JP2013128727A

JP2013128727A - 放射線画像撮影装置

Info

Publication number: JP2013128727A
Application number: JP2011282050A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Tajima; 英明田島
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-07-04

Abstract

【課題】装置に照射される放射線の線量率が小さい場合でも、装置自体で的確に放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を的確に行うことが可能な放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線画像撮影前に、ゲートドライバー１５ｂに接続されている全走査線５または一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を繰り返し行わせるとともに、読み出した照射開始検出用の画像データｄと、その直前の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄとの差分Δｄを算出する処理を読み出し処理ごとに行い、差分Δｄを算出するごとに、算出した差分Δｄを、それまでの差分の積算値ΣΔｄに加算し、当該差分Δｄを加算した差分の積算値ΣΔｄが、設定された閾値Σthを越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、装置自体で放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影装置に関する。

照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号（すなわち画像データ）に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。

このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型として構成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。

このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図３等に示すように、通常、複数の放射線検出素子７が、検出部Ｐ上に二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子７にそれぞれ薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。

そして、通常、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被撮影者の身体等すなわち被写体を介して放射線が照射されることで放射線画像撮影が行われる。そして、撮影後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各ＴＦＴ８を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷を各信号線６に順次放出させて、各読み出し回路１７で画像データＤとしてそれぞれ読み出すように構成される。

ところで、このような放射線画像撮影装置を用いた従来の放射線画像撮影システムでは、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で信号のやり取りを行って放射線画像撮影を行っていた。しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造元が異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。

このような場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線源からどのようなタイミングで放射線が照射されるかが分からない。そのため、このような場合には、放射線画像撮影装置が、放射線源から放射線が照射されたことを装置自体で検出できるように構成される必要がある。そして、このように放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出して撮影を行うことが可能な放射線画像撮影装置が種々開発されている。

本発明者らは、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する方法について種々研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを的確に検出することが可能ないくつかの検出方法を見出すことができた（例えば特許文献４、５参照）。

これらの検出方法は、後で詳しく説明するように、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射される前から画像データやリークデータの読み出し処理を行う。そして、放射線が照射されると読み出される画像データ等の値がそれまで読み出されていた画像データ等の値よりも格段に大きくなることを利用して、読み出される画像データ等の値を監視し、画像データ等の値が例えば設定された閾値を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。

なお、リークデータについては、後で説明する。また、放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理を行うように構成する場合には、放射線画像撮影後に読み出される、いわゆる本画像としての画像データ（すなわち被写体が撮影された画像データ）と区別するために、この放射線画像撮影前に読み出される画像データを、照射開始検出用の画像データという。

特開平９−７３１４４号公報特開２００６−０５８１２４号公報特開平６−３４２０９９号公報国際公開第２０１１／１５２０９３号パンフレット国際公開第２０１１／１３５９１７号パンフレット

ところで、上記のように、放射線画像撮影前に読み出される照射開始検出用の画像データやリークデータの値が閾値を越えたことをもって放射線の照射開始を検出するように構成する場合、放射線画像撮影装置に照射される放射線の線量率（すなわち単位時間当たりの線量）が小さいと、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されて、読み出される照射開始検出用の画像データ等が増加しても、閾値を越えず、結局、放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。

そのため、放射線画像撮影装置には、このように放射線画像撮影装置に照射される放射線の線量率が小さい場合でも、装置自体で的確に放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を的確に行うことができるように構成されることが求められる。本発明者らは、研究を重ねた結果、特許文献４や特許文献５に記載された各検出方法をさらに改良することで、上記のような場合でも的確に放射線の照射開始を検出することができることを見出すことができた。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、装置に照射される放射線の線量率が小さい場合でも、装置自体で的確に放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を的確に行うことが可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加するゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバーから、前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を印加させて照射開始検出用の前記画像データを読み出す読み出し処理を繰り返し行わせるとともに、
読み出した前記照射開始検出用の画像データと、当該照射開始検出用の画像データを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理で読み出された前記照射開始検出用の画像データとの差分を算出する処理を、前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理ごとに行い、
前記差分を算出するごとに、算出した前記差分を、それまでの前記差分の積算値に加算し、当該差分を加算した前記差分の積算値が、設定された閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする。

また、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加するゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバーから、前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を印加させて行う前記各放射線検出素子のリセット処理と、前記各走査線にオフ電圧を印加させた状態で前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理とを交互に繰り返し行わせるとともに、
読み出した前記リークデータと、当該リークデータを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理で読み出された前記リークデータとの差分を算出する処理を、前記リークデータの読み出し処理ごとに行い、
前記差分を算出するごとに、算出した前記差分を、それまでの前記差分の積算値に加算し、当該差分を加算した前記差分の積算値が、設定された閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする。

