JP6162937B2 - 放射線撮像装置、その制御方法および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮像装置、その制御方法および制御プログラムに関する。

放射線撮像装置は、センサアレイの各センサを周期的に初期化する空読み動作と、空読み動作の後に放射線の照射によって蓄積された電荷に応じた信号を読み出す本読み動作とを行う。空読み動作は、センサアレイで発生する暗電流による電荷を初期化するために為されるが、空読み動作を行っている最中に放射線が照射された場合、その期間の信号成分が当該空読み動作によって失われてしまう。

ここで、特許文献１によると、空読み動作により各センサから出力された信号はフレームメモリに一時的に格納され、空読み動作の途中で放射線が照射された場合でも、当該空読み動作により格納された信号を用いて補正することができる。

特開２００２−１８１９４２号公報

特許文献１に開示の方法によると、本読み動作が開始されるまで繰り返し為される空読み動作において信号の読み出しを行い、それによって得られた信号をフレームメモリに格納する。そのため、信号を読み出すための読出回路や当該信号を処理する処理部をアクティブ状態に維持する必要がある。このことは、放射線撮像が開始される前においても空読み動作によって電力を消費してしまうことになり、特に、持ち運びが可能なカセッテ型の放射線撮像装置を長時間にわたって使用することが難しかった。

本発明の目的は、放射線撮像を適切に行い、放射線画像を高品質化するのに、より有利な技術を提供することにある。

本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、照射された放射線に応じた信号を出力する複数のセンサが複数の行および複数の列を構成するように配されたセンサアレイと、前記センサアレイを駆動する駆動部と、放射線を検知する検知部と、前記センサアレイからの信号を処理する処理部と、を備え、前記駆動部は、少なくとも放射線が照射されたことを前記検知部が検知するまでは、前記複数のセンサの初期化を行ごとに順に繰り返し行い、各センサにおいて最後の初期化が為された後に蓄積された電荷の量に応じた信号を前記複数のセンサから行ごとに順に読み出すように前記センサアレイを駆動し、前記処理部は、照射されている放射線の強度についての波形を取得し、前記複数のセンサのうち放射線の照射中に初期化が為された行のセンサからの信号を前記波形に基づいて補正する、ことを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮像を適切に行い、放射線画像を高品質化することができる。

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。 センサアレイ及びその周辺回路の回路構成例を説明する図。 第１実施形態のフローチャートの例を説明する図。 第１実施形態のタイミングチャートの例を説明する図。 第２実施形態のタイミングチャートの例を説明する図。 第３実施形態のフローチャートの例を説明する図。 第３実施形態のタイミングチャートの例を説明する図。 第４実施形態のタイミングチャートの例を説明する図。 センサアレイ及びその周辺回路の他の回路構成例を説明する図。

（第１実施形態）
図１乃至４を参照しながら、第１実施形態の放射線撮像装置Ｉ_１を説明する。図１は、放射線撮像装置Ｉ_１を含む放射線撮像システム２００を示している。放射線撮像システム２００は、放射線源２０１、放射線制御装置２０２及び放射線撮像装置Ｉ_１を含む。放射線源２０１は、放射線制御装置２０２からの指示に応答して放射線を発する。放射線は、Ｘ線、α線、β線、γ線、宇宙線等の粒子線や電磁波を含む。放射線撮像装置Ｉ_１は、センサアレイ１１２を含むセンサパネル２０３と、センサアレイ１１２を駆動する駆動部２０４と、放射線を検知する検知部２０５と、センサアレイ１１２からの信号を処理する処理部２０６とを備える。センサアレイ１１２は、例えば、複数のセンサ（ないし画素）が複数の行および複数の列を形成するように配されて構成され、照射された放射線に応じた信号を出力する。処理部２０６は、例えば、センサアレイ１１２から取得した信号を補正するための補正部２０７と、当該補正に用いる補正係数を算出する演算部２０８とを含みうる。

放射線源２０１から発せられた放射線は、例えば、不図示の被検者の体を通過してセンサアレイ１１２に入射する。検知部２０５が放射線を検知したことに応答して、入射した放射線に応じた信号をセンサアレイ１１２から読み出し、処理部２０６によって所定の処理を行い、被検者の体内についての放射線画像を得る。得られた放射線画像は、例えばディスプレイ等、不図示の表示部に出力され、表示される。

