JP6385179B2 - 放射線撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮像装置及びその駆動方法に関する。

特許文献１には、放射線を検出するための複数のセンサと、該複数のセンサからの信号読出を行うための読出部とを備える放射線撮像装置が開示されている。該放射線撮像装置の複数のセンサは、放射線撮影を行うための撮影用センサの他、放射線源からの放射線の照射量をモニタするためのモニタ用センサを含む。

特許文献１によると、放射線の照射中に、モニタ用センサから定期的に信号を読み出し、該信号に基づいて放射線源を制御する等の自動露出制御（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ。以下、単に「ＡＥＣ」という。）を行う。

特開２０１３−１３５３９０号公報

読出部には、センサからの信号読出を行うための制御信号が供給される。ここで、例えば、モニタ用センサからの信号読出を行う際には、該制御信号を伝搬する信号線とモニタ用センサからの信号を伝搬する信号線との間でクロストークが生じ、モニタ用センサからの信号レベルが変動する虞がある。また、例えば、読出部が動作することに起因する基板ノイズによってモニタ用センサからの信号レベルが変動する虞がある。これらのことはＡＥＣの精度を低下させる原因となる。

本発明は、ＡＥＣの高精度化に有利な技術を提供することを目的とする。

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、放射線源からの放射線の照射量をモニタするためのセンサと、非導通状態及び導通状態を切り替え可能なスイッチと、前記スイッチを介して得られた前記センサの出力信号に基づいて前記放射線の照射量を演算する演算部と、前記スイッチを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記放射線源からの放射線が前記センサに対して照射されている間に、前記スイッチを導通状態にする第１動作と前記スイッチを非導通状態にする第２動作との切り替えを行い、前記演算部は、前記第１動作に対応して得られた前記センサの出力信号と前記第２動作に対応して得られた前記センサの出力信号とに基づいて、前記放射線の照射量を演算することを特徴とする。

本発明によれば、ＡＥＣの高精度化に有利である。

放射線撮像装置のシステム構成の例を説明するための図。 撮像部の構成例を説明するための図。 撮像部の駆動方法およびＡＥＣの例を説明するためのフローチャート。 撮像部の駆動方法およびＡＥＣの例を説明するためのタイミングチャート。 ＡＥＣ用のパラメータの例を説明するための図。 ＡＥＣの例を説明するための図。 ＡＥＣの例を説明するための図。

（１． 第１実施形態）
図１〜５を参照しながら第１実施形態を述べる。

（１−１． 放射線撮像装置のシステム構成例）
図１は、放射線撮像装置１０（放射線検査装置と称されてもよい。以下、単に「装置１０」という。）のシステム構成の例を説明するためのブロック図である。装置１０は、例えば、撮像部１００と、コンピュータ２００と、表示部２１０と、放射線源３００と、放射線制御部３１０と、曝射スイッチ３２０と、を具備している。

撮像部１００は、例えば、センサアレイ１１０と、駆動部１２０と、読出部１３０と、処理部１４０と、制御部１５０と、電圧供給部１６０とを有している。

センサアレイ１１０は、複数の行および複数の列を形成するように配列された複数のセンサを含む。センサは、例えば、ガラス基板上にアモルファスシリコンを用いて形成されたＰＩＮセンサやＭＩＳセンサ等の光電変換素子を含む。センサアレイ１１０の上には、放射線を光に変換するシンチレータが配されうる。ここでは、各センサへの放射線をシンチレータにより光に変換し、該光を光電変換素子により電気信号に変換するいわゆる間接変換型の構成を例示するが、放射線を（直接）電気信号に変換するいわゆる直接変換型の構成が採られてもよい。

駆動部１２０は、例えば、制御部１５０からの制御信号に基づいて、センサアレイ１１０の各センサを駆動する。読出部１３０は、制御部１５０からの制御信号に基づいて、各センサからセンサ信号（以下、本明細書において単に「信号」という場合がある。）を読み出す。センサ信号は、各センサに入射した放射線量にしたがい、本構成では、各センサにおいて光電変換によって蓄積された電荷の量にしたがう。処理部１４０は、各センサから読み出されたセンサ信号に基づいて放射線画像の画像データを形成する。制御部１５０は、制御信号を用いて駆動部１２０や読出部１３０を制御する。電圧供給部１６０は、外部から受けた電源電圧に基づいて複数の電圧を生成し、対応する各ユニットに各ユニットが適切に動作するための電圧を供給する。

