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WO2017183264A1 - 放射線撮像装置、放射線撮像システム、及び、放射線撮像装置の制御方法 - Google Patents

放射線撮像装置、放射線撮像システム、及び、放射線撮像装置の制御方法 Download PDF

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WO2017183264A1
WO2017183264A1 PCT/JP2017/004864 JP2017004864W WO2017183264A1 WO 2017183264 A1 WO2017183264 A1 WO 2017183264A1 JP 2017004864 W JP2017004864 W JP 2017004864W WO 2017183264 A1 WO2017183264 A1 WO 2017183264A1
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WO
WIPO (PCT)
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radiation
reading
signal
imaging apparatus
reset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/004864
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
恵梨子 佐藤
八木　朋之
竹田　慎市
英之 岡田
拓哉 笠
竹中　克郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of WO2017183264A1 publication Critical patent/WO2017183264A1/ja
Priority to US16/150,523 priority patent/US10716522B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4266—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of detector units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4233—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using matrix detectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
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    • A61B6/542—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
    • G01T7/02—Collecting means for receiving or storing samples to be investigated and possibly directly transporting the samples to the measuring arrangement; particularly for investigating radioactive fluids
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/53—Control of the integration time
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    • H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
    • H04N25/707—Pixels for event detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32—Transforming X-rays
    • H04N5/321—Transforming X-rays with video transmission of fluoroscopic images
    • H04N5/325—Image enhancement, e.g. by subtraction techniques using polyenergetic X-rays

Definitions

  • the present invention relates to a radiation imaging apparatus, a radiation imaging system, and a method for controlling the radiation imaging apparatus.
  • Radiation imaging devices including a planar detector (FPD) in which pixels in which a conversion element that converts radiation into electric charge and a switching element such as a thin film transistor (TFT) are combined are arranged in an array are widely used.
  • FPD planar detector
  • TFT thin film transistor
  • an automatic exposure control (AEC) function is known.
  • the AEC function detects the dose of radiation incident on the radiation imaging apparatus during radiation irradiation.
  • a switch element of a pixel selected to detect an irradiation amount from a plurality of pixels is turned on (conducted) from the start of radiation irradiation, and a cumulative value of signals output from the pixel is set.
  • a radiation imaging apparatus that stops the irradiation of radiation when the set threshold is exceeded.
  • a reset operation for repeatedly resetting each pixel at a predetermined cycle in order to remove charges generated by dark current in each pixel arranged in the radiation imaging apparatus before capturing a radiation image Is done.
  • all the pixels are sequentially reset for each row.
  • the operation immediately shifts to the reading operation according to the radiation irradiation command, in the pixel for detecting the selected irradiation amount, from the last reset until the reading of the first signal for detecting the irradiation amount. Time may vary.
  • the read charge amount varies due to the variation in the charge amount due to the dark current, which may reduce the accuracy of the detected radiation dose.
  • An object of the present invention is to provide a technique for more accurately detecting the dose of radiation incident on a radiation imaging apparatus.
  • a radiation imaging apparatus is a radiation imaging apparatus having an imaging unit that captures a radiation image, and the imaging unit includes a detection element that detects radiation, and the radiation imaging apparatus Includes a processing unit that performs a first reset operation for resetting the detection element in accordance with an exposure request from the user, and detects a radiation dose based on a signal from the detection element after the first reset operation. It is characterized by that.
  • the above means provides a technique for more accurately detecting the dose of radiation incident on the radiation imaging apparatus.
  • FIG. 2 is a timing diagram illustrating a driving method of the radiation imaging system of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a timing diagram illustrating a driving method of the radiation imaging system of FIG. 1.
  • the radiation in the present invention includes a beam having energy of the same degree or more, such as X-rays, ⁇ -rays, ⁇ -rays, etc., which are beams formed by particles (including photons) emitted by radiation decay, such as X It can also include rays, particle rays, and cosmic rays.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a radiation imaging system 200 using a radiation imaging apparatus 210 according to an embodiment of the present invention.
  • the radiation imaging system 200 is configured to electrically capture an optical image formed by radiation and obtain an electrical radiation image (ie, radiation image data).
  • the radiation imaging system 200 includes a radiation imaging apparatus 210, an irradiation control unit 220, a radiation source 230, and a computer 240.
  • the radiation source 230 irradiates radiation according to the irradiation command from the irradiation control unit 220.
  • the radiation emitted from the radiation source 230 passes through the subject (not shown) and is applied to the radiation imaging apparatus 210. Further, the radiation source 230 stops the radiation irradiation in accordance with the irradiation stop command from the irradiation control unit 220.
  • the radiation imaging apparatus 210 includes an imaging unit 212 for capturing a radiation image and a processing unit 214 for detecting the amount of incident radiation.
  • the imaging unit 212 includes a pixel array in which a plurality of pixels for capturing a radiation image and a detection element for detecting the radiation dose are arranged.
  • the processing unit 214 detects the amount of incident radiation based on the signal output from the imaging unit 212 and outputs an irradiation stop signal for stopping the irradiation of radiation from the radiation source 230.
  • the irradiation stop signal is supplied to the irradiation control unit 220, and the irradiation control unit 220 sends an irradiation stop command to the radiation source 230 in accordance with the irradiation stop signal.
  • the processing unit 214 controls the operation of the imaging unit 212.
  • the processing unit 214 may be configured by a PLD (Programmable Logic Device) such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), for example.
  • the processing unit 214 may be configured by an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or a general-purpose computer in which a program is incorporated. Further, the processing unit 214 may be configured by a combination of all or a part of these. Control of the operation of the imaging unit 212 is not limited to being performed by the processing unit 214, and a control unit for controlling the operation of the imaging unit 212 may be provided separately from the processing unit. In this case, a separately arranged control unit may be configured by a PLD such as an FPGA or an ASIC.
  • the computer 240 controls the radiation imaging apparatus 210 and the irradiation control unit 220. Further, the computer 240 receives the radiation image data output from the radiation imaging apparatus 210 and processes the radiation image data.
  • the irradiation control unit 220 includes an exposure switch. When the exposure switch is turned on by the user, the irradiation control unit 220 sends an irradiation command to the radiation source 230 and sends a start notification indicating the start of radiation irradiation to the computer 240. .
  • the computer 240 that has received the start notification notifies the processing unit 214 of the radiation imaging apparatus 210 of the start of radiation irradiation in response to the start notification.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the imaging unit 212 of the radiation imaging apparatus 210.
  • the imaging unit 212 includes a pixel array 112 including a plurality of pixels PIX for capturing a radiographic image.
  • the imaging unit 212 includes a drive circuit (row selection circuit) 114 for driving the pixel array 112 and a reading unit 113 for detecting a signal from the pixel PIX.
  • the imaging unit 212 has a gate line G for transmitting the driving signal from the driving circuit 114 in each pixel PIX and a column signal line Sig for transmitting a signal output from each pixel PIX to the reading unit 113. including.
  • a gate line G for transmitting the driving signal from the driving circuit 114 in each pixel PIX
  • Sig column signal line
  • pixels PIX of 3 rows ⁇ 3 columns are arranged in the pixel array 112, but actually, more pixels PIX can be arranged in the pixel array 112.
  • a 17 inch pixel array 112 may have approximately 3000 rows by approximately 3000 columns of pixels PIX.
  • Each pixel PIX includes a conversion element C that detects radiation, and a switch SW that connects the conversion element C and the column signal line Sig.
  • the conversion element C outputs an electrical signal (charge) corresponding to the amount of radiation incident on the conversion element C to the column signal line Sig via the switch SW.
  • the conversion element C may be configured as a direct type that directly converts radiation into an electrical signal, or may be configured as an indirect type that detects the converted light after converting the radiation into light.
  • a scintillator for converting radiation into light can be shared by the plurality of pixels PIX.
  • the switch SW can be composed of, for example, a transistor such as a thin film transistor (TFT) having a control terminal (gate) and two main terminals (source and drain).
  • TFT thin film transistor
  • the conversion element C has two main electrodes, one main electrode of the conversion element C is connected to one main terminal of the two main terminals of the switch SW, and the other main electrode of the conversion element C is
  • the bias power supply 103 is connected via a common bias line Bs.
  • the bias power supply 103 supplies the bias voltage Vs to each conversion element C.
  • the pixel PIX in the first row has the control terminal of the switch SW connected to the gate line G1
  • the pixel PIX in the second row has the control terminal of the switch SW connected to the gate line G2
  • the pixel PIX in the third row A control terminal of the switch SW is connected to the gate line G3.
  • Drive signals Vg1, Vg2, and Vg3 are supplied to the gate lines G1, G2, and G3 by the drive circuit 114, respectively.
  • the main terminal not connected to the conversion element C is connected to the column signal line Sig1 in the first column.
  • a main terminal not connected to the conversion element C among the switches SW of the pixels PIX in the second column is connected to the column signal line Sig2 in the second column.
  • a main terminal not connected to the conversion element C among the switches SW of the pixels PIX in the third column is connected to the column signal line Sig3 in the third column.
  • Each column signal line Sig has a capacitance CC.
  • the reading unit 113 includes a plurality of column amplification units CA so that one column amplification unit CA corresponds to one column signal line Sig.
  • Each column amplifier CA may include an integrating amplifier 105, a variable amplifier 104, a sample hold circuit 107, and a buffer circuit 106.
  • the integrating amplifier 105 amplifies the signal appearing on the corresponding column signal line Sig.
