WO2018116871A1 - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents

放射線撮像装置及び放射線撮像システム Download PDF

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WO2018116871A1
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signal line
drive
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竹中　克郎
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キヤノン株式会社
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
    • H01L27/14663—Indirect radiation imagers, e.g. using luminescent members
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/65—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to reset noise, e.g. KTC noise related to CMOS structures by techniques other than CDS
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32—Transforming X-rays

Definitions

  • the present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system.
  • a radiation imaging apparatus that electrically captures an optical image formed by radiation includes a driving circuit for driving the pixel array as a peripheral circuit arranged around the pixel array, and an electric signal for reading out the electrical signal from the pixel array.
  • a readout circuit In the radiation imaging apparatus described in Patent Document 1, a multiplexer is connected between the pixel array and the readout circuit, and signals are read out to the readout circuit by switching a plurality of signal lines. This simplifies the configuration of the readout circuit.
  • KTC noise due to parasitic capacitance between the gate line, the bias line, and the transistor is generated in the signal line.
  • kTC noise generated after resetting the potential of the signal line is sampled, and the KTC noise is removed by subtracting this noise from the signal read from the pixel array.
  • the kTC noise of this signal line cannot be removed when the unselected signal line is read out.
  • An object of the present invention is to provide a technique for reducing the number of contacts between a pixel array and a peripheral circuit while making it possible to remove noise generated in a signal line.
  • a plurality of conversion elements that convert radiation into electrical signals, a signal line for reading out electrical signals obtained by the plurality of conversion elements, and a space between the plurality of conversion elements and the signal lines
  • a plurality of switch elements connected to each other, and a plurality of drive lines connected to control terminals of the plurality of switch elements, the plurality of conversion elements comprising: a first conversion element; a second conversion element; A third conversion element; and the plurality of drive lines include a first drive line and a second drive line, and the first conversion element and the signal line are connected to the first drive line.
  • the switch element is conductive when the switch element is on, and the second conversion element and the signal line are conductive when the switch element connected to the second drive line is on. 3 between the conversion element and the signal line is connected to the first drive line. Radiation imaging apparatus is provided, wherein the switching element and the second switch connected element driving line has is conductive when on.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional structure of a pixel according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a radiation imaging system 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the radiation imaging system 100 is configured to electrically capture an optical image formed by radiation and obtain an electrical radiation image.
  • the radiation is typically X-rays, but may be ⁇ -rays, ⁇ -rays, ⁇ -rays, or the like.
  • the radiation imaging system 100 includes, for example, a radiation imaging device 110, a computer 120, an exposure control device 130, and a radiation source 140.
  • the radiation source 140 starts radiation irradiation according to an exposure command (radiation command) from the exposure control device 130.
  • the radiation emitted from the radiation source 140 passes through the subject 150 and enters the radiation imaging apparatus 110.
  • the radiation source 140 also stops radiation irradiation in accordance with a stop command from the exposure control device 130.
  • the radiation imaging apparatus 110 includes a radiation detection panel 111 and a control circuit 112.
  • the radiation detection panel 111 generates radiation image data corresponding to the radiation incident on the radiation imaging apparatus 110 and transmits the radiation image data to the computer 120.
  • the radiation image data is data representing a radiation image.
  • the control circuit 112 controls the operation of the radiation detection panel 111. For example, the control circuit 112 generates a stop signal for stopping the irradiation of radiation from the radiation source 140 based on a signal obtained from the radiation detection panel 111.
  • the stop signal is supplied to the exposure control device 130.
  • the exposure control device 130 sends a stop command to the radiation source 140 in response to the stop signal.
  • the control circuit 112 may be configured by a dedicated circuit such as a PLD (Programmable Logic Device) such as FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the control circuit 112 may be configured by a combination of a general-purpose processing circuit such as a processor and a storage circuit such as a memory. In this case, the function of the control circuit 112 may be realized by the general-purpose processing circuit executing the program stored in the storage circuit.
  • the computer 120 includes a control unit that controls the radiation imaging apparatus 110 and the exposure control apparatus 130, a reception unit that receives radiation image data from the radiation imaging apparatus 110, and a signal (radiation image data) obtained by the radiation imaging apparatus 110. And a signal processing unit for processing.
  • each of the control unit, the reception unit, and the signal processing unit may be configured by a dedicated circuit, or may be configured by a combination of a general-purpose processing circuit and a storage circuit.
  • the exposure control device 130 has an exposure switch. When the exposure switch is turned on by the user, the exposure control device 130 sends an exposure command to the radiation source 140 and sends a start notification indicating the start of radiation irradiation to the computer 120. Send to.
  • the computer 120 that has received the start notification notifies the control circuit 112 of the radiation imaging apparatus 110 of the start of radiation irradiation in response to the start notification.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the radiation detection panel 111.
  • the radiation detection panel 111 includes, for example, a pixel array 200, a drive circuit 210, a readout circuit 220, a buffer circuit 230, and an AD converter 240.
  • the drive circuit 210 and the readout circuit 220 function as peripheral circuits for the pixel array 200.
  • the pixel array 200 includes, for example, a plurality of pixels 201 arranged in an array, a plurality of drive lines Vg1 to Vg5, a plurality of signal lines Sig1 to Sig2, and a bias line Bs.
  • the pixel array 200 is composed of pixels 201 of 4 rows ⁇ 4 columns. However, in practice, more pixels 201 can be arranged.
  • the radiation detection panel 111 has a dimension of 17 inches and has pixels 201 of about 3000 rows by about 3000 columns.
  • Each pixel 201 includes a conversion element and a switch element.
  • the pixel array 200 includes a plurality of conversion elements C11 to C44 and a plurality of switch elements S11 to S44.
  • the conversion elements C11 to C44 are collectively referred to as the conversion element C.
  • the description relating to the conversion element C applies to each of the conversion elements C11 to C44.
  • the switch elements S11 to S44, the drive lines Vg1 to Vg5, and the signal lines Sig1 to Sig2 are collectively referred to as the switch element S, the drive line Vg, and the signal line Sig, respectively.
  • Each row of the pixel array 200 is called a first row to a fourth row in order from the upper side of the drawing, and each column of the pixel array 200 is called a first column to a fourth column in order from the left side of the drawing.
  • Each pixel 201 is configured by a combination of one conversion element C and one switch element S.
  • the pixel 201 in the first row and the second column is configured by a combination of the conversion element C12 and the switch element S12.
  • the conversion element C converts incident radiation into an electrical signal (for example, electric charge), and the switch element S is connected between the conversion element C and a signal line Sig corresponding to the conversion element C.
  • switch elements S11, S12, S21, and S22 are connected between the plurality of conversion elements C11, C12, C21, and C22 and the signal line Sig1.
  • an electric signal for example, charge accumulated in the conversion element C obtained by the conversion element C is transferred to the signal line Sig. Is done.
  • the conversion element C may be, for example, a MIS photodiode that is disposed on an insulating substrate such as a glass substrate and uses amorphous silicon as a main material.
  • the conversion element C may be a PIN photodiode.
  • the conversion element C may be configured as a direct type that directly converts radiation into electric charge, or may be configured as an indirect type that detects light after converting the radiation into light. In the indirect type, the scintillator may be shared by a plurality of pixels 201.
  • the switch element S is composed of, for example, a transistor such as a thin film transistor (TFT) having a control terminal (gate) and two main terminals (source and drain).
  • the conversion element C has two main electrodes, one main electrode of the conversion element C is connected to one of the two main terminals of the switch element S, and the other main electrode of the conversion element is a common It is connected to a bias power source Vs via a bias line Bs.
  • the bias power source Vs generates a bias voltage.
  • the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the first row and even column is connected to the drive line Vg1, and the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the first row and odd column is connected to the drive line Vg2. Yes.
  • the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the second row and even column is connected to the drive line Vg2, and the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the second row and odd column is connected to the drive line Vg3. Yes.
  • One main terminal of the switch element S of the pixel 201 in the first column is connected to the conversion element C of the same pixel 201, and the other main terminal is connected to the conversion element C of the pixel 201 in the second column.
  • the switch element S of the pixel 201 in the first column is connected to the signal line Sig via the switch element S of the pixel 201 in the second column.
  • One main terminal of the switch element S of the pixel 201 in the second column is connected to the conversion element C of the same pixel 201, and the other main terminal is connected to the signal line Sig. That is, the switch element S of the pixel 201 in the second column is connected between the conversion element C of the same pixel and the signal line Sig.
  • the third column and the fourth column is connected to the third column and the fourth column.
  • the switch element S12 is connected between the conversion element C12 and the signal line Sig1.
  • Switch elements S11 and S12 are connected in series between the conversion element C11 and the signal line Sig1.
  • the switch element S11 is connected to the signal line Sig1 via the switch element S12.
  • a switch element S22 is connected between the conversion element C22 and the signal line Sig1.
  • the conversion element C12 and the conversion element C22 are arranged along the direction in which the signal line Sig1 extends.
  • the conversion element C11 and the conversion element C12 are arranged along the direction in which the drive line Vg1 extends.
  • the number of signal lines Sig is half of the number of columns of the pixel array 200.
  • the number of drive lines Vg is only one more than the number of rows of the pixel array 200. Therefore, the number of contacts between the pixel array 200 and the peripheral circuit (the drive circuit 210 and the readout circuit 220) is compared with a radiation detection panel having a drive line for each pixel row and a signal line for each pixel column ( The total number of drive lines Vg and signal lines Sig) is reduced. As a result, the configuration of the peripheral circuit is simplified.
  • the conversion element C12 and the signal line Sig1 are in a conductive state when the switch element S12 connected to the drive line Vg1 is on, and are not in a conductive state when the switch element S12 connected to the drive line Vg1 is off. It is.
  • the conversion element C22 and the signal line Sig1 are in a conductive state when the switch element S22 connected to the drive line Vg2 is on, and are not in a conductive state when the switch element S12 connected to the drive line Vg2 is off. It is.
  • the conversion element C11 and the signal line Sig1 are conductive when the switch element S12 connected to the drive line Vg1 and the switch element S11 connected to the drive line Vg2 are on, and at least one of them is off. In a non-conducting state.
  • the drive circuit 210 supplies a drive signal to the control terminal of the switch element S of each pixel 201 through the drive line Vg according to the control signal supplied from the control circuit 112.
  • the control signal includes an on signal (high level voltage in the following description) for turning on the switch element S and an off signal (low level voltage in the following description) for turning off the switch element S.
  • the drive circuit 210 includes a shift register, for example, and the shift register performs a shift operation in accordance with a control signal (for example, a clock signal) supplied from the control circuit 112. An operation example of the drive circuit 210 will be described later.
  • Read circuit 220 amplifies and reads the electrical signal obtained by conversion element C and appearing on signal line Sig.
  • the read circuit 220 includes one amplifier circuit 221 for each signal line Sig.
  • the readout circuit 220 includes two amplification circuits 221.
  • Each column amplifier CA includes, for example, an integrating amplifier 222, a variable amplifier 223, a switch element 224, a capacitor 225, and a buffer circuit 226.
  • the switch element 224 and the capacitor 225 constitute a sample and hold circuit.
  • the integration amplifier 222 includes, for example, an operational amplifier and an integration capacitor and a reset switch connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier.
  • a reference voltage is supplied from a reference power supply Vref to the non-inverting input terminal of the operational amplifier.
  • the reset switch is turned on in response to a control signal RC (reset pulse) supplied from the control circuit 112, the integration capacitor is reset and the potential of the signal line Sig is reset to the reference potential.
  • the variable amplifier 223 amplifies the signal from the integrating amplifier 222 with a set amplification factor.
  • the sample and hold circuit samples and holds the signal from the variable amplifier 223.
