JP5790659B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、放射線発生装置と連携し、或いは連携せずに放射線画像撮影を行うことが可能な放射線画像撮影装置に関する。
照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号（すなわち画像データ）に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台（或いはブッキー装置）と一体的に形成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図７等に示すように、通常、複数の放射線検出素子７が、検出部Ｐ上に二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子７にそれぞれ薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
そして、通常、放射線画像撮影は、被験者の身体等の被写体を介した状態で、放射線発生装置５５の放射線源５２（後述する図１１等参照）から放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されて行われる。その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して全てのＴＦＴ８をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が、各放射線検出素子７内に的確に蓄積される。
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各ＴＦＴ８を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷を各信号線６に順次放出させて、各読み出し回路１７で画像データＤとしてそれぞれ読み出すように構成される。
ところで、上記のように、放射線画像撮影が的確に行われるためには、放射線画像撮影装置に放射線が照射される際には、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに適切にオフ電圧が印加された状態になっており、スイッチ手段である各ＴＦＴ８がオフ状態になっていることが必要となる。
しかし、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加し続けると、各ＴＦＴ８がオフ状態のままになり、各放射線検出素子７自体の熱による熱励起等により発生するいわゆる暗電荷が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になる。そして、各放射線検出素子７内に暗電荷等が多量に蓄積されると、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生する有用な電荷を蓄積するためのダイナミックレンジが小さくなり、或いは、なくなってしまう。
そのため、撮影時点で各放射線検出素子７内に残存している電荷をできるだけ少なくするために、通常、放射線画像撮影前から、各放射線検出素子７のリセット処理等が行われるように構成される場合が多い。
一方、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されている最中に各放射線検出素子７のリセット処理等が行われると、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した有用な電荷がリセット処理等により各放射線検出素子７内から流出して失われてしまう。そのため、放射線画像撮影装置に放射線が照射される時点、或いは少なくともその直後に、各ＴＦＴ８をオフ状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内に的確に蓄積される状態（すなわち後述する電荷蓄積状態）にしておくことが必要となる。
そのため、例えば特許文献４に記載されているように、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で互いに信号等をやり取りして、両者が連携しながら放射線画像撮影を行うように構成されている場合がある。なお、以下、このように、放射線発生装置との間で信号のやり取りを行って放射線画像撮影を行う方式を、連携方式という。
この連携方式の場合には、後で詳しく説明するように、例えば、放射線発生装置から放射線を照射する際に、事前に放射線発生装置から放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する旨の信号（すなわち後述する照射開始信号）を送信する。放射線画像撮影装置側では、各放射線検出素子７のリセット処理を完了し、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加したうえで、放射線発生装置にインターロック解除信号を送信する。そして、放射線発生装置は、放射線画像撮影装置からインターロック解除信号を受信した後で、放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する。
放射線画像撮影装置と放射線発生装置とをこのように連携させることで、放射線画像撮影装置側で各放射線検出素子７のリセット処理を完了し、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とし、各放射線検出素子７が放射線の照射によりその内部で発生した電荷が各放射線検出素子７内に的確に蓄積される状態になってから、放射線発生装置からの放射線の照射を受けることが可能となる。
一方、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造メーカーが異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築して互いに信号等をやり取りして連携しながら放射線画像撮影を行うように構成することが必ずしも容易でない場合がある。なお、以下、このように放射線画像撮影装置と放射線発生装置とが連携をとれない（或いはとらない）状態で放射線画像撮影を行う方式を、非連携方式という。
このような非連携方式の場合、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加した状態で放射線の照射を待つように構成すると、放射線画像撮影装置では、どのタイミングで放射線が照射されるかが分からないため、待ち時間が長くなり得る。そして、待ち時間が長くなると、上記のように、各放射線検出素子７内に暗電荷等の電荷が多量に蓄積されてしまい、各放射線検出素子７のダイナミックレンジが小さくなる（或いはなくなる）等の問題が生じる。
そこで、非連携方式の場合には、放射線画像撮影装置は、放射線発生装置から放射線が照射されたことを、上記のように放射線発生装置側から照射開始信号等の送信を受けない状態で、自ら検出しなければならなくなる。
そこで、例えば、特許文献５に記載されているように、放射線の照射により装置内の配線（例えば後述するバイアス線９や結線１０等）中を流れる電流が増加することを利用して、放射線画像撮影装置内に電流検出手段を設けて、電流検出手段からの出力を監視することにより、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出するように構成することが提案されている。
そして、この場合、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことが検出された時点で、各放射線検出素子７のリセット処理を停止し、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加し、各ＴＦＴ８をオフ状態にして電荷蓄積状態に移行するように構成される。
特開平９−７３１４４号公報 特開２００６−０５８１２４号公報 特開平６−３４２０９９号公報 特開２０１０−０８２１８６号公報 特開２００９−２１９５３８号公報
ところで、放射線画像撮影装置が、上記の連携方式や非連携方式のいずれかの方式で使用されることが予め決まっている場合には、それぞれの方式に適した処理の仕方で、各放射線検出素子７のリセット処理や電荷蓄積状態への移行、画像データＤの読み出し処理等の各処理を行うように構成することが可能である。
また、１つの放射線画像撮影装置で、連携方式でも非連携方式でもいずれの方式でも撮影を行うことができるように構成することが考えられている。この場合、連携方式と非連携方式とで、処理の仕方を統一した方が、制御構成の構築が容易になる。
しかし、上記のように、特に非連携方式では、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出しなければならないという制約があり、本発明者らの研究では、検出の際に、連携方式では生じ得ない種々の問題が生じることが分かってきた。そのため、１つの放射線画像撮影装置で、連携方式でも非連携方式でもいずれの方式でも撮影を行うことができるように構成する場合、両者の間で、いくつかの点で制御構成を変更する必要があることが分かってきた。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線発生装置と連携しながら（すなわち連携方式で）撮影を行う場合は勿論、放射線発生装置との連携がとれない状態で（すなわち非連携方式で）撮影を行う場合にも的確に処理を行うことが可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置と少なくとも信号の送受信を行う通信手段と、
を備え、
前記制御手段は、外部の放射線発生装置との間で信号のやり取りを行わずに自ら少なくとも放射線の照射の開始を検出する非連携方式で放射線画像撮影を行う場合には、放射線画像撮影前に行う前記各放射線検出素子のリセット処理または前記各放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理において、前記走査駆動手段から、ある前記走査線にオン電圧を印加した後、次の前記走査線にオン電圧を印加するまでの周期を、前記放射線発生装置との間で信号のやり取りを行って放射線画像撮影を行う連携方式の場合における前記周期よりも長くなるように制御することを特徴とする。
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、１つの放射線画像撮影装置を用いて、連携方式や非連携方式の各方式に適するように、各走査線にオン電圧を順次印加する際の処理シーケンスを切り替えるなど、連携方式と非連携方式との間で処理の制御構成を切り替えることが可能となる。そのため、連携方式と非連携方式のいずれの方式においても、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。
そして、このように連携方式と非連携方式との間で処理の制御構成を的確に切り替えることが可能となるため、連携方式で撮影を行う場合は勿論、放射線発生装置との連携がとれない状態で（すなわち非連携方式で）撮影を行う場合にも、的確に処理を行うことが可能となる。
また、特に非連携方式では、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射を検出する際に、後述する図２６や図２８に示したような線欠陥が発生するという問題が生じるが、非連携方式において、放射線画像撮影前に行う各放射線検出素子のリセット処理や画像データの読み出し処理において、走査駆動手段から、ある前記走査線にオン電圧を印加してから次の走査線にオン電圧を印加するまでの周期（すなわち後述するゲート周期）を、連携方式の場合におけるゲート周期よりも長くなるように制御するように構成することで、非連携方式の場合に生じる線欠陥の発生本数を、１本程度の非常に少ない本数に低減させることが可能となる。
そのため、本画像として読み出された画像データに基づいて生成される放射線画像を、例えば医療における診断用等に用いるような場合、病変部が撮影されている画像データが線欠陥として画像中から失われることがなくなり、或いはその可能性を非常に低くすることが可能となる。そのため、放射線画像や放射線画像撮影装置１の信頼性を向上させることが可能となる。
本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図である。 図１の放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。 図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。 図４の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。 ＣＯＦやＰＣＢ基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。 放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。 各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示す図である。 放射線画像撮影装置のコネクタとブッキー装置のコネクタとが接続された状態を表す外観斜視図である。 放射線画像撮影装置を病室で使用する場合の構成例を示す図である。 １面分のリセット処理におけるタイミングチャートである。 連携方式における照射開始信号の送信、リセット処理の終了および電荷蓄積状態への移行、インターロック解除信号の送信、および放射線の照射のタイミングを表すタイミングチャートである。 連携方式における各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。 図１６に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータの読み出し処理が行われることを説明するタイミングチャートである。 非連携方式において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。 非連携方式の場合に放射線の照射開始を検出した時点で画像データの読み出し処理を停止するように構成された場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。 放射線画像撮影前から行われる読み出し処理で読み出される画像データを時系列的にプロットしたグラフである。 ＴＦＴを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。 リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理とリセット処理を交互に行い、電荷蓄積状態でリークデータの読み出し処理を行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミングを説明するタイミングチャートである。 放射線の照射が終了するとリークデータが減少することを示すグラフである。 画像データが破棄されて走査線のラインＬｎが線欠陥とされた状態を表す図である。 照射開始の検出が遅れて複数の走査線にオン電圧が印加された後で放射線の照射開始が検出される場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。 図２７の場合に線欠陥が連続して現れる状態を表す図である。 放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理の際のゲート周期を長くした場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。 図２９においてオン時間を長くした場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。 図２３においてゲート周期を長くし蓄積期間を長くした場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 図３０に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータの読み出し処理が行われることを説明するタイミングチャートである。 放射線検出素子ごとにオフセットデータが割り当てられて作成されたオフセット画像を説明する図である。 各走査線ごとに作成された一群のオフセット画像を説明する図である。 電流検出手段が設けられた放射線画像撮影装置の等価回路の一例を表すブロック図である。
