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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-13
(45)【発行日】2022-06-21
(54)【発明の名称】放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム
(51)【国際特許分類】
A61B 6/00 20060101AFI20220614BHJP
【ＦＩ】
A61B6/00 300S
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018026727
(22)【出願日】2018-02-19
(65)【公開番号】P2019141207
(43)【公開日】2019-08-29
【審査請求日】2021-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川名 祐貴
【審査官】福田 裕司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０３６７７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０７０８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１９４４０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０３０３８５３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ６／００
(57)【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前記複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、を備える検出部と、前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線にオフ電圧が印加されるとオフ状態となるとともに、接続された前記走査線にオン電圧が印加されるとオン状態となり、前記オフ状態では前記放射線検出素子内で発生した電荷を前記放射線検出素子内に蓄積させ、前記オン状態では前記放射線検出素子から前記信号線に前記電荷を放出させるスイッチ手段と、
前記走査線に印加する電圧を前記オン電圧と前記オフ電圧との間で切り替える走査駆動手段と、
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することによって、前記放射線検出素子から前記画像データを読み出す画像データ読み出し処理を行う読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段及び前記読み出し回路を制御して放射線画像撮影処理と暗画像取得処理を行う制御手段と、を備える放射線撮影装置であって、
前記制御手段は、
前記放射線画像撮影処理時には、
前記走査駆動手段からオン電圧を印加する走査線を順次切り替えながら前記複数の走査線に順次オン電圧を印加することによって前記放射線検出素子から前記電荷を放出させて前記放射線検出素子をリセットするリセット処理を放射線照射が開始されるまで繰り返し行い、前記リセット処理が終了してから次の前記リセット処理を開始するまでの間に全ての前記スイッチ手段をオフ状態にして待機させる待機時間を設け、放射線照射の開始に応じて、前記走査駆動手段から全ての前記走査線に前記オフ電圧を印加することによって前記放射線検出素子内に前記電荷を蓄積させる電荷蓄積モードに遷移し、所定の蓄積時間が経過すると、前記走査駆動手段から前記走査線に前記オン電圧を印加することによって前記放射線検出素子から前記電荷を放出させ、前記読み出し回路に当該放出された前記電荷を前記画像データに変換させることによって前記画像データ読み出し処理を行わせる読み出しモードに遷移するように構成され、
前記暗画像取得処理時には、
前記リセット処理を行った後、前記電荷蓄積モードに遷移して放射線が照射されない状態で待機し、所定時間が経過すると、前記読み出しモードに遷移するように構成された放射線画像撮影装置。
【請求項2】
前記制御手段は、前記リセット処理中に放射線照射が開始された場合、実行中の前記リセット処理における最終の前記走査線へのオン電圧の印加によるリセットが完了した後、前記電荷蓄積モードに遷移させ、前記待機時間中に放射線照射が開始された場合、前記待機を強制中止して前記リセット処理を行った後、前記電荷蓄積モードに移行させる請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項3】
前記放射線画像撮影装置は、当該放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置における曝射スイッチの第１ボタンが押下されたことを示す信号が入力されると、前記放射線画像撮影処理におけるリセット処理を開始し、放射線照射開始を指示する前記曝射スイッチの第２ボタンが押下されたことを示す信号が入力されると、前記電荷蓄積モードに移行する請求項１又は２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、当該放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、を備える放射線画像撮影システム。
【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及び放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【0002】
照射された放射線の線量に応じて放射線検出素子で電荷を発生させ、発生した電荷を画像データとして読み出す放射線検出器（ＦＰＤ：（Flat Panel Detector））を備えた放射線画像撮影装置が種々開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
このような放射線画像撮影装置においては、放射線が照射されない状態でも、放射線検出素子の熱による熱励起等により各放射線検出素子内で暗電荷が発生し、放射線検出素子内に蓄積される電荷すなわち画像データにこの暗電荷によるオフセット分（オフセット信号値）が含まれる。そのため、高画質の放射線画像を取得するために、通常、放射線を照射せずに暗電荷によるオフセット分のデータ（以下「暗画像データ」という。）を各放射線検出素子から読み出す暗画像取得処理が、放射線の照射により発生した電荷を各放射線検出素子に蓄積して読み出すことにより放射線画像の画像データを取得する放射線画像撮影処理の前又は後に行われる。そして、放射線画像撮影処理により取得した放射線画像の画像データから暗画像データを引くことで、放射線画像から暗電荷によるオフセット分を除去するオフセット補正が行われる。
【0004】
また、このような放射線画像撮影装置においては、高画質の放射線画像を取得するために、放射線画像の撮影前、すなわち各放射線検出素子内に放射線の照射により発生した電荷を蓄積させる前に、各放射線検出素子内に蓄積されている暗電荷等の余分な電荷を放出させて各放射線検出素子をリセットするリセット処理が行われる。
【0005】
具体的には、リセット処理では、例えば後述する図７に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ライン（ゲート線）Ｌ１～Ｌｘに対してオン電圧をそれぞれ印加し、走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにゲート電極８ｇ（図中ではＧと表記されている。）が接続されたスイッチ手段である各薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下「ＴＦＴ」という。）８をオン状態にすることで、各放射線検出素子７から余分な電荷が各ＴＦＴ８を介して各信号線６に放出される。このリセット処理は、ゲートドライバ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、オン状態とするＴＦＴ８を順次切り替えながら行われる。
【0006】
リセット処理の後、放射線画像撮影処理の場合は、電荷蓄積モードに遷移して放射線画像の撮影が行われ、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷すなわち画像データが各放射線検出素子７内で蓄積される。そして、その後の読み出し処理で、各放射線検出素子７から、この真の画像データとともに上記のように放射線検出素子７内に残存していた余分な電荷も読み出される。
また、リセット処理の後、暗画像取得処理の場合は、電荷蓄積モードに遷移して、放射線が照射されない状態において各放射線検出素子７内で発生した電荷すなわち暗画像データが各放射線検出素子７内で蓄積される。そして、その後の読み出し処理で、各放射線検出素子７から、この暗画像データが読み出される。
