特許 7449260 放射線撮像装置及び放射線撮像システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-05

(45)【発行日】2024-03-13

(54)【発明の名称】放射線撮像装置及び放射線撮像システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20240306BHJP

   G01T 1/17 20060101ALI20240306BHJP

   G01T 7/00 20060101ALI20240306BHJP

   H04N 5/32 20230101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 520Z

G01T1/17 G

G01T7/00 A

H04N5/32

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021069264

(22)【出願日】2021-04-15

(65)【公開番号】P2022164047

(43)【公開日】2022-10-27

【審査請求日】2022-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 亮介

(72)【発明者】

【氏名】八木 朋之

【審査官】佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８９７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００１０３５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００ － ６／５８

Ｇ０１Ｔ １／００ － １／１６

１／１６７－ ７／１２

Ｈ０４Ｎ ５／３０ － ５／３７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線撮像システム内の他の装置と通信して放射線撮像を行う放射線撮像装置において、
所定の画素を含む複数の画素を備える放射線検出器であって、補正情報を取得するための取得動作と放射線撮像の準備を行うための準備動作と放射線撮像を行うための撮像動作とを含む複数の動作のうちのいずれかの動作を行う放射線検出器と、
放射線撮像に関する第１の通信が発生したことにしたがって第１の取得処理を実行するか否かを判定し、前記第１の取得処理を実行するとの判定にしたがって前記放射線検出器に前記取得動作を実行させて前記第１の取得処理を実行してから前記放射線検出器に前記準備動作を実行させ、前記第１の取得処理を実行しないとの判定にしたがって前記第１の取得処理を実行せずに前記放射線検出器に前記準備動作を実行させる手段と、
放射線撮像に関する第２の通信であって前記第１の通信の後に発生する第２の通信に基づいて前記放射線検出器に前記撮像動作を実行させ、放射線撮像の期間中に第２の取得処理を実行する手段と、
放射線発生装置による放射線の照射を停止させるための第３の通信を実行する手段と、を有し、
前記第１の取得処理は、前記放射線発生装置から放射線が照射されていない状態で前記所定の画素からの信号を１回以上読み出し、該読み出された信号に基づいて前記補正情報を取得する処理であり、
前記第２の取得処理は、前記放射線発生装置から放射線が照射されている状態において前記所定の画素からの信号を１回以上読み出し、該読み出された信号に基づいて線量情報を取得する処理であり、
所定の放射線撮像に関する第１の通信の発生にしたがって前記第１の取得処理が実行されて所定の補正情報が取得された場合、前記所定の放射線撮像の期間中に取得される所定の線量情報および前記所定の補正情報を用いた線量の閾値判定の結果に基づいて、前記所定の放射線撮像における前記第３の通信が実行されることを特徴とする放射線撮像装置。

【請求項2】

前記第１の通信は放射線撮像の撮像情報を受信する通信であることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。

【請求項3】

前記放射線撮像装置を省電力状態に移行する前に前記第１の取得処理を更に実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。

【請求項4】

前記第１の通信によって撮像情報を受信してから所定の時間が経過するまでに前記撮像情報を使用した放射線撮像が開始されない場合に前記第１の取得処理を実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項5】

前記第１の取得処理を実行すると判定するための判定基準は、直近に前記第１の取得処理を実行してからの経過時間に関する基準を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項6】

前記第１の取得処理を実行すると判定するための判定基準は、前記放射線撮像装置の内部温度に関する基準を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項7】

前記第１の取得処理を実行すると判定するための判定基準は、前記所定の画素のオフセット出力に関する基準を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項8】

前記所定の画素は第１の画素であり、前記複数の画素は、放射線画像を構成する画素値を生成するための第２の画素をさらに含み、
前記第２の画素のオフセット出力に基づいて、前記補正情報を推定し、
前記推定された補正情報に基づいて、前記第１の取得処理を実行するかどうかを判定することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項9】

前記第１の取得処理を実行しないと判定した場合に、前記推定された補正情報を前記補正情報として使用することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。

【請求項10】

前記所定の画素は第１の画素であり、前記複数の画素は、前記第１の画素よりも放射線に対する感度が低い第３の画素をさらに含み、
前記補正情報は第１の補正情報であり、
前記第１の取得処理において、前記放射線撮像装置に放射線が照射されていない状態で前記第３の画素から信号を１回以上読み出し、前記第３の画素から読み出された信号に基づく第２の補正情報をさらに決定し、
前記第２の取得処理において、前記放射線撮像装置に放射線が照射中に前記第１の画素及び前記第３の画素から信号を読み出し、前記第１の画素から読み出された信号の値と、前記第３の画素から読み出された信号の値と、前記第１の補正情報と、前記第２の補正情報とを用いて、照射中の放射線の量を決定することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項11】

前記準備動作によって前記複数の画素に蓄積された電荷はリセットされることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項12】

前記所定の放射線撮像に関する第１の通信の発生にしたがって前記第１の取得処理が実行されなかった場合、前記所定の放射線撮像の期間中に取得される前記所定の線量情報および予め記憶された補正情報を用いた線量の閾値判定の結果に基づいて、前記所定の放射線撮像における前記第３の通信が実行されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項13】

前記予め記憶された補正情報は、以前に実行された前記第１の取得処理で取得された補正情報であることを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮像装置。

【請求項14】

前記第１の取得処理を実行しない場合は前記第１の取得処理を実行する場合よりも早いタイミングで放射線撮像を開始可能であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。

【請求項15】

請求項１乃至１４の何れか１項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理部とを備えることを特徴とする放射線撮像システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線撮像装置及び放射線撮像システムに関する。

【背景技術】

【0002】

自動露出制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）機能を有する放射線撮像装置が知られている。このような放射線撮像装置は、照射中の放射線量を測定し、その結果に応じて放射線の照射を終了させることができる。放射線撮像装置は、例えば、放射線検出用に設定された画素のみを放射線照射中に高速に動作させることによって放射線量を監視する。また、放射線撮像装置は、放射線の照射開始の要求を受信するまで、各画素に蓄積したダーク電荷をリセットするために、各画素を順々に動作させるリセット動作を行う。特許文献１には、放射線の照射開始の要求を受信する前に放射線検出用の画素に照射された放射線量を取得し、この放射線量に基づいて、ＡＥＣに使用される補正値を決定する放射線撮像装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０８９７１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の放射線撮像装置は、ＡＥＣの精度を向上するために、放射線が照射される直前に補正値を決定する。しかし、補正値を決定する動作を実行中は放射線の照射を受けられないため、撮影が開始可能になるタイミングに影響を与えてしまう。本発明の一部の側面は、照射中の放射線量の監視に使用される補正値の決定動作が撮影のタイミングへ与える影響を低減するための技術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】

