JP2014109550A

JP2014109550A - 放射線撮像装置

Info

Publication number: JP2014109550A
Application number: JP2012265501A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yamauchi; 貴行山内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-12

Abstract

【課題】直接変換方式により、広いダイナミックレンジを有し、かつ、高Ｓ／Ｎ比の放射線撮像画像を取得する。
【解決手段】放射線撮像装置（１０００）は、撮像パネル部（１）と、信号処理部（４）と、を備える。撮像パネル部（１）は、電荷蓄積用コンデンサＣｓを含む第１画素と、電荷蓄積用コンデンサＣｓの容量より大きな容量を有する電荷蓄積用コンデンサＣｌを含む第２画素と、を有する。撮像パネル部（１）は、放射線変換膜により変換された電荷であって、第１画素において蓄積された電荷に基づく第１電荷信号を取得するとともに、放射線変換部により変換された電荷であって、第２画素において蓄積された電荷に基づく第２電荷信号を取得する。信号処理部（４）は、注目画素が第１画素に対応する画素であり、かつ、注目画素の第１電荷信号の信号値が飽和している場合、注目画素の画素値を注目画素に隣接する第２画素により取得された第２電荷信号を用いて取得することで放射線撮像画像を生成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、放射線撮像技術に関する。

平面の基板上に格子状に配置された複数の画素を備えるセンサーアレイにより放射線画像（例えば、Ｘ線画像）を撮像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では、放射線撮像装置に入射される放射線が、例えば、シンチレータにより光に変換され、変換された光は、各画素のフォトダイオードで電荷に変換される。さらに、上記放射線撮像装置では、フォトダイオードにより変換された電荷は、電荷蓄積用コンデンサに蓄積される。そして、上記放射線撮像装置では、蓄積された電荷を順次読み出すことで、放射線画像が取得される。

例えば、特許文献１に開示されている技術では、１つの画素内に感度特性の異なる２つの光センサ（例えば、フォトダイオード）を設けて、光電変換することにより、放射線検出感度の高感度化およびダイナミックレンジの向上の両方を実現しようとしている。

特開２０１１−２４２２６１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術のように、間接変換方式（シンチレータ等を用いて放射線を光に変換する方式）では、放射線が照射されることにより変換された光が、画素の光センサ（例えば、フォトダイオード）に入射するまでに散乱するため、放射線を放射線変換膜で直接電荷に変換する直接変換方式に比べて、放射線変換効率が悪く、取得される放射線撮像画像の解像度が劣る。また、特許文献１に開示されている放射線撮像装置では、１つの画素において、複数の光センサ（例えば、フォトダイオード）のそれぞれが電荷転送用のスイッチング素子に接続される構成を有している。このような放射線撮像装置では、１つの画素に、光を透過しない複数のスイッチング素子を形成するための領域が設けられるので、光センサに照射される光量が少なくなる。その結果、放射線検出感度が低下し、取得される放射線撮像画像の品質が低下する。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、直接変換方式により、広いダイナミックレンジを有し、かつ、Ｓ／Ｎ比の高い高品質な放射線撮像画像を取得することができる放射線撮像装置を実現することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の構成は、放射線源から被写体に照射した放射線に基づいて、放射線画像を取得する放射線撮像装置であって、放射線変換部と、撮像パネル部と、信号処理部と、を備える。

放射線変換部は、放射線を電荷に変換する放射線変換膜を有する。

撮像パネル部は、第１の容量を有する第１電荷蓄積用コンデンサを含む複数の第１画素と、第１の容量より大きな容量である第２の容量を有する第２電荷蓄積用コンデンサを含む複数の第２画素と、を有し、放射線変換部により変換された電荷であって、第１画素において蓄積された電荷に基づく第１電荷信号を取得するとともに、放射線変換部により変換された電荷であって、第２画素において蓄積された電荷に基づく第２電荷信号を取得する。

信号処理部は、処理対象画素である注目画素が第１画素であり、かつ、注目画素の第１電荷信号の信号値が飽和している場合、注目画素の画素値を注目画素に隣接する第２画素により取得された第２電荷信号を用いて取得することで放射線撮像画像を生成する。

本発明によれば、直接変換方式により、広いダイナミックレンジを有し、かつ、Ｓ／Ｎ比の高い高品質な放射線撮像画像を取得することができる放射線撮像装置を実現することができる。

第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の概略構成図。第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の撮像パネル１の一部の断面図。第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の撮像パネル１の共通電極１１、放射線変換膜１２、画素電極層１３および画素回路部の概略構成を示す図。第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の撮像パネル１、ゲート制御部２および電荷読出部３の概略構成の一例を示す図。電荷読出部３に入力される電荷信号の信号成分Ｓｉｇ０、電荷読出部３から出力される電荷信号の信号成分Ｓｉｇ１、および、信号処理部４から出力される出力画像信号Ｄｏｕｔの信号波形図。第１実施形態の変形例に係る放射線撮像装置の撮像パネル１Ａと、ゲート制御部２Ａと、電荷読出部３と、信号処理部４との概略構成図。

［第１実施形態］
第１実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。

＜１．１：放射線撮像装置の構成＞
まず、放射線撮像装置の構成について、説明する。

図１は、第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の概略構成図である。

図２は、第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の撮像パネル１の一部の断面図である。

図３は、第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の撮像パネル１の共通電極１１、放射線変換膜１２、画素電極層１３および画素回路部の概略構成を示す図である。

