JP2010124025A - 可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、かつ、濃淡のない放射線画像を生成可能な可搬型放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】可搬型放射線画像撮影装置１は、二次元状に設けられた放射線検出素子７と、放射線の照射の開始と終了を検出する照射検出手段３５とを備え、制御手段２２で、放射線の照射が終了したフレームの次のフレームで読み出された画像データＦm+1のうち、前記放射線の照射が終了したフレームでの読み出し処理後に放射線の照射によって放射線検出素子７に蓄積された電荷に相当する割合分Ｆm+1αを読み出し効率ａに基づいて補正し、補正した割合分Ｆm+1αと、補正しなかった前記次のフレームの画像データの残余分Ｆm+1βと、放射線の照射が開始されてからの各フレームの各画像データＦａ〜Ｆｍとを加算して、放射線検出素子７ごとの画像データを算出する。
【選択図】図７

Description

本発明は、可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに関するものである。

病気診断等を目的として、Ｘ線画像に代表される放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。こうした医療用の放射線画像は、従来からスクリーンフィルムを用いて撮影されていたが、放射線画像のデジタル化を図るために輝尽性蛍光体シートを用いたＣＲ（Computed Radiography）装置が開発され、最近では、照射された放射線を、二次元状に配置された放射線検出素子で検出して、デジタル画像データとして取得する放射線画像撮影装置が開発されている。

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、従来はブッキー装置と一体的に形成されていた（例えば特許文献１参照）。しかし、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納して可搬とされ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２参照）。

放射線画像撮影装置では、放射線画像撮影時に照射された放射線に起因して各放射線検出素子内に電荷が発生して蓄積され、それが順次読み出され、電気信号に変換されて画像データとして検出される。

そして、例えば特許文献３に課題として記載されているように、通常、このような放射線画像撮影装置では、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと、放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせるように制御が行われなければない。

すなわち、二次元状に配置された放射線検出素子全体から出力される１画面分の画像データを読み出す期間を１フレームとすると、通常の読み出し処理では、放射線発生装置から放射線が照射された後、１フレーム分の読み出し処理を行ったり、１フレーム分の読み出し処理が行われた後、次のフレームの読み出し処理が開始されるまでの間に放射線を照射する等して、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせるように調整されていた。

しかし、これでは、タイミング制御が煩雑で面倒なものとなるといった問題があった。そこで、特許文献３に記載の放射線画像撮影装置では、任意のタイミングでフレームごとの読み出し処理を繰り返しながら、放射線が照射されたことを検出すると、放射線が照射されている間の各フレームおよび放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとの画像データを全てメモリに保存しておき、最後に各放射線検出素子ごとに各フレームの画像データを加算して、加算画像データを各放射線検出素子ごとの最終的な画像データとして取得することが提案されている。

この特許文献３に記載された放射線画像撮影装置における手法を詳しく説明すると、例えば後述する図７に示す等価回路図で表される検出回路を有する放射線画像撮影装置では、各放射線検出素子７からの電気信号の読み出し処理において、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を、例えば図中最上段の１ライン目Ｌ１の走査線５から順次下方の走査線５に切り替えていく（すなわち走査する）。

走査線５に信号読み出し用の電圧が印加されると、その走査線５に接続されたスイッチ素子である薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８がオン状態とされ、それに接続されている放射線検出素子７に蓄積された電荷がＴＦＴ８を介して各信号線６に放出される。そして、電荷は各信号線６を伝って読み出しＩＣ１６内の各読み出し回路１７に送られ、読み出し回路１７で電荷電圧変換されて増幅される等してそれぞれ電気信号に変換され、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信されてデジタル値に変換されて出力される。

この場合、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｎに信号読み出し用の電圧を印加する際のタイミングチャートは例えば図１９のように表され、信号読み出し用の電圧が印加される走査線５のラインＬ１〜Ｌｎが順次切り替えられる。そして、１ライン目Ｌ１の読み出しが開始されてから、最終ラインＬｎの読み出しが終了するまでの期間が１フレームとなる。なお、図１９では、走査線５が６ライン分設けられている場合が記載されており、以下の説明でも最終ラインＬｎがＬ６である場合について説明するが、これはあくまで例示であり、実際には数百本、数千本のオーダで設けられる。

そして、放射線が照射されないうちは、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌ６の走査を繰り返しながら、各放射線検出素子７ごとに得られた画像データをメモリに上書き保存することを繰り返す。このようにして不要なデータが抹消され、最新の画像データのみがメモリに保存される。

一方、例えば、図２０に示すように、１フレームの間に、時刻ｔstartで放射線の照射が開始され、時刻ｔendで照射が終了されたような場合には、各放射線検出素子７について、今回のフレームにおける画像データについてはメモリに上書き保存するとともに、次回のフレームで得られた画像データについて、今回のフレームの画像データに上書きせず、それとは別に保存する。このようにして、この場合は、今回のフレームと次回のフレームの２フレーム分の画像データがメモリに保存される。

その際、ラインＬ１、Ｌ２の走査線５に接続された各放射線検出素子７については、今回のフレームでの読み出し処理が終わった後に放射線が照射されるため、図２１（Ａ）に示すように、今回のフレームにおける読み出し処理では、放射線の照射により発生する画像データは０となる。また、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生し蓄積された電気信号は次回のフレームで読み出されるため、図２１（Ｂ）に示すように、次回のフレームでは、ラインＬ１、Ｌ２の走査線５に接続された各放射線検出素子７からは、放射線検出素子７内に蓄積された電荷の全量に相当する画像データが出力される。

逆に、ラインＬ５、Ｌ６の走査線５に接続された各放射線検出素子７については、放射線が照射された後に今回のフレームでの読み出し処理が終わるため、図２１（Ａ）に示すように、今回のフレームにおける読み出し処理では、各放射線検出素子７からは、放射線検出素子７内に蓄積された電荷の全量に相当する画像データが出力される。また、今回のフレームで放射線検出素子７内に蓄積された電荷の全量が読み出されるため、次回のフレームでは、図２１（Ｂ）に示すように、ラインＬ５、Ｌ６の走査線５に接続された各放射線検出素子７から出力される画像データは０になる。

また、ラインＬ３、Ｌ４の走査線５に接続された各放射線検出素子７については、放射線が照射されている最中に今回のフレームでの読み出し処理が終わるため、図２１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、今回のフレームにおける読み出し処理と、次回のフレームにおける読み出し処理で、放射線検出素子７内に蓄積された電荷の一部に相当する画像データがそれぞれ出力される。

そして、今回のフレームにおける画像データと次回のフレームにおける画像データとを加算すれば、図２２に示すように、各加算画像データが、ラインＬ１〜Ｌ６の走査線５に接続された各放射線検出素子７についてそれぞれ放射線検出素子７内に蓄積された電荷の全量に相当する画像データとして得られるという考え方に基づく手法である。また、放射線を、１フレーム内だけでなく、複数のフレームに跨るように照射した場合（すなわち特許文献３の図３に例示されるように放射線が照射された場合）も同様に説明される。
特開平９−７３１４４号公報 特開２００６−０５８１２４号公報 特開平９−１４０６９１号公報

しかしながら、発明者らの検証実験では、上記と同様に、被写体が存在しない状態で一定量の放射線を放射線画像撮影装置に一様に照射して、放射線が照射されたことを検出したフレームから、放射線の照射が終了したことを検出したフレームの次のフレームまでの各フレームごとの画像データを別々にメモリに保存し、各放射線検出素子７ごとに、各フレームの画像データを加算しても、図２２に示したように、各ラインＬ１〜Ｌｎの各放射線検出素子７ごとの加算画像データの大きさが必ずしも同一にならないことが見出された。

その場合、最初のフレーム（上記の例では今回のフレーム）で放射線の照射が開始される前に読み出し処理を終えたライン（上記の例ではラインＬ１、Ｌ２）の走査線５に接続された各放射線検出素子７から出力される画像データを加算した加算画像データよりも、放射線の照射が開始された後に読み出し処理が行われるライン（上記の例ではラインＬ３〜Ｌ６）の走査線５に接続された各放射線検出素子７から出力される画像データを加算した加算画像データの方が大きな値が得られるという知見が得られている。

このように、被写体が存在しない状態で一定量の放射線を放射線画像撮影装置に一様に照射しているにもかかわらず、各放射線検出素子７から出力される画像データに基づく加算画像データの大きさが異なり、結果として、最終的に生成される放射線画像に濃淡が生じてしまうと、例えばその放射線画像に基づいて病気診断等を行ったような場合に誤診を生じてしまう可能性が生じる。このように、生成される放射線画像に濃淡が生じることは避けられなければならない。

しかし、その一方で、特許文献３に記載された放射線画像撮影装置における手法は、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと、放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせなくて済むという利点を有している。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、かつ、濃淡のない放射線画像を生成可能な可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム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、本発明の可搬型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領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の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素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
前記読み出された画像データを保存する記憶手段と、
放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記画像データを前記記憶手段に保存させるとともに、前記放射線の照射が終了したフレームの次のフレームで読み出された前記画像データのうち、前記放射線の照射が終了したフレームでの読み出し処理後に放射線の照射によって前記放射線検出素子に蓄積された電荷に相当する割合分については、前記放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正し、補正した当該割合分と、補正しなかった前記次のフレームの前記画像データの残余分と、他のフレームで読み出された前記各画像データとを加算して、放射線検出素子ごとの画像データを算出する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明の放射線画像撮影システムは、
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領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の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素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、各フレームごとに読み出された前記画像データを前記放射線検出素子ごとに保存する記憶手段と、
前記各部材に電力を供給するバッテリと、
前記画像データを送信可能な通信手段と、
を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
前記放射線検出素子からの読み出し効率を記憶する記憶手段を備え、前記可搬型放射線画像撮影装置から送信された前記画像データに基づいて当該可搬型放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子ごとの画像データを算出するコンソールと、
前記可搬型放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、
を備え、
前記コンソールは、前記放射線発生装置からの放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記画像データに対して、前記放射線の照射が終了したフレームの次のフレームで読み出された前記画像データのうち、前記放射線の照射が終了したフレームでの読み出し処理後に放射線の照射によって前記放射線検出素子に蓄積された電荷に相当する割合分については、前記放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正したうえで、補正した当該割合分と、補正しなかった前記次のフレームの前記画像データの残余分と、他のフレームで読み出された前記各画像データとを加算して、当該可搬型放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子ごとの画像データを算出することを特徴とする。

