JP6420812B2 - 放射線撮像装置および放射線撮像システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。

放射線撮像装置は、例えば、放射線を検出するための複数のセンサと、各センサの信号を読み出すための読出回路と、電源電圧を用いて読出回路用の電圧を発生する電源回路とを備える。電源回路には、例えば、スイッチング方式で出力電圧の値を安定化するものがあり、このような電源回路は電圧レギュレータ（即ち、スイッチングレギュレータ）を含む。電圧レギュレータのスイッチング制御にはクロック信号が用いられうる。

特表２００４−５３５１０４号公報

放射線撮像装置の起動後においては、例えば、撮影開始前の期間、ある撮影が終わってから次の撮影が開始されるまでの期間等、撮影を行っていない間がある。この間、放射線撮像装置は、比較的短い時間で撮影可能な状態（スタンバイモード）に復帰できるように、シャットダウンではなく、待機状態（スリープモード）に維持されるとよい。この待機状態においては、放射線撮像装置の消費電力は低減されるとよい。

上述の電圧レギュレータのスイッチング制御を行う構成においては、待機状態での消費電力低減を実現する方法の一つとして、間欠的なクロック信号を用いてスイッチング制御を行うことが考えられる。具体的には、この駆動方法では、一定期間（例えば第１期間）にわたってクロック信号を連続的に発生することと、一定期間（例えば第２期間）にわたって該クロック信号の発生を停止することと、を繰り返す。即ち、この駆動方法では、第１期間にわたってスイッチング制御を行うことと、第２期間にわたって該スイッチング制御を停止することと、を繰り返す。

一方、この駆動方法によると、電源回路の出力電圧には、間欠的なクロック信号による電位変動が生じるため、放射線撮像装置の電源線の電位や信号線の信号値にノイズをもたらすことがある。このノイズは、例えば、放射線撮像装置に誤動作をもたらす原因となる可能性がある。また、このノイズは、例えば、各センサの信号に経時的に異なるオフセット成分をもたらすため、画像の品質の低下の原因となる可能性もある。よって、上記駆動方法を用いる場合、放射線撮像装置には、消費電力低減および電位変動抑制の双方を考慮した構成が求められる。

本発明は、上記消費電力低減および電位変動抑制の双方を考慮した新規な技術を提供することを目的とする。

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、放射線を検出するための複数のセンサが配列されたセンサアレイと、前記複数のセンサから信号を読み出すための読出回路と、前記読出回路により読み出された信号を出力する出力回路と、前記複数のセンサを駆動する駆動部と、放射線照射の開始前に、前記駆動部により前記複数のセンサを駆動することにより前記複数のセンサをリセットする第１制御と、前記放射線照射の開始後、前記駆動部により前記複数のセンサで電荷蓄積を行う第２制御と、前記第２制御の後、前記駆動部により前記複数のセンサを駆動して該複数のセンサから前記読出回路により読み出された信号を前記出力回路により出力する第３制御とを行うコントローラと、前記読出回路用の電圧を発生するスイッチング方式の第１電圧レギュレータと、前記出力回路用の電圧を発生するスイッチング方式の第２電圧レギュレータとを含む電源回路と、を備え、前記第２電圧レギュレータは、前記第３制御では前記コントローラからの第１クロック信号に基づいて前記出力回路用の電圧を発生し、前記第１制御では前記第１クロック信号よりも前記第２電圧レギュレータの消費電力が低い第２クロック信号に基づいて前記出力回路用の電圧を発生し、前記第１電圧レギュレータは、前記第１制御、前記第２制御および前記第３制御では前記コントローラからの第３クロック信号に基づいて前記読出回路用の電圧を発生することを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮像装置の消費電力低減および電位変動抑制を適切に実現することができる。

放射線撮像システムのシステム構成の例を説明するための図である。 放射線撮像装置の構成の例を説明するための図である。 センサの構造の例を説明するための図である。 各動作モードにおける各種信号、電圧等の波形を説明するための図である。 放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するためのフローチャートである。 放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するためのタイミングチャートである。 放射線撮像装置の駆動方法の例を説明するためのタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図は、構造ないし構成を説明する目的で記載されたものに過ぎず、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、各図において、同一の部材または同一の構成要素には同一の参照番号を付しており、以下、重複する内容については説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、放射線撮像システムＳＹＳのシステム構成を例示する。放射線撮像システムＳＹＳは、放射線撮像装置１、放射線源２、放射線源制御部３およびコンピュータ４を具備する。コンピュータ４は、医師や放射線技師等のユーザにより入力された撮影条件に基づいて、放射線撮像装置１との間で通信を行って放射線撮像装置１を制御し、また、放射線源制御部３により放射線源２を駆動する。放射線源２は、放射線源制御部３からの制御信号に応じて、放射線（典型的にはＸ線であるが、アルファ線やベータ線等が用いられてもよい。）を発生する。

放射線撮像装置１は、センサアレイ１１、駆動部１２、読出回路１３、出力回路１４、通知部１５、電源回路１６およびコントローラ１７を備える。センサアレイ１１は、放射線を検出するための複数のセンサＳであって行列状に（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Ｓを含む。なお、センサは、「画素」と表現されてもよく、センサアレイは「画素アレイ」と表現されてもよい。

駆動部１２は、複数のセンサＳを行ごとに駆動する垂直走査回路であり、例えばシフトレジスタ等で構成されうる。駆動部１２は、例えば、各センサＳをリセット（初期化）し、また、各センサＳからセンサ信号を出力させることができる。読出回路１３は、詳細については後述とするが、例えば増幅器等で構成され得、駆動部１２により駆動された複数のセンサＳから、列ごとにセンサ信号を読み出す。出力回路１４は、読出回路１３により読み出されたセンサ信号の群を１フレーム分の画像データとして出力する。通知部１５は、例えば光源やディスプレイ等であり、装置１の状態（例えば動作モード）をユーザに通知する。

電源回路１６は、外部から受けた電源電圧を用いて装置１内の各要素（読出回路１３等）に供給するための電圧を発生する。具体的には、装置１内の要素は１以上のＩＣチップ（集積回路チップ（半導体チップ））で構成され得、電源回路１６は、これらの個々に供給するための電圧を発生する電源ＩＣである。典型的には、電源回路１６は、ＡＣ−ＤＣコンバータと１以上のＤＣ−ＤＣコンバータとを含む。図中では、単一の要素として示されるが、電源回路１６は複数の電源ＩＣで構成されてもよい。本実施形態では、電源回路１６は、ＤＣ−ＤＣコンバータに用いられるスイッチング方式の第１電圧レギュレータ１６１及び第２電圧レギュレータ１６２を含んでおり、これにより所望の定電圧を発生する。電圧レギュレータはスイッチングレギュレータと表現されてもよい。

