(57)【要約】【課題】任意のタイミングに放射線を照射しても適切な画像を取得することが可能な撮影装置の技術を提供する。【解決手段】センサアレー装置は、電磁波を検出する検出器であって、定期的なリフレッシュ動作を要し、リフレッシュ動作から一定期間使用に適さない状態となる検出器をそれぞれ有する行列状に配列された複数の画素と、前記画素の行列を構成する行の中から、リフレッシュ動作の対象となる前記画素の行を順に選択する選択手段と、選択した前記行の各画素に対してリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段とを備え、前記選択手段は、互いに隣接する行の画素が同時に使用に適さない状態とならないように、リフレッシュ動作の対象となる画素の行を選択する。【選択図】  図６
2016025397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を検出する検出器であって、定期的なリフレッシュ動作を要し、リフレッシュ動作から一定期間使用に適さない状態となる検出器をそれぞれ有する行列状に配列された複数の画素と、
前記画素の行列を構成する行の中から、リフレッシュ動作の対象となる前記画素の行を順に選択する選択手段と、
選択した前記行の各画素に対してリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段と
を備え、
前記選択手段は、互いに隣接する行の画素が同時に使用に適さない状態とならないように、リフレッシュ動作の対象となる画素の行を選択する
ことを特徴とするセンサアレー装置。
【請求項２】
前記選択手段は、ある行の各画素に対してリフレッシュ動作がなされた場合、当該画素が使用に適さない状態の期間が経過した後に、次にリフレッシュ動作の対象となる画素の行を選択することを特徴とする請求項１に記載のセンサアレー装置。
【請求項３】
前記選択手段は、ある画素の行を選択した場合、当該行に隣接する画素の行を次にリフレッシュ動作の対象となる画素の行として選択することを特徴とする請求項２に記載のセンサアレー装置。
【請求項４】
前記選択手段は、ある画素の行を選択した場合、当該行に隣接しない画素の行を次にリフレッシュ動作の対象となる画素の行として選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサアレー装置。
【請求項５】
前記選択手段は、ある画素の行を選択した場合、当該行から予め定められた間隔を隔てた画素の行を次にリフレッシュ動作の対象となる画素の行として選択することを特徴とする請求項４に記載のセンサアレー装置。
【請求項６】
前記検出器は電磁波を電荷に変換する変換素子であり、
前記複数の画素は、前記変換素子と、当該変換素子の電荷を読み出すスイッチ手段と、をそれぞれ備え、
前記スイッチ手段の入力端子は、前記画素の行列の行ごとに設けられた制御線により接続され、
前記スイッチ手段は、当該スイッチ手段の入力端子がオンに駆動されたことに応じて、対応する前記変換素子の電荷を当該スイッチ手段の出力端子から信号線へ出力し、
前記画素の行列の各行に対応する前記制御線を予め定められたサイクルで順にオンに駆動する駆動手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサアレー装置。
【請求項７】
前記変換素子は、その共通電極を接続するバイアス線により互いに接続され、
前記バイアス線を流れる電流を監視して、前記画素の行列に対する電磁波の照射を検出する検出手段を更に備える
ことを特徴とする請求項６に記載のセンサアレー装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記使用に適さない状態の検出器が属する行の前記制御線がオンに駆動されている期間以外に前記バイアス線を流れた電流に基づいて、前記電磁波の照射を検出することを特徴とする請求項７に記載のセンサアレー装置。
【請求項９】
前記リフレッシュ手段は、前記駆動手段が前記制御線をオンに駆動する間に、前記信号線の電位を前記バイアス線の電位よりも高めることで、該制御線の属する行の各画素に対してリフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載のセンサアレー装置。
