JP2002165142A - 画像撮影装置及び画像撮影装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力化を図ることを課題とする。 【解決手段】 被写体像を検出するための複数の画素を
含むセンサ領域と、共通の出力部へ複数の画素からの信
号をそれぞれ異なるトランジスタによって順次読み出す
ための読み出し回路と、前記センサ領域と前記読み出し
回路にそれぞれ独立的に電源を供給する電源供給部とを
有することを特徴とする画像撮影装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体像を撮像す
る画像撮影装置及び画像撮影装置の制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、
β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、この放
射線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光
体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネル
ギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られてお
り、このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（輝尽
性蛍光体）と呼ばれる。

【０００３】この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被
写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記
録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で
走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を
光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づ
き写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に被
写体の放射線画像を可視像として出力させる放射線画像
情報記録再生システムが提案されている（特開昭５５−
１２４２９号、同５６−１１３９５号など）。

【０００４】また、近年においては半導体のセンサを使
用して同様にＸ線画像を撮影する装置が開発されてい
る。これらのシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射
線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域にわ
たって画像を記録しうるという実用的な利点を有してい
る。すなわち、非常に広いダイナミックレンジのＸ線を
光電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この
電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等
の表示装置に放射線画像を可視像として出力させること
によって、放射線露光量の変動に影響されない放射線画
像を得ることができる。

【０００５】従来のＸ線撮影装置の使用サイクルでは、
通常１日周期の電源サイクルとなる。例えば、Ｘ線発生
装置の動作テスト時に、Ｘ線フィルムチェンジャ、Ｘ線
固体撮像装置などの装置も電源を投入し、その後、患者
などの被写体が訪れる可能性のある間、電源は投入され
た状態を維持し、その日の撮影が終了した時に電源を遮
断する。

【０００６】その間、撮影装置が絶え間なくＸ線を撮影
することはごく希であるので、通常、撮影の無い間、撮
影装置は低消費電力に抑えたり、撮像デバイスを撮像状
態から開放することにより撮像デバイスの負荷を低減す
る待機モードに移行する。これは、例えば、操作者の指
示入力により待機モードに移行する場合や撮影装置に対
し所定時間の間に何のアクセスも無い場合に撮影装置が
自動的に待機モードに移る。

【０００７】そして患者などの被写体が現れた場合に、
通常、操作者の指示入力によりその待機モードから通常
の撮影モードに移行する。

【０００８】また、従来技術として、特開平１０−１０
４７６６号に、Ｘ線画像センサ付近に患者検知センサー
を設けることによって、患者がセンサ前にいる期間だけ
Ｘ線画像センサーを撮影状態（オン）にし、患者がいな
い時には待機状態（オフ）にする技術が開示されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の装置では操作者の指示により撮影モードと待機モード
の間を遷移するため、操作者の操作ミスや所定時間の設
定値が長いなど人体（被写体）が無いにもかかわらず、
撮影準備の状態で装置が維持される場合がある。これ
は、時としてＸ線撮像デバイスの寿命を縮めることとな
る。半導体で構成されたセンサは、撮影準備の際に、即
ち撮影までの待ち時間の発生、および、トータル製品寿
命の短縮という問題が生じる可能性がある。また、撮像
部に長時間通電することはセンサ筐体が熱を余分に発生
させることになり、熱によるセンサあるいは、読み出し
回路のオフセットを上昇させる弊害がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、被写体像を検出するための複数の画素を含むセン
サ領域と、共通の出力部へ複数の画素からの信号を順次
読み出すための読み出し回路と、前記センサ領域と前記
読み出し回路にそれぞれ独立的に電源を供給する電源供
給部とを有する画像撮影装置を提供する。

【００１１】また、被写体像を検出するための複数の画
素を含むセンサ領域と、共通の出力部へ複数の画素から
の信号を順次読み出すための読み出し回路とを含む画像
撮影部と、前記画像撮影部に電源を供給する電源供給部
と、第１のタイミングで前記画像撮影部に含まれる第１
の領域に電源を供給し、前記第１のタイミング後の第２
のタイミングで、前記画像撮影部に含まれる前記第１の
領域を含み、かつ前記第１の領域よりも広い第２の領域
に電源を供給するように、前記電源供給部を制御する制
御回路とを有することを特徴とする画像撮影装置を提供
する。

【００１２】また、被写体像を検出するための複数の光
電変換素子を含むセンサ領域と、共通の出力部へ複数の
光電変換素子からの信号を順次読み出すための読み出し
回路を含む画像撮影装置の制御方法であって、前記セン
サ領域と前記読み出し回路にそれぞれ独立的に電源を供
給することを特徴とする画像撮影装置の制御方法を提供
する。

【００１３】さらにまた、被写体像を検出するための複
数の画素を含むセンサ領域と、共通の出力部へ複数の画
素からの信号を順次読み出すための読み出し回路とを含
む画像撮影部と、前記画像撮影部に電源を供給する電源
供給部を含む画像撮影装置の制御方法であって、第１の
タイミングで前記画像撮影部に含まれる第１の領域に電
源を供給し、前記第１のタイミング後の第２のタイミン
グで、前記画像撮影部に含まれる前記第１の領域を含
み、かつ前記第１の領域よりも広い第２の領域に電源を
供給するように電源供給部を制御することを特徴とする
画像撮影装置の制御方法を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。

