JP2012170612A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】放射線の照射開始を早急に検出可能で、かつ、照射野が絞られた状態で照射された放射線をも的確に検出可能な放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５から全ての走査線５にオフ電圧を印加して各スイッチ手段８をオフ状態とした状態で読み出し回路１７に読み出し動作を行わせて、スイッチ手段８を介して放射線検出素子７からリークした電荷ｑをリークデータｄleakに変換するリークデータｄleakの読み出し処理と、各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返し行わせ、読み出したリークデータｄleakが閾値ｄleak_thを越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、検出部Ｐはその中央部分Ａを含む複数の領域Ｐａ、Ｐｂに分割されており、各領域Ｐａ、Ｐｂで互いに異なるタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理を行う。
【選択図】図７

Description

本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、放射線画像撮影装置が自ら放射線の照射を検出して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影装置に関する。
照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出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撮影装置や、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、変換され照射された電磁波のエネルギに応じて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（すなわち画像データ）に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型として構成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図７等に示すように、通常、複数の放射線検出素子７が、検出部Ｐ上に二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子７にそれぞれ薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
そして、通常、放射線画像撮影は、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被験者の身体等の所定の撮影部位（すなわち胸部正面や腰椎側面等）を介した状態で放射線が照射されて行われる。
その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して全てのＴＦＴ８をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が、各放射線検出素子７内に的確に蓄積される。
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各ＴＦＴ８を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷を各信号線６に順次放出させて、各読み出し回路１７で画像データＤとしてそれぞれ読み出すように構成される。
ところで、上記のように、放射線画像撮影が的確に行われるためには、放射線画像撮影装置に放射線が照射される際に、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに適切にオフ電圧が印加され、スイッチ手段である各ＴＦＴ８がオフ状態になることが必要となる。
そこで、例えば従来の専用機型の放射線画像撮影装置等では、放射線発生装置との間でインターフェースを構築し、互いに信号等をやり取りして、放射線画像撮影装置が走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態になったことを確認したうえで、放射線画像撮影装置が放射線源から放射線を照射させるように構成される場合が多い。
しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造メーカーが異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。
このように放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築されない場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線源からどのようなタイミングで放射線が照射されるかが分からない。そのため、放射線源から放射線が照射されたことを、放射線画像撮影装置が自ら検出しなければならなくなる。
そこで、近年、このような放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースによらずに、放射線が照射されたことを自ら検出するように構成された放射線画像撮影装置が種々開発されている。
例えば、特許文献４や特許文献５に記載の発明では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されて各放射線検出素子７内に電荷が発生すると、各放射線検出素子７から、各放射線検出素子７に接続されているバイアス線９（後述する図７等参照）に電荷が流れ出してバイアス線９を流れる電流が増加することを利用して、バイアス線９に電流検出手段を設けてバイアス線９内を流れる電流の電流値を検出し、その電流値に基づいて放射線の照射の開始等を検出することが提案されている。
特開平９−７３１４４号公報 特開２００６−０５８１２４号公報 特開平６−３４２０９９号公報 米国特許第７２１１８０３号明細書 特開２００９−２１９５３８号公報
しかしながら、本発明者らの研究で、上記の手法は、バイアス線９が各放射線検出素子７の電極に接続されているため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線９を介して各放射線検出素子７に伝わり、放射線検出素子７から読み出される画像データＤにノイズとして重畳される場合があるなど、必ずしも解決が容易でない問題があることが分かってきた。
そして、本発明者らは、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する別の手法について種々研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを的確に検出することが可能ないくつかの手法を見出すことができた。
ところで、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出するように構成する場合、可能な限り早急にゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態に移行することが望ましい。電荷蓄積状態では、スイッチ手段である各ＴＦＴ８がオフ状態になることで、各放射線検出素子７内に、放射線の照射により発生した有用な電荷が各放射線検出素子７内に蓄積される状態になる。
一方、放射線画像撮影装置自体で確実に放射線が照射されることを検出できることが要求されるが、放射線は、放射線画像撮影装置の全面に対して照射される場合だけでなく、照射野（例えば後述する図２１に示す照射野Ｆ参照）が絞られた状態で照射される場合もある。
放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出するように構成する場合には、そのように照射野が絞られた状態で放射線が照射された場合でも、放射線が照射されたことを的確に検出することができなければならない。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線の照射開始を早急に検出可能で、かつ、照射野が絞られた状態で照射された放射線をも的確に検出可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理と、前記各放射線検出素子のリセット処理とを、交互に繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
前記検出部は、当該検出部の中央部分を含む複数の領域に分割されており、前記各領域で互いに異なるタイミングで前記リークデータの読み出し処理を行うように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して前記画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記画像データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
前記検出部は、当該検出部の中央部分を含む複数の領域に分割されており、前記各領域で互いに異なるタイミングで前記放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理を行うように構成されていることを特徴とする。
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、前述した特許文献４や特許文献５に記載された発明のように、例えばバイアス線を流れる電流を検出する電流検出手段等を設けなくても、放射線画像撮影前にリークデータや画像データの読み出し処理を行うように構成することで、読み出したリークデータ等の値に基づいて放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
そのため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線を介して各放射線検出素子に伝わって画像データにノイズとして重畳される等の問題が生じることを確実に防止することが可能となる。
また、検出部Ｐが複数の領域に分割されて形成され、しかも、放射線画像撮影前に、各領域で互いに異なるタイミングでリークデータの読み出し処理等が行われるため、検出部の各領域で、互いに同じタイミングでリークデータの読み出し処理等を行う場合に比べて、ある領域でリークデータの読み出し処理等が行われてから次の領域でリークデータの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔を半分や１／４等のより短い時間間隔にすることが可能となる。
