JP5714770B2 - 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラム - Google Patents

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

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Description

本発明は、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラムに関する。特に、静止画及び動画を撮影することができる放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラムに関する。
従来から放射線画像の撮影を行うために、放射線照射装置から照射され、被写体を透過した放射線を放射線検出器により検出する放射線画像撮影装置が知られている。また、当該放射線画像撮影装置により、放射線画像として静止画の撮影に加えて、例えば、複数の放射線画像（静止画）を連続して撮影する動画の撮影が行われている。
このような放射線画像撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器を備えている。当該放射線検出器として、光電変換素子、蓄積容量、及びスイッチング素子を備えた画素と、増幅回路と、を備えたもの等がある。光電変換素子は、放射線または、放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生する。蓄積容量は、電変換素子で発生した電荷を保持蓄積する。スイッチング素子は、蓄積容量から電荷を読み出して当該電荷に応じた電気信号を出力する。増幅回路は、画素に備えられたスイッチング素子から出力された電気信号に応じた電荷を積分し、積分した電荷を増幅した電気信号を出力する積分回路により成る。
ＴＦＴ等のスイッチング素子をマトリクス状に多数個配置した場合、スイッチング素子をオン・オフさせるための複数本のゲート線と、スイッチング素子がオンした画素からの信号電荷を伝送するための複数本の信号配線は交差配置した構成となり、寄生容量が生じる。スイッチング素子のオン時及びオフ時に、当該スイッチング素子に接続されたゲート線と信号線の交差位置に存在する寄生容量に加わる電圧の大きさが変化することで、寄生容量に誘導電荷が生じ、その電荷が信号配線を伝送される電荷（放射線画像用の信号電荷）にいわゆるフィードスルー成分と称される電荷がノイズ成分として重畳される。放射線検出器は個々の画素に保持蓄積される電荷量が微小であり、信号線に伝送される信号電荷のオーダーと、フィードスルー成分のオーダーとが等しいので、フィードスルー成分の影響を無視できない。
そのため、フィードスルー成分を除去（キャンセル）する技術として、例えば、特許第３６９６１７６号公報及び特開２０１０−２６８１７１号公報に記載された技術がある。
一般に、動画の撮影は、複数フレーム（複数枚）の静止画である放射線画像の撮影が連続して行われる。このような動画を撮影する場合、フレームレートを向上することが望まれている。特に、近年では、より高フレームレートとすることが望まれている。
しかしながら上述したフィードスルー成分の影響は、特に、動画撮影の場合に大きくなる場合がある。動画撮影においては、複数枚（フレーム）の撮影を行うため、１フレーム毎の線量を静止画撮影よりも少なくする。そのため、画素に保持蓄積される電荷量が更に微少となり、相対的にフィードスルー成分の影響が大きくなるからである。
本発明は、動画撮影においてフィードスルー成分を抑制することができる、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影装置の制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、放射線画像撮影装置は、並列に設けられた複数の走査配線を備え、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、及び走査配線を流れる制御信号の状態に応じて、オン状態、オフ状態が制御されてセンサ部により発生された電荷を読み出すスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリックス状に設けられた放射線検出器と、放射線検出器の各画素に対応して設けられ、電荷を積分するための積分コンデンサ、及び積分コンデンサの電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素からスイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、所定の走査配線を流れる制御信号により第１の画素の第１のスイッチング素子がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を積分する第１の積分期間、及び第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングがフレームレートに応じて複数回後のタイミングとなる第２の画素の第２のスイッチング素子がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分及びオン状態になることにより第２の画素から読み出される電荷を積分する第２の積分期間を含み積分コンデンサの積分期間を設定する設定手段と、設定手段が設定した積分期間内に、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする制御を行う制御手段と、を備える。
本発明の第２の態様は、上記第１の態様において、温度とフィードスルー成分の時定数との対応関係が予め定められており、放射線検出器の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、制御手段は、温度検出手段で検出した温度に基づいて、応じたフィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第３の態様は、上記第２の態様において、制御手段は、温度検出手段が撮影開始時、及び予め定められたフレーム毎の少なくとも一方のタイミングで検出した温度に基づいて、フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第４の態様は、上記第２の態様において、温度検出手段は、放射線検出器の放射線が照射される領域の少なくとも１つ以上の予め定められた領域の温度を検出し、制御手段は、温度検出手段が検出した予め定められた領域の温度に基づいて、フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第５の態様は、上記第１の態様から第４の態様のいずれかにおいて、放射線検出器の放射線が照射される領域の所定領域毎にフィードスルー成分の大きさが予め定められており、制御手段は、所定領域毎に、予め定められたフィードスルー成分の大きさ、及び時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第６の態様は、上記第５の態様において、所定領域の指示を受け付ける受付手段をさらに備え、制御手段は、受付手段で受け付けた所定領域に対して、予め定められたフィードスルー成分の大きさ、及び時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第７の態様は、上記第１の態様から第６の態様のいずれかにおいて、設定手段は、第２の画素が第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングを放射線検出器を用いて撮影を行う動画の種類に応じた複数回後のタイミングとする。
本発明の第８の態様は、上記第１の態様から第７の態様のいずれかにおいて、制御手段は、放射線検出器を用いて動画撮影を行う際に、動画撮影におけるフレームレートを取得し、フレームレートが予め定められた閾値以上の場合は、フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第９の態様は、上記第１の態様から第８の態様のいずれかにおいて、制御手段は、放射線検出器に照射される放射線の線量が予め定められた閾値以下の場合は、フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第１０の態様は、上記第１の態様から第９の態様のいずれかにおいて、制御手段は、動画撮影の種類に応じて、フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第１１の態様は、上記第１の態様から第１０の態様のいずれかにおいて、制御手段は、放射線検出器を用いて動画撮影を行う際に、動画撮影におけるフレームレートを取得し、取得したフレームレートが予め定められた閾値以上である場合は、第１のスイッチング素子がオン状態である期間と第２のスイッチング素子がオン状態である期間が重なり合い、かつ重なり合う重複期間が、予め定められた閾値未満のフレームレートの場合の重複期間よりも短くなるタイミングで、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする。
本発明の第１２の態様は、上記第１の態様から第１１の態様のいずれかにおいて、設定手段は、第１の積分期間と第２の積分期間とを重ならせて設定する。
本発明の第１３の態様は、放射線画像撮影システムであって、放射線照射装置と、放射線照射装置から照射された放射線を検出する本発明の放射線画像撮影装置と、備える。
本発明の第１４の態様は、放射線画像撮影装置の制御方法であって、並列に設けられた複数の走査配線を備え、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、及び走査配線を流れる制御信号の状態に応じて、オン状態、オフ状態が制御されてセンサ部により発生された電荷を読み出すスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリックス状に設けられた放射線検出器と、放射線検出器の各画素に対応して設けられ、電荷を積分するための積分コンデンサの電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素からスイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御方法であって、設定手段により、所定の走査配線を流れる制御信号により第１の画素の第１のスイッチング素子がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を積分する第１の積分期間、及び第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングがフレームレートに応じて複数回後のタイミングとなる第２の画素の第２のスイッチング素子がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分及びオン状態になることにより第２の画素から読み出される電荷を積分する第２の積分期間を含み積分コンデンサの積分期間を設定する工程と、制御手段により、設定手段が設定した積分期間内に、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする制御を行う工程と、を有する。
本発明の第１５の態様は、放射線画像撮影装置の制御プログラムであって、並列に設けられた複数の走査配線を備え、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、及び走査配線を流れる制御信号の状態に応じて、オン状態、オフ状態が制御されてセンサ部により発生された電荷を読み出すスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリックス状に設けられた放射線検出器と、放射線検出器の各画素に対応して設けられ、電荷を積分するための積分コンデンサの電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素からスイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御プログラムであって、所定の走査配線を流れる制御信号により第１の画素の第１のスイッチング素子がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を積分する第１の積分期間、及び第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングがフレームレートに応じて複数回後のタイミングとなる第２の画素の第２のスイッチング素子がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分及びオン状態になることにより第２の画素から読み出される電荷を積分する第２の積分期間を含み積分コンデンサの積分期間を設定する設定手段と、設定手段が設定した積分期間内に、第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、第２のスイッチング素子をオン状態にする制御を行う制御手段と、を備えた放射線画像撮影装置の、設定手段及び制御手段として、コンピュータを機能させるためのものである。
本発明の上記態様によれば、動画撮影においてフィードスルー成分を抑制することができる、という効果を有する。また、動画撮影におけるフレームレートを高フレームレートとすることができる。
第１の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの一例の全体構成の概略の概略構成図である。 第１の実施の形態に係る間接変換型の放射線検出器の一例の断面の概略を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る直接変換型の放射線検出器の一例の断面の概略を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る電子カセッテの一例の概略の回路構成図である。 第１の実施の形態に係る信号処理部の一例の概略構成図である。 第１の実施の形態に係る電子カセッテにおける、カセッテ制御部の機能に対応した構成の一例の機能ブロック図である。 第１の実施の形態に係る電子カセッテにおけるスイッチング素子のオン・オフと、発生するフィードスルー成分との関係を示した説明図である。 第１の実施の形態に係る放射線検出器の放射線が照射される面（領域）を複数の領域に分割した具体的例を示す説明図であり、６つの領域（ブロックＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｃ’）に分割した場合を示している。 第１の実施の形態に係る放射線検出器の放射線が照射される面（領域）を複数の領域に分割した具体的例を示す説明図であり、放射線が照射される面の中央部（ブロックＡ）、及び外縁部（ブロックＢ）の２つの領域に分割した場合を示している。 第１の実施の形態に係る電子カセッテのその他の一例の回路構成図である。 第１の実施の形態に係る電子カセッテにおけるフィードスルー成分の大きさと、温度との対応関係を示した説明図である。 第１の実施の形態に係る電子カセッテにおけるフィードスルー成分の時定数と温度との対応関係を示した説明図である。 第１の実施の形態に係る電子カセッテにおいてフレームレートに応じて、ＴＦＴのオン・オフのタイミング制御を切り替える場合の制御処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理において低フレームレートで撮影した場合の一例のタイムチャートである。 第１の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理において高フレームレートで撮影した場合の一例のタイムチャートである。 第１の実施の形態に係る制御処理のその他の一例のフローチャートである。 第１の実施の形態に係る制御処理のその他の一例のフローチャートである。 第１の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理におけるその他の一例のタイムチャートである。 第１の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理におけるその他の一例のタイムチャートである。 第２の本実施の形態に係る電子カセッテにおける、カセッテ制御部の機能に対応した構成の一例の機能ブロック図である。 第２の実施の形態に係る電子カセッテにおいてフレームレートに応じて、ＴＦＴのオン・オフのタイミング制御を切り替える場合の制御処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理において低フレームレートで撮影した場合の一例のタイムチャートである。 第２の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理において高フレームレートで撮影した場合の一例のタイムチャートである。 第２の実施の形態に係る制御処理のその他の一例のフローチャートである。 第２の実施の形態に係る制御処理のその他の一例のフローチャートである。 第２の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理におけるその他の一例のタイムチャートである。 第２の実施の形態に係る電子カセッテの制御処理におけるその他の一例のタイムチャートである。
