JP2020067303A - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線撮像装置により撮像された画像にノイズが現れるのを抑制するのに有利な技術を提供すること【解決手段】放射線撮像装置は、放射線に応じた電荷を蓄積する変換素子を含む複数の画素が配置された画素アレイと、前記複数の画素の前記変換素子に接続されたバイアス線と、前記バイアス線へのバイアス電位の供給と前記バイアス線を流れる電流の検出を行うバイアス回路と、前記バイアス回路とは別に前記バイアス回路からの前記バイアス電位に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路と、前記ノイズ低減回路と前記バイアス線とを接続するスイッチと、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、放射線撮像装置及び放射線撮像システムに関する。

放射線を電荷に変換する変換素子、及び薄膜トランジスタ等のスイッチ素子を含む画素が２次元状に配置された画素アレイとスイッチ素子の駆動回路や変換素子から信号を読み出す回路とを組み合わせた放射線撮像装置がある。このような放射線撮像装置はＸ線画像診断装置に幅広く用いられていられており、透視画などの動画撮影や胸部等の静止画撮影に用いられている。放射線撮像装置には放射線の曝射を検出する機能を内蔵させたものがある。この機能により、放射線撮像装置と放射線発生装置との間で制御信号等の送受信をすることなく放射線の曝射の開始を検出し、放射線撮像装置の撮像動作を制御することができる。

特許文献１に記載された放射線撮像装置は、放射線の曝射の開始を、変換素子にバイアス電圧を供給するバイアス線に流れる電流に基づいて検出している。放射線の曝射の開始をバイアス線に流れる電流に基づいて検出する放射線撮像装置を使って撮像を行う場合に、画像にノイズが現れることがあった。

特開２０１０−２６８１７１号公報

本発明は、放射線撮像装置により撮像された画像にノイズが現れるのを抑制するのに有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の放射線撮像装置は、放射線に応じた電荷を蓄積する変換素子を含む複数の画素が配置された画素アレイと、前記複数の画素の前記変換素子に接続されたバイアス線と、前記バイアス線へのバイアス電位の供給と前記バイアス線を流れる電流の検出を行うバイアス回路と、前記バイアス回路とは別に前記バイアス回路からの前記バイアス電位に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路と、前記ノイズ低減回路と前記バイアス線とを接続するスイッチとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮像装置により撮像された画像にノイズが現れるのを抑制するのに有利な技術を提供することができる。

放射線撮像システムを示す図。 本発明の第1実施形態の放射線撮像装置 本発明の第１実施形態の放射線撮像装置のタイムチャート。 本発明の第１実施形態の放射線撮像装置のタイムチャート 本発明の第１実施形態の放射線撮像装置のタイムチャート。 本発明の第１実施形態のバイアス回路。 本発明の第1実施形態の動作を表すフロー図。 本発明の第２実施形態の放射線撮像装置。 本発明の第２実施形態のノイズ低減回路 本発明の第２実施形態の動作を表すフロー図。 本発明の第２実施形態の動作を表すフロー図。 放射線撮像システムの具体的な構成。

以下、添付図面を参照しながら本発明のその例示的な実施形態を通して説明する。様々な実施形態を通じて、同様の要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。本発明において、光は可視光、及び赤外線を含み、放射線はＸ線、α線、β線及びγ線を含む。

本発明の放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの概略を図１（ａ）及び（ｂ）により説明する。放射線撮像システムは放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００とを含む。放射線発生装置２００は放射線源１、曝射制御部５、第１通信部６とを含み、放射線撮像装置３００は画素アレイ４、撮像制御部７、第２通信部８とを含む。撮像は、曝射制御部５の指示により放射線源１から発生された放射線３が被検体２を透過して画素アレイ４に入射し、画素アレイに配置された変換素子１２により被検体を透過した放射線が電気信号に変換され、電気信号が処理されることにより行われる。画素アレイ４は、複数の行及び複数の列を有するアレイを構成するように２次元的に配置された複数の光電変換素子１１０と光電変換素子１１０を支持する基板１００とシンチレータ１９０を含む。図１（ａ）の例では、画素アレイ４は放射線３の入射する方向からみてシンチレータ１９０、光電変換素子１１０、基板１００の順に配置されている。本実施形態の変換素子１２はシンチレータ１９０により放射線を可視光に変換し、光電変換素子１１０により光を電気信号に変換する間接型の構造であるが、放射線を直接電気信号に変換するようにしてもよい。

