JP5566209B2 - 撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、放射線撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラムに関するものである。より具体的には、医療診断における一般撮影などの静止画撮影や透視撮影などの動画撮影に好適に用いられる、放射線撮像システムに用いられる撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラムに関する。なお、本発明において放射線は、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども、含まれるものとする。

近年、Ｘ線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮影装置として、半導体材料によって形成された平面検出器（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＦＰＤと略す）を用いた放射線撮像装置が実用化され始めている。このような放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影のデジタル撮像装置として用いられている。

このような放射線撮像装置において、特許文献１や特許文献２に開示されているように、ＦＰＤの読み出すエリア（視野サイズ）を任意に切り替え可能とすることが検討されている。

特開平１１−１２８２１３号公報 特開平１１−３１８８７７号公報

しかしながら、読み出すエリアが広くなるよう切り替わった場合、ＦＰＤの走査されていた領域と走査されていなかった領域との間で画素の感度や暗時出力が異なる。そのため、取得された画像に読み出すエリア（走査領域）の影響を受けたゴースト（画像段差）が発生してしまい、画質低下を招くおそれがあった。

本願発明者は、取得された画像に発生し得る走査領域の影響を受けた画像段差を低減させ、著しい画質低下を防ぐことが可能な撮像装置及びシステムを提供すべく、鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

本発明に係る撮像システムは、放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器と、前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御するための制御部と、を有する撮像装置と、前記撮像装置を制御する制御コンピュータと、を含む放射線撮像システムであって、前記撮影動作は、前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域の画像データを出力するする第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作と、前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い第２の走査領域で前記検出器が走査されて前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作と、を含み、前記制御コンピュータは、前記第１の走査領域から前記第２の走査領域への変更がある場合、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理を行い、前記演算処理によって決定された前記第２の蓄積動作の時間に基づいた制御信号を前記制御部に与え、前記制御部は、前記演算処理によって決定された前記第２の蓄積動作の時間で前記蓄積動作を行うように、前記検出器の動作を制御することを特徴とする。

本発明に係る撮像装置は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器と、前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御するための制御部と、
を有する撮像装置であって、前記撮影動作は、前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域の画像データを出力する第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作と、前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い第２の走査領域で前記検出器が走査されて前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作と、を含み、前記制御部は、前記第１の走査領域から前記第２の走査領域への変更がある場合、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理によって決定された時間で前記第２の蓄積動作を行うように、前記検出器の動作を制御することを特徴とする。

本発明に係る撮像装置の制御方法は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器を有し、前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御する撮像装置の制御方法であって、前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域画像データを出力する第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作の後に、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理によって決定された時間で行われる前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い第２の走査領域で前記検出器が走査されて、前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作を行うことを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器を有し、前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御する撮像装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域の画像データを出力する第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作の後に、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理によって決定された時間で行われる前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い前記第２の走査領域で前記検出器が走査されて、前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本願発明により、ＦＰＤの駆動動作により、取得された画像に発生し得る走査領域の影響を受けたゴースト（画像段差）を低減させ、著しい画質低下を防ぐことが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を含む撮像システムの概念的ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の概念的等価回路図である。 本発明に係る撮像装置及び撮像システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の撮像装置及び撮像システムの動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の制御コンピュータの構成を示す概略図及び本発明の概念及び効果を説明するための積分線量対暗時出力の特性図である。 本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の概念的等価回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る撮像装置及び撮像システムの動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る動作を説明するタイミングチャートである。

以下、本発明を好適に適用可能な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態の放射線撮像システムは、撮像装置１００、制御コンピュータ１０８、放射線制御装置１０９、放射線発生装置１１０、表示装置１１３、制御卓１１４を含むものである。撮像装置１００は、放射線又は光を電気信号に変換する画素を複数備えた検出部１０１と、検出部１０１を駆動する駆動回路１０２と、駆動された検出部１０１からの電気信号を画像データとして出力する読出回路１０３と、を有するＦＰＤ１０４を含む。撮像装置１００は更に、ＦＰＤ（平面検出器）１０４からの画像データを処理して出力する信号処理部１０５と、各構成要素に夫々制御信号を供給してＦＰＤ１０４の動作を制御する制御部１０６と、各構成要素に夫々バイアスを供給する電源部１０７を含む。信号処理部１０５は、後述する制御コンピュータ１０８から制御信号を受けて制御部１０６に提供する。制御部１０６は、後述する制御コンピュータ１０８からの制御信号を受けて、少なくとも２つの走査領域を切り替えられるよう、駆動回路１０２を制御する。駆動回路１０２は、制御部１０６からの制御信号を受けて、走査領域を切り替えることが可能な構成を有している。本実施形態では、制御部１０６は第１の走査領域Ａと第２の走査領域Ｂとを切り替え可能な機能を有している。本発明の第１の走査領域Ａでは、複数の画素に含まれる一部の画素、例えば総画素数が約２８００行×約２８００列であるときに約１０００行×約２８００列分の画素が駆動回路１０２によって走査される。また、本発明の第２の走査領域Ｂでは第１の走査領域Ａより広い、例えば全ての画素が走査される。電源部１０７は、不図示の外部電源や内蔵バッテリーから電圧を受けて検出部１０１、駆動回路１０２、読出回路１０３で必要な電圧を供給するレギュレータ等の電源回路を内包している。

制御コンピュータ１０８は、放射線発生装置１１０と撮像装置１００との同期や、撮像装置１００の状態を決定する制御信号の送信、撮像装置１００からの画像データに対して補正や保存・表示のための画像処理を行う。また、制御コンピュータ１０８は、制御卓１１４からの情報に基づき放射線の照射条件を決定する制御信号を放射線制御装置１０９に送信する。

放射線制御装置１０９は制御コンピュータ１０８からの制御信号を受けて、放射線発生装置１１０に内包される放射線源１１１から放射線を照射する動作や照射野絞り機構１１２の動作の制御を行う。照射野絞り機構１１２は、ＦＰＤ１０４の検出部１０１に放射線又は放射線に応じた光が照射される領域である所定の照射野を変更することが可能な機能を有している。制御卓１１４は、制御コンピュータ１０８の各種制御のためのパラメータとして被検体の情報や撮影条件の入力を行い制御コンピュータ１０８に伝送する。表示装置１１３は、制御コンピュータ１０８で画像処理された画像データを表示する。

