JP2001056382A - 放射線検出器及び放射線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、放射線検出器において、Ｓ／
Ｎ比を向上することにある。 【解決手段】本発明の放射線検出器は、マトリクス状に
配列された入射放射線を電荷に変換する複数の電荷変換
素子３１と、この電荷変換素３１子で発生する電荷を蓄
積する複数のキャパシタ３２と、このキャパシタ３２に
蓄積された電荷を読み出すＴＦＴ３３とを備えている。
ＴＦＴ３３のオン／オフ切替等により生じる、キャパシ
タ３２に蓄積された電荷による信号以外の信号は、ダミ
ー画素９によりキャンセルされる。これによりＳ／Ｎ比
は向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を読み出し用のスイッチング素子として用い
ている放射線検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＦＴを各画素のスイッチング素子とし
て使用する放射線検出器は、ガラス基板の片側面に薄膜
を生成し、エッチングによりパターンニングし、薄膜を
重ねて形成し、再びパターンニングするという工程を繰
り返すことにより形成される。

【０００３】図１に従来の放射線検出器の構成を示して
いる。放射線検出器は、格子状に配列された複数の画素
２０３を有する。各画素２０３は、入射放射線（例えば
Ｘ線）を直接的に電荷に変換できるセレンで形成される
光電変換素子１０２と、発生された電荷を蓄積するキャ
パシタ１０３と、信号読み出し用ＴＦＴ１０１とから構
成される。各画素のキャパシタ１０３に蓄積された電荷
は、ＴＦＴ１０１及び信号線１０５を介して、積分回路
１１２に読み出される。

【０００４】図２に示すように、ゲートドライバ１０８
は、垂直選択線１０６の電位を変えることにより、ＴＦ
Ｔ１０１のオン／オフを切り替える。ＴＦＴ１０１がオ
ン／オフ間で切り替わる際、オフセット電圧ΔＶout が
ＴＦＴ１０１から発生する。オフセット電圧ΔＶout
は、 ΔＶout ＝（Ｃgs／Ｃout ）×（Ｖon−Ｖoff ） により与えられる。ここで、図３に示すように、Ｃgsは
ＴＦＴ１０１のゲートと信号線１０５との間の実効キャ
パシタ、ＶonはＴＦＴ１０１のオン電圧、ＶoffはＴＦ
Ｔ１０１のオフ電圧、Ｃout は積分回路１１２のキャパ
シタ１１０の容量である。

【０００５】つまり、Ｃout が小さい場合には、ΔＶou
t が大きくなる。特に、放射線検出器をＸ線透視に使用
する場合には、微小な検出信号に応じて、積分回路１１
２のキャパシタ１１０は小さい容量Ｃout のものが用い
られており、信号電圧を増幅する必要がある。信号電圧
と共に、オフセット電圧ΔＶout も増幅され、非常に大
きくなる。増幅されたオフセット電圧ΔＶout は、積分
回路１１２のダイナミックレンジを実効的に狭める。ま
た、増幅されたオフセット電圧ΔＶout は、積分回路１
１２を飽和させてしまう。これらは、Ｓ／Ｎ比低下の原
因である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、放射
線検出器において、Ｓ／Ｎ比を向上することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出器
は、入射放射線を電荷に変換する電荷変換素子と、前記
変換された電荷を蓄積するキャパシタと、前記蓄積され
た電荷を読み出す電荷読出素子と、前記キャパシタから
前記電荷読出素子を介して読み出される信号を調整する
ために、前記キャパシタに蓄積された電荷による信号以
外の信号をキャンセルする調整手段とを具備する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好ましい実施形態
により詳細に説明する。

【０００９】第１実施形態 図４は本発明の第１実施形態による放射線検出器の構成
図である。図４に示すように、この第１実施形態の放射
線検出器は、入射した放射線、例えばＸ線を検出するＸ
線検出部１と、Ｘ線検出部１において検出されたＸ線強
度に応じた信号を読み出す読出回路部２とを備えてい
る。

【００１０】Ｘ線検出部１は、２次元マトリクス状に配
置された複数の画素３と、画素３から信号を読み出すた
めの信号線４と、画素３からの信号読み出しを選択する
ための垂直選択線５と、後述する積分回路におけるオフ
セットを低減させるために画素３から出力された信号を
調整する調整部６と、調整部６を制御するための調整部
制御線７とを有している。

【００１１】各画素３は、入射放射線をその強度に応じ
た量の電荷に変換する光電変換素子３１と、光電変換素
子３１で発生した電荷を蓄積するキャパシタ３２と、信
号読出用の薄膜トランジスタ（以下、読出用ＴＦＴとい
う）３３とからなる。

【００１２】光電変換素子３１としては、例えば、Ｘ線
を直接電荷に変換するセレンが用いられる。また、キャ
パシタ３２の一端は接地されている。また、光電変換素
子３１の端子３１ａは所定の電位に保たれている。

【００１３】なお、光電変換素子３１としては、入射放
射線をその強度に応じた量の電荷に間接的に変換するタ
イプであってもよい。この場合、光電変換素子３１は、
入射放射線を光に変換する蛍光体と、その変換された光
を電荷に変換するフォトダイオードとから構成される。

【００１４】調整部６は、複数のダミー画素９からな
る。複数のダミー画素９は、複数の信号線４に対してそ
れぞれ接続されている。各ダミー画素９は、調整用薄膜
トランジスタ（以下、調整用ＴＦＴという）６１と、キ
ャパシタ６２とからなる。各ダミー画素９は、画素３と
は異なり、光電変換素子を備えていない、又は光電変換
素子が調整用ＴＦＴ６１に電気的に接続されていない。
このため、各ダミー画素９は、信号電荷を発生しない
で、ＴＦＴのスイッチングに伴うオフセットだけを発生
する。複数の調整用ＴＦＴ６１は、制御線７に共通接続
されている。調整用ＴＦＴ６１は読出用ＴＦＴ３３と同
一プロセスにより読出用ＴＦＴ３３と共に形成され、ま
た、キャパシタ６２は、信号電荷蓄積用のキャパシタ３
２と同一プロセスにより信号電荷蓄積用のキャパシタ３
２と共に形成される。これにより調整用ＴＦＴ６１は、
読出用ＴＦＴ３３と略同一の特性を有している。また、
キャパシタ６２は、信号電荷蓄積用のキャパシタ３２と
略同一の容量を有している。

【００１５】読出回路部２は、複数の読出用ＴＦＴ３３
を一斉にオン／オフするために垂直選択線５に選択的に
電圧を印加するゲートドライバ２１と、複数の調整用Ｔ
ＦＴ６１を一斉にオン／オフするために制御線７に電圧
を印加するゲートドライバ２２と、読出用ＴＦＴ３３を
介して読み出された電荷を積分する積分回路２３と、各
積分回路２３によって増幅された信号を順次選択するマ
ルチプレクサ２４と、ゲートドライバ２１，２２やマル
チプレクサ２４等読出回路部２の構成各部を制御するコ
ントロール部２５とを有している。積分回路２３は、読
出用ＴＦＴ３３を介して読み出された信号を増幅するア
ンプ２３ａと、積分用のキャパシタ２３ｂとを有する。

【００１６】コントロール部２５は、垂直選択線５に選
択的にオン電圧を印加させるために、ゲートドライバ２
１を制御する。オン電圧を印加された垂直選択線５に連
なる読出用ＴＦＴ３３は一斉にオン状態になる。読出用
ＴＦＴ３３がオン状態にあるとき、キャパシタ３２に蓄
積されている信号電荷がそれぞれの信号線４に読み出さ
れる。コントロール部２５は、垂直選択線５に選択的に
オフ電圧を印加させるために、ゲートドライバ２１を制
御する。オフ電圧を印加された垂直選択線５に連なる読
出用ＴＦＴ３３は一斉にオフ状態になる。読出用ＴＦＴ
３３がオフ状態になると、キャパシタ３２からの信号電
荷の読み出しは停止する。