【0005】

上記課題に鑑みて、放射線撮像システム内の他の装置と通信して放射線撮像を行う放射線撮像装置において、所定の画素を含む複数の画素を備える放射線検出器であって、補正情報を取得するための取得動作と放射線撮像の準備を行うための準備動作と放射線撮像を行うための撮像動作とを含む複数の動作のうちのいずれかの動作を行う放射線検出器と、放射線撮像に関する第１の通信が発生したことにしたがって第１の取得処理を実行するか否かを判定し、前記第１の取得処理を実行するとの判定にしたがって前記放射線検出器に前記取得動作を実行させて前記第１の取得処理を実行してから前記放射線検出器に前記準備動作を実行させ、前記第１の取得処理を実行しないとの判定にしたがって前記第１の取得処理を実行せずに前記放射線検出器に前記準備動作を実行させる手段と、放射線撮像に関する第２の通信であって前記第１の通信の後に発生する第２の通信に基づいて前記放射線検出器に前記撮像動作を実行させ、放射線撮像の期間中に第２の取得処理を実行する手段と、放射線発生装置による放射線の照射を停止させるための第３の通信を実行する手段と、を有し、前記第１の取得処理は、前記放射線発生装置から放射線が照射されていない状態で前記所定の画素からの信号を１回以上読み出し、該読み出された信号に基づいて前記補正情報を取得する処理であり、前記第２の取得処理は、前記放射線発生装置から放射線が照射されている状態において前記所定の画素からの信号を１回以上読み出し、該読み出された信号に基づいて線量情報を取得する処理であり、所定の放射線撮像に関する第１の通信の発生にしたがって前記第１の取得処理が実行されて所定の補正情報が取得された場合、前記所定の放射線撮像の期間中に取得される所定の線量情報および前記所定の補正情報を用いた線量の閾値判定の結果に基づいて、前記所定の放射線撮像における前記第３の通信が実行されることを特徴とする放射線撮像装置が提供される。

【発明の効果】

【0006】

上記手段により、照射中の放射線量の監視に使用される補正値の決定動作が撮影のタイミングへ与える影響を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態の放射線撮像装置の構成を示す図。

【図2】第１実施形態の増幅部の構成を示す図。

【図3】第１実施形態の各画素の構成を示す平面図。

【図4】第１実施形態の各画素の構成を示す断面図。

【図5】放射線撮像装置を含む放射線撮像システムの構成例を示す図。

【図6】第１実施形態の放射線撮像装置の動作を示すフロー図。

【図7】第１実施形態の放射線撮像装置の動作を示すタイミング図。

【図8】第１実施形態の放射線撮像装置の動作を示すタイミング図。

【図9】第１実施形態の補正値決定動作のタイミングを説明する図。

【図10】第２実施形態の放射線撮像装置の動作を示すフロー図。

【図11】第３実施形態の放射線撮像装置の動作を示すタイミング図。

【図12】第６実施形態の放射線撮像装置の動作を示すフロー図。

【図13】放射線撮像システムの構成例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。様々な実施形態を通じて同様の要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、各実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。

【0009】

図１は、本発明の第１実施形態に係る放射線撮像装置１００の構成例を示す。放射線撮像装置１００は、複数の行及び複数の列を構成するように撮像領域ＩＲに配列された複数の画素と、複数の駆動線１１０と、複数の信号線１２０とを有する。複数の駆動線１１０は、画素の複数の行に対応して配置されており、各駆動線１１０が何れか１つの画素行に対応する。複数の信号線１２０は、画素の複数の列に対応して配置されており、各信号線１２０が何れか１つの画素列に対応する。

【0010】

複数の画素は、放射線画像を取得するために用いられる複数の撮像画素１０１と、放射線の照射量をモニターするために用いられる１つ以上の検出画素１０４と、放射線の照射量を補正するために用いられる１つ以上の補正画素１０７とを含む。放射線に対する補正画素１０７の感度は、放射線に対する検出画素１０４の感度よりも低い。

【0011】

撮像画素１０１は、放射線を電気信号に変換する変換素子１０２と、対応する信号線１２０と変換素子１０２とを互いに接続するスイッチ素子１０３とを含む。検出画素１０４は、放射線を電気信号に変換する変換素子１０５と、対応する信号線１２０と変換素子１０５とを互いに接続するスイッチ素子１０６とを含む。検出画素１０４は、複数の撮像画素１０１によって構成される行及び列に含まれるように配置される。補正画素１０７は、放射線を電気信号に変換する変換素子１０８と、信号線１２０と変換素子１０８とを互いに接続するスイッチ素子１０９とを含む。補正画素１０７は、複数の撮像画素１０１によって構成される行及び列に含まれるように配置される。図１及び後続の図面では、変換素子１０２、変換素子１０５及び変換素子１０８に対して相異なるハッチングを付すことによって撮像画素１０１、検出画素１０４及び補正画素１０７を区別する。

【0012】

変換素子１０２、変換素子１０５及び変換素子１０８は、放射線を光に変換するシンチレータ及び光を電気信号に変換する光電変換素子とによって構成されてもよい。シンチレータは、一般的に、撮像領域ＩＲを覆うようにシート状に形成され、複数の画素によって共有される。これに代えて、変換素子１０２、変換素子１０５及び変換素子１０８は、放射線を直接に電気信号に変換する変換素子で構成されてもよい。

【0013】

スイッチ素子１０３、スイッチ素子１０６及びスイッチ素子１０９は、例えば、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンなどの半導体で活性領域が構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含んでもよい。

【0014】

変換素子１０２の第１電極は、スイッチ素子１０３の第１主電極に接続され、変換素子１０２の第２電極は、バイアス線１３０に接続される。１つのバイアス線１３０は、列方向に延びていて、列方向に配列された複数の変換素子１０２の第２電極に共通に接続される。バイアス線１３０は、電源回路１４０からバイアス電圧Ｖｓを受ける。１つの列に含まれる１つ以上の撮像画素１０１のスイッチ素子１０３の第２主電極は、１つの信号線１２０に接続される。１つの行に含まれる１つ以上の撮像画素１０１のスイッチ素子１０３の制御電極は、１つの駆動線１１０に接続される。

【0015】

検出画素１０４及び補正画素１０７も撮像画素１０１と同様の画素構成を有しており、対応する駆動線１１０及び対応する信号線１２０に接続される。検出画素１０４と補正画素１０７とは、信号線１２０に排他的に接続されている。すなわち、検出画素１０４が接続されている信号線１２０に補正画素１０７は接続されていない。また、補正画素１０７が接続されている信号線１２０に検出画素１０４は接続されていない。撮像画素１０１は、検出画素１０４又は補正画素１０７と同じ信号線１２０に接続されてもよい。

【0016】

駆動回路１５０は、制御部１８０からの制御信号に従って、複数の駆動線１１０を通じて、駆動対象の画素に対して駆動信号を供給するように構成される。本実施形態では、駆動信号は、駆動対象の画素に含まれるスイッチ素子をオンにするための信号である。各画素のスイッチ素子は、ハイレベルの信号でオンとなり、ローレベルの信号でオフとなる。そのため、このハイレベルの信号を駆動信号と呼ぶ。画素に駆動信号が供給されることによって、この画素の変換素子に蓄積された信号が読出し回路１６０によって読み出し可能な状態となる。駆動線１１０が検出画素１０４及び補正画素１０７の少なくとも一方に接続されている場合に、その駆動線１１０を検出駆動線１１１と呼ぶ。

【0017】

読出し回路１６０は、複数の信号線１２０を通じて、複数の画素から信号を読み出すように構成される。読出し回路１６０は、複数の増幅部１６１と、マルチプレクサ１６２と、アナログデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器）１６３とを含む。複数の信号線１２０のそれぞれは、読出し回路１６０の複数の増幅部１６１のうち対応する増幅部１６１に接続される。１つの信号線１２０は、１つの増幅部１６１に対応する。マルチプレクサ１６２は、複数の増幅部１６１を所定の順番で選択し、選択した増幅部１６１からの信号をＡＤ変換器１６３に供給する。ＡＤ変換器１６３は、供給された信号をデジタル信号に変換して出力する。

