JP6888345B2

JP6888345B2 - 放射線画像撮影装置

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Publication number: JP6888345B2
Application number: JP2017050308A
Authority: JP
Inventors: 真央江口; 修吾石阪
Original assignee: Konica Minolta Inc
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Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2037-03-15
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Description

本発明は、放射線画像撮影装置に関する。

照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で波長の異なる電磁波（可視光等）に変換した後、フォトダイオード等の光電変換素子で変換した電磁波のエネルギーに応じた電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。
なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、併せて放射線検出素子という。

このような放射線画像撮影装置では、例えば図２に示すように、通常、センサー基板４の放射線検出部Ｐ（図中の一点鎖線内の領域）上に複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されており、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒには、それぞれ放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。このように、各放射線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列されている。また、各放射線検出素子７にはそれぞれ、各放射線検出素子７に逆バイアス電圧を印加するためのバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に接続されている。

そして、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理の際には、図３に示すゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに順次オン電圧が印加され、オン状態とされたスイッチ素子である薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下ＴＦＴという。）８を介して放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出され、各読み出し回路１７で画像データが読み出される。

ところで、バイアス線９や結線１０と信号線６とが交差する部分等には、それらの短絡を防止するために、通常、絶縁層が設けられている。そのため、それらが交差する部分には、バイアス線９や結線１０と信号線６とその間の絶縁層でコンデンサー状の構造が形成されている。
上記のようなバイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分（例えば図２のＡの部分参照）は放射線検出部Ｐ全体に亘って多数形成されている。そして、結線１０やバイアス線９を介して各放射線検出素子７に印加される逆バイアス電圧Ｖbiasには、図２１に示すように、通常、ノイズ（ゆらぎ）が生じている。以下、逆バイアス電圧Ｖbias等の電圧に生じているノイズを電圧ノイズという。

一方、信号線６には基準電圧Ｖ０が印加されており、バイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分には、その寄生容量のため、信号線６の基準電圧Ｖ０とバイアス線９や結線１０の逆バイアス電圧Ｖbiasとの電位差Ｖ０−Ｖbiasに対応する電荷が発生している。そして、上記のように逆バイアス電圧Ｖbiasに生じる電圧ノイズが寄生容量により電荷的なノイズ（以下、電荷ノイズという。）に変換されるため、バイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分に生じている電荷には、上記の逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズに対応する電荷ノイズが生じている。
なお、このような電荷ノイズは、バイアス線９や結線１０と信号線６との交差部分（例えば図２のＡの部分参照）だけでなく、走査線５と信号線６との交差部分（例えば図２のＢの部分参照）に形成される寄生容量に起因して生じる場合もある。

そして、画像データの読み出し処理では、例えば図２１の時刻ｔ０の時点で、ゲートドライバー１５ｂからある走査線５にオン電圧が印加されて当該走査線５に接続されている各放射線検出素子７から信号線６に電荷が放出されると、その電荷に、その時点で逆バイアス電圧Ｖbias(t0)に生じている電圧ノイズに対応する電荷ノイズが重畳されて読み出し回路１７に流れ込む。そのため、時刻ｔ０に各放射線検出素子７から読み出された各画像データには、逆バイアス電圧Ｖbias(t0)に生じている電圧ノイズに対応する電荷ノイズに相当する同じ大きさのノイズデータが重畳されている。

また、上記とは異なる時刻ｔ１にオン電圧が印加された走査線５に接続されている各放射線検出素子７から読み出された各画像データには、上記と同様のノイズデータが重畳されるが、そのノイズデータの大きさは、時刻ｔ０に読み出された画像データに重畳されているノイズデータの大きさとは異なる。また、上記とはさらに異なる時刻ｔ２にオン電圧が印加された走査線５に接続されている各放射線検出素子７から読み出された各画像データにも同様のノイズデータが重畳されるが、そのノイズデータの大きさは、時刻ｔ０、ｔ１に読み出された画像データに重畳されている各ノイズデータの大きさとはそれぞれ異なる。

そのため、このように走査線５ごとに画像データに重畳されるノイズデータの大きさが異なるため、上記のようにして読み出された各画像データに基づいて放射線画像を生成すると、走査線の延長方向（通常、この方向は横方向とされる。）に延びる縞状の模様が現れる。この縞状の模様は、一般に、横引きノイズと呼ばれる。

そして、放射線画像にこのような横引きノイズが現れることを防止するために、例えば下記特許文献１には、上記のようなバイアス線９や結線１０の逆バイアス電圧Ｖbiasに生じている電圧ノイズを電荷ノイズに変換して検出するノイズ検出回路を設けておき、画像データの読み出し処理時に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧順次印加して画像データを読み出す際に、ノイズ検出回路でもそれぞれ同時にノイズデータを読み出して、画像データからノイズデータを減算することで横引きノイズの影響を低減する放射線画像撮影装置が記載されている。

そして、上記の特許文献１のように構成すると、例えば放射線照射装置から放射線画像撮影装置に放射線を１回だけ照射して静止画を撮影する単純撮影（静止画撮影等ともいう。）のような場合には、撮影された静止画から比較的良好に横引きノイズの影響を除去することができることが分かっている。

特開２０１１−１４２４７６号公報

ところで、本発明者らの研究により、上記特許文献１に記載されたように構成された放射線画像撮影装置では、動画撮影を行う際、時間経過に伴って（フレーム画像の撮影を繰り返す度に）、読み出し回路の温度が上昇するとともに、ノイズ検出回路から出力される信号値に含まれるオフセット成分が増加していくことが分かってきた。
放射線検出部の画像データは、放射線検出部から出力される信号値から、ノイズ検出回路から出力される信号値を利用して、ノイズ成分を除去することで補正されるので、ノイズ検出回路から出力される信号値のオフセット成分が増加していくということは、後のフレーム画像ほど、補正の際に信号値が余計に差し引かれてしまうことを意味する。