図４は、第１実施形態に係る放射線撮像装置１０００の撮像パネル１、ゲート制御部２および電荷読出部３の概略構成の一例を示す図である。なお、図４では、説明便宜のため、撮像パネル１の一部として４画素×４画素の合計１６個の画素を図示しているが、これに限定されることはない。放射線撮像装置１０００において、当然、撮像パネル１の画素数は、任意の画素数（Ｍ画素×Ｎ画素（Ｍ、Ｎ：自然数））であってもよい。

撮像パネル１は、平板状であり、平面視において、例えば、格子状に配置された複数の画素を有しており、画素ごとに、照射された放射線の強度に応じた電荷を蓄積する。

撮像パネル１は、図２に示すように、共通電極１１と、放射線変換膜１２と、画素電極層１３と、画素回路部１４と、基板１５と、を備える。撮像パネル１は、図２に示すように、放射線源ＬＳに近い方から、共通電極１１、放射線変換膜１２、画素電極層１３、画素回路部１４、基板１５の順に配置されている。

共通電極１１は、平板状であり、平面視において、複数の画素（撮像パネル１の複数の画素）が配置されている領域全体を覆うように形成されている。共通電極１１は、導体により形成されており、放射線変換膜１２を挟んで配置されている共通電極１１と画素電極層１３の画素電極との間に電圧をかけるための電極である。

放射線変換膜１２は、平板状であり、平面視において、複数の画素が配置されている領域全体を覆うように形成されている。放射線変換膜１２は、図２に示すように、断面視において、共通電極１１と、画素電極層１３とに挟まれるように配置されている。放射線変換膜１２は、放射線が照射されると、照射された放射線の強度に応じた電荷を発生させる。なお、放射線変換膜１２は、例えば、非晶質セレン（アモルファスセレン）を用いて形成することができる。

画素電極層１３は、画素ごとに設けられた複数の画素電極を含む。画素電極層１３に含まれる各画素電極は、平面視において、例えば、格子状に配列（配置）されており、画素ごとに、直下の画素回路（画素回路部１４に設置されている画素ごとの画素回路）に接続されている。図３に示すように、画素電極層１３の各画素電極と共通電極１１との間に、例えば、電圧Ｖｈをかけることで、放射線変換膜１２において、入射した放射線から変換された電荷（電子と正孔）が画素電極に収集される。そして、画素電極に収集された電荷は、画素回路部１４の画素に含まれる電荷蓄積用コンデンサに蓄積される。

画素回路部１４は、画素ごとに設けられた、複数の画素回路を含む。各画素回路は、平面視において略同一位置に配置されている画素電極層１３の画素電極と電気的に接続されている。画素回路部１４の各画素回路は、図４に示すように、２種類の画素を備える。具体的には、画素回路部１４の各画素回路は、複数の第１画素Ｐ１（ｘ，ｙ）と、複数の第２画素Ｐ２（ｘ，ｙ）とを備える。第１画素Ｐ１（ｘ，ｙ）と第２画素Ｐ２（ｘ，ｙ）とは、縦横ともに、交互に配置されることが好ましい。つまり、図４に示すように、第１画素Ｐ１および第２画素Ｐ２が、第Ｎ行（Ｎは自然数）において、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１、・・・・、Ｐ２、Ｐ１と配置されている場合、その第Ｎ＋１行では、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ２、・・・・、Ｐ１、Ｐ２と配置される。さらに第Ｎ＋２行では、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１、・・・・、Ｐ２、Ｐ１と配置される。このように縦横ともに、第１画素Ｐ１および第２画素Ｐ２を交互に配置することで、同一種類の画素が連続して配置されることはない。

第１画素Ｐ１（ｘ，ｙ）は、スイッチング素子ＳＷ（例えば、（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）））と、第１電荷蓄積用コンデンサＣｓと、を備える。第２画素Ｐ２（ｘ，ｙ）は、スイッチング素子ＳＷ（例えば、（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）））と、第１電荷蓄積用コンデンサＣｓより容量の大きな容量を有する第２電荷蓄積用コンデンサＣｌと、を備える。

なお、撮像パネル１のゲート線Ｇｘ（ｘ：整数、０≦ｘ≦３）およびデータ線Ｄｙ（ｙ：整数、０≦ｙ≦３）に接続されている第１画素を「Ｐ１（ｘ，ｙ）」と表記し、第１画素Ｐ１（ｘ，ｙ）に接続されている画素電極層１３の画素電極Ｅｘを「Ｅｘ（ｘ，ｙ）」と表記する（以下、同様）。また、撮像パネル１のゲート線Ｇｘ（ｘ：整数、０≦ｘ≦３）およびデータ線Ｄｙ（ｙ：整数、０≦ｙ≦３）に接続されている第２画素を「Ｐ２（ｘ，ｙ）」と表記し、第２画素Ｐ２（ｘ，ｙ）に接続されている画素電極層１３の画素電極Ｅｘを「Ｅｘ（ｘ，ｙ）」と表記する（以下、同様）。

