(57)【要約】【課題】放射線画像撮影装置の各放射線検出素子から読み出された画像データを補正するためのゲインデータを自動的にかつ的確に設定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の放射線検出素子７の一方の電極７ａには逆バイアス電圧Ｖｂが印加され、放射線検出素子７の他方の電極７ｂにはスイッチ素子８を介して信号線６が接続されており、制御手段２２は、逆バイアス電圧Ｖｂおよび／または信号線電圧Ｖｓを変化させることができ、放射線検出素子７のリセット処理後に、逆バイアス電圧Ｖｂおよび／または信号線電圧Ｖｓを変化させ、放射線検出素子７からの信号値Ｓの読み出し処理を行い、得られた信号値Ｓに基づいて第二のゲインデータＥroを作成し、ゲインデータａと第二のゲインデータＥroを用いて放射線画像を補正する。【選択図】図１３
2017192605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
設定された撮影シーケンスに基づいて前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を制御する制御手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子のゲインを補正するゲインデータを有しており、前記ゲインデータに基づいて前記画像データを補正し、補正した画像データに基づいて放射線画像を生成する放射線画像の生成処理を行う画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子の一方の電極には逆バイアス電圧が印加され、前記放射線検出素子の他方の電極にはスイッチ素子を介して信号線が接続されており、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記逆バイアス電圧および／または前記信号線に印加する信号線電圧を変化させることができ、
前記放射線検出素子のリセット処理後に、前記逆バイアス電圧および／または前記信号線電圧を変化させ、前記放射線検出素子からの信号値の読み出し処理を行い、得られた信号値に基づいて第二のゲインデータを作成し、ゲインデータと第二のゲインデータを用いて放射線画像を補正することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記放射線画像撮影装置の前記撮影シーケンスが別の撮影シーケンスに切り替わった場合に、前記別の撮影シーケンスに対応した第二のゲインデータを用いて補正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システム。
【請求項３】
前記放射線画像撮影装置は、当該放射線画像撮影装置内の温度を計測する温度計測手段を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記温度計測手段が計測する前記放射線画像撮影装置内の温度が所定の温度から閾値以上に変化した場合に、前記温度に対応した第二のゲインデータを用いて補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置が動画撮影の撮影シーケンスで動作して動画撮影が行われた場合、前記第二のゲインデータを用いて、前フレームの読み残しを補正することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
設定された撮影シーケンスに基づいて前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を制御する制御手段と、
を備える放射線画像撮影装置であって、
前記放射線検出素子の一方の電極には逆バイアス電圧が印加され、前記放射線検出素子の他方の電極にはスイッチ素子を介して信号線が接続されており、
前記制御手段は、
前記放射線検出素子のゲインを補正するゲインデータを有しており、前記ゲインデータに基づいて前記画像データを補正し、補正した画像データに基づいて放射線画像を生成する放射線画像の生成処理を行い、
前記逆バイアス電圧および／または前記信号線に印加する信号線電圧を変化させることができ、
前記放射線検出素子のリセット処理後に、前記逆バイアス電圧および／または前記信号線電圧を変化させ、前記放射線検出素子からの信号値の読み出し処理を行い、得られた信号値に基づいて第二のゲインデータを作成し、ゲインデータと第二のゲインデータを用いて放射線画像を補正することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照射された放射線の線量に応じて放射線検出素子で電荷を発生させ、発生した電荷を画像データとして読み出す放射線画像撮影装置が種々開発されている。このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られている。そして、従来は、支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型（固定型等ともいう。）として構成されていたが、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（カセッテ型等ともいう。）の放射線画像撮影装置も開発されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
そして、従来の銀塩写真方式を用いたスクリーン／フィルムや、輝尽性蛍光体シートを内蔵したＣＲ（Computed Radiography）カセッテの場合には、それらに放射線を複数回照射して撮影を行うと、いわゆる二重露光や多重露光の問題が生じたが、上記の放射線画像撮影装置では、撮影後に、画像データを記憶手段に記憶したり、無線方式や有線方式で画像データを外部装置に転送したりすることができる。そのため、二重露光等の問題を生じることがなく、動画撮影に用いることが可能となるといった特徴がある。
【０００４】
なお、本明細書では、放射線画像撮影装置に対して、パルス状の放射線を複数回照射したり、放射線を連続的に照射して、放射線画像撮影装置で放射線画像を複数枚撮影する撮影を、動画撮影という。そして、動画撮影には、通常の動画撮影のほか、動態画像撮影、トモシンセシス撮影、デュアルエナジーサブトラクション（dual energy subtraction）法を用いた撮影等も含まれる。なお、本明細書では、放射線画像撮影装置に放射線を１回照射して１枚の放射線画像を撮影する撮影を、静止画撮影（単純撮影等ともいう。）といい、撮影された放射線画像を静止画という。
【０００５】
ところで、放射線画像撮影装置の各放射線検出素子にはそれぞれ特性があり、例えば同じ線量の放射線を照射しても、通常、各放射線検出素子からはそれぞれ異なる値の画像データＤが読み出される。そのため、例えば工場出荷時等に、被写体が介在しない状態で放射線画像撮影装置に対して放射線を一様に照射して撮影を行い、各放射線検出素子からそれぞれ画像データＤを読み出す。
【０００６】
そして、画像データＤの読み出し処理の前や後に、放射線画像撮影装置に放射線を照射しない状態で、各放射線検出素子からそれぞれ、暗電荷（暗電流ともいう。）に起因するオフセットデータＯを読み出す。そして、読み出された各画像データＤを下記（１）式に従って補正した画像データＤ＊が各放射線検出素子で均一の値になるように、各放射線検出素子のゲインを補正するためのゲインデータａが設定される。
Ｄ＊＝ａ×（Ｄ−Ｏ）    …（１）
【０００７】
そして、ゲインデータａが、例えば放射線画像撮影装置が静止画撮影の撮影シーケンス（すなわち撮影の手順）で動作する状態で得られたものである場合、放射線画像撮影装置ｄでそれと同じ撮影シーケンスで、かつ被写体が介在しない状態で静止画撮影を行い、放射線画像撮影装置の各放射線検出素子から読み出された画像データＤに上記のゲインデータａを適用すると、例えば図１７（Ａ）に示すように、ノイズによる多少のばらつきはあるものの、各放射線検出素子の補正後の画像データＤ＊はほぼ同じ値になる。
【０００８】
しかし、動画撮影（例えば動態画像撮影）の撮影シーケンスで動作する状態の放射線画像撮影装置に放射線の照射と読み出しを交互に複数回繰り返した場合に、各放射線検出素子から読み出された放射線画像１枚分の画像データＤに対して上記のゲインデータａを適用して補正しても、例えば図１７（Ｂ）に示すように、各放射線検出素子の補正後の画像データＤ＊が必ずしもほぼ同じ値にならず、数％程度の誤差が画像ムラとして生じる場合がある。なお、図１７（Ａ）、（Ｂ）では補正後の画像データＤ＊が濃淡で表されており、しかも、濃淡が強調されて表されている。
【０００９】