  • On / off of the switch element 224 constituting the sample hold circuit is controlled by a control signal SH supplied from the control circuit 112.
  • the buffer circuit 226 buffers the signal from the sample hold circuit (impedance conversion) and outputs it.
  • the readout circuit 220 also includes a multiplexer 227 that selects and outputs signals from the plurality of amplifier circuits 221 in a predetermined order.
  • the multiplexer 227 includes, for example, a shift register, and the shift register performs a shift operation in accordance with a control signal (for example, a clock signal) supplied from the control circuit 112. By this shift operation, one signal from the plurality of amplifier circuits 221 is selected.
  • Buffer circuit 230 buffers the signal output from multiplexer 227 (impedance conversion).
  • the AD converter 240 converts the analog signal output from the buffer circuit 230 into a digital signal.
  • the output of the AD converter 240, that is, the radiation image data is transmitted to the computer 120.
  • FIG. 3 schematically shows an example of a cross-sectional structure of one pixel 201.
  • the pixel 201 is formed on an insulating substrate 301 such as a glass substrate.
  • the pixel 201 includes a conductive layer 302, an insulating layer 303, a semiconductor layer 304, an impurity semiconductor layer 305, and a conductive layer 306 over an insulating substrate 301.
  • the conductive layer 302 forms a gate of a transistor (for example, a TFT) that forms the switch element S.
  • the insulating layer 303 is disposed so as to cover the conductive layer 302.
  • the semiconductor layer 304 is disposed over a portion of the conductive layer 302 that forms a gate with an insulating layer 303 interposed therebetween.
  • the impurity semiconductor layer 305 is disposed on the semiconductor layer 304 so as to constitute two main terminals (source and drain) of the transistor constituting the switch element S.
  • the conductive layer 306 constitutes a wiring pattern connected to each of the two main terminals (source and drain) of the transistor constituting the switch element S.
  • a part of the conductive layer 306 constitutes a signal line Sig, and the other part constitutes a wiring pattern for connecting the conversion element C and the switch element S.
  • the pixel 201 further includes an interlayer insulating film 307 that covers the insulating layer 303 and the conductive layer 306.
  • the interlayer insulating film 307 is provided with a contact plug 308 for connecting to the conductive layer 306 (switch element S).
  • the pixel 201 further includes a conductive layer 309, an insulating layer 310, a semiconductor layer 311, an impurity semiconductor layer 312, a conductive layer 313, a protective layer 314, an adhesive layer 315, and a scintillator layer 316 in this order on the interlayer insulating film 307. These layers constitute an indirect conversion element C.
  • the conductive layer 309 and the conductive layer 313 constitute a lower electrode and an upper electrode of the photoelectric conversion element that constitutes the conversion element C, respectively.
  • the conductive layer 313 is made of, for example, a transparent material.
  • the conductive layer 309, the insulating layer 310, the semiconductor layer 311, the impurity semiconductor layer 312 and the conductive layer 313 constitute a MIS type sensor as a photoelectric conversion element.
  • the impurity semiconductor layer 312 is formed of an n-type impurity semiconductor layer.
  • the scintillator layer 316 is made of, for example, a gadolinium-based material or a CsI (cesium iodide) material, and converts radiation into light.
  • the conversion element C may be configured as a direct type conversion element that directly converts incident radiation into an electric signal (charge).
  • the direct type conversion element C for example, there is a conversion element whose main material is amorphous selenium, gallium arsenide, gallium phosphide, lead iodide, mercury iodide, CdTe, CdZnTe, or the like.
  • the conversion element C is not limited to the MIS type, and may be, for example, a pn type or PIN type photodiode.
  • each of the plurality of signal lines Sig overlaps a part of the conversion element C in orthographic projection (plan view) with respect to the surface on which the pixel array 200 is formed.
  • Such a configuration is advantageous in that the area of the conversion element C of each pixel 201 is increased, but it is disadvantageous in that the capacitive coupling between the signal line Sig and the conversion element C is increased. is there.
  • the signal line Sig is coupled by capacitive coupling between the signal line Sig and the conversion element C. The potential also changes.
  • the operation of the radiation imaging system 100 is controlled by the computer 120.
  • the operation of the radiation imaging apparatus 110 is controlled by the control circuit 112 under the control of the computer 120.
  • the operation illustrated in FIG. 4 is started, for example, when a user of the radiation imaging system 100 instructs.
  • “Operation” in FIG. 4 indicates the operation of the radiation imaging system 100.
  • the operation of the radiation imaging system 100 includes a standby sequence, a radiation image acquisition sequence, and an offset image acquisition sequence.
  • the standby sequence is a series of operations performed while waiting for the start of radiation irradiation.
  • the radiation image acquisition sequence is a series of operations for acquiring a radiation image.
  • the offset image acquisition sequence is a series of operations for acquiring an offset image.
  • An offset image is an image formed by a signal obtained from each pixel 201 in a state where no radiation is irradiated on the radiation imaging apparatus 110.
  • “Radiation” in FIG. 4 indicates the presence or absence of radiation irradiation. A low level indicates that radiation has not been applied, and a high level indicates that radiation has been applied.
  • Vg1” to “Vg5” in FIG. 4 indicate levels of drive signals supplied from the drive circuit 210 to the drive lines Vg1 to Vg5.
  • the switch element S connected to the drive line Vg supplied with the low level (off signal) drive signal is off and the switch element connected to the drive line Vg supplied with the high level (on signal) drive signal. S is on.
  • “Sig1” and “Sig2” in FIG. 4 indicate whether or not a signal is read through the signal lines Sig1 and Sig2, and the conversion element C to be read. A low level indicates that no signal has been read, and a high level indicates that a signal has been read. Further, in the case of the high level, the code of the conversion element C to be read is shown.
  • the reset operation is an operation for resetting dark charges accumulated in the conversion element C of each pixel 201.
  • the dark charge is a charge generated even though no radiation is incident on the conversion element C.
  • Resetting the conversion element C in order from the pixel 201 in the first row to the pixel 201 in the last row (fourth row) is referred to as one reset operation.
  • the radiation imaging apparatus 110 repeats this reset operation.
  • the control circuit 112 supplies an active level reset pulse to the reset switch of the integrating amplifier 222. As a result, the signal line Sig is reset to the reference potential.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg1 and Vg2 in order to reset the pixels 201 in the first row.
  • the conversion element C11 and the signal line Sig1 become conductive, and the conversion element C12 and the signal line Sig1 become conductive.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg2 and Vg3 in order to reset the pixels 201 in the second row.
  • the drive circuit 210 resets up to the pixels 201 in the fourth row.
  • the control circuit 112 recognizes that radiation irradiation from the radiation source 140 is started based on a start notification supplied from the exposure control device 130 via the computer 120, and acquires a radiation image from the standby sequence. Move to the sequence.
  • the radiation imaging apparatus 110 may have a detection circuit that detects a current flowing through the bias line Bs or the signal line Sig of the pixel array 200, and the radiation source 140 is based on the output of the detection circuit. The start of radiation irradiation may be recognized.
  • the radiation image acquisition sequence includes an accumulation operation and a readout operation.
  • the drive circuit 210 supplies an off signal to each of the drive lines Vg1 to Vg5 for a predetermined time.
  • charges corresponding to the radiation incident on each conversion element C are accumulated in the conversion elements C.
  • the control circuit 112 reads out the electric charge (electric signal) accumulated in each conversion element C.
  • the read operation is divided into two partial read operations. Specifically, the control circuit 112 reads charges from the conversion elements C of the even-numbered pixels 201 in the first partial read operation, and reads charges from the conversion elements C of the odd-numbered pixels 201 in the second partial read operation. .
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg1.
  • the switch element S12 is turned on and the conductive state is established between the conversion element C12 and the signal line Sig1, so that the charge obtained by the conversion element C12 is read out to the signal line Sig1.
  • the off signal is supplied to the drive line Vg2, the switch element S11 remains off, and the conversion element C11 and the signal line Sig1 are non-conductive. Therefore, the charge obtained by the conversion element C11 is not read out to the signal line Sig1 at this time.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg2.
  • the switch element S22 is turned on, and the conversion element C22 and the signal line Sig1 are in a conductive state, so that the charge obtained by the conversion element C22 is read out to the signal line Sig1.
  • the switch element S11 is also turned on, the conversion element C11 and the conversion element C12 are brought into conduction through the switch element S11. Therefore, a part of the electric charge obtained by the conversion element C11 is transferred to the conversion element C12.
  • the off signal is supplied to the drive line Vg1, the switch element S12 is off, and the conversion element C11 and the signal line Sig1 are non-conductive.
  • the drive circuit 210 sequentially supplies an ON signal to the drive lines Vg3 to Vg5. As a result, the charges obtained by the conversion elements C32 and C42 are similarly read out to the signal line Sig1. This completes the first partial read operation.
  • the control circuit 112 performs a second partial read operation.
  • the second partial read operation charges are read in the order from the pixel 201 in the last row (fourth row) to the pixel 201 in the first row, contrary to the first partial read operation.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg4 and Vg5.
  • the switch elements S41 and S42 are turned on, the conduction between the conversion element C41 and the signal line Sig1 is established, and the charge obtained by the conversion element C41 is read out to the signal line Sig1.
  • the first partial read operation a part of the charge obtained by the conversion element C41 is transferred to the conversion element C42.
  • the conversion element C42 and the signal line Sig1 are in a conductive state, this part of the charge is transferred. At the same time, the electric charge obtained by the conversion element C41 is read out to the signal line Sig1. Further, since the charge obtained by the conversion element C42 has already been read out by the first partial read operation, only the charge obtained by the conversion element C41 is read out. Since the ON signal is supplied to the drive line Vg4, the switch element S31 is also turned on. However, since the switch element S32 is OFF, the charge obtained by the conversion element C31 is not read out to the signal line Sig1.
  • the drive circuit 210 sequentially supplies an ON signal to the drive lines Vg4 to Vg1 in units of two. Thereby, similarly, the charges obtained by the conversion elements C31, C21, and C11 are read out to the signal line Sig1. This completes the second partial read operation.
  • the radiation imaging apparatus 110 transmits the electric charge of each conversion element C obtained by the radiation image acquisition sequence to the computer 120 as a digital signal through the multiplexer 227, the buffer circuit 230, and the AD converter 240. By synthesizing the data of each pixel 201, a radiation image is obtained.
  • the offset image acquisition sequence includes a reset operation, an accumulation operation, and a read operation.
  • the control circuit 112 performs the same reset operation as that in the standby sequence once. As a result, the state of the pixel array 200 becomes the same as that before the start of the radiation image acquisition sequence. Thereafter, the control circuit 112 obtains an offset image by performing the same accumulation operation and readout operation as the radiological image acquisition sequence.
  • the offset image is also transmitted from the radiation imaging apparatus 110 to the computer 120 in the same manner as the radiation image. By subtracting the offset image from the radiation image, the offset component due to the dark charge generated in the conversion element C during the radiation irradiation is removed from the radiation image.
  • the sensitivity of each pixel 201 may change.
  • the switch elements S11 and S22 are turned on.
  • the potential of the signal line Sig1 changes due to the source-drain capacitance of the switch element S12.
  • the signal amount read by the signal line Sig1 is larger than the signal amount obtained by the conversion element C22.
  • the charge obtained by the conversion element C11 is transferred to the signal line Sig1 through the two switch elements S11 and S12. Therefore, a part of the electric charge obtained by the conversion element C11 remains without being transferred, and the sensitivity of the pixel 201 including the conversion element C11 may be reduced.