そのため、放射線源から実際に放射線の照射が開始されてから、放射線画像撮影装置で放射線の照射開始を検出するまでの時間を、検出部の各領域で互いに同じタイミングでリークデータの読み出し処理等を行う場合に比べてより短縮することが可能となる。そのため、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出するように構成する際に、放射線の照射開始をより早急に検出することが可能となる。
また、それに伴って、本画像としての画像データの読み出し処理以降の各処理をより早急に行うことが可能となり、放射線画像撮影装置を用いた放射線画像撮影に要する時間をより短縮することが可能となる。
さらに、検出部を複数の領域に分割する際に、各領域に検出部の中央部分が含まれるように分割される。そのため、放射線画像撮影装置に対して照射野が絞られた状態で放射線が照射された場合でも、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。 図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 放射線画像撮影装置のコネクタにケーブルのコネクタを接続した状態を表す斜視図である。 放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。 図４の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。 フレキシブル回路基板や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。 放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。 各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 ＴＦＴを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。 リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 検出方法１において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。 読み出されるリークデータを時系列的にプロットしたグラフである。 検出方法２において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。 放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングおよびオン時間ΔＴを表すタイミングチャートである。 検出方法２において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。 図１４において放射線の照射開始の検出後もリークデータの読み出し処理を続行するように構成した場合のタイミングチャートである。 放射線の照射が終了するとリークデータが減少することを示すグラフである。 放射線画像撮影装置に照射野が絞られた放射線が照射された場合を表す図である。 各読み出し回路で読み出されたリークデータの読み出しＩＣごとの平均値の時間的推移の例を表すグラフである。 検出部を２つの領域に分割した場合の放射線画像撮影装置の基板の構成例を示す平面図である。 図２３の２つの領域がそれぞれ検出部の中央部分を含む領域になること等を説明する図である。 検出部を２つの領域に分割した場合の放射線画像撮影装置の基板の別の構成例を示す平面図である。 図２５の２つの領域がそれぞれ検出部の中央部分を含む領域になること等を説明する図である。 検出部の中央部分を含む４つの領域等を説明する図である。 検出方法１において各領域で互いに異なるタイミングでリークデータの読み出し処理を行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。 検出方法２において各領域で互いに異なるタイミングで画像データの読み出し処理を行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミングを説明するタイミングチャートである。
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
以下、放射線画像撮影装置の基本的な構成について説明し、本実施形態に特有の構成については、基本的な構成を説明した後で説明する。
［放射線画像撮影装置の基本的な構成について］
図１は、放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体状のハウジング２内にシンチレータ３や基板４等で構成されるセンサパネルＳＰが収納されている。
本実施形態では、筐体２のうち、放射線入射面Ｒを有する中空の角筒状のハウジング本体部２Ａは、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おり、ハウジング本体部２Ａの両側の開口部を蓋部材２Ｂ、２Ｃで閉塞することで筐体２が形成されている。なお、筐体２をこのようないわゆるモノコック型として形成する代わりに、例えば、フロント板とバック板とで形成された、いわゆる弁当箱型とすることも可能である。
また、筐体２の一方側の蓋部材２Ｂには、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクタ３９、バッテリ状態や放射線画像撮影装置１の稼働状態等を表示するＬＥＤ等で構成されたインジケータ４０等が配置されている。
本実施形態では、コネクタ３９は、例えば図３に示すように、ケーブルＣａの先端に設けられたコネクタＣが接続されることにより、例えば外部のコンソール等の装置との間でケーブルＣａを介して信号等を送受信したり画像データＤ等を送信したりする際の有線方式の通信手段として機能するようになっている。なお、コネクタ３９の設置位置は蓋部材２Ｂに限定されず、放射線画像撮影装置１の適宜の位置に設置することが可能である。
また、図示を省略するが、例えば筐体２の反対側の蓋部材２Ｃ等に、アンテナ装置４１（後述する図７参照）が例えば蓋部材２Ｃに埋め込む等して設けられており、本実施形態では、このアンテナ装置４１が、放射線画像撮影装置１とコンソール等との間で信号等の無線方式で送受信する場合の通信手段として機能するようになっている。
なお、アンテナ装置４１の設置位置は蓋部材２Ｃに限定されず、放射線画像撮影装置１の任意の位置にアンテナ装置４１を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置４１は１個に限らず、複数設けることも可能である。
図２に示すように、筐体２の内部には、基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリ２４等が取り付けられている。また、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒには、それらを保護するためのガラス基板３４が配設されている。また、本実施形態では、センサパネルＳＰと筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３５が設けられている。
シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、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。
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図４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。なお、図４に示す基板４の構成は、放射線画像撮影装置１の基本的な構成を説明するためのものであり、本実施形態に特有の構成については後で説明する。
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、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた小領域ｒの全体、すなわち図４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
本実施形態では、放射線検出素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子７は、図４の拡大図である図５に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
放射線検出素子７は、放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレータ３で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子７は、このようにして、照射された放射線（本実施形態ではシンチレータ３で放射線から変換された電磁波）を電荷に変換するようになっている。
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。
本実施形態では、図５に示すように、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、図４に示すように、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の外側の位置で結線１０に結束されている。
本実施形態では、図４に示すように、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６に示すように、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板（Chip On Film等ともいう。）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。
そして、フレキシブル回路基板１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１のセンサパネルＳＰが形成されている。なお、図６では、電子部品３２等の図示が省略されている。
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図８は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７ｂにそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
図７や図８に示すように、本実施形態では、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７ｂにバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７ａ側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
