JP2010212741A - Radio ray image detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線画像検出装置に関するものである。 The present invention relates to a radiological image detection apparatus.
従来から、医療診断を目的とする放射線撮影分野においては、被写体に放射線を照射してその被写体を透過した放射線の強度分布を検出することにより、当該被写体の放射線画像を得る放射線画像撮影システムが広く知られている。また、近年の放射線画像撮影システムでは、多数の光電変換素子をマトリクス状に配した薄型平板状の所謂「フラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector)(以下「FPD」と称する。)」という放射線画像検出装置が開発・使用されている。FPDは、被写体を透過した放射線を検出して電気信号に光電変換し、光電変換後の電気信号を画像処理することにより容易かつ迅速に被写体の放射線画像を得ることができるようになっている。 Conventionally, in the field of radiography for the purpose of medical diagnosis, there have been widely used radiographic imaging systems that obtain a radiographic image of a subject by irradiating the subject with radiation and detecting the intensity distribution of the radiation transmitted through the subject. Are known. Further, in recent radiographic imaging systems, a so-called “Flat Panel Detector” (hereinafter referred to as “FPD”) having a thin flat plate shape in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged in a matrix form. Is being developed and used. The FPD can easily and quickly obtain a radiation image of a subject by detecting radiation transmitted through the subject, photoelectrically converting the radiation into an electrical signal, and performing image processing on the electrical signal after the photoelectric conversion.
前記放射線画像検出装置は、システムの一部として所定位置に据え置かれる据置型のものと、持ち運び自在の携帯型(カセッテ型)のものとに大別され、運搬や取扱いの容易性の見地から最近ではカセッテ型の放射線画像検出装置の利用が広く検討されている。 The radiological image detection apparatus is roughly classified into a stationary type that is installed at a predetermined position as a part of the system and a portable type that is portable (cassette type). Therefore, the use of a cassette-type radiation image detection apparatus has been widely studied.
このようなカセッテ型の放射線画像検出装置においては、放射線画像検出装置を駆動させるための電源を備える必要があり、内蔵型の電池や取り外し可能な電池等を備える構成のものが知られている。 In such a cassette-type radiographic image detection apparatus, it is necessary to provide a power source for driving the radiographic image detection apparatus, and those having a built-in battery, a removable battery, and the like are known.
放射線画像検出装置では、撮影条件等に応じて放射線が照射されると所定時間電荷を蓄積し、その後電荷を読み出すことにより撮像信号を取得するようになっている。また、検知手段の出力に基づく放射線照射終了の判断に応じて、撮像手段を電荷蓄積状態から電荷に基づく信号を読み出す信号読み出し状態に移行させる技術も知られている(例えば、特許文献1参照)。 In the radiation image detection apparatus, when radiation is irradiated according to imaging conditions or the like, the charge is accumulated for a predetermined time, and then the image pickup signal is acquired by reading the charge. Also known is a technique for shifting the imaging means from a charge accumulation state to a signal readout state for reading out a signal based on charges in accordance with the determination of the end of radiation irradiation based on the output of the detection means (see, for example, Patent Document 1). .
しかし、このような放射線画像検出装置においては、放射線を照射していないときでも、時間の経過とともに熱等に起因して各画素ごとに電荷が発生してしまう。これを暗電流(放射線の照射以外の要因)によるノイズ(オフセット成分)といい、放射線撮影画像からこの暗電流によるノイズ(オフセット成分)を除去する、いわゆるオフセット補正を行わなければ高品質の画像を得ることができない。オフセット補正は、具体的には、放射線を照射しない未露光の状態で画像信号(オフセット信号)を取得しておき、それを放射線画像撮影によって得られた撮像信号から減算するという手法によって行われる。
しかし、この暗電流によるノイズは、時間や条件が異なると現れ方が異なるため、精度よくオフセット補正を行うためには、できるだけ放射線画像撮影との時間差のない段階でオフセット信号を取得する必要がある。
However, in such a radiation image detection apparatus, even when radiation is not irradiated, electric charges are generated for each pixel due to heat or the like over time. This is called noise (offset component) due to dark current (factors other than irradiation of radiation), and if the so-called offset correction is not performed to remove noise (offset component) due to this dark current from the radiographic image, a high-quality image will be obtained. Can't get. Specifically, the offset correction is performed by a method in which an image signal (offset signal) is acquired in an unexposed state where no radiation is irradiated, and is subtracted from an imaging signal obtained by radiographic imaging.
However, this noise due to dark current appears differently when the time and conditions differ, so in order to perform offset correction with high accuracy, it is necessary to acquire an offset signal at a stage where there is as little time difference as radiographic imaging. .
そこで、従来、主として据置型の放射線画像検出装置において、非撮影時にも定期的にオフセット信号(暗電流画像)を取得して記憶部等に記憶させておき、放射線画像撮影が行われたときにはその直近に取得されたオフセット信号を用いてオフセット補正を行う技術が知られている。例えば、特許文献2には、非撮影時において放射線画像検出装置の初期化と暗電流画像の取得とを繰り返し行うことが開示されている。また、特許文献3には、放射線画像の撮影メニューに応じて取得する暗電流画像の数を決定する技術が提案されている。さらに、特許文献4には、撮影時間を数種に限定することによりプレビュ画像についてのオフセット補正に用いる暗電流画像は撮影の前に取得する技術が開示されている。
Therefore, conventionally, mainly in a stationary radiographic image detection apparatus, an offset signal (dark current image) is periodically acquired and stored in a storage unit or the like even during non-imaging, and when radiographic imaging is performed, A technique for performing offset correction using an offset signal acquired most recently is known. For example,
オフセット信号には、様々なノイズが載っているため、このノイズを平均化してノイズの影響を除去する必要がある。このため、特許文献2から特許文献4に記載されている技術では、放射線画像撮影の際の電荷の蓄積時間と同じ蓄積時間だけ暗電流を蓄積して得られるオフセット信号(暗電流画像)を複数回取得して、オフセット補正を行う際にはこれらの平均値を取った上で補正を行うという手法が採用されている。
しかしながら、特に電池等で駆動するカセッテ型の放射線画像検出装置を長時間の使用に耐えるようにするためには、できるだけ省電力化を図る必要があり、撮影に使用していないときには電源をOFFにしておくことが好ましい。しかし、非撮影時にも随時オフセット信号を取得するものでは、非撮影時に電源をOFFにしておくことができないとの問題がある。 However, in order to endure long-time use of a cassette-type radiation image detection device driven by a battery or the like, it is necessary to save power as much as possible. When not in use for imaging, the power is turned off. It is preferable to keep it. However, if the offset signal is acquired at any time even during non-photographing, there is a problem that the power cannot be turned off during non-photographing.
