JP6567792B1 - 放射線検出器 - Google Patents

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Abstract

【課題】放射線の入射開始時を精度良く検出することができ、且つ、放射線画像の品質を向上させることができる放射線検出器を提供することである。【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、基板と、前記基板に設けられ、第１の方向に延びる複数の制御ラインと、前記基板に設けられ、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる複数のデータラインと、対応する前記制御ラインと対応する前記データラインとに電気的に接続された薄膜トランジスタを有し、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、前記薄膜トランジスタのオン状態とオフ状態を切り替える制御回路と、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に画像データを読み出す信号検出回路と、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に読み出された画像データの値に基づいて前記放射線の入射開始時を判定する入射放射線検出部と、を備えている。前記入射放射線検出部が、前記放射線の入射が開始されたと判定した場合には、前記信号検出回路は、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に画像データをさらに読み出す第１の読み出し工程を実行する。前記制御回路は、前記第１の読み出し工程の後に、全ての前記薄膜トランジスタをオフ状態にする画像蓄積工程を実行する。【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、放射線検出器に関する。
放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器には、例えば、複数の光電変換部を有するアレイ基板と、複数の光電変換部の上に設けられＸ線を蛍光に変換するシンチレータとが設けられている。また、光電変換部には、例えば、シンチレータからの蛍光を電荷に変換する光電変換素子、電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う薄膜トランジスタ、電荷を蓄積する蓄積キャパシタなどが設けられている。
一般的には、Ｘ線検出器は、以下のようにして画像データを読み出す。まず、外部から入力された信号によりＸ線の入射を認識する。次に、予め定められた時間の経過後に、読み出しを行う光電変換部の薄膜トランジスタをオン状態にして、蓄積された電荷を画像データとして読み出す。しかしながら、この様にすると、Ｘ線源などの外部機器とＸ線検出器との同期をとるための同期インターフェースが必要になる。
また、薄膜トランジスタをオフ状態とし、Ｘ線が入射した時にデータラインに流れる電流の値と、Ｘ線が入射していない時にデータラインに流れる電流の値との差に基づいて、Ｘ線の入射開始時を検出する技術が提案されている。しかしながら、薄膜トランジスタがオフ状態となっている時にデータラインに流れる電流の値は極めて小さくなる。そのため、薄膜トランジスタがオフ状態となっている時にデータラインに流れる電流の値を検出しても、Ｘ線の入射開始時を精度良く検出することが困難となるおそれがある。
そのため、薄膜トランジスタをオン状態とし、Ｘ線が入射した時にデータラインに流れる電流の値と、Ｘ線が入射していない時にデータラインに流れる電流の値との差に基づいて、Ｘ線の入射開始時を検出する技術が提案されている。薄膜トランジスタがオン状態となっている時にデータラインに流れる電流の値は大きくなるので、Ｘ線の入射開始時を精度良く検出することができる。
ここで、Ｘ線の入射開始時を検出する工程において読み出された画像データを用いてＸ線画像を構成する技術が提案されている。この様な技術においては、Ｘ線の入射開始がいつになるか分からないので、データラインに流れる電流の読み出し（画像データの読み出し）は、連続して繰り返し行う様にしている。そのため、消費電力が大きくなる。また、ノイズが増加したり、温度上昇による撮影時間の制限が発生したりするおそれがある。
またさらに、１枚分のＸ線画像の画像データを読み出す工程の最中に、Ｘ線の入射が開始されたり、Ｘ線の入射が終了したりすると、Ｘ線の入射開始時およびＸ線の入射終了時において画像斑が発生しやすくなる。
そこで、放射線の入射開始時を精度良く検出することができ、且つ、放射線画像の品質を向上させることができる放射線検出器の開発が望まれていた。
米国特許出願公開第２０１５／００７８５３０号明細書 特許第６３０２１２２号公報
本発明が解決しようとする課題は、放射線の入射開始時を精度良く検出することができ、且つ、放射線画像の品質を向上させることができる放射線検出器を提供することである。
実施形態に係る放射線検出器は、基板と、前記基板に設けられ、第１の方向に延びる複数の制御ラインと、前記基板に設けられ、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる複数のデータラインと、対応する前記制御ラインと対応する前記データラインとに電気的に接続された薄膜トランジスタを有し、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、前記薄膜トランジスタのオン状態とオフ状態を切り替える制御回路と、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に画像データを読み出す信号検出回路と、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に読み出された画像データの値に基づいて前記放射線の入射開始時を判定する入射放射線検出部と、を備えている。前記入射放射線検出部が、前記放射線の入射が開始されたと判定した場合には、前記信号検出回路は、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に画像データをさらに読み出す第１の読み出し工程を実行する。前記制御回路は、前記第１の読み出し工程の後に、全ての前記薄膜トランジスタをオフ状態にする画像蓄積工程を実行する。
Ｘ線検出器を例示するための模式斜視図である。 Ｘ線検出器のブロック図である。 アレイ基板の回路図である。 画像データおよび補正データの読み出しを例示するためのタイミングチャートである。 Ｘ線が入射した際にデータラインに流れる電流を例示するための模式図である。 Ｘ線検出器における処理過程を例示するためのフローチャートである。 比較例に係るＸ線画像の撮影を例示するためのタイミングチャートである。 本実施の形態に係るＸ線画像の撮影を例示するためのタイミングチャートである。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてＸ線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「Ｘ線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
