(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、
前記第１のモードを選択するための第１のスイッチと、
前記第２のモードを選択するための第２のスイッチと、を有し、
前記第１のスイッチの押圧部の押圧力は前記第２のスイッチの押圧部の押圧力より小さくされている放射線撮像装置。
【請求項２】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、を有し、
前記制御回路は前記第１のモードの開始から前記第２のモードの開始までの時間を制御する回路を有する放射線撮像装置。
【請求項３】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、を有し、
前記第１のモード及び前記第２のモードは機械的スイッチにより選択される放射線撮像装置。
【請求項４】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、を有し、
前記第１のモード及び前記第２のモードは機械的スイッチ及び電気的回路の組合せにより選択される放射線撮像装置。
【請求項５】
前記第１のモードは、前記待機動作の後に前記画素部の初期化を行う初期化動作を含む請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第２のモードへの移行は前記第１のモードを開始するためのスイッチとは別のスイッチで行なわれる放射線撮像装置の駆動方法。
【請求項７】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第２のモードへの移行は第１のモードを開始するためのスイッチと同じスイッチで行なわれる放射線撮像装置の駆動方法。
【請求項８】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第１のモードの開始と前記第２のモードの開始はスイッチの入力回数を検出して判断される放射線撮像装置の駆動方法。
【請求項９】
光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第２のモードに移行可能を示すための表示を行なうステップを有する放射線撮像装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記第１のモードは、前記待機動作の後に前記画素部の初期化を行う初期化動作を含む請求項６から９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線撮像装置及び放射線撮像装置の駆動方法に係わり、特にＸ線に代表される放射線を利用した一次元もしくは二次元の放射線撮像装置及び放射線撮像装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、写真といえば光学カメラと銀塩フィルムを使用した銀塩写真が大半を占めていた。半導体技術が発達しＣＣＤ型センサ、ＭＯＳ型センサで代表されるＳｉ単結晶センサを用いた固体撮像素子を用いてビデオカムコーダのような動画の画像を撮影できる撮像装置が発達してきているものの、これら画像は画素数においてもＳＮ比においても銀塩写真にはかなわず、静止した画像を写し込むには銀塩写真を使うのが普通であった。
【０００３】
これに対し近年、コンピュータによる画像処理、電子ファイルによる保存、電子メールによる画像の伝送の要求が高まり、銀塩写真画像に劣らないディジタル信号として出力する電子撮像装置が望まれている。このことは一般の写真のみならず検査や医療の分野でも同じことがいえる。
【０００４】
例えば医療の分野において銀塩写真技術を使うものとしてはＸ線写真が一般的である。これはＸ線源から出たＸ線を人体の患部に照射し、その透過の情報をもって、例えば骨折や腫瘍の有無を判断するもので長い間医療の診断に広く使われている。通常、患部を透過したＸ線は一度蛍光体に入射させ可視光に変換しこれを銀塩フィルムに露光する。しかし、銀塩フィルムは感度がよく、また解像度が高いという長所があるものの、現像に時間がかかる、保存・管理に手間がかかる、遠隔地にすぐ送れない、等の短所があり、先に述べたように銀塩写真画像に劣らないディジタル信号として出力する電子Ｘ線撮像装置が望まれている。もちろん、これは医療分野に係わらず、構造物などの検体の非破壊検査などでも同様である。
【０００５】
この要望に対し水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと記す）の光電変換素子を用いた撮像素子を二次元に並べた大型センサを用いた撮像装置の開発がされている。この種の撮像装置は例えばおよそ一辺が３０〜５０ｃｍの絶縁基板上にスパッタ装置や化学的気相堆積装置（ＣＶＤ装置）等を使ってメタル層やａ−Ｓｉ層などを堆積し、例えばおよそ２０００×２０００個の半導体ダイオードを形成しこれに逆バイアスの電界を印加し、また同時に作り込んだ薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す）によりこれら個々のダイオードの逆方向に流れた電荷を個々に検知できるようにしたものである。半導体のダイオードに逆方向の電界を印加すると半導体層に入射した光量に応じた光電流が流れることは広く知られておりこれを利用したものである。しかしながら、光を全く当てない状態でもいわゆる暗電流といわれる電流が流れてしまい、これがショットノイズを発生してしまい装置全体の検知能力、つまりＳＮ比といわれる感度を低下させる要因になっている。これは医療の診断や検査の判断に悪影響を及ぼすことがある。例えばこのノイズが原因で病巣や不良箇所を見落としたら問題であることは言うまでもない。よってこの暗電流をいかに減少させるかは重要である。
【０００６】
また、半導体ダイオードや他の光電変換素子にバイアスを常に印加し続けると流れる電流により半導体内の欠陥を増加させ徐々に性能が劣化することがあることも知られている。これは暗電流が増加したり、光による電流つまり光電流が低下する等の現象として現れる。また、電界を印加し続けると欠陥の増加のみならず、イオンの移動や電気分解によりＴＦＴの閾値の移動や配線に使われている金属の腐食の原因になり装置全体の信頼性の低下につながることがある。医療機器や検査機器の製品化において信頼性が低いことは問題を生ずることがある。例えば、緊急を要する診断・治療あるいは検査の最中に故障することはあってはならないことである。これまで半導体のダイオードを例に感度と信頼性について述べたがこれに限らず各種タイプの光電変換素子にも言えることでダイオードに限った問題点ではない。
【０００７】
図１にＸ線撮像装置の概略的ブロック図の一例を示す。図１において、１は絶縁基板上に多数の光電変換素子とＴＦＴが形成され、またこれらを制御するＩＣ等が実装されたセンサ部である。センサ部には大まかに、光電変換素子に電界を印加するためのバイアス印加用端子（Ｂｉａｓ）と読み出しや初期化の開始信号を与えるスタート端子（ＳＴＡＲＴ）と二次元に並んだ各光電変換素子からの出力をシリアル信号にして出力する出力端子（ＯＵＴ）の３つの端子部がある。２はＸ線源であり、制御回路５の制御によりパルス状のＸ線を出射する。このＸ線は患者の患部などの検体の検査部を透過し情報を含んだ透過Ｘ線がセンサ部１へ向かう。センサ部１と検体の間には図示はしていないが蛍光体があり透過Ｘ線は可視光に変換される。変換された可視光はセンサ部内の光電変換素子に入射する。３は光電変換素子に電界を印加するための電源であり、制御スイッチ（ＳＷ）、もしくは制御回路５により制御される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述するような装置では以下に説明するような改善可能な点があった。
【０００９】
図２に図１で示したＸ線撮像装置の動作の一例を示す。図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は夫々撮像装置においての動作を示す概略的タイミングチャートである。図２（Ａ）は撮像装置の動作を示している。図２（Ｂ）はＸ線源２のＸ線出射タイミングである。図２（Ｃ）は光電変換素子の印加バイアスのタイミングである。図２（Ｄ）は光電変換素子に流れる電流を示している。図３は動作の流れを示すフローチャートである。
【００１０】
図２（Ａ）において（ＳＷ  ＯＮ）で示した矢印までは図２（Ｃ）で示すように光電変換素子にはバイアスが印加されていない（Ｂｉａｓ  ＯＦＦ）。ここで図３で示すように＜ＳＷ  ＯＮ？＞３０１の検知がされ、もし制御スイッチ（ＳＷ）がオンになると［Ｂｉａｓ  ＯＮ］３０２される。これは図２（Ｃ）でも示されている。これと同時に図２（Ａ）のＩｎｔ．、図３の［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］３０３で示されたようにセンサ部１内の個々の光電変換素子の電荷が初期化される。初期化が一通り終わると制御回路５はＸ線源２を制御しＸ線を出射する。これにより撮像装置は露光される（図２（Ｂ）のＥｘｐ．および図３の［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］３０４）。この後図２（Ａ）のＲｅａｄ、図３の［Ｒｅａｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］３０５で示すように内部のＴＦＴとＩＣの動作により個々の光電変換素子内に流れた光情報を含んだ電荷が読み出される。その後図２（Ｃ）に示されるようにあるいは図３の［Ｂｉａｓ  ＯＦＦ］で示したように光電変換素子の電界を０（ＯＦＦ）にする。そしてつぎの制御スイッチのオンまで待機する。