本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されないうちは、上記の積算値が閾値を越えることがないため、放射線の照射開始の誤検出が的確に防止される。また、放射線の照射が開始された場合には、積算値が増加していき、閾値を越えるようになる。そのため、上記のように構成することで、放射線画像撮影装置に照射される放射線の線量が非常に小さい場合でも、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。

また、放射線画像撮影前の照射開始検出用の画像データの読み出し処理や、リークデータの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子７のリセット処理において、全ての走査線５に対して印加する電圧を一斉にオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるように構成することで、各ＴＦＴ８がオフ状態とされる期間が短くなり、各放射線検出素子７内に残存する電荷が頻繁に信号線６に放出される状態になる。

そのため、各放射線検出素子７内に蓄積される暗電荷の量が少なくなり、各放射線検出素子７から読み出される照射開始検出用の画像データｄ等のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となる。そして、このように読み出されるデータのＳ／Ｎ比が向上するため、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さい場合でも放射線の照射開始をより的確に検出することが可能となる。

本実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面図である。放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。読み出される照射開始検出用の画像データを時系列的にプロットしたグラフである。ＴＦＴを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。検出方法１において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。検出方法２において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。検出方法１においてパルス信号を２回送信する間に複数の走査線に印加するオン電圧の立上りや立下りをずらして放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。検出方法２において各放射線検出素子７のリセット処理の際に各走査線にオン電圧の立上りや立下りのタイミングをずらしてオン電圧を印加させるように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。二分した各走査線に交互にオン電圧を印加して放射線画像撮影前の画像データの読み出し処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。二分した各走査線に交互にオン電圧を印加して放射線画像撮影前のリセット処理を行うように構成した場合の例を表すタイミングチャートである。読み出された照射開始検出用の画像データを積算法で演算して得られた積算値の時間的変化および閾値を表すグラフである。図９に示した検出方法１の場合に本画像データの読み出し処理からオフセットデータの読み出し処理が行われるまでのタイミングチャートである。

以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。

また、放射線画像撮影装置がいわゆる可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線画像撮影装置に対しても、本発明を適用することが可能である。

図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面図であり、図２は、放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。

放射線画像撮影装置１は、図１に示すように、放射線が照射される側の面である放射線入射面Ｒを有するカーボン板等で形成された筐体２内に、シンチレーター３や基板４等で構成されるセンサーパネルＳＰが収納されて構成されている。また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、筐体２には、画像データＤ等を無線方式で送信する通信手段であるアンテナ装置４１（後述する図３参照）が設けられている。

図１に示すように、筐体２内には、基台３１が配置されており、基台３１の放射線入射面Ｒ側（以下、簡単に上面側という。）に図示しない鉛の薄板等を介して基板４が設けられている。そして、基板４の上面側には、照射された放射線を可視光等の光に変換するシンチレーター３がシンチレーター基板３４上に設けられ、シンチレーター３が基板４側に対向する状態で設けられている。

また、基台３１の下面側には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４等が取り付けられている。このようにして、基台３１や基板４等でセンサーパネルＳＰが形成されている。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に緩衝材３５が設けられている。

本実施形態では、基板４はガラス基板で構成されており、図２に示すように、基板４の上面（すなわちシンチレーター３に対向する面）４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。また、基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。

このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状（マトリクス状）に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた小領域ｒの全体、すなわち図２に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。本実施形態では、放射線検出素子７はフォトダイオードが用いられているが、例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。

ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図３は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図４は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。

各放射線検出素子７の第１電極７ａには、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図３や図４の「Ｓ」参照）が接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄおよびゲート電極８ｇ（図３や図４の「Ｄ」および「Ｇ」参照）は信号線６および走査線５にそれぞれ接続されている。

そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させる。また、走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。

また、本実施形態では、図２や図３に示すように、基板４上で１列の各放射線検出素子７ごとに１本の割合で各放射線検出素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に結束されている。そして、結線１０は入出力端子１１（パッドともいう。図２参照）を介してバイアス電源１４（図３や図４参照）に接続されており、バイアス電源１４から結線１０や各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７ｂに逆バイアス電圧が印加されるようになっている。

一方、各走査線５は、それぞれ入出力端子１１を介して走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂにそれぞれ接続されている。走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー１５ｂで走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間でそれぞれ切り替えるようになっている。

また、各信号線６は、各入出力端子１１を介して読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。本実施形態では、読み出し回路１７は、主に増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図３や図４では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。

本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサー１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続され、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。そして、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ_０が印加されるようになっている。