また、以下に例示をするＸ線検出器１は、放射線画像であるＸ線画像を検出するＸ線平面センサである。Ｘ線平面センサには、大きく分けて直接変換方式と間接変換方式がある。
直接変換方式は、入射Ｘ線により光導電膜内部に発生した光導電電荷（電荷）を高電界により電荷蓄積用の蓄積キャパシタに直接導く方式である。
間接変換方式は、Ｘ線をシンチレータにより蛍光（可視光）に変換し、蛍光をフォトダイオードなどの光電変換素子により電荷に変換し、電荷を蓄積キャパシタに導く方式である。
以下においては、一例として、間接変換方式のＸ線検出器１を例示するが、本発明は直接変換方式のＸ線検出器にも適用することができる。
すなわち、Ｘ線検出器は、Ｘ線を電気的な情報に変換する検出部を有するものであれば良い。検出部は、例えば、Ｘ線を直接的またはシンチレータと協働して検出するものとすることができる。
なお、直接変換方式のＸ線検出器の基本的な構成には既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
また、Ｘ線検出器１は、例えば、一般医療などに用いることができる。ただし、Ｘ線検出器１の用途は一般医療などに限定されるわけではない。
図１は、Ｘ線検出器１を例示するための模式斜視図である。
なお、図１においては、バイアスライン２ｃ３などを省いて描いている。
図２は、Ｘ線検出器１のブロック図である。
図３は、アレイ基板２の回路図である。
図１〜図３に示すように、Ｘ線検出器１には、アレイ基板２、信号処理部３、画像処理部４、シンチレータ５、入射Ｘ線検出部６、およびメモリ７を設けることができる。
アレイ基板２は、シンチレータ５によりＸ線から変換された蛍光を電気信号に変換することができる。
アレイ基板２は、基板２ａ、光電変換部２ｂ、制御ライン（又はゲートライン）２ｃ１、データライン（又はシグナルライン）２ｃ２、バイアスライン２ｃ３、配線パッド２ｄ１、配線パッド２ｄ２、および保護層２ｆなどを有することができる。
本実施の形態においては、光電変換部２ｂがＸ線をシンチレータ５と協働して検出する検出部となる。
なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３などの数は例示をしたものに限定されるわけではない。
基板２ａは、板状を呈し、無アルカリガラスなどの透光性材料から形成することができる。
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の面に複数設けることができる。光電変換部２ｂは、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とにより画された領域に設けることができる。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べることができる。なお、１つの光電変換部２ｂは、例えば、Ｘ線画像における１つの画素（pixel）に対応する。
複数の光電変換部２ｂのそれぞれには、光電変換素子２ｂ１と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）２ｂ２を設けることができる。また、図３に示すように、光電変換素子２ｂ１において変換した電荷が供給される蓄積キャパシタ２ｂ３を設けることができる。蓄積キャパシタ２ｂ３は、例えば、板状を呈し、薄膜トランジスタ２ｂ２の下に設けることができる。ただし、光電変換素子２ｂ１の容量によっては、光電変換素子２ｂ１が蓄積キャパシタ２ｂ３を兼ねることができる。
光電変換素子２ｂ１が蓄積キャパシタ２ｂ３を兼ねる場合（蓄積キャパシタ２ｂ３が省略される場合）には、電荷の蓄積および放出が行われるのは光電変換素子２ｂ１となる。 この場合、薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とすることで光電変換部２ｂから電荷が放出され、薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態とすることで光電変換部２ｂに電荷が蓄積される。
蓄積キャパシタ２ｂ３が設けられる場合には、薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態にするとバイアスライン２ｃ３から蓄積キャパシタ２ｂ３に一定の電荷が蓄積され、薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態にすると蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている電荷が放出される。
なお、以下においては、一例として、蓄積キャパシタ２ｂ３が設けられる場合を例示する。
光電変換素子２ｂ１は、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。
薄膜トランジスタ２ｂ２は、蓄積キャパシタ２ｂ３への電荷の蓄積および放出のスイッチングを行うことができる。薄膜トランジスタ２ｂ２は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（Ｐ−Ｓｉ）などの半導体材料を含むものとすることができる。薄膜トランジスタ２ｂ２は、ゲート電極２ｂ２ａ、ドレイン電極２ｂ２ｂ及びソース電極２ｂ２ｃを有するものとすることができる。薄膜トランジスタ２ｂ２のゲート電極２ｂ２ａは、対応する制御ライン２ｃ１と電気的に接続することができる。薄膜トランジスタ２ｂ２のドレイン電極２ｂ２ｂは、対応するデータライン２ｃ２と電気的に接続することができる。
すなわち、薄膜トランジスタ２ｂ２は、対応する制御ライン２ｃ１と対応するデータライン２ｃ２とに電気的に接続することができる。薄膜トランジスタ２ｂ２のソース電極２ｂ２ｃは、対応する光電変換素子２ｂ１と蓄積キャパシタ２ｂ３とに電気的に接続することができる。また、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、対応するバイアスライン２ｃ３と電気的に接続することができる（図３を参照）。
制御ライン２ｃ１は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けることができる。制御ライン２ｃ１は、例えば、行方向（第１の方向の一例に相当する）に延びている。１つの制御ライン２ｃ１は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ１のうちの１つと電気的に接続することができる。１つの配線パッド２ｄ１には、フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線のうちの１つを電気的に接続することができる。フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた制御回路３１とそれぞれ電気的に接続することができる。