変換素子１２は光電変換素子１１０とシンチレータ１９０とを含む。この例ではシンチレータ１９０は複数の変換素子１２によって共有されうる。撮像制御部７は主に画素アレイ４の駆動及び光電変換素子１１０からの電気信号の読出しを制御する。バイアス回路９は主に光電変換素子１１０に対するバイアス電位の供給とバイアス線を流れる電流を検出する機能を有する。第１通信部６と第２通信部８は曝射制御部５と撮像制御部７との間で撮像を制御するための通信を行う。通信部６、８を使って曝射と撮像との同期をとることができる。同期は、放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００とへ曝射と撮像のタイミングをとるための同期信号を伝送して同期をとってもよい。この場合の同期信号は撮像制御部７が発生してもよいし、放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００とに共通な同期信号発生部を設けてもよい。また、放射線撮像システムは放射線の曝射の開始を、放射線撮像装置３００に備えられたバイアス回路９により検出されるバイアス線を流れる電流に基づいて検出することにより撮像を制御することができる。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の例とは、画素アレイ４に対して放射線３の入射する方向を反対側にした例である。基板１００が放射線源１の側に向けられており、放射線３は、基板１００と、複数の光電変換素子１１０で構成されたアレイとの順に通過し、シンチレータ１９０に入射する。そして、シンチレータ１９０で変換された光が光電変換素子１１０に入射する。

（第１実施形態）
本実施形態の放射線撮像装置３００について図２により説明する。放射線撮像装置３００には、放射線画像を取得するための複数の画素１１が複数の行及び複数の列を有するアレイを構成するように２次元状に配置され、撮像領域９０が構成されている。なお、図２では説明のために画素は７行、６列、列信号線１６は６本しか示されていないが、列信号線は６本以上あってもよい。例えば放射線撮像装置の画素数は２８００行、２８００列の大きさを有してもよい。

各画素１１は、放射線を電気信号に変換する変換素子１２と、スイッチ１３とを含む。変換素子１２は、前述のように、光電変換素子１１０とシンチレータ１９０によって構成されてもよいし、放射線を直接に電気信号に変換する素子によって構成されてもよい。変換素子１２は、第１電極（個別電極または読出電極とも呼ばれうる）と第２電極（共通電極とも呼ばれうる）とを有しうる。スイッチ１３は例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）でありうる。第１電極は、スイッチ１３の一方の主端子に接続され、スイッチ１３の他方の主端子はＳｉｇ１〜Ｓｉｇ６で示す列信号線１６に接続される。スイッチ１３の制御端子（ゲート）は行選択線１５に接続される。光電変換素子１１０の第２電極は、バイアス電位を変換素子１２に与えるためのバイアス線４０に接続される。

本実施形態のバイアス回路は、第１バイアス回路４１と第２バイアス回路４２を備えている。バイアス線４０には、バイアス切り替え回路４３を介して第１バイアス回路４１もしくは第２バイアス回路４２からバイアス電位が供給される。バイアス切り換え回路４３は撮像制御部７からの制御信号ＳＷＣにより、第１バイアス回路４１か第２バイアス回路４２を選択し、いずれか一方からのバイアス電位をバイアス線４０へ供給する。バイアス電位はアレイ状に配置されている変換素子１２の共通電極に対して、行方向のバイアス線４０から列毎に分岐する列方向のバイアス線を介して供給される。本実施形態では第１バイアス回路４１はバイアス線を流れるバイアス電流を検出する機能を持つバイアス回路であり、第２バイアス回路４２はバイアス電流を検出する機能を持たないバイアス回路である。