このことから、放射線画像撮影装置が例えば静止画撮影の撮影シーケンスで動作する状態で撮影された画像データＤと、動画撮影の撮影シーケンスで動作する状態で撮影された画像データＤに対して、同じゲインデータａを適用すべきではないことが分かる。そして、例えば特許文献２では、放射線画像撮影装置の複数種類の撮影シーケンス（同文献では静止画撮影モードや第１〜第３の動画撮影モード）についてそれぞれゲインデータａの補正情報を有しておき、複数の補正情報から、実際に行われた撮影の撮影シーケンスに応じて抽出した補正情報を画像データＤに適用して、画像データＤの補正等を行うように構成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−８８０１５号公報
【特許文献２】特開２００８−２２５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２記載の方法に従って、静止画撮影や通常の動画撮影、動態画像撮影、トモシンセシス撮影、デュアルエナジーサブトラクション法を用いた撮影等のように異なる撮影シーケンスで放射線画像撮影装置を動作させる場合は、出荷時に撮影シーケンスごとにゲインデータａを取得することになり、出荷作業に時間が掛かったり、それぞれの撮影に対応した複数のゲインデータａを保持する必要が生じたり、異なる撮影シーケンスを容易に追加したりすることが困難である。
【００１２】
また、放射線画像撮影装置内の温度が変化した場合に、静止画撮影では上記のような画像ムラは生じることが無かったのに対し、動画撮影の場合に、同じ動画撮影のシーケンスで取得したゲインデータａを用いて補正しても上記のような画像ムラが生じる課題がある。この課題を解決するために、出荷時に複数の温度でゲインデータａを取得し、パネルの温度によってゲインデータａを選択したり、補間したりする方法があるが、更に多くのゲインデータａを取得する必要がある。
【００１３】
しかし、このような状況に対処するために、例えば診断画像を取得する前に放射線画像撮影装置のゲインデータａを取得することで、パネル温度に応じたゲインデータａを取得できる。しかし、ゲインデータａを取得するために、放射線技師等が、放射線画像撮影装置に実際の放射線をパネル全面に照射させた撮影を行い、各放射線検出素子から読み出された画像データＤが同じ値になるようにゲインデータａを設定するので、作業が非常に手間のかかるものとなり、パネル温度が変化するごとに同様の作業が必要となる。
【００１４】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影装置の各放射線検出素子から読み出された画像データを補正するためのゲインデータを、放射線技師等の手を煩わせることなく自動的に、かつ的確に算出し、画像補正することが可能な放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影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】
【００１５】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影システムは、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
設定された撮影シーケンスに基づいて前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を制御する制御手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子のゲインを補正するゲインデータを有しており、前記ゲインデータに基づいて前記画像データを補正し、補正した画像データに基づいて放射線画像を生成する放射線画像の生成処理を行う画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子の一方の電極には逆バイアス電圧が印加され、前記放射線検出素子の他方の電極にはスイッチ素子を介して信号線が接続されており、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記逆バイアス電圧および／または前記信号線に印加する信号線電圧を変化させることができ、
前記放射線検出素子のリセット処理後に、前記逆バイアス電圧および／または前記信号線電圧を変化させ、前記放射線検出素子からの信号値の読み出し処理を行い、得られた信号値に基づいて第二のゲインデータを作成し、ゲインデータと第二のゲインデータを用いて放射線画像を補正することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
設定された撮影シーケンスに基づいて前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を制御する制御手段と、
を備える放射線画像撮影装置であって、
前記放射線検出素子の一方の電極には逆バイアス電圧が印加され、前記放射線検出素子の他方の電極にはスイッチ素子を介して信号線が接続されており、
前記制御手段は、
前記放射線検出素子のゲインを補正するゲインデータを有しており、前記ゲインデータに基づいて前記画像データを補正し、補正した画像データに基づいて放射線画像を生成する放射線画像の生成処理を行い、
前記逆バイアス電圧および／または前記信号線に印加する信号線電圧を変化させることができ、
前記放射線検出素子のリセット処理後に、前記逆バイアス電圧および／または前記信号線電圧を変化させ、前記放射線検出素子からの信号値の読み出し処理を行い、得られた信号値に基づいて第二のゲインデータを作成し、ゲインデータと第二のゲインデータを用いて放射線画像を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のような方式の放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置によれば、放射線画像撮影装置の各放射線検出素子から読み出された画像データを補正するためのゲインデータを、放射線技師等の手を煩わせることなく自動的に、かつ的確に算出し、画像補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】放射線画像撮影装置のセンサー基板の構成を示す平面図である。
【図４】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５】１つの放射線検出素子についての等価回路を表すブロック図である。
【図６】画像データの読み出し処理等を行う際に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図７】本実施形態に係る放射線画像撮影システムの１つの構成例を表す図である。
【図８】本実施形態に係る放射線画像撮影システムの別の構成例を表す図である。
【図９】携帯端末型のコンソールの構成例を表す図である。
【図１０】個々の放射線検出素子で読み出し効率Ｅroのオン時間ΔＴon依存性が異なることを表すグラフである。
【図１１】画像処理装置が予め有している放射線検出素子のゲインを補正するための基準ゲインデータおよびオフセットデータを表す図である。
【図１２】走査線にオン電圧を順次印加して放射線検出素子のリセット処理を行う場合に各ＴＦＴにオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１３】放射線画像撮影装置での信号値の読み出し処理までの各処理や状態における放射線検出素子の電極間の電位差を表すグラフである。
【図１４】電荷蓄積状態で放射線検出素子の電極間の電位差が変化するとそれに相当する電荷が各放射線検出素子内に蓄積されることを説明する図である。
【図１５】撮影シーケンスを切り替えるごとに算出され記憶手段に記憶された放射線検出素子ごとの読み出し効率を表す図である。
【図１６】ｎ＋１回目の画像データにｎ回目の画像データの読み残し分が残像として含まれていることを説明する図である。
【図１７】（Ａ）補正後の画像データがほぼ同じ値になる場合、（Ｂ）補正後の画像データに画像ムラが生じた場合を表す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
［放射線画像撮影装置について］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成等について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。なお、以下では、放射線画像撮影装置１における上下方向については、放射線画像撮影装置１を図２の状態に配置した場合に基づいて説明する。すなわち、放射線が入射する側の面である放射線入射面Ｒ側を上側として説明する。
【００２３】
図１に示すように、放射線画像撮影装置１の筐体２の一方の側面には、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクター３９、インジケーター４０等が配置されている。また、図示を省略するが、筐体２の反対側の側面には、外部と無線方式で通信を行うためのアンテナ４１（後述する図４参照）が設けられている。
【００２４】
