放射線検出器および放射線画像撮影装置
【課題】ソフトウェアの誤動作が発生した場合であっても、ドライバ、さらには、ドライバを含む信号取り出し回路の破損を未然に防止できる放射線検出器および放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線検出器は、放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する受光パネルと、受光パネルの各画素に対応して設けられ、受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御するトランジスタと、各々のトランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成するドライバと、駆動信号を生成するためにドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、電源の立ち上げ時および立ち下げ時に、複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御するインターロック機構とを備えている。
【解決手段】放射線検出器は、放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する受光パネルと、受光パネルの各画素に対応して設けられ、受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御するトランジスタと、各々のトランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成するドライバと、駆動信号を生成するためにドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、電源の立ち上げ時および立ち下げ時に、複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御するインターロック機構とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成するフラットパネル型の放射線検出器と、この放射線検出器を用いて被写体（被検者）の放射線画像を生成する放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器として、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。
【０００３】
ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、放射線源から被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線を受光パネルで受光して電気信号に変換し、ＦＰＤから被写体の放射線画像に相当する電気信号を読み出して放射線画像を生成する。
【０００４】
ここで、ＦＰＤでは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのスイッチング素子を用いて、受光パネルに蓄積された放射線画像の電荷を、例えば、１ラインずつ順次選択して出力する。そのため、ＦＰＤは、ＴＦＴのオン／オフ（ＴＦＴのゲート電圧）を制御するゲート駆動信号を出力するゲートドライバ（ゲート制御回路）を備えている。
【０００５】
ゲートドライバには、電源の立ち上げ時（システム起動時）に、複数の制御電圧が供給される。これら複数の制御電圧は、所定の順序（タイミング）でオン／オフ（ゲートドライバに供給／停止）する必要があり、オン／オフの順序は、電源の立ち上げ時のと電源の立ち下げ（システム停止時）時とで逆の順序にする必要がある。従来、制御電圧のオン／オフの順序は、ソフトウェア（プログラム）により制御されている。
【０００６】
しかし、何らかの原因でソフトウェアが誤動作し、制御電圧のオン／オフの順序が変わると、ゲートドライバ、さらには、このゲートドライバの他にＴＦＴやＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ等を含む信号取り出し回路の一部ないしは全部が破損する虞がある。その場合、Ｘ線撮影が行えないことはもちろん、信号取り出し回路を交換して修理するための手間とコストがかかる。
【０００７】
本発明に関連性のある先行技術文献として特許文献１がある。
【０００８】
特許文献１は、直接変換タイプのフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）に関するものである。同文献では、ＦＰＤの信号取り出し回路が常に先に動作中となって安定な回路状態に入った後で、ＦＰＤの共通電極へのバイアス高電圧の供給が開始される。そのため、バイアス高電圧の供給開始の際にＴＦＴに電荷が過剰に蓄積されず、バイアス高電圧供給開始時のＦＰＤの信号取り出し回路の破損が確実に防止できるとしている。
【０００９】
また、特許文献１では、電源出力供給停止制御部により、常にＦＰＤの信号取り出し回路が動作中で安定な回路状態にある間に、ＦＰＤの共通電極へのバイアス高電圧の供給が停止される。そのため、バイアス高電圧の供給停止の際にＴＦＴに電荷が過剰に蓄積されず、バイアス高電圧供給停止時のＦＰＤの信号取り出し回路の破損も確実に防止できるとしている。
【００１０】
しかし、特許文献１の制御方式では、ＴＦＴの駆動制御を行うゲートドライバの駆動方式によっては、ゲートドライバが、さらには、信号取り出し回路が破損する虞がある。その場合、上記と同じ問題が発生する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１１８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、ソフトウェアの誤動作が発生した場合であっても、ドライバ、さらには、ドライバを含む信号取り出し回路の破損を未然に防止できる放射線検出器および放射線画像撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成する放射線検出器であって、
放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する受光パネルと、
前記受光パネルの各画素に対応して設けられ、前記受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御するトランジスタと、
各々の前記トランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成するドライバと、
前記駆動信号を生成するために前記ドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、前記複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御するインターロック機構とを備えていることを特徴とする放射線検出器を提供するものである。
【００１４】
ここで、さらに、前記受光パネルから供給される電荷を、当該電荷の量に対応するアナログ電圧に変換するチャージアンプを備え、
前記ドライバは、前記チャージアンプの入力のバーチャルショートが確定してから、各々のラインの前記トランジスタのオン／オフを制御することが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、放射線源と、
前記放射線源を駆動し、放射線照射の制御を実施する放射線源制御回路と、