また、リセット処理の後、暗画像取得処理の場合は、電荷蓄積モードに遷移して、放射線が照射されない状態において各放射線検出素子７内で発生した電荷すなわち暗画像データが各放射線検出素子７内で蓄積される。そして、その後の読み出し処理で、各放射線検出素子７から、この暗画像データが読み出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１２－８４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、図１３（Ｂ）に示すように、近年の放射線画像撮影装置では、放射線画像の高精細化に伴い、図１３（Ａ）に示す従来機よりも走査線のライン数が増加する傾向にある。リセット処理は、例えば、ユーザーによる曝射スイッチの第１ボタンの押下等の撮影開始のための所定のトリガによって開始され、放射線照射を指示する第２ボタンの押下等が行われるまでリセット処理が繰り返される。第２ボタンが押下されると、実行中のリセット処理が最後の走査線まで完了したところで電荷蓄積モードに移行し、インターロックが解除されて放射線の照射（曝射）が行われる。すなわち、第２ボタンの押下から曝射が開始されるまでに遅延が生じるが、高精細化により走査線のライン数が増加すると、図１３（Ｂ）に示すように、リセット時間（ラインＬ１のリセット開始から最終のラインＬｘまでのリセットが完了するまでの時間）の増加により最大曝射遅延時間が増加する。しかし、ユーザーが第２ボタンを押下して曝射を指示してから実際に曝射が開始されるまでの時間はユーザビリティーを考えると可能な限り短い方が好ましい。そのため、高精細化した放射線画像撮影装置ではリセット時間を短縮化することが行われている。リセット時間の短縮化に伴い、リセット周期（同一ゲートラインのリセットとリセットの時間間隔）も短縮化されている。
【0009】
しかしながら、リセット時間を短縮すると、第１ボタンの押下から第２ボタン押下までの時間が長くなるほど放射線曝射前に連続して行われるリセット処理の回数（連続リセット回数と呼ぶ）は増加する。そうすると、放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データが示すオフセット信号値にずれが生じる。
【0010】
オフセット信号値は、２種類の変動因子から影響を受けることが知られている。一つは、放射線検出素子に蓄積された電荷を放出することによる減少である。もう一つは、ＴＦＴをオンすると急激に増加し、オフにすると徐々に低下していき、やがて一定になることが知られている。図１４（Ａ）は、リセット周期の長い放射線画像撮影装置におけるＴＦＴのオン／オフの切り替えに伴うオフセット信号値の時間変化を示すグラフである。図１４（Ｂ）は、リセット周期が短い放射線画像撮影装置のＴＦＴのオン／オフの切り替えに伴うオフセット信号値の時間変化を示すグラフである。図１４（Ａ）、（Ｂ）においては、一例として１ライン目の走査線の放射線検出素子についてのオフセット信号値を示している。図１４（Ａ）に示すように、リセット周期の長い放射線画像撮影装置では、放射線画像撮影処理において、ＴＦＴのオンによって一旦増加したオフセット信号値が十分に下がってから次のリセット処理に入ることができるため、放射線画像に含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値の差はほとんどない。しかし、図１４（Ｂ）に示すように、リセット周期が短い場合、放射線画像撮影処理において、リセット処理によるＴＦＴのオンによって一旦増加したオフセット信号値が十分に下がり切る前に、次のリセット処理によるＴＦＴのオンによってオフセット信号値が増加する。リセット時間が短くなるほど、また第１ボタンの押下から第２ボタンの押下までの時間が長くなるほど連続リセット回数が増加して放射線検出素子におけるオフセット信号値の累積的な増加が繰り返される。一方、暗画像取得処理時は、所定回数（例えば、１回）のリセット処理のみが行われる。そのため、放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値にずれが生じ、精度良くオフセット補正を行うことができない。
連続リセット回数は、例えば、放射線発生装置の曝射スイッチの第１ボタンの押下と第２ボタンの押下の間の時間によって決まるが、これはユーザーの使用方法によって異なる（ユーザーがいつ第２ボタンを押下するかはわからない）ため、例えば、暗画像のデータに一定の補正を加える等では対処することができない。
連続リセット回数は、例えば、放射線発生装置の曝射スイッチの第１ボタンの押下と第２ボタンの押下の間の時間によって決まるが、これはユーザーの使用方法によって異なる（ユーザーがいつ第２ボタンを押下するかはわからない）ため、例えば、暗画像のデータに一定の補正を加える等では対処することができない。
【0011】
本発明の課題は、放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値のずれを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
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前記複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、を備える検出部と、
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線にオフ電圧が印加されるとオフ状態となるとともに、接続された前記走査線にオン電圧が印加されるとオン状態となり、前記オフ状態では前記放射線検出素子内で発生した電荷を前記放射線検出素子内に蓄積させ、前記オン状態では前記放射線検出素子から前記信号線に前記電荷を放出させるスイッチ手段と、
前記走査線に印加する電圧を前記オン電圧と前記オフ電圧との間で切り替える走査駆動手段と、
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することによって、前記放射線検出素子から前記画像データを読み出す画像データ読み出し処理を行う読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段及び前記読み出し回路を制御して放射線画像撮影処理と暗画像取得処理を行う制御手段と、を備える放射線撮影装置であって、
前記制御手段は、
前記放射線画像撮影処理時には、
前記走査駆動手段からオン電圧を印加する走査線を順次切り替えながら前記複数の走査線に順次オン電圧を印加することによって前記放射線検出素子から前記電荷を放出させて前記放射線検出素子をリセットするリセット処理を放射線照射が開始されるまで繰り返し行い、前記リセット処理が終了してから次の前記リセット処理を開始するまでの間に全ての前記スイッチ手段をオフ状態にして待機させる待機時間を設け、放射線照射の開始に応じて、前記走査駆動手段から全ての前記走査線に前記オフ電圧を印加することによって前記放射線検出素子内に前記電荷を蓄積させる電荷蓄積モードに遷移し、所定の蓄積時間が経過すると、前記走査駆動手段から前記走査線に前記オン電圧を印加することによって前記放射線検出素子から前記電荷を放出させ、前記読み出し回路に当該放出された前記電荷を前記画像データに変換させることによって前記画像データ読み出し処理を行わせる読み出しモードに遷移するように構成され、
前記暗画像取得処理時には、
前記リセット処理を行った後、前記電荷蓄積モードに遷移して放射線が照射されない状態で待機し、所定時間が経過すると、前記読み出しモードに遷移するように構成されている。
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前記複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、を備える検出部と、
前記放射線検出素子ごとに配置され、接続された前記走査線にオフ電圧が印加されるとオフ状態となるとともに、接続された前記走査線にオン電圧が印加されるとオン状態となり、前記オフ状態では前記放射線検出素子内で発生した電荷を前記放射線検出素子内に蓄積させ、前記オン状態では前記放射線検出素子から前記信号線に前記電荷を放出させるスイッチ手段と、
前記走査線に印加する電圧を前記オン電圧と前記オフ電圧との間で切り替える走査駆動手段と、
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することによって、前記放射線検出素子から前記画像データを読み出す画像データ読み出し処理を行う読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段及び前記読み出し回路を制御して放射線画像撮影処理と暗画像取得処理を行う制御手段と、を備える放射線撮影装置であって、
前記制御手段は、
前記放射線画像撮影処理時には、
前記走査駆動手段からオン電圧を印加する走査線を順次切り替えながら前記複数の走査線に順次オン電圧を印加することによって前記放射線検出素子から前記電荷を放出させて前記放射線検出素子をリセットするリセット処理を放射線照射が開始されるまで繰り返し行い、前記リセット処理が終了してから次の前記リセット処理を開始するまでの間に全ての前記スイッチ手段をオフ状態にして待機させる待機時間を設け、放射線照射の開始に応じて、前記走査駆動手段から全ての前記走査線に前記オフ電圧を印加することによって前記放射線検出素子内に前記電荷を蓄積させる電荷蓄積モードに遷移し、所定の蓄積時間が経過すると、前記走査駆動手段から前記走査線に前記オン電圧を印加することによって前記放射線検出素子から前記電荷を放出させ、前記読み出し回路に当該放出された前記電荷を前記画像データに変換させることによって前記画像データ読み出し処理を行わせる読み出しモードに遷移するように構成され、
前記暗画像取得処理時には、
前記リセット処理を行った後、前記電荷蓄積モードに遷移して放射線が照射されない状態で待機し、所定時間が経過すると、前記読み出しモードに遷移するように構成されている。
