JPH10170658A

JPH10170658A - Ｘ線撮像装置

Info

Publication number: JPH10170658A
Application number: JP8326993A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tomizaki; 隆之富崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】しきい値電圧を正常動作領域電圧以上に設定
すると共に、リーク電流を小さくする。【解決手段】光電変換部５で入射したＸ線を電荷に変
換し、蓄積容量部６で変換された電荷を蓄積し、ＴＦＴ
１４で蓄積された電荷を読み出し、ＴＦＴ７は、一端が
蓄積容量部６に接続され印加される電圧がしきい値電圧
以上となった時に蓄積容量部６に蓄積されている電荷を
掃き出し、しきい値電圧を変更可能に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体を透過したＸ
線像を画像化するＸ線撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線撮像装置において、Ｘ線を光に変換
するイメージ・インテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）とテレ
ビジョン装置を組み合わせ、Ｘ線像を得る方式がある
（Ｉ．Ｉ．−ＴＶシステム）。この方式は、イメージ・
インテンシファイアのＸ線入力面サイズが撮影可能サイ
ズとなり、大体１６インチ視野程度のものまである。

【０００３】光に変換されたＸ線像はイメージ・インテ
ンシファイア出力部で一度結像されるが、この出力像を
光学系を介して、テレビジョンカメラで撮像し、電気的
映像として出力する。この方式では、Ｘ線像をリアルタ
イムに観察できる。

【０００４】しかし、この方式では、解像度が悪く、フ
ィルム系と比較して、撮像系が大きい等の短所を持って
いた。

【０００５】近年、高解像度特性を有し、Ｉ．Ｉ．−Ｔ
Ｖシステムの持つリアルタイム性を備える次世代Ｘ線撮
像装置として、薄膜トランジスタ（thin film transist
or、以下、ＴＦＴと称する。）をスイッチングゲートに
用いたＸ線平面検出器が考えられている。

【０００６】このＸ線平面検出器は、平板上の検出面に
Ｘ線を直接電荷に変換する半導体層からなる画素部と、
電荷を蓄積するコンデンサからなる電荷蓄積部と、電荷
を読み出すため読み出しスイッチ（読み出しＳＷと称す
る。）とから構成される。

【０００７】このＸ線平面検出器を有するＸ線撮像装置
は、従来のＩ．Ｉ．−ＴＶ装置と同様に画像の即時表示
性に優れ、電気的画像保管が容易である。更に、構造的
に薄型である。

【０００８】しかしながら、前記Ｘ線平面検出器におい
ては、各画素のＸ線入射量に比例して電荷が増加し、電
荷蓄積部には高電圧が印加されることがある。この印加
された電圧が、Ｘ線曝射中においては、読み出しＳＷの
入力側に印加されることになる。

【０００９】しかし、Ｘ線曝射中に前記印加された電圧
が一定電圧を越えると、読み出しＳＷが破壊する可能性
があった。

【００１０】この状況は、特に、必要以上のＸ線が検出
器に曝射された場合に起こると考えられる。臨床上で
は、例えばＸ線管球から出たＸ線が被検体である人体を
透過せず、直接、検出器に入射する場合や、誤って長時
間のＸ線曝射を行なってしまった場合などに、電荷が増
加し、電荷蓄積部に高電圧が印加される。このため、読
み出しＳＷの入力側に印加された電圧が一定電圧を越え
るため、読み出しＳＷが破壊されるという問題があっ
た。

【００１１】そこで、本出願人はこの問題を解決し、平
成８年６月２１日に未公知の特願平８−１６１９７７を
出願している。この特願平８−１６１９７７に記載され
たＸ線平面検出器は、電荷変換部、電荷蓄積部、読み出
しＳＷなどの電荷読出部、ツェナーダイオードまたはド
レイン・ゲート間を直結接続した薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）などの掃き出し部を備えて構成される。

【００１２】電荷変換部は、検出面に配列された複数の
画素の各画素に対応して設けられ入射したＸ線を電荷に
変換する。電荷蓄積部は、各電荷変換部に対応して設け
られ前記電荷変換部により変換された電荷を蓄積する。

【００１３】電荷読出部は、各電荷蓄積部に対応して設
けられ前記電荷蓄積部により蓄積された電荷を読み出
す。掃き出し部は、各電荷読出部に対応して設けられ、
電荷読出部の入力側に接続される。

【００１４】各掃き出し部は、印加される電圧が電荷読
出部を破壊する電圧未満の所定の電圧以上となった時に
電荷蓄積部に蓄積されている電荷を掃き出す。すなわ
ち、印加された電圧が電荷読出部を破壊する電位に達す
る前に、掃き出し部の電圧降伏特性を利用して、電荷を
掃き出すので、Ｘ線曝射中に電荷による高電圧が電荷読
出部に印加しうる場合であっても、電荷読出部が破壊し
なくなる。

【００１５】ところで、前述したＴＦＴの特性は、ゲー
ト・ソース間の電位差（Ｖｇｓ）によって決定される。
ただし、ドレイン、ソースの構造的な違いはなく、ドレ
イン、ソースの２つの端子電圧のうち、電位の低いほう
が、物理的に意味のあるソースとなる。

【００１６】この種のＴＦＴを用いたダイオード模擬回
路及びその特性を図１３に示す。図１３（ａ）におい
て、ＴＦＴ１のドレインＤとゲートＧとを接続し、ソー
スＳをＧＮＤ（大地）に接続すると、ドレインＤの電圧
に応じて、ＴＦＴ１を流れる電流が変化する。

【００１７】ドレイン電圧Ｖｄが正である場合、ドレイ
ン電圧Ｖｄがソース電圧Ｖｓよりも大きいから、物理的
な意味でのソースは、ソースＳの端子である。このとき
に、Ｖｇｓ＝Ｖｇ−Ｖｓ＝Ｖｄ−Ｖｓ≧０であるので、
Ｖｄが増加するに従って、Ｖｇｓも増加して、電流電圧
特性も変化する。図１３（ｂ）に示すように、Ｖｇｓが
しきい値電圧Ｖｔｈを越えると、電流は急激に増加す
る。

【００１８】一方、ドレイン電圧Ｖｄが負である場合、
物理的な意味でのソースは、ソース電圧Ｖｓがドレイン
電圧Ｖｄよりも大きいから、ドレインＤの端子である。
このときに、Ｖｇｓ＝Ｖｇ−Ｖｄ＝０であり、Ｖｄが減
少しても、Ｖｇｓは０である。このため、Ｖｇｓは変化
しないので、電流は殆ど変化しない。よって、この回路
は図１３（ｂ）に示すように、ダイオードのような特性
を示す。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＦＴ
１のしきい値電圧Ｖｔｈを製造上制御することは難し
く、しきい値電圧は、ＴＦＴのサイズなどにかかわら
ず、ある一定電圧領域に分布する任意のしきい値電圧に
設定することができなかった。