走査駆動手段１５は、配線１５ｄを介してゲートドライバ１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ１５ｂとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバ１５ｂは、複数の前述したゲートＩＣ１５ｃ（図６参照）が並設されて構成されている。
図７や図８に示すように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。読み出し回路１７は、増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図７や図８中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図８中では、アナログマルチプレクサ２１は省略されている。
本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサ１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続され、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。
放射線画像撮影装置１で、各放射線検出素子７内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子７のリセット処理を行う際には、図９に示すように、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態（およびスイッチ１８ｅがオフ状態）とされた状態で、各ＴＦＴ８がオン状態とされる。
すると、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出され、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過して、オペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す。このようにして、各放射線検出素子７のリセット処理が行われるようになっている。
一方、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図１０に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態（およびスイッチ１８ｅがオン状態）とされた状態で、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出されると、電荷が増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積される。
そして、増幅回路１８では、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっており、増幅回路１８により、各放射線検出素子７から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
そして、増幅回路１８の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９は、各放射線検出素子７から電荷が流出する前に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１（図１０参照）が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持し、上記のように各放射線検出素子７から流出した電荷が増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積された後に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
そして、相関二重サンプリング回路１９は、２回目のパルス信号Ｓｐ２で電圧値Ｖfiを保持すると、電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７の画像データＤは、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データＤに変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存されるようになっている。
なお、１回の画像データＤの読み出し処理が終了すると、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされ（図１０参照）、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す等して、増幅回路１８がリセットされる。
制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図７等に示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。
また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４１が接続されており、さらに、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリ２４が接続されている。また、バッテリ２４には、図示しない充電装置からバッテリ２４に電力を供給してバッテリ２４を充電する際の接続端子２５が取り付けられている。
前述したように、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等を制御して画像データＤの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理等を行わせたり、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。
［放射線の照射開始の検出の基本的な制御構成について］
次に、放射線画像撮影装置における放射線の照射開始の検出処理の基本的な制御構成について説明する。本実施形態に特有の、放射線画像撮影装置における放射線の照射開始の検出処理の制御構成については、後で説明する。
本実施形態では、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置との間でインターフェースが構築されず、放射線画像撮影装置１自体で放射線発生装置から放射線が照射されたことを検出するようになっている。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１で行われる放射線の照射開始の検出の仕方について説明する。
なお、本実施形態に係る検出方法は、本発明者らの研究により新たに見出された検出方法であり、前述した特許文献４や特許文献５に記載されているように、装置内に電流検出手段を設けて電流検出手段からの出力値に基づいて放射線の照射開始等を検出する手法は採用されていない。本発明者らの研究により新たに見出された検出方法としては、例えば、下記の２つの検出方法のいずれかを採用することが可能である。
［検出方法１］
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
ここで、リークデータｄleakとは、図１１に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。
そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図９に示した各放射線検出素子７のリセット処理や図１０に示した画像データＤの読み出し処理の場合と異なり、図１２に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図７、８のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信するようになっている。
相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。そして、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑが蓄積されて増幅回路１８から出力される電圧値が上昇し、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
そして、相関二重サンプリング回路１９が電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出して出力した値が、リークデータｄleakとなる。リークデータｄleakが、その後、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値に変換されることは、前述した画像データＤの読み出し処理の場合と同様である。
しかし、リークデータｄleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各ＴＦＴ８がオフ状態のままとなってしまい、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になってしまう。
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図１３に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータｄleakの読み出し処理と、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。なお、図１３や後述する図１４等のＴやτについては後で説明する。
このように放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返して行うように構成した場合、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、シンチレータ３（図２参照）で放射線から変換された電磁波が、各ＴＦＴ８に照射される。そして、それにより、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑ（図１３参照）がそれぞれ増加することが本発明者らの研究で分かった。
そして、例えば図１４に示すように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返して行う場合、図１５に示すように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始された時点で読み出されたリークデータｄleakが、それ以前に読み出されたリークデータｄleakよりも格段に大きな値になる。