図２に示すように、筐体２の内部には、基台３１が配設されており、基台３１の上面側には、図示しない鉛の薄板等を介してセンサー基板４が配置されている。センサー基板４の上面には前述した放射線検出素子７等が設けられているが、この点については後で説明する。そして、センサー基板４の上方には、シンチレーター基板３４に形成されたシンチレーター３とセンサー基板４の放射線検出素子７等とが対向する状態でシンチレーター３やシンチレーター基板３４が配置されている。
【００２５】
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や内蔵電源２４等が取り付けられている。本実施形態では、このようにしてセンサーパネル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、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３５が設けられている。
【００２６】
図３に示すように、センサー基板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、複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各領域ｒには、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。本実施形態では、このように、各放射線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列されている。
【００２７】
また、本実施形態では、複数のバイアス線９が各信号線６に平行に配設されており、各バイアス線９は結線１０に接続されている。そして、センサー基板４の周縁部に、複数の入出力端子１１が設けられており、各入出力端子１１はそれぞれ各走査線５や各信号線６、結線１０と接続されている。そして、図示を省略するが、各入出力端子１１は、後述する読み出しＩＣ１６等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板と接続され、フレキシブル回路基板がセンサー基板４の裏面側に引き回されて前述したＰＣＢ基板３３等に接続されるようになっている。
【００２８】
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４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５は１つの放射線検出素子７（すなわち１画素）についての等価回路を表すブロック図である。
【００２９】
各放射線検出素子７では、図示しない被写体を介して照射された放射線の線量（或いはシンチレーター３で変換された電磁波の光量）に応じた電荷が各放射線検出素子７内でそれぞれ発生するようになっている。なお、以下では、放射線検出素子７がフォトダイオードで構成されている場合について説明するが、放射線検出素子７を例えばフォトトランジスターやＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いることも可能である。
【００３０】
そして、各放射線検出素子７の一方の電極７ａには、バイアス線９が接続されており、バイアス線９や結線１０を介してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に逆バイアス電圧Ｖｂが印加されるようになっている。また、各放射線検出素子７の他方の電極７ｂには、スイッチ素子としてＴＦＴ８が接続されており、ＴＦＴ８は信号線６に接続されている。
【００３１】
また、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してオン電圧が印加されるとオン状態となり、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。
【００３２】
各走査線５は、それぞれ走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂに接続されている。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切り替えるようになっている。
【００３３】
また、各信号線６は、それぞれ読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７に接続されている。本実施形態では、読み出し回路１７は、主に電荷を電圧に変換する積分回路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４や図５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。
【００３４】
本実施形態では、積分回路１８は、オペアンプ１８ａの反転入力端子と出力端子間にコンデンサー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、積分回路１８のオペアンプ１８ａの反転入力端子には信号線６が接続されており、オペアンプ１８ａの非反転入力端子には基準電圧が印加されるようになっている。
【００３５】
なお、この基準電圧が各信号線６に印加されるため、以下、この基準電圧を信号線電圧Ｖｓという。また、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、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。
【００３６】
撮影時に、スイッチ素子である各ＴＦＴ８がオフ状態とされた状態で図示しない放射線照射装置から放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が放射線検出素子７内に蓄積される。
【００３７】
そして、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、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃをオフ状態として、入力電荷を出力電圧に変換できる状態とし、その状態で、ＣＤＳの基準側のサンプルホールドをする。続いて、読み出しを行う１ラインないしは複数ラインのゲートラインの放射線検出素子７のＴＦＴ８にオン電圧を印加して、該当の放射線検出素子７から電荷を放出させる。放出した電荷は積分回路１８で電荷を電圧に変換する。次に、読み出しを行ったＴＦＴ８にオフ電圧を印加し電荷の放出を停止する。続いて、読み出し回路のＣＤＳは信号側のサンプルホールドを行い、信号側のサンプルホールドから基準側のサンプルホールドを差分し、ＡＤＣでデジタル信号に変換して出力する。上記の動作を順次行い、画像データを取得する。
【００３８】
なお、厳密には、リセット処理により、各放射線検出素子７に初期電荷を与え、放射線の線量（光量）に応じた電荷が消滅する。そして、読み出し処理時に、初期電荷に戻す動作時に消滅した電荷を供給する供給電荷を計測して信号に変換するということになる。
【００３９】
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）、マイコン等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。
【００４０】
制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー等で構成される記憶手段２３や、リチウムイオンキャパシター等で構成される内蔵電源２４が接続されている。また、制御手段２２には、前述したアンテナ４１やコネクター３９を介して外部と無線方式や有線方式で通信を行うための通信部４２が接続されている。
【００４１】
また、制御手段２２は、上記のように、バイアス電源１４から各放射線検出素子７への逆バイアス電圧Ｖｂの印加を制御したり、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等の動作を制御して、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を行わせるようになっている。
【００４２】
具体的には、制御手段２２は、撮影の際、図６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内に残存する電荷を除去する放射線検出素子７のリセット処理を行わせる。より具体的には、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のラインＬ１にオン電圧を印加し対象ラインの電荷を除去するリセット処理を行い、ラインＬ１にオフ電圧を印加する。次にラインＬ２にオン電圧を印加し、ゲートラインを順番にリセット処理する。また、ゲートラインＬ１にオン電圧を印加、次にＬ１とＬ２にオン電圧を印加、…、Ｌ１〜Ｌｘラインにオン電圧を印加し、Ｌ１にオフ電圧を印加、次にＬ１とＬ２にオフ電圧を印加、…、Ｌ１〜Ｌｘラインにオフ電圧を印加する方法でリセット処理しても良い。