【0018】

撮像画素１０１から読み出された信号は、信号処理部１７０に供給され、信号処理部１７０によって演算、記憶などの処理がなされる。具体的に、信号処理部１７０は演算部１７１及び記憶部１７２を含んでおり、演算部１７１が撮像画素１０１から読み出された信号に基づいて放射線画像を生成し、制御部１８０へ供給する。検出画素１０４及び補正画素１０７から読み出された信号は、信号処理部１７０に供給され、その演算部１７１によって演算、記憶などの処理がなされる。具体的に、信号処理部１７０は、検出画素１０４及び補正画素１０７から読み出された信号に基づいて、放射線撮像装置１００に対する放射線の照射を示す情報を出力する。例えば、信号処理部１７０は、放射線撮像装置１００に対する放射線の照射を検出したり、放射線の照射量及び／または積算照射量を決定したりする。

【0019】

制御部１８０は、信号処理部１７０からの情報に基づいて、駆動回路１５０及び読出し回路１６０を制御する。制御部１８０は、信号処理部１７０からの情報に基づいて、例えば、露出（撮像画素１０１による照射された放射線に対応する電荷の蓄積）の開始及び終了を制御する。

【0020】

放射線の照射量を決定するために、制御部１８０は、駆動回路１５０を制御することによって、検出駆動線１１１のみを走査し、検出画素１０４及び補正画素１０７からの信号だけを読み出し可能な状態にする。次に、制御部１８０は、読出し回路１６０を制御することによって、検出画素１０４及び補正画素１０７に対応する列の信号を読み出し、放射線の照射量を示す情報として出力する。そのような動作により、放射線撮像装置１００は、検出画素１０４における照射情報を放射線照射中に得ることができる。

【0021】

図２は、増幅部１６１の詳細な回路構成例を示す。増幅部１６１は、差動増幅回路ＡＭＰ及びサンプルホールド回路ＳＨを含む。差動増幅回路ＡＭＰは、信号線１２０に現れた信号を増幅して出力する。制御部１８０は、差動増幅回路ＡＭＰのスイッチ素子に制御信号φＲを供給することによって、信号線１２０の電位をリセットできる。差動増幅回路ＡＭＰからの出力は、サンプルホールド回路ＳＨによって保持可能である。制御部１８０は、サンプルホールド回路ＳＨのスイッチ素子に制御信号φＳＨを供給することによって、サンプルホールド回路ＳＨに信号を保持させる。サンプルホールド回路ＳＨに保持された信号は、マルチプレクサ１６２によって読み出される。

【0022】

図３及び図４を参照して、放射線撮像装置１００の画素の構造例について説明する。図３は、放射線撮像装置１００における撮像画素１０１、検出画素１０４及び補正画素１０７の構成を示す平面図である。平面図は、放射線撮像装置１００の撮像領域ＩＲに平行な面への正投影と等価である。ハッチングで示すように、補正画素１０７の変換素子１０８の上に金属層が配置されており、この金属層によって変換素子１０８が遮光されている。

【0023】

図４（ａ）は、図３のＡ－Ａ’線に沿った撮像画素１０１の断面図である。検出画素１０４の断面図は撮像画素１０１の断面図と同様である。ガラス基板等の絶縁性の支持基板４００の上にスイッチ素子１０３が配置されている。スイッチ素子１０３は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）であってもよい。スイッチ素子１０３の上に、層間絶縁層４０１が配置されている。層間絶縁層４０１の上に変換素子１０２が配置されている。この変換素子１０２は、光を電気信号に変換可能な光電変換素子である。変換素子１０２は、例えば電極４０２、ＰＩＮフォトダイオード４０３、電極４０４で構成される。変換素子１０２は、ＰＩＮ型のフォトダイオードであるかわりに、ＭＩＳ型のセンサによって構成されてもよい。

【0024】

変換素子１０２の上に、保護膜４０５、層間絶縁層４０６、バイアス線１３０、保護膜４０７が順に配置されている。保護膜４０７の上に、不図示の平坦化膜及びシンチレータが配置されている。電極４０４は、コンタクトホールを介してバイアス線１３０に接続されている。電極４０４の材料として、光透過性を有するＩＴＯが用いられ、不図示のシンチレータで放射線から変換された光を透過可能である。

【0025】

図４（ｂ）は、図３のＢ－Ｂ’線に沿った補正画素１０７の断面図である。補正画素１０７は、変換素子１０８が遮光部材４０８によって覆われている点で撮像画素１０１及び検出画素１０４とは異なり、他の点は同じであってもよい。遮光部材４０８は、例えばバイアス線１３０と同層の金属層によって形成される。補正画素１０７の変換素子１０８は遮光部材４０８によって覆われているので、放射線に対する補正画素１０７の感度は、撮像画素１０１及び検出画素１０４の感度と比べて著しく低い。補正画素１０７の変換素子１０８に蓄積される電荷は放射線に起因しないということもできる。

【0026】

図５は、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム５００の構成例を示す。放射線撮像システム５００は、放射線撮像装置１００と、放射線源５０１と、放射線源インターフェース５０２と、通信インターフェース５０３と、コントローラ５０４とを備える。

【0027】

コントローラ５０４に、線量、照射上限時間（ｍｓ）、管電流（ｍＡ）、管電圧（ｋＶ）、放射線をモニターすべき領域である関心領域（ＲＯＩ）などが入力される。放射線源５０１に付属された曝射スイッチが操作されると、コントローラ５０４は、放射線撮像装置１００に開始要求信号を送信する。開始要求信号は、放射線の照射開始を要求する信号である。放射線撮像装置１００は、開始要求信号を受信したことに応じて、放射線の照射を受け入れる準備を開始する。放射線撮像装置１００は、準備が整ったら、通信インターフェース５０３を介して放射線源インターフェース５０２に開始可能信号を送信する。開始可能信号は、放射線の照射開始が可能であることを通知する信号である。放射線源インターフェース５０２は、開始可能信号を受信したことに応じて、放射線源５０１に放射線の照射を開始させる。

【0028】

放射線撮像装置１００は、照射された放射線の線量の積算値の閾値に到達したら、通信インターフェース５０３を介して放射線源インターフェース５０２に終了要求信号を送信する。終了要求信号は、放射線の照射終了を要求する信号である。放射線源インターフェース５０２は、終了要求信号を受信したことに応じて、放射線源５０１に放射線の照射を終了させる。線量の閾値は、線量の入力値、放射線照射強度、各ユニット間の通信ディレイ、処理ディレイ等に基づいて、制御部１８０によって決定される。放射線の照射時間が、入力された照射上限時間に達した場合に、放射線源５０１は、終了要求信号を受信していなくても、放射線の照射を停止する。

【0029】

放射線の照射停止後、放射線撮像装置１００は、撮像画素１０１のみが接続された駆動線１１０（検出駆動線１１１以外の駆動線１１０）を順次走査し、各撮像画素１０１の画像信号を読出し回路１６０により読み出すことによって、放射線画像を取得する。検出画素１０４に蓄積された電荷は放射線の照射中に読み出されており、補正画素１０７は遮光されているため、これらの画素からの信号は放射線画像の形成に使用できない。そこで、放射線撮像装置１００の信号処理部１７０は、検出画素１０４及び補正画素１０７の周囲の撮像画素１０１の画素値を用いて補間処理を行うことによって、これらの画素の位置における画素値を補間する。

【0030】

図６を参照して、放射線撮像装置１００の動作例について説明する。この動作は、制御部１８０によって実行される。制御部１８０は、マイクロプロセッサのような汎用処理回路で構成されてもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のような専用処理回路で構成されてもよい。制御部１８０が汎用処理回路で構成される場合に、制御部１８０はメモリをさらに含んでもよく、図６の処理は、メモリに格納されたプログラムを汎用処理回路が実行することによって行われてもよい。図６の動作は、放射線撮像装置１００の電源がオフの状態で開始される。

