(57)【要約】【課題】放射線の照射後に直ちに電気信号の読み出しを開始し、ノイズを低減して画質低下を抑制でき、かつ、余分な電力消費を抑制可能な放射線画像検出装置および放射線画像撮影システムを提供する。【解決手段】放射線画像検出装置１は、放射線の照射により電荷を発生させる複数の光電変換素子７と、信号線６を通じて光電変換素子７から読み出された電気信号を増幅する増幅回路１９と、各光電変換素子７に逆バイアス電圧を供給するバイアス線９と、バイアス線９を介して光電変換素子７に逆バイアス電圧を印加する電源１５と、バイアス線９を流れる電流を検出する電流検出手段１４と、放射線の照射時に電流検出手段１４で検出された電流値に基づいて電気信号の読み出し時の増幅回路１９のゲインを設定する制御手段１６とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射により電荷を発生させる複数の光電変換素子と、
信号線を通じて前記光電変換素子から読み出された電気信号を増幅する増幅回路と、
前記各光電変換素子に逆バイアス電圧を供給するバイアス線と、
前記バイアス線を介して前記光電変換素子に逆バイアス電圧を印加する電源と、
前記バイアス線を流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記放射線の照射時に前記電流検出手段で検出された電流値に基づいて、前記電気信号の読み出し時の前記増幅回路のゲインを設定する制御手段と
を備えることを特徴とする放射線画像検出装置。
【請求項２】
前記増幅回路は、オペアンプと、前記オペアンプにそれぞれ並列に接続されスイッチが設けられた複数のコンデンサとを備えており、
前記制御手段は、前記増幅回路の前記複数のコンデンサのスイッチのオン／オフを制御することにより前記複数のコンデンサの中から単数または複数のコンデンサを選択して、前記増幅回路のゲインを設定することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像検出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電流検出手段により検出された前記バイアス線を流れる電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出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検出装置。
【請求項４】
前記制御手段は、照射された前記放射線の線量を、前記放射線の照射の開始および終了の時間間隔と、前記電流検出手段により検出された前記バイアス線を流れる電流のピーク値とに基づいて算出し、当該放射線の線量に基づいて前記電気信号の読み出し時の前記増幅回路のゲインを決定することを特徴とする請求項３に記載の放射線画像検出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電流検出手段により検出された前記バイアス線を流れる電流の、前記放射線の照射の開始および終了の時間間隔における積分値として算出された前記放射線の線量に基づいて、前記電気信号の読み出し時の前記増幅回路のゲインを決定することを特徴とする請求項３に記載の放射線画像検出装置。
【請求項６】
前記放射線の線量は、前記電流検出手段により検出された前記バイアス線を流れる電流の値に対してバンドパスフィルタ処理を施した値の、前記放射線の照射の開始および終了の時間間隔における積分値として算出されることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像検出装置。
【請求項７】
前記複数の光電変換素子が配設された基板を複数の領域に分割し、分割された各領域ごとに前記バイアス線を流れる電流をそれぞれ検出し、前記各領域ごとに個別に前記増幅回路のゲインを設定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置と、
前記電気信号の読み出し時に、前記放射線画像検出装置から送信されてきた前記各光電変換素子から読み出され増幅された各電気信号に基づいて放射線画像を形成する画像処理装置と
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項９】
請求項７に記載の放射線画像検出装置と、
前記電気信号の読み出し時に、前記各光電変換素子から読み出され増幅された各電気信号および前記各領域ごとに設定された前記ゲインの情報を前記放射線画像検出装置から受信し、前記各領域ごとの前記ゲインの値に基づいて前記各電気信号を修正して放射線画像を形成する画像処理装置と
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出装置および放射線画像撮影システムに係り、特に、光電変換素子から読み出された電気信号を増幅回路で増幅する放射線画像検出装置および放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線等の照射された放射線により光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像検出装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換された電磁波によりフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像検出装置が種々開発されている。
【０００３】
これらの放射線画像検出装置（ＦＰＤ（Flat Panel Detector）ともいう。）では、通常、ガラス基板等の基板上に複数の走査線と複数の信号線とが互いに交差するように配設され、走査線や信号線で区画された基板上の各領域に光電変換素子を設け、放射線や放射線から変換された電磁波の照射により各光電変換素子に蓄積された電荷を信号線を介して取り出すことで、各光電変換素子すなわち各画素の電気信号を読み出すようになっている。
【０００４】
しかし、このようなＦＰＤ型の放射線画像検出装置では、照射される放射線の線量が低い場合から高い場合までをカバーするような広いダイナミックレンジを確保しようとすると、電気信号の増幅回路や他の電気回路素子が熱雑音やショット雑音等のノイズを発生させてしまうため、特に低線量域でＳ／Ｎ比が低下して、得られた放射線画像の画質が低下するという問題があった。
【０００５】
このような問題を解消する方法としては、照射された放射線の線量に応じて増幅回路のゲインを調整するという手法がある。このように放射線の線量に応じて増幅回路のゲインを調整して光電変換素子からの電気信号を読み取ることで、ノイズによる粒状性の低下を抑制した放射線画像を得ることが可能となる。しかし、放射線画像検出装置が放射線センサを備えていなかったり、放射線画像検出装置が放射線源と接続されていなかったりして、放射線画像検出装置が、照射された放射線の線量の情報を他の装置等から入手できないように構成されている場合も多い。
【０００６】
