JPWO2013180076A1 - 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラム - Google Patents

放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラム Download PDF

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Abstract

本発明は、一系統のシフトレジスタ群からなる汎用の駆動手段により、異なる解像度の放射線画像を撮影することができる。すなわち、シフトレジスタには、放射線検出器２６の配線に応じて接続端子を介して第１ゲート線または第２ゲート線が接続されている。パネル制御部は、ＦＰＧＡの制御により、ＣＰＫ信号に応じて低解像度撮影の場合は、シフトレジスタから第１ゲート線へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号を出力する。高解像度撮影の場合は、シフトレジスタから第２ゲート線１３７へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号を出力する。いずれの場合においても、シフトレジスタから出力されたオン信号は次段のシフトレジスタには入力される。

Description

本発明は、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラムに関する。特に、解像度が異なる放射線画像を撮影することができる放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラムに関する。
従来から放射線画像の撮影を行うために、放射線照射装置から照射され、被写体を透過した放射線を放射線検出器により検出する放射線画像撮影装置が知られている。
このような放射線画像撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器を備えている。当該放射線画像撮影装置は、光電変換素子、及びパネル（放射線検出器）を備える。光電変換素子は、放射線または、放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生する。放射線検出器は、光電変換素子で発生した電荷を保持蓄積する蓄積容量、及び蓄積容量から電荷を読み出して当該電荷に応じた電気信号を出力するスイッチング素子を有する画素を備えている。
解像度が異なる放射線画像を撮影することができる放射線画像撮影装置が知られている。このような放射線画像撮影装置として、高解像度の放射線画像を撮影する際に駆動される高解像度用スイッチング素子、及び低解像度の放射線画像を撮影する際に駆動される低解像度用スイッチング素子を各画素に備えるものがある。また、当該放射線画像撮影装置として、２つのドライバを備えたものが知られている。当該２つのドライバは、高解像度用スイッチング素子を駆動する駆動信号を高解像度用ゲート線に順次出力するシフトレジスタ群を備えたドライバ、及び低解像度用スイッチング素子を駆動する駆動信号を低解像度用ゲート線に順次出力するシフトレジスタ群を備えたドライバである。当該放射線画像撮影装置の場合、放射線検出器の両側(放射線が照射される面の両端部側）に各ドライバを接続することにより、放射線画像撮影装置の外形が大きくなる。
そのため、放射線検出器の片側にドライバを接続する放射線画像撮影装置が望まれており、例えば、特開２００４−４６１４３号公報に記載の放射線画像撮影装置が知られている。特開２００４−４６１４３号公報に記載の放射線画像撮影装置では、ゲートドライバ回路部内に、高解像度用のゲート線に対応する系統と、低解像度用のゲート線に対応する系統との２系統が分離されて設けられており、各系統が独立駆動できる。
しかしながら、特開２００４−４６１４３号公報に記載の放射線画像撮影装置では、二系統のシフトレジスタ群を備えるため、ドライバの構成が煩雑になる場合がある。ゲートドライバは、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）もしくは、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）を用いたフイルム状の接続端子を介して放射線検出器と接続することが一般的に行われている。放射線検出器の各画素のスイッチング素子のゲート端子のピッチは、１００μｍ以下程度である。このようなピッチ間に、シフトレジスタ群の各系統毎にゲートドライバを設ける場合は、ゲートドライバを交互に接続することが困難であり、実用化には問題が生じる。
また、特開２００４−４６１４３号公報に記載の放射線画像撮影装置では、専用のゲートドライバを設けなければいけない場合がある。このように専用のゲートドライバを設ける場合は、開発費が高額であり、専用であるため、生産量が非常に少なく、部品原価が非常に高くなる懸念がある。
本発明は、一系統のシフトレジスタ群からなる汎用の駆動手段により、異なる解像度の放射線画像を撮影することができる放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、放射線画像撮影装置であって、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、駆動信号に応じてセンサ部から電荷を読み出して電荷を出力する第１スイッチング素子、及び駆動信号に応じてセンサ部から電荷を読み出して電荷を出力する第２スイッチング素子を各々備え、かつ２次元状に配列された複数の画素と、画素の配列に応じて第１方向に隣接する複数の画素の第１スイッチング素子の制御端に接続された複数の第１制御線と、第１方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の制御端、及び第１方向と交差する第２方向に隣接する画素の第２スイッチング素子の制御端に接続された複数の第２制御線と、を備えた制御線群と、画素の第２方向毎に信号線を備え、かつ信号線毎に第２方向に隣接する複数の画素の第１スイッチング素子の出力端が接続されると共に、第２方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の出力端及び、第１方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の出力端が、一部の信号線に接続された信号線群と、入力されるクロック信号に応じて各制御線に駆動信号を順次出力するシフトレジスタ群を有する駆動手段と、第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を第１制御線には出力させ、第２制御線には出力させない制御を行い、かつ第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を第１制御線には出力させず、第２制御線には出力させる制御を行う制御手段と、を備える。
本発明の第２の態様は、上記第１の態様において、制御手段は、第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、第１制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号の周期を第２制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号の周期よりも短くする制御を行う。
本発明の第３の態様は、上記第１の態様または第２の態様において、制御手段は、第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、第２制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号の周期を第１制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号の周期よりも短くする制御を行う。
本発明の第４の態様は、上記第１の態様から第３の態様のいずれかにおいて、第１制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタが複数隣接し、かつ第２制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタが複数隣接する。
本発明の第５の態様は、上記第１の態様から第３の態様のいずれかにおいて、画素の配列に応じて設けられた第１制御線及び第２制御線が駆動手段に接続される順番を入れ替えて、第１制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタを複数隣接させ、かつ第２制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタを複数隣接させる。
本発明の第６の態様は、上記第１の態様から第５の態様のいずれかにおいて、制御手段は、第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号が第２制御線に出力されるのを禁止する禁止信号を、第２制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号に応じて出力し、かつ第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号が第１制御線に出力されるのを禁止する禁止信号を、第１制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号に応じて出力する。
本発明の第７の態様は、上記第１の態様から第６の態様のいずれかにおいて、制御手段は、分周器を備え、クロック信号の周期を短くする場合は、分周器を介してクロック信号をシフトレジスタに入力させる。
本発明の第８の態様は、放射線画像撮影システムであって、放射線照射装置と、放射線照射装置から照射された放射線を検出する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置と、を備える。
本発明の第９の態様は、放射線画像撮影装置の制御方法であって、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、駆動信号に応じてセンサ部から電荷を読み出して電荷を出力する第１スイッチング素子、及び駆動信号に応じてセンサ部から電荷を読み出して電荷を出力する第２スイッチング素子を各々備え、かつ２次元状に配列された複数の画素と、画素の配列に応じて第１方向に隣接する複数の画素の第１スイッチング素子の制御端に接続された複数の第１制御線と、第１方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の制御端、及び第１方向と交差する第２方向に隣接する画素の第２スイッチング素子の制御端に接続された複数の第２制御線と、を備えた制御線群と、画素の第２方向毎に信号線を備え、かつ信号線毎に第２方向に隣接する複数の画素の第１スイッチング素子の出力端が接続されると共に、第２方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の出力端及び、第１方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の出力端が、一部の信号線に接続された信号線群と、入力されるクロック信号に応じて各制御線に駆動信号を順次出力するシフトレジスタ群を有する駆動手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御方法であって、制御手段により、第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を第１制御線には出力させ、第２制御線には出力させない制御を行う工程と、制御手段により、第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を第１制御線には出力させず、第２制御線には出力させる制御を行う工程と、を備える。