請求項１または２に記載の放射線検出器と、
前記放射線源制御回路および前記放射線検出器の動作を制御するシステムコントローラとを備え、
前記システムコントローラは、前記放射線源制御回路により前記放射線源から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を前記放射線検出器により検出するように制御して、被写体が撮影された放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ソフトウェアの誤動作が発生した場合であっても、ドライバ、さらには、ドライバを含む信号取り出し回路の破損を未然に防止できるので、これに起因する撮影不可の状態を招くことなく、破損を修復するための膨大なコストと手間も節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線検出器および放射線画像撮影装置を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示すＸ線画像撮影装置１０は、Ｘ線を被写体（被検者）に照射し、被写体を透過したＸ線を検出して、被写体が撮影されたＸ線画像を生成する。撮影装置１０は、システムコントローラ１２と、Ｘ線源制御回路１４と、Ｘ線源１６と、Ｘ線検出器１８とによって構成されている。
【００１９】
システムコントローラ１２は、Ｘ線源制御回路１４およびＸ線検出器１８と接続（Ｘ線検出器１８とは光ファイバ通信で接続）されており、Ｘ線源制御回路１４およびＸ線検出器１８の動作を制御する部位である。システムコントローラ１２は、入力手段、表示手段、記憶手段、制御手段等を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（専用制御回路や撮影制御用プログラムを含む）等で構成される。
【００２０】
Ｘ線源制御回路１４は、システムコントローラ１２の制御に従って、Ｘ線源１６を駆動し、Ｘ線曝射（照射）などの制御を実施する部位である。Ｘ線源制御回路１４は、撮影条件に応じて設定された強度の放射線が、設定された時間だけＸ線源１６から照射されるように照射量を制御する。Ｘ線源１６から照射されるＸ線は、被写体を透過してＸ線検出器１８に照射される。
【００２１】
Ｘ線検出器（パネルユニット）１８は、システムコントローラ１２の制御に従って、Ｘ線源１６から照射されるＸ線に対応するＸ線画像の電気信号（デジタルデータ）を生成する部位である。Ｘ線検出器１８は、受光パネル２０と、チャージアンプ２２およびＭＵＸ２４と、Ａ／Ｄコンバータ２６と、ＴＦＴ２８と、ゲートドライバ３０と、パネルユニット制御回路３２とによって構成されている。
【００２２】
受光パネル２０は、Ｘ線源１６から受光したＸ線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する部位である。受光パネル２０は、それぞれが複数の画素を含む複数のラインで構成されている。受光パネル２０に蓄積されたＸ線画像の電荷は１ラインずつ順次読み出され、チャージアンプ２２に供給される。本実施形態の場合、受光パネル２０は、直接方式のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）のパネルであり、１ラインは３０７２画素である。
【００２３】
チャージアンプ２２は、受光パネル２０から供給される１ライン分の３０７２個の電荷を、それぞれ、電荷の量に対応するアナログ電圧に変換してＭＵＸ２４に供給する部位であり、オペアンプとコンデンサで構成される。
【００２４】
また、ＭＵＸ（マルチプレクサ）２４は、チャージアンプ２２から供給される１ライン分の３０７２個のアナログ電圧を複数回に分けて時分割で出力する部位である。ＭＵＸ２４から出力されるアナログ電圧はＡ／Ｄコンバータ２６に供給される。
【００２５】
本実施形態の場合、２５６チャネル×１２系統のチャージアンプ２２と、チャージアンプ２２から供給される３０７２個のアナログ電圧から１２個のアナログ電圧を順次選択的に出力する１２個のＭＵＸ２４が設けられている。３０７２個のアナログ電圧を同時に出力するための回路を構成するとコストアップなどにつながるため、１２個のＭＵＸ２４で同時に１２個のアナログ電圧を選択し、２５６回に分けて時分割で順次出力する。
【００２６】
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ２６は、ＭＵＸ２４から供給される１２個のアナログ電圧（Ｘ線画像データ）をデジタル信号に変換する部位である。Ａ／Ｄコンバータ２６から出力されるＸ線画像データはパネルユニット制御回路３２に供給される。
【００２７】
ＴＦＴ２８は、受光パネル２０の各画素に対応して設けられており、その各画素からの電荷の出力を制御するスイッチング素子である。１ライン分の３０７２個の画素に対応するＴＦＴ２８が同時にオンとされ、各々のラインに対応するＴＦＴ２８が順次オンされる。あるラインに対応するＴＦＴ２８がオンすると、そのラインの各画素に蓄積された１ライン分の電荷が同時に出力され、チャージアンプ２２に供給される。
【００２８】
ゲートドライバ（ゲート制御回路）３０は、パネルユニット制御回路３２から供給される複数の制御電圧に応じて、各々のラインに対応するＴＦＴ２８のゲートに接続されるゲート線を駆動するためのゲート駆動信号を生成し、各々のラインに対応するＴＦＴ２８のオン／オフを制御する部位である。ゲートドライバ３０から出力されるゲート駆動信号は、各ラインに対応するＴＦＴ２８のゲートに入力される。
【００２９】
パネルユニット制御回路３２は、Ｘ線検出器１８の動作を制御する部位である。パネルユニット制御回路３２は、電源の立ち上げ時に、制御電圧として、チャージアンプ２２、ＭＵＸ２４、Ａ／Ｄコンバータ２６等に電源電圧を供給し、受光パネル２０に高電圧を印加するとともに、ゲートドライバ３０に、電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬおよびハイレベル駆動電圧ＶＧＨを供給して、これらの部位を動作状態にする。また、パネルユニット制御回路３２は、撮影装置１０の起動中に、システムコントローラ１２からの制御要求に従って、ゲートドライバ３０を制御してＸ線撮影を行い、取得したＸ線画像データをシステムコントローラ１２へ伝送する、などの制御を実施する。
【００３０】
ここで、電源電圧ＶＤＤは、各部位を動作させるための電圧である。ローレベル駆動電圧ＶＧＬおよびハイレベル駆動電圧ＶＧＨは、それぞれ、ゲートドライバ３０から出力されるゲート駆動信号のローレベルおよびハイレベルを決定するための電圧である。
【００３１】
図２に示すように、チャージアンプ２２およびＭＵＸ２４と、Ａ／Ｄコンバータ２６と、ＴＦＴ２８と、ゲートドライバ３０と、パネルユニット制御回路３２は、受光パネル２０からの信号取り出し回路を構成する。Ｘ線源１６から照射されるＸ線は受光パネル２０で受光され、受光パネル２０で受光されたＸ線画像の撮影データが信号取り出し回路でデジタルデータ化されてシステムコントローラ１２に伝送される。
【００３２】
次に、Ｘ線画像の撮影時の撮影装置１０の動作を説明する。
【００３３】
システムコントローラ１２からＸ線源制御回路１４およびＸ線検出器１８のパネルユニット制御回路３２に対して撮影の開始が指示される。撮影が開始されると、Ｘ線源制御回路１４の制御により、Ｘ線源１６から、撮影条件に応じて設定された強度のＸ線が、設定された時間だけ照射（曝射）される。照射されたＸ線は、被写体を透過してＸ線検出部１８の受光パネル２０に照射され、被写体を透過したＸ線に対応する電荷が受光パネル２０に蓄積される。
