JP6362421B2 - 放射線撮像装置、その制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮像装置、その制御方法およびプログラムに関する。

放射線撮像装置（以下、「装置」）は、例えば、基板上に配列された複数のセンサと、各センサを駆動する駆動部とを備える。装置のなかには、放射線の照射が開始されたことを検知するための検知部をさらに備え、装置自身で放射線撮影が開始されたことを判断して信号読出を行うことが可能なものもある。検知部は、放射線の照射が開始されたことに応答して検知信号を出力する。駆動部は、該検知信号に基づいて各センサを駆動し、放射線量に応じた信号をセンサから読み出す。

特開２０１３−１０６９１９号公報 特開２０１３−６４７１９号公報

ところで、装置では、装置への衝撃によるノイズや電磁波に起因するノイズ（外来ノイズ）等が生じうる。これらのノイズは、放射線の照射が開始されていないにも関わらず検知部が検知信号を出力する等、誤検知をもたらす虞がある。そのため、放射線撮影が開始されたことを装置自身で判断して信号読出を行う構成では、検知部からの検知信号が、適切に出力されたもの（放射線の照射が開始されたことによって出力されたもの）であるか否かを装置自身で判定する技術が必要である。

なお、特許文献１には、放射線の照射の開始を検知したことを放射線技師等のユーザに報知する構成が開示されている。この構成によると、ユーザは、放射線の照射の開始を装置が適切に検知したのか否かを知ることができるため、誤検知の状態の装置に対して、該ユーザが放射線を誤って照射してしまうといった事態等を防ぐことができる。

また、特許文献２には、センサから読み出した信号が、外来ノイズに起因するノイズ成分を含むか否かを判定し、該判定の結果をユーザに報知する構成が開示されている。この構成によると、ユーザは、該判定の結果に基づいて、適宜、放射線画像を確認し、又は、放射線撮影をやり直すことができ、放射線撮影を適切に行うことができる。

しかしながら、特許文献１および特許文献２のいずれにも、検知部からの検知信号が適切に出力されたものであるか否かを装置自身で判定する技術については開示されていない。

本発明の目的は、放射線の照射が開始されたことを検知するための検知部を備える放射線撮像装置において、放射線の照射が開始されたことの誤検知を防ぐのに有利な技術を提供することにある。

本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、複数の行および複数の列を形成するように配列された複数のセンサと、前記複数のセンサを行単位で駆動する駆動部と、放射線の照射が開始されたことに応答して検知信号を出力する検知部と、制御部と、を備える放射線撮像装置であって、前記制御部は、放射線の照射が開始される前に前記複数のセンサを行単位で繰り返し初期化するように前記駆動部を制御する第１制御と、前記検知信号に応答して前記初期化を中断し、前記複数のセンサが信号を出力するように前記駆動部を制御する第２制御と、を行い、前記放射線撮像装置は、前記第２制御により出力された前記複数のセンサからの信号のうち、前記第１制御で最後に初期化された行のセンサからの信号と、それ以外の行のセンサからの信号との差に基づいて、前記検知信号が、放射線の照射が開始されたことによって出力されたものであるか否かの判定を行うユニットをさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、誤検知を防ぐのに有利である。

放射線撮像装置の全体構成例を説明するためのブロック図。 センサおよび読出部の構成例を説明するための図。 センサの駆動方法の例を説明するための図。 放射線の照射の開始を誤検知した場合の放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するための図。 放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するための図。 放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するための図。 暗画像読出を行ってから判定を行う場合の放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するための図。

（放射線撮像システムの構成例）
図１は、放射線撮像システムに代表される放射線撮像装置ないし放射線検査装置ＩＡ（以下、単に「装置ＩＡ」という。）のシステム構成を説明するためのブロック図である。装置ＩＡは、例えば撮像部１００を具備しており、放射線源２０からの放射線を受けて放射線撮影を行う。具体的には、放射線制御部３０は、曝射スイッチ４０が押されたことに応じて、放射線を発生するように放射線源２０を制御する。放射線は、Ｘ線、α線、β線、γ線等を含む。

放射線源２０からの放射線は、例えば患者等の被検者（不図示）を通過し、撮像部１００は該放射線に基づいて画像データを生成する。該生成された画像データは、プロセッサ等の演算処理部５０により演算処理が為され、ディスプレイ等の表示部６０に放射線画像として出力される。放射線技師等のユーザは、端末７０を用いて、撮影条件等の放射線撮影を行うのに必要な情報を演算処理部５０に入力することが可能であり、また、画像データ等の撮影結果を保存し、或いは無線ＬＡＮ等の通信手段を介して他の端末に送信することも可能である。

撮像部１００は、センサアレイ１１０と、駆動部１２０と、信号処理部１３０と、電圧供給部１４０と、検知部１５０と、制御部１６０とを備えている。

センサアレイ１１０は、複数の行および複数の列を形成するように配列された複数のセンサによって形成されている。センサアレイ１１０の上には、放射線を光に変換するシンチレータ（不図示）が配されうる。この場合、センサには、例えば、ＰＩＮ型フォトダイオードやＭＩＳ型フォトダイオードが用いられ、センサは、例えば、ガラス基板の上にアモルファスシリコンを用いて形成される。ここでは、放射線を光に変換し、該光を光電変換する間接変換型の構成を例示するが、放射線を電気信号に（直接）変換する直接変換型の構成が採られてもよい。

