(57)【要約】【課題】装置の従来の構成を多少変更することで、装置に対する放射線の照射が開始されたことを高い検出感度で検出可能な放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】放射線画像撮影装置１は、複数の走査線５および複数の信号線６と、二次元状に配列された複数の放射線検出素子７と、走査駆動手段１５と、スイッチ手段８と、読み出し回路１７と、放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を行わせる制御手段２２とを備え、各放射線検出素子７のうち、所定の放射線検出素子７Ａは、スイッチ手段８を介さずに信号線６Ａに直接接続されており、制御手段２２は、信号線６Ａに直接接続されている所定の放射線検出素子７Ａから出力される信号ｄに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出する。【選択図】図３
2013168846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線および複数の信号線と、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、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加するゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
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、
前記各放射線検出素子のうち、所定の前記放射線検出素子は、前記スイッチ手段を介さずに前記信号線に直接接続されており、
前記制御手段は、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子から出力される信号に基づいて放射線の照射が開始されたことを検出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、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子から、当該信号線に流出する電荷を前記読み出し回路で読み出させ、前記読み出し回路で読み出させた前記信号に基づいて放射線の照射が開始されたことを検出す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】
前記各放射線検出素子には、当該放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加するためのバイアス線がそれぞれ接続されており、
前記バイアス線には、その内部を流れる電流を検出する電流検出手段が設けられており、
前記制御手段は、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子から出力される信号として、当該所定の放射線検出素子から前記バイアス線に流出する電流を前記電流検出手段が検出した電流値を用い、当該電流値に基づいて放射線の照射が開始されたことを検出す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４】
前記バイアス線は、前記所定の放射線検出素子に接続されているバイアス線とそれ以外の前記放射線検出素子に接続されているバイアス線とがそれぞれ別々の結線に結束されており、
前記電流検出手段は、前記所定の放射線検出素子に接続されているバイアス線が結束された前記結線に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
全ての前記信号線のうちの所定の１本または複数本の前記信号線に接続される全ての、または一部の複数の前記各放射線検出素子が、前記スイッチ手段を介さずに信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記読み出し回路の増幅回路は、オペアンプと、当該オペアンプに並列に接続されたコンデンサーとを備えたチャージアンプ回路で構成されており、
前記所定の放射線検出素子が直接接続されている前記信号線に接続されている前記読み出し回路の増幅回路のコンデンサーの容量は、前記各放射線検出素子が前記スイッチ手段を介して接続されている前記信号線に接続されている前記読み出し回路の増幅回路のコンデンサーの容量よりも大きな容量に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子は、それ以外の前記放射線検出素子に比べて、前記信号線の延在方向に延在するより大きな放射線検出素子で構成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子部分の前記画像データについて、前記検出部上で当該所定の放射線検出素子に隣接する前記各放射線検出素子から読み出された前記画像データを用いて当該所定の放射線検出素子部分の前記画像データを形成して画像補正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、前記走査駆動手段のゲートドライバーから前記各走査線にオン電圧を順次印加させて、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子以外の前記各放射線検出素子内に残存する電荷を放出させるリセット処理を、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子から出力される信号に基づく放射線の照射開始の検出処理と同時に、または交互に行わせることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバーから、前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を同時に印加させて、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子以外の前記各放射線検出素子内に残存する電荷を放出させるリセット処理を、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子から出力される信号に基づく放射線の照射開始の検出処理と同時に、または交互に行わせることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
通信手段を備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、
前記通信手段を介して前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置における、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子部分の前記画像データについて、前記検出部上で当該所定の放射線検出素子に隣接する前記各放射線検出素子から読み出された前記画像データを用いて当該所定の放射線検出素子部分の前記画像データを形成して画像補正することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【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および放射線画像撮影システムに係り、特に、装置自体で放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムに関する。
【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（或いはブッキー装置）と一体的に形成されていたが（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。そして、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから各走査線５にオン電圧やオフ電圧が印加され、各ＴＦＴ８のオン／オフ動作が行われて、各放射線検出素子７内への電荷の蓄積や、各放射線検出素子７から各信号線６への電荷の放出等が行われる。
【０００５】
従来の放射線画像撮影では、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で信号や情報等のやり取りを行いながら、すなわち両者が連携して放射線画像撮影を行うように構成されていた。しかし、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造元が異なっているような場合には、上記のように両者の間で信号等のやり取りを的確に行うことができない場合もある。
【０００６】
そして、そのような場合には、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して、各放射線検出素子７内に、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的確に蓄積させるとともに、放射線の照射後は、それらの電荷を画像データＤとして読み出すように構成することが必要となる。
