JP2013232884A - 放射線撮像装置、その制御方法及び放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線撮像装置に放射線が照射されているかの判定の精度を向上する。
【解決手段】放射線を電荷に変換する変換素子とスイッチ素子で構成する複数の画素、スイッチ素子に接続された複数の駆動線、複数の駆動線にスイッチ素子の導通電圧を供給する駆動回路、バイアス電圧を複数の画素の変換素子に印加するためのバイアス線、バイアス線に流れる電流に基づく評価値の取得処理を行う取得部、評価値と比較対象値とを比較して、変換素子に放射線が照射されているかの判定処理を行う判定部、取得処理及び判定処理を複数回行うように、取得部及び判定部を制御する制御部、判定処理に用いられた評価値を格納するための記憶部、を備えた放射線撮像装置で、ある判定処理における比較対象値は、当該判定処理よりも前に行われた判定処理は、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理において用いられた１個以上の評価値に基づいて行う。
【選択図】図４

Description

本発明は放射線撮像装置、その制御方法及び放射線撮像システムに関する。

近年、デジタル画像を出力できる放射線撮像装置を用いてＸ線等の放射線による医療画像診断や非破壊検査が行われている。特許文献１は、放射線発生装置から放射線が照射されているか否かを自動的に判定する放射線撮像装置を提案する。この放射線撮像装置は複数の画素を備えており、各画素はＸ線又は光を電荷に変換する変換素子とその変換素子の一方の電極に所望の電圧を供給しうるスイッチ素子とを有する。変換素子の他方の電極にはバイアス線を介してバイアス電圧が印加されており、放射線が照射されるとこのバイアス線に電流が流れることを利用して放射線が照射されているかが判定される。特許文献１の放射線撮像装置は、画素のスイッチ素子を行ごとに順次に導通状態として変換素子に供給される電圧をリセットすることによって、変換素子に蓄積された暗電荷に基づく電気信号をスイッチ素子により転送して変換素子を順次にリセットする。このリセットによってバイアス線に、放射線に起因しない電流が流れてしまう。そこで、この電流による誤判定を回避するために、この電流の波形を事前に記憶しておき、放射線発生装置を実際に使用する際に事前に記憶された波形を減じてから判定を行う。特許文献１のように変換素子のリセットを行ごとに順次に繰り返す場合に、リセットによって発生する電流はどの変換素子の行をリセットするかに依存して変化する。そこで、特許文献２の放射線撮像装置は、工場出荷時等に変換素子の全ての列についてリセット時に発生する電流のプロファイルを測定しておき、このプロファイルを用いて差分処理を行う。

特開２０１０−２６８１７１号公報 特開２０１１−１８５６２２号公報

特許文献１及び特許文献２に記載された放射線撮像装置では、工場出荷時などのテストによって事前に得られた電流値を用いて差分処理を行っている。しかしながら、バイアス線に流れる電流はこの電流を測定した際の放射線撮像装置の状態に依存する。例えば、バイアス線に流れる暗電荷に基づく電流の値は工場出荷時のテストと実際の使用時とでは異なりうる。そのため、事前のテストで得られた電流値を用いてバイアス線に流れる電流を補正したとしても、放射線の照射の判定を十分な精度で行うことができない。そこで、本発明は放射線撮像装置に放射線が照射されているかの判定の精度を向上する技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の１つの側面に係る放射線撮像装置は、放射線を電荷に変換する変換素子及び前記電荷に基づく電気信号を転送するスイッチ素子を各々が含む複数の画素と、互いに異なる前記スイッチ素子に各々が接続された複数の駆動線と、前記複数の駆動線に前記スイッチ素子を導通状態とする導通電圧を供給する駆動回路と、前記変換素子が放射線を電荷に変換するためのバイアス電圧を前記複数の画素の前記変換素子に印加するためのバイアス線と、前記バイアス線に流れる電流に基づく評価値の取得処理を行う取得部と、前記評価値と比較対象値とを比較することによって、前記変換素子に放射線が照射されているかの判定処理を行う判定部と、前記取得処理及び前記判定処理を複数回行うように、前記取得部及び前記判定部を制御する制御部と、前記判定処理に用いられた前記評価値を格納するための記憶部と、を備えた放射線撮像装置であって、ある判定処理において用いられる比較対象値は、当該判定処理よりも前に行われた判定処理であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理において用いられた１個以上の評価値に基づくことを特徴とする。

上記手段により、放射線撮像装置に放射線が照射されているかの判定の精度を向上する技術が提供される。

本発明の実施形態に係る放射線撮像システム１００の構成例を説明する図。 本発明の実施形態に係る放射線撮像装置１３０の構成例を説明する図。 本発明の実施形態に係る放射線撮像装置１３０の動作例を説明する図。 本発明の実施形態に係る放射線撮像装置１３０の動作例を説明する図。 本発明の実施形態に係る評価値メモリ２０７の記憶内容例を説明する図。 本発明の実施形態に係るバイアス電流の遷移例を説明する図。 本発明の実施形態に係る暗電流の遷移例を説明する図。 本発明の実施形態に係る放射線撮像装置１３０の動作例を説明する図。 本発明の実施形態に係る評価値メモリ２０７の記憶内容例を説明する図。 本発明の実施形態に係る暗電流の遷移例を説明する図。

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て重複する説明を省略する。また、各実施形態は適宜変更や組み合わせが可能である。

まず、図１を参照しつつ、本発明の様々な実施形態に係る放射線撮像システム１００の構成例を説明する。放射線撮像システム１００は例えば医療診断における一般撮像などの静止画撮像や透視撮像などの動画撮像に用いられる。放射線撮像システム１００は、放射線制御装置１１０、放射線発生装置１２０、放射線撮像装置１３０、制御コンピュータ１４０、コンソール１５０及び表示装置１６０を含みうる。

放射線制御装置１１０は放射線発生装置１２０に含まれる放射線源１２１や照射野絞り機構１２２の動作を制御する。放射線源１２１は放射線制御装置１１０からの指示に応答して、放射線撮像装置１３０へ向けて放射線１２３を曝射する。ここで、放射線１２３は、放射線崩壊によって放出される（光子を含む）粒子の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。照射野絞り機構１２２は、放射線撮像装置１３０において放射線１２３が照射される領域である照射野を調整できる。放射線源１２１が曝射した放射線１２３は被写体（不図示）を透過して放射線撮像装置１３０に到達する。

放射線撮像装置１３０は自身に向けて照射された放射線１２３に応じた画像データを生成し、制御コンピュータ１４０へ送信する。この送信は無線通信で行われてもよいし、有線通信で行われてもよい。また、生成された画像データは放射線撮像装置１３０内の着脱可能なメモリに格納され、このメモリを放射線撮像システム１００の利用者が手動で制御コンピュータ１４０へ移してもよい。本発明に係る放射線撮像装置１３０は自身へ向けて放射線１２３が照射されているかを判定可能であり、放射線１２３が照射されていることを判断した場合に、画像データの生成を自動的に開始できる。

制御コンピュータ１４０は、放射線撮像装置１３０から受信した画像データに画像処理を施して、表示装置１６０に表示する。また、制御コンピュータ１４０は、コンソール１５０を通じて使用者によって行われた入力に応じて、放射線制御装置１１０や放射線撮像装置１３０の動作を制御する。例えば、制御コンピュータ１４０は放射線制御装置１１０に放射線の曝射条件を送信してもよいし、放射線撮像装置１３０に動作を規定するパラメータ等を送信してもよい。

