JP2022164433A - 放射線撮像装置および放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線撮像装置において、コストアップを抑制しつつ、良好な画質の画像を得るために有利な技術を提供する。【解決手段】複数の行および複数の列を構成するように配された複数の画素と、行方向に延びるように配された複数の駆動線を介して前記複数の画素を制御する駆動回路と、放射線の照射の開始を検知するための検知部と、を含む放射線撮像装置であって、前記駆動回路は、前記駆動回路に入力されるシフト制御信号に応じて、前記複数の駆動線のうち活性化する駆動線を変更するシフト動作を行うシフト回路を含み、前記検知部が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、前記複数の駆動線のうち第１駆動線を活性化してから２回目の前記シフト制御信号の入力に応じて、前記複数の駆動線のうち前記第１駆動線との間に少なくとも２本の駆動線が配されている第２駆動線を活性化するモードを有する。【選択図】図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。

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、複数の放射線検出素子から周期的に繰り返し信号を読み出すリセット処理を行うことによって、放射線の照射の開始を検出する放射線画像撮影装置が示されている。実際の放射線の照射の開始から放射線の照射を検出するまでの間にリセット処理が行われると、リセット処理が行われた画素において、放射線の照射によって生成された電荷の一部が放出され、結果として得られる画像に線欠陥が生じ、画質が低下しうる。特許文献１には、リセット処理に起因する線欠陥を抑制するために、オン電圧を印加してリセット処理を行う走査線のラインが、その直前にリセット処理を行ったラインに隣接するラインにならないようにリセット処理を行うことが示されている。このリセット処理によって、放射線の照射開始から検出までの間にリセットされたラインに隣接してリセットされないラインが配され、画像補正が容易となり線欠陥を抑制できる。

特許５７３７２８６号公報

特許文献１の処理において、リセット処理を行う走査線を少なくとも２行ずつシフトしながら選択する駆動回路は、動作速度を維持するためには、走査線を１行ずつ順番に選択する場合と比較して、高速に動作する必要がある。駆動回路の高速化は、コストアップの原因になりうる。

本発明は、放射線撮像装置において、コストアップを抑制しつつ、良好な画質の画像を得るために有利な技術を提供することを目的とする。

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、複数の行および複数の列を構成するように配された複数の画素と、行方向に延びるように配された複数の駆動線を介して前記複数の画素を制御する駆動回路と、放射線の照射の開始を検知するための検知部と、を含む放射線撮像装置であって、前記駆動回路は、前記駆動回路に入力されるシフト制御信号に応じて、前記複数の駆動線のうち活性化する駆動線を変更するシフト動作を行うシフト回路を含み、前記検知部が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、前記複数の駆動線のうち第１駆動線を活性化してから２回目の前記シフト制御信号の入力に応じて、前記複数の駆動線のうち前記第１駆動線との間に少なくとも２本の駆動線が配されている第２駆動線を活性化するモードを有することを特徴とする。

上記手段によって、放射線撮像装置において、コストアップを抑制しつつ、良好な画質の画像を得るために有利な技術を提供する。

本実施形態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ブロック図。 図１の放射線撮像装置の構成例を示す図。 図１の放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの動作を説明するフロー図。 図１の放射線撮像装置の駆動回路の構成例を示す図。 図１の放射線撮像装置の動作を説明するタイミング図。 図１の放射線撮像装置の動作を説明するタイミング図。 図１の放射線撮像装置の構成例を示す図。 図１の放射線撮像装置の動作を説明するタイミング図。 図１の放射線撮像装置の信号の補正例を示す図。 図１の放射線撮像装置の構成例を示す図。 図１の放射線撮像装置の動作を説明するタイミング図。 図１の放射線撮像装置の動作を説明するタイミング図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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はない。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。

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。

図１～１２を参照して、本実施形態による放射線撮像装置の構成、および、動作について説明する。図１には、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の構成例のブロック図が示されている。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、放射線制御装置１２２、放射線発生装置１２３を含む。

放射線撮像装置１００は、放射線を検出し、入射した放射線に応じた画像用信号を生成するための放射線検出部１５０、検知部１１８、露光情報に基づいて放射線検出部１５０の駆動や放射線の照射を制御するための制御部１１９を含む。放射線検出部１５０には、放射線画像を取得するために、放射線を電荷に変換する変換素子を含む複数の画素が配され、入射した放射線に応じた信号が生成される。検知部１１８は、放射線検出部１５０から出力される信号に基づいて、放射線の照射の有無を検知し、例えば、放射線の照射の開始を検知する。また、検知部１１８は、例えば、入射した放射線の線量を計測してもよい。放射線検出部１５０から出力される信号を演算し、放射線の照射の有無を検知する検知部１１８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てもよい。検知部１１８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してもよい。また、図１に示される構成において、検知部１１８は放射線撮像装置１００に含まれるが、検知部１１８が有する機能は、制御用コンピュータ１２０に備えられていてもよい。制御部１１９は、制御用コンピュータ１２０から入力する信号に基づいて放射線検出部１５０を制御する。また、検知部１１８が出力する放射線の照射の有無の情報を用いて、制御部１１９は、放射線検出部１５０の駆動方法を変更してもよい。

制御用コンピュータ１２０は、放射線撮像システムＳＹＳの全体の制御を行う。また、制御用コンピュータ１２０は、ユーザ（放射線技師など）が放射線撮像システムＳＹＳを用いた放射線画像の撮像におけるユーザインタフェースとして機能しうる。例えば、ユーザが、制御用コンピュータ１２０に放射線画像の撮像の条件などを入力し、入力された撮像の条件に応じて、制御用コンピュータ１２０が、放射線撮像装置１００や放射線発生装置１２３を制御する。さらに、制御用コンピュータ１２０は、放射線撮像装置１００から出力される放射線画像を生成するための信号を処理するプロセッサ１２１を備えていてもよい。制御用コンピュータ１２０は、放射線撮像装置１００から出力される放射線画像を生成するための信号を処理し、制御用コンピュータ１２０に含まれる表示部や外部のディスプレイなどの表示装置に、放射線撮像装置１００によって撮像された放射線画像を表示させる。

放射線制御装置１２２は、制御用コンピュータ１２０から出力される信号に応じて放射線発生装置１２３を制御する。放射線発生装置１２３は、放射線制御装置１２２から出力される信号に応じて、放射線を曝射する。

図２は、放射線検出部１５０の構成例を示す図である。放射線検出部１５０は、放射線を電荷に変換する変換素子をそれぞれ含み、複数の行および複数の列を構成するように配された複数の画素ＰＩＸを含む画素部１１２を備える。駆動回路１１４は、行方向に延びるように配された複数の駆動線Ｖｇを介して複数の画素ＰＩＸを制御する。ここで、行方向とは、図２において横方向を示す。また、行方向と交差する方向を列方向と呼び、図２において縦方向を示す。

例えば、ＴＦＴのようなスイッチ素子Ｔおよび光電変換素子の組み合わせを１つの画素ＰＩＸとして、複数の画素が２次元アレイ状に配されることによって、放射線検出部１５０は構成されうる。画素ＰＩＸの上には、例えば、シンチレータが形成される。この場合、放射線検出部１５０に入射した放射線は、シンチレータで変換素子が変換可能な波長の光（例えば、可視光）に変換される。シンチレータによって変換された光が、それぞれの画素ＰＩＸの光電変換素子に入射し、光電変換素子において、入射した光に応じた電荷が生成される。本実施形態では、上述したシンチレータおよび光電変換素子によって入射した放射線を電荷に変換する間接型の変換素子Ｓを構成例として説明する。しかしながら、変換素子Ｓは間接型の素子に限定されるものではない。例えば、シンチレータを設けずに、入射した放射線を直接電荷に変換する、所謂、直接変換型の変換素子が、変換素子Ｓとして用いられてもよい。放射線検出部１５０は、スイッチ素子Ｔのオン（導通状態）とオフ（非導通状態）との切り替えによって、画素における電荷の蓄積と電荷の読み出しを実施し、放射線画像を取得することができる。