そこで、撮影直後にオフセット画像を取得することが考えられるが、撮影直後にはできるだけ早期に放射線撮影画像を確認したいという要請があり、複数回の電荷蓄積、電荷の読出しを繰り返すことは好ましくない。 Thus, it is conceivable to obtain an offset image immediately after imaging. However, there is a request to confirm a radiographic image as soon as possible immediately after imaging, and it is not preferable to repeat charge accumulation and charge readout multiple times.
また、特許文献2から特許文献4に記載の技術では、放射線画像撮影の際の電荷の蓄積時間と同じ蓄積時間だけ暗電流を蓄積してオフセット信号を取得するようにしているが、例えば、特許文献1に記載の技術のように、検知手段の検知結果に基づいて放射線照射終了を判断し、これに応じて、電荷の読出しタイミング、すなわち電荷の蓄積時間をどの程度とするかを決定する場合には、放射線画像撮影の際の電荷の蓄積時間と同じ蓄積時間を予め知ることができない。このため、オフセット信号を得るための電荷の蓄積時間を適正に判断することができず、精度の高いオフセット補正を行うことができないとの問題もある。
Further, in the techniques described in
そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、オフセット補正の精度を落とすことなく、補正時間を短縮することのできる放射線画像検出装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a radiological image detection apparatus that can shorten the correction time without degrading the accuracy of offset correction. .
上記課題を解決するため、請求項1に記載の放射線画像検出装置は、
電荷を生成し蓄積する撮像素子と、
前記撮像素子において、放射線が照射されたときに生成する電荷を蓄積時間T0の間蓄積させた後、蓄積した電荷を撮像信号として読み出す撮像信号読出し部と、
前記撮像素子において、放射線が照射されないときに生成する電荷を蓄積時間T1の間蓄積させた後、蓄積した電荷をオフセット信号として読み出すオフセット信号読出し部と、
前記撮像信号に対して、前記オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づくオフセット補正を行う補正部と、
を備えていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a radiological image detection apparatus according to
An image sensor that generates and stores charge;
In the imaging element, after the charge generated when radiation is irradiated is accumulated for the accumulation time T0, an imaging signal reading unit that reads the accumulated charge as an imaging signal;
In the imaging device, after the charge generated when radiation is not irradiated is accumulated for the accumulation time T1, an offset signal reading unit that reads the accumulated charge as an offset signal;
A correction unit that performs offset correction based on a correction signal obtained by multiplying the offset signal by T0 / T1 with respect to the imaging signal;
It is characterized by having.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の放射線画像検出装置において、
T0<T1であることを特徴としている。
The invention according to
It is characterized by T0 <T1.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の放射線画像検出装置において、
放射線の照射を検知する検知手段と、
前記検知手段の出力に基づく放射線照射開始又は放射線照射終了の判断に応じて前記蓄積時間T0を決定し、前記撮像信号読出し部による撮像信号の読出しタイミングを制御する制御手段と、
を備えていることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the radiological image detection apparatus according to
Detecting means for detecting radiation irradiation;
Control means for determining the accumulation time T0 according to the determination of radiation irradiation start or radiation irradiation end based on the output of the detection means, and controlling the readout timing of the imaging signal by the imaging signal readout unit;
It is characterized by having.
請求項1に記載の発明によれば、撮像信号を得るための蓄積時間T0、オフセット信号を得るための蓄積時間T1としたとき、オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づいて撮像信号に対するオフセット補正を行う。このため、オフセット信号の読出し時間を短縮することができ、複数回に分けてオフセット信号を取得する場合と比較して、オフセット補正の精度を低下させることなく、オフセット補正に要する時間を最小限に抑えることができるとの効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, when the accumulation time T0 for obtaining the imaging signal and the accumulation time T1 for obtaining the offset signal are used, the imaging signal is corrected based on the correction signal obtained by multiplying the offset signal by T0 / T1. Perform offset correction. For this reason, the offset signal readout time can be shortened, and the time required for offset correction can be minimized without degrading the accuracy of offset correction compared to the case of acquiring the offset signal in multiple steps. There is an effect that it can be suppressed.
請求項2に記載の発明によれば、T0<T1であるので、オフセット信号にノイズが含まれている場合でも、これを平均化して適切な補正信号を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, since T0 <T1, even when noise is included in the offset signal, it can be averaged to obtain an appropriate correction signal.
請求項3に記載の発明によれば、電荷の蓄積時間T0が予め定められたものではなく、放射線照射開始又は放射線照射終了の判断に応じて蓄積時間T0が決定される。このように電荷の蓄積時間が任意に変動しうる場合でも、オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づいて撮像信号に対するオフセット補正を行うので、蓄積時間T0が予め特定できない場合でも、適切に補正信号を生成することができるので、放射線画像撮影の際の電荷の蓄積時間と同じ蓄積時間だけ暗電流を蓄積して得たオフセット信号を複数回取得して補正を行う場合と比較して、精度よくオフセット補正を行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, the charge accumulation time T0 is not predetermined, and the accumulation time T0 is determined according to the determination of the start of radiation irradiation or the end of radiation irradiation. In this way, even when the charge accumulation time can vary arbitrarily, the offset correction is performed on the imaging signal based on the correction signal obtained by multiplying the offset signal by T0 / T1, so even if the accumulation time T0 cannot be specified in advance, Since the correction signal can be generated, compared to the case where the offset signal obtained by accumulating the dark current for the same accumulation time as the accumulation time of the charge at the time of radiographic imaging is acquired and corrected, Offset correction can be performed with high accuracy.
以下の説明は、発明を実施するために発明者が最良と認識している形態を示すものであり、発明の範囲や、請求の範囲に用いられている用語を一見、断定又は定義するような表現もあるが、これらは、あくまで、発明者が最良と認識している形態を特定するための表現であり、発明の範囲や、請求の範囲に用いられている用語を特定又は限定するものではない。 The following explanation shows the form recognized by the inventor as the best for carrying out the invention, and the terms used in the scope of the invention and claims are defined, defined or defined at a glance. Although there are also expressions, these are only expressions for specifying the form that the inventor recognizes as the best, and do not specify or limit the terms used in the scope of the invention or the claims. Absent.
以下、図1から図10を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明に係る放射線画像検出装置を適用した放射線画像撮影システムの一実施形態の概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a radiographic imaging system to which a radiographic image detection apparatus according to the present invention is applied.