【００２０】すなわち、しきい値電圧が正常動作領域電
圧（電荷読出部に画素信号として読み出される前記電荷
蓄積部の電荷による電圧の最大値；最大読出電圧ともい
う。）よりも低いと、正常動作領域電圧範囲内で電圧降
伏しまい、正確な画素信号を取り出せなくなる。このた
め、ＴＦＴを保護回路として用いる場合に、しきい値電
圧を正常動作領域電圧以上に設定する必要があった。

【００２１】また、ＴＦＴ１の特性上、Ｖｇｓ＝０のと
きに、ドレインからソースに流れる電流値が最小値にな
るのではなくて、Ｖｇｓ＜０における所定の電圧のとき
に、電流値が最小値を持つ。

【００２２】しかしながら、従来の方法にあっては、Ｖ
ｇｓ≧０の領域しか利用していない。このため、ＴＦＴ
を保護回路として用いる場合、正常動作電圧領域におけ
るリーク電流は、最小値ではなく、画素信号を破壊する
ことになる。その結果、正確な画像を読み出せないこと
になるので、リーク電流を十分に小さくする必要があっ
た。

【００２３】本発明の課題は、しきい値電圧を正常動作
領域電圧以上に設定すると共に、リーク電流を極力小さ
くすることのできる保護回路を有するＸ線撮像装置を提
供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の手段を採用した。請求項１の発明
は、検出面に配列された複数の画素に対応して設けら
れ、入射したＸ線を電荷に変換する電荷変換手段と、前
記電荷変換手段に対応して設けられ、前記電荷変換手段
により変換された電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、前記
電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出す電荷読出手段
と、一端が前記電荷蓄積手段に接続され、印加される電
圧がしきい値電圧以上となった時に前記電荷蓄積手段に
蓄積されている電荷を掃き出す掃き出し手段とを備え、
前記掃き出し手段は、前記しきい値電圧を変更可能に構
成されたことを要旨とする。

【００２５】この発明によれば、掃き出し手段は、印加
される電圧がしきい値電圧以上となった時に前記電荷蓄
積手段に蓄積されている電荷を掃き出すが、しきい値電
圧を変更するので、画素電圧とリーク電流の特性をシフ
トさせ、見掛け上のしきい値電圧を上げることができ、
さらに、動作領域でのリーク電流を減らすことができ
る。

【００２６】請求項２において、前記掃き出し手段は、
少なくとも１つの電界効果トランジスタを備え、前記電
界効果トランジスタのドレイン又はソースの一方が前記
電荷蓄積手段の出力端に接続され、前記電界効果トラン
ジスタのドレイン又はソースの他方が定電圧源に接続さ
れることを要旨とする。

【００２７】請求項３の発明において、前記掃き出し手
段は、前記定電圧源の電圧を変えることにより前記しき
い値電圧を変更可能に構成されたものであることを要旨
とする。請求項４の発明において、前記電界効果トラン
ジスタのゲートが、前記電荷蓄積手段に接続されている
ことを要旨とする。

【００２８】請求項５の発明において、前記電界効果ト
ランジスタのゲートは、所定の電位差を生ずる電位差発
生手段を介して前記電荷蓄積手段に接続され、前記電位
差発生手段で生ずる電位差を変えることにより前記しき
い値電圧を変更可能に構成されたことを要旨とする。

【００２９】この発明によれば、電界効果トランジスタ
のゲートと前記電荷蓄積手段との間に所定の電位差を生
ずる電位差発生手段を挿入し、この電位差発生手段で生
ずる電位差を変えることにより前記しきい値電圧を変更
するので、見掛け上のしきい値電圧を上げることがで
き、さらに、リーク電流を減らすことができる。

【００３０】請求項６の発明は、前記掃き出し手段に流
れるリーク電流の補正データを記憶する記憶手段と、前
記電荷蓄積手段から読み出された画像データを前記補正
データに基づいて補正する補正手段とを備えることを要
旨とする。

【００３１】この発明によれば、掃き出し手段に流れる
リーク電流の補正データを記憶手段に記憶し、補正手段
が、前記電荷蓄積手段から読み出された画像データを前
記補正データに基づいて補正するので、リーク電流が補
正された画像データが得られる。

【００３２】従って、正常動作領域でのリーク電流も必
要に応じて電界効果トランジスタの持つ限界まで低減で
き、画素信号の劣化を防ぐことができる。

【００３３】請求項７の発明において、前記補正データ
は、Ｘ線が入射しない時に前記電荷読出手段を介して読
み出された信号に基づいて求められたものであることを
要旨とする。

【００３４】請求項８の発明は、検出面に配列された複
数の画素に対応して設けられ、入射したＸ線を電荷に変
換する複数の電荷変換手段と、前記電荷変換手段に対応
して設けられ、前記電荷変換手段により変換された電荷
を蓄積する電荷蓄積手段と、前記電荷蓄積手段に蓄積さ
れた電荷を読み出す電荷読出手段と、一端が前記電荷蓄
積手段の出力端に接続された電界効果トランジスタを備
え、前記電荷蓄積手段の出力端の電圧が所定の電圧以上
となった時に前記電荷蓄積手段に蓄積されている電荷を
掃き出す掃き出し手段とを備えることを要旨とする。

【００３５】この発明によれば、電荷変換手段は、入射
したＸ線を電荷に変換し、電荷蓄積手段は前記電荷変換
手段により変換された電荷を蓄積し、電荷読出手段は電
荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出し、電界効果トラ
ンジスタは、前記電荷蓄積手段の出力端の電圧が所定の
電圧以上となった時に前記電荷蓄積手段に蓄積されてい
る電荷を掃き出すので、電荷蓄積手段からの所定の電圧
未満の画素信号を正確に取り出すことができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＸ線撮像装置のい
くつかの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

【００３７】＜実施の形態１＞まず、本発明のＸ線撮像
装置の実施の形態１を説明する。

【００３８】（実施例１）図１に実施の形態１における
Ｘ線撮像装置の実施例１の構成図を示す。図１に示す実
施例１のＸ線撮像装置は、画素電荷転送型の撮像装置で
あり、Ｘ線平面検出器２、垂直シフトレジスタ１５、読
み出しアンプ１８、マルチプレクサ１９を備える。