  • the radiation imaging apparatus 110 divides the image captured in the presence of the subject with the image captured in the absence of the subject, and applies gain correction. It may be corrected. Instead, the radiation imaging apparatus 110 may calculate the sensitivity ratio between the first partial readout operation and the second partial readout operation in advance, and correct the pixel value using this sensitivity ratio. Furthermore, the conversion elements C of the odd-numbered pixels 201 and the conversion elements C of the even-numbered pixels 201 may have different aperture ratios. Alternatively, the switch elements S of the odd-numbered columns of pixels 201 and the switch elements of the even-numbered columns of pixels 201 may have different on-resistances.
  • the pixels 201 from which signals are read out in the first partial readout operation are arranged in a checkered pattern (in this case, the pixels 201 from which signals are read out in the second partial readout operation also have a checkered pattern).
  • the striped pattern may be difficult to see.
  • the entire pixel array 200 is read out in two portions in time, so that noise components mixed from the outside of the radiation imaging apparatus 110 are less likely to appear in the image.
  • the technician can check the captured image immediately after radiation irradiation.
  • the length of the signal line Sig in the pixel array 200 varies depending on the position in the pixel array 200 where the readout circuit 220 is connected. Since the signal line Sig generates thermal noise due to the wiring length, the shorter the signal line Sig, the lower the noise. Random noise in the region of interest may be reduced by arranging the signal line Sig at the center of the pixel array 200 that is the region of interest to have a short length.
  • the second partial read operation is different from the first partial read operation.
  • the second partial read operation may be the same as the first partial read operation.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg1.
  • the switch element S12 is turned on, and the conversion element C12 and the signal line Sig1 are brought into conduction.
  • the charge obtained by the conversion element C12 has already been read, and a part of the charge obtained by the conversion element C11 has been transferred to the conversion element C12. Therefore, when the ON signal is supplied only to the drive line Vg1, a part of the charges transferred to the conversion element C12 is read to the signal line Sig1.
  • the amount of charge read here is a value obtained by multiplying the amount of charge obtained by the conversion element C11 by the capacitance ratio of the conversion element C11 and the conversion element C12. For example, when the capacitances of the conversion element C11 and the conversion element C12 are equal to each other, half of the charge obtained by the conversion element C11 is read out to the signal line Sig1. Thereafter, the radiation imaging apparatus 110 may calculate the signal value of the pixel 201 including the conversion element C11 by doubling the read signal. Instead, the radiation imaging apparatus 110 may generate an image with an expanded dynamic range by using the read signal as it is.
  • the radiation imaging system of the second embodiment is different from the radiation imaging system 100 of the first embodiment in that the radiation imaging apparatus 110 includes the pixel array 500 of FIG. 5 instead of the pixel array 200 of FIG. It may be the same. Therefore, the description which may be the same as that of the first embodiment is omitted below.
  • the pixel array 500 includes, for example, a plurality of pixels 501 arranged in an array, a plurality of drive lines Vg1 to Vg5, a plurality of signal lines Sig1 to Sig2, and a bias line Bs.
  • the pixel array 500 includes a plurality of conversion elements C11 to C44 and a plurality of switch elements S11 to S44, S11 'to S44'.
  • the conversion elements C11 to C44 are collectively referred to as the conversion element C
  • the switch elements S11 to S44 and S11 'to S44' are collectively referred to as the switch element S.
  • Each pixel 501 is configured by a combination of one conversion element C and two switch elements S.
  • the pixel 201 in the first row and the second column is configured by a combination of the conversion element C12 and the switch elements S12 and S12 '.
  • the control terminals of the two switch elements S of the pixels 201 in the first row and even column are connected to the drive line Vg1.
  • the control terminal of one switch element S is connected to the drive line Vg1
  • the control terminal of the other switch element S is connected to the drive line Vg2. Yes.
  • the conversion element C of each pixel 201 is connected to the signal line Sig via two switch elements S that are directly connected.
  • switch elements S11 and S11 ' are connected in series between the conversion element C11 and the signal line Sig1.
  • the switch element S11 is connected to the signal line Sig1 via the switch element S11 '.
  • Switching elements S12 and S12 ' are connected in series between the conversion element C12 and the signal line Sig1.
  • Switch elements S22 and S22 ' are connected in series between the conversion element C22 and the signal line Sig1.
  • the conversion element C12 and the conversion element C22 are arranged along the direction in which the signal line Sig1 extends.
  • the conversion element C11 and the conversion element C12 are arranged along the direction in which the drive line Vg1 extends.
  • the number of signal lines Sig is half of the number of columns of the pixel array 200.
  • the number of drive lines Vg is only one more than the number of rows of the pixel array 200. Therefore, the number of contacts between the pixel array 200 and the peripheral circuit (the drive circuit 210 and the readout circuit 220) is compared with a radiation detection panel having a drive line for each pixel row and a signal line for each pixel column ( The total number of drive lines Vg and signal lines Sig) is reduced. As a result, the configuration of the peripheral circuit is simplified.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg1.
  • the off signal is supplied to the drive line Vg2, the switch element S11 is off, and the conversion element C11 and the signal line Sig1 are non-conductive. Therefore, the charge obtained by the conversion element C11 is not read out to the signal line Sig1 at this time.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg2.
  • the switch element S11 is turned on, but the switch element S11 'is off, so that the conversion element C11 and the signal line Sig1 are in a non-conductive state. Further, since the conversion element C11 is not connected to another conversion element via the switch element S11, the charge of the conversion element C11 is not transferred anywhere.
  • the drive circuit 210 sequentially supplies an ON signal to the drive lines Vg3 to Vg5. As a result, the charges obtained by the conversion elements C32 and C42 are similarly read out to the signal line Sig1. This completes the first partial read operation.
  • the control circuit 112 performs a second partial read operation.
  • the second partial read operation charges are read in the order from the pixel 201 in the first row to the pixel 201 in the last row (fourth row), as in the first partial read operation.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg1 and Vg2.
  • the switch elements S11, S11 ′, S12, and S12 ′ are turned on, so that the conversion element C11 and the signal line Sig1 are in a conductive state, and the charge obtained by the conversion element C11 is read out to the signal line Sig1. It is.
  • the switch element S21 since the charge obtained by the conversion element C12 has already been read out by the first partial read operation, only the charge obtained by the conversion element C11 is read out. Since the on signal is supplied to the drive line Vg2, the switch element S21 'is also turned on. However, since the switch element S21 is off, the charge obtained by the conversion element C21 is not read out to the signal line Sig1.
  • the drive circuit 210 sequentially supplies an ON signal to the drive lines Vg2 to Vg5 in units of two. As a result, the charges obtained by the conversion elements C21, C31, C41 are similarly read out to the signal line Sig1. This completes the second partial read operation.
  • the control of the drive circuit 210 can be simplified.
  • a radiation imaging system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the radiation imaging system of the third embodiment is different in that the radiation imaging apparatus 110 includes the pixel array 700 of FIG. 7 instead of the pixel array 200 of FIG. 2, and other points are different from the radiation imaging system 100 of the first embodiment. It may be the same. Therefore, the description which may be the same as that of the first embodiment is omitted below.
  • the pixel array 700 includes, for example, a plurality of pixels 701 arranged in an array, a plurality of drive lines Vg1 to Vg3, a plurality of signal lines Sig1 to Sig4, and a bias line Bs.
  • the pixel array 700 includes a plurality of conversion elements C11 to C44 and a plurality of switch elements S11 to S44.
  • the conversion elements C11 to C44 are collectively referred to as the conversion element C
  • the switch elements S11 to S44 are collectively referred to as the switch element S.
  • Each pixel 701 is configured by a combination of one conversion element C and one switch element S.
  • the pixel 701 in the first row and the second column is configured by a combination of the conversion element C12 and the switch element S12.
  • the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the first row is connected to the drive line Vg1.
  • the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the second row is connected to the drive line Vg2.
  • the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the third row is connected to the drive line Vg2.
  • the control terminal of the switch element S of the pixel 201 in the fourth row is connected to the drive line Vg3.
  • the conversion elements C of the pixels 201 in the odd-numbered rows are connected to the signal line Sig via the switch elements S included in the same pixel.
  • the conversion elements C of the pixels 201 in the even-numbered rows receive signals via the switch elements S included in the same pixel and the switch elements S of the pixels adjacent to this pixel in the column direction (direction in which the signal line Sig extends). Connected to the line Sig.
  • the switch element S11 is connected between the conversion element C11 and the signal line Sig1.
  • Switch elements S11 and S21 are connected in series between the conversion element C21 and the signal line Sig1.
  • the switch element S21 is connected to the signal line Sig1 via the switch element S11.
  • a switch element S31 is connected between the conversion element C31 and the signal line Sig1.
  • the conversion element C11, the conversion element C21, and the conversion element C31 are arranged along the direction in which the signal line Sig1 extends.
  • the number of drive lines Vg only needs to be one more than half the number of rows of the pixel array 200.
  • the number of signal lines Sig is the same as the number of columns of the pixel array 200. Therefore, the number of contacts between the pixel array 200 and the peripheral circuit (the drive circuit 210 and the readout circuit 220) is compared with a radiation detection panel having a drive line for each pixel row and a signal line for each pixel column ( The total number of drive lines Vg and signal lines Sig) is reduced. As a result, the configuration of the peripheral circuit is simplified.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg1.
  • the switch element S11 is turned on and the conversion element C11 and the signal line Sig1 are in a conductive state, so that the charge obtained by the conversion element C11 is read out to the signal line Sig1.
  • the off signal is supplied to the drive line Vg2, the switch element S21 is off, and the conversion element C21 and the signal line Sig1 are non-conductive. Therefore, the charge obtained by the conversion element C21 is not read out to the signal line Sig1 at this time.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg2.
  • the switch element S31 is turned on and the conversion element C31 and the signal line Sig1 are in a conductive state, so that the charge obtained by the conversion element C31 is read out to the signal line Sig1.
  • the switch element S21 is also turned on, the conversion element C11 and the conversion element C21 are brought into conduction through the switch element S21. Therefore, a part of the electric charge obtained by the conversion element C21 is transferred to the conversion element C11.
  • the off signal is supplied to the drive line Vg1, the switch element S11 is off, and the conversion element C21 and the signal line Sig1 are non-conductive.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive line Vg3. This completes the first partial read operation.
  • the control circuit 112 performs a second partial read operation.
  • the second partial read operation charges are read in the order from the pixel 201 in the last row (fourth row) to the pixel 201 in the first row, contrary to the first partial read operation.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg2 and Vg3.
  • the switch elements S31 and S41 are turned on, the conduction between the conversion element C41 and the signal line Sig1 is established, and the charge obtained by the conversion element C41 is read out to the signal line Sig1.
  • part of the charge obtained by the conversion element C41 is transferred to the conversion element C31.
  • the conversion element C31 and the signal line Sig1 are in a conductive state, this part of the charge is transferred. At the same time, the electric charge obtained by the conversion element C41 is read out to the signal line Sig1. Further, since the charge obtained by the conversion element C31 has already been read out by the first partial read operation, only the charge obtained by the conversion element C41 is read out. Since the ON signal is supplied to the drive line Vg2, the switch element S21 is also turned on. However, since the switch element S11 is OFF, the charge obtained by the conversion element C21 is not read out to the signal line Sig1.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg1 and V2.
  • the charge obtained by the conversion element C21 is read out to the signal line Sig1. This completes the second partial read operation.
  • the signal line Sig is provided for each pixel column, an image can be read at a higher speed than in the first embodiment.
  • a radiation imaging system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the radiation imaging system of the fourth embodiment differs from the radiation imaging system 100 of the first embodiment in that the radiation imaging apparatus 110 includes the pixel array 900 of FIG. 9 instead of the pixel array 200 of FIG. It may be the same. Therefore, the description which may be the same as that of the first embodiment is omitted below.
  • the pixel array 900 includes, for example, a plurality of pixels 901 arranged in an array, a plurality of drive lines Vg1 to Vg6, a signal line Sig1, and a bias line Bs.
