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JP5720429B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

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JP5720429B2 JP2011131753A JP2011131753A JP5720429B2 JP 5720429 B2 JP5720429 B2 JP 5720429B2 JP 2011131753 A JP2011131753 A JP 2011131753A JP 2011131753 A JP2011131753 A JP 2011131753A JP 5720429 B2 JP5720429 B2 JP 5720429B2
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Description

本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、放射線画像撮影装置が自ら放射線の照射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（或いはブッキー装置）と一体的に形成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し、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６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（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、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから各走査線５にオン電圧やオフ電圧が印加され、各ＴＦＴ８のオン／オフ動作が行われて、各放射線検出素子７内への電荷の蓄積や、各放射線検出素子７から各信号線６への電荷の放出等が行われる。
ところで、放射線画像は、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写体を介して放射線を照射することにより行われる。そして、例えば放射線画像撮影装置と放射線発生装置の製造元が同じであれば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で信号や情報等のやり取りを行いながら撮影を行う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と放射線発生装置の製造元が異なっているような場合には、上記のように両者の間で信号等のやり取りを的確に行うことができない場合がある。そして、そのような場合には、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ことが必要となる。
そこで、近年、このような放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースによらずに、放射線が照射されたことを自ら検出するように構成された放射線画像撮影装置が種々開発されている。
例えば、特許文献４や特許文献５では、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各放射線検出素子７内に電荷が発生すると、各放射線検出素子７から、各放射線検出素子７に接続されているバイアス線９（後述する図６等参照）に電荷が流れ出してバイアス線９を流れる電流が増加することを利用して、バイアス線９に電流検出手段を設けてバイアス線９内を流れる電流の電流値を検出し、その電流値に基づいて放射線の照射の開始等を検出することが提案されている。
しかし、本発明者らの研究で、上記の手法は、バイアス線９が各放射線検出素子７の電極に接続されているため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線９を介して各放射線検出素子７に伝わり、放射線検出素子７から読み出される画像データＤにノイズとして重畳される場合があるなど、必ずしも解決が容易でない問題があることが分かってきた。
そして、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別の手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手法を見出すことができた。
ところで、後述するように、本発明者らが見出した新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５から各走査線５にオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で読み出し回路１７に読み出し動作を行わせ、ＴＦＴ８を介して放射線検出素子７からリークした電荷ｑ（後述する図１０参照）をリークデータｄleakに変換するリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成される。
そして、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出されるリークデータｄleakの値が上昇する。そのため、それを利用して、読み出されたリークデータｄleakの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する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、この場合、各ＴＦＴ８をオフ状態にしたままであると各放射線検出素子７内に暗電荷が蓄積されてしまうため、後述するように、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。
また、本発明者らが見出した別の新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段１５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画像データｄの読み出し処理を行う。なお、以下では、撮影直後に行われる本画像としての画像データＤと区別して、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される照射開始検出用の画像データを、画像データｄという。
そして、この場合も、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出される画像データｄの値が上昇することを利用して、読み出された画像データｄの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する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。
そして、上記のように構成すれば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築できないような場合でも、読み出されたリークデータｄleakや画像データｄの値に基づいて、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となることが分かっている。
放射線画像撮影装置では、上記のようにして放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出すると、走査駆動手段１５から各走査線５にオフ電圧が印加されて各ＴＦＴ８がオフ状態とされ、放射線の照射により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する。そして、その後、走査駆動手段１５から各走査線５にオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７からの本画像としての画像データＤの読み出し処理が行われる。
その際、各ＴＦＴ８がオフ状態とされる電荷蓄積状態では、放射線検出素子７自体の熱（温度）による熱励起等により常時発生している、いわゆる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。そして、この暗電荷によるオフセット分が、読み出される画像データＤに重畳される。
そこで、この暗電荷によ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の読み出し処理を、本画像としての画像データＤの読み出し処理後に行うように構成される場合が多い。後の画像処理で、読み出されたオフセットデータＯを読み出された画像データＤから減算して真の画像データＤ＊を算出することにより、真の画像データＤ＊を、暗電荷によるオフセット分を含まず、放射線の照射により発生した電荷にのみ起因するデータとすることが可能となる。
特開平９−７３１４４号公報 特開２００６−０５８１２４号公報 特開平６−３４２０９９号公報 米国特許第７２１１８０３号明細書 特開２００９−２１９５３８号公報
ところで、上記のオフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成する際、上記の減算処理で、オフセットデータＯが、本画像としての画像データＤに重畳されている暗電荷等によるオフセット分と的確に相殺される値になるように、種々の条件が設定される。
すなわち、例えば、本画像としての画像データＤを読み出した後、各放射線検出素子７内には画像データＤの読み残し分が残存する状態になる。そこで、例えば、画像データＤの読み出し処理後、読み残し分を除去するために各放射線検出素子７のリセット処理を繰り返し行った後で、オフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成される。
しかしながら、前述した本発明者らが見出した新たな放射線の照射開始の検出方法を採用した場合、上記のように、従来、当然のごとく行っていたオフセットデータＯの読み出し処理の仕方では、本画像としての画像データＤに重畳されている暗電荷等によるオフセット分とオフセットデータＯとが適切に相殺されなくなる場合があることが分かってきた。
以下、具体的に説明する。なお、本来、放射線源と放射線画像撮影装置との間に被写体が介在する状態で放射線画像撮影装置に放射線が照射して撮影が行われるが、ここでは上記の現象を分かり易く説明するために、被写体が介在しない状態で放射線画像撮影装置の各放射線検出素子７に一様に放射線を照射する状態を考える。
すなわち、放射線画像撮影装置に放射線を照射しない状態で、例えば図２７に示すように走査駆動手段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、各放射線検出素子７から照射開始検出用の画像データｄを読み出す。そして、放射線画像撮影装置に一様に放射線を照射し、走査線５のラインＬｎにオン電圧を印加した際に読み出された画像データｄに基づいて放射線の照射開始が検出されたものとする。
この場合、その時点で、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が停止され、各走査線５にオフ電圧が印加されて電荷蓄積状態に移行する。そして、この電荷蓄積状態において、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内に蓄積される。
そして、この電荷蓄積状態を所定時間維持した後、例えば走査線５のラインＬn+1からオン電圧の印加を再開し、走査線５のラインＬn+1〜Ｌｘ、Ｌ１〜Ｌｎにオン電圧を順次印加して、各走査線５に接続されている各放射線検出素子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。
続いて、各放射線検出素子７内に残存する読み残し分を除去するために、走査線５のラインＬn+1〜Ｌｘ、Ｌ１〜Ｌｎにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理を繰り返し行った後、走査線５のラインＬn+1〜Ｌｘ、Ｌ１〜Ｌｎにオン電圧を順次印加して上記の照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を行う。なお、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理の代わりに、それに相当する各放射線検出素子７のリセット処理を行ってもよい。
その後、上記の電荷蓄積状態と同じ時間だけ走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加した状態で放射線画像撮影装置を放置し（ただしこの場合には放射線は照射されない。）、走査線５のラインＬn+1からオン電圧の印加を再開し、走査線５のラインＬn+1〜Ｌｘ、Ｌ１〜Ｌｎにオン電圧を順次印加して、各走査線５に接続されている各放射線検出素子７からオフセットデータＯをそれぞれ読み出す。