第１画素Ｐ１（ｘ，ｙ）の各画素回路において、スイッチング素子ＳＷのゲート端子（制御端子）は、ゲート線に接続されている。スイッチング素子ＳＷは、ゲート制御部２が、ゲート線（図４のゲート線Ｇ０〜Ｇ３）を所定の電圧とすることで、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態となる。スイッチング素子ＳＷのソース端子（スイッチング素子ＳＷがＯＮ状態において電流が流れる一方の端子）は、第１電荷蓄積用コンデンサＣｓおよび画素電極層１３の画素電極Ｅｘに接続されている。また、スイッチング素子ＳＷのドレイン端子（スイッチング素子ＳＷがＯＮ状態において電流が流れる他方の端子）は、データ線（図４のＤ０〜Ｄ３）により、電荷読出部３に接続されている。第１電荷蓄積用コンデンサＣｓは、スイッチング素子ＳＷおよび所定の共通電位（例えば、グランド電位）に接続されている。

図４において、例えば、画素Ｐ１（０，０）の画素回路のソース端子（スイッチング素子ＳＷがＯＮ状態において電流が流れる一方の端子）は、電荷蓄積用コンデンサＣｓおよび画素電極層１３の画素電極Ｅｘ（０，０）に接続されている。

第２画素Ｐ２（ｘ，ｙ）の各画素回路において、スイッチング素子ＳＷのゲート端子（制御端子）は、ゲート線に接続されている。スイッチング素子ＳＷは、ゲート制御部２が、ゲート線（図４のゲート線Ｇ０〜Ｇ３）を所定の電圧とすることで、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態となる。スイッチング素子ＳＷのソース端子（スイッチング素子ＳＷがＯＮ状態において電流が流れる一方の端子）は、第２電荷蓄積用コンデンサＣｌおよび画素電極層１３の画素電極Ｅｘに接続されている。また、スイッチング素子ＳＷのドレイン端子（スイッチング素子ＳＷがＯＮ状態において電流が流れる他方の端子）は、データ線（図４のＤ０〜Ｄ３）により、電荷読出部３に接続されている。第２電荷蓄積用コンデンサＣｌは、スイッチング素子ＳＷおよび所定の共通電位（例えば、グランド電位）に接続されている。

図４において、例えば、画素Ｐ２（０，１）の画素回路のソース端子（スイッチング素子ＳＷがＯＮ状態において電流が流れる一方の端子）は、電荷蓄積用コンデンサＣｌおよび画素電極層１３の画素電極Ｅｘ（０，１）に接続されている。

ゲート制御部２は、複数のゲート線（例えば、図４のＧ０〜Ｇ３）により、撮像パネル１の各画素と接続されている。ゲート制御部２は、制御部１から出力されるタイミング制御信号（同期信号等）を入力とする。ゲート制御部２は、制御部１から出力されるタイミング制御信号（同期信号等）に基づいて、所定のタイミングでゲート線（図４のＧ０からＧ３）にゲート制御信号を出力する。このゲート制御信号により各画素のスイッチング素子ＳＷがＯＮ／ＯＦＦ制御される。

電荷読出部３は、複数のデータ線（例えば、図４のＤ０〜Ｄ３）により、撮像パネル１の各画素と接続されている。電荷読出部３は、図４に示すように、データ線ごとに、増幅器／ＡＤ変換器を有している。電荷読出部３は、各画素から各データ線を介して出力される電荷信号を入力とする。電荷読出部３は、入力された電荷信号に対して、データ線ごと設けられた増幅器／ＡＤ変換器により、増幅処理およびＡ／Ｄ変換処理を行う。そして、電荷読出部３は、Ａ／Ｄ変換処理して取得した電荷信号に対応するデジタル電荷信号を、データ線ごとに、信号処理部４に出力する。

信号処理部４は、電荷読出部３から、データ線ごとに出力されるデジタル電荷信号を入力とし、入力されたデジタル電荷信号に対して所定の信号処理を行うことで放射線撮像画像信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔを取得する。そして、信号処理部４は、取得した放射線撮像画像信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔを出力する。

制御部５は、ゲート制御部２、電荷読出部３、および、信号処理部４と、接続されており、上記各機能部を制御する。なお、制御部５と、各機能部とは、直接接続されているものであってもよいし、バス等を介して接続されるものであってもよい。

＜１．２：放射線撮像装置の動作＞
以上のように構成された放射線撮像装置１０００の動作について、以下、説明する。

図１に示すように、放射線源ＬＳから、被写体Ｂ、撮像パネル１に対して放射線が照射される。照射された放射線は、被写体Ｂを通過し、あるいは、直接、撮像パネル１に入射される。

放射線撮像装置１０００では、例えば、図３に示すように、撮像パネル１において、共通電極１１および画素電極層１３の各画素電極に所定の電圧がかけられている。

撮像パネル１の放射線変換膜１２では、通過した放射線の強度に応じた電荷が生じる。そして、生じた電荷は、共通電極１１と画素電極層１３の各画素電極との間の電界により、発生位置に応じて、画素電極に収集され、当該画素電極に接続されている画素回路（画素回路部１４の画素回路）の第１電荷蓄積用コンデンサＣｓまたは第２電荷蓄積用コンデンサＣｌに蓄積される。

