JP2018059725A

JP2018059725A - Radiation detector

Info

Publication number: JP2018059725A
Application number: JP2016195340A
Authority: JP
Inventors: 豊久金剛寺; Toyohisa Kongoji
Original assignee: Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2016-10-03
Publication date: 2018-04-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation detector that can optimize a photographing of a dark image.SOLUTION: A radiation detector related to the embodiment comprises: a plurality of detection units for detecting radiation directly or in cooperation with a scintillator; and a control unit for retrieving a signal charge from each of the plurality of detection units. The control unit retrieves the signal charge from each of the plurality of the detection units in a state in which the radiation is not irradiated; obtains nth data of dark images; calculates the difference between the nth data of dark images and the already-acquired (n-1)th data of dark images; and changes at least one of the photographing interval time of the dark images and the number of photographing times of the dark images on the basis of the calculated difference.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明の実施形態は、放射線検出器に関する。 Embodiments described herein relate generally to a radiation detector.

放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器には、例えば、入射したＸ線を蛍光に変換するシンチレータ、シンチレータからの蛍光を信号電荷に変換する複数の光電変換部（Ｘ線画像の画素に対応する）が設けられたアレイ基板、複数の光電変換部毎に信号電荷を読み出す信号処理部、読み出された信号電荷に基づいてＸ線画像を構成する画像処理部などが設けられている。また、光電変換部には、蛍光を信号電荷に変換する光電変換素子、信号電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う薄膜トランジスタ、信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタなどが設けられている。 An example of the radiation detector is an X-ray detector. The X-ray detector includes, for example, an array provided with a scintillator that converts incident X-rays into fluorescence, and a plurality of photoelectric conversion units (corresponding to pixels of the X-ray image) that convert fluorescence from the scintillator into signal charges. A substrate, a signal processing unit that reads signal charges for each of the plurality of photoelectric conversion units, an image processing unit that configures an X-ray image based on the read signal charges, and the like are provided. Further, the photoelectric conversion unit is provided with a photoelectric conversion element that converts fluorescence into signal charge, a thin film transistor that performs switching of signal charge accumulation and emission, a storage capacitor that accumulates signal charge, and the like.

一般的には、Ｘ線検出器は、以下のようにしてＸ線画像を構成する。まず、外部から入力された信号によりＸ線の入射を認識する。次に、予め定められた時間の経過後に、読み出しを行う光電変換部の薄膜トランジスタをオン状態にして、蓄積された信号電荷を読み出す。そして、各光電変換部毎に読み出された信号電荷の値に基づいてＸ線画像を構成する。 Generally, an X-ray detector constructs an X-ray image as follows. First, X-ray incidence is recognized from an externally input signal. Next, after the elapse of a predetermined time, the thin film transistor of the photoelectric conversion unit that performs reading is turned on to read the accumulated signal charge. Then, an X-ray image is constructed based on the value of the signal charge read for each photoelectric conversion unit.

ここで、各光電変換部毎に読み出された信号電荷の値には、Ｘ線の線量に応じた値と、光電変換素子や薄膜トランジスタのリーク電流に応じた値が含まれている。そのため、Ｘ線画像を構成する際には、各光電変換部における信号電荷の値から各光電変換部におけるリーク電流に応じた値を差し引く、オフセット処理が行われる。オフセット処理においては、リーク電流に応じた値を除去するために、Ｘ線画像の各画素における信号電荷の値から暗画像の対応する画素における信号電荷の値を差し引くようにしている。 Here, the value of the signal charge read for each photoelectric conversion unit includes a value corresponding to the X-ray dose and a value corresponding to the leakage current of the photoelectric conversion element and the thin film transistor. Therefore, when constructing an X-ray image, an offset process is performed in which a value corresponding to the leak current in each photoelectric conversion unit is subtracted from the value of the signal charge in each photoelectric conversion unit. In the offset processing, in order to remove the value corresponding to the leak current, the value of the signal charge at the corresponding pixel of the dark image is subtracted from the value of the signal charge at each pixel of the X-ray image.

ところが、暗画像における信号電荷の値が変動する場合がある。そのため、Ｘ線画像の撮影の合間に暗画像を撮影し、暗画像に関するデータを定期的に更新させる技術が提案されている。
この場合、複数の暗画像を撮影し、各画素毎に信号電荷の値を平均したものをオフセット処理に用いれば、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。ところが、複数の暗画像を撮影すれば、Ｘ線検出器における消費電力が増加するという新たな問題が生じる。 However, the value of the signal charge in the dark image may vary. Therefore, a technique has been proposed in which a dark image is captured between X-ray image capturing and data related to the dark image is periodically updated.
In this case, the quality of the X-ray image can be improved by taking a plurality of dark images and using the average value of the signal charge for each pixel for the offset process. However, if a plurality of dark images are taken, a new problem arises that power consumption in the X-ray detector increases.

この場合、二次電池が設けられたＸ線検出器において消費電力が増加すると、Ｘ線検出器を使用することができる時間が短くなったり、充電回数が多くなったり、充電時間が長くなったりする。
また、暗画像における信号電荷の値を外部の機器などに送信する場合がある。この様な場合に、複数の暗画像を撮影するようにすれば、送信されるデータの量が膨大なものとなる。そのため、通信環境などによっては、通信エラーの発生頻度が顕著に増加するおそれがある。 In this case, if the power consumption increases in the X-ray detector provided with the secondary battery, the time during which the X-ray detector can be used is shortened, the number of times of charging is increased, or the charging time is increased. To do.
In some cases, the value of the signal charge in the dark image is transmitted to an external device or the like. In such a case, if a plurality of dark images are taken, the amount of data to be transmitted becomes enormous. For this reason, depending on the communication environment, the frequency of occurrence of communication errors may increase significantly.

一方、暗画像の撮影条件によっては、暗画像における信号電荷の値が安定している場合もある。そのため、単に、暗画像の撮影回数を増加させてもＸ線画像の品質を向上させることができない場合もある。
そこで、暗画像の撮影の最適化を図ることができる放射線検出器の開発が望まれていた。 On the other hand, depending on the dark image shooting conditions, the value of the signal charge in the dark image may be stable. Therefore, there are cases where the quality of the X-ray image cannot be improved simply by increasing the number of times the dark image is taken.
Therefore, it has been desired to develop a radiation detector capable of optimizing dark image capturing.

特開２０００−１８９４１１号公報JP 2000-189411 A

本発明が解決しようとする課題は、暗画像の撮影の最適化を図ることができる放射線検出器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a radiation detector capable of optimizing dark image capturing.

実施形態に係る放射線検出器は、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、前記複数の検出部のそれぞれから信号電荷を読み出す制御部と、を備えている。
前記制御部は、前記放射線が照射されていない状態で前記複数の検出部のそれぞれから前記信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得し、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、前記ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出し、前記算出された差に基づいて、前記暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。 The radiation detector according to the embodiment includes a plurality of detection units that detect radiation directly or in cooperation with a scintillator, and a control unit that reads signal charges from each of the plurality of detection units.
The control unit reads the signal charge from each of the plurality of detection units in a state where the radiation is not irradiated, acquires n-th dark image data, and acquires the already acquired n−1 dark image data. A difference between the image data and the n-th dark image data is calculated, and based on the calculated difference, at least one of the dark image shooting interval time and the dark image shooting count To change.

