JP7245001B2 - 放射線撮像装置および撮像システム - Google Patents

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Description

本発明は、放射線撮像装置および撮像システムに関する。
放射線撮像装置の中には、センサアレイの各センサ部に、放射線検出素子と共に、この放射線検出素子からの信号をサンプリングするためのサンプリング部が２以上設けられたものがある。このような放射線撮像装置は、例えば、エネルギーサブトラクション法等とも称される放射線撮像を行うのに用いられる（特許文献１参照）。エネルギーサブトラクション法によれば、同一の被写体（例えば患者）について２つの画像データを取得し、それらの加重減算の結果に基づいて１つの放射線画像を形成する。例えば、２つの画像データは互いに異なる放射線強度の下で取得され、所定の係数を用いた演算処理により所望の対象部位（例えば臓器）を観察し、また、係数を変えることにより観察対象を（例えば臓器から骨に）変更することができる。
特表２００９－５０４２２１号公報
サンプリング部を有する上記センサ部の構成において、信号のサンプリング精度の向上のため、これらサンプリング部には、互いに等しいサンプリング特性が求められる。
本発明の目的は、センサアレイの各センサ部がサンプリング部を有する構成においてサンプリング精度の向上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、
複数のセンサ部が配列されたセンサアレイと、
前記センサアレイを駆動するための駆動部と、を備え、
前記複数のセンサ部のそれぞれは、
放射線を検出するための検出素子と、
前記検出素子からの信号をサンプリング可能な第１サンプリング部と、
前記検出素子からの信号をサンプリング可能な第２サンプリング部と、
を含み、
前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部のそれぞれは、前記検出素子からの信号を伝搬する信号線に接続されており、
前記駆動部は、
前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部を用いて前記信号線を伝搬する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動及び第２サンプリング駆動をそれぞれ行い、
前記第１サンプリング駆動の完了前に前記第２サンプリング駆動を開始し、前記第１サンプリング駆動の完了後に前記第２サンプリング駆動を完了させ、
前記第１サンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づく第１の画像データと前記第２サンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づく第２の画像データとを用いたエネルギーサブトラクション法が適用される
ことを特徴とする。
本発明によれば、センサアレイの各センサ部における信号のサンプリング精度を向上させることができる。
放射線撮像システム及び放射線撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。 センサ部の構成の一例を示す回路図である。 放射線撮像装置の駆動方法の参考例を示す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一例を示す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一例を示す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一例を示す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。各図は、本発明を形成する各要素を説明する目的で記載された模式図に過ぎず、図中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（Ａ）は、第１実施形態に係る放射線撮像システムＳＹの構成の一例を示す。本実施形態においては、放射線撮像システムＳＹは、放射線撮像装置１、放射線源２、放射線源制御部３および演算装置４を備える。放射線撮像装置１は、放射線撮像を実行可能に構成される。放射線源２は、放射線を発生する。放射線には、典型的にはエックス線が用いられうるが、アルファ線、ベータ線等、他の電磁波が用いられてもよい。放射線源制御部３は、放射線源２の駆動制御を行う。演算装置４は、放射線撮像装置１と通信可能に且つ放射線源制御部３により放射線源２を駆動可能に構成され、このような構成により放射線撮像システムＳＹ全体の制御を行う。
例えば、演算装置４は、不図示の操作部に接続されており、医師、放射線技師等のユーザは、この操作部に、放射線撮像を行うのに必要な撮像情報を入力可能である。この撮像情報は、患者等の被検者に関する情報、例えば、検査対象となる部位（体内の組織）を示す情報、その部位の放射線撮像を適切に実現するための放射線撮像装置１および放射線源２の制御情報（例えば、制御用パラメータを示す情報）等を含む。演算装置４は、この撮像情報に基づいて放射線撮像装置１の初期設定を行い、放射線撮像装置１の撮像開始準備の完了後、放射線源制御部３により放射線源２を駆動して、放射線撮像装置１により放射線撮像を行う。放射線撮像装置１は、放射線源２から照射され不図示の被検者を通過した放射線に基づいて、被検者の体内情報を示す画像データを生成する。演算装置４は、不図示の表示部に更に接続されており、この表示部に、放射線撮像装置１から受け取った画像データに基づく放射線画像を表示させる。
詳細については後述とするが、放射線源２は、放射線強度を経時的に変化させるように構成されており、本実施形態では、演算装置４は、放射線強度が何れのタイミングでどのように変化するかを放射線撮像装置１に通知可能となっている。放射線撮像装置１は、このような放射線強度の変化態様を示す情報を演算装置４から受け取り、該情報に基づいて放射線撮像装置１の各要素の動作を制御可能となっている。
演算装置４には、ＣＰＵ（中央演算装置）、メモリおよび外部通信インタフェースを備える汎用コンピュータが用いられるものとするが、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイス）等の半導体装置が用いられてもよい。即ち、演算装置４の機能は、ハードウェア及びソフトウェアの何れによっても実現可能である。
図１（Ｂ）は、放射線撮像装置１の構成の一例を示す。本実施形態においては、放射線撮像装置１は、センサアレイ１１、駆動部１２、読出部１３、制御部１４および電力供給部１５を備える。センサアレイ１１は、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部Ｓを含む。詳細については後述とするが、各センサ部Ｓは、放射線を検出可能に構成され、放射線の累積照射量（放射線量）に応じた信号（センサ信号）を発生する。
ここでは不図示とするが、センサアレイ１１の放射線源２側の面にはシンチレータが配置されており、シンチレータは、放射線量に応じた光量の光（シンチレーション光）を発生する。各センサ部Ｓは、シンチレーション光を検出してセンサ信号を発生する。即ち、本実施形態では、センサアレイ１１には、放射線を光に変換し且つ該光を電気信号に変換する方式、いわゆる間接変換方式、を適用するものとする。
駆動部１２は、センサアレイ１１を駆動可能に構成され、本実施形態では、複数のセンサ部Ｓを行ごとに駆動することができる。読出部１３は、センサアレイ１１からの信号読出を実行可能に構成され、本実施形態では、駆動部１２により駆動された複数のセンサ部Ｓのセンサ信号を列ごとに読み出すことができる。例えば、駆動部１２として垂直走査回路が用いられ、読出部１３として水平走査回路が用いられ、それらの機能は、何れもシフトレジスタ、デコーダ等を用いて実現可能である。
制御部１４は、放射線撮像装置１内の各要素を制御可能に構成され、その機能は、本実施形態ではＡＳＩＣにより実現されるものとするが、演算装置４同様、ハードウェア及びソフトウェアの何れによっても実現可能である。
例えば、制御部１４は、所定の制御信号（スタートパルス信号、クロック信号等）を駆動部１２に供給することによりセンサアレイ１１の駆動制御を行う。また、制御部１４は、他の制御信号（スタートパルス信号、クロック信号等）を読出部１３に供給することによりセンサアレイ１１からの信号読出を行う。この観点で、制御部１４は、タイミングジェネレータとしての機能を備えると云える。また、制御部１４は、センサアレイ１１の複数のセンサ部Ｓから読出部１３により読み出されたセンサ信号の群を受け取り、それらのＡＤ変換を行って画像データを生成する。この観点で、制御部１４は、プロセッサとしての機能をも備えると云える。
本実施形態では、制御部１４を単一の要素として示したが、制御部１４は２以上の要素で構成されてもよく、例えば上述の幾つかの機能の一部は別体の要素により実現されてもよい。また、制御部１４の機能の一部は演算装置４に設けられてもよいし、制御部１４は演算装置４の機能の一部を備えてもよい。詳細については後述とするが、演算装置４あるいは制御部１４は、センサアレイ１１からのセンサ信号の群に基づく画像データを用いて、エネルギーサブトラクション法に基づく演算処理を行うことができる。