【0013】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記制御手段は、前記リセット処理中に放射線照射が開始された場合、実行中の前記リセット処理における最終の前記走査線へのオン電圧の印加によるリセットが完了した後、前記電荷蓄積モードに遷移させ、前記待機時間中に放射線照射が開始された場合、前記待機を強制中止して前記リセット処理を行った後、前記電荷蓄積モードに移行させる。
前記制御手段は、前記リセット処理中に放射線照射が開始された場合、実行中の前記リセット処理における最終の前記走査線へのオン電圧の印加によるリセットが完了した後、前記電荷蓄積モードに遷移させ、前記待機時間中に放射線照射が開始された場合、前記待機を強制中止して前記リセット処理を行った後、前記電荷蓄積モードに移行させる。
【0014】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記放射線画像撮影装置は、当該放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置における曝射スイッチの第１ボタンが押下されたことを示す信号が入力されると、前記放射線画像撮影処理におけるリセット処理を開始し、放射線照射開始を指示する前記曝射スイッチの第２ボタンが押下されたことを示す信号が入力されると、前記電荷蓄積モードに移行する。
前記放射線画像撮影装置は、当該放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置における曝射スイッチの第１ボタンが押下されたことを示す信号が入力されると、前記放射線画像撮影処理におけるリセット処理を開始し、放射線照射開始を指示する前記曝射スイッチの第２ボタンが押下されたことを示す信号が入力されると、前記電荷蓄積モードに移行する。
【0015】
請求項４に記載の発明の放射線画像撮影システムは、
請求項１～３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、当該放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、を備える。
請求項１～３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、当該放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、を備える。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値のずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本実施形態にかかる放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【図2】（Ａ）は操作スイッチの構成を示す図であり、（Ｂ）はボタン部が半押しされた状態、（Ｃ）はボタン部が全押しされた状態を説明する図である。
【図3】本実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。
【図5】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】本実施形態における放射線検出素子の動作及びＴＦＴのオン／オフの切り替えに伴うオフセット信号値の時間変化を示すグラフである。
【図10】（Ａ）は待機時間が短い場合の放射線画像と暗画像のオフセット信号値の関係を示す図、（Ｂ）は待機時間が長い場合の放射線画像と暗画像のオフセット信号値の関係を示す図、（Ｃ）は最適な待機時間の場合の放射線画像と暗画像のオフセット信号値の関係を示す図である。
【図12】本実施形態におけるリセット時間、待機時間、リセット周期を説明するための図である。
【図13】従来技術の問題点を説明するための図である。
【図14】リセット周期を短縮した場合の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0019】
なお、以下では、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照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である場合について説明するが、本発明は、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可能である。また、放射線画像撮影装置が可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用される。
【0020】
［放射線画像撮影システム］
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の全体構成を示す図である。
放射線画像撮影システム５０は、例えば、図１に示すように、放射線を照射して図示しない患者の身体の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、当該撮影室Ｒ１に隣接し、放射線技師等の操作者（ユーザー）が被写体への放射線の照射開始の制御等の種々の操作を行う前室Ｒ２と、それらの外部とに配置される。
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の全体構成を示す図である。
放射線画像撮影システム５０は、例えば、図１に示すように、放射線を照射して図示しない患者の身体の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、当該撮影室Ｒ１に隣接し、放射線技師等の操作者（ユーザー）が被写体への放射線の照射開始の制御等の種々の操作を行う前室Ｒ２と、それらの外部とに配置される。
【0021】
具体的には、放射線画像撮影システム５０は、図１に示すように、放射線画像撮影処理を行う放射線画像撮影装置１や、放射線画像撮影装置１により撮影された放射線画像の画像データに対して所定の画像処理を行うコンソール５８、放射線画像撮影装置１に対して放射線を照射する放射線発生装置５５等を備えて構成される。
【0022】
撮影室Ｒ１には、例えば、放射線画像撮影装置１を装填可能なブッキー装置５１と、被写体に照射する放射線を発生させるＸ線管球（図示省略）を備えた放射線源５２やそれをコントロールする放射線発生装置５５と、無線アンテナ５３を備え、放射線画像撮影装置１とコンソール５８や放射線発生装置５５等の他の装置との間の通信を中継する中継器５４とが設けられている。
【0023】
なお、図１では、可搬型の放射線画像撮影装置１を、ブッキー装置５１のカセッテ保持部５１ａに装填して用いる場合と、ブッキー装置５１に装填されない単独の状態で用いる場合、具体的には臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂの上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図３参照）上に被写体である患者の手等を載置して用いる場合等とが示されているが、放射線画像撮影装置１はブッキー装置５１や支持台等と一体的に形成されたものであってもよい。
ここで、可搬型の放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１に装填されない単独の状態で用いる場合、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂの上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図３参照）上に被写体である患者の手等を載置して用いる他に、例えば撮影室Ｒ１内に設けられたベッド等の上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図３参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることも可能である。
ここで、可搬型の放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１に装填されない単独の状態で用いる場合、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂの上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図３参照）上に被写体である患者の手等を載置して用いる他に、例えば撮影室Ｒ１内に設けられたベッド等の上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図３参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることも可能である。
【0024】
中継器５４は、コンソール５８や放射線発生装置５５とＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル等で有線接続されており、中継器５４には、放射線画像撮影装置１やコンソール５８等の間で情報を送信する際のＬＡＮ通信用の信号等を、放射線発生装置５５との間で情報を送信する際の信号に変換し、その逆の変換も行う変換器（図示省略）が内蔵されている。
【0025】
また、中継器５４は、ブッキー装置５１と有線接続されており、当該ブッキー装置５１に装填された放射線画像撮影装置１とコンソール５８や放射線発生装置５５等の他の装置との間の通信を、中継器５４を介して有線方式で行うことができるように構成されている。
【0026】