また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。

各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図５に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態とされた状態で、各放射線検出素子７のＴＦＴ８にオン電圧が印加されてオン状態とされると、各放射線検出素子７内から信号線６に電荷がそれぞれ放出されて、各読み出し回路１７の増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに流れ込んで蓄積される。そして、増幅回路１８では、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっている。

相関二重サンプリング回路１９は、各放射線検出素子７から電荷が流れ込む前後の増幅回路１８からの出力値の増加分をアナログ値の画像データＤとして下流側に出力する。そして、出力された各画像データＤがアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データＤに順次変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。このようにして画像データＤの読み出し処理が行われるようになっている。

制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。

そして、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７を制御して上記のように画像データＤの読み出し処理を行わせるなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作等を制御するようになっている。また、図３や図４に示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。

また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４１が接続されており、さらに、走査駆動手段１５や読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各機能部に必要な電力を供給するバッテリー２４が接続されている。

［放射線の照射開始の検出方法について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出方法について説明する。

［ベースとなる検出方法について］
本実施形態では、前述したように、放射線画像撮影装置１と図示しない放射線発生装置との間でインターフェースを構築せず、放射線画像撮影装置１自体で放射線発生装置の放射線源から放射線が照射されたことを検出するように構成されている。そして、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、前述した特許文献４や特許文献５に記載された検出方法をベースとした検出方法が採用されている。以下、このベースとなる検出方法について簡単に説明する。

［検出方法１］
検出方法１は、前述した特許文献４に記載されている検出方法である。この検出方法については詳しくは同文献を参照されたい。

この検出方法では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線画像撮影前に、図５に示した画像データＤの読み出し処理の場合と同様に走査駆動手段１５や各読み出し回路１７等を制御して、各放射線検出素子７から前述した照射開始検出用の画像データ（以下、本画像としての画像データＤと区別するために、照射開始検出用の画像データｄと表す。）の読み出し処理を繰り返し行わせるようになっている。

そして、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、各放射線検出素子７内で電荷が新たに発生するため、図６に示すように、読み出される照射開始検出用の画像データｄの値が、それ以前に読み出されていた照射開始検出用の画像データｄの値よりも大きくなる（図６の時刻ｔ１参照）。そこで、これを利用して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成される。

［検出方法２］
検出方法２は、前述した特許文献５に記載されている検出方法である。この検出方法については詳しくは同文献を参照されたい。

この検出方法では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行わせるように構成される。リークデータｄleakとは、図７に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。

そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図８に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図３や図４のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信してリークデータｄleakが読み出される。

この場合、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理（図５参照）の場合と異なり、ゲートドライバー１５ｂから各走査線５へのオン電圧の印加は行われないが、制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９にパルス信号Ｓｐ１が送信された時点からパルス信号Ｓｐ２が送信されるまでの間に増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積された、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値が、リークデータｄleakとして読み出される。

このようにしてリークデータｄleakを読み出すように構成する場合、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、シンチレーター３（図１参照）で放射線から変換された電磁波が、各ＴＦＴ８に照射される。そして、それにより、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑ（図７参照）がそれぞれ増加することが本発明者らの研究で分かった。

そのため、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑが増加するため、読み出されるリークデータｄleakの値が大きくなる。そこで、これを利用して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成される。

なお、この検出方法２では、リークデータｄleakの読み出し処理は、上記のように各ＴＦＴ８がオフ状態とされた状態で行われる。そして、各ＴＦＴ８をこのオフ状態のままとすると、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷（暗電流等ともいう。）が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になってしまう。

そのため、検出方法２が採用される場合、すなわち放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、通常、リークデータｄleakの読み出し処理と次のリークデータｄleakの読み出し処理との間で、各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成される。すなわち、検出方法２では、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とが交互に行われるように構成される。

［特許文献４、５に記載された検出方法１、２からの改良点について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１において、特許文献４に記載された上記の検出方法１や、特許文献５に記載された上記の検出方法２からの改良点について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用についてもあわせて説明する。

［全てまたは複数の走査線にオン電圧を印加することについて］
特許文献４における上記の検出方法１では、放射線画像撮影前の照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行っていた。

また、特許文献５における上記の検出方法２では、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子７のリセット処理において、上記と同様に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加してリセット処理を行っていた。

すなわち、いずれの場合も、ゲートドライバー１５ｂからオン電圧を印加する走査線５を１ラインごとシフトさせながら、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加するように構成されていた。

それに対して、本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、図９や図１０に示すように、放射線画像撮影前、すなわち放射線の照射開始を検出する前には、検出方法１の場合（図９参照）も、検出方法２の場合（図１０参照）も、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから、ゲートドライバー１５ｂに接続されている全ての走査線５にオン電圧を印加させて、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理（図９の場合）や各放射線検出素子７のリセット処理（図１０の場合）を行わせるようになっている。