次に、図２を用いて本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を説明する。なお、図１を用いて説明した構成と同じものは同じ番号を付与してあり、詳細な説明は割愛する。また、図２では説明の簡便化のためにｎ行×ｍ列の画素を有するＦＰＤを含む撮像装置を示す。ここでｎとｍは２以上の整数であり、実際の撮像装置はより多画素であり、例えば１７インチの撮像装置では約２８００行×約２８００列の画素を有している。

検出部１０１は、行列状に複数配置された画素を有する。画素は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子２０１と、その電荷に応じた電気信号を出力するスイッチ素子２０２と、を有する。本実施形態では、変換素子に照射された光を電荷に変換する光電変換素子として、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするＰＩＮ型フォトダイオードを用いる。変換素子としては、上述の光電変換素子の放射線入射側に放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体を備えた間接型の変換素子や、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子が好適に用いられる。スイッチ素子２０２としては、制御端子と２つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられ、本実施形態では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。変換素子２０１の一方の電極はスイッチ素子２０２の２つの主端子の一方に電気的に接続され、他方の電極は共通のバイアス配線Ｂｓを介してバイアス電源１０７ａと電気的に接続される。行方向の複数のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔ１ｍは、それらの制御端子が１行目の駆動配線Ｇ１に共通に電気的に接続されており、駆動回路１０２からスイッチ素子の導通状態を制御する駆動信号が駆動配線を介して行単位で与えられる。このように駆動回路１０２が行単位でスイッチ素子２０２の導通状態と非導通状態を制御することにより、駆動回路１０２は行単位で画素を走査する。なお、本発明の走査領域とは、上記のように駆動回路１０２が行単位で画素を走査する領域である。なお、図２では説明の簡便化のためにｎ行×ｍ列の画素を示しているが、実際には、例えば総画素数が約２８００行×約２８００列であるときに第１の走査領域Ａとして約１０００行×約２８００列分の画素が駆動回路１０２によって走査される。列方向の複数のスイッチ素子、例えばＴ１１〜Ｔｎ１は、他方の主端子が１列目の信号配線Ｓｉｇ１に電気的に接続されており、スイッチ素子が導通状態である間に、変換素子の電荷に応じた電気信号を、信号配線を介して読出回路１０３に出力する。列方向に複数配列された信号配線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｍは、複数の画素から出力された電気信号を並列に読出回路１０３に伝送する。

読出回路１０３は、検出部１０１から並列に出力された電気信号を増幅する増幅回路２０７を信号配線毎に対応して設けられている。また、各増幅回路２０７は、出力された電気信号を増幅する積分増幅器２０３と、積分増幅器２０３からの電気信号を増幅する可変増幅器２０４と、増幅された電気信号をサンプルしホールドするサンプルホールド回路２０５と、バッファアンプ２０６とを含む。積分増幅器２０３は、読み出された電気信号を増幅して出力する演算増幅器と、積分容量と、リセットスイッチと、を有する。積分増幅器２０３は、積分容量の値を変えることで増幅率を変更することが可能である。演算増幅器の反転入力端子には出力された電気信号が入力され、正転入力端子には基準電源１０７ｂから基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、出力端子から増幅された電気信号が出力される。また、積分容量が演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に配置される。サンプルホールド回路２０５は、各増幅回路に対応して設けられ、サンプリングスイッチとサンプリング容量とによって構成される。また読出回路１０３は、各増幅回路２０７から並列に読み出された電気信号を順次出力して直列信号の画像信号として出力するマルチプレクサ２０８と、画像信号をインピーダンス変換して出力するバッファ増幅器２０９と、を有する。バッファ増幅器２０９から出力されたアナログ電気信号である画像信号Ｖｏｕｔは、Ａ／Ｄ変換器２１０によってデジタルの画像データに変換されて信号処理部１０５へ出力される。そして、図１に示す信号処理部１０５で処理された画像データが制御コンピュータ１０８へ出力される。

駆動回路１０２は、図１に示す制御部１０６から入力された制御信号（Ｄ−ＣＬＫ、ＯＥ、ＤＩＯ）に応じて、スイッチ素子を導通状態にする導通電圧Ｖｃｏｍと非道通状態とする非導通電圧Ｖｓｓを有する駆動信号を、各駆動配線に出力する。これにより、駆動回路１０２はスイッチ素子の導通状態及び非導通状態を制御し、検出部１０１を駆動する。

図１における電源部１０７は、図２に示すバイアス電源１０７ａ、増幅回路の基準電源１０７ｂを含む。バイアス電源１０７ａは、バイアス配線Ｂｓを介して各変換素子の他方の電極に共通にバイアス電圧Ｖｓを供給する。このバイアス電圧Ｖｓは、本発明の第１の電圧に相当するものである。基準電源１０７ｂは、各演算増幅器の正転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆを供給する。

図１に示す制御部１０６は、信号処理部１０５を介して装置外部の制御コンピュータ１０８等からの制御信号を受けて、駆動回路１０２、電源部１０７、読出回路１０３に各種の制御信号を与えてＦＰＤ１０４の動作を制御する。制御部１０６は、駆動回路１０２に制御信号Ｄ−ＣＬＫと制御信号ＯＥ、制御信号ＤＩＯを与えることによって、駆動回路１０２の動作を制御する。ここで、制御信号Ｄ−ＣＬＫは駆動回路として用いられるシフトレジスタのシフトクロックであり、制御信号ＤＩＯはシフトレジスタが転送するパルス、ＯＥはシフトレジスタの出力端を制御するものである。制御部１０６は、これらの制御信号によって駆動回路１０２を制御し、第１の走査領域Ａと第２の走査領域Ｂとを切り替え可能としている。また、制御部１０６は、読出回路１０３に制御信号ＲＣ、制御信号ＳＨ、及び制御信号ＣＬＫを与えることによって、読出回路１０３の各構成要素の動作を制御する。ここで、制御信号ＲＣは積分増幅器のリセットスイッチの動作を、制御信号ＳＨはサンプルホールド回路２０５の動作を、制御信号ＣＬＫはマルチプレクサ２０８の動作を制御するものである。