放射線撮像装置３００は、更に、行選択部２０及び処理部３０を備えている。行選択部２０は、ｇ１〜ｇ７で示される複数の行選択線１５のうち選択する行の行選択線１５をアクティブレベルに駆動することによって選択された行を選択する。行選択線１５がアクティブレベルになると、行選択線１５に接続されたスイッチ１３が導通状態にされ、選択された行の変換素子１２の第１電極が列信号線１６に接続される。選択された行の変換素子から、変換素子に蓄積された信号を列信号線１６に読み出すことができる。複数行を一度に選択することにより、複数画素からの信号をビニングして読み出すことができる。

処理部３０は、アンプ３１、マルチプレクサ３２、Ａ／Ｄ変換器３３、リセットスイッチ３４及び演算部３５を含みうる。アンプ３１は、列信号線１６に出力された信号を増幅（検出）する。アンプ３１は、例えば、積分アンプでありうる。処理部３０には１つの列信号線１６に１つのアンプ３１が対応するように、複数のアンプ３１が設けられている。リセットスイッチ３４は、アンプ３１の入力端と出力端とを短絡することによってアンプ３１をリセットするとともに列信号線１６の電位をリセットするのに使用される。

マルチプレクサ３２は、複数のアンプ３１を順に選択し、選択したアンプ３１の出力をＡ／Ｄ変換器３３に出力する。Ａ／Ｄ変換器３３は、マルチプレクサ３２から出力された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。演算部３５は、Ａ／Ｄ変換器３３から出力された信号を処理し、外部へ処理した結果を出力する。演算部３５は、放射線照射の前後にＡ／Ｄ変換器３３から出力された信号を処理可能である。また、演算部３５は、Ａ／Ｄ変換器３３から出力された信号をそのまま出力してもよい。

以下に、本実施形態における撮像動作の概略を図３を用いて説明する。本発明の放射線撮像装置３００は放射線が照射されるまでは行選択部２０によって、行選択線１５（ｇ1〜ｇ7）を順次アクティブレベルにして画素１１のスイッチ１３を導通させ、画素１１のリセットを行う。これは光電変換素子１１０に暗電荷が蓄積されることによる影響を低減するためである。光電変換素子１１０には半導体素子が用いられている。光電変換素子１１０には熱による電荷（暗電荷）が発生するため、スイッチ１３を非導通状態のままにしておくと光電変換素子１１０の容量部に暗電荷が蓄積される。暗電荷が蓄積されたまま、放射線の曝射と画像の読出しを行った場合、被写体を透過した放射線の信号に暗電荷が加わり、撮像された画像の画質が低下する。そこで放射線の曝射が開始されるまでの期間は行選択線１５を順次にアクティブレベルにして、光電変換素子１１０に蓄積される暗電荷をリセットして、暗電荷による画質への影響を軽減する。特に、大型のフラットパネル型の放射線撮像装置の画素はガラスなどの絶縁基板上にアモルファスシリコンやアモルファスシリコン窒化膜などで形成した光電変換素子を用いることが多い。このような材料で形成された光電変換素子は材料の特性上暗電荷が発生しやすいため、特に放射線の曝射が開始されるまでは画素のリセットを行う必要がある。

曝射スイッチから放射線を曝射する指示が曝射制御部５に入力されると、放射線源１から放射線３の曝射が開始される。曝射制御部５による制御により放射線源１が制御されて放射線の曝射が開始されると放射線撮像装置３００はすべての行選択線１５を非アクティブレベルにして、光電変換素子１１０にシンチレータ１９０からの光によって発生した電荷を蓄積させる。放射線の曝射が停止されたのち、光電変換素子１１０から信号の読出しが行われる。読出しは行選択部２０により順次行選択線１５がアクティブレベルにされ、アクティブレベルにされた行の画素のスイッチ１３が列信号線１６と導通状態にされることにより行われる。スイッチ１３が導通して、列信号線１６を介して変換素子１２に蓄積された電荷がアンプ３１に転送される。転送された電荷は電圧に変換されＡ／Ｄ変換器３３に送られて、Ａ／Ｄ変換器３３によりデジタルデータに変換されたのち最終的に演算部３５で処理されて出力される。基本的な撮像動作は以上のように行われる。

