JP5621939B2

JP5621939B2 - 二次元画像検出器

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Publication number: JP5621939B2
Application number: JP2013539532A
Authority: JP
Inventors: 吉牟田　利典; 利典吉牟田; 敏徳田; 弘之岸原; 正知貝野; 聖菜吉松; 貴弘土岐
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2032-10-17
Also published as: JPWO2013057941A1; WO2013057941A1

Description

この発明は、Ｘ線等の放射線、可視光、赤外線等の電磁波による画像を検出する二次元画像検出器に関する。

従来、この種の装置として、半導体層と、半導体層に生じた電荷を読み出すアクティブマトリクス基板とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。半導体層は、電磁波情報を電荷情報に変換する。アクティブマトリクス基板は、半導体層で生じた電荷情報を蓄積する複数個の電荷蓄積容量と、データ線を介して各電荷蓄積情報の電荷情報を読み出すための読み出しスイッチと、半導体層と各電荷蓄積容量との間に配置され、導通状態と非導通状態とを切り換えるスイッチとを備えている。

上記の装置は、放射線の照射と読み出しとを交互に行うスロットスキャン方式を行う場合、照射時にスイッチを導通状態とし、非照射で読み出し時にスイッチを非導通状態とする。これにより、被写体による散乱線により画質が低下するのを抑制できるようになっている。

特開２０１０−５１６８９号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、各電荷蓄積情報を読み出すためのデータ線が各画素に共通しているライン駆動となっている。そのため同じデータ線に接続された画素のいずれかにおいて、電荷蓄積容量が過剰な電荷を蓄えている場合には、その容量から溢れた電荷により、同じデータ線に接続されている他の画素の電荷に悪影響を与えることがある。過剰な電荷となる原因としては、半導体層における結晶欠陥に起因するリーク電流がある。悪影響を受けると、正常な画素であっても、画素値が上限値に張り付いてしまい、同じデータ線の画素から正常な画素情報を得られなくなるという問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、異常画素を電気的に切り離すことにより、同一データ線上に異常画素が存在しても他の画素からの電荷情報を正しく取り出すことができる二次元画像検出器を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明は、電磁波情報を電荷情報に変換する半導体層と、前記半導体層で変換された電荷情報を蓄積する複数個の電荷蓄積容量、及びデータ線を介して前記各電荷蓄積容量の電荷情報を読み出すための読み出しスイッチを備えたアクティブマトリクス基板とを備えた二次元画像検出器において、前記半導体層と前記各電荷蓄積容量との間に配置され、導通状態と非導通状態とを画素ごとに切り換えるためのスイッチと、前記複数個の電荷蓄積容量に対して電荷を蓄積させる電荷蓄積手段と、前記スイッチのうち、任意のスイッチを導通状態と非導通状態とのいずれかに切り換えるスイッチ駆動手段と、前記電荷蓄積手段及び前記スイッチ駆動手段を操作して前記複数個の電荷蓄積容量に電荷を蓄積させ、全ての電荷蓄積容量の電荷情報を異常画素情報として取得し、異常画素情報のうち電荷情報が所定の値以上の電荷蓄積容量については、異常画素と判断して前記スイッチ駆動手段を操作して前記スイッチを非導通状態にする制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］この発明によれば、制御手段は、電荷蓄積手段及びスイッチ駆動手段を操作して複数個の電荷蓄積容量に電荷を蓄積させ、全ての電荷蓄積容量の電荷情報を異常画素情報として読み出す。そして、電荷蓄積容量が所定の値以上のものについては、異常画素であると判断して、その電荷蓄積容量のスイッチをスイッチ駆動手段を操作して非導通状態にする。したがって、異常画素が電気的に切り離されるので、同じデータ線に接続された他の正常な画素の電荷情報を正しく取り出すことができる。

また、この発明において、前記電荷蓄積手段は、電磁波を照射して撮影を行うときのバイアス電圧より低いバイアス電圧を前記半導体層に対して印加することが好ましい。

半導体層に欠陥がある場合には、撮影時のバイアス電圧を加えなくても、それよりも低いバイアス電圧で電荷蓄積容量に電荷を蓄積させることができる。したがって、消費電力を抑制できる。例えば、通常の撮影時には、バイアス電圧として０．１より高く０．３Ｖ／μｍ程度を印加するが、それより低い０．１Ｖ／μｍでも異常画素を判断できる。