次に、図１〜３、特に図３を用いて、本発明の撮像装置及び撮像システム全体の動作を説明する。オペレータによる制御卓１１４の操作によって制御コンピュータ１０８により照射条件が決定されて撮影開始がなされ、その照射条件で放射線制御装置１０９によって制御された放射線発生装置１１０から被写体に所望の放射線照射がなされる。撮像装置１００は、被写体を透過した放射線に応じた画像データを出力し、出力された画像データは制御コンピュータ１０８によって画像処理されて表示装置１１３に表示される。

制御コンピュータ１０８は、次に撮影継続の要否の確認をオペレータに対して行い、オペレータから撮影継続否（ＮＯ）の指示を受けた場合には撮影終了とし、撮影継続要（ＹＥＳ）の指示を受けた場合には、走査領域変更の要否の確認をオペレータに対して行う。オペレータから走査領域変更否（ＮＯ）の指示を受けた場合には、制御コンピュータ１０８が先に決定された撮影条件で放射線制御装置１０９及び放射線発生装置１１０を制御して再度同じ条件で放射線照射がなされる。一方オペレータから走査領域変更要（ＹＥＳ）の指示を受けた場合に、制御コンピュータ１００は変更後の走査領域を決定する。また制御コンピュータ１０８は、後で詳細に説明する蓄積動作の時間を決定する演算処理を行う。その後、制御コンピュータは、決定された走査領域及び蓄積動作の時間に基づいた制御信号を撮像装置１００に与え、決定された走査領域及び蓄積動作の時間で次の撮影がなされる。

次に、図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、本発明の撮像システムの動作について説明する。図４（ａ）において、変換素子２０１にバイアス電圧Ｖｓが供給されると、撮像装置１００はアイドリング期間にアイドリング動作を行う。ここで、アイドリング動作とは、バイアス電圧Ｖｓの印加開始に起因する検出器１０４の特性変動を安定化させるために、少なくとも初期化動作Ｋ１を複数回繰り返し行う動作である。また、初期化動作とは、変換素子に蓄積動作前の初期のバイアスを与え、変換素子を初期化するための動作である。なお、図４（ａ）では、アイドリング動作として蓄積動作Ｗ１及び初期化動作Ｋ１の一組を複数回繰り返し行う動作を行っている。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の期間Ａ−Ａ’に係る撮像装置の動作を説明するタイミングチャートである。図４（ｂ）に示すように、蓄積動作Ｗ１では、変換素子２０１にバイアス電圧Ｖｓが与えられた状態で、スイッチ素子２０２には非導通電圧Ｖｓｓが与えられており、全ての画素のスイッチ素子は非道通状態とされる。初期化動作Ｋ１では、まずリセットスイッチにより積分増幅器の積分容量及び信号配線がリセットされ、駆動回路１０２から駆動配線Ｇ１に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、１行目の画素のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１ｎが導通状態とされる。このスイッチ素子の導通状態により、変換素子が初期化される。その際に変換素子の電荷がスイッチ素子により電気信号として出力されるが、本実施形態ではサンプルホールド回路以降の回路を動作させていないため、読出回路１０３からその電気信号に応じたデータは出力されない。その後に再び積分容量及び信号配線がリセットされることにより、出力された電気信号は処理される。ただし、そのデータを補正などに使用したい場合には、サンプルホールド回路以降の回路を後述する画像出力動作や暗画像出力動作と同様に動作させてもよい。このようなスイッチ素子の導通状態の制御とリセットがｎ行目まで繰り返し行われることにより、検出器１０１の初期化動作がなされる。ここで、初期化動作においては、少なくともスイッチ素子の導通状態の間もリセットスイッチを導通状態に保ちリセットし続けていてもよい。また、初期化動作におけるスイッチ素子の導通時間は、後述する画像出力動作におけるスイッチ素子の導通時間より短くてもよい。また、初期化動作では複数行のスイッチ素子を同時に導通させてもよい。これらの場合には、初期化動作全体にかかる時間を短くすることが可能となり、より早く検出器の特性変動を安定化させることが可能となる。なお、本実施形態の初期化動作Ｋ１は、アイドリング動作の後に行われる透視撮影動作に含まれる画像出力動作と同じ期間で行われている。

図４（ｃ）は、図４（ａ）の期間Ｂ−Ｂ’に係る撮像装置の動作を説明するタイミングチャートである。アイドリング動作が行われて検出器１０１が撮影可能な状態となった後、撮像装置１００は、制御コンピュータ１０８からの制御信号を受けて、第１の走査領域ＡでＦＰＤ１０４が走査される透視撮影動作を行う。この透視撮影動作は、本発明の第１の撮影動作に相当する。この第１の撮影動作では、第１の走査領域で走査されたＦＰＤ１０４から、第１の走査領域に対応する画像データを出力することとなる。また、撮像装置１００がこの透視撮影動作を行う期間を透視撮影期間と称する。透視撮影期間では、撮像装置１００は、照射された放射線に応じて変換素子２０１が電荷を生成するために放射線の照射の時間に応じた期間で行われる蓄積動作Ｗ１と、蓄積動作Ｗ１で生成された電荷に基づいて画像データを出力する画像出力動作Ｘ１と、を行う。図４（ｃ）に示すように、画像出力動作では、まず制御部１０６は、制御信号ＯＥ、制御信号ＤＩＯがＬｏの状態で、第２の走査領域に相当する行数分制御信号Ｄ−ＣＬＫを駆動回路１０２に入力する。それにより駆動回路１０２から駆動配線Ｇ１及びＧ２には導通電圧Ｖｃｏｍは与えられず、そのため、第２の走査領域に相当する１行目及び２行目は走査されない。そして、積分容量及び信号配線がリセットされ、駆動回路１０２から駆動配線Ｇ３に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、３行目のスイッチ素子Ｔ３１〜Ｔ３ｍが導通状態とされる。これにより３行目の変換素子Ｓ３１〜Ｓ３ｍで発生された電荷に基づく電気信号が各信号配線に出力される。各信号配線を介して並列に出力された電気信号は、それぞれ各増幅回路２０６の演算増幅器２０３及び可変増幅器２０４で増幅される。増幅された電気信号はそれぞれ、制御信号ＳＨによりサンプルホールド回路が動作され、各増幅回路内のサンプルホールド回路２０５に並列に保持される。保持された後、積分容量及び信号配線がリセットされる。リセットされた後、３行目と同様に４行目の駆動配線Ｇ４に導通電圧Ｖｃｏｍが与えられ、４行目のスイッチ素子Ｔ４１〜Ｔ４ｍが導通状態とされる。４行目のスイッチ素子Ｔ４１〜Ｔ４ｍが導通状態とされている期間内に、マルチプレクサ２０８がサンプルホールド回路２０５に保持された電気信号を順次出力する。これにより並列に読み出された１行目の画素からの電気信号は直列の画像信号に変換して出力され、Ａ／Ｄ変換器２１０が１行分の画像データに変換して出力する。以上の動作を３行目からｎ行目に対して行単位で行うことにより、１フレーム分の画像データが撮像装置から出力される。更に本実施形態では、放射線の照射が行われない暗状態で変換素子２０１が電荷を生成するために蓄積動作Ｗ１と同じ期間で行われる蓄積動作Ｗ１と、蓄積動作Ｗ１で生成された電荷に基づいて暗画像データを出力する暗画像出力動作Ｆ１と、を行う。暗画像出力動作Ｆ１では、画像出力動作Ｘ１と同様の動作が撮像装置１００で行われる。ここで、蓄積動作を行う時間と、画像出力動作を行う時間から各スイッチ素子が導通状態となっている時間を引いた時間と、を足した時間を蓄積時間と称する。また、各スイッチ素子が導通状態となっている時間を走査時間と称する。更に、蓄積動作と画像出力動作と蓄積動作と暗画像出力動作を含む１組の撮影動作を行う時間をフレーム時間と、そしてフレーム時間の逆数をフレーム速度と称する。なお、本実施形態の蓄積動作Ｗ１は本願発明の第１の蓄積動作に、本実施形態の画像出力動作Ｘ１又は案画像出力動作Ｆ１は本願発明の第１の出力動作に相当する。なお、本実施形態では、１行目及び２行目の画素は走査されない形態としているが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、１行目及び２行目の画素に相当する第２の画素全体が一度に走査される、もしくは第２の画素が第１の走査領域の第１の画素より短い走査時間で走査される形態でもよい。つまり、第２の画素が、第１の撮影動作中に通常の撮影動作が行われない形態であればよい。また、図４（ｂ）の初期化動作Ｋ１は、第２の走査領域の画素を順次走査しているが、本願発明はそれに限定されるものではなく、画像出力動作Ｘ１と同様の走査を行ってもよい。