【００１１】
ところが上記動作においては図２（Ｄ）で示したように露光前後においての光電変換素子の電流が大きい。半導体、特にａ−Ｓｉのようなアモルファス半導体はバイアスが印加された直後は暗電流が大きくしばらくの間光が入射していないのにもかかわらず電流が流れてしまう。これは先に述べたようにショットノイズの影響で良好なＸ線画像が再現できない場合があることを示す。この場合、適切な診断や検査ができないことがある。この暗電流の原因は半導体内の電界の変化により禁止帯内のフェルミレベルが相対的に移動する場所ができ、これにより禁止帯中央付近のトラップの電子、ホールの移動によると説明されている。このトラップは半導体の欠陥や半導体−絶縁体の界面における結晶構造の不連続から起きており、この暗電流の増加はどのような材料、どのような構造の光電変換素子でもおきる。また、電界を印加した直後はイオンなどの電荷が移動しそれらが安定するまで不安定な電流が流れるのも原因の１つである。
【００１２】
図４にＸ線撮像装置の別の動作の一例を示す。装置全体のブロック図は図１とほとんど同じであり省略する。図４において図２と同等の動作や表現は同じ記号で示している。動作のほとんどは先に説明した図２の動作と同じだが異なる点は図４（Ｃ）で示したように光電変換素子には電界を印加し続けているところである。つまり図５でもわかるとおり、露光動作の一連の動作において［ＢｉａｓＯＮ／ＯＦＦ］せずにＢｉａｓ  ＯＮ状態を維持している。これにより図２で示した動作に比較して図４の（Ｄ）で示すように暗電流が減少しており、これにより良好な画像が得られるかのように思われる。しかし、実際には陰に隠れた問題を抱えており製品としてはこの動作は採用できない。その理由はこの動作では病院が診察時間内などの使用される可能性のある時間の間常に光電変換素子に電界を印加し続けていることになることである。図２の動作では例えば１日１００回、１回当たり３秒で撮像動作するとして累計３００秒の光電変換素子への印加であるのに対し、図４の動作では診察時間などの使用可能性のある時間が８時間とすると約３００００秒にもなり約１００倍もの長い時間動作させる動作条件となる。これは実際に撮影をしようと操作しているとき以外（つまり無操作時）にも光電変換素子に電界が印加されることになる。これは先に述べたように信頼性の低下につながりメンテナンス費用なども考慮すると実用にはむかない。
【００１３】
（発明の目的）
本発明の目的はこの問題点を解決し、感度が高く、信頼性が高く、使い勝手の良い放射線撮像装置及び放射線撮像装置の駆動方法を提供することにある。
【００１４】
又、本発明は、ノイズが少なく高ＳＮ比の情報を得ることのできる放射線撮像装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【００１５】
更に本発明は、所望のタイミングで像情報を得ることができ、Ｘ線などの放射線を必要以上に照射しないで済む放射線撮像装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【００１６】
加えて本発明は銀塩フィルムを使用せず、即時性の高い像情報を得ることができ、遠隔地における検査を施すことも可能な像情報を得ることができる放射線撮像装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、
前記第１のモードを選択するための第１のスイッチと、
前記第２のモードを選択するための第２のスイッチと、を有し、
前記第１のスイッチの押圧部の押圧力は前記第２のスイッチの押圧部の押圧力より小さくされている放射線撮像装置を提供するものである。
また本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、を有し、
前記制御回路は前記第１のモードの開始から前記第２のモードの開始までの時間を制御する回路を有する放射線撮像装置を提供するものである。
また本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、を有し、
前記第１のモード及び前記第２のモードは機械的スイッチにより選択される放射線撮像装置を提供するものである。
また本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を開始するための信号を発生して、前記駆動回路に送信する制御回路と、を有し、
前記第１のモード及び前記第２のモードは機械的スイッチ及び電気的回路の組合せにより選択される放射線撮像装置を提供するものである。
【００１８】
また本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第２のモードへの移行は前記第１のモードを開始するためのスイッチとは別のスイッチで行なわれる放射線撮像装置の駆動方法を提供するものである。
また本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第２のモードへの移行は第１のモードを開始するためのスイッチと同じスイッチで行なわれる放射線撮像装置の駆動方法を提供するものである。
また本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧を前記光電変換素子に印加し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第１のモードの開始と前記第２のモードの開始はスイッチの入力回数を検出して判断される放射線撮像装置の駆動方法を提供するものである。
また本発明は、光電変換素子と該光電変換素子に接続されたスイッチ素子からなる画素が複数配列されてなる画素部と、前記光電変換素子を駆動するために前記スイッチ素子を動作させる駆動回路と、
放射線源からの放射線を前記光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する波長変換体と、を有する放射線撮像装置の駆動方法は、
前記光電変換素子にバイアスを印加するための電圧の印加を開始し前記光電変換素子を待機状態とする第１のモードと、前記第１のモードの後に、前記電圧を印加した状態で前記光電変換素子を駆動して前記光電変換素子で発生した前記光に基づく電荷を読み出す第２のモードと、を有し、
前記第２のモードに移行可能を示すための表示を行なうステップを有する放射線撮像装置の駆動方法を提供するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の放射線撮像装置及びその駆動方法について説明する。
【００２０】
本発明では光電変換素子を安定化状態で使用することによってより正確で信頼性を有する情報の読み取りを行なうことができる。
【００２１】
また、本発明によれば、光電変換素子を常にスタンバイ（待機）状態にしていないので素子の長寿命化がはかれ、装置本体の信頼性の向上、メンテナンスフィーの低下をはかることができる。
【００２２】
図６に本発明のＸ線撮像装置の動作例を示す。装置全体のブロック図は図１とほとんど同じであり省略する。図６において図２と同等の動作や表現は同じ記号で示している。動作のほとんどは先に説明した図２の動作と同じだが異なる点は図６（Ａ）及び図７で示したように［Ｂｉａｓ  ＯＮ］３０２とセンサ部の初期化［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］３０３の間に［Ｗａｉｔ］７０１動作を追加している。この［Ｗａｉｔ］７０１は例えば３〜５秒待てば充分であり、これにより暗電流の影響は図６（Ｄ）で示されたように図２（Ｄ）に比較して大幅に改善することができる。
【００２３】
この待機動作（Ｗａｉｔ  ７０１）はタイマー手段によって撮影スイッチを入れたあと所望の時間作動するようにしてよく、撮影者によってあらためてスイッチが入れられるようにしてもよい。
【００２４】
待機時間は上述したように３〜５秒程度で実際上素子の立上りの問題を解決することができる。また、待機時間は必要に応じて適宜調整することができる。
【００２５】
タイマー手段などによって、１度スイッチ（シャッター）をＯＮすれば所定時間後に自動的に撮影を行なう装置の場合は、動かない被写体または検体であることが望ましい。これは、撮影者が意図した状態を撮影することが必ずできるためである。
【００２６】
