JP6391388B2 - 放射線撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮像装置に関する。

Ｘ線等の放射線の画像を撮像する放射線撮像装置として、放射線を電荷に変換する変換素子を２次元状に配列した放射線撮像パネルを備えるものが知られている。変換素子には、放射線を可視光に変換し、この可視光を電荷に変換するものや、放射線を直接に電荷に変換するものがある。変換素子は、半導体層を含み、この半導体層で生じる暗電流がオフセット成分となって画像にシェーディングを生じさせうる。

特許文献１には、暗電流によるダーク信号量に基づいて放射線の照射時の電荷情報を補正する撮像装置が記載されている。特許文献１に記載された撮像装置は、光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層の周辺に複数の温度センサを有し、これらによって温度分布を測定する。そして、放射線画像の撮像時は、予め記憶された温度分布とダーク信号量との相関関係と、複数の温度センサを使って得られる温度分布とに基づいてダーク信号量が求められ、このダーク信号量に基づいて電荷情報が補正される。特許文献１に記載された方式では、予め記憶された温度分布とダーク信号量との相関関係と放射線画像の撮像時に測定された温度分布とに基づいて補正を行うので、温度センサや、相関関係を記憶するメモリが不可欠であり、構成が複雑化しうる。また、当該方式では、撮像時に実際にダーク信号量を測定することはないので、相関関係に基づいて求められるダーク信号量と実際のダーク信号量との間に乖離が生じる可能性もある。

露出制御機能を有する放射線撮像装置も知られている。特許文献２には、放射線の照射開始および照射終了の少なくとも一方を検出する放射線画像検出装置が記載されている。該放射線画像検出装置は、複数の画素がマトリクス状に配列された撮像領域と、放射線の入射量に応じた電気信号を出力する複数の検出素子とを有する。該放射線画像検出装置は、複数の検出素子のうち感度が高い検出素子の出力に基づいて放射線の照射開始および照射終了の少なくとも一方を検出する。

なお、露出制御のための検出素子ないしセンサによって得られた情報に基づいて放射線画像を補正する技術は知られていない。

特開２０１１−２２３０８８号公報 特開２０１２−２４７３５４号公報

本発明は、単純な構成で、より正確にノイズ成分を除去するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、放射線撮像装置に係り、該放射線撮像装置は、放射線を検出する複数の画素が配列された画素アレイと、露出制御のために放射線の照射を検出するセンサと、前記複数の画素および前記センサから信号を読み出す読出部と、前記読出部によって読み出された信号を処理する処理部と、を備え、前記処理部は、前記読出部によって前記複数の画素から読み出された信号を前記読出部によって前記センサから読み出された信号に基づいて補正する。

本発明によれば、単純な構成で、より正確にノイズ成分を除去するために有利な技術が提供される。

本発明の一実施形態の放射線撮像システムの構成を示す図。 本発明の第１実施形態の放射線撮像パネルの構成を示す図。 本発明の一実施形態の放射線撮像システムの動作例を示す図。 本発明の一実施形態の放射線撮像システムの他の動作例を示す図。 本発明の第２実施形態の放射線撮像パネルの構成を示す図。 本発明の第３実施形態の放射線撮像パネルの構成を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明の放射線撮像システムをその実施形態を通して例示的に説明する。

図１には、本発明の一実施形態の放射線撮像システム１０の構成が示されている。放射線撮像システム１０は、例えば、放射線撮像装置１００、制御装置２００、放射線発生装置３１０および曝射制御装置３２０を含みうる。制御装置２００の構成の全部または一部は、放射線撮像装置１００に組み込まれてもよい。放射線撮像装置１００の構成の全部または一部と制御装置２００の構成の全部または一部とによって構成される装置を放射線撮像装置として理解することもできる。制御装置２００および曝射制御装置３２０は、１つの装置として実現されてもよい。

放射線撮像装置１００は、例えば、画素アレイ１１０、１又は複数のセンサＳ、駆動部１２０、読出部１３０、増幅部（インピーダンス変換部）１４０、ＤＡ変換器１５０、処理部１６０、制御部１７０、無線インターフェース（Ｉ／Ｆ）１８０を含みうる。画素アレイ１１０には、放射線を検出する複数の画素が配列されている。１又は複数のセンサＳは、典型的には、画素アレイ１１０の複数の画素によって構成される撮像エリアＩＡに配置される。また、典型的には、複数のセンサＳが撮像エリアＩＡに分散して配列されうる。