【０００７】
放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出する方法としては、例えば以下のような方法を採用することが可能である。
【０００８】
すなわち、例えば、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３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。
【０００９】
例えば特許文献４や特許文献５に記載されているように、この現象を利用して、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ように構成することが可能である。
【００１０】
また、例えば特許文献６に記載されているように、放射線画像撮影前から画像データの読み出し処理を行うように構成し、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から読み出される画像データの値が増加することを利用して、画像データの値に基づいて放射線の照射の開始等を検出するように構成することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【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
【特許文献６】国際公開第２０１１／１５２０９３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者らは、上記の技術を用いて放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出する際の検出感度を向上させるための研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置の構成を従来の構成から多少変更することで、検出感度をより向上させることが可能であることを見出した。
【００１３】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、装置の従来の構成を多少変更することで、装置に対する放射線の照射が開始されたことを高い検出感度で検出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。
【００１４】
また、上記のような新たな構成では、本画像としての画像データＤを読み出すことができない放射線検出素子が発生することになり、画像データＤ中に、データが読み出されない部分が線状或いは点状に発生する。すなわち線欠陥や点欠陥が必然的に発生する。そのため、それを的確に画像補正して、放射線画像を的確に生成することが求められる。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の放射線画像撮影装置を用いた放射線画像撮影システムにおいて、画像データＤ中に生じる線欠陥を的確に画像補正することが可能な放射線画像撮影システムを提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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、
複数の走査線および複数の信号線と、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、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて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、
前記各放射線検出素子のうち、所定の前記放射線検出素子は、前記スイッチ手段を介さずに前記信号線に直接接続されており、
前記制御手段は、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子から出力される信号に基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
通信手段を備える上記の本発明の放射線画像撮影装置と、
前記通信手段を介して前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置における、前記信号線に直接接続されている前記所定の放射線検出素子部分の前記画像データについて、前記検出部上で当該所定の放射線検出素子に隣接する前記各放射線検出素子から読み出された前記画像データを用いて当該所定の放射線検出素子部分の前記画像データを形成して画像補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、放射線が照射されたことにより、所定の放射線検出素子から出力される信号が格段に増加することを利用して、放射線画像撮影装置に対して放射線の照射が開始されたことを、放射線画像撮影装置自体で的確に検出することが可能となる。
【００１９】
また、放射線の照射開始の検出処理に用いられる放射線検出素子にはスイッチ手段が設けられていないため、当該各放射線検出素子からは、スイッチ手段に流れを阻害されない状態で、各放射線検出素子内で発生した電荷（特に放射線の照射により発生した電荷）が信号線やバイアス線に流出する状態になる。
【００２０】
そのため、従来の放射線画像撮影装置で全ての放射線検出素子に対して設けられていたスイッチ手段を所定の放射線検出素子については設けないようにする構成上の変更を加えることで、スイッチ手段を設ける場合に比べて、所定の放射線検出素子から出力される信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となる。そのため、放射線の照射開始の検出処理における検出感度を向上させることが可能となり、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ことを高い検出感度で検出することが可能となる。
【００２１】
一方、上記のような構成の放射線画像撮影装置では上記の所定の放射線検出素子で本画像としての画像データＤを読み出すことができなくなり、所定の放射線検出素子の部分に線欠陥や点欠陥が必然的に生じることになる。
【００２２】
しかし、本発明のような方式の放射線画像撮影システムによれば、上記の所定の放射線検出素子以外の通常の放射線検出素子から読み出された画像データＤを用いて、線欠陥や点欠陥の部分に画像データＤを新たに形成するように画像補正を行うことが可能となる。
そして、このようにして画像データＤ中に生じる線欠陥や点欠陥に対して的確に画像補正を行って、放射線画像を的確に生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面図である。
【図２】本実施形態に係る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３】本実施形態に係る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４】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５】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６】撮影室等に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図７】回診車上に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図８】信号線に直接接続された各放射線検出素子からの照射開始検出用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９】読み出される照射開始検出用データを時系列的にプロットしたグラフである。
【図１０】放射線検出素子のリセット処理と照射開始検出用データの読み出し処理とを同じタイミングで行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。
【図１１】放射線検出素子のリセット処理と照射開始検出用データの読み出し処理とをタイミングをずらして行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。
【図１２】図１０の後、電荷蓄積状態に移行して画像データの読み出し処理を行うまでに各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。
【図１３】変形例１に係る放射線画像撮影装置の等価回路を表す要部概略図である。
【図１４】変形例３に係る放射線画像撮影装置の等価回路を表す要部概略図である。
【図１５】変形例４に係る放射線画像撮影装置の等価回路を表す要部概略図である。
【図１６】電流検出手段を設けた場合の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１７】全ての走査線にオン電圧を同時に印加させて各放射線検出素子のリセット処理を行うように構成した構成例におけるタイミングチャートである。