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
［放射線画像撮影装置］
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図２は、放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。また、図３は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置１は、図１〜図３に示すように、筐体状のハウジング２内にシンチレータ３や基板４等で構成されるセンサパネルＳＰが収納されている。
図１や図２に示すように、本実施形態では、筐体２のうち、放射線入射面Ｒを有する中空の角筒状のハウジング本体部２Ａは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、ハウジング本体部２Ａの両側の開口部を蓋部材２Ｂ、２Ｃで閉塞することで筐体２が形成されている。なお、筐体２をこのようないわゆるモノコック型として形成する代わりに、例えば、フロント板とバック板とで形成された、いわゆる弁当箱型とすることも可能である。
図１に示すように、筐体２の一方側の蓋部材２Ｂには、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクタ３９、バッテリ状態や放射線画像撮影装置１の稼働状態等を表示するＬＥＤ等で構成されたインジケータ４０等が配置されている。
本実施形態では、コネクタ３９は、例えば後述する図１２に示すように、ケーブル５１ｂ等が接続されることにより、後述するようにコンソール５８（図１１参照）に画像データＤ等を送信したり、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５との間で情報や信号等のやり取りを行う連携方式の場合の通信手段として機能するようになっている。なお、コネクタ３９の設置位置は蓋部材２Ｂに限定されず、放射線画像撮影装置１の適宜の位置に設置することが可能である。
また、図２に示すように、例えば放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５とが情報や信号等のやり取りを行わず、放射線画像撮影装置１がコンソール５８のみと情報や信号等のやり取りを行う非連携方式の場合に、コンソール５８との情報や信号等のやり取りを無線方式で行うための通信手段としてのアンテナ装置４１が、例えば筐体２の反対側の蓋部材２Ｃ等に設けられている。アンテナ装置４１は、例えば蓋部材２Ｃに埋め込む等して設けることが可能である。
なお、アンテナ装置４１の設置位置は蓋部材２Ｃに限定されず、放射線画像撮影装置１の任意の位置にアンテナ装置４１を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置４１は１個に限らず、複数設けることも可能である。
また、非連携方式で放射線画像撮影を行う場合、撮影後に放射線画像撮影装置１をコンソール５８の所に持参して、コンソール５８から延びる図示しないケーブルを放射線画像撮影装置１のコネクタ３９に接続して、放射線画像撮影装置１とコンソール５８との情報や信号等の送受信を有線方式で行わせることも可能である。この場合は、コネクタ３９が通信手段になる。
図３に示すように、筐体２の内部には、基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４等が取り付けられている。また、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒには、それらを保護するためのガラス基板３５が配設されている。また、本実施形態では、センサパネルＳＰと筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３６が設けられている。
シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図４に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた領域ｒ全体、すなわち図４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
本実施形態では、放射線検出素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子７は、図４の拡大図である図５に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
放射線検出素子７は、放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレータ３で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子７は、このようにして、照射された放射線（シンチレータ３から照射された電磁波）を電荷に変換するようになっている。
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。
本実施形態では、図５に示すように、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、図４に示すように、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に結束されている。
本実施形態では、図４に示すように、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう。）１１に接続されている。各入出力端子１１には、図６に示すように、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ等のチップがフィルム上に組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
そして、ＣＯＦ１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１のセンサパネルＳＰが形成されている。なお、図６では、電子部品３２等の図示が省略されている。
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図８は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７ｂにそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
図７や図８に示すように、本実施形態では、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７ｂにバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７ａ側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
走査駆動手段１５は、配線１５ｄを介してゲートドライバ１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ１５ｂとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバ１５ｂは、複数の前述したゲートＩＣ１５ｃ（図６参照）が並設されて構成されている。
なお、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際の、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘへのオン電圧の印加等については、後で説明する。
図７や図８に示すように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。読み出し回路１７は、増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図７や図８中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図８中では、アナログマルチプレクサ２１は省略されている。
本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサ１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続され、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。
放射線画像撮影装置１で、各放射線検出素子７内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子７のリセット処理を行う際には、図９に示すように、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態（およびスイッチ１８ｅがオフ状態）とされた状態で、各ＴＦＴ８がオン状態とされると、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出され、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過して、オペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出すようになっている。
一方、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図１０に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態（およびスイッチ１８ｅがオン状態）とされた状態で、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出されると、電荷が増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積される。そして、増幅回路１８では、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっており、増幅回路１８により、各放射線検出素子７から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
そして、増幅回路１８の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９は、各放射線検出素子７から電荷が流出する前に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１（図１０参照）が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持し、上記のように各放射線検出素子７から流出した電荷が増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積された後に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
そして、相関二重サンプリング回路１９は、２回目のパルス信号Ｓｐ２で電圧値Ｖfiを保持すると、電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７の画像データＤは、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データＤに変換されて記録手段２３に出力されて順次保存されるようになっている。
なお、１回の画像データＤの読み出し処理が終了すると、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされ（図１０参照）、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す等して、増幅回路１８がリセットされる。
制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図７等に示すように、制御手段２２には、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記録手段２３が接続されている。
また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４１が接続されており、さらに、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記録手段２３、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリ２４が接続されている。また、バッテリ２４には、図示しない充電装置からバッテリ２４に電力を供給してバッテリ２４を充電する際の接続端子２５が取り付けられている。
前述したように、制御手段２２は、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。
［放射線画像撮影システム］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システムについて説明する。図１１は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示す図である。
撮影室Ｒ１には、ブッキー装置５１が設置されており、ブッキー装置５１は、そのカセッテ保持部（カセッテホルダともいう。）５１ａに上記の放射線画像撮影装置１を装填して用いることができるようになっている。なお、図１１では、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂが設置されている場合が示されているが、例えば、立位撮影用のブッキー装置５１Ａのみ、或いは、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂのみが設けられていてもよい。
本実施形態では、図１２に示すように、放射線画像撮影装置１のコネクタ３９と、ブッキー装置５１から延設されたケーブル５１ｂの先端に設けられたコネクタ５１ｃとが接続されて、放射線画像撮影装置１がブッキー装置５１に装填されるようになっている。なお、カセッテ保持部５１ａ内にコネクタ５１ｃを設けておき、放射線画像撮影装置１が装填されると自動的にコネクタ３９とコネクタ５１ｃとが接続されるように構成することも可能であり、適宜に構成される。
本実施形態では、ブッキー装置５１は、コネクタ５１ｃと放射線画像撮影装置１のコネクタ３９とが接続されると、ブッキー装置５１から放射線画像撮影装置１に電力を供給するようになっており、後述するコンソール５８との画像データＤや信号等の送受信は、ブッキー装置５１のケーブル５１ｂや後述する中継器５４を介して有線方式で行うようになっている。コンソール５８との画像データＤや信号等の送受信を、アンテナ装置４１を介して無線方式で行うように構成することも可能である。
