JP3413084B2 - 放射線撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

放射線撮像装置及び撮像方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物を透過した
放射線強度分布、いわゆる放射線画像の取得に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】対象物に放射線を照射し、対象物を透過
した放射線の強度分布を検出し、対象物の放射線画像を
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。対象物の放射線画像を得るため
の具体的な撮影方法で最も一般的な方法は、放射線で蛍
光を発するいわゆる“蛍光板”（もしくは、増感紙）と
銀塩フィルムを組み合わせ、放射線を対象物を介して照
射し、蛍光板で放射線を可視光に変換し、銀塩フィルム
上に潜像を形成した後、この銀塩フィルムを化学処理
し、可視像を得る方法である。この撮影方法で得られた
放射線画像はいわゆるアナログ写真であり、診断、検査
等に使用される。
【０００３】又、蛍光体として輝尽性蛍光体を塗布した
イメージングプレート（以降ＩＰと記す）を使用したコ
ンピューテッドラジオグラフィ装置（以降ＣＲ装置と記
す）も使用されはじめている。放射線照射によって一次
励起されたＩＰに、赤色レーザ等の可視光によって二次
励起を行うと輝尽性蛍光と呼ばれる発光が生じる。ＣＲ
装置はこの発光を光電子増倍管などの光センサで検出す
ることで放射線画像を取得し、この画像データに基づき
写真感光材料やＣＲＴ等に可視光像を出力する装置であ
る。ＣＲ装置はディジタル装置ではあるものの、二次励
起による読み出しという画像形成プロセスを必要とする
ため、間接ディジタル放射線撮影装置である。間接と呼
んだ理由はアナログ技術と同様に即時に撮影画像を表示
することができないからである。
【０００４】一方、最近では受像手段として微少な光電
変換素子、スイッチング素子等からなる画素を格子状に
配列した光電変換装置を使用しディジタル画像を取得す
る技術が開発されている。ＣＣＤまたはアモルファスシ
リコンの２次元撮像素子上に蛍光体を積層した放射線撮
影装置として、ＵＳＰ５，４１８，３７７、ＵＳＰ５，
３９６，０７２、ＵＳＰ５，３８１，０１４、ＵＳＰ
５，１３２，５３９、ＵＳＰ４，８１０，８８１等が開
示されている。これらの撮影装置は取得した画像データ
を即時に表示することが可能であり、直接ディジタル撮
影装置と呼べる。
【０００５】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ような点が挙げられる。すなわ
ち、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。また、直接ディジタル撮影装
置の間接ディジタル撮影装置に対する利点としては即時
性が挙げられる。撮影した画像をその場で表示できる事
は急を要する医療現場においては有用である。
【０００６】しかしながら、二次元固体撮像素子にはノ
イズの一因となる暗電流が存在するため、むやみに固体
撮像装置の撮像時間を大きくすることができない。この
ため、従来は放射線発生装置と信号のやり取りを行い、
放射線照射と固体撮像装置の撮像タイミングの同期を行
なっている。
【０００７】（１）具体的には、放射線発生装置からの
撮像要求信号に対し、固体撮像装置の初期化を行い、こ
れが完了した後、撮像準備完了信号を放射線発生装置に
送る。あらかじめ放射線発生装置に設定された照射時間
が経過した後、放射線照射が終了すると放射線発生装置
から照射終了信号が固体撮像装置に送られ、固体撮像装
置は蓄積動作を終了し、画像データの出力動作へと動作
モードを移行する。
【０００８】（２）あるいは、照射終了信号の出力の無
いインタフェースの場合には固体撮像装置で時間を計測
し、放射線発生装置に設定された照射時間と略同時間経
過後に蓄積動作を終了し、画像データ出力動作に移行す
る。このようにして放射線画像の取得を行っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では以下に挙げる様な欠点がある。
【００１０】前述した（１）の場合には、放射線発生装
置が主導となって固体撮像装置を制御するためにインタ
フェースが複雑化し、放射線発生装置と固体撮像装置を
一つのシステムとして構築する必要があり、これは装置
の大型化・複雑化につながる。これは主として集団検診
に用いられている車載用放射線撮影装置、あるいはベッ
ドサイドでの撮影等のポータブル撮影装置には用いるこ
とが難しい。
【００１１】また、前述した（２）の場合には、放射線