本実施形態による放射線画像撮影システム1は、例えば、病院内で行われる放射線画像撮影において適用されるシステムであり、図1に示すように、撮影や患者に関する各種の情報等を管理するサーバ2と、放射線画像撮影に関する操作を行う撮影操作装置3と、例えば無線LAN(Local Area Network)等の無線通信方式による通信を行うための基地局4と、放射線画像検出装置5を操作するとともに放射線画像検出装置5により検出された放射線画像の画像処理等を行うコンソール6とがネットワーク7を通じて接続されている。
The radiographic image capturing
撮影操作装置3にはケーブル8を介して、被写体9である患者に放射線を照射して放射線画像の撮影を行う放射線画像撮影装置10が接続されている。放射線画像撮影装置10及び放射線画像検出装置5は、例えば1つの撮影室11内に1つずつ設置されており、撮影操作装置3によって放射線画像撮影装置10を操作し放射線画像検出装置5によって放射線画像を検出することによって放射線画像情報を得ることができるようになっている。なお、1つの撮影室11に複数の放射線画像検出装置5が備えられていてもよい。
A radiographic
ネットワーク7は、当該システム専用の通信回線であっても良いが、システム構成の自由度が低くなってしまう等の理由のため、イーサネット(Ethernet;登録商標)等の既存の回線である方が好ましい。ネットワーク7には、ここに例示したものの他、他の撮影室11の放射線画像撮影装置10を操作する撮影操作装置3や放射線画像検出装置5、コンソール6が複数接続されていてもよい。
The network 7 may be a dedicated communication line for the system, but is preferably an existing line such as Ethernet (registered trademark) because the degree of freedom of the system configuration becomes low. . In addition to what is illustrated here, a plurality of imaging operation devices 3, radiographic
撮影操作装置3は、操作パネル等から構成され放射線画像撮影装置10を操作する、例えば撮影条件等の信号を入力する入力操作部、撮影条件等の情報や各種の指示等を表示する表示部、及び放射線画像撮影装置10に対して電力を供給する電源部等(いずれも図示せず)を備えて構成されている。
The imaging operation device 3 is composed of an operation panel or the like, and operates the
放射線画像撮影装置10は、撮影室11の内部に配置され、放射線源12を有しており、この放射線源12に管電圧が印加されることによって放射線が発生するようになっている。放射線源12としては、例えば、放射線管が用いられ、放射線管は熱励起によって生ずる電子を高電圧で加速して陰極に衝突させることで、放射線を発生するようになっている。
The
本実施形態において、放射線画像検出装置5は、放射線源12から照射されて被写体9を透過した放射線を検出して放射線画像を取得するものであり、撮影を行う際に放射線源12から照射される放射線の照射範囲に配置されるようになっている。放射線画像検出装置5は、例えば、図1に示すように、被写体9と被写体9を載置する寝台13との間に配置されるが、放射線画像検出装置5を配置する位置はこれに限定されず、例えば、寝台13の下方に放射線画像検出装置5を装着する検出装置装着口(図示しない)を設けて、放射線画像検出装置5がこの検出装置装着口に装着されるようにしてもよい。
In the present embodiment, the radiation
本実施形態において、放射線画像検出装置5は、フラットパネル型の放射線画像検出装置5である。以下、図2及び図3を用いて、放射線画像検出装置5の構造について説明する。
In the present embodiment, the radiation
図2に示すように、放射線画像検出装置5は、内部を保護する筐体14を備えており、カセッテとして携帯可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the radiological
筐体14の内部には、照射された放射線を電気信号に変換する撮像パネル15が層を成して形成されている。撮像パネル15における放射線の照射面側には、入射された放射線の強度に応じて発光を行う発光層(図示せず)が設けられている。
An
発光層は、一般にシンチレータ層と呼ばれるものであり、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が300nmから800nmの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波(光)を出力するようになっている。 The light emitting layer is generally called a scintillator layer. For example, a phosphor is a main component, and based on incident radiation, an electromagnetic wave having a wavelength of 300 nm to 800 nm, that is, visible light to ultraviolet light to infrared light. It is designed to output electromagnetic waves (light).
この発光層で用いられる蛍光体は、例えば、CaWO4等を母体とするものや、CsI:TlやCd2O2S:Tb、ZnS:Ag等の母体内に発光中心物質が付活されたものを用いることができる。また、希土類元素をMとしたとき、(Gd,M,Eu)2O3の一般式で示される蛍光体を用いることができる。特に、放射線吸収及び発光効率が高いことよりCsI:TlやCd2O2S:Tbが好ましく、これらを用いることで、ノイズの低い高画質の画像を得ることができる。 The phosphor used in the light emitting layer is, for example, a material having CaWO 4 or the like as a base material, or a luminescent center substance activated in a base material such as CsI: Tl, Cd 2 O 2 S: Tb, or ZnS: Ag. Things can be used. Further, when the rare earth element is M, a phosphor represented by a general formula of (Gd, M, Eu) 2 O 3 can be used. In particular, CsI: Tl and Cd 2 O 2 S: Tb are preferable because of high radiation absorption and light emission efficiency. By using these, high-quality images with low noise can be obtained.
この発光層の放射線が照射される側の面と反対側の面には、発光層から出力された電磁波(光)を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づく画像信号の出力を行う信号検出部151が形成されている。
The electromagnetic wave (light) output from the light emitting layer is converted into electric energy and accumulated on the surface opposite to the surface on which the radiation of the light emitting layer is irradiated, and an image signal based on the accumulated electric energy is stored. A
ここで、撮像パネル15の回路構成について説明する。図3は、信号検出部151を構成する1画素分の光電変換部の等価回路図である。
Here, the circuit configuration of the
図3に示すように、1画素分の光電変換部の構成は、フォトダイオード152と、フォトダイオード152で蓄積された電気エネルギーをスイッチングにより電気信号として取り出す薄膜トランジスタ(以下「TFT」と称する。)153とから構成されている。フォトダイオード152は、電荷を生成し蓄積する撮像素子である。フォトダイオード152から取り出された電気信号は、増幅器154により信号読出し回路17が検出可能なレベルにまで電気信号を増幅するようになっている。
As shown in FIG. 3, the configuration of the photoelectric conversion unit for one pixel is a