第１電荷蓄積用コンデンサＣｓの容量は、第２電荷蓄積用コンデンサＣｌの容量よりも小さいので、第１電荷蓄積用コンデンサＣｓの感度は、第２電荷蓄積用コンデンサＣｌの感度よりも高い。つまり、コンデンサの両端子間に生じる電圧は、コンデンサの容量に反比例するので（Ｖ＝Ｑ／Ｃ）、放射線変換膜１２により変換された電荷量が同じである場合、第１電荷蓄積用コンデンサＣｓの両端子間に生じる電圧（第１電荷蓄積用コンデンサＣｓの両端子間の電位差）は、第２電荷蓄積用コンデンサＣｌの両端子間に生じる電圧（第２電荷蓄積用コンデンサＣｌの両端子間の電位差）よりも大きくなる。すなわち、第１電荷蓄積用コンデンサＣｓを有する第１画素は、感度が高いが、飽和しやすい。一方、第２電荷蓄積用コンデンサＣｌを有する第２画素は、感度が低いが、飽和しにくい。

画素回路部１４の画素回路の電荷蓄積用コンデンサＣｓまたは第２電荷蓄積用コンデンサＣｌに蓄積された電荷（電荷信号）は、ゲート制御部２からゲート線を介して出力されるゲート制御信号に従い、所定のタイミングでデータ線を通じて電荷読出部３に出力される。

電荷読み出し部３では、撮像パネル１の各画素からデータ線を介して出力された電荷（電荷信号）に対して、増幅処理およびＡ／Ｄ変換処理が実行される。そして、Ａ／Ｄ変換された画素ごとの電荷信号は、信号処理部４に出力される。

信号処理部４では、電荷読出部３から出力された画素ごとの電荷信号が飽和状態であるか否かを判定する。第１画素Ｐ１（ｘ，ｙ）から読み出された電荷信号を第１電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ，ｙ）とし、第２画素Ｐ２（ｘ，ｙ）から読み出された電荷信号を第２電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ，ｙ）とすると、信号処理部４は、第１電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ，ｙ）の信号値が飽和状態であるか否かを判定する。信号処理部４は、第１電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ，ｙ）が飽和状態である場合、補間処理により、当該画素Ｐ１（ｘ，ｙ）に相当する画素の画素値(信号値)を取得する。

ここで、具体的な処理の一例について、図５を用いて、説明する。

図５は、電荷読出部３に入力される電荷信号の信号成分Ｓｉｇ０、電荷読出部３から出力される電荷信号の信号成分Ｓｉｇ１、および、信号処理部４から出力される出力画像信号Ｄｏｕｔの信号波形図である。図５において、横軸は時間軸であり、縦軸は各信号の信号値（振幅）を示す軸である。なお、図５では、説明便宜のため、各処理の遅延時間（処理時間）がないものとして、図示している。

図５では、区間１（ｔ０〜ｔ２の区間）、区間３（ｔ４〜ｔ６の区間）、および、区間５（ｔ８〜ｔ１０の区間）において、撮像パネル１に照射される放射線量が多く、第１画素Ｐ１により取得される電荷信号の信号値が、電荷読出部３の入力段に設けられている増幅回路の入力ダイナミックレンジを超えるが、区間２（ｔ２〜ｔ４の区間）、および、区間４（ｔ６〜ｔ８の区間）において、撮像パネル１に照射される放射線量が少なく、第１画素Ｐ１により取得される電荷信号の信号値は、電荷読出部３の入力段に設けられている増幅回路の入力ダイナミックレンジを超えない場合について、示している。なお、図５中の点線で示した部分は、同一区間内において、第１画素により取得される信号レベルと第２画素により取得される信号レベルとの比較を容易にするために補助的に示したものである。

また、図５において、画素と信号との関係は、以下の通りである。

（区間１：区間ｔ０〜ｔ２）
区間ｔ０〜ｔ１において、第１画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１）が、信号処理部４に入力される。
区間ｔ１〜ｔ２において、第２画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋１）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）が、信号処理部４に入力される。

（区間２：区間ｔ２〜ｔ４）
区間ｔ２〜ｔ３において、第１画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋２）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋２）が、信号処理部４に入力される。
区間ｔ３〜ｔ４において、第２画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋３）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋３）が、信号処理部４に入力される。

（区間３：区間ｔ４〜ｔ６）
区間ｔ４〜ｔ５において、第１画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋４）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋４）が、信号処理部４に入力される。
区間ｔ５〜ｔ６において、第２画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋５）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）が、信号処理部４に入力される。

（区間４：区間ｔ６〜ｔ８）
区間ｔ６〜ｔ７において、第１画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋６）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋６）が、信号処理部４に入力される。
区間ｔ７〜ｔ８において、第２画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋７）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋７）が、信号処理部４に入力される。

（区間５：区間ｔ８〜ｔ１０）
区間ｔ８〜ｔ９において、第１画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋８）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋８）が、信号処理部４に入力される。
区間ｔ９〜ｔ１０において、第２画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋９）から読み出された電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋９）が、信号処理部４に入力される。

（区間１の処理）：
区間１のｔ０〜ｔ１の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１）（電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１）の電荷読出部３による処理後の信号）が、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値と一致しているので、画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１）が飽和状態であると判定する。

区間１のｔ１〜ｔ２の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）（電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）の電荷読出部３による処理後の信号）は、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値未満の信号値を有しているので、画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋１）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）は、飽和状態でないと判定する。そこで、信号処理部４は、飽和状態である画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１）を、飽和していない画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋１）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）ですげ替えることで、画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１）に対応する画素信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）を取得する。つまり、
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）×ｋ１
とする。なお、係数ｋ１は、第１画素で取得される信号のレベルと、第２画素で取得される信号のレベルが一致するように調整するための係数である。