照射終了が放射線発生装置と固体撮像装置で同期が取れ
ていないため、本当に放射線照射が終了しているのか保
証されない。また、あらかじめ放射線発生装置の放射線
照射時間のばらつきを見越した上で、これをまかなうだ
けの蓄積時間を与えるようにするとしても、装置設置時
に個々の放射線発生装置の特性を計測し、校正する必要
が生じる。また、無駄な蓄積が生じる分だけ出力される
画像データには暗電流によるノイズ成分が余分に付加さ
れることとなる。さらには放射線照射時間を放射線発生
装置側、あるいは固体撮像装置の制御端末から放射線照
射前に事前に取得する必要があり、放射線発生装置との
インタフェースの複雑化、あるいは術者に対する操作に
煩わしさを生じさせることとなる。
【００１２】［発明の目的］ 本発明の目的は、撮像装置と放射線発生装置との接続を
簡略化あるいは不要化し、且つ放射線照射と同期した撮
像動作を可能とすることにある。
【００１３】
【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、対象物の放射線画像を取得す
るための放射線撮像装置であって、複数の光電変換素子
を有する撮像手段と、前記撮像手段の状態を制御するた
めの制御手段と、放射線の照射を検知するための検知手
段とを有し、前記制御手段は、前記撮像手段の電荷掃き
出し状態から電荷蓄積状態への移行時に基づいて、放射
線を照射させるための信号を送出し、かつ前記検知手段
の出力に基づく放射線照射終了の判断に応じて、前記撮
像手段を前記電荷蓄積状態から画像データ出力状態へ移
行させることを特徴とする放射線撮像装置を提供するも
のであり、また、本発明の放射線撮像装置は、対象物の
放射線画像を取得するための放射線撮像装置であって、
複数の光電変換素子を有する撮像手段と、前記撮像手段
の状態を制御するための制御手段と、放射線の照射を検
知するための検知手段とを有し、前記制御手段は、前記
検知手段の出力に基づく放射線照射開始の判断に応じ
て、前記撮像手段を、電荷掃き出し状態から電荷蓄積状
態へ移行させ、かつ前記検知手段の出力に基づく放射線
照射終了の判断に応じて、前記撮像手段を前記電荷蓄積
状態から画像データ出力状態へ移行させることを特徴と
する放射線撮像装置でもある。
【００１４】さらに、本発明の放射線撮像方法は、複数
の光電変換素子を有する撮像手段と、前記撮像手段の状
態を制御するための制御手段と、放射線の照射を検知す
るための検知手段とを有し、対象物の放射線画像を取得
するための放射線撮像装置に適用される放射線撮像方法
であって、前記撮像手段の電荷掃き出し状態から電荷蓄
積状態への移行時に基づいて、放射線を照射させるため
の信号を前記制御手段から送出させる送信工程と、前記
検知手段の出力に基づく放射線照射終了の判断に応じ
て、前記制御手段により前記撮像手段を前記電荷蓄積状
態から画像データ出力状態へ移行させる移行工程とを有
することを特徴とする放射線撮像方法であり、また、本
発明の放射線撮像方法は、複数の光電変換素子を有する
撮像手段と、前記撮像手段の状態を制御するための制御
手段と、放射線の照射を検知するための検知手段とを有
し、対象物の放射線画像を取得するための放射線撮像装
置に適用される放射線撮像方法であって、前記検知手段
の出力に基づく放射線照射開始の判断に応じて、前記制
御手段により前記撮像手段を電荷掃き出し状態から電荷
蓄積状態へ移行させる第１の移行工程と、前記検知手段
の出力に基づく放射線照射終了の判断に応じて、前記制
御手段により前記撮像手段を前記電荷蓄積状態から画像
データ出力状態へ移行させる第２の移行工程とを有する
ことを特徴とする放射線撮像方法でもある。
【００１５】さらに、本発明の前記放射線撮像装置に含
まれるコンピュータは、複数の光電変換素子を有する撮
像手段と、前記撮像手段の状態を制御するための制御手
段と、放射線の照射を検知するための検知手段とを有す
ると共に、対象物の放射線画像を取得するための放射線
撮像装置に適用される放射線撮像方法を実行するための
プログラムを記憶した前記放射線撮像装置に含まれるコ
ンピュータであって、前記放射線撮像方法は、前記撮像
手段の電荷掃き出し状態から電荷蓄積状態への移行時に
基づいて、放射線を照射させるための信号を前記制御手
段から送出させる送信工程と、前記検知手段の出力に基
づく放射線照射終了の判断に応じて、前記制御手段によ
り前記撮像手段を前記電荷蓄積状態から画像データ出力
状態へ移行させる移行工程とを有することを特徴とする
コンピュータであり、また、本発明の前記放射線撮像装
置に含まれるコンピュータは、複数の光電変換素子を有
する撮像手段と、前記撮像手段の状態を制御するための
制御手段と、放射線の照射を検知するための検知手段と