次に放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００とで同期をとって撮像する場合について、図４により基本的な動作の概略を説明する。同期して撮像する場合には例えば、透視、シネ撮影、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）撮影、ＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）撮影などの動画撮影が含まれる。同期して撮像する場合には放射線の曝射に同期して蓄積動作が行われ、その後蓄積された信号の読出しが行われ、再び曝射に同期した蓄積動作が行われるというように、曝射に同期して蓄積動作と読出しとが交互に繰り返される。また、図４に示すように読み出し時に複数の行選択線１５を同時にアクティブレベルにしてビニング処理を行い、読出しを高速化することができる。図４の例では読出し時にｇ１とｇ２、ｇ３とｇ４、ｇ５とｇ6とをそれぞれ同時にアクティブレベルに駆動して読出しを高速化している。ビニング処理は、動画撮影時のように所定のフレームレートで高速に読み出すのに有利である。

放射線撮像装置３００において放射線の曝射の開始を、バイアス線を流れる電流を検出して行う例について図５により説明する。放射線撮像装置３００内のバイアス回路９はバイアス線を流れる電流（バイアス電流）を検出する機能を備えうる。放射線撮像装置の電源がオンされると、放射線検出動作が開始される。放射線検出動作では、上述の撮像時と同様に行選択線１５を順次アクティブレベルに駆動するリセット動作が行われている。曝射の指示が曝射制御部５に入力され、放射線源１から放射線の曝射が開始されると、バイアス線を流れるバイアス電流が変化する。この変化はバイアス線４０を流れるバイアス電流を検出するバイアス回路９により検出される。バイアス回路９からのバイアス電流に基づく信号に基づいて、撮像制御部７は駆動回路２０を制御して画素アレイのスイッチ１３を一斉にオフにする。これにより放射線の曝射に基づく電荷の蓄積動作が開始される。所定の蓄積期間が経過後もしくは所定の照射量が検出されると曝射が停止され、読出しが開始される。読出しは行選択線１５を順次アクティブレベルにして、光電変換素子１１０に蓄積された電荷を行毎に列信号線へ読み出して行われる。放射線撮像装置３００自身が有するバイアス回路９により曝射を検出する場合は図１に示される通信部６、８は使用しない。放射線撮像装置３００単独で曝射の開始を検出できるので、放射線発生装置２００側と放射線撮像装置３００側とは電気的に接続されていなくてもよい。

放射線の曝射と撮像とを、曝射制御部５と撮像制御部７との間で通信により同期をとる場合はバイアス回路によりバイアス電流を検出して曝射の開始を検出する必要はない。また同期は、放射線撮像装置３００と放射線発生装置２００とで通信部を介して同期の制御を行ってもよい。同期信号発生部を設けて、曝射制御部５と撮像制御部７に同期信号を与え、曝射と蓄積及び読出しの同期をとってもよい。

バイアス電流を検出する機能を持つ第１バイアス回路４１について図６（ｂ）により説明する。第１バイアス回路４１は、バイアス電源４４、ローパスフィルタ４５、演算増幅器（オペアンプ）４７とフィードバック経路を含む。バイアス電源４４の出力はローパスフィルタ４５を介してオペアンプ４７の第１入力端子に基準バイアス電位として入力される。バイアス線４０はオペアンプ４７の第２入力端子に接続される。第２入力端子と出力端子との間にフィードバック経路が接続される。フィードバック経路には抵抗４８とスイッチ４９が並列に接続されている。基準バイアス電位に応じた電位はフィードバック経路を介してバイアス線４０へ供給される。スイッチ４９がオープンのときにはバイアス電流に応じた電圧が抵抗４８に発生するので。オペアンプ４７の出力端子にはバイアス線を流れるバイアス電流に基づいた出力が現れる。したがってオペアンプ４７の出力により、曝射に応じてバイアス電流が変化することを検出して曝射の開始を検出することができる。曝射を検出するとき以外はスイッチ４９を導通にしてオペアンプ４７をバイアス電源のバッファとして使用して、基準バイアス電位に応じた電位をバイアス線に供給する。以上のように第１バイアス回路４１はバイアス線を流れるバイアス電流の検出とバイアス線へのバイアス電位の供給とを行う。バイアス線に流れるバイアス電流を検出する回路は、抵抗４８やオペアンプ４７を含む。これら抵抗４８やオペアンプ４７はノイズを発生する。