データライン２ｃ２は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けることができる。データライン２ｃ２は、例えば、行方向に直交する列方向（第２の方向の一例に相当する）に延びている。１つのデータライン２ｃ２は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ２のうちの１つと電気的に接続することができる。１つの配線パッド２ｄ２には、フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線のうちの１つを電気的に接続することができる。フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた信号検出回路３２とそれぞれ電気的に接続することができる。
図３に示すように、バイアスライン２ｃ３は、データライン２ｃ２とデータライン２ｃ２との間に、データライン２ｃ２と平行に設けることができる。バイアスライン２ｃ３には、図示しないバイアス電源を電気的に接続することができる。図示しないバイアス電源は、例えば、信号処理部３などに設けることができる。なお、バイアスライン２ｃ３は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。バイアスライン２ｃ３が設けられない場合には、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタ２ｂ３は、バイアスライン２ｃ３に代えてグランドに電気的に接続することができる。
制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３は、例えば、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成することができる。
保護層２ｆは、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、およびバイアスライン２ｃ３を覆うものとすることができる。保護層２ｆは、例えば、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、酸窒化物絶縁材料、および樹脂材料の少なくとも１種を含む。
信号処理部３は、アレイ基板２の、シンチレータ５側とは反対側に設けることができる。
信号処理部３には、制御回路３１と、信号検出回路３２とを設けることができる。
制御回路３１は、薄膜トランジスタ２ｂ２のオン状態とオフ状態を切り替えることができる。
図２に示すように、制御回路３１は、複数のゲートドライバ３１ａと行選択回路３１ｂとを有することができる。
行選択回路３１ｂには、画像処理部４などから制御信号Ｓ１を入力することができる。行選択回路３１ｂは、Ｘ線画像のスキャン方向に従って、対応するゲートドライバ３１ａに制御信号Ｓ１を入力することができる。
ゲートドライバ３１ａは、対応する制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を入力することができる。例えば、制御回路３１は、フレキシブルプリント基板２ｅ１を介して、制御信号Ｓ１を各制御ライン２ｃ１毎に順次入力することができる。制御ライン２ｃ１に入力された制御信号Ｓ１により薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となり、光電変換部２ｂ（蓄積キャパシタ２ｂ３）から電荷（画像データＳ２）を読み出すことができるようになる。
なお、本明細書においては、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に読み出されたデータを「画像データＳ２」とし、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時に読み出されたデータを「補正データＳ３」としている。
信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に、光電変換部２ｂ（蓄積キャパシタ２ｂ３）から電荷（画像データＳ２）を読み出すことができる。また、信号検出回路３２は、読み出された画像データＳ２（アナログ信号）を順次デジタル信号に変換することができる。
また、信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時に補正データＳ３をさらに読み出すことができる。信号検出回路３２は、読み出された補正データＳ３（アナログ信号）を順次デジタル信号に変換することができる。
また、信号検出回路３２は、画像データＳ２を読み出す前、画像データＳ２を読み出した後、および、画像データＳ２を読み出す前と画像データＳ２を読み出した後、のいずれかにおいて、補正データＳ３を読み出すことができる。
また、制御回路３１は、薄膜トランジスタ２ｂ２のオン状態とオフ状態を切り替える制御信号Ｓ１を複数の制御ライン２ｃ１毎に入力することができる。そして、信号検出回路３２は、制御信号Ｓ１が入力される度に、補正データＳ３を読み出すことができる。
また、信号検出回路３２は、画像データＳ２と、当該画像データＳ２を読み出す前、当該画像データＳ２を読み出した後、および、当該画像データＳ２を読み出す前と当該画像データＳ２を読み出した後、のいずれかにおいて読み出された補正データＳ３と、を組にするための画像インデックスを付与することができる。
また、信号検出回路３２は、読み出された画像データＳ２と、読み出された補正データＳ１と、の差動出力をデジタル信号に変換し、画像処理部４に送信することもできる。この様にすれば、補正された画像データを画像処理部４に入力することができるので、リアルタイム性を向上させることができる。
また、入射放射線検出部６が、Ｘ線の入射が開始されたと判定した場合には、信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に画像データＳ２をさらに読み出すことができる。
なお、画像データＳ２、補正データＳ３、および画像インデックスに関する詳細は後述する。
また、半導体素子である薄膜トランジスタ２ｂ２にＸ線が入射すると、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態となっていてもドレイン電極２ｂ２ｂとソース電極２ｂ２ｃとの間に電流が流れる。すなわち、Ｘ線が入射している最中は、オフ状態の薄膜トランジスタ２ｂ２からの電流が流入する。そのため、Ｘ線が入射している最中の、画像データＳ２を読み出すサンプリング時間（第１のサンプリング信号２１の時間）、および補正データＳ３を読み出すサンプリング時間（第２のサンプリング信号２２の時間）は短い方が好ましい。