そこで、放射線画像検出装置が放射線源や放射線センサ等から放射線の線量の情報を得ることができない場合に、例えば非破壊読み出しの手法（例えば特許文献１等参照）を用いて放射線画像検出装置が自ら放射線の線量を推定して増幅回路のゲインを設定するように構成することが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−１２６０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、フォトダイオード等の光電変換素子では、通常、放射線の照射や放射線をシンチレータ等で変換した電磁波の照射を受けていない場合でも、暗電流等によるノイズが発生している。一方、非破壊読み出しのような手法では、放射線を照射した後、一旦事前の電気信号の読み出しを行ってゲイン調整を行い、その後に本読み出しを行うため、放射線画像の撮影開始から電気信号の読み出し開始までに時間がかかってしまう。
【０００８】
そのため、非破壊読み出しの手法を用いれば放射線画像検出装置が自ら放射線の線量を推定して増幅回路のゲインを設定するように構成することができるようになるとはいえ、放射線画像の撮影開始から電気信号の読み出し開始までに時間がかかり、暗電流等によるノイズが増加して、得られた放射線画像のＳ／Ｎ比が低下するという問題が生じる。また、事前の電気信号の読み出し等の処理をするため、余分な電力が消費されてしまうという問題もある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線の照射後に直ちに電気信号の読み出しを開始し、ノイズを低減して画質低下を抑制でき、かつ、余分な電力消費を抑制可能な放射線画像検出装置および放射線画像撮影システム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】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像検出装置は、
放射線の照射により電荷を発生させる複数の光電変換素子と、
信号線を通じて前記光電変換素子から読み出された電気信号を増幅する増幅回路と、
前記各光電変換素子に逆バイアス電圧を供給するバイアス線と、
前記バイアス線を介して前記光電変換素子に逆バイアス電圧を印加する電源と、
前記バイアス線を流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記放射線の照射時に前記電流検出手段で検出された電流値に基づいて、前記電気信号の読み出し時の前記増幅回路のゲインを設定する制御手段と
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
上記の本発明の放射線画像検出装置と、
前記電気信号の読み出し時に、前記放射線画像検出装置から送信されてきた前記各光電変換素子から読み出され増幅された各電気信号に基づいて放射線画像を形成する画像処理装置と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のような方式の放射線画像検出装置および放射線画像撮影システムによれば、放射線の線量に応じて各光電変換素子からバイアス線に流れ出す電流を測定することで、放射線画像検出装置に照射された実際の放射線の線量を的確に把握することが可能となり、また、的確に把握された放射線の線量に基づいて増幅回路のゲインを的確に設定することが可能となる。
【００１３】
また、非破壊読み出しのように事前の電気信号の読み出しを必要としないため、放射線の照射後、直ちに電気信号の読み出しを開始することが可能となる。そのため、時間が経過するに従って増加する暗電流等によるノイズの増加を抑制することが可能となり、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制することが可能となる。また、事前の電気信号の読み出し等で余分な電力が消費されてしまうということも防止することが可能となる。
【００１４】
また、本発明のような方式の放射線画像撮影システムによれば、上記のように、放射線画像検出装置で、撮影後、直ちに電気信号の読み出しを開始できることでＳ／Ｎ比の低下が抑制され、しかも、得られた電気信号が増幅回路のゲインが的確に設定された状態で増幅されるため、ノイズが低減され画質低下が抑制された良好な放射線画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る放射線画像検出装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
なお、以下では、放射線画像検出装置の各光電変換素子で得られた電気信号を無線で画像処理装置に送信して放射線画像を得る場合について説明するが、これに限定されず、放射線画像検出装置と画像処理装置とをケーブル等で接続して電気信号を送信する場合についても適用される。
【００１７】
［放射線画像検出装置］
本実施形態に係る放射線画像検出装置１は、図１に示すように、筐体２内にシンチレータ３や基板４等が収納されたカセッテ型の装置として構成されている。
【００１８】
なお、本実施形態では、このように、照射された放射線をシンチレータ３で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換された電磁波により後述する光電変換素子７で電荷を発生させて電気信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出装置について説明する。シンチレータ３を用いず、照射された放射線により光電変換素子で直接電荷を発生させて電気信号に変換する、いわゆる直接型の放射線画像検出装置にも同様に適用可能である。
【００１９】
筐体２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面２ａが放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。筐体２の内部には、シンチレータ３や基板４の他にも必要な部材や装置が内蔵されている。また、本実施形態では、例えば筐体２の側壁部に、無線により画像処理装置３１（図６参照）との情報の送受信を行うための図示しないアンテナ装置が埋め込まれている。
【００２０】
シンチレータ３は、基板４の検出部Ｐに貼り合わされるようになっている。シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光線を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【００２１】
基板４はガラス基板で構成されており、図２に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面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。基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域Ｒには、それぞれ光電変換素子７がそれぞれ設けられている。また、光電変換素子７が設けられた領域Ｒ全体、すなわち図２に一点鎖線で示す領域が検出部Ｐとされている。