本実施形態の放射線撮像装置３００は、バイアス回路として第１バイアス回路４１と第２バイアス回路４２とを備える。第１バイアス回路４１は上述したバイアス線に流れるバイアス電流を検出する機能を有するバイアス回路である。第２バイアス回路４２は、バイアス線４０に供給されるバイアス電位に含まれるノイズが第１バイアス回路４１に比べて低減された回路である。第２バイアス回路４２としては例えば図６（ａ）に示す回路を用いることができる。第２バイアス回路４２は、バイアス電源４４、ローパスフィルタ４５、複数の演算増幅器（オペアンプ）４６を含む。複数のオペアンプ４６の第１入力端子は並列接続されており、バイアス線と接続される出力端子も並列接続されている。バイアス電源４４の出力はローパスフィルタ４５を介して複数のオペアンプ４６の第１入力端子に基準バイアス電位として入力される。各オペアンプの第２入力端子と出力端子との間のフィードバック経路は短絡されている。複数のオペアンプを束にすることにより、オペアンプで発生するノイズは平均化される。また第２バイアス回路４２はバイアス電流を検出するための抵抗を有していない。このために第２バイアス回路４２からバイアス線４０に供給されるバイアス電位に含まれるノイズは第１バイアス回路４１より低減される。

以下に図７により撮影動作について説明する。放射線撮像装置３００の電源がオンされた後、撮像制御部７は放射線撮像装置３００と放射線発生装置２００との同期をとるか否か判断する。同期をとる場合（放射線同期がＹＥＳ）、バイアス切り替え回路４３は第２バイアス回路４２とバイアス線４０を接続する。その後、動画撮影又は静止画撮影を行う。放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００との間で通信あるいは同期信号の送受信により撮像と曝射との同期がとられる場合は、第２バイアス回路４２からバイアス線にバイアス電位が供給されるので、画像に現れるノイズを低減することができる。特に透視撮影のような動画撮影時に効果がある。

一方、放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００との間で同期をとらない場合（放射線同期がＮＯ）は、第１バイアス回路４１をバイアス線４０と接続し、曝射の開始をバイアス線に流れる電流に基づいて検出して撮像を行う。放射線撮像装置３００で曝射の開始を検出して撮像をするのは主に静止画の撮像である。静止画撮影時は透視画撮影時よりも撮像時に使う放射線量が比較的大きいので、電流を検出する回路で発生するノイズによる画質への影響は少ない。

放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００との同期がとられるかどうかを判断する方法としては、放射線撮像装置３００と放射線発生装置２００との間の通信状態を確認し、同期が可能かどうか認識する方法がある。他に放射線撮像装置３００を制御するソフトウェアに予め登録されている撮影モードに、同期信号を装置間で伝送するか（同期して撮像）、放射線撮像装置で曝射の開始を検出するか（非同期で撮像）を紐づけておく方法がある。この場合はユーザーが選択した撮影モードに応じて放射線撮像装置に指示しても良い。

（第２実施形態）
本実施形態について図８を用いて説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、バイアス回路にノイズ低減回路５０を付加することにより第２バイアス回路の代わりをさせた点である。ノイズ低減回路５０は、第１バイアス回路４１とは別の回路であり、例えばスイッチ５１によってバイアス線４０と接続・切り離しができるようになっている。スイッチ５１は例えば撮像制御部７からの制御信号ＳＷＣにより導通か非導通（接続・切断）かが制御される。ノイズ低減回路５０の一例は図９に示すコンデンサ５２である。コンデンサ５２が第１バイアス回路４１からのバイアス線と所定の固定電位、例えば接地との間にスイッチ５１を介して接続される。これにより、第１バイアス回路４１からのバイアス電位に含まれるノイズを低減でき、第１バイアス回路４１からのバイアス電位変動を抑制することができる。コンデンサ５２は図９に示すように、複数のコンデンサをバイアス線に分散して配置することが望ましい。この例では列方向に並ぶ画素１１に沿って配置された各バイアス線についてコンデンサ５２を１つ配置している。コンデンサ５２を分散して配置することにより配線抵抗に流れる電流による影響を小さくでき、かつ、コンデンサ５２によるノイズ低減効果をバイアス線全体に渡り発揮することができる。