以下、各図面を参照して本実施の形態の一例について説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本実施の形態の放射線画像処理装置を備えた放射線画像撮影システム全体の概略構成について説明する。図１には、本実施の形態の放射線画像撮影システムの一例の全体構成の概略の概略構成図を示す。本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、動画に加え、静止画を撮影することが可能である。なお、本実施の形態において「放射線画像」とは、特に明記しない場合は、動画及び静止画の両者のことを言う。本実施の形態において動画とは、静止画を高速に次々と表示して、動画として認知させることをいい、静止画を撮影し、電気信号に変換し、伝送して当該電気信号から静止画を再生する、というプロセスを高速に繰り返すものである。従って、動画には、前記「高速」の度合いによって、予め定められた時間内に同一領域（一部または全部）を複数回撮影し、かつ連続的に再生する、いわゆる「コマ送り」も包含されるものとする。
本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、コンソール１６を介して外部のシステム（例えば、ＲＩＳ：Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：放射線情報システム）から入力された指示（撮影メニュー）に基づいて、医師や放射線技師等の操作により放射線画像の撮影を行う機能を有する。
また、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、撮影された放射線画像をコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８に表示させることにより、医師や放射線技師等に放射線画像を読影させる機能を有する。
本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、放射線発生装置１２、放射線画像処理装置１４、コンソール１６、記憶部１７、放射線画像読影装置１８、及び電子カセッテ２０を備えている。
放射線発生装置１２は、放射線照射制御ユニット２２を備えている。放射線照射制御ユニット２２は、放射線画像処理装置１４の放射線制御部６２の制御に基づいて放射線照射源２２Ａから放射線Ｘを撮影台３２上の被検者３０の撮影対象部位に照射させる機能を有している。
被検者３０を透過した放射線Ｘは、撮影台３２内部の保持部３４に保持された電子カセッテ２０に照射される。電子カセッテ２０は、被検者３０を透過した放射線Ｘの線量に応じた電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成して出力する機能を有する。本実施の形態の電子カセッテ２０は、放射線検出器２６を備えている。
本実施の形態では、電子カセッテ２０により出力された放射線画像を示す画像情報は、放射線画像処理装置１４を介してコンソール１６に入力される。本実施の形態のコンソール１６は、無線通信（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して外部システム（ＲＩＳ）等から取得した撮影メニューや各種情報等を用いて、放射線発生装置１２及び電子カセッテ２０の制御を行う機能を有している。また、本実施の形態のコンソール１６は、放射線画像処理装置１４との間で放射線画像の画像情報を含む各種情報の送受信を行う機能と共に、電子カセッテ２０との間で各種情報の送受信を行う機能を有している。
本実施の形態のコンソール１６は、サーバー・コンピュータである。コンソール１６は、制御部４０、ディスプレイドライバ４８、ディスプレイ５０、操作入力検出部５２、操作パネル５４、Ｉ／Ｏ部５６、及びＩ／Ｆ部５８を備えている。
制御部４０は、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有しており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）は、各種データを記憶して保持する機能を有している。
ディスプレイドライバ４８は、ディスプレイ５０への各種情報の表示を制御する機能を有している。本実施の形態のディスプレイ５０は、撮影メニューや撮影された放射線画像等を表示する機能を有している。操作入力検出部５２は、操作パネル５４に対する操作状態を検出する機能を有している。操作パネル５４は、放射線画像の撮影に関する操作指示を、医師や放射線技師等が入力するためのものである。本実施の形態では操作パネル５４は、例えば、タッチパネル、タッチペン、複数のキー、及びマウス等を含んでいる。なお、タッチパネルである場合は、ディスプレイ５０と同一としてもよい。
また、Ｉ／Ｏ部５６及びＩ／Ｆ部５８は、無線通信により、放射線画像処理装置１４及び放射線発生装置１２との間で各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ２０との間で画像情報等の各種情報の送受信を行う機能を有している。
制御部４０、ディスプレイドライバ４８、操作入力検出部５２、及びＩ／Ｏ部５６は、システムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。従って、制御部４０は、ディスプレイドライバ４８を介したディスプレイ５０への各種情報の表示の制御、及びＩ／Ｆ部５８を介した放射線発生装置１２及び電子カセッテ２０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。
本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、コンソール１６からの指示に基づいて、放射線発生装置１２及び電子カセッテ２０を制御する機能を有する。また、放射線画像処理装置１４は、電子カセッテ２０から受信した放射線画像の記憶部１７への記憶、及びコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８への表示を制御する機能を有する。
本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、システム制御部６０、放射線制御部６２、パネル制御部６４、画像処理制御部６６、及びＩ／Ｆ部６８を備えている。
システム制御部６０は、放射線画像処理装置１４全体を制御する機能を有すると共に、放射線画像撮影システム１０を制御する機能を有している。システム制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、放射線画像処理装置１４全体及び放射線画像撮影システム１０の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤは、各種データを記憶して保持する機能を有している。放射線制御部６２は、コンソール１６の指示に基づいて、放射線発生装置１２の放射線照射制御ユニット２２を制御する機能を有している。パネル制御部６４は、電子カセッテ２０からの情報を、無線または有線により受け付ける機能を有している。画像処理制御部６６は、放射線画像に対して各種画像処理を施す機能を有している。
システム制御部６０、放射線制御部６２、パネル制御部６４、及び画像処理制御部６６は、システムバスやコントロールバス等のバス６９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。
本実施の形態の記憶部１７は、撮影された放射線画像及び当該放射線画像に関係する情報を記憶する機能を有する。記憶部１７としては、例えば、ＨＤＤ等が挙げられる。
また、本実施の形態の放射線画像読影装置１８は、撮影された放射線画像を読影者が読影するための機能を有する装置である。放射線画像読影装置１８は、特に限定されないが、いわゆる、読影ビューワ、コンソール、及びタブレット端末等が挙げられる。本実施の形態の放射線画像読影装置１８は、パーソナル・コンピュータとしている。放射線画像読影装置１８は、コンソール１６や放射線画像処理装置１４と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ディスプレイドライバ、ディスプレイ２３、操作入力検出部、操作パネル２４、Ｉ／Ｏ部、及びＩ／Ｆ部を備えている。なお、図１では、記載が煩雑になるのを避けるため、これらの構成のうち、ディスプレイ２３及び操作パネル２４のみを示し、その他の記載を省略している。
次に、電子カセッテ２０について詳細に説明する。まず、電子カセッテ２０に備えられた放射線検出器２６について説明する。本実施の形態の放射線検出器２６は、ＴＦＴ基板を備えている。
放射線検出器２６の一例として、間接変換型の放射線検出器２６の一例の断面の概略図を図２に示す。図２に示した放射線検出器２６は、ＴＦＴ基板と、放射線変換層とを備えている。
バイアス電極７２は、放射線変換層７４へバイアス電圧を印加する機能を有している。本実施の形態では、放射線検出器２６が正孔読取センサであるため、バイアス電極７２には、図示を省略した高圧電源からプラスのバイアス電圧が供給される。なお、放射線検出器２６が照射された放射線Ｘに応じて発生した電子を読み取る電子読取センサとして構成されている場合は、バイアス電極７２には、マイナスのバイアス電圧が供給される。
放射線変換層７４はシンチレータであり、本実施の形態の放射線検出器２６では、バイアス電極７２と上部電極８２との間に、透明絶縁膜８０を介して積層されるように形成されている。放射線変換層７４は、上方または下方から入射してくる放射線Ｘを光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このような放射線変換層７４を設けることで放射線Ｘを吸収して発光することになる。
放射線変換層７４が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましい。この放射線検出器２６によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
放射線変換層７４に用いるシンチレータとしては、ＴＦＴ基板７０で吸収可能な波長領域の光を発生できるような、比較的広範囲の波長領域を有した蛍光を発生するシンチレータが望ましい。このようなシンチレータとしては、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣａＷＯ４、ＹＴａＯ４：Ｎｂ、ＢａＦＸ：Ｅｕ（ＸはＢｒまたはＣｌ）、または、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ、及びＧＯＳ等がある。具体的には、放射線ＸとしてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましい。特に、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４００ｎｍ〜７００ｎｍにあるＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）やＣｓＩ：Ｎａを用いることが好ましい。なお、ＣｓＩ：Ｔｌの可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。なお、放射線変換層７４としてＣｓＩを含むシンチレータを用いる場合、真空蒸着法で短冊状の柱状結晶構造として形成したものを用いることが好ましい。
上部電極８２は、放射線変換層７４により生じた光を光電変換膜８６に入射させる必要があるため、少なくとも放射線変換層７４の発光波長に対して透明な導電性材料が好ましい。具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を用いることが好ましい。なお、上部電極８２としてＡｕ等の金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、及びＺｎＯ２等を好ましく用いることができる。プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極８２は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
光電変換膜８６は、放射線変換層７４が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料を含む。光電変換膜８６は、有機光電変換材料を含み、放射線変換層７４から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜８６であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持つ。そのため、放射線変換層７４による発光以外の電磁波が光電変換膜８６に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線Ｘが光電変換膜８６で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
光電変換膜８６の有機光電変換材料は、放射線変換層７４で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、放射線変換層７４の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長と放射線変換層７４の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければ放射線変換層７４から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、放射線変換層７４の放射線Ｘに対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、放射線変換層７４の材料としてＣｓＩ：Ｔｌを用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となる。これにより、光電変換膜８６で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