【００４３】
そして、制御手段２２は、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とし、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。なお、図６中の斜線は放射線画像撮影装置１に放射線が照射されている期間を表す。
【００４４】
そして、放射線の照射が終了すると、制御手段２２は、読み出し手段と走査手段を制御して、画像データＤの読み出し処理を行う。積分回路１８の電荷リセットスイッチ１８ｃをオフ状態として、ＣＤＳの基準側サンプルホールドし、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のラインＬ１に所定の時間ΔＴonオン電圧を印加した後、ラインＬ１にオフ電圧を印加し、ＣＤＳの信号側サンプルホールドし、ＣＤＳで信号側サンプルホールドから基準側サンプルホールドの差分を出力し、ＡＤＣで画像データＤに変換する。これを各ラインＬ１〜Ｌｘ順次繰り返す。
【００４５】
制御手段２２は、このような撮影シーケンスで撮影を行って各放射線検出素子７から画像データＤを読み出すようになっている。そして、制御手段２２は、読み出された画像データＤを記憶手段２３に保存したり、或いは、保存された画像データＤを、通信部４２を介して外部に転送する等の制御を行うようになっている。
【００４６】
なお、画像データＤの読み出し処理の際に走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにそれぞれオン電圧が印加される時間（図６中のΔＴon参照。すなわち走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加される電圧がオフ電圧からオン電圧に切り替わってから再度オフ電圧に切り替わるまでの時間）を、以下、ＴＦＴ８のオン時間ΔＴonという。
【００４７】
また、本実施形態では、制御手段２２は、設定された撮影シーケンスに基づいて上記の放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を制御するようになっている。すなわち、設定された撮影シーケンスが、例えば静止画撮影の撮影シーケンスであれば、制御手段２２は、図６に示したように放射線検出素子７のリセット処理→電荷蓄積状態→放射線照射→画像データＤの読み出し処理の各処理を１回ずつ行う。
【００４８】
また、制御手段２２は、例えば、設定された撮影シーケンスが動態画像撮影の撮影シーケンスであれば、図６に示したように放射線検出素子７のリセット処理を行った後、電荷蓄積状態→放射線照射→画像データＤの読み出し処理の各処理を複数回繰り返して行う（すなわち、リセット処理→電荷蓄積状態→放射線照射→画像データＤの読み出し処理→電荷蓄積状態→放射線照射→画像データＤの読み出し処理→…）。
【００４９】
なお、動態画像撮影の際に放射線がパルス状に照射される際には上記のようなシーケンスになるが、放射線が連続的に照射される場合には、放射線照射中に、電荷蓄積状態→画像データＤの読み出し処理→電荷蓄積状態→画像データＤの読み出し処理を繰り返すように構成しても良い。
【００５０】
また、動態画像撮影の撮影シーケンスではＴＦＴ８のオン時間ΔＴonが静止画撮影の撮影シーケンスにおけるオン時間ΔＴonよりも短く設定されるなど、撮影シーケンスごとに、読み出し処理の回数やＴＦＴ８のオン時間ΔＴonだけでなくパラメーターや処理の仕方等が変更される。
【００５１】
また、本実施形態では、図２に示すように、放射線画像撮影装置１の例えば基台３１の裏側等に、放射線画像撮影装置１内の温度を計測する温度計測手段として温度センサー２５が設けられている。そして、図４に示すように、温度センサー２５は制御手段２２に接続されており、計測した放射線画像撮影装置１内の温度の情報を制御手段２２に送信するようになっている。なお、温度センサー２５等の温度計測手段は必ずしも放射線画像撮影装置１に設けられていなくてもよい。
【００５２】
［放射線画像撮影システムについて］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システムについて説明する。放射線画像撮影システム１００は、例えば図７に示すように撮影室Ｒａ内や前室Ｒｂ内に構成することも可能であり、また、図８に示すように、回診車７０に搭載する等して構成することも可能である。
【００５３】
例えば図７に示すように、放射線画像撮影システム１００が撮影室Ｒａ内等に構成される場合、放射線画像撮影装置１は、撮影台５１（立位撮影用の撮影台５１Ａや臥位撮影用の撮影台５１Ｂ）のカセッテホルダー５１ａに装填されて撮影に用いられる。また、例えば、放射線画像撮影装置１を臥位撮影用の撮影台５１Ｂの天板上に横臥した図示しない被写体と天板との間に差し込む等して配置することも可能である。
【００５４】
撮影室Ｒａには、放射線を照射する放射線発生装置５２が少なくとも１つ設けられている。また、撮影室Ｒａには、撮影室Ｒａ内の各装置等や撮影室Ｒａ外の各装置等の間の無線方式や有線方式での通信等を中継するためのアクセスポイント５３を備えた中継器５４が設けられている。また、中継器５４には、放射線発生装置５２のジェネレーター５５やコンソール５８等も接続されており、中継器５４は、放射線画像撮影装置１やコンソール５８、放射線発生装置５２のジェネレーター５５等との間の通信を中継するようになっている。
【００５５】
また、放射線発生装置５２のジェネレーター５５は、放射線技師等の操作者により管電圧や管電流、照射時間（或いはｍＡｓ値）等が設定されると、放射線発生装置５２から、設定された管電圧等に応じた線量の放射線を照射させるなど、放射線発生装置５２に対して種々の制御を行うようになっている。
【００５６】
前室（操作室等ともいう。）Ｒｂには、放射線発生装置５２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ジェネレーター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。また、前室Ｒｂには、コンピューター等で構成されたコンソール５８が設置されている。なお、コンソール５８を撮影室Ｒａや前室Ｒｂ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る。
【００５７】
コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成される表示部５８ａが設けられており、マウスやキーボード等の入力手段５８ｂが接続されている。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５８ｃが接続され、或いは内蔵されている。
【００５８】
一方、前述したように、図８に示すように、放射線発生装置５２やコンソール５８等を回診車７０に搭載する等して放射線画像撮影システム１００を構成し、回診車７０を病室Ｒ１等に持ち込んで撮影を行うように構成することも可能である。なお、図示を省略するが、この場合、放射線発生装置５２のジェネレーター５５や中継器５４等は、回診車７０の本体部内に収納されている。
【００５９】
そして、この場合、放射線画像撮影装置１は、図８に示すようにベッドＢｅと被写体Ｈである患者との間に差し込まれたり、或いは患者の身体にあてがわれるようにして撮影に用いられる。そして、この場合も、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ５６を操作することで放射線発生装置５２から放射線が照射されて撮影が行われる。
【００６０】
なお、コンソール５８を、図７や図８に示したようなデスクトップ型やノート型のコンピューターで構成することも可能であるが、例えば図９に示すように、放射線技師等の操作者に携帯端末型のコンソール５８を携帯させるように構成することも可能である。
【００６１】
［画像処理装置における放射線画像の生成処理について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１００では、放射線画像撮影装置１は、上記のようにして各放射線検出素子７から画像データＤを読み出すと、それらをコンソール５８に転送する。そして、コンソール５８は、それらの画像データＤに基づいて放射線画像を生成するようになっている。
【００６２】
すなわち、本実施形態では、コンソール５８が、画像データＤに基づく放射線画像の生成処理を行う画像処理装置として機能するように構成されており、以下、コンソール５８が画像処理装置として機能する場合には画像処理装置５８として説明するが、画像処理装置をコンソール５８とは別体の装置として構成することも可能であり、例えば、ＦＰＤの内部で一部または全部の画像処理（補正演算）を行っても良い。
【００６３】
［補正後の画像データに画像ムラが発生する原因等について］