撮像部１００とコンピュータ２００とは、不図示の通信手段により相互に接続されている。例えば、撮像部１００は、該通信手段により、撮影に必要な情報に応じた制御信号をコンピュータ２００から受ける。また、撮像部１００の処理部１４０で形成された画像データは該通信手段を介してコンピュータ２００に出力される。該通信手段は、ＬＡＮケーブル等の有線の通信手段でもよいし、無線ＬＡＮ等の無線の通信手段でもよい。

コンピュータ２００は、各ユニットの同期制御を行うことによって装置１０全体の動作を制御する。例えば、ユーザは、撮影対象となる部位、撮影条件その他の撮影に必要な情報を、所定の端末を用いてコンピュータ２００に入力することが可能である。コンピュータ２００は、該入力された情報に基づいて、放射線撮影を行うための制御信号の授受を撮像部１００との間で行い、該放射線撮影によって撮像部１００で得られた画像データを受けて該画像データを表示部２１０に表示させる。コンピュータ２００は、撮像部１００の状態を表示部２１０に表示させてユーザに知らせることも可能である。

また、コンピュータ２００は、撮像部１００の状態に応じて、放射線撮影の開始を制限するための制御信号を放射線制御部３１０に出力する。放射線制御部３１０は、放射線撮影の開始が可能になった状態の下でユーザが曝射スイッチ３２０を押したことに応答して放射線源３００を駆動し、撮像部１００への放射線の照射を開始する。

なお、装置１０の構成は本例に限られるものではなく、目的・用途等に応じて、その一部が変更されてもよい。例えば、各ユニットの一部は他のユニットに属していてもよいし、各ユニットは本例で述べた機能とは異なる他の機能をさらに有していてもよい。

（１−２． 撮像部の構成例）
図２は、撮像部１００のうちのセンサアレイ１１０および読出部１３０の部分の構成例を説明するための図である。センサアレイ１１０は、例えば、３行×３列に配列された画素ＰＸ（ＰＸ_１１〜ＰＸ_３３）を含む。各画素ＰＸは、センサＳ（Ｓ_１１〜Ｓ_３３）と、該センサＳの一方の端子に接続されたスイッチである薄膜トランジスタＴ（Ｔ_１１〜Ｔ_３３）とを含む。なお、ここでは説明を容易にするために３行×３列の構成を例示したが、行ないし列の数量は本例に限られない。

各トランジスタＴのゲートは、例えば、行ごとに配された信号線Ｖｇ（Ｖｇ１〜Ｖｇ３）のうちの対応するものに接続されており、該ゲートには、信号線Ｖｇを介して制御信号が供給される。例えば、該制御信号がハイレベル（Ｈ）のときトランジスタＴは導通状態になり、該制御信号がローレベル（Ｌ）のときトランジスタＴは非導通状態になる。トランジスタＴを導通状態にすることにより、各センサＳのセンサ信号は、センサアレイ１１０の列ごとに配された列信号線ＬＣ（ＬＣ１〜ＬＣ３）を介して、読出部１３０により読み出される。なお、各センサＳの他方の端子には、接地用のバイアス線Ｖｓが接続されている。

読出部１３０は、列アンプ１３１、サンプリング部１３２、マルチプレクサ１３３、差動アンプ１３４およびアナログデジタル変換部１３５（以下、「ＡＤ変換部１３５」という。）を含む。

列アンプ１３１は、センサアレイ１１０の列ごとに配されており、例えば、アンプＡ１、スイッチＳＷ１０〜ＳＷ１３、及び、フィードバック容量Ｃ１２〜Ｃ１３を含む。アンプＡ１の一方の入力端子は、参照電位Ｖｒｅｆに電気的に接続されており、且つ、スイッチＳＷ１０を介して列信号線ＬＣに接続されている。また、アンプＡ１の他方の入力端子は、列信号線ＬＣに接続されている。スイッチＳＷ１０が導通状態になることによって列信号線ＬＣの電位はリセットされ（Ｖｒｅｆになり）、また、スイッチＳＷ１０が非導通状態のときに該他方の入力端子にはセンサ信号が入力される。

アンプＡ１の他方の入力端子と出力端子との間には、例えば、スイッチＳＷ１１〜１３及び容量Ｃ１２〜Ｃ１３を含むフィードバック経路が形成されている。具体的には、スイッチＳＷ１１は第１のフィードバック経路を形成している。また、スイッチＳＷ１２及び容量Ｃ１２は、互いに直列に接続されており、第２のフィードバック経路を形成している。また、スイッチＳＷ１３及び容量Ｃ１３は、互いに直列に接続されており、第３のフィードバック経路を形成している。これら第１〜第３のフィードバック経路は、互いに並列に配されている。