駆動部１２０は、センサアレイ１１０を駆動（又は制御）し、例えば、センサアレイ１１０の各行に配された信号線を介して各センサに駆動信号（又は制御信号）を供給し、各センサを行単位で駆動する。

信号処理部１３０は、駆動部１２０により駆動された各センサからの信号（以下、単に「センサ信号」という場合がある）に対して信号処理を行う。信号処理部１３０は、例えば、読出部１３１と、ＡＤ変換部１３２と、データ生成部１３３とを有する。読出部１３１は、センサアレイ１１０の列ごとにセンサから信号を読み出す。ＡＤ変換部１３２は、該読み出されたセンサ信号をアナログデジタル変換（ＡＤ変換）する。データ生成部１３３は、該ＡＤ変換されたセンサ信号に基づいて画像データを生成する。

電圧供給部１４０は、撮像部１００の各ユニットに電源電圧を供給する。電圧供給部１４０は、例えば外部から電源電圧を受けて各ユニットに供給するための複数の電源電圧を生成する電圧生成部（不図示）を備えていてもよい。電圧供給部１４０は、各ユニットに、該ユニットが適切に動作するのに必要な電源電圧をそれぞれ供給する。

検知部１５０は、放射線の照射が開始されたことを検知する。例えば、検知部１５０は、電圧供給部１４０の状態（例えば、電流量の変化ないし電圧値の変化）をモニタしており、放射線の照射が開始され、電圧供給部１４０の状態が変化したことに応じて、検知信号を出力する。

制御部１６０は、撮像部１００の各ユニットを制御し、撮像部１００の全体の動作を制御する。例えば、制御部１６０は、駆動部１２０や信号処理部１３０の動作を制御信号により制御する。また、例えば、制御部１６０は、検知部１５０からの検知信号に応答して、各ユニット間の同期制御を行うことも可能であり、例えば、撮像部１００の動作モードを変更することもできる。

なお、装置ＩＡは、上記構成例に限られるものではなく、上述の各ユニットの一部の機能を他のユニットが有する構成を採ってもよいし、他の機能を有するユニットをさらに具備してもよい。

図２は、装置ＩＡにおけるセンサアレイ１１０および読出部１３１の部分の具体的な構成例を示している。センサアレイ１１０には、センサＳ（Ｓ_１１〜Ｓ_８８）の他、対応するスイッチ素子Ｔ（Ｔ_１１〜Ｔ_８８）が配されている。スイッチ素子Ｔは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含み、対応するセンサＳに接続されている。１つのセンサＳと、それに対応する１つのスイッチ素子Ｔとは、１つの画素ＰＸ（ＰＸ_１１〜ＰＸ_８８）を形成している。なお、図中では説明を容易にするため、８行×８列のセンサアレイ１１０を例示しているが、行数および列数は、これらの数量に限られるものではない。

各行のスイッチ素子Ｔのゲート端子は、各行に対応するように配された信号線Ｌ_ＴＸ（Ｌ_ＴＸ１〜Ｌ_ＴＸ８）に接続されている。信号線Ｌ_ＴＸは、駆動部１２０からの駆動信号を伝搬する。このような構成によって、スイッチ素子Ｔは駆動部１２０からの駆動信号をゲート端子で受ける。

例えば、駆動信号がローレベル（Ｌ）のときは、スイッチ素子Ｔは非導通状態であり、センサＳで生じた電荷がセンサＳに蓄積される。一方、駆動信号がハイレベル（Ｈ）のときは、スイッチ素子Ｔは導通状態であり、スイッチ素子Ｔを介して、センサＳから各列に配された列信号線ＬＣにセンサ信号が出力される。該センサ信号の信号値は、スイッチ素子Ｔが非導通状態の間にセンサＳに蓄積された電荷の量にしたがう。

また、センサＳは、スイッチ素子Ｔが接続された側とは反対側の端子でバイアス線Ｖ_Ｓに接続されており、センサＳは、バイアス線Ｖ_Ｓを介して電圧供給部１４０から接地用の電源電圧を受ける。前述の検知部１５０は、例えば、バイアス線Ｖ_Ｓの電流量をモニタする機能を有する。後に詳細を述べるが、放射線撮影を開始する前（即ち、放射線の照射が開始される前）には、駆動部１２０は、センサＳを初期化（リセット）する初期化動作を行っており、検知部１５０は、バイアス線Ｖ_Ｓの電流量をモニタしている。該初期化動作の間に放射線の照射が開始されたとき、バイアス線Ｖ_Ｓの電流量が大きくなる。これにより、検知部１５０は、放射線の照射が開始されたことを検知することができる。

読出部１３１は、例えば、センサ信号を増幅する信号増幅部Ｕ_Ａと、該増幅された信号をサンプリングするサンプリング部Ｕ_ＳＨと、該サンプリングされた信号を出力する出力部Ｕ_ＯＵＴとを有する。