検知部２０５は、例えば、放射線を光に変換する蛍光体とＰＩＮ型センサやＭＩＳ型センサ等の光電変換素子とを用いたセンサによって構成されうる。当該センサからの信号レベルに基づいて、例えば、放射線の強度を測定することができ、これにより、検知部２０５は、照射された放射線を検知する。駆動部２０４は、検知部２０５による検知の結果および処理部２０６からの信号に応じてセンサアレイ１１２を駆動する。また、駆動部２０４は、センサアレイ１１２を駆動した時刻（タイミング）等の駆動情報を演算部２０８に出力する。演算部２０８は、この駆動情報および検知部２０５による検知の結果を用いて、後述のようにして補正係数を算出する。補正部２０７は、この補正係数を用いてセンサアレイ１１２からの信号を補正する。なお、ここでは、処理部２０６は放射線撮像装置Ｉ_１に含まれる構成を例示したが、上述のシステムが形成されるように構成されればよい。例えば、処理部２０６は、放射線撮像装置Ｉ_１と同時に（又は、付随的に）用いられる装置に属してもよい。

図２は、センサアレイ１１２及びその周辺回路の具体的な回路構成例を示している。センサパネル２０３は、センサアレイ１１２、シフトレジスタ１１４、読出回路１１３および信号出力部２２０を含む。センサアレイ１１２は、ここでは説明を簡単にするため、３行×３列のセンサＳ（Ｓ１１〜Ｓ３３）で示しているが、例えば、１７インチのサイズの場合は約２８００行×約２８００列のセンサを含みうる。シフトレジスタ１１４は、駆動部２０４からの信号（例えば、シフトレジスタ１１４用のシフトクロック信号、シフトレジスタ１１４が転送するパルス、シフトレジスタ１１４の出力を制御する信号）に応じて、制御信号Ｖｇ（Ｖｇ＿１〜Ｖｇ＿３）をセンサアレイ１１２に供給する。この制御信号Ｖｇに応じて、センサアレイ１１２は各行のセンサＳから信号Ｓｉｇ（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３）を出力する。読出回路１１３は、各列に対応して配された増幅回路１０６、ゲインアンプ１０４およびサンプルホールド回路１０７、並びに、各列からの信号を信号出力部２２０に水平転送するための転送部１０８を含みうる。このような構成により、行ごとに読み出されたセンサアレイ１１２からの信号Ｓｉｇは、列ごとに、順に信号出力部２２０に出力される。信号出力部２２０は、例えば、信号を増幅するアンプ１０９と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換を行うＡＤ変換部１１０とを含み、読み出された信号はデジタル信号に変換され、処理部２０６に出力されうる。

センサアレイ１１２は、複数のセンサＳが複数の行および複数の列を形成するように配されて構成され、照射された放射線に応じた信号を出力する。センサＳは、例えば、放射線を光に変換する蛍光体と、ＰＩＮ型センサやＭＩＳ型センサ等の光電変換素子とを用いたセンサによって構成されうる。例えば、アモルファスシリコンを用いたＭＩＳ型のフォトダイオードをガラス基板等の絶縁性基板の上に形成し、これをセンサＳとして用いればよい。なお、各センサＳには、基準電圧Ｖｓ（基準電位）が電源１０３から供給される。センサＳでは時間の経過と共に電荷が発生し、蓄積される。その後、制御信号Ｖｇに応答して薄膜トランジスタＴ（Ｔ１１〜Ｔ３３）が導通状態になり、これによって、センサＳで蓄積された電荷量にしたがう信号Ｓｉｇは読出回路１１３に出力される。読出回路１１３では、信号Ｓｉｇは増幅回路１０６およびゲインアンプ１０４によって増幅される。増幅回路１０６は、例えば、演算増幅器ＯＰ_１０６、帰還容量Ｃ_１０６およびリセットスイッチＳＷ_１０６から構成されうる。演算増幅器ＯＰ_１０６の反転入力端子には信号Ｓｉｇが入力され、非反転入力端子には参照電圧Ｖｒｅｆが入力される。参照電圧Ｖｒｅｆは、電源１１１から非反転入力端子に供給される。帰還容量Ｃ_１０６およびリセットスイッチＳＷ_１０６は、反転入力端子と非反転入力端子との間に、互いに並列に配されている。また、帰還容量Ｃ_１０６の容量値を変更することで増幅回路１０６の増幅率を調整できる。サンプルホールド回路１０７は、例えば、サンプリングスイッチＳＷ_１０７、サンプリング容量Ｃ_１０７および演算増幅器ＯＰ_１０７によって構成され、読み出された信号について所定のサンプリングを行う。これらの信号は、その後、転送部１０８によって信号出力部２２０に水平転送され、ＡＤ変換部１１０によってＡＤ変換される。このようにして、センサアレイ１１２から信号が読み出され、処理部２０６に出力される。