本発明のような方式の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、例えば放射線検出素子等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行うことなく、画像データの読み出し処理を行うことが可能となる。

また、放射線検出素子からの読み出し効率が１００％ではないため、同一の線量が照射されていても、フレーム間にわたる加算画像データ（放射線検出素子ごとの画像データ）に差異を生じることになるが、本発明のように、放射線の照射が終了したフレームの次のフレームで読み出された画像データのうち、放射線の照射が終了したフレームでの読み出し処理の後に放射線の照射によって放射線検出素子内で発生して蓄積された電荷に相当する割合分に対して読み出し効率の逆数を乗算する等して補正して、補正した当該割合分と、補正しなかった前記次のフレームの前記画像データの残余分と、他のフレームで読み出された各画像データとを加算することで、放射線検出素子内に発生し蓄積された全電荷に対応する画像データを正しく算出することが可能となる。また、そのため、最終的に得られた画像データに基づいて生成される放射線画像に濃淡が生じることが回避され、より的確な放射線画像を得ることが可能となる。

また、このように、濃淡のない放射線画像が生成されるため、例えば、その放射線画像に基づいて病気診断等を行うような場合に、濃淡に基づいて誤診が生じることを防止することが可能となり、より的確に診断を行うことが可能となる。

以下、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。

なお、以下、可搬型放射線画像撮影装置を単に放射線画像撮影装置と表す。また、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、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。

［放射線画像撮影装置］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態に係る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３や基板４等が収納されたカセッテ型の可搬型放射線画像撮影装置として構成されている。

ハウジング２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｒ（以下、放射線入射面Ｒという。）が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いる。なお、図１や図２では、ハウジング２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわば弁当箱型である場合が示されているが、ハウジング２を一体的に形成する、例えば特開２００２−３１１５２６号公報に記載されたＸ線画像撮影装置のような、いわばモノコック型とすることも可能である。

ハウジング２の内部の基板４の下方側には、図２に示すように、基台３１が配置されており、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４等が取り付けられている。また、本実施形態では、基台３１やＰＣＢ基板３３の下面側には、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒ側から入射し、シンチレータ３や基板４、基台３１等を透過した放射線を検出して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始および照射終了を検出する照射検出手段としての放射線センサ３５が取り付けられている。本実施形態では、照射検出手段は、さらに照射された放射線の線量を検出することができるようになっている。

なお、本実施形態では、放射線センサ３５は、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を検出することができるようになっている。より具体的に言えば、放射線センサ３５が検出した放射線の線量に基づいて、後述する制御手段２２で放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒに入射した放射線の線量に換算して放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を検出するようになっている。また、本実施形態では、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのガラス基板３６が配設されている。

シンチレータ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、すなわち可視光線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。シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに貼り合わされるようになっている。

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、それぞれ本実施形態では光電変換素子である放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。このように、放射線検出素子７は、基板４上に二次元状に配列されており、複数の放射線検出素子７が設けられた領域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、放射線入射面Ｒから入射した放射線がシンチレータ３で変換されて出力される電磁波の光量（シンチレータ３に入射した放射線の線量に応じて増加する。）に応じて電荷を発生させる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や図４の拡大図に示すように、スイッチ素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）８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。

そして、ＴＦＴ８は、オン状態とされることにより、すなわちゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されてＴＦＴ８のゲートが開かれることにより、放射線検出素子７に蓄積された電荷を信号線６に放出させるようになっている。ここで、本実施形態における放射線検出素子７やＴＦＴ８の構造について、図５に示す断面図を用いて簡単に説明する。図５は、図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

基板４の面４ａ上に、ＡｌやＣｒ等からなるＴＦＴ８のゲート電極８ｇが走査線５と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極８ｇ上および面４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）等からなるゲート絶縁層８１上のゲート電極８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層８２を介して、放射線検出素子７の第１電極７４と接続されたソース電極８ｓと、信号線６と一体的に形成されるドレイン電極８ｄとが積層されて形成されている。

ソース電極８ｓとドレイン電極８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）等からなる第１パッシベーション層８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層８３は両電極８ｓ、８ｄを上側から被覆している。また、半導体層８２とソース電極８ｓやドレイン電極８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層８４ａ、８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ８が形成されている。

また、放射線検出素子７の部分では、基板４の面４ａ上に前記ゲート絶縁層８１と一体的に形成される絶縁層７１の上にＡｌやＣｒ等が積層されて補助電極７２が形成されており、補助電極７２上に前記第１パッシベーション層８３と一体的に形成される絶縁層７３を挟んでＡｌやＣｒ、Ｍｏ等からなる第１電極７４が積層されている。第１電極７４は、第１パッシベーション層８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。

第１電極７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層７７が下方から順に積層されて形成されている。なお、ｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層の順番は上下逆であってもよい。

ｐ層７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層７６等に到達するように構成されている。以上のようにして放射線検出素子７が形成されている。なお、本実施形態では、上記のように、放射線検出素子７としてｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５が積層されて形成されたいわゆるｐｉｎ型の放射線検出素子を用いる場合を説明したが、放射線検出素子７は、このようなｐｉｎ型の放射線検出素子に限定されない。

また、放射線検出素子７の第２電極７８の上面には、第２電極７８を介して放射線検出素子７に逆バイアス電圧を印加するバイアス線９が接続されている。なお、放射線検出素子７の第２電極７８やバイアス線９、ＴＦＴ８側に延出された第１電極７４、ＴＦＴ８の第１パッシベーション層８３等、すなわち放射線検出素子７とＴＦＴ８の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）等からなる第２パッシベーション層７９で被覆されている。

図３や図４に示すように、本実施形態では、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、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１本の結線１０に結束されている。バイアス線９や結線１０は、電気抵抗が小さい金属線で形成されている。

本実施形態では、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。各入出力端子１１には、図６に示すように、ＩＣ１２ａ等のチップが組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）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。

また、ＣＯＦ１２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の基板４部分が形成されている。

一方、図１に示すように、ハウジング２の一方側の短辺側側面部には、放射線画像撮影装置１の電源スイッチ３７や各種の操作状況等を表示するインジケータ３８等が設けられている。また、この側面部には、図示しない内蔵バッテリの交換用の蓋部材３９が設けられており、蓋部材３９には、放射線画像撮影装置１が外部装置とデータや信号等の送受信を無線方式で行うためのアンテナ装置４０が埋め込まれて設けられている。

なお、アンテナ装置４０を設ける箇所は、本実施形態のようにハウジング２の１つの短辺側側面部に限定されず、他の位置に設けることも可能である。また、アンテナ装置４０の個数は必ずしも１つに限定されず、必要な数だけ適宜設けられる。

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７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路図である。

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７８がそれぞれバイアス線９および結線１０に接続されており、結線１０は逆バイアス電源１４に接続されている。逆バイアス電源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に印加する逆バイアス電圧を供給するようになっている。また、逆バイアス電源１４は制御手段２２に接続されており、制御手段２２は、逆バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を制御するようになっている。

各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図７中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図７中ではＧと表記されている。）は走査駆動回路１５から延びる各走査線５にそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図７中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。

走査線５を介して走査駆動回路１５からＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されるとＴＦＴ８のゲートがオン状態とされて、放射線検出素子７に蓄積された電荷がＴＦＴ８のソース電極８ｓを介してドレイン電極８ｄから信号線６に読み出されるようになっている。

各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、読み出しＩＣ１６には所定個数の読み出し回路１７が設けられており、読み出しＩＣ１６が複数設けられることにより、信号線６の本数分の読み出し回路１７が設けられるようになっている。

読み出し回路１７は、増幅回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されており、１本の信号線６ごとに１回路ずつ設けられているが、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器２０は、複数の回路で共通とされており、各相関二重サンプリング回路１９から出力された各電気信号がアナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値に変換されるようになっている。

そして、読み出し回路１７では、放射線検出素子７から信号線６を通じて電荷が読み出され、放射線検出素子７ごとに電荷が電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号に変換されるようになっている。なお、相関二重サンプリング回路１９は、図７中ではＣＤＳと表記されている。

制御手段２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えたマイクロコンピュータや専用の制御回路で構成されており、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、制御手段２２には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される記憶手段２３が接続されている。

前述したように、制御手段２２は、逆バイアス電源１４を制御して各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を制御したり、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を切り替えたり、或いは、各読み出し回路１７内の増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９等を制御して、各放射線検出素子７からの電気信号の読み出しを行うようになっている。

また、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４０が接続されており、さらに、各放射線検出素子７等の各部材に電力を供給するためのバッテリ４１が接続されている。このように、バッテリ４１は、放射線画像撮影装置１のハウジング２内に内蔵されており、バッテリ４１には、外部装置からバッテリ４１に電力を供給してバッテリ４１を充電する際の接続端子４２が取り付けられている。また、制御手段２２には、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始および照射終了を検出し、放射線の線量を検出する放射線センサ３５が接続されている。

なお、本実施形態では、上記のように、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了、放射線の線量を検出する照射検出手段を放射線センサ３５で構成する場合について説明するが、この他にも、例えば、放射線やシンチレータ３により変換された電磁波が照射されて放射線検出素子７内で発生する電子正孔対のうち、バイアス線９側に流出する電荷、すなわち逆バイアス電源１４に流れ込む電流を検出して、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了、或いは照射された放射線の線量を検出するように構成することも可能である。それについては後で説明する。