上記のような実験を行えば、本画像として読み出された画像データＤに重畳されている暗電荷等によるオフセット分と、その後で読み出されたオフセットデータＯとが、各放射線検出素子７ごとに同じ値になるはずである。そのため、画像データＤからオフセットデータＯを減算して真の画像データＤ＊を算出することで、画像データＤに重畳されているオフセット分とオフセットデータＯとが相殺されるはずである。そのため、真の画像データＤ＊は、各放射線検出素子７で同じ値になるはずである。
しかし、実際には、図２８に示すように、放射線の照射開始を検出した走査線５のラインＬｎと、画像データＤ等の読み出しを開始した走査線５のラインＬn+1との間で、真の画像データＤ＊にいわゆる段差が生じる場合があることが分かってきた。なお、図２８では、真の画像データＤ＊の大小を明暗で表現しており、図を見易くするために、その大小（明暗）の差が実際よりも大きく強調されて表現されている。
この真の画像データＤ＊における段差は、被写体を介して撮影を行った場合にも現れる。そして、上記のように真の画像データＤ＊に段差が生じると、例えば、放射線画像撮影装置で撮影した放射線画像を医療における診断用等に用いる場合、真の画像データＤ＊に段差に対応する画像部分にスジが現れた状態になり、放射線画像が見づらくなる。また、このスジ状の画像部分と患者の病変部とが放射線画像上で重なると、病変部が見づらくなり、病変部が見落とされてしまう等の虞れがある。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、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であり、しかも、真の画像データＤ＊に段差が生じることを的確に防止する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を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
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、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各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、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせ、
読み出した前記リークデータが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と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行した後、前記各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とともに、
前記画像データの読み出し処理後、放射線の照射開始検出前に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で前記リークデータの読み出し処理と前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせ、前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加した後、前記画像データの読み出し処理と同じ周期で前記各放射線検出素子からのオフセットデータの読み出し処理を行わせ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を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
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、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の前記画像データの読み出し処理を行わせ、
読み出した前記画像データが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と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行した後、前記各放射線検出素子からの本画像としての前記画像データの読み出し処理を行わせるとともに、
前記本画像としての画像データの読み出し処理後、放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を行わせ、前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加した後、前記本画像としての画像データの読み出し処理と同じ周期で前記各放射線検出素子からのオフセットデータの読み出し処理を行わせ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、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄを読み出し、それに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出するため、放射線画像撮影装置１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となる。
また、本画像としての画像データＤ中に含まれる暗電荷によるオフセット分や各放射線検出素子７からリークした電荷ｑの合計値によるオフセット分と、オフセットデータＯ中に含まれるそれらのオフセット分とを、各放射線検出素子７ごとに、それぞれ同じ値とすることが可能となる。
そのため、本画像としての画像データＤからオフセットデータＯを減算することにより、暗電荷によるオフセット分同士やリークした電荷ｑの合計値によるオフセット分同士がそれぞれ的確に相殺されるようになり、本画像としての画像データＤに重畳されているオフセット分とオフセットデータＯとが的確に相殺される。
そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算することにより各放射線検出素子７ごとに算出される真の画像データＤ＊に段差（図２８参照）が生じることを的確に防止することが可能となる。そして、放射線画像撮影装置１で撮影した放射線画像を医療における診断用等に用いるような場合に、放射線画像中にスジが現れたり、スジと患者の病変部とが放射線画像上で重なって病変部を見落とす等の問題が生じることを的確に防止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外観を示す斜視図である。 図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。 図３の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。 フレキシブル回路基板やＰＣＢ基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。 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。 各放射線検出素子のリセット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。 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。 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。 放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の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。 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。 読み出されるリークデータを時系列的にプロットしたグラフである。 通常の各放射線検出素子のリセット処理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において照射開始検出用の画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。 照射開始検出用の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／オフのタイミングおよびオン時間ΔＴ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。 図１３に示した処理シーケンスを繰り返してオフセットデータの読み出し処理を行う場合に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。 （Ａ）各放射線検出素子７のリセット処理のみを行った場合、および（Ｂ）リークデータの読み出し処理とリセット処理を交互に行った場合の信号線の電位の推移等を表すグラフである。 （Ａ）本画像データの読み出し処理時、および（Ｂ）オフセットデータの読み出し処理時における信号線の電位の推移と実効蓄積時間との関係等を表す図である。 （Ａ）本画像データに重畳される暗電荷によるオフセット分および（Ｂ）オフセットデータを各走査線ごとにプロットしたグラフである。 本画像データに重畳される暗電荷によるオフセット分とオフセットデータとが相殺されなくなり段差が生じる状態を表すグラフである。 本画像データの読み出し動作中に読み出したリーク合計値を時系列的にプロットしたグラフである。 通常の各放射線検出素子のリセット処理後に読み出したリーク合計値を時系列的にプロットしたグラフである。 本画像データ中に含まれるリーク合計値からオフセットデータ中に含まれるリーク合計値を減算した差分値を各走査線ごとにプロットしたグラフである。 各走査線にオン電圧を順次印加して各放射線検出素子から照射開始検出用の画像データを読み出す状態等を説明する図である。 真の画像データに生じる段差を表す図である。
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、本発明は、本実施形態で説明する、いわゆる可搬型の放射線画像撮影装置のみならず、例えば支持台等と一体的に形成された固定式（専用機型ともいう。）の放射線画像撮影装置に対しても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外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体状のハウジング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が収納されている。
本実施形態では、筐体２のうち、放射線入射面Ｒを有する中空の角筒状のハウジング本体部２Ａは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、ハウジング本体部２Ａの両側の開口部を蓋部材２Ｂ、２Ｃで閉塞することで筐体２が形成されている。
また、筐体２の一方側の蓋部材２Ｂには、電源スイッチ３７や切替スイッチ３８、コネクター３９、バッテリー状態や放射線画像撮影装置１の稼働状態等を表示するＬＥＤ等で構成されたインジケーター４０等が配置されている。
図示を省略するが、本実施形態では、コネクター３９には、ケーブルの先端に設けられたコネクターが接続できるようになっている。そして、ケーブルと接続されることにより、例えば図示しないコンソール等との間で信号等を送受信したり、コンソールに画像データＤ等を送信することができるようになっている。
また、図示を省略するが、例えば筐体２の反対側の蓋部材２Ｃ等に、アンテナ装置４１（後述する図６参照）が例えば蓋部材２Ｃに埋め込む等して設けられており、本実施形態では、このアンテナ装置４１が、放射線画像撮影装置１とコンソール等との間で信号等の無線方式で送受信する場合の通信手段として機能するようになっている。
図２に示すように、筐体２の内部には、基台３１の上面側に図示しない鉛の薄板等を介して基板４が配置され、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。また、基板４やシンチレーター３の放射線入射面Ｒには、それらを保護するためのガラス基板３４が配設されている。また、本実施形態では、基台３１や基板４等と筐体２の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材３５が設けられている。
シンチレーター３は、基板４の後述する検出部Ｐに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレーター３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図３に示すように、基板４のシンチレーター３に対向する側の面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。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全体、すなわち図３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としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも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。各放射線検出素子７は、図３の拡大図である図４に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