なお、図９および図１０や後述する図１６では、放射線の照射開始検出後の本画像としての画像データＤの読み出し処理を、本画像データＤの読み出し処理として簡略化して記載している。本画像としての画像データＤの読み出し処理や電荷蓄積状態等については後で説明する。また、図１０や後述する図１４において、「Ｒ」は各放射線検出素子７のリセット処理を表し、「Ｌ」はリークデータｄleakの読み出し処理を表す。

このように、放射線画像撮影前の照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理において、全ての走査線５に対して印加する電圧を一斉にオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるように構成すると、特許文献４、５に記載されているように各走査線５にオン電圧を順次印加する場合に比べて、各ＴＦＴ８がオフ状態とされる期間が短くなる。

前述したように、各ＴＦＴ８がオフ状態とされている間に、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷が各放射線検出素子７内に蓄積される状態になるが、上記のように各ＴＦＴ８がオフ状態とされる期間が短くなれば、その分だけ各放射線検出素子７内に蓄積される暗電荷の量が少なくなる。

本発明で課題としている、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さい場合、各放射線検出素子７から読み出されるデータのＳ／Ｎ比が悪いと、放射線の照射開始を検出しづらくなる。しかし、上記のように、各放射線検出素子７内に蓄積される暗電荷の量が少なくなればデータのＳ／Ｎ比が良くなり、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さい場合でも放射線の照射開始をより検出し易くなるといったメリットがある。

なお、図９や図１０では、放射線画像撮影前に、ゲートドライバー１５ｂから、ゲートドライバー１５ｂに接続されている全ての走査線５にオン電圧を一斉に印加させて、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理（図９参照）や各放射線検出素子のリセット処理（図１０参照）を行う場合を示した。

しかし、放射線画像撮影前に必ずしも全ての走査線５にオン電圧を一斉にすなわち同時に印加させて処理を行う必要はなく、例えば図１１に示す検出方法１の場合のように、制御手段２２から相関二重サンプリング１９に１回目のパルス信号Ｓｐ１を送信してから２回目のパルス信号Ｓｐ２を送信するまでの間に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに、オン電圧を、その立上りや立下りのタイミングをずらして印加させるように構成することも可能である。

また、図１２に示す検出方法２の場合のように、各放射線検出素子７のリセット処理の際に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに、オン電圧の立上りや立下りのタイミングをずらしてオン電圧を印加させるように構成することが可能である。

また、例えば図１１や図１２に示したように、オン電圧の立上りや立下りを順次ずらして印加するように構成する代わりに、図示を省略するが、オン電圧の立上りや立下りを、所定の順番でずらし、或いはランダムにずらして印加するように構成することも可能である。

しかし、このオン電圧の立上りや立下りをずらして各走査線５にオン電圧を印加する処理は、図１１に示した検出方法１の場合は、制御手段２２から相関二重サンプリング１９に１回目のパルス信号Ｓｐ１を送信してから２回目のパルス信号Ｓｐ２を送信するまでの間に、また、図１２に示した検出方法２の場合は、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされている間に、それぞれ行われることが必要である。

なお、図１１や図１２では、電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフ間隔やパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔が、図９等に示したオン／オフ間隔や送信間隔よりも大きな時間間隔とされるように表されているが、これはあくまで図を見易くするための表現であり、実際にオン／オフ間隔や送信間隔を大きくすることを意味するものではない。

また、上記のように、放射線画像撮影前に全ての走査線５にオン電圧を印加させて処理を行う必要はなく、ゲートドライバー１５ｂから、ゲートドライバー１５ｂに接続されている全ての走査線５のうちの一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理（検出方法１の場合）や各放射線検出素子のリセット処理（検出方法２の場合）を行うように構成することも可能である。

具体的には、例えば、図３に示した走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを図中上下方向に二分した場合に、例えば図１３に示す検出方法１の場合のように、放射線画像撮影前の照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理において、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｍへのオン電圧の印加と、走査線５の各ラインＬm+1〜Ｌｘへのオン電圧の印加とを交互に繰り返すように構成することも可能である。

また、例えば図１４に示す検出方法２の場合のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と交互に行わせる各放射線検出素子７のリセット処理において、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｍへのオン電圧の印加と、走査線５の各ラインＬm+1〜Ｌｘへのオン電圧の印加とを交互に繰り返すように構成することが可能である。