を有すると共に、対象物の放射線画像を取得するための
放射線撮像装置に適用される放射線撮像方法を実行する
ためのプログラムを記憶した前記放射線撮像装置に含ま
れるコンピュータであって、前記放射線撮像方法は、前
記検知手段の出力に基づく放射線照射開始の判断に応じ
て、前記制御手段により前記撮像手段を電荷掃き出し状
態から電荷蓄積状態へ移行させる第１の移行工程と、前
記検知手段の出力に基づく放射線照射終了の判断に応じ
て、前記制御手段により前記撮像手段を前記電荷蓄積状
態から画像データ出力状態へ移行させる第２の移行工程
とを有することを特徴とするコンピュータでもある。
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】［第１の実施例］以下、本発明の
第１の実施例を図面に基づいて、詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の第１の実施例による放射
線撮影装置の概略を示したものである。
【００１９】図１において、１０は放射線１１をパルス
状に発することができる放射線源であり、放射線制御手
段１３により放射線のパルスのオン・オフや、放射線源
内の放射線管球の管電圧、管電流が制御される。放射線
源１０で発した放射線１１は、診断対象となる患者であ
る被写体１２を透過し、放射線１１を可視光に変換する
蛍光体２０に入射する。この時、被写体１２を透過する
放射線１１は、被写体１２の内部の骨や内臓の大きさや
形、病巣の有無により透過量が異なり、それらの像情報
が含まれている。この放射線１１は、蛍光体２０により
可視光に変換され像情報光２１として放射線撮像手段２
２に入射する。
【００２０】ここで例としてあげる放射線撮像手段２２
は、行列に配列された複数の光電変換素子からなり、像
情報光２１を電気信号に変換して蓄積し、Ａ／Ｄ変換器
２６を介してディジタル画像信号として出力する。ま
た、放射線撮像手段２２は、駆動制御手段２５により、
撮像時間や駆動方法等が制御される。
【００２１】また、駆動制御手段２５は、放射線照射の
開始と放射線撮像手段２２の撮像動作の開始が同期する
ように放射線制御手段１３と同期信号線が接続されてい
る。
【００２２】図２は放射線撮像手段２２の構成を示す全
体回路図を示している。図２においてＳ１１〜Ｓ３３は
光電変換素子で下部電極側をＧ、上部電極側をＤで示し
ている。Ｃ１１〜Ｃ３３は蓄積用コンデンサ、Ｔ１１〜
Ｔ３３は転送用ＴＦＴである。Ｖｓは読み出し用電源、
Ｖｇはリフレッシュ用電源であり、それぞれスイッチＳ
Ｗｓ、ＳＷｇを介して全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３の
Ｇ電極に接続されている。スイッチＳＷｓはインバータ
を介して、スイッチＳＷｇは直接に駆動制御手段２５の
一部であるリフレッシュ制御回路ＲＦに接続されてお
り、リフレッシュ期間はＳＷｇがＯＮ、その他のの期間
はＳＷｓがＯＮするように制御されている。
【００２３】一画素は一個の光電変換素子とコンデン
サ、及びＴＦＴで構成され、その信号出力は信号配線Ｓ
ＩＧにより検出用集積回路ＩＣに接続されている。本実
施例の二次元エリアセンサは簡単のため、計九個の画素
を三つのブロックに分割し、一ブロックあたり三画素の
出力を同時に転送し、この信号配線を通して検出用集積
回路によって順次出力される。また、一ブロック内の三
画素を横方向に配置し、三ブロックを順に縦に配置する
ことにより各画素を二次元的に配置している。
【００２４】ここで本実施例で使用している光電変換素
子Ｓ１１〜Ｓ３３の動作について説明する。図３は本実
施例のリフレッシュ動作及び光電変換動作を示す光電変
換素子のエネルギーバンド図を示している。４４はＣｒ
で形成された下部電極（以下Ｇ電極と記す）、４３は電
子、ホール共重合に通過を阻止するＳｉＮで形成された
絶縁層、４２は水酸化アモルファスシリコンα−Ｓｉの
真性半導体ｉ層で形成された光電変換半導体層、４１は
光電変換半導体層４２にホールの注入を阻止するα−Ｓ
ｉのｎ層の注入阻止層、４０はＡｌで形成される上部電
極（以下Ｄ電極と記す）を示している。
【００２５】本光電変換素子にはＤ電極、Ｇ電極の電圧
の印加の仕方によりリフレッシュ動作と光電変換動作と
いう二つの動作がある。
【００２６】リフレッシュ動作（ａ）においては、Ｄ電
極はＧ電極に対して負の電位が与えられており、ｉ層４
２中の黒丸で示されたホールは電界によりＤ電極に導か
れる。同時に白丸で示された電子はｉ層４２に注入され
る。この時一部のホールと電子はｎ層４１、ｉ層４２に
おいて再結合し消滅する。十分に長い時間この状態が続
けばｉ層４２内のホールはｉ層４２から掃き出される。
この状態から光電変換動作（ｂ）にするには、Ｄ電極に