信号増幅部Ｕ_Ａは、各列に配されており、例えば増幅回路Ａ１とフィードバック容量Ｃ_ＦＢとを含む。フィードバック容量Ｃ_ＦＢは、増幅回路Ａ１の出力端子と一方の入力端子とを接続するように配されている。また、列信号線ＬＣは、増幅回路Ａ１の該一方の入力端子に接続されている。増幅回路Ａ１の他方の入力端子には、基準電位Ｖ_ＲＥＦが接続されている。このような構成により、信号増幅部Ｕ_Ａは、センサ信号を増幅する。

また、信号増幅部Ｕ_Ａは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ２をさらに含む。スイッチＳＷ１は、列信号線ＬＣと基準電位Ｖ_ＲＥＦとの間に配されており、センサ信号の読み出しを行っていない間は導通状態に維持されうる。また、スイッチＳＷ２は、フィードバック容量Ｃ_ＦＢと並列に（増幅回路Ａ１の出力端子と一方の入力端子とを接続するように）配されており、スイッチＳＷ２を導通状態にすることにより、増幅回路Ａ１を初期化することができる。スイッチＳＷ１とＳＷ２とは、同一の制御信号によって制御されてもよいし、互いに異なる制御信号によって個別に制御されてもよい。このときの、列信号線ＬＣの電位および信号増幅部Ｕ_Ａの出力の電位は基準電位Ｖ_ＲＥＦである。

サンプリング部Ｕ_ＳＨは、各列に配されており、例えば、サンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨ４を含む。回路ＳＨ１〜ＳＨ４は、放射線量に応じた信号成分を含む信号（以下、Ｓ信号）、又は、該信号成分を含まない信号（以下、Ｎ信号）をサンプリングする。Ｎ信号は、回路構成や素子ばらつき等に起因するオフセット成分に相当する信号である。例えば、回路ＳＨ１は、奇数行（第１行、第３行、・・・、第７行）のセンサＳからのＳ信号をサンプリングし、回路ＳＨ２は、奇数行のセンサＳからのＮ信号をサンプリングする。同様に、回路ＳＨ３は、偶数行（第２行、第４行、・・・、第８行）のセンサＳからのＳ信号をサンプリングし、回路ＳＨ４は、偶数行のセンサＳからのＮ信号をサンプリングする。サンプリング部Ｕ_ＳＨは、センサ信号を読み出す読出動作を行う場合、例えば、奇数行のセンサ信号のサンプリングと、偶数行のセンサ信号のサンプリングと、を交互に行う。

出力部Ｕ_ＯＵＴは、サンプリング部Ｕ_ＳＨからＳ信号およびＮ信号を順にＡＤ変換部に出力する。出力部Ｕ_ＯＵＴは、例えば、増幅回路Ａ２_Ｓ、Ａ２_Ｎ及びＡ３を含む。増幅回路Ａ２_ＳはＳ信号を増幅し、増幅回路Ａ２_ＮはＮ信号を増幅する。増幅回路Ａ２_Ｓ及びＡ２_Ｎは、例えば、サンプリング部Ｕ_ＳＨからの信号を受けてソースフォロワ動作を行うソースフォロワ回路でもよい。増幅回路Ａ３は、増幅回路Ａ２_ＳからのＳ信号と増幅回路Ａ２_ＮからのＮ信号との差を増幅して出力する。

読出部１３１は、以上に例示された構成によって、センサ信号の相関二重サンプリング処理（ＣＤＳ処理）を行う。その後、該センサ信号はＡＤ変換部１３２によりＡＤ変換され、該ＡＤ変換されたセンサ信号に基づいて、データ生成部１３３により画像データが生成される。なお、読出部１３１は、上記構成例に限られるものではなく、例えば、Ｓ信号とＮ信号との差に相当する信号ないしデータは読出部１３１の外部で得られてもよい。また、読出部１３１の回路構成の一部を変更してもよいし、または、読出部１３１は、その他の信号処理を行う回路をさらに含んでもよい。

（第１実施形態）
図３〜５を参照しながら第１実施形態を述べる。

図３（ａ）は、センサＳを駆動するための動作タイミングチャートを示している。図中には、横軸を時間軸として、動作モードと、放射線の照射状態と、制御信号ＲＥＳと、駆動信号ＴＸ１〜ＴＸ８と、電流量Ｉ_Ｓとが、それぞれ示されている。制御信号ＲＥＳはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を制御するための信号であり、制御信号ＲＥＳをＨにすることによってスイッチＳＷ１及びＳＷ２が導通状態になり、信号増幅部ＵＡが初期化される。駆動信号ＴＸ１等は、信号線Ｌ_ＴＸ１等を伝搬する駆動信号である。電流量Ｉ_Ｓは、バイアス線Ｖ_Ｓに流れる電流の量である。

放射線撮影を行う際、装置ＩＡは、例えば、放射線が照射される前には初期化動作ＲＳを行っており、放射線の照射が開始されたことに応じて初期化動作ＲＳを中断して蓄積動作ＡＯおよび読出動作ＲＯを行う。これにより、装置ＩＡは、照射された放射線に基づく画像データを取得する第１の読出を行う。