また、図１では、放射線画像撮影装置１、具体的にはブッキー装置５１に装填されていない放射線画像撮影装置１と、中継器５４とを無線接続し、放射線画像撮影装置１とコンソール５８や放射線発生装置５５等の他の装置との間の通信を、中継器５４を介して無線方式で行うことができるように構成した場合が示されているが、放射線画像撮影装置１と中継器５４とを有線接続し、放射線画像撮影装置１と他の装置との間の通信を、中継器５４を介して有線方式で行うことができるように構成してもよい。
なお、放射線画像撮影装置１は、ブッキー装置５１に装填された状態でも、中継器５４と無線接続することが可能となるように構成することも可能である。
なお、放射線画像撮影装置１は、ブッキー装置５１に装填された状態でも、中継器５４と無線接続することが可能となるように構成することも可能である。
【0027】
また、図１では、撮影室Ｒ１内に、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とが１個ずつ設けられている場合が示されているが、撮影室Ｒ１内に設けられるブッキー装置５１の個数や種類は特に限定されない。
また、図１では、撮影室Ｒ１内に、放射線源５２として、ブッキー装置５１に対応付けられた放射線源５２Ａと、ポータブルの放射線源５２Ｂとが１個ずつ設けられている場合が示されているが、撮影室Ｒ１内に設けられる放射線源５２の個数や種類は特に限定されない。
また、図１では、撮影室Ｒ１内に、放射線源５２として、ブッキー装置５１に対応付けられた放射線源５２Ａと、ポータブルの放射線源５２Ｂとが１個ずつ設けられている場合が示されているが、撮影室Ｒ１内に設けられる放射線源５２の個数や種類は特に限定されない。
【0028】
［放射線発生装置］
撮影室Ｒ１には、放射線画像撮影装置１に対して放射線を照射する放射線発生装置５５が設けられている。
そして、本実施形態では、撮影室Ｒ１に隣接する前室Ｒ２に、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、放射線技師等のユーザーが放射線発生装置５５に対して放射線の照射開始等を指示する際に操作するための曝射スイッチ５６が設けられている。
撮影室Ｒ１には、放射線画像撮影装置１に対して放射線を照射する放射線発生装置５５が設けられている。
そして、本実施形態では、撮影室Ｒ１に隣接する前室Ｒ２に、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、放射線技師等のユーザーが放射線発生装置５５に対して放射線の照射開始等を指示する際に操作するための曝射スイッチ５６が設けられている。
【0029】
曝射スイッチ５６は、例えば図２（Ａ）に示すように、所定長のストロークを有する棒状のボタン部５６ａと、ボタン部５６ａを図中矢印Ｓで示されるストローク方向に移動可能に支持する筐体部５６ｂとで構成されている。そして、曝射スイッチ５６のボタン部５６ａは、例えば、筐体部５６ｂから上方に突出した第２ボタン５６ａ２と、その内部からさらに上方に突出した第１ボタン５６ａ１とを備えて構成されている。第１ボタン５６ａ１は、ユーザーが放射線画像撮影システム５０に対して撮影開始のためのスタンバイを指示するためのボタンである。第２ボタン５６ａ２は、ユーザーが放射線画像撮影システム５０に対して放射線の照射（曝射）開始を指示するためのボタンである。
【0030】
図２（Ｂ）に示すように、第１ボタン５６ａ１が第２ボタン５６ａ２の上端部分までそのストローク方向Ｓに押し込まれると（すなわち、いわゆる半押し操作が行われると）、曝射スイッチ５６は、操作卓５７を介して放射線発生装置５５に起動信号を送信するように構成されている。
そして、放射線発生装置５５は、この起動信号を受信すると、放射線源５２のＸ線管球の陽極の回転を開始させる等して、放射線源５２をスタンバイ状態とさせるように構成されている。また、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１に第１ボタン５６ａ１の押下通知信号を送信するように構成されている。
そして、放射線発生装置５５は、この起動信号を受信すると、放射線源５２のＸ線管球の陽極の回転を開始させる等して、放射線源５２をスタンバイ状態とさせるように構成されている。また、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１に第１ボタン５６ａ１の押下通知信号を送信するように構成されている。
【0031】
さらに、図２（Ｃ）に示すように、曝射スイッチ５６の第１ボタン５６ａ１と第２ボタン５６ａ２とがともに筐体部５６ｂの上端部分まで押し込まれると（すなわち、いわゆる全押し操作が行われると）、曝射スイッチ５６は、操作卓５７を介して放射線発生装置５５に放射線照射開始信号を送信するように構成されている。
【0032】
放射線発生装置５５は、曝射スイッチ５６からこの放射線照射開始信号を受信すると、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１に第２ボタン５６ａ２の押下通知信号を送信するように構成されている。放射線画像撮影装置１は、第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信され、リセットが完了する等の準備が整うと、中継器５４を介して放射線発生装置５５にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置５５は、放射線画像撮影装置１から中継器５４を介して送信されてきたインターロック解除信号を受信すると、放射線源５２のＸ線管球から放射線を照射させるように構成されている。
【0033】
また、放射線発生装置５５は、例えばユーザーが操作卓５７を操作して、放射線画像撮影装置１に対して放射線が適切に照射されるように放射線源５２の位置や放射線照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放射線源５２の絞りを調整したり、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源５２を調整したりする等の種々の制御を放射線源５２に対して行うことができるように構成されている。なお、これらの処理をユーザーが手動で行うように構成してもよい。
【0034】
また、放射線発生装置５５は、放射線源５２からの放射線の照射開始から所定の時間が経過した時点、或いは、放射線画像撮影装置１から放射線の照射終了信号が送信されてきた時点で、放射線源５２のＸ線管球を停止させる等して、放射線源５２からの放射線の照射を停止させるように構成されている。
ここで、所定の時間は、例えば、ユーザーによって放射線画像撮影の前に予め決定された放射線の照射時間や、ユーザーによって放射線画像撮影の前に予め決定された撮影対象部位や撮影方向等の撮影条件メニューに対応する放射線の照射時間などである。
ここで、所定の時間は、例えば、ユーザーによって放射線画像撮影の前に予め決定された放射線の照射時間や、ユーザーによって放射線画像撮影の前に予め決定された撮影対象部位や撮影方向等の撮影条件メニューに対応する放射線の照射時間などである。
【0035】
［コンソール］
コンソール５８は、例えば、図１に示すように、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる表示部５８ａと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等
からなる記憶手段５９と、コンソール５８の各部の動作等を制御する制御部５８ｂと、ＬＡＮケーブル等によって中継器５４と接続され、放射線画像撮影装置１等の他の装置との間で通信を行うための通信部５８ｃと、キーボードやマウス等からなる入力部６０とを備えて構成されるコンピュータである。
コンソール５８は、例えば、図１に示すように、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる表示部５８ａと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等
からなる記憶手段５９と、コンソール５８の各部の動作等を制御する制御部５８ｂと、ＬＡＮケーブル等によって中継器５４と接続され、放射線画像撮影装置１等の他の装置との間で通信を行うための通信部５８ｃと、キーボードやマウス等からなる入力部６０とを備えて構成されるコンピュータである。
【0036】
なお、図１では、コンソール５８が撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外側に設けられている場合が示されているが、コンソール５８は、例えば前室Ｒ２に設けられていてもよい。
また、図１では、コンソール５８に記憶手段５９が接続されている場合が示されているが、記憶手段５９はコンソール５８に内蔵されていてもよい。
また、図１では、コンソール５８に記憶手段５９が接続されている場合が示されているが、記憶手段５９はコンソール５８に内蔵されていてもよい。
【0037】
コンソール５８の制御部５８ｂは、通信部５８ｃが中継器５４を介して、放射線画像撮影装置１により撮影された放射線画像の画像データを当該放射線画像撮影装置１から受信すると、当該画像データに伸長処理や、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、自動階調処理等の所定の画像処理を施して、診断用の画像データを作成する。
そして、コンソール５８の制御部５８ｂは、ユーザーにより操作された入力部６０等からの指示に従って、当該診断用の画像データに基づく放射線画像を表示部５８ａに表示したり、当該診断用の画像データを通信部５８ｃ等から出力してイメージャやデータ管理サーバ等の他の装置（図示省略）に送信したりする。