放射線検出素子７は、放射線画像撮影装置１の筐体２の放射線入射面Ｒから放射線が入射し、シンチレーター３で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子７は、このようにして、照射された放射線（本実施形態ではシンチレーター３で放射線から変換された電磁波）を電荷に変換するようになっている。
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に放出させるようになっている。また、ＴＦＴ８は、接続された走査線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。
本実施形態では、図４に示すように、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、図３に示すように、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、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。
本実施形態では、図３に示すように、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう。）１１に接続されている。
そして、各入出力端子１１には、図５に示すように、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂを構成するゲートＩＣ１５ｃ等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板（Chip On Film等ともいう。）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
フレキシブル回路基板１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１のセンサーパネルＳＰが形成されている。なお、図５では、電子部品３２等の図示が省略されている。
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６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７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。
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第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は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
図６や図７に示すように、本実施形態では、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７ｂにバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７ａ側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
走査駆動手段１５は、配線１５ｄを介してゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、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の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバー１５ｂとを備えている。
図６や図７に示すように、各信号線６は、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。読み出し回路１７は、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６や図７中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図７中では、アナログマルチプレクサー２１は省略されている。
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。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Ｖ０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］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。
放射線画像撮影装置１で、各放射線検出素子７内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子７のリセット処理を行う際には、図８に示すように、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態（およびスイッチ１８ｅがオフ状態）とされた状態で、各ＴＦＴ８がオン状態とされる。
すると、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出され、電荷が増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを通過して、オペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す。このようにして、各放射線検出素子７のリセット処理が行われるようになっている。
一方、各放射線検出素子７からの本画像としての画像データＤの読み出し処理や、後述する照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理の際には、図９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（およびスイッチ１８ｅがオン状態）とされた状態で、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から電荷が信号線６に放出されると、電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積される。
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（ＣＤＳ）１９は、各放射線検出素子７から電荷が流出する前に制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１（図９参照）が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。
そして、各放射線検出素子７から流出した電荷が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積された後、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。そして、電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出し、算出した差分Ｖfi−Ｖinをアナログ値の画像データＤとして下流側に出力する。
相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７の画像データＤは、アナログマルチプレクサー２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データＤに変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存されるようになっている。
なお、１回の画像データＤの読み出し処理が終了すると、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（図９参照）、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出す等して、増幅回路１８がリセットされる。
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、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図６等に示すように、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、検出部Ｐや走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各部材に電力を供給するためのバッテリー２４が接続されている。また、バッテリー２４には、図示しない充電装置からバッテリー２４に電力を供給してバッテリー２４を充電する際に用いられる接続端子２５が取り付けられている。
前述したように、制御手段２２は、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。
［放射線の照射開始の検出の構成について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１において本発明者らが見出した新たな放射線の照射開始の検出方法を実現するための検出処理の基本的な構成について説明する。
本実施形態では、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が構築されず、放射線画像撮影装置１自体で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。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１で行われる放射線の照射開始の検出の仕方について説明する。
なお、本実施形態に係る検出方法は、本発明者らの研究により新たに見出された検出方法であり、前述した特許文献４や特許文献５に記載されているように、装置内に電流検出手段を設けて電流検出手段からの出力値に基づいて放射線の照射開始等を検出する手法は採用されていない。本発明者らの研究により新たに見出された検出方法としては、例えば、下記の２つの検出方法のいずれかを採用することが可能である。
［検出方法１］
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前に、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ことも可能である。ここで、リークデータｄleakとは、図１０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９に示した画像データＤの読み出し処理の場合と異なり、図１１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６や図７のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信するようになっている。
相関二重サンプリング回路１９は、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ１が送信されると、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。そして、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑが蓄積されて増幅回路１８から出力される電圧値が上昇し、制御手段２２からパルス信号Ｓｐ２が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で増幅回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持する。
そして、相関二重サンプリング回路１９が電圧値の差分Ｖfi−Ｖinを算出して出力した値が、リークデータｄleakとなる。リークデータｄleakが、その後、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値に変換されること等は、前述した画像データＤの読み出し処理の場合と同様である。
しかし、リークデータｄleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各ＴＦＴ８がオフ状態のままとなり、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内に蓄積され続ける状態になる。