例えば、タイマー手段などによってスイッチＯＮ後、自動的に撮影される場合は［ＳＷ  ＯＮ］３０１、つまり制御スイッチ（俗に言うシャッタ・ボタン）をオンしてから３〜５秒の間は患者などの検体が動いてはいけないことである。通常、医師（技師）は検体である患者に患部が良く写るようにポーズをとらせ、あるいは検体を配置し、場合によっては呼吸や検体の動作を止めさせて制御スイッチをオンにする。これに対して露光が始まるまで３〜５秒待たせるのは時間が長すぎて、特に呼吸を止めさせている場合はわずかな期間であるが患者が我慢できないこともある。実際には［Ｗａｉｔ］７０１の間は動いても画像はボケたりしないが患者はいつ露光が始まるか判らないため結果的にａ−ｂ間、つまり制御スイッチをオンしてから露光が終わるまで動けない。また、医師が別のセンサ等で撮影したいシャッタ・チャンスに制御スイッチをオンしても、３〜５秒の間に胃や腸あるいは機械などの検体は動いてしまうかもしれない。
【００２７】
そこで更に（１）感度がよい、（２）信頼性が高い、に加えて（３）使い勝手のよい、つまり任意のタイミングで撮影ができる撮像装置について説明する。また、撮像装置は一般的に像情報を取り込むものを含むが、特にＸ線撮像装置とするのが好ましい。
【００２８】
以下、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２９】
図８は本発明の別の実施形態に係る撮像装置の概略的なシステムブロック図である。本実施形態ではＸ線検査（例えばＸ線診断）を目的とする放射線撮像装置が構成されている。図８において、図１と同様の各部については対応箇所に同一の符号を付してある。
【００３０】
図８において、１は例えば絶縁基板上に多数の光電変換素子（光電変換手段）とＴＦＴが形成され、またこれらを制御するＩＣ等が実装されたセンサ部である。センサ部１には大まかに光電変換素子に電界を印加するためのバイアス印加用端子（Ｂｉａｓ）と読み出しや初期化の開始信号を与えるスタート端子（ＳＴＡＲＴ）と二次元に並んだ各光電変換素子からの出力をシリアル信号にして出力する出力端子（ＯＵＴ）の３つの端子を有する場合を示してある。２はＸ線源であり制御回路４の制御によりパルス状のＸ線を出射する。このＸ線は患者や物体などの検体の患部や検査部を透過し情報を含んだ透過Ｘ線がセンサ部１へ向かう。センサ部１と患者の間には図示はしていないが通常は蛍光体のような波長変換体があり透過Ｘ線はセンサ部１で検出可能な波長、例えば可視光に変換されセンサ部１内の光電変換素子に入射する。３は光電変換素子に電界を印加するための電源であり、第一のスイッチ手段として働くＳＷ１により制御される。制御回路４にはＳＷ１と第二のスイッチ手段として働くＳＷ２が接続されており、これら２つの情報やその他の情報によりセンサ部１に与える各種動作の開始信号を制御している。また、同時にＸ線源２にＸ線を出射するタイミングを与えている。
【００３１】
図９（Ａ）にＳＷ１とＳＷ２の外観を示す。ＳＷ１とＳＷ２は作業者が扱いやすいように１つのグリップ状のケースの中に実装されスイッチボックス７１を構成している。ケースの中には２つのスイッチとそれぞれのスイッチにバネが実装されており、手を離した状態ではＳＷ１とＳＷ２が共にオフの状態になるように構成されている。また、ＳＷ２にはロックがついており通常はオフ状態でＳＷ１がオン状態になると初めてロックがはずれて可動できるようになり、ＳＷ１がオフでＳＷ２がオンの状態にはならないように機械的に禁止している。本実施形態ではこの禁止を機械的に行っているがこれを電気的に行い、例えばＳＷ１がオフの場合に誤ってＳＷ２が押されても電気的にこれを無効にしてＳＷ２がオン状態にならなくしてもよい。図９（Ａ）は手を離した状態でありＳＷ１に連動しているスイッチレバー７３およびＳＷ２に連動しているスイッチレバー７４は解放であり、ＳＷ１およびＳＷ２は共にオフの状態である。作業者はこのスイッチボックス７１を扱う場合、グリップ部７２を掴んで親指をＳＷ１スイッチレバー７３に触れる程度にしている。この状態から親指で軽く押すと図９（Ｂ）の状態になり一度安定する。これはスイッチレバー７３のバネの力がスイッチレバー７４のバネなどの弾性部材を押圧するに必要な押圧力より弱く構成されているからである。この状態でＳＷ１がオン、ＳＷ２がオフの状態になっている。さらに強く押すと図９（Ｃ）の状態になりＳＷ１およびＳＷ２は共にオンの状態になる。このようにスイッチボックス７１は３つの状態をとれるように構成され、このスイッチボックス７１を触れていない状態つまり無操作時には決してＳＷ１およびＳＷ２はオンしないように構成されている。また、スイッチレバー７３のバネなどの弾性部材の力は適度に調整されており、通常の人であれば長い間、例えば１分以上押し続けていられないように構成されている。これにより不用意に長い間ＳＷ１、ＳＷ２が押し続けた状態を禁止している。つまり、１分も状態を変化させていない状態では無操作とみなすことができるからである。
【００３２】
なお、ＳＷ１とＳＷ２は上記の機械的なスイッチの構造に限定されない。ＳＷ１とＳＷ２を独立して設け、電気回路的に上記の作用を奏するようにしてもよい。またＳＷ１とＳＷ２は機械的なスイッチでなく、電気的なスイッチ（例えばトランジスタ）で構成してもよい。例えば機械的なスイッチ（ＳＷ０）を１つとし電気的なスイッチでＳＷ１とＳＷ２を構成することができる。この場合は例えばＳＷ０を一度押した場合はＳＷ１がオンし、ＳＷ０を離した後、もう一度ＳＷ０を押したときにはＳＷ２がオンし、その後ＳＷ０を離したときにはＳＷ１、ＳＷ２がオフされるような回路を構成すればよい（ＳＷ０を１度押したか２度押したかの識別は異なる発光色のＬＥＤが発光するなどして表示するようにしておけばよい。）。
【００３３】
ここで図１０を用いて図８で示した本実施形態の撮像装置の動作の一例を説明する。図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は撮像装置においての動作を示すタイミングチャート、図１１は動作の流れを示すフローチャートである。図１０（Ａ）は撮像装置の動作を示している。図１０（Ｂ）はＸ線源２のＸ線出射タイミングである。図１０（Ｃ）は光電変換素子の印加バイアスのタイミングである。図１０（Ｄ）は代表されるある光電変換素子に流れる電流を示している。図１０（Ａ）において（ＳＷ１  ＯＮ）で示した矢印までは図１０（Ｃ）で示すように光電変換素子には電界つまりバイアスが印加されていない（Ｂｉａｓ  ＯＦＦ）。これは制御回路４が無操作を認識し休止モード（Ｓｔｏｐ  ＭＯＤＥ）として電源３を制御しているからである。本実施形態において無操作とはＳＷ１がオフしていることであり、制御回路４はＳＷ１がオフであることでこれを判断している。破線はバイアスが印加されていない状態を示している。ここで図１１で示すように＜ＳＷ１  ＯＮ？＞９０１の判定がされ、もし制御スイッチ（ＳＷ１）がオンになると［Ｂｉａｓ  ＯＮ］９０２される。これは図１０（Ｃ）でも示されている。この状態でセンサ部１は図１０（Ａ）又は図１１のＷａｉｔ又は［Ｗａｉｔ］９０３で示されたように待機状態となる。この状態をスタンバイモード（Ｓｔａｎｄ−ｂｙ  ＭＯＤＥ）としている。この待機状態の間に図１０（Ｄ）で示すように光電変換素子の暗電流は減少していく。この時、制御回路４は作業者に対して暗電流が減少するまで一定時間ＳＷ２をオンにすることを禁止する。暗電流が減少したか否かは直接電流を検出してもよいし、予め減少するまで必要とする時間を把握しておき、その時間の間禁止してもよい。禁止する方法は機械的に禁止してもよいし、電気的でもよい。もしくは作業者に禁止を示すランプなどの表示を示してもよい。また、例えＳＷ２を押してしまっても制御回路が撮影動作を開始しなければよい。作業者はこの禁止中に患者や物体などの検体の撮影の準備をすればよい。禁止が解除になった後、必要に応じて、「息を止める」などの指示を与え、あるいは物体の動作を開始し、像を得たいタイミングでＳＷ２をオンする（ＳＷ２  ＯＮ）９０４。ＳＷ２がＯＮされると露光モード（ＥｘｐｏｓｕｒｅＭＯＤＥ）が開始し図１０（Ａ）又は図１１のＩｎｔ．又は［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］９０５で示されたようにセンサ部１内の個々の光電変換素子の電荷が初期化される。初期化が一通り終わると制御回路４はＸ線源２を制御しＸ線を出射する。これを図１０（Ｂ）および図１１のＥｘｐ．又は［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］９０６で示している露光を行なう。露光が完了すれば検体の撮影は終了で検体はこの時点で自由に動いてもよくなる。つまり図１０（Ａ）又は図１１で示したａ−ｂ間に動かなければよい。通常センサ部１の初期化は３０〜３００ｍｓで終了し、また、Ｘ線のパルス幅は５０〜２００ｍｓなため、およそ０．５秒の間静止していればよいことになる。撮像装置は露光後図１０（Ａ）又は図１１のＲｅａｄ又は［Ｒｅａｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］９０７で示すように内部のＴＦＴとＩＣの動作により個々の光電変換素子内に流れた光情報を含んだ電荷が読み出される。その後図１１の＜ＳＷ１  ＯＮ？＞９０８でＳＷ１の状態を検知し、もしＳＷ１がオフしていれば図１０（Ｃ）に示されるように又は図１１の［Ｂｉａｓ  ＯＦＦ］９０９で示したように光電変換素子の電界を０にする。そしてつぎの制御スイッチがオンするまで待機する。また、連続撮影などでＳＷ１がオンの場合は検体の撮影方向を変えてあるいは次の患者などの検体をすぐ撮影できるように図１１で示すようにＳＷ２  オンの検知を待つ。こうすれば連続した撮影の場合は２回目は図１０（Ａ）又は図１１のＷａｉｔ、［Ｗａｉｔ］９０３で示されたように待機する必要がなく効率がよい。また、これら作業中ＳＷ１をオンしたところで都合により作業を中断したい場合はＳＷ１のスイッチレバーを離せばＳＷ１はオフし図１１で示すように［Ｂｉａｓ  ＯＦＦ］９０９になる。