本実施形態では、制御手段２２は、操作者が電源スイッチ３７（図１参照）等を手動で操作して、或いは、アンテナ装置４０を介して例えば後述する放射線画像撮影システム５０のコンソール５８等の外部装置から送信された切り替え信号を受信した場合にはその切り替え信号に応じて、放射線検出素子７等に対する電力供給状態を、放射線検出素子７等に電力を供給して放射線画像撮影を可能とする撮影可能モードと、制御手段２２やアンテナ装置４０等の必要な部材にのみ電力を供給し、放射線検出素子７への電力の供給を停止して放射線画像撮影ができないスリープモードとの間で切り替えるようになっている。

また、制御手段２２は、上記のように電力供給状態を撮影可能モードに切り替えた後、放射線センサ３５が予め設定された所定時間内に放射線の照射を検出しない場合には、電力供給状態を撮影可能モードからスリープモードに切り替えて、電力が無駄に消費されることを防止するようになっている。

また、制御手段２２は、放射線検出素子７等に対する電力供給状態を撮影可能モードに切り替えると、まず、走査駆動回路１５から全ての走査線５に対して信号読み出し用の電圧を印加し、走査線５に接続された全てのＴＦＴ８をオン状態としてゲートを開き、読み出し回路１７にも所定の信号を送信して、放射線検出素子７やＴＦＴ８、読み出し回路１７の増幅回路１８等に蓄積された余分な電荷を下流側に放出させて、放射線検出素子７や読み出し回路１７等のリセット処理を行うようになっている。

制御手段２２は、リセット処理が終了すると、走査駆動回路１５からの全走査線５に対する信号読み出し用の電圧の印加を停止して、各ＴＦＴ８をオフ状態としてゲートを閉じ、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５のラインを、例えばラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌｎの順に切り替えさせながら走査駆動回路１５から各走査線５に読み出し用の電圧を順次印加させて、図１９に示したように、各フレームごとの各放射線検出素子７からの画像データの読み出しを開始させるようになっている。

そして、前述した特許文献３に記載の放射線画像撮影装置の場合と同様に、照射検出手段により放射線の照射の開始が検出されないうちは、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｎの１フレーム分の走査を繰り返しながら、各放射線検出素子７ごとに得られた１フレーム分の画像データを記憶手段２３に上書き保存していく処理を繰り返す。

一方、例えば図２０に示したように、１フレームの間に、時刻ｔstartで照射検出手段により放射線の照射が開始されたことが検出されると、そのフレームで各放射線検出素子７ごとに得られた画像データについては記憶手段２３に上書き保存するが、それ以降、時刻ｔendで照射検出手段により放射線の照射が終了したことが検出されたフレームの次のフレーム（図２０の例では次回のフレーム）までの各フレームごとに得られた画像データについては、上書き保存せずに、それぞれ別々に記憶手段２３に保存させるようになっている。

ここで、放射線画像撮影が行われた場合における各放射線検出素子７内での電荷の発生やその読み出し等について説明する。放射線画像撮影が行われ、放射線画像撮影装置１に放射線入射面Ｒ側から放射線が照射されると、放射線画像撮影装置１では、被写体を透過した放射線がシンチレータ３に入射し、シンチレータ３で放射線が電磁波に変換されて、電磁波がその下方の放射線検出素子７に入射する。

そして、入射した電磁波が放射線検出素子７のｉ層７６（図５参照）に到達すると、ｉ層７６内で電子正孔対が発生し、逆バイアス電圧の印加により放射線検出素子７内に形成された所定の電位勾配に従って、発生した電子と正孔のうちの一方の電荷（本実施形態では正孔）がバイアス線９側に流出し、他方の電荷（本実施形態では電子）が放射線検出素子７内に蓄積される。この電荷の発生は、ＴＦＴ８がオン状態とされて、各放射線検出素子７から信号線６に電荷が放出されている状態であっても、シンチレータ３に放射線が照射され、シンチレータ３により変換された電磁波が放射線検出素子７に照射されている限り続く。

制御手段２２は、このように放射線の照射中であっても、所定の検出タイミングで走査駆動回路１５から所定ラインの走査線５に信号読み出し用の電圧を印加させ、その走査線５に接続されているＴＦＴ８をオン状態として、ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から蓄積された電荷を信号線６に放出させる。走査駆動回路１５から所定ラインの走査線５に対する信号読み出し用の電圧の印加を停止させ、ＴＦＴ８をオフ状態とすると、放射線検出素子７で発生する電荷は信号線６に放出されなくなり、放射線検出素子７内に蓄積する。

一方、放射線検出素子７から信号線６に放出された電荷は、読み出し回路１７で電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号、すなわち画像データに変換され、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、デジタル値に変換されて制御手段２２に送信される。制御手段２２は、Ａ／Ｄ変換器２０から送信されてきた画像データを、放射線検出素子７と対応付けながら順次記憶手段２３に記憶させるようになっている。

そして、制御手段２２は、１ライン目Ｌ１の走査線５について読み出し処理を終了すると、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を２ライン目Ｌ２、３ライン目Ｌ３、…、最終ラインＬｎと順次切り替えながら上記の読み出し処理を繰り返して、全ての放射線検出素子７から電荷を放出させてそれぞれ画像データＦａを出力させていき、画像データＦａを放射線検出素子７と対応付けながら順次記憶手段２３に記憶させて、１フレーム目（すなわち放射線の照射が開始されたことが検出されたフレーム）の画像データＦａを取得するようになっている。

そして、前述したように、制御手段２２は、照射検出手段により放射線の照射が終了したことが検出されたフレーム（以下、第ｍフレームという場合がある。）の次のフレーム（以下、第ｍ＋１フレームという場合がある。）まで、同様の読み出し処理を繰り返し、各フレームごとに、各放射線検出素子７からの画像データＦｂ、Ｆｃ、…、Ｆｍ、Ｆm+1をそれぞれ取得して記憶手段２３に記憶させるようになっている。

制御手段２２は、このようにして取得した画像データＦａ〜Ｆm+1を、従来技術のように放射線検出素子７ごとに単純に加算するのではなく、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷のうち放射線の照射が終了したフレーム（第ｍフレーム）の次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）で読み出された前記画像データのうち、放射線の照射が終了したフレーム（第ｍフレーム）での読み出し処理後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷に相当する割合分を補正したうえで加算して、放射線検出素子７ごとの最終的な画像データを算出するようになっている。

以下、この点について詳しく説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用について説明する。

発明者らは、上記課題で述べたように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｎ（Ｌ６）の１フレームごとの走査を繰り返しながら、放射線の照射が開始されたことが検出されたフレームから放射線の照射が終了したことが検出されたフレームの次のフレームまでの各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1を加算すれば、被写体が存在しない状態で一定量の放射線を放射線画像撮影装置１に一様に照射した場合には、理論上、図２２に示したように、加算された画像データは各放射線検出素子７で同一の値になるはずであるにもかかわらず、実際には同一の値にならないという問題が、放射線検出素子７からの読み出し効率に起因することを見出した。

放射線検出素子７からの読み出し効率は、図８に例示するように、放射線検出素子７に照射された放射線の線量に依存して変動し、しかも、１フレームでの読み出し処理で放射線検出素子７から電荷が１００％放出されて読み出し効率が１００％となることはない。そして、例えば放射線の線量が１０［ｍＲ］の場合、１フレームでの読み出し処理における読み出し効率は約９０％であり、残りの約１０％の電荷分は、次のフレームでの読み出し処理で読み出される。

なお、理論上は、次のフレームにおいても残りの電荷が全て読み出されるわけではないが、次のフレームでも読み出せない電荷量（すなわち、放射線検出素子７内になお残存する電荷量）はごくわずかであり、事実上、次のフレームで残りの電荷が全て読み出されると見なすことが可能である。

例えば図２０に示したように放射線が照射されると、ラインＬ１、Ｌ２の走査線５に接続された放射線検出素子７から読み出される画像データは、今回のフレームでは、読み出し処理がすでに終了しているため、図９（Ａ）に示すように、画像データＦａは０となる。

そして、次回のフレームの読み出し処理では、上記のような読み出し効率であるため、例えば９０％の読み出し効率でしか画像データＦｂが読み出されない。そのため、図９（Ｂ）に示すように、１００％読み出された場合の画像データをＦ^＊とすると、次回のフレームではそのＦ^＊の約９０％の画像データＦｂしか読み出されず、結局、画像データＦａ（この場合は０）と画像データＦｂとを加算しても、図１０に示すように、加算された画像データＦａ＋Ｆｂは、１００％読み出された場合の画像データＦ^＊の約９０％の値にしかならない。

一方、ラインＬ５、Ｌ６の走査線５に接続された放射線検出素子７から読み出される画像データは、今回のフレームの読み出し処理で、図９（Ａ）に示すように、画像データＦ^＊の約９０％の画像データＦａが読み出され、図９（Ｂ）に示すように、残りの約１０％の電荷分の画像データが次回のフレームで画像データＦｂとして読み出される。

従って、この場合には、図１０に示すように、画像データＦａと画像データＦｂとを加算すれば、加算された画像データＦａ＋Ｆｂは、１００％読み出された場合の画像データＦ^＊とほぼ等しい値になる。

また、ラインＬ３、Ｌ４の走査線５に接続された放射線検出素子７から読み出される画像データについては、時刻ｔstartで放射線の照射が開始されてから読み出し処理が終了する（ＯＮ→ＯＦＦ）までの間に放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷に相当する画像データについては、上記と同様に、今回のフレームの読み出し処理で約９０％の電荷に相当する画像データが読み出され、次回のフレームの各読み出し処理で残りの約１０％の電荷に相当する画像データが読み出されるため、今回のフレームと次回のフレームの各読み出し処理で全量が読み出される。