【００１７】図５に示すように、コントロール部２５
は、読出用ＴＦＴ３３のオン／オフ動作に対して、調整
用ＴＦＴ６１のオン／オフ動作が逆相になるように、ゲ
ートドライバ２２を制御する。つまり、垂直選択線５に
オン電圧が印加されるとき、それに同期して制御線７に
はオフ電圧が印加され、また垂直選択線５にオフ電圧が
印加されるとき、それに同期して制御線７にはオン電圧
が印加される。

【００１８】コントロール部２５は、調整用ＴＦＴ６１
がオフ状態にある期間を含む期間以外に、リセット用制
御線８にリセット信号を供給することによって各積分回
路２３をリセットする。

【００１９】次にこの放射線検出器の動作について説明
する。

【００２０】図５に示すように、ゲートドライバ２１
は、複数の垂直選択線５にそれぞれ対応する制御信号ａ
1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 の電圧をオン電圧に順番に切り替
える。これにより読出用ＴＦＴ３３は行単位で順番にオ
ンする。一方、ゲートドライバ２２は、制御信号ａ1 ，
ａ2 ，ａ3 ，ａ4 の電圧切り替えに同期して、制御線７
の制御信号ｂ1 の電圧をオフ電圧に切り替える。なお、
制御信号ｂ1 の振幅は、制御信号ａ1 （ａ2 ，ａ3 ，ａ
4 ）の振幅と略等価に設定される。

【００２１】図６に示すように、まず、コントロール部
２５の制御の下、ゲートドライバ２２が、調整用ＴＦＴ
６１のゲートに接続されている調整部制御線７にオフ電
圧を印加して各調整用ＴＦＴ６１をオフとする。

【００２２】これと略同時に、ゲートドライバ２１が、
例えば、１行目の垂直選択線５にオン電圧を印加して、
この垂直選択線５に繋がる画素３の読出用ＴＦＴ３３を
オンとする。これによって各画素３のキャパシタ３２に
蓄積された電荷が読出用ＴＦＴ３３を介して信号線４に
流れ、積分回路２３において読み出される。

【００２３】ゲートドライバ２１は、所定の読出時間が
経過すると例えば制御信号ａ1 をオフ電圧とし、これと
略同時に、ゲートドライバ２２が、制御信号ｂ1 にオン
電圧を印加して各調整用ＴＦＴ６１をオンとする。

【００２４】ここで、コントロール部２５は、リセット
用制御線８にリセット信号ｃ1 を供給して、上記所定の
読出時間の前後の期間において、各積分回路２３をリセ
ットする。

【００２５】また、各読出用ＴＦＴ３３のゲートと信号
線４との間、調整用ＴＦＴ６１のゲートと信号線４との
間には、図７に示すように、それぞれ、電気的等価回路
としてコンデンサ９１，９２で表されるキャパシタが形
成される。

【００２６】これらコンデンサ９１，９２の容量Ｃgs，
Ｃgs.subが等しい場合には、読出用ＴＦＴ３３のゲート
に与えるゲートオン電圧Ｖon、ゲートオフ電圧Ｖoff
と、調整用ＴＦＴ６１のゲートに与えるゲートオン電圧
Ｖon.sub、ゲートオフ電圧Ｖoff.sub とは等しくされ
る。すなわち、ゲートオン電圧Ｖon、ゲートオフ電圧Ｖ
off は、それぞれ、（２）式、（３）式によって与えら
れる。

【００２７】 Ｖon＝Ｖon.sub ・（２） Ｖoff ＝Ｖoff.sub ・（３） または、ゲートオン電圧とゲートオフ電圧との差が等し
くなるようにしても良い。この場合（４）式が成り立
つ。

【００２８】 Ｖon−Ｖoff ＝Ｖon.sub−Ｖoff.sub ・（４） 図６に示すように、積分アンプ２３ａからの出力波形ｄ
1 は、制御信号ｂ1 がオンからオフになると、調整用Ｔ
ＦＴ６１は信号線４から切り離されて、調整用ＴＦＴ６
１によるオフセットΔＶout.sub 分だけ低下する。

【００２９】この直後に、例えば制御信号ａ1 がオンか
らオフになると、読出用ＴＦＴ３３が信号線４に接続さ
れ、出力波形ｄ1 は、オフセットΔＶout.sub と略等し
い読出用ＴＦＴ３３によるオフセットΔＶout 分だけ上
昇し、ここからさらに所定の時定数にしたがって検出信
号Ｖout 分だけ上昇する。

【００３０】この際、オフセットΔＶout は、図７に示
すようなコンデンサ９１の容量Ｃgsと、ゲート電圧差
（Ｖon−Ｖoff ）と、積分回路２３の積分キャパシタ２
３ｂの容量Ｃout とによって決まり、（５）式によって
与えられる。

【００３１】 ΔＶout ＝Ｃgs（Ｖon−Ｖoff ）／Ｃout ・（５） 積分回路２３において読み出されると、制御信号ａ1 は
オフ電圧とされ、読出用ＴＦＴ３３は信号線４から切り
離され、これに伴って出力波形ｄ1 は、オフセットΔＶ
out 分低下する。

【００３２】この直後に、制御信号ｂ1 がオフからオン
になると、調整用ＴＦＴ６１が信号線４に接続され、出
力波形ｄ1 はオフセットΔＶout.sub 分上昇し、この
後、コントロール部２５は、リセット用制御線８にリセ
ット信号ｃ1 を供給して、出力波形ｄ1 は零レベルとな
る。

【００３３】なお、調整用ＴＦＴ６１におけるオフセッ
トΔＶout.sub は、同図に示すようなコンデンサ９２の
容量Ｃgs-subと、ゲート電圧差（Ｖon.sub−Ｖoff.sub
）と、積分回路２３の積分キャパシタ２３ｂの容量Ｃo
ut とによって決まり、（６）式によって与えられる。

【００３４】 ΔＶout.sub ＝Ｃgs.sub（Ｖon.sub−Ｖoff.sub ）／Ｃout ・（６） 以上の動作が２行目以下の読出用ＴＦＴ３３においても
順次実行されて１枚の画像を読み出す。

【００３５】つまり、読出用ＴＦＴは垂直方向走査周期
内に１回オン状態となるのに対して、調整用ＴＦＴは水
平方向走査周期内に１回オン状態となるように駆動され
る。

【００３６】以上説明したように、第１実施形態によれ
ば、調整用ＴＦＴ６１と、各画素の読出用ＴＦＴ３３と
を逆相で動作させることで、それぞれのオフセット電圧
が互いに打ち消しあう。これにより、スイッチングによ
るオフセット電圧を実効的に低減させることができる。
したがって、透視などの小信号を検出する場合に、積分
回路２３のダイナミックレンジを無駄にすることなく、
信号を十分に増幅することができるために、Ｓ／Ｎ比も
向上させることができる。しかも、アレイ設計上、従来
の製造技術を用いることができるために、例えば新たな
工程を加えることなく容易に製造することができる。

【００３７】第２実施形態 図８は第２実施形態による放射線検出器の動作を説明す
るためのタイムチャートである。第２実施形態が上述し
た第１実施形態と異なるところは、同時に２本の垂直選
択線５をオンにして、列方向に隣接するペアの画素３か
ら信号電荷を同時に読み出すことにある。

【００３８】この第２実施形態においては、同時に２本
の垂直選択線５をオンとするのに伴って、図８に示すよ
うに、調整用ＴＦＴ３３のゲートに与えるゲートオン電
圧Ｖon.sub1 とゲートオフ電圧Ｖoff.sub1との差が、第
１実施形態において採用したゲートオン電圧Ｖon.subと
ゲートオフ電圧Ｖoff.sub の差の２倍になるように設定
される。すなわち、ゲートオン電圧Ｖon.sub1 とゲート
オフ電圧Ｖoff.sub1との差が、（７）式に従うようにす
る。

【００３９】 Ｖon.sub1 −Ｖoff.sub1＝２（Ｖon.sub−Ｖoff.sub ） ・（７） 以上説明したように、本第２実施形態によれば、上述し
た第１実施形態と略同一の効果を得ることができる。加
えて、水平方向の走査を速く行うようにすることができ
る。