【請求項１０】
前記変換素子は、前記リフレッシュ動作が行われた後に、前記バイアス線の電位が前記信号線の電位よりも高められた状態で、当該変換素子の属する行の前記制御線が一定回数オンに駆動されることにより、使用に適さない状態から使用に適する状態へ変化することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載のセンサアレー装置。
【請求項１１】
前記駆動手段は、前記検出手段により電磁波が検出されたときは、前記制御線をオンに駆動する処理を中断することを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載のセンサアレー装置。
【請求項１２】
前記複数の画素のそれぞれについて、前記検出器が検出した電磁波に基づき画素値を算出する算出手段と、
前記複数の画素のそれぞれの画素値に基づき画像を形成する形成手段と
を更に備え、
前記算出手段は、使用に適さない状態の前記検出器を有する画素については、当該画素の属する行に隣接する行の画素の画素値に基づいて、画素値を算出する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のセンサアレー装置。
【請求項１３】
前記検出器は前記電磁波として放射線を検出することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のセンサアレー装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のセンサアレー装置を備えた放射線撮影装置。
【請求項１５】
電磁波を検出する検出器であって、定期的なリフレッシュ動作を要し、リフレッシュ動作から一定期間使用に適さない状態となる検出器をそれぞれ有する行列状に配列された複数の画素を備えたセンサアレー装置の制御方法であって、
選択手段が、前記画素の行列を構成する行の中から、リフレッシュ動作の対象となる前記画素の行を順に選択する選択工程と、
選択した前記行の各画素に対してリフレッシュ動作を行うリフレッシュ工程と
を有し、
前記選択工程においては、互いに隣接する行の画素が同時に使用に適さない状態とならないように、リフレッシュ動作の対象となる画素の行が選択される
ことを特徴とするセンサアレー装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサアレー装置及びその制御方法、放射線撮影装置に関し、特に、放射線の入射を判定しながら連続して受像可能な状態を維持するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線を信号電荷（電気信号）に変換する変換素子を、二次元に配列したセンサアレーを用いた、フラットパネル型の放射線撮影装置が普及しつつある。このような装置のセンサアレーは、放射線や電磁波から変換素子で変換された電荷に対し、ＴＦＴなどのスイッチ素子を用いたマトリクス駆動を行うことにより、読出し部へ電荷を転送して読み出すものが一般的である。また、用いられる変換素子としては、アモルファスシリコンを用いて形成されたｐｉｎ型フォトダイオードやＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）型センサなどの光電変換素子が挙げられる。変換素子として光電変換素子を用いる場合は、放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換するためのシンチレータとして蛍光体と組み合わせて用いられる。また、他の変換素子としては、アモルファスセレンなどを用いた放射線を直接電荷に変換可能な素子が挙げられる。特許文献１には、ＭＩＳ型センサを光電変換素子に用いたフラットパネル型センサが記載されている。
【０００３】
