放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム
【課題】装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、プレビュー画像用のデータを途中で送信が停止されることなくコンソールに送信し、コンソール上にプレビュー画像を早期に表示させることが可能な放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に読み出したリークデータdleakに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出し、放射線の照射開始を検出すると、電荷蓄積状態を経た後で画像データDを読み出し、プレビュー画像用のデータDtをコンソール58に送信すると同時に、リークデータdleakの読み出し処理等を行わせた後、放射線が照射されない状態でオフセットデータOの読み出し処理を行わせるとともに、上記の画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理等では、プレビュー画像用のデータDtの送信処理が完了するまで読み出し処理等を行わせる。
【解決手段】放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に読み出したリークデータdleakに基づいて放射線の照射が開始されたことを検出し、放射線の照射開始を検出すると、電荷蓄積状態を経た後で画像データDを読み出し、プレビュー画像用のデータDtをコンソール58に送信すると同時に、リークデータdleakの読み出し処理等を行わせた後、放射線が照射されない状態でオフセットデータOの読み出し処理を行わせるとともに、上記の画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理等では、プレビュー画像用のデータDtの送信処理が完了するまで読み出し処理等を行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに係り、特に、装置自体で放射線の照射を検出して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影装置およびそれに用いた放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【0002】
照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号(すなわち画像データ)に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【0003】
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型として構成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。
【0004】
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図7等に示すように、通常、複数の放射線検出素子7が、検出部P上に二次元状(マトリクス状)に配列され、各放射線検出素子7にそれぞれ薄膜トランジスター(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)8で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
【0005】
そして、通常、放射線画像撮影は、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被験者の身体等の所定の撮影部位(すなわち胸部正面や腰椎側面等)を介した状態で放射線が照射されて行われる。
【0006】
その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して全てのTFT8をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が、各放射線検出素子7内に的確に蓄積される。
【0007】
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各TFT8を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生して蓄積された電荷を各信号線6に順次放出させて、各読み出し回路17で画像データDとしてそれぞれ読み出すように構成される。
【0008】
ところで、上記のように、放射線画像撮影が的確に行われるためには、放射線画像撮影装置に放射線が照射される際に、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxに適切にオフ電圧が印加され、スイッチ手段である各TFT8がオフ状態になることが必要となる。
【0009】
そこで、例えば従来の専用機型の放射線画像撮影装置等では、放射線発生装置との間でインターフェースを構築し、互いに信号等をやり取りして、放射線画像撮影装置が走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態になったことを確認したうえで、放射線画像撮影装置が放射線源から放射線を照射させるように構成される場合が多い。
【0010】
しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造メーカーが異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。
【0011】
このように放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築されない場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線源からどのようなタイミングで放射線が照射されるかが分からない。そのため、放射線源から放射線が照射されたことを、放射線画像撮影装置が自ら検出しなければならなくなる。
【0012】
そこで、近年、このような放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースによらずに、放射線が照射されたことを自ら検出するように構成された放射線画像撮影装置が種々開発されている。
【0013】
例えば、特許文献4や特許文献5に記載の発明では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されて各放射線検出素子7内に電荷が発生すると、各放射線検出素子7から、各放射線検出素子7に接続されているバイアス線9(後述する図7等参照)に電荷が流れ出してバイアス線9を流れる電流が増加することを利用して、バイアス線9に電流検出手段を設けてバイアス線9内を流れる電流の電流値を検出し、その電流値に基づいて放射線の照射の開始等を検出することが提案されている。
【0014】
しかし、本発明者らの研究で、上記の手法は、バイアス線9が各放射線検出素子7の電極に接続されているため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線9を介して各放射線検出素子7に伝わり、放射線検出素子7から読み出される画像データDにノイズとして重畳される場合があるなど、必ずしも解決が容易でない問題があることが分かってきた。
【0015】
そして、本発明者らは、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する別の手法について種々研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを的確に検出することが可能ないくつかの手法を見出すことができた。
【0016】
後述するように、本発明者らが見出した新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して画像データdの読み出し処理を行う。なお、この場合に読み出される画像データdは、あくまで放射線の照射開始を検出するためのデータであるため、以下では、撮影直後に行われる本画像としての画像データDと区別して、この放射線画像撮影前に読み出される画像データdを、照射開始検出用データdという。
【0017】
そして、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出される照射開始検出用データdの値が上昇することを利用して、読み出された照射開始検出用データdの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
【0018】
また、本発明者らが見出した別の新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから全ての走査線5にオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で読み出し回路17に読み出し動作を行わせ、TFT8を介して放射線検出素子7からリークした電荷q(後述する図15参照)をリークデータdleakに変換するリークデータdleakの読み出し処理を行うように構成される。
【0019】
そして、この場合も、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出されるリークデータdleakの値が上昇するため、それを利用して、読み出されたリークデータdleakの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
【0020】
その際、上記のリークデータdleakや照射開始検出用データdに予め閾値dleak_thや閾値dthを設けておき、読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdが閾値dleak_th、dthを越えた時点で、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
【0021】
本発明者らの研究では、上記のように構成することで、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースを構築しない場合でも、読み出されるリークデータdleak等に基づいて、放射線発生装置の放射線源から放射線の照射が開始されたことを放射線画像撮影装置自体で的確に検出することができることが分かった。
【0022】
一方、放射線の照射開始が検出されると、上記のようにして、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧が印加されて電荷蓄積状態に移行した後、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子7から画像データDがそれぞれ読み出される。
【0023】
また、電荷蓄積状態において各TFT8がオフ状態とされている間に、各放射線検出素子7自体の熱(温度)による熱励起等により常時発生するいわゆる暗電荷(暗電流ともいう。)も各放射線検出素子7内に蓄積される。そして、この暗電荷に起因するオフセット分が、読み出される画像データDにそれぞれ重畳される状態になる。
【0024】
そこで、読み出された画像データDから、画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分を除去するために、暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータOを取得するためのオフセットデータOの読み出し処理を行うように構成される場合がある。
【0025】
また、後述するコンソール58(後述する図11や図12参照)で、放射線画像撮影装置で読み出された画像データDやオフセットデータO等に基づいて精密な画像処理を行って、最終的な放射線画像が生成される。
【0026】
しかし、例えば画像中に被写体が適切に撮影されていないような場合には、放射線画像を生成しても使い物にならなくなる。そこで、放射線画像撮影装置で、例えば画像データDの読み出し処理を終えた後で、画像データDや、読み出した全画像データD中から画像データDを所定の割合で間引いて間引きデータDtを作成して、コンソール58に送信する。そして、コンソール58で、間引きデータDtに基づいてプレビュー画像を生成して表示するように構成される場合がある。
【0027】
そして、放射線技師は、コンソール58の表示部上に表示されたプレビュー画像を見て放射線画像撮影が適切に行われたか否か、すなわち画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を判断して、再撮影の要否を判断する。なお、以下では、上記のプレビュー画像用の画像データDや間引きデータDtをまとめてプレビュー画像用のデータという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0028】
【特許文献1】特開平9−73144号公報
【特許文献2】特開2006−058124号公報
【特許文献3】特開平6−342099号公報
【特許文献4】米国特許第7211803号明細書
【特許文献5】特開2009−219538号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0029】
ところで、本発明者らの研究では、上記のように放射線画像撮影装置自体でリークデータdleakや照射開始検出用データdに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成する場合に、上記の画像データDの読み出し処理後のオフセットデータOの読み出し処理において、上記の検出方法に適した処理の仕方でオフセットデータOの読み出し処理を行うことで、好適なオフセットデータOを読み出すことが可能となることが分かってきた。
【0030】
一方、上記のようにコンソール58でプレビュー画像を表示するように構成する場合、コンソール58の表示部上に表示されたプレビュー画像を見た放射線技師が、画像中に被写体が適切に撮影されておらず、再撮影が必要であると判断した場合には、上記のオフセットデータOの読み出し処理を含む以後の一連の処理を中断して、速やかに再撮影に向けての準備を行うように構成することが好ましい。
【0031】
そのため、この場合には、放射線画像撮影装置では、画像データDの読み出し処理が終了した時点で、速やかにプレビュー画像用のデータをコンソール58に送信するように構成される。
【0032】
しかしながら、上記の検出方法に適した特有の処理の仕方でオフセットデータOの読み出し処理を行うと、画像データDの読み出し処理後、プレビュー画像用のデータを放射線画像撮影装置からコンソール58に送信している最中に、放射線画像撮影装置でオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまう虞れがある。
【0033】
そして、このような現象が生じると、読み出されるオフセットデータOにノイズが重畳される等の問題が生じる虞れがあるため、通常、このような場合には、放射線画像撮影装置からコンソール58に対する間引きデータDtの送信が途中で停止される。しかし、間引きデータDtの送信が途中で停止されると、コンソール58上にプレビュー画像が表示されたとしても、プレビュー画像が十分に表示されなくなり、放射線技師が見ても上記の判断を適切に行うことができないといった問題が生じる虞れがあることが分かってきた。
【0034】
しかし、これでは、プレビュー画像用のデータを早期にコンソール58に送信してコンソール58の表示部上にプレビュー画像を表示させ、放射線技師に速やかに判断させて、再撮影が必要であれば以後の一連の処理を中断して、速やかに再撮影に向けての準備を行うといった上記の目的を達成することができず、結局、最終的な放射線画像が生成されて初めて再撮影の要否が判断される状態になってしまう。
【0035】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、放射線画像撮影装置からコンソールに対して、プレビュー画像用のデータを途中で送信が停止されることなく送信し、コンソール上にプレビュー画像を早期に表示させることが可能な放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0036】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に交互に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を交互に行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする。
【0037】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、読み出した前記照射開始検出用データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に行わせた前記照射開始検出用データの読み出し処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする。
【0038】
さらに、本発明の放射線画像撮影システムは、
通信手段を備える上記の本発明の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記プレビュー画像用のデータに基づいてプレビュー画像を生成して表示部上に表示させるコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記プレビュー画像用のデータが送信されてくるごとに前記プレビュー画像を生成して前記表示部上にワイプ表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0039】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、放射線画像撮影装置の制御手段は、放射線画像撮影前に読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdに基づいて放射線の照射開始を的確に検出することが可能となるため、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築できない(或いはインターフェースを構築しない)場合であっても、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を的確に検出して、放射線画像撮影を適切に行うことが可能となる。
【0040】
また、放射線画像撮影装置の制御手段は、本画像としての画像データDの読み出し処理を行った後、リークデータdleakの読み出し処理等を必要な回数だけ行うことにより、少なくともオフセットデータの読み出し処理が開始される前に、プレビュー画像用のデータのコンソール58への送信処理を確実に完了させることが可能となる。
【0041】
そのため、放射線画像撮影装置からコンソール58に対して、プレビュー画像用のデータを途中で送信が停止されることなく的確に送信することが可能となり、コンソール上にプレビュー画像を早期に表示させることが可能となる。そして、放射線技師は表示されたプレビュー画像を見て、速やかにかつ的確に再撮影の要否等の判断を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図2】図1におけるX−X線に沿う断面図である。
【図3】放射線画像撮影装置のコネクターにケーブルのコネクターを接続した状態を表す斜視図である。
【図4】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図5】図4の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とTFT等の構成を示す拡大図である。
【図6】フレキシブル回路基板やPCB基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図7】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図8】検出部を構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図9】各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図10】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図11】撮影室等に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図12】回診車上に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図13】TFTを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図14】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図15】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図16】検出方法1において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図17】読み出されるリークデータの時間的推移の例を表すグラフである。
【図18】検出方法2において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図19】放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングおよびオン時間ΔTを表すタイミングチャートである。
【図20】検出方法2において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図21】検出部が4つの領域に分割され、各領域に読み出しICがそれぞれ割り当てられた状態を表す図である。
【図22】本実施形態に係る放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影の手順および各処理等を示す図である。
【図23】各放射線検出素子のリセット処理を通常の短周期で行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図24】画像データの中から間引きデータを抽出する仕方の一例を説明する図である。
【図25】(A)コンソールの表示部上にワイプ表示される途中のプレビュー画像、および(B)ワイプ表示された後のプレビュー画像等を表す図である。
【図26】本画像としての画像データの読み出し処理からオフセットデータの読み出し処理までの各処理において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図27】本実施形態に係る放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影の手順および各処理等の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0044】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【0045】
また、本発明は、本実施形態で説明する、いわゆる可搬型の放射線画像撮影装置のみならず、例えば支持台等と一体的に形成された専用機型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。
【0046】
[放射線画像撮影装置]
図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体2内にシンチレーター3や基板4等で構成されるセンサーパネルSPが収納されている。
【0047】
本実施形態では、筐体2のうち、放射線入射面Rを有する中空の角筒状の筐体本体部2Aは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、筐体本体部2Aの両側の開口部を蓋部材2B、2Cで閉塞することで筐体2が形成されている。また、筐体2の一方側の蓋部材2Bには、電源スイッチ37や切替スイッチ38、コネクター39、バッテリー状態や放射線画像撮影装置1の稼働状態等を表示するLED等で構成されたインジケーター40等が配置されている。
【0048】
本実施形態では、コネクター39は、例えば図3に示すように、ケーブルCaの先端に設けられたコネクターCが接続されることにより、例えば外部のコンソール58(後述する図11や図12参照)等の装置との間でケーブルCaを介して信号等を送受信したり画像データD等を送信したりする際の有線方式の通信手段として機能するようになっている。
【0049】
また、図示を省略するが、例えば筐体2の反対側の蓋部材2C等に、アンテナ装置41(後述する図7参照)が例えば蓋部材2Cに埋め込む等して設けられており、本実施形態では、このアンテナ装置41が、放射線画像撮影装置1とコンソール58等との間で信号等の無線方式で送受信する場合の通信手段として機能するようになっている。
【0050】
図2に示すように、筐体2の内部には、基板4の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台31が配置され、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33やバッテリー24等が取り付けられている。また、基板4やシンチレーター3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板34が配設されている。また、本実施形態では、センサーパネルSPと筐体2の側面との間に緩衝材35が設けられている。
【0051】
シンチレーター3は、基板4の後述する検出部Pに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレーター3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【0052】
また、本実施形態では、基板4は、ガラス基板で構成されており、図4に示すように、基板4のシンチレーター3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。また、基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。
【0053】
このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた小領域rの全体、すなわち図4に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。
【0054】
放射線検出素子7は、放射線画像撮影装置1の筐体2の放射線入射面Rから放射線が入射し、シンチレーター3で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子7は、このようにして、照射された放射線(本実施形態ではシンチレーター3で放射線から変換された電磁波)を電荷に変換するようになっている。
【0055】
本実施形態では、放射線検出素子7としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図4の拡大図である図5に示すように、スイッチ手段であるTFT8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。
【0056】
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15から走査線5を介してゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極8sやドレイン電極8dを介して放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させるようになっている。また、TFT8は、接続された走査線5を介してゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、放射線検出素子7内に電荷を蓄積させるようになっている。
【0057】
本実施形態では、図5に示すように、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、図4に示すように、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。
【0058】
図4に示すように、本実施形態では、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう。)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、後述する読み出しIC16や走査駆動手段15のゲートドライバー15bを構成するゲートIC15c等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板(Chip On Film等ともいう。)12が、異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。
【0059】
そして、フレキシブル回路基板12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1のセンサーパネルSPが形成されている。なお、図6では、電子部品32等の図示が省略されている。
【0060】
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図7は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図8は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【0061】
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極7bにそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9は結線10に結束されてバイアス電源14に接続されている。バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極7bにそれぞれ逆バイアス電圧(すなわち放射線検出素子7の第1電極7a側にかかる電圧以下の電圧)を印加するようになっている。
【0062】
走査駆動手段15は、配線15dを介してゲートドライバー15bにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路15aと、走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各TFT8のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバー15bとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバー15bは、複数の前述したゲートIC15c(図6参照)が並設されて構成されている。
【0063】
図7や図8に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に内蔵された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。読み出し回路17は、増幅回路18と相関二重サンプリング回路19等で構成されている。読み出しIC16内には、さらに、アナログマルチプレクサー21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図7や図8中では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。また、図8中では、アナログマルチプレクサー21は省略されている。
