JP2017223525A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線画像に対する横引きノイズの影響を低減しつつ、かつ、放射線画像にアーチファクトが生じることを防止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のノイズ検出部３１は、画像データＤの読み出し処理時に逆バイアス電圧Ｖbiasやオフ電圧Ｖoffに生じている電圧ノイズに相当するデータｄ_３１を読み出し回路１７Ａから出力させて検出し、制御手段２２は、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを推定し、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａで検出されたデータｄ_３１と、推定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡとに基づいてノイズデータｄｎを算出し、読み出し回路１７で読み出された放射線検出素子７ごとの画像データＤから、算出したノイズデータｄｎを減算して、補正後の画像データＤｃを得る。
【選択図】図８

Description

本発明は、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ー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ー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、従来はていたが、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し支持台（或いは撮影台）と一体的に形成され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。

このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図２に示すように、通常、センサー基板４の検出部Ｐ（図中の一点鎖線内の領域）上に複数の走査線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おり、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒには、それぞれ放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。このように、各放射線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列されている。また、各放射線検出素子７にはそれぞれ、各放射線検出素子７に逆バイアス電圧を印加するためのバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に接続されている。

そして、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、後述する図３に示すゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに順次オン電圧が印加され、オン状態とされたスイッチ素子である薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下ＴＦＴという。）８を介して放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出され、各読み出し回路１７で画像データＤが読み出される。

ところで、バイアス線９や結線１０と信号線６とが交差する部分等には、それらの短絡を防止するために、通常、絶縁層が設けられている。そのため、それらが交差する部分には、バイアス線９や結線１０と信号線６とその間の絶縁層でコンデンサー状の構造が形成されている。

上記のようなバイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分（例えば後述する図２のＡの部分参照）は多数の部分に形成されている。そして、結線１０やバイアス線９を介して各放射線検出素子７に印加される逆バイアス電圧Ｖbiasには、図２２に示すように、通常、ノイズ（ゆらぎ）が生じている。以下、逆バイアス電圧Ｖbias等の電圧に生じているノイズを電圧ノイズという。

一方、信号線６には電圧Ｖ_０が印加されており、バイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分には、その寄生容量のため、信号線６の電圧Ｖ_０とバイアス線９や結線１０の逆バイアス電圧Ｖbiasと信号線６との電位差Ｖ_０−Ｖbiasに対応する電荷が発生している。そして、上記のように逆バイアス電圧Ｖbiasに生じる電圧ノイズが寄生容量により電荷的なノイズ（以下、電荷ノイズという。）に変換されるため、バイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分に生じている電荷には、上記の逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズに対応する電荷ノイズが生じている。

そして、画像データＤの読み出し処理では、例えば図２２の時刻ｔ０の時点で、ゲートドライバー１５ｂからある走査線５にオン電圧が印加されて当該走査線５に接続されている各放射線検出素子７から信号線６に電荷が放出されると、その電荷に、その時点で逆バイアス電圧Ｖbias(t0)に生じている電圧ノイズに対応する電荷ノイズが重畳されて読み出し回路１７に流れ込む。そのため、時刻ｔ０に各放射線検出素子７から読み出された各画像データＤには、逆バイアス電圧Ｖbias(t0)に生じている電圧ノイズに対応する電荷ノイズに相当する同じ大きさノイズデータが重畳されている。

また、上記とは異なる時刻ｔ１にオン電圧が印加された走査線５に接続されている各放射線検出素子７から読み出された画像データＤ同士には、上記と同様に同じ大きさのノイズデータが重畳されるが、そのノイズデータの大きさは、時刻ｔ０に読み出された画像データＤに重畳されているノイズデータの大きさとは異なる。また、上記とはさらに異なる時刻ｔ２にオン電圧が印加された走査線５に接続されている各放射線検出素子７から読み出された画像データＤ同士にも同じ大きさのノイズデータが重畳されるが、そのノイズデータの大きさは、時刻ｔ０、ｔ１に読み出された画像データＤに重畳されている各ノイズデータの大きさとはそれぞれ異なる。

そのため、このように走査線５ごとに画像データＤに重畳されるノイズデータの大きさが異なるため、上記のようにして読み出された各画像データＤに基づいて放射線画像を生成すると、走査線方向（通常、この方向は横方向とされる。）に延びる縞状の模様が現れる。この走査線方向に延びる縞状の模様が現れる現象は、一般に、横引きノイズと呼ばれる。

そして、放射線画像にこのような横引きノイズが現れることを防止するために、例えば特許文献１では、上記のようなバイアス線９や結線１０の逆バイアス電圧Ｖbiasに生じている電圧ノイズを電荷ノイズに変換して検出するノイズ検出回路を設けておき、画像データＤの読み出し処理時に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧順次印加して画像データＤを読み出す際に、ノイズ検出回路でもそれぞれ同時にノイズデータを読み出して、画像データＤからノイズデータを減算することで横引きノイズの影響を低減する放射線画像撮影装置が記載されている。

そして、上記の特許文献１のように構成すると、例えば放射線照射装置から放射線画像撮影装置に放射線を１回だけ照射して静止画を撮影する単純撮影（静止画撮影等ともいう。）のような場合には、撮影された静止画から比較的良好に横引きノイズの影響を除去することができることが分かっている。

特開２０１１−１４２４７６号公報

しかしながら、本発明者らの研究では、例えば放射線画像撮影装置を用いて動画撮影を行うような場合、上記のように構成すると、画像データＤからノイズデータを減算した値に基づいて生成した動画の各フレーム画像から横引きノイズの影響は除去することは可能であるが、各フレーム画像にそれぞれアーチファクト（画像ムラ等）が現れる場合があることが分かってきた。

このようにフレーム画像にアーチファクトが現れると、動画を見づらくなるだけでなく、例えば各フレーム画像の画像データＤ（すなわち画像データＤからノイズデータを減算した後の画像データＤ）に基づいて被写体に照射した放射線の線量等を計算する際に、本来の線量等とは異なる線量等が算出されてしまう可能性がある。

また、上記のような横引きノイズは、上記のようなバイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分（例えば後述する図２のＡの部分参照）だけでなく、走査線５と信号線６との交差部分（例えば後述する図２のＢの部分参照）に形成される寄生容量に起因して生じる場合もある。

