JP2008036405A - 放射線撮影装置、その駆動方法及び放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 オフセット補正を行う際に、撮影画像データの画質を低下させること無く、迅速な撮影を実現する。
【解決手段】 メモリ１０５は、駆動回路部１０３において奇数行の駆動線のみを飛び越し走査して生成された第１のオフセット補正用の画像データを記憶する。メモリ１０６は、駆動回路部１０３において偶数行の駆動線のみを飛び越し走査して生成された第２のオフセット補正用の画像データを記憶する。そして、処理部１０８では、第１のオフセット補正用の画像データと第２のオフセット補正用の画像データとを合成して１フレーム分のオフセット補正用の画像データを生成し、演算部１０９では、メモリ１０７に記憶されている放射線画像データに対して、当該合成して生成された１フレーム分のオフセット補正用の画像データを用いた演算処理を行って、放射線画像データのオフセット補正を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オフセット補正を行う放射線撮影装置、その駆動方法及び放射線撮影システムに関するものである。

近年、ガラス基板などの絶縁基板上に、アモルファスシリコンやポリシリコンを主材料とし、変換素子及びＴＦＴで構成される画素を２次元状に複数配列したフラットパネル型のエリアセンサを備えた放射線撮影装置が知られている。この放射線撮影装置では、変換素子で照射されたＸ線等の放射線を電荷に変換し、変換された電荷を、駆動回路部で制御されるスイッチ素子であるＴＦＴを用いてマトリクス駆動を行うことにより、当該電荷に基づく電気信号を読み出し回路部へ読み出す。

以上のように動作させることで、読み出し回路部から出力される電気信号により被写体画像を取得することができるが、この画像（読み出し回路部から出力される電気信号）にはエリアセンサや読み出し回路部等で発生したオフセット成分が含まれる。実際に放射線を照射して撮影された画像には、上述のオフセット成分が含まれているので、当該撮影された画像からオフセット成分を取り除くオフセット補正を行う必要がある。

このオフセット補正は、従来大きく分けて２つの方法で行われている。第１のオフセット補正方法は、予めオフセット補正用の画像データを取得する方法である。この方法では、エリアセンサに放射線又はそれに基づく光が入射していない状態で画素に蓄積された電荷に基づく電気信号を、エリアセンサから駆動回路部及び読み出し回路部を用いて読み出して、オフセット補正用の画像データＦ０を取得する。取得されたオフセット補正用の画像データＦ０は、オフセット用画像メモリに記憶される。このような予めオフセット補正用の画像データを取得しておく場合には、オフセット補正用の画像メモリには、ＲＯＭが用いられる場合が多い。

その後、被写体情報を含む放射線又はそれに基づく光が入射する度に、エリアセンサ、駆動回路部及び読み出し回路部に対して読み出し動作を行わせる。この際、撮影ごとに放射線画像データＸｎが放射線画像メモリに記憶される。演算部において放射線画像データＸｎからオフセット補正用の画像データＦ０を減算するなどの演算処理が行われ、演算処理された画像データがモニタなどの表示部に表示される。

上記従来例では、予めオフセット補正用の画像データＦ０を取得しておくものであるため、各撮影の度にオフセット補正用の画像データを取得する必要がなく、迅速な撮影を行うには有利である。しかしながら、一般に、フラットパネル型のエリアセンサにおけるオフセット成分は、時間的変化、温度的変化、残像（前フレームの光履歴による影響）、欠陥画素の変化等の要因で変化する場合があることが知られている。

上述したエリアセンサのオフセット成分に変化が生じる場合には、予め記憶しておいたオフセット補正用の画像データに基づく補正方法では、画質の点で十分ではなく不具合を生じる場合がある。即ち、この場合、オフセット補正がかえって放射線画像データの画質を低下させる場合があった。

そこで、第２のオフセット補正方法では、放射線又はそれに基づく光の照射がなされる度毎に、言い換えると放射線画像撮影毎に、放射線画像データＸｎとオフセット補正用の画像データＦｎとの両方を取得し、オフセット補正を行っている。この方法では、放射線又はそれに基づく光がエリアセンサに照射された後に放射線画像データＸ１の読み出しを行い、当該放射線画像データＸ１を放射線画像メモリに記憶させる。続いて、エリアセンサに放射線又はそれに基づく光が入射していない状態で、オフセット補正用の画像データＦ１を取得し、当該オフセット補正用の画像データＦ１をオフセット補正用の画像メモリに記憶させる。このように、オフセット補正用の画像メモリに記憶する内容を毎回書き換える場合には、ＲＡＭが用いられる。

その後、演算部において、撮影を行う毎に、放射線画像データＸｎからオフセット補正用の画像データＦｎを減算するなどの演算処理が行われ、演算処理された画像データがモニタなどの表示部に表示される。例えば、特許文献１には、放射線又はそれに基づく光が照射されない期間に、放射線画像データの出力と同様の時間間隔で取得したオフセット補正用の画像データを用いて、オフセット補正を行う放射線撮影装置が開示されている。

この第２のオフセット補正方法では、上述した時間的変化、温度的変化、残像、欠陥画素の変化などによるオフセット補正用の画像データの変動を防止し、放射線画像データの画質を低下を回避することは可能である。しかしながら、一方で、第２のオフセット補正方法では、オフセット補正用の画像データの取得には放射線画像データの取得と同じ時間が必要であるため、迅速な撮影を行うことは困難であった。
特開２００２−３０１０５３号公報

上述の第１のオフセット補正方法では、時間的変動、熱的変動、残像（光の履歴）、欠陥画素の変化等の影響を補正できないため、画質の劣化を招く場合があった。

一部のフラットパネル型のエリアセンサには、経時的にオフセット成分がゆらぐ、あるいは前フレームの光履歴の影響を受けるという特性がある。特に、この場合、オフセット成分の変動は、静止画撮影モードでは問題になることは少ないが、低線量で長時間の撮影が継続される透視モードでは撮影の継続中に画像データが劣化するという不具合を生じる。

また、第２のオフセット補正方法では、オフセット補正用の画像データの取得に放射線画像データの取得と同じ時間が必要であるため、特に、透視などの連続撮影の速度の向上を図ることができなかった。
第２のオフセット補正方法では、実質的な撮影速度が１／２に低下し、撮影に必要な速度（フレームレート）が確保できない場合がある。この撮影速度の低下は、例えば、当該撮影装置を医療における診断に用いた際には無視できるものでは無く、特に、小児の透視撮影などにおいては大きな問題となる可能性がある。

即ち、従来の放射線撮影装置においては、オフセット補正を行う際に、放射線画像データの画質を低下させること無く、迅速な撮影を行うことが困難であるという問題点があった。

本発明は上述の問題点にかんがみてなされたものであり、オフセット補正を行う際に、放射線画像データの画質を低下させること無く、迅速な撮影を実現することを目的とする。

本発明の放射線撮影装置は、入射した放射線を電気信号に変換するための変換素子を有する画素が２次元行列状に複数配列されたエリアセンサと、駆動線に駆動信号を印加して当該駆動線に共通に接続された複数の前記画素を駆動し駆動回路部と、前記駆動回路部によって駆動された前記画素から前記電気信号を読み出して画像データとして出力するための読み出し回路部と、前記駆動回路部によって部分的に駆動された画素群に含まれる画素から放射線が入射していない状態での電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から出力された部分的な補正用の画像データを用いて補正用の画像データを生成するための処理を行う処理部と、前記駆動回路部によって駆動された前記画素から入射された放射線に基づく電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から出力された放射線画像データを、前記補正用の画像データを用いて演算処理する演算部と、を含む。