ＭＩＳ型センサ等の光電変換素子においては、光電変換動作を継続すると、絶縁層界面にホール（正孔）が滞留し、真性半導体層に加わる電界が弱まって、光に対する感度を失う飽和という現象が発生する。光電変換モードに設定された光電変換素子においては、光の入射がないときであっても電子正孔対が発生し、いわゆる暗電流により光電変換素子は飽和に近づいていく。このため、光の入射の有無にかかわらず、電極間にリフレッシュ電圧を印加して飽和状態を解消するリフレッシュという処理を定期的に行う必要がある。一方で、リフレッシュをしてからしばらくの間は多くの暗電流が流れ、撮影に適さないことが知られている。そこで、放射線の照射を待ち受ける際は、撮影に適した状態を維持するために暗電流の吐き出しを複数回行うとともに、飽和に至る前に再度リフレッシュを行うという一連の処理を所定のサイクルで繰り返すことになる。
【０００４】
ところで、アプリケーションによっては、放射線の照射がいつ行われるかを予期できないだけでなく、照射の直前あるいは事後に至るまで、照射について撮影装置には明示的に通知されない場合がある。これは、放射線発生装置とのつながりを持たない、可搬型の撮影装置において重要な特性である。このようなアプリケーションにおいては、放射線撮影装置が自力で照射の開始を検出し、すみやかに暗電流の吐き出しの繰り返しを停止しなければならない。なぜならば、暗電流の吐き出しを行うと、暗電流による電荷とともに画像情報を担う電荷までも、除去してしまうことになるからである。そこで、センサアレーにおいて暗電流の吐き出しを定期的に行う際に、光電変換素子にバイアス電圧を印加するためのバイアス線に流れる電流を計測することで、照射の開始を検出する手法が特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１１６０４４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３２８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、放射線の照射を待ち受ける際に、リフレッシュと暗電流の吐き出しとを繰り返す場合、リフレッシュを行ってから暗電流が小さくなるまでは適切に撮影を行うことができない。これは、リフレッシュ中は光電変換素子の状態が光電変換モードになっておらず、リフレッシュ直後に光電変換モードに設定してからもしばらくは、暗電流が増大しているからである。
【０００７】
このように、撮影待機のサイクルの中に、撮影に適さない期間が発生してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、電磁波を検出する検出器であって、定期的なリフレッシュ動作を要し、リフレッシュ動作から一定期間使用に適さない状態となる検出器をそれぞれ有する行列状に配列された複数の画素と、
前記画素の行列を構成する行の中から、リフレッシュ動作の対象となる前記画素の行を順に選択する選択手段と、
選択した前記行の各画素に対してリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段と
を備え、
前記選択手段は、互いに隣接する行の画素が同時に使用に適さない状態とならないように、リフレッシュ動作の対象となる画素の行を選択する
ことを特徴とするセンサアレー装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、任意のタイミングに放射線を照射しても適切な画像を取得することが可能な撮影装置の技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＭＩＳ型センサの構造とエネルギーバンドを示す図
【図２】ＭＩＳ型センサのモード別のエネルギーバンドを示す図
【図３】撮影装置の構造を示す図
【図４】撮影装置の駆動タイミングを示すタイミングチャート
【図５】照射検出を伴う撮影装置のタイミングチャート
【図６】撮影装置の駆動タイミングを示すタイミングチャート
【図７】撮影装置の駆動タイミングを示すタイミングチャート
【図８】撮影装置の駆動タイミングを示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
＜＜実施形態１＞＞
（ＭＩＳ型センサ）
まず、ＭＩＳ型センサの光電変換素子の構造について説明する。図１（ａ）は、光電変換素子の断面の構造図であり、図１（ｂ）は、その無バイアス時のエネルギーバンド図である。絶縁性基体１６は、ここではガラス基板である。この上に、各種材料を成膜積層し、画素を形成している。下部電極１５は、ＡｌやＣｒなどで形成される。絶縁層１４は、アモルファスシリコン窒化膜により形成され、電子とホール（正孔）の両方の通過を阻止する。真性半導体層１３は、水素化アモルファスシリコンで形成され、光入射に対して電子ホール対を生成する、光電変換層として動作する。不純物半導体層１２は、Ｎ＋アモルファスシリコンにより形成され、上部電極１１から真性半導体層１３への正孔の注入を阻止するホールブロッキング層として動作する。上部電極１１は透明電極で構成される。