図３は、放射線撮像を行う際のフローチャートを示している。ステップ１０１（以下、単に「Ｓ１０１」と示す。他のステップについても同様である。）では、駆動部２０４は、放射線が照射されたことを検知部２０５が検知するまでは、センサＳのそれぞれの初期化を行ごとに順に繰り返し行う（空読み動作）。この空読み動作は、各センサＳにおいて生じる暗電流によって蓄積された電荷を初期化するものである。空読み動作を行っている間は、例えば、読出回路１１３を休止状態にすることにより、消費電力を低減することができる。Ｓ１０２に進むまでは空読み動作が繰り返し為され、各センサＳは周期的に初期化される。放射線の照射の終了を検知部２０５が検知したことに応答して、Ｓ１０２では、センサアレイ１１２の信号の読み出しをセンサアレイ１１２の行ごとに順に行う（本読み動作）。本読み動作により各センサＳから読み出された信号は、当該センサＳにおいて最後の初期化が為された後に蓄積された電荷の量にしたがう。

図４は、放射線撮像を行う際のタイミングチャートを示している。横軸に時間軸を取り、センサアレイ１１２に入力される制御信号Ｖｇおよび放射線強度Ｘ（ｔ）の波形を示している。ここでは、センサアレイ１１２の行数をＮとし、任意の列について、各行に対応する制御信号ＶｇをそれぞれＶｇ＿１、Ｖｇ＿２、・・・、Ｖｇ＿Ｎとする。また、放射線強度Ｘ（ｔ）の波形の下には、第ｉ行目のセンサＳの信号Ｓｉｇ＿ｉを示した（後述）。

前述のとおり、放射線の照射が開始されるまでは、空読み動作が繰り返し為される。空読み動作の１周期分の期間を期間Ｔ_ｋとする。放射線の照射が開始されたことを検知部２０５が検知した後、例えば、最後の行のセンサＳの初期化を終えて所定期間Ｔ_ｗが経過した後に、本読み動作が開始されうる。期間Ｔ_ｗは、各センサＳにおいて照射された放射線に応じた電荷の蓄積を行うのに適切な時間を設ければよい。本読み動作に要する期間を期間Ｔ_ｈと示したが、各パルスの幅は、例えば、センサＳの容量と薄膜トランジスタＴとの時定数を考慮して定めればよい。

ここで、放射線の照射が開始された後に初期化が為されたセンサＳのうち、例えば、第ｉ行目のセンサＳの信号Ｓｉｇ＿ｉに着目して本実施形態の補正の手順を述べる。本実施形態では、放射線強度の波形が矩形形状の場合を例示する。第ｉ_ｓ行目のセンサＳは、放射線の照射が開始された後に初期化が為されたセンサＳのうち最初の行ものとする。即ち、ここでは、ｉはｉ_ｓ〜Ｎのいずれかの自然数である。第ｉ行目の初期化が為された時刻を時刻ｔｉとする。放射線の照射が開始された時刻を時刻ｔ_ｘｓとし、当該照射が終了した時刻を時刻ｔ_ｘｅとする。また、放射線の照射が開始されたときに為されていた空読み動作の開始時刻を時刻ｔ_ｋｓとする。