その後、装置ＩＡは、上記動作ＲＳ、ＡＯ及びＲＯと同様の手順で、初期化動作ＲＳ_Ｆ、蓄積動作ＡＯ_Ｆおよび読出動作ＲＯ_Ｆを、放射線が照射されていない状態で行う。これにより、装置ＩＡは、放射線が照射されていない状態での画像データを取得する第２の読出を行う。具体的には、各センサＳでは、放射線が照射されていない状態でも、暗電流等に起因して電荷が発生し蓄積される。該画像データは、該電荷に応じたセンサ信号に基づいて形成される。そして、前述の第１の読出で得られた画像データに対して、該第２の読出で得られた画像データを用いて補正処理を行うことにより、暗電流等に起因するノイズ成分が除去される。該画像データは「暗画像データ」とも称され、該第２の読出は「暗画像読出」とも称される。

まず、初期化動作ＲＳでは、複数のセンサＳの初期化を行単位で繰り返し行う。具体的には、初期化動作ＲＳでは、制御信号ＲＥＳはＨであり、前述のスイッチＳＷ１及びＳＷ２は導通状態に維持されている。その間、駆動信号ＴＸ１〜ＴＸ８を順にＨにして、第１行〜第８行のスイッチ素子Ｔを順に導通状態にする。これにより、センサＳで生じた電荷は列信号線ＬＣを介して基準電位Ｖ_ＲＥＦに放出される。このようにして、各行のセンサＳが順に初期化される。

放射線の照射が開始されると、各センサＳでの電荷発生量が大きくなる。これにより、初期化動作ＲＳで基準電位Ｖ_ＲＥＦに放出される電荷（ここでは電子）の量が大きくなり、バイアス線Ｖ_Ｓに流れる電荷（ここでは正孔）の量、即ち電流量Ｉ_Ｓも大きくなる。前述の検知部１５０は、例えば、電流量Ｉ_Ｓないしその変化に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検知し、検知信号を出力することができる。

電流量Ｉ_Ｓは、主に、放射線に応じて発生する電荷を時間積分することによって得られるため、放射線の照射が開始された後、電流量Ｉ_Ｓは、時間が経過するにつれて略一定のレートで増加する。そして、電流量Ｉ_Ｓが所定のしきい値Ｉ_ＴＨよりも大きくなったとき、検知部１５０は、放射線の照射が開始されたと判断して、検知信号を出力する。ここでは、第５行のセンサＳを初期化しているときに該検知信号が出力されたことを示している。そして、該検知信号に応答して、初期化動作ＲＳが中断され、蓄積動作ＡＯが開始される。

なお、ここでは、検知部１５０が、電流量Ｉ_Ｓに基づいて放射線の照射の開始を検知する態様を例示するが、該照射の開始の検知の方法は、この態様に限られるものではない。例えば、検知部１５０は、基準電位Ｖ_ＲＥＦの電流量ないしその変化に基づいて該照射の開始を検知してもよいし、センサＳに接続されたその他の配線（電源線や信号線）の信号に基づいて該照射の開始を検知してもよい。或いは、複数のセンサＳとは異なる他のセンサを設けて、該他のセンサからの信号に基づいて放射線の照射の開始を検知してもよい。

また、図中では、第１行〜第８行の１周分の初期化と、その次の第１行〜第５行で中断された初期化と、の初期化動作ＲＳが示されているが、各行のセンサＳの初期化は、放射線の照射が開始されるまで、繰り返し為される。また、初期化動作ＲＳについて、ここでは第１行〜第８行の順番で順に初期化する態様を例示しているが、初期化する行の順番は本態様に限られるものではない。

蓄積動作ＡＯでは、初期化動作ＲＳが中断されてから所定期間にわたって、放射線の照射が終了するまで、スイッチ素子Ｔを非導通状態に維持する。これにより、各センサＳでは、照射された放射線量に応じた量の電荷が蓄積される。

読出動作ＲＯでは、制御信号ＲＥＳをＬにして信号増幅部Ｕ_Ａをアクティブ状態にし、駆動信号ＴＸ１〜ＴＸ８を順にＨにして第１行〜第８行のスイッチ素子Ｔを順に導通状態にする。これにより、センサＳで生じた電荷に応じた信号が、読出部１３１によって順に読み出され、照射された放射線に基づく画像データを取得するための第１の読出が完了する。

その後、放射線が照射されていない状態での画像データを取得するための第２の読出（即ち、暗画像データを取得するための暗画像読出）が開始される。具体的には、制御信号ＲＥＳを再びＨにして初期化動作ＲＳ_Ｆと蓄積動作ＡＯ_Ｆとを行い、その後、制御信号ＲＥＳを再びＬにして読出動作ＲＯ_Ｆを行う。前述のとおり、これらの一連の動作ＲＳ_Ｆ、ＡＯ_Ｆ及びＲＯ_Ｆは、放射線が照射されていない状態で為される。

初期化動作ＲＳ_Ｆは、前述の初期化動作ＲＳと同様にして、センサＳの初期化を全ての行について少なくとも１回行った後、該初期化動作ＲＳが中断された行と同じ行（ここでは第５行）で中断されうる。なお、ここでは説明の容易化のため、初期化動作ＲＳ_Ｆが、第１行〜第８行の１周分の初期化を行った後に中断される態様を例示したが、初期化動作ＲＳ_Ｆは、２周分以上の初期化を行った後に中断されてもよい。

