JP6663210B2 - 放射線撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

放射線撮像装置及びその制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、放射線撮像装置及びその制御方法に関する。
放射線撮像装置は、例えば、複数の画素が複数の行および複数の列を形成するように配列された画素アレイと、各画素から画素信号を読み出すための読出部とを備える。画素アレイには、例えば、複数の列にそれぞれ対応する複数の列信号線が配されており、各列の画素は、対応する列信号線に接続されている。例えば、各画素は、放射線を検知するための検知素子と、検知素子と列信号線とを接続するスイッチとを含んでおり、スイッチをオン状態にすることで、検知素子から、放射線の線量に応じた信号が列信号線に転送される。
放射線撮像装置のなかには、画素アレイに対する放射線の照射が開始された後、画素からの信号をモニタし、その結果に基づいて放射線の照射が終了されるように制御信号を発生するものもある。このような制御は、自動露出制御（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＥＣ））とも称される。特許文献１には、放射線の照射開始後、一部の画素から所定周期で信号を読み出してＡＥＣを行うことが記載されている。また、特許文献２には、放射線の照射開始後、ある行の画素のスイッチをオン状態に維持し、該画素の信号をモニタすることによりＡＥＣを行うことが記載されている。
特開平７−２０１４９０号公報 特開２０１０−７５５５６号公報
ところで、放射線の照射中において画素のスイッチをオフ状態にしていても、照射された放射線によって該画素内で生じた電位変化（具体的には、該画素の検知素子の放射線の検知による電位変化）が、列信号線に伝搬してしまう可能性がある。この電位変化の列信号線への伝搬は、該画素と列信号線との間の容量カップリングに起因するものであり、本明細書において「クロストーク」という。
上述の特許文献１や特許文献２の方法によると、列信号線を介して読み出された信号は、読出対象である画素からの信号成分の他、読出対象でない他の画素からのクロストーク成分を含む。特に、このクロストーク成分は多画素化に伴って大きくなり、Ｓ／Ｎ比の低下の原因となる。このことは、ＡＥＣの精度の低下をもたらしうる。
本発明の目的は、放射線撮像装置のＡＥＣの高精度化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、放射線を検知する検知素子と該検知素子に接続されたスイッチとを各々が有する複数の画素と、前記複数の列に対応し、該対応する列の各画素にそれぞれ接続された複数の列信号線と、プロセッサとを備える放射線撮像装置であって、前記複数の画素は、互いに同じ線量の放射線を受けて互いに異なる値の信号を発生する第１画素および第２画素を含み、前記第１画素と前記第２画素とは、前記複数の列のうちの第１列および第２列の間で前記第１画素および前記第２画素のそれぞれの数が互いに異なるように配されており、前記プロセッサは、前記複数の画素に対する放射線の照射が開始された後、各画素の前記スイッチがオフに維持された状態の下で、前記第１列に対応する列信号線の信号を第１信号として取得し且つ前記第２列に対応する列信号線の信号を第２信号として取得する第１動作と、前記第１信号と前記第２信号との相違に基づいて、前記放射線の照射が開始されてからの該放射線の照射量を算出する第２動作と、前記算出された照射量が基準値に達したことに応答して前記放射線の照射を終了させるための信号を出力する第３動作と、を行うことを特徴とする。
本発明によれば、放射線撮像装置のＡＥＣの高精度化に有利である。
放射線検査装置のシステム構成例を説明するための図である。 撮像部の構成例を説明するための図である。 単位画素の構造の例を説明するための断面図である。 放射線撮影の動作フローチャートである。 画素アレイの構成例を説明するための等価回路図である。 放射線撮影の動作タイミングチャートである。 画素アレイの構成例を説明するための図である。 比較例における動作フローチャート及び動作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。
図１は、放射線撮影を行うための撮像システム１０（放射線検査装置、放射線診断装置等と称されてもよい。）のシステム構成例を示している。撮像システム１０は、例えば、放射線撮像装置１１と、放射線源１２と、放射線制御部１３と、コントローラ１４とを具備する。放射線撮像装置１１は、撮像部１５およびプロセッサ１６を備える。放射線源１２は、放射線制御部１３からの駆動信号に応答して放射線（例えばＸ線、α線、β線等）を発生する。該放射線は、不図示の被検者（患者等）を通過して撮像部１５により検出される。撮像部１５は、該放射線の線量に応じた画像データを生成する。プロセッサ１６は、撮像部１５からの画像データに対して補正処理等のデータ処理を行う。
コントローラ１４は、例えば放射線撮像装置１１およびそれを構成する各ユニット並びに放射線制御部１３との間で信号、データ、コマンド等の授受を行うことにより、撮像システム１０全体の動作を制御する。例えば、放射線制御部１３は、コントローラ１４からの放射線の照射の開始または終了を示すコマンドを受けて、放射線源１２を制御する。なお、放射線制御部１３の機能の一部または全部はコントローラ１４に含まれてもよい。
また、コントローラ１４は、ユーザが撮影条件を入力するための端末（不図示）に接続されており、該入力された撮影条件に基づいて上述の制御を行う。また、コントローラ１４は、液晶ディスプレイ等の表示部（不図示）に接続されており、該表示部に、放射線撮像装置１１により得られた画像データを出力し、放射線画像を表示させることも可能である。
詳細は後述とするが、放射線撮像装置１１は、放射線の照射が開始されてからの放射線の照射量をプロセッサ１６により算出する。そして、該照射量が基準値を超えた場合には、放射線撮像装置１１は、プロセッサ１６により、例えばコントローラ１４または放射線制御部１３に対して、放射線の照射の終了を要求する（自動露出制御（ＡＥＣ））。放射線の照射量は、放射線量（放射線の強度）の時間積分に相当する。