増幅器154には、TFT153とコンデンサで構成された図示しないリセット回路が接続されており、TFT153にスイッチを入れることにより蓄積された電気信号をリセットするリセット動作が行われるようになっている。また、フォトダイオード152は、単に規制キャパシタンスを有した光ダイオードでもよいし、フォトダイオード152と光電変換部のダイナミックレンジを改良するように追加コンデンサを並列に含んでいるものでもよい。
The
図4は、このような光電変換部を二次元に配列した等価回路図であり、画素間には、走査線Llと信号線Lrが直交するように配設されている。前述のフォトダイオード152には、TFT153が接続されており、TFT153が接続されている側のフォトダイオード152の一端はTFT153を介して信号線Lrに接続されている。一方、フォトダイオード152の他端は、各行に配された隣接するフォトダイオード152の一端と接続されて共通のバイアス線Lbを通じてバイアス電源155に接続されている。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram in which such photoelectric conversion units are two-dimensionally arranged. Between the pixels, the scanning lines Ll and the signal lines Lr are arranged so as to be orthogonal to each other. A
このバイアス電源155の一端は本体制御部27に接続され、本体制御部27からの指示によりバイアス線Lbを通じてフォトダイオード152に電圧がかかるようになっている。また各行に配されたTFT153は、共通の走査線Llに接続されており、走査線Llは走査駆動回路16を介して本体制御部27に接続されている。同様に、各列に配されたフォトダイオード152は、共通の信号線Lrに接続されて本体制御部27に制御される信号読出し回路17に接続されている。
One end of the
信号読出し回路17には、前述した信号線Lrごとの増幅器154が設けられており、各増幅器154にはそれぞれサンプルホールド回路156が接続されている。各サンプルホールド回路156は信号読出し回路17に設けられたアナログマルチプレクサ157に接続されており、信号読出し回路17により読み出された信号は、アナログマルチプレクサ157からA/D変換機158を介して前述した本体制御部27に出力されるようになっている。
The
なお、TFT153は、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のもの、有機半導体を用いたもののいずれであってもよい。
Note that the
また、本実施形態では、撮像素子として光電変換素子としてのフォトダイオード152を用いた場合を例示したが、光電変換素子はフォトダイオード以外の固体撮像素子を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the
この信号検出部151の側部には、図2に示すように各光電変換素子にパルスを送って当該各光電変換素子を走査・駆動させる走査駆動回路16と、各光電変換素子に蓄積された電気エネルギーを読み出す信号読出し回路17とが配されている。
As shown in FIG. 2, the side of the
また、放射線画像検出装置5は、RAM(Random Access Memory)やフラッシュメモリなどの書き換え可能な読出し専用メモリ等からなる画像記憶部18を備えており、画像記憶部18は、撮像パネル15から出力された画像信号を記憶するようになっている。画像記憶部18は内蔵型のメモリでもよいし、メモリカード等の着脱可能なメモリでもよい。
The radiological
また、放射線画像検出装置5には、放射線画像検出装置5を構成する複数の駆動部(例えば、走査駆動回路16、信号読出し回路17、通信部24(後述)、画像記憶部18、充電量検出部(図示せず)、インジケータ25(後述)、入力操作部26(後述)、撮像パネル15など)に電力を供給する電力供給源として充電池21が設けられている。
The radiological
充電池21としては、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池等の充電自在な電池を適用することができる。また、充電池21に代えて、燃料電池等を適用してもよい。
As the
筐体14の一端には充電用の端子22が形成されており、例えば、図1に示すように、放射線画像検出装置5を外部電源と接続されるクレードル等の充電用装置23に装着することによって充電用装置23側の端子(図示せず)と筐体14側の端子22とが接続されて充電池21の充電が行われるようになっている。なお、電力供給源としての充電池21の形状は、図2に例示したものに限定されず、例えば、撮像パネル15と平行してプレート状の電池を設けるようにしてもよい。電池をこのような形状とすることにより、撮像パネル15の面積をより大きくすることができ、撮像可能領域を広くすることが可能となる。
A terminal 22 for charging is formed at one end of the
また、放射線画像検出装置5には、コンソール6等の外部装置との間で各種信号の送受信を行う通信部24(図5参照)が設けられている。通信部24は、例えば、撮像パネル15から出力された画像信号をコンソール6に転送したり、コンソール6等から送信される撮影開始信号、等を受信するようになっている。
The radiological
また、筐体14の表面には、放射線画像検出装置5に照射される放射線を検知するフォトタイマ29(図5参照)が設けられている。本実施形態においては、このフォトタイマ29が放射線の照射を検知する検知手段として機能し、検知結果を本体制御部27に対して出力するようになっている。なお、検知手段はフォトタイマ29に限定されない。また、検知手段は必須の構成要素ではなく、フォトタイマ29を設けない構成とすることもできる。
In addition, a phototimer 29 (see FIG. 5) that detects radiation irradiated to the radiation
また、筐体14の表面一端には、充電池21の充電状況や各種の操作状況等を表示するインジケータ25が設けられており、操作者が放射線画像検出装置5の充電池21の充電状況等を目視にて確認することができるようになっている。
In addition, an
筐体14の外部には、放射線技師等の操作者が各種の指示等を入力設定する入力操作部26が設けられている。入力操作部26から入力される内容としては、例えば、撮影条件や患者の識別情報、放射線画像検出装置5の動作状態の選択設定等が挙げられるが、入力操作部26から入力することのできる内容は、ここに例示したものに限定されない。
なお、本実施形態においては、放射線画像検出装置5の動作状態として、例えば、放射線画像検出装置5を構成する部材のうち、一連の撮影動作に用いられる各駆動部全てに電力が供給され全てが稼動している状態である「撮影可能状態」、撮影可能状態よりも消費電力が少ない「撮影待機状態」、放射線画像検出装置5の各駆動部に対する電力供給を全て停止した、完全な省電力状態である「撮影休止状態」が選択可能となっている。
なお、本実施形態において、放射線画像検出装置5は充電池21によって各駆動部に対する電力供給を行うものである。したがって、消費電力量を抑えつつも迅速で効率のよい撮影動作を実現するべく、放射線画像検出装置5の動作状態は、デフォルトとして「撮影待機状態」が選択設定されることが好ましい。一方、撮影予定がしばらくないような場合には基本状態として撮影休止状態を選択できるようにしてもよい。
An
In the present embodiment, as the operation state of the radiation
In the present embodiment, the radiological
放射線画像検出装置5の機能的構成について図5を用いて説明する。
放射線画像検出装置5は、本体制御部27及び画像データ補正部28を有する制御装置30を備えている。本体制御部27及び画像データ補正部28は、例えば、汎用のCPU、ROM、RAM等(いずれも図示せず)から構成されており、ROMに格納される所定のプログラムを読み出してRAMの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってCPUが各種処理を実行するようになっている。
A functional configuration of the radiation
The radiation
本体制御部27には、入力操作部26から入力された情報や通信部24から受信された情報等が電気信号として送られるようになっており、本体制御部27は、送られた信号に基づいて各部の制御を行うようになっている。
Information input from the
放射線画像検出装置5は図示しない充電量検知手段を備えており、本体制御部27には、充電量検知手段によって検知された充電池21の充電状況(例えば、充電池21の電圧値)が信号として送られるようになっており、本体制御部27は、送られた信号に基づいて充電池21の充電量等をインジケータ25に表示させるようになっている。
The radiographic
また、放射線画像検出装置5がいかなる動作状態にあるかは、本体制御部27により前記通信部24を介してコンソール6に随時送信されるようになっている。
Further, the operating state of the radiation
また、本体制御部27は、操作者による入力操作部26の入力操作で放射線画像検出装置5の動作状態が選択設定された場合に、操作者により選択設定された動作状態を認識し、その認識した動作状態となるように充電池21から各駆動部への電力供給を制御して各駆動部の稼動状態を制御するようになっている。
