JP2003126072A - 放射線撮像装置及び放射線撮像装置の撮像方法 - Google Patents
放射線撮像装置及び放射線撮像装置の撮像方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 任意の撮影タイミングで曝射を可能とすると
ともに、高速応答で被写体信号を取得する。 【解決手段】 Ｘ線撮像パネル１０５から非破壊読み出
しによって得られる信号に基づいて、Ｘ線線源１０１か
らの放射線の放射の開始と停止を検出する手段として、
一フレームディレイメモリ１２０、差分器１２１、基準
値発生回路１１０、比較器１０９を設け、非破壊読み出
しにより得られる一フレーム間の信号と次の一フレーム
間の信号との差をとり、この差信号と基準値とを比較
し、その比較結果により、放射線の照射の開始及び／又
は停止を検出する。
ともに、高速応答で被写体信号を取得する。 【解決手段】 Ｘ線撮像パネル１０５から非破壊読み出
しによって得られる信号に基づいて、Ｘ線線源１０１か
らの放射線の放射の開始と停止を検出する手段として、
一フレームディレイメモリ１２０、差分器１２１、基準
値発生回路１１０、比較器１０９を設け、非破壊読み出
しにより得られる一フレーム間の信号と次の一フレーム
間の信号との差をとり、この差信号と基準値とを比較
し、その比較結果により、放射線の照射の開始及び／又
は停止を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線医療機器等に
用いられる放射線撮像装置及び放射線装置の撮像方法に
関し、特に、X線やガンマ線等の高エネルギー放射線を
使って画像診断等を行う放射線撮像装置に関する。
用いられる放射線撮像装置及び放射線装置の撮像方法に
関し、特に、X線やガンマ線等の高エネルギー放射線を
使って画像診断等を行う放射線撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】X線等の透過性の強い放射線を使って、
対象物の透過画像を得る方法は、工業用の非破壊検査や
医療診断の場で広く一般に利用されている。医療のさま
ざまな分野ではディジタル化が進んでおり、X線診断の
分野では、入射するX線をシンチレータ（蛍光体）とI.
I.（イメージインテンシファイア）により可視光に変換
し、TVカメラでかかる可視光像を撮像する2次元のディ
ジタルX線高感度透視装置が開発されている。
対象物の透過画像を得る方法は、工業用の非破壊検査や
医療診断の場で広く一般に利用されている。医療のさま
ざまな分野ではディジタル化が進んでおり、X線診断の
分野では、入射するX線をシンチレータ（蛍光体）とI.
I.（イメージインテンシファイア）により可視光に変換
し、TVカメラでかかる可視光像を撮像する2次元のディ
ジタルX線高感度透視装置が開発されている。
【０００３】さらに最近ではI.I.（イメージインテンシ
ファイア）に替わる撮像手段としてCCD型撮像素子また
はアモルファスシリコン2次元撮像素子と蛍光体を組み
合わせた放射線撮影装置が米国特許第5,315,101号、米
国特許第5,693,948号等に開示されている。
ファイア）に替わる撮像手段としてCCD型撮像素子また
はアモルファスシリコン2次元撮像素子と蛍光体を組み
合わせた放射線撮影装置が米国特許第5,315,101号、米
国特許第5,693,948号等に開示されている。
【０００４】ディジタル撮影装置のアナログ写真技術に
対する利点として次の利点が挙げられる。まずフィルム
レス化、画像処理による取得情報の拡大、データベース
化等である。又、撮影した画像をその場で瞬時に表示出
来ることは緊急を要する医療現場においては有用であ
る。
対する利点として次の利点が挙げられる。まずフィルム
レス化、画像処理による取得情報の拡大、データベース
化等である。又、撮影した画像をその場で瞬時に表示出
来ることは緊急を要する医療現場においては有用であ
る。
【０００５】また特開平11−99144号公報には重傷等で
歩行困難な患者をX線撮影するためにベッドサイドまで
移動させて使用する移動式X線撮影装置にフラットパネ
ル型の撮像装置を応用したものが開示されている。フラ
ットパネル型撮像装置は小型化が容易なため事故現場で
緊急のX線撮影を行うための携帯式X線撮影装置への応用
も考えられる。
歩行困難な患者をX線撮影するためにベッドサイドまで
移動させて使用する移動式X線撮影装置にフラットパネ
ル型の撮像装置を応用したものが開示されている。フラ
ットパネル型撮像装置は小型化が容易なため事故現場で
緊急のX線撮影を行うための携帯式X線撮影装置への応用
も考えられる。
【０００６】また特開平9−107503号公報にはCCD型撮像
素子を歯科用、***用X線撮影装置に応用し、X線照射装
置と撮像素子を直接接続することなく、撮像素子の出力
によりX線の照射開始を検出する例が開示されている。
素子を歯科用、***用X線撮影装置に応用し、X線照射装
置と撮像素子を直接接続することなく、撮像素子の出力
によりX線の照射開始を検出する例が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】X線照射装置と撮像素
子を直接接続することなく、撮像素子の出力によりX線
の照射開始を検出する場合の撮影シーケンスの一例を、
図１０を参照して説明する。図１０(a)は曝射スイッチ
の出力信号を示している。図１０(b)はX線の照射状態を
示している。図１０(c)はCCD型撮像素子の駆動状態を示
している。図１０(d)はリセット信号、図１０(e)は信号
出力を示している。
子を直接接続することなく、撮像素子の出力によりX線
の照射開始を検出する場合の撮影シーケンスの一例を、
図１０を参照して説明する。図１０(a)は曝射スイッチ
の出力信号を示している。図１０(b)はX線の照射状態を
示している。図１０(c)はCCD型撮像素子の駆動状態を示
している。図１０(d)はリセット信号、図１０(e)は信号
出力を示している。
【０００８】曝射スイッチの出力信号は2段信号になっ
ており、1段目は撮影要求信号で、2段目は曝射信号であ
る。CCD型撮像素子は、撮影者がX線照射装置とは独立な
駆動スイッチ（不図示）をオンすることにより動作を開
始する。撮影者は1段目の曝射スイッチをオンし、引き
続き2段目の曝射スイッチをオンさせる。
ており、1段目は撮影要求信号で、2段目は曝射信号であ
る。CCD型撮像素子は、撮影者がX線照射装置とは独立な
駆動スイッチ（不図示）をオンすることにより動作を開
始する。撮影者は1段目の曝射スイッチをオンし、引き
続き2段目の曝射スイッチをオンさせる。
【０００９】CCD型撮像素子はX線照射を検知するまでリ
セット動作をくり返し行い定期的に暗電流を読み出した
状態で曝射に備える。CCD型撮像素子の場合、読み出し
のたびに蓄積された電荷を外部に転送して読み出すの
で、構造的に破壊読出ししかできない。CCD型撮像素子
等においては無信号状態でも暗電流が蓄積される特性が
ある。暗電流は微少信号の撮影時にはノイズの一因とな
るので、有用な被写体信号を取得するには撮影直前に、
撮像素子に蓄積された暗電流による電荷を減ずるリセッ
ト動作が求められる。当然リセット動作を伴う読み出し
は破壊読出しとなる。図１０(c)に示す、A2の破壊読み
出しによりX線照射を検出すると、このフレームのリセ
ット動作が終了した時点でX線照射による信号蓄積を開
始する。
セット動作をくり返し行い定期的に暗電流を読み出した
状態で曝射に備える。CCD型撮像素子の場合、読み出し
のたびに蓄積された電荷を外部に転送して読み出すの
で、構造的に破壊読出ししかできない。CCD型撮像素子
等においては無信号状態でも暗電流が蓄積される特性が
ある。暗電流は微少信号の撮影時にはノイズの一因とな
るので、有用な被写体信号を取得するには撮影直前に、
撮像素子に蓄積された暗電流による電荷を減ずるリセッ
ト動作が求められる。当然リセット動作を伴う読み出し
は破壊読出しとなる。図１０(c)に示す、A2の破壊読み
出しによりX線照射を検出すると、このフレームのリセ
ット動作が終了した時点でX線照射による信号蓄積を開
始する。
【００１０】しかしながら、以上説明した駆動技術にお
いては以下に挙げる二点が問題となる。
いては以下に挙げる二点が問題となる。
【００１１】一つは、X線の無用な被曝が起きることで
ある。X線を検出したフレームの信号は破壊読出しされ
ているので、画像信号にはなんら利用されない。最悪一
フレーム読み出し時間分のX線照射は無駄になる。医療
目的である診断用放射線撮影においては、被曝線量は極
力抑えなければならないため、このような無駄はなくす
ことが望まれる。
ある。X線を検出したフレームの信号は破壊読出しされ
ているので、画像信号にはなんら利用されない。最悪一
フレーム読み出し時間分のX線照射は無駄になる。医療
目的である診断用放射線撮影においては、被曝線量は極
力抑えなければならないため、このような無駄はなくす
ことが望まれる。
【００１２】さらにこのような破壊読出しではX線照射
の終了を検出することができない。X線照射が終了する
時間を見越した、予め撮影前に設定された一定時間の後
信号蓄積を終了して読み出すことになる。X線照射が終
了してから読み出しまでの間の暗電流はノイズの一因と
なり画質の低下を招くことになる。
の終了を検出することができない。X線照射が終了する
時間を見越した、予め撮影前に設定された一定時間の後
信号蓄積を終了して読み出すことになる。X線照射が終
了してから読み出しまでの間の暗電流はノイズの一因と
なり画質の低下を招くことになる。
【００１３】そのため画質や被曝線量を重要視する撮影
の場合は、放射線照射装置と放射線撮像装置を電気的に
接続し、信号を変換し合うことX線曝射の同期を取って
いる。具体的には、撮影要求信号に対しリセット動作
（初期化動作）を開始し繰り返しながら曝射信号に備
え、曝射信号認識時に行っていたリセット動作が終了し
た後に曝射許可信号を発生装置に伝達することになる。
よって、リセットタイミングに応じた曝射を放射線照射
装置ひいては撮影者に制限することになる。
の場合は、放射線照射装置と放射線撮像装置を電気的に
接続し、信号を変換し合うことX線曝射の同期を取って
いる。具体的には、撮影要求信号に対しリセット動作
（初期化動作）を開始し繰り返しながら曝射信号に備
え、曝射信号認識時に行っていたリセット動作が終了し
た後に曝射許可信号を発生装置に伝達することになる。
よって、リセットタイミングに応じた曝射を放射線照射
装置ひいては撮影者に制限することになる。
【００１４】以上の放射線撮影装置の撮影シーケンスの
一例を、図１１を参照して説明する。図１１(a)は曝射
スイッチの出力信号、図１１(b)はX線の照射状態、図１
１(c)はCCD型撮像素子の駆動状態、図１１(d)はリセッ
ト信号、図１１(e)は信号出力を示す。
一例を、図１１を参照して説明する。図１１(a)は曝射
スイッチの出力信号、図１１(b)はX線の照射状態、図１
１(c)はCCD型撮像素子の駆動状態、図１１(d)はリセッ
ト信号、図１１(e)は信号出力を示す。
【００１５】曝射スイッチの出力信号は2段信号になっ
ており、1段目は撮影要求信号で、2段目は曝射信号であ
る。曝射スイッチの1段目出力信号を放射線撮影装置は
認識してリセットを開始する。その後、曝射スイッチの
2段目信号を検知するまでリセット動作をくり返し行い
定期的に暗電流を読み出した状態で曝射に備える。曝射
スイッチの2段目信号を検出すると、その時点での初期
化動作が終了した時点で放射線照射装置に曝射を許可
し、信号蓄積を開始している。
ており、1段目は撮影要求信号で、2段目は曝射信号であ
る。曝射スイッチの1段目出力信号を放射線撮影装置は
認識してリセットを開始する。その後、曝射スイッチの
2段目信号を検知するまでリセット動作をくり返し行い
定期的に暗電流を読み出した状態で曝射に備える。曝射
スイッチの2段目信号を検出すると、その時点での初期
化動作が終了した時点で放射線照射装置に曝射を許可
し、信号蓄積を開始している。
【００１６】しかしながら、以上説明した駆動技術にお
いては以下に挙げる二点が問題となる。
いては以下に挙げる二点が問題となる。
【００１７】一つは、曝射信号に対する実撮影遅延が起
きることである。撮影者の希望する曝射信号入力タイミ
ングに対し、リセット動作が終了した後曝射を許可しな
ければならないため、最悪一フレーム読み出し時間分も
遅れることになる。一方で、医療目的である診断用放射
線撮影においては、有用な診断情報を取得する為には被
写体の呼吸、身体の揺れ等を避けた曝射と信号蓄積が望
まれる結果、被写体を観察制御する撮影者が撮影したい
と望む瞬間に放射線撮影が行われることが重要となる。
前述した曝射信号に対する撮影の遅延は、最適な瞬間を
逃し、被写体情報を低減してしまうことに繋がる。
きることである。撮影者の希望する曝射信号入力タイミ
ングに対し、リセット動作が終了した後曝射を許可しな
ければならないため、最悪一フレーム読み出し時間分も
遅れることになる。一方で、医療目的である診断用放射
線撮影においては、有用な診断情報を取得する為には被
写体の呼吸、身体の揺れ等を避けた曝射と信号蓄積が望
まれる結果、被写体を観察制御する撮影者が撮影したい
と望む瞬間に放射線撮影が行われることが重要となる。
前述した曝射信号に対する撮影の遅延は、最適な瞬間を
逃し、被写体情報を低減してしまうことに繋がる。
【００１８】もう一つは、放射線発生のための装置と撮
像装置との間の信号交換の為に、銀塩などのX線フィル
ムを使用する放射線照射装置に対して信号交換用の改造
を余儀なくしたり、撮像素子の設置により、個々の放射
線照射装置に対して夫々曝射タイミングの校正が必要と
なることである。これは設置において非常な煩わしさと
なる。特に移動式X線撮影装置や携帯式X線撮影装置で
は、緊急を要する場合が多く、このような煩わしを排除
