(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、２つの電極が対向配置されて前記電荷発生部において発生した電荷を蓄積し、蓄積した電荷量に応じて一方の電極の電位を基準として他方の電極の電位が変化する蓄積容量と、該蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ型のスイッチ素子とを有する検出部を備えた画像検出器と、
前記一方の電極に電圧を印加する電源部と、
前記画像検出器から前記蓄積容量に蓄積された電荷を読み出す前に、所定時間だけ、前記スイッチ素子からリーク電流が流れ易くなるよう前記電源部から前記一方の電極に印加される電圧を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする画像検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記画像検出器に前記記録用の電磁波を照射した後から前記画像検出器から前記電荷を読み出す前までの間に、前記所定時間だけ前記一方の電極に印加される電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の画像検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記画像検出器に前記記録用の電磁波が照射されている期間を含む前記所定時間だけ前記一方の電極に印加される電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の画像検出装置。
【請求項４】
前記画像検出器が有する前記ＴＦＴスイッチ素子は、前記蓄積容量に電荷が蓄積されて前記他方の電極の電位が一定値以上となると電流が流れることにより回路を保護する耐電圧保護機能を備えていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の画像検出装置。
【請求項５】
前記電源部が、前記画像検出器とは別個に設けられた周辺回路基板に設けられていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の画像検出装置。
【請求項６】
前記画像検出器の検出部から読み出された電荷信号の電位を検出することにより蓄積された電荷量を検出する信号検出器を有し、
前記電荷信号の電位を検出する際、前記信号検出器において検出の基準となる基準電極配線の電位と前記蓄積容量を構成する前記一方の電極の電位とを同じレベルにすることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の画像検出装置。
【請求項７】
前記所定時間が、１００μｓ〜１ｓであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の画像検出装置。
【請求項８】
記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、２つの電極が対向配置されて前記電荷発生部において発生した電荷を蓄積し、蓄積した電荷量に応じて一方の電極の電位を基準として他方の電極の電位が変化する蓄積容量と、該蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ型のスイッチ素子とを有する検出部を備えた画像検出器と、
前記一方の電極に印加される電圧を制御することにより前記スイッチ素子からのリーク電流を変動させる機構と、
を備えたことを特徴とする画像検出装置。
【請求項９】
記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、２つの電極が対向配置されて前記電荷発生部において発生した電荷を蓄積し、蓄積した電荷量に応じて一方の電極の電位を基準として他方の電極の電位が変化する蓄積容量と、該蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ型のスイッチ素子とを有する検出部を備えた画像検出器の駆動方法であって、
前記スイッチ素子を介して前記蓄積容量から前記電荷を読み出す時点よりも前のタイミングにおいて、前記スイッチ素子からリーク電流が流れ易くなるよう前記一方の電極に印加される電圧を変動させることを特徴とする画像検出器の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＦＴ型のスイッチ素子を有する多数の画素が２次元状に配列された画像検出器を備えた画像検出装置および画像検出器の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴアクティブマトリクスアレイ上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が実用化されている。従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。
【０００３】
まず、図１５を用いて従来の放射線画像検出器の構成について説明する。図１５は３×３画素の模式的等価回路である。図１５において、２１１は画像センサ部、２１２はＴＦＴスイッチ、２１３は電荷蓄積容量、２１４は走査配線、２１５はデータ配線、２１６は信号検出器である。
【０００４】
そして、Ｘ線等の放射線が画像センサ部２１１に入射して正孔・電子対が発生し、その電荷が各画素の蓄積容量２１３に蓄積される。その後、走査配線２１４によりＴＦＴスイッチ２１２を順次オンさせ、この電荷蓄積容量２１３に蓄積された蓄積電荷をＴＦＴスイッチ２１２のソース・ドレイン電極の一方と接続されたデータ配線２１５に転送し、信号検出器２１６によって読み取る。
【０００５】
このようなＦＰＤと呼ばれる放射線画像検出器においては、直接画像信号を検出することができるため、精度よい放射線画像が検出されることが特徴であるが、各種原因で、本来検出すべき画像信号に各種ノイズが付与されるケースがある。
【０００６】
たとえば、ノイズの一つにＴＦＴスイッチのリーク電流がある。検出画素を選択するためのＴＦＴスイッチはオフ動作時には全くリーク電流を流さないことが好ましい。しかしながら、デバイス特性上ある量のリーク電流が流れて、この分が画像信号に加算されてしまう。この問題を解決するため、たとえば、特許文献１においては、ＴＦＴスイッチオフ時のリーク電流を読み出しておき、そのリーク電流値を用いて画像信号を補正する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−３１９２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、必ずしも画像の品質は向上しない。なぜならば、特許文献１に記載の方法においては、リーク電流量の補正に、画像信号からリーク電流成分を減算する処理を用いるためである。リーク電流成分はランダムなノイズであるため、画像信号からリーク電流成分を減算しても、その結果は画像信号とリーク電流成分の加算値になりノイズ量は増加する。そして、結果的に画像品位の低下を招く可能性があるという問題があった。