続いて、図２を参照しつつ、上述の放射線撮像装置１３０の詳細な構成例を説明する。放射線撮像装置１３０は図２に示される様々な構成要素を含みうるが、実施形態によってはこれらの構成要素のうちの一部を含まなくてもよい。本発明の各実施形態で用いられる構成要素は以下に詳細に説明される。

検出部２０１はアレイ状に配置された複数の画素を含み、各画素は変換素子とトランジスタとを含む。図２では画素が３行３列に配置された例を扱うが、本発明は任意の個数の画素に適用できる。ｉ行ｊ列（１≦ｉ≦３，１≦ｊ≦３）の画素に含まれる変換素子及びトランジスタをそれぞれ変換素子Ｃｉｊ及びトランジスタＴｉｊと呼び、これらを総称してそれぞれ変換素子Ｃ及びトランジスタＴと呼ぶ。第ｉ行（１≦ｉ≦３）の画素に対して１本の駆動線Ｄｒｉ及び１本のバイアス線Ｂｓｉが配置される。駆動線Ｄｒ１〜Ｄｒ３及びバイアス線Ｂｓ１〜Ｂｓ３をそれぞれ総称して駆動線Ｄｒ及びバイアス線Ｂｓと呼ぶ。第ｊ列（１≦ｊ≦３）の画素に対して１本の信号線Ｓｇｊが配置される。信号線Ｓｇ１〜Ｓｇ３を総称して信号線Ｓｇと呼ぶ。

変換素子Ｃは放射線撮像装置１３０に照射された放射線１２３を電荷に変換する。変換素子Ｃは放射線１２３を直接電荷に変換してもよいし、放射線撮像装置１３０が有するシンチレータ（不図示）により放射線１２３から変換された光を電荷に変換してもよい。変換素子Ｃとして、例えばガラス基板等の絶縁性基板に配置され、アモルファスシリコンを主材料とするＰＩＮ型フォトダイオードを用いてもよい。変換素子Ｃの第１電極（例えばカソード）はトランジスタＴの第１主電極に接続され、変換素子Ｃの第２電極（例えばアノード）はバイアス線Ｂｓに接続される。

トランジスタＴは変換素子Ｃと信号線Ｓｇとを接続するためのスイッチ素子として機能し、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。トランジスタＴの代わりに他のスイッチ素子が用いられてもよい。トランジスタＴの第１主電極（例えばソース）は変換素子Ｃの第１電極に接続され、トランジスタＴの第２主電極（例えばドレイン）は信号線Ｓｇに接続され、トランジスタＴの制御電極（例えばゲート）は駆動線Ｄｒに接続される。トランジスタＴがオン（導通状態）の場合に、変換素子Ｃに蓄積された電荷に基づく電気信号が信号線Ｓｇに転送される。この際に、信号線Ｓｇに接続された電源から変換素子Ｃの第１電極に所望の電圧が供給され、変換素子Ｃの電荷がリセットされることにより、変換素子Ｃがリセットされる。信号線Ｓｇに接続された電源は、例えば後述する読出し回路２０３に信号線Ｓｇごとに設けられた増幅回路の基準電源である。トランジスタＴがオフ（非導通状態）の場合に、変換素子Ｃに蓄積された電荷はリセットされない。なお、このスイッチ素子は信号線Ｓｇに接続されるものには限られず、例えば信号線Ｓｇに接続されるスイッチ素子とは別に、信号線Ｓｇを介さずに電源に接続され、変換素子Ｃからの電気信号を電源に転送するスイッチ素子であってもよい。

駆動回路２０２は、導通電圧と非道通電圧とを有する駆動信号を駆動線Ｄｒに出力して、トランジスタＴの導通状態と非導通状態とを切り替える。例えば、駆動回路２０２は、トランジスタＴを導通状態にする場合に駆動線Ｄｒに導通電圧を供給し、トランジスタＴを非導通状態にする場合に駆動線Ｄｒに非導通電圧を供給する。駆動回路２０２が導通電圧を駆動線Ｄｒに供給した場合に、変換素子に蓄積された電荷に基づく電気信号がこの駆動線Ｄｒに接続されたトランジスタＴを介して信号線Ｓｇに転送され、この蓄積された電荷が除去される。すなわち、駆動回路２０２は変換素子に蓄積された電荷をリセットするリセット部として機能する。

読出し回路２０３は、信号線Ｓｇから電気信号を読み出し、デジタル画像データとして信号処理部２１１に出力する。読出し回路２０３は例えば読み出した電気信号を増幅するための増幅回路、増幅された信号をサンプルしホールドするサンプルホールド回路、ホールドされたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器などを含みうる。

バイアス電源２０４はバイアス線Ｂｓに印加するバイアス電圧を供給する。バイアス電圧が変換素子Ｃに印加されると、変換素子Ｃの半導体層が空乏化され、変換素子が放射線又は光を電荷に変換することができる。バイアス線Ｂｓ１〜Ｂｓ３は１本のバイアス線ＢｓＣに合流する。バイアス電源２０４は取得部２０５を介してバイアス線ＢｓＣにバイアス電圧を印加することによって、各バイアス線Ｂｓ１〜Ｂｓ３にバイアス電圧を供給できる。

取得部２０５はバイアス線ＢｓＣに流れている電流（以下、バイアス電流）の電流値（以下、バイアス電流値）に基づく評価値の取得処理を行う。取得部２０５は、バイアス電流値をそのまま評価値として用いてもよいし、バイアス電流により得られる電圧値を評価値として用いてもよい。また、取得部２０５は、バイアス電流にローパスフィルタやバンドパスフィルタを用いてフィルタ処理を行った後の電流値を評価値として取得してもよい。また、評価値はバイアス電流の瞬時の電流値であってもよいし、ある期間の積分値であってもよい。一部の実施形態において取得部２０５は評価値をＡＤコンバータによってデジタル値に変換し、変換後の評価値を判定部２０６へ出力する。ＡＤコンバータのサンプル周波数は取得部２０５が評価値を取得する動作の周波数の２倍以上としうる。

判定部２０６は取得部２０５が取得した評価値と比較対象値とを比較して、放射線撮像装置１３０に放射線１２３が照射されているかどうかを判定する。判定部２０６の動作の詳細は後述する。推定部２０８は取得部２０５が測定したバイアス電流に含まれている暗電流の値を推定する。推定部２０８の動作の詳細は後述する。温度センサ２１２は放射線撮像装置１３０内の温度を計測する。参照情報メモリ２１３は推定部２０８が暗電流の値を推定するために参照する参照情報を記憶する。タイマー２１４は計時機能を有する。評価値メモリ２０７は取得部２０５が取得した評価値を記憶する記憶部として機能する。

信号処理部２１１は読出し回路２０３から出力された画像データに処理を施す。通信部２１０は制御コンピュータ１４０と通信を行い、例えば信号処理部２１１により生成された画像データを制御コンピュータ１４０へ送信したり、制御コンピュータ１４０から受信した指示を制御部２０９へ伝送したりする。制御部２０９は放射線撮像装置１３０全体の動作を司り、具体的には以下のフローチャートで説明される動作を行う。図２では簡単のために制御部２０９と各構成要素とを接続する線を省略している。