このように、ゲートドライバー１５ｂに接続されている全ての走査線５のうちの一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理（検出方法１の場合）や各放射線検出素子のリセット処理（検出方法２の場合）を行うように構成しても、上記と同様に各ＴＦＴ８がオフ状態とされる期間が十分に短くなる。

そのため、その分だけ各放射線検出素子７内に蓄積される暗電荷の量が少なくなり、読み出されるデータのＳ／Ｎ比が良くなるため、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さい場合でも放射線の照射開始をより検出し易くなるといった上記のメリットが、この場合にも得られる。

［照射開始検出用の画像データ等を積算することについて］
一方、特許文献４に記載された上記の検出方法１や特許文献５に記載された上記の検出方法２からの第２の改良点として、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１では、制御手段２２は、上記のようにして放射線画像撮影前に読み出される照射開始検出用の画像データｄ（検出方法１）やリークデータｄleak（検出方法２）をそのまま用いるのではなく、それらを積算して、放射線の照射開始の検出処理を行うように構成されている。

このように構成する理由は、以下の通りである。すなわち、上記の特許文献４、５に記載されているように、放射線画像撮影装置１に比較的大きな線量率の放射線が照射された場合、前述した図６に示したように、読み出される照射開始検出用の画像データｄ等の値がそれまでの値に比べて格段に大きくなる。

そのため、例えば図６に示すように、閾値ｄth（リークデータｄleakに対しては閾値ｄleak_th）を適切な値に設定しておき、読み出される照射開始検出用の画像データｄ等が閾値ｄth等を越えたことをもって放射線の照射開始を検出するように構成することができる。

しかし、放射線画像撮影装置１に小さな線量率の放射線が照射された場合には、前述したように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されて、読み出される照射開始検出用の画像データｄ等が増加しても閾値ｄth等を越えず、結局、放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。

そこで、本実施形態では、制御手段２２は、上記のようにして読み出される照射開始検出用の画像データｄ（検出方法１）やリークデータｄleak（検出方法２）をそのまま用いずに、それらを読み出し処理ごとに積算し、その積算値を放射線の照射開始の検出処理に用いるようになっている。

しかし、読み出される照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakには、通常、暗電荷等の何らかのオフセット分が重畳されており、０ではない正の値のデータが読み出される。そのため、それらを単に加算し続けるように構成すると、いずれ照射開始検出用の画像データｄ等の積算値が設定された閾値を越えてしまい、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されていないにもかかわらず、制御手段２２が放射線の照射開始を検出してしまうことになる。

そこで、例えば、制御手段２２は、射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakの読み出し処理を行うごとに、その回の読み出し処理の直前の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakとの差分Δｄの算出処理を、照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakの読み出し処理ごとに行うように構成することが可能である。

この場合、例えば、前回の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakを、ｄold、ｄleak_oldと表すと、差分Δｄは、下記（１）、（２）式に従って算出される。
Δｄ＝ｄ−ｄold …（１）
Δｄ＝ｄleak−ｄleak_old …（２）

そして、このようにして差分Δｄを算出するごとに、算出した差分Δｄを、それまでの差分の積算値ΣΔｄに加算し、当該差分Δｄを加算した差分の積算値ΣΔｄが、設定された閾値Σthを越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することが可能である。

なお、この検出方法は、上記のように、放射線画像撮影前に読み出した照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakと、その直前に読み出した照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakとの差分Δｄを時間的に積算する方法であることから、以下、積算法１という。

また、上記のように、読み出した照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakと、その直前に読み出した照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakとの差分Δｄを時間的に積算する代わりに、以下のように構成することも可能である。

すなわち、制御手段２２は、照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakの読み出し処理を行うごとに、その回の読み出し処理を含む所定回数分（例えば１０回等）の過去の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄ等の平均すなわち移動平均ｄmaを算出する。

また、その回の読み出し処理で読み出した照射開始検出用の画像データｄ等と、前回の読み出し処理の際に算出した移動平均ｄma（すなわち前回の読み出し処理を含む所定回数分の過去の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄ等の移動平均ｄma）との差分Δｄを、下記（３）式に従って算出する。
Δｄ＝ｄ−ｄma …（３）

なお、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理（および各放射線検出素子７のリセット処理）を行うように構成する場合（すなわち検出方法２の場合）には、下記（４）式に従って差分Δｄを算出する。なお、この場合、移動平均ｄmaは所定回数分のリークデータｄleakの移動平均である。
Δｄ＝ｄleak−ｄma …（４）

なお、この検出方法は、上記のように、放射線画像撮影前に読み出した照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakと移動平均ｄmaとの差分Δｄを時間的に積算する方法であることから、以下、積算法２という。

