JP2016010064A - 放射線撮像装置、その駆動方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】フレームレートを大きくしながら放射線画像に段差ノイズが生じることを防ぐ装置、その駆動方法およびプログラムを提供する。【解決手段】複数のセンサｓと複数のセンサを駆動する垂直走査回路３０３とを備えたセンサユニット１０６を備え、各センサｓが放射線を検知する検知素子と検知素子からの信号をサンプリングするサンプリング部と検知素子を初期化するリセット部とを有する放射線撮像装置であって、垂直走査回路３０３は、検知素子を初期化する第２のリセット駆動が完了した後、第１のリセット駆動の後の放射線の第１の照射に応じた検知素子からの信号をサンプリングした信号を出力する。【選択図】図３

Description

本発明は、放射線撮像装置、その駆動方法およびプログラムに関する。

放射線撮像装置は、複数のセンサと、該複数のセンサを駆動する駆動部とを備える。各センサは、例えば、放射線を検知するための検知素子と、該検知素子を初期化するリセット部とを有する。各センサから出力されるセンサ信号は、検知素子が検知した放射線に応じた信号成分の他、暗電流等に起因するノイズ成分を含むため、放射線の照射を開始する前には、駆動部は、検知素子をリセット部により初期化するリセット動作を行う。

例えば連続撮影や動画撮影等、放射線撮影を繰り返し行う動作モードでは、駆動部は、リセット動作と、センサ信号を出力させる出力動作とを繰り返し行う。これらの一連の動作で得られたセンサ信号に基づいて形成された１つの画像データは「フレーム」とも称され、単位時間で得られる画像データの数量は「フレームレート」とも称される。例えば、動画撮影の場合、フレームレートを大きくすると動画が滑らかに再生される。

特許文献１には、各センサが、複数のセンサおよび駆動部の他、センサ信号をサンプリングするサンプリング部を有する構成が開示されている。サンプリング部がセンサ信号をサンプリングすることにより、該サンプリングされたセンサ信号は、サンプリング部が次のフレームについてのサンプリングを行うまでの間、サンプリング部で保持される。そのため、サンプリング部がセンサ信号をサンプリングした後、駆動部は、任意のタイミングで、該サンプリングされたセンサ信号を出力させる出力動作を行うことができる。特許文献１によると、駆動部は、あるフレームについての出力動作の最中に次のフレームについてのリセット動作が開始された場合、該出力動作を中断し、リセット動作が終了してから該中断された出力動作を再開する。

特許文献１の駆動方法によると、あるフレームについての出力動作の最中に次のフレームについてのリセット動作を開始するため、繰り返し行う放射線撮影の間隔を短くすることができ、これにより、フレームレートを大きくすることができる。また、特許文献１の駆動方法によると、リセット動作を行っている間には出力動作を行わないため、出力動作により得られる画像データに対するリセット動作に起因するノイズの影響を低減することができる。

特開２０１２−８５１２４号公報

センサ信号は、信号成分の他、暗電流等に起因するノイズ成分を含み、該ノイズ成分は、リセット動作が終了してから該センサ信号がサンプリングされるまでの時間にしたがう。そのため、特許文献１の駆動方法によると、次のフレームについてのリセット動作が開始される前に（中断前の出力動作で）出力されたセンサ信号と、該リセット動作が終了された後に（再開後の出力動作で）出力されたセンサ信号とでは、ノイズ成分が異なる。このことは、画像データに基づいて形成される放射線画像に、濃淡の段差をノイズとして生じさせうる。

なお、このことは、画像データに対して、暗電流等に起因するノイズ成分を除去するためのオフセット補正を行う場合においても問題となりうる。オフセット補正によると、放射線画像は、放射線が照射された状態での撮影で得られた放射線画像データと、放射線が照射されていない状態での撮影で得られたオフセット画像データと、の差に基づいて形成される。上述の段差ノイズをオフセット補正によって適切に除去するためには、これらの２つの撮影を同じ撮影条件（例えば、リセット動作が終了してからセンサ信号がサンプリングされるまでの時間が同じになる条件）で行う必要がある。しかし、特許文献１の駆動方法によると、フレームごとに該サンプリングされるまでの時間（即ち、出力動作が中断されるタイミング）が異なりうるため、オフセット補正を行うためには、大量のオフセット画像データを準備する必要が生じてしまう。

本発明の目的は、フレームレートを大きくしながら放射線画像に段差ノイズが生じることを防ぐのに有利な技術を提供することにある。

本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、複数のセンサと、前記複数のセンサを駆動する駆動部とを備え、前記複数のセンサの其々が、放射線を検知する検知素子と、前記検知素子からの信号をサンプリングするサンプリング部と、前記検知素子を初期化するリセット部とを有する放射線撮像装置であって、前記駆動部は、前記リセット部により前記検知素子を初期化する第１のリセット駆動と、前記第１のリセット駆動の後に開始された放射線の第１の照射に応じた前記検知素子からの信号を、前記サンプリング部によりサンプリングする第１のサンプリング駆動と、前記第１のサンプリング駆動でサンプリングされた信号を出力する第１の出力駆動と、前記リセット部により前記検知素子を初期化する第２のリセット駆動と、前記第２のリセット駆動の後に開始された前記第１の照射の次の第２の照射に応じた前記検知素子からの信号を、前記サンプリング部によりサンプリングする第２のサンプリング駆動と、前記第２のサンプリング駆動でサンプリングされた信号を出力する第２の出力駆動と、を行い、前記駆動部は、前記第２のリセット駆動が完了した後に前記第１の出力駆動を開始することを特徴とする。

本発明によれば、フレームレートを大きくしながら放射線画像に段差ノイズが生じることを防ぐことができる。

放射線撮像装置のシステム構成例を説明するための図。 放射線撮像装置の具体的な構成例を説明するための図。 センサユニットの構成例を説明するための図。 読出部の構成例を説明するための図。 放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するための図。 単位センサの構成例を説明するための図。 センサの駆動タイミングチャートの例を説明するための図。 放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおけるセンサの駆動タイミングチャートの例を説明するための図。 放射線撮像装置の動作フローチャートの例を説明するための図。 放射線撮像装置の動作フローチャートの例を説明するための図。 放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおけるセンサの駆動タイミングチャートの例を説明するための図。 放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおけるセンサの駆動タイミングチャートの例を説明するための図。 放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおけるセンサの駆動タイミングチャートの例を説明するための図。

（１． 放射線撮像装置の構成例）
図１は、放射線検査装置ないし放射線撮像装置ＩＡ（以下、「装置ＩＡ」という）の全体構成例を示すシステムブロック図である。装置ＩＡは、撮像部１００と、ユニット１０１と、表示部１０２と、放射線源制御部１０３と、放射線源１０４とを備える。

撮像部１００は、放射線撮影により被検者の体内情報を示す画像データを取得し、該画像データをユニット１０１に出力する。ユニット１０１は、該画像データを受けて画像処理ないしデータ処理を行う処理部として機能する他、各ユニットとの間で制御信号の授受を行い、装置ＩＡ全体のシステム制御ないし同期制御を行う制御部としても機能する。表示部１０２は、例えばディスプレイを含み、ユニット１０１からの画像データに基づいて放射線画像を表示する。

放射線源制御部１０３は、放射線撮影の際には、撮像部１００と同期するようにユニット１０１により制御され、ユニット１０１からの制御信号に応答して、放射線の照射を行うための信号を放射線源１０４に出力する。放射線源１０４は、放射線源制御部１０３からの信号に応答して、放射線撮影を行うための放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線等）を発生する。

撮像部１００は、センサ部１０と、センサ部１０から信号を読み出す読出部２０と、ユニット１０１との間で制御信号その他の信号の授受を行いながら撮像部１００内の各ユニットを制御する制御部１０９とを備える。

センサ部１０は、例えば、複数のセンサユニット１０６が配列されて形成されたセンサパネル１０５である。各センサユニット１０６は、例えば、シリコンウエハ等の半導体ウエハを用いて公知の半導体製造プロセスによって作製されたセンサチップである。各センサユニット１０６には、複数のセンサがアレイ状に（複数の行および複数の列を形成するように）配列されている。互いに隣り合うセンサユニット１０６は、ダイシングによって物理的に分離されたものでもよいし、分離されていないものでもよい。例えば、半導体ウエハに形成された各センサユニット１０６をダイシング前に検査し、該検査結果が所定の基準を満たしたセンサユニット１０６を配列してセンサパネル１０５を形成すればよい。

なお、ここでは説明を容易にするため、センサユニット１０６が２行×１４列を形成するように配列された構成を例示しているが、センサ部１０の構成はこれらの数量に限られるものではない。

センサ部１０の上には、例えば、放射線を光に変換するシンチレータ（不図示）が配されており、センサ部１０により、該シンチレータからの光に応じた電気信号が得られる。ここでは、放射線をシンチレータにより光に変換して該光を光電変換する、いわゆる間接変換型の構成を例示したが、放射線を電気信号に（直接）変換する、いわゆる直接変換型の構成でもよい。