【００４０】第３実施形態 図９は本発明の第３実施形態による放射線検出器の構成
図、また、図７は同放射線検出器の動作を説明するため
のタイムチャートである。

【００４１】第３実施形態が上述した第１実施形態と異
なるところは、複数の信号線４に対してそれぞれダミー
画素９を２つずつ設けた点である。

【００４２】図９に示すように、この第３実施形態の放
射線検出器は、Ｘ線検出部１Ａと、読出回路部２Ａとを
備え、Ｘ線検出部１Ａは、複数の画素３と、複数の信号
線４と、複数の垂直選択線５と、調整部６Ａと、調整部
６Ａを制御するための調整部制御線７とを有している。

【００４３】各画素３は、光電変換素子３１とキャパシ
タ３２と読出用ＴＦＴ３３とを有している。調整部６Ａ
は、複数のダミー画素９を有する。１本の信号線４に対
して２つのダミー画素９が設けられる。すなわち、調整
用ＴＦＴ６１は２行並列され、各行の調整用ＴＦＴ６１
にはそれぞれ調整部制御線７が接続されている。読出回
路部２は、ゲートドライバ２１Ａと、ゲートドライバ２
２Ａと、積分アンプ２３ａと積分キャパシタ２３ｂとを
有する積分回路２３と、マルチプレクサ２４と、コント
ロール部２５Ａとを有している。

【００４４】次にこの放射線検出器の動作について説明
する。

【００４５】図１０に示すように、ゲートドライバ２１
Ａは、１行目乃至４行目の各読出用ＴＦＴ３３に垂直選
択線５を介して制御信号ａ5 （ａ6 ，ａ7 ，ａ8 ）を供
給して、順次オン／オフさせると共に、ゲートドライバ
２２Ａは、各行の調整用ＴＦＴ６１に各調整部制御線７
を介して制御信号ｂ2 （ｂ3 ）を供給し、各読出用ＴＦ
Ｔ３３のオン／オフ状態に対応させて各調整用ＴＦＴ６
１をオン／オフさせる。

【００４６】ここで、コントロール部２５Ａの制御の
下、ゲートドライバ２２Ａは２本の調整部制御線７，７
上を送られる制御信号ｂ2 ，ｂ3 をオフ電圧とし、これ
と略同時にゲートドライバ２１Ａは例えば１行目及び２
行目の２本の垂直選択線５，５上を送られる制御信号ａ
5 ，ａ6 をオン電圧とする。

【００４７】ゲートドライバ２１Ａは所定の読出時間が
経過すると制御信号ａ5 ，ａ6 をオフ電圧とし、これと
略同時にゲートドライバ２２Ａは制御信号ｂ2 ，ｂ3 を
オン電圧とし、コントロール部２５Ａは積分回路２３を
リセットする。

【００４８】これにより、読出用ＴＦＴ３３がオン状態
となった各画素のキャパシタ３２に蓄積された電荷が上
記読出用ＴＦＴ３３を介して信号線４に流れ、積分回路
２３によって読み出される。

【００４９】そして次の水平方向走査周期において、ゲ
ートドライバ２２Ａは再び制御信号ｂ2 ，ｂ3 をオフ電
圧とし、これと略同時にゲートドライバ２１Ａは３行目
及び４行目の２本の垂直選択線５，５上を送られる制御
信号ａ7 ，ａ8 をオン電圧とし、これらの行の信号を読
み出す。以上の動作を繰り返して１枚の画像を読み出
す。

【００５０】なお、この本第３実施形態においても、上
述した第１実施形態の場合と同様に、コンデンサ９１，
９２の容量Ｃgs，Ｃgs.subが等しい場合には、読出用Ｔ
ＦＴ３３のゲートに与えるゲートオン電圧Ｖon、ゲート
オフ電圧Ｖoff と、調整用ＴＦＴ６１のゲートに与える
ゲートオン電圧Ｖon.sub、ゲートオフ電圧ｆoff.subと
は等しくされる。または、ゲートオン電圧とゲートオフ
電圧との差が等しくされる。

【００５１】以上説明したように、本第３実施形態によ
れば、上述した第１実施形態と略同一の効果を得ること
ができる。また、２行分の読出しが同時に行われるの
で、高速の走査が可能となる。

【００５２】第４実施形態 図１１は本発明の第４実施形態による放射線検出器の動
作を説明するためのタイムチャートである。第４実施形
態が上述した第３実施形態と異なるところは、垂直選択
線を１本ずつ選択して駆動するように構成した点であ
る。これ以外の構成は第３実施形態と略同一であるの
で、その説明を省略する。

【００５３】次にこの平面型Ｘ線固体検出部の動作につ
いて説明する。図１１に示すように、ゲートドライバ２
１Ａは、１行目乃至４行目の各読出用ＴＦＴ３３に垂直
選択線５を介して制御信号ａ9 （ａ10，ａ11，ａ12）を
供給して、順次オン／オフさせると共に、ゲートドライ
バ２２Ａは、各行の調整用ＴＦＴ６１に各調整部制御線
７を介して制御信号ｂ4 （ｂ5 ）を供給し、各読出用Ｔ
ＦＴ３３のオン／オオフ状態に対応させて各調整用ＴＦ
Ｔ６１をオン／オフさせる。

【００５４】ここで、コントロール部２５Ａの制御の
下、ゲートドライバ２２Ａは１行目の調整部制御線７上
を送られる制御信号ｂ4 をオフ電圧とし、これと略同時
にゲートドライバ２１Ａは例えば１行目の垂直選択線５
上を送られる制御信号ａ9 をオン電圧とする。

【００５５】ゲートドライバ２１Ａは所定の読出時間が
経過すると制御信号ａ9 をオフ電圧とし、これと略同時
にゲートドライバ２２Ａは制御信号ｂ4 をオン電圧と
し、コントロール部２５Ａは積分回路２３をリセットす
る。

【００５６】これにより、読出用ＴＦＴ３３がオン状態
となった各画素のキャパシタ３２に蓄積された電荷が上
記読出用ＴＦＴ３３を介して信号線４に流れ、積分回路
２３によって読み出される。なお、この間制御信号ｂ5
はオン電圧とされる。

【００５７】そして次の水平方向走査周期においては、
ゲートドライバ２２Ａは制御信号ｂ4 はオフ電圧のまま
として、今度は制御信号ｂ5 をオフ電圧とし、これと略
同時にゲートドライバ２１Ａは２行目の垂直選択線５上
を送られる制御信号ａ10をオン電圧とし、この行の信号
を読み出す。

【００５８】この後制御信号ｂ4 をオフ電圧、３行目の
垂直選択線５上を送られる制御信号ａ11をオン電圧とし
てこの行の画素の電荷を読み出し、制御信号ｂ5 をオフ
電圧，４行目の垂直選択線５上を送られる制御信号ａ12
をオン電圧としてこの行の画素の電荷を読み出す。

【００５９】このように、ゲートドライバ２２Ａは各行
の画素の電荷の読出し時に対応させて、制御信号ｂ4 ，
ｂ5 を交互にオフ電圧とする。以上のように、動作を繰
り返して１枚の画像を読み出す。

【００６０】１つの調整用ＴＦＴ６１で駆動させた場
合、調整用ＴＦＴ６１がオン状態となってから次にオフ
状態となるまでに要する時間は、数μｓｅｃであるのに
対して、図１１に示すようなこの第４実施形態の駆動方
法では、数十μｓｅｃとなる。

【００６１】以上説明したように、本第４実施形態によ
れば、上述した第１実施形態と略同一の効果を得ること
ができる。加えて、１つの行の調整用ＴＦＴ６１がオン
状態となってから次にオフ状態となるまでの時間が十分
に確保されるために、より安定した動作をさせることが
できる。

【００６２】第５実施形態 図１２は本発明の第５実施形態による放射線検出器の動
作を説明するためのタイムチャートである。第５実施形
態が上述した第４実施形態と異なるところは、１行の調
整用ＴＦＴ６１のオフ状態の期間を２行分の読取用ＴＦ
Ｔ３３の読出時間を含むように設定して、２つの行の調
整用ＴＦＴ６１を交互にオン／オフさせるようにした点
である。これ以外の構成は第４実施形態と略同一である
ので、その説明を省略する。