次に、制御卓１１４から制御コンピュータ１０８に走査領域変更指示が送られると、それに応じて制御コンピュータ１０８は蓄積時間を決定する演算処理を行う。この演算処理を行う期間を演算期間と称する。演算処理は図５を用いて後で詳細に説明する。

図４（ｄ）は、図４（ａ）の期間Ｃ−Ｃ’に係る撮像装置の動作を説明するタイミングチャートである。演算処理の後、制御コンピュータ１０８は演算処理で決定された蓄積時間に応じた制御信号を撮像装置１００に与える。撮像装置１００は、制御コンピュータからの制御信号に基づき、第１の走査領域Ａより広い第２の走査領域ＢでＦＰＤ１０４が走査される一般（静止画）撮影動作を行う。この一般撮影動作は、本発明の第２の撮影動作に相当する。この第２の撮影動作では、第２の走査領域で走査されたＦＰＤ１０４から、第２の走査領域に対応する画像データを出力することとなる。また、撮像装置１００がこの一般撮影動作を行う期間を一般撮影期間と称する。一般撮影期間では、撮像装置１００は、照射された放射線に応じて変換素子が電荷を生成するために、演算処理で決定された蓄積時間Ｔｗで行われる蓄積動作Ｗ２と、蓄積動作Ｗ２で生成された電荷に基づいて画像データを出力する画像出力動作Ｘ２と、を行う。図４（ｄ）に示すように、ここで本実施形態において蓄積動作Ｗ２は、蓄積動作Ｗ１と同様の動作であり、本実施形態ではその期間が異なるため、異なる表記を用いている。一方、画像出力動作Ｘ２は、１行目及び２行目も３行目以降と同様に走査される点を除いて、画像出力動作Ｘ１と同様であり、本実施形態ではその期間が長いため、異なる表記を用いている。ただし、演算処理の結果によってはそれぞれが同じ期間で行われてもよい。また本実施形態では、放射線の照射が行われない暗状態で変換素子が電荷を生成するために蓄積動作Ｗ２と同じ期間で行われる蓄積動作Ｗ２と、蓄積動作Ｗ２で生成された電荷に基づいて暗画像データを出力する暗画像出力動作Ｆ２と、を行う。暗画像出力動作Ｆ２では、画像出力動作Ｘ２と同様の動作が撮像装置１００で行われる。更に本実施形態では、撮像装置１００は、初期化動作Ｋ２を各蓄積動作Ｗ２の前に行う。ここで初期化動作Ｋ２は、先に説明した初期化動作Ｋ１と同様の動作であり、本実施形態ではその期間が異なるため、異なる表記を用いている。ただし、先の蓄積時間Ｗ２と同様に、演算処理の結果によってはそれぞれが同じ期間で行われてもよい。なお、本実施形態の蓄積動作Ｗ２は本願発明の第２の蓄積動作に、本実施形態の画像出力動作Ｘ２又は案画像出力動作Ｆ２は本願発明の第２の出力動作に相当する。

次に図５（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態の制御手段である制御コンピュータによる演算処理について説明する。なお、図５（ｂ），（ｃ）において、横軸は、ＦＰＤ１０４の蓄積時間の積分量を示す。縦軸は、暗時出力として暗状態で得られた画素の出力データを示す。

