JP2023091731A - 放射線撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線撮像装置において、画質改善のための補正用画像を効率よく取得できるようにする。【解決手段】蓄積した電荷に基づく信号を生成する信号生成部と、信号生成部が出力する信号を保持する保持部とをそれぞれ有する、マトリクス状に配列された複数の画素と、複数の画素のうちの所定数の画素の信号を加算するために、所定数の画素を共通に接続するスイッチと、保持部に保持された蓄積信号を、スイッチを用いて加算領域を変更して画素加算を行いながら複数回にわたって読み出し、１回の電荷蓄積に対して画素加算数の異なる複数の画像を取得する読み出し回路と、を備える。【選択図】 図６

Description

本発明は、放射線撮像装置における補正用画像の取得技術に関するものである。

放射線撮像装置の分野では、解像度の向上や体積の小型化、画像の歪みを抑える等の目的で、光電変換素子を用いた等倍光学系の大面積フラットパネル式の放射線撮像装置が普及している。

特許文献１には、撮像領域の全画素を読み出す標準的な撮像装置の動作に加えて、画素からの出力を撮像領域内で加算して加算信号として読み出し、解像度が低下しても速いフレームレートで信号を読み出す方式が開示されている。

特許文献２には、固定パターンノイズ（ＦＰＮ）の影響を抑制するために、放射線を照射せずに撮像した複数の暗電流画像を取得し、複数の暗電流画像を加算平均処理した補正用画像データを用いて放射線画像を補正することが開示されている。

特許第４５５１５８８号公報 特開２０１４－３０１５１号公報

画素からの出力を撮像領域内で加算して加算信号として読み出す方式では、一つの撮影モードに対して、たとえば１×１、２×２、４×４、８×８など複数種（例えば４種）の画素加算モードが設けられている場合がある。このような場合、画素加算モード毎に異なる複数回（例えば４回）の撮影を行い、それぞれで取得した複数フレームの画像を元に画素加算モードの異なる補正画像を生成していた。このため、補正画像の生成に時間を要するという問題がある。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、放射線撮像装置において、画質改善のための補正用画像を効率よく取得できるようにすることである。

本発明に係わる放射線撮像装置は、蓄積した電荷に基づく信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部が出力する信号を保持する保持部とをそれぞれ有する、マトリクス状に配列された複数の画素と、前記複数の画素のうちの所定数の画素の前記信号を加算するために、前記所定数の画素を共通に接続するスイッチと、前記保持部に保持された蓄積信号を、前記スイッチを用いて加算領域を変更して画素加算を行いながら複数回にわたって読み出し、１回の電荷蓄積に対して画素加算数の異なる複数の画像を取得する読み出し回路と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮像装置において、画質改善のための補正用画像を効率よく取得することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係わる放射線撮像装置における一画素の概略回路を説明する等価回路図。 放射線撮像装置の画素アレイの概略構成を説明するための等価回路図。 信号読出部の概略構成を説明するための等価回路図。 画素の加算モード設定テーブルの一例を示す図。 １×１の画素加算モードでの画素のグループを示す図。 ２×２の画素加算モードでの画素のグループを示す図。 ４×４の画素加算モードでの画素のグループを示す図。 ８×８の画素加算モードでの画素のグループを示す図。 本発明の一実施形態に係わる放射線撮像システムの構成を説明する模式図。 画素加算モードを切替えながら信号を読み出す動作を示すタイミングチャート。 画素加算モードの異なる補正用画像を生成する動作を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係わる放射線撮像装置における一画素の概略回路を説明する等価回路図。 感度モードおよび画素加算モードを切替えながら信号を読み出す動作を示すタイミングチャート。 感度モードおよび画素加算モードの異なる補正用画像を生成する動作を示すフローチャート。

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。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係わる放射線撮像装置１００（図４参照）における一画素の概略構成を説明する等価回路図である。画素Ｐは、変換部ＣＰと増幅部ＡＰとリセット部ＲＰと保持部ＳＨ１～ＳＨ３と画素加算部ＡＤ１～ＡＤ３と出力部ＯＰ１～ＯＰ３とを備える。以下の例では、これらの構成のそれぞれが回路で構成される。例えば、変換部ＣＰは変換回路によって構成される。

変換部ＣＰでは、放射線に応じた量の電荷がフォトダイオードＰＤで発生し、発生した電荷量に応じてＦＤ容量（フローティングディフュージョン容量）Ｃｆｄで生じた電圧が増幅部ＡＰに出力される。

増幅部ＡＰでは、イネーブル信号ＥＮが活性化されることによって、変換部ＣＰからの電圧を受ける増幅トランジスタＭ４からの電圧が増幅トランジスタＭ７に入力され、その電圧を増幅した電圧が増幅トランジスタＭ７から出力される。

リセット部ＲＰは、リセット信号ＰＲＥＳが活性化されるとフォトダイオードＰＤの電荷をリセット（初期化）する。クランプ信号ＰＣＬが活性化されることにより、所定の電位であるクランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量Ｃｃｌの出力端子ｎ２に入力される。

変換部ＣＰと増幅部ＡＰとによって、フォトダイオードＰＤで発生し蓄積された電荷に基づく信号を生成する信号生成部が構成される。この信号を蓄積信号と呼ぶ。信号生成部のリセットは、上述のように、光電変換素子ＰＤの電位とクランプ容量Ｃｃｌの出力端子ｎ２の電位とをリセットすることによって行われる。

保持部ＳＨ１、保持部ＳＨ２および保持部ＳＨ３は、増幅部ＡＰから出力された画素信号を保持可能なサンプルホールド回路である。各画素Ｐは、保持部を複数有する（３つ有する）。３つの保持部ＳＨ１～ＳＨ３に対応する出力部ＯＰ１、出力部ＯＰ２および出力部ＯＰ３は、保持容量ＣＳ１、保持容量ＣＳ２および保持容量ＣＳ３に保持されたそれぞれの画素信号を増幅して出力する。保持部ＳＨ１～保持部ＳＨ３に対応する画素信号が蓄積信号である場合は、それらを蓄積信号Ｓ１、蓄積信号Ｓ２および蓄積信号Ｓ３と呼ぶ。

保持容量ＣＳ１、保持容量ＣＳ２および保持容量ＣＳ３によりサンプルホールドがなされた後は、転送トランジスタＭ８、転送トランジスタＭ１１および転送トランジスタＭ１４がオフとなり、保持容量ＣＳ１、保持容量ＣＳ２および保持容量ＣＳ３は前段の増幅部ＡＰから切り離される。このため、１回の電荷蓄積で保持された画素信号（蓄積信号あるいはリセット信号）は、再度サンプルホールドされるまで非破壊で複数回読み出すことが可能である。

画素加算部ＡＤ１は、垂直方向の画素加算スイッチＭＶ１と水平方向の画素加算スイッチＭＨ１とを含む。画素加算スイッチはそれぞれ垂直、水平方向の隣接画素回路（隣接画素同士）の保持容量ＣＳ１に共通に接続されている。画素の加算は、画素加算制御信号ＡＤＶ、ＡＤＨにより、隣接画素の保持容量ＣＳ１同士を画素加算スイッチＭＶ１、ＭＨ１で導通接続することで行われる。これにより、導通接続される複数の保持容量ＣＳ１に蓄積された電圧を加算して、別の言い方をすると電位を平均化して出力することができる。