  • the integrating amplifier 105 can include an operational amplifier, an integrating capacitor connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, and a reset switch.
  • a reference potential Vref is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier.
  • the integration capacitor is reset by turning on the reset switch, and the potential of the column signal line Sig is reset to the reference potential Vref.
  • the reset switch can be controlled by a reset pulse supplied from the processing unit 214.
  • the variable amplifier 104 amplifies the signal with the amplification factor set by the integrating amplifier 105.
  • the sample hold circuit 107 samples and holds the signal output from the variable amplifier 104.
  • the sample hold circuit 107 can be configured by a sampling switch and a sampling capacitor, for example.
  • the buffer circuit 106 buffers the signal output from the sample hold circuit 107 (impedance conversion) and outputs the result.
  • the sampling switch can be controlled by a sampling pulse supplied from the processing unit 214.
  • the reading unit 113 includes a multiplexer 108 that selects and outputs signals from a plurality of column amplification units CA provided corresponding to the plurality of column signal lines Sig in a predetermined order.
  • the multiplexer 108 includes, for example, a shift register.
  • the shift register performs a shift operation according to the clock signal supplied from the processing unit 214.
  • One signal is selected from the plurality of column amplifiers CA by the shift register.
  • the reading unit 113 includes a buffer 109 that buffers (impedance conversion) the signal output from the multiplexer 108, and an AD converter 110 that converts an analog signal output from the buffer 109 into a digital signal. sell.
  • the output of the AD converter 110 that is, radiation image data is supplied to the computer 240.
  • FIG. 3 shows an example of a cross-sectional structure of the pixel PIX including the indirect detection element C.
  • the pixel PIX is formed on an insulating substrate 310 such as a glass substrate. Further, for example, a metal or semiconductor substrate may be used as the substrate 310, and the pixel PIX may be formed on the substrate via an insulating layer.
  • the pixel PIX includes a conductive layer 311, an insulating layer 312, a semiconductor layer 313, an impurity semiconductor layer 314, and a conductive layer 315 over a substrate 310.
  • the conductive layer 311 forms a gate of a transistor (for example, TFT) that forms the switch SW.
  • TFT transistor
  • the insulating layer 312 is disposed so as to cover the conductive layer 311, and the semiconductor layer 313 is disposed on a portion of the conductive layer 311 that constitutes the gate with the insulating layer 312 interposed therebetween.
  • the impurity semiconductor layer 314 is disposed on the semiconductor layer 313 so as to constitute two main terminals (source and drain) of the transistor constituting the switch SW.
  • the conductive layer 315 constitutes a wiring pattern connected to each of two main terminals (source and drain) of the transistor constituting the switch SW. Part of the conductive layer 315 constitutes the column signal line Sig, and the other part constitutes a wiring pattern for connecting the conversion element C and the switch SW.
  • the pixel PIX further includes an interlayer insulating film 316 that covers the insulating layer 312 and the conductive layer 315, and the interlayer insulating film 316 is provided with a contact plug 317 for connecting to the switch SW through the conductive layer 315.
  • the conversion element C is disposed on the interlayer insulating film 316.
  • the conversion element C is configured as an indirect conversion element including a scintillator 325 that converts radiation into light.
  • the conversion element C includes a conductive layer 318, an insulating layer 319, a semiconductor layer 320, an impurity semiconductor layer 321, a conductive layer 322, a protective layer 323, an adhesive layer 324, and a scintillator 325 stacked on the interlayer insulating film 316.
  • the conductive layer 318 and the conductive layer 322 constitute a lower electrode and an upper electrode of the photoelectric conversion element that constitutes the conversion element C, respectively.
  • the conductive layer 322 is made of, for example, a transparent material.
  • the conductive layer 318, the insulating layer 319, the semiconductor layer 320, the impurity semiconductor layer 321 and the conductive layer 322 constitute a MIS type sensor as a photoelectric conversion element.
  • the conversion element C is not limited to the MIS type, and may be, for example, a pn type or pin type photodiode.
  • the impurity semiconductor layer 321 is formed of, for example, an n-type impurity semiconductor.
  • the scintillator 325 is formed of, for example, a gadolinium-based material such as gadolinium oxysulfide (GOS) or a material such as cesium iodide (CsI).
  • the conversion element C may be configured as a direct conversion element that directly converts incident radiation into an electric signal (charge).
  • Examples of the direct conversion element C include amorphous selenium (a-Se), gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), lead iodide (PbI), mercury iodide (HgI), cadmium telluride ( Examples of the conversion element include CdTe) and cadmium zinc telluride (CdZnTe). In this case, the scintillator 325 may not be arranged.
  • each of the column signal lines Sig overlaps a part of each pixel PIX in an orthogonal projection with respect to the surface on which the pixel array 112 is formed.
  • Such a configuration is advantageous in that the area of the conversion element C of the pixel PIX is large, but it is disadvantageous in that the capacitive coupling between the column signal line Sig and the conversion element C increases.
  • the column signal line is coupled by capacitive coupling between the column signal line Sig and the conversion element C.
  • the potential of Sig also changes.
  • the overlap between the pixel PIX and the column signal line Sig may be appropriately designed in accordance with specifications required for the radiation imaging apparatus 210.
  • the operation of the radiation imaging system 200 is controlled by the computer 240.
  • the operation of the radiation imaging apparatus 210 is controlled by the processing unit 214 under the control of the computer 240.
  • FIG. 4 is a simple equivalent circuit diagram of the pixel array 112.
  • the pixel array 112 includes 3 rows ⁇ 7 columns of pixels PIX.
  • the pixels PIX connected to the gate lines GA, GB, and GC are used as detection elements 121, 122, and 123 for detecting the amount of incident radiation.
  • the detection elements 121, 122, and 123 have the same structure as that of the other pixels PIX, and can form signals that constitute radiation image data.
  • the amount of incident radiation can be detected and used for, for example, automatic exposure control (AEC) calculations.
  • detection elements are set every other row in the pixels PIX of 3 rows ⁇ 7 columns, but actually, for example, at a position where the lung field can be covered in accordance with the imaging of the chest.
  • the detection elements may be set to about one row in several hundred rows. Further, there may be only one detection element or a plurality of detection elements as shown in FIG.
  • the detection element uses a pixel PIX selected from a plurality of pixels PIX. However, a dedicated detection element different from the pixel PIX may be used to detect the radiation dose.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a driving method of a comparative example for the present embodiment of the radiation imaging apparatus 210 and the radiation imaging system 200.
  • the radiation imaging apparatus may capture the still image by performing the imaging operation of step S400 for imaging once, or may capture the moving image by repeatedly performing step S400 a plurality of times.
  • one imaging operation of step S400 will be described.
  • the imaging preparation can include, for example, setting of an imaging region, setting of radiation irradiation conditions, setting of a region of interest for performing automatic exposure control (AEC), exposure information, and the like. These can be set by the user via the input device of the computer 240, for example.
  • the setting of the exposure information may be a setting of a target exposure amount in one region of interest.
  • the exposure information may be set to the maximum value or the average value of the exposure amounts of the plurality of regions of interest.
  • the exposure information setting may be a difference or a ratio between the maximum value and the minimum value of the exposure amount of each of the plurality of regions of interest.
  • the setting of exposure information may be determined by the imaging region or radiation irradiation conditions (irradiation energy).
  • the processing unit 214 determines a radiation dose threshold value for determining the timing at which the radiation source 230 should stop the radiation emission.
  • step S412 the processing unit 214 repeatedly resets the imaging unit 212 until radiation irradiation from the radiation source 230 to the radiation imaging apparatus 210 is started through the subject. Specifically, the processing unit 214 causes the driving circuit 114 and the reading unit 113 of the imaging unit 212 to perform a reset operation that repeatedly resets each pixel PIX.
  • step S414 it is determined whether an exposure request is input from the user. If it is determined that radiation irradiation is started by the input of the exposure request, the reset operation is terminated and the process proceeds to step S417. If it is determined that no irradiation request has been input and radiation has not started, the process returns to step S412.
  • the drive circuit 114 sequentially drives the drive signal Vg supplied to the gate lines G1, GA, G2, GB, G3, GC, and G4 of the pixel array 112 to the active level, Remove accumulated dark charge.
  • an active level reset pulse is supplied to the reset switch of the integrating amplifier 105, and the column signal line Sig is reset to the reference potential.
  • the dark charge refers to a charge caused by, for example, a dark current that is generated even though no radiation is incident on the conversion element C.
  • the processing unit 214 can recognize the start of radiation emission from the radiation source 230 based on the start notification supplied from the irradiation control unit 220 via the computer 240.
  • a detection circuit that detects a current flowing through the bias line Bs, the column signal line Sig, or the like of the pixel array 112 when radiation irradiation starts may be provided.
  • the processing unit 214 can recognize the start of radiation emission from the radiation source 230 based on the output of the detection circuit. When the start of radiation emission from the radiation source 230 is recognized, the imaging operation proceeds from step S417 to step S418.
  • the reading unit 113 causes the switches SW of the detection elements 121 to 123 for detecting the radiation dose among the plurality of pixels PIX constituting the pixel array 112 to be conducted in units of rows.
  • the drive circuit 114 sequentially drives the drive signals VgA to VgC supplied to the gate lines GA to GC of the pixel array 112 to the active level.