一方、Ｘ線の入射が終了した後には、オフ状態の薄膜トランジスタ２ｂ２からの電流が流入しない。そのため、Ｘ線の入射が終了した後には、画像データＳ２を読み出すサンプリング時間、および薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間を長くしても画像班の発生がない。また、画像データＳ２を読み出すサンプリング時間、および薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間を長くすれば、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。
この場合、Ｘ線の入射期間は短いので、Ｘ線の入射が検出された後の、画像データＳ２を読み出すサンプリング時間、および薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間は、Ｘ線の入射が検出される前の、画像データＳ２を読み出すサンプリング時間、および補正データＳ３を読み出すサンプリング時間よりも長くなるようにすることができる。この様にすれば、画像班の発生を抑制することができるとともに、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。
メモリ７は、信号検出回路３２と画像処理部４との間に電気的に接続することができる。メモリ７は、デジタル信号に変換された画像データＳ２と補正データＳ３を一時的に保存することができる。この際、画像インデックスが付与された画像データＳ２と補正データＳ３が保存されるようにすることができる。
画像処理部４は、メモリ７に保存されている画像データＳ２に基づいて、Ｘ線画像を構成することができる。また、画像処理部４は、補正データＳ３を用いて画像データＳ２を補正することができる。この際、画像処理部４は、画像インデックスに基づいて補正データＳ３を抽出し、抽出された補正データＳ３を用いて組となる画像データＳ２を補正することができる。
画像処理部４、メモリ７および入射Ｘ線検出部６は、信号処理部３と一体化されていてもよい。
シンチレータ５は、複数の光電変換素子２ｂ１の上に設けられ、入射するＸ線を蛍光に変換することができる。シンチレータ５は、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域（有効画素領域）を覆うように設けることができる。シンチレータ５は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいはヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、シンチレータ５を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ５を形成することができる。
また、シンチレータ５は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）などを用いて形成することもできる。この場合、複数の光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ５が設けられるように、マトリクス状の溝部を形成することができる。
その他、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために、シンチレータ５の表面側（Ｘ線の入射面側）を覆うように図示しない反射層を設けることができる。
また、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ５の特性と反射層の特性が劣化するのを抑制するために、シンチレータ５と反射層を覆う図示しない防湿体を設けることができる。
一般的に、Ｘ線検出器は、以下のようにしてＸ線画像を構成することができる。
まず、制御回路３１は、薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態にする。薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態となることで、バイアスライン２ｃ３を介して一定の電荷が蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積される。次に、Ｘ線が入射すると、シンチレータ５によりＸ線が蛍光に変換される。蛍光が光電変換素子２ｂ１に入射すると、光電効果によって電荷（電子およびホール）が発生し、発生した電荷と、蓄積されている電荷（異種電荷）とが結合して蓄積されている電荷が減少する。次に、制御回路３１は、薄膜トランジスタ２ｂ２を順次オン状態にする。信号検出回路３２は、サンプリング信号に従って各蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている電荷（画像データＳ２）をデータライン２ｃ２を介して読み出す。そして、信号検出回路３２は、読み出された画像データＳ２（アナログ信号）を順次デジタル信号に変換する。また、信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態となっている時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値をデジタル信号に変換する。
メモリ７は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に得られたデータを画像データＳ２として一時的に保存する。また、メモリ７は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時に得られたデータを補正データＳ３として保存する。
画像処理部４は、メモリ７に保存されている画像データＳ２に基づいて、Ｘ線画像を構成する。また、画像処理部４は、Ｘ線画像を構成する際に、メモリ７に保存されている補正データＳ３を用いて後述する画像班を抑制するための補正を行う。画像班を抑制するための補正が行われたＸ線画像のデータは、画像処理部４から外部の機器などに向けて出力される。
ここで、一般的なＸ線検出器においては、以下のようにして撮影動作を開始する。まず、Ｘ線源などの外部機器からの信号により、Ｘ線がＸ線検出器に入射したのを認識する。次に、予め定められた時間の経過後に、読み出しを行う光電変換部２ｂの薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態にして、蓄積された電荷を読み出す。すなわち、一般的なＸ線検出器の場合には、Ｘ線が実際にＸ線検出器に入射したのを検出しているわけではない。そのため、この様にすると、Ｘ線源などの外部機器とＸ線検出器との同期をとるための同期インターフェースが必要になる。
ここで、半導体素子である薄膜トランジスタ２ｂ２にＸ線が入射すると、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態となっていてもドレイン電極２ｂ２ｂとソース電極２ｂ２ｃとの間に電流が流れる。また、薄膜トランジスタ２ｂ２のドレイン電極２ｂ２ｂはデータライン２ｃ２と電気的に接続されている。そのため、オフ状態の薄膜トランジスタ２ｂ２にＸ線が入射した時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値と、オフ状態の薄膜トランジスタ２ｂ２にＸ線が入射していない時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値との差に基づいて、Ｘ線の入射開始時を検出することができる。Ｘ線の入射開始時を直接検出することができれば、タイムラグなどが生じることがないので、処理時間が長くなるのを抑制することができる。