本発明の第１０の態様は、放射線画像撮影装置の制御プログラムであって、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、駆動信号に応じてセンサ部から電荷を読み出して電荷を出力する第１スイッチング素子、及び駆動信号に応じてセンサ部から電荷を読み出して電荷を出力する第２スイッチング素子を各々備え、かつ２次元状に配列された複数の画素と、画素の配列に応じて第１方向に隣接する複数の画素の第１スイッチング素子の制御端に接続された複数の第１制御線と、第１方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の制御端、及び第１方向と交差する第２方向に隣接する画素の第２スイッチング素子の制御端に接続された複数の第２制御線と、を備えた制御線群と、画素の第２方向毎に信号線を備え、かつ信号線毎に第２方向に隣接する複数の画素の第１スイッチング素子の出力端が接続されると共に、第２方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の出力端及び、第１方向に隣接する複数の画素の第２スイッチング素子の出力端が、一部の信号線に接続された信号線群と、入力されるクロック信号に応じて各制御線に駆動信号を順次出力するシフトレジスタ群を有する駆動手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御プログラムであって、第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を第１制御線には出力させ、第２制御線には出力させない制御を行い、かつ第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を第１制御線には出力させず、第２制御線には出力させる制御を行う制御手段として、コンピュータを機能させるためのものである。
本発明によれば、一系統のシフトレジスタ群からなる汎用の駆動手段により、異なる解像度の放射線画像を撮影することができる、という効果を有する。
第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの一例の全体の概略構成図である。 第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの一例の全体構成の構成図である。 第１の実施の形態に係る間接変換型の放射線検出器の一例の断面の概略を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る直接変換型の放射線検出器の一例の断面の概略を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る放射線検出器を、放射線Ｘの照射側から平面視した状態の画素の一例の概略構成を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係る放射線パネルユニットの一例の概略構成図である。 第１の実施の形態に係る信号生成部、分周器、及びスイッチング素子の一例の概略構成を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係るゲートドライバの一例の概略構成を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係る信号処理部の一例の概略構成図である。 第１の実施の形態に係るパネル制御部のＦＰＧＡにおける制御の流れの一例のフローチャートである。 第１の実施の形態に係る低解像度撮影の場合のＣＰＫ信号の周期を制御した際のゲートドライバの駆動シーケンスの一例を表すタイムチャートである。 第１の実施の形態に係る高解像度撮影の場合のＣＰＫ信号の周期を制御した際のゲートドライバの駆動シーケンスの一例を表すタイムチャートである。 第１の実施の形態に係る低解像度撮影の場合のＣＰＫ信号が通常周期であるゲートドライバの駆動シーケンスの一例を表すタイムチャートである。 第１の実施の形態に係る高解像度撮影の場合のＣＰＫ信号が通常周期であるゲートドライバの駆動シーケンスの一例を表すタイムチャートである。 第２の実施の形態に係る放射線検出器の一例の概略構成を示す概略構成図である。 第２の実施の形態に係る低解像度撮影の場合のゲートドライバの駆動シーケンスの一例を表すタイムチャートである。 第２の実施の形態に係る高解像度撮影の場合のゲートドライバの駆動シーケンスの一例を表すタイムチャートである。 第２の実施の形態におけるその他の一例に係る放射線検出器の概略構成を示す概略構成図である。
［第１の実施の形態］
以下、各図面を参照して本実施の形態の一例について説明する。
まず、本実施の形態の放射線画像処理装置を備えた放射線画像撮影システム全体の概略構成について説明する。図１には、本実施の形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成図を示す。また、図２には、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０の全体構成を図１よりも詳細に示した構成図を示す。本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、解像度が異なる放射線画像を撮影することが可能である。また、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、動画に加え、静止画を撮影することが可能である。なお、本実施の形態において「放射線画像」とは、特に明記しない場合は、動画及び静止画の両者のことを言う。本実施の形態において動画とは、静止画を高速に次々と表示して、動画として認知させることをいい、静止画を撮影し、電気信号に変換し、伝送して当該電気信号から静止画を再生する、というプロセスを高速に繰り返すものである。従って、動画には、前記「高速」の度合いによって、予め定められた時間内に同一領域（一部または全部）を複数回撮影し、かつ連続的に再生する、いわゆる「コマ送り」も包含されるものとする。
本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、コンソール１６を介して外部のシステム（例えば、ＲＩＳ：Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：放射線情報システム）から入力された指示（撮影メニュー）に基づいて、医師や放射線技師等の操作により放射線画像の撮影を行う機能を有する。
また、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、撮影された放射線画像をコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８に表示させることにより、医師や放射線技師等に放射線画像を読影させる機能を有する。
本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、放射線発生装置１２、放射線画像処理装置１４、コンソール１６、記憶部１７、放射線画像読影装置１８、及び放射線パネルユニット２０を備えている。
放射線発生装置１２は、放射線照射制御ユニット２２を備えている。放射線照射制御ユニット２２は、放射線画像処理装置１４の放射線制御部６２の制御に基づいて放射線照射源２２Ａから放射線Ｘを撮影台３２上の被検者３０の撮影対象部位に照射させる機能を有している。
被検者３０を透過した放射線Ｘは、撮影台３２内部の保持部３４に保持された放射線パネルユニット２０に照射される。放射線パネルユニット２０は、被検者３０を透過した放射線Ｘの線量に応じた電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成して出力する機能を有する。本実施の形態の放射線パネルユニット２０は、放射線検出器２６及びパネル制御部１３０を備えている。パネル制御部１３０は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）１３１により、放射線パネルユニット２０全体を制御する機能を有している。また、本実施の形態の放射線検出器２６は、異なる解像度の放射線画像を撮影することができる。
本実施の形態では、放射線パネルユニット２０により出力された放射線画像を示す画像情報は、光ファイバやカメラリンク規格等を介して放射線画像処理装置１４に入力され、放射線画像処理装置１４を介してコンソール１６に入力される。本実施の形態のコンソール１６は、無線通信（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して外部システム（ＲＩＳ）等から取得した撮影メニューや各種情報等を用いて、放射線発生装置１２及び放射線パネルユニット２０の制御を行う機能を有している。また、本実施の形態のコンソール１６は、放射線画像処理装置１４との間で放射線画像の画像情報を含む各種情報の送受信を行う機能と共に、放射線パネルユニット２０との間で各種情報の送受信を行う機能を有している。
本実施の形態のコンソール１６は、サーバー・コンピュータである。コンソール１６は、制御部４０、ディスプレイドライバ４８、ディスプレイ５０、操作入力検出部５２、操作パネル５４、Ｉ／Ｏ部５６、及びＩ／Ｆ部５８を備えている。
制御部４０は、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有しており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）は、各種データを記憶して保持する機能を有している。
ディスプレイドライバ４８は、ディスプレイ５０への各種情報の表示を制御する機能を有している。本実施の形態のディスプレイ５０は、撮影メニューや撮影された放射線画像等を表示する機能を有している。操作入力検出部５２は、操作パネル５４に対する操作状態を検出する機能を有している。操作パネル５４は、放射線画像の撮影に関する操作指示を、医師や放射線技師等が入力するためのものである。本実施の形態では操作パネル５４は、例えば、タッチパネル、タッチペン、複数のキー、及びマウス等を含んでいる。なお、タッチパネルである場合は、ディスプレイ５０と同一としてもよい。
また、Ｉ／Ｏ部５６及びＩ／Ｆ部５８は、無線通信により、放射線画像処理装置１４及び放射線発生装置１２との間で各種情報の送受信を行うと共に、放射線パネルユニット２０との間で画像情報等の各種情報の送受信を行う機能を有している。
制御部４０、ディスプレイドライバ４８、操作入力検出部５２、及びＩ／Ｏ部５６は、システムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。従って、制御部４０は、ディスプレイドライバ４８を介したディスプレイ５０への各種情報の表示の制御、及びＩ／Ｆ部５８を介した放射線発生装置１２及び放射線パネルユニット２０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。
本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、コンソール１６からの指示に基づいて、放射線発生装置１２及び放射線パネルユニット２０を制御する機能を有する。また、放射線画像処理装置１４は、放射線パネルユニット２０から受信した放射線画像の記憶部１７への記憶、及びコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８への表示を制御する機能を有する。