また、この発明において、前記電荷蓄積手段は、撮影を行うときのバイアス電圧を前記半導体層に対して印加するとともに、電磁波を照射することが好ましい。

撮影を行うときのバイアス電圧を印加して電磁波を照射する通常の撮影状態で異常画素の判断を行う。これにより、通常の撮影時における電磁波を照射されたときにだけ半導体層のリーク電流が増加するような場合にも異常画素を判断できる。

また、この発明において、前記制御手段は、前記複数個の電荷蓄積容量の全てのスイッチを導通状態として電荷を蓄積させ、前記複数個の電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、その結果、異常画素を含む領域の中心部にあたる電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させて電荷情報を読み出し、これを繰り返して前記異常画素情報を取得することが好ましい。

半導体層の欠陥によっては、全ての電荷蓄積容量のスイッチを導通状態にして異常画素情報を取得すると、異常画素の影響により同じデータ線の他の正常な画素を誤って異常画素と判断することが生じ得る。そこで、複数個の電荷蓄積容量の全てのスイッチを導通状態として電荷を蓄積させて電荷情報を読み出す。その結果、異常画素となった領域の中心部にあたる電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として、再度電荷を蓄積させて電荷情報を読み取る。スイッチを非導通状態としたことにより、同じデータ線にある正常な画素の電荷情報を正しく読み出せるので、異常画素と正常画素を適切に判断することができる。このような追い込みのような異常画素の検出を行うことで、比較的短時間で異常画素情報を正確なものとすることができる。

また、この発明において、前記制御手段は、前記複数個の電荷蓄積容量のうち、一つの電荷蓄積容量のスイッチのみを導通状態とし、その他の電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させ、前記一つの電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、順次に残りの電荷蓄積容量について一つずつスイッチを導通状態として全ての電荷蓄積容量の電荷情報を読み出して、前記異常画素情報を取得することが好ましい。

半導体層の欠陥によっては、全ての電荷蓄積容量のスイッチを導通状態にして異常画素情報を取得すると、異常画素の影響により同じデータ線の他の正常な画素を誤って異常画素と判断することが生じ得る。そこで、複数個の電荷蓄積容量のうち、一つの電荷蓄積容量のスイッチのみを導通状態とし、その他の電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させ、一つの電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、順次に残りの電荷蓄積容量について一つずつスイッチを導通状態として全ての電荷蓄積容量の電荷情報を読み出す。このように一つずつ異常画素の検出を行うことで、検出に時間を要するものの、異常画素情報を正確に取得できる。

また、この発明において、前記制御手段は、前記複数個の電荷蓄積容量のうち、各データ線の中で一つの電荷蓄積容量のスイッチのみを導通状態とし、同じデータ線の中で他の電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させ、データ線の中で一つの電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、順次にデータ線の中で残りの電荷蓄積容量について一つずつスイッチを導通状態として全ての電荷蓄積容量の電荷情報を読み出して、前記異常画素情報を取得することが好ましい。

半導体層の欠陥によっては、全ての電荷蓄積容量のスイッチを導通状態にして異常画素情報を取得すると、異常画素の影響により同じデータ線の他の正常な画素を誤って異常画素と判断することが生じ得る。そこで、各データ線の中で一つの電荷蓄積容量のスイッチのみを導通状態とし、同じデータ線の中で他の電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させ、データ線の中で一つの電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、順次にデータ線の中で残りの電荷蓄積容量について一つずつスイッチを導通状態として全ての電荷蓄積容量の電荷情報を読み出す。このようにデータ線の中で一つずつの異常画素の検出を行うことで、検出に要する時間を短縮しつつも、異常画素情報を正確に取得できる。

また、この発明において、前記異常画素情報を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、取得した異常画素情報を前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に記憶させた異常画素情報に基づいて前記スイッチ駆動手段を操作することが好ましい。