【００２２】
本実施形態では、光電変換素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも、フォトトランジスタ等を用いることも可能である。各光電変換素子７は、図２や図３の拡大図に示すように、スイッチ素子である薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下ＴＦＴという。）８に接続されており、ＴＦＴ８を介して信号線６に接続されている。
【００２３】
ここで、本実施形態における光電変換素子７やＴＦＴ８の構造について、図４に示す断面図を用いて簡単に説明する。図４は、図３におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００２４】
基板４の面４ａ上に、ＡｌやＣｒ等からなるＴＦＴ８のゲート電極８ｇが走査線５と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極８ｇ上および面４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁層８１上のゲート電極８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層８２を介して、光電変換素子７の第１電極７４と接続されたソース電極８ｓと、信号線６と一体的に形成されるドレイン電極８ｄとが積層されて形成されている。
【００２５】
ソース電極８ｓとドレイン電極８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第１パッシベーション層８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層８３は両電極８ｓ、８ｄを上側から被覆している。また、半導体層８２とソース電極８ｓやドレイン電極８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層８４ａ、８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ８が形成されている。
【００２６】
また、光電変換素子７の部分では、基板４の面４ａ上に前記ゲート絶縁層８１と一体的に形成される絶縁層７１の上にＡｌやＣｒ等が積層されて補助電極７２が形成されており、補助電極７２上に前記第１パッシベーション層８３と一体的に形成される絶縁層７３を挟んでＡｌやＣｒ、Ｍｏ等からなる第１電極７４が積層されている。第１電極７４は、第１パッシベーション層８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。
【００２７】
第１電極７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層７７が下方から順に積層されて形成されている。
【００２８】
放射線の照射を受けた図示しないシンチレータ３で変換された電磁波が図中上方から照射されると、ｉ層７６で電子正孔対が発生する。光電変換素子７は、このようにして、シンチレータ３からの電磁波を電荷に変換するようになっている。なお、ｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層の順番は上下逆であってもよい。
【００２９】
ｐ層７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層７６等に到達するように構成されている。以上のようにして光電変換素子７が形成されている。
【００３０】
また、光電変換素子７の第２電極７８の上面には、第２電極７８を介して光電変換素子７に逆バイアス電圧を印加するためのバイアス線９が接続されている。なお、光電変換素子７の第２電極７８やバイアス線９、ＴＦＴ８側に延出された第１電極７４、ＴＦＴ８の第１パッシベーション層８３等、すなわち光電変換素子７とＴＦＴ８の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第２パッシベーション層７９で被覆されている。
【００３１】
本実施形態では、図２や図３に示すように、それぞれ列状に配置された複数の光電変換素子７に１本のバイアス線９が接続されており、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、基板４の検出部Ｐの外側の位置で１本の結線１０に結束されている。バイアス線９や結線１０は電気抵抗が小さい金属線で形成されている。
【００３２】
また、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう）１１に接続されている。各入出力端子１１には、図５に示すように、ＩＣ１２ａ等のチップが組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００３３】
ＣＯＦ１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側でＰＣＢ基板１３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像検出装置１の基板４部分が形成されている。
【００３４】
ここで、放射線画像検出装置１の回路構成について説明する。図６は本実施形態に係る放射線画像検出装置１の等価回路図であり、図７はその中の基板４の検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路図である。
【００３５】
前述したように、基板４の検出部Ｐの各光電変換素子７は、その第２電極７８がそれぞれバイアス線９に接続されており、各バイアス線９は１本の結線１０に結束されている。結線１０は電流検出手段１４を介して電源１５に接続されている。電源１５は、各バイアス線９を介して各光電変換素子７に逆バイアス電圧を印加するようになっている。
【００３６】
本実施形態では、ｐｉｎ型の光電変換素子７のｐ層７７側に第２電極７８を介してバイアス線９が接続されていることからも分かるように、電源１５からは、光電変換素子７の第２電極７８にバイアス線９を介して逆バイアス電圧として負の電圧が印加されるようになっている。
【００３７】
しかし、前述したように光電変換素子７のｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層順を逆に形成して第２電極７８を介してｎ層７５にバイアス線９を接続する場合には、電源１５からは第２電極に逆バイアス電圧として正の電圧が印加される。なお、その場合には、図６や図７における光電変換素子７の電源１５に対する接続の向きが逆向きになる。
【００３８】