本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、システム制御部６０、放射線制御部６２、パネル制御部６４、画像処理制御部６６、及びＩ／Ｆ部６８を備えている。
システム制御部６０は、放射線画像処理装置１４全体を制御する機能を有すると共に、放射線画像撮影システム１０を制御する機能を有している。システム制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、放射線画像処理装置１４全体及び放射線画像撮影システム１０の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤは、各種データを記憶して保持する機能を有している。放射線制御部６２は、コンソール１６の指示に基づいて、放射線発生装置１２の放射線照射制御ユニット２２を制御する機能を有している。パネル制御部６４は、放射線パネルユニット２０からの情報を、無線または有線により受け付ける機能を有している。画像処理制御部６６は、放射線画像に対して各種画像処理を施す機能を有している。
システム制御部６０、放射線制御部６２、パネル制御部６４、及び画像処理制御部６６は、システムバスやコントロールバス等のバス６９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。
本実施の形態の記憶部１７は、撮影された放射線画像及び当該放射線画像に関係する情報を記憶する機能を有する。記憶部１７としては、例えば、ＨＤＤ等が挙げられる。
また、本実施の形態の放射線画像読影装置１８は、撮影された放射線画像を読影者が読影するための機能を有する装置である。放射線画像読影装置１８は、特に限定されないが、いわゆる、読影ビューワ、コンソール、及びタブレット端末等が挙げられる。本実施の形態の放射線画像読影装置１８は、パーソナル・コンピュータである。放射線画像読影装置１８は、コンソール１６や放射線画像処理装置１４と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ディスプレイドライバ、ディスプレイ２３、操作入力検出部、操作パネル２４、Ｉ／Ｏ部、及びＩ／Ｆ部を備えている。なお、図２では、記載が煩雑になるのを避けるため、これらのうち、ディスプレイ２３及び操作パネル２４のみを示し、その他の記載を省略している。
次に、放射線パネルユニット２０について詳細に説明する。まず、放射線パネルユニット２０に備えられた放射線検出器２６について説明する。本実施の形態の放射線検出器２６は、各画素毎に２つのＴＦＴを有するＴＦＴ基板を備えている。
図３には、放射線検出器２６の一例として、間接変換型の放射線検出器２６の一例の断面の概略図を示す。図３に示した放射線検出器２６は、ＴＦＴ基板７０と、放射線変換層７４と、を備えている。
バイアス電極７２は、放射線変換層７４へバイアス電圧を印加する機能を有している。本実施の形態では、放射線検出器２６が正孔読取センサであるため、バイアス電極７２には、図示を省略した高圧電源からプラスのバイアス電圧が供給される。なお、放射線検出器２６が照射された放射線Ｘに応じて発生した電子を読み取る電子読取センサである場合は、バイアス電極７２には、マイナスのバイアス電圧が供給される。
放射線変換層７４はシンチレータであり、本実施の形態の放射線検出器２６では、バイアス電極７２と上部電極８２との間に、透明絶縁膜８０を介して積層されるように形成されている。放射線変換層７４は、上方または下方から入射してくる放射線Ｘを光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このような放射線変換層７４を設けることで放射線Ｘを吸収して発光することになる。
放射線変換層７４が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましい。この放射線検出器２６によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
放射線変換層７４に用いるシンチレータとしては、ＴＦＴ基板７０で吸収可能な波長領域の光を発生できるような、比較的広範囲の波長領域を有した蛍光を発生するシンチレータが望ましい。このようなシンチレータとしては、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣａＷＯ４、ＹＴａＯ４：Ｎｂ、ＢａＦＸ：Ｅｕ（ＸはＢｒまたはＣｌ）、または、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ、及びＧＯＳ等がある。具体的には、放射線ＸとしてＸ線を用いて撮像する場合は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましい。特に、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４００ｎｍ〜７００ｎｍにあるＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）やＣｓＩ：Ｎａを用いることが好ましい。なお、ＣｓＩ：Ｔｌの可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。なお、放射線変換層７４としてＣｓＩを含むシンチレータを用いる場合は、真空蒸着法で短冊状の柱状結晶構造として形成したものを用いることが好ましい。
上部電極８２は、放射線変換層７４により生じた光を光電変換膜８６に入射させる必要があるため、少なくとも放射線変換層７４の発光波長に対して透明な導電性材料が好ましい。具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を用いることが好ましい。なお、上部電極８２としてＡｕ等の金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、及びＺｎＯ２等を好ましく用いることができる。プロセス簡易性、低抵抗性、及び透明性の観点から上部電極８２は、ＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極８２は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
光電変換膜８６は、放射線変換層７４が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料を含む。光電変換膜８６は、有機光電変換材料を含み、放射線変換層７４から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜８６であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持つ。そのため、放射線変換層７４による発光以外の電磁波が光電変換膜８６に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線Ｘが光電変換膜８６で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
光電変換膜８６の有機光電変換材料は、放射線変換層７４で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、放射線変換層７４の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長と放射線変換層７４の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければ放射線変換層７４から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、放射線変換層７４の放射線Ｘに対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、放射線変換層７４の材料としてＣｓＩ：Ｔｌを用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となる。これにより、光電変換膜８６で発生する電荷量がほぼ最大になる。
なお、暗電流の増加を抑制するためには、電子ブロッキング膜８８及び正孔ブロッキング膜８４の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。電子ブロッキング膜８８は、下部電極９０と光電変換膜８６との間に設けることができる。電子ブロッキング膜８８は、下部電極９０と上部電極８２間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極９０から光電変換膜８６に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。電子ブロッキング膜８８には、電子供与性有機材料を用いることができる。一方、正孔ブロッキング膜８４は、光電変換膜８６と上部電極８２との間に設けることができる。正孔ブロッキング膜８４は、下部電極９０と上部電極８２間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極８２から光電変換膜８６に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。正孔ブロッキング膜８４には、電子受容性有機材料を用いることができる。
下部電極９０は、間隔を隔てて格子状（マトリックス状）に複数形成されており、１つの下部電極９０が１画素に対応している。各々の下部電極９０は、信号出力部９４の第１電界効果型薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、単にＴＦＴという）９８、第２ＴＦＴ９９、及び蓄積容量９６に接続されている。なお、信号出力部９４と下部電極９０との間には、絶縁膜９２が介在されており、信号出力部９４は、絶縁性基板９３上に形成されている。絶縁性基板９３は、放射線変換層７４において放射線Ｘを吸収させるため、放射線Ｘの吸収性が低く、且つ、可撓性を有する電気絶縁性の薄厚の基板（数十μｍ程度の厚みを有する基板）が好ましい。絶縁性基板９３は、具体的には、合成樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、あるいは、ロール状に巻き取ることが可能なフイルム状ガラス（超薄板ガラス）等であることが好ましい。
信号出力部９４は、下部電極９０に対応して、蓄積容量９６と、第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９と、が形成されている。蓄積容量９６は、下部電極９０に移動した電荷を蓄積する。第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９は、蓄積容量９６に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子である。詳細は後述するが、第１ＴＦＴ９８は、高解像度の放射線画像を撮影する際に駆動されるＴＦＴである。第２ＴＦＴ９９は、低解像度の放射線画像を撮影する際に駆動されるＴＦＴである。
蓄積容量９６、第１ＴＦＴ９８、及び第２ＴＦＴ９９の形成された領域は、平面視において下部電極９０と重なる部分を有している。なお、放射線検出器２６（画素）の平面積を最小にするために、蓄積容量９６、第１ＴＦＴ９８、及び第２ＴＦＴ９９の形成された領域が下部電極９０によって完全に覆われていることが望ましい。