列アンプ１３１は、スイッチＳＷ１１を非導通状態にし、且つ、スイッチＳＷ１２〜ＳＷ１３の少なくとも１つを導通状態にすることにより、センサＳからのセンサ信号を増幅する。列アンプ１３１の信号増幅率は、スイッチＳＷ１２を導通状態にした場合、スイッチＳＷ１３を導通状態にした場合、スイッチＳＷ１２及びＳＷ１３の双方を導通状態にした場合のそれぞれで互いに異なり、例えば撮影条件に応じて変更されうる。また、スイッチＳＷ１１を導通状態にすることにより、列アンプ１３１が初期化される。

サンプリング部１３２は、列アンプ１３１に対応しており、列アンプ１３１からの信号をサンプリングする。サンプリング部１３２は、例えば、抵抗素子Ｒ_ＳＨ、サンプリングスイッチＳＷ１_ＳＨ〜ＳＷ２_ＳＨ、およびサンプリング容量Ｃ１_ＳＨ〜Ｃ２_ＳＨを含む。例えば、列アンプ１３１を初期化したとき（スイッチＳＷ１１を導通状態にしたとき）の列アンプ１３１の出力値は、スイッチＳＷ１_ＳＨを導通状態にすることによってサンプリングされ、容量Ｃ１_ＳＨに保持される。一方、列アンプ１３１によって増幅されたセンサ信号は、スイッチＳＷ２_ＳＨを導通状態にすることによってサンプリングされ、容量Ｃ２_ＳＨに保持される。

なお、抵抗素子Ｒ_ＳＨは、スイッチＳＷ１_ＳＨ又はＳＷ２_ＳＨが導通状態になることによって容量Ｃ１_ＳＨ又はＣ２_ＳＨと共にローパスフィルタを形成し、これによってスパイクノイズ等の高周波ノイズを除去することが可能である。また、抵抗素子Ｒ_ＳＨは、可変抵抗でもよく、例えば撮影条件に応じて変更されてもよい。

マルチプレクサ１３３は、各列に配されたサンプリング部１３２のいずれか１つを選択し、該選択されたサンプリング部１３２の容量Ｃ１_ＳＨ及びＣ２_ＳＨに保持されている信号を差動アンプ１３４に出力する。差動アンプ１３４は、該選択されたサンプリング部１３２の容量Ｃ１_ＳＨに保持されている信号と、該選択されたサンプリング部１３２の容量Ｃ２_ＳＨに保持されている信号との差分を増幅する。容量Ｃ１_ＳＨに保持されている信号と、容量Ｃ２_ＳＨに保持されている信号との差分を取得することにより、列アンプ１３１のオフセット成分が実質的に除去される。

その後、差動アンプ１３４からの信号は、ＡＤ変換部１３５により、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。該ＡＤ変換された信号は、処理部１４０により所定の演算処理ないし信号処理が為されうる。処理部１４０は、例えば、該ＡＤ変換された信号に基づいて放射線画像の画像データを形成する他、詳細は後述するが、ＡＥＣを行うための演算処理を行う。

（１−３． 放射線撮像装置の駆動方法およびＡＥＣの例）
図３は、装置１０の駆動方法の例を説明するためのフローチャートである。ＳＴＥＰ３１０では、装置１０は、アイドリングモードであり、放射線撮影の開始に備えて所定の初期化動作を行いながら待機している。なお、この期間では、使用されない各ユニットは、電力の供給が抑制される等の低消費電力モードないし休止モードに維持されていてもよい。

ＳＴＥＰ３２０では、放射線の照射が開始されるか否かの判定を行う。該判定は、例えば、ユーザにより曝射スイッチ３２０が押されたか否かに基づいて為されればよい。放射線の照射が開始される場合にはＳＴＥＰ３３０に進み、該照射が開始されない場合にはＳＴＥＰ３１０に戻る。

ＳＴＥＰ３３０では、放射線の照射が開始され、センサアレイ１１０の各センサＳにおいて電荷蓄積を行う。各センサＳでは、照射された放射線量に応じた電荷が蓄積される。

ＳＴＥＰ３４０では、一部のセンサＳからの信号読出を行い、該一部のセンサＳについてのセンサ信号をモニタする。

ＳＴＥＰ３５０では、ＳＴＥＰ３４０でのモニタの結果に基づいて、放射線の照射を終了するか否かを判定する。具体的には、該モニタの結果に基づいて、各センサＳに照射された放射線量（予想値）を算出し、該算出の結果に基づいて放射線の照射を終了するか否かを判定する。放射線の照射を終了する場合にはＳＴＥＰ３６０に進み、該照射を終了しない場合にはＳＴＥＰ３４０に戻る。