そのため、この検出方法１では、図１２に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータｄleakの読み出し処理と、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成することが望ましい。なお、図１２や後述する図１３等のＴやτについては後で説明する。
なお、以下では、このリークデータ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のリセット処理を「リークデータの読み出し処理ｄleakと交互に行う各放射線検出素子７のリセット処理」といい、それに対して、後述する図１５に示すように、リークデータｄleakの読み出し処理を伴わず走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行われる通常の各放射線検出素子７のリセット処理を「通常の各放射線検出素子７のリセット処理」或いは「リークデータｄleakの読み出し処理を伴わない各放射線検出素子７のリセット処理」という。本実施形態では、このように、各放射線検出素子７のリセット処理を区別して記載する。
上記のように放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成した場合、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２参照）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１０参照）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。
そして、例えば図１３に示すように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行う場合、図１４に示すように、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た時点で読み出されたリークデータｄleakが、それ以前に読み出されたリークデータｄleakよりも格段に大きな値になる。
なお、図１３および図１４では、図１３で走査線５のラインＬ４にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の４回目の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakが、図１４の時刻ｔ１におけるリークデータｄleakに対応する。また、図１３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。なお、図１３中のＴacについては後で説明する。
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータｄleakが、例えば予め設定された所定の閾値ｄleak_th（図１４参照）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することが可能である。
なお、通常の各放射線検出素子７のリセット処理は、図１５に示すように、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧が順次印加されて行われる。
これと図１２とを比べて分かるように、この検出方法１で、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成した場合（図１２参照）、通常の各放射線検出素子７のリセット処理の場合（図１５参照）よりも、リークデータｄleakの読み出し処理を行う分だけ、ある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでの周期τが長周期になるという特徴がある。
また、読み出されるリークデータｄleakの感度を向上させるために、上記の周期τや、パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔Ｔ（図１２参照）が長くなるように設定される場合がある。このような場合には、上記の周期τが、通常の各放射線検出素子７のリセット処理よりもさらに長周期になる。
一方、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１３に示したように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、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。
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、例えば、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点の直前のリセット処理でオン電圧が印加された走査線５（図１３の場合は走査線５のラインＬ４）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１３の場合は走査線５のラインＬ５）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
なお、以下、放射線画像撮影前のリークデータｄleakの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点の直前のリセット処理でオン電圧が印加された走査線５（図１３の場合は走査線５のラインＬ４）を、検出ラインといい、本画像としての画像データＤの読み出し処理が開始される際にオン電圧が印加される走査線５（図１３の場合は走査線５のラインＬ５）を読み出し開始ラインという。
また、読み出し開始ラインを、上記のように走査線５の検出ライン（図１３の場合は走査線５のラインＬ４）の次のライン（図１３の場合は走査線５のラインＬ５）とする代わりに、例えば走査線５の最初のラインＬ１等とするように構成することも可能である。
［検出方法２］
また、上記の検出方法１のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図１６に示すように、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、各放射線検出素子７からの画像データｄの読み出し処理を行うように構成することも可能である。
なお、前述したように、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データＤと区別して、以下、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される照射開始検出用の画像データを、画像データｄという。また、以下では、本画像としての画像データＤを、本画像データＤという。
また、画像データｄの読み出し処理における読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフや、相関二重サンプリング回路１９へのパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信等は、図１７に示すように、図９に示した画像データＤの読み出し処理における処理と同様に行われる。なお、図１７等におけるΔＴについては後で説明する。
上記のように放射線画像撮影前に画像データｄの読み出し処理を行うように構成した場合、図１８に示すように、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ると、その時点で読み出された画像データｄ（図１８では走査線５のラインＬｎにオン電圧が印加されて読み出された画像データｄ）が、前述した図１４に示したリークデータｄleakの場合と同様に、それ以前に読み出された画像データｄよりも格段に大きな値になる。
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データｄを監視するように構成し、読み出された画像データｄが予め設定された所定の閾値ｄth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。
そして、この場合、制御手段２２は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図１８に示すように、その時点で各走査線５へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、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。
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段２２は、放射線画像撮影前の画像データｄの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点にオン電圧が印加された走査線５（図１８の場合は走査線５のラインＬｎ。すなわち検出ラインＬｎ）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１８の場合は走査線５のラインＬn+1。すなわち読み出し開始ラインＬn+1）からオン電圧の印加を開始し、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像データＤの読み出し処理を行うように構成される。
なお、図１８に示した場合においても、読み出し開始ラインを、上記のように走査線５の検出ライン（図１８の場合は走査線５のラインＬｎ）の次のライン（図１８の場合は走査線５のラインＬn+1）とする代わりに、例えば走査線５の最初のラインＬ１等とするように構成することも可能である。また、図１８中のΔＴ等については以下で説明する。
この検出方法２の場合、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフ制御（図１７参照）やパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信間隔、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに対するオン電圧の印加時間（以下、オン時間という。）ΔＴを、本画像データＤの読み出し処理の場合と同じ条件で行うように構成することが可能である。
また、読み出される画像データｄの感度を向上させるために、図１８に示す上記のオン時間ΔＴや、ある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでの周期τが長くなるように設定される場合がある。このような場合には、上記のオン時間ΔＴや周期τが、本画像データＤの読み出し処理の場合よりも長周期になる。
［オフセットデータの読み出し処理について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１において、本画像データＤの読み出し処理の後に行われるオフセットデータＯの読み出し処理について説明する。
前述したように、制御手段２２は、上記のようにして放射線の照射開始を検出すると（図１３や図１８等参照）、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ライン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、その後、各走査線５にオン電圧を順次印加させて、本画像データＤの読み出し処理を行う。
そして、制御手段２２は、本画像データＤの読み出し処理を行うと、引き続き、オフセットデータＯの読み出し処理を行うようになっている。
本実施形態では、オフセットデータＯの読み出し処理は、放射線の照射開始検出前の処理シーケンス（図１３や図１８参照）と同じ処理シーケンスを繰り返して行われるようになっている。ただし、この場合、放射線画像撮影装置１には放射線は照射されない。
すなわち、オフセットデータＯの読み出し処理では、本画像データＤの読み出し処理後に、例えば上記の検出方法１の場合について示す図１９に示すように、放射線の照射開始検出前に行ったリークデータ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（図１３参照）と同じ周期で、リークデータｄleakの読み出し処理（図１９中の「Ｌ」参照）と各放射線検出素子７のリセット処理（図１９中の「Ｒ」参照）が交互に各走査線について少なくとも１回行われる。
そして、放射線の照射開始検出前の電荷蓄積状態（図１３参照）と同じ時間だけ走査駆動手段１５から各走査線５にオフ電圧を印加（図１９中の「電荷蓄積状態」参照）した後、本画像データＤの読み出し処理（図１３参照）と同じ周期で、各放射線検出素子７からのオフセットデータＯの読み出し処理が行われるようになっている。
検出方法２の場合も同様に、オフセットデータＯの読み出し処理を、放射線の照射開始検出前の処理シーケンス（図１８参照）と同じ処理シーケンスを繰り返して行うように構成される。
［真の画像データＤ＊に段差が生じないようにするための構成等について］
以下、図２８に示したように、真の画像データＤ＊に段差が生じる問題について、その原因について考察するとともに、真の画像データＤ＊に段差が生じないようにするための構成等について説明する。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。