【図１８】一部の複数の走査線にオン電圧を同時に印加させて各放射線検出素子のリセット処理を行うように構成した構成例におけるタイミングチャートである。
【図１９】画像データ中に発生する線欠陥等を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
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。
【００２６】
また、放射線画像撮影装置がいわゆる可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線画像撮影装置に対しても、本発明を適用することが可能である。
【００２７】
［放射線画像撮影装置の基本的な構成について］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の基本的な構成について説明する。放射線画像撮影装置における本発明に特徴的な構成については、後で説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面図であり、図２は、放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【００２８】
放射線画像撮影装置１は、図１に示すように、放射線が照射される側の面である放射線入射面Ｒを有するカーボン板等で形成された筐体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が収納されて構成されている。また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、筐体２には、画像データＤ等を無線方式で後述するコンソール５８（図６や図７参照）に送信する通信手段であるアンテナ装置４１（後述する図３参照）が設けられている。
【００２９】
また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、筐体２の側面等にコネクターを備えており、コネクターを介して有線方式で信号やデータ等をコンソール５８等に送信することができるようになっている。そのため、このコネクターも放射線画像撮影装置１の通信手段として機能するようになっている。
【００３０】
図１に示すように、筐体２内には、基台３１が配置されており、基台３１の放射線入射面Ｒ側（以下、簡単に上面側という。）に図示しない鉛の薄板等を介して基板４が設けられている。そして、基板４の上面側には、照射された放射線を可視光等の光に変換するシンチレーター３がシンチレーター基板３４上に設けられ、シンチレーター３が基板４側に対向する状態で設けられている。
【００３１】
また、基台３１の下面側には、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。このようにして、基台３１や基板４等でセンサーパネルＳＰが形成されている。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に緩衝材３５が設けられている。
【００３２】
本実施形態では、基板４はガラス基板で構成されており、図２に示すように、基板４の上面（すなわちシンチレーター３に対向する面）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。また、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。
【００３３】
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（マトリクス状）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２に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。本実施形態では、放射線検出素子７はフォトダイオードが用いられているが、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。
【００３４】
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３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４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。
【００３５】
各放射線検出素子７の第１電極７ａには、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図３や図４の「Ｓ」参照）が接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄおよびゲート電極８ｇ（図３や図４の「Ｄ」および「Ｇ」参照）は信号線６および走査線５にそれぞれ接続されている。
【００３６】
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。また、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。
【００３７】
なお、図３に示すように、本実施形態では、各放射線検出素子７の中に、第１電極７ａと信号線との間にＴＦＴ８が設けられておらずＴＦＴ８を介さずに信号線６Ａに直接接続されている放射線検出素子７Ａが設けられている。しかし、この部分の構成はまさに放射線画像撮影装置１における本発明に特徴的な構成の部分であり、前述したように、これについては後で説明する。
【００３８】
本実施形態では、図２や図３に示すように、基板４上で１列の各放射線検出素子７ごとに１本の割合で各放射線検出素子７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。そして、結線１０は入出力端子１１（パッドともいう。図２参照）を介してバイアス電源１４（図３や図４参照）に接続されており、バイアス電源１４から結線１０や各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７ｂに逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００３９】
一方、各走査線５は、それぞれ入出力端子１１を介して走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂにそれぞれ接続されている。走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー１５ｂで走査線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との間でそれぞれ切り替えるようになっている。
【００４０】
また、各信号線６は、各入出力端子１１を介して読み出し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。本実施形態では、読み出し回路１７は、主に増幅回路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３や図４等では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。
【００４１】
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。そして、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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５に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態とされた状態で、各放射線検出素子７のＴＦＴ８にオン電圧が印加されてオン状態とされると、各放射線検出素子７内から信号線６に電荷がそれぞれ放出されて、各読み出し回路１７の増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに流れ込んで蓄積される。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いる。
【００４４】
相関二重サンプリング回路１９は、各放射線検出素子７から電荷が流れ込む前後の増幅回路１８からの出力値の増加分をアナログ値の画像データＤとして下流側に出力する。そして、出力された各画像データＤがアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データＤに順次変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。このようにして画像データＤの読み出し処理が行われるようになっている。
【００４５】
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ーや、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。