放射線検出器２６には、いわゆる裏面読取方式（ＰＳＳ（Ｐｅｎｔｒａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式）と、いわゆる表面読取方式（ＩＳＳ（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式）とがある。裏面読取方式は、図３に示すように、放射線変換層７４が形成された側から放射線Ｘが照射されて、当該放射線Ｘの入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板７０により放射線画像を読み取る方式である。放射線検出器２６は、裏面読取方式とされた場合、放射線変換層７４の同図上面側でより強く発光する。一方、表面読取方式は、ＴＦＴ基板７０側から放射線Ｘが照射されて、当該放射線Ｘの入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板７０により放射線画像を読み取る方式である。放射線検出器２６は、表面読取方式とされた場合、ＴＦＴ基板７０を透過した放射線Ｘが放射線変換層７４に入射して放射線変換層７４のＴＦＴ基板７０側がより強く発光する。ＴＦＴ基板７０に設けられた各画素１００の光電変換部８７には、放射線変換層７４で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器２６は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板７０に対する放射線変換層７４の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
なお、放射線検出器２６は、図４に一例の断面の概略図を示すように直接変換型の放射線検出器２６であってもよい。図４に示した放射線検出器２６も、上述した間接変換型と同様に、ＴＦＴ基板１１０と、放射線変換層１１８とを備えている。
ＴＦＴ基板１１０は、放射線変換層１１８で発生した電荷であるキャリア（正孔）を収集し読み出す（検出する）機能を有する。ＴＦＴ基板１１０は、絶縁性基板１２２、及び信号出力部１２４を備えている。なお、放射線検出器２６が電子読取センサである場合は、ＴＦＴ基板１１０は、電子を収集し読み出す機能を有する。
絶縁性基板１２２は、放射線変換層１１８において放射線Ｘを吸収させるため、放射線Ｘの吸収性が低く、且つ、可撓性を有する電気絶縁性の薄厚の基板（数十μｍ程度の厚みを有する基板）が好ましい。具体的に絶縁性基板１２２は、合成樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、あるいは、ロール状に巻き取ることが可能なフイルム状ガラス（超薄板ガラス）等であることが好ましい。
信号検出部８５は、蓄積容量１２６と、第１ＴＦＴ１２８及び第２ＴＦＴ１２９と、電荷収集電極１２１と、を備えている。蓄積容量１２６は、電荷蓄積容量である。第１ＴＦＴ１２８及び第２ＴＦＴ１２９は、蓄積容量１２６に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子である。詳細は後述するが、第１ＴＦＴ１２８は、高解像度の放射線画像を撮影する際に駆動されるＴＦＴである。第２ＴＦＴ１２９は、低解像度の放射線画像を撮影する際に駆動されるＴＦＴである。
電荷収集電極１２１は、間隔を隔てて格子状（マトリックス状）に複数形成されており、１つの電荷収集電極１２１が１画素に対応している。各々の電荷収集電極１２１は、第１ＴＦＴ１２８、第２ＴＦＴ１２９、及び蓄積容量１２６に接続されている。
蓄積容量１２６は、各電荷収集電極１２１で収集された電荷（正孔）を蓄積する機能を有する。この各蓄積容量１２６に蓄積された電荷が、第１ＴＦＴ１２８または第２ＴＦＴ１２９によって読み出される。これによりＴＦＴ基板１１０による放射線画像の撮影が行われる。
下引層１２０は、放射線変換層１１８とＴＦＴ基板１１０との間に形成されている。下引層１２０は、暗電流、及びリーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。そのため、下引層１２０の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
放射線変換層１１８は、照射された放射線Ｘを吸収して、放射線Ｘに応じてプラス及びマイナスの電荷（電子−正孔キャリア対）を発生する光導電物質である光電変換層である。放射線変換層１１８は、アモルファスＳｅ（ａ−Ｓｅ）を主成分とすることが好ましい。また、放射線変換層１１８としては、Ｂｉ２ＭＯ２０（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ４Ｍ３Ｏ１２（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ２Ｏ３、ＢｉＭＯ４（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Ｂｉ２ＷＯ６、Ｂｉ２４Ｂ２Ｏ３９、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＭＮｂＯ３（Ｍ：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）、ＰｂＯ、ＨｇＩ２、ＰｂＩ２、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＢｉＩ３、及びＧａＡｓ等のうち、少なくとも１つを主成分とする化合物を用いてもよい。なお、放射線変換層１１８は、暗抵抗が高く、放射線照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好ましい。
放射線変換層１１８の厚みは、例えば本実施の形態のように、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電物質の場合、１００μｍ以上、２０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。特に、マンモグラフィ用途では、１００μｍ以上、２５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。また、一般撮影用途においては、５００μｍ以上、１２００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
電極界面層１１６は、正孔の注入を阻止する機能と、結晶化を防止する機能と、を有している。電極界面層１１６は、放射線変換層１１８と上引層１１４との間に形成されている。電極界面層１１６としては、ＣｄＳ、ＣｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５、及びＳｉＯ等の無機材料、または有機高分子が好ましい。無機材料からなる層としては、その組成を化学量論組成から変化させ、または２種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。有機高分子からなる層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、及びポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、低分子の電子輸送材料を５％〜８０％の重量比で混合して用いることができる。こうした電子輸送材料としては、トリニトロフルオレンとその誘導体、ジフェノキノン誘導体、ビスナフチルキノン誘導体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、Ｃ６０（フラーレン）、及びＣ７０等のカーボンクラスターを混合したもの等が好ましい。具体的にはＴＮＦ、ＤＭＤＢ、ＰＢＤ、及びＴＡＺが挙げられる。一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることができる。絶縁性高分子層は、例えば、パリレン、ポリカーボネート、ＰＶＡ、ＰＶＰ、ＰＶＢ、ポリエステル樹脂、及びポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この場合、膜厚は、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
上引層１１４は、電極界面層１１６とバイアス電極１１２との間に形成されている。上引層１１４は、暗電流、及びリーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。そのため、上引層１１４の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。バイアス電極１１２は、上述の直接変換型におけるバイアス電極７２と略同様であり、放射線変換層１１８へバイアス電圧を印加する機能を有している。
さらに、放射線検出器２６は、図３及び図４に示したものに限らず、種々の変形が可能である。例えば、裏面読取方式の場合は、放射線Ｘが到達する可能性が低い信号出力部（９４、１２４）は、上述のものに代えて、放射線Ｘに対する耐性が低い、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の他の撮影素子とＴＦＴとを組み合わせてもよい。また、信号出力部（９４、１２４）は、ＴＦＴのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えるようにしてもよい。
また例えば、放射線検出器２６は、フレキシブル基板を用いたものでもよい。フレキシブル基板としては、近年開発されたフロート法による超薄板ガラスを基材として用いたものを適用することが、放射線Ｘの透過率を向上させるうえで好ましい。なお、この際に適用できる超薄板ガラスについては、例えば、「旭硝子株式会社、"フロート法による世界最薄０．１ミリ厚の超薄板ガラスの開発に成功"、[online]、[平成２３年８月２０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.agc.com/news/2011/0516.pdf＞」に開示されている。
具体的例として図３に示した放射線検出器２６を、図５には、放射線Ｘの照射側から平面視した状態の画素１００の概略構成を示した概略構成図を示す。図５に示すように、本実施の形態の放射線検出器２６では、第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９を備えた画素１００が複数２次元状（マトリックス状）に配列されている。なお、図５では、画素１００の配列を簡略化して示しているが、例えば、画素１００は、１０２４個×１０２４個配置されている。
放射線検出器２６には、第１ＴＦＴ９８のオン／オフを制御するための複数の第１ゲート線１３６（図５では、Ｇ１〜Ｇ１６）、及び第２ＴＦＴ９９のオン／オフを制御するための複数の第２ゲート線１３７（図５では、Ｍ１〜Ｍ８）が設けられている。なお、以下では、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７を総称する場合は、単に「ゲート線」という。また、ゲート線と交差する方向に配列され、画素１００の列毎に備えられた、複数の信号線１３８（図５では、Ｄ１ｇ〜Ｄ８ｇ、Ｄ１ｍ〜Ｄ４ｍ）が設けられている。信号線１３８（Ｄ１ｇ〜Ｄ８ｇ）には、第１ＴＦＴ９８により、上記光電変換部８７で発生し、蓄積容量９６に蓄積された電荷が読み出される。また、信号線１３８（Ｄ１ｍ〜Ｄ４ｍ）には、第２ＴＦＴ９９により、上記光電変換部８７で発生し、蓄積容量９６に蓄積された電荷が読み出される。本実施の形態では、例えば、画素１００が１０２４個×１０２４個配置されている場合、第１ゲート線１３６及び信号線１３８は１０２４本ずつ設けられている。また、この場合、第２ゲート線１３７は、第１ゲート線１３６の１／２の本数、すなわち５１２本設けられている。
本実施の形態の放射線検出器２６では、高解像度の放射線画像を撮影（以下、「高解像度撮影」という）する場合は、各画素１００毎に、電荷を読み出して信号線１３８（Ｄ１ｇ〜Ｄ８ｇ）に出力する。高解像度撮影の場合、第１ゲート線１３６には、画素１００の第１ＴＦＴ９８をオン状態にするためのゲート信号（以下、「オン信号」という）が流れる。当該オン信号に応じて各画素１００から第１ＴＦＴ９８により読み出された電荷に応じた電気信号が各信号線１３８（Ｄ１ｇ〜Ｄ８ｇ）に流れる。