蓄積動作ＡＯ_Ｆは、スイッチ素子Ｔを非導通状態に維持する時間が、前述の蓄積動作ＡＯでスイッチ素子Ｔを非導通状態に維持する時間に等しくなるように為されるとよい。その後、読出動作ＲＯ_Ｆにより、放射線が照射されていない状態でセンサＳに蓄積された電荷に応じた信号が順に読み出される。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の例における、各行のセンサ信号の平均値を行ごとに示している。横軸は行番号（Ｒ１〜Ｒ８）を示している。ここでは理解を容易にするため、放射線が一様に照射された場合（具体的には、検知される放射線が、被検者の体内情報を含まない場合）について考える。センサ信号は、放射線量に応じた信号成分と、初期化動作ＲＳで最後に初期化されてから読出動作ＲＯで駆動されるまでの時間に応じたノイズ成分と、を含みうる。そのため、放射線が一様に照射された場合には、各行のセンサ信号は互いに略等しい。

本例では、第４行の初期化のときに放射線の照射が開始され、第５行の初期化のときに放射線の照射が開始されたことが検知されている。そのため、該第４行〜第５行の初期化では、放射線が照射されていない状態でセンサＳに蓄積された電荷に相当するノイズ成分の他、照射された放射線量に応じた信号成分の一部が初期化されている。その結果、図３（ｂ）に示されるように、第４行〜第５行（Ｒ４〜Ｒ５）の信号値が、他の行の信号値よりも小さくなっている。例えば、放射線の照射開始を検知したとき（具体的には、検知信号が検知部１５０により出力されたとき）の初期化対象である第５行では、放射線の照射中に初期化が為されていない他の行（Ｒ１〜Ｒ３及びＲ６〜Ｒ８）との間で、信号値に差Ａが生じている。該差Ａは、
Ａ＝Ｄ×Ｔ２／Ｔ１
Ｄ：放射線の照射中に初期化が為されていない他の行の信号値
Ｔ１：放射線の照射時間
Ｔ２：放射線の照射が開始されてから該照射の開始が検知されるまでの時間
と表せる。前述のとおり、電流量Ｉ_Ｓは、主に、放射線に応じて発生する電荷を時間積分することによって得られる。そのため、しきい値Ｉ_ＴＨが固定値であれば差Ａは略一定であり、さらに、放射線強度が一定であれば時間Ｔ２も略一定である。

ここで、読出動作ＲＯで得られたセンサ信号における上記差Ａに基づいて、検知部１５０の検知結果（即ち、検知信号が出力されたこと）が正しいか誤りであるかを判定することができる。差Ａは、放射線の照射が開始されてから該照射の開始が検知されるまでの間の初期化動作ＲＳに起因するものである。そのため、例えば、該差Ａが所定値よりも大きい場合には、検知信号は適切に出力された（検知部１５０による検知が正しかった）と判定することができる。即ち、検知信号は、放射線の照射が開始されたことによって出力されたものであると判定することができる。

一方、後に詳細を述べるが、差Ａが所定値よりも小さい場合、又は、差Ａが実質的に０である場合には、検知信号は誤って出力された（即ち、誤検知である）と判定することができる。

上述の判定（以下、単に「判定」という場合がある。）は、検知信号が出力されたときの初期化対象である第５行の信号値と、それ以外の行の信号値Ｄとの差に基づいて為されればよい。それ以外の行とは、例えば、第５行の次の行である第６行でもよいし、それより後の行（第７行や第８行）でもよい。但し、第５行より前の行については、上記例の場合、第４行において放射線の照射開始時の初期化によって信号成分の一部が失われているため、第１行〜第３行の信号値が適用されるとよい。即ち、検知信号が出力されたときの初期化対象である行よりも所定の行数（例えば、ユーザによって予め設定された行数でもよいし、照射された放射線量に基づいて算出された行数でもよい。）だけ前の行の信号値が用いられるとよい。或いは、判定は、上記初期化対象である第５行の信号値と、第５行を除く他の全ての行における信号値の平均値と、の差に基づいて為されてもよい。

放射線撮影は被写体を通過した放射線に基づいて為されるため、実際に撮像部１００に入射する放射線は、一様ではなく、被検者の体内情報を含みうる。そのため、図３（ｂ）に例示されるように、センサ信号の行ごとの平均値に基づいて判定を行うとよい。或いは、平均値の代わりに中央値や最頻値に基づいて判定を行ってもよいし、標準偏差等、各行のセンサ信号の統計結果に基づいて判定を行ってもよい。

また、例えば、放射線は、センサアレイ１１０のうちの中央領域（図２の例では例えば第３列〜第４列等）には、被写体を通過して入射する場合が多いのに対して、端部領域（例えば第１列又は第８列等）には、被写体を通過しないで入射する場合が多い。そのため、例えば、センサアレイ１１０のうちの端部領域のセンサＳからのセンサ信号に基づいて判定を行ってもよい。或いは、端部領域のセンサＳからのセンサ信号と、中央領域のセンサＳからのセンサ信号との加重平均に基づいて判定を行ってもよい。該加重平均では、例えば、端部領域のセンサＳからのセンサ信号に用いる係数を、中央領域のセンサＳからのセンサ信号に用いる係数よりも大きく設定すればよい。