【００４６】
そして、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７を制御して上記のように画像データＤの読み出し処理を行わせるなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作等を制御するようになっている。また、図３や図４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。
【００４７】
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、走査駆動手段１５や読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各機能部に必要な電力を供給するバッテリー２４が接続されている。
【００４８】
なお、前述した放射線画像撮影装置１における本発明に特徴的な構成や放射線の照射開始の検出処理等については、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０について説明した後で説明する。
【００４９】
［放射線画像撮影システム］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０について説明する。図６は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の構成例を示す図である。図６では、放射線画像撮影システム５０が撮影室Ｒ１内等に構築されている場合が示されている。
【００５０】
撮影室Ｒ１には、ブッキー装置５１が設置されており、ブッキー装置５１は、そのカセッテ保持部（カセッテホルダーともいう。）５１ａに上記の放射線画像撮影装置１を装填して用いることができるようになっている。なお、図６では、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂが設置されている場合が示されているが、例えば一方のブッキー装置５１のみが設けられていてもよい。
【００５１】
図６に示すように、撮影室Ｒ１には、被写体を介してブッキー装置５１に装填された放射線画像撮影装置１に放射線を照射する放射線源５２Ａが少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、放射線源５２Ａの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。
【００５２】
撮影室Ｒ１には、撮影室Ｒ１内の各装置等や撮影室Ｒ１外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器（基地局等ともいう。）５４が設けられている。なお、本実施形態では、中継器５４には、放射線画像撮影装置１が無線方式で画像データＤや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ（アクセスポイントともいう。）５３が設けられている。
【００５３】
また、中継器５４は、放射線発生装置５５やコンソール５８と接続されており、中継器５４には、放射線画像撮影装置１やコンソール５８等から放射線発生装置５５に送信するＬＡＮ（Local Area Network）通信用の信号等を放射線発生装置５５用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
【００５４】
前室（操作室等ともいう。）Ｒ２には、本実施形態では、放射線発生装置５５の操作卓５７が設けられており、操作卓５７には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置５５に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ５６が設けられている。放射線発生装置５５は、操作者により曝射スイッチ５６が操作されると、放射線源５２から放射線を照射させるようになっている。また、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源５２を調整する等の種々の制御を行うようになっている。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態では、コンピューター等で構成されたコンソール５８が前室Ｒ２に設けられている。なお、コンソール５８を撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、適宜の場所に設置される。
【００５６】
また、コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成される表示部５８ａが設けられており、また、図示しないマウスやキーボード等の入力手段を備えている。また、コンソール５８には、ＨＤＤ（Hard  Disk Drive）等で構成された記憶手段５９が接続され、或いは内蔵されている。
【００５７】
一方、放射線画像撮影装置１は、図７に示すように、ブッキー装置５１には装填されずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。例えば、患者Ｈが病室Ｒ３のベッドＢから起き上がれず、撮影室Ｒ１に行くことができないような場合には、図７に示すように、放射線画像撮影装置１を病室Ｒ３内に持ち込み、ベッドＢと患者の身体との間に差し込んだり患者の身体にあてがったりして用いることができる。
【００５８】
また、放射線画像撮影装置１を病室Ｒ３等で用いる場合、前述した撮影室Ｒ１に据え付けられた放射線発生装置５５に代えて、図７に示すように、いわゆるポータブルの放射線発生装置５５が例えば回診車７１に搭載される等して病室Ｒ３に持ち込まれる。この場合、ポータブルの放射線発生装置５５の放射線５２Ｐは、任意の方向に放射線を照射できるように構成されており、ベッドＢと患者の身体との間に差し込まれたり患者の身体にあてがわれたりした放射線画像撮影装置１に対して、適切な距離や方向から放射線を照射することができるようになっている。
【００５９】
また、この場合、無線アンテナ５３が設けられた中継器５４が放射線発生装置５５内に内蔵されており、上記と同様に、中継器５４が放射線発生装置５５とコンソール５８との間の通信や、放射線画像撮影装置１とコンソール５８との間の通信や画像データＤの送信等を中継するようになっている。
【００６０】
なお、図６に示すように、放射線画像撮影装置１を、撮影室Ｒ１の臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ上に横臥した患者（図示省略）の身体と臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとの間に差し込んだり、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ上で患者の身体にあてがったりして用いることも可能であり、その場合は、ポータブルの放射線５２Ｐや、撮影室Ｒ１に据え付けられた放射線源５２Ａのいずれを用いることも可能である。
【００６１】
本実施形態では、コンソール５８は画像処理装置としても機能するようになっており、放射線画像撮影装置１から画像データＤ等が送信されてくると、それらに基づいてオフセット補正やゲイン補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた階調処理等の精密な画像処理を行って、放射線画像を生成するようになっている。
【００６２】
なお、本実施形態では、コンソール５８は、画像処理装置として、本発明に特徴的な構成を有する放射線画像撮影装置１から送信されてきた画像データＤ中に生じている線欠陥や点欠陥を画像補正するようになっているが、この点については後で説明する。
【００６３】
［放射線画像撮影装置における特徴的な構成や放射線の照射開始の検出処理等について］
次に、放射線画像撮影装置１における本発明に特徴的な構成や、その構成に基づく放射線の照射開始の検出処理等について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１や放射線画像撮影システム５０の作用についてもあわせて説明する。
【００６４】
本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、本発明に特徴的な構成として、図３に示したように、検出部Ｐ上の各放射線検出素子７の中に、第１電極７ａと信号線との間にＴＦＴ８が設けられておらずＴＦＴ８を介さずに信号線６Ａに直接接続されている放射線検出素子７Ａが設けられている。
【００６５】
すなわち、本実施形態では、検出部Ｐ上の全ての信号線６のうち、所定の１本或いは所定の複数本の信号線６Ａに接続される全ての放射線検出素子７Ａが、ＴＦＴ８等のスイッチ手段を介さずに当該信号線６Ａに直接接続される状態になっている。
【００６６】
このように、各放射線検出素子７Ａには、ＴＦＴ８等で構成されるスイッチ手段がないため、各放射線検出素子７Ａからは、信号線６Ａに常時電荷が流出する状態になる。