一方、低解像度の放射線画像を撮影（以下、「低解像度撮影」という）する場合は、第２ゲート線１３７方向及び第１ゲート線１３６方向に隣接する２個×２個の画素１００を含む画素群１０２毎に、電荷を読み出して信号線１３８（Ｄ１ｍ〜Ｄ４ｍ）に出力する。低解像度撮影の場合、第２ゲート線１３７には、画素１００の第２ＴＦＴ９９をオン状態にするためのゲート信号（以下、上記と同様に「オン信号」という）が流れる。当該オン信号に応じて各画素１００（画素群１０２）から第２ＴＦＴ９９により読み出された電荷に応じた電気信号が各信号線１３８（Ｄ１ｍ〜Ｄ４ｍ）に流れる。
図６には、各第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７に、第１ゲート信号及び第２ゲート信号を出力するための本実施の形態の放射線パネルユニット２０の概略構成図を示す。なお、図６では、図面が煩雑になるのを避けるため、第１ゲート線１３６、第２ゲート線１３７、及び信号線１３８等の記載を簡略化している。本実施の形態の放射線パネルユニット２０は、パネル制御部１３０の制御に応じて、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７にオン信号を出力するゲート回路１３２を備えている。ゲート回路１３２は、複数のゲートドライバ１５０を備えている。ゲートドライバ１５０には、所定本数のゲート線（第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７）が接続されている。本実施の形態のゲート回路１３２は、順次、ゲートドライバ１５０を駆動させて、各ゲート線にオン信号を出力させる。各ゲートドライバ１５０は、接続されている複数のゲート線に対して、順次、オン信号を出力する。
本実施の形態では、パネル制御部１３０の制御に応じて、ゲート回路１３２のゲートドライバ１５０が、オン信号を各ゲート線（第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７）に出力する。オン信号を各ゲート線に出力するためのパネル制御部１３０及びゲート回路１３２（ゲートドライバ１５０）の構成について説明する。
パネル制御部１３０は、ゲート回路１３２を制御するための信号を生成し出力するための信号生成部１６０及びスイッチング素子１６４を備えている。図７には、当該信号生成部１６０及びスイッチング素子１６４の概略構成図を示す。また、図８には、本実施の形態のゲートドライバ１５０の概略構成を示す。本実施の形態のゲートドライバ１５０は、各ゲート線毎にシフトレジスタ１５２及びスイッチング素子１５４を備えている。なお、以下では、１つのゲートドライバ１５０について説明するが、ゲート回路１３２に備えられた複数のゲートドライバ１５０全てについても同様となっている。
本実施の形態の信号生成部１６０は、ＦＰＧＡ１３１の制御により、ゲート回路１３２のゲートドライバ１５０に、垂直開始信号ＳＴＶ（以下、「ＳＴＶ信号」という）、クロック信号ＣＰＫ（以下、「ＣＰＫ信号」という）、及び出力イネーブル信号ＯＥ（以下、「ＯＥ信号」という）を出力する。本実施の形態のゲートドライバ１５０では、シフトレジスタ１５２が、クロック信号ＣＰＫに応じて、オン信号を出力する。ＳＴＶ信号は、最初のシフトレジスタ１５２にオン信号の出力を開始させるための信号である。ＯＥ信号は、シフトレジスタ１５２から各ゲート線にオン信号が出力されないように制御するための信号である。
本実施の形態のＦＰＧＡ１３１では、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７の配置（シフトレジスタ１５２への接続順）が予め分かっているため、いずれのＣＰＫ信号が、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７のいずれにオン信号を出力させるものであるか把握することができる。そのため、ＦＰＧＡ１３１は、ＣＰＫ信号に応じて、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７のいずれにオン信号を出力させるか制御する。
ＦＰＧＡ１３１の制御により、信号生成部１６０は、高解像度撮影（第１ＴＦＴ９８をオンにさせる）の場合は、第２ゲート線１３７へのオン信号の出力を禁止するＯＥ信号を出力する。一方、信号生成部１６０は、低解像度撮影（第１ＴＦＴ９９をオンにさせる）の場合は、第１ゲート線１３６へのオン信号の出力を禁止するＯＥ信号を出力する。ゲートドライバ１５０では、当該ＯＥ信号に応じて、第１ゲート線１３６（Ｇ）または第２ゲート線１３７（Ｍ）の出力先（接続先）をスイッチング素子１５４により切り替える。禁止されていない場合は、シフトレジスタ１５２から出力されるゲート信号を第１ゲート線１３６（Ｇ）または第２ゲート線１３７（Ｍ）に接続させる。一方、禁止されている場合は、第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９をオフ状態にさせるための電位Ｖｇｌが印加されるように接続させる。
また、ＦＰＧＡ１３１の制御により、信号生成部１６０は、ＣＰＫ信号を分周器１６２を介してゲートドライバ１５０へ出力させる。本実施の形態における出力が禁止されるオン信号に応じたＣＰＫ信号の周期は、出力が禁止されないオン信号に応じたＣＰＫ信号の周期（以下、「通常周期」という）よりも短い。そのため、信号生成部１６０は、出力が禁止されるオン信号に応じたＣＰＫ信号を、分周器１６２を介して、ゲートドライバ１５０に出力させる。通常周期よりもどの程度短くするかは、放射線パネルユニット２０の仕様等に応じて予め定めておけばよい。また、分周器１６２は、複数の周期に対応できるようにしておき、ユーザ等の所望に応じて、短くする周期を可変としてもよい。
このように本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、ＣＰＫ信号の周期を通常周期よりも短くすることにより、１フレーム当たりの撮影時間を短くすることができる。動画撮影では、高フレームレートが要求される場合がある。例えば、一般的に動画撮影では、消化器系の撮影で１５ｆｐｓ、循環器系の撮影で３０ｆｐｓ、及び小児の撮影は６０ｆｐｓのフレームレートで足りると言われている。しかし、より高速化、例えば１２０ｆｐｓ等まで高フレームレートにした場合は、心臓等の動きが滑らかに見えるようになる。特に小児の心臓撮影には１２０ｆｐｓ程度のフレームレートが好ましいとされている。さらに、高フレームレートにすることにより、造影剤を用いた撮影においてより少ない造影剤量であっても追跡可能とすることができる。なお、造影剤は、副作用を伴う場合があるため、投与量をより少なくすることが好ましい。そのため、本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、高フレームレート化する場合は、上述のようにＣＰＫ信号の周期を短くする。
図８に示すように、ゲートドライバ１５０は、複数のシフトレジスタ１５２を備えており、各シフトレジスタ１５２には、それぞれＣＰＫ信号が入力される。また、各シフトレジスタ１５２は、スイッチング素子１５４により、第１ゲート線１３６（Ｇ）及び第２ゲート線１３７（Ｍ）のいずれかが接続される。図５に示した本実施の形態の放射線検出器２６に対しては、最初（１段目）のシフトレジスタ１５２には、第１ゲート線１３６（Ｇ１）が接続され、次段のシフトレジスタ１５２には、第２ゲート線１３７（Ｍ１）が接続される。このように、順次、放射線検出器２６のゲート線の配線順にシフトレジスタ１５２が接続されている。各シフトレジスタ１５２から出力されたオン信号は、次段のシフトレジスタ１５２に入力される。これにより、ゲートドライバ１５０からは、順次、オン信号がゲート線に出力される。当該オン信号により第１ＴＦＴ９８または第２ＴＦＴ９９がオン状態になり、画素１００（画素群１０２）から読み出された電荷が信号線１３８に出力される。
信号線１３８に流れた電荷（電気信号）は、信号処理部１３４に流出する。図９には、信号処理部１３４の一例の概略構成図を図９に示す。信号処理部１３４は、流入した電荷（アナログの電気信号）を増幅回路１４０により増幅した後にＡＤＣ（ＡＤコンバータ）１４４でＡ／Ｄ変換を行い、デジタル信号に変換された電気信号をパネル制御部１３０に出力する。なお、図９では、図示を省略したが増幅回路１４０は、信号線１３８毎に設けられている。すなわち、信号処理部１３４は、放射線検出器２６の信号線１３８の数と同じ数の、複数の増幅回路１４０を備えている。
増幅回路１４０は、チャージアンプ回路を用いている。増幅回路１４０は、オペアンプ等のアンプ１４２と、アンプ１４２に並列に接続されたコンデンサＣと、アンプ１４２に並列に接続された電荷リセット用のスイッチＳＷ１と、を備えている。増幅回路１４０では、電荷リセット用のスイッチＳＷ１がオフの状態で画素１００（画素群１０２）の第１ＴＦＴ９８または第２ＴＦＴ９９により電荷が読み出される。コンデンサＣには、第１ＴＦＴ９８または第２ＴＦＴ９９により読み出された電荷が積分され、積分される電荷量に応じてアンプ１４２から出力される電圧値が増加するようになっている。
また、パネル制御部１３０は、電荷リセット用スイッチＳＷ１に電荷リセット信号を印加して電荷リセット用のスイッチＳＷ１のオン・オフを制御するようになっている。なお、電荷リセット用のスイッチＳＷ１がオン状態とされると、アンプ１４２の入力側と出力側とが短絡され、コンデンサＣの電荷が放電される。
ＡＤＣ１４４は、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）スイッチＳＷがオン状態において、増幅回路１４０から入力されたアナログ信号である電気信号をデジタル信号に変換する機能を有する。ＡＤＣ１４４は、デジタル信号に変換した電気信号をパネル制御部１３０に順次出力する。
なお、本実施の形態のＡＤＣ１４４には、信号処理部１３４に備えられた全ての増幅回路１４０から出力された電気信号が入力される。すなわち、本実施の形態の信号処理部１３４は、増幅回路１４０（信号線１３８）の数にかかわらず、１つのＡＤＣ１４４を備えている。
本実施の形態のパネル制御部１３０は、上述したように、ＦＰＧＡ１３１を備えており、放射線画像を撮影する際の撮影条件等を含む撮影メニュー（オーダ）に基づいて、放射線画像の撮影を行うように、放射線パネルユニット２０全体の動作を制御する機能を有している。また、本実施の形態のパネル制御部１３０は、放射線画像の撮影を行う際に、第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９のゲートをオン状態及びオフ状態にするタイミングを制御する機能を有している。
次に、本実施の形態の放射線パネルユニット２０における、ゲートドライバ１５０の駆動シーケンスについて説明する。図１０には、ＦＰＧＡ１３１における制御の流れの一例のフローチャートを示す。
図１０に示した各制御処理は、撮影条件を示すオーダをパネル制御部１３０が受け付け、放射線画像の撮影が指示されると実行される。まずステップＳ１００では、取得したオーダから解像度を取得する。なお、解像度の設定については、オーダに低解像度であるか高解像度であるか指示が含まれていてもよいし、撮影の種類等に応じて定めておいてもよい。
低解像度撮影の場合は、ステップＳ１０２へ進む。低解像度撮影は、画素１００の第２ＴＦＴ９９をオン状態に、第１ＴＦＴ９８をオフ状態にして、画素群１０２毎に、電荷を信号線１３８（Ｄｍ）に読み出して、放射線画像を生成して出力する撮影である。