【００１３】
次に、図２を参照して光電変換素子の動作を説明する。光電変換素子のモードとして、光電変換モードとリフレッシュモードがある。光電変換モードでは、図２（ｂ）に図示されるように、上部電極１１と下部電極１５の間に、上部電極１１が正電圧となるバイアス電圧が印加されている。バイアス電圧により、真性半導体層１３の電子は上部電極１１から掃き出される。一方で、上部電極１１からは真性半導体層１３へホールが注入されようとするが、不純物半導体層１２に阻止され、真性半導体層１３まで移動することはない。この状態で真性半導体層１３に光が入射すると、電子ホール対が生成される。両者は電界に導かれ、再結合することなく上下に分かれて移動する。このうち、電子は上部電極１１から掃き出されるが、ホールは絶縁層１４に阻まれて界面に留まる。
【００１４】
光電変換動作を継続し、絶縁層界面に滞留したホールが増加すると、真性半導体層１３に加わる電界が弱まる。その結果、光入射によって発生した電子ホール対は、電界によって移動することなく再結合するようになり、光電変換素子は光に対する感度を失う。この状態のエネルギーバンド図を図２（ｃ）に示す。この状態を飽和と呼ぶ。
【００１５】
リフレッシュモードでは、図２（ａ）に図示されるように、上部電極１１と下部電極１５の間に、下部電極１５が正電圧となるリフレッシュ電圧が印加される。光電変換素子が光電変換モードからリフレッシュモードに移行すると、絶縁層界面に滞留していたホールは上部電極１１に掃き出され、替わりに電子が注入されて絶縁層界面に滞留する。これにより、前述の飽和状態が解消される。
【００１６】
画素を再び光電変換モードにすると、リフレッシュ動作により注入された電子はすみやかに上部電極１１から掃き出され、バイアス電圧が印加された状態になる。以上のように、光電変換素子が光感度を維持するには、定期的にリフレッシュモードと光電変換モードを交互に実行しつづける必要がある。
【００１７】
（センサアレー）
次に、光電変換素子を多数ならべてスイッチにより接続したセンサアレー（センサアレー装置）全体の動作を、図３を参照して説明する。光電変換素子の上部電極１１はすべて共通して、バイアス電源５に接続されている。下部電極１５はスイッチとしてＴＦＴ２が接続されており、ＴＦＴ２の入力端子をオンに駆動することで信号線６に接続される。
【００１８】
光電変換素子を光電変換モードとするには、バイアス電源５の電位が信号線６の電位よりも高められた状態でＴＦＴ２をオンにする。この処理を光電変換モードの設定と呼ぶ。光電変換素子には上部電極１１を正とするバイアス電圧が印加される。なお、バイアス電圧を印加した後は、ＴＦＴ２をオフにしても、不図示の静電容量（コンデンサ）によって光電変換素子にかかる電界が保持され、光電変換素子の光電変換モードが維持される。そこで、光電変換モードの設定を行うとき以外は、ＴＦＴ２をオフにしておく。
【００１９】
光電変換モードにおいて入射した光量を計測するには、ＴＦＴ２をオンにする。これにより、光電変換モードの光電変換素子の絶縁層界面に溜まったホール電荷に対応する量の電子が、信号線６から下部電極１５を経由して光電変換素子に流れ込む。すなわち、光電変換素子から信号線６に向かって電流が流れる。これを計測することにより、入射光量を知ることができる。
【００２０】
光電変換素子をリフレッシュモードとするには、バイアス電源５を低電位、信号線６を高電位とした状態でＴＦＴ２をオンにする。光電変換素子には下部電極１５を正とした電圧が印加される。光電変換モードとリフレッシュモードで、バイアス電源５の電位を変化させるか、信号線６の電位を変化させるか、あるいはその両方を行うかは、任意である。すなわち、ＴＦＴ２をオンに駆動する間に、信号線６の電位をバイアス線８の電位よりも高めることで、制御線６の属する行の各画素に対してリフレッシュ動作が行われる。
【００２１】