すなわち、走査線５と信号線６との交差部分は多数の部分に形成されており、走査線５に印加されているオフ電圧にも、通常、ノイズ（ゆらぎ）すなわち電圧ノイズが生じているため、上記と同様に横引きノイズが生じ得る。そして、例えば放射線画像撮影装置を用いて動画撮影を行うような場合に、特許文献１に記載された方法で、撮影された動画の各フレーム画像から横引きノイズの影響は除去することは可能であるが、各フレーム画像にそれぞれアーチファクトが現れる場合がある。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影装置を用いて動画撮影等を行った場合に、生成された放射線画像に対する横引きノイズの影響を低減しつつ、かつ、放射線画像にアーチファクトが生じることを的確に防止することが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、
複数の走査線および複数の信号線と、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加するバイアス線と、
前記各放射線検出素子から前記各信号線に放出された電荷を画像データとして読み出す複数の読み出し回路をそれぞれ内蔵する複数の読み出しＩＣと、
前記放射線検出素子ごとに配置され、前記走査線を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になり前記放射線検出素子７と前記信号線との導通を遮断し、オン電圧が印加されるとオン状態になり前記放射線検出素子から電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記各走査線に印加する電圧を前記オン電圧と前記オフ電圧との間で切り替えるゲートドライバーと、前記ゲートドライバーに前記オン電圧および前記オフ電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
前記各放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせるように制御する制御手段と、
を備え、
さらに、補正信号線と、前記補正信号線と前記バイアス線との間の電位差、および／または前記補正信号線と前記走査線との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーと、前記補正信号線に接続された読み出し回路と、を備えるノイズ検出部と、
を備え、
前記ノイズ検出部は、前記画像データの読み出し処理時に、前記バイアス線を介して前記各放射線検出素子に印加されている前記逆バイアス電圧に生じている電圧ノイズ、および／または前記走査線に印加されている前記オフ電圧に生じている電圧ノイズを前記コンデンサーで電荷ノイズに変換し、変換した前記電荷ノイズに相当するデータを前記読み出し回路から出力させて検出し、
前記制御手段は、
前記ノイズ検出部のオフセット分を推定し、
前記ノイズ検出部の読み出し回路で検出されたデータと、推定した前記ノイズ検出部のオフセット分とに基づいてノイズデータを算出し、
前記読み出し回路で読み出された前記放射線検出素子ごとの前記画像データから、算出したノイズデータを減算して、補正後の画像データを得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、放射線画像撮影装置を用いて動画撮影等を行った場合に、生成された放射線画像に対する横引きノイズの影響を低減しつつ、かつ、放射線画像にアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能となる。

本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。 センサー基板の構成例を示す平面図である。 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。 画像データの読み出し処理の際の（Ａ）電荷リセット用スイッチ、（Ｂ）パルス信号、（Ｃ）ある走査線、（Ｄ）次の走査線での電圧変化を表すタイミングチャートである。 撮影が連携方式で行われる際に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。 撮影が非連携方式で行われる際に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。 ノイズ検出部の構成例を表す図である。 ノイズ検出部の読み出し回路として信号線が接続されていない読み出し回路が用いることを説明する図である。 図８のノイズ検出部がノイズ検出部３１Ａ〜３１Ｃで構成されていることを説明する図である。 読み出された画像データにはノイズデータが含まれていることを表し、補正後の画像データＤｃを説明する図である。 ノイズ検出部で検出されたデータにはノイズデータのほかにノイズ検出部のオフセット成分が含まれていることを説明する図である。 ノイズ検出部の別の構成例を表す図である。 図１３のノイズ検出部では図８のノイズ検出部に比べてノイズ検出部のオフセット成分が１／Ｗ倍されることを説明する図である。 図１３のノイズ検出部では補正後の画像データからノイズ検出部のオフセット成分の影響が排除されることを説明する図である。 ノイズ検出部のオフセット分の時間的な変化を表すグラフである。 （Ａ）、（Ｂ）放射線画像撮影装置に照射野が狭められた状態で放射線が照射された状態等を表す図である。 （Ａ）放射線の照射野を通る信号線、および（Ｂ）照射野の外側を通る信号線に接続されている放射線検出素子から読み出された画像データを表すグラフである。 ノイズ検出部のオフセット分や読み出しＩＣ１６ごとのオフセット分の時間的な変化およびそれらを近似する近似曲線等を表すグラフである。 経過時間からノイズ検出部のオフセット分を推定する仕方を説明する図である。 検出部外に設けられた走査線の領域を説明する図である。 逆バイアス電圧に生じるノイズ等を表すグラフである。

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が可搬型である場合について説明するが、本発明は、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用される。

［放射線画像撮影装置］
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図２は、センサー基板の構成例を表す平面図である。また、図３は、放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図であり、図４はその１画素分についての等価回路を表すブロック図である。放射線画像撮影装置１は、複数の放射線検出素子７が配列されたセンサー基板４等が筐体２内に収納されて形成されている。

図１に示すように、放射線画像撮影装置１の筐体２の一方の側面には、電源スイッチ２５や切替スイッチ２６、コネクター２７、インジケーター２８等が配置されている。また、図示を省略するが、筐体２の反対側の側面には、外部と無線方式で通信を行うためのアンテナ２９（図３参照）が設けられている。

図２や図３に示すように、本実施形態では、センサー基板４の表面４ａ上に複数の放射線検出素子７が二次元状に配列されており、複数の放射線検出素子７が配列された領域が検出部Ｐとされている。本実施形態では、センサー基板４上に複数の走査線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おり、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに、それぞれ放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。

また、図２〜図４に示すように、各放射線検出素子７には、バイアス線９が接続されている。そして、本実施形態では、各バイアス線９は結線１０に接続されており、図２のＡの部分ように、結線１０と各信号線６とが図示しない絶縁層を介して交差している。また、各放射線検出素子７には、バイアス線９やそれらの結線１０を介してバイアス電源１４から逆バイアス電圧Ｖbiasが印加されるようになっている。

また、各放射線検出素子７では、照射された放射線の線量に応じた電荷が各放射線検出素子７内でそれぞれ発生するようになっている。そして、各放射線検出素子７には、スイッチ素子としてＴＦＴ８が接続されており、ＴＦＴ８は信号線６に接続されている。また、図２に示すように、走査線５や信号線６、結線１０等の端部にはパッド１１が設けられており、図示しないフレキシブル回路基板等の各配線が各パッド１１にそれぞれ接続され、走査線５や信号線６、結線１０等が、センサー基板４の裏面側に設けられた図示しない電子機器（バイアス電源１４等）に接続されるようになっている。