各フレーム画像にこのような補正を行っても、個々のフレーム画像の横引きノイズの影響を除去することは可能である。しかし、各フレーム画像を動画として再生した場合に、後のフレームになるほど見づらくなったり、誤った内容になってきてしまったりする可能性がある。すると、この動画を読影した医師等が、診断を誤ってしまう可能性がある。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、動画撮影等を行う際に、生成された放射線画像に対する横引きノイズの影響を低減しつつ、ノイズ検出回路の信号値のオフセット成分の変動の影響も低減することが可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明は、
基板上に二次元状に分布するよう配列され、放射線を受けることで電荷を発生させることが可能な複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子にそれぞれ逆バイアス電圧を印加する電圧印加部と、
前記複数の放射線検出素子がそれぞれ発生させた電荷に基づいて画像データを読み出すデータ読み出し部と、を備え、
前記放射線検出素子での電荷の発生及び前記データ読み出し部による画像データの読み出しを連続的に繰り返すことにより、複数のフレーム画像を生成する放射線画像撮影装置であって、
前記画像データの読み出しに伴って、前記逆バイアス電圧の電圧ノイズを検出し、当該電圧ノイズに基づくデータを出力するノイズ検出部を備え、
前記データ読み出し部は、
前記複数のフレーム画像のうちの一のフレーム画像に先行するフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力した先行するフレーム画像に対応するデータに基づいてオフセット成分を推定する推定手段と、
当該一のフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力したデータと、前記先行するフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力した先行するフレーム画像に対応するデータに基づいて前記推定手段が推定したオフセット成分と、に基づいてノイズデータを算出するノイズデータ算出手段と、
当該一のフレーム画像の画像データから、当該一のフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズデータ算出手段が算出したノイズデータを減算して、補正後の画像データを生成する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、動画撮影等を行う際に、生成された放射線画像に対する横引きノイズの影響を低減しつつ、ノイズ検出回路の信号値のオフセット成分の変動の影響も低減することが可能となる。

本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。センサー基板の構成例を示す平面図である。放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。画像データの読み出し処理の際の（Ａ）電荷リセット用スイッチ、（Ｂ）パルス信号、（Ｃ）ある走査線、（Ｄ）次の走査線での電圧変化を表すタイミングチャートである。撮影が連携方式で行われる際に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。撮影が非連携方式で行われる際に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。ノイズ検出部の構成例を表す図である。ノイズ検出部の読み出し回路として信号線が接続されていない読み出し回路を用いることを説明する図である。図８のノイズ検出部がノイズ検出部３１Ａ〜３１Ｃで構成されていることを説明する図である。読み出された画像データにはノイズデータが含まれていることを表し、補正後の画像データＤｃを説明する図である。ノイズ検出部で検出されたデータにはノイズデータのほかにノイズ検出部のオフセット成分が含まれていることを説明する図である。ノイズ検出部の別の構成例を表す図である。図１３のノイズ検出部では図８のノイズ検出部に比べてノイズ検出部のオフセット成分が１／Ｗ倍されることを説明する図である。図１３のノイズ検出部では補正後の画像データからノイズ検出部のオフセット成分の影響が低減されることを説明する図である。ノイズ検出部のオフセット成分の時間的な変化を表すグラフである。ノイズ補正処理のフローチャートである。（Ａ）、（Ｂ）放射線画像撮影装置に照射野が狭められた状態で放射線が照射された状態等を表す図である。（Ａ）放射線の照射野を通る信号線、および（Ｂ）照射野の外側を通る信号線に接続されている放射線検出素子から読み出された画像データを表すグラフである。ノイズ補正処理のフローチャートである。逆バイアス電圧に生じるノイズ等を表すグラフである。

以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、ここでは、可搬型の放射線画像撮影装置を例にして説明するが、本発明は、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用可能である。

［放射線画像撮影装置］
図１は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の外観を示す斜視図であり、図２は放射線画像撮影装置が内蔵するセンサー基板４の構成例を表す平面図である。また、図３は放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図４はその１画素分についての等価回路を表すブロック図である。また、図５〜７は放射線画像撮影装置の動作を表すタイミングチャートである。

図１に示すように、放射線画像撮影装置１の筐体２の一方の側面には、電源スイッチ２５や切替スイッチ２６、コネクター２７、インジケーター２８等が配置されている。また、筐体２の反対側の側面には、外部と無線方式で通信を行うためのアンテナ２９（図３参照）が設けられている。
また、放射線画像撮影装置１は、複数の放射線検出素子７が配列されたセンサー基板４等を筐体２内に収納している。

図２や図３に示すように、本実施形態では、センサー基板４の表面４ａ上に複数の放射線検出素子７が二次元状に配列されており、複数の放射線検出素子７が配列された領域（図中の破線で囲まれた領域）が放射線検出部Ｐとされている。本実施形態では、センサー基板４上に複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されており、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに、それぞれ放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。

また、図２〜図４に示すように、各放射線検出素子７には、バイアス線９が接続されている。そして、本実施形態では、各バイアス線９は結線１０に接続されており、例えば図２のＡで示した箇所等では、結線１０と各信号線６とが図示しない絶縁層を介して交差している。また、各放射線検出素子７には、バイアス線９やそれらの結線１０を介してバイアス電源１４から逆バイアス電圧Ｖbiasが印加されるようになっている。すなわち、バイアス線９及びバイアス電源１４によって、本発明における電圧印加部が構成されている。

また、各放射線検出素子７では、照射された放射線の線量に応じた電荷が各放射線検出素子７内でそれぞれ発生するようになっている。
また、各放射線検出素子７は、スイッチ素子としてのＴＦＴ８を介して信号線６に接続されている。また、図２に示すように、走査線５や信号線６、結線１０等の端部にはパッド１１が設けられており、図示しないフレキシブル回路基板等の各配線が各パッド１１にそれぞれ接続され、走査線５や信号線６、結線１０等が、センサー基板４の裏面側に設けられた図示しない電子部品（バイアス電源１４等）に接続されるようになっている。

走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａから供給されたオン電圧とオフ電圧がゲートドライバー１５ｂで切り替えられて走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加される。そして、各ＴＦＴ８は、走査線５を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になり、放射線検出素子７と信号線６との導通を遮断して、電荷を放射線検出素子７内に蓄積させる。また、走査線５を介してオン電圧が印加されるとオン状態になり、放射線検出素子７内に蓄積された電荷を信号線６に放出させるようになっている。

また、各信号線６は、読み出しＩＣ１６に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。読み出し回路１７は、積分回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されている。なお、図３や図４では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図４中では、アナログマルチプレクサー２１は省略されている。
なお、図３には、読み出しＩＣ１６が一つだけ備えられたセンサー基板４を例示したが、図９に示したように、読み出しＩＣ１６を複数備え、それぞれが異なる電源回路から電力の供給を受けて駆動するようにしてもよい。

本実施形態では、積分回路１８は、図４に示したように、オペアンプ１８ａとコンデンサー１８ｂと電荷リセット用スイッチ１８ｃとが並列に接続されて構成されている。また、積分回路１８のオペアンプ１８ａの反転入力端子には信号線６が接続されており、積分回路１８の非反転入力端子には基準電圧Ｖ０が印加されるようになっている。そのため、信号線６にはそれぞれ基準電圧Ｖ０が印加されるようになっている。

また、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、後述する制御部２２に接続されており、制御部２２によりオン／オフが制御されるようになっている。電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で、ＴＦＴ８がオン状態とされると、放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサー１８ｂに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力端子から出力されるようになっている。

