JP3556029B2 - Ｘ線撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、検出したＸ線を電荷として蓄積する複数個のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器を使用したＸ線撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線撮像装置は、被検体にＸ線を照射し、この被検体を透過したＸ線をＸ線検出器で検出して、その透過Ｘ線の画像を撮像するものである。
近年、Ｘ線撮像装置として、スクリーン・フィルムシステムやイメージング・プレートが有する携帯性と、フィルム・スクリーン系が有する高解像度特性と、Ｉ．Ｉ．−ＴＶシステムが有するリアルタイム性とを兼ね備えたＴＦＴ（ 薄膜トランジスタ ）をスイッチングゲートとして使用したＸ線半導体平面検出器を使用したものが開発されている。
【０００３】
このＸ線半導体平面検出器は、平板状の検出面にＸ線を光に変換する蛍光体とその光を電荷に変換するフォトダイオードと、電荷を蓄積するコンデンサと、電荷を読み出す（ 出力する ）ためのＴＦＴから構成され、フォトダイオード（ 及びコンデンサ、ＴＦＴ ）をアレイ状に２次元的に（ 平面的に ）配列している。
【０００４】
すなわち、図８に示すように、支持体１０１上の複数のＴＦＴ領域にはゲート電極１０２が形成され、その上にＳｉＮｘ層１０３が形成される。このＳｉＮｘ層１０３の上には、ＴＦＴ領域にはａ・Ｓｉ層１０４及びドレイン電極１０５、ソース電極１０６が形成される。なお、前記ドレイン電極１０５と前記ソース電極１０６とは、前記ａ・Ｓｉ層１０４を介して接続されており、直接接触しないようになっている。
【０００５】
また、前記ドレイン電極１０５及び前記ソース電極１０６と前記ａ・Ｓｉ層１０４との間の隙間にはｎ＋ ａ・Ｓｉ層１０７，１０８が形成されている。
以上によりＴＦＴ領域にＴＦＴが形成される。
【０００６】
一方、支持体１０１上の複数のＰＤ領域には、前記ＳｉＮｘ層１０３及び前記ソース電極１０６が形成されており、その上にｎ＋ 層１０９、ｉ層１１０、ｐ＋ 層１１１からなるｐｉｎ構造のフォトダイオードが形成されている。
【０００７】
前記ＴＦＴ上には第１のポリイミド樹脂層１１２が形成され、前記フォトダイオード上には透明電極１１３が形成されている。前記第１のポリイミド樹脂層１１２上には、前記フォトダイオードの前記透明電極１１３間を接続する金属電極１１４が形成されている。この金属電極１１４は、ＴＦＴに光が入射するのを防ぐ機能も備えている。
【０００８】
前記透明電極１１３及び前記金属電極１１４上には、第２のポリイミド樹脂層１１５が形成されている。この第２のポリイミド樹脂層１１５上には、透明保護膜１１６、蛍光体１１７、光反射層１１８が形成されている。
【０００９】
なお、前記フォトダイオードと前記ＴＦＴは、図９に示すように回路的に接続されている。フォトダイオード１２１は、コンデンサ（ 以下蓄積用コンデンサと称する ）１２２と並列に接続され、前記フォトダイオード１２１のアノード端子と前記蓄積用コンデンサ１２２との接続点は逆バイアス電源（ −Ｖｎ ）に接続され、前記フォトダイオード１２１のカソード端子と前記蓄積用コンデンサ１２２との接続点は、ＴＦＴ１２３のソース端子（ 前記ソース電極１０６ ）に接続されている。
ここで説明した（ 蓄積用としての ）コンデンサとしては、前記フォトダイオード１２１が持っている静電容量を利用しても良いし、このフォトダイオード１２１の静電容量では不足する場合には、付加的に追加しても良いものである。
【００１０】
後述するように、前記ＴＦＴ１２３のゲート端子はゲート駆動ラインに接続され、そのドレイン端子はデータ信号ラインに接続されている。
このようにして１つのＸ線検出素子が構成され、このＸ線検出素子が２次元的に配列してＸ線半導体平面検出器が構成される。
【００１１】
図１０は、Ｘ線半導体平面検出器の要部構成を示す回路図である。
Ｘ線半導体平面検出器は、前記フォトダイオード１２１及び前記コンデンサ１２２からなるＸ線検出素子１２４（ 前記ＴＦＴ１２３をＸ線検出素子に含めても良い ）を１素子として、これを列及びラインにアレイ状に２次元的に配列して構成されている。
【００１２】
さらに、前記ＴＦＴ１２３のゲート端子は、ライン毎にゲート駆動ラインとして共通に接続され、ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子に接続されている。また、前記ＴＦＴ１２４のドレイン端子は列毎にデータ信号ラインとして共通に接続され、リードアウトアンプ（Ｒｅａｄ−ｏｕｔ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とコンデンサ（ 以下時定数用コンデンサと称する ）と（ 図示しないがリセット用のリセットスイッチ ）からなる積分回路１２６を介して、マルチプレクサ１２７の各入力端子に接続されている。
【００１３】
前記ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子から、それぞれ時間系列的に順番にパルス状の制御信号が出力するようになっており、このパルス状の制御信号により、同じラインのＴＦＴ１２３は同時にＯＮ動作し、異なるラインのＴＦＴ１２３はそれぞれ時間系列的に順番に重ならないようにＯＮ動作する。
【００１４】
前記マルチプレクサ１２７は、前記ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子から出力される１パルスの間に各入力端子に入力される信号をそれぞれ時間系列的に順番に１つずつ取込んでその出力端子から出力するようになっている。
【００１５】
従って、前記ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子から出力されたパルス状の制御信号により、１ラインのＴＦＴ１２３が同時にＯＮ動作すると、蓄積用コンデンサ１２２に蓄積された電荷がＴＦＴ１２３を通過して出力され、この電荷は積分回路１２６を介して電圧に変換され、前記マルチプレクサ１２７により順番に１つずつ（ １ラインの１画素ずつ ）出力される。このようにして１ラインの読取りが終了すると、次のラインの読取りが開始される。
【００１６】
すなわち、テレビジョンの走査線のように、ライン毎に各Ｘ線検出素子１２４を１個ずつ（ １画素ずつ ）順番に検出信号を読取って、１画面分の撮像データ（ ビデオ信号 ）として出力するようになっている。なお、１画面分の撮像データをＸ線半導体平面検出器から読取る期間が１フレームである。
【００１７】
このような構成のＸ線半導体平面検出器においては、上方から被検体を透過したＸ線が、光反射層１１８を透過して蛍光体１１７に入射される。このとき上方から入射される可視光は、光反射層１１８により反射されて蛍光体１１７には入射されないようになっている。
【００１８】
蛍光体１１７で入射Ｘ線のエネルギーは光のエネルギー（ 可視光 ）に変換され、この可視光が透明保護膜１１６及び第２のポリイミド樹脂層１１５を透過し、さらに透明電極１１３を介して可視光に感度のあるフォトダイオード１２１（ ｎ＋ 層１０９、ｉ層１１０、ｐ＋ 層１１１ ）により受光される。
【００１９】
入射Ｘ線のエネルギーは、このフォトダイオード１２１により、光の強弱に比例した電荷量に変換され、蓄積用コンデンサ１２２に蓄積される。蓄積された電荷は、上述したように、ＴＦＴ１２３によりデータ信号ラインを通してライン毎に画素単位で（ 列毎に ）読み出される。読み出された信号はＸ線の強弱に比例したもので、画素単位で読み出された信号を再構成することによりＸ線画像を再現することができる。
【００２０】
さらに、Ｘ線曝射とＸ線半導体平面検出器から撮像データの読出とのタイミングを取る方法には、次の２つの方法がある。
第１の方法は、図１１（ ａ ）に示すように、１ｓｈｏｔ撮影（ １枚撮影 ）の場合、Ｘ線半導体平面検出器（ 検出器 ）からの読出しを周期的に行わず完全に停止しておき、Ｘ線曝射が終了したタイミングで、Ｘ線半導体平面検出器を駆動させて撮像データの読取りを行うものである。
【００２１】
なお、データライン出力は、厳密には画素（ Ｘ線検出素子 ）毎の蓄積電荷が積分回路１２６を介して出力された信号が時間系列的に順次出力されたものであるが、ここでは簡単のために、それらの各信号を連続的に示している。
【００２２】
第２の方法は、図１１（ ｂ ）に示すように、通常のビデオ信号のように、Ｘ線半導体平面検出器の駆動を停止するブランキング期間を設けてＸ線半導体平面検出器を周期的に連続駆動させる場合には、そのブランキング期間内にＸ線曝射を行うものである。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
第１の方法では、任意のタイミングでＸ線曝射を行うことができるが、このＸ線曝射のタイミングに合わせてＸ線半導体平面検出器の駆動タイミングを制御する必要があるという問題があった。
【００２４】
第２の方法では、Ｘ線半導体平面検出器の駆動タイミングを制御する必要はないが、このＸ線半導体平面検出器の駆動タイミングのブランキング期間に合わせてＸ線曝射のタイミングを制御する必要があり、さらに、Ｘ線曝射時間がブランキング期間に制限されるという問題がある。
【００２５】
そこでこの発明は、Ｘ線検出器を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、しかも正確なＸ線画像を得ることができるＸ線撮像装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し、当該検出したＸ線に基づいて撮像データを出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームまでの期間に前記Ｘ線検出手段から出力された撮像データを加算してＸ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
本発明の第２局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し当該検出したＸ線を電荷として蓄積する複数のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器と、前記複数のＸ線検出素子に蓄積された電荷を電荷データとして読み出す読み出し手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームまでの期間に前記複数のＸ線検出素子から読み出される電荷データを前記Ｘ線検出素子毎に加算してＸ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
本発明の第３局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し、当該検出したＸ線に基づいて撮像データを出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームの次のフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームまでの期間、前記Ｘ線検出手段からの撮像データの出力を停止させ、前記Ｘ線検出手段に前記撮像データを蓄積させることで、蓄積データを生成する停止手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレーム及びＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームにおいて前記Ｘ線検出手段により出力された撮像データと前記蓄積データとを加算した加算データに基づいて、Ｘ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