【００３９】Ｘ線平面検出器２の平面上の検出面には複
数の画素が２次元状に配列されている。各画素は、電荷
変換手段としての光電変換部５、電荷蓄積手段としての
電荷蓄積部６、掃き出し手段としての保護用ＴＦＴ７、
電荷読出手段としてのＴＦＴ１４を備える。各々のＴＦ
Ｔは、薄膜トランジスタであり、電界効果トランジスタ
からなる。

【００４０】光電変換部５は、入射光又は入射Ｘ線を電
荷に変換するもので、入射光又は入射Ｘ線に応じた電荷
を発生させる。光電変換部５は、電気的等価回路として
は、図１に示すようにコンデンサで表される。蓄積容量
部６は光電変換部５で発生した電荷を蓄積するもので、
電気的等価回路としては、図１に示すようにコンデンサ
で表される。

【００４１】光電変換部５は、例えば、Ｘ線を直接に電
荷に変換するセレンなどであるが、セレンに限定される
ものではない。このセレンを使用する際に、セレン膜の
両端に数ＫＶの電圧を印加する必要があり、強いＸ線が
照射された場合などには、蓄積容量部６にも数ＫＶ印加
される可能性がある。

【００４２】電荷蓄積部６には転送用ＴＦＴ１４が接続
される。転送用ＴＦＴ１４は、電荷蓄積部６により蓄積
された電荷を読み出し信号線１７を介して読み出しアン
プ１８に読み出す読み出しＳＷである。

【００４３】転送用ＴＦＴ１４は、Ｘ線曝射終了後に、
垂直シフトレジスタ１５から垂直選択線１６を介するゲ
ート制御信号がゲートＧに入力されることによりドレイ
ンＤ・ソースＳ間がオンしてスイッチとして動作する。
Ｘ線曝射終了後、各画素に蓄積されたＸ線像情報を有す
る電荷は、転送用ＴＦＴ１４を介して外部の読み出しア
ンプ１８に読み出される。

【００４４】各垂直選択線１６は、自己の垂直選択線に
対応する行の３つの転送用ＴＦＴ１４のゲートＧに接続
される。各読み出しアンプ１８は、自己の読み出しアン
プに対応する列の３つの転送用ＴＦＴ１４のドレインＤ
に接続され、対応する列の３つの転送用ＴＦＴ１４の電
荷を読み出してマルチプレクサ１９に出力する。

【００４５】なお、読み出しアンプ１８の反転入力端子
と出力端子との間にコンデンサ１８ｂを接続した積分型
のアンプとした。マルチプレクサ１９は、各読み出しア
ンプ１８からのパラレル出力をシリアル出力に変換し、
図示しないアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器に送
る。

【００４６】各保護用ＴＦＴ７は、蓄積容量部６で蓄積
された電荷による信号電圧が異常に上昇しないようにす
るための保護回路を構成し、ドレイン・ゲート間が直結
接続（短絡）され、ドレイン・ソースの一端を各画素の
蓄積容量部６の電圧変動する端子（光電変換部５と蓄積
容量部６との中点）に接続し、保護用ＴＦＴの他端の固
定電位端子１０には所定の正の固定電位が設定されてい
る。

【００４７】図１に示す例では、各保護用ＴＦＴ７は、
転送用ＴＦＴ１４の入力側であるソースＳに一端である
ドレインＤが接続され、かつ、ドレイン・ゲート間が直
結接続（短絡）され、ソースＳ側の固定電位端子１０に
は正の固定電位としてｓ［Ｖ］が設定されている。

【００４８】各々の保護用ＴＦＴ７は、非線形な抵抗作
用を持つ素子であり、転送用ＴＦＴ１４を破壊する電圧
未満の所定のしきい値以上の電圧が印加されると、急激
な電流が流れて、電荷蓄積部６から転送用ＴＦＴ１４の
ソースＳに供給された電荷を掃き出す。

【００４９】次に、本発明のＸ線撮像装置の実施の形態
１の動作を説明する。この検出器では、Ｘ線曝射中にお
いては、印加電圧は、光電変換部５の容量と電荷蓄積部
６の容量とに配分される。そして、Ｘ線曝射終了後に
は、各蓄積容量部６に蓄積されたＸ線像情報を有する電
荷は、転送用ＴＦＴ１４を介して読み出しアンプ１８に
読み出される。

【００５０】ここで、保護用ＴＦＴ７のしきい値電圧
が、転送用ＴＦＴ１４の破壊電圧より低く設定されてい
るので、その破壊電圧以上の電位が蓄積容量部６に発生
しても、全て保護用ＴＦＴ７を介して電流が流れていく
ことになる。その結果、読み出しＳＷである転送用ＴＦ
Ｔ１４は破壊されなくなる。

【００５１】ここで、保護用ＴＦＴ７のゲートＧとドレ
インＤとを短絡させ、ソースＳをＧＮＤに接続した場合
には、ドレイン電圧（画素電圧）と電流とは、図２に示
すような電流特性曲線Ｃ１となる。前記しきい値電圧
（降伏電圧）は、電流が急激に流れ出す電圧であり、保
護用ＴＦＴ７のサイズなどにかかわらず、ほぼ一定の電
圧となる。

【００５２】今、画素信号として、図２に示す画素電圧
の内の０〜ｘ［Ｖ］を正常動作領域電圧（ｘ［Ｖ］を最
大読出電圧という。）として利用し、正常動作領域電圧
ｘ［Ｖ］以上の信号を必要としないとき、保護回路であ
るＴＦＴ７のしきい値電圧ｙ［Ｖ］は、ｘ［Ｖ］よりも
大きくなる必要があった。

【００５３】しかし、保護回路であるＴＦＴ７のソース
ＳをＧＮＤに接続したときには、そのときのしきい値電
圧は、図２の電流特性曲線Ｃ１に示すように、ｚ［Ｖ］
であり、このｚ［Ｖ］がｘ［Ｖ］よりも小さいことが多
い。

【００５４】そこで、実施の形態１では、保護用ＴＦＴ
７のソースＳの固定電位端子１０には定電圧源（図示せ
ず）により正の固定電位としてｓ［Ｖ］が設定されてい
る。これにより、画素電圧と電流とは、図２に示すよう
な電流特性曲線Ｃ２となり、見掛けのしきい値電圧は、
ｙ＝ｚ＋ｓ［Ｖ］となる。