詳細については後述とするが、電源回路１６は、電圧レギュレータ１６１及び１６２のスイッチング制御を行うためのクロック信号を発生する信号発生部１６３を更に含む。ここでは説明を容易にするため、単一の信号発生部１６３を示すが、電圧レギュレータ１６１及び１６２のそれぞれに対して１つずつ設けられてもよい。また、ここでは説明を容易にするため、信号発生部１６３を電圧レギュレータ１６１及び１６２とは別の要素として説明するが、信号発生部１６３は電圧レギュレータ１６１及び１６２のそれぞれに包含されてもよい。この場合、電圧レギュレータ１６１及び１６２のそれぞれは、それ自身でクロック信号を生成することができる。

コントローラ１７は、タイミングジェネレータＴＧを含み、基準クロック信号に基づいて、装置１内の各要素を同期制御するための制御信号を発生する。コントローラ１７は、プロセッサとしても機能し得、例えば、読出回路１３及び出力回路１４により読み出された画像データに対して補正処理等のデータ処理を行うことも可能である。

コントローラ１７は、例えば、本明細書に記載の各機能をプログラムすることが可能な集積回路ないしデバイス（例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ））でもよいし、各機能を実現するためのＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の演算装置、又は、専用集積回路（ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等）でもよい。或いは、各機能は、ＣＰＵ（中央演算処理部）及びメモリを備え、所定のプログラムが格納されたパーソナルコンピュータ等によりソフトウェア上で実現されてもよい。即ち、コントローラ１７の機能は、ハードウェア及び／又はソフトウェアによって実現されればよい。

なお、放射線撮像システムＳＹＳの構成例は本例に限られるものでないことは言うまでもなく、このシステムＳＹＳを構成する各要素の一部の機能は他の要素に含まれてもよいし、他の機能を有する要素が追加されてもよい。例えば、放射線撮像装置１の機能の一部はコンピュータ４によって実現されてもよいし、その逆の関係も成立しうる。例えば、図１ではコンピュータ４とコントローラ１７とを個別に示したが、これらの機能の一部または全部は単一の要素により実現されてもよい。

図２は、放射線撮像装置１の構成のうち、センサアレイ１１、駆動部１２、読出回路１３および出力回路１４の構成を例示する。ここでは説明を容易にするため、複数のセンサＳが３行×３列で配列されたセンサアレイ１１を例示するが、実際の行および列の数は本例より多く、例えば１７インチのセンサアレイ１１では約３０００行×３０００列である。なお、図中において、第ｍ行かつ第ｎ列のセンサＳを「Ｓ（ｍ，ｎ）」と示す（例えば、センサＳ（１，１）は、センサアレイ１１における第１行かつ第１列に位置する。）。

本実施形態では、センサアレイ１１の上方には、放射線を光に変換するためのシンチレータ（不図示）が配されており、各センサＳは、シンチレータにより変換された光（シンチレーション光）に基づいてセンサ信号を出力する。具体的には、センサＳ（１，１）は、検出素子Ｄと、この検出素子Ｄに接続されたスイッチ素子Ｗとを含む（他のセンサ（１，２）等についても同様）。本実施形態では、検出素子ＤにはＭＩＳセンサが用いられるが、ＰＩＮセンサ等、他の光電変換素子が用いられてもよい。また、スイッチ素子Ｗには薄膜トランジスタが用いられるが、他の構造のトランジスタないしスイッチ素子が用いられてもよい。また、各センサＳの検出素子Ｄは、スイッチ素子Ｗとは反対側において、センサアレイ１１に基準電圧（ここでは接地電圧）を供給するためのバイアス線Ｌ_ＶＳに接続されている。

センサアレイ１１には、第１〜第３行に対応する制御線Ｇ１〜Ｇ３が配され、また、第１〜第３列に対応する列信号線ＬＣ１〜ＬＣ３が配される。駆動部１２は、制御線Ｇ１〜Ｇ３により、行単位でセンサＳを駆動することができる。例えば、制御線Ｇ１は、センサＳ（１，１）、Ｓ（１，２）及びＳ（１，３）のスイッチ素子Ｗの制御端子（ゲート電極）は、制御線Ｇ１に接続されている。そして、駆動部１２は、制御線Ｇ１の制御信号を活性化することにより、センサＳ（１，１）、Ｓ（１，２）及びＳ（１，３）のスイッチ素子Ｗをオン（導通状態）にする。これにより、センサＳ（１，１）、Ｓ（１，２）及びＳ（１，３）から、検出素子Ｄの電荷量に応じたセンサ信号が、対応の列信号線ＬＣ１、ＬＣ２及びＬＣ３にそれぞれ出力される。

なお、以下において、制御線Ｇ１〜Ｇ３のいずれかを区別しない場合には単に「制御線Ｇ」と表現し、列信号線ＬＣ１〜ＬＣ３のいずれかを区別しない場合には単に「列信号線ＬＣ」と表現することがある。

ここで、図３は、センサＳの構造を説明するための模式図である。薄膜トランジスタであるスイッチ素子Ｗは、例えば、絶縁性の基板３００（ガラス基板等）の上に配されており、その上に絶縁層３２０を介して配された検出素子Ｄに接続される。基板３００の上面に配された電極ＭＧは、薄膜トランジスタのゲート電極である。ゲート電極ＭＧの上には、その一部がゲート絶縁膜を形成する絶縁膜３１０を介して、半導体部分ＳＰ０が配されており、半導体部分ＳＰ０は薄膜トランジスタのチャネルを形成する。半導体部分ＳＰ０の一端の上には、例えばＮ型の不純物がドープされた半導体部分ＳＰ１が配され、半導体部分ＳＰ１は薄膜トランジスタのソースを形成し、列信号線ＬＣの一部である電極Ｍ１に接続される。また、半導体部分ＳＰ０の他端の上には、同不純物がドープされた半導体部分ＳＰ２が配され、半導体部分ＳＰ２は薄膜トランジスタのドレインを形成し、電極Ｍ２およびプラグＭ３を介して検出素子Ｄに接続される。なお、半導体部分ＳＰ０〜ＳＰ２は、例えばアモルファスシリコン等で構成されればよい。

検出素子Ｄは、例えば、図中の下側から上側に向かって順に配された層３３０〜３３４を含む。層３３０は、検出素子Ｄの下側電極を形成する導電層であり、プラグＭ３と接触している。層３３１は、絶縁層である。層３３２は、半導体層である。層３３３は、例えばＮ型の不純物がドープされた高不純物濃度半導体層である。層３３４は、検出素子Ｄの上側電極を形成する導電層であり、透明かつ導電性を有する材料（例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等）で構成されうる。検出素子Ｄの上には、保護層３４０および接着層３５０を介して、シンチレータ３６０が配される。

シンチレータ３６０には、ガドリニウムオキサイドサルファ（ＧＯＳ）等のガドリニウム系材料や、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等の材料が用いられうる。本実施形態では、検出素子Ｄは、シンチレータ３６０からのシンチレーション光を検出するが、このことは、放射線を検出することと等価である。シンチレータ３６０および検出素子Ｄは、まとめて、放射線を電気信号に変換するための変換素子等と表現されてもよい。

ここでは放射線を光に変換した後に該光を電気信号に変換する方式（間接変換型）を例示したが、他の例では、放射線を直接的に電気信号に変換する方式（直接変換型）が採用されてもよい。直接変換型の場合、検出素子Ｄには、例えば、アモルファスセレン、ガリウム砒素、ガリウムリン、ヨウ化鉛、ヨウ化水銀、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ等の材料が用いられうる。