なお、図１４および図１５では、図１４で走査線５のラインＬ４にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の４回目の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakが、図１５の時刻ｔ１におけるリークデータｄleakに対応する。また、図１４において「Ｒ」は各放射線検出素子７のリセット処理を表し、「Ｌ」はリークデータｄleakの読み出し処理を表す。
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータｄleakが、例えば予め設定された所定の閾値ｄleak_th（図１５参照）を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
そして、この場合、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１４に示したように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図１４の場合は走査線５のラインＬ４）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１４の場合は走査線５のラインＬ５）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
なお、図１４では、本画像としての画像データＤの読み出し処理を、放射線の照射開始を検出した時点でオン電圧が印加された走査線５のラインＬｎの次にラインＬn+1からオン電圧の印加を開始して行う場合を示したが、例えば、走査線５の最初のラインＬ１等からオン電圧の印加を開始して画像データＤの読み出し処理を行うように構成することも可能である。
［検出方法２］
また、上記の検出方法１のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図１６に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
なお、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データＤと区別して、以下、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される画像データを画像データｄという。また、図１６中において、１フレームとは、検出部Ｐ（図４や図７参照）上に二次元状に配列された１面分の各放射線検出素子７から画像データｄの読み出し処理を行う期間をいう。
また、画像データｄの読み出し処理における読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフや、相関二重サンプリング回路１９へのパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信等は、図１７に示すように、図１０に示した画像データＤの読み出し処理における処理と同様に行われる。なお、図１７等におけるΔＴについては後で説明する。
上記のように放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合、図１８に示すように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された画像データｄ（図１８では走査線５のラインＬｎにオン電圧が印加されて読み出された画像データｄ）が、前述した図１５に示したリークデータｄleakの場合と同様に、それ以前に読み出された画像データｄよりも格段に大きな値になる。
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データｄを監視するように構成し、読み出された画像データｄが予め設定された所定の閾値ｄthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
そして、この場合、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１８に示すように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図１８の場合は走査線５のラインＬｎ）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１８の場合は走査線５のラインＬn+1）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
なお、図１８に示した場合においても、本画像としての画像データＤの読み出し処理を、例えば走査線５の最初のラインＬ１等からオン電圧の印加を開始して行うように構成することが可能である。また、図１８中のΔＴやτについては後で説明する。
［放射線の照射終了の検出について］
例えば、上記の検出方法１において、図１４に示したように、放射線の照射が開始されたことを検出した後、各走査線５にオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理は停止して電荷蓄積状態に移行する。
そして、その際、例えば図１９に示すように、電荷蓄積状態で、各走査線５にオフ電圧を印加して行うリークデータｄleakの読み出し処理を続行するように構成して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の終了を検出するように構成することも可能である。
放射線の照射開始検出後、リークデータｄleakの読み出し処理を続行するように構成すると、電荷蓄積状態では既に放射線の照射が開始されているため、図２０に示すように、読み出されるリークデータｄleakは大きな値になっているが、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了すると、リークデータｄleakは元の小さな値に戻る。
そのため、例えば時刻ｔ２でリークデータｄleakが閾値ｄleak_th＊以下の値になったことをもって放射線の照射が終了したことを検出することが可能となる。
なお、この場合の閾値ｄleak_th＊は、上記の検出方法１で放射線の照射開始を検出する際の閾値と同じ値ｄleak_thであってもよく、別の値として設定することも可能である。また、図２０では、時刻ｔ２で放射線の照射の終了を検出した後もリークデータｄleakの読み出し処理を引き続き行ってリークデータｄleakを読み出す場合が示されているが、実際には、下記のように、放射線の照射の終了を検出するとリークデータｄleakの読み出し処理は停止される。
図２０に示したように、リークデータｄleakが閾値ｄleak_th＊以下の値になり、放射線の照射が終了したことが検出された時点（図１９では「Ａ」参照。図２０の時刻ｔ２に対応する。）で、各走査線５へのオン電圧の順次の印加を開始して本画像としての画像データＤの読み出し処理を開始するように構成することが可能となる。
このように構成すれば、図１９に示したように、放射線の照射の終了を検出した後、すぐに画像データＤの読み出し処理を開始することが可能となり、画像データＤの読み出し処理以降の処理を早期に行うことが可能となるといった利点がある。
なお、この電荷蓄積状態においてリークデータｄleakの読み出し処理を行って放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の終了を検出する手法を、上記の検出方法２で行うように構成することも可能である。
［改良された放射線の照射開始の検出方法について］
ところで、上記の検出方法１、２は、以下のように改良することができる。なお、以下では、前述した検出方法１、すなわち放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行い、読み出したリークデータｄleakに基づいて放射線の照射開始を検出する場合について説明するが、上記の検出方法２についても同様にあてはまる。
上記の検出方法１を採用して放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成する場合、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐ（図４や図７等参照）には、通常、数千本から数万本の信号線６が配線されており、各信号線６にそれぞれ読み出し回路１７が設けられているため、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakの数は、数千個から数万個の数になる。
そして、それらの全てのリークデータｄleakについて、上記のように閾値を越えたか否かを判断する処理を各読み出し処理ごとに行うように構成すると、処理が重くなり、リアルタイムで放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。そこで、以下のような検出手法を採用することが可能である。
［検出手法Ａ］
読み出しＩＣ１６（図７参照）内には、例えば、１２８個や２５６個の読み出し回路１７が形成されて内蔵されている。すなわち、１個の読み出しＩＣ１６には、１２８本や２５６本等の信号線６が接続されている。そして、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で、１個の読み出しＩＣ１６から各信号線６ごとに１２８個や２５６個のリークデータｄleakが読み出される。
いま、仮に信号線６が４０９６本設けられており、１個の読み出しＩＣ１６に２５６個の読み出し回路１７が内蔵されている（すなわち１個の読み出しＩＣ１６に２５６本の信号線６が接続されている）とすると、読み出しＩＣ１６の数は、全部で４０９６÷２５６＝１６個になる。
そこで、例えば、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で１つの読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの合計値や平均値、中間値、最大値等（以下、これらを代表して平均値という。）を算出し、各読み出しＩＣ１６について算出したリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)が、それぞれ閾値を越えたか否かを判断するように構成することが可能である。
なお、平均値ｄleak_ave(z)中のｚは、読み出しＩＣ１６の番号であり、上記の例では、読み出しＩＣ１６は１６個設けられているため、ｚは１から１６までの値をとる。