本発明の第４局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し当該検出したＸ線を電荷として蓄積する複数のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器と、前記複数のＸ線検出素子に蓄積された電荷を電荷データとして読み出す読み出し手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームの次のフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームまでの期間、前記読み出し手段による読み出しを停止させ、前記Ｘ線検出素子毎に前記撮像データを蓄積させることで、蓄積データを生成する停止手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレーム及びＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームにおいて、前記読み出し手段によって読み出される電荷データと前記蓄積データとを前記Ｘ線検出素子毎に加算した加算データに基づいて、Ｘ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００３１】
１は、従来の技術で説明したＸ線半導体平面検出器（ フォトダイオード、コンデンサ、ＴＦＴから構成されたＸ線検出素子を複数個２次元的平面的に配列し、その上にＸ線を光に変換する蛍光体を設けたもの、図８乃至図１０参照 ）を使用したＸ線検出器である。このＸ線検出器１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器２に入力される。このＡ／Ｄ変換器２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、メモリ制御部３を介して第１のフレームメモリ４−１、第２のフレームメモリ４−２、第３のフレームメモリ４−３、…のｎ個のフレームメモリから構成されたメモリ部へ供給されて記憶される。
【００３２】
このメモリ制御部３は、Ｘ線曝射しているか否かを示すＸ線信号により、デジタルの撮像データの供給先としてフレームメモリを変更するようになっている。そのＸ線信号を発生させる方法としては、図示しないが例えば、以下に説明する方法がある。
【００３３】
第１の方法は、Ｘ線を発生して対象（ 被検体 ）照射するＸ線管球装置と直接接続して、そのＸ線照射駆動信号をＸ線信号として入力する方法である。
第２の方法は、Ｘ線をほとんど吸収しない材質のＸ線センサをＸ線検出器のＸ線入射面に設置し、このＸ線センサからのＸ線検出信号をＸ線信号とする方法である。例えばＡＢＣ（ オート・ブライトネス・コントロール ）やＡＥＣ（ オート・エックスボージャ・コントロール ）等がある。
【００３４】
第３の方法は、Ｘ線検出器の裏面（ Ｘ線入射面の反対側面 ）にＸ線を検出するＸ線センサを設置し、このＸ線検出器の裏面まで漏れてくるＸ線を検出することにより、Ｘ線センサからのＸ線検出信号をＸ線信号とする方法である。
第４の方法は、Ｘ線検出器のＸ線半導体平面検出器のＸ線検出素子の１個（ １画素、読取り範囲の縁側のもの ）をＸ線センサとして使用し、このＸ線検出素子からの検出信号をＸ線信号とする方法である。
【００３５】
第５の方法は、Ｘ線検出器のＸ線半導体平面検出器のＸ線検出素子の複数個（ 例えば１ライン又は１列 ）をＸ線センサとして使用し、これらのＸ線検出素子からの検出信号からＸ線信号を生成する方法である。
第６の方法は、Ｘ線管球に流れる電流（ Ｘ線発生のための駆動電流 ）を感知する電流計を設置して、この電流計からの出力信号をＸ線信号とする方法である。
【００３６】
この第１の実施の形態及び以降の実施の形態において、Ｘ線信号の発生の方法は、以上のいずれであっても良く、また他の方法のものを使用しても良いものである。
【００３７】
以上の方法のいずれかにより得られたＸ線信号が、Ｘ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メモリ制御部３は、入力された前記Ａ／Ｄ変換器２からのデジタルの撮像データを前記第１のフレームメモリ４−１へ供給し、この第１のフレームメモリ４−１では、その供給された撮像データを順次上書きして記憶する。
【００３８】
また、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号になると、そのときのフレームの次のフレームからフレーム毎に、前記Ａ／Ｄ変換器１２から出力される撮像データの供給先のフレームメモリを前記第２のフレームメモリ４−２、第３のフレームメモリ４−３、…と順次変更していく。
【００３９】
そして、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号に変化すると、すなわち、Ｘ線曝射が終了すると、このＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームまで、上述した供給先のフレームメモリの変更を継続し、さらにその次のフレームの撮像データの供給先は再び前記第１のフレームメモリ４−１に戻す。
【００４０】
ここで、例えばＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームの撮像データが記憶されたフレームメモリを、第ｘのフレームメモリとする。
その第ｘのフレームメモリへの撮像データの書込みが終了すると、第１のフレームメモリ４−１に記憶された撮像データから第ｘのフレームメモリに記憶された撮像データまでが、Ｘ線画像再構成部５により画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００４１】
このような構成の第１の実施の形態においては、Ｘ線検出器１を通常の周期的な連続駆動させた状態で、任意なタイミングでＸ線曝射を行ってＸ線撮像を行う。例えば、図２に示すタイミングに基づいて、１フレームより短いＸ線曝射を行った場合について説明する。
【００４２】
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ１において、Ｘ線検出器１からＡ／Ｄ変換器２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＡ１は、メモリ制御部３を介して第１のフレームメモリ４−１に記憶される。
Ｘ線曝射を終了した時点ｔ２においても、Ｘ線検出器１からＡ／Ｄ変換器２を介して出力しているデジタルの撮像データは、上記と同じフレームの撮像データＡ１であり、従って、第１のフレームメモリ４−１に引き続き記憶されている。
【００４３】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ２のフレームの次のフレームのデジタルの撮像データＡ２は、メモリ制御部３を介して第２のフレームメモリ４−２に記憶される。
【００４４】
そして、撮像データＡ２の第２のフレームメモリ４−２への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部５により、第１のフレームメモリ４−１の撮像データと第２のフレームメモリ４−２の撮像データとを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。なお、このＸ線画像の再構成では、加算するだけで平均処理しなくても良い。これは以降の実施の形態においても同様である。
【００４５】
また、図３に示すタイミングに基づいて、１フレームより長いＸ線曝射を行った場合について説明する。
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ３において、Ｘ線検出器１からＡ／Ｄ変換器２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＢ１は、メモリ制御部３を介して第１のフレームメモリ４−１に記憶される。
【００４６】
次のフレームの撮像データＢ２及び以降の撮像データＢ３、Ｂ４、Ｂ５については、Ｘ線曝射中であるので、順次メモリ制御部３を介して、撮像データＢ２は第２のフレームメモリ４−２に記憶され、撮像データＢ３は第３のフレームメモリ４−３に記憶され、撮像データＢ４は第４のフレームメモリ、撮像データＢ５は第５のフレームメモリに記憶される。
【００４７】
その次のフレームでは、Ｘ線曝射が終了する（ 時点ｔ４ ）ので、その時点ｔ４の撮像データＢ６もまた第６のフレームメモリに記憶され、さらに、そのＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７もまた次の第７のフレームメモリに記憶される。
【００４８】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７の第７のフレームメモリへの書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部５により、第１のフレームメモリ４−１の撮像データから第７のフレームメモリの撮像データまでを画素毎に加算し平均処理して（ 平均処理しなくても良い ）、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００４９】
このようにこの第１の実施の形態によれば、複数のフレームメモリ４−１、４−２、…と、Ｘ線信号に基づいてＸ線曝射の開始時点のフレームからＸ線曝射の終了時点のフレームの次のフレームまでの各フレームの撮像データをそれぞれ異なるフレームメモリを選択して記憶させるメモリ制御部３と、各フレームメモリの撮像データを、画素毎に加算平均処理してＸ線画像を再構成するＸ線画像再構成部５とを設けたことにより、Ｘ線検出器１を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、しかも全ての有効な撮像データを無駄なく活用して、Ｓ／Ｎを向上させた正確なＸ線画像を得ることができる。
【００５０】
この発明の第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
図４は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００５１】
Ｘ線検出器１１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器１２に入力される。このＡ／Ｄ変換器１２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、加算器１３を介してメインメモリ１４へ供給され、このメインメモリ１４では、順次供給された撮像データは上書きして記憶される。
【００５２】
前記加算器１３は、Ｘ線曝射しているか否かを示すＸ線信号により、前記メインメモリ１４に記憶されている撮像データを読取って、前記Ａ／Ｄ変換器１２から供給された撮像データと画素毎に加算して、再び前記メインメモリ１４に供給し、前記メインメモリ１４では順次供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００５３】
すなわち、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メインメモリ１４からの撮像データの読取りは行わずに、Ａ／Ｄ変換器１２から出力された撮像データをそのまま前記メインメモリ１４へ供給し、前記メインメモリ１４では、順次供給された撮像データを上書きして記憶する。Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号になると、前記メインメモリ１４から撮像データを読取って、前記Ａ／Ｄ変換器１２から供給された撮像データと画素毎に加算して、再び前記メインメモリ１４に供給し、前記メインメモリ１４ではその加算された撮像データを上書きして記憶する。