【００３４】
受光パネル２０に蓄積された電荷は、パネルユニット制御回路３２の制御により、ゲートドライバ３０から出力されるゲート駆動信号によって各ラインに対応するＴＦＴ２８のオン／オフが制御され、オンされた１ライン分の電荷が同時に出力される。出力された１ライン分の電荷は、チャージアンプ２２によりアナログ電圧に変換され、ＭＵＸ２４により時分割に出力され、さらに、Ａ／Ｄコンバータ２６によりデジタルデータ（Ｘ線画像データ）に変換される。
【００３５】
Ａ／Ｄコンバータ２６から出力されるデジタルデータは、パネルユニット制御回路３２に供給され、さらに、光ファイバ通信により、パネルユニット制御回路３２からシステムコントローラ１２に伝送される。
【００３６】
上記の動作は、被写体の撮影が行われる毎に、受光パネルの全てのラインについて１ラインずつ順次繰り返し行われる。
【００３７】
その後、システムコントローラ１２において、取得したＸ線画像データに対して、オフセット補正、残像補正等の各種の画像処理が施され、モニタ上への表示、プリント出力、Ｘ線画像データの記憶装置への保存等が行われる。
【００３８】
次に、Ｘ線検出器１８において、電源の立ち上げ時および立ち下げ時の制御電圧のオン／オフの順序（タイミング）について説明する。
【００３９】
図３に示すように、電源の立ち上げ時には、パネルユニット制御回路３２は、自身への電源供給後に、システムコントローラ１２からの制御要求に従って、ゲートドライバ３０、チャージアンプ２２、ＭＵＸ２４、Ａ／Ｄコンバータ２６などを駆動する。そして、ゲートドライバ３０を制御してＴＦＴ２８のゲート駆動（オン／オフの制御）を行い、高電圧供給電源３４から受光パネル２０に高電圧を印加した後に撮影を行う準備状態となる。
【００４０】
図２に示す電圧（１）〜（３）、ゲート駆動信号（５）および高電圧（６）は、図３のタイミングチャートに示すように、電源の立ち上げ時には、この順序でオン（アクティブ状態）とされる。また、電源の立ち下げ時は、立ち上げ時とは逆の順序でオフ（非アクティブ状態）とされる。すなわち、高電圧（６）、ゲート駆動信号（５）、電圧（３）〜（１）の順序で順次オフとされる。
【００４１】
図３のタイミングチャートにおいて、ローレベル駆動電圧（２）は、ローレベルの時がオンであり、ハイレベルの時がオフである。それ以外の電圧（１）、（３）、（４）、（６）および信号（５）は、ハイレベルの時がオンであり、ローレベルの時がオフである。
【００４２】
なお、高電圧（６）のオン／オフのタイミングは、図３のタイミングチャートに示すように、ＴＦＴ２８の駆動中、すなわち、ゲート駆動信号（５）がオンの期間中に実施する。これにより、高電圧印加による暗電流等の電荷がＴＦＴ２８に溜まり、ＴＦＴ２８が破損することを防止できる。
【００４３】
また、電圧（４）のオン／オフのタイミングは、電源の立ち上げ時および立ち下げ時ともに、電圧（１）〜（３）のオン／オフのタイミングとは無関係に決定される。電源電圧（４）は、図３のタイミングチャートに示すように、電源の立ち上げ時には、ゲート駆動信号（５）がオンする前にオンされ、電源の立ち下げ時には、ゲート駆動信号（５）がオフした後でオフされる。すなわち、チャージアンプ２２の電源電圧が確定し、その入力のバーチャルショートが確定してから、ゲート駆動信号（５）を駆動する（各々のラインのＴＦＴ２８のオン／オフを制御する）。これにより、チャージアンプ２２が動作状態となる前に受光パネル２０から電荷がチャージアンプ２２に流れ込むことを防止できる。
【００４４】
ここで、電圧（１）〜（３）、すなわち、ゲートドライバ３０の電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬおよびハイレベル駆動電圧ＶＧＨは、ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路の破損を防止するために、電源の立ち上げ時および立ち下げ時に上記の順序でオン／オフを制御する必要がある。すなわち、電圧（１）〜（３）は、図３のタイミングチャートに示す順序（タイミング）でオン／オフを制御する必要がある。
【００４５】
従来、電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序は、システムコントローラ１２からのソフトウェア（プログラム）動作によって制御されている。従って、ソフトウェアの誤動作等が発生した場合、上記順序が保たれず、ゲートドライバ３０さらには信号取り出し回路が破損する虞がある。これを防止するために、Ｘ線検出器１８内（例えば、パネルユニット制御回路３２内）には、電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序をハードウェアで制限（制御）するインターロック機構（インターロック回路）が設けられている。
【００４６】
インターロック機構は、電源の立ち上げ時に、電圧（１）〜（３）の順序、すなわち、電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬ、および、ハイレベル駆動電圧ＶＧＨの順序でオンするように制御するとともに、電源の立ち下げ時に、電圧（３）〜（１）の順序、すなわち、ハイレベル駆動電圧ＶＧＨ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬ、および、電源電圧ＶＤＤの順序でオフするように制御する。
【００４７】
以下、上記のインターロック機構について説明する。
【００４８】
図４の左側に示す状態遷移図は、４つの状態Ａ〜Ｄおよび６つの遷移ア〜カを表す。図５のタイミングチャートに示すように、電源の立ち上げ時は、電圧（１）〜（３）の順序でオンとされ（状態遷移図において左側のＡ〜Ｄの流れ）、立ち下げ時は、電圧（３）〜（１）の順序でオフとされる（同右側のＤ〜Ａの流れ）。状態遷移図において、電圧（１）〜（３）は、アクティブ状態を‘０’とし、非アクティブ状態を‘１’としている。
【００４９】
状態Ａは、電圧（１）〜（３）の全てが非アクティブ状態である。状態Ａからは状態Ｂにだけ遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ａにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）〜（３）、すなわち、電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬ、ハイレベル駆動電圧ＶＧＨがそのまま入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ａ＝０の時に限り、状態遷移図に遷移アで示すように、電圧（１）をオンとすることだけが許可されるように制御される。
【００５０】
状態Ｂは、電圧（１）だけがアクティブ状態である。状態Ｂからは状態Ｃまたは状態Ａに遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ｂにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）の反転電圧と電圧（２）および（３）が入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ｂ＝０の時に限り、遷移イで示すように、電圧（２）をオンとするか、または、遷移カで示すように、電圧（１）をオフとすることだけが許可されるように制御される。
【００５１】