ここで、図１７（Ｂ）に示したように、補正後の画像データＤ＊に画像ムラが生じる原因について説明する。
【００６４】
放射線画像撮影装置１をある撮影シーケンス（例えば静止画撮影の撮影シーケンス（図６参照））で動作させて撮影を行って読み出された画像データＤに基づいてゲインデータａ等を算出し、そのゲインデータａ等を、上記の撮影シーケンスとは異なる他の撮影シーケンス（例えば動態画像撮影の撮影シーケンス）で放射線画像撮影装置１を動作させた状態で読み出される１フレーム分の画像データＤに対して適用して上記（１）式に従って画像データＤを補正しても、図１７（Ｂ）に示したように、補正後の画像データＤ＊の誤差が画像ムラとして生じる場合がある。
【００６５】
このような現象が生じる原因について本発明者らが研究を重ねたところ、放射線画像撮影装置１の撮影シーケンス内のΔＴonを短くすることにより、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroが変わるが、その際の読み出し効率Ｅroの変化が放射線検出素子７ごとに均一でないために、それが画像ムラとなって現れることが分かった。
【００６６】
厳密には、下記の式が成り立つ。
画像データＤ≒Ｓ×｛１−ｅｘｐ（−ΔＴon／τ）｝    …（２）
τ≒Ｃ×Ｒon    …（３）
ここで、Ｃは放射線検出素子７部の容量（寄生容量）である。Ｒonは、スイッチ素子ＴＦＴのオン時の等価抵抗であり、温度によって変化する。Ｓは放射線検出素子７に蓄積された信号である。τは時定数である。
ここで、
読み出し効率Ｅro≒１−ｅｘｐ（−ΔＴon／τ）    …（４）
である。ＣやＲonは放射線検出素子７ごとに異なっている。
【００６７】
具体的には、放射線画像撮影装置１の撮影シーケンスが変わると、撮影シーケンスごとに前述した画像データＤの読み出し処理の際のＴＦＴ８のオン時間ΔＴon（図６参照）が変わり、そのために放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroが変わる。実際、ＴＦＴ８のオン時間ΔＴonを変化させた場合に放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroがどのように変化するかを調べると、図１０に示すように、ＴＦＴ８のオン時間ΔＴonが長くなるほど放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroは向上する（すなわちスイッチ素子を長く開いているほど放射線検出素子７から信号線６に放出される電荷が多くなる。）。
【００６８】
その際、ＴＦＴ８のオン時間ΔＴonが十分に長ければ、ＴＦＴ８を介して放射線検出素子７から信号線６に電荷が十分に放出されるため、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroがほぼ１００％となり、ほとんど差が無くなる。例えば、ΔＴonは、時定数τの６倍以上あるとほぼ１００％となる。しかし、ＴＦＴ８のオン時間ΔＴonが短くなると、各ＴＦＴ８での電荷の通過し易さが異なるため、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroに差が現れる。
【００６９】
なお、図１０では２つの放射線検出素子７（ＴＦＴ８）のみについて記載されているが、読み出し効率Ｅroのオン時間ΔＴon依存性は、放射線検出素子７ごと（ＴＦＴ８ごと）に異なる。また、前述したように、放射線画像撮影装置１が動画撮影の撮影シーケンスで動作する場合は、画像データＤの読み出し処理の際のＴＦＴ８のオン時間ΔＴonは、高フレームレートを実現するために、短く設定せざるを得なくなる。
【００７０】
また、同じ動画撮影でも、放射線画像撮影装置１が通常の動画撮影の撮影シーケンスで動作する場合と、動態画像撮影の撮影シーケンスで動作する場合と、トモシンセシス撮影の撮影シーケンスで動作する場合と、デュアルエナジーサブトラクション法を用いた撮影の撮影シーケンスで動作する場合とで、ＴＦＴ８のオン時間ΔＴonが異なる時間に設定される場合もある。
【００７１】
そして、このような状況で、例えば、放射線画像撮影装置１が静止画撮影の撮影シーケンスで動作する場合（ＴＦＴ８のオン時間ΔＴonを十分に長く取れる場合）に読み出された画像データＤに基づいて上記のゲインデータａを算出して設定すると、この場合はＴＦＴ８のオン時間ΔＴonが長いため、図１０に示すように、各放射線検出素子７で読み出し効率Ｅroは、ほぼ１００％となり、ほとんど差がない状態でのゲインデータａが設定されることになる。
【００７２】
一方、放射線画像撮影装置１が例えば動態画像撮影の撮影シーケンスで動作する状態で画像データＤを読み出すと、この場合はＴＦＴ８のオン時間ΔＴonが短いため、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroに差が現れている状態で画像データＤが読み出されることになる。すなわち、例えば放射線検出素子７内に同じ量の電荷が蓄積されていたとしても、読み出し効率Ｅroが高い放射線検出素子７から読み出された画像データＤは相対的に大きな値になり、読み出し効率Ｅroが低い放射線検出素子７から読み出された画像データＤは相対的に小さな値になる。
【００７３】
そして、そのような各画像データＤに対して、放射線画像撮影装置１が静止画撮影の撮影シーケンスで動作する状態で読み出された画像データＤに基づいて設定されたゲインデータａ等を適用してゲイン補正しても、上記の放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroの違い（図１０参照）に基づく画像データＤの相対的な大小が補正しきれずに補正後の画像データＤ＊に残ってしまう。
【００７４】
そして、相対的に大きな値の補正後の画像データＤ＊が集まっている部分（すなわち相対的に読み出し効率Ｅroが高いＴＦＴ８が集まっている部分）と、相対的に小さな値の補正後の画像データＤ＊が集まっている部分（すなわち相対的に読み出し効率Ｅroが低いＴＦＴ８が集まっている部分）との差が、画像ムラとして視認されるようになる。
【００７５】
一方、前述したように、例えば、工場出荷時等に温度Ｔ０で動画撮影シーケンスであるΔＴonが短い時間で取得した画像データＤに基づいてゲインデータａ´を取得し、ゲインデータａ´を取得したのと同じ温度Ｔ０で動画撮影シーケンスであるΔＴonが短い時間で取得した画像データＤをゲインデータａ´でゲイン補正すると画像ムラは現れないのに対して、異なる温度Ｔ１で取得した画像データＤをゲインデータａ´でゲイン補正するとこれと同じような画像ムラが現れる。上記（３）式におけるＴＦＴオン時の等価抵抗Ｒonが温度によって変化するためである。
【００７６】
そして、上記（２）式のｅｘｐ｛−ΔＴon／τ）のτは温度Ｔの関数としてτ（Ｔ）と表すことができるように温度特性を持ち、τ（Ｔ）に対して、ΔＴonが十分に大きければ（例えば６倍以上）、τ（Ｔ）が温度によって変化してもほとんど影響しなくなり、画像ムラは現れない。
【００７７】
以上のことから分かるように、補正後の画像データＤ＊に画像ムラが発生する原因は、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroの違いに基づくものであり、放射線検出素子７の時定数τに対して、ゲートオン時間ΔＴonを十分に長くできないことに起因しており、更に、時定数τが温度により変化することに起因して発生する。
【００７８】
そして、放射線画像撮影装置１が例えばΔＴonをτに対して十分に長くできる静止画撮影の撮影シーケンスで動作する状態で各放射線検出素子７から読み出された画像データＤに基づいて設定されたゲインデータａを、放射線画像撮影装置１がΔＴonを十分に長くできない他の撮影シーケンスで動作する状態で読み出された画像データＤに適用すると、当該別の撮影シーケンスにおける放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroが静止画撮影の場合の読み出し効率Ｅro≒１００％とは異なり、補正後の画像データＤ＊に画像ムラが生じることが分かった。
【００７９】
［本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成について］
そこで、放射線画像撮影装置１の撮影シーケンスごと、或いは放射線画像撮影装置１内の温度ごとに、ゲインデータａを設定するように構成することで画像ムラが生じないゲイン補正をすることが可能である。しかし、その際、出荷時にΔＴonと温度ごとにゲインデータａを取得するのは時間が掛かり、複数のゲインデータａを保持する必要があり、実用的でない。かといって、撮影の前に放射線技師等がゲインデータａを取得するのも手間が掛かり実用的でない。
【００８０】