図２に示される放射線検出部１５０において、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１１２が示されている。しかしながら、実際の画素部１１２には、より多くの画素ＰＩＸが配されうる。例えば、１７インチの画素部１１２には、約３０００行×約３０００列の画素ＰＩＸが配されうる。放射線検出部１５０は、行列状に配された複数の画素ＰＩＸを備える画素部１１２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によって生成された電荷に応じた電気信号を出力するためのスイッチ素子Ｔ（Ｔ１１～Ｔ６６）と、をそれぞれ含む。

本実施形態において、変換素子Ｓには、上述のように照射された放射線を光に変換するシンチレータ（波長変換素子）と、シンチレータによって変換された光を電荷に変換するＭＩＳ型あるいはＰＩＮ型フォトダイオード（光電変換素子）と、が用いられる。また、上述のように、変換素子Ｓには、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つの主端子とを有するトランジスタが用いられうる。本実施形態において、スイッチ素子Ｔには、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。変換素子Ｓの一方の電極は、スイッチ素子Ｔの２つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極は共通のバイアス線Ｂｓを介してバイアス源１０３と電気的に接続される。

図２に示される構成において、行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～Ｔ１６は、行方向に延びるように配された複数の駆動線Ｖｇのうち駆動線Ｖｇ１に接続され、スイッチ素子Ｔ２１～Ｔ２６は、駆動線Ｖｇ２に接続される。以下、同様に、行方向に沿って並ぶ画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔは、同じ駆動線Ｖｇに接続されている。駆動回路１１４は、駆動線Ｖｇを活性化することによって、駆動線Ｖｇに接続されたスイッチ素子Ｔを導通状態にする。画素ＰＩＸで生成された信号は、列方向に延びるように配された複数の列信号線Ｓｉｇを介して読出回路１１３に読み出される。

読出回路１１３には、画素部１１２から並列に出力された信号を増幅する増幅回路１０６が、それぞれの列信号線Ｓｉｇに対応するように設けられている。増幅回路１０６は、画素ＰＩＸから出力された信号を増幅する演算増幅器１０５、演算増幅器１０５の出力を増幅する可変増幅器１０４、可変増幅器１０４によって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１０７を含む。

演算増幅器１０５は、画素ＰＩＸから読み出された信号を増幅して出力するアンプ、積分容量、リセットスイッチを含む。演算増幅器１０５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。演算増幅器１０５のアンプの反転入力端子には、画素ＰＩＸから出力された信号が入力され、正転入力端子には基準電源１１１から基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、出力端子から増幅された信号が出力される。積分容量は、演算増幅器１０５の演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に配される。サンプルホールド回路１０７は、それぞれの増幅回路１０６内に設けられ、サンプリングスイッチおよびサンプリング容量を含み構成される。

また、読出回路１１３は、増幅回路１０６から並列に読み出された信号を順次、直列の信号として出力するマルチプレクサ１０８、マルチプレクサ１０８から出力される直列の信号をインピーダンス変換して出力するバッファ増幅器１０９を含む。バッファ増幅器１０９から出力されたアナログ電気信号である信号Ｖｏｕｔは、Ａ／Ｄ変換器１１０によってデジタルの信号に変換され、画像情報として制御用コンピュータ１２０に供給される。

電源部（不図示）は、バッテリや外部からの電力をそれぞれの電源に応じた電圧に変圧し、図２に示される基準電源１１１やバイアス源１０３に電力を供給する。基準電源１１１は、演算増幅器１０５のアンプの正転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆを供給する。バイアス源１０３は、バイアス線Ｂｓを介して変換素子Ｓに共通にバイアス電圧Ｖｓを供給する。また、本実施形態において、バイアス源１０３は、バイアス線Ｂｓに供給した電流量の時間変動を含む電流情報を検知部１１８に出力する。本実施形態において、電流情報を出力する回路として、オペアンプと抵抗とを含み構成される電流－電圧変換回路１１５が用いられるが、この構成に限定されるものではない。例えば、電流情報を出力する回路として、シャント抵抗を用いた電流－電圧変換回路が用いられてもよい。また、電流情報を出力する回路は、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変換回路を用いてデジタル値として電流情報を出力してもよい。さらに、電流情報を出力する回路は、バイアス線Ｂｓに供給した電流量に対応する物理量を電流情報として出力してもよい。

放射線検出部１５０の駆動回路１１４は、制御部１１９から入力された制御信号Ｄ－ＣＬＫ、ＯＥ、ＤＩＯに応じて、スイッチ素子Ｔを導通状態にする導通電圧Ｖｃｏｍと非導通状態にする非導通電圧Ｖｓｓとを含む駆動信号を、それぞれの駆動配線Ｖｇに出力する。これによって、駆動回路１１４は、スイッチ素子Ｔの導通状態または非導通状態を制御し、画素部１１２のそれぞれの画素ＰＩＸを駆動する。上述のように、駆動線Ｖｇにスイッチ素子Ｔを導通状態にする導通電圧Ｖｃｏｍが供給された状態を、駆動線Ｖｇが活性化している状態と表現する。

制御信号Ｄ－ＣＬＫは、駆動回路１１４に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、導通電圧Ｖｃｏｍ印加する駆動線Ｖｇを選択するための信号である。制御信号ＯＥは、駆動回路１１４の出力端のスイッチ回路部を制御する信号である。以上によって、制御部１１９は、駆動回路１１４を介して、画素部１１２の駆動の所要時間と走査方向を設定する。また、制御部１１９は、読出回路１１３に制御信号ＲＣ、ＳＨ、ＣＬＫを与えることによって、読出回路１１３のそれぞれの構成要素の動作を制御する。ここで、制御信号ＲＣは、演算増幅器１０５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１０７の動作を制御する。制御信号ＣＬＫは、マルチプレクサ１０８の動作を制御する。

図３は、本実施形態の放射線撮像システムＳＹＳの動作例を示すフロー図である。Ｓ３０１において、検知部１１８は、バイアス源１０３から出力される電流情報に基づいて、放射線の照射の開始を検知する。放射線の照射の開始を検知する方法として、バイアス線Ｂｓを流れる電流に基づいて、流れる電流が予め定めた閾値を上回る場合に、放射線の照射が開始されたと判定してもよい。放射線の照射が開始されない場合（Ｓ３０１においてＮＯ）、暗電流の蓄積などによって生じた電荷を変換素子Ｓから除去するリセット駆動（以後、空読み動作と称する場合がある。）が繰り返される（Ｓ３１１）。検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの期間に行われる空読みについては、後述する。