  • the switches SW of the detection elements 121 to 123 are sequentially turned on and turned on. As a result, the electric charge accumulated in the conversion element C by the irradiation of radiation is read out to the reading unit 113 via the column signal line Sig.
  • the order in which the switch SW is turned on may be performed in order from the detection element set at the end of the radiation detection panel, for example, in accordance with the region of interest.
  • the drive signals VgA, VgB, and VgC are set to the active level in the order of the gate lines GA ⁇ GB ⁇ GC, and the readout operation for detecting the radiation dose that is repeatedly read out in the order of the detection elements 121, 122, and 123 Do.
  • step S420 if the cumulative value of the radiation dose detected from each of the detection elements 121 to 123 is smaller than the radiation dose threshold set in advance according to the exposure information setting, step S418 is repeated.
  • step S420 when the cumulative value of the radiation dose exceeds the radiation dose threshold set in advance according to the exposure information setting, the process proceeds to step S422, in which the processing unit 214 is configured to stop radiation exposure. An irradiation stop signal is output. The irradiation stop signal is supplied to the irradiation control unit 220, and the irradiation control unit 220 sends an irradiation stop command to the radiation source 230 in accordance with the irradiation stop signal.
  • the processing unit 214 reads out the charges generated by the radiation irradiation from the respective pixels PIX in order to generate the radiation image data.
  • FIG. 6 is a timing chart showing a driving method of a comparative example with respect to the driving method of the radiation imaging apparatus 210.
  • the drive signal Vg applied to the gate line G in each drive state from step S412 to step S424, and charge information that is the amount of charge read from the detection elements 121 to 123 are shown.
  • FIG. 6 shows a cumulative value of the dose of incident radiation acquired from the charge information of the detection element 121 among the detection elements 121 to 123.
  • the switch SW of each pixel PIX is turned on and turned on.
  • the pixel PIX and the detection elements 121 to 123 included in the imaging unit 212 perform a reset operation that repeats reset sequentially for each row.
  • the driving for exposure control here refers to a reading operation for detecting the irradiation dose of radiation that is repeatedly read out in units of rows by the detection elements 121 to 123 for automatic exposure control (AEC).
  • the drive signals VgA, VgB, and VgC sequentially become HI levels as in the period T2, so that the switches SW of the detection elements 121 to 123 are in a conductive state. (ON state).
  • the reading unit 113 is driven to obtain charge information A to C.
  • the charge information includes signal components La to Lc converted from radiation to light and generated by the conversion element C, and dark charge components Da to Dc and Da of the conversion element C that are not necessary for calculating the irradiation amount of the incident radiation. Includes ' ⁇ Dc'.
  • the amount of the dark charge component Da read in the period T2a and the amount of the dark charge component Da 'read in the period T2b are different from each other.
  • the time from when each of all the pixels PIX and the detection elements 121 to 123 starts resetting once until the next resetting starts is time T11.
  • the time from the start of reading in each of the detection elements 121 to 123 to the start of the next reading is defined as time T12.
  • the period T2 only the row in which the selected detection elements 121 to 123 are arranged is driven at high speed, so that time T11 ⁇ time T12.
  • the dark charge component amounts Da to Dc are different from each other, for example, when a different detection element is selected from the detection elements 121 to 123 every time a radiographic image is captured, irradiation of the actually irradiated radiation is performed.
  • the amount may vary.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a driving method of the radiation imaging apparatus 210 and the radiation imaging system 200
  • FIG. 8 is a timing chart thereof.
  • steps S412 to S414 are the same as those in FIG.
  • the process proceeds to step S416 before step S417 for starting radiation irradiation.
  • step S416 a reset operation is performed to reset the detection elements 121 to 123 connected to the gate lines GA to GC in accordance with the exposure request in the period T3.
  • the reset operation is controlled so that all the detection elements 121 to 123 are reset once or more.
  • the pixels PIX other than the detection elements 121 to 123 are not reset, and the charge generated by the incidence of radiation can be accumulated.
  • the readout operation for detecting the incident dose the readout of the dark charge component used for the correction of the charge information is performed during the period from the exposure request to the irradiation of the radiation. You may go.
  • the irradiation control unit 220 may supply an irradiation command to the radiation source 230 after reading out the dark charge component.
  • the reset operation of the detection elements 121 to 123 is performed in the period T3, and the read operation for reading the dark charge component is performed in the period T4.
  • the processing unit 214 proceeds to step S418 for performing the read operation for reading the radiation dose incident from the detection elements 121 to 123.
  • the irradiation control unit 220 supplies an irradiation command to the radiation source 230 in response to the start of step S418 for detecting the radiation dose, and the radiation imaging apparatus 210 is irradiated with the radiation.
  • a time T13 from the start of reset to the start of readout of the dark charge component and the first readout for detecting the irradiation amount from the start of readout of the dark charge component are started. It is preferable that the time T14 to be the same is the same time. Further, these times T13 and T14, and in each of the detection elements 121 to 123, a time T15 from the start of reading one signal to the start of the next reading in the reading operation of reading the dose of incident radiation, Should be the same time.
  • the time required for the reset operation for resetting all the pixels of the detection elements 121 to 123 once and the time for reading the signals from all the pixels of the detection elements 121 to 123 once may be the same.
  • the times T13, 14, and 15 are times T11 that are periods for resetting all the pixels PIX and the detection elements 121 to 123, respectively, in order to drive only the row where the selected detection elements 121 to 123 are arranged at high speed.
  • Detected pixels are reset before detecting the radiation dose from the detecting elements 121-123.
  • the dark due to the time difference between the time T11 when it is necessary to reset all the pixels PIX and the detection elements 121 to 123 once and the time T13 that is necessary to reset the detection elements 121 to 123 once. It becomes possible to reduce the difference between the charge components. Thereby, it is possible to improve the accuracy of detecting the dose of incident radiation.
  • dark charge components for correcting the dark charge component amounts Da 'to Dc' superimposed when the dose information is acquired in the period T5 can be acquired.
  • the reset operation of the detection elements 121 to 123 when the reset operation of the detection elements 121 to 123 is repeated a plurality of times in the period T3 of step S416, it may be repeated at the time T13.
  • the reading of the dark charge component when the reading of the dark charge component is repeated a plurality of times in the period T4, the reading is repeatedly performed at the time T14, and the obtained dark charge component is averaged and used for data for correcting the dark charge component. Also good.
  • the detection elements 121 to 123 are reset once each from the exposure request from the user to the radiation irradiation, the length of the period T3 during which the reset operation is performed is equal to the time T13. Be the same.
  • the dark charge component is read once from each of the detection elements 121 to 123, the length of the period T4 during which the dark charge component read operation is performed is the same as the time T14.
  • step S418, the processing unit 214 calculates a cumulative value of the dose of incident radiation from the charge information that is a signal output from the detection elements 121 to 123.
  • a signal input to the processing unit 214 may include offset variation and gain variation in the pixel array 112 and the reading unit 113. Therefore, before the signals output from the detection elements 121 to 123 are integrated, offset correction and gain correction may be performed for each column signal line Sig. This enables exposure control with higher accuracy.
  • step S420 the processing unit 214 determines whether or not to stop radiation irradiation based on the detected cumulative value of radiation dose. Specifically, the processing unit 214 determines whether or not the cumulative value of the dose exceeds a preset threshold value, and when it is determined that the cumulative value exceeds the threshold value, the process proceeds to step S422. In step S422, the processing unit 214 outputs an irradiation stop signal for stopping radiation emission from the radiation source 230. In response to this irradiation stop signal, the irradiation control unit 220 sends a stop command to the radiation source 230, and the radiation source 230 stops radiation emission according to the stop command. Thereby, the exposure amount is appropriately controlled.
  • step S424 a reading operation for reading out an image signal for generating a radiation image from each pixel PIX arranged in the imaging unit 212 is performed.
  • the processing unit 214 causes the drive circuit 114 and the reading unit 113 to perform a reading operation.
  • the drive circuit 114 sequentially drives the drive signal Vg supplied to each gate line G of the pixel array 112 to the active level.
  • the reading unit 113 reads out the electric charge accumulated in the conversion element C through the plurality of column signal lines Sig, and outputs the electric charge as radiation image data to the computer 240 through the multiplexer 108, the buffer 109, and the AD converter 110.
  • step S424 for reading the image signal driving for correcting an offset component such as dark charge included in the image signal may be included.
  • an offset component such as dark charge included in the image signal
  • a reset operation for resetting each pixel PIX is performed. This reset operation may be performed for all the pixels PIX and the detection elements 121 to 123, and the time for resetting all the pixels PIX and the detection elements 121 to 123 may be the same as the time T11.
  • the offset component of the pixel PIX is accumulated during the period T8, and is read out from each pixel PIX during the period T9.
  • the image signal read in the period T7 includes a signal generated by irradiation with radiation and an offset component, whereas the data read in the period T9 includes only the offset component. For this reason, a signal for generating a radiation image is acquired based on both the signal obtained in the period T7 and the signal obtained in the period T9. Specifically, the correction is performed by subtracting the signal obtained in the period T9 from the signal obtained in the period T7.
  • the time from the start of the last reset of the reset operation of the pixel PIX and the detection elements 121 to 123 shown in the period T1 to the start of reading of the signal of the read operation for reading the image signal is defined as a time T16.
  • time T18 the time from the start of the last reset in the reset operation performed after the image signal read operation to the start of signal reading in the offset component read operation.