撮像システム１０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、撮像システム１０を構成する各ユニットの一部の機能は他のユニットに含まれてもよいし、他の機能を有するユニットが追加されてもよい。例えば、放射線撮像装置１１において、撮像部１５の一部の機能はプロセッサ１６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ではプロセッサ１６とコントローラ１４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ユニットにより実現されてもよい。プロセッサ１６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専用集積回路（ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等）でもよい。或いは、各機能は、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。コントローラ１４についても同様である。
図２は、放射線撮像装置１１における撮像部１５の構成例を示している。撮像部１５は、例えば、複数の画素ＰＸがアレイ状に配列された画素アレイＡＰＸと、各画素ＰＸを駆動するための駆動部ＵＤＲと、各画素ＰＸから画素信号を読み出すための読出部ＵＲＯとを含む。
複数の画素ＰＸは、複数の行および複数の列を形成するように配列されている。ここでは説明を容易にするため、３行×３列の画素アレイＡＰＸを例示するが、実際には、例えば１７インチの画素アレイＡＰＸ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列の画素ＰＸを「ＰＸ（ｍ，ｎ）」と示す（例えば、画素ＰＸ（１，１）は、画素アレイＡＰＸにおける第１行かつ第１列に位置する。）。
駆動部ＵＤＲは、例えばシフトレジスタ等を含み、複数の行のうちの１行（２行以上でも可）を順に選択することにより、複数の画素ＰＸを行単位で順に駆動する。より具体的には、駆動部ＵＤＲは、各行に対応する信号線Ｇ１〜Ｇ３を介して、対応する画素ＰＸの個々に駆動信号を供給する。駆動信号を受けた画素ＰＸの個々は、列信号線ＬＣ１〜ＬＣ３のうちの対応する１つ（以下、「対応の列信号線」と表現する場合がある。）に画素信号を出力する。なお、本明細書において、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」と示す。
各画素ＰＸは、放射線を検知するための検知素子Ｓと、スイッチＷとを含む。ここでは、画素ＰＸ（１，１）についてのみ検知素子Ｓ及びスイッチＷを図示しているが、他の画素ＰＸも同様である。検知素子Ｓには、本例ではＭＩＳセンサが用いられるが、ＰＩＮセンサその他の公知の光電変換素子が用いられてもよい。なお、「検知素子」は「センサ」又は「センサ素子」等と表現されてもよいし、これに伴い、「画素アレイ」は「センサアレイ」等と表現されてもよい。スイッチＷには、本例では薄膜トランジスタが用いられるが、他の公知のスイッチ素子が用いられてもよい。各画素ＰＸにおいて、検知素子Ｓの一方の端子は、対応の列信号線ＬＣにスイッチＷを介して接続されており、他方の端子は、電源電圧ＶＳが伝搬する電源線に接続されうる。
ここで、図３は、単位画素ＰＸの構造の例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知素子Ｓ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の一方の端の上には、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の他方の端の上には、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を介して検知素子Ｓ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。
検知素子Ｓ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、検知素子Ｓ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、検知素子Ｓ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。
検知素子Ｓの上には、保護層３４０および接着層３５０を介して、放射線を光に変換するシンチレータ３６０が配されうる。シンチレータ３６０には、例えば、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。本例では、検知素子Ｓは、シンチレータ３６０によって放射線から変換された光（シンチレーション光）を検知するが、このことは、放射線を検知することと等価である。シンチレータ３６０および検知素子Ｓは、まとめて、放射線を電気信号に変換する変換部ないし変換素子と称されてもよい。
なお、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、検知素子Ｓ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、検知素子Ｓ（又は、画素ＰＸ１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、検知素子Ｓのサイズ及び／又は画素ＰＸの有効領域を大きくすることが可能である。一方、詳細は後述とするが、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（又は、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、各画素ＰＸにおいて、検知素子Ｓで検知された放射線量に応じた信号は、スイッチＷをオン（導通状態）にすることにより、対応の列信号線ＬＣに画素信号として出力される。読出部ＵＲＯは、各列の列信号線ＬＣを介して出力された上記画素信号を、列毎に順に読み出す。
読出部ＵＲＯは、例えば、第１列〜第３列にそれぞれ配されたユニットＵ１〜Ｕ３、水平転送部ＵＴＲ、バッファ回路Ａ０および出力部ＵＯＵＴを有する。例えばユニットＵ１は、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を含みうる。なお、ここではユニットＵ１について具体的な構成例を示しているが、他のユニットＵ２〜Ｕ３についても同様である。