また、信号処理部４は、画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋１）に対応する画素信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋１）を、
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋１）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）×ｋ１
として取得する。

これにより、区間１に対応する出力画像信号Ｄｏｕｔは、図５の区間ｔ０’〜ｔ２’に示すよう、その信号値が、Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）×ｋ１となる。

（区間２の処理）：
区間２のｔ２〜ｔ３の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋２）（電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋２）の電荷読出部３による処理後の信号）が、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値未満であるので、画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋２）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋２）が飽和状態ではないと判定する。

区間２のｔ３〜ｔ４の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋３）（電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋３）の電荷読出部３による処理後の信号）は、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値未満の信号値を有しているので、画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋３）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋３）は、飽和状態でないと判定する。

信号処理部４は、区間２における画素信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔを以下のようにして取得する。

Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋２）＝Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋２）
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋３）＝Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋２）
つまり、信号処理部４は、区間２における画素信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔを、感度が高く、信号レベルの大きい画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋２）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋２）とする。第１画素Ｐ１で取得される信号は、感度が高く、信号レベルが大きくなるので、飽和状態でない場合には、ノイズが重畳した場合でもＳ／Ｎ比が劣化しにくい。したがって、区間２のように、第１画素Ｐ１で取得される信号が飽和していない場合は、第１画素Ｐ１で取得される信号を出力画像信号Ｄｏｕｔとする。これにより、放射線撮像装置１０００において取得される放射線撮像画像のＳ／Ｎ比が良好なものとなる。

（区間３の処理）：
区間３のｔ４〜ｔ５の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋４）（電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋４）の電荷読出部３による処理後の信号）が、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値と一致しているので、画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋４）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋４）が飽和状態であると判定する。

区間３のｔ５〜ｔ６の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）（電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）の電荷読出部３による処理後の信号）は、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値未満の信号値を有しているので、画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋５）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）は、飽和状態でないと判定する。

したがって、信号処理部４は、区間３において、区間１の処理と同様の処理を行う。つまり、信号処理部４は、区間３における出力画像信号Ｄｏｕｔを、
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋４）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）×ｋ１
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋５）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）×ｋ１
により取得する。

これにより、区間３に対応する出力画像信号Ｄｏｕｔは、図５の区間ｔ４’〜ｔ６’に示すよう、その信号値が、Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）×ｋ１となる。

（区間４の処理）：
区間４のｔ６〜ｔ７の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋６）（電荷信号Ｄ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋６）の電荷読出部３による処理後の信号）が、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値未満であるので、画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋６）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋６）が飽和状態ではないと判定する。

区間４のｔ７〜ｔ８の区間において、信号処理部４は、信号処理部４に入力されているデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋７）（電荷信号Ｄ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋７）の電荷読出部３による処理後の信号）は、Ａ／Ｄ変換処理のダイナミックレンジの上限値未満の信号値を有しているので、画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋７）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋７）は、飽和状態でないと判定する。

信号処理部４は、区間４における画素信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔを以下のようにして取得する。

Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋６）＝Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋６）
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋７）＝Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋６）
つまり、信号処理部４は、区間４における画素信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔを、感度が高く、信号レベルの大きい画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１＋６）に対応するデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１＋６）とする。第１画素Ｐ１で取得される信号は、感度が高く、信号レベルが大きくなるので、飽和状態でない場合には、ノイズが重畳した場合でもＳ／Ｎ比が劣化しにくい。したがって、区間４のように、第１画素Ｐ１で取得される信号が飽和していない場合は、第１画素Ｐ１で取得される信号を出力画像信号Ｄｏｕｔとする。これにより、放射線撮像装置１０００において取得される放射線撮像画像のＳ／Ｎ比が良好なものとなる。

（区間５の処理）：
信号処理部４は、区間５において、区間１および区間３と同様の処理を実行する。つまり、したがって、信号処理部４は、区間５における出力画像信号Ｄｏｕｔを、
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋８）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋９）×ｋ１
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１＋９）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋９）×ｋ１
により取得する。

これにより、区間５に対応する出力画像信号Ｄｏｕｔは、図５の区間ｔ８’〜ｔ１０’に示すよう、その信号値が、Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋５）×ｋ１となる。

以上のようにして信号処理部４により、生成された出力画像信号Ｄｏｕｔは、図５に示すように、信号値が飽和することなく（白飛び（高輝度画像領域の陰影が無くなる現象）の原因となる信号値が飽和する状態は発生することなく）、広いダイナミックレンジを有する信号となる。さらに、飽和状態が発生していない区間においては、Ｓ／Ｎ比の高い、第１画素Ｐ１により取得された信号が採用される。その結果、この出力画像信号Ｄｏｕｔにより形成される放射線撮像画像は、白飛び等の現象が発生することなく、かつ、高Ｓ／Ｎ比の良質な画像となる。