なお、電荷リセット用スイッチ１８ｃをオン状態とすることで、積分回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサー１８ｂに蓄積された電荷が放電されてリセットされる。また、積分回路１８は、電源供給部１８ｄから電力が供給されて駆動するようになっている。

撮影後に行われる各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理（後述する図６や図７参照）の際には、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフされた時点で、制御部２２から１回目のパルス信号Ｓｐ１が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で積分回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。

そして、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のラインＬｎにオン電圧が印加される。そして、ＴＦＴ８がオン状態になると、ＴＦＴ８を介して走査線５のラインＬｎに接続されている放射線検出素子７から信号線６に電荷が放出され、電荷が信号線６を介して読み出し回路１７のコンデンサー１８ｂに流れ込み、積分回路１８から出力される電圧値が上昇する。

相関二重サンプリング回路１９は、制御部２２から２回目のパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で積分回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持し、それらの差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして出力して読み出す。そして、出力された画像データＤはアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データＤに順次変換されて記憶部２３に順次保存される。すなわち、ＴＦＴ８、走査線５、信号線６、走査駆動手段１５、読み出しＩＣ１６、制御手段２２等によって、本発明のデータ読み出し部が構成されている。

そして、図５（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて（図５（Ｃ）、（Ｄ）では走査線５のラインＬｎと次のラインＬn+1にオン電圧が順次印加されて）、上記の処理が繰り返し行われることで、各放射線検出素子７から画像データＤがそれぞれ読み出されるようになっている。

制御部２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。

また、制御部２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー等で構成される記憶部２３や内蔵電源２４が接続されており、また、前述したアンテナ２９やコネクター２７を介して外部と無線方式や有線方式で通信を行うための通信部３０が接続されている。

そして、制御部２２は、走査駆動手段１５の動作を制御して放射線検出素子７のリセット処理を行わせたり、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを介して各ＴＦＴ８にオフ電圧を印加して電荷蓄積状態に移行させたり、走査駆動手段１５や読み出し回路１７等の動作を制御して各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を行わせる等の制御を行うようになっている。

また、本実施形態では、制御部２２は、上記のように、読み出した画像データＤを記憶部２３に保存する。また、制御部２２は、所定のタイミングで、通信部３０にアンテナ２９やコネクター２７を介して画像データＤを無線方式や有線方式で図示しない画像処理装置に転送させるようになっている。

ところで、放射線画像撮影装置は、放射線画像撮影装置に対し放射線を照射する図示しない放射線照射装置との間で信号等のやり取りを行って（連携して）撮影を行ういわゆる連携方式のものと、放射線画像撮影装置と放射線照射装置とが信号等のやり取りを行わず（連携せずに）撮影を行ういわゆる非連携方式のものと、に大別される。
本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、制御部２２が実行する制御を変更することで、どちらの方式のものとしても構成することが可能である。

放射線画像撮影装置１を連携方式のものとして構成した場合の制御部２２は、図６に示すように、放射線が照射される前に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して放射線検出素子７のリセット処理を行う。
そして、放射線照射装置から放射線を照射する旨を表す信号が送信されてきたら、制御部２２は、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内にそれぞれ蓄積されるようにする電荷蓄積状態に移行させる。
そして、放射線の照射が終了すると、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して画像データＤの読み出し処理を行う。

一方、放射線画像撮影装置１を非連携方式のものとして構成した場合には、放射線画像撮影装置１は、上記の連携方式の場合のように放射線照射装置から放射線を照射する旨を表す信号を受け取ることができないため、自ら放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
なお、放射線の照射開始の検出処理については、例えば特開２００９−２１９５３８号公報や国際公開第２０１１／１３５９１７号、国際公開第２０１１／１５２０９３号等に記載された方法を採用することが可能であり、詳しくは各公報等を参照されたい。

そして、非連携方式の場合の制御部２２は、図７に示すように、放射線が照射される前に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して放射線検出素子７のリセット処理を行う。
そして、放射線の照射開始を検出すると、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行させ、放射線の照射終了後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して画像データＤの読み出し処理を行う。
このように、本発明は、連携方式と非連携方式のいずれの方式で撮影が行われる場合にも適用可能である。

また、放射線画像撮影装置１では、上記のようにして撮影が行われた後或いは撮影する前に、（ただし放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない状態で）図６等に示した画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスを繰り返してオフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成されている。

放射線検出素子７内では放射線検出素子７自身の熱（温度）に起因する熱励起により暗電荷（暗電流等ともいう。）が常時発生しており、画像データＤには、暗電荷によるオフセット成分が重畳されている。暗画像データＯはその暗電荷によるオフセット成分に相当するデータであり、下記（１）式に従って、画像データＤから暗画像データＯを減算することで、画像データＤをオフセット補正して、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した電荷に起因する真の画像データＤ^＊を算出することが可能となる。
Ｄ^＊＝Ｄ−Ｏ …（１）

［ノイズ検出部］
次に、上記放射線画像撮影装置１におけるノイズ検出部の構成等について説明する。図８はノイズ検出部の構成例を表す図である。

本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、ノイズ検出部３１を備えている。ノイズ検出部３１は、上記のように画像データＤの読み出し処理で読み出された画像データＤに重畳されているノイズ成分に相当するデータを検出するものである。
なお、ノイズ検出部３１は、例えばセンサー基板４（図２参照）の表面４ａ側や裏面側に設けてもよく、前述したフレキシブル回路基板上に設けることも可能である。なお、下記の図８中の矢印部分の符号は、各配線が接続される接続先を表す。
なお、ノイズ検出部３１は、一の放射線検出部Ｐに対して複数設けられていてもよい。

本実施形態のノイズ検出部３１は、図８に示すように、補正信号線３１ａと、各コンデンサーＣ１〜Ｃ３と、補正信号線３１ａに接続された読み出し回路１７Ａと、を備えている。本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａとして、前述した各読み出しＩＣ１６（図３，４参照）内に形成された読み出し回路１７が用いられるようになっている。
そのため、本実施形態の読み出し回路１７Ａは、画像データＤを読み出すための上記の読み出し回路１７（図３，４参照）と同様に、積分回路１８や相関二重サンプリング回路１９等（図８では図示省略）を備えている。そして、上記の信号線６の場合と同様に、補正信号線３１ａには読み出し回路１７Ａ内の積分回路１８から基準電圧Ｖ０が印加されている。

なお、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａは、例えば図９に示すように信号線６が接続されていない読み出し回路１７（例えば読み出しＩＣ１６の端部の読み出し回路１７）が用いられるようになっており、図示を省略するが、信号線６が接続されていない読み出し回路１７にノイズ検出部３１の補正信号線３１ａが接続されるようになっている。
なお、図９では図示を省略したが、補正信号線３１ａは、例えば、ゲートドライバー１５ｂと、当該ゲートドライバー１５ｂに最も近い信号線６との間に、信号線６と平行に配設される。