【００１５】本実施の形態による画像撮影装置は、半導
体で構成されたフラットパネルセンサ（センサ）の寿命
を延ばすために、フラットパネルセンサへの電源と、セ
ンサからの電気信号を増幅するアンプやアンプからの信
号を順次読み出すマルチプレクサ等を含む読み出し回路
へ電源供給を独立にすることによって、撮影までのセン
サの待機時間をある程度もうけ、しかも撮影部の発熱を
押さえることを可能にする。

【００１６】詳しく述べると、フラットパネルセンサの
特徴としては、電力消費量が小さいので発熱という点で
は問題が無いが、電源投入直後に撮影を開始すると各チ
ャンネルのオフセット量が高く、安定した画像を得るこ
とが出来ない。それを解決するためには、患者検知セン
サ、あるいは放射線情報システムからの撮影オーダー情
報の入力をタイミングとして、センサの電源をオンし、
患者がいなくなったタイミング、あるいは一連の画像撮
影が完了した時点でセンサ電源をオフすることが考えら
れる。ただし、厳密な意味ではセンサに電源を供給して
スイッチングすることによりセンサの寿命を縮めること
を考えれば、患者がセンサの前にいる期間でなく、撮影
の期間だけセンサ電源をオンすることが望ましい。

【００１７】しかし、Ｘ線曝射直前ではオフセットが比
較的大きい。これを解決するためにＸ線発生装置に対し
て、操作者がＸ線発生装置を起動されるための要求を行
い、それに応じて出力されるレディリクエスト信号（Ｘ
線発生装置がＸ線曝射を行える状態にするために、Ｘ線
発生装置内の機器を起動させるための信号）でセンサを
ＯＮすることで解決できる。一般的にレディリクエスト
信号で、管球のローター（回転陽極）が回転しはじめ
て、一定回転に達し、フィラメント、高圧電圧がレディ
（準備完了）になった時点（つまり、操作者等からのＸ
線の曝射の要求を受け入れることが可能になった時点）
で、レディ信号がＸ線発生装置から発生させられる。レ
ディリクエスト信号が出力されてからレディ信号が出力
されるまでの時間は１秒前後が一般的であり、約１秒あ
ればセンサのオフセットレベルを充分小さくすることが
可能である。

【００１８】しかし、センサの特性によってはレディリ
クエスト信号からレディ信号までのＸ線発生装置に依存
した時間では、オフセットが安定するには不十分なこと
が考えられる。この場合にはレディリクエスト信号を受
けて、センサの電源をオンしてから予め決められた時間
経過後に、Ｘ線装置に対して曝射許可信号を発生させる
こともできる。他方、制御が非常に複雑になるが、セン
サパネルのオフセット量を読み出し回路を使用してリア
ルタイムにチェックして、オフセット量をみながら曝射
許可信号を生成することも可能である。この場合は、こ
のオフセット読み出しの際に第二の読み出し用の電源を
ＯＮする必要がある。

【００１９】他方、センサからのデータを読み出すため
の読み出し回路は、電力を消費するアンプ回路等で構成
されるため、長時間オンしていると発生する熱が、セン
サあるいは読み出し回路に悪影響をおよぼす。この読み
出し回路は、電源投入直後であっても比較的安定に動作
するので、二つの電源投入タイミングが考えられる。ひ
とつは、曝射リクエスト信号（操作者等が、Ｘ線曝射要
求を行うことによって生成される信号）であり、もう一
つはＸ線曝射完了信号である。曝射完了信号の生成は、
Ｘ線装置の高圧のオフ信号をもとに生成することもでき
るし、撮影装置側にＸ線モニタ用のセンサを設けてそれ
を使用してもよい。

【００２０】図１を用いて、本実施の形態のＸ線撮像シ
ステム（画像撮影装置）の全体を説明する。１０１はＸ
線室、１０２はＸ線制御室、１０３は診断室を表してい
る。本Ｘ線撮像システムの全体的な動作はシステム制御
部１１０によって支配される。システム制御部１１０の
機能は、主に以下に述べるものである。

【００２１】まず、操作者インターフェース１１１を介
して操作者からの指示を受ける。操作者インターフェー
ス１１１の他に、Ｘ線制御卓５０１を使用して撮影が行
われる。

【００２２】操作者インターフェース１１１は、ディス
プレイ上のタッチパネル、マウス、キーボード、ジョイ
スティック、フットスイッチなどがある。操作者インタ
ーフェース１１１から撮像条件（静止画、動画、Ｘ線管
電圧、管電流、Ｘ線照射時間など）および撮像タイミン
グ、画像処理条件、被検者ＩＤ、取込画像の処理方法な
どの設定を行うことが出来るが、ほとんどの情報は放射
線情報システムから転送されるので、個別に入力する必
要はない。操作者の重要な作業は、撮影した画像の確認
作業である。つまり、アングルが正しいか、患者が動い
ていないか、画像処理が適切か等の判断をおこなう。

