ゲートドライバー４と複数のゲート線５とにより、各放射線検出部２０の抵抗スイッチ２２を低抵抗化させるリセット動作を同時に一括して行うことが出来るので、撮影開始時の時間ロスを低減することができる。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、二次元マトリクス状に配置された複数の放射線検出部２０による放射線画像撮影装置について説明したが、この形態に限られない。例えば、ゲート線５は、信号線７に対して直交している必要は無く、また、放射線検出部２０は、他の配列パターンで配置されていても良い。また、複数の放射線検出部２０は、一本のゲート線上に一次元配列されている形態であってもよく、更に、放射線検出部２０が１つのみの放射線検出装置であってもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、スイッチング素子２３としてＴＦＴを用いたが、他の半導体素子、即ち、ＭＯＳＦＥＴなどであっても良い。また、上述したような一本のゲート線に一又は複数の放射線検出部２０が設けられる場合には、スイッチング素子２３を設ける代わりに放射線検出素子２１のカソードと抵抗スイッチ２２との間のノードに直接ゲート線５の電圧を供給したり、ハイインピーダンス状態（フローティング）としたりすることで、信号線７への供給電圧との組み合わせにより抵抗スイッチ２２のリセット動作や蓄積電荷量の読み取り動作を行わせることとしても良い。
【００４６】
また、上記実施の形態では、信号線７を接地電圧とし、この接地電圧を基準としたカソード電圧の変化に基づいて抵抗スイッチ２２の抵抗状態の制御を行ったが、これに限られない。信号線７の電圧を他の電圧に設定しても良い。また、低抵抗状態の抵抗スイッチ２２の抵抗値やフォトダイオードの寄生容量が比較的大きく、抵抗スイッチ２２の低抵抗化タイミングから放射線の照射開始タイミングまでの標準的な待機時間に比して、低抵抗化後の放電に時間がかかるような場合には、抵抗スイッチ２２が低抵抗状態に変化した後に、信号線７を接地させたまま再度ＴＦＴを一時的にオンして強制的に放電させてしまっても良いし、更に、ＴＦＴを一時的にオンにするタイミングで信号線７への供給電圧をリセット電圧Ｖｒｓ以上０以下の範囲に設定してカソード電圧を若干低下させておき、放射線の照射開始時の応答感度を向上させておくこととしても良い。
【００４７】
また、動作温度が高く、暗電荷の生成量が大きい場合などであって、放射線の照射前における低抵抗状態の抵抗スイッチ２２から暗電荷を逃しきれない場合には、従来と同様に周期的にＴＦＴをオンしてリフレッシュ動作を行うこととしてもよい。即ち、従来の構成では暗電荷が多過ぎて放射線画像撮影が困難な条件下でも、本願発明の構成では、少ないリフレッシュ動作で撮影が可能になる。
【００４８】
また、本発明の放射線検出装置が適用される放射線画像撮影装置は、人間の透視撮影や断層撮影に限られず、他の生物にも適用可能である。また、本発明の放射線検出装置を、例えば、建築物といった種々の対象物の非破壊検査に用いることが可能である。
その他、上記実施の形態で説明した具体的な数値や構成要素などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１     放射線画像撮影装置
２     検出領域
２０   放射線検出部
２１   放射線検出素子
２２   抵抗スイッチ
２３   スイッチング素子
３     制御部
４     ゲートドライバー
５     ゲート線
６     読み出し部
６０   読み出し回路
６１   オペアンプ
６２   キャパシター
６３、６４    スイッチング素子
６５   電圧検出回路
７     信号線
８     バイアス電源部
９     バイアス線
１０   信号線ドライバー
１１   ＡＤＣ
Ｖｒｓ リセット電圧
Ｖｓｔ セット電圧
【図１】
2013190365.tif 000003
【図２】
2013190365.tif 000004
【図３】
2013190365.tif 000005