同様に、画素加算部ＡＤ２は隣接画素の保持容量ＣＳ２同士の蓄積された電荷を加算して、画素加算部ＡＤ３は隣接画素の保持容量ＣＳ３同士の蓄積された電圧を加算して出力することができる。

次に図２Ａ及び図２Ｂを用いて、本実施形態の放射線撮像装置１００の画素アレイ１２０及び信号読出部２０について説明する。図１の画素Ｐが二次元アレイ状（マトリクス状）に複数配列された画素アレイ１２０からの信号は信号読出部２０によって読み出される。図２Ａは、本実施形態の放射線撮像装置１００の画素アレイ１２０の概略構成を説明するための等価回路図である。

画素アレイ１２０は、複数の画素Ｐと、各画素Ｐを駆動するための垂直走査回路４０３と、各画素Ｐから信号読み出しを行うための水平走査回路４０４と、を備える。また、画素アレイ１２０は、各画素Ｐの容量ＣＳ１に保持された画素信号を読み出すための端子Ｅｓ１と、容量ＣＳ２に保持された画素信号を読み出すための端子Ｅｓ２と、容量ＣＳ３に保持された画素信号を読み出すための端子Ｅｓ３と、を有する。

増幅トランジスタＡｖの出力は、水平走査回路４０４からの水平走査信号ＨＳＲに応答して導通状態になる転送トランジスタＳＷａｈを介して、アナログ信号線４０９～４１１に接続されている。増幅トランジスタＡｏｕｔによりアナログ信号線４０９～４１１からの電圧を増幅した電圧が、端子Ｅｓ１、Ｅｓ２及びＥｓ３から出力される。後述する制御部１０９（図４参照）から入力される制御信号により、画素信号Ｓ１、画素信号Ｓ２及び画素信号Ｓ３が、各画素からＸ-Ｙアドレス方式で順次に読み出される。

次に、図２Ｂを用いて、本実施形態の放射線撮像装置１００の信号読出部２０について説明する。図２Ｂは、信号読出部２０の概略構成を説明するための等価回路図である。信号読出部２０は、例えば差動増幅器等を含む信号増幅部１０７とＡＤ変換を行うＡＤ変換部１０８とを備える。

端子Ｅｓ３からの画素信号Ｓ３は信号増幅部１０７の非反転入力端子ＡＭＰ＋に入力される。また、端子Ｅｓ１からの画素信号Ｓ１はスイッチＭ５１を介して、端子Ｅｓ２からの画素信号Ｓ２はスイッチＭ５２を介して、反転入力端子ＡＭＰ－に入力される。スイッチＭ５１及びＭ５２は、端子Ｅｓ１及び端子Ｅｓ２の一方の信号が反転入力端子ＡＭＰ－に入力されるように制御信号ＴＲＯ１と制御信号ＴＲＯ２によって制御される。

信号増幅部１０７では、端子Ｅｓ１からの信号と端子Ｅｓ３からの信号との差分（減算した結果）、又は端子Ｅｓ２からの信号と端子Ｅｓ３からの信号との差分が増幅される。その差分はＡＤ変換部１０８で、端子ＡＤＣＬＫを介して入力されるクロック信号に基づいてＡＤ変換される。このような構成により、画素アレイ１２０の画像データ（デジタルデータ）が得られ、端子ＡＤＯＵＴを介して後述する制御部１０９に出力される。

次に図３Ａ～図３Ｅを用いて、本実施形態における画素加算について説明する。

図３Ａは、後述の撮像装置１００の制御部１０９が画素アレイ１２０に出力する画素加算の加算領域すなわち加算モードを切り替えるための設定信号と、設定信号により画素アレイ１２０の内部でデコードされる画素加算制御信号を示す加算モード設定テーブルの一例を示す図である。図３Ｂ～図３Ｅは、本実施形態における画素加算を示す概念図である。

前述したように、画素加算される保持容量は１画素内にＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の３系列が存在するが、画素加算はそれぞれの系列の保持容量で同一の加算回路が構成され、これら３系列が同様に加算処理される。ここでは１系統の保持容量の画素加算について説明する。

図３Ａの加算モードテーブルにおいて、ＴＡＤＤ０、ＴＡＤＤ１は加算モードの設定信号、ＡＤＶ１～ＡＤＶ８は垂直方向の画素加算制御信号、ＡＤＨ１～ＡＤＨ８は水平方向の画素加算制御信号である。

画素加算制御信号が“Ｌｏｗ”状態の場合は、画素加算制御信号で制御される画素加算スイッチは非導通状態となる。画素加算制御信号が“Ｈｉｇｈ”状態の場合は、画素加算制御信号で制御される画素加算スイッチは導通状態となり、画素加算スイッチの導通により画素群が構成されると、画素群内の複数の保持容量に蓄積された電圧が加算、すなわち電位が平均化される。

本実施形態では、後述の画像信号の読出しにおいて、画素加算モード（画素加算数の異なる複数のモード）を１×１、２×２、４×４、８×８と順次切替えながら（順次拡大しながら）読み出す。このため、図３Ａの加算モード設定テーブルでは、画素加算モードを１×１、２×２、４×４、８×８と順次切替える場合に、画素加算スイッチの制御信号が誤動作なく切替わるように配慮されている。具体的には、加算モードの前後の切替えにおいて、２ビットの加算モード設定信号ＴＡＤＤ０，ＴＡＤＤ１のコード間のハミング距離が１となるようにしている。

図３Ｂ～図３ＥのＰ１１～Ｐ９９は各画素を示している。

図３Ｂは、ＴＡＤＤ０、ＴＡＤＤ１がともに“Ｌｏｗ”で、画素加算制御信号がすべて加算スイッチの非導通状態であることを示す。これは１×１の加算モードすなわち画素加算を行わない状態である。

図３Ｃは、ＴＡＤＤ０が“Ｈｉｇｈ”、ＴＡＤＤ１が“Ｌｏｗ”に設定され、画素加算制御信号ＡＤＶ１、ＡＤＶ３、ＡＤＶ５、ＡＤＶ７、ＡＤＨ１、ＡＤＨ３、ＡＤＨ５、ＡＤＨ７が“Ｈｉｇｈ”、他の画素加算制御信号が“Ｌｏｗ”の状態を示す。画素加算制御信号が“Ｈｉｇｈ”となった画素加算スイッチが導通状態となり、破線で囲まれた，たとえばＰ１１、Ｐ２１、Ｐ１２、Ｐ２２の４画素の電位が平均化され、２×２の画素加算状態となる。同様に、図３Ｄは４×４の状態、図３Ｅは８×８の状態の例を示す。

画素加算時の各画素Ｐを駆動するための垂直走査回路４０３と、各画素Ｐから信号読み出しを行うための水平走査回路４０４は、画素加算のモードに合わせて加算された画素群を１画素として読み出すように間引き走査を行うように機能する。