In addition, when the operation state of the radiation
また、本体制御部27は、走査駆動回路16を駆動させて各光電変換素子にパルスを送り当該各光電変換素子を走査・駆動させるようになっている。そして、各光電変換素子に蓄積された電気エネルギーを読み出す信号読出し回路17によって読み出され、読み出された画像信号は本体制御部27に送られるようになっている。
本実施形態において、信号読出し回路17は、撮像素子であるフォトダイオード152において、放射線が照射されたときに蓄積時間T0の間、生成・蓄積された電荷を撮像信号として読み出す撮像信号読出し部として機能する。また、信号読出し回路17は、撮像素子であるフォトダイオード152において、放射線が照射されないときに蓄積時間T1の間、生成・蓄積された電荷をオフセット信号として読み出すオフセット信号読出し部として機能する。
また、本体制御部27は信号読出し回路17から送られた撮像信号及びオフセット信号を後述する画像データ補正部28に送るようになっている。撮像信号は、画像データ補正部28において補正された上で、画像記憶部18に送られ、被写体9の放射線画像情報として記憶される。また、画像記憶部18に記憶された画像信号は、通信部24を介して適宜コンソール6に送られるようになっている。
Further, the main
In the present embodiment, the
Further, the main
また、本体制御部27は、検知手段であるフォトタイマ29からの出力に基づいて放射線照射開始又は放射線照射終了の判断を行い、これに応じて、放射線が照射されたときにフォトダイオード152において電荷を生成・蓄積する蓄積時間T0(撮像信号取得時の電荷の蓄積時間)を決定し、撮像信号読出し部である信号読出し回路17による撮像信号の読出しタイミングを制御する制御手段として機能する。
また、本体制御部27は、入力操作部26等から入力された撮影条件及び上記蓄積時間T0等に基づいて、放射線が照射されないときにフォトダイオード152において電荷を生成・蓄積する蓄積時間T1(オフセット信号取得時の電荷の蓄積時間)を決定し、オフセット信号読出し部である信号読出し回路17によるオフセット信号の読出しタイミングを制御する。
Further, the main
The main
なお、撮像信号取得時の電荷の蓄積時間T0と、オフセット信号取得時の電荷の蓄積時間T1との関係は、T0<T1となっており、T1はT0のN倍となっている。なお、Nは整数に限定されない。例えばN=3.5等としてもよい。
例えば、放射線画像検出装置5のフォトダイオード152に影響を及ぼす暗電流が変動しやすい条件のときには、本体制御部27は、蓄積時間T1を長めに取る、すなわちNの値を大きくするようになっている。
また、放射線の照射量が多かった場合には、電荷がフォトダイオード152に残留し、放射線画像撮影直後のオフセット信号には暗電流だけではなく直前の放射線照射によってフォトダイオード152に残留している電荷が出てくることがある。このため、撮影条件等から放射線の照射量が多いと判断される場合には、本体制御部27が、蓄積時間T1を長めに取る、すなわちNの値を大きくするようになっていてもよい。このように蓄積時間T1を長くすることにより、暗電流の変動やフォトダイオード152に残留する電荷の影響等を緩和して、オフセット補正を行うのに適したオフセット信号を取得することができる。
Note that the relationship between the charge accumulation time T0 when the imaging signal is acquired and the charge accumulation time T1 when the offset signal is acquired is T0 <T1, and T1 is N times T0. N is not limited to an integer. For example, N may be set to 3.5 or the like.
For example, when the dark current that affects the
In addition, when the radiation dose is large, the charge remains in the
なお、本体制御部27が、蓄積時間T1を決定する要素はここに例示したものに限定されない。また、蓄積時間T1は、予め当該放射線画像検出装置5ごと、又は撮影条件や蓄積時間T0の長さ等に応じて、デフォルトとして所定の値が設定されていてもよいし、入力操作部26等から操作者が入力、設定したものでもよい。なお、後述するように、蓄積時間T1が長いほどオフセット補正を行うのに適したオフセット信号を取得することができるが、他方で、蓄積時間T1を長くするとオフセット補正に時間がかかり、即時に撮影した画像を確認できるという放射線画像検出装置5のメリットが損なわれる。このため、Nは7〜8程度、好ましくは10程度とすることが望ましい。
In addition, the element which the main
ここで、図6を参照しつつ、本体制御部27による撮像信号の読出しタイミング及びオフセット信号の読出しタイミングの制御について説明する。
図6は、図4のうち、説明の便宜上任意の4つのフォトダイオード152を抜き出して、スイッチのON/OFFによる動作状況を説明するための説明図である。
Here, the control of the readout timing of the imaging signal and the readout timing of the offset signal by the main
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an operation state according to ON / OFF of a switch by extracting any four
放射線画像検出装置5は、図4及び図6に示す各行と各列ごとに順次フォトダイオード152から電荷を読み出していくようになっている。
これを図6に基づいて具体的に説明すると、まず、SWr1及びSWr2は各行のスイッチになっており、SWc1及びSWc2は各列のスイッチになっている。各スイッチは本体制御部27による制御に従ってON/OFFが切り替えられるようになっている。
SWr1は図6の1行目のフォトダイオード152a,152bのスイッチにあたり、本体制御部27からの指示信号に従ってSWr1をONとすると、1行目のTFT153a,153bがONとなり、フォトダイオード152a,152bに蓄積されている電荷が同時に増幅器154の方に流れていく。同様に、SWr2は図6の2行目のフォトダイオード152c,152dのスイッチにあたり、SWr2をONとすると、2行目のTFT153c,153dがONとなり、フォトダイオード152c,152dに蓄積されている電荷が同時に増幅器154の方に流れていく。
次に、SWc1は図6の1列目のフォトダイオード152a,152cのスイッチにあたり、本体制御部27からの指示信号に従ってSWc1をONとすると、フォトダイオード152a又は152cに蓄積されている電荷が信号読出し回路17に読み出されるようになっている。また、SWc2は図6の2列目のフォトダイオード152b,152dのスイッチにあたり、SWc2をONとすると、フォトダイオード152b又は152dに蓄積されている電荷が信号読出し回路17に読み出されるようになっている。
The radiological
This will be specifically described with reference to FIG. 6. First, SWr1 and SWr2 are switches for each row, and SWc1 and SWc2 are switches for each column. Each switch can be switched ON / OFF according to control by the main
SWr1 is a switch for the
Next, SWc1 corresponds to the switches of the
また、画像データ補正部28は、信号読出し回路17により取得された撮像信号に対して、オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づいてオフセット補正を行う補正部である。例えば、T1がT0×7(N=7)である場合には、オフセット信号を7分の1したものを撮像信号から差し引くことによって、撮像信号に乗っているオフセット成分(暗電流によるノイズ)を除去するようになっている。
補正後の撮像信号は、画像データ補正部28から画像記憶部18に送られ、被写体9の放射線画像情報として記憶される。
The image
The corrected imaging signal is sent from the image
コンソール6の機能的構成について図7を用いて説明する。
コンソール6は、例えば、汎用のCPU、ROM、RAM等(いずれも図示せず)から構成された制御部40を有する制御装置41を備えており、制御部40は、ROMに格納される所定のプログラムを読み出してRAMの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってCPUが各種処理を実行するようになっている。
A functional configuration of the console 6 will be described with reference to FIG.
