JP2021078049A - Radiation imaging device and radiation imaging system - Google Patents

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Abstract

To provide a technology advantageous to more accurately detect the presence/absence of irradiation with radiation.SOLUTION: A radiation imaging device includes: a plurality of pixel groups and a plurality of bias sources, the respective pixel groups corresponding to the bias sources on one-to-one basis; a drive circuit; and a detection unit. The pixel groups are constituted by pixels that include a conversion element for converting radiation to electric charge and a switch element for connecting the conversion element to a signal line. The bias sources supply bias potential to conversion elements of the pixels via bias lines. The drive circuit controls switch elements of the pixels. The detection unit acquires first signal values representing current flowing through a bias line connected to a pixel group including a pixel including a switch element turned on by the drive circuit and second signal values representing current flowing through a bias line connected to a pixel group whose switch elements are in an off state so that at least some of timings at which the first signal values are sampled overlap with timings at which the second signal values are sampled; and, on the basis of the first signal values and the second signal values, determines the presence/absence of irradiation with radiation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。 The present invention relates to a radiation imaging device and a radiation imaging system.

医療画像診断や非破壊検査において、半導体材料によって構成される平面検出器(FPD)を用いた放射線撮像装置が広く使用されている。特許文献1には、放射線発生装置との同期をとるために、放射線撮像装置に放射線が照射されるとバイアス電位を画素に供給するバイアス線に電流(バイアス電流)が流れることを利用し、放射線の照射の有無を検知する放射線撮像装置が示されている。また、特許文献1の放射線撮像装置は、同じ画素からスイッチ素子が導通状態のときのバイアス電流を有効値、スイッチ素子が非導通状態の時のバイアス電流をノイズ値としてそれぞれ取得し、有効値とノイズ値とに基づいて放射線の照射の有無を検出する。 In medical image diagnosis and non-destructive inspection, a radiation imaging device using a plane detector (FPD) made of a semiconductor material is widely used. Patent Document 1 utilizes the fact that when a radiation imaging device is irradiated with radiation, a current (bias current) flows through a bias line that supplies a bias potential to a pixel in order to synchronize with a radiation generator. A radiation imaging device that detects the presence or absence of irradiation is shown. Further, the radiation imaging apparatus of Patent Document 1 acquires the bias current when the switch element is in the conductive state as an effective value and the bias current when the switch element is in the non-conducting state as a noise value from the same pixel, and obtains the effective value. The presence or absence of radiation is detected based on the noise value.

特開2014−168203号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-168203

バイアス線には、放射線撮像装置に衝撃が加わるなど、放射線の照射以外で電流が流れてしまう場合がある。ノイズに起因して流れる電流が大きい場合、放射線が照射されていないにも関わらず、放射線が照射されたと誤検知してしまう可能性がある。特許文献1には、有効値とノイズ値とに基づいて放射線の照射の有無を検出することによって、ノイズの影響を低減できることが示されている。しかしながら、放射線撮像装置に衝撃が加わった場合などに発生する高い周波数成分を有するノイズには対応できない可能性がある。 A current may flow through the bias line other than the irradiation of radiation, such as an impact being applied to the radiation imaging device. If the current flowing due to noise is large, there is a possibility that it will be erroneously detected as having been irradiated even though it has not been irradiated. Patent Document 1 shows that the influence of noise can be reduced by detecting the presence or absence of radiation irradiation based on an effective value and a noise value. However, it may not be possible to deal with noise having a high frequency component that occurs when an impact is applied to the radiation imaging device.

本発明は、放射線の照射の有無をより高い精度で検知するのに有利な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique advantageous for detecting the presence or absence of radiation irradiation with higher accuracy.

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、1つの画素グループと1つのバイアス源とがそれぞれ対応して配された複数の画素グループおよび複数のバイアス源と、駆動回路と、検知部と、を含む放射線撮像装置であって、複数の画素グループのそれぞれは、放射線を電荷に変換する変換素子および変換素子を信号線に接続するスイッチ素子を含む画素によって構成され、複数のバイアス源のそれぞれは、バイアス源ごとに電気的に独立したバイアス線を介して画素の変換素子にバイアス電位を供給し、駆動回路は、画素のスイッチ素子を制御し、検知部は、複数の画素グループのうち駆動回路がスイッチ素子をオンさせた画素を含む画素グループに接続されたバイアス線を流れる電流を表す第1信号値と、複数の画素グループのうちスイッチ素子がオフ状態の画素グループに接続されたバイアス線を流れる電流を表す第2信号値と、を、サンプリングするタイミングの少なくとも一部が重なるように取得し、第1信号値および第2信号値に基づいて、放射線の照射の有無を判定することを特徴とする。 In view of the above problems, the radiation imaging device according to the embodiment of the present invention includes a plurality of pixel groups and a plurality of bias sources in which one pixel group and one bias source are respectively arranged, and a drive circuit. , A detection unit, and each of the plurality of pixel groups is composed of a plurality of pixels including a conversion element for converting radiation into electric charges and a switch element for connecting the conversion element to a signal line. Each of the bias sources supplies a bias potential to the pixel conversion element via an electrically independent bias line for each bias source, the drive circuit controls the switch element of the pixel, and the detection unit is a plurality of pixels. The first signal value representing the current flowing through the bias line connected to the pixel group including the pixel whose drive circuit has the switch element turned on, and the pixel group in which the switch element is off among the plurality of pixel groups are connected. The second signal value representing the current flowing through the bias line is acquired so that at least a part of the sampling timing overlaps, and the presence or absence of irradiation is determined based on the first signal value and the second signal value. It is characterized by making a judgment.

上記手段によって、放射線の照射の有無をより高い精度で検知するのに有利な技術を提供する。 By the above means, a technique advantageous for detecting the presence or absence of radiation irradiation with higher accuracy is provided.

本発明に係る放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the radiation imaging system using the radiation imaging apparatus which concerns on this invention. 図1の放射線撮像装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the radiation imaging apparatus of FIG. 図1の放射線撮像装置の動作を説明するフロー図。The flow chart explaining the operation of the radiation imaging apparatus of FIG. 図1の放射線撮像装置の駆動タイミングの概略図。The schematic diagram of the drive timing of the radiation imaging apparatus of FIG. 図1の放射線撮像装置の放射線を検出する駆動タイミングの概略図。The schematic diagram of the drive timing which detects the radiation of the radiation image pickup apparatus of FIG. 図1の放射線撮像装置の放射線を検出する駆動タイミングの詳細図。It is a detailed view of the drive timing which detects the radiation of the radiation image pickup apparatus of FIG. 図1の放射線撮像装置の駆動タイミングの概略図。The schematic diagram of the drive timing of the radiation imaging apparatus of FIG. 図2の放射線撮像装置の構成の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the structure of the radiation imaging apparatus of FIG. 図8の放射線撮像装置の放射線を検出する駆動タイミングの概略図。The schematic diagram of the drive timing which detects the radiation of the radiation image pickup apparatus of FIG. 図6の駆動タイミングの詳細図の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the detailed diagram of the drive timing of FIG.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are designated by the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted.

また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子(光子を含む)の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばX線や粒子線、宇宙線なども含みうる。 Further, the radiation in the present invention includes beams having the same or higher energy, for example, X, in addition to α rays, β rays, γ rays, etc., which are beams produced by particles (including photons) emitted by radiation decay. It can also include lines, particle beams, cosmic rays, etc.

図1〜10を参照して、本実施形態における放射線撮像装置について説明する。図1は、本実施形態における放射線撮像装置100を用いた放射線撮像システムSYSの構成例を示す図である。本実施形態の放射線撮像システムSYSは、放射線撮像装置100、制御用コンピュータ120、放射線発生装置130、放射線制御装置140を含み構成される。 The radiation imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a radiation imaging system SYS using the radiation imaging device 100 in the present embodiment. The radiation imaging system SYS of the present embodiment includes a radiation imaging device 100, a control computer 120, a radiation generator 130, and a radiation control device 140.

放射線発生装置130は、放射線制御装置140からの制御に従って放射線撮像装置100に放射線を曝射する。制御用コンピュータ120は、放射線撮像システムSYSの全体を制御しうる。また、制御用コンピュータ120は、放射線発生装置130から被写体を介して放射線撮像装置100に照射される放射線によって生成される放射線画像の取得を行う。 The radiation generator 130 exposes the radiation imaging device 100 to radiation according to the control from the radiation control device 140. The control computer 120 can control the entire radiation imaging system SYS. Further, the control computer 120 acquires a radiation image generated by the radiation emitted from the radiation generator 130 to the radiation imaging device 100 via the subject.