放射線の照射開始の検出方法として、上記のような積算法１や積算法２を採用すると、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されないうちは、読み出される照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakがゆらいで、前回読み出された照射開始検出用の画像データｄ等（積算法１の場合）や移動平均ｄma（積算法２の場合）よりも大きくなったり小さくなったりする。

そのため、上記（１）〜（４）式に従って算出される差分Δｄは正の値になったり負の値になったりする。そのため、積算値ΣΔｄは０に近い値で推移する状態になる。

しかし、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、読み出される照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakの値が、前回読み出された照射開始検出用の画像データｄ等や移動平均ｄmaよりも大きな値になるため、それらの差分Δｄは正の値になる。そのため、積算値ΣΔｄは増加していく状態になる。

放射線画像撮影装置１に強い放射線すなわち線量率が大きな放射線が照射された場合には、例えば図６に示したように、読み出される照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakの値がそれ以前に読み出された照射開始検出用の画像データｄ等の値よりも格段に大きくなる。そして、移動平均ｄmaよりも格段に大きな値になる。

そのため、その回の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄ等と、前回読み出された照射開始検出用の画像データｄ等や移動平均ｄmaとの差分Δｄが大きな値になるため、それを前回までの積算値に加算して算出される今回の読み出し処理での積算値ΣΔｄも一気に増加する状態になる。

一方、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さい場合には、上記のように積算値ΣΔｄが一気に増加することはないが、読み出される照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakの値が、前回読み出された照射開始検出用の画像データｄ等（積算法１の場合）や移動平均ｄma（積算法２の場合）よりも大きな値になる場合が多くなるため、それらの差分Δｄは正の値になる場合が多くなる。そのため、例えば図１５に示すように、この場合もやはり積算値ΣΔｄは徐々に増加していく状態になる。

そのため、上記の積算法１や積算法２を用いると、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されないうちは積算値ΣΔｄが閾値Σth（図１５参照）を越えることはないが、放射線の照射が開始されると、積算値ΣΔｄが増加していき、閾値Σthを越えるようになる。そのため、上記のように構成することで、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量が非常に小さい場合でも、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。

その際、図９や図１１、図１３に示したように、少なくとも検出方法１で、放射線画像撮影前に全ての走査線５或いは一部の複数の走査線５にオン電圧を印加して照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行うように構成すると、１回の読み出し処理で、複数の走査線５に接続されている各放射線検出素子７（図３等参照）から読み出し回路１７に電荷が流れ込む状態になる。

そして、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さい場合、個々の放射線検出素子７から読み出し回路１７に流れ込む電荷はそれぞれ小さい電荷量であるが、それらが増幅回路１８のコンデンサー１８ｂ（図４参照）上で合計されるため、１回の読み出し処理で読み出される照射開始検出用の画像データｄ（実際にはその合計値）が大きくなる。

そのため、上記のように、放射線画像撮影前に全ての走査線５或いは一部の複数の走査線５にオン電圧を印加して照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行うように構成することで、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さい場合でも、照射開始検出用の画像データｄ（実際にはその合計値）をより大きくして、積算値ΣΔｄが確実に増加させて閾値Σthを的確に越えるようにすることが可能となるといったメリットがある。

なお、図１５では、時刻Ｔ１に実際に放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始され、時刻ｔ１で放射線画像撮影装置１で放射線の照射開始が検出される場合が示されている。

また、実際には、後述するように、制御手段２２は、放射線の照射開始が検出された時点で電荷蓄積状態に移行させるため、照射開始検出用の画像データｄ等の読み出し処理は停止されるが、図１５では、仮に放射線の照射開始後も読み出し処理を続行した場合の積算値ΣΔｄの推移が示されており、時刻Ｔ２に放射線の照射が終了した場合が示されている。

なお、この場合、閾値Σthは、上記のように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない状態で０に近い値で推移する積算値ΣΔｄと、放射線の照射が開始された場合に増加していく積算値ΣΔｄとを、明確に切り分けられる値に設定される。

また、上記の説明では、この積算法１や積算法２を、各読み出し回路１７ごとに行うこと、すなわち各読み出し回路１７ごとに差分Δｄおよび積算値ΣΔｄの算出（積算法２の場合はさらに読み出された照射開始検出用の画像データｄ等の移動平均ｄmaの算出）を行うように説明したが、実際には、読み出し回路１７の個数（すなわち信号線の本数）は数千から数万にのぼり、それらについてそれぞれ上記の処理を行うように構成すると、放射線の照射開始の検出処理が非常に重い処理になってしまう。