することが求められている。
像装置との間の信号交換の為に、銀塩などのX線フィル
ムを使用する放射線照射装置に対して信号交換用の改造
を余儀なくしたり、撮像素子の設置により、個々の放射
線照射装置に対して夫々曝射タイミングの校正が必要と
なることである。これは設置において非常な煩わしさと
なる。特に移動式X線撮影装置や携帯式X線撮影装置で
は、緊急を要する場合が多く、このような煩わしを排除
することが求められている。
【００１９】そこで放射線照射装置と放射線撮像装置と
の間で信号接続を必要とせず、かつ撮影者にとって任意
の撮影タイミングで曝射を許可し高速応答で信号取得が
出来ることが望ましい。
の間で信号接続を必要とせず、かつ撮影者にとって任意
の撮影タイミングで曝射を許可し高速応答で信号取得が
出来ることが望ましい。
【００２０】［発明の目的］本発明の目的は、非破壊読
み出し可能な撮像素子を用いた放射線撮像パネルの非破
壊読み出しを利用することで放射線照射の開始及び／又
は終了を即時に検出し、撮影者にとって任意の撮影タイ
ミングで曝射を許可し高速応答で信号取得を可能とする
放射線撮像装置及びその撮像方法を提供するにある。ま
た、本発明の目的は、放射線撮像ユニットと放射線発生
ユニットとの間の信号接続を必要としない放射線撮像装
置及びその撮像方法を提供するにある。
み出し可能な撮像素子を用いた放射線撮像パネルの非破
壊読み出しを利用することで放射線照射の開始及び／又
は終了を即時に検出し、撮影者にとって任意の撮影タイ
ミングで曝射を許可し高速応答で信号取得を可能とする
放射線撮像装置及びその撮像方法を提供するにある。ま
た、本発明の目的は、放射線撮像ユニットと放射線発生
ユニットとの間の信号接続を必要としない放射線撮像装
置及びその撮像方法を提供するにある。
【００２１】また本発明の目的は、簡単且つ正確に撮影
を行うことができ、しかも、S／Nの劣化がなく、高画質
の画像を得ることが可能な放射線撮像装置及び放射線撮
像装置の撮像方法を提供することにある。
を行うことができ、しかも、S／Nの劣化がなく、高画質
の画像を得ることが可能な放射線撮像装置及び放射線撮
像装置の撮像方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として以下の構成と方法を特徴とす
る。
決するための手段として以下の構成と方法を特徴とす
る。
【００２３】すなわち、本発明の放射線撮像装置は、放
射線源からの放射線を被写体に照射することによって得
られる被写体像を撮像する、非破壊読み出し可能な撮像
手段と、前記撮像手段から出力される、非破壊読み出し
により得られる信号に基づいて、前記放射線の照射の開
始及び／又は停止を検出する検出手段と、を有すること
を特徴とする。
射線源からの放射線を被写体に照射することによって得
られる被写体像を撮像する、非破壊読み出し可能な撮像
手段と、前記撮像手段から出力される、非破壊読み出し
により得られる信号に基づいて、前記放射線の照射の開
始及び／又は停止を検出する検出手段と、を有すること
を特徴とする。
【００２４】上記本発明の放射線撮像装置において、前
記検出手段は、前記撮像手段から出力される、非破壊読
み出しにより得られる一フレーム間の信号を記憶する記
憶手段と、該記憶手段により記憶された一フレーム間の
信号と次の一フレーム間の信号との差をとる差分手段
と、該差分手段からの差分出力と所定の基準値とを比較
する比較手段と、を備え、前記比較手段による比較結果
により、前記放射線の照射の開始及び／又は停止を検出
することが好ましい。
記検出手段は、前記撮像手段から出力される、非破壊読
み出しにより得られる一フレーム間の信号を記憶する記
憶手段と、該記憶手段により記憶された一フレーム間の
信号と次の一フレーム間の信号との差をとる差分手段
と、該差分手段からの差分出力と所定の基準値とを比較
する比較手段と、を備え、前記比較手段による比較結果
により、前記放射線の照射の開始及び／又は停止を検出
することが好ましい。
【００２５】また上記本発明の放射線撮像装置におい
て、更に前記撮像手段から出力される、非破壊読み出し
により得られる信号に基づいて、前記放射線の照射の最
適露光を評価する評価手段、を有することが好ましい。
さらに、前記評価手段は、前記撮像手段から出力され
る、非破壊読み出しにより得られる信号の画像パターン
を認識するパターン認識手段と、該パターン認識手段に
より認識された画像パターンを画素ごとに重み付けをす
る重み付け手段と、該重み付け手段により重み付けされ
た数値を記憶する記憶手段と、該数値を前記撮像手段か
ら出力される信号に掛け、加算を行う乗算・加算手段
と、該乗算・加算手段からの出力と所定の基準値とを比
較する比較手段と、を備え、前記比較手段による比較結
果により、前記放射線の照射の最適露光を評価すること
が好ましい。
て、更に前記撮像手段から出力される、非破壊読み出し
により得られる信号に基づいて、前記放射線の照射の最
適露光を評価する評価手段、を有することが好ましい。
さらに、前記評価手段は、前記撮像手段から出力され
る、非破壊読み出しにより得られる信号の画像パターン
を認識するパターン認識手段と、該パターン認識手段に
より認識された画像パターンを画素ごとに重み付けをす
る重み付け手段と、該重み付け手段により重み付けされ
た数値を記憶する記憶手段と、該数値を前記撮像手段か
ら出力される信号に掛け、加算を行う乗算・加算手段
と、該乗算・加算手段からの出力と所定の基準値とを比
較する比較手段と、を備え、前記比較手段による比較結
果により、前記放射線の照射の最適露光を評価すること
が好ましい。
【００２６】また、上記本発明の放射線撮像装置におい
て、待機モードと信号蓄積モードとを有し、前記待機モ
ードでは周期的に前記撮像手段のリセットを行い、前記
リセット前の非破壊読み出しにより前記放射線の照射の
開始を検出した時点でリセットを中止し前記信号蓄積モ
ードに入ることが好ましい。
て、待機モードと信号蓄積モードとを有し、前記待機モ
ードでは周期的に前記撮像手段のリセットを行い、前記
リセット前の非破壊読み出しにより前記放射線の照射の
開始を検出した時点でリセットを中止し前記信号蓄積モ
ードに入ることが好ましい。
【００２７】また、上記本発明の放射線撮像装置におい
て、信号蓄積モードと読み出しモードとを有し、前記信
号蓄積モード中の非破壊読み出しにより前記放射線の照
射の停止を検出した時点で前記読み出しモードに入るこ
とが好ましい。
て、信号蓄積モードと読み出しモードとを有し、前記信
号蓄積モード中の非破壊読み出しにより前記放射線の照
射の停止を検出した時点で前記読み出しモードに入るこ
とが好ましい。
【００２８】また、上記本発明の放射線撮像装置におい
て、待機モードと信号蓄積モードと読み出しモードを有
し、前記待機モードでは周期的に前記撮像手段のリセッ
トを行い、前記リセット前の非破壊読み出しにより前記
放射線の照射の開始を検出した時点でリセットを中止し
前記信号蓄積モードに入り、前記信号蓄積モード中の非
破壊読み出しにより前記放射線の停止を検出した時点で
前記読み出しモードに入ることが好ましい。
て、待機モードと信号蓄積モードと読み出しモードを有
し、前記待機モードでは周期的に前記撮像手段のリセッ
トを行い、前記リセット前の非破壊読み出しにより前記
放射線の照射の開始を検出した時点でリセットを中止し
前記信号蓄積モードに入り、前記信号蓄積モード中の非
破壊読み出しにより前記放射線の停止を検出した時点で
前記読み出しモードに入ることが好ましい。
【００２９】本発明の放射線撮像装置の撮像方法は上記
本発明の放射線撮像装置に用いられるものである。
本発明の放射線撮像装置に用いられるものである。
【００３０】［作用］本発明によれば、非破壊読み出し
可能な撮像素子を用いた放射線撮像パネルの非破壊読み
出しを利用することでX線等の放射線の照射の開始と終
了を即時に検出し、撮影者の所望の撮影タイミングで、
遅れることなく、放射線を無駄にすることなく撮影する
ことができる。
可能な撮像素子を用いた放射線撮像パネルの非破壊読み
出しを利用することでX線等の放射線の照射の開始と終
了を即時に検出し、撮影者の所望の撮影タイミングで、
遅れることなく、放射線を無駄にすることなく撮影する
ことができる。
【００３１】また、非破壊読み出しにより撮影画像の蓄
積中に撮像素子の画素の暗電流をモニタすることによ
り、放射線照射開始及び終了を検知することができるた
め、放射線照射装置と放射線撮像装置とを信号線で結ぶ
必要がなく、校正等の手間も省くことができる。
積中に撮像素子の画素の暗電流をモニタすることによ
り、放射線照射開始及び終了を検知することができるた
め、放射線照射装置と放射線撮像装置とを信号線で結ぶ
必要がなく、校正等の手間も省くことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】（第１の実施形態）図１は本発明の放射線
撮像装置の第1の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。まず、本実施形態では、例えば、人間の肺、胃、乳
房等の静止画を撮影するものとする。
撮像装置の第1の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。まず、本実施形態では、例えば、人間の肺、胃、乳
房等の静止画を撮影するものとする。
【００３４】X線源101、制御部102、曝射スイッチ103か
らなるX線照射装置は放射線撮像装置たるX線撮像装置と
はなんら接続されておらず、X線撮像装置とは独立に操
作する。曝射スイッチ103はX線照射装置をスタートさせ
るスイッチである。
らなるX線照射装置は放射線撮像装置たるX線撮像装置と
はなんら接続されておらず、X線撮像装置とは独立に操
作する。曝射スイッチ103はX線照射装置をスタートさせ
るスイッチである。
【００３５】本実施形態では放射線撮像装置の非破壊読
み出し出力を用いてX線照射装置と直接接続して同期を
とることなくX線放射の開始、終了を検出することがで
きる。図１において、X線撮像パネル105は非破壊読み出
しが可能な撮像パネルである。X線撮像パネル105は2次
元に配列された複数の光電変換素子とその駆動回路から
構成されている。X線撮像パネル105の回路構成とその動
作については詳しく後述する。X線撮像パネル105は駆動
モードとして待機モード、信号蓄積モード、読み出しモ
ードを有する。
み出し出力を用いてX線照射装置と直接接続して同期を
とることなくX線放射の開始、終了を検出することがで
きる。図１において、X線撮像パネル105は非破壊読み出
しが可能な撮像パネルである。X線撮像パネル105は2次
元に配列された複数の光電変換素子とその駆動回路から
構成されている。X線撮像パネル105の回路構成とその動
作については詳しく後述する。X線撮像パネル105は駆動
モードとして待機モード、信号蓄積モード、読み出しモ
ードを有する。
【００３６】パネル駆動スイッチ107は駆動制御回路10
8、駆動部106に接続され、X線撮像パネル105を待機モー
ドでスタートさせるスイッチである。駆動制御回路108
は比較器109の出力に基づいて、X線撮像パネル105の駆
動モードを切り換えるように駆動部106を制御する。一
フレームディレイメモリ120は一フレーム前の画像デー
タを記憶し、差分器121はこの一フレーム前の画像デー
タと現フレームの画像データを減算処理して比較器109
の非反転端子（＋）に入力する。基準値発生回路110は
基準値（REF値）を発生する回路であり、比較器109の反
転端子（−）に基準値を入力する。基準値発生回路110
では、予めX線照射の開始、終了に対応する画像に応じ
てREF値が決められている。一フレーム前の画像データ
と現フレームの画像データを減算処理して比較器109で
基準値（REF値）と比較することで、放射線の放射の開
始と停止を検出することができ、この検出結果に基づい
て、X線撮像パネル105の駆動モードを切り換える。
8、駆動部106に接続され、X線撮像パネル105を待機モー
ドでスタートさせるスイッチである。駆動制御回路108
は比較器109の出力に基づいて、X線撮像パネル105の駆
動モードを切り換えるように駆動部106を制御する。一
フレームディレイメモリ120は一フレーム前の画像デー
タを記憶し、差分器121はこの一フレーム前の画像デー
タと現フレームの画像データを減算処理して比較器109
の非反転端子（＋）に入力する。基準値発生回路110は
基準値（REF値）を発生する回路であり、比較器109の反
転端子（−）に基準値を入力する。基準値発生回路110
では、予めX線照射の開始、終了に対応する画像に応じ
てREF値が決められている。一フレーム前の画像データ
と現フレームの画像データを減算処理して比較器109で
基準値（REF値）と比較することで、放射線の放射の開
始と停止を検出することができ、この検出結果に基づい
て、X線撮像パネル105の駆動モードを切り換える。
【００３７】ここで、本実施形態では、露光時に、X線
撮像パネル105から非破壊読み出しによって得られる信
号に基づいて、X線線源101からの放射線の放射の開始と
停止を検出する手段として、一フレームディレイメモリ
120、差分器121、基準値発生回路110、比較器109で構成
したものを示したが、所定の基準値と非破壊読み出しの
信号とを比較して、非破壊読み出し信号の変動を評価で
きる構成であれば他の構成をとってもよい。
撮像パネル105から非破壊読み出しによって得られる信
号に基づいて、X線線源101からの放射線の放射の開始と
停止を検出する手段として、一フレームディレイメモリ
120、差分器121、基準値発生回路110、比較器109で構成
したものを示したが、所定の基準値と非破壊読み出しの
信号とを比較して、非破壊読み出し信号の変動を評価で