放射線撮像装置100は、画素部101、読出回路102、基準電源103、バイアス電源部104を含む検出部110と、電源部105と、検知部106と、制御部107と、を含む。画素部101には、放射線を検出するための複数の画素が、二次元アレイ状に配される。読出回路102は、画素部101から電荷情報を読み出す。基準電源103は、読出回路102に基準電圧を供給する。バイアス電源部104は、画素部101に配される画素の変換素子にバイアス電位を供給する。電源部105は、基準電源103、バイアス電源部104を含む各電源に電力を供給する。検知部106は、バイアス電源部104から電流の情報を取得する。より具体的には、検知部106は、バイアス電源部104が画素部101の各画素にバイアス電位を供給するためのバイアス線を流れる電流の情報を、バイアス電源部104から取得する。検知部106は、バイアス電源から出力された電流の情報を演算し、画素部101に入射する放射線の強度の時間変動を含む放射線情報を出力する。検知部106として、FPGAやDSP、プロセッサなどの、デジタル信号処理回路が用いられうる。また、検知部106は、サンプルホールド回路やオペアンプなどのアナログ回路を用いて構成されてもよい。また、図1に示される構成において、放射線撮像装置100に検知部106が配されるが、制御用コンピュータ120が、検知部106の機能を有していてもよい。この場合、図1に示される放射線撮像装置100と制御用コンピュータ120のうち検知部106として機能する部分とを含み、本実施形態の「放射線撮像装置」といえる。検出部110については、図2の説明において詳細に述べる。制御部107は、放射線撮像装置100の駆動など、放射線撮像装置100全体を制御する。制御部107は、ユーザの設定などに従って制御用コンピュータ120から送信された駆動方法で検出部110を制御する。また、検知部106が出力した放射線情報を用いて、検出部110の駆動方法を変更してもよい。 The radiation imaging apparatus 100 includes a detection unit 110 including a pixel unit 101, a read circuit 102, a reference power supply 103, and a bias power supply unit 104, a power supply unit 105, a detection unit 106, and a control unit 107. A plurality of pixels for detecting radiation are arranged in the pixel unit 101 in a two-dimensional array. The read circuit 102 reads charge information from the pixel unit 101. The reference power supply 103 supplies a reference voltage to the read circuit 102. The bias power supply unit 104 supplies the bias potential to the pixel conversion element arranged in the pixel unit 101. The power supply unit 105 supplies electric power to each power source including the reference power supply 103 and the bias power supply unit 104. The detection unit 106 acquires current information from the bias power supply unit 104. More specifically, the detection unit 106 acquires information on the current flowing through the bias line for the bias power supply unit 104 to supply the bias potential to each pixel of the pixel unit 101 from the bias power supply unit 104. The detection unit 106 calculates the information of the current output from the bias power supply, and outputs the radiation information including the time variation of the intensity of the radiation incident on the pixel unit 101. As the detection unit 106, a digital signal processing circuit such as an FPGA, a DSP, or a processor can be used. Further, the detection unit 106 may be configured by using an analog circuit such as a sample hold circuit or an operational amplifier. Further, in the configuration shown in FIG. 1, the detection unit 106 is arranged in the radiation imaging device 100, but the control computer 120 may have the function of the detection unit 106. In this case, the radiation imaging device 100 shown in FIG. 1 and the portion of the control computer 120 that functions as the detection unit 106 are included, and can be said to be the “radiation imaging device” of the present embodiment. The detection unit 110 will be described in detail in the description of FIG. The control unit 107 controls the entire radiation imaging device 100, such as driving the radiation imaging device 100. The control unit 107 controls the detection unit 110 by a drive method transmitted from the control computer 120 according to a user setting or the like. Further, the driving method of the detection unit 110 may be changed by using the radiation information output by the detection unit 106.

図2は、放射線撮像装置100の検出部110の構成例を示す等価回路図である。図2では、説明の簡便化のために6行×6列の画素PIXを有する画素部101を示す。しかしながら、実際の放射線撮像装置100の画素部101は、より多画素でありうり、例えば、17インチの放射線撮像装置100は、約2800行×約2800列の画素PIXを有しうる。 FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of the detection unit 110 of the radiation imaging device 100. FIG. 2 shows a pixel portion 101 having pixel PIXs of 6 rows × 6 columns for the sake of simplicity of description. However, the pixel portion 101 of the actual radiation imaging device 100 may have more pixels, for example, a 17-inch radiation imaging device 100 may have a pixel PIX of about 2800 rows × about 2800 columns.

画素部101は、行列状に複数配置された画素PIXを有する二次元検出器である。画素PIXは、放射線を電荷に変換する変換素子S(S11〜S66)と、変換素子Sを信号線Sigに接続し、電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子T(T11〜T66)と、を含む。本実施形態において、変換素子Sは、光電変換素子と、光電変換素子の放射線の入射側に放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体とを備えた間接型の変換素子である。光を電荷に変換する光電変換素子として、ガラス基板などの絶縁性基板上に配され、アモルファスシリコンなどの半導体材料を主材料とするMIS型フォトダイオードが用いられてもよい。また、光電変換素子として、MIS型フォトダイオードだけでなく、例えば、PIN型フォトダイオードが用いられてもよい。また、変換素子Sとして、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子が用いられてもよい。スイッチ素子Tには、制御端子と2つの主端子を有するトランジスタが用いられてもよい。本実施形態において、スイッチ素子Tとして、薄膜トランジスタ(TFT)が用いられる。 The pixel unit 101 is a two-dimensional detector having a plurality of pixels PIX arranged in a matrix. The pixel PIX includes a conversion element S (S11 to S66) that converts radiation into an electric charge, a switch element T (T11 to T66) that connects the conversion element S to a signal line Sigma and outputs an electric signal according to the electric charge. including. In the present embodiment, the conversion element S is an indirect type including a photoelectric conversion element and a wavelength converter that converts radiation into light in a wavelength band that can be detected by the photoelectric conversion element on the incident side of the radiation of the photoelectric conversion element. It is a conversion element. As a photoelectric conversion element that converts light into electric charges, a MIS-type photodiode that is arranged on an insulating substrate such as a glass substrate and whose main material is a semiconductor material such as amorphous silicon may be used. Further, as the photoelectric conversion element, not only a MIS type photodiode but also a PIN type photodiode, for example, may be used. Further, as the conversion element S, a direct type conversion element that directly converts radiation into electric charge may be used. A transistor having a control terminal and two main terminals may be used for the switch element T. In this embodiment, a thin film transistor (TFT) is used as the switch element T.

変換素子Sの一方の電極は、スイッチ素子Tの2つの主端子のうち一方の主端子に電気的に接続され、変換素子Sの他方の電極は、バイアス線Bsを介してバイアス電源部104のバイアス源203と電気的に接続される。行方向(図面の横方向。)に並ぶ複数のスイッチ素子T、例えば、スイッチ素子T11、13、15は、制御端子が1行目の駆動線Vg1−1に共通に電気的に接続されており、駆動回路214からスイッチ素子Tの導通状態を制御する駆動信号が駆動線Vgを介して与えられる。駆動回路214は、行方向に沿って配された複数の駆動線Vgを介して、画素PIXのスイッチ素子Tを制御する。列方向(図面の縦方向。)に沿って配された複数のスイッチ素子T、例えば、スイッチ素子T11〜T61は、2つの主端子のうち他方の主端子が1列目の信号線Sig1に電気的に接続されており、スイッチ素子Tが導通状態である間に、変換素子Sの電荷に応じた電気信号を、信号線を介して読出回路102に出力する。信号線Sig1〜Sig6は、複数の画素PIXから出力された電気信号を、列ごとに並列に読出回路102に伝送しうる。 One electrode of the conversion element S is electrically connected to one of the two main terminals of the switch element T, and the other electrode of the conversion element S is connected to the bias power supply unit 104 via the bias wire Bs. It is electrically connected to the bias source 203. The control terminals of the plurality of switch elements T arranged in the row direction (horizontal direction in the drawing), for example, the switch elements T11, 13 and 15, are electrically connected in common to the drive line Vg1-1 in the first row. , A drive signal for controlling the conduction state of the switch element T is given from the drive circuit 214 via the drive line Vg. The drive circuit 214 controls the switch element T of the pixel PIX via a plurality of drive lines Vg arranged along the row direction. In a plurality of switch elements T arranged along the column direction (vertical direction in the drawing), for example, switch elements T11 to T61, the other main terminal of the two main terminals is charged with the signal line Sigma1 in the first row. While the switch element T is in a conductive state, an electric signal corresponding to the electric charge of the conversion element S is output to the read circuit 102 via the signal line. The signal lines Sigma1 to Sigma6 can transmit the electric signals output from the plurality of pixels PIX to the read circuit 102 in parallel for each row.

読出回路102は、画素部101から並列に出力された電気信号を増幅する増幅回路206を信号線ごとに対応して設けている。増幅回路206は、出力された電気信号を増幅する積分増幅器205、積分増幅器205から出力された電気信号を増幅する可変増幅器204、増幅された電気信号をサンプルしホールドするサンプルホールド回路207、バッファアンプ209を含む。積分増幅器205は、画素PIXから読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器、積分容量、リセットスイッチを含む。積分増幅器205は、積分容量の値を変えることによって、増幅率を変更することが可能である。積分増幅器205の反転入力端子には、画素PIXから出力された電気信号が入力され、正転入力端子には基準電源103から基準電位Vrefが入力され、出力端子から増幅された電気信号が出力される。また、積分容量が、演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に配置される。サンプルホールド回路207は、増幅回路206ごと設けられ、サンプリングスイッチとサンプリング容量とによって構成される。また、読出回路102は、増幅回路206から並列に読み出された電気信号を順次出力して直列信号の画像信号として出力するマルチプレクサ208を含む。バッファアンプ209から出力されたアナログ電気信号である画像信号Voutは、A/D変換器210によってデジタルの画像データに変換され、図1に示す制御用コンピュータ120へ出力される。 The read circuit 102 is provided with an amplifier circuit 206 for amplifying an electric signal output in parallel from the pixel unit 101 corresponding to each signal line. The amplifier circuit 206 includes an integrator amplifier 205 that amplifies the output electric signal, a variable amplifier 204 that amplifies the electric signal output from the integrator amplifier 205, a sample hold circuit 207 that samples and holds the amplified electric signal, and a buffer amplifier. 209 is included. The integrating amplifier 205 includes an operational amplifier that amplifies and outputs an electric signal read from the pixel PIX, an integrating capacitance, and a reset switch. The integrating amplifier 205 can change the amplification factor by changing the value of the integrating capacitance. The electric signal output from the pixel PIX is input to the inverting input terminal of the integrating amplifier 205, the reference potential Vref is input from the reference power supply 103 to the forward rotation input terminal, and the amplified electric signal is output from the output terminal. To. Further, the integrated capacitance is arranged between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier. The sample hold circuit 207 is provided for each amplifier circuit 206, and is composed of a sampling switch and a sampling capacitance. Further, the reading circuit 102 includes a multiplexer 208 that sequentially outputs electric signals read in parallel from the amplifier circuit 206 and outputs them as an image signal of a series signal. The image signal Vout, which is an analog electric signal output from the buffer amplifier 209, is converted into digital image data by the A / D converter 210 and output to the control computer 120 shown in FIG.