【００３４】
以上説明したように本実施形態においては無操作時に光電変換素子に電界が印加されることもなく、また、露光時においては暗電流は減少していて、さらにまた、患者は一瞬の間のみ静止するだけでよく、したがって信頼性が高く、感度が良く、かつ、使い勝手がよい撮像装置を提供している。
【００３５】
また、無操作時において光電変換素子の電界は０にする必要はなく、各種動作時に比較して電界を抑えるだけでも効果があるのは言うまでもない。
【００３６】
図１２（Ａ）乃至図１２（Ｄ）及び図１３は本発明の更に別の実施形態の動作を示すタイミングチャートおよびフローチャートである。システムの構成については前述の実施形態とほぼ同じため省略している。前述の実施形態と異なる点は制御回路の構成が異なるところである。ここで図１２（Ａ）乃至図１２（Ｄ）及び図１３を用いて図１０（Ａ）乃至図１０（Ｄ）及び図１１と異なる部分を中心に説明する。
【００３７】
本実施形態は図１２（Ａ）又は図１３でわかるように、スタンバイモードで一定の待機後、すぐにセンサ部の初期化Ｉｎｔ．又は［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］１００２を開始しているところである。また１回の初期化が終了してもすぐ初期化を開始し、周期的に初期化、つまり連続した内部の電荷リセットを続けている。これにより待機状態が必要以上長くなることによりセンサ部内の電荷が暗電流により蓄積してしまうのを抑えている。この周期的な電荷リセットとは実際には露光後の電荷の読み取り動作と、蓄積時間が多少異なる場合があるものの、動作順序はほとんど同じで、ただ得られた信号を情報として使っていないだけである。このセンサ部（光電変換素子）内の周期的な電荷リセット動作は図示はしてないが、図８の制御回路４内の回路により図１３で示すようにＳＷ１とＳＷ２の状態が検知、判断されながら周期的に繰り返される。この状態でＳＷ２がオンするとこれが検知された時点での初期化（電荷リセット動作）が終了後、露光モードを開始する。また、本実施形態では露光モード中に光情報を含んだ電荷読み取り［Ｒｅａｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］９０７に続いて図１２（Ａ）又は図１３のＧｅｔ  ＦＰＮ、［Ｇｅｔ  ＦＰＮ  Ｄａｔａ］１００３で示すように固定パターンノイズ（ＦＰＮ）の補正用のデータ読み取り、さらに続いて図１２（Ａ）又は図１３のＧｅｔ  ＧＮ、［Ｇｅｔ  ＧＡＩＮ  Ｄａｔａ］１００４で示すようにゲインばらつき補正用のデータ読み取りを行っている。ただし、これら動作も光情報を含んだ電荷読み取り［Ｒｅａｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］９０７とセンサ部の動作は同じで、ダーク状態（つまりＸ線が照射されていない状態）での電荷を読み、また何らかの方法で照射した基準光情報の電荷を読むだけである。基準光情報は例えば検体がない状態でＸ線などの光源を照射して読み取ることによって得ることができる。
【００３８】
つまり、本実施形態での撮像装置の特徴はスタンバイモードの待機［Ｗａｉｔ］９０３が終了後露光モードが終了するまでセンサ部は常に同等の動作を繰り返すという点である。センサ部の動きが同じ動きを周期的に行っているということはセンサ部内部の各部の動作が平衡状態で動いていることになり変な過渡応答などがなく、非常に安定したＳＮ比のよい像情報が得られる。また、制御の方法が単純化され回路が簡素化できるのも大きな効果である。さらに待機［Ｗａｉｔ］９０３の最中も実際には露光後の電荷の読み取り動作［Ｒｅａｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］９０７と同じにすることもできる。
【００３９】
また、ＳＷ２がオンされてから初期化［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］１００２を開始していないため露光［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］９０６までの時間が短縮されており、平均して初期化にかかる時間の１／２が短縮される。これにより患者などの検体が静止していなければならない時間（ａ−ｂ間もしくはａ′−ｂ間）は、通常センサ部の初期化は３０〜３００ｍｓで終了し、また、Ｘ線のパルス幅は５０〜２００ｍｓとすると、平均でおよそ０．３秒程度の間静止していればよいことになる。これはスタンバイモード中に周期的な電荷リセット動作、つまり初期化動作をしており露光モードに移行しやすくなっているからで本実施形態の大きな特徴である。
【００４０】
さらに本実施形態は図１３で示すように制御回路内にタイマーを持ち、露光モードが終了しても予め決められた時間（本実施形態では５分間）の間なら例えＳＷ１がオフになっても［Ｂｉａｓ  ＯＦＦ］、つまり休止モードにならないところにある。これにより撮影が例え連続でなくともある程度の時間内であれば休止モードにならず、次の撮影の時に待機［Ｗａｉｔ］９０３する必要がない。また図９（Ａ）乃至図９（Ｃ）に説明されるようなスイッチボックス７１のような構造にしても、短い間なら指を離しても休止モードになってしまうことがない。つまり本実施形態においては、制御回路は短い間（例えば５分以内）のＳＷ１のオフはまだ作業中と解釈し、無操作状態でないと判断している。これによって例え撮影が完全な連続でなくてもある程度続けば休止モードにならず、次の撮影の時は待機状態［Ｗａｉｔ］９０３にすることがない。また、制御回路はある程度の時間（例えば５分以上）のＳＷ１がオフの場合は自動的に［Ｂｉａｓ  ＯＦＦ］９０９、つまり休止モードになる。これにより高い信頼性を保ちつつさらに効率が上がり、使い勝手が向上する。また本実施形態では準備ＯＫを示す［ＲＥＡＤＹ  ｌａｍｐ  ＯＮ／ＯＦＦ］１００１，１００７の制御を行い使い勝手を向上している。
【００４１】
さらに、図１４〜図２０により更に別の実施形態について説明する。
【００４２】
図１４は本発明の更に別の実施形態に係る撮像装置の全体システムブロック図である。本実施形態では医療用Ｘ線診断や非破壊検査に使用され得る放射線撮像装置が構成されている。図１４において、１０はＸ線１３をパルス状に発することができるＸ線源であり、撮影条件制御手段として働くＡＥコントローラ３０によりＸ線パルスのオン、オフやＸ線源内の管球の管電圧、管電流が制御される。Ｘ線源１０で発したＸ線１３は診断又は検査対象となる患者又は物体である被写体（検体）１１を透過しＸ線を可視光に変換するＣｓＩ、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ等で構成される蛍光体１２に入射する。このとき被写体１１を透過するＸ線は被写体１１の内部の骨や内臓の大きさや形、病巣の有無によりあるいは構成部材の材質の違いなどにより透過量が異なりそれらの像情報が含まれている。このＸ線１３は蛍光体１２により可視光に変換され像情報光１４として撮像手段として働く二次元エリアセンサ２０に入射する。二次元エリアセンサ２０は二次元に配列した複数の光電変換素子とそれらを駆動する駆動回路を有し、像情報光１４を二次元情報を含む電気信号に変換して出力する。二次元エリアセンサ２０はＡＥコントローラ３０により信号の蓄積時間や駆動スピードが制御される。二次元エリアセンサ２０の出力はゲイン調整回路２１に入力されるとともにＡＥコントローラ３０にも撮影条件を制御するための情報として入力される。
【００４３】
ＡＥコントローラ３０には撮影条件を制御するために、制御パネル３２や温度センサ３３およびフォトタイマ３１の出力も入力されている。制御パネル３２は医師もしくは技師が患者の症状、体格、年齢、物体の大きさや厚さや得たい情報を考慮し撮影露光の度に最適な撮影出力が得られるように条件をパネル操作で入力し、該条件を電気信号に変換しＡＥコントローラ３０に入力するものである。温度センサ３３は撮影露光時における部屋の温度や管球の温度および二次元エリアセンサ２０等の、温度により特性が変化し最適な動作条件が変化する構成部品の温度を検出しＡＥコントローラ３０に入力するものである。これら検出される温度はまさに撮影露光されている時点の温度であることが好ましい。フォトタイマ３１は例えば被写体１１と二次元エリアセンサ２０との間の任意の位置におかれ撮影露光中に被写体１１の基準部分（例えば肺胞部）を透過するＸ線の量を検知しＡＥコントローラ３０に入力するものである。フォトタイマ３１でのＸ線の吸収は微少なため撮影露光にほとんど悪影響しない。ＡＥコントローラ３０はこれら入力の撮影露光の直前の値もしくは撮影露光中の値をもとにＸ線源１０のＸ線パルス幅や二次元エリアセンサ２０の蓄積時間・駆動スピードおよびゲイン調整回路２１の増幅率を自動制御および設定制御する。これら制御によりゲイン調整回路２１の出力を適切な撮影出力にすることが可能である。