以上のような画素アレイ１２０、信号読出部２０、画素加算部ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３を用いて、本実施形態の画素加算機能を備えた放射線撮像装置１００及び放射線撮像システムＳＹＳが構成される。

次に、図４を用いて本実施形態の放射線撮像装置１００及び放射線撮像システムＳＹＳについて説明する。図４は、本実施形態の放射線撮像装置１００及び放射線撮像システムＳＹＳの概略構成を説明するための模式図である。

放射線撮像システムＳＹＳは、放射線撮像装置１００と、放射線を発生する放射線発生装置１０４と、照射制御部１０３と、画像処理およびシステム制御を行う信号処理部１０１と、ディスプレイ等を含む表示部１０２と、を備える。放射線撮影を行う際には、信号処理部１０１によって放射線撮像装置１００と照射制御部１０３とが同期制御される。被検者を通過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線等）に基づいて放射線撮像装置１００が信号を生成し、この信号に対して信号処理部１０１等において所定の処理が施された後、その放射線に基づく画像データが生成される。画像データは表示部１０２に放射線画像として表示される。放射線撮像装置１００は、撮像領域１０を有する撮像パネル１０５と、撮像領域１０から信号を読み出す信号読出部２０と、各ユニットを制御する制御部１０９とを備える。

撮像パネル１０５は、複数の画素アレイ１２０が板状の基台の上にタイリング（２次元配列）されて構成され、このような構成により大型の撮像パネル１０５が形成されうる。各画素アレイ１２０には複数の画素Ｐが配列されており、撮像領域１０は、複数の画素アレイ１２０によって行および複数の列を形成するように配列された複数の画素Ｐを含む。また、ここでは、複数の画素アレイ１２０が７列×２行を形成するようにタイリングされた構成が例示されているが、列数及び行数はこの構成に限られるものではない。

制御部１０９は、例えば信号処理部１０１との間で、制御コマンドの通信、同期信号の通信、また、信号処理部１０１への画像データの出力を行う。また、制御部１０９は、撮像領域１０又は各ユニットを制御し、例えば、各画素アレイ１２０の基準電圧の設定、各画素の駆動制御や動作モード制御を行う。また、制御部１０９は、信号読出部２０のＡＤ変換部１０８によりＡＤ変換された各画素アレイ１２０の画像データ（デジタルデータ）を１つのフレームデータに合成し、信号処理部１０１に出力する。制御部１０９は、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとで構成されてもよい。制御部１０９のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって、後述する放射線撮像装置１００の動作が実行されてもよい。これに代えて、制御部１０９は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の専用回路で構成されてもよい。

制御部１０９と信号処理部１０１との間では、各種インターフェースを介して、制御コマンド又は制御信号および画像データの授受が行われる。信号処理部１０１は、制御用インターフェース１１０を介して、動作モードや各種パラメータなどの設定情報又は撮影情報を制御部１０９に出力する。また、制御部１０９は、制御用インターフェース１１０を介して、放射線撮像装置１００の動作状態などの装置情報を信号処理部１０１に出力する。また、制御部１０９は、画像データインターフェース１１１を介して、放射線撮像装置１００で得られた画像データを信号処理部１０１に出力する。また、制御部１０９は、ＲＥＡＤＹ信号１１２を用いて、放射線撮像装置１００が撮影可能な状態になったことを信号処理部１０１に通知する。また、信号処理部１０１は、同期信号１１３を用いて、制御部１０９からのＲＥＡＤＹ信号１１２に応答して制御部１０９に、放射線の照射開始のタイミングを通知する。また、照射許可信号１１４は撮像パネル１０５が蓄積中であることを信号処理部１０１に通知する信号である。信号処理部１０１は、照射許可信号１１４がイネーブル状態の間に、照射制御部１０３に制御信号を出力して放射線照射を開始させる。

図５は、放射線撮像装置１００において、１回の蓄積で画素加算群の異なる補正用画像を高解像から低解像に順次切替えながら連続して読み出す駆動方法の一例を示すタイミングチャートである。この方法は、制御部１０９が放射線撮像装置１００の各コンポーネントの動作を制御することによって実行される。放射線撮像装置１００は、複数のフレーム画像で構成される動画撮影を行う。なお、図５のタイミングチャートでは、信号読出部２０の信号増幅部１０７のＡＭＰ－信号は画素アレイ１２０のＳ１信号の出力端子Ｅｓ１からの信号が常に選択されているものとする。

蓄積期間Ｔは、フレーム画像に対応する蓄積期間を示す。蓄積期間Ｔの間、放射線を照射する場合には、制御部１０９はＸ線の照射が可能であることを信号処理部１０１に照射許可信号１１４を送信することにより通知する。補正用暗画像（暗信号）を取得する場合は、照射許可信号１１４は送信せず非照射で撮影を行う。図５において、信号名「ＳＹＮＣ」～「ＴＡＤＤ１」は、信号のレベルを示す。「ＣＳ１」は保持容量ＣＳ１に保持されている信号を「ＣＳ３」は保持容量ＣＳ３に保持されている信号を示す。「Ｅｓ１」及び「Ｅｓ３」は画素アレイ１２０から信号読出部２０へ信号を読み出す期間を示す。「Ｅｓ１」及び「Ｅｓ３」がハイレベルの間、制御部１０９が信号の読出し動作を実行する。

撮影前に撮影モードが設定される。制御部１０９は、ＳＹＮＣ信号におけるパルスの立ち上がりを検出すると、フレーム画像を生成するための駆動を開始する。ＳＹＮＣ信号は外部同期信号、内部同期信号のどちらでも構わないが、本実施形態では外部同期信号ＳＹＮＣとする。ＲＤは、リセット駆動を示し、ＳＤは、サンプルホールド駆動を示す。リセット駆動とは、変換部ＣＰと増幅部ＡＰのリセットと、リセット時のクランプ電圧ＶＣＬをノイズ信号として保持容量ＣＳ３にサンプルホールドする動作とを行う駆動のことである。サンプルホールド駆動とは、蓄積期間Ｔの期間にクランプ電圧ＶＣＬから変化した蓄積信号を保持容量ＣＳ１にサンプルホールドする駆動のことである。

リセット駆動ＲＤについて説明する。ＳＹＮＣ信号におけるパルスの立ち上がりを検出すると、フレーム画像を生成するための駆動を開始する。制御部１０９は、イネーブル信号ＥＮを活性化し、リセット信号ＰＲＥＳを活性化する。これによって、フォトダイオードＰＤに所定の電位であるリセット電圧ＶＲＥＳが供給され、フォトダイオードＰＤの電荷がリセットされる。次にクランプ信号ＰＣＬを活性化する。これによって、所定の電位であるクランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量Ｃｃｌの出力端子ｎ２に入力される。