ところが、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値は極めて小さくなる。またさらに、人体に対して大量のＸ線照射を行うと健康への悪影響があるため、人体へのＸ線照射量は必要最低限に抑えられる。そのため、医療に用いられるＸ線検出器の場合には、入射するＸ線の強度が非常に弱いものとなり、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値がさらに小さくなる。
その結果、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値に基づいてＸ線の入射開始時を検出すると、Ｘ線の入射開始時を精度良く検出することが困難となるおそれがある。
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出器１には、以下のような入射Ｘ線検出部６が設けられている。
入射Ｘ線検出部６は、信号検出回路３２と電気的に接続することができる。入射Ｘ線検出部６は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に、当該薄膜トランジスタ２ｂ２が電気的に接続されたデータライン２ｃ２に流れる電流の値に基づいてＸ線の入射開始時を判定することができる。すなわち、入射Ｘ線検出部６は、薄膜トランジスタがオン状態の時に読み出された画像データＳ２の値に基づいてＸ線の入射開始時を判定することができる。例えば、入射Ｘ線検出部６は、オン状態となっている薄膜トランジスタ２ｂ２が接続されたデータライン２ｃ２に流れる電流を検出し、検出された電流の値が所定の閾値を超えた場合には、Ｘ線が入射したと判定することができる。所定の閾値は、オン状態の薄膜トランジスタ２ｂ２にＸ線が入射した時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値と、オン状態の薄膜トランジスタ２ｂ２にＸ線が入射していない時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値との差に基づいて予め設定することができる。
薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となっていれば、オフ状態の場合と比べて電気抵抗を小さくすることができるので、データライン２ｃ２に流れる電流の値が大きくなる。そのため、Ｘ線の入射開始時を検出するのが容易となる。前述したように、医療に用いられるＸ線検出器１の場合には、入射するＸ線の強度が非常に弱いものとなる。しかしながら、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時にＸ線の入射開始時を検出すれば、Ｘ線の入射開始時を精度良く検出することが可能となる。
ところが、オン状態となっている薄膜トランジスタ２ｂ２が接続されたデータライン２ｃ２には、オフ状態となっている他の薄膜トランジスタ２ｂ２からの電流も流れるので画像班が発生するという新たな問題が生じる。
この場合、Ｘ線の入射が終了した後にオン状態とされた薄膜トランジスタ２ｂ２が接続されたデータライン２ｃ２には、他の薄膜トランジスタ２ｂ２からの電流が流れない。そのため、Ｘ線の入射が開始された際のデータを廃棄し、Ｘ線の入射が終了した後のデータのみを用いてＸ線画像を構成すれば画像班を抑制することができる。しかしながら、この様にすると、Ｘ線の入射が開始された際のデータが失われるので、その分、Ｘ線画像の品質が低下することになる。
そこで、入射Ｘ線検出部６は、薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする前のオフ状態、および、薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とした後のオフ状態の少なくともいずれかにおいて、データライン２ｃ２に流れる電流を検出する。前述したように、画像班が発生するのは、オフ状態となっている薄膜トランジスタ２ｂ２からの電流が主な原因と考えられる。そのため、オン状態の前および後の少なくともいずれかのオフ状態において、オン状態とする薄膜トランジスタ２ｂ２が接続されたデータライン２ｃ２に流れる電流を検出し、オン状態の際に取得した画像データＳ２をオフ状態の際に取得した補正データＳ３で補正すれば、画像班を大幅に抑制することができる。また、この様にすれば、Ｘ線の入射が開始された際の画像データＳ２を用いることができるので、Ｘ線画像の品質が低下するのを抑制することができる。
すなわち、入射Ｘ線検出部６が設けられていれば、Ｘ線の入射開始時を検出することができ、且つ、Ｘ線画像の品質の劣化を抑制することができる。
図４は、画像データＳ２および補正データＳ３の読み出しを例示するためのタイミングチャートである。
図４は、ｎ本の制御ライン２ｃ１と、ｍ本のデータライン２ｃ２が設けられた場合である。
まず、画像処理部４などから信号検出回路３２に第１のサンプリング信号２１を入力する。図４に示すように、第１のサンプリング信号２１がオンとなることで、信号検出回路３２は、データライン（１）〜データライン（ｍ）に対するサンプリングを開始する。第１のサンプリング信号２１は所定の期間経過後にオフとなる。
一方、第１のサンプリング信号２１がオンとなっている間に、画像処理部４などから制御回路３１を介して制御ライン（１）に制御信号Ｓ１を入力する。制御信号Ｓ１がオンとなることで、制御ライン（１）に電気的に接続された薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となる。制御信号Ｓ１は所定の期間経過後にオフとなる。
信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時にデータライン（１）〜データライン（ｍ）からの画像データＳ２を順次読み出す。
また、入射Ｘ線検出部６は、第１のサンプリング信号２１がオンの時にデータライン２ｃ２に流れる電流の値に基づいてＸ線の入射開始時を判定する。
次に、第１のサンプリング信号２１がオフとなった後に、画像処理部４などから信号検出回路３２に第２のサンプリング信号２２を入力する。第２のサンプリング信号２２がオンとなることで、信号検出回路３２は、データライン（１）〜データライン（ｍ）に対するサンプリングを開始する。第２のサンプリング信号２２は所定の期間経過後にオフとなる。
この場合、制御ライン（１）には制御信号Ｓ１が入力されず、制御ライン（１）に電気的に接続された薄膜トランジスタ２ｂ２はオフ状態のままとなる。
信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時にデータライン（１）〜データライン（ｍ）に流れる電流をそれぞれ検出する。