【０００８】
また、上記リーク補正に要する処理時間も重要な問題である。医療診断においは、患者に応じて撮影条件を最適化する必要があるため、画像の取り直し頻度も高く、撮影直後のできる限り早い段階での画像確認が必要である。また動画用Ｘ線検出器では、当然ながらフレームレート以上の時間はかけられない。また、補正処理のために必要なメモリ等の周辺回路コストも大きく、処理時間高速化を狙う場合には、さらに高価な回路システムが必要となる。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、上記のような画像品位の低下、補正処理時間の長期化、回路コストの増加を伴うことなく上記リーク電流の影響を抑制することができる画像検出装置および画像検出器の駆動方法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】
【００１０】
本発明の第１の画像検出装置は、記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、２つの電極が対向配置されて前記電荷発生部において発生した電荷を蓄積し、蓄積した電荷量に応じて一方の電極の電位を基準として他方の電極の電位が変化する蓄積容量と、該蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ型のスイッチ素子とを有する検出部を備えた画像検出器と、前記一方の電極に電圧を印加する電源部と、前記画像検出器から前記蓄積容量に蓄積された電荷を読み出す前に、所定時間だけ、前記スイッチ素子からリーク電流が流れ易くなるよう前記電源部から前記一方の電極に印加される電圧を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記本発明の第１の画像検出装置においては、前記制御部が、前記画像検出器に前記記録用の電磁波を照射した後から前記画像検出器から前記電荷を読み出す前までの間に、前記所定時間だけ前記一方の電極に印加される電圧を制御してもよい。
【００１２】
また、上記本発明の第１の画像検出装置においては、前記制御部が、前記画像検出器に前記記録用の電磁波が照射されている期間を含む前記所定時間だけ前記一方の電極に印加される電圧を制御してもよい。
【００１３】
また、前記画像検出器が有するＴＦＴスイッチ素子を、前記蓄積容量に電荷が蓄積されて前記他方の電極の電位が一定値以上となると電流が流れることにより回路を保護する耐電圧保護機能を備えるものとすることができる。
【００１４】
また、電源部を、画像検出器とは別個に設けられた周辺回路基板に設けるようにすることができる。
【００１５】
また、前記画像検出器の検出部から読み出された電荷信号の電位を検出することにより蓄積された電荷量を検出する信号検出器を有するものとし、前記電荷信号の電位を検出する際、前記信号検出器において検出の基準となる基準電極配線の電位と前記蓄積容量を構成する前記一方の電極の電位とを同じレベルにしてもよい。
【００１６】
また、上記所定時間を、１００μｓ〜１ｓとすることが望ましい。
【００１７】
本発明の第２の画像検出装置は、記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、２つの電極が対向配置されて前記電荷発生部において発生した電荷を蓄積し、蓄積した電荷量に応じて一方の電極の電位を基準として他方の電極の電位が変化する蓄積容量と、該蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ型のスイッチ素子とを有する検出部を備えた画像検出器と、前記一方の電極に印加される電圧を制御することにより前記スイッチ素子からのリーク電流を変動させる機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の画像検出器の駆動方法は、記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生部と、２つの電極が対向配置されて前記電荷発生部において発生した電荷を蓄積し、蓄積した電荷量に応じて一方の電極の電位を基準として他方の電極の電位が変化する蓄積容量と、該蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ型のスイッチ素子とを有する検出部を備えた画像検出器の駆動方法であって、前記スイッチ素子を介して前記蓄積容量から前記電荷を読み出す時点よりも前のタイミングにおいて、前記スイッチ素子からリーク電流が流れ易くなるよう前記一方の電極に印加される電圧を変動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の画像検出装置は、画像検出器から前記蓄積容量に蓄積された電荷を読み出す前に、所定時間だけ、スイッチ素子からリーク電流が流れ易くなるよう一方の電極に印加される電圧を制御しているので、画像検出器から電荷信号を読み出す前に十分にリーク電流を流すことによって電荷信号を読み出す時には十分にリーク電流を減少させることができるので、リーク電流に起因するノイズを減少させることができる。
【００２０】
また、上記本発明の第１の画像検出装置において、画像検出器に記録用の電磁波を照射した後から画像検出器から電荷を読み出す前までの間に、所定時間だけ、スイッチ素子からリーク電流が流れ易くなるよう一方の電極に印加される電圧を制御することにより、画像の読出し時におけるリーク電流の影響を小さくすることができる。
【００２１】
また、上記本発明の第１の画像検出装置において、画像検出器に記録用の電磁波が照射されている期間を含む所定時間だけ一方の電極に印加される電圧を制御することにより、画像の読出し時におけるリーク電流の影響を小さくするができると共に、画像の読出しタイミングを早めることができる。
【００２２】
また、ＴＦＴスイッチ素子が、耐電圧保護機能を備えることにより、リーク電流の特性が、後述する図６に示すような特性となるので、本発明の効果の実現が容易になる。
【００２３】
また、電源部を、画像検出器とは別個に設けられた周辺回路基板に設けることにより、容量の大きな電源、大きなパスコンなどを搭載することができ、電源部の電圧の切替時の電源ノイズを低くすることができる。
【００２４】