Ｘ線検出器１を例示するための模式斜視図である。1 is a schematic perspective view for illustrating an X-ray detector 1. FIG. Ｘ線検出器１のブロック図である。2 is a block diagram of the X-ray detector 1. FIG. アレイ基板２の回路図である。2 is a circuit diagram of an array substrate 2. FIG. 信号処理部３のブロック図である。3 is a block diagram of a signal processing unit 3. FIG. 制御部３３によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。10 is a flowchart for illustrating optimization of dark image shooting when offset processing is performed by the control unit 33; 外部の機器によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。10 is a flowchart for illustrating optimization of dark image shooting in a case where offset processing is performed by an external device.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてＸ線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「Ｘ線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。 Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
The radiation detector according to the present embodiment can be applied to various types of radiation such as γ rays in addition to X-rays. Here, as an example, a case of X-rays as a representative example of radiation will be described as an example. Therefore, by replacing “X-ray” in the following embodiments with “other radiation”, the present invention can be applied to other radiation.

また、以下に例示をするＸ線検出器１は、放射線画像であるＸ線画像を検出するＸ線平面センサである。Ｘ線平面センサには、大きく分けて直接変換方式と間接変換方式がある。
直接変換方式は、入射Ｘ線により光導電膜内部に発生した光導電電荷（信号電荷）を高電界により電荷蓄積用の蓄積キャパシタに直接導く方式である。
間接変換方式は、Ｘ線をシンチレータにより蛍光（可視光）に変換し、蛍光をフォトダイオードなどの光電変換素子により信号電荷に変換し、信号電荷を蓄積キャパシタに導く方式である。
以下においては、一例として、間接変換方式のＸ線検出器１を例示するが、本発明は直接変換方式のＸ線検出器にも適用することができる。
すなわち、Ｘ線検出器は、Ｘ線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部を有するものであれば良い。
また、Ｘ線検出器１は、例えば、一般医療用途などに用いることができるが、用途に限定はない。 Moreover, the X-ray detector 1 illustrated below is an X-ray plane sensor that detects an X-ray image that is a radiation image. X-ray flat sensors are roughly classified into direct conversion methods and indirect conversion methods.
The direct conversion method is a method in which photoconductive charge (signal charge) generated inside the photoconductive film by incident X-rays is directly guided to a storage capacitor for charge storage by a high electric field.
The indirect conversion method is a method in which X-rays are converted into fluorescence (visible light) by a scintillator, the fluorescence is converted into signal charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode, and the signal charges are led to a storage capacitor.
In the following, an indirect conversion type X-ray detector 1 is illustrated as an example, but the present invention can also be applied to a direct conversion type X-ray detector.
In other words, the X-ray detector only needs to have a plurality of detection units that detect X-rays directly or in cooperation with the scintillator.
Moreover, although the X-ray detector 1 can be used for general medical use etc., for example, there is no limitation in a use.

図１は、Ｘ線検出器１を例示するための模式斜視図である。
なお、図１においては、バイアスライン２ｃ３などを省いて描いている。
図２は、Ｘ線検出器１のブロック図である。
図３は、アレイ基板２の回路図である。
図４は、信号処理部３のブロック図である。
図１および図２に示すように、Ｘ線検出器１には、アレイ基板２、信号処理部３、画像処理部４、および、シンチレータ５が設けられている。 FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating the X-ray detector 1.
In FIG. 1, the bias line 2c3 and the like are omitted.
FIG. 2 is a block diagram of the X-ray detector 1.
FIG. 3 is a circuit diagram of the array substrate 2.
FIG. 4 is a block diagram of the signal processing unit 3.
As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray detector 1 is provided with an array substrate 2, a signal processing unit 3, an image processing unit 4, and a scintillator 5.

また、Ｘ線検出器１には、アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５を収納する図示しない筐体が設けられている。筐体の内部には図示しない支持板が設けられている。支持板のＸ線の入射側の面には、アレイ基板２とシンチレータ５が設けられている。支持板のＸ線の入射側とは反対側の面には、信号処理部３が設けられている。また、Ｘ線検出器１には、画像処理部４を収納する図示しない筐体が設けられている。 The X-ray detector 1 is provided with a housing (not shown) that houses the array substrate 2, the signal processing unit 3, and the scintillator 5. A support plate (not shown) is provided inside the housing. An array substrate 2 and a scintillator 5 are provided on the surface of the support plate on the X-ray incident side. A signal processing unit 3 is provided on the surface of the support plate opposite to the X-ray incident side. The X-ray detector 1 is provided with a housing (not shown) that houses the image processing unit 4.

アレイ基板２は、シンチレータ５によりＸ線から変換された蛍光（可視光）を電気信号に変換する。
図１および図３に示すように、アレイ基板２は、基板２ａ、光電変換部２ｂ、制御ライン（又はゲートライン）２ｃ１、データライン（又はシグナルライン）２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３を有する。
なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３の数などは例示をしたものに限定されるわけではない。 The array substrate 2 converts the fluorescence (visible light) converted from the X-rays by the scintillator 5 into an electrical signal.
As shown in FIGS. 1 and 3, the array substrate 2 includes a substrate 2a, a photoelectric conversion unit 2b, a control line (or gate line) 2c1, a data line (or signal line) 2c2, and a bias line 2c3.
Note that the numbers of photoelectric conversion units 2b, control lines 2c1, data lines 2c2, and bias lines 2c3 are not limited to those illustrated.

基板２ａは、板状を呈し、無アルカリガラスなどの透光性材料から形成されている。
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の表面に複数設けられている。
光電変換部２ｂは、矩形状を呈し、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とにより画された領域に設けられている。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べられている。
なお、１つの光電変換部２ｂは、Ｘ線画像における１つの画素（pixel）に対応する。 The substrate 2a has a plate shape and is made of a translucent material such as non-alkali glass.
A plurality of photoelectric conversion units 2b are provided on one surface of the substrate 2a.
The photoelectric conversion unit 2b has a rectangular shape and is provided in a region defined by the control line 2c1 and the data line 2c2. The plurality of photoelectric conversion units 2b are arranged in a matrix.
One photoelectric conversion unit 2b corresponds to one pixel in the X-ray image.

複数の光電変換部２ｂのそれぞれには、光電変換素子２ｂ１と、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）２ｂ２が設けられている。
また、図３に示すように、光電変換素子２ｂ１において変換した信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタ２ｂ３を設けることができる。蓄積キャパシタ２ｂ３は、例えば、矩形平板状を呈し、各薄膜トランジスタ２ｂ２の下に設けることができる。ただし、光電変換素子２ｂ１の容量によっては、光電変換素子２ｂ１が蓄積キャパシタ２ｂ３を兼ねることができる。 Each of the plurality of photoelectric conversion units 2b is provided with a photoelectric conversion element 2b1 and a thin film transistor (TFT) 2b2 which is a switching element.
Further, as shown in FIG. 3, a storage capacitor 2b3 for storing the signal charge converted in the photoelectric conversion element 2b1 can be provided. The storage capacitor 2b3 has, for example, a rectangular flat plate shape and can be provided under each thin film transistor 2b2. However, depending on the capacitance of the photoelectric conversion element 2b1, the photoelectric conversion element 2b1 can also serve as the storage capacitor 2b3.