  • the pixel array 900 includes a plurality of conversion elements C11 to C44 and a plurality of switch elements S11 to S44, S11 'to S44', S11 "to S44".
  • the conversion elements C11 to C44 are collectively referred to as a conversion element C
  • the switch elements S11 to S44, S11 'to S44', and S11 "to S44" are collectively referred to as a switch element S.
  • the signal line Sig1 may be referred to as a signal line Sig.
  • Each pixel 901 is configured by a combination of one conversion element C and three switch elements S.
  • the pixel 201 in the first row and the second column is configured by a combination of the conversion element C12 and the switch elements S12, S12 ', S12 ".
  • the control terminals of the three switch elements S of the pixels 201 in the first row and the first column are connected to the drive line Vg1.
  • the control terminals of two switch elements S are connected to the drive line Vg1, and the control terminal of one switch element S is connected to the drive line Vg2. Yes.
  • the control terminals of two switch elements S are connected to the drive line Vg1, and the control terminal of one switch element S is connected to the drive line Vg3. Yes.
  • the control terminal of one switch element S is connected to the drive line Vg1, and the control terminal of one switch element S is connected to the drive line Vg2, The control terminal of one switch element S is connected to the drive line Vg3.
  • the pixel array 900 includes five or more columns of pixels 901, the configuration of the first column to the fourth column may be repeated.
  • the conversion element C of each pixel 201 is connected to the signal line Sig via three switch elements S connected in series.
  • switch elements S11, S11 ′, S11 ′′ are connected in series between the conversion element C11 and the signal line Sig1.
  • Switch elements S12, S12 ′, S12 ′′ are connected between the conversion element C12 and the signal line Sig1.
  • the switch elements S12, S12 ′ are connected to the signal line Sig1 via the switch element S12 ′′.
  • the switch elements S13, S13 ′, S13 ′′ are connected in series between the conversion element C13 and the signal line Sig1. Yes.
  • the switch elements S13 ′′ and S13 ′ are connected to the signal line Sig1 via the switch element S13.
  • the switch elements S14, S14 ′ and S14 ′′ are connected in series between the conversion element C14 and the signal line Sig1. Yes.
  • the switch element S14 ′′ is connected to the signal line Sig1 via the switch elements S14 and S14 ′.
  • the switch elements S21, S21 ′ and S21 ′′ are connected in series between the conversion element C21 and the signal line Sig1. Yes.
  • the conversion element C11 and the conversion element C21 are arranged along the direction in which the signal line Sig1 extends.
  • the conversion element C11, the conversion element C12, the conversion element C13, and the conversion element C14 are arranged along the direction in which the drive line Vg1 extends.
  • the number of signal lines Sig is 1 ⁇ 4 of the number of columns of the pixel array 200.
  • the number of drive lines Vg is only two more than the number of rows of the pixel array 200. Therefore, compared to the first embodiment, the number of contacts (total number of drive lines Vg and signal lines Sig) between the pixel array 200 and peripheral circuits (drive circuit 210 and readout circuit 220) is reduced. As a result, the configuration of the peripheral circuit is further simplified.
  • the read operation in the fourth embodiment will be described in detail with reference to FIG.
  • four partial read operations are performed.
  • reading of electric signals from the pixels 201 in the first row will be described, but the same applies to the pixels 201 in other rows.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal only to the drive line Vg1.
  • the switch elements S11, S11 ′, and S11 ′′ are turned on and the conductive state is established between the conversion element C11 and the signal line Sig1.
  • charges are read from the conversion element C11 to the signal line Sig1.
  • the switch elements S12 ′′, S13, S14, and S14 ′ are off, the charges obtained by the conversion elements C12, C13, and C14 are not read out to the signal line Sig1.
  • the off signal is supplied to the drive line Vg1, and therefore the charge obtained by the conversion elements C12, C13, and C14 is not read to the signal line Sig1.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg1 and Vg2.
  • the switch elements S12, S12 ′, and S12 ′′ are turned on and the conductive state is established between the conversion element C12 and the signal line Sig1.
  • the switch elements S13 and S14 ′′ are off, the conversion element The charges obtained by C13 and C14 are not read out to the signal line Sig1. Further, the electric charge obtained by the conversion element C11 has already been read out.
  • the off signal is supplied to the drive line Vg1, so that the charge obtained by the conversion elements C13 and C14 is not read to the signal line Sig1.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg1 and Vg3.
  • the switch elements S13, S13 ′, S13 ′′ are turned on, and the conductive state is established between the conversion element C13 and the signal line Sig1.
  • the switch element S14 ′ is off, the conversion element C14 The obtained charge is not read out to the signal line Sig1, and the charge obtained from the conversion elements C11 and C12 has already been read out.
  • an off signal is sent to the drive line Vg1. Therefore, the electric charge obtained by the conversion element C14 is not read out to the signal line Sig1.
  • the drive circuit 210 supplies an ON signal to the drive lines Vg1, Vg2, and Vg3.
  • the switch elements S14, S14 ', S14 "are turned on, and the conversion element C14 and the signal line Sig1 are in a conductive state.
  • the charges of the conversion elements C11, C12, C13 have already been read.

Abstract

放射線撮像装置は、放射線を電気信号に変換する複数の変換素子と、複数の変換素子で得られた電気信号を読み出すための信号線と、複数の変換素子と信号線との間に接続されている複数のスイッチ素子と、複数のスイッチ素子の制御端子に接続されている複数の駆動線と、を備える。第１変換素子と信号線との間は、第１駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態である。第２変換素子と信号線との間は、第２駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態である。第３変換素子と信号線との間は、第１駆動線に接続されたスイッチ素子及び第２駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態である。

Description

放射線撮像装置及び放射線撮像システム
　本発明は、放射線撮像装置及び放射線撮像システムに関する。
　放射線によって形成される光学像を電気的に撮像する放射線撮像装置は、画素アレイの周囲に配される周辺回路として、画素アレイを駆動するための駆動回路と、画素アレイから電気信号を読み出すための読出し回路とを有する。特許文献１に記載された放射線撮像装置では、画素アレイと読出し回路との間にマルチプレクサが接続されており、複数の信号線を切り替えて読出し回路に信号が読み出される。これによって、読出し回路の構成が簡略化される。
特開平８－２５６２９２号公報
　信号線には、ゲート線やバイアス線、トランジスタとの間の寄生容量に起因するｋＴＣノイズが発生する。ｋＴＣノイズを除去するために、相関二重サンプリングが行われる。具体的に、信号線の電位をリセットした後に発生するｋＴＣノイズをサンプリングし、画素アレイから読み出された信号からこのノイズを減算することによりＫＴＣノイズが除去される。特許文献１に記載された構成では、読出し回路に接続する信号線をマルチプレクサで切り替えるので、選択していない信号線を読み出す際に、この信号線のｋＴＣノイズを除去できない。
　本発明は、信号線で発生するノイズの除去を可能にしつつ、画素アレイと周辺回路との間のコンタクト数を低減するための技術を提供することを目的とする。上記課題に鑑みて、放射線を電気信号に変換する複数の変換素子と、前記複数の変換素子で得られた電気信号を読み出すための信号線と、前記複数の変換素子と前記信号線との間に接続されている複数のスイッチ素子と、前記複数のスイッチ素子の制御端子に接続されている複数の駆動線と、を備え、前記複数の変換素子は、第１変換素子と第２変換素子と第３変換素子とを含み、前記複数の駆動線は、第１駆動線と第２駆動線とを含み、前記第１変換素子と前記信号線との間は、前記第１駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態であり、前記第２変換素子と前記信号線との間は、前記第２駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態であり、前記第３変換素子と前記信号線との間は、前記第１駆動線に接続されたスイッチ素子及び前記第２駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態であることを特徴とする放射線撮像装置が提供される。