また、画像検出器の検出部から読み出された電荷信号の電位を検出することにより蓄積された電荷量を検出する信号検出器を有するもとし、電荷信号の電位を検出する際、信号検出器において検出の基準となる基準電極配線の電位と蓄積容量を構成する一方の電極の電位とを同じレベルにすることにより、画像検出器から電荷信号を読み出す際のリーク電流を減らすことができ、検出ノイズを低減することができる。すなわち、たとえば、信号検出器の基準電極配線の電位と一方の電極の電位とがずれている場合、たとえば、一方の電極の電位が高い場合には、一方の電極側から信号検出器側に常に一定の電流が流れることになる。つまり、本来蓄積容量に蓄積された電荷量が流れ終わると検出部から信号検出器への電流はなくなるが、上記現象により、検出時のリーク電流（信号検出器の基準電極配線の電位と一方の電極の電位との差による定電流）が付加され、これに起因してホワイトノイズ（一定レベルのノイズ）が発生する。したがって、上記のように信号検出器の基準電極配線の電位と一方の電極の電位とを同じレベルにするようにすれば、上記ホワイトノイズを減らすことができる。
【００２５】
また、上記所定時間を１００μｓ〜１ｓにした場合には、作業効率を低下させることなく、スイッチ素子からのリーク電流を十分に流すことができる。
【００２６】
本発明の第２の画像検出装置によれば、画像検出器のスイッチ素子からのリーク電流を変動させる機構とを備えているので、後述するようにスイッチ素子からのリーク電流を制御することができ、画像検出器から電荷信号を読み出す前に十分にリーク電流を流すことによって電荷信号を読み出す時には十分にリーク電流を減少させることができるので、リーク電流に起因するノイズを減少させることができる。
【００２７】
本発明の画像検出器の駆動方法によれば、画像検出器のスイッチ素子を介して蓄積容量から電荷を読み出す時点よりも前のタイミングにおいて、スイッチ素子からリーク電流が流れ易くなるよう一方の電極に印加される電圧を変動させるようにしたので、後述するようにスイッチ素子からのリーク電流を制御することができ、画像検出器から電荷信号を読み出す前に十分にリーク電流を流すことによって電荷信号を読み出す時には十分にリーク電流を減少させることができるので、リーク電流に起因するノイズを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明を放射線画像検出システムに適用した場合について説明する。
【００２９】
図１は、第１の実施の形態に係る放射線画像検出システムの概略構成図を示している。
【００３０】
本放射線画像検出システムは、図１に示すように、放射線画像検出器から放射線画像信号を読み出す放射線画像検出装置１００と、放射線画像検出装置１００により読み出された放射線画像信号に基づいて放射線画像を表示するディスプレイ２００とを備えている。
【００３１】
放射線画像検出装置１００は、放射線画像検出器１０１と、放射線画像検出器１０１から出力された放射線画像信号を検出する信号検出器１０２と、放射線画像検出器１０１の走査配線にスキャン信号を出力するスキャン信号制御装置１０３と、信号検出器１０２によって検出された検出信号を取得してディスプレイ２００にビデオ信号として出力するとともに、スキャン信号制御装置１０３、信号検出器１０２および後述する電源部１０６に制御信号を出力する信号処理装置１０４とを備えている。
【００３２】
放射線画像検出器１０１は、後述するバイアス電極と半導体膜と電荷収集電極とから構成される画像センサ部１０５と、画像センサ部１０５で検出された電荷信号を蓄積する電荷蓄積容量５と、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチ４とから構成される画素が２次元状に多数配列されたものである。そして、上記ＴＦＴスイッチ４をＯＮ／ＯＦＦするための多数の走査配線２と上記電荷蓄積容量５に蓄積された電荷が読み出される多数のデータ配線３とが設けられている。
【００３３】
また、信号処理装置１０４とスキャン信号制御装置１０３とは、スキャン制御信号ライン１０９で接続されており、このスキャン制御信号ライン１０９を介して信号処理装置１０４からスキャン信号制御装置１０３へ制御信号が出力される。
【００３４】
また、信号処理装置１０４と信号検出器１０２とは、制御ライン１１０と信号ライン１１１とで接続されておいり、制御ライン１１０を介して信号処理装置１０４から信号検出器１０２に制御信号が出力されるとともに、信号ライン１１１を介して信号検出器１０２から信号処理装置１０４へ信号検出器１０２で検出された信号が出力される。
【００３５】
また、放射線画像検出装置１００は放射線画像検出器１０１の各画素の電荷蓄積容量５を構成する、後述する電荷蓄積容量電極１４の電位を所定時間だけ変更する可変Ｃｓ電源１０６を備えている。なお、可変Ｃｓ電源１０６は、放射線画像検出器１０１とは異なる別個の周辺基板上に設けられている。
【００３６】
本実施形態においては、可変Ｃｓ電源１０６は、図１に示すように、直流電圧源１０６ａとスイッチ１０６ｂとから構成されている。そして、スイッチ１０６ｂを切り替えることによって、電荷蓄積容量５とＧＮＤ（グランド）または直流電源１０６ａとが接続され、電荷蓄積容量５を構成する電荷蓄積容量電極１４の電位を所定時間だけ変更するように構成されている。
【００３７】
そして、可変Ｃｓ電源１０６と信号処理装置１０４とは、Ｃｓ電源制御ライン１１２により接続されており、信号処理装置１０４からＣｓ電源制御ライン１１２に可変Ｃｓ電源１０６のスイッチ１０６ｂを切り替える制御信号が出力される。
【００３８】
また、本放射線画像検出システムは、放射線画像検出器１０１への放射線画像の記録時に、画像センサ部１０５の後述するバイアス電極に高電圧を印加する高圧電源１０８が設けられている。なお、本放射線画像検出システムにおいては、高圧電源１０８を放射線画像検出装置１００とは別個に設けるようにしたが、放射線画像検出装置１００に含めるようにしてもよい。また、ここでいう高電圧とは、約５００Ｖ以上の電圧のことをいう。
【００３９】
ここで、放射線画像検出器１０１についてより詳細に説明する。図２は、放射線画像検出器１０１の１画素単位の構造を示す平面図、図３は図２の３−３線断面図である。
【００４０】
図３に示すように、放射線画像検出器１０１は、アクティブマトリックス基板１０上に、電磁波導電性を有する半導体膜６、及び、高圧電源１０８に接続されたバイアス電極７が順次形成されている。半導体膜６は、Ｘ線などの電磁波が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生するものである。つまり、半導体膜６は電磁波導電性を有し、Ｘ線による画像情報を電荷情報に変換するためのものである。また、半導体膜６は、例えば、セレンを主成分とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有するということである。
【００４１】
以下に、アクティブマトリックス基板１０について詳しく説明する。
【００４２】
アクティブマトリックス基板１０は、ガラス基板１、走査配線２、電荷蓄積容量電極（以下、Ｃｓ 電極と称する）１４、ゲート絶縁膜１５、接続電極１３、チャネル層８、コンタクト層９、データ配線３、絶縁保護膜１７、層間絶縁膜１２、電荷収集電極１１とを有している。