【0064】
本実施形態では、増幅回路18は、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサー18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続され、オペアンプ18a等に電力を供給する電源供給部18dを備えたチャージアンプ回路で構成されている。また、増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位V0が印加されるようになっている。
【0065】
また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ18aと相関二重サンプリング回路19との間には、電荷リセット用スイッチ18cと連動して開閉するスイッチ18eが設けられており、スイッチ18eは、電荷リセット用スイッチ18cがオン/オフ動作と連動してオフ/オン動作するようになっている。
【0066】
放射線画像撮影装置1で、各放射線検出素子7内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子7のリセット処理を行う際には、図9に示すように、電荷リセット用スイッチ18cがオン状態(およびスイッチ18eがオフ状態)とされた状態で、各TFT8がオン状態とされる。
【0067】
そして、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出され、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cを通過して、オペアンプ18aの出力端子側からオペアンプ18a内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部18dに流れ出す。このようにして、各放射線検出素子7のリセット処理が行われるようになっている。
【0068】
一方、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際には、図10に示すように、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオフ状態(およびスイッチ18eがオン状態)とされた状態で、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出されると、電荷が増幅回路18のコンデンサー18bに蓄積される。
【0069】
増幅回路18では、コンデンサー18bに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっており、増幅回路18により、各放射線検出素子7から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【0070】
そして、増幅回路18の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路(CDS)19は、各放射線検出素子7から電荷が流出する前に制御手段22からパルス信号Sp1(図10参照)が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持し、上記のように各放射線検出素子7から流出した電荷が増幅回路18のコンデンサー18bに蓄積された後で、制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0071】
そして、相関二重サンプリング回路19は、それらの電圧値の差分Vfi−Vinを算出し、算出した差分Vfi−Vinをアナログ値の画像データDとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路19から出力された各放射線検出素子7の画像データDは、アナログマルチプレクサー21を介して順次A/D変換器20に送信され、A/D変換器20で順次デジタル値の画像データDに変換されて記憶手段23に出力されて順次保存されるようになっている。
【0072】
制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段22は、放射線画像撮影装置1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図7等に示すように、制御手段22には、SRAM(Static RAM)やSDRAM(Synchronous DRAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。
【0073】
また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ装置41が接続されており、さらに、検出部Pや走査駆動手段15、読み出し回路17、記憶手段23、バイアス電源14等の各部材に電力を供給するためのバッテリー24が接続されている。また、バッテリー24には、図示しない充電装置からバッテリー24に電力を供給してバッテリー24を充電する際の接続端子25が取り付けられている。
【0074】
前述したように、制御手段22は、走査駆動手段15や読み出し回路17等を制御して画像データDの読み出し処理や各放射線検出素子7のリセット処理等を行わせるなど、放射線画像撮影装置1の各機能部の動作を制御するようになっている。
【0075】
なお、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、装置自体で放射線の照射開始を検出するようになっているが、そのための制御構成等については、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成等を説明した後で説明する。
【0076】
[放射線画像撮影システム]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50について説明する。図11は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の構成例を示す図である。図11では、放射線画像撮影システム50が撮影室R1内等に構築されている場合が示されている。
【0077】
撮影室R1には、ブッキー装置51が設置されており、ブッキー装置51は、そのカセッテ保持部(カセッテホルダともいう。)51aに上記の放射線画像撮影装置1を装填して用いることができるようになっている。なお、図11では、ブッキー装置51として、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bが設置されている場合が示されているが、例えば一方のブッキー装置51のみが設けられていてもよい。
【0078】
図11に示すように、撮影室R1には、被写体を介してブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に放射線を照射する放射線源52Aが少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、放射線源52Aの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。
【0079】
撮影室R1には、撮影室R1内の各装置等や撮影室R1外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器(基地局等ともいう。)54が設けられている。なお、本実施形態では、中継器54には、放射線画像撮影装置1が無線方式で画像データDや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ(アクセスポイントともいう。)53が設けられている。
【0080】
また、中継器54は、放射線発生装置55やコンソール58と接続されており、中継器54には、放射線画像撮影装置1やコンソール58等から放射線発生装置55に送信するLAN(Local Area Network)通信用の信号等を放射線発生装置55用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
【0081】
前室(操作室等ともいう。)R2には、本実施形態では、放射線発生装置55の操作卓57が設けられており、操作卓57には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置55に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ56が設けられている。
【0082】
放射線発生装置55は、放射線源52を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置1の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りやコリメーター等を調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源52を調整する等の種々の制御を行うようになっている。
【0083】
図11に示すように、本実施形態では、コンピューター等で構成されたコンソール58が前室R2に設けられている。なお、コンソール58を撮影室R1や前室R2の外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、適宜の場所に設置される。
【0084】
また、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成される表示部58aが設けられており、また、図示しないマウスやキーボード等の入力手段を備えている。また、コンソール58には、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続され、或いは内蔵されている。
【0085】
一方、放射線画像撮影装置1は、図12に示すように、ブッキー装置51には装填されずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。例えば、患者Hが病室R3のベッドBから起き上がれず、撮影室R1に行くことができないような場合には、図12に示すように、放射線画像撮影装置1を病室R3内に持ち込み、ベッドBと患者の身体との間に差し込んだり患者の身体にあてがったりして用いることができる。
【0086】
また、放射線画像撮影装置1を病室R3等で用いる場合、前述した撮影室R1に据え付けられた放射線発生装置55に代えて、図12に示すように、いわゆるポータブルの放射線発生装置55が例えば回診車71に搭載される等して病室R3に持ち込まれる。この場合、ポータブルの放射線発生装置55の放射線52Pは、任意の方向に放射線を照射できるように構成されており、ベッドBと患者の身体との間に差し込まれたり患者の身体にあてがわれたりした放射線画像撮影装置1に対して、適切な距離や方向から放射線を照射することができるようになっている。
【0087】
また、この場合、無線アンテナ53が設けられた中継器54が放射線発生装置55内に内蔵されており、上記と同様に、中継器54が放射線発生装置55とコンソール58との間の通信や、放射線画像撮影装置1とコンソール58との間の通信や画像データDの送信等を中継するようになっている。
【0088】
なお、図11に示したように、放射線画像撮影装置1を、撮影室R1の臥位撮影用のブッキー装置51B上に横臥した患者の身体と臥位撮影用のブッキー装置51Bとの間に差し込んだり、臥位撮影用のブッキー装置51B上で患者の身体にあてがったりして用いることも可能であり、その場合は、ポータブルの放射線52Pや、撮影室R1に据え付けられた放射線源52Aのいずれを用いることも可能である。
【0089】
本実施形態では、コンソール58は、後述するように、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータとして間引きデータDtが送信されてくると、間引きデータDtが送信されてくるごとにプレビュー画像p_preを生成して表示部58a上にワイプ表示させるようになっているが、この点については後で説明する。
【0090】
また、コンソール58は、後述するように、続いて放射線画像撮影装置1から残りの画像データD等が送信されてくると、間引きデータDtと残りの画像データDから元の全画像データDを復元し、それらとオフセットデータO等に基づいてゲイン補正やオフセット補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた諧調処理等の精密な画像処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。
【0091】
[放射線画像撮影装置における放射線の照射開始の検出の制御構成について]
次に、上記のように構成された放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出処理の制御構成について説明する。
【0092】
本実施形態では、前述したように、放射線画像撮影装置1自体で、放射線発生装置55の放射線源52(図11や図12参照)から放射線が照射されたことを検出するようになっている。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1で行われる放射線の照射開始の検出の仕方について説明する。
【0093】
なお、本実施形態に係る検出方法は、本発明者らの研究により新たに見出された検出方法であり、前述した特許文献4や特許文献5に記載されているように、装置内に電流検出手段を設けて電流検出手段からの出力値に基づいて放射線の照射開始等を検出する手法は採用されていない。
【0094】
本発明者らの研究により新たに見出された検出方法としては、例えば、下記の2つの検出方法のいずれかを採用することが可能である。
【0095】
[検出方法1]
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置1に放射線が照射される前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。ここで、リークデータdleakとは、図13に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値に相当するデータである。
【0096】
そして、リークデータdleakの読み出し処理では、図9に示した各放射線検出素子7のリセット処理や図10に示した画像データDの読み出し処理の場合と異なり、図14に示すように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で、制御手段22から各読み出し回路17の相関二重サンプリング回路19(図7や図8のCDS参照)にパルス信号Sp1、Sp2を送信するようになっている。
【0097】
相関二重サンプリング回路19は、制御手段22からパルス信号Sp1が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持する。そして、増幅回路18のコンデンサー18bに各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qが蓄積されて増幅回路18から出力される電圧値が上昇し、制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、相関二重サンプリング回路19は、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0098】
そして、相関二重サンプリング回路19が電圧値の差分Vfi−Vinを算出して出力した値が、リークデータdleakとなる。リークデータdleakが、その後、A/D変換器20でデジタル値に変換されることは、前述した画像データDの読み出し処理の場合と同様である。
【0099】
ところで、リークデータdleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各TFT8がオフ状態のままとなってしまい、各放射線検出素子7内で発生した暗電荷が各放射線検出素子7内に蓄積され続ける状態になってしまう。
【0100】
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図15に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータdleakの読み出し処理と、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。なお、図15や後述する図16等のTやτ、Tacについては後で説明する。
【0101】
このように放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返して行うように構成した場合、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、シンチレーター3(図2参照)で放射線から変換された電磁波が、各TFT8に照射される。そして、それにより、各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷q(図15参照)がそれぞれ増加することが本発明者らの研究で分かった。
【0102】
そして、例えば図16に示すように、放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返して行う場合、図17に示すように、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始された時点で読み出されたリークデータdleakが、それ以前に読み出されたリークデータdleakよりも格段に大きな値になる。
【0103】
なお、図16および図17では、図16で走査線5のラインL4にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の4回目の読み出し処理で読み出されたリークデータdleakが、図17の時刻t1におけるリークデータdleakに対応する。また、図16において「R」は各放射線検出素子7のリセット処理を表し、「L」はリークデータdleakの読み出し処理を表す。
【0104】
そこで、放射線画像撮影装置1の制御手段22で、放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されたリークデータdleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータdleakが、例えば予め設定された所定の閾値dleak_th(図17参照)を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。なお、放射線の照射開始の検出処理以降の処理については、後で説明する。
【0105】
[検出方法2]
また、上記の検出方法1のように、放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図18に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
【0106】
なお、前述したように、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データDと区別して、以下、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される画像データdを、照射開始検出用データdという。
【0107】
また、照射開始検出用データdの読み出し処理における読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフや、相関二重サンプリング回路19へのパルス信号Sp1、Sp2の送信等は、図19に示すように、図10に示した画像データDの読み出し処理における処理と同様に行われる。なお、図19等におけるTやΔTについては後で説明する。
【0108】
上記のように放射線画像撮影前に照射開始検出用データdの読み出し処理を行うように構成した場合、図20に示すように、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された照射開始検出用データd(図20では走査線5のラインLnにオン電圧が印加されて読み出された照射開始検出用データd)が、前述した図17に示したリークデータdleakの場合と同様に、それ以前に読み出された照射開始検出用データdよりも格段に大きな値になる。
【0109】
そこで、放射線画像撮影装置1の制御手段22で、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された照射開始検出用データdを監視するように構成し、読み出された照射開始検出用データdが予め設定された所定の閾値dthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。なお、図20中のΔTやτ、Tacについては以下で説明する。
【0110】
[検出感度を向上させるための処理について]
また、上記の検出方法1において、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理で、ある走査線5に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線5に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ(図15や図16等参照)を長くして、リークデータdleakの読み出し処理において制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔Tを長くするように構成することが可能である。
【0111】
このように構成すると、1回のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されるリークデータdleakの値が大きくなる。そのため、放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
【0112】
また、上記の検出方法2において、放射線画像撮影前の照射開始検出用データdの読み出し処理において、各TFT8をオン状態とする時間ΔT(図19や図20参照)、すなわち走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5にオン電圧を印加してからオフ電圧に切り替えるまでの時間ΔT(以下、オン時間ΔTという。)を長くするように構成することが可能である。
【0113】
このように構成すると、1回の照射開始検出用データdの読み出し処理で読み出される照射開始検出用データdの値が大きくなる。そのため、やはり放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
【0114】
なお、この場合も、ある走査線5に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線5に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ(図20参照)や、制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔T(図19参照)が長くなる。
【0115】
このように、上記の検出方法1や検出方法2を採用する場合には、放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度を向上させるために、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理や照射開始検出用データdの読み出し処理における上記の周期τや、制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔T、或いはオン時間ΔTを長くする等の処理が適宜行われる。
【0116】
[改良された放射線の照射開始の検出手法について]
ところで、放射線画像撮影装置1の検出部P(図4や図7等参照)には、通常、数千本から数万本の信号線6が配線されており、各信号線6にそれぞれ読み出し回路17が設けられている。そのため、1回のリークデータdleakの読み出し処理(上記の検出方法1の場合)や照射開始検出用データdの読み出し処理(上記の検出方法2の場合)で読み出されるリークデータdleakや照射開始検出用データdの数は、数千個から数万個の数になる。
【0117】
そして、それらの全てのリークデータdleak等について、上記のように閾値dleak_th等を越えたか否かを判断する処理を各読み出し処理ごとに行うように構成すると、検出処理にかかる負担が非常に重くなり、リアルタイムで放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。
【0118】
そこで、例えば、本実施形態では読み出しIC16内に128個や256個等の所定個の読み出し回路17(図7等参照)が内蔵されていることを利用して、各読み出しIC16ごとに、1回の読み出し処理で、当該読み出しIC16に内蔵された所定個の読み出し回路17から読み出されたリークデータdleak等の平均値等の統計値dleak_st(z)(zは 読み出しIC16の番号)を算出するように構成することが可能である。
【0119】
このように構成すれば、例えば検出部P上に信号線6が8192本設けられており、1個の読み出しIC16に256個の読み出し回路17が内蔵されている(すなわち1個の読み出しIC16に256本の信号線6が接続されている)とすると、読み出しIC16の数は、全部で8192÷256=32個になる。
【0120】
そのため、放射線画像撮影装置1の制御手段22では、1回の読み出し処理で読み出された例えば8192個のリークデータdleakについてそれぞれ閾値dleak_thを越えたか否かを判断せずに、32個のリークデータdleakの統計値dleak_st(z)が閾値を越えたか否かを判断するように構成することが可能となる。
【0121】
そのため、放射線画像撮影装置1の制御手段22における放射線の照射開始の判断処理にかかる負担が軽くなり、リアルタイムで放射線の照射開始を的確に検出することが可能となるといったメリットがある。
【0122】
また、さらに放射線の照射開始の検出処理にかかる負担を軽減するために、上記の検出方法1や検出方法2に種々の改良を加えることが可能である。そして、読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdから種々の改良された手法で各種の値を算出し、それに基づいて放射線の照射開始の検出処理を行うように構成することで、より的確かつ迅速に放射線の照射開始を検出することが可能となる。
【0123】
さらに、例えば、放射線画像撮影装置1の検出部P(図4や図7参照)が図21に示すように複数の領域Pa〜Pdに区分されている場合には、いずれかの領域で放射線の照射開始が検出された場合に、制御手段22が、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射開始を検出するように構成することも可能である。
【0124】
[本発明における放射線画像撮影の手順等について]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50における放射線画像撮影の手順および各処理等について、図22以下の各図を参照して説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50の作用についてもあわせて説明する。
【0125】
なお、以下では、主に、前述した検出方法1、すなわち放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を交互に行い、読み出したリークデータdleakやそれに基づいて算出された各値に基づいて放射線の照射開始を検出する場合について説明するが、上記の検出方法2を採用する場合についても同様にあてはまる。
【0126】
[各放射線検出素子のリセット処理]
本実施形態では、図22に示すように、例えばコンソール58から放射線画像撮影装置1に対して放射線画像撮影を開始する旨の信号が送信されると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、まず、各放射線検出素子7内に残存している余分な電荷を各放射線検出素子7内から除去するための各放射線検出素子7のリセット処理を行わせるようになっている。
【0127】
この場合のリセット処理は、前述した放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理と交互に行われる周期τ(図15や図16等参照)が長い、いわゆる長周期のリセット処理ではなく、図23に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5のラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加する周期τが短い、いわゆる通常の短周期のリセット処理が、所定回数だけ繰り返して行われるようになっている。
【0128】
なお、この場合、ゲートドライバー15bから走査線5のラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、検出部Pに設けられた各走査線5にオン電圧を1回ずつ印加してリセット処理を行う場合を、1回のリセット処理とする。図23の場合は、4回分のリセット処理が記載されている。そして、上記の所定回数としては、1回や5回、10回等の適宜の回数が設定される。
【0129】
[放射線の照射開始の検出処理]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、各放射線検出素子7のリセット処理を終えると、続いて、放射線の照射開始の検出処理に移行する。放射線の照射開始の検出処理は、先に説明した仕方に従って行われる。
【0130】
なお、特に上記の検出方法1を採用して放射線の照射開始の検出処理を行うように構成されている場合には、リセット処理から検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間(図22参照。すなわちリークデータdleakの読み出し処理と交互に行う上記の長周期のリセット処理(図15や図16参照)を走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を1回ずつ印加して行う間)は、制御手段22は、放射線の照射開始の検出処理を行わないようになっている。
【0131】
このように構成する理由は、以下の通りである。なお、検出方法2を採用した場合に、読み出される照射開始検出用データdに同様の現象が現れる場合には、検出方法2を採用した場合においても同様に、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間は、放射線の照射開始の検出処理を行わないように構成される。
【0132】
本発明者らの研究では、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行してリークデータdleakの読み出し処理を行うと、リセット処理を終了した直後、すなわちリークデータdleakの読み出し処理を開始した直後に読み出されるリークデータdleakの値が大きくなる場合があることが分かっている。
【0133】