きる構成であれば他の構成をとってもよい。
【００３８】111はX線撮像パネル105からの信号をA／D
変換し、一フレームディレイメモリ120と画像処理回路1
12に出力するA／D変換器であり、画像処理回路112はA／
D変換器111からの画像信号を処理して、撮影された画像
を表示するモニター113に画像を出力するとともに、撮
影された画像データを記録する記録媒体（メモリ）114
に画像を出力する。
変換し、一フレームディレイメモリ120と画像処理回路1
12に出力するA／D変換器であり、画像処理回路112はA／
D変換器111からの画像信号を処理して、撮影された画像
を表示するモニター113に画像を出力するとともに、撮
影された画像データを記録する記録媒体（メモリ）114
に画像を出力する。
【００３９】なお、図１ではX線を可視光等の光に変換
する蛍光体については省略している。
する蛍光体については省略している。
【００４０】図２はX線撮像パネル105の回路を示す回路
図である。なお、図２ではX線撮像パネル105の一部の回
路を示している。図２において、221は垂直シフトレジ
スタ、222は水平シフトレジスタ、223はアンドゲート、
201は画素部である。また、216は定電流源、217は水平
切り換え用MOSトランジスタである。アンドゲート223に
は図１の駆動制御回路108から駆動モードを指示する信
号、即ち、待機モードか信号蓄積モードかを指示するモ
ード切換信号220が入力される。また、215は画素部201
から信号が読み出される垂直読み出し線、218は各垂直
読み出し線から順次信号出力219を読み出す水平読み出
し線である。また、213は垂直出力切り換え用MOSトラン
ジスタ211のゲートに接続される行出力選択線、214はリ
セット用MOSトランジスタ202のゲートに接続されるリセ
ット線である。
図である。なお、図２ではX線撮像パネル105の一部の回
路を示している。図２において、221は垂直シフトレジ
スタ、222は水平シフトレジスタ、223はアンドゲート、
201は画素部である。また、216は定電流源、217は水平
切り換え用MOSトランジスタである。アンドゲート223に
は図１の駆動制御回路108から駆動モードを指示する信
号、即ち、待機モードか信号蓄積モードかを指示するモ
ード切換信号220が入力される。また、215は画素部201
から信号が読み出される垂直読み出し線、218は各垂直
読み出し線から順次信号出力219を読み出す水平読み出
し線である。また、213は垂直出力切り換え用MOSトラン
ジスタ211のゲートに接続される行出力選択線、214はリ
セット用MOSトランジスタ202のゲートに接続されるリセ
ット線である。
【００４１】画素部201は、リセット用MOSトランジスタ
202、垂直出力切り換え用MOSトランジスタ211、読み出
し用MOSトランジスタ212、光電変換素子203、コンデン
サ204から構成されている。画素部201は定電流源216と
合わせて電圧増幅率が1倍のアンプを構成し、読み出し
時において光電変換素子203の電荷は移動せず、読み出
し動作をリセットと独立して行うことが可能である。
202、垂直出力切り換え用MOSトランジスタ211、読み出
し用MOSトランジスタ212、光電変換素子203、コンデン
サ204から構成されている。画素部201は定電流源216と
合わせて電圧増幅率が1倍のアンプを構成し、読み出し
時において光電変換素子203の電荷は移動せず、読み出
し動作をリセットと独立して行うことが可能である。
【００４２】画素部201の読み出し用MOSトランジスタ21
2のゲート端子に光電変換素子203及びコンデンサ204が
接続され、定電流源216と合わせてソースフォロワ回路
が構成されている。そのため、読み出し用MOSトランジ
スタ212のゲート端子には電流が流れることなく、光電
変換素子203の信号電荷の情報を垂直読み出し線215に読
み出すことができ、読み出し時に光電変換素子203の信
号電荷が移動することはない。従って、非破壊読み出し
が可能である。なお、定電流源216の代わりに抵抗を用
いてもよいが、精度を向上するためには定電流源216を
用いることが望ましい。
2のゲート端子に光電変換素子203及びコンデンサ204が
接続され、定電流源216と合わせてソースフォロワ回路
が構成されている。そのため、読み出し用MOSトランジ
スタ212のゲート端子には電流が流れることなく、光電
変換素子203の信号電荷の情報を垂直読み出し線215に読
み出すことができ、読み出し時に光電変換素子203の信
号電荷が移動することはない。従って、非破壊読み出し
が可能である。なお、定電流源216の代わりに抵抗を用
いてもよいが、精度を向上するためには定電流源216を
用いることが望ましい。
【００４３】本実施形態においては、読み出し用MOSト
ランジスタ212のゲート端子に光電変換素子203を接続し
たが、これに限らず、アンプ動作を示す素子、もしくは
回路の制御端子につなげば非破壊読み出しが可能であ
る。制御端子には電流が流れず電荷が移動しないし、も
し流れてもアンプの原理から出力に必要な電流や電荷よ
り遥かに小さい電荷のみが制御端子に流れるだけである
からである。僅かに小さい電流であれば無視することが
できる。例えば、読み出し用バイポーラトランジスタの
ベース端子につないでも非破壊読み出しが可能である。
ランジスタ212のゲート端子に光電変換素子203を接続し
たが、これに限らず、アンプ動作を示す素子、もしくは
回路の制御端子につなげば非破壊読み出しが可能であ
る。制御端子には電流が流れず電荷が移動しないし、も
し流れてもアンプの原理から出力に必要な電流や電荷よ
り遥かに小さい電荷のみが制御端子に流れるだけである
からである。僅かに小さい電流であれば無視することが
できる。例えば、読み出し用バイポーラトランジスタの
ベース端子につないでも非破壊読み出しが可能である。
【００４４】図３は待機モード（非破壊読出し後リセッ
ト）時の動作を示すタイミングチャート、図４は信号蓄
積モード（非破壊読み出し）時の動作を示すタイミング
チャートである。待機モードと信号蓄積モードの違いは
読み出した後にリセットを行うか否かの違いである。後
述するように待機モードでは、まずフレーム中非破壊読
み出しを行い、X線の照射を検出しなければリセットを
行う。よってX線を検出しない限り（待機モードである
限り）画素中の信号は破壊（破棄）される。X線の照射
を検出すると、そのフレームのリセットを中止し、直ち
に信号蓄積モードに入る。信号蓄積モードの間の読み出
しは非破壊読み出しが継続される。つまり画素には信号
が蓄積され、同時に信号を破壊することなく非破壊読み
出しが行われる。この非破壊読み出しによりX線照射の
停止が検出されると、直ちに読み出しモードに入り、そ
のフレームの読み出しデータを画像データとして利用す
る。その後リセットを行い次の動作（待機モード）とな
る。よって読み出しモードでの読み出しは破壊読み出し
である。
ト）時の動作を示すタイミングチャート、図４は信号蓄
積モード（非破壊読み出し）時の動作を示すタイミング
チャートである。待機モードと信号蓄積モードの違いは
読み出した後にリセットを行うか否かの違いである。後
述するように待機モードでは、まずフレーム中非破壊読
み出しを行い、X線の照射を検出しなければリセットを
行う。よってX線を検出しない限り（待機モードである
限り）画素中の信号は破壊（破棄）される。X線の照射
を検出すると、そのフレームのリセットを中止し、直ち
に信号蓄積モードに入る。信号蓄積モードの間の読み出
しは非破壊読み出しが継続される。つまり画素には信号
が蓄積され、同時に信号を破壊することなく非破壊読み
出しが行われる。この非破壊読み出しによりX線照射の
停止が検出されると、直ちに読み出しモードに入り、そ
のフレームの読み出しデータを画像データとして利用す
る。その後リセットを行い次の動作（待機モード）とな
る。よって読み出しモードでの読み出しは破壊読み出し
である。
【００４５】まず、図３を参照しながら待機モードでの
動作について説明する。待機モード時には図３（a）に
示すように駆動部106からX線撮像パネル105のアンドゲ
ート223にハイレベルのモード切換信号が供給される。
この状態で、図３（b）に示すように垂直シフトレジス
タ221からφOn（ハイレベル）が出力されると、垂直出
力切り換え用MOSトランジスタ211がオンする。
動作について説明する。待機モード時には図３（a）に
示すように駆動部106からX線撮像パネル105のアンドゲ
ート223にハイレベルのモード切換信号が供給される。
この状態で、図３（b）に示すように垂直シフトレジス
タ221からφOn（ハイレベル）が出力されると、垂直出
力切り換え用MOSトランジスタ211がオンする。
【００４６】この時、読み出し用MOSトランジスタ212を
含む回路はソースフォロワを構成し、電圧増幅率が約1
倍の増幅回路であるので、光電変換素子203の信号電荷
がそのまま垂直読み出し線215に読み出される。また、
図２では省略しているが、行方向に複数の画素部が配列
されており、これらの行方向1ライン分の各画素部の信
号電荷が垂直読み出し線215に読み出される。また、図
２では列方向に複数の画素部が配列され、行方向及び列
方向に複数の画素部201がマトリクス状に配列されてい
る。
含む回路はソースフォロワを構成し、電圧増幅率が約1
倍の増幅回路であるので、光電変換素子203の信号電荷
がそのまま垂直読み出し線215に読み出される。また、
図２では省略しているが、行方向に複数の画素部が配列
されており、これらの行方向1ライン分の各画素部の信
号電荷が垂直読み出し線215に読み出される。また、図
２では列方向に複数の画素部が配列され、行方向及び列
方向に複数の画素部201がマトリクス状に配列されてい
る。
【００４７】次いで、図３（f）に示すように水平シフ
トレジスタ222からφH0が出力され、水平出力切り換え
用MOSトランジスタ217がオンする。これにより、図３
（j）に示すように垂直読み出し線215の出力が水平読み
出し線218に読み出される。以下、図３（g）〜（i）に
示すように水平シフトレジスタ222から順次φH1、φ
H2、…、φHmが出力され、図３（J）に示すように行方
向1ライン分の画素の信号電荷が順次水平読み出し線218
に読み出される。以上で行方向1行目の読み出しを終了
する。
トレジスタ222からφH0が出力され、水平出力切り換え
用MOSトランジスタ217がオンする。これにより、図３
（j）に示すように垂直読み出し線215の出力が水平読み
出し線218に読み出される。以下、図３（g）〜（i）に
示すように水平シフトレジスタ222から順次φH1、φ
H2、…、φHmが出力され、図３（J）に示すように行方
向1ライン分の画素の信号電荷が順次水平読み出し線218
に読み出される。以上で行方向1行目の読み出しを終了
する。
【００４８】次に、図３（c）に示すように垂直シフト
レジスタ221からφCnがアンドゲート223に出力され、リ
セット用MOSトランジスタ202がオンする。これによっ
て、光電変換素子203の信号電荷が初期化（リセット）
される。また他の行方向1ライン分の画素部の信号電荷
が同様にリセットされ、次の蓄積期間中には新たに光電
変換素子に電荷が蓄積される。
レジスタ221からφCnがアンドゲート223に出力され、リ
セット用MOSトランジスタ202がオンする。これによっ
て、光電変換素子203の信号電荷が初期化（リセット）
される。また他の行方向1ライン分の画素部の信号電荷
が同様にリセットされ、次の蓄積期間中には新たに光電
変換素子に電荷が蓄積される。
【００４９】次に、2行目の画素（図示せず）に対して
図３（d）に示すように垂直シフトレジスタ221からφO
n+1が出力され、垂直出力切り換え用MOSトランジスタ21
1がオンする。これによって、2行目の画素部の光電変換
素子203の信号電荷が垂直読み出し線215に読み出され
る。また、図３（f）〜（i）に示すように水平シフトレ
ジスタ222からφH1〜φHmが順次出力され、図３（j）に
示すように垂直読み出し線215の信号電荷が順次水平読
み出し線218に読み出される。
図３（d）に示すように垂直シフトレジスタ221からφO
n+1が出力され、垂直出力切り換え用MOSトランジスタ21
1がオンする。これによって、2行目の画素部の光電変換
素子203の信号電荷が垂直読み出し線215に読み出され
る。また、図３（f）〜（i）に示すように水平シフトレ
ジスタ222からφH1〜φHmが順次出力され、図３（j）に
示すように垂直読み出し線215の信号電荷が順次水平読
み出し線218に読み出される。
【００５０】この後、図３（e）に示すように垂直シフ
トレジスタ221からφCn+1がアンドゲート223に出力さ
れ、2行目の画素部の光電変換素子203がリセットされ
る。以下、同様に3行目、4行目、・・・の画素部の信号
電荷を読み出し、最終ラインの信号電荷を読み出したと
ころでX線撮像パネル105のすべての画素部の読み出しを
完了する。
トレジスタ221からφCn+1がアンドゲート223に出力さ
れ、2行目の画素部の光電変換素子203がリセットされ
る。以下、同様に3行目、4行目、・・・の画素部の信号
電荷を読み出し、最終ラインの信号電荷を読み出したと
ころでX線撮像パネル105のすべての画素部の読み出しを
完了する。
【００５１】次に、後述する方法によりX線照射が検出
された後の信号蓄積モード時の動作について図４を参照
しながら説明する。待機モード時は前述のように光電変
換素子の信号電荷を読み出した後、信号電荷をリセット
しているが、信号蓄積モード時は光電変換素子の信号電
荷を読み出した後信号電荷をリセットしない点が待機モ
ード時と異なっている。信号蓄積モードに入ると非破壊
読み出しになる。従って、この場合は、図４（a）に示