また、通常、各放射線画像撮影装置１には、工場出荷時等に、放射線画像撮影装置１をΔＴonが時定数τ（の温度変化も考慮して）に対して十分長い時間の撮影シーケンス、例えば、静止画撮影の撮影シーケンス（図６参照）で動作させ、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒ（図１や図２参照）に放射線を一様に照射した状態で放射線検出素子７ごとに読み出された各画像データＤが均一の値になるように、図１１に示すように、予め放射線検出素子７のゲインを補正するためのゲインデータａ（以下、このゲインデータａを基準ゲインデータａstという。）が設定されている。この基準ゲインデータａstは、シンチレータの放射線から可視光等の電磁波へ変換する変換効率と、放射線検出素子であるＰＤの光電変換効率や読み出し回路の電荷信号をデジタル信号に変換する変換効率のゲインを補正する。
【００８１】
また、上記（１）式におけるオフセットデータＯについては、前述したように工場出荷時にオフセットデータＯの読み出し処理を行い、オフセットデータＯを放射線検出素子７ごとに予め取得しておき、予め設定されるように構成することが可能であり、以下、説明を簡単にするためにこのように構成されている場合について説明するが、オフセットデータＯの読み出し処理を撮影の前や後に行って撮影ごとに取得するように構成してもよい。
【００８２】
なお、図１１で、（ｘ，ｙ）はセンサー基板４（図３参照）上でのｘ行ｙ列の放射線検出素子７を表す。また、以下では、基準ゲインデータａstの算出の基となった画像データＤが読み出された際の放射線画像撮影装置１の撮影シーケンス（上記の例では静止画撮影の撮影シーケンス）を基準撮影シーケンスという。そして、以下では、基準撮影シーケンスが静止画撮影の撮影シーケンスであることを前提として説明するが、本発明はその場合に限定されない。
【００８３】
そこで、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１００では、画像処理装置５８は、上記のように放射線画像撮影装置１から転送されてきた画像データＤを補正する際には、下記（５）式に示すように、基準撮影シーケンス以外の放射線画像撮影装置１の撮影シーケンスや放射線画像撮影装置１内の温度に対応する放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroで基準ゲインデータａstを修正し、オフセットデータＯと修正した基準ゲインデータａst＊に基づいて（すなわち上記（１）式のａの代わりに修正した基準ゲインデータａst＊を用いて）画像データＤを補正するようになっている。
ａst＊＝ａst／Ｅro    …（５）
【００８４】
なお、画像データＤは、上記（１）式のａをａst＊に替えた
Ｄ＊＝ａst＊×（Ｄ−Ｏ）    …（６）
に従って補正され、補正後の画像データＤ＊が算出される。
【００８５】
そして、画像処理装置５８は、このようにして、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroに基づいて基準ゲインデータａstを修正し（上記（５）式参照）、オフセットデータＯと修正したゲインデータａst＊に基づいて、放射線画像撮影装置１から転送されてきた画像データＤを補正する（上記（６）式。または、上記（１）式をａの代わりにa_st*を用いた上記（６）式を用いる。）。そして、補正後の画像データＤ＊に対して撮影部位に応じた階調処理等の精緻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。
【００８６】
なお、画像処理装置５８は、放射線画像撮影システム１００で使用可能な各放射線画像撮影装置１について、それぞれ各放射線検出素子７のゲインを補正するための基準ゲインデータａstとオフセットデータＯを例えば記憶手段５８ｃ（図７参照。図８では図示省略）に記憶する等して予め有している。
【００８７】
［放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroの算出について］
一方、本実施形態では、上記のように、基準ゲインデータａstが放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを用いて修正される（上記（５）式参照）。そして、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroは、放射線画像撮影装置１の撮影シーケンスごと、或いは放射線画像撮影装置１内の温度ごとに算出されて設定される。
【００８８】
その際、放射線画像撮影装置１に放射線を照射して放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを得るように構成すると、放射線技師等がいちいち放射線を照射する動作を行わなければならず非常に手間がかかるものとなる。そのため、本実施形態では、放射線画像撮影装置１に放射線を照射せずに、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを自動的に（すなわち放射線技師等の手を煩わすことなく）算出するようになっている。
【００８９】
なお、以下では、後述するように放射線画像撮影装置１で信号値Ｓを読み出して画像処理装置５８に送信し、画像処理装置５８が、当該放射線画像撮影装置１の放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出する場合について説明するが、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出するように構成することも可能である。
【００９０】
［放射線画像撮影装置における信号値の読み出し処理について］
放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、図１２に示すように、走査駆動手段１５（図４参照）のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、ＴＦＴ８を順次オン状態にし、各放射線検出素子７から電荷を信号線６に放出させて各放射線検出素子７内から残存する電荷を除去する放射線検出素子７のリセット処理を行う。
【００９１】
なお、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加する代わりに、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を一斉に印加するようにして放射線検出素子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。また、以下では、放射線検出素子７のリセット処理を行う場合について説明するが、この段階では放射線検出素子７内に残存する電荷を除去できればよいため、放射線検出素子７のリセット処理を行う代わりに、例えば放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を行うように構成することも可能である。
【００９２】
また、制御手段２２は、通常の撮影時に行われる各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際の各放射線検出素子７（図４や図５参照）の２つの電極７ａ、７ｂ間の電位差ΔＶ０が例えば５［Ｖ］であるとすると、上記の放射線検出素子７のリセット処理を行う際には、図１３に示すように、この場合の放射線検出素子７のリセット処理の際の各放射線検出素子７の２つの電極７ａ、７ｂ間の電位差ΔＶ１を、上記の電位差ΔＶ０よりも絶対値が小さい例えば４．５［Ｖ］に設定して放射線検出素子７のリセット処理を行う。
【００９３】
なお、前述したように放射線検出素子７の一方の電極７ａには逆バイアス電圧Ｖｂが印加されており、放射線検出素子７の他方の電極７ｂにスイッチ素子を介して接続されている信号線６には信号線電圧Ｖｓが印加されているため、ＴＦＴ８がオン時の上記の各放射線検出素子７の２つの電極７ａ、７ｂ間の電位差ΔＶは、
ΔＶ＝Ｖｓ−Ｖｂ    …（７）
で算出される。
【００９４】
そして、本実施形態では、上記の逆バイアス電圧Ｖｂと信号線電圧Ｖｓの少なくとも一方、或いはそれらの両方を変化させることで、リセット処理や読み出し処理後の各放射線検出素子７の２つの電極７ａ、７ｂ間の電位差ΔＶを変化させることができる。そして、信号線電圧Ｖｓは、読み出し回路１７の積分回路１８のオペアンプ１８ａ（図５参照）の入力側の非反転入力端子に印加される基準電圧を変えることで変化させることができる。
【００９５】
制御手段２２は、図１３に示すように、信号線電圧Ｖｓと逆バイアス電圧Ｖｂの電位差をΔＶ１（例えば４．５Ｖ）とした状態でリセット処理を行うと各放射線検出素子７の２つの電極７ａ、７ｂ間の電位差をΔＶ１にすることができる。そして、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて各ＴＦＴ８をオフ状態にして電荷蓄積状態に移行させる。なお、この場合の電荷蓄積状態では、放射線画像撮影装置１には放射線は照射されない。