また、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａは、他の読み出し回路１７による上記の画像データＤの読み出し処理と同様の処理を行ってデータｄ_３１を検出し、検出されたデータｄ_３１がＡ／Ｄ変換器２０でデジタル値化されて記憶部２３に記憶されるようになっている。
なお、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａを、読み出しＩＣ１６内の既設の読み出し回路１７を用いるように構成する必要はなく、読み出しＩＣ１６とは別体の読み出し回路を設けることも可能である。

また、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａが、補正信号線３１ａの断線を検知する機能を有している。具体的には、冒頭で述べたバイアス電源のゆらぎ幅を監視し、ゆらぎ幅が所定閾値よりも小さくなった場合に断線が生じたと判断する。

なお、上述したように、一の放射線検出部Ｐに対してノイズ検出部３１を複数設ける場合には、各ノイズ検出部３１において、補正信号線３１ａに生じた断線等の異常を検出できるようにし、制御部２２が、通常時は、複数のノイズ検出部３１のうちの何れかを動作させるとともに、他のノイズ検出部３１を動作していない状態とし、動作中のノイズ検出部３１が異常を検出した場合に、当該ノイズ検出部３１の動作を停止し、他のノイズ検出部３１を動作させるよう構成してもよい。このように構成した場合、ノイズ検出部３１は、本発明における異常検出手段をなすことになる。
このようにすれば、ノイズ検出部３１に異常が生じても、画像データＤの補正を正確に行うことができる。

各コンデンサーＣ１〜Ｃ３のうち、第１コンデンサーＣ１は、図８に示したように、補正信号線３１ａと結線１０（或いはバイアス線９）との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。また、第３コンデンサーＣ３は、補正信号線３１ａと、走査線５に印加されるオフ電圧を走査駆動手段１５の電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂに供給する配線１５ｃとの間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。

また、第２コンデンサーＣ２は、補正信号線３１ａと結線１０との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。そして、第２コンデンサーＣ２は、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとにそれぞれ設けられており、各第２コンデンサーＣ２にはそれぞれ、それと補正信号線３１ａとの接続、非接続を切り替えるスイッチ手段３１ｂが接続されている。

そして、各スイッチ手段３１ｂは、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加されるオン電圧やオフ電圧によりオン／オフ状態が切り替わるようになっている。そのため、ある走査線５にオン電圧が印加されると当該走査線５に接続されている各ＴＦＴ８とスイッチ手段３１ｂとがオン状態になり、当該走査線５にオフ電圧が印加されると当該走査線５に接続されている各ＴＦＴ８とスイッチ手段３１ｂとがオフ状態になる。

本実施形態では、このようにして、各スイッチ手段３１ｂのオン／オフ状態が、同じ走査線５に接続されているスイッチ素子である各ＴＦＴ８のオン／オフ状態にあわせて切り替えられるようになっている。そして、本実施形態では、図８に示すように、第２コンデンサーＣ２とスイッチ素子３１ｂとの組が、走査線５の本数分設けられている。各スイッチ素子３１ｂも例えばＴＦＴで構成することが可能である。

なお、図８に示したノイズ検出部３１の構成は、実際には、図１０に示すように、後述するノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを１つにまとめたものであり、ノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃをそれぞれ個別に設けることも可能であり、それらのうちのいずれか２つを組み合わせるように構成することも可能である。

ノイズ検出部３１については、前述した特許文献１に詳述されており、詳しくは同文献を参照されたい。以下、ノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのそれぞれについて簡単に説明する。

［ノイズ検出部３１Ａ］
ノイズ検出部３１Ａでは、第１コンデンサーＣ１にｃ１×（Ｖ０−Ｖbias）（ｃ１は第１コンデンサーＣ１の静電容量）の電荷が蓄積されるが、図２１に示したように逆バイアス電圧Ｖbiasには電圧ノイズが生じているため、第１コンデンサーＣ１に蓄積される電荷にもそれに対応する電荷ノイズが生じている。また、各放射線検出素子７内に蓄積されている電荷にもそれと全く同じ位相で変動する電荷ノイズが生じている。なお、第１コンデンサーＣ１の静電容量ｃ１は、１つの放射線検出素子７の静電容量と同じになるように設定されている。

そして、画像データＤの読み出し処理の際には、図５（Ｂ）に示したように、制御部２２から、画像データＤを読み出す読み出し回路１７にも、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａにも、それぞれの相関二重サンプリング回路１９に第１パルス信号Ｓｐ１と第２パルス信号Ｓｐ２とがそれぞれ同時に送信される。

そのため、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａにより検出されたデータｄ_３１には、同じタイミングで読み出し回路１７で読み出された画像データＤに重畳されている、逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズに対応する電荷ノイズを表すノイズデータｄ_ｎが含まれている。以下、このノイズデータｄ_ｎを、逆バイアス電圧Ｖbias(t)の電圧ノイズに起因するノイズデータｄ_ｎＡという。

そして、ノイズ検出部３１Ａは、このようにして画像データＤの読み出し処理で、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて画像データＤが読み出されるごとに（すなわち走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘの読み出し処理の際に制御部２２から相関二重サンプリング回路１９に第１、第２パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２が送信されるごとに）ノイズデータｄ_ｎＡを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１を記憶部２３に記憶するように構成される。

［ノイズ検出部３１Ｃ］
次に、ノイズ検出部３１Ｂの説明の前に、ノイズ検出部３１Ｃについて説明すると、ノイズ検出部３１Ｃは、上記のように、第３コンデンサーＣ３と、走査駆動手段１５において電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオフ電圧Ｖoffを供給している配線１５ｃ（或いはオフ電圧が印加されている走査線５でもよい。以下同じ。）と、補正信号線３１ａと、読み出し回路１７Ａとで構成されている。

そして、上記の逆バイアス電圧Ｖbiasと同様に、オフ電圧Ｖoffにも時間的にランダムに電圧ノイズが生じているため、第３コンデンサーＣ３に蓄積されるｃ３×（Ｖ０−Ｖoff）（ｃ３は第３コンデンサーＣ３の静電容量）の電荷にもそれに対応する電荷ノイズが生じている。

一方、前述したように、画像データＤの読み出し処理の際には、ゲートドライバー１５ｂからオン電圧が印加された走査線５に接続されている放射線検出素子７内に蓄積された電荷が、オン状態とされたＴＦＴ８を介して信号線６に放出され、放出された電荷が読み出し回路１７に流れ込む。