このような現象が生じる原因は必ずしも明確には分かっていないが、1つの原因として、各放射線検出素子7のリセット処理を行うと、各放射線検出素子7から信号線6に電荷が放出される際に各TFT8中のトラップ準位に比較的多くの電荷がトラップされる。そして、上記のように各TFT8をオフ状態としてリークデータdleakを読み出す初期段階では、各TFT8のトラップ準位にトラップされた電荷が、放射線検出素子7からTFT8を介して信号線6にリークする電荷に重畳されるために、リークデータdleakの値が大きくなると考えられる。
【0134】
なお、リークデータdleakの読み出し処理を開始した直後のリークデータdleakが上記のように大きくなったとしても、読み出し処理を繰り返すうちに、読み出されるリークデータdleakの値は平常の比較的小さな値に収束する。
【0135】
このような現象が生じる場合に、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行した直後から検出処理を行うように構成すると、読み出し処理を開始した直後の大きな値のリークデータdleakやそれに基づいて算出される各値が閾値を越えてしまい、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されたと誤検出してしまう可能性がある。
【0136】
そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように、各放射線検出素子7のリセット処理から放射線の照射開始の検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間は、放射線の照射開始の検出処理(すなわち読み出したリークデータdleakやそれに基づいて算出した各値と閾値との比較処理)を行わないようになっている。
【0137】
なお、本実施形態では、検出処理を1回行う間に、読み出されるリークデータdleakの値は平常の比較的小さな値に収束するため、検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間だけ検出処理を行わないように構成されるが、リークデータdleakの収束が長引く場合等には、検出処理を行わない回数を増やしてもよい。
【0138】
また、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行した直後に読み出されるリークデータdleakが上記のように大きな値にならず、最初から平常の比較的小さな値のリークデータdleakが読み出されるのであれば、検出処理に移行した直後から放射線の照射開始の検出処理(すなわち読み出したリークデータdleakやそれに基づいて算出した各値と閾値との比較処理)を行うように構成することも可能である。
【0139】
本実施形態では、図22に示すように、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、その後、上記のようにして放射線の照射開始の検出処理に移行して、放射線の照射が開始されるのを待つ状態に移行するようになっている。
【0140】
[電荷蓄積状態への移行]
次に、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図22に示すように、電荷蓄積状態に移行するようになっている。
【0141】
すなわち、図16(検出方法1の場合)や図20(検出方法2の場合)に示したように、放射線の照射開始を検出した時点で各走査線5へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバー15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0142】
[本画像としての画像データDの読み出し処理]
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した時点で、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図22に示すように、本画像としての画像データDの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0143】
すなわち、本実施形態では、制御手段22は、放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点の直前のリセット処理でオン電圧が印加された走査線5(図16の場合は走査線5のラインL4。以下、一般化して検出ラインという。)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(図16の場合は走査線5のラインL5。以下、一般化して読出開始ラインという。)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うようになっている。
【0144】
また、検出方法2の場合も同様に、図20に示すように、制御手段22は、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過すると、放射線画像撮影前の照射開始検出用データdの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点でオン電圧が印加されていた走査線5(すなわち検出ライン。図20の場合は走査線5のラインLn)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(すなわち読出開始ライン。図20の場合は走査線5のラインLn+1)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うようになっている。
【0145】
なお、図16や図20では、読出開始ラインを走査線5の検出ラインL4、Lnの次のラインL5、Ln+1とする場合、すなわち読出ラインL5、Ln+1からオン電圧の印加を開始して本画像としての画像データDの読み出し処理を行う場合を示したが、例えば、走査線5の最初のラインL1等を読出開始ラインとするように構成することも可能である。
【0146】
また、本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理の際に、ゲートドライバー15bから各走査線5にオン電圧を印加する周期が、放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子7のリセット処理(検出方法1の場合。図16等参照)や照射開始検出用データdの読み出し処理(検出方法2の場合。図20参照)における周期τと同じ周期になるように、各走査線5にオン電圧を順次印加するようになっている。
【0147】
[画像データDの読み出し処理後の各処理について]
上記のようにして本画像としての画像データDの読み出し処理が終了すると、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、読み出した画像データDに基づくプレビュー画像用のデータをコンソール58に送信する送信処理と、画像データDの読み出し処理後の検出動作とを同時に開始し、それらの処理および動作を同時並行で行うようになっている。
【0148】
[プレビュー画像用のデータの送信]
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、プレビュー画像用のデータとして、読み出した画像データDの中からデータを所定の割合で間引いて抽出した間引きデータDtをコンソールに送信するようになっている。間引きデータDtは、例えば、以下のようにして抽出されるようになっている。
【0149】
例えば図24に示すように、放射線画像撮影装置1の検出部P(図4や図7参照)のn行、m列目の放射線検出素子7(n,m)から読み出された画像データDをD(n,m)で表すとすると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、読み出した画像データD(n,m)の中から、例えば図中に斜線を付して示すように予め所定本数(図24の場合は4本)の走査線5の各ラインL1〜Lxごとに1本の割合で指定された走査線5に接続されている各放射線検出素子7から読み出された画像データD(n,m)を抽出して、間引きデータDtとして抽出するようになっている。
【0150】
なお、間引きデータDtの抽出の仕方は、これに限定されず、図示を省略するが、例えば、4×4画素すなわち4行4列の計16個の放射線検出素子7(n,m)から読み出された16個の画像データD(n,m)の中から1個の割合で画像データDを抽出する等して、画像データDの中から画像データDを所定の割合で間引いて作成した間引きデータDtを抽出するように構成することも可能である。
【0151】
また、本実施形態では、上記のように、放射線画像撮影装置1からコンソール58に対して間引きデータDtをプレビュー画像用のデータとして送信する場合について説明したが、プレビュー画像用のデータとして、間引かれていない全画像データDを送信するように構成することも可能である。
【0152】
[コンソールにおけるプレビュー画像の生成、表示]
また、図22に示すように、コンソール58は、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータが送信されてくると、プレビュー画像用のデータが送信されてくるごとに、プレビュー画像p_preを生成する。そして、生成したプレビュー画像p_preを表示部58a(図11や図12参照)上にワイプ表示させるようになっている。
【0153】
その際、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータが送信されてきた時点では、まだ今回の撮影で得られた後述するオフセットデータOは送信されていない。
【0154】
そこで、例えば、プレビュー画像用のデータ(すなわち本実施形態では間引きデータDt)に対応するオフセットデータとして、予め当該放射線画像撮影装置1の各放射線検出素子7にそれぞれ仮のオフセットデータO*を割り当てておき、コンソール58は、送信されてきたプレビュー画像用のデータからそれらの仮のオフセットデータO*を減算し、減算した値(上記の真の画像データD*に対応する。)に基づいてプレビュー画像p_preを生成するように構成することが可能である。
【0155】
また、プレビュー画像用のデータから減算するオフセットデータとして、当該放射線画像撮影装置1を用いて行われた前回の撮影時に放射線画像撮影装置1から送信されたオフセットデータOを保存しておき、この前回の撮影時のオフセットデータOを、今回の撮影時に送信されてくるプレビュー画像用のデータから減算するオフセットデータとして用いるように構成することも可能である。
【0156】
一方、コンソール58は、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータすなわち間引きデータDtが送信されてくるごとに、上記のようにしてプレビュー画像p_preを生成して、例えば図25(A)、(B)に示すように、生成したプレビュー画像p_preを表示部58a上にワイプ表示させるようになっている。
【0157】
なお、詳しい説明は省略するが、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtや画像データD等を送信する際にデータを圧縮して送信した場合には、コンソール58では、それらの圧縮されたデータを伸長して元のデータに復元する処理が行われること等は言うまでもない。
【0158】
また、本実施形態では、図25(B)に示すように、コンソール58の表示部58a上に、「OK」ボタン60aすなわちプレビュー画像p_preを承認する旨を指示するボタンと、「NG」ボタン60bすなわちプレビュー画像p_preを否認する(すなわち承認しない)旨を指示するボタンが表示されるようになっている。
【0159】
そして、プレビュー画像p_preを見た放射線技師が、画像中に被写体が適切に撮影されておらず、再撮影が必要であると判断して「NG」ボタン60bをクリックした場合には、コンソール58から放射線画像撮影装置1に停止信号が送信されるようになっている。
【0160】
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、コンソール58から停止信号が送信されてくると、図22に示す以後の各処理、すなわち検出動作や電荷蓄積状態への移行、オフセットデータOの読み出し処理等の各処理を停止するようになっている。画像データD等に基づいて放射線画像pを生成しても、正常な放射線画像pが得られないためである。
【0161】
そして、この場合、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、再撮影に備えるために、図22に示した最初の各放射線検出素子7のリセット処理や放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理等の検出処理を行う状態に戻るようになっている。
【0162】
なお、プレビュー画像p_preを見た放射線技師が、「OK」ボタン60bをクリックした場合には、コンソール58から放射線画像撮影装置1に対して停止信号は送信されず、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、その後の各処理を続行する。
【0163】
[画像データDの読み出し処理後の検出動作について]
一方、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のコンソール58に対するプレビュー画像用のデータの送信処理と同時に、放射線画像撮影前に交互に行わせたリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理(上記の検出方法1の場合。上記の検出方法2の場合には照射開始検出用データdの読み出し処理。以下同じ。)と同じ処理シーケンスを繰り返して、リークデータdleakの読み出し処理等を行わせるようになっている。
【0164】
そして、その際、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理では、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行わせるようになっている。以下、この点について具体的に説明する。
【0165】
なお、例えば図16に示した例では、本画像としての画像データDの読み出し処理を、読出開始ライン(図16では走査線5のラインL5)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加して検出ライン(図16では走査線5のラインL4)までオン電圧を順次印加して行った。
【0166】
本実施形態では、このような場合には、画像データDの読み出し処理後の検出動作では、図26に示すように、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理を、検出ライン(図26では走査線5のラインL4)の次の読出開始ライン(図26では走査線5のラインL5)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加して行うようになっている。
【0167】
そして、以下では、この画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理において、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理を、各走査線5についてそれぞれ1回行わせる処理を、1回の処理という。
【0168】
すなわち、図26に示した例では、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理を、読出開始ラインL5からオン電圧の印加を開始し、走査線5の各ラインL5〜Lx、L1〜L4にオン電圧を順次印加して、検出ラインL4までオン電圧を順次印加して行う一連の処理を1回の処理という。図26に示した例では、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、1回分行う場合の例が示されている。
【0169】
なお、この場合、放射線画像撮影装置1に対して放射線は照射されない。そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、読み出し回路17等にリークデータdleak等の読み出し処理は行わせるが、読み出されたリークデータdleak等と閾値dleak_th等との比較処理、すなわち放射線の照射開始の検出処理は行わない。その意味で、この部分の説明では、検出処理ではなく検出動作という文言が用いられている。また、このように構成する理由については後で説明する。
【0170】
しかし、1回の処理に要する時間が、プレビュー画像用のデータ(本実施形態の場合は間引きデータDt。以下同じ。)の送信処理に要する時間よりも短い場合には、上記の1回の処理を行う間にプレビュー画像用のデータの送信処理を完了することができない。
【0171】
そこで、本実施形態では、上記のように、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行わせるようにするために、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、必要な回数だけ繰り返して行うようになっている。
【0172】
そして、上記の1回の処理を何回繰り返して行うかを決定する手法としては、例えば、以下に示すいくつかの決定手法のうちの1つの手法を採用するように構成することが可能である。
【0173】
なお、1回の処理に要する時間がプレビュー画像用のデータの送信処理に要する時間よりも長い場合或いは等しい場合には、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理は1回で終了される。また、図26では上記の1回の処理が1回だけ行われ、また、図22では、上記の1回の処理が3回繰り返される場合が示されているが、あくまで一例を示したものである。後述する図27においても同様である。
【0174】
[決定手法1]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了するごとに、プレビュー画像用のデータの送信が完了しているか否かを判断し、プレビュー画像用のデータの送信が完了していれば、後述する電荷蓄積状態に移行する。また、プレビュー画像用のデータの送信が完了していなければ、上記の1回の処理を再度繰り返す。このようにして、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを行わせるように構成することが可能である。
【0175】
すなわち、この決定手法1は、上記の1回の処理が終了するごとに、再度1回の処理を行うか電荷蓄積状態に移行するかを逐次判断して、1回の処理を行う回数を決定する手法である。
【0176】
[決定手法2]
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な上記の1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ上記の1回の処理を繰り返すようにして、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを行わせるように構成することが可能である。
【0177】
すなわち、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量(このデータ量は予め分かっている。)に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合が例えば60%であった場合、残りのプレビュー画像用のデータのデータ量は40%であるから、あと1回だけ上記の1回の処理を行えば、当該次の1回の処理を行っている間に残りのプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0178】
また、例えば、上記の割合が30%であった場合には、残りのプレビュー画像用のデータのデータ量は70%である。そして、このように1回の処理につき30%ずつ送信されるとすると、上記の1回の処理をあと3回行えば、その間に残りのプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0179】
このように、この決定手法2は、1回の処理の間に送信できたプレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、上記の1回の処理が終了した時点であと何回の上記の1回の処理を行うかを決定する手法である。
【0180】
[決定手法3]
一方、例えば図24に示したようにプレビュー画像用のデータとしてコンソール58に送信する画像データDの抽出の仕方が予め決まっているため、プレビュー画像用のデータの全データ量は、予め分かっている。
【0181】
そして、プレビュー画像用のデータを、放射線画像撮影装置1からアンテナ装置41(図7等参照)を介して無線方式で送信する場合には通信状況すなわち通信回線の混み具合等に応じて送信速度が変わり、送信時間が長くなったり短くなったりするが、放射線画像撮影装置1からコネクター39やケーブルCa(図3参照)を介して有線方式で送信する場合、送信速度にはあまり変化がなく、データ量が同じであればほぼ同じ送信時間でプレビュー画像用のデータをコンソール58に送信することができる。
【0182】
また、上記の1回の処理に要する時間も、予め分かっている。そのため、例えば、放射線画像撮影装置1のコネクター39にケーブルCaを接続して有線方式でプレビュー画像用のデータを送信するように構成されている場合には、プレビュー画像用のデータの送信時間と、上記の1回の処理に要する時間とに基づいて、予め画像データDの読み出し処理後に行うリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理の回数を算出しておく。回数の算出は上記と同様にして行う。
【0183】
そして、算出した回数を予め放射線画像撮影装置1の制御手段22に設定しておく。そして、制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を終了すると、プレビュー画像用のデータを送信すると同時に、リークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、予め設定された処理の回数だけ行わせた後で、電荷蓄積状態に移行させるように構成することが可能である。
【0184】
すなわち、この決定手法3は、上記の1回の処理を行う回数を、予め分かっているプレビュー画像用のデータの送信時間と上記の1回の処理に要する時間に基づいて予め決定しておく手法である。
【0185】
上記のいずれの決定手法を用いても、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理において、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで、必要な回数だけリークデータdleakの読み出し処理等を行わせることが可能となる。
【0186】
なお、本画像としての画像データDの読み出し処理後には、放射線画像撮影装置1に対して放射線は照射されないため、放射線の照射開始の検出動作を行う必要はないはずである。それにもかかわらず、本実施形態では、上記のように、本画像としての画像データDの読み出し処理が終了した後にリークデータdleakの読み出し処理等を行って検出動作を行うように構成されている理由について、以下、簡単に説明する。
【0187】
上記の構成の放射線画像撮影装置1では、原因が必ずしも明確でないが、各放射線検出素子7のリセット処理を行っている場合と、各読み出し回路17を作動させてリークデータdleakや照射開始検出用データd等のデータの読み出し処理を行っている場合とで、各信号線6の電位が変化することが分かっている。
【0188】
そして、オフセットデータOの読み出し処理(図22参照)前の電荷蓄積状態に移行する直前に、各読み出し回路17を作動させてリークデータdleak等の読み出し処理を行っていたか、各読み出し回路17を作動させないで各放射線検出素子7のリセット処理のみを繰り返し行っていたかによって、電荷蓄積状態に移行する際に各TFT8がオフ状態とされる時点での各信号線6の電位が異なった状態になる。
【0189】
また、各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位が同じ状態であれば、TFT8と信号線6との間でやりとりされる電荷の量が同じ量になる。そのため、各放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量が同じ量になる。
【0190】
しかし、各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位が同じ状態でなければ、TFT8と信号線6との間の電位差が変わるため、TFT8と信号線6との間でやりとりされる電荷の量が異なる量になる。そのため、各放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量が異なる量になる。
【0191】
本実施形態では、例えば上記の検出方法1を採用した場合には、前述したように、放射線画像撮影前に、リークデータdleakと各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に行っていた状態で各TFT8がオフ状態とされて電荷蓄積状態に移行した後、本画像としての画像データDの読み出し処理が行われる(図16等参照)。
【0192】
そして、上記の理由から分かるように、オフセットデータOの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位を、上記の画像データDの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位と同じ電位にしなければ、オフセットデータOの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量が、本画像としての画像データDの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量とは異なる量になってしまう。
【0193】
しかし、逆に、オフセットデータOの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位を、上記の画像データDの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位と同じ電位にすれば、オフセットデータOの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量が、本画像としての画像データDの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量と同じ量になる。
【0194】
そして、オフセットデータOの読み出し処理で読み出されるオフセットデータOが、本画像としての画像データDに重畳されている各放射線検出素子7内の残存電荷に起因するオフセット分と同じ大きさのデータとなる。そのため、後のコンソール58における画像処理において、画像データDからオフセットデータOを減算することにより、少なくとも各データ中の各放射線検出素子7内の残存電荷に起因するオフセット分を的確に相殺することが可能となるのである。
【0195】
オフセットデータOの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位を、上記の画像データDの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位と同じ電位にするためには、本画像としての画像データDの読み出し処理前の処理状況を、オフセットデータOの読み出し処理前に再現すればよい。
【0196】
そこで、本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、放射線の照射開始を検出する必要がないにもかかわらず、画像データDの読み出し処理前に行った処理(すなわち上記の検出方法1を採用する場合にはリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理を交互に行う処理、上記の検出方法2を採用する場合には照射開始検出用データdの読み出し処理)を、各走査線5についてそれぞれ1回ずつオン電圧を印加して行わせるようになっているのである。
【0197】
なお、本実施形態のように、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、リークデータdleak等の読み出し処理等を行わせる理由の1つは、上記のように、上記の放射線画像撮影装置1では各放射線検出素子7のリセット処理を行っている場合と読み出し処理を行っている場合とで各信号線6の電位が異なることにある。
【0198】
そのため、例えば、放射線画像撮影装置において、各放射線検出素子7のリセット処理を行っている場合と、各読み出し回路17を作動させて読み出し処理を行っている場合とで、各信号線6の電位が同じ電位である場合には、本実施形態のように、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、リークデータdleak等の読み出し処理を行わせる必要はない。
【0199】
そこで、このような放射線画像撮影装置においては、上記の検出方法1を採用する場合には、各読み出し回路17にリークデータdleakの読み出し処理を行わずに、放射線画像撮影前のリークデータdleakと交互に行われた各放射線検出素子7のリセット処理と同じ周期τで、各放射線検出素子7のリセット処理のみを行わせるように構成することが可能である。
【0200】
また、上記の検出方法2を採用する場合には、各読み出し回路17に照射開始検出用データdの読み出し処理を行わせる代わりに、それと同じ周期で各走査線5にオン電圧を順次印加して各放射線検出素子7のリセット処理を行わせるように構成することも可能である。
【0201】
[電荷蓄積状態への移行]
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、検出処理を1回分行わせると、例えば図22や図26に示すように、ゲートドライバー15bから各走査線5にオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行するようになっている。
【0202】
この場合の電荷蓄積状態は、本画像としての画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図16や図20参照)と同じ時間だけ、すなわち前述した所定時間だけ継続される。
【0203】
[1回の処理を行う回数の決定手法の変形例]
なお、上記の1回の処理を行う回数の決定手法1〜3では、図22に示したように、本画像としての画像データDの読み出し処理後に送信するプレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを繰り返し行わせることが前提とされていた。
【0204】
すなわち、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理等を繰り返し、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了した後で、電荷蓄積状態に移行することが前提とされていた。
【0205】
しかし、プレビュー画像用のデータの送信処理が電荷蓄積状態に移行した後まで及んでも、電荷蓄積状態に悪影響が生じないのであれば、上記の前提を外して、電荷蓄積状態の継続時間(すなわち前述した所定時間)をも考慮して、本画像としての画像データDの読み出し処理後に行う上記の1回の処理の回数を決定するように構成することが可能である。