異常画素情報を記憶手段に記憶することにより、制御手段が記憶手段を参照することで、スイッチ駆動手段を適切に操作できる。

また、この発明において、前記制御手段は、前記異常画素情報を定期的に取得することが好ましい。

定期的に異常画素情報を取得することにより、半導体層の特性が経時変化で変化しても、最新の異常画素情報に基づき適切にスイッチを操作できる。

この発明に係る二次元画像検出器によれば、制御手段は、電荷蓄積手段及びスイッチ駆動手段を操作して複数個の電荷蓄積容量に電荷を蓄積させ、全ての電荷蓄積容量の電荷情報を異常画素情報として読み出す。そして、電荷蓄積容量が所定の値以上のものについては、異常画素であると判断して、その電荷蓄積容量のスイッチをスイッチ駆動手段を操作して非導通状態にする。したがって、異常画素が電気的に切り離されるので、同じデータ線に接続された他の正常な画素の電荷情報を正しく取り出すことができる。

実施例に係る二次元画像検出器を備えたＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。アクティブマトリクス基板と外部回路との接続関係を示す図である。二次元画像検出器を模式的に示した縦断面図である。撮影制御部の要部を示すブロック図である。異常画素情報を取得する手順を示したフローチャートである。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る二次元画像検出器を備えたＸ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。

天板１は、Ｘ線を透過する部材で構成され、検査対象である被検体Ｍが載置される。天板１の上方には、Ｘ線管３が配置されている。天板１を挟んだＸ線管３の反対側には、フラットパネル検出器５が配置されている。

なお、上記のフラットパネル検出器５が本発明における「二次元画像検出器」に相当する。

撮影制御部７は、Ｘ線管３からのＸ線照射を制御する照射制御部９を制御する。照射制御部９の制御は、撮影者によって操作されるキーボード１１やマウス１３からの指示に応じて、撮影制御部７から出力される指令信号によって行われる。キーボード１１やマウス１３からは、Ｘ線管３のＸ線照射強度や照射時間などの情報が指示される。

フラットパネル検出器５で検出された透過Ｘ線に応じた信号（後述する電荷情報を含む信号）は、信号収集部１５によって収集される。収集された信号は、データ処理部１７において処理され、Ｘ線画像がモニタ１９に表示される。フラットパネル検出器５には、後述する電極層３３にバイアス電圧を印加するためのバイアス印加部２１が接続されている。このバイアス印加部２１は、撮影制御部７で制御される。

なお、バイアス印加部２１及びＸ線管３が本発明における「電荷蓄積手段」に相当する。

ここで図２，図３を参照して、フラットパネル検出器５について詳細に説明する。なお、図２は、アクティブマトリクス基板と外部回路との接続関係を示す図であり、図３は、二次元画像検出器を模式的に示した縦断面図である。

アクティブマトリクス基板２３は、検出素子ＤＵが二次元マトリクス状に配置されており、ガラス等の絶縁基板２５にパターン形成されている。アクティブマトリクス基板２３は、キャリア収集電極２７と、「電荷蓄積容量」に相当するコンデンサＣａと、薄膜トランジスタＴｒとを備えている。キャリア収集電極２７は、半導体層２９で変換された電荷情報を収集する。コンデンサＣａは、キャリア収集電極２７で収集された電荷情報を蓄積する。本発明における「読み出しスイッチ」に相当する薄膜トランジスタＴｒは、外部信号によりオンオフに切り換えられ、コンデンサＣａに蓄積された電荷情報を読み出すスイッチング素子である。

半導体層２９及びキャリア収集電極２７とコンデンサＣａとの間には、スイッチ３１が設けられている。本発明における「画素」に相当する一つの検出素子ＤＵは、キャリア収集電極２７と、コンデンサＣａと、スイッチ３１と、薄膜トランジスタＴｒと、これらに応じた領域の半導体層２９及び電極層３３とで構成されている。電極層３３には、バイアス印加部２１によりバイアス電圧Ｖａが印加される。アクティブマトリクス基板２３の二次元マトリクスは、例えば、１５３６×１５３６個の検出素子ＤＵで構成されているが、説明の理解を容易にするために３×３個に簡略化してある。スイッチ３１は、ノーマリクローズ型であることが好ましい。これは、後述するように異常がある検出素子ＤＵについてはスイッチ３１をオフするが、その個数は正常な検出素子ＤＵに比べて少ないのが一般的である。したがって、ノーマリクローズ型のスイッチ３１とすることで、オフするための駆動電力を低減することができる。