放射線の照射が開始された場合（Ｓ３０１においてＹＥＳ）、放射線撮像装置１００（放射線撮像システムＳＹＳ）は、Ｓ３０２に遷移する。Ｓ３０２に遷移すると、放射線撮像装置１００は、放射線の照射の終了の判定を行う。例えば、放射線の照射の開始から予め定めた時間が経過した場合、放射線の照射が終了したと判定してもよい。また、例えば、検知部１１８が、バイアス源１０３から出力される電流情報に基づいて、放射線の照射の終了を検知してもよい。検知部１１８が放射線の照射の開始を検知する方法として、バイアス線Ｂｓを流れる電流が予め定めた閾値を下回る場合に放射線の照射が終了したと判定してもよい。放射線の照射が継続している場合（Ｓ３０２においてＮＯ）、画素部１１２に配された画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔを非導通状態にし、変換素子Ｓに入射した放射線に起因する信号を蓄積させる駆動（以後、蓄積動作と称する場合がある。）が行われる（Ｓ３１２）。放射線の照射が終了した場合（Ｓ３０２においてＹＥＳ）、Ｓ３０３に遷移し、画素部１１２に配された複数の画素ＰＩＸから放射線の照射によって生成された電荷を放射線画像用の信号として読み出す駆動（以後、本読み動作と称する場合がある。）が行われる。本読み動作は、例えば、画素部１１２に配された画素行の先頭行から最終行まで順番に行われてもよい。つまり、放射線の照射の終了後に、駆動回路１１４は、列方向に１つずつ順番に複数の駆動線Ｖｇを活性化することによって、それぞれの画素ＰＩＸから信号が読み出されてもよい。本読み動作が、画素部１１２に配された画素行のうち最終行に到達すると、一連の撮像動作が終了する。

次に、本実施形態の駆動回路１１４について図４（ａ）～４（ｃ）を用いて説明する。図４（ａ）、４（ｂ）は、本実施形態の駆動回路１１４、図４（ｃ）は、比較例の駆動回路４１４の構成例をそれぞれ示している。駆動回路１１４は、駆動回路１１４に入力されるシフト制御信号ＣＰＶに応じて、複数の駆動線Ｖｇのうち活性化する駆動線Ｖｇを変更するシフト動作を行うシフト回路４０１を含む。上述の図２に示される構成において、駆動線Ｖｇは６本であったが、以降の説明をより判りやすくするために、以下に示す図では１６本の駆動線Ｖｇが示されている。

図４（ａ）、４（ｂ）に示されるように、シフト回路４０１は、１回のシフト制御信号ＣＰＶの入力に対して、複数の駆動線Ｖｇのうち互いに隣接していない駆動線Ｖｇを活性化可能に構成されている。より具体的には、図４（ａ）に示されるように、シフト回路４０１は、複数の駆動線Ｖｇのそれぞれを活性化するための活性化信号（導通電圧Ｖｃｏｍ）を出力する複数の出力端子を備えるシフトレジスタ４１０と、シフトレジスタ４１０の複数の出力端子と複数の駆動線Ｖｇとの間に配されたスイッチ回路部４２０と、を含む。シフトレジスタ４１０は、シフト制御信号ＣＰＶの入力に応じて活性化信号（導通電圧Ｖｃｏｍ）を出力する出力端子をシフトする。また、複数の駆動線Ｖｇのうち少なくとも２つの駆動線Ｖｇ（例えば、駆動線Ｖｇ１および駆動線Ｖｇ２）が、スイッチ回路部４２０を介してシフトレジスタ４１０の複数の出力端子のうち１つの出力端子に接続されている。ここで、スイッチ回路部４２０は、制御部１１９から供給される制御信号ＯＥ１、ＯＥ２に従って、駆動線Ｖｇ１および駆動線Ｖｇ２に独立して活性化信号を供給可能に構成されている。

シフト回路４０１の構成は、図４（ａ）に示される構成に限られることはなく、図４（ｂ）に示される構成であっても、１回のシフト制御信号ＣＰＶの入力に対して、複数の駆動線Ｖｇのうち互いに隣接していない駆動線Ｖｇを活性化可能である。より具体的には、シフト回路４０１は、共通のシフト制御信号ＣＰＶの入力に応じて活性化信号（導通電圧Ｖｃｏｍ）を出力する出力端子をシフトする少なくとも２つのシフトレジスタ４１０ａ、４１０ｂと、少なくとも２つのシフトレジスタ４１０ａ、４１０ｂと複数の駆動線Ｖｇとの間に配されたスイッチ回路部４２０と、を含む。ここで、スイッチ回路部４２０は、少なくとも２つのシフトレジスタ４１０ａ、４１０ｂのうち複数の駆動線Ｖｇのそれぞれを活性化するための活性化信号（導通電圧Ｖｃｏｍ）を複数の駆動線Ｖｇのうち対応する駆動線に出力するシフトレジスタ４１０ａを、制御信号ＯＥ１、ＯＥ２に従って、選択可能に構成されている。

一方、比較例の駆動回路４１４は、本実施形態の駆動回路１１４が８ｃｈのシフトレジスタ４１０を備えるのに対して、１６ｃｈのシフトレジスタ４１１を備えている。また、本実施形態のスイッチ回路部４２０が、制御信号ＯＥ１および制御信号ＯＥ２に従って動作するのに対して、比較例のスイッチ回路部４２１は、制御信号ＯＥ１に従って動作する。

ここで、図４（ａ）～４（ｃ）に示される駆動回路１１４は、互いに排他的である必要はない。例えば、設定切替回路などによって、駆動回路１１４が、図４（ａ）～４（ｃ）に示されるような回路構成の間を切替え可能な構成を有していてもよい。

次いで、図５を用いて、本実施形態の駆動回路１１４の駆動タイミングについて説明する。本実施形態において、複数の画素ＰＩＸのリセット処理（空読み動作）を行いつつ、検知部１１８は放射線の照射の開始を検知する。このとき、実際の放射線の照射の開始から放射線の照射を検知部１１８が検知するまでの間に画素ＰＩＸがリセットされた場合、リセットされた画素ＰＩＸにおいて、放射線の照射によって生成された電荷の一部が放出され、結果として得られる画像に線欠陥が生じうる。そこで、特許文献１に示される動作と同様に、制御部１１９は、放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、複数の駆動線Ｖｇを２つのグループに分けて、まず、奇数行の駆動線Ｖｇ１から駆動線Ｖｇ１５までを順次、活性化させる。駆動線Ｖｇ１５の活性化が終了した後に、次いで偶数行の駆動線Ｖｇ２から駆動線Ｖｇ１６までを順次、活性化させる。この動作を繰り返すことによって、複数の画素ＰＩＸが、１行おきにリセットされる空読み動作が繰り返される。

検知部１１８が、放射線の照射の開始を検知すると、制御部１１９は、駆動線Ｖｇを不活性化させることによって、画素部１１２に配された全ての画素ＰＩＸのスイッチ素子Ｔを非導通にする蓄積動作を行う。放射線の照射が終了するまでの間、蓄積動作が継続される。図５に示される例において、検知部１１８が放射線の照射の開始を判定した際に活性化されていた駆動線Ｖｇを、駆動線Ｖｇ９として説明する。

次に、検知部１１８が放射線の照射を検知するまでの間に、バイアス線Ｂｓを流れる電流について説明する。放射線発生装置１２３から放射線の照射が開始されると、照射の開始からスイッチ素子Ｔが導通されるまでの期間に、変換素子Ｓに蓄積された電荷に応じた電流がバイアス線Ｂｓに流れる。図５に示される例では、駆動回路１１４によって駆動線Ｖｇ５が活性化されている際に放射線の照射が開始されている。また、放射線発生装置１２３による放射線の照射開始から駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７、Ｖｇ９の順に活性化され、駆動線Ｖｇ９が活性化されたタイミングで、バイアス線Ｂｓを流れる電流が所定の閾値を超えたとして、検知部１１８は、照射線の照射開始を検知している。したがって、複数の画素ＰＩＸのうち駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸから出力される信号は、放射線画像用に用いた場合、画質の低下につながる可能性がある。しかしながら、特許文献１と同様に、放射線の照射開始から検知部１１８による検知までの間にリセットされた画素行に隣接してリセットされない画素行が配されるため、画像補正が容易となり線欠陥を抑制できる。