状態Ｃは、電圧（１）および（２）がアクティブ状態である。状態Ｃからは状態Ｄまたは状態Ｂに遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ｃにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）および（２）の反転電圧と電圧（３）が入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ｃ＝０の時に限り、遷移ウで示すように、電圧（３）をオンとするか、または、遷移オで示すように、電圧（２）をオフとすることだけが許可されるように制御される。
【００５２】
状態Ｄは、電圧（１）〜（３）の全てが非アクティブ状態である。状態Ｄからは状態Ｃにだけ遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ｄにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）〜（３）全ての反転電圧が入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ｄ＝０の時に限り、遷移エで示すように、電圧（３）をオフとすることだけが許可されるように制御される。
【００５３】
上記のように、ハードウェアによるインターロック機構を設けることにより、電源の立ち上げ時および立ち下げ時に、電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序を制御するソフトウェアに誤動作が発生した場合であっても、ゲートドライバ３０における電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序が常に適切に保たれ、ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路が破損することを未然に防止することができる。
【００５４】
ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路が破損した場合、Ｘ線撮影ができなくなるだけでなく、ゲートドライバ３０を含む信号取り出し回路の交換が必要となり、膨大なコストと手間がかかる。言い換えると、上記実施形態のＸ線検出器１８であれば、ソフトウェアの誤動作が発生した場合であっても、ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路の破損を未然に防止できるので、これに起因する撮影不可の状態を招くことなく、破損を修復するための膨大なコストと手間も節約できる。
【００５５】
なお、上記インターロック機構を構成する回路は一例であって、同様の機能を果たすことができる各種構成の回路を用いることができる。すなわち、インターロック機構は、駆動信号を生成するためにドライバ（ゲートドライバ）に供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、複数（各々）の制御電圧のオン／オフの順序が、ドライバ、さらには、受光パネルからの信号取り出し回路が破損しないように、あらかじめ設定された順序、例えば、ドライバにかかる負荷電圧が逆電圧にならない順序や、ドライバに供給される複数の制御電圧が逆電圧にならない順序等となるように制御することができればよい。また、制御電圧の本数や種類は何ら制限されない。上記実施形態では、各ＮＡＮＤ回路の出力信号ｅｎ＿Ａ〜ｅｎ＿Ｄ以降の具体的な回路は例示していないが、当業者であれば、出力信号ｅｎ＿Ａ〜ｅｎ＿Ｄの状態に応じて、状態遷移図の状態Ａ〜Ｄの間を遷移することを許可するように制御する回路を構成することが当然にできるはずである。
【００５６】
本発明は、Ｘ線に限らず、Ｘ線を含む各種放射線による撮影に適用可能である。この場合、Ｘ線画像撮影装置、Ｘ線源制御回路、Ｘ線源、Ｘ線検出器は、それぞれ、放射線画像撮影装置、放射線源制御回路、放射線源、放射線検出器となる。
【００５７】
上記実施形態のように、Ｘ線検出器から出力される放射線画像の電気信号を、デジタルデータに変換することが望ましいが、デジタルデータに変換せずにアナログ電圧（アナログデータ）のままシステムコントローラに伝送してもよい。
【００５８】
受光パネルのライン数、１ラインに含まれる画素数に制限はない。また、受光パネルは、アモルファスセレンのパネルに限らず、同様の機能を果たす各種材質のパネルを使用することができる。
【００５９】
ＴＦＴは、各種のスイッチング素子で代用することはできるが、現実的には、ＭＯＳ（金属酸化膜半導体）トランジスタやバイポーラトランジスタなどのトランジスタを用いることが望ましい。
【００６０】
ドライバの具体的な回路構成は限定されない。同様の機能を果たす各種の回路で構成できる。実施形態では、１ライン分の電荷を順次読み出しているが、２ライン分以上の電荷を順次読み出してもよいし、全ライン（１画面分全部）の電荷を読み出すようにすることもできる。また、１ラインを時分割で分けて処理しているが、１ラインを同時に処理する構成とすることもできる。
【００６１】
チャージアンプのバーチャルショートが確定したかどうかの検出方法は限定されない。例えば、チャージアンプに電源電圧を供給してから所定の時間の経過をもってバーチャルショートが確定したと判断することもできる。
【００６２】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の放射線検出器および放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。
【図２】制御電源およびゲート駆動信号の供給順序を表す概念図である。
【図３】Ｘ線画像の撮影時の制御電圧およびゲート駆動信号の変化を表すタイミングチャートである。
【図４】同図左側は、ゲートドライバに供給される電圧（１）〜（３）の状態遷移図であり、同右側は、インターロック機構を構成する回路の概略図である。
【図５】Ｘ線画像の撮影時の電圧（１）〜（３）の変化と状態Ａ〜Ｄおよび遷移ア〜カとの関係を表すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０ Ｘ線画像撮影装置
１２ システムコントローラ
１４ Ｘ線源制御回路
１６ Ｘ線源
１８ Ｘ線検出器
２０ 受光パネル
２２ チャージアンプ
２４ ＭＵＸ
２６ Ａ／Ｄコンバータ
２８ ＴＦＴ
３０ ゲートドライバ
３２ パネルユニット制御回路
３４ 高電圧供給電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成するフラットパネル型の放射線検出器と、この放射線検出器を用いて被写体（被検者）の放射線画像を生成する放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器として、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。
【０００３】
ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、放射線源から被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線を受光パネルで受光して電気信号に変換し、ＦＰＤから被写体の放射線画像に相当する電気信号を読み出して放射線画像を生成する。
【０００４】
ここで、ＦＰＤでは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのスイッチング素子を用いて、受光パネルに蓄積された放射線画像の電荷を、例えば、１ラインずつ順次選択して出力する。そのため、ＦＰＤは、ＴＦＴのオン／オフ（ＴＦＴのゲート電圧）を制御するゲート駆動信号を出力するゲートドライバ（ゲート制御回路）を備えている。