なお、上述した半導体層２９は、例えば、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な光導電特性を示し、蒸着によって大面積の成膜が可能な非結晶セレニウム（アモルファスセレニウム（ａ−Ｓｅ））であることが好ましい。また、半導体層２９は、例えば、真空蒸着法によって３００〜１２００μｍの厚みで形成されている。

半導体層２９としては、ＣｄＺｎＴｅのような結晶構造で、より多くの電荷を発生させる材料を用いることもできる。半導体層２９にＣｄＺｎＴｅを用いる場合には、昇華法によって形成するのが好ましい。Ｘ線撮影装置では、数十〜数百ｋｅＶのエネルギーを照射するために、厚みが１００〜６００μｍのＺｎを数〜数十モル％含んだものを近接昇華法で成膜するのが好ましい。

アクティブマトリクス基板２３は、ゲート線Ｇ１〜Ｇ３とデータ線Ｄ１〜Ｄ３とを備えている。ゲート線Ｇ１〜Ｇ３は、検出素子ＤＵの行ごとに薄膜トランジスタＴｒのゲートに電気的に接続されている。データ線Ｄ１〜Ｄ３は、検出素子ＤＵの列ごとに薄膜トランジスタＴｒの読み出し側に電気的に接続されている。また、アクティブマトリクス基板２３は、検出素子ＤＵごとにスイッチ線ＳＬ１〜ＳＬ３を備えている。スイッチ線ＳＬ１〜ＳＬ３は、全検出素子ＤＵのスイッチ３１の導通状態と非導通状態とを個別に切り換えるものである。図２においては、図示の関係上、行ごとにスイッチ線ＳＬ１〜ＳＬ３を描いてあるが、各検出素子ＤＵのスイッチ３１を個別に導通状態と非導通状態とに切り換えることができる。なお、以下の説明において、ゲート線Ｇ１〜Ｇ３及びデータ線Ｄ１〜Ｄ３並びにスイッチ線ＳＬ１〜ＳＬ３を特に区別しない場合には、ゲートラインＧ及びデータラインＤ並びにスイッチ線ＳＬと称する。

ゲート線Ｇ１〜Ｇ３は、ゲート駆動部３５に接続されている。また、データ線Ｄ１〜Ｄ３は、データ読み出し部３７に接続されている。このデータ読み出し部３７は、電荷電圧変換アンプ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器を内蔵している。また、スイッチ線ＳＬ１〜ＳＬ３は、スイッチ駆動部３９に接続されている。

ゲート駆動部３５は、ゲート線Ｇ１〜Ｇ３に電圧を印加することで、薄膜トランジスタＴｒをオンにさせ、コンデンサＣａに蓄積された電荷情報をデータ線Ｄからデータ読み出し部３７に出力させる。データ読み出し部３７は、受け取った電荷情報を電圧信号に変換し、複数の電圧信号を一つの電圧信号とし、電圧信号をデジタル信号に変換して出力する。このように変換された全ての電荷情報は、信号収集部１５にて収集される。スイッチ駆動部３９は、後述する異常画素判断部４３の指示により、任意の検出素子ＤＵのスイッチ３１を導通状態と非導通状態のいずれかに切り換える。

なお、スイッチ駆動部３９が本発明における「スイッチ駆動手段」に相当する。

上述した撮影制御部７について、図４を参照して説明する。なお、図４は、撮影制御部の要部を示すブロック図である。

撮影制御部７は、上述したように照射制御部９を制御したり、バイアス印加部２１を制御したりする他、次のような制御も行う。

撮影制御部７は、異常画素情報メモリ４１と、異常画素判断部４３とを備えている。異常画素メモリ４１は、撮影制御部７の制御の下、異常画素情報の取得処理により得られた異常画素情報を記憶する。異常画素判断部４３は、異常画素情報メモリ４１にアクセスし、異常画素情報における各検出素子ＤＵの電荷情報と、予め設定された所定の値との比較を行って、どの検出素子ＤＵが異常であるかを判断する。そして、異常画素判断部４３は、異常であると判断した検出素子ＤＵのスイッチ３１を、スイッチ駆動部３９を操作して非導通状態に設定する。