読出部２０は、例えば、マルチプレクサ１３１〜１３８と、信号増幅部１４１〜１４８と、ＡＤ変換部１５１〜１５８とを有する。マルチプレクサ１３１等は、信号読出の対象となるセンサを所定の単位で選択する選択部として機能する。例えば、マルチプレクサ１３１等は、センサユニット１０６ごと又は列ごとに、信号読出の対象となるセンサを選択する。信号増幅部１４１等およびＡＤ変換部１５１等は、該選択対象の各センサの信号（センサ信号）を出力する出力部として機能する。例えば、信号増幅部１４１等は差動アンプ等により信号を増幅し、ＡＤ変換部１５１等は該増幅された信号をアナログデジタル変換（ＡＤ変換）する。

センサ部１０の上辺部および下辺部には、信号の授受又は電源の供給を行うための複数の電極が配列される。電極は、フライングリード式プリント配線板（不図示）により外部回路に接続される。例えば、センサ部１０からの信号は、電極を介して読出部２０により読み出され、また、制御部１０９からの制御信号は、電極を介してセンサ部１０に供給される。

制御部１０９は、各種インターフェースを介して、ユニット１０１との間で制御信号その他の信号の授受を行い、また、センサ部１０から読み出されたセンサ信号に基づいて画像データを形成し、ユニット１０１に出力する。制御用インターフェース１１０は、動作モードや各種パラメータなどの設定情報や撮影情報の他、撮像部１００の動作状態などの装置情報の授受を行うためのインターフェースである。画像データインターフェース１１１は、撮像部１００からの画像データをユニット１０１に出力するためのインターフェースである。

その他、制御部１０９は、撮像部１００が撮影可能な状態になったことを、ＲＥＡＤＹ信号１１２によりユニット１０１に通知する。ユニット１０１は、制御部１０９からのＲＥＡＤＹ信号１１２に応答して、放射線の照射開始（曝射）のタイミングを、同期信号１１３により制御部１０９に通知する。制御部１０９は、曝射許可信号１１４がイネーブル状態の間に、放射線源制御部１０３に制御信号を出力して放射線照射を開始させる。

以上のような構成により、装置ＩＡにおける各ユニットの制御（具体的には、例えば駆動制御、同期制御、動作モード制御等）が為される。例えば、ユニット１０１には、ユーザが撮影条件（動作モードや各種パラメータなどの設定情報その他の情報）を入力するための情報入力部ないし情報入力端末（不図示）が接続されていてもよく、各ユニットの制御は、該入力された撮影条件に基づいて為される。例えばユニット１０１は、モード設定部として機能し、該撮影条件に応じた動作モードで装置ＩＡが動作するように装置ＩＡ全体を制御する。そして、撮像部１００は、センサ部１０から読み出されたセンサ信号を１つのフレームデータに合成し、画像データとしてユニット１０１に出力する。ユニット１０１は、該画像データに対して所定の画像処理ないしデータ処理を行い、該画像データに基づく放射線画像を表示部１０２に表示させる。

装置ＩＡにおける各ユニットは、上記構成に限られるものではなく、各ユニットの構成は、目的等に応じて、適宜、変更されてもよい。例えば、２以上のユニットの各機能は、１つのユニットによって達成されてもよいし、又は、あるユニットの一部の機能は他のユニットによって達成されてもよい。

図２を参照しながら、装置ＩＡの具体例の１つであるＣアーム型放射線透視診断装置ＩＡ_１（以下、「Ｃアーム装置ＩＡ_１」又は単に「装置ＩＡ_１」という）について述べる。図２は、装置ＩＡ_１の一部を説明するための模式図である。装置ＩＡ_１では、撮像部１００および放射線源１０４がＣ型アームｃｒの両端に固定されている。装置ＩＡ_１は、該アームｃｒを回転させて照射角度を変えながら放射線撮影（３Ｄ撮影）を行う。撮像部１００で得られた画像データは、例えばケーブルｗｉを介してユニット１０１に出力される。ユニット１０１は、該画像データに基づいて三次元の放射線画像を形成し、表示部１０２に表示させる。

（２． センサユニットの構成例）
図３は、１つのセンサチップであるセンサユニット１０６の構成例を示している。各センサユニット１０６は、複数のセンサｓと、複数のセンサｓを駆動するための垂直走査回路３０３と、複数のセンサｓから信号読出を行うための水平走査回路３０４と、を備える。

複数のセンサｓは、例えばｍ行×ｎ列を形成するように配列されている。図中において、例えば第１行かつ第２列のセンサは「ｓ（１、２）」と示されている。詳細は後述するが、各センサｓでは、信号成分に相当するＳ信号と、ノイズ成分に相当するＮ信号とがそれぞれ保持されており、Ｓ信号およびＮ信号は、各センサｓから個別に出力される。

垂直走査回路３０３および水平走査回路３０４は、例えばシフトレジスタで構成されており、制御部１０９からの制御信号に基づいて動作する。垂直走査回路３０３は、制御部１０９からの制御信号に基づいて信号読出の対象のセンサｓを行ごとに駆動する駆動部として機能する。具体的には、垂直走査回路３０３は、制御線３０５を介して複数のセンサｓに駆動信号を供給し、該駆動信号に基づいて複数のセンサｓを行単位で駆動する。また、水平走査回路３０４は、制御部１０９からの制御信号に基づいて各列のセンサｓの信号を順に出力させる（「水平転送」とも称される。）。具体的には、水平走査回路３０４は、垂直走査回路３０３により駆動されたセンサｓの信号（Ｓ信号およびＮ信号）を、列信号線３０６及び３０７並びにアナログ出力線３０８及び３０９を介して、順に外部に出力させる。

センサユニット１０６は、センサｓで保持されたＳ信号を読み出すための端子Ｅ_Ｓと、センサｓで保持されたＮ信号を読み出すための端子Ｅ_Ｎと、を有する。また、センサユニット１０６はセレクト端子Ｅ_ＣＳをさらに有し、端子Ｅ_ＣＳで受ける信号が活性化されることによって、該センサユニット１０６の各センサｓの信号が、端子Ｅ_Ｓ及びＥ_Ｎを介して読み出される。

より具体的には、各センサｓは、Ｓ信号を出力するための端子ｔｓと、Ｎ信号を出力するための端子ｔｎとを有しており、端子ｔｓは列信号線３０６に接続されており、端子ｔｎは列信号線３０７に接続されている。列信号線３０６及び３０７は、水平走査回路３０４からの制御信号に応答して導通状態になるスイッチＳＷ_Ｈを介して、アナログ出力線３０８及び３０９に接続されている。アナログ出力線３０８及び３０９の信号は、端子Ｅ_ＣＳが受ける信号に応答して導通状態になるスイッチＳＷ_ＣＳを介して、端子Ｅ_Ｓ及びＥ_Ｎから出力される。

また、センサユニット１０６は、垂直走査回路３０３および水平走査回路３０４を制御するための制御信号を受ける端子ＶＳＴ等をさらに有する。端子ＶＳＴは、垂直走査回路３０３に入力されるスタートパルスを受ける。端子ＣＬＫＶは、垂直走査回路３０３に入力されるクロック信号を受ける。端子ＨＳＴは、水平走査回路３０４に入力されるスタートパルスを受ける。端子ＣＬＫＨは、水平走査回路３０４に入力されるクロック信号を受ける。これらの各制御信号は、制御部１０９から供給される。

以上の構成により、センサユニット１０６では、各センサｓは行単位で制御され、各列のセンサｓの信号（Ｓ信号およびＮ信号）が順に出力され、信号読出が為される。

（３． 読出部の構成例）
図４は、読出部２０の回路構成の一部を示している。端子Ｅ_Ｓからの信号は、信号増幅部１４１の反転入力端子（図中で「−」と示す）に入力され、端子Ｅ_Ｎからの信号は、信号増幅部１４１の非反転入力端子（図中で「＋」と示す）に入力される。信号増幅部１４１では、端子Ｅ_Ｓからの信号と端子Ｅ_Ｎからの信号との差分（信号値の差分）が増幅され、該差分に応じた信号がＡＤ変換部１５１に出力される。ＡＤ変換部１５１は、ＣＬＫＡＤ端子でクロック信号を受けており、該クロック信号に基づいて、信号増幅部１４１からの信号をＡＤ変換（アナログデジタル変換）する。該ＡＤ変換された信号は、ＡＤＯＵＴ端子を介して制御部１０９にセンサ信号として出力される。