駆動部１２０は、画素アレイ１１０の複数の画素、および、１又は複数のセンサＳを駆動する。読出部１３０は、画素アレイ１１０の複数の画素、および、１又は複数のセンサＳから信号を読み出す。読出部１３０によってセンサＳから読み出された信号は、露出制御、画素アレイ１１０によって撮像された放射線画像の補正などに使用されうる。増幅部１４０は、読出部１３０によって読み出された信号を増幅する。ＤＡ変換器１５０は、増幅部１４０から出力される信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。

処理部１６０は、画素アレイ１１０を構成する複数の画素から読出部１３０によって読みされた信号および１又は複数のセンサＳから読出部１３０によって読み出された信号を処理する。処理部１６０は、例えば、読出部１３０によって１又は複数のセンサＳから読み出された信号に基づいて、読出部１３０によって画素アレイ１１０を構成する複数の画素から読み出された信号を補正する。この実施形態では、処理部１６０が処理する信号は、読出部１３０から出力された信号を増幅部１４０およびＤＡ変換器１５０で処理した信号である。しかしながら、読出部１３０、増幅部１４０およびＤＡ変換器１５０から出力される信号は互いに等価であるので、処理部１６０は、増幅部１４０および／またはＤＡ変換器１５０を経由せずに読出部１３０から提供される信号を処理するように構成されてもよい。

処理部１６０は、放射線撮像装置１００に放射線が照射されている状態で読出部１３０によって１又は複数のセンサＳから読み出された信号に基づいて露出制御信号を生成する。露出制御信号は、放射線が照射されていない状態で読出部１３０によって１又は複数のセンサＳから読み出された信号に基づいて放射線が照射されている状態で読出部１３０によって１又は複数のセンサＳから読み出された信号を補正したものでありうる。

制御部１７０は、画素アレイ１１０、１又は複数のセンサＳ、駆動部１２０、読出部１３０、増幅部１４０、ＤＡ変換器１５０、処理部１６０および無線Ｉ／Ｆ１８０を制御する。また、制御部１７０は、処理部１６０が生成した露出制御信号に基づいて、放射線発生装置３１０による放射線の照射を停止させるように、制御装置２００を介して曝射制御装置３２０に曝射停止指令を送る。

無線Ｉ／Ｆ１８０は、制御装置２００（の無線Ｉ／Ｆ２２０）と通信する。無線Ｉ／Ｆ１８０は、例えば、処理部１６０から提供される信号、曝射停止指令、放射線撮像装置１００の状態を示す信号などを制御装置２００に送信する。無線Ｉ／Ｆ１８０は、制御装置２００から、例えば、曝射制御装置３２０が放射線発生装置３１０に曝射指令を送信したことを示す情報（以下、曝射通知情報）を受信する。

制御装置２００は、例えば、処理部２１０、無線Ｉ／Ｆ２２０、表示部２３０、入力部２４０（キーボード、ポインティングデバイスなど）を含みうる。制御装置２００は、汎用コンピュータにソフトウエア（コンピュータプログラム）を組み込むことによって構成されうる。

曝射制御装置３２０は、曝射スイッチ（不図示）を含み、曝射スイッチがオンされることに応じて曝射指令を放射線発生装置３１０に送信するとともに、そのことを曝射制御装置３２０に通知する。放射線発生装置３１０は、曝射指令に従って放射線を放射する。制御装置２００は、曝射制御装置３２０から放射線発生装置に曝射指令が送信されることを示す曝射通知情報を放射線撮像装置１００に送信する。

図２には、本発明の第１実施形態の放射線撮像装置１００の構成が示されている。画素アレイ１１０には、複数の画素Ｐが複数の行および複数の列を構成するように２次元状に配列されている。複数の画素Ｐの配列によって撮像エリアＩＡが構成されている。撮像エリアＩＡには、複数のセンサＳが分散して配列されうる。図２に示された例では、複数のセンサＳが撮像エリアＩＡの対角線上に配列されているが、これは模式図に過ぎず、実際には、複数のセンサＳは、複数の画素Ｐからなるグループごとに割り当てられるように配置されうる。図２に示された例では、センサＳが配置された座標（画素Ｐの配列における行および列で特定される位置）には画素Ｐが配置されていないが、他の座標に配置された画素Ｐより小さいセンサＳが当該座標に配置されてもよい。