【0206】
なお、その際、プレビュー画像用のデータの送信処理が、電荷蓄積状態後のオフセットデータOの読み出し処理の開始時まで及んでしまうと、前述したように、プレビュー画像用のデータの送信処理よりもオフセットデータOの読み出し処理が優先され、放射線画像撮影装置1からコンソール58へのプレビュー画像用のデータの送信が途中で停止されてしまう。
【0207】
そして、コンソール58の表示部58a上にプレビュー画像p_preが十分に表示されず、放射線技師が見ても、画像中に被写体が適切に撮影されているかの判断や再撮影の要否の判断等を適切に行うことができなくなる虞れが生じる。そのため、上記のように構成する場合でも、少なくとも電荷蓄積状態が継続している間に、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了することが必要になる。
【0208】
すなわち、上記のように構成する場合には、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理においては、例えば図27に示すように、リークデータdleakの読み出し処理等が終了し、さらに電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するように、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを行わせるように構成される。
【0209】
上記のように構成する際に、上記の1回の処理を行う回数を決定する手法としては、例えば、以下に示すいくつかの決定手法のうちの1つの手法を採用するように構成することが可能である。
【0210】
[決定手法4]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了するごとに、プレビュー画像用のデータのうちの残りのデータを電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であるか否かを判断し、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であれば電荷蓄積状態に移行する。また、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでにプレビュー画像用の残りのデータの送信が完了しないと判断した場合には、上記の1回の処理を再度繰り返す。このようにして、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させるように構成することが可能である。
【0211】
すなわち、この決定手法4は、上記の決定手法1の場合と同様に、上記の1回の処理が終了するごとに、再度1回の処理を行うか電荷蓄積状態に移行するかを逐次判断して、1回の処理を行う回数を決定する手法である。
【0212】
[決定手法5]
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合と、電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能なプレビュー画像用のデータのデータ量の割合とに基づいて、継続して行うことが必要な上記の1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ上記の1回の処理を繰り返す。このようにして、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させるように構成することが可能である。
【0213】
すなわち、いま仮に、電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能なプレビュー画像用のデータのデータ量の割合が、例えば全データ量の25%であるとする。この場合、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合が例えば40%であったとすると、残りの60%のうち25%は電荷蓄積状態の継続時間内に送信できる。
【0214】
そのため、残りの60%のうちの残りの35%(すなわち60%−25%)は、データ量の40%を送信することができた1回の処理を再度行えば送信することができる。そこで、この場合は、あと1回だけ上記の1回の処理を行えば、当該次の1回の処理を行い、続いて電荷蓄積状態を継続している間にプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0215】
また、例えば、1回の処理で送信されたプレビュー画像用のデータの割合が20%であった場合には、残りの80%のうち、25%は電荷蓄積状態の継続時間内に送信することができるため、残りの80%のうちの残りの55%(すなわち80%−25%)を、1回の処理をあと3回行うことで送信することができる。そのため、この場合は、上記の1回の処理をあと3回行えば、電荷蓄積状態を継続している間にプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0216】
このように、この決定手法5は、1回の処理の間に送信できたプレビュー画像用のデータのデータ量の割合と電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能なプレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、上記の1回の処理が終了した時点であと何回の上記の1回の処理を行うかを決定する手法である。
【0217】
[決定手法6]
また、上記の決定手法3の場合と同様に、予め画像データDの読み出し処理後に行うリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理の回数を算出しておくように構成することも可能である。
【0218】
この場合、前述したように、例えば放射線画像撮影装置1のコネクター39にケーブルCaを接続して有線方式でプレビュー画像用のデータを送信するように構成されている場合には、プレビュー画像用のデータの送信時間が決まっており、上記の1回の処理に要する時間や電荷蓄積状態の継続時間も予め決まっている。
【0219】
そこで、これらの時間に基づいて、予め画像データDの読み出し処理後に行うリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理の回数を算出する。そして、算出した回数を予め放射線画像撮影装置1の制御手段22に設定しておく。
【0220】
そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を終了すると、プレビュー画像用のデータを送信すると同時に、リークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、予め設定された処理の回数だけ行わせた後で、電荷蓄積状態に移行させるように構成することが可能である。
【0221】
すなわち、この決定手法6は、上記の決定手法3の場合と同様に、上記の1回の処理を行う回数を、予め分かっているプレビュー画像用のデータの送信時間や上記の1回の処理に要する時間、電荷蓄積状態の継続時間に基づいて予め決定しておく手法である。
【0222】
そして、上記のいずれの決定手法を用いても、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を必要な回数だけ行って、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることが可能となる。
【0223】
また、上記の決定手法4〜6を採用すると、図27と図22と比較して分かるように、上記の決定手法1〜3を採用した場合に比べて、より早急にオフセットデータOの読み出し処理を開始することが可能となるといったメリットがある。
【0224】
[オフセットデータOの読み出し処理]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように、電荷蓄積状態に移行してから所定時間(すなわち上記の継続時間)が経過した時点で、図22や図26、図27に示すように、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0225】
その際、本実施形態では、制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理においてゲートドライバー15bから走査線5の読出開始ラインから検出ラインまで、すなわち図26の場合には走査線5の各ラインL5〜Lx、L1〜L4にオン電圧を順次印加した際の周期τと同じ周期で、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインLにオン電圧を順次印加させて、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0226】
すなわち、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理の後に、放射線が照射されない状態で、画像データDの読み出し処理までの一連の処理シーケンス(検出処理から電荷蓄積状態を経て読み出し処理までの処理シーケンス)と同じ処理シーケンスを繰り返して、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0227】
このように構成すると、電荷蓄積状態への移行前に走査線5に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えてから、電荷蓄積状態後の読み出し処理で当該走査線5に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間Tac(図16、図20および図26参照。以下、実効蓄積時間Tacという。)が、本画像としての画像データDの読み出し処理までの処理シーケンスと、オフセットデータOの読み出し処理までの処理シーケンスとで同じ時間になる。
【0228】
前述したように、各放射線検出素子7内では暗電荷が常時発生しており、電荷蓄積状態において各TFT8がオフ状態とされている間すなわち上記の実効蓄積時間Tacの間に、各放射線検出素子7内に暗電荷が蓄積される。そして、放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量は実効蓄積時間Tacの長さによって変わるが、実効蓄積時間Tacの長さが同じであれば、蓄積される暗電荷の量が同じになる。
【0229】
一方、本画像として各放射線検出素子7から読み出される画像データDは、下記(1)式に示すように、放射線の照射により放射線検出素子7内で発生した電荷のみに起因する、いわゆる真の画像データD*と、上記のように電荷蓄積状態前にTFT8をオン状態からオフ状態に切り替えた瞬間に放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量に起因するオフセット分と、その後の実効蓄積時間Tac内に放射線検出素子7内で発生した暗電荷の量に起因するオフセット分との和になる。
D=D*+残存電荷に起因するオフセット分+暗電荷に起因するオフセット分…(1)
【0230】
また、オフセットデータOの読み出し処理で各放射線検出素子7から読み出されるオフセットデータOは、下記(2)式に示すように、放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量に起因するオフセット分と、実効蓄積時間Tac内に放射線検出素子7内で発生した暗電荷の量に起因するオフセット分との和になる。
O=残存電荷に起因するオフセット分+暗電荷に起因するオフセット分 …(2)
【0231】
本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前にリークデータdleakの読み出し処理等を行うことで、各放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量を画像データDの読み出し処理時とオフセットデータOの読み出し処理時で同じ量にすることは前述した通りである。
【0232】
そして、上記のように、本画像としての画像データDの読み出し処理までの一連の処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返して、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるように構成すれば、画像データDの読み出し処理時とオフセットデータOの読み出し処理時で実効蓄積時間Tacが同じになり、各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量も同じになる。
【0233】
このように、本実施形態では、上記のように構成することで、本画像としての画像データDに重畳されている残存電荷に起因するオフセット分とオフセットデータO中の残存電荷に起因するオフセット分とが同じ値になり、本画像としての画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分とオフセットデータO中の暗電荷に起因するオフセット分も同じ値になる。
【0234】
そのため、本実施形態では、本画像としての画像データDやオフセットデータOに何らの演算処理を施すことなく、放射線検出素子7ごとに、単純に画像データDからオフセットデータOを減算するだけで(すなわち上記(1)式で表される画像データDから上記(2)式で表されるオフセットデータOを減算するだけで)、放射線の照射により放射線検出素子7内で発生した電荷のみに起因する真の画像データD*を確実に得ることが可能となる。
【0235】
すなわち、逆の言い方をすれば、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1では、本画像として得られた画像データDからオフセットデータOを単純に減算するだけで真の画像データD*が確実に得られるようにするために、上記のような処理構成が採用されているのである。
【0236】
また、これは、上記のように、本画像としての画像データDの読み出し処理までの一連の処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータOの読み出し処理を行わせることで実現できる。そのため、放射線画像撮影装置1の制御手段22における各処理の制御構成を非常に容易に構築することが可能となるといったメリットもある。
【0237】
[残りの画像データD等の送信]
そして、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、オフセットデータOの読み出し処理を終了すると、図22や図27に示すように、既に送信した間引きデータDtに対応するオフセットデータO(すなわち間引きデータDtとして送信した1/4の画像データDに対応する1/4のオフセットデータO)を送信し、間引きデータDt以外の残りの3/4の画像データDを送信し、最後に間引きデータDtに対応するオフセットデータO以外の残りの3/4のオフセットデータOをそれぞれコンソール58に送信するようになっている。
【0238】
[放射線画像の生成]
また、コンソール58では、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtに対応するオフセットデータOが送信されてくると、既に受信している間引きデータDtすなわち1/4の画像データDからオフセットデータOを減算処理して、前述した真の画像データD*を算出する。
【0239】
そして、放射線画像撮影装置1から、残りの3/4の画像データDと、残りの3/4のオフセットデータOが送信されてくると、それらを減算処理して、残りの3/4の画像データDについて前述した真の画像データD*を算出する。
【0240】
そして、コンソール58は、算出した真の画像データD*に基づいてゲイン補正やオフセット補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた諧調処理等の精密な画像処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。本実施形態では、コンソール58は、放射線画像pを生成すると、表示部58a上に表示されているプレビュー画像p_pre(図25(B)参照)に代えて、生成した放射線画像pを表示するようになっている。
【0241】
また、コンソール58は、一連の放射線画像撮影が終了する等した時点で、放射線技師の操作により、各放射線画像pの情報等を、例えば、図示しない医療用画像管理システム(Picture Archiving and Communication System:PACS)等に送信する等の必要な処理を行うようになっている。
【0242】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50によれば、まず、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdに基づいて、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【0243】
そのため、放射線画像撮影装置と放射線発生装置55(図11や図12参照)との間でインターフェースが構築できない(或いはインターフェースを構築しない)場合であっても、放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射開始を的確に検出して、放射線画像撮影を適切に行うことが可能となる。
【0244】
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を行った後、リークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理(上記の検出方法1の場合)或いは照射開始検出用データdの読み出し処理(上記の検出方法2の場合)を必要な回数だけ行うことにより、少なくともオフセットデータOの読み出し処理が開始される前に、プレビュー画像用のデータのコンソール58への送信処理を確実に完了させることが可能となる(図22や図27参照)。
【0245】
そのため、プレビュー画像用のデータを放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信している最中に放射線画像撮影装置1でオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまい、プレビュー画像用のデータの送信が途中で停止され、コンソール58の表示部58a上にプレビュー画像p_preが十分に表示されずに、放射線技師が見ても再撮影の要否等の判断を適切に行うことができなくなるような事態が発生することを的確に防止することが可能となる。
【0246】
そして、放射線画像撮影装置1からコンソール58に対して、プレビュー画像用のデータを途中で送信が停止されることなく的確に送信することが可能となり、コンソール58の表示部58a上にプレビュー画像を早期に表示させることが可能となり、放射線技師は表示されたプレビュー画像p_preを見て、速やかにかつ的確に再撮影の要否等の判断を行うことが可能となる。
【0247】
なお、上記の1回の処理を行う回数の決定手法の変形例においては、電荷蓄積状態の継続時間を用いて上記の1回の処理の回数を決定する場合について説明したが、電荷蓄積状態の継続時間そのものを用いると、電荷蓄積状態からオフセットデータOの読み出し処理に移行する瞬間までプレビュー画像用のデータの送信処理が行われてしまう虞れがある。
【0248】
このように構成しても、プレビュー画像用のデータの送信処理を確実に完了した後でオフセットデータOの読み出し処理が開始されるのであれば何ら問題はないが、多少時間的な余裕を取るために、例えば上記の決定手法では、実際の電荷蓄積状態の継続時間よりも多少短い継続時間に基づいて上記の1回の処理を行う回数を決定するように構成することも可能である。
【0249】
また、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0250】
1 放射線画像撮影装置
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段
39 コネクター(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
52 放射線源
55 放射線発生装置
58 コンソール
58a 表示部
D 画像データ
d 照射開始検出用データ
dleak リークデータ
dleak_th 閾値
Dt 間引きデータ(オフセット画像用のデータ)
dth 閾値
O オフセットデータ
P 検出部
p_pre プレビュー画像
q 電荷
r 小領域
τ 周期
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに係り、特に、装置自体で放射線の照射を検出して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影装置およびそれに用いた放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【0002】
照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号(すなわち画像データ)に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【0003】
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型として構成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。
【0004】
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図7等に示すように、通常、複数の放射線検出素子7が、検出部P上に二次元状(マトリクス状)に配列され、各放射線検出素子7にそれぞれ薄膜トランジスター(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)8で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
【0005】
そして、通常、放射線画像撮影は、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被験者の身体等の所定の撮影部位(すなわち胸部正面や腰椎側面等)を介した状態で放射線が照射されて行われる。
【0006】
その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して全てのTFT8をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が、各放射線検出素子7内に的確に蓄積される。
【0007】
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各TFT8を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生して蓄積された電荷を各信号線6に順次放出させて、各読み出し回路17で画像データDとしてそれぞれ読み出すように構成される。
【0008】
ところで、上記のように、放射線画像撮影が的確に行われるためには、放射線画像撮影装置に放射線が照射される際に、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxに適切にオフ電圧が印加され、スイッチ手段である各TFT8がオフ状態になることが必要となる。
【0009】
そこで、例えば従来の専用機型の放射線画像撮影装置等では、放射線発生装置との間でインターフェースを構築し、互いに信号等をやり取りして、放射線画像撮影装置が走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態になったことを確認したうえで、放射線画像撮影装置が放射線源から放射線を照射させるように構成される場合が多い。
【0010】
しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造メーカーが異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。
【0011】
このように放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築されない場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線源からどのようなタイミングで放射線が照射されるかが分からない。そのため、放射線源から放射線が照射されたことを、放射線画像撮影装置が自ら検出しなければならなくなる。
【0012】
そこで、近年、このような放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースによらずに、放射線が照射されたことを自ら検出するように構成された放射線画像撮影装置が種々開発されている。
【0013】
例えば、特許文献4や特許文献5に記載の発明では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されて各放射線検出素子7内に電荷が発生すると、各放射線検出素子7から、各放射線検出素子7に接続されているバイアス線9(後述する図7等参照)に電荷が流れ出してバイアス線9を流れる電流が増加することを利用して、バイアス線9に電流検出手段を設けてバイアス線9内を流れる電流の電流値を検出し、その電流値に基づいて放射線の照射の開始等を検出することが提案されている。
【0014】
しかし、本発明者らの研究で、上記の手法は、バイアス線9が各放射線検出素子7の電極に接続されているため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線9を介して各放射線検出素子7に伝わり、放射線検出素子7から読み出される画像データDにノイズとして重畳される場合があるなど、必ずしも解決が容易でない問題があることが分かってきた。
【0015】
そして、本発明者らは、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する別の手法について種々研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを的確に検出することが可能ないくつかの手法を見出すことができた。
【0016】
後述するように、本発明者らが見出した新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して画像データdの読み出し処理を行う。なお、この場合に読み出される画像データdは、あくまで放射線の照射開始を検出するためのデータであるため、以下では、撮影直後に行われる本画像としての画像データDと区別して、この放射線画像撮影前に読み出される画像データdを、照射開始検出用データdという。
【0017】
そして、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出される照射開始検出用データdの値が上昇することを利用して、読み出された照射開始検出用データdの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
【0018】
また、本発明者らが見出した別の新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから全ての走査線5にオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で読み出し回路17に読み出し動作を行わせ、TFT8を介して放射線検出素子7からリークした電荷q(後述する図15参照)をリークデータdleakに変換するリークデータdleakの読み出し処理を行うように構成される。
【0019】
そして、この場合も、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出されるリークデータdleakの値が上昇するため、それを利用して、読み出されたリークデータdleakの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
【0020】
その際、上記のリークデータdleakや照射開始検出用データdに予め閾値dleak_thや閾値dthを設けておき、読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdが閾値dleak_th、dthを越えた時点で、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
【0021】
本発明者らの研究では、上記のように構成することで、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースを構築しない場合でも、読み出されるリークデータdleak等に基づいて、放射線発生装置の放射線源から放射線の照射が開始されたことを放射線画像撮影装置自体で的確に検出することができることが分かった。
【0022】
一方、放射線の照射開始が検出されると、上記のようにして、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧が印加されて電荷蓄積状態に移行した後、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子7から画像データDがそれぞれ読み出される。
【0023】
また、電荷蓄積状態において各TFT8がオフ状態とされている間に、各放射線検出素子7自体の熱(温度)による熱励起等により常時発生するいわゆる暗電荷(暗電流ともいう。)も各放射線検出素子7内に蓄積される。そして、この暗電荷に起因するオフセット分が、読み出される画像データDにそれぞれ重畳される状態になる。
【0024】
そこで、読み出された画像データDから、画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分を除去するために、暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータOを取得するためのオフセットデータOの読み出し処理を行うように構成される場合がある。
【0025】
また、後述するコンソール58(後述する図11や図12参照)で、放射線画像撮影装置で読み出された画像データDやオフセットデータO等に基づいて精密な画像処理を行って、最終的な放射線画像が生成される。
【0026】
しかし、例えば画像中に被写体が適切に撮影されていないような場合には、放射線画像を生成しても使い物にならなくなる。そこで、放射線画像撮影装置で、例えば画像データDの読み出し処理を終えた後で、画像データDや、読み出した全画像データD中から画像データDを所定の割合で間引いて間引きデータDtを作成して、コンソール58に送信する。そして、コンソール58で、間引きデータDtに基づいてプレビュー画像を生成して表示するように構成される場合がある。
【0027】
そして、放射線技師は、コンソール58の表示部上に表示されたプレビュー画像を見て放射線画像撮影が適切に行われたか否か、すなわち画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を判断して、再撮影の要否を判断する。なお、以下では、上記のプレビュー画像用の画像データDや間引きデータDtをまとめてプレビュー画像用のデータという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0028】
【特許文献1】特開平9−73144号公報