しかし、読み出し処理が終了した後もなお放射線の照射が続き、放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷に相当する画像データについては、今回のフレームでは読み出されず、次回のフレームの読み出し処理でその約９０％が読み出される。そして、残りの約１０％は、結局、読み出されないため、図１０に示すように、画像データＦａ＋Ｆｂの値は、読み出されなかった電荷に相当する分だけ１００％読み出された場合の画像データＦ^＊よりも小さくなる。

このように、ラインＬ３、Ｌ４の走査線５に接続された放射線検出素子７から今回のフレームと次回のフレームで読み出された画像データＦａ、Ｆｂが加算された画像データＦａ＋Ｆｂは、ラインＬ５、Ｌ６の場合のように１００％読み出される場合よりは小さく、ラインＬ１、Ｌ２の場合のように約９０％しか読み出されない場合よりは大きい、ラインＬ５、Ｌ６の場合と、ラインＬ１、２の場合の間の値となる。

以上のように、放射線検出素子７からの読み出し効率を考慮した場合、放射線の照射が終了したことが検出されたフレーム（図２０の例では今回のフレーム）での読み出し処理が終了した後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生し蓄積される電荷については、今回のフレームでは読み出されず、その次のフレーム（図２０の例では次回のフレーム）で読み出し効率分しか読み出されないため、各フレームごとの画像データを加算しても１００％読み出された場合の画像データＦ^＊よりも小さくなってしまうことが分かる。

また、図２０に示したように、放射線の照射が終了したことが検出されたフレームの次のフレーム（次回のフレーム）で読み出される画像データが、ラインＬ５、Ｌ６の走査線５に接続された放射線検出素子７のように、放射線の照射が終了したことが検出されたフレーム（今回のフレーム）で読み出し切れなかった残りの電荷に相当する画像データのみの場合もあれば、ラインＬ１、Ｌ２の走査線５に接続された放射線検出素子７のように、今回のフレームでの読み出し処理が終了した後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生して蓄積されたため、今回のフレームでは読み出されず、次回のフレームでだけ読み出される電荷に相当する画像データの場合もある。

また、ラインＬ３、Ｌ４の走査線５に接続された放射線検出素子７のように、今回のフレームでは読み出し切れなかった残りの電荷に相当する画像データと、今回のフレームでの読み出し処理が終了した後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生して蓄積されたため今回のフレームでは読み出されず、次回のフレームでだけ読み出される電荷に相当する画像データとが混在する場合もある。

そこで、放射線の照射により（或いは照射された放射線がシンチレータ３で変換された電磁波の照射により）、各放射線検出素子７内で発生し蓄積された全電荷に相当する真の画像データＦ^＊を得るためには、放射線の照射が終了したことが検出されたフレームの次のフレーム（図２０の例では次回のフレーム）で読み出された画像データのうち、放射線の照射が終了したフレーム（図２０の例では今回のフレーム）での読み出し処理後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で新たに発生して蓄積された電荷に相当する割合分を割り出し、その割合分を補正したうえで、各フレームごとの画像データを加算することが必要である。

そのため、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、照射検出手段により放射線の照射が終了したことが検出されたフレーム（第ｍフレーム）の次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）までの各フレームごとに取得した画像データＦａ〜Ｆm+1のうち、第ｍ＋１フレームの画像データＦm+1に着目し、画像データＦm+1のうち、第ｍフレームでの読み出し処理後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で新たに発生して蓄積された電荷に相当する割合分を算出して、それを補正して、各フレームの画像データを加算するように構成されている。

第ｍ＋１フレームの読み出し処理で読み出された画像データＦm+1の中からの、第ｍフレームでの読み出し処理後に発生して蓄積された電荷に相当する割合分の算出は、以下のようにして行われる。なお、制御手段２２は、照射検出手段から放射線の照射が終了したことを示す信号が送信されてくると、その時刻ｔendを含むフレームを放射線の照射が終了したフレーム、すなわち第ｍフレームとし、その次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）まで画像データの読み出しを行わせる。なお、以下では、放射線検出素子７の読み出し効率をａ［％］とする。

［パターン１］
まず、図１１に示すように、放射線の照射終了時刻ｔendが、放射線の照射が終了した第ｍフレームにおける走査線５の当該ラインＬについての読み出し処理の終了時刻ｔｍと同時或いはそれよりも前であれば、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷は、結局、第ｍフレームの読み出し処理で読み出し効率ａに相当する電荷が読み出され、第ｍ＋１フレームの読み出し処理でその残りの電荷が読み出されるため、第ｍフレームの読み出し処理と第ｍ＋１フレームの読み出し処理で全て読み出される。そのため、この場合は、画像データＦm+1を補正する必要はなく、そのまま加算の対象とすることができる。

すなわち、画像データＦm+1のうち、第ｍフレームでの読み出し処理後に発生して蓄積された電荷に相当する割合分をＦm+1αと表すと、この場合、割合分Ｆm+1αは０となる。なお、この［パターン１］は、図２０の例で言えば、走査線５のラインＬ５、Ｌ６の場合に対応する。

［パターン２］
次に、図１２に示すように、放射線の照射終了時刻ｔendが、放射線の照射が終了した第ｍフレームにおける走査線５の当該ラインＬについての読み出し処理の終了時刻ｔｍよりも後であり、かつ、放射線の照射開始時刻ｔstartが読み出し処理の終了時刻ｔｍと同時或いはそれよりも後である場合（すなわち、１フレームの間に放射線の照射が開始され終了した場合）には、放射線検出素子７に蓄積されている電荷は、すべて第ｍフレームでは読み出されず（すなわちＦｍ＝０）、第ｍ＋１フレームで読み出される。

そのため、この場合は、画像データＦm+1の上記割合分Ｆm+1αは画像データＦm+1そのものとなり、しかも、この割合分Ｆm+1α（＝Ｆm+1）は、１００％読み出される場合の画像データのａ／１００しか読み出されない。

そのため、この場合は、上記割合分Ｆm+1α、すなわち、得られた画像データＦm+1を１００／ａ倍して補正する。すなわち、
Ｆm+1←Ｆm+1×１００／ａ …（１）
に補正する。なお、この［パターン２］は、図２０の例で言えば、走査線５のラインＬ１、Ｌ２の場合に対応する。

［パターン３］
また、図１３に示すように、放射線の照射終了時刻ｔendが第ｍフレームの読み出し処理の終了時刻ｔｍよりも後であるが、放射線の照射開始時刻ｔstartが読み出し処理の終了時刻ｔｍよりも前である場合には、放射線の照射開始時刻ｔstartから第ｍフレームの読み出し処理の終了時刻ｔｍまでの間に放射線検出素子７内に発生し蓄積された電荷については、第ｍフレームの読み出し処理と第ｍ＋１フレームの読み出し処理で全て読み出される。

しかし、第ｍフレームの読み出し処理の終了時刻ｔｍから放射線の照射終了時刻ｔendまでの間に放射線検出素子７内に発生し蓄積された電荷、すなわち前述した第ｍフレーム（放射線の照射が終了したフレーム）での読み出し処理後に放射線の照射によって放射線検出素子７に蓄積された電荷については、第ｍ＋１フレームでしか読み出されず、しかも、１００％読み出される場合の画像データのａ／１００しか読み出されない。しかも、この部分についてのみ補正が必要である。

このように、第ｍ＋１フレームで読み出される画像データＦm+1は、
（α）第ｍフレームでの読み出し処理後、読み出し処理の終了時刻ｔｍから放射線の照射終了時刻ｔendまでの間に放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷ａ％に相当する割合分Ｆm+1α、および、
（β）放射線の照射開始時刻ｔstartから読み出し処理の終了時刻ｔｍまでの間に放射線検出素子７内に発生し蓄積された電荷のうち、第ｍフレームの読み出し処理で読み出されなかった残りの（１００−ａ）％の電荷に相当する画像データ分Ｆm+1β、
の２種類の画像データが混在する状態になっている。

なお、以下では、この（β）に対応する画像データ分Ｆm+1βを、放射線の照射が終了したフレームの次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）で読み出された画像データＦm+1の残余分Ｆm+1βという。

そして、画像データＦm+1中に混在する上記（α）と（β）の比率は、
（ｔend−ｔｍ）×ａ：（ｔｍ−ｔstart）×（１００−ａ） …（２）
で表されるため、第ｍ＋１フレームで読み出された画像データＦm+1を、上記（β）に対応する残余分Ｆm+1β、すなわち、

と、上記（α）に対応する上記割合分Ｆm+1α、すなわち、
Ｆm+1α＝Ｆm+1−Ｆm+1β …（４）
に分ける。

そして、画像データＦm+1のうち、上記（α）の上記割合分Ｆm+1αが補正を必要とする部分であるから、［パターン２］の場合と同様に、割合分Ｆm+1αを１００／ａ倍して補正する。すなわち、
Ｆm+1α←Ｆm+1α×１００／ａ …（５）
に補正する。なお、この［パターン３］は、図２０の例で言えば、走査線５のラインＬ３、Ｌ４の場合に対応する。

［パターン４］
なお、［パターン３］において、放射線の照射開始時刻ｔstartが、図１４に示すように第ｍフレームより前の第ｍ−１フレームの読み出し処理の終了時刻ｔm-1よりも前である場合には、終了時刻ｔm-1よりも前の時刻に放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷は、第ｍ−１フレームの読み出し処理と第ｍフレームの読み出し処理で全て読み出されるため、その電荷は、第ｍ＋１フレームで読み出される画像データＦm+1には寄与しない。

そのため、放射線の照射開始時刻ｔstartが第ｍ−１フレームの読み出し処理の終了時刻ｔm-1よりも前である場合には、第ｍ−１フレームの読み出し処理の終了時刻ｔm-1以降に放射線検出素子７内で発生し蓄積された電荷のみを考慮すればよい。従って、その場合は、上記（２）式や（３）式における時刻ｔstartは時刻ｔm-1に置き換えられて演算が行われる。