そのため、例えば、読み出しＩＣ１６（図３や図４参照）内に例えば１２８個や２５６個等の多数の読み出し回路１７が形成されていることを利用して、各読み出し回路１７で読み出された照射開始検出用の画像データｄ等の、読み出しＩＣ１６ごとの平均値や合計値、中間値等を算出し、読み出しＩＣ１６ごとの平均値等について、差分Δｄや積算値ΣΔｄ（および移動平均ｄma）を算出するように構成することが可能である。

また、例えば、さらに照射開始検出用の画像データｄ等の読み出しＩＣ１６ごとの平均値等の中から最大値と最小値を抽出し、それらの差分値を算出し、その差分値が設定された閾値を越えたか否かを判断して放射線の照射開始の検出処理を行うように構成することも可能である。

上記のように構成すれば、放射線の照射開始の検出処理の対象となるデータや数値の数が少なくなり、放射線の照射開始の検出処理を軽い処理とすることが可能となる。そのため、検出処理に要する時間が短くなり、リアルタイムで放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出することが可能となる。

なお、放射線の照射開始の検出処理について、さらなる改良を加えることが可能であることは言うまでもない。

［検出後の各処理について］
上記のようにして放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されたことを検出すると、図９（検出方法１の場合）や図１０（検出方法２の場合）に示すように、制御手段２２は、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて、各ＴＦＴ８をオフ状態とさせる。そして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるようになっている。

制御手段２２は、続いて、電荷蓄積状態を所定時間継続させた後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて、各放射線検出素子７から本画像としての画像データＤをそれぞれ読み出す画像データＤの読み出し処理を行うようになっている。

また、読み出される画像データＤには、電荷蓄積状態の期間を挟んでＴＦＴ８がオフ状態とされていた間に各放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷に起因するオフセット分が重畳されている。

そこで、後の画像処理で、画像データＤからこの暗電荷に起因するオフセット分を差し引いて、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷のみに基づく真の画像データＤ^＊を算出することができるようにするために、放射線画像撮影装置１では、放射線画像撮影の前や後に、画像データＤに重畳される暗電荷に起因するオフセット分をオフセットデータＯとして読み出すオフセットデータＯの読み出し処理が行われるように構成される。

そして、本実施形態では、このオフセットデータＯの読み出し処理を、本画像としての画像データＤの読み出し処理（図９や図１０参照）までの一連の処理シーケンスを繰り返して行うようになっている。

すなわち、例えば上記の検出方法１（図９参照）を採用する場合を例に挙げて説明すると、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、本画像としての画像データＤの読み出し処理後、図９に示した放射線画像撮影前の照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理と同様に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから全ての或いは一部の複数の走査線５にオン電圧を印加して照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行う。

そして、例えば１回や２回等の所定回数だけゲートドライバー１５ｂから各走査線５にオン電圧を印加した後、図９の場合と同様に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行させる。そして、電荷蓄積状態を所定時間継続させた後、本画像としての画像データＤの読み出し処理（図９参照）と同じタイミングでゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて、各放射線検出素子７からオフセットデータＯをそれぞれ読み出すようになっている。

なお、オフセットデータＯの読み出し処理の際には、放射線画像撮影装置１に放射線は照射されないため、放射線の照射開始の検出処理を行う必要はない。そのため、オフセットデータＯの読み出し処理の前に、上記のように照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行う代わりに、図１６に示すように、同じオン電圧の印加タイミングで各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成することも可能である。

このように、オフセットデータＯの読み出し処理（図１６参照）を、本画像としての画像データＤの読み出し処理（図９等参照）までの一連の処理シーケンスを繰り返して行うように構成すると、以下のような有益な効果が得られる。

各放射線検出素子７内に蓄積される暗電荷の量は、当該放射線検出素子７に接続されているＴＦＴ８がオフ状態とされていた時間（すなわち例えば図９や図１６における時間Ｔ参照。以下、この時間を実効蓄積時間という。）に比例して増大する。そして、蓄積された暗電荷はオフセットデータＯとして読み出されるが、オフセットデータＯの大きさも、実効蓄積時間Ｔに依存して変化する。しかし、実効蓄積時間Ｔが同じであれば、読み出されるオフセットデータＯも同じ値になる。

そして、上記のように、本画像としての画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと、オフセットデータＯの読み出し処理までの処理シーケンスを同じ処理シーケンスとすれば、少なくとも同じ走査線５については、オフセットデータＯの読み出し処理の際にＴＦＴ８がオフ状態とされていた実効蓄積時間Ｔ（図１６参照）と、本画像としての画像データＤの読み出し処理の際の実効蓄積時間Ｔ（図９参照）とが同じ時間になる。

そのため、画像データＤに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分と、オフセットデータＯの読み出し処理で読み出されるオフセットデータＯとが同じ値になるため、画像データＤからオフセットデータＯを差し引くことで、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷のみに基づく真の画像データＤ^＊を算出することが可能となるのである。