【００６７】
放射線検出素子７内では、各放射線検出素子７Ａ自体の熱（温度）による熱励起等により、いわゆる暗電荷（暗電流等ともいう。）が常時発生している。そのため、放射線が照射されない状態では、信号線６Ａに直接接続された放射線検出素子７Ａからは、信号線６Ａに常時暗電荷が流出する状態になる。そして、本実施形態では、信号線６Ａに直接接続されている各放射線検出素子７Ａから信号線６Ａに対して常時暗電荷が流出している。
【００６８】
そのため、放射線の照射前に、当該信号線６Ａに接続されている読み出し回路１７Ａ（図３参照）に対して、図５に示したような通常の画像データＤの読み出し処理と同様に制御して読み出し処理を行わせると、当該信号線６Ａに直接接続されている各放射線検出素子７Ａから流出した暗電荷の合計値に相当するデータが読み出される。
【００６９】
なお、以下、上記のように、信号線６Ａに直接接続されている各放射線検出素子７Ａから流出した電荷の合計値に相当するデータを、照射開始検出用データｄという。そして、放射線の照射前に読み出される照射開始検出用データｄは、上記のように、各放射線検出素子７Ａから流出した暗電荷の合計値に相当するデータになる。
【００７０】
また、放射線検出素子７Ａにはスイッチ手段であるＴＦＴ８は設けられていないため、放射線検出素子７Ａから照射開始検出用データｄの読み出し処理を行う際の制御では、実際には、図８に示すように、読み出し回路１７Ａの増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃに対するオン／オフ操作と、読み出し回路１７Ａの相関二重サンプリング回路１９へのパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信処理のみが行われる。
【００７１】
一方、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、本実施形態では、前述したように照射された放射線がシンチレーター３（図１参照）で可視光等の他の波長の電磁波に変換されて各放射線検出素子７、７Ａに照射されるため、放射線の照射により各放射線検出素子７、７Ａ内で電荷が発生する。
【００７２】
そして、信号線６Ａに直接接続された放射線検出素子７Ａからは、信号線６Ａに、暗電荷とともに、この放射線の照射により発生した電荷が流出する状態になり、当該信号線６Ａに接続されている読み出し回路１７Ａでは、当該信号線６Ａに直接接続されている各放射線検出素子７Ａから流出した暗電荷の合計値に相当するデータのみならず放射線の照射により発生した電荷の合計値に相当するデータも読み出される。
【００７３】
そのため、図９に示すように、読み出し回路１７Ａで読み出される照射開始検出用データｄの値が、それまでの暗電荷の合計値に相当するデータから格段に大きな値になる（図９の時刻ｔ１参照）。
【００７４】
そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、読み出し回路１７Ａで読み出される照射開始検出用データｄの値を監視するように構成されている。そして、読み出される照射開始検出用データｄには閾値ｄth（図９参照）が設定されており、制御手段３３は、読み出される照射開始検出用データｄが閾値ｄthを越えたか否かを判断し、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なっている。
【００７５】
このように構成することで、放射線画像撮影装置１に対して放射線の照射が開始されたことを、放射線画像撮影装置１自体で的確に検出することが可能となる。なお、本実施形態では、このように、読み出し回路１７で読み出される照射開始検出用データｄが、信号線６Ａに直接接続されている所定の放射線検出素子７Ａから出力される信号に相当する。
【００７６】
また、本実施形態と同様に、放射線画像撮影前（すなわち放射線画像撮影装置１に放射線が照射される以前）から画像データＤの読み出し処理と同様に読み出し処理を行い、読み出されたデータに基づいて放射線の照射開始を検出する技術は、前述した特許文献６にも記載されている。
【００７７】
しかし、本実施形態では、特許文献６の場合と異なり、放射線の照射開始の検出処理に用いられる放射線検出素子７Ａに、ＴＦＴ８等のスイッチ手段が設けられていない。そのため、各放射線検出素子７Ａからは、ＴＦＴ８等のスイッチ手段に流れを阻害されない状態で、各放射線検出素子７Ａ内で発生した電荷（特に放射線の照射により発生した電荷）が信号線６Ａに流出するようになる。
【００７８】
そのため、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、少なくとも特許文献６に記載された放射線画像撮影装置に比べて、放射線の照射開始の検出用に読み出されるデータ（本実施形態では照射開始検出用データｄ）のＳ／Ｎ比が向上され、放射線の照射開始の検出処理における検出感度を向上させることが可能となる。
【００７９】
［放射線画像撮影装置における放射線の照射開始の検出処理以外の処理等について］
なお、照射開始検出用データｄを読み出す放射線検出素子７Ａ以外の、いわば他の通常の放射線検出素子７（すなわちＴＦＴ８を介して信号線６に接続されている放射線検出素子７）については、ＴＦＴ８をオフ状態のままとしておくと、放射線検出素子７内に暗電荷が蓄積され続ける状態になってしまう。
【００８０】
そこで、本実施形態では、他の放射線検出素子７については、放射線画像撮影前は、放射線検出素子７内に残存する電荷を放出して除去する各放射線検出素子７のリセット処理を行うようになっている。各放射線検出素子７のリセット処理では、図４において、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がオン状態とされて短絡され、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。
【００８１】
そして、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７内の電荷が信号線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。なお、所定の放射線検出素子７Ａからは、他の放射線検出素子７のＴＦＴ８のオン／オフにかかわらず、電荷が常時信号線６Ａに流出している。
【００８２】
そして、本実施形態では、各放射線検出素子７のリセット処理においては、例えば図１０に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）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をそれぞれ順次オン状態としながら、各放射線検出素子７のリセット処理を行うようになっている。
【００８３】
なお、本実施形態では、放射線画像撮影前に、前述した所定の放射線検出素子７Ａからの照射開始検出用データｄの読み出し処理と、上記の他の放射線検出素子７のリセット処理とを併行して行うことが必要になる。
【００８４】
その場合、例えば図１０に示すように、他の放射線検出素子７のリセット処理において走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加するタイミングと同じタイミングで図８に示したような制御を行って所定の放射線検出素子７Ａからの照射開始検出用データｄの読み出し処理を行うように構成することが可能である。なお、図１０において、図中の「ｄ」は照射開始検出用データｄの読み出し処理を表す。
【００８５】
しかし、上記のように、各放射線検出素子７のリセット処理では読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃをオン状態として短絡させるが、所定の放射線検出素子７Ａからの照射開始検出用データｄの読み出し処理の際には、図８に示したように読み出し回路１７Ａの増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃをオフ状態とされる。
【００８６】
このように、図１０に示したように制御する場合には、図３に示すように、１つの読み出しＩＣ１６内に設けられた読み出し回路１７と読み出し回路１７Ａとで、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフ制御を別々に行わなければならなくなるが、読み出しＩＣ１６によっては、そのような別々の制御ができない場合もある。
【００８７】
そこで、上記のような場合には、所定の放射線検出素子７Ａから照射開始検出用データｄを読み出す読み出し回路１７Ａと、信号線６を介して他の放射線検出素子７に接続されている読み出し回路１７とが、別々の読み出しＩＣ１６に属するように構成することが可能である。
【００８８】
そして、例えば、所定の放射線検出素子７Ａが直接接続されている信号線６Ａが複数本設けられている場合には、例えばそれらの複数本の信号線６Ａを１つの（或いは複数の）読み出しＩＣ１６内に設けられた各読み出し回路１７Ａに接続するように構成して、他の放射線検出素子７が接続されている読み出しＩＣ１６とは別々にオン／オフ制御するように構成することが可能である。