なお、ここでは説明を容易にするため、信号増幅部１４１およびＡＤ変換部１５１を例示して述べたが、マルチプレクサ１３１をさらに含む場合についても同様である。

（４． センサユニットの駆動方法の例）
図５は、撮像部１００から信号読出を行うための読出動作ＲＯのタイミングチャートを例示している。横軸を時間軸とし、縦軸には各制御信号を示す。ここでは説明を容易にするため、４つのセンサユニット１０６（センサユニット１０６_０〜１０６_３とする）から信号読出を行う場合について述べる。

選択信号Ｓｅｌ（Ｓｅｌ０〜Ｓｅｌ３）は、信号読出の対象とするセンサユニット１０６を選択するための制御信号である。選択信号Ｓｅｌ０〜Ｓｅｌ３は、センサユニット１０６_０〜１０６_３に対応し、それぞれ、対応するセンサユニット１０６の端子Ｅ_ＣＳに入力される。例えば、センサユニット１０６_１を信号読出の対象とする場合には、Ｓｅｌ１をハイレベル（Ｈ）にし、その他の選択信号Ｓｅｌ０、２及び３を、ローレベル（Ｌ）にする。

その他の制御信号ＶＳＴ等は、各端子に入力される制御信号を示しており、例えば、端子ＶＳＴに入力される制御信号を信号ＶＳＴと示す。他の制御信号についても同様である。

信号ＶＳＴは行選択用のスタートパルス信号であり、この信号に基づいて、選択信号Ｓｅｌにより選択されたセンサユニット１０６における第１行の各センサｓが、垂直走査回路３０３によって選択される。信号ＣＬＫＶはクロック信号であり、端子ＣＬＫＶで該クロック信号を受けるたびに、選択されている行が第１行から第ｍ行まで順にシフトされる（即ち、各センサｓが、第１行から第ｍ行まで行ごとに順に選択される）。

信号ＨＳＴは列選択用のスタートパルス信号であり、この信号に基づいて、選択信号Ｓｅｌにより選択されたセンサユニット１０６における第１列の各センサｓが、水平走査回路３０４によって選択される。信号ＣＬＫＨはクロック信号であり、端子ＣＬＫＨで該クロック信号を受けるたびに、選択されている列が第１列から第ｎ列まで順にシフトされる（即ち、各センサｓが、第１列から第ｎ列まで行ごとに順に選択される）。

信号ＣＬＫＡＤはクロック信号であり、前述のとおり、この信号に基づいて、各センサｓのＳ信号とＮ信号との差分に応じた信号が、ＡＤ変換部１０８によってＡＤ変換される。

まず、信号ＶＳＴおよび信号ＣＬＫＶがＨになった後、選択信号Ｓｅｌ０〜Ｓｅｌ３が順にＨになり、センサユニット１０６_０〜１０６_３が順に選択される。ある選択信号ＳｅｌがＨになるタイミングで（又は、Ｈになった後）、信号ＨＳＴがＨになり、その後、次の選択信号ＳｅｌがＨになるまでの間、クロック信号ＣＬＫＨ及びＣＬＫＡＤが入力される。

このような駆動方法によって、例えば、図中の第１期間Ｔ１では、センサユニット１０６_０〜１０６_３の其々から、第１行の各センサｓからの信号読出が為される。具体的には、まず、センサユニット１０６_０の第１行の各センサｓについて第１列から第ｎ列まで、順に、該各センサｓの信号のＡＤ変換が為される。次に、センサユニット１０６_１の第１行の各センサｓの信号のＡＤ変換が同様に為される。その後、センサユニット１０６_２の第１行の各センサｓの信号のＡＤ変換が同様に為され、さらにその後、センサユニット１０６_３の第１行の各センサｓの信号のＡＤ変換が同様に為される。第２期間Ｔ２（各センサユニット１０６の第２行の各センサｓからの信号読出）以降についても第１期間Ｔ１と同様である。

以上のようにして読出動作ＲＯが為される。読出動作ＲＯは、駆動部として機能する垂直走査回路３０３、その動作を制御する制御部１０９、又は該制御を統括するユニット１０１からの観点では、各センサｓの信号を出力する出力駆動と称されてもよい。

（５． 単位センサの構成例）
図６は、センサユニット１０６に配列された単位センサｓの回路構成を例示している。センサｓは、例えば、第１部分ｐｓ１と第２部分ｐｓ２と第３部分ｐｓ３とを含む。

第１部分ｐｓ１は、フォトダイオードＰＤと、トランジスタＭ１〜Ｍ２と、フローティングディフュージョン容量Ｃ_ＦＤ（以下、ＦＤ容量Ｃ_ＦＤ）と、感度切り替え用の容量Ｃ_ＦＤ’とを有する。

フォトダイオードＰＤは光電変換素子であり、照射された放射線に応じて前述のシンチレータで生じた光（シンチレータ光）を電気信号に変換する。具体的には、シンチレータ光の光量に応じた量の電荷がフォトダイオードＰＤで発生し、該発生した電荷量に応じたＦＤ容量Ｃ_ＦＤの電圧が第２部分ｐｓ２に出力される。

なお、ここでは、前述の間接変換型のセンサ部１０を考えており、放射線を検知するための検知素子として、フォトダイオードＰＤを用いた構成を例示したが、他の光電変換素子が用いられてもよい。また、前述の直接変換型のセンサ部１０の場合には、該検知素子として、放射線を電気信号に直接変換する変換素子が用いられればよい。

感度切り替え用の容量Ｃ_ＦＤ’は、センサｓの放射線に対する感度を切り替えるために用いられ、トランジスタＭ１（スイッチ素子）を介してフォトダイオードＰＤに接続されている。信号ＷＩＤＥが活性化されることによってトランジスタＭ１が導通状態になり、ＦＤ容量Ｃ_ＦＤと容量Ｃ_ＦＤ’との合成容量の電圧が第２部分ｐｓ２に出力される。

このような構成により、センサｓは、信号ＷＩＤＥがＨのときは低感度モードとなり、Ｌのときに高感度モードとなる。このように、センサｓは、容量Ｃ_ＦＤ’を用いるか否かで放射線に対する感度を変更することが可能である。

また、トランジスタＭ２は、信号ＰＲＥＳが活性化されることによってフォトダイオードＰＤの電荷をリセット（初期化）し、第２部分ｐｓ２に出力される電圧をリセットする。

第２部分ｐｓ２は、トランジスタＭ３〜Ｍ７と、クランプ容量Ｃ_ＣＬと、定電流源（例えばカレントミラー構成のトランジスタ）とを有する。トランジスタＭ３とトランジスタＭ４と定電流源とは電流経路を形成するように直列に接続されている。トランジスタＭ３のゲートに入力されるイネーブル信号ＥＮが活性化されることによって、第１部分ｐｓ１からの電圧を受けるトランジスタＭ４がソースフォロワ動作を行い、第１部分ｐｓ１からの電圧に応じた電圧が出力される。

その後段には、トランジスタＭ５〜７とクランプ容量Ｃ_ＣＬとで構成されたクランプ回路が設けられている。具体的には、クランプ容量Ｃ_ＣＬの一方の端子ｎ１が、第１部分ｐｓ１のトランジスタＭ３とトランジスタＭ４との間のノードに接続されており、他方の端子ｎ２が、トランジスタＭ５を介してクランプ電圧ＶＣＬに接続されている。また、トランジスタＭ６とトランジスタＭ７と定電流源とは電流経路を形成するように直接に接続されており、端子ｎ２は、トランジスタＭ７のゲートに接続されている。

このような構成により、第１部分ｐｓ１のフォトダイオードＰＤで生じるｋＴＣノイズ（いわゆるリセットノイズ）が除去される。

具体的には、前述のリセット時における第１部分ｐｓ１からの電圧に応じた電圧がクランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ１に入力される。また、クランプ信号ＰＣＬが活性化されることによりトランジスタＭ５が導通状態になり、クランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ２に入力される。これにより、クランプ容量Ｃ_ＣＬの両端子ｎ１−ｎ２間の電位差が、ノイズ成分としてクランプされる。換言すると、第２部分ｐｓ２は、フォトダイオードＰＤで生じた電荷に応じた電圧を保持することが可能であり、ｋＴＣノイズに相当する電圧をクランプ容量Ｃ_ＣＬにより保持する保持部として機能する。本構成では、第２部分ｐｓ２では、ソースフォロワ動作を行うトランジスタＭ４からフォトダイオードＰＤで生じた電荷に応じて出力された電圧から、該クランプされたノイズ成分が除去された電圧が保持される。

トランジスタＭ６のゲートは、イネーブル信号ＥＮが供給され、イネーブル信号ＥＮが活性化されることによってトランジスタＭ７がソースフォロワ動作を行い、トランジスタＭ７のゲート電圧に応じた電圧が第３部分ｐｓ３に出力される。例えば、フォトダイオードＰＤで電荷が発生することによってトランジスタＭ７のゲート電圧が変化し、該変化した電圧に応じた電圧が第３部分ｐｓ３に出力される。