さらに、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、撮影室Ｒ１でブッキー装置５１に装填されて用いられる場合には、後述する放射線発生装置５５との信号等のやり取りを行い、放射線発生装置５５と連携して撮影を行う連携方式で放射線画像撮影が行われるが、その場合、放射線発生装置５５との信号のやり取りは、ブッキー装置５１のケーブル５１ｂや後述する中継器５４を介して行うようになっている。
図１１に示すように、撮影室Ｒ１には、被写体を介してブッキー装置５１に装填された放射線画像撮影装置１に放射線を照射する放射線源５２Ａが少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、放射線源５２Ａの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。
撮影室Ｒ１には、撮影室Ｒ１内の各装置等や撮影室Ｒ１外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器（アクセスポイント、基地局等ともいう。）５４が設けられている。なお、本実施形態では、中継器５４には、放射線画像撮影装置１が無線方式で画像データＤや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ５３が設けられている。また、本実施形態では、前述した各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂと中継器５４とはそれぞれケーブル等で接続されている。
また、中継器５４は、放射線発生装置５５やコンソール５８と接続されており、中継器５４には、放射線画像撮影装置１やコンソール５８等から放射線発生装置５５に送信するＬＡＮ通信用の信号等を放射線発生装置５５用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
前室（操作室ともいう。）Ｒ２には、本実施形態では、放射線発生装置５５の操作卓５７が設けられており、操作卓５７には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置５５に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ５６が設けられている。そして、本実施形態では、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ５６を２回操作することで放射線源５２から放射線が照射されるようになっている。
具体的には、操作者が曝射スイッチ５６に対して１回目の操作を行うと、操作卓５７から放射線発生装置５５に起動信号を送信するようになっており、放射線発生装置５５は、この起動信号を受信すると、放射線源５２Ａを起動させる。また、曝射スイッチ５６に２回目の操作がなされると、操作卓５７から放射線発生装置５５に照射開始信号が送信される。
後述するように、本実施形態では、この照射開始信号は、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１にも送信されるようになっている。そして、後述するように、放射線画像撮影装置１から中継器５４を介してインターロック解除信号が送信されてくると、放射線発生装置５５は、放射線源５２から放射線を照射させるようになっている。
放射線発生装置５５は、このほか、指定されたブッキー装置５１に装填された放射線画像撮影装置１に対して放射線を適切に照射できるように放射線源５２を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置１の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りやコリメータ等を調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源５２を調整する等の種々の制御を放射線源５２に対して行うようになっている。
また、放射線発生装置５５は、放射線の照射開始から、設定された時間が経過した時点で、放射線源５２からの放射線の照射を終了させるようになっている。そして、本実施形態では、放射線発生装置５５は、放射線源５２からの放射線の照射を終了させると、それと同時に、中継器５４を介して、放射線の照射を終了した旨の信号（以下、終了信号という。）を放射線画像撮影装置１に送信するようになっている。
一方、放射線画像撮影装置１は、図１３に示すように、ブッキー装置５１には装填されずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。例えば、患者Ｈが病室Ｒ３のベッドＢから起き上がれず、撮影室Ｒ１に行くことができないような場合、図１３に示すように、放射線画像撮影装置１をベッドＢと患者の身体との間に差し込んだり患者の身体にあてがったりして用いることができる。
放射線画像撮影装置１をこのようにして用いる場合、例えば図１２に示したように、放射線画像撮影装置１のコネクタ３９にケーブルを接続して用いると、ケーブルが邪魔になる場合が多いため、本実施形態では、放射線画像撮影装置１を単独の状態で用いる場合には、コネクタ３９にケーブルを接続せずに使用するようになっている。
そのため、この場合は、放射線画像撮影装置１は、外部装置から電力の供給を受けることができないため、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、バッテリ２４（図７参照）からの各機能部に電力を供給して、必要な機能部を稼動させるようになっている。
また、放射線画像撮影装置１を病室Ｒ３等で用いる場合、前述した撮影室Ｒ１に据え付けられた放射線発生装置５５や放射線源５２Ａを病室Ｒ３に持ち込むことができないため、図１３に示すように、いわゆるポータブルの放射線発生装置５５が例えば回診車に搭載される等して病室Ｒ３に持ち込まれる。
この場合、ポータブルの放射線発生装置５５の放射線５２Ｂは、任意の方向に放射線を照射できるように構成される。そして、ベッドＢと患者の身体との間に差し込まれたり患者の身体にあてがわれたりした放射線画像撮影装置１に対して、適切な距離や方向から放射線を照射することができるようになっている。
なお、図１１に示したように、放射線画像撮影装置１を、撮影室Ｒ１の臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ上に横臥した患者の身体と臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとの間に差し込んだり、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ上で患者の身体にあてがったりして用いることも可能であり、その場合は、ポータブルの放射線５２Ｂや、撮影室Ｒ１に据え付けられた放射線源５２Ａのいずれを用いることも可能である。
また、上記のように病室Ｒ３や撮影室Ｒ１で、放射線画像撮影装置１を、コネクタ３９にケーブルを接続しない状態で用いる場合、ポータブルの放射線発生装置５５（或いは上記のような場合には撮影室Ｒ１の放射線発生装置５５）との信号のやり取りを行うことができない。
そのため、このような場合には、放射線画像撮影装置１は、放射線発生装置５５との信号のやり取りを行わない非連携方式で撮影を行う。すなわち、放射線発生装置５５から上記のような照射開始信号等を受信したり放射線画像撮影装置１からインターロック解除信号を送信したりすることなしに、放射線画像撮影装置１自体で自らに対する放射線の照射が開始されたこと等を検出して放射線画像撮影を行うことが必要となる。
なお、そのための制御構成等については、後で説明する。また、例えば病室Ｒ３等で撮影が行われた場合には、撮影後、放射線画像撮影装置１をコンソール５８の所に持参し、例えば図１２に示したように、放射線画像撮影装置１のコネクタ３９にコンソール５８のケーブルを接続させて画像データＤ等を送信するように構成することができることは前述した通りである。
また、ポータブルの放射線発生装置５５に内蔵されたコンピュータや回診車に搭載したコンピュータに放射線画像撮影装置１から画像データＤ等を送信し、それらのコンピュータからコンソール５８に画像データＤ等を転送するように構成したり、或いは、コンソール５８を回診車に搭載して病室Ｒ３等に持ち込んで放射線画像撮影装置１から画像データＤ等を直接送信するように構成することも可能である。
図１１に示すように、本実施形態では、コンピュータ等で構成されたコンソール５８が前室Ｒ２に設けられている。なお、コンソール５８を撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、コンソール５８の設置場所は適宜決められる。
本実施形態では、コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成される表示部５８ａが設けられており、また、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成された記憶手段５９が接続、或いは内蔵されている。
コンソール５８は、放射線画像撮影装置１から画像データＤ等が送信されてくると、それに基づいて表示部５８ａ上にプレビュー画像を表示したり、或いは、放射線画像撮影装置１から送信されてきた画像データＤや後述するオフセットデータＯ等に基づいて、最終的な放射線画像を生成するようになっている。
［連携方式で撮影を行う場合の処理］
次に、放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１に装填して放射線画像撮影を行う図１１に示した場合のように、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５とが信号のやり取りを行い、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５と連携して放射線画像撮影を行う連携方式において、放射線画像撮影装置１で行われる処理について説明する。
本実施形態では、放射線画像撮影が連携方式で行われる場合、制御手段２２は、通常、まず、各放射線検出素子７のリセット処理を行うようになっている。各放射線検出素子７のリセット処理では、例えば図１４に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂ（図８参照）から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに対してオン電圧をそれぞれ印加し、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇにオン電圧を印加してＴＦＴ８をオン状態として、各放射線検出素子７から余分な電荷を各信号線６に放出させる。
そして、図１４に示すように、オン電圧を印加する走査線５を順次切り替えて、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに順次オン電圧を印加して、各放射線検出素子７のリセット処理を繰り返す。制御手段２２は、このようにして、走査線５の最初のラインＬ１から最終ラインＬｘまで順次オン電圧を印加して行う１面分のリセット処理Ｒｍを繰り返すようになっている。
この場合、１面分のリセット処理Ｒｍを所定の回数だけ繰り返した時点で、各放射線検出素子７のリセット処理を終了し、その後は、走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加し、全ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、放射線の照射を待つように構成することも可能である。また、各放射線検出素子７に残存する余分な電荷がより少ない状態で撮影を行うという観点から、放射線の照射開始の直前まで各放射線検出素子７のリセット処理を繰り返すように構成することも可能である。
そして、図１５に示すように、１面分のリセット処理Ｒｍの最中に、前述したように放射線発生装置５５側で曝射スイッチ５６が操作されて、放射線発生装置５５から放射線画像撮影装置１に照射開始信号が送信されてくると、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、照射開始信号が送信されてきた時点で行っている１面分のリセット処理Ｒｍが完了した時点で、各放射線検出素子７のリセット処理を終了して、走査駆動手段１５から走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて全ＴＦＴ８をオフ状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
また、制御手段２２は、上記のように１面分のリセット処理Ｒｍが完了した時点で、放射線発生装置５５にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置５５は、基地局５４を介して放射線画像撮影装置１からインターロック解除信号を受信すると、放射線源５２から放射線を照射させる。
放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、インターロック解除信号を送信した後、前述したように、放射線発生装置５５から放射線の照射を終了した旨の信号すなわち終了信号が送信されてくると、図１６に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７から画像データＤをそれぞれ読み出すようになっている。なお、図１６中の斜線は、その期間に放射線が照射されたことを表す。
その際、各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理では、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに対して、ある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでの周期τ（以下、この周期をゲート周期τという。図１６参照）が各走査線５で同じになるようにして走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加される。
また、画像データＤの読み出し処理における制御構成と、各放射線検出素子７のリセット処理における制御構成とをできるだけ同じ構成にした方が処理全体の制御構成の構築が容易になる等の理由から、この連携方式の場合には、図１６に示すように、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理においても、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに対してオン電圧を順次印加する際にある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでのゲート周期が、画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τと同じになるように構成される。
なお、上記のように、放射線発生装置５５から終了信号を送信した時点で各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を開始するように構成する代わりに、制御手段２２が放射線の照射開始からの経過時間を計測するように構成し、照射開始から予め設定された時間が経過した時点で画像データＤの読み出し処理を開始するように構成することも可能である。