ＳＴＥＰ３６０では、放射線の照射を終了して各センサＳからの信号読出を行い、読み出されたセンサ信号に基づいて放射線画像の画像データを取得する。

上記フローチャートの具体例を、以下、図４を参照しながら述べる。

図４は、装置１０の駆動方法の例を説明するためのタイミングチャートである。図中の横軸は時間軸である。図中の縦軸は、装置１０の状態、曝射スイッチ３２０の状態、曝射許可の可否、放射線量（放射線の照射量）、各種制御信号、第３行のトランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３の状態、ＡＤ変換部１３５の出力、及び、処理部１４０による演算処理の結果を示している。

制御信号ＲＳＴは、列アンプ１３１を初期化するためのリセット信号であり、スイッチＳＷ１０及びＳＷ１１に供給される。制御信号ＣＤＳ１は、列アンプ１３１を初期化したときの列アンプ１３１の出力値をサンプリングするための制御信号であり、スイッチＳＷ１_ＳＨに供給される。制御信号ＣＤＳ２は、列アンプ１３１によって増幅されたセンサ信号をサンプリングするための制御信号であり、スイッチＳＷ２_ＳＨに供給される。信号Ｖｇ１〜Ｖｇ３は、信号線Ｖｇ１〜Ｖｇ３を伝搬する信号レベル、即ち、信号線Ｖｇ１〜Ｖｇ３の電位をそれぞれ示しており、対応する行のトランジスタＴのゲートに供給される。

装置１０がアイドリングモードである、放射線の照射が開始される前の期間では、信号ＲＳＴを周期的にＨにしながら信号Ｖｇ１〜Ｖｇ３を順にＨにしている。これにより、列アンプ１３１と列信号線ＬＣの電位とを初期化しながらセンサアレイ１１０の各センサを行単位で初期化しており、装置１０は放射線撮影の開始に備えて待機している。なお、この期間では、使用されない各ユニットは、電力の供給が抑制される等の低消費電力モードないし休止モードに維持されていてもよい。

アイドリングモードの下で曝射スイッチ３２０が押されたことに応答して（図中の時刻ｔ１０）、撮像部１００における上述の初期化動作を終了させ、コンピュータ２００により放射線制御部３１０に曝射許可信号をＨにして曝射許可を通知する。その後、放射線源３００より放射線の照射が開始され、装置１０は電荷蓄積モードになり、センサアレイ１１０の各センサＳでは照射された放射線量に応じた電荷が蓄積される。このとき、曝射スイッチ３２０が押されたことに応答してコンピュータ２００が所定の制御信号により撮像部１００を制御してもよいが、所定の検知部によって撮像部１００自身が放射線の照射が開始されることを検知してもよい。

電荷蓄積モードにおける時刻ｔ１１〜ｔ１３１では、信号ＲＳＴを周期的にＨにしながら、信号ＲＳＴの各パルスと共に信号ＣＤＳ１をＨにし、その後、信号ＣＤＳ２をＨにする。そして、本例では、時刻ｔ１１〜ｔ１２、ｔ２１〜ｔ２２、・・・、ｔ１２１〜１２２における信号ＣＤＳ１のパルスと信号ＣＤＳ２のパルスとの間の各期間で、信号Ｖｇ３をＨにする。一方、時刻ｔ１２〜ｔ２１、ｔ２２〜ｔ３１、・・・、ｔ１２２〜１３１の各期間については、信号Ｖｇ３をＬに維持する。

例えば、時刻ｔ１１〜ｔ１２では、まず、信号ＲＳＴ及びＣＤＳ１をＨにして、列アンプ１３１を初期化したときの列アンプ１３１の出力値をサンプリングする。次に、信号Ｖｇ３をＨにして第３行のトランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３を導通状態にする。その後、信号ＣＤＳ２をＨにして、列アンプ１３１によって増幅されたセンサ信号をサンプリングする。出力Ｓ１は、上記サンプリングの結果を受けたＡＤ変換部１３５の出力値（説明を容易にするため、第１列〜第３列についての平均値とする。）を示している。