一方でバイアス線４０にコンデンサ５２を接続すると放射線の曝射に応じた電流の変化が小さくなるため、曝射の開始のときにバイアス線４０に流れる電流の検出が困難になり、曝射の開始の検出精度が低下する。よって、バイアス電流に基づいて曝射を検出して撮像を行う場合にはノイズ低減回路５０をスイッチ５１により切り離すとよい。

図１０により本実施形態の動作を説明する。ノイズ低減回路５０とバイアス線４０との間をスイッチ５１により接続するか切断するかの判断は、放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００との間の同期がとれているか否かが判断された段階で行われる。同期がとれている場合（放射線同期がＹＥＳ）は放射線の曝射の開始をバイアス電流に基づいて検出する必要がないので、ノイズ低減回路５０をスイッチ５１によりバイアス線４０と接続して撮像を行う。同期をとらない場合は（放射線同期がＮＯ）、ノイズ低減回路５０とバイアス線４０との間をスイッチ５１により切断して、放射線の曝射の検出をバイアス線に流れるバイアス電流に基づいて行う。その後の動作は図７と同様に行われる。

ノイズ低減回路５０をコンデンサで構成する場合は、バイアス線に接続されるコンデンサの数を変えてもよいし、コンデンサの数だけでなく、コンデンサの容量値やコンデンサの種類を選択しても良い。また、ノイズ低減回路の例としてはコンデンサによる回路を挙げたが、フェライトコアを含むノイズフィルタを用いることもでき、ノイズ低減回路はコンデンサによる回路に限らない。したがって、ノイズ低減回路の形態に応じてバイアス線に対してノイズ低減回路の付加を行うことで、画像に現れるノイズの影響を低減することができる。

次に、ノイズ低減回路５０の切り替え方法についての別の例を図１１により説明する。図１１では撮像方法が、動画撮影（透視）か静止画撮影かに応じてノイズ低減回路５０の接続・切断を選択する工程が、放射線発生装置２００と放射線撮像装置３００との同期・非同期を判断する工程よりも前に来ている点が図１０と異なる。バイアス線へのノイズ低減回路５０の接続・切断は放射線撮像システムの起動時間に影響を及ぼすため一連の撮像シーケンスの上流で実施することが望ましいことがある。本実施形態では撮像方法によりノイズ低減回路５０の接続・切断を切り替える方法により、動画撮影の開始を早めることができる。静止画撮影を選択した場合は、同期・非同期に応じてノイズ低減回路の接続・切断を選択してもよい。静止画撮影のときは撮像に使用する放射線量が比較的大きく画像に生じるノイズが見えにくいため、同期して撮像を行うケースと行わないケースのいずれでもノイズ低減回路５０を非接続として撮像することができる。

次に、放射線撮像システムのより具体的な構成について図１２により説明する。放射線としてＸ線を例に以下に説明する。放射線源であるＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線撮像装置６０４０に含まれる各変換素子１２に入射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して変換素子１２で放射線を電荷に変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタルデータに変換され信号処理手段となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室の表示手段となるディスプレイ６０８０で観察できる。また、この情報は電話回線６０９０等の伝送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなど表示手段となるディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録手段となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。

１０：放射線撮像装置、１１：画素、１２：変換素子、１３：スイッチ、１５：行選択線、１６：列信号線、２０：行選択部、３０：処理部、３１：アンプ、３２：マルチプレクサ、３３：Ａ／Ｄ変換器、３４：リセットスイッチ、３５：演算部、４０：バイアス線、４１：第１バイアス回路、４２：第２バイアス回路、４３切り換え回路、９０撮像領域

Claims (12)