ここで、本実施形態の駆動回路１１４の効果について説明する。上述のように、図５に示される駆動回路１１４による駆動線Ｖｇの活性化の制御は、２本の駆動線Ｖｇの周期的な制御である。このとき、本実施形態の駆動回路１１４のシフト回路４０１は、１回のシフト制御信号ＣＰＶの入力に対して、複数の駆動線Ｖｇのうち隣接していない駆動線Ｖｇを活性化可能に構成されている。例えば、駆動回路１１４のシフト回路４０１は、１回のシフト制御信号ＣＰＶの入力に対して、２本おきに活性化する駆動線Ｖｇを選択することが可能である。

図５を用いて、本実施形態の駆動回路１１４の制御について詳細に説明する。図５には、比較例における制御信号ＤＩＯ、ＯＥ１、シフト制御信号ＣＰＶ、および、本実施形態の制御信号ＤＩＯ、ＯＥ１、ＯＥ２、シフト制御信号ＣＰＶが、それぞれ示されている。検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、まず、駆動線Ｖｇ１を活性化させるための動作が行われる。この奇数行の駆動線Ｖｇの走査における先頭は、比較例、本実施形態ともに制御信号ＤＩＯに対してシフト制御信号ＣＰＶを１パルス供給する。これによって、シフトレジスタ４１０の出力端子のうち駆動線Ｖｇ１に接続される出力端子に活性化信号（導通電圧Ｖｃｏｍ）が供給され、次いで、制御信号ＯＥ１がスイッチ回路部４２０に供給されることによって駆動線Ｖｇ１が活性化される。これによって、駆動線Ｖｇ１に接続された画素ＰＩＸがリセットされる。

次いで、駆動線Ｖｇ３が活性化される。このとき、比較例では制御信号ＯＥ１が立ち下がった後に、シフト制御信号ＣＰＶが２回、供給されることによって、シフトレジスタ４１０の複数の出力端子のうち駆動線Ｖｇ３に接続される出力端子が選択される。以下、２回のシフト制御信号ＣＰＶを供給し、活性化する駆動線Ｖｇが順番に選択される。一方、本実施形態の駆動回路１１４のシフト回路４０１は、１回の制御信号ＣＰＶによって、活性化する駆動線Ｖｇが順番に選択される。

つまり、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給が半減するため、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を２倍のスピードで実施することが可能となる。つまり、本実施形態の放射線撮像装置１００は、空読み動作の速度を比較例の駆動回路４１４を用いた場合よりも高速化することが可能になる。また、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給が半減するため、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を比較例の駆動回路４１４の１／２のスピードで実施することが可能になる。駆動回路１１４の動作速度の高速化は、駆動回路１１４を製造する際の半導体製造プロセスのコストアップにつながりうる。本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４よりも動作スピードを抑制することが可能である。このため、本実施形態の駆動回路１１４は、より安価に製造することが可能になる。

図５に示される動作では、奇数行の駆動線Ｖｇの活性化を行い、次いで、偶数行の駆動線Ｖｇの活性化が行われる。このため、制御信号ＯＥ１が、奇数行の駆動線Ｖｇの活性化の間に連続して駆動回路１１４に供給され、次いで、制御信号ＯＥ２が、偶数行の駆動線Ｖｇの活性化の間に連続して駆動回路１１４に供給される。しかしながら、これに限られることはない。例えば、１回のシフト制御信号ＣＰＶの後に、制御信号ＯＥ１と制御信号ＯＥ２とが交互に供給されてもよい。この場合、例えば、駆動線Ｖｇ１→Ｖｇ４→Ｖｇ５→Ｖｇ８→Ｖｇ９→Ｖｇ１２→Ｖｇ１３→Ｖｇ１６→Ｖｇ２→Ｖｇ３→Ｖｇ６→Ｖｇ７→Ｖｇ１０→Ｖｇ１１→Ｖｇ１４→Ｖｇ１５の順に駆動線Ｖｇが活性化される。この場合、制御信号ＯＥ１、制御信号ＯＥ２を供給するスピードを、比較例の制御信号ＯＥ１を供給するスピードに対して半減させることができる。これによって、駆動回路１１４の製造プロセスにかかるコストをより抑制できる可能性がある。

このように、本実施形態において、駆動回路１１４は、検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、複数の駆動線Ｖｇのうち駆動線（ここでは、駆動線Ｖｇ１とする。）を活性化してから２回目のシフト制御信号ＣＰＶの入力に応じて、複数の駆動線Ｖｇのうち駆動線Ｖｇ１との間に少なくとも２本の駆動線Ｖｇが配されている駆動線Ｖｇ５を活性化するモードを有する。本実施形態において、２回のシフト制御信号ＣＰＶによって、活性化される駆動線Ｖｇ同士の間には、少なくとも３本の駆動線Ｖｇが配されている。駆動回路１１４のシフト回路４０１が、１回のシフト制御信号ＣＰＶの入力に対して、複数の駆動線Ｖｇのうち互いに隣接していない駆動線Ｖｇを活性化可能に構成されることによって、放射線撮像装置１００を製造する際のコストアップを抑制することができる。また、空読み動作を実施する際に、適当な間隔を開けて画素ＰＩＸが配される画素行を順次リセットすることによって、得られる放射線画像用の信号の補正を容易にし、リセットに起因する信号の劣化の影響を低減した良好な画質の画像が取得可能になる。

空読み動作において、１度に駆動線Ｖｇを活性化しリセットする画素行は、１本の駆動線Ｖｇおよび１行の画素行に限られるわけではない。図６は、検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、駆動回路１１４が、複数の駆動線Ｖｇのうち２つ以上の駆動線Ｖｇを同時に活性化する例を示している。ここで、詳細は後述するが、複数の画素ＰＩＸは、複数の駆動線Ｖｇのうち互いに異なる駆動線Ｖｇに接続された少なくとも２つの画素グループに分けられているとする。この場合、駆動回路１１４は、複数の駆動線Ｖｇのうち同じ画素グループに属する画素に接続された２つ以上の駆動線Ｖｇを同時に活性化する例を示している。図６に示される例において、画素ＰＩＸは、奇数行の駆動線Ｖｇに接続された画素グループと、偶数行の駆動線Ｖｇに接続された画素グループと、に分かれている。

図６に示される駆動において、２本の駆動線Ｖｇが同時に活性化される。したがって、図５に示される駆動に対して、画素部１１２を２倍のフレームレートで走査（空読み動作）することができる。また、活性化される駆動線Ｖｇが２倍になることから、オン動作するスイッチ素子Ｔの数が２倍になり、バイアス線ＢＳを流れる電流量も２倍になりうる。つまり、弱い放射線の照射であっても、より短時間で放射線の照射の開始を検知部１１８が検知できる。これによって、放射線発生装置１２３の放射線の照射の開始から検知部１１８が放射線を検知するまでの時間が短くなり、この間にリセットされる画素行が少なくなる。つまり、空読み動作における画素ＰＩＸのリセットによる画質の低下を抑制できる。

図６には、図５と同様に、比較例における制御信号ＤＩＯ、ＯＥ１、シフト制御信号ＣＰＶ、および、本実施形態の制御信号ＤＩＯ、ＯＥ１、ＯＥ２、シフト制御信号ＣＰＶが、それぞれ示されている。検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、まず、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ３を活性化させるための動作が行われる。この奇数行の駆動線Ｖｇの走査における先頭は、比較例の駆動回路４１４の場合、図６に示されるように、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ３を活性化させるために、２回の制御信号ＤＩＯの供給と、３回のシフト制御信号ＣＰＶの供給とを必要とする。また、活性化させる駆動線Ｖｇを変更する際に、制御信号ＯＥ１が立ち下がっている間に、比較例では４回のシフト制御信号ＣＰＶを供給する必要がある。