【００２３】そして、システム制御部１１０はＸ線撮像
シーケンスを司る撮像制御部２１４に、撮像者１０５の
指示に基づいた撮像条件を指示し、データを取り込む。
撮像制御部２１４はその指示に基づき、放射線源である
Ｘ線発生装置１２０、撮像用寝台１３０、Ｘ線検出器１
４０を駆動して画像データを取り込み、画像処理部１０
に転送後、操作者指定の画像処理を施してディスプレイ
１６０に表示、同時に基本画像処理データを外部記憶装
置１６１に保存する。

【００２４】さらに、システム制御部１１０は撮像者１
０５の指示に基づいて、再画像処理及び再生表示、ネッ
トワーク上の装置へ画像データを転送して保存、ディス
プレイ表示やフィルムヘの印刷などを行う。

【００２５】次に、信号の流れを追って順次説明を加え
る。

【００２６】Ｘ線発生装置１２０にはＸ線管球１２１と
Ｘ線絞り１２３とが含まれる。Ｘ線管球１２１は撮像制
御部２１４に制御された高圧発生電源１２４によって駆
動され、Ｘ線ビーム１２５を放射する。Ｘ線絞り１２３
は撮像制御部２１４により駆動され、撮像領域の変更に
伴い、不必要なＸ線照射を行わないようにＸ線ビーム１
２５を整形する。Ｘ線ビーム１２５はＸ線透過性の撮像
用寝台１３０の上に横たわった被検体１２６に向けられ
る。撮像用寝台１３０は、撮像制御部２１４の指示に基
づいて駆動される。Ｘ線ビーム１２５は、被検体１２６
および撮像用寝台１３０を透過した後にＸ線検出器１４
０に照射される。

【００２７】Ｘ線検出部１４０はグリッド１４１、シン
チレータ１４２、センサ８、Ｘ線露光量モニタ（ＡＥ
Ｃ）１４４および駆動回路１４５から構成される。ここ
で、駆動回路は、センサからの信号を読み出す読み出し
回路と、センサ内の読み出す画素を選択しラインセレク
タを含む）グリッド１４１は、被検体１２６を透過する
ことによって生じるＸ線散乱の影響を低減する。グリッ
ド１４１はＸ線低吸収部材と高吸収部材とから成り、例
えば、ＡｌとＰｂとのストライプ構造をしている。そし
て、光検出器アレー８とグリッド１４１との格子比の関
係によりモワレが生じないようにＸ線照射時には撮像制
御部２１４の指示に基づいてグリッド１４１を振動させ
る。

【００２８】シンチレータ１４２ではエネルギーの高い
Ｘ線によって蛍光体の母体物質が励起され、再結合する
際の再結合エネルギーにより可視領域の蛍光が得られ
る。その蛍光はＣａＷＯ４やＣｄＷＯ４などの母体自身
によるものやＣｓＩ：ＴｌやＺｎＳ：Ａｇなどの母体内
に付活された発光中心物質によるものがある。

【００２９】このシンチレータ１４２に隣接して被写体
像を検出するセンサ８が配置されている。このセンサ８
は光子を電気信号に変換する。Ｘ線露光量モニタ１４４
はＸ線透過量を監視するものである。Ｘ線露光量モニタ
１４４は結晶シリコンの受光素子などを用いて直接Ｘ線
を検出しても良いし、イオンチャンバ方式のものをセン
サ８の前面に配置しても良いし、シンチレータ１４２か
らの光を検出してもよい。

【００３０】この例では、シンチレータを透過した可視
光（Ｘ線量に比例）をセンサで検知し、撮像制御部２１
４にその情報を送り、撮像制御部２１４はその情報に基
づいて高圧発生電源１２４を駆動してＸ線を遮断あるい
は調節する。センサ８のデ―タを読み出すための読み出
し回路等を含む駆動回路１４５は、撮像制御部２１４の
制御下で、フラットパネルセンサ８を駆動し、各画素か
ら信号を読み出す。センサ８、駆動回路１４５について
は後で詳述する。

【００３１】Ｘ線検出部１４０からの画像信号は、Ｘ線
室１０１からＸ線制御室１０２内の画像処理部１０へ転
送される。この転送の際、Ｘ線室１０１内はＸ線発生に
伴うノイズが大きいため、画像データがノイズのために
正確に転送されない場合が有るため、転送路の耐雑音性
を高くする必要がある。誤り訂正機能を持たせた伝送系
にする事やその他、例えば、差動ドライバによるシール
ド付き対より線や光ファイバによる転送路を用いること
が望ましい。画像処理部１０では、撮像制御部２１４の
指示に基づき表示データを切り替える（後に詳しく述べ
る）。その他、画像データの補正、空間フィルタリン
グ、リカーシブ処理などをリアルタイムで行ったり、階
調処理、散乱線補正、ＤＲ圧縮処理などを行うことも可
能である。