積分増幅器Ａ１は、例えば、演算増幅器と、該演算増幅器の反転入力端子（図中の「−」端子）と該演算増幅器の出力端子と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。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、画素ＰＸから列信号線ＬＣを介して出力された画素信号（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はリセットないし初期化される。
積分増幅器Ａ１により増幅された画素信号は、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、例えば、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画素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）。サンプリングされた画素信号は、バッファ回路Ａ３を介して水平転送部ＵＴＲに出力される。
水平転送部ＵＴＲは、例えば不図示のマルチプレクサ及びシフトレジスタ等を含み得、列を順に選択することにより、列毎に読み出された画素信号を順に水平転送する。該水平転送された画素信号は、バッファ回路Ａ０および出力部ＵＯＵＴを介してプロセッサ１６に出力される。出力部ＵＯＵＴは、例えばアナログデジタルコンバータを含み得、以上のようにして読み出された画素信号の群は、画像データとしてプロセッサ１６に供給されうる。
なお、上述の構成において、リセットスイッチ、サンプリングスイッチおよび不図示の他の素子を制御するための信号は、例えばプロセッサ１６から供給されてもよい。他の例では、該信号は、プロセッサ１６の動作に付随する他のユニット（例えばＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を含むタイミング調整回路等）から供給されてもよい。
また、撮像部１５および画素ＰＸ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、上述の構成例の一部は変更されてもよいし、付随的に他の要素が追加されてもよい。
図４は、放射線撮像装置１１の撮影時における動作フローチャートを説明するための図である。ステップＳ４００（以下、単に「Ｓ４００」と示す。他のステップについても同様である。）では、１フレーム分の画像データ（１枚分の放射線画像に対応する画像データ）を取得する。その後、Ｓ４１０では、撮影が終了か否かを判定ないし判断し、撮影終了の場合には本フローチャートを終了し、そうでない場合にはＳ４１０に戻る。例えば、ｎを１以上の整数として、ｎフレーム分の画像データを取得する場合には、ｎ回のＳ４００が為された後に、本フローチャートが終了されればよい。
Ｓ４００は、Ｓ４０１〜Ｓ４０８を含む。Ｓ４０１では、ユーザにより入力された撮影条件に基づいて撮影準備を行い、例えば、放射線撮影を行うのに必要な条件やパラメータを対応ユニットに設定する。この設定は、例えば、撮影対象の部位、放射線の照射量等、撮影条件に応じたＡＥＣを適切に行うのに必要な設定を含む。
Ｓ４０２では、リセット動作（以下、「リセット動作ＲＳ」とする。）を行い、具体的には、画素アレイＡＰＸの各画素ＰＸのリセットを行う。リセット動作ＲＳは、各画素ＰＸのスイッチＷを行単位で順にオンにすることによって為される。なお、リセット動作ＲＳは、主に読出部ＵＲＯが休止状態（例えば、積分増幅器Ａ１がリセットされた状態）であることを除いて、後述の読出動作ＲＯと同様の動作である。
Ｓ４０３では、放射線の照射が開始されたか否かを判定する。放射線の照射が開始された場合にはＳ４０４に進み、そうでない場合にはＳ４０２に戻る。Ｓ４０３の判定は、公知の判定手段によって為されればよく、例えば、電圧ＶＳの電源線に流れる電流の量に基づいて為されてもよいし、放射線の照射の開始を検知するため個別に設けられたセンサを用いて為されてもよい。他の例では、上記判定は、例えば同期信号を用いて、ユーザが放射線の照射を開始するためのスイッチを押したことに応答して為されてもよい。
上記Ｓ４０２〜Ｓ４０３によると、放射線の照射が開始されるまでの間、上述のリセット動作ＲＳが繰り返し為される（画素アレイＡＰＸの各画素ＰＸは周期的にリセットされる。）。
Ｓ４０４では、各列の列信号線ＬＣの電位をモニタする。該モニタは、各画素ＰＸのスイッチＷをオフに維持した状態で為される。即ち、Ｓ４０４では、各画素ＰＸの検知素子Ｓと、対応の列信号線ＬＣとは、スイッチＷによって接続されない。しかしながら、図３を参照しながら述べたように、検知素子Ｓの電位変化は、容量成分Ｃ＿ＣＰによる容量カップリングによって、対応の列信号線ＬＣに伝搬する。この電位変化の列信号線ＬＣへの伝搬は「クロストーク」とも称される。
Ｓ４０５では、Ｓ４０４でのモニタ結果（即ち、各列信号線ＬＣの電位）に基づいて、放射線の照射が開始されてからの該放射線の照射量を算出する。該算出は、上記クロストークに起因する列信号線ＬＣの電位変動の成分（クロストーク成分）に基づいて為される。以下、このことを、具体例として図５（ａ）〜（ｂ）を参照しながら説明する。
図５（ａ）〜（ｂ）は、撮像部１５の構成例の一部を示している。本例において、画素ＰＸ（１，１）〜ＰＸ（３，３）のうち、画素ＰＸ（２，２）と、それ以外の他の画素ＰＸ（１，１）等とは、特性上（例えば構成上または構造上）の差異を有する。本例では、画素ＰＸ（２，２）の上には遮光部Ｐｓｌｄが配されている。遮光部Ｐｓｌｄは、シンチレーション光の少なくとも一部を制限するように、例えば、シンチレータ３６０と検知素子Ｓとの間に配されればよい。以下、本明細書では、区別のため、遮光部Ｐｓｌｄが配されていない画素（即ち、上記他の画素ＰＸ（１，１）等）を「第１画素ＰＸａ」と示し、遮光部Ｐｓｌｄが配された画素（即ち、上記画素ＰＸ（２，２））を「第２画素ＰＸｂ」と示す場合がある。
本例によると、例えば、シンチレーション光の分布が画素ＰＸ（１，１）〜ＰＸ（３，３）において実質的に一様であったとしても、画素ＰＸ（２，２）では、他の画素ＰＸ（１，１）等と比べて、検知素子Ｓへの入射光が少なくなる。そのため、画素ＰＸ（２，２）での電位変動と、他の画素ＰＸ（１，１）等での電位変動とは、互いに異なる。