1. 放射線に応じた電荷を蓄積する変換素子を含む複数の画素が配置された画素アレイと、前記複数の画素の前記変換素子に接続されたバイアス線と、前記バイアス線へのバイアス電位の供給と前記バイアス線を流れる電流の検出を行うバイアス回路と、前記バイアス回路とは別に前記バイアス回路からの前記バイアス電位に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路と、前記ノイズ低減回路と前記バイアス線とを接続するスイッチと、を含む放射線撮像装置。
2. 前記ノイズ低減回路はコンデンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記コンデンサは前記スイッチを介して前記バイアス線と所定の固定電位との間を接続することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記バイアス回路は、演算増幅器及びフィードバック経路を含み、前記演算増幅器は、基準バイアス電位が与えられる第１入力端子と、前記バイアス線が接続された第２入力端子と、出力端子とを有し、前記フィードバック経路は前記出力端子と前記第２入力端子とに接続されて、前記基準バイアス電位に応じた電位を前記出力端子から前記フィードバック経路を介して前記バイアス線に供給し、前記出力端子からの出力に基づいて前記バイアス線を流れる電流を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記放射線撮像装置はさらに前記スイッチを制御する制御部と、放射線の曝射を制御する曝射制御部と通信を行う通信部とを有し、
   前記制御部は、放射線の曝射を前記バイアス線に流れる電流により検出して撮像するモードが選択されたときは前記スイッチを制御して前記ノイズ低減回路を前記バイアス線から切り離し、前記通信により放射線の曝射を認識して撮像するモードが選択されたときは前記スイッチを制御して前記ノイズ低減回路を前記バイアス線に接続することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
6. 放射線に応じた電荷を蓄積する変換素子を含む複数の画素が配置された画素アレイと、前記複数の画素の前記変換素子と接続されたバイアス線と、前記バイアス線へ供給される第１バイアス電位の発生と前記バイアス線を流れる電流の検出を行う第１バイアス回路と、前記バイアス線へ供給される第２バイアス電位を発生する第２バイアス回路と、前記第１バイアス電位又は前記第２バイアス電位を前記バイアス線に供給する切り替え回路と、を含み、
   前記第２バイアス電位に含まれるノイズは、前記第１バイアス電位に含まれるノイズに比べて低減されている、ことを特徴とする放射線撮像装置。
7. 前記第１バイアス回路は、演算増幅器及びフィードバック経路を含み、前記演算増幅器は、基準バイアス電位が与えられる第１入力端子と、前記バイアス線が接続された第２入力端子と、出力端子とを有し、前記フィードバック経路は前記出力端子と前記第２入力端子とに接続されて、前記基準バイアス電位に応じた第１バイアス電位を前記出力端子から前記フィードバック経路を介して前記バイアス線に供給し、前記出力端子からの出力に基づいて前記バイアス線を流れる電流を検出し、
   前記第２バイアス回路は、基準バイアス電位がローパスフィルタを介して供給される第１入力端子と、第２入力端子と、前記バイアス線と接続される出力端子と、を有する複数の演算増幅器を有し、前記複数の演算増幅器の第１入力端子は並列接続されており、前記複数の演算増幅器の出力端子は並列接続されていることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記放射線撮像装置はさらに前記切り換え回路を制御する制御部と、放射線の曝射を制御する曝射制御部と通信を行う通信部とを有し、
   前記制御部は、放射線の曝射を前記バイアス線に流れる電流を検出して撮像するモードが選択されたときは前記第１バイアス電位を前記バイアス線に供給するように前記切り換え回路を制御し、前記通信により放射線の曝射を認識して撮像するモードが選択されたときは前記第２バイアス電位を前記バイアス線に供給するように前記切り換え回路を制御することを特徴とする請求項６又は７に記載の放射線撮像装置。
9. 前記放射線撮像装置は放射線を光に変換するシンチレータを有し、前記変換素子は前記光を電気信号に変換する光電変換素子を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
10. 前記シンチレータは、前記変換素子に対して放射線が曝射される側に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置。
11. 前記シンチレータは、前記変換素子に対して放射線が曝射される側と反対側に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置。
12. 放射線を発生する放射線源と、
    請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
    を備えることを特徴とする放射線撮像システム。

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