電流検出手段１４は、各バイアス線９が結束された結線１０内を流れる電流を検出するようになっている。本実施形態では、電流検出手段１４は、図示を省略するが、結線１０に直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗と、抵抗の両端子間の電圧を測定する差動アンプとを備えて構成されており、差動アンプで抵抗の両端子間の電圧を測定することで結線１０を流れる電流を電圧値に変換して検出するようになっている。
【００３９】
各バイアス線９や結線１０を流れる電流が微弱であるため、電流検出手段１４に備えられる前記抵抗として、有効な電圧値を得るために抵抗値が１００ｋΩや１ＭΩ等の大きな抵抗値を有する抵抗が用いられるようになっている。電流検出手段１４は、このようにして変換して検出した結線１０の電流値に相当する電圧値を制御手段１６に出力するようになっている。
【００４０】
なお、このように抵抗値が大きいと、例えば放射線照射によって蓄積された電荷を読み出す場合にバイアス線９や結線１０等を流れる電流の大きな妨げになることから、電流検出手段１４には前記抵抗の両端子間を短絡するスイッチが設けられている。
【００４１】
各光電変換素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図中ではＳと表記）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図中ではＧと表記）は走査駆動回路１７から延びる各走査線５にそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図中ではＤと表記）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【００４２】
そして、走査線５を介して走査駆動回路１７からＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されるとＴＦＴ８のゲートが開き、光電変換素子７に蓄積された電荷すなわち電気信号がＴＦＴ８のソース電極８ｓを介してドレイン電極８ｄから信号線６に読み出されるようになっている。
【００４３】
各信号線６は、信号読み出し回路１８に接続されており、信号読み出し回路１８内の増幅回路１９に接続されている。増幅回路１９は、各光電変換素子７から読み出された電気信号を増幅するようになっている。
【００４４】
本実施形態では、増幅回路１９は、チャージアンプ回路で構成されている。すなわち、増幅回路１９は、オペアンプ１９ａと、オペアンプ１９ａにそれぞれ並列に接続された各コンデンサＣ１〜Ｃ４とを備えており、さらに、それらに並列に電荷リセット用スイッチＳｗ１が接続されて構成されている。
【００４５】
また、コンデンサＣ２〜Ｃ４にはそれぞれスイッチＳｗ２〜Ｓｗ４が直列に接続されており、電荷リセット用スイッチＳｗ１とスイッチＳｗ２〜Ｓｗ４のオン／オフが制御手段１６により制御されるようになっている。
【００４６】
そして、増幅回路１９では、電荷リセット用スイッチＳｗ１がオフの状態で光電変換素子７のＴＦＴ８のゲートが開かれると（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されると）、コンデンサＣ１およびスイッチＳｗ２〜Ｓｗ４がオン状態とされたコンデンサに当該光電変換素子７から読み出された電荷が蓄積され、蓄積される電荷量に応じてオペアンプ１９ａから出力される電圧値が増加するようになっている。
【００４７】
なお、電荷リセット用スイッチＳｗ１がオン状態とされると、増幅回路１９の入力側と出力側とが短絡され、コンデンサの電荷が放電される。
【００４８】
本実施形態では、コンデンサＣ１〜Ｃ４として、容量がそれぞれ０．５ｐＦ、０．５ｐＦ、１ｐＦ、２ｐＦのコンデンサが用いられており、スイッチＳｗ２〜Ｓｗ４のオン／オフを決定して、コンデンサＣ１〜Ｃ４全体の容量を０．５ｐＦ〜４ｐＦまで０．５ｐＦ刻みで設定できるようになっている。
【００４９】
本実施形態では、制御手段１６は、例えば予め電流検出手段１４から出力される電圧値の範囲とコンデンサＣ１〜Ｃ４の組み合わせとを対応付けるテーブルを有しており、スイッチＳｗ２〜Ｓｗ４のオン／オフを制御することによってオン状態とするコンデンサＣ２〜Ｃ４を選択することで、増幅回路１９のゲインを設定することができるようになっている。また、制御手段１６は、電荷リセット用スイッチＳｗ１に電荷リセット信号を印加して電荷リセット用スイッチＳｗ１のオン／オフを制御するようになっている。
【００５０】
なお、増幅回路１９におけるコンデンサ全体で設定される容量のレンジ幅や設定される容量の刻み幅等は放射線画像検出装置１に求められる性能等に応じて適宜設定され、それを実現するためのコンデンサの個数や各コンデンサの容量等も適宜決められる。また、本実施形態では、電荷リセット用スイッチＳｗ１およびスイッチＳｗ２〜Ｓｗ４がＦＥＴで構成されており、増幅回路１９部分の装置内での占有面積を小さくするためにコンデンサＣ１にはスイッチが設けられていないが、全コンデンサにスイッチを設けるように構成することも可能である。
【００５１】
増幅回路１９の出力側端子には、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling。以下ＣＤＳという。）回路２０が接続されている。ＣＤＳ回路２０における相関二重サンプリングは以下のようにして行われるようになっている。
【００５２】
すなわち、信号読み出しのために各光電変換素子７のＴＦＴ８のゲートが開かれる前の段階で、スイッチＳｗ２〜Ｓｗ４のうち選択されたコンデンサに対応するスイッチをオン状態とし、電荷リセット用スイッチＳｗ１をオン状態として各コンデンサに蓄積された電荷をリセットした後、電荷リセット用スイッチＳｗ１がオフ状態とされて信号読み出しのスタンバイ状態となるが、ＣＤＳ回路２０は、まずその段階で増幅回路１９の出力側端子から出力される電圧値を保持する。
【００５３】
そして、各光電変換素子７のＴＦＴ８のゲートが開かれて光電変換素子７から電気信号が読み出され、増幅回路１９の選択された各コンデンサに電荷が蓄積された後、ＴＦＴ８のゲートが閉じられた段階で、再度、増幅回路１９の出力側端子から出力される電圧値を保持する。ＣＤＳ回路２０は、このようにして保持した２つの電圧値の差を算出して当該光電変換素子７からの電気信号のアナログ値を出力するようになっている。ＣＤＳ回路２０は、このようにして、コンデンサのリセット時の雑音を低減するようになっている。
【００５４】
ＣＤＳ回路２０から出力された電気信号は、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２２に送信されて、Ａ／Ｄ変換器２２でデジタル値に変換されるようになっている。Ａ／Ｄ変換器２２は、デジタル値に変換した各光電変換素子７の電気信号を制御手段１６に順次出力するようになっている。
【００５５】
制御手段１６は、マイクロコンピュータや専用の制御回路で構成されており、図６や図７では図示が省略されているが、光電変換素子７に逆バイアス電圧を供給する電源１５のオン／オフ制御や図示しない他の装置や回路を含む他の部材の制御を行うようになっている。また、制御手段１６には、アンテナ装置２３を備える無線中継器２４が接続されている。
【００５６】