【００５５】つまり、ｓ＞ｘ−ｚとなるように、定電圧
源の電圧を変えることにより、保護用ＴＦＴ７のソース
側の電圧を設定して、しきい値電圧を変更する。そし
て、蓄積容量部６に印加される電圧が正常動作領域電圧
ｘ［Ｖ］以上になったときに、保護回路であるＴＦＴ７
をオン動作させることができる。

【００５６】すなわち、保護用ＴＦＴ７は正常動作領域
電圧ｘ［Ｖ］以内で電圧降伏しないから、正確な画素信
号が取り出せる。

【００５７】また、見掛けのしきい値電圧ｙを大きくす
ると同時に、図２からもわかるように、正常動作領域で
のリーク電流も、Ｖｇｓ＝数Ｖ程度の時の電流から、Ｖ
ｇｓ＝０の時の電流に減少させることができる。

【００５８】なお、蓄積容量部６の電圧が異常に降下す
る場合には、保護用ＴＦＴ７のドレイン・ソースの接続
を逆にする必要がある。

【００５９】このように、保護用ＴＦＴ７のソース側の
電圧を大きくすることで、画素電圧とリーク電流の特性
をシフトさせ、見掛け上のしきい値電圧を上げることが
でき、さらに、動作領域でのリーク電流を低減させるこ
とができる。

【００６０】従って、画素信号として必要な信号はより
正確に読取りでき、画素信号がＴＦＴ７の耐圧以上に異
常上昇しなくなり、ＴＦＴの破壊も避けられる。

【００６１】（実施例２）図３に実施の形態１における
Ｘ線撮像装置の実施例２の構成図を示す。図３に示す実
施例２のＸ線撮像装置は、画素信号増幅型の撮像装置で
あり、Ｘ線平面検出器３、垂直シフトレジスタ１５、マ
ルチプレクサ１９を備える。

【００６２】Ｘ線平面検出器３の平面上の各画素は、光
電変換部５、電荷蓄積部６、保護用ＴＦＴ７、増幅用Ｔ
ＦＴ２２、垂直選択用ＴＦＴ２３、リセット用ＴＦＴ２
４を備える。

【００６３】各保護用ＴＦＴ７は、蓄積容量部６で蓄積
された電荷による信号電圧が異常に上昇しないようにす
るための保護回路を構成し、ドレイン・ゲート間が直結
接続（短絡）され、ドレイン・ソースの一端を各画素の
蓄積容量部６の電圧変動する端子に接続し、保護用ＴＦ
Ｔ７のソースの固定電位端子１０には定電圧源により固
定電位としてｓ［Ｖ］が設定されている。

【００６４】電荷蓄積部６の一端には電荷蓄積部６に蓄
積された蓄積電荷を増幅する増幅用ＴＦＴ２２のゲート
Ｇが接続され、増幅用ＴＦＴ２２のソースＳには蓄積電
荷を読み出すための読み出し信号線１７が接続され、増
幅用ＴＦＴ２２のドレインＤには垂直選択用ＴＦＴ２３
のソースＳが接続される。

【００６５】負荷用ＴＦＴ２５のゲートＧにはゲート線
２６が接続され、負荷用ＴＦＴ２５のソースＳにはソー
ス線２７が接続され、負荷用ＴＦＴ２５のドレインＤに
は読み出し信号線１７が接続される。各負荷用ＴＦＴ２
５は、３ライン（３行）に対応する３つの増幅用ＴＦＴ
２２のソースＳに接続される。負荷用ＴＦＴ２５のＶｇ
ｓと増幅用ＴＦＴ２２のＶｇｓとは同一値であり、負荷
用ＴＦＴ２５から増幅用ＴＦＴ２２に電流が流れるよう
になっている。

【００６６】各行毎の３つの垂直選択用ＴＦＴ２３のゲ
ートＧには垂直シフトレジスタ１５からの垂直選択線１
６が接続される。垂直選択用ＴＦＴ２３は、Ｘ線曝射終
了後に、垂直シフトレジスタ１５からゲート制御信号が
ゲートＧに入力されることによりドレインＤ・ソースＳ
間がオンしてスイッチとして動作し、負荷用ＴＦＴ２５
から増幅用ＴＦＴ２２に電流を流す。

【００６７】１ラインの３つの垂直選択用ＴＦＴ２３が
オンすると、１ラインの３つの増幅用ＴＦＴ２２の各々
は、ＴＦＴ７の電荷を読み出して読み出し信号線１７を
介してマルチプレクサ１９に出力する。

【００６８】リセット用ＴＦＴ２４のゲートＧには垂直
シフトレジスタ１５からのリセット線２１が接続され、
リセット用ＴＦＴ２４のソースＳには保護用ＴＦＴ７の
ドレインＤが接続され、リセット用ＴＦＴ２４のドレイ
ンＤにはリセット線２８が接続される。各リセット用Ｔ
ＦＴ２４は、１行毎に保護用ＴＦＴ７の電荷をリセット
する。

【００６９】マルチプレクサ１９は、１行毎の３つの増
幅用ＴＦＴ２２からのパラレル出力をシリアル出力に変
換し、図示しないアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
器に送る。

【００７０】以上のように構成された実施例２のＸ線撮
像装置によれば、保護用ＴＦＴ７のソースＳの固定電位
端子１０には定電圧源により正の固定電位としてｓ
［Ｖ］が設定されている。これにより、画素電圧と電流
とは、図２に示すような電流特性曲線Ｃ２となり、見掛
けのしきい値電圧は、ｙ＝ｚ＋ｓ［Ｖ］となる。

【００７１】つまり、ｓ＞ｘ−ｚとなるように、定電圧
源の電圧を変えることにより、保護用ＴＦＴ７のソース
側の電圧を設定して、しきい値電圧を変更する。そし
て、蓄積容量部６に印加される電圧が正常動作領域電圧
ｘ［Ｖ］以上になったときに、保護回路であるＴＦＴ７
をオン動作させることができる。

【００７２】すなわち、保護用ＴＦＴ７は正常動作領域
電圧ｘ［Ｖ］以内で電圧降伏しないから、正確な画素信
号が取り出せる。

【００７３】また、見掛けのしきい値電圧ｙを大きくす
ると同時に、図２からもわかるように、正常動作領域で
のリーク電流も、Ｖｇｓ＝数Ｖ程度の時の電流から、Ｖ
ｇｓ＝０の時の電流に減少させることができる。

【００７４】なお、蓄積容量部６の電圧が異常に降下す
る場合には、保護用ＴＦＴ７のドレイン・ソースの接続
を逆にする必要がある。また、信号読み出し方法とし
て、図１に示す画素電荷転送型の撮像装置、図３に示す
画素信号増幅型の撮像装置を説明したが、本発明はこれ
らの装置に限定されるものではない。