【００４４】
また、このときＡＥコントローラ３０が撮影露光時に制御・設定した条件は条件記憶手段として働く条件メモリ回路４０に条件値として記憶しておくことが可能である。この条件メモリ回路４０は条件を記憶できると同時に逆に記憶した条件値をＡＥコントローラ３０に入力することも可能である。このときＡＥコントローラ３０は条件メモリ回路４０から入力された条件値をもとにＸ線源１０、二次元エリアセンサ２０およびゲイン調整回路２１を制御・設定し動作させることができる。つまり、過去の撮影露光条件と同じ制御・設定で再び撮影露光することが可能となっている。このとき一部の条件や制御・設定を異ならすことにより補正露光としゲイン調整回路２１の出力を補正出力とすることができる。つまり、Ｘ線パルスを発せずに他は前回の撮影露光時と同じにしシステムを動作させれば、二次元エリアセンサ２０の暗時出力の補正出力が得られる。
【００４５】
図１４中、８０の破線内は補正回路であり、撮影露光時に得られる撮影出力はスイッチ５１を介し撮影出力記憶手段であるフレームメモリ５０に一度記憶でき、補正露光時に得られる補正出力Ｂとフレームメモリ５０に記憶された撮影出力Ａにより演算処理回路６０で処理し撮影時の誤差を取り除いた像情報出力Ｐとすることができる。この像情報出力Ｐは画像処理システム等に電送される。
【００４６】
７０はシステム制御回路であり図９（Ａ）乃至図９（Ｃ）で示したようなスイッチボックス７１内のＳＷ１、ＳＷ２が押されたことを検知し、図示はしていないがＡＥコントローラ３０を介してＸ線源１０、二次元エリアセンサ２０、ゲイン調整回路２１を制御し撮影露光や補正露光を行い、また、スイッチ５１、フレームメモリ５０および演算処理回路６０を制御し補正回路８０として動作させる。
【００４７】
図１５は二次元エリアセンサ２０の構成の一例を示す概略的全体回路図、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は二次元エリアセンサ２０中の１画素に相当する各構成素子の模式的平面図および模式的断面図である。なお、図１４と同一機能の部分には同一符号を付している。図１５において、Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換素子で下部電極側をＧ、上部電極側をＤで示している。Ｃ１１〜Ｃ３３は蓄積用コンデンサ、Ｔ１１〜Ｔ３３は転送用ＴＦＴである。Ｖｓは読み出し用電源、Ｖｇはリフレッシュ用電源であり、それぞれスイッチＳＷｓ、ＳＷｇを介して全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極に接続されている。スイッチＳＷｓはインバータを介して、スイッチＳＷｇはリフレッシュ制御回路ＲＦに接続されており、リフレッシュ期間はＳＷｇがｏｎ、その他の期間はＳＷｓがｏｎするよう制御されている。１画素は１個の光電変換素子とコンデンサ、およびＴＦＴで構成され、その信号出力は信号配線ＳＩＧにより検出用集積回路ＩＣに接続されている。本実施形態の二次元エリアセンサは計９個の画素を３つのブロックに分け１ブロックあたり３画素の出力を同時に転送しこの信号配線を通して検出用集積回路によって順次出力に変換され出力される。また１ブロック内の３画素を横方向に配置し、３ブロックを順に縦に配置することにより各画素を二次元的に配置している。
【００４８】
図中破線で囲んだ部分は大面積の同一絶縁基板上に形成することができるが、このうち第１画素に相当する部分の模式的平面図を図１６（Ａ）に示す。Ｓ１１は光電変換素子、Ｔ１１はスイッチ素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、Ｃ１１は電荷蓄積素子であるコンデンサ、およびＳＩＧは信号配線である。本実施形態においては、コンデンサＣ１１と光電変換素子Ｓ１１とは特別に素子を分離しておらず光電変換素子Ｓ１１の電極の面積を大きくすることによりコンデンサＣ１１を形成している。これは本実施形態の光電変換素子とコンデンサが同じ層構成であるから可能で本実施形態の特徴でもある。また図中破線Ａ−Ｂで示した部分の模式的断面図を図１６（Ｂ）に示す。画素上部にはパッシベーション用窒化シリコン膜ＳｉＮ１０８とＣｓＩ、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ等の蛍光体１２が形成されている。上方より像情報の含まれるＸ線１３が入射すると蛍光体１２により像情報光１４に変換され、この光が光電変換素子に入射される。
【００４９】
ここで図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示される構成の各素子の形成方法の一例について順に説明する。
【００５０】
まず、絶縁材料であるガラス基板１０１上にスパッタ等により下部メタル層１０２としてＣｒを約５００オングストローム堆積させ、その後フォトリソによりパターニングし不必要なエリアをエッチングする。これにより光電変換素子Ｓ１１の下部電極、ＴＦＴ・Ｔ１１のゲート電極、およびコンデンサＣ１１の下部電極が形成される。
【００５１】
次に、ＣＶＤにより同一真空内でＳｉＮ層（１０７）／ｉ型半導体層（１０４）／ｎ型半導体層（１０５）をそれぞれ約２０００オングストローム／５０００オングストローム／５００オングストローム堆積する。これら各層は光電変換素子Ｓ１１の絶縁層／光電変換半導体層／ホール注入阻止層、ＴＦＴ・Ｔ１１のゲート絶縁膜／半導体層／オーミックコンタクト層、およびコンデンサＣ１１の中間層となる。また、信号配線のクロス部絶縁層としても使用できる。各層の厚さはこれに限らず二次元エリアセンサとして使用する電圧、電流、電荷、入射光量等により最適に設計すればよいが、少なくともＳｉＮは電子とホールが通過できず、また、ＴＦＴのゲート絶縁膜として機能ができる厚さとされ、一般的には５００オングストローム以上が求められる。
【００５２】
各層堆積後、上部メタル層１０６としてＡｌをスパッタ等で約１００００オングストローム堆積させる。さらにフォトリソによりパターニングし不必要なエリアをエッチングし光電変換素子Ｓ１１の上部電極、ＴＦＴ・Ｔ１１の主電極であるソース電極並びにドレイン電極、コンデンサＣ１１の上部電極、および信号配線ＳＩＧが形成される。
【００５３】
またさらにＴＦＴ・Ｔ１１のチャネル部のみｎ層をＲＩＥ法（リアクティブイオンエッチング法）でエッチングし、その後不必要な部分のＳｉＮ層（１０７）／ｉ型半導体層（１０４）／ｎ型半導体層（１０５）をエッチングし各素子が分離される。これで光電変換素子Ｓ１１、ＴＦＴ・Ｔ１１およびコンデンサＣ１１が完成する。以上、第一画素目について説明したが他の画素についても同時に形成されることは言うまでもない。
【００５４】
また、耐久性を向上させるため通常各素子の上部をＳｉＮ等のパッシベーション膜１０８で覆い、さらにＣｓＩ、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ等の蛍光体１２が形成される。
以上の説明の通り本実施形態では光電変換素子、ＴＦＴ、コンデンサ、および信号配線ＳＩＧとが同時に堆積された共通の下部メタル層１０２、ＳｉＮ層（１０７）／ｉ型半導体層（１０４）／ｎ型半導体層（１０５）、および上部メタル層１０６と各層のエッチングのみで形成することができる。また光電変換素子Ｓ１１内に注入素子層が１カ所しかなく、かつ、同一真空内で形成できる。さらにＴＦＴの特性上重要なゲート絶縁膜とｉ層との界面も同一真空内で形成できるので所望の性能を得やすい。またさらにコンデンサＣ１１の中間層が熱によるリークの少ない絶縁層を含んでいるため良好な特性のコンデンサが形成される。
【００５５】
ここで本実施形態で使用している光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３の動作について説明する。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）はそれぞれ本実施形態のリフレッシュモード（初期化モード）および光電変換モードの動作を示す光電変換素子の模式的エネルギバンド図で、図１６（Ｂ）の各層の厚さ方向の状態を表している。１０２はＣｒで形成された下部電極（以下Ｇ電極と記す）である。１０７は電子、ホール共に通過を阻止するＳｉＮで形成された絶縁層であり、その厚さはトンネル効果により電子、ホールが移動できないほどの厚さである５００オングストローム以上に設定される。１０４は水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の真性半導体ｉ層で形成された光電変換半導体層、１０５は光電変換半導体層１０４にホールの注入を阻止するｎ型のａ−Ｓｉの注入阻止層、１０６はＡｌで形成される上部電極（以下Ｄ電極と記す）である。本実施形態ではＤ電極はｎ層を完全には覆っていないが、Ｄ電極とｎ層との間は電子の移動が自由に行なわれるためＤ電極とｎ層の電位は常に同電位であり以下説明ではそれを前提としている。本光電変換素子にはＤ電極、Ｇ電極の電圧の印加の仕方によりリフレッシュモードと光電変換モードという２種類の動作がある。