以下、制御手段１６の制御構成を図８に示すフローチャートに従って説明する。また、それとあわせて本実施形態に係る放射線画像検出装置１の作用について説明する。
【００５７】
制御手段１６は、放射線の照射に先立って、まず、全ての増幅回路１９の電荷リセット用スイッチＳｗ１をオン状態とし、また、各走査線５を介して走査駆動回路１７から全ての光電変換素子７のＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧を印加して全ＴＦＴ８をオン状態とする（ステップＳ１）。
【００５８】
また、制御手段１６は、同時に、増幅回路１９の各スイッチＳｗ２〜Ｓｗ４や、電流検出手段１４内の抵抗の両端子間を短絡するスイッチもオン状態とする。この処理により、光電変換素子７の内部や各信号線６、増幅回路１９の各コンデンサＣ１〜Ｃ４、バイアス線９、電流検出手段１４等に蓄積されている不要な電荷を放電して取り除き、初期状態に設定する。
【００５９】
続いて、制御手段１６は、全ての光電変換素子７のＴＦＴ８のゲート電極８ｇに対する信号読み出し用の電圧の印加を停止して、全ＴＦＴ８をオフ状態とする（ステップＳ２）。また、電流検出手段１４内のスイッチもオフ状態とする。
【００６０】
この状態で、制御手段１６は、電流検出手段１４の状態を監視し、放射線の照射開始を検出し（ステップＳ３）、放射線の照射終了を検出する（ステップＳ４）。この放射線の照射開始から照射終了までの間に図示しない被写体に対する放射線画像撮影が行われる。
【００６１】
前述したように、人体等の被写体を介して放射線画像検出装置１に放射線を照射する放射線源やそれを制御するコンピュータ等からこの放射線の照射開始や照射終了に関する情報や信号を入手してそれらを利用するように構成することも可能である。このように構成された放射線画像検出装置やそれを用いた放射線画像撮影システムにも本発明を適用することができる。
【００６２】
しかし、本実施形態では、以下に述べる増幅回路１９のゲイン調整に用いられる電流検出手段１４から電流値の情報を用いて、放射線画像検出装置１が自ら放射線の照射開始や照射終了を検出するように構成されている。以下、放射線の照射開始、終了の検出および増幅回路１９のゲイン調整について説明する。
【００６３】
本実施形態では、図４に示した光電変換素子７の第２電極７８に、バイアス線９を介して逆バイアス電圧である負の電圧が印加されると、光電変換素子７内に電位勾配が生じる。この状態で、図示しない放射線源から放射線が照射され、放射線の照射を受けたシンチレータ３により放射線から変換された電磁波が光電変換素子７のｉ層（変換層）７６に入射すると、ｉ層７６内で電子正孔対が発生する。
【００６４】
そして、発生した電子正孔対のうち、電子は電位勾配に従って高電位である第１電極７４側に移動するが、ＴＦＴ８のゲートが閉じているため、電子は第１電極７４やｉ層７６内の第１電極７４近傍に蓄積する。光電変換素子７のｉ層７６に電磁波の光子の数に比例して電子正孔対が発生するため、光電変換素子７内には、入射した電磁波の量に応じた量の電子が蓄積される。
【００６５】
一方、発生した電子正孔対のうち、正孔は電位勾配に従って低電位である第２電極７８側に移動し、第２電極７８を通ってバイアス線９に流れ出る。図６や図７に示すように、この光電変換素子７から流れ出てバイアス線９を流れる正孔が電流として電流検出手段１４で検出される。
【００６６】
このバイアス線９を流れる正孔も、光電変換素子７のｉ層７６に電磁波の光子の数に比例して発生した電子正孔対の分だけ発生するため、入射した電磁波の量に応じて光電変換素子７内に蓄積された電子の量と同量の正孔がバイアス線９内を流れるようになる。各バイアス線９を流れる電流は結線１０に集められ、結線１０中を電流検出手段１４に向かって流れる。
【００６７】
以上の光電変換素子７における電荷の発生原理に基づいた場合、放射線または電磁波が光電変換素子７のｉ層７６に入射しない放射線照射の前段階では、理想的にはバイアス線９や結線１０内には電流は流れないが、実際には光電変換素子７で暗電流が発生し、電流検出手段１４で微量の電流が検出される。
【００６８】
前述したように、本実施形態では、電流検出手段１４は結線１０を流れる電流を電圧値に変換して出力するため、放射線または電磁波が光電変換素子７のｉ層７６に入射されない放射線照射の前段階においても、図９における時刻ｔａに示されるように、電流検出手段１４から制御手段１６に微量ではあるが０ではない電圧値Ｖａが入力される。
【００６９】
そして、放射線源からの放射線の照射が開始されると、各光電変換素子７内で電子正孔対が発生し、バイアス線９や結線１０を通じて正孔が電流検出手段１４に運ばれる。そのため、図９における時刻ｔｂに示されるように、電流検出手段１４から出力される電圧値Ｖが増加する。そこで、本実施形態では、制御手段１６は、電流検出手段１４から出力される電圧値Ｖが大きく増加し始めたことを検出することで、放射線の照射開始を検出するようになっている（ステップＳ３）。
【００７０】
電圧値Ｖの増加による放射線の照射開始については、電圧値Ｖが所定の閾値Ｖthを越えた時刻ｔｃに放射線照射が開始されたとして検出するように構成してもよく、また、電圧値Ｖの時間微分値が所定の閾値を越えた時刻ｔｄに放射線照射が開始されたとして検出するように構成することも可能である。
【００７１】
また、放射線源からの放射線の照射が終了すると、今度は、各光電変換素子７内での電子正孔対の発生が停止し、バイアス線９に正孔が供給されなくなる。そのため、図９における時刻ｔｅに示されるように、電流検出手段１４から出力される電圧値Ｖが減少し始める。そこで、本実施形態では、制御手段１６は、電流検出手段１４から出力される電圧値Ｖが減少したことを検出することで、放射線の照射終了を検出するようになっている（ステップＳ４）。
【００７２】
電圧値Ｖの減少による放射線の照射終了については、電圧値Ｖが前述した所定の閾値Ｖthを下回った時刻ｔｆに放射線照射が終了されたとして検出するように構成してもよく、また、電圧値Ｖの時間微分値が所定の負の値の閾値をより負側に越えた時刻ｔｇに放射線照射が終了されたとして検出するように構成することも可能である。なお、以下、放射線の照射開始時刻が時刻ｔｃであり、放射線の照射終了時刻が時刻ｔｆであるものとして説明する。
【００７３】
一方、前述したように、光電変換素子７のｉ層７６に入射した放射線や電磁波の光子の数に比例して電子正孔対が発生、入射した電磁波の量に応じて正孔が光電変換素子７からバイアス線９に流れ出るため、結線１０を流れた電流値の総量を測ることで、放射線の照射開始から照射終了までに放射線画像検出装置１に照射された放射線の線量を算出することができる。
【００７４】
本実施形態では、より簡単に放射線の線量を算出するために、制御手段１６がピークホールド機能を有するように構成されている。そして、制御手段１６は、放射線の照射の開始および終了の時間間隔ｔｆ−ｔｃと、電流検出手段１４で検出された結線１０を流れる電流のピーク値とに基づいて、照射された放射線の線量を算出するように構成されている（図８のステップＳ５）。