画素Ｐは、変換素子ＣＶと、スイッチＴＴとを含む。同様に、センサＳも、変換素子ＣＶと、スイッチＴＴとを含む。変換素子ＣＶは、放射線を電荷に変換する。変換素子ＣＶは、放射線を可視光に変換するシンチレータと、可視光を電荷に変換する光電変換素子とで構成されうる。この場合、シンチレータは、複数の変換素子ＣＶによって共有されうる。変換素子ＣＶは、放射線を直接に電荷に変換するように構成されてもよい。変換素子ＣＶは、ＭＩＳ型またはＰＩＮ型の光電変換素子で構成されうる。スイッチＴＴは、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成されうる。スイッチＴＴは、変換素子ＣＶの一方の電極と信号線ＳＬとの間に、それらの間の接続を制御するように配置される。変換素子ＣＶの他方の電極は、バイアス線Ｂｓに接続される。

駆動部１２０は、複数の画素Ｐを駆動する画素駆動部１２１と、１又は複数のセンサＳを駆動するセンサ駆動部１２２とを含む。画素ＰのスイッチＴＴのゲートは、画素駆動部１２１によって駆動されるゲート線Ｇ１〜Ｇｍのいずれかに接続されている。ここで、ゲート線Ｇ１〜Ｇｍは、第１行〜第ｍ行の画素Ｐを駆動するゲート線である。センサＳのスイッチＴＴのゲートは、センサ駆動部１２２によって駆動されるゲート線Ｇ１’〜Ｇｍ’のいずれかに接続されている。ここで、ゲート線Ｇ１’〜Ｇｍ’は、第１行〜第ｍ行のセンサＳを駆動するゲート線である。

読出部１３０は、信号線ＳＬを介して画素ＰまたはセンサＳから信号を読み出す。読出部１３０は、画素アレイ１１０における列ごとに、積分増幅器（増幅器）１３１、可変増幅器１３２、サンプルホールド回路１３３、バッファアンプ１３４を有する。信号線ＳＬに出力された信号は、積分増幅器１３１および可変増幅器１３２によって増幅され、サンプルホールド回路１３３によってサンプルホールドされ、バッファアンプ１３４によって増幅される。読出部１３０は、マルチプレクサ１３５を有し、列ごとに設けられたバッファアンプ１３４から出力された信号は、マルチプレクサ１３５によって選択されて増幅部１４０に出力される。

積分増幅器１３１は、演算増幅器と、積分容量と、リセットスイッチと、を有する。演算増幅器１０５は、その反転入力端子には、信号線ＳＬに出力された信号が入力され、その非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、その出力端子から増幅された信号が出力される。積分容量は、演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に配置される。可変増幅器１３２は、積分増幅器１３１から出力された信号を制御部１７０によって指定される増幅率で増幅する。サンプルホールド回路１３３は、サンプリングスイッチと、サンプリング容量とで構成されうる。

図３を参照しながら放射線撮像システム１０の動作を例示的に説明する。図３において、「曝射指令」は、曝射制御装置３２０から放射線発生装置３１０に送信される曝射指令であり、ローレベルからハイレベルへの変化が曝射の指令である。また、「放射線」は、放射線発生装置３１０が発生する放射線であり、ハイレベルのときは放射線が放射されていることを示し、ローレベルのときは放射線が放射されていないことを示す。また、「状態」は、画素アレイ１１０の画素Ｐの状態を示す。また、「ＶＧ１’」〜「ＶＧｍ’」は、センサ駆動部１２２によって駆動されるゲート線Ｇ１’〜Ｇｍ’の論理レベルを示す。また、「ＶＧ１」〜「ＶＧｍ」は、画素駆動部１２１によって駆動されるゲート線Ｇ１〜Ｇｍの論理レベルを示す。また、「ＤＡＣからの信号」は、読出部１３０から増幅部１４０およびＤＡ変換器１５０を介して出力される信号である。

制御部１７０は、曝射通知情報を制御装置２００から受信するまでの期間（ｔ１〜ｔ２）では、ゲート線ＶＧ１’〜ＶＧｍ’が順にアクティブレベルに駆動されるようにセンサ駆動部１２２を制御する。ゲート線ＶＧ１’〜ＶＧｍ’がアクティブレベルになると、それにゲートが接続されたスイッチＴＴがオンして、当該スイッチＴＴを有するセンサＳ（の変換素子ＣＶ）がリセットされる。ここで、センサＳのリセットとは、センサＳの変換素子ＣＶに蓄積されている電荷を除去することを意味する。つまり、曝射通知情報を制御装置２００から受信するまでは、センサＳが周期的にリセットされる。