なお、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜８８及び正孔ブロッキング膜８４の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。電子ブロッキング膜８８は、下部電極９０と光電変換膜８６との間に設けることができる。電子ブロッキング膜８８は、下部電極９０と上部電極８２間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極９０から光電変換膜８６に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。電子ブロッキング膜８８には、電子供与性有機材料を用いることができる。一方、正孔ブロッキング膜８４は、光電変換膜８６と上部電極８２との間に設けることができる。正孔ブロッキング膜８４は、下部電極９０と上部電極８２間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極８２から光電変換膜８６に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。正孔ブロッキング膜８４には、電子受容性有機材料を用いることができる。
下部電極９０は、間隔を隔てて格子状（マトリックス状）に複数形成されており、１つの下部電極９０が１画素に対応している。各々の下部電極９０は、信号出力部９４の電界効果型薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、単にＴＦＴという）９８及び蓄積容量９６に接続されている。なお、信号出力部９４と下部電極９０との間には、絶縁膜９２が介在されており、信号出力部９４は、絶縁性基板９３上に形成されている。絶縁性基板９３は、放射線変換層７４において放射線Ｘを吸収させるため、放射線Ｘの吸収性が低く、且つ、可撓性を有する電気絶縁性の薄厚の基板（数十μｍ程度の厚みを有する基板）、具体的には、合成樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、あるいは、ロール状に巻き取ることが可能なフイルム状ガラス（超薄板ガラス）等であることが好ましい。
信号出力部９４は、下部電極９０に対応して、下部電極９０に移動した電荷を蓄積する蓄積容量９６と、蓄積容量９６に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子であるＴＦＴ９８とが形成されている。蓄積容量９６及びＴＦＴ９８の形成された領域は、平面視において下部電極９０と重なる部分を有している。なお、放射線検出器２６（画素）の平面積を最小にするために、蓄積容量９６及びＴＦＴ９８の形成された領域が下部電極９０によって完全に覆われていることが望ましい。
放射線検出器２６は、いわゆる裏面読取方式（ＰＳＳ（Ｐｅｎｔｒａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式）と、いわゆる表面読取方式（ＩＳＳ（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式）とがある。裏面読取方式は、図２に示すように、放射線変換層７４が形成された側から放射線Ｘが照射されて、当該放射線Ｘの入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板７０により放射線画像を読み取る方式である。放射線検出器２６は、とされた場合、放射線変換層７４の同図上面側でより強く発光する。一方、表面読取方式は、ＴＦＴ基板７０側から放射線Ｘが照射されて、当該放射線Ｘの入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板７０により放射線画像を読み取る方式である。放射線検出器２６は、表面読取方式とされた場合、ＴＦＴ基板７０を透過した放射線Ｘが放射線変換層７４に入射して放射線変換層７４のＴＦＴ基板７０側がより強く発光する。ＴＦＴ基板７０に設けられた各画素１００の光電変換部８７には、放射線変換層７４で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器２６は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板７０に対する放射線変換層７４の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
なお、放射線検出器２６は、図３に一例の断面の概略図を示すように直接変換型の放射線検出器２６であってもよい。図３に示した放射線検出器２６も、上述した間接変換型と同様に、ＴＦＴ基板１１０と、放射線変換層１１８とを備えている。
ＴＦＴ基板１１０は、放射線変換層１１８で発生した電荷であるキャリア（正孔）を収集し読み出す（検出する）機能を有する。ＴＦＴ基板１１０は、絶縁性基板１２２、及び信号出力部１２４を備えている。なお、放射線検出器２６が電子読取センサである場合は、ＴＦＴ基板１１０は、電子を収集し読み出す機能を有する。
絶縁性基板１２２は、放射線変換層１１８において放射線Ｘを吸収させるため、放射線Ｘの吸収性が低く、且つ、可撓性を有する電気絶縁性の薄厚の基板（数十μｍ程度の厚みを有する基板）が好ましい。具体的には、絶縁性基板１２２は、合成樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、あるいは、ロール状に巻き取ることが可能なフイルム状ガラス（超薄板ガラス）等であることが好ましい。
信号検出部８５は、電荷蓄積容量である蓄積容量１２６、蓄積容量１２６に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子であるＴＦＴ１２８、及び電荷収集電極１２１を備えている。
電荷収集電極１２１は、間隔を隔てて格子状（マトリックス状）に複数形成されており、１つの電荷収集電極１２１が１画素に対応している。各々の電荷収集電極１２１は、ＴＦＴ１２８及び蓄積容量１２６に接続されている。
蓄積容量１２６は、各電荷収集電極１２１で収集された電荷（正孔）を蓄積する機能を有する。この各蓄積容量１２６に蓄積された電荷が、ＴＦＴ１２８によって読み出される。これによりＴＦＴ基板１１０による放射線画像の撮影が行われる。
下引層１２０は、放射線変換層１１８とＴＦＴ基板１１０との間に形成されている。下引層１２０は、暗電流、リーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。そのため、下引層１２０の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
放射線変換層１１８は、照射された放射線Ｘを吸収して、放射線Ｘに応じてプラス及びマイナスの電荷（電子−正孔キャリア対）を発生する光導電物質である。光電変換層である放射線変換層１１８は、アモルファスＳｅ（ａ−Ｓｅ）を主成分とすることが好ましい。また、放射線変換層１１８としては、Ｂｉ２ＭＯ２０（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ４Ｍ３Ｏ１２（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ２Ｏ３、ＢｉＭＯ４（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Ｂｉ２ＷＯ６、Ｂｉ２４Ｂ２Ｏ３９、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＭＮｂＯ３（Ｍ：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）、ＰｂＯ、ＨｇＩ２、ＰｂＩ２、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＢｉＩ３、及びＧａＡｓ等のうち、少なくとも１つを主成分とする化合物を用いてもよい。なお、放射線変換層１１８は、暗抵抗が高く、放射線照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好ましい。
放射線変換層１１８の厚みは、例えば本実施の形態のように、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電物質の場合は、１００μｍ以上、２０００μｍ以下の範囲であることが好ましく、特に、マンモグラフィ用途では、１００μｍ以上、２５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。また、一般撮影用途においては、５００μｍ以上、１２００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
電極界面層１１６は、正孔の注入を阻止する機能と、結晶化を防止する機能と、を有している。電極界面層１１６は、放射線変換層１１８と上引層１１４との間に形成されている。電極界面層１１６としては、ＣｄＳ、ＣｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５、及びＳｉＯ等の無機材料、または有機高分子が好ましい。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または２種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。有機高分子からなる層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、及びポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、低分子の電子輸送材料を５％〜８０％の重量比で混合して用いることができる。こうした電子輸送材料としては、トリニトロフルオレンとその誘導体、ジフェノキノン誘導体、ビスナフチルキノン誘導体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、Ｃ６０（フラーレン）、及びＣ７０等のカーボンクラスターを混合したもの等が好ましい。具体的にはＴＮＦ、ＤＭＤＢ、ＰＢＤ、及びＴＡＺが挙げられる。一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることができる。絶縁性高分子層は、例えば、パリレン、ポリカーボネート、ＰＶＡ、ＰＶＰ、ＰＶＢ、ポリエステル樹脂、及びポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この場合、膜厚は、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
上引層１１４は、電極界面層１１６とバイアス電極１１２との間に形成されている。上引層１１４は、暗電流、及びリーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。そのため、上引層１１４の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。バイアス電極１１２は、上述の直接変換型におけるバイアス電極７２と略同様であり、放射線変換層１１８へバイアス電圧を印加する機能を有している。
さらに、放射線検出器２６は、図２及び図３に示したものに限らず、種々の変形が可能である。例えば、裏面読取方式の場合、放射線Ｘが到達する可能性が低い信号出力部（９４、１２４）は、上述のものに代えて、放射線Ｘに対する耐性が低い、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の他の撮影素子とＴＦＴとを組み合わせてもよい。また、ＴＦＴのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えるようにしてもよい。
また例えば、フレキシブル基板を用いたものでもよい。フレキシブル基板としては、近年開発されたフロート法による超薄板ガラスを基材として用いたものを適用することが、放射線Ｘの透過率を向上させるうえで好ましい。なお、この際に適用できる超薄板ガラスについては、例えば、「旭硝子株式会社、"フロート法による世界最薄０．１ミリ厚の超薄板ガラスの開発に成功"、[online]、[平成２３年８月２０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.agc.com/news/2011/0516.pdf＞」に開示されている。
次に上述の本実施の形態の放射線検出器２６を備えた、放射線画像撮影装置である電子カセッテ２０の回路構成について説明する。図４に、電子カセッテ２０の一例の概略の回路構成図を示す。なお、以下では、具体的例として図２に示した放射線検出器２６を備えた電子カセッテ２０について説明する。図４は、電子カセッテ２０を放射線Ｘの照射側から平面視した状態を示している。また、図４では、放射線変換層７４の図示を省略している。
電子カセッテ２０は、カセッテ制御部１３０と、ゲート線ドライバ１３２と、信号処理部１３４と、行列方向にマトリックス状に配列された複数（本実施の形態では具体的一例としてｎ本とする）の画素１００と、を備えている。電子カセッテ２０は、画素１００の行方向に沿って複数のゲート線１３６を備えると共に、画素１００の列方向に沿って複数の信号線１３８を備えている。各ゲート線１３６はゲート線ドライバ１３２に接続され、各信号線１３８は信号処理部１３４に接続されている。
電子カセッテ２０は、各行毎にＴＦＴ９８を順次オンにすることにより、放射線変換層７４で放射線Ｘから蛍光に変換され、光電変換膜８６で蛍光から変換され蓄積容量９６に蓄積された電荷を電気信号として読み出すことができる。具体的には、ゲート線１３６に、ゲート線ドライバ１３２から予め定められたフレームレート（ゲートオン時間）に応じて順次オン信号を出力することにより、ＴＦＴ９８のゲートにゲート電圧が印加されてＴＦＴ９８が順次オン状態になり、蓄積されていた電荷に応じた電気信号がそれぞれ信号線１３８に流れる。
信号線１３８に流れた電荷（電気信号）は、信号処理部１３４に流出する。信号処理部１３４の一例の概略構成図を図５に示す。信号処理部１３４は、流入した電荷（アナログの電気信号）を増幅回路１４０により増幅した後にＡＤＣ（ＡＤコンバータ）１４４でＡ／Ｄ変換を行い、デジタル信号に変換された電気信号をカセッテ制御部１３０に出力する。なお、図５では、図示を省略したが増幅回路１４０は、信号線１３８毎に設けられている。すなわち、信号処理部１３４は、放射線検出器２６の信号線１３８の数と同じ数の、複数の増幅回路１４０を備えている。
増幅回路１４０は、チャージアンプ回路で構成されている。増幅回路１４０は、オペアンプ等のアンプ１４２と、アンプ１４２に並列に接続されたコンデンサＣと、アンプ１４２に並列に接続された電荷リセット用のスイッチＳＷ１と、を備えている。増幅回路１４０では、電荷リセット用のスイッチＳＷ１がオフの状態で画素１００のＴＦＴ９８により電荷が読み出され、コンデンサＣにＴＦＴ９８により読み出された電荷が積分され、積分される電荷量に応じてアンプ１４２から出力される電圧値が増加するようになっている。
また、カセッテ制御部１３０は、電荷リセット用スイッチＳＷ１に電荷リセット信号を印加して電荷リセット用のスイッチＳＷ１のオン・オフを制御するようになっている。なお、電荷リセット用のスイッチＳＷ１がオン状態とされると、アンプ１４２の入力側と出力側とが短絡され、コンデンサＣの電荷が放電される。
ＡＤＣ１４４は、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）スイッチＳＷがオン状態において、増幅回路１４０から入力されたアナログ信号である電気信号をデジタル信号に変換する機能を有する。ＡＤＣ１４４は、デジタル信号に変換した電気信号をカセッテ制御部１３０に順次出力する。