以上のように、放射線撮像装置１０００では、信号処理部４が、第１画素Ｐ１により取得される信号の飽和状態を判定し、第１画素Ｐ１により取得される信号が飽和状態である場合、飽和しにくい第２画素（容量の大きい電荷蓄積用コンデンサＣｌを有する画素）Ｐ２により取得された信号を採用して、出力画像信号Ｄｏｕｔを生成する。一方、第１画素Ｐ１により取得される信号が飽和状態ではない場合、信号処理部４は、感度が高く、信号値が大きくなる第１画素（容量の小さい電荷蓄積用コンデンサＣｓを有する画素）Ｐ１により取得された信号を採用して、出力画像信号Ｄｏｕｔを生成する。

したがって、放射線撮像装置１０００では、信号値が飽和しにくい広ダイナミックレンジであり、かつ、Ｓ／Ｎ比の高い良質な放射線撮像画像を取得することができる。

≪変形例≫
次に、本実施形態の変形例について、説明する。

図６に、本変形例の放射線撮像装置の撮像パネル１Ａと、ゲート制御部２Ａと、電荷読出部３と、信号処理部４との概略構成を示す。

本変形例に係る放射線撮像装置は、第１実施形態の放射線撮像装置１０００において、撮像パネル１を、図６に示す撮像パネル１Ａに置換し、ゲート制御部２を、図６に示すゲート制御部２Ａに置換した構成を有する。それ以外については、第１実施形態の放射線撮像装置１０００と同様である。なお、第１実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

撮像パネル１Ａは、撮像パネル１と画素（画素回路）の構成が異なる。それ以外については、同様である。

撮像パネル１Ａは、撮像パネル１の第１画素Ｐ１（ｘ，ｙ）を、図６に示す第１画素Ｐ１Ａ（ｘ，ｙ）に置換し、さらに、撮像パネル１の第２画素Ｐ２（ｘ，ｙ）を、図６に示す第２画素Ｐ２Ａ（ｘ，ｙ）に置換した構成を有する。

第１画素Ｐ１Ａ（ｘ，ｙ）は、図６に示すように、リセット用素子Ｍ１と、増幅用素子Ｍ２と、スイッチング素子ＳＷと、電荷蓄積用コンデンサＣｓと、を備える。

リセット用素子Ｍ１は、ソース線にかかる電圧により、電荷蓄積用コンデンサＣｓを充電することでリセットするための素子である。リセット用素子Ｍ１は、図６に示すように、ソース端子がソース線（図６のＳ０、Ｓ１、・・・）に接続されており、ドレイン端子が電荷蓄積用コンデンサＣｓおよび画素電極Ｅｘ（ｘ，ｙ）に接続されており、ゲート端子がリセット線（図６のＲ０、Ｒ１、・・・）に接続されている。リセット素子Ｍ１は、ゲート端子に、ゲート制御部２Ａによりリセット線を介して所定の電圧をかけられることで、ＯＮ状態となる。リセット素子Ｍ１がＯＮ状態となることで、ソース線にかかる電圧により電荷蓄積用コンデンサＣｓが充電される。

増幅用素子Ｍ２は、電荷蓄積用コンデンサＣｓに蓄積される電荷に基づく信号を増幅するための素子である。増幅用素子Ｍ２は、図６に示すように、ソース端子がソース線（図６のＳ０、Ｓ１、・・・）に接続されており、ドレイン端子がスイッチング素子ＳＷのソース端子に接続されており、ゲート端子がリセット用素子Ｍ１のドレイン端子、電荷蓄積用コンデンサＣｓおよび画素電極Ｅｘ（ｘ，ｙ）に接続されている。放射線が放射線変換膜に照射されることで発生する電荷（電子）が電荷蓄積用コンデンサＣｓに流入することで、電荷蓄積用コンデンサＣｓの両端子間の電位が下がる（電荷蓄積用コンデンサＣｓにおいて放電される）。つまり、リセットされた電位（リセット電位）からの電圧降下分が信号成分となる。増幅用素子Ｍ２は、電荷蓄積用コンデンサＣｓのリセット素子Ｍ１のドレイン端子側の端子の電圧に基づいて、増幅処理を行い、増幅処理を行った信号（電圧）を、スイッチング素子ＳＷを介してデータ線（図６のＤ０、Ｄ１、・・・）に出力する。

スイッチング素子ＳＷは、増幅用素子Ｍ２により増幅された電荷信号を、データ線（図６のＤ０、Ｄ１、・・・）を介して、電荷読出部３に出力するための素子である。スイッチング素子ＳＷは、図６に示すように、ソース端子が増幅用素子Ｍ２のドレイン端子に接続されており、ドレイン端子がデータ線（図６のＤ０、Ｄ１、・・・）に接続されており、ゲート端子がゲート線に接続されている。スイッチング素子ＳＷは、ゲート端子に、ゲート制御部２Ａによりゲート線を介して所定の電圧をかけられることで、ＯＮ状態となる。スイッチング素子ＳＷがＯＮ状態となることで、増幅用素子Ｍ２により増幅された電荷信号が、データ線を介して、電荷読出部３に出力される。

第２画素Ｐ２Ａ（ｘ，ｙ）は、図６に示すように、リセット用素子Ｍ１と、増幅用素子Ｍ２と、スイッチング素子ＳＷと、容量が電荷蓄積用コンデンサＣｓより大きい容量を有する電荷蓄積用コンデンサＣｌと、を備える。なお、第２画素Ｐ２Ａ（ｘ，ｙ）は、第１画素Ｐ１Ａ（ｘ，ｙ）において、電荷蓄積用コンデンサＣｓを電荷蓄積用コンデンサＣｌに置換した構成である。この点のみが、第２画素Ｐ２Ａ（ｘ，ｙ）は、第１画素Ｐ１Ａ（ｘ，ｙ）と相違する。その他の回路構成、接続関係については、第１画素Ｐ１Ａ（ｘ，ｙ）と同様であるので、説明を省略する。