まず、図５（ｂ）、（ｃ）を用いて本発明の演算処理の基となる画像段差の発生メカニズムを説明する。図５（ｂ）に示すように、本願発明者は、平面検出器の暗時出力が、画素の走査履歴に依存すること、より具体的には平面検出器の変換素子へバイアス電圧を印加した以後の蓄積時間の積分量に依存することを見出した。本実施形態では、第１の撮影動作において第１の走査領域で撮影動作が行われている。そのため第１の走査領域Ａに含まれる画素は、複数回の撮影動作が繰り返し行われており、蓄積動作中に蓄積された暗時出力成分が各出力動作で出力されきれずに画素に残留した成分が画素の走査履歴となる。一方、第２の走査領域Ｂに含まれる画素は、第１の撮影動作中に通常の撮影動作が行われない。これは例えば常に蓄積動作とされている、又は第２の走査領域全体が１度に走査される、若しくは第２の走査領域の画素が第１の走査領域の画素より短い走査時間で出力動作が行われる。このような場合では、第１の走査領域と第２の走査領域の蓄積時間が異なることとなる。例えば、第２の走査領域の画素が第１の走査領域の画素より短い走査時間で出力動作が行われる場合、第１の撮影動作の間における蓄積時間の積分量は、第１の走査領域Ａに含まれる画素の方が、第２の走査領域Ｂに含まれる画素よりも短くなる。それにより、第１の走査領域Ａに含まれる画素の暗時出力は図５（ｂ）中のＡで示され、第２の走査領域に含まれる画素の暗時出力はＢ又はＣで示される。また、第２の走査領域に含まれる画素の暗時出力は、透視撮影の動作期間の長さに依存する蓄積時間の積分量に依存して、図５（ｂ）中のＢやＣを示すこととなる。そのため、例えば第１の走査領域の暗時出力Ａと第２の走査領域の暗時出力Ｃに差が生じ、暗時出力の差が画像段差となる。特に、透視撮影の動作期間が長くなるほど、第１の走査領域と第２の走査領域の暗時出力差が大きくなり、画像上の段差がより顕著となる。このように、平面検出器の暗時出力が、画素の走査履歴である蓄積時間の積分量に依存する。そのため、平面検出器内で撮影動作により走査される領域と走査されない領域の間で暗時出力に差が生じ、それにより走査領域に起因する画像のアーティファクトである画像段差が発生することを本願発明者は見出した。

そして、図５（ｃ）に示すように、平面検出器の暗時出力は、変換素子の蓄積動作の時間Ｔｗに依存する。そのため、本願発明者は、走査領域に起因する画像のアーティファクトである画像段差が、走査領域変更前の蓄積時間の積分量と、走査領域変更後の撮影動作における変換素子の蓄積動作の時間Ｔｗに依存することを見出した。また、画像段差が所定の許容量以下であれば、画像上の出力差に起因する画像段差が認識されることはなく、撮像装置から得られた画像を使用することができることを見出した。この所定の許容量は、検出器固有の値であり、出荷時の検査などに際して予め取得して設定し得るものである。特にこの許容量は、一般に画像段差が平面検出器のランダムノイズ以下であれば画像段差がランダムノイズに埋没して段差として認識されないため、ランダムノイズの出力以下であることが望ましい。

以上により、制御コンピュータ１０８は、走査領域変更前の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて、走査領域変更後の撮影動作における蓄積動作の時間を決定する演算処理を行う。この演算処理は、走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように、行われる。これにより蓄積動作の時間の上限が、画像段差が予め設定された許容量と等しい時間となる。ただし、放射線発生装置１１２は、蓄積動作の時間内に収まる時間幅で撮影に必要とされる線量を確保した放射線を放射しなければならない。蓄積動作の時間を短くし過ぎると、放射線発生装置の限界を超えた短い時間で、又は強い強度でないと撮影に必要とされる線量を確保できない場合が起こり得る。つまり放射線発生装置１１２が撮影に必要な放射線を照射することが可能な時間が蓄積動作の時間の下限となる。そのため制御コンピュータ１０８は、放射線発生装置が走査領域変更後の撮影動作に必要な放射線を放射することが可能な範囲内で画像段差が予め設定された許容量以下となるように、蓄積動作の時間を決定することとなる。ただし、演算処理によって求められた結果が放射線発生装置の限界を超えた短い時間であった場合には、蓄積動作の時間の下限は放射線発生装置が放射線を発生し得る限界の時間である最短放射時間となる。そのような場合には、制御コンピュータ１０８は、撮影に必要な線量を確保するために、放射される放射線の強度を大きくするように放射線発生装置を制御する。具体的には、放射線発生装置の放射線源の管電流を制御し、放射線の強度を制御する。

そして、制御コンピュータ１０８は決定された蓄積動作の時間に基づいた制御信号を撮像装置の制御部に与え、制御部は決定された蓄積時間で検出器の蓄積動作を行うように、駆動回路を制御する。また、制御コンピュータ１０８は決定された蓄積動作の時間に基づいた制御信号を放射線制御装置に与え、決定された蓄積動作の時間に応じて走査領域変更後の撮影動作に必要な放射線の放射を放射線発生装置が行うように、放射線発生装置を制御する。

次に、図５（ａ）を用いて本発明の演算処理を行う構成及び具体的な演算処理を説明する。制御コンピュータ１０８は、画像データ処理部５０１、検知部５０２、蓄積動作時間決定部５０３、特性格納部５０４を有している。ここで特性格納部５０４には、検出器の特性を示す第１の撮影動作における蓄積時間の積分量、第２の撮影動作における蓄積動作の時間、及び暗時出力に関するデータが格納されており、これらのデータが格納されたルックアップテーブルが好適に用いられる。また、特性格納部５０４には、放射線発生装置の最短放射時間と最大出力強度に関する情報が格納される。本発明では、蓄積動作時間決定部５０３及び特性格納部５０４を含めて演算処理部５０５と称する。

撮像装置１００から出力された画像データは、画像データ処理部５０１にて画像処理され、表示装置１１３に送信される。撮像装置１００の制御部１０６は、第１の撮影動作における走査領域に関する情報と、第１の撮影動作のフレーム速度に関する情報と、第１の撮影動作の時間に関する情報と、を検知部５０２に伝送する。検知部５０２は各情報に基づいて走査領域毎に１フレーム単位で蓄積時間を求め、蓄積する。そして、検知部５０２は、蓄積された１フレーム単位の蓄積時間をフレーム毎に加算して、撮影動作における各走査領域の蓄積時間の積分量に関する情報を求め、蓄積動作時間決定部５０３に出力する。ここで、制御部１０６からの各情報を用いる代わりに、撮像装置に検出部とは別途設けられたフォトタイマー（不図示）からの各情報を用いることも可能である。また、制御部１０６からの各情報を用いる代わりに、制御卓１１４により予め入力された各情報を用いることも可能である。制御卓１１４からの各情報を用いる場合には、１フレーム単位の蓄積時間を加算する必要はなく、第１の撮影動作全体の各情報を制御卓１１４から取得して用いてもよい。また、検知部５０２は、各情報をそのまま蓄積動作時間決定部５０３に送ってもよい。その場合には、特性格納部５０４には、第１の撮影動作における走査領域とフレーム速度と走査時間、第２の撮影動作における蓄積動作の時間、及び暗時出力に関する各データが格納されたルックアップテーブルが好適に用いられる。