走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａから供給されたオン電圧とオフ電圧がゲートドライバー１５ｂで切り替えられて走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加される。そして、各ＴＦＴ８は、走査線５を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になり、放射線検出素子７と信号線６との導通を遮断して、電荷を放射線検出素子７内に蓄積させる。また、走査線５を介してオン電圧が印加されるとオン状態になり、放射線検出素子７内に蓄積された電荷を信号線６に放出させるようになっている。

また、各信号線６は、読み出しＩＣ１６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、積分回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されている。なお、図３や図４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４中では、アナログマルチプレクサー２１は省略されている。

本実施形態では、積分回路１８は、オペアンプ１８ａとコンデンサー１８ｂと電荷リセット用スイッチ１８ｃとが並列に接続されて構成されている。また、積分回路１８のオペアンプ１８ａの反転入力端子には信号線６が接続されており、積分回路１８の非反転入力端子には基準電圧Ｖ_０が印加されるようになっている。そのため、信号線６にはそれぞれ電圧Ｖ_０が印加されるようになっている。

また、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で、ＴＦＴ８がオン状態とされると、放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサー１８ｂに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力端子から出力されるようになっている。

なお、電荷リセット用スイッチ１８ｃをオン状態とすることで、積分回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサー１８ｂに蓄積された電荷が放電されてリセットされる。また、積分回路１８は、電源供給部１８ｄから電力が供給されて駆動するようになっている。

撮影後に行われる各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理（後述する図６や図７参照）の際には、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフされた時点で、制御手段２２から１回目のパルス信号Ｓｐ１が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で積分回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。

そして、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のラインＬｎにオン電圧が印加される。そして、ＴＦＴ８がオン状態になると、ＴＦＴ８を介して走査線５のラインＬｎに接続されている放射線検出素子７から信号線６に電荷が放出され、電荷が信号線６を介して読み出し回路１７のコンデンサー１８ｂに流れ込み、積分回路１８から出力される電圧値が上昇する。

相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２から２回目のパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で積分回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持し、それらの差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして出力して読み出す。そして、出力された画像データＤはアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データＤに順次変換されて記憶手段２３に順次保存される。

そして、図５（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて（図５（Ｃ）、（Ｄ）では走査線５のラインＬｎと次のラインＬn+1にオン電圧が順次印加されて）、上記の処理が繰り返し行われることで、各放射線検出素子７から画像データＤがそれぞれ読み出されるようになっている。

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ーや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。

また、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー等で構成される記憶手段２３や内蔵電源２４が接続されており、また、前述したアンテナ２９やコネクター２７を介して外部と無線方式や有線方式で通信を行うための通信部３０が接続されている。

そして、制御手段２２は、走査駆動手段１５の動作を制御して放射線検出素子７のリセット処理を行わせたり、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８にオフ電圧を印加して電荷蓄積状態に移行させたり、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等の動作を制御して各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を行わせる等の制御を行うようになっている。

また、本実施形態では、制御手段２２は、上記のように、読み出した画像データＤを記憶手段２３に保存する。また、制御手段２２は、所定のタイミングで、通信部３０にアンテナ２９やコネクター２７を介して画像データＤを無線方式や有線方式で図示しない画像処理装置に転送させるようになっている。

［放射線画像撮影装置における撮影時の各処理等について］
放射線画像撮影装置１を用いて撮影を行う際、放射線画像撮影装置１と、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照射装置との間で信号等のやり取りを行って連携して撮影を行うように構成される場合がある（連携方式）。この場合、制御手段２２は、図６に示すように、放射線が照射される前に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）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放射線検出素子７のリセット処理を行う。

そして、放射線照射装置から放射線を照射する旨を表す信号が送信されてくると、制御手段２２は、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内にそれぞれ蓄積されるようにする電荷蓄積状態に移行させる。そして、放射線の照射が終了すると、ゲートドライバー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画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。

また、放射線画像撮影装置１を用いて撮影を行う際、放射線画像撮影装置１と放射線照射装置とが信号等のやり取りを行わず連携せずに撮影を行うように構成される場合もある（非連携方式）。この場合、放射線画像撮影装置１は、上記の連携方式の場合のように放射線照射装置から放射線を照射する旨を表す信号を受け取ることができないため、自ら放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。なお、放射線の照射開始の検出処理については、例えば特開２００９−２１９５３８号公報や国際公開第２０１１／１３５９１７号、国際公開第２０１１／１５２０９３号等に記載された方法を採用することが可能であり、詳しくは各公報等を参照されたい。

そして、非連携方式の場合も、制御手段２２は、図７に示すように、放射線が照射される前に、ゲートドライバー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放射線検出素子７のリセット処理を行う。そして、放射線の照射開始を検出すると、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行させ、放射線の照射終了後、ゲートドライバー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、本発明は、連携方式と非連携方式のいずれの方式で撮影が行われる場合にも適用される。また、放射線画像撮影装置１では、上記のようにして撮影が行われた後或いは撮影前に、（ただし放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない状態で図６等に示した画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスを繰り返してオフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成されている。

放射線検出素子７内では放射線検出素子７自身の熱（温度）に起因する熱励起により暗電荷（暗電流等ともいう。）が常時発生しており、画像データＤには、暗電荷によるオフセット分が重畳されている。暗画像データＯはその暗電荷によるオフセット分に相当するデータであり、下記（１）式に従って画像データＤから暗画像データＯを減算することで、画像データＤをオフセット補正して、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した電荷に起因する真の画像データＤ^＊を算出することが可能となる。
Ｄ^＊＝Ｄ−Ｏ …（１）

［ノイズ検出部について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１におけるノイズ検出部の構成等について説明する。ノイズ検出部は、上記のように画像データＤの読み出し処理で読み出された画像データＤに重畳されているノイズ成分に相当するデータを検出するものである。なお、ノイズ検出部は、例えばセンサー基板４（図２参照）の表面４ａ側や裏面側に設けてもよく、前述したフレキシブル回路基板上に設けることも可能である。なお、下記の図８中の矢印部分の符号は、各配線が接続される接続先を表す。

本実施形態では、図８に示すように、ノイズ検出部３１は、補正信号線３１ａと、各コンデンサーＣ１〜Ｃ３と、補正信号線３１ａに接続された読み出し回路１７Ａと、を備えている。本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａとして、前述した各読み出しＩＣ１６（図３や図４参照）内に形成された読み出し回路１７が用いられるようになっている。

そのため、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａは、画像データＤを読み出すための上記の読み出し回路１７（図３や図４参照）と同様に、積分回路１８や相関二重サンプリング回路１９等（図８では図示省略）を備えている。そして、上記の信号線６の場合と同様に、補正信号線３１ａには読み出し回路１７Ａ内の積分回路１８から電圧Ｖ_０が印加されている。