【００３２】処理された画像はディスプレイアダプタ１
５１を介してディスプレイ１６０に表示される。またリ
アルタイム画像処理と同時に、データの補正のみ行われ
た基本画像は、高速記憶装置１６１に保存される。高速
記憶装置１６１としては、大容量、高速かつ高信頼性を
満たすデータ保存装置が望ましく、例えば、ＲＡＩＤ等
のハードディスクアレー等が望ましい。また、操作者の
指示に基づいて、高速記憶装置１６１に蓄えられた画像
データは外部記憶装置に保存される。その際、画像デー
タは所定の規格（例えば、ＩＳ＆Ｃ）を満たすように再
構成された後に、外部記憶装置に保存される。外部記憶
装置は、例えば、光磁気ディスク１６２、ＬＡＮ上のフ
ァイルサーバ１７０内のハードディスクなどである。

【００３３】本Ｘ線撮像システムはＬＡＮボード１６３
を介して、ＬＡＮに接続する事も可能であり、ＨＩＳと
のデータの互換性を持つ構造を有している。ＬＡＮに
は、複数のＸ線撮像システムを接続する事は勿論のこ
と、画像を動画・静止画を表示するモニタ１７４、画像
データをファイリングするファイルサーバ１７０、画像
をフィルムに出力するイメージプリンタ１７２、複雑な
画像処理や診断支援を行う画像処理用端末１７３などが
接続される。本Ｘ線撮像システムは、所定のプロトコル
（例えば、ＤＩＣＯＭ）に従って、画像データを出力す
る。その他、ＬＡＮに接続されたモニタを用いて、Ｘ線
撮像時に医師によるリアルタイム遠隔診断が可能であ
る。

【００３４】図２にセンサ８の一部分の等価回路を示
す。以下の例はアモーファスシリコンで形成された２次
元のセンサについて説明を加えていくが、センサは特に
限定する必要はなく、例えばその他の固体撮像素子（電
荷結合素子など）あるいは光電子倍増管のような素子で
あってもよい。そのような他の素子の場合でも、Ａ／Ｄ
変換部の機能、構成については同様である。

【００３５】さて、図２に戻って説明を加える。本実施
の形態の一画素１の構成は光電変換素子２１と電荷の蓄
積および読み取りを制御するスイッチングＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）２２とで構成され、一般にはガラスの基
板上に配されたアモーファスシリコン（α−Ｓｉ）で形
成される。光電変換素子２１中は、単に寄生キャパシタ
ンスを有した光ダイオード２１Ｄでもよいし、光ダイオ
ード２１Ｄとダイナミックレンジを改良するように追加
コンデンサ２１Ｃを並列に含んだ構成であってもよい。

【００３６】ダイオード２１ＤのアノードＡは共通電極
であるバイアス配線Ｌｂに接続され、カソードＫはコン
デンサ２１Ｃに蓄積された電荷を読みだすための制御自
在なスイッチングＴＦＴ２２に接続されている。この例
では、スイッチングＴＦＴ２２はダイオード２１Ｄのカ
ソードＫと電荷読み出し用増幅器２６との間に接続され
た薄膜トランジスタである。

【００３７】信号電荷はスイッチングＴＦＴ２２とリセ
ット用スイッチング素子２５を操作してコンデンサ２１
Ｃをリセットした後に、放射線１を放射することによ
り、光ダイオード２１Ｄで放射線量に応じた電荷発生
し、コンデンサ２１Ｃに蓄積される。その後、再度、信
号電荷はスイッチングＴＦＴ２２とリセット用スイッチ
ング素子２５を操作して容量素子に電荷を転送する。そ
して、光ダイオード２１Ｄにより蓄積された量を電位信
号として前置増幅器２６によって読み出し、Ａ／Ｄ変換
を行うことにより入射放射線量を検出する。

【００３８】図３は、センサ８、駆動回路１４５（読み
出し回路３６、ラインセレクタ３２）を含む光電変換装
置を表した等価回路図である。図２で示された光電変換
素子を具体的に２次元に拡張して構成した場合における
光電変換動作について述べる。

【００３９】センサ８の画素は、２０００×２０００〜
４０００×４０００程度の画素から構成され、アレー面
積は２００ｍｍ×２００ｍｍ〜５００ｍｍ×５００ｍｍ
程度である。図３において、光検出アレー８は４０９６
×４０９６の画素から構成され、アレー面積は４３０ｍ
ｍ×４３０ｍｍである。よって、１画素のサイズは約１
０５μｍ×１０５μｍである。１ブロック内の４０９６
画素を横方向に配線し、４０９６ラインを順に縦に配置
する事により各画素を２次元的に配置している。このセ
ンサ８は、同一アモルファスシリコン半導体基板上に形
成されている。

【００４０】上記の例では、４０９６×４０９６画素の
センサ８を１枚の基板で構成した例を示したが、４０９
６×４０９６画素のセンサ８を２０４８×２０４８個の
画素を持つ４枚のセンサで構成することもできる。２０
４８×２０４８個の検出器を４枚で、１つのセンサ８を
構成する場合は、分割して製作する事により歩留まりが
向上するなどのメリットがある。

【００４１】前述の通り１画素は、光電変換素子２１と
スイッチングＴＦＴ２２とで構成される。２１（１，
１）〜２１（４０９６，４０９６）は前述の光電変換素
子２１に対応するものであり、光検出ダイオードのカソ
ード側をＫ、アノード側をＡとして表している。２２
（１，１）〜２２（４０９６，４０９６）はスイッチン
グＴＦＴ２２に対応するものである。