【００７５】さらに、実施の形態１では、保護用ＴＦＴ
７のドレインとゲートとを短絡したが、例えば、保護用
ＴＦＴ７の代わりに、ツェナーダイオードを用いてもよ
い。この場合、ツェナーダイオードのアノードを蓄積容
量部６の電圧変動する端子に接続し、カソードには固定
電位としてｓ［Ｖ］を設定すれば、実施の形態１の効果
と同様な効果が得られる。

【００７６】＜実施の形態２＞次に、本発明のＸ線撮像
装置の実施の形態２を説明する。図４に実施の形態２の
保護回路の構成図を示す。図４に示す保護回路１３ａ
は、各画素毎に設けられ、蓄積容量部６の信号電圧が異
常に上昇しないようにするための複数個の保護用ＴＦＴ
７−１，７−ｎから構成される。

【００７７】複数個の保護用ＴＦＴ７−１，７−ｎの各
々は、ドレインＤとゲートＧとが短絡され、直列に接続
されている。保護用ＴＦＴ７−１の一端であるドレイン
Ｄを、蓄積容量部６の電圧変動する端子に接続し、保護
用ＴＦＴ７−ｎの他端であるソースＳを固定電位として
ｓ［Ｖ］に設定している。光電変換部５の構成は、実施
の形態１に示すものと同じである。

【００７８】なお、実施の形態２のその他の構成は、実
施の形態１の構成と同一であるので、その詳細な説明は
省略する。

【００７９】また、信号読み出し方法としては、図１に
示す実施例１の画素電荷転送型のＸ線撮像装置、あるい
は、図３に示す実施例２の画素信号増幅型のＸ線撮像装
置であってもよく、本発明は、これらのＸ線撮像装置に
限定されるものではない。

【００８０】次に、このように構成されたＸ線撮像装置
において、実施の形態２の要旨である複数個の保護用Ｔ
ＦＴ７−１，７−ｎの動作を説明する。

【００８１】まず、保護用ＴＦＴ７のゲートＧとドレイ
ンＤを短絡させ、ソースＳをＧＮＤに接続すると、ドレ
イン電圧と電流とは、図５に示すような電流特性曲線Ｃ
１となる（図２の電流特性曲線Ｃ１と同じ特性）。ま
た、１個の保護用ＴＦＴ７のソースＳをＧＮＤに接続し
た場合のしきい値電圧はｚ［Ｖ］であり、ｚ［Ｖ］がｘ
［Ｖ］よりも小さいことが多い。

【００８２】そこで、ゲートＧとドレインＤとを短絡し
た保護用ＴＦＴ７を、直列にｎ個接続した複数個の保護
用ＴＦＴ７−１，７−ｎとすると、そのときのしきい値
電圧は、保護用ＴＦＴ７が１個である場合のしきい値電
圧の約ｎ倍になる。すなわち、ドレイン電圧と電流と
は、図５に示すような電流特性曲線Ｃ３となり、見掛け
のしきい値電圧は、ｙ＝ｎｚ［Ｖ］となる。

【００８３】そこで、ｎ＞ｘ／ｚとなるように、直列に
接続すべき保護用ＴＦＴ７の個数を設定すると、蓄積容
量部６に印加される電圧が正常動作領域電圧ｘ［Ｖ］以
上になったときに、保護用ＴＦＴ７−１〜７−ｎをオン
動作させることができる。

【００８４】すなわち、保護用ＴＦＴ７−１〜７−ｎは
正常動作領域電圧ｘ［Ｖ］以内で電圧降伏しないから、
正確な画素信号が取り出せる。

【００８５】なお、蓄積容量部６の電圧が異常に降下す
る場合には、保護用ＴＦＴ７−１，７−ｎのドレイン・
ソースの接続を逆にする必要がある。

【００８６】このように、保護用ＴＦＴ７を複数個接続
することにより、しきい値電圧を上げることができる。

【００８７】また、実施の形態１では、保護用ＴＦＴ７
のドレインとゲートとを短絡したが、例えば、直列に接
続された複数個の保護用ＴＦＴ７の代わりに、直列に接
続された複数個のツェナーダイオードを用いてもよい。
この場合、最初のツェナーダイオードのアノードを蓄積
容量部６の電圧変動する端子に接続し、最後のツェナー
ダイオードのカソードには固定電位としてｓ［Ｖ］を設
定すれば、実施の形態２の効果と同様な効果が得られ
る。

【００８８】＜実施の形態３＞次に、本発明のＸ線撮像
装置の実施の形態３を説明する。まず、ＴＦＴの特性
上、電流値が最小値になるのはＶｇｓ＝０のときではな
く、Ｖｇｓ＜０における所定の電圧で最小値を持つ。し
かし、従来の方法では、Ｖｇｓ≧０の領域しか利用して
いない。

【００８９】そこで、実施の形態３では、リーク電流を
減らすために、常に、Ｖｇ−Ｖｄ＝定数＜０を満たしな
がら動作する構造を採用した。つまり、実施の形態３の
保護回路では、Ｖｇｓ＜０の領域を利用したものであ
る。

【００９０】図６に実施の形態３の保護回路の構成図を
示す。図６に示す保護回路１３ｂは、蓄積容量部６の信
号電圧が異常に上昇しないようにする保護用ＴＦＴ７
と、制御用ＴＦＴ１１及び変圧用ＴＦＴ１２とから構成
され、各画素に設けられる。

【００９１】制御用ＴＦＴ１１のドレインＤは変圧用Ｔ
ＦＴ１２のソースＳに接続され、保護用ＴＦＴ７のドレ
インＤは変圧用ＴＦＴ１２のゲートＧに接続される。ま
た、保護用ＴＦＴ７のゲートＧは変圧用ＴＦＴ１２のソ
ースＳに接続される。

【００９２】保護用ＴＦＴ７のドレイン・ソースの一端
（例えば、ドレインＤ）を各画素の蓄積容量部６の電圧
変動する端子に接続し、保護用ＴＦＴ７の他端（例え
ば、ソースＳ）の固定電位端子１０を図示しない定電圧
源により所定の固定電位に設定する。

【００９３】制御用ＴＦＴ１１及び変圧用ＴＦＴ１２
は、直列に接続されソース・フォロワー回路を構成する
と共に電圧差発生手段を構成し、保護用ＴＦＴ７のドレ
イン・ゲート間にドレイン・ゲート間に、所定の電位差
を生じさせるもので、例えば、常に負の一定電位（Ｖｇ
−Ｖｄ＝定数＜０）を持たせるものである。この電圧差
発生手段で生ずる電位差を変えることによりしきい値電
圧を変更可能にしている。以下に、制御用ＴＦＴ１１及
び変圧用ＴＦＴ１２の構成を説明する。