光電変換素子２ｂ１は、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。
薄膜トランジスタ２ｂ２は、蛍光が光電変換素子２ｂ１に入射することで生じた電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。薄膜トランジスタ２ｂ２は、ゲート電極２ｂ２ａ、ソース電極２ｂ２ｂ及びドレイン電極２ｂ２ｃを有している。薄膜トランジスタ２ｂ２のゲート電極２ｂ２ａは、対応する制御ライン２ｃ１と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のソース電極２ｂ２ｂは、対応するデータライン２ｃ２と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のドレイン電極２ｂ２ｃは、対応する光電変換素子２ｂ１と蓄積キャパシタ２ｂ３とに電気的に接続される。また、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、対応するバイアスライン２ｃ３と電気的に接続される。 The photoelectric conversion element 2b1 can be, for example, a photodiode.
The thin film transistor 2b2 performs switching between accumulation and emission of electric charges generated when fluorescence enters the photoelectric conversion element 2b1. The thin film transistor 2b2 includes a gate electrode 2b2a, a source electrode 2b2b, and a drain electrode 2b2c. Gate electrode 2b2a of thin film transistor 2b2 is electrically connected to corresponding control line 2c1. The source electrode 2b2b of the thin film transistor 2b2 is electrically connected to the corresponding data line 2c2. The drain electrode 2b2c of the thin film transistor 2b2 is electrically connected to the corresponding photoelectric conversion element 2b1 and the storage capacitor 2b3. The anode side of the photoelectric conversion element 2b1 and the storage capacitor 2b3 are electrically connected to the corresponding bias line 2c3.

制御ライン２ｃ１は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。制御ライン２ｃ１は、例えば、行方向に延びている。
１つの制御ライン２ｃ１は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ１のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド２ｄ１には、フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線のうちの１つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた制御回路３１と電気的に接続されている。 A plurality of control lines 2c1 are provided in parallel with each other at a predetermined interval. For example, the control line 2c1 extends in the row direction.
One control line 2c1 is electrically connected to one of a plurality of wiring pads 2d1 provided near the periphery of the substrate 2a. One wiring pad 2d1 is electrically connected to one of a plurality of wirings provided on the flexible printed board 2e1. The other ends of the plurality of wirings provided on the flexible printed board 2e1 are electrically connected to the control circuit 31 provided on the signal processing unit 3.

データライン２ｃ２は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。データライン２ｃ２は、例えば、行方向に直交する列方向に延びている。
１つのデータライン２ｃ２は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ２のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド２ｄ２には、フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線のうちの１つが電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた信号検出回路３２と電気的に接続されている。 A plurality of data lines 2c2 are provided in parallel with each other at a predetermined interval. The data line 2c2 extends, for example, in the column direction orthogonal to the row direction.
One data line 2c2 is electrically connected to one of a plurality of wiring pads 2d2 provided near the periphery of the substrate 2a. One wiring pad 2d2 is electrically connected to one of a plurality of wirings provided on the flexible printed board 2e2. The other ends of the plurality of wirings provided on the flexible printed circuit board 2e2 are electrically connected to the signal detection circuit 32 provided on the signal processing unit 3.

バイアスライン２ｃ３は、データライン２ｃ２とデータライン２ｃ２との間に、データライン２ｃ２と平行に設けられている。
バイアスライン２ｃ３には、図示しないバイアス電源が電気的に接続されている。図示しないバイアス電源は、例えば、信号処理部３などに設けることができる。
なお、バイアスライン２ｃ３は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。バイアスライン２ｃ３が設けられない場合には、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、バイアスライン２ｃ３に代えてグランドに電気的に接続される。 The bias line 2c3 is provided in parallel to the data line 2c2 between the data line 2c2 and the data line 2c2.
A bias power source (not shown) is electrically connected to the bias line 2c3. A bias power source (not shown) can be provided in the signal processing unit 3 or the like, for example.
The bias line 2c3 is not necessarily required, and may be provided as necessary. When the bias line 2c3 is not provided, the anode side of the photoelectric conversion element 2b1 and the storage capacitor 2b3 are electrically connected to the ground instead of the bias line 2c3.

制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３は、例えば、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成することができる。 The control line 2c1, the data line 2c2, and the bias line 2c3 can be formed using, for example, a low resistance metal such as aluminum or chromium.

保護層２ｆは、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３を覆っている。
保護層２ｆは、例えば、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、酸窒化物絶縁材料、および樹脂材料の少なくとも１種を含む。 The protective layer 2f covers the photoelectric conversion unit 2b, the control line 2c1, the data line 2c2, and the bias line 2c3.
The protective layer 2f includes, for example, at least one of an oxide insulating material, a nitride insulating material, an oxynitride insulating material, and a resin material.

信号処理部３は、アレイ基板２の、シンチレータ５側とは反対側に設けられている。
図４に示すように、信号処理部３には、制御回路３１、信号検出回路３２、制御部３３、第１の記憶部３４、第２の記憶部３５、および、通信回線３６が設けられている。
制御回路３１は、薄膜トランジスタ２ｂ２のオン状態とオフ状態を切り替える。
図２に示すように、制御回路３１は、複数のゲートドライバ３１ａと行選択回路３１ｂとを有する。
行選択回路３１ｂには、制御信号Ｓ１が入力される。制御信号Ｓ１は、例えば、後述するＸ線画像の撮影を行うためのプログラムなどに基づいて行選択回路３１ｂに入力することができる。行選択回路３１ｂは、Ｘ線画像の走査方向に従って、対応するゲートドライバ３１ａに制御信号Ｓ１を入力する。
ゲートドライバ３１ａは、対応する制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を入力する。例えば、ゲートドライバ３１ａは、フレキシブルプリント基板２ｅ１を介して、制御信号Ｓ１を各制御ライン２ｃ１毎に順次入力する。制御ライン２ｃ１に入力された制御信号Ｓ１により薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となり、光電変換部２ｂからの信号電荷（画像データ信号Ｓ２）が受信できるようになる。 The signal processing unit 3 is provided on the side of the array substrate 2 opposite to the scintillator 5 side.
As shown in FIG. 4, the signal processing unit 3 includes a control circuit 31, a signal detection circuit 32, a control unit 33, a first storage unit 34, a second storage unit 35, and a communication line 36. Yes.
The control circuit 31 switches between the on state and the off state of the thin film transistor 2b2.
As shown in FIG. 2, the control circuit 31 includes a plurality of gate drivers 31a and a row selection circuit 31b.
A control signal S1 is input to the row selection circuit 31b. The control signal S1 can be input to the row selection circuit 31b based on, for example, a program for taking an X-ray image to be described later. The row selection circuit 31b inputs the control signal S1 to the corresponding gate driver 31a according to the scanning direction of the X-ray image.
The gate driver 31a inputs the control signal S1 to the corresponding control line 2c1. For example, the gate driver 31a sequentially inputs the control signal S1 for each control line 2c1 via the flexible printed circuit board 2e1. The thin film transistor 2b2 is turned on by the control signal S1 input to the control line 2c1, and the signal charge (image data signal S2) from the photoelectric conversion unit 2b can be received.

信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に、画像処理部４からのサンプリング信号に従って、データライン２ｃ２およびフレキシブルプリント基板２ｅ２を介して蓄積キャパシタ２ｂ３から信号電荷（画像データ信号Ｓ２）を読み出す。 The signal detection circuit 32 reads the signal charge (image data signal S2) from the storage capacitor 2b3 via the data line 2c2 and the flexible printed board 2e2 in accordance with the sampling signal from the image processing unit 4 when the thin film transistor 2b2 is in the on state.