第ｉ行目のセンサＳは、時刻ｔｉにおいて初期化されている。よって、放射線の照射に応じて得られるべき信号Ｄ＿ｉのうち、放射線の照射後から当該初期化まで（第１期間Ｔ_Ｒ１）の分の信号成分Ｄ_１＿ｉは、当該初期化によって失われてしまう。よって、その後に為される本読み動作では、当該初期化の後から放射線の照射が終了するまで（第２期間Ｔ_Ｒ２）の分の信号成分Ｄ_２＿ｉが得られる。初期化によって信号成分Ｄ_１＿ｉを失うことは、その後に形成される放射線画像においてアーチファクトをもたらしうる。そこで、処理部２０６は、放射線の照射中に初期化が為された行のセンサＳからの信号を、当該初期化による信号の劣化分を補うように補正する。ここで、任意の列について、ｉ_ｓ≦ｉ≦Ｎの範囲では、Ｄ_１＿ｉとＤ_２＿ｉとの間には、Ｄ_１＿ｉ：Ｄ_２＿ｉ＝Ｔ_Ｒ１：Ｔ_Ｒ２＝（ｔｉ−ｔ_ｘｓ）：（ｔ_ｘｅ−ｔｉ）の関係が成り立つ。

また、任意の列について、補正後の信号Ｄ＿ｉ’は、上述の補正を行うための補正係数Ｅｉと、Ｄ_１＿ｉおよびＤ_２＿ｉを用いて、Ｄ＿ｉ’＝Ｄ_１＿ｉ＋Ｄ_２＿ｉ＝Ｄ_２＿ｉ×Ｅｉ、と表せる。ここで、本実施形態では、補正係数Ｅｉは、信号成分Ｄ_１＿ｉを形成した放射線の照射時間と、信号成分Ｄ_２＿ｉを形成した放射線の照射時間との比率から算出され、Ｅｉ＝（ｔ_ｘｅ−ｔ_ｘｓ）／（ｔ_ｘｅ−ｔｉ）、と表せる。

時刻ｔｉは、空読み動作の１周期分の期間Ｔ_ｋと、最後の空読み動作の開始時刻ｔ_ｋｓと、センサアレイ１１２の行数Ｎとを用いると、任意の列について、ｉ_ｓ≦ｉ≦Ｎの範囲では、ｔ_ｉ＝ｔ_ｋｓ＋Ｔ_ｋ×ｉ／Ｎ、と表せる。よって、補正係数Ｅｉは、任意の列について、ｉ_ｓ≦ｉ≦Ｎの範囲では、Ｅｉ＝（ｔ_ｘｅ−ｔ_ｘｓ）／（ｔ_ｘｅ−ｔ_ｋｓ−Ｔ_ｋ×ｉ／Ｎ）、と表せる。放射線の照射開始時刻ｔ_ｘｓ及び照射終了時刻ｔ_ｘｅは、検知部２０５による放射線の検知結果に基づいて得られる。駆動情報（期間Ｔ_ｋ、時刻ｔ_ｋｓ）は駆動部２０４から得られる。また、ｉ_ｓは、ｉ_ｓ＝Ｎ×（ｔ_ｘｓ−ｔ_ｋｓ）／Ｔ_ｋ、と表せる。よって、駆動部２０４および検知部２０５からの出力に基づいて、処理部２０６が補正係数Ｅｉを用いてセンサアレイ１１２からの信号の補正を行うように、シーケンス制御が為されればよい。また、時刻ｔ_ｘｓ及びｔ_ｘｅは、放射線制御装置２０２から取得してもよい。

一方、第１行目から第ｉ_ｓ−１行目までのセンサＳについては、放射線の照射が開始された後は初期化が為されていないため、Ｄ_２＿ｉ＝Ｄ＿ｉ（即ち、Ｄ_１＿ｉ＝０）である。よって、本読み動作によって得られた信号をそのまま出力してもよいし、１≦ｉ≦ｉ_ｓ−１の範囲について補正係数Ｅｉ＝１として上述の補正処理を行ってもよい。