  • FIG. 9 shows a method for reducing the influence of the potential change of the column signal line Sig due to capacitive coupling between the column signal line Sig and the conversion element C when signals are read from the detection elements 121 to 123 in step S418. It explains using.
  • FIG. 9 is a timing chart showing a modification of the timing chart shown in FIG. Similar to the timing chart described with reference to FIG. 8, in accordance with the exposure request from the user, the reset operation of the detection elements 121 to 123 is performed in the period T3, and the read operation for reading the dark charge component is performed in the period T4.
  • the processing unit 214 transmits the signals output from the detection elements 121 to 123 to the reading unit 113.
  • a read operation for reading the noise component is performed.
  • the signal read by turning on the switch SW includes the dark charge component amount Da 'and the crosstalk component Cta in addition to the signal La effective for obtaining dose information generated by radiation.
  • the signal read by turning off the switch SW includes only Cta. In order to extract only the signal La, the amount Da ′ of the dark charge component read before irradiation with radiation and the crosstalk component Cta obtained when the switch SW is turned off from the signal read by turning on the switch SW are obtained. Subtract.
  • the dose information is acquired based on the signal obtained by the reading operation in the period T5, the signal due to the dark charge component obtained in the period T4, and the crosstalk component that is the noise component, so that the dose information of the radiation can be accurately obtained. It is possible to further improve the performance.
  • FIGS. 8 and 9 show a method of performing a reset operation of the detection elements 121 to 123 and a read operation for reading out data for correcting a dark charge component immediately before radiation irradiation.
  • the present invention is not limited to this, and data for correcting the dark charge components of the detection elements 121 to 123 may be acquired in advance. In this case, after performing the reset operation, data for correcting the dark charge component is acquired. Further, in this case, the time from the start of reset in the reset operation to the start of reading of data for correcting the dark charge component and the time T15 which is a period for detecting the dose of incident radiation are: Try to be at the same time.
  • the detection elements 121 to 123 for detecting the radiation dose are selected from the plurality of pixels PIX arranged in the pixel array 112 of the imaging unit 212 and used.
  • a dedicated detection element different from the pixel PIX may be used. Even when a dedicated detection element is used, a reset operation for repeatedly resetting each detection element can be performed before an exposure request is input from the user. While the plurality of detection elements are sequentially reset, even in the case where an exposure request is input in the middle of scanning, the operation in the period T3 in which all the detection elements are reset once or more according to the exposure request is performed. Do. After performing the reset operation in the period T3, the dose of incident radiation is detected.
  • a period T4 for reading out the dark charge component may be provided between the period T3 in which the reset operation is performed and the period T5 in which the radiation dose is detected. In the period T4, by detecting the dark charge component for correcting the dark charge component that is superimposed when the dose information is acquired in the period T5, the detected charge can improve the accuracy of the dose of the line. .
  • the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program
  • This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

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Abstract

放射線画像を撮像する撮像部を有する放射線撮像装置であって、撮像部は、放射線を検出する検出素子を含み、放射線撮像装置は、ユーザからの曝射要求に従って、検出素子をリセットする第１のリセット動作を行い、第１のリセット動作の後、検出素子からの信号に基づいて放射線の照射量を検出する処理部を備える。

Description

放射線撮像装置、放射線撮像システム、及び、放射線撮像装置の制御方法
　本発明は、放射線撮像装置、放射線撮像システム、及び、放射線撮像装置の制御方法に関する。
　放射線を電荷に変換する変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子とを組み合わせた画素がアレイ状に配された平面型の検出器（ＦＰＤ）を含む放射線撮像装置が広く利用されている。こうした放射線撮像装置において、自動露出制御（ＡＥＣ）機能が知られている。ＡＥＣ機能は、放射線の照射中、放射線撮像装置に入射する放射線の照射量の検出を行う。特許文献１には、複数の画素の中から照射量を検出するために選択した画素のスイッチ素子を放射線の照射開始からオン動作（導通）させ、この画素から出力される信号の累計値が設定された閾値を越えた場合、放射線の照射を停止する放射線撮像装置が示されている。
特開２０１０－７５５５６号公報