ステップＳ１０２では、第１ゲート線１３６にシフトレジスタ１５２の出力が供給されないようにＣＰＫ信号に応じて、ＯＥ信号を生成して出力するよう信号生成部１６０を制御する。次のステップＳ１０４では、第１ゲート線１３６に接続されるシフトレジスタ１５２に入力されるＣＰＫ信号を分周するよう信号生成部１６０を制御する。これにより、分周器１６２を介してＣＰＫ信号がシフトレジスタ１５２に入力されるようになる。次のステップＳ１１０では、全フレームの撮影が終了したか否か判断し、終了していない場合は、否定されてステップＳ１０２に戻り本処理を繰り返す。一方、撮影が終了した場合は、肯定されて本処理を終了する。
低解像度撮影におけるゲートドライバ１５０の駆動シーケンスを図１１を参照して詳細に説明する。図１１は、低解像度撮影の場合のゲートドライバ１５０の駆動シーケンスを表すタイムチャートである。なお、本実施の形態では、図１１に示すようにＯＥ信号がＬレベルの場合は、ゲート線へのオン信号の出力が禁止され、Ｈレベルの場合は、出力が許可される。
まず、最初（１段目）のシフトレジスタ１５２に入力されるＳＴＶ信号が立ち上がる。次に、ＣＰＫ信号が立ち上がると、１段目のシフトレジスタ１５２からオン信号（Ｇ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＬレベルであるため、第１ゲート線１３６に当該オン信号（Ｇ１）が出力されず、ゲートドライバ１５０から第１ゲート線１３６へはオン信号が出力されない。従って、画素１００からは電荷が読み出されない。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期よりも短くなっている。
１段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｇ１）は、次段のシフトレジスタ１５２に入力される。次段のシフトレジスタ１５２からは、当該オン信号（Ｇ１）及びＣＰＫ信号の立ち上がりに応じてオン信号（Ｍ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＨレベルであるため、第２ゲート線１３７に当該オン信号（Ｍ１）が出力され、ゲートドライバ１５０から第２ゲート線１３７へオン信号が出力される。従って、画素群１０２から電荷が読み出されて信号線１３８に出力される。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期になっている。
さらに、２段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｍ１）は、次段のシフトレジスタに入力される。以降、シフトレジスタ１５２の並びに応じて、順次、上述の動作が繰り返される。
次に、高解像度撮影の場合について説明する。高解像度撮影の場合は、ステップＳ１００からステップＳ１０６へ進む。高解像度撮影は、画素１００の第１ＴＦＴ９８をオン状態に、第２ＴＦＴ９９をオフ状態にして、画素１００毎に、電荷を信号線１３８（Ｄｇ）に読み出して、放射線画像を生成して出力する撮影である。
ステップＳ１０６では、第２ゲート線１３７にシフトレジスタ１５２の出力が供給されないようにＣＰＫ信号に応じて、ＯＥ信号を生成して出力するよう信号生成部１６０を制御する。次のステップＳ１０８では、第２ゲート線１３７に接続されるシフトレジスタ１５２に入力されるＣＰＫ信号を分周するよう信号生成部１６０を制御する。これにより、分周器１６２を介してＣＰＫ信号がシフトレジスタ１５２に入力されるようになる。次のステップＳ１１０では、全フレームの撮影が終了したか否か判断し、終了していない場合は、否定されてステップＳ１０２に戻り本処理を繰り返す。一方、撮影が終了した場合は、肯定されて本処理を終了する。
高解像度撮影におけるゲートドライバ１５０の駆動シーケンスを図１２を参照して詳細に説明する。図１２は、高解像度撮影の場合のゲートドライバ１５０の駆動シーケンスを表すタイムチャートである。
まず、最初（１段目）のシフトレジスタ１５２に入力されるＳＴＶ信号が立ち上がる。次に、ＣＰＫ信号が立ち上がると、１段目のシフトレジスタ１５２からオン信号（Ｇ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＨレベルであるため、第１ゲート線１３６に当該オン信号（Ｇ１）が出力され、ゲートドライバ１５０から第１ゲート線１３６へオン信号が出力される。従って、画素１００から電荷が読み出されて信号線１３８に出力される。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期になっている。
１段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｇ１）は、次段のシフトレジスタ１５２に入力される。次段のシフトレジスタ１５２からは、当該オン信号（Ｇ１）及びＣＰＫ信号の立ち上がりに応じてオン信号（Ｍ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＬレベルであるため、第２ゲート線１３７に当該オン信号（Ｍ１）が出力されず、ゲートドライバ１５０から第２ゲート線１３７へはオン信号が出力されない。従って、画素群１０２からは電荷が読み出されない。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期よりも短くなっている。
さらに、２段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｍ１）は、次段のシフトレジスタに入力される。以降、シフトレジスタ１５２の並びに応じて、順次、上述の動作が繰り返される。
このように本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、１つのゲート回路１３２のみを有しており、ゲート回路１３２は、放射線検出器２６の片側に設けられている。ゲート回路１３２は、１系統のシフトレジスタ１５２群を備えたゲートドライバ１５０を備える。各シフトレジスタ１５２には、放射線検出器２６の配線に応じて、接続端子１３９を介して第１ゲート線１３６または第２ゲート線１３７が接続されている。パネル制御部１３０は、ＦＰＧＡ１３１の制御により、ＣＰＫ信号に応じて、低解像度撮影の場合は、シフトレジスタ１５２から第１ゲート線１３６へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号を出力する。また、パネル制御部１３０は、高解像度撮影の場合は、シフトレジスタ１５２から第２ゲート線１３７へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号を出力する。いずれの撮影の場合においても、シフトレジスタ１５２から出力されたオン信号は次段のシフトレジスタ１５２に入力される。これにより、低解像度撮影の場合は、ゲートドライバ１５０からは第２ゲート線１３７のみにオン信号が出力され、高解像度撮影の場合は、ゲートドライバ１５０からは第１ゲート線１３６のみにオン信号が出力される。
従って、本実施の形態の放射線パネルユニット２０は、一系統のシフトレジスタ１５２群からなる汎用のゲートドライバ１５０により、低解像度及び高解像度の放射線画像を撮影することができる。
また、本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、ＯＥ信号によりオン信号の出力を禁止している間のＣＰＫ信号の周期を分周器１６２により、通常周期よりも短くしているが、これに限らず、通常周期としてもよい。図１３には、この場合の低解像度撮影における駆動シーケンスを示す。また、図１４には、高解像度撮影における駆動シーケンスを示す。これらの場合においても、ＣＰＫ信号の周期が通常周期となっている他は、上述と同様に駆動される。なお、上述したように本実施の形態では、低解像度撮影及び高解像度撮影のいずれにおいても、全てのゲート線（第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７）に応じたシフトレジスタ１５２を駆動させている。そのため、第１ゲート線１３６に応じてのみ駆動させる場合や、第２ゲート線１３７に応じてのみ駆動させる場合によりもシフトレジスタ１５２の駆動時間が全体として長くなる懸念がある。そこで、本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、オン信号を出力させない場合のＣＰＫ信号を通常周期よりも短くすることにより、駆動時間が長くなるのを抑制し、フレームレートが低下するのを抑制することができる。これにより、放射線パネルユニット２０は、オ高フレームレート化に対応することができる。
なお、本実施の形態では、スイッチング素子１５４がゲートドライバ１５０内部に備えられている場合について説明したがこれに限らず、ゲートドライバ１５０の外部に設けられていてもよい。また、スイッチング素子１５４は、ゲート回路１３２の外部に設けられていてもよい。
また、本実施の形態では、分周器１６２及びスイッチング素子１６４がパネル制御部１３０内部に備えられている場合について説明したがこれに限らず、パネル制御部１３０の外部に設けられていてもよい。
［第２の実施の形態］
放射線パネルユニット２０の放射線検出器２６の構成は限定されず、その他の構成であってもよい。本実施の形態では、その他の構成の放射線検出器２６に本発明を適用した場合について説明する。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態と略同様の構成及び動作を含むため、同一な部分にはその旨を記し、詳細な説明を省略する。
図１５には、本実施の形態の放射線検出器２６の概略構成図を示す。本実施の形態の放射線検出器２６の画素１００においても、第１の実施の形態の放射線検出器２６の画素１００と同様に、第１ＴＦＴ９８及第２ＴＦＴ９９を備えているが、第２ＴＦＴ９９の信号線１３８への接続が異なっている。本実施の形態では、信号線１３８方向に隣接する画素群１０２は、異なる信号線１３８（Ｄ１〜Ｄ９）に電荷を出力するよ。すなわち、本実施の形態の放射線検出器２６では、図１５に示すように画素群１０２が千鳥状に配列されている。
第１の実施の形態では、低解像度撮影の場合用の信号線１３８（Ｄｍ）と高解像度撮影用の信号線１３８（Ｄｇ）とが設けられていたが、本実施の形態では、低解像度撮影及び高解像度撮影共に、信号線１３８（Ｄ）を用いており、各撮影専用の信号線１３８を設けていない。
また、本実施の形態の放射線検出器２６では、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７を並び替えて、ゲート回路１３２（ゲートドライバ１５０）に接続させるための接続端子１３９に接続している。具体的に放射線検出器２６は、図１５に示すように、第１ゲート線１３６（Ｇ２）と、第２ゲート線１３７（Ｍ１）とを入れ替えている。また、放射線検出器２６は、第１ゲート線１３６（Ｇ３）と、第２ゲート線１３７（Ｍ２）とを入れ替えている。以下、同様に図１５に示すように、放射線検出器２６は、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７を入れ替えている。
このように本実施の形態の放射線検出器２６では、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７を入れ替えて接続端子１３９に接続するよう配置することにより、第１ゲート線１３６同士、及び第２ゲート線１３７同士が連続して配置されることになる。これにより、放射線検出器２６では、パネル制御部１３０における上述の制御を容易にすることができる。例えば、分周器１６２を介すか否かのスイッチング素子１６４のオン／オフの制御回数を少なくすることができる。
本実施の形態のゲートドライバ１５０の駆動シーケンスについて詳細に説明する。まず、低解像度撮影におけるゲートドライバ１５０の駆動シーケンスを説明する。図１６には、低解像度撮影の場合のゲートドライバ１５０の駆動シーケンスを表すタイムチャートを示す。