【0031】

Ｓ６０１で、制御部１８０は、放射線撮像装置１００の電源がオンになったことに応じて、放射線撮像装置１００を省電力状態で起動する。省電力状態において、制御部１８０は、通信インターフェース５０３を介して、他の装置、例えば放射線源５０１やコントローラ５０４と通信可能になる。省電力状態において、制御部１８０以外の構成要素、例えば駆動回路１５０、撮像領域ＩＲ内の各画素、読み出し回路１６０及び信号処理部１７０に動作電力が供給されなくてもよい。

【0032】

Ｓ６０２で、制御部１８０は、外部装置から撮影情報を受信したかどうかを判定する。撮影情報は、例えばコントローラ５０４から放射線撮像装置１００へ送信される。撮影情報は、撮影に関する情報、例えば放射線撮像装置１００のゲイン設定などを含んでもよい。撮影情報を受信した場合（Ｓ６０２で「ＹＥＳ」）に処理はＳ６０３に遷移し、それ以外の場合（Ｓ６０２で「ＮＯ」）に処理はＳ６０２を繰り返す。このように、撮影情報が受信されるまで、放射線撮像装置１００は、省電力状態に維持される。

【0033】

Ｓ６０３で、制御部１８０は、複数の画素のリセット動作を開始する。リセット動作とは、各画素の変換素子に蓄積した電荷を除去する動作のことであり、具体的には駆動線１１０に駆動信号を供給することによって各画素のスイッチ素子を導通状態にすることである。したがって、制御部１８０は、リセット動作を行うために、省電力状態から抜ける。リセット動作は、後続の別の動作が開始されるまで、各画素行について繰り返し行われる。

【0034】

Ｓ６０４で、制御部１８０は、ＡＥＣを実行するために検出画素１０４から読み出された信号を補正するために使用される補正値を決定する動作（以下、補正値決定動作と呼ぶ）を実行するかどうかを判定する。補正値決定動作を実行すると判定された場合（Ｓ６０４で「ＹＥＳ」）に処理はＳ６０５に遷移し、制御部１８０は、リセット動作を終了し、補正値決定動作を実行する。補正値決定動作の具体的な方法については後述する。補正値決定動作の終了後、Ｓ６０６で、制御部１８０は、通信インターフェース５０３を介してコントローラ５０４に撮影開始可能であることを通知する。補正値決定動作の終了後、制御部１８０は、リセット動作を再開してもよい。補正値決定動作は、放射線撮像装置１００に放射線が照射されていない状態で実行される。

【0035】

Ｓ６０４で補正値決定動作を実行しないと判定された場合（Ｓ６０４で「ＮＯ」）に処理はＳ６０６に遷移し、制御部１８０は、補正値決定動作を実行せずに、通信インターフェース５０３を介してコントローラ５０４に撮影開始可能であることを通知する。この場合に、制御部１８０は、撮影領域ＩＲが安定するまでリセット動作を繰り返してからこの通知を行ってもよい。

【0036】

Ｓ６０４において補正値決定動作を実行すると判定するための判定基準について説明する。判定基準は、補正値に影響を与えるパラメータに関する基準を含んでもよい。例えば、判定基準は、直近に補正値決定動作を実行してからの経過時間に関する基準を含んでもよい。例えば、判定基準は、直近に補正値決定動作を実行してからの所定の時間（例えば、３日間）が経過したことを含んでもよい。これにかえて又はこれに加えて、判定基準は、放射線撮像装置１００の内部温度に関する基準を含んでもよい。例えば、判定基準は、過去に（例えば、直近に）補正値決定動作を実行した際の放射線撮像装置１００の内部温度に対して、Ｓ６０４の実行時点の内部温度が所定の範囲外（例えば、２％以上離れている）であることを含んでもよい。

【0037】

判定基準は、検出画素１０４及び補正画素１０７のオフセット出力に関する基準を含んでもよい。例えば、判定基準は、過去に（例えば、直近に）補正値決定動作を実行した際のこれらの画素のオフセット出力に対して、Ｓ６０４の実行時点の当該オフセット出力が所定の範囲外（例えば、２％以上離れている）であることを含んでもよい。制御部１８０は、検出画素１０４及び補正画素１０７のオフセット出力を、検出画素１０４及び補正画素１０７から読み出された信号に基づいて直接的に決定してもよい。これにかえて、制御部１８０は、検出画素１０４及び補正画素１０７のオフセット出力を、当該オフセット出力に相関を有する出力に基づいて類推することによって間接的に決定してもよい。上記の判定基準は、製造時に決定され、記憶部１７２に格納されてもよい。さらに、放射線撮像装置１００のユーザが判定基準を更新又は生成可能であってもよい。

【0038】

Ｓ６０７で、制御部１８０は、開始要求信号を受信したかどうかを判定する。開始要求信号は、例えばコントローラ５０４から送信される。開始要求信号を受信した場合（Ｓ６０７で「ＹＥＳ」）に処理はＳ６０８に遷移し、それ以外の場合（Ｓ６０７で「ＮＯ」）に処理はＳ６０７を繰り返す。開始要求信号が受信されるまで、制御部１８０は、リセット動作を継続する。

【0039】

Ｓ６０８で、制御部１８０は、Ｓ６０２で受信した撮影情報を使用して撮影動作を行う。撮影動作中に、放射線撮像装置１００に放射線が照射される。制御部１８０は、放射線撮像装置１００に放射線が照射中に検出画素１０４及び補正画素１０７から信号を読み出し、この信号の値と、補正値とを用いて、照射中の放射線の量を決定する動作（以下、線量決定動作と呼ぶ）を実行する。Ｓ６０４で補正値決定動作を実行すると判定された場合に、制御部１８０は、線量決定動作において、Ｓ６０５で決定した補正値を使用する。Ｓ６０４で補正値決定動作を実行しないと判定された場合に、制御部１８０は、線量決定動作において、以前に実行した補正値決定動作によって決定され、記憶部１７２に格納された補正値を使用してもよい。これにかえて、制御部１８０は、線量決定動作において、事前に（例えば製造時に）記憶部１７２に格納された補正値を使用してもよい。

【0040】

Ｓ６０９で、制御部１８０は、次の撮影情報を受信しているかどうかを判定する。撮影情報を受信している場合（Ｓ６０９で「ＹＥＳ」）に処理はＳ６０４に遷移し、制御部１８０は、補正値決定動作を実行するかどうかを再び判定する。それ以外の場合（Ｓ６０９で「ＮＯ」）に処理はＳ６１０に遷移する。Ｓ６１０で、制御部１８０は、放射線撮像装置１００を、制御部１８０のみが起動した省電力状態に移行する。

【0041】

Ｓ６０５で補正値決定動作を実行すると、この動作が終了するまで、制御部１８０は、撮影開始可能にならない。そのため、放射線撮像装置１００が起動した後撮影開始可能になるまで（すなわち、最初に線量決定動作を実行可能になるまで）時間がかかってしまう。上述の方法では、Ｓ６０４で補正値決定動作を実行するかどうかを判定することによって、必要な場合にのみ補正値決定動作を実行できる。それによって、ＡＥＣの精度への影響を軽減しつつ、撮影開始可能になるまでの時間を短縮できる。

【0042】

図６の動作例では、制御部１８０は、Ｓ６０３でリセット動作を開始した後に、Ｓ６０４で補正値決定動作を実行するかどうかの判定を行った。これにかえて、制御部１８０は、Ｓ６０２の撮影情報の受信の判定と、Ｓ６０３のリセット動作の開始との間に、補正値決定動作を実行するかどうかの判定を行ってもよい。