一方、本実施形態において、駆動回路１１４は、制御信号ＤＩＯに対してシフト制御信号ＣＰＶを１パルス供給する。これによって、シフトレジスタ４１０の出力端子のうち駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ３に接続される出力端子に活性化信号（導通電圧Ｖｃｏｍ）が供給され、次いで、制御信号ＯＥ１がスイッチ回路部４２０に供給されることによって駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ３が活性化される。これによって、駆動線Ｖｇ１に接続された画素ＰＩＸがリセットされる。次いで、制御信号ＯＥ１が立ち下がった後に、１回のシフト制御信号ＣＰＶを供給することによって、駆動回路１１４は、活性化する駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７を選択することができる。

このように、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を４倍のスピードで実施することが可能となる。つまり、本実施形態の放射線撮像装置１００は、空読み動作の速度を比較例の駆動回路４１４を用いた場合よりも高速化することが可能になる。また、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を比較例の駆動回路４１４の１／４のスピードで実施することが可能になる。つまり、本実施形態の駆動回路１１４は高速動作の必要性を低減できるため、放射線撮像装置１００の製造にかかるコストを抑制することができる。また、上述のように、空読み動作における画素ＰＩＸのリセットに起因する画質の低下を抑制することができる。

図７は、図２に示される放射線検出部１５０の変形例を示す図である。図７に示される放射線検出部１５０は、図２に示される放射線検出部１５０と比較して、駆動線Ｖｇの数が２倍になり、行方向に互いに隣接する画素ＰＩＸが、互いに異なる駆動線Ｖｇに接続されている。つまり、複数の画素ＰＩＸのうち行方向に行方向に互いに隣接する画素ＰＩＸが、互いに異なる駆動線Ｖｇに接続された互いに異なる画素グループに属することになる。この構成によって、空読み動作や本読み動作において、偶数列と奇数列とで独立に信号の読出しを制御することができる。具体的な制御方法については後述する。

さらに、図７に示される放射線検出部１５０は、複数の画素ＰＩＸのうち行方向に互いに隣り合うように配され、かつ、互いに異なる画素グループに属する画素ＰＩＸが、複数の列信号線Ｓｉｇのうち１つの信号線を共用している。この構成によって、図７に示される放射線検出部１５０は、読出回路１１３の増幅回路１０６の数を、図２に示される構成と比較して半減することができる。つまり、読出回路１１３を製造する際のコストを抑制することが可能となる。一方、画素部１１２から信号を読み出す時間は、図２に示される構成と比較して約２倍になる。このため、列信号線Ｓｉｇ共有化は、放射線撮像装置１００に必要とされる仕様に応じて、適宜、選択されればよい。

図８は、図７に示される放射線検出部１５０を備える放射線撮像装置１００の駆動を示すタイミング図である。図８には、図５、６と同様に、図４（ａ）、４（ｂ）に示される本実施形態の駆動回路１１４に供給される制御信号ＤＩＯ、ＯＥ１、ＯＥ２、シフト制御信号ＣＰＶが、それぞれ示されている。また、図８には、図４（ｃ）に示される比較例の駆動回路４１４に供給される制御信号ＤＩＯ、ＯＥ１、シフト制御信号ＣＰＶが、それぞれ示されている。

本実施形態において、１回のシフト制御信号ＣＰＶに次いで制御信号ＯＥ１、次のシフト制御信号ＣＰＶに次いで制御信号ＯＥ２が供給される。これによって、図５を用いて説明した駆動とは異なり、駆動線Ｖｇ１→Ｖｇ４→Ｖｇ５→Ｖｇ８→Ｖｇ９→Ｖｇ１２→Ｖｇ１３→Ｖｇ１６→Ｖｇ２→Ｖｇ３→Ｖｇ６→Ｖｇ７→Ｖｇ１０→Ｖｇ１１→Ｖｇ１４→Ｖｇ１５の順に駆動線Ｖｇが活性化される。一方、比較例の駆動回路４１４において、図８に示される駆動を実施する場合、３回のシフト制御信号ＣＰＶの供給による駆動線Ｖｇの選択と、１回のシフト制御信号ＣＰＶの供給による駆動線Ｖｇの選択と、が繰り返される。したがって、比較例の駆動回路４１４の動作は、３回のシフト制御信号ＣＰＶの供給によって空読み動作の速度が決まる。つまり、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を３倍のスピードで実施することが可能となる。結果として、本実施形態の放射線撮像装置１００は、空読み動作の速度を比較例の駆動回路４１４を用いた場合よりも高速化することが可能になる。

また、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を比較例の駆動回路４１４の１／３のスピードで実施することが可能になる。つまり、本実施形態の駆動回路１１４は高速動作の必要性を低減できるため、放射線撮像装置１００の製造にかかるコストを抑制することができる。また、上述の実施形態と同様に、本実施形態の放射線撮像装置１００は、空読み動作における画素ＰＩＸのリセットに起因する画質の低下を抑制することができる。

ここで、空読み動作における画素ＰＩＸのリセットに起因する画質の低下を抑制するための補正について図９（ａ）～９（ｅ）を用いて説明する。まず、図９（ａ）を用いて、図５に示される駆動タイミングにおいて想定されるアーチファクトおよびアーチファクトに対する補正について説明する。

上述のように、複数の画素ＰＩＸは、複数の駆動線Ｖｇのうち互いに異なる駆動線Ｖｇに接続された少なくとも２つの画素グループに分けられる。図２に示される画素ＰＩＸの配置において、画素ＰＩＸは、奇数行の駆動線Ｖｇに接続された画素グループと偶数行の駆動線Ｖｇに接続された画素グループとに分かれている。結果として、複数の画素ＰＩＸのうち列方向に互いに隣接する画素（例えば、スイッチ素子Ｔ１１と変換素子Ｓ１１とを備える画素ＰＩＸおよびスイッチ素子Ｔ２１と変換素子Ｓ２１とを備える画素ＰＩＸ）が、少なくとも２つの画素グループのうち互いに異なる画素グループに属している。また、複数の画素ＰＩＸのうち行方向に沿って並ぶ画素（例えば、スイッチ素子Ｔ１１と変換素子Ｓ１１とを備える画素ＰＩＸおよびスイッチ素子Ｔ１２と変換素子Ｓ１２とを備える画素ＰＩＸ）が、少なくとも２つの画素グループのうち同じ画素グループに属している。

検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの空読み動作の期間において、駆動回路１１４は、複数の駆動線Ｖｇを画素グループごとに所定の順番で活性化し、それぞれの画素ＰＩＸをリセットする。この動作によって、図５に示されるように、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸが、放射線の照射の開始から検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの間にリセットされる。結果として、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸから出力される信号に起因して、図９（ａ）に示されるようなアーチファクトが発生しうる。この線状のアーチファクトは、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸのそれぞれ列方向に互いに隣接する２つの画素ＰＩＸの信号を用いて補正される。つまり、検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの空読み動作の期間において、３本以上の駆動線Ｖｇが連続して活性化されないことによって、線欠陥を抑制することができる。図５に示される動作の場合、奇数行または偶数行の駆動線Ｖｇに接続された画素グループの画素ＰＩＸの列方向の両隣の画素ＰＩＸの信号を用いて補正することができる。