以上のように、処理部２０６は、放射線の照射中に初期化が為された行のセンサＳからの信号を補正する。この補正は、放射線の照射後に為された初期化による信号の劣化分を、当該初期化のタイミングに基づいて補うようにして為され、放射線画像を高品質化することができる。

本実施形態では、放射線強度の波形が矩形形状の場合を例示したが、実際の波形が矩形形状であると近似して上記シーケンス制御が為されてもよい。この場合は、例えば、コンパレータを用いて、放射線量が所定の閾値よりも大きくなった時刻ｔ_ｘｓと、放射線量が所定の閾値よりも大きくなった時刻ｔ_ｘｅとを取得すればよい。また、駆動情報が予め設定されている場合はそれを用いて上述の補正を行ってもよいし、さらに、撮像を行う際の環境に応じた係数を乗ずる等、仕様に応じて、適宜、必要な情報を取得すればよい。また、本実施形態では、放射線を光に変換してから光電変換を行って電気信号を取得する関接型の放射線検出方法を例示したが、放射線を直接、電気信号に変換する直接型の放射線検出方法を用いてもよい。また、本実施形態では、検知部２０５を独立したユニットとして設置した構成を例示したが、センサアレイ１１２における一部のセンサを用いて検知部２０５を構成してもよい。また、検知部２０５は、例えば、電源１０３からセンサＳに基準電圧Ｖｓを供給する配線等の、センサアレイ１１２を構成する配線の電流をモニタする構成も用いられ得る。

（第２実施形態）
図５を参照しながら、第２実施形態の放射線撮像装置Ｉ_２を説明する。図５は、図４と同様にして、本実施形態の放射線撮像を行う際のタイミングチャートを示している。本実施形態は、放射線量の測定結果から前述の補正を行う点で、放射線照射の開始時刻ｔ_ｘｓと終了時刻ｔ_ｘｅと用いて補正を行った第１実施形態と異なる。処理部２０６は、放射線強度Ｘ（ｔ）の測定結果に基づいて、第ｉ行目のセンサＳについて、第１期間Ｔ_Ｒ１において測定された第１の放射線量Ｒ１と、第２期間Ｔ_Ｒ２において測定された第２の放射線量Ｒ２との比率を算出する。第１期間Ｔ_Ｒ１は、放射線照射が開始されてから初期化が為されるまでの期間であり、第２期間Ｔ_Ｒ２は、第１期間の後から照射終了までの期間である。放射線量Ｒ１及びＲ２は、例えば、検知部２０５の出力結果に基づいて公知の演算処理によって取得してもよい。任意の列における第ｉ行目のセンサＳについて、前述のＤ_１＿ｉ及びＤ_２＿ｉとの関係は、以下の式１のように表せる。ここで、第１実施形態で述べたように、Ｄｉ’＝Ｄ_１＿ｉ＋Ｄ_２＿ｉ＝Ｄ_２＿ｉ×Ｅｉ、ｔ_ｉ＝ｔ_ｋｓ＋Ｔ_ｋ×ｉ／Ｎであるから、補正係数Ｅｉは、以下の式２のように表せる。よって、任意の行（１≦ｉ≦Ｎ）について、この補正係数Ｅｉを用いてセンサアレイ１１２からの信号の補正処理を行えばよい。

（式１）

（式２）

以上、本実施形態によると、任意の放射線強度の波形に対して、任意の行について、センサアレイ１１２からの信号の補正を行うことができる。また、放射線量の算出工程は、放射線強度Ｘ（ｔ）が所定の基準値に達したことを条件に開始され終了されてもよい。当該開始と終了のための基準値のそれぞれは互いに同じでもよいし異なっていてもよいし、また、撮像を行う際の環境や仕様に応じて、適宜、変更されてもよい。

（第３実施形態）
図６及び７を参照しながら、第３実施形態の放射線撮像装置Ｉ_３を説明する。本実施形態は、放射線の検知のタイミングに応じてセンサアレイ１１２におけるセンサＳの初期化を終了する点で第２実施形態と異なる。図６は、本実施形態における放射線撮像を行う際のフローチャートを示している。Ｓ２０１では、第１実施形態で述べた空読み動作が繰り返し為される。Ｓ２０２に進むまでは空読み動作が繰り返し為され、各センサＳは周期的に初期化される。本実施形態では、放射線の照射の終了を検知部２０５が検知したタイミングに応じて、空読み動作が中断される。Ｓ２０２では、第１実施形態のＳ１０２と同様にして、本読み動作が為される。