そして、コンソール５８の制御部５８ｂは、ユーザーにより操作された入力部６０等からの指示に従って、当該診断用の画像データに基づく放射線画像を表示部５８ａに表示したり、当該診断用の画像データを通信部５８ｃ等から出力してイメージャやデータ管理サーバ等の他の装置（図示省略）に送信したりする。
【0038】
なお、本実施形態では、オフセット補正処理や、ゲイン補正処理、自動階調処理等を、コンソール５８が行うこととして説明するが、オフセット補正処理や、ゲイン補正処理、自動階調処理等は、放射線画像撮影装置１が行ってもよい。
【0039】
また、コンソール５８に、例えば、放射線画像撮影で取得された画像データに基づくプレビュー画像を表示させたり、放射線画像撮影装置１の駆動モードをウェイクモードとスリープモードとの間で遷移させる機能を持たせたり、或いは、撮影室Ｒ１で行う放射線画像撮影の内容を表す撮影オーダ情報をユーザーが作成したり選択したりすることを可能とする機能を持たせたりするように構成することも可能であり、適宜に構成される。
【0040】
［放射線画像撮影装置］
図３は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図４は、図３のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。
本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、図３や図４に示すように、筐体２内にシンチレータ３や基板４等が収納された可搬型（カセッテ型）の装置として構成されている。
図３は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図４は、図３のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。
本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、図３や図４に示すように、筐体２内にシンチレータ３や基板４等が収納された可搬型（カセッテ型）の装置として構成されている。
【0041】
筐体２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｒ（以下「放射線入射面Ｒ」という。）が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いる。
なお、図３や図４では、筐体２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体２を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
なお、図３や図４では、筐体２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体２を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
【0042】
また、図３に示すように、本実施形態では、筐体２の側面部分に、電源スイッチ３６や、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ３７、バッテリー４１（後述する図７参照）の交換等のために開閉可能とされた蓋部材３８等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材３８の側面部に、アンテナ装置３９が埋め込まれている。
【0043】
ここで、アンテナ装置３９は、中継器５４を介してコンソール５８や放射線発生装置５５等の他の装置との間でデータや信号等の情報の送受信を無線方式で行うための通信手段として機能する。
なお、放射線画像撮影装置１と他の装置との間の通信を、前述したような有線方式で行う場合、放射線画像撮影装置１には、ＬＡＮケーブル等を接続するためのコネクタ等が通信手段として設けられる。
なお、放射線画像撮影装置１と他の装置との間の通信を、前述したような有線方式で行う場合、放射線画像撮影装置１には、ＬＡＮケーブル等を接続するためのコネクタ等が通信手段として設けられる。
【0044】
筐体２の内部には、図４に示すように、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や緩衝部材３４等が取り付けられている。なお、本実施形態では、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのガラス基板３５が配設されている。
【0045】
シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに対向する状態で配置されている。シンチレータ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。
【0046】
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図５に示すように、基板４のシンチレータ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。基板４の面４ａ上の複数の走査線５および複数の信号線６により区画された各領域ｒには、それぞれ放射線検出素子７が設けられている。
【0047】
このように、走査線５と信号線６とで区画された各領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた領域ｒ全体、すなわち図５に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされる。
【0048】
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等を用いることも可能である。
各放射線検出素子７は、図５や図５の拡大図である図６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。
各放射線検出素子７は、図５や図５の拡大図である図６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。
【0049】
そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５により、接続された走査線５にオン電圧が印加され、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、放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を当該放射線検出素子７から信号線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にオフ電圧が印加され、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内で発生した電荷を当該放射線検出素子７内に保持して蓄積させるようになっている。
また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５にオフ電圧が印加され、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内で発生した電荷を当該放射線検出素子７内に保持して蓄積させるようになっている。
【0050】
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。
【0051】
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７８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７８にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。
また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
【0052】
本実施形態では、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７８にバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７４側にかかる電圧以下の電圧（すなわち、いわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
【0053】
各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図７、図８中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図７、図８中ではＧと表記されている。）は、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから延びる走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図７、図８中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【0054】
走査駆動手段１５は、配線１５ｃを介してゲートドライバ１５ｂにオン電圧および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と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１５ｂとを備えている。
【0055】
図７や図８に示したように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、読み出しＩＣ１６に、１本の信号線６につき１個ずつ読み出し回路１７が設けられている。