【００５４】
そして、Ｘ線信号がＸ線曝射していること示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号に変化すると、すなわち、Ｘ線曝射が終了すると、Ｘ線曝射終了時のフレームの次のフレームまで、前記メインメモリ１４から撮像データを読取って、前記Ａ／Ｄ変換器１２から供給された撮像データと画素毎に加算して、再び前記メインメモリ１４に供給し、このメインメモリ１４では、その供給された撮像信号を上書きして記憶する。
【００５５】
そのＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームの撮像データについて前記メインメモリ１４への書込みが終了すると、このメインメモリ１４に記憶されている撮像データが、Ｘ線画像再構成部１５により平均処理されて、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００５６】
このような構成の第２の実施の形態においては、Ｘ線検出器１１を通常の周期的な連続駆動させた状態で、任意なタイミングでＸ線曝射を行ってＸ線撮像を行う。例えば、図２に示すタイミングに基づいて、１フレームより短いＸ線曝射を行った場合について説明する。
【００５７】
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ１において、Ｘ線検出器１１からＡ／Ｄ変換器１２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＡ１は、加算器１３を介して加算処理されることなくそのままメインメモリ１４に記憶される。
Ｘ線曝射を終了した時点ｔ２でも、Ｘ線検出器１１からＡ／Ｄ変換器１２を介して出力しているデジタルの撮像データは、上記と同じフレームの撮像データＡ１であり、従って、メインメモリ１４に記憶される。
【００５８】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ２のフレームの次のフレームのデジタルの撮像データＡ２は、加算器１３によりメインメモリ１４から読取られた撮像データ（ Ａ１ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。
そして、このメインメモリ１４からの撮像データ（ Ａ１ ）と撮像データＡ２とが加算された撮像データのメインメモリ１４への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部１５により平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００５９】
また、図３に示すタイミングに基づいて、１フレームより長いＸ線曝射を行った場合について説明する。
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ３において、Ｘ線検出器１１からＡ／Ｄ変換器１２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＢ１は、加算器１３を介して、加算処理されることなくそのまま、メインメモリ１４に記憶される。
【００６０】
次のフレームの撮像データＢ２及び以降の撮像データＢ３、Ｂ４、Ｂ５については、Ｘ線曝射中であるので、順次加算器１３により、撮像データＢ２はメインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶され、撮像データＢ３はメインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋Ｂ２ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶され、撮像データＢ４はメインメモリに記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶され、撮像データＢ５はメインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。
【００６１】
その次のフレームでは、Ｘ線曝射が終了する（ 時点ｔ４ ）ので、その時点ｔ４の撮像データＢ６もまた、メインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋…＋Ｂ５ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。さらに、そのＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７もまた、メインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋…＋Ｂ６ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。
【００６２】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７についてメインメモリ１４への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部１５により平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００６３】
このようにこの第２の実施の形態によれば、メインメモリ１４と、Ｘ線信号に基づいてＸ線曝射の開始時点のフレームからＸ線曝射の終了時点のフレームの次のフレームまでの撮像データを順次加算してメインメモリ１４に記憶する加算器１３と、メインメモリ１４に記憶された累計加算された撮像データを平均処理してＸ線画像を再構成するＸ線画像再構成部１５とを設けたことにより、前述した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。さらに、１個のメインメモリ１４で済み、Ｘ線画像再構成部では平均処理を行うだけで良いので、メモリ容量を少なくすることができると共にＸ線画像再構成部１５の処理の負担を軽減することができるという効果がある。
【００６４】
この発明の第３の実施の形態を図５を参照して説明する。
図５は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００６５】
Ｘ線検出器２１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器２２に入力される。このＡ／Ｄ変換器２２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、メモリ制御部２３を介して第１のフレームメモリ２４−１又は第２のフレームメモリ２４−２に供給されて記憶される。
【００６６】
前記Ｘ線検出器２１における撮像信号の読取りの駆動を制御するゲートドライバ２１−１は、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、すなわちＸ線曝射が開始されると、その開始時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動を停止し、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、すなわちＸ線曝射が終了すると、その終了時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動を再開するようになっている。
【００６７】
なお、この前記ゲートドライバ２１−１による前記Ｘ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動の停止期間中においては、Ｘ線の線量に応じた電荷の蓄積が各Ｘ線検出素子により継続して行われている。
【００６８】
前記メモリ制御部２３は、Ｘ線信号に基づいてデジタルの撮像データの供給先のフレームメモリを変更するようになっている。すなわち、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メモリ制御部２３は、入力された前記Ａ／Ｄ変換器２２からのデジタルの撮像データを前記第１のフレームメモリ２４−１へ供給し、この第１のフレームメモリ２４−１では順次その供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００６９】
また、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、すなわちＸ線曝射開始時には、この開始時のフレームの次のフレームから前記Ａ／Ｄ変換器２２から出力される撮像データを前記第２のフレームメモリ２４−２へ供給し、この第２のフレームメモリ２４−２では順次供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００７０】
また、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、すなわちＸ線曝射終了時には、この終了時のフレームの次のフレームの撮像データまで前記第２のフレームメモリ２４−２へ供給し、さらにその次のフレームの撮像データからは前記第１のフレームメモリ２４−１へ供給し、前記第１のフレームメモリ２４−１では順次供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００７１】
この第２のフレームメモリ２４−２への撮像データの書込みが終了すると、前記第１のフレームメモリ２４−１及び前記第２のフレームメモリ２４−２に記憶された撮像データが、Ｘ線画像再構成部２５により画素毎に加算され平均処理されて、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００７２】
このような構成の第３の実施の形態においては、Ｘ線検出器１を通常の周期的な連続駆動させた状態で、任意なタイミングでＸ線曝射を行ってＸ線撮像を行う。例えば、図６に示すタイミングに基づいて、１フレームより長いＸ線曝射を行った場合について説明する。なお１フレームより短いＸ線曝射については、前述した第１の実施の形態と同じになるので、その説明は省略する。
【００７３】
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ５において、Ｘ線検出器２１からＡ／Ｄ変換器２２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＣ１は、メモリ制御部２３を介して第１のフレームメモリ２４−１に記憶される。
この時、ゲートドライバ２１−１により、その時点ｔ５の次のフレームからＸ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動が停止される。なお、この実施の形態では、このＸ線検出器２１の駆動が停止すると、Ａ／Ｄ変換器２２の駆動も停止し、Ｘ線検出器２１の駆動が再開すると、Ａ／Ｄ変換器２２の駆動も同期して再開するようになっている。
【００７４】
Ｘ線曝射を終了した時点ｔ６において、ゲートドライバ２１−１によりその時点ｔ６のフレームの次のフレームからＸ線検出器２１の駆動が再開する。その再開時には、Ｘ線検出器２１からＡ／Ｄ変換器２２を介して出力された１フレームののデジタルの撮像データＣ２は、メモリ制御部２３を介して第２のフレームメモリ２４−２に記憶される。