【００６３】次にこの放射線検出器の動作について説明
する。図１２に示すように、ゲートドライバ２１Ａは、
１行目乃至４行目の各読出用ＴＦＴ３３に垂直選択線５
を介して制御信号ａ13（ａ14，ａ15，ａ16）を供給し
て、順次オン／オフさせると共に、ゲートドライバ２２
Ａは、各行の調整用ＴＦＴ６１に各調整部制御線７を介
して制御信号ｂ6 （ｂ7 ）を供給し、各読出用ＴＦＴ３
３のオン／オフ状態に対応させて各調整用ＴＦＴ６１を
オン／オフさせる。

【００６４】ここで、コントロール部２５Ａの制御の
下、ゲートドライバ２２Ａは１行目の調整部制御線７上
を送られる制御信号ｂ6 をオフ電圧とし、これと略同時
にゲートドライバ２１Ａは例えば１行目の垂直選択線５
上を送られる制御信号ａ13をオン電圧とする。

【００６５】ゲートドライバ２１Ａは所定の読出時間が
経過すると制御信号ａ13をオフ電圧とし、これと略同時
にゲートドライバ２２Ａは制御信号ｂ6 をオフ電圧のま
まとして制御信号ｂ7 をオン電圧とし、コントロール部
２５Ａは積分回路２３をリセットする。

【００６６】これにより、読出用ＴＦＴ３３がオン状態
となった各画素のキャパシタ３２に蓄積された電荷が上
記読出用ＴＦＴ３３を介して信号線４に流れ、積分回路
２３によって読み出される。

【００６７】そして次の水平方向走査周期においては、
ゲートドライバ２２Ａは制御信号ｂ6 はオフ電圧のまま
として、制御信号ｂ7 をオフ電圧とし、これと略同時に
ゲートドライバ２１Ａは２行目の垂直選択線５上を送ら
れる制御信号ａ14をオン電圧とし、この行の信号を読み
出す。

【００６８】次に、ゲートドライバ２２Ａは制御信号ｂ
7 はオフ電圧のままとして、制御信号ｂ6 をオフ電圧と
し、これと略同時にゲートドライバ２１Ａは３行目の垂
直選択線５上を送られる制御信号ａ15をオン電圧とし、
この行の信号を読み出す。

【００６９】この後、ゲートドライバ２２Ａは制御信号
ｂ6 はオフ電圧のままとして制御信号ｂ7 をオフ電圧と
し、これと略同時にゲートドライバ２１Ａは４行目の垂
直選択線５上を送られる制御信号ａ16をオン電圧とし、
この行の信号を読み出す。

【００７０】このように、ゲートドライバ２２Ａは各行
の画素の電荷の読出し時に対応させて、制御信号ｂ6 ，
ｂ7 を交互にオフ電圧とする。以上のように、動作を繰
り返して１枚の画像を読み出す。

【００７１】以上説明したように、本第５実施形態によ
れば、上述した第４実施形態と略同一の効果を得ること
ができる。

【００７２】以上、本発明の実施形態を詳述したきた
が、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではな
い。例えば、上述した実施形態では、光電変換素子とし
てセレンを用いる場合について述べたが、増感紙とフォ
トダイオードとの組合せを用いるようにしても良い。

【００７３】また、第１実施形態では、コンデンサ９
１，９２の容量Ｃgs，Ｃgs.subが等しい場合について述
べたが、容量Ｃgs，Ｃgs.subが異なる場合は、（８）式
が成り立つように、ゲートオン電圧Ｖon.sub及びゲート
オフ電圧Ｖoff.subを決定する。

【００７４】 Ｃgs（Ｖon−Ｖoff ）＝Ｃgs.sub（Ｖon.sub−Ｖoff.sub） ・（８） また、第１実施形態では、図１及び図１３（ａ）に示す
ように、調整用ＴＦＴ６１に容量６２を接続した場合に
ついて説明したが、図１３（ｂ）に示すように、調整用
ＴＦＴ６１の一端を接地しても良い。図１３（ｃ）に示
すように、調整用ＴＦＴ６１の一端を定電位に維持する
ようにしても良い。さらに、図１３（ｄ）に示すよう
に、調整用ＴＦＴ６１の一端を開放しても良い。

【００７５】但し、図１３（ｂ）に示したような調整用
ＴＦＴ６１に接地を接続する方式を採用する際には、何
らかの原因で調整用ＴＦＴ６１のソース・ドレイン間に
電位差が生じたときに電荷の出入りがあるので、ノイズ
の発生に留意する。また、図１３（ｃ）に示すような調
整用ＴＦＴ６１に定電位を接続する方式を採用する際に
は、調整用ＴＦＴ６１のソース・ドレイン間の電位差に
よるリーク電流の発生に留意する。また、図１３（ｄ）
に示すような調整用ＴＦＴ６１の一端を開放する際に
は、接続しなかった側のＣgsの影響によって生じる調整
用ＴＦＴのソース・ドレイン間の電位差に留意する。

【００７６】また、第２実施形態では、同時に２本の垂
直選択線４をオンにして、２画素を同時に読み出すよう
な駆動を行う場合について述べたが、同時に３本以上の
ｎ本の垂直選択線４をオンにして、ｎ画素を同時に読み
出すようにしても良い。

【００７７】一般に、同時にｎ本の垂直選択線４をオン
にして、ｎ画素を同時に読み出すようにする場合は、ゲ
ートオン電圧Ｖon-sub2 とゲートオフ電圧Ｖoff.sub2と
の差Ｖon.sub2 −Ｖoff.sub2について、（９）式が成り
立つ。

【００７８】 Ｖon.sub2 −Ｖoff.sub2＝ｎ（Ｖon.sub−Ｖoff.sub） ・（９） また、第３実施形態では、同時に２本の垂直選択線をオ
ンにして、２画素を同時に読み出すような駆動を行う場
合について説明したが、ｎ本の垂直選択線を同時にオン
とするような駆動を行うようにしても良い。この場合に
は、調整用ＴＦＴのゲートに与えるゲートオン電圧とゲ
ートオフ電圧との差がｎ倍になるような電圧を与えるよ
うにする。

【００７９】また、第３実施形態において、コンデンサ
９１，９２の容量Ｃgs，Ｃgs.subが異なる場合は、調整
用ＴＦＴ６１のゲートに与えるゲートオン電圧Ｖonとゲ
ートオフ電圧Ｖoff を調整することにより、読出用ＴＦ
Ｔ３２のスイッチングによるオフセット電圧の影響を最
小にする。

【００８０】また、第４実施形態では、２行の調整用Ｔ
ＦＴを交互にオン／オフさせて垂直選択線を１本ずつ選
択する場合の駆動方法について述べたが、２行の調整用
ＴＦＴのうち、一方の調整用ＴＦＴのゲートに接続され
る調整部制御線７を常にオフ状態とし、他方の調整用Ｔ
ＦＴを第１実施形態の場合と同様に駆動することによっ
て、垂直選択線を１本ずつ選択するようにしても良い。

【００８１】また、第４実施形態では、調整用ＴＦＴ６
１の信号線４と反対側の端子を容量に接続する場合につ
いて述べたが、開放させるようにしても良い（図１３
（ｄ）参照）。

【００８２】また、第５実施形態では、第１実施形態の
場合と同様に、調整用ＴＦＴ６１に容量を接地する他
に、接地を接続するようにしても良いし、定電位を接続
しても良いし、さらに、何も接続せずに開放しても良い
（図１３（ａ）〜図１３（ｄ）参照）。

【００８３】第６実施形態 図１４に示すように、上述した第１〜第５実施形態で
は、複数の画素３及びダミー画素９のアレイは一つのセ
クションにデザインされていた。これに対して、第６実
施形態では、複数の画素３及びダミー画素９のアレイ
は、複数のセクションに分かれてデザインされる。

【００８４】図１５乃至図１９に示すように、２つ又は
４つのセクションが形成される。検出視野の大きさによ
って信号を上下２方向から読み出す場合や垂直選択線５
を左右２方向から駆動させる場合がある。垂直選択線５
の信号が、各セクション毎に鈍り方などに違いが生じる
ために、各セクション毎に、調整部制御線７をそれぞれ
独立に制御することが必要となる。また、１本の信号線
４に対して複数の調整用制御部を持つこともある。