図３は放射線撮像装置１３０の電源投入から静止画像データの出力までの一連の動作例を説明する。図３の上段のグラフは放射線撮像装置１３０に照射された放射線１２３の強度を表す。図３の中段のグラフは判定部２０６が算出する評価値と比較対象値との差分値を表す。図３の下段は放射線撮像装置１３０の動作を表し、駆動線Ｄｒに供給される駆動信号のタイミングを示す。

時刻ｔ１において放射線撮像装置１３０の電源がオンになり、バイアス線Ｂｓへのバイアス電圧の印加が開始される。これにより、放射線撮像装置１３０は待機動作を開始し、図３において“Ｒ”で示されるリセット動作を繰り返すように制御部２０９が駆動回路２０２を制御する。このリセット動作は、駆動回路２０２が複数の駆動線Ｄｒに順に導通電圧を供給し、トランジスタＴを行ごとに順に導通状態とすることによりなされる。このリセット動作が行われている間に、取得部２０５がバイアス電流に基づく評価値の取得を行い、判定部２０６が変換素子Ｃに放射線が照射されているかの判定を行うように、制御部２０９が取得部２０５及び判定部２０６を制御する。

時刻ｔ２において差分値が閾値の範囲に含まれなくなると、判定部２０６は放射線１２３の照射が開始されたと判定し、制御部２０９は駆動回路２０２からの導通電圧の供給を停止して待機動作を終了し、撮像動作を開始する。まず、制御部２０９は図３において“Ａ”で表される蓄積動作を開始する。蓄積動作Ａでは、駆動回路２０２からの導通電圧の供給が停止されており、すべてのトランジスタＴが非導通状態となっている。これにより、変換素子Ｃによって放射線から変換された電荷に基づく電気信号が画素に蓄積される。

時刻ｔ３において差分値が閾値の範囲に含まれるようになると、判定部２０６は放射線１２３の照射が終了したと判定し、制御部２０９は蓄積動作Ａを終了する。そして、制御部２０９は、蓄積された電気信号をトランジスタＴが信号線Ｓｇに転送する読み出し動作（図３において“Ｏ”）を開始する。この読み出し動作Ｏは、リセット動作と同様に、駆動回路２０２が複数の駆動線Ｄｒに順に駆動電圧を供給し、トランジスタＴを行毎に順に導通状態とすることによりなされる。制御部２０９は、読み出し動作Ｏが終了すると、時刻ｔ４において、“Ｒ”で示されるリセット動作を数回繰り返すように駆動回路２０２を制御する。このリセット動作は、取得部２０５及び判定部２０６が制御されずに行ってもよい。このリセット動作は時刻ｔ５から行われる暗電流による画像データを取得するための準備動作であるので、放射線の照射を検出する必要はない。駆動回路２０２による駆動線Ｄｒｋ（ｋは１〜３の何れか）への導通電圧の供給の後に準備動作におけるリセット動作が終了した場合には、撮像動作におけるリセット動作も同じ駆動線Ｄｒｋへの導通電圧の供給で終了してもよい。図３の例では、駆動線Ｄｒ２へ導通電圧を供給した後に待機動作が終了したので、撮像動作におけるリセット動作も同じ駆動線Ｄｒ２へ導通電圧を供給した後に終了する。

次に、時刻ｔ５において、制御部２０９は図３において“Ａ”で示される蓄積動作を行う。この蓄積動作Ａでは放射線１２３が照射されていないので、変換素子Ｃに蓄積される電荷は暗電荷である。この暗電荷の蓄積動作は放射線１２３による電荷の蓄積動作と同じ期間だけ行ってもよい（すなわち、制御部２０９はｔ３−ｔ２＝ｔ６−ｔ５となるように蓄積動作を行う。）。時刻ｔ６において、制御部２０９は“Ｏ”で示される暗電荷に基づく電気信号の読み出しを開始し、読み出した電気信号に応じた画像データを作成する。これは暗電荷による画像データに相当する。時刻ｔ７において、制御部２０９は信号処理部２１１を用いて、得られた２つの画像データの差分を取り、得られた画像データを通信部２１０から制御コンピュータ１４０へ送信する。時刻ｔ３から時刻ｔ７までの動作が撮像動作に対応する。

続いて、図４を参照しつつ、放射線撮像装置１３０の動作例を説明する。図４のフローチャートに示される動作は例えば放射線撮像装置１３０の電源がオンになった場合や、制御コンピュータ１４０から動作の開始が要求された場合に始まる。放射線撮像システム１００の使用者はこの処理を開始することによって、任意の時点で放射線発生装置１２０から放射線１２３を曝射し、画像を撮像できる。放射線撮像装置１３０は放射線１２３が照射されていることを自動的に検出し、画像データを作成して制御コンピュータ１４０に送信できる。

Ｓ４０１で、バイアス電源２０４はバイアス線Ｂｓへのバイアス電圧の印加を開始する。バイアス電圧は取得部２０５を介してバイアス線ＢｓＣへ印加される。その後、制御部２０９は、Ｓ４０４において放射線が照射されていると判定されるまで、Ｓ４０２〜Ｓ４０５の処理を反復する。Ｓ４０２で、制御部２０９は駆動回路２０２を制御して任意の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給して、任意の変換素子Ｃに蓄積された電荷をリセットする。放射線１２３の照射の有無にかかわらず、変換素子Ｃには暗電荷が蓄積する。そこで、この暗電荷を除去するために変換素子Ｃをリセットする。一部の実施形態において駆動回路２０２は１回のリセット（Ｓ４０２の１回の実行）において何れか１本の駆動線Ｄｒ（駆動線Ｄｒ１〜Ｄｒ３の何れか１本）に導通電圧を供給する。他の実施形態において、駆動回路２０２は１回のリセットで一度に複数本の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給してもよい。例えば、１回のリセットで一度に２本の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給してもよいし、検出部２０１内の全ての駆動線Ｄｒに導通電圧を供給してもよい。すなわち、制御部２０９はグループごとに変換素子のリセットを行ってもよい。

Ｓ４０３で、制御部２０９は取得部２０５を制御して、バイアス電流値に基づく評価値を取得する。取得部２０５はバイアス線ＢｓＣに流れている瞬間的なバイアス電流値を用いて評価値を取得してもよいし、前回の取得から今回の取得までの間に流れたバイアス電流値の積算値を用いて評価値を取得してもよい。

Ｓ４０４で、取得部２０５が評価値を取得したことに応答して、判定部２０６は変換素子Ｃに放射線１２３が照射されているか否かを判定する。すなわち、Ｓ４０４で、判定部２０６は変換素子Ｃへの放射線１２３の照射が開始されたか否かを判定する。判定部２０６は、Ｓ４０３で取得された評価値と比較対象値との差が閾値の範囲内に含まれるか否かを判定してもよい。比較対象値は評価値メモリ２０７に格納された１個以上の評価値に依存する。判定部２０６が比較対象値をどのように取得するかについては後述する。判定部２０６は判定結果を制御部２０９へ出力する。両者の値の差が閾値の範囲内に含まれる場合に判定部２０６は放射線１２３が照射されていないと判定し（Ｓ４０４で「ＮＯ」）、制御部２０９は処理をＳ４０５に進める。両者の差が閾値の範囲内に含まれない場合に判定部２０６は放射線１２３が照射されていると判定し（Ｓ４０４で「ＹＥＳ」）、制御部２０９は処理をＳ４０６に進める。Ｓ４０５で、判定部２０６はＳ４０３で取得された評価値を評価値メモリ２０７に格納する。その後、制御部２０９は処理をＳ４０２へ戻し、Ｓ４０２〜Ｓ４０５の処理を反復する。すなわち、駆動回路２０２は複数の駆動線Ｄｒに対して順に行われる導通電圧の供給を継続する。