電源部105(図2においては省略。)は、バッテリや外部からの電力を各電源へ変圧し、図2に示される増幅回路の基準電源103、バイアス電源部104などに電力を供給する。基準電源103は、演算増幅器の正転入力端子に基準電圧Vrefを供給する。バイアス電源部104のバイアス源203は、バイアス線Bsを介して変換素子Sの2つの電極のうち他方の電極に共通にバイアス電位Vsを供給する。また、バイアス電源部104のバイアス源203は、バイアス線Bsを流れる電流の量の時間変動を含む電流の情報を検知部106に出力する。本実施形態において、電流の情報を出力する回路として、バイアス源203は、オペアンプおよび抵抗を含む電流−電圧変換回路215を含むが、この構成に限定されるものではない。例えば、バイアス源203は、シャント抵抗を用いた電流−電圧変換回路を含んでいてもよい。また、バイアス源203は、電流−電圧変換回路の出力電圧をデジタル値に変換するA/D変換回路をさらに含み、電流の情報をデジタル値として出力してもよい。また、バイアス源203は、バイアス線Bsに供給した(流れた)電流量に対応する適当な物理量を検知部106に出力してもよい。 The power supply unit 105 (omitted in FIG. 2) transforms the power from the battery and the outside into each power supply, and supplies power to the reference power supply 103, the bias power supply unit 104, and the like of the amplifier circuit shown in FIG. The reference power supply 103 supplies a reference voltage Vref to the forward rotation input terminal of the operational amplifier. The bias source 203 of the bias power supply unit 104 commonly supplies the bias potential Vs to the other electrode of the two electrodes of the conversion element S via the bias line Bs. Further, the bias source 203 of the bias power supply unit 104 outputs current information including time variation of the amount of current flowing through the bias line Bs to the detection unit 106. In the present embodiment, as a circuit for outputting current information, the bias source 203 includes a current-voltage conversion circuit 215 including an operational amplifier and a resistor, but is not limited to this configuration. For example, the bias source 203 may include a current-voltage conversion circuit using a shunt resistor. Further, the bias source 203 may further include an A / D conversion circuit that converts the output voltage of the current-voltage conversion circuit into a digital value, and may output current information as a digital value. Further, the bias source 203 may output an appropriate physical quantity corresponding to the amount of current supplied (flowed) to the bias line Bs to the detection unit 106.

駆動回路214は、図1に示される制御部107から入力される制御信号D−CLK、OE、DIOに応じて、スイッチ素子Tを導通(オン)状態にする導通電圧Vcomと非導通(オフ)状態にする非導通電圧Vssとを含む駆動信号を、それぞれの駆動線に出力する。これによって、駆動回路214は、スイッチ素子Tのオンまたはオフを制御し、画素部101を駆動する。制御信号D−CLKは、駆動回路214として用いられるシフトレジスタのシフトクロックである。制御信号DIOは、シフトレジスタが転送するパルス、制御信号OEは、シフトレジスタの出力端を制御する信号である。以上の制御信号によって、駆動の所要時間と走査方向を設定する。 The drive circuit 214 has a conduction voltage Vcom and non-conduction (off) that bring the switch element T into a conduction (on) state in response to the control signals D-CLK, OE, and DIO input from the control unit 107 shown in FIG. A drive signal including the non-conducting voltage Vss to be in the state is output to each drive line. As a result, the drive circuit 214 controls the on / off of the switch element T and drives the pixel unit 101. The control signal D-CLK is a shift clock of the shift register used as the drive circuit 214. The control signal DIO is a pulse transferred by the shift register, and the control signal OE is a signal that controls the output end of the shift register. The required driving time and scanning direction are set by the above control signals.

また、制御部107は、読出回路102に制御信号RC、SH、CLKを与えることによって、読出回路102の各構成要素の動作を制御する。ここで、制御信号RCは、積分増幅器205のリセットスイッチの動作を制御する。制御信号SHは、サンプルホールド回路207の動作を制御する。制御信号CLKは、マルチプレクサ208の動作を制御する。 Further, the control unit 107 controls the operation of each component of the read circuit 102 by giving the control signals RC, SH, and CLK to the read circuit 102. Here, the control signal RC controls the operation of the reset switch of the integrating amplifier 205. The control signal SH controls the operation of the sample hold circuit 207. The control signal CLK controls the operation of the multiplexer 208.

図3は、本実施形態における放射線撮像装置100の動作例を示すフロー図である。上述のように、放射線撮像装置100の各構成要素は、制御部107によって制御される。ユーザによって、放射線画像の撮像条件の設定などが行われると、まず、S301において、検知部106は、バイアス源203から取得するバイアス線Bsを流れる電流の情報から放射線情報を取得して、放射線の照射の開始の判定を行う。放射線の照射の開始の判定としては、放射線情報からPIXの変換素子Sにおいて蓄積される電荷の量を取得し、電荷の量から求められる放射線の強度が、予め定めた閾値を上回った場合、放射線の照射が開始されたと判定する方法が用いられてもよい。検知部106が放射線の照射が開始されていないと判定した場合(S301においてNO)、放射線撮像装置100はS302に遷移し、制御部107は、駆動回路214に、暗電流によって画素PIXの変換素子Sに蓄積された電荷を除去するリセット駆動(以後、空読みと称する場合がある。)を行わせる。空読みは、先頭行(0行目)から最終行(Y−1行目)まで順番に行われ、最終行に到達した場合は先頭行に戻る。 FIG. 3 is a flow chart showing an operation example of the radiation imaging device 100 according to the present embodiment. As described above, each component of the radiation imaging apparatus 100 is controlled by the control unit 107. When the user sets the imaging conditions of the radiation image, first, in S301, the detection unit 106 acquires the radiation information from the information of the current flowing through the bias line Bs acquired from the bias source 203, and obtains the radiation information. Determine the start of irradiation. To determine the start of radiation irradiation, the amount of charge accumulated in the conversion element S of PIX is obtained from the radiation information, and when the intensity of radiation obtained from the amount of charge exceeds a predetermined threshold value, radiation is emitted. A method of determining that the irradiation of the above has been started may be used. When the detection unit 106 determines that the irradiation of radiation has not been started (NO in S301), the radiation imaging device 100 transitions to S302, and the control unit 107 tells the drive circuit 214 that the pixel PIX is converted by a dark current. A reset drive (hereinafter, may be referred to as blank reading) for removing the charge accumulated in S is performed. Blank reading is performed in order from the first line (0th line) to the last line (Y-1st line), and when the last line is reached, the process returns to the first line.

検知部106が、放射線の照射が開始されたと判定した場合(S301においてYES)、放射線撮像装置100はS303に遷移し、制御部107は、放射線の照射の終了の判定を行う。放射線の照射の終了の判定として、放射線の照射の開始が判定されてから予め定められた時間が経過した場合に放射線の照射が終了したと判定する方法が用いられてもよい。また、制御部107は、検知部106で取得する放射線情報からPIXの変換素子Sにおいて蓄積される電荷の量を取得し、電荷の量から求められる放射線の強度が、予め定めた閾値を下回る場合に放射線の終了を判定してもよい。放射線の照射の終了が判定されない場合(S303においてNO)、放射線撮像装置100はS304において、駆動回路214は、放射線画像を取得するための画素PIXのスイッチ素子Tをオフさせ、放射線から変換される信号を蓄積する駆動(以後、蓄積と称する場合がある。)が行われる。放射線の照射の終了が判定された場合(S303におけるYES)、放射線撮像装置100はS305に遷移し、駆動回路214および読出回路102は、画素PIXの変換素子Sに生じた電荷を読み出す駆動(以後、本読みと称する場合がある。)を行う。本読みは、画素部101に配された画素PIXの先頭行から最終行まで順番に行われうる。本読みが最終行に到達した場合、一連の撮影動作が終了する。 When the detection unit 106 determines that the irradiation of radiation has started (YES in S301), the radiation imaging device 100 transitions to S303, and the control unit 107 determines the end of irradiation of radiation. As a determination of the end of the irradiation of radiation, a method of determining that the irradiation of radiation has been completed may be used when a predetermined time has elapsed after the start of irradiation of radiation is determined. Further, the control unit 107 acquires the amount of electric charge accumulated in the conversion element S of the PIX from the radiation information acquired by the detection unit 106, and the radiation intensity obtained from the amount of electric charge is less than a predetermined threshold value. The end of radiation may be determined. When the end of radiation irradiation is not determined (NO in S303), in S304, the drive circuit 214 turns off the switch element T of the pixel PIX for acquiring a radiation image, and is converted from radiation. The drive for accumulating the signal (hereinafter, may be referred to as accumulating) is performed. When the end of radiation irradiation is determined (YES in S303), the radiation imaging device 100 transitions to S305, and the drive circuit 214 and the read circuit 102 are driven to read out the electric charge generated in the conversion element S of the pixel PIX (hereinafter,). , May be referred to as book reading.) The main reading can be performed in order from the first line to the last line of the pixel PIX arranged in the pixel unit 101. When the main reading reaches the last line, a series of shooting operations ends.

図4は、放射線撮像装置100の駆動タイミングの概略図である。制御部107は、放射線の照射が開始されるまでの間、画素部101の先頭行(0行目)から最終行(Y−1行目)まで順番にスイッチ素子Sを導通させる駆動(空読み)を駆動回路214に繰り返し行わせる。放射線の照射が開始されるまでの間、空読みが最終行に到達した場合、先頭行に戻って空読みが、繰り返される。 FIG. 4 is a schematic view of the drive timing of the radiation imaging device 100. The control unit 107 drives the switch element S to conduct in order from the first row (0th row) to the last row (Y-1st row) of the pixel unit 101 until the irradiation of radiation is started (blank reading). ) Is repeated in the drive circuit 214. If the blank reading reaches the last line until the irradiation of radiation is started, the blank reading is repeated by returning to the first line.