【００８５】調整用制御線７には、通常の画素と同じよ
うなダミー画素（調整部）９が繋がる。このダミー画素
９は、信号電荷を蓄積させないことが特徴である。この
ダミー画素９に、信号電荷が蓄積すると、画素３のＴＦ
Ｔのオフセットを正しくキャンセルできない。このた
め、光電変換素子が無いか、光電変換素子が有っても、
ダミー画素９のＴＦＴに接続させない構造とする。ま
た、調整用ＴＦＴは、画素３の読み出し用ＴＦＴと同じ
構造を持つ方が良く、オフセットの原因であるチャージ
インジェクションの発生に関与する容量、つまり、信号
線４と垂直選択線５との間の容量と、信号線４と調整用
制御線７との間の容量が同じになるような構造を持つ方
が良い（図２０（ａ）乃至図２０（ｄ））。また、ダミ
ー画素９の画素容量については、いくつかの場合が考え
られる。画素容量を持つ場合、定電位に接続される場
合、開放端とする場合などがある（図２０（ｄ））。

【００８６】また、各セクションにおける、垂直選択線
５の信号と調整用制御線７の信号の調整を行う必要があ
る。この調整には、オン／オフの切り替えるタイミング
と、時定数と、振幅及び電圧値とを制御する。理想的に
は、垂直選択線５の信号と調整用制御線７の信号の時定
数、タイミングを一致させるべきであるが、実際、これ
らを完全に一致させることは困難である。また、複数の
垂直選択線５の信号と最低１本の調整用制御線７とで、
補正を行う必要があり、垂直選択線５のばらつきを考え
ると、一定の調整用制御線７で、すべての垂直選択線５
の信号とタイミング、時定数を一致させることは困難で
ある。実際には、積分回路などの後段の回路で、信号が
飽和しない程度に調整すれば良い。この場合、図２１に
示すように、過渡状態において、積分回路の出力値ピー
クを持つが、このピークが、飽和に達しなければ良い。

【００８７】また、調整用制御線７の信号の振幅につい
ては、同時にオンする垂直選択線５の本数や関与する容
量によって異なってくる。関与する容量は、垂直選択線
５と信号線４間の容量であり、これをＣgsとし、調整用
制御線７と信号線４の容量をＣgs sub、垂直選択線５の
オン・オフ電圧をそれぞれＶon，Ｖoff 、調整用制御線
７のオン・オフ電圧をそれぞれＶon sub，Ｖoff sub 、
とすると、理想的には、 （Ｖon・sub−Ｖoff・sub）×Ｃgs・sub＝（Ｖon−Ｖof
f）×Ｃgs が成り立つように、Ｖon sub，Ｖoff sub を選べば、垂
直選択線４によるオフセットをキャンセルすることがで
きる。

【００８８】また、同時にＳ本（Ｓは自然数）の垂直選
択線５をＯＮ状態にし、Ｔ本（Ｔは自然数）の調整用制
御線７を用いて、オフセットをキャンセルする場合に
は、 Ｔ×（Ｖon・sub−Ｖoff・sub）×Ｃgs・sub＝Ｓ×（Ｖ
on−Ｖoff）×Ｃgs が成り立つように、Ｖon sub，Ｖoff sub を選べば良
い。

【００８９】第７実施形態 画素３に信号が無かった場合には、積分回路の出力は０
付近になる。信号電荷が一方向にしか蓄積されなくて、
積分回路が正負両側に出力できる場合には、およそ半分
のレンジしか使用しないことになり、ダイナミックレン
ジを無駄にしていることになる。そこで、信号電荷と逆
極性の電荷が発生するように調整用制御線７のオン・オ
フ電圧をシフトし、積分回路のダイナミックレンジを最
大限に利用できるようにすることができる（図２２）。

【００９０】例えば、積分回路のオフセット調整を行い
たい場合、シフト後のオン電圧をＶon・sub´、オフ電
圧をＶoff・sub´とすれば、シフト電圧ΔＶon・off・s
ubにしたがって、シフトする。

【００９１】Ｖon・sub´−Ｖoff・sub´＝Ｖon・sub−
Ｖoff・sub＋ΔＶon・off・sub シフト電圧ΔＶon・off・subは、積分回路のキャパシタ
をＣint 、オフセットさせたい電圧をΔＶとすれば、 ΔＶ×Ｃint ＝ΔＶon・off・sub×Ｃgs sub を満たすように設定される。

【００９２】第８実施形態 なお、振幅については、上記関係より決めることができ
るが、調整用制御線７のオン・オフの電圧値について
は、調整用制御用のＴＦＴが常にＯＦＦの領域（リーク
電流が小さい領域：ΔＶbetter図２３中）で、動作でき
るようにオン電圧でも、十分小さくした方がよい。これ
により、調整用制御線７に繋がるダミー画素９内部の影
響を最低限に抑えることができる。

【００９３】第９実施形態 実際、各垂直選択線５に繋がるＴＦＴにばらつきがあっ
たり、垂直選択線５に信号を与えるゲートドライバにば
らつきがあったり、画素から積分回路までの距離に違い
があったりする為に、単純にオン・オフを繰り返す調整
用制御線７では、十分に補正しきれない場合も存在す
る。このような際に、調整用制御線７の電圧を各垂直選
択毎に調整することにより、微妙なばらつきも補正する
ことができる。このため、図２４，図２５に示すよう
に、垂直選択線５毎に、調整用制御線７の駆動情報（時
定数、タイミング）を保持しておく為のメモリ２６を設
け、それに応じた電圧をコントロール部２５の制御で発
生させることを必要とする。

【００９４】なお、上述した全ての実施形態において、
積分回路の出力から信号成分を抽出する為に、出力波形
をサンプリングする。そのサンプリング方法として、２
つの方法がある。１つの方法は、読み出しＴＦＴのオン
直前（Ｓ／Ｈ０）と読み出しＴＦＴのオフ直前（Ｓ／Ｈ
１）の２個所をサンプリングし、その差を出力とする方
法である。この場合、画素からの信号転送時間を十分に
確保することができる一方、各読み出し用ＴＦＴによる
チャージインジェクションのばらつきも信号に含まれて
しまうという問題がある。

【００９５】もう一つの方法は、図２６に示すように、
読み出しＴＦＴのオン直前（Ｓ／Ｈ０）と、読み出しＴ
ＦＴのオフ後（Ｓ／Ｈ２）の２個所をサンプリングし、
その差を出力（信号）とする方法である。この方法の場
合、画素からの信号電荷転送時間は短くなるが、読み出
しＴＦＴのオン・オフ動作が含まれる為に、読み出しＴ
ＦＴによるチャージインジェクションが自己のオン・オ
フによってキャンセルされ、読み出しＴＦＴ個々のばら
つきがキャンセルできる。

【００９６】ただし、積分回路の積分容量が小さい場合
には、読み出しＴＦＴをオンにした際に飽和してしま
う。そのために、前記調整用ＴＦＴを駆動することによ
り、チャージインジェクションによる飽和を回避するこ
とができる。つまり、一時的な飽和は、垂直選択線５に
よるものと調整用制御線７によるものにおいて、キャン
セルし、固体差によるばらつきは、読み出しＴＦＴも調
整用ＴＦＴも、それぞれオン動作、オフ動作の２つの動
作を行うことにより、自己のチャージインジェクション
でキャンセルすることができる。これにより、面内分布
を抑えることができる。

【００９７】第１０実施形態 図２７Ａ、図２７Ｂに示すように、一つのセクション内
で、調整用制御線７を複数備える場合、そのうちの全数
ではない調整用制御線７に点欠陥及び線欠陥が生じた際
に、その制御線７を使用せずに、残りの調整用制御線７
で、チャージインジェクションのキャンセルを補償す
る。その際、欠陥ライン分の電荷を発生させるために、
使用する調整用制御線７の振幅を増幅させることにより
対応する。もし、点欠陥が存在する調整用制御線７を用
いた場合、点欠陥のある信号線４が正しく補正されずに
欠陥ラインとして画像に現れることになる。つまり、欠
陥の調整用制御線７を使用しないことにより、画像への
影響を最小限に抑えることが可能となる。