この検出手法Ａのように構成すれば、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記の例で言えば、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出される４０９６個のリークデータｄleakについて各々閾値を越えたか否かを判断する必要がなくなり、各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの１６個の平均値ｄleak_ave(z)について閾値を越えたか否かを判断するだけで済む。そのため、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始の判断処理が軽くなる。
［検出手法Ｂ］
また、さらに判断処理を軽くするために、制御手段２２で、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で１つの読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した１６個の平均値ｄleak_ave(z)の中から最大値を抽出し、リークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)の最大値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することも可能である。
しかし、この場合、各読み出しＩＣ１６内の各読み出し回路１７におけるデータの読み出し効率が問題になる場合がある。
すなわち、各読み出し回路１７（図７等参照）のデータの読み出し効率は、通常、各読み出し回路１７ごとに異なり、各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの合計値（図１１参照）が信号線６ごとに同じであったとしても、他の読み出し回路１７よりも常に大きな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７もあれば、他の読み出し回路１７よりも常に小さな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７もある。
このような状況において、例えば図２１に示すように、放射線画像撮影装置１に対して放射線が、検出部Ｐの中央部分に照射野Ｆが絞られた状態で照射され、他の読み出し回路１７よりも常に大きな値のリークデータｄleakを読み出す読み出し回路１７に接続されている信号線６ａが照射野Ｆ外に存在する場合を考える。
このような場合、図２２に示すように、照射野Ｆ内に存在する信号線６に接続されている読み出し回路１７を含む読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)（図中のγ参照）が放射線の照射により上昇しても、照射野Ｆ外に存在する信号線６ａに接続されている読み出し回路１７を含む読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)（図中のδ参照）を越えない場合が生じ得る。
そして、このような場合、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で１つの読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した１６個の平均値ｄleak_ave(z)の中から最大値を抽出すると、図中δで示されたリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)が抽出されるが、抽出されたリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)は放射線の照射によっても変動しないため、結局、閾値を越えなくなり、放射線の照射を検出することができなくなる。
そこで、このような問題を回避するために、例えば、各読み出し処理ごとに各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)の移動平均を、読み出しＩＣ１６ごとに算出するように構成することが可能である。
すなわち、１回のリークデータｄleakの読み出し処理ごとに読み出しＩＣ１６から出力されるリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)を算出するごとに、当該読み出し処理の直前の読み出し処理を含む所定回数分の過去の各読み出し処理の際に算出された、読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)の平均（すなわち移動平均）を算出するように構成する。
そして、読み出しＩＣ１６ごとに、今回の読み出し処理で算出したリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)と、算出した移動平均との差分Δｄを算出するように構成することが可能である。
そして、制御手段２２で、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した平均値ｄleak_ave(z)と、それぞれに対応する移動平均との差分Δｄを、各読み出しＩＣ１６ごとにそれぞれ算出し、算出した差分Δｄ（上記の例では１６個の差分Δｄ）の中から最大値を抽出し、差分Δｄの最大値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することが可能である。
このように構成すれば、読み出しＩＣ１６内に設けられた読み出し回路１７ごとに読み出し効率にばらつきがあったとしても、同じ読み出し効率で読み出されたリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)と移動平均との差分Δｄを算出することで、読み出し効率によるばらつきが相殺される。
そのため、上記差分Δｄが、読み出しＩＣ１６ごとに、純粋にリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)が過去のデータから増加したか否かのみを反映する値になり、それに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成することで、図２２に示したような問題が発生することを的確に防止することが可能となる。
［検出手法Ｃ］
また、制御手段２２で、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で１つの読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した１６個の平均値ｄleak_ave(z)と、それぞれに対応する移動平均との差分Δｄをそれぞれ算出するが、算出した差分Δｄの中から最大値だけでなく最小値も抽出し、差分Δｄの最大値と最小値との差が、閾値を越えたか否かを判断するように構成することも可能である。
［検出手法Ｄ］
また、放射線画像撮影装置１に放射線を照射する図示しない放射線源から照射される放射線の線量が非常に小さい場合、上記の検出手法Ａ〜Ｃに従って算出する読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)（検出手法Ａ）や、読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)と移動平均との差分Δｄ（検出手法Ｂ）、或いは差分Δｄの最大値と最小値との差（検出手法Ｃ）が小さく、放射線が照射されてもそれらの値が閾値を越えない場合があり得る。
そこで、例えば、読み出しＩＣ１６ごとに、リークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)と移動平均との差分Δｄの時間的な積分値（すなわち積算値）を算出し、この積分値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することも可能である。
このように構成すると、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されないうちは、リークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)がゆらいで移動平均よりも大きくなったり小さくなったりするため、それらの差分Δｄの積分値は０に近い値で推移する。しかし、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、リークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)は移動平均よりも大きな値になるため、それらの差分Δｄは、正の値になる場合が多くなる。
そのため、上記のように構成すれば、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されないうちは積分値が閾値を越えることはないが、放射線の照射が開始されると、積分値が増加していき、閾値を越えるようになる。そのため、上記のように構成することで、放射線源から放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量が非常に小さい場合でも、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
なお、上記の検出手法Ａ〜Ｄのいずれか１つの検出手法を採用するように構成することも可能である。また、例えば、検出手法Ａ〜Ｄのうちの複数の手法或いは全ての手法を併用して行うように構成し、いずれか１つの検出手法で放射線の照射開始が検出された場合に、制御手段２２が放射線の照射が開始されたと判断するように構成することも可能である。
また、上記の検出方法１において、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理で、ある走査線５に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線５に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ（図１３や図１４等参照）を長くして、制御手段２２から送信する２回のパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔Ｔを長くすると、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakの値が大きくなり、放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
また、上記の検出方法２において、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理で、各ＴＦＴ８をオン状態とする時間ΔＴ（図１７や図１８参照）、すなわち走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５にオン電圧を印加してからオフ電圧に切り替えるまでの時間ΔＴを長くすると、１回の画像データｄの読み出し処理で読み出される画像データｄの値が大きくなり、やはり放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