【０００５】
ゲートドライバには、電源の立ち上げ時（システム起動時）に、複数の制御電圧が供給される。これら複数の制御電圧は、所定の順序（タイミング）でオン／オフ（ゲートドライバに供給／停止）する必要があり、オン／オフの順序は、電源の立ち上げ時のと電源の立ち下げ（システム停止時）時とで逆の順序にする必要がある。従来、制御電圧のオン／オフの順序は、ソフトウェア（プログラム）により制御されている。
【０００６】
しかし、何らかの原因でソフトウェアが誤動作し、制御電圧のオン／オフの順序が変わると、ゲートドライバ、さらには、このゲートドライバの他にＴＦＴやＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ等を含む信号取り出し回路の一部ないしは全部が破損する虞がある。その場合、Ｘ線撮影が行えないことはもちろん、信号取り出し回路を交換して修理するための手間とコストがかかる。
【０００７】
本発明に関連性のある先行技術文献として特許文献１がある。
【０００８】
特許文献１は、直接変換タイプのフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）に関するものである。同文献では、ＦＰＤの信号取り出し回路が常に先に動作中となって安定な回路状態に入った後で、ＦＰＤの共通電極へのバイアス高電圧の供給が開始される。そのため、バイアス高電圧の供給開始の際にＴＦＴに電荷が過剰に蓄積されず、バイアス高電圧供給開始時のＦＰＤの信号取り出し回路の破損が確実に防止できるとしている。
【０００９】
また、特許文献１では、電源出力供給停止制御部により、常にＦＰＤの信号取り出し回路が動作中で安定な回路状態にある間に、ＦＰＤの共通電極へのバイアス高電圧の供給が停止される。そのため、バイアス高電圧の供給停止の際にＴＦＴに電荷が過剰に蓄積されず、バイアス高電圧供給停止時のＦＰＤの信号取り出し回路の破損も確実に防止できるとしている。
【００１０】
しかし、特許文献１の制御方式では、ＴＦＴの駆動制御を行うゲートドライバの駆動方式によっては、ゲートドライバが、さらには、信号取り出し回路が破損する虞がある。その場合、上記と同じ問題が発生する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１１８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、ソフトウェアの誤動作が発生した場合であっても、ドライバ、さらには、ドライバを含む信号取り出し回路の破損を未然に防止できる放射線検出器および放射線画像撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成する放射線検出器であって、
放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する受光パネルと、
前記受光パネルの各画素に対応して設けられ、前記受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御するトランジスタと、
各々の前記トランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成するドライバと、
前記駆動信号を生成するために前記ドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、前記複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御するインターロック機構とを備えていることを特徴とする放射線検出器を提供するものである。
【００１４】
ここで、さらに、前記受光パネルから供給される電荷を、当該電荷の量に対応するアナログ電圧に変換するチャージアンプを備え、
前記ドライバは、前記チャージアンプの入力のバーチャルショートが確定してから、各々のラインの前記トランジスタのオン／オフを制御することが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、放射線源と、
前記放射線源を駆動し、放射線照射の制御を実施する放射線源制御回路と、
請求項１または２に記載の放射線検出器と、
前記放射線源制御回路および前記放射線検出器の動作を制御するシステムコントローラとを備え、
前記システムコントローラは、前記放射線源制御回路により前記放射線源から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を前記放射線検出器により検出するように制御して、被写体が撮影された放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ソフトウェアの誤動作が発生した場合であっても、ドライバ、さらには、ドライバを含む信号取り出し回路の破損を未然に防止できるので、これに起因する撮影不可の状態を招くことなく、破損を修復するための膨大なコストと手間も節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線検出器および放射線画像撮影装置を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示すＸ線画像撮影装置１０は、Ｘ線を被写体（被検者）に照射し、被写体を透過したＸ線を検出して、被写体が撮影されたＸ線画像を生成する。撮影装置１０は、システムコントローラ１２と、Ｘ線源制御回路１４と、Ｘ線源１６と、Ｘ線検出器１８とによって構成されている。
【００１９】
システムコントローラ１２は、Ｘ線源制御回路１４およびＸ線検出器１８と接続（Ｘ線検出器１８とは光ファイバ通信で接続）されており、Ｘ線源制御回路１４およびＸ線検出器１８の動作を制御する部位である。システムコントローラ１２は、入力手段、表示手段、記憶手段、制御手段等を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（専用制御回路や撮影制御用プログラムを含む）等で構成される。
【００２０】
Ｘ線源制御回路１４は、システムコントローラ１２の制御に従って、Ｘ線源１６を駆動し、Ｘ線曝射（照射）などの制御を実施する部位である。Ｘ線源制御回路１４は、撮影条件に応じて設定された強度の放射線が、設定された時間だけＸ線源１６から照射されるように照射量を制御する。Ｘ線源１６から照射されるＸ線は、被写体を透過してＸ線検出器１８に照射される。
【００２１】
Ｘ線検出器（パネルユニット）１８は、システムコントローラ１２の制御に従って、Ｘ線源１６から照射されるＸ線に対応するＸ線画像の電気信号（デジタルデータ）を生成する部位である。Ｘ線検出器１８は、受光パネル２０と、チャージアンプ２２およびＭＵＸ２４と、Ａ／Ｄコンバータ２６と、ＴＦＴ２８と、ゲートドライバ３０と、パネルユニット制御回路３２とによって構成されている。
【００２２】
受光パネル２０は、Ｘ線源１６から受光したＸ線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する部位である。受光パネル２０は、それぞれが複数の画素を含む複数のラインで構成されている。受光パネル２０に蓄積されたＸ線画像の電荷は１ラインずつ順次読み出され、チャージアンプ２２に供給される。本実施形態の場合、受光パネル２０は、直接方式のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）のパネルであり、１ラインは３０７２画素である。