図７は、本実施形態の放射線撮像を行う際のタイミングチャートを、図４と同様にして示している。ここでは、検知部２０５が放射線を検知した後、第ｉ_ｗｓ行目において空読み動作を中断し、センサＳの初期化を終了した場合を考える。これに対応する時刻を時刻ｔ_ｗｓとし、ｔ_ｗｓ＝ｔ_ｋｓ＋Ｔ_ｋ×ｉ_ｗｓ／Ｎ、と表せる。この場合、任意の列について、Ｄ_１＿ｉとＤ_２＿ｉとの関係は、１≦ｉ≦ｉ_ｗｓの範囲で以下の式３のように表せる。ここで、Ｄ＿ｉ’＝Ｄ_１＿ｉ＋Ｄ_２＿ｉ＝Ｄ_２＿ｉ×Ｅｉ、ｔ_ｉ＝ｔ_ｋｓ＋Ｔ_ｋ×ｉ／Ｎであるから、補正係数Ｅｉは、任意の列について、以下の式４のように表せる。よって、１≦ｉ≦ｉ_ｗｓの範囲で、この補正係数Ｅｉを用いてセンサアレイ１１２からの信号の補正処理を行えばよい。

（式３）

（式４）

一方、第ｉ_ｗｓ＋１行目から第Ｎ行目までのセンサＳについては、放射線の照射が開始された後は初期化が為されていないため、Ｄ_２＿ｉ＝Ｄ＿ｉ（即ち、Ｄ_１＿ｉ＝０）である。よって、本読み動作によって得られた信号をそのまま出力してもよいし、ｉ_ｗｓ＋１≦ｉ≦Ｎの範囲について補正係数Ｅｉ＝１として前述の補正処理を行ってもよい。

以上、本実施形態によると、任意の放射線強度の波形に対して信号を補正することが可能であり、第１及び第２実施形態と同様の効果が得られる。例えば、放射線強度Ｘ（ｔ）の波形が矩形形状ではない場合（例えば、照射の開始直後の強度が弱く、基準値に達しない場合）や、放射線を検知した後、空読み動作を中断するまでに遅延が生じた場合に有利である。

（第４実施形態）
図８を参照しながら、第４実施形態の放射線撮像を行う際のタイミングチャートを説明する。本実施形態では、第１実施形態に例示した放射線強度Ｘ（ｔ）の波形が矩形形状の場合（又は、矩形形状と近似できる場合）に、放射線の検知のタイミングに応じて空読み動作を中断する。第３実施形態と同様に、検知部２０５が放射線を検知した後、時刻ｔ_ｗｓにおいて、第ｉ_ｗｓ行目のセンサＳで空読み動作を中断した場合を考える。この場合、ｉ_ｓ≦ｉ≦ｉ_ｗｓの範囲においては、任意の列について、Ｄ_１＿ｉ：Ｄ_２＿ｉ＝（ｔｉ−ｔ_ｘｓ）：（ｔ_ｘｅ−ｔｉ）である。よって、第１実施形態と同様にして、補正係数Ｅｉは、任意の列について、ｉ_ｓ≦ｉ≦ｉ_ｗｓの範囲において、Ｅｉ＝（ｔ_ｘｅ−ｔ_ｘｓ）／（ｔ_ｘｅ−ｔ_ｋｓ−Ｔ_ｋ×ｉ／Ｎ）、と表せる。このようにして、駆動部２０４ないし検知部２０５から必要な情報を取得して補正係数Ｅｉを算出し、前述の補正処理を行えばよい。時刻ｔ_ｘｓ及びｔ_ｘｅは、放射線制御装置２０２から取得してもよい。