すように駆動部106からX線撮像パネル105にローレベル
のモード切換信号が供給され、アンドゲート223は閉じ
た状態に維持される。
された後の信号蓄積モード時の動作について図４を参照
しながら説明する。待機モード時は前述のように光電変
換素子の信号電荷を読み出した後、信号電荷をリセット
しているが、信号蓄積モード時は光電変換素子の信号電
荷を読み出した後信号電荷をリセットしない点が待機モ
ード時と異なっている。信号蓄積モードに入ると非破壊
読み出しになる。従って、この場合は、図４（a）に示
すように駆動部106からX線撮像パネル105にローレベル
のモード切換信号が供給され、アンドゲート223は閉じ
た状態に維持される。
【００５２】この状態で、図４（b）に示すように垂直
シフトレジスタ221からφOnが出力され、垂直出力切り
換え用MOSトランジスタ211がオンする。これによって、
光電変換素子203の信号電荷が読み出し用MOSトランジス
タ212を介して垂直読み出し線215に読み出される。次い
で、図４（f）に示すように水平シフトレジスタ222から
φH0が出力され、水平出力切り換え用MOSトランジスタ2
17がオンする。これによって、図４（j）に示すように
垂直読み出し線215の出力が水平読み出し線218に読み出
される。以下、図４（g）〜（i）に示すように、水平シ
フトレジスタ222から順次φH1、φH2、…、φHmが出力
され、これに伴い図４（j）に示すように行方向1ライン
分の画素部の信号電荷が水平読み出し線218に読み出さ
れる。以上で行方向1ライン分の読み出しを終了する。
シフトレジスタ221からφOnが出力され、垂直出力切り
換え用MOSトランジスタ211がオンする。これによって、
光電変換素子203の信号電荷が読み出し用MOSトランジス
タ212を介して垂直読み出し線215に読み出される。次い
で、図４（f）に示すように水平シフトレジスタ222から
φH0が出力され、水平出力切り換え用MOSトランジスタ2
17がオンする。これによって、図４（j）に示すように
垂直読み出し線215の出力が水平読み出し線218に読み出
される。以下、図４（g）〜（i）に示すように、水平シ
フトレジスタ222から順次φH1、φH2、…、φHmが出力
され、これに伴い図４（j）に示すように行方向1ライン
分の画素部の信号電荷が水平読み出し線218に読み出さ
れる。以上で行方向1ライン分の読み出しを終了する。
【００５３】次に、2行目の画素部（図示せず）に対し
て図４（d）に示すように垂直シフトレジスタ221からφ
On+1が出力され、垂直出力切り換え用MOSトランジスタ2
11がオンする。これによって、2行目の画素部の光電変
換素子203の信号電荷が垂直読み出し線215に読み出され
る。また、図４（f）〜（i）に示すように水平シフトレ
ジスタ222からφH1〜φHmが順次出力され、図４（j）に
示すように垂直読み出し線215の信号電荷が順次水平読
み出し線218に読み出される。
て図４（d）に示すように垂直シフトレジスタ221からφ
On+1が出力され、垂直出力切り換え用MOSトランジスタ2
11がオンする。これによって、2行目の画素部の光電変
換素子203の信号電荷が垂直読み出し線215に読み出され
る。また、図４（f）〜（i）に示すように水平シフトレ
ジスタ222からφH1〜φHmが順次出力され、図４（j）に
示すように垂直読み出し線215の信号電荷が順次水平読
み出し線218に読み出される。
【００５４】以下、同様に3行目、4行目、・・・の画素の
信号電荷を読み出し、最終ラインの信号電荷を読み出し
たところでX線撮像パネル105のすべての画素部の読み出
しを完了する。
信号電荷を読み出し、最終ラインの信号電荷を読み出し
たところでX線撮像パネル105のすべての画素部の読み出
しを完了する。
【００５５】このように信号蓄積モードの場合は、非破
壊読み出しを行っており、画素部の信号電荷の読み出し
後に光電変換素子の信号電荷をリセットせず、次の蓄積
が開始され、信号の蓄積が継続される。即ち、画素部の
読み出し前後で電荷量は変化せず、読み出すという動作
で光電変換素子203は影響を受けない。本実施形態で
は、詳しく後述するようにこの非破壊読み出しを用いて
X線の開始と停止の検出を行い、X線照射装置と直接接続
することなく、放射線撮像装置の制御を行う。
壊読み出しを行っており、画素部の信号電荷の読み出し
後に光電変換素子の信号電荷をリセットせず、次の蓄積
が開始され、信号の蓄積が継続される。即ち、画素部の
読み出し前後で電荷量は変化せず、読み出すという動作
で光電変換素子203は影響を受けない。本実施形態で
は、詳しく後述するようにこの非破壊読み出しを用いて
X線の開始と停止の検出を行い、X線照射装置と直接接続
することなく、放射線撮像装置の制御を行う。
【００５６】図５は本実施形態のX線撮像装置の動作を
示すタイミングチャートである。以下、図１から図５を
参照しながら本実施形態の具体的な動作について説明す
る。
示すタイミングチャートである。以下、図１から図５を
参照しながら本実施形態の具体的な動作について説明す
る。
【００５７】まずパネル駆動スイッチ107をオンする
と、駆動スタート信号（不図示）がパネル駆動回路（駆
動部）106へ送られX線撮像パネル105の駆動を開始す
る。
と、駆動スタート信号（不図示）がパネル駆動回路（駆
動部）106へ送られX線撮像パネル105の駆動を開始す
る。
【００５８】X線撮像パネル105を駆動したあと、曝射ス
イッチ103を押してX線照射装置を動作させる。X線駆動
回路（制御部）102ではX線源101を駆動し、図５（b）に
示すようにX線源101からX線が放射される。これは被写
体104を通って、且つ、図示しない蛍光体で可視光に変
換されてからX線撮像パネル105に入射する。
イッチ103を押してX線照射装置を動作させる。X線駆動
回路（制御部）102ではX線源101を駆動し、図５（b）に
示すようにX線源101からX線が放射される。これは被写
体104を通って、且つ、図示しない蛍光体で可視光に変
換されてからX線撮像パネル105に入射する。
【００５９】図５（a）は曝射スイッチ103からの曝射ス
タート信号である。曝射スイッチ103の１段目のスイッ
チをオンすると、図５（a）に示すように曝射を指示す
る信号がX線駆動回路（制御部）102に供給される。
タート信号である。曝射スイッチ103の１段目のスイッ
チをオンすると、図５（a）に示すように曝射を指示す
る信号がX線駆動回路（制御部）102に供給される。
【００６０】一定の時間の後、曝射スイッチ103の2段目
のスイッチを押すとX線の曝射が開始される。この時間
は回転アノード型のX線管の場合、回転を開始し一定回
転になり、電子源の温度が一定になるのに必要な時間で
ある。
のスイッチを押すとX線の曝射が開始される。この時間
は回転アノード型のX線管の場合、回転を開始し一定回
転になり、電子源の温度が一定になるのに必要な時間で
ある。
【００６１】図５（c）はX線撮像パネル105の動作を示
しており、A0〜A2,A4・・・は待機モードでのフレーム
動作、B0〜Bnは信号蓄積モード（非破壊読み出し）での
フレーム動作、A3は読み出しモードでのフレーム動作で
ある。また、駆動制御回路108はパネル駆動スイッチ107
からスタート信号を受けると、駆動部106を介してX線撮
像パネル105のアンドゲート223に待機モードを指示する
ハイレベル信号を供給し、待機モードでX線撮像パネル1
05の駆動を開始する。このとき各フレームの読み出しを
行った後はリセットを行うので破壊読み出しとなってい
る。
しており、A0〜A2,A4・・・は待機モードでのフレーム
動作、B0〜Bnは信号蓄積モード（非破壊読み出し）での
フレーム動作、A3は読み出しモードでのフレーム動作で
ある。また、駆動制御回路108はパネル駆動スイッチ107
からスタート信号を受けると、駆動部106を介してX線撮
像パネル105のアンドゲート223に待機モードを指示する
ハイレベル信号を供給し、待機モードでX線撮像パネル1
05の駆動を開始する。このとき各フレームの読み出しを
行った後はリセットを行うので破壊読み出しとなってい
る。
【００６２】従って、X線撮像パネル105の読み出しは、
図５（c）に示すように最初の一フレーム目は待機モー
ドA0で開始し、X線を検出するまで待機モードを継続す
る。2フレーム目以降はA1、A2で読み出される。各フレ
ーム読み出しの完了時点で、差分器121により一フレー
ムディレイメモリ120に保存された、1つ前の読み出しの
信号電荷との差を算出し、各画素の一フレーム間の信号
蓄積量を算出する。即ち、読み出しA2のA／D変換器111
の出力値から、読み出しA1のA／D変換器111の出力値を
減算し、OUT（A2）−OUT（A1）の計算を行うことによっ
て信号蓄積量を算出する。この時点ではフレームのリセ
ットは行われておらず、A1は非破壊読み出しとなってい
る。すべての画素について信号蓄積量の算出を行う。基
準値発生回路110で一フレームの間に画素に蓄積される
暗電流による信号に対応するREF値を発生する。
図５（c）に示すように最初の一フレーム目は待機モー
ドA0で開始し、X線を検出するまで待機モードを継続す
る。2フレーム目以降はA1、A2で読み出される。各フレ
ーム読み出しの完了時点で、差分器121により一フレー
ムディレイメモリ120に保存された、1つ前の読み出しの
信号電荷との差を算出し、各画素の一フレーム間の信号
蓄積量を算出する。即ち、読み出しA2のA／D変換器111
の出力値から、読み出しA1のA／D変換器111の出力値を
減算し、OUT（A2）−OUT（A1）の計算を行うことによっ
て信号蓄積量を算出する。この時点ではフレームのリセ
ットは行われておらず、A1は非破壊読み出しとなってい
る。すべての画素について信号蓄積量の算出を行う。基
準値発生回路110で一フレームの間に画素に蓄積される
暗電流による信号に対応するREF値を発生する。
【００６３】比較器109では、差分器121の出力値（信号
蓄積量）とこのREF値を比較する。図５（d）に示すよう
に、差分器121の出力値OUT（A2）−OUT（A1）がREF値よ
り小さいと（OUT（A2）−OUT（A1）＜REF値）、X線放射
はないと判断し、直ちにリセットを行い（この時点で破
壊読出しとなる）、次のフレーム動作に入る。このよう
な処理を各フレーム毎の読み出しについて行い、X線の
照射を検出するまで待機モードを継続する。
蓄積量）とこのREF値を比較する。図５（d）に示すよう
に、差分器121の出力値OUT（A2）−OUT（A1）がREF値よ
り小さいと（OUT（A2）−OUT（A1）＜REF値）、X線放射
はないと判断し、直ちにリセットを行い（この時点で破
壊読出しとなる）、次のフレーム動作に入る。このよう
な処理を各フレーム毎の読み出しについて行い、X線の
照射を検出するまで待機モードを継続する。
【００６４】図５（f）に示すように差分器121の出力値
がREF値以上（OUT（B0）−OUT（A2）≧REF値）になる
と、X線放射が開始されたと判断しその後のリセットを
取りやめ信号蓄積モードに入る。つまりこの場合は、図
４（a）に示すように駆動部106からX線撮像パネル105に
ローレベルのモード切換信号が供給され、アンドゲート
223は閉じた状態に維持され、リセットは停止される。
がREF値以上（OUT（B0）−OUT（A2）≧REF値）になる
と、X線放射が開始されたと判断しその後のリセットを
取りやめ信号蓄積モードに入る。つまりこの場合は、図
４（a）に示すように駆動部106からX線撮像パネル105に
ローレベルのモード切換信号が供給され、アンドゲート
223は閉じた状態に維持され、リセットは停止される。
【００６５】このときB0のフレームはリセットされない
ので、非破壊読み出しとなり、このフレームで蓄積され
たX線照射による信号は、そのまま画像信号として使わ
れる。破壊読出しの撮像素子を使った従来のX線照射検
出では、X線を検出したフレームの信号は破棄され、次
のフレームからの信号が画像信号として使われる。よっ
てX線を一部無駄にしてしまうが、本発明によれば、X線
を無駄にすることがない。
ので、非破壊読み出しとなり、このフレームで蓄積され
たX線照射による信号は、そのまま画像信号として使わ
れる。破壊読出しの撮像素子を使った従来のX線照射検
出では、X線を検出したフレームの信号は破棄され、次
のフレームからの信号が画像信号として使われる。よっ
てX線を一部無駄にしてしまうが、本発明によれば、X線
を無駄にすることがない。
【００６６】予め設定された時間X線が照射される。そ
の間前記非破壊読み出し動作を繰り返し、差分器121の
出力値がREF値以上であれば、信号蓄積モードを継続す
る。
の間前記非破壊読み出し動作を繰り返し、差分器121の
出力値がREF値以上であれば、信号蓄積モードを継続す
る。
【００６７】X線照射が終了すると、信号蓄積量は暗電
流による分を除いて増加しなくなる。このとき差分器12
1の出力値はREF値より小さく（OUT（A3）−OUT（Bn）＜
REF値）なる。このとき、X線放射が終了したと判断し読
み出しモードに入る。
流による分を除いて増加しなくなる。このとき差分器12
1の出力値はREF値より小さく（OUT（A3）−OUT（Bn）＜
REF値）なる。このとき、X線放射が終了したと判断し読
み出しモードに入る。
【００６８】図５（d）に示すようにX線撮像パネル105
からA3で画像信号が読み出される。画像信号を読み出し
た後、リセットを行いX線撮像パネルの駆動を停止す
る。画像処理回路112ではこの画像信号とX線照射が開始
される前の画像信号A2を用いて、OUT（A3）−OUT（A2）
の演算を行い、得られた結果を出力とする。もちろん、
これは、すべての画素について演算を行う。これによっ
て、FPN補正のかかった出力が得られ、画像処理回路112