例えば、図５（ａ）の例では、第１行の画素ＰＸ（１，１）〜ＰＸ（１，３）に、光量が互いに略等しい光Ｌが入射した場合、各列の積分増幅器Ａ１の出力は互いに略等しくなる。これに対して、図５（ｂ）の例では、第２行の画素ＰＸ（２，１）〜ＰＸ（２，３）に、光量が互いに略等しい光Ｌが入射した場合、第２列の積分増幅器Ａ１の出力と、第１列（又は第３列）の積分増幅器Ａ１の出力とは互いに異なる。
例えば、スイッチＷのオフ状態におけるソース・ドレイン間の容量を０．１ｐＦとし、積分増幅器Ａ１のフィードバック容量を１ｐＦとする。また、他の画素ＰＸ（１，１）等（画素ＰＸ（２，２）を除く。）における上記光Ｌの入射に伴う電位変動を１Ｖとする。一方、画素ＰＸ（２，２）では、遮光部Ｐｓｌｄによって光Ｌの光量が他の画素ＰＸ（１，１）等に比べて３０％制限されるものと仮定し、画素ＰＸ（２，２）における上記光Ｌの入射に伴う電位変動を０．７Ｖとする。この場合、図５（ａ）の例では、第１列〜第３列の積分増幅器Ａ１の出力はいずれも０．１Ｖとなるのに対して、図５（ｂ）の例では、第２列の積分増幅器Ａ１の出力は０．０７Ｖとなる（第１列及び第３列については０．１Ｖである。）。即ち、本構成例によると、互いに隣り合う２列の間（隣接列間）では、積分増幅器Ａ１の出力に実質的な差が生じる。そして、この差は、ある列についてのクロストーク成分と、その隣の列についてのクロストーク成分との差とも言える。
前述のＳ４０５では、各列信号線ＬＣの電位を参照し、隣接列間での上記クロストーク成分の差に基づいて放射線の照射量を算出する。該算出は、第１画素ＰＸａである他の画素ＰＸ（１，１）等と第２画素ＰＸｂである画素ＰＸ（２，２）の２種類の画素のそれぞれの各列における数と、該２種類の画素の差異とに基づいて為されうる。なお、２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂの差異は、実測やシミュレーション解析により予め取得されうる。
２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂは、互いに同じ線量の放射線を受けた場合に、対応の列信号線ＬＣに互いに異なるクロストーク成分を混入させるように構成されていればよい。２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂの差異は、本例では、遮光部Ｐｓｌｄが配されているか否か（即ち、検知素子Ｓに入射するシンチレーション光の光量がこれらの間で互いに異なること）であるが、他の要素でもよい。例えば、２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂは、これらの間で、シンチレーション光に対する検知素子Ｓの感度が互いに異なるように構成されていてもよい。他の例では、２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂは、これらの間で、スイッチＷの電気特性（例えば、スイッチＷのオフ状態におけるソース・ドレイン間の容量、ソース・ドレイン間のリーク電流量等）が互いに異なるように構成されてもよい。他の例では、２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂは、これらの回路構成が互いに異なるように構成されてもよい。更に他の例では、２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂの上に配されるシンチレータ３６０が、これらの間で、互いに略等しい線量の放射線を受けた場合に互いに異なる光量の光を発生するように構成されてもよい。
再び図４を参照すると、Ｓ４０６では、Ｓ４０５で算出された計算値が基準値を超えたか否かを判定する。Ｓ４０５で得られた計算値が基準値を超えた場合にはＳ４０７に進み、そうでない場合にはＳ４０４に戻る。計算値は、放射線の照射が開始されてからの該放射線の照射量に対応する値である。また、基準値は、放射線の照射量の許容量に対応する値であり、固定値でもよいし、Ｓ４０１の撮影準備において撮影条件等に基づいて設定されうる可変値でもよい。
Ｓ４０７では、放射線の照射停止要求を行い、具体的には、放射線の照射を終了（停止、中断）させるための信号を出力し、放射線の照射を終了させる。該照射停止要求は、放射線制御部１３に対して直接的に為されてもよいし、コントローラ１４を介して放射線制御部１３に対して為されてもよい。
即ち、上記Ｓ４０４〜Ｓ４０７では、各列信号線ＬＣの電位を所定の周期でモニタするモニタ動作（以下、「モニタ動作ＭＯ」とする。）を行い、その結果に基づいてＡＥＣを行う。
その後、Ｓ４０８では、読出動作（以下、「読出動作ＲＯ」とする。）を行い、具体的には、各画素ＰＸのスイッチＷを行単位で順にオンにすることによって各画素ＰＸから画素信号を読み出し、１フレーム分の画像データを生成する。
本例では、画素ＰＸ（２，２）には遮光部Ｐｓｌｄが配されているため、画素ＰＸ（２，２）からの画素信号は、他の画素ＰＸ（１，１）等からの画素信号に比べて信号成分が小さい。そのため、上記画像データのうち、画素ＰＸ（２，２）に対応する部分（即ち、画素ＰＸ（２，２）の画素信号）については、例えばプロセッサ１６によって補正処理が為されてもよい。この補正処理は、例えば、遮光部Ｐｓｌｄによる光量の制限に伴う信号成分の損失を補うように、画素データの各画素信号に対して、対応するゲインを乗じることによって為されればよい。例えば、画素ＰＸ（２，２）の画素信号に対する信号処理に用いられうるゲインと、それ以外の画素ＰＸ（１，１）等の画素信号に対する信号処理に用いられうるゲインとは、互いに異なる。
画素ＰＸ（２，２）を、より多くの光量が遮光部Ｐｓｌｄによって制限されるように構成すると、隣接列間でのクロストーク成分の差を大きくすることができるため、ＡＥＣの精度を高くすることができる。その一方で、より多くの光量を遮光部Ｐｓｌｄによって制限すると、画素ＰＸ（２，２）の画素信号は、より多くの信号成分を失うことになる。この場合、画像データを生成するのに際して、画素ＰＸ（２，２）の画素信号を用いずに、画素ＰＸ（２，２）の隣接画素（例えば、画素ＰＸ（１，２）、ＰＸ（３，２）等）からの画素信号を用いてもよい。即ち、画素ＰＸ（２，２）の画素信号を、隣接画素の画素信号を用いて補完し又は置換してもよい。