The console 6 includes a control device 41 having a control unit 40 composed of, for example, a general-purpose CPU, ROM, RAM, etc. (all not shown). The control unit 40 is a predetermined unit stored in the ROM. The program is read out and expanded in the work area of the RAM, and the CPU executes various processes according to the program.
また、コンソール6は、各種の指示等を入力する入力操作部42、画像や各種のメッセージ等を表示する表示部43、放射線画像検出装置5等の外部装置との間で信号の送受信を行う通信部44等を備えている。
In addition, the console 6 is a communication that transmits and receives signals to and from an external device such as an input operation unit 42 for inputting various instructions, a display unit 43 for displaying images and various messages, and the radiation
入力操作部42は、例えば、操作パネルやキーボードやマウス等から構成されており、操作パネル又はキーボードで押下操作されたキーの押下信号やマウスによる操作信号を入力信号として制御部40に対して出力するようになっている。 The input operation unit 42 includes, for example, an operation panel, a keyboard, a mouse, and the like, and outputs, to the control unit 40, a key press signal or a mouse operation signal pressed by the operation panel or keyboard as an input signal. It is supposed to be.
表示部43は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成されており、制御部40から出力される表示信号の指示に従って、サムネイル画像等の放射線画像や入力操作部42から入力された各種の情報等の各種情報を表示するようになっている。 The display unit 43 includes, for example, a CRT (Cathode Ray Tube), an LCD (Liquid Crystal Display), and the like, and in accordance with instructions of a display signal output from the control unit 40, a radiographic image such as a thumbnail image or an input Various information such as various information input from the operation unit 42 is displayed.
本実施形態において、表示部43には、放射線画像検出装置5から送られた放射線画像情報の他、放射線画像検出装置5の充電池21の充電量や、充電池21の充電が完了したか否か、放射線画像検出装置5の動作状態等、放射線画像検出装置5の通信部44を介して送られてくる各種の情報が表示されるようになっている。なお、表示部43に表示される内容はここに例示したものに限定されず、さらに多くの情報が表示されるようにしてもよい。また、ここに例示したすべてが表示されるものでなくてもよく、これらのうち少なくともいずれか一以上が表示されるようにしてもよい。
In the present embodiment, in addition to the radiation image information sent from the radiation
通信部44は、無線LAN等の無線通信方式により、基地局4を介して、放射線画像検出装置5との間で各種情報の通信を行うものである。
The communication unit 44 communicates various types of information with the radiation
制御部40には、入力操作部42から入力された信号や通信部44を介して外部から受信した信号等が送られるようになっている。さらに制御部40は、例えば、放射線画像検出装置5により検出された放射線画像情報に基づいて所定の画像処理を行うことによりサムネイル画像や医師等が所望する放射線画像を得るようになっている。
A signal input from the input operation unit 42, a signal received from the outside via the communication unit 44, or the like is sent to the control unit 40. Further, for example, the control unit 40 performs predetermined image processing based on the radiographic image information detected by the radiographic
次に、図6及び図8から図10を参照しながら、本実施形態に係る放射線画像検出装置5を備える放射線画像撮影システム1の作用について説明する。
Next, the operation of the
図8は、図6に示した4つのフォトダイオード152からの信号の読出しを説明するためのタイミングチャートである。
コンソール6の入力操作部42等から放射線画像撮影を開始する旨の指示が入力されると、図8に示すように、コンソール6から放射線画像検出装置5に対して、撮影準備ができたかを問い合わせる放射線照射要求信号が送信され(t1)、放射線画像検出装置5側からコンソール6に対して撮影準備ができている旨の信号が送信されると、コンソール6側から放射線画像撮影装置10の放射線源12に放射線照射許可信号が送信され(t2)、放射線源12から放射線が照射される(t3)。照射された放射線はフォトタイマ29で検知され、検知結果が信号として本体制御部27に送られる。
FIG. 8 is a timing chart for explaining reading of signals from the four
When an instruction to start radiographic imaging is input from the input operation unit 42 or the like of the console 6, as shown in FIG. 8, the console 6 inquires of the radiographic
本体制御部27は、フォトタイマ29からの信号に基づいて放射線照射開始(t3)及び放射線照射終了(t4)を判断し、撮像信号の読出しタイミングを決定して、電荷蓄積時間T0だけ、電荷を蓄積した後、SWr1をONとする(t5)。これにより、1行目のTFT153a,153bがONとなり、フォトダイオード152a,152bに蓄積されている電荷が同時に増幅器154に送られて信号が増幅される。次に、本体制御部27は、SWc1をONとし(t6)、図6の1列目のフォトダイオード152aに蓄積され増幅器154によって増幅された電荷が信号読出し回路17に読み出される。その後SWc1をOFFとして、SWc2をONにする(t7)と、図6の2列目のフォトダイオード152bに蓄積され増幅器154によって増幅された電荷が信号読出し回路17に読み出される。
The main
続いて、本体制御部27は、SWr2をONとし(t8)、2行目のTFT153c,153dをONとする。これにより、フォトダイオード152c,152dに蓄積されている電荷が同時に増幅器154に送られて信号が増幅される。次に、本体制御部27は、SWc1をONとし(t9)、図6の1列目のフォトダイオード152cに蓄積され増幅器154によって増幅された電荷が信号読出し回路17に読み出される。その後SWc1をOFFとして、SWc2をONにする(t10)と、図6の2列目のフォトダイオード152dに蓄積され増幅器154によって増幅された電荷が信号読出し回路17に読み出される。
Subsequently, the main
すべてのフォトダイオード152から電荷が読み出されると、本体制御部27はSWc2をOFFとし(t11)、放射線が照射されない状態下で所定の電荷蓄積時間T1だけフォトダイオード152に電荷が蓄積される。そして、所定の電荷蓄積時間T1が経過すると、本体制御部27は、撮像信号を読み出すときと同様に、まずSWr1をONとして1行目のフォトダイオード152a,152bに蓄積された電荷を増幅器154で増幅する(t12)。その後、SWc1をONとして、図6の1列目のフォトダイオード152cに蓄積された電荷を読み出し(t13)、さらにSWc1をOFFとして、SWc2をONにすることにより図6の2列目のフォトダイオード152dに蓄積された電荷を読み出す(t14)。1行目のフォトダイオード152a,152bについて電荷の読出しが完了すると(t15)、同様に2行目のフォトダイオード152c,152dについても電荷の読出しが行われる(t15〜t16)。
これにより、電荷蓄積時間T0の電荷蓄積により得られた撮像信号と、電荷蓄積時間T1の電荷蓄積により得られたオフセット信号とが取得され、本体制御部27は、これらの信号を画像データ補正部28に送るようになっている。
When charges are read from all the
As a result, the imaging signal obtained by the charge accumulation at the charge accumulation time T0 and the offset signal obtained by the charge accumulation at the charge accumulation time T1 are acquired, and the main
次に、画像データ補正部28は、撮像信号に対して、オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づいてオフセット補正を行う。
補正後の撮像信号は、画像データ補正部28から画像記憶部18に送られ、被写体9の放射線画像情報として記憶される。
Next, the image
The corrected imaging signal is sent from the image
ここで、従来におけるオフセット信号の取得の仕方について、図7を参照しつつ説明する。なお、従来は放射線画像撮影前にオフセット信号を取得するのが一般であるが、ここでは本実施形態との比較の便宜のため、放射線画像撮影後にオフセット信号を取得する場合を例として説明する。
図9に示すように、撮像信号の取得が完了すると(t20)、放射線画像撮影の場合の電荷蓄積時間T0と同じ電荷蓄積時間T1(T0=T1)だけ放射線を照射しない状態でフォトダイオードに電荷を蓄積させる(t21)。その後、本実施形態と同様にSWr1、SWr2、SWc1及びSWc2を順次ONとすることにより、電荷を読み出して、まず1回目のオフセット信号を取得する(t22)。さらに、放射線画像撮影の場合の電荷蓄積時間T0と同じ電荷蓄積時間T1(T0=T1)だけ放射線を照射しない状態でフォトダイオードに電荷を蓄積させ(t23)、同様の手順で2回目のオフセット画像を取得する(t24)。
Here, a conventional method of acquiring an offset signal will be described with reference to FIG. Conventionally, an offset signal is generally acquired before radiographic imaging, but here, for convenience of comparison with the present embodiment, an example in which an offset signal is acquired after radiographic imaging will be described.