【0056】
読み出し回路１７は、増幅回路１８や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２１は省略されている。
【0057】
本実施形態では、増幅回路１８はチャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列に接続されたコンデンサ１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃとを備えて構成されている。また、増幅回路１８には、増幅回路１８に電力を供給するための電源供給部１８ｄが接続されている。
【0058】
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。なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。
【0059】
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。
電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で、ＴＦＴ８がオン状態とされると（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに走査線５を介してオン電圧が印加されると）、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から蓄積されていた電荷が信号線６に放出され、当該電荷が信号線６を流れて、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに流入して蓄積される。
電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で、ＴＦＴ８がオン状態とされると（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに走査線５を介してオン電圧が印加されると）、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から蓄積されていた電荷が信号線６に放出され、当該電荷が信号線６を流れて、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに流入して蓄積される。
【0060】
そして、増幅回路１８では、コンデンサ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いる。増幅回路１８は、このようにして、各放射線検出素子７から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換するようになっている。
【0061】
また、増幅回路１８をリセットする際には、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態となると、増幅回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電される。そして、放電された電荷がオペアンプ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に流れ出たりすることで、増幅回路１８がリセットされるようになっている。
なお、増幅回路１８を、放射線検出素子７から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。
なお、増幅回路１８を、放射線検出素子７から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。
【0062】
増幅回路１８の出力側には、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）１９が接続されている。相関二重サンプリング回路１９は、本実施形態では、サンプルホールド機能を有しており、この相関二重サンプリング回路１９におけるサンプルホールド機能は、制御手段２２から送信されるパルス信号によりそのオン／オフが制御されるようになっている。
【0063】
そして、制御手段２２は、放射線画像撮影後の各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理においては、増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９を制御して、各放射線検出素子７から放出された電荷を増幅回路１８で電荷電圧変換させ、電荷電圧変換された電圧値を相関二重サンプリング回路１９でサンプリングさせて画像データとして下流側に出力させるようになっている。
【0064】
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の画像データは、アナログマルチプレクサ２１に送信され、アナログマルチプレクサ２１から順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信される。そして、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段４０に出力されて順次保存されるようになっている。
【0065】
また、制御手段２２は、後述するように、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂからオン電圧が印加される走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘを順次切り替え、その切り替えごとに、上記のような各放射線検出素子７から画像データを読み出す画像データ読み出し処理を行うようになっている。
【0066】
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、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記憶手段４０が接続されている。
また、図７等に示すように、制御手段２２には、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記憶手段４０が接続されている。
【0067】
また、本実施形態では、制御手段２２には、アンテナ装置３９が接続されている。
さらに、本実施形態では、制御手段２２には、検出部Ｐや、走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段４０、バイアス電源１４等の各機能部に電力を供給するためのバッテリー４１が接続されている。また、バッテリー４１には、図示しない充電装置からバッテリー４１に電力を供給してバッテリー４１を充電する際に、当該充電装置とバッテリー４１とを接続する接続端子４２が取り付けられている。
さらに、本実施形態では、制御手段２２には、検出部Ｐや、走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段４０、バイアス電源１４等の各機能部に電力を供給するためのバッテリー４１が接続されている。また、バッテリー４１には、図示しない充電装置からバッテリー４１に電力を供給してバッテリー４１を充電する際に、当該充電装置とバッテリー４１とを接続する接続端子４２が取り付けられている。
【0068】
制御手段２２は、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり、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／オフを制御したり、相関二重サンプリング回路１９にパルス信号を送信してそのサンプルホールド機能のオン／オフを制御したりする等、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。
【0069】
また、制御手段２２は、放射線発生装置５５からの第１ボタン５６ａ１の押下通知信号が受信されると、各部を制御して放射線画像撮影処理を行い、被写体の放射線画像の画像データを取得した後、引き続いて暗画像取得処理を行って暗画像データを取得する。
【0070】
＜放射線画像撮影処理および暗画像取得処理＞
放射線画像撮影処理では、制御手段２２は、放射線発生装置５５からの第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されるまでの間、リセット処理を繰り返し実行する。リセット処理は、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂにより走査線５のラインＬ１～Ｌｘに順次オン電圧を印加することによって放射線検出素子７から電荷を放出させて放射線検出素子７をリセットする処理である。第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されると、制御手段２２は、実行中のリセット処理をラインＬｘまで完了させた後、インターロック解除信号を放射線発生装置５５に送信して放射線照射を許可し、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加することによって放射線検出素子７内に電荷を蓄積させる電荷蓄積モードに遷移する。所定の蓄積時間が経過すると、制御手段２２は、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインにオン電圧を印加することによって放射線検出素子７から電荷を放出させ、読み出し回路１７に放出された電荷を画像データに変換させることによって画像データ読み出し処理を行わせる読み出しモードに遷移する。