電力供給部１５は、放射線撮像装置１内の各要素が適切に動作可能となるように、対応の電力を外部電力に基づいて生成して各要素に供給する。例えば、電力供給部１５は、センサアレイ１１の各センサ部Ｓに電源電圧、接地電圧等を供給する。電力供給部１５には、例えばＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を備える電源ＩＣが用いられればよい。
図２は、センサアレイ１１の複数のセンサ部Ｓの個々の構成の一例を示す。以下では、或る単一のセンサ部Ｓの構成に着目して述べるが、他のセンサ部Ｓについても同様である。本実施形態においては、センサ部Ｓは、放射線検出部Ｐ１、信号増幅部Ｐ２、第１サンプリング部Ｐ３、第２サンプリング部Ｐ４およびダイナミックレンジ拡張部Ｐ５を含む。
放射線検出部Ｐ１は、検出素子ＰＤおよびトランジスタＭ１１を含む。信号増幅部Ｐ２は、トランジスタＭ２１～Ｍ２７、キャパシタＣ２１、及び、電流源Ａ２１～Ａ２２を含む。第１サンプリング部Ｐ３は、トランジスタＭ３１～Ｍ３３、キャパシタＣ３１、及び、アナログスイッチＳＷ３１を含む。第２サンプリング部Ｐ４は、トランジスタＭ４１～Ｍ４３、キャパシタＣ４１、及び、アナログスイッチＳＷ４１を含む。ダイナミックレンジ拡張部Ｐ５は、トランジスタＭ５１～Ｍ５２、及び、キャパシタＣ５１～Ｃ５２を含む。
本実施形態では、トランジスタＭ１１等にはＭＯＳトランジスタが用いられるものとするが、他の実施形態として、例えばバイポーラトランジスタ、接合トランジスタ等、他のスイッチ素子が用いられてもよい。図２に示されるように、本実施形態では、トランジスタＭ３２及びＭ４２にはＮチャネル型ＭＯＳトランジスタが用いられ、その他のトランジスタＭ１１等にはＰチャネル型ＭＯＳトランジスタが用いられるものとする。また、アナログスイッチＳＷ３１及びＳＷ４１としては、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタとＰチャネル型ＭＯＳトランジスタとを並列接続したスイッチ素子が用いられるが、これに限られるものではない。
放射線検出部Ｐ１について、検出素子ＰＤおよびトランジスタＭ１１は、電源ライン‐接地ライン間に電流経路を形成可能に直列に接続される。本実施形態の間接変換方式のセンサアレイ１１においては、検出素子ＰＤには、放射線を検出するための素子として、フォトダイオード等の光電変換素子が用いられる。検出素子ＰＤは、アノードにおいて接地ラインに接続される。トランジスタＭ１１は、ソース端子において電源ラインに接続され、また、ドレイン端子において検出素子ＰＤのカソードに接続される。トランジスタＭ１１のゲート端子には制御信号ＰＲＥＳが入力され、この制御信号ＰＲＥＳによりトランジスタＭ１１を制御可能（導通状態または非導通状態に制御可能）となっている。検出素子ＰＤとトランジスタＭ１１との間のノードに接続された信号線を、信号線Ｌ０１とする。
信号増幅部Ｐ２について、電流源Ａ２１およびトランジスタＭ２１～Ｍ２２は、電源ライン‐接地ライン間に電流経路を形成可能に直列に接続される。具体的には、トランジスタＭ２１は、ソース端子において電流源Ａ２１に接続され、また、ドレイン端子においてトランジスタＭ２２のソース端子に接続される。トランジスタＭ２２は、ドレイン端子において接地ラインに接続される。トランジスタＭ２１のゲート端子には制御信号ＥＮ１が入力され、この制御信号ＥＮ１によりトランジスタＭ２１を制御可能となっている。電流源Ａ２１とトランジスタＭ２１との間のノードに接続された信号線を、信号線Ｌ２１とする。
電流源Ａ２２およびトランジスタＭ２４～Ｍ２５は、電源ライン‐接地ライン間に電流経路を形成可能に直列に接続される。具体的には、トランジスタＭ２４は、ソース端子において電流源Ａ２２に接続され、また、ドレイン端子においてトランジスタＭ２５のソース端子に接続される。トランジスタＭ２５は、ドレイン端子において接地ラインに接続される。トランジスタＭ２４のゲート端子には制御信号ＥＮ２が入力され、この制御信号ＥＮ２によりトランジスタＭ２４を制御可能となっている。トランジスタＭ２５のゲート端子に接続された信号線を、信号線Ｌ２２とする。キャパシタＣ２１は、信号線Ｌ２１及びＬ２２の間に接続される。また、電流源Ａ２２とトランジスタＭ２４との間のノードに接続された信号線を、信号線Ｌ０２とする。
トランジスタＭ２３は、ソース端子において電源ラインに接続され、また、ドレイン端子において信号線Ｌ２２に接続される。トランジスタＭ２３のゲート端子には制御信号ＰＣＬが入力され、この制御信号ＰＣＬによりトランジスタＭ２３を制御可能となっている。
トランジスタＭ２６は、ソース端子において信号線Ｌ２１に接続され、また、ドレイン端子においてトランジスタＭ２７のソース端子に接続される。トランジスタＭ２６のゲート端子には制御信号ＥＮ１’が入力され、この制御信号ＥＮ１’によりトランジスタＭ２６を制御可能となっている。トランジスタＭ２７は、ドレイン端子において接地ラインに接続される。
第１サンプリング部Ｐ３について、トランジスタＭ３１は、ソース端子において信号線Ｌ０２に接続される。トランジスタＭ３１のゲート端子には制御信号ＳＨ１が入力され、この制御信号ＳＨ１によりトランジスタＭ３１を制御可能となっている。キャパシタＣ３１は、一方の端子においてトランジスタＭ３１のドレイン端子に接続され、また、他方の端子において接地ラインに接続される。即ち、トランジスタＭ３１は、信号線Ｌ０２とキャパシタＣ３１との間を導通可能に配置される。
トランジスタＭ３２は、ドレイン端子において電源ラインに接続され、ソース端子においてアナログスイッチＳＷ３１に接続され、また、ゲート端子においてトランジスタＭ３１のドレイン端子に接続される。センサアレイ１１の各列には、列信号線ＬＣ１が、その列のセンサ部Ｓに対して共通に配置され、アナログスイッチＳＷ３１は、トランジスタＭ３２と列信号線ＬＣ１との間において、制御信号ＶＳＲ１により制御可能に配置される。
トランジスタＭ３３は、トランジスタＭ３１のドレイン端子と出力端子ＡＤＤ１との間に電流経路を形成可能に配置される。トランジスタＭ３３のゲート端子には制御信号ＳＨ１が入力され、この制御信号ＡＤＤＥＮ１によりトランジスタＭ３３を制御可能となっている。出力端子ＡＤＤ１は、隣接の他のセンサ部Ｓの出力端子ＡＤＤ１に接続される。
第２サンプリング部Ｐ４は、第１サンプリング部Ｐ３同様の回路構成を有する。即ち、トランジスタＭ４１～Ｍ４３、キャパシタＣ４１、及び、アナログスイッチＳＷ４１は、それぞれ、トランジスタＭ３１～Ｍ３３、キャパシタＣ３１、及び、アナログスイッチＳＷ３１同様に作用する。トランジスタＭ４１は制御信号ＳＨ２により制御可能とする。センサアレイ１１の各列には、列信号線ＬＣ１同様、列信号線ＬＣ２が、その列のセンサ部Ｓに対して共通に配置され、アナログスイッチＳＷ４１は、トランジスタＭ４２と列信号線ＬＣ２との間において制御信号ＶＳＲ２により制御可能に配置される。トランジスタＭ４３は制御信号ＡＤＤＥＮ２により制御可能とし、出力端子ＡＤＤ２は、出力端子ＡＤＤ１同様、隣接の他のセンサ部Ｓの出力端子ＡＤＤ２に接続される。
ダイナミックレンジ拡張部Ｐ５について、トランジスタＭ５１は、ドレイン端子において信号線Ｌ０１に接続される。キャパシタＣ５１は、一方の端子において電源ラインに接続され、また、他方の端子においてトランジスタＭ５１のソース端子に接続される。また、トランジスタＭ５２は、ドレイン端子においてトランジスタＭ５１のソース端子に接続される。キャパシタＣ５２は、一方の端子において電源ラインに接続され、また、他方の端子においてトランジスタＭ５２のソース端子に接続される。尚、トランジスタＭ５１とトランジスタＭ５２の間のノードは、キャパシタＣ５１の上記他方の端子と共に、前述のトランジスタＭ２７のゲート端子に接続される。
本実施形態においては、上記構成により、センサ部Ｓで発生したセンサ信号をいわゆる非破壊読出方式で読み出し可能となっている。駆動部１２は、上述の制御信号ＰＲＥＳ、ＥＮ１、ＥＮ１’、ＥＮ２、ＰＣＬ、ＳＨ１、ＡＤＤＥＮ１、ＶＳＲ１、ＳＨ２、ＡＤＤＥＮ２、ＶＳＲ２、ＷＩＤＥ１およびＷＩＤＥ２をセンサ部Ｓに供給して、センサ部Ｓの各ユニットＰ１～Ｐ５を駆動する。放射線検出部Ｐ１は、検出素子ＰＤへの放射線量に応じた信号を信号線Ｌ０１に出力し、信号増幅部Ｐ２は、信号線Ｌ０１の信号を増幅して信号線Ｌ０２に出力する。尚、信号線Ｌ０２を伝搬する信号は、検出素子ＰＤからの信号に相当し、本実施形態では、信号増幅部Ｐ２により増幅された信号であるが、他の実施形態として、検出素子ＰＤの信号（検出素子ＰＤで発生した電荷量に相当する値の信号）そのものであってもよい。第１サンプリング部Ｐ３および第２サンプリング部Ｐ４は、信号線Ｌ０２に対して共通に接続され、それぞれ、信号線Ｌ０２を伝搬する信号をサンプリング可能である。ダイナミックレンジ拡張部Ｐ５は、信号線Ｌ０１に容量を付加してセンサ部Ｓのダイナミックレンジを拡張する（或いは、センサ感度を変更する）ことが可能である。
制御信号ＡＤＤＥＮ１及びＡＤＤＥＮ２は、互いに隣り合う２つ（或いは２以上）のセンサ部Ｓ間でセンサ信号の加算平均をとる（いわゆるビニングを行う）のに用いられるが、以下では説明の容易化のため、ビニングを行わないものとする。即ち、制御信号ＡＤＤＥＮ１及びＡＤＤＥＮ２は、非活性化レベル（本実施形態ではＨ（Ｈｉｇｈ）レベル）に維持されるものとする。