放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記のようにして本画像としての画像データＤとオフセットデータＯとを読み出すと、読み出した画像データＤとオフセットデータＯとを画像処理装置に送信するようになっている。

以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから、ゲートドライバー１５ｂに接続されている全ての走査線５或いはその一部の複数の走査線５にオン電圧を印加させて、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行ったり（検出方法１の場合）、リークデータｄleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子７のリセット処理を行ったりする（検出方法２の場合）。

そして、読み出した照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakと、当該読み出し処理の直前の読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄ（ｄold）やリークデータｄleak（ｄleak_old）との差分Δｄを算出するとともに、算出した差分Δｄを、それまでの差分の積算値ΣΔｄに加算して、差分の積算値ΣΔｄを算出する（積算法１の場合）。

或いは、当該読み出し処理の直前の読み出し処理を含む所定回数分の過去の各読み出し処理で読み出された照射開始検出用の画像データｄやリークデータｄleakの移動平均ｄmaとの差分Δｄを算出するとともに、算出した差分Δｄを、それまでの差分の積算値ΣΔｄに加算して、差分の積算値ΣΔｄを算出する（積算法２の場合）。

そして、当該差分Δｄを加算した差分の積算値ΣΔｄが、設定された閾値Σth（例えば図１５参照）を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成した。

そのため、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されないうちは積算値ΣΔｄが閾値Σthを越えることがないため、放射線の照射開始の誤検出が的確に防止されるとともに、放射線の照射が開始されると、積算値ΣΔｄが増加していき、閾値Σthを越えるようになる。

そのため、上記のように構成することで、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量が非常に小さい場合でも、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。

また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のように、放射線画像撮影前の照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理や各放射線検出素子７のリセット処理において、全ての走査線５に対して印加する電圧を一斉にオン電圧とオフ電圧との間で切り替えるように構成することで、各ＴＦＴ８がオフ状態とされる期間が短くなり、各放射線検出素子７内に残存する電荷が頻繁に信号線６に放出される状態になる。

なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１放射線画像撮影装置
５走査線
６信号線
７放射線検出素子
８ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５走査駆動手段
１５ｂゲートドライバー
１７読み出し回路
２２制御手段
Ｄ画像データ
ｄ照射開始検出用の画像データ
ｄleak リークデータ
ｄma 移動平均
ｑ電荷
ｒ小領域
Δｄ差分
Σth 閾値
ΣΔｄ積算値

Claims

互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加するゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバーから、前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を印加させて照射開始検出用の前記画像データを読み出す読み出し処理を繰り返し行わせるとともに、
読み出した前記照射開始検出用の画像データと、当該照射開始検出用の画像データを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理で読み出された前記照射開始検出用の画像データとの差分を算出する処理を、前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理ごとに行い、
前記差分を算出するごとに、算出した前記差分を、それまでの前記差分の積算値に加算し、当該差分を加算した前記差分の積算値が、設定された閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
前記制御手段は、
読み出した前記照射開始検出用の画像データと、当該照射開始検出用の画像データを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理で読み出された前記照射開始検出用の画像データとの差分を算出する処理の代わりに、
読み出した前記照射開始検出用の画像データと、当該照射開始検出用の画像データを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理を含む所定回数分の過去の前記各読み出し処理で読み出された前記照射開始検出用の画像データの移動平均との差分を算出する処理を、前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理ごとに行うことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加するゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段の前記ゲートドライバーから、前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線、または前記ゲートドライバーに接続されている全ての前記走査線のうちの一部の複数の前記走査線にオン電圧を印加させて行う前記各放射線検出素子のリセット処理と、前記各走査線にオフ電圧を印加させた状態で前記スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理とを交互に繰り返し行わせるとともに、
読み出した前記リークデータと、当該リークデータを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理で読み出された前記リークデータとの差分を算出する処理を、前記リークデータの読み出し処理ごとに行い、
前記差分を算出するごとに、算出した前記差分を、それまでの前記差分の積算値に加算し、当該差分を加算した前記差分の積算値が、設定された閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
前記制御手段は、
読み出した前記リークデータと、当該リークデータを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理で読み出された前記リークデータとの差分を算出する処理の代わりに、
読み出した前記リークデータと、当該リークデータを読み出した読み出し処理の直前の前記読み出し処理を含む所定回数分の過去の前記各読み出し処理で読み出された前記リークデータの移動平均との差分を算出する処理を、前記リークデータの読み出し処理ごとに行うことを特徴とする請求項３に記載の放射線画像撮影装置。