制御部３３は、第１の記憶部３４に格納されているプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。例えば、制御部３３は、複数の光電変換部２ｂのそれぞれから信号電荷を読み出す。制御部３３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などとすることができる。
また、制御部３３は、暗画像の撮影の最適化を行う。なお、暗画像の撮影の最適化に関する詳細は後述する。 The control unit 33 controls operations of the control circuit 31, the signal detection circuit 32, the communication line 36, and the like based on a program stored in the first storage unit 34. For example, the control unit 33 reads signal charges from each of the plurality of photoelectric conversion units 2b. The control unit 33 can be, for example, a CPU (Central Processing Unit).
The control unit 33 also optimizes dark image shooting. Details regarding optimization of dark image shooting will be described later.

第１の記憶部３４は、制御回路３１および信号検出回路３２の動作を制御するためのプログラムを格納する。この場合、第１の記憶部３４には、Ｘ線画像の撮影を行うためのプログラムと、暗画像の撮影を行うためのプログラムと、暗画像の撮影の最適化を行うためのプログラムとが格納されている。
第２の記憶部３５は、読み出された画像データ信号Ｓ２、すなわち撮影されたＸ線画像や暗画像のデータを一時的に格納する。
第１の記憶部３４および第２の記憶部３５は、例えば、半導体メモリやハードディスクドライブなどとすることができる。 The first storage unit 34 stores a program for controlling the operations of the control circuit 31 and the signal detection circuit 32. In this case, the first storage unit 34 stores a program for taking an X-ray image, a program for taking a dark image, and a program for optimizing dark image taking. Has been.
The second storage unit 35 temporarily stores the read image data signal S2, that is, the data of the captured X-ray image or dark image.
The first storage unit 34 and the second storage unit 35 can be, for example, a semiconductor memory or a hard disk drive.

通信回線３６は、読み出された画像データ信号Ｓ２が乗った電波を送信する。また、通信回線３６は、Ｘ線の入射タイミングなどの制御情報が乗った電波を受信する。通信回線３６は、例えば、送信回路、受信回路、およびアンテナを有する。送信回路は、例えば、高周波信号を発生させる回路、高周波信号を所定の電力まで増大させる増幅回路、画像データ信号Ｓ２を高周波信号に乗せる変調回路などを有したものとすることができる。画像データ信号Ｓ２が乗った電波は、アンテナを介して、アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５が収納された筐体の外部に送信される。受信回路は、アンテナを介して受信した制御情報が乗った電波を復調して制御情報を復元する。復元された制御情報は、制御部３３などに入力される。 The communication line 36 transmits a radio wave carrying the read image data signal S2. The communication line 36 receives radio waves carrying control information such as the X-ray incidence timing. The communication line 36 includes, for example, a transmission circuit, a reception circuit, and an antenna. The transmission circuit can include, for example, a circuit that generates a high-frequency signal, an amplifier circuit that increases the high-frequency signal to a predetermined power, and a modulation circuit that places the image data signal S2 on the high-frequency signal. The radio wave carrying the image data signal S2 is transmitted to the outside of the housing in which the array substrate 2, the signal processing unit 3, and the scintillator 5 are housed via the antenna. The receiving circuit demodulates the radio wave carrying the control information received via the antenna and restores the control information. The restored control information is input to the control unit 33 and the like.

画像処理部４には、通信回線４１が設けられている。通信回線４１は、例えば、送信回路、受信回路、およびアンテナを有する。送信回路は、例えば、高周波信号を発生させる回路、高周波信号を所定の電力まで増大させる増幅回路、構成されたＸ線画像のデータを高周波信号に乗せる変調回路などを有したものとすることができる。構成されたＸ線画像のデータが乗った電波は、アンテナを介して画像処理部４の筐体の外部に送信される。受信回路は、アンテナを介して受信した画像データ信号Ｓ２が乗った電波を復調して画像データ信号Ｓ２を復元する。
また、画像処理部４は、復元された画像データ信号Ｓ２を順次増幅し、増幅された画像データ信号Ｓ２（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２に基づいて、Ｘ線画像を構成する。構成されたＸ線画像のデータは、送信回路により、表示装置などの外部の機器に向けて送信される。 The image processing unit 4 is provided with a communication line 41. The communication line 41 includes, for example, a transmission circuit, a reception circuit, and an antenna. The transmission circuit can include, for example, a circuit that generates a high-frequency signal, an amplifier circuit that increases the high-frequency signal to a predetermined power, and a modulation circuit that places the configured X-ray image data on the high-frequency signal. . The radio wave carrying the constructed X-ray image data is transmitted to the outside of the housing of the image processing unit 4 via the antenna. The receiving circuit demodulates the radio wave on which the image data signal S2 received via the antenna is placed, and restores the image data signal S2.
The image processing unit 4 sequentially amplifies the restored image data signal S2, converts the amplified image data signal S2 (analog signal) into a digital signal, and based on the image data signal S2 converted into the digital signal. Thus, an X-ray image is constructed. The configured X-ray image data is transmitted to an external device such as a display device by the transmission circuit.

なお、信号処理部３と画像処理部４との間のデータ通信が無線により行われる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。信号処理部３と画像処理部４とが配線により電気的に接続され、データ通信が有線により行われるようにしてもよい。データ通信が有線により行われる場合には、通信回線３６および通信回線４１は省くことができる。また、信号処理部３と画像処理部４を一体化することもできる。
ただし、データ通信が無線により行われるようにすれば、Ｘ線検出器１の検出部分（アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５を収納する筐体）の携帯性を向上させることができる。 In addition, although the case where the data communication between the signal processing unit 3 and the image processing unit 4 is performed by radio is illustrated, the present invention is not limited to this. The signal processing unit 3 and the image processing unit 4 may be electrically connected by wiring, and data communication may be performed by wire. When data communication is performed by wire, the communication line 36 and the communication line 41 can be omitted. Further, the signal processing unit 3 and the image processing unit 4 can be integrated.
However, if data communication is performed wirelessly, the portability of the detection portion of the X-ray detector 1 (the housing that houses the array substrate 2, the signal processing unit 3, and the scintillator 5) can be improved.

シンチレータ５は、複数の光電変換素子２ｂ１の上に設けられ、入射するＸ線を蛍光に変換する。シンチレータ５は、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域（有効画素領域）を覆うように設けられている。
シンチレータ５は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいはヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、シンチレータ５を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ５が形成される。
また、シンチレータ５は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）などを用いて形成することもできる。この場合、各光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ５を設けることができる。 The scintillator 5 is provided on the plurality of photoelectric conversion elements 2b1, and converts incident X-rays into fluorescence. The scintillator 5 is provided so as to cover an area (effective pixel area) where a plurality of photoelectric conversion units 2b are provided on the substrate 2a.
The scintillator 5 can be formed using, for example, cesium iodide (CsI): thallium (Tl) or sodium iodide (NaI): thallium (Tl). In this case, if the scintillator 5 is formed using a vacuum vapor deposition method or the like, the scintillator 5 composed of an aggregate of a plurality of columnar crystals is formed.
The scintillator 5 can also be formed using, for example, gadolinium oxysulfide (Gd ₂ O ₂ S). In this case, a quadrangular prism scintillator 5 can be provided for each photoelectric conversion unit 2b.

その他、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために、シンチレータ５の表面側（Ｘ線の入射面側）を覆うように図示しない反射層を設けることができる。
また、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ５の特性と図示しない反射層の特性が劣化するのを抑制するために、シンチレータ５と図示しない反射層を覆う図示しない防湿体を設けることができる。 In addition, a reflection layer (not shown) can be provided so as to cover the surface side (X-ray incident surface side) of the scintillator 5 in order to improve the use efficiency of fluorescence and improve sensitivity characteristics.
Further, in order to suppress deterioration of the characteristics of the scintillator 5 and the characteristics of the reflective layer (not shown) due to water vapor contained in the air, a moistureproof body (not shown) that covers the scintillator 5 and the reflective layer (not shown) can be provided.