なお、本実施の形態のＡＤＣ１４４には、信号処理部１３４に備えられた全ての増幅回路１４０から出力された電気信号が入力される。すなわち、本実施の形態の信号処理部１３４は、増幅回路１４０（信号線１３８）の数にかかわらず、１つのＡＤＣ１４４を備えている。
カセッテ制御部１３０は、電子カセッテ２０全体の動作を制御する機能を有している。また、本実施の形態のカセッテ制御部１３０は、放射線画像の撮影を行う際に、増幅回路１４０のコンデンサＣでの電荷の積分期間、及びＴＦＴ９８のゲートをオン状態及びオフ状態にするタイミングを制御する機能を有している（詳細後述）。図６には、本実施の形態の電子カセッテ２０における、カセッテ制御部１３０の当該機能に対応した構成の一例の機能ブロック図を示す。
カセッテ制御部１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、電子カセッテ２０全体の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤは、各種データを記憶して保持する機能を有している。
通信制御部１５６は、無線通信または有線通信により、放射線画像処理装置１４やコンソール１６等との間で放射線画像の画像情報を含む各種情報の送受信を行う機能を有している。
また、温度検出部１５４は、電子カセッテ２０の温度、より好ましくは、放射線検出器２６の温度を検出する機能を有する。温度検出部１５４で検出された温度は、カセッテ制御部１３０に出力される。なお、温度検出部１５４は、放射線検出器２６に対して、複数設けるようにしてもよい。
線量検出部１５５は、電子カセッテ２０に照射された放射線Ｘの線量を検出する機能を有している。線量検出部１５５の構成は、特に限定されず、電子カセッテ２０に照射された放射線Ｘを予め定められた検出期間の間検出し、当該検出期間の間に照射された線量と、予め定められた閾値やプロファイルとを比較できるものであればよい。線量検出部１５５の構成は、例えば、放射線検出器２６に、放射線Ｘを検出するための検出用画素を設けるようにしてもよいし、画素１００のうちの一部の画素を検出用の画素として用いてもよい。このような検出用の画素としては、短絡したＴＦＴ９８を備えた画素１００等が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、別途、線量を検出するセンサを設けてもよい。また、撮影の際に電子カセッテ２０側で放射線画像の撮影動作を制御するＡＥＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御処理を行う場合は、当該ＡＥＣ処理の構成を用いてもよい。なお、本実施の形態において「線量」とは、放射線Ｘを出力する際の管電流（ｍＡ）と、照射時間（ｓｅｃ）とを乗算した、いわゆるｍＡｓ値をいう。
カセッテ制御部１３０は、通信制御部１５６で受信した放射線画像を撮影する際の撮影条件等を含む撮影メニューに基づいて、放射線画像の撮影を行うように、放射線検出器２６を制御する。
カセッテ制御部１３０は、撮影する放射線画像のフレームレートに応じて、異なるゲート線１３６に接続されているＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングの制御を行う。当該制御により、電子カセッテ２０では、フレームレートに応じた数の異なるゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８のオン状態が重複する。また、カセッテ制御部１３０は、フレームレートや動画の種類、及び温度検出部１５４で検出した温度等によって、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮して、増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間の設定、及びＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御する。説明の簡略化のため、以下では、所定のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を「フィードスルー成分（オフ）」という。また、所定のゲート線１３６の次のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分を「フィードスルー成分（オン）」という。
本実施の形態では、フィードスルー成分（オフ）を積分する積分期間と、フィードスルー成分（オン）、及び当該オン状態になることにより、画素１００の蓄積容量９６から読み出された電荷を積分する積分期間と、が含まれるように、コンデンサＣの積分期間が設定される。また、カセッテ制御部１３０は、設定した積分期間に応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御する。
ここで、放射線検出器２６において発生するフィードスルー成分について説明する。本実施の形態の放射線検出器２６で用いているＴＦＴアクティブマトリクス基板のように、ＴＦＴ９８等のスイッチング素子を２次元状に多数個配置した場合では、スイッチング素子をオン・オフさせるための複数本のゲート線と、スイッチング素子がオンした画素からの信号電荷を伝送するための複数本の信号線は交差配置した構成となり、寄生容量が生じる。放射線検出器２６では、スイッチング素子のオン時及びオフ時に、当該スイッチング素子に接続されたゲート線と信号線の交差位置に存在する寄生容量に加わる電圧の大きさが変化することで、寄生容量に誘導電荷が生じる。寄生容量に生じた誘導電荷が信号線を伝送される信号（放射線画像用の信号電荷）にいわゆるフィードスルー成分と称される信号（電荷）がノイズ成分として重畳される。
図７には、スイッチング素子のオン・オフと、発生するフィードスルー成分との関係を示す。フィードスルー成分（オン）と、フィードスルー成分（オフ）とは、エネルギー量（電荷量）は、同じであるが、正負が異なっており、また、プロファイルが異なる。図７に示すように、フィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２の方が、フィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１に比べて長くなるという特徴を有している。なお、フィードスルー成分（オン）、（オフ）の発生期間ｔ１、ｔ２は、フィードスルー成分の大きさや時定数に応じて異なる。
また、放射線検出器２６におけるＴＦＴ９８の位置に応じて、発生するフィードスルー成分の大きさは異なる。一般に、ゲート線１３６及び信号線１３８の長さが長いほど、フィードスルー成分は大きくなる。具体的に本実施の形態では、ゲート線ドライバ１３２から画素１００のＴＦＴ９８までのゲート線１３６の長さ＋信号処理部１３４から画素１００のＴＦＴ９８までの信号線１３８の長さ、が長いほど、フィードスルー成分が大きくなる。そのため、本実施の形態では、放射線検出器２６の放射線Ｘが照射される面（領域）を複数の領域に分割し、分割した各領域毎にフィードスルー成分の大きさに応じた制御を行う。図８Ａ及び図８Ｂには、当該領域の具体的例を示す。図８Ａは、６つの領域（ブロックＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｃ’）に分割した場合を示している。図８Ａに示した場合では、ゲート線ドライバ１３２及び信号処理部１３４から最も離れているブロックＡ’のフィードスルー成分が最も大きい。また図８Ａに示した場合では、ゲート線ドライバ１３２及び信号処理部１３４に最も近いブロックＣのフィードスルー成分が最も小さい。
行方向に複数の領域を有するように分割した場合、例えば、図８Ａに示した場合では、図９に示すように、ブロックＡ、ブロックＢ、及びブロックＣにゲート信号を出力するゲート線ドライバ１３２と、ブロックＡ’、ブロックＢ’、及びブロックＣ’にゲート信号を出力するゲート線ドライバ１３２’とを設けることが好ましい。なお、図９では、ゲート線ドライバ１３２及びゲート線ドライバ１３２’を別個のものとして構成しているが、一つのゲート線ドライバとして構成してもよい。
また、図８Ｂには、放射線Ｘが照射される面の中央部（ブロックＡ）、及び外縁部（ブロックＢ）の２つの領域に分割した場合を示している。一般的には、放射線画像の中央に被検者３０の関心部位が撮影されるように、放射線Ｘが照射される面の中央部に関心部位が配置されるように撮影を行う。放射線画像では、中央部（ブロックＡ）ほど、高画質が求められる。そのため、フィードスルー成分の制御をより適切に行えるように、他の領域と区別して制御を行う場合は、このように領域を設定することが好ましい。なお、領域の分割方法はこれらに限定されない。
図８に示したように、複数の領域に分割した場合は、各領域毎、または所定の領域毎に温度を検出できるように温度検出部１５４を設けることが好ましい。
図１０には、フィードスルー成分の大きさと、温度との対応関係を示す。なお、図１０では、一例として、図８Ａに示した、ブロックＡ及びブロックＢについて図示している。また、フィードスルー成分は、ＴＦＴ９８をオン・オフする際にゲートに印加する電圧の大きさにより異なる。そのため、ここでは、本実施の形態で通常、画素１００の蓄積容量９６から電荷を読み出す際にＴＦＴ９８に印加するゲート電圧である２０Ｖにおけるフィードスルー成分の大きさを示している。
また、図１１には、フィードスルー成分の時定数と温度との対応関係を示す。一般に、放射線検出器２６の温度が高くなると、ＴＦＴ９８のリーク電流が増加する。従って、図１１に示すように、放射線検出器２６の温度が高くなるほど、フィードスルー成分の時定数は小さくなる。時定数が小さい方が図７に示したように、発生期間ｔ１、ｔ２は短くなる。
本実施の形態では、各領域（ブロック）毎に、図１０及び図１１に示した対応関係を表すテーブルを予め記憶部１５０に記憶させておく。なお、フィードスルー成分の大きさ及び当該テーブルは、予め、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを任意に設定してオフセット画像（放射線Ｘが照射されていない状態で撮影した画像）を取得し、当該オフセット画像に基づいて作成すればよい。なお、当該テーブルに用いるフィードスルー成分の大きさは、各領域（ブロック）内の画素１００のＴＦＴ９８の平均値や最大値を用いればよく、いずれを用いるかは、特に限定されないし、領域に応じて異ならせてもよい。
本実施の形態の電子カセッテ２０（放射線検出器２６）は個々の画素１００の蓄積容量９６に蓄積される電荷量が微小であり、信号線に伝送される信号電荷のオーダーと、フィードスルー成分のオーダーとが等しいので、フィードスルー成分の影響を無視できない。特に、動画撮影の場合は、撮影毎の線量を静止画撮影よりも少なくするため、画素１００の蓄積容量９６に蓄積される電荷量が更に微少となり、フィードスルー成分の影響が大きくなる場合がある。そのため、放射線Ｘの線量が少ない動画撮影では、フィードスルー成分の影響を抑える必要がある。
具体的に本実施の形態では、フィードスルー成分（オン）を、フィードスルー成分（オフ）により、相殺させることにより、フィードスルー成分の影響を抑える。そのため、電子カセッテ２０では、増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間に、画素１００から読み出された電荷（信号）を積分する積分期間と共に、フィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１と、フィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２と、が含まれるように設定している。なお、本実施の形態では、発生期間ｔ１＝フィードスルー成分（オン）を積分する積分期間、及び発生期間ｔ２＝フィードスルー成分（オフ）を積分する積分期間とみなしている。
このように設定することにより、電子カセッテ２０では、増幅回路１４０のコンデンサＣで電荷が積分されている際に、フィードスルー成分（オン）がフィードスルー成分（オフ）により相殺される。そのため、電子カセッテ２０では、画素１００から読み出された電荷（信号）に重畳されるフィードスルー成分を抑制することができる。
また、本実施の形態では、このようにフィードスルー成分（オン）を、フィードスルー成分（オフ）により、相殺させる際に、フレームレートに応じて、リセット期間を確保できる範囲内で、ＴＦＴ９８の駆動波形をシフトさせて異なるゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８のオン状態を重複させている（詳細後述）。
このように複数のＴ９８のオン状態を重複させることにより、電子カセッテ２０では、読出期間（詳細後述）を短くすることができ、高フレームレート化に対応することができる。
また、動画撮影では、高フレームレートが要求される場合がある。例えば、一般的に動画撮影では、消化器系の撮影で１５ｆｐｓ、循環器系の撮影で３０ｆｐｓ、小児の撮影は６０ｆｐｓで足りると言われている。しかし、より高速化、例えば１２０ｆｐｓ等まで高フレームレートにした場合は、心臓等の動きが滑らかに見えるようになる。特に小児の心臓撮影には１２０ｆｐｓ程度のフレームレートが好ましいとされている。さらに、高フレームレートにすることにより、造影剤を用いた撮影においてより少ない造影剤量であっても追跡可能とすることができる。なお、造影剤は、副作用を伴う場合があるため、投与量をより少なくすることが好ましい。
一般的に、増幅回路１４０のコンデンサＣでの積分期間の上限は、フレームレートにより制約を受ける。このように高フレームレートで撮影を行う場合は、１フレーム当たりの撮影時間が、低フレームレートで撮影を行う場合に比べて短く、増幅回路１４０のコンデンサＣでの積分期間も短くなる。積分期間が長い場合は、当該積分期間にフィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１、及びフィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２を含むための、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御の自由度が高い。例えば、発生期間ｔ１と発生期間ｔ２とが重なり合わないような場合であっても、フィードスルー成分（オン）とフィードスルー成分（オフ）とを相殺できる場合がある。すなわち、所定の行のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態である期間と、所定の行の次行のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態である期間と、が重なりあっていなくてもフィードスルー成分が相殺できる場合がある。
一方、積分期間が短い場合は、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御の自由度が低く、発生期間ｔ１と発生期間ｔ２とを十分に重ねる必要がある。このような場合は、例えば、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２のいずれか長い期間が短い期間を全て含むように制御する必要がある。すなわち、所定の行のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態である期間と、次に駆動されるＴＦＴ９８がオン状態である期間とが重なる重複期間Ｔをより厳密に制御する必要がある。
本実施の形態の電子カセッテ２０では、では、これらのことに鑑みて、高フレームレートの撮影におけるフィードスルー成分の抑制のために、フレームレートが予め定められた閾値以上（高フレームレート）の場合は、上述した温度検出部１５４から温度を取得する。さらに、電子カセッテ２０では、記憶部１５０に記憶されているテーブルから取得した温度に応じたフィードスルー成分の大きさ及び時定数を取得し、これらに応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御する。