検知部106が放射線の照射の開始を検知(判定)した場合、制御部107は、駆動回路214を介して、放射線画像を取得するための全ての画素PIXが接続された行のスイッチ素子Tをオフにする駆動(蓄積)に移行する。放射線の照射の有無の判定の詳細については後述する。蓄積は、放射線の照射が終了したと判定されるまで継続する。放射線の照射が終了すると、制御部107は、駆動回路214および読出回路102を制御し、先頭行から最終行まで順次、スイッチ素子Tを導通させ、画素PIXから信号の読み出す本読みを行う。 When the detection unit 106 detects (determines) the start of irradiation of radiation, the control unit 107 transmits the switch element T in the row to which all the pixels PIX for acquiring the radiation image are connected via the drive circuit 214. Shift to drive (accumulation) to turn off. Details of the determination of the presence or absence of radiation will be described later. Accumulation continues until it is determined that the irradiation of radiation is complete. When the irradiation of radiation is completed, the control unit 107 controls the drive circuit 214 and the read circuit 102, sequentially conducts the switch element T from the first row to the last row, and performs a main reading to read a signal from the pixel PIX.

次に、本実施形態における放射線撮像装置100の放射線の照射開始を検知した際の駆動タイミングを図5(a)に示す。また、比較例として、衝撃などによって誤動作が発生した場合の駆動タイミングを図5(b)に示す。ここで、放射線撮像装置100において、放射線の照射の開始を判定した行を、行Ysとして説明する。 Next, FIG. 5A shows the drive timing when the start of irradiation of the radiation of the radiation imaging device 100 in the present embodiment is detected. Further, as a comparative example, FIG. 5B shows the drive timing when a malfunction occurs due to an impact or the like. Here, the line in which the start of irradiation of radiation is determined in the radiation imaging apparatus 100 will be described as line Ys.

図5(a)は、図4に示される放射線の照射の開始を判定した行であるYs行付近の拡大図である。図5(a)には、検知部106が画素部101に入射する放射線の強度の時間変動を含む放射線情報を出力するための、バイアス源203から出力される電流の情報が示されている。検知部106は、バイアス源203から取得するバイアス線Bsを流れる電流の情報から放射線情報を取得して、放射線の照射の開始の判定を行う。図5(a)において、Ys−1行とYs行との走査の間に放射線の照射が開始され、Ys行の走査時にバイアス線Bsに流れる電流の情報が判定閾値を超え、検知部106は、放射線の照射が開始されたと判定する。この判定の結果に従って、制御部107は、放射線画像を取得するための蓄積動作へ画素部101を移行させている。 FIG. 5A is an enlarged view of the vicinity of the Ys line, which is the line for determining the start of radiation irradiation shown in FIG. FIG. 5A shows information on the current output from the bias source 203 for the detection unit 106 to output radiation information including the time variation of the intensity of the radiation incident on the pixel unit 101. The detection unit 106 acquires radiation information from the information of the current flowing through the bias line Bs acquired from the bias source 203, and determines the start of radiation irradiation. In FIG. 5A, irradiation of radiation is started between the scans of the Ys-1 row and the Ys row, the information of the current flowing through the bias line Bs during the scan of the Ys row exceeds the determination threshold value, and the detection unit 106 , It is determined that the irradiation of radiation has started. According to the result of this determination, the control unit 107 shifts the pixel unit 101 to the storage operation for acquiring the radiographic image.

一方、図5(b)は、比較例の放射線撮像装置において、Ys行を空読みの走査中に衝撃が加わった際の、図4のYs行目付近の拡大図である。一般に、放射線撮像装置において、可搬性や使い勝手を向上さるために、放射線撮像装置の軽量化が求められている。放射線撮像装置の筺体は、例えば、これまで使用されてきた金属からカーボンといったより軽量な素材が選ばれる傾向にある。これによって、筺体の剛性が低下し、内部の回路基板に衝撃や圧力が伝わりやすくなる。同様に、回路基板も小型化や高密度化がなされ、例えば、小型大容量のセラミックコンデンサの採用や複数の回路が少数の基板に集積される傾向にある。これによって、回路基板に衝撃や圧力が伝わった場合、セラミックコンデンサは圧電効果により電圧ノイズを発生し、そのノイズが回路間の干渉によりさまざまな回路に伝わり誤動作しやすくなる。つまり、放射線撮像装置の回路は、より衝撃や圧力による影響を受けやすくなりうる。このため、図5(b)に示される例において、Ys行の空読みの走査時に衝撃が加わり、バイアス線Bsに流れた電流の情報が判定閾値を超え、検知部106は、放射線の照射が開始されたと誤判定をしてしまう。この判定に従って、制御部107は、画素部101を蓄積動作へ移行させている。 On the other hand, FIG. 5B is an enlarged view of the vicinity of the Ys line in FIG. 4 when an impact is applied during scanning of the Ys line in the radiographic imaging apparatus of the comparative example. Generally, in a radiation imaging device, weight reduction of the radiation imaging device is required in order to improve portability and usability. For the housing of the radiation imaging device, there is a tendency to select a lighter material such as carbon from the metal that has been used so far. As a result, the rigidity of the housing is reduced, and impact and pressure are easily transmitted to the internal circuit board. Similarly, circuit boards are also miniaturized and densified, and for example, there is a tendency to adopt small and large-capacity ceramic capacitors or to integrate a plurality of circuits on a small number of boards. As a result, when an impact or pressure is transmitted to the circuit board, the ceramic capacitor generates voltage noise due to the piezoelectric effect, and the noise is transmitted to various circuits due to interference between the circuits, and malfunctions are likely to occur. That is, the circuit of the radiation imaging device can be more susceptible to impact and pressure. Therefore, in the example shown in FIG. 5B, an impact is applied during scanning of the Ys line in the blank reading, the information of the current flowing through the bias line Bs exceeds the determination threshold value, and the detection unit 106 is irradiated with radiation. It makes a false judgment that it has started. According to this determination, the control unit 107 shifts the pixel unit 101 to the storage operation.

次いで、図6を参照しながら、本実施形態における検知部106が、放射線の照射の開始を判定する詳細動作を説明する。本実施形態において、放射線撮像装置100は、バイアス線Bsに流れるバイアス電流に関して、以下のような特徴を有しうる。
(1)放射線の照射中、単位時間当たりの放射線の照射量に比例した電流がバイアス線Bsに流れる。この電流は、図6に「第1信号」として示されている。この電流は、画素PIXのスイッチ素子Tがオフ(非導通)状態にある場合よりも、オン(導通)状態にある場合の方が多く流れうるが、図では簡単のために一定で表す。
(2)放射線が照射された画素PIXのスイッチ素子Tを導通すると、スイッチ素子Tを導通するまでに当該画素PIXの変換素子Sに蓄積された電荷量に比例した電流が、バイアス線Bsに流れる。この電流は、図6に「第2信号」として示されている。
(3)画素PIXのスイッチ素子Tのオン・オフを切り替えると、バイアス線Bsに電流が流れる。この電流は、スイッチングノイズと呼ばれうるものである(不図示)。
(4)放射線撮像装置100に衝撃や磁界が加わると、バイアス線Bsに印加されたノイズの周波数に応じた電流が流れうる。この電流は、外来ノイズと呼ばれるものであり、図6に「外来ノイズ」として示されている。例えば、商用電源から生じた電磁界の影響により、バイアス線Bsに50〜60Hz程度の電流が流れうる。また、放射線撮像装置に衝撃が入力されると、バイアス線Bsに数Hz〜数kHzの電流が流れうる。
(5)放射線撮像装置100に磁界や衝撃が加わらない場合であっても、放射線撮像装置100自体が発生する電磁波や検知部106などの内部雑音などにより、バイアス線Bsに電流が流れる。この電流は、システムノイズと呼ばれるものである(不図示)。
Next, with reference to FIG. 6, the detailed operation in which the detection unit 106 in the present embodiment determines the start of radiation irradiation will be described. In the present embodiment, the radiation imaging apparatus 100 may have the following characteristics with respect to the bias current flowing through the bias line Bs.
(1) During irradiation of radiation, a current proportional to the irradiation amount of radiation per unit time flows in the bias line Bs. This current is shown as the "first signal" in FIG. This current can flow more when the switch element T of the pixel PIX is in the on (conducting) state than when it is in the off (non-conducting) state, but in the figure, it is represented by a constant value for simplicity.
(2) When the switch element T of the pixel PIX irradiated with radiation is conducted, a current proportional to the amount of electric charge accumulated in the conversion element S of the pixel PIX before conducting the switch element T flows in the bias line Bs. .. This current is shown as the "second signal" in FIG.
(3) When the switch element T of the pixel PIX is switched on / off, a current flows through the bias line Bs. This current can be called switching noise (not shown).
(4) When an impact or a magnetic field is applied to the radiation imaging device 100, a current corresponding to the frequency of noise applied to the bias line Bs can flow. This current is called external noise and is shown as "external noise" in FIG. For example, due to the influence of an electromagnetic field generated from a commercial power source, a current of about 50 to 60 Hz can flow through the bias line Bs. Further, when an impact is input to the radiation imaging device, a current of several Hz to several kHz can flow through the bias line Bs.
(5) Even when a magnetic field or an impact is not applied to the radiation imaging device 100, a current flows through the bias line Bs due to electromagnetic waves generated by the radiation imaging device 100 itself or internal noise of the detection unit 106 or the like. This current is called system noise (not shown).