オペレータが制御卓１１４に照射野の変更を指示する入力を行うと、制御卓１１４は走査領域変更後の撮影において必要とされる放射線の線量に関する情報を蓄積動作時間決定部５０３に出力する。制御卓１１４からの制御信号を受けた蓄積動作時間決定部５０３は、各走査領域の蓄積時間の積分量に関する情報と、必要とされる放射線の線量に関する情報と、特性格納部５０４に格納されたデータとに基づいて、蓄積動作の時間Ｔｗを決定する。

決定された蓄積動作の時間Ｔｗは、蓄積動作時間決定部５０３から撮像装置１００の制御部１０６に出力され、制御部１０６は入力された蓄積動作の時間Ｔｗで検出器の蓄積動作を行うように、駆動回路を制御する。また、蓄積動作時間決定部５０３から蓄積動作の時間Ｔｗと必要とされる放射線の線量に関する情報を放射線制御装置１０９に伝達し、蓄積動作の時間Ｔｗに応じて撮影に必要な放射線の照射を放射線発生装置１１２が行うように、放射線発生装置１１２を制御する。

このように、走査領域変更前の撮影動作における蓄積時間の積分量に基づいて決定された時間で走査領域変更後の撮影動作を行うことにより、複雑な画像処理を行うことなく、走査領域の影響を受けた画像段差を低減させ著しい画質低下を防ぐことが可能となる。なお、本実施形態では蓄積動作の時間Ｔｗを決定しているが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば蓄積動作の時間Ｔｗとその直前になされる初期化動作Ｋ２の時間を含めて、蓄積動作の時間Ｔｗと初期化動作Ｋ２の時間の両方を演算及び決定し、初期化動作Ｋ２にあわせて出力動作Ｘ２等をさせるように制御してもよい。また、本実施形態では、制御コンピュータ１０８が演算処理を行っているが、本発明はそれに限定されるものではない。制御コンピュータからの制御信号を受けて、撮像装置１００の制御部１０６が演算処理を行ってもよい。なお、第１の撮影動作及び走査領域の切替えが行われずに、いきなり第２の撮影動作を行う利用形態も考えられる。そのような場合には、第１の撮影モードの蓄積時間の積分量をゼロとみなして本願発明の演算を行い、第２の撮影モードにおける蓄積動作の時間を決めてもよい。このような場合は、第１の撮影動作及び走査領域の切替えが行われた場合に比べて、第２の撮影モードにおける蓄積動作の時間は長くなる。

（第２の実施形態）
次に、図６（ａ）、（ｂ）を用いて本発明の第２の実施形態に係る撮像装置を説明する。なお、第１の実施形態と構成と同じものは同じ番号を付与してあり、詳細な説明は割愛する。また、図６（ａ）では図２と同様に説明の簡便化のためにｎ行×ｍ列の画素を有するＦＰＤを含む撮像装置を示すが、実際の撮像装置はより多画素である。

第１の実施形態の検出部１０１では、変換素子２０１にＰＩＮ型フォトダイオードを用いていたが、本実施形態の検出部１０１’では、変換素子６０１にＭＩＳ型変換素子としてＭＩＳ型光電変換素子を用いている。また、第１の実施形態では、１つの画素に１つの出力用のスイッチ素子が設けられていたが、本実施形態では、出力用のスイッチ素子６０２に加えてリフレッシュ用のスイッチ素子６０３が設けられている。リフレッシュ用のスイッチ素子６０３の主端子の一方は変換素子６０１の第１の電極６０４とスイッチ素子６０２の２つの主端子の一方に電気的に接続される。また、スイッチ素子６０３の主端子の他方は、共通の配線を介して電源部１０７に内包されたリフレッシュ用電源１０７ｃと電気的に接続される。行方向の複数のスイッチ素子６０３は、制御端子がリフレッシュ用駆動配線Ｇｒに共通に電気的に接続され、リフレッシュ用駆動回路１０２ｒから駆動信号がリフレッシュ用駆動配線Ｇｒを介して行単位で与えられる。

図６（ｂ）に示すように、変換素子６０１は、第１の電極６０４と第２の電極６０８の間に半導体層６０６が、第１の電極６０４と半導体層６０６との間に絶縁層６０５が、半導体層６０６と第２の電極６０８との間に不純物半導体層が、それぞれ設けられている。第２の電極６０８は、バイアス配線Ｂｓを介してバイアス電源１０７ａ’と電気的に接続される。変換素子６０１は、変換素子２０１と同様に、第２の電極６０８にバイアス電源１０７ａ’からバイアス電圧Ｖｓが供給され、第１の電極６０４にスイッチ素子６０２を介して基準電圧Ｖｒｅｆが供給されて、蓄積動作がなされる。ここで、透視及び一般撮影動作において、第１の電極６０４にスイッチ素子６０３を介してリフレッシュ用電圧Ｖｔが供給され、変換素子６０１はそのバイアス｜Ｖｓ−Ｖｔ｜によりリフレッシュされる。

次に、図７（ａ）〜（ｄ）を用いて、本実施形態の撮像装置及び撮像システムの動作について説明する。図７（ａ）に示す本実施形態では、図４（ａ）に示す第１の実施形態の初期化動作Ｋ１、画像出力動作Ｘ１、暗画像出力動作Ｆ１の代わりに、それぞれ初期化動作Ｋ１’、画像出力動作Ｘ１’、暗画像出力動作Ｆ１’が行われる。また、図４（ａ）に示す第１の実施形態の画像出力動作Ｘ２、暗画像出力動作Ｆ２の代わりに、それぞれ画像出力動作Ｘ２’、暗画像出力動作Ｆ２’が行われる。更に本実施形態では、演算期間中に撮像装置１００が、後で詳細に説明する変更動作を行っている。それ以外の動作は第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は割愛する。以下に相違する動作について、図７（ｂ）〜（ｄ）を用いて説明する。