また、照射された放射線の線量を放射線画像撮影装置１で測定できるように構成し、所定の線量の放射線が照射された時点で放射線画像撮影装置１から放射線発生装置５５に放射線の照射を終了するように指示した後、放射線画像撮影装置１での各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を開始するように構成することも可能である。
一方、図１６に示したように、電荷蓄積状態の間、各ＴＦＴ８はオフ状態とされるため、各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内に蓄積される。その際、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内に蓄積される。また、各放射線検出素子７の内部では、各放射線検出素子７自体の熱による熱励起等によりいわゆる暗電荷が常時発生しており、その暗電荷も各放射線検出素子７内に蓄積される。
そして、読み出し処理で読み出される画像データＤ中には、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷に起因する有用なデータ（以下、真の画像データＤ＊という。）とともに、暗電荷に起因するオフセット分に相当するデータすなわちオフセットデータＯも含まれる。
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、後の画像処理で真の画像データＤ＊を算出するために必要となる、画像データＤ中に含まれる上記の暗電荷に起因するオフセット分、すなわちオフセットデータＯを検出するために、当該放射線画像撮影や一連の放射線画像撮影の前や後に、図１７に示すように、図１６に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータＯの読み出し処理を行うようになっている。
すなわち、放射線画像撮影時の、各放射線検出素子７のリセット処理を行ってから電荷蓄積状態を経て本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うまでの走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘへのオン電圧の印加のタイミングと同じタイミングで走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７のリセット処理を行った後、電荷蓄積状態を経てオフセットデータＯの読み出し処理を行うようになっている。
なお、図１７に示すように、このオフセットデータＯの取得の際には、各放射線検出素子７のリセット処理を行った後、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない状態で、図１６に示した電荷蓄積状態と同じ時間だけ放射線画像撮影装置１を放置して各放射線検出素子７内に電荷（すなわちこの場合は暗電荷）を蓄積させ、その後で、画像データＤの読み出し処理と同様の仕方でオフセットデータＯを読み出す。
また、オフセットデータＯの読み出し処理の前に行う各放射線検出素子７のリセット処理は、画像データＤの読み出し処理の前に行った１面分のリセット処理Ｒｍと同じ回数分の１面分のリセット処理Ｒｍを行う必要はなく、１面分のリセット処理Ｒｍが必要な回数だけ繰り返されればよい。１面分のリセット処理Ｒｍを１回だけ行うように構成することも可能である。
さらに、図１７に示すように、オフセットデータＯの読み出し処理や、オフセットデータＯの読み出し処理前の各放射線検出素子７のリセット処理においても、ゲート周期が、画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τと同じになるように構成される。
また、オフセットデータＯの読み出し処理を複数回繰り返して行い、各処理で得られた複数のオフセットデータＯを各放射線検出素子７ごとに平均してオフセットデータＯとするように構成することも可能である。
なお、図１６や図１７では、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理やオフセットデータＯの読み出し処理前のリセット処理におけるゲート周期τが、本画像としての画像データＤの読み出し処理やオフセットデータＯの読み出し処理におけるゲート周期τと同じ周期である場合を示した。
しかし、図示を省略するが、実際には、図１５に示した、放射線発生装置５５から照射開始信号を受信してからインターロック解除信号を送信するまでの時間を短縮すること等を目的として、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期を、本画像としての画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τよりも短い周期に設定される場合もある。
そして、その場合には、オフセットデータＯの読み出し処理前のリセット処理におけるゲート周期も、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期と同様に、オフセットデータＯの読み出し処理におけるゲート周期τ（本画像としての画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τと同じ周期）よりも短い周期とされる。
［非連携方式で撮影を行う場合の処理］
次に、前述した放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１に装填せずに単独の状態で用いて放射線画像撮影を行う図１３に示した場合のように、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５とが信号のやり取りを行わずに、放射線画像撮影装置１が自ら放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う非連携方式において、放射線画像撮影装置１で行われる処理について説明する。
なお、本実施形態では、放射線画像撮影装置１を用いて連携方式で撮影を行う場合と非連携方式で撮影を行う場合とを切り替える場合、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、連携方式で撮影を行う場合には、上記のような制御構成に基づいて走査駆動手段１５等の各機能部を制御し、非連携方式で撮影を行う場合には、以下で説明する制御構成に基づいて各機能部を制御するように、制御の仕方を切り替えるようになっている。
このように、装置に既設の各機能部を用いて放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射を検出する方法としては、例えば、下記の２つの検出方法を採用することが可能である。
［検出方法１］
例えば、上記の連携方式の場合のように、放射線画像撮影で放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前に各放射線検出素子７のリセット処理（図１４等参照）を行うように構成する代わりに、図１８に示すように、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理を繰り返し行うように構成することが可能である。
なお、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データＤと区別して、以下、この放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出される画像データを画像データｄという。また、図１８中において、１フレームとは、検出部Ｐ（図４や図７参照）上に二次元状に配列された１面分の各放射線検出素子７から画像データｄの読み出し処理を行う期間をいう。
この放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理は、以下で説明するように放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射を検出するための処理であるが、各放射線検出素子７内に残存する暗電荷等の電荷を各放射線検出素子７内から除去する各放射線検出素子７のリセット処理も兼ねている。
このように放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合、図１９に示すように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された画像データｄ（図１９では走査線５のラインＬｎにオン電圧が印加されて読み出された画像データｄ）が、図２０に示すように、それ以前に読み出された画像データｄよりも格段に大きな値になる（図２０の時刻ｔ１参照）。
そこで、制御手段２２で放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データｄを監視するように構成し、読み出された画像データｄが、例えば図２０に示すように予め設定された所定の閾値ｄthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
そして、この場合、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１９に示したように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図１９の場合は走査線５のラインＬｎ）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１９の場合は走査線５のラインＬn+1）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
なお、図１９では、本画像としての画像データＤの読み出し処理を、放射線の照射開始を検出した時点でオン電圧が印加された走査線５のラインＬｎの次にラインＬn+1からオン電圧の印加を開始して行う場合を示したが、例えば、走査線５の最初のラインＬ１等からオン電圧の印加を開始して画像データＤの読み出し処理を行うように構成することも可能である。
［検出方法２］
また、上記の検出方法１のように、放射線画像撮影前に各放射線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
ここで、リークデータｄleakとは、図２１に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。
そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図２２に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図７、８のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信する。
画像データｄの読み出し処理の場合と同様に、相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。そして、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑが蓄積されて増幅回路１８から出力される電圧値が上昇し、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
そして、相関二重サンプリング回路１９が電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出して出力した値が、リークデータｄleakとなる。リークデータｄleakが、その後、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値に変換されることは、画像データｄの場合と同様である。
しかし、リークデータｄleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各ＴＦＴ８がオフ状態のままとなってしまい、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になってしまう。そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図２３に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータｄleakの読み出し処理と、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。
なお、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成する代わりに、図示を省略するが、各放射線検出素子７内に残存する電荷を放出させる意味で、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理とを交互に行うように構成することも可能である。
このように放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返して行うように構成した場合、図２４に示すように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑ（図２１参照）がそれぞれ増加する。
そのため、その時点で読み出されたリークデータｄleak（図２４では走査線５のラインＬ４にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の４回目の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleak）が、図示を省略するが、画像データｄの場合の図２０と同様に、それ以前に読み出されたリークデータｄleakよりも大きな値になる。
そこで、制御手段２２で放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータｄleakが、例えば予め設定された所定の閾値を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
そして、この場合、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図２４に示したように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図２４の場合は走査線５のラインＬ４）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図２４の場合は走査線５のラインＬ５）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
なお、図２４に示した場合においても、本画像としての画像データＤの読み出し処理を、例えば走査線５の最初のラインＬ１等からオン電圧の印加を開始して行うように構成することが可能である。
［放射線の照射終了の検出について］
また、図２４に示したように、放射線の照射が開始されたことを検出した後、各走査線５にオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理は停止して電荷蓄積状態に移行するが、電荷蓄積状態で、各走査線５にオフ電圧を印加して行うリークデータｄleakの読み出し処理を続行するように構成して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の終了を検出するように構成することも可能である。