図6の「バイアス電流」では、これらの第1信号、第2信号、外来ノイズ(およびスイッチングノイズ、システムノイズ)が、時間を通じて一定であるように示される。しかしながら、図6は、これらの信号やノイズがどのタイミングで現われるかを概念的に示しているだけであり、時間を通じて一定であるとは限らない。 In the "bias current" of FIG. 6, these first and second signals, external noise (and switching noise, system noise) are shown to be constant over time. However, FIG. 6 only conceptually shows when these signals and noise appear, and is not always constant over time.

放射線の照射、より具体的には放射線の照射の開始を検知するために、検知信号としてのバイアス線Bsを流れる電流に起因する信号のサンプル値をそのまま用いてもよいが、上述の図5(b)ように誤判定してしまう場合がある。そこで、本実施形態の放射線撮像装置100は、衝撃や磁界などによる外来ノイズなどの影響を低減するため、以下に説明する手法を用いて、検知部106は、放射線情報を算出し、放射線の照射を検知する。 In order to detect the irradiation of radiation, more specifically, the start of irradiation of radiation, the sample value of the signal caused by the current flowing through the bias line Bs as the detection signal may be used as it is. b) There is a case where a misjudgment is made as shown in. Therefore, in order to reduce the influence of external noise due to an impact, a magnetic field, or the like, the radiation imaging apparatus 100 of the present embodiment uses the method described below, and the detection unit 106 calculates radiation information and irradiates the radiation. Is detected.

本実施形態において、図2に示されるように、バイアス電源部104には複数のバイアス源203を備えている。また、画素部101に配される画素PIXは、複数の画素グループを構成する。より具体的には、1つの画素グループと1つのバイアス源203とがそれぞれ対応して配され、複数のバイアス源203のそれぞれは、バイアス源203ごとに電気的に独立したバイアス線Bsを介して画素PIXの変換素子Sにバイアス電位を供給する。図2に示される構成において、バイアス源203aは、画素PIXaを含む画素グループにバイアス線Bsaを介してバイアス電位を供給し、バイアス源203bは、画素PIXbを含む画素グループにバイアス線Bsbを介してバイアス電位を供給している。検知部106は、バイアス源203aおよびバイアス源203bから出力されるバイアス線Bsaおよびバイアス線Bsbを流れる電流の信号に基づいて放射線情報を取得し、放射線の照射を検知する。例えば、検知部106は、放射線情報または放射線情報の積分値が所定の閾値を上回った場合に放射線が照射されていると判定する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the bias power supply unit 104 includes a plurality of bias sources 203. Further, the pixel PIX arranged in the pixel unit 101 constitutes a plurality of pixel groups. More specifically, one pixel group and one bias source 203 are arranged correspondingly to each other, and each of the plurality of bias sources 203 is provided via electrically independent bias lines Bs for each bias source 203. A bias potential is supplied to the conversion element S of the pixel PIX. In the configuration shown in FIG. 2, the bias source 203a supplies the bias potential to the pixel group including the pixel PIXa via the bias line Bsa, and the bias source 203b supplies the bias potential to the pixel group including the pixel PIXb via the bias line Bsb. It supplies a bias potential. The detection unit 106 acquires radiation information based on the signals of the currents flowing through the bias line Bsa and the bias line Bsb output from the bias source 203a and the bias source 203b, and detects the irradiation of radiation. For example, the detection unit 106 determines that radiation is being emitted when the radiation information or the integral value of the radiation information exceeds a predetermined threshold value.

図6に示されるように、駆動回路214の駆動周期を時間TIで表す。すなわち、放射線撮像装置100は、時間TIごとに1回のリセット動作(空読み)を行う。時間TIのうち、駆動回路214が、ハイレベルの駆動信号を供給する時間(以下、オン時間と呼ぶ場合がある。)を時間THで表し、ローレベルの駆動信号を供給する時間(以下、オフ時間と呼び場合がある)を時間TLで表す。本実施形態において、一例として、時間TH=時間TLとなるように制御部107は駆動回路214を制御する。すなわち、1回のリセット動作の開始とともに、駆動回路214は、ある駆動線Vgの駆動信号をローレベルからハイレベルに切り替え、時間THが経過した後に当該駆動線Vgの駆動信号をローレベルに戻し、さらに同じ長さの時間TLが経過した後に次のリセット動作を開始する。例えば、時間TH=時間TL=16μ秒としてもよい。 As shown in FIG. 6, the drive cycle of the drive circuit 214 is represented by a time TI. That is, the radiation imaging apparatus 100 performs a reset operation (blank reading) once every time TI. Of the time TI, the time during which the drive circuit 214 supplies a high-level drive signal (hereinafter, may be referred to as on time) is represented by time TH, and the time during which the drive circuit 214 supplies a low-level drive signal (hereinafter, off). (Sometimes called time) is expressed in time TL. In the present embodiment, as an example, the control unit 107 controls the drive circuit 214 so that time TH = time TL. That is, with the start of one reset operation, the drive circuit 214 switches the drive signal of a certain drive line Vg from the low level to the high level, and returns the drive signal of the drive line Vg to the low level after the time TH has elapsed. Then, after the TL of the same length has elapsed, the next reset operation is started. For example, time TH = time TL = 16 μsec may be set.

また、図6に示されるように、検知部106が、バイアス源203a、203bからバイアス線Bsa、Bsbを流れる電流をサンプリングする期間を時間TSで表す。本実施形態では、時間TH=時間TSとして、駆動線Vgがある画素PIXのスイッチ素子Tにハイレベルの駆動信号を供給している期間において、検知部106は、バイアス源203a、203bからバイアス線Bsa、Bsbを流れる電流を表す信号値のサンプリングを行う。図6に示されるタイミング図では、時間TH=時間TL=時間TS=TI/2としているが、この値に限定するものではなく、時間THと時間TLとは任意の時間、比率に設定してよい。また、時間THと時間TSとは、等しい時間である必要はなく、時間TSを時間THよりも短い期間として、検知部106は、時間THの期間に複数回のサンプリング動作を実施してもよい。 Further, as shown in FIG. 6, the period in which the detection unit 106 samples the current flowing through the bias lines Bsa and Bsb from the bias sources 203a and 203b is represented by the time TS. In the present embodiment, the detection unit 106 is biased from the bias sources 203a and 203b during a period in which a high-level drive signal is supplied to the switch element T of the pixel PIX having the drive line Vg as time TH = time TS. The signal value representing the current flowing through Bsa and Bsb is sampled. In the timing diagram shown in FIG. 6, time TH = time TL = time TS = TI / 2, but the value is not limited to this, and time TH and time TL are set to arbitrary time and ratio. Good. Further, the time TH and the time TS do not have to be the same time, and the detection unit 106 may perform the sampling operation a plurality of times during the time TH period, with the time TS as a period shorter than the time TH. ..

本実施形態では、上述のようにバイアス電源部104には、2つのバイアス源203a、203bが配されている。このため、検知部106は、一度の時間TSにおいて、バイアス源203aおよびバイアス源203bから出力されるバイアス線Bsaおよびバイアス線Bsbを流れる電流の2つの信号を同時に取得できる。ここで、2つの画素グループのうち駆動回路214がスイッチ素子Tをオンさせた画素PIXを含む画素グループに接続されたバイアス線Bsを流れる電流を表す信号値を有効値Sと呼ぶ。また、2つの画素グループのうちスイッチ素子Tがオフ状態の画素グループに接続されたバイアス線Bsを流れる電流を表す信号値をN値と呼ぶ。 In the present embodiment, as described above, the bias power supply unit 104 is provided with two bias sources 203a and 203b. Therefore, the detection unit 106 can simultaneously acquire two signals of the current flowing through the bias line Bsa and the bias line Bsb output from the bias source 203a and the bias source 203b in one time TS. Here, of the two pixel groups, the signal value representing the current flowing through the bias line Bs connected to the pixel group including the pixel PIX in which the drive circuit 214 has the switch element T turned on is referred to as an effective value S. Further, of the two pixel groups, a signal value representing a current flowing through the bias line Bs connected to the pixel group in which the switch element T is in the off state is referred to as an N value.

検知部106は、有効値Sとノイズ値Nとを、図6に示されるように、同じタイミングでサンプリングしてもよい。有効値Sとノイズ値Nとは、時間差なく取得されるため、有効値Sおよびノイズ値Nに対して、上述の第2信号は、スイッチ素子Tが導通状態の有効値Sにのみに含まれる。一方、第1信号と外来ノイズとは、スイッチ素子Tの導通状態によらず有効値Sとノイズ値Nとで略同一量含まれる。したがって、検知部106は、有効値Sおよびノイズ値Nに基づいて、より具体的には、有効値Sとノイズ値Nとの差分に基づいて、外来ノイズを除去することができ、放射線情報として第2信号のみを取り出すことが可能となる。 The detection unit 106 may sample the effective value S and the noise value N at the same timing as shown in FIG. Since the effective value S and the noise value N are acquired without a time difference, the above-mentioned second signal is included only in the effective value S in which the switch element T is in a conductive state with respect to the effective value S and the noise value N. .. On the other hand, the first signal and the external noise are included in substantially the same amount in the effective value S and the noise value N regardless of the conduction state of the switch element T. Therefore, the detection unit 106 can remove external noise based on the effective value S and the noise value N, more specifically, based on the difference between the effective value S and the noise value N, and can be used as radiation information. Only the second signal can be taken out.