図６は、放射線撮像装置１１の撮影時における動作タイミングチャートを説明するための図である。図中において、横軸を時間軸とし、縦軸には、放射線量（放射線の強度）、装置１１の動作モード、各行に対応する信号線の電位Ｖｇ（１）〜Ｖｇ（Ｘ）、列信号線の電位、及び、放射線の照射量Ｄを示している。照射量Ｄは、前述のＳ４０５で算出された計算値に対応する。画素アレイＡＰＸはＸ行かつＹ列を形成しているものとし、図中において、Ｖｇ（１）〜Ｖｇ（Ｘ）を第１行〜第Ｘ行にそれぞれ対応する信号線の電位として示す。例えば、電位Ｖｇ（１）がハイレベルになると第１行の画素ＰＸのスイッチＷはオン状態になる（第１行の画素ＰＸが活性状態となる。）。また、電位Ｖｇ（１）がローレベルになると第１行の画素ＰＸのスイッチＷはオフ状態になる（第１行の画素ＰＸが非活性状態となる）。
時刻ｔ１０の前の期間は、放射線の照射が開始される前の期間であり、リセット動作ＲＳが繰り返し為される。時刻ｔ１０において放射線の照射が開始され、モニタ動作ＭＯが為される。モニタ動作ＭＯは、各画素ＰＸのスイッチＷがオフの状態の下で、読出部ＵＲＯを所定周期で駆動することによって為され、各列信号線ＬＣに混入したクロストーク成分が読出部ＵＲＯにより読み出される。具体的には、クロストーク成分が混入した列信号線ＬＣの電位ないし信号が、列毎に配されたユニットＵ１等により順に増幅およびサンプリングされ、更に、水平転送部ＵＴＲ、バッファ回路Ａ０および出力部ＵＯＵＴによって出力される。モニタは、前述のとおり、所定の周期で為されうるが、この周期は、ユニットＵ１等のサンプルホールド回路ＵＳＨによるサンプリングの周期に対応しうる。
照射量Ｄは、所定の周期で為されるモニタの結果を累積加算することによって得られ、Ｓ４０５の「計算値」に対応する。ここでは、時刻ｔ２０での照射量Ｄ（ｔ２０）が基準値ＤＴＨより大きくなり、これに応答して放射線の照射を終了させ、モニタ動作ＭＯは終了となる。この時刻を時刻ｔ３０とする。時刻ｔ３０の後、読出動作ＲＯが開始される。
本例によると、画素アレイＡＰＸには、互いに同じ線量の放射線を受けて互いに異なるクロストーク成分を列信号線ＬＣに発生させる２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂが配されている。そして、２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂのそれぞれは、その数が隣接列間で互いに異なるように配されうる。図５の例では、画素ＰＸ（２，２）以外の他の画素ＰＸ（１，１）等が画素ＰＸａに対応し、画素ＰＸ（２，２）が画素ＰＸｂに対応する。
このような構成によると、モニタ動作ＭＯにおいて、列信号線ＬＣの電圧に隣接列間で差が発生し、即ち、隣接列間で互いに異なるモニタ結果が得られる。図５の例では、他の画素ＰＸ（１，１）等のクロストーク成分に相当する積分増幅器Ａ１の出力が０．１Ｖであり、画素ＰＸ（２，２）のクロストーク成分に相当する積分増幅器Ａ１の出力が０．０７Ｖである。よって、第１列（又は第３列）と第２列との間での積分増幅器Ａ１の出力の差は０．０３Ｖである。そして、この差は、画素ＰＸ（２，２）を、一方の種類の画素ＰＸａから他方の種類の画素ＰＸｂに置き換えた差に相当するとも言える。そのため、これら画素ＰＸａ及びＰＸｂの特性上の差異と、隣接列間でのこれらの数の差と、上記モニタ結果の隣接列間での差（即ち、隣接列間での列信号線ＬＣの電位差）とに基づいて、放射線の照射量を算出し、ＡＰＣを適切に行うことができる。
放射線の照射量の算出を行うのに際して、画素ＰＸａ及びＰＸｂの特性上の差異、並びに、隣接列間での画素ＰＸａ及びＰＸｂのそれぞれの数の差は固定であるため、プロセッサ１６には、これらに対応する係数が予め設定されていてもよい。即ち、プロセッサ１６は、この係数を用いることにより、上記モニタ結果の隣接列間での差（即ち、隣接列間での列信号線ＬＣの電位差）に基づいて放射線の照射量を適切に算出することが可能である。なお、本例では、第１列（又は第３列）における画素ＰＸｂの数が０の態様を例示したが、隣接列間で画素ＰＸａ及びＰＸｂのそれぞれの数が互いに異なっていればよく、画素ＰＸｂの数は０でなくてもよい。
一般に、照射された放射線の線量は画素アレイＡＰＸの隣接列間で互いに略等しくなると考えられるため、本例では、上記モニタ結果の隣接列間での差に基づいてＡＥＣを行う態様を例示したが、モニタ対象の２列は、必ずしも、互いに隣り合っていなくてもよい。即ち、比較的近くの２列（好ましくは互いに隣り合う２列）をモニタ対象にすればＡＥＣの精度が高くなるが、モニタ対象の２列の間には、モニタ対象ではない１以上の他の列が存在してもよい。この場合、モニタ対象の２列の間の距離（上限値）は、画素アレイＡＰＸの行方向のサイズに対して所定の比率（例えば１／１０）を乗じた値で決められてもよいし、又は、実寸（例えば１インチ）で決められてもよい。或いは、該距離は、該２列の間に配置することが許容される他の列の数（例えば１００列分に相当する距離）で決められてもよい。
また、モニタ動作ＭＯで得られるモニタ結果の２列（好適には互いに隣り合う２列）での差は、該２列の間での列信号線ＬＣの電位差に対応し、積分増幅器Ａ１その他の回路の出力等、所定の信号処理の結果の差を含みうる。換言すると、ＡＥＣは、該２列のモニタ結果に対する所定の演算処理により得られる演算結果に基づいて為されてもよく、必ずしも、該２列の間での列信号線ＬＣの電位差またはそれに応じた信号値そのものが用いられなくてもよい。他の例では、ＡＥＣは、該２列の間での列信号線ＬＣの電位の比またはそれに応じた演算結果に基づいて為されてもよい。即ち、ＡＥＣは、上記モニタ結果の該２列の間での相違に基づいて為されればよい（「相違」には、該２列の間での絶対的または相対的な差、それに応じた量、その他の較差の概念が含まれうる）。
まとめると、本例では、画素ＰＸａ及びＰＸｂが、その数が画素アレイＡＰＸにおける２列（好適には互いに隣り合う２列）の間で互いに異なるように配されている。この構成の下、ＡＥＣは、各画素ＰＸのスイッチＷをオフに維持しながら該２列の列信号線ＬＣの電位またはそれに対応する信号をモニタすることによって為されればよい。これにより、放射線の照射を終了するべきタイミングを適切に決定することができ、ＡＥＣを高精度化することができる。
なお、本例では、２列の列信号線ＬＣに混入したクロストーク成分を読出部ＵＲＯにより読み出すことにより、画像データと同様の手順でモニタ結果を取得する態様を例示した。しかし、モニタ結果の取得方法は本例に限られるものではない。例えば、読出部ＵＲＯには、画像データを読み出すためのユニットＵ１等の他に、該２列の列信号線ＬＣに混入したクロストーク成分又はそれらの差若しくはそれに応じた信号をモニタ結果として読み出すための専用の回路部が設けられてもよい。