【特許文献2】特開2006−058124号公報
【特許文献3】特開平6−342099号公報
【特許文献4】米国特許第7211803号明細書
【特許文献5】特開2009−219538号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0029】
ところで、本発明者らの研究では、上記のように放射線画像撮影装置自体でリークデータdleakや照射開始検出用データdに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成する場合に、上記の画像データDの読み出し処理後のオフセットデータOの読み出し処理において、上記の検出方法に適した処理の仕方でオフセットデータOの読み出し処理を行うことで、好適なオフセットデータOを読み出すことが可能となることが分かってきた。
【0030】
一方、上記のようにコンソール58でプレビュー画像を表示するように構成する場合、コンソール58の表示部上に表示されたプレビュー画像を見た放射線技師が、画像中に被写体が適切に撮影されておらず、再撮影が必要であると判断した場合には、上記のオフセットデータOの読み出し処理を含む以後の一連の処理を中断して、速やかに再撮影に向けての準備を行うように構成することが好ましい。
【0031】
そのため、この場合には、放射線画像撮影装置では、画像データDの読み出し処理が終了した時点で、速やかにプレビュー画像用のデータをコンソール58に送信するように構成される。
【0032】
しかしながら、上記の検出方法に適した特有の処理の仕方でオフセットデータOの読み出し処理を行うと、画像データDの読み出し処理後、プレビュー画像用のデータを放射線画像撮影装置からコンソール58に送信している最中に、放射線画像撮影装置でオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまう虞れがある。
【0033】
そして、このような現象が生じると、読み出されるオフセットデータOにノイズが重畳される等の問題が生じる虞れがあるため、通常、このような場合には、放射線画像撮影装置からコンソール58に対する間引きデータDtの送信が途中で停止される。しかし、間引きデータDtの送信が途中で停止されると、コンソール58上にプレビュー画像が表示されたとしても、プレビュー画像が十分に表示されなくなり、放射線技師が見ても上記の判断を適切に行うことができないといった問題が生じる虞れがあることが分かってきた。
【0034】
しかし、これでは、プレビュー画像用のデータを早期にコンソール58に送信してコンソール58の表示部上にプレビュー画像を表示させ、放射線技師に速やかに判断させて、再撮影が必要であれば以後の一連の処理を中断して、速やかに再撮影に向けての準備を行うといった上記の目的を達成することができず、結局、最終的な放射線画像が生成されて初めて再撮影の要否が判断される状態になってしまう。
【0035】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、放射線画像撮影装置からコンソールに対して、プレビュー画像用のデータを途中で送信が停止されることなく送信し、コンソール上にプレビュー画像を早期に表示させることが可能な放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0036】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に交互に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を交互に行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする。
【0037】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、読み出した前記照射開始検出用データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に行わせた前記照射開始検出用データの読み出し処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする。
【0038】
さらに、本発明の放射線画像撮影システムは、
通信手段を備える上記の本発明の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記プレビュー画像用のデータに基づいてプレビュー画像を生成して表示部上に表示させるコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記プレビュー画像用のデータが送信されてくるごとに前記プレビュー画像を生成して前記表示部上にワイプ表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0039】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、放射線画像撮影装置の制御手段は、放射線画像撮影前に読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdに基づいて放射線の照射開始を的確に検出することが可能となるため、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築できない(或いはインターフェースを構築しない)場合であっても、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を的確に検出して、放射線画像撮影を適切に行うことが可能となる。
【0040】
また、放射線画像撮影装置の制御手段は、本画像としての画像データDの読み出し処理を行った後、リークデータdleakの読み出し処理等を必要な回数だけ行うことにより、少なくともオフセットデータの読み出し処理が開始される前に、プレビュー画像用のデータのコンソール58への送信処理を確実に完了させることが可能となる。
【0041】
そのため、放射線画像撮影装置からコンソール58に対して、プレビュー画像用のデータを途中で送信が停止されることなく的確に送信することが可能となり、コンソール上にプレビュー画像を早期に表示させることが可能となる。そして、放射線技師は表示されたプレビュー画像を見て、速やかにかつ的確に再撮影の要否等の判断を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図2】図1におけるX−X線に沿う断面図である。
【図3】放射線画像撮影装置のコネクターにケーブルのコネクターを接続した状態を表す斜視図である。
【図4】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図5】図4の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とTFT等の構成を示す拡大図である。
【図6】フレキシブル回路基板やPCB基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図7】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図8】検出部を構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図9】各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図10】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図11】撮影室等に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図12】回診車上に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図13】TFTを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図14】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図15】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図16】検出方法1において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図17】読み出されるリークデータの時間的推移の例を表すグラフである。
【図18】検出方法2において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図19】放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングおよびオン時間ΔTを表すタイミングチャートである。
【図20】検出方法2において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図21】検出部が4つの領域に分割され、各領域に読み出しICがそれぞれ割り当てられた状態を表す図である。
【図22】本実施形態に係る放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影の手順および各処理等を示す図である。
【図23】各放射線検出素子のリセット処理を通常の短周期で行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図24】画像データの中から間引きデータを抽出する仕方の一例を説明する図である。
【図25】(A)コンソールの表示部上にワイプ表示される途中のプレビュー画像、および(B)ワイプ表示された後のプレビュー画像等を表す図である。
【図26】本画像としての画像データの読み出し処理からオフセットデータの読み出し処理までの各処理において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。
【図27】本実施形態に係る放射線画像撮影装置や放射線画像撮影システムにおける放射線画像撮影の手順および各処理等の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0044】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【0045】
また、本発明は、本実施形態で説明する、いわゆる可搬型の放射線画像撮影装置のみならず、例えば支持台等と一体的に形成された専用機型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。
【0046】
[放射線画像撮影装置]
図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体2内にシンチレーター3や基板4等で構成されるセンサーパネルSPが収納されている。
【0047】
本実施形態では、筐体2のうち、放射線入射面Rを有する中空の角筒状の筐体本体部2Aは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、筐体本体部2Aの両側の開口部を蓋部材2B、2Cで閉塞することで筐体2が形成されている。また、筐体2の一方側の蓋部材2Bには、電源スイッチ37や切替スイッチ38、コネクター39、バッテリー状態や放射線画像撮影装置1の稼働状態等を表示するLED等で構成されたインジケーター40等が配置されている。
【0048】
本実施形態では、コネクター39は、例えば図3に示すように、ケーブルCaの先端に設けられたコネクターCが接続されることにより、例えば外部のコンソール58(後述する図11や図12参照)等の装置との間でケーブルCaを介して信号等を送受信したり画像データD等を送信したりする際の有線方式の通信手段として機能するようになっている。
【0049】
また、図示を省略するが、例えば筐体2の反対側の蓋部材2C等に、アンテナ装置41(後述する図7参照)が例えば蓋部材2Cに埋め込む等して設けられており、本実施形態では、このアンテナ装置41が、放射線画像撮影装置1とコンソール58等との間で信号等の無線方式で送受信する場合の通信手段として機能するようになっている。
【0050】
図2に示すように、筐体2の内部には、基板4の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台31が配置され、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33やバッテリー24等が取り付けられている。また、基板4やシンチレーター3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板34が配設されている。また、本実施形態では、センサーパネルSPと筐体2の側面との間に緩衝材35が設けられている。
【0051】
シンチレーター3は、基板4の後述する検出部Pに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレーター3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【0052】
また、本実施形態では、基板4は、ガラス基板で構成されており、図4に示すように、基板4のシンチレーター3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。また、基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。
【0053】
このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた小領域rの全体、すなわち図4に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。
【0054】
放射線検出素子7は、放射線画像撮影装置1の筐体2の放射線入射面Rから放射線が入射し、シンチレーター3で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子7は、このようにして、照射された放射線(本実施形態ではシンチレーター3で放射線から変換された電磁波)を電荷に変換するようになっている。
【0055】
本実施形態では、放射線検出素子7としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図4の拡大図である図5に示すように、スイッチ手段であるTFT8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。
【0056】
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15から走査線5を介してゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極8sやドレイン電極8dを介して放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させるようになっている。また、TFT8は、接続された走査線5を介してゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、放射線検出素子7内に電荷を蓄積させるようになっている。
【0057】
本実施形態では、図5に示すように、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、図4に示すように、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。
【0058】
図4に示すように、本実施形態では、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう。)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、後述する読み出しIC16や走査駆動手段15のゲートドライバー15bを構成するゲートIC15c等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板(Chip On Film等ともいう。)12が、異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。
【0059】
そして、フレキシブル回路基板12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1のセンサーパネルSPが形成されている。なお、図6では、電子部品32等の図示が省略されている。
【0060】
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図7は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図8は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【0061】
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極7bにそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9は結線10に結束されてバイアス電源14に接続されている。バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極7bにそれぞれ逆バイアス電圧(すなわち放射線検出素子7の第1電極7a側にかかる電圧以下の電圧)を印加するようになっている。
【0062】
走査駆動手段15は、配線15dを介してゲートドライバー15bにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路15aと、走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各TFT8のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバー15bとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバー15bは、複数の前述したゲートIC15c(図6参照)が並設されて構成されている。
【0063】
図7や図8に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に内蔵された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。読み出し回路17は、増幅回路18と相関二重サンプリング回路19等で構成されている。読み出しIC16内には、さらに、アナログマルチプレクサー21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図7や図8中では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。また、図8中では、アナログマルチプレクサー21は省略されている。
【0064】
本実施形態では、増幅回路18は、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサー18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続され、オペアンプ18a等に電力を供給する電源供給部18dを備えたチャージアンプ回路で構成されている。また、増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位V0が印加されるようになっている。
【0065】
また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ18aと相関二重サンプリング回路19との間には、電荷リセット用スイッチ18cと連動して開閉するスイッチ18eが設けられており、スイッチ18eは、電荷リセット用スイッチ18cがオン/オフ動作と連動してオフ/オン動作するようになっている。
【0066】
放射線画像撮影装置1で、各放射線検出素子7内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子7のリセット処理を行う際には、図9に示すように、電荷リセット用スイッチ18cがオン状態(およびスイッチ18eがオフ状態)とされた状態で、各TFT8がオン状態とされる。
【0067】
そして、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出され、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cを通過して、オペアンプ18aの出力端子側からオペアンプ18a内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部18dに流れ出す。このようにして、各放射線検出素子7のリセット処理が行われるようになっている。
【0068】
一方、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際には、図10に示すように、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオフ状態(およびスイッチ18eがオン状態)とされた状態で、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出されると、電荷が増幅回路18のコンデンサー18bに蓄積される。
【0069】
増幅回路18では、コンデンサー18bに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっており、増幅回路18により、各放射線検出素子7から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【0070】
そして、増幅回路18の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路(CDS)19は、各放射線検出素子7から電荷が流出する前に制御手段22からパルス信号Sp1(図10参照)が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持し、上記のように各放射線検出素子7から流出した電荷が増幅回路18のコンデンサー18bに蓄積された後で、制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0071】
そして、相関二重サンプリング回路19は、それらの電圧値の差分Vfi−Vinを算出し、算出した差分Vfi−Vinをアナログ値の画像データDとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路19から出力された各放射線検出素子7の画像データDは、アナログマルチプレクサー21を介して順次A/D変換器20に送信され、A/D変換器20で順次デジタル値の画像データDに変換されて記憶手段23に出力されて順次保存されるようになっている。
【0072】
制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段22は、放射線画像撮影装置1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図7等に示すように、制御手段22には、SRAM(Static RAM)やSDRAM(Synchronous DRAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。
【0073】
また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ装置41が接続されており、さらに、検出部Pや走査駆動手段15、読み出し回路17、記憶手段23、バイアス電源14等の各部材に電力を供給するためのバッテリー24が接続されている。また、バッテリー24には、図示しない充電装置からバッテリー24に電力を供給してバッテリー24を充電する際の接続端子25が取り付けられている。
【0074】
前述したように、制御手段22は、走査駆動手段15や読み出し回路17等を制御して画像データDの読み出し処理や各放射線検出素子7のリセット処理等を行わせるなど、放射線画像撮影装置1の各機能部の動作を制御するようになっている。
【0075】
なお、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、装置自体で放射線の照射開始を検出するようになっているが、そのための制御構成等については、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成等を説明した後で説明する。
【0076】
[放射線画像撮影システム]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50について説明する。図11は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の構成例を示す図である。図11では、放射線画像撮影システム50が撮影室R1内等に構築されている場合が示されている。
【0077】
撮影室R1には、ブッキー装置51が設置されており、ブッキー装置51は、そのカセッテ保持部(カセッテホルダともいう。)51aに上記の放射線画像撮影装置1を装填して用いることができるようになっている。なお、図11では、ブッキー装置51として、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bが設置されている場合が示されているが、例えば一方のブッキー装置51のみが設けられていてもよい。
【0078】
図11に示すように、撮影室R1には、被写体を介してブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に放射線を照射する放射線源52Aが少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、放射線源52Aの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。
【0079】
撮影室R1には、撮影室R1内の各装置等や撮影室R1外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器(基地局等ともいう。)54が設けられている。なお、本実施形態では、中継器54には、放射線画像撮影装置1が無線方式で画像データDや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ(アクセスポイントともいう。)53が設けられている。
【0080】
また、中継器54は、放射線発生装置55やコンソール58と接続されており、中継器54には、放射線画像撮影装置1やコンソール58等から放射線発生装置55に送信するLAN(Local Area Network)通信用の信号等を放射線発生装置55用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
【0081】
前室(操作室等ともいう。)R2には、本実施形態では、放射線発生装置55の操作卓57が設けられており、操作卓57には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置55に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ56が設けられている。
【0082】
放射線発生装置55は、放射線源52を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置1の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りやコリメーター等を調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源52を調整する等の種々の制御を行うようになっている。
【0083】
図11に示すように、本実施形態では、コンピューター等で構成されたコンソール58が前室R2に設けられている。なお、コンソール58を撮影室R1や前室R2の外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、適宜の場所に設置される。
【0084】
また、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成される表示部58aが設けられており、また、図示しないマウスやキーボード等の入力手段を備えている。また、コンソール58には、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続され、或いは内蔵されている。
【0085】
一方、放射線画像撮影装置1は、図12に示すように、ブッキー装置51には装填されずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。例えば、患者Hが病室R3のベッドBから起き上がれず、撮影室R1に行くことができないような場合には、図12に示すように、放射線画像撮影装置1を病室R3内に持ち込み、ベッドBと患者の身体との間に差し込んだり患者の身体にあてがったりして用いることができる。
【0086】
また、放射線画像撮影装置1を病室R3等で用いる場合、前述した撮影室R1に据え付けられた放射線発生装置55に代えて、図12に示すように、いわゆるポータブルの放射線発生装置55が例えば回診車71に搭載される等して病室R3に持ち込まれる。この場合、ポータブルの放射線発生装置55の放射線52Pは、任意の方向に放射線を照射できるように構成されており、ベッドBと患者の身体との間に差し込まれたり患者の身体にあてがわれたりした放射線画像撮影装置1に対して、適切な距離や方向から放射線を照射することができるようになっている。
【0087】
また、この場合、無線アンテナ53が設けられた中継器54が放射線発生装置55内に内蔵されており、上記と同様に、中継器54が放射線発生装置55とコンソール58との間の通信や、放射線画像撮影装置1とコンソール58との間の通信や画像データDの送信等を中継するようになっている。
【0088】
なお、図11に示したように、放射線画像撮影装置1を、撮影室R1の臥位撮影用のブッキー装置51B上に横臥した患者の身体と臥位撮影用のブッキー装置51Bとの間に差し込んだり、臥位撮影用のブッキー装置51B上で患者の身体にあてがったりして用いることも可能であり、その場合は、ポータブルの放射線52Pや、撮影室R1に据え付けられた放射線源52Aのいずれを用いることも可能である。
【0089】
本実施形態では、コンソール58は、後述するように、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータとして間引きデータDtが送信されてくると、間引きデータDtが送信されてくるごとにプレビュー画像p_preを生成して表示部58a上にワイプ表示させるようになっているが、この点については後で説明する。
【0090】
また、コンソール58は、後述するように、続いて放射線画像撮影装置1から残りの画像データD等が送信されてくると、間引きデータDtと残りの画像データDから元の全画像データDを復元し、それらとオフセットデータO等に基づいてゲイン補正やオフセット補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた諧調処理等の精密な画像処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。
【0091】
[放射線画像撮影装置における放射線の照射開始の検出の制御構成について]
次に、上記のように構成された放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出処理の制御構成について説明する。