【００７５】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ６のフレームの次のフレームの撮像データＣ２について第２のフレームメモリ２４−２への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部２５により、第１のフレームメモリ２４−１及び第２のフレームメモリ２４−２に記憶されている撮像データを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００７６】
このように、この第３の実施の形態によれば、Ｘ線信号に基づいてＸ線曝射が開始するとＸ線検出器２１の読取りの駆動を停止し、Ｘ線曝射が終了すると、その時点のフレームの次のフレームからＸ線検出器２１の読取りの駆動を再開するゲートドライバ２１−１と、第１のフレームメモリ２４−１及び第２のフレームメモリ２４−２と、Ｘ線信号に基づいて、Ｘ線曝射の開始時点のフレームの撮像データを第１のフレームメモリ２４−１に記憶し、Ｘ線曝射の終了時点のフレームの次のフレームの撮像データを第２のフレームメモリ２４−２に記憶するメモリ制御部２３と、第１のフレームメモリ２４−１及び第２のフレームメモリ２４−２の撮像データを画素毎に加算し平均処理してＸ線画像を再構成するＸ線画像再構成部２５とを設けたことにより、Ｘ線検出器１を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、正確なＸ線画像を得ることができる。
【００７７】
しかも、この第３の実施の形態においては、Ｘ線画像を再構成するのに必要な撮像信号をＸ線検出器２１から２回の読取りで得られるので、この読取りによるノイズを減らすことができるので、よりノイズの少ないＸ線画像を得ることができる。
また、Ｘ線検出素子による電荷の蓄積により、加算処理の回数を減らしているので、Ｘ線画像再構成部２５等の処理負担を軽減することができる。
【００７８】
この発明の第４の実施の形態を図７を参照して説明する。
図７は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００７９】
Ｘ線検出器３１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器３２に入力される。このＡ／Ｄ変換器３２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、メモリ制御部３３を介して第１のフレームメモリ３４−１、第２のフレームメモリ３４−２、第３のフレームメモリ３４−３、…の複数のフレームメモリからなるメモリ部に供給されて記憶される。
【００８０】
前記Ｘ線検出器３１における撮像信号の読取りの駆動を制御するゲートドライバ３１−１は、モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、その時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動を停止し、モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、その時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動を再開するようになっている。
【００８１】
なお、この前記ゲートドライバ３１−１による前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動の停止期間中においては、Ｘ線の線量に応じた電荷の蓄積が各Ｘ線検出素子により継続して行われている。
【００８２】
また、前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動が停止すると、前記Ａ／Ｄ変換器３２の駆動も停止し、前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動が再開すると、Ａ／Ｄ変換器３２の駆動も同期して再開する。
【００８３】
前記メモリ制御部３３は、モード判定部３５からのＸ線信号に基づいて、デジタルの撮像データの供給先のフレームメモリを変更するようになっている。すなわち、モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メモリ制御部３３は、入力された前記Ａ／Ｄ変換器３２からのデジタルの撮像データを前記第１のフレームメモリ３４−１へ供給し、この第１のフレームメモリ３４−１では順次その供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００８４】
また、前記モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、この時のフレームの次のフレームから、前記Ａ／Ｄ変換器３２から出力される１フレームの撮像データ毎に、その供給先のフレームメモリを前記第２のフレームメモリ３４−２、前記第３のフレームメモリ３４−３、…と順次変更していく。
【００８５】
また、前記モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、この時のフレームの次のフレームの撮像データまで、上述した供給先のフレームメモリの変更を継続し、さらにその次のフレームの撮像データの供給先は再び前記第１のフレームメモリ３４−１に戻す。
【００８６】
ここで、例えばＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームの撮像データが記憶されたフレームメモリを、第ｘのフレームメモリとする。
その第ｘのフレームメモリへの撮像データの書込みが終了すると、前記第１のフレームメモリ３４−１に記憶された撮像データから第ｘのフレームメモリに記憶された撮像データまでが、Ｘ線画像再構成部３６により画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００８７】
前記モード判定部３５は、前述した第１の実施の形態に対応するモードと前述した第３の実施の形態に対応するモードとを切換えるためのマニアルスイッチ（ 図示せず ）あるいは、使用するＸ線量、撮影する部位等に基づいて、Ｘ線曝射が行われているか否かを示すＸ線信号を、前記メモリ制御部３３にのみ供給するか又は前記メモリ制御部３３に供給すると共に前記ゲートドライバ３１−１にも供給する。
【００８８】
このような構成の第４の実施の形態においては、マニアルスイッチにより前述した第１の実施の形態に対応するモード、あるいは、使用するＸ線量が大きい場合、使用するＸ線量が大きい部位の撮影時等には、モード判定部３５により、Ｘ線信号はメモリ制御部３３にのみ供給される。
従って、前述した第１の実施の形態のように、Ｘ線曝射の開始時のフレームからＸ線曝射の終了時のフレームの次のフレームまで、フレーム毎にそれぞれ異なるフレームメモリに撮像データを記憶し、これらの各フレームメモリの撮像データを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像を再構成する。
【００８９】
また、マニアルスイッチにより前述した第２の実施の形態に対応するモード、あるいは、使用するＸ線量が小さい場合、使用するＸ線量が小さい部位の撮影時等には、モード判定部３５により、Ｘ線信号はメモリ制御部３３に供給されると共にゲートドライバ３１−１にも供給される。
【００９０】
従って、前述した第２の実施の形態のように、Ｘ線曝射の開始時のフレームの撮像データを第１のフレームメモリ３４−１に記憶し、その次のフレームからＸ線曝射が終了するまで、Ｘ線検出器３１及びＡ／Ｄ変換器３２の駆動を停止し、Ｘ線曝射の終了時のフレームの次のフレームから、Ｘ線検出器３１及びＡ／Ｄ変換器３２の駆動を再開し、そのＸ線曝射の終了時のフレームの次のフレームの撮像データを第２のフレームメモリ３４−２に記憶する。そして、この第１のフレームメモリ３４−１及び第２のフレームメモリ３４−２の撮像データを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像を再構成する。
【００９１】
このようにこの第４の実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態の撮影処理方法と前述した第２の実施の形態の撮影処理方法を選択して切換えるモード判定部３５を設けたことにより、操作者の要望、使用するＸ線量、撮影する部位等の用途に応じて、最適な撮影処理動作を取ることができ、その結果として、Ｓ／Ｎの向上を図る前述した第１の実施の形態と同様な効果又はノイズの縮小を図る前述した第３の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、Ｘ線検出器を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、しかも正確なＸ線画像を得ることができるＸ線撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態及び第２の実施の形態の１フレームより短い時間のＸ線曝射とＸ線検出器とのタイミングを示す図。
【図３】第１の実施の形態及び第２の実施の形態の１フレームより長い時間のＸ線曝射とＸ線検出器とのタイミングを示す図。
【図４】この発明の第２の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図５】この発明の第３の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図６】同実施の形態の１フレームより長い時間のＸ線曝射とＸ線検出器とのタイミングを示す図。
【図７】この発明の第４の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図８】Ｘ線半導体平面検出器を構成するＸ線検出素子の要部構造を示す断面図。
【図９】Ｘ線半導体平面検出器を構成するＸ線検出素子を示す回路図。
【図１０】Ｘ線半導体平面検出器の要部構成を示す回路図。
【図１１】従来例のＸ線曝射とＸ線検出器の駆動とのタイミングを示す図。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１…Ｘ線検出器、
２，１２，２２，３２…Ａ／Ｄ変換器、
３，２３，３３…メモリ制御部、
１３…加算器、
４−１，４−２，４−３，〜，２４−１，２４−２，３４−１，３４−２，３４−３，〜…フレームメモリ、
１４…メインメモリ、
５，１５，２５，３６…Ｘ線画象再構成部、
３５…モード判定部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、検出したＸ線を電荷として蓄積する複数個のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器を使用したＸ線撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線撮像装置は、被検体にＸ線を照射し、この被検体を透過したＸ線をＸ線検出器で検出して、その透過Ｘ線の画像を撮像するものである。
近年、Ｘ線撮像装置として、スクリーン・フィルムシステムやイメージング・プレートが有する携帯性と、フィルム・スクリーン系が有する高解像度特性と、Ｉ．Ｉ．−ＴＶシステムが有するリアルタイム性とを兼ね備えたＴＦＴ（ 薄膜トランジスタ ）をスイッチングゲートとして使用したＸ線半導体平面検出器を使用したものが開発されている。
【０００３】
このＸ線半導体平面検出器は、平板状の検出面にＸ線を光に変換する蛍光体とその光を電荷に変換するフォトダイオードと、電荷を蓄積するコンデンサと、電荷を読み出す（ 出力する ）ためのＴＦＴから構成され、フォトダイオード（ 及びコンデンサ、ＴＦＴ ）をアレイ状に２次元的に（ 平面的に ）配列している。
【０００４】