次に、時刻ｔ１２〜ｔ２１では、まず、信号ＲＳＴ及びＣＤＳ１をＨにして、列アンプ１３１を初期化したときの列アンプ１３１の出力値をサンプリングする。その後、信号Ｖｇ３をＬ（トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３を非導通状態）に維持しながら、信号ＣＤＳ２をＨにして、列アンプ１３１によって増幅されたセンサ信号をサンプリングする。出力Ｓ２は、上記サンプリングの結果を受けたＡＤ変換部１３５の出力値（説明を容易にするため、第１列〜第３列についての平均値とする。）を示している。演算結果Ｄ１は、処理部１４０の演算処理により得られ、出力Ｓ１と出力Ｓ２との差分に基づく信号レベルを示す。

以上の時刻ｔ１１〜２１の一連の動作を、同様に、時刻ｔ２１〜ｔ１３１で繰り返し行う。出力Ｓ３、Ｓ５、・・・、Ｓ２３は、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３を導通状態にして上記サンプリングを行ったときの該サンプリングの結果に応じたＡＤ変換部１３５の出力値を示す。また、出力Ｓ４、Ｓ６、・・・、Ｓ２４は、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３を非導通状態に維持しながら上記サンプリングを行ったときの該サンプリングの結果に応じたＡＤ変換部１３５の出力値を示す。演算結果Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄ１２は、それぞれ、処理部１４０の演算処理により得られ、出力Ｓ３、Ｓ５、・・・、Ｓ２３と、出力Ｓ４、Ｓ６、・・・、Ｓ２４との差分に基づく信号レベルを示す。

即ち、ｋ＝１〜ｎ（ここではｎ＝１２）の整数としたときに、
Ｄｋ＝Ｓ（２ｋ−１）−Ｓ（２ｋ）
と表せる。

制御部１５０は、処理部１４０から演算結果Ｄｋを受け、該演算結果Ｄｋに基づいてＡＥＣ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ。自動露出制御。）を行う。具体的には例えば、制御部１５０は、各センサＳに照射された放射線量を該演算結果Ｄｋに基づいて算出し、該算出の結果に基づいて放射線源３００を制御する。より具体的には、制御部１５０は、所定の制御信号によりコンピュータ２００に放射線量その他の状態を通知し、放射線制御部３１０は、コンピュータ２００からの制御信号に基づいて放射線源３００を制御する。例えば、制御部１５０は、放射線の照射量、放射線の強度および放射線の照射時間の少なくとも１つを制御させることも可能であり、また、放射線量が所定の条件を満たしたとき、曝射許可信号をＬにして放射線の照射を終了させる。本例では、時刻ｔ１３１で曝射許可信号をＬにし、放射線の照射を終了している。

なお、ここでは、制御部１５０がコンピュータ２００及び放射線制御部３１０により放射線源３００を間接的に制御する構成を例示したが、制御部１５０が放射線源３００を直接的に制御する構成でもよい。

ここで、センサＳからの信号読出を行う際には、例えば、読出部１３０に制御信号を供給する信号線と列信号線ＬＣとの間での寄生容量によって、上記サンプリングの結果その他のセンサ信号に基づく信号レベルが変動する虞がある。また、例えば、読出部１３０が動作することに起因する基板ノイズによって、該信号レベルが変動する虞がある。また、放射線を照射している間、トランジスタＴが非導通状態の画素ＰＸではセンサＳの電位が上昇して該電圧が列信号線ＬＣと画素との寄生容量を介して列信号線ＬＣに伝達し、それによって信号レベルが変動する虞がある。これらの変動はクロストークノイズとも称される。そこで本実施形態では、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３が導通状態のときのサンプリング結果（出力Ｓ１、Ｓ３、・・・、Ｓ２３）と、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３が非導通状態のときのサンプリング結果（出力Ｓ２、Ｓ４、・・・、Ｓ２４）との差分を取得する。これにより、クロストークノイズがキャンセルされ、即ち、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３が導通状態のときのサンプリング結果（出力Ｓ１、Ｓ３、・・・、Ｓ２３）からクロストークノイズが実質的に除去される。本実施形態によると、クロストークノイズが実質的に除去された演算結果Ｄｋに基づいてＡＥＣを行うため、ＡＥＣの精度を向上させるのに有利である。