Ｓ４０４で放射線１２３の照射が開始されたと判定された場合に、制御部２０９は駆動回路２０２による駆動線Ｄｒへの導通電圧の供給を停止し、蓄積動作を開始する。制御部２０９は、Ｓ４０７において放射線１２３が照射されていないと判定されるまで、Ｓ４０６、Ｓ４０７の処理を反復する。この反復では変換素子Ｃの電荷がリセットされないので、放射線１２３に起因する電荷に基づく電気信号は画素に蓄積する。Ｓ４０６及びＳ４０７の処理はそれぞれＳ４０３及びＳ４０４の処理と同様である。Ｓ４０７で、判定部２０６は放射線撮像装置１３０への放射線１２３の照射が終了したか否かを判定する。Ｓ４０４の判定処理で用いられる閾値の範囲とＳ４０７の判定処理で用いられる閾値の範囲とは同じでもよいし、異なっていてもよい。Ｓ４０７で放射線１２３が照射されていないと判定された場合に（Ｓ４０７で「ＮＯ」）、制御部２０９は処理をＳ４０８に進める。Ｓ４０７で放射線１２３が照射されていると判定された場合に（Ｓ４０７で「ＹＥＳ」）、制御部２０９は処理をＳ４０６へ戻し、Ｓ４０６、Ｓ４０７の処理を反復する。

Ｓ４０７で放射線１２３の照射が終了したと判定された場合に、Ｓ４０８で、制御部２０９は、検出部２０１内の画素に蓄積された電気信号をトランジスタＴが信号線Ｓｇに転送するように駆動回路２０２を制御する。読出し回路２０３は画素からの電気信号を読み出して画像データとして制御コンピュータ１４０へ出力する。

続いて、図４における判定部２０６のよる判定処理の詳細を説明する。以降の説明では、Ｓ４０２のリセット処理において、駆動回路２０２が１本ずつ駆動線Ｄｒに導通電圧を供給する場合を説明する。すなわち、駆動回路２０２は、あるリセット処理において駆動線Ｄｒ１に導通電圧を供給して変換素子Ｃ１１〜Ｃ１３をリセットする。駆動回路２０２は、次のリセット処理において駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給して変換素子Ｃ２１〜Ｃ２３をリセットする。駆動回路２０２は、さらに次のリセット処理において駆動線Ｄｒ３に導通電圧を供給して変換素子Ｃ３１〜Ｃ３３をリセットする。そして、駆動線Ｄｒ３への導通電圧の供給が終了したら、駆動回路２０２はその次のリセット処理において駆動線Ｄｒ１に戻って導通電圧を供給して変換素子Ｃ１１〜Ｃ１３をリセットする。検出部２０１内のすべての変換素子Ｃが１回ずつリセットされる期間の単位をフレームと呼ぶ。

取得部２０５が取得する評価値は、放射線撮像装置１３０に放射線１２３が照射されていない場合であっても暗電流等の影響により変動する。従って、判定部２０６が比較対象値として工場出荷時などのテストによって事前に得られた固定値を用いる場合には、暗電流等の影響による誤判定を回避するために、閾値を広い範囲に設定する必要がある。この場合に、評価値と比較対象値との差分値が閾値の範囲を超えるまでに時間がかかってしまい、放射線の照射の開始を精度よく検出できない。例えば、放射線の照射が開始されているのにもかかわらず、放射線が照射されていないと判定されてしまう場合がある。放射線の照射の終了の検出についても同様に、放射線の照射が終了しているのにもかかわらず、放射線が照射されていると判定されてしまう場合がある。本発明の様々な実施形態では、上述のＳ４０４及びＳ４０７で用いられる比較対象値は、当該ステップの実施以前の判定処理において用いられた評価値に基づき、工場出荷時などのテストによって事前に得られた固定値ではない。

図５は判定部２０６が比較対象値を取得するために参照する評価値メモリ２０７に格納される値の例を説明する。図５では、Ｓ４０４及びＳ４０７の判定処理において参照される評価値を説明し、これらの参照される評価値は評価値メモリ２０７に格納されている。図５では、第ｉフレーム（ｉ≧１）においてＳ４０２で駆動線Ｄｒｊ（ｊ＝１，２，３）に導通電圧を供給した後にＳ４０３で取得部２０５が取得した評価値をＩ［ｉ，ｊ］と表す。例えば、Ｉ［Ｋ，１］は第Ｋフレームにおいて駆動線Ｄｒ１に導通電圧を供給した後に取得部２０５が取得した評価値を表す。

本発明の一部の実施形態では、判定部２０６は、Ｓ４０４において、前回の判定処理で用いられた評価値を比較対象値として用いて判定処理を行う。この評価値は、以前に行われた判定処理であって、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた１回の判定処理において用いられた評価値である。第ＫフレームにおいてＳ４０２で駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した後にＳ４０３で取得された評価値Ｉ［Ｋ，２］（図の「判定対象の評価値」）を用いて、Ｓ４０４で判定部２０６が判定処理を行う場合を考える。図５（ａ）の太線枠で示されるに示されるように、評価値メモリ２０７は、この時点において、前回のＳ４０５の実行で判定部２０６によって格納された評価値Ｉ［Ｋ，１］を記憶している。判定部２０６はＳ４０４で評価値Ｉ［Ｋ，２］と比較対象値であるＩ［Ｋ，１］との差分値、すなわちＩ［Ｋ，２］−Ｉ［Ｋ，１］が閾値の範囲内に含まれているかを判定する。２回の連続した取得においてバイアス線ＢｓＣに流れる暗電流の変化はわずかであると考えられる。そこで、前回の判定処理において用いられた評価値を比較対象値として用いることで、閾値の範囲の幅を低減でき、放射線１２３の照射が開始されたことの判定の精度を向上できる。

差分値が閾値の範囲内に含まれていると判定された場合に、Ｓ４０５で、判定部２０６は評価値Ｉ［Ｋ，２］を評価値メモリ２０７に格納する。この際、格納されている評価値Ｉ［Ｋ，１］を上書きしてもよい。これによってメモリ容量を節約できる。差分値が閾値の範囲内に含まれていないと判定された場合に、判定部２０６は評価値Ｉ［Ｋ，２］を評価値メモリ２０７に格納しなくてもよい。放射線１２３の照射が終了したかを判定するＳ４０７では、判定部２０６は放射線１２３が照射されていない状態の評価値を比較対象値として用いる必要がある。すなわち、判定部２０６は、Ｓ４０７において、取得された評価値と、放射線１２３が照射されていない状態の評価値との差分が閾値の範囲内にある場合に、取得されたバイアス電流に放射線１２３に起因する電流が含まれていないと判定できる。評価値Ｉ［Ｋ，２］以降に取得された評価値は放射線１２３の影響を受けるので、Ｓ４０７の判定処理において、判定部２０６がこれらの評価値を比較対象値として用いることはない。Ｓ４０７で、判定部２０６は、以前に行われた判定処理であって、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた１回の判定処理において用いられた評価値Ｉ［Ｋ，１］を比較対象値として用いる。