【００２３】
チャージアンプ２２は、受光パネル２０から供給される１ライン分の３０７２個の電荷を、それぞれ、電荷の量に対応するアナログ電圧に変換してＭＵＸ２４に供給する部位であり、オペアンプとコンデンサで構成される。
【００２４】
また、ＭＵＸ（マルチプレクサ）２４は、チャージアンプ２２から供給される１ライン分の３０７２個のアナログ電圧を複数回に分けて時分割で出力する部位である。ＭＵＸ２４から出力されるアナログ電圧はＡ／Ｄコンバータ２６に供給される。
【００２５】
本実施形態の場合、２５６チャネル×１２系統のチャージアンプ２２と、チャージアンプ２２から供給される３０７２個のアナログ電圧から１２個のアナログ電圧を順次選択的に出力する１２個のＭＵＸ２４が設けられている。３０７２個のアナログ電圧を同時に出力するための回路を構成するとコストアップなどにつながるため、１２個のＭＵＸ２４で同時に１２個のアナログ電圧を選択し、２５６回に分けて時分割で順次出力する。
【００２６】
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ２６は、ＭＵＸ２４から供給される１２個のアナログ電圧（Ｘ線画像データ）をデジタル信号に変換する部位である。Ａ／Ｄコンバータ２６から出力されるＸ線画像データはパネルユニット制御回路３２に供給される。
【００２７】
ＴＦＴ２８は、受光パネル２０の各画素に対応して設けられており、その各画素からの電荷の出力を制御するスイッチング素子である。１ライン分の３０７２個の画素に対応するＴＦＴ２８が同時にオンとされ、各々のラインに対応するＴＦＴ２８が順次オンされる。あるラインに対応するＴＦＴ２８がオンすると、そのラインの各画素に蓄積された１ライン分の電荷が同時に出力され、チャージアンプ２２に供給される。
【００２８】
ゲートドライバ（ゲート制御回路）３０は、パネルユニット制御回路３２から供給される複数の制御電圧に応じて、各々のラインに対応するＴＦＴ２８のゲートに接続されるゲート線を駆動するためのゲート駆動信号を生成し、各々のラインに対応するＴＦＴ２８のオン／オフを制御する部位である。ゲートドライバ３０から出力されるゲート駆動信号は、各ラインに対応するＴＦＴ２８のゲートに入力される。
【００２９】
パネルユニット制御回路３２は、Ｘ線検出器１８の動作を制御する部位である。パネルユニット制御回路３２は、電源の立ち上げ時に、制御電圧として、チャージアンプ２２、ＭＵＸ２４、Ａ／Ｄコンバータ２６等に電源電圧を供給し、受光パネル２０に高電圧を印加するとともに、ゲートドライバ３０に、電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬおよびハイレベル駆動電圧ＶＧＨを供給して、これらの部位を動作状態にする。また、パネルユニット制御回路３２は、撮影装置１０の起動中に、システムコントローラ１２からの制御要求に従って、ゲートドライバ３０を制御してＸ線撮影を行い、取得したＸ線画像データをシステムコントローラ１２へ伝送する、などの制御を実施する。
【００３０】
ここで、電源電圧ＶＤＤは、各部位を動作させるための電圧である。ローレベル駆動電圧ＶＧＬおよびハイレベル駆動電圧ＶＧＨは、それぞれ、ゲートドライバ３０から出力されるゲート駆動信号のローレベルおよびハイレベルを決定するための電圧である。
【００３１】
図２に示すように、チャージアンプ２２およびＭＵＸ２４と、Ａ／Ｄコンバータ２６と、ＴＦＴ２８と、ゲートドライバ３０と、パネルユニット制御回路３２は、受光パネル２０からの信号取り出し回路を構成する。Ｘ線源１６から照射されるＸ線は受光パネル２０で受光され、受光パネル２０で受光されたＸ線画像の撮影データが信号取り出し回路でデジタルデータ化されてシステムコントローラ１２に伝送される。
【００３２】
次に、Ｘ線画像の撮影時の撮影装置１０の動作を説明する。
【００３３】
システムコントローラ１２からＸ線源制御回路１４およびＸ線検出器１８のパネルユニット制御回路３２に対して撮影の開始が指示される。撮影が開始されると、Ｘ線源制御回路１４の制御により、Ｘ線源１６から、撮影条件に応じて設定された強度のＸ線が、設定された時間だけ照射（曝射）される。照射されたＸ線は、被写体を透過してＸ線検出部１８の受光パネル２０に照射され、被写体を透過したＸ線に対応する電荷が受光パネル２０に蓄積される。
【００３４】
受光パネル２０に蓄積された電荷は、パネルユニット制御回路３２の制御により、ゲートドライバ３０から出力されるゲート駆動信号によって各ラインに対応するＴＦＴ２８のオン／オフが制御され、オンされた１ライン分の電荷が同時に出力される。出力された１ライン分の電荷は、チャージアンプ２２によりアナログ電圧に変換され、ＭＵＸ２４により時分割に出力され、さらに、Ａ／Ｄコンバータ２６によりデジタルデータ（Ｘ線画像データ）に変換される。
【００３５】
Ａ／Ｄコンバータ２６から出力されるデジタルデータは、パネルユニット制御回路３２に供給され、さらに、光ファイバ通信により、パネルユニット制御回路３２からシステムコントローラ１２に伝送される。
【００３６】
上記の動作は、被写体の撮影が行われる毎に、受光パネルの全てのラインについて１ラインずつ順次繰り返し行われる。
【００３７】
その後、システムコントローラ１２において、取得したＸ線画像データに対して、オフセット補正、残像補正等の各種の画像処理が施され、モニタ上への表示、プリント出力、Ｘ線画像データの記憶装置への保存等が行われる。
【００３８】
次に、Ｘ線検出器１８において、電源の立ち上げ時および立ち下げ時の制御電圧のオン／オフの順序（タイミング）について説明する。
【００３９】
図３に示すように、電源の立ち上げ時には、パネルユニット制御回路３２は、自身への電源供給後に、システムコントローラ１２からの制御要求に従って、ゲートドライバ３０、チャージアンプ２２、ＭＵＸ２４、Ａ／Ｄコンバータ２６などを駆動する。そして、ゲートドライバ３０を制御してＴＦＴ２８のゲート駆動（オン／オフの制御）を行い、高電圧供給電源３４から受光パネル２０に高電圧を印加した後に撮影を行う準備状態となる。
【００４０】
図２に示す電圧（１）〜（３）、ゲート駆動信号（５）および高電圧（６）は、図３のタイミングチャートに示すように、電源の立ち上げ時には、この順序でオン（アクティブ状態）とされる。また、電源の立ち下げ時は、立ち上げ時とは逆の順序でオフ（非アクティブ状態）とされる。すなわち、高電圧（６）、ゲート駆動信号（５）、電圧（３）〜（１）の順序で順次オフとされる。
【００４１】
図３のタイミングチャートにおいて、ローレベル駆動電圧（２）は、ローレベルの時がオンであり、ハイレベルの時がオフである。それ以外の電圧（１）、（３）、（４）、（６）および信号（５）は、ハイレベルの時がオンであり、ローレベルの時がオフである。
【００４２】
なお、高電圧（６）のオン／オフのタイミングは、図３のタイミングチャートに示すように、ＴＦＴ２８の駆動中、すなわち、ゲート駆動信号（５）がオンの期間中に実施する。これにより、高電圧印加による暗電流等の電荷がＴＦＴ２８に溜まり、ＴＦＴ２８が破損することを防止できる。
【００４３】
また、電圧（４）のオン／オフのタイミングは、電源の立ち上げ時および立ち下げ時ともに、電圧（１）〜（３）のオン／オフのタイミングとは無関係に決定される。電源電圧（４）は、図３のタイミングチャートに示すように、電源の立ち上げ時には、ゲート駆動信号（５）がオンする前にオンされ、電源の立ち下げ時には、ゲート駆動信号（５）がオフした後でオフされる。すなわち、チャージアンプ２２の電源電圧が確定し、その入力のバーチャルショートが確定してから、ゲート駆動信号（５）を駆動する（各々のラインのＴＦＴ２８のオン／オフを制御する）。これにより、チャージアンプ２２が動作状態となる前に受光パネル２０から電荷がチャージアンプ２２に流れ込むことを防止できる。