本実施の形態の電子カセッテ２０におけるフィードスルー成分に応じた増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間の設定、及びＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御について図面を参照して詳細に説明する。
まず、フレームレートに応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御を切り替える場合の制御処理について説明する。図１２には、本実施の形態における当該制御処理の一例のフローチャートを示す。なお、本実施の形態において当該制御処理は、カセッテ制御部１３０のＣＰＵにより制御処理の制御プログラムが実行されることにより行われる。本実施の形態では、当該制御プログラムは、カセッテ制御部１３０のＲＯＭや記憶部１５０等に予め記憶させておくが、外部システム（ＲＩＳ）やＣＤ−ＲＯＭ、及びＵＳＢ等からダウンロードするように構成してもよい。
本制御処理は、撮影条件を示すオーダーを通信制御部１５６が受け付け、放射線画像の撮影が指示されると実行される。まずステップＳ１００では、取得したオーダーから増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間を決定し、決定した積分期間を増幅回路１４０のコンデンサＣの電荷積分期間として設定する。本実施の形態では、オーダーにはフレームレートが含まれているものとしている。一般に、当該フレームレートから積分期間の上限値が定まるが、本実施の形態では、電子カセッテ２０（放射線検出器２６）の仕様に応じてフィードスルー成分を考慮してフレームレート毎に予め定められた時間としている。
なお、本実施の形態では、ＴＦＴ９８の駆動波形を複数重複させているため、各ＴＦＴ９８（各ゲート線１３６当たりの）リセット期間（増幅回路１４０のＡＤＣ期間及び積分された電荷のリセット期間を含む）を撮影の問題が生じない範囲内で短くしている。増幅回路１４０では、コンデンサＣに積分された電荷を順次、転送してパイプライン処理しているため、リセット期間を短くすることができる。
次のステップＳ１０２では、オーダーから取得したフレームレートに応じて駆動波形の重複数を決定する。本実施の形態では、上述したようにフレームレート、積分期間、及びリセット期間に応じて重複数を決定する。なお、重複数が多い方がより高フレームレートに対応する。なお本実施の形態では、低フレームレートの場合は、駆動波形を重複させる数を高フレームレートよりも少なくしている。なお、低フレームレートの場合は、これに限らず、例えば、複数の駆動波形を重複させるのではなく、隣接するゲート線１３６の駆動波形（フィードスルー成分）を用いるように構成してもよい。
次のステップＳ１０４では、フレームレートが閾値以上であるか否かを判断する。本実施の形態では、高フレームレートとする閾値を予め定めて記憶部１５０等に記憶させておく。ここでは、当該閾値と比較し、否定された場合は、低フレームレートであるため、ステップＳ１０６へ進む。
ステップＳ１０６では、設定された積分期間内に決定された重複数に応じて発生期間ｔ１、ｔ２が全て含まれるように予め定められたＴＦＴ９８のオン・オフタイミングを設定した後、ステップＳ１１４へ進む。本実施の形態では、この場合のＴＦＴ９８のオン・オフタイミングは、放射線検出器２６の仕様等や放射線画像の画質等に応じて予め定めておく。なお、ＴＦＴ９８をオン状態にするタイミングは、一般にフレームレートに応じて定まる。そのため、本実施の形態では、ＴＦＴ９８をオフ状態にするタイミングを調整している。
一方、ステップＳ１０４で閾値以上と判断された場合は、高フレームレートであるため、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、温度検出部１５４から放射線検出器２６の温度を取得する。温度検出部１５４からの温度の取得方法は、例えば、温度検出部１５４が各領域毎の温度を検出し、各領域毎の温度を温度検出部１５４から取得するようにしてもよい。また、温度検出部１５４が所定の領域毎に温度を検出し、検出した温度から各領域の温度を推測するようにしてもよい。また、予め放射線検出器２６の温度特性を把握しておき、当該温度特性と、温度検出部１５４で検出した温度と基づいて、各領域の温度を推測するようにしてもよい。このように取得方法は特に限定されないが、各領域毎の温度が取得または、推測できることが好ましい。
次のステップＳ１１０では、取得した温度に応じた、各領域（ブロック）毎のフィードスルー成分の大きさ及び時定数を記憶部１５０に記憶されているテーブルを参照して取得する。
次のステップＳ１１２では、駆動波形の重複数と、取得したフィードスルー成分の大きさ及び時定数とに応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを設定する。本実施の形態では、フィードスルー成分の大きさ及び時定数と、発生期間ｔ１、ｔ２との関係を予め得て記憶部１５０に記憶させておき、これに基づいてＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング、オン期間の重複期間Ｔの設定を行う（図１３参照）。
次のステップＳ１１４では、放射線照射源２２Ａから放射線Ｘの照射が開始されると、撮影を開始する。なお、撮影の開始は、放射線画像処理装置１４やコンソール１６等からの指示に基づいて判断してもよい。また、上述したように、電子カセッテ２０側で放射線Ｘを検知して検知した放射線量と照射開始検出用の閾値とを比較し、検知した放射線量が当該閾値を超えた場合に、撮影開始とみなすようにしてもよい。低フレームレートの場合のタイムチャートを図１３に、高フレームレートの場合のタイムチャートを図１４に示す。なお、実際の放射線画像の撮影においては、ＴＦＴ９８をオフ状態にして放射線Ｘの照射により発生した電荷を蓄積容量９６に蓄積させる積分期間の後、蓄積容量９６に蓄積された電荷を読み出す読出期間となるが、図１３及び図１４では、積分期間の図示を省略し、読出期間のみを図示している。
次のステップＳ１１８では、上記の処理で設定したＴＦＴ９８のオン・オフタイミングに応じて、画素１００の蓄積容量９６から電荷を読み出す。次のステップＳ１２０では、上記の処理で設定した積分期間で増幅回路１４０のコンデンサＣに読み出した電荷及びフィードスルー成分を積分させる。
具体的には、ゲート線ドライバ１３２からは、１行目から順次、ゲート線１３６に、設定されたタイミングでＴＦＴ９８のゲートをオン状態にするためのゲート信号が出力される。ＴＦＴ９８のゲートがオン状態になると、画素１００の蓄積容量９６から電荷が読み出されて信号線１３８に電荷が出力され、信号線１３８を電気信号が流れる。信号線１３８に出力された電荷は、設定された積分期間の間、増幅回路１４０のアンプ１４２によりサンプリングされコンデンサＣに電荷が積分される。なお、本実施の形態では、積分期間の制御は、増幅回路１４０の電荷リセット用のスイッチＳＷ１のオン・オフにより行っている。
図１３に示すように、低フレームレートの場合は、高フレームレートの場合と比べて、駆動波形の重複数を少なくする替わりに、積分期間が長く設定されている。そのため、低フレームレートの場合は、積分期間に余裕があり、厳密に、発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を重ね合わせなくとも積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を含むことができる。また、ＴＦＴ９８のオン状態の重複期間Ｔ（例えば、図１３では、ｎ−１行ゲート線１３６のＴＦＴ９８のオン状態とｎ＋１行のゲート線１３６のＴＦＴ９８のオン状態との重複期間Ｔ）を比較的（少なくとも、高フレームレートの場合に比べて）長くすることができる。本実施の形態では、このように積分期間に余裕がある場合は、積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を含むことができるため、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮せずにＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御している。
一方、図１４に示すように高フレームレートの場合は、リセット期間を短くし、駆動波形の重複数を多くしている。また、積分期間が短く（少なくとも、低フレームレートの場合よりも短く）設定されている。そのため、積分期間に余裕が無く、低フレームレートの場合よりも厳密に、発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を重ね合わせないと、積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を含むことができない場合がある。そのため、高フレームレートの場合は、ＴＦＴ９８のオン状態の重複期間Ｔを低フレームレートの場合に比べて短くしている。本実施の形態では、このように積分期間に余裕が無い場合は、積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を十分に含み、よりフィードスルー成分を相殺できるように、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮して、より適切な発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２に基づいてＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御するようにしている。
なお、図１３及び図１４に示すようにＴＦＴ９８の駆動波形が複数重なっていても、駆動波形が重複する前の積分期間に画素１００の蓄積容量９６から電荷（信号成分）が全て読み出されているため、異なる画素１００の信号成分が混ざり有ってしまう懸念が生じない。
次のステップＳ１２２では、撮影を終了するか否か判断する。まだ全フレームの撮影が終了していない場合は、否定されてステップＳ１１８へ戻り、本処理を繰り返す。一方、全フレームの撮影が終了した場合や、撮影を指示された一連の動画の撮影が終了した場合等は、肯定されて本処理を終了する。
なお、図１２にフローチャートを示した、制御処理では、フレームレートに応じて、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮してＴＦＴ９８のオン・オフの制御を行っていたがこれに限らない。以下に、その他の制御処理の例について説明する。
まず、フレームレートに替えて、撮影する動画の種類に応じて、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮してＴＦＴ９８のオン・オフの制御を行う場合について説明する。図１５には、当該制御処理のフローチャートの一例を示す。なお、図１５では、図１２に示した制御処理と略同様のステップについては、同一のステップ番号を記してここでは説明を省略し、異なる処理について説明する。
図１５に示した制御処理では、ステップＳ１０２で積分期間を設定した後に、図１１に示した制御処理のステップＳ１０４に替えて、ステップＳ１０３を設けた。
診断等に用いる放射線画像を撮影するための位置決めや、撮影タイミングを調整するためのポジショニング等の際に行われる透視画（以下、「ポジショニング動画」という）は、関心部位の診断や確認等に用いる通常の放射線画像（以下、「通常動画」という）よりも低画質でもよい場合がある。ポジショニング動画の場合は、通常動画よりも高画質を要求されない場合が多く、多少のフィードスルー成分が残留してもよい場合がある。そのため、図１５に示した制御処理では、ステップＳ１０３で、動画の種類を判断している。
ポジショニング動画の場合は、ステップＳ１０６へ進み、上述した図１２のステップＳ１０６と同様にＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを設定する。一方、通常動画の場合は、ポジショニング動画よりも高画質が求められるため、よりフィードスルー成分を相殺するよう制御する。そのため、ステップＳ１０３で通常動画と判断された場合は、図１２のステップＳ１０８以降と同様の処理を行っている。
次に、フレームレートに替えて、領域の指示が有った場合に、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮してＴＦＴ９８のオン・オフの制御を行う場合について説明する。図１６には、当該制御処理のフローチャートの一例を示す。なお、図１６では、図１２に示した制御処理と略同様のステップについては、同一のステップ番号を記してここでは説明を省略し、異なる処理について説明する。
図１６に示した制御処理では、ステップＳ１０２で積分期間を設定した後に、図１２に示した制御処理のステップＳ１０４に替えて、ステップＳ１０５を設けた。
本制御処理では、各領域毎にフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて制御を行うのではなく、領域を指示された場合に、指示された領域のみフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて制御を行う。例えば、関心領域以外の領域については、関心領域よりも高画質を要求されない場合が多く、多少のフィードスルー成分が残留してもよい場合がある。そのため、図１６に示した制御処理では、ステップＳ１０５で、領域の指示が有ったか否か判断している。なお、領域の指示は、ユーザからの指示を通信制御部１５６を介して受け付けるようにしてもよいし、オーダーに含まれている場合は、オーダーから取得するようにしてもよい。
領域の指示が無い場合は、否定されてステップＳ１０６へ進み、上述した図１２のステップＳ１０６と同様にＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを設定する。一方、領域の指示が有った場合は、指示された領域については高画質が求められるため、よりフィードスルー成分を相殺するよう制御する。そのため、ステップＳ１０３で通常動画と判断された場合は、ステップＳ１０８へ進み、温度検出部１５４から温度を取得する。次のステップＳ１１１（図１２のステップＳ１１０に対応）では、取得した温度に応じた、指示された領域のフィードスルー成分の大きさ及び時定数を取得し、以降、図１２に示した制御処理と同様の制御処理を行う。
このように、領域の指示が有った場合には、指示された領域に対してのみＴＦＴ９８のオン・オフを制御することにより、制御処理の負荷が軽減される。
以上、説明したように本実施の形態の電子カセッテ２０では、ＴＦＴ９８の駆動波形を複数重ね合わせ、かつフィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２と、フィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１と、当該オン状態により画素１００の蓄積容量９６から電荷（信号成分）を読み出す期間とを含むように増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間を設定する。駆動波形を重ね合わせる数は、フレームレートや積分期間、及びリセット期間に応じて定められる。また、高フレームレートである場合、通常動画の場合、及び領域指示を受け付けた場合は、放射線検出器２６の温度を取得し、温度に応じたフィードスルー成分の大きさ及び時定数を記憶部１５０に記憶されているテーブルから取得する。さらに、電子カセッテ２０では、取得したフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングの制御を行う。