【００４３】
また、走査配線２やゲート絶縁膜１５、データ配線３、接続電極１３、チャネル層８、コンタクト層９等で以て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４が構成されており、Ｃｓ 電極１４やゲート絶縁膜１５、接続電極１３等で以て電荷蓄積容量（Ｃｓ ）５が構成されている。
【００４４】
ガラス基板１は支持基板であり、ガラス基板１としては、例えば、無アルカリガラス基板（例えば、コーニング社製＃１７３７等）を用いることができる。図１に示すように、走査配線２及びデータ配線３は、格子状に配列された電極配線であり、その交点には薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴスイッチと称する）４が形成されている。ＴＦＴスイッチ４はスイッチング素子であり、そのソース・ドレインは、各々データ配線３と接続電極１３とに接続されている。データ配線３はそのソース電極、接続電極１３はそのドレイン電極である。つまり、データ配線３は、信号線としての直線部分と、ＴＦＴスイッチ４を構成するための延長部分とを備えており、接続電極１３は、ＴＦＴスイッチ４と電荷蓄積容量５とをつなぐように設けられている。
【００４５】
ゲート絶縁膜１５は、ＳｉＮＸ や、ＳｉＯＸ 等からなっている。ゲート絶縁膜１５は、走査配線２及びＣｓ 電極１４を覆うように設けられており、走査配線２上に位置する
部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用し、Ｃｓ 電極１４上に位置す
る部位は電荷蓄積容量５における誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量５は、走査配線２と同一層に形成されたＣｓ 電極１４と接続電極１３との重畳領域によって形
成されている。なお、ゲート絶縁膜１５としては、ＳｉＮＸ やＳｉＯＸ に限らず、走査配線２及びＣｓ 電極１４を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。
【００４６】
また、チャネル層（ｉ層）８はＴＦＴスイッチ４のチャネル部であり、データ配線３と接続電極１３とを結ぶ電流の通路である。コンタクト層（ｎ＋ 層）９はデータ配線３と
接続電極１３とのコンタクトを図る。
【００４７】
絶縁保護膜１７は、データ配線３及び接続電極１３上、つまり、ガラス基板１上に、ほぼ全面（ほぼ全領域）にわたって形成されている。これにより、接続電極１３とデータ配線３とを保護すると共に、電気的な絶縁分離を図っている。また、絶縁保護膜１７は、その所定位置、つまり、接続電極１３において電荷蓄積容量５を介してＣｓ 電極１４と対
向している部分上に位置する部位に、コンタクトホール１６を有している。
【００４８】
電荷収集電極１１は、非晶質透明導電酸化膜からなっている。電荷収集電極１１は、コンタクトホール１６を埋めるようにして形成されており、データ配線３上及び接続電極１３上に積層されている。電荷収集電極１１と半導体膜６とは電気的に導通しており、半導体膜６で発生した電荷を電荷収集電極１１で収集できるようになっている。
【００４９】
層間絶縁膜１２は、感光性を有するアクリル樹脂からなり、ＴＦＴスイッチ４の電気的な絶縁分離を図っている。層間絶縁膜１２には、コンタクトホール１６が貫通しており、電荷収集電極１１は接続電極１３に接続されている。
【００５０】
ガラス基板１上には、走査配線２及びＣｓ 電極１４が設けられている。走査配線２の
上方には、ゲート絶縁膜１５を介して、チャネル層（ｉ層）８、及び、コンタクト層（ｎ＋ 層）９がこの順に形成されている。コンタクト層９上には、データ配線３と接続電極
１３とが形成されている。接続電極１３は、電荷蓄積容量５を構成する層の上方に積層されている。
【００５１】
絶縁保護膜１７の上方には、ＴＦＴスイッチ４の層間絶縁膜１２が設けられている。層間絶縁膜１２の上層、すなわちアクティブマトリックス基板１０の最上層には電荷収集電極１１が設けられている。電荷収集電極１１とＴＦＴスイッチ４とは接続電極１３を介して接続されている。
【００５２】
また、Ｃｓ 電極１４の上方にはゲート絶縁膜１５が配されており、その上方には接続
電極１３が配されている。
【００５３】
バイアス電極７には、高圧電源１０８（図１参照）が接続されている。この高圧電源１０８により、バイアス電極７に電圧が印加される。これにより、電荷蓄積容量５を介してバイアス電極７と電荷収集電極１１との間に電界を発生させることができる。このとき、半導体膜６と電荷蓄積容量５とは、電気的に直列に接続された構造になっているので、バイアス電極７にバイアス電圧を印加した状態でバイアス電極７側から被写体を透過した放射線が照射されると、半導体膜６内で電荷（電子−正孔対）が発生し、半導体膜６で発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量５に電荷が蓄積される。
【００５４】
放射線画像検出器全体としては、電荷収集電極１１は２次元に複数配列されると共に、電荷収集電極１１に個別に接続された電荷蓄積容量５と、電荷蓄積容量５に個別に接続されたＴＦＴスイッチ４とを複数備えている。これにより、２次元の電磁波情報を一旦電荷蓄積容量５に蓄積し、ＴＦＴスイッチ４を順次走査していくことで、２次元の電荷情報を簡単に読み出すことができる。
【００５５】
次に、図４に示す放射線画像検出器の一画素の等価回路を用いてＴＦＴ保護回路について説明する。
【００５６】
上述するように、本実施形態においては、電荷収集電極１１が絶縁保護膜１７と層間絶縁膜１２とを介してＴＦＴスイッチ４のチャネル部（チャネル層８とコンタクト層９とから形成される）上にオーバーラップするように配置されている。このように構成した場合、電荷収集電極１１はＴＦＴスイッチ４に対し第２のゲート電極として機能し、電荷収集電極１１の電位によりＴＦＴチャネル４に流れる電流量を制御することができる。
【００５７】
ここで、電荷収集電極１１はコンタクトホール１６を介してＴＦＴスイッチ４のドレイン電極（接続電極１３）と接続しているため、ダイオードとして機能する。したがって、等価回路としては、図４に示すように、ＴＦＴスイッチ４にダイオードＤが並列に配置された構成となる。
【００５８】
そして、半導体層６に放射線が照射されて電荷が発生し、この電荷が電荷収集電極１１に集まって電荷収集電極１１の電位Ｖｐが一定値以上になると、ダイオードＤがＯＮ状態になり、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷をデータ配線３に流す。これにより、放射線の照射によって多量の電荷が発生した場合にも、ＴＦＴスイッチ４や電荷蓄積容量５が静電破壊する前にダイオードＤを通じて電荷をデータ配線３に流し、電荷収集電極１１の電位Ｖｐを降下させることができる。