まず、最初（１段目）のシフトレジスタ１５２に入力されるＳＴＶ信号が立ち上がる。次に、ＣＰＫ信号が立ち上がると、１段目のシフトレジスタ１５２からオン信号（Ｇ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＬレベルであるため、第１ゲート線１３６に当該オン信号（Ｇ１）が出力されず、ゲートドライバ１５０から第１ゲート線１３６へはオン信号が出力されない。従って、画素１００からは電荷が読み出されない。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期よりも短くなっている。当該オン信号（Ｇ１）は、ＳＴＶ信号が立ち下がった後、ＣＰＫ信号が立ち上がったタイミングで、ＴＦＴ（第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９）をオフ状態にする電位（本実施の形態ではＶｇｌ電位）に固定される。
１段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｇ１）は、次段のシフトレジスタ１５２に入力される。次段のシフトレジスタ１５２からは、当該オン信号（Ｇ１）及びＣＰＫ信号の立ち上がりに応じてオン信号（Ｇ２）が出力される。このとき、ＯＥ信号は未だＬレベルであるため、第１ゲート線１３６に当該オン信号（Ｇ２）が出力されず、ゲートドライバ１５０から第１ゲート線１３６へはオン信号が出力されない。従って、画素１００からは電荷が読み出されない。
さらに、２段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｇ２）は、次段のシフトレジスタに入力される。次段のシフトレジスタ１５２からは、当該オン信号（Ｇ２）及びＣＰＫ信号の立ち上がりに応じてオン信号（Ｍ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＨレベルであるため、第２ゲート線１３７に当該オン信号（Ｍ１）が出力され、ゲートドライバ１５０から第２ゲート線１３７へオン信号が出力される。従って、画素群１０２から電荷が読み出されて信号線１３８に出力される。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期になっている。
さらに、３段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｍ１）は、次段のシフトレジスタに入力される。次段のシフトレジスタ１５２では、上段のシフトレジスタ１５２と同様に、第２ゲート線１３７にオン信号（Ｍ１）が出力され、ゲートドライバ１５０から第２ゲート線１３７へオン信号が出力される。従って、画素群１０２から電荷が読み出されて信号線１３８に出力される。
以降、シフトレジスタ１５２の並びに応じて、順次、上述の動作が繰り返される。
次に、高解像度撮影の場合について説明する。図１７には、高解像度撮影におけるゲートドライバ１５０の駆動シーケンスを表すタイムチャートを示す。
まず、最初（１段目）のシフトレジスタ１５２に入力されるＳＴＶ信号が立ち上がる。次に、ＣＰＫ信号が立ち上がると、１段目のシフトレジスタ１５２からオン信号（Ｇ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＨレベルであるため、第１ゲート線１３６に当該オン信号（Ｇ１）が出力されて、ゲートドライバ１５０から第１ゲート線１３６へオン信号が出力される。従って、画素１００から電荷が読み出される。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期になっている。当該オン信号（Ｇ１）は、ＳＴＶ信号が立ち下がった後、ＣＰＫ信号が立ち上がったタイミングで、ＴＦＴ（第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９）をオフ状態にする電位（本実施の形態ではＶｇｌ電位）に固定される。
１段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｇ１）は、次段のシフトレジスタ１５２に入力される。次段のシフトレジスタ１５２からは、当該オン信号（Ｇ１）及びＣＰＫ信号の立ち上がりに応じてオン信号（Ｇ２）が出力される。このとき、ＯＥ信号は未だＨレベルであるため、第１ゲート線１３６に当該オン信号（Ｇ２）が出力されて、ゲートドライバ１５０から第１ゲート線１３６へオン信号が出力される。従って、画素１００から電荷が読み出される。
さらに、２段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｇ２）は、次段のシフトレジスタに入力される。次段のシフトレジスタ１５２からは、当該オン信号（Ｇ２）及びＣＰＫ信号の立ち上がりに応じてオン信号（Ｍ１）が出力される。このとき、ＯＥ信号はＬレベルであるため、第２ゲート線１３７に当該オン信号（Ｍ１）が出力されず、ゲートドライバ１５０から第２ゲート線１３７へはオン信号が出力されない。従って、画素群１０２から電荷が読み出されない。なお、このとき、ＣＰＫ信号の周期は、通常周期より短くなっている。
さらに、３段目のシフトレジスタ１５２から出力されたオン信号（Ｍ１）は、次段のシフトレジスタに入力される。次段のシフトレジスタ１５２では、上段のシフトレジスタ１５２と同様に、第２ゲート線１３７にオン信号（Ｍ１）が出力されず、ゲートドライバ１５０からは第２ゲート線１３７へオン信号が出力されない。従って、画素群１０２から電荷が読み出されない。
以降、シフトレジスタ１５２の並びに応じて、順次、上述の動作が繰り返される。
このように本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様に、シフトレジスタ１５２には、放射線検出器２６の配線に応じて接続端子１３９を介して第１ゲート線１３６または第２ゲート線１３７が接続されている。また、パネル制御部１３０からはＣＰＫ信号に応じて低解像度撮影の場合は、シフトレジスタ１５２から第１ゲート線１３６へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号が出力される。高解像度撮影の場合は、シフトレジスタ１５２から第２ゲート線１３７へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号が出力される。従って、本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、第１の実施の形態と同様に、一系統のシフトレジスタ１５２群からなる汎用のゲートドライバ１５０により、低解像度及び高解像度の放射線画像を撮影することができる。
また、本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、放射線検出器２６において、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７を入れ替えて接続端子１３９に接続するように、連続した配置としているため、パネル制御部１３０の制御を容易にすることができる。なお、これに限らず例えば、図１８に示した放射線検出器２６のように、第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７を入れ替えずに配置してもよい。なお、この場合は、第１ゲート線１３６同士及び第２ゲート線１３７同士が連続した配置となる数が減るため、分周器１６２を介すようにスイッチング素子１６４を制御する回数が増える等、図１５に示した放射線検出器２６に比べて制御が複雑になる。また、第１ゲート線１３６同士及び第２ゲート線１３７同士を連続させる数（ゲート線の本数）は、上記に限定されない。例えば、第２ゲート線１３７（Ｍ１〜Ｍ４）を連続させるように配置してもよい。この場合は、第１ゲート線１３６と第２ゲート線１３７とを入れ替えるための配線が上記に比べて冗長になるため、配線容量が増したり、煩雑になったりする懸念がある。このように、第１ゲート線１３６同士及び第２ゲート線１３７同士を連続させる数は、制御の容易さ、及び配線容量等の観点から定めればよい。
また、例えば、第２ゲート線１３７（Ｍ１）及び第２ゲート線１３７（Ｍ２）を電気的に接続させて、１本の第２ゲート線１３７（Ｍ）としてもよい。なお、この場合は、配線容量の負荷が大きくなる懸念があり、他のゲート線（例えば、第１ゲート線１３６（Ｇ））と配線容量が大きく異なってしまうことがある。そのため、ゲート線にかかる配線容量の負荷が大きくない場合は、上記のように電気的に接続させてもよいが、全ゲート線の配線容量を揃える観点からは、本実施の形態（図１５参照）のようにすることが好ましい。
以上各実施の形態で説明したように、本実施の形態の放射線パネルユニット２０は、１つのゲート回路１３２のみを有しており、ゲート回路１３２は、放射線検出器２６の片側に設けられている。ゲート回路１３２は、１系統のシフトレジスタ１５２群を備えたゲートドライバ１５０を備える。各シフトレジスタ１５２には、放射線検出器２６の配線に応じて、接続端子１３９を介して第１ゲート線１３６または第２ゲート線１３７が接続されている。パネル制御部１３０は、ＦＰＧＡ１３１の制御により、ＣＰＫ信号に応じて、低解像度撮影の場合は、シフトレジスタ１５２から第１ゲート線１３６へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号を出力する。また、高解像度撮影の場合は、シフトレジスタ１５２から第２ゲート線１３７へオン信号が出力されるのを禁止するＯＥ信号を出力する。いずれの撮影の場合においても、シフトレジスタ１５２から出力されたオン信号は次段のシフトレジスタ１５２に入力される。これにより、低解像度撮影の場合は、ゲートドライバ１５０からは第２ゲート線１３７のみにオン信号が出力される。また、高解像度撮影の場合は、ゲートドライバ１５０からは第１ゲート線１３６のみにオン信号が出力される。
従って、本実施の形態の放射線パネルユニット２０は、一系統のシフトレジスタ１５２群からなる汎用のゲートドライバ１５０により、低解像度及び高解像度の放射線画像を撮影することができる。
また、本実施の形態の放射線パネルユニット２０では、ＯＥ信号によりオン信号の出力を禁止している間のＣＰＫ信号の周期を分周器１６２により、通常周期よりも短くしている。上述したように各実施の形態では、低解像度撮影及び高解像度撮影のいずれにおいても、全てのゲート線（第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７）に応じたシフトレジスタ１５２を駆動させている。そのため、第１ゲート線１３６に応じてのみ駆動させる場合や、第２ゲート線１３７に応じてのみ駆動させる場合よりもシフトレジスタ１５２の駆動時間が全体として長くなる懸念がある。そこで、放射線パネルユニット２０では、オン信号を出力させない場合のＣＰＫ信号を通常周期よりも短くすることにより、駆動時間が長くなるのを抑制し、フレームレートが低下するのを抑制している。これにより、放射線パネルユニット２０では、高フレームレート化に対応することができる。
なお、放射線パネルユニット２０の放射線検出器２６の画素１００（画素群１０２）は、上記各実施の形態に限定されない。例えば、上記では、画素群１０２が千鳥状に配列された放射線検出器２６について説明したが、図２０に示した放射線検出器２６のように、画素群１０２が格子状に配列されていてもよい。また、上記では、画素群１０２が２×２の画素１００を含む場合について説明したが、図２１に示した放射線検出器２６のように、画素群１０２は、４×４の画素１００を含むようにしてもよい。