従って、本実施の形態の電子カセッテ２０では、ＴＦＴ９８の駆動波形を複数重ね合わせており、かつ積分期間内にフィードスルー成分（オン）をフィードスルー成分（オフ）で相殺できるため、フィードスルー成分を抑制することができる。また、電子カセッテ２０では、動画撮影におけるフレームレートを高フレームレートとすることができる。
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の構成及び動作を含むため、同様な構成及び動作については、その旨を記し、詳細な説明を省略する。
放射線画像撮影システム１０、放射線発生装置１２、放射線画像処理装置１４、放射線画像読影装置１８、放射線検出器２６、電子カセッテ２０の回路構成、及び信号処理部１３４については、第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する（図１〜図５参照）。
本実施の形態では、電子カセッテ２０の機能の一部が第１の実施の形態と異なる。図１９には、本実施の形態の電子カセッテ２０における、カセッテ制御部１３０の当該機能に対応した構成の一例の機能ブロック図を示す。
カセッテ制御部１３０は、電子カセッテ２０全体の動作を制御する機能を有している。また、本実施の形態のカセッテ制御部１３０は、放射線画像の撮影を行う際に、増幅回路１４０のコンデンサＣでの電荷の積分期間、及びＴＦＴ９８のゲートをオン状態及びオフ状態にするタイミングを制御する機能を有している（詳細後述）。
カセッテ制御部１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、電子カセッテ２０全体の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤは、各種データを記憶して保持する機能を有している。
通信制御部１５６は、無線通信または有線通信により、放射線画像処理装置１４やコンソール１６等との間で放射線画像の画像情報を含む各種情報の送受信を行う機能を有している。
また、温度検出部１５４は、電子カセッテ２０の温度、より好ましくは、放射線検出器２６の温度を検出する機能を有する。温度検出部１５４で検出された温度は、カセッテ制御部１３０に出力される。なお、温度検出部１５４は、放射線検出器２６に対して、複数設けるようにしてもよい。
線量検出部１５５は、電子カセッテ２０に照射された放射線Ｘの線量を検出する機能を有している。線量検出部１５５の構成は、特に限定されず、電子カセッテ２０に照射された放射線Ｘを予め定められた検出期間の間検出し、当該検出期間の間に照射された線量と、予め定められた閾値やプロファイルとを比較できるものであればよい。線量検出部１５５の構成は、例えば、放射線検出器２６に、放射線Ｘを検出するための検出用画素を設けるようにしてもよいし、画素１００のうちの一部の画素を検出用の画素として用いてもよい。このような検出用の画素としては、短絡したＴＦＴ９８を備えた画素１００等が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、別途、線量を検出するセンサを設けてもよい。また、撮影の際に電子カセッテ２０側で放射線画像の撮影動作を制御するＡＥＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御処理を行う場合は、当該ＡＥＣ処理の構成を用いてもよい。なお、本実施の形態において「線量」とは、放射線Ｘを出力する際の管電流（ｍＡ）と、照射時間（ｓｅｃ）とを乗算した、いわゆるｍＡｓ値をいう。
カセッテ制御部１３０は、通信制御部１５６で受信した放射線画像を撮影する際の撮影条件等を含む撮影メニューに基づいて、放射線画像の撮影を行うように、放射線検出器２６を制御する。
カセッテ制御部１３０は、撮影する放射線画像のフレームレートや動画の種類、及び温度検出部１５４で検出した温度等によって、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮して、増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間の設定、及びＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御する。説明の簡略化のため、以下では、所定のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を「フィードスルー成分（オフ）」という。また、所定のゲート線１３６の次のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分を「フィードスルー成分（オン）」という。
本実施の形態では、フィードスルー成分（オフ）を積分する積分期間と、フィードスルー成分（オン）、及び当該オン状態になることにより、画素１００の蓄積容量９６から読み出された電荷を積分する積分期間と、が含まれるように、コンデンサＣの積分期間を設定する。また、カセッテ制御部１３０は、設定した積分期間に応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御する。
本実施の形態においてもフィードスルー成分は、以下に説明するように第１の実施の形態と同様である。 本実施の形態の放射線検出器２６で用いているＴＦＴアクティブマトリクス基板のように、ＴＦＴ９８等のスイッチング素子を２次元状に多数個配置した場合では、スイッチング素子をオン・オフさせるための複数本のゲート線と、スイッチング素子がオンした画素からの信号電荷を伝送するための複数本の信号線は交差配置した構成となり、寄生容量が生じる。放射線検出器２６では、スイッチング素子のオン時及びオフ時に、当該スイッチング素子に接続されたゲート線と信号線の交差位置に存在する寄生容量に加わる電圧の大きさが変化することで、寄生容量に誘導電荷が生じる。寄生容量に生じた誘導電荷が信号線を伝送される信号（放射線画像用の信号電荷）にいわゆるフィードスルー成分と称される信号（電荷）がノイズ成分として重畳される。
第１の実施の形態で示した図７には、スイッチング素子のオン・オフと、発生するフィードスルー成分との関係を示す。フィードスルー成分（オン）と、フィードスルー成分（オフ）とは、エネルギー量（電荷量）は、同じであるが、正負が異なっており、また、プロファイルが異なる。図７に示すように、フィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２の方が、フィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１に比べて長くなるという特徴を有している。なお、フィードスルー成分（オン）、（オフ）の発生期間ｔ１、ｔ２は、フィードスルー成分の大きさや時定数に応じて異なる。
また、放射線検出器２６におけるＴＦＴ９８の位置に応じて、発生するフィードスルー成分の大きさは異なる。一般に、ゲート線１３６及び信号線１３８の長さが長いほど、フィードスルー成分は大きくなる。具体的に本実施の形態では、ゲート線ドライバ１３２から画素１００のＴＦＴ９８までのゲート線１３６の長さ＋信号処理部１３４から画素１００のＴＦＴ９８までの信号線１３８の長さ、が長いほど、フィードスルー成分が大きくなる。そのため、本実施の形態では、放射線検出器２６の放射線Ｘが照射される面（領域）を複数の領域に分割し、分割した各領域毎にフィードスルー成分の大きさに応じた制御を行う。第１の実施の形態で示した図８Ａ及び図８Ｂには、当該領域の具体的例を示す。図８Ａは、６つの領域（ブロックＡ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｃ’）に分割した場合を示している。図８Ａに示した場合では、ゲート線ドライバ１３２及び信号処理部１３４から最も離れているブロックＡ’のフィードスルー成分が最も大きい。また図８Ａに示した場合では、ゲート線ドライバ１３２及び信号処理部１３４に最も近いブロックＣのフィードスルー成分が最も小さい。
行方向に複数の領域を有するように分割した場合、例えば、図８Ａに示した場合では、第１の実施の形態で示した図９の電子カセッテ２０のように、ブロックＡ、ブロックＢ、及びブロックＣにゲート信号を出力するゲート線ドライバ１３２と、ブロックＡ’、ブロックＢ’、及びブロックＣ’にゲート信号を出力するゲート線ドライバ１３２’とを設けることが好ましい。なお、図９では、ゲート線ドライバ１３２及びゲート線ドライバ１３２’を別個のものとして構成しているが、一つのゲート線ドライバとして構成してもよい。
また、図８Ｂには、放射線Ｘが照射される面の中央部（ブロックＡ）、及び外縁部（ブロックＢ）の２つの領域に分割した場合を示している。一般的には、放射線画像の中央に被検者３０の関心部位が撮影されるように、放射線Ｘが照射される面の中央部に関心部位が配置されるように撮影を行う。放射線画像では、中央部（ブロックＡ）ほど、高画質が求められる。そのため、フィードスルー成分の制御をより適切に行えるように、他の領域と区別して制御を行う場合は、このように領域を設定することが好ましい。なお、領域の分割方法はこれらに限定されない。
図８に示したように、複数の領域に分割した場合は、各領域毎、または所定の領域毎に温度を検出できるように温度検出部１５４を設けることが好ましい。
第１の実施の形態で示した図１０には、フィードスルー成分の大きさと、温度との対応関係を示す。なお、図１０では、一例として、図８Ａに示した、ブロックＡ及びブロックＢについて図示している。また、フィードスルー成分は、ＴＦＴ９８をオン・オフする際にゲートに印加する電圧の大きさにより異なる。そのため、ここでは、本実施の形態で通常、画素１００の蓄積容量９６から電荷を読み出す際にＴＦＴ９８に印加するゲート電圧である２０Ｖにおけるフィードスルー成分の大きさを示している。
また、第１の実施の形態で示した図１１には、フィードスルー成分の時定数と温度との対応関係を示す。一般に、放射線検出器２６の温度が高くなると、ＴＦＴ９８のリーク電流が増加する。従って、図１１に示すように、放射線検出器２６の温度が高くなるほど、フィードスルー成分の時定数は小さくなる。時定数が小さい方が図７に示したように、発生期間ｔ１、ｔ２は短くなる。
本実施の形態では、各領域（ブロック）毎に、図１０及び図１１に示した対応関係を表すテーブルを予め記憶部１５０に記憶させておく。なお、フィードスルー成分の大きさ及び当該テーブルは、予め、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを任意に設定してオフセット画像（放射線Ｘが照射されていない状態で撮影した画像）を取得し、当該オフセット画像に基づいて作成すればよい。なお、当該テーブルに用いるフィードスルー成分の大きさは、各領域（ブロック）内の画素１００のＴＦＴ９８の平均値や最大値を用いればよく、いずれを用いるかは、特に限定されないし、領域に応じて異ならせてもよい。
本実施の形態の電子カセッテ２０（放射線検出器２６）は個々の画素１００の蓄積容量９６に蓄積される電荷量が微小であり、信号線に伝送される信号電荷のオーダーと、フィードスルー成分のオーダーとが等しいので、フィードスルー成分の影響を無視できない。特に、動画撮影の場合は、撮影毎の線量を静止画撮影よりも少なくするため、画素１００の蓄積容量９６に蓄積される電荷量が更に微少となり、フィードスルー成分の影響が大きくなる場合がある。そのため、放射線Ｘの線量が少ない動画撮影では、フィードスルー成分の影響を抑える必要がある。
具体的に本実施の形態では、フィードスルー成分（オン）を、フィードスルー成分（オフ）により、相殺させることにより、フィードスルー成分の影響を抑える。そのため、電子カセッテ２０では、増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間に、画素１００から読み出された電荷（信号）を積分する積分期間と共に、フィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１と、フィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２と、が含まれるように設定している。なお、本実施の形態では、発生期間ｔ１＝フィードスルー成分（オン）を積分する積分期間、及び発生期間ｔ２＝フィードスルー成分（オフ）を積分する積分期間とみなしている。
このように設定することにより、電子カセッテ２０では、増幅回路１４０のコンデンサＣで電荷が積分されている際に、フィードスルー成分（オン）がフィードスルー成分（オフ）により相殺される。そのため、電子カセッテ２０では、画素１００から読み出された電荷（信号）に重畳されるフィードスルー成分を抑制することができる。
また、動画撮影では、高フレームレートが要求される場合がある。例えば、一般的に動画撮影では、消化器系の撮影で１５ｆｐｓ、循環器系の撮影で３０ｆｐｓ、小児の撮影は６０ｆｐｓで足りると言われている。しかし、より高速化、例えば１２０ｆｐｓ等まで高フレームレートにした場合は、心臓等の動きが滑らかに見えるようになる。特に小児の心臓撮影には１２０ｆｐｓ程度のフレームレートが好ましいとされている。さらに、高フレームレートにすることにより、造影剤を用いた撮影においてより少ない造影剤量であっても追跡可能とすることができる。なお、造影剤は、副作用を伴う場合があるため、投与量をより少なくすることが好ましい。
一般的に、増幅回路１４０のコンデンサＣでの積分期間の上限は、フレームレートにより制約を受ける。このように高フレームレートで撮影を行う場合は、１フレーム当たりの撮影時間が、低フレームレートで撮影を行う場合に比べて短く、増幅回路１４０のコンデンサＣでの積分期間も短くなる。積分期間が長い場合は、当該積分期間にフィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１、及びフィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２を含むための、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御の自由度が高い。例えば、発生期間ｔ１と発生期間ｔ２とが重なり合わないような場合であっても、フィードスルー成分（オン）とフィードスルー成分（オフ）とを相殺できる場合がある。すなわち、所定の行のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態である期間と、所定の行の次行のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態である期間と、が重なりあっていなくてもフィードスルー成分が相殺できる場合がある。
一方、積分期間が短い場合は、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御の自由度が低く、発生期間ｔ１と発生期間ｔ２とを十分に重ねる必要がある。このような場合は、例えば、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２のいずれか長い期間が短い期間を全て含むように制御する必要がある。すなわち、所定の行のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態である期間と、所定の行の次行のゲート線１３６に接続されたＴＦＴ９８がオン状態である期間とが重なる重複期間Ｔをより厳密に制御する必要がある。
本実施の形態の電子カセッテ２０では、では、これらのことに鑑みて、高フレームレートの撮影におけるフィードスルー成分の抑制のために、フレームレートが予め定められた閾値以上（高フレームレート）の場合は、上述した温度検出部１５４から温度を取得する。さらに、電子カセッテ２０では、記憶部１５０に記憶されているテーブルから取得した温度に応じたフィードスルー成分の大きさ及び時定数を取得し、これらに応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御する。