同様に、制御部１７０は、曝射通知情報を制御装置２００から受信するまでの期間（ｔ１〜ｔ２）では、ゲート線ＶＧ１〜ＶＧｍが順にアクティブレベルに駆動されるように画素駆動部１２１を制御する。ゲート線ＶＧ１〜ＶＧｍがアクティブレベルになると、それにゲートが接続されたスイッチＴＴがオンして、当該スイッチＴＴを有する画素Ｐ（の変換素子ＣＶ）がリセットされる。ここで、画素Ｐのリセットとは、画素Ｐの変換素子ＣＶに蓄積されている電荷を除去することを意味する。つまり、曝射通知情報を制御装置２００から受信するまでは、画素Ｐが周期的にリセットされる。

典型的には、センサＳが配置された行の数は、画素アレイ１１０を構成する画素Ｐの行の数よりも小さい。また、センサＳのスイッチＴＴのゲートにアクティブレベルを印加する期間は、画素ＰのスイッチＴＴのゲートにアクティブレベルを印加する期間より短く設定されうる。また、全てのセンサＳをリセットするために要する時間（リセットのための１周期）は、全ての画素Ｐをリセットするために要する時間（リセットのための１周期）より短く設定されうる。

制御装置２００からの曝射通知情報の受信（ｔ２）に応答して、制御部１７０は、画素アレイ１１０の画素Ｐの周期的なリセットを停止する。ここで、画素アレイ１１０の画素Ｐの周期的なリセットは、制御装置２００からの曝射通知情報の受信（ｔ２）の後、放射線発生装置３１０から放射線の照射が開始されるまでに停止されることが好ましい。制御装置２００からの曝射通知情報の受信（ｔ２）の後、放射線発生装置３１０から放射線の照射が開始されるまでの時間は、放射線発生装置３１０の特性や、曝射制御装置３２０および制御装置２００における曝射通知情報の伝達時間などによって定まりうる。画素アレイ１１０の画素Ｐの周期的なリセットの停止によって、画素アレイ１１０の画素Ｐでは、変換素子ＣＶが照射された放射線に応じた電荷の蓄積が開始される。

制御部１７０は、制御装置２００から曝射通知情報を受信すると、それをトリガとして定められる第１期間（ｔ２〜ｔ３）において、複数のセンサＳからオフセット信号が読み出されるようにセンサ駆動部２１２および読出部１３０を制御する。第１期間（ｔ２〜ｔ３）は、放射線発生装置３１０に対して曝射制御装置３２０から曝射指令が送信されたことに応答して開始する期間であり、ノイズをサンプリングする期間でもある。また、第１期間（ｔ２〜ｔ３）は、曝射指令が送信されたが、まだ放射線発生装置３１０から放射線が放射されていない期間である。

第１期間（ｔ２〜ｔ３）では、制御部１７０は、複数のセンサＳから第１ノイズが読み出されるようにセンサ駆動部２１２および読出部１３０を制御する。第１ノイズは、センサＳがリセットされた後に暗電流等に起因してセンサＳに蓄積された電荷に相当する暗電流ノイズの他、読出部１３０、増幅部１４０およびＤＡ変換器１５０のオフセットノイズなどを含みうる。センサ駆動部２１２は、第１期間において、ゲート線ＶＧ１’〜ＶＧｍ’を順にアクティブレベルに駆動する。ここで、画素アレイ１１０における座標（位置）を画素Ｐで構成される行および列の番号で特定することにする。画素アレイ１１０の第ｘ行の第ｙ行に配置されたセンサＳから読み出された第１ノイズは、ｎ１（ｘ，ｙ）として標記される。第１ノイズｎ１（ｘ，ｙ）は、処理部１６０内のメモリによって保持される。