その後、以上の手順を制御ライン（２）〜制御ライン（ｎ）に対して行う。
以上の様にして得られたデータは、メモリ７に保存される。薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に得られたデータは、ｎ行ｍ列の画像データＳ２となる。薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時に得られたデータは、ｎ行ｍ列の補正データＳ３となる。
なお、画像データＳ２と、補正データＳ３とが同じメモリ７に保存される場合を例示したが、画像データＳ２と、補正データＳ３とがそれぞれ別のメモリに保存されるようにしてもよい。
また、画像データＳ２となるデータと、補正データＳ３となるデータをメモリ７に保存する際には、画像インデックスを付与することができる。図４に例示をしたものの場合には、画像データＳ２に画像インデックスＴＦＴｏｎ１を付与し、画像データＳ２と組になる補正データＳ３に画像インデックスＴＦＴｏｆｆ１を付与している。この場合、画像インデックスＴＦＴｏｎ１は、最初に取得された画像データＳ２であることを表し、ＴＦＴｏｆｆ１は、これと組になる補正データＳ３であることを表している。画像インデックスは、制御ライン（１）〜制御ライン（ｎ）に関するデータに対してそれぞれ付与することができる。
なお、図４においては、第１のサンプリング信号２１がオフとなった後に、第２のサンプリング信号２２をオンとしたが、第２のサンプリング信号２２がオフとなった後に、第１のサンプリング信号２１をオンとしてもよい。すなわち、図４においては、画像データＳ２の取得後に補正データＳ３を取得したが、補正データＳ３の取得後に画像データＳ２を取得してもよい。
また、１つの制御ラインに制御信号Ｓ１を入力する際に、信号検出回路３２に第２のサンプリング信号２２、第１のサンプリング信号２１、および第２のサンプリング信号２２を順次入力してもよい。この場合、次の制御ラインに制御信号Ｓ１を入力する際には、信号検出回路３２に第１のサンプリング信号２１のみを入力し、さらに次の制御ラインに制御信号Ｓ１を入力する際には、信号検出回路３２に第２のサンプリング信号２２、第１のサンプリング信号２１、および第２のサンプリング信号２２を順次入力することができる。
すなわち、第１のサンプリング信号２１と第２のサンプリング信号２２が交互に入力されるようにすればよい。
また、図４においては、制御信号Ｓ１をオンとする前に第１のサンプリング信号２１をオンにしているが、制御信号Ｓ１のオンと第１のサンプリング信号２１のオンとは同時であってもよいし、制御信号Ｓ１をオンにした後に第１のサンプリング信号２１をオンとしてもよい。
また、図４においては、制御信号Ｓ１をオフとした後に第１のサンプリング信号２１をオフにしているが、制御信号Ｓ１のオフと第１のサンプリング信号２１のオフとは同時であってもよいし、制御信号Ｓ１をオフにする前に第１のサンプリング信号２１をオフとしてもよい。
次に、第１のサンプリング信号２１と第２のサンプリング信号２２とを交互に入力すること（画像データＳ２と補正データＳ３とを交互に読み出すこと）についてさらに説明する。
図５は、Ｘ線が入射した際にデータライン２ｃ２に流れる電流を例示するための模式図である。
図５中の「○」は第１のサンプリング信号２１をオンにするタイミングを表し、「×」は第２のサンプリング信号２２をオンにするタイミングを表している。
Ｘ線検出器１にＸ線が入射するとデータライン２ｃ２には図５に例示をしたような波形の電流が流れる。この場合、領域Ａや領域Ｃにおいては単位時間当たりの電流値の変化が大きくなる。一方、領域Ｂにおいては単位時間当たりの電流値の変化が小さくなる。
ここで、前述した補正データＳ３は、画像データＳ２となるべく同じ条件で取得されたものとすることが好ましい。そのため、第１のサンプリング信号２１と第２のサンプリング信号２２は、領域Ｂにおいて入力されるようにすることが好ましい。ところが、Ｘ線の入射開始時はいつになるのかがわからないので、第１のサンプリング信号２１と第２のサンプリング信号２２を領域Ｂにおいて入力するのは困難である。
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出器１においては、第１のサンプリング信号２１と第２のサンプリング信号２２とを交互に入力するようにしている。
例えば、図５に例示をしたものの場合には、図４に示すように、制御ライン（１）に関する第１のサンプリング信号２１を入力し、続いて第２のサンプリング信号２２を入力することができる。
次に、例えば、制御ライン（２）に関する第１のサンプリング信号２１を入力し、続いて第２のサンプリング信号２２を入力することができる。
以下、同様にして、第１のサンプリング信号２１と第２のサンプリング信号２２とを交互に入力することができる。
この様にすれば、１つの画像データＳ２に対して、その前後の補正データＳ３を得ることができる。前後の補正データＳ３を取得することができれば、例えば、平均値を求めることができる。そのため、単位時間当たりの電流値の変化が大きい場合であっても、補正データＳ３の取得条件を画像データＳ２の取得条件に近づけることができる。その結果、補正の精度を向上させることができるので、後述する画像班の抑制が容易となる。
図６は、Ｘ線検出器１における処理過程を例示するためのフローチャートである。
図６に示すように、読み出し工程２８においては、例えば、一つの制御ライン２ｃ１をスキャンし、薄膜トランジスタ２ｂ２をＯＮ状態にして画像データＳ２を読み出すことができる。薄膜トランジスタ２ｂ２をＯＦＦ状態にして補正データＳ３を読み出すことができる。制御ライン２ｃ１毎の画像データＳ２と補正データＳ３を画像インデックスを付けてメモリ７に保存することができる。
次に、一つの制御ライン２ｃ１に電気的に接続された全ての薄膜トランジスタ２ｂ２のスキャン（読み出し）が終了したら、メモリ７に保存されている画像データＳ２と、予め定められた閾値とによりＸ線の入射開始を判定することができる。例えば、予め定められた閾値を超えた画像データＳ２の数をカウントし、あらかじめ定められたカウント数に達した場合にはＸ線が入射したと判定することができる。
Ｘ線が入射していないと判定された場合には、画像インデックスを更新し、制御ライン２ｃ１のスキャンをリセットすることができる。そして、画像蓄積工程２９を経て読み出し工程２８に戻ることができる。
なお、画像蓄積工程２９に関する詳細は後述する。
Ｘ線が入射したと判定された場合には、信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に画像データＳ２をさらに読み出すことができる。
この場合、次の周期の制御ライン２ｃ１のスキャンが終了するのを待ち、画像データＳ２と補正データＳ３とがメモリ７に保存された段階で、メモリ７への保存を中断することができる。メモリ７への保存を中断することで、既に保存されている画像データＳ２と補正データＳ３とが上書きされないようにすることができる。