【００５６】
図１７（Ａ）に示すリフレッシュモードにおいて、Ｄ電極はＧ電極に対して負の電位が与えられており、ｉ層１０４中の黒丸で示されたホールは電界によりＤ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ層１０４に注入される。このとき一部のホールと電子はｎ層１０５、ｉ層１０４において再結合して消滅する。十分に長い時間この状態が続けばｉ層１０４内のホールはｉ層１０４から掃き出される。
【００５７】
この状態から図１７（Ｂ）に示す光電変換モードにするにはＤ電極はＧ電極に対して正の電位を与える。すると、ｉ層１０４中の電子は瞬時にＤ電極に導かれる。しかし、ホールはｎ層１０５が注入阻止層として働くためｉ層１０４に導かれることはない。この状態でｉ層１０４内に光が入射すると、光は吸収され電子・ホール対が発生する。この電子は電界によりＤ電極に導かれ、ホールはｉ層１０４内を移動しｉ層１０４と絶縁層１０７の界面に達する。しかし、絶縁層１０７内には移動できないため、ｉ層１０４内に留まることになる。このとき電子はＤ電極に移動し、ホールはｉ層１０４内の絶縁層１０７界面に移動するため、素子内の電気的中性を保つためＧ電極から電流が流れる。この電流は光により発生した電子・ホール対に対応するため、入射した光に比例する。ある期間、図１７（Ｂ）の光電変換モードを保った後、再び図１７（Ａ）のリフレッシュモードの状態になると、ｉ層１０４に留まっていたホールは前述のようにＤ電極に導かれ、同時にこのホールに対応した電流が流れる。このホールの量は光電変換モード期間に入射した光の総量に対応する。この時ｉ層１０４内に注入される電子の量に対応した電流も流れるが、この量はおよそ一定なため差し引いて検出すればよい。つまり、本実施形態においての光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３はリアルタイムに入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入射した光の総量も出力することもできる。このことは本実施形態の光電変換素子の大きな特徴といえる。
【００５８】
しかしながら、何らかの理由により光電変換モードの期間が長くなったり、入射する光の照度が強い場合、Ｄのように光の入射があるにもかかわらず電流が流れないことがある。これは図１７（Ｃ）のように、ｉ層１０４内にホールが多数留まり、このホールのためｉ層１０４内の電界が小さくなり、発生した電子がＤ電極に導かれなくなりｉ層１０４内のホールと再結合してしまうからである。この状態で光の入射の状態が変化すると、電流が不安定に流れることもあるが、再びリフレッシュモードにすればｉ層１０４内のホールは掃き出され次の光電変換モードでは再び光に比例した電流が得られる。
【００５９】
また、前述の説明において、リフレッシュモードでｉ層１０４内のホールを掃き出す場合、全てのホールを掃き出すのが理想であるが、一部のホールを掃き出すだけでも効果はあり、前述と等しい電流が得られ、問題はない。つまり、次の光電変換モードでの検出機会において図１７（Ｃ）の状態になっていなければよく、リフレッシュモードでのＤ電極のＧ電極に対する電位、リフレッシュモードの期間およびｎ層１０５の注入阻止層の特性を決めればよい。また、さらにリフレッシュモードにおいてｉ層１０４への電子の注入は必要条件でなく、Ｄ電極のＧ電極に対する電位は負に限定されるものでもない。ホールが多数ｉ層１０４に留まっている場合には例えＤ電極のＧ電極に対する電位が正の電位であってもｉ層内の電界はホールをＤ電極に導く方向に加わるからである。ｎ層１０５の注入阻止層の特性も同様に電子をｉ層１０４に注入できることが必要条件ではない。
【００６０】
次に図１４、図１５および図１８〜図２０を用いて本実施形態の放射線撮像装置の動作の一例について説明する。前述の説明のように本実施形態においての光電変換素子は定期的にリフレッシュすれば光電変換モードにおいては入射した光に比例した光電流を出力する光センサとして動作する。図１８は本実施形態の露光モード中での光情報を読み取る動作とＦＰＮ補正用データを読み取る動作を示すタイミングチャートである。まず光情報を読み取る動作［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］を説明する。
【００６１】
まずシステム制御回路７０は二次元エリアセンサ２０を図１５において上部にＲと表現しているリフレッシュ動作させる。ここでリフレッシュ動作を説明する。まず図１５に示したシフトレジスタＳＲ１およびＳＲ２により制御配線ｇ１〜ｇ３、ｓ１〜ｓ３にＨｉが印加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３とスイッチＭ１〜Ｍ３がｏｎし導通し、全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＤ電極はＧＮＤ電位になる（積分検出器Ａｍｐの入力端子はここではＧＮＤ電位に設計されているため）。同時にリフレッシュ制御回路ＲＦがＨｉを出力しスイッチＳＷｇがｏｎし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極はリフレッシュ用電源Ｖｇにより正電位になる。すると全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３はリフレッシュモードになりリフレッシュされる。つぎにリフレッシュ制御回路ＲＦがＬｏを出力しスイッチＳＷｓがｏｎし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極は読み取り用電源Ｖｓにより負電位になる。すると全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換モードになり同時にコンデンサＣ１１〜Ｃ３３は初期化される。この状態でシフトレジスタＳＲ１およびＳＲ２により制御配線ｇ１〜ｇ３、ｓ１〜ｓ３にＬｏが印加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３とスイッチＭ１〜Ｍ３がｏｆｆし、全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＤ電極はＤＣ的にはオープンになるがコンデンサＣ１１〜Ｃ１３によって電位は保持される。しかしこの時点ではＸ線は入射されていないため全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３には光は入射されず光電流は流れない。これでリフレッシュ動作（Ｒ）は終了する。
【００６２】
つぎに二次元エリアセンサ２０は図１８において上部にＤと表現しているダミーの読み出し動作をする。この理由は先の例で述べた光電変換素子のバイアス印加オン時の暗電流と同じ理由で光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極の変化でやはり暗電流が流れるためである。ただしこの電流は電界０からバイアス印加の時に流れる電流に比べるとリフレッシュ用電源Ｖｇの電位や向き、ＲＦのＨｉのパルス幅によりある程度は小さくできる。ただし完全に０にはならないためダミー読み出しをすれば小さなＷａｉｔ効果により暗電流は減少する。また、この動作は後に述べる光情報の電荷読み出しと同等にしている。シフトレジスタＳＲ１により制御配線ｇ１にＨｉの制御パルスが印加され、シフトレジスタＳＲ２の制御配線ｓ１〜ｓ３への制御パルス印加によって転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ１３、スイッチＭ１〜Ｍ３を通してｖ１〜ｖ３が順次出力される。同様にシフトレジスタＳＲ１、ＳＲ２の制御により他の光電変換素子の電荷も順次ｖ９まで出力される（ＯＵＴ）。ただし、これらｖ１〜ｖ９の出力は使用しない。このダミーの読み出し動作ではこの出力は使わない。このダミー読み出しは先に説明した光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極の変化による暗電流による電荷をリセットする役割と、この暗電流が図１０（Ｄ）のように減衰していくため図１０（Ａ）で示したＷａｉｔと同じ効果がある。したがってダミー読み出しの回数を増やせば暗電流の悪影響が小さくなる。使い勝手も考慮したうえで本実施形態ではこのダミー読み出しを２回行っている。
【００６３】