放射線の照射開始検出後、リークデータｄleakの読み出し処理を続行するように構成すると、電荷蓄積状態では既に放射線の照射が開始されているため、図２５に示すように、読み出されるリークデータｄleakは大きな値になっているが、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了すると、リークデータｄleakは元の小さな値に戻る。
そのため、例えば時刻ｔ２でリークデータｄleakが閾値ｄleak_th以下の値になったことをもって放射線の照射が終了したことを検出することが可能となる。なお、この場合の閾値ｄleak_thは、上記の検出方法２で放射線の照射開始を検出する際の閾値と同じ値であってもよく、別の値として設定することも可能である。また、図２５では、時刻ｔ２で放射線の照射の終了を検出した後もリークデータｄleakの読み出し処理を引き続き行ってリークデータｄleakを読み出す場合が示されているが、実際には、下記のように、放射線の照射の終了を検出するとリークデータｄleakの読み出し処理は停止される。
図２４に示したように、リークデータｄleakが閾値ｄleak_th以下の値になり、放射線の照射が終了したことが検出された時点（図２４中の「Ａ」参照。図２５の時刻ｔ２に対応する。）で、各走査線５へのオン電圧の順次の印加を開始して本画像としての画像データＤの読み出し処理を開始するように構成することが可能となる。
このように構成すれば、図２４に示したように、放射線の照射の終了を検出した後、すぐに画像データＤの読み出し処理を開始することが可能となり、画像データＤの読み出し処理以降の処理を早期に行うことが可能となるといった利点がある。
連携方式では、上記のように、放射線発生装置５５から放射線画像撮影装置１に終了信号を送信するように構成することができるため、放射線の照射が終了すると、すぐに本画像としての画像データＤの読み出し処理を開始することができるため、それ以降の処理を早期に行うことができる。しかし、非連携方式では、そのように構成することができないため、上記のように電荷蓄積状態でリークデータｄleakの読み出し処理を行う等して放射線の照射の終了を検出するように構成しないと、電荷蓄積状態の時間が長くなり、本画像としての画像データＤの読み出し処理およびそれ以降の処理が遅延しがちになる。
そのため、上記のように電荷蓄積状態でリークデータｄleakの読み出し処理を行って放射線の照射の終了を検出するように構成することによって、画像データＤの読み出し処理以降の処理を早期に行うことが可能となることは、特に非連携方式において大きな意義を有する。
また、本画像として画像データＤが読み出された後、放射線画像撮影装置１から、画像データＤや、画像データＤを所定の割合で間引いて作成された間引きデータをコンソール５８（図１１参照）等に送信し、コンソール５８等で画像データＤや間引きデータに基づいてプレビュー画像を表示するように構成される場合がある。そして、放射線技師等がこのプレビュー画像を見て、撮影が適切に行われたか否かや再撮影が必要か否か等を判断する。
このような場合に、上記のように、放射線画像撮影装置１で、放射線の照射の終了を検出した後、すぐに画像データＤの読み出し処理を開始することが可能となれば、コンソール５８等に画像データＤや間引きデータを早急に送信することが可能となり、コンソール５８等にプレビュー画像が表示されるまでの時間が短縮される。そのため、放射線技師等がより迅速に上記の判断を行うことが可能となるといった利点がある。
さらに、画像データＤの読み出し処理後に行われる後述するオフセットデータＯの取得処理等をより早期に行うことが可能となり、最終的な放射線画像を生成するために必要な画像データＯやオフセットデータＯ等の各データを取得する処理全体に要する時間を、より短縮することが可能となるといった利点もある。
なお、このように電荷蓄積状態でリークデータｄleakの読み出し処理を行い、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の終了を検出する処理を、上記の検出方法１の場合にも適用することが可能である。
［ゲート周期を長くすることについて］
以上のように、上記の検出方法１、２を採用すれば、放射線発生装置５５（図１３参照）と連携をとらない非連携方式で撮影を行う場合でも、放射線画像撮影装置１に既に設けられている各機能部を用いて、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射を検出することが可能となる。
しかし、この場合、図１９や図２４に示したように、放射線の照射開始を検出した際にオン電圧が印加されて画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理が行われた走査線５に接続されている各放射線検出素子７からは、放射線の照射により発生した有用な電荷の一部が各放射線検出素子７から流出してしまうことになる。
そのため、例えば、図１９に示した場合では走査線５のラインＬｎ（図２４に示した場合では走査線５のラインＬ４。以下同じ。）に接続されている各放射線検出素子７から、放射線の照射後の画像データＤの読み出し処理で本画像として読み出された画像データＤについては、有効なデータではないとして破棄するように構成することが可能である。
そして、この場合、走査線５のラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７の画像データＤが破棄されると、図２６に示すように、走査線５のラインＬｎがいわゆる線欠陥となる。この場合、例えば、それに隣接する走査線５のラインＬn-1やラインＬn+1に接続されている各放射線検出素子７の画像データＤを用いて、例えば線形補間等の手法で補間する等して、走査線５のラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７の画像データＤが修復される。
しかし、放射線発生装置５５の放射線源５２から照射される放射線の線量が瞬時に所定の線量に達せずに緩やかに増加していくような場合や、リークデータｄleakの読み出し感度が必ずしも良好でないような場合には、例えば図２７に示すように、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理で、実際には走査線５のラインＬｎにオン電圧を印加した時点で放射線の照射が始まっているにもかかわらず、走査線５のラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７から読み出された画像データｄ等が閾値ｄth等を越えずに、放射線の照射開始が検出されない場合がある。
そのため、放射線の照射開始の検出が遅れ、例えば走査線５の複数のラインＬ（図２７の場合は走査線５のラインＬｎ〜Ｌn+2）にオン電圧が印加されて画像データｄの読み出し処理が行われた時点で画像データｄ等がようやく閾値ｄth等を越えて、走査線５のラインＬn+2にオン電圧が印加された時点でようやく放射線の照射開始が検出される場合がある。
このような場合には、走査線５のラインＬｎ〜Ｌn+2に接続されている各放射線検出素子７からは、放射線の照射により発生した有用な電荷の一部がそれぞれ流出してしまっている。そのため、それらの画像データＤが破棄され、図２８に示すように、線欠陥が走査線５のラインＬｎ〜Ｌn+2で発生し、線欠陥が隣接する複数の走査線５に連続して現れる状態になる。
このように線欠陥が隣接する複数の走査線５に連続して現れる状態であっても、例えば上記と同様にそれらの走査線５に隣接する走査線５のラインＬn-1とラインＬn+3に接続されている各放射線検出素子７から読み出された各画像データＤで、例えば線形補間等の手法によって、走査線５のラインＬｎ〜Ｌn+2に接続されている各放射線検出素子７の画像データＤをそれぞれ修復するように構成することが考えられなくはない。
しかし、このように構成すると、例えば、画像データＤに基づいて生成される放射線画像を医療における診断用等に用いるような場合、放射線画像に撮影されているはずの小さな病変部が上記のように線欠陥とされた各走査線５の部分に撮影されている場合には、それらの画像データＤが上記のように破棄されることで病変部の情報が失われ、病変部が撮影されていない周囲の画像データＤ（上記の場合は走査線５のラインＬn-1やラインＬn+3に接続されている各放射線検出素子７の各画像データＤ）で線形補間する等の処理が行われると、病変部の情報が放射線画像上から消えてしまう虞れがある。
そのため、放射線の照射開始を検出する際に発生する線欠陥の本数をできるだけ減らすように構成されることが必要となる。
そこで、本実施形態では、非連携方式においては、図２９に示すように、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理では、ゲートドライバ１５ｂから、ある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでのゲート周期τ＊が、放射線照射後の本画像としての画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τ、すなわち図１６に示した連携方式の場合の画像データＤの読み出し処理（或いは放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理）におけるゲート周期τよりも長くなるように制御手段２２が制御するように構成されている。
なお、前述したように、連携方式において、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理等におけるゲート周期を本画像としての画像データＤの読み出し処理等におけるゲート周期τより短い周期に設定する場合、本実施形態では、上記のように、非連携方式においては、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理におけるゲート周期τ＊が本画像としての画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τよりも長くなるため、非連携方式における放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理におけるゲート周期τ＊は、当然、連携方式における放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理等におけるゲート周期よりも長くなる。
また、本実施形態では、図２９に示したように、非連携方式の場合にも、本画像としての画像データＤの読み出し処理では、連携方式の場合と同じゲート周期τで走査線５の各ラインＬにオン電圧を順次印加して処理を行うようになっているが、画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τを、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理におけるゲート周期τ＊にあわせて長く可変させて、長いゲート周期τ＊で行うように構成してもよい。
一方、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する場合には、前述したように、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。
そして、この場合、図２４に示したように、放射線画像撮影前にある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでのゲート周期τ＊の間にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理が行われるため、ゲート周期τ＊は、必然的に、画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τ、すなわち連携方式の場合の画像データＤ（或いは放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理）の読み出し処理におけるゲート周期τよりも長くなる。
このように、本実施形態では、非連携方式においては、上記の検出方法１を採用する場合も、検出方法２を採用する場合も、ともに、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理におけるゲート周期τ＊やリークデータｄleakの読み出し処理および各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期τ＊が、連携方式の場合の画像データＤの読み出し処理や放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期τよりも長くされるようになっている。
そして、このように構成することで、図２７に示したように、実際に放射線の照射が開始されてから例えば３本の走査線５にオン電圧が印加されてから照射開始が検出され、図２８に示したように線欠陥が隣接する３本の走査線５に連続して現れてしまう状態を、例えば１本の走査線５が線欠陥になる状態にすることが可能となり、放射線の照射開始を検出する際に発生する線欠陥の本数を低減させることが可能となる。
［オン時間や蓄積期間を長くすることについて］
また、非連携方式における放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理の感度を上げて、読み出される画像データｄの値やリークデータｄleakの値が大きくなるように構成すれば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された場合に、画像データｄやリークデータｄleakがそれぞれ閾値を越え易くなり、より早期に放射線の照射開始を検出することが可能となり、線欠陥となる走査線５の本数をより低減させることが可能となる。
そのため、上記の検出方法１で、放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理を行うように構成する場合には、上記のようにゲート周期τ＊を長くするとともに、例えば、図３０に示すように、走査駆動手段１５から走査線５にオン電圧を印加してから印加した電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間（以下、この時間Ｔをオン時間という。）Ｔ＊が、放射線照射後の本画像としての画像データＤの読み出し処理におけるオン時間Ｔ、すなわち図１６等に示した連携方式の場合の画像データＤの読み出し処理におけるオン時間よりも長くなるように制御されることが好ましい。
また、上記の検出方法２で、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成する場合には、以下のように構成されることが好ましい。
すなわち、図２２や図２３では、リークデータｄleakの読み出し処理において制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されてからパルス信号Ｓｐ２が送信されるまでの期間、すなわちＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする各電荷ｑ（図２１参照）を増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに蓄積させる期間（以下、蓄積期間という。）が、図１０に示した連携方式における画像データＤの読み出し処理の場合と同じ期間に設定されている場合が示されている。そして、この蓄積期間を長くした方が、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂにより多くのリークした電荷ｑが蓄積されるため、読み出されるリークデータｄleakも大きくなる。