なお、以下では、まず、放射線の照射開始の検出方法として上記の検出方法１を採用した場合を例に挙げて説明する。
［構成１］
上記の本実施形態のように、オフセットデータＯの読み出し処理（図１９参照）を、放射線の照射開始検出前の処理シーケンス（図１３参照）と同じ処理シーケンスを繰り返して行われるように構成する。
すなわち、例えば図１３に示したようにして本画像データＤの読み出し処理を終了した後、放射線の照射開始検出前に行ったリークデータｄleakの読み出し処理および各放射線検出素子７のリセット処理と同じ周期τでリークデータｄleakの読み出し処理（図１９の「Ｌ」参照）と各放射線検出素子７のリセット処理（図１９の「Ｒ」参照）とを交互に行い、電荷蓄積状態（図１３参照）と同じ時間だけ走査駆動手段１５から各走査線５にオフ電圧を印加した後、本画像データＤの読み出し処理と同じ周期で各走査線５にオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７からのオフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成する。
［原因１−１］
各放射線検出素子７から読み出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、すなわち図１３における時間Ｔac（以下、実効蓄積時間Ｔacという。）に応じて変化する。その際、本発明者らの研究によれば、各放射線検出素子７から読み出される暗電荷の量と実効蓄積時間Ｔacとの関係は必ずしも線形にならないことが分かっている。
すなわち、各放射線検出素子７から読み出される暗電荷の量は、少なくとも実効蓄積時間Ｔacが短い時間領域では実効蓄積時間Ｔacに必ずしも比例しない。しかし、実効蓄積時間Ｔacが同じ時間であれば、各放射線検出素子７から読み出される暗電荷の量は同じ量になる。
そこで、上記のように、オフセットデータＯの読み出し処理を、本画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返して行うように構成することで、本画像データＤの読み出し処理における実効蓄積時間Ｔac（図１３参照）と、オフセットデータＯの読み出し処理における実効蓄積時間Ｔac（図１９参照）とが、少なくとも各走査線５ごとに同じ時間になる。
上記のように構成することで、各走査線５ごとに、各放射線検出素子７から読み出される暗電荷の量が、本画像データＤの読み出し処理の場合とオフセットデータＯの読み出し処理の場合とで同じ量になる。
そのため、読み出された本画像データＤに重畳されている暗電荷によるオフセット分と、読み出されたオフセットデータＯとが、各放射線検出素子７ごとに同じ値になる。そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算することで、両者に含まれる暗電荷によるオフセット分が相殺されるため、減算処理により算出される真の画像データＤ＊が、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起因するデータになる。
そのため、真の画像データＤ＊に段差が生じない状態とすることが可能となり、真の画像データＤ＊に段差が生じることを的確に防止することが可能となる。
［原因１−２］
また、上記の［構成１］で特徴的なもう１つの点は、本画像データＤの読み出し処理後、オフセットデータＯの読み出し処理前に、各放射線検出素子７のリセット処理と交互にリークデータｄleakの読み出し処理を行う点にある。
前述したように、オフセットデータＯの読み出し処理の際に放射線画像撮影装置１には放射線が照射されないため、オフセットデータＯの読み出し処理では、放射線の照射開始を検出するためのリークデータｄleakの読み出し処理を行う必要はない。
そのため、本画像データＤの読み出し処理の後、オフセットデータＯの読み出し処理の前には、リークデータｄleakの読み出し処理を行わず、各放射線検出素子７のリセット処理のみを、放射線の照射開始検出前にリークデータｄleakの読み出し処理と交互に行った各放射線検出素子７のリセット処理と同じ周期τで行うように構成しても、上記の［原因１−１］の場合と同様に、本画像データＤの読み出し処理とオフセットデータＯの読み出し処理とで実効蓄積時間Ｔacが各走査線５ごとに同じ時間になる。
そのため、本画像データＤの読み出し処理の後、オフセットデータＯの読み出し処理の前に、リークデータｄleakの読み出し処理を行わず、上記のように各放射線検出素子７のリセット処理のみを行うように構成してもよいように思われる。
そこで、以下、上記の［構成１］のように、本画像データＤの読み出し処理後、オフセットデータＯの読み出し処理前に、各放射線検出素子７のリセット処理と交互に、読み出し回路１７（図６や図７参照）を駆動させてリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する根拠となる現象や原因等について説明する。
まず、前提となる現象について説明する。上記の構成の放射線画像撮影装置１では、各放射線検出素子７のリセット処理が行われる際の各信号線６の電位Ｖが、リークデータｄleakの読み出し処理（画像データＤ、ｄの読み出し処理の場合も同様。）が行われる場合の各信号線６の電位Ｖ（すなわち前述した基準電位Ｖ０）よりも低くなることが分かっている。
前述したように、読み出し処理が行われる際に各読み出し回路１７の増幅回路１８のオペアンプ１８ａ（図７参照）を介して各信号線６に基準電位Ｖ０が印加されるが、この基準電位Ｖ０を種々変化させても、上記のように、各放射線検出素子７のリセット処理の際の各信号線６の電位Ｖが、リークデータｄleak等の読み出し処理の際の各信号線６の電位Ｖよりも低くなる現象が生じる。しかし、このような現象が生じる原因は、現時点では判明していない。
このような現象（前提となる現象）が生じると、上記のように、本画像データＤの読み出し処理の後に、リークデータｄleakの読み出し処理を行わずに各放射線検出素子７のリセット処理のみを行った場合には、図２０（Ａ）に示すように、各信号線６の電位Ｖは、リセット処理（図中の「Ｒ」参照）から電荷蓄積状態に移行した時点で、比較的低い電位から基準電位Ｖ０に上昇する状態になる。
なお、図２０（Ａ）、（Ｂ）では、基準電位Ｖ０が［Ｖ］に設定されている場合が示されている。また、グラフ中の放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aについては後で説明する。
一方、上記の［構成１］のように、本画像データＤの読み出し処理の後に、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成した場合、図２０（Ｂ）に示すように、各信号線６の電位Ｖは、基準電位Ｖ０から各放射線検出素子７のリセット処理のみを行った場合（図２０（Ａ）参照）ほど大きくは下がらなくなる。
これは、リークデータｄleakの読み出し処理（図中の「Ｌ」参照）と各放射線検出素子７のリセット処理（図中の「Ｒ」参照）が短時間で繰り返し行われるため、信号線６の電位Ｖの変動がいわば平坦化され、各放射線検出素子７のリセット処理のみを行った場合の信号線６の電位Ｖ（図２０（Ａ）のグラフの左側の低い電位）と、読み出し処理を行う場合や電荷蓄積状態における信号線６の電位Ｖ（すなわち基準電位Ｖ０）との中間の値になるためである。
なお、図２０（Ｂ）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のリセット処理が短時間で繰り返し行われる期間の信号線６の電位Ｖが一定の電位になるように記載されているが、若干或いは比較的大きく上下動するようになる場合もある。
そして、図２０（Ｂ）の場合、すなわち上記の［構成１］のように、本画像データＤの読み出し処理の後に、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行うように構成した場合も、電荷蓄積状態に移行すると、各信号線６の電位Ｖは基準電位Ｖ０に上昇する。
信号線６の電位Ｖと、放射線検出素子７の第１電極７ａ（図６や図７参照）の電位Ｖ7aとの電位差が大きいほど、ＴＦＴ８内に形成される電位勾配が急になり、ＴＦＴ８を介して放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの量が多くなる。そして、放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑが多くなると、放射線検出素子７内の電荷はその分だけ減少する。
図２０（Ａ）、（Ｂ）のいずれの場合も、電荷蓄積状態に移行して信号線６の電位Ｖが基準電位Ｖ０になった後は、信号線６の電位Ｖと放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aとの電位差が同じになるため、ＴＦＴ８を介して放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの量は同じになる。
しかし、電荷蓄積状態に移行する前の状態では、図２０（Ａ）に示した状態の方が、図２０（Ｂ）に示した上記の［構成１］の状態よりも、信号線６の電位Ｖと放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aとの電位差が相対的に小さくなり、電荷ｑがリークしにくくなる。そのため、図２０（Ａ）に示した状態では、放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量が多くなる。
それに対し、図２０（Ｂ）に示した状態では、信号線６の電位Ｖと放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aとの電位差が、図２０（Ａ）に示した状態よりも相対的に大きくなり、電荷ｑがリークし易くなる。そのため、放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量が少なくなる。
本画像データＤの読み出し処理の後にリークデータｄleakの読み出し処理を行わずに各放射線検出素子７のリセット処理のみを行う場合（図２０（Ａ）参照）と、上記の［構成１］のように本画像データＤの読み出し処理の後にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とを交互に行う場合（図２０（Ｂ）参照）とでは、生じる現象に、上記のような差異が生じる。
次に、このような現象が生じると、図２８に示したように真の画像データＤ＊に段差が生じることについて説明する。
本実施形態では、図２１（Ａ）に示すように、本画像データＤの読み出し処理前に、リークデータｄleakの読み出し処理（Ｌ）と各放射線検出素子７のリセット処理（Ｒ）が交互に行われる。そして、上記のように、電荷蓄積状態に移行するまでの期間は、信号線６の電位Ｖが低く、電荷蓄積状態に移行すると、信号線６の電位Ｖが基準電位Ｖ０に上昇する。
そのため、信号線６の電位Ｖと放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aとの電位差が、電荷蓄積状態に移行するまでの期間ではある程度小さく、各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの量は少ないが、電荷蓄積状態に移行した後は、電位差が大きくなり、各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの量が多くなる。
そして、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとの実効蓄積時間Ｔacについて見た場合、電荷蓄積状態に移行するまでの期間が、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに異なる。すなわち、電荷蓄積状態に移行するまでの期間は、走査線５の検出ラインＬ４で最も短く、走査線５のラインＬ３、Ｌ２、…の順で長くなっていき、走査線５の読み出し開始ラインＬ５で最も長くなる。
そのため、例えば走査線５の検出ラインＬ４では、実効蓄積時間Ｔac内において電荷蓄積状態に移行するまでの期間が短く、電荷蓄積状態に移行した後の期間が長いため、検出ラインＬ４に接続されている各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの量が多くなる。そのため、検出ラインＬ４に接続されている各放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量は少なくなる。
また、例えば走査線５の読み出し開始ラインＬ５では、実効蓄積時間Ｔac内において電荷蓄積状態に移行するまでの期間が長く、電荷蓄積状態に移行した後の期間が短いため、読み出し開始ラインＬ５に接続されている各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの量は少なくなる。そのため、読み出し開始ラインＬ５に接続されている各放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量は多くなる。