　従来の放射線撮像装置において、放射線画像の撮像前に、放射線撮像装置に配されたそれぞれの画素に暗電流によって発生する電荷を取り除くために、それぞれの画素を所定の周期で繰り返してリセットするリセット動作が行われる。リセット動作中は、すべての画素を順次、行ごとにリセットしていく。特許文献１に示されるように放射線の照射指令に従って直ちに読出動作に移行した場合、選択された照射量を検出する画素において、最後のリセットから照射量を検出するための最初の信号の読み出しまでの時間がばらつく可能性がある。リセットから読出動作までの時間がばらついた場合、暗電流に起因する電荷量がばらつくことによって読み出される電荷量がばらつくため、検出される放射線の照射量の精度が低下する可能性がある。
　本発明は、放射線撮像装置に入射する放射線の照射量をより正確に検出する技術を提供することを目的とする。
　上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線画像を撮像する撮像部を有する放射線撮像装置であって、撮像部は、放射線を検出する検出素子を含み、放射線撮像装置は、ユーザからの曝射要求に従って、検出素子をリセットする第１のリセット動作を行い、第１のリセット動作の後、検出素子からの信号に基づいて放射線の照射量を検出する処理部を備えることを特徴とする。
　上記手段によって、放射線撮像装置に入射する放射線の照射量をより正確に検出する技術が提供される。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の実施形態に係る放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を示す図。 図１の放射線撮像装置の検出部の構成例を示す図。 図１の放射線撮像装置の画素の断面図。 図１の放射線撮像装置の等価回路図。 図１の放射線撮像システムの比較例の駆動方法を示すフロー図。 図１の放射線撮像システムの比較例の駆動方法を示すタイミング図。 図１の放射線撮像システムの駆動方法を示すフロー図。 図１の放射線撮像システムの駆動方法を示すタイミング図。 図１の放射線撮像システムの駆動方法を示すタイミング図。
　以下、本発明に係る放射線撮像装置の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。
　図１～９を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置及び放射線撮像システムの構成及び動作について説明する。図１は、本発明の実施形態における放射線撮像装置２１０を用いた放射線撮像システム２００の構成例を示す図である。放射線撮像システム２００は、放射線によって形成される光学像を電気的に撮像し、電気的な放射線画像（すなわち、放射線画像データ）を得るように構成される。
　放射線撮像システム２００は、放射線撮像装置２１０、照射制御部２２０、放射線源２３０及びコンピュータ２４０を含む。放射線源２３０は、照射制御部２２０からの照射指令に従って放射線を照射する。放射線源２３０から放射された放射線は、被検体（不図示）を通り放射線撮像装置２１０に照射される。また、放射線源２３０は、照射制御部２２０からの照射停止指令に従って放射線の照射を停止する。
　放射線撮像装置２１０は、放射線画像を撮像するための撮像部２１２と、入射する放射線の照射量を検出するための処理部２１４とを含む。撮像部２１２は、放射線画像を撮像するための複数の画素と放射線の照射量を検出するための検出素子とが配された画素アレイを含む。処理部２１４は、撮像部２１２から出力される信号に基づいて、入射する放射線の照射量を検出し、放射線源２３０からの放射線の照射を停止させるための照射停止信号を出力する。照射停止信号は、照射制御部２２０に供給され、照射制御部２２０は照射停止信号に応じて、放射線源２３０に照射停止指令を送る。また、本実施形態において処理部２１４は、撮像部２１２の動作を制御する。処理部２１４は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）によって構成されてもよい。また、処理部２１４は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータによって構成されてもよい。また、処理部２１４は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されてもよい。また、撮像部２１２の動作の制御は処理部２１４で行うことに限られることはなく、撮像部２１２の動作を制御するための制御部を処理部とは別に配してもよい。また、この場合、別に配された制御部が、ＦＰＧＡなどのＰＬＤやＡＳＩＣなどによって構成されてもよい。
　コンピュータ２４０は、放射線撮像装置２１０及び照射制御部２２０の制御を行う。また、コンピュータ２４０は、放射線撮像装置２１０から出力される放射線画像データを受信し、放射線画像データの処理を行う。一例において、照射制御部２２０は、曝射スイッチを備え、ユーザによって曝射スイッチがオンされると、照射指令を放射線源２３０に送るほか、放射線の照射の開始を示す開始通知をコンピュータ２４０に送る。開始通知を受けたコンピュータ２４０は、開始通知に応じて、放射線の照射の開始を放射線撮像装置２１０の処理部２１４に通知する。
　図２に、放射線撮像装置２１０の撮像部２１２の構成例を示す。撮像部２１２は、放射線画像を撮像するための複数の画素ＰＩＸを含む画素アレイ１１２を備える。また、撮像部２１２は、画素アレイ１１２を駆動するための駆動回路（行選択回路）１１４及び画素ＰＩＸからの信号を検出するための読出部１１３を備える。また、撮像部２１２は、駆動回路１１４からの駆動信号をそれぞれの画素ＰＩＸで伝送するためのゲート線Ｇ及びそれぞれの画素ＰＩＸから出力される信号を読出部１１３に伝送するための列信号線Ｓｉｇを含む。図２において説明の簡単化のために画素アレイ１１２には、３行×３列の画素ＰＩＸが配されているが、実際には、より多くの画素ＰＩＸが画素アレイ１１２に配されうる。例えば、１７インチの画素アレイ１１２では、約３０００行×約３０００列の画素ＰＩＸを有しうる。
　それぞれの画素ＰＩＸは、放射線を検出する変換素子Ｃと、変換素子Ｃと列信号線Ｓｉｇとを接続するスイッチＳＷとを含む。変換素子Ｃは、変換素子Ｃに入射した放射線の量に応じた電気信号（電荷）を、スイッチＳＷを介して列信号線Ｓｉｇに出力する。変換素子Ｃは、放射線を直接に電気信号に変換する直接型として構成されてもよいし、放射線を光に変換した後に、変換された光を検出する間接型として構成されてもよい。変換素子Ｃが間接型の場合、放射線を光に変換するためのシンチレータが、複数の画素ＰＩＸによって共有されうる。
　スイッチＳＷは、例えば、制御端子（ゲート）と２つの主端子（ソース、ドレイン）とを有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのトランジスタで構成されうる。変換素子Ｃは、２つの主電極を有し、変換素子Ｃの一方の主電極は、スイッチＳＷの２つの主端子のうち一方の主端子に接続され、変換素子Ｃの他方の主電極は、共通のバイアス線Ｂｓを介してバイアス電源１０３に接続されている。バイアス電源１０３は、バイアス電圧Ｖｓを、それぞれの変換素子Ｃに供給する。第１行の画素ＰＩＸは、スイッチＳＷの制御端子がゲート線Ｇ１に接続され、第２行の画素ＰＩＸは、スイッチＳＷの制御端子がゲート線Ｇ２に接続され、第３行の画素ＰＩＸは、スイッチＳＷの制御端子がゲート線Ｇ３に接続される。ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３には、駆動回路１１４によってそれぞれ駆動信号Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３が供給される。
　第１列の画素ＰＩＸのスイッチＳＷの主端子のうち変換素子Ｃと接続しない主端子が第１列の列信号線Ｓｉｇ１に接続される。第２列の画素ＰＩＸのスイッチＳＷのうち変換素子Ｃと接続しない主端子が第２列の列信号線Ｓｉｇ２に接続される。第３列の画素ＰＩＸのスイッチＳＷのうち変換素子Ｃと接続しない主端子が第３列の列信号線Ｓｉｇ３に接続される。それぞれの列信号線Ｓｉｇは容量ＣＣを有する。
　読出部１１３は、１つの列信号線Ｓｉｇに１つの列増幅部ＣＡが対応するように、複数の列増幅部ＣＡを有する。それぞれの列増幅部ＣＡは、積分増幅器１０５、可変増幅器１０４、サンプルホールド回路１０７、バッファ回路１０６を含みうる。積分増幅器１０５は、それに対応する列信号線Ｓｉｇに現れた信号を増幅する。積分増幅器１０５は、演算増幅器と、演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に並列に接続された積分容量と、リセットスイッチと、を含みうる。演算増幅器の非反転入力端子には、基準電位Ｖｒｅｆが供給される。リセットスイッチをオン動作させることによって積分容量がリセットされるとともに、列信号線Ｓｉｇの電位が基準電位Ｖｒｅｆにリセットされる。リセットスイッチは、処理部２１４から供給されるリセットパルスによって制御されうる。
　可変増幅器１０４は、積分増幅器１０５によって設定された増幅率で信号を増幅する。サンプルホールド回路１０７は、可変増幅器１０４から出力された信号をサンプルホールドする。サンプルホールド回路１０７は、例えば、サンプリングスイッチとサンプリング容量とによって構成されうる。バッファ回路１０６は、サンプルホールド回路１０７から出力された信号をバッファリング（インピーダンス変換）して出力する。サンプリングスイッチは、処理部２１４から供給されるサンプリングパルスによって制御されうる。
　また、読出部１１３は、複数の列信号線Ｓｉｇのそれぞれに対応するように設けられた複数の列増幅部ＣＡからの信号を、所定の順序で選択して出力するマルチプレクサ１０８を含む。マルチプレクサ１０８は、例えば、シフトレジスタを含む。シフトレジスタは、処理部２１４から供給されるクロック信号に従ってシフト動作を行う。シフトレジスタによって複数の列増幅部ＣＡから１つの信号が選択される。また、読出部１１３は、マルチプレクサ１０８から出力される信号をバッファリング（インピーダンス変換）するバッファ１０９、および、バッファ１０９から出力される信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器１１０を含みうる。ＡＤ変換器１１０の出力、すなわち放射線画像データは、コンピュータ２４０に供給される。