【００７５】
具体的には、制御手段１６は、照射開始時刻ｔｃから照射終了時刻ｔｆまでに検出される電圧値のピーク値Ｖｐを検出し、下記（１）式に従って、ピーク値Ｖｐに、放射線の照射開始から終了までの時間間隔ｔｆ−ｔｃから定数αを減じた値を乗じた値に基づいて、放射線画像検出装置１に照射された放射線の線量の近似値Ｍを算出するようになっている。なお、上記（１）式においてａは定数である。
Ｍ＝ａ×Ｖｐ×（ｔｆ−ｔｃ−α）    …（１）
【００７６】
この放射線の線量の近似値Ｍは、図９における照射開始時刻ｔｃ以後の立ち上がり部分から照射終了時刻ｔｆ以前の立ち下がり部分までの電圧値Ｖを矩形状に近似してその面積に比例する値として求めるものであり、照射開始時刻ｔｃおよび照射終了時刻ｔｆを検出し、ピーク値Ｖｐを検出するだけで簡単に算出できるという利点を有するものである。
【００７７】
なお、積分回路等を用いて、図９に示した照射開始時刻ｔｃから照射終了時刻ｔｆまでの電圧値Ｖ（或いは電圧値Ｖからノイズに相当する一定値を減じた値）の積分値を算出して、放射線画像検出装置１に照射された放射線の線量を算出するように構成することも可能である。このように構成すれば、より正確な放射線の線量を算出することが可能となる。
【００７８】
また、ノイズ成分をより的確に除去するため、積分回路等に、所定の範囲の周波数帯のデータのみを通過させて他の周波数のデータは減衰させて通さないバンドパスフィルタ（帯域通過フィルタ）を構成し、電流検出手段１４から出力される電流値に相当する電圧値にバンドパスフィルタ処理を施して積分して放射線の線量を算出するように構成することも可能である。
【００７９】
制御手段１６は、続いて、算出した放射線の線量（近似値Ｍである場合を含む。）に基づいて、各光電変換素子７からの電気信号の読み出し時における各増幅回路１９のゲインを設定するようになっている。（図８のステップＳ６）。
【００８０】
本実施形態では、制御手段１６は、上記のようにして算出した放射線の線量と、増幅回路１９のゲインすなわち増幅回路１９のコンデンサの容量の合計値とを対応付けるテーブルを図示しないメモリ中に保持している。本実施形態では、前述したように、増幅回路１９のゲインを増幅回路１９のスイッチＳｗ２〜Ｓｗ４（図７参照）のオン／オフによって０．５ｐＦ〜４ｐＦまで０．５ｐＦ刻み（８段階）で設定する。
【００８１】
そのため、テーブルは、放射線の線量をその大きさに応じて８段階に区分し、各段階に対してオン状態とするスイッチを指定する形に構成されている。テーブルでは、放射線の線量が大きくなるに従って設定する増幅回路１９のゲインが低くなるように、放射線の線量と、増幅回路１９でオン状態とされるスイッチの番号Ｓｗ２、Ｓｗ３、Ｓｗ４とが対応付けられている。
【００８２】
制御手段１６は、放射線の線量を算出すると、このテーブルを参照してスイッチＳｗ２〜Ｓｗ４の中からオン状態とするスイッチを選択し、各増幅回路１９に信号を送信して、選択したスイッチをオン状態とするように制御する。このようにして、制御手段１６は、各増幅回路１９のゲイン調整を行うようになっている。
【００８３】
また、制御手段１６は、このようにして設定した増幅回路１９のゲインの情報を、無線中継器２４（図６、図７参照）を介してアンテナ装置２３から画像処理装置３１に送信するようになっている（図８のステップＳ６）。
【００８４】
続いて、制御手段１６は、各光電変換素子７からの電気信号の通常の読み出し処理を行う。読み出しに先立って、電流検出手段１４のスイッチをオン状態とする。これにより、電流検出手段１４の抵抗の影響を取り除いて読み出すことが可能となる。
【００８５】
この状態で、制御手段１６は、まず、各増幅回路１９の電荷リセット用スイッチＳｗ１をオフ状態とした後（ステップＳ７）、ＣＤＳ回路２０に信号を送信する。信号の送信を受けたＣＤＳ回路２０は、図１０に示すように、この段階で増幅回路１９から出力される電圧値Ｖinを保持する。
【００８６】
そして、制御手段１６は、走査駆動回路１７（図６参照）から１本の走査線５に信号読み出し用の電圧を印加して、その走査線５にゲート電極８ｇが接続されているＴＦＴ８のゲートを開く。そして、これらのＴＦＴ８が接続されている各光電変換素子７から蓄積された電荷（本実施形態の場合は電子）が電気信号として各信号線６にそれぞれ読み出され、上記のようにゲインが設定された各増幅回路１９で電気信号がそれぞれ増幅される（図８のステップＳ８）。
【００８７】
続いて、増幅回路１９の各コンデンサに電荷が蓄積された後、制御手段１６は、走査駆動回路１７に信号の読み出しを行わない（すなわち信号を保持する）電圧を走査線５に印加する信号を出力して各ＴＦＴ８のゲートを閉じる。ＣＤＳ回路２０にもこの信号が送信され、信号の送信を受けたＣＤＳ回路２０は、図１０に示すように、この段階で増幅回路１９から出力される電圧値Ｖfiを保持する。そして、それらの差Ｖfi−Ｖinを算出して出力する（図８のステップＳ９）。
【００８８】
各ＣＤＳ回路２０から出力された電気信号、すなわち前記差Ｖfi−Ｖinは、アナログマルチプレクサ２１（図６参照）を介して順次Ａ／Ｄ変換器２２に送信され、すなわち各光電変換素子７の各電気信号ごとにＡ／Ｄ変換器２２に送信され、Ａ／Ｄ変換器２２で順次デジタル値に変換される（図８のステップＳ１０）。
【００８９】
そして、Ａ／Ｄ変換器２２から各光電変換素子７ごとの電気信号が送信されてくると、制御手段１６はそれらを順次無線中継器２４を介してアンテナ装置２３から画像処理装置３１に送信する（ステップＳ１１）。その際、各光電変換素子７ごとの電気信号を放射線画像検出装置１内または放射線画像検出装置１に接続された図示しないメモリに保存するように構成してもよい。また、全てのデータをメモリに保存し、終了処理時に一括して送信するように構成してもよい。
【００９０】
続いて、制御手段１６は、全ての光電変換素子７について電気信号の読み出しを終了していなければ（ステップＳ１２；ＮＯ）、各増幅回路１９の電荷リセット用スイッチＳｗ１をオン状態として（ステップＳ１３）、増幅回路１９の各コンデンサに蓄積されている電荷を放電して除去した後、再び各増幅回路１９の電荷リセット用スイッチＳｗ１をオフ状態とし、走査駆動回路１７から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を替えてステップＳ７以降の処理を繰り返す。
【００９１】
また、全ての走査線５に対して信号読み出し用の電圧の印加を終えて、全ての光電変換素子７について電気信号の読み出しが終了していれば（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御手段１６は、各光電変換素子７や各増幅回路１９等に残っている電荷を放電する等の必要な処理を行って（ステップＳ１４）、処理を終了する。
【００９２】
［放射線画像撮影システム］
本実施形態に係る放射線画像撮影システム３０は、図６に示すように、上記の放射線画像検出装置１と、画像処理装置３１とを備えて構成されている。
【００９３】