また、上述した図２に示される放射線検出部１５０において、制御信号ＯＥ１と制御信号ＯＥ２とを交互に供給し、駆動線Ｖｇ１→Ｖｇ４→Ｖｇ５→Ｖｇ８→Ｖｇ９→Ｖｇ１２→Ｖｇ１３→Ｖｇ１６→Ｖｇ２→Ｖｇ３→Ｖｇ６→Ｖｇ７→Ｖｇ１０→Ｖｇ１１→Ｖｇ１４→Ｖｇ１５の順に駆動線Ｖｇが活性化する駆動を考える。この場合であっても、アーチファクトが発生しうる画素ＰＩＸに対して、列方向に一方の側の画素ＰＩＸは、リセットに起因する信号の劣化は生じない。したがって、例えば、駆動線Ｖｇ５に接続された画素ＰＩＸの信号は、駆動線Ｖｇ５に接続された画素とは異なる画像グループに属する駆動線Ｖｇ６に接続された隣接する１つの画素ＰＩＸの信号を用いて補正されうる。同様に、駆動線Ｖｇ８、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸの信号は、駆動線Ｖｇ７、Ｖｇ１０に接続された隣接する１つの画素ＰＩＸの信号を用いて補正されうる。

次いで、図９（ｂ）を用いて、図８に示される駆動タイミングにおいて想定されるアーチファクトおよびアーチファクトに対する補正について説明する。上述のように、検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの空読み動作の期間において、駆動回路１１４は、複数の駆動線Ｖｇを画素グループごとに所定の順番で活性化する。したがって、図７に示される画素ＰＩＸの配置において、画素ＰＩＸは、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ４、Ｖｇ５、Ｖｇ８、Ｖｇ９、Ｖｇ１２、Ｖｇ１３、Ｖｇ１６に接続された画素グループと駆動線Ｖｇ２、Ｖｇ３、Ｖｇ６、Ｖｇ７、Ｖｇ１０、Ｖｇ１１、Ｖｇ１４、Ｖｇ１５に接続された画素グループとに分かれている。結果として、複数の画素ＰＩＸのうち列方向に互いに隣接する画素（例えば、スイッチ素子Ｔ１１と変換素子Ｓ１１とを備える画素ＰＩＸおよびスイッチ素子Ｔ２１と変換素子Ｓ２１とを備える画素ＰＩＸ）が、少なくとも２つの画素グループのうち互いに異なる画素グループに属している。また、複数の画素ＰＩＸのうち行方向に沿って並ぶ画素（例えば、スイッチ素子Ｔ１１と変換素子Ｓ１１とを備える画素ＰＩＸおよびスイッチ素子Ｔ１２と変換素子Ｓ１２とを備える画素ＰＩＸ）が、少なくとも２つの画素グループのうち互いに異なる画素グループに属している。図７、８に示される構成例において、少なくとも２つの画素グループが、第１画素グループ（例えば、スイッチ素子Ｔ１１と変換素子Ｓ１１とを備える画素ＰＩＸを含む画素グループ）と第２画素グループ（例えば、スイッチ素子Ｔ２１と変換素子Ｓ２１とを備える画素ＰＩＸを含む画素グループ）とを含む。このとき、行方向に、複数の画素ＰＩＸのうち第１画素グループに属する画素と複数の画素ＰＩＸのうち第２画素グループに属する画素とが、交互に配されている。また、列方向に、複数の画素のうち第１画素グループに属する画素と複数の画素のうち第２画素グループに属する画素とが、交互に配されている。

検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの空読み動作の期間において、駆動回路１１４は、複数の駆動線Ｖｇを画素グループごとに所定の順番で活性化し、それぞれの画素ＰＩＸをリセットする。この動作によって、図８に示されるように、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸが、放射線の照射の開始から検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの間にリセットされる。結果として、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ８、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸから出力される信号に起因して、図９（ｂ）に示されるような市松状のアーチファクトが発生しうる。この市松状のアーチファクトは、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ８、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸのそれぞれ列方向および行方向に隣接する４つの画素ＰＩＸの信号を用いて補正される。

このように、図７、８に示される構成における補正は、上述の図２、５に示される構成における補正と比較して、補正に使用可能な画素ＰＩＸの数が多くなる。結果として、補正元となる画素ＰＩＸからの情報量が多くなるため、アーチファクトをより精度よく補正することができる。

図９（ｃ）には、駆動線Ｖｇ６に接続された画素ＰＩＸから出力される信号に起因する線欠損がある場合が示されている。このとき、図５に示される駆動が行われると、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸから出力される信号に起因して、図９（ａ）に示される場合と同様なアーチファクトが発生する。この場合、駆動線Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸから出力される信号は、駆動線Ｖｇ９に接続された画素に隣接する駆動線Ｖｇ８、Ｖｇ１０に接続された２つの画素ＰＩＸの信号を用いて補正される。一方、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７に接続された画素ＰＩＸの信号は、それぞれ隣接する１つの画素の信号を用いて補正される。この場合、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ７に接続された画素ＰＩＸの信号は、それぞれ駆動線Ｖｇ４、Ｖｇ８に接続された画素ＰＩＸの信号と等価になりうる。また、駆動線Ｖｇ６に接続された画素ＰＩＸの信号は、２画素以上離れた駆動線Ｖｇ４、Ｖｇ８に接続された画素ＰＩＸの信号によって補正される。このため、補正の精度が低下してしまう可能性がある。

図９（ｄ）には、駆動線Ｖｇ７または駆動線Ｖｇ８、または、駆動線Ｖｇ７、Ｖｇ８に接続された画素ＰＩＸから出力される信号に起因する線欠損がある場合が示されている。このとき、図８に示される駆動が行われると、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ８、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸから出力される信号に起因して、図９（ｂ）に示される場合と同様なアーチファクトが発生する。この場合、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸから出力される信号は、図９（ｄ）に示されるように、それぞれ隣接する３つの画素ＰＩＸの信号を用いて補正される。また、駆動線Ｖｇ８に接続された画素ＰＩＸの信号は、列方向に隣接する２つの画素ＰＩＸの信号を用いて補正される。一方、駆動線Ｖｇ７に接続された画素ＰＩＸは、列方向および行方向に隣接する画素ＰＩＸにおいてアーチファクトが発生している。しかしながら、図９（ｄ）に示されるように、隣接する２つの画素また３つの画素の信号を用いて補正を行った駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ８、Ｖｇ９に接続された画素ＰＩＸの信号値を用いることによって、図９（ｅ）に示されるように精度よく信号値を補正することができる。つまり、図７、８に示される構成を用いた場合、線欠損が存在した場合であっても、補正に使用可能な情報量（画素ＰＩＸの数）が多いため、より精度よくアーチファクトを補正できる。

図１０は、図７に示される放射線検出部１５０の変形例を示す図である。図１０に示される放射線検出部１５０は、図７に示される放射線検出部１５０と比較して、バイアス電圧Ｖｓａを供給するバイアス源１０３ａとバイアス電圧Ｖｓｂを供給するバイアス源１０３ｂとの２つのバイアス源が配されている。バイアス源１０３ａは、奇数例に配された画素ＰＩＸの変換素子Ｓにバイアス線Ｂｓａを介してバイアス電圧Ｖｓａを供給する。また、バイアス源１０３ｂは、偶数例に配された画素ＰＩＸの変換素子Ｓにバイアス線Ｂｓｂを介してバイアス電圧Ｖｓｂを供給する。