その際、オン電圧が印加された走査線５以外の数千本の走査線５にはオフ電圧Ｖoffが印加されている。そして、図２に示したように（図中のＢ参照）、１本の信号線６には、各走査線５との交差部分にそれぞれ寄生容量ｃが生じているため、各交差部分には、この寄生容量ｃと信号線６の基準電圧Ｖ０およびオフ電圧Ｖoffの電位差Ｖ０−Ｖoffとの積として算出される電荷が蓄積されている。そして、上記のようにオフ電圧Ｖoffにも電圧ノイズが生じている。

そのため、第３コンデンサーＣ３の容量ｃ３を、上記の１本の信号線６と交差する走査線５との各交差部分に形成された寄生容量ｃの総和Σｃと等しくなるように設定すれば、ノイズ検出部３１Ｃの読み出し回路１７Ａにより検出されたデータｄ_３１には、データｄ_３１が検出されたのと同じタイミングで読み出された画像データＤに重畳されている、オフ電圧Ｖoffの電圧ノイズに対応する電荷ノイズ（各交差部分での電荷ノイズの総和）を表すノイズデータｄ_ｎＣが含まれている。

ノイズ検出部３１Ｃは、このようにして画像データＤの読み出し処理で、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて画像データＤが読み出されるごとに（すなわち走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘの読み出し処理の際に制御部２２から相関二重サンプリング回路１９に第１、第２パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２が送信されるごとに）ノイズデータｄ_ｎＣを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１を記憶部２３に記憶するように構成される。

［ノイズ検出部３１Ｂ］
画像データＤには、上述したノイズデータｄ_ｎＡ、ｄ_ｎＣに加え、さらに、放射線検出素子７のリセット処理（図６や図７参照）の際にＴＦＴ８に印加される電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えた時点での逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズと、その後の画像データＤの読み出し処理の際にＴＦＴ８に印加される電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えた時点での逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズとの差に対応する電荷ノイズの変動分であるノイズデータｄ_ｎＢも含まれている。

そのノイズデータｄ_ｎＢを含むデータｄ_３１を検出するのがノイズ検出部３１Ｂである。ノイズ検出部３１Ｂでは、各第２コンデンサーＣ２の容量ｃ２は、当該第２コンデンサーＣ２に接続されているスイッチ手段３１ｂに接続されている走査線５のあるラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７の寄生容量（或いはそれらの平均値）と同じ容量とされている。そして、図６や図７に示したようにしてゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加する際に、ノイズ検出部３１Ｂの各スイッチ手段３１ｂにも同時にオン電圧を順次印加する。

このように構成すると、図６や図７に示したように、放射線検出素子７のリセット処理時にＴＦＴ８やノイズ検出部３１Ｂのスイッチ手段３１ｂに印加された電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替わると、その時点で逆バイアス電圧Ｖbiasに生じている電圧ノイズが第３コンデンサーＣ３に電荷ノイズとして蓄積される。

そして、画像データＤの読み出し処理の際にＴＦＴ８やノイズ検出部３１Ｂのスイッチ手段３１ｂにオン電圧が印加され、印加されたオン電圧がオフ電圧に切り替えられてノイズ検出部３１Ｂの読み出し回路１７Ａでデータｄ_３１を検出すると、検出されたデータｄ_３１には、結局、前述した画像データＤに重畳されているノイズデータｄ_ｎＢが含まれることになる。

本実施形態では、ノイズ検出部３１Ｂは、読み出された画像データＤに重畳されている上記のノイズデータｄ_ｎＢを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１をそれぞれ記憶部２３に記憶するように構成される。

また、図８や図１０に示した構成から分かるように、本実施形態では、上記の各ノイズデータｄ_ｎＡ、ｄ_ｎＢ、ｄ_ｎＣを同時に含むデータｄ_３１が検出される。そして、以下では、それらの合計値（ｄ_ｎＡ＋ｄ_ｎＢ＋ｄ_ｎＣ）を走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとのノイズデータｄ_ｎとして説明する。しかし、ノイズ検出部３１Ａ〜３１Ｃをそれぞれ独立に構成し、ノイズデータｄ_ｎＡ〜ｄ_ｎＣを含むデータｄ_３１をそれぞれ別個に検出するように構成することも可能であることは前述した通りである。

そして、図１１に示すように、上記のようにして放射線検出素子７ごとに読み出された画像データＤから、同じタイミングでノイズ検出部３１で検出されたデータｄ_３１に含まれるノイズデータｄ_ｎを、下記（２）式に従ってそれぞれ減算して補正後の画像データＤ_ｃを算出することで、画像データＤから前述した横引きノイズの影響を除去することが可能となる。
Ｄ_ｃ＝Ｄ−ｄ_ｎ …（２）

［読み出し回路自体のオフセット成分について］
しかし、前述した特許文献１にも記載されているように（同文献の第２の実施の形態参照）、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａ（本実施形態では画像データＤを読み出す読み出し回路１７と同じ。）の性能にもよるが、ノイズ検出部３１で検出されるデータｄ_３１には、上記のノイズデータｄ_ｎ（＝ｄ_ｎＡ＋ｄ_ｎＢ＋ｄ_ｎＣ）のほかに、図１２に示すように、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａ自体のオフセット成分dn_roも含まれることがある。

この場合は、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａで、上記のノイズデータｄ_ｎと、読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roとの合計値がデータｄ_３１として検出されることになるため、それらを用いて上記と同様に画像データＤを補正すると、補正後の画像データＤ_ｃは下記（３）式の形になる。
Ｄ_ｃ＝Ｄ−ｄ_３１
∴Ｄ_ｃ＝Ｄ−（ｄ_ｎ＋dn_ro） …（３）

そして、特許文献１では、ノイズ検出部３１の各コンデンサーＣ１〜Ｃ３の静電容量ｃ１〜ｃ３として図８や図１０に示したもののＷ倍（Ｗ＞１）のものを用いるとともに、図１３に示すようにノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａの出力側に乗算器３１ｃを設けて、読み出し回路１７Ａからの出力値に１／Ｗを乗算するように構成する。

このように構成すると、図１４の中央に示すように、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａからは、データｄ_３１として、上記のノイズデータｄ_ｎのＷ倍のノイズデータＤ_ｎと、読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_ro（これはＷ倍されない。）との合計値が出力される。そして、データｄ_３１が乗算器３１ｃで１／Ｗ倍されることで、ノイズデータＤ_ｎが１／Ｗ倍（１／Ｗ×Ｄ_ｎ）され、読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roが１／Ｗ倍（１／Ｗ×dn_ro）される。そして、ノイズデータＤ_ｎの１／Ｗ倍は上記のノイズデータｄ_ｎに等しい。