以上をまとめると、制御手段２２は、照射検出手段から放射線の照射が終了したことを示す信号が送信されてくると、その照射終了時刻ｔendを含むフレームを放射線の照射が終了したフレーム、すなわち第ｍフレームとし、その次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）まで画像データの読み出しを行わせる。そして、取得した画像データＦａ〜Ｆm+1を記憶手段２３に保存する。

そして、放射線画像撮影装置１に対して照射された放射線の線量の情報を照射検出手段から入手し、記憶手段２３に予め記憶されている放射線の線量と放射線検出素子７からの読み出し効率のテーブル（図８参照）に基づいて、放射線検出素子７の読み出し効率ａ［％］を割り出す。

そして、制御手段２２は、今回の放射線の照射のタイミングと各フレームの読み出しタイミングが上記の［パターン１］〜［パターン４］のいずれの場合であるかを判断する。

すなわち、まず、上記の［パターン１］の場合であるか否かを判断するために、放射線の照射終了時刻ｔendと、放射線の照射が終了した第ｍフレームにおける走査線５の当該ラインＬについての読み出し処理の終了時刻ｔｍとの差分ｔend−ｔｍを算出し、
ｔend−ｔｍ≦０ …（６）
であれば、上記の［パターン１］の場合（図１１参照）であると判断する。

そして、制御手段２２は、画像データＦm+1を補正せず、取得した画像データＦａ〜Ｆm+1をそのまま加算して、その合計値を、走査線５の当該ラインＬに接続された放射線検出素子７の最終的な画像データとして算出する。

また、差分ｔend−ｔｍが、
ｔend−ｔｍ＞０ …（７）
である場合には、上記の［パターン１］の場合ではないから、上記の［パターン２］〜［パターン４］のいずれかの場合であると判断し、制御手段２２は、続いて、放射線の照射開始時刻ｔstartと、第ｍ−１フレームの読み出し処理の終了時刻ｔm-1とを比較する。

そして、
ｔstart＜ｔm-1 …（８）
すなわち、放射線の照射開始時刻ｔstartが第ｍ−１フレームの読み出し処理の終了時刻ｔm-1よりも前であれば、上記の［パターン４］の場合（図１４参照）であるから、制御手段２２は、上記（３）式における時刻ｔstartを時刻ｔm-1に置き換え、差分ｔend−ｔｍや読み出し効率ａを（３）式に代入して上記残余分Ｆm+1βを算出する。

そして、上記（４）式に従って割合分Ｆm+1αを算出し、上記（５）式に従って割合分Ｆm+1αを補正して、補正しなかった残余分Ｆm+1βと補正した割合分Ｆm+1αの和を新たな画像データＦm+1として算出したうえで、画像データＦａ〜Ｆm+1を加算して、その合計値を、走査線５の当該ラインＬに接続された放射線検出素子７の最終的な画像データとして算出する。

一方、
ｔstart≧ｔm-1 …（９）
すなわち、放射線の照射開始時刻ｔstartが第ｍ−１フレームの読み出し処理の終了時刻ｔm-1と同時或いは後であれば、上記の［パターン２］または［パターン３］の場合（図１２、図１３参照）であるから、制御手段２２は、上記の［パターン２］、［パターン３］のいずれの場合であるかを判断するために、差分ｔｍ−ｔstartを算出する。

そして、
ｔｍ−ｔstart＞０ …（１０）
であれば、上記の［パターン３］の場合（図１３参照）であるから、制御手段２２は、上記（３）式に差分ｔｍ−ｔstartや差分ｔend−ｔｍを代入し、さらに読み出し効率ａを代入して残余分Ｆm+1βを算出する。

そして、上記（４）式に従って割合分Ｆm+1αを算出し、上記（５）式に従って割合分Ｆm+1αを補正して、補正しなかった残余分Ｆm+1βと補正した割合分Ｆm+1αの和を新たな画像データＦm+1として算出したうえで、画像データＦａ〜Ｆm+1を加算して、その合計値を、走査線５の当該ラインＬに接続された放射線検出素子７の最終的な画像データとして算出する。

また、
ｔｍ−ｔstart≦０ …（１１）
であれば、上記の［パターン２］の場合（図１２参照）であるから、制御手段２２は、割合分Ｆm+1α（すなわち画像データＦm+1）を上記（１）式に従って補正し、画像データＦａ〜Ｆｍおよび補正した割合分Ｆm+1αを加算して、その合計値を、走査線５の当該ラインＬに接続された放射線検出素子７の最終的な画像データとして算出する。

制御手段２２は、上記の処理を、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｎ（図７参照）ごとに行い、各ラインＬ１〜Ｌｎに接続された各放射線検出素子７についてそれぞれ最終的な画像データを算出する。なお、各ラインＬ１〜Ｌｎごとに、放射線の照射開始時刻ｔstartや照射終了時刻ｔendと第ｍフレームの読み出し処理の終了時刻ｔｍ等との関係が異なるため、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｎごとに上記の判断処理が行われて、各放射線検出素子７についてそれぞれ最終的な画像データが算出される。

なお、少なくとも上記の［パターン２］〜［パターン４］における演算においては、第ｍ＋１フレームで読み出される画像データＦm+1には放射線検出素子７内で発生する暗電荷による寄与分があるため、画像データＦm+1から暗電荷の寄与分（すなわち、いわゆるオフセット補正値）を差し引いた後、上記の演算を行う。

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、例えば放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行うことなく、画像データの読み出し処理を行うことが可能となる。

また、放射線検出素子７からの読み出し効率ａが１００％にはならず、通常の場合、最も高くても９０％程度にしかならないため、放射線の照射が終了したフレームの次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）で読み出された画像データＦm+1のうち、放射線の照射が終了したフレーム（第ｍフレーム）での読み出し処理の後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷に相当する割合分Ｆm+1αについては、その読み出し効率ａが１００％にならない。

そのため、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１のように、その割合分Ｆm+1αに対して読み出し効率ａの逆数を乗算する等して補正して、補正した当該割合分Ｆm+1αと、補正しなかった前記次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）の画像データＦm+1の残余分Ｆm+1βと、他のフレームで読み出された各画像データＦａ〜Ｆｍとを加算することで、放射線検出素子７内に発生し蓄積された全電荷に対応する画像データを算出することが可能となる。そのため、最終的に得られた画像データに基づいて生成される放射線画像に濃淡が生じることが回避され、より的確な放射線画像を得ることが可能となる。

また、このように、濃淡のない放射線画像が生成されるため、例えば、その放射線画像に基づいて病気診断等を行うような場合に、濃淡に基づいて誤診が生じることを防止することが可能となり、より的確に診断を行うことが可能となる。

なお、補正した前記割合分Ｆm+1αと、補正しなかった前記残余分Ｆm+1βと、他のフレームで読み出された各画像データＦａ〜Ｆｍとを加算して算出された放射線検出素子７ごとの画像データに対しては、通常の画像処理と同様に、オフセット補正処理やゲイン補正処理等が行われて、最終的な放射線画像が生成される。

また、上記の実施形態では、割合分Ｆm+1αの補正の手法として、単に放射線検出素子７の読み出し効率ａ［％］の逆数（１００／ａ）をＦm+1αに乗算する場合について説明したが、これに限定されず、例えば、Ｓを所定の定数としてＦm+1αにＳ／ａを乗算するように構成したり、放射線検出素子７の読み出し効率ａを含む所定の関数にＦm+1αを代入することで算出するように構成することも可能であり、その手法は適宜決められる。

さらに、本実施形態では、放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたことを契機として、画像データの読み出し動作を開始させ、各フレームごとの読み出し処理を繰り返す場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、この他にも、例えば、外部装置（例えば後述する放射線画像撮影システム５０におけるコンソール５８やスイッチ手段５５、ストローク検出手段６０等）から送信される信号を受信することを契機としたり、放射線技師等の操作者の手動による操作を契機として、上記の処理を行うように構成することも可能である。

また、本実施形態では、放射線画像撮影装置１に対して照射される放射線の照射の開始や終了、放射線の線量を検出する照射検出手段として放射線センサ３５を用いる場合について説明したが、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了、放射線の線量を検出することができるものであれば、特に放射線センサに限定されない。

前述したように、照射検出手段として、バイアス線９の結線１０（図７参照）に電流計等の図示しない電流検出手段を設けると、電流検出手段により、放射線やシンチレータ３により変換された電磁波が照射されて放射線検出素子７内で発生する電子正孔対のうち、バイアス線９側に流出する電荷、すなわち結線１０を通じて逆バイアス電源１４に流れ込む電流を検出することができる。

図示を省略するが、電流検出手段は、例えば、結線１０に直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗と、抵抗の両端子間の電圧を測定する差動アンプとで構成することができる。この場合、結線１０を流れる電流が電圧値に変換されて検出される。

各放射線検出素子７内では暗電荷（電子正孔対）が発生し、そのうち、上記の実施形態の場合には正孔がバイアス線９に流出するため、図１５に示すように、放射線が照射されない状態でも、電流検出手段で検出される電圧値Ｖａに相当する微弱な電流が結線１０中を常時流れている。

そして、放射線画像撮影の際に、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、照射された放射線、或いはそれがシンチレータ３で変換された電磁波の照射により各光電変換素子７内で電子正孔対が発生し、バイアス線９や結線１０を通じて正孔が電流検出手段に運ばれる。そのため、図１５における時刻ｔ１に示されるように、電流検出手段から出力される電圧値Ｖが増加し始める。

そこで、例えば、電流検出手段から出力される電圧値Ｖに予め所定の閾値Ｖthを設けておき、電圧値Ｖが閾値Ｖthを越えた時刻を放射線の照射開始時刻ｔstartとし、一旦増加した電圧値Ｖが減少して閾値Ｖth以下となった時刻を放射線の照射終了時刻ｔendとして検出することが可能である。また、照射開始時刻ｔstartから照射終了時刻ｔendまでの電圧値Ｖの総量を算出し、それを電流値に変換することで、放射線の照射開始から照射終了までに放射線画像検出装置１に照射された放射線の線量を算出することができる。