本発明の放射線撮影システムは、放射線を発生させる放射線発生装置と、前記放射線撮影装置と、を有し、前記エリアセンサには前記放射線発生装置で発生した放射線が入射する。

本発明の放射線撮影装置の駆動方法は、入射した放射線を電気信号に変換するための変換素子を有する画素が２次元行列状に複数配列されたエリアセンサを、駆動線に駆動信号を印加して当該駆動線に共通に接続された複数の前記画素を駆動する駆動回路部によって駆動し、前記駆動回路部によって駆動された前記画素から入射された放射線に基づく電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から放射線画像データを出力する工程と、前記駆動回路部によって部分的に駆動された画素群に含まれる画素から放射線が入射していない状態での電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から部分的な補正用の画像データを出力する工程と、前記部分的な補正用の画像データを用いて補正用の画像データを生成する工程と、前記放射線画像データを前記補正用の画像データを用いて演算処理する工程と、を含む。

本発明によれば、オフセット補正を行う際に、放射線画像データの画質を低下させること無く、迅速な撮影を実現することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の諸実施形態について説明する。なお、以下に示す本発明の諸実施形態では放射線としてＸ線を適用した例を示すが、本発明に係る放射線としては、このＸ線に限らず電磁波や、α線、β線、γ線なども含まれる。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態について、図１〜図６を用いて詳しく説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）の概略構成図である。本実施形態に係るＸ線撮影システムは、Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）１００と、Ｘ線発生装置（放射線発生装置）２００とを具備して構成される。

本実施形態のＸ線撮影装置１００は、制御部１０１と、エリアセンサ１０２と、駆動回路部１０３と、読み出し回路部１０４と、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２及び第３のスイッチＳＷ３からなるスイッチ群と、を有している。更にＸ線撮影装置１００は、第１のオフセット補正用の画像メモリ１０５と、第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６と、放射線画像メモリ１０７と、オフセット補正用の画像を合成するための処理部１０８と、演算部１０９と、表示部１１０を有して構成されている。本実施形態では、メモリ１０５、１０６及び１０７、処理部１０８、並びに、演算部１０９を含んで画像処理部とする。

制御部１０１は、駆動回路部１０３、読み出し回路部１０４、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２及び第３のスイッチＳＷ３、並びに、Ｘ線発生装置２００の動作を制御する。エリアセンサ１０２は、放射線を電荷に変換するための変換素子と、変換された電荷に基づく電気信号を転送するためのスイッチ素子であるＴＦＴで構成される画素が２次元行列状に複数配列される。駆動回路部１０３は、例えばシフトレジスタから構成されており、エリアセンサ１０２内の画素を駆動するためにエリアセンサ１０２内に構成されたＴＦＴのゲートに駆動信号を与えてエリアセンサ１０２の駆動を行う。読み出し回路部１０４は、駆動回路部１０３によって駆動された画素から各変換素子で生成された電荷に基づく電気信号を読み出して画像データとして出力する。

第１のオフセット補正用の画像メモリ１０５は、駆動回路部１０３により選択されて部分的に駆動されたエリアセンサ１０２内の第１の画素群からの第１のオフセット用の画像データを記憶するメモリである。本実施形態においては、例えば駆動回路部１０３により奇数行の駆動線のみを部分的に選択して走査する飛び越し走査がなされて取得された奇数行分のオフセット補正用の画像データを記憶するメモリである。第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６は、駆動回路部１０３により選択されて駆動された、エリアセンサ１０２内の、第１の画素群とは異なる第２の画素群からのオフセット補正用の画像データを記憶するメモリである。本実施形態においては、例えば駆動回路部１０３により偶数ゲート線のみを選択されて部分的に走査する飛び越し走査がなされて取得された偶数行分のオフセット補正用の画像データを記憶するメモリである。ここで、第１のオフセット補正用の画像データ及び第２のオフセット補正用の画像データは、エリアセンサ１０２にＸ線発生装置２００からのＸ線２０１が入射しない状態で画素に蓄積された電荷に基づく電気信号に基づいて取得された、部分的なオフセット補正用の画像データである。

放射線画像メモリ１０７は、Ｘ線発生装置２００から被写体３００を透過してエリアセンサ１０２に照射されたＸ線２０１に応じた撮影された画像データ（放射線画像データ）を記憶するメモリである。

第１のスイッチＳＷ１は、読み出し回路部１０４と第１のオフセット補正用の画像メモリ１０５との接続を司るスイッチである。第２のスイッチＳＷ２は、読み出し回路部１４と第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６との接続を司るスイッチである。第３のスイッチＳＷ３は、読み出し回路部１４と放射線画像メモリ１０７との接続を司るスイッチである。

処理部１０８は、第１のオフセット補正用の画像メモリ１０５に記憶されている第１のオフセット補正用の画像データと、第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６に記憶されている第２のオフセット補正用の画像データを用いて、１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データを生成する処理を行う。本実施形態において処理部１０８は、第１のオフセット補正用の画像データと第２のオフセット補正用の画像データを合成して１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データを生成している。演算部１０９は、放射線画像メモリ１０７の放射線画像データと処理部１０８で生成されたオフセット補正用の画像データとを入力して減算などの演算処理を行う。表示部１１０は、演算部１０９で演算処理された画像データを表示する、例えばモニタ等の表示媒体である。

次に、エリアセンサ１０２及び読み出し回路部１０４の詳細な構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線撮影システムのエリアセンサ及び読み出し回路部の詳細な構成を示す模式図である。なお、図２に示す電源１１１は、例えば、制御部１０１に構成されているものである。

エリアセンサ１０２と駆動回路部１０３とは、ｍ本（ｍは正の整数）の駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍを介して接続されている。また、エリアセンサ１０２と読み出し回路部１０４とは、ｎ本（ｍは正の整数）の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎを介して接続されている。

エリアセンサ１０２には、ＰＩＮ型のフォトダイオードからなる光電変換素子を含む変換素子Ｓ１１〜Ｓｍｎと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔｍｎを各１つずつ備えた画素１０２ａが２次元状に複数配列されている。即ち、エリアセンサ１０２には、ｍ×ｎ個の画素１０２ａが設けられている。このエリアセンサ１０２は、例えば、ガラス基板上に、アモルファスシリコンを主材料として構成されたフラットパネル型のエリアセンサである。エリアセンサ１０２は更にその入射側に放射線を光電変換素子が感知可能な光に波長変換する蛍光体などの波長変換体（不図示）を有している。本実施形態では、波長変換体と光電変換素子により、放射線を電気信号に変換するための変換素子が構成されている。

各画素１０２ａの変換素子における共通電極側（図２ではフォトダイオードのカソード側）には、電源１１１からバイアス線Ｖｓを介してバイアス電圧が印加されている。また、エリアセンサ１０２の行方向に並んだ各画素１０２ａのスイッチ素子は、そのゲート電極（制御電極）が駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍに例えば行単位で共通に電気的に接続されている。更に、エリアセンサ１０２の列方向に並んだ各画素１０２ａのスイッチ素子は、その主電極の一方の電極であるソース電極が信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎに例えば列単位で共通に電気的に接続されている。また、スイッチ素子は、その主電極の他方の電極であるドレイン電極が変換素子と画素毎に電気的に接続されている。

読み出し回路部１０４は、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎ介して各画素１０２ａから行毎に並列出力された電気信号を増幅し、直列変換して画像データ（デジタルデータ）として出力する。読み出し回路部１０４は、容量Ｃｆ１〜Ｃｆｎとスイッチが各々入出力端子間に設けられたアンプＡ１〜Ａｎと、スイッチと容量ＣＬ１〜ＣＬｎからなるサンプルホールド回路部と、を信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎ毎に有している。更に、アナログマルチプレクサ１０４ａと、バッファアンプ１０４ｂと、Ａ／Ｄコンバータ１０４ｄを有して構成されている。