放射線画像撮影処理では、制御手段２２は、放射線発生装置５５からの第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されるまでの間、リセット処理を繰り返し実行する。リセット処理は、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂにより走査線５のラインＬ１～Ｌｘに順次オン電圧を印加することによって放射線検出素子７から電荷を放出させて放射線検出素子７をリセットする処理である。第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されると、制御手段２２は、実行中のリセット処理をラインＬｘまで完了させた後、インターロック解除信号を放射線発生装置５５に送信して放射線照射を許可し、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加することによって放射線検出素子７内に電荷を蓄積させる電荷蓄積モードに遷移する。所定の蓄積時間が経過すると、制御手段２２は、走査駆動手段１５から走査線５の各ラインにオン電圧を印加することによって放射線検出素子７から電荷を放出させ、読み出し回路１７に放出された電荷を画像データに変換させることによって画像データ読み出し処理を行わせる読み出しモードに遷移する。
【0071】
暗画像取得処理では、所定回数（ここでは、１回）のリセット処理を行った後、電荷蓄積モードに遷移して放射線が照射されない状態で待機し、所定時間が経過すると、読み出しモードに遷移して暗画像データを取得する。
なお、リセット処理を行う際、各放射線検出素子７から画像データを読み出す画像データ読み出し処理の場合と同じタイミングで走査線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との間で切り替えることとする。
なお、リセット処理を行う際、各放射線検出素子７から画像データを読み出す画像データ読み出し処理の場合と同じタイミングで走査線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との間で切り替えることとする。
【0072】
ここで、本実施形態の放射線画像撮影装置１は、高精細な放射線画像を取得するためのものであり、一般的な放射線画像撮影装置に比べて走査線５のライン数が多く設けられているが、ユーザーが第２ボタン５６ａ２を押下してから実際に放射線が照射されるまでの遅延時間が長くなるのを抑制するために、リセット処理に要するリセット時間は一般的な放射線画像撮影装置に比べて短く設定されている。しかし、リセット時間が短くなると、上述したように、第１ボタン５６ａ１の押下から第２ボタン５６ａ２の押下までの時間が長くなるほど連続リセット回数は増加するので、従来のようにリセット時間とリセット周期が一致ししている場合、放射線画像の画像データのオフセット分の信号値と暗画像データとのずれが大きくなる（図１４（Ｂ）参照）。
そこで、制御手段２２は、図９に示すように、走査駆動手段１５を制御して、放射線画像撮影処理においてリセット処理が終了してから次のリセット処理が開始されるまでの間に、全てのＴＦＴ８をオフ状態にして待機させる待機時間（待機モード）を設けてリセット時間よりもリセット周期を延長する。ここで、図１０（Ａ）に示すように、待機時間が短すぎると放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値が暗画像データのオフセット信号値よりも大きいままで、オフセット補正後の画像にオフセット補正ずれが生じてしまう。図１０（Ｂ）に示すように、待機時間が長すぎると放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値が暗画像データのオフセット信号値よりも小さくなってしまい、オフセット補正後の画像にオフセット補正ずれが生じてしまう。そこで、図１０（Ｃ）に示すように、実験によりオフセット補正後の画像が診断画像において許容できるレベルの画像となる待機時間を求め、求めた待機時間が予め設定されている。なお、待機時間中は、全てのＴＦＴ８がオフ状態で待機していればよく、ＴＦＴ８以外の各部で他の動作が行われていてもよい。
そこで、制御手段２２は、図９に示すように、走査駆動手段１５を制御して、放射線画像撮影処理においてリセット処理が終了してから次のリセット処理が開始されるまでの間に、全てのＴＦＴ８をオフ状態にして待機させる待機時間（待機モード）を設けてリセット時間よりもリセット周期を延長する。ここで、図１０（Ａ）に示すように、待機時間が短すぎると放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値が暗画像データのオフセット信号値よりも大きいままで、オフセット補正後の画像にオフセット補正ずれが生じてしまう。図１０（Ｂ）に示すように、待機時間が長すぎると放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値が暗画像データのオフセット信号値よりも小さくなってしまい、オフセット補正後の画像にオフセット補正ずれが生じてしまう。そこで、図１０（Ｃ）に示すように、実験によりオフセット補正後の画像が診断画像において許容できるレベルの画像となる待機時間を求め、求めた待機時間が予め設定されている。なお、待機時間中は、全てのＴＦＴ８がオフ状態で待機していればよく、ＴＦＴ８以外の各部で他の動作が行われていてもよい。
【0073】
【0074】
まず、制御手段２２は、放射線発生装置５５からの第１ボタン５６ａ１の押下通知信号の受信を待機する（ステップＳ１）。アンテナ装置３９を介して第１ボタン５６ａ１の押下通知信号が受信されると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御手段２２は、リセット処理を開始する（ステップＳ２）。すなわち、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧を印加するタイミングをラインＬ１からラインＬｘまで順次切り替えながら、各放射線検出素子７をリセットする。
【0075】
次いで、制御手段２２は、放射線発生装置５５からの第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されたか否かを判断する（ステップＳ３）。第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されていないと判断した場合（ステップＳ３；ＮＯ）、制御手段２２は、リセット処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ４）。リセット処理が完了していないと判断した場合（ステップＳ４；ＮＯ）、制御手段２２は、ステップＳ３に戻る。
【0076】
一方、ステップＳ４において、リセット処理が完了したと判断した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、制御手段２２は、走査駆動手段１５のゲートドライバ１５ｂを制御して全てのラインＬ１～ＬｘのＴＦＴ８をオフ状態で待機させる待機モードに遷移する（ステップＳ５）。
【0077】
待機モードにおいて、制御手段２２は、第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されたか否かを判断する（ステップＳ６）。
第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されていないと判断した場合（ステップＳ６；ＮＯ）、制御手段２２は、所定の待機時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ７）。
待機時間が終了していないと判断した場合（ステップＳ７；ＮＯ）、制御手段２２は、ステップＳ６に戻る。
第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されていないと判断した場合（ステップＳ６；ＮＯ）、制御手段２２は、所定の待機時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ７）。
待機時間が終了していないと判断した場合（ステップＳ７；ＮＯ）、制御手段２２は、ステップＳ６に戻る。
【0078】
待機モードにおいて、第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されたと判断した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、制御手段２２は、待機モードを強制中止し（ステップＳ８）、所定回数（ここでは１回）のリセット処理を行い（ステップＳ９）、ステップＳ１１に移行する。
ステップＳ９においてリセット処理を実行するのは、待機モードと電荷蓄積モードが連続するとオフセット信号値の低下が大きく、暗画像データとのバランスがとれなくなるからである。
ステップＳ９においてリセット処理を実行するのは、待機モードと電荷蓄積モードが連続するとオフセット信号値の低下が大きく、暗画像データとのバランスがとれなくなるからである。
【0079】
第２ボタン５６ａ２が押下されずに待機時間が経過したと判断すると（ステップＳ７；ＮＯ）、制御手段２２は、ステップＳ２に戻り、再度リセット処理を行う。
【0080】