【００９８】調整用制御線７を用いずに、チャージイン
ジェクションによる飽和を防ぐ方法として、積分回路の
入力端に直接電荷を入力してチャージインジェクション
をキャンセルする方法がある。一つの方法として、積分
回路の入力端に容量の片側を接続し、容量の他端の電圧
を変化させることにより、電荷を入力することができ
る。電圧を変化させる方法として、一定のパルス信号を
与える方法がある。上記の場合と同様に、タイミングや
時定数や振幅についても、画素毎に対応して変化させる
ことにより、より正確な補正が可能となる。このような
場合には、画素情報を保存しておくメモリとその情報に
従って信号を発生させるドライバを必要とする。

【００９９】変形例１ 図２８（ａ），図２８（ｂ），図２８（ｃ）に示すよう
に、積分回路に差動アンプを使用していた場合には、信
号入力とは異なる入力端に、容量を接続しても同様の効
果が得られる。

【０１００】変形例２ 上述した全ての放射線検出器は、放射線診断装置、例え
ばＸ線診断装置に適用可能である。図２９には、放射線
検出器を適用したＸ線診断装置の構成を示している。Ｘ
線を発生するためのＸ線発生源３０３に対して、被検体
を載置する寝台３０２を挟んで、放射線検出器３０１を
配置する。Ｘ線発生源３０３及び放射線検出器３０１
は、被検体に対するアングルを任意に変えることができ
るように、Ｃアーム形スタンド３１０に保持されてい
る。このアングルの制御は、システムコントロール部３
０４により行われる。システムコントロール部３０４に
は入力デバイス３０９が接続される。入力デバイス３０
９からは、透視／撮影選択指令が入力される。システム
コントロール部３０４は、入力された透視／撮影選択指
令に従って、Ｘ線の照射条件及び検出器３０１の画像収
集条件を制御する。ディスプレイ３０７は、放射線検出
器３０１で収集された画像、画像処理部３０６で処理さ
れた画像を表示するために設けられている。また、画像
記録部３０８は、放射線検出器３０１で収集された画
像、画像処理部３０６で処理された画像を記録するため
に設けられている。

【０１０１】システムコントロール部３０４は、Ｘ線発
生源３０３からのＸ線発生シーケンスと、放射線検出器
３０１の画像収集シーケンスとの同期をとるための制御
信号を、Ｘ線発生源３０３と放射線検出器３０１とに供
給する。また、システムコントロール部３０４は、シス
テムコントロール部３０４に接続された入力デバイス３
０９から入力される透視／撮影選択指令に従って、駆動
速度と解像度との関係を選択し、それに応じて放射線検
出器３０１に対して同時にオンする垂直選択線５の本数
及び同時にオンする制御線７の本数、垂直選択線５の駆
動電圧及び制御線７の駆動電圧を設定するための制御信
号を放射線検出器３０１のコントローラ２２に供給す
る。なお、入力デバイス３０９から、同時にオンする垂
直選択線５の本数及び同時にオンする制御線７の本数、
垂直選択線５の駆動電圧及び制御線７の駆動電圧が直接
的に入力されるようになっていてもよい。これら制御信
号は、電圧及び駆動本数を直接的に決定する信号であっ
ても、検出器３０１の透視／撮影の駆動モードを選択す
ることで電圧及び駆動本数を間接的に決定する信号であ
ってもよい。なお、間接的な制御信号は、検出器３０１
の内部にあるコントロール部２２で直接的な信号に変換
される。

【０１０２】これにより検出器３０１に対して各種駆動
モード毎に最適なオフセットキャンセルを機能させるこ
とができ、術者の望む画像を収集することができる。本
発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々
変形して実施可能である。

【０１０３】

【発明の効果】本発明の放射線検出器は、マトリクス状
に配列された入射放射線を電荷に変換する複数の電荷変
換素子と、この電荷変換素子で発生する電荷を蓄積する
複数のキャパシタと、このキャパシタに蓄積された電荷
を読み出す電荷読出素子とを備えている。電荷読出素子
のオン／オフ切替等により生じる、キャパシタに蓄積さ
れた電荷以外の電荷は、調整手段によりキャンセルされ
る。これによりＳ／Ｎ比は向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の放射線検出器の構成図。

【図２】従来の動作説明図。

【図３】従来の画素及び積分回路の等価回路図。

【図４】本発明の第１実施の形態による放射線検出器の
構成図。

【図５】第１実施の形態の動作説明図。

【図６】図４の積分回路の出力信号を示す図。

【図７】図４の画素、ダミー画素及び積分回路の等価回
路図。

【図８】本発明の第２実施の形態の動作説明図。

【図９】本発明の第３実施の形態による放射線検出器の
構成図。

【図１０】第３実施の形態の動作説明図。

【図１１】本発明の第４実施の形態の動作説明図。

【図１２】本発明の第５実施の形態の動作説明図。

【図１３】図４のダミー画素のバリエーションを示す
図。

【図１４】第１乃至第５実施の形態の画素アレイの平面
略図。

【図１５】第６実施の形態に係る画素アレイセクション
のバリエーション１を示す図。

【図１６】第６実施の形態に係る画素アレイセクション
のバリエーション２を示す図。

【図１７】第６実施の形態に係る画素アレイセクション
のバリエーション３を示す図。

【図１８】第６実施の形態に係る画素アレイセクション
のバリエーション４を示す図。

【図１９】第６実施の形態に係る画素アレイセクション
のバリエーション５を示す図。

【図２０】図１４−図１９のダミー画素のバリエーショ
ンを示す図。

【図２１】第６実施の形態において、ダミー画素の出力
エラーに対する許容性を示す図。

【図２２】本発明の第７実施の形態の動作説明図。

【図２３】本発明の第８実施の形態において、ダミー画
素のＴＦＴに対するゲート信号の適正範囲を示す図。

【図２４】本発明の第９実施の形態による放射線検出器
の構成図。

【図２５】第９実施の形態の動作説明図。

【図２６】第１乃至第９実施の形態において、積分回路
の出力信号に対するサンプリング動作説明図。

【図２７】（ａ）は本発明の第１０実施の形態による放
射線検出器の構成図、（ｂ）は図２７（ａ）のコントロ
ール部の制御に従ってゲートドライバからダミー画素の
ＴＦＴに与えられるゲート信号を示す図。

【図２８】第１乃至第１０実施の形態において、積分回
路の変形例を示す図。

【図２９】第１乃至第１０実施の形態の放射線検出器を
搭載した放射線診断装置の構成図。

【符号の説明】

１…Ｘ線検出部、 ２…読出回路部、 ３…画素、 ４…信号線、 ５…垂直選択線、 ６…調整部、 ７…制御線、 ９…ダミー画素、 ２１…ゲートドライバ、 ２２…ゲートドライバ、 ２３…積分回路、 ２４…マルチプレクサ、 ２５…コントロール部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 27/146 Ｈ０４Ｎ 1/028 Ａ 27/14 5/32 31/09 7/18 Ｌ Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｃ 5/32 Ｋ 7/18 31/00 Ａ (72)発明者 永井 清一郎 東京都北区赤羽２丁目16番４号 東芝医用 システムエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 田中 学 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 坂口 卓弥 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内