【００９６】
電荷蓄積状態に移行後、信号線電圧Ｖｓ、逆バイアス電圧Ｖｂの何れか、または、両方の電圧を変化させ、信号線電圧Ｖｓと逆バイアス電圧Ｖｂの電位差がΔＶ０となるようにする。次に読み出し処理を開始するが、ΔＶ０に変化する応答性を考慮した時間を待ってから読み出し処理を開始する。読み出し処理を開始する前の各放射線検出素子７の２つの電極７ａ，７ｂ間の電位差ΔＶは電荷蓄積状態のためΔＶ１の電圧が保持されたままの状態になる。この状態で読み出し処理を開始すると、各放射線検出素子７の２つの電極７ａ，７ｂ間の電位差ΔＶはΔＶ１からΔＶ０に変化する。この電位差ΔＶの変化量ΔＶ０−ΔＶ１に相当する電荷Ｑが各放射線検出素子７から放出される（読み出される）。なお、下記（８）式においてＣは各放射線検出素子７の静電容量を表す。
Ｑ＝Ｃ×（ΔＶ０−ΔＶ１）    …（８）
【００９７】
このように、本実施形態では、信号線電圧Ｖｓと逆バイアス線電圧Ｖｂの電位差ΔＶをリセット処理時のΔＶ０から電荷蓄積状態中にΔＶ１に変化させて読み出し処理することで、各放射線検出素子７内に電荷Ｑが発生したのと同じ状態を作ることが可能となり放射線画像撮影装置１に放射線を照射しなくても、各放射線検出素子７内に電荷Ｑを発生させて蓄積させることが可能となり、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されなくても、撮影時等に放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて各放射線検出素子７内で発生した電荷Ｑが各放射線検出素子７内に蓄積される場合と同じ状態を形成することが可能となる。
【００９８】
そして、放射線画像撮影装置１に放射線を照射して各放射線検出素子７内に電荷Ｑを蓄積させる場合には、通常、照射される放射線の強度が各放射線検出素子７で均一ではなく、また、再現性（同じようにＸ線照射しても蓄積電荷Ｑが変化しやすい）も低いため、放射線画像撮影装置１に放射線を照射して各放射線検出素子７で均一の電荷量の電荷Ｑを発生させたり、同じような電荷Ｑを繰り返し発生することは困難であるが、本実施形態の場合には、上記の電荷Ｑの再現性が高いといった特徴がある。
【００９９】
そして、制御手段２２は、電荷蓄積状態を所定時間継続した後、前述した画像データＤの読み出し処理（図６参照）と同様にして信号値Ｓの読み出し処理を行って、上記のようにして各放射線検出素子７内に蓄積された電荷Ｑを各放射線検出素子７から信号値Ｓとしてそれぞれ読み出すようになっている。
【０１００】
なお、本実施形態では、このようにして読み出されるデータを上記のように信号値Ｓという。これは、撮影時（図６参照）に放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて読み出される画像データＤと混同しないように文言を変えたものであるが、放射線検出素子７内で電荷Ｑが発生した場合、それを信号値Ｓとして読み出す場合も画像データＤとして読み出す場合も、いずれも同じ値のデータになる。また、信号値Ｓの読み出し処理は、ΔＴon時間が短く、１００％に近い読み出し効率が得られない撮影シーケンスに変更される場合には、変更後の撮影シーケンスで行われる。
【０１０１】
読み出し効率は温度により変化するため、実際の撮影直前か直後に読み出し効率を算出する信号値Ｓを取得することが好ましい。また、パネル内の温度を監視し、所定内の温度変化であれば、取得済みの信号値Ｓから求めた読み出し効率Ｅroを用いて、取得する時間を省略できるように処理しても良い。
【０１０２】
一方で、信号値Ｓに対してもオフセット補正ｂをする必要があり、信号値Ｓを取得する前か後にオフセット補正用の画像データｂを取得するようにすることで、温度により変化する暗電荷によるオフセット補正誤差を小さくすることができより好ましい。
【０１０３】
［放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroの算出について］
一方、画像処理装置５８は、上記のようにして読み出された信号値Ｓが放射線画像撮影装置１から送信されてくると、送信されてきた信号値Ｓに基づいて当該放射線画像撮影装置１の放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出するようになっている。なお、算出した放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroに基づいて基準ゲインデータａstを修正したり（上記（５）式参照）、修正した基準ゲインデータａst＊等に基づいて画像データＤを補正したり（上記（１）式、ないし、上記（６）式参照）、補正後の画像データＤ＊に基づいて放射線画像を生成することは前述した通りである。
【０１０４】
［算出法１］
放射線画像撮影装置１の放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出する際、例えば放射線画像撮影装置１の工場出荷時等にΔＴonが十分に長いほぼ１００％の読み出し効率が得られる撮影シーケンスで、上記と同様にして信号値Ｓを放射線検出素子７ごとに読み出して、オフセット補正して予め保持しておく（なおこの場合の信号値ＳをＳstとする。）。そして、下記（９）式に従って今回送信されてきた信号値Ｓに基づいて放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出するように構成することが可能である。
Ｅro＝Ｓ／Ｓst    …（９）
【０１０５】
この方法では、出荷時の信号値Ｓstや信号値Ｓをノイズに対して大きな値で取得できるため、精度のよい読み出し効率Ｅroが取得できる。
【０１０６】
［算出法２］
また、放射線画像撮影装置１で、図１３に示したように電位差ΔＶ１設定→リセット処理→電荷蓄積状態→ΔＶ０設定→信号値Ｓ（Ｓ１）の読み出し処理→電荷蓄積状態→信号値Ｓ（Ｓ２）の読み出し処理とする。放射線画像撮影装置１から画像処理装置５８に信号値Ｓ１、Ｓ２を送信する。
【０１０７】
この場合、仮に放射線検出素子７内で発生した電荷Ｑが１００％読み出された場合の信号値ＳをＳ１００とすると、１回目の読み出し処理で読み出された信号値Ｓ１はＳ１００×Ｅroで表され、読み残し分はＳ１００×（１−Ｅro）で表される。そして、２回目の読み出し処理では、１回目の読み残し分Ｓ１００×（１−Ｅro）のうち読み出し効率Ｅroの分だけ読み出されるため、２回目の読み出し処理で読み出される信号値Ｓ２はＳ１００×（１−Ｅro）×Ｅroで表される。
【０１０８】
そのため、信号値Ｓ１、Ｓ２の比は、
Ｓ１：Ｓ２＝Ｓ１００×Ｅro：Ｓ１００×（１−Ｅro）×Ｅro
＝１：（１−Ｅro）    …（１０）
で表される。そのため、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを、上記（１０）式を変形した下記（１１）式に従って算出するように構成することも可能である。
１−Ｅro＝Ｓ２／Ｓ１
∴Ｅro＝１−Ｓ２／Ｓ１    …（１１）
【０１０９】
そして、このように構成すると、上記の［算出法１］のように放射線画像撮影装置１の工場出荷時等に読み出した上記の信号値Ｓstの情報がなくても放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出することが可能となる。
【０１１０】
また、電位差ΔＶが温度により変化する場合においても精度よく読み出し効率Ｅroを算出することが可能となる。
【０１１１】
［算出法３］
また、上記の［算出法２］のように、放射線画像撮影装置１で、図１３に示したように放射線検出素子７のリセット処理→電荷蓄積状態→信号値Ｓの読み出し処理の各処理を行った後に、各放射線検出素子７の２つの電極７ａ、７ｂ間の電位差ΔＶをΔＶ０のまま変化させない状態で信号値Ｓを１回読み出すのではなく、複数回読み出すように構成することも可能である。
【０１１２】
すなわち、信号線電圧Ｖｓと逆バイアス電圧Ｖｂの電位差ΔＶをΔＶ０→放射線検出素子７のリセット処理→電荷蓄積状態→電位差ΔＶをΔＶ１→信号値Ｓ（Ｓ１）の読み出し処理→電荷蓄積状態→信号値Ｓ（Ｓ２）の読み出し処理→電荷蓄積状態→信号値Ｓ（Ｓ３）の読み出し処理・・・と信号値Ｓを複数回読み出すように構成することも可能である。
【０１１３】
そして、画像処理装置５８で、それらの信号値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…を例えば指数関数
Ｓｎ＝ｐ・ｑｎ（ｎ＝１、２、…）    …（１２）
で近似してｐ、ｑを算出する（或いはｑのみを算出する。）。そして、上記（１０）式から分かるように、
Ｓｎ：Ｓn+1＝１：（１−Ｅro）
の関係が成り立つ。
【０１１４】
そのため、これに上記（１２）式を代入して、
Ｓｎ：Ｓn+1＝１：（１−Ｅro）
＝ｐ・ｑｎ：ｐ・ｑｎ＋１
＝１：ｑ
１−Ｅro＝ｑ
∴Ｅro＝１−ｑ    …（１３）