【００９４】ＴＦＴ１１，１２に流れる電流は、電圧Ｖ
ｄｓによらずに、制御用ＴＦＴ１１のゲート・ソース電
圧Ｖｇｓ１１によって決定される。いま、電流が、変圧
用ＴＦＴ１２のソースＳから保護用ＴＦＴ７のゲートＧ
に殆ど流れないようにした場合には、制御用ＴＦＴ１１
に流れる電流は変圧用ＴＦＴ１２に流れる電流と同一値
になる。

【００９５】前記特性により、制御用ＴＦＴ１１に流れ
る電流が変圧用ＴＦＴ１２に流れる電流と同じ電流であ
るためには、制御用ＴＦＴ１１のＶｇｓが変圧用ＴＦＴ
１２のＶｇｓと同一値である必要がある。

【００９６】従って、変圧用ＴＦＴ１２のＶｇ１２が変
化しても、Ｖｇｓ１１＝Ｖｇｓ１２＝Ｖｇ１２−Ｖｓ１
２という関係が成り立つように、Ｖｓ１２が決定され
る。

【００９７】このような回路を保護用ＴＦＴ７のドレイ
ン・ゲート間に設けることにより、Ｖ（７−Ｇ）−Ｖ
（７−Ｄ）＝Ｖ（１２−Ｓ）−Ｖ（１２−Ｇ）＝−Ｖｇ
ｓ１１＝−ｄ＜０という関係が成り立つ。すなわち、保
護用ＴＦＴ７のドレイン・ゲート間において、Ｖｇｄ＜
０となる。

【００９８】なお、保護用ＴＦＴ７のドレイン・ゲート
間に電位を持たせるための手段としては、前記２個の制
御ＴＦＴ１１及び変圧用ＴＦＴ１２に限定されるもので
はない。

【００９９】また、信号読み出し方法としては、図１に
示す画素電荷転送型のＸ線撮像装置、図３に示す画素信
号増幅型のＸ線撮像装置であってもよい。信号読み出し
方法についても、これらの方法に限定されるものではな
い。

【０１００】次に、保護回路１３ｂの動作を説明する。
まず、保護用ＴＦＴ７のゲートＧとドレインＤとを短絡
させ、ソースＳをＧＮＤに接続すると、ドレイン電圧と
電流とは、図７に示す電流特性曲線Ｃ１となる。

【０１０１】いま、画素信号として、０〜ｘ［Ｖ］を利
用し、ｘ［Ｖ］以上の信号を必要としないとき、保護回
路１３ｂのしきい値電圧ｙ［Ｖ］は、ｘ［Ｖ］よりも大
きくなる必要があった。

【０１０２】そこで、制御用ＴＦＴ１１のゲート・ソー
ス間の電圧をｄ［Ｖ］とすると、保護ようＴＦＴ７の見
掛けのしきい値電圧は、図７に示す電流特性曲線Ｃ４の
ように、ｙ＝ｚ＋ｄ［Ｖ］となる。

【０１０３】このため、ｄ＝ｘ−ｚとなるように、制御
用ＴＦＴ１１のゲート・ソース間の電圧を設定すること
により、蓄積容量部６に印加される電圧が正常動作領域
電圧ｘ以上になったときに、保護回路１３ｂを動作させ
ることができる。

【０１０４】また、Ｖ（７−Ｄ）を保護用ＴＦＴ７のド
レイン電圧とし、Ｖ（７−Ｓ）を保護用ＴＦＴ７のソー
ス電圧とした場合に、保護用ＴＦＴ７のＶｇｓは次のよ
うに決定される。

【０１０５】（１）Ｖ（７−Ｄ）＞Ｖ（７−Ｓ）のと
き、物理的な意味でのソースはソース端子７−Ｓであ
り、Ｖｇｓ＝Ｖ（７−Ｄ）−ｄ−Ｖ（７−Ｓ）＞−ｄ（２）Ｖ（７−Ｄ）＜Ｖ（７−Ｓ）のとき、物理的な
意味でのソースはドレイン端子７−Ｄであり、Ｖｇｓ＝−ｄとなる。

【０１０６】すなわち、Ｖ（７−Ｄ）＞Ｖ（７−Ｓ）の
場合でも、Ｖ（７−Ｄ）−Ｖ（７−Ｓ）＜ｄであれば、
Ｖｇｓ＜０となり、リーク電流を十分小さくすることが
できる。

【０１０７】さらに、保護用ＴＦＴ７のソースＳの固定
電位をｓ［Ｖ］に設定することにより、見掛けのしきい
値電圧は、図８に示すように、ｙ＝ｚ＋ｓ＋ｄ［Ｖ］と
なる。

【０１０８】また、見掛けのしきい値電圧を大きくする
と同時に、図８に示すように、正常動作領域でのリーク
電流も、Ｖｇｓ＝数Ｖ程度の時の電流から、Ｖｇｓ＝−
ｄ［Ｖ］時の電流に減少させることができる。

【０１０９】なお、蓄積容量部６の電圧が異常に降下す
る場合には、保護用ＴＦＴ７のドレイン・ソースの接続
を逆にする必要がある。

【０１１０】このように、実施の形態３では、保護用Ｔ
ＦＴ７のドレイン電圧よりもゲート電圧が常に低くなる
回路を保護用ＴＦＴ７のドレイン・ゲート間に挿入する
ことにより、見掛け上のしきい値電圧を任意に上げるこ
とができ、正常動作領域では、Ｖｇｓが負の領域を利用
できるから、リーク電流をさらに小さくできる。

【０１１１】従って、画素信号として必要な信号はより
正確に読み取ることができ、画素電圧がＴＦＴの耐圧以
上に異常上昇することを防止し、ＴＦＴの破壊も避ける
ことができる。

【０１１２】＜実施の形態４＞次に、本発明のＸ線撮像
装置の実施の形態４を以下に説明する。図９に実施の形
態４のＸ線撮像装置の構成図を示す。

【０１１３】図９に示すＸ線撮像装置は、垂直シフトレ
ジスタ１５、撮像パネル３２、マルチプレクサ１９、ア
ナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）３３、補正データ
用画像メモリ３０、画像処理装置２９、表示装置３１
ａ、記憶装置３０ｂを備えて構成される。