その後図１８においてＥと表現しているＸ線のパルス照射を行なう（Ｘ１３）。このとき二次元エリアセンサ２０は転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３はｏｆｆしている。この状態でＸ線源１０はＸ線パルス１３を発する。するとある一定量の光により流れた光電流は電荷としてそれぞれのコンデンサＣ１１〜Ｃ３３に蓄積されＸ線の入射終了後も保持される。
【００６４】
さらにその後Ｏ１〜９で表現している光情報を含んだ電荷読み出しを行なう（ＯＵＴ）。二次元エリアセンサ２０の動作はダミー読み出しと同じであるがその出力には光情報、つまり人体等の検体の内部構造の二次元情報を含んでおりこれをＯ１〜９としている。このように本実施形態の二次元エリアセンサ２０の露光動作［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］は細かく見て初期化−ダミー読み出し−ダミー読み出し−露光−読み出し（Ｒ−Ｄ−Ｄ−Ｅ−Ｏ）の動作の組み合わせ動作を行なう。
【００６５】
これに対して露光モード時  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ＭＯＤＥ  中の［Ｇｅｔ  ＦＰＮ  Ｄａｔａ］で示すＦＰＮ補正データ読み取り動作は光情報を読み取る動作［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］と二次元エリアセンサ２０の動作は同等である。ただしＸ線はＸ１３のＦで示すように発していない。このときの動作をＦ、そしてつぎのＦＰＮの情報を含んだ出力ＦＯ１〜９を出力する動作をＦＯと表現している。つまり［Ｇｅｔ  ＦＰＮ  Ｄａｔａ］で示すＦＰＮ補正データ読み取り動作は初期化−ダミー読み出し−ダミー読み出し−非露光状態−読み出し（Ｒ−Ｄ−Ｄ−Ｆ−ＦＯ）の動作の組み合わせ動作を行なう。
【００６６】
図１６にスタンバイモードにおける初期化動作［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］の一例を示す。動作は図１５の露光動作時［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］と同等であるが、Ｘ線のパルス照射期間Ｅがない。また出力も使わない。［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］で示す初期化動作はＲ−Ｄ−Ｄ−Ｄ′の動作の組み合わせ動作である。この初期化動作は１回のみではなく、複数回周期的に繰り返していれば、光電変換素子内に流れる暗電流による不要な電荷をリセットすることができ、次の露光動作時に良好な状態をつくれる。よってスタンバイモード中はこの初期化動作を周期的に行い、光電変換素子の周期的な電荷リセット動作とするとよい。
【００６７】
ここで本実施形態のシステム全体の動作の一例を図１４、図１５と図２０（Ａ）乃至図２０（Ｃ）で説明する。二次元エリアセンサ２０の動作は例えば図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）で示すように３とおりが代表的に考えられるが先ず図２０（Ａ）で説明する。無操作時において二次元エリアセンサ２０は休止モードにあり光電変換素子には電界が印加されていない。まず、医師または技師は検査対象である検体つまり被写体１１をＸ線源１０と二次元エリアセンサ２０の間に置き検査したい部位が観察できるように被写体にポーズさせあるいは配置する。およそポーズあるいは配置が整ったところでスイッチボックス７１内のＳＷ１をＯＮにする。すると二次元エリアセンサ２０はスタンバイモードに移行する。同時に前もって問診等で得た患者の症状、体格、年齢、物体の組成、大きさや検体の得たい情報を考慮し最適な撮影出力が得られるように条件を制御パネル３２に入力する。この信号は電気信号でＡＥコントローラ３０に電送される。同時に条件メモリ回路４０にこれら条件が記憶される。
【００６８】
この状態で制御パネル３２内の「ＲＥＡＤＹ  ｌａｍｐ」が点灯しているのを確認してから医師または技師がスイッチボックス７１内のＳＷ２を押すとその時点で行なわれていた初期化動作［Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ］の終了を待って露光モードに移行し先ず露光動作［Ｅｘｐｏｓｕｒｅ］が開始される。この時点で温度センサ３３は撮影露光時における部屋の温度や管球の温度および二次元エリアセンサ２０等の、温度により特性が変化し最適な動作条件が変化する構成部品の温度を検出しＡＥコントローラ３０に入力する。これら検出される温度はまさに撮影露光される直前の温度である。同時に条件メモリ回路４０にこれら温度が条件として記憶される。
【００６９】
ここでＡＥコントローラ３０は制御パネル３２からの情報と温度センサ３３からの情報で露光動作時における初期条件を決定する。同時に条件メモリ回路４０にこれら初期条件が記憶される。初期条件の内容はＸ線源１０の管球の電圧、電流および最大パルス幅や二次元エリアセンサ２０の駆動スピードである。例えば、制御パネル３２で胸部あるいは物体の厚い部分が設定されていればＸ線源１０の管球の電圧は高く、腹部あるいは物体の薄い部分の場合は低く条件を設定する。また、制御パネル３２で患者が子どもや妊婦又はＸ線による影響が与えられる可能性のある構成材が指示されていれば、フォトタイマ３１による終了条件を短く設定し、最大パルス幅も短く設定される。二次元エリアセンサ２０の温度が高い場合は光電変換素子の暗電流が高いがＴＦＴの能力が高いため駆動スピードを速くし暗電流の蓄積を抑えＳ／Ｎの低下を防ぐ最適条件にしたり、逆に温度が低いときはＴＦＴの能力が低いが光電変換素子の暗電流も低いため駆動スピードを低くしＴＦＴの電荷の転送の低下による画像の歪みを抑える。
【００７０】
この初期条件で図２０（Ａ）乃至図２０（Ｃ）のタイミングＥでＸ線が出射され被写体１１を通過し蛍光体１２に入射すると光に変換され、その光がそれぞれの光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３に入射する。同時に被写体１１と二次元エリアセンサ２０との間におかれたフォトタイマ３１にも入射する。これら光は人体等の内部構造の情報が含まれている。フォトタイマ３１の出力は随時ＡＥコントローラ３０に入力され、この値の積分が初期条件で決められた一定値を越えるとＡＥコントローラ３０はＸ線をストップさせる。これにより露光動作において最適な露光量が得られる。また、もし初期条件で決められた最大パルス幅になった場合はフォトセンサ３１にかかわらずＡＥコントローラ３０はＸ線をストップさせる。このとき、条件メモリ回路４０にはこれら実際に出射されたパルス幅を露光時間として記憶される。
【００７１】
このときの光情報を含んだ出力Ｏ１〜９はゲイン調整回路２１に入力されると共にＡＥコントローラ３０にも入力される。ＡＥコントローラ３０ではこれら出力を適切な値にするためのゲインを随時判断し、その値を条件メモリ回路４０に記憶させると同時にゲイン調整回路２１に指示する。これによりゲイン調整回路２１の出力は後にそれらを処理するのに最適な撮影出力となる。この撮影出力はシステム制御回路７０によって制御されたスイッチ５１を介し撮影出力記憶手段であるフレームメモリ５０に一度記憶される。
【００７２】
以上の説明のとおり、ＡＥコントローラ３０は制御パネル３２、温度センサ３３、フォトタイマ３１および二次元エリアセンサ２０の設定や出力によりＸ線源１０や二次元エリアセンサ２０やゲイン調整回路２１をほぼリアルタイムに自動制御し、その結果、最適に近い各種条件で撮影出力を得ることができる。これで露光動作は終了する。
【００７３】
次に、システム制御回路７０はＦＰＮ補正データ読み取り動作に入り再び二次元エリアセンサ２０をリフレッシュ動作、ダミー読み取りさせる。同時にシステム制御回路７０は露光動作時に条件メモリ回路４０に記憶された各種条件をＡＥコントローラ３０に呼び出す。そして、Ｘ線源１０以外は露光動作時と全く同じ条件で動作させる。つまり、温度センサ３３やフォトタイマ３１の出力は使わずに条件メモリ回路４０に記憶された値に基づき動作させる。Ｘ線源１０は補正モードでは動作させず、Ｘ線は出射しない。ただし、Ｘ線源１０を動かさなくとも撮影モード時の露光時間に相当する時間を待ってから二次元エリアセンサ２０は読み出し動作を行なう。駆動スピードやゲイン調整回路２１のゲインは撮影モードと同じ条件で動作させＦＰＮの情報を含んだ出力ＦＯ１〜９を得る。この時のゲイン調整回路２１の出力を補正出力とする。つまり、Ｘ線源１０や二次元エリアセンサ２０やゲイン調整回路２１を条件メモリ回路４０の記憶された値に設定制御し補正出力を得ることができる。
【００７４】