本実施の形態の電子カセッテ２０におけるフィードスルー成分に応じた増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間の設定、及びＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御について図面を参照して詳細に説明する。
まず、フレームレートに応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング制御を切り替える場合の制御処理について説明する。図２０には、本実施の形態における当該制御処理の一例のフローチャートを示す。なお、本実施の形態において当該制御処理は、カセッテ制御部１３０のＣＰＵにより制御処理の制御プログラムが実行されることにより行われる。本実施の形態では、当該制御プログラムは、カセッテ制御部１３０のＲＯＭや記憶部１５０等に予め記憶させておくが、外部システム（ＲＩＳ）やＣＤ−ＲＯＭ、及びＵＳＢ等からダウンロードするように構成してもよい。
本制御処理は、撮影条件を示すオーダーを通信制御部１５６が受け付け、放射線画像の撮影が指示されると実行される。まずステップＳ２００では、取得したオーダーから増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間を決定する。本実施の形態では、オーダーにはフレームレートが含まれているものとしている。一般に、当該フレームレートから積分期間の上限値が定まる。具体的に本実施の形態では、画素１００の蓄積容量９６に蓄積された電荷を読み出す１フレーム当たりの読出期間がフレームレートから定まる。また、読出期間は、各ゲート線１３６毎に積分期間及びリセット期間（増幅回路１４０のＡＤＣ期間及び積分された電荷のリセット期間を含む）を有している。従って、１フレーム当たりの読出期間、リセット期間、及びゲート線１３６の本数等から、積分期間を決定する。なお、本実施の形態では、積分期間を積分期間の上限値としているが、これに限らず、上限値よりも短い期間としてもよい。積分期間が決定されると、次のステップＳ２０２では、決定した積分期間を増幅回路１４０のコンデンサＣの電荷積分期間として設定する。
次のステップＳ２０４では、フレームレートが閾値以上であるか否かを判断する。本実施の形態では、高フレームレートとする閾値を予め定めて記憶部１５０等に記憶させておく。ここでは、当該閾値と比較し、否定された場合は、低フレームレートであるため、ステップＳ２０６へ進む。
ステップＳ２０６では、設定された積分期間内に発生期間ｔ１、ｔ２が全て含まれるように予め定められたＴＦＴ９８のオン・オフタイミングを設定した後、ステップＳ２１４へ進む。本実施の形態では、この場合のＴＦＴ９８のオン・オフタイミングは、放射線検出器２６の仕様等や放射線画像の画質等に応じて予め定めておく。なお、ＴＦＴ９８をオン状態にするタイミングは、一般にフレームレートに応じて定まる。そのため、本実施の形態では、ＴＦＴ９８をオフ状態にするタイミングを調整している。
一方、ステップＳ２０４で閾値以上と判断された場合は、高フレームレートであるため、ステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では、温度検出部１５４から放射線検出器２６の温度を取得する。温度検出部１５４からの温度の取得方法は、例えば、温度検出部１５４が各領域毎の温度を検出し、各領域毎の温度を温度検出部１５４から取得するようにしてもよい。また、温度検出部１５４が所定の領域毎に温度を検出し、検出した温度から各領域の温度を推測するようにしてもよい。また、予め放射線検出器２６の温度特性を把握しておき、当該温度特性と、温度検出部１５４で検出した温度と基づいて、各領域の温度を推測するようにしてもよい。このように取得方法は特に限定されないが、各領域毎の温度が取得または、推測できることが好ましい。
次のステップＳ２１０では、取得した温度に応じた、各領域（ブロック）毎のフィードスルー成分の大きさ及び時定数を記憶部１５０に記憶されているテーブルを参照して取得する。
次のステップＳ２１２では、取得したフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを設定する。本実施の形態では、フィードスルー成分の大きさ及び時定数と、発生期間ｔ１、ｔ２との関係を予め得て記憶部１５０に記憶させておき、これに基づいてＴＦＴ９８のオン・オフのタイミング、オン期間の重複期間Ｔの設定を行う（図２１及び図２２参照）。
次のステップＳ２１４では、放射線照射源２２Ａから放射線Ｘの照射が開始されると、撮影を開始する。なお、撮影の開始は、放射線画像処理装置１４やコンソール１６等からの指示に基づいて判断してもよい。また、上述したように、電子カセッテ２０側で放射線Ｘを検知して検知した放射線量と照射開始検出用の閾値とを比較し、検知した放射線量が当該閾値を超えた場合に、撮影開始とみなすようにしてもよい。低フレームレートの場合のタイムチャートを図２１に、高フレームレートの場合のタイムチャートを図２２に示す。なお、実際の放射線画像の撮影においては、ＴＦＴ９８をオフ状態にして放射線Ｘの照射により発生した電荷を蓄積容量９６に蓄積させる積分期間の後、蓄積容量９６に蓄積された電荷を読み出す読出期間となるが、図２１及び図２２では、積分期間の図示を省略し、読出期間のみを図示している。
次のステップＳ２１８では、上記の処理で設定したＴＦＴ９８のオン・オフタイミングに応じて、画素１００の蓄積容量９６から電荷を読み出す。次のステップＳ２２０では、上記の処理で設定した積分期間で増幅回路１４０のコンデンサＣに読み出した電荷及びフィードスルー成分を積分させる。
具体的には、ゲート線ドライバ１３２からは、１行目から順次、ゲート線１３６に、設定されたタイミングでＴＦＴ９８のゲートをオン状態にするためのゲート信号が出力される。ＴＦＴ９８のゲートがオン状態になると、画素１００の蓄積容量９６から電荷が読み出されて信号線１３８に電荷が出力され、信号線１３８を電気信号が流れる。信号線１３８に出力された電荷は、設定された積分期間の間、増幅回路１４０のアンプ１４２によりサンプリングされコンデンサＣに電荷が積分される。なお、本実施の形態では、積分期間の制御は、増幅回路１４０の電荷リセット用のスイッチＳＷ１のオン・オフにより行っている。
図２１に示すように、低フレームレートの場合は、積分期間を長く（少なくとも、高フレームレートの場合よりも長く）設定されている。そのため、低フレームレートの場合は、積分期間に余裕があり、厳密に、発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を重ね合わせなくとも積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を含むことができる。また、ＴＦＴ９８のオン状態の重複期間Ｔ（例えば、図２１では、ｎ−１行ゲート線１３６のＴＦＴ９８のオン状態とｎ行のゲート線１３６のＴＦＴ９８のオン状態との重複期間Ｔ）を比較的（少なくとも、高フレームレートの場合に比べて）長くすることができる。本実施の形態では、このように積分期間に余裕がある場合は、積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を含むことができるため、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮せずにＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御している。
一方、図２２に示すように高フレームレートの場合は、積分期間が短く（少なくとも、低フレームレートの場合よりも短く）設定されている。そのため、高フレームレートの場合は、積分期間に余裕が無く、低フレームレートの場合よりも厳密に、発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を重ね合わせないと、積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を含むことができない場合がある。そのため、ＴＦＴ９８のオン状態の重複期間Ｔを低フレームレートの場合に比べて短くしている。本実施の形態では、このように積分期間に余裕が無い場合は、積分期間内に発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２を十分に含み、よりフィードスルー成分を相殺できるように、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮して、より適切な発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２に基づいてＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御するようにしている。
次のステップＳ２２２では、撮影を終了するか否か判断する。まだ全フレームの撮影が終了していない場合は、否定されてステップＳ２１８へ戻り、本処理を繰り返す。一方、全フレームの撮影が終了した場合や、撮影を指示された一連の動画の撮影が終了した場合等は、肯定されて本処理を終了する。
なお、図２０にフローチャートを示した制御処理では、フレームレートに応じて、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮してＴＦＴ９８のオン・オフの制御を行っていたがこれに限らない。以下に、その他の制御処理の例について説明する。
まず、フレームレートに替えて、撮影する動画の種類に応じて、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮してＴＦＴ９８のオン・オフの制御を行う場合について説明する。図２３には、当該制御処理のフローチャートの一例を示す。なお、図２３では、図２０に示した制御処理と略同様のステップについては、同一のステップ番号を記してここでは説明を省略し、異なる処理について説明する。
図２３に示した制御処理では、ステップＳ２０２で積分期間を設定した後に、図２０に示した制御処理のステップＳ２０４に替えて、ステップＳ２０３を設けた。
診断等に用いる放射線画像を撮影するための位置決めや、撮影タイミングを調整するためのポジショニング等の際に行われる透視画（以下、「ポジショニング動画」という）は、関心部位の診断や確認等に用いる通常の放射線画像（以下、「通常動画」という）よりも低画質でもよい場合がある。ポジショニング動画の場合は、通常動画よりも高画質を要求されない場合が多く、多少のフィードスルー成分が残留してもよい場合がある。そのため、図２３に示した制御処理では、ステップＳ２０３で、動画の種類を判断している。
ポジショニング動画の場合は、ステップＳ２０６へ進み、上述した図２０のステップＳ２０６と同様にＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを設定する。一方、通常動画の場合は、ポジショニング動画よりも高画質が求められるため、よりフィードスルー成分を相殺するよう制御する。そのため、ステップＳ２０３で通常動画と判断された場合は、図２０のステップＳ２０８以降と同様の処理を行っている。
次に、フレームレートに替えて、領域の指示が有った場合に、フィードスルー成分の大きさ及び時定数を考慮してＴＦＴ９８のオン・オフの制御を行う場合について説明する。図２４には、当該制御処理のフローチャートの一例を示す。なお、図２４では、図２０に示した制御処理と略同様のステップについては、同一のステップ番号を記してここでは説明を省略し、異なる処理について説明する。
図２４に示した制御処理では、ステップＳ２０２で積分期間を設定した後に、図２０に示した制御処理のステップＳ２０４に替えて、ステップＳ２０５を設けた。
本制御処理では、各領域毎にフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて制御を行うのではなく、領域を指示された場合に、指示された領域のみフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて制御を行う。例えば、関心領域以外の領域については、関心領域よりも高画質を要求されない場合が多く、多少のフィードスルー成分が残留してもよい場合がある。そのため、図２３に示した制御処理では、ステップＳ２０５で、領域の指示が有ったか否か判断している。なお、領域の指示は、ユーザからの指示を通信制御部１５６を介して受け付けるようにしてもよいし、オーダーに含まれている場合は、オーダーから取得するようにしてもよい。
領域の指示が無い場合は、否定されてステップＳ２０６へ進み、上述した図２０のステップＳ２０６と同様にＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを設定する。一方、領域の指示が有った場合は、指示された領域については高画質が求められるため、よりフィードスルー成分を相殺するよう制御する。そのため、ステップＳ２０３で通常動画と判断された場合は、ステップＳ２０８へ進み、温度検出部１５４から温度を取得する。次のステップＳ２１１（図２０のステップＳ２１０に対応）では、取得した温度に応じた、指示された領域のフィードスルー成分の大きさ及び時定数を取得し、以降、図２０に示した制御処理と同様の制御処理を行う。
このように、領域の指示が有った場合には、指示された領域に対してのみＴＦＴ９８のオン・オフを制御することにより、制御処理の負荷が軽減される。
以上、説明したように本実施の形態の電子カセッテ２０では、フィードスルー成分（オフ）の発生期間ｔ２と、フィードスルー成分（オン）の発生期間ｔ１と、当該オン状態により画素１００の蓄積容量９６から電荷（信号成分）を読み出す期間とを含むように増幅回路１４０のコンデンサＣの積分期間を設定する。また、高フレームレートである場合、通常動画の場合、及び領域指示を受け付けた場合は、放射線検出器２６の温度を取得し、温度に応じたフィードスルー成分の大きさ及び時定数を記憶部１５０に記憶されているテーブルから取得する。さらに、電子カセッテ２０では、取得したフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて、ＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングの制御を行う。
従って、本実施の形態の電子カセッテ２０では、積分期間内にフィードスルー成分（オン）をフィードスルー成分（オフ）で相殺できるため、フィードスルー成分を抑制することができる。また、電子カセッテ２０では、動画撮影におけるフレームレートを高フレームレートとすることができる。
なお、上記第１の実施の形態の図１３、図１４、図１７、及び図１８、及び、上記第２の実施の形態の図２１、図２２、図２５、及び図２６に示したように、放射線検出器２６において最初にオン状態になるＴＦＴ９８に対しては、フィードスルー成分（オン）を相殺するためのフィードスルー成分（オフ）信号が存在しない。このような場合は、最初にゲート電圧を印加するための信号が流れるゲート線１３６に対応する画素１００から読み出した電荷は読み捨てる（放射線画像に用いない）ようにしてもよい。また、最後にオン状態になるＴＦＴ９８に対しても同様に、フィードスルー成分（オフ）で相殺するフィードスルー成分（オン）が存在しないため、上記と同様にしてもよい。なお、これに限らず、相殺用フィードスルー成分発生用のゲート線１３６を別途設け、当該ゲート線１３６に通常のゲート線１３６と同様の信号を流してフィードスルー成分を発生させ、発生させたフィードスルー成分を用いて相殺させるようにしてもよい。
なお、ＴＦＴ９８の駆動波形の重複数は、上述に限らない。また例えば、ＴＦＴ９８の駆動波形の重複数は、動画の種類等に応じて異ならせてもよい。