また、アレイ基板２、信号処理部３およびシンチレータ５を収納する筐体の内部または筐体の外面に二次電池を設けることができる。二次電池は、例えば、リチウムイオン電池などとすることができる。この様にすれば、Ｘ線検出器１の検出部分の携帯性を向上させることができる。なお、画像処理部４を収納する筐体の内部または筐体の外面に二次電池を設けることもできる。 In addition, a secondary battery can be provided inside the casing that houses the array substrate 2, the signal processing unit 3, and the scintillator 5, or on the outer surface of the casing. The secondary battery can be, for example, a lithium ion battery. In this way, the portability of the detection part of the X-ray detector 1 can be improved. Note that a secondary battery may be provided inside the housing for housing the image processing unit 4 or on the outer surface of the housing.

次に、Ｘ線検出器１の作用について説明する。
まず、Ｘ線画像の撮影について例示する。
Ｘ線画像の撮影においては、まず、制御部３３が、第１の記憶部３４に格納されているＸ線画像の撮影を行うためのプログラムを読み出す。
次に、制御部３３は、Ｘ線画像の撮影を行うためのプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。 Next, the operation of the X-ray detector 1 will be described.
First, X-ray image capturing will be exemplified.
In capturing an X-ray image, first, the control unit 33 reads a program for capturing an X-ray image stored in the first storage unit 34.
Next, the control unit 33 controls operations of the control circuit 31, the signal detection circuit 32, the communication line 36, and the like based on a program for taking an X-ray image.

例えば、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となることで、バイアスライン２ｃ３を介して一定の電荷が蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積される。
次に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態にする。
Ｘ線源から放射されたＸ線がシンチレータ５に入射すると、シンチレータ５によりＸ線が蛍光に変換される。蛍光が光電変換素子２ｂ１に入射すると、光電効果によって電荷（電子およびホール）が発生し、発生した電荷と、蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている電荷（異種電荷）とが結合して蓄積されている電荷が減少する。 For example, the control unit 33 controls the control circuit 31 to sequentially turn on the plurality of thin film transistors 2b2. When the thin film transistor 2b2 is turned on, a certain amount of charge is accumulated in the storage capacitor 2b3 via the bias line 2c3.
Next, the control unit 33 controls the control circuit 31 to turn off the plurality of thin film transistors 2b2.
When X-rays radiated from the X-ray source enter the scintillator 5, the scintillator 5 converts the X-rays into fluorescence. When the fluorescence is incident on the photoelectric conversion element 2b1, charges (electrons and holes) are generated by the photoelectric effect, and the generated charges and charges (heterogeneous charges) accumulated in the storage capacitor 2b3 are combined and accumulated. The charge decreases.

次に、Ｘ線源などからの信号により、制御部３３は、Ｘ線が入射したのを認識する。この場合、Ｘ線源などからの信号は、通信回線３６を介して制御部３３に入力される。なお、Ｘ線の入射を検出する検出器がＸ線検出器１に設けられている場合には、当該検出器からの信号により、制御部３３は、Ｘ線が入射したのを認識する。
次に、予め定められた時間の経過後に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。また、制御部３３は、信号検出回路３２を制御して、サンプリング信号に従って各蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている減少した電荷（画像データ信号Ｓ２）をデータライン２ｃ２を介して読み出す。 Next, the control unit 33 recognizes that X-rays are incident based on a signal from an X-ray source or the like. In this case, a signal from an X-ray source or the like is input to the control unit 33 via the communication line 36. In addition, when the X-ray detector 1 is provided with a detector that detects the incidence of X-rays, the control unit 33 recognizes that X-rays are incident based on a signal from the detector.
Next, after elapse of a predetermined time, the control unit 33 controls the control circuit 31 to sequentially turn on the plurality of thin film transistors 2b2. In addition, the control unit 33 controls the signal detection circuit 32 to read the reduced charge (image data signal S2) stored in each storage capacitor 2b3 through the data line 2c2 according to the sampling signal.

次に、制御部３３は、通信回線３６を制御して、読み出された画像データ信号Ｓ２が乗った電波を送信する。 Next, the control unit 33 controls the communication line 36 to transmit a radio wave carrying the read image data signal S2.

次に、画像処理部４は、読み出された画像データ信号Ｓ２が乗った電波を受信し、画像データ信号Ｓ２を復元し、復元された画像データ信号Ｓ２に基づいて、Ｘ線画像を構成する。
以上の様にして、Ｘ線画像が撮影される。 Next, the image processing unit 4 receives a radio wave carrying the read image data signal S2, restores the image data signal S2, and constructs an X-ray image based on the restored image data signal S2. .
An X-ray image is taken as described above.

ここで、各光電変換部２ｂ毎に読み出された信号電荷の値には、Ｘ線の線量に応じた値と、光電変換素子２ｂ１や薄膜トランジスタ２ｂ２のリーク電流に応じた値が含まれている。そのため、Ｘ線画像を構成する際には、各光電変換部２ｂにおける信号電荷の値から各光電変換部２ｂにおけるリーク電流に応じた値を差し引く、オフセット処理を行う。 Here, the value of the signal charge read for each photoelectric conversion unit 2b includes a value corresponding to the X-ray dose and a value corresponding to the leakage current of the photoelectric conversion element 2b1 and the thin film transistor 2b2. . Therefore, when constructing an X-ray image, an offset process is performed in which a value corresponding to a leak current in each photoelectric conversion unit 2b is subtracted from a signal charge value in each photoelectric conversion unit 2b.

この場合、Ｘ線が照射されていない状態で撮影されたＸ線画像（暗画像）の各画素における信号電荷の値には、リーク電流に応じた値は含まれているが、Ｘ線の線量に応じた値は含まれていない。そのため、オフセット処理においては、リーク電流に応じた値を除去するために、Ｘ線画像の各画素における信号電荷の値から暗画像の対応する画素における信号電荷の値を差し引くようにする。 In this case, the value of the signal charge in each pixel of the X-ray image (dark image) taken in a state where X-rays are not irradiated includes a value corresponding to the leakage current, but the X-ray dose The value according to is not included. Therefore, in the offset process, in order to remove the value corresponding to the leak current, the value of the signal charge at the corresponding pixel of the dark image is subtracted from the value of the signal charge at each pixel of the X-ray image.

ところが、暗画像における信号電荷の値は、Ｘ線検出器１の動作時間（起動からの経過時間）や、Ｘ線検出器１が設けられる環境の温度などにより変動する。そのため、Ｘ線画像の撮影の合間に暗画像を撮影し、暗画像に関するデータを定期的または任意に更新させることが好ましい。
この場合、複数の暗画像を撮影し、各画素毎に信号電荷の値を平均したものをオフセット処理に用いれば、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。また、暗画像の撮影回数を増加させれば、Ｘ線画像の品質をさらに向上させることができる。ところが、暗画像の撮影回数を増加させれば、Ｘ線検出器１の消費電力が増加するという新たな問題が生じる。 However, the value of the signal charge in the dark image varies depending on the operation time of the X-ray detector 1 (elapsed time since activation), the temperature of the environment where the X-ray detector 1 is provided, and the like. Therefore, it is preferable to capture a dark image between X-ray image captures and to update the data related to the dark image periodically or arbitrarily.
In this case, the quality of the X-ray image can be improved by taking a plurality of dark images and using the average value of the signal charge for each pixel for the offset process. Moreover, if the number of times of taking a dark image is increased, the quality of the X-ray image can be further improved. However, if the number of times of taking a dark image is increased, there arises a new problem that the power consumption of the X-ray detector 1 increases.