本発明の第１実施形態の放射線撮像システムの構成例を説明する図。 本発明の第１実施形態の放射線撮像装置の構成例を説明する図。 本発明の第１実施形態の画素の断面構造例を説明する図。 本発明の第１実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。 本発明の第２実施形態の放射線撮像装置の構成例を説明する図。 本発明の第２実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。 本発明の第３実施形態の放射線撮像装置の構成例を説明する図。 本発明の第３実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。 本発明の第４実施形態の放射線撮像装置の構成例を説明する図。 本発明の第４実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。
　添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。様々な実施形態を通じて同様の要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、各実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。
　＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の第１実施形態の放射線撮像システム１００の構成例を示す。放射線撮像システム１００は、放射線で形成される光学像を電気的に撮像し、電気的な放射線画像を得るように構成されている。放射線は、典型的にはＸ線であるが、α線、β線、γ線などであってもよい。放射線撮像システム１００は、例えば、放射線撮像装置１１０、コンピュータ１２０、曝射制御装置１３０及び放射線源１４０を備える。
　放射線源１４０は、曝射制御装置１３０からの曝射指令（放射指令）に従って放射線の照射を開始する。放射線源１４０から照射された放射線は、被写体１５０を通って放射線撮像装置１１０に入射する。放射線源１４０はまた、曝射制御装置１３０からの停止指令に従って放射線の照射を停止する。
　放射線撮像装置１１０は、放射線検出パネル１１１と、制御回路１１２とを含む。放射線検出パネル１１１は、放射線撮像装置１１０に入射した放射線に応じた放射線画像データを生成し、コンピュータ１２０へ送信する。放射線画像データとは、放射線画像を表すデータである。制御回路１１２は、放射線検出パネル１１１の動作を制御する。例えば、制御回路１１２は、放射線検出パネル１１１から得られる信号に基づいて、放射線源１４０からの放射線の照射を停止させるための停止信号を生成する。停止信号は、曝射制御装置１３０に供給される。曝射制御装置１３０は、停止信号に応答して、放射線源１４０に対して停止指令を送る。制御回路１１２は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）のような専用回路で構成されてもよい。これに代えて、制御回路１１２は、プロセッサのような汎用処理回路とメモリのような記憶回路との組み合わせによって構成されてもよい。この場合に、記憶回路に格納されたプログラムを汎用処理回路が実行することによって、制御回路１１２の機能が実現されてもよい。
　コンピュータ１２０は、放射線撮像装置１１０および曝射制御装置１３０を制御する制御部と、放射線撮像装置１１０から放射線画像データを受信する受信部と、放射線撮像装置１１０によって得られた信号（放射線画像データ）を処理する信号処理部とを有する。制御部、受信部及び信号処理部はそれぞれ、制御回路１１２と同様に、専用回路によって構成されてもよいし、汎用処理回路と記憶回路との組み合わせによって構成されてもよい。一例において、曝射制御装置１３０は、曝射スイッチを有し、ユーザによって曝射スイッチがオンされると、曝射指令を放射線源１４０に送るとともに、放射線の照射開始を示す開始通知をコンピュータ１２０に送る。開始通知を受けたコンピュータ１２０は、開始通知に応答して、放射線の照射開始を放射線撮像装置１１０の制御回路１１２に通知する。
　図２は、放射線検出パネル１１１の構成例を示す。放射線検出パネル１１１は、例えば、画素アレイ２００、駆動回路２１０、読出し回路２２０、バッファ回路２３０及びＡＤ変換器２４０を備える。駆動回路２１０及び読出し回路２２０は、画素アレイ２００の周辺回路として機能する。画素アレイ２００は、例えば、アレイ状に配された複数の画素２０１と、複数の駆動線Ｖｇ１～Ｖｇ５と、複数の信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇ２と、バイアス線Ｂｓとによって構成される。図２では、説明のために、画素アレイ２００は、４行×４列の画素２０１で構成されている。しかし、実際には、より多くの画素２０１が配されうる。一例において、放射線検出パネル１１１は、１７インチの寸法を有し、約３０００行×約３０００列の画素２０１を有する。各画素２０１は、変換素子とスイッチ素子とによって構成される。
　画素アレイ２００は、複数の変換素子Ｃ１１～Ｃ４４と、複数のスイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４とを含む。以下の説明において、変換素子Ｃ１１～Ｃ４４を総称して変換素子Ｃと表す。変換素子Ｃに関する説明は、変換素子Ｃ１１～Ｃ４４のそれぞれに当てはまる。同様に、スイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４、駆動線Ｖｇ１～Ｖｇ５及び信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇ２を総称して、それぞれスイッチ素子Ｓ、駆動線Ｖｇ及び信号線Ｓｉｇと表す。画素アレイ２００の各行を図面の上側から順に１行目から４行目と呼び、画素アレイ２００の各列を図面の左側から順に１列目から４列目と呼ぶ。各画素２０１は、１つの変換素子Ｃと１つのスイッチ素子Ｓとの組み合わせによって構成される。例えば、１行目かつ２列目にある画素２０１は、変換素子Ｃ１２とスイッチ素子Ｓ１２との組み合わせによって構成される。
　各画素２０１において、変換素子Ｃは入射した放射線を電気信号（例えば、電荷）に変換し、スイッチ素子Ｓは、変換素子Ｃと、この変換素子Ｃに対応する信号線Ｓｉｇとの間に接続されている。例えば、複数の変換素子Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２が接続されている。スイッチ素子Ｓがオンになると、変換素子Ｃと信号線Ｓｉｇとの間が導通状態となり、変換素子Ｃで得られた電気信号（例えば、変換素子Ｃに蓄積された電荷）が信号線Ｓｉｇに転送される。変換素子Ｃは、例えば、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするＭＩＳ型フォトダイオードであってもよい。これに代えて、変換素子Ｃは、ＰＩＮ型フォトダイオードであってもよい。変換素子Ｃは、放射線を直接に電荷に変換する直接型として構成されてもよいし、放射線を光に変換した後に、この光を検出する間接型として構成されてもよい。間接型では、シンチレータが複数の画素２０１によって共有されてもよい。
　スイッチ素子Ｓは、例えば、制御端子（ゲート）と２つの主端子（ソース、ドレイン）とを有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのトランジスタで構成される。変換素子Ｃは、２つの主電極を有し、変換素子Ｃの一方の主電極は、スイッチ素子Ｓの２つの主端子のうちの一方に接続され、変換素子の他方の主電極は、共通のバイアス線Ｂｓを介してバイアス電源Ｖｓに接続されている。バイアス電源Ｖｓは、バイアス電圧を生成する。
　１行目かつ偶数列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続され、１行目かつ奇数列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ２に接続されている。２行目かつ偶数列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ２に接続され、２行目かつ奇数列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ３に接続されている。３行目、４行目についても同様である。また、１列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの一方の主端子は同じ画素２０１の変換素子Ｃに接続され、他方の主端子は２列目の画素２０１の変換素子Ｃに接続されている。すなわち、１列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓは、２列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓを介して信号線Ｓｉｇに接続されている。２列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの一方の主端子は同じ画素２０１の変換素子Ｃに接続され、他方の主端子は信号線Ｓｉｇに接続されている。すなわち、２列目の画素２０１のスイッチ素子Ｓは、同じ画素の変換素子Ｃと信号線Ｓｉｇとの間に接続されている。３列目、４列目についても同様である。
　例えば、変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１２が接続されている。変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２が直列に接続されている。スイッチ素子Ｓ１１は、スイッチ素子Ｓ１２を介して信号線Ｓｉｇ１に接続されている。変換素子Ｃ２２と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ２２が接続されている。変換素子Ｃ１２と変換素子Ｃ２２とは、信号線Ｓｉｇ１が延びる方向に沿って並んでいる。変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ１２とは、駆動線Ｖｇ１が延びる方向に沿って並んでいる。
　このような接続形態では、信号線Ｓｉｇの本数が画素アレイ２００の列数の半分で済む。また、駆動線Ｖｇの本数は、画素アレイ２００の行数よりも１本多いだけである。そのため、画素行ごとに駆動線を有し、画素列ごとに信号線を有する放射線検出パネルと比較して、画素アレイ２００と周辺回路（駆動回路２１０と読出し回路２２０）との間のコンタクト数（駆動線Ｖｇと信号線Ｓｉｇとの合計本数）が低減される。その結果、周辺回路の構成が簡略化される。
　３つの変換素子Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２２に着目して、これらと信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるための条件を説明する。変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間は、駆動線Ｖｇ１に接続されたスイッチ素子Ｓ１２がオンの場合に導通状態であり、駆動線Ｖｇ１に接続されたスイッチ素子Ｓ１２がオフの場合に非導通状態である。変換素子Ｃ２２と信号線Ｓｉｇ１との間は、駆動線Ｖｇ２に接続されたスイッチ素子Ｓ２２がオンの場合に導通状態であり、駆動線Ｖｇ２に接続されたスイッチ素子Ｓ１２がオフの場合に非導通状態である。変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間は、駆動線Ｖｇ１に接続されたスイッチ素子Ｓ１２及び駆動線Ｖｇ２に接続されたスイッチ素子Ｓ１１がオンの場合に導通状態であり、これらの少なくとも一方がオフの場合に非導通状態である。
　駆動回路２１０は、制御回路１１２から供給される制御信号に従って、駆動線Ｖｇを通じて各画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子に駆動信号を供給する。制御信号は、スイッチ素子Ｓをオンにするためのオン信号（以下の説明ではハイレベルの電圧）と、スイッチ素子Ｓをオフにするためのオフ信号（以下の説明ではローレベルの電圧）とを含む。駆動回路２１０は、例えばシフトレジスタを含み、このシフトレジスタは、制御回路１１２から供給される制御信号（例えば、クロック信号）に従ってシフト動作を行う。駆動回路２１０の動作例については後述する。
　読出し回路２２０は、変換素子Ｃで得られ、信号線Ｓｉｇに現れた電気信号を増幅して読み出す。読出し回路２２０は、１本の信号線Ｓｉｇごとに１つの増幅回路２２１を含む。図２の例では画素アレイ２００が２本の信号線Ｓｉｇを有するので、読出し回路２２０は２つの増幅回路２２１を含む。各列増幅部ＣＡは、例えば、積分増幅器２２２、可変増幅器２２３、スイッチ素子２２４、容量２２５及びバッファ回路２２６を含む。スイッチ素子２２４及び容量２２５はサンプルホールド回路を構成する。積分増幅器２２２は、例えば、演算増幅器と、この演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に並列に接続された積分容量及び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には、基準電源Ｖｒｅｆから基準電圧が供給される。制御回路１１２から供給される制御信号ＲＣ（リセットパルス）に応じてリセットスイッチがオンになると、積分容量がリセットされるとともに信号線Ｓｉｇの電位が基準電位にリセットされる。
　可変増幅器２２３は、積分増幅器２２２からの信号を、設定された増幅率で増幅する。サンプルホールド回路は、可変増幅器２２３からの信号をサンプルホールドする。サンプルホールド回路を構成するスイッチ素子２２４のオンオフは、制御回路１１２から供給される制御信号ＳＨによって制御される。バッファ回路２２６は、サンプルホールド回路からの信号をバッファリング（インピーダンス変換）して出力する。
　読出し回路２２０はまた、複数の増幅回路２２１からの信号を所定の順序で選択して出力するマルチプレクサ２２７を含む。マルチプレクサ２２７は、例えば、シフトレジスタを含み、このシフトレジスタは、制御回路１１２から供給される制御信号（例えば、クロック信号）に従ってシフト動作を行う。このシフト動作によって、複数の増幅回路２２１からの１つの信号が選択される。
　バッファ回路２３０は、マルチプレクサ２２７から出力される信号をバッファリング（インピーダンス変換）する。ＡＤ変換器２４０は、バッファ回路２３０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換器２４０の出力、即ち、放射線画像データは、コンピュータ１２０に送信される。
　図３は、１つの画素２０１の断面構造の一例を模式的に示す。画素２０１は、ガラス基板等の絶縁性基板３０１の上に形成される。画素２０１は、絶縁性基板３０１の上に、導電層３０２、絶縁層３０３、半導体層３０４、不純物半導体層３０５及び導電層３０６を有する。導電層３０２は、スイッチ素子Ｓを構成するトランジスタ（例えばＴＦＴ）のゲートを構成する。絶縁層３０３は、導電層３０２を覆うように配置される。半導体層３０４は、導電層３０２のうちゲートを構成する部分の上に絶縁層３０３を介して配置されている。不純物半導体層３０５は、スイッチ素子Ｓを構成するトランジスタの２つの主端子（ソース、ドレイン）を構成するように半導体層３０４の上に配置されている。導電層３０６は、スイッチ素子Ｓを構成するトランジスタの２つの主端子（ソース、ドレイン）にそれぞれ接続された配線パターンを構成している。導電層３０６の一部は信号線Ｓｉｇを構成し、他の一部は変換素子Ｃとのスイッチ素子Ｓとを接続するための配線パターンを構成している。
　画素２０１は、絶縁層３０３及び導電層３０６を覆う層間絶縁膜３０７を更に有する。層間絶縁膜３０７には、導電層３０６（スイッチ素子Ｓ）と接続するためのコンタクトプラグ３０８が設けられている。画素２０１は、層間絶縁膜３０７の上に、導電層３０９、絶縁層３１０、半導体層３１１、不純物半導体層３１２、導電層３１３、保護層３１４、接着層３１５及びシンチレータ層３１６をこの順に更に有する。これらの層によって、間接型の変換素子Ｃが構成される。導電層３０９及び導電層３１３は、変換素子Ｃを構成する光電変換素子の下部電極及び上部電極をそれぞれ構成する。導電層３１３は、例えば、透明材料で構成される。導電層３０９、絶縁層３１０、半導体層３１１、不純物半導体層３１２及び導電層３１３は、光電変換素子としてのＭＩＳ型センサを構成している。不純物半導体層３１２は、例えば、ｎ型の不純物半導体層で形成される。シンチレータ層３１６は、例えば、ガドリニウム系の材料、または、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）の材料で構成され、放射線を光に変換する。
　上述の例にかえて、変換素子Ｃは、入射した放射線を直接に電気信号（電荷）に変換する直接型の変換素子として構成されてもよい。直接型の変換素子Ｃとして、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等を主材料とする変換素子がある。変換素子Ｃは、ＭＩＳ型に限定されず、例えば、ｐｎ型やＰＩＮ型のフォトダイオードでもよい。