ここで、列信号線ＬＣの一部を形成する電極Ｍ１は、平面視（基板３００の上面またはそれと平行な面に対する平面視）において、検出素子Ｄ（又は、センサＳ１つ分の領域）に実質的に重なりうる。これにより、平面視において、検出素子Ｄのサイズ及び／又はセンサＳの有効領域を大きくすることが可能である。一方、図中に破線で示されるように、下側電極を形成する導電層３３０（及び、付随的に、これと同電位となるプラグＭ３、電極Ｍ２及び半導体部分ＳＰ２のそれぞれ）と、電極Ｍ１との間には容量成分Ｃ＿ＣＰが形成される。そのため、導電層３３０の電位変化は、スイッチ素子Ｗがオフ（非導通状態）でも、容量成分Ｃ＿ＣＰによる容量カップリングによって、電極Ｍ１に伝わってしまう点に留意されたい。

再び図２を参照すると、バイアス線Ｌ_ＶＳは、放射線の照射の開始を検出するための検出部１８に接続されており、検出部１８は、バイアス線Ｌ_ＶＳの電気信号（ここでは電流量の変化）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ができる。検出部１８は、増幅器Ａ０、帰還抵抗Ｒ０およびアナログデジタルコンバータ（ＡＤコンバータ（ＡＤＣ））を含む。増幅器Ａ０の一方の入力端子は、バイアス線Ｌ_ＶＳに接続され、増幅器Ａ０の他方の入力端子は、電圧ＶＳに固定される。また、帰還抵抗Ｒ０の一端は、増幅器Ａ０の一方の入力端子に接続され、他端は、増幅器Ａ０の出力端子に接続される。検出部１８は、ＡＤコンバータにより増幅器Ａ０の出力をアナログデジタル変換（ＡＤ変換）し、その結果を、放射線の照射が開始されたか否かを示す検出信号としてコントローラ１７に出力する。検出部１８は、バイアス線Ｌ_ＶＳの電気信号を検出可能な他の構成をとってもよく、例えば電流‐電圧コンバータ等が用いられてもよい。

読出回路１３は、信号処理部１３１および水平転送部１３２を含む。なお、以下の読出回路１３の説明において、説明を容易にするため、センサＳから直接的に出力された信号だけでなく、その後、読出回路１３内で処理された信号についても「センサ信号」と表現することがある。

信号処理部１３１は、第１〜第３列にそれぞれ配されており、積分増幅器Ａ１、可変増幅器Ａ２、サンプルホールド回路ＵＳＨおよびバッファ回路Ａ３を含む。なお、図２では第１列についてのみ、信号処理部１３１の具体的な構成を例示しているが、他の列についても同様である。

積分増幅器Ａ１は、図２に示されるように、演算増幅器と、この演算増幅器の反転入力端子（図中の「−」端子）および出力端子の間の経路に配されたフィードバック容量と、それと並列に配されたリセットスイッチとを含む。この演算増幅器の非反転入力端子（図中の「＋」端子）には参照電圧ＶＲＥＦが供給される。リセットスイッチがオフの間、センサＳから出力されたセンサ信号（具体的には、列信号線ＬＣの電位変動）は、積分増幅器Ａ１により増幅される。また、リセットスイッチをオンにすることにより積分増幅器Ａ１はリセットされる。

積分増幅器Ａ１により増幅されたセンサ信号は、可変増幅器Ａ２により所定のゲインで更に増幅された後、サンプルホールド回路ＵＳＨによりサンプリングされる。サンプルホールド回路ＵＳＨは、サンプリングスイッチと、それに接続されたサンプリング容量とを含む。そして、サンプリングスイッチをオンすることによってサンプリング容量を充電してセンサ信号に応じた電圧にし（サンプル）、サンプリングスイッチをオフすることによってサンプリング容量に該電圧を保持させ、該電圧を固定する（ホールド）。

このようにしてサンプリングされたセンサ信号は、バッファ回路Ａ３を介して水平転送部１３２より水平転送される。水平転送部１３２は、例えばマルチプレクサ及びシフトレジスタ等で構成され得、対象の列を順に選択することにより、列ごとに読み出されたセンサ信号を順に出力回路１４に水平転送する。

出力回路１４は、バッファ回路Ａ４およびＡＤコンバータを含み、水平転送されたセンサ信号を、バッファ回路Ａ４により増幅し、ＡＤコンバータによりＡＤ変換し、そのようにして得られた信号群を画像データとしてコントローラ１７に出力する。

再び図１を参照すると、電源回路１６は、読出回路１３用の電圧を発生するための第１電圧レギュレータ１６１と、出力回路１４用の電圧を発生するための第２電圧レギュレータ１６２を含む。

第２電圧レギュレータ１６２は、タイミングジェネレータＴＧからのクロック信号ＣＬＫ１（第１クロック信号）に基づいてスイッチングを行い、出力電圧の安定化を行うことができる。即ち、電源回路１６は、このクロック信号ＣＬＫ１に基づいて第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御を行い、出力回路１４用の電圧を発生することができる。また、前述のとおり、電源回路１６は、信号発生部１６３をさらに含む。電源回路１６は、この信号発生部１６３により、第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御のためのクロック信号ＣＬＫ２（第２クロック信号）を生成することができる。

つまり、クロック信号ＣＬＫ１は、タイミングジェネレータＴＧから供給され、クロック信号ＣＬＫ２は、信号発生部１６３により発生される。そして、第２電圧レギュレータ１６２は、クロック信号ＣＬＫ１に基づいてスイッチングを行い、出力電圧の安定化を行うこともできるし、また、クロック信号ＣＬＫ２に基づいてスイッチングを行い、出力電圧の安定化を行うこともできる。

第１電圧レギュレータ１６１は、タイミングジェネレータＴＧからのクロック信号ＣＬＫ３（第３クロック信号）に基づいてスイッチングを行い、出力電圧の安定化を行うことができる。即ち、電源回路１６は、このクロック信号ＣＬＫ３に基づいて第１電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御を行い、読出回路１３用の電圧を発生することができる。また、電源回路１６は、信号発生部１６３により、第１電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御のためのクロック信号ＣＬＫ４（第４クロック信号）を生成することもできる。

つまり、クロック信号ＣＬＫ３は、タイミングジェネレータＴＧから供給され、クロック信号ＣＬＫ４は、信号発生部１６３により発生される。そして、第１電圧レギュレータ１６１は、クロック信号ＣＬＫ３に基づいてスイッチングを行い、出力電圧の安定化を行うこともできるし、また、クロック信号ＣＬＫ４に基づいてスイッチングを行い、出力電圧の安定化を行うこともできる。

まとめると、第１電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御には、２つのクロック信号ＣＬＫ３及びＣＬＫ４の一方が選択的に用いられ、第１電圧レギュレータ１６１は、供給電圧の発生方法が互いに異なる２つの動作モードを有すると言える。同様に、第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御には、２つのクロック信号ＣＬＫ１及びＣＬＫ２の一方が選択的に用いられ、第２電圧レギュレータ１６２は、供給電圧の発生方法が互いに異なる２つの動作モードを有すると言える。