本発明の別の実施形態では、判定部２０６は、Ｓ４０４において、前回までの複数回の判定処理で取得された複数個の評価値から算出した値を比較対象値として用いて判定処理を行う。この評価値は、以前に行われた判定処理であって、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた複数回の判定処理において用いられた複数個の評価値から算出される。第ＫフレームにおいてＳ４０２で駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した後に取得された評価値Ｉ［Ｋ，２］を用いて判定部２０６が判定処理を行う場合を考える。図５（ｂ）の太線枠に示されるように、評価値メモリ２０７は、この時点において、前回までの３回のＳ４０５の実行において判定部２０６によって格納された３個の評価値Ｉ［Ｋ−１，２］〜Ｉ［Ｋ，１］を記憶している。判定部２０６はＳ４０４で評価値Ｉ［Ｋ，２］と比較対象値であるＩ［Ｋ−１，２］〜Ｉ［Ｋ，１］の平均値ＡＶＧとの差分値、すなわちＩ［Ｋ，２］−ＡＶＧが閾値の範囲内に含まれているかを判定する。上記の例では比較対象値を算出するために１フレーム分の３個の評価値を用いているが、用いられる評価値の個数に制限はない。また、加算平均を取る際に各評価値に重みをつけてもよい。例えば、遅い時刻に取得された評価値ほど高い重みを付けて平均を取ってもよい。また、同じ駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した後に取得された評価値に高い重みを割り当ててもよい。複数回の連続した判定処理で用いられた複数個の評価値から比較対象値を算出することで、取得ごとの評価値のばらつきを軽減でき、閾値の範囲の幅を低減できる。その結果、放射線１２３の照射が開始されたことの判定の精度を向上できる。

差分値が閾値の範囲内に含まれていると判定された場合に、Ｓ４０５で、判定部２０６は評価値Ｉ［Ｋ，２］を評価値メモリ２０７に格納する。この際、格納されている評価値のうち最も古い評価値Ｉ［Ｋ−１，１］を上書きしてもよい。これによってメモリ容量を節約できる。差分値が閾値の範囲内に含まれていないと判定された場合に、上述の実施形態と同様の理由によって、判定部２０６は評価値Ｉ［Ｋ，２］を評価値メモリ２０７に格納しなくてもよい。Ｓ４０７で、判定部２０６は、以前に放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた複数回の判定処理において用いられた複数個の評価値Ｉ［Ｋ−１，２］〜Ｉ［Ｋ，１］から算出された値を比較対象値として用いる。

本発明の別の実施形態では、判定部２０６は、Ｓ４０４において、以前に同じ駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した後に取得された評価値を比較対象値として用いて判定処理を行う。第ＫフレームにおいてＳ４０２で駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した後に取得された評価値Ｉ［Ｋ，２］を用いて判定部２０６が判定処理を行う場合を考える。図５（ｃ）に示されるように、評価値メモリ２０７は、この時点において、前回までの３回のＳ４０５の実行において判定部２０６によって格納された３個の評価値Ｉ［Ｋ−１，２］〜Ｉ［Ｋ，１］を記憶している。判定部２０６は、今回の判定処理と同じ駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した以前の判定処理であって、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうちの最後の１回で用いられた評価値Ｉ［Ｋ−１，２］を比較対象値として用いる。評価値Ｉ［Ｋ−１，２］は図５（ｃ）で太線枠で囲まれている。判定部２０６はＳ４０４で評価値Ｉ［Ｋ，２］と比較対象値であるＩ［Ｋ−１，２］との差分値、すなわちＩ［Ｋ，２］−Ｉ［Ｋ−１，２］が閾値の範囲内に含まれているかを判定する。

図６を用いて、以前に同じ駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した際に取得した評価値Ｉ［Ｋ−１，２］を比較対象値として用いて判定処理を行うことの効果を説明する。図６は、放射線撮像装置１３０の電源をオンにしてから十分に時間が経過した後の評価値のグラフを示す。Ｆ［ｎ］は放射線撮像装置１３０が第ｎフレームを実行する期間を表し、各フレームにおいて駆動線Ｄｒに順次に導通電圧が供給され、変換素子Ｃがリセットされる。導通電圧の供給によりトランジスタＴが導通状態と非導通状態との間で切り替わったことに起因して、駆動線Ｄｒと同一の画素に接続されたバイアス線Ｂｒに電流が流れ、この電流が取得部２０５で測定されるバイアス電流に含まれる。発明者らは、同一フレーム内であっても、どの駆動線Ｄｒに導通電圧を供給するかによって、バイアス電流値にばらつきが生じることを見出した。これは、駆動線Ｄｒに接続されるトランジスタＴの寄生容量や変換素子Ｃの容量のばらつきに起因するものと考えられる。このばらつきが大きい場合には、前回の判定処理において用いられた評価値を比較対象値として用いると、別々の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給したことに起因する評価値を比較することになり、放射線の照射を精度よく検出することが困難である。

しかしながら、発明者らは、フレーム単位ではバイアス電流の波形が類似することを見出した。例えば、図６に示すように、フレームＦ［ｎ−１］におけるバイアス電流の波形とフレームＦ［ｎ］におけるバイアス電流の波形とフレームＦ［ｎ＋１］におけるバイアス電流の波形とはそれぞれ類似する。すなわち、同一の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した際の評価値は相異なるフレームでも近い値となる。そのため、判定部２０６が以前に同じ駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した際に取得した評価値Ｉ［Ｋ−１，２］を比較対象値として用いて判定処理を行うことによって、判定の精度を向上できる。

差分値が閾値の範囲内に含まれていると判定された場合に、Ｓ４０５で、判定部２０６は評価値Ｉ［Ｋ，２］を評価値メモリ２０７に格納する。この際、格納されている評価値のうち最も古い評価値Ｉ［Ｋ−１，１］を上書きしてもよい。これによってメモリ容量を節約できる。差分値が閾値の範囲内に含まれていないと判定された場合に、上述の実施形態と同様の理由によって、判定部２０６は評価値Ｉ［Ｋ，２］を評価値メモリ２０７に格納しなくてもよい。Ｓ４０７で、判定部２０６は、同じ駆動線Ｄｒに対して以前に行われた判定処理であって、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうちの最後の１回で用いられた評価値Ｉ［Ｋ−１，２］を比較対象の値として用いる。