すなわち、図８に示すように、支持体１０１上の複数のＴＦＴ領域にはゲート電極１０２が形成され、その上にＳｉＮｘ層１０３が形成される。このＳｉＮｘ層１０３の上には、ＴＦＴ領域にはａ・Ｓｉ層１０４及びドレイン電極１０５、ソース電極１０６が形成される。なお、前記ドレイン電極１０５と前記ソース電極１０６とは、前記ａ・Ｓｉ層１０４を介して接続されており、直接接触しないようになっている。
【０００５】
また、前記ドレイン電極１０５及び前記ソース電極１０６と前記ａ・Ｓｉ層１０４との間の隙間にはｎ＋ ａ・Ｓｉ層１０７，１０８が形成されている。
以上によりＴＦＴ領域にＴＦＴが形成される。
【０００６】
一方、支持体１０１上の複数のＰＤ領域には、前記ＳｉＮｘ層１０３及び前記ソース電極１０６が形成されており、その上にｎ＋ 層１０９、ｉ層１１０、ｐ＋ 層１１１からなるｐｉｎ構造のフォトダイオードが形成されている。
【０００７】
前記ＴＦＴ上には第１のポリイミド樹脂層１１２が形成され、前記フォトダイオード上には透明電極１１３が形成されている。前記第１のポリイミド樹脂層１１２上には、前記フォトダイオードの前記透明電極１１３間を接続する金属電極１１４が形成されている。この金属電極１１４は、ＴＦＴに光が入射するのを防ぐ機能も備えている。
【０００８】
前記透明電極１１３及び前記金属電極１１４上には、第２のポリイミド樹脂層１１５が形成されている。この第２のポリイミド樹脂層１１５上には、透明保護膜１１６、蛍光体１１７、光反射層１１８が形成されている。
【０００９】
なお、前記フォトダイオードと前記ＴＦＴは、図９に示すように回路的に接続されている。フォトダイオード１２１は、コンデンサ（ 以下蓄積用コンデンサと称する ）１２２と並列に接続され、前記フォトダイオード１２１のアノード端子と前記蓄積用コンデンサ１２２との接続点は逆バイアス電源（ −Ｖｎ ）に接続され、前記フォトダイオード１２１のカソード端子と前記蓄積用コンデンサ１２２との接続点は、ＴＦＴ１２３のソース端子（ 前記ソース電極１０６ ）に接続されている。
ここで説明した（ 蓄積用としての ）コンデンサとしては、前記フォトダイオード１２１が持っている静電容量を利用しても良いし、このフォトダイオード１２１の静電容量では不足する場合には、付加的に追加しても良いものである。
【００１０】
後述するように、前記ＴＦＴ１２３のゲート端子はゲート駆動ラインに接続され、そのドレイン端子はデータ信号ラインに接続されている。
このようにして１つのＸ線検出素子が構成され、このＸ線検出素子が２次元的に配列してＸ線半導体平面検出器が構成される。
【００１１】
図１０は、Ｘ線半導体平面検出器の要部構成を示す回路図である。
Ｘ線半導体平面検出器は、前記フォトダイオード１２１及び前記コンデンサ１２２からなるＸ線検出素子１２４（ 前記ＴＦＴ１２３をＸ線検出素子に含めても良い ）を１素子として、これを列及びラインにアレイ状に２次元的に配列して構成されている。
【００１２】
さらに、前記ＴＦＴ１２３のゲート端子は、ライン毎にゲート駆動ラインとして共通に接続され、ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子に接続されている。また、前記ＴＦＴ１２４のドレイン端子は列毎にデータ信号ラインとして共通に接続され、リードアウトアンプ（Ｒｅａｄ−ｏｕｔ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とコンデンサ（ 以下時定数用コンデンサと称する ）と（ 図示しないがリセット用のリセットスイッチ ）からなる積分回路１２６を介して、マルチプレクサ１２７の各入力端子に接続されている。
【００１３】
前記ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子から、それぞれ時間系列的に順番にパルス状の制御信号が出力するようになっており、このパルス状の制御信号により、同じラインのＴＦＴ１２３は同時にＯＮ動作し、異なるラインのＴＦＴ１２３はそれぞれ時間系列的に順番に重ならないようにＯＮ動作する。
【００１４】
前記マルチプレクサ１２７は、前記ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子から出力される１パルスの間に各入力端子に入力される信号をそれぞれ時間系列的に順番に１つずつ取込んでその出力端子から出力するようになっている。
【００１５】
従って、前記ゲートドライバ１２５の各ライン出力端子から出力されたパルス状の制御信号により、１ラインのＴＦＴ１２３が同時にＯＮ動作すると、蓄積用コンデンサ１２２に蓄積された電荷がＴＦＴ１２３を通過して出力され、この電荷は積分回路１２６を介して電圧に変換され、前記マルチプレクサ１２７により順番に１つずつ（ １ラインの１画素ずつ ）出力される。このようにして１ラインの読取りが終了すると、次のラインの読取りが開始される。
【００１６】
すなわち、テレビジョンの走査線のように、ライン毎に各Ｘ線検出素子１２４を１個ずつ（ １画素ずつ ）順番に検出信号を読取って、１画面分の撮像データ（ ビデオ信号 ）として出力するようになっている。なお、１画面分の撮像データをＸ線半導体平面検出器から読取る期間が１フレームである。
【００１７】
このような構成のＸ線半導体平面検出器においては、上方から被検体を透過したＸ線が、光反射層１１８を透過して蛍光体１１７に入射される。このとき上方から入射される可視光は、光反射層１１８により反射されて蛍光体１１７には入射されないようになっている。
【００１８】
蛍光体１１７で入射Ｘ線のエネルギーは光のエネルギー（ 可視光 ）に変換され、この可視光が透明保護膜１１６及び第２のポリイミド樹脂層１１５を透過し、さらに透明電極１１３を介して可視光に感度のあるフォトダイオード１２１（ ｎ＋ 層１０９、ｉ層１１０、ｐ＋ 層１１１ ）により受光される。
【００１９】
入射Ｘ線のエネルギーは、このフォトダイオード１２１により、光の強弱に比例した電荷量に変換され、蓄積用コンデンサ１２２に蓄積される。蓄積された電荷は、上述したように、ＴＦＴ１２３によりデータ信号ラインを通してライン毎に画素単位で（ 列毎に ）読み出される。読み出された信号はＸ線の強弱に比例したもので、画素単位で読み出された信号を再構成することによりＸ線画像を再現することができる。
【００２０】
さらに、Ｘ線曝射とＸ線半導体平面検出器から撮像データの読出とのタイミングを取る方法には、次の２つの方法がある。
第１の方法は、図１１（ ａ ）に示すように、１ｓｈｏｔ撮影（ １枚撮影 ）の場合、Ｘ線半導体平面検出器（ 検出器 ）からの読出しを周期的に行わず完全に停止しておき、Ｘ線曝射が終了したタイミングで、Ｘ線半導体平面検出器を駆動させて撮像データの読取りを行うものである。
【００２１】
なお、データライン出力は、厳密には画素（ Ｘ線検出素子 ）毎の蓄積電荷が積分回路１２６を介して出力された信号が時間系列的に順次出力されたものであるが、ここでは簡単のために、それらの各信号を連続的に示している。
【００２２】
第２の方法は、図１１（ ｂ ）に示すように、通常のビデオ信号のように、Ｘ線半導体平面検出器の駆動を停止するブランキング期間を設けてＸ線半導体平面検出器を周期的に連続駆動させる場合には、そのブランキング期間内にＸ線曝射を行うものである。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
第１の方法では、任意のタイミングでＸ線曝射を行うことができるが、このＸ線曝射のタイミングに合わせてＸ線半導体平面検出器の駆動タイミングを制御する必要があるという問題があった。
【００２４】
第２の方法では、Ｘ線半導体平面検出器の駆動タイミングを制御する必要はないが、このＸ線半導体平面検出器の駆動タイミングのブランキング期間に合わせてＸ線曝射のタイミングを制御する必要があり、さらに、Ｘ線曝射時間がブランキング期間に制限されるという問題がある。
【００２５】
そこでこの発明は、Ｘ線検出器を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、しかも正確なＸ線画像を得ることができるＸ線撮像装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し、当該検出したＸ線に基づいて撮像データを出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームまでの期間に前記Ｘ線検出手段から出力された撮像データを加算してＸ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
本発明の第２局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し当該検出したＸ線を電荷として蓄積する複数のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器と、前記複数のＸ線検出素子に蓄積された電荷を電荷データとして読み出す読み出し手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームまでの期間に前記複数のＸ線検出素子から読み出される電荷データを前記Ｘ線検出素子毎に加算してＸ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
本発明の第３局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し、当該検出したＸ線に基づいて撮像データを出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームの次のフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームまでの期間、前記Ｘ線検出手段からの撮像データの出力を停止させ、前記Ｘ線検出手段に前記撮像データを蓄積させることで、蓄積データを生成する停止手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレーム及びＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームにおいて前記Ｘ線検出手段により出力された撮像データと前記蓄積データとを加算した加算データに基づいて、Ｘ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
本発明の第４局面は、Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射するＸ線を検出し当該検出したＸ線を電荷として蓄積する複数のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器と、前記複数のＸ線検出素子に蓄積された電荷を電荷データとして読み出す読み出し手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームの次のフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームまでの期間、前記読み出し手段による読み出しを停止させ、前記Ｘ線検出素子毎に前記撮像データを蓄積させることで、蓄積データを生成する停止手段と、前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレーム及びＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームにおいて、前記読み出し手段によって読み出される電荷データと前記蓄積データとを前記Ｘ線検出素子毎に加算した加算データに基づいて、Ｘ線画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００３１】