はＧ電極に対して正の電位を与える。するとｉ層４２中
の電子は瞬時にＤ電極に導かれる。しかしホールはｎ層
４１が注入阻止層として働くため、ｉ層４２に導かれる
ことはない。この状態でｉ層４２に光が入射すると、光
は吸収され、電子・ホール対が発生する。この電子は電
界によりＤ電極４０に導かれ、ホールはｉ層４２を移動
しｉ層４２と絶縁層４３の界面に達する。しかし、絶縁
層４３内には移動できないため、ｉ層４２内に留まるこ
とになる。この時電子はＤ電極に移動し、ホールはｉ層
４２内の絶縁層４３界面に移動するため、素子内の電気
的中性を保つためＧ電極から電流が流れる。この電流は
光により発生した電子・ホール対に対応するため、入射
した光に比例する。ある期間光電変換動作（ｂ）を保っ
た後、再びリフレッシュ動作（ａ）の状態になると、ｉ
層４２に留まっていたホールは前述のようにＤ電極に導
かれ、同時にこのホールに対応した電流が流れる。この
ホールの量は光電変換動作期間に入射した光の総量に対
応する。
【００２７】しかしながら、何らかの理由により光電変
換動作の期間が長くなったり、入射する光の照度が強い
場合、光の入射があるにも係わらず電流が流れないこと
がある。これは（ｃ）の様にｉ層４２内にホールが多数
留まり、このホールのためｉ層４２内の電界が小さくな
り、発生した電子がＤ電極４０に導かれなくなりｉ層４
２内のホールと再結合してしまうからである。この状態
で光の入射状態が変化すると、電流が不安定に流れるこ
ともあるが、再びリフレッシュ動作させればｉ層４２内
のホールは掃き出され、次の光電変換動作では再び光に
比例した電流が得られる。また、前述の説明において、
リフレッシュ動作でｉ層４２内のホールを掃き出す場
合、すべてのホールを掃き出すのが理想であるが、一部
のホールを掃き出すだけでも効果はあり、前述と等しい
電流が得られ問題はない。つまり、次の光電変換動作に
おいて図３（ｃ）の状態でなければよく、リフレッシュ
動作でのＤ電極のＧ電極に対する電位、リフレッシュ動
作の期間及びｎ層４１の注入阻止層の特性を決めればよ
い。また、さらにリフレッシュ動作においてｉ層４２へ
の電子の注入は必要条件で無く、Ｄ電極のＧ電極に対す
る電位は負に限定されるものでもない。ホールが多数ｉ
層４２に留まっている場合にはたとえＤ電極のＧ電極に
対する電位が正の電位であっても、ｉ層４２内の電界は
ホールをＤ電極に導く方向に加わるからである。ｎ層４
１の注入阻止層の特性も同様に電子をｉ層４２に注入で
きることが必要条件ではない。また、ここで記述した光
電変換動作とは、本実施例においては被写体の放射線像
を撮像する動作に等しいため、以下撮像動作と記す。
【００２８】次に各動作時の周辺回路の動作を説明す
る。リフレッシュ動作時においては、まずシフトレジス
タＳＲ１及びＳＲ２により制御配線ｇ１〜ｇ３，ｓ１〜
ｓ３にＨｉが印加される。すると転送用ＴＦＴ：Ｔ１１
〜Ｔ３３とスイッチＭ１〜Ｍ３がＯＮして導通し、全光
電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＤ電極はＧＮＤ電位となる
（積分検出器Ａｍｐの入力端子はＧＮＤ電位に設計され
ているため）。同時にリフレッシλ制御回路ＲＦがＨｉ
を出力し、スイッチＳＷｇがＯＮし全光電変換素子Ｓ１
１〜Ｓ３３のＧ電極はリフレッシュ動作の状態となる。
【００２９】次に、リフレッシュ制御回路ＲＦがＬｏを
出力しスイッチＳＷｓがＯＮし全光電変換素子Ｓ１１〜
Ｓ３３のＧ電極は読み取り用電源Ｖｓにより負電位とな
る。すると全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換動
作の状態となり、同時にコンデンサＣ１１〜Ｃ３３は初
期化される。この状態でシフトレジスタＳＲ１及びＳＲ
２により制御配線ｇ１〜ｇ３，ｓ１〜ｓ３にＬｏが印加
される。すると転送用ＴＦＴ：Ｔ１１〜Ｔ３３とスイッ
チＭ１〜Ｍ３がＯＦＦし、全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３
３のＤ電極はＤＣ的にはオープンになるが、コンデンサ
Ｃ１１〜Ｃ１３によって電位は保持される。
【００３０】光電変換動作の状態で放射線の照射が行わ
れると、蛍光体により変換された像情報光が入射する。
この像情報光により流れた光電流は電荷としてそれぞれ
のコンデンサＣ１１〜Ｃ３３に蓄積され、放射線の照射
終了後も保持される。
【００３１】画像データ出力動作においては、シフトレ
ジスタＳＲ１により制御配線ｇ１にＨｉのパルスが印加
され、シフトレジスタＳＲ２の制御配線ｓ１〜ｓ３への
制御パルス印加によって転送用ＴＦＴ；Ｔ１１〜Ｔ１
３、スイッチＭ１〜Ｍ３を通してＣ１１〜Ｃ１３に蓄積