その後の期間（ｔ３〜ｔ４）は、放射線撮像装置１００に放射線が照射される期間を含む。制御部１７０は、期間（ｔ３〜ｔ４）において、放射線が照射されている状態の複数のセンサＳから周期的に信号が読み出されるようにセンサ駆動部２１２および読出部１３０を制御する。また、制御部１７０は、読出部１３０によってセンサＳから読み出された信号に基づいて露出制御信号を生成し、該露出制御信号に基づいて、放射線発生装置３１０からの放射線の照射を終了させるべきことを検出する。この際に、制御部１７０は、放射線が照射されている状態で、放射線が照射された状態で読出部１３０によってセンサＳから読み出された信号と第１期間において保持された第１ノイズｎ１（ｘ，ｙ）との差分を露出制御信号として生成する。そして、制御部１７０は、該露出制御信号に基づいて、より具体的には該露出制御信号の積算値に基づいて、放射線の照射を停止させるべきことを検出する。

制御部１７０は、該積算値が規定値に達すると（ｔ４）、それに応じて制御装置２００を介して曝射制御装置３２０に曝射停止指令を送信する。これに応じて、曝射制御装置３２０は、放射線発生装置３１０に放射線の放射を停止させる。

その後の期間（ｔ４〜ｔ５）において、制御部１７０は、ゲート線ＶＧ１’〜ＶＧｍ’が順にアクティブレベルに駆動されるようにセンサ駆動部１２２を制御し、センサＳをリセットする。

その後の第２期間（ｔ５〜ｔ６）において、制御部１７０は、複数のセンサＳから残像成分ａｉ（ｘ，ｙ）を含む第２ノイズｎ２（ｘ，ｙ）が読み出されるようにセンサ駆動部２１２および読出部１３０を制御する。残像成分ａｉ（ｘ，ｙ）は、期間ｔ３〜ｔ４においてセンサＳに放射線が照射されたことによって暗電流が増加することによって生じる信号であり、センサＳのリセット後にも残る。

第２ノイズｎ２（ｘ，ｙ）は、第１ノイズｎ１（ｘ，ｙ）とほぼ等しいノイズ成分と、残像成分ａｉ（ｘ，ｙ）とを含む。そこで、第２ノイズｎ２（ｘ，ｙ）と第１ノイズｎ１（ｘ，ｙ）との差分（つまり、ｎ２（ｘ，ｙ）−ｎ１（ｘ，ｙ））を演算することによって残像成分ａｉ（ｘ，ｙ）を得ることができる。処理部１６０は、複数のセンサＳから読み出された信号に基づいて得られる残像成分ａｉ（ｘ，ｙ）に基づいて、全ての座標（ｘ、ｙ）における残像成分ａｉ’（ｘ、ｙ）を補間等によって決定する。後述のように、残像成分ａｉ’（ｘ、ｙ）は、放射線画像信号の補正のために使用される。

残像成分は、放射線撮像装置１００に入射する放射線の強度が強いほど大きくなる。例えば、撮像エリアＩＡにおいて、被検体を透過せずに放射線が入射した部分で発生する残像成分は、被検体を透過した放射線が入射した部分で発生する残像成分より大きい。また、被検体は、組織によって放射線の透過率が異なるので、撮像エリアＩＡにおいて、残像成分は、濃淡を有する情報として現れる。残像成分は、放射線が照射されたセンサＳから読み出される信号に含まれる他、放射線が照射された画素Ｐから読み出される信号にも含まれる。画素Ｐから読み出される信号に含まれる残像成分も、期間ｔ３〜ｔ４において画素Ｐに放射線が照射されたことによって暗電流が増加することによって生じる信号であり、画素Ｐのリセット後にも残る。本実施形態では、放射線が照射された画素Ｐから読み出される信号に含まれる残像成分は、センサＳから読み出された信号に基づいて得られた残像成分ａｉ’（ｘ、ｙ）に基づいて除去または低減される。

期間（ｔ６〜ｔ７）において、制御部１７０は、画素アレイ１１０を構成する複数の画素Ｐから放射線画像信号が読み出されるように画素駆動部２１１および読出部１３０を制御する。期間ｔ６〜ｔ７において読出部１３０によって読み出された座標（ｘ，ｙ）に配置された画素Ｐの放射線画像信号をＳ（ｘ，ｙ）とする。放射線画像信号Ｓ（ｘ，ｙ）には、真の放射線画像信号Ｉ（ｘ，ｙ）とノイズ画像信号Ｎ（ｘ，ｙ）とが含まれる。つまり、Ｓ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＋Ｎ（ｘ，ｙ）である。