【００４２】センサ８の各列の光電変換素子２１（ｍ，
ｎ）のＫ電極は対応するスイッチングＴＦＴ２２（ｍ，
ｎ）のソース、ドレイン導電路によりその列に対する共
通の列信号線（Ｌｃ１〜Ｌｃ４０９６）に接続されてい
る。

【００４３】例えば、列１の光電変換素子２１（１，
１）〜２１（１，４０９６）は第１の列信号配線Ｌｃ１
に接続されている。各行の光電変換素子２１のＡ電極は
共通にバイアス配線Ｌｂを通して前述のモードを操作す
るバイアス電源３１に接続されている。各行のＴＦＴ２
２のゲート電極は行選択配線（Ｌｒ１〜Ｌｒ４０９６）
に接続されている。例えば、行１のＴＦＴ２２（１，
１）〜２２（４０９６，１）は行選択配線Ｌｒ１に接続
される。

【００４４】行選択配線Ｌｒはラインセレクタ部３２を
通して撮像制御部３３に接続されている。ラインセレク
タ部３２は例えばアドレスデコーダ３４と４０９６個の
スイッチ素子３５から構成される。この構成により任意
のラインＬｒｎを読み出すことが可能である。ラインセ
レクタ部３２は最も簡単に構成するならば単に液晶ディ
スプレイなどに用いられているシフトレジスタによって
構成することも可能である。

【００４５】列信号配線Ｌｃは撮像制御部３３により制
御される複数の光電変換素子から並列的に読み出された
信号を、共通の出力部であるＡ／Ｄ変換器４０へ順次読
み出すための信号読み出し回路３６（図１の駆動回路に
含まれる）に接続されている。２５は列信号配線Ｌｒを
リセット基準電源２４の基準電位にリセットするための
スイッチ、２６は信号電位を増幅するための前置増幅
器、３８はサンプルホールド回路、３９はアナログマル
チプレクサ、４０はＡ／Ｄ変換器をそれぞれ表す。それ
ぞれの列信号配線Ｌｒｎの信号は前置増幅器２６により
増幅されサンプルホールド回路３８によりホールドされ
る。その出力はアナログマルチプレクサ３９により順次
Ａ／Ｄ変換器４０へ出力されディジタル値に変換され画
像処理部１０に転送される。

【００４６】本実施の形態の光電変換装置は４０９６×
４０９６個の画素を４０９６個のラインＬｃｎに分け、
１列あたり４０９６画素の出力を同時に転送し、この列
信号配線Ｌｃを通して４０９６個の前置増幅器２６、４
０９６個のサンプルホールド部３８を通してアナログマ
ルチプレクサ３９によって順次、Ａ／Ｄ変換器４０に出
力される。

【００４７】図３ではあたかもＡ／Ｄ変換器４０が１つ
で構成されているように表されているが、実際には４〜
３２系統のＡ／Ｄ変換器４０を設け、同時にＡ／Ｄ変換
を行う。つまり、複数列毎に共通のＡ／Ｄ変換器へ入力
される。これは、アナログ信号帯域、Ａ／Ｄ変換レート
を不必要に大きくすることなく、画像信号の読み取り時
間を短くすることが要求されるためである。Ａ／Ｄ変換
部について詳細は後述する。

【００４８】蓄積時間とＡ／Ｄ変換時間とは密接な関係
にあり、高速にＡ／Ｄ変換を行うとアナログ回路の帯域
が広くなり所望のＳ／Ｎを達成することが難しくなる。
従って、Ａ／Ｄ変換速度を不必要に速くすることなく、
画像信号の読み取り時間を短くすることが要求される。
そのためには、多くのＡ／Ｄ変換器４０を用いてＡ／Ｄ
変換を行えばよいが、その場合はコストが高くなる、よ
って、上述の点を考慮して適当な値を選択する必要があ
る。

【００４９】放射線１の照射時間はおよそ１０〜５００
ｍｓｅｃであるので、全画面の取り込み時間あるいは電
荷蓄積時間を１００ｍｓｅｃのオーダーあるいはやや短
めにすることが適当である。

【００５０】例えば、全画素を順次駆動して１００ｍｓ
ｅｃで画像を取り込むために、アナログ信号帯域を５０
ＭＨｚ程度にし、例えば、１０ＭＨｚのサンプリングレ
ートでＡ／Ｄ変換を行うと、最低でも４系統のＡ／Ｄ変
換器４０が必要になる。本撮像装置では１６系統で同時
にＡ／Ｄ変換を行う。１６系統のＡ／Ｄ変換器４０の出
力はそれぞれに対応する１６系統の図示しないメモリ
（ＦＩＦＯなど）に入力される。そのメモリを選択して
切り替えることで連続した１ラインの走査線にあたる画
像データとして以後の画像処理部１０、あるいはそのメ
モリに転送される。この後、画像、グラフとしてディス
プレイなどの表示装置に表示を行う。

【００５１】さて、通常、Ｘ線撮像装置の電源のＯＮ／
ＯＦＦのサイクルは１日周期の電源サイクルとなるが、
撮像装置の電源ＯＮ／ＯＦＦタイミングは、以下に示す
ようになる。