なお、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａは、例えば図９に示すように信号線６が接続されていない読み出し回路１７（例えば読み出しＩＣ１６の端部の読み出し回路１７）が用いられるようになっており、図示を省略するが、信号線６が接続されていない読み出し回路１７にノイズ検出部３１の補正信号線３１ａが接続されるようになっている。

また、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａでは、上記の画像データＤの読み出し処理と同様にしてデータｄ_３１が検出され、検出されたデータｄ_３１がＡ／Ｄ変換器２０でデジタル値化されて記憶手段２３に記憶されるようになっている。なお、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａを、読み出しＩＣ１６内の既設の読み出し回路１７を用いるように構成する必要はなく、読み出しＩＣ１６とは別体の読み出し回路を設けることも可能である。

各コンデンサーＣ１〜Ｃ３のうち、第１コンデンサーＣ１は、補正信号線３１ａと結線１０（或いはバイアス線９）との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。また、第３コンデンサーＣ３は、補正信号線３１ａと、走査線５に印加されるオフ電圧を走査駆動手段１５の電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂに供給する配線１５ｃとの間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。

また、本実施形態では、第２コンデンサーＣ２は、補正信号線３１ａと結線１０との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。そして、第２コンデンサーＣ２は、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとにそれぞれ設けられており、各第２コンデンサーＣ２にはそれぞれ、それと補正信号線３１ａとの接続、非接続を切り替えるスイッチ手段３１ｂが接続されている。

そして、各スイッチ手段３１ｂは、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加されるオン電圧やオフ電圧によりオン／オフ状態が切り替わるようになっている。そのため、ある走査線５にオン電圧が印加されると当該走査線５に接続されている各ＴＦＴ８とスイッチ手段３１ｂとがオン状態になり、当該走査線５にオフ電圧が印加されると当該走査線５に接続されている各ＴＦＴ８とスイッチ手段３１ｂとがオフ状態になる。

本実施形態では、このようにして、各スイッチ手段３１ｂのオン／オフ状態が、同じ走査線５に接続されているスイッチ素子である各ＴＦＴ８のオン／オフ状態にあわせて切り替えられるようになっている。そして、本実施形態では、図８に示すように、第２コンデンサーＣ２とスイッチ素子３１ｂとの組が、走査線５の本数分設けられている。各スイッチ素子３１ｂも例えばＴＦＴで構成することが可能である。

なお、図８に示したノイズ検出部３１の構成は、実際には、図１０に示すように、後述するノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを１つにまとめたものであり、ノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃをそれぞれ個別に設けることも可能であり、それらのうちのいずれか２つを組み合わせるように構成することも可能である。

ノイズ検出部３１については、前述した特許文献１に詳述されており、詳しくは同文献を参照されたい。以下、ノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのそれぞれについて簡単に説明する。

［ノイズ検出部３１Ａについて］
ノイズ検出部３１Ａでは、第１コンデンサーＣ１にはｃ１×（Ｖ_０−Ｖbias）（ｃ１は第１コンデンサーＣ１の静電容量）の電荷が蓄積されるが、図２２に示したように逆バイアス電圧Ｖbiasには電圧ノイズが生じているため、第１コンデンサーＣ１に蓄積される電荷にもそれに対応する電荷ノイズが生じている。また、各放射線検出素子７内に蓄積されている電荷にもそれと全く同じ位相で変動する電荷ノイズが生じている。なお、第１コンデンサーＣ１の静電容量ｃ１は、１つの放射線検出素子７の静電容量と同じになるように設定されている。

そして、画像データＤの読み出し処理の際には、図５（Ｂ）に示したように、制御手段２２から、画像データＤを読み出す読み出し回路１７にも、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａにも、それぞれの相関二重サンプリング回路１９に第１パルス信号Ｓｐ１と第２パルス信号Ｓｐ２とがそれぞれ同時に送信される。

そのため、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａにより検出されたデータｄ_３１には、同じタイミングで読み出し回路１７で読み出された画像データＤに重畳されている、逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズに対応する電荷ノイズを表すノイズデータｄｎが含まれている。以下、このノイズデータｄｎを、逆バイアス電圧Ｖbias(t)の電圧ノイズに起因するノイズデータｄｎＡという。

そして、ノイズ検出部３１Ａは、このようにして画像データＤの読み出し処理で、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて画像データＤが読み出されるごとに（すなわち走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘの読み出し処理の際に制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９に第１、第２パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２が送信されるごとに）ノイズデータｄｎＡを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１を記憶手段２３に記憶するように構成される。

［ノイズ検出部３１Ｃについて］
次に、ノイズ検出部３１Ｂの説明の前に、ノイズ検出部３１Ｃについて説明すると、ノイズ検出部３１Ｃは、上記のように、第３コンデンサーＣ３と、走査駆動手段１５において電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオフ電圧Ｖoffを供給している配線１５ｃ（或いはオフ電圧が印加されている走査線５でもよい。以下同じ。）と、補正信号線３１ａと、読み出し回路１７Ａとで構成されている。

そして、上記の逆バイアス電圧Ｖbiasと同様に、オフ電圧Ｖoffにも時間的にランダムに電圧ノイズが生じているため、第３コンデンサーＣ３に蓄積されるｃ３×（Ｖ_０−Ｖoff）（ｃ３は第３コンデンサーＣ３の静電容量）の電荷にもそれに対応する電荷ノイズが生じている。

一方、前述したように、画像データＤの読み出し処理の際には、ゲートドライバー１５ｂからオン電圧が印加された走査線５に接続されている放射線検出素子７内に蓄積された電荷が、オン状態とされたＴＦＴ８を介して信号線６に放出され、放出された電荷が読み出し回路１７に流れ込む。

その際、オン電圧が印加された走査線５以外の数千本の走査線５にはオフ電圧Ｖoffが印加されている。そして、図２に示したように（図中のＢ参照）、１本の信号線６には、各走査線５との交差部分にそれぞれ寄生容量ｃが生じているため、各交差部分には、この寄生容量ｃと信号線６の電圧Ｖ_０およびオフ電圧Ｖoffの電位差Ｖ_０−Ｖoffとの積として算出される電荷が蓄積されている。そして、上記のようにオフ電圧Ｖoffにも電圧ノイズが生じている。