された信号が順次出力される。同様にシフトレジスタＳ
Ｒ１，ＳＲ２の制御により、Ｃ２１〜Ｃ３３に蓄積され
た信号も出力される。
【００３２】光電変換動作の状態で放射線の照射が行わ
れていたならば、被写体１２の透過放射線画像に対応し
た信号が出力され、放射線照射が行われなかったときに
は、光電変換動作の際にセンサから吐出された暗電流に
対応した信号が出力される。
【００３３】この暗電流に対応した信号を出力として、
Ａ／Ｄ変換器２６を介さずに読み捨てる動作を空読みと
呼ぶ。本実施例で用いる放射線撮像手段２２を構成する
光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３の暗電流は、リフレッシュ
動作からの時間の関数として指数的に減少する特性を示
すため、リフレッシュ後暗電流が安定するまでの間に、
蓄積された暗電流による電荷を掃き出す目的で空読みが
行われる。
【００３４】次に、図４に示す駆動のタイミング図を参
照し、撮影の手順を説明する。ここで５４は駆動制御手
段２５がリフレッシュ制御回路ＲＦを駆動する信号、５
８は放射線撮像手段２２の動作状態を示している。
【００３５】なお、図４の動作状態５８において、アイ
ドルとは、センサから吐出される暗電流により図３
（ｃ）の状態に陥るのを避けるために、定期的にリフレ
ッシュ動作を行っている状態であり、本実施例でいう撮
像準備状態とは、上述したリフレッシュ動作と、空読み
動作を行っている状態及びその後放射線照射が行われる
までの状態を言い、撮像状態とは上述した放射線照射を
伴う光電変換動作を行っている状態を言い、画像データ
出力可能状態とは、放射線照射終了後の光電変換動作状
態及び上述の画像データ出力動作状態を示す。
【００３６】術者は、被写体１２を観察、動作の指示等
を送りながら、撮影に適すると判断した際に、放射線照
射ボタン１４を押す。
【００３７】放射線制御手段１３は、放射線照射ボタン
１４からの信号５０を検知すると、駆動制御手段２５に
撮像要求信号５１を送信する。
【００３８】駆動制御手段２５は、撮像要求信号５１を
受信すると、放射線撮像手段２２をリフレッシュ動作さ
せ、既定の回数の空読み動作をさせた後に、放射線撮像
手段２２を撮像動作に移行させると同時に放射線制御手
段１３に撮像準備完了信号５５を送信する。
【００３９】放射線制御手段１３は、駆動制御手段２５
からの撮像準備完了信号５５を検知すると、放射線源１
０より放射線１１を放射する。図４において５３は放射
線源１０より放射される放射線１１の出力状態を示して
いる。
【００４０】放射線制御手段１３は、フォトタイマ１５
からの出力の積算値が閾値（既定の累積放射線照射量）
に達する、あるいは放射線制御手段１３にあらかじめ設
定された放射線照射時間が経過すると、放射線１１の照
射を終了する。
【００４１】この間、放射線検出手段２３は、放射線１
１を監視しており、照射放射線量に対応した出力を放射
線照射タイミング判断手段２４にリアルタイムで出力す
る。放射線検出手段２３は撮影部位、撮影***等により
放射線１１の照射範囲が限定されるなどすることから、
複数個使用することが望ましい。また、放射線検出手段
２３は放射線撮像手段２２とは別に検出器を設けてもよ
いし、放射線撮像手段２２上に検出用の画素を構成し用
いてもよい。また、図１ではフォトタイマ１５と放射線
検出手段２３はそれぞれ放射線撮像手段２２の前後に配
置されているが、これに限定するものではなく、また、
フォトタイマ１５は必ずしも必要な構成要素ではない。
【００４２】放射線照射タイミング判断手段２４は、放
射線検出手段２３からの信号が既定の閾値を下回ると、
放射線１１の照射が終了したものと判断し、放射線照射
終了検知信号５７を駆動制御手段２５に対して出力す
る。
【００４３】駆動制御手段２５は、放射線照射終了検知
信号５７を受信すると、放射線撮像手段２２の撮像動作
を終了し、画像データ出力可能状態へ移行させる。ここ
で画像データ出力可能状態としたのは、必ずしも放射線
照射の終了直後に画像データ出力を行う必要は無いから
であるが、暗電流の蓄積による画像出力のＳ／Ｎ悪化を
考慮するならば、放射線照射終了直後に画像データ出力
を行うことが望ましい。
【００４４】出力された画像データは、Ａ／Ｄ変換器２
６によりディジタルデータとして出力され、図示せぬハ
ードディスク等の記憶装置に記憶され、表示装置によっ
て映像として表示される。
【００４５】なお、本実施例の各手段は、従来良く知ら
れた論理回路を組み合わせて構成しても良いし、マイク
ロコンピュータと制御プログラムにより制御する構成と
してもよい。
【００４６】［第２の実施例］つづいて、本発明の第２
の実施例を図面に基づいて、詳細に説明する。
【００４７】図５は、本発明の第２の実施例による放射