また、放射線検出器２６は、解像度が異なる放射線画像の撮影に用いることが可能なものであれば上記各実施の形態に限定されず、特開２００９−２６７３２６号公報等に記載されているものを用いてもよい。例えば、光電変換膜８６は、ａ−Ｓｉを含んでいてもよい。また、絶縁性基板９３、１２２は、ガラス基板であってもよい。
また、ゲートドライバ１５０の数や、各々に接続されている第１ゲート線１３６及び第２ゲート線１３７の本数は特に限定されず、放射線パネルユニット２０の仕様等により定めればよい。
また、本実施の形態では、画素１００から電荷を読み出す第１ＴＦＴ９８及び第２ＴＦＴ９９には、図１１〜図１４、図１６、及び図１７に示したように、プラスのゲートオン電圧が印加されるとゲートがオン状態になるＴＦＴを用いているが、これに限らない。例えば、マイナスのゲートオン電圧が印加されるとゲートがオン状態になるＴＦＴを用いてもよい。
また、画素１００の形状は、本実施の形態に限定されない。例えば、本実施の形態では、矩形画素１００を図示したが画素１００の形状は、矩形状に限らずその他の形状でもよい。また、画素１００の配置も本実施の形態に限定されない。例えば、画素１００が行列状に配置される形態として、矩形状に規則性を有して配置された場合を図示したが、画素１００が２次元状に規則性を有して配置される形態であれば限定されない。
また、ゲート線及び信号線１３８の配置は、本実施の形態とは逆に、信号線１３８が行方向、ゲート線が列方向に配置される形態としてもよい。
その他、上記本実施の形態で説明した放射線画像撮影システム１０、放射線パネルユニット２０、放射線検出器２６、及びゲートドライバ１５０等の構成、各処理及び動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
また、上記本実施の形態で説明した放射線Ｘは、特に限定されるものではなく、Ｘ線やγ線等を適用することができる。
日本出願２０１２−１２３６２６の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的且つ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１０ 放射線画像撮影システム
２０ 放射線パネルユニット
２６ 放射線検出器
９８、１２８ 第１ＴＦＴ
９９、１２９ 第２ＴＦＴ
１００ 画素
１０２ 画素群
１３０ パネル制御部
１３２ ゲート回路
１３６ 第１ゲート線（Ｇ）
１３７ 第２ゲート線（Ｍ）
１３８ 信号線（Ｄ、Ｄｇ、Ｄｍ）
１５０ ゲートドライバ
１５２ シフトレジスタ
１６０ 信号生成部
１６２ 分周器

Claims (10)

  1. 照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、駆動信号に応じて前記センサ部から前記電荷を読み出して前記電荷を出力する第１スイッチング素子、及び駆動信号に応じて前記センサ部から前記電荷を読み出して前記電荷を出力する第２スイッチング素子を各々備え、かつ２次元状に配列された複数の画素と、
    前記画素の配列に応じて第１方向に隣接する複数の画素の前記第１スイッチング素子の制御端に接続された複数の第１制御線と、前記第１方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の制御端、及び前記第１方向と交差する第２方向に隣接する画素の前記第２スイッチング素子の制御端に接続された複数の第２制御線と、を備えた制御線群と、
    前記画素の前記第２方向毎に信号線を備え、かつ前記信号線毎に前記第２方向に隣接する複数の画素の前記第１スイッチング素子の出力端が接続されると共に、前記第２方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の出力端及び、前記第１方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の出力端が、一部の前記信号線に接続された信号線群と、
    入力されるクロック信号に応じて各制御線に駆動信号を順次出力するシフトレジスタ群を有する駆動手段と、
    前記第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を前記第１制御線には出力させ、前記第２制御線には出力させない制御を行い、かつ前記第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を前記第１制御線には出力させず、前記第２制御線には出力させる制御を行う制御手段と、
    を備えた放射線画像撮影装置。
  2. 前記制御手段は、前記第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、前記第１制御線に対応するシフトレジスタに入力される前記クロック信号の周期を前記第２制御線に対応するシフトレジスタに入力される前記クロック信号の周期よりも短くする制御を行う、請求項１に記載の放射線制御装置。
  3. 前記制御手段は、前記第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、前記第２制御線に対応するシフトレジスタに入力される前記クロック信号の周期を前記第１制御線に対応するシフトレジスタに入力される前記クロック信号の周期よりも短くする制御を行う、請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
  4. 前記第１制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタが複数隣接し、かつ前記第２制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタが複数隣接する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  5. 前記画素の配列に応じて設けられた前記第１制御線及び前記第２制御線が前記駆動手段に接続される順番を入れ替えて、前記第１制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタを複数隣接させ、かつ前記第２制御線に駆動信号を出力するシフトレジスタを複数隣接させた、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  6. 前記制御手段は、前記第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号が前記第２制御線に出力されるのを禁止する禁止信号を、前記第２制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号に応じて出力し、かつ前記第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号が前記第１制御線に出力されるのを禁止する禁止信号を、前記第１制御線に対応するシフトレジスタに入力されるクロック信号に応じて出力する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  7. 前記制御手段は、分周器を備え、前記クロック信号の周期を短くする場合は、前記分周器を介して前記クロック信号をシフトレジスタに入力させる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  8. 放射線照射装置と、
    前記放射線照射装置から照射された放射線を検出する前記請求項１から前記請求項７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
  9. 照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、駆動信号に応じて前記センサ部から前記電荷を読み出して前記電荷を出力する第１スイッチング素子、及び駆動信号に応じて前記センサ部から前記電荷を読み出して前記電荷を出力する第２スイッチング素子を各々備え、かつ２次元状に配列された複数の画素と、前記画素の配列に応じて第１方向に隣接する複数の画素の前記第１スイッチング素子の制御端に接続された複数の第１制御線と、前記第１方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の制御端、及び前記第１方向と交差する第２方向に隣接する画素の前記第２スイッチング素子の制御端に接続された複数の第２制御線と、を備えた制御線群と、前記画素の前記第２方向毎に信号線を備え、かつ前記信号線毎に前記第２方向に隣接する複数の画素の前記第１スイッチング素子の出力端が接続されると共に、前記第２方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の出力端及び、前記第１方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の出力端が、一部の前記信号線に接続された信号線群と、入力されるクロック信号に応じて各制御線に駆動信号を順次出力するシフトレジスタ群を有する駆動手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御方法であって、
    制御手段により、前記第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を前記第１制御線には出力させ、前記第２制御線には出力させない制御を行う工程と、
    前記制御手段により、前記第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を前記第１制御線には出力させず、前記第２制御線には出力させる制御を行う工程と、
    を備えた放射線画像撮影装置の制御方法。
  10. 照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、駆動信号に応じて前記センサ部から前記電荷を読み出して前記電荷を出力する第１スイッチング素子、及び駆動信号に応じて前記センサ部から前記電荷を読み出して前記電荷を出力する第２スイッチング素子を各々備え、かつ２次元状に配列された複数の画素と、前記画素の配列に応じて第１方向に隣接する複数の画素の前記第１スイッチング素子の制御端に接続された複数の第１制御線と、前記第１方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の制御端、及び前記第１方向と交差する第２方向に隣接する画素の前記第２スイッチング素子の制御端に接続された複数の第２制御線と、を備えた制御線群と、前記画素の前記第２方向毎に信号線を備え、かつ前記信号線毎に前記第２方向に隣接する複数の画素の前記第１スイッチング素子の出力端が接続されると共に、前記第２方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の出力端及び、前記第１方向に隣接する複数の画素の前記第２スイッチング素子の出力端が、一部の前記信号線に接続された信号線群と、入力されるクロック信号に応じて各制御線に駆動信号を順次出力するシフトレジスタ群を有する駆動手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御プログラムであって、
    前記第１スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を前記第１制御線には出力させ、前記第２制御線には出力させない制御を行い、かつ前記第２スイッチング素子により電荷を読み出す場合は、シフトレジスタから出力された駆動信号を前記第１制御線には出力させず、前記第２制御線には出力させる制御を行う制御手段として、コンピュータを機能させるための放射線画像撮影装置の制御プログラム。
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