図2の構成において、2つのバイアス源203a、203bから出力される電流の情報は、それぞれのバイアス線Bsa、Bsbを流れる電流を電圧に変換したアナログ値である。このため、検知部106は、有効値Sとノイズ値Nとのそれぞれアナログ値の差分をアナログ/デジタル変換したデジタル値に基づいて、放射線の照射の有無を判定するための放射線情報を算出する構成としている。しかしながら、これに限られることはなく、例えば、バイアス源203に配された電流−電圧変換回路215の出力をそれぞれA/D変換するA/D変換器が、バイアス源203と検知部106との間に配されていてもよい。この場合、検知部106は、バイアス源203a、203bから出力される有効値Sおよびノイズ値NのA/D変換されたデジタル値の差分に基づいて放射線情報を算出してもよい。 In the configuration of FIG. 2, the current information output from the two bias sources 203a and 203b is an analog value obtained by converting the current flowing through the bias lines Bsa and Bsb into a voltage. Therefore, the detection unit 106 calculates radiation information for determining the presence or absence of radiation irradiation based on the digital value obtained by analog-to-digital conversion of the difference between the analog values of the effective value S and the noise value N, respectively. It is supposed to be. However, the present invention is not limited to this, and for example, an A / D converter that A / D-converts the outputs of the current-voltage conversion circuit 215 arranged in the bias source 203 includes the bias source 203 and the detection unit 106. It may be arranged in between. In this case, the detection unit 106 may calculate the radiation information based on the difference between the effective value S output from the bias sources 203a and 203b and the A / D-converted digital value of the noise value N.

ここで、y回目(yは任意の自然数)のリセット動作(空読み)において取得された2つのサンプル値をそれぞれ有効値S(y)とノイズ値N(y)として、放射線信号の検知に用いる放射線情報をX(y)とする。検知部106は、式(1)に示されるような演算によって放射線情報X(y)を算出してもよい。
X(y)=S(y)―N(y) ・・・ (1)
Here, the two sample values acquired in the reset operation (blank reading) of the y-th time (y is an arbitrary natural number) are used as the effective value S (y) and the noise value N (y) for detecting the radiation signal, respectively. Let X (y) be the radiation information. The detection unit 106 may calculate the radiation information X (y) by the calculation as shown in the equation (1).
X (y) = S (y) -N (y) ... (1)

式(1)は、スイッチ素子Tをオンさせた画素PIXを含む画素グループに接続されたバイアス線Bsを流れる電流と、スイッチ素子Tがオフ状態の画素グループに接続されたバイアス線Bsを流れる電流と、の差分処理を意味する。また、画素PIXごとの出力特性などが異なる場合、式(2)のように画素PIXごとのばらつきに応じてS(y)、N(y)に重み付けした信号値を用いて放射線情報を算出してもよい。
X(y)=a×S(y)―b×N(y) ・・・ (2)
In the equation (1), the current flowing through the bias line Bs connected to the pixel group including the pixel PIX with the switch element T turned on and the current flowing through the bias line Bs connected to the pixel group with the switch element T turned off And means the difference processing. When the output characteristics of each pixel PIX are different, radiation information is calculated using signal values weighted to S (y) and N (y) according to the variation of each pixel PIX as shown in equation (2). You may.
X (y) = a × S (y) −b × N (y) ・ ・ ・ (2)

検知部106によって、放射線の照射の開始が検知されると、制御部107は、全てのスイッチ素子Tを非導通状態にさせ、画素PIXに放射線による信号を蓄積させる。その後、制御部107は、放射線の照射が終了したことに応じて本読みを行う。図2に示される構成において、行方向に並ぶ画素PIXに対して、それぞれの画素グループに分割するための2本の駆動線が接続されている。図2に示される構成において、画素PIXは、行方向に互いに隣り合う画素PIXaおよび画素PIXbを含んでいる。また、画素PIXaと画素PIXbとは、複数の画素グループのうち互いに異なる画素グループに含まれ、かつ、複数の駆動線Vgのうち互いに異なる駆動線に接続されている。ここで、特許文献1に示される回路図では駆動線VgがY本あるのに対し、本実施形態において、駆動線Vgが2Y本存在する。このため、先頭行(0行)から最終行(Y−1行)まで、順次スイッチ素子Tを導通させて本読みを行うと、駆動周期の時間TIが特許文献1と同じ場合、すべての行の信号を読み出すまでに2倍の時間を要する。そこで、図7に示されるように、本読み時には、2行分の駆動線Vgをまとめて導通するように、制御部107は、駆動回路214を制御し、駆動線Vgの増加に伴う本読み時間の増加を抑制する。具体的には、図2に示されるように信号線Sigは、複数の画素PIXのうち列ごとに配された画素によって共有されている。そこで、放射線画像データを取得する際に、駆動回路214は、画素PIXaおよび画素PIXbのスイッチ素子Tを同時にオンさせることによって、本読みの時間の増加を抑制することが可能となる。 When the detection unit 106 detects the start of radiation irradiation, the control unit 107 causes all the switch elements T to be in a non-conducting state, and stores the radiation signal in the pixel PIX. After that, the control unit 107 performs the main reading according to the completion of the irradiation of radiation. In the configuration shown in FIG. 2, two drive lines for dividing into each pixel group are connected to the pixel PIX arranged in the row direction. In the configuration shown in FIG. 2, the pixel PIX includes pixel PIXa and pixel PIXb adjacent to each other in the row direction. Further, the pixel PIXa and the pixel PIXb are included in different pixel groups among the plurality of pixel groups, and are connected to different drive lines among the plurality of drive lines Vg. Here, in the circuit diagram shown in Patent Document 1, there are Y drive lines Vg, whereas in the present embodiment, there are 2 Y drive lines Vg. Therefore, when the switch element T is sequentially conducted from the first line (0 line) to the last line (Y-1 line) and the main reading is performed, if the drive cycle time TI is the same as in Patent Document 1, all the lines It takes twice as long to read the signal. Therefore, as shown in FIG. 7, during the main reading, the control unit 107 controls the drive circuit 214 so that the drive lines Vg for two lines are conducted together, and the main reading time due to the increase in the drive line Vg is increased. Suppress the increase. Specifically, as shown in FIG. 2, the signal line Sigma is shared by the pixels arranged in each row among the plurality of pixel PIXs. Therefore, when the radiographic image data is acquired, the drive circuit 214 can suppress an increase in the main reading time by simultaneously turning on the switch element T of the pixel PIXa and the pixel PIXb.

本実施形態において、2つのバイアス源203が配されることによって、有効値Sおよびノイズ値Nを同じタイミングでサンプリングする。これによって、放射線発生装置130との同期信号を必要とせずに、筺体に圧力や衝撃が加わった際などに生じるノイズへの耐性が高く、高品位の画像情報を得ることができる放射線撮像装置100および放射線撮像システムSYSを提供することができる。 In the present embodiment, the effective value S and the noise value N are sampled at the same timing by arranging the two bias sources 203. As a result, the radiation imaging device 100 is highly resistant to noise generated when pressure or impact is applied to the housing without requiring a synchronization signal with the radiation generator 130, and can obtain high-quality image information. And the radiation imaging system SYS can be provided.

本実施形態において、2つのバイアス源203を配することを説明したが、3つ以上のバイアス源203を配してもよい。この場合、3つ以上のバイアス線Bsを流れる電流から、適宜、有効値Sおよびノイズ値Nをサンプリングすればよい。また、図2に示される構成において、2つの画素グループに属する画素PIXが行方向にそれぞれ交互に配され、列方向に互いに隣り合う画素PIXは、2つの画素グループのうち同じ画素グループに含まれているが、これに限られることはない。適当な順番で、それぞれの画素グループに属する画素PIXを配置すればよい。 Although it has been described that the two bias sources 203 are arranged in the present embodiment, three or more bias sources 203 may be arranged. In this case, the effective value S and the noise value N may be appropriately sampled from the currents flowing through the three or more bias lines Bs. Further, in the configuration shown in FIG. 2, pixel PIXs belonging to the two pixel groups are alternately arranged in the row direction, and pixel PIXs adjacent to each other in the column direction are included in the same pixel group among the two pixel groups. However, it is not limited to this. Pixels PIX belonging to each pixel group may be arranged in an appropriate order.

また、本実施形態において、図6に示されるように、有効値Sおよびノイズ値Nを同じタイミングでサンプリングしているが、これに限られることはない。バイアス源203が1つの場合、有効値Sおよびノイズ値Nは、異なるタイミングでしかサンプリングすることはできない。そこで、検知部106が、有効値Sとノイズ値Nとを、サンプリングするタイミングの少なくとも一部が重なるように取得することによって、バイアス源203が1つの場合と比較して、外来ノイズの影響を抑制することが可能となる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the effective value S and the noise value N are sampled at the same timing, but the present invention is not limited to this. When there is one bias source 203, the effective value S and the noise value N can be sampled only at different timings. Therefore, the detection unit 106 acquires the effective value S and the noise value N so that at least a part of the sampling timings overlap, so that the influence of the external noise is affected as compared with the case where the bias source 203 is one. It becomes possible to suppress it.

また、複数の画素グループのそれぞれの画素グループに含まれる画素PIXの数の差が、それぞれの画素グループごとに10%以内であってもよい。また、例えば、それぞれの画素グループに含まれる画素PIXの数が、それぞれ同じ数であってもよい。画素グループに含まれる画素PIXの数を揃えることによって、バイアス線Bsを流れる外来ノイズやスイッチングノイズ、システムノイズなどの量が揃えられ、検知部106が放射線の照射の有無を検知する際のノイズの影響を抑制できる。 Further, the difference in the number of pixel PIXs included in each pixel group of the plurality of pixel groups may be within 10% for each pixel group. Further, for example, the number of pixel PIX included in each pixel group may be the same. By aligning the number of pixel PIX included in the pixel group, the amounts of external noise, switching noise, system noise, etc. flowing through the bias line Bs are aligned, and the noise when the detection unit 106 detects the presence or absence of radiation irradiation The effect can be suppressed.