　図３に示された例では、画素アレイ２００が形成された面に対する正投影（平面視）において、複数の信号線Ｓｉｇのそれぞれが変換素子Ｃの一部と重なっている。このような構成は、各画素２０１の変換素子Ｃの面積が大きくなるという点で有利であるが、一方で、信号線Ｓｉｇと変換素子Ｃとの間の容量結合が大きくなるという点で不利である。変換素子Ｃに放射線が入射し、変換素子Ｃに電荷が蓄積されて導電層３０９（下部電極）の電位が変化した場合に、信号線Ｓｉｇと変換素子Ｃとの間の容量結合によって信号線Ｓｉｇの電位も変化する。
　図４を参照しながら放射線撮像システム１００の動作例を説明する。放射線撮像システム１００の動作は、コンピュータ１２０によって制御される。放射線撮像装置１１０の動作は、コンピュータ１２０による制御の下で、制御回路１１２によって制御される。図４に示される動作は、例えば、放射線撮像システム１００のユーザが指示することによって開始される。
　図４の「動作」は、放射線撮像システム１００の動作を示す。放射線撮像システム１００の動作は、待機シーケンス、放射線画像取得シーケンス及びオフセット画像取得シーケンスを含む。待機シーケンスは、放射線の照射開始を待機している間に行われる一連の動作である。放射線画像取得シーケンスは、放射線画像を取得するための一連の動作である。オフセット画像取得シーケンスは、オフセット画像を取得するための一連の動作である。オフセット画像とは、放射線撮像装置１１０に放射線が照射されていない状態で各画素２０１から得られた信号によって形成される画像のことである。図４の「放射線」は、放射線の照射の有無を示す。ローレベルは放射線が照射されていないことを示し、ハイレベルは放射線が照射されていることを示す。図４の「Ｖｇ１」～「Ｖｇ５」は、駆動回路２１０から各駆動線Ｖｇ１～Ｖｇ５に供給される駆動信号のレベルを示す。ローレベル（オフ信号）の駆動信号が供給された駆動線Ｖｇに接続されたスイッチ素子Ｓはオフであり、ハイレベル（オン信号）の駆動信号が供給された駆動線Ｖｇに接続されたスイッチ素子Ｓはオンである。図４の「Ｓｉｇ１」、「Ｓｉｇ２」は、各信号線Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ２を通じて信号が読み出されているか否かと、読出し対象の変換素子Ｃとを示す。ローレベルは信号が読み出されていないことを示し、ハイレベルは信号が読み出されていることを示す。また、ハイレベルの場合に、読出し対象の変換素子Ｃの符号を示す。
　待機シーケンス中に、放射線撮像装置１１０は、リセット動作を繰り返す。リセット動作とは、各画素２０１の変換素子Ｃに蓄積されている暗電荷をリセットする動作のことである。暗電荷とは、変換素子Ｃに放射線が入射していないのにもかかわらず発生する電荷のことである。１行目の画素２０１から最終行（４行目）の画素２０１まで順に変換素子Ｃのリセットを行うことを１回のリセット動作と呼ぶ。放射線撮像装置１１０は、このリセット動作を繰り返し行う。リセット動作の実行中に、制御回路１１２は、積分増幅器２２２のリセットスイッチにアクティブレベルのリセットパルスを供給する。これによって、信号線Ｓｉｇが基準電位にリセットされる。１回のリセット動作で、駆動回路２１０は、１行目の画素２０１をリセットするために、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ２にオン信号を供給する。これによって、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるととともに、変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になる。変換素子Ｃ１３、Ｃ１４についても同様である。続いて、駆動回路２１０は、２行目の画素２０１をリセットするために、駆動線Ｖｇ２、Ｖｇ３にオン信号を供給する。以下同様にして、駆動回路２１０は、４行目の画素２０１までリセットする。
　制御回路１１２は、例えば、曝射制御装置１３０からコンピュータ１２０を介して供給される開始通知に基づいて、放射線源１４０からの放射線の照射が開始されることを認識し、待機シーケンスから放射線画像取得シーケンスに移行する。これに代えて、放射線撮像装置１１０は、画素アレイ２００のバイアス線Ｂｓ又は信号線Ｓｉｇ等を流れる電流を検出する検出回路を有してもよく、この検出回路の出力に基づいて放射線源１４０からの放射線の照射の開始を認識してもよい。
　放射線画像取得シーケンスは、蓄積動作と読出し動作とを含む。蓄積動作で、駆動回路２１０は、所定の時間、各駆動線Ｖｇ１～Ｖｇ５にオフ信号を供給する。これによって、各変換素子Ｃに入射した放射線に応じた電荷が変換素子Ｃに蓄積される。続いて、読出し動作で、制御回路１１２は、各変換素子Ｃに蓄積された電荷（電気信号）を読み出す。本実施形態で、読出し動作は２回の部分読出し動作に分けて行われる。具体的に、制御回路１１２は、１回目の部分読出し動作で偶数列の画素２０１の変換素子Ｃから電荷を読み出し、２回目の部分読出し動作で奇数列の画素２０１の変換素子Ｃから電荷を読み出す。
　以下、読出し動作について詳細に説明する。以下では、信号線Ｓｉｇ１を通じて読み出される電荷について主に説明するが信号線Ｓｉｇ２を通じて読み出される電荷についても同様である。まず、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１のみにオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ１２がオンとなり、変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるので、変換素子Ｃ１２で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。一方、駆動線Ｖｇ２にオフ信号が供給されているので、スイッチ素子Ｓ１１はオフのままであり、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間は非導通状態である。したがって、変換素子Ｃ１１で得られた電荷はこの時点で信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。
　変換素子Ｃ１２で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ２のみにオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ２２がオンとなり、変換素子Ｃ２２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるので、変換素子Ｃ２２で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。また、スイッチ素子Ｓ１１もオンとなるので、変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ１２との間がスイッチ素子Ｓ１１を通じて導通状態になる。そのため、変換素子Ｃ１１で得られた電荷の一部が変換素子Ｃ１２に転送される。一方、駆動線Ｖｇ１にオフ信号が供給されているので、スイッチ素子Ｓ１２はオフであり、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間は非導通状態である。したがって、変換素子Ｃ１１で得られた電荷はこの時点で信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。変換素子Ｃ２２で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ３～Ｖｇ５に順にオン信号を供給する。これによって、変換素子Ｃ３２、Ｃ４２で得られた電荷が同様に信号線Ｓｉｇ１に読み出される。以上で１回目の部分読出し動作が終了する。
　続いて、制御回路１１２は、２回目の部分読出し動作を行う。２回目の部分読出し動作では、１回目の部分読出し動作とは逆に、最終行（４行目）の画素２０１から１行目の画素２０１への順に電荷が読み出される。まず、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ４、Ｖｇ５にオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ４１、Ｓ４２がオンとなり、変換素子Ｃ４１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になり、変換素子Ｃ４１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。１回目の部分読出し動作において、変換素子Ｃ４１で得られた電荷の一部が変換素子Ｃ４２に転送されているが、変換素子Ｃ４２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態なので、この一部の電荷もあわせて、変換素子Ｃ４１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。また、変換素子Ｃ４２で得られた電荷は１回目の部分読出し動作によって既に読み出されているので、変換素子Ｃ４１で得られた電荷のみが読み出される。駆動線Ｖｇ４にオン信号が供給されているので、スイッチ素子Ｓ３１もオンになるが、スイッチ素子Ｓ３２がオフなので、変換素子Ｃ３１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出されることはない。
　変換素子Ｃ４１で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ４～Ｖｇ１に２本単位で順にオン信号を供給する。これによって、同様にして、変換素子Ｃ３１、Ｃ２１、Ｃ１１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。以上で２回目の部分読出し動作が終了する。
　放射線撮像装置１１０は、放射線画像取得シーケンスによって得られた各変換素子Ｃの電荷をマルチプレクサ２２７、バッファ回路２３０及びＡＤ変換器２４０を通してデジタル信号としてコンピュータ１２０に送信する。各画素２０１のデータを合成することによって、放射線画像が得られる。
　次にオフセット画像取得シーケンスについて説明する。オフセット画像取得シーケンスは、リセット動作と、蓄積動作と読出し動作とを含む。制御回路１１２はまず待機シーケンスと同じリセット動作を１回行う。これによって、画素アレイ２００の状態が放射線画像取得シーケンスの開始前と同様の状態になる。その後、制御回路１１２は、放射線画像取得シーケンスと同じ蓄積動作及び読出し動作を行うことによって、オフセット画像を取得する。オフセット画像も放射線画像と同様に放射線撮像装置１１０からコンピュータ１２０へ送信される。放射線画像からオフセット画像を減算することによって、放射線の照射中に変換素子Ｃで発生した暗電荷によるオフセット成分が放射線画像から除去される。
　上述の読出し動作において、各画素２０１の感度が変化する場合がある。例えば、駆動線Ｖｇ２にオン信号が供給されると、スイッチ素子Ｓ１１、Ｓ２２がオンになる。この場合に、変換素子Ｃ１１で得られた電荷の一部が変換素子Ｃ１２に転送されるので、スイッチ素子Ｓ１２のソース・ドレイン間容量により、信号線Ｓｉｇ１の電位が変化する。その結果として、信号線Ｓｉｇ１で読み出される信号量は、変換素子Ｃ２２で得られた信号量よりも多くなる。
　また、２回目の部分読出し動作において、例えば変換素子Ｃ１１で得られた電荷は、２つのスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１２を通じて信号線Ｓｉｇ１に転送される。そのため、変換素子Ｃ１１で得られた電荷の一部が転送されずに残ってしまい、変換素子Ｃ１１を含む画素２０１の感度が低下する可能性がある。
　上述のような画素２０１の感度の変化を低減するために、放射線撮像装置１１０は、被写体が無い状態で撮影した画像で、被写体がある状態で撮影した画像を除算し、ゲイン補正を掛けることで補正してもよい。これにかえて、放射線撮像装置１１０は、１回目の部分読出し動作と２回目の部分読出し動作との感度比を予め算出しておき、この感度比を用いて画素値を補正してもよい。さらに、奇数列の画素２０１の変換素子Ｃと偶数列の画素２０１の変換素子Ｃとが互いに異なる開口率を有してもよい。または、奇数列の画素２０１のスイッチ素子Ｓと偶数列の画素２０１のスイッチ素子とが互いに異なるオン抵抗を有してもよい。
　１回目の部分読出し動作と２回目の部分読出し動作とのそれぞれを画素列単位で行うと、感度特性の違いやダーク特性の違いから画像上に縞模様が現れる可能性がある。そのため、１回目の部分読出し動作で信号が読み出される画素２０１を市松模様に配置する（この場合、２回目の部分読出し動作で信号が読み出される画素２０１も市松模様となる。）ことによって、画像上の縞模様を見えにくくしてもよい。
　上述の読出し動作のように、画素アレイ２００の全体を時間的に２回に分けて読み出すことによって、放射線撮像装置１１０の外部から混入するノイズ成分が画像に現れにくくなる。また、１回目の部分読出し動作で取得した画像をプレビュー画像に使用すれば、放射線照射後、直ちに撮影画像を技師が確認できる。
　読出し回路２２０を画素アレイ２００のどの位置に接続するかにより、画素アレイ２００内の信号線Ｓｉｇの長さが変わる。信号線Ｓｉｇは、配線長により熱雑音を発生するため、短いほど低ノイズとなる。関心領域となる画素アレイ２００の中央部の信号線Ｓｉｇの長さを短く配置することによって、関心領域のランダムノイズを低減してもよい。
　上述した動作例では、２回目の部分読出し動作が１回目の部分読出し動作とは異なる動作である。これに代えて、２回目の部分読出し動作が１回目の部分読出し動作と同じ動作であってもよい。具体的に、２回目の部分読出し動作において、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１のみにオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ１２がオンとなり、変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になる。２回目の部分読出し動作の開始時点で、変換素子Ｃ１２で得られた電荷は既に読み出されており、変換素子Ｃ１２には変換素子Ｃ１１で得られた電荷の一部が転送されている。したがって、駆動線Ｖｇ１のみにオン信号が供給された場合に、変換素子Ｃ１２に転送された一部の電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。ここで読み出される電荷量は、変換素子Ｃ１１で得られた電荷量に、変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ１２との容量比を乗じた値である。例えば、変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ１２との容量が互いに等しい場合に、変換素子Ｃ１１で得られた電荷の半分が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。その後、放射線撮像装置１１０は、読み出された信号を倍にすることによって、変換素子Ｃ１１を含む画素２０１の信号値を算出してもよい。これにかえて、放射線撮像装置１１０は、読み出された信号をそのまま使用することによって、ダイナミックレンジを拡大した画像を生成してもよい。
　＜第２実施形態＞
　図５及び図６を参照して本発明の第２実施形態の放射線撮像システムについて説明する。第２実施形態の放射線撮像システムは、放射線撮像装置１１０が図２の画素アレイ２００のかわりに図５の画素アレイ５００を備える点で異なり、その他の点は第１実施形態の放射線撮像システム１００と同じであってもよい。そのため、以下では第１実施形態と同様であってもよい説明を省略する。
　画素アレイ５００は、例えば、アレイ状に配された複数の画素５０１と、複数の駆動線Ｖｇ１～Ｖｇ５と、複数の信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇ２と、バイアス線Ｂｓとによって構成される。画素アレイ５００は、複数の変換素子Ｃ１１～Ｃ４４と、複数のスイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４、Ｓ１１’～Ｓ４４’とを含む。以下の説明において、変換素子Ｃ１１～Ｃ４４を総称して変換素子Ｃと表し、スイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４、Ｓ１１’～Ｓ４４’を総称してスイッチ素子Ｓと表す。各画素５０１は、１つの変換素子Ｃと２つのスイッチ素子Ｓとの組み合わせによって構成される。例えば、１行目かつ２列目にある画素２０１は、変換素子Ｃ１２とスイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１２’との組み合わせによって構成される。