そこで、上記のようにゲート周期τ＊を長くするとともに、例えば、図３１に示すように、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理の際に、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されてからパルス信号Ｓｐ２が送信されるまでの期間を長くして、上記の蓄積期間を、連携方式の場合における画像データＤの読み出し処理における蓄積期間よりも長くなるように制御すること好ましい。
以上のように構成すれば、非連携方式における放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理で読み出される画像データｄの値やリークデータｄleakの値が大きくなり、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された際に、放射線の照射開始をより早期に検出することが可能となり、線欠陥となる走査線５の本数をより低減させることが可能となる。
なお、連携方式では、上記のように、放射線画像撮影装置１は、放射線発生装置５５から照射開始信号を受信することができるため、上記の非連携方式の場合のように、ゲート周期τを長くしたり、オン時間Ｔや蓄積期間を長くする等の制御は不要である。
［オン時間や蓄積期間を長くする度合について］
なお、放射線画像撮影装置１を用いて、例えば被験者の身体の腕部や脚部等を撮影する場合よりも、胸部や腹部等を撮影する場合の方が、一般的に、照射された放射線が被験者の身体で吸収、散乱され易くなる。そのため、後者の方が、放射線画像撮影装置１の各放射線検出素子７（本実施形態の場合はシンチレータ３）に到達する放射線の線量が少なくなる。
また、例えば、同じ腹部を撮影する場合でも、腹部に側面側から放射線を照射した撮影を行う場合の方が、腹部の正面側或いは背面側から放射線を照射して撮影を行う場合よりも、照射された放射線が被験者の身体で吸収、散乱され易くなり、放射線画像撮影装置１の各放射線検出素子７（本実施形態の場合はシンチレータ３）に到達する放射線の線量が少なくなる。
そこで、上記のように、非連携方式における放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理の感度を上げることを目的として、例えば、上記のように、被験者の胸部や腹部等の、被験者の身体で放射線が吸収、散乱され易い撮影部位を撮影する場合や、胸部側面や腹部側面の撮影のように、被験者の身体で放射線が吸収、散乱され易い撮影方向で撮影を行うような場合には、上記のオン時間Ｔ＊や蓄積期間がより長くなるように可変させることが好ましい。
このように、上記の検出方法１におけるオン時間Ｔ＊や検出方法２における蓄積期間を長くする度合を、被験者の身体の撮影部位や撮影方向、或いはその両方に応じて可変させるように構成し、被験者の身体で放射線が吸収、散乱され易い撮影部位や撮影方向で撮影を行う場合にはオン時間Ｔ＊や蓄積期間を長くする度合を大きくし、被験者の身体で放射線が吸収、散乱され難い撮影部位や撮影方向で撮影を行う場合には、処理を早める観点からオン時間Ｔ＊や蓄積期間を長くする度合を小さくする。
このように構成すれば、撮影する撮影部位や撮影方向にあわせてオン時間Ｔ＊や蓄積期間が適切な長さに長くあり、適切な値の画像データｄやリークデータｄleakを読み出すことが可能となる。そのため、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された場合に、画像データｄやリークデータｄleakがそれぞれ的確に閾値を越えて、より早期に放射線の照射開始を検出することが可能となり、線欠陥となる走査線５の本数をより低減させることが可能となる。
［照射開始等の検出の対象とするデータについて］
また、上記のように放射線画像撮影前に読み出された画像データｄやリークデータｄleakに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出するように構成する場合や、電荷蓄積状態においてリークデータｄleakの読み出し処理を行い、読み出されたリークデータｄleakに基づいて放射線の照射が終了したことを検出するように構成する場合、読み出された画像データｄやリークデータｄleakが異常な値である場合がある。
放射線検出素子７やＴＦＴ８等は、図示を省略するが、基板４上に導電層や半導体層、絶縁層等が積層されて形成されるが、製造中に不純物が混入すること等により、恒常的に或いは一定の確率で異常に大きな電荷ｑを信号線６に放出する放射線検出素子７やＴＦＴ８が生成されてしまう場合がある。
そして、異常に大きな画像データｄやリークデータｄleakが読み出されると、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていないにも関わらず、読み出された画像データｄやリークデータｄleakが閾値を越えてしまい、放射線の照射が開始されたことを誤検出する。また、電荷蓄積状態において、放射線の照射が終了したにも関わらず、リークデータｄleakの値が低下せずに放射線の照射の終了を検出することができない等の問題が生じる。
そこで、上記の検出方法１において放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理を行う場合、画像データｄとして異常に大きな値が読み出される放射線検出素子７が存在する場合には、当該放射線検出素子７から読み出された画像データｄについては、閾値ｄthを越えても放射線の照射開始を検出しないように構成し、或いは、放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理では当該放射線検出素子７から読み出された画像データｄを無視するように構成する等して、当該放射線検出素子７から読み出された画像データｄを放射線の照射が開始されたことを検出する対象としないように構成することが好ましい。
また、上記の検出方法２において放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行う場合、異常に大きな電荷ｑを信号線６に放出する放射線検出素子７やＴＦＴ８が存在する場合には、当該放射線検出素子７やＴＦＴ８が接続されている信号線６に接続されている読み出し回路１７で読み出すリークデータｄleakの値が異常に大きくなる。
そこで、上記の検出方法２において放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行う場合、異常に大きなリークデータｄleakが読み出される読み出し回路１７が存在する場合には、当該読み出し回路１７で読み出されたリークデータｄleakについては、閾値を越えても放射線の照射開始を検出しないように構成し、或いは、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理では当該読み出し回路１７から読み出されたリークデータｄleakを無視し、或いは当該読み出し回路１７ではリークデータｄleakを読み出さないように構成する等して、当該読み出し回路１７で読み出されたリークデータｄleakを放射線の照射が開始されたことを検出する対象としないように構成することが好ましい。
さらに、電荷蓄積状態においてリークデータｄleakの読み出し処理を行う場合も、異常に大きなリークデータｄleakが読み出される読み出し回路１７が存在する場合には、上記と同様にして、当該読み出し回路１７で読み出されたリークデータｄleakを放射線の照射が終了したことを検出する対象としないように構成することが好ましい。
なお、連携方式では、上記のように、放射線画像撮影装置１は、そもそも放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理や電荷蓄積状態でのリークデータｄleakの読み出し処理を行わないため、少なくとも放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始時や照射終了時における上記の処理は不要となる。
一方、連携方式の場合には、例えば図１２に示したように、放射線画像撮影装置１のコネクタ３９とケーブル５１ｂのコネクタ５１ｃとが接続されて、放射線画像撮影装置１にケーブル５１ｂを介してブッキー装置５１や外部電源から電力が供給され、放射線画像撮影装置１の各機能部に電力が常時供給される状態になるため、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理等を安定して行うことできる。
それに対して、放射線画像撮影装置１が非連携方式で使用される場合には、内部のバッテリ２４（図７参照）から各機能部に電力が供給されるため、バッテリ２４の消耗を防ぐために、各機能部のオン／オフが比較的頻繁に行われる。そのため、放射線画像撮影装置１の電源をオンする等して起動させた直後等には、読み出される画像データｄやリークデータｄleakの値が安定せず、大きな値が読み出される場合がある。
従って、特に放射線画像撮影装置１を非連携方式で使用する場合には、放射線画像撮影装置１を起動させた後、画像データｄやリークデータｄleakが安定して読み出される状態になってから、上記のような放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データｄやリークデータｄleakに基づく放射線の照射開始の検出処理を行うように構成することが好ましい。
そのため、例えば、制御手段２２で、読み出される画像データｄやリークデータｄleakの値を監視し、値が安定したと判断された時点で、例えば放射線画像撮影装置１のインジケータ４０（図１等参照）を点灯させたり、点灯していたインジケータ４０を消灯させたり、所定の色や点滅のタイミングで点灯させる等して、放射線技師等に放射線の照射開始を検出することができる状態になったことを知らせるように構成することが可能である。その際、音声等で知らせたり、コンソール５８上に表示させて知らせるように構成することも可能であり、上記の放射線技師等への通知は適宜の手法で行うことが可能である。
［オフセットデータの読み出し処理について］
図３０に示したように電荷蓄積状態を経た後、本画像としての画像データＤの読み出し処理が行われるが、非連携方式の場合も、連携方式の場合（図１７参照）と同様に、本画像としての画像データＤの読み出し処理の後で、オフセットデータＯの読み出し処理が行われる。
そして、本実施形態では、連携方式の場合と同様に、非連携方式の場合も、放射線画像撮影前の画像データｄやリークデータｄleakの読み出し処理を行ってから電荷蓄積状態を経て本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うまでの走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘへのオン電圧の印加のタイミングと同じタイミングで、すなわち放射線画像撮影の際の処理シーケンスを繰り返して、図３２に示すように走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理を行い、放射線画像撮影装置１に放射線を照射しない状態で電荷蓄積状態を経た後、オフセットデータＯの読み出し処理を行うようになっている。
なお、図３２は、図３０に示した検出方法１の場合が示されているが、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行う検出方法２の場合も同様である。
また、オフセットデータＯの読み出し処理における電荷蓄積状態の前に、画像データｄの読み出し処理を行ったり、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成することも可能であるが、オフセットデータＯの読み出し処理では放射線の照射開始を検出する必要がないため、図３２に示したように、画像データｄの読み出し処理等の代わりに、同じゲート周期τ＊や同じオン時間Ｔ＊（或いは蓄積期間）で各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成することも可能である。
上記のように、非連携方式では、連携方式の場合よりも、少なくとも放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理（および各放射線検出素子７のリセット処理）におけるゲート周期τ＊やオン時間Ｔ＊（或いは蓄積期間）が長くなるため、オフセットデータＯの読み出し処理を行うまでの時間が連携方式の場合に比べて長くなる。
また、非連携方式の場合も、連携方式の場合と同様に、各放射線検出素子７内に残存する余分な電荷をより的確に除去するために、オフセットデータＯの読み出し処理の前に、１面分のリセット処理Ｒｍの各放射線検出素子７のリセット処理（或いは１フレーム分の画像データｄの読み出し処理等。以下同じ。）を複数回行うように構成することが可能である。
この場合、１面分のリセット処理Ｒｍの各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期やオン時間（或いは蓄積時間）を、上記のゲート周期τ＊やオン時間Ｔ＊（或いは蓄積期間）のように長くすると、繰り返し行われる各放射線検出素子７のリセット処理に時間がかかる。そのため、１面分のリセット処理Ｒｍの各放射線検出素子７のリセット処理を複数回行うように構成する場合には、通常の短いゲート周期τやオン時間Ｔ（或いは蓄積時間）で各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成されることが好ましい。
しかし、このように構成する場合も、少なくとも電荷蓄積状態に移行する直前のリセット処理では、図３２に示したように、長いゲート周期τ＊やオン時間Ｔ＊（或いは蓄積期間）で各放射線検出素子７のリセット処理を行うことが必要となる。
このように構成する理由は、以下の通りである。すなわち、電荷蓄積状態において走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧が印加されている間、すなわち正確には、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘで、電荷蓄積状態の前に最後にオン電圧が印加されてオフ電圧に切り替えられてからオフセットデータＯの読み出し処理や本画像データとしての画像データＤの読み出し処理で当該走査線５にオン電圧が印加されてオフ電圧に切り替えられるまでの間（以下、この時間を実効蓄積時間という。）に、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷は、当該放射線検出素子７内に蓄積され続ける。
このように各放射線検出素子７内に蓄積される暗電荷の量は、上記の実効蓄積時間（すなわち簡単に言えば電荷蓄積状態を跨いで各放射線検出素子７のスイッチ手段であるＴＦＴ８がオフ状態とされている時間）に比例して増加するように思われるが、本発明者らの研究では、少なくとも各放射線検出素子７から読み出される暗電荷すなわちオフセットデータＯは、実効蓄積時間に比例して増加する値にはならないことが分かっている。
しかし、本発明者らの研究では、オフセットデータＯは、同じ実効蓄積時間だけＴＦＴ８がオフ状態とされた後に読み出される場合には同じ値になることも分かっている。
そこで、上記のように、放射線画像撮影時の本画像としての画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと、オフセットデータＯの読み出し処理までの処理シーケンスを同じ処理シーケンスとすれば、放射線画像撮影における実効蓄積時間と、オフセットデータＯの読み出し処理における実効蓄積時間が、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘでそれぞれ同じ時間になる。