リセット処理中に第２ボタン５６ａ２の押下通知信号が受信されたと判断した場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、制御手段２２は、実行中のリセット処理が完了する（すなわち、実行中のリセット処理における最終の走査線へのオン電圧の印加によるリセットが完了する）のを待機し、実行中のリセット処理が完了すると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、ステップＳ１１に移行する。
【0081】
ステップＳ１１において、制御手段２２は、アンテナ装置３９を介して放射線発生装置５５にインターロック解除信号を送信し（ステップＳ１１）、電荷蓄積モードに遷移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（本蓄積）（ステップＳ１２）。
所定の蓄積時間が経過すると、制御手段２２は、読み出しモードに遷移し、各放射線検出素子７から画像データを読み出す（本読出）（ステップＳ１３）。具体的には、走査駆動手段１５から走査線５にオン電圧を印加することによって放射線検出素子７から信号線６に当該放射線検出素子７に蓄積された電荷を放出させ、読み出し回路１７に当該放出された電荷を画像データに変換させることによって、各放射線検出素子７から画像データを読み出す画像データ読み出し処理を行わせる。
ステップＳ１～ステップＳ１３までの処理は、放射線画像撮影処理であり、被写体の放射線画像の画像データが取得される。
所定の蓄積時間が経過すると、制御手段２２は、読み出しモードに遷移し、各放射線検出素子７から画像データを読み出す（本読出）（ステップＳ１３）。具体的には、走査駆動手段１５から走査線５にオン電圧を印加することによって放射線検出素子７から信号線６に当該放射線検出素子７に蓄積された電荷を放出させ、読み出し回路１７に当該放出された電荷を画像データに変換させることによって、各放射線検出素子７から画像データを読み出す画像データ読み出し処理を行わせる。
ステップＳ１～ステップＳ１３までの処理は、放射線画像撮影処理であり、被写体の放射線画像の画像データが取得される。
【0082】
画像データ読み出し処理が終了すると、制御手段２２は、所定回数（ここでは、１回）のリセット処理を行う（ステップＳ１４）。所定回数のリセット処理が終了すると、制御手段２２は、電荷蓄積モードに遷移して、放射線画像撮影装置１に放射線を照射しない状態で所定時間待機して暗蓄積を行った後（ステップＳ１５）、読出しモードに移行し、各放射線検出素子７から暗電荷によるオフセット信号値のデータ（暗画像データ）を読み出す（暗読出）（ステップＳ１６）。
ステップＳ１４～ステップＳ１６までの処理は、暗画像取得処理であり、暗画像データが取得される。
ステップＳ１４～ステップＳ１６までの処理は、暗画像取得処理であり、暗画像データが取得される。
【0083】
上記処理により取得された放射線画像の画像データ及び暗画像データは、コンソール５８に送信され、暗画像データを用いた放射線画像のオフセット補正等の画像処理が行われる。
【0084】
このように、放射線画像撮影装置１においては、図１２に示すように、放射線画像撮影処理における（本撮影前の）リセット処理とリセット処理の間（最終のラインＬｘのリセットが完了してから次に先頭のラインＬ１のリセットが開始されるまでの間）に、全てのラインＬ１～ＬｘのＴＦＴ８をオフ状態で待機させる待機時間を設けてリセット時間よりもリセット周期を延長するので、図９のＴＦＴ８のオン／オフの切り替えに伴うオフセット信号値の時間変化のグラフに示すように、ＴＦＴ８のオンによって一旦増加したオフセット信号値が十分に下がるまでの時間を確保することができ、オフセット信号値の累積的な増加を抑制することができる。その結果、短いリセット時間であっても、放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値のずれを抑制することができ、精度良くオフセット補正を行うことが可能となる。
また、待機時間中に第２ボタン５６ａ２が押下された場合には、待機モードを強制的に中止し、所定回数のリセット処理を行った後、電荷蓄積モードに移行するので、待機時間を設けることによる最大曝射遅延時間の増加を抑制することができる。
なお、待機を中止した場合、待機時間だけ待機した場合に比べてオフセット信号値の減少は少ないが、連続リセットによるオフセット信号値の累積的な増加に比べて本蓄積開始時に各放射線検出素子７に存在するオフセット信号値はわずかである。そして、この待機を中止したことにより残存しているオフセット信号値は、診断に影響がない程度であることは実験により確認されている。
また、待機時間中に第２ボタン５６ａ２が押下された場合には、待機モードを強制的に中止し、所定回数のリセット処理を行った後、電荷蓄積モードに移行するので、待機時間を設けることによる最大曝射遅延時間の増加を抑制することができる。
なお、待機を中止した場合、待機時間だけ待機した場合に比べてオフセット信号値の減少は少ないが、連続リセットによるオフセット信号値の累積的な増加に比べて本蓄積開始時に各放射線検出素子７に存在するオフセット信号値はわずかである。そして、この待機を中止したことにより残存しているオフセット信号値は、診断に影響がない程度であることは実験により確認されている。
【0085】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態における記述内容は本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、本発明を放射線発生装置と連携してリセットモードから電荷蓄積モードへ切り替える放射線画像撮影装置を例にとり説明したが、本発明は、放射線照射開始を検出する機能を備えた自己検知型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。自己検知型の放射線画像撮影装置の場合は、放射線照射開始が検出されると、実行中のリセット処理や待機を中止して直ちに電荷蓄積モードに移行するが、上述のように、本発明を適用すれば、連続リセット処理によるオフセット信号値の累積的な増加に比べて本蓄積開始時に各放射線検出素子７に存在するオフセット信号値を抑えることができ、放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値のずれを抑制することができる。
例えば、上記実施形態においては、本発明を放射線発生装置と連携してリセットモードから電荷蓄積モードへ切り替える放射線画像撮影装置を例にとり説明したが、本発明は、放射線照射開始を検出する機能を備えた自己検知型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。自己検知型の放射線画像撮影装置の場合は、放射線照射開始が検出されると、実行中のリセット処理や待機を中止して直ちに電荷蓄積モードに移行するが、上述のように、本発明を適用すれば、連続リセット処理によるオフセット信号値の累積的な増加に比べて本蓄積開始時に各放射線検出素子７に存在するオフセット信号値を抑えることができ、放射線画像の画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値のずれを抑制することができる。
【0086】
また、上記実施形態においては、放射線画像撮影処理の後に、続けて暗画像取得処理を行う放射線画像撮影装置を例にとり説明したが、暗画像取得処理を放射線画像撮影処理よりも前に行う放射線画像撮影装置（自己検知型も含む）に本発明を適用してもよい。この場合においても、同様に、連続してリセット処理を行うことによるオフセット信号値の累積的な増加に比べて本蓄積開始時に各放射線検出素子７に存在するオフセット信号値を抑えることができ、本撮影により取得された画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値のずれを抑制することができる。
【0087】
また、本発明は、走査線の隣り合う複数のラインの放射線検出素子の信号を同じタイミングで読み出して平均化又は加算するビニング処理を行う放射線画像撮影装置に適用することとしてもよい。ビニング処理を行う場合、複数ライン分をまとめて読み出すため、１ラインずつ読み出す場合と比べて必要な待機時間が変化する。そのため、ビニング数の増加に伴い、オフセット信号値のずれが増大することになる。まとめて読み出すライン数に応じた待機時間を設けることで、本撮影により取得された画像データに含まれるオフセット信号値と暗画像データのオフセット信号値のずれを抑制することが可能となる。
【0088】
その他、放射線画像撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0089】
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
１５ａ 電源回路
１５ｂ ゲートドライバ
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
５０ 放射線画像撮影システム
５５ 放射線発生装置
５５ａ 通信部
５７ 操作卓
５８ コンソール
５８ｂ 制御部
５８ｃ 通信部
６０ 入力部
ｒ 領域Ｐ 検出部
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
１５ａ 電源回路
１５ｂ ゲートドライバ
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
５０ 放射線画像撮影システム
５５ 放射線発生装置
５５ａ 通信部
５７ 操作卓
５８ コンソール
５８ｂ 制御部
５８ｃ 通信部
６０ 入力部
ｒ 領域Ｐ 検出部
【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】