このように、放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出感度を向上させること等を目的として、上記の検出手法Ａ〜Ｄ以外にも、放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出方法については種々の改良が可能である。
［本発明における構成等について］
以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１に特有の構成および放射線の照射開始の検出処理の制御構成について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用についてもあわせて説明する。
上記のように、放射線画像撮影装置１では、放射線画像撮影前に、所定のタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を行い、読み出したリークデータｄleak等の値に基づいて放射線の照射開始を検出する。
しかし、これは、逆の言い方をすれば、放射線源から実際に放射線の照射が開始されても、その時点では放射線画像撮影装置１は放射線の照射開始を検出することができず、その後のリークデータｄleakの読み出し処理等でリークデータｄleak等が読み出された時点で初めて放射線の照射開始が検出される。
特に、放射線の照射開始の検出感度を上げるために、上記のように、検出方法１において上記の周期τや送信間隔Ｔ（図１３や図１４等参照）を長くしたり、検出方法２において上記の時間ΔＴや周期τ（図１７や図１８参照）を長くすると、放射線源から実際に放射線の照射が開始されてから放射線画像撮影装置１で放射線の照射開始を検出するまでの時間が長くなる場合がある。
そして、このように、放射線画像撮影装置１で放射線の照射開始を検出するまでの時間が長くなると、例えば上記のように放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後で本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成されている場合には、本画像としての画像データＤの読み出し処理を開始するタイミングが遅れる。
また、それに伴って、本画像としての画像データＤの読み出し処理以降の各処理を行うタイミングが遅れていく。そのため、結局、この放射線画像撮影装置１を用いた放射線画像撮影に要する時間が長くなってしまう場合があった。
そこで、本実施形態では、このような問題点を解消し、放射線画像撮影装置１自体で放射線が照射されたことを可能な限り早急に検出することができるようにするために、検出部Ｐ（図４、図７参照）等が、以下のように構成されるようになっている。すなわち、本実施形態では、検出部Ｐは、当該検出部Ｐの中央部分を含む複数の領域に分割されて構成されるようになっている。
具体的には、例えば図２３に示すように、検出部Ｐ上で各信号線６をその延在方向の途中で分断し、検出部Ｐを２つの領域Ｐａ、Ｐｂに分割して構成することが可能である。この場合、各信号線６は、その延在方向の中央部分でそれぞれ等分するように構成される。このように構成することで、図２４に示すように、検出部Ｐ上で等分された２つの領域Ｐａ、Ｐｂが、それぞれ検出部Ｐの中央部分Ａを含む領域になる。
なお、図４に示した基本的な構成では、各信号線６の片側の端部にそれぞれ入出力端子１１が設けられ、各信号線６が各入出力端子１１を介して例えば１６個の読み出しＩＣ１６に接続されていた。しかし、図２３に示したように、本実施形態の場合、各信号線６がそれぞれ途中で分断されるため、上記の端部とは反対側の端部にもそれぞれ入出力端子１１が設けられ、各信号線６が各入出力端子１１を介して例えば１６個の読み出しＩＣ１６に接続される。
また、上記のように、検出部Ｐ上で各信号線６をその延在方向の途中で分断して、検出部Ｐを２つの領域Ｐａ、Ｐｂに分割して構成する代わりに、例えば図２５に示すように、検出部Ｐ上で各走査線５をその延在方向の途中で分断して、検出部Ｐを２つの領域Ｐｃ、Ｐｄに分割して構成することも可能である。
この場合も、各走査線５は、その延在方向の中央部分でそれぞれ等分するように構成される。このように構成することで、図２６に示すように、検出部Ｐ上で等分された２つの領域Ｐｃ、Ｐｄが、それぞれ検出部Ｐの中央部分Ａを含む領域になる。
なお、図４に示した基本的な構成では、各走査線５の片側の端部にそれぞれ入出力端子１１が設けられ、各走査線５が各入出力端子１１を介してゲートＩＣ１５ｃ（図６参照）に接続されていた。しかし、図２５に示したように、各走査線５をそれぞれ途中で分断する場合、上記の端部とは反対側の端部にもそれぞれ入出力端子１１が設けられ、各走査線５は各入出力端子１１を介してそれぞれゲートＩＣ１５ｃに接続される。
そのため、図２６では図示を省略するが、この場合は、ゲートＩＣ１５ｃの数が、図４等に示した基本的な構成の場合の倍になる。なお、この場合、各信号線６は分断されないため、図２６に示すように、読み出しＩＣ１６は元の例えば１６個のままである。
さらに、図２３や図２５に示したような検出部Ｐの図示は省略するが、例えば図２７に示すように、各信号線６と各走査線５を、それぞれその延在方向の中央部分でそれぞれ分断するように構成して、検出部Ｐを、検出部Ｐの中央部分Ａを含む４つの領域Ｐｅ、Ｐｆ、Ｐｇ、Ｐｈに等分するように構成することも可能である。
このように構成した場合でも、やはり検出部Ｐ上で４等分された４つの領域Ｐｅ、Ｐｆ、Ｐｇ、Ｐｈは、いずれも検出部Ｐの中央部分Ａを含む領域になる。
上記のように、検出部Ｐを、当該検出部Ｐの中央部分Ａを含む複数の領域に分割するように構成することで、後述するように、放射線が照射されたことをより早急に検出することが可能となるといった効果が得られる。
また、放射線画像撮影装置１に対して放射線を照射野Ｆが絞られた状態で照射する際、大抵の場合、図２１に示したように、放射線は、照射野Ｆが少なくとも検出部Ｐの中央部分を含む位置に絞られた状態で照射される。
その際、図２４や図２６、図２７等に示したように、検出部Ｐが、検出部Ｐの中央部分Ａを含む複数の領域に分割されて構成されていれば、各領域にそれぞれ上記の検出方法１或いは検出方法２（或いはさらに改良された検出手法Ａ〜Ｄ等）を適用して、読み出されたリークデータｄleakや画像データｄ等に基づいて放射線の照射開始を検出することができる。
このように、検出部Ｐを、検出部Ｐの中央部分Ａを含む複数の領域Ｐａ、Ｐｂ等に分割して構成することで、放射線画像撮影装置１に対して照射野Ｆが絞られた状態で放射線が照射された場合でも、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となるといった効果を得ることも可能となる。
なお、前述した改良された検出手法Ａ〜Ｄを適用して、読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakや画像データｄ（或いはそれらの合計値や平均値、中間値、最大値等）に基づいて放射線の照射開始を検出するように構成する場合、図２４等に示したように検出部Ｐを領域Ｐａ、Ｐｂに分割する場合には、領域Ｐａの各信号線６に接続された１６個の読み出しＩＣ１６について検出手法Ａ〜Ｄが適用される。また、領域Ｐｂでは、領域Ｐａとは独立して、領域Ｐｂの各信号線６に接続された１６個の読み出しＩＣ１６について検出手法Ａ〜Ｄが適用される。
また、図２６等に示したように検出部Ｐを領域Ｐｃ、Ｐｄに分割する場合には、領域Ｐｃの各信号線６に接続された８個の読み出しＩＣ１６について検出手法Ａ〜Ｄが適用される。また、領域Ｐｄでは、領域Ｐｃとは独立して、領域Ｐｄの各信号線６に接続された８個の読み出しＩＣ１６について検出手法Ａ〜Ｄが適用される。
さらに、図２７に示したように検出部Ｐを領域Ｐｅ〜Ｐｈに分割する場合には、領域Ｐｅ〜Ｐｈで、それぞれ独立して、各領域の各信号線６に接続された８個の読み出しＩＣ１６についてそれぞれ検出手法Ａ〜Ｄが適用される。
なお、図２３等に示したように、本実施形態では、バイアス線９や結線１０については検出部Ｐの各領域Ｐａ、Ｐｂ等で分割するようには構成されていないが、バイアス線９や結線１０等についても、検出部Ｐの各領域Ｐａ、Ｐｂ等で分割するように構成することも可能である。
一方、本実施形態では、上記のように、検出部Ｐをその中央部分Ａを含む複数の領域Ｐａ、Ｐｂ等に分割して構成したうえで、さらに、各領域Ｐａ、Ｐｂ等で互いに異なるタイミングで放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を行うように構成されている。
以下、検出部Ｐを、前述した図２３や図２４に示したように２つの領域Ｐａ、Ｐｂに分割した場合を例に挙げて説明するが、検出部Ｐを図２５や図２６に示したように構成した場合や図２７に示したように構成した場合でも同様に説明される。
例えば、各領域Ｐａ、Ｐｂにそれぞれ上記の検出方法１を適用して放射線の照射開始を検出する場合、例えば図２８に示すように、領域Ｐａでは、図１４に示した放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理と同じタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理を行う。
すなわち、図２８に示すように、図１４に示した放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理と同じタイミングで制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９に２回のパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信してリークデータｄleakの読み出し処理を行い、各放射線検出素子７のリセット処理では、図１４に示した各放射線検出素子７のリセット処理と同じタイミングで走査線５の各ラインＬ１、Ｌ２、…にオン電圧を順次印加して各放射線検出素子７のリセット処理を行う。領域Ｐａでは、このようにして、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とが行われる。
また、領域Ｐｂにおいても、同様に、図１４に示した放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理と同じタイミングで、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とが行われる。
しかし、例えば図２８に示すように、領域Ｐａで走査線５の各ラインＬにオフ電圧を印加してリークデータｄleakの読み出し処理を行っているタイミングで、領域Ｐｂでは走査線５にオン電圧を印加して各放射線検出素子７のリセット処理を行うように制御される。