そのため、上記のように、オフセットデータＯの読み出し処理の際に、放射線画像撮影の際と同じ処理シーケンスを繰り返して行うことで、本画像としての画像データＤに重畳されているオフセット分と同じ値のオフセットデータＯを、オフセットデータＯの読み出し処理で読み出すことが可能となる。
そして、このように、放射線画像撮影の際とオフセットデータＯの読み出し処理の際で処理シーケンスが同じになるようにするために、放射線画像撮影後の本画像としての画像データＤの読み出し処理の後、少なくともオフセットデータＯの読み出し処理における電荷蓄積状態に移行する直前のリセット処理では、図３２に示したように、長いゲート周期τ＊やオン時間Ｔ＊（或いは蓄積期間）で各放射線検出素子７のリセット処理を行うことが必要となるのである。
逆の言い方をすれば、このように構成しないと、実効蓄積時間が、本画像としての画像データＤの読み出し処理と、オフセットデータＯの読み出し処理とで同じにならず、画像データＤに重畳されているオフセット分とオフセットデータＯとが同じ値にならない。
このように、非連携方式では、連携方式の場合と異なり、前述したように、少なくとも放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理におけるゲート周期τ＊やオン時間Ｔ＊（或いは蓄積期間）が長くなるため、オフセットデータＯの読み出し処理を行うまでの時間が連携方式の場合に比べて長くなるとともに、オフセットデータＯの読み出し処理では、少なくとも電荷蓄積状態に移行する直前のリセット処理で、長いゲート周期τ＊やオン時間Ｔ＊（或いは蓄積期間）で各放射線検出素子７のリセット処理を行うことが必要となる。そのため、オフセットデータＯの読み出し処理を行うまでの時間が連携方式の場合よりもさらに長くなるという特徴がある。
そこで、非連携方式では、例えば図２４に示したように、放射線画像撮影時の電荷蓄積状態においてリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行う等して放射線の照射の終了を検出するように構成することが望ましいのである。
すなわち、電荷蓄積状態に要する時間を短縮することで、本画像としての画像データＤの読み出し処理を早期に行うことが可能となるとともに、同じ処理シーケンスで行われるオフセットデータＯの読み出し処理をより迅速に（すなわち短い電荷蓄積状態で）行うことが可能となる。そのため、最終的な放射線画像を生成するために必要な画像データＯやオフセットデータＯ等の各データを取得する処理全体に要する時間をより短縮することが可能となる。
なお、本発明者らの研究では、オフセットデータＯは、放射線検出素子７やＴＦＴ８の温度が異なると、同じ実効蓄積時間だけＴＦＴ８がオフ状態とされた後でも、読み出されるオフセットデータＯの値が異なる値になることが分かっている。
そこで、オフセットデータＯの読み出し処理を、放射線画像撮影の直前や直後に行うようにすれば、放射線画像撮影の際の放射線検出素子７やＴＦＴ８の温度と、オフセットデータＯの読み出し処理における放射線検出素子７やＴＦＴ８の温度とがほとんど同じ温度になる。そのため、実効蓄積時間が同じであれば、本画像としての画像データＤに重畳されているオフセット分とオフセットデータＯとが事実上同じ値になる。
このように、オフセットデータＯの読み出し処理は、放射線画像撮影に時間的に近接する時期に行うことが好ましい。なお、これは連携方式の場合も同様である。
また、読み出し処理で読み出される本画像としての画像データＤ中に含まれる、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷に起因する有用なデータ、すなわち前述した真の画像データＤ＊は、下記（１）式に従って、各放射線検出素子７ごとに画像データＤからオフセットデータＯが減算されて算出される。
Ｄ＊＝Ｄ−Ｏ …（１）
この演算処理を、放射線画像撮影装置１で行うように構成してもよく、コンソール５８（図１１参照）で行うように構成することも可能である。そして、真の画像データＤ＊の算出を放射線画像撮影装置１で行った場合には、真の画像データＤ＊がコンソール５８に送信され、コンソール５８で真の画像データＤ＊に対する対数変換処理や正規化処理、階調処理等の必要な処理が施されて、最終的な放射線画像用のデータが生成される。
一方、連携方式や非連携方式において、上記のように、本画像としての画像データＤの読み出し処理の前後に、上記のようなオフセットデータＯの読み出し処理を行わずに、予めオフセットデータＯの算出の基準となるオフセットデータＯ（後述する図３３や図３４参照）を備えておくように構成することも可能である。
この場合、基準となるオフセットデータＯは、上記の真の画像データＤ＊の算出を放射線画像撮影装置１で行う場合には放射線画像撮影装置１の制御手段２２のメモリや記憶手段２３に、また、上記の真の画像データＤ＊の算出をコンソール５８で行う場合にはコンソール５８のメモリや記憶手段５９に予め記憶されて格納される。
そして、基準となるオフセットデータＯから、各放射線検出素子７の温度や実効蓄積時間等に応じて各放射線検出素子７ごとの実際のオフセットデータＯが算出され、上記（１）式に適用されて真の画像データＤ＊が算出される。
この場合、連携方式の場合には、図１６に示したように、画像データＤの読み出し処理は、放射線画像撮影ごとに必ず走査線５の最初のラインＬ１からオン電圧の印加が開始されて行われるため、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにおける実効蓄積時間が放射線画像撮影ごとにそれぞれ同じ時間になる。なお、放射線画像撮影前の各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期τと、本画像としての画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τとが同じ長さであるため、この場合、実効蓄積時間は、走査線５同士でも同じ長さになる。
そのため、例えば、放射線画像撮影装置１に通電し、放射線検出素子７やＴＦＴ８の温度が一定の所定温度になった状態で、オフセットデータＯの読み出し処理を繰り返して行うと、読み出し処理ごとに同じ条件で、すなわち同じ所定温度で同じ実効蓄積時間におけるオフセットデータＯを得ることができる。そこで、例えば、各読み出し処理ごとに得られたオフセットデータＯの平均値を算出する等して、各放射線検出素子７ごとに基準となるオフセットデータＯを得ることができる。
そして、このようにして得られた基準となるオフセットデータＯを、例えば図３３に示すように、各放射線検出素子（ｍ，ｎ）に割り当ててオフセット画像ｐｏを作成して、放射線画像撮影が連携方式で行われた場合に参照するオフセット画像ｐｏとして、放射線画像撮影装置１の制御手段２２やコンソール５８のメモリ等に予め記憶させておく。
一方、非連携方式の場合にも同様にして基準となるオフセットデータＯが取得され、オフセット画像ｐｏが作成されてメモリ等に記憶されるが、この場合、以下のような注意が必要である。
すなわち、非連携方式では、例えば図３０や図３２に示したように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始された時点でオン電圧が印加されている走査線５が、放射線画像撮影ごとに変わるため、本画像としての画像データＤの読み出し処理が開始される走査線５（図３０の場合は走査線５のラインＬn+1）が、放射線画像撮影ごとに変わる。
また、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理やリークデータｄleakの読み出し処理（および各放射線検出素子７のリセット処理）におけるゲート周期τ＊が、画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τよりも長いため、図３２に示したように、画像データＤの読み出し処理を開始した走査線５（以下読み出し開始ラインという。図３２では走査線５のラインＬn+1）で実効蓄積時間が最も長くなり、以後、オン電圧が順次印加される順番に走査線５ごとの実効蓄積時間が短くなっていき、画像データＤの読み出し処理で最後にオン電圧が印加される走査線５（ラインＬｎ）で実効蓄積時間が最も短くなる。
そのため、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにおける実効蓄積時間は、読み出し開始ラインがどの走査線５であるかによって種々変化する。そして、前述したように、実効蓄積時間が変われば、オフセットデータＯの値も変わる。
そこで、放射線画像撮影装置１を非連携方式で使用する場合の基準となるオフセットデータＯとして、例えば図３４に示すように、読み出し開始ラインごとに、すなわち走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに、それぞれ基準となるオフセットデータＯからなるオフセット画像ｐｏを作成して、放射線画像撮影装置１の制御手段２２やコンソール５８のメモリ等に予め記憶させておき、図３４に示すような一群のオフセット画像ｐｏを、放射線画像撮影が非連携方式で行われた場合に参照するオフセット画像ｐｏとして用いるように構成することが可能である。
この場合、例えば、放射線画像撮影装置１に通電し、放射線検出素子７やＴＦＴ８の温度が一定の所定温度になった状態で、読み出し開始ラインが同じ走査線５になるようにしてオフセットデータＯの読み出し処理を繰り返して行い、読み出し処理ごとに同じ条件で、当該読み出し開始ラインにおけるオフセットデータＯを各放射線検出素子（ｍ，ｎ）ごとに得る。
そして、例えば、各読み出し処理ごとに得られたオフセットデータＯの平均値を算出する等して、当該読み出し開始ラインにおける基準となるオフセットデータＯを各放射線検出素子（ｍ，ｎ）ごとに算出し、基準となるオフセットデータＯを各放射線検出素子（ｍ，ｎ）に割り当てて、当該読み出し開始ラインにおけるオフセット画像ｐｏを作成する。
そして、この処理を、読み出し開始ラインを変えて繰り返し行うことで、読み出し開始ラインごと（すなわち走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごと）の一群のオフセット画像ｐｏを作成することができる。
一方、オフセットデータＯは、前述したように、放射線検出素子７やＴＦＴ８の温度や実効蓄積時間により変わるため、温度や実効蓄積時間と、基準となるオフセットデータＯから、実際のオフセットデータＯを算出するための関係式を予め実験等によって得ておく。この関係式も、放射線画像撮影装置１の制御手段２２やコンソール５８のメモリ等に予め記憶させておく。
そして、実際のオフセットデータＯを算出する際には、連携方式で放射線画像撮影を行った場合には図３３に示したようなオフセット画像ｐｏを参照し、非連携方式で放射線画像撮影を行った場合には図３４に示したような一群のオフセット画像ｐｏを参照して、各放射線検出素子（ｍ，ｎ）ごとに基準となるオフセットデータＯを割り出す。
そして、割り出した基準となるオフセットデータＯと、当該撮影が行われた際の放射線検出素子７やＴＦＴ８の温度と、各走査線５の実効蓄積時間から、実際のオフセットデータＯを各放射線検出素子７ごとに算出する。そして、当該撮影で読み出された画像データＤと、上記のようにして算出した実際のオフセットデータＯとを、上記の（１）式に代入して、各放射線検出素子７ごとに真の画像データＤ＊が算出される。
以上のようにして、連携方式や非連携方式において、図１７や図３２に示したようなオフセットデータＯの読み出し処理を行わなくても、図３３に示したオフセット画像ｐｏや図３４に示した一群のオフセット画像ｐｏに基づいて、各放射線検出素子７ごとのオフセットデータＯを得ることが可能となる。
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、１つの放射線画像撮影装置１を用い、放射線発生装置５５との間で信号等のやり取りしながら連携して放射線画像撮影を行う連携方式でも、放射線発生装置５５との間で信号等のやり取りを行わずに自ら放射線の照射を検出して撮影を行う非連携方式でも、各方式に適するように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加する際の処理シーケンスを切り替えるなど、連携方式と非連携方式との間で処理の制御構成を切り替えることが可能となる。そのため、連携方式と非連携方式のいずれの方式においても、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。
そして、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、このように連携方式と非連携方式との間で処理の制御構成を的確に切り替えることが可能となるため、放射線発生装置５５と連携して（すなわち連携方式で）撮影を行う場合は勿論、放射線発生装置５５との連携がとれない状態で（すなわち非連携方式で）撮影を行う場合にも、的確に処理を行うことが可能となる。
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、特に非連携方式では、放射線画像撮影前に画像データｄやリークデータｄleakを読み出すように構成したため、読み出した画像データｄやリークデータｄleakに基づいて放射線が照射されたことを検出することが可能となり、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射を的確に検出することが可能となる。
一方、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、非連携方式では、図２６や図２８に示したような線欠陥が発生するという問題が生じるが、上記のように、非連携方式において、放射線画像撮影前のゲート周期τ＊を、連携方式の場合の画像データＤの読み出し処理におけるゲート周期τよりも長くなるように制御するように構成することで、連携方式の場合には生じ得ない線欠陥の発生本数を、１本程度の非常に少ない本数に低減させることが可能となる。
そのため、読み出された画像データＤに基づいて生成される放射線画像を、例えば医療における診断用等に用いるような場合、病変部が撮影されている画像データＤが線欠陥として画像中から失われることがなくなり、或いはその可能性を非常に低くすることが可能となる。そのため、放射線画像や放射線画像撮影装置１の信頼性を向上させることが可能となる。
なお、上記の実施形態では、非連携方式の場合に、放射線画像撮影前に画像データｄやリークデータｄleakの読み出し処理を行い、読み出された画像データｄやリークデータｄleakに基づいて放射線の照射開始を検出したり、電荷蓄積状態においてリークデータｄleakの読み出し処理を行って、読み出されたリークデータｄleakに基づいて放射線の照射終了を検出する場合について説明した。
しかし、上記のように構成する代わりに、前述したように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、放射線画像撮影装置１内の配線を流れる電流の量が増加する場合があることを利用して、電流検出手段を設けて放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することも可能である。