アンプＡ１〜Ａｎ、アナログマルチプレクサ１０４ａ及びバッファアンプ１０４ｂでシリアル変換されたアナログ信号は、アナログデータ線１０４ｃを介してＡ／Ｄコンバータ１０４ｄに入力される。そして、Ａ／Ｄコンバータ１０４ｄでは、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、デジタル出力バス１０４ｅを介して画像データ（デジタルデータ）を出力する。その後、読み出し回路部１０４から出力された画像データは、例えば、メモリ、プロセッサ等で構成される画像処理部（不図示）で処理され、表示部１１０に表示されたり、ハードディスクなどの記録媒体に保存されたりする。

次に、エリアセンサ１０２の駆動方法について説明する。図３は、エリアセンサ１０２の駆動方法の一例を示すタイミングチャートである。

制御部１０１による制御により、Ｘ線発生装置２００からＸ線２０１が照射されると、エリアセンサ１０２の各変換素子Ｓ１１〜Ｓｍｎは照射されたＸ線２０１に基づく電荷を発生し各画素１０２ａで蓄積する。更に、制御部１０１からのリセット信号ＲＣにより、各アンプＡ１〜Ａｎに設けられたリセットスイッチがオンして、各アンプＡ１〜Ａｎの各積分容量Ｃｆ１〜Ｃｆｎ及び各信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎがリセットされる。

続いて、駆動回路部１０３から駆動線Ｖｇ１にパルス（駆動信号）が印加され、当該駆動線Ｖｇ１に接続されている１行目のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１ｎがオンする。これにより、１行目の変換素子Ｓ１１〜Ｓ１ｎの電荷が、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎを介して読み出し回路部１０４に電気信号として転送される。

読み出し回路部１０４に転送された電気信号は、各信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎに接続されたアンプＡ１〜Ａｎで電圧へ変換される。続いて、制御部１０１からサンプルホールド信号ＳＨが印加され、アンプＡ１〜Ａｎからの出力がスイッチを介して容量ＣＬ１〜ＣＬｎにサンプルホールドされる。その後、スイッチを非導通として容量ＣＬ１〜ＣＬｎにホールドされた電圧が、制御部１０１からのクロックＭＵＸ＿ＣＬＫに同期してアナログマルチプレクサ１０４ａでシリアル変換され、バッファアンプ１０４ｂを介してアナログ信号としてＡ／Ｄコンバータ１０４ｂに入力される。Ａ／Ｄコンバータ１０４ｂに入力されたアナログ信号は、制御部１０１からのクロックＡ／Ｄ＿ＣＬＫに同期してＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄコンバータ１０４ｂの分解能に応じて画像データ（デジタルデータ）として出力される。

続いて、再び、ＲＣ信号により各アンプＡ１〜Ａｎの各積分容量Ｃｆ１〜Ｃｆｎ及び各信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎがリセットされる。その後、駆動回路部１０３から駆動線Ｖｇ２にパルス（駆動信号）が印加され、２行目の変換素子Ｓ２１〜Ｓ２ｎの電荷が、２行目のスイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２ｎを介して読み出し回路部１０４に読み出される。同様に、駆動回路部１０３から３行目以降の駆動線にパルス（駆動信号）を印加することにより、３行目以降の変換素子で発生した電荷が読み出し回路部１０４に電気信号として読み出される。これにより、エリアセンサ１０２全体の電荷、即ち１画像（１フレーム）分の画像信号が読み出し回路部１０４に読み出される。読み出された１画像（１フレーム分）の画像信号は読み出し回路から上記のように順次出力され、１画像（１フレーム）分の放射線画像データ（デジタルデータ）が取得される。次に、第１の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法について説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、第１の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すタイミングチャートである。ここで、図４（Ａ）は、第１の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法の概略を示し、図４（Ｂ）は、駆動回路部１０３の駆動線の走査に着目した第１の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法の詳細を示す。

まず、図４（Ａ）に示すタイミングチャートについて説明する。図４（Ａ）には、上から、Ｘ線発生装置２００からのＸ線照射、読み出し回路部１０４での読み出し、第１のスイッチＳＷ１〜第３のスイッチＳＷ３の各動作、並びに、表示部１１０における画像の表示の各タイミングが示されている。

図４（Ａ）に示すＸ線が照射されると、制御部１０１は、図２及び図３で説明したように駆動回路部１０３を制御して、全ての駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍを順次走査する。これにより、読み出し回路部１０４からは、被写体３００の画像データを含むエリアセンサ１０２全体の１フレーム分の放射線画像データＸ１が出力される。この際、制御部１０１は、第３のスイッチＳＷ３をオンにする制御を行って、この放射線画像データＸ１を放射線画像メモリ１０７に記憶する。

続いて、読み出し回路部１０４から放射線画像データＸ１が出力された後に、制御部１０１は、駆動回路部１０３を制御して、エリアセンサ１０２内の第１の画素群からの第１のオフセット補正用の画像データを取得する。本実施形態では、奇数行の駆動線（奇数番目の駆動線群）のみを駆動する飛び越し走査を行う。これにより、読み出し回路部１０４からは、第１の画素群である奇数行の複数の画素の変換素子で発生した電荷に基づく画像データが第１のオフセット補正用の画像データＦ１として出力される。この際、制御部１０１は、第１のスイッチＳＷ１をオンにする制御を行って、この第１のオフセット補正用の画像データＦ１を第１のオフセット補正用の画像メモリ１０５に記憶する。この第１のオフセット補正用の画像データＦ１には、第１の画素群のオフセット出力の変動要素や、Ｘ線照射履歴による残像などの成分が含まれている。

また、第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６には、第２の画素群である偶数行の駆動線（偶数番目の駆動線群）のみを駆動する飛び越し走査を行って読み出し回路部１０４から出力された第２のオフセット補正用の画像データＦ０が既に記憶されている。この第２のオフセット補正用の画像データＦ２は、放射線画像データＸ１が読み出し回路部１０４から出力される以前に、読み出し回路部１０４から出力されたものである。

そして、処理部１０８は、各メモリ１０５、１０６に記憶されている第１のオフセット補正用画像データＦ１と第２のオフセット補正用の画像データＦ０とを合成して、１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を生成する。この１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データは、エリアセンサ１０２の全体に対するオフセット補正用の画像データに相当する。このオフセット補正用の画像データには、エリアセンサ１０２のオフセット出力の時間的変動や残像成分が含まれている。

ここで、処理部１０８は、第１のオフセット補正用の画像データＦ１と第２のオフセット補正用の画像データＦ０とを合成する際に、両者あるいは一方に特定の係数を掛けて当該合成を行うようにしてもよい。

その後、演算部１０９において、放射線画像データＸ１を上述したオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を用いて演算処理（本実施形態では減算処理）し、演算処理した画像データを表示部１１０に表示する。