上述の判定は、例えば演算処理部５０によって為されうるが、判定を行うユニットの構成は本態様に限られるものではない。例えば、撮像部１００が、判定を行うための判定部をさらに備えていてもよいし、又は、信号処理部１３０内の一部のユニット若しくは不図示の他のユニットが判定を行う機能を有していてもよい。また、撮像部１００は、駆動部１２０からの駆動信号ＴＸないし制御部１６０からの制御信号と、検知部１５０からの検知信号とに基づいて、いずれの行のセンサＳを初期化しているときに検知信号が出力されたかの情報を保持する手段をさらに備えていてもよい。判定を行うユニットは、該情報に基づいて、検知信号が出力されたときの初期化対象である行を特定し、該特定された行と、それ以外の行との間で信号値との比較を行い、それらの差に基づいて判定を行うことができる。

図４（ａ）は、放射線の照射の開始を誤検知した場合の動作タイミングチャートを、図３（ａ）と同様に示している。誤検知は、装置ＩＡへの衝撃によるノイズや電磁波に起因するノイズ等の外来ノイズに起因し、具体的には、検知部１５０が、外来ノイズによって、放射線の照射が開始されていないにも関わらず検知信号を出力してしまうことによって生じうる。図４（ａ）では、初期化動作ＲＳにおいて第５行のセンサＳを初期化しているときに外来ノイズが混入してＩ_Ｓ＞Ｉ_ＴＨとなり、検知信号が出力されて初期化動作ＲＳが中断された場合を示している。初期化動作ＲＳが中断された後、蓄積動作ＡＯおよび読出動作ＲＯは、前述と同様に為される。

図４（ｂ）は、読出動作ＲＯで得られた各行のセンサ信号の平均値を、図３（ｂ）と同様に示している。上記誤検知の例では、放射線の照射が開始されていないにも関わらず検知信号が出力されている。そのため、各行の信号値は、放射線が照射されていない状態でセンサＳに蓄積された電荷に相当するノイズ成分を示しており、各行のセンサ信号は信号成分を含まない。よって、上記誤検知の例では、検知信号が出力されたときの初期化対象である第５行の信号値と、それ以外の行の信号値との差は、実質的に０である。図３を参照しながら述べたとおり、しきい値Ｉ_ＴＨが固定値であれば、検知信号が適切に出力された場合の信号値の差Ａは略一定である。そのため、上記誤検知の例における信号値の差が所定値よりも小さい場合（ここでは実質的に０である場合）には、検知信号が放射線の照射が開始されたことによって出力されたものではないことを判定することができる。

図５は、装置ＩＡの動作フローチャートを示している。ステップＳ００１（以下、単に「Ｓ００１」とする。他のステップについても同様である。）では、前述の初期化動作ＲＳを行う。Ｓ００２では、放射線の照射が開始されたか否かの判断を行う。具体的には、検知部１５０は、バイアス線Ｖ_Ｓの電流量Ｉ_Ｓをモニタしており、電流量Ｉ_Ｓがしきい値Ｉ_ＴＨよりも大きくなったときに放射線の照射が開始されたと判断して、検知信号を出力する。検知信号が出力されない場合にはＳ００１に戻り、検知信号が出力された場合にはＳ００３に進む。Ｓ００３では、前述の蓄積動作ＡＯを行う。蓄積動作ＡＯは、放射線の照射が終了するまで為されてもよいが、所定時間が経過しても放射線の照射が終了しない場合には強制終了されてもよい。その後、Ｓ００４では、前述の読出動作ＲＯを行う。

Ｓ００５では、読出動作ＲＯで得られたセンサ信号のうち、検知信号が出力されたときの初期化対象である行の信号値と、それ以外の行の信号値との差に基づいて、検知信号が放射線の照射が開始されたことによって出力されたものであるか否かの判定を行う。該判定の結果、検知信号が放射線の照射が開始されたことによって出力されたものであった場合（検知部１５０による検知結果が正しかった場合）にはＳ００６に進む。

一方、検知信号が放射線の照射が開始されたことによって出力されたものでなかった場合（検知部１５０による検知結果が誤りであった場合）にはＳ００１に戻る。このとき、Ｓ００１に戻ると共に、放射線技師等のユーザに対して、誤検知が生じたことを通知してもよい。これにより、ユーザは、動作中の装置等ノイズの原因となるものが装置ＩＡの周辺にないか、確認することができる。該通知は、例えば、ディスプレイ等の表示部６０に表示することによって為されてもよいが、撮像部１１０が所定の通知部を備えており、該通知部によって為されてもよい。また、該通知は、該通知内容を文字で出力することによって為されてもよいが、音を発生することによって為されてもよいし、ＬＥＤ等を点滅ないし点灯させることによって為されてもよい。

Ｓ００６では、前述の暗画像読出を行う。具体的には、初期化動作ＲＳ_Ｆ、蓄積動作ＡＯ_Ｆおよび読出動作ＲＯ_Ｆを、動作ＲＳ、ＡＯ及びＲＯ（Ｓ００１、Ｓ００３及びＳ００４）と同様に行う。その後、Ｓ００４の読出動作ＲＯで得られた画像データに対して、本工程で得られた暗画像データを用いて補正処理を行う。