また、制御信号ＷＩＤＥ１及びＷＩＤＥ２は、センサ部Ｓのダイナミックレンジを拡張するのに用いられるが、以下では説明の容易化のため、センサ部Ｓのダイナミックレンジを拡張しないものとする。即ち、制御信号ＷＩＤＥ１及びＷＩＤＥ２は、非活性化レベルに維持されるものとする。また、センサ部Ｓのダイナミックレンジを拡張しないでセンサ信号の読み出しを行う場合、制御信号ＥＮ１は活性化レベル（本実施形態ではＬ（Ｌｏｗ）レベル）に維持され、制御信号ＥＮ１’は非活性化レベルに維持される。
放射線撮像を行う際のセンサ部Ｓの駆動方法の概要は、先ず、センサ部Ｓのリセットを行い、その後、放射線の照射の開始に応答してセンサ信号をサンプリングして出力する、というものである。本実施形態では、所定期間に亘る放射線照射の間及び後に、第１サンプリング部Ｐ３および第２サンプリング部Ｐ４を用いて、複数回のサンプリングが行われる。例えば、第１サンプリング部Ｐ３でサンプリングされたセンサ信号は、トランジスタＭ３１が非導通状態に維持されている間、第１サンプリング部Ｐ３においてホールドされる。そのため、その間、このセンサ信号は、第１サンプリング部Ｐ３から任意のタイミングで読み出し可能となっており、即ち、非破壊読出方式で読み出し可能となっている。このことは、第２サンプリング部Ｐ４についても同様である。
図３は、参考例として、上記センサ部Ｓの駆動方法の一例を示すタイミングチャートである。図３の横軸は時間軸とする。図３の縦軸には、放射線強度、リセット駆動指示の状態、第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示の状態、第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示の状態、及び、画像データの取得状況、をそれぞれ示す。
図中の「放射線強度」は、放射線源２が発生する放射線の単位時間当たりの線量を示す。前述のとおり、放射線源２は、放射線強度を経時的に変化させるように構成される。そして、ここでは、放射線撮像装置１は、放射線強度の変化態様を示す情報を放射線の照射前／照射中に演算装置４から受け取る。
図中の「リセット駆動指示の状態」は、センサ部Ｓのリセットを実行することの指示の有無を示す。例えば、リセット駆動指示の状態がＬレベルからＨレベルとなったとき、センサ部Ｓの各要素のリセット（リセット駆動ＯＰＲＳ）を実行する。図２を参照すると、このリセット駆動ＯＰＲＳにおいて、制御信号ＰＲＥＳ、ＥＮ１、ＥＮ２、ＰＣＬ、ＳＨ１およびＳＨ２をそれぞれ活性化レベルにすることで、センサ部Ｓ内の各ノードの電位が初期化される。例えば、制御信号ＰＲＥＳを活性化レベルにすることでトランジスタＭ１１が導通状態となり、これにより検出素子ＰＤの電荷が排出され、信号線Ｌ０１の電位が初期化される。他の信号線Ｌ０２、Ｌ２１及びＬ２２の電位についても同様に初期化される。
尚、センサ部Ｓのダイナミックレンジを拡張する場合には、上記リセット駆動ＯＰＲＳにおいて更に制御信号ＥＮ１’、ＷＩＤＥ１およびＷＩＤＥ２を活性化レベルにしてもよい。また、前述のビニングを行う場合には、上記リセット駆動ＯＰＲＳにおいて更に制御信号ＡＤＤＥＮ１およびＡＤＤＥＮ２を活性化レベルにしてもよい。
その後、リセット駆動指示の状態がＨレベルからＬレベルとなったとき、制御信号ＰＲＥＳ、ＰＣＬ、ＳＨ１およびＳＨ２をそれぞれ非活性化レベルにし、これによりリセット駆動ＯＰＲＳを完了させる。このとき、容量Ｃ２１には、ｋＴＣノイズ等とも称されるリセット時のノイズ成分（或いはオフセット成分）がクランプされることとなる。
尚、上記リセット駆動ＯＰＲＳの後、制御信号ＥＮ１を活性化レベルとすることで、トランジスタＭ２１が導通状態となってトランジスタＭ２２はソースフォロワ動作を行う。これにより、放射線の照射が開始された場合、トランジスタＭ２２のゲート電位の変化量に応じた信号が信号線Ｌ２１に伝搬し、キャパシタＣ２１を介して信号線Ｌ２２に伝搬する。また、制御信号ＥＮ２を活性化レベルとすることで、トランジスタＭ２４が導通状態となってトランジスタＭ２５はソースフォロワ動作を行う。これにより、上記信号線Ｌ２２を伝搬する信号は、信号線Ｌ０２に伝搬することとなる。
図中の「第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示の状態」は、信号線Ｌ０２を伝搬する信号のサンプリングを第１サンプリング部Ｐ３により実行することの指示の有無を示す。例えば、第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示の状態がＬレベルからＨレベルとなったとき、第１サンプリング部Ｐ３により信号線Ｌ０２を伝搬する信号についてのサンプリング（第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１）を開始する。図２を参照すると、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１において、制御信号ＳＨ１は、第１サンプリング部Ｐ３を駆動するための第１駆動信号に対応する。制御信号ＳＨ１を活性化レベルにすることでトランジスタＭ３１が導通状態となり、キャパシタＣ３１は、信号線Ｌ０２を伝搬する信号に応じた電圧になる。その後、第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示の状態がＨレベルからＬレベルとなったとき、制御信号ＳＨ１を非活性化レベルにしてキャパシタＣ３１の電圧をホールドさせ、これにより第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を完了させる。キャパシタＣ３１にホールドされた上記電圧は、アナログスイッチＳＷ３１を導通状態とすることにより、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１でサンプリングされたセンサ信号として、列信号線ＬＣ１を介して読み出し可能である。より詳細には、トランジスタＭ３２のソースフォロワ動作によりゲート端子の電圧（キャパシタＣ３１の電圧）に応じてソース端子の電圧が変動する。アナログスイッチＳＷ３１は、このソース端子の電圧に応じた信号をセンサ信号として列信号線ＬＣ１に出力する。
図中の「第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示の状態」は、上記「第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示の状態」同様、信号線Ｌ０２を伝搬する信号のサンプリングを第２サンプリング部Ｐ４により実行することの指示の有無を示す。例えば、第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示の状態がＬレベルからＨレベルとなったとき、第２サンプリング部Ｐ４により信号線Ｌ０２を伝搬する信号についてのサンプリング（第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２）を開始する。図２を参照すると、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２において、制御信号ＳＨ２は、第２サンプリング部Ｐ４を駆動するための第２駆動信号に対応する。制御信号ＳＨ２を活性化レベルにすることでトランジスタＭ４１が導通状態となり、キャパシタＣ４１は、信号線Ｌ０２を伝搬する信号に応じた電圧になる。その後、第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示の状態がＨレベルからＬレベルとなったとき、制御信号ＳＨ２を非活性化レベルにしてキャパシタＣ４１の電圧をホールドさせ、これにより第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を完了させる。キャパシタＣ４１にホールドされた上記電圧は、アナログスイッチＳＷ４１を導通状態とすることにより、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２でサンプリングされたセンサ信号として、列信号線ＬＣ２を介して読み出し可能である。
上記リセット駆動指示、第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示、及び、第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示は、図２の例では演算装置４から放射線撮像装置１に供給される。前述のとおり、放射線撮像装置１は、放射線強度の変化態様を示す情報を演算装置４から受け取る。本例においては、この情報として、リセット駆動指示、第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示、及び、第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示が演算装置４から供給されてもよい。