第３部分ｐｓ３は、トランジスタＭ８、Ｍ１０、Ｍ１１及びＭ１３と、アナログスイッチＳＷ９及びＳＷ１２と、容量ＣＳ及びＣＮ（キャパシタ）と、を有する。トランジスタＭ８及びＭ１０とアナログスイッチＳＷ９と容量ＣＳとが形成するユニットを「第１のユニットＵ_ＳＨＳ」と称する。

第１のユニットＵ_ＳＨＳにおいて、トランジスタＭ８と容量ＣＳとはサンプルホールド回路を形成している。具体的には、制御信号ＴＳを用いてトランジスタＭ８の状態（導通状態または非導通状態）を切り替えることによって、第２部分ｐｓ２からの信号を、Ｓ信号として容量ＣＳに保持する。換言すると、第１のユニットＵ_ＳＨＳは、Ｓ信号をサンプリングする第１サンプリング部として機能する。また、トランジスタＭ１０は、そのソースフォロワ動作を行い、これによって該Ｓ信号は増幅される。該増幅されたＳ信号は、制御信号ＶＳＲを用いてアナログスイッチＳＷ９を導通状態にすることより、端子ｔｓから出力される。

第１のユニットＵ_ＳＨＳと同様にして、トランジスタＭ１１及びＭ１３とアナログスイッチＳＷ１２と容量ＣＮとは、端子ｔｎから信号を出力する「第２のユニットＵ_ＳＨＮ」を形成している。第２のユニットＵ_ＳＨＮではＮ信号が容量ＣＮで保持される。換言すると、第２のユニットＵ_ＳＨＮは、Ｎ信号をサンプリングする第２サンプリング部として機能する。また、前述のとおり、読出部２０は、Ｓ信号とＮ信号との差分を、端子ｔｓ及びｔｎを介して読み出す。これにより、第２部分ｐｓ２に起因する固定パターンノイズ（ＦＰＮ：Ｆｉｔｔｅｄ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｎｏｉｓｅ）が除去される。

以上、センサｓでは、Ｓ信号およびＮ信号が容量ＣＳ及びＣＮに保持されており、該保持されているＳ信号およびＮ信号は、アナログスイッチＳＷ９及びＳＷ１２を導通状態にすることにより、いわゆる非破壊読出で読み出される。即ち、トランジスタＭ８及びＭ１１を非導通状態にしている間は、該保持されているＳ信号およびＮ信号を、任意のタイミングで読み出すことが可能である。

（６． 単位センサの駆動方法の例）
図７は、１回の放射線撮影を行う場合のセンサｓの駆動タイミングチャートを例示している。本駆動方法は、例えば静止画撮影等の動作モードに適用されうる。ここでは説明を容易にするため、高感度モード（即ち、制御信号ＷＩＤＥがＬ）の場合について述べる。

図７の（Ａ）に示されるように、時刻ｔ５０では、動作モードの設定等、撮影を行うのに必要な情報の設定を行う。次に、時刻ｔ５１では、ユニット１０１からの同期信号ＳＹＮＣに応答して、各センサｓおよびクランプ容量Ｃ_ＣＬをリセットするためのリセット駆動ＲＤを行う。そして、時刻ｔ６０では、画像信号を読み出すためのサンプリング駆動ＳＤを行う。その後、前述の読出動作ＲＯ（図５参照）を行う。

図７の（Ｂ）は、リセット駆動ＲＤの具体的なタイミングチャートを示している。リセット駆動ＲＤでは、同期信号ＳＹＮＣに応答して、フォトダイオードＰＤをリセットするリセット動作と、ｋＴＣノイズに相当する電圧をクランプ容量Ｃ_ＣＬに保持する動作とを行う。

時刻ｔ５１では、イネーブル信号ＥＮをＨにしてトランジスタＭ３及びＭ６を導通状態にする。これにより、トランジスタＭ４及びＭ７がソースフォロア動作を行う状態になる。

時刻ｔ５２では、信号ＰＲＥＳをＨにしてトランジスタＭ２を導通状態にする。これにより、フォトダイオードＰＤが基準電圧ＶＲＥＳに接続され、フォトダイオードＰＤがリセットされると共に容量Ｃ_ＦＤの電圧もリセットされる。また、該リセット時のトランジスタＭ４のゲート電圧に応じた電圧が、クランプ容量Ｃ_ＣＬの一方の端子ｎ１（トランジスタＭ４側の端子）に供給される。

時刻ｔ５３では、信号ＰＣＬをＨにしてトランジスタＭ５を導通状態にする。これにより、クランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ２（トランジスタＭ７側の端子）に供給される。

時刻ｔ５４では、信号ＰＲＥＳをＬにしてトランジスタＭ２を非導通状態にする。これにより、クランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ１は、上記リセット時のトランジスタＭ４のゲート電圧に応じた電圧にセットされる。

時刻ｔ５５では、信号ＰＣＬをＬにしてトランジスタＭ５を非導通状態にする。これにより、端子ｎ１と端子ｎ２との電位差（基準電圧ＶＲＥＳにしたがう電圧とクランプ電圧ＶＣＬとの電位差）に応じた電荷がクランプ容量Ｃ_ＣＬに保持され、フォトダイオードＰＤの熱等に起因するｋＴＣノイズがクランプされる。

時刻ｔ５６では、イネーブル信号ＥＮをＬにして、トランジスタＭ３及びＭ６を非導通状態にする。これにより、トランジスタＭ４及びＭ７を非動作状態にする。その後、前述の曝射許可信号１１４をＨ（許可状態）にする。

以上のようにして、リセット駆動ＲＤの一連の動作が終了する。即ち、リセット駆動ＲＤでは、フォトダイオードＰＤをリセットすると共に、クランプ容量Ｃ_ＣＬをリセットし、該リセットされたクランプ容量Ｃ_ＣＬにはｋＴＣノイズに相当する電圧が保持される。その後、放射線の照射にしたがって、フォトダイオードＰＤでは、照射された放射線量に応じた電荷が発生する。

なお、リセット駆動ＲＤは、全てのセンサについて一括で為され、制御タイミングのずれを防ぐことによって、隣接センサユニット間や隣接センサ間でのデータの連続性が維持される。

図７の（Ｃ）は、サンプリング駆動ＳＤの具体的なタイミングチャートを示している。サンプリング駆動ＳＤでは、フォトダイオードＰＤで発生した電荷量に応じた信号レベルをＳ信号としてサンプリングして容量ＣＳに保持する動作を行う。また、サンプリング駆動ＳＤでは、センサｓの構成や各素子の製造ばらつき等に起因する固定パターンノイズに相当するノイズレベルをＮ信号としてサンプリングして容量ＣＮに保持する動作を行う。

時刻ｔ６０では、イネーブル信号ＥＮをＨにしてトランジスタＭ３及びＭ６を導通状態にし、トランジスタＭ４及びＭ７がソースフォロア動作を行う状態になる。トランジスタＭ４のゲート電圧は、フォトダイオードＰＤで発生し蓄積された電荷量に応じて変化しており、該変化したゲート電圧に応じた電圧がクランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ１に入力され、端子ｎ１の電位が変化する。そして、該端子ｎ１の電位変化にしたがって、クランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ２の電位が変化する。

時刻ｔ６１では、信号ＴＳをＨにしてトランジスタＭ８を導通状態にする。これにより、端子ｎ２の電位（上述の変化した端子ｎ２の電位）に応じた電圧が容量ＣＳに充電される。

時刻ｔ６２では、信号ＴＳをＬにしてトランジスタＭ８を非導通状態にする。これにより、上記電圧が容量ＣＳに固定される（Ｓ信号のサンプリング）。また、時刻ｔ６２では、曝射許可信号１１４をＬ（禁止状態）にする。なお、時刻ｔ５４〜ｔ６２の期間は、フォトダイオードＰＤでの電荷蓄積時間（又は、単に「蓄積時間」とも称されうる。）に対応する。即ち、この期間では、照射された放射線量に応じた量の電荷の他、暗電流等に起因する電荷であって該期間に応じた量の電荷が、フォトダイオードＰＤに蓄積される。

時刻ｔ６３では、信号ＰＣＬをＨにしてトランジスタＭ５を導通状態にする。これにより、クランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ２（トランジスタＭ７側の端子）に供給される。

時刻ｔ６４では、信号ＴＮをＨにしてトランジスタＭ１１を導通状態にする。これにより、端子ｎ２の電位（上述の供給された電圧ＶＣＬ）に応じた電圧が容量ＣＮに充電される。

時刻ｔ６５では、信号ＴＮをＬにしてトランジスタＭ１１を非導通状態にする。これにより、上記電圧が容量ＣＮに固定される（Ｎ信号のサンプリング）。

時刻ｔ６６では、信号ＰＲＥＳをＨにしてトランジスタＭ２を導通状態にし、ＦＤ容量Ｃ_ＦＤ（及びＣ_ＦＤ’）の電圧をリセットして基準電圧ＶＲＥＳにすると共に、端子ｎ１の電圧もリセットする。