そして、携帯性を向上させるために、二次電池が設けられたＸ線検出器１とした場合には、消費電力の増加はさらに重大な問題となる。例えば、二次電池が設けられたＸ線検出器１において消費電力が増加すると、Ｘ線検出器１を使用することができる時間が短くなったり、充電回数が多くなったり、充電時間が長くなったりする。 And in order to improve portability, when it is set as the X-ray detector 1 provided with the secondary battery, the increase in power consumption becomes a more serious problem. For example, when the power consumption increases in the X-ray detector 1 provided with the secondary battery, the time during which the X-ray detector 1 can be used is shortened, the number of times of charging is increased, and the charging time is increased. Or

また、オフセット処理は、制御部３３による演算により行うことができるが、画像処理部４などの外部の機器において行うこともできる。オフセット処理が画像処理部４などにおいて行われる場合には、暗画像における信号電荷の値が、信号処理部３から画像処理部４などに送信される。この様な場合に、暗画像の撮影回数を増加させれば、送信されるデータの量が膨大なものとなる。そのため、無線通信などの通信環境などによっては、通信エラーの発生頻度が顕著に増加するおそれがある。 The offset processing can be performed by calculation by the control unit 33, but can also be performed by an external device such as the image processing unit 4. When the offset processing is performed in the image processing unit 4 or the like, the signal charge value in the dark image is transmitted from the signal processing unit 3 to the image processing unit 4 or the like. In such a case, if the number of times of capturing a dark image is increased, the amount of data to be transmitted becomes enormous. Therefore, depending on the communication environment such as wireless communication, the frequency of occurrence of communication errors may increase significantly.

一方、暗画像の撮影条件（例えば、Ｘ線検出器１が設けられる環境、Ｘ線検出器１の機種や用途など）によっては、暗画像における信号電荷の値が安定している場合もある。そのため、単に、暗画像の撮影回数を増加させてもＸ線画像の品質を向上させることができない場合もある。 On the other hand, depending on the dark image capturing conditions (for example, the environment in which the X-ray detector 1 is provided, the model and use of the X-ray detector 1), the signal charge value in the dark image may be stable. Therefore, there are cases where the quality of the X-ray image cannot be improved simply by increasing the number of times the dark image is taken.

そこで、本実施の形態に係るＸ線検出器１においては、以下の様にして暗画像の撮影の最適化を図るようにしている。
暗画像の撮影においては、まず、制御部３３が、第１の記憶部３４に格納されている暗画像の撮影を行うためのプログラムを読み出す。
次に、制御部３３は、暗画像の撮影を行うためのプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。 Therefore, in the X-ray detector 1 according to the present embodiment, optimization of dark image capturing is performed as follows.
In capturing a dark image, first, the control unit 33 reads a program for capturing a dark image stored in the first storage unit 34.
Next, the control unit 33 controls operations of the control circuit 31, the signal detection circuit 32, the communication line 36, and the like based on a program for taking a dark image.

例えば、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となることで、バイアスライン２ｃ３を介して一定の電荷が蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積される。
次に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態にする。 For example, the control unit 33 controls the control circuit 31 to sequentially turn on the plurality of thin film transistors 2b2. When the thin film transistor 2b2 is turned on, a certain amount of charge is accumulated in the storage capacitor 2b3 via the bias line 2c3.
Next, the control unit 33 controls the control circuit 31 to turn off the plurality of thin film transistors 2b2.

次に、予め定められた時間の経過後に、制御部３３は、制御回路３１を制御して、複数の薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。また、制御部３３は、信号検出回路３２を制御して、サンプリング信号に従って各蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている電荷（画像データ信号Ｓ２）をデータライン２ｃ２を介して読み出す。
以上の様にして、１枚の暗画像が撮影される。暗画像の撮影は、例えば、Ｘ線画像の撮影の合間に行うことができる。
制御部３３は、撮影された暗画像のデータを第２の記憶部３５に格納する。 Next, after elapse of a predetermined time, the control unit 33 controls the control circuit 31 to sequentially turn on the plurality of thin film transistors 2b2. In addition, the control unit 33 controls the signal detection circuit 32 to read out charges (image data signal S2) stored in each storage capacitor 2b3 through the data line 2c2 according to the sampling signal.
As described above, one dark image is captured. The dark image can be captured, for example, between X-ray image captures.
The control unit 33 stores the captured dark image data in the second storage unit 35.

次に、制御部３３は、同様にして複数の暗画像を撮影する。
次に、制御部３３は、撮影された暗画像のデータと、第２の記憶部３５に格納されている以前に撮影された暗画像のデータとに基づいて、各画素毎に信号電荷の値を平均する。次に、制御部３３は、第２の記憶部３５に格納されている暗画像のデータを、信号電荷の値が平均された暗画像データに置き換える。
すなわち、制御部３３は、暗画像が撮影されるたびに、信号電荷の値を平均し、第２の記憶部３５に格納されている暗画像のデータを更新する。 Next, the control unit 33 captures a plurality of dark images in the same manner.
Next, the control unit 33 determines the value of the signal charge for each pixel based on the captured dark image data and the previously captured dark image data stored in the second storage unit 35. Average. Next, the control unit 33 replaces the dark image data stored in the second storage unit 35 with dark image data in which the signal charge values are averaged.
That is, every time a dark image is captured, the control unit 33 averages the signal charge values and updates the dark image data stored in the second storage unit 35.

次に、制御部３３は、以下の様にして、暗画像の撮影の最適化を図る。
暗画像の撮影の最適化は、暗画像の撮影間隔時間、および暗画像の撮影回数の少なくともいずれかにより行うことができる。
以下においては、一例として、暗画像の撮影間隔時間により暗画像の撮影の最適化を図る場合を例示する。
暗画像の撮影の最適化においては、まず、制御部３３が、第１の記憶部３４に格納されている暗画像の撮影の最適化を行うためのプログラムを読み出す。
次に、制御部３３は、暗画像の撮影の最適化を行うためのプログラムに基づいて、制御回路３１、信号検出回路３２、および通信回線３６などの動作を制御する。
図５は、制御部３３によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。
図５は、ｎ枚目の暗画像の撮影を行った際の最適化を例示するためのフローチャートである。なお、ｎは自然数である。 Next, the control unit 33 optimizes photographing of a dark image as follows.
Optimization of dark image shooting can be performed by at least one of the dark image shooting interval time and the number of dark image shooting times.
In the following, as an example, a case where optimization of dark image shooting is attempted by the dark image shooting interval time will be described.
In optimizing dark image shooting, first, the control unit 33 reads a program for optimizing dark image shooting stored in the first storage unit 34.
Next, the control unit 33 controls operations of the control circuit 31, the signal detection circuit 32, the communication line 36, and the like based on a program for optimizing dark image shooting.
FIG. 5 is a flowchart for illustrating optimization of dark image shooting when the offset processing is performed by the control unit 33.
FIG. 5 is a flowchart for illustrating optimization when the n-th dark image is captured. Note that n is a natural number.