そのため、第３コンデンサーＣ３の容量ｃ３を、上記の１本の信号線６と交差する走査線５との各交差部分に形成された寄生容量ｃの総和Σｃと等しくなるように設定すれば、ノイズ検出部３１Ｃの読み出し回路１７Ａにより検出されたデータｄ_３１には、データｄ_３１が検出されたのと同じタイミングで読み出された画像データＤに重畳されている、オフ電圧Ｖoffの電圧ノイズに対応する電荷ノイズ（各交差部分での電荷ノイズの総和）を表すノイズデータｄｎＣが含まれている。

ノイズ検出部３１Ｃは、このようにして画像データＤの読み出し処理で、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて画像データＤが読み出されるごとに（すなわち走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘの読み出し処理の際に制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９に第１、第２パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２が送信されるごとに）ノイズデータｄｎＣを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１を記憶手段２３に記憶するように構成される。

［ノイズ検出部３１Ｂについて］
ところで、上記のノイズ検出部３１Ａ、３１Ｃでは、画像データＤの読み出し処理の際に、制御手段２２からノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａの相関二重サンプリング１９に、第１パルス信号Ｓｐ１を送信した時点での逆バイアス電圧Ｖbiasやオフ電圧Ｖoffの電圧ノイズと、第２パルス信号Ｓｐ２を送信した時点での逆バイアス電圧Ｖbiasやオフ電圧Ｖoffの電圧ノイズとの差に対応する電荷ノイズの変動分であるノイズデータｄｎＡ、ｄｎＣを含む各データｄ_３１が検出される。

しかし、画像データＤにはさらに、放射線検出素子７のリセット処理（図６や図７参照）の際にＴＦＴ８に印加される電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えた時点での逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズと、その後の画像データＤの読み出し処理の際にＴＦＴ８に印加される電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えた時点での逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズとの差に対応する電荷ノイズの変動分であるノイズデータｄｎＢも含まれている。

そのノイズデータｄｎＢを含むデータｄ_３１を検出するのがノイズ検出部３１Ｂである。ノイズ検出部３１Ｂでは、各第２コンデンサーＣ２の容量ｃ２は、当該第２コンデンサーＣ２に接続されているスイッチ手段３１ｂに接続されている走査線５のあるラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７の寄生容量（或いはそれらの平均値）と同じ容量とされている。そして、図６や図７に示したようにしてゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加する際に、ノイズ検出部３１Ｂの各スイッチ手段３１ｂにも同時にオン電圧を順次印加する。

このように構成すると、図６や図７に示したように、放射線検出素子７のリセット処理時にＴＦＴ８やノイズ検出部３１Ｂのスイッチ手段３１ｂに印加された電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替わると、その時点で逆バイアス電圧Ｖbiasに生じている電圧ノイズが第３コンデンサーＣ３に電荷ノイズとして蓄積される。

そして、画像データＤの読み出し処理の際にＴＦＴ８やノイズ検出部３１Ｂのスイッチ手段３１ｂにオン電圧が印加され、印加されたオン電圧がオフ電圧に切り替えられてノイズ検出部３１Ｂの読み出し回路１７Ａでデータｄ_３１を検出すると、検出されたデータｄ_３１には、結局、前述した画像データＤに重畳されているノイズデータｄｎＢが含まれることになる。

本実施形態では、ノイズ検出部３１Ｂは、読み出された画像データＤに重畳されている上記のノイズデータｄｎＢを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１をそれぞれ記憶手段２３に記憶するように構成される。

また、図８や図１０に示した構成から分かるように、本実施形態では、上記の各ノイズデータｄｎＡ、ｄｎＢ、ｄｎＣを同時に含むデータｄ_３１が検出される。そして、以下では、それらの合計値（ｄｎＡ＋ｄｎＢ＋ｄｎＣ）を走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとのノイズデータｄｎとして説明する。しかし、ノイズ検出部３１Ａ〜３１Ｃをそれぞれ独立に構成し、ノイズデータｄｎＡ〜ｄｎＣを含むデータｄ_３１をそれぞれ別個に検出するように構成することも可能であることは前述した通りである。

そして、図１１に示すように、上記のようにして放射線検出素子７ごとに読み出された画像データＤから、同じタイミングでノイズ検出部３１で検出されたデータｄ_３１に含まれるノイズデータｄｎを、下記（２）式に従ってそれぞれ減算して補正後の画像データＤｃを算出することで、画像データＤから前述した横引きノイズの影響を除去することが可能となる。
Ｄｃ＝Ｄ−ｄｎ …（２）

［読み出し回路自体のオフセット成分について］
しかし、前述した特許文献１にも記載されているように（同文献の第２の実施の形態参照）、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａ（本実施形態では画像データＤを読み出す読み出し回路１７と同じ。）の性能にもよるが、ノイズ検出部３１で検出されたデータｄ_３１には、実際には、上記のノイズデータｄｎ（＝ｄｎＡ＋ｄｎＢ＋ｄｎＣ）のほかに、図１２に示すように、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａ自体のオフセット成分dn_roも含まれている。

この場合は、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａで、上記のノイズデータｄｎと、読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roとの合計値がデータｄ_３１として検出されることになるため、それらを用いて上記と同様に画像データＤを補正すると、補正後の画像データＤｃは下記（３）式の形になる。
Ｄｃ＝Ｄ−ｄ
∴Ｄｃ＝Ｄ−（ｄｎ＋dn_ro） …（３）

そして、特許文献１では、ノイズ検出部３１の各コンデンサーＣ１〜Ｃ３の静電容量ｃ１〜ｃ３として図８や図１０に示したもののＷ倍（Ｗ＞１）のものを用いるとともに、図１３に示すようにノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａの出力側に乗算器３１ｃを設けて、読み出し回路１７Ａからの出力値に１／Ｗを乗算するように構成する。

このように構成すると、図１４の中央に示すように、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａからは、データｄ_３１として、上記のノイズデータｄｎのＷ倍のノイズデータＤｎと、読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_ro（これはＷ倍されない。）との合計値が出力される。そして、データｄ_３１が乗算器３１ｃで１／Ｗ倍されることで、ノイズデータＤｎが１／Ｗ倍（１／Ｗ×Ｄｎ）され、読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roが１／Ｗ倍（１／Ｗ×dn_ro）される。そして、ノイズデータＤｎの１／Ｗ倍は上記のノイズデータｄｎに等しい。

そのため、上記のように構成することで、図１５に示すように、ノイズデータｄｎはそのままで、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roの画像データＤに対する影響を１／Ｗに低減することが可能となる。そして、Ｗの値を十分に大きな値に設定すれば、その逆数１／Ｗが非常に小さくなるため、補正後の画像データＤｃから、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roの影響を極力排除することができることが特許文献１で記載されている。