その後の期間（ｔ７〜ｔ８）では、制御部１７０は、画素アレイ１１０を構成する複数の画素Ｐがリセットされるように画素駆動部２１１および読出部１３０を制御する。

その後の期間（ｔ９〜ｔ１０）において、制御部１７０は、画素アレイ１１０を構成する複数の画素Ｐからノイズ画像信号Ｎ’（ｘ、ｙ）が読み出されるように画素駆動部２１１および読出部１３０を制御する。ノイズ画像信号Ｎ’（ｘ、ｙ）には、放射線画像信号Ａ（ｘ，ｙ）に含まれるノイズ画像信号Ｎ（ｘ，ｙ）とほぼ等しいノイズと、残像成分ＡＩ（ｘ，ｙ）とが含まれる。つまり、Ｎ’（ｘ、ｙ）＝Ｎ（ｘ，ｙ）＋ＡＩ（ｘ，ｙ）が成り立つ。

互いに近い位置に配置されている画素ＰおよびセンサＳは、ほぼ同等の放射線の照射を受けるので、残像成分ＡＩ（ｘ，ｙ）は、残像成分ａｉ（ｘ、ｙ）に対して強い相関を有する。したがって、例えば、ＡＩ（ｘ，ｙ）＝α×ａｉ（ｘ、ｙ）が成り立つ。ここで、αは、画素ＰとセンサＳとにおけるリセットの時間およびリセットのタイミング等に依存する係数であり、シミュレーションまたは実測等によって求めることができる。

以上を整理すると、
Ｓ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＋Ｎ（ｘ，ｙ）
Ｎ’（ｘ、ｙ）＝Ｎ（ｘ，ｙ）＋ＡＩ（ｘ，ｙ）
ＡＩ（ｘ，ｙ）＝α×ａｉ（ｘ、ｙ）
が成り立つ。これらの式より、
Ｉ（ｘ，ｙ）＝Ｓ（ｘ，ｙ）−Ｎ（ｘ，ｙ）
＝Ｓ（ｘ，ｙ）−（Ｎ’（ｘ，ｙ）−ＡＩ（ｘ，ｙ））
＝Ｓ（ｘ，ｙ）−Ｎ’（ｘ，ｙ）＋α×ａｉ（ｘ、ｙ）
・・・（１）
が得られる。つまり、処理部１６０は、（１）式に基づいて、残像成分を含むノイズが除去または低減された放射線画像信号Ｉ（ｘ，ｙ）を得ることができる。処理部１６０によって得られた放射線画像信号Ｉ（ｘ，ｙ）は、無線Ｉ／Ｆ１８０を介して制御装置２００に送られうる。

図３に示された動作例では、期間（ｔ６〜ｔ７）における放射線画像信号Ｓ（ｘ，ｙ）の読出の前に第２ノイズｎ２（ｘ、ｙ）が読み出される。しかしながら、これは一例であって、図４に示された動作例のように、期間（ｔ５〜ｔ６）における放射線画像信号Ｓ（ｘ，ｙ）の読出の後の第２期間（ｔ６〜ｔ７）において第２ノイズｎ２（ｘ、ｙ）が読み出されてもよい。ここで、放射線画像信号Ｓ（ｘ，ｙ）の読出において、画素アレイ１１０、駆動部１２０、読出部１３０、増幅部１４０、ＤＡ変換器１５０等が相応の電力を消費し、これによって発生する熱によって残像成分が大きくなりうる。そこで、図４に示された動作例のように、放射線画像信号Ｓ（ｘ，ｙ）の読出の後に第２ノイズｎ２（ｘ、ｙ）を読み出した方が残像成分をより正確に検出するために有利な場合がある。

上記の実施形態は、本発明の例示的な実施形態に過ぎず、種々の変形が可能である。例えば、第１ノイズｎ１（ｘ、ｙ）は、期間（ｔ１〜ｔ２）においてセンサＳを使って取得されてもよい。この場合、期間（ｔ１〜ｔ２）においてセンサＳをリセットするのではなく、センサＳから信号を読出部１３０によって信号を読み出せばよい。

また、リセット動作では、偶数行の画素のスイッチを順番に導通させてから奇数行の画素のスイッチを順番に導通させ、読出動作では、先頭行から最終行まで画素のスイッチを順番に導通させてもよい。あるいは、リセット動作では、先頭行から最終行まで画素のスイッチを順番に導通させ、読出動作では、偶数行の画素のスイッチを順番に導通させてから奇数行の画素のスイッチを順番に導通させてもよい。また、リセット動作と読出動作の両方において、偶数行の画素のスイッチを順番に導通させてから奇数行の画素のスイッチを順番に導通させてもよい。