線撮影装置の概略を示したものである。
【００４８】第１の実施例との構成としての違いは、放
射線制御手段１３と駆動制御手段２５に同期信号線が接
続されていない点である。
【００４９】次に図６に示す駆動タイミング図を参照
し、撮影の手順を説明する。
【００５０】装置の電源が投入された時点、あるいは前
回の撮影後画像データが出力された時点で、駆動制御手
段２５は、放射線撮像手段２２をリフレッシュ動作さ
せ、既定の回数の空読み動作をさせた後に、暗電流を吐
出したままの状態を維持し続け放射線照射に備えた撮像
準備状態に移行させる。
【００５１】次に、術者は、被写体１２を観察、動作の
指示等を送りながら、撮影に適すると判断した際に、放
射線照射ボタン１４を押す。
【００５２】放射線制御手段１３は、放射線照射ボタン
１４からの信号５０を検知すると、放射線源１０より放
射線１１を放射する。
【００５３】放射線検出手段２３は、放射線１１を監視
しており、照射放射線量に対応した出力を放射線照射タ
イミング判断手段２４にリアルタイムで出力する。
【００５４】放射線照射タイミング判断手段２４は、放
射線検出手段２３からの信号が既定の閾値を上回ると、
放射線１１の照射が開始されたものと判断し、放射線照
射開始検知信号５６を駆動制御手段２５に対して出力す
る。
【００５５】駆動制御手段２５は、放射線照射開始検知
信号５６を受信すると、放射線撮像手段２２の撮像準備
状態を終了し、撮像状態へ移行させる。
【００５６】その後、放射線制御手段１３は、フォトタ
イマ１５からの出力の積算値が閾値（既定の累積放射線
照射量）に達する、あるいは、放射線制御手段１３にあ
らかじめ設定された放射線照射時間が経過すると、放射
線１１の照射を終了する。
【００５７】この時、放射線照射タイミング判断手段２
４は、放射線検出手段２３からの信号が既定の閾値を下
回ると、放射線１１の照射が終了したものと判断し、放
射線照射終了検知信号５７を駆動制御手段２５に対して
出力する。
【００５８】駆動制御手段２５は、放射線照射終了検知
信号５７を受信すると、放射線撮像手段２２の撮像動作
を終了し、画像データ出力可能状態へ移行させる。
【００５９】その他の構成要件、作用は第１の実施例と
同様である。
【００６０】［第３の実施例］つづいて、本発明の第３
の実施例を図面に基づいて、詳細に説明する。
【００６１】図７は、本発明の第３の実施例による放射
線撮影装置の概略を示したものである。
【００６２】第１の実施例との構成としての違いは、放
射線検出手段２３がフォトタイマ１５の機能を兼ね備え
ており、フォトタイマ１５は設けられていない点であ
る。放射線検出手段に、フォトタイマーの役目を兼ねさ
せることにより、フォトタイマーを省略することができ
るため、システムが簡略化される。
【００６３】第１の実施例と同様に駆動タイミング図は
図４を参照し、撮影の手順を説明する。
【００６４】術者は被写体１２を観察、動作の指示等を
送りながら、撮影に適すると判断した際に、放射線照射
ボタン１４を押す。
【００６５】放射線制御手段１３は、放射線照射ボタン
１４からの信号５０を検知すると、駆動制御手段２５に
撮像要求信号５１を送信する。
【００６６】駆動制御手段２５は、撮像要求信号５１を
受信すると、放射線撮像手段２２をリフレッシュ動作さ
せ、既定の回数の空読み動作をさせた後に、放射線撮像
手段２２を撮像動作に移行させると同時に放射線制御手
段１３に撮像準備完了信号５５を送信する。
【００６７】放射線制御手段１３は、駆動制御手段２５
からの撮像準備完了信号５５を検知すると、放射線源１
０より放射線１１を放射する。図４において５３は放射
線源１０より放射される放射線１１の出力状態を示して
いる。
【００６８】放射線検出手段２３は、放射線１１を監視
しており、照射放射線量に対応した出力を放射線制御手
段１３及び放射線照射タイミング判断手段２４にリアル
タイムで出力する。
【００６９】放射線制御手段１３では、放射線検出手段
２３からの出力の積算値が閾値（既定の累積放射線照射
量）に達する、あるいは、放射線制御手段１３にあらか
じめ設定された放射線照射時間が経過すると、放射線１
１の照射を終了する。
【００７０】また、放射線照射タイミング判断手段２４
では、放射線検出手段からの信号が既定の閾値を下回る
と、放射線１１の照射が終了したものと判断し、放射線
照射終了検知信号５７を駆動制御手段２５に対して出力
する。
【００７１】駆動制御手段２５は、放射線照射終了検知
信号５７を受信すると、放射線撮像手段２２の撮像動作
を終了し、画像データ出力可能状態へ移行させる。
【００７２】その他の構成要件、作用は第１の実施例と
同様である。
【００７３】［第４の実施例］つづいて、本発明の第４
の実施例を図面に基づいて、詳細に説明する。