なお、上述した撮影制御部７が本発明における「制御手段」に相当する。

次に、図５を参照して上述した装置おける異常画素情報の取得動作について説明する。図５は、異常画素情報を取得する手順を示したフローチャートである。なお、この異常画素情報の取得は、Ｘ線撮影装置による被検体Ｍの撮影を行う前に行う処理である。好ましくは、フラットパネル検出器５の半導体層２９における経時変化を考慮して、撮影ごとに行ったり、装置の起動時に行ったり、定期的に行うことがより好ましい。これにより半導体層２９の経時変化にかかわらず、適切にスイッチ３１を操作でき、長期間にわたって異常画素によるアーティファクトがない撮影画像を得ることができる。

ステップＳ１
撮影制御部７は、フラットパネル検出器５にバイアス電圧Ｖａを印加する。このときのバイアス電圧Ｖａは、半導体層２９において発生した電荷を加速させる必要性がないので、Ｘ線照射による撮影時におけるバイアス電圧Ｖａよりも低くてもよい。例えば、通常のＸ線撮影時には０．３Ｖ／μｍ程度のバイアス電圧Ｖａを印加するので、それよりも低いバイアス電圧Ｖａ（例えば０．１Ｖ／μｍ）を印加すればよい。これにより消費電力を抑制できる。

ステップＳ２
異常画素情報を取得する。バイアス電圧Ｖａを印加した状態で、撮影制御部７は、フラットパネル検出器５から各検出素子ＤＵの電荷情報を収集する。具体的には、ゲート線Ｇ１〜Ｇ３を順次にオンさせて、データ読み出し部３７を介して全ての検出素子ＤＵから電荷情報を収集する。全ての検出素子ＤＵから得られた電荷情報は、異常画素情報として異常画素情報メモリ４１に記憶される。

ステップＳ３
異常画素情報に基づいて異常画素を判断する。異常画素判断部４３は、異常画素情報メモリ４１の異常画素情報を参照して、どの検出素子ＤＵに異常があるかを判断する。具体的には、例えば、Ｘ線撮影時における検出素子ＤＵにおける出力の最大値（最大の電荷情報）を基準にして、１０％を超える値である場合には、その検出素子ＤＵが異常であると判断する。これはバイアス電圧Ｖａが低い上に、Ｘ線照射も行っていない状態であるにもかかわらず、出力の最大値に対して１０％もの電荷情報が生じることは、正常な検出素子ＤＵではあり得ないからである。なお、バイアス電圧Ｖａが低く、電荷情報が小さいので、異常がある検出素子ＤＵが同じデータ線Ｄの他の検出素子ＤＵに悪影響を与える確率は十分に低い。したがって、この場合に他の検出素子ＤＵが異常な検出素子ＤＵの悪影響により誤って異常があると判断される確率は十分に低い。但し、検出素子ＤＵの欠陥等によっては、異常画素情報の取得において同じデータ線Ｄにおける他の検出素子ＤＵに異常があると誤って判断させる状況も生じ得る。これを回避する手法については変形例において後述する。

ステップＳ４
異常画素のスイッチ３１を非導通状態にする。異常画素判断部４３は、判断結果に基づいて、フラットパネル検出器５のスイッチ駆動部３９を操作する。具体的には、異常画素であると判断された全ての検出素子ＤＵのスイッチ３１を非導通状態となるように設定する。これにより、異常画素である検出素子ＤＵが電気的に切り離される。

上述した異常画素情報の取得を行って異常画素の切り離しを行った後に、撮影制御部７は、被検体Ｍに対してＸ線を照射してＸ線撮影を行う。

本実施例によると、撮影制御部７は、バイアス印加部２１及びスイッチ駆動部３９を操作して複数個の検出素子ＤＵのコンデンサＣａに電荷を蓄積させ、全てのコンデンサＣａの電荷情報を異常画素情報として読み出す。そして、コンデンサＣａの画素情報が所定の値以上のものについては、異常画素であると判断して、そのコンデンサＣａのスイッチ３１を、スイッチ駆動部３９を操作して非導通状態にする。したがって、異常画素が電気的に切り離されるので、同じデータ線Ｄに接続された他の正常な検出素子ＤＵの電荷情報を正しく取り出すことができる。その結果、Ｘ線撮影時に過剰な電荷を蓄積して、読み出し時に同一データ線Ｄの他の正常な検出素子ＤＵに対して悪影響を与えることがなく、高品質の画像を得ることができる。