本発明の別の実施形態では、判定部２０６は以前に同じ駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した後に取得された複数個の評価値から算出した値を比較対象値として用いて判定処理を行う。第ＫフレームにおいてＳ４０２で駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した後に取得された評価値Ｉ［Ｋ，２］を用いて判定部２０６が判定処理を行う場合を考える。評価値メモリ２０７は、この時点において、前回までの６回のＳ４０５の実行において判定部２０６によって格納された６個の評価値Ｉ［Ｋ−２，２］〜Ｉ［Ｋ，１］を記憶している。判定部２０６は、以前に同じ駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給し、放射線１２３が照射されていないと判定された判定処理のうち、最後に行われた複数回の判定処理において用いられた評価値から算出した値を比較対象値として用いる。この評価値は、図５（ｄ）の太線枠で示されるＩ［Ｋ−３，２］、Ｉ［Ｋ−２，２］、Ｉ［Ｋ−１，２］である。判定部２０６はＳ４０４で評価値Ｉ［Ｋ，２］と比較対象値である太線枠内の評価値の平均値ＡＶＧとの差分値、すなわちＩ［Ｋ，２］−ＡＶＧが閾値の範囲内に含まれているかを判定する。判定部２０６はＳ４０４で評価値Ｉ［Ｋ，２］と比較対象値であるＡＶＧの平均値との差分値が閾値の範囲内に含まれているかを判定する。上記の例では比較対象値を算出するために３フレーム分の３個の評価値を用いているが、用いられる評価値の個数に制限はない。上述の実施形態と同様に、比較対象値を算出する際に適宜重み付けを行ってもよい。Ｓ４０５の処理やＳ４０７での判定処理は上述の実施形態と同様である。

上述の各実施形態において、Ｓ４０４の判定処理で用いられる比較対象値とＳ４０７の判定処理で用いられる比較対象値とは同じ方法で取得したが、これらは別々であってもよい。例えば、Ｓ４０４の判定処理では前回の判定処理で用いられた評価値Ｉ［Ｋ，１］を用い、Ｓ４０７の判定処理では前回までの複数回の判定処理で用いられた評価値から算出した値ＡＶＧを用いてもよい。

図６の説明では、放射線撮像装置１３０の電源をオンにしてから十分な時間が経過した後の状態であったので、検出部２０１で発生する暗電流は各フレームにおいてほぼ等しい値となる。しかし、放射線撮像装置１３０の電源をオンにした直後に発生する暗電流はフレームごとに大きく異なる。例えば、放射線撮像装置１３０の電源をオンにした直後の暗電流の値は図７に示されるように変化する。放射線撮像装置１３０の電源をオンにした直後に実行されるフレームＦ［１］において暗電流値は大きな値をとり、その後時間の経過につれて減少し所定の値に収束する。暗電流の原因として、変換素子に与えられる電圧が変動した際に変換素子に電流が流れ、その電流による電荷の移動が欠陥準位に影響を与えることが挙げられる。暗電流は特に、変換素子の温度が高い場合や、ＬＥＤやＥＬ等の光源を用いて変換素子Ｃに対して光リセットを行った直後、また放射線照射開始直後に大きい値をとる傾向にある。

そこで、本発明の一部の実施形態では、判定部２０６は、図４のＳ４０４、Ｓ４０７において、暗電流の推定値を加味して判定処理を行う。この実施形態は上述の任意の実施形態と組み合わせることが可能である。図４のＳ４０３、Ｓ４０６において、取得部２０５は、バイアス線ＢｓＣに流れるバイアス電流値から、バイアス電流に含まれているであろう暗電流の推定値を減算した値を評価値として判定部２０６に出力する。暗電流の推定値は推定部２０８によって算出される。推定部２０８は、図４のフローチャートの動作を開始する前、例えば工場出荷時や製品設置時、撮影開始前のアイドル時間等に、放射線撮像装置１３０の状態の関数としてバイアス電流値を取得し、参照情報メモリ２１３に格納する。この際、図４の処理の動作中の放射線撮像装置１３０の状態に近づけるために、放射線撮像装置１３０は図４の各ステップを実行してもよい。放射線撮像装置１３０の状態は、バイアス線ＢｓＣにバイアス電圧が印加されてからの経過時間、放射線撮像装置１３０内の温度、変換素子Ｃに対して光リセットを行ってからの経過時間などを含みうる。推定部２０８はタイマー２１４を用いて経過時間を測定でき、温度センサ２１２を用いて温度を測定できる。推定部２０８はこれらの測定を複数回行って平均化したデータを参照情報メモリ２１３に格納してもよい。また、放射線撮像装置１３０の周囲の温度を変化させて測定することによって、様々な状態においてバイアス電流値を取得してもよい。

そして、図４の処理の動作中に、推定部２０８は取得部２０５がバイアス電流値を取得した際の放射線撮像装置１３０の状態を取得する。推定部２０８は、この状態を参照情報メモリ２１３に記憶されている関数に当てはめることによって暗電流の推定値を取得し、取得部２０５へ出力する。取得部２０５は、バイアス電流値を取得するごとに推定部２０８から推定値を取得してもよいし、１回のフレームごとに１回だけ推定値を取得し、その値の同一フレーム内の処理で再利用してもよい。

発明者らは、放射線が照射されていない状態において、読出し回路２０３から読み出された画像データ（以下、暗画像データ）の第ｉ行の平均データと、第ｉ行の駆動線Ｄｒｉに導通電圧を供給した際のバイアス電流値とが相関を有することを見出した。暗画像データとバイアス電流値とはどちらも変換素子Ｃの容量のばらつきの影響を受けるためである。そこで、推定部２０８は、図４のフローチャートの動作を開始する前に、暗画像データを取得して、参照情報メモリ２１３に格納してもよい。図４のフローチャートの動作を実行する際に、推定部２０８はこの暗画像データを利用して、第ｉ行の駆動線Ｄｒｉに導通電圧を供給した際にバイアス線ＢｓＣに流れる暗電流の値を推定してもよい。

上述の実施形態ではＳ４０４で放射線１２３の照射が開始されたかを判定し、Ｓ４０７で放射線１２３の照射が終了したかを判定した。しかしながら、放射線撮像装置１３０はどちらか一方のみを上述の方法で判定してもよい。例えば、放射線撮像装置１３０は放射線１２３の照射が開始されたことを制御コンピュータ１４０からの通知によって判定し、放射線１２３の照射が終了したことを上述の方法で判定してもよい。また、放射線撮像装置１３０は放射線１２３の照射が開始されたことを上述の方法で判定し、放射線１２３の照射が終了したことを制御コンピュータ１４０からの通知によって判定してもよいし、一定時間が経過したことによって判定してもよい。

上述の実施形態では、判定部２０６は、バイアス電流値から暗電流の推定値を引いた値を評価値として用い、評価値と比較対象値との差分が閾値の範囲内に含まれるかを判定した。しかし、判定部２０６は、バイアス電流値と比較対象値との差分値が、暗電流の推定値によって補正された閾値の範囲内に含まれるかを判定してもよい。

また、上述の実施形態では、図４のＳ４０５では取得された評価値を既存の評価値に上書きしたが、評価値メモリ２０７のサイズに余裕があれば上書きせずに別のメモリスペースにこの評価値に格納してもよい。さらに、上述のように、判定部２０６は、図４のＳ４０６で取得された評価値を評価値メモリ２０７に格納する必要はないが、評価値メモリ２０７のサイズに余裕があれば、この評価値を評価値メモリ２０７に格納してもよい。

上述の実施形態では、放射線撮像装置１３０は待機動作中に変換素子Ｃのリセットを繰り返したが、検出部２０１の特性変動が安定している場合にはリセット処理を行わず、Ｓ４０３〜Ｓ４０５を反復してもよい。また、上述の実施形態では、Ｓ４０４の判定処理の後にＳ４０５の格納が実行されるが、Ｓ４０５の格納はＳ４０３の取得とＳ４０４の判定処理との間に行われてもよい。この場合に、判定部２０６は、評価値を評価値メモリ２０７に格納する際に、続いて行われる判定処理で用いられる比較対象値を取得するための評価値を上書きしないようにする。