そのため、各放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量、すなわち本画像データＤの読み出し処理で読み出された本画像データＤに重畳される暗電荷によるオフセット分Ｏｄは、図２２（Ａ）に示すように、走査線５の検出ラインＬｎで最も小さくなり、読み出し開始ラインＬn+1で最も大きくなる。なお、図２２（Ａ）、（Ｂ）では、走査線５の検出ラインがＬｎ、読み出し開始ラインがＬn+1と一般化されて表されている。
一方、上記のように、本画像データＤの読み出し処理の後、リークデータｄleakの読み出し処理を行わずに各放射線検出素子７のリセット処理のみを行って、オフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成する場合も、図２１（Ｂ）に示すように、同じ状況が生じる。
すなわち、走査線５の検出ラインＬ４では、実効蓄積時間Ｔac内において電荷蓄積状態に移行するまでの期間が短いため、各放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量は少なくなる。また、走査線５の読み出し開始ラインＬ５では、実効蓄積時間Ｔac内において電荷蓄積状態に移行するまでの期間が長いため、各放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量が多くなる。
しかし、図２１（Ｂ）の場合は、電荷蓄積状態に移行するまでの期間では、信号線６の電位Ｖと放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aとの電位差が、図２１（Ａ）の場合よりも相対的に小さい。そのため、各放射線検出素子７から信号線６にほとんど電荷ｑがリークしない状態になる。
そのため、図２２（Ｂ）に示すように、読み出されるオフセットデータＯは、図２２（Ａ）のオフセット分Ｏｄの場合と同様に、走査線５の検出ラインＬｎで最も小さくなり、読み出し開始ラインＬn+1で最も大きくなるが、オフセットデータＯが変動する幅が、図２２（Ａ）のオフセット分Ｏｄの場合よりも大きくなる。
すなわち、概略的に言えば、図２１（Ａ）の状態では、電荷蓄積状態に移行する前後で、信号線６の電位Ｖと放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aとの電位差はさほど変わらないため、図２２（Ａ）に示すように、本画像データＤの読み出し処理で読み出された本画像データＤに重畳される暗電荷によるオフセット分Ｏｄは、電荷蓄積状態に移行する前後でさほど変動しない。
しかし、図２１（Ｂ）の状態では、電荷蓄積状態に移行する前後で、信号線６の電位Ｖと放射線検出素子７の第１電極７ａの電位Ｖ7aとの電位差が大きく変わり、各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの量が大きく変わる。すなわち、各放射線検出素子７内に残存する暗電荷の量が大きく変動する。そのため、図２２（Ｂ）に示すように、読み出されたオフセットデータＯが、電荷蓄積状態に移行する前後で、すなわち検出ラインＬｎと読み出し開始ラインＬn+1を境界として比較的大きく変動するようになる。
このように、本画像データＤの読み出し処理の後に、リークデータｄleakの読み出し処理を行わずに各放射線検出素子７のリセット処理のみを行って、オフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成すると、図２２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、本画像データＤに重畳される暗電荷によるオフセット分Ｏｄの変動幅と、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の変動幅が異なる状態になる。
そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算しても、図２３に示すように、本画像データＤに重畳される暗電荷によるオフセット分ＯｄとオフセットデータＯとが相殺されなくなり、真の画像データＤ＊に段差が生じてしまうと考えられる。
それに対し、上記の［構成１］のように、本画像データＤの読み出し処理後、オフセットデータＯの読み出し処理前に、各放射線検出素子７のリセット処理と交互にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成すると、本画像データＤの読み出し処理までの状況は、図２１（Ａ）や図２２（Ａ）に示した状況と同じ状況になる。
また、本画像データＤの読み出し処理後も、各放射線検出素子７のリセット処理と交互にリークデータｄleakの読み出し処理を行うため、信号線６の電位Ｖは、図２１（Ｂ）ではなく図２１（Ａ）と同じ状況が繰り返される。そのため、読み出されるオフセットデータＯは、図２２（Ｂ）のグラフではなく、やはり図２２（Ａ）のグラフに示したように変動する。
すなわち、上記の［構成１］のように構成した場合、本画像データＤに重畳されている暗電荷によるオフセット分Ｏｄも、その後に読み出されるオフセットデータＯも、ともに図２２（Ａ）に示したように変動する。そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算すると、本画像データＤに重畳されている暗電荷によるオフセット分ＯｄとオフセットデータＯとが的確に相殺される。
そのため、オフセット分ＯｄとオフセットデータＯとの差分Ｏｄ−Ｏが、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに接続された各放射線検出素子７でほぼ０（或いはほぼ一定の所定値）になる。そのため、上記の［構成１］のように構成した場合には、真の画像データＤ＊に段差が生じなくなる。
このように、上記の［構成１］のように構成すれば、真の画像データＤ＊に段差が生じることを的確に防止することが可能となる。
［構成１における変形例］
なお、上記の［原因１−２］における前提となる現象、すなわち、放射線画像撮影装置１において、各放射線検出素子７のリセット処理が行われる際の各信号線６の電位Ｖが、リークデータｄleakの読み出し処理等が行われる際の各信号線６の電位Ｖとは異なる電位になるといった現象が生じない場合には、図２０（Ａ）〜図２２（Ｂ）に示したような現象は生じない。
そのため、上記の［構成１］の下で、本画像データＤの読み出し処理後、オフセットデータＯの読み出し処理前に行うリークデータ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、上記のように各放射線検出素子７のリセット処理のみを行うように変えることも可能である。
すなわち、本画像データＤの読み出し処理後、放射線の照射開始検出前にリークデータｄleakの読み出し処理と交互に行った各放射線検出素子７のリセット処理と同じ周期τで各放射線検出素子７のリセット処理を行う。そして、本画像データＤの読み出し処理前の電荷蓄積状態と同じ時間だけ走査駆動手段１５ら各走査線５にオフ電圧を印加した後、本画像データＤの読み出し処理と同じ周期で各放射線検出素子１５からのオフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成することが可能である。
このように構成すれば、上記の［構成１］において少なくとも［原因１−１］で考察した条件が満たされるため、真の画像データＤ＊に段差が生じることを的確に防止することが可能となる。
［構成２］
次に、前述したように、通常の場合、本画像データＤの読み出し処理（図１３参照）の後、オフセットデータＯの読み出し処理（図１９参照）を行う前に、例えば本画像データＤの読み残し分を除去するために、リークデータｄleakの読み出し処理を伴わない通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を繰り返し行うことが考えられる。
しかし、このように構成すると、前述したように、本画像データＤに重畳されている暗電荷によるオフセット分Ｏｄと、その後のオフセットデータＯの読み出し処理で読み出されるオフセットデータＯとが同じ値にならず、図２８に示したように真の画像データＤ＊に段差が発生するという問題が生じ得る。
以下、このような現象が生じる原因について考察するとともに、真の画像データＤ＊に段差（図２８参照）が生じないようにするための構成等について説明する。
なお、オフセットデータＯの読み出し処理における電荷蓄積状態に移行する前のリークデータｄleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子７のリセット処理において、図１９に示したように、走査線５の各ラインＬ５〜Ｌｘ、Ｌ１〜Ｌ４にオン電圧を１回ずつ印加して行われる各放射線検出素子７のリセット処理を、検出部Ｐに設けられた１面分の各走査線５について１回ずつ行うという意味で、１フレーム分のリセット処理という。
すなわち、一般的に言えば、本画像データＤの読み出し処理で読み出しを開始した走査線５のラインＬn+1すなわち読み出し開始ラインＬn+1から、その１本上側の走査線５のラインＬｎすなわち検出ラインＬｎまでの各走査線５にオン電圧を１回ずつ印加して行われる各放射線検出素子７のリセット処理を、１フレーム分のリセット処理という。
そして、このリセット処理を、例えば各走査線５ごとに２回ずつオン電圧を印加して行う場合、すなわち、走査線５の読み出し開始ラインＬn+1から検出ラインＬｎにオン電圧を順次印加した後、再度、走査線５の読み出し開始ラインＬn+1から検出ラインＬｎにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子７のリセット処理を行う場合、２フレーム分のリセット処理ということになる。
［原因２］
本発明者らの研究によると、上記のような問題が生じる原因は、リークデータｄleakの読み出し処理を伴わない通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行うと、ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑの量が変わるためであると考えられている。以下、具体的に説明する。
前述したように、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から電荷ｑがリークして信号線６に流れ込む（図１０参照）。これは、リークデータｄleakの読み出し処理の際だけでなく常時生じている現象であり、本画像データＤの読み出し処理やオフセットデータＯの読み出し処理の際にも生じている。
そのため、ある放射線検出素子７について読み出されるオフセットデータＯには、当該放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷によるオフセット分Ｏｄ（上記の［構成１］参照）だけでなく、当該放射線検出素子７が接続されている信号線６に接続されている他の放射線検出素子７から各ＴＦＴ８を介してリークした電荷ｑの合計値によるオフセット分も含まれている。
以下、他の放射線検出素子７から各ＴＦＴ８を介してリークした電荷ｑの合計値、簡単にリーク合計値Ｑという。また、このリーク合計値Ｑによるオフセット分を、オフセット分Ｏｑという。
また、当該放射線検出素子７について読み出される本画像データＤにも、放射線の照射により当該放射線検出素子７内で発生した電荷に起因するデータ（すなわち真の画像データＤ＊に相当するデータ）のほかに、オフセット分として、当該放射線検出素子７内に蓄積された暗電荷によるオフセット分やリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑが含まれている。
そして、理想的には、本画像データＤからオフセットデータＯを減算すれば、両者に含まれる暗電荷によるオフセット分とリーク合計値Ｑによるオフセット分とがそれぞれ相殺されて、放射線の照射により当該放射線検出素子７内で発生した電荷に起因する真の画像データＤ＊のみが残るはずである。
しかし、本発明者らの研究では、上記のように、本画像データＤの読み出し処理後に通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を繰り返し行うと、オフセットデータＯ中に含まれるリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑが、本画像データＤ中に含まれるリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑよりも大きくなる場合があることが分かった。
具体的に言うと、例えば、図１３に示したように、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理を交互に繰り返し行い、電荷蓄積状態に移行した後で本画像データＤの読み出し処理を行う場合に、仮に、本画像データＤの読み出し処理時にリーク合計値Ｑを読み出す。
すなわち、例えば、本画像データＤの各読み出し動作の間にリークデータｄleakの読み出し処理を行って、リーク合計値Ｑを読み出す。すると、図２４に示すように、検出ラインＬｎや読み出し開始ラインＬn+1を含む各走査線５ごとに各リーク合計値Ｑが得られる。