を演算することで、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出するように構成することも可能である。そして、このように構成すれば、各信号値Ｓ１、Ｓ２、…に含まれるノイズの影響が抑制されるため、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroをより精度良く算出することが可能となる。
【０１１５】
［算出法４］
また、上記の場合、放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroは、
Ｅro＝（Ｓ１−ｂ）／Σ（Ｓｎ−ｂ）  …（１４）
ｎ＝１〜ｍ
で算出される。なお、ｍはΣ（Ｓｎ−ｂ）による読み出し効率がほぼ１００％になる値（例えば、ΔＴｏｎ×ｍ≧６×時定数τの場合の値）である。
【０１１６】
ΔＴonが時定数τに対して十分に長くほぼ１００％の読み出し効率で読み出せる条件で、ａstや信号値Ｓstを出荷時に取得する方法について説明したが、ΔＴonが短い条件で、ａstを取得、同じ条件でＥro_stを取得して、ａst＊＝ａst×Ｅro_st／Ｅro（上記（５）式参照）と補正することも可能である。
【０１１７】
また、出荷時等で複数回取得して、平均化処理することでノイズの影響を低減し精度を向上することも可能である。
【０１１８】
［効果］
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１００や放射線画像撮影装置１によれば、上記のように構成することで、放射線技師等の手を煩わせることなく自動的に、かつ的確に放射線画像撮影装置１の放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出することが可能となる。そして、算出した放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroに基づいて、上記（５）式に従って、基準ゲインデータａstを自動的に、かつ的確に修正して、修正した基準ゲインデータａst＊を算出することが可能となる。
【０１１９】
そして、前述したように、放射線画像撮影装置１の撮影シーケンスが別の撮影シーケンスに切り替わった場合や、放射線画像撮影装置１内の温度が所定の温度から閾値以上に変化した場合に、基準ゲインデータａstを用いて補正すると、補正後の画像データＤ＊に画像ムラ（図１７（Ｂ）参照）が生じる場合があったが、上記の本実施形態のように画像データＤを修正した基準ゲインデータａst＊で補正することで、補正後の画像データＤ＊に画像ムラが生じないようにすることが可能となる（図１７（Ａ）参照）。
【０１２０】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１００や放射線画像撮影装置１では、上記のように、放射線技師等の手を煩わせることなく自動的に基準ゲインデータａstが修正されるため、放射線画像撮影システム１００や放射線画像撮影装置１が放射線技師等にとって非常に使い勝手がよいものとなる。
【０１２１】
なお、ΔＴonが、所定値より短い撮影シーケンスにおいて、実際の撮影前に毎回行うようにするようにする。または撮影後に毎回行っても良い。
【０１２２】
［信号値の読み出し処理や放射線検出素子ごとの読み出し効率の算出処理等を行うタイミングについて］
また、上記の放射線画像撮影装置１における信号値Ｓの読み出し処理や、画像処理装置５８や放射線画像撮影装置１における放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroの算出処理等を行うタイミングとしては、例えば、それまで行っていた撮影シーケンスとは別の撮影シーケンスで放射線画像撮影装置１が動作することになった場合（すなわち放射線画像撮影装置１の撮影シーケンスが別の撮影シーケンスに切り替わった場合）や、温度計測手段２５（図２や図４参照）が計測する放射線画像撮影装置１内の温度が所定の温度（例えば工場出荷時等での放射線画像撮影装置１内の温度）から閾値以上に変化した場合に行うように構成することも可能である。
【０１２３】
或いは、放射線画像撮影装置１を新たに放射線画像撮影システム１００に導入する際に、放射線画像撮影システム１００で行うことが可能な各撮影シーケンスについて撮影シーケンスを切り替えながらそれぞれ信号値Ｓを読み出して、撮影シーケンスごとの放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅro(m)（ｍは各撮影シーケンスに割り振られた番号）を算出する。
【０１２４】
そして、例えば、それらの読み出し効率Ｅro(m)を、画像処理装置５８の記憶手段５８ｃ等に図１５に示すようなテーブルの形で記憶する等して有しておくように構成することも可能である。この場合、画像処理装置５８は、切り替えられた後の撮影シーケンスに対応する放射線検出素子７の読み出し効率Ｅro(m)を記憶手段５８ｃ等から読み出して放射線検出素子７のゲインを補正するための基準ゲインデータａst（図１１、上記（５）式参照）を修正するように構成される。
【０１２５】
また、図示を省略するが、放射線画像撮影装置１内の温度が所定の温度から閾値以上に変化した際に上記のようにして放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを算出した場合にも、図１５に示したテーブルと同様に、放射線画像撮影装置１内の温度と所定の温度との温度差ごとに、算出した放射線検出素子７の読み出し効率Ｅro(m)をテーブルに書き込むように構成する。そして、画像処理装置５８は、それを参照して放射線検出素子７のゲインを補正するための基準ゲインデータａstを修正するように構成することが可能である。
【０１２６】
［動画撮影で撮影された複数枚の放射線画像から残像成分を除去することについて］
ところで、動画撮影を行って一連の複数枚の放射線画像を撮影する場合、各放射線画像に、その直前に撮影された放射線画像（或いはさらに前に撮影された放射線画像）の残像が写り込んでいる場合がある。一方、本実施形態では、上記のように構成することで、放射線画像撮影装置１の放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを精度良く算出することができる。
【０１２７】
そこで、画像処理装置５８は、上記の放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを用いて、動画撮影で撮影された各放射線画像中に写り込んでいる残像を各放射線画像から除去するように構成することが可能である。以下、具体的に説明する。
【０１２８】
放射線検出素子７ごとの読み出し効率がＥroである場合、読み残し率は１−Ｅroで表される。そして、一連の撮影におけるｎ回目の撮影で得られた放射線画像ｐnにおける放射線検出素子７ごとの画像データの値をＤnとし、その直後のｎ＋１回目の撮影で得られた放射線画像ｐn+1における放射線検出素子７ごとの画像データの値をＤn+1とすると、図１６に示すように、ｎ＋１回目の画像データＤn+1には、ｎ回目の画像データＤnの読み残し分Ｄn×（１−Ｅro）が残像として含まれている。
【０１２９】
そのため、画像処理装置５８は、放射線画像撮影装置１の放射線検出素子７ごとに、下記（１５）式に従ってｎ＋１回目の画像データＤn+1から画像データＤnの残像を除去するように構成することが可能である。
Ｄn+1＊＊＝｛（Ｄn+1−Ｏ）−（Ｄn−Ｏ）×（１−Ｅro）｝×ａst／Ｅro…（１５）
【０１３０】
このように構成すれば、上記の本実施形態のように構成して精度良く算出された放射線検出素子７ごとの読み出し効率Ｅroを用いて、動画撮影で撮影された複数枚の放射線画像からそれぞれ残像を的確に除去することが可能となる。
【０１３１】
ゲインデータａを修正する内容で説明しているが、ゲインデータａと第二のゲインデータ（読み出し効率）Ｅroをそのまま使用して画像補正してもよく、本発明が上記の実施形態等に限定されず、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】
【０１３２】
１  放射線画像撮影装置
６  信号線
７  放射線検出素子
７ａ  一方の電極
７ｂ  他方の電極
８  ＴＦＴ（スイッチ素子）
２２  制御手段
２５  温度センサー（温度計測手段）
５８  コンソール（画像処理装置）
１００  放射線画像撮影システム
ａst  基準ゲインデータ（ゲインデータ）
Ｄ  画像データ
Ｄ＊  補正した画像データ
Ｅro  放射線検出素子ごとの読み出し効率（第二のゲインデータ）
Ｓ  信号値
Ｖｂ  逆バイアス電圧
ΔＶ  電位差
【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】
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