上述の実施形態では、繰り返しのそれぞれにおいて、Ｓ４０２〜Ｓ４０５を１回ずつ行ったがこれに限定されない。例えば、変換素子Ｃを２回リセットするごとにＳ４０３〜Ｓ４０５を１回ずつ実行してもよいし。変換素子Ｃを１回リセットした後にＳ４０３〜Ｓ４０５を２回ずつ実行してもよい。また、Ｓ４０３のリセットの周期とＳ４０３の取得の周期とが異なっていてもよい。

本発明の別の実施形態では、駆動回路２０２は、リセット動作について、駆動線Ｄｒへの導通電圧の供給を、まず奇数行のみ行い、奇数の最終行までの導通を終了した後で偶数行への導通を行う。図８は放射線撮像装置１３０の電源投入から静止画像データの出力までの一連の動作例を説明する。図８の上段のグラフは放射線撮像装置１３０に照射された放射線１２３の強度を表す。図８の中段のグラフは判定部２０６が算出する評価値と比較対象値との差分値を表す。図８の下段は放射線撮像装置１３０の動作を表し、駆動線Ｄｒに供給される駆動信号のタイミングを示す。

時刻ｔ１において放射線撮像装置１３０の電源がオンになり、バイアス線Ｂｓへのバイアス電圧の印加が開始される。これにより、放射線撮像装置１３０は待機動作を開始し、図８において“Ｒ”で示されるリセット動作（時刻ｔ１〜ｔ２と時刻ｔ４〜ｔ５）を繰り返すように制御部２０９が駆動回路２０２を制御する。このリセット動作において、駆動回路２０２が複数の駆動線Ｄｒの奇数行のみ順に導通電圧を供給してトランジスタＴを行ごとに導通状態とする。奇数行のリセット動作が終了すると、駆動回路２０２は、偶数行の先頭Ｄｒ２に導通電圧を供給し、偶数行のみ順に導通電圧を供給して、トランジスタＴを行毎に導通状態とする。このリセット動作が行われている間に、取得部２０５がバイアス電流に基づく評価値の取得を行い、判定部２０６が変換素子Ｃに放射線が照射されているかの判定を行うように、制御部２０９が取得部２０５及び判定部２０６を制御する。蓄積された電気信号をトランジスタＴが信号線Ｓｇに転送する読み出し動作（図８の時刻ｔ３〜ｔ４と時刻ｔ６〜ｔ７の“Ｏ”）では、駆動回路２０２は複数の駆動線Ｄｒに順に駆動電圧を供給し、トランジスタＴを行毎に順に導通状態とする。

図９は判定部２０６が比較対象を取得するために評価値メモリ２０７に格納される値の例を説明する。図９（ａ）では、第ｉフレーム（ｉ≧１）の奇数行においてＳ４０２で駆動線Ｄｒｊ（ｊ＝１，３，５）に導通電圧を供給した後にＳ４０３で取得部２０５が取得した評価値をＩｏ［ｉ，ｊ］と表す。また、第ｉフレーム（ｉ≧１）の偶数行においてＳ４０２で駆動線Ｄｒｊ（ｊ＝２，４，６）に導通電圧を供給した後にＳ４０３で取得部２０５が取得した評価値をＩｅ［ｉ，ｊ］と表す。例えば、Ｉｏ［Ｋ，１］は第Ｋフレームにおいて駆動線Ｄｒ１に導通電圧を供給した後に取得部２０５が取得した評価値を表す。

以上のように偶数・奇数毎にリセット駆動を行う場合、判定部２０６は、Ｓ４０４において、以前に同じ駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した後に取得された評価値を比較対象値として用いて判定処理を行う。第Ｋフレームの奇数行においてＳ４０２で駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した後に取得された評価値Ｉｏ［Ｋ，３］を用いて判定部２０６が判定を行う場合について説明する。図９（ａ）に示されるように、評価値メモリ２０７は、この時点において、前回までの３回のＳ４０５の実行において判定部２０６によって格納された６個の評価値Ｉｏ［Ｋ−１，３］〜Ｉｏ［Ｋ，１］を記憶している。判定部２０６は、今回の判定処理と同じ駆動線Ｄｒ３に導通電圧を供給した以前の判定処理であって、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうちの最後の１回で用いられた評価値Ｉｏ［Ｋ−１，３］を比較対象として用いる。評価値Ｉｏ［Ｋ−１，３］は図９（ａ）で太線枠で囲まれている。判定部２０６はＳ４０４で評価値Ｉｏ［Ｋ，３］と比較対象であるＩｏ［Ｋ−１，３］との差分値、すなわちＩｏ［Ｋ，３］−Ｉｏ［Ｋ−１，３］が閾値の範囲内に含まれているかを判定する。

図１０を用いて、以前に同じ駆動線Ｄｒ３に導通電圧を供給した際に取得した評価値Ｉ［Ｋ−１，３］を比較対象値として用いる事の効果を説明する。図１０は、放射線撮像装置１３０の電源をオンにしてから十分に時間が経過した後の評価値のグラフを示す。Ｆｏ［ｎ］は放射線撮像装置１３０が第ｎフレームの奇数行のみ、Ｆｅ［ｎ］は放射線撮像装置１３０が第ｎフレームの偶数行のみを実行する期間を表し、各フレームにおいて駆動線Ｄｒに順次に導通電圧が供給され、変換素子Ｃがリセットされる。導通電圧の供給によりトランジスタＴが導通状態と非導通状態との間で切り替わったことに起因して、駆動線Ｄｒと同一の画素に接続されたバイアス線Ｂｒに電流が流れ、この電流が取得部２０５で測定されるバイアス電流に含まれる。発明者らは、同一フレーム内であっても、どの駆動線Ｄｒに導通電圧を供給するかによって、バイアス電流値にばらつきが生じることを見出した。これは、駆動線Ｄｒに接続されるトランジスタＴの寄生容量や変換素子Ｃの容量のばらつきに起因するものと考えられる。このばらつきが大きい場合には、前回の判定処理において用いられた評価値を比較対象値として用いると、別々の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給したことに起因する評価値を比較することになり、放射線の照射を精度よく検出することが困難である。

しかしながら、発明者らは、奇数毎、偶数毎に駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した場合であっても、偶数または奇数のフレーム単位ではバイアス電流の波形が類似することを見出した。例えば、図１０に示すように、奇数フレームＦｏ［ｎ−１］におけるバイアス電流の波形とフレームＦｏ［ｎ］におけるバイアス電流の波形とフレームＦｏ［ｎ＋１］におけるバイアス電流の波形とはそれぞれ類似する。すなわち、同一の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した際の評価値は相異なるフレームでも近い値となる。そのため、判定部２０６が以前に同じ駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した際に取得した評価値Ｉ［Ｋ−１，３］を比較対象値として用いて判定処理を行うことによって、判定の精度を向上できる。