以下、第２電圧レギュレータ１６２を例として、図４（Ａ）及び（ｂ）を参照しながら、これら互いに異なる２つの動作モードについて述べる。本実施形態では、第２電圧レギュレータ１６２としてＬＴ３６９０（リニアテクノロジ株式会社製のスイッチングレギュレータ）を採用した。

図４（Ａ）は、クロック信号ＣＬＫ１に基づく第２電圧レギュレータ１６２の出力電圧Ｖ_ＯＵＴおよび消費電流Ｉ_Ｌを示す測定結果である。本例では、クロック信号ＣＬＫ１の周波数は１ＭＨｚ程度である。図４（Ｂ）は、クロック信号ＣＬＫ２に基づく第２電圧レギュレータ１６１の出力電圧Ｖ_ＯＵＴおよび消費電流Ｉ_Ｌを示す測定結果である。本例では、クロック信号ＣＬＫ２の周波数は８００ｋＨｚ程度であり、クロック信号ＣＬＫ１の周波数（１ＭＨｚ程度）よりも低い。また、図から分かるように、クロック信号ＣＬＫ２は信号発生部１６３により間欠的に発生される。また、図から分かるように、本実施形態では、クロック信号ＣＬＫ２の振幅は、時間経過と共に小さくなる。

ここで「間欠的」とは、本実施形態では、所定期間にわたるクロック信号ＣＬＫ２の発生と、クロック信号ＣＬＫ２の周期より長い期間にわたるクロック信号ＣＬＫ２の発生の停止と、を交互に行う態様をいう。この間欠的なクロック信号は「バーストクロック」等と表現されてもよい。他の態様として、クロック信号ＣＬＫ２の発生を継続しながらスイッチング制御の活性化と非活性化とを交互に行うことも可能である。即ち、図４（Ｂ）のクロック信号ＣＬＫ２を用いる動作モードでは、電源回路１５は、第２電圧レギュレータ１６２のスイッチングを繰り返す動作と、このスイッチングを停止する動作とを交互に行う。なお、クロック信号ＣＬＫ２は上述のとおり間欠的に発生し、同様にして、以下の説明における「クロック信号ＣＬＫ２を発生する」等の表現はクロック信号ＣＬＫ２を“間欠的に”発生することを意図したものである。即ち、以下の説明において、単に「クロック信号ＣＬＫ２」と表現する場合があるが、これは「間欠的に発生されたクロック信号ＣＬＫ２」であることを指す。

図４（Ａ）の測定結果と図４（Ｂ）の測定結果とを比較すると分かるように、図４（Ｂ）の消費電流Ｉ_Ｌは、図４（Ａ）の消費電流Ｉ_Ｌの１００分の１程度であるため、クロック信号ＣＬＫ２使用時の消費電力はクロック信号ＣＬＫ１使用時に比べて低減される。一方で、図４（Ｂ）の出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、図４（Ａ）の出力電圧Ｖ_ＯＵＴよりも目標値からの変動が大きくなる。この出力電圧Ｖ_ＯＵＴの変動は、容量成分Ｃ＿ＣＰ（図３参照）の容量カップリングによって、ノイズとしてセンサ信号に混入する可能性がある。また、本実施形態の構成においては、この出力電圧Ｖ_ＯＵＴの変動は、バイアス線Ｌ_ＶＳの電位にノイズとして混入する可能性もあり、その結果、検出部１８の誤検出の原因となる可能性もある。即ち、クロック信号ＣＬＫ１使用時とクロック信号ＣＬＫ２使用時とで、消費電力および電位変動（ノイズ）はトレードオフの関係であると言える。よって、消費電力低減および電位変動抑制の双方を考慮した装置１の駆動方法が求められる。

なお、上述の第２電圧レギュレータ１６１の２つの動作モードの内容は、第１電圧レギュレータ１６１にも適用可能である。この場合、クロック信号ＣＬＫ３はクロック信号ＣＬＫ１に対応し、クロック信号ＣＬＫ４はクロック信号ＣＬＫ２に対応する。クロック信号ＣＬＫ４の周波数は、クロック信号ＣＬＫ３の周波数より低い。ここで、クロック信号ＣＬＫ３及びＣＬＫ４の周波数は、それぞれ、クロック信号ＣＬＫ１及びＣＬＫ２の周波数と、互いに等しくてもよいし、互いに異なってもよい。

図５は、本実施形態に係る放射線撮影を行う方法であって放射線撮像装置１の駆動方法の一例を説明するためのフローチャートである。以下の各ステップＳ１０１０等（以下、単に「Ｓ１０１０」等と示す。）は、主としてコントローラ１７により実現され、コントローラ１７は必要に応じて他の要素を駆動し又は制御する。

Ｓ１０１０〜Ｓ１０２０は、放射線撮像装置１の起動後、ユーザにより所定の入力が為されるまでのステップに対応し、いわゆる入力待機モードに対応する。Ｓ１０３０〜Ｓ１０４０は、ユーザからの上記入力に応じて装置１を撮影可能な状態に準備するステップに対応する。Ｓ１０５０〜Ｓ１０９０は、ユーザからの撮影開始コマンドに応じて１フレーム分の画像データを取得するステップに対応する。Ｓ１１００〜Ｓ１１２０は、Ｓ１０５０〜Ｓ１０９０で得られた画像データに対して補正を行うための補正用データを取得するステップに対応する。Ｓ１１３０は、次の放射線撮影まで再び入力待機モードにするステップに対応する。以下、図５を参照しながら詳細を述べる。

例えば放射線撮像装置１が電源電圧を受けた後（主電源がオンになった後）、Ｓ１０１０では、電源回路１６により装置１内の要素の一部に電圧を供給する。ここで、第１及び第２電圧レギュレータ１６１及び１６２について、電源回路１６は、それぞれ、クロック信号ＣＬＫ２及びＣＬＫ４に基づくスイッチング制御により電圧を発生する。その後、Ｓ１０２０では、放射線撮影を行う意図またはそれに付随する情報の入力が、例えばコンピュータ４を介してユーザにより為されたか否かを判定する。入力がなかった場合にはＳ１０２０に戻り、これにより、クロック信号ＣＬＫ２及びＣＬＫ４に基づく電圧発生が継続される。一般に、上記入力が実際にユーザにより為されるまでの期間は、その入力に応じた１回分の放射線撮影を装置１により行うのに要する期間よりも長いため、本実施形態によれば消費電力の低減に有利である。

一方、入力があった場合にはＳ１０３０に進み、放射線照射の開始の準備を行う（準備動作ＯＰ_ＰＲ）。ここでの「準備」とは、放射線照射を開始するのに必要な要素が、電圧（ここではクロック信号ＣＬＫ２及びＣＬＫ４に基づいて発生した電圧）を受けて、実質的に定常状態（目標値とのずれ量が許容範囲内になった状態等、所定の基準を満たした状態）になることをいう。詳細については後述とするが、本実施形態では、クロック信号ＣＬＫ２及びＣＬＫ４に基づいて発生した電圧が、読出回路１３及び出力回路１４にそれぞれ供給され、増幅器Ａ１〜Ａ４を実質的に定常状態にする。なお、本フローチャートについての以下の説明において、放射線照射の開始の準備が完了したことを単に「準備完了」と表現する場合がある。ユーザの観点では、この準備完了により、後述のリセット動作ＯＰ_ＲＳが開始され、装置１に対する放射線照射が開始可能の状態になったと言える。