【0043】

図６の動作例では、制御部１８０は、撮影の種類によらず、Ｓ６０４で補正値決定動作を実行するかどうかの判定を行った。これにかえて、制御部１８０は、ＡＥＣを行う撮影の場合にのみ、Ｓ６０４で補正値決定動作を実行するかどうかの判定を行ってもよい。制御部１８０は、ＡＥＣを行わない撮影の場合に、Ｓ６０４で判定を行うことなく、補正値決定動作を行わなくてもよい。これによって、ＡＥＣを行わない撮影の場合に、撮影開始可能になるまでの時間を短縮できる。

【0044】

図７を参照して、図６のＳ６０４で補正値決定動作を実行すると判定された場合の放射線撮像装置１００の動作例について説明する。図７において、「放射線」は、放射線撮像装置１００に放射線が照射されているか否かを示す。ローの場合に放射線が照射されておらず、ハイの場合に放射線が照射されている。「Ｖｇ１」～「Ｖｇｎ」は、駆動回路１５０から複数の駆動線１１０に供給される駆動信号を示す。「Ｖｇｋ」はｋ行目（ｋ＝１，．．．，駆動線の合計本数）の駆動線１１０に対応する。上述のように、複数の駆動線１１０の一部は、検出駆動線１１１とも呼ばれる。ｊ番目の検出駆動線１１１を「Ｖｄｊ」（ｊ＝１，．．．，検出駆動線の合計本数）と表す。φＳＨは、増幅部１６１のサンプルホールド回路ＳＨに供給される制御信号のレベルを示す。φＲは、増幅部１６１の差動増幅回路ＡＭＰに供給される制御信号のレベルを示す。「検出画素信号」は、検出画素１０４から読み出された信号の値を示す。「補正画素信号」は、補正画素１０７から読み出された信号の値を示す。「積算照射量」は、放射線撮像装置１００に照射された放射線の積算値を示す。この積算値の決定方法については後述する。

【0045】

時刻ｔ０（図６のＳ６０３に対応）で、制御部１８０は、複数の画素のリセット動作を開始する。制御部１８０は、駆動回路１５０を制御することによって、１行目の駆動線１１０に接続された各画素をリセットする。続いて、制御部１８０は、２行目の駆動線１１０に接続された各画素をリセットする。制御部１８０は、この動作を最後の行の駆動線１１０まで繰り返す。リセット動作を繰り返している間に、制御部１８０は、補正値決定動作を実行すると判定する。

【0046】

時刻ｔ１（図６のＳ６０５に対応）において、制御部１８０は、検出画素１０４及び補正画素１０７から信号を１回以上読み出す読出し動作を行い、補正値を決定する。読出し動作は、検出駆動線１１１に対して実行され、それ以外の駆動線１１０に対しては実行されない。具体的に、駆動回路１５０は、複数の駆動線１１０のうち検出画素１０４及び補正画素１０７の少なくとも一方に接続された駆動線１１０（すなわち検出駆動線１１１）に駆動信号を供給する。しかし、駆動回路１５０は、複数の駆動線１１０のうち検出画素１０４及び補正画素１０７の何れにも接続されていない駆動線１１０に駆動信号を供給しない。また、駆動回路１５０は、複数の駆動線１１０のうち検出画素１０４及び補正画素１０７の少なくとも一方に接続された駆動線１１０に同時に駆動信号を供給する。それによって、同じ信号線１２０に接続されている複数の画素からの信号が合わさって読出し回路１６０に読み出される。検出画素１０４と補正画素１０７とは排他的に信号線１２０に接続されているので、読出し回路１６０は、感度の異なる画素の信号を分離して読み出せる。

【0047】

１回の読出し動作において、制御部１８０は、１つ以上の検出駆動線１１１に一時的に駆動信号を供給する。その後、制御部１８０は、制御信号φＳＨを一時的にハイレベルにすることによって、信号線１２０を通じて画素から読出し回路１６０に読み出された信号をサンプルホールド回路ＳＨに保持する。その後、制御部１８０は、制御信号φＲを一時的にハイレベルにすることによって、読出し回路１６０（具体的にはその増幅部１６１の差動増幅回路ＡＭＰ）をリセットする。撮像領域ＩＲ内に関心領域が設定されている場合に、この関心領域に含まれない検出画素１０４から信号を読み出さなくてもよい。

【0048】

制御部１８０は、補正値を決定するために、読出し動作を１回以上の所定の回数行う。信号処理部１７０は、所定の回数の読出し動作によって検出画素１０４から読み出された信号に基づく補正値Ｏｄと、この所定の回数の読出し動作によって補正画素１０７から読み出された信号に基づく補正値Ｏｃとを決定する。補正値Ｏｄの決定について詳細に説明する。所定の回数が１回であれば、検出画素１０４から読み出される信号は１つであるので、信号処理部１７０はその信号の値を補正値Ｏｄとする。所定の回数が複数回の場合に、信号処理部１７０は、読み出された複数個の信号の平均値を補正値Ｏｄとする。平均値に代えて他の統計値が用いられてもよい。補正画素１０７から読み出された信号に基づいて、補正値Ｏｃも同様に決定される。信号処理部１７０は、このようにして決定した補正値Ｏｄ、Ｏｃを記憶部１７２に格納し、後続の処理に使用可能にする。

【0049】

補正値を決定すると、制御部１８０は、時刻ｔ２（図６のＳ６０６に対応）で、コントローラ５０４に撮影開始可能であることを通知する。制御部１８０は、撮影開始可能であることを通知した後に、上述のリセット動作を繰り返し実行する。

【0050】

このように、放射線照射の開始要求信号を受信する前に補正値Ｏｄ、Ｏｃを決定することによって、この決定動作が放射線の曝射ディレイに影響を与えないようにできる。そのため、補正値Ｏｄ、Ｏｃを決定するための読出し動作の回数を増やすことができる（例えば、数千回行う）。複数回の読出し動作で得られた値を平均化することによって、補正値Ｏｄ、Ｏｃのノイズ影響を小さくし、補正精度を向上できる。

【0051】

時刻ｔ３（図６のＳ６０７のＹＥＳに対応）で、制御部１８０は、コントローラ５０４から開始要求信号を受信する。開始要求信号の受信に応じて、制御部１８０は、最後の行までリセット動作を行い、リセット動作を終了する。制御部１８０は、最後の行までリセット動作を行う前にリセット動作を終了し、次の処理に移行してもよい。例えば、制御部１８０は、ｋ行目の駆動線１１０のリセット動作中に開始要求信号の受信した場合に、ｋ＋１行目以降の駆動線１１０のリセット動作を行わずに次の処理に移行してもよい。この場合に、放射線画像を取得するための駆動の調整や放射線画像に対する画像処理を行うことによって、放射線画像に発生しうる段差を軽減してもよい。

【0052】

時刻ｔ４で、制御部１８０は、撮影動作を開始する。具体的に、制御部１８０は、放射線撮像装置１００に照射中の放射線の量を決定するための決定動作と、撮像画素１０１に電荷を蓄積する蓄積動作とを開始する。決定動作において、制御部１８０は、検出画素１０４及び補正画素１０７から信号を読み出す読出し動作を繰り返し実行する。撮影動作における読出し動作は、補正値決定動作における読出し動作と同様であってもよいため、重複する説明を省略する。信号処理部１７０は、読出し動作ごとに放射線の照射量ＤＯＳＥを測定し、その積算値が閾値を超えたか否かを判定する。制御部１８０は、時刻ｔ５で、放射線源インターフェース５０２へ開始可能信号を送信する。時刻ｔ６から放射線の照射が開始される。

【0053】

照射量ＤＯＳＥの決定方法について以下に説明する。直近の読出し動作によって検出画素１０４から読み出された信号の値をＳｄと表す。直近の読出し動作によって補正画素１０７から読み出された信号の値をＳｃと表す。信号処理部１７０は、Ｓｄ、Ｓｃ、Ｏｄ及びＯｃを以下の式（１）に適用することによって、ＤＯＳＥを算出する。