差分値が閾値の範囲内に含まれていると判定された場合に、Ｓ４０５で、判定部２０６は評価値Ｉｏ［Ｋ，３］を評価値メモリ２０７に格納する。この際、格納されている評価値のうち最も古い評価値Ｉ［Ｋ−１，１］を上書きしてもよい。これによってメモリ容量を節約できる。差分値が閾値の範囲内に含まれていないと判定された場合に、上述の実施形態と同様の理由によって、判定部２０６は評価値Ｉ［Ｋ，３］を評価値メモリ２０７に格納しなくてもよい。Ｓ４０７で、判定部２０６は、同じ駆動線Ｄｒに対して以前に行われた判定処理であって、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうちの最後の１回で用いられた評価値Ｉ［Ｋ−１，３］を比較対象の値として用いる。

本発明の別の実施形態では、判定部２０６は以前に同じ駆動線Ｄｒに隣接する駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した後に取得された評価値から算出した値を比較対象値として用いて判定処理を行う。第Ｋフレームの奇数行においてＳ４０２で駆動線Ｄｒ２に導通電圧を供給した後に取得された評価値Ｉｏ［Ｋ，３］を用いて判定部２０６が判定を行う場合を考える。図９（ｂ）に示されるように、評価値メモリ２０７は、この時点において、前回までの３回のＳ４０５の実行において判定部２０６によって格納された６個の評価値Ｉｏ［Ｋ−１，３］〜Ｉｏ［Ｋ，１］を記憶している。判定部２０６は、隣接する駆動線Ｄｒ４に導通電圧を供給し、放射線１２３が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうちの最後の１回で用いられた評価値Ｉｅ［Ｋ−１，４］を比較対象として用いる。評価値Ｉｅ［Ｋ−１，４］は図９（ｂ）で太線枠で囲まれている。判定部２０６はＳ４０４で評価値Ｉｏ［Ｋ，３］と比較対象であるＩｅ［Ｋ−１，４］との差分値、すなわちＩｏ［Ｋ，３］−Ｉｅ［Ｋ−１，４］が閾値の範囲内に含まれているかを判定する。

図１０の説明では、同一の駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した際の評価値は相異なるフレームでも近い値となる。さらに、偶数フレームと奇数フレームのバイアス電流の波形も類似している為、奇数フレームの波形を偶数フレームの波形を用いて評価値を比較する事も可能である。例えば、図１０に示すように、偶数フレームＦｅ［ｎ−１］におけるバイアス電流の波形とフレームＦｏ［ｎ］におけるバイアス電流の波形とフレームＦｅ［ｎ＋１］におけるバイアス電流の波形とはそれぞれ類似する。すなわち、隣接する駆動線Ｄｒに導通電圧を供給した際の評価値は偶奇異なるフレームでも近い値となる。Ｓ４０５の処理やＳ４０７での判定処理は上述の実施形態と同様である。

Claims (14)

1. 放射線を電荷に変換する変換素子及び前記電荷に基づく電気信号を転送するスイッチ素子を各々が含む複数の画素と、
   互いに異なる前記スイッチ素子に各々が接続された複数の駆動線と、
   前記複数の駆動線に前記スイッチ素子を導通状態とする導通電圧を供給する駆動回路と、
   前記変換素子が放射線を電荷に変換するためのバイアス電圧を前記複数の画素の前記変換素子に印加するためのバイアス線と、
   前記バイアス線に流れる電流に基づく評価値の取得処理を行う取得部と、
   前記評価値と比較対象値とを比較することによって、前記変換素子に放射線が照射されているかの判定処理を行う判定部と、
   前記取得処理及び前記判定処理を複数回行うように、前記取得部及び前記判定部を制御する制御部と、
   前記判定処理に用いられた前記評価値を格納するための記憶部と、
   を備えた放射線撮像装置であって、
   ある判定処理において用いられる比較対象値は、当該判定処理よりも前に行われた判定処理であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理において用いられた１個以上の評価値に基づくことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記制御部は、ある判定処理において放射線が照射されていないと判定された場合に、当該判定処理の次の判定処理が行われる前に、前記駆動回路に前記導通電圧を供給させることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. ある判定処理において用いられる比較対象値は、当該判定処理よりも前に行われた判定処理であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた１回の判定処理において用いられた評価値に等しい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。
4. ある判定処理において用いられる比較対象値は、当該判定処理よりも前に行われた判定処理であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた複数回の判定処理において用いられた複数個の評価値から算出される値であ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。
5. 前記複数の駆動線は複数のグループに分かれており、
   前記駆動回路は、前記次の判定処理が行われる前に前記複数のグループの何れか１つに対して前記導通電圧を供給し、
   あるグループに前記導通電圧が供給された後に続いて行われる判定処理において用いられる比較対象値は、当該判定処理よりも前に、当該グループに前記導通電圧が供給された後に続いて行われた判定処理であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理において用いられた１個以上の評価値に基づくことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
6. あるグループに前記導通電圧が供給された後に続いて行われる判定処理において用いられる比較対象値は、当該判定処理よりも前に、当該グループに前記導通電圧が供給された後に続いて行われた判定処理であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた１回の判定処理において用いられた評価値に等しいことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
7. あるグループに前記導通電圧が供給された後に続いて行われる判定処理において用いられる比較対象値は、当該判定処理よりも前に、当該グループに前記導通電圧が供給された後に続いて行われた判定処理であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定処理のうち、最後に行われた複数回の判定処理において用いられた複数個の評価値から算出される値であることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
8. 前記複数の駆動線はそれぞれ互いに異なるグループに含まれ、前記駆動回路は前記複数の駆動線のそれぞれに順に前記導通電圧を供給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。
9. 前記変換素子に放射線が照射されていると判定された場合に、前記制御部は、前記導通電圧の供給を行わないように前記駆動回路を制御することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
10. 前記取得部が前記評価値を取得した際に前記バイアス線に流れる暗電流の値を推定する推定部を更に備え、
    前記取得部は、前記バイアス線に流れる電流の値から前記暗電流の値を減じて前記評価値を算出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。
11. 前記推定部は、前記バイアス線にバイアス電圧が印加されてからの経過時間に基づいて前記暗電流の値を推定することを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮像装置。
12. 前記推定部は、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取得された画像データに基づいて前記暗電流の値を推定することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の放射線撮像装置。
13. 請求項１乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮像装置と、
    前記放射線を曝射する放射線発生装置と、
    を含む放射線撮像システム。
14. 放射線を電荷に変換する変換素子及び前記電荷に基づく電気信号を転送するスイッチ素子を各々が含む複数の画素と、
    互いに異なる前記スイッチ素子に各々が接続された複数の駆動線と、
    前記複数の駆動線に前記スイッチ素子を導通状態とする導通電圧を供給する駆動回路と、
    前記変換素子が放射線を電荷に変換するためのバイアス電圧を前記複数の画素の前記変換素子に印加するためのバイアス線と、
    記憶部と、
    を備えた放射線撮像装置の制御方法であって、
    前記バイアス線に流れる電流に基づく評価値を取得する取得工程と、
    前記評価値と比較対象値とを比較することによって、前記変換素子に放射線が照射されているかを判定する判定工程と、
    前記判定工程において用いられた前記評価値を前記記憶部に格納する格納工程と、
    を有し、
    ある判定工程において用いられる比較対象値は、当該判定工程よりも前に行われた判定工程であって、放射線が照射されていないと判定された１回以上の判定工程において用いられた１個以上の評価値に基づくことを特徴とする制御方法。