これにより、表示部１１０に表示される画像データは、オフセット成分が低減されたものとなり、画質の低下の無い良好な放射線画像データを得ることができる。更に、本実施形態では、放射線画像データＸ１の間に行われる第１のオフセット補正用の画像データは、全ての行の駆動線の走査は行わず奇数行の駆動線の飛び越し走査を行うことで取得される。つまり、エリアセンサ１０２内の全ての画素を駆動して読み出すのではない。エリアセンサ１０２内の複数の画素のうちの一部の画素である第１の画素群に含まれる画素が部分的に駆動され且つ残りの画素が駆動されずに、第１の画素群に含まれる画素から第１のオフセット補正用の画像データを取得する。又、第２のオフセット補正用の画像データも同様に、全ての行の駆動線の走査は行わず偶数行の駆動線の飛び越し走査を行うことで取得される。つまり、エリアセンサ１０２内の全ての画素を駆動して読み出すのではない。エリアセンサ１０２内の複数の画素のうちの一部の画素である第２の画素群に含まれる画素が部分的に駆動され且つ残りの画素が駆動されずに、第２の画素群に含まれる画素から第２のオフセット補正用の画像データを取得する。それにより、特開２００２−３０１０５３号公報の従来例と比較して、放射線画像データＸ１の間に行われる第１のオフセット補正用の画像データ又は第２のオフセット補正用の画像データの取得に必要な時間は、１／２に短縮されて、駆動の高速化も実現できる。一般に、オフセット変動や残像の影響は比較的低周波で発生することが知られている。そのため、オフセット補正用の画像データの取得を複数の画素群に分けて分割して行うこと、例えば偶数行の駆動線の飛び越し走査と、奇数行の駆動線の飛び越し走査に分割して行うことは、現実的には問題とならない。

続いて、再びＸ線が照射されると、制御部１０１の制御により、図２及び図３で説明したように、改めて全ての駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍが順次走査される。これにより、読み出し回路部１０４からは、被写体３００の画像データを含むエリアセンサ１０２全体の１フレーム分の放射線画像データＸ２が出力される。この際、制御部１０１は、第３のスイッチＳＷ３をオンにする制御を行って、この放射線画像データＸ２を放射線画像メモリ１０７に記憶する。

続いて、読み出し回路部１０４から放射線画像データＸ２が出力された後に、制御部１０１は、駆動回路部１０３を制御して、エリアセンサ１０２内の第２の画素群からの第２のオフセット補正用の画像データを取得する。本実施形態では、偶数行の駆動線のみを駆動する飛び越し走査を行う。これにより、読み出し回路部１０４からは、第２の画素群である偶数行の複数の画素の変換素子で発生した電荷に基づく画像データが第２のオフセット補正用の画像データＦ２として出力される。この際、制御部１０１は、第２のスイッチＳＷ２をオンにする制御を行って、この第２のオフセット補正用の画像データＦ２を第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６に記憶する。

そして、処理部は、各メモリ１０５、１０６に記憶されている第１のオフセット補正用の画像データＦ１と第２のオフセット補正用の画像データＦ２とを合成して、１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ１＋Ｆ２）を更新する。その後、演算部１０９において、更新された１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ１＋Ｆ２）を用いて放射線画像データＸ２を演算処理し、処理後の画像データをモニタなどの表示部１１０に表示する。

その後、同様にして、放射線画像データＸ３、Ｘ４及びＸ５の取得が行われ、当該各放射線画像データのオフセット補正が行われる。

次に、図４（Ｂ）を用いて、本実施形態で行われる駆動線の走査について、更に詳しく説明する。なお、図４（Ｂ）には、駆動回路部１０３における動作と、各スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３における動作に着目しているため、読み出し回路部１０４の動作については省略している。

図４（Ｂ）においては、駆動回路部１０３に接続された駆動線がＶｇ１〜Ｖｇ８の８本の場合について示したものであるが、これは便宜的に示したものであり、実際には８本よりもはるかに多い本数の駆動線が設けられている。

図４（Ｂ）に示すように、本実施形態においては、第２の画素群である偶数行の画素から第２のオフセット補正用画像データＦ０、Ｆ２、Ｆ４、・・・を取得する際には、各偶数行の駆動線のみを部分的に選択して駆動する飛び越し走査を行っている。このときの第２のオフセット補正用の画像データは、第２のスイッチＳＷ２がオンすることにより、ＲＡＭなどで構成される第２のオフセット用画像メモリ１０６に記憶される。また、第１の画素群である奇数行の画素から第１のオフセット補正用の画像データＦ１、Ｆ３、Ｆ５、・・・を取得する際には、各奇数行の駆動線のみを部分的に選択して駆動する飛び越し走査を行っている。このときの第１のオフセット補正用の画像データは、第１のスイッチＳＷ１がオンすることにより、ＲＡＭなどで構成させる第１のオフセット用画像メモリ１０５に記憶される。

上述した説明では、演算部１０９は、基本的にオフセット補正を行う演算処理のみを行うものであったが、当該演算部１０９の機能はこれに限定されるものではなく、更に感度補正等の複雑な演算処理を行うことも可能に構成されている。

本実施形態では、偶数行の駆動線の走査で得られる第２のオフセット補正用の画像データＦ０、Ｆ２、Ｆ４、・・・と、奇数行の駆動線の走査で得られる第１のオフセット補正用の画像データＦ１、Ｆ３、Ｆ５、・・・とは、厳密には蓄積時間が異なる。この場合、ダーク電流の蓄積量によるオフセット成分が異なることがある。この点を考慮して、処理部１０８において１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データを生成する際に、第１のオフセット補正用の画像データと第２のオフセット補正用の画像データの蓄積時間の補正を行うように処理することが好ましい。この蓄積時間を補正する処理は、放射線画像データＸ１の蓄積時間に合わせるように行うことが好ましい。この処理としては、例えば両者あるいは一方に特定の係数を掛けて蓄積時間の補正を行うことが考えられる。また、各駆動線間（行毎に）蓄積時間が異なる場合には、行単位で異なる蓄積時間の補正を行うように処理することが好ましい。一般に、透視撮影のように３０ｆｐｓなどの高速で撮影を行う場合は、第１のオフセット補正用の画像データ又は第２のオフセット補正用の画像データの取得における蓄積時間と放射線画像データの取得における蓄積時間との差異は、問題にならないことが多い。

図５は、第１の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すフローチャートである。この図５に示す処理は、制御部１０１による制御の下で行われる。

まず、ステップＳ１０１では、エリアセンサ１０２に放射線又はそれに基づく光が入射していない状態で画素１０２ａに蓄積された電荷に基づく電気信号を読み出すために、第２の画素群である偶数行の駆動線のみを駆動する飛び越し走査を行う。この飛び越し走査により、読み出し回路部１０４から第２のオフセット補正用の画像データＦ０が出力され、これを第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６に格納する。

続いて、ステップＳ１０２では、Ｘ線発生装置２００からＸ線２０１が照射される。

続いて、ステップＳ１０３では、図２及び図３で説明したように全ての駆動線を走査して、読み出し回路部１０４から放射線画像データＸ１が出力され、これを放射線画像メモリ１０７に格納する。

続いて、ステップＳ１０４では、エリアセンサ１０２に放射線又はそれに基づく光が入射していない状態で画素１０２ａに蓄積された電荷に基づく電気信号を読み出すために、第１の画素群である奇数行の駆動線のみを駆動する飛び越し走査を行う。この飛び越し走査により、読み出し回路部１０４から第１のオフセット補正用の画像データＦ１が出力され、これを第１のオフセット補正用の画像メモリ１０５に格納する。

ステップＳ１０５では、処理部にてメモリ１０５、１０６に記憶されている第１のオフセット補正用の画像データＦ１と第２のオフセット補正用の画像データＦ０とを合成して、１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を生成する。

ステップＳ１０６では、演算部１０９において、放射線画像データＸ１から、ステップＳ１０５で生成された１フレーム分のオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を減算する減算処理を行う。

続いて、ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で減算処理された放射線画像データＸ１を表示部１１０に表示する。