なお、電圧値Ｖ自体に閾値Ｖthを設ける代わりに、例えば、電圧値Ｖの変化率ΔＶに閾値ΔＶthを設けておき、電圧値Ｖの増加率ΔＶが閾値ΔＶthを越えた時刻を放射線の照射開始時刻ｔstartとし、電圧値Ｖの減少率ΔＶの絶対値が閾値ΔＶth以上となった時刻を放射線の照射終了時刻ｔendとして検出するように構成することも可能である。

また、電圧値Ｖをピークホールドするように構成し、その最高値Ｖｐと、放射線の照射開始時刻ｔstartと照射終了時刻ｔendとの時間間隔との積を算出し、図１５の電圧値Ｖの台形状の推移を長方形状に近似して、放射線の照射開始から照射終了までに放射線画像検出装置１に照射された放射線の線量を算出するように構成することも可能である。

さらに、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、図３や図７に示したように、各放射線検出素子７に接続された全てのバイアス線９が１本の結線１０に結束されているため、上記のようにして算出される放射線の線量は、全ての放射線検出素子７、すなわち検出部Ｐ（図３参照）の全領域を対象としたものとなる。

しかし、放射線画像撮影において、実際に被写体が撮影される領域（関心領域）は、検出部Ｐの中央部を含む領域である場合が多い。そして、被写体を透過して放射線検出素子７やシンチレータ３に到達する放射線の線量は、被写体を透過せずに直接到達した場合よりも小さくなるが、図８に示したように、放射線の線量が低下した低線量の領域では、放射線検出素子７からの読み出し効率ａが低下する。

そのため、最終的に生成される放射線画像で、被写体が撮影され、被写体に関する有効な情報が見出されるべき検出部Ｐの中央部を含む領域において、前述したような放射線検出素子７からの読み出し効率ａに由来する画像の濃淡がより大きく現れるようになる。これが誤診等の原因となり得ることは前述したとおりである。

そこで、例えば図１６に示すように、二次元状に設けられた放射線検出素子７のうち、被写体を透過した放射線が照射される検出部Ｐの中央部に存在する放射線検出素子７に接続された各バイアス線９ａを、他の領域の放射線検出素子７に接続された各バイアス線９ｂとは別に結線１０ａに結束し、結線１０ａに対して照射検出手段としての上記の電流検出手段を設けて、検出部Ｐの中央部に照射された放射線を検出して、その線量等を算出する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、検出部Ｐの中央部における放射線の線量に基づいて放射線検出素子７からの読み出し効率のテーブル（図８参照）から読み出し効率ａを割り出し、それに基づいて画像データを補正することが可能となり、放射線画像の中でも特に被写体に関する有効な情報が見出される検出部Ｐの中央部を含む領域において濃淡のない的確な放射線画像を得ることが可能となる。

［放射線画像撮影システム］
上記の実施形態の放射線画像撮影装置１では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、放射線の照射が終了したフレームの次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）で読み出された画像データＦm+1のうち、放射線の照射が終了したフレーム（第ｍフレーム）での読み出し処理の後に放射線の照射によって放射線検出素子７に蓄積された電荷に相当する割合分Ｆm+1αについては、放射線検出素子７からの読み出し効率ａに基づいて補正し、補正した当該割合分Ｆm+1αと、画像データＦm+1の補正しなかった残余分Ｆm+1βと、他のフレームで読み出された各画像データＦａ〜Ｆｍとを加算して、放射線検出素子７ごとの画像データを算出する場合について説明した。

しかし、放射線画像撮影装置１から各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1等をコンソール等の外部装置に送信して、コンソール等で上記の処理を行うように構成することも可能である。そこで、以下、そのように構成された放射線画像撮影システムの実施形態について説明する。

図１７は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。本実施形態の放射線画像撮影システム５０は、例えば、病院や医院内で行われる放射線画像撮影を想定したシステムであり、放射線画像として医療用の診断画像を撮影するシステムとして採用することができる。

放射線画像撮影システム５０は、図１７に示すように、例えば、放射線を照射して患者の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、放射線技師や医師等の操作者が被写体に照射する放射線の制御や取得した放射線画像の画像処理等の種々の操作を行う前室Ｒ２とに配置されるものである。撮影室Ｒ１は、放射線が外部に漏れないように鉛などでシールドされていることも多い。

本実施形態では、撮影室Ｒ１には、前述した放射線画像撮影装置１（可搬型放射線画像撮影装置１）を装填可能なブッキー装置５１や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないＸ線管球を備える放射線発生装置５２、放射線画像撮影装置１とコンソール５８とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ５３を備えた無線アクセスポイント（基地局）５４等が設けられている。

また、前室Ｒ２には、放射線発生装置５２からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段５５等を備えた放射線の照射を制御する操作卓５６や、放射線画像撮影装置１に内蔵された後述するタグを検出するタグリーダ５７、放射線画像撮影システム５０全体の制御を行うコンソール５８が設けられている。また、コンソール５８には、ハードディスク等で構成された記憶手段５９が接続されている。

放射線画像撮影装置１の構成については前述したとおりであるが、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、さらに下記の構成を有していることが好ましい。

具体的には、放射線画像撮影装置１内には、図示しないタグが内蔵されている。本実施形態では、タグとして、いわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグと呼ばれるタグが用いられており、タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線画像撮影装置１の固有情報を記憶する記憶部がコンパクトに内蔵されている。なお、固有情報には、例えば当該放射線画像撮影装置１に割り当てられた識別情報としてのカセッテＩＤやシンチレータの種類情報、サイズ情報、解像度等が含まれている。

また、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ Ｚ ４９０５（対応する国際規格はＩＥＣ ６０４０６）に準拠する寸法で構成されている。すなわち、放射線入射方向の厚さは１５ｍｍ＋１ｍｍ〜１５ｍｍ−２ｍｍの範囲内に形成され、８インチ×１０インチ、１０インチ×１２インチ、１１インチ×１４インチ、１４インチ×１４インチ、１４インチ×１７インチ（半切サイズ）等のものが用意されている。

このように、本実施形態では、放射線画像撮影装置１はスクリーン／フィルム用のカセッテに関するＪＩＳ規格に準拠して形成されているため、同様にＪＩＳ規格に準拠して形成されるＣＲカセッテを装填可能なＣＲカセッテ用のブッキー装置５１に装填して用いることができるようになっている。

なお、本発明は、放射線画像撮影装置１が上記のようにＪＩＳ規格に準拠して形成される場合や、また、ブッキー装置５１としてＣＲカセッテ用のブッキー装置５１を用いる場合に限定されない。しかし、ブッキー装置５１としてＣＲカセッテ用のブッキー装置５１を用いれば、ＦＰＤとしての放射線画像撮影装置１と従来のＣＲカセッテとのいずれをもブッキー装置５１に装填して放射線画像撮影を行うことも可能となる。

一方、放射線画像撮影装置１は、ブッキー装置５１に装填されない、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。すなわち、放射線画像撮影装置１を単独の状態で例えば撮影室Ｒ１内に設けられた支持台や図１７に示すように臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ等に配置してその放射線入射面Ｒ（図１参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線発生装置５２Ｂ（図１７参照）等から、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。

ブッキー装置５１には、放射線画像撮影装置１を所定の位置に保持するためのカセッテ保持部５１ａが設けられており、カセッテ保持部５１ａに放射線画像撮影装置１が装填できるようになっている。また、本実施形態では、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとがそれぞれ設けられている。

なお、立位撮影用のブッキー装置５１Ａや臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂにおいて、例えばそれら自体の位置調整やブッキー装置本体に対するカセッテ保持部５１ａの高さ調整等を適宜行うこと等が可能とされていることは、公知のブッキー装置と同様である。

撮影室Ｒ１には、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射するＸ線管球を備える放射線発生装置５２が少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに対して１つの放射線発生装置５２Ａが共用されるようになっている。なお、各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに、別々の放射線発生装置を対応付けて設けるように構成することも可能である。

放射線発生装置５２Ａは、例えば撮影室Ｒ１の天井からつり下げられて配設されるようになっており、撮影時には後述する操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされ、図示しない移動手段により所定の位置にまで移動され、放射線の照射方向が所定の方向を向くようにその向きが調整されるようになっている。

また、本実施形態では、立位撮影用のブッキー装置５１Ａや臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂには対応付けられていないポータブルの放射線発生装置５２Ｂも設けられており、ポータブルの放射線発生装置５２Ｂは、撮影室Ｒ１内の任意の場所にも持ち運びでき、任意の方向に放射線を照射できるようになっている。

なお、本実施形態では、ポータブルの放射線発生装置５２Ｂも、操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされるようになっているが、この他にも、例えば、操作者が手動でセットアップしたり、放射線画像撮影装置１からポータブルの放射線発生装置５２Ｂに無線信号を送信してセットアップするように構成することも可能である。

放射線発生装置５２のＸ線管球としては、回転陽極Ｘ線管球が好ましく用いられる。Ｘ線管球は、陰極から放射される電子線を陽極に衝突させることで放射線を発生させるように構成されている場合が多いが、電子線が陽極の同じ位置に衝突し続けると、熱の発生等で陽極が損傷する。そのため、回転陽極Ｘ線管球では、陽極を回転させて電子線が衝突する位置が同じ位置にならないようにすることで、陽極の長寿命化が図られるようになっている。

また、撮影室Ｒ１内の一角には、放射線画像撮影装置１と、コンソール５８やスイッチ手段５５等とが無線通信する際に、これらの通信を中継する無線アンテナ５３を備えた無線アクセスポイント５４が設置されている。

なお、図１７では、無線アクセスポイント５４が撮影室Ｒ１の入口付近に設けられている場合が示されているが、これに限定されず、放射線画像撮影装置１のアンテナ装置４０等と無線通信が可能な適宜の位置に設置される。また、本実施形態では、無線アクセスポイント５４は各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂとケーブル等で接続されており、ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂやそれに装填された放射線画像撮影装置１とコンソール５８等との通信を有線方式でも行うことができるようになっている。