ゲート制御部２Ａは、複数のゲート線（例えば、図６のＧ０、Ｇ１、・・・）、複数のソース線（例えば、図６のＳ０、Ｓ１、・・・）、および、複数のリセット線（例えば、図６のＲ０、Ｒ１、・・・）により、撮像パネル１Ａの各画素と接続されている。ゲート制御部２Ａは、制御部１から出力されるタイミング制御信号（同期信号等）を入力とする。ゲート制御部２Ａは、制御部１から出力されるタイミング制御信号（同期信号等）に基づいて、所定のタイミングでゲート線（図４のＧ０からＧ３）にゲート制御信号を出力する。このゲート制御信号により各画素のスイッチング素子ＳＷがＯＮ／ＯＦＦ制御される。また、ゲート制御部２Ａは、所定のタイミングでリセット制御信号を、リセット線を介して各画素に出力する。また、ゲート制御部２Ａは、各画素においてリセット処理が実行される間において、ソース線にリセット処理用の電圧をかける。また、ゲート制御部２Ａは、各画素において増幅処理（増幅用素子Ｍ２による増幅処理）が実行される間において、ソース線に増幅処理用の電圧をかける。

本変形例の放射線撮像装置は、上記のように構成されており、いわゆる能動型センサの構成を有する撮像パネル１Ａを備える。本変形例の放射線撮像装置では、図６に示すように、電荷蓄積用コンデンサＣｓまたはＣｌの直近において、電圧変換（増幅用素子Ｍ２による増幅処理）が実行されるため、第１実施形態の放射線撮像装置１０００に比べて、さらに、電荷蓄積用コンデンサＣｓおよびＣｌの容量を小さくすることができる。したがって、本変形例の放射線撮像装置では、さらに、高感度の画素を配置することができるので、本変形例の放射線撮像装置により取得される放射線撮像画像は、さらに高精度の画像となる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、放射線撮像装置において、信号処理部４が、飽和状態を検知しない場合、感度が高く、信号値が大きくなる第１画素（容量の小さい電荷蓄積用コンデンサＣｓを有する画素）Ｐ１により取得された信号を採用して、出力画像信号Ｄｏｕｔを生成する場合について説明した。しかし、これに限定されることはなく、例えば、放射線撮像装置において、信号処理部４が、飽和状態を検知しない場合、第１画素（容量の小さい電荷蓄積用コンデンサＣｓを有する画素）Ｐ１により取得された信号にすげ替えることなく、第２画素（容量の大きい電荷蓄積用コンデンサＣｌを有する画素）Ｐ２により取得された信号をそのまま採用し（第２画素用のゲイン調整した信号を採用し）、出力画像信号Ｄｏｕｔを生成するようにしてもよい。これにより、飽和状態が検知されない画像領域の解像度を上げることができる。なお、第２画素（容量の大きい電荷蓄積用コンデンサＣｌを有する画素）Ｐ２により取得された信号が所定の閾値より大きい場合のみ、上記処理を行うようにしてもよい。これにより、信号レベルが小さく、Ｓ／Ｎ比の悪い信号が採用されることを適切に回避することができる。

また、上記実施形態では、放射線撮像装置において、信号処理部４が、飽和状態を検知した場合、飽和状態が検出された第１画素Ｐ１（ｘ１，ｙ１）により取得されたデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｓ（ｘ１，ｙ１）を、隣接する第２画素Ｐ２（ｘ１，ｙ１＋１）により取得されたデジタル信号Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）を用いて、補間（置換）する処理について説明した。しかし、これに限定されることはなく、飽和状態が検知された場合、例えば、以下のように、複数の隣接画素を用いて、注目画素の補間処理を行うことで、出力画像信号Ｄｏｕｔを取得するようにしてもよい。
（１）左隣の第２画素ですげ替え
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１−１）×ｋ１
（２）上隣の第２画素ですげ替え
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１−１，ｙ１）×ｋ１
（３）下隣の第２画素ですげ替え
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）＝Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１＋１，ｙ１）×ｋ１
（４）左右に隣接する第２画素で補間
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）＝（Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１−１）＋Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１））／２×ｋ１
（５）上下に隣接する第２画素で補間
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）＝（Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１−１，ｙ１）＋Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１＋１，ｙ１））／２×ｋ１
（６）上下左右に隣接する第２画素で補間
Ｄｏｕｔ（ｘ１，ｙ１）＝（Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１−１）＋Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１，ｙ１＋１）＋Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１−１，ｙ１）＋Ｄｉｎ＿Ｃｌ（ｘ１＋１，ｙ１））／４×ｋ１
また、さらに多くの隣接画素を用いて、飽和状態の検知されている注目画素の画素値（信号値）を補間するようにしてもよい。さらに、注目画素と隣接画素との距離に応じた重み付けをして補間処理（例えば、重み付け平均値による補間処理）を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態の放射線撮像装置の一部または全部は、集積回路（例えば、ＬＳＩ、システムＬＳＩ等）として実現されるものであってもよい。