ところで、放射線撮影を行うに際して、放射線は被検者を通過した後に検知される（撮像部１５と放射線源１２との間には被検者が居る）こと等を考慮すると、照射される放射線の線量の分布は画素アレイＡＰＸにおいて不均一になりうる。そのため、画素アレイＡＰＸを複数の領域に分割し、モニタ動作ＭＯは、撮影条件等に応じて、該分割された複数の領域の（少なくとも）一部における画素ＰＸの個々について為されてもよい。換言すると、ＡＥＣには、モニタ動作ＭＯで得られたモニタ結果のうち、該分割された複数の領域の一部に対応する部分のみが参照されてもよい。
図７（ａ）は、画素アレイＡＰＸを行方向および列方向のそれぞれに３つずつ（計９つの領域Ｒ（１，１）〜Ｒ（３，３））に分割した例を示している。理解を容易にするため、図中において、ハッチングを付さない画素を第１画素ＰＸａ（遮光部Ｐｓｌｄを有しない画素）とし、ハッチングを付した画素を第２画素ＰＸｂ（遮光部Ｐｓｌｄを有する画素）とする。前述のとおり、画素ＰＸａ及びＰＸｂは、隣接列間で、それらの数が互いに異なるように配置されている。例えば、本例において、奇数列では、画素ＰＸａの数が３３であり且つ画素ＰＸｂの数が０であるのに対し、偶数列では、画素ＰＸａの数が２２であり且つ画素ＰＸｂの数が１１である。
ここで、領域Ｒ（１，１）〜Ｒ（３，３）は、列方向において隣り合う２つの領域の間で、画素ＰＸｂが配された列が互いに異なるように分割されている。例えば、画素ＰＸｂは、第１領域Ｒ（１，１）では第２列および第８列に配されているのに対して、第２領域Ｒ（２，１）では第４列および第１０列に配されており、即ち、画素ＰＸｂが属する列が領域Ｒ（１，１）と領域Ｒ（２，１）との間で互いに異なる。
モニタ動作ＭＯは、撮影条件等に応じて、領域Ｒ（１，１）〜Ｒ（３，３）の一部について為されてもよく、上記構成によると、照射量Ｄの算出を、領域ごとの重み付けを考慮して行うことができる。例えば、前述のＳ４０１でユーザにより入力された撮影条件（例えば撮影対象の部位）に応じて、画素アレイＡＰＸの端部領域でもある領域Ｒ（１，１）、Ｒ（２，１）およびＲ（３，１）についてモニタ動作ＭＯを行ってもよい。他の例では、該撮影条件に応じて、ある領域Ｒ（１，１）等の重み付け係数を他の領域Ｒ（１，２）等よりも大きくして、モニタ動作ＭＯを行ってもよい。
即ち、領域Ｒ（１，１）〜Ｒ（３，３）のうち、撮影条件等に応じた部分のみが参照されればよい。この観点で、領域Ｒ（１，１）〜Ｒ（３，３）は「関心領域」と称されてもよい。典型的には、モニタ動作ＭＯは、放射線が被検者を通過しないで検出されると考えられる領域について為され得、これによってＡＥＣの精度を高くすることもできる。
なお、このような方式にするのに際して、撮像部１５の構成の一部（例えば読出部ＵＲＯ）、及び／又は、プロセッサ１６の処理方法の一部は、適宜、変更されてもよい。例えば、本例では、各領域Ｒ（１，１）等に対応する列信号線が画素アレイＡＰＸにそれぞれ配されてもよいし、各領域Ｒ（１，１）等に対応する読出部ＵＲＯがそれぞれ設けられてもよい。
図７（ｂ）の例では、各領域Ｒ（１，１）等において、画素ＰＸｂは、列方向に沿って画素ＰＸａと交互に配置されている、という点で図７（ａ）の例と異なる。即ち、図７（ｂ）の例では、各領域Ｒ（１，１）等において、画素ＰＸｂと他の画素ＰＸｂとは列方向で互いに隣り合わない。この構成によると、読出動作ＲＯで得られた画像データのうちの画素ＰＸｂに対応する部分（画素ＰＸｂの画素信号）の補正ないし補完を、行方向の隣接画素の画素信号だけでなく、列方向の隣接画素の画素信号を用いて行うこともできる。
なお、ここでは、２以上の領域Ｒ（１，１）等についてのモニタ結果に対して重み付けを行ってモニタ動作ＭＯを行う態様を例示したが、それらの平均、それらの最大‐最小の差または比率等、その他の演算の結果に基づいてモニタ動作ＭＯを行ってもよい。
本例のＡＥＣ（図４〜６参照）およびその有利な効果をより詳細に説明するため、以下、図８（ａ）〜（ｂ）を参照しながら比較例のＡＥＣについて述べる。比較例では、画素アレイＡＰＸに第１画素ＰＸａのみが配列されている（第２画素ＰＸｂが配列されていない）、という点で本例の図５（ａ）及び（ｂ）と異なる。図８（ａ）は、比較例の動作フローチャートを、本例の図４同様に示している。図８（ｂ）は、比較例の動作タイミングチャートを、本例の図６同様に示している。
比較例のフローチャート（図８（ａ））は、１フレーム分の画像データを取得するＳ８００において、主に、Ｓ８０４〜Ｓ８０５のモニタの方法が本例（図４）と異なる。Ｓ８０４では、ある行の画素ＰＸのスイッチＷをオンにし、それによって対応の列信号線ＬＣに出力された信号をモニタする。図８（ｂ）において、本例のモニタ動作ＭＯと区別するため、比較例のモニタ動作を「モニタ動作ＭＯ’」と示し、ここでは一例として、第３行の画素ＰＸのスイッチＷをオンにする（信号線Ｖｇ（３）を駆動する）ことによってモニタ動作ＭＯ’を行うものとする。
比較例では、スイッチＷをオンにするため、放射線の照射が開始されてから該スイッチＷがオンになるまで、又は、スイッチＷの前回のオンの時刻から次のオンの時刻までの放射線の照射量に相当する成分が、列信号線ＬＣに転送される。ここで、該成分と共に、列信号線ＬＣには前述のクロストーク成分が発生する。
比較例のタイミングチャート（図８（ｂ））は、主に、列信号線の電位および放射線の照射量Ｄが信号成分およびクロストーク成分の双方を含む、という点で本例（図６）と異なる。比較例では、信号成分とクロストーク成分とが混在した状態であるため、Ｓ８０４のモニタによって得られた結果のうち、どれだけの量が信号成分なのか（或いはクロストーク成分なのか）を特定することが難しい。
例えば、比較例において、ある１つの画素ＰＸのスイッチＷをオンにすることにより得られうる信号成分を「ＥＳ」とし、他の１つの画素ＰＸのスイッチＷをオフに維持した状態で該他の１つの画素ＰＸから混入しうるクロストーク成分を「ＥＮ」とする。この場合、これらの比は、例えば、ＥＳ：ＥＮ＝５０：１程度である。しかし、画素アレイＡＰＸにおける画素数が多くなると、クロストーク成分ＥＮは大きくなる。例えば、画素アレイＡＰＸの行数が３０００の場合（１つの画素ＰＸから信号成分を読み出し且つ他の２９９９個の画素ＰＸからクロストーク成分が混入する場合）、ＥＳ：（２９９９×ＥＮ）≒１：６０になってしまう。即ち、本来取得するべき信号成分（ＥＳ）がクロストーク成分（２９９９×ＥＮ）に埋もれてしまう。