その後、装置１０は画像取得モードに遷移し、センサアレイ１１０の各センサＳからセンサ信号を読み出し、該読み出されたセンサ信号に基づいて放射線画像の画像データを取得する。本例によると、第３行のセンサＳ_３１〜Ｓ_３３では時刻ｔ１１〜１３１で周期的に信号読出が為されており、センサＳ_３１〜Ｓ_３３での電荷蓄積時間は、第１行のセンサＳ_１１〜Ｓ_１３ないし第２行のセンサＳ_２１〜Ｓ_２３での電荷蓄積時間と異なる。そのため、第３行のセンサＳ_３１〜Ｓ_３３からのセンサ信号は、これらの電荷蓄積時間の比に基づいて補正されればよい。

（１−４． ＡＥＣの変形例）
上述の図４の例では、曝射許可信号がＨになってから所定の遅延の後、時刻ｔ３２の前で放射線量が増えており、また、時刻ｔ３２〜ｔ４１の間では、放射線量が安定しておらず、１回の信号読出に要する期間より小さい期間のスパイク形状の放射線量になっている。このような場合には演算結果Ｄ３が負の値となるため、ＡＥＣはＤ４以降の演算結果に基づいて為されてもよい。例えば、演算結果Ｄ４〜Ｄ１２の総和が所定値よりも大きくなった場合に、放射線の照射を終了すればよい。

なお、上述の放射線照射の遅延時間や放射線の照射開始直後のスパイク形状の放射線量は、例えば、放射線の照射に必要な高電圧を生成するのに必要な時間、装置１０に供給している電源電圧の電位変動、放射線を発生するための管球の特性等に起因する。そのため、時刻ｔ１１で曝射許可信号がＨになってから所定時間が経過するまでの演算結果Ｄ１等についてはＡＥＣに用いられなくてもよい。

このことは、例えば、予め、装置１０を評価して、上記所定時間または上記所定時間に対応するパラメータを特定するための参照テーブルを所定のメモリ（不図示）に格納しておき、放射線撮影を行う際に該参照テーブルを参照することによって為されうる。

例えば、曝射許可信号がＨになる時刻ｔ１１（即ち、装置１０がアイドリングモードから電荷蓄積モードになる時刻）からの期間として、パラメータＴを設定する。パラメータＴは、例えば、上記参照テーブルを参照しながら、放射線撮影を開始する前にユーザにより入力された撮影条件に基づいて設定されてもよいが、ユーザによって直接設定されてもよいし、固定値でもよい。

図５（ａ）は、いくつかの撮影条件について、装置１０の評価により得られたパラメータＴを規定する参照テーブルを条件ごとに示している。各条件についてのパラメータＴは、例えば、時刻ｔ１１からＡＤ変換部１３５の出力値が所定値よりも大きくなるまでの期間である。例えば、上記得られたパラメータＴのうち最大値となったもの（Ｔ_ＭＡＸ）を、固定値のパラメータＴとして常に用いてもよい。最大値のパラメータＴ_ＭＡＸを用いることにより、いくつかの演算結果Ｄｋのうち適切なもののみを用いてＡＥＣを行うことができる。

図５（ｂ）は、いくつかの撮影条件の下で為された放射線撮影で得られたパラメータＴを規定する参照テーブルを条件ごとに示している。放射線撮影を行うたびに、放射線を発生するための管球その他装置１０を構成する各ユニットが劣化しうるため、上記参照テーブルは、毎回の放射線撮影で得られた出力Ｓ１等に基づいて更新されてもよい。

なお、ここでは時刻ｔ１１で曝射許可信号がＨになってからパラメータＴに基づく時間が経過した後の演算結果Ｄｋを用いてＡＥＣを行う態様を例示したが、該時間が経過した後から該演算を開始するように処理部１４０を制御してもよい。

その他、参照テーブルは、ＩＰアドレスごとに所定のデータベースに格納されており、適宜、装置１０のＩＰアドレスに対応する参照テーブルを参照することによって撮影条件に応じたパラメータＴが設定されてもよい。

（１−５． その他）
本実施形態では、電荷蓄積モードにおいて第３行のセンサＳ_３１〜Ｓ_３３からの信号に基づいてＡＥＣを行う態様を例示したが、ＡＥＣの例は本態様に限られるものではない。即ち、センサアレイ１１０の少なくとも一部のセンサＳからの信号に基づいてＡＥＣを行えばよく、第１行のセンサＳ_１１〜Ｓ_１３、第２行のセンサＳ_２１〜Ｓ_２３及び／又は第３行のセンサＳ_３１〜Ｓ_３３からの信号が用いられればよい。