時刻ｔ６７では、信号ＰＲＥＳをＬにしてトランジスタＭ２を非導通状態にする。これにより、クランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ１は、上記リセット時のトランジスタＭ４のゲート電圧に応じた電圧にセットされる。

最後に、時刻ｔ６８では信号ＰＣＬをＬにしてトランジスタＭ５を非導通状態にし、時刻ｔ６９では、イネーブル信号ＥＮをＬにしてトランジスタＭ３及びＭ６を非導通状態（トランジスタＭ４及びＭ７を非動作状態）にする。

まとめると、サンプリング駆動ＳＤでは、時刻ｔ６１〜ｔ６２でＳ信号のサンプリングを行う。そして、時刻ｔ６３〜ｔ６８でクランプ容量Ｃ_ＣＬの端子ｎ２の電位をリセットし、その間、時刻ｔ６４〜ｔ６５でＮ信号のサンプリングした後に時刻ｔ６６〜ｔ６７でフォトダオードＰＤのリセットをする。

以上のようにして、サンプリング駆動ＳＤの一連の動作が終了する。即ち、サンプリング駆動ＳＤでは、フォトダイオードＰＤで発生した電荷量に応じた信号レベルをＳ信号としてサンプリングして容量ＣＳに保持すると共に、固定パターンノイズに相当するノイズレベルをＮ信号としてサンプリングして容量ＣＮに保持する。

なお、サンプリング駆動ＳＤは、前述のリセット駆動ＲＤと同様に、各センサユニット１０６の制御タイミングのずれを防ぐため、全てのセンサについて一括で為されうる。

そして前述のとおり、サンプリング駆動ＳＤ後の読出動作ＲＯでは、Ｓ信号とＮ信号との差分に応じた信号が、順にＡＤ変換され、１つの画像データとして出力される。

（７． 放射線撮影を繰り返し行う動作モードでの駆動方法の例）
図８は、放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおけるセンサｓの駆動タイミングチャートを例示している。本駆動方法は、例えば、連続撮影や動画撮影等の動作モードに適用されうる。本駆動方法では、同期信号ＳＹＮＣを受けるたびに、リセット駆動ＲＤ、放射線の照射、サンプリング駆動ＳＤおよび読出動作ＲＯの一連の動作を行う。なお、ある同期信号ＳＹＮＣを受けてから次の同期信号ＳＹＮＣを受けるまでの期間を期間ＦＴとしたとき、期間ＦＴを変更する（小さくする／大きくする）ことによってフレームレートを変更する（大きくする／小さくする）ことが可能である。

まず、時刻ｔ１０１で、例えば第ｋ（ｋ回目）の同期信号ＳＹＮＣを受けて、時刻ｔ１０１〜ｔ１０３で、第ｋのリセット駆動ＲＤ（区別のため「ＲＤ（ｋ）」とする。）を行う。また、少なくとも信号ＰＣＬをＬにした後の時刻である時刻ｔ１０２に、曝射許可信号をＨにし、放射線の第ｋの照射（「ＥＸ（ｋ）」とする。）を開始する。

その後、少なくともリセット駆動ＲＤ（ｋ）が終了した後の時刻である時刻ｔ１０４で、第（ｋ−１）の読出動作ＲＯ（「ＲＯ（ｋ−１）」とする。）を行う。読出動作ＲＯ（ｋ−１）により、不図示の第（ｋ−１）のサンプリング駆動ＳＤ（ｋ−１）でサンプリングされた信号に基づく画像データが得られ、即ち、第（ｋ−１）のフレームが得られる。

時刻ｔ１０５〜ｔ１０７では、例えば第ｋのサンプリング駆動ＳＤ（「ＳＤ（ｋ）」とする。）を行う。また、少なくとも信号ＰＣＬをＨにする前の時刻である時刻ｔ１０６に、照射ＥＸ（ｋ）を終了する。サンプリング駆動ＳＤ（ｋ）により、照射ＥＸ（ｋ）に応じた信号が各センサｓにおいてサンプリングされる。

次に、時刻１０８で、第（ｋ＋１）の同期信号ＳＹＮＣを受けて、時刻ｔ１０８〜ｔ１１０で、第（ｋ＋１）のリセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）を行う。また、少なくとも信号ＰＣＬをＬにした後の時刻である時刻ｔ１０９に、曝射許可信号をＨにし、放射線の第（ｋ＋１）の照射ＥＸ（ｋ＋１）を開始する。

その後、少なくともリセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）が終了した後の時刻である時刻ｔ１１１で、第ｋの読出動作ＲＯ（ｋ）を行う。読出動作ＲＯ（ｋ）により、サンプリング駆動ＳＤ（ｋ）でサンプリングされた信号に基づく画像データが得られ、即ち、第ｋのフレームが得られる。

時刻ｔ１１２〜ｔ１１４では、例えば第（ｋ＋１）のサンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）を行う。また、少なくとも信号ＰＣＬをＨにする前の時刻である時刻ｔ１１３に、照射ＥＸ（ｋ＋１）を終了する。サンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）により、照射ＥＸ（ｋ＋１）に応じた信号が各センサｓにおいてサンプリングされる。

次に、時刻１１５で、第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣを受けて、時刻ｔ１１５〜ｔ１１７で、第（ｋ＋２）のリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）を行う。また、少なくとも信号ＰＣＬをＬにした後の時刻である時刻ｔ１１６に、曝射許可信号をＨにし、放射線の第（ｋ＋２）の照射ＥＸ（ｋ＋２）を開始する。

その後、少なくともリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）が終了した後の時刻である時刻ｔ１１８で、第（ｋ＋１）の読出動作ＲＯ（ｋ＋１）を行う。読出動作ＲＯ（ｋ＋１）により、サンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）でサンプリングされた信号に基づく画像データが得られ、即ち、第（ｋ＋１）のフレームが得られる。

以上に例示された手順にしたがって、リセット駆動ＲＤ、放射線の照射、サンプリング駆動ＳＤおよび読出動作ＲＯの一連の動作は、時刻ｔ１１７以降についても同様に繰り返し為される。

ここで、本駆動方法によると、時刻ｔ１０１〜１０７のリセット駆動ＲＤ（ｋ）、照射ＥＸ（ｋ）およびサンプリング駆動ＳＤ（ｋ）、並びに、時刻ｔ１１１の読出動作ＲＯ（ｋ）により、第ｋの放射線撮影による画像データ、即ち、第ｋのフレームが得られる。そして、時刻ｔ１０８〜１１４のリセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）、照射ＥＸ（ｋ＋１）およびサンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）、並びに、時刻ｔ１１８の読出動作ＲＯ（ｋ＋１）により、第（ｋ＋１）の放射線撮影による画像データ、即ち、第（ｋ＋１）のフレームが得られる。

例えば、第ｋの読出動作ＲＯ（ｋ）は、次の回である第（ｋ＋１）のリセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）の完了後に開始される。そのため、読出動作ＲＯ（ｋ）で得られる画像データに対する、リセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）に起因するリセットノイズによる影響が低減され、又は、該影響は実質的に生じない。よって、本駆動方法によると、連続撮影や動画撮影等、放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおいて、フレームレートを大きくしながら放射線画像に段差ノイズが生じることを防ぐのに有利である。

このことは、本駆動方法により得られた画像データに対して、暗電流等に起因するノイズ成分を除去するためのオフセット補正を行う場合においても有利である。オフセット補正は、例えば、放射線が照射されていない状態で他の読出動作（「読出動作ＲＯ_Ｆ」とする）を行い、読出動作ＲＯで得られた画像データを、該読出動作ＲＯ_Ｆで得られたオフセット画像データを用いて補正することによって為される。オフセット画像データは、暗画像データとも称され、例えば、リセット駆動（「リセット駆動ＲＤ_Ｆ」とする）、サンプリング駆動（「サンプリング駆動ＳＤ_Ｆ」とする）および読出動作ＲＯ_Ｆの一連の動作を放射線が照射されていない状態で行うことで得られる。

オフセット補正によると、放射線画像は、読出動作ＲＯで得られた画像データと、読出動作ＲＯ_Ｆで得られたオフセット画像データと、の差に基づいて形成される。オフセット画像データを取得するための上記一連の動作は、放射線撮影と同じ撮影条件（例えば、リセット動作ＲＤ〜サンプリング駆動ＳＤまでの時間と、リセット動作ＲＤ_Ｆ〜サンプリング駆動ＳＤ_Ｆまでの時間とが同じになる条件）で行う必要がある。