１は、従来の技術で説明したＸ線半導体平面検出器（ フォトダイオード、コンデンサ、ＴＦＴから構成されたＸ線検出素子を複数個２次元的平面的に配列し、その上にＸ線を光に変換する蛍光体を設けたもの、図８乃至図１０参照 ）を使用したＸ線検出器である。このＸ線検出器１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器２に入力される。このＡ／Ｄ変換器２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、メモリ制御部３を介して第１のフレームメモリ４−１、第２のフレームメモリ４−２、第３のフレームメモリ４−３、…のｎ個のフレームメモリから構成されたメモリ部へ供給されて記憶される。
【００３２】
このメモリ制御部３は、Ｘ線曝射しているか否かを示すＸ線信号により、デジタルの撮像データの供給先としてフレームメモリを変更するようになっている。そのＸ線信号を発生させる方法としては、図示しないが例えば、以下に説明する方法がある。
【００３３】
第１の方法は、Ｘ線を発生して対象（ 被検体 ）照射するＸ線管球装置と直接接続して、そのＸ線照射駆動信号をＸ線信号として入力する方法である。
第２の方法は、Ｘ線をほとんど吸収しない材質のＸ線センサをＸ線検出器のＸ線入射面に設置し、このＸ線センサからのＸ線検出信号をＸ線信号とする方法である。例えばＡＢＣ（ オート・ブライトネス・コントロール ）やＡＥＣ（ オート・エックスボージャ・コントロール ）等がある。
【００３４】
第３の方法は、Ｘ線検出器の裏面（ Ｘ線入射面の反対側面 ）にＸ線を検出するＸ線センサを設置し、このＸ線検出器の裏面まで漏れてくるＸ線を検出することにより、Ｘ線センサからのＸ線検出信号をＸ線信号とする方法である。
第４の方法は、Ｘ線検出器のＸ線半導体平面検出器のＸ線検出素子の１個（ １画素、読取り範囲の縁側のもの ）をＸ線センサとして使用し、このＸ線検出素子からの検出信号をＸ線信号とする方法である。
【００３５】
第５の方法は、Ｘ線検出器のＸ線半導体平面検出器のＸ線検出素子の複数個（ 例えば１ライン又は１列 ）をＸ線センサとして使用し、これらのＸ線検出素子からの検出信号からＸ線信号を生成する方法である。
第６の方法は、Ｘ線管球に流れる電流（ Ｘ線発生のための駆動電流 ）を感知する電流計を設置して、この電流計からの出力信号をＸ線信号とする方法である。
【００３６】
この第１の実施の形態及び以降の実施の形態において、Ｘ線信号の発生の方法は、以上のいずれであっても良く、また他の方法のものを使用しても良いものである。
【００３７】
以上の方法のいずれかにより得られたＸ線信号が、Ｘ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メモリ制御部３は、入力された前記Ａ／Ｄ変換器２からのデジタルの撮像データを前記第１のフレームメモリ４−１へ供給し、この第１のフレームメモリ４−１では、その供給された撮像データを順次上書きして記憶する。
【００３８】
また、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号になると、そのときのフレームの次のフレームからフレーム毎に、前記Ａ／Ｄ変換器１２から出力される撮像データの供給先のフレームメモリを前記第２のフレームメモリ４−２、第３のフレームメモリ４−３、…と順次変更していく。
【００３９】
そして、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号に変化すると、すなわち、Ｘ線曝射が終了すると、このＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームまで、上述した供給先のフレームメモリの変更を継続し、さらにその次のフレームの撮像データの供給先は再び前記第１のフレームメモリ４−１に戻す。
【００４０】
ここで、例えばＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームの撮像データが記憶されたフレームメモリを、第ｘのフレームメモリとする。
その第ｘのフレームメモリへの撮像データの書込みが終了すると、第１のフレームメモリ４−１に記憶された撮像データから第ｘのフレームメモリに記憶された撮像データまでが、Ｘ線画像再構成部５により画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００４１】
このような構成の第１の実施の形態においては、Ｘ線検出器１を通常の周期的な連続駆動させた状態で、任意なタイミングでＸ線曝射を行ってＸ線撮像を行う。例えば、図２に示すタイミングに基づいて、１フレームより短いＸ線曝射を行った場合について説明する。
【００４２】
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ１において、Ｘ線検出器１からＡ／Ｄ変換器２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＡ１は、メモリ制御部３を介して第１のフレームメモリ４−１に記憶される。
Ｘ線曝射を終了した時点ｔ２においても、Ｘ線検出器１からＡ／Ｄ変換器２を介して出力しているデジタルの撮像データは、上記と同じフレームの撮像データＡ１であり、従って、第１のフレームメモリ４−１に引き続き記憶されている。
【００４３】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ２のフレームの次のフレームのデジタルの撮像データＡ２は、メモリ制御部３を介して第２のフレームメモリ４−２に記憶される。
【００４４】
そして、撮像データＡ２の第２のフレームメモリ４−２への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部５により、第１のフレームメモリ４−１の撮像データと第２のフレームメモリ４−２の撮像データとを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。なお、このＸ線画像の再構成では、加算するだけで平均処理しなくても良い。これは以降の実施の形態においても同様である。
【００４５】
また、図３に示すタイミングに基づいて、１フレームより長いＸ線曝射を行った場合について説明する。
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ３において、Ｘ線検出器１からＡ／Ｄ変換器２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＢ１は、メモリ制御部３を介して第１のフレームメモリ４−１に記憶される。
【００４６】
次のフレームの撮像データＢ２及び以降の撮像データＢ３、Ｂ４、Ｂ５については、Ｘ線曝射中であるので、順次メモリ制御部３を介して、撮像データＢ２は第２のフレームメモリ４−２に記憶され、撮像データＢ３は第３のフレームメモリ４−３に記憶され、撮像データＢ４は第４のフレームメモリ、撮像データＢ５は第５のフレームメモリに記憶される。
【００４７】
その次のフレームでは、Ｘ線曝射が終了する（ 時点ｔ４ ）ので、その時点ｔ４の撮像データＢ６もまた第６のフレームメモリに記憶され、さらに、そのＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７もまた次の第７のフレームメモリに記憶される。
【００４８】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７の第７のフレームメモリへの書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部５により、第１のフレームメモリ４−１の撮像データから第７のフレームメモリの撮像データまでを画素毎に加算し平均処理して（ 平均処理しなくても良い ）、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００４９】
このようにこの第１の実施の形態によれば、複数のフレームメモリ４−１、４−２、…と、Ｘ線信号に基づいてＸ線曝射の開始時点のフレームからＸ線曝射の終了時点のフレームの次のフレームまでの各フレームの撮像データをそれぞれ異なるフレームメモリを選択して記憶させるメモリ制御部３と、各フレームメモリの撮像データを、画素毎に加算平均処理してＸ線画像を再構成するＸ線画像再構成部５とを設けたことにより、Ｘ線検出器１を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、しかも全ての有効な撮像データを無駄なく活用して、Ｓ／Ｎを向上させた正確なＸ線画像を得ることができる。
【００５０】
この発明の第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
図４は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００５１】
Ｘ線検出器１１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器１２に入力される。このＡ／Ｄ変換器１２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、加算器１３を介してメインメモリ１４へ供給され、このメインメモリ１４では、順次供給された撮像データは上書きして記憶される。
【００５２】
前記加算器１３は、Ｘ線曝射しているか否かを示すＸ線信号により、前記メインメモリ１４に記憶されている撮像データを読取って、前記Ａ／Ｄ変換器１２から供給された撮像データと画素毎に加算して、再び前記メインメモリ１４に供給し、前記メインメモリ１４では順次供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００５３】
すなわち、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メインメモリ１４からの撮像データの読取りは行わずに、Ａ／Ｄ変換器１２から出力された撮像データをそのまま前記メインメモリ１４へ供給し、前記メインメモリ１４では、順次供給された撮像データを上書きして記憶する。Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号になると、前記メインメモリ１４から撮像データを読取って、前記Ａ／Ｄ変換器１２から供給された撮像データと画素毎に加算して、再び前記メインメモリ１４に供給し、前記メインメモリ１４ではその加算された撮像データを上書きして記憶する。
【００５４】
そして、Ｘ線信号がＸ線曝射していること示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号に変化すると、すなわち、Ｘ線曝射が終了すると、Ｘ線曝射終了時のフレームの次のフレームまで、前記メインメモリ１４から撮像データを読取って、前記Ａ／Ｄ変換器１２から供給された撮像データと画素毎に加算して、再び前記メインメモリ１４に供給し、このメインメモリ１４では、その供給された撮像信号を上書きして記憶する。
【００５５】
そのＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームの撮像データについて前記メインメモリ１４への書込みが終了すると、このメインメモリ１４に記憶されている撮像データが、Ｘ線画像再構成部１５により平均処理されて、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００５６】
このような構成の第２の実施の形態においては、Ｘ線検出器１１を通常の周期的な連続駆動させた状態で、任意なタイミングでＸ線曝射を行ってＸ線撮像を行う。例えば、図２に示すタイミングに基づいて、１フレームより短いＸ線曝射を行った場合について説明する。
【００５７】