【０１１４】撮像パネル３２は、図１に示すＸ線平面検
出器２と読み出しアンプ１８とから構成される。マルチ
プレクサ１９は、撮像パネル３２からのパラレル出力を
シリアル出力に変換して、アナログ・ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）３３は、マルチプレクサ１９からの信号をデ
ィジタル信号に変換する。

【０１１５】補正データ用画像メモリ３０は、Ａ／Ｄ３
３から出力される保護用ＴＦＴ７に流れるリーク電流の
補正データを収集して記憶する。この補正データは光ま
たはＸ線が入射しない時に電荷読出手段（例えば、図１
に示す転送用ＴＦＴ１４）を介して読み出された信号に
基づいて求められる。

【０１１６】画像処理装置２９は、補正手段を構成し、
光またはＸ線の入射時に蓄積容量部６からの電荷による
第１の電流に前記リーク電流が加算された第２の電流に
よる画像データをＡ／Ｄ３３から収集し、収集された画
像データと補正データ用画像メモリ３０に記憶された補
正データとの差分画像データを求めることにより、リー
ク電流を補正した第１の電流による画像データを得る。

【０１１７】表示装置３１ａは、画像処理装置２９から
のリーク電流が補正された画像データを表示する。記憶
装置３０ｂは、画像処理装置２９からのリーク電流が補
正された画像データを記憶する。

【０１１８】このような構成において、保護用ＴＦＴ７
の画素電圧（図１に示す蓄積容量部６の電圧）が、ソー
ス電圧（図１に示すソースＳ）より低い領域を、正常動
作領域に設定する。この正常動作領域内では、画素値が
変化しても、リーク電流はほぼ一定となる。このため、
１画素を読み出す際のリーク電流は、画素信号によらず
ほぼ一定となる。

【０１１９】そこで、Ｘ線を入射しない時に画像収集を
行うことにより、各画素の保護回路によるリーク電流を
測定することができる。そして、このリーク電流による
補正データを補正データ用画像メモリ３０に記憶する。

【０１２０】次に、実際にＸ線を入射して撮影した画像
を画像処理装置２９に入力する。画像処理装置２９は、
入力された画像データと補正データ用画像メモリ３０に
記憶された補正データとの差分画像データを求める。こ
れによって、リーク電流を補正した画像データが得られ
る。

【０１２１】従って、正常動作領域でのリーク電流も必
要に応じてＴＦＴの持つ限界まで低減できるから、画素
信号の劣化を防止することができる。

【０１２２】＜実施の形態５＞次に、本発明の実施の形
態５のＸ線撮像装置を説明する。図１０に実施の形態５
のＸ線撮像装置の保護回路の構成図を示す。このＸ線撮
像装置は、平面上に複数の画素が配置され、各画素は入
射光に応じた電荷を発生させる光電変換部５と、発生し
た電荷を蓄積する蓄積容量部６と、蓄積容量部６の信号
電圧が異常に上昇しないようにするための複数個の保護
用ＴＦＴ７−１，７−ｎと備えて構成される。

【０１２３】複数個の保護用ＴＦＴ７−１，７−ｎは直
列に接続され、その両端の内の一端である保護用ＴＦＴ
７−１のドレインと全てのゲートとを短絡したものを各
画素に設ける。保護用ＴＦＴ７−１の一端であるドレイ
ンＤを、蓄積容量部６の電圧変動する端子に接続し、保
護用ＴＦＴ７−ｎの他端であるソースＳを固定電位とし
てｓ［Ｖ］に設定している。

【０１２４】光電変換部５として、Ｘ線を直接電荷に変
換できるセレンがある。このセレンを使用する際、セレ
ン膜の両端に数ＫＶの電圧をかける必要があり、強いＸ
線が照射された場合などには、蓄積容量部にも数ＫＶか
かける可能性がある。しかし、光電変換部５としては、
セレンに限るものではない。

【０１２５】また、信号読み出し方法としては、図１に
示す実施例１の画素電荷転送型のＸ線撮像装置、あるい
は、図３に示す実施例２の画素信号増幅型のＸ線撮像装
置であってもよく、本発明は、これらのＸ線撮像装置に
限定されるものではない。

【０１２６】次に、このように構成されたＸ線撮像装置
において、実施の形態５の要旨である複数個の保護用Ｔ
ＦＴ７−１，７−ｎの動作を説明する。

【０１２７】まず、保護用ＴＦＴ７のゲートＧとドレイ
ンＤを短絡させ、ソースＳをＧＮＤに接続すると、ドレ
イン電圧と電流とは、図１１に示すような電流特性曲線
Ｃ１となる。

【０１２８】電流が急激に流れ出す電圧をしきい値電圧
といい、ＴＦＴ７のサイズなどにかかわらず、ほぼ一定
のしきい値電圧となる。

【０１２９】今、複数個の保護用ＴＦＴ７−１〜７−ｎ
を、直列に接続し、各ゲートを共通化して一端である保
護用ＴＦＴ７−１のドレインに接続することにより、保
護用ＴＦＴ７を１個だけ用いた場合と比較して、しきい
値電圧は殆ど変化しないが、図１１の電流特性曲線Ｃ６
に示すように、正常動作範囲でのリーク電流を減らすこ
とができる。

【０１３０】＜実施の形態６＞次に、本発明の実施の形
態６のＸ線撮像装置を説明する。図１２に実施の形態６
のＸ線撮像装置の保護回路の構成図を示す。図１２に示
す保護回路１３ｃは、蓄積容量部６の信号電圧が異常に
上昇しないようにする保護用ＴＦＴ７と、変圧用コンデ
ンサ３４と、変圧電荷供給用ＴＦＴ３５から構成され、
各画素に設けられる。

【０１３１】保護用ＴＦＴ７のゲートとドレイン間に変
圧用コンデンサ３４を接続し、変圧電荷供給用ＴＦＴ３
５のドレインを保護用ＴＦＴ７のゲートに接続する。

【０１３２】蓄積容量部６の電荷がない状態（信号が蓄
積される前または信号を読み出した直後）で、変圧電荷
供給用ＴＦＴ３５のゲートをＯＮ状態にし、変圧用コン
デンサ３４に電荷を供給する。このとき、保護用ＴＦＴ
７のドレインは０［Ｖ］であるので、変圧電荷供給用Ｔ
ＦＴ３５のソースに与えた電圧−ｄ［Ｖ］が、変圧用コ
ンデンサ３４の両端にかかる。