図５に示すように、まず、制御部３３は、ｎ枚目の暗画像の各画素における信号電荷の値、すなわち、ｎ枚目の暗画像のデータを取得する（ステップＳＴ１）。
すなわち、制御部３３は、Ｘ線が照射されていない状態で複数の光電変換部２ｂのそれぞれから信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得する。
次に、制御部３３は、ｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出する（ステップＳＴ２）。
すなわち、制御部３３は、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出する。
例えば、制御部３３は、暗画像の各画素毎に信号電荷の値の差を算出する。
この際、光電変換部２ｂに故障や異常がある場合には、制御部３３は、当該光電変換部２ｂに対応する画素に関する演算を行わないようにすることができる。また、算出された値がノイズ等の影響により異常な値である場合には、制御部３３は、異常な値を採用しないようにすることができる。 As shown in FIG. 5, first, the control unit 33 acquires the value of the signal charge in each pixel of the nth dark image, that is, the data of the nth dark image (step ST1).
That is, the control unit 33 reads the signal charge from each of the plurality of photoelectric conversion units 2b in a state where X-rays are not irradiated, and acquires nth dark image data.
Next, the control unit 33 calculates the difference between the data of the n−1th dark image and the data of the nth dark image (step ST2).
That is, the control unit 33 calculates the difference between the already acquired n−1th dark image data and the nth dark image data.
For example, the control unit 33 calculates the difference in signal charge value for each pixel of the dark image.
At this time, if there is a failure or abnormality in the photoelectric conversion unit 2b, the control unit 33 can prevent the calculation related to the pixel corresponding to the photoelectric conversion unit 2b. When the calculated value is an abnormal value due to the influence of noise or the like, the control unit 33 can prevent the abnormal value from being adopted.

次に、制御部３３は、各画素毎に算出された信号電荷の値の差が、予め定められた基準値（閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。
この際、制御部３３は、算出された信号電荷の値の差が、全て、基準値以下であるか否かを判定することもできる。 Next, the control unit 33 determines whether or not the difference between the signal charge values calculated for each pixel is equal to or less than a predetermined reference value (threshold value) (step ST3).
At this time, the control unit 33 can also determine whether or not all of the calculated signal charge value differences are equal to or less than the reference value.

算出された信号電荷の値の差が基準値以下の場合には、制御部３３は、暗画像における信号電荷の値が安定していると判定することができる。
この場合、制御部３３は、撮影間隔がより長くなるように、撮影間隔時間Ｔ１を設定する（ステップＳＴ４）。暗画像の撮影は、Ｘ線画像の撮影の合間に行われることが多いので、撮影間隔がより長くなれば、暗画像の撮影回数を減少させることができる。なお、制御部３３は、撮影回数がより少なくなるように撮影回数を設定することもできる。
この様にすれば、消費電力の低減や、通信エラーの発生の低減などを図ることができる。また、暗画像の撮影に伴うＸ線検出器１の発熱を抑制することができる。 When the difference between the calculated signal charge values is equal to or less than the reference value, the control unit 33 can determine that the signal charge value in the dark image is stable.
In this case, the control unit 33 sets the shooting interval time T1 so that the shooting interval becomes longer (step ST4). Since dark image capturing is often performed between X-ray image captures, the number of dark image captures can be reduced if the capture interval is longer. Note that the control unit 33 can also set the number of times of photographing so that the number of times of photographing becomes smaller.
In this way, it is possible to reduce power consumption and occurrence of communication errors. Moreover, the heat generation of the X-ray detector 1 associated with dark image capturing can be suppressed.

算出された信号電荷の値の差が基準値を超える場合には、制御部３３は、暗画像における信号電荷の値が安定していないと判定することができる。
この場合、制御部３３は、撮影間隔がより短くなるように、撮影間隔時間Ｔ２を設定する（ステップＳＴ５）。暗画像の撮影は、Ｘ線画像の撮影の合間に行われることが多いので、撮影間隔がより短くなれば、暗画像の撮影回数を増加させることができる。なお、制御部３３は、撮影回数がより多くなるように撮影回数を設定することもできる。
この様にすれば、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。 When the difference between the calculated signal charge values exceeds the reference value, the control unit 33 can determine that the signal charge value in the dark image is not stable.
In this case, the control unit 33 sets the shooting interval time T2 so that the shooting interval becomes shorter (step ST5). Since dark image capturing is often performed between X-ray image capturing operations, the number of dark image capturing operations can be increased if the capturing interval becomes shorter. Note that the control unit 33 can also set the number of times of photographing so that the number of times of photographing is increased.
In this way, the quality of the X-ray image can be improved.

なお、撮影間隔時間および撮影回数と、信号電荷の値の差との間の関係は、予め実験やシミュレーションなどを行うことで知ることができる。撮影間隔時間および撮影回数と、信号電荷の値の差との間の関係に関するデータは、第１の記憶部３４に格納することができる。 Note that the relationship between the photographing interval time and the number of photographing times and the difference between the signal charge values can be known by conducting experiments or simulations in advance. Data relating to the relationship between the shooting interval time and the number of shootings and the difference in signal charge values can be stored in the first storage unit 34.

すなわち、制御部３３は、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
この場合、制御部３３は、ｎ枚目の暗画像、および、ｎ−１枚目の暗画像の各画素毎に信号電荷の値の差を算出する。そして、制御部３３は、各画素毎に算出された信号電荷の値の差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
制御部３３は、算出された差が予め定められた基準値以下の場合には、暗画像の撮影間隔時間の延長、および、暗画像の撮影回数の減少の少なくともいずれかを行う。
制御部３３は、算出された差が予め定められた基準値を超える場合には、暗画像の撮影間隔時間の短縮、および、暗画像の撮影回数の増加の少なくともいずれかを行う。 That is, the control unit 33, based on the difference between the acquired n−1 dark image data and the n dark image data, the dark image capturing interval time and the dark image capturing. Change at least one of the times.
In this case, the control unit 33 calculates a difference in signal charge value for each pixel of the nth dark image and the n−1th dark image. Then, the control unit 33 changes at least one of the dark image capturing interval time and the dark image capturing frequency based on the difference between the signal charge values calculated for each pixel.
When the calculated difference is equal to or less than a predetermined reference value, the control unit 33 extends at least one of the dark image capturing interval time and the dark image capturing time.
When the calculated difference exceeds a predetermined reference value, the control unit 33 performs at least one of shortening the dark image capturing interval time and increasing dark image capturing times.

次に、制御部３３は、設定した撮影間隔時間が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
設定した撮影間隔時間が経過した場合には、制御部３３は、ｎ＋１枚目の暗画像を撮影する。以降、予め定められた回数に達するまで、または、Ｘ線画像の撮影が行われるまで上記の手順を繰り返し実行することができる。 Next, the control unit 33 determines whether or not the set shooting interval time has elapsed (step ST6).
When the set shooting interval time has elapsed, the control unit 33 captures the (n + 1) th dark image. Thereafter, the above procedure can be repeatedly executed until a predetermined number of times is reached or until an X-ray image is taken.

また、制御部３３は、通信回線３６を制御して、変更された撮影間隔時間や撮影回数に関するデータを外部の機器に送信することができる。 In addition, the control unit 33 can control the communication line 36 to transmit data relating to the changed shooting interval time and the number of shooting times to an external device.