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ１において、Ｘ線検出器１１からＡ／Ｄ変換器１２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＡ１は、加算器１３を介して加算処理されることなくそのままメインメモリ１４に記憶される。
Ｘ線曝射を終了した時点ｔ２でも、Ｘ線検出器１１からＡ／Ｄ変換器１２を介して出力しているデジタルの撮像データは、上記と同じフレームの撮像データＡ１であり、従って、メインメモリ１４に記憶される。
【００５８】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ２のフレームの次のフレームのデジタルの撮像データＡ２は、加算器１３によりメインメモリ１４から読取られた撮像データ（ Ａ１ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。
そして、このメインメモリ１４からの撮像データ（ Ａ１ ）と撮像データＡ２とが加算された撮像データのメインメモリ１４への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部１５により平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００５９】
また、図３に示すタイミングに基づいて、１フレームより長いＸ線曝射を行った場合について説明する。
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ３において、Ｘ線検出器１１からＡ／Ｄ変換器１２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＢ１は、加算器１３を介して、加算処理されることなくそのまま、メインメモリ１４に記憶される。
【００６０】
次のフレームの撮像データＢ２及び以降の撮像データＢ３、Ｂ４、Ｂ５については、Ｘ線曝射中であるので、順次加算器１３により、撮像データＢ２はメインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶され、撮像データＢ３はメインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋Ｂ２ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶され、撮像データＢ４はメインメモリに記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶され、撮像データＢ５はメインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。
【００６１】
その次のフレームでは、Ｘ線曝射が終了する（ 時点ｔ４ ）ので、その時点ｔ４の撮像データＢ６もまた、メインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋…＋Ｂ５ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。さらに、そのＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７もまた、メインメモリ１４に記憶されている撮像データ（ Ｂ１＋…＋Ｂ６ ）と加算されてメインメモリ１４に記憶される。
【００６２】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ４のフレームの次のフレームの撮像データＢ７についてメインメモリ１４への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部１５により平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００６３】
このようにこの第２の実施の形態によれば、メインメモリ１４と、Ｘ線信号に基づいてＸ線曝射の開始時点のフレームからＸ線曝射の終了時点のフレームの次のフレームまでの撮像データを順次加算してメインメモリ１４に記憶する加算器１３と、メインメモリ１４に記憶された累計加算された撮像データを平均処理してＸ線画像を再構成するＸ線画像再構成部１５とを設けたことにより、前述した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。さらに、１個のメインメモリ１４で済み、Ｘ線画像再構成部では平均処理を行うだけで良いので、メモリ容量を少なくすることができると共にＸ線画像再構成部１５の処理の負担を軽減することができるという効果がある。
【００６４】
この発明の第３の実施の形態を図５を参照して説明する。
図５は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００６５】
Ｘ線検出器２１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器２２に入力される。このＡ／Ｄ変換器２２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、メモリ制御部２３を介して第１のフレームメモリ２４−１又は第２のフレームメモリ２４−２に供給されて記憶される。
【００６６】
前記Ｘ線検出器２１における撮像信号の読取りの駆動を制御するゲートドライバ２１−１は、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、すなわちＸ線曝射が開始されると、その開始時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動を停止し、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、すなわちＸ線曝射が終了すると、その終了時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動を再開するようになっている。
【００６７】
なお、この前記ゲートドライバ２１−１による前記Ｘ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動の停止期間中においては、Ｘ線の線量に応じた電荷の蓄積が各Ｘ線検出素子により継続して行われている。
【００６８】
前記メモリ制御部２３は、Ｘ線信号に基づいてデジタルの撮像データの供給先のフレームメモリを変更するようになっている。すなわち、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メモリ制御部２３は、入力された前記Ａ／Ｄ変換器２２からのデジタルの撮像データを前記第１のフレームメモリ２４−１へ供給し、この第１のフレームメモリ２４−１では順次その供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００６９】
また、Ｘ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、すなわちＸ線曝射開始時には、この開始時のフレームの次のフレームから前記Ａ／Ｄ変換器２２から出力される撮像データを前記第２のフレームメモリ２４−２へ供給し、この第２のフレームメモリ２４−２では順次供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００７０】
また、Ｘ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、すなわちＸ線曝射終了時には、この終了時のフレームの次のフレームの撮像データまで前記第２のフレームメモリ２４−２へ供給し、さらにその次のフレームの撮像データからは前記第１のフレームメモリ２４−１へ供給し、前記第１のフレームメモリ２４−１では順次供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００７１】
この第２のフレームメモリ２４−２への撮像データの書込みが終了すると、前記第１のフレームメモリ２４−１及び前記第２のフレームメモリ２４−２に記憶された撮像データが、Ｘ線画像再構成部２５により画素毎に加算され平均処理されて、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００７２】
このような構成の第３の実施の形態においては、Ｘ線検出器１を通常の周期的な連続駆動させた状態で、任意なタイミングでＸ線曝射を行ってＸ線撮像を行う。例えば、図６に示すタイミングに基づいて、１フレームより長いＸ線曝射を行った場合について説明する。なお１フレームより短いＸ線曝射については、前述した第１の実施の形態と同じになるので、その説明は省略する。
【００７３】
Ｘ線曝射を開始した時点ｔ５において、Ｘ線検出器２１からＡ／Ｄ変換器２２を介して出力された１フレームのデジタルの撮像データＣ１は、メモリ制御部２３を介して第１のフレームメモリ２４−１に記憶される。
この時、ゲートドライバ２１−１により、その時点ｔ５の次のフレームからＸ線検出器２１の撮像信号の読取りの駆動が停止される。なお、この実施の形態では、このＸ線検出器２１の駆動が停止すると、Ａ／Ｄ変換器２２の駆動も停止し、Ｘ線検出器２１の駆動が再開すると、Ａ／Ｄ変換器２２の駆動も同期して再開するようになっている。
【００７４】
Ｘ線曝射を終了した時点ｔ６において、ゲートドライバ２１−１によりその時点ｔ６のフレームの次のフレームからＸ線検出器２１の駆動が再開する。その再開時には、Ｘ線検出器２１からＡ／Ｄ変換器２２を介して出力された１フレームののデジタルの撮像データＣ２は、メモリ制御部２３を介して第２のフレームメモリ２４−２に記憶される。
【００７５】
このＸ線曝射が終了した時点ｔ６のフレームの次のフレームの撮像データＣ２について第２のフレームメモリ２４−２への書込みが終了すると、Ｘ線画像再構成部２５により、第１のフレームメモリ２４−１及び第２のフレームメモリ２４−２に記憶されている撮像データを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像が再構成される。
【００７６】
このように、この第３の実施の形態によれば、Ｘ線信号に基づいてＸ線曝射が開始するとＸ線検出器２１の読取りの駆動を停止し、Ｘ線曝射が終了すると、その時点のフレームの次のフレームからＸ線検出器２１の読取りの駆動を再開するゲートドライバ２１−１と、第１のフレームメモリ２４−１及び第２のフレームメモリ２４−２と、Ｘ線信号に基づいて、Ｘ線曝射の開始時点のフレームの撮像データを第１のフレームメモリ２４−１に記憶し、Ｘ線曝射の終了時点のフレームの次のフレームの撮像データを第２のフレームメモリ２４−２に記憶するメモリ制御部２３と、第１のフレームメモリ２４−１及び第２のフレームメモリ２４−２の撮像データを画素毎に加算し平均処理してＸ線画像を再構成するＸ線画像再構成部２５とを設けたことにより、Ｘ線検出器１を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、正確なＸ線画像を得ることができる。
【００７７】
しかも、この第３の実施の形態においては、Ｘ線画像を再構成するのに必要な撮像信号をＸ線検出器２１から２回の読取りで得られるので、この読取りによるノイズを減らすことができるので、よりノイズの少ないＸ線画像を得ることができる。
また、Ｘ線検出素子による電荷の蓄積により、加算処理の回数を減らしているので、Ｘ線画像再構成部２５等の処理負担を軽減することができる。
【００７８】
この発明の第４の実施の形態を図７を参照して説明する。
図７は、この発明を適用したＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図である。Ｘ線撮像装置としてのその他の構成は、一般的なＸ線撮像装置の構成と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００７９】