ここで、前述の特許文献１の駆動方法によると、フレームレートを変更することによってリセット動作ＲＤ〜サンプリング駆動ＳＤまでの時間が変わってしまう場合がある。そのため、フレームレートを変更するたびに該変更されたフレームレートに対応するオフセット画像データを取得する必要が生じてしまう。或いは、全てのフレームレートまたは複数のフレームレートに対応するオフセット画像データを、予め、取得する必要が生じてしまう。

一方、本例によると、リセット動作ＲＤ〜サンプリング駆動ＳＤまでの時間をフレームレートに関わらず一定に維持することができるため、取得すべきオフセット画像データの数を低減することができる。このことは、前述の図２で例示されたＣアーム装置ＩＡ_１を用いて放射線撮影を行う場合において、例えばＣ型アームｃｒの動きに合せてフレームレートを変更する際には特に有利である。

なお、１回の放射線の照射時間、即ち、照射ＥＸ（ＥＸ（ｋ）等）に対応する曝射許可信号がＨの期間を期間ＸＴとし、また、１回の読出動作ＲＯに要する時間ないし期間を期間ＳＴとする。ここで、照射ＥＸを終了しながらサンプリング駆動ＳＤを開始する場合や照射ＥＸの終了後の比較的短い時間内にサンプリング駆動ＳＤを開始する場合には、ＸＴ＞ＳＴであるとよい。しかし、ＸＴ≦ＳＴとして、照射ＥＸおよび読出動作ＲＯの双方が終了してからサンプリング駆動ＳＤを開始するように一連の動作を行ってもよい。

次に、図１１〜１３を参照しながら、放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおける最後のフレームを読み出す際の態様を例示する。図１１〜１３は、最後のフレームを読み出す際のセンサｓの駆動タイミングチャートの例を示している。図１１〜１３の縦軸には、図８で示された同期信号ＳＹＮＣ等の他、撮影イネーブル信号を示している。撮影イネーブル信号は、連続撮影や動画撮影等の放射線撮影の開始ないし終了を規定するためのイネーブル信号であり、例えば図１のユニット１０１から供給される。そして、撮影イネーブル信号がＨの状態のときに同期信号ＳＹＮＣを受けることによって１回分の放射線撮影が為される。

図１１は、センサｓの駆動タイミングチャートのうち、最後のフレームである第（ｋ＋１）のフレームを読み出す部分において、リセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）後かつサンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）前に撮影イネーブル信号がＨからＬになった場合の例を示している。

具体的には、時刻ｔ２０１で第（ｋ＋１）の同期信号ＳＹＮＣを受け、これに応答して、時刻ｔ２０１〜ｔ２０３でリセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）を行う。また、少なくとも信号ＰＣＬをＬにした後の時刻である時刻ｔ２０２に、曝射許可信号をＨにして照射ＥＸ（ｋ＋１）を開始する。その後、少なくともリセット駆動ＲＤ（ｋ＋１）が終了した後の時刻である時刻ｔ２０４で読出動作ＲＯ（ｋ）を行う。読出動作ＲＯ（ｋ）により、サンプリング駆動ＳＤ（ｋ）でサンプリングされた信号に基づく画像データ、即ち、第ｋのフレームが得られる。

その後、時刻ｔ２０５で、撮影イネーブル信号がＨからＬになる。これに応答して、例えば制御部１０９は、第（ｋ＋１）のフレームが最後のフレームであると判断する。

その後、時刻ｔ２０６〜ｔ２０８では、サンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）を行う。また、少なくとも信号ＰＣＬをＨにする前の時刻である時刻ｔ２０７に、照射ＥＸ（ｋ＋１）を終了する。サンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）により、照射ＥＸ（ｋ＋１）に応じた信号が各センサｓにおいてサンプリングされる。

ここで、時刻ｔ２０５において撮影イネーブル信号がＬになっており、第（ｋ＋１）のフレームで放射線撮影が終了となる。そのため、時刻ｔ２０９〜ｔ２１０では、その次の第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣを受けることなく、第（ｋ＋２）のリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）を行う。なお、時刻ｔ２０８とｔ２０９との間隔は、予め設定されている条件に基づいて所定の時間に設定されればよい。

その後、少なくともリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）が終了した後の時刻である時刻ｔ２１１で読出動作ＲＯ（ｋ＋１）を行う。読出動作ＲＯ（ｋ＋１）により、サンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）でサンプリングされた信号に基づく画像データ、即ち、最後のフレームである第（ｋ＋１）のフレームが得られる。

図１１の例によると、最後のフレームである第（ｋ＋１）のフレームのための読出動作ＲＯ（ｋ＋１）を、それまでのフレーム（即ち、第１〜第ｋのフレーム）のための読出動作ＲＯと同様の条件になるように行う。換言すると、最後のフレームの読出動作ＲＯの前に、ダミーのリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）を行う。これにより、最後のフレームをそれまでのフレームと同様の品質で取得することができる。

図１２は、最後のフレームである第（ｋ＋１）のフレームを読み出す部分において、撮影イネーブル信号がＨの状態のまま第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣが供給されずに所定時間が経過した場合の例を、図１１と同様に示している。図１２の例によると、第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣが供給されないまま所定時間が経過した場合には、読出動作ＲＯ（ｋ＋１）を行い、第（ｋ＋１）のフレームを最後のフレームとして読み出す。そして、図１１の例と同様に、読出動作ＲＯ（ｋ＋１）の前に、第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣを受けることなくダミーのリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）を行う。これにより、最後のフレームも、それまでのフレームと同様の品質で取得することができる。

時刻ｔ３０１〜ｔ３０４については前述の時刻ｔ２０１〜ｔ２０４と同様であるため説明を省略する。また、時刻ｔ３０５〜ｔ３０７については前述の時刻ｔ２０６〜ｔ２０８と同様であるため説明を省略する。

時刻ｔ３０７でサンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）が終了した後、所定時間（図中において「ＷＴ_ＴＨ」とする。）が経過しても第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣが供給されないため、時刻ｔ３０８〜３０９でリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）を行う。その後、少なくともリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）が終了した後の時刻である時刻ｔ３１０で読出動作ＲＯ（ｋ＋１）を行い、第（ｋ＋１）のフレームを最後のフレームとして読み出す。

図１２の例によると、撮影イネーブル信号がＨの状態のまま第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣが供給されずに所定時間ＷＴ_ＴＨが経過した場合には、第（ｋ＋１）のフレームを最後のフレームとして読み出す。所定時間ＷＴ_ＴＨは、読出動作ＲＯ（ｋ＋１）により第（ｋ＋１）のフレームが適切に読み出される値に設定されればよく、撮影条件の１つとして放射線撮影の開始前にユーザにより設定されうる。そして、図１２の例によると、図１１の例と同様に、最後のフレームをそれまでのフレームと同様の品質で取得することができる。

なお、図１２の例では、撮影イネーブル信号はＨの状態のままであるため、放射線撮影を継続することも可能である。即ち、第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣが供給されないまま所定時間ＷＴ_ＴＨが経過した場合、第（ｋ＋１）のフレームを最後のフレームとして読み出して放射線撮影を終了してもよいし、第（ｋ＋１）のフレームを読み出し後、放射線撮影を継続してもよい。なお、放射線撮影を継続する場合には、読出動作ＲＯ（ｋ＋１）の後に第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣを受けたときに再びリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）を行ってから、サンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋２）等を行えばよい。また、継続された放射線撮影は、新たな放射線撮影として開始されてもよい。

図１３は、サンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）の終了後、所定時間ＷＴ_ＴＨが経過する前（図中においてＷＴ＜ＷＴ_ＴＨ）に撮影イネーブル信号がＬになった場合の例を、図１１〜１２と同様に示している。

時刻ｔ４０１〜ｔ４０４については前述の時刻ｔ２０１〜ｔ２０４と同様であるため説明を省略する。また、時刻ｔ４０５〜ｔ４０７については前述の時刻ｔ２０６〜ｔ２０８と同様であるため説明を省略する。

時刻ｔ４０７でサンプリング駆動ＳＤ（ｋ＋１）が終了した後、第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣが供給されないまま、所定時間ＷＴ_ＴＨが経過する前の時刻である時刻ｔ４０８で、撮影イネーブル信号がＨからＬになる。これに応答して、例えば制御部１０９は、第（ｋ＋１）のフレームが最後のフレームであると判断する。

その後、時刻ｔ４０９〜４１０で、第（ｋ＋２）の同期信号ＳＹＮＣを受けることなくダミーのリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）を行う。なお、時刻ｔ４０７とｔ４０９との間隔は、予め設定されている条件に基づいて所定の時間に設定されればよい。その後、少なくともリセット駆動ＲＤ（ｋ＋２）が終了した後の時刻である時刻ｔ４１１で読出動作ＲＯ（ｋ＋１）を行い、第（ｋ＋１）のフレームを最後のフレームとして読み出す。