図中の「画像データの取得状況」は、上述の第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１及び第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２でサンプリングされたセンサ信号に基づく画像データの取得を行うか否かを示す。詳細については後述とするが、ここでは、画像データの取得を３回行うものとする（それぞれ、取得Ｏｂ１、Ｏｂ２およびＯｂ３とする。）。
図３を参照すると、時刻ｔ１００において、リセット駆動指示の状態がＨレベルとなってリセット駆動ＯＰＲＳが開始され、その後、時刻ｔ１０１において、リセット駆動指示の状態がＬレベルとなってリセット駆動ＯＰＲＳが完了となる。これにより、センサ部Ｓ内の各ノードの電位が初期化され、例えば、信号線Ｌ０１、Ｌ０２等の電位が初期化される。
時刻ｔ１０１でリセット駆動ＯＰＲＳが完了した後、センサアレイ１１に対する放射線の照射が開始される。前述のとおり、放射線強度は、経時的に変化し、ここでは図３に示されるように、徐々に増加した後、所定期間にわたって一定に維持され、更にその後、徐々に減少する、ように変化する。ここで、放射線強度が増加している間の放射線量を線量ＩＲ１とし、放射線強度が一定に維持されている間の放射線量を線量ＩＲ２とし、また、放射線強度が減少している間の放射線量を線量ＩＲ３とする。
線量ＩＲ１に応じたセンサ信号を取得するため、時刻ｔ１１０において、第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示の状態がＨレベルになり、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を開始する。図２から分かるように、第１サンプリング部Ｐ３においては、トランジスタＭ３１が導通状態となったタイミングでキャパシタＣ３１の充電が開始されることとなる。そのため、時刻ｔ１１０は、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の開始のタイミングに相当する。
その後、時刻ｔ１２０において、第１サンプリング部Ｐ３の駆動指示の状態がＬレベルになり、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を完了させる。図２から分かるように、第１サンプリング部Ｐ３においては、トランジスタＭ３１が非導通状態となったタイミングでキャパシタＣ３１の電圧が確定することとなる。そのため、時刻ｔ１２０は、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了のタイミングに相当する。このようにして、線量ＩＲ１に応じたセンサ信号が第１サンプリング部Ｐ３によりサンプリングされる。
更にその後、線量ＩＲ１～ＩＲ２に応じたセンサ信号を取得するため、時刻ｔ１３０～ｔ１４０において第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を、時刻ｔ１１０～ｔ１２０の第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１同様に行う。具体的には、時刻ｔ１３０において、第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示の状態がＨレベルになり、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を開始する。その後、時刻ｔ１４０において、第２サンプリング部Ｐ４の駆動指示の状態がＬレベルになり、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を完了させる。時刻ｔ１３０は、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の開始のタイミングに相当し、時刻ｔ１４０は、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の完了のタイミングに相当する。このようにして、線量ＩＲ１～ＩＲ２に応じたセンサ信号が第２サンプリング部Ｐ４によりサンプリングされる。
時刻ｔ１４０以降、放射線強度が減少して実質的にゼロとなり、１回分の放射線の照射が終了となる。また、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の完了後である時刻ｔ１４０以降、画像データの取得Ｏｂ１を行う。
先ず、複数のセンサ部Ｓのそれぞれについて第１サンプリング部Ｐ３のアナログスイッチＳＷ３１を導通状態にしてセンサ信号を読出部１３により読み出し、そのようにして読み出されたセンサ信号の群に基づいて画像データを生成する。この画像データを形成するセンサ信号の個々は線量ＩＲ１に基づく信号成分および付随的にノイズ成分（リセット時のノイズ成分或いはオフセット成分に相当する成分）を含む。この画像データを画像データＤ（ＩＲ１）とする。
次に、複数のセンサ部Ｓのそれぞれについて第２サンプリング部Ｐ４のアナログスイッチＳＷ４１を導通状態にしてセンサ信号を読出部１３により読み出し、そのようにして読み出されたセンサ信号の群に基づいて画像データを生成する。この画像データを形成するセンサ信号の個々は線量ＩＲ１及びＩＲ２に基づく信号成分および付随的にノイズ成分を含む。この画像データを画像データＤ（ＩＲ１＋ＩＲ２）とする。
このようにして得られた画像データＤ（ＩＲ１）と画像データＤ（ＩＲ１＋ＩＲ２）との減算処理が行われる。これにより、線量ＩＲ２に基づく信号成分を含むセンサ信号の群で形成される画像データが、画像データＤＣＲ（ＩＲ２）として生成される。
更にその後、線量ＩＲ１～ＩＲ３に応じたセンサ信号を取得するため、時刻ｔ１５０～ｔ１６０において第２サンプリング駆動（区別のため「ＯＰＳＨ２’」と示す。）を行う。この第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２’は、時刻ｔ１１０～ｔ１２０の第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１等同様に行われればよい。この第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２’では、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２でサンプリングされたセンサ信号（線量ＩＲ１～ＩＲ２に応じたセンサ信号）は、線量ＩＲ１～ＩＲ３に応じたセンサ信号に、上書きされることとなる。
第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２’の完了後の時刻ｔ１６０以降、画像データの取得Ｏｂ２を行う。ここでは、複数のセンサ部Ｓのそれぞれについて第２サンプリング部Ｐ４のアナログスイッチＳＷ４１を導通状態にしてセンサ信号を読出部１３により読み出し、そのようにして読み出されたセンサ信号の群に基づいて画像データを生成する。この画像データを形成するセンサ信号の個々は線量ＩＲ１、ＩＲ２及びＩＲ３に基づく信号成分および付随的にノイズ成分を含む。この画像データを画像データＤ（ＩＲ１＋ＩＲ２＋ＩＲ３）とする。
このようにして得られた画像データＤ（ＩＲ１＋ＩＲ２＋ＩＲ３）と前述の画像データＤ（ＩＲ１）との減算処理が行われる。これにより、線量ＩＲ２及びＩＲ３に基づく信号成分を含むセンサ信号の群で形成される画像データが、画像データＤＣＲ（ＩＲ２＋ＩＲ３）として生成される。また、この画像データＤＣＲ（ＩＲ２＋ＩＲ３）と前述の画像データＤＣＲ（ＩＲ２）との減算処理が行われる。これにより、線量ＩＲ３に基づく信号成分を含むセンサ信号の群で形成される画像データが、画像データＤＣＲ（ＩＲ３）として生成される。
更にその後の時刻ｔ１７０以降、リセット駆動（区別のため「ＯＰＲＳ’」と示す。）および第１サンプリング駆動（区別のため「ＯＰＳＨ１’」と示す。）を順に行う。このリセット駆動ＯＰＲＳ’は、時刻ｔ１００～ｔ１０１のリセット駆動ＯＰＲＳ同様に行われればよい。また、この第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１’は、時刻ｔ１１０～ｔ１２０の第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１等同様に行われればよい。この第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１’では、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１でサンプリングされたセンサ信号（線量ＩＲ１に応じたセンサ信号）は、リセット駆動ＯＰＲＳ’後の信号値（信号成分を実質的に含まない値）に上書きされることとなる。
更にその後、画像データの取得Ｏｂ３を行う。ここでは、複数のセンサ部Ｓのそれぞれについて第１サンプリング部Ｐ３のアナログスイッチＳＷ３１を導通状態にしてセンサ信号を読出部１３により読み出し、そのようにして読み出されたセンサ信号の群に基づいて画像データを生成する。この画像データを形成するセンサ信号の個々は実質的にノイズ成分のみを含む。この画像データを画像データＤ（ｄａｒｋ）とする。この画像データＤ（ｄａｒｋ）は暗画像データ等とも称される。