前述した様に、オフセット処理は、画像処理部４などの外部の機器により行われる場合もある。
図６は、外部の機器によりオフセット処理が行われる場合において、暗画像の撮影の最適化を例示するためのフローチャートである。
図６は、ｎ枚目の暗画像の撮影を行った際の最適化を例示するためのフローチャートである。なお、ｎは自然数である。 As described above, the offset process may be performed by an external device such as the image processing unit 4.
FIG. 6 is a flowchart for illustrating optimization of dark image shooting when the offset processing is performed by an external device.
FIG. 6 is a flowchart for illustrating optimization when the n-th dark image is captured. Note that n is a natural number.

まず、制御部３３（第１の制御部の一例に相当する）は、ｎ枚目の暗画像の各画素における信号電荷の値、すなわち、ｎ枚目の暗画像のデータを取得する。
次に、図６に示すように、制御部３３は、通信回線３６を制御して、ｎ枚目の暗画像のデータを画像処理部４などの外部の機器に送信する（ＳＴ０）。
外部の機器においては、図５に例示をした暗画像の撮影の最適化が行われる（ステップＳＴ１〜ＳＴ６）。 First, the control unit 33 (corresponding to an example of a first control unit) acquires the value of the signal charge in each pixel of the nth dark image, that is, the data of the nth dark image.
Next, as shown in FIG. 6, the control unit 33 controls the communication line 36 to transmit the n-th dark image data to an external device such as the image processing unit 4 (ST0).
In the external device, the dark image shooting illustrated in FIG. 5 is optimized (steps ST1 to ST6).

この場合、制御部３３に代えて、外部の機器に設けられたＣＰＵなどの制御部（第２の制御部の一例に相当する）により暗画像の撮影の最適化が行われる。外部の機器に設けられた制御部は、制御部３３により読み出された信号電荷に基づいて、暗画像の撮影の最適化を行う。 In this case, instead of the control unit 33, optimization of dark image shooting is performed by a control unit (corresponding to an example of a second control unit) such as a CPU provided in an external device. The control unit provided in the external device optimizes dark image shooting based on the signal charges read by the control unit 33.

すなわち、制御部３３は、Ｘ線が照射されていない状態で複数の光電変換部２ｂのそれぞれから信号電荷を読み出してｎ枚目の暗画像のデータを取得する。
外部の機器に設けられた制御部は、既に取得したｎ−１枚目の暗画像のデータと、ｎ枚目の暗画像のデータとの差を算出し、算出された差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、前記暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
この場合、外部の機器に設けられた制御部は、ｎ枚目の暗画像、および、ｎ−１枚目の暗画像の各画素毎に信号電荷の値の差を算出する。そして、外部の機器に設けられた制御部は、各画素毎に算出された信号電荷の値の差に基づいて、暗画像の撮影間隔時間、および、暗画像の撮影回数の少なくともいずれかを変更する。
外部の機器に設けられた制御部は、算出された差が予め定められた基準値以下の場合には、暗画像の撮影間隔時間の延長、および、暗画像の撮影回数の減少の少なくともいずれかを行う。
外部の機器に設けられた制御部は、算出された差が予め定められた基準値を超える場合には、暗画像の撮影間隔時間の短縮、および、暗画像の撮影回数の増加の少なくともいずれかを行う。
なお、暗画像の撮影の最適化は、図５に例示をしたものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。 That is, the control unit 33 reads the signal charge from each of the plurality of photoelectric conversion units 2b in a state where X-rays are not irradiated, and acquires nth dark image data.
The control unit provided in the external device calculates the difference between the already acquired n−1th dark image data and the nth dark image data, and based on the calculated difference, At least one of the image capturing interval time and the dark image capturing count is changed.
In this case, a control unit provided in an external device calculates a difference in signal charge value for each pixel of the nth dark image and the n−1th dark image. Then, the control unit provided in the external device changes at least one of the dark image capturing interval time and the dark image capturing frequency based on the difference in the signal charge value calculated for each pixel. To do.
When the calculated difference is equal to or less than a predetermined reference value, the control unit provided in the external device at least one of extending the dark image capturing interval time and decreasing the dark image capturing time I do.
When the calculated difference exceeds a predetermined reference value, the control unit provided in the external device at least one of shortening the dark image capturing interval and increasing the number of dark image capturing I do.
Note that optimization of dark image shooting can be the same as that illustrated in FIG. 5, and thus detailed description thereof is omitted.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１Ｘ線検出器、２アレイ基板、２ａ基板、２ｂ光電変換部、２ｂ１光電変換素子、２ｂ２薄膜トランジスタ、２ｂ３蓄積キャパシタ、２ｃ１制御ライン、２ｃ２データライン、２ｃ３バイアスライン、３信号処理部、４画像処理部、５シンチレータ、３１制御回路、３２信号検出回路、３３制御部、３４第１の記憶部、３５第２の記憶部、３６通信回線 1 X-ray detector, 2 array substrate, 2a substrate, 2b photoelectric conversion unit, 2b1 photoelectric conversion element, 2b2 thin film transistor, 2b3 storage capacitor, 2c1 control line, 2c2 data line, 2c3 bias line, 3 signal processing unit, 4 image processing 5, scintillator, 31 control circuit, 32 signal detection circuit, 33 control unit, 34 first storage unit, 35 second storage unit, 36 communication line

Claims

A plurality of detectors for detecting radiation directly or in cooperation with the scintillator;
A control unit that reads signal charges from each of the plurality of detection units;
With
The control unit reads the signal charge from each of the plurality of detection units in a state where the radiation is not irradiated, acquires n-th dark image data, and acquires the already acquired n−1 dark image data. A difference between the image data and the n-th dark image data is calculated, and based on the calculated difference, at least one of the dark image shooting interval time and the dark image shooting count Change radiation detector.

The radiation detector according to claim 1, wherein the control unit calculates a difference between the signal charges for each pixel of the n-th dark image and the n−1-th dark image.

The control unit changes at least one of the dark image capturing interval time and the dark image capturing frequency based on a difference in signal charge value calculated for each pixel. Radiation detector.

The control unit, when the calculated difference is equal to or less than a predetermined reference value, at least one of extending the dark image capturing interval time and decreasing the dark image capturing time. Item 4. The radiation detector according to any one of Items 1 to 3.

When the calculated difference exceeds a predetermined reference value, the control unit performs at least one of shortening the dark image capturing interval time and increasing the dark image capturing frequency. Item 4. The radiation detector according to any one of Items 1 to 3.

A plurality of detectors for detecting radiation directly or in cooperation with the scintillator;
A first controller that reads signal charges from each of the plurality of detectors;
A second control unit for optimizing dark image capturing based on the read signal charges;
With
The first control unit reads the signal charge from each of the plurality of detection units in a state where the radiation is not irradiated, and acquires data of an nth dark image,
The second control unit calculates a difference between the already acquired n−1th dark image data and the nth dark image data, and based on the calculated difference, A radiation detector that changes at least one of an imaging interval time of images and the number of imaging of the dark image.

The radiation detector according to claim 6, wherein the second control unit calculates a difference between the signal charges for each pixel of the nth dark image and the n−1th dark image. .

The second control unit changes at least one of the dark image capturing interval time and the dark image capturing frequency based on a difference in signal charge value calculated for each pixel. Item 8. The radiation detector according to Item 7.

When the calculated difference is equal to or less than a predetermined reference value, the second control unit is at least one of extending the dark image capturing interval and decreasing the dark image capturing count. The radiation detector according to any one of claims 6 to 8.

When the calculated difference exceeds a predetermined reference value, the second control unit reduces at least one of the dark image capturing interval time and the dark image capturing number. The radiation detector according to any one of claims 6 to 8.