【００５９】
次に、ＴＦＴスイッチ４に上記のようなＴＦＴ保護回路を設けていない場合のＴＦＴスイッチ４のリーク電流特性と、ＴＦＴ保護回路を設けた場合のＴＦＴスイッチ４のリーク電流特性とについて説明する。ＴＦＴスイッチ４がＴＦＴ保護回路を有さない場合には、図５に示すように、ＴＦＴスイッチ４のリーク電流Ｉｏｆｆは、電荷収集電極の電位Ｖｐの累乗近似で単調に増加する。一方、ＴＦＴスイッチ４がＴＦＴ保護回路を有する場合には、図６に示すように、電荷収集電極の電位Ｖｐが一定電圧（ここでは３０Ｖ前後）を超えるとＴＦＴ保護回路であるダイオードが機能してリーク電流が指数関数的に増加する。これにより、ＴＦＴ保護回路がない場合に比べ、多くのリーク電流を流すことができ、その結果、ＴＦＴスイッチや電荷蓄積容量の静電破壊を防ぎやすくなる。
【００６０】
また、本実施形態においては、図１に示すように可変Ｃｓ電源１０６を設けるようにしたが、図７に示すように、信号処理装置１０４に可変Ｃｓ電源１０６の直流電源１０６ａのみを設け、可変Ｃｓ電源１０６のスイッチ１０６ｂについては、多数の信号検出器（アンプ）１０２を備えたアンプＩＣ１０７に内蔵するようにしてもよい。アンプＩＣ１０７にスイッチ１０６ｂを内蔵することにより、スイッチ１０６ｂと放射線画像検出器１０１との距離を短くすることができ、引き回し配線により発生するノイズを減らすことができる。また、アンプＩＣ１０７にスイッチ１０６ｂを内蔵することで、周辺回路基板上のスイッチが不要となり、周辺回路の面積を小さくすることができ、小型化が可能となる。なお、信号処理装置１０４とアンプＩＣ１０７とはＣｓ電源制御ライン１１２により接続されており、信号処理装置１０４からＣｓ電源制御ライン１１２に可変Ｃｓ電源１０６のスイッチ１０６ｂを切り替える制御信号が出力される。
【００６１】
次に、図８を用いて本発明の特徴であるＴＦＴリーク電流を低減するための放射線画像検出器の駆動方法について説明する。図８は、放射線画像検出器１０１への放射線照射のタイミング信号と、スキャン信号制御装置１０３から出力されるＴＦＴスイッチ４のオン・オフを制御するスキャン信号と、可変Ｃｓ電源１０６によって電荷蓄積容量５に印加されるバイアス電圧と、信号検出器１０２によって検出される検出電流とを示したものである。
【００６２】
まず、書き込み期間において放射線画像検出器１０１に放射線が照射される。この書き込み期間においては、電荷蓄積容量を構成するＣｓ電極１４はＧＮＤと同電位に保たれている。そして、この書き込み期間中は、照射される放射線量に依存して電荷収集電極１１の電位Ｖｐが高くなる。例えば、Ｖｐが２５Ｖになったとすると、図６より、ＴＦＴスイッチ１４を介して１０ｐＡ前後のリーク電流がデータ配線３に流れ出る。
【００６３】
そして、図８に示すように、書き込み期間終了後も、リーク電流は流れるが、リークにともない電荷収集電極の電位Ｖｐが低下するため時間に応じ徐々に減少する。そして、本実施形態では、だらだらと流れるリーク電流を低減するため、書き込み期間終了後から読取り期間までの間に、信号検出装置１０４から可変Ｃｓ電源１０６にＣｓ電源切替信号を出力し、この信号に応じて可変Ｃｓ電源のスイッチ１０６ｂを切り替え、可変Ｃｓ電源１０６により電荷蓄積容量５のＣｓ電極１４の電位Ｖｃｓを昇圧し、これにより電荷収集電極の電位Ｖｐを一定期間高く保持する。なお、ここで昇圧とは、Ｃｓ電極１４に印加される電圧を所定値以上の高電位にすることをいう。また、上記所定値は、図６に示すリーク電流特性における変曲点（ＴＦＴ保護回路であるダイオードが機能してリーク電流が指数関数的に増加し始める点）以上の電圧値に設定することが望ましい。
【００６４】
たとえば、ＶｃｓによりＶｐが１０Ｖ高くなり３５Ｖになった場合、１００ｐＡのリーク電流がデータ配線３に流れる。上記電圧保持期間は、ＴＦＴスイッチ４から電荷が十分に流れ出し、Ｖｐが３０〜２５Ｖ前後になるまで確保することが好ましい。時間でいうと１００μｓ〜１ｓの間に設定することが望ましく、より好ましくは１００ｍｓ前後である。電圧保持期間は、短すぎるとリーク電流を十分に流すことができず、長すぎるとその分読取を開始する時点が遅くなってしまい作業効率が低下するからである。
【００６５】
そして、上記のように電荷蓄積容量５に電圧印加した後、電荷蓄積容量５のＣｓ電極１４をＧＮＤに接続してＶｃｓをもとに戻すと、Ｖｐが１０Ｖ低下するため、１５〜２０Ｖ前後になる。このときリーク電流は、数ｐＡ前後に低下している。このように、電荷蓄積容量５のＣｓ電極１４に印加される電圧Ｖｃｓを変動することにより、リーク電流を低減することが可能である。
【００６６】
そして、次に、スキャン信号制御装置１０３からスキャン信号が走査配線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に順次出力され、走査配線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に接続されたＴＦＴスイッチ４が順次オンされ、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷がデータ配線３に流れ出し、このデータ配線３に流れ出した電荷を信号検出器１０２によって検出して読み取りが行なわれる。
【００６７】
なお、図１０に、図８に示すようなタイミングで動作制御を行なうための機能ブロック図を示す。Ｃｓ 電極１４の昇圧と画像検出（画像読取り）と放射線照射とが、図８に示すようなタイミングで行なわれるようにタイミング制御される。
【００６８】
具体的には、信号処理装置１０４に含まれるタイミング制御部ｆ１が図８に示すような動作制御を行っており、画像検出を行なう場合、最初に、タイミング制御部ｆ１から制御信号Ｓ１が不図示の放射線源に出力され、この制御信号Ｓ１により放射線源１２０から放射線画像検出器１０１への放射線照射ｆ２のタイミングが制御される。
【００６９】
次に、タイミング制御部ｆ１から制御信号Ｓ２がＣｓ電源制御ライン１１２を介して可変Ｃｓ電源１０６に出力され、可変Ｃｓ電源１０６のスイッチ１０６ａが直流電源１０６ａ側に切り替えられて可変Ｃｓ電源昇圧ｆ３のタイミングが制御される。
【００７０】
そして、可変Ｃｓ電源昇圧ｆ２の後、タイミング制御部ｆ１からスキャン信号制御装置１０３および信号検出器１０２などに制御信号Ｓ３が出力され、この制御信号Ｓ３に応じて放射線画像検出器１０１に記録された画像の検出ｆ４のタイミングが制御される。
【００７１】
なお、このようなタイミング制御部ｆ１は、例えば、信号処理装置１０４に含まれるＣＰＵやＤＳＰ等の演算装置によって実行されるプログラムにより実現される。
【００７２】