このようにして得られた画像データＤ（ｄａｒｋ）と前述の画像データＤ（ＩＲ１＋ＩＲ２＋ＩＲ３）との減算処理が行われる。これにより、線量ＩＲ１、ＩＲ２及びＩＲ３に基づく信号成分を含むセンサ信号の群で形成される画像データが、画像データＤＣＲ（ＩＲ１＋ＩＲ２＋ＩＲ３）として生成される。また、この画像データＤＣＲ（ＩＲ１＋ＩＲ２＋ＩＲ３）と前述の画像データＤＣＲ（ＩＲ２＋ＩＲ３）との減算処理が行われる。これにより、線量ＩＲ１に基づく信号成分を含むセンサ信号の群で形成される画像データが、画像データＤＣＲ（ＩＲ１）として生成される。
尚、上述の各種画像データの内容は以下のように整理される：
画像データＤ（ＩＲ１）
・・・線量ＩＲ１の信号成分及びノイズ成分を含む画像データ
画像データＤ（ＩＲ１＋ＩＲ２）
・・・線量ＩＲ１及びＩＲ２の信号成分並びにノイズ成分を含む画像データ
画像データＤ（ＩＲ１＋ＩＲ２＋ＩＲ３）
・・・線量ＩＲ１、ＩＲ２及びＩＲ３の信号成分並びにノイズ成分を含む画像データ
画像データＤＣＲ（ＩＲ２＋ＩＲ３）
・・・実質的に線量ＩＲ２及びＩＲ３の信号成分のみの画像データ
画像データＤＣＲ（ＩＲ１＋ＩＲ２＋ＩＲ３）
・・・実質的に線量ＩＲ１、ＩＲ２及びＩＲ３の信号成分のみの画像データ
画像データＤＣＲ（ＩＲ１）
・・・実質的に線量ＩＲ１の信号成分のみの画像データ
画像データＤＣＲ（ＩＲ２）
・・・実質的に線量ＩＲ２の信号成分のみの画像データ
画像データＤＣＲ（ＩＲ３）
・・・実質的に線量ＩＲ３の信号成分のみの画像データ
画像データＤ（ｄａｒｋ）
・・・実質的にノイズ成分のみの画像データ。
以上のようにして得られた画像データＤＣＲ（ＩＲ１）、ＤＣＲ（ＩＲ２）及びＤＣＲ（ＩＲ３）は、互いに異なる放射線強度の下で得られた画像データであるため、これらを用いたエネルギーサブトラクション法により多様な放射線画像を観察可能となる。例えば、画像データＤＣＲ（ＩＲ１）、ＤＣＲ（ＩＲ２）及びＤＣＲ（ＩＲ３）から選択された何れか２つの加重減算により、被検者の骨組織画像、軟部組織画像、造影剤画像等の各種放射線画像を観察可能となる。
尚、ここでは、第１サンプリング部Ｐ３を用いて第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を行い、その後、第２サンプリング部Ｐ４を用いて第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を行う態様を例示したが、これらの順番は逆でもよい。例えば、他の態様として、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１として第２サンプリング部Ｐ４を用いてサンプリングを行い、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２として第１サンプリング部Ｐ３を用いてサンプリングを行うことも可能である。
ところで、第１サンプリング部Ｐ３及び第２サンプリング部Ｐ４は、それらが同様のサンプリング特性ないしサンプリング精度を有するように構成される。即ち、第１サンプリング部Ｐ３及び第２サンプリング部Ｐ４を構成するトランジスタ、キャパシタ等の各素子には、互いに同様のパラメータが適用され、好適には、同様の構造ないしレイアウトで対称性を有するように設けられる。
しかしながら、図３の例に係るセンサ部Ｓの駆動方法によれば、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１でのサンプリング特性が第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２のものと異なってしまう場合がある。このことは、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１で第１サンプリング部Ｐ３を駆動した際に不測の寄生容量（浮遊容量）の電荷が第１サンプリング部Ｐ３のサンプリング特性に影響を与えることに起因すると、考えられる。例えば、制御信号ＳＨ１を活性化レベルにしてトランジスタＭ３１を導通状態にした際、寄生容量からのキャパシタＣ３１への電荷の流入あるいはキャパシタＣ３１から寄生容量への電荷の流出が生じることが考えられる。これらのことは、第１サンプリング部Ｐ３がサンプリングするべき信号に不測の成分が混入してしまうことと等価であり、サンプリング特性の不測の変動をもたらし、サンプリング精度の低下、更には放射線画像の品質の低下の原因となりうる。
尚、上記寄生容量は、第１サンプリング部Ｐ３と、他のユニットＰ１、Ｐ２、Ｐ４及び／又はＰ５との間に形成され、センサ部Ｓの回路構成、その構造ないしレイアウト等に起因する。また、上記サンプリング特性の不測の変動は、他の実施形態として、第２サンプリング部Ｐ４を用いて第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を行う場合においても、第２サンプリング部Ｐ４において同様に生じうる。
以下では、このようなサンプリング特性の不測の変動を低減可能な駆動方法を、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係るセンサ部Ｓの駆動方法を示すタイミングチャートを図３（参考例）同様に示す。
本実施形態では、図４に示されるように、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を、リセット駆動ＯＰＲＳの完了後の時刻ｔ１０２に開始し、時刻ｔ１２０において完了させる。具体的には、時刻ｔ１０２において制御信号ＳＨ１を活性化させ、時刻ｔ１２０において制御信号ＳＨ１を非活性化させる。一方、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２については、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了前である時刻ｔ１０４に開始し、時刻ｔ１４０において完了させる。具体的には、時刻ｔ１０４において制御信号ＳＨ２を活性化させ、時刻ｔ１４０において制御信号ＳＨ２を非活性化させる。本実施形態では、制御信号ＳＨ２を活性化レベルにするタイミング（時刻ｔ１０４）は、制御信号ＳＨ１を活性化レベルにするタイミング（時刻ｔ１０２）の後かつ制御信号ＳＨ１を非活性化レベルにするタイミング（時刻ｔ１２０）の前である。
このような駆動方法によれば、制御信号ＳＨ１を活性化レベルに維持する期間（時刻ｔ１０２～ｔ１２０）と、制御信号ＳＨ２を活性化レベルに維持する期間（時刻ｔ１０４～ｔ１４０）とは互いに部分的に重なる。そして、期間ｔ１０４～ｔ１２０の間、第１サンプリング部Ｐ３及び第２サンプリング部Ｐ４の双方が駆動されている状態となる。これにより、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を行う際に第１サンプリング部Ｐ３に混入し得た不測の成分が緩和され、第１サンプリング部Ｐ３における前述のサンプリング特性の不測の変動が低減ないし抑制されることとなる。よって、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１は、第１サンプリング部Ｐ３のサンプリング特性が不測に変動することなく、所望のサンプリング特性の下で適切に実現される。
尚、本実施形態における他の駆動ＯＰＲＳ’、ＯＰＳＨ１’及びＯＰＳＨ２’については図３（参考例）同様に行われるものとし、ここでは説明を省略する。
以上、本実施形態では、駆動部１２は、センサアレイ１１に対する放射線の照射の開始前である時刻ｔ１００～ｔ１０１においてリセット駆動ＯＰＲＳを行う。また、リセット駆動ＯＰＲＳの完了後かつ放射線の照射の開始後である時刻ｔ１０２～ｔ１２０において、駆動部１２は、第１サンプリング部Ｐ３を用いて信号線Ｌ０２を伝搬する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を行う。更に、駆動部１２は、時刻ｔ１０４～ｔ１４０において、第２サンプリング部Ｐ４を用いて信号線Ｌ０２を伝搬する信号をサンプリングする第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を行う。
ここで、駆動部１２は、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了前に第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を開始し、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了後に第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を完了させる。このような駆動方法によれば、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の際、第１サンプリング部Ｐ３に混入し得た不測の成分が緩和されるため、第１サンプリング部Ｐ３で生じ得た前述のサンプリング特性の不測の変動は低減される。そのため、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１は、所望のサンプリング特性の下で適切に実現されることとなる。よって、本実施形態によれば、複数回のサンプリング（サンプリング駆動ＯＰＳＨ１、ＯＰＳＨ２等）におけるサンプリング特性を均一化し、センサ信号のサンプリング精度を向上させることが可能となる。