そのため、上記のように構成することで、図１５に示すように、ノイズデータｄ_ｎはそのままで、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roの画像データＤに対する影響を１／Ｗに低減することが可能となる。そして、Ｗの値を十分に大きな値に設定すれば、その逆数１／Ｗが非常に小さくなるため、補正後の画像データＤ_ｃから、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roの影響を極力排除することができることが特許文献１で記載されている。

［読み出しＩＣごとのオフセット成分について］
しかし、本発明者らの研究により、上記のノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａのオフセット成分dn_ro（以下、簡単にノイズ検出部３１のオフセット成分dn_roという。）は、例えば図１６に示すように、動画を構成するフレーム画像の撮影が進むにつれて変化（増加）することが分かってきた。また、このことの主な原因が、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａの温度が時間経過に伴って（フレーム画像の撮影を繰り返す度に）変化（上昇）するためであることも分かってきた。
この時間経過に伴う信号値のオフセット成分dn_roの変化により、放射線画像撮影装置１を上記のように構成して横引きノイズの影響を除去できたとしても、動画を構成するフレーム画像ごとに減算するオフセット成分が変わってきてしまう。

また、画像データＤを読み出すための他の読み出し回路１７も、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａと同様に、時間経過に伴って温度が変化（上昇）するとともに、オフセット成分dn_roが時間的に変化（上昇）する。しかし、他の読み出し回路１７は、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａと回路構成が異なるため、その変化はノイズ検出部３１のものとは異なる。

また、ノイズ検出部３１が複数の読み出しＩＣ１６にそれぞれ設けられた場合、そのオフセット成分dn_roの時間的な変化率（増加率；フレーム数や経過時間を横軸、信号値を縦軸としてグラフ化した時の傾き）が異なることも分かっている。
例えば、図９に示したように、放射線検出部Ｐの左右半分の領域をそれぞれ異なる読み出しＩＣ１６に接続した場合、オフセット成分dn_roの信号値は、図１６に示したように、後のフレーム画像になるほど左右で開きが出てくるので、動画の再生が進行するにつれて、フレーム画像の右半分と左半分とで段差ムラが生じる可能性がある。

［放射線画像撮影装置の特徴的動作］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の特徴的動作、すなわち、動画撮影の際に増加する信号値のオフセット成分の影響を低減するための動作について説明する。図１７は制御部２２が動画撮影時に実行するノイズ補正処理のフローチャートの一例である。また、図１８，１９は放射線画像の撮影において生じうる横クロストークと呼ばれる現象を説明するための図であり、図２０は横クロストークの影響を低減する処理を加えたノイズ補正処理のフローチャートの一例である。

制御部２２は、例えば、放射線照射前のオフセット画像取得のための読み出し処理の開始を契機として、図１７に示したノイズ補正処理を実行する。
なお、放射線照射装置からの信号の受信等を処理開始の契機としてもよい。

ノイズ補正処理では、まず、読み出されたフレーム画像がパネルで画像取得開始した１枚目のものであるか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、１枚目のフレーム画像である（ステップＳ１；Ｙｅｓ）と判定した場合には、ノイズ検出部３１の信号で横引きノイズを補正する（ステップＳ２）。具体的には、下記（４）式（上記（２）式）に従って、ある列の走査線５から読み出した画像データＤから、当該画像データの読み出しと同じタイミングでノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａが読み出したノイズデータｄ_ｎを減算する。
Ｄ_ｃ＝Ｄ−ｄ_ｎ …（４）

ステップＳ２の処理の後、あるいは同時に、オフセット成分の推定を行う（ステップＳ３）。具体的には、ステップＳ２で、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａが読み出した複数の走査線５（すべての走査線５が好ましい）のデータｄ_a1の平均値を算出する。
ここで読み出された各データｄ_３１には、上記の逆バイアス電圧Ｖbiasなどの電圧ノイズに対応するノイズデータｄ_ｎが含まれるが、上記のように所定回数分のデータｄ_３１の読み出しＩＣ１６ごとの平均値を算出すると、ノイズデータｄ_ｎは互いに相殺される。そのため、この処理で算出された平均値は、ノイズ検出部３１のオフセット成分と見なす（であると推定する）ことができる。つまり、制御部２２は、本発明における推定手段をなす。以下、この推定したオフセット成分をオフセット成分推定値dn_roＡと表記する。

ステップＳ３の処理の後は、動画撮影が終了したか否かを判定（ステップＳ４）し、終了した（ステップＳ４；Ｙｅｓ）と判定した場合には、ノイズ補正処理を終了する。
一方、動画撮影が終了していない（ステップＳ４；Ｎｏ）と判定した場合には、ステップＳ１の処理に戻る。

ステップ１の処理において、取得したフレーム画像が一枚目のものではない（ステップＳ１；Ｎｏ）と判定した場合には、ｎ枚目（ｎ＝２，３…）以降のフレームのノイズ補正を行う処理に進む。すなわち、ｎ枚目のフレーム画像の画像データＤと同じタイミングでノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａが読み出したデータｄ_３１から、（ｎ−１枚目の）フレーム画像の処理の際に推定したオフセット成分推定値dn_roＡを下記（５）式に従って減算し、ノイズデータｄ_ｎを得る。つまり、制御部２２は、本発明におけるノイズデータ算出手段をなす。
時間経過に伴うオフセット成分dn_roの上昇は緩やかであり、ｎフレーム目とｎ−１フレーム目とでは値に大きな差は出ないので、一枚前のフレーム画像読み出しの際に得たオフセット成分推定値dn_roＡを利用することが可能となる。
ｄ_ｎ＝ｄ_３１−dn_roＡ …（５）

ステップＳ５の処理を行った後は、ｎ枚目のフレーム画像の横引きノイズの補正を行う（ステップＳ６）。具体的には、下記（６）式（上記（２）式）に従って、ｎ枚目のフレーム画像の放射線検出素子７ごとの画像データＤから、ステップＳ５で算出したノイズデータｄ_ｎを減算し、補正後の画像データＤ_ｃを得る。つまり、制御部２２は、本発明における画像補正手段をなす。
Ｄ_ｃ＝Ｄ−ｄ_ｎ …（６）

ステップＳ６の処理を行った後は、ｎ枚目のフレーム画像におけるオフセット成分dn_roＡの推定を行う（ステップＳ７）。具体的には、ｎ枚目のフレーム画像の画像データＤと同じタイミングでノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａが読み出した複数の走査線５（すべての走査線５が好ましい）のデータｄ_３１の平均値を算出する。
ステップＳ７の処理を終えた後は、ステップＳ４の処理へ進み、ノイズ補正処理の終了又は処理の繰り返しを判断する。