［読み出しＩＣごとのオフセット分について］
しかし、上記のように構成して横引きノイズの影響を除去しても、前述したように、撮影された放射線画像中にアーチファクトが現れる場合がある。特に動画撮影では、複数の放射線画像（フレーム画像）が撮影されるが、各フレーム画像にそれぞれアーチファクトが現れる現象が生じる場合がある。また、単純撮影（静止画撮影）の場合にも、放射線画像撮影装置１のスリープ状態から覚醒（wake up）させた直後に撮影を行うような場合には、やはり撮影された放射線画像にアーチファクトが現れる場合がある。

そして、本発明者らの研究では、このような現象が生じる原因は、上記のノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_ro（以下、簡単にノイズ検出部３１のオフセット分dn_roという。）が、例えば図１６に示すように、時間的に変化するためであることが分かってきた。ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roが時間的に変化（増加）する主な原因は、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａの温度が時間的に変化（上昇）するためである。

しかし、オフセット成分dn_roが時間的に変化するのは、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａだけではなく、画像データＤを読み出すための他の読み出し回路１７も同様に時温度が変化するとオフセット分dn_roが時間的に変化（上昇）する。しかし、ノイズ検出部３１と回路構成が異なるため、その変化はノイズ検出部３１とは異なる。また、ノイズ検出部が異なる読み出しＩＣに複数設けられた場合、そのオフセット分dn_roの時間的な変化率（増加率）が異なることが分かっている。

そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_ro（以下dn_roＡという。）を推定し、推定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡに基づいて、下記（４）式に従って、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａで検出されたデータｄ_３１と、推定したノイズ検出部のオフセット分dn_roＡとに基づいてノイズデータｄｎを算出する。
ｄｎ＝ｄ_３１−dn_roＡ …（４）

そして、上記（３）式に相当する下記（５）式に従って、読み出し回路１７で読み出された放射線検出素子７ごとの画像データＤから、算出したノイズデータｄｎを減算して、補正後の画像データＤｃを得るように構成されている。
Ｄｃ＝Ｄ−ｄｎ …（５）

以下、上記の処理を行うための構成例をいくつか挙げて具体的に説明する。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。

１つの構成例として画像データＤの読み出し処理の際に検出されたデータｄ_３１に基づいて、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定することが考えられる。すなわちデータｄ_３１を所定回数分検出してその平均値を算出すればノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡが測定できる。

しかし、いま、例えば図１７（Ａ）に示すように、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐに対して照射野Ｒが狭められた状態で放射線が照射された場合を考える。この場合、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の照射野Ｒの範囲が走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖであったとすると、図１７（Ｂ）に示すように、例えば放射線の照射野Ｒを通る信号線６ａに接続されている放射線検出素子７から読み出された画像データＤは、当然のことながら、図１８（Ａ）に示すように、走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖの部分でそれ以外の部分よりも非常に大きな値になる。

一方、放射線の照射野Ｒの外側を通る信号線６ｂ（図１７（Ｂ）参照）に接続されている放射線検出素子７から読み出された画像データＤは、各放射線検出素子７には放射線が照射されていないため同じ値になるように思われるが、実際には、図１８（Ｂ）に示すように、走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖの部分（すなわち照射野Ｒに対応する部分）でそれ以外の部分よりも値が小さくなる現象が現れることが分かっている。

そのため、ノイズ検出部３１でも、上記のラインＬｕ〜Ｌｖを含む走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されたスイッチ手段３１ｂがオン／オフ制御されてデータｄ_３１が検出された場合、検出されたデータｄ_３１にも図１８（Ｂ）に示した現象と同じ現象が生じる可能性がある。

そして、このような現象が生じた場合、走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖを含む例えば３０本の走査線５にオン電圧が印加され、ノイズ検出部３１の各スイッチ手段３１ｂが順次オン状態とされて検出されたデータｄ_３１の平均値を算出しても、互いに相殺されず平均値が０にならなくなり、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡが正常に測定できなくなる可能性がある。そこで本発明では以下の様な構成例を具体的に上げる。

［構成例１］
例えば、事前に、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されず、かつ、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧Ｖoffを印加した状態で、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａで所定回数（例えば３０回等）読み出し動作を行わせ、読み出されたデータｄの平均値を算出する。

この場合、上記のようにして各読み出し回路１７で読み出されたデータｄには、上記の逆バイアス電圧Ｖbiasやオフ電圧Ｖoffの電圧ノイズに対応するノイズデータｄｎが含まれるが、上記のように所定回数分のデータｄの読み出しＩＣ１６ごとの平均値を算出すると、ノイズデータｄｎは互いに相殺される。そのため、上記の平均値は、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡと見なすことができる。

そして、読み出し動作を繰り返し行い、ノイズ検出部３１の温度が時間的に変化すると、例えば図１９に示すように、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡの時間的変化のプロファイルを得ることができる。なお、図１９では、dn_roＡの時間的変化のプロファイルが１つしか記載されていないが、ノイズ検出部３１が異なる読み出しＩＣに複数設けられた場合はノイズ検出部３１ごとに測定される。

そして、各プロファイルごとにそれを近似する近似曲線をそれぞれ算出し、近似曲線を表す数式やテーブル等の形で記憶手段２３やＲＯＭ等に保存したりプログラム中に書き込む等して、オフセット分dn_roＡの各近似曲線の情報を、放射線画像撮影装置１が予め有しておくように構成する。

そして、実際の撮影の際には、制御手段２２は、放射線が照射された後、画像データＤの読み出し処理（図６や図７参照）を開始する前に（すなわち放射線画像撮影装置１に放射線が照射されず、かつ、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧Ｖoffを印加した上記と同じ状態で）、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａに、上記のデータｄ_３１の検出処理を所定回数行わせ、検出したデータｄ_３１の平均値を算出してノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定する。

なお、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡの測定は、画像データＤの読み出し処理を行った直後に、上記の状態で行うことも可能である。また、図６に示した連携方式の場合には、制御手段２２は、放射線照射装置から放射線画像撮影装置１に放射線が照射されるタイミングが分かっているため、放射線照射装置から放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前に、上記の状態でノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡの測定を行うように構成してもよい。

また、制御手段２２は、ノイズ検出部３１に対して、上記のように放射線の照射前や照射後或いは画像データＤの読み出し処理の直後にデータｄ_３１の検出動作を所定回数行わせるとともに、それとは別に、上記のように、画像データＤの読み出し処理の際に、画像データＤの読み出し処理と同時にノイズ検出部３１でデータｄ_３１を検出させていく。