次に、クランプ信号ＰＣＬを非活性化するまでの間に制御信号ＴＳ３を一時的に活性化する。これによって、クランプ電圧ＶＣＬがノイズ信号として保持容量ＣＳ３に転送され保持される。制御部１０９は、制御信号ＴＳ３を一時的に活性化後、リセット信号ＰＲＥＳを非活性化、続いてクランプ信号ＰＣＬを非活性化する。これによって、蓄積期間Ｔが開始される。制御部１０９は、イネーブル信号ＥＮを非活性化する。これで、リセット駆動ＲＤを終了する。

続いて、サンプルホールド駆動ＳＤについて説明する。制御部１０９は、リセット駆動ＲＤでイネーブル信号ＥＮを非活性化してから期間Ｔｃ経過後、イネーブル信号ＥＮを活性化し、次に制御信号ＴＳ１を一時的に活性化する。これによって、期間Ｔで蓄積された蓄積信号Ｓ１が保持容量ＣＳ１に転送され保持される（すなわち、蓄積信号のサンプリングが行われる）。制御部１０９は、サンプリング完了後、イネーブル信号ＥＮを非活性化する。これで、フレーム期間Ｆ１におけるサンプルホールド駆動ＳＤを終了する。

続いて、同じく図５を参照して、期間Ｒ１から期間Ｒ４で順に画素加算モードを１×１、２×２、４×４、８×８と切替えながらそれぞれの画像を連続して読み出す読出し駆動について説明する。

サンプルホールド駆動ＳＤ終了時点で、加算モードはＴＡＤＤ０、ＴＡＤＤ１共に“Ｌｏｗ”の１×１に設定されており、保持容量ＣＳ１に蓄積信号Ｓ１が、保持容量ＣＳ３にノイズ信号Ｓ３が、各画素が独立に分離した状態で保持されている。

制御部１０９は、サンプルホールド駆動ＳＤの終了後、加算モード１×１の状態を維持し、すなわちＴＡＤＤ０、ＴＡＤＤ１共に“Ｌｏｗ”のまま全撮像領域の画素から画像の読み出しを開始する。

制御部１０９は、保持された蓄積信号Ｓ１及びノイズ信号Ｓ３を、画素アレイ１２０内部の２系統の画素信号の信号経路（差動信号経路）を経て読み出し、信号読出部２０の信号増幅部１０７に出力する。画素アレイ１２０からの出力を受けた信号増幅部１０７は、蓄積信号Ｓ１及びノイズ信号Ｓ３の差分をとって得られる信号を出力する。

この出力信号は、ＡＤ変換部１０８によってデジタルデータに変換され、制御部１０９に供給される。制御部１０９は、垂直走査回路４０３及び水平走査回路４０４を制御することによって選択画素を１画素ずつ順次切り替え、期間Ｒ１で１×１の画像を生成するためのデジタルデータを生成し、蓄積信号の画像を生成する。１×１の蓄積信号を読み出して生成された画像を１×１の蓄積画像と呼ぶ。

次に、制御部１０９は、ＴＡＤＤ０を“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”に切替え、２×２の画素加算モードに切り替える。

制御部１０９は、垂直走査回路４０３及び水平走査回路４０４を２×２の画素加算状態に合わせて選択画素を２画素（所定数）ずつ順次切り替え、期間Ｒ２で２×２の蓄積信号の画像を生成する。２×２の蓄積信号を読み出して生成された画像を２×２の蓄積画像と呼ぶ。

次に、制御部１０９は、ＴＡＤＤ１を“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”に切替え、４×４の画素加算モードに切り替える。

制御部１０９は、垂直走査回路４０３及び水平走査回路４０４を４×４の画素加算状態に合わせて選択画素を４画素ずつ順次切り替え、期間Ｒ３で４×４の蓄積信号の画像を生成する。４×４の蓄積信号を読み出して生成された画像を４×４の蓄積画像と呼ぶ。

次に、制御部１０９は、ＴＡＤＤ０を“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に切替え、８×８の画素加算モードに切り替える。

制御部１０９は、垂直走査回路４０３及び水平走査回路４０４を８×８の画素加算状態に合わせて選択画素を８画素ずつ順次切り替え、期間Ｒ４で８×８の蓄積信号の画像を生成する。８×８の蓄積信号を読み出して生成された画像を８×８の蓄積画像と呼ぶ。

図６は、放射線撮像装置１００が、同期信号に同期して蓄積を行い、蓄積画像を元に１×１、２×２、４×４、８×８の画素加算モードの異なる補正用画像を生成するまでの処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１では、制御部１０９は、撮像パネル１０５を起動させ撮影可能状態に遷移させる。

ステップＳ１０２では、信号処理部１０１は、放射線撮像装置１００の制御部１０９に制御用インターフェース１１０を通して制御コマンドを発行し、補正用画像生成モードであることを伝達するとともに、補正用画像の種類、蓄積時間、撮影回数Ｎなどを伝達する。制御部１０９が制御コマンドを受け取ると、補正用画像生成シーケンス、Ｘ線照射の可否、蓄積時間などの放射線撮像装置１００の制御モードが設定される。

ステップＳ１０３では、制御部１０９は、撮像パネル１０５の画素アレイ１２０の画素加算モードを初期値である１×１に設定する。

ステップＳ１０４では、制御部１０９内部の不図示の撮影カウンタを０にリセットする。

ステップＳ１０５では、制御部１０９は、撮影カウンタのインクリメントを行い放射線撮像装置１００は撮影の準備が整う。

ステップＳ１０６では、制御部１０９は、制御用インターフェース１１０を介して信号処理部１０１に撮影の準備が整ったことを伝え、同期信号をリクエストするコマンドを発行する。信号処理部１０１は、システムの状況を判断し、システムが撮影可能状態になったならば同期信号の出力を行う。

ステップＳ１０７では、制御部１０９は、同期信号１１３として信号処理部１０１から送られてくる同期信号パルスＳＹＮＣの入力を待つ。同期信号パルスＳＹＮＣが入力されるとステップＳ１０８に遷移する。

ステップＳ１０８では、制御部１０９は、リセット駆動ＲＤを行い、リセット駆動ＲＤの完了後、Ｘ線照射処理を行う。Ｘ線照射画像を蓄積する場合は、制御部１０９は蓄積期間Ｔの間Ｘ線の照射が可能であることを、信号処理部１０１に照射許可信号１１４により通知し、Ｘ線を照射して蓄積を行う。暗画像を取得する場合は、照射許可信号１１４は通知せず非照射のまま蓄積を行う。蓄積期間Ｔを経過後、サンプルホールド駆動ＳＤを行い、Ｘ線照射処理を完了する。

ステップＳ１０９では、制御部１０９は、１×１の画素加算モードで蓄積信号を読み出し、１×１の蓄積画像を生成し、生成した蓄積画像を放射線撮像装置１００内の不図示の記憶部に保存する。

ステップＳ１１０では、制御部１０９は、画素アレイ１２０の画素加算モードを２×２に変更する。

ステップＳ１１１では、制御部１０９は、２×２の画素加算モードで蓄積信号を読み出し、２×２の蓄積画像を生成し、生成した蓄積画像を放射線撮像装置１００内の不図示の記憶部に保存する。