では得られた出力を用いて撮像された画像をモニター11
3に表示し、且つ、記録媒体114に画像データとして記憶
させる。
からA3で画像信号が読み出される。画像信号を読み出し
た後、リセットを行いX線撮像パネルの駆動を停止す
る。画像処理回路112ではこの画像信号とX線照射が開始
される前の画像信号A2を用いて、OUT（A3）−OUT（A2）
の演算を行い、得られた結果を出力とする。もちろん、
これは、すべての画素について演算を行う。これによっ
て、FPN補正のかかった出力が得られ、画像処理回路112
では得られた出力を用いて撮像された画像をモニター11
3に表示し、且つ、記録媒体114に画像データとして記憶
させる。
【００６９】本実施形態では、画像信号A3を読み出した
後、X線撮像パネル105の駆動を終了しているが、このフ
レームのリセットの後、X線画像の信号蓄積と同じ時間
（例えばフレームのカウンタを装備し、計測する）、暗
電流とFPN信号取得の動作を行い、この画像信号をFPNデ
ータとしてもよい。
後、X線撮像パネル105の駆動を終了しているが、このフ
レームのリセットの後、X線画像の信号蓄積と同じ時間
（例えばフレームのカウンタを装備し、計測する）、暗
電流とFPN信号取得の動作を行い、この画像信号をFPNデ
ータとしてもよい。
【００７０】なお、X線照射の開始、終了を検出する読
み出しは、本実施形態では全画素読み出しであるが、検
出の応答を速めるために、間引読み出し（画素列又は／
及び画素行を間引いて（飛び越して）読み出しを行
う。）、画素加算読み出し、有効な参照位置のみのラン
ダムアクセス読み出しを行ってもよい。画素内に加算手
段を設け、待機モード中、信号蓄積モード中は画素加算
で信号を読み出すことで、さらにX線の変化の検出感度
を上げることができる。蓄積された画像信号は一般に最
高の解像度を求められるので全画素読み出しが基本とな
る。ただし用途によっては、画像信号読み出し時も画素
加算モードで読み出すことは可能である。X線照射を待
機している間（待機モード）、あるいはX線照射の終了
を検出する間（信号蓄積モード中）の非破壊読み出し
は、X線を検出すればよいので全画素を読む必要がな
い。X線照射が開始された後の実際の撮影の読み出し
（読み出しモードでの破壊読み出し）は、例えば最大の
解像度つまり全画素で読み取る、あるいはそれより解像
度を落として4画素加算で読み取る等が考えられる。こ
の場合非破壊読み出しでの加算数と撮影画像読み出しの
加算数（加算しない場合も含めて）とは異なる読み方と
してもよい。またランダムアクセス読み出しにしても読
み出し前後で電荷が変化しないので、後のフレームに影
響はない。これは、非破壊読み出しの特徴である。
み出しは、本実施形態では全画素読み出しであるが、検
出の応答を速めるために、間引読み出し（画素列又は／
及び画素行を間引いて（飛び越して）読み出しを行
う。）、画素加算読み出し、有効な参照位置のみのラン
ダムアクセス読み出しを行ってもよい。画素内に加算手
段を設け、待機モード中、信号蓄積モード中は画素加算
で信号を読み出すことで、さらにX線の変化の検出感度
を上げることができる。蓄積された画像信号は一般に最
高の解像度を求められるので全画素読み出しが基本とな
る。ただし用途によっては、画像信号読み出し時も画素
加算モードで読み出すことは可能である。X線照射を待
機している間（待機モード）、あるいはX線照射の終了
を検出する間（信号蓄積モード中）の非破壊読み出し
は、X線を検出すればよいので全画素を読む必要がな
い。X線照射が開始された後の実際の撮影の読み出し
（読み出しモードでの破壊読み出し）は、例えば最大の
解像度つまり全画素で読み取る、あるいはそれより解像
度を落として4画素加算で読み取る等が考えられる。こ
の場合非破壊読み出しでの加算数と撮影画像読み出しの
加算数（加算しない場合も含めて）とは異なる読み方と
してもよい。またランダムアクセス読み出しにしても読
み出し前後で電荷が変化しないので、後のフレームに影
響はない。これは、非破壊読み出しの特徴である。
【００７１】本実施形態のようにX線の検出中にライン
毎の読み出しを行うと、読み出し中にX線が照射されラ
インごとに信号量が変化する。つまり読み出しが後にな
るほど蓄積量が多くなる。よってX線照射の検出をより
正確に行うためにフレームのどの部分を利用するかを最
適化する手段を設けることができる。また第2の実施形
態に示すように画素部に電子シャッター機能を持たせる
ことにより、一括露光で動作させることができる。こう
すれば全画素で信号蓄積を同時のタイミングで一定の時
間行うことができる。
毎の読み出しを行うと、読み出し中にX線が照射されラ
インごとに信号量が変化する。つまり読み出しが後にな
るほど蓄積量が多くなる。よってX線照射の検出をより
正確に行うためにフレームのどの部分を利用するかを最
適化する手段を設けることができる。また第2の実施形
態に示すように画素部に電子シャッター機能を持たせる
ことにより、一括露光で動作させることができる。こう
すれば全画素で信号蓄積を同時のタイミングで一定の時
間行うことができる。
【００７２】本実施形態では待機モード中は、一フレー
ム当たり1回の非破壊読み出しを行っている。フレーム
中の非破壊読み出しの回数、タイミング等はＸ線検出の
アルゴリズム（例えばフレームの速度よりも非破壊読み
出しの速度を速くし、かつ画素加算読み出しとし、より
高速、高感度にＸ線を検出する場合）により、最適化で
きる。
ム当たり1回の非破壊読み出しを行っている。フレーム
中の非破壊読み出しの回数、タイミング等はＸ線検出の
アルゴリズム（例えばフレームの速度よりも非破壊読み
出しの速度を速くし、かつ画素加算読み出しとし、より
高速、高感度にＸ線を検出する場合）により、最適化で
きる。
【００７３】なお、以上説明した本実施形態では、X線
を可視光等の光に変換するのに蛍光体を用いたが、一般
的なシンチレータ、つまり波長変換体であればよい。ま
た、蛍光体がなくとも光電変換素子自身が直接放射線を
検知し、電荷を発生するものでもよい。
を可視光等の光に変換するのに蛍光体を用いたが、一般
的なシンチレータ、つまり波長変換体であればよい。ま
た、蛍光体がなくとも光電変換素子自身が直接放射線を
検知し、電荷を発生するものでもよい。
【００７４】また、本実施形態では、X線を用いた場合
を例に説明したが、α、β、γ線等の放射線を用いるこ
とができる。
を例に説明したが、α、β、γ線等の放射線を用いるこ
とができる。
【００７５】（第２の実施形態）本実施形態では、非破
壊読み出しでX線照射の開始と停止を検出し、また非破
壊読み出しで最適露光量を検出する。そして最適露光を
検出すると、X線が止まる前に信号読み出しを行う。読
み出しは電子シャッタ機能を使い、一括露光読み出しと
する。
壊読み出しでX線照射の開始と停止を検出し、また非破
壊読み出しで最適露光量を検出する。そして最適露光を
検出すると、X線が止まる前に信号読み出しを行う。読
み出しは電子シャッタ機能を使い、一括露光読み出しと
する。
【００７６】図６は本発明の放射線撮像装置の第２の実
施形態の構成を示すブロック図である。なお、図６では
図１の装置と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。
施形態の構成を示すブロック図である。なお、図６では
図１の装置と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。
【００７７】まず、本実施形態では、例えば、人間の
肺、胃、***等の静止画を撮影するものとし、非破壊読
み出し出力を用いてX線照射の開始及び終了の検出と、
最適露光の評価を行う。図１において、X線照射の開始
及び終了の検出の部分は実施形態1と同様なので省略
し、最適露光の評価を行うシステムを示す。X線撮像パ
ネル105から非破壊読み出しによって得られる信号に基
づいて、X線線源101からの放射線の放射の開始と停止を
検出する手段としては、実施形態1と同様に、一フレー
ムディレイメモリ120、差分器121、基準値発生回路11
0、比較器109を別途設け、比較器109の出力を図６の駆
動制御回路108に入力する。X線撮像パネル105の回路構
成と動作については詳しく後述する。
肺、胃、***等の静止画を撮影するものとし、非破壊読
み出し出力を用いてX線照射の開始及び終了の検出と、
最適露光の評価を行う。図１において、X線照射の開始
及び終了の検出の部分は実施形態1と同様なので省略
し、最適露光の評価を行うシステムを示す。X線撮像パ
ネル105から非破壊読み出しによって得られる信号に基
づいて、X線線源101からの放射線の放射の開始と停止を
検出する手段としては、実施形態1と同様に、一フレー
ムディレイメモリ120、差分器121、基準値発生回路11
0、比較器109を別途設け、比較器109の出力を図６の駆
動制御回路108に入力する。X線撮像パネル105の回路構
成と動作については詳しく後述する。
【００７８】駆動制御回路108はX線撮像パネル105の駆
動モードを待機モードか、信号蓄積モードかに切り換え
る回路、部位パターン認識回路115はA／D変換器111の出
力値に基づいてX線撮像パネル105で撮像された画像のパ
ターン認識を行う回路である。即ち、部位パターン認識
回路115はA／D変換器111のすべての画素の出力値に基づ
いて撮像された画像が何であるか（例えば、肺、胃、乳
房、手、足等）のパターン認識を行い、その結果、撮像
画像の位置と大きさがわかる。
動モードを待機モードか、信号蓄積モードかに切り換え
る回路、部位パターン認識回路115はA／D変換器111の出
力値に基づいてX線撮像パネル105で撮像された画像のパ
ターン認識を行う回路である。即ち、部位パターン認識
回路115はA／D変換器111のすべての画素の出力値に基づ
いて撮像された画像が何であるか（例えば、肺、胃、乳
房、手、足等）のパターン認識を行い、その結果、撮像
画像の位置と大きさがわかる。
【００７９】参照パターン最適化回路116は部位パター
ン認識回路115のパターン認識結果に基づいて参照パタ
ーンの最適値を画素毎に決定する回路である。即ち、参
照パターン最適化回路116はパターン認識結果に基づい
てパターン認識された画像のどの位置を重点的に見るべ
きかを判断し、参照パターンメモリ117の画素毎に判断
した数値を記憶させて参照パターンメモリ117を作成す
る。本実施形態では、説明を簡単化するため0、1、2の3
段階で重み付けを行っている。この場合、0は対象外
（見なくてもよい位置）、2は重点的に見るべき位置、
1は総合的に画像を良好にするためのものである。な
お、本実施形態では、説明を簡単化するため、重み付け
を3段階を行うとしたが、更に多段階に重み付けを行う
ことにより、更に良好な画質の画像を得ることが可能で
あることは言うまでもない。
ン認識回路115のパターン認識結果に基づいて参照パタ
ーンの最適値を画素毎に決定する回路である。即ち、参
照パターン最適化回路116はパターン認識結果に基づい
てパターン認識された画像のどの位置を重点的に見るべ
きかを判断し、参照パターンメモリ117の画素毎に判断
した数値を記憶させて参照パターンメモリ117を作成す
る。本実施形態では、説明を簡単化するため0、1、2の3
段階で重み付けを行っている。この場合、0は対象外
（見なくてもよい位置）、2は重点的に見るべき位置、
1は総合的に画像を良好にするためのものである。な
お、本実施形態では、説明を簡単化するため、重み付け
を3段階を行うとしたが、更に多段階に重み付けを行う
ことにより、更に良好な画質の画像を得ることが可能で
あることは言うまでもない。
【００８０】基準値発生回路110は部位パターン認識回
路115のパターン認識結果に基づいて基準値（REF値）を
発生する回路である。即ち、基準値発生回路110では、
予め画像に応じてREF値が決められていて、例えば、パ
ターン認識結果が肺であると、肺は高S／Nが必要である
ためREF値を大きく設定し、胃であるとするとREF値を小
さく設定するように構成されている。
路115のパターン認識結果に基づいて基準値（REF値）を
発生する回路である。即ち、基準値発生回路110では、
予め画像に応じてREF値が決められていて、例えば、パ
ターン認識結果が肺であると、肺は高S／Nが必要である
ためREF値を大きく設定し、胃であるとするとREF値を小
さく設定するように構成されている。
【００８１】なお、図６においては、参照パターンメモ
リ117は8×8の画素分の記憶領域を持ち、各画素毎に0〜
2のうちいずれかの重み付けされた数値を記憶している
が、これは図面を簡単化するためである。実際には、X
線撮像パネル105は更に多くの画素を持っていて、それ
に応じて参照パターンメモリ117は更に多くの記憶領域
を持っている。
リ117は8×8の画素分の記憶領域を持ち、各画素毎に0〜
2のうちいずれかの重み付けされた数値を記憶している
が、これは図面を簡単化するためである。実際には、X
線撮像パネル105は更に多くの画素を持っていて、それ
に応じて参照パターンメモリ117は更に多くの記憶領域
を持っている。
【００８２】掛け算器118は参照パターンメモリ117の画
素毎の数値とX線撮像パネル105の画素毎のA／D変換出力
値とを掛け算する回路である。掛け算器118は両方の対
応する画素同士の値の掛け算を行い、計算結果を加算器
119に出力する。加算器119の出力値はA／D変換出力値と
参照パターンメモリ117の数値との重み付け加算した結
果になる。
素毎の数値とX線撮像パネル105の画素毎のA／D変換出力
値とを掛け算する回路である。掛け算器118は両方の対
応する画素同士の値の掛け算を行い、計算結果を加算器
119に出力する。加算器119の出力値はA／D変換出力値と
参照パターンメモリ117の数値との重み付け加算した結
果になる。