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、図１３、図１４、図２１、及び図２２に示したように、重複期間Ｔを有するようにＴＦＴ９８のオン・オフのタイミングを制御していたがこれに限らない。例えば、電子カセッテ２０では、図１７及び図２５に示すように、重複期間Ｔ＝０となるがＴＦＴ９８のオン・オフが同時とみなせるタイミングとなるように制御してもよい。この場合、より適切に、フィードスルー成分が相殺できる。重複期間Ｔは、短い方が、直ちにフィードスルー成分が相殺できるため、増幅回路１４０のアンプ１４２のゲインを向上させることができるので、好ましい。また、発生期間ｔ１と発生期間ｔ２とは、少なくとも一部が重なり合うことにより、より適切にフィードスルー成分が相殺できるため、重なり合うことが好ましい。
また例えば、電子カセッテ２０では、積分期間内に、発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２が含まれるのであれば、図１８及び図２６に示すように、ＴＦＴ９８がオフ状態になった後、所定の時間後に次ラインのＴＦＴ９８がオン状態になる（重複期間Ｔ＝０）ようにタイミングを制御してもよい。
また、積分期間内には、発生期間ｔ１及び発生期間ｔ２の全ての期間が含まれていなくてもよい。例えば、積分期間内には、フィードスルー成分の半値間や、３σ（σ：標準偏差）が含まれるようにしたり、ピーク値に基づいた期間が含まれるようにしたりしてもよい。一部の期間が積分期間外となった場合であっても、積分期間内に含まれているフィードスルー成分同士で相殺が可能なため、フィードスルー成分は抑制される。
なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、一連の撮影中は、積分期間を一定としているがこれに限らず、フィードスルー成分の大きさや時定数に応じて積分期間を変更するようにしてもよい。また、電子カセッテ２０では、各領域毎に積分期間を異ならせてもよい。
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、撮影の開始時に温度検出部１５４から温度を取得し、撮影における全フレームにおいて、同様のタイミングでＴＦＴ９８のオン・オフの制御を行っているがこれに限らない。例えば、電子カセッテ２０では、フレーム毎、または所定のフレーム毎に、放射線検出器２６から温度を取得してフィードスルー成分の大きさ、及び時定数に応じて制御するようにしてもよい。また、温度変化の推移から適宜測定間隔を変更するようにしてもよい。
また、電子カセッテ２０で行われる制御処理は、上記各制御処理に限定されず、例えば各制御処理を組み合わせて用いてもよいことはいうまでもよい。また例えば、電子カセッテ２０では、放射線Ｘの線量をオーダーから取得、もしくは線量検出部１５５から取得し、線量が予め定められた閾値よりも小さい場合は、フィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて制御するようにしてもよい。
また、例えば、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせて用いてもよいことはいうまでもない。
また例えば、電子カセッテ２０では、静止画であるか動画であるかを判断し、動画の場合にフィードスルー成分の大きさ及び時定数に応じて制御するようにしてもよい。なお、静止画であるか動画であるかの判断は、オーダーから取得してもよいし、線量検出部１５５から取得した線量と予め動画用として定められた閾値、または線量のプロファイルと比較して判断するようにしてもよい。
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、上述したように、隣接したゲート線１３６同士のＴＦＴ９８の駆動波形を重ね合わせてフィードスルー成分の相殺を行っているが、駆動する（オン状態になる）タイミングが前後するＴＦＴ９８同士を用いれば、同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、カセッテ制御部１３０が、上述の制御処理を行うように機能していたがこれに限らず、例えば、放射線画像処理装置１４やコンソール１６が上述の制御処理を行って、カセッテ制御部１３０を介してゲート線ドライバ１３２に指示を出力するようにしてもよい。
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、画素１００の蓄積容量９６から電荷を読み出すＴＦＴ９８として、プラスのゲート電圧が印加されるとゲートがオン状態になるＴＦＴを用いているが、これに限らない（上記第１の実施の形態の図１３、図１４、図１７、及び図１８、及び、上記第２の実施の形態の図２１、図２２、図２５、及び図２６参照）。例えば、マイナスのゲート電圧が印加されるとゲートがオン状態になるＴＦＴを用いてもよい。なお、ゲート電圧が「大きい」及び「小さい」とは、各々電圧の振幅が「大きい」及び「小さい」ことをいい、電圧値の絶対値が「大きい」及び「小さい」ことをいう。
また、画素１００の形状は、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態に限定されない。例えば、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、矩形画素１００を図４に示したが画素１００の形状は、矩形状に限らずその他の形状でもよい。また、画素１００の配置も本実施の形態に限定されない。例えば、画素１００が行列状に配置される形態として、図４に示したように、矩形状に規則性を有して配置された場合を示したが、画素１００が２次元状に規則性を有して配置される形態であれば限定されない。
また、ゲート線１３６及び信号線１３８の配置は、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態とは逆に、信号線１３８が行方向、ゲート線１３６が列方向に配置される形態としてもよい。
その他、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態で説明した放射線画像撮影システム１０、電子カセッテ２０、及び放射線検出器２６等の構成、制御処理等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態で説明した放射線Ｘは、特に限定されるものではなく、Ｘ線やγ線等を適用することができる。
日本出願２０１２−０５３８５３及び日本出願２０１２−０５３８５４の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１０ 放射線画像撮影システム
２０ 電子カセッテ
２６ 放射線検出器
９８、１２８ ＴＦＴ
１００ 画素
１３０ カセッテ制御部
１５０ 記憶部
１５４ 温度検出部
１５５ 線量検出部

Claims (15)

  1. 並列に設けられた複数の走査配線を備え、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、及び前記走査配線を流れる制御信号の状態に応じて、オン状態、オフ状態が制御されて前記センサ部により発生された電荷を読み出すスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリックス状に設けられた放射線検出器と、
    前記放射線検出器の各画素に対応して設けられ、前記電荷を積分するための積分コンデンサ、及び当該積分コンデンサの電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、
    所定の前記走査配線を流れる制御信号により第１の画素の第１のスイッチング素子がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を積分する第１の積分期間、及び前記第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングがフレームレートに応じて複数回後のタイミングとなる第２の画素の第２のスイッチング素子がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分及び当該オン状態になることにより前記第２の画素から読み出される電荷を積分する第２の積分期間を含む前記積分コンデンサの積分期間を設定する設定手段と、
    前記設定手段が設定した積分期間内に、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする制御を行う制御手段と、
    を備えた放射線画像撮影装置。
  2. 温度と前記フィードスルー成分の時定数との対応関係が予め定められており、前記放射線検出器の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記温度検出手段で検出した温度に基づいて、前記フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
  3. 前記制御手段は、前記温度検出手段が撮影開始時、及び予め定められたフレーム毎の少なくとも一方のタイミングで検出した温度に基づいて、前記フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
  4. 前記温度検出手段は、前記放射線検出器の放射線が照射される領域の少なくとも１つ以上の予め定められた領域の温度を検出し、前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した当該予め定められた領域の温度に基づいて、前記フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
  5. 前記放射線検出器の放射線が照射される領域の所定領域毎に前記フィードスルー成分の大きさが予め定められており、前記制御手段は、前記所定領域毎に、予め定められた前記フィードスルー成分の大きさ、及び前記時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  6. 前記所定領域の指示を受け付ける受付手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記受付手段で受け付けた前記所定領域に対して、予め定められた前記フィードスルー成分の大きさ、及び前記時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
  7. 前記設定手段は、前記第２の画素が前記第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングを前記放射線検出器を用いて撮影を行う動画の種類に応じた複数回後のタイミングとする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  8. 前記制御手段は、前記放射線検出器を用いて動画撮影を行う際に、前記動画撮影におけるフレームレートを取得し、当該フレームレートが予め定められた閾値以上の場合は、前記フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  9. 前記制御手段は、前記放射線検出器に照射される放射線の線量が予め定められた閾値以下の場合は、前記フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  10. 前記制御手段は、動画撮影の種類に応じて、前記フィードスルー成分の時定数に応じたタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  11. 前記制御手段は、前記放射線検出器を用いて動画撮影を行う際に、前記動画撮影におけるフレームレートを取得し、取得したフレームレートが予め定められた閾値以上である場合は、前記第１のスイッチング素子がオン状態である期間と前記第２のスイッチング素子がオン状態である期間が重なり合い、かつ重なり合う重複期間が、当該予め定められた閾値未満のフレームレートの場合の重複期間よりも短くなるタイミングで、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  12. 前記設定手段は、前記第１の積分期間と前記第２の積分期間とを重ならせて設定する、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
  13. 放射線照射装置と、
    前記放射線照射装置から照射された放射線を検出する前記請求項１から前記請求項１２のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
  14. 並列に設けられた複数の走査配線を備え、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、及び前記走査配線を流れる制御信号の状態に応じて、オン状態、オフ状態が制御されて前記センサ部により発生された電荷を読み出すスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリックス状に設けられた放射線検出器と、前記放射線検出器の各画素に対応して設けられ、前記電荷を積分するための積分コンデンサの電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御方法であって、
    設定手段により、所定の走査配線を流れる制御信号により第１の画素の第１のスイッチング素子がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を積分する第１の積分期間、及び前記第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングがフレームレートに応じて複数回後のタイミングとなる第２の画素の第２のスイッチング素子がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分及び当該オン状態になることにより前記第２の画素から読み出される電荷を積分する第２の積分期間を含む前記積分コンデンサの積分期間を設定する工程と、
    制御手段により、前記設定手段が設定した積分期間内に、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする制御を行う工程と、
    を有する放射線画像撮影装置の制御方法。
  15. 並列に設けられた複数の走査配線を備え、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部、及び前記走査配線を流れる制御信号の状態に応じて、オン状態、オフ状態が制御されて前記センサ部により発生された電荷を読み出すスイッチング素子を含んで構成された複数の画素がマトリックス状に設けられた放射線検出器と、前記放射線検出器の各画素に対応して設けられ、前記電荷を積分するための積分コンデンサの電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、を備えた放射線画像撮影装置の制御プログラムであって、
    所定の走査配線を流れる制御信号により第１の画素の第１のスイッチング素子がオフ状態になることにより発生するフィードスルー成分を積分する第１の積分期間、及び前記第１の画素よりも電荷を読み出すタイミングがフレームレートに応じて複数回後のタイミングとなる第２の画素の第２のスイッチング素子がオン状態になることにより発生するフィードスルー成分及び当該オン状態になることにより前記第２の画素から読み出される電荷を積分する第２の積分期間を含む前記積分コンデンサの積分期間を設定する設定手段と、
    前記設定手段が設定した積分期間内に、前記第１のスイッチング素子をオフ状態にすると共に、前記第２のスイッチング素子をオン状態にする制御を行う制御手段と、を備えた放射線画像撮影装置の、前記設定手段及び前記制御手段として、
    コンピュータを機能させるための放射線画像撮影装置の制御プログラム。
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