次いで、図2に示した放射線撮像装置100の検出部110の構成例の変形例について、図8を用いて説明する。図8は、放射線撮像装置100の検出部110の構成例を示す等価回路図である。図8の検出部110の構成は、図2の構成と比較して、画素部101の構成および読出回路102の増幅回路206の構成が異なる。具体的には、互いに異なる画素グループに含まれ、かつ、互いに異なる駆動線Vgに接続されている、行方向に互いに隣り合う画素PIXaと画素PIXbとが、信号線Sigを共有している。このため、図2に示される構成と比較して、信号線Sigの数が半減している。また、これに伴い読出回路102に配される増幅回路206の数が、図2に示される構成と比較して半減している。結果として、図2に示される構成において、特許文献1の構成よりも駆動回路214の規模が増加してしまうという課題に対して、読出回路102の増幅回路206を削減することができる。これによって、駆動回路214および読出回路102を含む放射線撮像装置100全体のIC数の増加によるコストアップを抑え、画素部101内の配線を減らすことができる。 Next, a modified example of the configuration example of the detection unit 110 of the radiation imaging apparatus 100 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of the detection unit 110 of the radiation imaging device 100. The configuration of the detection unit 110 of FIG. 8 is different from the configuration of the pixel unit 101 and the configuration of the amplifier circuit 206 of the reading circuit 102 as compared with the configuration of FIG. Specifically, the pixel PIXa and the pixel PIXb, which are included in different pixel groups and are connected to different drive lines Vg and are adjacent to each other in the row direction, share a signal line Sigma. Therefore, the number of signal line sigs is halved as compared with the configuration shown in FIG. Along with this, the number of amplifier circuits 206 arranged in the read circuit 102 is halved as compared with the configuration shown in FIG. As a result, in the configuration shown in FIG. 2, the amplifier circuit 206 of the read circuit 102 can be reduced to solve the problem that the scale of the drive circuit 214 increases as compared with the configuration of Patent Document 1. As a result, it is possible to suppress an increase in cost due to an increase in the number of ICs in the entire radiation imaging device 100 including the drive circuit 214 and the read circuit 102, and to reduce the wiring in the pixel unit 101.

放射線の照射の有無の検知は、図6を参照して上述したとおり、互いに電気的に独立したバイアス線Bsを介して異なるバイアス源203に接続されているため、同じタイミングで有効値Sとノイズ値Nをサンプリングできる。また、上述の図2に示される構成と同様に、有効値Sとノイズ値Nとを取得する画素PIXが、互いに隣り合って配されている。このため、仮に局所的な衝撃がノイズとして放射線撮像装置100の筐体に加わった場合などであっても、画素PIXが配されるピッチに対して、同一のノイズが同一のタイミングで印加されるとみなせる。従って、図6で説明した動作によって、図8に示される構成においても、ノイズ除去が可能であり、放射線の照射の開始をより正確に検知することが可能である。 As described above with reference to FIG. 6, the detection of the presence or absence of radiation irradiation is connected to different bias sources 203 via bias lines Bs that are electrically independent of each other, so that the effective value S and noise are detected at the same timing. The value N can be sampled. Further, similarly to the configuration shown in FIG. 2 described above, the pixel PIXs for acquiring the effective value S and the noise value N are arranged adjacent to each other. Therefore, even if a local impact is applied to the housing of the radiation imaging apparatus 100 as noise, the same noise is applied at the same timing with respect to the pitch on which the pixel PIX is arranged. Can be regarded as. Therefore, by the operation described with reference to FIG. 6, noise can be removed even in the configuration shown in FIG. 8, and the start of radiation irradiation can be detected more accurately.

図9は、図8に示される検出部110の駆動タイミングを示す概略図である。空読み中の放射線の照射の有無の検知にかかる駆動は、図6を用いて説明した駆動と同様のため省略する。本実施形態において、互いに隣り合う画素PIXaと画素PIIXbとが、同じ信号線Sigに接続されているため、上述のように、本読み時に2行まとめてスイッチ素子Tをオンさせることは、読み出された2画素分の信号が加算されてしまうため不可能である。このため、図9に示されるように、放射線画像データを取得する際に、駆動回路214は、同じ信号線Sigに接続された画素PIXのスイッチ素子Tを異なるタイミングでオンさせる。これによって、それぞれの画素PIXに蓄積された電荷を読み出すことができる。 FIG. 9 is a schematic view showing the drive timing of the detection unit 110 shown in FIG. The drive for detecting the presence or absence of irradiation of radiation during blank reading is the same as the drive described with reference to FIG. 6, and is therefore omitted. In the present embodiment, since the pixels PIXa and the pixels PIIXb that are adjacent to each other are connected to the same signal line Sigma, it is read that the switch element T is turned on at the time of the main reading as described above. This is not possible because the signals for only two pixels are added. Therefore, as shown in FIG. 9, when acquiring the radiographic image data, the drive circuit 214 turns on the switch element T of the pixel PIX connected to the same signal line Sigma at different timings. As a result, the electric charge accumulated in each pixel PIX can be read out.

本実施形態においても、2つのバイアス源203が配されることによって、有効値Sおよびノイズ値Nを同じタイミングでサンプリングする。これによって、放射線発生装置130との同期信号を必要とせずに、筺体に圧力や衝撃が加わった際などに生じるノイズへの耐性が高く、高品位の画像情報を得ることができる放射線撮像装置100および放射線撮像システムSYSを提供することができる。また、行方向に互いに隣り合う画素PIXが信号を出力する信号線Sigを共有することによって、読出回路102の増幅回路206の数を減らすことが可能となる。これによって、駆動回路214における回路規模が増大することによるコストアップを相殺することができる。 Also in this embodiment, the effective value S and the noise value N are sampled at the same timing by arranging the two bias sources 203. As a result, the radiation imaging device 100 is highly resistant to noise generated when pressure or impact is applied to the housing without requiring a synchronization signal with the radiation generator 130, and can obtain high-quality image information. And the radiation imaging system SYS can be provided. Further, the number of amplifier circuits 206 of the read circuit 102 can be reduced by sharing the signal line Sigma for outputting signals by the pixels PIX adjacent to each other in the row direction. This makes it possible to offset the cost increase due to the increase in the circuit scale of the drive circuit 214.

次いで、図10を参照して、駆動線Vgの数の増加に伴う空読みのフレームレートの低下を抑制する方法について説明する。図3を参照して上述したように、駆動回路214の駆動周期TIにはオン時間(時間TH)とオフ時間(時間TL)の2期間が存在している。つまり、複数の駆動線Vgは、第1駆動線(例えば、駆動線Vg1−1。)と第1駆動線とは異なる第2駆動線(例えば、Vg1−2。)とを含み、放射線の照射の有無を判定する際に、駆動回路214は、駆動線Vg1−1に接続されたスイッチ素子Tをオンからオフにしてから所定の時間を経過した後、駆動線Vg1−2に接続されたスイッチ素子Tをオンさせる。 Next, with reference to FIG. 10, a method of suppressing a decrease in the frame rate of blank reading due to an increase in the number of drive lines Vg will be described. As described above with reference to FIG. 3, the drive cycle TI of the drive circuit 214 has two periods, an on time (time TH) and an off time (time TL). That is, the plurality of drive lines Vg include a first drive line (for example, drive line Vg1-1) and a second drive line (for example, Vg1-2) different from the first drive line, and are irradiated with radiation. When determining the presence or absence of the drive circuit 214, the drive circuit 214 is a switch connected to the drive line Vg1-2 after a predetermined time has elapsed from turning the switch element T connected to the drive line Vg1-1 from on to off. Turn on the element T.

一方、本実施形態の放射線撮像装置100の検出部110は、複数(本実施形態において2系統)のバイアス源203を備えるため、時間THの間に有効値Sとノイズ値Nとを同時にサンプリングできる。換言すると、本実施形態の構成において、必ずしもオフ時間(時間TL)を設ける必要はない。このため、放射線の照射の有無を判定する際に、駆動回路214は、駆動線Vg1−1に接続されたスイッチ素子Tをオンからオフにするタイミングと、駆動線Vg1−2に接続されたスイッチ素子Tをオフからオンにするタイミングと、が重なるように制御する。 On the other hand, since the detection unit 110 of the radiation imaging apparatus 100 of the present embodiment includes a plurality of bias sources 203 (two systems in the present embodiment), the effective value S and the noise value N can be sampled at the same time during the time TH. .. In other words, in the configuration of this embodiment, it is not always necessary to provide an off time (time TL). Therefore, when determining the presence or absence of radiation irradiation, the drive circuit 214 uses the timing of turning the switch element T connected to the drive line Vg1-1 from on to off and the switch connected to the drive line Vg1-2. The timing of turning the element T from off to on is controlled so as to overlap.

一般的に、スイッチ素子Tのオン・オフを切り替える際に、バイアス線Bsに電流が流れることが知られている。この電流は、スイッチングノイズと呼ばれる。図10に示されるように、ある画素行のスイッチ素子Tへの駆動信号の立ち下がりと、次の画素行のスイッチ素子Tへの駆動信号の立ち上がりとを重ねることによって、スイッチングノイズを打ち消しあうことができる。つまり、図10に示される検出部110の駆動は、スイッチ素子Tのスイッチングノイズが大きい場合に有効である。 Generally, it is known that a current flows through the bias line Bs when the switch element T is switched on and off. This current is called switching noise. As shown in FIG. 10, switching noise is canceled by superimposing the falling edge of the drive signal to the switch element T of one pixel row and the rising edge of the drive signal to the switch element T of the next pixel row. Can be done. That is, the driving of the detection unit 110 shown in FIG. 10 is effective when the switching noise of the switch element T is large.

さらに、図10に示される駆動において、空読み中のオフ時間(時間TL)が不要となり、時間TI=時間THとして1行当たりの駆動周期を短縮することができる。本実施形態の放射線撮像装置100の構成では、駆動線Vgが、特許文献1に示される構成よりも増えてしまう。しかしながら、複数のバイアス源203を配することによって、空読みの際の駆動周期である時間TIを短縮することが可能となり、行ごとの1フレームの読出し時間を維持することができる。 Further, in the drive shown in FIG. 10, the off time (time TL) during blank reading becomes unnecessary, and the drive cycle per line can be shortened as time TI = time TH. In the configuration of the radiation imaging apparatus 100 of the present embodiment, the drive line Vg is increased as compared with the configuration shown in Patent Document 1. However, by arranging the plurality of bias sources 203, it is possible to shorten the time TI which is the drive cycle at the time of blank reading, and it is possible to maintain the read time of one frame for each line.