以上の説明におけるＴＦＴ２の制御は、画素の行列を構成する行の中から、ゲートドライバ１により各動作の対象となる画素の行を順に選択することにより行われる。したがって、同一行の光電変換素子は、同時に光電変換モードあるいはリフレッシュモードに遷移する。
【００２２】
（センサアレーのリフレッシュ）
このようなセンサアレーを用いて放射線画像を得るには、まずアレー全体をリフレッシュモードにしたのち、アレー全体を光電変換モードにする。次に、放射線を照射してシンチレータを発光させ、光電変換素子に光電荷を発生させる。次に、アレーの各行のＴＦＴ２を順次オンにすることで、各光電変換素子の電荷を信号線６に取り出す。この電荷を、電荷検出アンプ３にて検出することで、アレーに投影された放射線の強度分布を、電気信号として取り出すことができる。
【００２３】
なお、光電変換モードに設定された光電変換素子に光の入射がないときであっても、電子正孔対の発生はゼロにはならず、これにより素子には画像と無関係の電荷が貯まり、真性半導体層１３に加わる電界が弱まる。これを暗電流と呼ぶが、貯まった電荷は画像にオフセットを与え、また次第に光電変換素子を飽和に至らしめる。これを避けるためには、光電変換素子を再度光電変換モードに設定する。すなわち、ＴＦＴ２をオンにして、暗電流による電荷を信号線６へ吐き出す。これによりオフセットは除去される。もっとも暗電流の吐き出しのみでは、真性半導体層１３に加わる電界は完全には元通りにならない。これは、光電変換モード設定では絶縁層界面に滞留するホールが除去されないためであり、最終的にはリフレッシュ動作を行う必要がある。
【００２４】
前述のように、放射線の照射がいつ行われるかを予期できないアプリケーションにおいては、蓄積した暗電流が画像に影響を与えることを避けるため、定期的に光電変換モード設定を繰り返しながら照射を待機することが行われる。一方、暗電流は、リフレッシュモードから最初に光電変換モードに設定したときには比較的多くなり、時間とともにしだいに低下していくことが知られている。そのため、このようなセンサアレーは、リフレッシュ直後には撮影を行うに適さず、一定期間の後に撮影に適した状態になる。そこで、照射を待ちうける際に撮影に適した状態を維持するため、定期的に光電変換モード設定を行って暗電流を吐き出し、飽和に至る前に再度リフレッシュを行う、という一連の処理を所定のサイクルで動作することが行われている。
【００２５】
図４は一般的なリフレッシュ動作のサイクルを示したタイミングチャートである。図面において記号vsはバイアス線８を意味し、sigは信号線６を意味する。I_vsはバイアス線を流れる電流を、Vvs-sigはバイアス線−信号線間電位差を指す。チャートのLineXは、Ｘ番目の行のゲートドライバ１により、その行のＴＦＴ２の入力端子がオンに駆動されるタイミングを表している。
【００２６】
まず、バイアス線８側を低電圧にしつつ各行のＴＦＴ２を順にオンする走査を行うことで、アレー全体をリフレッシュモードに設定して、各行の各画素に対してリフレッシュ動作を行う。次に、バイアス線８側を高電圧にしつつ各行のＴＦＴ２を順にオンする走査を行うことで、アレー全体を光電変換モードに設定している。この間、バイアス線８には電流が波形I_vsに示すように流れるが、前述のとおり初期には暗電流が多く、撮影に適さない状態である。光電変換モードへの再設定を繰り返すうちに暗電流が安定し、撮影が可能になる。すなわち、光電変換素子は、バイアス線８の電位が信号線６の電位よりも高められた状態で、ＴＦＴ２が一定回数オンに駆動されることにより、使用に適さない状態から使用に適する状態へ変化することになる。さらに光電変換モードへの再設定を繰り返して放射線の照射を長期にわたって待ちうけるが、時間経過によりホール蓄積による飽和に近付くため、飽和になる前の所定のタイミングで再度のリフレッシュ動作を行う。これが１サイクルである。
【００２７】
（放射線照射の検出）