【００８９】
また、例えば図１１に示すように、他の放射線検出素子７のリセット処理において走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加するタイミングと、所定の放射線検出素子７Ａにおいて照射開始検出用データｄの読み出し処理を行うタイミングをずらして行うように構成することも可能である。なお、図１１において、図中の「ｄ」は照射開始検出用データｄの読み出し処理、「Ｒ」は各放射線検出素子７のリセット処理を表す。
【００９０】
なお、本実施形態のように、信号線６Ａに全ての放射線検出素子７Ａがスイッチ手段を介さずに直接接続されているような場合、照射開始検出用データｄの読み出し処理の際に読み出し回路１７Ａに流れ込む電荷、特に放射線の照射が開始された時点で流れ込む電荷が非常に大きな電荷量になる場合があり得る。
【００９１】
そして、このように、読み出し回路１７Ａの増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに流入する電荷量が大きくなり過ぎると、コンデンサー１８ｂや増幅回路１８等が異常を来たす虞れがある。そこで、このような場合には、例えば、読み出し回路１７Ａの増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆを、ＴＦＴ８や信号線６を介して他の通常の放射線検出素子７が接続されている読み出し回路１７の増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの通常の容量ｃｆよりも大きな容量に設定しておくことが好ましい。
【００９２】
この場合、読み出し回路１７Ａに予め容量ｃｆが大きなコンデンサー１８ｂを用いたり、或いはコンデンサー１８ｂの容量ｃｆが大きくなるように可変させてコンデンサー１８ｂの容量ｃｆを設定するように構成することが可能である。
【００９３】
本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記のようにして読み出された照射開始検出用データｄの値が閾値ｄth（図９参照）を越えて放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１２に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から走査線５の全ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して、各ＴＦＴ８をオフ状態とさせる。
【００９４】
このようにして、制御手段２２は、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生する電荷をそれぞれ各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるようになっている。
【００９５】
なお、信号線６Ａに直接接続されている各放射線検出素子７Ａについては、前述したように放射線の照射により発生した電荷は各放射線検出素子７Ａ内に蓄積されず、信号線６Ａに流れ出す。その際、放射線の照射開始を検出した後は、照射開始検出用データｄの読み出し処理を行う必要がないため、放射線検出素子７のリセット処理の場合と同様に、各放射線検出素子７Ａから流出した電荷は、オン状態とされ短絡された電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過させてアースする等の処理が行われる。
【００９６】
そして、制御手段２２は、電荷蓄積状態に移行してから例えば所定の時間が経過した時点で、電荷蓄積状態に移行する前に最後にオン電圧を印加した走査線５（図１２の場合は走査線５のラインＬ３）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１２の場合は走査線５のラインＬ４）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なっている。
【００９７】
なお、画像データＤの読み出し処理では、例えば走査線５の最初のラインＬ１からオン電圧の印加を開始し、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて行うように構成することも可能である。
【００９８】
一方、上記のようにして読み出された画像データＤには、電荷蓄積状態の期間を挟んでＴＦＴ８がオフ状態とされていた間に各放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷に起因するオフセット分が重畳されている。そして、後の画像処理では、画像データＤからこの暗電荷に起因するオフセット分を減算して、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷のみに基づく真の画像データＤ＊を算出し、それに基づいて放射線画像が生成される。
【００９９】
そのため、本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線画像撮影の前や後に、画像データＤに重畳される暗電荷に起因するオフセット分をオフセットデータＯとして読み出すオフセットデータＯの読み出し処理を行うようになっている。そして、本実施形態では、このオフセットデータＯの読み出し処理を、本画像としての画像データＤの読み出し処理（図１２参照）までの一連の処理シーケンスを繰り返して行うようになっている。
【０１００】
すなわち、制御手段２２は、図１２に示したように、本画像としての画像データＤの読み出し処理を終了すると、図示を省略するが、図１２に示した処理シーケンスと同様に、各放射線検出素子７のリセット処理を行う。なお、その際、照射開始検出用データｄの読み出し処理を行うように構成してもよく、また、行わないように構成することも可能である。
【０１０１】
そして、電荷蓄積状態に移行させた後、本画像としての画像データＤの読み出し処理と同じタイミングでゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて、各放射線検出素子７からオフセットデータＯをそれぞれ読み出すようになっている。なお、オフセットデータＯの読み出し処理では、放射線画像撮影装置１に放射線は照射されない。
【０１０２】
［効果］
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、検出部Ｐ上の各放射線検出素子７のうち、所定の放射線検出素子７Ａ（図３参照）を、スイッチ手段であるＴＦＴ８を介さずに信号線６Ａに直接接続し、これらの所定の放射線検出素子７Ａから出力される信号に基づいて、すなわち本実施形態の場合は照射開始検出用データｄに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出するように構成した。
【０１０３】
そのため、放射線が照射されたことにより信号すなわち照射開始検出用データｄの値が格段に増加することを利用して、放射線画像撮影装置１に対して放射線の照射が開始されたことを、放射線画像撮影装置１自体で的確に検出することが可能となる。
【０１０４】
また、放射線の照射開始の検出処理に用いられる放射線検出素子７Ａに、ＴＦＴ８等のスイッチ手段が設けられていないため、各放射線検出素子７Ａからは、ＴＦＴ８等のスイッチ手段に流れを阻害されない状態で、各放射線検出素子７Ａ内で発生した電荷（特に放射線の照射により発生した電荷）が信号線６Ａに流出し、読み出し回路１７Ａで読み出される状態になる。
【０１０５】
そのため、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、従来の放射線画像撮影装置で全ての放射線検出素子７に対して設けられていたスイッチ手段（本実施形態ではＴＦＴ８）を所定の放射線検出素子７Ａについては設けないようにする構成上の変更を加えることで、スイッチ手段を設ける場合に比べて、所定の放射線検出素子７Ａから出力される信号（本実施形態では照射開始検出用データｄ）のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となる。
【０１０６】
そのため、放射線の照射開始の検出処理における検出感度を向上させることが可能となり、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ことを高い検出感度で検出することが可能となる。
【０１０７】
［変形例について］
［変形例１］
なお、上記の実施形態では、１本或いは所定の複数本の信号線６Ａに接続される全ての放射線検出素子７Ａを当該信号線６Ａに直接接続するように構成する場合を示した（図３参照）。しかし、このように構成する代わりに、例えば図１３に示すように、信号線６Ａに接続される各放射線検出素子７のうち、一部の複数の放射線検出素子７Ａを信号線６Ａに直接接続するように構成し、他の放射線検出素子７は、スイッチ手段であるＴＦＴ８を介して信号線６Ａに接続するように構成することも可能である。
【０１０８】