図10に示される駆動によっても、2つのバイアス源203が配されることによって、有効値Sおよびノイズ値Nを同じタイミングでサンプリングする。これによって、放射線発生装置130との同期信号を必要とせずに、筺体に圧力や衝撃が加わった際などに生じるノイズへの耐性が高く、高品位の画像情報を得ることができる放射線撮像装置100および放射線撮像システムSYSを提供することができる。また、上述のように、空読みにおいて、スイッチ素子Tのオン・オフに伴うスイッチングノイズを低減でき、放射線の照射の開始を判定する精度を向上させることができる。さらに、空読みにおいて、時間TLを省略することによって、放射線の照射の有無を判定するためのバイアス線Bsを流れる電流を取得するサンプリングレートを向上させることができ、放射線の照射の有無の判定に対する時間分解能が向上される。 Even with the drive shown in FIG. 10, the effective value S and the noise value N are sampled at the same timing by arranging the two bias sources 203. As a result, the radiation imaging device 100 is highly resistant to noise generated when pressure or impact is applied to the housing without requiring a synchronization signal with the radiation generator 130, and can obtain high-quality image information. And the radiation imaging system SYS can be provided. Further, as described above, in blank reading, switching noise associated with on / off of the switch element T can be reduced, and the accuracy of determining the start of radiation irradiation can be improved. Further, in the blank reading, by omitting the time TL, the sampling rate for acquiring the current flowing through the bias line Bs for determining the presence or absence of radiation irradiation can be improved, and the determination of the presence or absence of radiation irradiation can be performed. Time resolution is improved.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, a claim is attached to make the scope of the invention public.

106:検知部、203:バイアス源、214:駆動回路、Bs:バイアス線、PIX:画素、S:変換回路、T:スイッチ素子 106: Detector unit, 203: Bias source, 214: Drive circuit, Bs: Bias line, PIX: Pixel, S: Conversion circuit, T: Switch element

Claims (15)

1つの画素グループと1つのバイアス源とがそれぞれ対応して配された複数の画素グループおよび複数のバイアス源と、駆動回路と、検知部と、を含む放射線撮像装置であって、
前記複数の画素グループのそれぞれは、放射線を電荷に変換する変換素子および前記変換素子を信号線に接続するスイッチ素子を含む画素によって構成され、
前記複数のバイアス源のそれぞれは、バイアス源ごとに電気的に独立したバイアス線を介して前記画素の前記変換素子にバイアス電位を供給し、
前記駆動回路は、前記画素の前記スイッチ素子を制御し、
前記検知部は、
前記複数の画素グループのうち前記駆動回路が前記スイッチ素子をオンさせた前記画素を含む画素グループに接続された前記バイアス線を流れる電流を表す第1信号値と、前記複数の画素グループのうち前記スイッチ素子がオフ状態の画素グループに接続された前記バイアス線を流れる電流を表す第2信号値と、を、サンプリングするタイミングの少なくとも一部が重なるように取得し、
前記第1信号値および前記第2信号値に基づいて、放射線の照射の有無を判定することを特徴とする放射線撮像装置。
A radiation imaging device including a plurality of pixel groups and a plurality of bias sources in which one pixel group and one bias source are respectively arranged, a drive circuit, and a detection unit.
Each of the plurality of pixel groups is composed of a pixel including a conversion element that converts radiation into an electric charge and a switch element that connects the conversion element to a signal line.
Each of the plurality of bias sources supplies a bias potential to the conversion element of the pixel via electrically independent bias lines for each bias source.
The drive circuit controls the switch element of the pixel and
The detection unit
Among the plurality of pixel groups, the first signal value representing the current flowing through the bias line connected to the pixel group including the pixel whose drive circuit has the switch element turned on, and the plurality of pixel groups. The second signal value representing the current flowing through the bias line connected to the pixel group in the off state of the switch element is acquired so that at least a part of the sampling timing overlaps.
A radiation imaging device characterized in that the presence or absence of irradiation of radiation is determined based on the first signal value and the second signal value.
前記検知部は、前記第1信号値および前記第2信号値を、同じタイミングでサンプリングすることを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the detection unit samples the first signal value and the second signal value at the same timing. 前記複数の画素グループが配される画素部は、行列状に配された複数の前記画素によって構成され、
前記駆動回路が前記スイッチ素子を制御するための複数の駆動線が、行方向に沿って配され、
複数の前記画素は、行方向に互いに隣り合う第1画素および第2画素を含み、
前記第1画素と前記第2画素とは、前記複数の画素グループのうち互いに異なる画素グループに含まれ、かつ、前記複数の駆動線のうち互いに異なる駆動線に接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の放射線撮像装置。
The pixel portion in which the plurality of pixel groups are arranged is composed of the plurality of the pixels arranged in a matrix.
A plurality of drive lines for the drive circuit to control the switch element are arranged along the row direction.
The plurality of pixels include a first pixel and a second pixel that are adjacent to each other in the row direction.
The first pixel and the second pixel are included in different pixel groups among the plurality of pixel groups, and are connected to different drive lines among the plurality of drive lines. The radiation imaging apparatus according to claim 1 or 2.
前記信号線は、複数の前記画素のうち列ごとに配された画素によって共有され、
放射線画像データを取得する際に、前記駆動回路は、前記第1画素および前記第2画素の前記スイッチ素子を同時にオンさせることを特徴とする請求項3に記載の放射線撮像装置。
The signal line is shared by the pixels arranged in each row among the plurality of the pixels.
The radiation imaging apparatus according to claim 3, wherein the drive circuit simultaneously turns on the switch elements of the first pixel and the second pixel when acquiring the radiation image data.
前記第1画素および前記第2画素は、前記信号線を共有していることを特徴とする請求項3に記載の放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 3, wherein the first pixel and the second pixel share the signal line. 放射線画像データを取得する際に、前記駆動回路は、複数の前記画素のうち同じ信号線に接続された画素の前記スイッチ素子を異なるタイミングでオンさせることを特徴とする請求項4または5に記載の放射線撮像装置。 The fourth or fifth aspect of claim 4 or 5, wherein when acquiring radiographic image data, the drive circuit turns on the switch element of a pixel connected to the same signal line among the plurality of pixels at different timings. Radiation imaging device. 複数の前記画素のうち列方向に互いに隣り合う画素は、前記複数の画素グループのうち同じ画素グループに含まれることを特徴とする請求項3乃至6の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to any one of claims 3 to 6, wherein the pixels adjacent to each other in the column direction among the plurality of the pixels are included in the same pixel group among the plurality of pixel groups. 前記複数の駆動線は、第1駆動線と前記第1駆動線とは異なる第2駆動線とを含み、
放射線の照射の有無を判定する際に、前記駆動回路は、前記第1駆動線に接続された前記スイッチ素子をオンからオフにするタイミングと、前記第2駆動線に接続された前記スイッチ素子をオフからオンにするタイミングと、が重なるように制御することを特徴とする請求項3乃至7の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
The plurality of drive lines include a first drive line and a second drive line different from the first drive line.
When determining the presence or absence of radiation, the drive circuit sets the timing of turning the switch element connected to the first drive line from on to off and the switch element connected to the second drive line. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 3 to 7, wherein the timing of turning from off to on is controlled so as to overlap.
前記複数の駆動線は、第1駆動線と前記第1駆動線とは異なる第2駆動線とを含み、
放射線の照射の有無を判定する際に、前記駆動回路は、前記第1駆動線に接続された前記スイッチ素子をオンからオフにしてから所定の時間を経過した後、前記第2駆動線に接続された前記スイッチ素子をオンさせることを特徴とする請求項3乃至7の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
The plurality of drive lines include a first drive line and a second drive line different from the first drive line.
When determining the presence or absence of radiation, the drive circuit is connected to the second drive line after a predetermined time has elapsed from turning the switch element connected to the first drive line from on to off. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 3 to 7, wherein the switch element is turned on.
前記第1駆動線に接続された前記スイッチ素子を含む前記画素と、前記第2駆動線に接続された前記スイッチ素子を含む前記画素と、が、前記複数の画素グループのうち互いに異なる画素グループに含まれていることを特徴とする請求項8または9に記載の放射線撮像装置。 The pixel including the switch element connected to the first drive line and the pixel including the switch element connected to the second drive line are in different pixel groups from the plurality of pixel groups. The radiation imaging device according to claim 8 or 9, wherein the radiation imaging device is included. 前記複数の画素グループが、2つの画素グループであることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of pixel groups are two pixel groups. 前記検知部は、前記第1信号値と前記第2信号値との差分に基づいて、放射線の照射の有無を判定することを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 The radiation according to any one of claims 1 to 11, wherein the detection unit determines the presence or absence of radiation irradiation based on the difference between the first signal value and the second signal value. Imaging device. 前記第1信号値および前記第2信号値は、それぞれアナログ値であり、
前記検知部は、前記第1信号値と前記第2信号値のそれぞれアナログ値の差分をアナログ/デジタル変換したデジタル値に基づいて、放射線の照射の有無を判定することを特徴とする請求項12に記載の放射線撮像装置。
The first signal value and the second signal value are analog values, respectively, and are
The detection unit is characterized in that it determines the presence or absence of radiation irradiation based on a digital value obtained by analog-to-digital conversion of the difference between the analog values of the first signal value and the second signal value. The radiation imaging apparatus according to.
前記複数の画素グループのそれぞれの画素グループに含まれる前記画素の数の差が、10%以内であることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the difference in the number of pixels included in each of the plurality of pixel groups is within 10%. 請求項1乃至14の何れか1項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線発生装置と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 14,
A radiation generator that irradiates the radiation imaging device with radiation,
A radiation imaging system characterized by being equipped with.
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