次に、上述した異常画素情報の取得の変形例について説明する。

異常画素情報の同一データ線Ｄにおいて、複数個の検出素子ＤＵに異常が存在した場合には、異常がある検出素子ＤＵのコンデンサＣａに極めて大量の電荷情報が蓄積され、これが同一ライン線Ｄにおける他の正常な検出素子ＤＵの電荷情報に悪影響を与えた結果である恐れがある。上述した実施例のようにバイアス電圧Ｖａが低く、Ｘ線の照射も行わない場合には電荷情報が小さいので、そのような悪影響が生じ難い。しかし、バイアス電圧Ｖａを高くしたり、Ｘ線照射を同時に行ったりした場合には、上記の事態が生じ得る。このような状態では、異常画素情報に基づきスイッチ３１を操作しても、異常がある検出素子ＤＵに加え、周囲の正常な検出素子ＤＵをもオフにしてしまうことになる。このような誤判断を回避するために以下のようにするのが好ましい。

（変形例１）
全ての検出素子ＤＵの全てのスイッチ３１を導通状態として電荷を蓄積させ、複数個の検出素子ＤＵの電荷情報を読み出す。その結果、異常画素情報において異常である検出素子ＤＵを含む領域の中心部にあたる検出素子ＤＵのスイッチ３１のみを非導通状態とし、再び電荷情報を蓄積させて画素情報を読み出す。その検出素子ＤＵだけが異常である場合には、この状態で異常画素情報を再取得すると、周囲の検出素子ＤＵは正常となる場合がある。これを適宜の回数だけ繰り返して追い込みを図ることにより、異常画素情報を取得する。

このようにすると、異常がある検出素子ＤＵと正常な検出素子ＤＵとを適切に判断することができる異常画素情報を取得できる。したがって、比較的短時間で異常画素情報を正確なものとすることができる。

（変形例２）
全ての検出素子ＤＵのうち、一つの検出素子ＤＵのスイッチ３１のみを導通状態とし、その他の検出素子ＤＵのスイッチ３１を非導通状態として電荷を蓄積させ、その一つの検出素子ＤＵの電荷情報を読み出す。そして、残りの検出素子ＤＵについて一つずつ順番にスイッチ３１を導通状態として全ての検出素子ＤＵの電荷情報を読み出す。これにより、異常画素情報を取得する。

このように一つずつ検出素子ＤＵの電荷情報の検出を行うことで、検出に時間を要するものの、異常画素情報を正確に取得できる。

（変形例３）
全ての検出素子ＤＵのうち、各データ線Ｄの中で一つの検出素子ＤＵのスイッチ３１のみを導通状態とし、同じデータ線Ｄの中で他の検出素子ＤＵのスイッチ３１を非導通状態として電荷を蓄積させ、データ線Ｄの中で一つの検出素子ＤＵの電荷情報を読み出す。そして、順次にデータ線Ｄの中で残りの検出素子ＤＵについて一つずつスイッチ３１を導通状態として全ての検出素子ＤＵの電荷情報を読み出して、異常画素情報を取得する。

このようにデータ線Ｄの中で一つずつの検出素子ＤＵの電荷情報を検出することで、検出に要する時間を短縮しつつも、異常画素情報を正確に取得できる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、異常画素情報の取得時に、Ｘ線撮影時よりも低いバイアス電圧Ｖａのみを印加した。しかしながら、Ｘ線撮影時のバイアス電圧Ｖａを加えるとともに、Ｘ線管３からＸ線を照射して異常画素情報の取得を行うようにしてもよい。これにより、例えば、Ｘ線照射時にのみリーク電流が増大したりする欠陥を抱えた検出素子ＤＵをも異常画素として検出することができる。

（２）上述した実施例では、異常画素情報メモリ４１を備え、ここに異常画素情報を記憶するようにした。しかし、異常画素情報メモリ４１を必ずしも備える必要はない。その場合には、データ読み出し部３７から異常画素情報を読み出しつつ異常画素判断部４３が逐次的に異常であるか否かを判断して、スイッチ駆動部３９を操作し、異常画素に対応するスイッチ２１をオフで固定するようにすればよい。