ステップＳ１１２では、制御部１０９は、画素アレイ１２０の画素加算モードを４×４に変更する。

ステップＳ１１３では、制御部１０９は、４×４の画素加算モードで蓄積信号を読み出し、４×４の蓄積画像を生成し、生成した蓄積画像を放射線撮像装置１００内の不図示の記憶部に保存する。

ステップＳ１１４では、制御部１０９は、画素アレイ１２０の画素加算モードを８×８に変更する。

ステップＳ１１５では、制御部１０９は、８×８の画素加算モードで蓄積信号を読み出し、８×８の蓄積画像を生成し、生成した蓄積画像を放射線撮像装置１００内の不図示の記憶部に保存する。

ステップＳ１１６では、制御部１０９は、撮像パネル１０５の画素アレイ１２０の画素加算モードを初期値である１×１に設定する。

ステップＳ１１７では、制御部１０９は、ステップＳ１０２の制御モード設定処理で設定した規定のＮ回の加算モードの異なる蓄積画像生成処理が終了したかを判定し、規定の回数の生成が終了したらＳ１１８の処理を実施する。規定の回数に達していない場合は再度Ｓ１０５からの蓄積画像生成の処理を繰り返す。

ステップＳ１０１～Ｓ１１７の蓄積画像生成処理が完了すると、１×１、２×２、４×４、８×８の加算モードのそれぞれＮ枚の蓄積画像が放射線撮像装置１００内の記憶部に記憶される。

ステップＳ１１８では、制御部１０９は、蓄積画像生成処理が完了したので、現在の補正用画像生成モードでの画像生成の終了を伝える制御コマンドを、制御用インターフェース１１０を通して信号処理部１０１に伝える。

ステップＳ１１９では、制御部１０９は、Ｎ枚の１×１蓄積画像を記憶部から読出して加算平均処理を行い、１×１補正用画像として記憶部に保存する。

ステップＳ１２０では、制御部１０９は、Ｎ枚の２×２蓄積画像を記憶部から読出して加算平均処理を行い、２×２補正用画像として記憶部に保存する。

ステップＳ１２１では、制御部１０９は、Ｎ枚の４×４蓄積画像を記憶部から読出して加算平均処理を行い、４×４補正用画像として記憶部に保存する。

ステップＳ１２２では、制御部１０９は、Ｎ枚の８×８蓄積画像を記憶部から読出して加算平均処理を行い、８×８補正用画像として記憶部に保存する。

以上で、１×１、２×２、４×４、８×８の補正用画像の生成が完了する。

ステップＳ１２３では、制御部１０９は、信号処理部１０１に制御用インターフェース１１０を通して補正用画像の生成が完了したことを通知する。そして、ステップＳ１０２で設定した制御モード設定条件と異なる補正用画像の生成が必要な場合は、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。一方、補正用画像の生成が終了であれば、ステップＳ１２４で撮像パネル１０５をスリープ状態に設定し、補正用画像生成を終了する。

以上が、１回の蓄積で複数の加算モードの蓄積画像を生成し、その生成を繰り返して取得した画像を加算平均して補正用画像を生成する方法である。この補正画像生成フローにおいてゲイン補正用の補正画像を生成する場合には、ステップＳ１０８のＸ線照射処理で撮像パネル１０５の蓄積期間Ｔの間に既定の線量のＸ線を照射すればよい。一方、オフセット補正用の補正画像を生成する場合は、撮像パネル１０５の蓄積期間Ｔの間に非照射のまま蓄積を行えばよい。

図６のフローチャートの例では、ステップＳ１０９～Ｓ１１５の蓄積画像の保存およびステップＳ１１９～Ｓ１２２の補正用画像の生成を、放射線撮像装置１００で行っている。しかし、補正用画像の生成部を限定するものではなく、例えばシステム制御を行う信号処理部１０１で行ってもよい。この場合は、ステップＳ１０９～Ｓ１１５の間で生成される蓄積画像は、画像データインターフェース１１１を経由して信号処理部１０１に逐次転送される。

本実施形態では、前述の画像信号の読出しにおいて、画素加算モードを１×１、２×２、４×４、８×８と順次切替えながら（順次拡大しながら）読み出す。これに対し、画素加算モードを８×８、４×４、２×２、１×１と順次切替えながら（順次縮小しながら）読み出す場合には、画素加算により平均化された蓄積信号Ｓ１およびノイズ信号Ｓ３を元に戻すため、画素加算モードを切り替えるごとに、蓄積信号Ｓ１およびノイズ信号Ｓ３の再サンプリングが必要である。

ただし、画素Ｐにおける等価回路の構造上、ノイズ信号Ｓ３の再サンプリングを行うためクランプ信号ＰＣＬを活性化すると、所定の電位であるクランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量Ｃｃｌの出力端子ｎ２に入力される。そのため、その後フォトダイオードＰＤで発生し蓄積された電荷に基づく信号を読むことができない。従って、本実施形態では、加算領域を順次縮小する方向ではなく、順次拡大する方向で画素加算を行いながら複数回にわたって読み出す必要がある。

以上説明したように、上記の実施形態によれば、１フレームの撮影によって保持部に保持された蓄積信号を、高解像から低解像に順次画素加算モードを切り替えて画像を読出し、１回の撮影による蓄積で複数の画素加算モードの補正用画像を取得することが可能となる。これにより、補正用画像の生成の効率化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
図７を参照して、第２実施形態に係る放射線撮像装置１００のハードウェア構成について説明する。以下では、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、第１実施形態と第２実施形態の相違点を中心に説明する。図７は、第２実施形態に係る放射線撮像装置１００における１つの画素Ｐの概略回路を説明する等価回路図である。

変換部ＣＰは、フォトダイオードＰＤと、トランジスタＭ１と７、トランジスタＭ１８と、ＦＤ容量Ｃｆｄと、感度切り替え用の付加容量Ｃｆｄ２，Ｃｆｄ３を有する。放射線に応じた量の電荷がフォトダイオードＰＤで発生し、発生した電荷量に応じたＦＤ容量Ｃｆｄの電圧が増幅部ＡＰに出力される。また、感度切り替え用の容量Ｃｆｄ２は、放射線に対する画素Ｐの感度を切り替えるために用いられ、トランジスタＭ１７（スイッチ素子）を介してフォトダイオードＰＤに接続されている。感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０が活性化されることによってトランジスタＭ１７が導通状態になり、ＦＤ容量Ｃｆｄと容量Ｃｆｄ２との合成容量の電圧が増幅部ＡＰに出力される。容量Ｃｆｄ３は、トランジスタＭ１７およびトランジスタＭ１８を介してフォトダイオードＰＤに接続されている。感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０およびＷＩＤＥ１が活性化されることによって、トランジスタＭ１７およびトランジスタＭ１８が導通状態になり、ＦＤ容量Ｃｆｄと容量Ｃｆｄ２と容量Ｃｆｄ３の合成容量の電圧が増幅部ＡＰに出力される。すなわち、トランジスタＭ１７およびトランジスタＭ１８の導通状態を制御することにより、高感度の変換部ＣＰで変換された電荷に応じた電圧である高感度信号と、中感度の変換部ＣＰで変換された電荷に応じた電圧である中感度信号と、低感度の変換部ＣＰで変換された電荷に応じた電圧である低感度信号とのうちの何れかが出力される。