【0054】

ＤＯＳＥ＝（Ｓｄ－Ｏｄ）－（Ｓｃ－Ｏｃ） …式（１）
この式では、開始可能信号を送信した後に補正画素１０７から読み出された信号の値Ｓｃと、開始可能信号を送信する前に補正画素１０７から読み出された信号に基づいて決定された補正値Ｏｃとの差分に基づいてＤＯＳＥが決定される。

【0055】

また、信号処理部１７０は、式（１）に代えて、Ｓｄ、Ｓｃ、Ｏｄ及びＯｃを以下の式（２）に適用することによって、ＤＯＳＥを算出してもよい。

【0056】

ＤＯＳＥ＝Ｓｄ－Ｏｄ×Ｓｃ／Ｏｃ …式（２）
この式では、開始可能信号を送信した後に補正画素１０７から読み出された信号の値Ｓｃと、開始可能信号を送信する前に補正画素１０７から読み出された信号に基づいて決定された補正値Ｏｃとの比率に基づいてＤＯＳＥが決定される。

【0057】

本実施形態では、補正画素１０７から読み出された信号の値（Ｓｃ及びＯｃ）を用いて照射量ＤＯＳＥを決定する。補正画素１０７は放射線に対する感度が非常に低いため、放射線の照射開始後に補正画素１０７から読み出された信号の値Ｓｃは、検出画素１０４から読み出された信号の値Ｓｄのオフセット成分を表すとみなせる。さらに、本実施形態では、放射線の照射開始前に検出画素１０４及び補正画素１０７から読み出された信号に基づく補正値Ｏｄ及びＯｃを用いて照射量ＤＯＳＥを決定している。それによって、各画素の固有の特性違い（検出回路のチャネルの差異、各画素寄生抵抗、寄生容量の差異など）を補正できる。

【0058】

制御部１８０は、時刻ｔ７で積算照射量が閾値に到達したら、放射線源インターフェース５０２に終了要求信号を送信する。これに代えて、制御部１８０は、積算照射量が閾値に到達する時刻を推定し、この推定時間に終了要求信号を送信してもよい。時刻ｔ８で、放射線源インターフェース５０２は、終了要求信号の受信に応じて、放射線源５０１に放射線の照射を終了させる。

【0059】

図８を参照して、図６のＳ６０４で補正値決定動作を実行しないと判定された場合の放射線撮像装置１００の動作例について説明する。時刻ｔ０（図６のＳ６０３に対応）で、制御部１８０は、複数の画素のリセット動作を開始する。リセット動作を繰り返している間に、制御部１８０は、補正値決定動作を実行しないと判定する。そこで、制御部１８０は、コントローラ５０４に撮影開始可能であることを通知する。時刻ｔ３以降の動作は図７の動作例と同様である。照射量ＤＯＳＥの決定は、以前に決定され記憶部１７２に格納されている補正値Ｏｃ及びＯｄを用いて行われる。

【0060】

制御部１８０は、複数のタイミングで取得した補正値Ｏｄ、Ｏｃを記憶しておき、温度などの環境の情報や、取得してからの経過時間の情報に基づいて、補正に使用する補正値Ｏｄ、Ｏｃを選択してもよい。例えば、制御部１８０は、放射線撮像装置１００の温度をモニターし、放射線検出時と近い温度環境で取得した補正値Ｏｄ、Ｏｃを使用してもよい。これによって、温度により変化するオフセット成分の影響を抑制できる。または、制御部１８０は、近い温度環境で取得した複数の補正値Ｏｄ、Ｏｃの平均値を使用することによって、さらに補正精度を向上させてもよい。また、例えば、制御部１８０は、補正値Ｏｄ、Ｏｃの決定から放射線検出時までの時間を記録し、決定から長い時間が経過していない補正値Ｏｄ、Ｏｃを使用することによって、時間的に変化するオフセット成分の影響を抑制できる。また、制御部１８０は、長い時間が経過していない複数の補正値Ｏｄ、Ｏｃの平均値を使用することによって、補正精度を向上できる。

【0061】

補正値Ｏｄ、Ｏｃを決定するための読出し動作は、一度に数千回行う代わりに、図９に示すように複数に分割されてもよい。制御部１８０は、時刻ｔ０でリセット動作を実行した後、時刻ｔ１で読出し動作を例えば数百回実行することによって、補正値Ｏｄ、Ｏｃを決定する。その後、制御部１８０は、時刻ｔ２でリセット動作を再び実行した後、時刻ｔ３で読出し動作を例えば数百回実行することによって、補正値Ｏｄ、Ｏｃを決定する。以下、同様に、リセット動作と補正値決定動作とが繰り返される。制御部１８０は、このように決定された複数の補正値Ｏｄ、Ｏｃを平均化することによって、補正に使用される補正値Ｏｄ、Ｏｃを決定する。以上のように補正値Ｏｄ、Ｏｃの決定動作を複数回に分割することによって、時刻ｔ１の時点で１組の補正値Ｏｄ、Ｏｃを決定できるとともに、決定ごとに補正値Ｏｄ、Ｏｃの精度を向上できる。

【0062】

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る放射線撮像装置について説明する。第２実施形態の放射線撮像装置のハードウェア構成は第１実施形態と同様であってもよい。そのため、第２実施形態の放射線撮像装置も放射線撮像装置１００と表す。第２実施形態は、放射線撮像装置１００の動作が第１実施形態とは異なる。他の点は第１実施形態と同様であってもよいので、重複する説明を省略する。以下では、第１実施形態との相違点について説明するが、第２実施形態又は第３実施形態に対して同じ変更がなされてもよい。

【0063】

図１０を参照して、放射線撮像装置１００の動作例について説明する。この動作は、図６の動作と同様にして、制御部１８０によって実行される。Ｓ６０１～Ｓ６１０は図６の動作と同様であってもよいため、重複する説明を省略する。

【0064】

Ｓ６０７で、制御部１８０が開始要求信号を受信していないと判定した場合（Ｓ６０７で「ＮＯ」）に、処理はＳ１００１に遷移する。Ｓ１００１で、制御部１８０は、Ｓ６０２で撮影情報を受信してから所定の時間（例えば、５分間）経過したかどうかを判定する。所定の時間が経過した場合（Ｓ１００１で「ＹＥＳ」）に処理はＳ１００２に遷移し、それ以外の場合（Ｓ１１０１で「ＮＯ」）に処理はＳ６０７に遷移する。

【0065】

Ｓ１００２で、制御部１８０は、Ｓ６０５と同様にして、補正値決定動作を実行する。その後、制御部１８０は、Ｓ６１０で省電力状態に移行した後、Ｓ６０２に戻り、新たに撮影情報を受信するまで待機する。省電力状態に移行したため、リセット動作は終了する。このように、撮影情報を受信してから所定の時間経過しても撮影が開始されない場合に、しばらく撮影が行われないことが予想される。そのため、この時点で、放射線撮像装置１００を省電力状態に移行する前に補正値決定動作を実行することによって、撮影への影響が少ないタイミングで補正値決定動作を実行できる。また、その後のＳ６０４において補正値決定動作を実行すると判定される頻度を抑制できる。

【0066】

Ｓ６０９で、制御部１８０が撮影情報を受信していないと判定した場合（Ｓ６０９で「ＮＯ」）に、処理はＳ１００２に遷移する。この場合も、制御部１８０は、放射線撮像装置１００を省電力状態に移行する前に補正値決定動作を実行する。上記と同様に、この時点で補正値決定動作を実行することによって、次回の撮影への影響が少ないタイミングで補正値決定動作を実行できる。また、Ｓ６０４補正値決定動作を実行すると判定される頻度を抑制できる。