次に、センサアレーを定期的に光電変換モードに設定する際に、バイアス線８に流れる電流を計測することで、放射線照射の開始を検出する手法について、図５を参照しながら説明する。この手法では、センサアレーを定期的に光電変換モードに設定するために、各行のＴＦＴ２を順次オンにする走査を行う。このとき、信号線６とバイアス線８には、暗電流に相当する電流が流れ、この電流をバイアス電流計９にて計測する。暗電流は、各行につながっている光電変換素子の暗電流の総量に依存し、行ごとにまちまちの値となる。しかし、暗電流が時間的に安定している状態であれば、特定の行の暗電流の量は、ある走査と次の走査との間ではほぼ同一の値となる。ところが、照射が始まってからは、光電変換モードに設定する際に、暗電流に加えて照射による電荷が流れるようになる。したがって、前回の走査時の各行の暗電流の量を記憶しておき、現在走査中の各行の暗電流の量と比較することによって、大きな差があれば、照射が開始されたと判定することができる。これを図で示すと、１回目の走査と２回目の走査で、I_vsの波形が同じ波形であるため、照射なしと判定している（５１）。しかし、３回目の走査では、２回目の走査によるI_vs波形と途中からかけ離れてきたため、その時点で照射開始と判定して、走査を停止している（５２）。
【００２８】
これまでに、ＭＩＳ型センサの動作サイクルと、可搬型装置で有用な照射の検出について説明したが、これらを組み合わせようとすると、望ましくない特徴があらわれる。可搬型装置で、照射の検出を行いたい理由は、ユーザーがいつでもなんの前触れもなく撮影装置に放射線を照射しても、画像を得たいからである。しかし、図４の待機のサイクルでは、リフレッシュ時および後のしばらくの間、撮影に適さない時期が存在する。撮影に適さない理由は、リフレッシュ動作中は光電変換素子の状態が光電変換モードになっておらず、リフレッシュ直後に光電変換モードに設定してからもしばらくは、暗電流が増大しているため画質に悪影響があるからである。すなわち、光電変換素子は、定期的なリフレッシュ動作を要し、リフレッシュ動作から一定期間使用に適さない状態となるので、このような期間中は適切な撮影が困難となる。
【００２９】
また、リフレッシュを行ってから暗電流が小さくなるまでの期間は、上述の手法を適用して照射を検出することは困難である。これは、この期間には照射がなくともバイアス電流が不安定であり、照射による電流量の変動が埋もれてしまうためである。まず、リフレッシュ中は、ホールの掃き出しに伴う電流がバイアス線に流れる。これは光電変換による電流とは逆向きであり、量が大きくかつ不定で、照射による電流を打ち消して余りある。次に、リフレッシュ後に光電変換モードに設定してからしばらくの間は、初期には大きな暗電流が流れ、しだいに減少する。これは前述の手法にしたがって走査と走査の間で電流量を比較すると、マイナスになることになり、これも照射による電荷を打ち消してしまう。
【００３０】
（撮影装置）
そこで、本実施形態では、リフレッシュを一度に全ての画素について行うのではなく時間的空間的に分散して一部の画素についてのみ行い、リフレッシュを行った画素については周辺の画素等により補間することで、任意のタイミングに撮影可能とする。さらに、使用に適さない状態の光電変換素子が属する行の制御線がオンに駆動されている期間は電磁波照射の検出を行わず、その期間以外にバイアス線を流れた電流を観察することで、電磁波照射の検出を可能とする。
【００３１】
本発明の一実施形態（実施形態１）に係る撮影装置は、例えば、ガラス基板上のアモルファスシリコン半導体を用いた、医療用Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）として実施することができる。本実施形態の撮影装置の構成は、図３により示される。本実施形態においても、電磁波を電荷に変換する変換素子としての光電変換素子と、当該変換素子の電荷を読み出すスイッチ手段としてのＴＦＴ２とをそれぞれ有する複数の画素が行列状に配列されている。図３において、ガラス基板４からは、３種類の配線が外部に接続されている。一つは、アレー上の光電変換素子の共通電極を全て束ねたバイアス線８であり、基板外部に備わるバイアス電源５に接続されている。もう一つは、各画素に備わるＴＦＴ２の出力を列ごとに束ねる信号線６であり、アレーの列の数だけ並んで基板外に引き出され、電荷検出アンプ３に各々接続される。さらに、ゲート線（制御線）７は各画素のＴＦＴ２のゲート電極を行毎に束ねて、アレーの行の数だけ並んで基板外に引き出され、各々ゲートドライバ１に接続され駆動される。バイアス電源５とバイアス線８の間には、バイアス電流を計測するバイアス電流計９が備わっている。このバイアス電流計９を通過する電流の計測値は、照射の有無の判定に用いられる。前述のように、ＴＦＴ２の入力端子は画素の行列の行ごとに設けられたゲート線７により接続され、各ＴＦＴ２は、その入力端子がオンに駆動されたことに応じて、対応する光電変換素子の電荷を出力端子から信号線６へ出力する。また、ゲートドライバ１は、画素の行列の各行に対応するゲート線７を予め定められたサイクルで順にオンに駆動する。