図８を参照して、第２実施形態に係る放射線撮像装置１００の駆動方法について説明する。以下では、第１実施形態と第２実施形態との相違点を中心に説明する。図８は１回の蓄積で感度と画素加算数の異なる補正用画像を、高感度かつ高解像から、低感度かつ低解像に順次切替えながら連続して読み出す駆動方法の一例を示すタイミングチャートである。

図８の駆動方法において、第１実施形態と同様にＳＹＮＣは外部同期信号とする。

リセット駆動ＲＤについて説明する。ＳＹＮＣ信号におけるパルスの立ち上がりを検出すると、フレーム画像を生成するための駆動を開始する。制御部１０９は、イネーブル信号ＥＮを活性化し、リセット信号ＰＲＥＳ、感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０およびＷＩＤＥ１を活性化する。これによって、トランジスタＭ１７およびトランジスタＭ１８が導通状態になり、変換部ＣＰのフォトダイオードＰＤ、フローティングディフュージョン容量Ｃｆｄ、感度切り替え用付加容量Ｃｆｄ２および付加容量Ｃｆｄ３の電荷がリセットされる。その結果、リセット時の変換部ＣＰからの電圧に応じた電圧がクランプ容量Ｃｃｌの入力端子ｎ１に入力される。制御部１０９は、次にクランプ信号ＰＣＬを活性化する。これによって、クランプ電圧ＶＣＬがクランプ容量Ｃｃｌの出力端子ｎ２に入力される。次に、クランプ信号ＰＣＬを非活性化するまでの間に制御信号ＴＳ３を一時的に活性化する。これによって、クランプ電圧ＶＣＬがノイズ信号として保持容量ＣＳ３に転送され保持される。制御部１０９は、制御信号ＴＳ３を非活性化した後、リセット信号ＰＲＥＳを非活性化、続いてクランプ信号ＰＣＬを非活性化する。これによって、蓄積期間Ｔが開始される。制御部１０９は、イネーブル信号ＥＮを非活性化する。これで、リセット駆動ＲＤを終了する。

続いて、サンプルホールド駆動ＳＤ１について説明する。制御部１０９は、リセット駆動ＲＤでイネーブル信号ＥＮを非活性化してから期間Ｔｃ経過後、イネーブル信号ＥＮを活性化する。次に制御部１０９は、感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０およびＷＩＤＥ１を非活性化したまま制御信号ＴＳ１を一時的に活性化する。これによって、期間Ｔで蓄積された高感度蓄積信号Ｓ１が保持容量ＣＳ１に転送され保持される（すなわち、高感度蓄積信号のサンプリングが行われる）。制御部１０９はサンプリング完了後、感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０を活性化する。感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０が活性化されることによってトランジスタＭ１７が導通状態になり、変換部ＣＰの容量はＦＤ容量Ｃｆｄと容量Ｃｆｄ２との合成容量となる。変換部ＣＰの出力は、期間ＴにフォトダイオードＰＤで発生した電荷に応じたＦＤ容量Ｃｆｄと容量Ｃｆｄ２との合成容量の中感度電圧となる。次に制御部１０９は、イネーブル信号ＥＮを非活性化する。これで、サンプルホールド駆動ＳＤ１を終了する。

サンプルホールド駆動ＳＤ１終了時点で、加算モードはＴＡＤＤ０、ＴＡＤＤ１共に“Ｌｏｗ”の１×１に設定されており、保持容量ＣＳ１に高感度蓄積信号Ｓ１が、保持容量ＣＳ３にノイズ信号Ｓ３が、各画素が独立に分離した状態で保持されている。制御部１０９は、サンプルホールド駆動ＳＤ１の終了後、加算モード１×１の状態を維持し、すなわちＴＡＤＤ０、ＴＡＤＤ１共に“Ｌｏｗ”のまま全撮像領域の画素から画像の読み出しを開始する。

続いて、サンプルホールド駆動ＳＤ２について説明する。制御部１０９は、高感度１ｘ１の蓄積信号読み出し期間Ｒ１が経過後、イネーブル信号ＥＮを活性化する。次に制御部１０９は、感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０を活性化したまま制御信号ＴＳ１を一時的に活性化する。これによって、蓄積された中感度蓄積信号Ｓ１が保持容量ＣＳ１に転送され保持される（すなわち、中感度蓄積信号のサンプリングが行われる）。制御部１０９はサンプリング完了後、感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ１を活性化する。感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０およびＷＩＤＥ１が活性化されることによってトランジスタＭ１７およびＭ１８が導通状態になり、変換部ＣＰの容量は、ＦＤ容量Ｃｆｄと容量Ｃｆｄ２とＣｆｄ３との合成容量となる。変換部ＣＰの出力は、期間ＴにフォトダイオードＰＤで発生した電荷に応じたＦＤ容量Ｃｆｄと容量Ｃｆｄ２と容量Ｃｆｄ３の合成容量の低感度電圧となる。次に制御部１０９は、イネーブル信号ＥＮを非活性化する。これで、サンプルホールド駆動ＳＤ２を終了する。

制御部１０９は、サンプルホールド駆動ＳＤ２の終了後、ＴＡＤＤ０を“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”に切り替え、２×２の画素加算モードに切り替える。制御部１０９は、垂直走査回路４０３及び水平走査回路４０４を２×２の画素加算状態に合わせて選択画素を２画素（所定数）ずつ順次切り替え、期間Ｒ２で２×２の中感度蓄積信号の画像を生成する。
続いて、サンプルホールド駆動ＳＤ３について説明する。制御部１０９は、中感度２ｘ２の蓄積信号読み出し期間Ｒ２が経過後、イネーブル信号ＥＮを活性化する。次に制御部１０９は、感度切り替え用制御信号ＷＩＤＥ０およびＷＩＤＥ１を活性化したまま制御信号ＴＳ１を一時的に活性化する。これによって、蓄積された低感度蓄積信号Ｓ１が保持容量ＣＳ１に転送され保持される（すなわち、低感度蓄積信号のサンプリングが行われる）。これで、サンプルホールド駆動ＳＤ３を終了する。

制御部１０９は、サンプルホールド駆動ＳＤ３の終了後、制御部１０９は、ＴＡＤＤ１を“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”に切り替え、４×４の画素加算モードに切り替える。制御部１０９は、垂直走査回路４０３及び水平走査回路４０４を４×４の画素加算状態に合わせて選択画素を４画素（所定数）ずつ順次切り替え、期間Ｒ３で４×４の低感度蓄積信号の画像を生成する。

図９は、放射線撮像装置１００が、同期信号に同期して蓄積を行い、蓄積画像を元に高感度１×１、中感度２×２、低感度４×４の、感度モードおよび画素加算モードの異なる補正用画像を生成するまでの処理の一例を示すフローチャートである。以下では、第１実施形態と同一の処理を行うステップには同一のステップ番号を付し、第１実施形態と第２実施形態との相違点を中心に説明する。