　１行目かつ偶数列目の画素２０１の２つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続されている。１行目かつ奇数列目の画素２０１の２つのスイッチ素子Ｓのうち一方のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続され、他方のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ２に接続されている。２行目～４行目についても同様である。また、各画素２０１の変換素子Ｃは、直接に接続された２つのスイッチ素子Ｓを介して信号線Ｓｉｇに接続されている。
　例えば、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１１’が直列に接続されている。スイッチ素子Ｓ１１は、スイッチ素子Ｓ１１’を介して信号線Ｓｉｇ１に接続されている。変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１２’が直列に接続されている。変換素子Ｃ２２と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ２２、Ｓ２２’が直列に接続されている。変換素子Ｃ１２と変換素子Ｃ２２とは、信号線Ｓｉｇ１が延びる方向に沿って並んでいる。変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ１２とは、駆動線Ｖｇ１が延びる方向に沿って並んでいる。
　このような接続形態では、信号線Ｓｉｇの本数が画素アレイ２００の列数の半分で済む。また、駆動線Ｖｇの本数は、画素アレイ２００の行数よりも１本多いだけである。そのため、画素行ごとに駆動線を有し、画素列ごとに信号線を有する放射線検出パネルと比較して、画素アレイ２００と周辺回路（駆動回路２１０と読出し回路２２０）との間のコンタクト数（駆動線Ｖｇと信号線Ｓｉｇとの合計本数）が低減される。その結果、周辺回路の構成が簡略化される。
　図６を参照して、第２実施形態における読出し動作について詳細に説明する。以下では、信号線Ｓｉｇ１を通じて読み出される電荷について主に説明するが信号線Ｓｉｇ２を通じて読み出される電荷についても同様である。まず、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１のみにオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１２’がオンとなり、変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるので、変換素子Ｃ１２で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。一方、駆動線Ｖｇ２にオフ信号が供給されているので、スイッチ素子Ｓ１１はオフであり、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間は非導通状態である。したがって、変換素子Ｃ１１で得られた電荷はこの時点で信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。
　変換素子Ｃ１２で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ２のみにオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ２２、Ｓ２２’がオンとなり、変換素子Ｃ２２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるので、変換素子Ｃ２２で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。また、スイッチ素子Ｓ１１もオンとなるが、スイッチ素子Ｓ１１’がオフであるので、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間は非導通状態である。また、変換素子Ｃ１１は、スイッチ素子Ｓ１１を介して他の変換素子に接続されていないので、変換素子Ｃ１１の電荷はどこにも転送されない。変換素子Ｃ２２で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ３～Ｖｇ５に順にオン信号を供給する。これによって、変換素子Ｃ３２、Ｃ４２で得られた電荷が同様に信号線Ｓｉｇ１に読み出される。以上で１回目の部分読出し動作が終了する。
　続いて、制御回路１１２は、２回目の部分読出し動作を行う。２回目の部分読出し動作では、１回目の部分読出し動作と同じく、１行目の画素２０１から最終行（４行目）の画素２０１への順に電荷が読み出される。まず、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ２にオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１１’、Ｓ１２，Ｓ１２’がオンとなるので、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になり、変換素子Ｃ１１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。また、変換素子Ｃ１２で得られた電荷は１回目の部分読出し動作によって既に読み出されているので、変換素子Ｃ１１で得られた電荷のみが読み出される。駆動線Ｖｇ２にオン信号が供給されるので、スイッチ素子Ｓ２１’もオンになるが、スイッチ素子Ｓ２１がオフなので、変換素子Ｃ２１で得られた電荷は信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。
　変換素子Ｃ１１で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ２～Ｖｇ５に２本単位で順にオン信号を供給する。これによって、変換素子Ｃ２１、Ｃ３１、Ｃ４１で得られた電荷が同様に信号線Ｓｉｇ１に読み出される。以上で２回目の部分読出し動作が終了する。
　第２実施形態では、１回目の部分読出し動作と２回目の部分読出し動作とで駆動線Ｖｇの走査方向が同じであるので、駆動回路２１０の制御を簡易化できる。
　＜第３実施形態＞
　図７及び図８を参照して本発明の第３実施形態の放射線撮像システムについて説明する。第３実施形態の放射線撮像システムは、放射線撮像装置１１０が図２の画素アレイ２００のかわりに図７の画素アレイ７００を備える点で異なり、その他の点は第１実施形態の放射線撮像システム１００と同じであってもよい。そのため、以下では第１実施形態と同様であってもよい説明を省略する。
　画素アレイ７００は、例えば、アレイ状に配された複数の画素７０１と、複数の駆動線Ｖｇ１～Ｖｇ３と、複数の信号線Ｓｉｇ１～Ｓｉｇ４と、バイアス線Ｂｓとによって構成される。画素アレイ７００は、複数の変換素子Ｃ１１～Ｃ４４と、複数のスイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４とを含む。以下の説明において、変換素子Ｃ１１～Ｃ４４を総称して変換素子Ｃと表し、スイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４を総称してスイッチ素子Ｓと表す。各画素７０１は、１つの変換素子Ｃと１つのスイッチ素子Ｓとの組み合わせによって構成される。例えば、１行目かつ２列目にある画素７０１は、変換素子Ｃ１２とスイッチ素子Ｓ１２との組み合わせによって構成される。
　１行目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続されている。２行目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ２に接続されている。３行目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ２に接続されている。４行目の画素２０１のスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ３に接続されている。また、奇数行目の画素２０１の変換素子Ｃは、同じ画素に含まれるスイッチ素子Ｓを介して信号線Ｓｉｇに接続されている。偶数行目の画素２０１の変換素子Ｃは、同じ画素に含まれるスイッチ素子Ｓと、この画素に対して列方向（信号線Ｓｉｇが延びる方向）に隣接する画素のスイッチ素子Ｓとを介して信号線Ｓｉｇに接続されている。
　例えば、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１１が接続されている。変換素子Ｃ２１と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ２１が直列に接続されている。スイッチ素子Ｓ２１は、スイッチ素子Ｓ１１を介して信号線Ｓｉｇ１に接続されている。変換素子Ｃ３１と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ３１が接続されている。変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ２１と変換素子Ｃ３１とは、信号線Ｓｉｇ１が延びる方向に沿って並んでいる。
　このような接続形態では、駆動線Ｖｇの本数が画素アレイ２００の行数の半分よりも１本多いだけで済む。また、信号線Ｓｉｇの本数は、画素アレイ２００の列数と同じである。そのため、画素行ごとに駆動線を有し、画素列ごとに信号線を有する放射線検出パネルと比較して、画素アレイ２００と周辺回路（駆動回路２１０と読出し回路２２０）との間のコンタクト数（駆動線Ｖｇと信号線Ｓｉｇとの合計本数）が低減される。その結果、周辺回路の構成が簡略化される。
　図８を参照して、第３実施形態における読出し動作について詳細に説明する。以下では、信号線Ｓｉｇ１を通じて読み出される電荷について主に説明するが信号線Ｓｉｇ２を通じて読み出される電荷についても同様である。まず、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１のみにオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ１１がオンとなり、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるので、変換素子Ｃ１１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。一方、駆動線Ｖｇ２にオフ信号が供給されているので、スイッチ素子Ｓ２１はオフであり、変換素子Ｃ２１と信号線Ｓｉｇ１との間は非導通状態である。したがって、変換素子Ｃ２１で得られた電荷はこの時点で信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。
　変換素子Ｃ１１で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ２のみにオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ３１がオンとなり、変換素子Ｃ３１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になるので、変換素子Ｃ３１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。また、スイッチ素子Ｓ２１もオンとなるので、変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ２１との間がスイッチ素子Ｓ２１を通じて導通状態になる。そのため、変換素子Ｃ２１で得られた電荷の一部が変換素子Ｃ１１に転送される。一方、駆動線Ｖｇ１にオフ信号が供給されているので、スイッチ素子Ｓ１１はオフであり、変換素子Ｃ２１と信号線Ｓｉｇ１との間は非導通状態である。したがって、変換素子Ｃ２１で得られた電荷はこの時点で信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。変換素子Ｃ３１で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ３にオン信号を供給する。以上で１回目の部分読出し動作が終了する。
　続いて、制御回路１１２は、２回目の部分読出し動作を行う。２回目の部分読出し動作では、１回目の部分読出し動作とは逆に、最終行（４行目）の画素２０１から１行目の画素２０１への順に電荷が読み出される。まず、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ２、Ｖｇ３にオン信号を供給する。これにより、スイッチ素子Ｓ３１、Ｓ４１がオンとなり、変換素子Ｃ４１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になり、変換素子Ｃ４１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。１回目の部分読出し動作において、変換素子Ｃ４１で得られた電荷の一部が変換素子Ｃ３１に転送されているが、変換素子Ｃ３１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態なので、この一部の電荷もあわせて、変換素子Ｃ４１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。また、変換素子Ｃ３１で得られた電荷は１回目の部分読出し動作によって既に読み出されているので、変換素子Ｃ４１で得られた電荷のみが読み出される。駆動線Ｖｇ２にオン信号が供給されるので、スイッチ素子Ｓ２１もオンになるが、スイッチ素子Ｓ１１がオフなので、変換素子Ｃ２１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出されることはない。
　変換素子Ｃ４１で得られた電荷が読み出された後に、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１、Ｖ２にオン信号を供給する。これによって、同様にして、変換素子Ｃ２１で得られた電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。以上で２回目の部分読出し動作が終了する。
　第３実施形態では、画素列ごとに信号線Ｓｉｇが設けられているので、第１実施形態と比較して画像を高速に読み出すことができる。
　＜第４実施形態＞
　図９及び図１０を参照して本発明の第４実施形態の放射線撮像システムについて説明する。第４実施形態の放射線撮像システムは、放射線撮像装置１１０が図２の画素アレイ２００のかわりに図９の画素アレイ９００を備える点で異なり、その他の点は第１実施形態の放射線撮像システム１００と同じであってもよい。そのため、以下では第１実施形態と同様であってもよい説明を省略する。
　画素アレイ９００は、例えば、アレイ状に配された複数の画素９０１と、複数の駆動線Ｖｇ１～Ｖｇ６と、信号線Ｓｉｇ１と、バイアス線Ｂｓとによって構成される。画素アレイ９００は、複数の変換素子Ｃ１１～Ｃ４４と、複数のスイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４、Ｓ１１’～Ｓ４４’、Ｓ１１”～Ｓ４４”とを含む。以下の説明において、変換素子Ｃ１１～Ｃ４４を総称して変換素子Ｃと表し、スイッチ素子Ｓ１１～Ｓ４４、Ｓ１１’～Ｓ４４’、Ｓ１１”～Ｓ４４”を総称してスイッチ素子Ｓと表す。また、信号線Ｓｉｇ１を信号線Ｓｉｇと呼ぶこともある。各画素９０１は、１つの変換素子Ｃと３つのスイッチ素子Ｓとの組み合わせによって構成される。例えば、１行目かつ２列目にある画素２０１は、変換素子Ｃ１２とスイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１２’、Ｓ１２”との組み合わせによって構成される。
　１行目かつ１列目の画素２０１の３つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続されている。１行目かつ２列目の画素２０１の３つのスイッチ素子Ｓのうち２つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続され、１つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ２に接続されている。１行目かつ３列目の画素２０１の３つのスイッチ素子Ｓのうち２つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続され、１つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ３に接続されている。１行目かつ４列目の画素２０１の３つのスイッチ素子Ｓのうち１つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ１に接続され、１つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ２に接続され、１つのスイッチ素子Ｓの制御端子は駆動線Ｖｇ３に接続されている。２行目～４行目についても同様である。画素アレイ９００が５列以上の画素９０１を含む場合に、１列目～４列目の構成が繰り返されてもよい。また、各画素２０１の変換素子Ｃは、直列に接続された３つのスイッチ素子Ｓを介して信号線Ｓｉｇに接続されている。