Claims (52)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射放射線を電荷に変換する電荷変換素
   子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 前記キャパシタから前記電荷読出素子を介して読み出さ
   れる信号を調整するために、前記キャパシタに蓄積され
   た電荷による信号以外の信号をキャンセルする調整手段
   とを具備することを特徴とする放射線検出器。
2. 【請求項２】 前記調整手段は、前記キャパシタに蓄積
   された電荷以外の電荷をキャンセルすることを特徴とす
   る請求項１記載の放射線検出器。
3. 【請求項３】 前記調整手段は、前記電荷読出素子と同
   じ基板上に形成されることを特徴とする請求項１記載の
   放射線検出器。
4. 【請求項４】 前記電荷読出素子は、スイッチング素子
   であることを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
5. 【請求項５】 前記電荷読出素子は、薄膜トランジスタ
   であることを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
6. 【請求項６】 前記調整手段は、前記電荷読出素子と同
   一の製造プロセスで製造された素子を有することを特徴
   とする請求項１記載の放射線検出器。
7. 【請求項７】 前記調整手段は、ダイオード又はキャパ
   シタから構成されることを特徴とする請求項１記載の放
   射線検出器。
8. 【請求項８】 入射した放射線を電荷に変換する電荷変
   換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 前記キャパシタから前記電荷読出素子を介して読み出さ
   れる信号を調整するために、前記電荷読出素子のオン／
   オフの間での状態変化に起因して発生する電荷をキャン
   セルする調整手段とを具備することを特徴とする放射線
   検出器。
9. 【請求項９】 前記調整手段は、前記電荷読出素子と同
   じ基板上に形成されることを特徴とする請求項８記載の
   放射線検出器。
10. 【請求項１０】 前記電荷読出素子は、薄膜トランジス
    タであることを特徴とする請求項８記載の放射線検出
    器。
11. 【請求項１１】 入射した放射線を電荷に変換する電荷
    変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 前記キャパシタから前記電荷読出素子を介して読み出さ
    れる信号を調整するために、前記キャパシタから前記電
    荷読出素子を介して電荷が読み出される期間には前記電
    荷読出素子から電気的に切り離され、前記期間以外では
    前記電荷読出素子に電気的に接続される調整手段とを具
    備することを特徴とする放射線検出器。
12. 【請求項１２】 前記調整手段は、前記電荷読出素子と
    同じ基板上に形成されることを特徴とする請求項１１記
    載の放射線検出器。
13. 【請求項１３】 前記電荷読出素子は、薄膜トランジス
    タであることを特徴とする請求項１１記載の放射線検出
    器。
14. 【請求項１４】 入射した放射線を電荷に変換する電荷
    変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 この電荷読出素子を介して読み出された電荷を積分する
    積分回路と、 前記積分回路に読み出される信号を調整するために、前
    記電荷が読み出される期間には前記電荷読出素子及び前
    記積分回路から電気的に切り離され、前記期間以外では
    前記電荷読出素子及び前記積分回路に電気的に接続され
    る調整手段とを具備することを特徴とする放射線検出
    器。
15. 【請求項１５】 前記調整手段は、前記電荷読出素子と
    前記積分回路との間に設けられることを特徴とする請求
    項１４記載の放射線検出器。
16. 【請求項１６】 入射した放射線を電荷に変換する電荷
    変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す読出用スイッチング素子
    と、 前記読み出された電荷を積分する積分回路と、 前記キャパシタから前記スイッチング素子を介して前記
    積分回路に読み出される信号を調整するための調整用ス
    イッチング素子と、 前記読出用スイッチング素子と前記調整用スイッチング
    素子とを駆動するドライバと、 前記読出用スイッチング素子と前記調整用スイッチング
    素子とを逆相で動作させるために前記ドライバを制御す
    るコントロール部とを具備することを特徴とする放射線
    検出器。
17. 【請求項１７】 前記調整手段は、前記電荷読出素子と
    前記積分回路との間に設けられることを特徴とする請求
    項１６記載の放射線検出器。
18. 【請求項１８】 前記読出用スイッチング素子と前記調
    整用スイッチング素子とはそれぞれ薄膜トランジスタで
    あることを特徴とする請求項１６記載の放射線検出器。
19. 【請求項１９】 前記コントロール部は、前記調整用ス
    イッチング素子がオフ状態にある期間を含む期間以外
    に、前記積分回路にリセット信号を供給することを特徴
    とする請求項１６記載の放射線検出器。
20. 【請求項２０】 前記調整用スイッチング素子の前記積
    分回路と反対側は信号電荷が蓄積されない構造になって
    いることを特徴とする請求項１６記載の放射線検出器。
21. 【請求項２１】 前記調整用スイッチング素子の前記積
    分回路と反対側の端子は所定電位に設定されることを特
    徴とする請求項１６記載の放射線検出器。
22. 【請求項２２】 前記調整用スイッチング素子の前記積
    分回路と反対側の端子は接地されることを特徴とする請
    求項１６記載の放射線検出器。
23. 【請求項２３】 前記調整用スイッチング素子の前記積
    分回路と反対側の端子には容量性素子が接続されること
    を特徴とする請求項１６記載の放射線検出器。
24. 【請求項２４】 前記キャパシタを前記積分回路に接続
    するための信号線と前記調整用スイッチング素子の開閉
    ための制御線との間の容量は、前記信号線と前記読出用
    スイッチング素子の開閉ための垂直選択線との間の容量
    に対して、略等価であることを特徴とする請求項１６記
    載の放射線検出器。
25. 【請求項２５】 前記電荷変換素子、前記キャパシタ及
    び前記読出用スイッチング素子は複数の信号線と複数の
    垂直選択線との交点にそれぞれ配置され、前記信号線各
    々に対して前記調整用スイッチング素子が少なくとも１
    つずつ設けられ、前記調整用スイッチング素子は少なく
    とも１本の制御線に共通接続されることを特徴とする請
    求項１６載の放射線検出器。
26. 【請求項２６】 前記電荷変換素子、前記キャパシタ及
    び前記読出用スイッチング素子は、第１セクション内に
    おいて複数の第１信号線と複数の第１垂直選択線との交
    点に配置され、前記第１セクションに垂直方向に隣接す
    る第２セクション内において複数の第２信号線と複数の
    第２垂直選択線との交点に配置され、前記第１、第２信
    号線各々に対して前記調整用スイッチング素子が少なく
    とも１つずつ設けられ、前記調整用スイッチング素子は
    前記第１セクション内において第１制御線に共通接続さ
    れ、前記第２セクション内において第２制御線に共通接
    続されることを特徴とする請求項１６載の放射線検出
    器。
27. 【請求項２７】 前記電荷変換素子、前記キャパシタ及
    び前記読出用スイッチング素子は、第１セクション内に
    おいて複数の第１信号線と複数の第１垂直選択線との交
    点に配置され、前記第１セクションに水平方向に隣接す
    る第２セクション内において複数の第２信号線と複数の
    第２垂直選択線との交点に配置され、前記第１、第２信
    号線各々に対して前記調整用スイッチング素子が少なく
    とも１つずつ設けられ、前記調整用スイッチング素子は
    前記第１セクション内において第１制御線に共通接続さ
    れ、前記第２セクション内において第２制御線に共通接
    続されることを特徴とする請求項１６記載の放射線検出
    器。
28. 【請求項２８】 前記電荷変換素子、前記キャパシタ及
    び前記読出用スイッチング素子は複数の信号線と複数の
    垂直選択線との交点にそれぞれ配置され、前記信号線各
    々に対して前記調整用スイッチング素子が所定数（２以
    上）ずつ設けられ、前記調整用スイッチング素子は所定
    数ずつ制御線に共通接続されることを特徴とする請求項
    １６記載の放射線検出器。
29. 【請求項２９】 前記コントロール部は、前記制御線の
    印加電圧を個別に調整することを特徴とする請求項２８
    記載の放射線検出器。
30. 【請求項３０】 前記コントロール部は、同時に電圧印
    加する制御線の本数を、同時に電圧印加する垂直選択線
    と同じ本数に設定することを特徴とする請求項２８記載
    の放射線検出器。
31. 【請求項３１】 前記コントロール部は、前記垂直選択
    線及び前記制御線各々の電圧印加タイミング及び／又は
    過渡特性を個別に調整することを特徴とする請求項２７
    記載の放射線検出器。
32. 【請求項３２】 前記コントロール部は、前記制御線各
    々の電圧印加タイミングを、前記垂直選択線各々の電圧