図１３の例によっても、図１１〜１２の例と同様に、最後のフレームをそれまでのフレームと同様の品質で取得することができる。

以上、図１１〜１３を参照しながら述べたように、最後の同期信号ＳＹＮＣを受けたタイミングおよびそのときの撮影イネーブル信号の状態によって、最後のフレームを読み出すためのセンサｓの駆動方法が異なりうる。

（８． 放射線撮像装置の動作フローチャートの例）
図９は、放射線撮影を繰り返し行う動作モードにおける動作フローチャートを例示している。ステップＳ９０１（以下、単に「Ｓ９０１」と示す。他のステップについて同様である。）では、撮影条件等の撮影情報の設定を行う。該撮影情報は、静止画撮影を行うのか動画撮影を行うのか等の動作モード、放射線の１回の照射時間ないし照射量、動画撮影を行う場合にはそのフレームレート等のパラメータを含みうる。また、該撮影情報は、装置ＩＡの各ユニットの駆動制御、その方法又はそのタイミングを直接的に特定するためのパラメータを含みうる。

Ｓ９０２では、Ｓ９０１で設定された撮影情報の妥当性の判定を行う。該撮影情報が適切な場合にはＳ９０３に進む。一方、該撮影情報が不適切な場合、例えば、誤ったパラメータが入力されていた場合にはＳ９０１に戻る。

Ｓ９０３では、Ｓ９０１で設定された撮影情報に基づいて動作モードの判定を行う。装置ＩＡは、例えば、静止画撮影モード、動画撮影モード、連続撮影モード等、複数の動作モードを有しうる。例えば、動画撮影モードで撮影を行う場合にはＳ９０４に進み、静止画撮影モードで撮影を行う場合にはＳ９０５に進む。

Ｓ９０４では、図８を参照しながら述べた動画撮影を行って、放射線撮影を終了する。また、Ｓ９０５では、図７を参照しながら述べた静止画撮影を行って、放射線撮影を終了する。

なお、Ｓ９０３では、動画撮影モードおよび静止画撮影モードの２つを例示したが、これらの動作モードに限られるものでないことは言うまでもなく、その他の動作モードが選択されてもよい。例えば、装置ＩＡは、各ユニットの駆動制御の方法（例えばフレームレート）が互いに異なる複数の動画撮影モードを有しており、本ステップで、該複数の動画撮影モードのうちの１つが選択されてもよい。

図１０は、図８を参照しながら述べた動画撮影（図９のＳ９０４）を行うための動作フローチャートを例示している。Ｓ１００１では、パラメータｋ＝１を設定し、Ｓ１００２に進む。Ｓ１００２では、第１の同期信号ＳＹＮＣが入力されたか否かの判定を行う。第１の同期信号ＳＹＮＣが入力された場合にはＳ１００３に進み、該同期信号ＳＹＮＣが入力されていない場合はＳ１００２に戻る（入力されるまで待機状態となる）。

なお、第１の同期信号ＳＹＮＣが入力されるまでの間、リセット駆動ＲＤが繰り返し為されていてもよい。また、所定期間が経過しても第１の同期信号ＳＹＮＣが入力されない場合には本フローを強制終了し、装置ＩＡは、動画撮影が適切に為されなかったこと、或いは、動画撮影が適切に完了しなかったことをユーザに通知してもよい。

Ｓ１００３では、第ｋのリセット駆動ＲＤ（ｋ）を行う。ここではＳ１００１でｋ＝１が設定されているので、第１のリセット駆動ＲＤ（１）を行う。リセット駆動ＲＤ（１）後には、放射線の第１の照射ＥＸ（１）（図１０では不図示）が開始される。その後、所定期間にわたって、或いは、該照射が終了するまで待機して、Ｓ１００４に進む。該待機中において、各センサｓのフォトダイオードＰＤでは、照射された放射線量に応じた電荷が発生する。

Ｓ１００４では、第ｋのサンプリング駆動ＳＤ（ｋ）を行う。ここではＳ１００１でｋ＝１が設定されているので、第１のサンプリング駆動ＳＤ（１）を行う。これにより、各センサｓでは、フォトダイオードＰＤで生じた電荷量に応じた信号がサンプリングされる。その後、例えば、Ｓ１００５でパラメータｋの値に１を加算して（即ち、ｋ＝２を設定して）、Ｓ１００６に進む。

Ｓ１００６では、第ｋの同期信号ＳＹＮＣが入力されたか否かの判定を行う。具体的には、ここでは、Ｓ１００５でｋ＝２が設定されているので、第２の同期信号ＳＹＮＣが入力されたか否かの判定を行う。第２の同期信号ＳＹＮＣが入力された場合にはＳ１００７に進み、該同期信号ＳＹＮＣが入力されていない場合はＳ１０１４に進む。Ｓ１０１４の動作については後述する。

Ｓ１００７では、第ｋのリセット駆動ＲＤ（ｋ）を行う。ここではＳ１００５でｋ＝２が設定されているので、第２のリセット駆動ＲＤ（２）を行う。リセット駆動ＲＤ（２）後には、放射線の第２の照射ＥＸ（２）（図１０では不図示）が開始される。その後、所定期間にわたって、或いは、該照射が終了するまで待機しながら、Ｓ１００８に進む。

Ｓ１００８では、第（ｋ−１）の読出動作ＲＯ（ｋ−１）を行う。ここではＳ１００５でｋ＝２が設定されているので、第１の読出動作ＲＯ（１）を行う。これにより、Ｓ１００４のサンプリング駆動ＳＤ（１）でサンプリングされた信号が読み出され、該読み出された信号に基づいて画像データ（第１のフレーム）が形成される。該画像データは、ユニット１０１により表示部１０２に放射線画像として出力される。

ユニット１０１は、該画像データに対して、放射線が照射されていない状態で各センサｓから出力された信号に基づくオフセット画像データ（「暗画像データ」とも称されうる。）を用いて、オフセット補正を行ってもよい。前述のとおり、各センサｓのフォトダイオードＰＤでは、放射線が照射されていない状態でも、暗電流等に起因して電荷が発生し蓄積される。オフセット画像データは、該電荷に応じたセンサ信号に基づいて形成される。そして、読出動作ＲＯ（１）で得られた画像データに対してオフセット補正を行うことにより、読出動作ＲＯ（１）で得られた画像データから暗電流等に起因するノイズ成分が除去される。なお、オフセット画像データは、例えば、Ｓ１００１の前に予め取得されればよく、装置ＩＡ又はユニット１０１若しくはその他のユニットは、該オフセット画像データを一時的に保持する保持部ないしメモリを備えていてもよい。

Ｓ１００９では、第ｋのサンプリング駆動ＳＤ（ｋ）を行う。ここではＳ１００５でｋ＝２が設定されているので、第２のサンプリング駆動ＳＤ（２）を行う。これにより、各センサｓでは、フォトダイオードＰＤで生じた電荷量に応じた信号がサンプリングされる。

Ｓ１０１０では、本動画撮影が終了か否かの判定を行う。この判定は、例えば、ｋの値が、Ｓ９０１で設定された撮影情報に基づく値に達したか否かによって為されてもよいし、所定の上限値に達したか否かによって為されてもよい。或いは、ユニット１０１から１０９に送信される前述の撮影イネーブル信号その他の制御信号により撮影終了の判定がなされてもよい。本動画撮影が終了の場合にはＳ１０１１に進み、終了でない場合にはＳ１００５に戻る。

Ｓ１０１１〜Ｓ１０１３は、例えば図１１で示された駆動方法である。Ｓ１０１１では、ｋの値に１を加算して（例えば、ｋ＝３を設定して）、Ｓ１０１２に進む。Ｓ１０１２では、第ｋのリセット駆動ＲＤ（ｋ）を行う。ここではＳ１０１１でｋ＝３が設定されているので、第３のリセット駆動ＲＤ（３）を行う。そして、所定の時間が経過した後、放射線の照射を行わずにＳ１０１３に進む。

Ｓ１０１３では、第ｋの読出動作ＲＯ（ｋ−１）を行う。前述のとおり、ここではＳ１０１１でｋ＝３が設定されているので、第２の読出動作ＲＯ（２）を行う。これにより、Ｓ１００９のサンプリング駆動ＳＤ（２）でサンプリングされた信号が読み出され、該読み出された信号に基づいて画像データ（第２のフレーム）が形成される。該画像データは、ユニット１０１により表示部１０２に放射線画像として出力される。

Ｓ１０１４では、Ｓ１０１０と同様に、本動画撮影が終了か否かの判定を行う。本動画撮影が終了の場合にはＳ１０１２に進み、終了でない場合にはＳ１０１５に進む。なお、Ｓ１０１４で撮影終了判定が行われてＳ１０１２に進む場合のフローは、例えば図１３で示された駆動方法となる。