Ｓ１０４０では、リセット動作ＯＰ_ＲＳが開始され、このリセット動作ＯＰ_ＲＳでは、各センサＳにおいて経時的に発生する暗電流成分（オフセットノイズ）を除去するため、センサアレイ１１のリセットを行う。リセット動作ＯＰ_ＲＳは、センサＳのスイッチ素子Ｗを行ごとに所定周期で駆動することにより為され、これにより該センサＳは初期化される。リセット動作ＯＰ_ＲＳの間、読出回路１３では、積分増幅器Ａ１はリセットスイッチをオンにすることによりリセット状態に維持される。よって、リセット動作ＯＰ_ＲＳによってセンサＳから出力された信号は読出回路１３により読み出されずに破棄される。なお、このリセット動作ＯＰ_ＲＳは、後述のＳ１０７０前までの間、継続される（即ち、Ｓ１０７０までの間、各センサＳは所定周期で初期化される。）。

上記準備完了の後、すなわちリセット動作ＯＰ_ＲＳの開始に応じて、Ｓ１０５０に進み、電源回路１６において、タイミングジェネレータＴＧからのクロック信号ＣＬＫ３に基づく電圧の発生を開始する。即ち、第１電圧レギュレータ１６１では、クロック信号ＣＬＫ３に基づくスイッチング制御による電圧発生を開始する（スイッチング制御に使用するクロック信号を、クロック信号ＣＬＫ４からクロック信号ＣＬＫ３にする。）。一方、詳細については後述とするが、第２電圧レギュレータ１６２では、クロック信号ＣＬＫ２に基づくスイッチング制御を継続する。即ち、読出回路１３には、クロック信号ＣＬＫ３に基づく第１電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御により発生した電圧が供給され、出力回路１４には、クロック信号ＣＬＫ２に基づく第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御により発生した電圧が供給される。

上記準備完了の後、すなわちリセット動作ＯＰ_ＲＳの開始に応じて、通知部１５（図１参照）によってユーザに準備完了の通知を行うとよい。これにより、ユーザは、放射線の照射を開始することが可能となったことを認識することができ、患者等の被検者の装置１に対する位置調整が完了した後、放射線照射の開始のコマンドを、コンピュータ４を介して任意のタイミングで入力することができる。

Ｓ１０６０では、放射線照射が開始されたか否かを判定する。本実施形態では、コントローラ１７は、放射線照射が開始されたか否かを判定するための判定部として機能し、上記準備完了の後に、この判定を開始する。本実施形態では、図２を参照しながら述べたとおり、コントローラ１７は、検出部１８からの検出結果（即ち、バイアス線Ｌ_ＶＳの電流量の変化）に基づいて、放射線照射が開始されたか否かの判定を行う。具体的には、前述のとおり、Ｓ１０４０以降リセット動作ＯＰ_ＲＳは継続されており、放射線照射が開始された場合、バイアス線Ｌ_ＶＳに流れる電流量が変化する。検出部１８は、この電流量の変化に基づいて放射線照射が開始されたことを検出する。このような構成において、放射線照射が開始されたと判定された場合にはリセット動作ＯＰ_ＲＳを中断してＳ１０７０に進み、そうでない場合にはリセット動作ＯＰ_ＲＳを継続しつつＳ１０６０に戻る。即ち、リセット動作ＯＰ_ＲＳは、上記準備完了の後、Ｓ１０６０で放射線照射が開始されたものと判定されるまで継続される。

Ｓ１０７０では、放射線照射の開始の判定に応じて、センサアレイ１１の各センサＳにおいて電荷蓄積を行う（電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣ）。具体的には、各センサＳのスイッチ素子Ｗを所定期間にわたってオフにする。これにより、各センサＳでは、検出素子Ｄにおいて放射線の照射量に応じた量の電荷が蓄積される。

Ｓ１０８０では、放射線の照射が終了したか否かを判定する。本実施形態では、放射線の照射期間は予め設定されているものとして、この照射期間が経過した後、Ｓ１０９０に進むものとする。即ち、放射線照射の開始の判定がされた後、予め設定された照射時間が経過するまでは電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣが継続される。他の例では、放射線照射の終了を装置１側で検出し、それに応じて後述の読出動作ＯＰ_ＲＯに移行するように構成されてもよい。また、他の例では、放射線照射量の積算値（時間積分値）を装置１側で計測し、その結果に基づいて放射線の照射を終了させるための制御信号を出力し、その後、読出動作ＯＰ_ＲＯに移行するように構成されてもよい。

Ｓ１０８５では、第２電圧レギュレータ１６２について、クロック信号ＣＬＫ１に基づくスイッチング制御による電圧発生を開始する（スイッチング制御に使用するクロック信号を、クロック信号ＣＬＫ２からクロック信号ＣＬＫ１にする。）。即ち、出力回路１４には、クロック信号ＣＬＫ１に基づく第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御により発生した電圧が供給される。これにより、出力回路１４は、電位変動の抑制された電圧に基づいて動作することとなる。

Ｓ１０９０では、読出動作ＯＰ_ＲＯが為され、この読出動作ＯＰ_ＲＯでは、センサアレイ１１の各センサＳからセンサ信号を読み出す信号読出を行う。出力回路１４は、Ｓ１０８５により、電位変動の抑制された電圧に基づいて動作するため、該読み出されたセンサ信号は適切に出力される。そして、このようにして読み出された信号群に基づいて画像データを生成し取得する。

読出動作ＯＰ_ＲＯの後、Ｓ１０９５では、第２電圧レギュレータ１６２について、クロック信号ＣＬＫ２に基づくスイッチング制御による電圧発生を開始する（スイッチング制御に使用するクロック信号を、クロック信号ＣＬＫ１からクロック信号ＣＬＫ２に戻す。）。これにより、消費電力が低減される。

その後、Ｓ１１００〜Ｓ１１２０では、放射線が照射されていない状態で各センサＳから信号読出を行い、信号成分を含まない暗画像データ（オフセットデータ）を取得する。前述のとおり、各センサＳでは経時的に暗電流成分が発生する。よって、Ｓ１０９０で得られた画像データから、それに内在する暗電流成分を除去する補正を行うため、Ｓ１１００〜Ｓ１１２０により暗画像データを補正用データとして取得する。