以上、本駆動方法ないし制御方法によると、装置ＩＡは、検知部１５０から検知信号が出力されるまで初期化動作ＲＳを行っており、検知信号が出力されたことに応答して蓄積動作ＡＯおよび読出動作ＲＯを行う。その後、読出動作ＲＯで得られた信号を解析して、検知信号が、放射線の照射開始によって出力されたものか否か（検知部１５０の検知結果が正しいか誤りか）の判定を行う。そして、検知信号が出力されたことが放射線の照射開始によって出力されたものでなかった場合（即ち、誤検知であった場合）には、再び、装置ＩＡは初期化動作ＲＳを行って次の放射線撮影の準備をする。判定は、検知信号が出力されたときの初期化対象である行の信号値と、それ以外の行の信号値との差に基づいて為される。該信号値の差は、本実施形態の放射線の照射開始の検知方法によると略一定になるため、判定は、該信号値の差と所定の値との大小関係に基づいて為されればよい。

以上、本実施形態によると、放射線の照射が開始されたことを検知するための検知部を備える放射線撮像装置において、誤検知を防ぐのに有利である。

（第２実施形態）
図６〜７を参照しながら第２実施形態を述べる。前述の第１実施形態では、誤検知であった場合には、暗画像読出（蓄積動作ＡＯ_Ｆ〜読出動作ＲＯ_Ｆ）を行わずに初期化動作ＲＳに戻る態様を例示した。しかし、本発明はこの態様に限られるものではなく、暗画像読出を行い、それによって得られた暗画像データに基づいて補正処理を行いながら検知部１５０の検知結果が正しいか誤りかの判定を行うことも可能である。

図６は、放射線撮像装置の動作フローチャートを、第１実施形態（図５）と同様に示している。本フローチャートにおいて、図５と同じ内容の工程については同じ記号を付している。即ち、Ｓ００１〜Ｓ００４については図５と同様である。その後、Ｓ００６の暗画像読出を行う。そして、Ｓ００４の読出動作ＲＯで得られた画像データに対して、Ｓ００６の暗画像読出で得られた暗画像データを用いて補正処理を行う。

その後、Ｓ０１５では、該補正処理が為された画像データを用いて、検知部１５０の検知結果が正しいか誤りか（具体的には、検知信号が、放射線の照射開始によって出力されたものか否か）の判定を行う。具体的には、該判定は、該画像データのうちの、検知信号が出力されたときの初期化対象である行に対応する部分と、それ以外の行に対応する部分と、の差に基づいて為される。

図７は、本実施形態に係る動作タイミングチャートを、第１実施形態（図３〜４）と同様に示している。図７（ａ１）は、検知部１５０の検知結果が正しい場合の動作タイミングチャートを示しており、図７（ｂ１）は、そのときの画像データのデータ値（平均値）を行ごとに示している。図７（ａ２）は、検知部１５０の検知結果が誤っている場合（即ち、誤検知の場合）の動作タイミングチャートを示しており、図７（ｂ２）は、そのときの画像データのデータ値（平均値）を行ごとに示している。

検知部１５０の検知結果が正しい場合について、図７（ａ１）に示されるように、初期化動作ＲＳにおいて第５行のセンサＳを初期化しているときに該検知信号が出力され、初期化動作ＲＳが中断される。その後、前述と同様にして、動作ＡＯ及びＲＯを順に行い、さらに、暗画像読出の一連の動作ＲＳ_Ｆ、ＡＯ_Ｆ及びＲＯ_Ｆを順に行う。その結果、図７（ｂ１）に示されるように、補正処理が為された画像データのうち、第５行（Ｒ５）に対応する部分では、放射線の照射中に初期化が為されていない他の行（Ｒ１〜Ｒ３及びＲ６〜Ｒ８）に対応する部分との間で、データ値に差Ａ’が生じている。なお、図中のデータ値Ｄ’は、該他の行（Ｒ１〜Ｒ３及びＲ６〜Ｒ８）に対応する部分のデータ値であり、データ値Ｄ’は、前述の信号値Ｄから暗電流等に起因するノイズ成分に相当する信号値を減算した値に対応し、また、Ａ’＝Ａである。

一方、誤検知の場合について、図７（ａ２）に示されるように、初期化動作ＲＳにおいて第５行のセンサＳを初期化しているときに該検知信号が出力され、初期化動作ＲＳが中断される。本実施形態では、その後、前述と同様にして、動作ＡＯ及びＲＯを行った後、初期化動作ＲＳに戻らずに、暗画像読出の一連の動作ＲＳ_Ｆ、ＡＯ_Ｆ及びＲＯ_Ｆを順に行う。

上記誤検知の例では、信号読出ＲＯで得られた各行のセンサ信号が信号成分を含まないため、図７（ｂ２）に示されるように、最終的に得られる画像データにおけるデータ値は実質的に０である。そして、該画像データでは、第５行（Ｒ５）に対応する部分のデータ値と、それ以外の行に対応する部分のデータ値との差が、実質的に０である。