【００３２】
（センサアレーの駆動）
図６は、本実施形態のセンサアレーの駆動を示すタイミングチャートである。全行のＴＦＴ２を１回ずつ選択することにより、走査が構成されている。すなわち、本実施形態では、ある行の各画素に対してリフレッシュ動作がなされた場合、当該画素が使用に適さない状態の期間が経過した後に、次にリフレッシュ動作の対象となる画素の行を選択する。このように、リフレッシュを時間的に分散することで、全ての画素が同時に使用に適さない状態となることを回避する。以下、照射を待機するサイクルについて説明する。
【００３３】
図６の１回目の走査（６１）では、行番号０（Line0）についてはリフレッシュを行い、その他の行については光電変換モードへの設定を行って暗電流を吐き出している。この走査により、行番号０のみが受像に不適な状態となる。２回目の走査（６２）では、全行について光電変換モードへの設定を行って暗電流を吐き出しているが、行番号０はリフレッシュからあまり経過していないため、暗電流の吐き出しが十分でなくいまだ受像に不適な状態である。この行は、３回目の走査（６３）で再度の光電変換モードへの設定を受けたのちに、受像に適した状態になる。４回目の走査（６４）では、１回目の走査とは別の行、ここでは行番号１（Line1）についてリフレッシュを行う。他の行は光電変換モードへの設定を行っている点については、１回目の走査と同様である。
【００３４】
撮影装置は、前述の放射線照射の検出手法の同様に、I_vs波形を監視することによって放射線の照射を検出する。ただし、受像不適の行を選択するときにはI_vs波形が乱れることが知られているので、この行を選択するときには波形を無視するように動作する。これにより、放射線の照射を適切に検出することが可能となる。また、撮影装置は、放射線が検出されたときは制御線をオンにして走査する処理を中断する。これにより、放射線の強度を適切に検出することができ、精度の高い画像を取得することが可能となる。
【００３５】
本実施形態に係る撮影装置の利点は以下のとおりである。まず、待機サイクルのどの時点を取っても、全面が同時に受像不適である期間は存在しない。どのタイミングであっても、アレー内の特定の一部の行だけが受像不適になるにすぎない。撮影後、このような行の画像は、隣接する行の画像情報から、画像処理によって回復することができる。すなわち、隣接する画素の検出器が検出した電磁波に基づき算出された画素値により補間することで全ての画素の画素値を算出して、画像を形成する。したがって、装置全体としては、実質的には途切れることなく、常に受像可能な状態を維持することができる。
【００３６】
また、I_vs波形を見ると、受像不適行を選択している間は波形に乱れが生じ、判定不能となるものの、その期間は長期にわたって連続することはない。したがって装置全体としては、実質的には途切れることなく、常に照射判定可能であるとみなすことができる。この例では、画像の中で同時に受像不適である行は、１行のみである。よって、待機１サイクルの長さは、受像不適期間×アレーの全行数となる。１回のリフレッシュによって、検出器がこの長さだけ受像可能期間を維持できれば、本手法が適用できる。
【００３７】
上記のように、本実施形態の構成は、互いに隣接する行の画素が同時に使用に適さない状態とならないように、リフレッシュ動作の対象となる画素の行を選択して、リフレッシュ動作を行う。さらに、使用に適さない画素については、隣接する行の画素値に基づいて画素値を補間する。したがって、本実施形態によれば、任意のタイミングに放射線を照射しても適切な画像を取得することが可能となる。