そして、画像データＤの読み出し処理と同時に検出されたデータｄ_３１には、上記のようにして測定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡが含まれているため、制御手段２２は、下記（６）式に従って、検出したデータｄ_３１から測定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを減算してノイズデータｄｎを算出する。
ｄｎ＝ｄ_３１−dn_roＡ …（６）

そして、制御手段２２は、上記（５）式と同様の下記（７）式に従って、画像データＤの読み出し処理で読み出された放射線検出素子７ごとの画像データＤから、算出したノイズデータｄｎを減算して、補正後の画像データＤｃを得るように構成される。
Ｄｃ＝Ｄ−ｄｎ …（７）

なお、以下の構成例においても同様であるが、前述したように撮影の前または後に暗画像データＯを読み出すように構成する場合には、暗画像データＯの読み出し処理を行う前や暗画像データＯの読み出し処理の直後に、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａにデータｄ_３１の検出動作を所定回数行わせ、検出したデータｄ_３１の平均値を算出してノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定するなど上記と同様に処理を行って、暗画像データＯを補正する（補正後の暗画像データＯｃを得る）ように構成することも可能である。この場合、上記（１）式のＤやＯに上記のＤｃやＯｃが代入されて真の画像データＤ^＊が算出される。

また、以下の構成例においても同様であるが、ノイズ検出部３１は、図８に示したように構成することも可能であり、図１３に示したように構成することも可能である。

［構成例２］
上記の構成例１では、単純撮影（静止画撮影）を行う場合を前提に説明したが、放射線画像撮影装置１を用いて動画撮影を行う場合には、例えば、以下のように構成することが可能である。

すなわち、この場合、暗画像データＯの読み出し処理を行うように構成する場合には、動画撮影の前に暗画像データＯの読み出し処理を予め行っておくことが望ましい。そして、その場合も、上記のようにして暗画像データＯを補正するように構成することが可能である。

そして、動画撮影を行う際、放射線照射装置から放射線画像撮影装置１に次々に放射線が照射されるため、例えば、制御手段２２は、放射線が照射されて１フレーム目の画像データＤを読み出して記憶手段２３に保存すると（なお、それと同時にノイズ検出部３１でデータｄ_３１が検出されて記憶手段２３に保存される。）、その直後にノイズ検出部３１でデータｄ_３１の検出処理を所定回数行って、検出した所定回数分のデータｄ_３１を記憶手段２３に保存する。

そして、制御手段２２は、各フレームごとに、放射線の照射と、画像データＤの読み出し処理（およびデータｄ_３１の検出処理）と、所定回数分のデータｄ_３１の検出処理とを繰り返して、読み出したり検出した画像データＤ（およびデータｄ_３１）や所定回数分のデータｄ_３１を記憶手段２３に保存していく。そして、動画撮影の終了後、上記のようにして所定回数分のデータｄ_３１に基づいてノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡの推定処理等を行う。

そして、制御手段２２は、それらに基づいて画像データＤや暗画像データＯを補正して補正後の画像データＤｃや補正後の暗画像データＯｃを算出したり、それに基づいて真の画像データＤ^＊を算出したりするように構成することが可能である。なお、時間的に余裕があれば、動画撮影の終了を待たずに、すなわち各フレーム画像を撮影する合間等に、補正後の画像データＤｃ等の算出を行うように構成することも可能である。

［構成例３］
また、上記の構成例１では直前または直後に測定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを利用することについて説明した。しかし、測定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡと経過時間との関係として用いるように構成することも可能である。

すなわち、例えば、撮影前に、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されず、かつ、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧Ｖoffを印加した状態で、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａにデータｄ_３１の検出処理を所定回数行わせて所定回数分のデータｄ_３１を検出し、その平均値を算出してノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定する。

そして、図２０に示すように、測定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡに対応する時点を割り出す。そして、その時点を起点として経過時間ΔＴのカウントを開始し、例えば放射線画像撮影装置１に放射線が照射されて撮影が行われ、画像データＤが読み出された時点までの経過時間ΔＴが分かれば、改めてノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定しなくても、図２０に示した関係から、画像データＤが読み出された時点での（すなわちその経過時間ΔＴにおける）ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを推定することができる。

そして、このように構成すれば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前や後に１回だけノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定すれば済むことになる。そして、例えば動画撮影を行う際に、放射線画像撮影装置１で、各フレームで画像データＤの読み出し処理を行うまでの経過時間ΔＴをカウントできれば、改めてノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定しなくても的確にノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを推定することができるようになるため、放射線画像撮影装置１での処理が軽くなるといったメリットがある。

［構成例４］
なお、上記の構成例１〜３では、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定するために、放射線の照射前や照射後或いは画像データＤの読み出し処理の直後にデータｄ_３１の検出処理を所定回数行う際に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧Ｖoffを印加した状態で（すなわち走査線５にオン電圧を印加することなく）データｄ_３１を検出する場合について説明した。

一方、画像データＤの読出処理の際はオン電圧を印加して読出処理を行う。すなわちデータｄ_３１の検出処理を行う際もオフ電圧Ｖoffではなくオン電圧で行ったほうがより尤もらしいノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡが測定できる。ただ事前、事後にオン電圧を印加すると画像データＤも読出されてしまうため、本来の蓄積時間とのずれが生じたり、画像データＤと同時に読出を行うと上記に述べた、図１８（Ｂ）のような問題が生じる。

そこで、図２１に示すように、一点鎖線で示される検出部Ｐ外に走査線５の領域Ｒ５を設け、そこのみオン電圧を印加した状態で、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７で画像データＤの読出の直前または直後に、所定回数（例えば３０回等）読み出し動作を行わせ、検出したデータｄ_３１の平均値を算出してノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを測定する。

このように構成すればオン電圧を印加しながらノイズ検出部３１のオフセット成分dn_roAを測定することができる。

［効果］
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、制御手段２２は、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを推定し、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａで検出されたデータｄ_３１と推定したノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡとに基づいてノイズデータを算出し、上記（７）式に示したように、読み出し回路７で読み出された放射線検出素子７ごとの画像データＤから、算出したノイズデータｄｎを減算して、補正後の画像データＤｃを得ることが可能となる。

そのため、前述した特許文献１に記載された放射線画像撮影装置のように、単に画像データＤから横引きノイズを除去しただけでは、単純撮影で撮影された放射線画像や、動画撮影で撮影された各フレーム画像に、アーチファクト（画像ムラ等）が現れる場合があったが、本実施形態では、ノイズ検出部３１のオフセット分dn_roＡを的確に推定して画像データＤから除去される。