［変形例２］
また、図示を省略するが、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａを、いわば飛び飛びに設け、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａが、ＴＦＴ８を介して当該信号線６Ａに接続される各放射線検出素子７の中に点在するように構成することも可能である。
【０１０９】
上記の実施形態や変形例１では、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａが、検出部Ｐ上に、信号線６Ａの延在方向に延在する直線状或いは線分状に存在する状態になるのに対し、上記の変形例２の場合には、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａは、検出部Ｐ上に点状に存在する状態になる。
【０１１０】
なお、上記の変形例１や変形例２の場合、画像データＤの読み出し処理の際に、ＴＦＴ８を介して信号線６Ａに接続された通常の放射線検出素子７から読み出される画像データＤには、当該放射線検出素子７内で発生した暗電荷に起因するオフセット分だけでなく、信号線６Ａに直接接続されている各放射線検出素子７Ａから流出した暗電荷の合計値に起因するオフセット分も重畳される。
【０１１１】
しかし、その後読み出されるオフセットデータＯにも、同様にして、信号線６Ａに直接接続されている各放射線検出素子７Ａから流出した暗電荷の合計値に起因するオフセット分が重畳される。そのため、上記のように、画像データＤからオフセットデータＯを減算して真の画像データＤ＊を算出すれば、画像データＤとオフセットデータＯにそれぞれ重畳された、各放射線検出素子７Ａから流出した暗電荷の合計値に起因するオフセット分が減算処理により相殺される。
【０１１２】
そのため、上記の変形例１、２のように構成しても、放射線画像の生成に用いられる真の画像データＤ＊は、ＴＦＴ８を介して信号線６に接続される通常の放射線検出素子７のみからなる通常の放射線画像撮影装置の場合と同じ適切な値になり、適切な値の真の画像データＤ＊を用いて放射線画像を適切に生成することが可能となる。
【０１１３】
［変形例３］
また、上記の実施形態や変形例１のように、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａを信号線６Ａの全範囲に連続して設けたり（上記の実施形態の場合。図３参照）、その一部の範囲に連続して設ける（変形例１の場合。図１３参照）代わりに、例えば図１４に示すように、当該範囲の各放射線検出素子７Ａを、信号線６Ａの延在方向に延在するより大きな単数または複数のフォトダイオード等の放射線検出素子７Ｂで構成することも可能である。
【０１１４】
なお、この場合も、より大きな放射線検出素子７Ｂは、ＴＦＴ８等のスイッチ手段を介さずに信号線６Ａに直接接続される。
【０１１５】
［変形例４］
さらに、上記の実施形態や変形例１等では、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａを信号線６Ａの延在方向の全範囲或いはその一部の範囲に連続して設ける場合について説明したが、例えば図１５に示すように、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａを、走査線５Ａの延在方向の全範囲或いはその一部の範囲に連続して設けるように構成することも可能である。
【０１１６】
なお、この場合、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａが走査線５Ａの延在方向の一部の範囲に連続して設けられている場合には、他の通常の放射線検出素子７のスイッチ手段であるＴＦＴ８にオン電圧等を印加するために、図１５に示したように走査線５Ａを設けることが必要になる。しかし、信号線６Ａに直接接続される放射線検出素子７Ａが走査線５Ａの延在方向の全範囲に連続して設けられる場合には、このラインにはオン電圧等を印加すべきＴＦＴ８が存在しないため、走査線５Ａを設ける必要はなくなる。
【０１１７】
上記の変形例４のように構成する場合、例えば図１１に示したように、放射線検出素子７Ａからの照射開始検出用データｄの読み出し処理（図中「ｄ」参照）と他の放射線検出素子７のリセット処理（図中「Ｒ」参照）とを、タイミングをずらして行うように構成することが可能である。
【０１１８】
また、上記の変形例４のように構成する場合に、例えば図１０に示したように、信号線６Ａに直接接続された放射線検出素子７Ａからの照射開始検出用データｄの読み出し処理と、当該信号線６ＡにＴＦＴ８等のスイッチ手段を介して接続された他の放射線検出素子７のリセット処理とを同時に行うように構成することが可能である。
【０１１９】
この場合、リセット処理で放射線検出素子７から信号線６Ａに放出された電荷が、同時に、他の放射線検出素子７Ａから信号線６Ａに直接流出した電荷とともに照射開始検出用データｄとして読み出される状態になる。
【０１２０】
［変形例５］
なお、上記の実施形態や各変形例では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が放射線の照射が開始されたことを検出する判断の対象である、信号線６Ａに直接接続されている所定の放射線検出素子７Ａから出力される信号として、放射線画像撮影前に当該放射線検出素子７Ａから読み出される照射開始検出用データｄを用いる場合について説明した。
【０１２１】
しかし、本発明を、前述した特許文献４や特許文献５に記載されている放射線画像撮影装置１に適用することも可能である。
【０１２２】
すなわち、図１６に示すように、各放射線検出素子７に接続されているバイアス線９やその結線１０に、その内部を流れる電流の値を検出する電流検出手段２６を設けておき、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が、電流検出手段２６から出力された電流値に基づいて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ている場合にも、本発明を適用することができる。
【０１２３】
なお、この場合、電流検出手段２６により検出される、バイアス線９や結線１０を流れる電流値の信号が、信号線６Ａに直接接続されている所定の放射線検出素子７Ａから出力される信号に相当する。
【０１２４】
前述したように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、各放射線検出素子７や各放射線検出素子７Ａ内で電荷（すなわち電子正孔対）が発生する。そして、発生した電荷のうちの一方の電荷（例えば電子）は上記のように第１電極７ａを介して信号線６Ａに流出するが、発生した電荷のうちの他方の電荷（例えば正孔）は放射線検出素子７、７Ａの第２電極７ｂを介して各バイアス線９に流出し、結線１０に集まる。
【０１２５】
そして、放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前には、各放射線検出素子７、７Ａから暗電荷に相当する小さな電荷しか流出しないため、電流検出手段２６から出力される信号すなわち電流値は小さな値になる。
【０１２６】
しかし、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、各放射線検出素子７、７Ａ内では暗電荷だけでなく、放射線の照射により大きな電荷が発生する。そのため、バイアス線９や結線１０中を流れる電流の値が格段に増加する。そこで、例えば電流検出手段２６からの出力値に閾値を設けておき、出力値が閾値を越えたことをもって放射線画像撮影装置１に対して放射線の照射が開始されたと判断して検出するように構成することが可能である。
【０１２７】
このような技術に対して本発明を適用した場合、本発明では、前述したように、各放射線検出素子７ＡにはＴＦＴ８等のスイッチ手段が設けられていないため、各放射線検出素子７Ａ内で発生した電荷のうちの一方の電荷（例えば電子）がスイッチ手段に流れを阻害されない状態で信号線６Ａに流出するが、それにあわせて、発生した電荷のうちの他方の電荷（例えば正孔）は放射線検出素子７Ａから第２電極７ｂを介して各バイアス線９に流出する。
【０１２８】
そのため、ＴＦＴ８を介して信号線６に接続されている他の通常の放射線検出素子７に比べて、放射線検出素子７Ａからはバイアス線９により多くの電荷（例えば正孔）がバイアス線９に流出して、結線１０に集まる。
【０１２９】
そのため、この変形例５に係る放射線画像撮影装置１では、ＴＦＴ８等のスイッチ手段を設けた通常の各放射線検出素子７のみを用いる場合に比べて、上記の所定の放射線検出素子７Ａから出力される信号（すなわちこの場合は電流検出手段２６から出力される電流値）のＳ／Ｎ比をより向上させることが可能となる。
【０１３０】
そして、放射線の照射開始の検出処理における検出感度を向上させることが可能となり、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ことを高い検出感度で検出することが可能となるといったメリットが得られる。