本実施形態では、１画素の構成として出力用のスイッチ素子６０２に加えて、リフレッシュ用のスイッチ素子６０３を有している。そのため、図７（ｂ）に示す本実施形態のアイドリング動作における初期化動作Ｋ１’は、１画素に１つのスイッチ素子２０２で動作している初期化動作Ｋ１と異なる。初期化動作Ｋ１’では、第１の実施形態と同様に、駆動回路１０２から駆動配線Ｇに導通電圧Ｖｃｏｍが与えられてスイッチ素子６０２が導通状態とされ、変換素子６０１の電荷がスイッチ素子６０２により電気信号として出力される。その後、駆動回路１０２ｒから駆動配線Ｇｒに導通電圧Ｖｃｏｍが与えられてリフレッシュ用スイッチ素子６０３が導通状態とされる。その際に、リフレッシュ用電源１０７ｃからはリフレッシュ用電圧Ｖｔが与えられている。これにより変換素子６０１にバイアス｜Ｖｓ−Ｖｔ｜がかかり、変換素子内の残留電荷が消去され、変換素子のリフレッシュがなされる。そして積分容量及び信号配線がリセットされ、再びスイッチ素子６０２が導通状態とされて、変換素子に初期のバイアス｜Ｖｓ−Ｖｒｅｆ｜が与えられ、変換素子が初期化される。これを行単位で順次行うことにより初期化動作Ｋ１’が達成される。それ以外の動作は第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は割愛する。

また、図７（ｃ）に示す、本実施形態の透視撮影動作における画像出力動作Ｘ１’と画像出力動作Ｘ１との相違、及び暗画像出力動作Ｆ１’と暗画像出力動作Ｆ１との相違は、上述した初期化動作Ｋ１’と初期化動作Ｋ１の相違と同じである。それ以外の動作は第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は割愛する。

そして、図７（ｄ）に示す本実施形態の一般撮影動作における画像出力動作Ｘ２’及び暗画像出力動作Ｆ２’は、第１の実施形態と同様に、駆動回路１０２から駆動配線Ｇに導通電圧Ｖｃｏｍが与えられてスイッチ素子６０２が導通状態とされる。それにより、変換素子６０１の電荷がスイッチ素子６０２により電気信号として行単位で出力され、読出回路１０３を介して画像データが撮像装置から出力される。その後駆動回路１０２ｒから駆動配線Ｇｒに導通電圧Ｖｃｏｍが与えられてリフレッシュ用スイッチ素子６０３が導通状態とされる。その際に、リフレッシュ用電源１０７ｃからはリフレッシュ用電圧Ｖｔが与えられている。これにより変換素子６０１にバイアス｜Ｖｓ−Ｖｔ｜がかかり、変換素子内の残留電荷が消去され、変換素子のリフレッシュがなされる。そして積分容量及び信号配線がリセットされ、再びスイッチ素子６０２が導通状態とされて、変換素子に初期のバイアス｜Ｖｓ−Ｖｒｅｆ｜が与えられ、変換素子が初期化される。これを行単位で順次行うことにより画像出力動作Ｘ２’や暗画像出力動作Ｆ２’が達成される。なお、本実施形態では、画像出力動作Ｘ２’は画像出力動作Ｘ１’とくらべて、その期間が長く異なるため異なる表記を用いているが、同じ期間の長さで行われてもよい。

次に図８（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態の変更動作について説明する。
図８（ａ）に示す変更動作では、ＦＰＤ１０４は一般撮影動作の出力動作Ｗ２’、Ｆ２’と同じ期間の長さで初期化動作Ｆ１’と同様の初期化動作Ｋ２’を１回又は複数回行う。つまり、ＦＰＤ１０４は走査領域変更後に行われる一般撮影動作の出力動作Ｗ２’、Ｆ２’に対応した初期化動作Ｋ２’を１回又は複数回行う。この初期化動作Ｋ２’では、変更後になされる撮影動作に対応した初期化動作によって変更動作が行われることとなり、アーチファクトの少ない良好な画像データを取得できる。また、蓄積動作は行われないため、短時間で変換素子の特性を安定させることが可能となり、短時間で変換素子の特性を安定させることが可能となる。特に、複数回の初期化動作で行われる変更動作としては、変更後になされる撮影動作の直前に、変更後になされる撮影動作に対応した初期化動作が少なくとも１回行われることが好ましい。

図８（ｂ）に示す変更動作では、ＦＰＤ１０４はまず、後で説明するリフレッシュ動作Ｒを少なくとも１回行う。その後、ＦＰＤ１０４は走査領域変更後に行われる照射野変更後に行われる一般撮影動作の出力動作Ｗ２’、Ｆ２’に対応した初期化動作Ｋ２’を１回又は複数回行う。この変更動作では、図８（ａ）に示す変更動作の効果に加えて、リフレッシュ動作Ｒによる変換素子内の残留電荷の除去によって更に画像段差を低減させることが可能となる。リフレッシュ動作について、図８（ｃ）を用いて以下に説明する。

図８（ｃ）に示すリフレッシュ動作では、まず、駆動回路１０２はスイッチ素子６０２に導通電圧Ｖｃｏｍを与えず、スイッチ素子６０２は非導通状態を保っている。この状態で、駆動回路１０２ｒはスイッチ素子６０３に行単位で導通電圧Ｖｃｏｍを与え、スイッチ素子６０３はそれに応じて導通状態とされる。これにより変換素子６０１にバイアス｜Ｖｓ−Ｖｔ｜がかかり、変換素子内の残留電荷が消去され、変換素子のリフレッシュがなされる。この動作を行単位で順次行うことによりリフレッシュ動作Ｒが達成される。

リフレッシュ動作Ｒの後に、積分容量及び信号配線がリセットされ、駆動回路１０２から駆動配線Ｇに導通電圧Ｖｃｏｍが与えられてスイッチ素子６０２が導通状態とされ、変換素子６０１の電荷がスイッチ素子６０２により電気信号として出力される。その後、駆動回路１０２ｒから駆動配線Ｇｒに導通電圧Ｖｃｏｍが与えられてリフレッシュ用スイッチ素子６０３が導通状態とされる。その際に、リフレッシュ用電源１０７ｃからはリフレッシュ用電圧Ｖｔが与えられている。これにより変換素子６０１にバイアス｜Ｖｓ−Ｖｔ｜がかかり、変換素子内の残留電荷が消去され、再び変換素子のリフレッシュがなされる。そして積分容量及び信号配線がリセットされ、再びスイッチ素子６０２が導通状態とされて、変換素子に初期のバイアス｜Ｖｓ−Ｖｒｅｆ｜が与えられ、変換素子が初期化される。これを行単位で順次行うことにより初期化動作Ｋ２’が達成される。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第２の撮影動作が初期化動作を含んでもよい。