続いて、ステップＳ１０８では、Ｘ線発生装置２００から再度、Ｘ線２０１が照射される。

続いて、ステップＳ１０９では、ステップＳ１０３と同様に全ての駆動線を走査して、読み出し回路部１０４から放射線画像データＸ２が出力され、これを放射線画像メモリ１０７に格納する。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０１と同様にエリアセンサ１０２に放射線又はそれに基づく光が入射していない状態で画素１０２ａに蓄積された電荷に基づく電気信号を読み出すために、第２の画素群である偶数行の駆動線のみを駆動する飛び越し走査を行う。この飛び越し走査により、読み出し回路部１０４から第２のオフセット補正用の画像データＦ２が出力され、これを第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６に格納する。

ステップＳ１１１では、ステップＳ１０５と同様に処理部１０８において、第１のオフセット補正用の画像データＦ１と第２のオフセット補正の画像データＦ２とを合成して、１フレーム分のオフセット補正用の画像データ（Ｆ１＋Ｆ２）を生成する。

続いて、ステップＳ１１２では、ステップＳ１０６と同様に、演算部１０９において、放射線画像データＸ２から、ステップＳ１１１で生成された１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データ（Ｆ１＋Ｆ２）を減算する減算処理を行う。

続いて、ステップＳ１１３では、ステップＳ１１２で減算処理された放射線画像データＸ２を表示部１１０に表示する。

以下、放射線画像データＸ３以降についても、ステップＳ１０１〜ステップＳ１１３の処理と同様の処理を適宜繰り返す。

次に、エリアセンサ１０２を構成する画素１０２ａの構造について説明する。本実施形態では、エリアセンサとして、フラットパネル型のエリアセンサを用いている。図６は、第１の実施形態に係るＸ線撮影システムにおいて、エリアセンサ１０２を構成する画素１０２ａの概略断面図である。

図６に示すように、画素１０２ａは、ガラス基板２０１等の絶縁性基板上に、第１導電層２０２、絶縁層２０３、半導体層２０４、ｎ型不純物半導体層２０５、第２導電層２０６が順次形成されて構成されている。更に、第２導電層２０６上には、ｐ型不純物半導体層２０７、半導体層２０８、ｎ型不純物半導体層２０９、第３導電層２１０及び保護層２１１が順次形成されて構成されている。更に、保護層２１１上には、接着層２１２を介して蛍光体層（波長変換体層）２１３が配置されている。ここで、半導体層２０４、ｎ型不純物半導体層２０５、ｐ型不純物半導体層２０７、半導体層２０８及びｎ型不純物半導体層２０９は、例えば、アモルファスシリコンを主材料として形成されている。また、絶縁層２０３は、例えば、アモルファスシリコン窒化膜で形成されている。また、保護層２１１はアモルファスシリコン窒化膜やアモルファスシリコン酸化膜、ポリイミドなどの有機絶縁膜で形成されている。

変換素子Ｓ１１〜Ｓｍｎを構成するＰＩＮ型構造の光電変換素子は、第２導電層２０６からなる下電極と、第３導電層２１０からなる上電極と、当該電極間に、ｐ型不純物半導体層２０７、半導体層２０８及びｎ型不純物半導体層２０９を具備して構成されている。

スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔｍｎは、第１導電層２０２からなるゲート電極と、第２導電層２０６からなるソース電極又はドレイン電極と、ゲート電極とソース又はドレイン電極との間に、絶縁層２０３、半導体層２０４、ｎ型不純物半導体層２０５を具備している。

また、画素１０２ａにおける配線部は、ガラス基板２０１上に、絶縁層２０３、半導体層２０４、ｎ型不純物半導体層２０５及び第２導電層２０６が順次積層されて構成されている。

図６では、Ｘ線撮影装置を構成した場合の例を示しているため、保護層２１１上に、接着層２１２を介して蛍光体層２１３が配設されている。一般的に、アモルファスシリコンからなる光電変換素子は、Ｘ線に対する感度がほとんどない。このため、保護層２１１上には接着層２１２を介して、Ｘ線を可視光に変換するための波長変換体である蛍光体層２１３が設けられている。この場合、蛍光体層２１３としては、例えば、ガドリニウム系、あるいはＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を柱状に成長させてものなどが用いられる。即ち、この場合、波長変換体である蛍光体層２１３と光電変換素子によって、放射線を電荷（電気信号）に変換する変換素子が構成されている。

図６に示す画素では、被写体３００を透過したＸ線２０１は、蛍光体層２１３に入射し、当該蛍光体層２１３において可視光に変換される。そして、変換された可視光が光電変換素子に入射する。光電変換素子の半導体層２０８で発生した電荷に基づく電気信号は、スイッチ素子（ＴＦＴ）により、順次読み出し回路部１０４に転送されて読み出される。

第１の実施形態によれば、時間的変化、温度的変化、残像、欠陥画素の変化等によるオフセット成分を低減するためのオフセット補正を行うことができる。これにより、当該オフセット成分による放射線画像データの画質を低下を抑止することができる。更に、第１の実施形態によれば、被写体の１回の撮影毎に、全ての行の走査は行わず、エリアセンサ１０２内の第１の画素群、例えば奇数行の画素群を選択して部分的に走査する。また、第１の実施形態によれば、エリアセンサ１０２内の第２の画素群、例えば偶数行の画素群を選択して部分的に走査する。それにより、分割してオフセット補正用の画像データに必要な部分的なオフセット補正用の画像データを取得する。そのため被写体の１回の撮影毎に行われるオフセット補正用の画像データの取得に必要な時間は、特開２００２−３０１０５３号公報に記載された従来例と比較して１／２に短縮することができる。これにより、撮影動作の高速化も実現できる。迅速な撮影を実現することが可能となる。なお、本実施形態において、第１の画素群を奇数行の複数の画素、第２の画素群を偶数行の複数の画素としたが、本発明はこれに限定されるものではない。連続した放射線画像データの取得の間に、エリアセンサ１０２内の複数の画素のうちの一部の画素が駆動回路部１０３によって部分的に駆動され且つ残りの画素が駆動されずに、一部の画素から部分的なオフセット補正用の画像データを取得するものであればよい。例えば、エリアセンサ内の複数の画素を上下２つの画素群に分け、上半分を第１の画素郡とし、下半分を第２の画素群としてもよい。また、エリアセンサ内の複数の画素を上下左右の４つの画素群に分けてもよい。ただし、画素群内の画素がエリアセンサ内の上下の領域や上下左右の領域等のまとまった領域に集中して配置されているように画素群が分けられていると、他の画素群との画像の段差が目立ってしまう。そのため、画素群は奇数行毎や偶数行毎等の画素群内の画素の配置が分散されるように分けられていることが好ましい。

また、本発明において、処理部１０８は第１のオフセット補正用の画像データと第２のオフセット補正用の画像データの合成を行っているが、本発明はそれに限定されるものではない。第１の部分的な補正用の画像データである第１のオフセット補正用の画像データを用いて１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データを生成するための処理を行うものであればよい。もしくは第２の部分的な補正用の画像データである第２のオフセット補正用の画像データを用いて１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データを生成するための処理を行うものであればよい。例えば、処理部１０８は第１または第２のオフセット補正用の画像データを補間処理して１画像（１フレーム）分のオフセット補正用の画像データを生成するものでもよい。ここで、補間処理とは、例えば第１のオフセット補正用の画像データが奇数行の画素から取得されたものである場合、２行目の画素に対応する画像データを１行目の画素に対応する画像データで置き換えるような処理を行うものである。また、１行目の画像データと３行目の画像データを加算平均して２行目の画像データとして使用するような処理を行うものである。このような補間処理が可能な処理部１０８を用いれば、オフセット用画像データは１つでもよく、メモリを削減することが可能となる。