また、本実施形態では、画素ＰＸを形成するセンサＳからの信号に基づいてＡＥＣを行う構成を例示したが、センサアレイ１１０は、画素ＰＸを形成するセンサＳとは異なるセンサであって放射線量をモニタするための専用のセンサをさらに含む構成でもよい。

（２． 第２実施形態）
図６を参照しながら第２実施形態を述べる。本実施形態は、主に、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３の状態が異なることによるオフセット成分を演算結果Ｄｋからさらに除去する、という点で前述の第１実施形態と異なる。具体的には、曝射許可信号をＨにする前（装置１０が電荷蓄積モードに遷移する前）に、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３が導通状態のときのＡＤ変換部１３５の出力値と、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３が非導通状態のときとのＡＤ変換部１３５の出力値とを取得する。そして、これらの出力値に基づいて、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３の状態が異なることによるオフセット成分を算出する。

図６は、本実施形態にかかるタイミングチャートの一部（具体的には、曝射許可の可否、放射線量、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３の状態、ＡＤ変換部１３５の出力、及び、処理部１４０による演算処理の結果）を、図４と同様に示している。図中に示されるように、曝射許可信号をＨにする前（装置１０が電荷蓄積モードに遷移する前）の期間Ｔ０で、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３が導通状態および非導通状態のときのＡＤ変換部１３５の出力Ｎ１及びＮ２をそれぞれ取得する。そして、前述の演算結果Ｄｋから出力Ｎ１と出力Ｎ２との差であるオフセット成分を差し引いた演算結果Ｄｋ’を取得する。

即ち、演算結果Ｄｋ’は、ｋ＝１〜ｎ（ここではｎ＝１２）の整数としたときに、
Ｄｋ’＝Ｄｋ−（Ｎ１−Ｎ２）＝｛Ｓ（２ｋ−１）−Ｓ（２ｋ）｝−（Ｎ１−Ｎ２）
と表せる。ＡＥＣは、該演算結果Ｄｋ’に基づいて為される。

本実施形態によると、クロストークノイズが実質的に除去された前述の演算結果Ｄｋから、トランジスタＴ_３１〜Ｔ_３３の状態が異なることによるオフセット成分がさらに除去されるため、ＡＥＣの精度をさらに向上させるのに有利である。なお、ここでは出力Ｎ１及びＮ２を１つずつ取得する態様を例示したが、本態様に限られるものではなく、２回以上の出力Ｎ１及びＮ２を取得して、オフセット成分（Ｎ１−Ｎ２）の平均値を取得してもよい。

（３． 第３実施形態）
図７を参照しながら第３実施形態を述べる。本実施形態は、主に、演算結果Ｄｋの所定の区間ごとの平均値を用いてＡＥＣを行う、という点で前述の第１実施形態と異なる。本実施形態によると、演算結果Ｄｋの一部が突発的な高周波ノイズによって特異な値となった場合においてもＡＥＣの精度を向上させることができる。

例えば、ある演算結果Ｄｋと、それに対応する区間における平均値Ｄ_ＡＶＥとの差が所定の基準よりも大きい場合には、該演算結果Ｄｋを、平均値Ｄ_ＡＶＥに置換してもよい。具体的には、図７に例示されるように、５つの演算結果ごとの平均値Ｄ_ＡＶＥを算出し、例えば、演算結果Ｄ１〜Ｄ５の平均値Ｄ_ＡＶＥ１と演算結果Ｄ５との差が基準±Δｄよりも大きい場合には、演算結果Ｄ５の代わりに平均値Ｄ_ＡＶＥ１を用いてＡＥＣを行う。また、例えば、演算結果Ｄ１１〜Ｄ１５の平均値Ｄ_ＡＶＥ３と演算結果Ｄ１１との差が基準±Δｄよりも大きい場合には、演算結果Ｄ１１の代わりに平均値Ｄ_ＡＶＥ３を用いてＡＥＣを行う。

本例では、ある演算結果Ｄｋと、それに対応する区間における平均値Ｄ_ＡＶＥとの差が所定の基準よりも大きい場合に、該演算結果Ｄｋの代わりに平均値Ｄ_ＡＶＥを用いてＡＥＣを行う態様を例示したが、本態様に限られるものではない。例えば、隣接する演算結果Ｄｋの間での差が所定の基準よりも大きい場合に、平均値Ｄ_ＡＶＥを用いてＡＥＣを行ってもよい。また、本例では、演算結果Ｄｋを平均値Ｄ_ＡＶＥに置換する態様を例示したが、該演算結果Ｄｋを用いないでＡＥＣを行えばよく、該演算結果Ｄｋに対して他の処理を行ってもよい。例えば、該演算結果Ｄｋの代わりに該演算結果Ｄｋの前および後の演算結果Ｄ（ｋ−１）及びＤ（ｋ＋１）の平均値を用いてＡＥＣを行ってもよい。その他、演算結果Ｄｋの所定の統計結果に基づいてＡＥＣを行ってもよい。