なお、図２４や後述する図２５等のグラフでは、横軸は時間ｔであり、本画像データＤの読み出し処理時に走査線５の各ラインＬ１、Ｌｎ、Ｌn+1、Ｌｘ等にオン電圧が印加される時刻が「Ｌ１」、「Ｌｎ」、「Ｌn+1」、「Ｌｘ」等として示されている。また、図２４では、リーク合計値Ｑが各走査線５でほぼ同じ値になる場合が示されているが、放射線画像撮影装置１によっては各走査線５ごとに異なる値になる場合もある。
それに対し、本画像データＤの読み出し処理後に、通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を繰り返し行った場合、図２５に示すように、その直後に各放射線検出素子７のリセット処理と交互に行われるリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリーク合計値Ｑ（すなわちリークデータｄleak）が、非常に大きな値になる。
そして、リーク合計値Ｑ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のリセット処理を交互に繰り返すうちに、次第に減衰していくように推移することが分かった。
そして、通常の各放射線検出素子７のリセット処理直後にリーク合計値Ｑが非常に大きな値になることの影響は、電荷蓄積状態を経た後のオフセットデータＯの読み出し処理まで残る場合がある。そして、図２５に示すように、走査線５の読み出し開始ラインＬn+1やそれ以降の各走査線５では、オフセットデータＯ中に含まれるリーク合計値Ｑが、本画像データＤ中に含まれるリーク合計値Ｑ（図中の破線参照。図２４参照）より大きくなる場合がある。
そのため、本画像データＤ中に含まれるリーク合計値ＱからオフセットデータＯ中に含まれるリーク合計値Ｑ（以下、後者をリーク合計値Ｑｄという。）を減算した差分値Ｑ−Ｑｄを各走査線５ごとにプロットすると、図２６に示すように、走査線５の検出ラインＬｎと読み出し開始ラインＬn+1との間で、差分値Ｑ−Ｑｄに段差が現れる場合があることが分かった。
上記の［構成１］で説明したように、本画像データＤに重畳されている暗電荷によるオフセット分ＯｄとオフセットデータＯは、本画像データ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とを同じ処理シーケンスとし、各走査線５ごとの実効蓄積時間Ｔacを本画像データＤの読み出し処理とオフセットデータＯの読み出し処理とで同じ時間とすることで、同じ値とすることができる。そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算すれば相殺される。
しかし、上記のように、本画像データＤの読み出し処理の後、オフセットデータＯの読み出し処理（図１９参照）を行う前に、リークデータｄleakの読み出し処理を伴わない通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行うと、本画像データＤに含まれるリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑと、オフセットデータＯに含まれるリーク合計値Ｑｄによるオフセット分Ｏｑが、上記のように異なる値になるため（図２５参照）、それらを減算しても相殺されず、段差が生じる状態になる（図２６参照）。
これが、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が、本画像データＤに重畳されているオフセット分と同じ値にならない１つの原因であり、真の画像データＤ＊中に段差（図２８参照）が現れる原因の１つと考えられている。
このような現象が生じることを回避するためには、オフセットデータＯの読み出し処理を行う際のリーク合計値Ｑｄ（図２５参照）によるオフセット分Ｏｑが、本画像データＤの読み出し処理を行う際のリーク合計値Ｑ（図２４参照）によるオフセット分Ｏｑと、各走査線５ごとに同じ値になるように構成すればよい。
以下、上記の目的を達成するための構成の例について説明する。
［構成２−１］
上記の目的を達成するための１つの構成としては、例えば、本画像データＤの読み出し処理の後、オフセットデータＯの読み出し処理（図１９参照）を行う前に、リークデータｄleakの読み出し処理を伴わない通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行わないように構成することが可能である。
このように構成すれば、図２５に示したように、通常の各放射線検出素子７のリセット処理の後でリーク合計値Ｑが非常に大きな値になることがなくなり、オフセットデータＯの読み出し処理の際のリーク合計値Ｑｄが、図２４に示した本画像データＤの読み出し処理の際のリーク合計値Ｑと同じように推移する状態になる。
そのため、各放射線検出素子７ごと（或いは各走査線５ごと）に、オフセットデータＯの読み出し処理を行う際のリーク合計値Ｑｄによるオフセット分Ｏｑが、本画像データＤの読み出し処理を行う際のリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑとほとんど同じ値になる。
そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算することで、本画像データＤに含まれるリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑと、オフセットデータＯに含まれるリーク合計値Ｑｄによるオフセット分Ｏｑが相殺され、真の画像データＤ＊に段差が生じない状態とすることが可能となる。
なお、前述したように、上記の検出方法１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のリセット処理とを交互に行うように構成した場合（図１２参照）、リークデータｄleakの読み出し処理を行う分だけ、通常の各放射線検出素子７のリセット処理の場合（図１５参照）よりも、ある走査線５にオン電圧を印加してから次の走査線５にオン電圧を印加するまでの周期τが長周期になる。
このように構成した場合に、いま仮に、例えば、本画像データＤの読み出し処理後に、上記のように通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行わないように構成するだけでなく、さらに図１９に示したようなリークデータｄleakの読み出し処理および各放射線検出素子７のリセット処理をも行わないように構成し、本画像データＤの読み出し処理後にただちに電荷蓄積状態に移行するように構成する場合を考える。
この場合、本画像データＤの読み出し処理の際には、上記のように長周期のリセット処理を行った後、電荷蓄積状態を経て本画像データＤの読み出し処理が行われる。一方、オフセットデータＯの読み出し処理では、上記の長周期のリセット処理に比べて短周期で行われる本画像データＤを行った後、電荷蓄積状態を経てオフセットデータＯの読み出し処理が行われるようになる。そのため、各走査線５ごとに、前述した実効蓄積時間Ｔacが、本画像データＤの読み出し時とオフセットデータＯの読み出し時で異なる時間になる。
すると、上記の［原因１−１］で説明したように、本画像データＤに重畳される暗電荷によるオフセット分Ｏｄと、オフセットデータＯ中に含まれる暗電荷によるオフセット分とが異なる値になってしまい、本画像データＤからオフセットデータＯを減算しても、それらのオフセット分が相殺されなくなる。
そのため、上記の［構成２−１］のように構成する場合も、本画像データＤの読み出し処理の後、オフセットデータＯの読み出し処理を行う前に、図１９に示したように、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理を交互に少なくとも１フレーム分（すなわち各走査線５について少なくとも１回）行うように構成される。
このように構成すれば、本画像データＤの読み出し処理においても、オフセットデータＯの読み出し処理においても、いずれも、電荷蓄積状態の前に、リークデータｄleakの読み出し処理とともに長周期の各放射線検出素子７のリセット処理が行われる状態になり、各走査線５ごとに、前述した実効蓄積時間Ｔacを、本画像データＤの読み出し時とオフセットデータＯの読み出し時とで同じ時間にすることが可能となる。
［構成２−１における変形例］
なお、上記の［原因１−２］における前提となる現象、すなわち、放射線画像撮影装置１において、各放射線検出素子７のリセット処理が行われる際の各信号線６の電位Ｖが、リークデータｄleakの読み出し処理等が行われる際の各信号線６の電位Ｖとは異なる電位になるといった現象が生じない場合には、上記の［構成１における変形例］の場合と同じ理由で、［構成１における変形例］の場合と同じように構成を変形することが可能である。
すなわち、上記の［構成２−１］の下で、本画像データＤの読み出し処理後にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理を交互に行う代わりに、それと同じ周期τで各放射線検出素子７のリセット処理のみを行うように構成することが可能である。
また、本画像データＤの読み出し処理では、上記のように、各放射線検出素子７内に読み残し分が残存するが、上記の［構成２−１］ではリークデータ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のリセット処理で、また、上記の［変形例］では各放射線検出素子７のリセット処理で、それぞれ各放射線検出素子７内から読み残し分がほとんど除去される。
そのため、上記のように、リークデータｄleakの読み出し処理を伴わない通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行わないように構成しても、本画像データＤの読み残し分による悪影響は発生しないことが分かっている。
［構成２−２］
一方、前述した目的を達成するためのもう１つの構成としては、例えば、本画像データＤの読み出し処理の後、オフセットデータＯの読み出し処理（図１９参照）を行う前に、リークデータｄleakの読み出し処理を伴わない通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行った後、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のリセット処理を複数フレーム分（すなわち各走査線５について複数回）行うように構成することが可能である。
図２５に示したように、本画像データＤの読み出し処理後に、通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行うと、リーク合計値Ｑが非常に大きな値になり、その後、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理を交互に繰り返すうちに、次第に減衰していくように推移する。
そのため、本画像データＤの読み出し処理の後に通常の各放射線検出素子７のリセット処理（図１５参照）を行ってリーク合計値Ｑが大きな値になっても、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のリセット処理を複数フレーム分行えば、リーク合計値Ｑｄは、図２４に示した本画像データＤの読み出し処理の際のリーク合計値Ｑと同じように推移する状態に戻る。
そのため、上記の［構成２−２］のように構成すれば、各放射線検出素子７ごと（或いは各走査線５ごと）に、オフセットデータＯの読み出し処理を行う際のリーク合計値Ｑｄによるオフセット分Ｏｑが、本画像データＤの読み出し処理を行う際のリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑとほとんど同じ値になる。
そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算することで、本画像データＤに含まれるリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑと、オフセットデータＯに含まれるリーク合計値Ｑｄによるオフセット分Ｏｑが相殺され、真の画像データＤ＊に段差が生じない状態とすることが可能となる。
［構成２−２における変形例］
なお、この［構成２−２］においても、上記の［原因１−２］における前提となる現象が生じない場合には、上記の［構成１における変形例］や［構成２−１における変形例］の場合と同じ理由で、［構成１における変形例］等の場合と同じように構成を変形することが可能である。
すなわち、上記の［構成２−２］の下で、本画像データＤの読み出し処理後にリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理を交互に行う代わりに、それと同じ周期τで各放射線検出素子７のリセット処理のみを行うように構成することが可能である。
［検出方法２を採用した場合について］
ここまでは、放射線の照射開始の検出方法として上記の検出方法１を採用した場合について説明した。そして、放射線の照射開始の検出方法として、上記の検出方法２を採用した場合についても、上記の［構成１］や［構成２−１］、［構成２−２］、或いはそれらの変形例と全く同様に構成することが可能である。