【００５２】図４は、センサ８及び読み出し回路３６へ
の電源投入を行うために必要な構成部分を示すものであ
る。Ｘ線制御卓５０１は、少なくともＸ線レディリクエ
スト信号を出力させるためのＸ線レディリクエストスイ
ッチ（ＳＷ）６０１とＸ線曝射リクエスト信号を出力さ
れるためのＸ線曝射リクエストＳＷ６０２の２つのＳＷ
を有し、高圧発生装置１２４、ＡＥＣ１４４及び撮影制
御部２１４に接続される。撮影制御部２１４は、曝射許
可タイマ６０３を有し、ＡＥＣ１４４、センサ用電源５
０２及び読み出し回路用電源５０３に接続される。

【００５３】操作者がＸ線レディリクエストＳＷ６０１
を押すことにより、Ｘ線レディリクエスト信号が生成さ
れる。この信号によりＸ線装置は管球の回転陽極の回転
を開始し等曝射のための準備を開始する。一般的には、
操作者はＸ線曝射リクエストＳＷ６０２もＸ線レディリ
クエストＳＷ６０１と同時に押していることが多く、こ
の場合は管球の回転陽極が定回転に達して、Ｘ線曝射の
準備が出来るとＸ線レディとなり、Ｘ線曝射リクエスト
信号がアサートされて、Ｘ線の曝射が始まる。

【００５４】まず、Ｘ線発生装置の曝射のタイミングと
センサ８及び読み出し回路３６への電源の供給タイミン
グの関係を表す第１のタイミング例を示す。

【００５５】センサ電源５０２は、Ｘ線レディリクエス
ト信号が出力されるとオンされ、読み出し回路用電源５
０３は、曝射リクエスト信号が出力されるとＯＮされ
る。そして、Ｘ線露光装置（ＡＥＣ）１４４により撮影
に十分なＸ線が曝射されたことが検知されると、ＡＥＣ
１４４によりＸ線曝射は遮断され、続いてデータの読み
出しが開始され、読み出しが完了した時点で二つの電源
（センサ電源５０２、読み出し駆動回路用電源５０３）
はＯＦＦされる。以上は第１のタイミング例であり、撮
影制御部２１４により制御される。

【００５６】次に、Ｘ線発生装置の曝射のタイミングと
センサ８及び読み出し回路３６への電源の供給タイミン
グの関係を表す第２のタイミング例を示す。

【００５７】読み出し回路用電源５０３のＯＮをＸ線曝
射完了信号をもとに投入する例であり、図６に示す。こ
の実施の形態の利点は、電力消費の大きな読み出し回路
のＯＮ時間を出来るだけ短くするメリットがある。曝射
完了の信号伝達としては、図４に示すようにＡＥＣ１４
４の信号を撮影制御部２１４に直接接続することも考え
られるし、高圧発生装置１２４の高電圧をモニタしてい
る回路の信号を利用することもできる。高電圧をモニタ
している信号を使用すれば、Ｘ線遮断ディレイ分のＸ線
も正確に積分することが可能である。また、センサ８の
背面等に図示しないがＡＥＣ１４４とは別途のＸ線モニ
タを設けて、Ｘ線の曝射を監視し、その信号を使用して
曝射完了を検出してもよい。

【００５８】次に、Ｘ線発生装置の曝射のタイミングと
センサ８及び読み出し回路３６への電源の供給タイミン
グの関係を表す第３のタイミング例を示す。、第３のタ
イミング例を図７に示す。第２のタイミング例との相違
点は、センサからの曝射許可が出力されないと曝射リク
エスト信号が出力されないことである。つまり、曝射リ
クエストＳＷ６０２が押されていて、しかもＸ線レディ
であれば曝射リクエスト信号がアサートされ、Ｘ線曝射
が開始されるのが、第１及び第２のタイミング例である
が、第３のタイミング例では光検出アレー８用のセンサ
電源５０２が投入されてからの充分な時間を確保するた
めに、撮影制御部２１４に曝射許可タイマー６０３（図
４）を設けて、センサ電源５０２がＯＮされた後、セン
サオフセットが安定するために一定時間が経過しなけれ
ば、許可信号が出力されず、この許可信号のアサートを
待って、曝射リクエスト信号がアサートされる。曝射許
可タイマー６０３の設定時間は使用するセンサの特性を
考慮して決定され、たとえば工場出荷時、あるいは現場
設置時に設定される。