As shown in FIG. 9, when the acquisition of the imaging signal is completed (t20), the photodiode is charged in a state where the radiation is not irradiated for the same charge accumulation time T1 (T0 = T1) as the charge accumulation time T0 in the case of radiographic imaging. Is accumulated (t21). Thereafter, as in the present embodiment, SWr1, SWr2, SWc1, and SWc2 are sequentially turned on to read out the charge, and first obtain the first offset signal (t22). Further, charges are accumulated in the photodiode in a state where the radiation is not irradiated for the same charge accumulation time T1 (T0 = T1) as the charge accumulation time T0 in the case of radiographic imaging (t23), and the second offset image is performed in the same procedure. Is acquired (t24).
なお、オフセット信号には、暗電流によるノイズが含まれているため、放射線画像撮影の場合と同じ電荷蓄積時間T0で1回のみオフセット信号を取得してオフセット補正を行った場合にはノイズを平均化することができず、適切な補正を行うことができない。このため、従来は、7回〜8回程度、好ましくは10回程度オフセット信号を取得し、これを平均化することによってノイズを除去してオフセット補正を行っていた。
なお、前述のように、電荷蓄積時間T1は電荷蓄積時間T0のN倍の時間であり、T0<T1との関係を満たすものである。図8では、電荷蓄積時間T1がT0×2、すなわち、N=2である場合を例として示したが、電荷蓄積時間T1はこれに限定されない。
Note that since the offset signal includes noise due to dark current, when the offset signal is acquired and corrected once for the same charge accumulation time T0 as in the case of radiographic imaging, the noise is averaged. Cannot be corrected properly. For this reason, conventionally, an offset signal is acquired about 7 to 8 times, and preferably about 10 times, and the offset signal is averaged to remove noise and perform offset correction.
As described above, the charge accumulation time T1 is N times the charge accumulation time T0, and satisfies the relationship T0 <T1. FIG. 8 shows an example in which the charge accumulation time T1 is T0 × 2, that is, N = 2, but the charge accumulation time T1 is not limited to this.
ここで、暗電流はショットノイズ系のノイズであるため、その分布は、平均値及び分散がともにNとなるポワソン分布(Poisson distribution)に従っている。このため、オフセット信号を取得する回数をNとしたとき、回数をN倍にするとノイズは1/√Nになるので、より多くの回数オフセット信号を取得してその平均値をとった方が、ノイズが平均化されノイズの影響を除去することができる。このことは、オフセット信号を取得する回数を増やした場合だけでなく、オフセット信号を取得する際の電荷蓄積時間T1を長くした場合にも同様に当てはまる。そこで、本実施形態では、電荷蓄積時間T1の短いオフセット信号を複数回取得する代わりに電荷蓄積時間T1を電荷蓄積時間T0のN倍とし、1回の読出しによって1回のオフセット信号を取得するようになっている。 Here, since the dark current is shot noise noise, its distribution follows a Poisson distribution in which the average value and the variance are both N. For this reason, when N is the number of times the offset signal is acquired, the noise becomes 1 / √N when the number is increased N times. Therefore, it is better to acquire the offset signal more times and take the average value thereof. Noise is averaged and the influence of noise can be removed. This applies not only when the number of times the offset signal is acquired but also when the charge accumulation time T1 when acquiring the offset signal is increased. Therefore, in the present embodiment, instead of acquiring an offset signal having a short charge accumulation time T1, the charge accumulation time T1 is set to N times the charge accumulation time T0, and one offset signal is obtained by one reading. It has become.
なお、本実施形態のように電荷蓄積時間T1を長くして1回の読出しによりオフセット信号を得る場合には、電荷の読出しごとに発生するスイッチングによる電気ノイズの加算も最小限に抑えることができる。
すなわち、図10に示すように、フォトダイオード152に蓄積されている電荷がゼロである初期値の状態から電荷の蓄積を開始して、一定時間経過後に電荷の読出し(1回目のオフセット信号取得)を行うと、フォトダイオード152に蓄積された電荷が読み出されて電荷量が低下していく(図10中のA)。しかし、電荷を完全に読み出すことはできないため、読出しが終了しても初期値に戻らず、V1近傍で揺らいでしまうという現象が生じる(図10中のB)。これをスイッチングによる電気ノイズといい、図10に示すように、複数回オフセット信号を取得しようとすると、1回目のオフセット信号読出し終了時には電気ノイズV1が加算され2回目のオフセット信号読出し終了時には電気ノイズV2が加算されるというように、その読出しの度にこの電気ノイズが加算され、読出し終了後のフォトダイオード152の電荷が初期値から離れていく。この点、本実施形態のように1回の読出しによりオフセット信号を取得する場合には、この電気ノイズV1も1回で済み、電気ノイズの影響を最小限度に抑えることができる。
Note that when the offset signal is obtained by one reading with the charge accumulation time T1 extended as in the present embodiment, the addition of electrical noise due to switching that occurs every time the charge is read can be minimized. .