　図３に、間接型の検出素子Ｃを備える画素ＰＩＸの断面構造の一例を示す。画素ＰＩＸは、ガラス基板など絶縁性の基板３１０の上に形成される。また例えば、基板３１０に金属や半導体の基板を用い、基板の上に絶縁層を介して画素ＰＩＸが形成されてもよい。画素ＰＩＸは、基板３１０の上に、導電層３１１、絶縁層３１２、半導体層３１３、不純物半導体層３１４及び導電層３１５を含む。導電層３１１は、スイッチＳＷを構成するトランジスタ（例えばＴＦＴ）のゲートを構成する。絶縁層３１２は、導電層３１１を覆うように配され、半導体層３１３は、絶縁層３１２を介して導電層３１１のうちゲートを構成する部分の上に配されている。不純物半導体層３１４は、スイッチＳＷを構成するトランジスタの２つの主端子（ソース、ドレイン）を構成するように半導体層３１３の上に配置される。導電層３１５は、スイッチＳＷを構成するトランジスタの２つの主端子（ソース、ドレイン）にそれぞれ接続された配線パターンを構成する。導電層３１５の一部は、列信号線Ｓｉｇを構成し、他の一部は、変換素子ＣとスイッチＳＷとを接続するための配線パターンを構成する。
　画素ＰＩＸは、更に、絶縁層３１２および導電層３１５を覆う層間絶縁膜３１６を含み、層間絶縁膜３１６には、導電層３１５を介してスイッチＳＷと接続するためのコンタクトプラグ３１７が設けられる。画素ＰＩＸには、層間絶縁膜３１６の上に変換素子Ｃが配される。図３には、変換素子Ｃは、放射線を光に変換するシンチレータ３２５を含む間接型の変換素子として構成される。変換素子Ｃは、層間絶縁膜３１６の上に積層された導電層３１８、絶縁層３１９、半導体層３２０、不純物半導体層３２１、導電層３２２、保護層３２３、接着層３２４及びシンチレータ３２５を含む。
　導電層３１８、導電層３２２は、それぞれ、変換素子Ｃを構成する光電変換素子の下部電極、上部電極を構成する。導電層３２２は、例えば、透明材料で構成される。導電層３１８、絶縁層３１９、半導体層３２０、不純物半導体層３２１、導電層３２２は、光電変換素子としてＭＩＳ型センサを構成する。また、変換素子Ｃは、ＭＩＳ型に限定されず、例えば、ｐｎ型やｐｉｎ型のフォトダイオードでもよい。不純物半導体層３２１は、例えば、ｎ型の不純物半導体で形成される。シンチレータ３２５は、例えば、酸硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）などのガドリニウム系の材料や、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）などの材料によって形成される。
　また、変換素子Ｃは、入射した放射線を直接に電気信号（電荷）に変換する直接型の変換素子として構成されてもよい。直接型の変換素子Ｃとして、例えば、アモルファスセレン（ａ－Ｓｅ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ヨウ化鉛（ＰｂＩ）、ヨウ化水銀（ＨｇＩ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）などを主材料とする変換素子を挙げることができる。この場合、シンチレータ３２５は、配されなくてもよい。
　図３に示される構成では、画素アレイ１１２が形成された面に対する正射影において、列信号線Ｓｉｇのそれぞれが、それぞれの画素ＰＩＸの一部と重なっている。このような構成は、画素ＰＩＸの変換素子Ｃの面積を大きく点で有利であるが、一方で、列信号線Ｓｉｇと変換素子Ｃとの間の容量結合が大きくなるという点で不利である。変換素子Ｃに放射線が入射し、変換素子Ｃに電荷が蓄積されて下部電極としての導電層３１８の電位が変化したとき、列信号線Ｓｉｇと変換素子Ｃとの間の容量結合によって列信号線Ｓｉｇの電位も変化する。画素ＰＩＸと列信号線Ｓｉｇとの重なりは、放射線撮像装置２１０に要求される仕様に合わせて、適宜設計を行えばよい。
　次に、図４～９を参照しながら放射線撮像装置２１０及び放射線撮像システム２００の動作を説明する。放射線撮像システム２００の動作は、コンピュータ２４０によって制御される。放射線撮像装置２１０の動作は、コンピュータ２４０による制御の下で、処理部２１４によって制御される。
　図４は、画素アレイ１１２の簡易的な等価回路図である。図４に示す構成において、画素アレイ１１２は、３行×７列の画素ＰＩＸを含む。本実施形態において、複数の画素ＰＩＸのうちゲート線ＧＡ、ＧＢ、ＧＣのそれぞれに接続された画素ＰＩＸを、入射する放射線の照射量を検出するための検出素子１２１、１２２、１２３として用いる。本実施形態において、検出素子１２１、１２２、１２３は他の画素ＰＩＸと同様の構造を有し、放射線画像データを構成する信号を形成しうる。また、検出素子１２１、１２２、１２３から放射線の照射中においても信号を読み出すことによって、入射する放射線の照射量を検出し、例えば自動露出制御（ＡＥＣ）の演算に用いることができる。図４に示す構成において、３行×７列の画素ＰＩＸのうち、１行おきに検出素子が設定されるが、実際には、例えば胸部の撮影に合わせ、肺野がカバーできるような位置に数百行に１行程度、検出素子が設定されてもよい。また、検出素子は１つだけであってもよいし、図４に示すように複数あってもよい。また、本実施形態において、検出素子は、複数の画素ＰＩＸから選択された画素ＰＩＸを用いるが、放射線の照射量を検出するために画素ＰＩＸとは異なる専用の検出素子を用いてもよい。
　図５は、放射線撮像装置２１０及び放射線撮像システム２００の本実施形態に対する比較例の駆動方法を示すフロー図である。放射線撮像装置は、撮像を行うステップＳ４００の撮像動作を１回、行って静止画を撮像してもよいし、ステップＳ４００を複数回、繰り返し行うことによって動画を撮像してもよい。ここでは、ステップＳ４００の１回の撮像動作について説明する。
　まず、ステップＳ４１０において、撮像準備がなされる。撮像準備は、例えば、撮像部位の設定、放射線の照射条件の設定、自動露出制御（ＡＥＣ）を行うための関心領域や露出情報の設定などを含みうる。これらは、例えば、コンピュータ２４０の入力装置を介してユーザによって設定されうる。露出情報の設定は、１つの関心領域における目標露出量の設定であってもよい。また、露出情報の設定は、複数の関心領域のそれぞれの露出量の最大値または平均値であってもよい。また、露出情報の設定は、複数の関心領域のそれぞれの露出量の最大値と最小値との差または比率であってもよい。また、露出情報の設定は、撮像部位もしくは放射線の照射条件（照射エネルギ）によって決定してもよい。露出情報の設定に応じて、処理部２１４において放射線の放射を放射線源２３０に停止させるべきタイミングを決定するための放射線の照射量の閾値が決定される。
　撮像準備の後、ステップＳ４１２に移行する。ステップＳ４１２において、放射線源２３０から被検体を通して放射線撮像装置２１０への放射線の照射が開始されるまで、処理部２１４は、撮像部２１２を繰り返しリセットする。具体的には、処理部２１４は、撮像部２１２の駆動回路１１４及び読出部１１３にそれぞれの画素ＰＩＸを繰り返してリセットするリセット動作を行わせる。ステップＳ４１４において、ユーザにからの曝射要求が入力されたかを判断し、曝射要求の入力によって放射線の照射が開始されると判断した場合、リセット動作を終了してステップＳ４１７に進む。また、照射要求が入力されず放射線の放射が開始されていないと判断した場合、ステップＳ４１２に戻る。リセット動作は、駆動回路１１４が、画素アレイ１１２のゲート線Ｇ１、ＧＡ、Ｇ２、ＧＢ、Ｇ３、ＧＣ、Ｇ４に供給される駆動信号Ｖｇを順次、アクティブレベルに駆動し、それぞれの変換素子Ｃに蓄積されるダーク電荷を取り除く。また、リセット動作の際、積分増幅器１０５のリセットスイッチには、アクティブレベルのリセットパルスが供給され、列信号線Ｓｉｇが基準電位にリセットされる。本明細書においてダーク電荷とは、変換素子Ｃに放射線が入射しないにも拘わらず発生する、例えば暗電流などに起因する電荷のことをいう。
　次いで、ユーザによって曝射スイッチがオンされると、ステップＳ４１７に進む。処理部２１４は、例えば、照射制御部２２０からコンピュータ２４０を介して供給される開始通知に基づいて、放射線源２３０からの放射線の放射の開始を認識することができる。また、放射線の照射の開始によって画素アレイ１１２のバイアス線Ｂｓまたは列信号線Ｓｉｇ等を流れる電流を検出する検出回路を設けてもよい。処理部２１４は、検出回路の出力に基づいて放射線源２３０からの放射線の放射の開始を認識することができる。放射線源２３０からの放射線の放射の開始を認識すると、撮像動作は、ステップＳ４１７からステップＳ４１８へと進む。
　ステップＳ４１８では、読出部１１３は、画素アレイ１１２を構成する複数の画素ＰＩＸのうち、放射線の照射量を検出するための検出素子１２１～１２３のそれぞれのスイッチＳＷを、行単位で導通させる。具体的には、駆動回路１１４が、画素アレイ１１２のゲート線ＧＡ～ＧＣに供給される駆動信号ＶｇＡ～ＶｇＣを順次、アクティブレベルに駆動する。駆動信号ＶｇＡ～ＶｇＣがアクティブレベルになると、検出素子１２１～１２３のそれぞれのスイッチＳＷが順次、導通しオン状態になる。これによって、変換素子Ｃに放射線の照射によって蓄積された電荷が、列信号線Ｓｉｇを介して読出部１１３に読み出される。ここで、スイッチＳＷをオン状態にする順番は、関心領域に合わせて、例えば放射線検出パネルの端部に設定された検出素子から順に行ってもよい。例えば、ゲート線ＧＡ→ＧＢ→ＧＣの順で駆動信号ＶｇＡ、ＶｇＢ、ＶｇＣをアクティブレベルにし、検出素子１２１、１２２、１２３の順に信号を繰り返して読み出す放射線の照射量を検出するための読出動作を行う。
　ステップＳ４２０において、それぞれの検出素子１２１～１２３から検出された放射線の照射量の累計値が、露出情報の設定に従って予め設定された放射線の線量の閾値よりも少ない場合、ステップＳ４１８を繰り返す。ステップＳ４２０において、放射線の照射量の累計値が、露出情報の設定に従って予め設定された放射線の線量の閾値を越えた場合、ステップＳ４２２に進み、処理部２１４は、放射線の照射を停止させるための照射停止信号を出力する。照射停止信号は、照射制御部２２０に供給され、照射制御部２２０は照射停止信号に応じて、放射線源２３０に照射停止指令を送る。放射線の照射が停止すると、ステップＳ４２４に進み、処理部２１４は、放射線画像データを生成するために、それぞれの画素ＰＩＸから放射線の照射によって生成された電荷を読み出す。
　次に本実施形態の放射線撮像装置２１０及び放射線撮像システム２００の有用性を明らかにするために、図６を参照しながら比較例を説明する。図６は、放射線撮像装置２１０の駆動方法に対する比較例の駆動方法を示すタイミング図である。ステップＳ４１２からステップＳ４２４までの各駆動状態においてゲート線Ｇに印加される駆動信号Ｖｇと、検出素子１２１～１２３から読み出された電荷の量である電荷情報を示している。また、図６には、検出素子１２１～１２３のうち検出素子１２１の電荷情報から取得される入射した放射線の照射量の累計値が示される。