本実施形態では、照射野変更前の撮影動作における放射線の積分線量に基づいて決定された蓄積時間で照射野変更後の撮影動作を行うことに加えて、撮像装置１００は演算期間中に変更動作を行っている。そのため、第１の実施形態の効果に加えて、撮像装置１００から出力される画像データに含まれる画像段差の段差量が低減され、更に画像段差を低減させることが可能となる。

なお、本発明の各実施形態は、例えば制御部１０６に含まれるコンピュータがプログラムを実行することによって実現することもできる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。また、第１又は第２の実施形態から容易に想像可能な組み合わせによる発明も本発明の範疇に含まれる。

１００ 撮像装置
１０１ 検出部
１０２ 駆動回路
１０３ 読出回路
１０４ 平面検出器
１０５ 信号処理部
１０６ 制御部
１０７ 電源部
１０８ 制御コンピュータ
１０９ 放射線制御装置
１１０ 放射線発生装置
１１１ 放射線源
１１２ 照射野絞り機構
１１３ 表示装置

Claims (9)

1. 放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器と、前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御するための制御部と、を有する撮像装置と、
   前記撮像装置を制御する制御コンピュータと、
   を含む放射線撮像システムであって、
   前記撮影動作は、前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域の画像データを出力する第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作と、前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い第２の走査領域で前記検出器が走査されて前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作と、を含み、
   前記制御コンピュータは、前記第１の走査領域から前記第２の走査領域への変更がある場合、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理を行い、前記演算処理によって決定された前記第２の蓄積動作の時間に基づいた制御信号を前記制御部に与え、
   前記制御部は、前記演算処理によって決定された前記第２の蓄積動作の時間で前記第２の蓄積動作を行うように、前記検出器の動作を制御することを特徴とする撮像システム。
2. 前記制御コンピュータは、特性格納部、検知部、及び蓄積動作時間決定部を有し、
   前記特性格納部は、前記検出部の特性を示す、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量、蓄積動作の時間、及び暗時出力に関するデータと、前記放射線発生装置の最短放射時間及び最大出力強度に関する情報と、を格納しており、
   前記検知部は、前記蓄積時間の積分量に関する情報を前記蓄積動作時間決定部に出力し、
   前記蓄積動作時間決定部は、前記蓄積時間の積分量に関する情報と、前記特性格納部に格納された前記データ及び前記情報と、に基づいて前記第２の撮影動作における蓄積動作の時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
3. 前記第２の撮影動作に必要とされる放射線の線量に関する情報を前記制御コンピュータに出力する制御卓を更に有し、
   前記蓄積動作時間決定部は、前記必要とされる放射線の線量に関する情報に更に基づいて前記蓄積時間を決定することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像システム。
4. 前記演算処理は、前記放射線発生装置の最短放射時間を下限として、前記蓄積動作の時間を決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像システム。
5. 前記画素は、前記電荷に応じた電気信号を出力するためのスイッチ素子を更に有し、
   前記検出器は、前記画素が行列状に複数配列された検出部と、前記検出部を駆動するために前記スイッチ素子の導通状態を制御する駆動回路と、前記スイッチ素子に接続された信号配線を介して前記検出部から出力された前記電気信号を画像データとして出力する読出回路と、を含み、
   前記読出回路は、前記信号配線のリセットを行うリセットスイッチを含み、
   前記制御部は、前記第１の走査領域から前記第２の走査領域への変更に伴い、前記第１の撮影動作と前記第２の撮影動作の間の期間に前記変換素子を初期化するための初期化動作を前記検出器が行うように、前記駆動回路及び前記リセットスイッチを制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像システム。
6. 前記変換素子は、ＭＩＳ型変換素子であり、
   前記変換素子の一方の電極に前記スイッチ素子を介して基準電圧を与える基準電源と、前記一方の電極に前記他のスイッチ素子を介してリフレッシュ用電圧を与えるリフレッシュ用電源と、前記変換素子の他方の電極にバイアス電圧を与えるバイアス電源と、を含む電源部を更に有し、
   前記検出器は、前記スイッチ素子を非導通状態に保ち且つ前記他のスイッチ素子を導通状態とし、前記他方の電極に前記バイアス電圧を与え且つ前記他方の電極に前記他のスイッチ素子を介して前記リフレッシュ用電圧を与えることにより、前記変換素子をリフレッシュするリフレッシュ動作を行い、
   前記制御部は、前記期間に、前記リフレッシュ動作と、前記リフレッシュ動作の後の前記初期化動作と、を前記検出器に行わせることを特徴とする請求項５に記載の撮像システム。
7. 放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器と、
   前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御するための制御部と、
   を有する撮像装置であって、
   前記撮影動作は、前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域の画像データを出力する第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作と、前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い第２の走査領域で前記検出器が走査されて前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作と、を含み、
   前記制御部は、前記第１の走査領域から前記第２の走査領域への変更がある場合、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理によって決定された時間で前記第２の蓄積動作を行うように、前記検出器の動作を制御することを特徴とする撮像装置。
8. 放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器を有し、前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御する撮像装置の制御方法であって、
   前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域の画像データを出力する第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作の後に、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理によって決定された時間で行われる前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い第２の走査領域で前記検出器が走査されて前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作を行うことを特徴とする制御方法。
9. 放射線又は光を電荷に変換する変換素子を有する画素が行列状に複数配置され、照射された放射線又は光に応じた画像データを出力する撮影動作を行うための検出器を有し、前記撮影動作を含む前記検出器の動作を制御する撮像装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記変換素子が前記電荷を生成する第１の蓄積動作と、複数の前記画素に含まれる一部の画素に相当する第１の走査領域で前記検出器が走査されて前記第１の走査領域の画像データを出力する第１の出力動作と、を含む第１の撮影動作の後に、前記第１の撮影動作における蓄積時間の積分量に関する情報に基づいて走査領域に起因する画像のアーティファクトが予め設定された許容量以下となるように演算処理によって決定された時間で行われる前記変換素子が前記電荷を生成する第２の蓄積動作と、前記第１の走査領域より広い第２の走査領域で前記検出器が走査されて前記第２の走査領域の画像データを出力する第２の出力動作と、を含む第２の撮影動作をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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