詳細については後述とするが、Ｓ１１００では、Ｓ１０６０の放射線の照射開始のタイミングに応じた期間にわたって、前述のリセット動作ＯＰ_ＲＳ同様にして、センサアレイ１１のリセット動作を行う（区別のため「リセット動作ＯＰ_ＲＳ２」とする。）。Ｓ１１１０では、前述の電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣ同様にして、センサアレイ１１の各センサＳにおいて電荷蓄積を行う（区別のため「電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣ２」とする。）。それから、Ｓ１１１５で、Ｓ１０８５同様に、第２電圧レギュレータ１６２について、クロック信号ＣＬＫ１に基づくスイッチング制御による電圧発生を開始する。これにより、出力回路１４には、クロック信号ＣＬＫ１に基づく第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御により発生した電圧が供給される。その後、Ｓ１１２０では、前述の読出動作ＯＰ_ＲＯ同様にして、センサアレイ１１の各センサＳからセンサ信号を読み出す信号読出を行い、暗画像データを取得する（区別のため「読出動作ＯＰ_ＲＯ２」とする。）。

最後に、Ｓ１１３０では、第１電圧レギュレータ１６１及び第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御に用いるクロック信号を、それぞれ、クロック信号ＣＬＫ４及びクロック信号ＣＬＫ２に戻す。即ち、読出回路１３および出力回路１４には、それぞれ、クロック信号ＣＬＫ４及びクロック信号ＣＬＫ２に基づく第１電圧レギュレータ１６１及び第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御により発生した電圧が供給される。これにより、再び消費電力が低減される。なお、例えばＳ１０２０で入力された情報が２以上の放射線撮影を行うものであった場合等、更に放射線撮影を行うことが予定されている場合には、Ｓ１１３０は省略されてもよい。

以下、図６のタイミングチャートを参照しながら、放射線撮像装置１の駆動方法の具体的な態様を述べる。図中において、横軸を時間軸とし、縦軸には、装置１の動作状態（動作モード）、放射線源２からの放射線量、制御線Ｇ１等の電圧Ｖ_Ｇ１等、並びに、各種イネーブル信号（ＣＬＫ２／４＿ＥＮ、ＣＬＫ３＿ＥＮ及びＣＬＫ１＿ＥＮ）を示す。なお、図２ではセンサアレイ１１の行数を３行（Ｇ１〜Ｇ３）としたが、ここでは説明のため７行（Ｇ１〜Ｇ７）とする。

イネーブル信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮ、ＣＬＫ３＿ＥＮ及びＣＬＫ１＿ＥＮは、コントローラ１７により電源回路１６に供給される。信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮは、電圧レギュレータ１６１及び１６２について、それぞれ、クロック信号ＣＬＫ４及びＣＬＫ２に基づくスイッチング制御を活性化させるための信号である。信号ＣＬＫ３＿ＥＮは、電圧レギュレータ１６１についてクロック信号ＣＬＫ３に基づくスイッチング制御を活性化させるための信号であり、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮに優先するイネーブル信号である。信号ＣＬＫ１＿ＥＮは、電圧レギュレータ１６２についてクロック信号ＣＬＫ１に基づくスイッチング制御を活性化させるための信号であり、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮに優先するイネーブル信号である。

例えば、電圧レギュレータ１６１に着目すると、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮがＨレベル（ハイレベル）かつ信号ＣＬＫ３＿ＥＮがＬレベル（ローレベル）の場合、クロック信号ＣＬＫ４に基づく電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御を実行する。例えば、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮおよび信号ＣＬＫ３＿ＥＮの双方がＨレベルの場合、クロック信号ＣＬＫ３に基づく電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御を実行する。なお、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮおよび信号ＣＬＫ３＿ＥＮの双方がＬレベルの場合、電圧レギュレータ１６１は休止状態となる。

同様に、電圧レギュレータ１６２に着目すると、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮがＨレベルかつ信号ＣＬＫ１＿ＥＮがＬレベルの場合、クロック信号ＣＬＫ２に基づく電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御を実行する。例えば、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮおよび信号ＣＬＫ１＿ＥＮの双方がＨレベルの場合、クロック信号ＣＬＫ１に基づく電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御を実行する。なお、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮおよび信号ＣＬＫ１＿ＥＮの双方がＬレベルの場合、電圧レギュレータ１６２は休止状態となる。

なお、本実施形態では、図中の時刻Ｔ１１以前、信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮ、ＣＬＫ３＿ＥＮ及びＣＬＫ１＿ＥＮはいずれもＬレベルである。

時刻Ｔ１１〜Ｔ１２は、図５を参照しながら述べたＳ１０１０〜Ｓ１０３０に対応する（準備動作ＯＰ_ＰＲを含む。）。時刻Ｔ１１で信号ＣＬＫ２／４＿ＥＮがＨレベルとなることにより、電圧レギュレータ１６１及び１６２について、それぞれ、クロック信号ＣＬＫ４及びＣＬＫ２に基づくスイッチング制御が実行される。その後、準備動作ＯＰ_ＰＲにおいて、このスイッチング制御により発生した電圧が電源回路１６により読出回路１３および出力回路１４に供給され、準備完了となる。

時刻Ｔ１２〜Ｔ１３はＳ１０４０〜Ｓ１０６０（主にリセット動作ＯＰ_ＲＳ）に対応する。本実施形態では、リセット動作ＯＰ_ＲＳは、いわゆるインタレース方式で為されるものとする。具体的には、奇数行（Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５及びＧ７）についてのリセットと、偶数行（Ｇ２、Ｇ４及びＧ６）についてのリセットと、が繰り返し実行される。しかしながら、他の例では、リセット動作ＯＰ_ＲＳは、いわゆるプログレッシブ方式で為されてもよい（具体的には、Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇ７の順（行番号の順）に為されてもよい。）。

ここで、前述のとおり（Ｓ１０５０〜Ｓ１０６０参照）、リセット動作ＯＰ_ＲＳと共に、放射線照射が開始されたか否かの判定が為される。この判定は、検出部１８により、バイアス線Ｌ_ＶＳの電流値の変化に基づいて為される。時刻Ｔ１２（好ましくは、その前のタイミングで）で信号ＣＬＫ３＿ＥＮがＨレベルとなることにより、電圧レギュレータ１６１についてクロック信号ＣＬＫ３に基づくスイッチング制御が開始される。これにより、読出回路１３に、このスイッチング制御により発生した電圧を供給すると共に、図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら述べた電位変動を抑制し、本実施形態では検出部１８の誤検出を防止する。

なお、時刻Ｔ１２〜Ｔ１３では、信号ＣＬＫ１＿ＥＮはＬレベルのままであるので、電圧レギュレータ１６２についてはクロック信号ＣＬＫ２に基づくスイッチング制御が維持される。リセット動作ＯＰ_ＲＳにおいてはセンサ信号を読み出して外部に出力するわけではないので、本実施形態によると、出力回路１４については活性化させないで、電力消費を抑制することができる。また、出力回路１４は、読出回路１３よりも後段に配され、よって、上記電位変動によるセンサアレイ１１や検出部１８への影響は小さい。

検出部１８が放射線照射の開始を検出したとき（時刻Ｔ１３の前）、リセット動作ＯＰ_ＲＳは中断され、電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣに移行する。本実施形態では、制御線Ｇ４（電圧Ｖ_Ｇ４）がＨレベルのパルスを提供した後、検出部１８により放射線照射の開始が検出されたものとする。