次に、Ｘ線が入射したと判定された周期において付与された画像インデックスに基づいて、Ｘ線の入射後の画像データＳ２と補正データＳ３を抽出し、画像処理部４によりＸ線画像を構成することができる。この際、補正データＳ３を用いて画像データＳ２を補正することで、画像班を抑制することができる。
ここで、画像班の抑制についてさらに説明する。
前述したように、薄膜トランジスタ２ｂ２をＯＮ状態にして制御ライン２ｃ１を順次スキャンし、得られた画像データＳ２からＸ線の入射を判定するようにすると、画像斑が発生する。画像斑が発生する主な原因は、以下のように考えることができる。１つのデータライン２ｃ２には複数の薄膜トランジスタ２ｂ２が電気的に接続されている。制御ライン２ｃ１をスキャンして所望の制御ライン２ｃ１に電気的に接続された薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とした場合、それ以外の制御ライン２ｃ１に電気的に接続された薄膜トランジスタ２ｂ２はＯＦＦ状態となっている。薄膜トランジスタ２ｂ２がＯＦＦ状態となっていれば、ソース電極２ｂ２ｃとドレイン電極２ｂ２ｂとの間には電流が流れない。ところが、Ｘ線またはシンチレータ５により変換された蛍光が、薄膜トランジスタ２ｂ２に入射すると、ソース電極２ｂ２ｃとドレイン電極２ｂ２ｂとの間の抵抗値が下がる。この抵抗値が下がると、蓄積キャパシタ２ｂ３に蓄積されている電荷の一部がデータライン２ｃ２に放出されて、データライン２ｃ２に流れる電流となる。この電流により画像斑が発生すると考えられる。
ここで、ソース電極２ｂ２ｃとドレイン電極２ｂ２ｂとの間の抵抗値は、Ｘ線検出器１に入射するＸ線の強度で変化する。例えば、Ｘ線検出器１に入射するＸ線の強度は、Ｘ線の入射開始時や終了時には大きく変化する。そのため、Ｘ線の入射開始時や終了時には、ソース電極２ｂ２ｃとドレイン電極２ｂ２ｂとの間の抵抗値も大きく変化する。この場合、図５に例示をしたように、データライン２ｃ２に流れる電流も大きく変化する。
画像斑を効果的に抑制するためには、所望の制御ライン２ｃ１に電気的に接続された薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とした場合に、それ以外の制御ライン２ｃ１に電気的に接続されたオフ状態の薄膜トランジスタ２ｂ２の抵抗値変化を知る必要がある。
前述したように、薄膜トランジスタ２ｂ２をＯＮ状態とする（第１のサンプリング信号２１をオンとする）前後のタイミングで、全薄膜トランジスタ２ｂ２をＯＦＦ状態として第２のサンプリング信号２２をオンとし、全データライン２ｃ２における電流を検出すれば、抵抗値変化を知ることが可能となる。
一般的なＸ線検出器のデータライン２ｃ２の数は５００ライン以上あるが、多くの薄膜トランジスタ２ｂ２はＯＦＦ状態となっているため、全データライン２ｃ２における電流から作成された補正データＳ３を用いれば、画像斑を効果的に抑制することができる。
また、第１のサンプリング信号２１および第２のサンプリング信号２２のＯＮ時間を変えると、図５に例示をした電流積分値の値が変動する。一方、図５に例示をした電流積分値の値は、薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間（制御信号Ｓ１のＯＮ時間）には関係がない。
第１のサンプリング信号２１がＯＮとなることでデータライン２ｃ２に流れる電流の積分が開始され、第１のサンプリング信号２１がＯＦＦとなることで積分が終了する。そして、第１のサンプリング信号２１がＯＮとなっている間に流れた電流値が積算されて、デジタル信号（電流積分値）として出力される。
薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間は、ある程度長くしないとＸ線画像の品質が劣化するおそれがある。しかしながら、Ｘ線が入射している期間は、薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間を長くする必要がなく、リーク電流の影響を低くするために薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間を短くして電流積分値を低くした方が好ましい。一方、Ｘ線の入射が終了した後には、リーク電流がないので、薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間を長くすることが好ましい。
この場合、Ｘ線の入射期間は短いので、Ｘ線の入射が検出された後の、画像データＳ２を読み出すサンプリング時間、および薄膜トランジスタ２ｂ２をオン状態とする時間は、Ｘ線の入射が検出される前の、画像データＳ２を読み出すサンプリング時間、および補正データＳ３を読み出すサンプリング時間よりも長くなるようにすることができる。
この様にすれば、画像班の発生を抑制することができるとともに、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。
次に、画像蓄積工程２９についてさらに説明する。
図７は、比較例に係るＸ線画像の撮影を例示するためのタイミングチャートである。
図７は、３枚のＸ線画像を連続的に撮影する場合である。
Ｘ線画像を連続的に撮影する場合には、図７に示すように、１枚分のＸ線画像の画像データＳ２を読み出す読み出し工程２８ａ（第１の読み出し工程の一例に相当する）の最中に、Ｘ線の入射が開始される場合がある。また、１枚分のＸ線画像の画像データＳ２を読み出す読み出し工程２８ｂ（第２の読み出し工程の一例に相当する）の最中に、Ｘ線の入射が終了する場合がある。前述したように、Ｘ線の入射開始時や終了時には、ソース電極２ｂ２ｃとドレイン電極２ｂ２ｂとの間の抵抗値が大きく変化する。そのため、図５に例示をしたように、データライン２ｃ２に流れる電流が大きく変化して、画像斑の抑制が難しくなる。
この場合、１枚分のＸ線画像の画像データＳ２を読み出す読み出し工程２８ｃの最中には、Ｘ線の入射開始およびＸ線の入射終了は行われていない。そのため、読み出し工程２８ａ〜２８ｃにおいて読み出された画像データＳ２を加算すれば、画像斑の抑制を図ることができる。
しかしながら、この様にすると、Ｘ線画像を構成する際に必要となる画像データＳ２の数が多くなる。また、加算する画像データＳ２の数が多くなると、ノイズが加算されるのでＸ線画像の品質が劣化するなどの新たな課題が生じる。
図８は、本実施の形態に係るＸ線画像の撮影を例示するためのタイミングチャートである。
図８に示すように、読み出し工程２８ａと、読み出し工程２８ｂとの間に、画像蓄積工程２９を設けることができる。画像蓄積工程２９においては、全ての薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態とし、全ての光電変換部２ｂ（蓄積キャパシタ２ｂ３）に、シンチレータ５において発生した蛍光の強弱分布に対応した電荷を蓄積することができる。画像蓄積工程２９において蓄積された電荷は、画像蓄積工程２９の後に行われる読み出し工程２８ｂにおいて画像データＳ２として読み出すことができる。