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について、図７を用いて説明する。第２の実施形態では、表示部１１０による画像表示のリアルタイム性を重視し、放射線画像データ及びオフセット補正用の画像データが更新されると、直ちに表示部１１０による画像表示の更新がなされる形態である。なお、第２の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）の概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係るＸ線撮影システムに対して以下の変更を行うのみである。

即ち、図１に示す第２のオフセット補正用の画像メモリ１０６を第１のオフセット補正用の画像メモリ１０５に統合してオフセット補正用の画像メモリとし、図１に示す第２のスイッチＳＷ２を削除する。この場合、オフセット補正用の画像メモリには、第１のオフセット補正用の画像データと第２のオフセット補正用の画像データの両画像データが記憶される。更に、第２の実施形態では、図１に示す第３のスイッチＳＷ３を第２のスイッチＳＷ２に変更する。

図７は、第２の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すタイミングチャートである。図７には、上から、Ｘ線発生装置２００からのＸ線照射、読み出し回路部１０４での読み出し、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２の各動作、並びに、表示部１１０における画像の表示の各タイミングが示されている。

図７に示すＸ線が照射されて被写体３００の撮影が行われると、制御部１０１は、駆動回路部１０３を制御して、全ての駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍを順次走査する。これにより、読み出し回路部１０４からは、被写体３００の画像データを含むエリアセンサ１０２全体の１フレーム分の放射線画像データＸ１が出力される。この際、制御部１０１は、第２のスイッチＳＷ２をオンにする制御を行って、この放射線画像データＸ１を放射線画像メモリに記憶する。

続いて、読み出し回路部１０４から放射線画像データＸ１が出力された後に、制御部１０１は、駆動回路部１０３を制御して、エリアセンサ１０２内の第１の画素群からの第１のオフセット補正用の画像データを取得する。つまり、エリアセンサ１０２内の全ての画素を駆動して読み出すのではない。エリアセンサ１０２内の複数の画素のうちの一部の画素である第１の画素群に含まれる画素が部分的に駆動され且つ残りの画素が駆動されずに、第１の画素群に含まれる画素から第１のオフセット補正用の画像データを取得する。本実施形態では、奇数行の駆動線のみを駆動する飛び越し走査を行う。これにより、読み出し回路部１０４からは、第１の画素群である奇数行の複数の画素の変換素子で発生した電荷に基づく画像データが第１のオフセット補正用の画像データＦ１として出力される。この際、制御部１０１は、第１のスイッチＳＷ１をオンにする制御を行って、この第１のオフセット補正用の画像データＦ１を本実施形態に係る上述したオフセット補正用の画像メモリに記憶する。

また、本実施形態に係るオフセット補正用の画像メモリには、第２の画素群である偶数行の駆動線のみを駆動する飛び越し走査が行われて読み出し回路部１０４から出力された第２のオフセット補正用の画像データＦ０が既に記憶されている。この第２のオフセット補正用の画像データＦ０は、読み出し回路部１０４から放射線画像データＸ１が出力される以前に、読み出し回路部１０４から出力されたものである。

そして、処理部１０８は、オフセット補正用の画像メモリに記憶されている第１のオフセット補正用の画像データＦ１と第２のオフセット補正用の画像データＦ０とを合成して、１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を生成する。ここで、第２の実施形態においては、処理部１０８は、読み出し回路部１０４から出力されたリアルタイムの第１のオフセット補正用の画像データＦ１を用いて、上述した１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を生成する。

そして、演算部１０９は、放射線画像データＸ１を、リアルタイムで処理部１０８において生成された１フレーム分のオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を用いて減算などの演算処理を行い、演算処理した画像データを表示部１１０に表示する。

次いで、再度Ｘ線が照射されて被写体３００の撮影が行われると、制御部１０１は、駆動回路部１０３を制御して、全ての駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍを順次走査する。これにより、読み出し回路部１０４からは、被写体３００の画像データを含むエリアセンサ１０２全体の１フレーム分の放射線画像データＸ２が出力される。この際、制御部１０１は、第２のスイッチＳＷ２をオンにする制御を行って、この放射線画像データＸ２を放射線画像メモリに記憶する。

この際、演算部１０９は、リアルタイムで撮影されている放射線画像データＸ２を、オフセット補正用の画像合成部１０８において生成されたオフセット補正用の画像データ（Ｆ０＋Ｆ１）を用いて演算処理し、演算処理した画像データを表示部１１０に表示する。

続いて、読み出し回路部１０４から放射線画像データＸ２が出力された後に、制御部１０１は、駆動回路部１０３を制御して、エリアセンサ１０２内の第２の画素群からの第２のオフセット補正用の画像データを取得する。つまり、エリアセンサ１０２内の全ての画素を駆動して読み出すのではない。エリアセンサ１０２内の複数の画素のうちの一部の画素である第２の画素群に含まれる画素が部分的に駆動され且つ残りの画素が駆動されずに、第２の画素群に含まれる画素から第２のオフセット補正用の画像データを取得する。本実施形態では、偶数行の駆動線のみを駆動する飛び越し走査を行う。これにより、読み出し回路部１０４からは、第２の画素群である偶数行の複数の画素の変換素子で発生した電荷に基づく画像データが第２のオフセット補正用の画像データＦ２として出力される。この際、制御部１０１は、第１のスイッチＳＷ１をオンにする制御を行って、第２のオフセット補正用の画像データＦ２を本実施形態に係る上述したオフセット補正用の画像メモリに記憶する。

そして、処理部１０８は、オフセット補正用の画像メモリに記憶されている第１のオフセット補正用の画像データＦ１と第２のオフセット補正用の画像データＦ２とを合成して、１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ２＋Ｆ１）を生成する。この際、処理部１０８は、読み出し回路部１０４から出力されたリアルタイムの第２のオフセット補正用の画像データＦ２を用いて、上述した１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ２＋Ｆ１）を生成する。

そして、演算部１０９は、放射線画像データＸ２を、リアルタイムで処理部１０８において生成された１画像分（１フレーム分）のオフセット補正用の画像データ（Ｆ２＋Ｆ１）を用いて演算処理し、演算処理した画像データを表示部１１０に表示する。

その後、放射線画像データＸ２におけるオフセット補正と同様に、放射線画像データＸ３以降のオフセット補正を行う。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態による効果に加えて、更に、図４−１に示す第１の実施形態の場合と比較してオフセット補正された放射線画像データを、よりリアルタイムで表示部１１０に表示することができる。

（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態について、図８、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を用いて説明する。図８は、第３の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）の概略構成図である。本実施形態に係るＸ線撮影システムは、Ｘ線撮影装置１３０と、Ｘ線発生装置２００とを具備して構成される。

第３の実施形態におけるＸ線撮影装置１３０は、第１の実施形態におけるＸ線撮影装置１００と同様に、エリアセンサ１０２、駆動回路部１０３、読み出し回路部１０４、放射線画像メモリ１０７及び表示部１１０を具備している。

Ｘ線撮影装置１３０には、オフセット補正の際に用いる画素群毎の部分的なオフセット補正用の画像データを記憶するメモリとして、Ａ系統〜Ｄ系統までの計４系統による画像メモリ１３３〜１３６が設けられている。この画像メモリ１３３〜１３６及び放射線画像メモリ１０７に対応して、第１のスイッチＳＷ１〜第５のスイッチＳＷ５からなるスイッチ群が構成されている。

また、本実施形態には、撮影条件の設定を行う撮影条件設定部１３２が設けられている。制御部１３１は、撮影条件設定部１３２の設定に基づいて、駆動回路部１０３、読み出し回路部１０４、第１のスイッチＳＷ１〜第５のスイッチＳＷ５、並びに、Ｘ線発生装置２００の動作を制御する。