【００８３】比較器109は加算器119の出力値と基準値発
生回路110のREF値を比較し、X線照射が継続中に（つま
り非破壊読み出しによるX線照射の終了を検出する前
に）加算器119の出力値がREF値以上になると、パネル駆
動回路へ読み出しモードを指示する信号を出力し、画像
信号を読み出す。
生回路110のREF値を比較し、X線照射が継続中に（つま
り非破壊読み出しによるX線照射の終了を検出する前
に）加算器119の出力値がREF値以上になると、パネル駆
動回路へ読み出しモードを指示する信号を出力し、画像
信号を読み出す。
【００８４】ここで、本実施形態では、露光時に、X線
撮像パネルから非破壊読み出しによって得られる信号に
基づいて、放射線源からの放射線露光量評価手段とし
て、部位パターン認識回路、参照パターン最適化回路、
参照パターンメモリ、掛け算器、加算器、基準値発生回
路、比較器で構成したものを示したが、所定の基準値と
非破壊読み出しの信号とを比較して、非破壊読み出しの
信号が所定値以上になった場合に、最適露光と評価する
比較器のみの構成であってもよい。
撮像パネルから非破壊読み出しによって得られる信号に
基づいて、放射線源からの放射線露光量評価手段とし
て、部位パターン認識回路、参照パターン最適化回路、
参照パターンメモリ、掛け算器、加算器、基準値発生回
路、比較器で構成したものを示したが、所定の基準値と
非破壊読み出しの信号とを比較して、非破壊読み出しの
信号が所定値以上になった場合に、最適露光と評価する
比較器のみの構成であってもよい。
【００８５】なお、曝射スイッチ103、画像処理回路11
2、モニター113、記録媒体114は図１のものと同じであ
る。また、図６ではX線を可視光等の光に変換する蛍光
体については省略している。
2、モニター113、記録媒体114は図１のものと同じであ
る。また、図６ではX線を可視光等の光に変換する蛍光
体については省略している。
【００８６】図７は本実施形態の露光量を検出する動作
を説明するための図である。図７（a）はX線撮像パネル
105の画像、図７（b）はX線撮像パネル105の画素毎のA
／D変換器110の出力値を示している。また、図７（c）
は参照パターンメモリ117の画素毎の数値、図７（d）は
加算器119の画素毎の数値を示している。なお、図７に
おいても図面を簡単化するため、X線撮像パネル105の画
素は8×8としている。
を説明するための図である。図７（a）はX線撮像パネル
105の画像、図７（b）はX線撮像パネル105の画素毎のA
／D変換器110の出力値を示している。また、図７（c）
は参照パターンメモリ117の画素毎の数値、図７（d）は
加算器119の画素毎の数値を示している。なお、図７に
おいても図面を簡単化するため、X線撮像パネル105の画
素は8×8としている。
【００８７】掛け算器118は前述のように図７（b）に示
すX線撮像パネル105の画素毎のA／D変換器110の出力値
と図７（c）に示す参照パターンメモリ117の画素毎の数
値の掛け算を行う。掛け算器118の出力は加算器119に出
力され、加算器119において図７（d）に示すようにすべ
ての画素の数値の加算を行う。この場合、加算器119の
出力値は（図７の例では151）は現在の露光量を示す数
値として比較器109に出力される。比較器109ではこの加
算値がREF値を越えると、パネル駆動回路へ読み出しモ
ードを指示する信号を出力し、画像信号を読み出す。
すX線撮像パネル105の画素毎のA／D変換器110の出力値
と図７（c）に示す参照パターンメモリ117の画素毎の数
値の掛け算を行う。掛け算器118の出力は加算器119に出
力され、加算器119において図７（d）に示すようにすべ
ての画素の数値の加算を行う。この場合、加算器119の
出力値は（図７の例では151）は現在の露光量を示す数
値として比較器109に出力される。比較器109ではこの加
算値がREF値を越えると、パネル駆動回路へ読み出しモ
ードを指示する信号を出力し、画像信号を読み出す。
【００８８】図８はX線撮像パネル105の回路を示す回路
図である。なお、図８ではX線撮像パネル105の一部の回
路を示している。図８において、221は垂直シフトレジ
スタ、222は水平シフトレジスタ、223はアンドゲート、
201は画素部である。また、216は定電流源、217は水平
切り換え用MOSトランジスタである。アンドゲート223に
は図６の駆動制御回路108から駆動モードを指示する信
号、即ち、待機モードか信号蓄積モードかを指示するモ
ード切換信号220が入力される。また、215は画素部201
から信号が読み出される垂直読み出し線、218は各垂直
読み出し線から順次信号出力219を読み出す水平読み出
し線である。また、213は垂直出力切り換え用MOSトラン
ジスタ211のゲートに接続される行出力選択線、214はリ
セット用MOSトランジスタ202のゲートに接続されるリセ
ット線である。
図である。なお、図８ではX線撮像パネル105の一部の回
路を示している。図８において、221は垂直シフトレジ
スタ、222は水平シフトレジスタ、223はアンドゲート、
201は画素部である。また、216は定電流源、217は水平
切り換え用MOSトランジスタである。アンドゲート223に
は図６の駆動制御回路108から駆動モードを指示する信
号、即ち、待機モードか信号蓄積モードかを指示するモ
ード切換信号220が入力される。また、215は画素部201
から信号が読み出される垂直読み出し線、218は各垂直
読み出し線から順次信号出力219を読み出す水平読み出
し線である。また、213は垂直出力切り換え用MOSトラン
ジスタ211のゲートに接続される行出力選択線、214はリ
セット用MOSトランジスタ202のゲートに接続されるリセ
ット線である。
【００８９】画素部201はリセット用MOSトランジスタ20
2、光電変換素子203、コンデンサ204、第1のソースフォ
ロワアンプ205、定電流源224（第1のソースフォロワ回
路を構成する。）を有し、さらに光電変換素子203のkTC
ノイズを除去するためにクランプ回路(クランプ容量20
6、クランプスイッチ207)を、一括露光をするために電
子シャッタ機能としてのサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）
回路（サンプリングスイッチ209、サンプリング容量21
0）を有する。クランプ回路とサンプル／ホールド回路
（Ｓ／Ｈ回路）の間は定電流源225と第2のソースフォロ
ワアンプ208とを有する（第２のソースフォロワ回路を
構成する。）。画素部201の読み出し用MOSトランジスタ
（第３のソースフォロワアンプ）212 と定電流源216と
は合わせて第３のソースフォロワ回路が構成されてい
る。
2、光電変換素子203、コンデンサ204、第1のソースフォ
ロワアンプ205、定電流源224（第1のソースフォロワ回
路を構成する。）を有し、さらに光電変換素子203のkTC
ノイズを除去するためにクランプ回路(クランプ容量20
6、クランプスイッチ207)を、一括露光をするために電
子シャッタ機能としてのサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）
回路（サンプリングスイッチ209、サンプリング容量21
0）を有する。クランプ回路とサンプル／ホールド回路
（Ｓ／Ｈ回路）の間は定電流源225と第2のソースフォロ
ワアンプ208とを有する（第２のソースフォロワ回路を
構成する。）。画素部201の読み出し用MOSトランジスタ
（第３のソースフォロワアンプ）212 と定電流源216と
は合わせて第３のソースフォロワ回路が構成されてい
る。
【００９０】これらのアンプは電圧増幅率が1倍のアン
プを構成し、読み出し時において信号電荷は移動せず、
読み出し動作をリセットと独立して行うことが可能であ
る。例えばMOSトランジスタ205のゲート端子に光電変換
素子203及びコンデンサ204が接続され、定電流源224と
合わせてソースフォロワ回路が構成されている。そのた
め、MOSトランジスタ205のゲート端子には電流が流れる
ことなく、光電変換素子203の信号電荷の情報を次段に
読み出すことができ、読み出し時に光電変換素子203の
信号電荷が移動することはない。従って、非破壊読み出
しが可能である。この点は第２及び第３のソースフォロ
ワ回路でも同様である。なお、定電流源216,224,225の
代わりに抵抗を用いてもよいが、精度を向上するために
は定電流源を用いることが望ましい。本実施形態におい
ては、MOSトランジスタでソースフォロワを形成した
が、これに限らず、アンプ動作を示す素子、もしくは回
路の制御端子につなげば非破壊読み出しが可能である。
制御端子には電流が流れず電荷が移動しないし、もし流
れてもアンプの原理から出力に必要な電流や電荷より遥
かに小さい電荷のみが制御端子に流れるだけであるから
である。僅かに小さい電流であれば無視することができ
る。例えば、読み出し用バイポーラトランジスタのベー
ス端子につないでも非破壊読み出しが可能である。
プを構成し、読み出し時において信号電荷は移動せず、
読み出し動作をリセットと独立して行うことが可能であ
る。例えばMOSトランジスタ205のゲート端子に光電変換
素子203及びコンデンサ204が接続され、定電流源224と
合わせてソースフォロワ回路が構成されている。そのた
め、MOSトランジスタ205のゲート端子には電流が流れる
ことなく、光電変換素子203の信号電荷の情報を次段に
読み出すことができ、読み出し時に光電変換素子203の
信号電荷が移動することはない。従って、非破壊読み出
しが可能である。この点は第２及び第３のソースフォロ
ワ回路でも同様である。なお、定電流源216,224,225の
代わりに抵抗を用いてもよいが、精度を向上するために
は定電流源を用いることが望ましい。本実施形態におい
ては、MOSトランジスタでソースフォロワを形成した
が、これに限らず、アンプ動作を示す素子、もしくは回
路の制御端子につなげば非破壊読み出しが可能である。
制御端子には電流が流れず電荷が移動しないし、もし流
れてもアンプの原理から出力に必要な電流や電荷より遥
かに小さい電荷のみが制御端子に流れるだけであるから
である。僅かに小さい電流であれば無視することができ
る。例えば、読み出し用バイポーラトランジスタのベー
ス端子につないでも非破壊読み出しが可能である。
【００９１】X線撮像パネル105の回路において実施され
る待機モード時の動作、信号蓄積モード時の動作は実施
形態1と同様である。ただし本実施形態では各画素に電
子シャッタ機能を持たせてあり、一括露光を行う点が異
なる。
る待機モード時の動作、信号蓄積モード時の動作は実施
形態1と同様である。ただし本実施形態では各画素に電
子シャッタ機能を持たせてあり、一括露光を行う点が異
なる。
【００９２】以下、一括露光動作の説明をする。
【００９３】リセット用MOSトランジスタ202が全画素一
括でオンする。これによって、光電変換素子203の信号
電荷が初期化（リセット）される。同時にクランプスイ
ッチ207をオンすることにより、このリセット時のノイ
ズレベルにクランプコンデンサ206はクランプされる。
一定の蓄積期間後蓄積された信号はクランプ回路を通し
てリセットノイズが除去され、サンプル／ホールド回路
に保存される。ここまでは全画素を同じタイミングで駆
動する。よって信号取得と信号読み出しを独立に行うこ
とができる。この一括リセットとサンプル／ホールド回
路によりいわゆる電子シャッタ機能を実現している。
括でオンする。これによって、光電変換素子203の信号
電荷が初期化（リセット）される。同時にクランプスイ
ッチ207をオンすることにより、このリセット時のノイ
ズレベルにクランプコンデンサ206はクランプされる。
一定の蓄積期間後蓄積された信号はクランプ回路を通し
てリセットノイズが除去され、サンプル／ホールド回路
に保存される。ここまでは全画素を同じタイミングで駆
動する。よって信号取得と信号読み出しを独立に行うこ
とができる。この一括リセットとサンプル／ホールド回
路によりいわゆる電子シャッタ機能を実現している。
【００９４】次に、2行目の画素（図示せず）に対して
垂直シフトレジスタ221からφOnが出力され、垂直出力
切り換え用MOSトランジスタ211がオンする。これによっ
て、サンプル／ホールド容量210に蓄積された信号電荷
が垂直読み出し線215に読み出される。その後水平シフ
トレジスタ222からφH1〜φHmが順次出力され、垂直読
み出し線215の信号電荷が順次水平読み出し線218に読み
出される。
垂直シフトレジスタ221からφOnが出力され、垂直出力
切り換え用MOSトランジスタ211がオンする。これによっ
て、サンプル／ホールド容量210に蓄積された信号電荷
が垂直読み出し線215に読み出される。その後水平シフ
トレジスタ222からφH1〜φHmが順次出力され、垂直読
み出し線215の信号電荷が順次水平読み出し線218に読み
出される。
【００９５】以下、同様に2行目、3行目の信号電荷を読
み出し、最終ラインの信号電荷を読み出したところでX
線撮像パネル105のすべての画素部の読み出しを完了す
る。
み出し、最終ラインの信号電荷を読み出したところでX
線撮像パネル105のすべての画素部の読み出しを完了す
る。
【００９６】このように非破壊読み出しモードの場合
は、画素部の信号電荷の読み出し後に光電変換素子の信
号電荷をリセットせず、次の蓄積が開始される。即ち、
画素部の読み出し前後で電荷量は変化せず、読み出すと
いう動作で光電変換素子は影響を受けない。本実施形態
では、詳しく後述するようにこの非破壊読み出しを用い
て最適露光の評価を行い、最適露光量に達した時に画像
信号を読み出す。本実施形態でも非破壊読出しによるX
線照射の終了検出を行う。よって最適露光量に達する前