【0067】

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る放射線撮像装置について説明する。第３実施形態の放射線撮像装置のハードウェア構成は第１実施形態と同様であってもよい。そのため、第３実施形態の放射線撮像装置も放射線撮像装置１００と表す。第３実施形態は、放射線撮像装置１００の動作が第１実施形態とは異なる。他の点は第１実施形態と同様であってもよいので、重複する説明を省略する。以下では、第１実施形態との相違点について説明するが、第２実施形態に対して同じ変更がなされてもよい。

【0068】

図１１を参照して、図６のＳ６０４で補正値決定動作を実行すると判定された場合の放射線撮像装置１００の動作例について説明する。図１１は、ｔ０～ｔ１でリセット動作を実行中に、制御部１８０が、撮像画素１０１のリセットだけでなく、撮像画素１０１から信号（オフセット出力）を読み出す点で図６とは異なる。図１１の説明において、その他の点は図６と同様であってもよい。撮像画素１０１、検出画素１０４及び補正画素１０７は同一の構造を有するため、撮像画素１０１の読み出し動作のオフセット出力と、線量決定動作中の検出画素１０４及び補正画素１０７のオフセット出力とは、高い相関を有する。そこで、本実施形態では、制御部１８０は、撮像画素１０１の読み出し動作のオフセット出力を使用して、補正値決定動作を実行するかどうかを判定する。

【0069】

図１１に示すように、制御部１８０は、リセット動作の反復の一部の期間（例えば、ｔ０～ｔ１）において、撮像画素１０１のオフセット出力を取得する。制御部１８０は、Ｓ６０３における判定において、撮像画素１０１のオフセット出力に基づいて補正値Ｏｄ及びＯｃを推定し、この推定された補正値に基づいて、補正値決定動作を実行するかどうかを判定する。例えば、撮像画素１０１のオフセット出力と、検出画素１０４及び補正画素１０７のオフセット出力との相関関係が記憶部１７２に格納されていてもよい。制御部１８０は、この相関関係と、撮像画素１０１のオフセット出力とに基づいて検出画素１０４及び補正画素１０７のオフセット出力を推定し、この推定値を補正値Ｏｄ及びＯｃとしてもよい。

【0070】

制御部１８０は、この相関関係を、放射線撮像装置１００の出荷時や設置時に取得して記憶してもよいし、補正値決定動作の実行時に検出画素１０４及び補正画素１０７のオフセット出力を取得する度に更新してもよい。このように更新することで、経年や駆動履歴により画素のオフセット出力が変化した場合でも、精度よく補正値を類推して判定を行うことができる。

【0071】

判定基準は、過去に（例えば、直近に）補正値決定動作を実行することによって決定された補正値に対して、推定された補正値が所定の範囲外（例えば、２％以上離れている）であることを含んでもよい。過去に決定された補正値に対して、推定された補正値が所定の範囲外にある場合に、この推定された補正値の精度が低いと考えられるため、制御部１８０は、新たに補正値決定動作を実行してもよい。過去に決定された補正値に対して、推定された補正値が所定の範囲内にある場合に、制御部１８０は、新たに補正値決定動作を実行せずに、この推定された補正値を使用して、Ｓ６０８において線量決定動作を実行してもよい。

【0072】

＜第４実施形態＞
第４実施形態に係る放射線撮像装置について説明する。第４実施形態の放射線撮像装置のハードウェア構成は第１実施形態と同様であってもよい。そのため、第４実施形態の放射線撮像装置も放射線撮像装置１００と表す。第４実施形態は、放射線撮像装置１００の動作が第１実施形態とは異なる。他の点は第１実施形態と同様であってもよいので、重複する説明を省略する。以下では、第１実施形態との相違点について説明するが、第２実施形態又は第３実施形態に対して同じ変更がなされてもよい。

【0073】

制御部１８０は、図７の時刻ｔ１でリセット動作が終了すると、検出画素１０４及び補正画素１０７に駆動信号を供給せずに、制御信号φＳＨを一時的にハイレベルにすることによって、信号線１２０の電位に基づく信号をサンプルホールド回路ＳＨに保持する。その後、制御部１８０は、制御信号φＲを一時的にハイレベルにすることによって、読出し回路１６０をリセットする。この動作を取得動作と呼ぶ。

【0074】

その後、制御部１８０は、検出画素１０４及び補正画素１０７に一時的に駆動信号を供給し、続いて制御信号φＳＨを一時的にハイレベルにすることによって、信号線１２０から読み出された信号をサンプルホールド回路ＳＨに保持する。その後、制御部１８０は、制御信号φＲを一時的にハイレベルにすることによって、読出し回路１６０をリセットする。この動作を読出し動作と呼ぶ。この読出し動作は、第１実施形態の読出し動作と同様である。制御部１８０は、取得動作及び読出し動作を交互に繰り返し実行する。

【0075】

制御部１８０は、リセット動作の終了後に、取得動作及び読出し動作を１回以上の所定の回数行う。信号処理部１７０は、取得動作によって検出画素１０４が接続された信号線１２０について取得された信号に基づく補正値Ｏｄ１と、取得動作によって補正画素１０７が接続された信号線１２０について取得された信号に基づく補正値Ｏｃ１とを決定する。さらに、信号処理部１７０は、所定の回数の読出し動作によって検出画素１０４から読み出された信号に基づく補正値Ｏｄ２と、この所定の回数の読出し動作によって補正画素１０７から読み出された信号に基づく補正値Ｏｃ２とを決定する。補正値Ｏｄ１及びＯｃ１は、上述の補正値Ｏｄ及びＯｃと同様に決定できる。また、補正値Ｏｄ２及びＯｃ２は、上述の補正値Ｏｄ及びＯｃと同様の値である。

【0076】

制御部１８０は、時刻ｔ４で、上述の取得動作及び読出し動作を繰り返し実行する。信号処理部１７０は、読出し動作ごとに放射線の照射量ＤＯＳＥを測定し、その積算値が閾値を超えたか否かを判定する。

【0077】

照射量ＤＯＳＥの決定方法について以下に説明する。直近の取得動作によって検出画素１０４が接続された信号線１２０について取得された信号の値をＳｄ１と表す。直近の取得動作によって補正画素１０７が接続された信号線１２０について取得された信号の値をＳｃ１と表す。直近の読出し動作によって検出画素１０４から読み出された信号の値をＳｄ２と表す。直近の読出し動作によって補正画素１０７から読み出された信号の値をＳｃ２と表す。Ｓｄ２及びＳｃ２は、上述のＳｄ及びＳｃと同様の値である。信号処理部１７０は、Ｓｄ１、Ｓｃ１、Ｏｄ１、Ｏｃ１、Ｓｄ２、Ｓｃ２、Ｏｄ２及びＯｃ２を以下の式（３）に適用することによって、ＤＯＳＥを算出する。

【0078】

ＤＯＳＥ＝｛（Ｓｄ２－Ｏｄ２）－（Ｓｄ１－Ｏｄ１）｝－｛（Ｓｃ２－Ｏｃ２）－（Ｓｃ１－Ｏｃ１）｝ …式（３）
この式では、開始可能信号を送信した後に補正画素１０７から読み出された信号の値Ｓｃ１と、開始可能信号を送信する前に補正画素１０７から読み出された信号に基づいて決定された補正値Ｏｃ１との差分に基づいてＤＯＳＥが決定される。