Ｓ１０１５では、所定時間が経過したか否かの判定を行う。所定時間が経過した場合にはＳ１０１６に進み、所定時間が経過していない場合にはＳ１００６に戻る。本動画撮影では、第２の同期信号ＳＹＮＣが入力されると考えられるが、該同期信号ＳＹＮＣが入力されない場合、長時間にわたって待機状態を維持することになってしまう。そこで、所定時間が経過しても第２の同期信号ＳＹＮＣが入力されない場合にはＳ１０１６に進む。Ｓ１０１５で所定時間が経過した場合のフローは、例えば図１２で示された駆動方法となる。

Ｓ１０１６では、第ｋのリセット駆動ＲＤ（ｋ）を行う。ここではＳ１００５でｋ＝２が設定されているので、第２のリセット駆動ＲＤ（２）を行う。Ｓ１０１７では、第（ｋ−１）の読出動作ＲＯ（ｋ−１）を行う。ここではＳ１００５でｋ＝２が設定されているので、第１の読出動作ＲＯ（１）を行う。これにより、Ｓ１００４のサンプリング駆動ＳＤ（１）でサンプリングされた信号が読み出され、該読み出された信号に基づいて画像データ（第１のフレーム）が形成される。該画像データは、ユニット１０１により表示部１０２に放射線画像として出力される。

Ｓ１０１８では、Ｓ１０１０やＳ１０１４と同様に、本動画撮影が終了か否かの判定を行う。本動画撮影が終了の場合には本フローを終了する。一方、本動画撮影が終了でない場合には、Ｓ１０１９に進む。Ｓ１０１９では、第ｋの同期信号ＳＹＮＣが入力されたか否かの判定を行う。具体的には、ここでは、Ｓ１００５でｋ＝２が設定されているので、第２の同期信号ＳＹＮＣが入力されたか否かの判定を行う。第２の同期信号ＳＹＮＣが入力された場合にはＳ１００３に戻る。この場合、Ｓ１０１７で第２の読出動作ＲＯ（ｋ−１）を行っているので、Ｓ１００３のリセット駆動ＲＤ（ｋ）の後に読出動作（ｋ−１）は行われない。また、第２の同期信号ＳＹＮＣが入力されていない場合にはＳ１０１８に戻る。

なお、ここでは説明を容易にするため、ｋ＝３までのフローを述べたが、ｋ＝４以降についても同様である。

（９． その他）
また、本発明は、上述の例に限られるものではなく、目的等に応じて、その一部を変更してもよいし、以上に例示された各特徴を組み合わせてもよい。例えば、各ユニット、各工程その他の要素について説明された特徴は、必要に応じて他の要素に適用されてもよく、上述の例は、適宜、当業者により変更されうる。

例えば、上述の例では、装置ＩＡにおける各ユニットが同期信号によって同期制御されており、例えば、同期信号ＳＹＮＣに応答してリセット駆動ＲＤが為されてから、放射線の照射が開始される態様を例示した。即ち、装置ＩＡは、同期信号に基づいて放射線の照射が開始されることを検知することができ、該照射が開始される前にリセット駆動ＲＤを行う。しかしながら、本発明は上述の例に限られるものではない。例えば、放射線撮影前にユーザにより予め設定された条件に基づいて、リセット駆動ＲＤを含む各種駆動ないし動作が為されてもよい。或いは、画一的に設定された条件に基づいて、各種駆動ないし動作が為されてもよい。即ち、本発明は、各ユニットの駆動制御、そのタイミングおよび放射線の照射のタイミングが予め設定された構成等、各ユニットの同期制御を行う必要のない構成にも適用されうる。

また、本発明は、プログラムないしソフトウェアをコンピュータにより実行することによっても為されうる。具体的には、例えば、上述の各実施形態の機能を実現するプログラムが、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して、システムないし装置に供給される。システムないし装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）は、その後、該プログラムを読み出して実行する。

ＩＡ：放射線撮像装置、ｓ：センサ、３０３：垂直走査回路、ＰＤ：フォトダイオード、Ｕ_ＳＨＳ：第１のユニット、Ｕ_ＳＨＮ：第２のユニット、Ｍ２：リセット用のトランジスタ、ＲＤ：リセット駆動、ＳＤ：サンプリング駆動、ＲＯ：読出動作。

Claims (11)

1. 複数のセンサと、前記複数のセンサを駆動する駆動部とを備え、前記複数のセンサの其々が、放射線を検知する検知素子と、前記検知素子からの信号をサンプリングするサンプリング部と、前記検知素子を初期化するリセット部とを有する放射線撮像装置であって、
   前記駆動部は、
   前記リセット部により前記検知素子を初期化する第１のリセット駆動と、
   前記第１のリセット駆動の後に開始された放射線の第１の照射に応じた前記検知素子からの信号を、前記サンプリング部によりサンプリングする第１のサンプリング駆動と、
   前記第１のサンプリング駆動でサンプリングされた信号を出力する第１の出力駆動と、
   前記リセット部により前記検知素子を初期化する第２のリセット駆動と、
   前記第２のリセット駆動の後に開始された前記第１の照射の次の第２の照射に応じた前記検知素子からの信号を、前記サンプリング部によりサンプリングする第２のサンプリング駆動と、
   前記第２のサンプリング駆動でサンプリングされた信号を出力する第２の出力駆動と、を行い、
   前記駆動部は、前記第２のリセット駆動が完了した後に前記第１の出力駆動を開始する
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記駆動部は、前記第１の出力駆動を、前記第２の照射の開始から終了までの時間よりも短い時間で行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記駆動部は、前記第２のリセット駆動が完了した後かつ前記第２のサンプリング駆動を行う前に前記第１の出力駆動を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 放射線を発生する放射線源と、前記駆動部および前記放射線源を制御する制御部と、をさらに備え、
   前記制御部は、
   制御信号を受けて、前記駆動部が前記リセット部により前記検知素子を初期化するリセット駆動を行うように制御し、
   前記駆動部が前記リセット駆動を行った後に、前記放射線源が放射線を発生するように制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記駆動部は、前記第２のサンプリング駆動の後に前記第２の照射の次の照射が所定期間にわたって開始されない場合には、前記第２の出力駆動を開始する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
6. 前記複数のセンサに放射線が照射されていない状態で前記複数のセンサから出力された信号に基づく画像データを保持するための保持部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
7. 処理部をさらに備え、
   前記処理部は、
   前記第１の出力駆動で出力された信号に基づいて第１の画像データを形成し、前記第１の画像データに対して前記保持部が保持する画像データを用いてデータ処理を行い、
   前記第２の出力駆動で出力された信号に基づいて第２の画像データを形成し、前記第２の画像データに対して前記保持部が保持する画像データを用いてデータ処理を行う
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記駆動部は、前記第２のリセット駆動が完了した後に前記第１の出力駆動を開始する第１モードと、前記第１の出力駆動が完了した後に前記第２のリセット駆動を開始する第２モードと、を動作モードとして含んでおり、
   前記放射線撮像装置は、
   ユーザが撮影情報を入力するための情報入力部と、
   前記入力された撮影情報に基づいて、前記駆動部を前記第１モード及び前記第２モードの一方に設定するモード設定部と、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
9. 前記モード設定部は、
   前記入力された撮影情報に基づいて、前記第１の照射が開始されてから前記第２の照射が開始されるまでの時間と、前記第２の照射の時間と、前記駆動部が前記第１の出力駆動を行うのに要する時間とを取得し、
   前記第１の照射が開始されてから前記第２の照射が開始されるまでの時間が、前記第２の照射の時間と、前記駆動部が前記第１の出力駆動を行うのに要する時間との和よりも小さい場合に、前記駆動部を前記第１モードに設定する
   ことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
10. 複数のセンサを備える放射線撮像装置の駆動方法であって、
    前記複数のセンサの其々は、放射線を検知する検知素子と、前記検知素子からの信号をサンプリングするサンプリング部と、前記検知素子を初期化するリセット部とを有しており、
    前記放射線撮像装置の駆動方法は、
    前記複数のセンサへの放射線の第１の照射が開始される前に、前記リセット部により前記検知素子を初期化する第１のリセット工程と、
    前記第１の照射に応じた前記検知素子からの信号を前記サンプリング部によりサンプリングする第１のサンプリング工程と、
    前記第１のサンプリング工程でサンプリングされた信号を出力する第１の出力工程と、
    前記第１の照射の次の第２の照射が開始される前に、前記リセット部により前記検知素子を初期化する第２のリセット工程と、
    前記第２の照射に応じた前記検知素子からの信号を前記サンプリング部によりサンプリングする第２のサンプリング工程と、
    前記第２のサンプリング工程でサンプリングされた信号を出力する第２の出力工程と、を含み、
    前記第１の出力工程は、前記第２のリセット工程が完了した後に開始される
    ことを特徴とする放射線撮像装置の駆動方法。
11. コンピュータに、請求項１０に記載の駆動方法の各工程を実行させるためのプログラム。