    印加タイミング及び／又は過渡特性に応じて変えること
    を特徴とする請求項２８記載の放射線検出器。
33. 【請求項３３】 前記コントロール部は、前記読出用ス
    イッチング素子と前記調整用スイッチング素子のオン電
    圧とオフ電圧を、素子毎に設定することを特徴とする請
    求項２８記載の放射線検出器。
34. 【請求項３４】 前記コントロール部は、前記制御線の
    印加電圧を前記垂直選択線各々に応じて変えることを特
    徴とする請求項２８記載の放射線検出器。
35. 【請求項３５】 前記コントロール部は、前記制御線の
    印加電圧を、前記調整用スイッチング素子がオフ状態に
    ある電圧範囲内から選択することを特徴とする請求項２
    ８記載の放射線検出器。
36. 【請求項３６】 前記コントロール部は、前記読出用ス
    イッチング素子のオン電圧とオフ電圧との差と、対応す
    る信号線と垂直選択線との間に形成される容量との積
    が、前記調整用スイッチング素子のオン電圧とオフ電圧
    との差と、対応する信号線と制御線との間に形成される
    容量との積に略等価になるように、前記読出用スイッチ
    ング素子のオン電圧及びオフ電圧と、同時駆動する制御
    線の本数とを制御することを特徴とする請求項２８記載
    の放射線検出器。
37. 【請求項３７】 前記信号線と前記垂直選択線との間に
    形成される容量と、前記信号線と前記制御線との間に形
    成される容量とが略同一であり、前記コントロール部
    は、前記読出用スイッチング素子及び前記調整用スイッ
    チング素子をオン／オフする際に、前記読出用スイッチ
    ング素子のオン電圧とオフ電圧との差と、同時に電圧印
    加する垂直選択線の本数との積が、前記調整用スイッチ
    ング素子のオン電圧とオフ電圧との差と、同時に電圧印
    加する制御線の本数との積に対して、略等価になるよう
    に、前記読出用スイッチング素子のオン電圧及びオフ電
    圧と、前記調整用スイッチング素子のオン電圧及びオフ
    電圧とを制御することを特徴とする請求項２８記載の放
    射線検出器。
38. 【請求項３８】 入射した放射線を電荷に変換する電荷
    変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す読出用スイッチング素子
    と、 前記読み出された電荷を積分する積分回路と、 前記キャパシタから前記スイッチング素子を介して前記
    積分回路に読み出される信号を調整するための調整用ス
    イッチング素子と、 前記読出用スイッチング素子と前記調整用スイッチング
    素子とを駆動するドライバと、 前記読出用スイッチング素子と前記調整用スイッチング
    素子とを逆相で動作させるために前記ドライバを制御す
    るコントロール部とを具備し、 前記コントロール部は、前記調整用スイッチング素子の
    オン電圧とオフ電圧との差を、前記読出用スイッチング
    素子のオン電圧とオフ電圧との差よりも大きく設定する
    ことを特徴とする放射線検出器。
39. 【請求項３９】 前記スイッチング素子のオン／オフ電
    圧の差は、前記積分回路が出力し得る電圧幅に略一致す
    ることを特徴とする請求項３８記載の放射線検出器。
40. 【請求項４０】 前記スイッチング素子のオン／オフ電
    圧の差は、オン電圧をＶon・sub、オフ電圧をＶoff・su
    b、シフト後のオン電圧をＶon・sub´、シフト後のオフ
    電圧をＶoff・sub´、シフト電圧をΔＶon・off・subと
    すれば、 Ｖon・sub´−Ｖoff・sub´＝Ｖon・sub−Ｖoff・sub＋
    ΔＶon・off・sub を満たすようにシフトされ、 前記シフト電圧ΔＶon・off・subは、前記積分回路のキ
    ャパシタをＣ（nt 、オフセット電圧をΔＶ、前記調整
    用スイッチング素子のための制御線と前記電荷のための
    信号線との間の容量をＣgs subとすれば、 ΔＶ×Ｃint ＝ΔＶon・off・sub×Ｃgs sub を満たすように設定されることを特徴とする請求項３８
    記載の放射線検出器。
41. 【請求項４１】 前記コントロール部は、ある調整用ス
    イッチング素子の欠陥を、その調整用スイッチング素子
    と同じ信号線に接続されている他の調整用スイッチング
    素子で補償させることを特徴とする請求項２８記載の放
    射線検出器。
42. 【請求項４２】 前記積分回路の出力は、前記読出用ス
    イッチング素子のオン直前とオフ直前との２回サンプリ
    ングされることを特徴とする請求項１６記載の放射線検
    出器。
43. 【請求項４３】 前記積分回路の出力は、前記読出用ス
    イッチング素子のオン直前とオフ直後との２回サンプリ
    ングされることを特徴とする請求項１６記載の放射線検
    出器。
44. 【請求項４４】 入射した放射線を電荷に変換する電荷
    変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記キャパシタに蓄積された電荷を読み出す電荷読出素
    子と、 前記読み出された電荷を積分する積分回路と、 前記積分回路と並列に設けられたオフセット調整用のキ
    ャパシタと、 前記オフセット調整用のキャパシタに接続された、任意
    の電圧及び過渡特性を与えるための読出制御手段とを具
    備することを特徴とする放射線検出器。
45. 【請求項４５】 前記読出制御手段は、前記オフセット
    調整用のキャパシタに与える信号の過渡特性を、垂直選
    択線毎に調整するために、メモリ機能及び過渡特性制御
    手段を有することを特徴とする請求項４４に記載の放射
    線検出器。
46. 【請求項４６】 前記読出制御手段は、前記オフセット
    調整用のキャパシタに与える信号の電圧を、垂直選択線
    毎に調整するために、メモリ機能及び電圧制御手段を有
    することを特徴とする請求項４４に記載の放射線検出
    器。
47. 【請求項４７】 被検体に対して放射線を照射する放射
    線発生源と、前記被検体を挟んで前記放射線発生源と対
    向配置され、前記被検体を透過した放射線を検出する放
    射線検出器とを有する放射線診断装置において、 前記放射線検出器は、 マトリクス状に配列された入射放射線を電荷に変換する
    電荷変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 前記キャパシタに蓄積された電荷以外の電荷をキャンセ
    ルするための調整手段とを備えることを特徴とする放射
    線診断装置。
48. 【請求項４８】 被検体に対して放射線を照射する放射
    線発生源と、前記被検体を挟んで前記放射線発生源と対
    向配置され、前記被検体を透過した放射線を検出する放
    射線検出器と、この放射線検出器で得られた信号を医用
    画像として表示する画像表示装置と、これら全体を制御
    するシステム制御装置とを有する放射線診断装置におい
    て、 前記放射線検出器は、 マトリクス状に配列された入射放射線を電荷に変換する
    電荷変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 前記キャパシタに蓄積された電荷以外の電荷をキャンセ
    ルするための調整手段とを備え、前記システム制御装置
    は、前記放射線検出器の動作を制御する制御信号を送
    り、その制御信号に基づいて得られた検出器信号を医用
    画像として表示することを特徴とする放射線診断装置。
49. 【請求項４９】 前記放射線発生源と前記放射線検出器
    との同期をとるためのコントロール部をさらに備えるこ
    とを特徴とする請求項４７記載の放射線診断装置。
50. 【請求項５０】 前記コントロール部は、撮影条件に応
    じて、前記調整手段の動作条件を変更することを特徴と
    する請求項４９記載の放射線診断装置。
51. 【請求項５１】 被検体に対して放射線を照射する放射
    線発生源と、前記被検体を挟んで前記放射線発生源と対
    向配置され、前記被検体を透過した放射線を検出する放
    射線検出器とを有する放射線診断装置において、 前記放射線検出器は、 マトリクス状に配列された入射放射線を電荷に変換する
    電荷変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 前記キャパシタから前記電荷読出素子を介して読み出さ
    れる信号を調整するために、前記電荷読出素子のオン／
    オフの間での状態変化に起因して発生する電荷をキャン
    セルための調整手段とを備えることを特徴とする放射線
    診断装置。
52. 【請求項５２】 被検体に対して放射線を照射する放射
    線発生源と、前記被検体を挟んで前記放射線発生源と対
    向配置され、前記被検体を透過した放射線を検出する放
    射線検出器とを有する放射線診断装置において、 前記放射線検出器は、 マトリクス状に配列された入射放射線を電荷に変換する
    電荷変換素子と、 前記変換された電荷を蓄積するキャパシタと、 前記蓄積された電荷を読み出す電荷読出素子と、 前記キャパシタから前記電荷読出素子を介して読み出さ
    れる信号を調整するために、前記キャパシタから前記電
    荷読出素子を介して電荷が読み出される期間には前記電
    荷読出素子から電気的に切り離され、前記期間以外では
    前記電荷読出素子に電気的に接続される調整手段とを備
    えることを特徴とする放射線診断装置。