一方、第１行目から第ｉ_ｓ−１行目までのセンサＳ、および第ｉ_ｗｓ＋１行目から第Ｎ行目までのセンサＳについては、放射線の照射が開始された後は初期化が為されていないため、Ｄｉ＝Ｄ２（Ｄ１＝０）とできる。よって、本読み動作によって得られた信号をそのまま出力してもよいし、１≦ｉ≦ｉ_ｓ−１及びｉ_ｗｓ＋１≦ｉ≦Ｎの範囲において補正係数Ｅｉ＝１として前述の補正処理を行ってもよい。

以上の４つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途及び機能その他の仕様に応じて、適宜、変更が可能であり、他の実施形態によっても為されうる。

例えば、以上の各実施形態では、各センサＳにおいて生じた暗電流による蓄積電荷は、空読み動作によって充分に初期化が為される場合を示した。しかし、前述の補正処理を行うに際して、空読み動作によるセンサＳの初期化が充分でない場合（例えば、当該センサＳに対応する薄膜トランジスタＴが導通状態となる時間が短い場合）は、転送効率α（０＜α＜１）を用いてもよい。例えば、第４実施形態の場合（図８参照）は、Ｄ_１＿ｉとＤ_２＿ｉとの関係は、ｉ_ｓ≦ｉ≦ｉ_ｗｓの範囲においては、任意の列について、Ｄ_１＿ｉ：Ｄ_２＿ｉ＝α×（ｔｉ−ｔ_ｘｓ）：（１−α）×（ｔｉ−ｔ_ｘｓ）＋（ｔ_ｘｅ−ｔｉ）となる。よって、前述と同様にして、補正係数Ｅｉは、ｉ_ｓ≦ｉ≦ｉ_ｗｓの範囲において、Ｅｉ＝（ｔ_ｘｅ−ｔ_ｘｓ）／（ｔ_ｘｅ−ｔ_ｘｓ−α×（ｔ_ｋｓ＋Ｔ_ｋ×ｉ／Ｎ−ｔ_ｘｓ））、と表せる。このように、撮像を行う際の環境に応じた係数を乗ずる等、仕様に応じて、適宜、必要な情報を取得すればよい。

また、以上の各実施形態では、放射線を電気信号に変換して検知するセンサを検知部２０５に用いた構成を例示したが、センサアレイ１１２の各センサＳに基準電圧Ｖｓを供給するバイアス電流源の電流をモニタすることによって為されてもよい。例えば、図９に示されるように、基準電圧Ｖｓを各センサＳに供給する電源１０３に代わって電源ユニット１０３’を用いてもよい。電源ユニット１０３’には、例えば、演算増幅器ＯＰ_１０３’、帰還抵抗Ｒ_１０３’およびスイッチＳＷ_１０３’を用いた電流電圧変換回路が用いられ、電源ユニット１０３’は、基準電圧Ｖｓの電流量の変化に基づいて放射線を検知する。スイッチＳＷ_１０３’は、放射線を検知するモードでは非導通状態にし、本読み動作を行うモードでは導通状態にすればよい。電源ユニット１０３’は、照射された放射線によって各センサＳで電荷が発生して生じた基準電源Ｖｓの電流量を電圧に変換する。この電圧に基づいて、例えば、コンパレータを用いて、放射線が照射されたことを検知することができる。本実施形態の撮像システムは、図１に示された構成と同様にして構成すればよいが、例えば、検知部２０５としての機能を有する電源ユニット１０３’にスイッチＳＷ_１０３’の制御信号を駆動部２０４から供給してもよい。

また、以上の各実施形態で述べた動作は、所定のプログラムにしたがってＣＰＵが、駆動部２０４、補正部２０７及び演算部２０８等の各ユニットを制御することによって為されてもよい。例えば処理部２０６に属するプロセッサが、制御プログラムにしたがい、駆動部２０４が前述のフローチャートの動作を行い（第１の命令）、補正部２０７及び演算部２０８が前述の補正処理を行うように（第２の命令）、これらを制御してもよい。制御プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の公知の記録媒体から読み出されてもよいし、ネットワーク等の公知の伝送手段によって得られてもよい。

Claims (10)