Ｓ８０４の後のＳ８０５では、Ｓ８０４のモニタによって得られた結果に基づいて放射線の照射量Ｄを算出するが、比較例によると、上記理由により該照射量Ｄの算出を高い精度で行うことが難しい。
また、ここでは理解を容易にするため、比較例のモニタ動作ＭＯ’時の列信号線ＬＣの信号が信号成分ＥＳおよびクロストーク成分ＥＮを含むものとした。しかし、該信号は、実際には、これらの成分ＥＳ及びＥＮの他、外部環境その他に起因するノイズ成分をさらに含みうる。仮に、比較例の構成（即ち、遮光部Ｐｓｌｄを有しない第１画素ＰＸａのみが配列された構成）において、本例のモニタ動作ＭＯ同様のモニタ（即ち、各画素ＰＸのスイッチＷがオフ状態の下でのモニタ）を行うとする。この場合、該モニタにより得られるモニタ結果には、クロストーク成分ＥＮと上記ノイズ成分とが混在することになる。このモニタ結果から、放射線の照射量にしたがうクロストーク成分ＥＮのみを区別して抽出することは容易ではない。そのため、比較例の構成およびモニタの方法では、クロストーク成分ＥＮに基づいて照射量Ｄを算出することが難しい。
これに対し、本例によると、画素ＰＸのスイッチＷをオフに維持した状態で列信号線ＬＣの電位をモニタする。そして、該モニタ結果の隣接列間での差を算出することにより、上記ノイズ成分をキャンセルしながら、隣接列間での２種類の画素ＰＸａ及びＰＸｂの数の違いに伴うクロストーク成分の差を取得することができる。本例によると、該クロストーク成分の差を利用して放射線の照射量Ｄを適切に算出することができ、放射線の照射を終了するべきタイミングを適切に決定することができる。
図６では、理解を容易にするため、モニタ動作ＭＯ’において、放射線量および列信号線の電位はそれぞれ一定（その波形が理想的な矩形形状）であるものとした。しかし、実際には、管電圧や管電流の設定値、管球の種類や状態、その他の撮影の環境によって、上記波形には、多くの場合、鈍り（リンギングを含む）が生じうる。また、本例のように、間接変換型の放射線撮像装置１１では、放射線を光に変換するまでの時間の遅れにより、上記波形の鈍りは顕著になる可能性もある。ここで、比較例のモニタ動作ＭＯ’におけるモニタの周期が小さいと、上記波形の鈍りによってＡＥＣの精度が低下してしまう。一方、比較例のモニタ動作ＭＯ’におけるモニタの周期を大きくすると、１回あたりのモニタで読み出される信号成分が小さくなるため、該信号成分がノイズに埋もれた結果、却ってＳ／Ｎ比が低下する可能性もある。これに対し、本例によると、画素ＰＸのスイッチＷをオフに維持した状態でモニタを行うため、モニタ動作ＭＯにおけるモニタの周期を大きくしても、そもそも信号成分がノイズに埋もれるという問題が生じない。よって、本例によると、上記波形に鈍りが生じる場合においてもＡＥＣの高精度化に有利である。
また、比較例のモニタ動作ＭＯ’では、画素ＰＸのスイッチＷをオンにすること（いわゆる破壊読出）によって信号成分を読み出してしまうため、その後の読出動作ＲＯで得られるべき画素信号の一部が損失してしまうことになる。これに対して、本例のモニタ動作ＭＯでは、画素ＰＸのスイッチＷがオフに維持されているため、画素信号が損失することもない。よって、本例によると、放射線画像の高品質化にも有利である。
本発明は、本明細書に記載された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。
また、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。
１１：放射線撮像装置、ＰＸ：画素、ＬＣ１〜ＬＣ３：列信号線、１６：プロセッサ、ＰＸａ：第１画素、ＰＸｂ：第２画素。

Claims (17)

  1. 複数の行および複数の列を形成するように配列され、放射線を検知する検知素子と該検知素子に接続されたスイッチとを各々が有する複数の画素と、前記複数の列に対応し、該対応する列の各画素にそれぞれ接続された複数の列信号線と、プロセッサとを備える放射線撮像装置であって、
    前記複数の画素は、互いに同じ線量の放射線を受けて互いに異なる値の信号を発生する第１画素および第２画素を含み、
    前記第１画素と前記第２画素とは、前記複数の列のうちの第１列および第２列の間で前記第１画素および前記第２画素のそれぞれの数が互いに異なるように配されており、
    前記プロセッサは、
    前記複数の画素に対する放射線の照射が開始された後、各画素の前記スイッチがオフに維持された状態の下で、前記第１列に対応する列信号線の信号を第１信号として取得し且つ前記第２列に対応する列信号線の信号を第２信号として取得する第１動作と、
    前記第１信号と前記第２信号との相違に基づいて、前記放射線の照射が開始されてからの該放射線の照射量を算出する第２動作と、
    前記算出された照射量が基準値に達したことに応答して前記放射線の照射を終了させるための信号を出力する第３動作と、
    を行う
    ことを特徴とする放射線撮像装置。
  2. 前記相違は、前記第１信号の信号値と前記第２信号の信号値との差、該差に応じた演算結果、前記第１信号の信号値と前記第２信号の信号値との比、及び、該比に応じた演算結果の少なくともいずれか１つを含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  3. 前記プロセッサは、前記第２動作では、前記第１信号と前記第２信号と所定の係数とに基づいて前記放射線の照射量を算出し、
    前記所定の係数は、前記第１列における前記第１画素の数および前記第２画素の数、並びに、前記第２列における前記第１画素の数および前記第２画素の数に基づいて設定されている
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線撮像装置。
  4. 前記プロセッサは、前記第２動作では、更に、前記第１列における前記第１画素の数および前記第２画素の数、並びに、前記第２列における前記第１画素の数および前記第２画素の数に基づいて前記放射線の照射量を算出する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線撮像装置。