【０１３３】ここで、変圧電荷供給用ＴＦＴ３５をＯＦ
Ｆ状態にし、撮影を開始する。このとき、変圧用コンデ
ンサ３４に貯えられた電荷は、変化しないので、変圧用
コンデンサ３４の両端電圧は変化しない。つまり、保護
用ＴＦＴ７のドレインの電圧によらずに、保護用ＴＦＴ
７のゲート・ドレイン間の電位差は−ｄ［Ｖ］に保たれ
る。以降の処理は実施の形態３の処理と同様であるの
で、ここでは、その説明を省略する。

【０１３４】なお、本発明は、間接変換型、直接変換型
のいずれの平面検出器でも実施することができる。

【０１３５】

【発明の効果】本発明によれば、掃き出し手段は、印加
される電圧がしきい値電圧以上となった時に電荷蓄積手
段に蓄積されている電荷を掃き出す掃き出すが、しきい
値電圧を変更するので、画素電圧とリーク電流の特性を
シフトさせ、見掛け上のしきい値電圧を上げることがで
き、さらに、動作領域でのリーク電流を減らすことがで
きる。

【０１３６】また、電界効果トランジスタのゲートと電
荷蓄積手段との間に所定の電位差を生ずる電位差発生手
段を挿入し、この電位差発生手段で生ずる電位差を変え
ることによりしきい値電圧を変更するので、見掛け上の
しきい値電圧を上げることができ、さらに、リーク電流
を減らすことができる。

【０１３７】さらに、掃き出し手段に流れるリーク電流
の補正データを記憶手段に記憶し、補正手段が、電荷蓄
積手段から読み出された画像データを前記補正データに
基づいて補正するので、リーク電流が補正された画像デ
ータが得られる。従って、正常動作領域でのリーク電流
も必要に応じて電界効果トランジスタの持つ限界まで低
減でき、画素信号の劣化を防ぐことができる。

【０１３８】また、電荷変換手段は、入射したＸ線を電
荷に変換し、電荷蓄積手段は変換された電荷を蓄積し、
電荷読出手段は蓄積された電荷を読み出し、電界効果ト
ランジスタは、電荷蓄積手段の出力端の電圧が所定の電
圧以上となった時に電荷蓄積手段に蓄積されている電荷
を掃き出すので、電荷蓄積手段からの所定の電圧未満の
画像信号を破壊することなく正確に読み出すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の画素電荷転送型のＸ線
撮像装置の構成図である。

【図２】実施の形態１の保護回路の電流特性曲線を示す
図である。

【図３】本発明の実施の形態１の画素信号増幅型のＸ線
撮像装置の構成図である。

【図４】実施の形態２の保護回路を示す構成図である。

【図５】実施の形態２の保護回路の電流特性曲線を示す
図である。

【図６】実施の形態３の保護回路を示す構成図である。

【図７】実施の形態３の保護回路の電流特性曲線１を示
す図である。

【図８】実施の形態３の保護回路の電流特性曲線２を示
す図である。

【図９】本発明の実施の形態４のＸ線撮像装置の構成図
である。

【図１０】実施の形態５の保護回路を示す構成図であ
る。

【図１１】実施の形態５の保護回路の電流特性曲線を示
す図である。

【図１２】実施の形態６の保護回路を示す構成図であ
る。

【図１３】従来の薄膜トランジスタを用いたダイオード
模擬回路及びその特性を示す図である。

【符号の説明】

１ＴＦＴ５光電変換部６蓄積容量部７保護用ＴＦＴ８信号出力端子１０固定電位端子１１制御用ＴＦＴ１２変圧用ＴＦＴ１３ａ，１３ｂ保護回路１４転送用ＴＦＴ１５垂直シフトレジスタ１６垂直選択線１７読み出し信号線１８積分回路１９マルチプレクサ２０画像信号出力端子２１，２８リセット線２２増幅用ＴＦＴ２３垂直選択用ＴＦＴ２４リセット用ＴＦＴ２５負荷用ＴＦＴ２６負荷用ＴＦＴのゲート線２７負荷用ＴＦＴのソース線２９画像処理装置３０補正データ用画像メモリ３１ａ表示装置３１ｂ記録装置３２撮像パネル３３Ａ／Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出面に配列された複数の画素に対応し
て設けられ、入射したＸ線を電荷に変換する電荷変換手
段と、前記電荷変換手段に対応して設けられ、前記電荷変換手
段により変換された電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、前記電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出す電荷読出
手段と、一端が前記電荷蓄積手段に接続され、印加される電圧が
しきい値電圧以上となった時に前記電荷蓄積手段に蓄積
されている電荷を掃き出す掃き出し手段とを備え、前記掃き出し手段は、前記しきい値電圧を変更可能に構
成されたことを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】前記掃き出し手段は、少なくとも１つの
電界効果トランジスタを備え、前記電界効果トランジス
タのドレイン又はソースの一方が前記電荷蓄積手段の出
力端に接続され、前記電界効果トランジスタのドレイン
又はソースの他方が定電圧源に接続されることを特徴と
する請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】前記掃き出し手段は、前記定電圧源の電
圧を変えることにより前記しきい値電圧を変更可能に構
成されたものであることを特徴とする請求項２記載のＸ
線撮像装置。
【請求項４】前記電界効果トランジスタのゲートが、
前記電荷蓄積手段に接続されていることを特徴とする請
求項２又は請求項３記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】前記電界効果トランジスタのゲートは、
所定の電位差を生ずる電位差発生手段を介して前記電荷
蓄積手段に接続され、前記電位差発生手段で生ずる電位
差を変えることにより前記しきい値電圧を変更可能に構
成されたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいず
れか１項記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】前記掃き出し手段に流れるリーク電流の
補正データを記憶する記憶手段と、前記電荷蓄積手段から読み出された画像データを前記補
正データに基づいて補正する補正手段と、を備えること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載
のＸ線撮像装置。
【請求項７】前記補正データは、Ｘ線が入射しない時
に前記電荷読出手段を介して読み出された信号に基づい
て求められたものであることを特徴とする請求項６記載
のＸ線撮像装置。
【請求項８】検出面に配列された複数の画素に対応し
て設けられ、入射したＸ線を電荷に変換する複数の電荷
変換手段と、前記電荷変換手段に対応して設けられ、前記電荷変換手
段により変換された電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、前記電荷蓄積手段に蓄積された電荷を読み出す電荷読出
手段と、一端が前記電荷蓄積手段の出力端に接続された電界効果
トランジスタを備え、前記電荷蓄積手段の出力端の電圧
が所定の電圧以上となった時に前記電荷蓄積手段に蓄積
されている電荷を掃き出す掃き出し手段と、を備えるこ
とを特徴とするＸ線撮像装置。