1. 照射された放射線に応じた信号を出力する複数のセンサが複数の行および複数の列を構成するように配されたセンサアレイと、前記センサアレイを駆動する駆動部と、放射線を検知する検知部と、前記センサアレイからの信号を処理する処理部と、を備え、
   前記駆動部は、少なくとも放射線が照射されたことを前記検知部が検知するまでは、前記複数のセンサの初期化を行ごとに順に繰り返し行い、各センサにおいて最後の初期化が為された後に蓄積された電荷の量に応じた信号を前記複数のセンサから行ごとに順に読み出すように前記センサアレイを駆動し、
   前記処理部は、照射されている放射線の強度についての波形を取得し、前記複数のセンサのうち放射線の照射中に初期化が為された行のセンサからの信号を前記波形に基づいて補正する、
   ことを特徴とした放射線撮像装置。
2. 前記処理部は、
   前記照射中に前記初期化が為された行のセンサからの信号と、
   前記波形に基づいて算出される、前記照射が開始されてから前記初期化が為されるまでの第１期間において測定された放射線量と、前記第１期間の後から前記照射が終了するまでの第２期間において測定された放射線量と、の比率と、
   に基づいて、前記照射の後に為された前記初期化による当該信号の劣化分を補うように前記補正を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記駆動部は、放射線の照射が開始されたことを前記検知部が検知したときは、前記複数のセンサにおいて、その検知したタイミングに応じた行で前記初期化を中断する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
4. 放射線の照射が開始されたことを前記検知部が検知したときは、前記複数のセンサにおける最後の行まで初期化を行う前に前記複数のセンサからの信号の読み出しを開始する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記駆動部は、放射線の照射が開始されたことを前記検知部が検知したときは、前記複数のセンサにおける最後の行まで初期化を行ってから前記複数のセンサからの信号の読み出しを開始する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
6. 前記検知部は、前記複数のセンサの基準電位を供給するバイアス電流源における電流の変化に基づいて放射線を検知する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
   放射線を発生させるための放射線源と、
   を具備することを特徴とする放射線撮像システム。
8. 照射された放射線に応じた信号を出力する複数のセンサが複数の行および複数の列を構成するように配されたセンサアレイと、放射線を検知する検知部とを備える放射線撮像装置の制御方法であって、
   少なくとも放射線が照射されたことを前記検知部が検知するまでは、前記複数のセンサの初期化を行ごとに順に繰り返し行い、各センサにおいて最後の初期化が為された後に蓄積された電荷の量に応じた信号を前記複数のセンサから行ごとに順に読み出すように前記センサアレイを駆動する第１工程と、
   照射されている放射線の強度についての波形を取得し、前記複数のセンサのうち放射線の照射中に初期化が為された行のセンサからの信号を前記波形に基づいて補正する第２工程と、を有する、
   ことを特徴とした放射線撮像装置の制御方法。
9. 前記第２工程は、
   前記波形の測定結果に基づいて、当該照射が開始されてから前記初期化が為されるまでの第１期間において測定された放射線量と、前記第１期間の後から当該照射が終了するまでの第２期間において測定された放射線量との比率を算出する工程と、
   前記照射中に前記初期化が為された行のセンサからの信号と、前記比率とに基づいて、前記照射の後に為された前記初期化による当該信号の劣化分を補う工程と、
   を含む、
   ことを特徴とした請求項８に記載の放射線撮像装置の制御方法。
10. 照射された放射線に応じた信号を出力する複数のセンサが複数の行および複数の列を構成するように配されたセンサアレイと、放射線を検知する検知部とを備える放射線撮像装置のための制御プログラムであって、
    少なくとも放射線が照射されたことを前記検知部が検知するまでは、前記複数のセンサの初期化を行ごとに順に繰り返し行い、各センサにおいて最後の初期化が為された後に蓄積された電荷の量に応じた信号を前記複数のセンサから行ごとに順に読み出すように前記センサアレイを駆動させる第１の命令と、
    照射されている放射線の強度についての波形を取得し、前記複数のセンサのうち放射線の照射中に初期化が為された行のセンサからの信号を前記波形に基づいて補正させる第２の命令と、を行う、
    ことを特徴とした制御プログラム。