このように、制御部２２は、一のフレーム画像のノイズ補正において、一枚前のフレーム画像の画像データＤを読み出す際に同じタイミングでノイズ検出部３１が出力したデータｄ_３１に基づくオフセット成分推定値dn_roＡを利用する。このため、動画撮影を行う際、撮影の進行（時間の経過）に伴って読み出しＩＣ１６の温度が上昇し、オフセット成分がフレーム画像ごとに変動するという現象が生じても、各フレーム画像の画像データＤは、オフセットの増加分が相殺されたノイズデータｄ_ｎによって補正される。よって、後のフレームになるほど、実際の信号値からかい離し、動画が後になるほど見づらいものとなってしまったり、誤った内容のものとなってしまったりするのを防ぐことができる。

ところで、例えば図１８（Ａ）に示すように、放射線画像撮影装置１の放射線検出部Ｐに対して照射野Ｒが狭められた状態で放射線が照射された場合を考える。この場合、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の照射野Ｒの範囲が走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖであったとすると、図１８（Ｂ）に示すように、例えば放射線の照射野Ｒを通る信号線６ａに接続されている放射線検出素子７から読み出された画像データＤは、当然のことながら、図１９（Ａ）に示すように、走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖの部分でそれ以外の部分よりも大きな値になる。

一方、放射線の照射野Ｒの外側を通る信号線６ｂ（図１８（Ｂ）参照）に接続されている放射線検出素子７から読み出された画像データＤは、各放射線検出素子７には放射線が照射されていないため同じ値になるように思われるが、実際には、図１９（Ｂ）に示すように、走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖの部分（すなわち照射野Ｒに対応する部分）でそれ以外の部分よりも値が小さくなる現象が現れることが分かっている。このような現象は横クロストークと呼ばれる。

そのため、ノイズ検出部３１でも、上記のラインＬｕ〜Ｌｖを含む走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続されたスイッチ手段３１ｂがオン／オフ制御されてデータｄ_３１が検出された場合、検出されたデータｄ_３１にも図１９（Ｂ）に示した現象と同じ現象が生じる可能性がある。

そして、このような現象が生じた場合、走査線５のラインＬｕ〜Ｌｖを含む複数の走査線５にオン電圧が印加され、ノイズ検出部３１の各スイッチ手段３１ｂが順次オン状態とされて検出されたデータｄ_３１の平均値を算出しても、互いに相殺されなくなり、ノイズ検出部３１のオフセット成分推定値dn_roＡを正確に算出できなくなる可能性がある。
このような横クロストークの影響を省くためには、動画撮影時に制御部２２が実行するノイズ補正処理のフローを、図２０に示したように変更するとよい。具体的には、図１９におけるステップＳ７の処理を、図２０においてはステップＳ８〜Ｓ１０に置き換える。

すなわち、変更されたノイズ補正処理では、ステップＳ６の処理が行われた（補正後の画像データＤ_ｃを得た）後、オフセット補正を行う（ステップＳ８）。具体的には、下記（７）式（上記（１）式）に従って、補正後の画像データＤ_ｃから、暗画像データＯ（オフセット成分に相当）を減算し、放射線の照射により発生した電荷に起因する真の画像データＤ^＊を得る。
Ｄ^＊＝Ｄ_ｃ−Ｏ …（７）

ステップＳ８の処理を終えた後は、横クロストークによるデータｄ_３１のオフセット変動量ｄ_ｃｔを推定する（ステップＳ９）。具体的には、読み出しＩＣ１６の読み出し回路１７が読み出した各走査線Ｌ１〜Ｌｘに対応する複数の画像データＤの和又は平均値に、所定の比例係数αを乗算することで、ノイズ検出部３１が出力したデータｄ_３１の横クロストークによるオフセット変動量ｄ_ｃｔを算出する。つまり、制御部２２は、本発明におけるオフセット変動量算出手段をなす。

ところで、放射線が照射されたことによる真の画像データＤ^＊の信号値の増加量と、この真の画像データＤ^＊と同じタイミングでノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａが読み出したデータｄ_３１の信号値の減少量との間には比例関係があることが分かっている。そこで、本実施形態の制御部２２は、このステップＳ９の実行中又は開始前にノイズ検出部３１が出力したデータｄ_３１の横クロストークによるオフセット変動量ｄ_ｃｔと、画像データＤの放射線によって変動する信号値の和または平均値との比の値を、比例係数αとして算出するようになっている。すなわち、制御部２２は、本発明における係数算出手段をなす。

オフセット変動量ｄ_ｃｔを算出したら、ノイズ検出部３１の読み出し回路１７Ａが出力した各走査線５に対応する複数のデータｄ_３１を補正する。具体的には、下記（８）式に従って、データｄ_３１に、オフセット変動量ｄ_ｃｔを合算し、横クロストークの影響を除去した補正後のデータｄ_３１ ^＊を得る。つまり、制御部２２は、本発明におけるデータ補正手段をなす。
ｄ_３１ ^＊＝ｄ_３１＋ｄ_ｃｔ…（８）

ステップＳ９の処理を終えた後は、補正後のデータｄ_３１ ^＊に基づいてオフセット成分推定値dn_roＡを求める（ステップＳ１０）。具体的には、ステップＳ８の処理で得られた複数の補正後のデータｄ_３１ ^＊の平均を算出し、得られた平均値をオフセット成分推定値dn_roＡとする。
ステップＳ１０の処理を終えた後は、ステップＳ４の処理に進む。

このように、制御部２２は、一のフレーム画像のノイズ補正において、撮影の際に放射線画像撮影装置１に放射線が照射されたことにより生じた横クロストーク（データｄ_３１の信号値の低下）を補正してから次のフレーム画像のノイズ補正に用いるオフセット成分推定値の算出を行う。このため、後のフレームになるほど、実際の信号値からかい離し、動画が後になるほど見づらいものとなってしまったり、誤った内容のものとなってしまったりするのをより確実に防ぐことができる。

なお、図２０に示したノイズ補正処理は、２フレーム目の画像の横クロストークの影響を除去するようになっていないが、ステップＳ２の処理の後に上述したステップＳ８〜Ｓ１０の処理を実行することにより、２フレーム目のフレーム画像から横クロストークの影響を除去するようにしてもよい。

また、上記ノイズ補正処理では、放射線画像撮影装置１に実際に放射線を照射して比例係数αを算出するための数値を得るようにしていたが、バイアス電源１４が逆バイアス電圧を変化させることが可能な構成とし、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加した状態で逆バイアス電圧を変更することで、放射線画像撮影装置１に放射線が擬似的に曝射された状態を作り出すようにしてもよい。このようにした場合、バイアス電源１４は本発明における電圧変更手段をなすことになる。こうすることによっても、読みだされた画像データＤの信号値の増加とデータｄ_３１の信号値の減少は生じるので、放射線を用いることなく比例係数αを算出することができる。