（４． その他）
以上、いくつかの好適な実施形態を例示したが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的等に応じて各態様の一部を変更してもよいし、各実施形態の各特徴を組み合わせてもよい。

１０：放射線撮像装置、１００：撮像部、１１０：センサアレイ、１２０：駆動部、１３０：読出部、１４０：処理部、１５０：制御部、２００：コンピュータ、３００：放射線源。

Claims (10)

1. 放射線源からの放射線の照射量をモニタするためのセンサと、
   非導通状態及び導通状態を切り替え可能なスイッチと、
   前記スイッチを介して得られた前記センサの出力信号に基づいて前記放射線の照射量を演算する演算部と、
   前記スイッチを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記放射線源からの放射線が前記センサに対して照射されている間に、前記スイッチを導通状態にする第１動作と前記スイッチを非導通状態にする第２動作との切り替えを行い、
   前記演算部は、前記第１動作に対応して得られた前記センサの出力信号と前記第２動作に対応して得られた前記センサの出力信号とに基づいて、前記放射線の照射量を演算する
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記制御部は、放射線の照射量、放射線の強度および放射線の照射時間の少なくとも１つを制御するための制御信号を出力して前記放射線源を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記制御部は、前記放射線源からの放射線が前記センサに対して照射されている間に、前記第１動作と前記第２動作との一連の動作を繰り返し行い、
   前記演算部は、前記繰り返し行う前記一連の動作の個々について、前記第１動作で得られた第１信号と前記第２動作で得られた第２信号との差分に基づいて前記放射線の照射量を演算する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記制御部は、前記放射線源からの放射線が前記センサに対して照射されている間に、前記第１動作と前記第２動作との一連の動作を繰り返し行い、
   前記演算部は、２回以上の前記一連の動作についての前記第１動作で得られた第１信号と前記第２動作で得られた第２信号との差分の平均値に基づいて前記放射線の照射量を演算する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置。
5. 前記制御部は、前記放射線源からの放射線が前記センサに対して照射されている間に、前記第１動作と前記第２動作との一連の動作を繰り返し行い、
   前記演算部は、前記繰り返し行う前記一連の動作の個々について、前記第１動作で得られた第１信号と前記第２動作で得られた第２信号との差分に基づいて前記放射線の照射量を演算し、該差分が所定の条件を満たさない場合には、２回以上の前記一連の動作についての前記第１動作で得られた第１信号と前記第２動作で得られた第２信号との差分の平均値に基づいて前記放射線の照射量を演算する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置。
6. 前記制御部は、放射線の照射が開始される前には、各スイッチを導通状態にして各センサを初期化する制御を行っており、
   前記制御部は、前記制御が終了してから所定時間が経過した後に前記第１動作と前記第２動作との切り替えを行う
   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. 前記放射線源が放射線の照射を開始したことを検知するための検知部をさらに備えており、
   前記制御部は、前記検知部による検知に基づいて前記制御を終了する
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記所定時間を特定するための参照テーブルを保持するメモリをさらに備えており、
   前記制御部は、前記参照テーブルを参照しながら、ユーザが設定した撮影条件に基づいて前記所定時間を設定する
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の放射線撮像装置。
9. 放射線に応じた画像データを取得するための複数の画素をさらに備えており、前記複数の画素のうちの少なくとも１つは、前記センサおよび前記スイッチを含む
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
10. 放射線撮像装置の制御方法であって、
    前記放射線撮像装置は、
    放射線源からの放射線の照射量をモニタするためのセンサと、
    非導通状態及び導通状態を切り替え可能なスイッチと、
    前記スイッチを介して得られた前記センサの出力信号に基づいて前記放射線の照射量を演算する演算部と、を備えており、
    前記放射線撮像装置の駆動方法は、
    前記放射線源からの放射線が前記センサに対して照射されている間に、前記スイッチを導通状態にする第１動作と前記スイッチを非導通状態にする第２動作の切り替えを行う工程と、
    前記第１動作に対応して得られた前記センサの出力信号と前記第２動作に対応して得られた前記センサの出力信号とに基づいて、前記放射線の照射量を演算する工程と、を含む
    ことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
    

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