にX線照射が終了する場合は、X線照射の終了検出と同時
に画像信号を読み出す。本実施形態はオーバー露光を防
止する場合、特に関心領域のオーバー露光を防止する場
合に有用である。つまり本発明においてはX線照射装置
はX線撮像パネルとは独立している。撮影時にはオペレ
ータが、撮影部位に応じて最適の照射条件を設定して撮
影をするが、緊急時など最適条件を求め難い場合もあ
る。そのような場合X線を少々多めに照射しても、本実
施形態の構造と方法により、撮影は最適条件で行うこと
ができる。また不用意にX線が多めに当たり過ぎて、オ
ーバー露光になり、画像が利用できなくなるのを防ぐこ
とができる。
は、画素部の信号電荷の読み出し後に光電変換素子の信
号電荷をリセットせず、次の蓄積が開始される。即ち、
画素部の読み出し前後で電荷量は変化せず、読み出すと
いう動作で光電変換素子は影響を受けない。本実施形態
では、詳しく後述するようにこの非破壊読み出しを用い
て最適露光の評価を行い、最適露光量に達した時に画像
信号を読み出す。本実施形態でも非破壊読出しによるX
線照射の終了検出を行う。よって最適露光量に達する前
にX線照射が終了する場合は、X線照射の終了検出と同時
に画像信号を読み出す。本実施形態はオーバー露光を防
止する場合、特に関心領域のオーバー露光を防止する場
合に有用である。つまり本発明においてはX線照射装置
はX線撮像パネルとは独立している。撮影時にはオペレ
ータが、撮影部位に応じて最適の照射条件を設定して撮
影をするが、緊急時など最適条件を求め難い場合もあ
る。そのような場合X線を少々多めに照射しても、本実
施形態の構造と方法により、撮影は最適条件で行うこと
ができる。また不用意にX線が多めに当たり過ぎて、オ
ーバー露光になり、画像が利用できなくなるのを防ぐこ
とができる。
【００９７】図９は本実施形態のX線撮像装置の動作を
示すタイミングチャートである。以下、図６から図９を
参照し本実施形態の具体的な動作について説明する。
示すタイミングチャートである。以下、図６から図９を
参照し本実施形態の具体的な動作について説明する。
【００９８】まず、図９（a）は曝射スイッチ103からの
曝射スタート信号である。曝射スイッチ103をオンする
と、図９（a）に示すように曝射を指示する信号が制御
部102に供給される。またパネル駆動スイッチ107をX線
源とは独立にオンさせる。この信号はパネル駆動部（駆
動部）106、駆動制御回路108に供給される。
曝射スタート信号である。曝射スイッチ103をオンする
と、図９（a）に示すように曝射を指示する信号が制御
部102に供給される。またパネル駆動スイッチ107をX線
源とは独立にオンさせる。この信号はパネル駆動部（駆
動部）106、駆動制御回路108に供給される。
【００９９】パネル駆動部106はこのスタート信号を受
けると、X線撮像パネル105の駆動を開始する。図９
（c）はX線撮像パネル105の動作を示しており、Aは待機
モード、Bは非破壊読み出しである。また、駆動制御回
路108はX線照射の開始を検出すると、X線撮像パネル105
にモード切換信号を供給し、その時点で読み出し中のフ
レームは蓄積モードを指示することでリセット動作を中
止する。X線照射の検出に関する動作は実施形態1と同様
なので、ここでは省略する。
けると、X線撮像パネル105の駆動を開始する。図９
（c）はX線撮像パネル105の動作を示しており、Aは待機
モード、Bは非破壊読み出しである。また、駆動制御回
路108はX線照射の開始を検出すると、X線撮像パネル105
にモード切換信号を供給し、その時点で読み出し中のフ
レームは蓄積モードを指示することでリセット動作を中
止する。X線照射の検出に関する動作は実施形態1と同様
なので、ここでは省略する。
【０１００】X線撮像パネル105の読み出しは図９（d）
に示すようにフレームA0はリセットを掛けた待機モード
で読み出され、次のX線を検出したフレーム以降は非破
壊読み出しB0、B1、B3、…で読み出される。
に示すようにフレームA0はリセットを掛けた待機モード
で読み出され、次のX線を検出したフレーム以降は非破
壊読み出しB0、B1、B3、…で読み出される。
【０１０１】X線が放射されると、部位パターン認識回
路115においては非破壊読み出しB2の完了時点で、 1つ
前の非破壊読み出しB1の信号電荷との差を算出し、各画
素の蓄積量Bを算出する。即ち、非破壊読み出しB2のA／
D変換器111の出力値から、非破壊読み出しB1のA／D変換
器111の出力値を減算し、OUT（B2）−OUT（B1）の計算
を行うことによって蓄積量Bを算出する。これは、すべ
ての画素について蓄積量Bの算出を行う。なお、この場
合、非破壊読み出しB1で蓄積量Bの算出を行ってもよい
が、非破壊読み出しB0時点ではX線が不安定であるた
め、一フレーム分ずらしてX線が安定してから蓄積量Bの
算出を行っている。
路115においては非破壊読み出しB2の完了時点で、 1つ
前の非破壊読み出しB1の信号電荷との差を算出し、各画
素の蓄積量Bを算出する。即ち、非破壊読み出しB2のA／
D変換器111の出力値から、非破壊読み出しB1のA／D変換
器111の出力値を減算し、OUT（B2）−OUT（B1）の計算
を行うことによって蓄積量Bを算出する。これは、すべ
ての画素について蓄積量Bの算出を行う。なお、この場
合、非破壊読み出しB1で蓄積量Bの算出を行ってもよい
が、非破壊読み出しB0時点ではX線が不安定であるた
め、一フレーム分ずらしてX線が安定してから蓄積量Bの
算出を行っている。
【０１０２】部位パターン認識回路115は各画素の蓄積
量Bを算出すると、図９（e）に示すように得られた蓄積
量Bに基づいてパターン認識を行う。参照パターン最適
化回路116では前述のようにパターン認識結果に基づい
て図７（c）に示すように参照パターンメモリ117を作成
する。また、基準値発生回路110では前述のように部位
パターン認識回路115のパターン認識結果に基づいて画
像に応じたREF値を発生する。
量Bを算出すると、図９（e）に示すように得られた蓄積
量Bに基づいてパターン認識を行う。参照パターン最適
化回路116では前述のようにパターン認識結果に基づい
て図７（c）に示すように参照パターンメモリ117を作成
する。また、基準値発生回路110では前述のように部位
パターン認識回路115のパターン認識結果に基づいて画
像に応じたREF値を発生する。
【０１０３】参照パターンメモリ117とREF値を作成する
と、掛け算器118は非破壊読み出しB 4、B5、・・・の各フレ
ーム毎に参照パターンメモリ117の画素毎の数値とA／D
変換器111の出力値（即ち、X線撮像パネル105の画素毎
の電荷量）との掛け算を行い、加算器119に出力する。
加算器119では図７（d）に示すように掛け算された画素
毎の数値を加算し、比較器109に出力する。
と、掛け算器118は非破壊読み出しB 4、B5、・・・の各フレ
ーム毎に参照パターンメモリ117の画素毎の数値とA／D
変換器111の出力値（即ち、X線撮像パネル105の画素毎
の電荷量）との掛け算を行い、加算器119に出力する。
加算器119では図７（d）に示すように掛け算された画素
毎の数値を加算し、比較器109に出力する。
【０１０４】掛け算器118及び加算器119では、このよう
な処理を非破壊読み出しB4、B5、・・・のフレーム毎に行
い、その結果、図９（d）に示すように加算器119の出力
は徐々に上昇していく。
な処理を非破壊読み出しB4、B5、・・・のフレーム毎に行
い、その結果、図９（d）に示すように加算器119の出力
は徐々に上昇していく。
【０１０５】比較器109では、加算器119の出力値とREF
値を比較し、図９（d）に示すように加算器119の出力値
がREF値以上（Σ出力＞REF値）になると、駆動制御回路
108に信号蓄積モードの停止信号を出力し、画像信号を
出力する。即ち、図９（e）に示すように適切な露光量
に達したと判断し、駆動制御回路108はX線撮像パネル10
5に待機モードを指示するローレベル信号を出力する。
このとき図９(b)のようにX線が照射されつづけていて
も、最適露光の画像を取り込める。画像信号は電子シャ
ッタ機能で、各画素のサンプル／ホールド容量に一括で
蓄積されるので、待機モード時にX線が照射されつづけ
ても何ら問題ではない。これによって、図９（c）に示
すようにX線撮像パネル105から待機モードA1で読み出さ
れ、画像処理回路112では一フレーム目の待機モードA0
と待機モードA1の信号電荷を用いて、OUT（A1）−OUT
（A0）の演算を行い、得られた結果を出力とする。もち
ろん、これは、すべての画素について演算を行う。これ
によって、FPN補正のかかった出力が得られ、画像処理
回路112では得られた出力を用いて撮像された画像をモ
ニター113に表示し、且つ、記録媒体114に画像データと
して記憶させる。ここで、本実施形態ではOUT（A1）−O
UT（A0）の演算を画像処理回路で行う例を示したが、X
線撮像パネル内に差分回路を設けてもよい。
値を比較し、図９（d）に示すように加算器119の出力値
がREF値以上（Σ出力＞REF値）になると、駆動制御回路
108に信号蓄積モードの停止信号を出力し、画像信号を
出力する。即ち、図９（e）に示すように適切な露光量
に達したと判断し、駆動制御回路108はX線撮像パネル10
5に待機モードを指示するローレベル信号を出力する。
このとき図９(b)のようにX線が照射されつづけていて
も、最適露光の画像を取り込める。画像信号は電子シャ
ッタ機能で、各画素のサンプル／ホールド容量に一括で
蓄積されるので、待機モード時にX線が照射されつづけ
ても何ら問題ではない。これによって、図９（c）に示
すようにX線撮像パネル105から待機モードA1で読み出さ
れ、画像処理回路112では一フレーム目の待機モードA0
と待機モードA1の信号電荷を用いて、OUT（A1）−OUT
（A0）の演算を行い、得られた結果を出力とする。もち
ろん、これは、すべての画素について演算を行う。これ
によって、FPN補正のかかった出力が得られ、画像処理
回路112では得られた出力を用いて撮像された画像をモ
ニター113に表示し、且つ、記録媒体114に画像データと
して記憶させる。ここで、本実施形態ではOUT（A1）−O
UT（A0）の演算を画像処理回路で行う例を示したが、X
線撮像パネル内に差分回路を設けてもよい。
【０１０６】本実施形態により、X線照射装置と接続の
ないX線撮像装置を用いて、X線照射の開始と停止を検出
しつつ、最適画像の取得が可能となる。
ないX線撮像装置を用いて、X線照射の開始と停止を検出
しつつ、最適画像の取得が可能となる。
【０１０７】なお、非破壊読み出し時において読み出し
速度を速めるために、X線撮像パネル105から画素毎の信
号電荷を読み出す場合、間引読み出し、画素加算読み出
し、有効な参照位置（参照パターンメモリの数値が0で
はない位置）のみのランダムアクセス読み出しを行って
もよい。特に、ランダムアクセス読み出しにしても読み
出し前後で電荷が変化しないので、後のフレームに影響
はない。これは、非破壊読み出しの特徴である。またX
線照射を待機している間（待機モード）、あるいはX線
照射の終了を検出する間（信号蓄積モード中）の非破壊
読み出しは、X線を検出すればよいので全画素を読む必
要がない。X線照射が開始された後の実際の撮影の読み
出し（読み出しモードでの破壊読み出し）は、例えば最
大の解像度つまり全画素で読み取る、あるいはそれより
解像度を落として4画素加算で読み取る等が考えられ
る。この場合非破壊読み出しでの加算数と撮影画像読み
出しの加算数（加算しない場合も含めて）とは異なる読
み方としてもよい。
速度を速めるために、X線撮像パネル105から画素毎の信
号電荷を読み出す場合、間引読み出し、画素加算読み出
し、有効な参照位置（参照パターンメモリの数値が0で
はない位置）のみのランダムアクセス読み出しを行って
もよい。特に、ランダムアクセス読み出しにしても読み
出し前後で電荷が変化しないので、後のフレームに影響
はない。これは、非破壊読み出しの特徴である。またX
線照射を待機している間（待機モード）、あるいはX線
照射の終了を検出する間（信号蓄積モード中）の非破壊
読み出しは、X線を検出すればよいので全画素を読む必
要がない。X線照射が開始された後の実際の撮影の読み
出し（読み出しモードでの破壊読み出し）は、例えば最
大の解像度つまり全画素で読み取る、あるいはそれより
解像度を落として4画素加算で読み取る等が考えられ
る。この場合非破壊読み出しでの加算数と撮影画像読み
出しの加算数（加算しない場合も含めて）とは異なる読
み方としてもよい。
【０１０８】なお、以上説明した本実施形態では、X線
を可視光等の光に変換するのに蛍光体を用いたが、一般
的なシンチレータ、つまり波長変換体であればよい。ま
た、蛍光体がなくとも光電変換素子自身が直接放射線を
検知し、電荷を発生するものでもよい。
を可視光等の光に変換するのに蛍光体を用いたが、一般
的なシンチレータ、つまり波長変換体であればよい。ま
た、蛍光体がなくとも光電変換素子自身が直接放射線を
検知し、電荷を発生するものでもよい。
【０１０９】また、本実施形態では、X線を用いた場合
を例に説明したが、α、β、γ線等の放射線を用いるこ
とができる。
を例に説明したが、α、β、γ線等の放射線を用いるこ
とができる。
【０１１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる放
射線撮像装置によれば、撮影者にとって任意の撮影タイ
ミングで曝射を可能とするとともに、高速応答で被写体
信号を取得して、放射線画像を得ることが可能となる。
射線撮像装置によれば、撮影者にとって任意の撮影タイ
ミングで曝射を可能とするとともに、高速応答で被写体
信号を取得して、放射線画像を得ることが可能となる。
【０１１１】また、本発明によれば、放射線照射装置と