【００５９】以下に、表１及び図３を参照して、センサ
８及び読み出し回路３６内の回路構成部品の個々がどの
ようにＯＮ／ＯＦＦされるかを説明する。

【００６０】以下に表にしてまとめるように、撮影要求
以前はセンサ８及び読み出し回路３６内のすべての回路
に電源は供給されていないＰｈａｓｅ１の状態にある。
放射線情報システム（ＲＩＳ／ＨＩＳ）からの撮影要
求、あるいは操作者からの撮影要求に基づきＸ線Ｒｅａ
ｄｙ−Ｒｅｑｕｅｓｔ信号が出力され、その信号を検知
することによってＰｈａｓｅ２に移行する。Ｐｈａｓｅ
２においては、センサ８のバイアス電源ラインＬｂおよ
行選択信号Ｌｒ、および列選択信号Ｌｃに対して電源が
供給される。図３を使用して説明すると、前置増幅器２
６より下側に示される回路に電源が供給される。Ｐｈａ
ｓｅ２の状態でＸ線曝射リクエスト信号を検知したり、
実際の曝射が完了を検知したり、あるいは高圧発生装置
がＬｏｗになることを検知するか、あるいは積分制御回
路のタイムアウトが発生すると図３に示すすべての回路
に電源が供給される。つまり、前置増幅器２６、サンプ
ルホールド回路２８、マルチプレクサ３８、ＡＤ変換機
４０にも追加的に電源が供給される。Ｐｈａｓｅ３の状
態に置いて、すべての電荷がＡＤ変換されて読み出し完
了が検出されると、Ｐｈａｓｅ４に移行される。Ｐｈａ
ｓｅ４では、次に引く続き撮影が行われるかの判断が行
われて、撮影がある場合はＰｈａｓｅ２へ、撮影がない
場合はＰｈａｓｅ１へそれぞれ移行する。

【００６１】上記では、Ｐｈａｓｅ２では、前置増幅器
２３及びサンプルホールド回路３８は、ＯＦＦとなって
いるが、ＯＮとなるようにしてもよい。

【００６２】

【表１】表１ 電源供給遷移図

【００６３】第３のタイミング例の変形例として、セン
サオフセットが安定するまでの時間を曝射許可タイマー
６０３で決められた設定時間で決めるのでなく、センサ
からのデータに依存して適応的に決めることも可能であ
る。ただし、この場合はデータを読み出すためにその都
度、読み出し駆動回路用電源５０３をＯＮ／ＯＦＦする
必要がある。

【００６４】以上説明したように、電源をセンサ用、駆
動用に分離し、ＯＮ／ＯＦＦする実施例を説明したが。
実際には電源自体をＯＮ／ＯＦＦするのでなく、センサ
や読み出し回路に電圧を印可せずに、待機状態（以上で
は、電源ＯＦＦという用語で説明している）にすること
も可能である。

【００６５】センサの待機状態を具体的に説明すると、
センサ８の駆動ラインＬｃ，Ｌｒ，Ｌｂを全て同電位、
例えばＧＮＤ電位に揃えてセンサ８に電位をかけないよ
うにすることが考えられる。また、読み出し回路３６の
待機状態は、周辺のラインセレクタ３２、読み出し回路
部３６、電源３１を同電位とした状態で、前置増幅器２
６、サンプルホールド回路３８、マルチプレクサ３９、
ＡＤ変換器４０の電源をＯＦＦすることが考えられる。

【００６６】又、電源をセンサ用、読み出し回路用のよ
うに２つ設けず、共通の電源を一つ設け、スイッチング
によって両者に又は１方に電源を供給するようにしても
よい。

【００６７】又、信号読み出し回路の発熱が小さい場合
は、Ｘ線レディリクエスト信号を基準にしてセンサ電源
５０２、駆動電源５０３をＯＮにすることも考えられ
る。この場合も従来の技術に比較すると効果が得られ
る。

【００６８】以上のように、撮影部の電源系統あるいは
電源供給系統を、センサ用と読み出し回路用に分離し、
これらをＸ線曝射のタイミング、およびセンサの安定時
間にあわせてＯＮ／ＯＦＦすることにより、センサの寿
命を延ばすことが可能になる。また、消費電力を減ら
し、熱発生をおさえることで、熱によるセンサオフセッ
トを小さくでき、画像のノイズが少ない撮像装置を得る
ことが出来る。

【００６９】上記実施の形態の機能を実現するためのソ
フトウェアのプログラムコードを供給し、その画像撮影
装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納さ
れたプログラムに従って動作させることによって実施し
たものも、本発明の範疇に含まれる。

【００７０】この場合、上記ソフトウェアのプログラム
コード自体が上述した実施の形態の機能を実現すること
になり、そのプログラムコード自体、およびそのプログ
ラムコードをコンピュータに供給するための手段、例え
ばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明
を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒
体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、
ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−
ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ
等を用いることができる。

【００７１】なお、上記実施の形態は、何れも本発明を
実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したもの
に過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的
に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明
はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱するこ
となく、様々な形で実施することができる。

【００７２】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、センサ８への電源の供給のタイミングと読み出し回
路３６への電源の供給を異ならせることを可能としたこ
とにより、センサの寿命を長くすることができる。ま
た、消費電力を低減し、熱発生を抑制することにより、
ノイズが少ない画像を得ることができる。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、消費電力を軽減するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｘ線画像撮影装置の詳細な構成を示す図であ
る。

【図２】センサの等価回路図である。

【図３】フラットセンサパネルの回路図である。

【図４】電源投入タイミング発生部を示す図である。

【図５】第１の電源投入タイミング例を示す図である。

【図６】第２の電源投入タイミング例を示す図である。

【図７】第３の電源投入タイミング例を示す図である。

【符号の説明】

８ センサ ３６ 信号読み出し用回路 ２１４ 撮影制御部 ５０１ Ｘ線制御卓 ５０２ センサ用電源 ５０２ 読み出し回路用電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G083 AA03 CC10 EE09 4C093 AA01 AA07 AA16 CA41 EB12 EB13 EB17 FA32 5C024 AX12 AX16 BX02 CY42 GX09