上記実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置（ＣＰＵ）により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、ＲＯＭにおいて、あるいはＲＡＭに読み出されて実行される。

また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（オペレーティングシステム）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。

なお、上記実施形態に係る放射線撮像装置をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。上記実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。

また、上記実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。

前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）、半導体メモリを挙げることができる。

上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

［付記］
なお、本発明は、以下のようにも表現することができる。

第１の構成は、放射線源から被写体に照射した放射線に基づいて、放射線画像を取得する放射線撮像装置であって、放射線変換部と、撮像パネル部と、信号処理部と、を備える。

信号処理部は、注目画素（処理対象画素）が第１画素であり、かつ、注目画素の第１電荷信号の信号値が飽和している場合、注目画素の画素値（放射線撮像画像を形成する画素の画素値）を注目画素に隣接する第２画素により取得された第２電荷信号を用いて取得することで放射線撮像画像を生成する。

この放射線撮像装置では、第１画素により取得される信号の飽和状態を判定し、第１画素により取得される信号が飽和状態である場合、飽和しにくい第２画素（容量の大きい電荷蓄積用コンデンサを有する画素）により取得された信号を採用して、放射線撮像画像を生成する。

したがって、この放射線撮像装置１０００では、信号値（画素値）が飽和しにくい広ダイナミックレンジを有する高品質な放射線撮像画像を取得することができる。

なお、「信号値が飽和している」状態とは、当該信号値を処理するためのダイナミックレンジを超える信号値を有する信号が存在する状態をいう。

第２の構成は、第１の構成において、信号処理部は、処理対象画素である注目画素が第２画素であり、かつ、注目画素に隣接する第１画素の第１電荷信号の信号値が飽和していない場合、注目画素の画素値を注目画素に隣接する第１画素により取得された第１電荷信号を用いて取得することで放射線撮像画像を生成する。

これにより、この放射線撮像装置では、注目画素が第２画素であり、かつ、注目画素に隣接する第１画素の第１電荷信号の信号値が飽和していない場合、感度が高く、信号値が大きくなる第１画素（容量の小さい電荷蓄積用コンデンサを有する画素）により取得された信号を採用して、放射線撮像画像を生成する。

したがって、この放射線撮像装置では、信号値が飽和しにくい広ダイナミックレンジであり、かつ、Ｓ／Ｎ比の高い良質な放射線撮像画像を取得することができる。

第３の構成は、第１または第２の構成において、撮像パネル部の第１画素は、第１画素の第１電荷蓄積用コンデンサに蓄積された電荷に基づく第１電荷信号を増幅するアクディブ素子を含み、撮像パネル部の第２画素は、第２画素の第２電荷蓄積用コンデンサに蓄積された電荷に基づく第２電荷信号を増幅するアクティブ素子を含む。

これにより、この放射線撮像装置では、第１電荷蓄積用コンデンサまたは第２電荷蓄積用コンデンサの直近において、電圧変換（アクティブ素子による増幅処理）が実行されるため、さらに、第１電荷蓄積用コンデンサおよび第２電荷蓄積用コンデンサの容量を小さくすることができる。したがって、この放射線撮像装置では、さらに、高感度の画素を配置することができるので、この放射線撮像装置により取得される放射線撮像画像は、さらに高精度の画像となる。

本発明に係る放射線撮像装置は、直接変換方式により、広いダイナミックレンジを有し、かつ、Ｓ／Ｎ比の高い高品質な放射線撮像画像を取得することができるので、放射線画像関連産業分野において、有用であり、当該分野において実施することができる。

１０００放射線撮像装置
１、１Ａ撮像パネル
２、２Ａゲート制御部
３電荷読出部
４信号処理部
５制御部
１２放射線変換膜

Claims

放射線源から被写体に照射した放射線に基づいて、放射線画像を取得する放射線撮像装置であって、
放射線を電荷に変換する放射線変換膜を有する放射線変換部と、
第１の容量を有する第１電荷蓄積用コンデンサを含む複数の第１画素と、第１の容量より大きな容量である第２の容量を有する第２電荷蓄積用コンデンサを含む複数の第２画素と、を有し、前記放射線変換部により変換された電荷であって、前記第１画素において蓄積された電荷に基づく第１電荷信号を取得するとともに、前記放射線変換部により変換された電荷であって、前記第２画素において蓄積された電荷に基づく第２電荷信号を取得する撮像パネル部と、
注目画素が前記第１画素であり、かつ、前記注目画素の前記第１電荷信号の信号値が飽和している場合、前記注目画素に隣接する前記第２画素により取得された前記第２電荷信号を用いて前記注目画素の画素値を取得することで放射線撮像画像を生成する信号処理部と、
を備える放射線撮像装置。
前記信号処理部は、
処理対象画素である注目画素が前記第２画素であり、かつ、前記注目画素に隣接する前記第１画素の前記第１電荷信号の信号値が飽和していない場合、前記注目画素に隣接する前記第１画素により取得された前記第１電荷信号を用いて前記注目画素の画素値を取得することで前記放射線撮像画像を生成する、
請求項１に記載の放射線撮像装置。
前記撮像パネル部の前記第１画素は、前記第１電荷信号を増幅するアクティブ素子を含み、
前記撮像パネル部の前記第２画素は、前記第２電荷信号を増幅するアクティブ素子を含む、
請求項１又は２に記載の撮像装置。