そして、図示を省略するが、オフセットデータＯの読み出し処理においては、放射線の照射開始検出前の処理シーケンス（図１８参照）と同じ処理シーケンスを繰り返して行われるように構成される。
すなわち、例えば図１８に示したようにして本画像データＤの読み出し処理を終了した後、放射線の照射開始検出前に行わせた照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理と同じ周期τで画像データｄの読み出し処理を行い、電荷蓄積状態（図１８参照）と同じ時間だけ走査駆動手段１５から各走査線５にオフ電圧を印加した後、本画像データＤの読み出し処理と同じ周期で各放射線検出素子７からのオフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成される。
また、上記の［原因１−２］における前提となる現象、すなわち、放射線画像撮影装置１において、各放射線検出素子７のリセット処理が行われる際の各信号線６の電位Ｖが、画像データＤ、ｄの読み出し処理等が行われる際の各信号線６の電位Ｖとは異なる電位になるといった現象が生じない場合には、本画像データＤの読み出し処理後に画像データｄの読み出し処理を行う代わりに、同じ周期τ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。
以上のように構成すれば、放射線の照射開始の検出方法として上記の検出方法２を採用した場合でも、真の画像データＤ＊に段差が生じることを的確に防止することが可能となる。
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、上記の検出方法１や検出方法２を採用して、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄを読み出し、それに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出するため、放射線画像撮影装置１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となる。
また、本画像データＤ中に含まれる暗電荷によるオフセット分Ｏｄやリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑと、オフセットデータＯ中に含まれる暗電荷によるオフセット分Ｏｄやリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑとを、各放射線検出素子７ごとに、それぞれ同じ値とすることが可能となる。
そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算することにより、暗電荷によるオフセット分Ｏｄ同士やリーク合計値Ｑによるオフセット分Ｏｑ同士がそれぞれ的確に相殺されるようになり、本画像データＤに重畳されているオフセット分とオフセットデータＯとが的確に相殺される。
そのため、本画像データＤからオフセットデータＯを減算することにより各放射線検出素子７ごとに算出される真の画像データＤ＊に段差（図２８参照）が生じることを的確に防止することが可能となる。そして、放射線画像撮影装置１で撮影した放射線画像を医療における診断用等に用いるような場合に、放射線画像中にスジが現れたり、スジと患者の病変部とが放射線画像上で重なって病変部を見落とす等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、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
８ ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５ 走査駆動手段
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
Ｄ 本画像としての画像データ
ｄ 照射開始検出用の画像データ
ｄleak リークデータ
ｄleak_th 閾値
ｄth 閾値
Ｏ オフセットデータ
Ｐ 検出部
ｑ 電荷
ｒ 小領域
τ 周期

Claims (10)

  1. 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を備える検出部と、
    前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
    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、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各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、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせ、
    読み出した前記リークデータが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と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行した後、前記各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とともに、
    前記画像データの読み出し処理後、放射線の照射開始検出前に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で前記リークデータの読み出し処理と前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせ、前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加した後、前記画像データの読み出し処理と同じ周期で前記各放射線検出素子からのオフセットデータの読み出し処理を行わせることを特徴とする放射線画像撮影装置。
  2. 前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後、前記リークデータの読み出し処理を伴わない前記各放射線検出素子のリセット処理を行わずに、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記各走査線について少なくとも１回行わせるようにして前記リークデータの読み出し処理と前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせる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。
  3. 前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後に、前記リークデータの読み出し処理を伴わない前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記各走査線について複数回行わせるようにして前記リークデータの読み出し処理と前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせる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。
  4. 前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後、
    放射線の照射開始検出前に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で前記リークデータの読み出し処理と前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせる代わりに、
    前記リークデータの読み出し処理を伴わない前記各放射線検出素子のリセット処理を行わずに、放射線の照射開始検出前に前記リークデータの読み出し処理と交互に行った前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で前記各放射線検出素子のリセット処理のみを前記各走査線について少なくとも１回行わせる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。
  5. 前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後、
    放射線の照射開始検出前に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で前記リークデータの読み出し処理と前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に行わせる代わりに、
    前記リークデータの読み出し処理を伴わない前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、放射線の照射開始検出前に前記リークデータの読み出し処理と交互に行った前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で前記各放射線検出素子のリセット処理のみを前記各走査線について複数回行わせる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。
  6. 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を備える検出部と、
    前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
    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、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の前記画像データの読み出し処理を行わせ、
    読み出した前記画像データが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と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行した後、前記各放射線検出素子からの本画像としての前記画像データの読み出し処理を行わせるとともに、
    前記本画像としての画像データの読み出し処理後、放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を行わせ、前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加した後、前記本画像としての画像データの読み出し処理と同じ周期で前記各放射線検出素子からのオフセットデータの読み出し処理を行わせることを特徴とする放射線画像撮影装置。
  7. 前記制御手段は、前記本画像としての画像データの読み出し処理後、前記各放射線検出素子のリセット処理を行わずに、放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を前記各走査線について少なくとも１回行わせることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
  8. 前記制御手段は、前記本画像としての画像データの読み出し処理後に、前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を前記各走査線について複数回行わせることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
  9. 前記制御手段は、前記本画像としての画像データの読み出し処理後、
    放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を行わせる代わりに、
    放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記各放射線検出素子のリセット処理を前記各走査線について少なくとも１回行わせることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
  10. 前記制御手段は、前記本画像としての画像データの読み出し処理後、
    放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を行わせる代わりに、
    前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、さらに、放射線の照射開始検出前に行わせた前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理と同じ周期で前記各放射線検出素子のリセット処理を前記各走査線について複数回行わせることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
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