尚、第１サンプリング部Ｐ３によりサンプリングされるセンサ信号の値は、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了のタイミングで確定する。よって、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の開始のタイミングは、リセット駆動ＯＰＲＳの完了のタイミングである時刻ｔ１０１より後であればよく、本実施形態の態様に限られるものではない。
図５（Ａ）は、本実施形態の一変形例としてのセンサ部Ｓの駆動方法を示すタイミングチャートである。本例においては、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１及び第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は、時刻ｔ１０２において同時に開始される。即ち、制御信号ＳＨ１を活性化レベルにするタイミングと、制御信号ＳＨ２を活性化レベルにするタイミングとは、時刻ｔ１０２において互いに一致する。この場合においても、制御信号ＳＨ１を活性化レベルに維持する期間（時刻ｔ１０２～ｔ１２０）と、制御信号ＳＨ２を活性化レベルに維持する期間（時刻ｔ１０２～ｔ１４０）とは互いに重なる。駆動部１２は、このような態様で制御信号ＳＨ１及びＳＨ２をセンサ部Ｓに供給することによっても、第１サンプリング部Ｐ３に混入し得た不測の成分が緩和されるため、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を適切なサンプリング特性の下で行うことを可能とする。
図５（Ｂ）は、本実施形態の他の変形例としてのセンサ部Ｓの駆動方法を示すタイミングチャートである。本例においては、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１は、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の開始のタイミングよりも後のタイミングで開始される。即ち、駆動部１２は、制御信号ＳＨ１を活性化レベルにするタイミングである時刻ｔ１１０よりも前の時刻ｔ１０５において、制御信号ＳＨ２を活性化レベルにする。この場合においても、制御信号ＳＨ１を活性化レベルに維持する期間（時刻ｔ１１０～ｔ１２０）と、制御信号ＳＨ２を活性化レベルに維持する期間（時刻ｔ１０５～ｔ１４０）とは互いに重なっている。駆動部１２は、このような態様で制御信号ＳＨ１及びＳＨ２をセンサ部Ｓに供給することによっても、第１サンプリング部Ｐ３に混入し得た不測の成分が緩和されるため、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を適切なサンプリング特性の下で行うことを可能とする。
以上の実施形態では、説明の簡易化のため、センサ部Ｓが２つのサンプリング部Ｐ３及びＰ４を含む場合を例示したが、サンプリング部の数量は、これに限られるものではなく、２以上であればよい。例えば、センサ部Ｓが２以上のサンプリング部を含む構成においては、リセット駆動ＯＰＲＳ後の１回目のサンプリング駆動の完了前に、該１回目のサンプリング駆動に係るサンプリング部とは異なる他のサンプリング部についての駆動を開始すればよい。また、センサ部Ｓが３以上のサンプリング部を含む構成においては、１回目のサンプリング駆動に係るサンプリング部とは異なる他のサンプリング部の一部についての駆動を開始してもよいし、全部についての駆動を開始してもよい。
また、以上の実施形態では説明の容易化のため、サンプリング部Ｐ３及びＰ４の２つを区別して記載したが、これらは区別可能に個別に設けられている必要はなく、単一の要素で構成されてもよい。即ち、サンプリング部Ｐ３及びＰ４に代替して、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１と第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２とを独立に実行可能な単一のサンプリング部が各センサ部Ｓに設けられてもよい。このサンプリング部は、複数回のサンプリング駆動を少なくとも並行して実行可能に構成されればよい。このようなサンプリング部を用いることで、例えば２回のサンプリング駆動を互いに異なるタイミングで実行し、これら２回のサンプリング駆動をそれぞれ第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１及び第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２とすることが可能となる。よって、駆動部１２は、上記サンプリング部を用いることによっても、信号線Ｌ０２を伝搬する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１及び第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を行うことも可能である。そして、駆動部１２は、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了前に第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を開始し、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了後に第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を完了させればよい。
また、以上の実施形態では、放射線撮像装置１は、放射線強度の変化態様を示す情報を演算装置４から受け取ることとした。この場合、放射線強度の変化態様は、放射線源２、放射線源制御部３及び演算装置４の何れかに予め設定されていればよい。他の態様として、放射線強度の変化態様は、放射線撮像装置１自体に予め設定されていてもよい。この場合、放射線撮像装置１は、上述の各駆動ＯＰＲＳ、ＯＰＳＨ１、ＯＰＳＨ２等の開始／終了のタイミングを装置１自体で（例えば制御部１４により）決定すればよい。
（第２実施形態）
前述の第１実施形態では、制御信号ＳＨ１を活性化レベルに維持する期間と、制御信号ＳＨ２を活性化レベルに維持する期間とは互いに重なるように第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１及び第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を行うことを述べた。しかしながら、第１サンプリング部Ｐ３のサンプリング特性の不測の変動は、前述のとおり、第１サンプリング部Ｐ３に混入し得た不測の成分が緩和されることで低減される。よって、第２サンプリング部Ｐ４についての駆動が、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了前に開始されればよく、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は所定期間にわたって継続的に実行されなくてもよい。
図６（Ａ）は、第２実施形態の係るセンサ部Ｓの駆動方法の一例を示すタイミングチャートである。本例においては、リセット駆動ＯＰＲＳ完了後の時刻ｔ１０７において第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を開始した後、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１開始前の時刻ｔ１０８において、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を中断する。その後、時刻ｔ１１０～ｔ１２０で第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を行い、更にその後、時刻ｔ１３０で第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を再開し、時刻ｔ１４０で第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を完了させる。
即ち、駆動部１２は、制御信号ＳＨ１を活性化レベルにするタイミング（時刻ｔ１１０）の前から制御信号ＳＨ１を非活性化レベルにするタイミング（時刻ｔ１２０）の後までの所定期間にわたって、制御信号ＳＨ２を非活性化レベルにする。本例では、制御信号ＳＨ２は、時刻ｔ１０８～ｔ１３０の間、非活性レベルに維持され、この間、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は中断され、そして該中断された第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は時刻ｔ１３０以降に再開される。尚、図中において、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２が中断されている様子は破線で示される。