　駆動信号ＶｇがＨＩレベルの場合、それぞれの画素ＰＩＸのスイッチＳＷは導通しオン状態になる。ステップＳ４１２において、撮像部２１２に含まれる画素ＰＩＸ及び検出素子１２１～１２３は、行ごとに順次、リセットを繰り返すリセット動作を行う。次いで、ユーザの曝射スイッチの操作による曝射要求信号によって、露光制御のための駆動に移行する場合を考える。ここでいう露光制御のための駆動とは、自動露光制御（ＡＥＣ）のために検出素子１２１～１２３を行単位で繰り返して読み出す放射線の照射量を検出するための読出動作のことである。曝射スイッチがオンすることによって曝射要求が入力されると、期間Ｔ２のように、駆動信号ＶｇＡ、ＶｇＢ，ＶｇＣが順次ＨＩレベルになることによって、検出素子１２１～１２３のスイッチＳＷが導通状態（オン状態）にされる。また、同時に読出部１１３を駆動させ電荷情報Ａ～Ｃを得る。この電荷情報には、放射線から光に変換され変換素子Ｃで生成された信号成分Ｌａ～Ｌｃと、入射した放射線の照射量の演算に必要のない変換素子Ｃのダーク電荷成分Ｄａ～Ｄｃ、Ｄａ’～Ｄｃ’を含む。
　更にダーク電荷成分に着目すると、期間Ｔ２ａで読み出されるダーク電荷成分Ｄａの量と、期間Ｔ２ｂで読み出されるダーク電荷成分Ｄａ’の量は、互いに異なる。期間Ｔ１で行われるリセット動作において、全ての画素ＰＩＸ及び検出素子１２１～１２３のそれぞれが１度のリセットを開始してから次のリセットを開始するまでの時間を時間Ｔ１１とする。一方で、曝射要求によって放射線が照射されると、検出素子１２１～１２３のそれぞれにおいて読み出しを開始してから次の読み出しが開始されるまでの時間を時間Ｔ１２とする。期間Ｔ２において、選択された検出素子１２１～１２３の配される行のみを高速で駆動させるため、時間Ｔ１１≧時間Ｔ１２となる。この場合、例えばゲート線ＧＡのスイッチＳＷがリセット動作において最後にリセットを開始してから、読出動作において最初に信号の読み出しを開始するまでの時間と、読出動作において２回目以降に信号の読み出しを開始するまでの時間が異なる。このため、最後のリセットから最初の信号を読み出すまでに蓄積されるダーク電荷成分Ｄａの量と、２回目以降に信号を読み出すまでに蓄積されるダーク電荷成分Ｄａ’の量とは量が異なり、ダーク電荷成分Ｄａの量≧ダーク電荷成分Ｄａ’の量となる。このため、例えば、ダーク電荷成分を曝射直前の期間Ｔ２ａで読み出し、期間Ｔ２ｂで読み出された電荷情報から減算してダーク電荷成分を補正しようとする場合、放射線の照射によって生成された電荷成分まで失ってしまう可能性がある。また、ダーク電荷成分の量Ｄａ～Ｄｃが、それぞれ異なってしまうため、例えば、放射線画像の撮像のごとに検出素子１２１～１２３のうち異なる検出素子を選択した場合、実際に照射された放射線の照射量がばらついてしまう可能性がある。
　上述のようなダーク電荷Ｄａ～Ｄｃ及びＤａ’～Ｄｃ’の影響を抑制するため、本実施形態における放射線撮像装置２１０及び放射線撮像システム２００の駆動方法を、図７、８を用いて説明する。放射線撮像装置２１０及び放射線撮像システム２００の駆動方法を示すフロー図を図７に、タイミング図を図８にそれぞれ示す。図７のフロー図において、ステップＳ４１２～ステップＳ４１４までは、上述の図５と同様であるため説明を省略する。本実施形態において、ユーザからの曝射要求が入力されると、放射線の照射を開始するステップＳ４１７の前に、ステップＳ４１６に進む。ステップＳ４１６では、期間Ｔ３において、曝射要求に従ってゲート線ＧＡ～ＧＣに接続された検出素子１２１～１２３をリセットするリセット動作を行う。リセット動作は、全ての検出素子１２１～１２３が１回以上リセットするように制御される。このとき、検出素子１２１～１２３以外の画素ＰＩＸはリセットされず、放射線の入射によって生成される電荷を蓄積できる状態となる。更に、リセット動作の後、入射する照射量を検出するための読出動作の前に、曝射要求から放射線が照射されるまでの間に、電荷情報の補正の為に用いるダーク電荷成分の読み出しを行ってもよい。換言すると、ダーク電荷成分の読み出しを行った後に、照射制御部２２０は、放射線源２３０に照射指令を供給してもよい。図８に示す構成において、検出素子１２１～１２３のリセット動作を期間Ｔ３で行い、期間Ｔ４でダーク電荷成分を読み出す読出動作を行う。期間Ｔ４でダーク電荷成分を読み出す読出動作を行った後、処理部２１４は、検出素子１２１～１２３から入射する放射線の照射量を読み出す読出動作を行うステップＳ４１８に移行する。また、放射線の照射量を検出するステップＳ４１８の開始に応じて照射制御部２２０が放射線源２３０に照射指令を供給し、放射線が放射線撮像装置２１０に照射される。このとき、それぞれの検出素子１２１～１２３で、リセットの開始からダーク電荷成分の読み出しを開始するまでの時間Ｔ１３と、ダーク電荷成分の読み出しの開始から照射量を検出するための最初の読み出しを開始するまでの時間Ｔ１４とが同じ時間であるとよい。更に、これらの時間Ｔ１３、Ｔ１４と、それぞれの検出素子１２１～１２３において、入射する放射線の照射量を読み出す読出動作において１度の信号の読み出しの開始から次の読み出しの開始までの時間Ｔ１５と、が同じ時間であるとよい。換言すると検出素子１２１～１２３の全ての画素を１度ずつリセットするリセット動作に必要な時間と、検出素子１２１～１２３の全ての画素から信号を１度ずつ読み出す時間とが、同じであるとよい。また、時間Ｔ１３、１４、１５は、選択された検出素子１２１～１２３の配される行のみを高速で駆動させるため、全ての画素ＰＩＸ及び検出素子１２１～１２３をそれぞれリセットする周期である時間Ｔ１１は、時間Ｔ１３、１４、１５と同じか、長くなりうる。つまり、時間Ｔ１１、１３、１４、１５は、時間Ｔ１１≧時間Ｔ１３＝時間Ｔ１４＝時間Ｔ１５となりうる。
　検出素子１２１～１２３から放射線の照射量を検出する前に、検出画素のリセットを行う。これによって、全ての画素ＰＩＸ及び検出素子１２１～１２３を１度ずつリセットするのに必要なとき時間Ｔ１１と、検出素子１２１～１２３を１度ずつリセットするのに必要な時間Ｔ１３との時間差によるダーク電荷成分の差を小さくすることが可能となる。これによって、入射する放射線の照射量を検出する正確性を向上させることが可能となる。また、期間Ｔ４において、期間Ｔ５で線量情報を取得する際に重畳されるダーク電荷成分の量Ｄａ’～Ｄｃ’を補正するためのダーク電荷成分を取得することができる。期間Ｔ５で得られる信号である電荷情報と、期間Ｔ４で得られる信号であるダーク電荷成分の量とに基づいて入射する放射線の照射量を検出することによって、検出される照射量の正確性を更に向上することが可能となる。
　ここで、ステップＳ４１６の期間Ｔ３において検出素子１２１～１２３のリセット動作を複数回繰り返す場合は、時間Ｔ１３で繰り返すとよい。また、リセット動作と同様に、期間Ｔ４においてダーク電荷成分の読み出しを複数回繰り返す場合、時間Ｔ１４で繰り返し行い、得られたダーク電荷成分を平均化してダーク電荷成分を補正するためのデータに用いてもよい。なお、本実施形態において、ユーザからの曝射要求から放射線の照射までの間、検出素子１２１～１２３のそれぞれを１度ずつリセットするため、リセット動作を行う期間Ｔ３の長さは、時間Ｔ１３と同じになる。また同様に、検出素子１２１～１２３のそれぞれから１度ずつダーク電荷成分を読み出すため、ダーク電荷成分の読み出し動作を行う期間Ｔ４の長さは、時間Ｔ１４と同じになる。
　次に、ステップＳ４１８において、処理部２１４は、検出素子１２１～１２３から出力される信号である電荷情報から入射した放射線の照射量の累計値を計算する。このとき、処理部２１４に入力する信号は、画素アレイ１１２及び読出部１１３で、オフセットばらつきやゲインばらつきを含むことがある。このため、検出素子１２１～１２３から出力される信号を積算する前に、列信号線Ｓｉｇごとにオフセット補正やゲイン補正を行ってもよい。これによって、更に高精度な露出制御が可能になる。
　次いで、ステップＳ４２０において、処理部２１４は、検出された放射線の照射量の累計値に基づいて放射線の照射の停止の判断を行う。具体的には、処理部２１４は、照射量の累計値が予め設定された閾値を超えたかどうかを判定し、累計値が閾値を超えたと判断した場合、ステップＳ４２２に移行する。ステップＳ４２２において、処理部２１４は、放射線源２３０からの放射線の放射を停止させるための照射停止信号を出力する。この照射停止信号に応じて、照射制御部２２０は、放射線源２３０に停止指令を送り、放射線源２３０は、停止指令に従って放射線の放射を停止する。これにより、露出量が適正に制御される。
　放射線の照射が停止されると、撮像部２１２に配されたそれぞれの画素ＰＩＸから放射線画像を生成するための画像信号を読み出す読出動作を行うステップＳ４２４に進む。ステップＳ４２４において、処理部２１４は、駆動回路１１４および読出部１１３に読出動作を実行させる。画像信号の読出動作は、駆動回路１１４が画素アレイ１１２のそれぞれのゲート線Ｇに供給される駆動信号Ｖｇを順次、アクティブレベルに駆動する。そして、読出部１１３は、変換素子Ｃに蓄積されている電荷を複数の列信号線Ｓｉｇを介して読み出し、マルチプレクサ１０８、バッファ１０９およびＡＤ変換器１１０を通して放射線画像データとしてコンピュータ２４０に出力する。
　画像信号を読み出すステップＳ４２４に、画像信号に含まれるダーク電荷などのオフセット成分を補正するための駆動が含まれていてもよい。例えば、図８に示される構成のように、画像信号を期間Ｔ７で読み出した後、それぞれの画素ＰＩＸをリセットするリセット動作を行う。このリセット動作は、すべての画素ＰＩＸ及び検出素子１２１～１２３に対して行ってもよく、すべての画素ＰＩＸ及び検出素子１２１～１２３がリセットされる時間は、時間Ｔ１１と同じであってもよい。その後、期間Ｔ８の間、画素ＰＩＸのオフセット成分を蓄積し、期間Ｔ９でそれぞれの画素ＰＩＸから読み出す。期間Ｔ７で読み出された画像信号は放射線の照射によって生成される信号とオフセット成分を含むのに対し、期間Ｔ９で読み出されたデータはオフセット成分のみを含む。このため、期間Ｔ７で得られた信号と期間Ｔ９で得られた信号との両方に基づいて放射線画像を生成するための信号を取得する。具体的には、期間Ｔ７で得られた信号から期間Ｔ９で得られた信号を減じることによって補正する。ここで、期間Ｔ１に示される画素ＰＩＸ及び検出素子１２１～１２３のリセット動作の最後のリセットの開始から、画像信号を読み出すため読出動作の信号の読み出しを開始するまでの時間を時間Ｔ１６とする。また、画像信号の読出動作の後に行うリセット動作において最後のリセットの開始からオフセット成分の読出動作において信号の読み出しを開始するまでの時間を時間Ｔ１８とする。より正確に画素ＰＩＸのオフセット成分を補正するために、時間Ｔ１６と時間Ｔ１８とを等しくしてもよい。