【0092】
本実施形態では、前述したように、放射線画像撮影装置1自体で、放射線発生装置55の放射線源52(図11や図12参照)から放射線が照射されたことを検出するようになっている。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1で行われる放射線の照射開始の検出の仕方について説明する。
【0093】
なお、本実施形態に係る検出方法は、本発明者らの研究により新たに見出された検出方法であり、前述した特許文献4や特許文献5に記載されているように、装置内に電流検出手段を設けて電流検出手段からの出力値に基づいて放射線の照射開始等を検出する手法は採用されていない。
【0094】
本発明者らの研究により新たに見出された検出方法としては、例えば、下記の2つの検出方法のいずれかを採用することが可能である。
【0095】
[検出方法1]
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置1に放射線が照射される前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。ここで、リークデータdleakとは、図13に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値に相当するデータである。
【0096】
そして、リークデータdleakの読み出し処理では、図9に示した各放射線検出素子7のリセット処理や図10に示した画像データDの読み出し処理の場合と異なり、図14に示すように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で、制御手段22から各読み出し回路17の相関二重サンプリング回路19(図7や図8のCDS参照)にパルス信号Sp1、Sp2を送信するようになっている。
【0097】
相関二重サンプリング回路19は、制御手段22からパルス信号Sp1が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持する。そして、増幅回路18のコンデンサー18bに各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qが蓄積されて増幅回路18から出力される電圧値が上昇し、制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、相関二重サンプリング回路19は、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0098】
そして、相関二重サンプリング回路19が電圧値の差分Vfi−Vinを算出して出力した値が、リークデータdleakとなる。リークデータdleakが、その後、A/D変換器20でデジタル値に変換されることは、前述した画像データDの読み出し処理の場合と同様である。
【0099】
ところで、リークデータdleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各TFT8がオフ状態のままとなってしまい、各放射線検出素子7内で発生した暗電荷が各放射線検出素子7内に蓄積され続ける状態になってしまう。
【0100】
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図15に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータdleakの読み出し処理と、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。なお、図15や後述する図16等のTやτ、Tacについては後で説明する。
【0101】
このように放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返して行うように構成した場合、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、シンチレーター3(図2参照)で放射線から変換された電磁波が、各TFT8に照射される。そして、それにより、各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷q(図15参照)がそれぞれ増加することが本発明者らの研究で分かった。
【0102】
そして、例えば図16に示すように、放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返して行う場合、図17に示すように、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始された時点で読み出されたリークデータdleakが、それ以前に読み出されたリークデータdleakよりも格段に大きな値になる。
【0103】
なお、図16および図17では、図16で走査線5のラインL4にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の4回目の読み出し処理で読み出されたリークデータdleakが、図17の時刻t1におけるリークデータdleakに対応する。また、図16において「R」は各放射線検出素子7のリセット処理を表し、「L」はリークデータdleakの読み出し処理を表す。
【0104】
そこで、放射線画像撮影装置1の制御手段22で、放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されたリークデータdleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータdleakが、例えば予め設定された所定の閾値dleak_th(図17参照)を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。なお、放射線の照射開始の検出処理以降の処理については、後で説明する。
【0105】
[検出方法2]
また、上記の検出方法1のように、放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図18に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
【0106】
なお、前述したように、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データDと区別して、以下、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出用に読み出される画像データdを、照射開始検出用データdという。
【0107】
また、照射開始検出用データdの読み出し処理における読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフや、相関二重サンプリング回路19へのパルス信号Sp1、Sp2の送信等は、図19に示すように、図10に示した画像データDの読み出し処理における処理と同様に行われる。なお、図19等におけるTやΔTについては後で説明する。
【0108】
上記のように放射線画像撮影前に照射開始検出用データdの読み出し処理を行うように構成した場合、図20に示すように、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された照射開始検出用データd(図20では走査線5のラインLnにオン電圧が印加されて読み出された照射開始検出用データd)が、前述した図17に示したリークデータdleakの場合と同様に、それ以前に読み出された照射開始検出用データdよりも格段に大きな値になる。
【0109】
そこで、放射線画像撮影装置1の制御手段22で、放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された照射開始検出用データdを監視するように構成し、読み出された照射開始検出用データdが予め設定された所定の閾値dthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。なお、図20中のΔTやτ、Tacについては以下で説明する。
【0110】
[検出感度を向上させるための処理について]
また、上記の検出方法1において、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理で、ある走査線5に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線5に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ(図15や図16等参照)を長くして、リークデータdleakの読み出し処理において制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔Tを長くするように構成することが可能である。
【0111】
このように構成すると、1回のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されるリークデータdleakの値が大きくなる。そのため、放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
【0112】
また、上記の検出方法2において、放射線画像撮影前の照射開始検出用データdの読み出し処理において、各TFT8をオン状態とする時間ΔT(図19や図20参照)、すなわち走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5にオン電圧を印加してからオフ電圧に切り替えるまでの時間ΔT(以下、オン時間ΔTという。)を長くするように構成することが可能である。
【0113】
このように構成すると、1回の照射開始検出用データdの読み出し処理で読み出される照射開始検出用データdの値が大きくなる。そのため、やはり放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
【0114】
なお、この場合も、ある走査線5に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線5に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ(図20参照)や、制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔T(図19参照)が長くなる。
【0115】
このように、上記の検出方法1や検出方法2を採用する場合には、放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度を向上させるために、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理や照射開始検出用データdの読み出し処理における上記の周期τや、制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔T、或いはオン時間ΔTを長くする等の処理が適宜行われる。
【0116】
[改良された放射線の照射開始の検出手法について]
ところで、放射線画像撮影装置1の検出部P(図4や図7等参照)には、通常、数千本から数万本の信号線6が配線されており、各信号線6にそれぞれ読み出し回路17が設けられている。そのため、1回のリークデータdleakの読み出し処理(上記の検出方法1の場合)や照射開始検出用データdの読み出し処理(上記の検出方法2の場合)で読み出されるリークデータdleakや照射開始検出用データdの数は、数千個から数万個の数になる。
【0117】
そして、それらの全てのリークデータdleak等について、上記のように閾値dleak_th等を越えたか否かを判断する処理を各読み出し処理ごとに行うように構成すると、検出処理にかかる負担が非常に重くなり、リアルタイムで放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。
【0118】
そこで、例えば、本実施形態では読み出しIC16内に128個や256個等の所定個の読み出し回路17(図7等参照)が内蔵されていることを利用して、各読み出しIC16ごとに、1回の読み出し処理で、当該読み出しIC16に内蔵された所定個の読み出し回路17から読み出されたリークデータdleak等の平均値等の統計値dleak_st(z)(zは 読み出しIC16の番号)を算出するように構成することが可能である。
【0119】
このように構成すれば、例えば検出部P上に信号線6が8192本設けられており、1個の読み出しIC16に256個の読み出し回路17が内蔵されている(すなわち1個の読み出しIC16に256本の信号線6が接続されている)とすると、読み出しIC16の数は、全部で8192÷256=32個になる。
【0120】
そのため、放射線画像撮影装置1の制御手段22では、1回の読み出し処理で読み出された例えば8192個のリークデータdleakについてそれぞれ閾値dleak_thを越えたか否かを判断せずに、32個のリークデータdleakの統計値dleak_st(z)が閾値を越えたか否かを判断するように構成することが可能となる。
【0121】
そのため、放射線画像撮影装置1の制御手段22における放射線の照射開始の判断処理にかかる負担が軽くなり、リアルタイムで放射線の照射開始を的確に検出することが可能となるといったメリットがある。
【0122】
また、さらに放射線の照射開始の検出処理にかかる負担を軽減するために、上記の検出方法1や検出方法2に種々の改良を加えることが可能である。そして、読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdから種々の改良された手法で各種の値を算出し、それに基づいて放射線の照射開始の検出処理を行うように構成することで、より的確かつ迅速に放射線の照射開始を検出することが可能となる。
【0123】
さらに、例えば、放射線画像撮影装置1の検出部P(図4や図7参照)が図21に示すように複数の領域Pa〜Pdに区分されている場合には、いずれかの領域で放射線の照射開始が検出された場合に、制御手段22が、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射開始を検出するように構成することも可能である。
【0124】
[本発明における放射線画像撮影の手順等について]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50における放射線画像撮影の手順および各処理等について、図22以下の各図を参照して説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50の作用についてもあわせて説明する。
【0125】
なお、以下では、主に、前述した検出方法1、すなわち放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を交互に行い、読み出したリークデータdleakやそれに基づいて算出された各値に基づいて放射線の照射開始を検出する場合について説明するが、上記の検出方法2を採用する場合についても同様にあてはまる。
【0126】
[各放射線検出素子のリセット処理]
本実施形態では、図22に示すように、例えばコンソール58から放射線画像撮影装置1に対して放射線画像撮影を開始する旨の信号が送信されると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、まず、各放射線検出素子7内に残存している余分な電荷を各放射線検出素子7内から除去するための各放射線検出素子7のリセット処理を行わせるようになっている。
【0127】
この場合のリセット処理は、前述した放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理と交互に行われる周期τ(図15や図16等参照)が長い、いわゆる長周期のリセット処理ではなく、図23に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5のラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加する周期τが短い、いわゆる通常の短周期のリセット処理が、所定回数だけ繰り返して行われるようになっている。
【0128】
なお、この場合、ゲートドライバー15bから走査線5のラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、検出部Pに設けられた各走査線5にオン電圧を1回ずつ印加してリセット処理を行う場合を、1回のリセット処理とする。図23の場合は、4回分のリセット処理が記載されている。そして、上記の所定回数としては、1回や5回、10回等の適宜の回数が設定される。
【0129】
[放射線の照射開始の検出処理]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、各放射線検出素子7のリセット処理を終えると、続いて、放射線の照射開始の検出処理に移行する。放射線の照射開始の検出処理は、先に説明した仕方に従って行われる。
【0130】
なお、特に上記の検出方法1を採用して放射線の照射開始の検出処理を行うように構成されている場合には、リセット処理から検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間(図22参照。すなわちリークデータdleakの読み出し処理と交互に行う上記の長周期のリセット処理(図15や図16参照)を走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を1回ずつ印加して行う間)は、制御手段22は、放射線の照射開始の検出処理を行わないようになっている。
【0131】
このように構成する理由は、以下の通りである。なお、検出方法2を採用した場合に、読み出される照射開始検出用データdに同様の現象が現れる場合には、検出方法2を採用した場合においても同様に、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間は、放射線の照射開始の検出処理を行わないように構成される。
【0132】
本発明者らの研究では、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行してリークデータdleakの読み出し処理を行うと、リセット処理を終了した直後、すなわちリークデータdleakの読み出し処理を開始した直後に読み出されるリークデータdleakの値が大きくなる場合があることが分かっている。
【0133】
このような現象が生じる原因は必ずしも明確には分かっていないが、1つの原因として、各放射線検出素子7のリセット処理を行うと、各放射線検出素子7から信号線6に電荷が放出される際に各TFT8中のトラップ準位に比較的多くの電荷がトラップされる。そして、上記のように各TFT8をオフ状態としてリークデータdleakを読み出す初期段階では、各TFT8のトラップ準位にトラップされた電荷が、放射線検出素子7からTFT8を介して信号線6にリークする電荷に重畳されるために、リークデータdleakの値が大きくなると考えられる。
【0134】
なお、リークデータdleakの読み出し処理を開始した直後のリークデータdleakが上記のように大きくなったとしても、読み出し処理を繰り返すうちに、読み出されるリークデータdleakの値は平常の比較的小さな値に収束する。
【0135】
このような現象が生じる場合に、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行した直後から検出処理を行うように構成すると、読み出し処理を開始した直後の大きな値のリークデータdleakやそれに基づいて算出される各値が閾値を越えてしまい、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されたと誤検出してしまう可能性がある。
【0136】
そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように、各放射線検出素子7のリセット処理から放射線の照射開始の検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間は、放射線の照射開始の検出処理(すなわち読み出したリークデータdleakやそれに基づいて算出した各値と閾値との比較処理)を行わないようになっている。
【0137】
なお、本実施形態では、検出処理を1回行う間に、読み出されるリークデータdleakの値は平常の比較的小さな値に収束するため、検出処理に移行した直後の1回分の検出処理を行う間だけ検出処理を行わないように構成されるが、リークデータdleakの収束が長引く場合等には、検出処理を行わない回数を増やしてもよい。
【0138】
また、各放射線検出素子7のリセット処理から検出処理に移行した直後に読み出されるリークデータdleakが上記のように大きな値にならず、最初から平常の比較的小さな値のリークデータdleakが読み出されるのであれば、検出処理に移行した直後から放射線の照射開始の検出処理(すなわち読み出したリークデータdleakやそれに基づいて算出した各値と閾値との比較処理)を行うように構成することも可能である。
【0139】
本実施形態では、図22に示すように、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、その後、上記のようにして放射線の照射開始の検出処理に移行して、放射線の照射が開始されるのを待つ状態に移行するようになっている。
【0140】
[電荷蓄積状態への移行]
次に、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図22に示すように、電荷蓄積状態に移行するようになっている。
【0141】
すなわち、図16(検出方法1の場合)や図20(検出方法2の場合)に示したように、放射線の照射開始を検出した時点で各走査線5へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバー15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0142】
[本画像としての画像データDの読み出し処理]
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した時点で、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図22に示すように、本画像としての画像データDの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0143】
すなわち、本実施形態では、制御手段22は、放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点の直前のリセット処理でオン電圧が印加された走査線5(図16の場合は走査線5のラインL4。以下、一般化して検出ラインという。)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(図16の場合は走査線5のラインL5。以下、一般化して読出開始ラインという。)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うようになっている。
【0144】
また、検出方法2の場合も同様に、図20に示すように、制御手段22は、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過すると、放射線画像撮影前の照射開始検出用データdの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点でオン電圧が印加されていた走査線5(すなわち検出ライン。図20の場合は走査線5のラインLn)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(すなわち読出開始ライン。図20の場合は走査線5のラインLn+1)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うようになっている。
【0145】
なお、図16や図20では、読出開始ラインを走査線5の検出ラインL4、Lnの次のラインL5、Ln+1とする場合、すなわち読出ラインL5、Ln+1からオン電圧の印加を開始して本画像としての画像データDの読み出し処理を行う場合を示したが、例えば、走査線5の最初のラインL1等を読出開始ラインとするように構成することも可能である。
【0146】
また、本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理の際に、ゲートドライバー15bから各走査線5にオン電圧を印加する周期が、放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子7のリセット処理(検出方法1の場合。図16等参照)や照射開始検出用データdの読み出し処理(検出方法2の場合。図20参照)における周期τと同じ周期になるように、各走査線5にオン電圧を順次印加するようになっている。
【0147】
[画像データDの読み出し処理後の各処理について]
上記のようにして本画像としての画像データDの読み出し処理が終了すると、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、読み出した画像データDに基づくプレビュー画像用のデータをコンソール58に送信する送信処理と、画像データDの読み出し処理後の検出動作とを同時に開始し、それらの処理および動作を同時並行で行うようになっている。
【0148】
[プレビュー画像用のデータの送信]
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、プレビュー画像用のデータとして、読み出した画像データDの中からデータを所定の割合で間引いて抽出した間引きデータDtをコンソールに送信するようになっている。間引きデータDtは、例えば、以下のようにして抽出されるようになっている。
【0149】
例えば図24に示すように、放射線画像撮影装置1の検出部P(図4や図7参照)のn行、m列目の放射線検出素子7(n,m)から読み出された画像データDをD(n,m)で表すとすると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、読み出した画像データD(n,m)の中から、例えば図中に斜線を付して示すように予め所定本数(図24の場合は4本)の走査線5の各ラインL1〜Lxごとに1本の割合で指定された走査線5に接続されている各放射線検出素子7から読み出された画像データD(n,m)を抽出して、間引きデータDtとして抽出するようになっている。
【0150】
なお、間引きデータDtの抽出の仕方は、これに限定されず、図示を省略するが、例えば、4×4画素すなわち4行4列の計16個の放射線検出素子7(n,m)から読み出された16個の画像データD(n,m)の中から1個の割合で画像データDを抽出する等して、画像データDの中から画像データDを所定の割合で間引いて作成した間引きデータDtを抽出するように構成することも可能である。
【0151】
また、本実施形態では、上記のように、放射線画像撮影装置1からコンソール58に対して間引きデータDtをプレビュー画像用のデータとして送信する場合について説明したが、プレビュー画像用のデータとして、間引かれていない全画像データDを送信するように構成することも可能である。
【0152】
[コンソールにおけるプレビュー画像の生成、表示]
また、図22に示すように、コンソール58は、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータが送信されてくると、プレビュー画像用のデータが送信されてくるごとに、プレビュー画像p_preを生成する。そして、生成したプレビュー画像p_preを表示部58a(図11や図12参照)上にワイプ表示させるようになっている。
【0153】
その際、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータが送信されてきた時点では、まだ今回の撮影で得られた後述するオフセットデータOは送信されていない。
【0154】
そこで、例えば、プレビュー画像用のデータ(すなわち本実施形態では間引きデータDt)に対応するオフセットデータとして、予め当該放射線画像撮影装置1の各放射線検出素子7にそれぞれ仮のオフセットデータO*を割り当てておき、コンソール58は、送信されてきたプレビュー画像用のデータからそれらの仮のオフセットデータO*を減算し、減算した値(上記の真の画像データD*に対応する。)に基づいてプレビュー画像p_preを生成するように構成することが可能である。
【0155】
また、プレビュー画像用のデータから減算するオフセットデータとして、当該放射線画像撮影装置1を用いて行われた前回の撮影時に放射線画像撮影装置1から送信されたオフセットデータOを保存しておき、この前回の撮影時のオフセットデータOを、今回の撮影時に送信されてくるプレビュー画像用のデータから減算するオフセットデータとして用いるように構成することも可能である。
【0156】
一方、コンソール58は、放射線画像撮影装置1からプレビュー画像用のデータすなわち間引きデータDtが送信されてくるごとに、上記のようにしてプレビュー画像p_preを生成して、例えば図25(A)、(B)に示すように、生成したプレビュー画像p_preを表示部58a上にワイプ表示させるようになっている。
【0157】
なお、詳しい説明は省略するが、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtや画像データD等を送信する際にデータを圧縮して送信した場合には、コンソール58では、それらの圧縮されたデータを伸長して元のデータに復元する処理が行われること等は言うまでもない。
【0158】
また、本実施形態では、図25(B)に示すように、コンソール58の表示部58a上に、「OK」ボタン60aすなわちプレビュー画像p_preを承認する旨を指示するボタンと、「NG」ボタン60bすなわちプレビュー画像p_preを否認する(すなわち承認しない)旨を指示するボタンが表示されるようになっている。
【0159】
そして、プレビュー画像p_preを見た放射線技師が、画像中に被写体が適切に撮影されておらず、再撮影が必要であると判断して「NG」ボタン60bをクリックした場合には、コンソール58から放射線画像撮影装置1に停止信号が送信されるようになっている。
【0160】
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、コンソール58から停止信号が送信されてくると、図22に示す以後の各処理、すなわち検出動作や電荷蓄積状態への移行、オフセットデータOの読み出し処理等の各処理を停止するようになっている。画像データD等に基づいて放射線画像pを生成しても、正常な放射線画像pが得られないためである。
【0161】
そして、この場合、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、再撮影に備えるために、図22に示した最初の各放射線検出素子7のリセット処理や放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理等の検出処理を行う状態に戻るようになっている。
【0162】
なお、プレビュー画像p_preを見た放射線技師が、「OK」ボタン60bをクリックした場合には、コンソール58から放射線画像撮影装置1に対して停止信号は送信されず、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、その後の各処理を続行する。
【0163】
[画像データDの読み出し処理後の検出動作について]