ステップＳ１０１～Ｓ１０２は、第１実施形態と同等である。

ステップＳ２０１では、制御部１０９は、撮像パネル１０５の画素アレイ１２０の感度モードを初期値である高感度に設定する。

ステップＳ１０３～Ｓ１０８は、第１実施形態と同等である。

ステップＳ２０２では、制御部１０９は、高感度１×１の蓄積信号を読み出し、高感度１×１の蓄積画像を生成し、生成した蓄積画像を放射線撮像装置１００内の不図示の記憶部に保存する。

ステップＳ２０３では、制御部１０９は、撮像パネル１０５の画素アレイ１２０の感度モードを中感度に設定する。

ステップＳ１１０は、第１実施形態と同等である。

ステップＳ２０４では、制御部１０９は、中感度２×２で蓄積信号を読み出し、中感度２×２の蓄積画像を生成し、生成した蓄積画像を放射線撮像装置１００内の不図示の記憶部に保存する。

ステップＳ２０５では、制御部１０９は、撮像パネル１０５の画素アレイ１２０の感度モードを低感度に設定する。

ステップＳ１１２は、第１実施形態と同等である。

ステップＳ２０６では、制御部１０９は、低感度４×４で蓄積信号を読み出し、低感度４×４の蓄積画像を生成し、生成した蓄積画像を放射線撮像装置１００内の不図示の記憶部に保存する。

ステップＳ２０７では、制御部１０９は、撮像パネル１０５の画素アレイ１２０の感度モードを初期値である高感度に設定する。

ステップＳ１１６は、第１実施形態と同等である。

ステップＳ２０８では、制御部１０９は、ステップＳ１０２の制御モード設定処理で設定した規定のＮ回の感度モードおよび加算モードの異なる蓄積画像生成処理が終了したかを判定し、規定の回数の生成が終了したらＳ２０９の処理を実施する。規定の回数に達していない場合は再度Ｓ１０５からの蓄積画像生成の処理を繰り返す。

ステップＳ１０１～Ｓ２０８の蓄積画像生成処理が完了すると、高感度１×１、中感度２×２、低感度４×４の感度モードおよび加算モードの異なるそれぞれＮ枚の蓄積画像が放射線撮像装置１００内の記憶部に記憶される。

ステップＳ２０９では、制御部１０９は、蓄積画像生成処理が完了したので、現在の補正用画像生成モードでの画像生成の終了を伝える制御コマンドを、制御用インターフェース１１０を通して信号処理部１０１に伝える。

ステップＳ２１０では、制御部１０９は、Ｎ枚の高感度１×１蓄積画像を記憶部から読み出して加算平均処理を行い、高感度１×１補正用画像として記憶部に保存する。

ステップＳ２１１では、制御部１０９は、Ｎ枚の中感度２×２蓄積画像を記憶部から読み出して加算平均処理を行い、中感度２×２補正用画像として記憶部に保存する。

ステップＳ２１２では、制御部１０９は、Ｎ枚の低感度４×４蓄積画像を記憶部から読み出して加算平均処理を行い、低感度４×４補正用画像として記憶部に保存する。

以上で、高感度１×１、中感度２×２、低感度４×４の補正用画像の生成が完了する。

ステップＳ２１３では、制御部１０９は、信号処理部１０１に制御用インターフェース１１０を通して補正用画像の生成が完了したことを通知する。そして、ステップＳ１０２で設定した制御モード設定条件と異なる補正用画像の生成が必要な場合は、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。一方、補正用画像の生成が終了であれば、ステップＳ２１４で撮像パネル１０５をスリープ状態に設定し、補正用画像生成を終了する。

以上が、１回の蓄積で複数感度モードおよび複数加算モードの蓄積画像を生成し、その生成を繰り返して取得した画像を加算平均して補正用画像を生成する方法である。この補正画像生成フローにおいてゲイン補正用の補正画像を生成する場合には、ステップＳ１０８のＸ線照射処理で撮像パネル１０５の蓄積期間Ｔの間に既定の線量のＸ線を照射すればよい。一方、オフセット補正用の補正画像を生成する場合は、撮像パネル１０５の蓄積期間Ｔの間に非照射のまま蓄積を行えばよい。

図９のフローチャートの例では、ステップＳ２０２～Ｓ２０６の蓄積画像の保存およびステップＳ２１０～Ｓ２１２の補正用画像の生成を、放射線撮像装置１００で行っている。しかし、補正用画像の生成部を限定するものではなく、例えばシステム制御を行う信号処理部１０１で行ってもよい。この場合は、ステップＳ２０２～Ｓ２０６の間で生成される蓄積画像は、画像データインターフェース１１１を経由して信号処理部１０１に逐次転送される。

本実施形態では、前述の画像信号の読出しにおいて、感度モードを高感度、中感度、低感度と感度を順次低下させながら読み出す。これに対し、感度モードを低感度、中感度、高感度と順次切替えながら読み出す場合には、ＦＤ容量Ｃｆｄと容量Ｃｆｄ２と容量Ｃｆｄ３の合成容量の電圧を元に戻すため、感度モードを切り替えるごとに、放射線に応じた量の電荷をフォトダイオードＰＤで再発生させる必要がある（電荷の性質上）。したがって、本実施形態では、感度をより低い感度に切り替えながら複数回にわたって読み出す必要がある。また、第１実施形態と同様、画素加算領域は順次縮小する方向ではなく、拡大する方向で画素加算を行いながら複数回にわたって読み出す必要がある。

以上説明したように、上記の第２実施形態では、１フレームの撮影によって蓄積信号を、たとえば高感度１ｘ１、中感度２ｘ２、低感度４ｘ４のように順次切り替えて画像を読み出す。これにより、１回の撮影による蓄積で複数の感度モードおよび複数の画素加算モードの補正用画像を取得することが可能となる。これにより、補正用画像の生成の効率化を図ることができる。

本明細書の開示は、以下の放射線撮像装置、方法、プログラムおよび記憶媒体を含む。

（項目１）
蓄積した電荷に基づく信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部が出力する信号を保持する保持部とをそれぞれ有する、マトリクス状に配列された複数の画素と、
前記複数の画素のうちの所定数の画素の前記信号を加算するために、前記所定数の画素を共通に接続するスイッチと、
前記保持部に保持された蓄積信号を、前記スイッチを用いて加算領域を変更して画素加算を行いながら複数回にわたって読み出し、１回の電荷蓄積に対して画素加算数の異なる複数の画像を取得する読み出し回路と、
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。

（項目２）
前記読み出し回路は、前記保持部に保持された蓄積信号を、前記スイッチを用いて加算領域を順次拡大する方向で画素加算を行いながら複数回にわたって読み出すことを特徴とする項目１に記載の放射線撮像装置。