【００４４】
ここで、電圧（１）〜（３）、すなわち、ゲートドライバ３０の電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬおよびハイレベル駆動電圧ＶＧＨは、ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路の破損を防止するために、電源の立ち上げ時および立ち下げ時に上記の順序でオン／オフを制御する必要がある。すなわち、電圧（１）〜（３）は、図３のタイミングチャートに示す順序（タイミング）でオン／オフを制御する必要がある。
【００４５】
従来、電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序は、システムコントローラ１２からのソフトウェア（プログラム）動作によって制御されている。従って、ソフトウェアの誤動作等が発生した場合、上記順序が保たれず、ゲートドライバ３０さらには信号取り出し回路が破損する虞がある。これを防止するために、Ｘ線検出器１８内（例えば、パネルユニット制御回路３２内）には、電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序をハードウェアで制限（制御）するインターロック機構（インターロック回路）が設けられている。
【００４６】
インターロック機構は、電源の立ち上げ時に、電圧（１）〜（３）の順序、すなわち、電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬ、および、ハイレベル駆動電圧ＶＧＨの順序でオンするように制御するとともに、電源の立ち下げ時に、電圧（３）〜（１）の順序、すなわち、ハイレベル駆動電圧ＶＧＨ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬ、および、電源電圧ＶＤＤの順序でオフするように制御する。
【００４７】
以下、上記のインターロック機構について説明する。
【００４８】
図４の左側に示す状態遷移図は、４つの状態Ａ〜Ｄおよび６つの遷移ア〜カを表す。図５のタイミングチャートに示すように、電源の立ち上げ時は、電圧（１）〜（３）の順序でオンとされ（状態遷移図において左側のＡ〜Ｄの流れ）、立ち下げ時は、電圧（３）〜（１）の順序でオフとされる（同右側のＤ〜Ａの流れ）。状態遷移図において、電圧（１）〜（３）は、アクティブ状態を‘０’とし、非アクティブ状態を‘１’としている。
【００４９】
状態Ａは、電圧（１）〜（３）の全てが非アクティブ状態である。状態Ａからは状態Ｂにだけ遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ａにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）〜（３）、すなわち、電源電圧ＶＤＤ、ローレベル駆動電圧ＶＧＬ、ハイレベル駆動電圧ＶＧＨがそのまま入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ａ＝０の時に限り、状態遷移図に遷移アで示すように、電圧（１）をオンとすることだけが許可されるように制御される。
【００５０】
状態Ｂは、電圧（１）だけがアクティブ状態である。状態Ｂからは状態Ｃまたは状態Ａに遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ｂにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）の反転電圧と電圧（２）および（３）が入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ｂ＝０の時に限り、遷移イで示すように、電圧（２）をオンとするか、または、遷移カで示すように、電圧（１）をオフとすることだけが許可されるように制御される。
【００５１】
状態Ｃは、電圧（１）および（２）がアクティブ状態である。状態Ｃからは状態Ｄまたは状態Ｂに遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ｃにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）および（２）の反転電圧と電圧（３）が入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ｃ＝０の時に限り、遷移ウで示すように、電圧（３）をオンとするか、または、遷移オで示すように、電圧（２）をオフとすることだけが許可されるように制御される。
【００５２】
状態Ｄは、電圧（１）〜（３）の全てが非アクティブ状態である。状態Ｄからは状態Ｃにだけ遷移することが可能である。図４の右側に示すように、状態Ｄにおけるインターロック回路は、ＮＡＮＤ回路に、電圧（１）〜（３）全ての反転電圧が入力されたものを用いる。ＮＡＮＤ回路の出力ｅｎ＿Ｄ＝０の時に限り、遷移エで示すように、電圧（３）をオフとすることだけが許可されるように制御される。
【００５３】
上記のように、ハードウェアによるインターロック機構を設けることにより、電源の立ち上げ時および立ち下げ時に、電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序を制御するソフトウェアに誤動作が発生した場合であっても、ゲートドライバ３０における電圧（１）〜（３）のオン／オフの順序が常に適切に保たれ、ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路が破損することを未然に防止することができる。
【００５４】
ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路が破損した場合、Ｘ線撮影ができなくなるだけでなく、ゲートドライバ３０を含む信号取り出し回路の交換が必要となり、膨大なコストと手間がかかる。言い換えると、上記実施形態のＸ線検出器１８であれば、ソフトウェアの誤動作が発生した場合であっても、ゲートドライバ３０、さらには、信号取り出し回路の破損を未然に防止できるので、これに起因する撮影不可の状態を招くことなく、破損を修復するための膨大なコストと手間も節約できる。
【００５５】
なお、上記インターロック機構を構成する回路は一例であって、同様の機能を果たすことができる各種構成の回路を用いることができる。すなわち、インターロック機構は、駆動信号を生成するためにドライバ（ゲートドライバ）に供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、複数（各々）の制御電圧のオン／オフの順序が、ドライバ、さらには、受光パネルからの信号取り出し回路が破損しないように、あらかじめ設定された順序、例えば、ドライバにかかる負荷電圧が逆電圧にならない順序や、ドライバに供給される複数の制御電圧が逆電圧にならない順序等となるように制御することができればよい。また、制御電圧の本数や種類は何ら制限されない。上記実施形態では、各ＮＡＮＤ回路の出力信号ｅｎ＿Ａ〜ｅｎ＿Ｄ以降の具体的な回路は例示していないが、当業者であれば、出力信号ｅｎ＿Ａ〜ｅｎ＿Ｄの状態に応じて、状態遷移図の状態Ａ〜Ｄの間を遷移することを許可するように制御する回路を構成することが当然にできるはずである。