このように、本実施形態の駆動方法によれば、上記のように画像データの読取り期間前にリーク電流を十分流し、画像データの読取り期間までにリーク電流を十分減少させた後、画像データの読取りを行なうので、読取り期間中のおけるリーク電流の影響を抑制することができる。なお、上記読取り期間中は、信号検出器１０２の基準電極配線１０２ａ（図４参照）の電位と電荷蓄積容量５を構成するＣｓ電極１４の電位とは同じレベルにする。放射線画像検出器の画素が、図４に示すような構成である場合には、信号検出器１０２の基準電極配線１０２ａの電位と電荷蓄積容量５を構成するＣｓ電極１４の電位はＧＮＤとなる。上記のように基準電極配線１０２ａとＣｓ電極１４とを接続することによりＧＮＤを安定させることができる。
【００７３】
比較のため、図９に従来の放射線画像検出器の駆動方法を示す。
【００７４】
まず、書き込み期間において放射線画像検出器に放射線が照射される。この書き込み期間においては、電荷蓄積容量を構成するＣｓ電極１４はＧＮＤと同電位に保たれている。そして、この書き込み期間中は、照射される放射線量に依存して電荷収集電極１１の電位Ｖｐが高くなる。電荷収集電極１１の電位が上がることによって過剰になった電荷はＴＦＴスイッチ４を介してリークし、これにより電荷収集電極１１の電位Ｖｐは低下するので徐々にリーク電流も減少するが、図９に示すように、本発明の放射線画像検出器の駆動方法にくらべ長期間を必要とする。
【００７５】
そして、次に、スキャン信号制御装置１０３からスキャン信号が走査配線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に順次出力され、走査配線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に接続されたＴＦＴスイッチ４が順次オンされ、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷がデータ配線３に流れ出し、このデータ配線３に流れ出した電荷を信号検出器１０２によって検出して読み取りが行なわれるが、従来の駆動方法では、上記のようにリーク電流が減少するのに長期間要するため、画像データの読取り期間に、リーク電流分の電荷が付加され、書き込んだデータではない偽画像（アーティファクト）が発生しやすい。
【００７６】
なお、上記実施形態の放射線画像検出器においては、上記のようにＴＦＴスイッチ４にＴＦＴ保護回路を設けるようにしたが、必ずしもＴＦＴ保護回路を設ける必要はなく、上記のように電荷蓄積容量に電圧を所定時間だけ印加するだけでもリーク電流を減少させる効果を得ることができる。
【００７７】
また、上記実施形態の放射線画像検出装置においては、電荷蓄積容量に正の電圧を印加するようにしたが、放射線画像検出器が負バイアスのものである場合には、負の電圧を印加するようにすればよい。すなわち、ＴＦＴスイッチ４からのリーク電流が増加する方向に電圧を印加するようにすればよい。
【００７８】
次に、第２の実施形態に係る放射線画像検出システムについて説明する。
【００７９】
第２の実施形態に係る放射線画像検出システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態の放射線画像検出システムと同様であるが、放射線画像検出装置における可変Ｃｓ電源の構成が第１の実施形態とは異なる。
【００８０】
第２の実施形態の放射線画像検出装置における可変Ｃｓ電源１１３は、図１１に示すように、矩形波状の電圧を出力するものである。そして、信号処理装置１０４から可変Ｃｓ電源１１３に制御信号が出力され、この制御信号に応じて可変Ｃｓ電源１１３から、図８に示すようなタイミングで矩形波状の電圧が出力される。なお、本実施形態においては、可変Ｃｓ電源１１３から矩形波状の電圧を出力するようにしたが、波形はこれに限らず、所定値以上に昇圧できる波形であれば如何なる波形でもよく、たとえば、山形の電圧シフトでもよい。
【００８１】
図１２に、第２の実施形態の放射線画像検出器の１画素の等価回路図を示す。
【００８２】
なお、可変Ｃｓ電源１１３は、放射線画像検出器１０１とは別個に設けられた周辺回路基板上に設けるようにしてもよいし、放射線画像検出器１０１に設けるようにしてもよい。
【００８３】
第１の実施形態の放射線画像検出システムにおいては、可変Ｃｓ電源１０６を直流電圧源およびスイッチから構成するようにしたのでスイッチを切り替えた際、スイッチングノイズが発生してしまうが、本実施形態のように可変Ｃｓ電源１１３を電圧源のみから構成することにより上記のようなスイッチングノイズを無くすことができる。
【００８４】
その他の構成および作用については、第１の実施形態の放射線画像検出システムと同様である。
【００８５】
次に、第３の実施形態に係る放射線画像検出システムについて説明する。
【００８６】
第３の実施形態に係る放射線画像検出システムの構成は、第１の実施形態の放射線画像検出システムと同様であるため、詳細な構成の説明を省略する。
【００８７】
次に、図１６を用いて本実施形態に係る放射線画像検出器の駆動方法について説明する。図１６は、放射線画像検出器１０１への放射線照射のタイミング信号と、スキャン信号制御装置１０３から出力されるＴＦＴスイッチ４のオン・オフを制御するスキャン信号と、可変Ｃｓ電源１０６によって電荷蓄積容量５に印加されるバイアス電圧と、信号検出器１０２によって検出される検出電流とを示したものである。
【００８８】
まず、本発明の画像検出装置では、画像検出を行なう場合、書き込み期間の前に、信号検出装置１０４から可変Ｃｓ電源１０６に対してＣｓ電源切替信号の出力を開始する。この信号によりＣｓ電極１４に対して直流電圧源１０６ａから電圧が印加されるようにスイッチ１０６ｂが切り替えられて、電荷蓄積容量５のＣｓ電極１４が電位Ｖｃｓに昇圧する。
【００８９】
そして、書き込み期間において放射線画像検出器１０１に放射線が照射される。この書き込み期間においては、電荷蓄積容量を構成するＣｓ電極１４は電位Ｖｃｓに保たれている。
【００９０】
この書き込み期間中は、Ｃｓ電極１４の電位Ｖｃｓを基準として、照射される放射線量に依存して電荷収集電極１１の電位Ｖｐが上昇する。例えば、Ｃｓ電極１４の電位Ｖｃｓが１０Ｖであり、電位ＶｐがＣｓ電極１４の電位Ｖｃｓの電位を基準として２５Ｖになったとすると、実際、Ｃｓ電極１４の電位Ｖｃｓは３５Ｖとなる。
【００９１】
このＣｓ電極１４の電位Ｖｃｓの電位に応じて、図６に示されるように、ＴＦＴスイッチ１４を介して１００ｐＡのリーク電流がデータ配線３に流れる。
【００９２】
そして、書き込み期間終了後、所定期間経過した後に、信号検出装置１０４から可変Ｃｓ電源１０６に対してＣｓ電源切替信号の出力を停止する。これにより可変Ｃｓ電源のスイッチ１０６ｂが切り替えられて電荷蓄積容量５のＣｓ電極１４がＧＮＤに接続され、電荷収集電極１１の電位ＶｐがＧＮＤを基準とした電位に戻る。これにより、Ｖｐが１０Ｖ低下するため、１５〜２０Ｖ前後になる。このときリーク電流は、数ｐＡ前後に低下している。このように、電荷蓄積容量５のＣｓ電極１４に印加される電圧Ｖｃｓを変動することにより、リーク電流を低減することが可能である。