なお、図示を省略するが、各読み出しＩＣ１６のうち、一部の読み出しＩＣ１６に電力を供給する電源回路と、それ以外の読み出しＩＣ１６に電力を供給する電源回路とが別の電源回路である場合、一方の電源回路から電力が供給される読み出しＩＣ１６に属する読み出し回路１７Ａを用いたノイズ検出部３１で検出されたデータｄ_３１等を用いると、他方の電源回路から電力が供給される読み出しＩＣ１６に属する読み出し回路１７で読み出された画像データＤの補正を的確に行うことができない場合がある。
そのため、上記のような場合には、各電源回路から電力が供給される読み出しＩＣ１６ごとに、本実施形態に係る画像データＤの補正処理を行うように構成することが望ましい。

なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１放射線画像撮影装置
２筐体
４センサー基板
５，Ｌ１-Ｌｘ走査線
６，６ａ，６ｂ信号線
７放射線検出素子
８ＴＦＴ
９バイアス線
１４バイアス電源
１５走査駆動手段
１５ａ電源回路
１５ｂゲートドライバー
１５ｃ配線
１７，１７Ａ読み出し回路
１８積分回路
１８ａオペアンプ
１８ｂコンデンサー
１８ｃ電荷リセット用スイッチ
１８ｄ電源供給部
１９相関二重サンプリング回路
２０変換器
２１アナログマルチプレクサー
２２制御部
２３記憶部
２４内蔵電源
２５電源スイッチ
２６切替スイッチ
２７コネクター
２８インジケーター
２９アンテナ
３０通信部
３１，３１Ａ〜３１Ｃノイズ検出部
３１ａ補正信号線
３１ｂスイッチ手段
３１ｃ乗算器
Ｃ１〜Ｃ３コンデンサー
Ｄ画像データ
Ｄｃ補正後の画像データ
ｄ_３１データ
dn_ro オフセット成分
Ｄ_ｎ，ｄ_ｎ，ｄ_ｎＡ〜ｄ_ｎＣノイズデータ
Ｐ放射線検出部
Ｓｐ１，Ｓｐ２パルス信号

Claims

基板上に二次元状に分布するよう配列され、放射線を受けることで電荷を発生させることが可能な複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子にそれぞれ逆バイアス電圧を印加する電圧印加部と、
前記複数の放射線検出素子がそれぞれ発生させた電荷に基づいて画像データを読み出すデータ読み出し部と、を備え、
前記放射線検出素子での電荷の発生及び前記データ読み出し部による画像データの読み出しを連続的に繰り返すことにより、複数のフレーム画像を生成する放射線画像撮影装置であって、
前記画像データの読み出しに伴って、前記逆バイアス電圧の電圧ノイズを検出し、当該電圧ノイズに基づくデータを出力するノイズ検出部を備え、
前記データ読み出し部は、
前記複数のフレーム画像のうちの一のフレーム画像に先行するフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力した先行するフレーム画像に対応するデータに基づいてオフセット成分を推定する推定手段と、
当該一のフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力したデータと、前記先行するフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力した先行するフレーム画像に対応するデータに基づいて前記推定手段が推定したオフセット成分と、に基づいてノイズデータを算出するノイズデータ算出手段と、
当該一のフレーム画像の画像データから、当該一のフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズデータ算出手段が算出したノイズデータを減算して、補正後の画像データを生成する画像補正手段と、を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
前記推定手段は、ノイズ検出部が出力した各走査線に対応する複数のデータの信号値の平均値又は中央値を、前記オフセット成分の推定値として算出し、
前記ノイズデータ算出手段は、前記ノイズ検出部が出力したデータの信号値から、前記推定手段が算出したオフセット成分の推定値を減算して前記ノイズデータを算出することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
基板上に二次元状に分布するよう配列され、放射線を受けることで電荷を発生させることが可能な複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子にそれぞれ逆バイアス電圧を印加する電圧印加部と、
前記複数の放射線検出素子がそれぞれ発生させた電荷に基づいて画像データを読み出すデータ読み出し部と、を備え、
前記放射線検出素子での電荷の発生及び前記データ読み出し部による画像データの読み出しを連続的に繰り返すことにより、複数のフレーム画像を生成する放射線画像撮影装置であって、
前記画像データの読み出しに伴って、前記逆バイアス電圧の電圧ノイズを検出し、当該電圧ノイズに基づくデータを出力するノイズ検出部を備え、
前記データ読み出し部は、
前記複数のフレーム画像のうちの一のフレーム画像に先行するフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力した先行するフレーム画像に対応するデータに基づいてオフセット成分を推定する推定手段と、
当該一のフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力したデータと、前記先行するフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズ検出部が出力した先行するフレーム画像に対応するデータに基づいて前記推定手段が推定したオフセット成分と、に基づいてノイズデータを算出するノイズデータ算出手段と、
当該一のフレーム画像の画像データから、当該一のフレーム画像の画像データの読み出しに伴い前記ノイズデータ算出手段が算出したノイズデータを減算して、補正後の画像データを生成する画像補正手段と、
前記読み出しＩＣの読み出し回路が読み出した各走査線に対応する前記放射線検出素子の画像データの和又は平均値に所定の係数を乗算することで、ノイズ検出部が出力したデータの横クロストークによるオフセット変動量を算出するオフセット変動量算出手段と、
前記オフセット変動量算出手段が算出したオフセット変動量に基づいて、前記ノイズ検出部が出力した各走査線に対応する複数のデータを補正するデータ補正手段と、を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
前記オフセット変動量算出手段は、放射線を受けた前記放射線検出素子に接続された走査線に対応する画像データの和又は平均値に対する、前記ノイズ検出部が出力したデータの横クロストークによるオフセット変動量の比の値を、前記係数として算出する係数算出手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
逆バイアス電圧を変化させることが可能な電圧変更手段を備え、
前記オフセット変動量算出手段は、前記電圧変更手段によって逆バイアス電圧が変更された前記放射線検出素子に接続された走査線に対応する画像データの和又は平均値に対する、前記ノイズ検出部が出力したデータの横クロストークによるオフセット変動量の比の値を、前記係数として算出する係数算出手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
前記ノイズ検出部を複数備え、
各ノイズ検出部は、補正信号線に生じた異常を検出することが可能な異常検出手段を備え、
前記複数のノイズ検出部のうちの何れかを動作させるとともに、他のノイズ検出部を動作していない状態とし、動作中の前記ノイズ検出部における前記異常検出手段が異常を検出した場合に、当該ノイズ検出部の動作を停止し、他のノイズ検出部を動作させる制御手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。