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を検出するための複数の画素を
   含むセンサ領域と、 共通の出力部へ複数の画素からの信号を順次読み出すた
   めの読み出し回路と、 前記センサ領域と前記読み出し回路にそれぞれ独立的に
   電源を供給する電源供給部とを有することを特徴とする
   画像撮影装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記電源供給部は、
   前記センサ領域に電源を供給する第１の電源回路と、前
   記読み出し回路部に電源を供給する第２の電源回路を含
   むことを特徴とする画像撮影装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記電源供給部は、
   前記センサ領域へ電源を供給する第１のスイッチと、前
   記読み出し回路へ電源を供給する第２のスイッチを含む
   ことを特徴とする画像撮影装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、第１のタイミングで
   前記センサ領域に電源を供給し、前記第１のタイミング
   後の第２のタイミングで前記読み出し回路へ電源を供給
   するように前記電源供給部を制御する制御回路を有する
   ことを特徴とする画像撮影装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記制御回路は、放
   射線発生装置の第１の動作タイミングに基づいて、前記
   センサ領域へ電源を供給し、前記放射線発生装置の前記
   第１のタイミング後の第２の動作タイミングに基づい
   て、前記読み出し回路へ電源を供給するように前記電源
   供給部を制御することを特徴とする画像撮影装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、前記制御回路は、放
   射線発生装置が放射線の曝射を行える状態にするための
   信号に基づいて、前記センサ領域へ電源を供給し、前記
   放射線装置への曝射の要求に基づいて、前記読み出し回
   路へ電源を供給するように前記電源供給部を制御するこ
   とを特徴とする画像撮影装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記制御回路は、放
   射線発生装置が放射線の曝射を行える状態にするための
   信号に基づいて、前記センサ領域へ電源を供給し、前記
   放射線装置の放射線の曝射の完了に基づいて、前記読み
   出し回路へ電源を供給するように前記電源供給部を制御
   することを特徴とする画像撮影装置。
8. 【請求項８】 請求項５において、前記制御回路は、前
   記読み出し回路からの信号の読み出しが終了後に、前記
   センサ及び前記読み出し回路への電源の供給を行わない
   ように制御することを特徴とする画像撮影装置。
9. 【請求項９】 請求項５において、前記制御回路は、前
   記読み出し回路からの信号の読み出しが終了後に、前記
   センサ及び前記読み出し回路への電源の供給を行わない
   第１の状態又は、前記読み出し回路への電源の供給を行
   わない第２の状態とを選択的に制御することを特徴とす
   る画像撮影装置。
10. 【請求項１０】 請求項１において、前記読み出し回路
    は、前記複数の画素からの信号をそれぞれ増幅するアン
    プを含むことを特徴とする画像撮影装置。
11. 【請求項１１】 請求項１において、放射線線曝射以前
    に前記センサ及び読み出し回路の一部に電源を供給し、
    放射線線曝射完了後に前記センサ及び読み出し回路の全
    部に電源を供給することを特徴とする画像撮影装置。
12. 【請求項１２】 被写体像を検出するための複数の画素
    を含むセンサ領域と、共通の出力部へ複数の画素からの
    信号を順次読み出すための読み出し回路とを含む画像撮
    影部と、 前記画像撮影部に電源を供給する電源供給部と、 第１のタイミングで前記画像撮影部に含まれる第１の領
    域に電源を供給し、前記第１のタイミング後の第２のタ
    イミングで、前記画像撮影部に含まれる前記第１の領域
    を含み、かつ前記第１の領域よりも広い第２の領域に電
    源を供給するように、前記電源供給部を制御する制御回
    路と、 を有することを特徴とする画像撮影装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、前記第１のタイ
    ミングは、放射線曝射以前であり、前記第２のタイミン
    グは、放射線曝射完了後であることを特徴とする画像撮
    影装置。
14. 【請求項１４】 被写体像を検出するための複数の光電
    変換素子を含むセンサ領域と、共通の出力部へ複数の光
    電変換素子からの信号を順次読み出すための読み出し回
    路を含む画像撮影装置の制御方法であって、 前記センサ領域と前記読み出し回路にそれぞれ独立的に
    電源を供給することを特徴とする画像撮影装置の制御方
    法。
15. 【請求項１５】 被写体像を検出するための複数の画素
    を含むセンサ領域と、共通の出力部へ複数の画素からの
    信号を順次読み出すための読み出し回路とを含む画像撮
    影部と、前記画像撮影部に電源を供給する電源供給部を
    含む画像撮影装置の制御方法であって、 第１のタイミングで前記画像撮影部に含まれる第１の領
    域に電源を供給し、前記第１のタイミング後の第２のタ
    イミングで、前記画像撮影部に含まれる前記第１の領域
    を含み、かつ前記第１の領域よりも広い第２の領域に電
    源を供給するように電源供給部を制御することを特徴と
    する画像撮影装置の制御方法。