時刻Ｔ１３〜Ｔ１４はＳ１０７０〜Ｓ１０８０（主に電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣ）に対応する。本実施形態では、放射線の照射期間は予め設定されており、よって、時刻Ｔ１３〜Ｔ１４の期間は固定であり、照射期間の経過後、読出動作ＯＰ_ＲＯに移行する。

時刻Ｔ１４〜Ｔ１５はＳ１０８５〜Ｓ１０９５（主に読出動作ＯＰ_ＲＯ）に対応する。これにより、各センサＳからセンサ信号が読み出され、画像データが得られる。時刻Ｔ１４で（好ましくは、その前のタイミングで）、信号ＣＬＫ１＿ＥＮがＨレベルとなることにより、電圧レギュレータ１６２について、クロック信号ＣＬＫ１に基づくスイッチング制御が開始される。これにより、出力回路１４に、このスイッチング制御により発生した電圧を供給して、活性化させる。その後、読出動作ＯＰ_ＲＯにより読出回路１３および出力回路１４を用いてセンサ信号が読み出された後、時刻Ｔ１５で信号ＣＬＫ１＿ＥＮを再びＬレベルにする。これにより、再び電力消費を抑制することができる。

なお、本実施形態では、読出動作ＯＰ_ＲＯは、いわゆるプログレッシブ方式で為されるものとする。また、リセット動作ＯＰ_ＲＳと読出動作ＯＰ_ＲＯとは、読出回路１３によりセンサ信号を読み出すか否かの点を除いて、各センサＳでは同様の制御（本実施形態ではスイッチ素子Ｗのオン／オフの制御）が為される。

時刻Ｔ１５〜Ｔ１６はＳ１１００（リセット動作ＯＰ_ＲＳ２）に対応する。リセット動作ＯＰ_ＲＳ２は、時刻Ｔ１２〜Ｔ１３のリセット動作ＯＰ_ＲＳ同様に為されればよく、そして、リセット動作ＯＰ_ＲＳ同様のタイミングで中断されるとよい。即ち、本実施形態では、リセット動作ＯＰ_ＲＳ２は、制御線Ｇ４（電圧Ｖ_Ｇ４）がＨレベルのパルスを提供した後に中断されるとよい。これにより、読出動作ＯＰ_ＲＯにより得られた画像データと、この後に得られる暗画像データとの間での暗電流成分の差を低減し、暗電流成分を除去するための補正の精度を向上させることができる。

時刻Ｔ１６〜Ｔ１７はＳ１１１０（電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣ２）に対応する。電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣ２は、時刻Ｔ１３〜Ｔ１４の電荷蓄積動作ＯＰ_ＡＣＣ同様に為されればよい。時刻Ｔ１６〜Ｔ１７の期間は、時刻Ｔ１３〜Ｔ１４の期間と略等しい。

時刻Ｔ１７〜Ｔ１８はＳ１１１５〜Ｓ１１３０（主に読出動作ＯＰ_ＲＯ２）に対応する。読出動作ＯＰ_ＲＯ２は、放射線源２により放射線が照射されていない状況で行うことを除いて、時刻Ｔ１４〜Ｔ１５の読出動作ＯＰ_ＲＯ同様に為されればよい。これにより暗画像データが得られる。

その後、コントローラ１７により、読出動作ＯＰ_ＲＯにより得られた画像データは、読出動作ＯＰ_ＲＯ２により得られた暗画像データに基づいて補正処理が為される。

以上、本実施形態によると、電源回路１６は、供給電圧の発生方法が互いに異なる２つの動作モードを有する。例えば、第２電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御には、２つのクロック信号ＣＬＫ１及びＣＬＫ２の一方が選択的に用いられる。本実施形態では、クロック信号ＣＬＫ１はタイミングジェネレータＴＧから供給され、また、クロック信号ＣＬＫ２は、電源回路１６内で信号発生部１６３により間欠的に発生され、クロック信号ＣＬＫ１より周波数が低い。このような構成において、クロック信号ＣＬＫ１使用時とクロック信号ＣＬＫ２使用時とで、消費電力および電位変動（ノイズ）はトレードオフの関係である（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）。第１電圧レギュレータ１６１対応のクロック信号ＣＬＫ３及びＣＬＫ４についても同様である。

電源回路１６は、センサアレイ１１に対する放射線照射の開始の準備完了後においては、クロック信号ＣＬＫ３を用いて電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御を行い、読出回路１３用の電圧を安定的に発生する。一方、準備完了前においては、クロック信号ＣＬＫ４を間欠的に用いて電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御を行い、読出回路１３用の電圧を低消費電力で発生する。これにより、消費電力低減および電位変動抑制の双方を適切に実現することができる。特に、本実施形態の構成では、準備完了後において、電位変動に起因する検出部１８の誤検出を防ぐことも可能であり、適切な放射線撮影を実現するのに有利である。

そして、電源回路１６は、読出動作ＯＰ_ＲＯ及びＯＰ_ＲＯ２においては、クロック信号ＣＬＫ１を用いて電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御を行い、出力回路１４用の電圧を安定的に発生する。一方、それ以外の動作においては、クロック信号ＣＬＫ２を間欠的に用いて電圧レギュレータ１６２のスイッチング制御を行い、出力回路１４用の電圧を低消費電力で発生する。これにより、読出動作ＯＰ_ＲＯ及びＯＰ_ＲＯ２以外での消費電力を低減することができる。

以上のことは、各要素（本実施形態では読出回路１３又は出力回路１４）に供給された電圧が、いずれの種類のクロック信号に基づくスイッチング制御により発生したものかによって、その要素の状態（動作モード）が表現されてもよい。例えば、ある要素について、間欠的なクロック信号（例えばＣＬＫ２）に基づくスイッチング制御により発生した電圧が供給された状態は、その要素の状態は待機モード（或いは、スリープモード、省電力モード、電力効率化モード等）と表現されてもよい。そして、ある要素について、クロック信号（例えばＣＬＫ１）に基づくスイッチング制御により発生した電圧が供給された状態は、その要素の状態は活性化モード（或いは、スタンバイモード、通常モード等）と表現されてもよい。

本実施形態の構成において、電圧レギュレータ１６１のスイッチング制御に用いられるクロック信号の変更（例えば、ＣＬＫ２からＣＬＫ１への変更）のタイミングは、必ずしも上述の態様に限られるものではない。例えば、検出部１８による検出動作は、リセット動作ＯＰ_ＲＳの開始後に、開始（活性化）されてもよい。この場合、このクロック信号の変更のタイミングは、リセット動作ＯＰ_ＲＳの開始後かつ検出部１８による検出動作の開始前であってもよい。即ち、このクロック信号の変更のタイミングは、放射線照射の開始の準備完了後であればよい。

また、本実施形態では、クロック信号ＣＬＫ２（又はＣＬＫ４）として、間欠的に発生する比較的低周波数のクロック信号を示したが、クロック信号ＣＬＫ１（又はＣＬＫ３）の場合に比べて低消費電力を実現できるものであればよい。よって、クロック信号ＣＬＫ２（又はＣＬＫ４）は、本実施形態で示された波形、振幅、周波数等に限られるものではない。例えば、ＣＬＫ２（又はＣＬＫ４）は、クロック信号ＣＬＫ１（又はＣＬＫ３）よりも周波数が低い連続的なクロック信号でもよい（即ち、間欠的でなくてもよい。）。