  5. 前記第１画素および前記第２画素のそれぞれは、放射線の照射側に配されたシンチレータを含んでおり、
    前記第１画素と前記第２画素との間では、前記シンチレータが互いに同じ線量の放射線を受けた場合に、前記検知素子で発生する信号の値が互いに異なる
    ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
  6. 前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方は遮光部をさらに含んでおり、
    前記遮光部は、前記第１画素と前記第２画素との間で、前記シンチレータが互いに同じ線量の放射線を受けた場合に、前記検知素子に入射する前記シンチレータからの光が互いに異なる光量になるように配されている
    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１画素の前記検知素子の前記シンチレータからの光に対する感度と、前記第２画素の前記検知素子の前記シンチレータからの光に対する感度とは、互いに異なる
    ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の放射線撮像装置。
  8. 前記第１画素の前記検知素子の容量成分と、前記第２画素の前記検知素子の容量成分とは、互いに異なる
    ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
  9. 前記第１画素の前記スイッチの電気特性と、前記第２画素の前記スイッチの電気特性とは、互いに異なる
    ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
  10. 前記第１列における前記第２画素の数は０であり、
    前記第２列における前記第２画素の数は１以上である
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
  11. 前記複数の画素は、前記第２画素が配された列と、前記第２画素が配されていない列とが交互に配されるように配列されている
    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. 前記複数の画素は、互いに隣り合う２行の間で前記第２画素が隣り合わないように配列されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
  13. 前記複数の画素は、少なくとも列方向において複数の領域に分割されており、
    前記複数の領域のうち第１領域において前記第２画素が配された列と、前記複数の領域のうち第２領域において前記第２画素が配された列とは互いに異なる
    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. 前記プロセッサは、前記第３動作の後に、前記複数の画素のそれぞれから前記スイッチをオンにして画素信号を読み出し、前記第１画素から読み出された信号および前記第２画素から読み出された信号のそれぞれに対して、互いに異なるゲインで信号処理を行う
    ことを特徴とする請求項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。
  15. 前記プロセッサは、前記第３動作の後に、前記複数の画素のそれぞれから前記スイッチをオンにして画素信号を読み出し、前記第２画素から読み出された信号を、それと隣り合う前記第１画素から読み出された信号で補正し又は置換する
    ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
  16. 複数の行および複数の列を形成するように配列され、放射線を検知する検知素子と該検知素子に接続されたスイッチとを各々が有する複数の画素と、前記複数の列に対応し、該対応する列の各画素にそれぞれ接続された複数の列信号線と、プロセッサとを備える放射線撮像装置であって、
    前記複数の画素は、互いに同じ線量の放射線を受けて互いに異なる値の信号を発生する第１画素および第２画素を含み、
    前記第１画素と前記第２画素とは、前記複数の列のうちの第１列および第２列の間で前記第１画素および前記第２画素のそれぞれの数が互いに異なるように配されており、
    前記プロセッサは、
    前記複数の画素に対する放射線の照射が開始された後、各画素の前記スイッチがオフに維持された状態の下で、前記第１列に対応する列信号線に発生した信号と、前記第２列に対応する列信号線に発生した信号とをモニタする動作と、
    前記モニタの結果に基づいて前記放射線の照射が開始されてからの該放射線の照射量を算出する動作と、
    前記算出された照射量が基準値に達したことに応答して前記放射線の照射を終了させるための信号を出力する動作と、
    を行う
    ことを特徴とする放射線撮像装置。
  17. 複数の行および複数の列を形成するように配列され、放射線を検知する検知素子と該検知素子に接続されたスイッチとを各々が有する複数の画素と、前記複数の列に対応し、該対応する列の各画素にそれぞれ接続された複数の列信号線とを備える放射線撮像装置の制御方法であって、
    前記複数の画素は、互いに同じ線量の放射線を受けて互いに異なる値の信号を発生する第１画素および第２画素を含み、
    前記第１画素と前記第２画素とは、前記複数の列のうちの第１列および第２列の間で前記第１画素および前記第２画素のそれぞれの数が互いに異なるように配されており、
    前記放射線撮像装置の制御方法は、
    前記複数の画素に対する放射線の照射が開始された後、各画素の前記スイッチがオフに維持された状態の下で、前記第１列に対応する列信号線の信号を第１信号として取得し且つ前記第２列に対応する列信号線の信号を第２信号として取得する工程と、
    前記第１信号と前記第２信号との相違に基づいて、前記放射線の照射が開始されてからの該放射線の照射量を算出する工程と、
    前記算出された照射量が基準値に達したことに応答して前記放射線の照射を終了させるための信号を出力する工程と、
    を含む
    ことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
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