【００９３】
そして、次に、スキャン信号制御装置１０３からスキャン信号が走査配線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に順次出力され、走査配線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に接続されたＴＦＴスイッチ４が順次オンされ、電荷蓄積容量５に蓄積された電荷がデータ配線３に流れ出し、このデータ配線３に流れ出した電荷を信号検出器１０２によって検出して読み取りが行なわれる。
【００９４】
このように、本実施形態の駆動方法によれば、上記のように画像データの読取り期間前にリーク電流を十分流し、画像データの読取り期間までにリーク電流を十分減少させた後、画像データの読取りを行なうので、読取り期間中のおけるリーク電流の影響を抑制することができる。
【００９５】
このように、本実施形態の駆動方法によれば、書き込み期間後から、読取りを開始するまでの時間を短くすることができる。
【００９６】
すなわち、放射線画像検出器１０１の各画素から蓄積された電荷を安定して読み出すためには、書き込み期間からＣｓ電極１４の電位を昇圧させるまでに一定期間（例えば、１０ｍｓ前後）を必要とする。これは、Ｘ線照射中にＣｓ電極１４の電位が昇圧させた場合、電荷収集電極１１の電位Ｖｐが急激に高くなり、ＴＦＴスイッチ４を破壊してしまう恐れがあるためである。このため、書き込み期間からＣｓ電極１４の電位を昇圧させるまでに十分なタイミングマージンを必要とする。
【００９７】
また、上述したように、リーク電流を十分に流すには電圧保持期間を１００ｍｓ程度の時間が好ましい。
【００９８】
このため、図８に示したように、書き込み期間とリーク電流の放電期間を別にした場合は、読取りが可能となるまでの時間が長くなる。
【００９９】
そこで、図１６に示すように、記録用の電磁波を照射されている期間（書き込み期間）を含む所定時間だけＣｓ電極１４の電位を昇圧させることにより、上述のタイミングマージン等を削減することができ、書き込み期間から読取り開始期間までを短縮することができる。
【０１００】
なお、第１の実施の形態と同様に、上記読取り期間中は、信号検出器１０２の基準電極配線１０２ａ（図４参照）の電位と電荷蓄積容量５を構成するＣｓ電極１４の電位とは同じレベルにすることが好ましい。
【０１０１】
次に、上述したようなリーク電流低減の原理的説明を以下に示す。
【０１０２】
本来、ＴＦＴ保護回路の保護ダイオードはＴＦＴスイッチの耐圧保護のために存在するが、実は、この保護ダイオードを設けることによりリーク電流起因のノイズの低減にも効果があり、保護ダイオードの閾値電圧を最適化することができれば、リーク電流起因ノイズを低減することができる。
【０１０３】
図１３（Ａ），（Ｂ）を用いて、保護ダイオードによるリーク電流起因ノイズ低減のメカニズムについて詳しく説明する。図１３（Ａ）は、保護ダイオードがない場合のリーク電流を説明するための図、図１３（Ｂ）は、保護ダイオードがある場合のリーク電流を説明するための図である。図１３（Ａ），（Ｂ）では、１つのデータ配線２０に４つの検出素子（画素）が接続されている例を示している。
【０１０４】
Ｘ線撮影の際、放射線画像検出器に対しＸ線源から一定のＸ線が照射される。Ｘ線源と放射線画像検出器との間には、人体等のＸ線を吸収体する被写体が配置される。放射線画像検出器は、Ｘ線吸収体を通って減衰したＸ線を検出する。まず、図１３（Ａ）に示す保護ダイオードがない構成の場合を考えると、例えば、図１３（Ａ）の検出素子Ｐ１では、Ｘ線吸収体の透過率は０．１％であるため、１００ｍＲのＸ線が０．１ｍＲのみが検出素子に照射され、これに応じて半導体層で電荷が発生、電荷収集電極に電荷量Ｑｐが蓄積される。ここで半導体層の電荷変換効率は１ｍＲあたり６ｐＣとすると、Ｑｐは０．６ｐＣとなる。また、検出素子の電荷蓄積容量Ｃｐを１ｐＦとすると、電荷収集電極の電位Ｖｐ＝０．６Ｖとなる。このときのリーク電流Ｉｏｆｆは図５より１ｆＡ以下（測定限界以下）である。
【０１０５】
一方、被写体が存在しない透過部の検出素子（図１３（Ａ）の検出素子Ｐ２）では、Ｑｐ＝６０ｐＣ、Ｖｐ＝６０Ｖとなり、リーク電流は２３０μＡに到達する。リーク電流はＴＦＴスイッチのオフ動作時に流れる電流であるため、データ配線２０に接続する全ての検出素子のリーク電流が、所定の検出素子の画像データを取得する場合にリーク電流ノイズとして付与される。このため、同じデータ配線に接続される検出素子の中で大きな蓄積電荷を保持する検出素子が存在した場合、その影響は非常に大きくなる。
【０１０６】
一方、図１３（Ｂ）に示す保護ダイオードを有する構成について考える。被写体が存在しない透過部の検出素子（図１３（Ｂ）の検出素子Ｐ２）で、一時的にＱｐ＝６０ｐＣ、Ｖｐ＝６０Ｖとなるが、同時に保護ダイオードが起動し、過剰電荷がデータ配線２０にリークされる。最大で１０ｎＡを超えるリーク電流が保護ダイオードを通して流れ、蓄積電荷量が減少する。その結果、保護ダイオードの駆動閾値電圧２５Ｖ付近まで電荷収集電極の電位が低下し、その結果リーク電流量も１０μＡまで低減する。画像データの読み出しは保護ダイオードを通じたリークが十分になされた後に行うため、保護ダイオードのリーク電流がリーク電流ノイズに寄与しない。これにより、ＴＦＴ保護回路がない場合に対し、リーク電流起因ノイズは１/２０以下となる。
【０１０７】
ところで、上記で説明した保護ダイオードの電流量は、リーク電流ノイズ低減という目的に対すると不十分な場合が多い。また、Ｘ線情報として必要な線量は目的のシステムにより異なるが、１０ｍＲ以下の場合が多く、ＴＦＴ保護回路の閾値電圧を低くすることができれば、リーク電流ノイズをさらに低減し、画質を向上することが可能となる。
【０１０８】
本発明の放射線画像検出装置、放射線画像検出器の駆動方法を採用すれば、これらの課題を解決することができる。
【０１０９】
上述のとおり、電荷蓄積容量の電位Ｖｃｓを昇圧し、これにより電荷収集電極の電位Ｖｐを一定期間１０Ｖ高く保持した場合、図１４のようになる。すなわち、透過部の検出素子（図１４の検出素子Ｐ２）で、１００ｍＲのＸ線の照射により、一時的にＱｐ＝６０ｐＣ、Ｖｐ＝６０Ｖとなるが、保護ダイオードおよびＶｃｓによる昇圧で過剰電荷がデータ配線２０にリークされる。その結果、保護ダイオードの閾値電圧２５Ｖ付近まで電荷収集電極の電位が低下する。その後、画像データの読出しまでにＶｃｓによりＶｐはもとの状態にもどされるため、電荷収集電極の電位は１５Ｖ前後まで低下し、その結果、リーク電流量は１．６μＡまで低下する。上記と同様に、画像データの読み出しは保護ダイオードを通じたリークが十分になされた後に行うため、保護ダイオードのリーク電流がリーク電流ノイズに寄与しない。
【０１１０】