Ｘ線検出器３１から出力された各１画面分（ １フレーム ）のアナログの撮像信号（ シリアル信号 ）は、Ａ／Ｄ変換器３２に入力される。このＡ／Ｄ変換器３２により、前記撮像信号はデジタルの撮像データに変換され、メモリ制御部３３を介して第１のフレームメモリ３４−１、第２のフレームメモリ３４−２、第３のフレームメモリ３４−３、…の複数のフレームメモリからなるメモリ部に供給されて記憶される。
【００８０】
前記Ｘ線検出器３１における撮像信号の読取りの駆動を制御するゲートドライバ３１−１は、モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、その時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動を停止し、モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、その時のフレームの次のフレームから前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動を再開するようになっている。
【００８１】
なお、この前記ゲートドライバ３１−１による前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動の停止期間中においては、Ｘ線の線量に応じた電荷の蓄積が各Ｘ線検出素子により継続して行われている。
【００８２】
また、前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動が停止すると、前記Ａ／Ｄ変換器３２の駆動も停止し、前記Ｘ線検出器３１の撮像信号の読取りの駆動が再開すると、Ａ／Ｄ変換器３２の駆動も同期して再開する。
【００８３】
前記メモリ制御部３３は、モード判定部３５からのＸ線信号に基づいて、デジタルの撮像データの供給先のフレームメモリを変更するようになっている。すなわち、モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号のときには、前記メモリ制御部３３は、入力された前記Ａ／Ｄ変換器３２からのデジタルの撮像データを前記第１のフレームメモリ３４−１へ供給し、この第１のフレームメモリ３４−１では順次その供給された撮像データを上書きして記憶する。
【００８４】
また、前記モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していないことを示す信号からＸ線曝射していることを示す信号になると、この時のフレームの次のフレームから、前記Ａ／Ｄ変換器３２から出力される１フレームの撮像データ毎に、その供給先のフレームメモリを前記第２のフレームメモリ３４−２、前記第３のフレームメモリ３４−３、…と順次変更していく。
【００８５】
また、前記モード判定部３５からのＸ線信号がＸ線曝射していることを示す信号からＸ線曝射していないことを示す信号になると、この時のフレームの次のフレームの撮像データまで、上述した供給先のフレームメモリの変更を継続し、さらにその次のフレームの撮像データの供給先は再び前記第１のフレームメモリ３４−１に戻す。
【００８６】
ここで、例えばＸ線曝射終了時のフレームの次のフレームの撮像データが記憶されたフレームメモリを、第ｘのフレームメモリとする。
その第ｘのフレームメモリへの撮像データの書込みが終了すると、前記第１のフレームメモリ３４−１に記憶された撮像データから第ｘのフレームメモリに記憶された撮像データまでが、Ｘ線画像再構成部３６により画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像として再構成される。この再構成されたＸ線画像が、表示器等の出力装置又はハードディスク等の記憶装置へ出力される。
【００８７】
前記モード判定部３５は、前述した第１の実施の形態に対応するモードと前述した第３の実施の形態に対応するモードとを切換えるためのマニアルスイッチ（ 図示せず ）あるいは、使用するＸ線量、撮影する部位等に基づいて、Ｘ線曝射が行われているか否かを示すＸ線信号を、前記メモリ制御部３３にのみ供給するか又は前記メモリ制御部３３に供給すると共に前記ゲートドライバ３１−１にも供給する。
【００８８】
このような構成の第４の実施の形態においては、マニアルスイッチにより前述した第１の実施の形態に対応するモード、あるいは、使用するＸ線量が大きい場合、使用するＸ線量が大きい部位の撮影時等には、モード判定部３５により、Ｘ線信号はメモリ制御部３３にのみ供給される。
従って、前述した第１の実施の形態のように、Ｘ線曝射の開始時のフレームからＸ線曝射の終了時のフレームの次のフレームまで、フレーム毎にそれぞれ異なるフレームメモリに撮像データを記憶し、これらの各フレームメモリの撮像データを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像を再構成する。
【００８９】
また、マニアルスイッチにより前述した第２の実施の形態に対応するモード、あるいは、使用するＸ線量が小さい場合、使用するＸ線量が小さい部位の撮影時等には、モード判定部３５により、Ｘ線信号はメモリ制御部３３に供給されると共にゲートドライバ３１−１にも供給される。
【００９０】
従って、前述した第２の実施の形態のように、Ｘ線曝射の開始時のフレームの撮像データを第１のフレームメモリ３４−１に記憶し、その次のフレームからＸ線曝射が終了するまで、Ｘ線検出器３１及びＡ／Ｄ変換器３２の駆動を停止し、Ｘ線曝射の終了時のフレームの次のフレームから、Ｘ線検出器３１及びＡ／Ｄ変換器３２の駆動を再開し、そのＸ線曝射の終了時のフレームの次のフレームの撮像データを第２のフレームメモリ３４−２に記憶する。そして、この第１のフレームメモリ３４−１及び第２のフレームメモリ３４−２の撮像データを画素毎に加算し平均処理して、１枚のＸ線画像を再構成する。
【００９１】
このようにこの第４の実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態の撮影処理方法と前述した第２の実施の形態の撮影処理方法を選択して切換えるモード判定部３５を設けたことにより、操作者の要望、使用するＸ線量、撮影する部位等の用途に応じて、最適な撮影処理動作を取ることができ、その結果として、Ｓ／Ｎの向上を図る前述した第１の実施の形態と同様な効果又はノイズの縮小を図る前述した第３の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、Ｘ線検出器を連続駆動した状態で、任意のタイミングで所望の時間Ｘ線曝射を行うことができ、しかも正確なＸ線画像を得ることができるＸ線撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態及び第２の実施の形態の１フレームより短い時間のＸ線曝射とＸ線検出器とのタイミングを示す図。
【図３】第１の実施の形態及び第２の実施の形態の１フレームより長い時間のＸ線曝射とＸ線検出器とのタイミングを示す図。
【図４】この発明の第２の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図５】この発明の第３の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図６】同実施の形態の１フレームより長い時間のＸ線曝射とＸ線検出器とのタイミングを示す図。
【図７】この発明の第４の実施の形態のＸ線撮像装置のＸ線画像を再構成するまでの要部構成を示すブロック図。
【図８】Ｘ線半導体平面検出器を構成するＸ線検出素子の要部構造を示す断面図。
【図９】Ｘ線半導体平面検出器を構成するＸ線検出素子を示す回路図。
【図１０】Ｘ線半導体平面検出器の要部構成を示す回路図。
【図１１】従来例のＸ線曝射とＸ線検出器の駆動とのタイミングを示す図。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１…Ｘ線検出器、
２，１２，２２，３２…Ａ／Ｄ変換器、
３，２３，３３…メモリ制御部、
１３…加算器、
４−１，４−２，４−３，〜，２４−１，２４−２，３４−１，３４−２，３４−３，〜…フレームメモリ、
１４…メインメモリ、
５，１５，２５，３６…Ｘ線画象再構成部、
３５…モード判定部。
Claims (4)
- Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、 入射するＸ線を検出し、当該検出したＸ線に基づいて撮像データを出力するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームまでの期間に前記Ｘ線検出手段から出力された撮像データを加算してＸ線画像を再構成する再構成手段と、
を具備することを特徴とするＸ線撮像装置。 - Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、
入射するＸ線を検出し当該検出したＸ線を電荷として蓄積する複数のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器と、
前記複数のＸ線検出素子に蓄積された電荷を電荷データとして読み出す読み出し手段と、
前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームまでの期間に前記複数のＸ線検出素子から読み出される電荷データを前記Ｘ線検出素子毎に加算してＸ線画像を再構成する再構成手段と、
を具備することを特徴とするＸ線撮像装置。 - Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、
入射するＸ線を検出し、当該検出したＸ線に基づいて撮像データを出力するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームの次のフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームまでの期間、前記Ｘ線検出手段からの撮像データの出力を停止させ、前記Ｘ線検出手段に前記撮像データを蓄積させることで、蓄積データを生成する停止手段と、
前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレーム及びＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームにおいて前記Ｘ線検出手段により出力された撮像データと前記蓄積データとを加算した加算データに基づいて、Ｘ線画像を再構成する再構成手段と、
を具備することを特徴とするＸ線撮像装置。 - Ｘ線を曝射するＸ線曝射手段と、
入射するＸ線を検出し当該検出したＸ線を電荷として蓄積する複数のＸ線検出素子から構成されたＸ線検出器と、
前記複数のＸ線検出素子に蓄積された電荷を電荷データとして読み出す読み出し手段と、
前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレームの次のフレームからＸ線曝射終了時に対応するフレームまでの期間、前記読み出し手段による読み出しを停止させ、前記Ｘ線検出素子毎に前記撮像データを蓄積させることで、蓄積データを生成する停止手段と、
前記Ｘ線曝射手段のＸ線曝射開始時に対応するフレーム及びＸ線曝射終了時に対応するフレームの次のフレームにおいて、前記読み出し手段によって読み出される電荷データと前記蓄積データとを前記Ｘ線検出素子毎に加算した加算データに基づいて、Ｘ線画像を再構成する再構成手段と、
を具備することを特徴とするＸ線撮像装置。
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