すなわち、入射放射線検出部６が、Ｘ線の入射が開始されたと判定した場合には、信号検出回路３２は、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に画像データＳ２をさらに読み出す読み出し工程２８ａを実行することができる。制御回路３１は、読み出し工程２８ａの後に、全ての薄膜トランジスタ２ｂ２をオフ状態にする画像蓄積工程２９を実行することができる。
信号検出回路３２は、画像蓄積工程２９の後に、薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態の時に画像データＳ２を読み出す読み出し工程２８ｂを実行することができる。
画像蓄積工程２９の期間は、Ｘ線の入射期間よりも長くすることができる。この様にすれば、Ｘ線の入射が、画像蓄積工程２９の期間中に終了するようにすることができる。また、画像蓄積工程２９の期間は、Ｘ線の入射期間に応じて変更可能とすることができる。
画像蓄積工程２９においては、Ｘ線が入射したとしても、制御ライン２ｃ１をスキャンしていないので、前述した抵抗値の変化による画像斑は発生しない。そのため、画像蓄積工程２９において蓄積された電荷を、読み出し工程２８ｂにおいて画像データＳ２として読み出し、読み出し工程２８ａ、２８ｂにおいて読み出された画像データＳ２を加算すれば、画像斑の抑制を図ることができる。
すなわち、画像処理部４は、読み出し工程２８ａにおいて読み出された画像データＳ２と、読み出し工程２８ｂにおいて読み出された画像データＳ２と、を加算することができる。
この場合、読み出し工程２８ｂにおいては補正データＳ３を取得することができなくなる。そのため、読み出し工程２８ａにおける補正データＳ３に基づいて、画像データＳ２を補正する必要があるか否かを判断することができる。
すなわち、信号検出回路３２は、読み出し工程２８ａにおいて、薄膜トランジスタ２ｂ２がオフ状態の時に補正データＳ３を読み出すことができる。
信号検出回路３２は、読み出し工程２８ａにおいて、画像データＳ２を読み出す前、画像データＳ２を読み出した後、および、画像データＳ２を読み出す前と画像データＳ２を読み出した後、のいずれかにおいて、補正データＳ３を読み出すことができる。
画像処理部４は、補正データＳ３を用いて、読み出し工程２８ａにおいて読み出された画像データＳ２を補正することができる。
画像蓄積工程２９を設ければ、読み出し工程２８ａ、２８ｂにおいて読み出された画像データＳ２を加算すればよいので、加算する画像データの数を減らすことができ、ひいては、ノイズの重畳による画像劣化を抑制することができる。また、Ｘ線の入射終了直後の残像が大きい状態の画像データＳ２が用いられないため、残像による画像アーチファクトも軽減させることができる。
そのため、本実施の形態に係るＸ線検出器１とすれば、Ｘ線の入射開始時を精度良く検出することができ、且つ、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。
またさらに、画像蓄積工程２９を設ければ、Ｘ線の入射を判定する時間を十分に確保することができるので、誤判定が生じるのを抑制することができる。
また、画像蓄積工程２９においては、制御ライン２ｃ１のスキャンと、画像データＳ２および補正データＳ３の読み出しが行われないので、１枚のＸ線画像を構成するのに必要となる電力を削減することができる。そのため、仮に、読み出し工程２８ａ、画像蓄積工程２９、および読み出し工程２８ｂが繰り返されたとしても、平均消費電力を低減させることができる。また、ノイズが増加したり、温度上昇による撮影時間の制限が発生したりするのを抑制することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
１ Ｘ線検出器、２ アレイ基板、２ａ 基板、２ｂ 光電変換部、２ｂ１ 光電変換素子、２ｂ２ 薄膜トランジスタ、２ｂ３ 蓄積キャパシタ、２ｃ１ 制御ライン、２ｃ２ データライン、３ 信号処理部、４ 画像処理部、５ シンチレータ、６ 入射Ｘ線検出部、７ メモリ、２１ 第１のサンプリング信号、２２ 第２のサンプリング信号、２８ 読み出し工程、２８ａ〜２８ｃ 読み出し工程、２９ 画像蓄積工程、３１ 制御回路、３２ 信号検出回路、Ｓ２ 画像データ、Ｓ３ 補正データ

Claims (8)

  1. 基板と、
    前記基板に設けられ、第１の方向に延びる複数の制御ラインと、
    前記基板に設けられ、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる複数のデータラインと、
    対応する前記制御ラインと対応する前記データラインとに電気的に接続された薄膜トランジスタを有し、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部と、
    前記薄膜トランジスタのオン状態とオフ状態を切り替える制御回路と、
    前記薄膜トランジスタがオン状態の時に画像データを読み出す信号検出回路と、
    前記薄膜トランジスタがオン状態の時に読み出された画像データの値に基づいて前記放射線の入射開始時を判定する入射放射線検出部と、
    を備え、
    前記入射放射線検出部が、前記放射線の入射が開始されたと判定した場合には、
    前記信号検出回路は、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に画像データをさらに読み出す第１の読み出し工程を実行し、
    前記制御回路は、前記第１の読み出し工程の後に、全ての前記薄膜トランジスタをオフ状態にする画像蓄積工程を実行する放射線検出器。
  2. 前記画像蓄積工程の期間は、前記放射線の入射期間よりも長い請求項１記載の放射線検出器。
  3. 前記放射線の入射は、前記画像蓄積工程の期間中に終了する請求項１または２に記載の放射線検出器。
  4. 前記信号検出回路は、前記画像蓄積工程の後に、前記薄膜トランジスタがオン状態の時に画像データを読み出す第２の読み出し工程を実行する請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
  5. 前記画像データに基づいて放射線画像を構成する画像処理部をさらに備え、
    前記画像処理部は、前記第１の読み出し工程において読み出された前記画像データと、前記第２の読み出し工程において読み出された前記画像データと、を加算する請求項４記載の放射線検出器。
  6. 前記信号検出回路は、前記第１の読み出し工程において、前記薄膜トランジスタがオフ状態の時に補正データをさらに読み出す請求項５記載の放射線検出器。
  7. 前記信号検出回路は、前記第１の読み出し工程において、前記画像データを読み出す前、前記画像データを読み出した後、および、前記画像データを読み出す前と前記画像データを読み出した後、のいずれかにおいて、前記補正データを読み出す請求項６記載の放射線検出器。
  8. 前記画像処理部は、前記補正データを用いて、前記第１の読み出し工程において読み出された前記画像データを補正する請求項６または７に記載の放射線検出器。
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