図１０に示される２つのバイアス源１０３ａ、１０３ｂが配されることによって、放射線の照射が開始された際に、奇数行の駆動線Ｖｇを活性化するとバイアス線Ｂｓａを介してバイアス源１０３ａに放射線の照射に応じた電流Iｖｓａが流れる。同様に、偶数行の駆動線Ｖｇを活性化するとバイアス線Ｂｓｂを介してバイアス源１０３ｂに放射線の照射に応じた電流Iｖｓｂが流れる。検知部１１８は、バイアス源１０３ａ、１０３ｂから出力される電流Ｉｖｓａ、Ｉｖｓｂに応じた電流情報に基づいて、放射線の照射の開始を検知してもよい。つまり、バイアス源１０３ａ、１０３ｂは、２つの画素グループ（図１０の構成において、奇数列に配された画素ＰＩＸのグループと偶数列に配された画素ＰＩＸのグループ。）のそれぞれのグループごとに電気的に独立したバイアス線Ｂｓａ、Ｂｓｂを介して画素ＰＩＸのそれぞれの変換素子Ｓにバイアス電圧Ｖｓａ、Ｖｓｂを供給する。この場合、複数の駆動線Ｖｇのうち活性化された駆動線Ｖｇ（ここでは、奇数行の駆動線Ｖｇとする。）に接続されている画素ＰＩＸを含む画素グループ（奇数列に配された画素ＰＩＸのグループ）に接続するバイアス線Ｂｓａを流れる電流Ｉｖｓａを示す第１信号値（電流情報）と、複数の駆動線Ｖｇのうち活性化された駆動線に接続されている画素を含まない画素グループ（偶数列に配された画素ＰＩＸのグループ）に接続するバイアス線Ｂｓｂを流れる電流Ｉｖｓｂを示す第２信号値と、を、サンプリングする。この第１信号値および第２信号値に基づいて、検知部１１８は、放射線の照射の開始を判定してもよい。このとき、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、検知部１１８は、第１信号値と第２信号値とを取得してもよい。

検知部１１８は、放射線の照射の開始に起因する電流Iｖｓａ、Iｖｓｂの変化に応じた電流情報を、バイアス源１０３ａ、１０３ｂから、それぞれ独立して取得することができる。例えば、検知部１１８は、電流Ｉｖｓａを示す電流情報と電流Ｉｖｓｂを示す電流情報との一方が所定の閾値を超えた場合、放射線の照射が開始されたと判定してもよい。この判定によって、検知部１１８は、放射線の照射の開始をより迅速に検知しうる。また、例えば、検知部１１８は、電流Ｉｖｓａを示す電流情報と電流Ｉｖｓｂを示す電流情報との両方が所定の閾値を超えた場合、放射線の照射が開始されたと判定してもよい。この判定によって、検知部１１８は、誤判定を抑制することが可能となる。さらに、例えば、検知部１１８は、電流Ｉｖｓａを示す電流情報と電流Ｉｖｓｂを示す電流情報との差分が所定の閾値を超えた場合、放射線の照射が開始されたと判定してもよい。２つの電流情報の差分をとることによって、それぞれのバイアス線Ｂｓａ、Ｂｓｂに共通に乗る電磁ノイズや衝撃、振動などによるノイズを除去することができ、ノイズに起因する誤判定が抑制できる。また、検知部１１８は、電流Ｉｖｓａを示す電流情報と電流Ｉｖｓｂを示す電流情報との和が所定の閾値を超えた場合、放射線の照射が開始されたと判定してもよい。この場合、検知部１１８は、上述のバイアス源１０３が１つの場合と同様に、放射線の照射の開始を検知できる。

このように、図１０に示される構成において、検知部１１８は、電気的に独立したバイアス線Ｂｓａ、Ｂｓｂを流れる電流Ｉｖｓａ、Ｉｖｓｂを示す電流情報から放射線の照射の開始を検知する。これによって、放射線の照射の開始など、放射線の照射の有無を高精度に検知可能な放射線撮像装置１００が実現できる。

図１１は、図１０に示される放射線検出部１５０を備える放射線撮像装置１００の駆動を示すタイミング図である。図１１に示されるタイミング図において、図８に示されるタイミング図と異なる点は、図１０を用いて説明したように、バイアス線Ｂｓａとバイアス線Ｂｓｂとに流れる電流が示されている点である。具体的には、放射線の照射が開始されてから、駆動線Ｖｇ５、Ｖｇ９が活性化した際にバイアス線Ｂｓａの電流値が変化し、また、駆動線Ｖｇ８が活性化した際にバイアス線Ｂｓｂの電流値が変化する。図１１に示されるタイミング図では、駆動線Ｖｇ９が活性化したタイミングで、検知部１１８が、放射線の照射の開始を検知している。

図１１に示されるタイミング図において、検知部１１８が放射線の照射の有無を検知する構成以外、駆動回路１１４の動作などは、上述の図８に示されるタイミング図と同様であってもよい。したがって、ここでは詳細な説明を省略するが、図８に示される駆動回路１１４の動作と同様に、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を３倍のスピードで実施することが可能となる。結果として、本実施形態の放射線撮像装置１００は、空読み動作の速度を比較例の駆動回路４１４を用いた場合よりも高速化することが可能になる。また、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４に対して、シフト制御信号ＣＰＶの供給に関わる動作を比較例の駆動回路４１４の１／３のスピードで実施することが可能になる。つまり、本実施形態の駆動回路１１４は高速動作の必要性を低減できるため、放射線撮像装置１００の製造にかかるコストを抑制することができる。また、図９（ａ）～９（ｅ）を用いて説明したように、本実施形態の放射線撮像装置１００は、空読み動作における画素ＰＩＸのリセットに起因する画質の低下を抑制することができる。

また、図５に示されるタイミング図と図６に示されるタイミング図との関係と同様に、図１２のタイミング図に示されるように、空読み動作の期間において、駆動回路１１４が、複数の駆動線Ｖｇのうち２つ以上の駆動線Ｖｇを同時に活性化してもよい。図１２に示される駆動において、検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの空読み動作の期間において、２本の駆動線Ｖｇが同時に活性化される。したがって、図１１に示される駆動に対して、画素部１１２を２倍のフレームレートで走査（空読み動作）することができる。また、活性化される駆動線Ｖｇが２倍になることから、オン動作するスイッチ素子Ｔの数が２倍になり、バイアス線Ｂｓａ、Ｂｓｂ、を流れる電流量も２倍になりうる。つまり、弱い放射線の照射であっても、より短時間で放射線の照射の開始を検知部１１８が検知できる。これによって、放射線発生装置１２３の放射線の照射の開始から検知部１１８が放射線を検知するまでの時間が短くなり、この間にリセットされる画素行が少なくなる。つまり、空読み動作における画素ＰＩＸのリセットによる画質の低下を抑制できる。

また、図５、６、８、１１、１２に示される各タイミング図において、放射線の照射の終了後に、駆動回路１１４は、複数の駆動線Ｖｇを順次、活性化することによって、複数の画素ＰＩＸから放射線画像用の信号を出力させる。このとき、図５、６、８、１１、１２にそれぞれ示されるように、複数の駆動線Ｖｇのそれぞれが活性化される順番が、検知部１１８が放射線の照射の開始を検知するまでの間と、放射線の照射の終了後と、で異なっていてもよい。例えば、図５、６、８、１１、１２にそれぞれ示されるように、放射線の照射の終了後に、駆動回路１１４は、列方向に１つずつ順番に複数の駆動線Ｖｇを活性化してよい。この場合、本実施形態の駆動回路１１４は、比較例の駆動回路４１４と比較して、制御信号ＯＥ１、ＯＥ２およびシフト制御信号ＣＰＶを供給するスピードを、放射線画像用の信号を出力させる本読み動作においても半減させることができる。つまり、検知部１１８が放射線の照射の開始を検知する期間の空読み動作だけでなく、本読み動作においても駆動回路１１４の動作速度を抑制することが可能となる。つまり、駆動回路１１４の製造プロセスにかかるコストを抑制できる。