画像処理装置３１は、本実施形態では、キーボードやマウス等の入力手段３２やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶ディスプレイ等の表示手段３３を備えるコンピュータで構成されており、また、画像処理装置３１には、アンテナ装置３４を備えるコンソール通信手段３５が接続されている。
【００９４】
上記の放射線画像検出装置１で放射線画像撮影が終了し、増幅回路１９のゲインが設定されて、各光電変換素子７からそれぞれ電気信号が読み出され、各電気信号の情報が順次無線中継器２４を介してアンテナ装置２３から送信されてくると、アンテナ装置３４で受信し、コンソール通信手段３５を介してそれらの情報が画像処理装置３１に入力されるようになっている。
【００９５】
画像処理装置３１は、受信した各電気信号の情報に必要な画像処理を施して、放射線画像検出装置１における各光電変換素子７の配列に相当するようにそれらの各電気信号の情報を配列して放射線画像を得るようになっている。得られた放射線画像は、入力手段３２から入力された操作内容に従って、表示手段３３に表示されたり、或いは例えば図示しないイメージャによりフィルム等の画像記録媒体に記録されたりするようになっている。
【００９６】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像検出装置１によれば、放射線や放射線から変換された電磁波の照射を受けると、各光電変換素子７中では電子正孔対が発生し、一方の電荷は光電変換素子７内に蓄積されるが、他方の電荷はバイアス線９に流れ出す。その際、各光電変換素子７からは放射線や電磁波の照射を受けた分だけ電荷が流れ出す。
【００９７】
そのため、このバイアス線９に流れ出す電荷による電流を測定することで、放射線画像検出装置１に照射された実際の放射線の線量を的確に把握することが可能となる。そして、的確に把握された放射線の線量に基づいて増幅回路１９のゲインを的確に設定することが可能となる。
【００９８】
また、非破壊読み出しのように事前の電気信号の読み出しを必要とせず、放射線の照射と同時にその線量を検出して増幅回路１９のゲインを設定するため、放射線の照射後、直ちに電気信号の読み出しを開始することが可能となる。そのため、時間が経過するに従って増加する暗電流等によるノイズの増加を抑制することが可能となり、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制することが可能となる。
【００９９】
さらに、非破壊読み出しのように事前の電気信号の読み出しを必要とせず、直ちに放射線画像の撮影を開始することが可能となるため、事前の電気信号の読み出し等で余分な電力が消費されてしまうということも防止できる。
【０１００】
また、電流検出手段１４により検出された電流の減少に基づいて放射線の照射の終了を検出することができるため、放射線の照射の終了の情報を外部から入力しなくても、放射線画像検出装置１が自ら放射線の照射の終了を検出して、放射線の照射後、直ちに電気信号の読み出しを開始することが可能となる。
【０１０１】
一方、本実施形態に係る放射線画像撮影システム３０によれば、上記のように、放射線画像検出装置１で、撮影開始までの時間がかからず撮影後も直ちに電気信号の読み出しを開始できることでＳ／Ｎ比の低下が抑制され、しかも、得られた電気信号が増幅回路１９のゲインが的確に設定された状態で増幅されるため、ノイズが低減され画質低下が抑制された良好な放射線画像を得ることが可能となる。
【０１０２】
また、放射線画像検出装置１において、増幅回路１９をオペアンプ１９ａとそれに並列に接続された複数のコンデンサで構成し、コンデンサにスイッチを設ける等して複数のコンデンサの中から適切にコンデンサを選択して増幅回路１９のゲインを設定することで、増幅回路１９のゲインを容易かつ適切に設定することが可能となる。しかも、増幅回路１９のゲインを容易に設定することができるため、放射線撮影後、直ちに増幅回路１９のゲインを設定することが可能となる。
【０１０３】
また、ＣＤＳ回路２０で相関二重サンプリングの手法によりノイズ成分を除去することで、少なくとも増幅回路１９のコンデンサの熱雑音等のノイズを適切に除去することが可能となり、得られる放射線画像のＳ／Ｎ比をより良好にすることが可能となる。
【０１０４】
また、バイアス線９を流れる電流の増加や減少に基づいて放射線の照射開始や照射終了を検出することで、放射線画像検出装置が放射線源等から放射線の照射開始や照射終了の情報が得られない場合でも的確にそれらのタイミングを検出することが可能となり、照射された放射線の線量等を適切に検出することが可能となる。
【０１０５】
［放射線画像検出装置および放射線画像撮影システムの変形例］
上記の実施形態に係る放射線画像検出装置１では、各増幅回路１９のゲインを同一の値に設定し、基板４の検出部Ｐに設けられた全ての光電変換素子７に対してそれらから読み出される電気信号を同一の増幅率で増幅する場合について説明した。
【０１０６】
しかし、放射線画像検出装置で放射線撮影が行われる場合、通常、被写体の撮影位置が検出部Ｐの中央付近に位置するように放射線画像検出装置を配置して撮影が行われることが多い。このような場合、検出部Ｐに一様に放射線が照射されるように調整しても、検出部Ｐの中央の領域では、放射線が被写体を透過して減衰されて検出部Ｐに到達するため、線量が減少するが、検出部Ｐの周縁の領域では放射線が被写体を透過せずに直接入射して検出部Ｐに到達する線量は減少しない。
【０１０７】
そこで、結線を少なくとも２つ以上（例えば、検出部Ｐの中央部と周縁部）に分割し、複数の結線の少なくとも１つ以上の結線において、電流検出手段で電流を検出するように構成する。このように構成すれば、着目したい領域（例えば、検出部Ｐの中央部）の放射線の線量から全体のゲインを決定することで、検出対象の着目したい領域のゲインを最適化することが可能となる。また、複数の領域の放射線の線量を検出し、それぞれの領域でゲインを切り替えることで、それぞれの領域のゲインを最適化するように構成することも可能であり、このように構成すれば、より高画質の放射線画像が得られるようになり、より好ましい。
【０１０８】
図１１は、それを実現するための放射線画像検出装置５０の基板５１部分の構成を示す図である。なお、この変形例において、上記の実施形態に係る放射線画像検出装置１と同じ構成や機能を有する部材については同じ符号を付して説明する。
【０１０９】
放射線画像検出装置５０の基板５１の中央領域Ａに配設された各光電変換素子７に接続された各バイアス線５２と、基板５１の周縁領域Ｂに配設された各光電変換素子７に接続された各バイアス線５３は、それぞれ別の結線５４、５５に結束されており、結線５４、５５は基板５１の端縁部付近にそれぞれ設けられた入出力端子１１Ａ、１１Ｂに接続されている。
【０１１０】
なお、基板５１の周縁領域Ｂに配設された各光電変換素子７に接続された各バイアス線５３の結線５５は、基板５１の中央領域Ａを通って基板５１の図示しない反対側の周縁領域にまで延設されており、基板５１の反対側の周縁領域に設けられた各光電変換素子７に接続された各バイアス線が結線５３に結束されている。