例えば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、各放射線検出素子７内で電荷が発生するため、バイアス電圧が印加された放射線検出素子７の第２電極７ｂ（図７等参照）に対する第１電極７ａの電位が変化する。そのため、第２電極７ｂに接続されたバイアス線９やその結線１０中を流れる電流の量が増大する。
このように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、放射線画像撮影装置１に設けられた上記のバイアス線９や結線１０、走査線５、走査駆動手段１５の電源回路１５ａとゲートドライバ１５ｂとを結ぶ配線１５ｄ等の各配線中を流れる電流の値が増大する。また、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が終了すると、それらの配線中を流れる電流の値が低下して元の値に戻る。
そこで、この電流の増加や減少を利用して、図３５に示すように、例えばバイアス線９の結線１０がバイアス電源１４に接続される位置等に電流検出手段２６を設けるように構成し、電流検出手段２６から出力される電流の値を監視するように構成する。そして、例えば、電流の値に閾値を設ける等して、電流の値が閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたと判断し、電流の値が閾値以下に小さくなった時点で放射線の照射が終了したと判断するように構成することが可能である。
そのため、この場合には、例えば上記の非連携方式の場合の検出方法１（図２９や図３０等参照）と同様に処理を行うように構成し、或いは、検出方法１において放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理を行う代わりに各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成して、検出方法１の場合と同様に走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧やオフ電圧を印加して、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理（或いは各放射線検出素子７のリセット処理）や電荷蓄積状態への移行、本画像としての画像データＤの読み出し処理、オフセットデータＯの読み出し処理等を行うように構成することが可能である。
そして、この場合、電流検出手段２６から出力される電流の値に基づいて放射線の照射が開始されたと判断された時点で走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘへのオン電圧の順次の印加が停止されて電荷蓄積状態に移行するが、この場合も、放射線の照射が開始された時点でオン電圧が印加されていた走査線５で線欠陥が生じる。また、電流検出手段２６の検出感度が低いと、実際の放射線の照射が開始されてから照射開始が検出されるまでに時間がかかり、発生する線欠陥の本数が増える。
そこで、上記の実施形態における検出方法１の場合と同様に、少なくとも、図２９に示したように、放射線画像撮影前に行う画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理におけるゲート周期τ＊を、連携方式の場合におけるゲート周期τよりも長くなるように制御することで、発生する線欠陥の本数を低減させることが可能となる等の、上記の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
従って、図３５に示したように、非連携方式において、装置内に設けた電流検出手段２６で検出された電流の値に基づいて放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成する場合にも、本発明を適用することが可能である。なお、連携方式で放射線画像撮影を行う場合には、装置内に設けられた電流検出手段２６は、稼動させないように構成される。
一方、上記の実施形態や図３５に示した構成例では、非連携方式の場合に、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射の開始や終了を検出して本画像としての画像データＤの読み出し処理等を行う場合について説明した。しかし、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５との間に放射線技師が介在するように構成することにより、非連携方式の場合でも、連携方式の場合と同様に処理を行うことが可能となる。
この場合、放射線発生装置５５（図１１参照）側からの照射開始信号の送信や、放射線画像撮影装置１側からのインターロック解除信号の送信等は行われないが、例えば、放射線画像撮影前に、放射線画像撮影装置１で、連携方式の場合と同様に、図１４に示したように、各放射線検出素子７の１面分のリセット処理Ｒｍを繰り返し行わせる。
そして、例えば、コンソール５８に図示しないボタンを設けておき、ボタンを操作することで放射線画像撮影装置１に信号を送信するように構成する。なお、コンソール５８上でのキーボード操作やマウスの操作で信号を送るように構成することも可能である。
放射線画像撮影装置１は、１面分のリセット処理Ｒｍの最中にコンソール５８から上記の信号を受信すると、連携方式において放射線発生装置５５から照射開始信号を受信した場合と同様に、当該信号が送信されてきた時点で行っている１面分のリセット処理Ｒｍを走査線５の最終ラインＬｘまで行って１面分のリセット処理Ｒｍを完了させ、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行する。
そして、１面分のリセット処理Ｒｍを完了させた時点で、連携方式の場合にインターロック解除信号を放射線発生装置５５に送信する代わりに、インジケータ４０（図１等参照）を点灯させたり、点灯していたインジケータ４０を消灯させたり、所定の色や点滅のタイミングで点灯させたり、或いは、音声を発声する等して、放射線技師に、電荷蓄積状態に移行し、放射線の照射を受けることが可能である旨を報知する。
そして、放射線技師が、放射線画像撮影装置１のインジケータ４０が点灯したり、音声が発声される等したことを確認したうえで、放射線発生装置５５の曝射スイッチ５６を操作して、放射線発生装置５５の放射線源５２から放射線画像撮影装置１に放射線を照射させる。
その際、上記の非連携方式の場合と同様に、放射線画像撮影装置１側で、電荷蓄積状態においてリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行って、放射線の照射の終了を検出するように構成してもよく、また、放射線発生装置５５から放射線の照射終了の知らせを受けた放射線技師が、コンソール５８のボタンを操作したり、コンソール５８上でのキーボードやマウスを操作して照射終了の信号を放射線画像撮影装置１に送信するように構成することも可能である。
このように構成すれば、放射線技師が介在することにより、放射線画像撮影装置１が放射線発生装置５５側と信号等のやり取りを行うことができない非連携方式の場合においても、図１６や図１７に示した連携方式の場合の処理シーケンスとほぼ同じ処理シーケンスで、本画像としての画像データＤの読み出し処理やオフセットデータＯの読み出し処理を行うことが可能となる。
そのため、非連携方式で放射線画像撮影を行わざるを得ない場合であっても、上記の本実施形態で説明した非連携方式の場合に問題となった線欠陥の発生の問題を回避することが可能となり、連携方式の場合と同様に、線欠陥が発生しない状態で放射線画像撮影を行うことが可能となる。
放射線画像撮影を行う分野（特に医療分野）において利用可能性がある。
１ 放射線画像撮影装置
５、Ｌ１〜Ｌｘ 走査線
６ 信号線
７、（ｍ，ｎ） 放射線検出素子
８ ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５ 走査駆動手段
１７ 読み出し回路
１８ 増幅回路
１８ａ オペアンプ
１８ｂ コンデンサ
２２ 制御手段
３９ コネクタ（通信手段）
４１ アンテナ装置（通信手段）
５５ 放射線発生装置（外部装置）
Ｄ 本画像としての画像データ
ｄ 画像データ
ｄleak リークデータ
Ｏ オフセットデータ
Ｐ 検出部
ｑ 電荷
ｒ 領域
Ｔ オン時間（時間）
τ、τ＊ ゲート周期（周期）

Claims (11)

  1. 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
    オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
    前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
    前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
    少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
    外部装置と少なくとも信号の送受信を行う通信手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、外部の放射線発生装置との間で信号のやり取りを行わずに自ら少なくとも放射線の照射の開始を検出する非連携方式で放射線画像撮影を行う場合には、放射線画像撮影前に行う前記各放射線検出素子のリセット処理または前記各放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理において、前記走査駆動手段から、ある前記走査線にオン電圧を印加した後、次の前記走査線にオン電圧を印加するまでの周期を、前記放射線発生装置との間で信号のやり取りを行って放射線画像撮影を行う連携方式の場合における前記周期よりも長くなるように制御することを特徴とする放射線画像撮影装置。
  2. 前記制御手段は、前記非連携方式で放射線画像撮影を行う場合に、放射線画像撮影前から、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加させて前記各放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を繰り返し行い、読み出された前記画像データに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
  3. 前記制御手段は、前記非連携方式で放射線画像撮影を行う場合に、放射線画像撮影前に行う前記各放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理において、前記走査駆動手段から前記走査線にオン電圧を印加してから印加した電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間を、前記連携方式の場合の前記画像データの読み出し処理における前記時間よりも長くなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
  4. 前記制御手段は、前記画像データとして異常に大きな値が読み出される前記放射線検出素子が存在する場合には、当該放射線検出素子から読み出された前記画像データについては、放射線の照射が開始されたことを検出する対象としないことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
  5. 前記制御手段は、前記非連携方式で放射線画像撮影を行う場合に、放射線画像撮影前から、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加させて行う前記各放射線検出素子のリセット処理と、前記各走査線にオフ電圧を印加させた状態で前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークする電荷に相当するリークデータの読み出し処理とを交互に繰り返し行い、読み出された前記リークデータに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
  6. 前記読み出し回路は、オペアンプに対してコンデンサが並列に接続されたチャージアンプ回路で構成された増幅回路を備え、
    前記制御手段は、前記非連携方式で放射線画像撮影を行う場合に、放射線画像撮影前に行う前記リークデータの読み出し処理において、前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークする各電荷を前記増幅回路の前記コンデンサに蓄積させる期間を、前記連携方式の場合における前記画像データの読み出し処理における前記期間よりも長くなるように制御することを特徴とする請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
  7. 前記制御手段は、前記リークデータとして異常に大きな値が読み出される前記読み出し回路が存在する場合には、当該読み出し回路で読み出された前記リークデータについては、放射線の照射が開始されたことを検出する対象としないことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
  8. 前記制御手段は、前記走査駆動手段から前記走査線にオン電圧を印加してから印加した電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間、または前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークする各電荷を増幅回路のコンデンサに蓄積させる期間を長くする度合を、被験者の身体の撮影部位または撮影方向の少なくとも一方に応じて可変させることを特徴とする請求項３または請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
  9. 前記制御手段は、放射線の照射が開始されたことを検出すると、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加させて前記各スイッチ手段をオフ状態として電荷蓄積状態に移行させるとともに、前記電荷蓄積状態に移行した後、前記各走査線にオフ電圧を印加させた状態で前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークする電荷に相当するリークデータの読み出し処理を繰り返し行い、読み出された前記リークデータに基づいて放射線の照射が終了したことを検出することを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
  10. 前記制御手段は、前記リークデータとして異常に大きな値が読み出される前記読み出し回路が存在する場合には、当該読み出し回路で読み出された前記リークデータについては、放射線の照射が終了したことを検出する対象としないことを特徴とする請求項９に記載の放射線画像撮影装置。
  11. 前記制御手段は、放射線照射後に本画像としての前記画像データの読み出し処理を行わせ、前記連携方式で放射線画像撮影を行った場合も、前記非連携方式で放射線画像撮影を行った場合も、本画像としての前記画像データの読み出し処理を行うまでのそれぞれの方式における処理シーケンスを放射線が照射されない状態で繰り返して、オフセットデータの読み出し処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
JP2012532875A 2010-09-09 2011-03-02 放射線画像撮影装置 Active JP5790659B2 (ja)

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