この場合、当然ながら、領域Ｐａで走査線５にオン電圧を印加して各放射線検出素子７のリセット処理を行っているタイミングでは、領域Ｐｂでは、走査線５の各ラインＬにオフ電圧を印加してリークデータｄleakの読み出し処理が行われるようになる。すなわち、この場合、放射線画像撮影前に、領域Ｐａと領域Ｐｂで、いわば交互にリークデータｄleakの読み出し処理が行われるようになる。
また、例えば、各領域Ｐａ、Ｐｂにそれぞれ上記の検出方法２を適用して放射線の照射開始を検出する場合、例えば図２９に示すように、領域Ｐａでは、図１６や図１８等に示した放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理と同じタイミングで走査線５の各ラインＬ１、Ｌ２、…にオン電圧を順次印加する等して、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理が行われる。
また、領域Ｐｂにおいても、同様に、図１６や図１８等に示した放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理と同じタイミングで走査線５の各ラインＬｘ、Ｌx-1、…にオン電圧を順次印加する等して、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理が行われる。
そして、例えば図２９に示すように、領域Ｐａで、ある走査線５にオン電圧を印加して画像データｄの読み出し処理を行い、次の走査線５にオン電圧を印加して画像データｄの読み出し処理を行う間に、領域Ｐｂで、走査線５にオン電圧を印加して画像データｄの読み出し処理を行うように制御される。すなわち、この場合、放射線画像撮影前に、領域Ｐａと領域Ｐｂで、いわば交互に画像データｄの読み出し処理が行われるようになる。
このように、放射線画像撮影前に、領域Ｐａと領域Ｐｂで、リークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理をいわば交互に行うように構成すると、以下のように有益な作用効果が得られる。
すなわち、図２８に示した検出方法１における本実施形態に特有の放射線の照射開始の検出処理の制御構成では、領域Ｐａ（或いは領域Ｐｂ）でリークデータｄleakの読み出し処理が行われた後、領域Ｐｂ（或いは領域Ｐａ）でリークデータｄleakの読み出し処理が行われるまでの時間間隔が、図１４に示した基本的な制御構成の場合に比べて、半分の時間間隔になる。
また、図２９に示した検出方法２における本実施形態に特有の放射線の照射開始の検出処理の制御構成においても、同様に、領域Ｐａ（或いは領域Ｐｂ）で画像データｄの読み出し処理が行われた後、領域Ｐｂ（或いは領域Ｐａ）で画像データｄの読み出し処理が行われるまでの時間間隔が、図１６や図１８等に示した基本的な制御構成の場合と比べて、半分の時間間隔になる。
このように、検出部Ｐを複数の領域Ｐａ、Ｐｂに分割して構成し、しかも、各領域Ｐａ、Ｐｂで互いに異なるタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を行うように構成することで、放射線源から実際に放射線の照射が開始されてから、放射線画像撮影装置１で放射線の照射開始を検出するまでの時間をより短縮することが可能となる。
そのため、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する際に、放射線の照射開始をより早急に検出することが可能となる。
なお、検出部Ｐを図２５や図２６に示したように領域Ｐｃ、Ｐｄに分割した場合も、同様に、領域Ｐｃ（或いは領域Ｐｄ）で放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理（或いは画像データｄの読み出し処理。以下同じ。）が行われた後、領域Ｐｄ（或いは領域Ｐｃ）でリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔が、図１４や図１８等に示した基本的な制御構成の場合と比べて、半分の時間間隔になる。
そのため、放射線源から実際に放射線の照射が開始されてから、放射線画像撮影装置１で放射線の照射開始を検出するまでの時間をより短縮することが可能となり、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する際に、放射線の照射開始をより早急に検出することが可能となる。
また、検出部Ｐを、例えば図２７に示したように領域Ｐｅ〜Ｐｈに４分割した場合には、各領域Ｐｅ〜Ｐｈで、上記のように放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理のタイミングをずらすことで、ある領域で放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理等が行われた後、次の領域でリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔が、図１４や図１８等に示した基本的な制御構成の場合と比べて、１／４の時間間隔になる。
そのため、この場合は、放射線源から実際に放射線の照射が開始されてから、放射線画像撮影装置１で放射線の照射開始を検出するまでの時間をさらに短縮することが可能となり、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する際に、放射線の照射開始をさらに早急に検出することが可能となる。
なお、検出部Ｐの各領域でリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を異なるタイミングで行うように構成する際、上記のように、ある領域で放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理等が行われた後、次の領域でリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔が、図１４や図１８等に示した基本的な制御構成の場合の半分の時間間隔や１／４の時間間隔になるようにずらすことが必須であるわけではない。
すなわち、図２８や図２９に示した例で言えば、例えば、領域Ｐａでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われた後、領域Ｐｂでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔を、図１４に示した基本的な制御構成の場合の１／３の時間間隔とし、領域Ｐｂでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われた後、領域Ｐａでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔を基本的な制御構成の場合の２／３の時間間隔とするように構成することも可能である。
しかし、このように構成すると、領域Ｐｂでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われてから領域Ｐａでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔が、領域Ｐａでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われてから領域Ｐｂでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔の２倍になる。
そのため、領域Ｐａでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われてから領域Ｐｂでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの間に放射線の照射が開始されれば、放射線の照射開始が検出されるタイミングが早まるが、逆に、領域Ｐｂでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われてから領域Ｐａでリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの間に放射線の照射が開始されると、放射線の照射開始が検出されるタイミングが遅くなってしまう。
そのため、上記の本実施形態のように、ある領域で放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理等が行われた後、次の領域でリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔が、図１４や図１８等に示した基本的な制御構成の場合の半分や１／４の時間間隔になるようにずらし、各領域での検出処理が時間的に等間隔で行われるように構成すれば、上記のように放射線の照射開始が検出されるタイミングが遅れる場合が生じることを防止することが可能となり好ましい。
なお、図２８では、領域Ｐａでは走査線５のラインＬ１から順に、また、領域Ｐｂでは走査線５のラインＬｘから順にそれぞれオン電圧を順次印加して各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成した場合を示した。また、図２９では、領域Ｐａでは走査線５のラインＬ１から順に、また、領域Ｐｂでは走査線５のラインＬｘから順にそれぞれオン電圧を順次印加して画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合を示した。
すなわち、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子７のリセット処理や、画像データｄの読み出し処理が、例えば図２４に示した検出部Ｐの外側（すなわち図２４では最も上側および最も下側）から中央部分Ａに向けて各走査線５にオン電圧が順次印加されていくように構成された場合を示した。
しかし、図示を省略するが、例えば領域Ｐａと領域Ｐｂとで、例えば図２４に示した検出部Ｐの中央部分Ａから外側（すなわち図２４では最も上側および最も下側）に向けて各走査線５にオン電圧を順次印加していくように構成することも可能である。また、図示を省略するが、例えば領域Ｐａと領域Ｐｂとで、ともに、例えば検出部Ｐの図２４では上側から下側に向けて、或いは下側から上側に向けて、各走査線５にオン電圧を順次印加していくように構成することも可能である。
これは、検出部Ｐを、図２５や図２６に示したように２分割したり、或いは図２７に示したように４分割する場合も同様であり、検出部Ｐを分割して形成された各領域で互いに異なるタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を行うように構成されていれば、オン電圧を順次印加する走査線５をシフトさせる方向は適宜の方向に設定される。
一方、検出部Ｐを各領域に分割する場合、各領域に対応する各ゲートドライバ１５ｂ（すなわちゲートＩＣ１５ｃ）や各読み出しＩＣ１６等に電力を供給する電源が各領域ごとに設けられたり、或いは、前述したように各領域でバイアス線９や結線１０等が分割され、各領域ごとにバイアス電源１４（図７参照）が設けられる場合等がある。