【０１１１】
一方、放射線画像検出装置５０では、図１２の等価回路図に示すように、各結線５４、５５を流れる電流をそれぞれ独立に検出するために、各結線５４、５５にそれぞれ別体の第１電流検出手段１４Ａと第２電流検出手段１４Ｂとが接続されている。
【０１１２】
第１電流検出手段１４Ａと第２電流検出手段１４Ｂは、各結線５４、５５内を流れる各電流をそれぞれ検出して各結線５４、５５の電流値に相当する各電圧値をそれぞれ制御手段１６に出力するようになっている。また、各結線５４、５５には、第１電流検出手段１４Ａや第２電流検出手段１４Ｂを介してそれぞれ電源１５から逆バイアス電圧が供給されるようになっている。
【０１１３】
制御手段１６は、上記の実施形態に係る放射線画像検出装置１の場合と同様の要領で、第１電流検出手段１４Ａから送信されてきた結線５４の電流値に相当する電圧値に基づいて、基板５１の中央領域Ａに配設された各光電変換素子７から読み出された電気信号を増幅する増幅回路１９Ａに適切なゲインを設定する。
【０１１４】
また、制御手段１６は、それと独立に、基板５１の周縁領域Ｂに配設された各光電変換素子７から読み出された電気信号を増幅する増幅回路１９Ｂに対して、第２電流検出手段１４Ｂから送信されてきた結線５５の電流値に相当する各電圧値に基づいて適切なゲインを設定するようになっている。
【０１１５】
このように構成することで、被写体の存在により透過した放射線の線量が異なり得る検出部Ｐの中央領域Ａと周縁領域Ｂの各光電変換素子７から読み出される電気信号に対して、それぞれの領域Ａ、Ｂに実際に照射された放射線の線量に基づいて、各増幅回路１９Ａ、１９Ｂにそれぞれ独立にかつ精度良くゲインを設定することが可能となり、特に、最も関心が高い領域である被写体が撮影される領域において、適したゲインに設定することが可能となり、適したダイナミックレンジの信号を得ることが可能となる。
【０１１６】
また、この場合、放射線画像検出装置５０から放射線画像撮影システム６０の画像処理装置３１に、各光電変換素子７から読み出され増幅された各電気信号と、各領域Ａ、Ｂごとに設定された各ゲインの情報を送信するように構成し、画像処理装置３１で、各領域Ａ、Ｂごとの各ゲインの値に基づいて、各電気信号の値を、各領域Ａ、Ｂでゲインが揃うように修正して放射線画像を形成するように構成する。例えば各領域Ａ、Ｂの電気信号をそれぞれ各領域Ａ、Ｂにおけるゲインに反比例するように増減させて修正する。
【０１１７】
このように構成すれば、放射線画像検出装置５０の検出部Ｐの中央領域Ａに対応する画像領域と、検出部Ｐの周縁領域Ｂに対応する画像領域とで、ゲインが揃った放射線画像を得ることが可能となる。そして、最も関心が高い領域である被写体が撮影される領域において、適したダイナミックレンジのゲインに設定できることでＳ／Ｎ比を改善することが可能となり、しかも、画像全体でゲインが揃い、画質の低下が抑制された良好な放射線画像を得ることが可能となる。
【０１１８】
なお、上記変形例の放射線画像検出装置５０では、図１１や図１２に示したように、基板５１を図中で縦方向に延在する周縁領域Ｂ、中央領域Ａ、および図示を省略した反対側の周縁領域の３つの領域に分割する場合について説明したが、基板５１を２つの領域に分割することも可能であり、４つ以上の領域に分割するように構成することも可能である。
【０１１９】
また、基板５１を、図中縦方向に延在するように分割する代わりに、或いは図中縦方向に延在するように分割することとあわせて、図中で横方向に延在する各領域に分割するように構成することも可能であり、また、分割する領域の基板５１上での大きさや形状は適宜決められる。
【０１２０】
さらに、上記の実施形態および変形例では、電流検出手段１４（第１、第２電流検出手段１４Ａ、１４Ｂ）が抵抗を備え、さらに抵抗の両端子間の電圧を測定する差動アンプを備えて、結線１０（結線５４、５５）を流れる電流を電圧値に変換して検出する場合について説明したが、結線を流れる電流を的確に検出できる構成であればこの構成に限定されない。
【０１２１】
図示等を省略するが、例えば、ホール素子を用いて、電流が流れることにより発生する磁束を検出して結線中を流れる電流の電流値を検出するように構成してもよく、また、カレントトランスを用いて電流変化を検出し、それを積分する等して結線中を流れる電流の電流値を検出するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本実施形態に係る放射線画像検出装置を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る基板を示す平面図である。
【図３】図２の基板上の小領域に形成された光電変換素子と薄膜トランジスタ等の構成を示す拡大図である。
【図４】図３におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図５】ＣＯＦやＰＣＢ基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図６】本実施形態に係る放射線画像検出装置の等価回路図および画像処理装置を表す図である。
【図７】図６における１画素分についての等価回路図である。
【図８】本実施形態に係る放射線画像検出装置の制御手段における制御構成を示すフローチャートである。
【図９】電流検出手段で電流から変換され出力される電圧値の時間変化の一例を表すグラフである。
【図１０】増幅回路から出力される電圧値の時間変化の一例を表すグラフである。
【図１１】放射線画像検出装置の変形例における基板を示す平面図である。
【図１２】図１１の変形例の等価回路図および画像処理装置を表す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１、５０  放射線画像検出装置
６  信号線
７  光電変換素子
９  バイアス線
１４、１４Ａ、１４Ｂ  電流検出手段
１５  電源
１６  制御手段
１９、１９Ａ、１９Ｂ  増幅回路
１９ａ  オペアンプ
３０  放射線画像撮影システム
３１  画像処理装置
Ａ、Ｂ  領域
Ｃ１〜Ｃ４  コンデンサ
Ｍ  放射線の線量（近似値）
Ｓｗ２〜Ｓｗ４  スイッチ
ｔｃ、ｔｄ  放射線の照射開始の時刻
ｔｆ、ｔｇ  放射線の照射終了の時刻
Ｖｐ  ピーク値
【図１】
2009219538.tif 000003
【図２】
2009219538.tif 000004
【図３】
2009219538.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009219538.tif 000007
【図６】
2009219538.tif 000008
【図７】
2009219538.tif 000009
【図８】
2009219538.tif 000010
【図９】
2009219538.tif 000011
【図１０】
2009219538.tif 000012
【図１１】
2009219538.tif 000013
【図１２】
2009219538.tif 000014