　次に、ステップＳ４１８において、検出素子１２１～１２３から信号を読み出す際、列信号線Ｓｉｇと変換素子Ｃとの間の容量結合による列信号線Ｓｉｇの電位変化の影響を低減する方法について図９を用いて説明する。図９は、図８に示すタイミング図の変形例を示すタイミング図である。上述の図８で説明したタイミング図と同様、ユーザからの曝射要求に従って、期間Ｔ３で検出素子１２１～１２３のリセット動作、期間Ｔ４でダーク電荷成分を読み出す読出動作を行う。その後、放射線の曝射が開始されると、列信号線Ｓｉｇと変換素子Ｃとの間の容量結合によって、スイッチＳＷがオン（導通）していないにもかかわらず列信号線Ｓｉｇの電位が変化するノイズ成分であるクロストークが発生する。ダーク電荷成分と同様にクロストーク成分は、入射する放射線の線量の累計値を積算する際に不要であるため、補正が必要である。このクロストーク成分は、スイッチＳＷがオンであるかオフであるかに関わらず発生する。このため、検出素子１２１～１２３のスイッチＳＷをオンして読出部１１３で列信号線Ｓｉｇから信号を読み出す読出動作に加え、検出素子１２１～１２３でスイッチＳＷをオフして列信号線Ｓｉｇから信号を読み出す。つまり検出素子１２１～１２３から信号を読み出した後、かつ、次に信号を読み出す前に、処理部２１４は、検出素子１２１～１２３から出力される信号を読出部１１３まで伝達する列信号線Ｓｉｇのノイズ成分を読み出す読出動作を行う。スイッチＳＷをオンして読み出した信号には、放射線によって生成される線量情報の取得に有効な信号Ｌａに加え、ダーク電荷成分の量Ｄａ’とクロストーク成分Ｃｔａが含まれる。一方、スイッチＳＷをオフして読み出した信号にはＣｔａのみが含まれる。信号Ｌａのみを取り出す為には、スイッチＳＷをオンして読み出した信号から、放射線の照射前に読み出したダーク電荷成分の量Ｄａ’と、スイッチＳＷをオフしたときに得られるクロストーク成分Ｃｔａを減算すればよい。つまり、期間Ｔ５の読出動作で得られる信号と、期間Ｔ４で得られるダーク電荷成分による信号と、ノイズ成分であるクロストーク成分とに基づいて線量情報を取得することによって、放射線の線量情報の正確性を更に向上することが可能となる。
　図８、図９に示す構成では、放射線の照射の直前に検出素子１２１～１２３のリセット動作とダーク電荷成分を補正するためのデータを読み出す読出動作を行う方法を示した。しかしながら、これに限られることなく、事前に検出素子１２１～１２３のダーク電荷成分を補正するためのデータを取得してもよい。この場合、まずリセット動作を行った後、ダーク電荷成分を補正するためのデータを取得する。また、この場合、リセット動作においてリセットを開始してからダーク電荷成分を補正するためのデータの読み出しの開始までの時間と、入射する放射線の線量を検出するための周期である時間Ｔ１５とは、同じ時間となるようにする。
　また、本実施形態において、放射線の照射量を検出する検出素子１２１～１２３は、撮像部２１２の画素アレイ１１２に配された複数の画素ＰＩＸの中から選択し使用したが、放射線の照射量を検出するために画素ＰＩＸとは異なる専用の検出素子を用いてもよい。専用の検出素子を用いた場合においても、ユーザからの曝射要求が入力される前に、それぞれの検出素子を繰り返しリセットするリセット動作が行われうる。複数の検出素子を順次、リセットしている間、走査の途中で曝射要求が入力された場合であっても、曝射要求に従って、すべての検出素子を１度以上リセットする期間Ｔ３の動作を行う。期間Ｔ３でリセット動作を行った後、入射する放射線の照射量を検出する。これによって、照射量を検出する際に、上述と同様にそれぞれの検出素子から出力されるダーク電荷成分の量を等しくすることが可能となり、検出される照射量の正確性を向上できる。また、上述と同様にリセット動作を行う期間Ｔ３と放射線の照射量を検出する期間Ｔ５との間に、ダーク電荷成分を読み出す期間Ｔ４を設けてもよい。期間Ｔ４において、期間Ｔ５で線量情報を取得する際に重畳されるダーク電荷成分を補正するためのダーク電荷成分を取得することによって、検出される穗須は線の照射量の正確性を向上できる。
　本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１６年４月１８日提出の日本国特許出願特願２０１６－０８３１２４を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (13)

  1. 　放射線画像を撮像する撮像部を有する放射線撮像装置であって、
    　前記撮像部は、放射線を検出する検出素子を含み、
    　前記放射線撮像装置は、ユーザからの曝射要求に従って、前記検出素子をリセットする第１のリセット動作を行い、
    　前記第１のリセット動作の後、前記検出素子からの信号に基づいて放射線の照射量を検出する処理部を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
  2. 　前記撮像部は、複数の画素が配された画素アレイを含み、
    　前記検出素子が前記画素アレイに配され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. 　前記撮像部は、複数の画素が配された画素アレイを含み、
    　前記放射線撮像装置は、前記曝射要求に従って、前記複数の画素のうち一部を前記検出素子として用いることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
  4. 　前記放射線撮像装置は、前記検出素子から信号を繰り返して読み出すことによって放射線の照射量を検出する第１の読出動作を行い、
    　前記第１のリセット動作においてリセットの開始から、前記第１の読出動作において最初の信号の読み出しを開始するまでの時間と、
    　前記第１の読出動作において前記検出素子から信号の読み出しを開始してから次の読み出しを開始するまでの時間と、
    が同じことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
  5. 　前記放射線撮像装置は、
    　　前記第１のリセット動作の後、かつ、前記曝射要求から放射線が照射されるまでの間に、前記検出素子から信号を読み出す第２の読出動作を行い、
    　　前記第２の読出動作の後、前記検出素子から信号を繰り返して読み出すことによって放射線の照射量を検出する第１の読出動作を行い、
    　　前記第１の読出動作によって取得した信号と、前記第２の読出動作によって取得した信号と、に基づいて放射線の照射量を検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
  6. 　前記第１のリセット動作においてリセットの開始から、前記第２の読出動作において信号の読み出しを開始するまでの時間と、
    　前記第２の読出動作において信号の読み出しの開始から、前記第１の読出動作において最初の信号の読み出しを開始するまでの時間と、
    　前記第１の読出動作において前記検出素子から信号の読み出しを開始してから次の読み出しを開始するまでの時間と、
    が同じことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
  7. 　前記第１の読出動作において、前記検出素子から信号を読み出した後、かつ、次に信号を読み出す前に、
    　前記放射線撮像装置は、前記検出素子から出力される信号を伝達する信号線のノイズ成分を読み出す第３の読出動作を行い、
    　前記第１の読出動作によって取得した信号と、前記第２の読出動作によって取得した信号と、前記ノイズ成分と、に基づいて放射線の照射量を検出することを特徴とする請求項５又は６に記載の放射線撮像装置。
  8. 　前記放射線撮像装置は、前記曝射要求を受ける前に、前記撮像部を繰り返してリセットする第２のリセット動作を行い、
    　前記第２のリセット動作でリセットを開始してから次のリセットを開始するまでの時間が、前記第１の読出動作で信号の読み出しを開始してから次の読み出しを開始するまでの時間よりも長い又は同じことを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
  9. 　検出された放射線の照射量に基づいて、放射線の照射を停止させるための照射停止信号を出力することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
  10. 　前記放射線撮像装置は、
    　　検出された放射線の照射量に基づいて、放射線の照射を停止させるための照射停止信号を出力し、前記第１の読出動作を停止させた後、
    　　前記撮像部から信号を読み出す第３の読出動作と、
    　　前記第３の読出動作の後、前記撮像部をリセットする第３のリセット動作と、
    　　前記第３のリセット動作の後、前記撮像部から信号を読み出す第４の読出動作と、を行い、
    　前記第３の読出動作によって取得された信号と、前記第４の読出動作によって取得された信号と、に基づいて前記放射線画像が取得され、
    　前記第２のリセット動作において最後のリセットの開始から、前記第３の読出動作において信号の読み出しを開始するまでの時間と、
    　前記第３のリセット動作においてリセットの開始からから、前記第４の読出動作において信号の読み出しを開始するまでの時間と、
    が同じことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
  11. 　請求項１乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮像装置と、放射線を照射する放射線源と、放射線の照射を制御する照射制御部と、を備え、
    　前記照射制御部は、放射線の照射量を検出の開始に応じて前記放射線源から前記放射線撮像装置に放射線を照射させることを特徴とする放射線撮像システム。
  12. 　請求項９又は１０に記載の放射線撮像装置と、放射線を照射する放射線源と、放射線の照射を制御する照射制御部と、を備え、
    　前記照射制御部は、
    　　放射線の照射量を検出の開始に応じて前記放射線源から前記放射線撮像装置に放射線を照射させ、
    　　前記照射停止信号に応じて前記放射線源から前記放射線撮像装置への放射線の照射を停止させることを特徴とする放射線撮像システム。
  13. 　放射線画像を撮像する撮像部を有する放射線撮像装置の制御方法であって、
    　前記撮像部は、放射線を検出する検出素子を含み、
    　ユーザからの曝射要求に従って、前記検出素子をリセットするリセット工程と、
    　前記リセット工程の後、前記検出素子からの信号に基づいて放射線の照射量を検出する工程と、
    を含むことを特徴とする制御方法。
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