そのため、放射線画像撮影装置１を用いて単純撮影や動画撮影を行った場合に、生成された放射線画像や各フレーム画像に対する横引きノイズの影響を低減することが可能となるとともに、放射線画像や各フレーム画像にアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能となる。

なお、図示を省略するが、各読み出しＩＣ１６のうち、一部の読み出しＩＣ１６に電力を供給する電源回路と、それ以外の読み出しＩＣ１６に電力を供給する電源回路とが別の電源回路である場合、一方の電源回路から電力が供給される読み出しＩＣ１６に属する読み出し回路１７Ａを用いたノイズ検出部３１で検出されたデータｄ_３１等を用いると、他方の電源回路から電力が供給される読み出しＩＣ１６に属する読み出し回路１７で読み出された画像データＤの補正を的確に行うことができない場合がある。

そのため、上記のような場合には、各電源回路から電力が供給される読み出しＩＣ１６ごとに、本実施形態に係る画像データＤの補正処理を行うように構成することが望ましい。

なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ 放射線画像撮影装置
５、Ｌ１〜Ｌｘ 走査線
６ 信号線
７ 放射線検出素子
８ ＴＦＴ（スイッチ素子）
９ バイアス線
１０ 結線（バイアス線）
１５ 走査駆動手段
１５ａ 電源回路
１５ｂ ゲートドライバー
１５ｃ 配線
１６ 読み出しＩＣ
１７ 読み出し回路
１７Ａ ノイズ検出部の読み出し回路
２２ 制御手段
３１ ノイズ検出部
３１ａ 補正信号線
３１ｂ スイッチ手段
Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサー
Ｃ２ 第２コンデンサー
Ｄ 画像データ
ｄ_３１ データ
Ｄｃ 補正後の画像データ
ｄｎ ノイズデータ
dn_roＡ ノイズ検出部のオフセット分
Ｌ１〜Ｌu-1、Ｌv+1〜Ｌｘ 放射線が照射されていない範囲内の各走査線
Ｖbias 逆バイアス電圧
Ｖoff オフ電圧

Claims (7)

1. 複数の走査線および複数の信号線と、
   二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
   前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加するバイアス線と、
   前記各放射線検出素子から前記各信号線に放出された電荷を画像データとして読み出す複数の読み出し回路をそれぞれ内蔵する複数の読み出しＩＣと、
   前記放射線検出素子ごとに配置され、前記走査線を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になり前記放射線検出素子７と前記信号線との導通を遮断し、オン電圧が印加されるとオン状態になり前記放射線検出素子から電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
   前記各走査線に印加する電圧を前記オン電圧と前記オフ電圧との間で切り替えるゲートドライバーと、前記ゲートドライバーに前記オン電圧および前記オフ電圧を供給する電源回路とを備える走査駆動手段と、
   前記各放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせるように制御する制御手段と、
   を備え、
   さらに、補正信号線と、前記補正信号線と前記バイアス線との間の電位差、および／または前記補正信号線と前記走査線との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーと、前記補正信号線に接続された読み出し回路と、を備えるノイズ検出部と、
   を備え、
   前記ノイズ検出部は、前記画像データの読み出し処理時に、前記バイアス線を介して前記各放射線検出素子に印加されている前記逆バイアス電圧に生じている電圧ノイズ、および／または前記走査線に印加されている前記オフ電圧に生じている電圧ノイズを前記コンデンサーで電荷ノイズに変換し、変換した前記電荷ノイズに相当するデータを前記読み出し回路から出力させて検出し、
   前記制御手段は、
   前記ノイズ検出部のオフセット分を推定し、
   前記ノイズ検出部の読み出し回路で検出されたデータと、推定した前記ノイズ検出部のオフセット分とに基づいてノイズデータを算出し、
   前記読み出し回路で読み出された前記放射線検出素子ごとの前記画像データから、算出したノイズデータを減算して、補正後の画像データを得ることを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記ノイズ検出部は、
   さらに、前記補正信号線と前記バイアス線との間の電位差を電荷に変換する第２コンデンサーと、前記第２コンデンサーと前記補正信号線との接続、非接続を切り替える複数のスイッチ手段とを備え、
   前記スイッチ手段にはそれぞれ前記走査線が接続されており、
   前記スイッチ手段のオン／オフ状態を前記各放射線検出素子のリセット時および前記各放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理時に前記スイッチ素子のオン／オフ状態にあわせて切り替えるとともに、
   前記各放射線検出素子のリセット時に前記バイアス線に印加されている前記逆バイアス電圧に生じている電圧ノイズを前記第２コンデンサーで電荷ノイズに変換して蓄積し、
   前記各放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理時に、前記リセット時に蓄積した前記電荷ノイズと前記読み出し処理時に蓄積される前記電荷ノイズとの差に相当するデータを前記読み出し回路から出力して検出することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
3. 前記ノイズ検出部は、前記補正信号線と前記走査線との間の電位差の代わりに、前記補正信号線と、前記電源回路と前記ゲートドライバーとを結ぶ配線との間の電位差を前記コンデンサーで電荷に変換するとともに、前記配線に印加されている前記オフ電圧に生じている電圧ノイズを前記コンデンサーで電荷ノイズに変換し、変換した前記電荷ノイズに相当するデータを前記読み出し回路から出力させて検出す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. 前記制御手段は、実際の撮影の際、放射線が照射されず、かつ、前記ゲートドライバーから前記各走査線にオフ電圧を印加した状態で、前記ノイズ検出部の前記読み出し回路に所定回数分読み出し動作を行わせ、読み出されたデータに基づいて前記ノイズ検出部のオフセット分を測定す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. 前記制御手段は、実際の撮影の際、放射線が照射されず、かつ、前記ゲートドライバーから、画像データ領域につながっていない走査線に対してのみオン電圧を印加した状態で、前記ノイズ検出部の前記読み出し回路に所定回数分読み出し動作を行わせ、読み出されたデータに基づいて前記ノイズ検出部のオフセット分を測定す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。
6. 前記制御手段は、前記ノイズ検出部のオフセット分の測定を、放射線が照射される前または後、または前記画像データの読み出し処理の直後に行うことを特徴とする請求項４に記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記制御手段は、前記ノイズ検出部のオフセット分の測定を、放射線が照射される前または後、または前記画像データの読み出し処理の直後に複数回行い、その複数回行ったときのオフセット成分の時間変化から、画像データ取得時のノイズ検出部のオフセット成分を推定し行うことを特徴とする請求項４に記載の放射線画像撮影装置。

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