第３の実施形態では、制御部１３１の制御により、駆動回路部１０３は、ゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇｍにおいて、４本周期の飛び越し走査が可能となっている。また、制御部１３１は、撮影条件設定部（実際には操作卓など）１３２で設定された撮影条件に応じて、駆動回路部１０３における飛び越し走査数を決定する。この際、制御部１３１は、撮影条件設定部１３２の設定によっては、飛び越し走査を行わずに順次駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍの走査を行って、エリアセンサ１０２の全体におけるオフセット補正用の画像データを取得する場合もある。また、制御部１３１は、撮影条件設定部１３２で設定された撮影条件に応じて、Ｘ線発生装置２００から放射されるＸ線２０１のパルス時間、そのエネルギー及びその強度を変更する制御を行う。

第３の実施形態では、各画像メモリ１３３〜１３６には、基本的にエリアセンサ１０２の４行周期の変換素子に係る画像データが記憶される。そして、オフセット用画像合成部１３７において、各画像メモリ１３３〜１３６に記憶されている各部分的なオフセット補正用の画像データを合成して、エリアセンサ１０２の全体におけるオフセット補正用の画像データが生成される。

次に、第３の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法について説明する。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第３の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すタイミングチャートである。ここで、図９（Ａ）は、第３の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法の概略を示し、図９（Ｂ）は、駆動回路部１０３の駆動線走査に着目した第３の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法の詳細を示す。

図９−１及び図９−２に示す例では、被写体３００の画像データを含むエリアセンサ１０２全体の放射線画像データは、各駆動線Ｖｇ１〜Ｖｇｍを１本ずつ全てのゲート線を駆動させて出力される。一方、画素群毎のオフセット補正用の画像データは、駆動線を１本ずつ４本周期で順次駆動させて、各画像メモリ１３３〜１３６に出力されている。

本実施形態では、更に、撮影条件設定部１３２で設定される撮影条件により、制御部１３１は、画素群毎のオフセット補正用の画像データを取得する際の飛び越し走査の駆動線の本数を変更可能な構成としてもよい。例えば、画素群毎のオフセット補正用の画像データを取得する際の飛び越し走査の駆動線本数を１本〜４本の中で選択可能な構成としてもよい。このような構成により、被写体３００やエリアセンサ１０２の状態に合わせて、最適な撮影速度と最適な撮像画像の画質を選択することが可能となる。

なお、本実施形態では、画素群毎のオフセット補正用の画像データを取得する際に、ゲート線を１本ずつ４本周期で順次読み出すようにしているが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、同時にｋ本のゲート線を走査するようにしてもよい。この場合ｋ≧１であり、かつ、１／ｋが整数であることが望ましい。また、このような走査を可能とする駆動回路部１０３は、不図示ではあるがスタートパルスとシフトクロックと出力イネーブル信号が入力されるシフトレジスタで構成することが可能である。

第３の実施形態によれば、画素群毎のオフセット補正用の画像データを取得するためのゲート線の走査を４本周期で行っているため、第１の実施形態による効果に加えて、更に、より迅速な撮影を実現することが可能となる。この第３の実施形態は、特に、オフセット補正用の画像データの時間的変動が小さい場合や、小児のように高速での透視撮影が必要な場合において有効である。

（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態について、図１０及び図１１を用いて説明する。第４の実施形態に係るＸ線撮影システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係るＸ線撮影システムと同様であり、その詳細な説明は省略する。

図１０は、第４の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）のエリアセンサ及び読み出し回路部の詳細な構成を示す模式図である。なお、図１０に示す電源１４１は、例えば、制御部１０１に構成されているものである。

図２に示す第１の実施形態における画素１０２ａを構成する変換素子Ｓ１１〜Ｓｍｎにおける光電変換素子がＰＩＮ型構造で形成されている。それに対して、図１０に示す第４の実施形態における画素１４２ａを構成する変換素子ｓ１１〜ｓｍｎにおける光電変換素子がＭＩＳ型構造で形成されている。また、エリアセンサ１４２の各画素１４２ａは、アモルファスシリコンを主材料として構成されている。ＭＩＳ型の光電変換素子の場合には、本発明に係るオフセット補正が特に有効である。

図１１は、第４の実施形態に係るＸ線撮影システムにおいて、エリアセンサ１４２を構成する画素１４２ａの概略断面図である。

図１１に示すように、画素１４２ａは、ガラス基板４０１等の絶縁性基板上に、第１導電層４０２、絶縁層４０３、半導体層４０４、ｎ型不純物半導体層４０５、第２導電層４０６、保護層４０７、接着層４０８及び蛍光体層４０９が順次形成されて構成されている。ここで、半導体層４０４及びｎ型不純物半導体層４０５は、例えば、アモルファスシリコンを主材料として形成されており、また、絶縁層４０３及び保護層４０７は、例えば、アモルファスシリコン窒化膜で形成されている。

ＭＩＳ型構造の光電変換素子ｓ１１〜ｓｍｎは、第１導電層４０２からなる下電極と、第２導電層４０６からなる上電極と、当該電極間に、絶縁層４０３、半導体層４０４及びｎ型不純物半導体層４０５を具備している。

スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔｍｎは、第１導電層４０２からなるゲート電極と、第２導電層４０６からなるソース電極及びドレイン電極と、ゲート電極とソース又はドレイン電極との間に、絶縁層４０３、半導体層４０４、ｎ型不純物半導体層４０５を具備している。

また、画素１４２ａにおける配線部は、ガラス基板４０１上に、絶縁層４０３、半導体層４０４、ｎ層４０５及び第２導電層４０６が順次積層されて構成されている。

図１１では、Ｘ線撮影装置を構成した場合の例を示しているため、保護層４０７上に、接着層４０８を介して蛍光体層４０９が配設されている。この場合、蛍光体層４０９としては、例えば、ガドリニウム系材料又はＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を主材料とするものが用いられる。

第１の実施形態及び第４の実施形態では、放射線を電荷に変換する変換素子として、蛍光体などの波長変換体と光電変換素子を含む形態とし、光電変換素子としてアモルファスシリコンからなるＰＩＮ型構造及びＭＩＳ型構造のものを適用してきた。しかしながら、以下に示すような他の構成でも良い。

即ち、変換素子として、Ｘ線などの放射線を吸収して、放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接変換型の光電変換素子を適用することも可能である。この場合の直接変換型の光電変換素子としては、例えば、アモルファスセレン、ガリウム砒素、ガリウムリン、ヨウ化鉛、ヨウ化水銀、ＣｄＴｅ又はＣｄＺｎＴｅ等を主材料とするもので構成することができる。

また、エリアセンサにおけるスイッチ素子は、アモルファスシリコン以外に、例えば、ポリシリコンや有機材料を用いて構成することも可能である。また、第１〜第４の実施形態では、駆動回路部１０３を結晶シリコンからなる集積回路を用いて構成することを想定しているが、例えば、駆動回路部１０３をアモルファスシリコン又はポリシリコンを材料とするシフトレジスタで構成してもよい。このような構成とすれば、駆動回路部１０３を別体に設ける必要がないため、コストダウンなどに対して効果的である。

（第５の実施形態）
以下に、本発明の第５の実施形態について、図１２を用いて説明する。図１２は、第５の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）の概略構成図である。

第１〜第４の実施形態におけるエリアセンサ１０２（又は１４２）、駆動回路部１０３及び読み出し回路部１０４は、例えば、イメージセンサ６０４０内部に設けられている。また、第１〜第４の実施形態における制御部１０１（又は１３１）や、各種の画像メモリ、処理部１０８（又は１３７）、演算部１０９（又は１３８）などの他の構成部は、例えば、イメージプロセッサ６０７０内部に設けられている。更に、イメージプロセッサ６０７０では、目的に応じて画像処理なども実行している。