（第２実施形態）
図７を参照しながら述べる第２実施形態では、主に、リセット動作ＯＰ_ＲＳ及びＯＰ_ＲＳ２における駆動方法が、前述の第１実施形態と異なる。第１実施形態（図６参照）ではセンサアレイ１１の行数を７行（Ｇ１〜Ｇ７）としたが、ここでは説明のため１６行（Ｇ１〜Ｇ１６）とする。図７は、本実施形態に係る放射線撮像装置１の駆動方法のタイミングチャートを、図６同様に示す。なお、図中の時刻Ｔ２１〜Ｔ２８は、それぞれ、図６の時刻Ｔ１１〜Ｔ１８と同様の内容である。

第１実施形態では、リセット動作ＯＰ_ＲＳ及びＯＰ_ＲＳ２において１行単位でリセットする態様であったが、本実施形態では、４行単位でリセットする。具体的には、リセット動作ＯＰ_ＲＳに着目すると、まず、第１、３、５及び７行（Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５及びＧ７）のセンサＳを一度にリセットする。次に、第９、１１、１３及び１５行（Ｇ９、Ｇ１１、Ｇ１３及びＧ１５）のセンサＳを一度にリセットする。その後、第２、４、６及び８行（Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６及びＧ８）のセンサＳを一度にリセットする。そして、第１０、１２、１４及び１６行（Ｇ１０、Ｇ１２、Ｇ１４及びＧ１６）のセンサＳを一度にリセットする。以上の一連の動作が１走査分のリセットであり、本実施形態ではこれを繰り返す。

本実施形態によると、１走査分のリセットに要する期間を短くすることができ、センサアレイ１１の大画面化において有利である。ここで、センサアレイ１１の大画面化によって、容量成分Ｃ＿ＣＰ（図３参照）の総容量値が大きくなり、容量カップリングによる電位変動（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）の影響は大きくなる。そのため、本実施形態においても、第１実施形態同様、消費電力低減および電位変動抑制の双方を考慮してクロック信号ＣＬＫ１及びＣＬＫ２の一方、並びに、クロック信号ＣＬＫ３及びＣＬＫ４の一方を選択的に用いるとよい。本実施形態によると、センサアレイ１１の大画面化において有利であると共に、前述の第１実施形態同様の効果が得られる。

（プログラム）
本発明は、上記実施形態の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、該システム又は装置のコンピュータにおける１以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理により実現されてもよい。例えば、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によって実現されてもよい。

（その他）
以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部が変更されてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。

１：放射線撮像装置、Ｓ：センサ、１１：センサアレイ、１３：読出回路、１６：電源回路。

Claims (14)

1. 放射線を検出するための複数のセンサが配列されたセンサアレイと、
   前記複数のセンサから信号を読み出すための読出回路と、
   前記読出回路により読み出された信号を出力する出力回路と、
   前記複数のセンサを駆動する駆動部と、
   放射線照射の開始前に、前記駆動部により前記複数のセンサを駆動することにより前記複数のセンサをリセットする第１制御と、前記放射線照射の開始後、前記駆動部により前記複数のセンサで電荷蓄積を行う第２制御と、前記第２制御の後、前記駆動部により前記複数のセンサを駆動して該複数のセンサから前記読出回路により読み出された信号を前記出力回路により出力する第３制御とを行うコントローラと、
   前記読出回路用の電圧を発生するスイッチング方式の第１電圧レギュレータと、前記出力回路用の電圧を発生するスイッチング方式の第２電圧レギュレータとを含む電源回路と、
   を備え、
   前記第２電圧レギュレータは、前記第３制御では前記コントローラからの第１クロック信号に基づいて前記出力回路用の電圧を発生し、前記第１制御では前記第１クロック信号よりも前記第２電圧レギュレータの消費電力が低い第２クロック信号に基づいて前記出力回路用の電圧を発生し、
   前記第１電圧レギュレータは、前記第１制御、前記第２制御および前記第３制御では前記コントローラからの第３クロック信号に基づいて前記読出回路用の電圧を発生する
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記第１電圧レギュレータは、前記第１制御の前及び／又は前記第３制御の後では前記第３クロック信号よりも前記第１電圧レギュレータの消費電力が低い第４クロック信号に基づいて前記読出回路用の電圧を発生する
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記第２クロック信号の周波数は、前記第１クロック信号の周波数よりも低く、
   前記第４クロック信号の周波数は、前記第３クロック信号の周波数よりも低い
   ことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記第１電圧レギュレータは、前記第１制御の開始に応じて、前記読出回路用の電圧を発生するのに用いるクロック信号を、前記第４クロック信号から前記第３クロック信号に切り替える
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の放射線撮像装置。
5. 前記第２電圧レギュレータは、前記第２制御では前記第２クロック信号に基づいて前記出力回路用の電圧を発生する
   ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
6. 前記第１電圧レギュレータは、前記第１制御の前において、前記第４クロック信号に基づいて前記第１電圧レギュレータのスイッチングを繰り返す動作と、該スイッチングを停止する動作とを交互に行い、
   前記第２電圧レギュレータは、前記第１制御前、並びに、前記第１制御および前記第２制御において、前記第２クロック信号に基づいて前記第２電圧レギュレータのスイッチングを繰り返す動作と、該スイッチングを停止する動作とを交互に行う
   ことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
7. 前記第４クロック信号は、前記第１電圧レギュレータで間欠的に生成され、
   前記第２クロック信号は、前記第２電圧レギュレータで間欠的に生成される
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記電源回路は、前記第２クロック信号及び前記第４クロック信号を間欠的に発生する信号発生部をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
9. 前記第１電圧レギュレータは、前記第１制御の前において、前記第４クロック信号に基づいて前記読出回路用の電圧を発生し、
   前記第２電圧レギュレータは、前記第１制御の前、並びに、前記第１制御および前記第２制御において、前記第２クロック信号に基づいて前記出力回路用の電圧を発生する
   ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の放射線撮像装置。
10. 前記コントローラは、前記第１制御の開始に応じて前記第１電圧レギュレータのスイッチング制御に用いるクロック信号を前記第４クロック信号から前記第３クロック信号に変更させ、前記第３制御の開始に応じて前記第２電圧レギュレータのスイッチング制御に用いるクロック信号を前記第２クロック信号から前記第１クロック信号に変更させる
    ことを特徴とする請求項６から請求項７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
11. 前記放射線照射が開始されたか否かを判定するための判定部をさらに備えており、前記判定部は前記第１制御において前記判定を行う
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
12. 前記センサアレイに基準電圧を供給するバイアス線をさらに備えており、
    前記判定部は、前記バイアス線の電気信号に基づいて前記判定を行う
    ことを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像装置。
13. 前記第１制御の開始後に前記放射線照射が開始可能になったことをユーザに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から請求項１２のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
    放射線を発生する放射線源と、
    を具備する
    ことを特徴とする放射線撮像システム。

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