（項目３）
前記画素加算数の異なる複数の画像は、補正用画像であることを特徴とする項目１または２に記載の放射線撮像装置。

（項目４）
感度を切り替え可能な切替手段と、前記信号生成部が出力する蓄積信号に対して、前記切替手段を用いて感度を切り替えながら複数回にわたり前記保持部への保持と読み出しを行い、１回の電荷蓄積に対して感度の異なる複数の画像を取得する読み出し回路と、をさらに備えることを特徴とする項目１乃至３のいずれか１項目に記載の放射線撮像装置。

（項目５）
前記読み出し回路は、前記信号生成部が出力する蓄積信号に対して、前記切替手段を用いて感度をより低い感度に切り替えながら複数回にわたり前記保持部への保持と読み出しを行うことを特徴とする項目４に記載の放射線撮像装置。

（項目６）
前記感度の異なる複数の画像は、補正用画像であることを特徴とする項目４または５に記載の放射線撮像装置。

（項目７）
前記複数の画素のそれぞれは、前記保持部を複数有することを特徴とする項目１乃至６のいずれか１項目に記載の放射線撮像装置。

（項目８）
前記複数の画素のそれぞれは、前記保持部を３つ有することを特徴とする項目７に記載の放射線撮像装置。

（項目９）
複数の前記保持部のうちの１つは、放射線を受けた状態で前記信号生成部が生成した蓄積信号を保持する保持部であり、複数の前記保持部のうちの他の１つは、放射線を受けない状態で前記信号生成部が生成した暗信号を保持する保持部であることを特徴とする項目７または８に記載の放射線撮像装置。

（項目１０）
前記蓄積信号と前記暗信号の差分を取得する減算手段をさらに備えることを特徴とする項目９に記載の放射線撮像装置。

（項目１１）
前記読み出し回路は、画素加算数が同じ複数の画像を取得することを特徴とする項目１乃至１０のいずれか１項目に記載の放射線撮像装置。

（項目１２）
前記画素加算数が同じ複数の画像を加算平均して、補正用画像を生成する生成手段をさらに備えることを特徴とする項目１１に記載の放射線撮像装置。

（項目１３）
前記スイッチは、隣接する画素同士を接続するスイッチであることを特徴とする項目１乃至１２のいずれか１項目に記載の放射線撮像装置。

（項目１４）
蓄積した電荷に基づく信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部が出力する信号を保持する保持部とをそれぞれ有する、マトリクス状に配列された複数の画素と、前記複数の画素のうちの所定数の画素の前記信号を加算するために、前記所定数の画素を共通に接続するスイッチと、を備える放射線撮像装置を制御する方法であって、
前記保持部に保持された蓄積信号を、前記スイッチを用いて加算領域を順次拡大する方向で画素加算を行いながら複数回にわたって読み出し、１回の電荷蓄積に対して画素加算数の異なる複数の画像を取得する読み出し工程を有することを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。

（項目１５）
前記放射線撮像装置は、感度を切り替え可能な切替手段をさらに備え、前記信号生成部が出力する蓄積信号に対して、前記切替手段を用いて感度をより低い感度に切り替えながら複数回にわたり前記保持部への保持と読み出しを行い、１回の電荷蓄積に対して感度の異なる複数の画像を取得する読み出し工程をさらに有することを特徴とする項目１４に記載の放射線撮像装置の制御方法。

（項目１６）
コンピュータに項目１４または１５に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。

（項目１７）
コンピュータに項目１４または１５に記載の制御方法を実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

（他の実施形態）
また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

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。

１０:撮像領域、２０：信号読出部、１００：放射線撮像装置、１０１：信号処理部、１０２：表示部、１０３：照射制御部、１０４：放射線発生装置、１０５：撮像パネル、１０７：信号増幅部、１０８：ＡＤ変換部、１０９：制御部、１１０：制御用インターフェース、１１１：画像データインターフェース、１１２：ＲＥＡＤＹ信号、１１３：同期信号、１１４：照射許可信号、１２０：画素アレイ、４０３：垂直走査回路、４０４：水平走査回路

Claims (17)

1. 蓄積した電荷に基づく信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部が出力する信号を保持する保持部とをそれぞれ有する、マトリクス状に配列された複数の画素と、
   前記複数の画素のうちの所定数の画素の前記信号を加算するために、前記所定数の画素を共通に接続するスイッチと、
   前記保持部に保持された蓄積信号を、前記スイッチを用いて加算領域を変更して画素加算を行いながら複数回にわたって読み出し、１回の電荷蓄積に対して画素加算数の異なる複数の画像を取得する読み出し回路と、
   を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記読み出し回路は、前記保持部に保持された蓄積信号を、前記スイッチを用いて加算領域を順次拡大する方向で画素加算を行いながら複数回にわたって読み出すことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記画素加算数の異なる複数の画像は、補正用画像であることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
4. 感度を切り替え可能な切替手段と、前記信号生成部が出力する蓄積信号に対して、前記切替手段を用いて感度を切り替えながら複数回にわたり前記保持部への保持と読み出しを行い、１回の電荷蓄積に対して感度の異なる複数の画像を取得する読み出し回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
5. 前記読み出し回路は、前記信号生成部が出力する蓄積信号に対して、前記切替手段を用いて感度をより低い感度に切り替えながら複数回にわたり前記保持部への保持と読み出しを行うことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
6. 前記感度の異なる複数の画像は、補正用画像であることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
7. 前記複数の画素のそれぞれは、前記保持部を複数有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。
8. 前記複数の画素のそれぞれは、前記保持部を３つ有することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
9. 複数の前記保持部のうちの１つは、放射線を受けた状態で前記信号生成部が生成した蓄積信号を保持する保持部であり、複数の前記保持部のうちの他の１つは、放射線を受けない状態で前記信号生成部が生成した暗信号を保持する保持部であることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
10. 前記蓄積信号と前記暗信号の差分を取得する減算手段をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置。
11. 前記読み出し回路は、画素加算数が同じ複数の画像を取得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。
12. 前記画素加算数が同じ複数の画像を加算平均して、補正用画像を生成する生成手段をさらに備え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. 前記スイッチは、隣接する画素同士を接続するスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
14. 蓄積した電荷に基づく信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部が出力する信号を保持する保持部とをそれぞれ有する、マトリクス状に配列された複数の画素と、前記複数の画素のうちの所定数の画素の前記信号を加算するために、前記所定数の画素を共通に接続するスイッチと、を備える放射線撮像装置を制御する方法であって、
    前記保持部に保持された蓄積信号を、前記スイッチを用いて加算領域を順次拡大する方向で画素加算を行いながら複数回にわたって読み出し、１回の電荷蓄積に対して画素加算数の異なる複数の画像を取得する読み出し工程を有することを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
15. 前記放射線撮像装置は、感度を切り替え可能な切替手段をさらに備え、前記信号生成部が出力する蓄積信号に対して、前記切替手段を用いて感度をより低い感度に切り替えながら複数回にわたり前記保持部への保持と読み出しを行い、１回の電荷蓄積に対して感度の異なる複数の画像を取得する読み出し工程をさらに有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の制御方法。
16. コンピュータに請求項１４または１５に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
17. コンピュータに請求項１４または１５に記載の制御方法を実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

Images