また、リセット動作では、１度に１行の画素のスイッチのみを導通させるのではなく、複数行の画素のスイッチを同時に導通させてもよい。例えば、複数の偶数行の画素を同時に導通させながら全ての偶数行の画素をリセットした後に、複数の奇数行の画素の同時に導通させながら全ての奇数行の画素をリセットしてもよい。リセット動作は、行の番号の昇順または降順に行う必要はなく、連続的にリセットされる行は、相互に隣接しない行であってもよい。

図５には、本発明の第２実施形態の放射線撮像装置１００の構成が示されている。第２実施形態について言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態では、読出部１３０は、センサＳから信号を読み出すための専用の回路として、積分増幅器（増幅器）１３１’、可変増幅器１３２’、サンプルホールド回路１３３’、バッファアンプ１３４’を有する。積分増幅器（増幅器）１３１’、可変増幅器１３２’、サンプルホールド回路１３３’、バッファアンプ１３４’は、それぞれ積分増幅器（増幅器）１３１、可変増幅器１３２、サンプルホールド回路１３３、バッファアンプ１３４と同様の構成を有しうる。

図６には、本発明の第３実施形態の放射線撮像装置１００の構成が示されている。第３実施形態について言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第３実施形態では、画素アレイ１１０が、複数の画素行と、複数のセンサ行とを含む。各画素行は、複数の画素Ｐで構成され、各センサ行は、複数のセンサＳで構成される。図６では、説明の便宜のために、ゲート線Ｇ２によって駆動される行がセンサ行としてされている。例えば、所定数の画素行に対して１つの割合でセンサ行が設けられうる。

上記の実施形態における機能は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することもできる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。

１１０：画素アレイ、Ｐ：画素、Ｓ：センサ、１３０：読出部、１６０：処理部、１７０：制御部

Claims (11)

1. 放射線を検出する複数の画素が配列された画素アレイと、
   露出制御のために放射線の照射を検出するセンサと、
   前記複数の画素および前記センサから信号を読み出す読出部と、
   前記読出部によって読み出された信号を処理する処理部と、を備え、
   前記処理部は、前記読出部によって前記複数の画素から読み出された信号を前記読出部によって前記センサから読み出された信号に基づいて補正する、
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記処理部は、放射線が照射されている状態で前記読出部によって前記センサから読み出された信号に基づいて露出制御信号を生成し、
   前記露出制御信号に基づいて、放射線発生装置による放射線の照射が停止される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記処理部は、放射線が照射されていない状態で前記読出部によって前記センサから読み出された信号に基づいて、放射線が照射されている状態で前記読出部によって前記センサから読み出された信号を補正し、これによって前記露出制御信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記センサは、放射線の照射が停止された後にリセットされ、
   前記読出部は、放射線の照射が開始される前の第１期間、および、放射線の照射が停止され前記センサがリセットされた後の第２期間、のそれぞれにおいて、前記センサから信号を読み出し、
   前記処理部は、前記第１期間において前記読出部によって前記センサから読み出された信号と前記第２期間において前記読出部によって前記センサから読み出された信号との差分に基づいて、前記読出部によって前記複数の画素から読み出された信号を補正する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記差分は、前記センサに放射線が照射されることによって生じ前記センサのリセット後にも残る残像成分を含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
6. 前記読出部は、放射線の照射が停止された後に前記複数の画素から放射線画像信号として信号を読み出し、その後に前記複数の画素からノイズ画像信号として信号を読み出し、
   前記処理部は、前記ノイズ画像信号、および、前記差分に基づいて、前記放射線画像信号を補正する、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の放射線撮像装置。
7. 前記放射線画像信号の読み出しと前記ノイズ画像信号の読み出しとの間において前記複数の画素がリセットされる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記第２期間は、放射線の照射が停止され前記センサがリセットされた後であって、前記放射線画像信号が読み出される前の期間である、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の放射線撮像装置。
9. 前記第２期間は、放射線の照射が停止され、前記センサがリセットされ、かつ前記放射線画像信号が読み出された後であって、前記ノイズ画像信号が読み出される前の期間である、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の放射線撮像装置。
10. 前記第１期間は、放射線発生装置に曝射指令を送信したことを示す情報を受信したことに応じて開始する期間である、
    ことを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
11. 前記センサは、前記複数の画素によって構成される撮像エリアに配置されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。