【００７４】図８は本発明の第４の実施例による放射線
撮影装置の概略を示したものである。
【００７５】本実施例は、同期信号線の無い第２の実施
例と同様であるが、構成としての違いは、放射線検出手
段２３がフォトタイマ１５の機能を兼ね備えており、フ
ォトタイマ１５は設けられていない点である。放射線検
出手段に、フォトタイマーの役目を兼ねさせることによ
り、フォトタイマーを省略することができるため、シス
テムが簡略化される。
【００７６】第２の実施例と同様に駆動タイミング図は
図６を参照し、撮影の手順を説明する。
【００７７】装置の電源が投入された時点、あるいは前
回の撮影後画像データが出力された時点で、駆動制御手
段２５は放射線撮像手段２２をリフレッシュ動作させ、
既定の回数の空読み動作をさせた後に、暗電流を吐出し
たままの状態を維持し続け、放射線照射に備えた撮像準
備状態に移行させる。
【００７８】次に、術者は、被写体１２を観察、動作の
指示等を送りながら、撮影に適すると判断した際に、放
射線照射ボタン１４を押す。
【００７９】放射線制御手段１３は、放射線照射ボタン
１４からの信号５０を検知すると、放射線源１０より放
射線１１を放射する。
【００８０】放射線検出手段２３は、放射線１１を監視
しており、照射放射線量に対応した出力を放射線制御手
段１３及び放射線照射タイミング判断手段２４にリアル
タイムで出力する。
【００８１】放射線照射タイミング判断手段２４は、放
射線検出手段２３からの信号が既定の閾値を上回ると、
放射線１１の照射が開始されたものと判断し、放射線照
射開始検知信号５６を駆動制御手段２５に対して出力す
る。
【００８２】駆動制御手段２５は、放射線照射開始検知
信号５６を受信すると、放射線撮像手段２２の撮像準備
状態を終了し、撮像状態へ移行させる。
【００８３】その後、放射線制御手段１３は、放射線検
出手段２３からの出力の積算値が閾値（既定の累積放射
線照射線量）に達する、あるいは放射線制御手段１３に
あらかじめ設定された放射線照射時間が経過すると、放
射線１１の照射を終了する。
【００８４】この時、放射線照射タイミング判断手段２
４は、放射線検出手段２３からの信号が既定の閾値を下
回ると、放射線１１の照射が終了したものと判断し、放
射線照射終了検知信号５７を駆動制御手段２５に対して
出力する。
【００８５】駆動制御手段２５は、放射線照射終了検知
信号５７を受信すると、放射線撮像手段２２の撮像動作
を終了し、画像データ出力可能状態へ移行させる。
【００８６】その他の構成要件、作用は第２の実施例と
同様である。
【００８７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像装置と放射線発生装置との接続を簡略化あるいは不要
化し、且つ放射線照射と同期した撮像動作が可能とな
る。
【００８８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における放射線撮像装置
の概略図である。
【図２】放射線撮像手段の構成を示す全体回路図であ
る。
【図３】光電変換素子の各動作状態におけるエネルギー
バンド図である。
【図４】本発明の第１及び第３の実施例におけるタイミ
ング図である。
【図５】本発明の第２の実施例における放射線撮像装置
の概略図である。
【図６】本発明の第２及び第４の実施例におけるタイミ
ング図である。
【図７】本発明の第３の実施例における放射線撮像装置
の概略図である。
【図８】本発明の第４の実施例における放射線撮像装置
の概略図である。
【符号の説明】
１０ 放射線源 １１ 放射線 １２ 被写体 １３ 放射線制御手段 １４ 放射線照射ボタン １５ フォトタイマ ２０ 蛍光体 ２１ 像情報光 ２２ 放射線撮像手段 ２３ 放射線検出手段 ２４ 放射線照射タイミング判断手段 ２５ 駆動制御手段 ２６ Ａ／Ｄ変換器 ４０ Ｄ電極 ４１ 注入阻止層 ４２ 光電変換半導体層 ４３ 絶縁層 ４４ Ｇ電極 ５０ 照射ＳＷ信号 ５１ 撮像要求信号 ５２ フォトタイマ出力積算値 ５３ 放射線出力 ５４ 駆動信号 ５５ 撮像準備完了信号 ５６ 照射開始検知信号 ５７ 照射終了検知信号 ５８ 放射線撮像手段の動作状態
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 6/00 - 6/14 G01N 23/04 G01T 1/29 H05G 1/64

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対象物の放射線画像を取得するための放
    射線撮像装置であって、 複数の光電変換素子を有する撮像手段と、 前記撮像手段の状態を制御するための制御手段と、 放射線の照射を検知するための検知手段とを有し、 前記制御手段は、前記撮像手段の電荷掃き出し状態から