以上のように、この発明は、画像を検出する二次元画像検出器に適している。

Ｍ … 被検体
１ … 天板
３ … Ｘ線管
５ … フラットパネル検出器
７ … 撮影制御部
９ … 照射制御部
２１ … バイアス印加部
２３ … アクティブマトリクス基板
ＤＵ … 検出素子
２５ … 絶縁基板
２７ … キャリア収集電極
Ｃａ … コンデンサ
Ｔｒ … 薄膜トランジスタ
２９ … 半導体層
３１ … スイッチ
３３ … 電極層
Ｖａ … バイアス電圧
Ｇ１〜Ｇ３ … ゲート線
Ｄ１〜Ｄ３ … データ線
ＳＬ１〜ＳＬ３ … スイッチ線
３５ … ゲート駆動部
３７ … データ読み出し部
３９ … スイッチ駆動部
４１ … 異常画素メモリ
４３ … 異常画素判断部

Claims

電磁波情報を電荷情報に変換する半導体層と、前記半導体層で変換された電荷情報を蓄積する複数個の電荷蓄積容量、及びデータ線を介して前記各電荷蓄積容量の電荷情報を読み出すための読み出しスイッチを備えたアクティブマトリクス基板とを備えた二次元画像検出器において、
前記半導体層と前記各電荷蓄積容量との間に配置され、導通状態と非導通状態とを画素ごとに切り換えるためのスイッチと、
前記複数個の電荷蓄積容量に対して電荷を蓄積させる電荷蓄積手段と、
前記スイッチのうち、任意のスイッチを導通状態と非導通状態とのいずれかに切り換えるスイッチ駆動手段と、
前記電荷蓄積手段及び前記スイッチ駆動手段を操作して前記複数個の電荷蓄積容量に電荷を蓄積させ、全ての電荷蓄積容量の電荷情報を異常画素情報として取得し、異常画素情報のうち電荷情報が所定の値以上の電荷蓄積容量については、異常画素と判断して前記スイッチ駆動手段を操作して前記スイッチを非導通状態にする制御手段と、
を備えていることを特徴とする二次元画像検出器。
請求項１に記載の二次元画像検出器において、
前記電荷蓄積手段は、電磁波を照射して撮影を行うときのバイアス電圧より低いバイアス電圧を前記半導体層に対して印加することを特徴とする二次元画像検出器。
請求項１に記載の二次元画像検出器において、
前記電荷蓄積手段は、撮影を行うときのバイアス電圧を前記半導体層に対して印加するとともに、電磁波を照射することを特徴とする二次元画像検出器。
請求項１から３のいずれかに記載の二次元画像検出器において、
前記制御手段は、前記複数個の電荷蓄積容量の全てのスイッチを導通状態として電荷を蓄積させ、前記複数個の電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、その結果、異常画素を含む領域の中心部にあたる電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させて電荷情報を読み出し、これを繰り返して前記異常画素情報を取得することを特徴とする二次元画像検出器。
請求項１から３のいずれかに記載の二次元画像検出器において、
前記制御手段は、前記複数個の電荷蓄積容量のうち、一つの電荷蓄積容量のスイッチのみを導通状態とし、その他の電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させ、前記一つの電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、順次に残りの電荷蓄積容量について一つずつスイッチを導通状態として全ての電荷蓄積容量の電荷情報を読み出して、前記異常画素情報を取得することを特徴とする二次元画像検出器。
請求項１から３のいずれかに記載の二次元画像検出器において、
前記制御手段は、前記複数個の電荷蓄積容量のうち、各データ線の中で一つの電荷蓄積容量のスイッチのみを導通状態とし、同じデータ線の中で他の電荷蓄積容量のスイッチを非導通状態として電荷を蓄積させ、データ線の中で一つの電荷蓄積容量の電荷情報を読み出し、順次にデータ線の中で残りの電荷蓄積容量について一つずつスイッチを導通状態として全ての電荷蓄積容量の電荷情報を読み出して、前記異常画素情報を取得することを特徴とする二次元画像検出器。
請求項１から６のいずれかに記載の二次元画像検出器において、
前記異常画素情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、取得した異常画素情報を前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に記憶させた異常画素情報に基づいて前記スイッチ駆動手段を操作することを特徴とする二次元画像検出器。
請求項１から７のいずれかに記載の二次元画像検出器において、
前記制御手段は、前記異常画素情報を定期的に取得することを特徴とする二次元画像検出器。