一方、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のコンソール58に対するプレビュー画像用のデータの送信処理と同時に、放射線画像撮影前に交互に行わせたリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理(上記の検出方法1の場合。上記の検出方法2の場合には照射開始検出用データdの読み出し処理。以下同じ。)と同じ処理シーケンスを繰り返して、リークデータdleakの読み出し処理等を行わせるようになっている。
【0164】
そして、その際、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理では、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行わせるようになっている。以下、この点について具体的に説明する。
【0165】
なお、例えば図16に示した例では、本画像としての画像データDの読み出し処理を、読出開始ライン(図16では走査線5のラインL5)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加して検出ライン(図16では走査線5のラインL4)までオン電圧を順次印加して行った。
【0166】
本実施形態では、このような場合には、画像データDの読み出し処理後の検出動作では、図26に示すように、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理を、検出ライン(図26では走査線5のラインL4)の次の読出開始ライン(図26では走査線5のラインL5)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加して行うようになっている。
【0167】
そして、以下では、この画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理において、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理を、各走査線5についてそれぞれ1回行わせる処理を、1回の処理という。
【0168】
すなわち、図26に示した例では、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理を、読出開始ラインL5からオン電圧の印加を開始し、走査線5の各ラインL5〜Lx、L1〜L4にオン電圧を順次印加して、検出ラインL4までオン電圧を順次印加して行う一連の処理を1回の処理という。図26に示した例では、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、1回分行う場合の例が示されている。
【0169】
なお、この場合、放射線画像撮影装置1に対して放射線は照射されない。そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、読み出し回路17等にリークデータdleak等の読み出し処理は行わせるが、読み出されたリークデータdleak等と閾値dleak_th等との比較処理、すなわち放射線の照射開始の検出処理は行わない。その意味で、この部分の説明では、検出処理ではなく検出動作という文言が用いられている。また、このように構成する理由については後で説明する。
【0170】
しかし、1回の処理に要する時間が、プレビュー画像用のデータ(本実施形態の場合は間引きデータDt。以下同じ。)の送信処理に要する時間よりも短い場合には、上記の1回の処理を行う間にプレビュー画像用のデータの送信処理を完了することができない。
【0171】
そこで、本実施形態では、上記のように、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行わせるようにするために、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、必要な回数だけ繰り返して行うようになっている。
【0172】
そして、上記の1回の処理を何回繰り返して行うかを決定する手法としては、例えば、以下に示すいくつかの決定手法のうちの1つの手法を採用するように構成することが可能である。
【0173】
なお、1回の処理に要する時間がプレビュー画像用のデータの送信処理に要する時間よりも長い場合或いは等しい場合には、画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理は1回で終了される。また、図26では上記の1回の処理が1回だけ行われ、また、図22では、上記の1回の処理が3回繰り返される場合が示されているが、あくまで一例を示したものである。後述する図27においても同様である。
【0174】
[決定手法1]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了するごとに、プレビュー画像用のデータの送信が完了しているか否かを判断し、プレビュー画像用のデータの送信が完了していれば、後述する電荷蓄積状態に移行する。また、プレビュー画像用のデータの送信が完了していなければ、上記の1回の処理を再度繰り返す。このようにして、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを行わせるように構成することが可能である。
【0175】
すなわち、この決定手法1は、上記の1回の処理が終了するごとに、再度1回の処理を行うか電荷蓄積状態に移行するかを逐次判断して、1回の処理を行う回数を決定する手法である。
【0176】
[決定手法2]
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な上記の1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ上記の1回の処理を繰り返すようにして、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを行わせるように構成することが可能である。
【0177】
すなわち、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量(このデータ量は予め分かっている。)に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合が例えば60%であった場合、残りのプレビュー画像用のデータのデータ量は40%であるから、あと1回だけ上記の1回の処理を行えば、当該次の1回の処理を行っている間に残りのプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0178】
また、例えば、上記の割合が30%であった場合には、残りのプレビュー画像用のデータのデータ量は70%である。そして、このように1回の処理につき30%ずつ送信されるとすると、上記の1回の処理をあと3回行えば、その間に残りのプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0179】
このように、この決定手法2は、1回の処理の間に送信できたプレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、上記の1回の処理が終了した時点であと何回の上記の1回の処理を行うかを決定する手法である。
【0180】
[決定手法3]
一方、例えば図24に示したようにプレビュー画像用のデータとしてコンソール58に送信する画像データDの抽出の仕方が予め決まっているため、プレビュー画像用のデータの全データ量は、予め分かっている。
【0181】
そして、プレビュー画像用のデータを、放射線画像撮影装置1からアンテナ装置41(図7等参照)を介して無線方式で送信する場合には通信状況すなわち通信回線の混み具合等に応じて送信速度が変わり、送信時間が長くなったり短くなったりするが、放射線画像撮影装置1からコネクター39やケーブルCa(図3参照)を介して有線方式で送信する場合、送信速度にはあまり変化がなく、データ量が同じであればほぼ同じ送信時間でプレビュー画像用のデータをコンソール58に送信することができる。
【0182】
また、上記の1回の処理に要する時間も、予め分かっている。そのため、例えば、放射線画像撮影装置1のコネクター39にケーブルCaを接続して有線方式でプレビュー画像用のデータを送信するように構成されている場合には、プレビュー画像用のデータの送信時間と、上記の1回の処理に要する時間とに基づいて、予め画像データDの読み出し処理後に行うリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理の回数を算出しておく。回数の算出は上記と同様にして行う。
【0183】
そして、算出した回数を予め放射線画像撮影装置1の制御手段22に設定しておく。そして、制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を終了すると、プレビュー画像用のデータを送信すると同時に、リークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、予め設定された処理の回数だけ行わせた後で、電荷蓄積状態に移行させるように構成することが可能である。
【0184】
すなわち、この決定手法3は、上記の1回の処理を行う回数を、予め分かっているプレビュー画像用のデータの送信時間と上記の1回の処理に要する時間に基づいて予め決定しておく手法である。
【0185】
上記のいずれの決定手法を用いても、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理において、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで、必要な回数だけリークデータdleakの読み出し処理等を行わせることが可能となる。
【0186】
なお、本画像としての画像データDの読み出し処理後には、放射線画像撮影装置1に対して放射線は照射されないため、放射線の照射開始の検出動作を行う必要はないはずである。それにもかかわらず、本実施形態では、上記のように、本画像としての画像データDの読み出し処理が終了した後にリークデータdleakの読み出し処理等を行って検出動作を行うように構成されている理由について、以下、簡単に説明する。
【0187】
上記の構成の放射線画像撮影装置1では、原因が必ずしも明確でないが、各放射線検出素子7のリセット処理を行っている場合と、各読み出し回路17を作動させてリークデータdleakや照射開始検出用データd等のデータの読み出し処理を行っている場合とで、各信号線6の電位が変化することが分かっている。
【0188】
そして、オフセットデータOの読み出し処理(図22参照)前の電荷蓄積状態に移行する直前に、各読み出し回路17を作動させてリークデータdleak等の読み出し処理を行っていたか、各読み出し回路17を作動させないで各放射線検出素子7のリセット処理のみを繰り返し行っていたかによって、電荷蓄積状態に移行する際に各TFT8がオフ状態とされる時点での各信号線6の電位が異なった状態になる。
【0189】
また、各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位が同じ状態であれば、TFT8と信号線6との間でやりとりされる電荷の量が同じ量になる。そのため、各放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量が同じ量になる。
【0190】
しかし、各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位が同じ状態でなければ、TFT8と信号線6との間の電位差が変わるため、TFT8と信号線6との間でやりとりされる電荷の量が異なる量になる。そのため、各放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量が異なる量になる。
【0191】
本実施形態では、例えば上記の検出方法1を採用した場合には、前述したように、放射線画像撮影前に、リークデータdleakと各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に行っていた状態で各TFT8がオフ状態とされて電荷蓄積状態に移行した後、本画像としての画像データDの読み出し処理が行われる(図16等参照)。
【0192】
そして、上記の理由から分かるように、オフセットデータOの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位を、上記の画像データDの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位と同じ電位にしなければ、オフセットデータOの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量が、本画像としての画像データDの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量とは異なる量になってしまう。
【0193】
しかし、逆に、オフセットデータOの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位を、上記の画像データDの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位と同じ電位にすれば、オフセットデータOの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量が、本画像としての画像データDの読み出し処理時における各放射線検出素子7内の残存電荷の量と同じ量になる。
【0194】
そして、オフセットデータOの読み出し処理で読み出されるオフセットデータOが、本画像としての画像データDに重畳されている各放射線検出素子7内の残存電荷に起因するオフセット分と同じ大きさのデータとなる。そのため、後のコンソール58における画像処理において、画像データDからオフセットデータOを減算することにより、少なくとも各データ中の各放射線検出素子7内の残存電荷に起因するオフセット分を的確に相殺することが可能となるのである。
【0195】
オフセットデータOの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位を、上記の画像データDの読み出し処理前に各TFT8をオン状態からオフ状態に切り替える瞬間の信号線6の電位と同じ電位にするためには、本画像としての画像データDの読み出し処理前の処理状況を、オフセットデータOの読み出し処理前に再現すればよい。
【0196】
そこで、本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、放射線の照射開始を検出する必要がないにもかかわらず、画像データDの読み出し処理前に行った処理(すなわち上記の検出方法1を採用する場合にはリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理を交互に行う処理、上記の検出方法2を採用する場合には照射開始検出用データdの読み出し処理)を、各走査線5についてそれぞれ1回ずつオン電圧を印加して行わせるようになっているのである。
【0197】
なお、本実施形態のように、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、リークデータdleak等の読み出し処理等を行わせる理由の1つは、上記のように、上記の放射線画像撮影装置1では各放射線検出素子7のリセット処理を行っている場合と読み出し処理を行っている場合とで各信号線6の電位が異なることにある。
【0198】
そのため、例えば、放射線画像撮影装置において、各放射線検出素子7のリセット処理を行っている場合と、各読み出し回路17を作動させて読み出し処理を行っている場合とで、各信号線6の電位が同じ電位である場合には、本実施形態のように、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、リークデータdleak等の読み出し処理を行わせる必要はない。
【0199】
そこで、このような放射線画像撮影装置においては、上記の検出方法1を採用する場合には、各読み出し回路17にリークデータdleakの読み出し処理を行わずに、放射線画像撮影前のリークデータdleakと交互に行われた各放射線検出素子7のリセット処理と同じ周期τで、各放射線検出素子7のリセット処理のみを行わせるように構成することが可能である。
【0200】
また、上記の検出方法2を採用する場合には、各読み出し回路17に照射開始検出用データdの読み出し処理を行わせる代わりに、それと同じ周期で各走査線5にオン電圧を順次印加して各放射線検出素子7のリセット処理を行わせるように構成することも可能である。
【0201】
[電荷蓄積状態への移行]
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に、検出処理を1回分行わせると、例えば図22や図26に示すように、ゲートドライバー15bから各走査線5にオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行するようになっている。
【0202】
この場合の電荷蓄積状態は、本画像としての画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図16や図20参照)と同じ時間だけ、すなわち前述した所定時間だけ継続される。
【0203】
[1回の処理を行う回数の決定手法の変形例]
なお、上記の1回の処理を行う回数の決定手法1〜3では、図22に示したように、本画像としての画像データDの読み出し処理後に送信するプレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを繰り返し行わせることが前提とされていた。
【0204】
すなわち、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまでリークデータdleakの読み出し処理等を繰り返し、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了した後で、電荷蓄積状態に移行することが前提とされていた。
【0205】
しかし、プレビュー画像用のデータの送信処理が電荷蓄積状態に移行した後まで及んでも、電荷蓄積状態に悪影響が生じないのであれば、上記の前提を外して、電荷蓄積状態の継続時間(すなわち前述した所定時間)をも考慮して、本画像としての画像データDの読み出し処理後に行う上記の1回の処理の回数を決定するように構成することが可能である。
【0206】
なお、その際、プレビュー画像用のデータの送信処理が、電荷蓄積状態後のオフセットデータOの読み出し処理の開始時まで及んでしまうと、前述したように、プレビュー画像用のデータの送信処理よりもオフセットデータOの読み出し処理が優先され、放射線画像撮影装置1からコンソール58へのプレビュー画像用のデータの送信が途中で停止されてしまう。
【0207】
そして、コンソール58の表示部58a上にプレビュー画像p_preが十分に表示されず、放射線技師が見ても、画像中に被写体が適切に撮影されているかの判断や再撮影の要否の判断等を適切に行うことができなくなる虞れが生じる。そのため、上記のように構成する場合でも、少なくとも電荷蓄積状態が継続している間に、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了することが必要になる。
【0208】
すなわち、上記のように構成する場合には、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理においては、例えば図27に示すように、リークデータdleakの読み出し処理等が終了し、さらに電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するように、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを行わせるように構成される。
【0209】
上記のように構成する際に、上記の1回の処理を行う回数を決定する手法としては、例えば、以下に示すいくつかの決定手法のうちの1つの手法を採用するように構成することが可能である。
【0210】
[決定手法4]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了するごとに、プレビュー画像用のデータのうちの残りのデータを電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であるか否かを判断し、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であれば電荷蓄積状態に移行する。また、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでにプレビュー画像用の残りのデータの送信が完了しないと判断した場合には、上記の1回の処理を再度繰り返す。このようにして、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させるように構成することが可能である。
【0211】
すなわち、この決定手法4は、上記の決定手法1の場合と同様に、上記の1回の処理が終了するごとに、再度1回の処理を行うか電荷蓄積状態に移行するかを逐次判断して、1回の処理を行う回数を決定する手法である。
【0212】
[決定手法5]
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合と、電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能なプレビュー画像用のデータのデータ量の割合とに基づいて、継続して行うことが必要な上記の1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ上記の1回の処理を繰り返す。このようにして、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させるように構成することが可能である。
【0213】
すなわち、いま仮に、電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能なプレビュー画像用のデータのデータ量の割合が、例えば全データ量の25%であるとする。この場合、上記の1回の処理が終了した時点で、プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信したプレビュー画像用のデータのデータ量の割合が例えば40%であったとすると、残りの60%のうち25%は電荷蓄積状態の継続時間内に送信できる。
【0214】
そのため、残りの60%のうちの残りの35%(すなわち60%−25%)は、データ量の40%を送信することができた1回の処理を再度行えば送信することができる。そこで、この場合は、あと1回だけ上記の1回の処理を行えば、当該次の1回の処理を行い、続いて電荷蓄積状態を継続している間にプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0215】
また、例えば、1回の処理で送信されたプレビュー画像用のデータの割合が20%であった場合には、残りの80%のうち、25%は電荷蓄積状態の継続時間内に送信することができるため、残りの80%のうちの残りの55%(すなわち80%−25%)を、1回の処理をあと3回行うことで送信することができる。そのため、この場合は、上記の1回の処理をあと3回行えば、電荷蓄積状態を継続している間にプレビュー画像用のデータの送信処理が完了すると予想される。
【0216】
このように、この決定手法5は、1回の処理の間に送信できたプレビュー画像用のデータのデータ量の割合と電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能なプレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、上記の1回の処理が終了した時点であと何回の上記の1回の処理を行うかを決定する手法である。
【0217】
[決定手法6]
また、上記の決定手法3の場合と同様に、予め画像データDの読み出し処理後に行うリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理の回数を算出しておくように構成することも可能である。
【0218】
この場合、前述したように、例えば放射線画像撮影装置1のコネクター39にケーブルCaを接続して有線方式でプレビュー画像用のデータを送信するように構成されている場合には、プレビュー画像用のデータの送信時間が決まっており、上記の1回の処理に要する時間や電荷蓄積状態の継続時間も予め決まっている。
【0219】
そこで、これらの時間に基づいて、予め画像データDの読み出し処理後に行うリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理の回数を算出する。そして、算出した回数を予め放射線画像撮影装置1の制御手段22に設定しておく。
【0220】
そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を終了すると、プレビュー画像用のデータを送信すると同時に、リークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を、予め設定された処理の回数だけ行わせた後で、電荷蓄積状態に移行させるように構成することが可能である。
【0221】
すなわち、この決定手法6は、上記の決定手法3の場合と同様に、上記の1回の処理を行う回数を、予め分かっているプレビュー画像用のデータの送信時間や上記の1回の処理に要する時間、電荷蓄積状態の継続時間に基づいて予め決定しておく手法である。
【0222】
そして、上記のいずれの決定手法を用いても、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理後のリークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理を必要な回数だけ行って、電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることが可能となる。
【0223】
また、上記の決定手法4〜6を採用すると、図27と図22と比較して分かるように、上記の決定手法1〜3を採用した場合に比べて、より早急にオフセットデータOの読み出し処理を開始することが可能となるといったメリットがある。
【0224】
[オフセットデータOの読み出し処理]
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように、電荷蓄積状態に移行してから所定時間(すなわち上記の継続時間)が経過した時点で、図22や図26、図27に示すように、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0225】
その際、本実施形態では、制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理においてゲートドライバー15bから走査線5の読出開始ラインから検出ラインまで、すなわち図26の場合には走査線5の各ラインL5〜Lx、L1〜L4にオン電圧を順次印加した際の周期τと同じ周期で、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインLにオン電圧を順次印加させて、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0226】
すなわち、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理の後に、放射線が照射されない状態で、画像データDの読み出し処理までの一連の処理シーケンス(検出処理から電荷蓄積状態を経て読み出し処理までの処理シーケンス)と同じ処理シーケンスを繰り返して、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるようになっている。
【0227】
このように構成すると、電荷蓄積状態への移行前に走査線5に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えてから、電荷蓄積状態後の読み出し処理で当該走査線5に印加したオン電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間Tac(図16、図20および図26参照。以下、実効蓄積時間Tacという。)が、本画像としての画像データDの読み出し処理までの処理シーケンスと、オフセットデータOの読み出し処理までの処理シーケンスとで同じ時間になる。
【0228】
前述したように、各放射線検出素子7内では暗電荷が常時発生しており、電荷蓄積状態において各TFT8がオフ状態とされている間すなわち上記の実効蓄積時間Tacの間に、各放射線検出素子7内に暗電荷が蓄積される。そして、放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量は実効蓄積時間Tacの長さによって変わるが、実効蓄積時間Tacの長さが同じであれば、蓄積される暗電荷の量が同じになる。
【0229】
一方、本画像として各放射線検出素子7から読み出される画像データDは、下記(1)式に示すように、放射線の照射により放射線検出素子7内で発生した電荷のみに起因する、いわゆる真の画像データD*と、上記のように電荷蓄積状態前にTFT8をオン状態からオフ状態に切り替えた瞬間に放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量に起因するオフセット分と、その後の実効蓄積時間Tac内に放射線検出素子7内で発生した暗電荷の量に起因するオフセット分との和になる。
D=D*+残存電荷に起因するオフセット分+暗電荷に起因するオフセット分…(1)
【0230】
また、オフセットデータOの読み出し処理で各放射線検出素子7から読み出されるオフセットデータOは、下記(2)式に示すように、放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量に起因するオフセット分と、実効蓄積時間Tac内に放射線検出素子7内で発生した暗電荷の量に起因するオフセット分との和になる。
O=残存電荷に起因するオフセット分+暗電荷に起因するオフセット分 …(2)
【0231】
本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前にリークデータdleakの読み出し処理等を行うことで、各放射線検出素子7内に存在する残存電荷の量を画像データDの読み出し処理時とオフセットデータOの読み出し処理時で同じ量にすることは前述した通りである。
【0232】
そして、上記のように、本画像としての画像データDの読み出し処理までの一連の処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返して、オフセットデータOの読み出し処理を行わせるように構成すれば、画像データDの読み出し処理時とオフセットデータOの読み出し処理時で実効蓄積時間Tacが同じになり、各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量も同じになる。
【0233】
このように、本実施形態では、上記のように構成することで、本画像としての画像データDに重畳されている残存電荷に起因するオフセット分とオフセットデータO中の残存電荷に起因するオフセット分とが同じ値になり、本画像としての画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分とオフセットデータO中の暗電荷に起因するオフセット分も同じ値になる。