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。

１００：放射線撮像装置、１１４：駆動回路、１１８：検知部、４０１：シフト回路、ＣＰＶ：シフト制御信号、ＰＩＸ：画素、Ｖｇ：駆動線

Claims (19)

1. 複数の行および複数の列を構成するように配された複数の画素と、行方向に延びるように配された複数の駆動線を介して前記複数の画素を制御する駆動回路と、放射線の照射の開始を検知するための検知部と、を含む放射線撮像装置であって、
   前記駆動回路は、
   前記駆動回路に入力されるシフト制御信号に応じて、前記複数の駆動線のうち活性化する駆動線を変更するシフト動作を行うシフト回路を含み、
   前記検知部が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、前記複数の駆動線のうち第１駆動線を活性化してから２回目の前記シフト制御信号の入力に応じて、前記複数の駆動線のうち前記第１駆動線との間に少なくとも２本の駆動線が配されている第２駆動線を活性化するモードを有することを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記シフト回路は、１回の前記シフト制御信号の入力に対して、前記複数の駆動線のうち互いに隣接していない駆動線を活性化可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記第１駆動線と前記第２駆動線との間に、前記複数の駆動線のうち少なくとも３本の駆動線が配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。
4. 前記シフト回路は、前記複数の駆動線のそれぞれを活性化するための活性化信号を出力する複数の出力端子を備え、前記シフト制御信号の入力に応じて前記活性化信号を出力する出力端子をシフトするシフトレジスタと、前記複数の出力端子と前記複数の駆動線との間に配されたスイッチ回路部と、を含み、
   前記複数の駆動線のうち少なくとも２つの駆動線が、前記スイッチ回路部を介して前記複数の出力端子のうち１つの出力端子に接続され、
   前記スイッチ回路部は、前記少なくとも２つの駆動線に独立して前記活性化信号を供給可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記シフト回路は、前記複数の駆動線のそれぞれを活性化するための活性化信号を出力する複数の出力端子を備え、共通の前記シフト制御信号の入力に応じて前記活性化信号を出力する出力端子をシフトする少なくとも２つのシフトレジスタと、前記少なくとも２つのシフトレジスタと前記複数の駆動線との間に配されたスイッチ回路部と、を含み、
   前記スイッチ回路部は、前記少なくとも２つのシフトレジスタのうち前記複数の駆動線のそれぞれを活性化するための活性化信号を前記複数の駆動線のうち対応する駆動線に出力するシフトレジスタを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
6. 前記複数の画素は、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た少なくとも２つの画素グループに分けられ、
   前記検知部が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、前記駆動回路は、前記複数の駆動線を画素グループごとに所定の順番で活性化し、
   前記複数の画素のうち列方向に互いに隣接する画素が、前記少なくとも２つの画素グループのうち互いに異なる画素グループに属していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
7. 前記複数の画素のうち行方向に沿って並ぶ画素が、前記少なくとも２つの画素グループのうち同じ画素グループに属していることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記複数の画素のうち行方向に互いに隣接する画素が、前記少なくとも２つの画素グループのうち互いに異なる画素グループに属していることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
9. 前記少なくとも２つの画素グループが、第１画素グループと第２画素グループとを含み、
   前記行方向に、前記複数の画素のうち前記第１画素グループに属する画素と前記複数の画素のうち前記第２画素グループに属する画素とが、交互に配され、
   前記列方向に、前記複数の画素のうち前記第１画素グループに属する画素と前記複数の画素のうち前記第２画素グループに属する画素とが、交互に配されることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
10. 列方向に延びるように配された前記複数の画素から信号が出力される複数の列信号線をさらに含み、
    前記複数の画素のうち前記行方向に互いに隣り合うように配され、かつ、互いに異なる画素グループに属する画素が、前記複数の列信号線のうち１つの信号線を共用し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。
11. 前記検知部が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、前記駆動回路は、前記複数の駆動線のうち同じ画素グループに属する画素に接続された２つ以上の駆動線を同時に活性化することを特徴とする請求項６乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
12. 同じ画素グループに属する画素に接続された前記２つ以上の駆動線が、前記第１駆動線と第３駆動線とを含み、
    前記第３駆動線は、前記第１駆動線よりも前記第２駆動線の側に配され、
    前記第１駆動線と前記第３駆動線との間に、前記複数の駆動線のうち何れかの駆動線が配されていることを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像装置。
13. バイアス源をさらに含み、
    前記複数の画素のそれぞれは、放射線を電荷に変換する変換素子を含み、
    前記バイアス源は、前記変換素子にバイアス線を介してバイアス電圧を供給し、
    前記検知部は、前記バイアス線を流れる電流に基づいて放射線の照射の開始を検知することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
14. バイアス源をさらに含み、
    前記複数の画素のそれぞれは、放射線を電荷に変換する変換素子を含み、
    前記バイアス源は、前記少なくとも２つの画素グループのそれぞれのグループごとに電気的に独立したバイアス線を介して前記変換素子にバイアス電圧を供給し、
    前記検知部は、前記バイアス線を流れる電流に基づいて放射線の照射の開始を検知することを特徴と請求項６乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
15. 放射線の照射の開始を検知する際に、前記検知部は、
    前記複数の駆動線のうち活性化された駆動線に接続されている画素を含む画素グループに接続する前記バイアス線を流れる電流を示す第１信号値と、前記複数の駆動線のうち活性化された駆動線に接続されている画素を含まない画素グループに接続する前記バイアス線を流れる電流を示す第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、放射線の照射の開始を判定することを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮像装置。
16. 放射線の照射の終了後に、前記駆動回路は、前記複数の駆動線を順次、活性化することによって、前記複数の画素から放射線画像用の信号を出力させ、
    前記複数の駆動線のそれぞれが活性化される順番が、前記検知部が放射線の照射の開始を検知するまでの間と、放射線の照射の終了後と、で異なることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
17. 放射線の照射の終了後に、前記駆動回路は、列方向に１つずつ順番に前記複数の駆動線を活性化することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
18. 複数の行および複数の列を構成するように配された複数の画素と、行方向に延びるように配された複数の駆動線を介して前記複数の画素を制御する駆動回路と、放射線の照射の開始を検知するための検知部と、を含む放射線撮像装置であって、
    バイアス源をさらに含み、
    前記複数の画素のそれぞれは、放射線を電荷に変換する変換素子を含み、
    前記複数の画素は、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た少なくとも２つの画素グループに分けられ、
    前記検知部が放射線の照射の開始を検知するまでの期間において、前記駆動回路は、前記複数の駆動線を画素グループごとに所定の順番で活性化し、
    前記複数の画素のうち列方向に互いに隣接する画素が、前記少なくとも２つの画素グループのうち互いに異なる画素グループに属しており、
    前記複数の画素のうち行方向に互いに隣接する画素が、前記少なくとも２つの画素グループのうち互いに異なる画素グループに属しており、
    前記バイアス源は、前記少なくとも２つの画素グループのそれぞれのグループごとに電気的に独立したバイアス線を介して前記変換素子にバイアス電圧を供給し、
    前記検知部は、前記バイアス線を流れる電流に基づいて放射線の照射の開始を検知することを特徴とする放射線撮像装置。
19. 請求項１乃至１８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から出力される信号処理するプロセッサと、
    を備えることを特徴とする放射線撮像システム。

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