【0079】

また、信号処理部１７０は、式（３）に代えて、Ｓｄ１、Ｓｃ１、Ｏｄ１、Ｏｃ１、Ｓｄ２、Ｓｃ２、Ｏｄ２及びＯｃ２を以下の式（４）に適用することによって、ＤＯＳＥを算出してもよい。

【0080】

ＤＯＳＥ＝（Ｓｄ２－Ｓｄ１）－（Ｏｄ２－Ｏｄ１）×（Ｓｃ２－Ｓｃ１）／（Ｏｃ２－Ｏｃ１） …式（４）
この式では、開始可能信号を送信した後に補正画素１０７から読み出された信号の値Ｓｃ１と、開始可能信号を送信する前に補正画素１０７から読み出された信号に基づいて決定された補正値Ｏｃ１との比率に基づいてＤＯＳＥが決定される。その他の動作は第１実施形態と同様であってもよいので、重複する説明を省略する。

【0081】

以下に本実施形態による効果について説明する。１つ信号線１２０と、それに接続された画素に含まれる変換素子の電極との間に、寄生容量が形成される。この寄生容量によって信号線１２０と変換素子の電極とが容量結合し、クロストークが発生しうる。そのため、ある行の画素の変換素子から信号線１２０を介して信号が読み出されている間に、他の行の画素の変換素子の電極の電位が光電変換によって変化すると、クロストークによって信号線１２０の電位が変化しうる。この変化は、放射線の照射量の決定において精度を悪化させる要因となりうる。

【0082】

上述の取得動作において、スイッチ素子を導通させない状態で信号線１２０の電位に基づく信号を取得するので、クロストークのみの信号を抽出できる。上述の読出し動作において、スイッチ素子を導通させた後に信号を読み出すため、クロストークに加えて変換素子に溜まった信号の合算の信号を読み出すことができる。信号線１２０の電位をリセットしてからサンプリングまでの時間が、取得動作と読出し動作で同じであれば、クロストークの量は概略同じとなるため、それらの差分をとることで、クロストークを補正できる。さらに、上記の式（３）及び（４）によってオフセット成分が補正できるのは第１実施形態と同様である。

【0083】

＜第５実施形態＞
第５実施形態に係る放射線撮像装置について説明する。第５実施形態の放射線撮像装置のハードウェア構成は第１実施形態と同様であってもよい。そのため、第５実施形態の放射線撮像装置も放射線撮像装置１００と表す。第５実施形態は、放射線撮像装置１００の動作が第１実施形態とは異なる。他の点は第１実施形態と同様であってもよいので、重複する説明を省略する。以下では、第１実施形態との相違点について説明するが、第２実施形態又は第３実施形態に対して同じ変更がなされてもよい。

【0084】

制御部１８０は、読出し動作において、検出駆動線１１１を介して、検出画素１０４及び補正画素１０７に駆動信号を供給した状態を維持する。したがって、検出画素１０４及び補正画素１０７のスイッチ素子はオンの状態を維持する。制御部１８０は、この状態を維持したままで、上述の照射中の放射線量の決定を行う。具体的に、制御部１８０は、制御信号φＳＨを一時的にハイレベルにすることによって、信号線１２０を通じて画素から読出し回路１６０に読み出された信号をサンプルホールド回路ＳＨに保持する。その後、制御部１８０は、制御信号φＲを一時的にハイレベルにすることによって、読出し回路１６０（具体的にはその増幅部１６１の差動増幅回路ＡＭＰ）をリセットする。その他の動作は第１実施形態と同様であってもよいので、重複する説明を省略する。

【0085】

上述の実施形態では、照射量ＤＯＳＥが、Ｓｄ、Ｓｃ、Ｏｄ及びＯｃを用いて決定された。これに代えて、照射量ＤＯＳＥは、Ｓｃ及びＯｃを用いず、Ｓｄ及びＯｄを用いて決定されてもよい。この場合に、補正値決定動作及び線量決定動作において、補正画素１０７から信号が読み出されなくてもよい。また、放射線撮像装置１００において、補正画素１０７が省略されてもよい。

【0086】

＜第６実施形態＞
第６実施形態に係る放射線撮像装置について説明する。第６実施形態の放射線撮像装置のハードウェア構成は第１実施形態及び第２実施形態と同様であってもよい。そのため、第６実施形態の放射線撮像装置も放射線撮像装置１００と表す。第６実施形態は、放射線撮像装置１００の動作が第１実施形態及び第２実施形態とは異なる。他の点は第１実施形態及び第２実施形態と同様であってもよいので、重複する説明を省略する。以下では、第２実施形態との相違点について説明する。

【0087】

図１２を参照して、放射線撮像装置１００の動作例について説明する。この動作は、図１０の動作と同様にして、制御部１８０によって実行される。Ｓ６０１～Ｓ６１０、Ｓ１００１は図１０の動作と同様であってもよいため、重複する説明を省略する。

【0088】

Ｓ６０７で開始要求信号の受信を待機していて、Ｓ１００１で所定の時間が経過していない場合（Ｓ１００１で「ＮＯ」）に、処理はＳ１２０１に遷移する。Ｓ１２０１では補正値決定動作を実行するか判定し、実行すると判断した場合（Ｓ１２０１で「ＹＥＳ」）、処理はＳ１２０２に遷移して補正値決定動作を実行する。その後、処理はＳ６０７に遷移する。補正値決定動作を実行しないと判断した場合（Ｓ１２０１で「ＮＯ」）、処理はＳ１２０２に遷移せずにＳ６０７に遷移する。このように開始要求信号受信の待機中に補正値を取得することで、開始要求信号受信の待機中にオフセット出力が変動した場合でも、精度よく補正を行うことができる。

【0089】

また、Ｓ６０９で撮影情報を受信した場合（Ｓ６０９で「ＹＥＳ」）に、Ｓ６０５での補正値決定動作を行わずにＳ６０６に遷移して撮影可能な状態に移行することができる。

【0090】

なお、Ｓ６０７での開始要求信号の受信の待機中は撮影可能な状態であるため、Ｓ１２０２での補正値決定動作中に開始要求信号を受信した場合、Ｓ１２０２での補正値決定動作を停止し、Ｓ６０８での撮影動作に移行することも可能である。また、Ｓ１２０２での補正値決定動作は、例えば図９のように分割して行ってもよい。分割することで、短時間で補正値を決定して精度を向上させながら、開始要求信号を受信した場合に速やかにＳ６０８での撮影動作に移行できる。Ｓ１２０２での補正値決定動作の判定基準は、Ｓ６０４での判定よりも基準を厳しくしてもよい。Ｓ１２０２での補正値決定動作の頻度を上げることで、Ｓ６１０の省電力状態に移行した後、Ｓ６０２で撮影情報を受信した場合に、Ｓ６０５での補正値決定動作の頻度を抑制できる。それにより、Ｓ６０２で撮影情報を受信してからＳ６０６で撮影可能な状態に移行するまでの時間を抑制することができる。

【0091】

＜その他の実施形態＞
以下、図１２を参照しながら放射線撮像装置１００を放射線検知システムに応用した例を説明する。放射線源であるＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、前述の放射線撮像装置１００に代表される放射線撮像装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換素子で光電変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタルに変換され信号処理部となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室の表示部となるディスプレイ６０８０で観察できる。

【0092】

また、この情報は電話回線６０９０等の伝送処理部により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなど表示部となるディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の記録部に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録部となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。

【符号の説明】

【0093】

１００ 放射線撮像措置、１０１ 撮像画素、１０４ 検出画素、１０７補正画素、１１０ 駆動線、１１１ 検出駆動線、１２０ 信号線、１５０ 駆動回路、１６０ 読出し回路、１７０ 信号処理部、１８０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】