この補正出力は各画素のダーク時（非照射時）の電流や、転送時の固定パターンノイズや、二次元エリアセンサ２０の内部のアンプやゲイン調整回路２１のオフセット電圧などを反映した出力である。この補正出力は露光動作時と同じ蓄積時間であるからダーク時の電流の蓄積による影響量も同じである。また、この補正出力は駆動スピードも同じであるからクロックリーク等の影響による固定パターンの影響量も同じである。さらにゲインも同じためオフセット電圧の影響量も同じである。つまり、条件メモリ回路４０により撮影モードと補正モードでＸ線源以外全く同じ動作であるから先に述べた影響量のみならずＸ線の出射、非出射以外の撮影にとって好ましくない影響量が全て同じになる。したがって、補正出力は撮影出力中の好ましくない誤差だけが同じ量含まれていることになる。
【００７５】
よって、フレームメモリ５０に記憶されている撮影出力をＡとし、補正モードで得られた補正出力をＢとし、演算処理回路６０で減算処理し、
Ｐ＝Ａ−Ｂ
とすると撮影モード時に得られた撮影出力の固定パターン等の誤差を取り除いた良好な像情報出力Ｐとすることができる。ここでは、説明の簡単化のため単純な式（Ｐ＝Ａ−Ｂ）で説明した。尚、補正の方法はこれに限られるわけではなく、適宜変更可能である。
【００７６】
スタンバイモードからＳＷ２がオンして露光モードに移行する動作については他に図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）で示した動作法も好ましい。図２０（Ｂ）においてはＳＷ２がオンした時点（＊）で強制的に初期化動作をストップし、改めて露光動作を開始している例が示されている。図２０（Ｃ）はＳＷ２がオンした時点で初期化動作のダミー読み取りの２回目が終了していなければダミー２回の終了後、Ｘ線を出射してこれを露光動作としてしまう。患者などの検体の静止が必要な場合、その時間（ａ−ｂ間）は図２０（Ａ）よりも図２０（Ｂ）、図２０（Ｂ）よりも図２０（Ｃ）のほうが短くすることが可能である。しかし、図２０（Ｃ）よりも図２０（Ｂ）、図２０（Ｂ）よりも図２０（Ａ）のほうが移行に関して、ＳＷ２のオンのタイミングによらず、予期されているタイミングでもって動作しているため他の動作との最適化が図りやすく、性能を上げやすい。つまり、図２０（Ａ）はシステム全体の初期動作も露光動作も連続的で変な過渡応答もなくＸ線制御における時間的余裕があり制御数も増やせる。図２０（Ｂ）はＸ線制御における時間的余裕があり制御数も増やせるし、患者などの検体の静止が必要な時間が短い。図２０（Ｃ）はパネル動作においては初期動作も露光動作も連続的で変な過渡応答もなく、かつ患者などの検体の静止が必要な時間が非常に短い。
【００７７】
本実施形態の二次元エリアセンサでは説明を簡単にするために、９個の画素を３×３に二次元配置し３画素ずつ同時に、３回に分割して転送・出力したもので説明したがこれに限らず、例えば縦横１ｍｍあたり５×５個の画素サイズで２０００×２０００個の画素を二次元的に配置すれば４０ｃｍ×４０ｃｍの二次元エリアセンサが得られ、医療用Ｘ線診断や高精密非破壊検査を目的とする放射線撮像装置が構成できる。するとフィルムと異なり瞬時にその出力をＣＲＴで映し出すことが可能で、さらに出力をディジタルに変換しコンピュータで画像処理して目的に合わせた出力に変換することも可能である。また光ディスクや光磁気ディスクなどの保存手段に保管もでき、過去の画像を瞬時に検索することもできる。また感度もフィルムより良く人体や環境に影響の少ない微弱なＸ線量で鮮明な画像を得ることもできる。
【００７８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定するものではない。例えば、像情報入射装置としてストロボと被写体とレンズにし、シャッターボタンにスイッチを２ケ実装すればＡＥ機能を持つスチールカメラとなる。また、ストロボがなくても自然光と被写体とレンズでもよく、この場合、光電変換素子の前にメカニカルシャッターを設けてこれを開けることにより露光動作としてもよい。また電気的な制御により蓄積時間を変化させＡＥ動作とする、いわゆる電子シャッタとしてもよい。
【００７９】
また撮像手段であるセンサは二次元に並んでいなくとも一次元に並ぶ、つまり一次元ラインセンサでもよく同様の効果が得られるのは明白である。
【００８０】
また、休止モードでは光電変換素子に電界が印加していないとして説明したが他のモード時より電界を抑えれば効果が得られる。この場合、スタンバイモードの開始直後において電界を印加していない場合と比べて暗電流が小さくＳＮ比の高い高感度で、また待機状態［Ｗａｉｔ］を短く設定でき使い勝手のよい撮像装置を提供できる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スイッチ手段をオンすることにより光電変換手段に電圧又は電流を与え、暗電流が減少した後、再度スイッチ手段をオンすることによりすぐ露光を始められる。
【００８２】
つまり、光電変換手段に常に電界等を印加しなくて良く信頼性の高い、暗電流が減少した後の光電流を利用できショットノイズのないＳＮ比の高い像情報が得られ、得たい像の直後に露光が開始でき使い勝手の良い撮像装置が提供できる。
【００８３】
また、Ｘ線源と組み合わせれば銀塩フィルムの代わりに信頼性、感度、使い勝手に優れたディジタル信号の得られる医療診断用あるいは非破壊検査用Ｘ線撮像装置が提供でき、遠隔地においても適切な医師や技師の診断を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光電変換装置を有する概略的システムブロック図である。
【図２】（Ａ）乃至（Ｄ）は夫々光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための模式的タイミングチャートである。
【図３】光電変換装置の駆動例を説明するためのフローチャートである。
【図４】（Ａ）乃至（Ｄ）は光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための模式的タイミングチャートである。
【図５】光電変換装置の駆動例を説明するためのフローチャートである。
【図６】（Ａ）乃至（Ｄ）は光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための模式的タイミングチャートである。
【図７】光電変換装置の駆動例を説明するためのフローチャートである。
【図８】光電変換装置を有する好適な一例を説明するための概略的なシステムブロック図である。
【図９】（Ａ）乃至（Ｃ）は夫々スイッチの好適な一例を説明するための模式的斜視図である。
【図１０】（Ａ）乃至（Ｄ）は光電変換装置の駆動及び出力の一例を説明するための模式的タイミングチャートである。
【図１１】光電変換装置の駆動例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】（Ａ）乃至（Ｄ）は光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための模式的タイミングチャートである。
【図１３】光電変換装置の駆動の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】光電変換装置を有する撮像装置の一例を説明するための概略的システムブロック図である。
【図１５】光電変換部の一例を説明するための概略的全体回路図である。
【図１６】（Ａ）は光電変換部一画素の一例を説明するための模式的平面図、（Ｂ）は光電変換部一画素の一例を説明するための模式的断面図である。
【図１７】（Ａ）乃至（Ｃ）は夫々光電変換素子の模式的エネルギバンド図である。
【図１８】光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための概略的タイミングチャートである。
【図１９】光電変換装置の駆動及び出力例を説明するための概略的タイミングチャートである。
【図２０】（Ａ）乃至（Ｃ）はシステム全体の動作の一例を説明するための概略的動作説明図である。
【符号の説明】
１  センサ部
２  Ｘ線源
３  電源
４  制御回路
５  制御回路
【図１】
0003893181.tif 000002
【図２】
0003893181.tif 000003
【図３】
0003893181.tif 000004
【図４】
0003893181.tif 000005
【図５】
0003893181.tif 000006
【図６】
0003893181.tif 000007
【図７】
0003893181.tif 000008
【図８】
0003893181.tif 000009
【図９】
0003893181.tif 000010
【図１０】
0003893181.tif 000011
【図１１】
0003893181.tif 000012
【図１２】
0003893181.tif 000013
【図１３】
0003893181.tif 000014
【図１４】
0003893181.tif 000015
【図１５】
0003893181.tif 000016
【図１６】
0003893181.tif 000017
【図１７】
0003893181.tif 000018
【図１８】
0003893181.tif 000019
【図１９】
0003893181.tif 000020
【図２０】
0003893181.tif 000021