更に、イメージプロセッサ６０７０は、オフセット補正を行った放射線画像データを、必要に応じて通信回線６０９０を介してフィルムプロセッサ６１００に送信する。そして、フィルムプロセッサ６１００では、当該放射線画像データをディスプレイ６０８１に表示したり、フィルム６１１０に記録したりする。また、この情報は図示されていない電話回線等の伝送手段により遠隔地へ転送できる。そのため、他のドクタールームなど別の場所のディスプレイに表示したり、光ディスク等の保存手段に保存したりすることもできる。また、遠隔地の医師が診断することも可能である。

前述した各実施形態に係る放射線撮影システムを構成する図１及び図８の各手段、並びに放射線撮影システムの駆動方法を示した図５の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。

具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記憶媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体を用いることができる。また、この際の通信媒体としては、光ファイバ等の有線回線や無線回線などが挙げられる。

また、本発明に含まれるプログラムはコンピュータが供給されたプログラムを実行することにより各実施形態に係る放射線撮影システムの機能が実現されるだけでない。そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して各実施形態に係る放射線撮影システムの機能が実現される場合も本発明に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て、或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて各実施形態に係る放射線撮影システムの機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。

本発明は、医療診断や非破壊検査などの放射線撮影装置、その駆動方法及び放射線撮影システムに好適に利用され得る。

第１の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）の概略構成図である。 第１の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）のエリアセンサ及び読み出し回路部の詳細な構成を示す模式図である。 エリアセンサの駆動方法の一例を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るＸ線撮影システムにおいて、エリアセンサを構成する画素の概略断面図である。 第２の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すタイミングチャートである。 第３の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）の概略構成図である。 第３の実施形態に係るＸ線撮影システムの駆動方法を示すタイミングチャートである。 第４の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）のエリアセンサ及び読み出し回路部の詳細な構成を示す模式図である。 第４の実施形態に係るＸ線撮影システムにおいて、エリアセンサを構成する画素の概略断面図である。 第５の実施形態に係るＸ線撮影システム（放射線撮影システム）の概略構成図である。

符号の説明

１００ Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）
１０１ 制御部
１０２ エリアセンサ
１０３ 駆動回路部
１０４ 読み出し回路部
１０５ 第１のオフセット補正用の画像メモリ
１０６ 第２のオフセット補正用の画像メモリ
１０７ 放射線画像メモリ
１０８ 処理部
１０９ 演算部
１１０ 表示部
１１１ 電源
２００ Ｘ線発生装置（放射線発生装置）
ＳＷ１ 第１のスイッチ
ＳＷ２ 第２のスイッチ
ＳＷ３ 第３のスイッチ

Claims (13)

1. 入射した放射線を電気信号に変換するための変換素子を有する画素が２次元行列状に複数配列されたエリアセンサと、駆動線に駆動信号を印加して当該駆動線に共通に接続された複数の前記画素を駆動するための駆動回路部と、
   前記駆動回路部によって駆動された前記画素から前記電気信号を読み出して画像データとして出力するための読み出し回路部と、
   前記駆動回路部によって前記エリアセンサ内の複数の前記画素のうちの一部の画素が部分的に駆動され且つ残りの画素が駆動されずに、前記一部の画素から放射線が入射していない状態での電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から出力された部分的な補正用の画像データを用いて、補正用の画像データを生成するための処理を行う処理部と、
   前記駆動回路部によって駆動された前記画素から入射された放射線に基づく電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から出力された放射線画像データを、前記補正用の画像データを用いて演算処理する演算部と、
   を有する放射線撮影装置。
2. 前記処理部は、前記放射線画像データが出力された後に、前記エリアセンサ内の複数の前記画素のうちの第１の画素群に含まれる画素が前記駆動回路部によって部分的に駆動され且つ前記第１の画素群に含まれない画素が駆動されずに、前記第１の画素群に含まれる画素から放射線が入射していない状態での電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から出力された第１の部分的な補正用の画像データと、前記放射線画像データが出力される以前に、前記エリアセンサ内の複数の前記画素のうちの前記第１の画素群と異なる第２の画素群に含まれる画素が前記駆動回路部によって部分的に駆動され且つ前記第２の画素群に含まれない画素が駆動されずに、前記第２の画素群に含まれる画素から放射線が入射していない状態での電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から出力された第２の部分的な補正用の画像データと、を合成して前記補正用の画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記第１の画素群は、前記エリアセンサ内の複数の前記画素のうち、奇数番目の前記駆動線に接続された複数の画素によって構成され、前記第２の画素群は、前記エリアセンサ内の複数の前記画素のうち、偶数番目の前記駆動線に接続された複数の画素によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記第１の画素群は、前記駆動回路部によって飛び越し走査された奇数番目の駆動線に接続された複数の画素によって構成され、前記第２の画素群は、前記駆動回路部によって飛び越し走査された偶数番目の駆動線に接続された複数の画素によって構成されることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。
5. 撮影条件の設定を行う撮影条件設定手段を更に有し、前記撮影条件設定手段で設定された撮影条件に応じて、前記飛び越し走査する前記駆動線の本数を制御することを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影装置。
6. 前記撮影条件設定手段で設定された撮影条件に応じて、放射線のパルス時間、そのエネルギー及びその強度が変更可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影装置。
7. 前記処理部は、前記第１の部分的な補正用の画像データと前記第２の部分的な補正用の画像データとを合成する際に、両者あるいは一方に特定の係数を掛けて当該合成を行うことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
8. 前記演算手段は、前記演算処理として減算を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
9. 前記放射線画像データが出力される毎に、前記部分的な補正用の画像データを前記読み出し回路部から出力することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
10. 前記画素は、絶縁性基板上に前記変換素子と当該変換素子の電気信号を転送するスイッチ素子とを有し、行方向に配列された複数の画素の前記スイッチ素子の制御電極は前記駆動線に共通に接続されており、列方向に配列された複数の画素の前記スイッチ素子の主電極のうちの一方の電極は信号線に共通に接続されており、前記スイッチ素子の主電極のうちの他方の電極は前記変換素子と接続されており、前記信号線は前記読み出し回路部と接続されており、前記変換素子は、アモルファスシリコンを主材料とする光電変換素子と放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する波長変換体を含む請求項１から９のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
11. 前記駆動回路部は、スタートパルス、シフトクロック及び出力イネーブル信号が入力されるシフトレジスタを有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
12. 請求項１から１１に記載の放射線撮影装置と、
    放射線を発生させる放射線発生装置と、を含み
    前記エリアセンサには、前記放射線発生装置で発生した放射線が入射することを特徴とする放射線撮影システム。
13. 入射した放射線を電気信号に変換するための変換素子を有する画素が２次元行列状に複数配列されたエリアセンサを、駆動線に駆動信号を印加して当該駆動線に共通に接続された複数の前記画素を駆動する駆動回路部によって駆動し、前記駆動回路部によって駆動された前記画素から入射された放射線に基づく電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から放射線画像データを出力する工程と、
    前記エリアセンサ内の複数の前記画素のうちの一部の画素が前記駆動回路部によって部分的に駆動され且つ残りの画素が駆動されずに、前記一部の画素から放射線が入射していない状態での電気信号が読み出だされて前記読み出し回路部から部分的な補正用の画像データを出力する工程と、
    前記部分的な補正用の画像データを用いて補正用の画像データを生成する工程と、
    前記放射線画像データを前記補正用の画像データを用いて演算処理する工程と、
    を有することを特徴とする放射線撮影装置の駆動方法。

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