【0234】
そのため、本実施形態では、本画像としての画像データDやオフセットデータOに何らの演算処理を施すことなく、放射線検出素子7ごとに、単純に画像データDからオフセットデータOを減算するだけで(すなわち上記(1)式で表される画像データDから上記(2)式で表されるオフセットデータOを減算するだけで)、放射線の照射により放射線検出素子7内で発生した電荷のみに起因する真の画像データD*を確実に得ることが可能となる。
【0235】
すなわち、逆の言い方をすれば、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1では、本画像として得られた画像データDからオフセットデータOを単純に減算するだけで真の画像データD*が確実に得られるようにするために、上記のような処理構成が採用されているのである。
【0236】
また、これは、上記のように、本画像としての画像データDの読み出し処理までの一連の処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータOの読み出し処理を行わせることで実現できる。そのため、放射線画像撮影装置1の制御手段22における各処理の制御構成を非常に容易に構築することが可能となるといったメリットもある。
【0237】
[残りの画像データD等の送信]
そして、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、オフセットデータOの読み出し処理を終了すると、図22や図27に示すように、既に送信した間引きデータDtに対応するオフセットデータO(すなわち間引きデータDtとして送信した1/4の画像データDに対応する1/4のオフセットデータO)を送信し、間引きデータDt以外の残りの3/4の画像データDを送信し、最後に間引きデータDtに対応するオフセットデータO以外の残りの3/4のオフセットデータOをそれぞれコンソール58に送信するようになっている。
【0238】
[放射線画像の生成]
また、コンソール58では、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtに対応するオフセットデータOが送信されてくると、既に受信している間引きデータDtすなわち1/4の画像データDからオフセットデータOを減算処理して、前述した真の画像データD*を算出する。
【0239】
そして、放射線画像撮影装置1から、残りの3/4の画像データDと、残りの3/4のオフセットデータOが送信されてくると、それらを減算処理して、残りの3/4の画像データDについて前述した真の画像データD*を算出する。
【0240】
そして、コンソール58は、算出した真の画像データD*に基づいてゲイン補正やオフセット補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた諧調処理等の精密な画像処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。本実施形態では、コンソール58は、放射線画像pを生成すると、表示部58a上に表示されているプレビュー画像p_pre(図25(B)参照)に代えて、生成した放射線画像pを表示するようになっている。
【0241】
また、コンソール58は、一連の放射線画像撮影が終了する等した時点で、放射線技師の操作により、各放射線画像pの情報等を、例えば、図示しない医療用画像管理システム(Picture Archiving and Communication System:PACS)等に送信する等の必要な処理を行うようになっている。
【0242】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50によれば、まず、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に読み出したリークデータdleakや照射開始検出用データdに基づいて、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【0243】
そのため、放射線画像撮影装置と放射線発生装置55(図11や図12参照)との間でインターフェースが構築できない(或いはインターフェースを構築しない)場合であっても、放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射開始を的確に検出して、放射線画像撮影を適切に行うことが可能となる。
【0244】
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を行った後、リークデータdleakの読み出し処理および各放射線検出素子7のリセット処理(上記の検出方法1の場合)或いは照射開始検出用データdの読み出し処理(上記の検出方法2の場合)を必要な回数だけ行うことにより、少なくともオフセットデータOの読み出し処理が開始される前に、プレビュー画像用のデータのコンソール58への送信処理を確実に完了させることが可能となる(図22や図27参照)。
【0245】
そのため、プレビュー画像用のデータを放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信している最中に放射線画像撮影装置1でオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまい、プレビュー画像用のデータの送信が途中で停止され、コンソール58の表示部58a上にプレビュー画像p_preが十分に表示されずに、放射線技師が見ても再撮影の要否等の判断を適切に行うことができなくなるような事態が発生することを的確に防止することが可能となる。
【0246】
そして、放射線画像撮影装置1からコンソール58に対して、プレビュー画像用のデータを途中で送信が停止されることなく的確に送信することが可能となり、コンソール58の表示部58a上にプレビュー画像を早期に表示させることが可能となり、放射線技師は表示されたプレビュー画像p_preを見て、速やかにかつ的確に再撮影の要否等の判断を行うことが可能となる。
【0247】
なお、上記の1回の処理を行う回数の決定手法の変形例においては、電荷蓄積状態の継続時間を用いて上記の1回の処理の回数を決定する場合について説明したが、電荷蓄積状態の継続時間そのものを用いると、電荷蓄積状態からオフセットデータOの読み出し処理に移行する瞬間までプレビュー画像用のデータの送信処理が行われてしまう虞れがある。
【0248】
このように構成しても、プレビュー画像用のデータの送信処理を確実に完了した後でオフセットデータOの読み出し処理が開始されるのであれば何ら問題はないが、多少時間的な余裕を取るために、例えば上記の決定手法では、実際の電荷蓄積状態の継続時間よりも多少短い継続時間に基づいて上記の1回の処理を行う回数を決定するように構成することも可能である。
【0249】
また、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0250】
1 放射線画像撮影装置
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段
39 コネクター(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
52 放射線源
55 放射線発生装置
58 コンソール
58a 表示部
D 画像データ
d 照射開始検出用データ
dleak リークデータ
dleak_th 閾値
Dt 間引きデータ(オフセット画像用のデータ)
dth 閾値
O オフセットデータ
P 検出部
p_pre プレビュー画像
q 電荷
r 小領域
τ 周期
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に交互に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を交互に行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項2】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了しているか否かを判断し、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了していなければ前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項3】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項4】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、
前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせる代わりに、
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理が終了し、さらに前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するように、前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項5】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータのうちの残りのデータを前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であるか否かを判断し、前記プレビュー画像用の前記残りのデータの送信が完了しないと判断した場合には前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項4に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項6】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合、および前記電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能な前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項4に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項7】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段には、前記プレビュー画像用のデータの送信時間および前記1回の処理に要する時間、または、前記プレビュー画像用のデータの送信時間、前記1回の処理に要する時間、および前記電荷蓄積状態の継続時間に基づいて、前記画像データの読み出し処理後に行う前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理の回数が予め設定されており、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記予め設定された処理の回数だけ前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせた後で、前記電荷蓄積状態に移行させることを特徴とする請求項1または請求項4に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項8】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理の後、前記オフセットデータの読み出し処理の前に、前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を交互に行わせる代わりに、前記リークデータの読み出し処理を行わせずに、放射線画像撮影前に前記リークデータの読み出し処理と交互に行わせた前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で、前記各放射線検出素子のリセット処理のみを行わせることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項9】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、読み出した前記照射開始検出用データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に行わせた前記照射開始検出用データの読み出し処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項10】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了しているか否かを判断し、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了していなければ前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする請求項9に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項11】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする請求項9に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項12】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、
前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせる代わりに、
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理が終了し、さらに前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するように、前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする請求項9に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項13】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータのうちの残りのデータを前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であるか否かを判断し、前記プレビュー画像用の前記残りのデータの送信が完了しないと判断した場合には前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項12に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項14】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合、および前記電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能な前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項12に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項15】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段には、前記プレビュー画像用のデータの送信時間および前記1回の処理に要する時間、または、前記プレビュー画像用のデータの送信時間、前記1回の処理に要する時間、および前記電荷蓄積状態の継続時間に基づいて、前記画像データの読み出し処理後に行う前記照射開始検出用データの読み出し処理の回数が予め設定されており、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記予め設定された処理の回数だけ前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせた後で、前記電荷蓄積状態に移行させることを特徴とする請求項9または請求項12に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項16】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理の後、前記オフセットデータの読み出し処理の前に、前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせる代わりに、放射線画像撮影前の前記照射開始検出用データの読み出し処理と同じ周期で前記各走査線にオン電圧を順次印加させて前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項9から請求項15のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項17】
前記制御手段は、前記プレビュー画像用のデータとして、読み出した前記画像データの中からデータを所定の割合で間引いて抽出した間引きデータをコンソールに送信することを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項18】
前記制御手段は、前記オフセットデータの読み出し処理後に、前記間引きデータに対応する前記オフセットデータ、前記間引きデータ以外の残りの前記画像データ、および前記間引きデータに対応する前記オフセットデータ以外の残りの前記オフセットデータをそれぞれコンソールに送信することを特徴とする請求項17に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項19】
通信手段を備える請求項1から請求項18のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記プレビュー画像用のデータに基づいてプレビュー画像を生成して表示部上に表示させるコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記プレビュー画像用のデータが送信されてくるごとに前記プレビュー画像を生成して前記表示部上にワイプ表示させることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項1】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に交互に行わせた前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を交互に行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項2】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了しているか否かを判断し、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了していなければ前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項3】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項4】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、
前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせる代わりに、
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理が終了し、さらに前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するように、前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項5】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータのうちの残りのデータを前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であるか否かを判断し、前記プレビュー画像用の前記残りのデータの送信が完了しないと判断した場合には前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項4に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項6】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合、および前記電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能な前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項4に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項7】
前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理において、前記リークデータの読み出し処理と交互に行う前記各放射線検出素子のリセット処理を前記検出部の前記各走査線についてそれぞれ1回行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段には、前記プレビュー画像用のデータの送信時間および前記1回の処理に要する時間、または、前記プレビュー画像用のデータの送信時間、前記1回の処理に要する時間、および前記電荷蓄積状態の継続時間に基づいて、前記画像データの読み出し処理後に行う前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理の回数が予め設定されており、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理では、前記予め設定された処理の回数だけ前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせた後で、前記電荷蓄積状態に移行させることを特徴とする請求項1または請求項4に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項8】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理の後、前記オフセットデータの読み出し処理の前に、前記リークデータの読み出し処理および前記各放射線検出素子のリセット処理を交互に行わせる代わりに、前記リークデータの読み出し処理を行わせずに、放射線画像撮影前に前記リークデータの読み出し処理と交互に行わせた前記各放射線検出素子のリセット処理と同じ周期で、前記各放射線検出素子のリセット処理のみを行わせることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項9】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、読み出した前記照射開始検出用データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線の照射開始を検出すると、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加し、前記各スイッチ手段をオフ状態とする電荷蓄積状態を経た後、少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行わせた後、
読み出した前記画像データに基づくプレビュー画像用のデータをコンソールに送信する送信処理と同時に、放射線画像撮影前に行わせた前記照射開始検出用データの読み出し処理と同じ処理シーケンスを繰り返して前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせ、
その後、放射線が照射されない状態で、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とさせる電荷蓄積状態を経た後で、オフセットデータの読み出し処理を行わせるとともに、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項10】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了しているか否かを判断し、前記プレビュー画像用のデータの送信が完了していなければ前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする請求項9に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項11】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする請求項9に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項12】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、
前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するまで前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせる代わりに、
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理が終了し、さらに前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理が完了するように、前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせることを特徴とする請求項9に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項13】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了するごとに、前記プレビュー画像用のデータのうちの残りのデータを前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでに送信可能であるか否かを判断し、前記プレビュー画像用の前記残りのデータの送信が完了しないと判断した場合には前記1回の処理を再度繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項12に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項14】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記1回の処理が終了した時点で、前記プレビュー画像用のデータの全データ量に対する、当該1回の処理の間に送信した前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合、および前記電荷蓄積状態の継続時間内に送信可能な前記プレビュー画像用のデータのデータ量の割合に基づいて、継続して行うことが必要な前記1回の処理の回数を割り出し、割り出した回数だけ前記1回の処理を繰り返すようにして、前記電荷蓄積状態の継続時間が終了するまでの間に、前記プレビュー画像用のデータの送信処理を完了させることを特徴とする請求項12に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項15】
前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理において、前記検出部の前記各走査線についてそれぞれオン電圧を1回印加して前記照射開始検出用データを行わせる処理を1回の処理という場合、
前記制御手段には、前記プレビュー画像用のデータの送信時間および前記1回の処理に要する時間、または、前記プレビュー画像用のデータの送信時間、前記1回の処理に要する時間、および前記電荷蓄積状態の継続時間に基づいて、前記画像データの読み出し処理後に行う前記照射開始検出用データの読み出し処理の回数が予め設定されており、
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理後の前記照射開始検出用データの読み出し処理では、前記予め設定された処理の回数だけ前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせた後で、前記電荷蓄積状態に移行させることを特徴とする請求項9または請求項12に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項16】
前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理の後、前記オフセットデータの読み出し処理の前に、前記照射開始検出用データの読み出し処理を行わせる代わりに、放射線画像撮影前の前記照射開始検出用データの読み出し処理と同じ周期で前記各走査線にオン電圧を順次印加させて前記各放射線検出素子のリセット処理を行わせることを特徴とする請求項9から請求項15のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項17】
前記制御手段は、前記プレビュー画像用のデータとして、読み出した前記画像データの中からデータを所定の割合で間引いて抽出した間引きデータをコンソールに送信することを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項18】
前記制御手段は、前記オフセットデータの読み出し処理後に、前記間引きデータに対応する前記オフセットデータ、前記間引きデータ以外の残りの前記画像データ、および前記間引きデータに対応する前記オフセットデータ以外の残りの前記オフセットデータをそれぞれコンソールに送信することを特徴とする請求項17に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項19】
通信手段を備える請求項1から請求項18のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記プレビュー画像用のデータに基づいてプレビュー画像を生成して表示部上に表示させるコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記プレビュー画像用のデータが送信されてくるごとに前記プレビュー画像を生成して前記表示部上にワイプ表示させることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図26】
【図27】
【図25】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図26】
【図27】
【図25】
【公開番号】特開2013−34558(P2013−34558A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−171448(P2011−171448)
【出願日】平成23年8月5日(2011.8.5)
【出願人】(303000420)コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年8月5日(2011.8.5)
【出願人】(303000420)コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Fターム(参考)】
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