That is, as shown in FIG. 10, charge accumulation is started from an initial value state in which the charge accumulated in the
また本体制御部27は、画像記憶部18に記憶されている画像信号を適宜コンソール6に送信する。
コンソール6の制御部40は、放射線画像検出装置5の本体制御部27から画像信号を受信したか否かを判断し、画像信号を受信したと判断した場合には、制御部40は、その画像信号に対し所定の画像処理を実行して、サムネイル画像や医師等が所望する放射線画像を取得し、その放射線画像を表示部43に表示させる。
In addition, the main
The control unit 40 of the console 6 determines whether or not an image signal has been received from the main
以上のように、本実施形態によれば、撮像信号を得るための蓄積時間T0、オフセット信号を得るための蓄積時間T1としたとき、オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づいて撮像信号に対するオフセット補正を行う。このため、オフセット信号を得るための蓄積時間T1のみを長くして、オフセット信号の読出しを1回とすることができ、複数回に分けてオフセット信号を取得する場合と比較して、オフセット補正の精度を低下させることなく、オフセット補正に要する時間を最小限に抑えることができる。 As described above, according to the present embodiment, when the accumulation time T0 for obtaining the imaging signal and the accumulation time T1 for obtaining the offset signal are used, the imaging signal is based on the correction signal obtained by multiplying the offset signal by T0 / T1. Perform offset correction for. For this reason, only the accumulation time T1 for obtaining the offset signal can be lengthened and the offset signal can be read once. Compared with the case where the offset signal is obtained in a plurality of times, the offset correction is performed. The time required for offset correction can be minimized without reducing accuracy.
また、オフセット信号の読出しを1回とすることにより、電荷の読出しごとに発生するスイッチングによる電気ノイズの加算も最小限に抑えることができる。 Also, by reading the offset signal once, the addition of electrical noise due to switching that occurs every time the charge is read can be minimized.
また、T0<T1であるので、オフセット信号にノイズが含まれている場合でも、これを平均化して適切な補正信号を得ることができる。 Since T0 <T1, even when noise is included in the offset signal, it can be averaged to obtain an appropriate correction signal.
また、T1はT0×Nであるが、Nは整数に限られないので、T1をT0の7.5倍に設定すること等が可能であり、オフセット信号を複数回取得してこれを平均化する場合と比較して、操作者や撮影条件に応じた柔軟な運用が可能となる。 T1 is T0 × N, but N is not limited to an integer, so it is possible to set T1 to 7.5 times T0, etc., and obtain the offset signal multiple times and average it Compared with the case where it does, flexible operation according to an operator and imaging conditions is attained.
また、電荷の蓄積時間T0が予め定められたものではなく、放射線照射開始又は放射線照射終了の判断に応じて決定される。このように電荷の蓄積時間が任意に変動しうる場合でも、オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づいて撮像信号に対するオフセット補正を行うので、蓄積時間T0が予め特定できない場合でも、適切に補正信号を生成することができるので、放射線画像撮影の際の電荷の蓄積時間と同じ蓄積時間だけ暗電流を蓄積して得たオフセット信号を複数回取得して補正を行う場合と比較して、精度よくオフセット補正を行うことができる。 In addition, the charge accumulation time T0 is not predetermined, and is determined according to the determination of radiation irradiation start or radiation irradiation end. In this way, even when the charge accumulation time can vary arbitrarily, the offset correction is performed on the imaging signal based on the correction signal obtained by multiplying the offset signal by T0 / T1, so even if the accumulation time T0 cannot be specified in advance, Since the correction signal can be generated, compared to the case where the offset signal obtained by accumulating the dark current for the same accumulation time as the accumulation time of the charge at the time of radiographic imaging is acquired and corrected, Offset correction can be performed with high accuracy.
なお、本実施形態体では、放射線画像撮影を行い撮像信号を取得した後で、オフセット信号を取得するようにしたが、オフセット信号を取得するタイミングはここに例示したものに限定されない。放射線画像撮影を行う前にオフセット信号を取得するようにしてもよい。 In the present embodiment, the offset signal is acquired after radiographic imaging is performed and the imaging signal is acquired. However, the timing at which the offset signal is acquired is not limited to that illustrated here. An offset signal may be acquired before radiographic imaging is performed.
また、本実施形態では、検知手段であるフォトタイマ29により放射線照射の開始又は終了を検知して、これに基づいて電荷の蓄積時間T0を決定するように構成したが、電荷の蓄積時間T0を決定する手法はこれに限定されない。
例えば、放射線画像検出装置5の入力操作部26やコンソール6の入力操作部42から操作者等が入力することにより、当該放射線撮影における電荷の蓄積時間T0が決定されるようにしてもよいし、予め撮影条件等に応じて電荷の蓄積時間T0が設定され、撮影条件等が入力されることにより、これに対応する電荷の蓄積時間T0が決定されるようにしてもよい。
また、電荷の蓄積時間T0は、本体制御部27において決定される場合に限定されず、例えば、電化蓄積時間T0を計時するタイマ機能を本体制御部27に持たせ、T0を計測し、計測されたT0に基づいてオフセット信号をT0/T1倍するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the configuration is such that the start or end of radiation irradiation is detected by the
For example, when an operator or the like inputs from the
In addition, the charge accumulation time T0 is not limited to the case where it is determined by the main
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。 In addition, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.
1 放射線画像撮影システム
5 放射線画像検出装置
6 コンソール
16 走査駆動回路
17 信号読出し回路
27 本体制御部
28 画像データ補正部
29 フォトタイマ
30 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記撮像素子において、放射線が照射されたときに生成する電荷を蓄積時間T0の間蓄積させた後、蓄積した電荷を撮像信号として読み出す撮像信号読出し部と、
前記撮像素子において、放射線が照射されないときに生成する電荷を蓄積時間T1の間蓄積させた後、蓄積した電荷をオフセット信号として読み出すオフセット信号読出し部と、
前記撮像信号に対して、前記オフセット信号をT0/T1倍した補正信号に基づくオフセット補正を行う補正部と、
を備えていることを特徴とする放射線画像検出装置。 An image sensor that generates and stores charge;
In the imaging element, after the charge generated when radiation is irradiated is accumulated for the accumulation time T0, an imaging signal reading unit that reads the accumulated charge as an imaging signal;
In the imaging device, after the charge generated when radiation is not irradiated is accumulated for the accumulation time T1, an offset signal reading unit that reads the accumulated charge as an offset signal;
A correction unit that performs offset correction based on a correction signal obtained by multiplying the offset signal by T0 / T1 with respect to the imaging signal;
A radiological image detection apparatus comprising:
前記検知手段の出力に基づく放射線照射開始又は放射線照射終了の判断に応じて前記蓄積時間T0を決定し、前記撮像信号読出し部による撮像信号の読み出しタイミングを制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射線画像検出装置。 Detecting means for detecting radiation irradiation;
Control means for determining the accumulation time T0 according to the determination of radiation irradiation start or radiation irradiation end based on the output of the detection means, and controlling the readout timing of the imaging signal by the imaging signal readout unit;
The radiological image detection apparatus according to claim 1, further comprising:
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