　例えば、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１１’、Ｓ１１”が直列に接続されている。変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１２’、Ｓ１２”が直列に接続されている。スイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１２’は、スイッチ素子Ｓ１２”を介して信号線Ｓｉｇ１に接続されている。変換素子Ｃ１３と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１３、Ｓ１３’、Ｓ１３”が直列に接続されている。スイッチ素子Ｓ１３”、Ｓ１３’は、スイッチ素子Ｓ１３を介して信号線Ｓｉｇ１に接続されている。変換素子Ｃ１４と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ１４、Ｓ１４’、Ｓ１４”が直列に接続されている。スイッチ素子Ｓ１４”は、スイッチ素子Ｓ１４、Ｓ１４’を介して信号線Ｓｉｇ１に接続されている。変換素子Ｃ２１と信号線Ｓｉｇ１との間にスイッチ素子Ｓ２１、Ｓ２１’、Ｓ２１”が直列に接続されている。変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ２１とは、信号線Ｓｉｇ１が延びる方向に沿って並んでいる。変換素子Ｃ１１と変換素子Ｃ１２と変換素子Ｃ１３と変換素子Ｃ１４とは、駆動線Ｖｇ１が延びる方向に沿って並んでいる。
　このような接続形態では、信号線Ｓｉｇの本数が画素アレイ２００の列数の４分の１で済む。また、駆動線Ｖｇの本数は、画素アレイ２００の行数よりも２本多いだけである。そのため、第１実施形態と比較して、画素アレイ２００と周辺回路（駆動回路２１０と読出し回路２２０）との間のコンタクト数（駆動線Ｖｇと信号線Ｓｉｇとの合計本数）が低減される。その結果、周辺回路の構成がさらに簡略化される。
　図１０を参照して、第４実施形態における読出し動作について詳細に説明する。第４実施形態では、４回の部分読出し動作が行われる。以下では１行目の画素２０１からの電気信号の読出しについて説明するが、他の行の画素２０１についても同様である。
　１回目の部分読出し動作で、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１のみにオン信号を供給する。これによって、スイッチ素子Ｓ１１、Ｓ１１’、Ｓ１１”がオンになり、変換素子Ｃ１１と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になる。これにより、変換素子Ｃ１１から電荷が信号線Ｓｉｇ１に読み出される。この際、スイッチ素子Ｓ１２”、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１４’がオフであるので、変換素子Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４で得られた電荷は信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。１回目の部分読出し動作のその後の処理では駆動線Ｖｇ１にオフ信号が供給されているので、変換素子Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４で得られた電荷は信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。
　２回目の部分読出し動作で、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ２にオン信号を供給する。これによって、スイッチ素子Ｓ１２、Ｓ１２’、Ｓ１２”がオンになり、変換素子Ｃ１２と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になる。この際、スイッチ素子Ｓ１３、Ｓ１４”がオフであるので、変換素子Ｃ１３、Ｃ１４で得られた電荷は信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。また、変換素子Ｃ１１で得られた電荷は既に読み出されている。２回目の部分読出し動作のその後の処理では駆動線Ｖｇ１にオフ信号が供給されているので、変換素子Ｃ１３、Ｃ１４で得られた電荷は信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。
　３回目の部分読出し動作で、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ３にオン信号を供給する。これによって、スイッチ素子Ｓ１３、Ｓ１３’、Ｓ１３”がオンになり、変換素子Ｃ１３と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になる。この際、スイッチ素子Ｓ１４’がオフであるので、変換素子Ｃ１４で得られた電荷は信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。また、変換素子Ｃ１１、Ｃ１２で得られえた電荷は既に読み出されている。３回目の部分読出し動作のその後の処理では駆動線Ｖｇ１にオフ信号が供給されているので、変換素子Ｃ１４で得られえた電荷は信号線Ｓｉｇ１に読み出されない。
　４回目の部分読出し動作で、駆動回路２１０は、駆動線Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３にオン信号を供給する。これによって、スイッチ素子Ｓ１４、Ｓ１４’、Ｓ１４”がオンになり、変換素子Ｃ１４と信号線Ｓｉｇ１との間が導通状態になる。変換素子Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３の電荷は既に読み出されている。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１６年１２月２０日提出の日本国特許出願特願２０１６－２４７０１２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims (11)

  1. 　放射線を電気信号に変換する複数の変換素子と、
    　前記複数の変換素子で得られた電気信号を読み出すための信号線と、
    　前記複数の変換素子と前記信号線との間に接続されている複数のスイッチ素子と、
    　前記複数のスイッチ素子の制御端子に接続されている複数の駆動線と、
    　を備え、
    　前記複数の変換素子は、第１変換素子と第２変換素子と第３変換素子とを含み、
    　前記複数の駆動線は、第１駆動線と第２駆動線とを含み、
    　前記第１変換素子と前記信号線との間は、前記第１駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態であり、
    　前記第２変換素子と前記信号線との間は、前記第２駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態であり、
    　前記第３変換素子と前記信号線との間は、前記第１駆動線に接続されたスイッチ素子及び前記第２駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態である
    　ことを特徴とする放射線撮像装置。
  2. 　前記第３変換素子と前記信号線との間は、前記第１駆動線に接続されたスイッチ素子と前記第２駆動線に接続されたスイッチ素子との少なくとも一方がオフの場合に非導通状態であ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. 　前記複数のスイッチ素子は、前記第１変換素子と前記信号線との間に接続されている第１スイッチ素子と、前記第３変換素子と前記信号線との間に接続されている第２スイッチ素子とを含み、
    　前記第１スイッチ素子の制御端子は前記第１駆動線に接続されており、
    　前記第２スイッチ素子の制御端子は前記第２駆動線に接続されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  4. 　前記第２スイッチ素子は、前記第１スイッチ素子を介して前記信号線に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
  5. 　前記複数のスイッチ素子は、第３スイッチ素子を更に含み、
    　前記第２スイッチ素子は、前記第３スイッチ素子を介して前記信号線に接続されており、
    　前記第３スイッチ素子の制御端子は前記第１駆動線に接続されている
    　ことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
  6. 　前記放射線撮像装置は、
    　前記第１駆動線にオン信号を供給し前記第２駆動線にオフ信号を供給することによって、前記第１変換素子で得られた第１電気信号を前記信号線に読み出し、
    　前記第１電気信号を読み出した後に、前記第１駆動線にオフ信号を供給し前記第２駆動線にオン信号を供給することによって、前記第２変換素子で得られた第３電気信号を前記信号線に読み出し、
    　前記第３電気信号を読み出した後に、前記第１駆動線と前記第２駆動線とにオン信号を供給することによって、前記第３変換素子で得られた第２電気信号を前記信号線に読み出すように構成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  7. 　前記放射線撮像装置は、
    　前記第１駆動線にオン信号を供給し前記第２駆動線にオフ信号を供給することによって、前記第１変換素子で得られた第１電気信号を前記信号線に読み出し、
    　前記第１電気信号を読み出した後に、前記第１駆動線にオフ信号を供給し前記第２駆動線にオン信号を供給することによって、前記第２変換素子で得られた第３電気信号を前記信号線に読み出し、
    　前記第３電気信号を読み出した後に、前記第１駆動線にオン信号を供給し前記第２駆動線にオフ信号を供給することによって、前記第３変換素子で得られた第２電気信号のうち、前記第１変換素子に転送された一部を前記信号線に読み出すように構成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  8. 　前記第１変換素子と前記第３変換素子とは、前記第１駆動線が延びる方向に沿って並んでおり、
    　前記第１変換素子と前記第２変換素子とは、前記信号線が延びる方向に沿って並んでいる
    　ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  9. 　前記第１変換素子と前記第２変換素子と前記第３変換素子とは、前記信号線が延びる方向に沿って並んでいる
    　ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  10. 　前記複数の変換素子は、第４変換素子と第５変換素子とを更に含み、
    　前記複数の駆動線は、第３駆動線を更に含み、
    　前記第４変換素子と前記信号線との間は、前記第１駆動線に接続されたスイッチ素子及び前記第３駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態であり、
    　前記第５変換素子と前記信号線との間は、前記第１駆動線に接続されたスイッチ素子、前記第２駆動線に接続されたスイッチ素子及び前記第３駆動線に接続されたスイッチ素子がオンの場合に導通状態である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  11. 　請求項１に記載の放射線撮像装置と、
    　前記放射線撮像装置によって得られた信号を処理する信号処理手段と
    　を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08256292A (ja) * 1995-02-10 1996-10-01 Xerox Corp 画像センサアレイ
JP2012129425A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Canon Inc マトリクス基板、検出装置、検出システム、及び、検出装置の駆動方法
JP2016092587A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 キヤノン株式会社 固体撮像素子及び撮像装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5230402B2 (ja) * 2008-12-19 2013-07-10 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
JP5233828B2 (ja) * 2009-05-11 2013-07-10 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器
JP5458690B2 (ja) * 2009-06-22 2014-04-02 ソニー株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP5566209B2 (ja) * 2009-09-04 2014-08-06 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラム
JP5398846B2 (ja) * 2009-12-01 2014-01-29 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラム
JP5460276B2 (ja) * 2009-12-04 2014-04-02 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
JP5700973B2 (ja) * 2010-08-05 2015-04-15 キヤノン株式会社 検出装置及び放射線検出システム
JP2012079860A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Canon Inc 検出装置及び放射線検出システム
JP5693174B2 (ja) * 2010-11-22 2015-04-01 キヤノン株式会社 放射線検出装置及び放射線検出システム
JP5986526B2 (ja) * 2012-04-06 2016-09-06 キヤノン株式会社 放射線撮像装置、その制御方法及び放射線撮像システム
JP5934128B2 (ja) * 2013-02-28 2016-06-15 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線撮像システム
JP6062800B2 (ja) * 2013-05-24 2017-01-18 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置および撮像表示システム
KR102170521B1 (ko) * 2013-12-02 2020-10-27 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
JP6585910B2 (ja) * 2014-05-01 2019-10-02 キヤノン株式会社 放射線撮像装置および放射線撮像システム
US9912881B2 (en) * 2014-12-09 2018-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus, system, and method of controlling apparatus
JP6555909B2 (ja) * 2015-03-20 2019-08-07 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線撮像システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08256292A (ja) * 1995-02-10 1996-10-01 Xerox Corp 画像センサアレイ
JP2012129425A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Canon Inc マトリクス基板、検出装置、検出システム、及び、検出装置の駆動方法
JP2016092587A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 キヤノン株式会社 固体撮像素子及び撮像装置

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