【００３８】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態１では、互いに隣接する行の画素が同時に使用に適さない状態とならないようにするために、リフレッシュ対象を時間的に分散させる例を説明した。本実施形態では、ある画素の行にリフレッシュ動作を行った場合、その行に隣接しない画素の行を次のリフレッシュ動作の対象として、リフレッシュ対象を空間的に分散させる例を説明する。装置構成については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。図７は、本実施形態のセンサアレーの駆動方法を示すタイミングチャートである。以下、照射を待機するサイクルについて説明する。
【００３９】
実施形態１と異なり、２回目の走査は行番号０（Line0）の不適期間の終了を待たずに、リフレッシュを行っている。このとき、リフレッシュを行う行は、行番号１（Line1）ではなく、行番号２（Line2）になっている。図示しないが３回目の走査においては、同様に行番号３（Line3）ではなく行番号４（Line4）をリフレッシュする。以下同様に、次回の走査では前回の走査でリフレッシュした行から、ひとつ飛ばした行をリフレッシュ実行行として選択する。偶数行番号をすべてリフレッシュしたのちは、奇数行番号を順次リフレッシュする。
【００４０】
本実施形態の構成によれば、受像不適領域の空間的離散により、画像処理による画像回復が容易になる。さらに、前回の不適期間の終了を待たずに他の行をリフレッシュすることで、１回の待機サイクルを短縮することができる。これは、リフレッシュ１回あたりの受像可能期間をあまり長くできない特性を持つセンサアレーにおいて、有効である。もちろん、実施形態１と同様に、照射判定不能期間の時間的離散を適用してもよい。  なお、この例では走査間のリフレッシュ行の移動が１行とばしであったが、これに限られるものではない。すなわち、ある画素の行に対してリフレッシュ動作を行った場合、当該行から予め定められた任意の間隔を隔てた画素の行を次のリフレッシュ動作の対象とすることができる。
【００４１】
また、図７では、実施形態１にあった、全行とも光電変換モード設定を実行するような走査が含まれていないが、これを含んでもよい。走査の順序を適切に構成すれば、面内に含まれる受像不適行の数は、「全行数×受像不適時間÷待機サイクル時間」程度にできるため、この数の行が面内に均等に分散するように、飛ばし数を調整することができる。
【００４２】
＜＜実施形態３＞＞
本発明の更に異なる実施形態を、図８を用いて説明する。装置構成については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。図８は、本実施形態のセンサアレーの駆動方法を示すタイミングチャートである。以下、照射を待機するサイクルについて説明する。
【００４３】
本実施形態では、走査の内部での行選択順序を飛び越し走査（インタレース）とする。これは、照射が開始されたとき付近の時刻に走査を実行していた行が、空間的に連続しないように配慮したものである。このような場合でも、上記の手法を適用することができる。
【００４４】
さらに、図には示さないが、飛び越し数を調整することで、照射が開始されたとき付近の時刻に走査を実行していた行と、受像不適領域が、３行以上の連続した領域を占めないように構成することができる。このような構成には、飛び越し走査を２以上の飛び越し数にすることが必要である。
【００４５】
以上、説明したいずれの実施形態においても、実質的に途切れることなく常に受像可能で、常に照射判定可能である撮影装置を実現することができる。よって、ユーザーの利便性を向上させることが可能となる。
【００４６】
＜＜その他の実施形態＞＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００４７】
１：ゲートドライバ、２：ＴＦＴ、３：電荷検出アンプ、４：ガラス基板、５：バイアス電源、６：信号線、７：ゲート線、８：バイアス線、９：バイアス電流計
【図１】
2016025397.tif 000003
【図２】
2016025397.tif 000004
【図３】
2016025397.tif 000005
【図４】
2016025397.tif 000006
【図５】
2016025397.tif 000007
【図６】
2016025397.tif 000008
【図７】
2016025397.tif 000009
【図８】
2016025397.tif 000010