第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１についても同様であるが、本実施形態においては、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の開始、完了、中断および再開は、次のように説明可能である。即ち、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の開始とは、リセット駆動ＯＰＲＳ完了後の１回目のトランジスタＭ４１の駆動を示す。第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の完了とは、トランジスタＭ４１の駆動を停止し、その後トランジスタＭ４１を再び駆動することなくアナログスイッチＳＷ４１を駆動する状態にすること、を示す。そして、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の中断とは、トランジスタＭ４１の駆動を停止し、その後アナログスイッチＳＷ４１を駆動することなくトランジスタＭ４１を再び駆動する状態にすること、を示す。また、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の再開とは、上記停止されたトランジスタＭ４１を再び駆動すること、を示す。
このような駆動方法によっても、第１サンプリング部Ｐ３に混入し得た不測の成分が緩和されるため、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を適切なサンプリング特性の下で行うことが可能となる。
第１サンプリング部Ｐ３同様、第２サンプリング部Ｐ４によりサンプリングされるセンサ信号の値は、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の完了のタイミングで確定する。そのため、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は、途中で中断されたとしても、その後、再開されて完了すれば、センサ信号のサンプリングは適切に行われる。この観点で、真に読み出されるべきセンサ信号のサンプリングは時刻ｔ１３０～ｔ１４０の第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２により行われるため、時刻ｔ１０７～ｔ１０８の第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２はダミーとして行われる、とも云える。この場合、時刻ｔ１０７～ｔ１０８の第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は、予備駆動、準備駆動、ダミー駆動等と表現されてもよい。
図６（Ｂ）は、第２実施形態の係るセンサ部Ｓの駆動方法の他の例を示すタイミングチャートである。本例においては、リセット駆動ＯＰＲＳ完了後の時刻ｔ１１０において第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１及び第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２の双方が開始される。その後、時刻ｔ１２０において、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を完了させると共に第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を中断する。更にその後、時刻ｔ１３０で第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を再開し、時刻ｔ１４０で第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を完了させる。
即ち、駆動部１２は、制御信号ＳＨ１を非活性化レベルにするタイミング（時刻ｔ１２０）から所定期間にわたって、制御信号ＳＨ２を非活性化レベルにする。本例では、制御信号ＳＨ２は、時刻ｔ１２０～ｔ１３０の間、非活性レベルに維持され、この間、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は中断され、そして該中断された第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２は時刻ｔ１３０以降に再開される。このような駆動方法によっても、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１を適切なサンプリング特性の下で行うことが可能である。尚、本例においても、真に読み出されるべきセンサ信号のサンプリングは時刻ｔ１３０～ｔ１４０の第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２により行われるため、時刻ｔ１１０～ｔ１２０の第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２はダミーとして行われる、と云える。
本実施形態においてもサンプリング部Ｐ３及びＰ４の２つを区別して記載したが、第１実施形態同様、これらは区別可能に個別に設けられている必要はなく、単一の要素で構成されてもよい。即ち、本実施形態においても、複数回のサンプリング駆動を少なくとも並行して実行可能かつ第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１と第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２とを独立に実行可能な単一のサンプリング部を各センサ部Ｓに設けることが可能である。本実施形態においても、第１実施形態同様、駆動部１２は、このようなサンプリング部を用いて信号線Ｌ０２を伝搬する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１及び第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を行うことが可能である。そして、本実施形態においては、駆動部１２は、第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２を所定期間（図６（Ａ）の例では時刻ｔ１０８～ｔ１３０、図６（Ｂ）の例では時刻ｔ１２０～ｔ１３０）にわたって中断することが可能である。或いは、駆動部１２は、第１サンプリング駆動ＯＰＳＨ１の完了前に、このサンプリング部を駆動することにより、ｔ１３０～１４０の第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２とは異なる予備駆動（或いは準備駆動、ダミー駆動）を行う。この予備駆動は、図６（Ａ）の例では時刻ｔ１０７～ｔ１０８、図６（Ｂ）の例では時刻ｔ１１０～ｔ１２０の第２サンプリング駆動ＯＰＳＨ２に対応する。
（その他）
以上では幾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変更を加えることが可能である。例えば、各実施形態の内容は相互に組み合わせ可能であるし、代替的／付随的に、公知の要素が追加され又は削除されてもよい。
例えば、センサアレイ１１はアモルファスシリコン等を用いて構成されてもよく、各センサ部Ｓの検出素子ＰＤには、ＰＩＮセンサ、ＭＩＳセンサ等が用いられてもよいし、トランジスタＭ１１等には、薄膜トランジスタが用いられてもよい。また、上述の実施形態では、間接変換方式のセンサアレイ１１を例示したが、センサアレイ１１には、放射線を直接的に電気信号に変換する方式、いわゆる直接変換方式が適用されてもよい。
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。
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、１１：センサアレイ、Ｓ：センサ部、ＰＤ：検出素子、Ｐ３：第１サンプリング部、Ｐ４：第２サンプリング部、１２：駆動部。

Claims (17)

  1. 複数のセンサ部が配列されたセンサアレイと、
    前記センサアレイを駆動するための駆動部と、を備え、
    前記複数のセンサ部のそれぞれは、
    放射線を検出するための検出素子と、
    前記検出素子からの信号をサンプリング可能な第１サンプリング部と、
    前記検出素子からの信号をサンプリング可能な第２サンプリング部と、
    を含み、
    前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部のそれぞれは、前記検出素子からの信号を伝搬する信号線に接続されており、
    前記駆動部は、
    前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部を用いて前記信号線を伝搬する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動及び第２サンプリング駆動をそれぞれ行い、
    前記第１サンプリング駆動の完了前に前記第２サンプリング駆動を開始し、前記第１サンプリング駆動の完了後に前記第２サンプリング駆動を完了させ、
    前記第１サンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づく第１の画像データと前記第２サンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づく第２の画像データとを用いたエネルギーサブトラクション法が適用される