    電荷蓄積状態への移行時に基づいて、放射線を照射させ
    るための信号を送出し、かつ前記検知手段の出力に基づ
    く放射線照射終了の判断に応じて、前記撮像手段を前記
    電荷蓄積状態から画像データ出力状態へ移行させること
    を特徴とする放射線撮像装置。
  2. 【請求項２】 対象物の放射線画像を取得するための放
    射線撮像装置であって、 複数の光電変換素子を有する撮像手段と、 前記撮像手段の状態を制御するための制御手段と、 放射線の照射を検知するための検知手段とを有し、 前記制御手段は、前記検知手段の出力に基づく放射線照
    射開始の判断に応じて、前記撮像手段を、電荷掃き出し
    状態から電荷蓄積状態へ移行させ、かつ前記検知手段の
    出力に基づく放射線照射終了の判断に応じて、前記撮像
    手段を前記電荷蓄積状態から画像データ出力状態へ移行
    させることを特徴とする放射線撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記検知手段は、累積放射線照射量を得
    るための放射線照射量検知手段として兼用されることを
    特徴とする請求項１又は２の放射線撮像装置。
  4. 【請求項４】 複数の光電変換素子を有する撮像手段
    と、前記撮像手段の状態を制御するための制御手段と、
    放射線の照射を検知するための検知手段とを有し、対象
    物の放射線画像を取得するための放射線撮像装置に適用
    される放射線撮像方法であって、 前記撮像手段の電荷掃き出し状態から電荷蓄積状態への
    移行時に基づいて、放射線を照射させるための信号を前
    記制御手段から送出させる送信工程と、 前記検知手段の出力に基づく放射線照射終了の判断に応
    じて、前記制御手段により前記撮像手段を前記電荷蓄積
    状態から画像データ出力状態へ移行させる移行工程とを
    有することを特徴とする放射線撮像方法。
  5. 【請求項５】 複数の光電変換素子を有する撮像手段
    と、前記撮像手段の状態を制御するための制御手段と、
    放射線の照射を検知するための検知手段とを有し、対象
    物の放射線画像を取得するための放射線撮像装置に適用
    される放射線撮像方法であって、 前記検知手段の出力に基づく放射線照射開始の判断に応
    じて、前記制御手段により前記撮像手段を電荷掃き出し
    状態から電荷蓄積状態へ移行させる第１の移行工程と、 前記検知手段の出力に基づく放射線照射終了の判断に応
    じて、前記制御手段により前記撮像手段を前記電荷蓄積
    状態から画像データ出力状態へ移行させる第２の移行工
    程とを有することを特徴とする放射線撮像方法。
  6. 【請求項６】 複数の光電変換素子を有する撮像手段
    と、前記撮像手段の状態を制御するための制御手段と、
    放射線の照射を検知するための検知手段とを有すると共
    に、対象物の放射線画像を取得するための放射線撮像装
    置に適用される放射線撮像方法を実行するためのプログ
    ラムを記憶した前記放射線撮像装置に含まれるコンピュ
    ータであって、前記放射線撮像方法は、 前記撮像手段の電荷掃き出し状態から電荷蓄積状態への
    移行時に基づいて、放射線を照射させるための信号を前
    記制御手段から送出させる送信工程と、 前記検知手段の出力に基づく放射線照射終了の判断に応
    じて、前記制御手段により前記撮像手段を前記電荷蓄積
    状態から画像データ出力状態へ移行させる移行工程とを
    有することを特徴とするコンピュータ。
  7. 【請求項７】 複数の光電変換素子を有する撮像手段
    と、前記撮像手段の状態を制御するための制御手段と、
    放射線の照射を検知するための検知手段とを有すると共
    に、対象物の放射線画像を取得するための放射線撮像装
    置に適用される放射線撮像方法を実行するためのプログ
    ラムを記憶した前記放射線撮像装置に含まれるコンピュ
    ータであって、前記放射線撮像方法は、 前記検知手段の出力に基づく放射線照射開始の判断に応
    じて、前記制御手段により前記撮像手段を電荷掃き出し
    状態から電荷蓄積状態へ移行させる第１の移行工程と、 前記検知手段の出力に基づく放射線照射終了の判断に応
    じて、前記制御手段により前記撮像手段を前記電荷蓄積
    状態から画像データ出力状態へ移行させる第２の移行工
    程とを有することを特徴とするコンピュータ。
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