一方、前室Ｒ２には、放射線発生装置５２からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段５５を備えた操作卓５６が設けられている。なお、図８では、操作卓５６とスイッチ手段５５とが別体のように記載されており、実際にも、それらを別体として設け、スイッチ手段５５を放射線技師等の操作者が操作し易い位置に配置される場合もあるが、それらが一体的に、すなわち操作卓５６にスイッチ手段５５が設けられる場合もある。

操作卓５６は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えるコンピュータや専用のプロセッサ（processor）を備えるコンピュータ等で構成されている。本実施形態では、操作卓５６は、スイッチ手段５５や放射線発生装置５２と接続されるとともに、コンソール５８にも接続されている。

スイッチ手段５５は、図示しないボタンがそのストローク方向に半分程度押し込まれると（すなわち、いわゆる半押しされると）、操作卓５６に起動信号を送信し、操作卓５６から指定された放射線発生装置５２に起動信号が送信されると、当該放射線発生装置５２のＸ線管球の陽極の回転が開始されて放射線発生装置５２が起動されるようになっている。

そして、その後、１秒程度の時間をおいて、スイッチ手段５５のボタンがさらに押し込まれてそのストローク方向に全部押し込まれると（すなわち、いわゆる全押しされると）、スイッチ手段５５は操作卓５６に照射信号を送信し、操作卓５６から指定された放射線発生装置５２に対して照射信号が送信されると、当該放射線発生装置５２のＸ線管球から放射線が照射されるようになっている。

また、スイッチ手段５５には、ボタンの半押しや全押しの状態を検出して、検出信号をコンソール５８に送信するストローク検出手段６０が取り付けられている。なお、ストローク検出手段６０を設けずに、スイッチ手段５５から操作卓５６に起動信号等を送信する際にそれらの信号をコンソール５８にも送信するように構成することも可能である。

前室Ｒ２の入口の近傍には、前述したＲＦＩＤの技術を用いて放射線画像撮影装置１と情報をやりとりするタグリーダ５７（図８参照）が設置されている。タグリーダ５７は、内蔵する図示しないアンテナを介して電波等に所定の指示情報を乗せて発信し、前室Ｒ２や撮影室Ｒ１に入室し或いは退室する放射線画像撮影装置１を検出するようになっている。

そして、タグリーダ５７は、検出した放射線画像撮影装置１のＲＦＩＤタグに記憶された固有情報を読み取り、読み取った固有情報をコンソール５８に送信するようになっている。

また、前室Ｒ２には、コンソール５８が設けられている。コンソール５８は、図示しないＣＰＵ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で構成されており、ＲＯＭに格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開してプログラムに従って各種処理を実行して、前述したように放射線画像撮影システム５０全体の制御を行うようになっている。

コンソール５８には、前述した無線アクセスポイント５４や操作卓５６、タグリーダ５７、記憶手段５９、スイッチ手段５５に取り付けられたストローク検出手段６０等が接続されており、また、無線アクセスポイント５４を介して立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置５１Ａ、５１Ｂ等が接続されている。

また、コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる表示画面５８ａが設けられており、その他、キーボードやマウス等の図示しない入力手段が接続されている。

コンソール５８は、前述したようにタグリーダ５７が検出した放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤを含む固有情報が送信されてくると、記憶手段５９に登録されている、撮影室Ｒ１内等に存在する放射線画像撮影装置１のリストを参照するようになっている。そして、コンソール５８は、送信されてきた固有情報が記憶手段５９に登録されていなければ、当該放射線画像撮影装置１が新たに撮影室Ｒ１や前室Ｒ２内に持ち込まれたものとしてその放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤ等を上記のリストに追加して記憶手段５９に登録する。

また、送信されてきた固有情報が既に記憶手段５９に登録されているものであれば、当該放射線画像撮影装置１が撮影室Ｒ１や前室Ｒ２内から持ち出されたものとしてその放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤ等を上記のリストから抹消する。このようにして、コンソール５８は、撮影室Ｒ１内等に持ち込まれ或いは持ち出される放射線画像撮影装置１を把握して記憶手段５９上で管理するようになっている。

本実施形態では、コンソール５８は、表示画面５８ａ上に表示された放射線画像撮影装置１のアイコンをクリックする等の操作者の入力操作によって指定された放射線画像撮影装置１に対して、無線アクセスポイント５４を介して切り替え信号を送信することができるようになっている。

そして、前述したように、放射線画像撮影装置１は、切り替え信号を受信すると、放射線検出素子７等に対する電力供給状態がスリープモードであれば撮影可能モードに切り替えて、放射線検出素子７等に電力を供給して放射線画像撮影が可能な状態に覚醒させる。また、放射線画像撮影装置１は、放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられると、画像データの読み出し動作を開始し、各フレームごとの読み出し処理を繰り返すようになっていることは前述したとおりである。

なお、このように、放射線画像撮影装置１を、コンソール５８から送信された切り替え信号により撮影可能モードに切り替えられると同時に画像データの読み出し動作を開始するように構成することも可能であるが、前述した操作卓５６のスイッチ手段５５のボタンが半押しされ、放射線発生装置５２に起動信号が送信された段階で、放射線画像撮影装置１で画像データの読み出し動作を開始するように構成することも可能である。

この場合、コンソール５８は、操作卓５６のスイッチ手段５５のボタンが半押しされたことを検出したストローク検出手段６０から検出信号を受信したり、スイッチ手段５５から起動信号を受信すると、無線アクセスポイント５４を介して放射線画像撮影装置１に信号を送信して、放射線画像撮影装置１に画像データの読み出し動作を開始させる。

放射線画像撮影装置１が撮影可能モードに切り替えられて画像データの読み出し動作が開始された後、長い時間が経過してから放射線発生装置５２から放射線が照射されると、放射線画像撮影装置１のバッテリ４１が消耗してしまう場合がある。しかし、このように、放射線発生装置５２に起動信号が送信された段階で放射線画像撮影装置１で画像データの読み出し動作を開始するように構成すれば、スイッチ手段５５のボタンが半押しされた後、全押しされて放射線が照射されるまでの時間は前述したように１秒程度であるため、放射線画像撮影装置１のバッテリ４１の消耗を防止することが可能となる。

しかし、例えば図１８に示す放射線画像撮影システム７０のように、コンソール５８等が撮影室Ｒ１の前室Ｒ２に設けられていない場合も少なくなく、また、図示を省略するが、１つのコンソール５８で複数の撮影室Ｒ１での放射線画像撮影を管理するように構成されていたり、複数のコンソール５８と複数の撮影室Ｒ１とがネットワーク等を介して接続されているような場合もある。

このようにコンソール５８が前室Ｒ２に設けられていない場合には、図１８に示すように、ストローク検出手段６０やスイッチ手段５５を無線アクセスポイント５４に接続して検出信号や起動信号を放射線画像撮影装置１に直接送信するように構成することが可能である。

次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０のコンソール５８における処理について説明し、あわせて放射線画像撮影システム５０の作用について説明する。

本実施形態では、コンソール５８は、上記のようにして、指定した放射線画像撮影装置１に信号を送信して、画像データの読み出し動作を開始させ、各フレームごとの読み出し処理を繰り返させる。そして、放射線発生装置５２から放射線の照射が開始されると、その時刻（すなわち前述した照射開始時刻）ｔstartを記憶手段５９に記憶させ、放射線発生装置５２から放射線の照射が終了すると、その時刻（すなわち前述した照射終了時刻）ｔendを記憶手段５９に記憶させる。

また、放射線画像撮影装置１でも放射線の照射開始時刻ｔstartと照射終了時刻ｔendとを検出して記憶し、それらの時刻ｔstart、ｔendの情報とともに、放射線の照射が開始されたことが検出されたフレームから放射線の照射が終了したことが検出されたフレーム（第ｍフレーム）の次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）までの各フレームごとの画像データＦａ〜Ｆm+1をコンソール５８に送信する。また、照射検出手段で、照射された放射線の線量を検出していれば、その情報もあわせて送信する。

コンソール５８は、放射線画像撮影装置１から画像データＦａ〜Ｆm+1等が送信されてくると、記憶手段５９に記憶されている当該放射線画像撮影装置１に関する放射線検出素子７からの読み出し効率のテーブル（図８参照）を参照して、照射された放射線の線量に基づく放射線検出素子７からの読み出し効率ａを割り出し、上記の放射線画像撮影装置１の実施形態における放射線画像撮影装置１の制御手段２２での処理と同様の処理を行う。

すなわち、放射線の照射が終了したフレーム（第ｍフレーム）の次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）で読み出された画像データＦm+1のうち、第ｍフレームでの読み出し処理の後に放射線の照射によって放射線検出素子７に蓄積された電荷に相当する割合分Ｆm+1αを算出し、割合分Ｆm+1αを読み出し効率ａの逆数を乗算する等して補正して、補正した当該割合分Ｆm+1αと、画像データＦm+1のうちの補正しなかった残余分Ｆm+1βと、他のフレームで読み出された各画像データＦａ〜Ｆｍとを加算して、放射線検出素子７内に発生し蓄積された全電荷に対応する画像データを算出する。そして、この処理を全放射線検出素子７について行って、最終的な画像データを算出する。

なお、放射線画像撮影装置１の照射検出手段では、放射線の照射の開始と終了のみが検出され、照射された放射線の線量を検出できない場合もある。このような場合には、コンソール５８が放射線発生装置５２や操作卓５６等から入手した照射開始時刻ｔstartと照射終了時刻ｔendの情報、および放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒに照射されるように設定された放射線の時間あたりの線量に基づいて、放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を算出することが可能である。

このように構成すれば、放射線画像撮影装置１の照射検出手段で照射された放射線の線量を検出することができない場合であっても、コンソール５８で照射された放射線の線量を割り出すことが可能となり、それに基づいて放射線検出素子７からの読み出し効率ａを割り出して、画像データＦm+1のうちの第ｍフレームでの読み出し処理の後に放射線の照射によって放射線検出素子７に蓄積された電荷に相当する割合分Ｆm+1αを有効に補正して、良好な画像データを算出することが可能となる。