このような場合、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていない状態で、各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakや画像データｄ（或いはそれらの合計値や平均値、中間値、最大値等。以下同じ。）が、各領域ごとに異なる値になる場合がある。
その状態で、各領域に同一の閾値（すなわち検出方法１の場合の閾値ｄleak_thや検出方法２の場合の閾値ｄth）を適用すると、ある領域では、放射線の照射が開始されていないにもかかわらず、読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleak等が閾値を越えてしまう場合が生じ得る。
また、このような事態が発生することを防止するために、例えば閾値を大きな値に設定してしまうと、例えば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていない状態で読み出しＩＣ１６から比較的小さな値のリークデータｄleak等が出力される領域では、出力されたリークデータｄleak等の値がなかなか閾値を越えず、放射線の照射開始の検出が遅れる場合が生じ得る。
そこで、放射線の照射開始の検出処理に用いる閾値を、検出部Ｐの各領域ごとに設定するように構成することが可能である。この場合、閾値は、上記の閾値ｄleak_th、ｄthのほか、前述した検出手法Ａにおけるリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)に関する閾値も含まれる。
また、前述した検出手法Ｂにおけるリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)の最大値に関する閾値或いはリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)と移動平均との差分Δｄの最大値に関する閾値、検出手法Ｃにおける差分Δｄの最大値と最小値との差に関する閾値、検出手法Ｄにおけるリークデータｄleakの平均値ｄleak_ave(z)と移動平均との差分Δｄの時間的な積分値（すなわち積算値）に関する閾値も含まれる。
このように構成すれば、検出部Ｐを各領域に分割する場合、各領域ごとに放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたか否かを的確に判断することが可能となり、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を行い、読み出したリークデータｄleakや画像データｄの値に基づいて放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成した。
そのため、前述した特許文献４や特許文献５に記載された発明のように、例えばバイアス線９を流れる電流を検出する電流検出手段を設けなくても、読み出したリークデータｄleakや画像データｄの値に基づいて放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。そのため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線９を介して各放射線検出素子７に伝わって画像データＤにノイズとして重畳される等の問題が生じることを確実に防止することが可能となる。
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、検出部Ｐが複数の領域に分割されて形成され、しかも、放射線画像撮影前に、各領域で互いに異なるタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を行うように構成した。
そのため、検出部Ｐの各領域で、放射線画像撮影前に、互いに同じタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理や画像データｄの読み出し処理を行う場合に比べて、ある領域でリークデータｄleakの読み出し処理等が行われてから次の領域でリークデータｄleakの読み出し処理等が行われるまでの時間間隔を半分や１／４等のより短い時間間隔にすることが可能となる。
そのため、放射線源から実際に放射線の照射が開始されてから、放射線画像撮影装置１で放射線の照射開始を検出するまでの時間を、検出部Ｐの各領域で、放射線画像撮影前に、互いに同じタイミングでリークデータｄleakの読み出し処理等を行う場合に比べてより短縮することが可能となる。そのため、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出するように構成する際に、放射線の照射開始をより早急に検出することが可能となる。
また、それに伴って、本画像としての画像データＤの読み出し処理以降の各処理をより早急に行うことが可能となり、放射線画像撮影装置１を用いた放射線画像撮影に要する時間をより短縮することが可能となる。
さらに、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、検出部Ｐを複数の領域に分割する際、各領域に検出部Ｐの中央部分Ａが含まれるように分割される。そのため、放射線画像撮影装置１に対して照射野Ｆが絞られた状態で放射線が照射された場合でも、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
なお、上記の実施形態では、図２４に示したように検出部Ｐを２つの領域Ｐａ、Ｐｂに分割する場合には各領域Ｐａ、Ｐｂごとに１６個の読み出しＩＣ１６に信号線６をそれぞれ接続する場合について説明した。また、図２６や図２７に示したように検出部Ｐを２つの領域Ｐｃ、Ｐｄ或いは４つの領域Ｐｅ〜Ｐｈに分割する場合には各領域ごとに８個の読み出しＩＣ１６に信号線６をそれぞれ接続する場合について説明した。
しかし、各領域ごとに各信号線６に接続される読み出しＩＣ１６の個数は、検出部Ｐの各領域への分割の仕方や、配置される信号線６の本数、１個の読み出しＩＣ１６に内蔵される読み出し回路１７の個数等に応じて、適宜決定される。
また、上記の実施形態では、検出部Ｐを２つの領域や４つの領域に分割する場合について説明したが、さらに多くの領域に分割するように構成することも可能である。
１ 放射線画像撮影装置
５ 走査線
６ 信号線
７ 放射線検出素子
８ ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５ 走査駆動手段
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
Ａ 中央部分
Ｄ 画像データ
ｄ 放射線画像撮影前に読み出される画像データ
ｄleak リークデータ
ｄleak_th 閾値
ｄth 閾値
Ｐ 検出部
Ｐａ〜Ｐｈ 領域
Ｐａ、Ｐｂ ２等分された領域
Ｐｃ、Ｐｄ ２等分された領域
Ｐｅ〜Ｐｈ ４等分された領域
ｑ リークした電荷
ｒ 小領域

Claims (6)

  1. 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
    オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
    前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
    前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
    少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記読み出し回路に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理と、前記各放射線検出素子のリセット処理とを、交互に繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
    前記検出部は、当該検出部の中央部分を含む複数の領域に分割されており、前記各領域で互いに異なるタイミングで前記リークデータの読み出し処理を行うように構成されていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
  2. 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
    オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
    前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
    前記信号線に接続され、前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
    少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して前記画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記画像データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
    前記検出部は、当該検出部の中央部分を含む複数の領域に分割されており、前記各領域で互いに異なるタイミングで前記放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理を行うように構成されていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
  3. 前記閾値は、前記検出部の前記各領域ごとに設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
  4. 前記検出部の前記各領域で異なるタイミングで行われる前記リークデータの読み出し処理または前記放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理が、時間的に等間隔で行われるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
  5. 前記検出部は、当該検出部の中央部分を含む２つの領域に等分されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
  6. 前記検出部は、当該検出部の中央部分を含む４つの領域に等分されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
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