の接続及び信号交換を必要とせず、被写体信号取得が可
能となるため、構成が簡単になるとともに、タイミング
校正等の作業を無くすことができる。
の接続及び信号交換を必要とせず、被写体信号取得が可
能となるため、構成が簡単になるとともに、タイミング
校正等の作業を無くすことができる。
【図１】本発明の放射線撮像装置の第1の実施形態の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態のX線撮像パネルの一部の回路
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】待機モード時の動作を示すタイミングチャート
である。
である。
【図４】信号蓄積モード時の動作を示すタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図５】図１の実施形態の非破壊読み出しによってX線
照射の開始、停止を検出する動作を説明するための説明
図である。
照射の開始、停止を検出する動作を説明するための説明
図である。
【図６】本発明の第2の実施形態の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図７】図６の実施形態の非破壊読み出しによって最適
露光量を評価する動作を説明するための説明図である。
露光量を評価する動作を説明するための説明図である。
【図８】図６の実施形態のX線撮像パネルの一部の回路
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図９】図６の実施形態の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図１０】従来の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図１１】その他の従来の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
101 X線源
102 制御部
103 曝射スイッチ
104 被写体
105 X線撮像パネル
106 駆動部
107 パネル駆動スイッチ
108 駆動制御回路
109 比較器
110 基準値発生回路
111 A／D変換器
112 画像処理回路
113 モニター
114 記録媒体
115 部位パターン認識回路
116 参照パターン最適化回路
117 参照パターンメモリ
118 掛け算器
119 加算器
120 一フレームディレイメモリ
121 差分器
201 画素部
202 リセット用MOSトランジスタ
203 光電変換素子
204 コンデンサ
205 第1のアンプ
206 クランプ容量
207 クランプスイッチ
208 第2のアンプ
209 サンプリングスイッチ
210 サンプル／ホールド容量
211 垂直出力切り換えMOSトランジスタ
212 読み出し用MOSトランジスタ
213 行出力選択信号線
214 リセット信号線
215 垂直読み出し線
216 定電流源
217 水平切り換え用MOSトランジスタ
218 水平読み出し線
219 信号出力
220 モード切り換え信号
221 垂直シフトレジスタ
222 水平シフトレジスタ
223 アンドゲート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０４Ｎ 5/32
Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG19 GG20 JJ05
KK05 KK07 KK24 KK32 LL12
LL15
4C093 AA02 CA16 CA27 EB12 EB13
FA33 FA34 FA43
5B057 AA08 BA03 CH18 DA20 DB02
DB05 DB09 DC33 DC36
5C024 AX11 CY42 GY31 HX23 HX29
HX57 HX60
Claims (20)
- 【請求項１】 放射線源からの放射線を被写体に照射す
ることによって得られる被写体像を撮像する、非破壊読
み出し可能な撮像手段と、 前記撮像手段から出力される、非破壊読み出しにより得
られる信号に基づいて、前記放射線の照射の開始及び／
又は停止を検出する検出手段と、 を有することを特徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の放射線撮像装置におい
て、前記検出手段は、前記撮像手段から出力される、非
破壊読み出しにより得られる一フレーム間の信号を記憶
する記憶手段と、該記憶手段により記憶された一フレー
ム間の信号と次の一フレーム間の信号との差をとる差分
手段と、該差分手段からの差分出力と所定の基準値とを
比較する比較手段と、を備え、 前記比較手段による比較結果により、前記放射線の照射
の開始及び／又は停止を検出することを特徴とする放射
線撮像装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の放射線撮
像装置において、 更に前記撮像手段から出力される、非破壊読み出しによ
り得られる信号に基づいて、前記放射線の照射の最適露
光を評価する評価手段、を有することを特徴とする放射
線撮像装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の放射線撮像装置におい
て、前記評価手段は、前記撮像手段から出力される、非
破壊読み出しにより得られる信号の画像パターンを認識
するパターン認識手段と、該パターン認識手段により認
識された画像パターンを画素ごとに重み付けをする重み
付け手段と、該重み付け手段により重み付けされた数値
を記憶する記憶手段と、該数値を前記撮像手段から出力
される信号に掛け、加算を行う乗算・加算手段と、該乗
算・加算手段からの出力と所定の基準値とを比較する比
較手段と、を備え、 前記比較手段による比較結果により、前記放射線の照射
の最適露光を評価することを特徴とする放射線撮像装
置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
放射線撮像装置において、前記撮像手段は、複数の画素
を有し、各画素は光電変換部と前記光電変換部からの信
号を増幅する増幅手段とを有することを特徴とする放射
線撮像装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の放射線撮像装置におい
て、 前記増幅手段は、ソースフォロワアンプを形成するMOS
型トランジスタを有することを特徴とする放射線撮像装
置。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
放射線撮像装置において、 待機モードと信号蓄積モードとを有し、前記待機モード
では周期的に前記撮像手段のリセットを行い、前記リセ
ット前の非破壊読み出しにより前記放射線の照射の開始
を検出した時点でリセットを中止し前記信号蓄積モード
に入ることを特徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
放射線撮像装置において、 信号蓄積モードと読み出しモードとを有し、前記信号蓄
積モード中の非破壊読み出しにより前記放射線の照射の
停止を検出した時点で前記読み出しモードに入ることを
特徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
放射線撮像装置において、 待機モードと信号蓄積モードと読み出しモードを有し、
前記待機モードでは周期的に前記撮像手段のリセットを
行い、前記リセット前の非破壊読み出しにより前記放射
線の照射の開始を検出した時点でリセットを中止し前記
信号蓄積モードに入り、前記信号蓄積モード中の非破壊
読み出しにより前記放射線の停止を検出した時点で前記
読み出しモードに入ることを特徴とする放射線撮像装
置。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
の放射線撮像装置において、 前記非破壊読み出しは、間引き読み出しで行うことを特
徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項１１】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
の放射線撮像装置において、 前記非破壊読み出しは、画素加算読み出しで行うことを
特徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項１２】 請求項７乃至９のいずれか１項に記載
の放射線撮像装置において、 前記待機モード及び／又は信号蓄積モードの非破壊読み
出しと前記読み出しモードの読み出しとは加算数の異な
る画素加算読み出しであることを特徴とする放射線撮像
装置。 - 【請求項１３】 請求項７乃至９のいずれか１項に記載
の放射線撮像装置において、 前記非破壊読み出しは一括露光読み出しで行うことを特
徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項１４】 放射線源からの放射線を被写体に照射
することによって得られる被写体像を撮像する非破壊読
み出し可能な撮像手段を有する放射線撮像装置の撮像方
法であって、 前記非破壊読み出しにより得られる信号に基づき、前記
放射線照射の開始及び／または停止を検出することを有
することを特徴とする放射線撮像装置の撮像方法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の放射線撮像装置の
撮像方法において、 前記非破壊読み出しにより得られる一フレーム間の信号
と次の一フレーム間の信号との差をとり、この差信号と
基準値とを比較し、その比較結果により、前記放射線の
照射の開始及び／又は停止を検出することを特徴とする
放射線撮像装置の撮像方法。 - 【請求項１６】 請求項１４に記載の放射線撮像装置の
撮像方法において、更に、前記非破壊読み出しにより得
られる信号に基づき前記放射線の照射の最適露光を評価
し、最適画像を取得することを特徴とする放射線撮像装
置の撮像方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の放射線撮像装置の
撮像方法において、前記評価は、前記撮像手段から出力
される、非破壊読み出しにより得られる信号の画像パタ
ーンを認識し、認識された画像パターンを画素ごとに重
み付けをし、重み付けされた数値を前記撮像手段から出
力される信号に掛け、加算を行い、所定の基準値とを比
較することにより行われることを特徴とする放射線撮像
装置の撮像方法。 - 【請求項１８】 請求項１４乃至１７のいずれか１項に
記載の放射線撮像装置の撮像方法において、 待機モードと信号蓄積モードとを有し、前記待機モード
では周期的に前記撮像手段のリセットを行い、前記リセ
ット前の非破壊読み出しにより前記放射線の照射の開始
を検出した時点でリセットを中止し前記信号蓄積モード
に入ることを特徴とする放射線撮像装置の撮像方法。 - 【請求項１９】 請求項１４乃至１７のいずれか１項に
記載の放射線撮像装置の撮像方法において、 信号蓄積モードと読み出しモードとを有し、前記信号蓄
積モード中の非破壊読み出しにより前記放射線照射の停
止を検出した時点で前記読み出しモードに入ることを特
徴とする放射線撮像装置の撮像方法。 - 【請求項２０】 請求項１４乃至１７のいずれか１項に
記載の放射線撮像装置の撮像方法において、 待機モードと信号蓄積モードと読み出しモードを有し、
前記待機モードでは周期的に撮像手段のリセットを行
い、前記リセット前の非破壊読み出しにより前記放射線
照射の開始を検出した時点でリセットを中止し前記信号
蓄積モードに入り、前記信号蓄積モード中の非破壊読み
出しにより放射線の停止を検出した時点で前記読み出し
モードに入ることを特徴とする放射線撮像装置の撮像方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325167A JP3950665B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 放射線撮像装置及び放射線撮像装置の撮像方法 |
| US10/277,033 US6801598B2 (en) | 2001-10-23 | 2002-10-22 | Radiation sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325167A JP3950665B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 放射線撮像装置及び放射線撮像装置の撮像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003126072A true JP2003126072A (ja) | 2003-05-07 |
| JP3950665B2 JP3950665B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=19141781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001325167A Expired - Fee Related JP3950665B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 放射線撮像装置及び放射線撮像装置の撮像方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6801598B2 (ja) |
| JP (1) | JP3950665B2 (ja) |
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