本実施形態によると、暗画像データを用いて補正処理を行った後においても、検知部１５０の検知結果が正しいか誤りであるかの判定を行うことができる。よって、本実施形態によっても前述の第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、ここでは、暗画像読出を行う場合を例示したが、その他の信号処理ないしデータ処理が為された後においても、同様にして、上記判定を行うことが可能である。

以上、２つの好適な実施形態を例示したが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的等に応じて、その一部を変更してもよいし、各実施形態の各特徴を組み合わせてもよい。

（プログラム）
本発明は、上述の各実施形態は、プログラムないしソフトウェアをコンピュータにより実行することによっても為されうる。具体的には、例えば、上述の各実施形態の機能を実現するプログラムが、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して、システムないし装置に供給される。システムないし装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）は、その後、該プログラムを読み出して実行する。

ＩＡ：放射線撮像装置、１２０：駆動部、１３０：信号処理部、１３１：読出部、１３２：ＡＤ変換部、１３３：データ生成部、１４０：電圧生成部、１５０：検知部、１６０：制御部。

Claims (11)

1. 複数の行および複数の列を形成するように配列された複数のセンサと、前記複数のセンサを行単位で駆動する駆動部と、放射線の照射が開始されたことに応答して検知信号を出力する検知部と、制御部と、を備える放射線撮像装置であって、
   前記制御部は、
   放射線の照射が開始される前に前記複数のセンサを行単位で繰り返し初期化するように前記駆動部を制御する第１制御と、
   前記検知信号に応答して前記初期化を中断し、前記複数のセンサが信号を出力するように前記駆動部を制御する第２制御と、を行い、
   前記放射線撮像装置は、前記第２制御により出力された前記複数のセンサからの信号のうち、前記第１制御で最後に初期化された行のセンサからの信号と、それ以外の行のセンサからの信号との差に基づいて、前記検知信号が、放射線の照射が開始されたことによって出力されたものであるか否かの判定を行うユニットをさらに備える
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記ユニットは、最後に初期化された行のセンサからの信号の平均値と、それ以外の行のセンサからの信号の平均値との差に基づいて前記判定を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記制御部は、前記第１制御および前記第２制御の前または後に、前記複数のセンサに放射線が照射されていない状態で前記複数のセンサで生じた電荷に応じた信号を前記複数のセンサが出力するように前記駆動部を制御する第３制御をさらに行い、
   前記放射線撮像装置は、前記第２制御により出力された前記複数のセンサからの信号と、前記第３制御により出力された前記複数のセンサからの信号との差を画像データとして出力する出力部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 複数の行および複数の列を形成するように配列された複数のセンサと、前記複数のセンサを行単位で駆動する駆動部と、放射線の照射が開始されたことに応答して検知信号を出力する検知部と、制御部と、を備える放射線撮像装置であって、
   前記制御部は、
   放射線の照射が開始される前に前記複数のセンサを行単位で繰り返し初期化するように前記駆動部を制御する第１制御と、
   前記検知信号に応答して前記初期化を中断し、前記複数のセンサが信号を出力するように前記駆動部を制御する第２制御と、
   前記第１制御および前記第２制御の前または後に、前記複数のセンサに放射線が照射されていない状態で前記複数のセンサで生じた電荷に応じた信号を前記複数のセンサが出力するように前記駆動部を制御する第３制御と、を行い、
   前記放射線撮像装置は、
   前記第２制御により出力された前記複数のセンサからの信号と、前記第３制御により出力された前記複数のセンサからの信号との差を画像データとして出力する出力部と、
   前記出力部により出力された前記画像データのうち、前記第１制御で最後に初期化された行に対応する第１部分と、それ以外の行に対応する第２部分との差に基づいて、前記検知信号が、放射線の照射が開始されたことによって出力されたものであるか否かの判定を行うユニットと、をさらに備える
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
5. 前記ユニットは、前記第１部分の平均値と前記第２部分の平均値との差に基づいて前記判定を行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
6. 前記ユニットによる前記判定の結果を通知する通知部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
7. 放射線を発生する放射線源をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
8. 放射線を発生する放射線源と、表示部と、をさらに備え、
   前記通知部は、前記通知の内容を前記表示部に出力する
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
9. 放射線撮像装置の制御方法であって、
   前記放射線撮像装置は、複数の行および複数の列を形成するように配列された複数のセンサと、放射線の照射が開始されたことに応答して検知信号を出力する検知部とを備え、
   前記放射線撮像装置の制御方法は、
   放射線の照射が開始される前に前記複数のセンサを行単位で繰り返し初期化する第１工程と、
   前記検知信号に応答して前記初期化を中断し、前記複数のセンサが信号を出力するように前記複数のセンサを駆動する第２工程と、
   前記第２工程で出力された前記複数のセンサからの信号のうち、前記第１工程で最後に初期化された行のセンサからの信号と、それ以外の行のセンサからの信号との差に基づいて、前記検知信号が、放射線の照射が開始されたことによって出力されたものであるか否かの判定を行う第３工程と、を有する
   ことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
10. 前記第３工程での前記判定の結果をユーザに通知する第４工程をさらに有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置の制御方法。
11. コンピュータに、請求項９または請求項１０に記載の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
    

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