【００５６】
本発明は、Ｘ線に限らず、Ｘ線を含む各種放射線による撮影に適用可能である。この場合、Ｘ線画像撮影装置、Ｘ線源制御回路、Ｘ線源、Ｘ線検出器は、それぞれ、放射線画像撮影装置、放射線源制御回路、放射線源、放射線検出器となる。
【００５７】
上記実施形態のように、Ｘ線検出器から出力される放射線画像の電気信号を、デジタルデータに変換することが望ましいが、デジタルデータに変換せずにアナログ電圧（アナログデータ）のままシステムコントローラに伝送してもよい。
【００５８】
受光パネルのライン数、１ラインに含まれる画素数に制限はない。また、受光パネルは、アモルファスセレンのパネルに限らず、同様の機能を果たす各種材質のパネルを使用することができる。
【００５９】
ＴＦＴは、各種のスイッチング素子で代用することはできるが、現実的には、ＭＯＳ（金属酸化膜半導体）トランジスタやバイポーラトランジスタなどのトランジスタを用いることが望ましい。
【００６０】
ドライバの具体的な回路構成は限定されない。同様の機能を果たす各種の回路で構成できる。実施形態では、１ライン分の電荷を順次読み出しているが、２ライン分以上の電荷を順次読み出してもよいし、全ライン（１画面分全部）の電荷を読み出すようにすることもできる。また、１ラインを時分割で分けて処理しているが、１ラインを同時に処理する構成とすることもできる。
【００６１】
チャージアンプのバーチャルショートが確定したかどうかの検出方法は限定されない。例えば、チャージアンプに電源電圧を供給してから所定の時間の経過をもってバーチャルショートが確定したと判断することもできる。
【００６２】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の放射線検出器および放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。
【図２】制御電源およびゲート駆動信号の供給順序を表す概念図である。
【図３】Ｘ線画像の撮影時の制御電圧およびゲート駆動信号の変化を表すタイミングチャートである。
【図４】同図左側は、ゲートドライバに供給される電圧（１）〜（３）の状態遷移図であり、同右側は、インターロック機構を構成する回路の概略図である。
【図５】Ｘ線画像の撮影時の電圧（１）〜（３）の変化と状態Ａ〜Ｄおよび遷移ア〜カとの関係を表すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０ Ｘ線画像撮影装置
１２ システムコントローラ
１４ Ｘ線源制御回路
１６ Ｘ線源
１８ Ｘ線検出器
２０ 受光パネル
２２ チャージアンプ
２４ ＭＵＸ
２６ Ａ／Ｄコンバータ
２８ ＴＦＴ
３０ ゲートドライバ
３２ パネルユニット制御回路
３４ 高電圧供給電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成する放射線検出器であって、
放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する受光パネルと、
前記受光パネルの各画素に対応して設けられ、前記受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御するトランジスタと、
各々の前記トランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成するドライバと、
前記駆動信号を生成するために前記ドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、前記複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御するインターロック機構とを備えていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
さらに、前記受光パネルから供給される電荷を、当該電荷の量に対応するアナログ電圧に変換するチャージアンプを備え、
前記ドライバは、前記チャージアンプの入力のバーチャルショートが確定してから、各々のラインの前記トランジスタのオン／オフを制御することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
放射線源と、
前記放射線源を駆動し、放射線照射の制御を実施する放射線源制御回路と、
請求項１または２に記載の放射線検出器と、
前記放射線源制御回路および前記放射線検出器の動作を制御するシステムコントローラとを備え、
前記システムコントローラは、前記放射線源制御回路により前記放射線源から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を前記放射線検出器により検出するように制御して、被写体が撮影された放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項１】
放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成する放射線検出器であって、
放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する受光パネルと、
前記受光パネルの各画素に対応して設けられ、前記受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御するトランジスタと、
各々の前記トランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成するドライバと、
前記駆動信号を生成するために前記ドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、前記複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御するインターロック機構とを備えていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
さらに、前記受光パネルから供給される電荷を、当該電荷の量に対応するアナログ電圧に変換するチャージアンプを備え、
前記ドライバは、前記チャージアンプの入力のバーチャルショートが確定してから、各々のラインの前記トランジスタのオン／オフを制御することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
放射線源と、
前記放射線源を駆動し、放射線照射の制御を実施する放射線源制御回路と、
請求項１または２に記載の放射線検出器と、
前記放射線源制御回路および前記放射線検出器の動作を制御するシステムコントローラとを備え、
前記システムコントローラは、前記放射線源制御回路により前記放射線源から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を前記放射線検出器により検出するように制御して、被写体が撮影された放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−３００２６１（Ｐ２００９−３００２６１Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５５２５３（Ｐ２００８−１５５２５３）
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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