    ことを特徴とする放射線撮像装置。
  2. 前記駆動部は、
    前記センサアレイに対する放射線の照射の開始前に前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部をリセットするリセット駆動を行い、
    前記リセット駆動の完了後かつ前記放射線の照射の開始後に、前記第１サンプリング駆動として、前記第１サンプリング部を用いて前記信号線を伝搬する信号をサンプリングし、
    前記第２サンプリング駆動として、前記第２サンプリング部を用いて前記信号線を伝搬する信号をサンプリングする
    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１サンプリング部を駆動するための信号を第１駆動信号とし、前記第２サンプリング部を駆動するための信号を第２駆動信号としたとき、
    前記駆動部は、
    前記第１駆動信号を活性化レベルにすることにより前記第１サンプリング駆動を開始し、該第１駆動信号を非活性化レベルにすることにより前記第１サンプリング駆動を完了させ、
    前記第２駆動信号を活性化レベルにすることにより前記第２サンプリング駆動を開始し、該第２駆動信号を非活性化レベルにすることにより前記第２サンプリング駆動を完了させる
    ことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
  4. 前記駆動部は、前記第１駆動信号を活性化レベルに維持する期間と、前記第２駆動信号を活性化レベルに維持する期間とが互いに重なるように、前記第１サンプリング駆動および前記第２サンプリング駆動を行う
    ことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
  5. 前記駆動部は、前記第２駆動信号を活性化レベルにするタイミングが、前記第１駆動信号を活性化レベルにするタイミングの後かつ前記第１駆動信号を非活性化レベルにするタイミングの前となるように、前記第１サンプリング駆動および前記第２サンプリング駆動を行う
    ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
  6. 前記駆動部は、前記第１駆動信号を活性化レベルにするタイミングと、前記第２駆動信号を活性化レベルにするタイミングとが互いに一致するように、前記第１サンプリング駆動および前記第２サンプリング駆動を行う
    ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
  7. 前記駆動部は、前記第１駆動信号を活性化レベルにするタイミングの前に前記第２駆動信号を活性化レベルにし且つ前記第１駆動信号を非活性化レベルにしたタイミングの後に前記第２駆動信号を非活性化レベルにすることにより、前記第１サンプリング駆動および前記第２サンプリング駆動を行う
    ことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
  8. 前記駆動部は、前記第１駆動信号を非活性化レベルにするタイミングから所定期間にわたって前記第２駆動信号を非活性化レベルにすることにより、前記第２サンプリング駆動を中断する
    ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
  9. 前記駆動部は、前記第１駆動信号を活性化レベルにするタイミングの前から前記第１駆動信号を非活性化レベルにするタイミングの後までの所定期間にわたって前記第２駆動信号を非活性化レベルにすることにより、前記第２サンプリング駆動を中断する
    ことを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
  10. 複数のセンサ部が配列されたセンサアレイと、
    前記センサアレイを駆動するための駆動部と、を備え、
    前記複数のセンサ部のそれぞれは、
    放射線を検出するための検出素子と、
    前記検出素子からの信号をサンプリング可能な第１サンプリング部と、
    前記検出素子からの信号をサンプリング可能な第２サンプリング部と、
    を含み、
    前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部は、前記検出素子からの信号を伝搬する信号線に接続されており、
    前記駆動部は、
    前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部を用いて前記信号線を伝搬する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動及び第２サンプリング駆動をそれぞれ行い、
    前記第１サンプリング駆動の完了前に、前記第２サンプリング部を駆動することにより前記第２サンプリング駆動とは異なる予備駆動を行い、
    前記第１サンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づく第１の画像データと前記第２サンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づく第２の画像データとを用いたエネルギーサブトラクション法が適用される
    ことを特徴とする放射線撮像装置。
  11. 前記駆動部は、
    前記センサアレイに対する放射線の照射の開始前に前記第１サンプリング部および前記第２サンプリング部をリセットするリセット駆動を行い、
    前記リセット駆動の完了後かつ前記放射線の照射の開始後に、前記第１サンプリング駆動として、前記第１サンプリング部を用いて前記信号線を伝搬する信号をサンプリングし、
    前記第２サンプリング駆動として、前記第２サンプリング部を用いて前記信号線を伝搬する信号をサンプリングし、
    前記駆動部は、前記第１サンプリング駆動の完了前に、前記第２サンプリング部を駆動することにより前記予備駆動を行う
    ことを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮像装置。
  12. 前記複数のセンサ部のそれぞれは、前記検出素子の信号を増幅して前記信号線に出力する信号増幅部を更に含む
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
  13. 前記センサアレイにおいて前記複数のセンサ部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
    ことを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
  14. 前記第１サンプリング駆動によりサンプリングされた信号は、経時的に変化する放射線強度が増加する期間を含む第１期間に対応する信号であり、
    前記第２サンプリング駆動によりサンプリングされた信号は、経時的に変化する放射線強度が増加する期間と減少する期間との間の期間と前記第１期間とを含む第２期間に対応する信号であり、
    前記第１サンプリング駆動によりサンプリングされた信号と前記第２サンプリング駆動によりサンプリングされた信号とは、非破壊読出方式で読み出される
    ことを特徴とする請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
  15. 請求項１から請求項１４の何れか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、を備える
    ことを特徴とする放射線撮像システム。
  16. 複数のセンサ部が配列されたセンサアレイから、各センサ部でのサンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づいて得られた複数の画像データを用いて、エネルギーサブトラクション法に基づく演算処理を実行する演算装置であって、
    前記複数の画像データは、
    第１の放射線量に対応する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動と、
    前記第１の放射線量とは異なる第２の放射線量に対応する信号をサンプリングする第２サンプリング駆動と、
    に基づいて取得され、
    前記第２サンプリング駆動は、前記第１サンプリング駆動の完了前に開始される
    ことを特徴とする演算装置。
  17. 複数のセンサ部が配列されたセンサアレイから、各センサ部でのサンプリング駆動によりサンプリングされた信号に基づいて得られた複数の画像データを用いて、エネルギーサブトラクション法に基づく演算処理を実行する演算方法であって、
    前記複数の画像データは、
    第１の放射線量に対応する信号をサンプリングする第１サンプリング駆動と、
    前記第１の放射線量とは異なる第２の放射線量に対応する信号をサンプリングする第２サンプリング駆動と、
    に基づいて取得され、
    前記第２サンプリング駆動は、前記第１サンプリング駆動の完了前に開始される
    ことを特徴とする演算方法。
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