【０１３１】
なお、上記のように構成する場合、所定の各放射線検出素子７Ａから比較的大きな電流がバイアス線９や結線１０中を流れる。そのため、例えば上記の変形例１のように、信号線６Ａに接続される部の所定の放射線検出素子７Ａを信号線６Ａに直接接続するように構成したり（図１３参照）、或いは上記の変形例２のように、所定の放射線検出素子７Ａを検出部Ｐ上で点状に存在する状態に形成する場合には注意が必要になる。
【０１３２】
すなわち、バイアス線９の抵抗値は０［Ω］ではないため、バイアス線９中を大きな電流が流れると、バイアス線９中で電圧降下が生じてしまう可能性がある。つまり、バイアス電源１４（図１６参照）からの距離に応じてバイアス線９における電圧が変わり得る。そのため、放射線検出素子７Ａ以外の通常の各放射線検出素子７に印加されるべき逆バイアス電圧が所定の電圧値にならなくなる場合が生じ得る。
【０１３３】
そこで、図示を省略するが、上記のような場合には、所定の放射線検出素子７Ａに接続されるバイアス線９（以下、バイアス線９Ａという。）と、所定の放射線検出素子７Ａ以外の通常の各放射線検出素子７（すなわちＴＦＴ８を介して信号線６に接続されている各放射線検出素子７）に接続されるバイアス線９とを別の配線とする。
【０１３４】
そして、所定の放射線検出素子７Ａに接続されているバイアス線９Ａと、それ以外の通常の放射線検出素子７に接続されているバイアス線９とを、それぞれ別々の結線１０Ａ、１０に収束するように構成する。そして、所定の放射線検出素子７Ａに接続されているバイアス線９Ａが結束された結線１０Ａに電流検出手段２６を設けるように構成することが可能である。
【０１３５】
このように構成すれば、少なくとも通常の放射線検出素子７に接続されるバイアス線９やその結線１０には、所定の放射線検出素子７Ａから流出する大きな電流が流れ込まなくなる。そのため、上記のような電圧降下を生じることなく、通常の各放射線検出素子７に対して所定の電圧値の逆バイアス電圧を印加することが可能となり、放射線画像撮影を的確に行うことができるようにすることが可能となる。
【０１３６】
［変形例６］
一方、上記の実施形態や各変形例では、図１０〜図１２に示したように、信号線６Ａに直接接続された所定の放射線検出素子７Ａ以外の各放射線検出素子７のリセット処理を行う際に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂ（図３等参照）から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させてリセット処理を行う場合について説明した。
【０１３７】
しかし、各放射線検出素子７のリセット処理を必ずしも上記のようにして行う必要はなく、例えば図１７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、ゲートドライバー１５ｂに接続されている走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を同時に印加させて各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成することも可能である。
【０１３８】
また、例えば図１８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、ゲートドライバー１５ｂに接続されている全ての走査線５のうちの一部の複数の走査線５にオン電圧を同時に印加させて各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成することも可能である。
【０１３９】
この場合、例えば図１８に示したように、ゲートドライバー１５ｂから、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｍへのオン電圧の印加と、走査線５の各ラインＬm+1〜Ｌｘへのオン電圧の印加とを交互に繰り返すように構成することができる。
【０１４０】
なお、この場合も、上記の変形例４における図１０や図１１に示したように、信号線６Ａに直接接続された放射線検出素子７Ａからの照射開始検出用データｄの読み出し処理と、当該信号線６ＡにＴＦＴ８等のスイッチ手段を介して接続された他の放射線検出素子７のリセット処理とを、タイミングをずらして行うように構成してもよく、同時に行うように構成してもよい。
【０１４１】
［線欠陥等の画像補正について］
一方、上記の実施形態や各変形例のように構成した場合、信号線６Ａに直接接続されている所定の各放射線検出素子７Ａは、ＴＦＴ８等のスイッチ手段を備えないため、放射線の照射により各放射線検出素子７Ａ内で発生した電荷を各放射線検出素子７Ａ内に蓄積させることができない。そのため、所定の放射線検出素子７Ａからは、本画像としての画像データＤを読み出すことができない。
【０１４２】
そのため、各放射線検出素子７から読み出した画像データＤ中には、例えば図１９に示すように、画像データＤが存在しない部分、すなわちいわゆる線欠陥が必然的に発生する。なお、上記の変形例２のように所定の放射線検出素子７Ａを検出部Ｐ上で点状に存在する状態に形成する場合には、画像データＤが存在しない部分が点状に現れる。すなわち、いわゆる点欠陥の状態になる。
【０１４３】
そのため、所定の放射線検出素子７Ａの欠陥部分について、画像データＤを形成する画像補正を行うことが必要となる。そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置１から画像データＤの送信を受けた画像処理装置（本実施形態ではコンソール５８）で、送信されてきた画像データＤに基づいて、所定の放射線検出素子７Ａ部分について画像データＤを形成する画像補正処理を行うようになっている。なお、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が、画像データＤを画像処理装置に送信する前に、所定の放射線検出素子７Ａ部分について画像データＤを形成する画像補正処理を行うように構成することも可能である。
【０１４４】
所定の放射線検出素子７Ａ部分について画像データＤを形成する画像補正処理の方法としては、公知の方法を用いることが可能である。
【０１４５】
すなわち、例えば、図１９に示したように、所定の放射線検出素子７Ａが直接接続されている信号線６Ａに対して、検出部Ｐ上で隣接する信号線６ａ、６ｂにＴＦＴ８を介して接続されている通常の放射線検出素子７から読み出された画像データＤから所定の放射線検出素子７Ａ部分の画像データＤを形成することが可能である。
【０１４６】
この場合、例えば、ある所定の放射線検出素子７Ａに隣接する通常の放射線検出素子７から読み出された画像データＤａ、Ｄｂ（図１９参照）の平均値を算出して、当該所定の放射線検出素子７Ａの画像データＤＡとするように構成するなど、所定の放射線検出素子７Ａに対して、図１９における左右方向に隣接する放射線検出素子７や斜め上側や斜め下側の各放射線検出素子７等の近傍の通常の各放射線検出素子７から読み出された各画像データＤを用いて、当該所定の放射線検出素子７Ａの画像データＤＡを形成して画像補正するように構成することが可能である。
【０１４７】
このように構成することで、本画像としての画像データＤを読み出すことができない所定の放射線検出素子７Ａの部分に必然的に生じる線欠陥や点欠陥について、通常の放射線検出素子７から読み出された画像データＤを用いて、線欠陥や点欠陥の部分に画像データＤを新たに形成するように画像補正を行うことが可能となる。
【０１４８】
そして、このようにして画像データＤ中に生じる線欠陥や点欠陥に対して的確に画像補正を行って、放射線画像を的確に生成することが可能となる。
【０１４９】
なお、本発明が上記の実施形態や各変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１５０】
１  放射線画像撮影装置
５  走査線
６、６Ａ  信号線
７  放射線検出素子
７Ａ  所定の前記放射線検出素子
７Ｂ  より大きな放射線検出素子
８  ＴＦＴ（スイッチ手段）
９  バイアス線
１０、１０Ａ  結線
１５  走査駆動手段
１５ｂ  ゲートドライバー
１７、１７Ａ  読み出し回路
１８  増幅回路
１８ａ  オペアンプ
１８ｂ  コンデンサー
２２  制御手段
２６  電流検出手段
５０  放射線画像撮影システム
ｃｆ  容量
Ｄ  画像データ
ｄ  照射開始検出用データ（信号）
ＤＡ  所定の放射線検出素子部分の画像データ
Ｄａ、Ｄｂ  隣接する画像データ
Ｐ  検出部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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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】
2013168846.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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