また、放射線画像撮影における撮影対象である被写体の性状に応じて被写体で吸収される放射線の線量が変わる場合がある。その場合には、例えば、被写体である患者の身体の撮影部位や、患者の体重（すなわち皮下脂肪の量）等の患者の身体の情報に基づいて放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒに到達する放射線の線量を修正し、修正された放射線の線量に基づいて放射線画像撮影装置１に照射された放射線の線量を算出することが可能である。

このように構成すれば、放射線画像撮影装置１の放射線照射面Ｒに実際に照射された放射線の線量を割り出して、それに基づいて、より実情に即した放射線検出素子７からの読み出し効率ａを割り出すことが可能となり、画像データＦm+1のうちの第ｍフレームでの読み出し処理の後に放射線の照射によって放射線検出素子７に蓄積された電荷に相当する割合分Ｆm+1αをより的確に補正して、より良好な画像データを算出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システム５０によれば、上記の放射線画像撮影装置１の実施形態の場合と同様に、例えば放射線検出素子７等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行うことなく、画像データの読み出し処理を行わせることが可能となる。

また、放射線検出素子７からの読み出し効率ａが１００％にはならず、通常の場合、最も高くても９０％程度にしかならないため、放射線の照射が終了したフレームの次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）で読み出された画像データＦm+1のうち、放射線の照射が終了したフレーム（第ｍフレーム）での読み出し処理の後に放射線の照射によって放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷に相当する割合分Ｆm+1αについては、その読み出し効率ａが１００％にならない。

そのため、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０のように、コンソール５８で、その割合分Ｆm+1αに対して読み出し効率ａの逆数を乗算する等して補正して、補正した当該割合分Ｆm+1αと、補正しなかった前記次のフレーム（第ｍ＋１フレーム）の画像データＦm+1の残余分Ｆm+1βと、他のフレームで読み出された各画像データＦａ〜Ｆｍとを加算することで、放射線検出素子７内に発生し蓄積された全電荷に対応する画像データを算出することが可能となる。そのため、最終的に得られた画像データに基づいて生成される放射線画像に濃淡が生じることが回避され、より的確な放射線画像を得ることが可能となる。

また、このように、濃淡のない放射線画像が生成されるため、例えば、その放射線画像に基づいて病気診断等を行うような場合に、濃淡に基づいて誤診が生じることを防止することが可能となり、より的確に診断を行うことが可能となる。

なお、記憶手段５９に記憶される放射線画像撮影装置１に関する放射線検出素子７からの読み出し効率のテーブル（図８参照）は、放射線画像撮影装置１ごとに作成されていてもよく、或いは、放射線の線量に対する放射線検出素子７からの読み出し効率ａの依存性が同じと判断される放射線画像撮影装置１をグループにまとめ、グループごとに放射線検出素子７からの読み出し効率のテーブルを作成してもよい。

また、放射線画像撮影システム５０に用いられる放射線画像撮影装置１が照射検出手段、すなわち放射線の照射の開始および終了を検出する手段を有しない場合には、スイッチ手段５５やストローク検出手段６０から送信されてきた照射信号や検出信号をコンソール５８から放射線画像撮影装置１に送信し、或いは、スイッチ手段５５やストローク検出手段６０から放射線画像撮影装置１に直接それらの信号を送信して、放射線画像撮影装置１に放射線の照射開始を知らせ、放射線の照射が終了すると、コンソール５８やスイッチ手段５５、ストローク検出手段６０から放射線画像撮影装置１に信号を送信して、放射線画像撮影装置１に放射線の照射終了を知らせるように構成することが可能である。

なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。

本実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本実施形態に係る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撮像素子と薄膜トランジスタ等の構成を示す拡大図である。 図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 ＣＯＦ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。 本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路図を表す図である。 照射された放射線の線量と放射線検出素子からの読み出し効率とを対応付けるテーブルの一例を示す図である。 放射線検出素子からの読み出し効率を考慮した場合の走査線の各ラインから読み出される画像データの値を表すグラフであり、（Ａ）は今回のフレーム、（Ｂ）は次回のフレームにおける値を表す。 図９（Ａ）、（Ｂ）の走査線の各ラインから読み出される画像データの加算値を表すグラフである。 ［パターン１］を説明するタイミングチャートである。 ［パターン２］を説明するタイミングチャートである。 ［パターン３］を説明するタイミングチャートである。 ［パターン４］を説明するタイミングチャートである。 バイアス線の結線を流れる電流を電圧値に変換した場合に検出される電圧値の推移を表すグラフである。 検出部の中央部に存在する素子に接続されたバイアス線と他の領域の素子に接続されたバイアス線とを別々の結線で結束した構成例を示す図である。 本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。 コンソール等が前室に設けられない場合の放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。 走査線の各ラインに信号読み出し用の電圧を印加する際のタイミングチャートを示す図である。 図１９のタイミングチャートで１フレームの間に放射線の照射が開始されて終了した場合を説明する図である。 走査線の各ラインから読み出されると予想される画像データの値を表すグラフであり、（Ａ）は今回のフレーム、（Ｂ）は次回のフレームにおける値を表す。 図２１（Ａ）、（Ｂ）の走査線の各ラインから読み出される画像データの加算値を表すグラフである。

符号の説明

１ 放射線画像撮影装置（可搬型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（スイッチ素子）
１５ 走査駆動回路
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
２３ 記憶手段
３５ 放射線センサ（照射検出手段）
４１ バッテリ
４０ アンテナ装置（通信手段）
５０、７０ 放射線画像撮影システム
５２ 放射線発生装置
５８ コンソール
５９ 記憶手段
ａ 読み出し効率
Ｆａ〜Ｆｍ、Ｆm+1 画像データ
Ｆm+1α 割合分
Ｆm+1β 残余分
ｍ 第ｍフレーム（放射線の照射が終了したフレーム）
ｍ＋１ 第ｍ＋１フレーム（第ｍフレームの次のフレーム）
ｒ 領域

Claims (8)

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領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
   信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
   前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の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素子と、
   前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
   前記読み出された画像データを保存する記憶手段と、
   放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
   前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記画像データを前記記憶手段に保存させるとともに、前記放射線の照射が終了したフレームの次のフレームで読み出された前記画像データのうち、前記放射線の照射が終了したフレームでの読み出し処理後に放射線の照射によって前記放射線検出素子に蓄積された電荷に相当する割合分については、前記放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正し、補正した当該割合分と、補正しなかった前記次のフレームの前記画像データの残余分と、他のフレームで読み出された前記各画像データとを加算して、放射線検出素子ごとの画像データを算出する制御手段と、
   を備えることを特徴とする可搬型放射線画像撮影装置。
2. 前記照射検出手段は、放射線の照射の開始および終了を検出するとともに、照射された放射線の線量を検出し、
   前記制御手段は、前記照射検出手段により検出された前記線量に依存する前記放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて当該画像データを補正することを特徴とする請求項１に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
3. 前記照射検出手段は、前記二次元状に設けられた放射線検出素子のうち、被写体を透過した放射線が照射される領域に存在する放射線検出素子に対して照射された放射線の線量を検出することを特徴とする請求項２に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
4. 前記制御手段は、前記放射線検出素子に対する電力供給状態を、前記放射線検出素子に電力を供給して放射線画像撮影を可能とする撮影可能モードと、必要な部材にのみ電力を供給して前記放射線検出素子への電力の供給を停止して放射線画像撮影ができないスリープモードとの間で切り替えることが可能で、かつ、前記電力供給状態を前記撮影可能モードに切り替えると、前記走査駆動回路に前記信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替えさせながら前記読み出し用の電圧を印加させて、前記各フレームごとの前記画像データの読み出しを開始させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
5. 前記制御手段は、前記放射線検出素子に対する電力供給状態を前記撮影可能モードに切り替えた後、予め設定された所定時間内に放射線が照射されない場合には、前記電力供給状態を前記撮影可能モードから前記スリープモードに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の可搬型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領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
   信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
   前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の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素子と、
   前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
   前記放射線検出素子の全てから出力される１画面分の前記画像データを読み出す期間を１フレームとするとき、各フレームごとに読み出された前記画像データを前記放射線検出素子ごとに保存する記憶手段と、
   前記各部材に電力を供給するバッテリと、
   前記画像データを送信可能な通信手段と、
   を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
   前記放射線検出素子からの読み出し効率を記憶する記憶手段を備え、前記可搬型放射線画像撮影装置から送信された前記画像データに基づいて当該可搬型放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子ごとの画像データを算出するコンソールと、
   前記可搬型放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、
   を備え、
   前記コンソールは、前記放射線発生装置からの放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記画像データに対して、前記放射線の照射が終了したフレームの次のフレームで読み出された前記画像データのうち、前記放射線の照射が終了したフレームでの読み出し処理後に放射線の照射によって前記放射線検出素子に蓄積された電荷に相当する割合分については、前記放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて補正したうえで、補正した当該割合分と、補正しなかった前記次のフレームの前記画像データの残余分と、他のフレームで読み出された前記各画像データとを加算して、当該可搬型放射線画像撮影装置の前記放射線検出素子ごとの画像データを算出することを特徴とする放射線画像撮影システム。
7. 前記コンソールは、前記放射線発生装置からの放射線の照射開始から終了までに照射された放射線の線量を算出し、前記線量に依存する前記放射線検出素子からの読み出し効率に基づいて当該線量に対応する前記読み出し効率を割り出して、前記画像データを補正することを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影システム。
8. 前記コンソールは、放射線画像撮影を行う患者の身体の情報に基づいて、前記放射線発生装置からの放射線の照射開始から終了までに照射された放射線の線量を修正して算出することを特徴とする請求項７に記載の放射線画像撮影システム。

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