なお、上記第１および第３の実施形態では、放射線を半導体膜６にて直接電荷に変換して蓄積する直接変換方式の放射線画像検出器１０１を用いた場合について説明したが、これに限らず、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層６で電荷に変換して蓄積する間接変換方式の放射線画像検出器に適用してもよい。特に、直接変換方式では、放射線を直接電荷に変換するために半導体膜６を厚くする必要があり、間接変換方式の場合よりもバイアス電極７に高圧電源１０８から高い電圧が印加されるため、リーク電流による問題が顕在化しやすい。このため、上記第１および第３の実施形態の駆動方法を採用することによりリーク電流の影響を抑制することができる。なお、間接変換方式の場合は、放射線をシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層６で電荷に変換する構成であるため、直接変換方式の場合と比べて半導体膜６を薄くでき、電荷蓄積容量５が設けずに電荷収集電極１１で電荷を蓄積させておくこともできるが、蓄積可能な電荷量を増やすため意図的に容量を設けることがある。間接変換方式では、このように意図的に設けられた補助容量や寄生容量、浮遊容量が本発明の蓄積容量に相当する。
【０１１１】
また、上記第１および第３の実施形態では、１枚分の画像データを読取る場合について説明したが、図１７に示すように、放射線画像検出器１０１への放射線の照射と放射線画像検出器１０１からの画像データの読取りを繰り返し連続的に行うことにより、動画像を得ることもできる。上記第１および第３の実施形態の駆動方法は、上述したように、リーク電流が減少する時間を短縮することができるため、動画像の撮像に適している。
【０１１２】
さらに、照射するＸ線の線量（エネルギー）を変えて２回以上の放射線画像を連続的に撮影し、撮影によって得られた各画像に、適当な重みを付けて差分を取るなどの画像処理を行うことによって線質による吸収係数の変化の違いを画像化して、例えば、胸部を撮影した画像から骨像を除くなど、１回の撮影では視認しにくかった画像を得る撮影方法がある。
【０１１３】
このような撮影方法では、被写体が動かないことが前提となっているため、極力、短い撮影間隔で画像を取得することが必要とされる。
【０１１４】
例えば、図１８は、１回目に高エネルギーの撮影を、２回目に低エネルギーの撮影を行なう２ショットエネルギーサブトラクション撮影の例である。
【０１１５】
図１８に示すように、１回目の撮影時の書き込み期間中、Ｃｓ電極１４に対して直流電圧源１０６ａから電圧を印加してＣｓ電極１４を電位Ｖｃｓに保つことによりリーク電流が減少する時間を短縮することができるため、２回目の撮影までの時間を短縮することができる。なお、予め発生するリーク電流量が少ないことが分かっている場合は、直流電圧源１０６ａからのＣｓ電極１４への電圧印加をなくすようにしてもよい。図１８では、２回目が低エネルギーの撮影であり、発生するリーク電流量が少ないため、Ｃｓ電極１４に対して直流電圧源１０６ａから電圧を印加しない。これにより、２回目の撮像によって得られた画像データの読取り期間を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の画像検出装置の第１の実施形態を適用した放射線画像検出システムの概略構成図
【図２】放射線画像検出器の１画素単位の構造を示す平面図
【図３】放射線画像検出器の１画素単位の構造を示す断面図
【図４】放射線画像検出器の１画素の等価回路図
【図５】ＴＦＴ保護回路がない場合におけるＴＦＴスイッチのリーク電流特性を示す図
【図６】ＴＦＴ保護回路がある場合におけるＴＦＴスイッチのリーク電流特性を示す図
【図７】可変Ｃｓ電源のその他の構成例を示す図
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る画像検出器の駆動方法の一実施形態を説明するためタイミングチャート
【図９】従来の放射線画像検出器の駆動方法を説明するための図
【図１０】図１に示す放射線画像検出システムの機能ブロック図
【図１１】本発明の画像検出装置の第２の実施形態を適用した放射線画像検出システムの概略構成図
【図１２】図１１に示す放射線画像検出器の１画素の等価回路図
【図１３Ａ】保護ダイオードがない場合におけるＴＦＴスイッチのリーク電流を説明するための図
【図１３Ｂ】保護ダイオードがある場合におけるＴＦＴスイッチのリーク電流を説明するための図
【図１４】本発明の画像検出器の駆動方法の一実施形態を実施した場合におけるＴＦＴスイッチのリーク電流を説明するための図
【図１５】従来の放射線画像検出器の概略構成図
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る画像検出器の駆動方法の一実施形態を説明するためタイミングチャート
【図１７】動画像撮像時の画像検出器の駆動方法の一実施形態を説明するためタイミングチャート
【図１８】２ショットエネルギーサブトラクション撮影時の画像検出器の駆動方法の一実施形態を説明するためタイミングチャート
【符号の説明】
【０１１７】
１  ガラス基板
２，２１４  走査配線
３，２０，２１５  データ配線
４，２１２  ＴＦＴスイッチ
５，２１３  電荷蓄積容量
６  半導体膜
７  バイアス電極
８  チャネル層
９  コンタクト層
１０  アクティブマトリックス基板
１１  電荷収集電極
１２  層間絶縁膜
１３  接続電極（他方の電極）
１４  Ｃｓ電極（一方の電極）
１５  ゲート絶縁膜
１６  コンタクトホール
１７  絶縁保護膜
１００  放射線画像検出装置
１０１  放射線画像検出器
１０２，２１６  信号検出器
１０２ａ  基準電極配線
１０３  スキャン信号制御装置
１０４  信号処理装置
１０５，２１１  画像センサ部
１０６,１１３  可変Ｃｓ電源
１０６ａ  直流電圧源
１０６ｂ  スイッチ
１０７  アンプＩＣ
１０８  高圧電源
１０９  スキャン制御信号ライン
１１０  制御ライン
１１１  信号ライン
１１２  Ｃｓ電源制御ライン
２００  ディスプレイ
【図１】
0005020840.tif 000002
【図２】
0005020840.tif 000003
【図３】
0005020840.tif 000004
【図４】
0005020840.tif 000005
【図５】
0005020840.tif 000006
【図６】
0005020840.tif 000007
【図７】
0005020840.tif 000008
【図８】
0005020840.tif 000009
【図９】
0005020840.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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【図１８】
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